JPH0780962B2 - ポリプロピレンの製造法 - Google Patents

ポリプロピレンの製造法

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JPH0780962B2
JPH0780962B2 JP6146089A JP6146089A JPH0780962B2 JP H0780962 B2 JPH0780962 B2 JP H0780962B2 JP 6146089 A JP6146089 A JP 6146089A JP 6146089 A JP6146089 A JP 6146089A JP H0780962 B2 JPH0780962 B2 JP H0780962B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリプロピレンの製造法に関する。更に詳しく
は、著しく透明性の優れた高剛性ポリプロピレンの製造
法に関する。
〔従来の技術とその課題〕
本出願人は、先に、特定の方法によって得られた三塩化
チタン組成物と有機アルミニウム化合物および特定の有
機ケイ素化合物の特定の使用割合を組み合わせてなる触
媒を用いて高剛性ポリプロピレンを製造する方法(特願
昭63-121,523号、特願昭63-123,673号、特願昭63-136,8
21号、以下先願発明という。)を提案しており、該先願
発明の方法によれば、なんら特別な添加剤を添加しなく
ても、著しく高い剛性を有する成形品が得られるポリプ
ロピレンを製造することが可能となった。
しかしながら、先願発明の方法により得られたポリプロ
ピレンは上記の様な高剛性を有してはいるものの、半透
明な為、用途分野においては商品価値を損なう場合があ
り、透明性の向上が望まれていた。
一方、ポリプロピレンの透明性を改良する試みや、剛性
を改良する他の試みとして、プロピレンの重合前に、ビ
ニルシクロヘキサンの少量を重合させる多段重合方法
(特開昭60-139,710号公報)が提案されているが、本発
明者等が該提案の方法に従ってポリプロピレンの製造を
行ったところ、プロピレンの重合活性が低下するのみな
らず塊状のポリマーが生成するので、工業的な長期間の
連続重合法においては採用できない方法であった。更
に、得られたポリプロピレンの剛性は先願発明の方法に
よって得られたポリプロピレンに比較して低いものであ
り不十分であった。また、該ポリプロピレンをフィルム
に加工した場合には透明性において一定の改良が見られ
たものの、該フィルムにはボイドが多数発生しており、
商品価値を損なうものであった。
また同様な技術として、プロピレン重合用遷移金属触媒
成分の製造途中でビニルシクロヘキサン重合体を添加し
て得られた該触媒成分を用いてプロピレンを重合する方
法(特開昭63-69,809号公報)が提案されているが、該
提案の方法は別途ビニルシクロヘキサン重合体を製造す
る工程が必要であるため、工業上の不利を伴うばかりで
なく、既述の多段重合技術と同様な不十分な剛性、フィ
ルムのボイド発生という課題を有していた。
本発明者等は、先に述べた先願発明や従来技術の抱えて
いる諸課題を解決する、透明性の改良された高剛性ポリ
プロピレンを製造する方法について鋭意研究した。その
結果、特定の方法によって飽和環状構造を有する特定の
重合体を含有せしめた三塩化チタン組成物と有機アルミ
ニウム化合物、更に特定の有機ケイ素化合物の特定量を
組み合わせてなる触媒を使用してポリプロピレンを製造
する場合には、既述した従来技術の製造上および品質上
の課題を解決し、また先願発明の方法により得られたポ
リプロピレンに比べて、著しく優れた透明性を有するば
かりでなく、剛性においても更に向上することを見いだ
し、本発明に至った。
以上の説明から明らかなように本発明の目的は、ボイド
の発生が極めて少ない、透明性の著しく優れた、高剛性
ポリプロピレンを製造する方法を提供するにある。他の
目的はボイドの発生が極めて少ない、透明性の著しく優
れた高剛性ポリプロピレンを提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は以下の構成を有する。
(1)有機アルミニウム化合物(A1)若しくは有機
アルミニウム化合物(A1)と電子供与体(B1)との反
応生成物(I)に四塩化チタンを反応させて得られた固
体生成物(II)を、ケイ素を含んでいてもよい炭化水素
の飽和環状構造およびC=C結合を有する、ケイ素を含
んでいてもよい炭素数5から20までの含飽和環炭化水素
単量体で重合処理し、更に電子供与体(B2)と周期律
表第III〜VI族の元素のハロゲン化物とを反応させる方
法によって得られる三塩化チタン組成物(III)であっ
て、前記、含飽和環炭化水素単量体の重合体を0.01重量
%〜99重量%含有してなる三塩化チタン組成物(III)
と 有機アルミニウム化合物(A2)および Si−O−C結合および/またはメルカプト基を有する
有機ケイ素化合物(S) とを組み合わせ、該有機ケイ素化合物(S)と該三塩化
チタン組成物(III)のモル比を(S)/(III)=1.0
〜10.0とし、該有機アルミニウム化合物(A2)と該三
塩化チタン組成物(III)のモル比を(A2)/(III)
=0.1〜200とした触媒を用いてプロピレンを重合させる
ことを特徴とするポリプロピレンの製造法。
(2)有機アルミニウム化合物(A1)として、一般式
がAlR1 p2 p′3−(p+p′)(式中、R1,R2はア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基等の炭化水素
基またはアルコキシ基を、Xはハロゲンを表わし、また
p,p′は0<p+p′≦3の任意の数を表わす。)で表
わされる有機アルミニウム化合物を用いる前記第1項に
記載の製造法。
(3)有機アルミニウム化合物(A2)として、ジアル
キルアルミニウムモノハライドを用いる前記第1項に記
載の製造法。
(4)三塩化チタン組成物(III)に代えて、三塩化チ
タン組成物(III)と有機アルミニウム化合物を組み合
わせ、少量のα−オレフィンを用いて予備活性化した触
媒成分を使用する前記第1項に記載の製造法。
(5)ポリプロピレンのメルトフローレート(MFR)と
赤外線吸収スペクトル法による吸光度比(IR−τ:赤外
線の波数997cm-1と973cm-1における吸光度比、A997/A
973)との関係が、 IR−τ≧0.0203 log MFR+0.950 の式を満足する前記第1項に記載の製造法。
本発明に用いる三塩化チタン組成物(III)は、ケイ素
を含んでいてもよい炭化水素の飽和環状構造を有する、
ケイ素を含んでいてもよい特定の重合体(以後、含飽和
環重合体と省略していうことがある。)を0.01重量%〜
99重量%含有する三塩化チタン組成物(III)である
が、その製造方法について説明する。
三塩化チタン組成物(III)の製造はつぎのように行
う。まず、有機アルミニウム化合物(A1)と電子供与
体(B1)とを反応させて反応生成物(I)を得て、こ
の(I)と四塩化チタンとを反応させて得られる固体生
成物(II)、若しくは有機アルミニウム化合物(A1
と四塩化チタンとを反応させて得られる固体生成物(I
I)を、ケイ素を含んでいてもよい炭化水素の飽和環状
構造およびC=C結合を有する、ケイ素を含んでいても
よい炭素数5から20までの含飽和環炭化水素単量体(以
後、含飽和環単量体と省略していうことがある。)で重
合処理した後に、更に電子供与体(B2)と電子受容体
とを反応させて本発明に用いる三塩化チタン組成物(II
I)が得られる。
なお、本発明で「重合処理する」とは、含飽和環単量体
を重合可能な条件下に固体生成物(II)に接触せしめて
含飽和環単量体を重合せしめることをいう、この重合処
理で固体生成物(II)は重合体で被覆された状態とな
る。
上述の有機アルミニウム化合物(A1)と電子供与体
(B1)との反応は、溶媒(D)中で−20℃〜200℃、好
ましくは−10℃〜100℃で30秒〜5時間行なう。有機ア
ルミニウム化合物(A1)、(B1)、(D)の添加順序
に制限はなく、使用する量比は有機アルミニウム化合物
(A1)1モルに対し電子供与体(B1)0.1モル〜8モ
ル、好ましくは1〜4モル、溶媒0.5L〜5L、好ましくは
0.5L〜2Lである。
かくして反応生成物(I)が得られる。反応生成物
(I)は分離をしないで反応終了したままの液状態(反
応生成液(I)と言うことがある。)で次の反応に供す
ることができる。
この反応生成物(I)と四塩化チタンとを、若しくは有
機アルミニウム化合物(A1)と四塩化チタンとを反応
させて得られる固体生成物(II)を含飽和環単量体で重
合処理する方法としては、反応生成物(I)、若しく
は有機アルミニウム化合物(A1)と四塩化チタンとの
反応の任意の過程で含飽和環単量体を添加して固体生成
物(II)を重合処理する方法、反応生成物(I)、若
しくは有機アルミニウム化合物(A1)と四塩化チタン
との反応終了後、含飽和環単量体を添加して固体生成物
(II)を重合処理する方法、および反応生成物
(I)、若しくは有機アルミニウム化合物(A1)と四
塩化チタンとの反応終了後、濾別またはデカンテーショ
ンにより液状部分を分離除去した後、得られた固体生成
物(II)を溶媒に懸濁させ、更に有機アルミニウム化合
物(A1)、含飽和環単量体を添加し、重合処理する方
法がある。
反応生成物(I)、若しくは有機アルミニウム化合物
(A1)と四塩化チタンとの反応は、反応の任意の過程
での含飽和環単量体の添加の有無にかかわらず、−10℃
〜200℃、好ましくは、0℃〜100℃で5分〜10時間行な
う。
溶媒は用いない方が好ましいが、脂肪族または芳香族炭
化水素を用いることができる。(I)若しくは有機アル
ミニウム化合物(A1)、四塩化チタン、および溶媒の
混合は任意の順に行えば良く、含飽和環単量体の添加
も、どの段階で行っても良い。
(I)若しくは有機アルミニウム化合物(A1)、四塩
化チタン、および溶媒の全量の混合は5時間以内に終了
するのが好ましく、混合中も反応が行なわれる。全量混
合後、更に5時間以内反応を継続することが好ましい。
反応に用いるそれぞれの使用量は四塩化チタン1モルに
対し、溶媒は0〜3,000ml、反応生成物(I)若しくは
有機アルミニウム化合物(A1)は該(I)若しくは該
(A1)中のAl原子数と四塩化チタン中のTi原子数の比
(Al/Ti)で0.05〜10、好ましくは0.06〜0.3である。
含飽和環単量体による重合処理は反応生成物(I)若し
くは有機アルミニウム化合物(A1)と四塩化チタンと
の反応の任意の過程で含飽和環単量体を添加する場合お
よび反応生成物(I)若しくは有機アルミニウム化合物
(A1)と四塩化チタンとの反応終了後、含飽和環単量
体を添加する場合は、反応温度0〜90℃で1分〜10時
間、反応圧力は大気圧〜10kgf/cm2Gの条件下で、固体
生成物(II)100g当り、0.01g〜100kgの含飽和環単量体
を用いて、最終の三塩化チタン組成物(III)中の含飽
和環単量体の含量が0.01重量%〜99重量%となる様に重
合させる。
該含飽和環単量体の含量が0.01重量%未満であると得ら
れた三塩化チタン組成物を用いて製造したポリプロピレ
ンの透明性および結晶性向上の効果が不十分であり、ま
た99重量%を超えると該向上効果が顕著でなくなり経済
的に不利となる。
含飽和環単量体による重合処理を、反応生成物(I)若
しくは有機アルミニウム化合物(A1)と四塩化チタン
との反応終了後、濾別またはデカンテーションにより液
状部分を分離除去した後、得られた固体生成物(II)を
溶媒に懸濁させてから行なう場合には固体生成物(II)
100gに対し、溶媒100ml〜5,000ml、有機アルミニウム化
合物0.5g〜5,000gを加え、反応温度0℃〜90℃で1分〜
10時間、反応圧力は大気圧〜10kgf/cm2Gの条件下で固
体生成物(II)100g当り、0.01g〜100kgの含飽和環単量
体を用いて、最終の三塩化チタン組成物(III)中の含
飽和環重合体の含量が0.01重量%〜99重量%となる様に
重合させる。
溶媒は脂肪族炭化水素が好ましく、有機アルミニウム化
合物は反応生成物(I)を得る際に用いたもの、若しく
は電子供与体(B1)と反応させることなく直接四塩化
チタンとの反応に用いたものと同じものであっても、異
なったものでも良い。
反応終了後は、瀘別またはデカンテーションにより液状
部分を分離除去した後、更に溶媒で洗浄を繰返した後、
得られた重合処理を施した固体生成物(以下固体生成物
(II−A)と言うことがある)を溶媒に懸濁状態のまゝ
次の工程に使用しても良く、更に乾燥して固形物として
取り出して使用しても良い。
固体生成物(II−A)は、ついで、これに電子供与体
(B2)と電子受容体(F)とを反応させる。この反応
は溶媒を用いないでも行うことができるが、脂肪族炭化
水素を用いる方が好ましい結果が得られる。
使用する量は固体生成物(II−A)100gに対して、(B
2)0.1g〜1,000g、好ましくは0.5g〜200g、(F)0.1g
〜1,000g、好ましくは0.2g〜500g、溶媒0〜3,000ml、
好ましくは100〜1,000mlである。
反応方法としては、固体生成物(II−A)に電子供与
体(B2)および電子受容体(F)を同時に反応させる
方法、(II−A)に(F)を反応させた後、(B2
を反応させる方法、(II−A)に(B2)を反応させ
た後、(F)を反応させる方法、(B2)と(F)を
反応させた後、(II−A)を反応させる方法があるがい
ずれの方法でも良い。
反応条件は、上述の、の方法においては、40℃〜20
0℃、好ましくは50℃〜100℃で30秒〜5時間反応させる
ことが望ましく、の方法においては(II−A)と(B
2)の反応を0℃〜50℃で1分〜3時間反応させた後、
(F)とは前記、と同様な条件下で反応させる。
またの方法においては(B2)と(F)を10℃〜100℃
で30分〜2時間反応させた後、40℃以下に冷却し、(II
−A)を添加した後、前記、と同様な条件下で反応
させる。
固体生成物(II−A)、(B2)、および(F)の反応
終了後は瀘別またはデカンテーションにより液状部分を
分離除去した後、更に溶媒で洗浄を繰返し、本発明に用
いる含飽和環重合体を0.01重量%〜99重量%含有する三
塩化チタン組成物(III)が得られる。
本発明に用いる三塩化チタン組成物(III)の製造に使
用する有機アルミニウム化合物(A1)としては、一般
式がAlR1 p2 p′3−(p+p′)(式中R1、R2
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基等の炭化水
素基またはアルコキシ基を、Xはハロゲンを表わし、ま
たp、p′は0<p+p′≦3の任意の数を表わす。)
で表わされる有機アルミニウム化合物が使用される。
その具体例としてはトリメチルアルミニウム、トリエチ
ルアルミニウム、トリn−プロピルアルミニウム、トリ
n−ブチルアルミニウム、トリi−ブチルアルミニウ
ム、トリn−ヘキシルアルミニウム、トリi−ヘキシル
アルミニウム、トリ2−メチルペンチルアルミニウム、
トリn−オクチルアルミニウム、トリn−デシルアルミ
ニウム等のトリアルキルアルミニウム類、ジエチルアル
ミニウムモノクロライド、ジn−プロピルアルミニウム
モノクロライド、ジi−ブチルアルミニウムモノクロラ
イド、ジエチルアルミニウムモノフルオライド、ジエチ
ルアルミニウムモノブロマイド、ジエチルアルミニウム
モノアイオダイド等のジアルキルアルミニウムモノハラ
イド類、ジエチルアルミニウムハイドライド等のジアル
キルアルミニウムハイドライド類、メチルアルミニウム
セスキクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライ
ド等のアルキルアルミニウムセスキハライド類、エチル
アルミニウムジクロライド、i−ブチルアルミニウムジ
クロライド等のモノアルキルアルミニウムジハライド類
などがあげられ、他にモノエトキシジエチルアルミニウ
ム、ジエトキシモノエチルアルミニウム等のアルコキシ
アルキルアルミニウム類を用いることもできる。これら
の有機アルミニウム化合物は2種類以上を混合して用い
ることもできる。
本発明に用いる電子供与体としては、以下に示す種々の
ものが示されるが、(B1)、(B2)としてはエーテル
類を主体に用い、他の電子供与体はエーテル類と共用す
るのが好ましい。電子供与体として用いられるものは、
酸素、窒素、硫黄、憐のいずれかの原子を有する有機化
合物、すなわち、エーテル類、アルコール類、エステル
類、アルデヒド類、脂肪酸類、ケトン類、ニトリル類、
アミン類、アミド類、尿素又はチオ尿素類、イソシアネ
ート類、アゾ化合物、ホスフィン類、ホスファイト類、
ホスフィナイト類、硫化水素又はチオエーテル類、チオ
アルコール類などである。具体例としては、ジエチルエ
ーテル、ジn−プロピルエーテル、ジn−ブチルエーテ
ル、ジイソアミルエーテル、ジn−ペンチルエーテル、
ジn−ヘキシルエーテル、ジi−ヘキシルエーテル、ジ
n−オクチルエーテル、ジi−オクチルエーテル、ジn
−ドデシルエーテル、ジフェニルエーテル、エチレング
リコールモノエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の
エーテル類、メタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノー
ル、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフ
ェノール、ナフトール等のアルコール類、若しくはフェ
ノール類、メタクリル酸メチル、酢酸エチル、ギ酸ブチ
ル、酢酸アミル、酪酸ビニル、酢酸ビニル、安息香酸エ
チル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸オ
クチル、安息香酸2−エチルヘキシル、トルイル酸メチ
ル、トルイル酸エチル、トルイル酸2−エチルヘキシ
ル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、アニス酸プロピ
ル、ケイ皮酸エチル、ナフトエ酸メチル、ナフトエ酸エ
チル、ナフトエ酸プロピル、ナフトエ酸ブチル、ナフト
エ酸2−エチルヘキシル、フェニル酢酸エチルなどのエ
ステル類、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドなどの
アルデヒド類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、修
酸、こはく酸、アクリル酸、マレイン酸などの脂肪酸、
安息香酸などの芳香族酸、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、ベンゾフェノンなどのケトン類、ア
セトニトリル等のニトリル類、メチルアミン、ジエチル
アミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、β
(N,N−ジメチルアミノ)エタノール、ピリジン、キノ
リン、α−ピコリン、2,4,6−トリメチルピリジン、N,
N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、アニリ
ン、ジメチルアニリンなどのアミン類、ホルムアミド、
ヘキサメチルリン酸トリアミド、N,N,N′N′,N″−ペ
ンタメチル−N′−β−ジメチルアミノメチルリン酸ト
リアミド、オクタメチルピロホスホルアミド等のアミド
類、N,N,N′,N′−テトラメチル尿素等の尿素類、フェ
ニルイソシアネート、トルイルイソシアネートなどのイ
ソシアネート類、アゾベンゼンなどのアゾ化合物、エチ
ルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリn−ブチル
ホスフィン、トリn−オクチルホスフィン、トリフェニ
ルホスフィン、トリフェニルホスフィンオキシドなどの
ホスフィン類、ジメチルホスファイト、ジn−オクチル
ホスファイト、トリエチルホスファイト、トリn−ブチ
ルホスファイト、トリフェニルホスファィトなどのホス
ファイト類、エチルジエチルホスフィナイト、エチルジ
ブチルホスフィナイト、フェニルジフェニルホスフィナ
イトなどのホスフィナイト類、ジエチルチオエーテル、
ジフェニルチオエーテル、メチルフェニルチオエーテ
ル、エチレンサルファイド、プロピレンサルファイドな
どのチオエーテル類、エチルチオアルコール、n−プロ
ピルチオアルコール、チオフェノールなどのチオアルコ
ール類などをあげることもできる。これらの電子供与体
は混合して使用することもできる。反応生成物(I)を
得るための電子供与体(B1)、固体生成物(II−A)
に反応させる(B2)のそれぞれは同じであっても異な
っていてもよい。
本発明で使用する電子受容体(F)は周期律表III〜VI
族の元素のハロゲン化物に代表される。具体例として
は、無水塩化アルミニウム、四塩化ケイ素、塩化第一ス
ズ、塩化第二スズ、四塩化チタン、四塩化ジルコニウ
ム、三塩化リン、五塩化リン、四塩化バナジウム、五塩
化アンチモンなどがあげられ、これらは混合して用いる
こともできる。最も好ましいのは四塩化チタンである。
溶媒としてはつぎのものが用いられる。脂肪族炭化水素
としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタ
ン、n−オクタン、i−オクタン等が示され、また、脂
肪族炭化水素の代りに、またはそれと共に、四塩化炭
素、クロロホルム、ジクロルエタン、トリクロルエチレ
ン、テトラクロルエチレン等のハロゲン化炭素水素も用
いることができる。芳香族化合物として、ベンゼン、ナ
フタリン等の芳香族炭化水素、及びその誘導体であるメ
シチレン、デュレン、エチルベンゼン、イソプロピルベ
ンゼン、2−エチルナフタリン、1−フェニルナフタリ
ン等のアルキル置換体、モノクロルベンゼン、クロルト
ルエン、クロルキシレン、クロルエチルベンゼン、ジク
ロルベンゼン、ブロムベンゼン等のハロゲン化物等が示
される。
重合処理に用いる含飽和環単量体は、ケイ素を含んでい
てもよい炭化水素の飽和環状構造およびC=C結合を有
する、ケイ素を含んでいてもよい炭素数5から20までの
含飽和環炭化水素単量体である。その具体例としては、
ビニルシクロプロパン、ビニルシクロブタン、ビニルシ
クロペンタン、3−メチルビニルシクロペンタン、ビニ
ルシクロヘキサン、2−メチルビニルシクロヘキサン、
3−メチルビニルシクロヘキサン、4−メチルビニルシ
クロヘキサン、ビニルシクロヘプタン等のビニルシクロ
アルカン類、アリルシクロペンタン、アリルシクロヘプ
タン等のアリルシクロアルカン類などのほか、シクロト
リメチレンビニルシラン、シクロトリメチレンメチルビ
ニルシラン、シクロテトラメチレンビニルシラン、シク
ロテトラメチレンメチルビニルシラン、シクロペンタメ
チレンビニルシラン、シクロペンタメチレンメチルビニ
ルシラン、シクロペンタメチレンエチルビニルシラン、
シクロヘキサメチレンビニルシラン、シクロヘキサメチ
レンメチルビニルシラン、シクロヘキサメチレンエチル
ビニルシラン、シクロテトラメチレンアリルシラン、シ
クロテトラメチレンメチルアリルシラン、シクロペンタ
メチレンアリルシラン、シクロペンタメチレンメチルア
リルシラン、シクロペンタメチレンエチルアリルシラン
等の飽和環状構造内にケイ素原子を有する含飽和環単量
体や、シクロブチルジメチルビニルシラン、シクロペン
チルジメチルビニルシラン、シクロペンチルエチルメチ
ルビニルシラン、シクロペンチルジエチルビニルシラ
ン、シクロヘキシルジメチルビニルシラン、シクロヘキ
シルエチルメチルビニルシラン、シクロブチルジメチル
アリルシラン、シクロペンチルジメチルアリルシラン、
シクロヘキシルジメチルアリルシラン、シクロヘキシル
エチルメチルアリルシラン、シクロヘキシルジエチルア
リルシラン、4−トリメチルシリルビニルシクロヘキサ
ン、4−トリメチルシリルアリルシクロヘキサン等の飽
和環状構造外にケイ素原子を有する含飽和環単量体など
があげられる。これらの含飽和環単量体は1種以上が用
いられる。
以上の様にして得られた三塩化チタン組成物(III)と
有機アルミニウム化合物(A2)、およびSi−O−C結
合および/またはメルカプト基を有する有機ケイ素化合
物(S)(以後、有機ケイ素化合物(S)と省略してい
うことがある。)とを後述する所定量でもって組み合
せ、本発明に使用する触媒とするか更に好ましくは、α
−オレフィンを反応させて予備活性化した触媒として用
いる。
上記の触媒を用いるプロピレンの重合の重合形式は限定
されず、スラリー重合、バルク重合の様な液相重合のほ
か、気相重合においても好適に実施できる。スラリー重
合またはバルク重合には三塩化チタン組成物(III)と
有機アルミニウム化合物(A2)、および有機ケイ素化
合物(S)とを組み合わせた触媒でも充分に効果を表す
が、気相重合に使用する場合には、三塩化チタン組成物
(III)に代えて三塩化チタン組成物(III)と有機アル
ミニウム化合物を組み合わせて、このものにα−オレフ
ィンを反応させて予備活性化したより高活性度の触媒成
分を用いることが好ましい。スラリー重合またはバルク
重合に続いて気相重合を行なう場合は、当初使用する触
媒が前者であっても、気相重合のときは既にプロピレン
の反応が行なわれているから後者の触媒と同じものとな
って優れた効果が得られる。
予備活性化は、三塩化チタン組成物(III)1gに対し、
有機アルミニウム化合物0.005g〜500g、溶媒0〜50l、
水素0〜1,00ml、およびα−オレフィン0.01g〜5,000
g、好ましくは0.05g〜3,000gを用い、0℃〜100℃で1
分〜20時間、α−オレフィンを反応させ、三塩化チタン
組成物(III)1g当り0.01g〜2,000g、好ましくは0.05g
〜200gのα−オレフィンを重合させる事が望ましい。
予備活性化の為のα−オレフィンの反応はn−ペンタ
ン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエン等の脂肪族
または芳香族炭化水素溶媒中でも、また、溶媒を用いな
い液化プロピレン、液化ブテン−1等の液化α−オレフ
ィン中でも行え、エチレン、プロピレン等のα−オレフ
ィンを気相で反応させることもでき、予めα−オレフィ
ン重合体や水素を共存させて行う事もできる。また予備
活性化において、予め有機ケイ素化合物(S)を添加す
ることも可能である。
予備活性化する為に用いるα−オレフィンとしては、例
えばエチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−
1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1等の直
鎖モノオレフィン類、4−メチル−ペンテン−1、2−
メチル−ペンテン−1等の枝鎖モノオレフィン等があげ
られ、1種類以上のα−オレフィンが使用される。ま
た、有機アルミニウム化合物としては、既述の(A1
と同様なものが使用可能であるが、好適には後述する
(A2)と同様なジアルキルアルミニウムモノハライド
が用いられる。
予備活性化反応が終了した後は、該予備活性化触媒成分
スラリーに所定量の有機ケイ素化合物(S)を添加した
触媒をそのままプロピレンの重合に用いることもできる
し、また、共存する溶媒、未反応のα−オレフィンおよ
び有機アルミニウム化合物を瀘別またはデカンテーショ
ンで除き、乾燥した粉粒体若しくは該粉粒体に溶媒を加
えて懸濁した状態とし、このものに有機アルミニウム化
合物(A2)および有機ケイ素化合物(S)とを組み合
せて触媒とし、プロピレンの重合に供する方法や、共存
する溶媒、および未反応のα−オレフィンを減圧蒸留、
または不活性ガス流等により、蒸発させて除き、粉粒体
若しくは該粉粒体に溶媒を加えて懸濁した状態とし、こ
のものに必要に応じて有機アルミニウム化合物(A2
を追加し、更に有機ケイ素化合物(S)とを組み合せて
触媒とし、プロピレンの重合に用いることも可能であ
る。
プロピレンの重合時における、以上の三塩化チタン組成
物(III)、有機アルミニウム化合物(A2)、および有
機ケイ素化合物(S)の使用量については、該有機ケイ
素化合物(S)と該三塩化チタン組成物(III)のモル
比(S)/(III)が1.0〜10.0、また該有機アルミニウ
ム化合物(A2)と該三塩化チタン組成物(III)のモル
比(A2)/(III)が0.1〜200、好適には0.1〜100とな
る範囲で使用する。
有機ケイ素化合物(S)の添加が少ないと結晶性の向上
が不十分な為、高剛性とならず、また多すぎると重合活
性が低下し、実用的でない。なお、三塩化チタン組成物
(III)のモル数とは、実質的に(III)に含まれている
Tiグラム原子数をいう。
プロピレンの重合時に三塩化チタン組成物(III)と組
み合わせる有機アルミニウム化合物(A2)としては、
一般式がAlR34Xで示されるジアルキルアルミニウム
モノハライドが好ましい。なお、式中R3、R4はアルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基、アルカリール基
等の炭化水素基またはアルコキシ基を示し、Xはハロゲ
ンを表わし、具体例としては、ジエチルアルミニウムモ
ノクロライド、ジn−プロピルアルミニウムモノクロラ
イド、ジi−ブチルアルミニウムモノクロライド、ジn
−ブチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミ
ニウムモノアイオダイド、ジエチルアルミニウムモノブ
ロマイド等があげられる。
触媒を構成するもう一つの成分であるSi−O−C結合お
よび/またはメルカプト基を有する有機ケイ素化合物
(S)として用いることのできる具体例としては、メチ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ア
リルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメト
キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリメチル
メトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、テトラ
エトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルト
リエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、プロピ
ルトリエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ペ
ンチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−オクタデシ
ルトリエトキシシラン、6−トリエトキシシリル−2−
ノルボルネン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジ
エトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、トリメ
チルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリ
フェニルエトキシシラン、アリルオキシトリメチルシラ
ン、メチルトリi−プロポキシシラン、ジメチルジi−
プロポキシシラン、トリメチルi−プロポキシシラン、
テトラn−ブトキシシラン、メチルトリn−ブトキシシ
ラン、テトラ(2−エチルブトキシ)シラン、メチルト
リフェノキシシラン、ジメチルジフェノキシシラン、ト
リメチルフェノキシシラン、トリメトキシシラン、トリ
エトキシシラン、トリエトキシクロロシラン、トリi−
プロポキシクロロシラン、トリn−ブトキシシクロロシ
ラン、テトラアセトキシシラン、メチルトリアセトキシ
シラン、エチルトリアセトキシシラン、ビニルトリアセ
トキシシラン、メチルジアセトキシシラン、ジアセトキ
シメチルビニルシラン、ジメチルジアセトキシシラン、
メチルフェニルジアセトキシシラン、ジフェニルジアセ
トキシシラン、トリメチルアセトキシシラン、トリエチ
ルアセトキシシラン、フェニルジメチルアセトキシシラ
ン、トリフェニルアセトキシシラン、ビス(トリメチル
シリル)アジペート、トリメチルシリルベンゾエート、
トリエチルシリルベンゾエート等のSi−O−C結合を有
する有機ケイ素化合物や、メルカプトメチルトリメチル
シラン、2−メルカプトエチルトリメチルシラン、3−
メルカプトプロピルトリメチルシラン、4−メルカプト
−n−ブチルトリメチルシラン、メルカプトメチルトリ
エチルシラン、2−メルカプトエチルトリエチルシラ
ン、3−メルカプトプロピルトリエチルシラン、1−メ
ルカプトエチルトリメチルシラン、3−メルカプトプロ
ピルジメチルフェニルシラン、3−メルカプトプロピル
エチルメチルフェニルシラン、4−メルカプトブチルジ
エチルフェニルシラン、3−メルカプトプロピルメチル
ジフェニルシラン等のメルカプト基を有する有機ケイ素
化合物、また、メルカプトメチルトリメトキシシラン、
メルカプトメチルジメチルメトキシシラン、メルカプト
メチルジメトキシメチルシラン、メルカプトメチルトリ
エトキシシラン、メルカプトメチルジエトキシメチルシ
ラン、メルカプトメチルジメチルエトキシシラン、2−
メルカプトエチルトリメトキシシラン、3−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン、ジメトキシ−3−メルカ
プトプロピルメチルシラン、ジメトキシ−3−メルカプ
トプロピルメチルシラン、3−メルカプトプロピルトリ
エトキシシラン、ジエトキシ−3−メルカプトプロピル
メチルシラン、メルカプトメチルジメチル−2−フェニ
ルエトキシシラン、2−メルカプトエトキシトリメチル
シラン、3−メルカプトプロポキシトリメチルシラン等
のSi−O−C結合およびメルカプト基を有する有機ケイ
素化合物や3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3
−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロ
ピルジエトキシメチルシラン、3−アミノプロピルジメ
チルエトキシシラン、3−アミノフェノキシジメチルビ
ニルシラン、4−アミノフェノキシジメチルビニルシラ
ン、2−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラ
ン、3(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシ
メチルシラン、2−アミノエチルアミノメチルベンジロ
キシジメチルシラン、3−〔2−(2−アミノエチルア
ミノエチルアミノ)プロピル〕トリメトキシシラン等の
Si−O−C結合およびアミノ基を有する有機ケイ素化合
物等があげられる。
かくして得られた本発明に使用する触媒は、プロピレン
の重合に用いられる。プロピレンを重合させる重合形式
としては、プロピレンの重合をn−ヘキサン、n−ヘプ
タン、n−オクタン、ベンゼン若しくはトルエン等の炭
化水素溶媒中で行うスラリー重合、または液化プロピレ
ン中で行うバルク重合および気相重合で行うことができ
る。
上述の種々の重合形式によって得られたポリプロピレン
についての本発明の効果を発揮できるポリマー結晶性と
しては、ポリプロピレンのメルトフローレート(MFR)
と赤外線吸収スペクトル法による吸光度比(IR−τ;赤
外線の波数997cm-1と973cm-1における吸光度比、A997/
A973)との関係が、IR−τ≧0.0203 log MFR+0.950の
式を満足することに特徴づけられる。ポリプロピレンの
結晶性が高い程IR−τは高く、またMFRが高い程IR−τ
は高くなる傾向にある。MFRは通常0.05〜200、好ましく
は0.1〜100程度が実用的である。重合温度は通常20〜10
0℃、好ましくは40〜85℃である。温度が低すぎる場合
は、重合活性が低くなり実用的でなく、温度が高い場合
は、結晶性を上げるのが困難になってくる。重合圧力は
常圧〜50kg/cm2Gで通常30分〜15時間程度実施される。
重合の際、分子量調節のための適量の水素を添加するな
どは従来の重合方法と同じである。
かくして本発明の方法によって得られたポリプロピレン
は、著しく高い透明性を有する高剛性ポリプロピレンで
あり、公知の射出成形、真空成形、押し出し成形、ブロ
ー成形等の技術により、各種成形品の用に供される。
〔作用〕
本発明の方法で得られた高剛性ポリプロピレンは、詳細
な機構は不明であるが本発明に用いた触媒成分の所定量
の組合せからなる触媒の保有する、高剛性ポリプロピレ
ン製造性能によって、高剛性を示す。また高立体規則性
の含飽和環重合体を分散して含んでいることにより、溶
融成形時には該含飽和環重合体が造核作用を示すことに
よって、ポリプロピレンの結晶化を促進する結果、ポリ
プロピレン全体の透明性および結晶性を高め、かつ該含
飽和環重合体の分散状態が本発明の導入方法の結果極め
て良好であることにより、ボイドの発生も極めて少ない
ものにしている。
更に、本発明の方法によって導入された含飽和環重合体
は上述のように、立体規則性高分子量重合体であること
により、表面にブリードすることがない。
〔実施例〕
以下、実施例によって本発明を説明する。実施例、比較
例において用いられている用語の定義、および測定方法
は次の通りである。
(1)TY:重合活性を示し、チタン1グラム原子当りの
重合体収量(単位:kg/グラム原子) (2)MFR:メルトフローレートJIS K 7210表1の条件14
による。(単位:g/10分) (3)IR−τ:プレス成形機を用いて温度200℃、圧力2
00kg/cm2Gの条件下で試料を予熱1分−加圧1分でフィ
ルム状に成形した後、ただちに20℃に水冷し、厚さ約40
μのフィルムを得た。ついで該フィルムをアニール管に
入れ、真空に吸引後135℃のオイルバス中で1時間、ア
ニーリングを行った。アニーリング後の該フィルムから
3枚の小フィルムを切り出し、これらの小フィルムのそ
れぞれを測定試料として、997cm-1と973cm-1との吸光度
比(A997/A973)を測定し、その平均値をIR−τ値とす
る。このIR−τ測定はパーキンエルマー783型の赤外分
光光度計にて行った。
(4)内部ヘーズ:表面の影響を除いたフィルム内部の
ヘーズであり、プレス機を用いて温度200℃、圧力200kg
/cm2Gの条件下でポリプロピレンを厚さ150μのフィル
ムとし、フィルムの両面に流動パラフィンを塗った後、
JIS K 7105に準拠してヘーズを測定した。(単位:%) (5)結晶化温度:示差走査熱量計を用いて、10℃/分
の降下速度で測定した。(単位:℃) (6)剛性:ポリプロピレン100重量部に対して、テト
ラキス[メチレン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−
4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン0.
1重量部、およびスチアリン酸カルシウム0.1重量部を混
合し、該混合物をスクリュー口径40mmの押出造粒機を用
いて造粒した。ついで該造粒物を射出成形機で溶融樹脂
温度230℃、金型温度50℃でJIS形のテストピースを作成
し、該テストピースについて湿度50%、室温23℃の室内
で72時間放置した後、下記の方法で測定した。
(イ)曲げ弾性率:JIS K 7203に準拠(単位:kgf/cm2) (ロ)引張強度:JIS K 7113に準拠(単位:kgf/cm2) (ハ)ロックウエル硬度(Rスケール):JIS K 7202に
準拠 (ニ)熱変形温度(HDT):JIS K 7207に準拠(単位:
℃) (7)ボイド:前項と同様にしてポリプロピレンの造粒
を行い、得られた造粒物をT−ダイ式製膜機を用い、溶
融樹脂温度250℃で押出し、20℃の冷却ロールで厚さ1mm
のシートを作成した。該シートを150℃の熱風で70秒間
加熱し、二軸延伸機を用いて、縦横方向に7倍づつ延伸
し、厚さ20μの二軸延伸フィルムを得た。該フィルムを
光学顕微鏡にて観察し、直径が10μ以上のボイドの数を
測定し、1cm2当り20個未満を○、20個以上50個未満を
△、50個以上を×で示した。
実施例1 (1)三塩化チタン組成物(III)の製造 n−ヘキサン6l、ジエチルアルミニウムモノクロライド
(DEAC)5.0モル、ジイソアミルエーテル12.0モルを25
℃で1分間で混合し、5分間同温度で反応させて反応生
成液(I)(ジイソアミルエーテル)/DEACのモル比2.
4)を得た。
窒素置換された反応器に四塩化チタン40モルを入れ、35
℃に加熱し、これに上記反応生成液(I)の全量を180
分間で滴下した後、同温度に60分間保ち、80℃に昇温し
て更に1時間反応させ、室温まで冷却し、上澄液を除
き、n−ヘキサン20lを加えてデカンテーションで上澄
液を除く操作を4回繰り返して固体生成物(II)を得
た。
この(II)全量をn−ヘキサン30lの中に懸濁させ、ジ
エチルアルミニウムモノクロライド400gを加え、40℃で
ビニルシクロヘキサン3.8kgを添加し、40℃で2時間重
合処理を行った。処理後50℃まで昇温し、上澄液を除き
n−ヘキサン30lを加えてデカンテーションで上澄液を
除く操作を4回繰り返して、重合処理を施した固体生成
物(II−A)を得た。
この固体生成物の全量をn−ヘキサン9l中に懸濁させた
状態で、四塩化チタン3.5kgを室温にて約10分間で加
え、80℃にて30分間反応させた後、更にジイソアミルエ
ーテル1.6kgを加え、80℃で1時間反応させた。反応終
了後、上澄液を除く操作を5回繰り返した後、減圧で乾
燥させ、三塩化チタン組成物(III)を得た。得られた
三塩化チタン組成物(III)中のビニルシクロヘキサン
重合体含量は50.0重量%、チタン含量は12.6重量%であ
った。
(2)予備活性化触媒成分の調製 内容積150lの傾斜羽根付きステンレス製反応器を窒素ガ
スで置換した後、n−ヘキサン100l、ジエチルアルミニ
ウムモノクロライド114g、(1)で得た三塩化チタン組
成物(III)1.8Kgを室温で加えた後、30℃で2時間かけ
てエチレンを1.8Nm3供給し、反応させた(三塩化チタン
組成物(III)1g当り、エチレン1.0g反応)後、未反応
エチレンを除去し、n−ヘキサンで洗浄後、乾燥して予
備活性化触媒成分を得た。
(3)プロピレンの重合 内容積200lの2段タービン翼を備えた攪拌機付重合器に
上記(2)で得た予備活性化触媒成分にn−ヘキサンを
添加し、4.0重量%n−ヘキサン懸濁液とした後、該懸
濁液をチタン原子換算で12.7ミリグラム原子/hr、ジエ
チルアルミニウムモノクロライドおよび3−アミノプロ
ピルトリエトキシシランをチタン原子に対して、モル比
がそれぞれ4.0および2.5となるように同一配管から、ま
た別配管からn−ヘキサンを21kg/hrで連続的に供給し
た。更にまた、重合器の気相中の濃度が2.3容積%を保
つように水素を、全圧が10kg/cm2Gを保つようにプロピ
レンをそれぞれ供給して、プロピレンの連続重合を120
時間、連続して行った。
該重合期間中は、重合器内のスラリーの保有レベルが75
容積%となるようにスラリーを重合器から連続的に内容
積50lのフラッシュタンクに抜き出した。フラッシュタ
ンクにおいて落圧され、未反応のプロピレンおよび水素
が除去される一方、メタノールが1kg/hrで供給され70℃
にて接触処理された。引き続いて、水酸化ナトリウム水
溶液で中和後、重合体の水洗、分離、乾燥工程を経て、
MFR1.9の製品ポリプロピレンが10kg/hrで得られた。
比較例1 (1)実施例1の(1)において、ビニルシクロヘキサ
ンによる重合処理をせずに固体生成物(II)を固体生成
物(II−A)相当物とすること以外は同様にして三塩化
チタン組成物を得た。
(2)実施例1の(2)において、三塩化チタン組成物
(III)の代わりに、上記(1)で得た三塩化チタン組
成物を用いること以外は同様にして予備活性化触媒成分
の調製を行った。
(3)実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分
として上記(2)で得た予備活性化触媒成分を用いるこ
と、また全圧が10kg/cm2Gを保つように各触媒成分を重
合器に供給すること以外は同様にしてポリプロピレンを
得た。
実施例2,3 実施例1の(3)において、重合器の気相中の水素濃度
を3.5容積%(実施例2)、8.7容積%(実施例3)と変
化させること、また全圧が10kg/cm2Gを保つように各触
媒成分を重合器に供給すること以外は実施例1と同様に
してポリプロピレンを得た。
比較例2,3 比較例1の(3)において、重合器の気相中の水素濃度
を3.5容積%(比較例2)、8.7容積%(比較例3)と変
化させること、また全圧が10kg/cm2Gを保つように各触
媒成分を重合器に供給すること以外は比較例1と同様に
してポリプロピレンを得た。
比較例4 (1)比較例1の(1)と同様にして三塩化チタン組成
物を得た。
(2)実施例1の(2)で使用した反応器に、n−ヘキ
サン100l、ジエチルアルミニウムモノクロライド300g、
および上記(1)で得た三塩化チタン組成物1.8Kgを室
温で加えた後、ビニルシクロヘキサン3.0Kgを加え40℃
にて2時間反応させた(三塩化チタン組成物1g当り、1.
0g反応)。反応終了後はn−ヘキサンで洗浄後、濾過乾
燥してビニルシクロヘキサンで予備活性化された触媒成
分を得た。
(3)実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分
として上記(2)で得たビニルシクロヘキサンで予備活
性化された触媒成分を用いる以外は同様にしてプロピレ
ンの重合を行ったところ、生成した塊状ポリマーが、ス
ラリー抜き出し配管を閉塞してしまった為、重合開始後
8時間で製造を停止しなければならなかった。
比較例5 (1)比較例1の(1)において、反応生成液(I)と
四塩化チタンを反応させる際に、別途、比較例1の
(1)と同様にして得た三塩化チタン組成物500gとジエ
チルアルミニウムモノクロライド120gを触媒として用い
て、n−ヘキサン100l中に2.7kg添加したビニルシクロ
ヘキサンを60℃にて2時間重合した後、メタノール洗浄
し、乾燥させて得られたビニルシクロヘキサン重合体1.
9kgを容量10lの振動ミル中で室温にて5時間粉砕後、四
塩化チタン中に懸濁させたこと以外は同様にして、ビニ
ルシクロヘキサン重合体を50重量%含有した三塩化チタ
ン組成物を得た。
(2)三塩化チタン組成物(III)の代わりに、上記
(1)で得た三塩化チタン組成物を用いる以外は実施例
1の(2)と同様にして予備活性化触媒成分を得た。
(3)実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分
として上記(2)で得た予備活性化触媒成分を用いるこ
と、また全圧が10kg/cm2Gを保つように各触媒成分を重
合器に供給すること以外は同様にしてポリプロピレンを
得た。
比較例6 窒素置換した反応器にn−ヘキサン4lおよび四塩化チタ
ン10モルを入れ、0℃に保ち、これにジエチルアルミニ
ウムモノクロライド8モルを含んだn−ヘキサン溶液4l
を滴下後、40℃に昇温し、更に1時間反応させた。つい
でビニルシクロヘキサンを3.8kg添加後、同温度にて2
時間重合処理した。重合処理後、上澄液を除いた後、n
−ヘキサン5lを加えてデカンテーションで除く操作を3
回繰り返し、得られた重合処理を施した固体生成物をn
−ヘキサン9lに懸濁させた。引き続いて、四塩化チタン
3.5kgを室温にて加え、90℃にて1時間反応させた。反
応終了後、n−ヘキサンで洗浄し三塩化チタン組成物を
得た。該三塩化チタン組成物を用いること以外は、比較
例1と同様にしてプロピレンの重合を行い、ポリプロピ
レンを得た。
比較例7 実施例1の(3)において、触媒成分の3−アミノプロ
ピルトリエトキシシランを使用しないこと以外は比較例
1と同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例8および実施例4,5 実施例1の(1)において、ビニルシクロヘキサンの代
わりに、3−メチルビニルシクロヘキサンを用い、その
使用量をそれぞれ0.05g、250g、10kgと変化させて重合
処理を行い、また(3)において、3−アミノプロピル
トリエトキシシランの代わりにフェニルトリエトキシシ
ランを三塩化チタン組成物(III)中のチタン原子に対
してモル比が2.0となるように重合器に供給すること以
外は同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例9〜11および実施例6,7 実施例1の(1)において、ビニルシクロヘキサンの代
わりに、ビニルシクロヘプタンを22kgを用いること、ま
た(3)において、3−アミノプロピルトリエトキシシ
ランの代わりに、ジメトキシ−3−メルカプトプロピル
メチルシランを用いて三塩化チタン組成物(III)に対
するモル比をそれぞれ表のように変化させること以外
は、実施例1と同様にしてポリプロピレンを得た。
実施例8 n−ヘプタン4l、ジエチルアルミニウムモノクロライド
5.0モル、ジイソアミルエーテル9.0モル、ジn−ブチル
エーテル5.0モルを18℃で30分間反応させて得た反応液
を四塩化チタン27.5モル中に40℃で300分間かゝって滴
下した後、同温度に1.5時間保ち反応させた後、65℃に
昇温し、1時間反応させ、上澄液を除き、n−ヘキサン
20lを加えデカンテーションで除く操作を6回繰り返
し、得られた固体生成物(II)1.8kgをn−ヘキサン40l
中に懸濁させ、ジエチルアルミニウムモノクロライド50
0gを加え、50℃でビニルシクロペンタン11kgを加え1時
間反応させ、重合処理を施した固体生成物(II−A)を
得た。
反応後、上澄液を除いた後、n−ヘキサン20lを加えデ
カンテーションで除く操作を2回繰り返し、上記の重合
処理を施した固体生成物(II−A)をn−ヘキサン7l中
に懸濁させ、四塩化チタン1.8kg、n−ブチルエーテル
1.8kgを加え、60℃で3時間反応させた。反応終了後、
上澄液をデカンテーションで除いた後、20lのn−ヘキ
サンを加えて5分間攪拌し静置して上澄液を除く操作を
3回繰り返した後、減圧で乾燥させ三塩化チタン組成物
(III)を得、該三塩化チタン組成物(III)を用いて実
施例1の(2)と同様に予備活性化反応を行った後、有
機ケイ素化合物(S)として3−アミノプロピルトリエ
トキシシランの代わりに、アリルトリエトキシシランを
三塩化チタン組成物(III)に対するモル比が1.8となる
ように重合器に供給すること以外は実施例1の(3)と
同様にしてプロピレンの重合を行って、ポリプロピレン
を得た。
比較例12 実施例8において、ビニルシクロペンタンによる重合処
理をせずに固体生成物(II)を固体生成物(II−A)相
当物とすること以外は同様にして三塩化チタン組成物を
得て、後は該三塩化チタン組成物を用いて実施例8と同
様にポリプロピレンを得た。
実施例9 (1)n−ヘキサン12lに四塩化チタン27.0モルを加
え、1℃に冷却した後、更にジエチルアルミニウムモノ
クロライド27.0モルを含むn−ヘキサン12.5lを1℃に
て4時間かけて滴下した。滴下終了後15分間同温度に保
ち反応させた後、続いて1時間かけて65℃に昇温し、更
に同温度にて1時間反応させた。
次に上澄液を除きn−ヘキサン10lを加え、デカンテー
ションで除く操作を5回繰り返し、得られた固体生成物
(II)5.7kgのうち、1.8kgをn−ヘキサン50l中に懸濁
させ、ジエチルアルミニウムモノクロライド350gを加
え、更に40℃でシクロペンタメチレンビニルシランを5.
7kgを加えた後、40℃で2時間重合処理を行った。
重合処理後、上澄液を除いた後、n−ヘキサン30lを加
えてデカンテーションで除く操作を2回繰り返した後、
得られた重合処理を施した固体生成物(II−A)の全量
をn−ヘキサン11中に懸濁し、これにジイソアミルエ
ーテル1.2lおよび安息香酸エチル0.4lを添加した。この
懸濁液を35℃で1時間攪拌後、n−ヘキサン3lで5回洗
浄し処理固体を得た。得られた処理固体を四塩化チタン
40容積%および四塩化ケイ素10容積%のn−ヘキサン溶
液6l中に懸濁した。
この懸濁液を65℃に昇温し、同温度で2時間反応させ
た。反応終了後、1回にn−ヘキサン20lを使用し、3
回得られた固体を洗浄した後、減圧で乾燥させて三塩化
チタン組成物(III)を得た。
(2)予備活性化触媒成分の調製 実施例1の(2)において、三塩化チタン組成物(II
I)として上記(1)で得た三塩化チタン組成物(III)
1.8Kgを用い、またエチレンの代わりに、プロピレン1.3
Kgを用いること以外は実施例1の(2)と同様にして、
予備活性化触媒成分を得た。
(3)プロピレンの重合 実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分として
上記(2)で得た予備活性化触媒成分を用い、またジエ
チルアルミニウムモノクロライドの三塩化チタン組成物
(III)に対するモル比を3.0とすること、更に3−アミ
ノプロピルトリエトキシシランの代わりにジメチルジア
セトキシシランを用いて、三塩化チタン組成物(III)
に対するモル比を2.5とし、かつ全圧が10kg/cm2Gを保
つように各触媒成分を供給すること以外は実施例1の
(3)と同様にしてプロピレンの重合を行い、ポリプロ
ピレンを得た。
比較例13 実施例9の(1)において、シクロペンタメチレンビニ
ルシランによる重合処理を省略して三塩化チタン組成物
を得て、後は実施例9と同様にしてポリプロピレンを得
た。
実施例10 (1)実施例1の(1)において、ジエチルアルミニウ
ムノモクロライドの代りにジn−ブチルアルミニウムモ
ノクロライド4.0モルを用い反応生成液(I)を得て、
四塩化チタンに45℃で滴下すること、またビニルシクロ
ヘキサンの代わりにシクロヘキシルジメチルビニルシラ
ンを9.5kg用いること以外は同様にして三塩化チタン組
成物(III)を得た。
(2)実施例1の(2)において、三塩化チタン組成物
(III)として上記(1)で得た三塩化チタン組成物(I
II)1.8Kgを用いること以外は実施例1の(2)と同様
にして、予備活性化触媒成分を得た。
(3)実施例1の(3)において、予備活性化触媒成分
として上記(2)で得た予備活性化触媒成分を、また有
機アルミニウム化合物(A2)としてジエチルアルミニ
ウムモノアイオダイドとジn−プロピルアルミニウムモ
ノクロライドの等モル混合物をそれぞれ用いて該有機ア
ルミニウム化合物(A2)の三塩化チタン組成物(III)
に対するモル比を5.0とすること、更に有機ケイ素化合
物(S)としてメルカプトメチルトリメチルシランを用
いて該有機ケイ素化合物(S)の三塩化チタン組成物
(III)に対するモル比を2.8とすること、かつ全圧が10
kg/cm2Gを保つように各触媒成分を供給すること以外は
同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例14 実施例10の(1)において、シクロヘキシルジメチルビ
ニルシランによる重合処理を省略して三塩化チタン組成
物を得て、後は実施例10と同様にしてポリプロピレンを
得た。
以上の実施例1〜10、比較例1〜14の重合条件(注.触
媒系)と重合結果、および評価結果を後述の表に示し
た。
〔発明の効果〕 本発明の主要な効果は、塊状ポリマー生成等の製造上の
問題を生じることなく、ボイドの発生が極めて少ない、
透明性と剛性の著しく高いポリプロピレンが得られるこ
とである。
前述した実施例で明らかなように、本発明の方法により
得られたポリプロピレンを用いて製造したフィルムの内
部ヘーズは、含飽和環単量体による重合処理をしないで
得た三塩化チタン組成物を使用して得られたポリプロピ
レンを用いた場合に比べて約1/6〜1/4となっており、著
しく高い透明性を有する。(実施例1〜10、比較例1〜
3,7,12〜14参照) また、結晶化温度は、先願発明の方法により得られたポ
リプロピレンに比べて約8℃〜10℃上昇しており、著し
く結晶性が向上した結果、曲げ弾性率も更に向上してい
る。(実施例1〜10、比較例1〜3,12〜14参照) 更に、ボイドの発生数においても、本発明以外の方法に
よって含飽和環重合体を導入したポリプロピレンに比べ
て著しく少ないことが明らかである。(実施例1〜10、
比較例4,5参照)
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法を説明するための製造工程図
(フローシート)である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機アルミニウム化合物(A1)若しく
    は有機アルミニウム化合物(A1)と電子供与体(B1
    との反応生成物(I)に四塩化チタンを反応させて得ら
    れた固体生成物(II)を、ケイ素を含んでいてもよい炭
    化水素の飽和環状構造およびC=C結合を有する、ケイ
    素を含んでいてもよい炭素数5から20までの含飽和環炭
    化水素単量体で重合処理し、更に電子供与体(B2)と
    周期律表第III〜VI族の元素のハロゲン化物とを反応さ
    せる方法によって得られる三塩化チタン組成物(III)
    であって、前記、含飽和環炭化水素単量体の重合体を0.
    01重量%〜99重量%含有してなる三塩化チタン組成物
    (III)と 有機アルミニウム化合物(A2)および Si−O−C結合および/またはメルカプト基を有する
    有機ケイ素化合物(S) とを組み合わせ、該有機ケイ素化合物(S)と該三塩化
    チタン組成物(III)のモル比を(S)/(III)=1.0
    〜10.0とし、該有機アルミニウム化合物(A2)と該三
    塩化チタン組成物(III)のモル比を(A2)/(III)
    =0.1〜200とした触媒を用いてプロピレンを重合させる
    ことを特徴とするポリプロピレンの製造法。
  2. 【請求項2】有機アルミニウム化合物(A1)として一
    般式が、AlR1 p2 p′3−(p+p′)(式中、R1,
    R2はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基等の炭
    化水素基またはアルコキシ基を、Xはハロゲンを表わ
    し、またp,p′は0<p+p′≦3の任意の数を表わ
    す。)で表わされる有機アルミニウム化合物を用いる特
    許請求の範囲第1項に記載の製造法。
  3. 【請求項3】有機アルミニウム化合物(A2)として、
    ジアルキルアルミニウムモノハライドを用いる特許請求
    の範囲第1項に記載の製造法。
  4. 【請求項4】三塩化チタン組成物(III)に代えて、三
    塩化チタン組成物(III)と有機アルミニウム化合物を
    組み合わせ、少量のα−オレフィンを用いて予備活性化
    した触媒成分を使用する特許請求の範囲第1項に記載の
    製造法。
  5. 【請求項5】ポリプロピレンのメルトフローレート(MF
    R)と赤外線吸収スペクトル法による吸光度比(IR−
    τ:赤外線の波数997cm-1と973cm-1における吸光度比、
    997/A973)との関係が、 IR−τ≧0.0203 log MFR+0.950 の式を満足する特許請求の範囲第1項に記載の製造法。
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