JPH078887B2 - オレフイン類重合用触媒成分 - Google Patents

オレフイン類重合用触媒成分

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JPH078887B2
JPH078887B2 JP60139186A JP13918685A JPH078887B2 JP H078887 B2 JPH078887 B2 JP H078887B2 JP 60139186 A JP60139186 A JP 60139186A JP 13918685 A JP13918685 A JP 13918685A JP H078887 B2 JPH078887 B2 JP H078887B2
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稔 寺野
公平 木村
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオレフイン類の重合に供した際、高活性に作用
し、しかも立体規制制重合体を極めて高い収率で得るこ
とのできる高性能触媒成分に係り、更に詳しくは一般式
RnSi(OR)4−n(式中Rはフェニル基またはアルキル
基を示し、nは0≦n≦4である。)で表される有機ケ
イ素化合物、ジアルコキシマグネシウム、芳香族ジカル
ボン酸のジエステル、ハロゲン化炭化水素、およびチタ
ンハロゲン化物を接触させて得られるオレフイン類重合
用触媒成分に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、高活性を有するオレフイン類重合用触媒として
は、触媒成分としての固体のチタンハロゲン化物と有機
アルミニウム化合物とを組合せたものが周知であり広く
用いられているが、触媒成分および触媒成分中のチタン
当りの重合体の収量(以下触媒成分および触媒成分中の
チタン当りの重合活性という。)が低いため触媒残渣を
除去するための所謂脱灰工程が不可避であつた。この脱
灰工程は多量のアルコールまたはキレート剤を使用する
ために、それ等の回収装置または再生装置が必要不可欠
であり、資源、エネルギーその他付随する問題が多く、
当業者にとつては早急に解決を望まれる重要な課題であ
つた。この煩雑な脱灰工程を省くために触媒成分とりわ
け触媒成分中のチタン当りの重合活性を高めるべく数多
くの研究がなされ提案されている。
特に最近の傾向として活性成分であるチタンハロゲン化
物等の遷移金属化合物を塩化マグネシウム等の担体物質
に担持させ、オレフイン類の重合に供した際に触媒成分
中のチタン当りの重合活性を飛躍的に高めたいという提
案が数多く見かけられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら担体物質としてその主流をしめる塩化マグ
ネシウムに含有される塩素は、チタンハロゲン化物中の
ハロゲン元素と同様生成重合体に悪影響を及ぼすという
欠点を有しており、そのために事実上塩素の影響を無視
し得る程の高活性が要求されたり、或いはまた塩化マグ
ネシウムそのものの濃度を低くおさえる必要に迫られる
など未解決な部分を残していた。
本発明者らは、触媒成分当りの重合活性なりびに立体規
則制重合体の収率を高度に維持しつつ、生成重合体中の
残留塩素を低下させることを目的として、特開昭59-911
07においてオレフイン類重合用触媒成分の製造方法を提
案し、初期の目的を達している。
しかし前記塩化マグネシウムを担体とする触媒成分、あ
るいは前記特開昭59-91107において得られる触媒成分な
どを用いた場合単位時間当りの重合活性が重合初期にお
いては高いものの重合時間の経過にともなう低下が大き
く、プロセス操作上問題となる上、ブロツク共重合等、
重合時間をより長くすることが必要な場合、実用上使用
することがほとんど不可能であつた。
本発明者らは、斯かる従来技術に残された課題を解決
し、なおかつより一層生成重合体の品質を向上させるべ
く鋭意研究の結果本発明に達し茲に提案するものであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
即ち、本発明の特色とするところは、 (a)一般式RnSi(OR)4−n(式中Rはフェニル基ま
たはアルキル基を示し、nは0≦n≦4である。)で表
される有機ケイ素化合物(以下単に「有機ケイ素化合
物」ということがある。)、(b)ジアルコキシマグネ
シウム、(c)芳香族ジカルボン酸のジエステル、
(d)ハロゲン化炭化水素および(e)一般式TiX4(式
中Xはハロゲン元素である。)で表わされるチタンハロ
ゲン化物(以下単にチタンハロゲン化物ということがあ
る。)を接触させて得られるオレフイン類重合用触媒成
分を提供するところにある。
本発明において使用される有機ケイ素化合物としては、
フエニルアルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン
などがあげられる。さらにフエニルアルコシシシランの
例として、フエニルトリメトキシシラン、フエニルトリ
エトキシシラン、フエニルトリプロポキシシラン、フエ
ニルトリイソプロポキシシラン、ジフエニルジメトキシ
シラン、ジフエニルジエトキシシランなどをあげること
ができ、アルキルアルコキシシランの例として、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリメトキシ
エチルシラン、トリメトキシメチルシラン、トリエトキ
シメチルシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルト
リイソプロポキシシランなどをあげることができる。
本発明において使用されるジアルコキシマグネシウムと
しては、ジエトキシマグネシウム、ジブトキシマグネシ
ウム、ジフエノキシマグネシウム、ジプロポキシマグネ
シウム、ジ−sec−ブトキシマグネシウム、ジ−tert−
ブトキシマグネシウム、ジイソプロポキシマグネシウム
等があげられるが中でもジエトキシマグネシウムおよび
ジプロポキシマグネシウムが好ましい。
本発明で用いられる芳香族ジカルボン酸のジエステルと
しては、フタル酸またはテレフタル酸のジエステルが好
ましく、例えば、ジメチルフタレート、ジメチルテレフ
タレート、ジエチルフタレート、ジエチルテレフタレー
ト、ジプロピルフタレート、ジプロピルテレフタレー
ト、ジブチルフタレート、ジブチルテレフタレート、ジ
イソブチルフタレート、ジアミルフタレート、ジイソア
ミルフタレート、エチルブチルフタレート、エチルイソ
ブチルフタレート、エチルプロピルフタレートなどがあ
げられる。
本発明で用いられるハロゲン化炭化水素としては、常温
で液体の芳香族または脂肪族炭化水素の塩化物が好まし
く、例えばプロピルクロライド、ブチルクロライド、ブ
チルプロマイド、プロピルアイオダイト、o−ジクロル
ベンゼン、ベンジルクロライド、ジクロルエタン、トリ
クロルエチレン、ジクロルプロパン、ジクロルベンゼ
ン、トリクロルエタン、四塩化炭素、クロロホルム、塩
化メチレン等があけられるが、中でもo−ジクロルベン
ゼン、プロピルクロライド、ジクロルエタン、クロロホ
ルム、四塩化炭素、および塩化メチレンが好ましい。
本発明において使用される一般式TiX4(式中Xはハロゲ
ン元素である。)で表わされるチタンハロゲン化物とし
てはTiCl4,TiBr4,TiI4等があげられるが中でもTiCl4
好ましい。
本発明における触媒成分を得る際、各原料物質の使用割
合および触媒条件等は、生成する触媒成分の性能に悪影
響を及ぼすことのない限り、任意であり、特に限定する
ものではないが、通常ジアルコキシマグネシウム1gに対
し、有機ケイ素化合物は0.01〜1g、芳香族ジカルボン酸
のジエステルは0.01〜2g、好ましくは0.1〜1gの範囲で
あり、チタンハロゲン化物は0.1g以上、好ましくは1g以
上の範囲である。また、ハロゲン化炭化水素は、任意の
割合で用いられるが、懸濁波を形成し得る量であること
が好ましい。
なお、この際触媒成分を形成する各原料物質の触媒順序
および触媒方法は特に限定するものではなく、任意に適
当なものを選択することができる。
前記触媒成分を構成する各成分の接触後得られた組成物
に、くり返しチタンハロゲン化物を接触させることも可
能であり、またn−ヘプタン等の有機溶媒を用いて洗浄
することも可能である。
本発明におけるこれ等一連の操作は酸素および水分等の
不存在下に行なわれることが好ましい。
以上の如くして製造された触媒成分は、そのX線スペク
トルにおいて2θ=32゜付近および50゜付近にブロード
なピークを有し有機アルミニウム化合物および必要に応
じて適当な第三成分と組合せてオレフイン類重合用触媒
を形成する。使用される有機アルミニウム化合物は触媒
成分中のチタン原子のモル当りモル比で1〜1000の範囲
で用いられる。
重合は有機溶媒の存在下でも或いは不存在下でも行なう
ことができ、またオレフイン単量体は気体および液体の
いずれの状態でも用いることができる。重合温度は200
℃以下で好ましくは100℃以下であり、重合圧力は100kg
/cm2・G以下、好ましくは50kg/cm2・G以下である。
本発明の触媒成分を用いて単独重合または共重合される
オレフイン類はエチレン、プロピレン、1−ブテン等で
ある。
〔発明の効果〕
本発明によつて得られた触媒成分を用いてオレフイン類
の重合を行なつた場合、生成重合体が極めて高い立体規
則性を有することはもちろん、非常に高活性であるため
生成重合体中の触媒残渣を極めて低くおさえることがで
き、しかも残留塩素量が殆んど無視し得る程微量である
ために脱灰工程を全く必要としないことはもちろん生成
重合体に及ぼす塩素の影響を実質上消滅させることがで
きる。
生成重合体に含まれる塩素は造粒、成形などの工程に用
いる機器の腐食の原因となる上、生成重合体そのものの
劣化、黄変等の原因ともなり、これを実質上消滅させる
ことができたことは当業者にとつて極めて重要な意味を
もつものである。
さらに、本発明の特徴とするところは触媒成分の単位時
間当りの活性が重合の経過に伴なつて大幅に低下する、
いわゆる高活性担持型触媒の本質的な欠点を解消し、単
独重合だけでなく共重合にさえも実用的に適用できる触
媒を提供するところにある。
また、工業的なオレフイン重合体の製造においては重合
時に水素を共存させることがMI制御などの点から一般的
とされているが、前記塩化マグネシウムを担体として用
いる触媒成分は水素共存下では、活性および立体規則性
が大幅に低下するという欠点を有していた。しかし、本
発明によつて得られた触媒成分を用いて水素共存下にオ
レフイン類の重合を行なつた場合、生成重合体のMIが極
めて高い場合においても殆んど活性および立体規則性が
低下せず、斯かる効果は当業者にとつて極めて大きな利
益をもたらすものである。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1 〔触媒成分の調製〕 フエニルトリエトキシシラン5gおよびジエトキシマグネ
シウム45gを、窒素ガス雰囲気下で、25mmφのステンレ
スボールを全容量の4/5充填した容量1.0の振動ミルポ
ツトに装入し、振動数1430v.p.m.および振巾3.5mmで1
時間室温で粉砕処理を行なつた。窒素ガスで充分に置換
され、撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコに、
前記粉砕処理によつて得られた組成物5.0gおよびo−ジ
クロルベンゼン15mlをとり、撹拌下にジブチルフタレー
ト1.8mlおよびTiCl4200mlを加え、110℃に昇温して2時
間撹拌しながら反応させた。反応終了後40℃のn−ヘプ
タン200mlで10回洗浄し、新たにTiCl4200mlを用いて40
℃で1回洗浄した後、さらにTiCl4200mlを加え、110℃
で2時間撹拌しながら反応させた。
反応終了後40℃まで冷却し、次いでn−ヘプタン200ml
による洗浄を繰り返し行ない、洗浄液中に塩素が検出さ
れなくなつた時点で洗浄終了として触媒成分とした。な
お、この際該触媒成分中の固液を分離して固体分のチタ
ン含有率を測定したところ3.10重量%であつた。
〔重 合〕
窒素ガスで完全に置換された内容積2.0の撹拌装置付
オートクレーブに、n−ヘプタン700mlを装入し、窒素
ガス雰囲気を保ちつつトリエチルアルミニウム301mg、
フエニルトリエトキシシラン64mg、次いで前記触媒成分
をチタン原子として0.3mg装入した。その後水素ガス120
mlを装入し70℃に昇温してプロピレンガスを導入しつつ
6kg/cm2・Gの圧力を維持して4時間の重合を行なつ
た。重合終了後得られた固体重合体を別し、80℃に加
温して減圧乾燥した。一方液を凝縮して重合溶媒に溶
存する重合体の量を(A)とし、固体重合体の量を
(B)とする。また得られた固体重合体を沸騰n−ヘプ
タンで6時間抽出しn−ヘプタンに不溶解の重合体を
得、この量を(C)とする。
触媒成分当りの重合活性(D)を式 で表わす。
また結晶性重合体の収率(E)を式 で表わし、全結晶性重合体の収率(F)を式 より求めた。また生成重合体中の残留塩素を(G)、生
成重合体のMIを(H)で表わす。得られた結果は、第1
表に示す通りである。
実施例2 重合時間を6時間にした以外は実施例1と同様にして実
験を行なつた。得られた結果は第1表に示す通りであ
る。
実施例3 ジフエニルジエトキシシランを4.5g用いた以外は実施例
1と同様にして実験を行なつた。なお、この際の固体分
中のチタン含有率は3.21重量%であつた。重合に際して
は、フエニルトリエトキシシランを70mg使用した以外は
実施例1と同様にして実験を行なつた。得られた結果は
第1表に示す通りである。
実施例4 反応温度を120℃にした以外は実施例1と同様にして触
媒成分の調製を行なつた。なお、この際の固体分中のチ
タン含有率は3.02重量%であつた。重合に際しては実施
例1と同様にして実験を行なつた。得られた結果は第1
表に示す通りである。
実施例5 フエニルトリエトキシシラン5g、ジエトキシマグネシウ
ム45gおよびジプロピルフタレート13gを実施例1と同様
に粉砕した。得られた組成物5.5gを、窒素ガスで充分に
置換され、撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコ
にとり、o−ジクロルベンゼン15mlおよびTiCl4200mlを
装入して110℃に昇温して2時間撹拌しながら反応させ
た。反応終了後40℃のn−ヘプタン200mlで10回洗浄
し、新たにTiCl4200mlを用いて40℃で1回洗浄した後、
さらにTiCl4200mlを加えて90℃で2時間撹拌反応させ
た。反応終了後40℃まで冷却し、更にn−ヘプタン200m
lによる洗浄をくり返し行ない、洗浄液中に塩素が検出
されなくなつた時点で洗浄終了とし、触媒成分を得た。
なお、この際の固体分中のチタン含有率は2.98重量%で
あつた。
重合に際しては実施例1と同様にして実験を行なつた。
得られた結果は第1表に示す通りである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を説明するためのフローチヤートであ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)一般式RnSi(OR)4−n(式中Rは
    フェニル基またはアルキル基を示し、nは0≦n≦4で
    ある。)で表される有機ケイ素化合物、 (b)ジアルコキシマグネシウム、 (c)芳香族ジカルボン酸のジエステル、 (d)ハロゲン化炭化水素および (e)一般式TiX4(式中Xはハロゲン元素である。)で
    表されるチタンハロゲン化物を接触させることを特徴と
    するオレフイン類重合用触媒成分。
JP60139186A 1985-06-27 1985-06-27 オレフイン類重合用触媒成分 Expired - Lifetime JPH078887B2 (ja)

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ES2168500T3 (es) * 1995-08-21 2002-06-16 Toho Titanium Co Ltd Procedimiento de preparacion de componentes cataliticos y de un catalizador de polimerizacion de olefinas.

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