JPH0794490B2 - エチレンまたはα―オレフィンの重合方法 - Google Patents

エチレンまたはα―オレフィンの重合方法

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JPH0794490B2
JPH0794490B2 JP61306209A JP30620986A JPH0794490B2 JP H0794490 B2 JPH0794490 B2 JP H0794490B2 JP 61306209 A JP61306209 A JP 61306209A JP 30620986 A JP30620986 A JP 30620986A JP H0794490 B2 JPH0794490 B2 JP H0794490B2
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昭 伊藤
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三井東圧化学株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本願発明はエチレンまたはα−オレフィンの重合方法に
関し、さに詳細には特殊な方法で調整したTi系担体触媒
成分を用いるエチレンまたはα−オレフィンの重合方法
に関する。
[従来の技術] ポリオレフィン重合触媒としては従来のチーグラー・ナ
ッタ触媒から担体に遷移金属化合物を担持した担体形触
媒成分と有機金属化合物を組合わせた高性能担体形触媒
の使用に移りつつある。
担体形触媒は高性能で好ましい触媒であるが性能を高め
ようとする触媒の製造プロセスが複雑になったり、使用
する副原料の使用量が多量になり、そのため副原料の回
収設備などに多額の費用がかゝり非常に高価な触媒とな
ってしまい経済的ではない。
担体形触媒成分の典型的な製造方法の一つとして塩化マ
グネシウムとチタン化合物さらに必要により電子供与体
化合物その他を共粉砕する簡単な方法が公知であるが性
能的に充分ではない。また別の方法としては特公昭59-1
405に示されているように塩化マグネシウムに種々の化
合物を接触したのち、大量の四塩化チタンと加熱し、さ
らに不活性溶媒で洗浄する方法がある。この触媒の性能
は良好であるが、非常に多量の四塩化チタンを使用する
必要があり、さらに多量の四塩化チタン及び洗浄溶媒を
回収、再使用のための設備及び多量の用役が必要とな
り、その結果触媒の製造コストが非常に高価となるので
改善が望まれていた。
[発明が解決しょうとする問題点] 本発明の目的は、エチレンまたはα−オレフィンの重合
に使用される担体形触媒成分に関するものであり、従来
の担体形触媒成分が多量の四塩化チタンを必要とするの
に対し、少量の四塩化チタンにより有効な担体形触媒成
分をえるものであり、よつて触媒の製造コストを大幅に
削減するものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明者は触媒の製造コスト削減のため鋭意検討した結
果、本発明に到達した。即ち本発明は (イ) 担体形チタン成分 (ロ) 有機アルミニウム化合物及び必要により (ハ) 酸素原子を含む電子供与性化合物 より成る触媒を用いてエチレンまたはα−オレフィンを
重合する方法において、担体形チタン成分(イ)がハロ
ゲン化マグネシウム、及び酸素原子を含む電子供与性化
合物を必須成分とする担体(A)を用い、この担体
(A)を炭化水素溶媒又はハロゲン化炭化水素溶媒中で
四塩化チタンと接触する際に用いる四塩化チタンの使用
量が、上記担体(A)1g当り20mlの四塩化チタンと80℃
で2時間加熱したのち、大量のn−フプタンで洗浄して
得られる担体(A)中に担持した四塩化チタン量を基準
量として、該基準量の0.3〜5重量倍の四塩化チタン量
であることを特徴とするエチレンまたはα−オレフィン
の重合方法である。
本発明の特徴は担体形チタン成分(イ)に特徴があり担
体形チタン成分(イ)は次のようにして調整される。ま
ずハロゲン化マグネシウムおよび酸素原子を含む電子供
与性化合物を必須成分とする担体(A)を調整する。こ
れは上記成分を必須成分とするものなら特に限定はな
く、公知の担体、例えばマグネシウムジハライド、マグ
ネシウムアルコキシハライドなどの含ハロゲンマグネシ
ウム化合物に酸素原子を含む電子供与性化合物を添加共
粉砕するか接触することによって調製される。含ハロゲ
ンマグネシウム化合物としてはマグネシウムジクロライ
ド、マグネシウムジブロマイドまたはこれらを主成分と
するものが好ましく、市販の無水のマグネシウムジクロ
ライド、有機マグネシウム化合物をSiCl4,HCl,Cl2など
のハロゲン化剤で塩素化したマグネシウム及び塩素を主
成分とする成分、ハロゲン化マグネシウムとアルコール
のような電子供与体付加物をAIRnCl3-nと反応して得ら
れた生成物、有機Mg化合物をアルコールのような電子供
与体と反応した生成物またはマグネシウムジアルコキシ
ドをハロゲン化剤と反応して得られた生成物なども用い
られる。
酸素原子を含む電子供与性化合物としては、チーグラー
触媒で用いられる公知の電子供与性化合物が用いられ
る。これら酸素原子を含む電子供与性化合物としては例
えば、エーテル、ケトン、エステル、有機酸ハライド、
有機酸無水物、アルデヒド、カルボン酸オルソエステル
などが挙げられ、具体的にはジフェニルエーテル、アセ
トフェノン、安息香酸エチル、フタル酸ジイソブチル、
トルイル酸メチル、γ−ブチロラクトン、ベンゾイルク
ロライドなどが挙げられる。
担体(A)は前述のハロゲン化マグネシウムおよび酸素
原子を含む電子供与性化合物を共粉砕するか、不活性溶
媒中で接触させることによって調製される。
次いで担体(A)と四塩化チタンとを不活性溶媒例えば
炭化水素化合物またはハロゲン化炭化水素化合物の存在
下で接触させる。担体(A)と四塩化チタンとの接触
は、炭化水素化合物またはハロゲン化炭化水素化合物の
存在下で室温〜200℃、好ましくは40℃から150℃の温度
で数分〜10時間接触させる。
炭化水素化合物またはハロゲン化炭化水素化合物として
は脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素化合物またはそのハ
ロゲン誘導体が用いられ、例えばn−ヘキサン、n−ヘ
プタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチレンジクロライド、クロルベンゼンなどが用い
られる。
本発明では担体(A)に対する四塩化チタンの使用量
は、担体(A)1g当り20mlの四塩化チタンを80℃の温度
で2時間加熱した後、大量のn−ヘプタンで洗浄してえ
られる担持された四塩化チタン量〔担持条件(a)〕に
対して、0.3〜5重量倍、好ましくは0.5〜3重量倍、さ
らに好ましくは0.7〜2重量倍の四塩化チタンを用いる
ことにより、本願発明で用いる担体形チタン成分(イ)
を調製することができる。この場合担体(A)と四塩化
チタンを炭化水素化合物またはハロゲン化炭化水素化合
物の存在下で接触させたのち、未反応の四塩化チタンを
溶媒で洗浄して用いることもできるが、そのまゝ洗浄し
ないで使用することもでき、この点にも本発明の特徴が
ある。
以上の方法によってえられた担体形チタン成分(イ)と
共に用いられる(ロ)有機アルミニウム化合物としては
有機基がアルミニウムに直接結合している化合物でアル
キルアルミニウム化合物、アルキルアルミニウムアルコ
キシド、アルキルアルミニウムヒドリド、アルキルアル
ミニウムハライドが例示され、具体的にはトリメチルア
ルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルア
ルミニウム、トリ−iso−ブチルアルミニウム、トリオ
クチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライ
ド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミ
ニウムアイオダイド、ジエチルアルミニウムブロマイ
ド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミ
ニウムエトキシド、ジエチルアルミニウムフェノキシ
ド、イソプレニルアルミニウム、及びEt2AlOAlEt2、Et2
Al-N-AlEt2などが例示され、これらの混合物、たとえば
トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウムモノク
ロライドとの混合物を使用すると特に好ましい。
(イ)担体形チタン成分と(ロ)有機アルミニウム化合
物の使用割合は(イ)中に含まれているチタン原子1グ
ラム原子に対して(ロ)を0.5〜500モル、好ましくは1
〜200モルである。
本願発明の方法で必要により添加される(ハ)酸素原子
を含む電子供与性化合物は(イ)製造時に使用するのと
同じ酸素原子を含む電子供与性化合物が用いられ、これ
らは(イ)で使用するのと同じ化合物が例示でき、特に
好ましくはトルイル酸メチル、フェニルトリメトキシシ
ランなどである。酸素原子を含む電子供与性化合物の使
用割合は(イ)担体形チタン成分中の有機アルミニウム
化合物1モルに対して5モル以下、好ましくは1モル以
下である。
本発明による触媒はエチレンまたは一般式CH2CH=R
(但しRは炭素数1〜12の炭化水素基を示す)で示され
るα−オレフィンの重合法である。
α−オレフィンとしてはプロピレン、ブテン−1、ペン
テン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、デセン−1、
4−メチルペンテン−1、スチレン、4−ビニルシクロ
ヘキセンなどが例示される。
重合反応は溶液、スラリーまたは気相状態で実施でき、
溶液、またはスラリー重合の場合には不活性溶媒、例え
ばプロパン、ブタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、
トルエン、キシレンなどの存在下で重合するか、プロピ
レン、ブテン−1などの場合にはモノマー自身を溶媒と
する塊状重合で行うこともできる。
スラリー重合または気相重合の場合にはポリマーの性状
を良好にするために、あらかじめエチレンまたはα−オ
レフィンで予重合したのち重合しても良い。予重合は一
般に通常の重合よりも低い速度で重合する方が好まし
い。
重合反応は回分式または連続式で行われ、その際の温度
は−50℃〜250℃、好ましくは0℃〜200℃、圧力は常圧
〜200Kg/cm2G、好ましくは2〜100Kg/cm2Gであり、生
成ポリマーの分子量は水素、ジアルキル亜鉛、ハロゲン
化アルキルを添加して制御することができる。
[実施例] 次に本発明を参考例、実施例、及び比較例を用いて説明
する。
参考例 1 (1) 担体(A1)の調製 直径12mmの鋼球3kgの入った内容積約1の振動ミルポ
ットに無水塩化マグネシウム20g安息香酸エチル2ml、ジ
フェニルエーテル2ml、四塩化炭素2mlを入れ24時間粉砕
し担体(A1)を得た。
(2) 担体(A1)によるTiCl4の担持(担持条件
(a)) N2置換した200ml丸底フラスコに(1)で調製した担体
(A)10g、四塩化チタン200mlを入れ、80℃の温度で2
時間反応した。
デカンテーションにより上澄液を除去した。次にn−ヘ
プタン200mlを加え80℃で15分攪拌した後、ズカンテー
ションによって上澄液を除去する洗浄を10回行い担体
(A1)に四塩化チタンを担持した。
スラリーの一部を取って60℃減圧乾燥を30分間行ってチ
タン含有率を測定したところ1.80wt%のチタンを含んで
いた。これは四塩化チタンとして7.43wt%に相当する。
実施例 1 参考例1に示す担体(A1)10gに四塩化チタン0.743g、
n−ヘプタン100mlを加え、100℃で2時間加熱し、n−
ヘプタンによる洗浄を省略した担体形チタン成分(イ)
を得た。この担体形チタン成分(イ)中のスラリー一部
を60℃、減圧下、30分間乾燥しチタン含有率を測定した
ところ1.65wt%のチタンを含んでおり使用した四塩化チ
タンの91.7%が担体(A)に担持されていることがわか
った。
次にこの担体形チタン成分(イ)を使用してプロピレン
の重合を行った。
2置換した内容積2lのオートクレーブにn−ヘプタン
1、担体形チタン成分(イ)成分0.1g、トリエチルア
ルミニウム0.2ml、トルイル酸メチル0.07ml、ジエチル
アルミニウム0.08mlを加え、オートクレーブの気相部を
プロピレン置換したのち、水素を分圧で0.2kg/cm2加え
たのちプロピレンで3kg/cm2Gまで加圧した。
オートクレーブ中の内温を5分間要して70℃まで昇温
し、その後70℃でプロピレン圧力5kg/cm2Gになるよう
にプロピレンを補給し1.5時間重合した。
重合終了後オートクレーブを冷却し、内容物を取り出
し、濾過してポリプロピレンパウダ−383gを得た。一方
濾液を蒸発して非晶性ポリプロピレン6.0gをえた。
得られたポリプロピレンパウダーのかさ比重は0.45g/m
l、極限粘度数1.72dl/g(135℃テトラリン)、沸騰n−
ペプタン抽出残(パウダ−I・I)は97.1%であった。
本重合反応での触媒の活性は2593g/g−(イ)hr144kg/g
−Ti.hr、ポリマ−取得量は3890g/g(イ)216kg/g−Ti
であった。また全ポリマ−に対する沸騰n−ペプタン抽
出残の割合(全II)は95.6%であった。
比較例 1 参考例1に示す担体(A1)に四塩化チタンを担持した
触媒をそのまま使用した他は実施例1に示す同じ条件で
重合を行った結果を表1に示す。
実施例1と比較例1とを較べると、略、同じ重合結果が
得られており、実施例1のように四塩化チタンの使用量
を比較例1の1/475と大幅に減少させる工業的メリット
は大きい。
実施例 2 内容積6lのオートクレーブにN2雰囲気でn−ヘプタン5
0ml、実施例1で調製した担体形チタン成分(イ)0.1g
にトリイソブチル0.1mlを加え、気相部をn−ブタンで
置換したのちn−ブタン1.5kgを装入後、水素及びエチ
レンをそれぞれ分圧で5kg/cm2加えて10分間で95℃に昇
温した。95℃に昇温後、圧力を25kg/cm2Gになるように
エチレンを追加して2時間重合を続けた。
重合終了後、内容物を取り出してポリエチレン1230gを
得た。得られたポリエチレンの極限粘度数1.43、かさ比
重0.45g/mlであった。
比較例 2 参考例1に示す担体(A1)に四塩化チタン担持した触
媒をそのまま使用した他は実施例2と全く同じ条件でエ
チレンの重合を実施した。
結果を表2に示す。
実施例2及び比較例2の結果を比べると同等な結果が得
られ、実施例2の方法のように四塩化チタンを大巾に減
少させて、しかも洗浄を省略することができ工業的メリ
ットが大きい。
[本発明による効果] 本発明による担体形チタン成分(イ)を使用することに
より、触媒の製造コストを大幅に削減できまたエチレン
及びα−オレフィンの重合方法に使用する場合すぐれた
触媒活性を示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるチーグラー触媒のフローチャート
図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(イ) 担体形チタン成分 (ロ) 有機アルミニウム化合物及び必要により (ハ) 酸素原子を含む電子供与性化合物 より成る触媒を用いてエチレンまたはα−オレフィンを
    重合する方法において、担体形チタン成分(イ)がハロ
    ゲン化マグネシウム、及び酸素原子を含む電子供与性化
    合物を必須成分とする担体(A)を用い、この担体
    (A)を炭化水素溶媒又はハロゲン化炭化水素溶媒中で
    四塩化チタンと接触する際に用いる四塩化チタンの使用
    量が、上記担体(A)1g当り20mlの四塩化チタンと80℃
    で2時間加熱したのち、大量のn−ヘプタンで洗浄して
    得られる担体(A)中に担持した四塩化チタン量を基準
    量として、該基準量の0.3〜5重量倍の四塩化チタン量
    であることを特徴とするエチレンまたはα−オレフィン
    の重合方法。
JP61306209A 1986-12-24 1986-12-24 エチレンまたはα―オレフィンの重合方法 Expired - Lifetime JPH0794490B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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