JPH1112336A - Production of block copolymer of propylene - Google Patents

Production of block copolymer of propylene

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JPH1112336A
JPH1112336A JP16856997A JP16856997A JPH1112336A JP H1112336 A JPH1112336 A JP H1112336A JP 16856997 A JP16856997 A JP 16856997A JP 16856997 A JP16856997 A JP 16856997A JP H1112336 A JPH1112336 A JP H1112336A
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JP
Japan
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propylene
component
compound
polymerization
fraction
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JP16856997A
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Japanese (ja)
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Koji Yoshikawa
浩司 吉川
Tadashi Asanuma
浅沼  正
Shigeru Kimura
茂 木村
Shigeru Harima
殖 播摩
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out reutilization of recovered propylene and an inactive hydrocarbon compound and obtain a block copolymer in good productivity by using a specific catalyst system. SOLUTION: In producing polypropylene by initially polymerizing (D) propylene so that an amount of the resultant polypropylene is 40-95 wt.% based on total polymer by using a catalyst comprising (A) a transition metal catalyst component containing Mg and Ti, (B) an organoaluminum compound and (C) an alkoxysilicon compound and copolymerizing the component D with (E) ethylene so that an amount of the resultant polymer is 5-60 wt.% based on total polymer, (F) an inactive hydrocarbon compound is used as a diluent for the catalytic component and copolymerization of the component D with the component E is carried out in the presence of an alkylene glycol and a fraction after removing the component D as a low boiling point fraction is distilled in a first distillation tower in the presence of an excessive component B to remove a content having boiling point higher than the component F from the lower part of the distillation tower and a fraction extracted from the upper part of the distillation tower is introduced into a second distillation tower and low boiling point content is removed from the upper part and the component F is recovered from the lower part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプロピレンのブロッ
ク共重合体の製造方法に関する。詳しくは、特定の触媒
を用いて重合し特定の方法で不活性炭化水素化合物を回
収することからなる方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a propylene block copolymer. More specifically, the present invention relates to a method comprising polymerizing using a specific catalyst and recovering an inert hydrocarbon compound by a specific method.

【0002】[0002]

【従来の技術】プロピレンのブロック共重合体を製造す
る方法としては種々の方法が知られており、基本的には
不活性媒体の存在する溶媒重合法、液状の単量体の存在
下に行う塊状重合法、液状の媒体の存在しない気相重合
法などで初めにプロピレン単独或いは少量の他のオレフ
ィンと共重合し、ついでエチレンとプロピレンを共重合
することで製造される。重合に使用する触媒としても種
々のものが使用できることは良くしられており、プロピ
レンを立体規則的に重合するハロゲン化チタン系触媒、
2つの配位子が結合した構造のメタロセン系触媒などが
利用できるが特に、マグネシウムとチタンを含む遷移金
属触媒成分と有機アルミニウム化合物からなる触媒系は
安価で高性能であることから広く用いられている。
2. Description of the Related Art Various methods are known for producing a block copolymer of propylene. Basically, a solvent polymerization method in which an inert medium is present, or a method in which a liquid monomer is used. It is manufactured by first copolymerizing propylene alone or with a small amount of other olefins by a bulk polymerization method, a gas phase polymerization method without a liquid medium, or the like, and then copolymerizing ethylene and propylene. It is well known that various catalysts can be used as the catalyst used in the polymerization, and a titanium halide-based catalyst that stereopolymerizes propylene,
A metallocene catalyst having a structure in which two ligands are bonded can be used. In particular, a catalyst system comprising a transition metal catalyst component containing magnesium and titanium and an organoaluminum compound is widely used because of its low cost and high performance. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】マグネシウムとチタン
を含む遷移金属触媒成分と有機アルミニウ化合物からな
る触媒系と塊状重合法あるいは気相重合法を組み合わせ
る方法は優れており触媒当たり高活性で物性の良好なブ
ロック共重合体が得られる。特に塊状重合法では生産性
良くブロック共重合体を製造することが可能であるが大
量のプロピレンを回収再利用する必要がある。従って触
媒成分の希釈に用いた不活性炭化水素化合物を工業的に
経済性良く回収することが可能である。しかしながら通
常の方法で蒸留したのでは、回収プロピレンおよび不活
性炭化水素化合物の再利用を行うと触媒の性能が充分に
発揮されないと言う問題があった。
The method of combining a transition metal catalyst component containing magnesium and titanium with a catalyst system composed of an organic aluminum compound and a bulk polymerization method or a gas phase polymerization method is excellent, and has high activity per catalyst and good physical properties. Block copolymer is obtained. In particular, in the bulk polymerization method, a block copolymer can be produced with high productivity, but a large amount of propylene needs to be recovered and reused. Therefore, the inert hydrocarbon compound used for diluting the catalyst component can be industrially economically recovered. However, if the distillation is carried out by a usual method, there is a problem that the performance of the catalyst is not sufficiently exhibited when the recovered propylene and the inert hydrocarbon compound are reused.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決した重合方法について鋭意検討し本発明を完成し
た。
Means for Solving the Problems The present inventors diligently studied a polymerization method which solved the above-mentioned problems and completed the present invention.

【0005】即ち本発明は、2槽以上の重合槽を連結し
た反応機を用い、プロピレン自身を液状媒体とする塊状
重合法で、マグネシウムとチタンを含む遷移金属触媒成
分と有機アルミニウム化合物とアルコキシ珪素化合物か
らなる触媒を用いて初めにプロピレンを重合して全重合
体の40〜95重量%となるようにポリプロピレンを製
造し、ついでプロピレンとエチレンを共重合して全重合
体の5〜60重量%となるように共重合体を製造するプ
ロピレンのブロック共重合体の製造方法において、触媒
成分の希釈剤として不活性炭化水素化合物を用い、しか
もプロピレンとエチレンの共重合をアルキレングリコー
ルの存在下に行い、過剰の有機アルミニウム化合物の存
在下にプロピレンを低沸分として除去した留分から不活
性炭化水素化合物の回収を2つの蒸留塔からなる回収系
で始めに不活性炭化水素化合物より高沸点分を蒸留塔下
部より除去し、蒸留塔上部より抜き出された留分を第2
の蒸留塔に導入し上部より低沸分を除去し下部より不活
性炭化水素化合物を回収することからなるプロピレンの
ブロック共重合体の製造方法である。
That is, the present invention provides a bulk polymerization method in which propylene itself is used as a liquid medium by using a reactor in which two or more polymerization tanks are connected, and a transition metal catalyst component containing magnesium and titanium, an organoaluminum compound, and an alkoxysilicon. Propylene is first polymerized by using a catalyst comprising a compound to produce polypropylene so as to be 40 to 95% by weight of the whole polymer, and then propylene and ethylene are copolymerized to make 5 to 60% by weight of the whole polymer. In a method for producing a block copolymer of propylene, which produces a copolymer such that an inert hydrocarbon compound is used as a diluent for a catalyst component, and copolymerization of propylene and ethylene is carried out in the presence of an alkylene glycol. From the fraction obtained by removing propylene as a low boiling point in the presence of excess organoaluminum compound, It recovered two high boiling fraction from the inert hydrocarbon compounds start with the recovery system consisting of a distillation column was removed from the distillation column bottom, the fraction withdrawn from the distillation column upper second
And removing the low-boiling components from the upper portion and recovering the inert hydrocarbon compound from the lower portion.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明において重要なのは使用す
る立体規則性触媒として特定のマグネシウムとチタンを
含む遷移金属触媒成分、有機アルミニム化合物、アルコ
キシ珪素化合物からなる触媒系を用いることにある。
The important point of the present invention is to use a catalyst system comprising a transition metal catalyst component containing a specific magnesium and titanium, an organic aluminum compound, and an alkoxysilicon compound as a stereoregular catalyst to be used.

【0007】マグネシウムとチタンを含む遷移金属触媒
成分としては種々の方法で製造でき、遷移金属触媒成分
が製造される際に金属マグネシウム、酸化マグネシウム
などから生成したものであってもよいマグネシウムの
塩、特にハロゲン化マグネシウムと、遷移金属触媒成分
が製造される際に生成したものであってもよいチタンの
塩、特にハロゲン化チタンを含有するものが好ましく例
示できる。ここでハロゲン化マグネシウムとしては塩化
マグネシウム、特に無水塩化マグネシウムが例示され、
ハロゲン化チタンとしては少なくとも1つのハロゲン原
子を有するハロゲン化チタンあるいはアルコキシハロゲ
ン化チタン、好ましくは塩化チタン、特に好ましくは四
塩化チタンが例示される。マグネシウムとチタンを含む
遷移金属触媒成分を製造するに際し電子供与性化合物を
併用することが可能であり、電子供与性化合物として
は、通常エーテル、エステル、オルソエステル、アルコ
キシ硅素化合物などの含酸素化合物、あるいはアミン、
アミドなどの含窒素化合物が好ましく例示でき、さらに
アルコール、アルデヒド、水なども使用可能である。特
に好ましい電子供与性化合物としてはエーテル、芳香族
ジカルボン酸のエステルが例示される。
[0007] The transition metal catalyst component containing magnesium and titanium can be produced by various methods, and when the transition metal catalyst component is produced, a magnesium salt which may be formed from metallic magnesium, magnesium oxide, or the like; Particularly preferred are magnesium halide and salts of titanium which may be produced when the transition metal catalyst component is produced, particularly those containing titanium halide. Here, examples of the magnesium halide include magnesium chloride, particularly anhydrous magnesium chloride.
Examples of the titanium halide include a titanium halide having at least one halogen atom or an alkoxyhalogenated titanium, preferably titanium chloride, and particularly preferably titanium tetrachloride. When producing a transition metal catalyst component containing magnesium and titanium, it is possible to use an electron-donating compound in combination, and as the electron-donating compound, usually ethers, esters, orthoesters, oxygen-containing compounds such as alkoxysilicon compounds, Or an amine,
Preferable examples include nitrogen-containing compounds such as amides, and alcohols, aldehydes, water and the like can also be used. Particularly preferred electron donating compounds include ethers and esters of aromatic dicarboxylic acids.

【0008】エーテルとしては種々の構造のものが利用
できるが分子内に2個のエーテル結合を有する化合物、
特に2個のエーテルの間に炭素が3個存在するような脂
肪族エーテルが好ましい。具体的には、2,2-ジイソブチ
ル-1,3- ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2- イソ
ペンチル-1,3- ジメトキシプロパン、2,2-ジシクロヘキ
シル-1,3- ジメトキシプロパン、2,2-ビス(シクロヘキ
シルメチル)-1,3- ジメトキシプロパン、2-シクロヘキ
シル-2- イソプロピル-1,3- ジメトキシプロパン、2-イ
ソプロピル-2- s- ブチル-1,3- ジメトキシプロパン、
2,2-ジフェニル-1,3- ジメトキシプロパン、2-シクロペ
ンチル-2- イソプロピル-1,3- ジメトキシプロパンなど
が例示される。
As the ether, those having various structures can be used, but compounds having two ether bonds in the molecule,
In particular, an aliphatic ether having three carbons between two ethers is preferable. Specifically, 2,2-diisobutyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isopropyl-2-isopentyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2-dicyclohexyl-1,3-dimethoxypropane, 2,2- Bis (cyclohexylmethyl) -1,3-dimethoxypropane, 2-cyclohexyl-2-isopropyl-1,3-dimethoxypropane, 2-isopropyl-2-s-butyl-1,3-dimethoxypropane,
Examples thereof include 2,2-diphenyl-1,3-dimethoxypropane and 2-cyclopentyl-2-isopropyl-1,3-dimethoxypropane.

【0009】芳香族ジカルボン酸のジエステルとしては
フタル酸のジエステルが特に好ましく具体的には、フタ
ル酸と炭素数1〜12のアルコールとのエステルが好まし
く利用でき、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フ
タル酸ジプロピル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオク
チル、フタル酸ジデシル、フタル酸ジフェニル、フタル
酸ジベンジル、フタル酸ジ-2- エチルヘキシル、などの
他に2つのエステル結合を形成するアルコールが異なる
フタル酸ブチルベンジル、フタル酸エチルヘキシルなど
のジエステルも利用できる。
As the diester of an aromatic dicarboxylic acid, a diester of phthalic acid is particularly preferred. Specifically, an ester of phthalic acid and an alcohol having 1 to 12 carbon atoms can be preferably used, and dimethyl phthalate, diethyl phthalate, phthalate Dipropyl butylate, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, didecyl phthalate, diphenyl phthalate, dibenzyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, etc. Diesters such as ethylhexyl phthalate can also be used.

【0010】マグネシウムとチタンを含む遷移金属触媒
成分を製造する最も簡便な方法は種々の方法で活性化さ
れたかあるいはされていないハロゲン化マグネシウムに
ハロゲン化チタンを遷移金属触媒成分をして活性化され
る条件下に担持することである。具体的な方法としては
ハロゲン化マグネシウムとハロゲン化チタン、必要に応
じ電子供与性化合物を共粉砕する方法、あるいはさらに
不活性溶媒で加熱処理する方法、ハロゲン化マグネシウ
ムと必要に応じ電子供与性化合物を有機溶剤に溶解しつ
いでハロゲン化チタンなどを添加することによってハロ
ゲン化マグネシウムを析出させ必要に応じさらにハロゲ
ン化チタンを担持する方法、ハロゲン化マグネシウムと
電子供与性化合物を混合造粒しついでハロゲン化チタン
を担持する方法などが例示できる。
[0010] The simplest method of producing a transition metal catalyst component containing magnesium and titanium is to activate the titanium halide to a magnesium halide activated or unactivated by a variety of methods using the titanium halide as the transition metal catalyst component. Under certain conditions. Specific methods include magnesium halide and titanium halide, a method of co-milling an electron-donating compound if necessary, or a method of further heat-treating with an inert solvent. A method of dissolving in an organic solvent and then adding a titanium halide or the like to precipitate a magnesium halide and, if necessary, further supporting the titanium halide. A method in which the magnesium halide and the electron-donating compound are mixed and granulated, and then the titanium halide is added. And the like.

【0011】有機アルミニウム化合物としては、トリア
ルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハライ
ド、アルキルアルミニウムセスキハライド、アルキルア
ルミニウムジハライドが使用でき、アルキル基としては
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル
基などが例示され、ハライドとしては塩素、臭素、ヨウ
素が例示される。特に好ましくはトリアルキルアルミニ
ウムである。
As the organoaluminum compound, trialkylaluminum, dialkylaluminum halide, alkylaluminum sesquihalide, and alkylaluminum dihalide can be used. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a hexyl group. For example, chlorine, bromine and iodine are exemplified as halides. Particularly preferred is trialkylaluminum.

【0012】本発明において重合に際して用いるアルコ
キシ珪素化合物としては好ましくは1〜3個のアルコキ
シ基と1〜3個の炭素数1〜12の炭化水素残基が珪素
に結合した構造のものが例示できる。炭素数1〜12の
炭化水素残基としてはアルキル基、シクロアルキル基、
フェニル基、置換フェニル基などが例示でき特にアルキ
ル基、シクロアルキル基が好ましく例示される。アルキ
ル基としてはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペン
チル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル基などが、シクロ
アルキル基としては、シクロペンチル、シクロヘキシ
ル、メチルシクロヘキシル、メチルシクロペンチル、ノ
ルボルニルなどが例示できる。またアルコキシ基として
はメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペント
キシ、フェノキシ基等が例示できる。複数個のアルキル
基、アルコキシ基としては同じでも異なっても良い。具
体的にはエチルトリエトキシシラン、プロピルトリメト
キシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエ
チルシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジプロピルジ
メトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジブチ
ルジメトキシシラン、ジブチルジエトキシシラン、ヘキ
シルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラ
ン、ジヘキシルジメトキシシラン、ジヘキシルジエトキ
シシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、ジシク
ロヘキシルジエトキシシラン、ジシクロヘキシルジプロ
ポキシシラン、ジシクロヘキシルジブトキシシラン、ジ
シクロヘキシルメトキシエトキシシラン、ジシクロヘキ
シルメトキシプロポキシシランなどが例示される。
The alkoxysilicon compound used in the polymerization in the present invention preferably has a structure in which one to three alkoxy groups and one to three hydrocarbon residues having 1 to 12 carbon atoms are bonded to silicon. . As the hydrocarbon residue having 1 to 12 carbon atoms, an alkyl group, a cycloalkyl group,
Examples thereof include a phenyl group and a substituted phenyl group, and particularly preferred are an alkyl group and a cycloalkyl group. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, and octyl groups, and examples of the cycloalkyl group include cyclopentyl, cyclohexyl, methylcyclohexyl, methylcyclopentyl, and norbornyl. Examples of the alkoxy group include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, and phenoxy groups. The plurality of alkyl groups and alkoxy groups may be the same or different. Specifically, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethylsilane, diethyldiethoxysilane, dipropyldimethoxysilane, dipropyldiethoxysilane, dibutyldimethoxysilane, dibutyldiethoxysilane, hexyltrisilane Examples include methoxysilane, hexyltriethoxysilane, dihexyldimethoxysilane, dihexyldiethoxysilane, dicyclohexyldimethoxysilane, dicyclohexyldiethoxysilane, dicyclohexyldipropoxysilane, dicyclohexyldibutoxysilane, dicyclohexylmethoxyethoxysilane, dicyclohexylmethoxyethoxysilane, and dicyclohexylmethoxypropoxysilane. .

【0013】ここで遷移金属触媒成分のチタンとマグネ
シウムの割合としては、モル比で1:100〜1:3程
度であるのが一般的であり、また電子供与性化合物とチ
タンの割合としては、モル比で1000:1〜1:1程
度が一般的である。また遷移金属触媒成分中のチタンに
対してアルコキシ珪素化合物と有機アルミニウム化合物
の使用割合としては、モル比で1:1:1〜1:100
0:1000程度、電子供与性化合物と有機アルミニウ
ムの割合としては1:1〜1:100程度とするのが一
般的である。
Here, the molar ratio of titanium to magnesium in the transition metal catalyst component is generally about 1: 100 to 1: 3, and the ratio of electron donating compound to titanium is as follows: The molar ratio is generally about 1000: 1 to 1: 1. The ratio of the alkoxysilicon compound and the organoaluminum compound to titanium in the transition metal catalyst component is from 1: 1: 1-1: 100 in molar ratio.
Generally, the ratio of the electron donating compound to the organoaluminum is about 0: 1000 and about 1: 1 to 1: 100.

【0014】重合はプロピレン単独での重合、エチレン
とプロピレンの共重合ともに塊状重合法で行うことが必
要でありこうすることで重合機の容積効率が極めて良好
となる。また共重合を行う重合槽に後述のアルキレング
リコール類を利用することで共重合部の割合を厳密に制
御し極めて物性バランスの優れたものとすることができ
る。
It is necessary that the polymerization be carried out by bulk polymerization both in the polymerization of propylene alone and in the copolymerization of ethylene and propylene, whereby the volumetric efficiency of the polymerization machine becomes extremely good. In addition, by using an alkylene glycol described below in the polymerization tank for performing the copolymerization, the proportion of the copolymerized portion can be strictly controlled, and the balance of physical properties can be made extremely excellent.

【0015】本発明において採用される液状のプロピレ
ン自身を溶媒とする塊状重合法の好ましい重合条件とし
ては、重合温度としては常温〜90℃、重合圧力として
は、重合条件下にプロピレンが液状を保てる圧力であ
り、通常気相部が存在するように設定されるため、他の
モノマーなど重合系に存在する化合物の量などで自動的
に定まる。
The preferred polymerization conditions of the bulk polymerization method using liquid propylene itself as a solvent employed in the present invention include a polymerization temperature of room temperature to 90 ° C. and a polymerization pressure of propylene which can be maintained in a liquid state under the polymerization conditions. Since the pressure is usually set so that a gas phase portion is present, it is automatically determined by the amount of a compound such as another monomer present in the polymerization system.

【0016】本発明の好ましい態様としては、まず、1
槽以上好ましくは2槽以上の反応槽を連結した重合機で
実質的にプロピレンの単独重合が塊状重合法で行われ
る。ここで実質的にプロピレン単独とは、まったくの単
独重合かあるいはエチレン、ブテン、ヘキセン等の他の
オレフィンと共重合する場合には、最終重合体の剛性が
十分であるように、通常共重合されるオレフィンの含量
が6重量%以下となるように重合するという意味であ
る。この実質的にプロピレン単独の重合は、通常全重合
体に対して、90〜40重量%となるように保たれる、90重
量%を越えると耐衝撃性の改良が不充分であり、40重量
%に満たないとポリプロピレンに特有の剛性が失われ好
ましくない。
In a preferred embodiment of the present invention,
The homopolymerization of propylene is substantially carried out by a bulk polymerization method in a polymerization machine having two or more reactors, preferably two or more reactors connected to each other. Here, substantially propylene alone means, in the case of complete homopolymerization or copolymerization with other olefins such as ethylene, butene, and hexene, copolymerization is usually performed so that the rigidity of the final polymer is sufficient. Means that the polymerization is carried out so that the olefin content is 6% by weight or less. The polymerization of substantially propylene homopolymer is usually maintained at 90 to 40% by weight based on the whole polymer. If it exceeds 90% by weight, the improvement of impact resistance is insufficient, and %, The rigidity inherent to polypropylene is lost, which is not preferable.

【0017】本発明においては、さらに、上記単独重合
を行った重合槽の最終槽から共重合を行う重合槽にスラ
リーが移送され共重合が行われる。共重合は回分的に行
っても連続的に行っても良いが連続的に行うのがより効
率的である。
In the present invention, further, the slurry is transferred from the final tank of the polymerization tank in which the homopolymerization was performed to the polymerization tank in which the copolymerization is performed, and the copolymerization is performed. Copolymerization may be carried out either batchwise or continuously, but it is more efficient to carry out it continuously.

【0018】共重合槽での重合はエチレンとプロピレン
の反応比としては、重量比で15/85〜95/5 でおこなわ
れ、エチレンの一部をブテン、ペンテン、ヘキセンなど
の他のα−オレフィンに代替することもできる。反応比
がこの範囲を外れると耐衝撃性の改良効果が不充分であ
る。もちろん共重合を反応比、あるいは分子量を変え多
段に行うことも容易にできる。
The polymerization in the copolymerization tank is carried out at a reaction ratio of ethylene to propylene of 15/85 to 95/5 by weight, and part of ethylene is converted to another α-olefin such as butene, pentene or hexene. Can also be substituted. If the reaction ratio is out of this range, the effect of improving the impact resistance is insufficient. Of course, the copolymerization can be easily performed in multiple stages by changing the reaction ratio or the molecular weight.

【0019】より好ましい態様である共重合を連続的に
行う場合には、共重合は1槽以上好ましくは2槽以上の
反応槽を連結して行うと得られるポリマーの物性の点で
好ましい。また共重合部においては、少なくとも最初の
槽にポリアルキレングリコールを添加することで活性の
制御が行われる。ここでポリアルキレングリコールとし
ては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ールなどのポリアルキレングリコール類あるいはその誘
導体(片末端または、両末端をエーテル、エステル結合
とする等)である。
In a more preferred embodiment, where the copolymerization is carried out continuously, the copolymerization is preferably carried out by connecting one or more reactors, preferably two or more reactors, in view of the physical properties of the polymer obtained. In the copolymerization section, the activity is controlled by adding a polyalkylene glycol to at least the first tank. Here, the polyalkylene glycol is a polyalkylene glycol such as polyethylene glycol or polypropylene glycol or a derivative thereof (one end or both ends are ether or ester bonds, etc.).

【0020】本発明の方法で得られるポリプロピレンは
射出成形、押出成形、ブロー成形など種々の用途に好適
に利用される。
The polypropylene obtained by the method of the present invention is suitably used for various uses such as injection molding, extrusion molding and blow molding.

【0021】プロピレンの実質的な単独重合部、エチレ
ンとプロピレンの共重合部でのポリマーの分子量につい
ては特に制限はないが、135 ℃テトラリン溶液で測定し
た極限粘度数が連続重合部で 0.5〜3dl/g程度、共重合
部で 0.5〜20dl/g程度であり、共重合体として、 230℃
で 2.3kg加重で測定したメルトフローインデックス(以
下、MIと略記する)が 0.1〜200g/10min 程度と
するのが好ましい。
There are no particular restrictions on the molecular weight of the polymer in the substantially homopolymerized portion of propylene or in the copolymerized portion of ethylene and propylene, but the intrinsic viscosity measured at 135 ° C. in tetralin solution is 0.5 to 3 dl in the continuous polymerized portion. / g, about 0.5-20 dl / g in the copolymer part, 230 ° C as a copolymer
The melt flow index (hereinafter abbreviated as MI) measured under a load of 2.3 kg is preferably about 0.1 to 200 g / 10 min.

【0022】本発明において重要なのは、共重合部にお
いても塊状重合法で重合を行うため、重合後未反応のプ
ロピレンを回収すること、未反応のプロピレンを回収す
るに際して、有機アルミニウム化合物を過剰に存在させ
て高沸点留分として得られる部分より触媒の分散に用い
た不活性炭化水素化合物を、2つの蒸留塔からなる分離
域で始めに不活性炭化水素化合物より高沸点の留分を除
去しついで低沸点留分を除去することで回収精製不活性
炭化水素化合物を得ることにある。
What is important in the present invention is that the polymerization is carried out also in the copolymerization section by the bulk polymerization method, so that unreacted propylene is recovered after polymerization, and when recovering unreacted propylene, an excess amount of an organoaluminum compound is present. The inert hydrocarbon compound used for dispersing the catalyst is separated from the portion obtained as a high-boiling fraction by first separating the high-boiling fraction from the inert hydrocarbon compound in a separation zone comprising two distillation columns. An object is to obtain a recovered and purified inert hydrocarbon compound by removing a low boiling point fraction.

【0023】「有機アルミニウム化合物が過剰」である
とは、すべての電子供与性化合物の総和のモル数より有
機アルミニウム化合物のモル数が多いということであ
り、重合後そのままポリマーと分離して回収する場合は
上述のように有機アルミニウムを過剰に用いておりその
ままで不活性炭化水素の回収工程に送入し、低級アルコ
ールなどの失活剤を加えた場合には使用した失活剤の等
モル以上好ましくは1.5モル倍以上の有機アルミニウム
化合物が予め加えられる。図1を参照して不活性炭化水
素化合物の回収工程を説明する。過剰の有機アルミニウ
ムの存在下に重合ポリマー除去残成分は蒸留塔1におい
てプロピレン、エチレンからなる低沸分が分離され、塔
頂から取り出される。低沸分は蒸留塔2においてプロピ
レンおよびエチレンからなる留分とプロピレン留分とに
分離され、それぞれ塔頂および塔底から取り出される。
プロピレンの回収においては、エチレンとプロピレンの
共重合に用いることが可能なプロピレンとエチレンの混
合物留分とプロピレンの留分に分けて回収することで回
収エネルギーの効率が良好でしかも重合に利用可能なプ
ロピレンおよびプロピレンとエチレンの混合物、不活性
炭化水素化合物に分離回収できる。
"Excess of the organoaluminum compound" means that the number of moles of the organoaluminum compound is larger than the total number of moles of all the electron donating compounds. In this case, as described above, the excess amount of organoaluminum is used and sent to the inert hydrocarbon recovery step as it is, and when a deactivator such as a lower alcohol is added, an equimolar amount or more of the deactivator used is used. Preferably, 1.5 mol times or more of the organoaluminum compound is added in advance. The step of recovering the inert hydrocarbon compound will be described with reference to FIG. In the presence of excess organoaluminum, the residual component from the polymer removal from the polymer is separated in a distillation column 1 from a low boiling point composed of propylene and ethylene, and is taken out from the top of the column. The low-boiling components are separated in the distillation column 2 into a fraction composed of propylene and ethylene and a propylene fraction, and are taken out from the top and bottom, respectively.
In the recovery of propylene, the recovery energy efficiency is good by separating and recovering a propylene / ethylene mixture fraction and a propylene fraction that can be used for copolymerization of ethylene and propylene, and can be used for polymerization. It can be separated and recovered into propylene, a mixture of propylene and ethylene, and an inert hydrocarbon compound.

【0024】低沸分が除去された、蒸溜塔1の塔底から
の留分は蒸留塔3および4からなる回収系に導入されて
処理される。すなわち、蒸留塔1の塔底からの留分は蒸
留塔3に送入され、塔底から不活性炭化水素化合物より
高沸点分を取り出し、塔頂からは不活性炭化水素化合物
と低沸点分とからなる留分を取り出す。取出された塔頂
留分は蒸留塔4に送入され、塔頂から低沸分が、また塔
底から不活性炭化水素化合物が回収される。
The distillate from the bottom of the distillation column 1 from which the low-boiling components have been removed is introduced into a recovery system composed of the distillation columns 3 and 4 and treated. That is, the fraction from the bottom of the distillation column 1 is sent to the distillation column 3, and a high-boiling component is taken out of the inert hydrocarbon compound from the bottom, and an inert hydrocarbon compound and a low-boiling component are taken from the top of the column. The fraction consisting of The withdrawn fraction at the top is sent to the distillation column 4, where low boiling components are recovered from the top and inert hydrocarbon compounds are recovered from the bottom.

【0025】[0025]

【実施例】以下に実施例を示し本発明をさらに説明す
る。なお、実施例及び比較例において、ポリマーの物性
は、以下のように測定した。
The present invention will be further described with reference to the following examples. In Examples and Comparative Examples, the physical properties of the polymers were measured as follows.

【0026】重合で得られた製品パウダーにフェノール
系安定剤0.1 重量%とステアリン酸カルシウム0.1 重量
%を加えてヘンシェルミキサーで混合した後50mmφの単
軸押出機でシリンダー温度240 ℃でペレット化した。得
られたペレットを型締め圧100 tの射出成形機(日本製
鋼所社製、J100E型機)で射出温度270 ℃、金型温
度50℃で試験片を作成した。各物性の測定は以下の様に
して実施した。
The product powder obtained by the polymerization was added with 0.1% by weight of a phenolic stabilizer and 0.1% by weight of calcium stearate, mixed with a Henschel mixer, and then pelletized with a 50 mmφ single screw extruder at a cylinder temperature of 240 ° C. A test piece was prepared from the obtained pellet using an injection molding machine (J100E, manufactured by Nippon Steel Works) with a mold clamping pressure of 100 t at an injection temperature of 270 ° C and a mold temperature of 50 ° C. The measurement of each physical property was performed as follows.

【0027】 メルトフローインデックス(g/10min) : ASTM D1238 (230 ℃) 引張降伏強度(kgf/cm2) : ASTM D638 (23℃) アイゾット (ノッチ付) 衝撃強度(kgf・ cm/cm) : ASTM D256-56 (23 ℃、−10℃) デュポン衝撃強度(kgf・cm/1/2"φ) : JIS K6718 (23℃、−10℃) に基づきMIは2.16kgの加重で測定した。また極限粘度
数は 135℃テトラリン溶液で、エチレン含有率は赤外線
吸収スペクトル法により測定した。
Melt flow index (g / 10min): ASTM D1238 (230 ° C) Tensile yield strength (kgf / cm2): ASTM D638 (23 ° C) Izod (with notch) Impact strength (kgf · cm / cm): ASTM D256 -56 (23 ° C, -10 ° C) Dupont impact strength (kgf · cm / 1/2 "φ): MI was measured based on JIS K6718 (23 ° C, -10 ° C) with a load of 2.16 kg. The numbers were 135 ° C. tetralin solution and the ethylene content was measured by infrared absorption spectroscopy.

【0028】実施例1 (遷移金属触媒成分の製造)直径12mmの鋼球9Kgの入っ
た内容積4L(リットル)の粉砕用ポットを4個装備し
た振動ミルを用意する。各ポットに窒素雰囲気中で塩化
マグネシウム300g、フタル酸ジイソブチル 115ml、四塩
化チタン60mlを加え40時間粉砕した。
Example 1 (Production of a transition metal catalyst component) A vibration mill equipped with four 4 L (liter) grinding pots containing 9 kg of steel balls having a diameter of 12 mm is prepared. 300 g of magnesium chloride, 115 ml of diisobutyl phthalate, and 60 ml of titanium tetrachloride were added to each pot in a nitrogen atmosphere, and pulverized for 40 hours.

【0029】上記共粉砕物5gを 200Lのフラスコに入
れトルエン 100mlを加え 114℃で30分間攪拌処理し、次
いで静置して上澄液を除去した。次いでn-ヘプタン 100
mlで20℃で3回、固形分を洗浄しさらに 100mlのn-ヘプ
タンに分散して遷移金属触媒成分スラリーとした。得ら
れた遷移金属触媒成分はチタンを1.8重量%含有しフタ
ル酸ジイソブチルを18重量%含有していた。
5 g of the above co-ground product was placed in a 200 L flask, 100 ml of toluene was added, and the mixture was stirred at 114 ° C. for 30 minutes, and then allowed to stand to remove the supernatant. Then n-heptane 100
The solid content was washed three times with 20 ml at 20 ° C. and dispersed in 100 ml of n-heptane to obtain a transition metal catalyst component slurry. The resulting transition metal catalyst component contained 1.8% by weight of titanium and 18% by weight of diisobutyl phthalate.

【0030】(遷移金属触媒成分の前処理)上記の遷移
金属触媒成分 100g、トリエチルアルミニウム12.9g、
ヘプタン100 Lを内容積 200Lのオートクレーブに挿入
し、ついで内温10℃に保ちつつプロピレンを1000g挿入
し30分間攪拌後、四塩化チタン 7.1gを装入して前処理
触媒成分スラリーとした。
(Pretreatment of transition metal catalyst component) 100 g of the above transition metal catalyst component, 12.9 g of triethylaluminum,
100 L of heptane was inserted into an autoclave having an internal volume of 200 L. Then, 1000 g of propylene was inserted while maintaining the internal temperature at 10 ° C., and after stirring for 30 minutes, 7.1 g of titanium tetrachloride was charged to obtain a pretreated catalyst component slurry.

【0031】(重合反応)内容積1000Lの第1重合槽に
プロピレンを 131kg/時間、触媒として上記前処理を施
した遷移金属触媒成分を 1.0g/時間とトリエチルアル
ミニウム19.5g/時間とシクロヘキシルメチルジメトキ
シシラン 0.8g/時間を連続的に供給し、重合して得た
スラリーは内容積 500Lの第2重合槽へ連続的に送り、
さらに重合した。第1重合槽の温度は75℃、水素を気相
部の水素濃度が1.6モル%になるように供給した。第2
重合槽にはプロピレンを40kg/時間で供給し、温度は7
2.5℃、水素を気相部の水素濃度が 1.3モル%になるよ
うに調節して供給した。
(Polymerization reaction) In a first polymerization tank having an inner volume of 1000 L, 131 kg / hour of propylene, 1.0 g / hour of a transition metal catalyst component subjected to the above pretreatment as a catalyst, 19.5 g / hour of triethylaluminum, cyclohexylmethyldimethoxy 0.8 g / hour of silane is continuously supplied, and the slurry obtained by polymerization is continuously sent to a second polymerization tank having an internal volume of 500 L,
Further polymerized. The temperature of the first polymerization tank was 75 ° C., and hydrogen was supplied so that the hydrogen concentration in the gas phase became 1.6 mol%. Second
Propylene is supplied to the polymerization tank at a rate of 40 kg / hour, and the temperature is 7
Hydrogen was supplied at 2.5 ° C. so that the hydrogen concentration in the gas phase was adjusted to 1.3 mol%.

【0032】第1段階の重合が終了した時点での、平均
反応量は 43000g−PP/g遷移金属触媒成分であっ
た。第2重合槽のスラリーをサンプリングし、ポリマー
の極限粘度数(以下〔η〕と略記)を測定したところ1.
39dl/gであった。第2重合槽を出たスラリーは、内容積
500Lの第3重合槽へ供給した。
At the time when the first stage polymerization was completed, the average reaction amount was 43000 g-PP / g transition metal catalyst component. The slurry in the second polymerization tank was sampled, and the limiting viscosity number (hereinafter abbreviated as [η]) of the polymer was measured.
It was 39 dl / g. The slurry exiting the second polymerization tank has an internal volume
It was supplied to a 500 L third polymerization tank.

【0033】第3重合槽にはエーテルとしてジエチレン
グリコールエチルアセテートを遷移金属触媒成分中のT
i成分あたり133モル倍の割合で添加した。
In the third polymerization tank, diethylene glycol ethyl acetate as an ether is used as the T in the transition metal catalyst component.
It was added at a rate of 133 mol times per i component.

【0034】第3重合槽の温度は52℃、プロピレンを20
kg/時間で供給し、重合圧力が28.5kg/cm2-G、水素濃度
が 1.3モル%、になるようにエチレンと水素を供給して
重合した。第3重合槽を出たスラリーは、内容積 500L
の第4重合槽へ供給した。第4重合槽の温度は50℃、プ
ロピレンを15kg/時間で供給し、圧力が27.5kg/cm2-G、
水素濃度が 1.3モル%になる様にエチレンと水素を供給
して重合した。第4重合槽をでたスラリーは未反応のモ
ノマーを除去した後重合パウダーを回収した。パウダー
は51kg/時間で得られ、80℃、70mmHgで10時間乾燥して
製品とした。製品の〔η〕は 1.67dl/g 、エチレン含量
は7.6重量%であった。このパウダーの嵩比重は0.37g
/ccであり流動性は良好であった。パウダー中のマグ
ネシウムの分析値から算出した共重合部の割合は15重量
%であった。このパウダーに安定剤を加え加熱溶融造粒
した後、物性を測定したところ、メルトフローインデッ
クス(g/10min) は7.9 、引張降伏強度(kgf/cm2)は276、
アイゾット (ノッチ付) 衝撃強度(kgf・ cm/cm)は23℃、
−10℃でそれぞれ10.8、4.4、デュポン衝撃強度(kgf・c
m/1/2"φ)は23℃、−10℃でそれぞれ73、50であった。
The temperature of the third polymerization tank is 52 ° C. and propylene is 20
The polymerization was performed by feeding ethylene and hydrogen so that the polymerization pressure was 28.5 kg / cm2-G and the hydrogen concentration was 1.3 mol%. The slurry that has left the third polymerization tank has an internal volume of 500 L
To the fourth polymerization tank. The temperature of the fourth polymerization tank is 50 ° C., propylene is supplied at 15 kg / hour, and the pressure is 27.5 kg / cm 2 -G,
Polymerization was performed by supplying ethylene and hydrogen so that the hydrogen concentration became 1.3 mol%. After the unreacted monomer was removed from the slurry leaving the fourth polymerization tank, the polymerization powder was recovered. The powder was obtained at 51 kg / hour and dried at 80 ° C. and 70 mmHg for 10 hours to obtain a product. [Η] of the product was 1.67 dl / g and ethylene content was 7.6% by weight. The bulk specific gravity of this powder is 0.37g
/ Cc and the fluidity was good. The proportion of the copolymer part calculated from the analysis value of magnesium in the powder was 15% by weight. After adding a stabilizer to this powder and performing heat-melt granulation, the physical properties were measured.The melt flow index (g / 10min) was 7.9, and the tensile yield strength (kgf / cm2) was 276.
Izod (with notch) Impact strength (kgfcm / cm) is 23 ℃,
10.8 and 4.4 at -10 ° C, DuPont impact strength (kgf
m / 1/2 "φ) were 73 and 50 at 23 ° C and -10 ° C, respectively.

【0035】重合パウダー回収後の未反応モノマー及び
不活性炭化水素化合物の回収は図1に示す装置を利用し
て行った。図1のラインに従いマスバランスを提示す
る。
The recovery of the unreacted monomer and the inert hydrocarbon compound after recovery of the polymerization powder was carried out using the apparatus shown in FIG. The mass balance is presented according to the line in FIG.

【0036】こうして得られた各留分について、上述の
重合に用いた精プロピレン、精ヘプタンと対比して比較
した。
Each of the fractions thus obtained was compared with pure propylene and pure heptane used in the above-mentioned polymerization.

【0037】内容積5Lのオートクレーブにプロピレン
1.5kg、精ヘプタンに懸濁させた遷移金属触媒成分15m
g、トリエチルアルミニウム0.2ml、シクロヘキシルメチ
ルジメトキシシラン0.10ml、水素1.1NLを加え昇温し70
℃で2時間重合を行った後、ポリプロピレンの重量を測
定したところ精プロピレンを用いて製造した触媒の活性
が46400g−PP/g遷移金属触媒成分であったのに対
し回収したプロピレン使用では45900g−PP/g遷移
金属触媒成分であった。一方遷移金属触媒成分を合成す
る際に触媒成分の洗浄に用いるヘプタンとして回収した
ヘプタンを利用し、重合は上述のプロピレンの比較と同
じように行って比較したところ、精ヘプタンで製造した
触媒の活性が47100g−PP/g遷移金属触媒成分であ
ったのに対し回収したヘプタン使用では46700g−PP
/g遷移金属触媒と大差なかった。 比較例1 ヘプタンの回収に際し始めに低沸留分を除去しついで高
沸留分を除去する方法(図1において蒸留塔3と蒸留塔
4の順番を逆に連結する)で回収したヘプタンについて
実施例1と同様に比較したところ31400g−PP/g遷
移金属触媒の活性しか得られなかった。
In a 5 L autoclave, propylene was added.
1.5 kg, transition metal catalyst component 15 m suspended in purified heptane
g, 0.2 ml of triethylaluminum, 0.10 ml of cyclohexylmethyldimethoxysilane and 1.1 NL of hydrogen were added, and the temperature was increased to 70.
After polymerization at 2 ° C. for 2 hours, the weight of the polypropylene was measured. The activity of the catalyst produced using purified propylene was 46400 g-PP / g. It was a PP / g transition metal catalyst component. On the other hand, heptane recovered as heptane used for washing the catalyst component when synthesizing the transition metal catalyst component was used, and the polymerization was performed in the same manner as the comparison of propylene described above. Was 47100 g-PP / g transition metal catalyst component, whereas 46700 g-PP
/ G transition metal catalyst. Comparative Example 1 Heptane was recovered by a method of first removing a low-boiling fraction and then removing a high-boiling fraction (in FIG. 1, the order of the distillation column 3 and the distillation column 4 was reversed). When compared in the same manner as in Example 1, only the activity of 31400 g-PP / g transition metal catalyst was obtained.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の方法を実施することによりプロ
ピレンのブロック共重合体を効率良く製造することが可
能であり工業的に極めて価値がある。
By carrying out the method of the present invention, it is possible to efficiently produce a propylene block copolymer, which is extremely valuable industrially.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一例である、ポリプロピレンを除去し
た蒸発分からプロピレンとヘプタンを回収するための蒸
留工程を示すフローシートである。
FIG. 1 is a flow sheet showing an example of the present invention, a distillation step for recovering propylene and heptane from an evaporated matter from which polypropylene has been removed.

フロントページの続き (72)発明者 播摩 殖 大阪府高石市高砂1丁目6番地 三井東圧 化学株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Harima, 1-6-6 Takasago, Takaishi-shi, Osaka Mitsui Toatsu Chemicals Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2槽以上の重合槽を連結した反応機を用
い、プロピレン自身を液状媒体とする塊状重合法で、マ
グネシウムとチタンを含む遷移金属触媒成分と有機アル
ミニウム化合物とアルコキシ珪素化合物からなる触媒を
用いて初めにプロピレンを重合して全重合体の40〜9
5重量%となるようにポリプロピレンを製造し、ついで
プロピレンとエチレンを共重合して全重合体の5〜60
重量%となるように共重合体を製造するプロピレンのブ
ロック共重合体の製造方法において、触媒成分の希釈剤
として不活性炭化水素化合物を用い、しかもプロピレン
とエチレンの共重合をアルキレングリコールの存在下に
行い、過剰の有機アルミニウム化合物の存在下に、プロ
ピレンを低沸分として除去した留分から不活性炭化水素
化合物の回収を2つの蒸留塔からなる回収系で始めに不
活性炭化水素化合物より高沸点分を蒸留塔下部より除去
し、蒸留塔上部より抜き出された留分を第2の蒸留塔に
導入し上部より低沸分を除去し下部より不活性炭化水素
化合物を回収することからなるプロピレンのブロック共
重合体の製造方法。
1. A bulk polymerization method using propylene itself as a liquid medium, comprising a transition metal catalyst component containing magnesium and titanium, an organoaluminum compound, and an alkoxysilicon compound using a reactor having two or more polymerization tanks connected to each other. First, propylene is polymerized using a catalyst to obtain 40 to 9 of the total polymer.
5% by weight of polypropylene is produced, and then propylene and ethylene are copolymerized to obtain 5 to 60% of the total polymer.
In a method for producing a propylene block copolymer in which a copolymer is produced in an amount of 1% by weight, an inert hydrocarbon compound is used as a diluent for a catalyst component, and propylene and ethylene are copolymerized in the presence of an alkylene glycol. In the presence of an excess of an organoaluminum compound, an inert hydrocarbon compound is recovered from a fraction obtained by removing propylene as a low-boiling fraction in a recovery system comprising two distillation columns, first having a higher boiling point than the inert hydrocarbon compound. From the lower portion of the distillation column, and the fraction extracted from the upper portion of the distillation column is introduced into a second distillation column to remove low-boiling components from the upper portion and to recover an inert hydrocarbon compound from the lower portion. A method for producing a block copolymer.
【請求項2】マグネシウムとチタンを含む遷移金属触媒
成分がハロゲン化マグネシウムにハロゲン化チタンを担
持したものである請求項1に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the transition metal catalyst component containing magnesium and titanium is a titanium halide supported on a magnesium halide.
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