JPS5898309A - オレフイン類重合用触媒成分の製造方法 - Google Patents

オレフイン類重合用触媒成分の製造方法

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JPS5898309A
JPS5898309A JP19691981A JP19691981A JPS5898309A JP S5898309 A JPS5898309 A JP S5898309A JP 19691981 A JP19691981 A JP 19691981A JP 19691981 A JP19691981 A JP 19691981A JP S5898309 A JPS5898309 A JP S5898309A
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polymerization
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Minoru Terano
稔 寺野
Kazufumi Yokoyama
横山 和史
Toshio Shiba
柴 敏夫
Masuo Inoue
益男 井上
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 性に作用【7、しかも立体規則性重合体を高収率で得る
ことのできる触媒成分の製造方法に係り更に詳しくは、
周期律表第2族の金属の炭酸塩または塩基性炭酸塩と、
ハロゲン化マグネシウムとを、電子供与性物質の存在下
に接触させ、得られた固体組成物をチタンノ・ロダン化
物と接触させることを特徴とするオレフィン類重合用触
媒成分の製造方法に関するものである。
従来、オレフィン類重合用触媒成分としては固体のチタ
ンノ・ロダン化物が周知であシ、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シの重合体の
収量(以下単に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0)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った。との脱灰工程は
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
にとって早急に解決を望まれる重要な課題であった。こ
の煩雑な脱灰工程を省くため触媒成分、とシわけ触媒成
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、オレフィ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とい
う提案が数多く見かけられる。
しかし乍ら、担体物質としてその主流をしめ仝塩化マグ
ネシウムに含有される塩素は、生成重合体に悪影響を及
ぼすという欠点を有しておシ、そのために担体物質とし
て有効に作用し得るものとして塩化マグネシウム以外の
ものを使用する試みもなされている。更にまた、塩化マ
グネシウムの斯かる弊害を緩和するために各種の希釈剤
等を用いることも試みられている。しかし、従来提案さ
れている方法においては、触媒成分当りの重合活性を高
めることは勿論、立体規則性重合体の収率をも高度に維
持することを求める当該技術分野の要求全十分に充、し
得るものは提案されていない。
例えば、特開昭48−16986に開示されている方法
によれば、炭酸ナトリウムや硫酸カルシウムが塩化マグ
ネシウムと電子供与性物質との粉砕工程中に添加されて
いる。しかしながら、このような担体の混入では重合活
性は勿論立体規則性重合体の収率においても充分満足す
べき値を示しているとはいえない。
本発明者等は、斯かる従来技術に残された課題を解決す
べく鋭意研究の結果本発明に達し荘に提案するものであ
る。
即ち、本発明の特徴とするところは、(a)周期律表第
2族の金属の炭酸塩または塩基性炭酸塩と、(b)ハロ
ゲン化マグネシウムとを、(c)電子供与性物質の存在
下で接触させて得られた固体組成物を、(d)一般式T
 iX 4 (式中Xは)・ログン元素である。)で表
わされるチタンノ・ロケ°ン化物と接触させてオレフィ
ン類の重合用触媒成分として用いるところにある。
本発明によれば、従来斯かる技術分野でその主流をしめ
ていた塩化マグネシウム担体付触媒成分に残されていた
課題である残留塩素を、より低くおさえることを可能な
らしめた。勿論、普期の目的である重合活性を犠牲にす
るととなく、立体規本発明によって得られた触媒成分を
用いてオレフィン類の重合を行なった場合、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
残留塩素量が微量であるために生成重合体に及ぼす塩素
の影響を低減することができる。更に立体規則性重合体
の収率においても極めて優れた効果を示している。また
工業的に斯かる重合体を製造する際には、生成重合体の
嵩比重を高くすることによって生成重合体当りの使用重
合溶媒量を減少させたり、重合容器の有効容積を高め、
4レタイズ工程での能力上昇、重合体乾燥装置の処理能
力の上昇、更には貯蔵容器が縮少できるなど、数々の利
点を当該業者にもたらすことができる。本。
発明の触媒成分を用いることによって得られた重合体の
嵩比重は前述の炭酸す) IJウム等を混入させた触媒
成分を用いて得られた重合体に比較し、かなり高い値を
示している。
本発明において用いられる周期律表第2族の金属の炭酸
塩または塩基性炭酸塩としては、炭酸カルシウム、炭酸
ベリリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸バリウム等があげられるが、中でも塩基性炭酸
マグネシウムが好ましいO 本発明において用いられるハロゲン化マグネシウムとし
ては弗化マグネシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネ
シウム、沃化マグネシウム等があげられるが、中でも塩
化マグネシウムが好せしい。
本発明において用いられる電子供与性物質としては、そ
の分子中に酸素、窒素およびリンから選ばれた原子を少
くとも1個含有する有機化合物から選ばれ、例えばエー
テル、エステル、ケトン、アミン、ホスフィン、ホスフ
ィンアミド等があげられる。更に具体的には、ヅエチル
エーデルなどの脂肪族エーテル類、アニソールなどの芳
香族エーテル類、酢酸エチル、メタクリル酸メチルなど
の脂肪族カルビン酸エステル類、トルイル酸エチル、ア
ニス酸エチル、安息香酸エチルなどの芳香族カルデフ酸
エステル類、アセトンガどのケトン類、トリフェニルホ
スフィンなどのホスフィン類、ヘキサホスフィンアミド
などのホスフィンアミド類等があげられるが、これ等の
うちで好ましいものは芳香族カルデフ酸エステル類であ
る。
本発明において用いられる一般式T1X4(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TiC2* TiBr4 # TlI4  等
があげられるが中でもT 1C14が好ましい。またこ
のチタンハロゲン化物を前記電子供与性物質との錯体の
形で用いることも妨げない。
本発明において生成された固体組成物とチタンハロゲン
化物との接触後、更にn−へブタン等の有機溶媒で洗浄
することによシ、本発明の効果をよシ高めることも可能
である。
これ等各成分の使用割合は生成される触媒成分の性能に
悪影響を及ぼすことのない限シ任意であり、特に限定す
るものではないが、通常周期律表第2族の金属の炭酸塩
または塩基性炭酸塩1gに対シてハロゲン化マグネシウ
ムは0.01,19以上、好ましくは0.1〜10gの
範囲で用いられる0また電子供与性物質は、周期律表第
2族の金属の炭酸塩または塩基性炭酸塩とノ・ロダン化
マグネシウムとを接触して得られた固体組成物中に1〜
50重量%、好ましくは5〜30重量%含まれるような
割合で用いられる。
本発明における周期律表第2族の金属の炭酸塩または塩
基性炭酸塩と、ハロゲン化マグネシウムおよび電子供与
性物質との接触は、通常機械的手段によって行々われる
が、一般にボールミル、振動ミル、塔式摩砕機、衝撃粉
砕機等が用いられる〇なお、この接触工程以前に、該金
属の炭酸塩または塩基性炭酸塩とハロゲン化マグネシウ
ムとを予備接触したり、四塩化ケイ素、塩化チオニル等
のハロゲン含有物質で処理するか、または真空下で熱処
理することなども可能である。接触時間は用いられる装
置の性能に応じて異なることは勿論であるが通常1−7
500時間の範囲である。また接触温度は特に限定する
ものではなく接触可能な範囲であればよい。
このようにして得られた固体組成物に、チタンハロゲン
化物を接触せしめた後必要に応じて有機溶媒で洗浄する
ことにより本発明の触媒成分が得られる。
チタンハロゲン化物と前記固体組成物との接触は、種々
の方法を用いて行ない得るが、例えば攪拌機を具備した
容器中で通常室温ないし用いられるチタンハロゲン化物
の沸点までの温度範囲で行なわれる。接触時間は固体組
成物と、チタンハロゲン化物とが十分に接触し得る範囲
であれば任意であるが、通常10分ないし100時間の
範囲で行なわれる。
前記処理後得られた組成物を必要に応じてn −へブタ
ン等の有機溶媒を用いて洗浄する。この際洗浄液中にハ
ロダン元素が検出されなくなった時点を以って洗浄終了
とみなし、固液を分離して乾燥するか、或いはまた適量
の有機溶媒を加えてスラリー状になし、そのまま本発明
のオレフィン類重合用触媒成分として用いる〇 本発明におけるこれ等一連の操作は酸素、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有機アルミニウム
化合物と組合せてオレフィン類重合用触媒を形成する。
使用する有機子ルミニウム化合物は触媒成分中のチタン
原子のモル当υモル比で1〜1000、好ましくは1〜
300の範囲で用いられる。また重合に際して芳香族カ
ルテン酸エステルなどの第三成分を添加使用することも
妨げない。
重合は有機溶媒の存在下でも、或いは不存在下でも行な
うことができる。またオレフィン単量体は気体および液
体どちらの状態でも用いることができる。重合温度は2
00℃以下好ましくは100℃以下であり、重合圧力は
100kg/cm2・G以下、好ましくは50 kg7
cm2・G以下である。
本発明により製造された触媒成分を用いて単独重合また
は共重合されるオレフィン類はエチレン、グロピレン、
1−fテン、4−メチル−1−−27テン等である。
以下本発明を実施例および比較例によシ具体的に説明す
る。
実施例1 〔触媒成分の調製〕 市販の塩基性炭酸マグネシウムを2503:で7時間真
空焼成したもの12.5g、塩化マグネシラ会 ム12゜5Iおよび安息香酸エスル5 mlを窒素ガス
雰囲気下で、25mφのステンレスゾールを全容積の4
15充填した容量1.O4の振動ミルポットに装入し、
振動数14.30 v、p、m z振巾3.5簡で室温
において17時間の粉砕処理を行なった。
窒素ガスで充分に置換され、攪拌機を具備した容量20
0 mlの丸底フラスコにTICZ450 mlと前記
粉砕処理によって得た固体組成物10J9を装入し、6
5℃で2時間の攪拌反応を行なった。反応終了後50℃
まで冷却し、静置してデカンテーションにより上澄液を
除去した。次いでn−へブタン100 mlによる洗浄
を繰返し行ない、洗浄液中に塩素が検出されなくなった
時点を以って洗浄終了とみなし触媒成分とした。なお、
この際該触媒成分中の固液を分離して固体分中のチタン
含有率を測定したととる、3.99重量%であったJ〔
重合〕 押装置−オートクレープに、n−へブタン500m1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341m9、p−トルイル酸エチル140■および
前記触媒成分をチタン原子として2.84■装入した。
その後60℃に昇温しでプロピレンガスを導入しつつ4
 kg/cm2・Gの圧力を維持して2時間の重合を行
なった。
重合終了後得られた固体重合体をヂ別し、80℃に加温
して減圧乾燥した。一方沖液を濃縮して重合溶媒に溶存
する重合体の量を(4)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−へブタンで
6時間抽出し、n−へブタンに不溶解の重合体を得、こ
の量を(C)とする。
触媒成分当シの重合活性υ)全式 触媒成分中に含まれる塩素当りの重合活性(8)を式 また結晶性重合体の収率(ト)を式 噛 で表わし、全結晶性重合体の収率(G)を式より求めた
。得られた結果は生成重合体の嵩比重(6)と共に第1
表に示す通シである。
実施例2 〔触媒成分の調製〕 市販の塩基性炭酸マグネシウムを250℃で7時間真空
焼成したもの12.5#、塩化マグネシウム12.5#
’i窒素ガス雰囲気下で25mφのステンレスゾールを
全容積の415充填した容量1.0/l。
の振動ミルポットに装入し、振動数1430v、p、m
t振巾3.5 mm 、室温で17時間の粉砕処理を行
なった。この粉砕処理によって得られた固体組成物を、
窒素ガス雰囲気下で内容積300m1の丸底フラスコに
移し、250℃で5時間の真空焼成を行なった。
次いで該固体組成物を前記振動ミルに装入し、安息香酸
エチル5 mlを加えて17時間の粉砕処理を行なった
。斯くの如くして得られた固体組成物109を用いて実
施例1と同様にして実験を行なった。なお、との際の固
体分中のチタン含有率は3.20重量%であった。
〔重合〕
トリエチルアルミニウム164rn9、p−)ルイル酸
エチル671n9および触媒成分をチタン原子として1
.371n9装入した以外は実施例1と同様にして実験
を行なった。得られた結果は第1表に示す通りである。
実施例3 〔触媒成分の調製〕 市販の塩基性炭酸マグネシウムを250℃で7時間真空
焼成したもの12.5#、塩化マグネシウム12.5.
91窒素ガス雰囲気下で25+mφのステンレスが−ル
を全容積の475充填した容量1.0tの振動ミルポッ
トに装入し、振動数1430v−p−m−振巾3.5m
、室温で17時間の粉砕処理を行なった。この粉砕処理
によって得られた固体組成物をで2時間の反応を行なっ
た。
反応終了後固体分を取出して室温で減圧乾燥した後、前
記振動のミルポットに装Δし、安息香酸エチル5m1f
加えて17時間粉砕処理を行なった。
斯くの如くして得られた固体組成物10.9を用いて実
施例1と同様にして実験を行なった。なお、この際の固
体分中のチタン含有率は3.64重量%であった。
〔重合〕 トリエチルアルミニウム164■、p−トルイル酸エチ
ル67■および触媒成分をチタン原子として1.37m
9装入した以外は実施例1と同様にして実験を行なった
。得られた結果は第1表に示す通りである。
実施例4 〔触媒成分の調製〕 市販の塩基性炭酸マグネシウムを250℃で7時間真空
焼成したもの82ノ、塩化マグネシウム168ノおよび
安息香酸エチル6、 □ ml使用した以外は実施例1
と同様にして実験を行なった。なお、イ本 この際固定分中のチタン含有率は2.39重量%であっ
た。
〔重合〕
トリエチルアルミニウム2048rn9、p−)ルイル
酸エチル8.4 In9および触媒成分をチタン原子と
して1.721n9装入した以外は実施例1と同様にし
て実験を行なった。得られた結果は第1表に示す通りで
ある。
実施例5 〔触媒成分の調製〕 粉砕工程を0℃の温度を保って行なった以外はあった。
〔重合〕
トリエチルアルミニウム204.8■、p−)ルイル酸
エチル84■および触媒成分をチタン原子として172
■装入した以外は実施例1と同様にして実験を行なった
。得られた結果は第1表に示す通りである。
実施例6 〔触媒成分の調製〕 粉砕工程を0℃の温度を保って行ない、安息香酸エチル
の量を4 mlとした以外は実施例1と同様にして実験
を行なった。なお、この際の固体分中のチタン含有率は
2.54重量%であった。
〔重合〕
トリエチルアルミニウム204.8〜、p−)xイル酸
エチル84rn9および触媒成分をチタン原子として1
.72■装入した以外は実施例1と同様にして実験を行
なった。得られた結果は第1表に示す通りである。
比較例1 〔触媒成分の調製〕 市販の炭酸す) IJウムを250℃で7時間真空焼成
したものを12.5iP用いた以外は実施例1と同様に
して実験を行なった。なお、この際の固体分中のチタン
含有率は638重量%であった。
〔重合〕
トリエチルアルミニウム327.6■、p−)ルイル酸
エチル105rn9および触媒成分をチタン原子として
686■装入した以外は実施例1と同様にして実験を行
なった。得られた結果は第1表に示す通りである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  (a)周期律表第2族の金属の炭酸塩または
    塩基性炭酸塩と1. (b)ハロゲン化マグネシウムと
    を、(C) 1子供与性物質の存在下に接触させて得ら
    れた固体組成物を、(d)一般式TlX4 (式中Xは
    )・ロダン元素である。)で表わされるチタンノ・ロダ
    ン化物と接触させることを特徴とするオレフィン類重合
    用触媒成分の製造方法。
JP19691981A 1981-12-09 1981-12-09 オレフイン類重合用触媒成分の製造方法 Granted JPS5898309A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52151691A (en) * 1975-11-21 1977-12-16 Montedison Spa #-olefin polymerization catalyst
JPS5426891A (en) * 1977-08-02 1979-02-28 Mitsui Petrochem Ind Ltd Preparation of olefin copolymer
JPS5529591A (en) * 1978-08-22 1980-03-01 Montedison Spa Titanium catalyst ingredient and carrier for alphaaolefin polymerization

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