JPS59117508A - エチレンの重合法 - Google Patents

エチレンの重合法

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JPS59117508A
JPS59117508A JP57225998A JP22599882A JPS59117508A JP S59117508 A JPS59117508 A JP S59117508A JP 57225998 A JP57225998 A JP 57225998A JP 22599882 A JP22599882 A JP 22599882A JP S59117508 A JPS59117508 A JP S59117508A
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木岡 護
Norio Kashiwa
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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】 本発明はオレフィンの高活性重合方法に関する。さらに
詳しくは、オレフィンのスラリー重合や気相重合に適用
した場合、重合操作性が侵れ、形状が揃っておりしかも
粒度分布の狭い重合体を高い触媒効率で製造することが
可能なオレフィンの重合方法に関する。なお本発明にお
いてオレフィンの重合という語は、オレフィンの単独重
合のみならず、オレフィンの共重合を含めた意で用いる
ことがあリ、またオレフィン重合体という語は1オレフ
インの単独重合体のみならず、オレフィンの共重合体を
含めた意味で用いることがある。
更に詳しくは、本発明は、下記(A)固体チタン触媒成
分及びCB)有機金属化合物触媒成分、(A)  液状
状態の(1〕マグネシウム化合物と液状状態の((1)
チタン化合物を接触させて固体生成物を形成させるか、
或は (1)マグネシウム化合物と(11)チタン化合物の液
状状態混合物から固体生成物を形成させ、この際、該固
体生成物の形成を、炭素数6以下の脂肪族カルボン酸、
アリールオキシ基含有アルコール、アルキレングリコー
ルジエーテル、アルミニウムトリアルフキシト、アルミ
ニウムトリアルフキシト及び5i−0−0結合を有する
有機ケイ素化合物からなる群より選ばれた少なくとも一
種の(110電子供与体の共存下に行うことによって得
られる上記固体生成物をベースとするマグネシウム、チ
タン及びハロゲンを必須成分として成る固体チタン触媒
成分 CB)  周期律表第1族ないし第■族金属の有機金属
化合物触媒成分 から形成される触媒系の存在下に、オレフィンを重合も
しくは共重合させることを特徴とするオレフィン重合法
に関する。
オレフィン類の重合用チタン触媒成分として有用なマグ
ネシウム、チタン及びハロゲンを必須成分とする固体触
媒成分の製造方法についてはすでに多くの提案があり、
該固体触媒成分と周期律表第1族ないし第ろ族金属の有
機金属化合物触媒成分とから形成される触媒がオレフィ
ンの高活性重合に適していることも知られている。しか
しながらその多くは、さらに重合活性や得られる重合体
の粉末性状などの面において一層の改善が望まれている
例えば、重合後の脱触媒操作を施さずに高品質のオレフ
ィン重合体を得るためには、チタンやハロゲン当りの重
合体収率が充分大きくなくてはならないし、更に、スラ
リー重合や気相重合などに3− おいては、重合操作や重合体の分離、輸送、造粒などの
後処理操作を円滑にかつ効率良く行うために、重合体の
粒度分布、流動性、嵩比重などが優れ、かつ耐破壊性が
良好であるものでなくてはならない。更に又、通常行わ
れているような重合後のベレット化を省略し、粉体のま
ま市場に供しても受は入れられるためには、微粉が少な
く、形状や粒度分布が整った粒子径の大きい重合体を製
造する必要がある。このような諸観点から考慮したとき
に、従来公知の提案では充分に満足すべき性能を有して
いるとは言えなかった。
上述のような改善について研究の結果、同一出願人は先
に特願昭56−181019 (発明の名称ニオレフイ
ンの重合方法)に於て、 (A)  マグネシウム化合物(1)の炭化水素溶液と
液状のチタン化合物(11)を接触させて固体生成物を
形成させるか、或は マグネシウム化合物(1)とチタン化合物(11)との
炭化水素溶液を形成した後、固体生成物を形成させ、 4− この際、該固体生成物の形成を、モノカルボン酸エステ
ル、脂肪族カルボン酸、酸無水物、ケトン、脂肪酸エー
テル、脂肪酸カーボネート、アルコキシ基含有アルコー
ル、アリールオキシ基含有アルコール、5i−0−0結
合を有する有機ケイ素化合物及びp−o−c結合を有す
る有機リン化合物より成る群から選ばれた少なくとも一
種の電子供与体CD)の共存下に行い、且つ該固体生成
物の形成時もしくは形成後に1該固体生成物に多価カル
ボン酸エステル及び/又は多価ヒドロキシ化合物エステ
ルを担持させることにより得られるマグネシウム、チタ
ン、ハロゲン及び多価カルボン酸エステル及び/又は多
価ヒドロキシ化合物エステルを必須成分としてなる固体
チタン触媒成分1 CB)  周期律表第1族ないし第ω族金属の有機金属
化合物触媒成分、及び (o)  s、i、−o−c又は5i−N−0結合を有
する有機ケイ素化合物触媒成分 から形成される触媒系の存在下に、オレフィンを重合も
しくは共重合させることを特徴とするオレフィン重合体
もしくは共重合体の製造方法を提案した。
本発明者等は、更に研究を進めた結果、上記先願の提案
においては必須であった固体生成物の形成時もしくは形
成後に於ける多価カルボン酸エステル及び/又は多価ヒ
ドロキシ化合物エステルの担持処理を完全に省略し、更
に、上記〔C〕有機ケイ素化合物触媒成分も必要とする
ことなしに、前記(A)固体チタン触媒成分及びCB’
)有機金属化合物触媒成分から形成される触媒系の存在
下にオレフィンを重合もしくは共重合させることによっ
て、重合操作性に優れ、形状が揃っておりしかも粒度分
布の狭い重合体を高い触媒効率で製造することが可能な
ことを発見した。
斯くて、前述の如き所望の改善を一層有利に達成できる
ことを知った。
従って、本発明の目的は改善されたオレフィン重合法を
提供するにある。
本発明の他の目的は、この改善方法の実施に適した新し
い重合用触媒、とくにはチタン触媒成分を提供するにあ
る。
本発明の上記目的及び更に多くの他の目的ならびに利点
は、以下の記載から一層明らかとなるであろう。
本発明における(A)固体チタン触媒成分は、液状状態
の(1)マグネシウム化合物と液状状態の(11)チタ
ン化合物を接触させて固体生成物を形成させるか、或は (1)マグネシウム化合物と(11)チタン化合物の液
状状態混合物から固体生成物を形成させ、この際、該固
体生成物の形成を、炭素数6以下の脂肪族カルボン酸、
アリールオキシ基含有アルコール、アルキレングリコー
ルジエーテル、アルミニウムトリアルコキシド、アルミ
ニウムトリアルコキシド及び5i−0−0結合を有する
有機ケイ素化合物からなる群より選ばれた少なくとも一
種の(1;0電子供与体の共存下に行うことによって得
られる上記固体7− 生成物をベースとするマグネシウム、チタン及びハロゲ
ンを必須成分として成る固体チタン触媒成分である。
このような固体チタン触媒成分及びその優れた状態につ
いては従来未知であった。
本発明において、上記固体チタン触媒成分(A)の調製
に用いられるマグネシウム化合物(1)としては、塩化
マグネシウム、臭化マグネシウム九沃化マグネシウム、
弗化マグネシウムのようなハロゲン化マグネシウム;メ
トキシ塩化マグネシウム、エトキシ塩化マグネシウム、
イソプロポキシ塩化マグネシウム、ブトキシ塩化マグネ
シウム、オクトギシ塩化マグネシウムのようなアルコキ
シマグネシウムハライド;フェノキシ塩化マグネシウム
、メチルフェノキシ塩化マグネシウムのようなアリロキ
シマグネシウムハライド;エトキシマグネシウム、イソ
プロポキシマグネシウム、ブトキシマグネシウム、n−
オクトキシマグネシウム、2−エチルヘキソキシマグネ
シウムのようなアルコキシマグネシウム;フェノキシマ
グネシウム、ジメ8− チルフェノキシマグネシウムのようなアリロキシマグネ
シウム;ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸マグネ
シウムのようなマグネシウムのカルボン酸塩などを例示
することができる。また、該マグネシウム化合物は他の
金属との錯化合物、複化合物あるいは他の金属化合物と
の混合物であってもよい。さらにこれらの化合物の2種
以上の混合物であってもよい。これらの中でとくに好ま
しいマグネシウム化合物は1ハロゲン含有マグネシウム
化合物、とりわけ塩化マグネシウム、アルコキシ塩化マ
グネシウム、アリロキシ塩化マグネシウムである。
液状状態の(1)マグネシウム化合物は、上記の如き(
1)マグネシウム化合物を任意の溶媒に溶解した溶液で
あってもよい。該溶媒としては、炭化水素類、例えば、
ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ド
デカン、テトラデカン、灯油などの脂肪族炭化水素類;
シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサン、シクロオクタン、シクロヘ
キセンのような脂環族炭化水素類;ベンゼン、トルエン
、キシレン、エチルベンゼン1クメン1シメンのよウナ
芳香族炭化水素類;ジクロルエタン、ジクロルプロパン
、トリクロルエチレン、四塩化炭素、クロルベンゼンの
ようなハロゲン化炭化水素類などを例示することができ
る。
炭化水素溶媒に溶解したマグネシウム化合物を得るには
、それらの化合物及び溶媒の種類によっても異なるが、
両者を単に混合する方法、混合して加熱する方法、該マ
グネシウム化合物可溶性の電子供与体、たどえは、アル
コール、アルデヒド、アミン、カルボン酸、エーテル、
それらの任意の混合物、更にはこれらと他の電子供与体
との混合物などを存在させ、必要に応じ加熱する方法な
どを採用することができる。
例えば、ハロゲン含有マグネシウム化合物をアルコール
を用いて炭化水素溶媒に溶解させる場合について述べる
と、炭化水素溶媒の種類や使用量、マグネシウム化合物
の種類などによっても異なるが、好ましくはハロゲン含
有マグネシウム化合物1モル当り、アルコールを約1モ
ル以上、好適には約1.5モル以上・とくに好適には2
モルを越える範囲で用いられる。尚、その上限にはとく
に制約はないが、経済的にはその使用量をあまり多くし
ない方が望ましく、例えばマグネシウム1モル当り、ア
ルコールを約40モル以下、好適には約20モル以下、
とくに好適には約10モル以下とするのがよい。炭化水
素として脂肪炭化水素および又は脂環族炭化水素を使用
する場合は、前記割合でアルコールを使用し、そのうち
とくに炭素数6以上のアルコールを、ハロゲン含有マグ
ネシウム化合物1モルに対し約1モル以上、好適には約
1.5モル以上用いればアルコールの総使用量も僅かで
ハロゲン含有マグネシウム化合物の可溶化が可能であり
、かつ活性の大きい触媒成分となるので好ましい。この
場合、例えば炭素数5以下のアルコールのみを用いると
、ハロゲン含有マグネシウム化合物1モルに対し、約1
5モル以上のアルコールが必要であり、触媒活性も上記
系に及ばない。一方、炭化水素として芳香族炭化水素を
用いれば、アル11− コールの種類にかかわらず、前記のようなアルコール使
用量でハロゲン含有マグネシウム化合物の可溶化は可能
である。さらにチタン化合物(11)のうち、テトラア
ルコキシチタンのようなものを予め共存させておくと、
同様に少量のアルコールで可溶化が可能となる。
ハロゲン含有マグネシウム化合物とアルコールとの接触
は、炭化水素媒体中で行うのが好ましく、例えば室温も
しくはそれ以上、それらの種類によっては約65℃以上
、好適には約80ないし300°C1一層好適には約1
00ないし約200℃の温度で15分ないし5時間程度
、より好適には30分ないし2時間程度接触させること
により行うことができる。
アルコールとして好適な炭素数6以上のアルコールとし
て例えば2−メチルペンタノール、2−エチルブタノー
ル、n−ヘプタツール、n−オクタツール、2−エチル
ヘキサノール、デカノール、ドデカノール、テトラデシ
ルアルコール、ウンデセノール、オレイルアルコール、
ステアリルアルコールのような脂肪族アルコール;シク
ロヘキサ12− ノール、メチルシクロヘキサノールのような脂環族アル
コール;ベンジルアルコール、メチルベンジルアルコー
ル、イソプロピルベンジルアルコール、α−メチルベン
ジルアルコール、α、α−ジメチルベンジルアルコール
などの芳香族アルコール;n−ブチルセロソルブ、1−
ブトキシ−2−プロパツールなどのアルコキシ基を含ん
だ脂肪族アルコール;などを例示できる。他のアルコー
ルの例としてはメタノール、エタノール、プロパツール
、ブタノール、エチレングリコール、メチルカルピトー
ルの如き炭素数5以下のアルコールを例示できる。
また、カルボン酸を使用してマグネシウム化合物(1)
を炭化水素溶媒に溶解させる場合には、炭素数7以上の
有機カルボン酸が好適であり、例えばカプリル酸\2−
エチルヘキサノイック酸、ウンデシレニツク酸、ウンデ
カノイック酸、ノニリツク酸、オクタノイック酸などを
使用することができる。
同様にアルデヒドを使用する場合は、炭素数7以上のア
ルデヒドが好適であり、例えばカプリツクアルデヒド、
2−エチルヘキシルアルデヒド、カプリルアルデヒド、
ウンデシリツクアルデヒドなどを例示できる。またアミ
ンを使用する場合には、炭素数6以上のものが好適であ
り、例えばヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルア
ミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ウンデシルアミ
ン、2−エチルヘキシルアミンなどを例示することがで
きる。又、エーテルを使用する場合には、テトラヒドロ
フランなどを使用することができる。
これらのカルボン酸、アルデヒド、アミンやエーテルを
使用する場合の好適な使用量および温度は、アルコール
の場合について既述したのとほぼ同様である。
本発明において、前記マグネシウム化合物(1)の炭化
水素溶媒溶液はまた、前記マグネシウム化合物(1)に
変換し得る他のマグネシウム化合物又はマグネシウム金
属を、前記マグネシウム化合物に変化させつつ溶解させ
ることにより形成することも可能である。例えば前記ア
ルコール、アミン、アルデヒド、カルボン酸、エーテル
等を溶解した炭化水素溶媒に、アルキル基、アルコキシ
ル基、アリーキシル基、アシル基、アミン基、水酸基等
を有するマグネシウム化合物、酸化マグネシウム、マグ
ネシウム金属などを溶解又は懸濁させ、ハロゲン化水素
、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン含有ケイ素化合物、ハ
ロゲン、ハロゲン含有アルミニウム化合物、ハロゲン含
有リチウム化合物、ハロゲン含有硫黄化合物の如きハロ
ゲン化剤でハロゲン化しつつとくに好ましくはこの際還
元能を有しないハロゲン含有マグネシウム化合物を生成
させることにより、溶解させる方法などを挙げることが
できる。又、グリニヤール試薬、ジアルキルマグネシウ
ム、マグネシウムハイドライド又はこれらと他の有機金
属化合物との錯化合物、例えばM、MgρRpRqXr
Ys〔式中、Mはアルミニウム、亜鉛、ホウ素またはベ
リリウム原子、R1−R2は炭化水素基、X、 YはO
R3,08IR4R5R6、NR7R8、SR9なる基
を表わし、R3、R4、R5、R6、R7、R8は水素
原子または炭化水素基、R9は炭化水素基で15− あり、α、β〉0、ps (1% rz 8 > Ol
mはMの原子価、β/α〉0.5、p−)−q+r−)
−B = mα+2ρ、0<(r+8)/(α+β)(
1,0の関係にある〕のような還元能を有するマグネシ
ウム化合物を、アルコール、ケトン曳エステル、エーテ
ル、酸ハライド、シラノール、シロキサン、酸素〜水、
アセタール、ケイ素やアルミニウムなどのアルコキシ又
はアリ党キシ化合物等の還元能の大半を消滅させ得る化
合物で処理し、マグネシウム化合物を炭化水素溶媒に可
溶化させることもできる。
本発明において、固体チタン触媒成分(A)の調製に用
いられる(11)チタン化合物としては種々あるが、通
常T i (OR)、X4−、 (Rは炭化水素基、X
はハロゲン、0くgく4)で示される4価のチタン化合
物が好適である。より具体的には、T1C14、TiB
r4、TiI4などのテトラハロゲン化チタン菖T1(
OOH3)C13、T1(002H5)C13、Ti(
On−OH)OI  Ti(002H5)Br3.49
   3為 T i (C18004H9) B r、5などのトリ
ハロゲン化アルコキシチタンi Ti(0@)Oe3の
ようなトリハロ16− ’f>化アリーロキシチタン;T1(OOH3)2C1
2、Ti(OC2H5)2a12、Ti(On−04H
9)2Q12、T1(OC2H5)2Br2などのジハ
ロゲン化アルコキシチタン; Ti(OOH) o(1
,T1(OC2H5)3cにl。
3 Ti(On−a H) cl、Ti(002H5)、、
Brなどのモ 95 ノハロゲン化トリアルコキシチタン; T1(OOH3
)4、T1(00H)、T1(On−04H9)4など
のテトラア 54 ルコキシチタン、T1(0◎)4などのテトラアリーロ
キシチタン、これらの混合物あるいはこれらとアルミニ
ウム化合物、ケイ素化合物、硫黄化合物等の他の金属化
合物、ハロゲン化水素、ハロゲン等との混合物を例示す
ることができる。これらの中で好ましいものはハロゲン
含有チタン化合物、とくにテトラハロゲン化チタンであ
り、とくに好ましいのは四塩化チタンである。チタン化
合物(11)はまた6価のチタン化合物であってもよい
液状吠愈の(11)チタン化合物は、上記の如きチタン
化合物で液状のもの単味或いはそれらの混合物であって
もよいし、あるいはチタン化釡物を炭化水素等の溶媒に
溶解した形であってもよい。
本発明においては、前記した液状状態の(1)マグネシ
ウム化合物と前記した液状状態の(11)チタン化合物
を接触させて固体生成物を形成させる(以下(aJ法と
称することがある)。あるいは(1)マグネシウム化合
物と(11)チタン化合物の液状状態混合物を予め形成
させておいた後、適当な手段を用いて固体生成物を形成
させる(以下(b)法と称することがある)。  、 上記(b)法における液状混合物を製造する方法として
は、例えば適当な希釈剤の存在下又は不存在下、テトラ
アルコキシチタンに、ハロゲン化マグネシウム、アルコ
キシハロゲン化マグネシウム、ジアルコキシマグネシウ
ムなどを溶解する方法、テトラヒドロフラン中で四環化
チタンとハロゲン化マグネシウムを溶解する方法などを
例示することができる。
本発明においては、固体状チタン触媒成分CA)の製造
に際して、前記(a)法又は(b)法によって固体生成
物を形成させる段階で、炭素数6以下の脂肪族カルボン
酸、アリールオキシ基含有アルコール、アルキレングリ
コールジエーテル、アルミニウムトリアルコキシド、ア
ルミニウムトリアリーロキシド及び5i−0−0結合を
有機ケイ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一
種の(11D電子供与体を共存させる。これにより触媒
成分〔A)として活性の優れたものが得られるのみなら
ず、粒子形状が優れ、粒径の大きい粒度分布の狭いもの
を容易に得ることができる。
このような(iii)電子供与体の例としては、炭素数
6以下の脂肪族カルボン酸として、例えばギ酸、酢酸、
プロピオン酸、酪酸、吉草酸など;アリールオキシ基含
有アルコールとしては、例えばエチレングリコールモノ
フェニルエーテル、プロピレンクリコールモノフェニル
エーテルナト;アルキレングリコールジエーテルとして
は、例えばエチレングリコールジメチルエーテル、エチ
レンクリコールジエチルエーテル、エチレングリコール
ジイソブチルエーテル、エチレングリコールジーter
t−ブチルエーテル、エチレングリコールジフェニルエ
ーテル、プロピレングリコールジブチル19− エーテル、プロピレングリコールジエチルエーテルなど
、アルミニウムトリアルコキシドとしては、例えば、ア
ルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリエトキシ
ド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウム
トリtert−ブFキシド、アルミニウムトリn−オク
トキシド、アルミニウムトリ2−エチルヘキソキシドな
ど;アルミニウムトリアリーロキシドとしては、アルミ
ニウムトリフェノキシド、アルミニウムトリメチルフェ
ノキシド、アルミニウムトリジメチルフェノキシド、な
ど、5i−0−0結合を有する化合物としては、例えば
一般式YnS1(OR)4−11(Yは炭化水素基、た
とえばアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、
アリール基など;ハロゲン、例えば塩素などであり、R
は炭化水素基、たとえばアルキル基、アルケニル基、シ
クロアルキル基、アリール基などであり、0 < n 
< 3 )で表わされる化合物が例示できる。その具体
例としてはケイ酸メチル、ケイ酸エチル、ジフェニルジ
メトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラー2〇− ンーフエニルトリメトキシシラン、ジフェニルジェトキ
シシラン、ジフェニルジブトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン、ブチルトリエトキシシランなどを例示す
ることができる。
これらOiD電子供与体の好ましい使用量は、その種類
やその他固体生成物の形成条件などによっても異なり適
宜に選択できるが、例えば、マグネシウム化合物(1)
1モルに対して約0.01ないし約1モル、好ましくは
約0.05ないし約0.5モルの範囲とすることが望ま
しい。この使用量の調節によっても固体生成物の粒度を
調整することが可能である。
液状状態の(1)マグネシウム化合物と液状状態の(i
D fタン化合物の接触によってマグネシウム及びチタ
ンを含有する固体生成物を形成させるためには、マグネ
シウム化合物の溶解に寄与している前記したアルコール
の如き可溶化剤とハロゲン化チタンの如きチタン化合物
とを反応させる方法、溶解性の良いアルコキシマグネシ
ウム化合物の如きマグネシウム化合物を、ハロゲン化チ
タンの如きチタン化合物と反応させて溶解性の悪いハロ
ゲン化マグネシウムに変換する方法などの両液状物の反
応を利用する方法が好ましい。G11)チタン化合物の
使用量は、その種類、接触条件や電子供与体その他の使
用量によっても異なり適宜に選択できるが、(1)マグ
ネシウム化合物1モルに対し、約1モル以上、たとえば
約2ないし約200モル、とくには約6ないし約100
モルとするのが好ましい。
上記のような単なる接触によって固体生成物が生じ難い
場合、あるいは(1)と(ii)の液状混合物から固体
生成物を形成させる場合には追加量のチタン化合物、好
ましくはハロゲン含有チタン化合物を添加する方法を採
用することができる。あるいは他の析出化剤を添加する
ことによって固体生成物を形成させることができる。他
の析出化剤の一例としては、ハロゲン、ハロゲン化炭化
水素、ハロゲン含有ケイ素化合物、ハロゲン含有アルミ
ニウム化合物、ハロゲン含有リチウム化合物、ハロゲン
含有硫黄化合物、ハロゲン含有アンチモン化合物のよう
なハロゲン化剤を挙げることができる。
固体生成物は、その形成条件によって形状や大きさなど
が異ってくる。形状、粒径などがそろった固体生成物を
得るためには、急速な形成を避けるのが好ましく、例え
ば(+)と(11)を互いに液状状態で接触混合して、
相互反応によって固体生成物を形成させる場合には、そ
れらの接触によって急速に固体生成物が生じないような
充分に低い温度で両者を混合した後、昇温して徐々に固
体生成物を、形成させるのがよい。この方法によれば、
比較的粒径が大きく、粒度分布の狭い顆粒状又は球状の
固体生成物が得やすい。
上記の如くにして得られる粒度分布良好な顆粒状又は球
状の固体チタン触媒成分を用いてスラリー重合や気相重
合によって得られる重合体は、顆粒状又は球状で粒度分
布、嵩密度も大きく、流動性が良好である。なおここで
顆粒状というのは拡大写真でみても、恰も微粉末が集合
した如くして粒状を形成しているもので、固体触媒成分
の製法によって該粒状物として多数の凹凸のあるものか
ら真球に近いものまで得ることができる。
なお上記接触において接触温度は\例えば、約23− 一70°Cないし約+200°C程度の範囲が例示でき
る。
接触させるべき両液状物の温度は異なっていてもよい。
一般には、前記したような顆粒状又は球状の好ましい形
態でしかも高性能の固体触媒成分を得るには、既述のよ
うに両者の混合時にあまり高温度を採用しない方法を採
る方が好ましい場合が多く、例えば約−70°Cないし
約100モル度の温度条件が好ましい。この場合、接触
温度が低いと、固体状物の析出が認められない場合があ
り、そのときは昇温して、例えば好ましくは約50ない
し約150°Cに昇温して反応させるか又は長時間の接
触によって固体生成物を析出させるのがよい。
本発明においては、上記の如き固体生成物の形成に際し
て、多孔質の無機及び/又は有機の化合物を共存させる
ことができ、それによってこれら化合物表面に該固体生
成物を析出させる方法を採ってもよい。この際、該多孔
質化合物は予め液状状態のマグネシウム化合物と予備接
触をさせ、液状状態のマグネシウム化合物を含有保持し
た形で液状のチタン化合物と接触させることもできる。
24− これら多孔質化合物の例として、シリカ)アルミナ、ポ
リオレフィン及びこれ等のハロゲン含有化合物による処
理物などをあげることができる。
本発明で使用する固体チタン触媒成分(A)は、上記の
如くして得た固体生成物をベースとするマグネシウム、
チタン及びハロゲンを必須成分として成るものであって
、単に上記固体生成物を炭化水素のような不活性溶媒で
洗浄したものもあるいは好ましくは液状のチタン化合物
や液状のハロゲン化炭化水素、より好ましくは四塩化チ
タンや1.2−ジクロルエタン、クロルベンゼン1塩化
メチル、ヘキサクロルエタンなどの過剰量で、例えば約
20ないし約150°Cの温度で1回以上洗浄したもの
であってもよい。
かくして得られた固体チタン触媒成分(A)の組成は、
マグネシウム/チタン(原子比)が例えば約2ないし約
100、好ましくは約4ないし約50、さらに好ましく
は約5ないし約30、ハロゲン/チタン(原子比)が例
えば約4ないし約100好ましくは約5ないし約90、
さらに好ましくは約8ないし約50となっているものが
好ましい。またすでに述べたように多くの場合、その形
状は顆粒状又はほぼ球状となっている。またその比表面
積は、通常約10m2/g以上、好ましくは約100な
いし1000m/gの値を示す。また、その粒径は例え
ば約1ないし約100μの範囲にあり、その粒度分布は
狭い。
固体チタン触媒成分(A)中のハロゲンは、塩素、臭素
、沃素、弗素あるいはこれら2種以上であり、とくに塩
素であることが好ましい。
本発明においては、以上のようにして得られる固体触媒
成分(A)と、周期律表第1族ないし第■族金属の有機
金属化合物(B)の組合せ触媒を用いてオレフィンの重
合または共重合を行う。
周期律表第1族ないし第■族金属の有機金属化合物とし
ては、(1)少なくとも分子内に1個のhl−炭素結合
を有する有機アルミニウム化合物、例えば一般式 %式% (ここでR1およびR2は炭素原子、通常1ないし15
個、好ましくは1ないし4個を含む炭化水素基で互いに
同一でも異なってもよい。Xはハロゲン、mは0<m<
3 、O<n<3.1)は0<p<3、qは0<q<3
の数であって、しかもm+n十p+q=3である)で表
わされる有機アルミニウム化合物、(11)一般式 %式%(4 (ここでMlはLi、Na、にであり、R1は前記と同
じ)で表わされる第1族金属とアルミニウムとの錯アル
キル化物、(iiD一般式 %式% (ここでR1およびR2は前記と同じ。M2はMg5Z
nSCdである)で表わされる第り族金属のジアルキル
化合物などを挙げることができる。
前記の(1)に属する有機アルミニウム化合物としては
、次のものを例示できる。一般式 %式%) (ここでR1およびR2は前記と同じ。mは好ましくは
1.5(m(3の数である。)、一般式%式% (ここでR1は前記と同じ。Xはハロゲン、mは好まし
くはO(m(3である。)、一般式%式%] (ここでR1は前記と同じ。mは好ましくは2 (mく
3である。)、一般式 %式%) (ここでR1およびR2は前記と同じ。Xはハロゲン、
0<m<3、o<n<s、0<qく3で、m 十n 十
q=3である)で表わされるものなどを例示できる。
(1)に属するアルミニウム化合物において、より具体
的にはトリエチルアルミニウム、トリブチルアルミニウ
ムなどの如きトリアルキルアルミニウム;トリイソプレ
ニルアルミニウムのようなトリアルケニルアルミニウム
;ジエチルアルミニウムエトキシド、ジブチルアルミニ
ウムブトキシドなどの如きジアルキルアルミニウムアル
コキシド;エチルアルミニウムセスキプロミド、ブ千ル
アルミニウムセスキブトキシドなどの如きアルキルアル
ミニウムセスキアルコキシド;のほかに、R表、Al(
OR2)0.5などで表わされる平均組成を有28− する部分的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム
;ジエチルアルミニウムクロリド、ジブチルアルミニウ
ムクロリド、ジエチルアルミニウムプロミドのようなジ
アルキルアルミニウムハライド;エチルアルミニウムセ
スキクロリド1ブチルアルミニウムセスキクロリド、エ
チルアルミニウムセスキプロミドのようなアルキルアル
ミニウムセスキハライド;エチルアルミニウムジクロリ
ド、プロピルアルミニウムジクロリド、ブチルアルミニ
ウムジブロミドなどのようなアルキルアルミニウムシバ
ライドなどの部分的にハロゲン化されたアルキルアルミ
ニウム、ジエチルアルミニウムヒドリド、ジブチルアル
ミニウムヒドリドなどのジアルキルアルミニウムヒドリ
ド、エチルアルミニウムジクドリド、プロビルアルミニ
ウムジヒドリドなどのアルキルアルミニウムジヒドリド
などの部分的に水素化されたアルキルアルミニウム1エ
チルアルミニウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウ
ムブトキシクロリド、エチルアルミニウムエトキシプロ
ミドなどの部分的にアルコキシ化およびハロゲン化され
たアルキルアルミニウムを例示できる。
前記(11)に属する化合物としては、LlAl(C2
H5)4、LIAl(C7111,)4など、また前記
(liDに属する化合物として、ジエチル亜鉛、ジエチ
ルマグネシウムなどを例示できる。またエチルマグネシ
ウムクロリドのようなアルキルマグネシウムハライドも
使用できる。また(+3に類似する化合物として酸素原
子や窒素原子を介して2以上のアルミニウムが結合した
有機アルミニウム化合物であってもよい。このような化
合物として、例えば (02H5)2AβOAβ(02H5)2、(04H9
)2ApOAl(04H9)2、などを例示できる。
これらの中では、とくにトリアルキルアルミニウムや上
記した2以上のアルミニウムが結合したアルキルアルミ
ニウムの使用が好ましい。
重合に用いるオレフィンとしては、エチレン、プロピレ
ン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−オク
テンなどであり、これらは単独重合のみならずランダム
共重合、ブロック共重合を行うことができる。共重合に
際しては、共役ジエンや非ジ役ジエンのような多不飽和
化合物を共重合成分に選ぶことができる。本発明は、と
くにエチレンの単独重合又はエチレンと少割合のα−オ
レフィンの共重合によって樹脂状重合体を製造する方法
として最適である。
重合は、液相、気相の何れの相においても行うことがで
きる。液相重合を行う場合は、ヘキサンへへブタン、灯
油のような不活性溶媒を反応媒体としてもよいが、オレ
フィンそれ自身を反応媒体とすることもできる。触媒の
使用量は、反応容積11当り、〔A〕成分をチタン原子
に換算して約0.0001ないし約1,0ミリモル、〔
B〕成分を(A)成分中のチタン原子1モルに対し、〔
B〕成分中の金属原子が約1ないし約2000モル、好
ましくは約5ないし約500モルとなるようにするのが
好ましい。
重合に際し、活性増大、分子量、分子量分布や31− 組成分布などを調節する目的で水素、ハロゲン化炭化水
素、電子供与体などの成分を共存させることができる。
オレフィンの重合温度は、好ましくは約20ないし約2
00℃、一層好ましくは約50ないし約180°C程度
、圧力は常圧ないし約100kg/17n2、好ましく
は約2ないし約50 kq / 0i12程度の加圧条
件下で行うのが好ましい。重合は、回分式、半連続式、
連続式の何れの方法においても行、うことができる。さ
らに重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行うこと
も可能である。
本発明においては高い触媒効率でオレフィン重合体を製
造することが可能である。とくにスラリー重合や気相重
合においては、粒度分布が狭く恰も微粉末が凝集して生
成した如き顆粒状又はほぼ球状の嵩密度の大きい重合体
を生成させることができ、このような顆粒状又は球状の
重合体は流動性もよく、用途によってはベレット化せず
に用いることも可能である。
次に実施例によりさらに詳細に説明する。
32一 実施例1.2.5.4.5.6.7 〔触媒成分(A)の調製〕 無水塩化マグネシウム4.76g (50mmol )
、デカン25m1および2−エチルヘキシルアルコール
23.2m1(150mmol)を、130°Cで2時
間加熱反応を行い均一溶液としだ後更に表1に示した電
子供与性化合物〔りを添加し、加熱下撹拌混合させるこ
とにより、電子供与体(0,1を含むマグネシウムの均
一溶液を調製した。次いで該均一溶液を一20℃に保持
したTITlC1420O中に攪拌下約1時間に渡り滴
下した後、約2時間掛けて90°Cに昇湿し、同温度に
て2時間の加熱反応を行う。反応終了後、反応液中の固
体物質を熱時p過によって採取し、更に、熱デカン及び
室温ヘキサンにて洗液中に遊離のチタン化合物が検出さ
れなくなる迄充分に洗浄して固体触媒成分(A)を得る
。該成分の組成を表1に示した。
〔重 合〕
内容積21のオートクレーブに精製ヘキサン10100
Oを装入し、室温で窒素雰囲気下、トリエチルアルミニ
ウム1.Qmmol及び前記触媒成分(A)をチタン原
子換算で0.02mm01装入しオートクレーブを密閉
系とした後、70°Cに昇温する。昇温途中60°Cに
てオートクレーブの内圧が4.0 kg /c1rr2
Gとなる迄水素を導入し、更にエチレンを導入してオー
トクレーブの全圧を8.0 kq/an2Gとする。重
合中オートクレーブの温度を70°Cに、又圧力をB、
Okq/ C1i Gに2時間保つ。エチレン導入後2
時間経過した所でオートクレーブを冷却し次いで脱圧を
行う。重合終了後、生成重合体を含むスラリーを濾過し
、白色粉末状重合体を採取した後これを乾燥する。重合
結果を表2に示す。
実施例8.9.10.11.12.13〔触媒成分(A
)の調製〕 無水塩化マグネシウム4.76g (50mmol )
、デカン25m1および2−エチルヘキシルアルコール
23.2m1(150mmol )を、130°Cで2
時間加熱反応を行い均一溶液としだ後更に表1に示した
電子供与性化合物(0)を添加し、加熱下撹拌混合させ
る事により、電子供与体〔C〕を含むマグネシウムの均
一溶液を調製した。次いで該均一溶液を一20°Cに保
持したTlc(J42 oomn中に攪拌下約1時間に
渡り滴下した後約6時間掛けて160°Cに昇温し同温
度にて2時間の加熱反応を行う。反応終了後、反応液中
の固体物質を熱時r過によって採取し、これを20Or
++lの四塩化チタンに再度懸濁させ130°Cで2時
間の加熱反応を行った後、熱時濾過により固体物質を採
取し、熱デカン及び室温ヘキサンにて洗液中に遊離のチ
タン化合物が検出されなくなる迄充分に洗浄して固体触
媒成分(A)を得る。該成分の組成を表1に示した。
〔重 合〕
内容積21のオートクレーブに精製ヘキサン10100
Oを装入し、室温で窒素雰囲気下、トリエチルアルミニ
ウム1−Qmmol及び前記触媒成分(A)をチタン原
子換算で0.D 2 mmol装入しオートクレーブを
密閉系とした後、70°Cに昇温する。昇温途中60℃
にてオートクレーブの内圧を4.0kg/cm2aとな
る迄水素を導入更にエチレンを導入しオートクロ5− レープの全圧をB、0kg7cm2aとする。重合中、
オートクレーブの温度を70°Cに、又圧力を8.0 
kg / c1y2aに2時間保つ。エチレン導入後2
時間経過した所でオートクレーブを冷却し次いで脱圧を
行う。重合終了後、生成重合体を含むスラリーを濾過し
、白色粉末重合体を採取した後これを乾燥する。重合結
果を表2に示す。
実施例14 エチルブチルマグネシウム50mmolを含むデカン溶
液83.6mlと2−エチルヘキサノール15.4ml
とを80°Cで2時間反応する事により得られる均一溶
液に酢酸0.75m1を加え十分な攪拌混合を施した後
、これを−20°Cに保持した200tJの四塩化チタ
ン中に攪拌下1時間に渡り滴下した。以下実施例1と同
様な操作により触媒成分(A)を合成し、実施例1と同
様にしてエチレン重合を行った。
重合結果は表3に示した。
36− 実施例15 マグネシウム金属1.2g、メタノール5.3 ml 
%2−エチルヘキサノール23.3 ml 、ついで酢
酸0.75m1及びデカン5om、gを塩化水素存在下
で65°014時間の加熱反応を施すことにより、マグ
ネシウムの溶解するデカン溶液を得た。
以下実施例1と同様にして、触媒成分仄)を合成し、実
施例1と同様にしてエチレン重合を行った。重合結果は
表3に示した。
実施例16 50mmolのブチルマグネシウムクロライドと四塩化
ケイ素の反応によって生成した固体物質、デカン25m
(lおよび2−エチルヘキシルアルコール23.4 m
lを120°Cで2時間加熱反応を行うことにより得た
マグネシウムの溶解するデカン溶液に酢酸0.75 m
lを添加し、攪拌混合した。
以下実施例1と同様な操作により触媒成分(A)を合成
し実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。重合結
果は表3に示した。
実施例17 ジエトキシマグネシウム5.7g−,2−エチルヘキシ
ルアルコール23.4 ml及びデカン50mffを塩
化水素存在下130°C3時間加熱反応を行うことによ
り得られたマグネシウムの溶解するデカン溶液に酢酸0
.75 mlを添加し、攪拌混合した。
以下実施例1と同様な操作により触媒成分(A)を合成
し実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。重合結
果は表6に示した。
実施例1日 無水塩化マグネシラ!% 4.76g (50mmol
 )、デカン25mj7およびブチルセロソルブ26.
2 +Jを130°Cで2時間加熱反応を行うことによ
り得たマグネシウムの溶解するデカン溶液に酢酸0.7
5mnを添加し攪拌混合した。
以下実施例1と同様な操作により触媒成分(A)を合成
し、実施例1と同様にしてエチレン重合を行った。重合
結果は表3に示した。
実施例19 〔触媒成分(A)の調製〕 無水塩化マグネシウム4.76g (50mmol )
、デカン25mJlよび2−エチルヘキシルアルコール
23.2mn(1+5[1mmol)を、130°Cで
2時間加熱反応を行い均一溶液としだ後−更にケイ酸エ
チル0.2m1(1Dmmol )を添加し1加熱下攪
拌混合させる事により、電子供与体〔C〕を含むマグネ
シウムの均一溶液を調製した。この溶液に四塩化チタン
L1 mll (1Dmmol )を添加し攪拌下混合
した(この際粒子の析出はなく均一な溶液であった)。
該均一溶液を用い以下実施例1と同様な操作によって固
体触媒成分(A)を合成し、実施例1と同様にしてエチ
レン重合を行った。重合結果は表3に示した。
実施例20 実施例19に使用したT1含有固体触媒成分の調製に於
いて用いた四塩化チタン1.’ 1 ml (10mm
ol )をテトラ−2−エチルヘキソキシチタニウム6
.139− ml (I Dmmol )に変えた以外は実施例19
と同様な方法によりT1含有固体触媒成分を調製し、エ
チレン重合を行った。重合結果を表3に示した。
比較例1 〔触媒成分(A)の調製〕 無水塩化マグネシウム4.76 g (50mmo1.
 )、デカン25m1−1:び2−エチルへキシルアル
コ−/L’23.2m1(150mmol)を・130
°Cで2時間加熱反応を行いマグネシウムの均一溶液を
調製した。
次いで該均一溶液を一20°Cに保持したT1T1C1
420D中に攪拌下約1時間に渡り滴下した後、約2時
間掛けて90°Cに昇温し同温度にて2時間の加熱反応
を行った。反応終了後、反応液中の固体物質を一過法に
て分離しようとしたが、固体物質がフィルターの目を塞
ぎ(o−3フイルター)p過分部が極めて困難であった
。一方デカンチージョン法での固−液分離も試みたが、
固体部の沈降速度は極めて遅かった。そこで約5時間の
p過操作にて得られた固体物質について実施例1同様の
40− 熱デカン及び室温ヘキサンによる洗浄操作を行って固体
触媒成分(A)を得た。該固体触媒成分〔A〕の形状を
光学顕微鏡にて観察したところ約1μにもみたぬ粒径の
固体物質であった。
〔重 合〕
実施例1と同様な操作によりエチレン重合を行った。重
合結果を表3に示す。
/ /

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 (A)液状状態の(1)マグネシウム化合物と液
    状状態の(11)チタン化合物を接触させて固体生成物
    を形成させるか、或 は、 (1)マグネシウム化合物と(11)チタン化合物の液
    状状態混合物から固体生成 物を形成させ、 この際、該固体生成物の形成を、炭 素数6以下の脂肪族カルボン酸、ア リールオキシ基含有アルコール、ア ルキレングリコールジエーテル、ア ルミニウムトリアルコキシド、アル ミニウムトリアルコキシド及び 5i−0−0結合を有する有機ケイ素 化合物からなる群より選ばれた少く とも一種の(iiD電子供与体の共存下に行うことによ
    って得られる上記固体 生成物をベースとするマグネシウム、 チタン及びハロゲンを必須成分とし て成る固体チタン触媒成分、及び CB)周期律表第1族ないし第■族金属の有機金属化合
    物触媒成分 から形成される触媒系の存在下に、オレフィンを重合も
    しくは共重合させることを特徴とするオレフィン重合法
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