JPS5912685B2 - α−アルケンの重合法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液状分散剤および／または液状単量体中で、
４価のチタン化合物および有機金属化合物の反応生成物
を、有機アルミニウム化合物で活３０性化することによ
つて得られた触媒の存在下でエチレン単独またはエチレ
ンと３〜１０個の炭素原子を有する他のα−オレフィン
とを重合する方法。

いわゆる配位触媒はよく知られている。触媒的性質を改
良する多くのそして変つた提案がなされ３５た。これら
触媒系は今もなお、その調製の難易、触媒的活性と関連
する重合体収率、重合の制御性の良否、重合体の性質と
その再現性等のような、それらの良好な特徴および好ま
しくない特徴のために、広範な研究と今後の発展の問題
となつている。通常これらの研究は、与えられた触媒組
成物中で使うことができ、ある点または２〜３の点で改
良に効果のある、与えられた触媒成分は、別の組成物中
で使うと活性がなくなり、または、しばしば起ることで
あるが、触媒的性質に好ましくない影響があることを示
している。

従つて、α−オレフインの重合に使う触媒組成物の発展
に関して特別の法則はなく、また多くの場合達成される
結果はほとんどが好ましくなく、稀に好ましいのがある
のは予期できない驚きであることがよく知られている。
このことは触媒成分や、触媒組成物中におけるその割合
ばかりでなく、各成分が結合する順序などに適用され、
単量体の有無、温度なども重合条件とともに重要な要因
であることができる。触媒系の大部分は遷移金属化合物
、特にチタン化合物をオルガノアルミニウム化合物で還
元し、次いでこの反応生成物をオルガノアルミニウム化
合物で活性化することを基本としている。さらに、遷移
金属化合物をオルガノマグネシウム化合物で還元する多
数の方法も発表されている。

このような方法は例えば、オランダ特許第１３０７８８
号明細書に記載されている。

現在のところ、このような方法は、重合を工業的規模で
ほとんどまたは全く適用されていない。オランダ特許第
１３０７８８号明細書はさらに触媒成分を加える順序は
この触媒系の基本的性質に大きく影響すると述べている
。

特に活性度が強く影響を受ける。チタン化合物にオルガ
ノマグネシウム化合物を加えて得られる触媒の活性度は
、オルガノマグネシウム化合物にチタン化合物を加えて
作つた触媒系の化合物の活性度よりも、数ケタも大きい
。α−オレフインは通常懸濁重合の原理によつて重合す
る。重合条件を重合体が重合媒体中に不溶性か、または
ほとんど不溶性であるように選ぶので、重合体は生成す
るとすぐに沈殿する。その他溶液重合技術もまた知られ
ており、この場合には重合条件は、生成した重合体が重
合媒体中に溶けて残るように選ぶ。オランダ特許出願第
６９０８４４６は、遷移金属化合物からと、オルガノア
ルミニウム化合物およびオルガノマグネシウム化合物の
両者とから作つた触媒系によつて、約１１０℃以上の温
度でアルケンを重合する方法を記載している。重合は重
合体の分散剤溶液が得られるような温度で行う。触媒成
分を、１１０℃以上に加熱した単量体一飽和分散剤に連
続的にまたは同時に加える。上記のようにして作つた多
数の配位触媒の外に、触媒を担体上に施した多数の種々
の触媒系が知られている。

通常、最高原子価であるかまたは最高原子価でない状態
で存在する遷移金属化合物をまず担体に施す。遷移金属
が最高原子価である場合には、この担体一支持化合物を
オルガノ化合物と反応させるか、または遷移金属が最高
原子価をもたない場合には、この遷移金属化合物をオル
ガノ金属化合物、通常オルガノアルミニウム化合物で活
性化する。担体は１種または数種の触媒成分と反応性で
あつてもよいが、不活性担体もまた使うことができる。
反応性または不活性の無機担体を使うことができる。一
方、有機物質、特に重合体自身を担体として使うことが
できる。本発明は、重合体を非常に良好な収率で得るこ
とのできる、いわゆる配位触媒の存在下でエチレンと所
望により３〜１０個の炭素原子をもつα−オレフインの
少量とを重合する方法を提供することを目的としている
。

さらに詳しくは、この収率が非常によいので、触媒残を
重合体から除去する必要がないほどである。本発明によ
り重合は液状分散剤および／または液状単量体中で、４
価のチタン化合物を担体の存在下で、好ましくは不活性
分散剤中で、一般式ＲｎｌＡｌＸ３ｌ（この式でＲは１
〜３０個の炭素原子をもつ、同じであるかまたは異なる
炭素水素であり、Ｘはそれぞれハロゲン原子でありそし
てｍは３より小さい数である）で表わされるハロゲン化
アルミニウム化合物を一般式ＨｇＲ２（式中、Ｒは前記
の定義を有する）で示されるオルガノマグネシウム化合
物と反応させて得られる反応生成物を一緒にして作つた
触媒−そしてこの触媒は本発明の特別な特徴である一の
存在下で（この工程は、まず担体物質を遷移金属化合物
と混合しそして／または担体物質を、アルミニウム化合
物とマグネシウム化合物とを互に反応させて系内に存在
させそして、４価のチタンおよび／または他の遷移金属
の大部分を還元した後、場合によつてはこの触媒懸濁物
を洗いそして／または加熱し、そして最後にオルガノア
ルミニウム化合物で活性化するのである。

）重合を行うのである。驚くべきことに、担体の存在に
よつて、この触媒系の活性度は、同じようにして作つた
支持体のない触媒系の活性度よりも高いことが判つた。

さらに本発明方法の有利性は得られた重合体が、相当す
る支持体のない触媒で得られるものよりも粒子の寸法が
大きいことである。この粒子の大きいことは、工業的規
模で製造を行うとき特に重要な要因である。微粉末は粉
塵問題を起すばかりでなく、自由流動性がなくなるので
ある。本発明の触媒によつて平均粒度が１００μまたは
それ以上の自由流動性の重合体粉末が得られる。本発明
による方法に使う担体はポリオレフイン、好適には製造
したポリオレフイン支持体であつてもよいが、無機質支
持体例えば金属酸化物または金属塩のような無機物質も
また使うことができる。

担体の性質は触媒的活性度および重合体の性質に影響を
与えることができる。担体は細かく粉砕しなければなら
ない。一般に、１５０μより大きい粒子は使わない。非
常に粗い担体物質はあまりよくない結果、例えば低いカ
サ密度と重合体の小さい粒子を与える。担体物質の最適
粒子寸法は実験によつて容易に定めることができる。そ
れはとりわけ担体物質の多孔性に依存する。通常、多孔
性担体は低い多孔性担体よりも大きい粒子寸法であるこ
とができる。粗い担体は例えば摩砕によつて細かくする
ことができる。１００μより小さい平均粒子寸法をもつ
担体が好ましい。

非常に細かい担体物質もまた使うことはできるが、担体
の粒子寸法は実際的の理由から０．１μより小さくない
こと、さらにとりわけ１μより小さくないようにする。
触媒成分が水と反応するので、担体は乾いていなければ
ならない。

しかしながら、少量の水分は有害な効果がないばかりで
なく、ときには実験によつて容易に定めることができる
活性度を増すことができるので、徹底的な乾燥はすべて
の場合必要ではない。適当な担体の例は金属酸化物、金
属水酸化物、金属ハロゲン化物、または他の塩、例えば
硫酸塩、炭酸塩、りん酸塩、けい酸塩である。

このような塩、または酸化物は広範囲の種類の金属イオ
ンを含むことができるが、通常は実際的理由から無毒の
金属イオンをもつ安価な化合物を使うのが好ましい。非
常に適しているのは周期律の第１と第２の群の金属化合
物、例えばナトリウムまたはカリウムの塩、およびマグ
ネシウムまたはカルシウムの酸化物または塩、例えばナ
トリウム、カリウム、マグネシウムまたはカルシウムの
塩化物、硫酸塩、炭酸塩、りん酸塩またはけい酸塩、お
よびマグネシウムまたはカルシウムの酸化物または水酸
化物である。複塩および他の混合化合物もまた使うのに
適している。アルミニウム酸化物、アルミニウム塩およ
びシリカおよび天然または合成けい酸塩もまた使うこと
ができる。担体として、一方では塩化マグネシウムのよ
うな化合物を使うことができるが、他方、酸化マグネ、
シウムまたは水酸化マグネシウム、その混合化合物例え
ばマグネシウム水酸塩化物または適している。当然、こ
のことは他の化合物についてもいえる。このような担体
を適用するに当つては、担体粒子の表面に０Ｈ基が存在
することを勤める。酸化物、特に酸化アルミニウムおよ
び酸化けい素は、少量の０Ｈ基がなお残つているように
焙焼しなければならない。担体の量は広範囲に変えるこ
とができる。重合体を担体として使う場合には、その使
用量は原則として制限は受けないが、効率の点から必要
以上に多くしてはならない。他の型の担体では通常重合
体内の含量を低い方に保つことが望ましい。担体がまた
酸化マグネシウムまたはステアリン酸カルシウムのよう
な添加剤としても役立つときには、担体として使う量は
重合体に所望の量に従つて選ぶことができる。触媒組成
物の高い活性度が非常に望まれるので、上に概述した方
法で作つた触媒系は通常オルガノアルミニウム化合物の
添加によつて活性化する。

このような活性化剤は１度にまたは数部分に別けて添加
することができる。この活性化剤は重合の前および重合
中にも供給することができる。触媒系を活性化すること
のできるオルガノアルミニウム化合物は通常、トリアル
キルアルミニウム、アルキルアルミニウムハロゲン化物
およびアルキルアルミニウム水素化物の群から選ぶ。ア
ルキル基の代りに、１種または数種の不飽和炭化水素基
をアルミニウムに結合することもできる。本発明の触媒
に用いる各成分についてさらに詳しく説明する。触媒調
製品に使う一般式Ｒ［ＮＡｌＲ３−．で表わされるアル
ミニウム化合物はその分子内に１個、２個または３個の
ハロゲン原子を含むことができ、その場合ハロゲン原子
はすべて同一である必要はない。

臭化物または塩化物、とりわけ塩化物が好ましい。Ｒで
表わされる炭化水素基類は、飽和、または単一不飽和、
または多重不飽和の炭化水素基、例えばアルキル基、ア
リール基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニ
ル基またはアルカジエニル基であることができる。Ｒで
表わされるこれらの基は全部同じである必要はない。通
常、アルキル基は１〜４個の炭素原子をもつアルキル基
、とりわけエチル基またはイソブチル基を使う。周知の
アルミニウムイソプレニル化合物もまた使うことができ
る。塩化アルミニウムまたは臭化アルミニウムも同様に
使うことができるが、二塩化モノエチルアルミニウム、
塩化セスキエチルアルミニウム、および塩化ジエチルア
ルミニウム、さらに、相当する他のアルキル基の化合物
例えばイソブチルアルミニウム化合物もまたこの目的に
適している。上記式の化合物の混合物を原料として、中
で結合することもできる。例えば平均組成が上記式を満
足する条件のトリアルキルアルミニウム化合物がある。
好ましくは、ｍの値が２．５より低いことであることが
判る。本発明による触媒系の製造に使うオルガノマグネ
シウム化合物は、一般式ＭｇＲ２（式中、Ｒは１〜３０
個の炭素原子を有する炭化水素基であり、２個のＲはそ
れぞれ同一または異つていてもよい）で示される化合物
である。

炭化水素基はアルキル基、アリール基、シクロアルキル
基、アラルキル基、アルカジエン基またはアルケニル基
である。炭化水素基中の炭素原子の数は通常１〜３０個
であるがこの数は重要ではない。本発明方法に使うのに
適するマグネシウム化合物の例はジエチルマグネシウム
、ジプロピルマグネシウム、ジイソプロピルマグネシウ
ム、ジブチルマグネシウム、ジイソブチルマグネシウム
、ジアミルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウム、ジ
アリルマグネシウムなどであるが、ジデシルマグネシウ
ムおよびジドデシルマグネシウム、３〜１２個、好まし
くは５個または６個の炭素原子をもつ同じかまたは異な
るシクロアルキル基のあるシンクロアルキルマグネシウ
ムもまた使うことができる。マグネシウムはさらにアル
キル基またはシクロアルキル基をもつことができる。芳
香族マグネシウム化合物についてはとりわけジフエニル
マグネシウムを挙げなければならないが、他にジトリル
マグネシウムおよびジキシリルマグネシウムならびに２
個またはそれ以上の縮合芳香族核また非縮合芳香族核を
もつ化合物から誘導されたマグネシウムアリールもまた
使うことができる。ジアリールマグネシウム化合物で作
つた触媒はしばしばその活性度が低い。ジアリールマグ
ネシウム化合物は脂肪族炭化水素中には溶けない。工業
的規模で重合法を行う場合、芳香族炭化水素中の溶液の
使用は、その溶液の毒性のためと、再循環中に問題が発
生するので反対すべきである。従つて、ジアルキルマグ
ネシウム化合物が好ましい。アルキル基の炭素原子の数
が１〜１０個のジアルキルマグネシウムを使うのが好ま
しい。

重合体の粒子の寸法はオルガノマグネシウム化合物およ
び／またはオルガノアルミニウム化合物中の炭化水素基
の性質と形とに影響されることが判つた。このことは触
媒系が担体物質の存在なしに作られるときにも発生する
。粒子の寸法は炭化水素鎖の長さとともに増加し、分枝
鎖に影響されて減少するようである。すなわち重合体の
粒子の寸法は、担体物質と触媒成分の正しい型を選ぶこ
とによつて、同時に最高の活性度を保持するとともに容
易に制御することができる。オルガノマグネシウム化合
物は周知の方法、例えばいわゆるグリニャール化合物を
原料として作ることができる。

（例えば、Ｇ．Ｅ．ＣＯａｔｅｓ，Ｍ．Ｌ．Ｈ．Ｇｒｅ
ｅｎおよびＫ．Ｗａｄｅのオルガノ金属化合物第１巻；
Ｆ．Ｒｕｎｇｅのオルガノ金属化合物参照）。このよう
なグリニャール化合物は通常エーテル性溶液中でマグネ
シウムを有機ハロゲン化物で転換して作るが、この転換
をエーテルの存在しないところで行うこともまた記載さ
れている。本発明方法に使うマグネシウム化合物の製造
においては、グリニヤール化合物の製造中にエーテルが
存在してはあまり好ましい効果を示さない。このように
して得られた触媒系の活性度は好ましくない影響をする
ようである。エーテルはマグネシウムと結合して錯体状
となり、グリニヤール化合物を真空中で加熱してもエー
テルを完全に除去することができない。活性度の低下は
多分エーテル残分によるものであるようである。とりわ
けすぐれた結果は、オランダ特許出願番号第６９０８５
２６に従つて作つた、不活性溶媒中のオルガノマグネシ
ウム化合物の溶液にて得られる。本発明方法で使うチタ
ン化合物は好ましくはハロゲン化物、アルコキシドまた
はその混合物である。

上記化合物のハロゲンの中で好ましいのは塩素である。
チタン化合物中に含まれるチタンの大部分は最高の原子
価をもつていなければならない。例えば四価のチタン化
合物を使うとき、少量の三価のチタンがあつてもよい。
混合物の使用について、中に包含される各成分が特定の
範囲までは結合しないことに注意することができる。別
々に使うことのできる、どのハロゲン化物またはアルコ
キシド、またはその混合物もまたたがいに組合せて使う
ことができる。さらに、一般に別々に使わないよう化チ
タンは多くの場合、他のチタン化合物に少量使うことが
できる。ある条件下ではこれは重合体の性質に対して良
好な効果のあることを証明する。上記したように、本発
明による方法に使う触媒系の調製品はオルガノマグネシ
ウム化合物の溶液を原料とする。所望によつては担体の
存在下で、上記の式を満足するアルミニウム化合物をこ
れらと混合する。上記アルミニウム化合物の多くは液状
であるけれども、処理が容易で、適当にかくはんするこ
とのできる反応生成物を得るためには、不活性分散剤中
にこれらを溶かすことが望ましい。アルミニウム化合物
とマグネシウム化合物との量は本発明においてはＸ：Ｍ
ｇのモル比は０．２〜１０の間にある。

オルガノアルミニウム化合物をジブチルマグネシウム溶
液で滴定する、いわゆるマイクロ波滴定によつて、アル
ミニウム化合物とマグネシウム化合物とが互に反応する
ことが実証された。

この反応がどのように進行するかは明らかではない。そ
こには数個の当量点、すなわちハロゲンリマグネシウム
の比が１および３、そして、恐らく比が２の点があるよ
うである。ハロゲンリマグネシウムの比が約２の点で滴
定曲線は最も不規則な形を示すが、一方では大きなハロ
ゲンリマグネシウム比のより小さい方に関して、滴定曲
線の補外法によつて得られる線に著るしい偏向が見られ
る。このマイクロ液滴定法はＥ．Ｈ．Ａｄｅｍａおよび
Ｊ．ＳｃｈｒａｍａによるＡｎａｌ．Ｃｈｅｍ．３７巻
（１９６５）２２５頁に記載されている。マグネシウム
化合物とアルミニウム化合物、所望によつては担体との
混合物を、アルミニウム化合物とマグネシウム化合物と
の間の転換が完了するまでかくはんするのが好ましく、
そうして得られた混合物をチタン化合物と混合する。

いずれにしても担体は存在しなければならない。アルミ
ニウム化合物とマグネシウム化合物は担体の存在下で互
に反応することができ、チタン化合物はこの担体と混合
することができ、一つの反応と他の反応の両方を行うこ
とができる。ある種の担体、特に水酸基をもつマグネシ
ウム化合物は四塩化チタンと反応することが知られてお
り、この反応でチタンは担体と化学的に結合する。水酸
基をもつ他の化合物においても化学的吸着がある程度起
るようである。しかしながら、良好な効果は異なる型の
担体についても得られるので、別の効果も同様に起るよ
うである。液状のチタン化合物、例えば四塩化チタンは
、担体と前以て混合してもしなくても、アルミニウム化
合物とマグネシウム化合物との反応生成物と混合する。
しかしながら、チタン化合物を不活性分散剤で薄めるこ
とを勧める。マグネシウム＋アルミニウムとチタンとの
間のモル比は広い範囲で変えることができる。この比に
は上限がないが、マグネシウム＋アルミニウムの大きす
ぎる過剰はいかなる利益も提供しないし、経済的にも直
ちに明らかな障害を与える。一般に上記の比は１００以
上にはしない。この比は好ましくは０．１〜１０の間を
選ぶのが好ましく、とりわけ０．５〜５を選ぶ。本発明
による触媒系はエチレンの重合ばかりではなく、エチレ
ンと所望によりプロピレン、ブチレン、ベンゼン、へキ
セン、４−メチルベンゼンその他少くとも３個の炭素原
子をもつ他のα−アルケン、ならびに上記化合物の混合
物を重合するのに使うことができる。

さらにこれらは１個または数個のα−アルケンを多重不
飽和化合物との共重合にも使うことができる。本発明の
範囲は触媒を製造する色々の方法も包含する。例えば、
混合されるべきチタン化合物と、アルミニウム化合物と
マグネシウム化合物との反応生成物とは担体と前以つて
混合してもしなくても、担体の存在下で、混合を周囲の
温度下で行うことができるが、それよりも高温または低
温で行うこともできる。チタン化合物の還元は約１００
℃までの温度で有効に行うことができる。しかしながら
、この場合には低い立体的特異性（ＳｔｅｒｅＯｓｐｅ
ｃｉｆｉｃｉｔｙ）の触媒が得られ、このものはエチレ
ンの重合には適しているが、エチレンを３〜１０個の炭
素原子を持つアルケンと共重合に使うにはあまり適して
いるとは考えられない。従つて多くの場合、担体の存在
下で、アルミニウム＋マグネシウム化合物をチタン化合
物との混合を低温度、好ましくはＯ℃以下で行うことを
勧める。ステレオスペシフイシテイは増加する。その上
、多くの場合特に望ましいカサ密度の増加に有効である
ことが判つている。この触媒調製法はまたエチレンの重
合にもまた有利性を示すことができる。担体の存在下で
、アルミニウム化合物、マグネシウム化合物およびチタ
ン化合物との間の反応生成物は懸濁物である。

固体成分は分散剤から分離することができ、反応生成物
はこの中に溶けていて、この際分離した固体は場合によ
つては新しい分散剤で洗う。最後に、チタン化合物の洗
つたまたは洗つていない懸濁物を、触媒の立体的特異性
（ステレオスペシフイシテイ）をさらに高い値にするた
めに１５０℃以上、好ましくは２００℃以上に加熱する
ことができる。上記の熱処理が望ましいときには、重合
体自身のような融解し、焼結する担体を使用することは
明らかに問題外である。触媒の添加前に、好ましくは単
量体で飽和している分散剤を入れた反応器に、オルガノ
アルミニウム化合物で活性化する担体を供給してアルケ
ンの重合を行うことができる。次いで、前以つて作つた
触媒を供給するが、その量はチタンの量が１ｔ当り０．
００１〜１０モル、好ましくは１ｔ当り０．０１〜１モ
ルに等しいようにする。単量体の混合物を導入すること
によつて共重合体を作ることもでき、本発明方法はまた
ちがつたやり方で行うこともできる。例えば、活性化オ
ルガノアルミニウム化合物を、重合が進行中に加えるこ
ともできる。この添加は連続式および不連続式のどちら
でも行うことができる。例えば、重合の進行中、活性化
を省略して自由とし、重合段階中だけ活性化するか、ま
たはその反対のやり方、または重合前および重合中の両
方で活性化するなどがある。重合は重合体の融点以下の
温度で行うので重合体は懸濁物の形で得られる。触媒調
製および重合中に、分散剤として使うのに適しているも
のは、触媒系に対して不活性な、例えば１種または種類
の飽和脂肪族炭化水素、例えば、ブタン、ペンタン、へ
キサン、へプタン、ペンタメチルヘプタン、イソオクタ
ンまたは鉱油留分；芳香族炭化水素、例えばベンゼンま
たはトルエン、またはハロゲン化脂肪族または芳香族炭
化水素、例えばテトラクロルエタンがある。

重合はまた液状単量体中または超臨界流動状態の単量体
中で行うことができる。液状または流動性単量体が分散
剤として使われる場合には、単量体の飽和は省くことが
できる。重合により得られた重合体懸濁物はよく知られ
た方法で処理することができ、この場合まず触媒の活性
を除き、触媒残分を適当な溶媒で抽出することができる
。

しかしながら、本発明の触媒は非常に活性があるので、
重合体中の触媒、とりわけチタンの量は非常に少ないの
で洗う必要はないとみなされる。重合は大気圧下で行う
ことができるが、また約２０００Ｋｆ／ＣｒｌＬの高め
た圧力下で、そして非連続式、半連続式または連続式で
行うことができる。

加圧下の重合によつて、重合体の収率は増加するが、非
常に低い割合の触媒残分を含む重合体を生成することに
もなる。好ましくは重合は１〜１００Ｋｆ／Ｃ−１？Ｌ
の圧力下で行う。本発明方法において、２〜３のよく知
られた変法を使用することができる。

例えば、水素の添加その他適当な改良剤の添加によつて
分子量を制御することができる。重合はまた、並列式、
直列式に配置した数段階で行うことができ、所望によつ
ては、触媒の組成、温度、滞留時間、圧力、水素濃度な
どに関して異なつた条件下で行うこともできる。

例えば、分子量分布を非常に広い範囲を変えていわゆる
流動指数を高い値にするような生成物を作ることができ
；このためには、ある段階の条件を、例えば高分子量の
重合体が得られるように圧力、温度、水素濃度を選び、
一方他の段階ではこれらの条件を低分子量の生成物がで
きるように調整するのである。広い分子量分布をもつ重
合体を作るには、重合を２つまたはそれ以上の段階で行
い、触媒もＡｔ：Ｍｇおよび（Ａｔ＋Ｍｇ）：Ｔｉの比
を変えて、好都合に行うことができる。本発明を次の実
施例で説明するが、これに限定するものではない。

比較のため、担体を使わずに得られた結果を例Ａおよび
Ｂに示す。例Ａ ａ触媒の製造 石油エーテル（沸点範囲６２〜７３゜Ｃ）４３１ｍ１を
、かくはん器、還流冷却器および滴下漏斗を備えた三つ
ロフラスコに入れる。

次に、温度を−１０℃に下げ、エチルアルミニウムセス
キクロリド（純品）を１．２ｍ１（１０．６ミリモル）
と石油エーテル中ジブチルマグネシウムの０．３７ｍ溶
液４０ｍ１を同時にかくはんしながら加える。

Ｃｔ−Ｍｇの比は１．０７である。一１０℃で１５分間
かくはんを続けてから、温度をＯ℃まで上げた。ついで
Ｔｉｃｔ４（純９．１ｍ）を石油エーテル２５ｍ１に溶
かした溶液２．７５ｍ１を徐々に加えた。反応混合物は
暗褐色となる。この混合物を室温にまで加熱して一夜か
くはんする（１３５ｒｐｍ）。得られた懸濁物は、エチ
ルアルミニウムセスキクロリド２１．２ミリモル／ｔ、
ジブチルマグネシウム２９．６ミリモル／ｔおよび四塩
化チタン５０ミリモル／ｔ、またはこれら化合物の反応
生成物を含む。

ｂ エチレンの重合 石油エーテル（沸点範囲６２〜７３℃）１．８ｔおよび
石油エーテル中トリイソブチルアルミニウムの２ｍ溶液
０．６ｍ１（０．７ミリモル／ｔ）を３ｔ反応器中に連
続加える。

温度を６０℃に上げ、石油エーテルをエチレンで飽和す
る。次に、反応器中のチタン化合物の濃度を、上記のよ
うにして作つた懸濁物の適当量を加えて０，０２５ミリ
モル／ｔに調整する。その後エチレンを供給して圧力を
３気圧に等しくする。重合熱のために、温度はあがる。
８５℃になつたら、必要ならば冷却して、温度を一定に
保つ。

続いて、必要とするエチレンを水素と一緒に、反応器の
排出ガス中の水素含量を５０％に保つような量で供給す
る。１時間後に重合を停止する。

その収量は１気圧のエチレンの圧力で、１時間当り、チ
タンのミリモル当り、ポリエチレン６８０ｇに達する。

ＡＳＴＭＤ−１２３８によつて測つた溶融指数は０．０
１で、平均粒子の寸法は７０μであつた。例Ｂ ａ）触媒の製造 Ａａに記載した装置に石油エーテル７２ｍ１を入れる。

次いで、温度を−１０℃に下げ、塩化ジエチルアルミニ
ウム（純品）１．４５ｄ（１２．８ミリモル）とジブチ
ルマグネシウムの０．３７ｍ溶液４８ｍ１とを同時にか
くはんしながら加える。かくはんを−１０℃で１５分間
続け、そして温度をＯ℃まで上げる。その後、石油エー
テル２５ｍ１中Ｔｉｃｔ４３３ｄ（純品；９．１ｍ）を
ゆつくり加える。反応混合物は暗褐色を示す。この混合
物を室温まで加熱してから、一夜中かくはんする。得ら
れた懸濁物は２００ミリモルＴｉ／ｌを含む。

ｂ）エチレンの重合 石油エーテル１．８ｔとガソリン中トリイソブチルアル
ミニウムの２ｍ溶液０．６ｍ１（０．７ミリモル／ｔ）
を続けて３ｔ反応器に入れる。

温度を６０℃に調整してから、石油エーテルをエチレン
と水素との混合物で飽和させる。ａのようにして作つた
触媒懸濁物０．４５ＷＬ１（０．２モル）を加える。反
応器中のチタン濃度は０．０５ミリモル／ｔとなる。次
いで、エチレンと水素との混合物を、全圧が３気圧ゲー
ジに等しくなるまで導入する。重合温度を８５℃にする
。反応器排出ガス中の水素ガス含量が５０（ｆ）になる
のに必要な水素を供給する。重合は１時間後停止する。
その収量はエチレン１気圧当り、１時間当り、Ｔｉの１
ミリモル当り、ポリエチレン８６０９に達した。

例１ ａ）触媒の製造 石油エーテル（沸点範囲６２〜７３ンＣ）４３１ｍ１と
市販の軽質酸化マグネシウム３６９とを、かくはん器、
還流冷却器および滴下漏斗を備えた三つロフラスコに入
れる。

この酸化マグネシウムは窒素ガス下、７００℃で６時間
乾燥させたものである。この混合物を−１０℃に冷却し
てから、エチルアルミニウムセスキクロリド（純品）１
，２０ｍｌ（１０．６ミリモル）と石油エーテル中ジブ
チルマグネシウム０．３７ｍ溶液４０ｍ１を同時にかく
はんしながら加える。

Ｃｔ−Ｍｇの比は１．０７である。かくはんを−１０℃
で１５分間続けた後温度をＯ℃にする。次いで、石油エ
ーテル２５ｄ中Ｔｉｃｔ４（純品、９．１ｍ）の溶液２
．７５ｍ１をゆつくり加える。反応混合物は暗褐色を呈
する。この混合物を室温にまで加熱して、一夜中かくは
ん（１３５ｒｐｍ）する。得られた懸濁物はエチレンア
ルミニウムセスキクロリド２１．２ミリモル／ｔ１ジブ
チルマグネシウム２９．６ミリモル／ｔおよび四塩化チ
タン５０ミリモル／ｔ、またはこれら化合物の反応生成
物および７２９／ｔの担体物質を含有する。

チタン化合物１モル当りに存在する担体の量は約１５０
０９である。ｂ）エチレンの重合 石油エーテル（沸点範囲６２〜７３すＣ）１．８ｔおよ
び石油エーテル中トリイソブチルアルミニウム（ＴＩＢ
Ａ）の２ｍ溶液０．６ｍ１（０．７ミリモル／ｔ）を続
けて３ｔ反応器に入れる。

温度を６０℃にあげてから石油エーテルをエチレンで飽
和する。次いで、チタン化合物の濃度を、前記ａ）に記
載したようにして作つた懸濁物の適当量を加えて、０．
０２５ミリモル／ｔに調整する。

その後、圧力が３気圧と等しくなるまでエチレンを供給
する。重合熱のために温度は上る。

８５℃になつたら、必要ならば冷却してこの温度を一定
に保つ。

続いて、反応器の排出ガス中の水素含量が５０％になる
のに必要なだけの水素をエチレンと一緒に供給する。１
時間後重合を停止する。

収量は、エチレン１気圧で、１時間当り、チタン１ミリ
モル当り、ポリエチレン９６０９である。

溶融指数はＡＳＴＭＤ−１２３８によると０．０１であ
る。例 例１ａ）に記載したのと同様にして、エチルアルミニウ
ムセスキクロリド１．４ｄ（１２３ミリモル）とジブチ
ルマグネシウム溶液０．３７ｍを４８ｍ１（１７．８ミ
リモル）と石油エーテル２５ｄ中四塩化チタン３．３ｄ
（３０ミリモル）とを石油エーテル１００Ｔｎ１，と７
００℃で乾燥した酸化アルミニウム２０９とに加えて、
全容量を２００ｍ１にして触媒懸濁物を作る。

この懸濁物は担体１００９当りチタン１５０ミリモルを
含む。チタン濃度を０．０２５ミリモル／ｔにするに必
要な触媒を使い、例１ｂ）の方法に従つてエチレンを重
合する。

収量はエチレン１気圧当り、チタンのミリモル当りで計
算して１２５０９である。その溶融指数は０．０２に等
しい。例 酸化アルミニウムの代りに、前以つて１０００Ｃで乾燥
した、平均粒子の寸法が１１５μである同量のポリエチ
レンを担体として使うこと以外は例と同様にして触媒を
作つた。

例１ｂ）の方法に従つて行つた重合で、収量はエチレン
１気圧当り、チタン１ミリモル当り１５００９である。

その溶融指数は０．０５で平均粒子の寸法は１０８μで
ある。例 ａ）触媒の製造 石油エーテル７２ｍ１と粗い合成二重酸化物６Ｍｇ０，
ＡＬ２０３（平均粒子の寸法４４０μ）２０ｇを例１ａ
に記載の装置に入れる。

この酸化物前以つて４００℃で２．５時間乾燥してある
。次いで、温度を−１０℃に下げ、ジエチルアルミニウ
ムクロリド（純品）１．４５ｍ１（１２．８ミリモル）
とジブチルマグネシウムの０．３７ｍ溶液４８ｍ１を加
え、同時にかくはんする。１０℃で１５分間さらにかく
はんしてから、温度をＯ℃にあげる。

その後でＴｉｃｔ４（純品、９．１ｍ）３．３ｍ１を石
油エーテル中にゆつくり加える。反応混合物は暗褐色を
呈する。この混合物を室温まで加熱して一夜かくはんす
る。得られた懸濁物はＴｉを２００ミリモル／ｔ含む。

担体１９当りのＴｉの量は１．５ミリモルである。ｂ）
エチレンの重合 石油エーテル１．８ｔとガソリン中のトリイソブチルア
ルミニウムの２ｍ溶液０．６ミリモル（０．７ミリモル
／ｔ）を３ｔの反応器中に続けて入れる。

温度を６０℃に調整してから、石油エーテルとエチレン
と水素の混合物で飽和する。ａに記載したようにして作
つた触媒懸濁物０．４５ｄ（０．２モル）を加える。

反応器中のチタン濃度は０．０５ミリモル／ｔになる。
次いで、エチレンと水素の混合物を全圧３気圧ゲージで
導入する。重合温度を８５℃に調整する。水素は反応器
排出ガス中の水素含量が５０％になるに必要な量で供給
する。１時間に重合を停止する。

１気圧エチレン当り、１時間当り、チタン１ミリモル当
り、収量は７９５９である。

溶融指数は１．４５ｄｇ／分である。カサ密度は０．１
１ｃｍ３／９で平均粒子の寸法は５３μである。この粗
粒担体の適用はむしろ好ましくなる生＊成物を得る。カ
サ密度は低く、粒度分布も所望よりも多い。例Ｖ〜 例ａ）に記載の方法と同じ方法を使つて、同じ量のオル
ガノアルミニウム、オルガノマグネシウムおよびチタン
化合物で多数の微粒状担体上の触媒を作つた。

重合は例ｂ）に記載のように行つた。その結果を表Ｉに
まとめる。例・− Ｍ 触媒の活性度に及ぼす、担体処理温度の影響を実験した
。

例ａ）に記載の方法に従い、重質ＭｇＯ（ＢＤＨ製市販
ＭｇＯ）の適用して３種の触媒を作る。窒素気中でＭｇ
Ｏをそれぞれ４００３Ｃ２．５時間、４００℃２０時間
および５０００Ｃ２０時間加熱した。

３種の触媒を例ｂ）の方法に従つて重合に使う。

結果を第表にまとめる。例と 担体表面の少量の水酸基の影響を実験した。

例ａ）に記載のようにして、担体として塩基性炭酸マグ
ネシウム３ＭｇＣ０３，Ｍｇ（０Ｈ）２，３Ｈ２０を使
つて２種の触媒を作つた。第１の場合は担体を含湿窒素
気流中で５００℃で１６時間加熱し、第２の場合は乾燥
窒素気流中で５００℃で１６時間加熱する。

これらの処理後直ちに例ｂ）に従つて重合実験を行う。
担体表面上に小量の水酸基は触媒の活性効果を僅かに得
ることを示す。

例Ｘ ａ）触媒の製造 石油エーテル（沸点範囲６２〜７３℃）７４ｍ１と市販
の酸化マグネシウム（重質、ＢＤＨ製）２０ｇとを、か
くはん器、還流冷却器および滴下漏斗を備えた三つロフ
ラスコに入れる。

この酸化マグネシウムは窒素下４００℃で２．５時間乾
燥したものである。次いで、純ＴｌＣｔ４（純９．１ｍ
）３．３ｍ１を２５℃で加える。

その後、エチルアルミニウムセスキクロリド（純品）１
．４５ｍ１とジブチルマグネシウムの０．３８モル溶液
４６．３ゴとの反応生成物を始めに−１０℃で作り、そ
して０℃で石油エーテル２５ｍ２を滴加する。反応混合
物の色は暗褐色である。この混合物を室温に加熱してか
ら一夜かくはんする。得られた懸濁物はエチルアルミニ
ウムセスキクロリド８４ミリモル／ｔ１ジブチルマグネ
シウム１１８ミリモル／ｔおよびＴｉｃｔ４２ＯＯミリ
モル／ｔまたはこれら化合物の反応生成物を含む。

担体１９当りに存在するチタンの量は１．５ミリモルで
ある。ｂ）エチレンの重合 重合は例４ｂ）日譚の方法に従つて行い、反応器中のチ
タン濃度が０．０５ミリモル／ｔに等しい量で上記の担
体上触媒の懸濁物を加える。

収量はエチレン１気圧当り、１時間当り、チタンモル当
り、ポリエチレン１０４５ｇである。

溶融指数は１．１５ｄｇ／分である。

平均粒子の寸法は８２μである。例ＸＶ ａ）触媒の製造 石油エーテルと酸化マグネシウムの混合物にＴｉ（２４
を加えた、フラスコの内容物を３０分間還流冷却器で沸
騰させる以外はＸＩＶａ）の方法を繰返す。

ｂ）エチレン重合 例ＸＩＶｂ）の方法に従つてエチレンを重合する。

エチレン１気圧当り、チタン１ミリモル当り収量は１２
１０９である。

溶融指数は０．６８ｄｇ／Ｍｉｎであり、平均粒子寸法
は９０μである。例 担体として１１０℃で２０時間加熱したエーロシル３８
０（汚性表面積：３８０イ／９）を使つた点がちがう、
例Ｗに従つて触媒を作つた。

例）ＣＩＶｂ）の方法に従つてエチレンを重合して得ら
れた収量は、エチレン１気圧当り、１時間当り、チタン
のミリモル当り、ポリエチレン１３７０９である。例Ｗ ジブチルマグネシウムの代りに当量のジオクチルマグネ
シウムを触媒の製造に使う点がちがう、例の方法を繰返
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ （Ａ）：有機アルミニウム化合物と有機マグネシウ
   ム化合物を反応させ、反応性放物を４価のチタン化合物
   と反応させて得た遷移金属成分と、そして（Ｂ）：成分
   （Ａ）を活性化する有機アルミニウム化合物とからなる
   、担体に担持した触媒を用いてエチレンを、場合によつ
   ては少量の炭素原子数が３〜１０の他のα−オレフィン
   と共に、重合する方法において、一般式ＲｍＡｌＸ＿３
   ＿−＿ｍ（式中、Ｒは炭素原子数が１〜３０の同一又は
   異なる炭化水素基であり、Ｘはハロゲン原子であり、そ
   してｍは３より小さい数である）で示されるハロゲン化
   アルミニウム化合物を一般式ＭｇＲ＿２（式中、Ｒの定
   義は上記と同じである）で示される有機マグネシウム化
   合物とＸ：Ｍｇの原子比が０．２〜１０の範囲にある割
   合で反応させて得た反応生成物を無機質支持体またはポ
   リオレフィン支持体からなる担体の存在下で好ましくは
   不活性な分散剤中で４価のチタン化合物と組合せ、この
   場合、（１）担体物質を４価のチタン化合物と混合して
   から、上記アルミニウム化合物と上記マグネシウム化合
   物との反応生成物と組合わせるか、（２）担体物質を上
   記アルミニウム化合物と上記マグネシウム化合物との反
   応生成物を組合わせてから、４価のチタン化合物と混合
   するか、あるいは、（３）上記アルミニウム化合物と上
   記マグネシウム化合物との反応生成物を４価のチタン化
   合物と混合した系と担体物質を組合わせ、そして、４価
   のチタンの少なくとも大部分を還元してから触媒を洗浄
   及び／又は加熱し、最後に前記有機アルミニウム化合物
   で活性化して作つた触媒の存在下に重合を行うことを特
   徴とする上記方法。