JPS5958013A - オレフインの重合方法 - Google Patents

オレフインの重合方法

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JPS5958013A
JPS5958013A JP16850082A JP16850082A JPS5958013A JP S5958013 A JPS5958013 A JP S5958013A JP 16850082 A JP16850082 A JP 16850082A JP 16850082 A JP16850082 A JP 16850082A JP S5958013 A JPS5958013 A JP S5958013A
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JP
Japan
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ethylene
compounds
mixture
component
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JP16850082A
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English (en)
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Tadashi Ikegami
正 池上
Masayasu Furusato
古里 正保
Hisaya Sakurai
桜井 久也
Yoshihiko Katayama
片山 好彦
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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Publication date
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (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】 本発明は新規な高活性触媒による高温、高圧下でのエチ
レン重合体、またはエチレンと少(とも18Nのαオレ
フィンとの共重合体を製造する方法に係るものである。
エチレンを遷移金属化合物と有機金属化合物から成る触
媒を用いて重合する方法は、K、チーグラーの発見以来
、多くの触媒系、重合方法が発明提案され、工業的ピ実
施されている。これらの製造方法を列挙すると、その牙
1は溶媒を用い生成ポリエチレンが浴解しない低温で重
合を行うスラリー法、第2は生成ポリエチレンが溶媒に
浴解する条件で行う浴液法、4・3には溶媒を用(・ず
、生成ポリエチレンの融点以下で重合を行う。気相法が
工業的に実施に移されて米た3、近年工業実施に進みつ
つある牙4番目の方法としては、溶媒を用いず生成ポリ
エチレンの融点以上で重合を行う測温高圧法が提案され
ている。
例えば木国特許牙28822644明細曹には、エチレ
ンを175℃力゛ら300℃の温度、少(とも500気
圧の圧力で有機アルミニウム化合物とIV −B族金属
化合物から成る触媒を用いて止合し高分子短ポリエチレ
ンを製造する方法か提案されてい◇。
ポリエチレン製造プロセスの問題点の1つ(フ1、重合
時に発生1゛る大量の重合熱をいかに除去するかにある
。従ってこの観1点からは重合温度か高い堵′4査目の
方法は利点が太きい。このプロセスはN−@熱除去は主
として重−@機供給原料の顕熱によるため、重合温度と
供給原料の温度差によってほぼ生産T正方、あるいはエ
チレンのコンノく−ジョンが決まる。−18だ重合後の
冶1独ポリマーは固化ゼずに浴融状態のままで押出機等
にかけて造靭することがエイルギー的に好ましい。生成
ポリエチレンは未反応エチレンル〕るいはfχ−オレフ
ィンコモノマーど分離1−ることか必要であり、分離後
ポリエチレンを高温の浴融状態に保つためには分離前の
温度、すなわち重合温度をできるたけ高く′1−ること
か必要である。このように重合温度を筒(できることは
生厘龍力、エチレンコンバージョン、すらに重合後のポ
リマーと未反L6七ツマ−、コモノマー等との分離の点
から極めて望ましいものである。一方遷移金属化合物と
有機金属化合物からなる触媒は一般に重合温度が高くな
る程触媒活性か低くなりまた生成ポリマーの分子量が低
下する。
触媒活性が低いとポリマー中の触媒残渣の濃度が高(な
りプロセス機器の腐蝕、ポリマーの着色、劣化の原因と
なる。ポリマーの分子量は重合温度と連鎖移動ハl」、
たとえば水素によって調節される。
ポリマーの分子量が低い場合には重合温度を下げる必要
があり、この場合はプロセスの経済性が者しく悲くなる
。従って高温で尚活性でかつ島分子廿ポリマーと生成す
る触媒j6よび重合方法の開発は極めて怠我が大ぎい。
本発明者らは高温で筒活仁であり、かつ高分子証のポリ
マーを製造できるエチレンの重合方法について研究を行
なった結果、特定の有機マグネシウム成分と・・ロゲン
化合物の反応物に、チタンおよび/またはバナジウムま
たはジルコニウム化合物を特定の条件で反応させること
によって製造した触媒を用いろことにより極めて好まし
い結果が得られることを見出し本発明をな1−に至った
すなわち本発明は1合圧力400kg/Ciから350
0kV″cn? 、重合温度120cfJ′−ら350
℃の条件下で、下記の触媒成分[A]および〔B〕から
成る触媒を用いて、エチレンまたはエチレンと少(とも
1棟の他のα−オレフィンとを重合させることを特徴と
するオレフィンの重合方法。
成分〔A)下記(3)の存在下(41と(5)を反応さ
−じて成る固体触媒 (1)  一般式1v]uMg R’pXq−D r 
(式中に1は周期律表第I族〜呆ll族の金kA原子、
”+p+q+rは0以上の紅で、p 十q =n1u斗
2.06 q /(1〕?l) < 2の関係を有し、
mはhiの原子価、R’は炭素原子数1〜20個の炭化
水系基の18iもしくは2棟以上の混合物、Xは水素原
子もしくは酸系、窒素またはsi黄原子を含有する陰性
な基のj独もしくば、2棟以上の混合物、Dは電子供与
性有機化合物な衣わず)で示されろ有機マグネシウム化
合物(2;  ホウ素、り“イ素、ゲルマニウム、スズ
、リン、アンチモン、ビスマス、亜鉛のハロゲン化物ま
たは塩化水メ(より選ばれた1&もしくは2棟以上の混
合物 +31  +11と(2)または(1)、(2)および
(6)の反応物に(7)を反応さ七−て成る固体成分 (4)  有機金属化合物 (517記(al〜fdlのいづれかの遷移金属化合物
fatチタン化も物、(b lバナジウム化合物、te
lテクン化合物およびバナジウム化合物、idlナクン
化合物お゛よひジルコ;ラム化合り。
(61固体無機配化靴1 (71電子供与性有機化合物 成分CB)有機金転化・汁物。
に係るものである。
木兄り」の’14−仏の培・1は触媒のY占位が1ψ;
、いことである。後述の実施し1」からもゆ」ら力・な
ように本発明の触媒の場合はチタンゴdよびバナジウム
金Jlりの活性が高いのみならず、固体触媒成分当りの
活性も筒<、得られた垂合体の色相は極めて良好である
特徴(υじ(2は工業的に実施される範囲の血合温度に
Jdいて充分に尚い分子量が得られることである。、こ
のために本発明の重4方法のM錆性は極めて有利である
、。
木兄りJ−C用いられる固体触媒[A]について詳述1
−る。
まず、(1)一般式■1必りgR’pXq −Dr (
式中MJt’、X、D。
α+ p + q + rは前述の意味である)で示さ
れる有機マグネシウム化合物について説明する。(11
は有機マグネシウム錯体の形として示されているか、ジ
ハイドロカルビルマグネシウムおよびこれらと他の金ね
化合物との錯体の1−べてを包合1−るものである。
上記式中、Mは周期律表第1族〜第口1族に属−づる金
属元素が使用でき、たとえばリチウム、ナトリウム、カ
リウム、ベリリウム、カルシウム、ストロンテウム、バ
リウム、亜鉛、ポウ系、アルミニウム等か¥げられるが
、特にリチウム、ベリリウム、亜鉛、ホウ素、アルミニ
ウムが好ましい。
さらに好ましくはアルミニウムが用いられる。マグネシ
ウム原子に対うる金属原+Mの比αば0以十の数であり
、好ましくは0≦α4]、特に0、(目会α≦0.5の
範囲が推奨される。It’で衣ゎされる炭化水素基は、
炭素原子1〜2()個のアルキル基、シクロアルキル基
土たはアリル基の1柚もしくは2棟以上の混合物であり
、たとえば、メナル、エチル、グロビル、ブチル、アミ
ル、ヘキシル、ヘプチル、オクテル、ノニル、デシル、
テトラテシル、オクタデシル、シクロヘキシル、フェニ
ル、ベンジル基゛等が挙げられ、特にアルキル基が好ま
しい。
Xは水木原−7またはば素、窒糸、もしくは硫黄原子を
含有する陰性な基の1棟もしくは2種以上の混合物k 
表tar ′1′’ o好ま1−<は、OR2,O8i
 R3R’ R” 。
IO ζ 0    0 炭東原子数1へ20の炭化水素基を表わし、R3〜■ζ
7.1(10は水素原子でル2つでもよい。)で示され
る基ρ弓1]いもれ、さらに好ましくはプルコキシ基(
ORつ、シロキシ基(0SiRjkt’ R’ )か4
+m奨さノLろ。
記号・・司)、q Oノ関作式+1−11 = n・α
+2は金属原子の原子価と置]只基との化♀Ui旨0惺
を円くし、好ましい既囲でルノろ0≦q/(u−月<2
+−1、金属原子の相に苅しXが()以上、2より少で
あることを示す。
好−土しくは”L Q / (url ) 〈1.5、
−2. +うに好士しくをゴ0≦q / (at−+ 
)ど(1のヰB囲で用いられる。
−ト発ψ」に用いられる有機マグオシラム化合物は、炭
化水系俗媒に内済であることが靜仙1生を達成する上て
必璧である。一般に(L = Qの自板マグネシウムは
炭化氷菓電媒にイ・溶である。しかし、特殊な有機マグ
ネシウム化庁物、C113B、1g (n−C5fhO
,CH3Mg(i −(’、’ 3117 ノ、 C,
、II、 iνIg (1−C311□)+nC3H□
に’1g(l  C3」17 ) 。
Mg(IC3f47 )2 + n C411g IV
lg (lC3117)+ r+ C411C41l 
(se c−C,H,)、 C2I+5ハ1g (r+
   C4Jio  )+  (、’2 tl、八Ig
 (n−C611,3)、n−C4H。
Mg(n C3f117) 、iνig(C2H5)o
、(n C4I4u )C8eC−C411g )O−
5mは炭化水素俗縁に川浴であり、こ7tらの化合物は
本発明において好適に使用される、。
Dで表わされる電子供与性化合物としては、酸素、チツ
索、硫黄もしくはリン原子を含有する電子供与性の有機
化合物が用いられる。これらの化合物を列挙1−れば、
ジエチルエーテル、ジブチア+zエーテル、ジインアミ
ルエーテル、エチレンクリコールジメチルエーテル、ジ
エチレンf+)コールジメチルエーテル、グリセリント
リメチルエーテル、ビニルメチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、クラウンエーテル、プロピレン
オキシド等のエーテル類、ヘキサメチルジシロキナン、
対称ジヒドロテトラメチルジシロキサン、ペンタメチル
トリヒドロ−トリシロキサン、環状メチルヒドロテトラ
シロキサン、メチルヒドロポリシロキザン、ジメチルポ
リシロキサン、フェニルヒドロポリシロキサン等のシロ
キサン類、トリエチルアミン、トリブチルアミン、テト
ラメチルエチレンジアミン、ビス(ジメナルアミノ)メ
タン、ジアザビシクロオクタン等の三級アミン類、アセ
トニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル、ベ
ンジルニトリル、ベンゾニトリル等ノニトリル類、ジメ
ナルホルムアミド、ヘキャメチルホスホルアミド等のア
ミド類、ピリジン、メチルビリジン等のピリジン誘導体
、ジエチルスルフィド、エチルグロビルスルフィド、プ
ロピルスルフィド、エチレンスルフィド等のチオエーテ
ル類、ジエチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、
ジエチルスルホキシド等のスルホキシド類、トリエチル
ホスフィン、1リフエニルホスフイン等のホスフィン類
等である。好ましくはエーテル、シロキサンまたはアミ
ンが用いられる。
rは」−配電子供与性有機化合v/)DがMまたはMg
に配位した量を表わし、0以上の数であり、好ましくは
10以1、さらに好ましくは2以−トの範囲で用いられ
る。
同温で高活性の性能を発tilfするには、XまたはD
を含有することが好ましい。
これらのマグネシウム化合物は、一般式R’luigY
R<、Mg(Yはハロゲン原子、R’は前述の意味であ
る。)で示される化合物もしくはこれらの混合物と、一
般式1vlR’n5MR’aXbYc、klRh+Dr
、lVR’aXbYcDr (式中、jul、R’、X
、Y、D、m、 rは前述の意味であり、a 十b +
c−Illの関係を有する)で示される有機金属化合物
もしくはDで示される電子供与性有機化合物とを、ヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ヘンセン
、トルエン等の炭化水素溶媒中0\150℃の間で反応
させ、必要な場合は、続いてこれに電子供与性有機化合
物もしくはアルコール、シロキサン、アミン、イミン、
チオールまたはジチオ化合物等を反応させることにより
合成される。
次に、(2)ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、リ
ン、アンチモン、ビスマス、亜鉛のハロゲン化物または
塩化水素より選ばれた1柚もしくは2柚以上の混合物に
ついて説明する。ハロゲン化物とは、少な(とも1個の
ハロゲン原子を含有する化合物であり、塩化物か好まし
い。これらの化合物を具体的に挙げると、トリクロルボ
ロン、エチルボロンジクロリド、ブチルボロンジクロリ
ド、フェニルボロンジクロリド、ジエチルボロンクロリ
ド、シフチルボロンクロリド、ジフェニルボロンクロリ
ド、エトキシボロンジクロリド、トリブロムボロン等の
ハロゲン化ホウ累、テトラクロルシラン、トリクロルヒ
ドロシラン、メチルクロルヒドロシラン、メチルジクロ
ルヒドロシラン、メチルトリクロルシラン、ジメチルク
ロルヒドロシラン、ジメチルジクロルシラン、トリメチ
ルクロルシラン、エチルジクロルヒドロシラン、エチル
トリクロルシラン、ジエチルクロルヒドロシラン、ジメ
チルジクロルシラン、トリエチルクロルシラン、ビニル
トリクロルシラン、ビニルジクロルヒドロシラン、グロ
ビルトリクロルシラン、プロピルジクロルヒドロシラン
、アリルトリクロルシラン、ブチルトリクロルシラン、
ブチルジクロルヒドロシラン、オクチルジクロルヒドロ
シラン、テシルトリクロルシラン、イイブテルトリクロ
ルシラン、See〜ブチルトリクロルシラン、tert
−ブチルトリクロルシラン、8ym−テトラメチルジク
ロルジシラン、ペンタクロルジシルメテレン、ヘキザク
ロルジシルメチレン、ヘキサクロルシクロトリシルメチ
レン、フェニルトリクロルシラン、フェニルジクロルヒ
ドロシラン、ベンジルトリクロルシラン、エトギシトリ
クロルシラン、ジェトキシジクロルシラン、ブトキシト
リクロルシラ/、オクトキシトリクロルシラン、テトラ
ブロムシラン等のハロゲン化ケイ素、テトラクロルゲル
マン、メチルトリクロルゲルマン、ジメチルジクロルゲ
ルマン、トリメチルクロルゲルマン、エチルトリクロル
ゲルマン、メチルトリクロルゲルマン、エトキシトリク
ロルゲルマン等のハロゲン化ゲルマニウム、テトラクロ
ルスズ、メチルトリクロルスズ、ジエチルジクロルスズ
、ジブトキシジクロスズ、トリオクチルクロルスズ、テ
トラブロムスズ等のハロゲン化スズ、三塩化リン、三臭
化リン、五塩化リン、エチルジクロルホスフィン、プロ
ピルジクロルホスフィン等のハロゲン化リン、メチルジ
クロルスチビン、トリメチルアンデモ/ジクロリド、l
・リプロビルアンテそンジクロリド等のハロケン化アン
チモン、メチルジクロルスチビン、エチルジクロルホス
フィン、ブチルジクロルビスムチン、ジメチルクロルビ
スムチン等のハロケン化ビスマス、塩化亜鉛、エチルジ
ンククロリド、ブチルジンククロリド等のハロゲン化亜
鉛である。粉体特性の良好なに一8体を裂るには、好ま
しり(11、ホウ素、スズ、ケイ素、ゲルマニウムの塩
化物でAr)りさらに好ましくはケイ素の塩化物特にク
ロルヒドロシラン化合物か用いらJlろ。
(41句”rlA金属化合物としては、リナウム、マグ
ネンウム、アルミニウム、押釦の有機金属化合物または
有’rRWa化合物が用いられ、具体的には、エナルリ
チウ11ブナルリチウム等の有機リチウム化合物、F、
−+aMgR’pXq ・I)r (式中へhR’XJ
)−u−p−((・rは前述〕怠味である)で示されろ
有機マグ坏シウム化合物、トリエチルアルミニウド ルミニウム、トリオクチルアルミニウム、ジエナルアル
ミニウl\クロリド、エチルアルミニウムセスギクロリ
ド、エチルアルミニウムジクロリド、シグナルアルミニ
ウムクロリド、デシルアルミニウムジクロリド、ジエテ
ルアルミニウムエt・キシド、ジブチルアルミニウムエ
t・キシド、エチルエトギシアルミニウムクロリド、ト
リメチルシロキシエチルアルミニウムクロリド、テトラ
インプチルジアルミノキザン、インプレニルアルミニウ
ム等の有機アルミニウム化合物、ジエチル亜鉛、ジブチ
ル亜鉛等の有機亜鉛化合物が挙げられる。本発明の効果
を達成するには有機アルミニウム化合物が好ましく、さ
らに好ましくは、ハロゲン原子または、アルコキシ基、
シロキシ基等の陰性な基を置換基として持つアルキルア
ルミニウムが推奨される。
(5)遷移金属化合物について説明1°る。チタン化合
物としては、四塩化チタン、四臭化チタン、四ヨウ化チ
タン、エトキシチタントリクロリド、ブトキシチタント
リクロリド、ブトキシチタントリクロリド、オクトキシ
チタントリクロリド、ジェトキシチタンジクロリド、ジ
ブトキシチタンジクロリド、ジブトキシチタンジクロリ
ド、トリエトキシチタンクロリド、トリプロポキシチタ
ンクロリド、トリブトキシチク/クロリド、フェノキシ
チタントリクロリド、ベンゾイルチタントリクロリド、
ジシクロペンタジェニルチクンジクロリド,テトライン
プロポキシチタン、テトラブトキシチタン、ビス(トリ
フェニルシロキシ)チタンジクロリド、ジシクロペンタ
ジェニルジクロリド、チタニウムアセナルア七I・ナー
ト等のハロゲン化物、アルコキシハロゲン化物、アルコ
キシド、シロギン・・ロゲン化物、シロキシド化合物、
芳香環錯化合物、キレ−1・化合物が挙げられる。バナ
ジウム化合物どしては、四塩化バナジウム、三塩化バナ
ジル、エトキシバナジルジクロリド、プロボギシバナジ
ルジクロリド、ブトキシバナジルジクロリド、ジブトキ
シバナジルクロリド、ジブトキシバナジルクロリド、ジ
ブトキシバナジルクロリド、トリブトキシバナジル等の
バナジウムのハロゲン化物、オキシハロゲン化物、アル
コキシハロク゛ン化物、アルコキシド等の単独もしくは
混合物が用いられる。
ジルコニウム化合物としては、四塩化ジルコ7、四臭化
ジルコン、エトキシトリクロルジルコン、ブトキシトリ
クロルジルコン、ジフトキシジクロルジルコン、エトキ
シトリクロルジルコン、フトキシトリクロルジルコン、
テトラエトキシジルコン、テトラブトキシジルコン、ジ
ルコニウムアセチルアセトナート等のハロゲン化物、ア
ルコキシハロゲン化物、アルコキシド、キレート化合物
が挙げられる。
チタン化合物もしくはバナジウム化合物を用いる場合は
、高活性の特長を発輝するために少な(とも1個のハロ
ゲン原子を含有1−る化合物が好ましく、四塩化チタン
、三塩化バナジル、四塩化バナジンかより好ましい。1
50℃以上の正合温度で高活性ρ・つ高分−f量を達成
するには、チタン化合物とバナジウム化合物を組み合わ
せると効果的でありV/T 4モル比は50/1〜]1
50 の範囲が好ましい。
さらに、チタン化合物とジルコニウム化合物を組み合わ
せることにより分子量分布の広い重合体を得ることがD
J能どなり、この効果を達成1−るにはチタンとジルコ
ニウムのモル比がM要であり、Zr/Tiかto−0,
2、好適にはZr/Tiが4−06で用いられる。また
この場合、少な(とも3個のアルコキシ基を持つジルコ
ニウム化合物が望ましく)。
(61固体無機酸化物として汀、シリカ、アルミナ、シ
リカ−アルミナ、マグネシア、トリア、ジルコニアまた
はこれら2社以上の混合物が挙げられる。
特にシリカまたはシリカ−アルミナが用いられる。
呟:体無機酸化物の比表m1積は、好ましくは20))
471以上、“ざらに好ましくは100 t7i/グ以
上で、和径は0.01〜20μ、好ましり(′j、()
1〜5μが推奨されろ。(6)固体無機酸化物はイJ活
注ガス気流1’tたは減圧1200℃N1200℃、好
まL<&U、300℃〜9oO℃で乾燥した後用いろと
、安定した再現性がイ与られ推奨される。。
固体無機酸化物を用いることによりん(媒の粒反の二1
ントロールを容易に成し得ろばかりハ・重合体中のf 
エタン、バナジウムJSよひジルコニウムばρ)リハ・
マグ不ンウム、ハロゲンをも減少→tしめることがでさ
;b。
(7(電子画与a有イ1次化合′ゆとしては、酸素、ナ
ラ索、硫黄もしくはリン原子を含有1−ろ電子供与性の
有機化合物が用いられる。これらの化合vAを列挙すれ
ば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジインアミ
ルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、グリセリントリ
ンチルエーテル、ビニルメチルエーテル、テトラヒドロ
フラン、ジオキサン、クラウンエーテル、プロピレンオ
キシド等のエルチル類、ヘキサメチルジシロキサン、対
称ジヒドロテトラメチルジシロキサン、ペンタメチルト
リヒドロトリシロキサン、環状メチルヒドロテトラシロ
キサン、メチルヒドロポリシロキサン、ジメチルポリシ
ロキサン、フェニルヒト、ロボリシロキサン等のシロキ
サン類、トリエチルアミン、トリブチルアミン、テトラ
メチルエチレンジアミン、ビス(ジメチルアミノ)メタ
ン、ジアザビシクロオクタン等の三級アミン類、アセト
ニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル、ベン
ジルニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類、ジメチ
ルホルムアミド、ヘギサメナルホスホルアミド等のアミ
ド類、ビリージン、メブルビリジン等のピリジン誘導体
、ジエチルスルフィド、エチルプロピルスルフィト、プ
ロピルスルフィド、エチレンスルフィド等のチオエーテ
ル類、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、
ジブチルスルホキシド等のスルホキシド類、トリエチル
不ス7 イノ、トリフェニルホスフィン等のホスフィン
類、安息香酸エチル、p−トルイル酸エチル、チオフェ
ンカルボン酸エチル等有機酸エステル等である。
好マシ(はエーテル、シロキサン、アミンまたは有機酸
エステルが用いられる。これらの電子供与体の使用によ
り、共重合性能かより改良される。
次に成分(3)の合成法の説明を行う。(])と12)
の反工L・は、2練成分を反応帯に同時に尋人しつつ反
応させる同時添加方法、もしくは1練成分を事前に反応
帯に仕込んだ後に残りの181成分を尋人しつつ反応さ
せる。いわゆる止(逆)添加方法のいずれの方法もh]
能である。反応温度は特に制限はないが、反応進行上好
ましくは一50〜150℃、特に好ましくは100℃〜
150℃で実施されろ。2練成分の反応比率にも特に制
限は1よいが、好ましくは成分(111molに対し、
成分(21を0.01〜100 mol 。
特に好ましくは1.5〜10mo7Iの範囲が推奨され
る。成分(1)のモル数は、金楓原子Mとマグネシウム
原子の和としてWr算された値を用いる。たとえば、A
−eMg (Ct H1+ )3 (n−Ct He 
)t、はこの構造式の分子値2521が2 moA!で
ある。(1)と(2)の反応により固体成分(3)が生
成するが、(4)および(5)との反応をコントロール
するためにデカンテーションまたはろ過等による洗浄の
後、(4)と(5)の反応を進めることが重要である。
成分(1)、(2)および(6)の反応により成分(3
)を合成する際は、(6)の存在T;illと+21を
上述の条件で反応を実施する。反応比率にも特に制限は
ないが、成分+6+1?に対し、パ成分(1)を0.0
5 mmo/ 〜100mmo4好牙しくは、0.1〜
50 n1r+1Iolの範囲で用いられる。成分(2
)は、成分(11に対し、前述の範囲0モル数で使用さ
れる。
成分(7)は、固体成分(31のMg原子1moeに対
し、(101〜l 00rno7+、好ましくは0.1
−21−2Oの範囲で用い1.)れろ。反応はθ〜1 
(10℃の範囲、成分(7)が] mail/β以下の
濃度で実施される。
いて説明する。反応は成分(3)の炭化水素溶媒懸濁液
に、(4)と(5)を同時に導入するが、(4)もしく
は(5)を仕込んだ後、残りの成分を導入するか、また
汀、(51の1種成分を仕込み、次に(41を導入した
後(5)の他の1槙成分を尋人しつつ反応を行う方法で
実施される。反応温度、時間は特に制限はないが、反応
進行上好ましくは、−50℃〜15(Ic、特に好まし
くは0〜100℃の温度範囲で、1分〜24時間の反応
時間が用いられる。本発明の効果を達成するには、+3
1 、 +41 、151の3植成分の比率が重要であ
る。成分(5)がtal 、 lblまたはtelの化
合物である場合には、固体成分(3)中のマグネシウム
1 m06に対し、(51は0.005〜5 mo l
、好ましくは0.01〜0.5mol(1)範囲である
。(4)の使用量は(5)とのモル比で規定され、+5
11moJに対しく4)は0.05〜20 n1o1.
好ましくは0.4〜10molVの範囲である。高活性
で分子量分布の狭い重合体を得るには、固体触媒〔AJ
中のチタンおよびバナジンの原子価がN要であり、〔A
J中のチタンおよびバナジンの多くがテクノの場合は3
価、バナジンの場合は411111土たは3価の状態が
好ましい。−万、成分(5)がfdlの化合物である場
合は、成分(31のマグネシウム1 mol K対し、
成分(5)のfdlは、Ti+Zrとして0.’35 
mol 〜0.001 rno 1好ましくは0.25
 mol ” 0.005 moA! 、特に好ましく
は0.1 mol\0.01moeの範囲で用いること
が必要である3、さらに、(di化合物のうち、チタン
化合物はマグネシウム1 molに対し0.23moJ
以下、好ましくは0.2 mol −0,0005mo
lかっ、前述のごとくZr/Tiが10〜0.2、好ま
しくは4〜0.60モル此の範囲で用いることにより分
子量分布の広い重合体が得られる。成分+41の使用蓋
は成分(5)とのモル比で規定され、Ti + Zr 
1 molに対し成分(4)は0、1 mol 〜10
0rnol、好ましくは0.5 mal〜50molの
範囲である。
固体触媒〔A′3は、反応終了後このまま重合に供する
こともできるし、濾過等にょるJ41km、またはデカ
ンテーションによる洗浄の後血合に供することも可能で
ある。
有機金屑化合物[13]としては、AU (C2)i5
 )a、Ai (C,H7)3 、A e (C4)t
、 )s、Al(C,)I、、)3、Al(C6H,、
)、、AII (Cs Hl7)3、Al (CIIn
)s等のトリアルキルアルミニウム、AIV(CtJ1
5 )2I−1、AJ(1−C4H,)2H等のアルキ
ルアルミニウムハイドライド、A4(C2H,)2CV
 1Al(C2H5)C4、AJl(i−C4Hg )
C4、Al(C,H5)2 Hr 〜0) ハ。
ゲン化アルキルアルミニウム、AJl(C2H,)2、
(QC2kl、)、At (1−C4H,)2(OC4
11g )  等のアルコギシアルキルアルミニウム、
1(C2H,)2(O8iHCk13C2n、 )、A
J(i−CsL )2 (O8i (CH,)2t−C
,Hl、)等ノシロキシ7 #ギルアルミニウム、イン
プレニルアルミニウム、ミルセニルアルミニウム等のア
ルキルアルミニウムと共役ジエンとの反応生成物、Z 
+’l (C2115)2、Zn(C41(Q )2 
% Zu(C6HI3)! 、 Zn(C,Hly)z
、Zn(C2H5)(n−CsH7)、Zn(CaL)
2、Z” (C3Hy ) (OC4Ha )  等の
有機亜鉛化合物、一般式MuMgR’pXq−1)r 
(式中、A4. R’ 。
X+ D+ ” l p r (1+ rはHiJ述の
意味ンで示される有機マグネシウム化合物、およびこれ
らの混合物が用いられる。部活性を達成するには、有機
アルミニウム化合物か好ましくはトリアルキルアルミニ
ウムもしくはジアルキルアルミニウムハイドライドが特
に好ましい。
触媒成分〔A〕および[B)ば、重合条件下に重合糸内
に添加してもよいし、あらかじめ重合に先立って組み合
わせてもよい。また組み合わされる一部分の比率は、C
AI成分中の遷移金属(T−M、)と〔B〕成分のモル
比で規定され、好ましくは[B]/’l”0M。
が3/1〜1000/1.  さらに好ましくは5/]
 〜500/]の範囲が用いられる。
本発明の触媒は、エチレンの重合に好適であるが、プロ
ピレン、ブテン−1、イソブチン、ヘキセン−1,4−
メチルペンテン−1、オクテン−1、デセン−1等の炭
素原子数3以上のα−オレフィンの共存下で、エチレン
との共重合を行なうことが可能であり、ホモ重合および
共重合により、密度0.975〜0.850の範囲のポ
リエチレンの製造がoJ能である。
重合は、i o o*g/dを越え3500kp/ci
?  までの圧力、120Cから350℃の温度条件下
、好ましくは500−2500 kf/dの圧力、15
0℃から320℃の温度で行なわれる。重合反応混合物
は単一の流動体相を形成しても、二相に分離していても
差しつかえない、重合糸内での平均滞留時間は2〜50
0秒、好ましくは10〜150秒である。
1合反応は一般に不活性炭化水素媒体の不存在下で行な
われる。しかしながら炭素原子数3ないし5の飽和炭化
水系な希釈剤として便用することも口〕籠でル]る、。
重合装置は高圧ラジカル車台で用いられている撹拌弐徊
型反応器、および管状型反応器をそのまま、あるいは必
要′/、c改造を加え−C5用いることができる。重合
反応の制御、運転の効率化、およびポリマー物性制御の
ために、槽型反Ls器又は管状型反応器を板数個直列に
連結したシステム、ある(・は憎型反石器と管状型反応
器を直夕1」に連結したシステムを使用−jることかで
きる。これらの反応器はジャケット冷却することもでき
、また谷亘合器の間に熱交換器を設置し、M合熱を除去
するこトモでさる。止たモノマーとコモノマーあるいは
これりの一部分をも止合器に別(iNに供に5Iること
もでき、これによって温度、コントロールあるいはポリ
マーの共重合分布をコントロールすることもできる。上
記の反応システムの中で特に桶型反応器と管状型反応器
とを直列に連結したシステムはコンバージョンを高(し
、また高い重合温度で、高分子量を得る上で極めて有利
である。
本発明の実施例を以下に示すが本発明はこの実施例によ
って何ら制限されるものではない。なおこれらの実施例
中、MIはメルトインデックスをあられし、A S T
M  D −1238号により温度190℃、荷重21
6穆の条件下で測定したものである。
またポリマーの密度はASTM  D −1505に従
って測定した。触媒効率は(Ti+V ) I Sl’
当り、および固体触媒成分[A] 1 fil’当りの
ポリマー生成量kgで表わされる。
実施例I 滴T O−1・ど水冷還流冷t41器とを取伺けた容量
25011111のフラスコの内部の酸素と水分を留素
置換によって除去し、窒素雰囲気下、1. リクロルシ
ラン1 mail/lのオクタン溶液24M+6および
オクタン2!l?Ij!を仕込み70℃に昇温した。次
に、組成Alo、、、Mg (C、I−t、 )。25
 (n−C4HQ )l、56 (OnC,Hg )。
62 の成分+i+10前YIOeを含有するオクタン
溶液252Mとオクタン2571+lを簡10−トに秤
取し、110℃で撹拌下に2時間かけて滴下した。この
結果、反応液は白色の懸濁液となった。室温まで冷却、
静置し、上泄液をデカンテーションで除き、さらに50
ν/11のオクタンで2回洗浄した後オクタンを加え1
00m1 O)液量とした。この反応液にTiC,&と
VOC&の等モル混合物0.5 mmoA’とジエチル
アルミニウムクロリド1. Ommonを導入し、60
℃で2時間反応を行うことにより同体触媒(A)を合成
し、年離した。
重合は自答&21の撹拌機付オートクレーブを用いて行
った。M合圧力は140 okII/cm? 、反応温
度は250℃、ブテン−1を603!を量%含有するエ
チレン−ブテン−1混合物約40 ky/Ilr 、前
記の触媒成分[Al1.10グ/Hr、 トリエチルア
ルミニウム20n、rr+ol/Hrの供給速度でそれ
ぞれ反応器へ供給した。
yJ? IJ マー (/、:l生成量は3.5 kg
/fir、触媒効率は38ki/触媒成分[A]、23
80ky//(Ti+V)テあり、ポリマーのMIは0
42密度は0.918であった。
実施例2〜10 実施例1と同様な方法により、牙1表に示’1−51<
件で固体触媒成分(A)の合成を行なった。
重合は、実施例2は内径511IIIl長さ40 yi
rの管状壓反旧器を用い圧力1200ky/cノ♂、温
度260℃で行い、実施例3〜10は内容積2沼の撹拌
機付オートクレーブと内径5IIIld長さ4 Q 1
71 t)、)管状反応器を直列に連結したシステムを
用い圧力1300 ky/l、−tr?重合温71!j
260℃で行なった。
jス下、1:O 実施例11 滴下ロートと水冷還流冷却器を取付けた容量250m1
のフラスコに、250℃で2時間脱水処理を行なったシ
リカ(富士デビソン社製グレード952)J?(成分1
6+)と、ヒドロトリクロルシラン(成分+21 ) 
10 mmozを官有するオクタン溶液100rnlを
加え60℃で2時間反応させた。次に組成A 4.oI
 Mg (n −C4H@ )H4(O8+ H−CH
3−nC4Hg )64の成分(1)5mmolを含有
するオクタン50m1を110℃の温度で1時間かけて
加えさらに110℃で1時間反応させた。この反応液に
60℃でTiC4とvoaeの等モル混合物2.5 m
malとジエチルアルミニウムクロリド5.0 mmo
Jを加え2時間反応させ固体の触媒成分〔A〕を単離し
た。固体中の塩素は16.5wt%、Ti+Vは1.5
 wt%であった。
この触媒成分(A)とトリエチルアルミニウムを用い、
実施例3と全く同じ重合条件でゴチレンとブテン−1の
共重合を行なった。触媒効果は29kt/?触媒成分[
A)、1933kfJ/♂(Ti+V)であり、M工は
0.28、密度は0921であった。
実施例12 滴下ロートと水冷還流冷却器とを取付けた容器250 
mlのフラスコに組成 AJo−17Mg(nc4H0)ba+(O8iH−C
H3・n−C4H(1)。、2.ノ成分(1110mm
oA’を含有するオクタン溶液50 F717を仕込ン
だ。次K S i HCJ1325 mmo lを含有
するオクタン溶液50nrlを120tl:で攪拌下に
2時間かけて滴下した。この結果反応液は白色の懸濁液
となった。
反応液を60℃に冷却し、安息香酸エチル1mmolを
含有するオクタン50m1を加え、60℃で2時間反応
させた。反応液の上澄をデカンテーションによって除去
し、オクタンを追加し150mz  とした。フラスコ
の温′度を70℃に保ち、これにT i C−C4とv
o司、の1:1混合物0.5 rnmolとジエチルア
ルミニウムクロリド1. Omrr+oJlを加え2時
間反応させることにより、固体触媒成分[、A]を合成
し、単離した。
この固体触媒成分とジエチルアルミニウムハイドライド
を用い実施例3と同じ条件で重合を行った。
触媒効率は49kN//固体触媒成分[A] 、 38
50ky/9(’ll’i+V)、M I &u、 0
.25 %度は0908であった。
実施例13 実施例1】と同様にして成分子ll 、 +21 、 
+61の反応を行なった。但し成分+11 、 (2+
としては実施例11と同じ化合物を、成分(6)として
は富士デビンン社製シリカ951を用いた。得らJ’し
た反応液にp−)ルイル酸エチル2 mmolを官有す
るオクタン溶液50777を加え60℃で2時間反応さ
せた。固体を含む反応物の上澄をデカンテーションで除
去しオクタンを追加し150 ntlと1.た。これに
実施例12と全(同じ条件でTiC64+VOCIIs
 とジエチルアルミニウムクロリドを加え反応さや:、
固体触媒成分(A、’lを合成し単離した。固体触媒成
分中の塩素は14.5wt%であり’ri+Yは1.4
 wt%であった。
この触媒成分CA)とトリエチルアルミニウムを用い、
実施例と全(同じ重合条件でエチレンとブテン−1の共
1合を行なった。触媒効率は25kif/l’触媒成分
[A)、1785kii (1”i+V )、hi I
 &u、 0.33、i#j度は091であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、  M合IJ−力400kg/cyrtから350
     ok!/crtF、重合温度120℃から350℃の
    条件下で−F記の触媒酸5′KAIおよびCDIから成
    る触先な用いてエチレンまたはエチレンと少くとも1種
    の他の〔r−オニ/フィンとをit合さ−1)゛ること
    を特徴と1−るオレフィンの重合方法 成分い〕−ト記に示す(′()のイf在−ト(4)ど(
    5)を反rx、、さνて成る固体触傳: 口)一般式t、Ird% T(、λ−+−)r (式中
    Mは周期律嵌ε1■族〜第■族の金FS原子、α、p、
    q、rは0以上の数て、p +q =rna −1−2
    、O< +1 / (+z+i) (20四係を有し、
    n]は↑4の原子(iT++、R′は炭素原子数1〜2
    0個の炭化水素基の1稍もしくは2種以上の混合物、X
    ′は水素原子もしくは酸素、璧素τYたは硫黄原子を含
    有する陰性な基の1種もしくは2種」ン、上の混合物、
    Dは電子供与信有機化合物を表わす)で示される有機マ
    グオシラム化合物 (2)  ホウ累、ケイ累、ゲルマニウム、スメ、リン
    、アンチモン、ビスマス、亜鉛のハロゲン化物または塩
    化氷菓より選はJlだ1種もしくは2種見、土の混合物 (3)(月および(2)の反[6による固体成分(4)
    有機金属比合物 (5)  下記ial〜id+のいづねかの遷移金属化
    合物farチクン化合物、+blバナジウム化合物、t
    c+チタチタ合物’Mよびバナジウム化合物、(d+チ
    タン化合物およびジルコニウム化合物。 成分〔B〕有機金属化合物 2 重合比力40 okgydから3500kvcm”
    、重合温度120℃から350℃の条件下で〜ト記の触
    媒成分〔Δ〕お」、D; Lf3]から成る触媒を用い
    てエチレンまたはエチレンと少くとも1種の他のびオレ
    フィンとを重合させることを特徴とするオレフィンの重
    合方法 成分[A]前記(31の右、在)(4)と(5)を反応
    さ七て成る1■体触媒 (月 一般式Δ11.ztv1gR’pXq −Dr 
    (式中Mば周期律表第1族〜第III族の金属原寸、’
    +p+q+rは0以上の数で、P @−Q ””nl”
    +2、Om q/(c<ヤ1)〈2の関係を有し、mは
    Mの原子価、R′は炭素原子数1〜20個の炭化水系基
    の1釉もしくは2棟以上の混合物、Xは水系原子もしく
    は酸素、窒素または硫黄原子を官有する陰性な基の1棟
    もしくは、2種以上の混合物、Dは電子供与性有機化合
    物を表わす)で示される有機マグネシウム化合物 (2)  ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、リン
    、アンチモン、ビスマス、亜鉛のノーロゲン化物または
    塩化水素より選ばれた1柚もしくは2独以上の混合物 +31  (11+21および(61の反応による固体
    成分(4)  有機金族化合物 +51  下記1al〜(dlのいづれかの遷移金属化
    合物lalチタン化合物、fblバナジウム化合物、t
    elチタン化合物およびバナジウム化合物、(dlチタ
    ン化合vI)およびジルコニウム化合物。 (61固体無機酸化物 成分CB)有機金属化合物 3、重合1力400kf/Chfから350 okg7
    /chi 、 m合温度120℃から350℃の朱件1
    で、−1記の触媒威力〔A′3および〔lから触媒を用
    いて、エナレン壮たはエチレンと少(とも1袖の他の(
    χ−オレフィンとを1合させることをq+徴とするオレ
    フィンの重合方法 成分〔A〕下記(3)の存在下(4)と(5)を反応さ
    せて成る固体融媒 (1)  一般式Mcrlv1gR’pXq−Dr (
    式中Mは周期律&MI族〜第■族の金M原子、’ + 
    p + q + rはoH上の数で、p 十q =ma
    +2、Q 4 q / (u、l) < 2の関係を有
    し、mはMの原子価、丁(′は炭素原子数1〜20個の
    炭化水系基の1独もしくは2袖以上の混合物、Xは水素
    原子もしくは酸素、猿累または儲黄原子を含有する陰性
    な基の1棟もしくは、2種以上の混合物、Dは電子供与
    性有機化合物を表わす)で示される有機マグネシウム化
    合物 (2)  ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、リン
    、アンチモン、ビスマス、亜鉛のハロゲン化物または塩
    化水素より選ばれた1釉もしくは2種以上の混合物 +31  +11と(2)または(月、(2)および(
    6)の反応物に(7)を反応させて成る固体成分 (41有機金属化合物 (5;  下記(a)〜(dlのいづれかの遷移金属化
    合物ta+チタン化合物、fblバナジウム化合物、(
    C)チタン化合物およびバナジウム化合物、fdlチタ
    ン化合物4dよびジルコニウム化合物。 (6)  固体無機酸化物 (71電子供与性有機化合物 成分CB)有機金属化合物 4(1)の一般式MJ!IgR’pX’q−Drで示さ
    れる有機マグネシウム化合物と(2)のホウ素、ケイ素
    、ゲルマニウム、ス、(、リン、アンチモン、ビスマス
    、亜鉛のハロゲン化物または塩化水素より選はれたl柚
    もしくは2袖以上の混合物の反応を(1)の成分1モル
    に対し、(2)の成分を15〜10モルの反応比率で、
    かつ100℃〜150℃−の温度で行うことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項ないし第3狽ム己載の方法 5、  (2)のハロゲン化qhカヒドロクロルシラン
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第
    4項記載の方法 6(5)の遷移金属化合物がチタン化合物およびバナジ
    ウム化合物である特許請求の範囲第1項ないし第5項記
    載の方法 7 エチレンまたはエチレンと他の少くとも1柚のα〜
    オレフィンとの1合を不活性炭化水系媒体不存在)で行
    )%I++稍求の範囲第1項ifいし第6項記載の方法 8 エチレン、またはエチレンと他の少くとも1柚のα
    −オレフィンとの1台を単数または抜数個の撹拌式種型
    反応器または管状酉1を反応器で行う特許請求の範囲第
    1央/工(・し第7項記載の方法 9 エチレン、またはエチレンと他の少くども1棟のα
    −オレフー「ンとの重合を攪拌式槽型反応器と管状型反
    応器を直列に連結したシステムで行う特許請求の範囲t
    #、1項ないし第7項記載の方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006002146A (ja) * 2004-05-19 2006-01-05 Asahi Kasei Chemicals Corp オレフィン重合用触媒およびポリオレフィンパウダー

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JP2006002146A (ja) * 2004-05-19 2006-01-05 Asahi Kasei Chemicals Corp オレフィン重合用触媒およびポリオレフィンパウダー

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