JPS60101105A - オレフィンの重合方法 - Google Patents

オレフィンの重合方法

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JPS60101105A
JPS60101105A JP20813883A JP20813883A JPS60101105A JP S60101105 A JPS60101105 A JP S60101105A JP 20813883 A JP20813883 A JP 20813883A JP 20813883 A JP20813883 A JP 20813883A JP S60101105 A JPS60101105 A JP S60101105A
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ethylene
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Seiji Kawai
清司 河合
Toshiyuki Kokubo
小久保 敏行
Norihiro Miyoshi
三好 徳弘
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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】 本発明は、極めて高活性なチーグラー型触媒を用いて、
少なくとも800 Kp/mの圧力および少なくとも1
30℃の温度でエチレンを単独重合または共重合させる
方法に関する。
エチレン重合体の工業的製法には次の2つがあけられる
。第1の方法は重合条件下に活性なフリーラジカルを発
生する触媒を使用して、エチレンをフリーラジカル機構
で重合させる方法である。この方法はエチレンを高温高
圧、代表的には140〜800″Cおよび1000〜8
000KP/−またはそれ以上の条件で重合させる。触
媒は代表的には、過酸化物あるいは酸素もしくはこれら
の組合せからなるものを使用する。第2の方法は、チー
グラー型触媒を用いて比較的低温低圧下たとえは250
℃以下および200 Ky/cd以下、代表的には50
〜ioo℃および50に97m以下の条件で配位アニオ
ン重合させる方法である。
チーグラー型触媒は、一般に周期律表のNaNVia族
の遷移金属化合物とアルキルアルミニウムのごとき有機
金属化合物から構成される。
第1の方法は一般に[高圧法」と呼ばれ、密度が0.9
8.5以下の分岐を有するポリエチレンが生成し、一方
、第2の方法は「低圧法」と呼ばれる。
ところで第11第2の方法以外に第8の方法が工業化さ
れている。これはチーグラー型触媒のごとき配位アニオ
ン重合触媒を用いて高温高圧下でエチレンを単独重合あ
るいは共重合させる方法である。
たとえば米国特許8.929.754号明細書には(a
)三塩化チタンとチタンアルコキシドの少なくとも一種
類と(blアルキルアルミニウム化合物またはアルケニ
ルアルミニウム化合物とからなるチーグラー型触媒を使
用し、圧力1000気圧以上、温度220〜270℃滞
留時間150秒以内でエチレンを重合させる方法が提案
されている。このときの触媒活性はチタン原子ly当り
の生成ポリマーが最高44.000y弱であり不充分で
ある。その後もチーグラー型触媒を用いたエチレンの高
温高圧重合の例が多く提案されている(特開昭54−5
2192、特開昭56−18607、特開昭56−99
209、特開昭57−190009など)が5これらは
いずれも遷移金属当り及び固体触媒成分当りの触媒活性
の点及びポリマーの物性の面で満足できるものとは言い
難い。特にチーグラー触媒を用いて重合したポリマー中
の触媒残液が品質に悪影響をおよぼし、重合活性が低い
と、ポリマー中の触゛媒残許量が多くなり、ポリマーの
着色、劣化等の原因になり得るため、触媒除去工程ある
いは、ポリマー精製工程等の大規模な設備が必要となる
本発明者らは、これらの点を改良するため、鋭意研究1
−た結果、少なくとも800 Kp/cdの圧力、セよ
び少なくとも180°Cの温度でエチレンの単独重合ま
たはエチレンと少なくとも1種のα−オレフィンとの共
重合において特定のチーグラー触媒を用いることにより
、高い触媒効率でもって物性の良好なエチレン重合体が
得られることを見い出し本発明に到った。
本発明により得られたポリエチレンは優れた品質を有し
、フィルムあるいは成形用に供することができ、また、
いわゆる低圧法ポリエチレン、エチレン共重合体たとえ
ばエチレンとα−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合
体等とブレンドしても使用することができる。
すなわち本発明は (1)少なくとも800Ki+/6dの圧力および少な
くとも130℃の温度において下記の成分XとYからな
る触媒を用いて、エチレン重合、またはエチレンと少な
くとも1種のα−オレフィンを共重合することを特徴と
するエチレン重合体の製造方法を提供する。
成分X 周期律表第1族ないし、第■族金属の 有機金属化合物。
成分Y 下記のit)または(2)の方法により得られた固体触
媒成分。
(11(al Ti 化合物と (bl V 化合物と (cl 周期律表I[11)、IVb、Yb 族元累の
化合物との反応混合物(I)を (d) 有機マグネシウム化合物または有機マグネシウ
ム化合物と炭化水素に該有 機マグネシウム化合物を可溶化する有 機金属化合物との炭化水素可溶性錯体から選ばれた有機
マグネシウム化合物成分と反応させて得られる中間生成
物曲を (e) 一般式 %式% (式中 R1は炭素原子1〜20個を含有する有機基を
示し、Xは))ロゲンを示し、Eは0 <t <8の数
を示す。)で表わされる有機ハロゲン化アルミニウム化
合物に接触させて得られる固体触媒成分。
(21(al T i 化合物と (b) v化合物と (c) 周期律表mb、ivb、vb族元素の化合物と
の反応混合物(I+を (dl 有機マグネシウム化合物または有機マグネシウ
ム化合物を可俗化する有機金属化合物との炭化水素可溶
性錯体から選ばれた有機マグネシウム化合物成分 と反応させて得られる中間生成物(ロ)を(f) 周期
律表Wa 、V a 、VIa 族の遷移金属のハロゲ
ン含有化合物に接触させて得られる固体触媒成分。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明において使用される触媒成分Xは、周期律表第1
族ないし第■族金属の有機金属化合物であり、そのなか
でも特に有機アルミニウム化合物がよく使用される。
たとえはトリエチルアルミニウム、トリーロープロピル
アルミニウム、トリーローブチルアルミニウム、トリー
n−ヘキシルアルミニウム等のごときトリアルキルアル
ミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、シーn−
プロピルアルミニウムクロライド、ジ−n−ブチルアル
ミニウムクロライド、ジ−n−ヘキシルアルミニウムク
ロライド等のごときジシクロライド等のアルキルアルミ
ニウムジノライド、エチルアルミニウムセスキクロライ
ド、n−プロピルアルミニウムセスキクロライド、n−
ブチルアルミニウムセスキクロライド、n−へキジルア
!レミニウムセスキクロライド等のアルキルアルミニウ
ムセスキクロライド、ジエチルエト千シアルミニウム、
ジエチルフェノキシアルミニウム、ジーnーフ゛有機ア
ルミニウム化合物は単独もしく(j二種以上を01用し
てもよい。
また、他の活性化剤として、アルキルシロキサラン アルキルシロキサラン誘導体は下記の式で表わされる。
Rつ ここでR2、Ra 、R4+R5、R6は炭素数1〜1
0を含む飽和炭化水素基であるが1<6は一〇−飽和炭
化水素ムである。)の基でもよい。
このアルキルシロキサラン誘導体の具体例として、トリ
メチルジメチルシロキサラン、トリメチルジエチルシロ
キサラン、トリメチルジ−n−プロピルノロキサラン、
トリメチルジ−n−ブチルシロキサラン、トリメチルジ
オクチルシロキサラン等があげられる。
さらに他の活性化剤として一般式 %式%) であられされる線状アルミノIキサン及び一般式 %式%) であられされる環状アルミツメキサンを使用することも
できる。(式中 R10,1<11 、 R12は炭票
数1−1 Oを含む飽和炭化水素基であり、nは0−n
=20の整数である。) コノアルミノキサンの例としてハy’ f ルアルミツ
キサン、エチルアルミツキサシ等が挙げられる。
また触媒成分Yとしては、TI 化合物及ヒV化合物と
周期律表mb、■b、vb 族元素の化合物の反応混合
物を有機マグネシウム化合物と反応せしめ、さらに有機
ハロケン化アルミニウム化合物または周期律゛表IVa
、va、VJa族の遷移金属のハロゲン含有化合物と接
触せしめた固体触媒成分である。
成分Y (alとして用いるTi 化合物としては、一
般式(T’i0p (OR”’) qXr )m(式中
、R13は1〜20の炭素原子を含有する有機基を示し
、Xはハロゲンを示し、pは04 p41.5の数であ
り、qおよびrはo二q、rS4の数であり、mは整数
である。)で表わされる化合物を使用することができる
。o、4p4 、で、1、、m乏10である化合物を用
いるのが好ましい。R13は飽和でも不飽和でも良く、
ハロゲン、ケイ素、酸素、窒素、イオウまたはリンなど
の原子を含有していても良い。R13は持にアルキル基
、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アル
ケニル基、アシル基およびこれらの置換誘導体から選ぶ
のが好ましい。
成分Y (atの例としてTi (OC2H5)4 、
 Ti (On−C3H7)4、T’i (Oi −C
3I(7)4 、 ”I’i (On C4H9)4、
Ti (Osec −C4H9) 4、′f’i (O
t−C4H9)4 、 Ti(OC6Hs )4 、T
i (OCsH4CH3)4 、 i’i (OCsH
4(4)+ 、TjO(OC2H5)2、 CJh Hs )3 C(1、Ti (OC2Hs)zC12、
T i (OC2H5)C(13,1’i <0C6H
s ) CTo、TiC4+、TiBr4などが挙げら
れる。これらのうちでも”f IC、’J、iが特に好
ましく使用される。
成分Y (blとしで用いるV化合物としでは、一般式
VOp(OR14〕q X r (式中、R14は1〜
20の炭素原子を含有する有機基を示し、Xはハロケン
を示し、pは0≦pji、5の数であり、qおよびrは
0 = Q% r = 4の数である。)で表わされる
化合物を使用することができる。
o 4 p4 tである化合物を用いるのが好ましい。
R14は飽和でも不飽和でも良く、ハロゲン、ケイ素、
酸素、窒素、イオウまたはリン等の原子を含有していて
も良い。■<14は特にアルキル基、シクロアルキル基
、アリール基、アルケニル基、アシル基およびこれらの
置換誘導体から選ぶのが好ましい。
成分y (b) ノ例としテVOCl3、VCl4、V
O(OC2H5) 3、VO(Oi−C3H7)3、v
O(On −C4H9):+、VO(Oi C4H9)
 3などか挙げられる。
成分Y (c)として用いる周期律表1ub、rvb、
vb族元素(Ml)の化合物としては、一般式%式% (式中、Rls、 1<16 、1で17はアルキル基
、シクロアルキル基、アラルキル基、アリール基、アル
コキシ基、アリールオキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン
又は水素を示し、pはo!pQt、5の数であり、q、
r、sは0ユq、r、s、−4である。)で表わされる
化合物を使用することができる。
0Σp41である化合物を用いるのが好ましい。Mlは
B + A l+ S l 及びPから選ぶのが好まし
い。
成分Y (clのB化合物の例としては、B(OCH3
)3、B (OC2H5)3、B (OCsHs)3、
B (CH3)(OC2H5)2、B (CzHs)(
OCzHs)2、B (C2H5)(OC4H9)2 
、 B (C4H9ン(OC4H9)2 、 B (C
aHs)(OC6H5)2 、 B (C2H5)2(
OC2H5) 、 B (C4H9)2(OC2H5)
、B (C6H5)2(OC6H5)、BH(OC2H
5)2、BH(OC4H9) 2、BH(OC6H5)
2 、 B (OCz Hsh(J’、B (OC2H
shBr 、B(OC6HshC1,B(OC2H5)
C(12、B(OCzHs)Brz、B(OC4H9)
C12、B(OCsHs)CAh、B(C2H5)(O
C2H5)Cc、B(C4H9)(OCzHs)Br 
、 B(CzHs)(OCsHs)CJ? 5BCA’
3、BBr3等が挙げられる。
成分Y (clのA6化合物の例としてはlΣmユ10
が好ましく、A It (OCH3) 3、A10Cz
Hs)こA# (OC6H5)3、An (CH3) 
(OC2H5) 2、A# (C2H5)(OC2H5
)2 、 AE(C2H5)(OC4H9ン2 、 A
E(C4H9)(OC4H9)2 、An(C6Hs)
(OCsHs)2、Al(C2Hs)z(OC2H5)
、Ae(C4H9)(OCzHs) 、 Al(Cc、
Hsh(OC6H5)、 Al(OCzHs)zCl、
AA’(OCzHs)2Br、An(OCsHs)+C
l、A#(OCzHs)Cn2、AA’(OCzHs)
Br2、A10C4H9)C12、Ae(OCsHs)
Clz 、Al(CzHs)(OCzHs)Cl、Al
(C+H9)(OCzHs)Br、AE(C2Hs)(
OCsHs)C# 、 7 ルミ/ −t−サ> 、A
nCjl+、A6Br3等が挙げられる。
成分Y (c)の Si化合物の例としては、i=m二
10,000が好ましく 、 Si (OCH3)4、
Si (OC2H5)4、Si (OC3H7)4、S
 i (OC4H9)4、Si (OC6H5)4、S
i (OCzHs)ac# 、 Si (OC2H5)
2C1z、Si (OCzHs)C13,5iC64,
SiBr4、H81C113、CH35iChH、C2
H55i(43、C+、HsSiC#3、(CH3) 
2 S icn 2、(CzHs)3SiOH、(Cz
Hs)zSi(OH)z・C4H95i (OH) 3
、S l 20C16、ヘキサジメチルジシロキサン、
テトラメチルジンロキサン、トリメチルシクロトリシロ
キザン、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロ
キサン、メチルヒドロポリシロキサン、フェニルヒドロ
ポリシロキサン、クロロフェニルポリシロキサン、エト
キシヒドロポリシロキサン、ポリシラノール類などが挙
げられる。
弛 上記重合体においてはや状、環状、網目状のいずれの構
造でも使用でき、また重合度も低重合度のものから高重
合度のものまでいずれも使用できる。
成分Y (c)のP化合物の例としては(CH30)3
PO1(C2H50)3 PO、(C6H50)3PO
2(CH30)3P、(C2H50)3P、(CH30
)2POH、(C2H愈0)2P0C1、(C4H90
) poc12、(C4H90)zPc# 、(C4H
90)PCl2、PCA:+ 、 PCl5等が挙げら
れる。
成分Y (dlとしてはマグネシウム−炭素の結合を含
有する任意の型の有機マグネシウム化合物を使用するこ
とができる。特に一般式R18MgX (式中 1<1
8は炭素数1〜20の炭化水素基をXはハロゲンを表わ
す。)で表わされるグリニヤール化合物および一般式1
<19゜R20Mg(式中、R19およびR20は炭素
数1〜20の炭化水素基を表わす。)で表わされる1各
、 −並訃赳堝千 番噴十等≠もジアルキルマグネシウム化合物またはジア
リールマグネシウム化合物が好適に使用される。ここで
R19、R20は同一テモ異なっていてもよく、メチル
、エチノペn−プロピル、1so−7’ロピル%n 7
fル、中隊8≠;零;〒1コ9専ゴ弓5ec−ブチル、
tert−ブチル、n−アミル、1so−アミル、n−
ヘキシル% n−オクチル、2−エチルヘキシノペフェ
ニル、ベンジル等の炭素数1〜20のアルキル基、アリ
ール基、アラルキル基、アルケニル基を示す。
具体的には、グリニヤール化合物として、メチルマグネ
シウムクロリド、エチルマグネシウムクロリド、エチル
マグネシウムフ゛ロミド、エチルマグネシウムアイオダ
イド、n −プロピルマグネシウムクロリド、n−プロ
ピルマグネシウムプロミド、n−プチルマクネシラムク
ロリド、n−ブチルマグネシウムプロミド、5ec−ブ
チルマグネシウムクロリド、5ec−ブチルマグネシウ
ムプロミド、tert−ブチルマグネシウムクロリド、
tert−ブチ/L/ 7 り不シウムブロミド、n−
アミルマグネシウムクロリド、1so−アミルマグネシ
ウムクロリド、フェニルマグネシウムクロリド、フェニ
ルマグネシウムプロミド等が R19R20Mgで表わ
される化合物としてジエチルマグネシウム、ジ−n−プ
ロピルマグネシウム、ジー1so−プロピルマグネシウ
ム、ジ−n−ブチルマグネシウム、ジー5ec−ブチル
マグネシウム、ジーtert−ブチルマグネシウム、n
−ブチル−5ec−ブチルマグネシウム、ジ−n−アミ
ルマグネシウム、ジフェニルマグネシウム等が挙げられ
る。
有機マグネシウム化合物としてアルキルまたはアリール
マグネシウムアルコキシドまたはアリールオキシドを使
用することもできる。
上記の有機マグネシウム化合物の合成溶媒としでは、ジ
エチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、’、;−
1so−7’ロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル
、ジー1so−ブチルエーテル、ジ−n−アミルエーテ
ル、ジー1so−アミルエーテル、ジーn−へキシルエ
ーテル、ジ−n−オクチルエーテル、ジフェニルエーテ
ル、ジベンジルエーテル、フェネトール、アニソール、
テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル
溶媒を用いることができる、また、ヘキサン、ヘプタン
、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素溶媒、ある
いはエーテル溶媒と炭化水素溶媒との混合溶媒を用いて
もよい。有機マグネシウム化合物は、エーテル溶液また
はエーテル錯体の状態で使用層ることが好ましい。この
場合のエーテル化合物としては、分子内に炭素数6個以
上を含有するエーテル化合物または環状構造を有するエ
ーテル化合物を用いることが球形または長球形に近い形
状の粒度分布の狭い固体触媒成分を得るために有利であ
る。特にR18MgCn で表わされるグリニヤール化
合物をエーテル溶液またはエーテル錯体の状態で使用す
ることが好ましい。
成分Y (clとしては、上記の有機マグネシウム化合
物と、炭化水素に該有機マグネシウム化合物を可溶化す
る有機金属化合物との炭化水素可溶性錯体を使用するこ
ともできる。有機金属化合物の例としては、Li 、 
Be 、 B 。
1/またはZn の有機化合物が挙げられる。
成分Y Ie元して、一般式RシAJl?X3−1(式
中、R1は炭素原子1〜20個、好ましくは1〜6個を
含有するイ1機基好ましくは炭化水素基を示し、Xはハ
ロゲンを示し、lはO</く3の数を示す。)の有機ア
ルミニウムハロゲン化合物が使用される。Xとしては塩
素が特に射ましく、lは好ましくは1ΣlS2、特に好
ましくはl=1である。R1は好ましくはアルキル、シ
クロアルキル、アリール、アラルキル、アルケニル基か
ら選ばれる。
成分Y(e)の例としては、エチルアルミニウムジクロ
リド、イソブチルアルミニウムジクロリド、エチルアル
ミニウムセスキクロリド、イソブチルアルミニウムセス
キクロリド、ジエチルアルミニウムモノクロリド、イソ
ブチルアルミニウムモノクロリド等が挙げられる。
これらのうちでもエチルアルミニウムジクロリド、イソ
ブチルアルミニウムジクロリド等のアルキルアルミニウ
ムジクロリドが特に好ましく使用1きる。
成分Y (elとして複数の異なる有機ハロゲン化アル
ミニウム化合物を使用することもでき、またにの場合、
ハロゲン社を調整するために有機ハロゲン化アルミニウ
ム化合物と共にトリエチルアルミニウム、トリイソブチ
ルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム、あるい
はトリアルケニルアルミニラムラ使用することもできる
成分Y(fJとして用いる周期律表IVa、Va、Wa
族遷移金R(M2)の化合物としては一般式M2O5(
OR21)LXu (式中、R21は1〜20の炭素原
子を含有する有機基を示し、Xはハロゲンを示し、Sは
OSs≦1.5の数であり、tはojt工gの数であり
、u ハl = u −4の数である7、)で表わされ
る化合物を使用することができる。0−8−1である化
合物を用いるのが好ましい。1<21は飽和でも不飽和
でもよく、ハロゲン、ケイ素、酸素、窒素、イオウよた
はリン等の原子を含有していてもよい。1に21 は特
にアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラル
キル基、アルケニル基、アンル基およびこれらの置換誘
導体から選ぶのが好ましい。M、2はTi、V、Zrお
よびHf から選ぶのが好ましくとりわけTiが好まし
い。
成分Y(flの例としては、”l’i (OC2H5贋
(1、T、1(OC2H5)2C12、’l’i (O
C2H5) Cn3、Ti (OC6Hs)CJh、”
I’iCL、TiBr4、Zr (OC4H9)(−A
’+ 、ZrCl4、ZrBr4、VOCA’3、VC
#4、HfCβ4などが挙けられる。これらのうちでも
Tiのハロゲン化合物、特にTiC4が好適に使用でき
る。
6体触媒成分Yの合成はすべて窒もアルゴン等の不活性
気体雰囲気下で行なわれる。酸化合物の反応方法は、成
分Y(a) 、 Y(bl 、 Y(c)をそのままも
しくは適当な溶媒に溶解もしくは希釈して、通常−50
〜15o′cの温度で数分ないし、数時同行なわれる。
成分Y(al。
Y (b) ’、 Y (c)の添加方法は任意であり
、順次添加する方法、同時に添加づる方法などいずれも
用いることができる。成分Y (a)と成分Y (+)
)の反応割合は遷移金属の原子比で1:10〜io:i
、好ましくは1:5〜5:1、さらに好ましくは1:2
〜2:1の範囲で行なわれる。成分Y (c)の反応割
合は成分Y(al 、 Y(b)の遷移金属当り、0.
02〜50、好ましくは0.06〜20、さらに好まし
くは01〜IOの範囲で行なわれる。成分Y(aJ 、
 Y(blは必須成分であり、後に比較例で示す様にY
(a)、Y(b)のうちの−成分たけであると高温での
高活性が発現できないλ両成分の何らかの相互作用によ
り高温高圧下で高活性が発現すると推定される。また成
分Y (C1は何らかの作用により(たとえば、固体表
面上に活性点を均一に分散させる等〕、固体触媒当たり
、及び遷移金属当たりの重合活性を高める役割を果たし
ていると推定される。しかしながら、これらのことはあ
くまでも推定であり、本発明はこのような推定理出に何
ら制約を受けるものではない。
上記反応に使用される溶媒としては、例えばペンタン、
ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水へ〈ン
ゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族
灰化水素、シクロヘキサン、シクロペンクン等の脂環式
炭化水素、およびジエチルエーテル、ジブチルエーテル
、テトラヒドロフラン等のエーテル化合物等が挙げられ
る。これらの溶媒は単独もしくは混合して使用される。
このようにして得られる反応混合物CI+は通常均一溶
液の状態であることが多いが、溶媒に不溶な成分を自ん
でいることもある。
次に一反応混合tvJ(1)を成分Y (dlの有機マ
グをそのまま、もしくは適当な溶媒10溶f昇もしくは
希釈して、通常−70〜150’c、好ましくは一30
〜50℃の温度で数置ないし数時間、好ましくは30分
〜5時間の同行なわれる。反応混合物(I)と成分Y 
(d)の添加方法は任意であり、反応混合物(1)に成
分Y(tl+を添加する方法、成分Y ((11に反応
混合物(1)を添加する方法、反応混合物(1)と成分
Y(d)を同時をこ添加する方法のいずれも用いること
ができる。
反応混合物(I)と成分Y (dlの反応!;lI台は
、反応混合物(IJ中の周期律表11 b 、 IV 
b 、 V b flA IQ子と遷移金属原子の和と
成分Y (dl中のマグネシウム原子の原子比で1:1
0〜lO:1、好ましくは1:5〜5:15さらに好ま
しくは1:2〜2:lの範囲で行なわれる。
この反応に使用される溶媒としては、例えはペンタン、
ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シク
ロヘキサン、シクロペンクン等の脂環式炭化水素および
ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン等のエーテル化合物が挙げられる。こ
れらの溶媒は単独もしくは混合して使用される。このよ
うにして得られる中間生成物[111は通常、溶媒に不
溶な固体の状態であることが多いが、使用する化合物、
溶媒の種類によっては溶媒に溶解した状態であることも
あり、この場合には遊離化剤あるいは温度変化による析
出、溶媒の留去、再沈等の方法であらかじめ固体として
分離してもよい。
中間化成物(n)はそのままあるいは乾固、あるいはp
別後乾燥、あるいはP別後溶媒で充分洗滌し、成分Y 
(elまたは成分Y fflと接触させる。
中間化成物[0)と成分Y (clの接触は、中間生成
物(Illと成分Y (e)をそのままもしくは適当な
溶媒に溶解もしくは希釈して通常−70〜200℃、好
ましくは一80〜l 5 (1”C1さらに好ましくは
30〜l 4 (1’Cの温度で数分ないし数時間の間
荷なわれる。中間生成物(IJ)と成分Y (e)の添
加方法は任意であり、中間生成初市)に成分Y (el
を添加する方法、成分Y (c)に中間生成初市)を添
加する方法、中間生成物(I」)と成分Y (eiを同
時に添加する方法のい−J’: 、l tも用いること
ができる。中間生成’tb (IJ)と成53Y (e
)の反応割合は広い範囲で選ぶことかできる。中間化成
物(Illに対する成分Y (e)の使用1[が少なず
ぎると成分Y(e、lとの接触の効果がほとんどないし
、また必要以上に多量に使用しても特に有利な点がない
。通常、中間化成物(IIJ r y当り飲1分Y (
e)の量を0.01〜.10モルの範囲に選ぶのが好ま
しい。この反応に使用される溶媒としては、例えばペン
タン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪り炭化水
素、四塩化炭素、ジクロルエタン等のハロゲン化炭化水
素、ベンゼン、トルエン、キシレン2クロルベンゼン等
の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、シクロペンクン等
のa脂環式炭化水素等が挙けられる。これらの溶媒は単
独もしくは混合して使用される。
中間生成物(II)と成分Y(flの反応は、中間生成
物(mと成分Y(flをそのままもしくは適当な溶媒に
溶解もしくは希釈して通常−70〜200”C,射まし
くは一30〜150°C2さらに好ましくは80〜10
0°Cの温度で、数分ないし数時間の間荷なわれる。中
間生成物(rl)と成分Y(1)の添加方法は任意であ
り、中間生成物(Illに成分Y (f)を添加する方
法、成分Y(flに中間化成物(Illを添加する方法
、中間生成物(II)と成分y(ftを同時1こ添加す
る方法のいずれも用いることができる。中間生成物(l
])と成分Y (flの反応割合は広い範囲で選ぶこと
ができる。
通常、中間L!L戯7物(ロ)ly当り成分Y ff)
の量を成’t3Y’ (f)中に含有されるハロゲン原
子を基準にして001〜Olグラム当爪の範囲に選ぶの
が好ましい。この反応に使用さnる溶媒としては、例え
ばペンタニ・、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪
族炭化水素、四塩化FAR、ジクロルエタン等のハロゲ
ン化炭化水禦、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロル
ヘンゼン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、シクロ
ペンクン等のrJi7R式炭化水素炭化水素られる。こ
れらの溶媒は単独もしくは混合して使用される。
このようにして得られた炭化水素不溶性生成物(m+は
ほぼ球形もしくは長球形の粒度分布が狭い流動性の良好
な粉末である。炭化水素不溶性生成物(Illiは通量
、濾過後炭化氷累希釈剤で充分洗滌し、そのままあるい
は乾燥してオレフィン重合触媒酸のとして使用する。
また、本発明において重合は少なくとも300冷/cd
、好ましくは350〜3500〜/cnfの圧力、少な
くとも180℃、好ましくは185〜850℃、更に好
ましくは160〜270 ”Cの温度で行なわれ、重合
形式としてはバッチ式あるいは連続式のいずれでも可能
であるが、連続式で行なう方が好ましい。
反応器には攪拌酸槽型反応器あるいは筒型反応器が使用
される。重合は単一反応域でも行なわれるが、1つの反
応器を複数の反応帯域に区切って行なうかあるいは複数
個の反応器を直列または並列に連絡して行なうこともで
きる。複数個の反応器を使用する場合には種型一槽型あ
るいは種型−管型のいずれの組合せでもよい。複数反応
帯域あるいは複数反応器で重合させる方法では、各反応
帯域ごとに温度、圧力、ガス組成を変えることにより、
特性の異なったポリマーを生産することも可能である。
触媒は適当なχ活性溶媒中の微細分散液として高圧ポン
プで反応器に供給される。本発明のように高圧下での重
合においては触媒をポンプで高圧部に注入するため、粒
径が小さく、溶媒に対して、分散性の良いものでなけれ
ばならない。触媒粒子の微細化方法には一般的に次の方
法があげられる。即ち、(alボールミル等で粉砕する
。(b)英国特許第979,128号明細書に記載のよ
うに、4価のチタン化合物と有機アルミニウム化合物と
の反応で得られた化合物および有機アルミニウム化合物
の存在下で少なくとも6個の炭素原子を含む非分岐α−
オレフィンを予備重含する。しかし、本発明に使用の触
媒は合成条件を変える乙さにより、粒径をコントロール
できる特長を有するため(a)および(blに記したよ
うな操作を省略することもできる。
適当な不活性溶媒としては、たとえばホワイトススピリ
ット、炭化水素油、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、トルエン、高級分岐鎖飽和脂肪族炭化水素、イ
ソブテンオリゴマー、l−ブテンオリゴマー等のオリゴ
マーおよびこれらの混合物があげられる。
触媒分散液は水および空気と接触しないように窒素、ア
ルゴン等の不活性気体雰囲気下で取扱うことが必要であ
る。触媒は成分Xと成分Yをあらかじめ混合した分数液
を反応器に注入してもよいし、あるいは成分Xと成分Y
を独立に別の注入管から注入し、反応器内で混合する方
式でもよい。
また複数反応帯域方式では、第一反応帯域に一括して注
入してもよいし、あるいは他の反応帯域に分割して注入
してもよい。重合時の成分Xと成分YのAl/遷移金R
〆原子比は1〜500tEましくは2〜3oで使用され
る。
本発明に用いるオレフィンとしては、炭素数2〜20個
、好ましくは2〜lO個の末端が不飽和であるオレフィ
ン類たとえはエチレン、プロピレン、ブテン−1,4−
メチルペンテン−11へキャン−1,オクテン−1、等
が挙げられる。
またこれらのオレフィン複数種の共重合およびこれらの
オレフィン類と好ましくは4〜20個の炭素原子を有す
るジオレフィン類との共重合を行なうこともできる。ジ
オレフィン類としては1.4−へキサジエン、メチル−
174−へキサジエン、1.7−オクタジエン、ビニル
シクロヘキセン、■、3−ジビニルシクロヘキセン、シ
クロペンタジェン、■、6−シクロオクタジエン、ジシ
クロペンタジェン、ノルボルナジェン、5−ビニルノル
ボルネン、エチリデンノルボルネン、ブタジェン、イソ
プレン、等が例示できる。
本発明は、特にエチレンの単独重合体もしくは少なくと
も90モル%のエチレンを含有するエチレンと他のオレ
フィン(特にプロピレン、ブテン−1,4−メチルペン
テン−11ヘキセン−1,オクテン−1)との共重合体
の製造に有効に適用できる。
本発明の固体触媒成分を用いてオレフィンの重合を行な
った場合には、遷移金属光りおよび固体触媒当りの重合
活性が高いことにより、生成する重合体中の触媒残存散
が少なく、触媒除去工程を省略できる。
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に鮮明するが
、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例によ
って何ら限定されるものではない。
実施例における重合体の性質は下記の方法によって測定
した。
密度はJIS K−6760に従ってめた。
メルトインデックス(MI)はASTM1288−57
Tに従ってめた。
実施例1 国 有機マグネシウム化合物の合成 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計を備えたlβ
のフラスコにグリ;、 −7し用削状マグネシウム32
.0yを入れ、系内を窒素にて充分置換することにより
、空気および湿気を除去した。滴下ロートにn−ブチフ
レクロリド1207とジn−プチルエーテJし500d
を仕込み、フラスコ中のマグネシウムに約BOd滴下し
反応を闘始させた。反応囲始後、50℃で約4時間にわ
たって滴下を続け、滴下終了後、60℃でさらに1時間
反応を続けた。その後、反応溶液を室温に冷却し、固形
分を戸別した。
このジローブチルエーテル中のn−ブチルマグネシウム
クロリドを1規定硫酸で加水分解し、l規定水酸化す)
 IJウム水溶液で逆滴定して濃度を決定したところ(
指示薬としてフェノールフタレインを使用)、濃度は2
.03mol/β であった。
(2)反応混合物(I)、中間生成物[n)の合成Ti
Cn415.Oj’ (79,0mmo+) をn−ヘ
プタンl 50 meに溶解させ、次にVOCl31 
B、’l p (7Kmo 1 )を添加し、室温で1
0分間攪拌した。さらにジメチlレポリシロキサン12
.51 (168,5mmol)室温で15分力さ−す
て滴下した後、室温で20分間攪拌を続けると、淡黄色
の均一溶液(反応混合物(■))カメ得られた。
この反応混合物D)を5℃)こ冷却した後、温度を5℃
に保ちながら上記(I)で合成したn −C4H9Δ・
i g c g のジn−ブチルエーテル溶液161.
0 、((826,5mmol)を85分かけて滴下し
た。滴下にともなって反応液は茶色に変化し、固体が生
成した。滴下終了後、室温でさらに2時間反応を継続し
た後、濾過lこより液相を除去し、n−へブタン600
I+I/で5回洗滌、濾過を繰返し、室温で減圧乾燥し
て茶色粉末(中間生成物(口1 ) 49.09を得た
この粉末を分析したところ、Ti7.8%、V l 2
.1 %、Mg15.8%、C162,1%、(n−C
4H9)200.7%(いずれも重量%)を含有してい
た。
(3)固体触媒成分の合成 上il!cl!(2)て合成した中間生成物(ロ) 2
0.01/を採取し、これにn−へブタン75m1を添
加した後、C2HsAJ?C1z のn−へブタン溶液
865m1 (C2H5AnCAh 400mmo I
 )を60 ’Cで30分かけて滴下し2滴下終了後6
5℃で1時間反応させた。反応終了後、濾過により液相
を除去シ、n−へブタン250−で5回洗浄、濾過を繰
返し、室温で減圧乾燥して茶色粉末13、 Oyを得た
。この粉末を分析したところTi9.8%、V 6.9
 %、Mg18.2%、(167,1%、A l 2.
 s%(いずれも重量%〕を含有していた。−?i=@
嘲境呻境宅劇手咽」耐F虻(4)重合 充分N2 &換した攪拌機付きフラスコに脱水精製した
n−ヘキサン400dを入れ、次いで(3)で合成した
固体触媒i、oyとジエチルアルミニウムクロライド2
6.8ミリモルを加えて、触媒分散液を得た。この分散
液を高圧ポンプで攪拌機付きオートクレーブに注入し、
表1に示す条件でエチレンを重合させた。生成するポリ
マーの分子量調節には水素を使用した。なお水素、エチ
レンは充分精製したも、2、 tr当り、700,000pのポリマーが得られた。こ
の重合体のMIは0.85であった。
実施例2 実施例1のエチレンの重合においてジエチルアルミニウ
ムクロライドのかわりに、トリエチルアルミニウムとジ
エチルアルミニウムエトキサイドの混合物26.8 r
rmol を行なった。結果を表1に示した。
実施例3 有機金属化合物(成分X)として分子斌約850のメチ
ルアルミツキサシを用いて表1に示す条件で重合を行な
った。結果を表1に示した。
比較例1 実施例1において、V OC13を用いなし・こと以外
はすべて同様にbっだ。結果は固体触媒当り、3,00
(z’のポリマーしか得られず重合活性が不満足なもの
であった。
比較例2 実施例1においてTiCl4を用いないこと以外はすべ
て同様に行なった。結果としては、痕跡量の重合体しか
得られなかった。
比較例3 実施例1(2)で得られた中門生成物(11)を触媒に
用いた以外は実施例1(4)と同条件で重合を行なった
。重合活性は4,000f/Y固体触媒成分であり、M
 Iは4.8であった。
比較例4 実施例1においてジメチルポリシロキサンを用いないこ
と以外はすべて同様に行なった。
重合活性は28.000 f/9 遷移金属であり、不
満足なものであった。
比較例5 (1)固体触媒成分の合成 実施例1(2)と同様の方法により反応混合物(I) 
ヲ得t=。コノ反応混合物(1) ニC2H5A6 C
(12のn−ヘプタン溶液288.5 d (CzHs
AlC#z1000皿o1)を60℃で50分かけて滴
下し、滴下終了後65℃で1時間反応させた。
反応終了後濾過により液相を除去し、n−へブタン30
0−で5回洗浄、濾過を繰返し、室温で減圧乾燥して固
体触媒成分9゜25yを得たつこの固体を分析したとこ
ろTi10.2重ffi%、V17.1!ffi%を含
有していた。
(2) エチレンの重合 上記(2)で得られた固体触媒成分を用いる以外は実施
例1 +41と同様に行なった。重合活性は固体触媒成
分1y当り1,970Fのポリマーがまた遷移金属17
当り7.2209のポリマーが得られた。この触媒の重
合活性は不満足なものであった。
実施例4.5 実施例1で得られた固体触媒成分を用いてエチレンと他
のび一オレフィンの共重合を行なった。結果を表1に示
す。α−オレフィンの濃度は重合系中の全モノマーに対
する重量5で示した。
実施例6〜9 実施例1と同様な方法で触媒の調製及O・重合を行なっ
た。結果を表1に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 少なくとも800 If/mの圧力および少なくとも1
    30℃の温度において下記の成分Xと成分Yからなる触
    媒を用いてエチレンを重合、またはエチレンと少なくと
    も1種のα−オレフィンを共重合することを特徴とする
    エチレン重合体の製造方法。 成分X 周期律表第■族ないし第■族金属の有機金属化合物。 成分Y 下記の(1)または(2)の方法により得られた固体触
    媒成分。 (2) (1) (a) Ti 化合物と (bl V 化合物と (C1周期律表111b、■b、Vb族元素の化合物と
    の反応混合物(I)を (d) 有機マグネシウム化合物または有機マグネシウ
    ム化合物と炭化水素に該有機マグネシウム化合物を可溶
    化する有機金属化合物との炭化水素可溶性錯体から選ば
    れた有機マグネシウム化合物成分 と反応させて得られる中間生成物(11)を(e) 一
    般式 %式% (式中 R1は炭素原子1〜20個を含有する有機基を
    示し、Xはハロゲンを 示し、lはO<Z<aの数を示す。) で表わされる有機ハロゲン化アルミニウム化合物に接触
    させて得られる固体触媒成分。 :a)Ti 化合物と :b)v 化合物と [c)周期律表mb、ivb、vb 族元素の化合物と
    の反応混合物(I)を :d)有機マグネシウム化合物または有機マグネシウム
    化合物を可溶化する有機金属化合物との炭化水素可溶性
    錯体から選ばれた有機マグネシウム化合物成分 と反応させて得られる中間生成物(Illを(f+ 周
    期律表tVa、Va、Ha族の遷移金属のハロゲン含有
    化合物に接触させて得られる固体触媒成分。
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