JPS61281104A - エチレンの重合法 - Google Patents

エチレンの重合法

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JPS61281104A
JPS61281104A JP12253085A JP12253085A JPS61281104A JP S61281104 A JPS61281104 A JP S61281104A JP 12253085 A JP12253085 A JP 12253085A JP 12253085 A JP12253085 A JP 12253085A JP S61281104 A JPS61281104 A JP S61281104A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst component
solid catalyst
ethylene
halogen
polymerization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12253085A
Other languages
English (en)
Inventor
Takefumi Yano
武文 矢野
Shigeru Igai
滋 猪飼
Masanori Tamura
雅範 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08F10/02Ethene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (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】 (産業上の利用分野) 本発明はエチレンの高温高圧重合法に関する。
(従来の技術及びその問題点) マグネシウム、ハロゲン及びチタンを必須成分として含
有する固体触媒成分及び有機アルミニウム化合物、例え
ばトリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウム
クロライドから得られる触媒を使用して、エチレン又は
エチレンとα−オレフィンとの混合物を、高温高圧で重
合させる方法は知られている。さらに、上記方法におい
て、固体触媒成分の必須成分どしてチタンに代えてバナ
ジウムを使用する方法も知られている。
これらの方法で得られるポリマーは分子量分布が狭く、
その成形加工において好ましくない面がある。重合プロ
セス又は重合条件を変更することによって得られるポリ
マーの分子量分布を広くすることも考えられるが、高温
高圧の重合法においては、これらの変更は極めて困難で
ある。また、バナジウムを含有する固体触媒成分を使用
すると、チタンを含有するそれに比して、エチレンの重
合活性が太き(低下する。
(間ツ点を解決するための手段) 本発明は、分子量分布が広く加工性の良好なポリエチレ
ンを生産性良く得ることができるエチレンの重合法を提
供する。
本発明の要旨は、エチレン又はエチレンと炭素数3以上
のα−オレフィンとの混合物を、マグネシウム、ハロゲ
ン、チタン及びバナジウムを必須成分として含有し、チ
タンに対するバナジウムの原子比が0.1〜1である固
体触媒成分、及び有機ラミニウム化合物から得られる触
媒の存在下に、125℃以上の温度、250kg/cn
1以上の圧力で重合させることにある。
本発明において使用される固体触媒成分は、マグネシウ
ム、ハロゲン、チタン及びバナジウムを必須成分として
含有するものである。
固体触媒成分はマグネシウム含有固体をチタン化合物及
びバナジウム化合物と接触させることによって得られる
マグネシウム含有固体の例としては、ハロゲン化マグネ
シウム、ヒドロキシマグネシウムハライド、酸化マグネ
シウム、ジヒドロキシマグネシウム、ジアルコキシマグ
ネシウム、さらには酸化マグネシウム、ジアルコキシマ
グネシウム、カルボン酸マグネシウムなどをハロゲン含
有化合物で処理したものが挙げられる。また、別の例と
しては、アルキルマグネシウムハライド、ジアルキルマ
グネシウム、ジアルキルマグネシウムとトリアルキルア
ルミニウムとの錯体のような有機マグネシウム化合物又
はその錯体をハロゲン含有化合物で処理したものが挙げ
られる。
上述したハロゲン含有化合物の例としては、ハロゲン化
アルミニウム、ハロゲン化珪素、アルコキシシランハラ
イド、アルキルシランハライド、アルキルアルミニウム
ハライド、ハロゲン化錫、四ハロゲン化チタン、ハロゲ
ン化アルミニウム又はハロゲン化錫とアルキルシランア
ルコキシド又はアリールシランアルコキシドとの反応生
成物が挙げられる。
チタン化合物の例としては、 式 T i Xm (OR’ )+−m (式中、Xは
ハロゲン原子を示し、R1は炭素数1〜6のアルキル基
を示し、mは0〜4の数である。)、又は式 R2j2
TiX4J!(式中、R2は炭素数4〜7のアルキル基
を示し、Xはハロゲン原子を示し、lは1〜4の数であ
る。)で表される化合物が挙げられる。
バナジウム化合物の例としては、竺ハロゲン化バナジウ
ム、四ハロゲン化バナジウム、オキシ三ハロゲン化バナ
ジウム、オキシ三ハロゲン化バナジウムが挙げられる。
チタン化合物及びバナジウム化合物は、マグネシウム含
有固体と接触させて得られる固体触媒成分中において、
チタンに対するバナジウムの原子比が0.1〜l、好ま
しくは0.3〜0.8になるような割合で使用される。
この原子比が0.1より小さいと重合して得られるエチ
レン重合体の分子量分布が広くならず、上記原子比が1
より大きくしても重合して得られるエチレン重合体の分
子量分布がより広くなることはなく、触媒の重合活性が
低下するようになる。
固体触媒成分のチタンの含有量は通常1〜6重量%であ
り、そのバナジウムの含有量は通常0.5〜4重量%で
ある。
マグネシウム含有固体とチタン化合物及びバナジウム化
合物とを接触させる方法としては、例えば、 (1)三成分を共粉砕する方法 (2)マグネシウム含有固体の不活性有機溶媒スラリー
にチタン化合物及びバナジウム化合物を同時又は個別に
添加して接触させる方法、及び、(3)三成分の均一溶
液を接触させ共沈澱法で固体触媒成分を析出させる方法
を採用することができる。
(1)の共粉砕法は、公知の粉砕機、例えば、ボールミ
ル、振動ボールミル及び基或ミルを用いて行うことがで
きる。共粉砕時の温度は通常0〜150℃である。共粉
砕の時間は、使用する粉砕機の種類、粉砕機への充填量
などによって異なり一律に規定することはできないが、
通常1〜100時間である。
(2)及び(3)の接触方法において、接触温度は通常
10〜150℃であり、接触時間は通常1〜120分で
ある。両方法において得られる固体触媒成分は、濾過、
不活性有機溶媒による洗浄をした後に、必要に応じて不
活性有機溶媒スラリーとして重合反応に供される。
本発明において使用される有機アルミ°ニウム化合物は
、 式R3nA (l X3−n (式中、R3は炭素数1〜8の炭化水素基を示しXはハ
ロゲン原子を示し、nは0より大きく3以下の数である
。)で表される化合物である。
有機アルミニウム化合物の具体例としては、トリメチル
アルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチ
ルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、ジメチル
アルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロラ
イド、ジブチルアルミニウムクロライド、ジエチルアル
ミニウムクロライド、ジフェニルアルミニウムクロライ
ド、エチルアルミニウムセスキクロライド、ブチルアル
ミニウムセスキクロライド、ジエチルアルミニウムブロ
マイド及びジエチルアルミニウムヨーダイトが挙げられ
る。
有機アルミニウム化合物の使用量は、固体触媒成分中の
チタン1グラム原子当たり、通常1〜1000モルであ
る。
本発明においては、有機アルミニウム化合物を必要に応
じて有機カルボン酸化合物あるいはケイ素ヒドロキシ化
合物と反応させて変性することもできる。変性有機アル
ミニウム化合物を使用することにより、触媒の重合活性
が向上する。
有機カルボン酸化合物の具体例としては、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸、2−エチルヘキサン酸、アジピン酸、1
.10−ジブカン酸、ドデカン酸、ステアリン酸及び安
息香酸が挙げられる。ケイ素ヒドロキシ化合物の具体例
としては、メチルジフェニルシラノール、トリフェニル
シラノール、ジメチルシランジオール及びジフェニルシ
ランジオールが挙げられる。両化合物の使用量は、有機
アルミニウム化合物中のアルミニウム1グラム原子当た
り、0.05〜0.5モルであることが好ましい。
炭素数3以上のα−オレフィンとの混合物を重合させて
、エチレンホモポリマー又はエチレンコポリマーを得る
炭素数3以上のα−オレフィンの具体例としては、プロ
ピレン、ブテン−1,4−メチルペンチン−1及びオク
テン−1が挙げられ゛る。
重合圧力は250 kg/ant以上、好ましくは50
0〜3000 kg/cutである。重合温度は125
℃以上、好ましくは150〜350℃である。重合系内
での七ツマ−の平均滞留時間は2〜600秒、好ましく
は10〜150秒である。
重合装置としては、管型反応器又は槽型反応器を使用す
ることができる。
生成するポリエチレンの分子量は、重合系に分子量調節
剤、例えば水素を添加することによって容易に調節する
ことができる。
(実施例) 次に実施例及び比較例を示す。以下において、「重合活
性」とは、重合反応に使用した固体触媒成分中のチタン
1g当たりのエチレン重合体の生産量(kg)を意味し
、rMIJはASTM  Di238に従い、2.16
kgの荷重下に190℃で測定したエチレン重合体の溶
融指数である。「Q」は、ジクロルベンゼンを溶媒とし
て用いたゲルパーミエイションで測定したポリエチレン
の重量平均分子量と数平均分子量との比である。
実施例1 (1)固体触媒成分の調製 無水塩化アルミニウム15モルのトルエンスラリー40
Aにメチルトリエトキシシラン15モルを添加し、18
℃で2時間反応させた。その後30℃に昇温して2時間
反応を続けた。反応混合物を一12゛Cに冷却し、n−
ブチルマグネシウムクロライド30モルを含むジイソプ
ロピルエーテル溶液181を2.5時間かけて添加した
。30℃に昇温し2.5時間反応させた。析出した担体
4.9 kgのトルエンスラリー30ffに四塩化チタ
ン150モル及びトリクロロオキシバナジウム0.79
モルを添加し、90℃で30分間反応させた。反応固体
を90℃で濾別し、トルエンで洗浄した。こうして得ら
れた固体触媒成分にミネラルオイルを加えて12.3g
/ffのスラリーとした。固体触媒成分のTi及び■の
含量は、それぞれ、3.53ffii%及び2.14重
量%であった。
(2)重 合 全長400mの反応管に、エチレ′ン55重量%及びブ
テン−145M量%からなるモノマー及びモノマーに対
して0.45容量%の水素を連続的に供給し、2000
 kg/crlの加圧下に、エチレンをブテン−1とを
共重合させた。
固体触媒成分スラリー及びジエチルアルミニウムクロラ
イドのミネラルオイル溶液(:a度=1モル/6)を、
それぞれ、101/時及び121/時の割合で、反応管
の入口に設けられた注入点から連続的に供給した。反応
管内の温度は、入口を140℃に、最高温度を250℃
に保った。モノマーの反応管内の流速は10m/秒とし
た。反応管の出口に設けられた注入点から停止剤として
ステアリン酸亜鉛のミネラルオイルスラリー(濃度70
.45モル/n)を101/時の割合で注入した。上記
連続運転を3時間行って、エチレン/ブテン−1コポリ
マーを得た。
上記コポリマーのMI、密度、重合活性及びQを第1表
に示す。
実施例2 四塩化チタンに代えてトリクロロブトキシチタン150
モルを使用した以外は実施例1におけると同様にして固
定触媒成分を調製した。固体触媒成分中のTi及びVの
含量は、それぞれ、4.05重量%及び1.58℃量%
であった。
この固体触媒成分を用い、実施例1におけると同様にし
て、エチレンとブテン−1との共重合を行った。結果を
第1表に示す。
実施例3 (1)固体触媒成分の調製 市販の無水塩化マグネシウム1.9 kg及び安息香酸
エチル342gを振動ボールミルで5時間共粉砕した。
粉砕物をトルエン301のスラリーとした。このスラリ
ーに四塩化チタン15j2を添加し、90℃で1時間反
応させた。固体成分を濾過し、再度トルエン30βのス
ラリーとし、このスラリーにトリクロロオキシバナジウ
ム0.11を添加し、90℃で1時間反応させた。反応
終了後、固体触媒成分を濾過、洗浄し、ミネラルオイル
スラリー(15,3g/j’)とした。固体触媒成分中
のTi及び■の含量は、それぞれ、3.60重“量%及
び2゜05重量%であった。
(2)重 合 上記固体触媒成分スラリーを81重時で供給した以外は
実施例1と同様の方法を繰り返して、エチレンとブテン
−1との共重合を行った。結果を第1表に示す。
実施例4 (1)固体触媒成分の調製 2−エチルへキサン酸マグネシウム3.1 kgのn−
へブタンスラリー(200g/l)にジエチルアルミニ
ウムクロライド2.4 kgのへブタン溶液(0,5モ
ル/l)を室温で反応させて担体を析出させ、濾過、洗
浄した。担体のn−へブタンスラリーに四塩化チタン1
5モル、及びトリクロロオキシバナジウム0.85モル
を添加し、90℃で1時間反応させた。反応終了後、固
体触媒成分を濾過、洗浄し、ミネラルオイルスラリー(
12,5g/j2)とした。固体触媒成分中のTi及び
Vの含量は、それぞれ、3.40重量%及び2.25重
量%であった。
(2)重合 上記固体触媒成分スラリーを122/時で供給した以外
は実施例1と同様の方法を繰り返して、エチレンとブテ
ン−1との共重合を行った。結果を第1表に示す。
実施例5 (1)固体触媒成分の調製 ジェトキシマグネシウム2.5 kgのn−へブタンス
ラリー(0,25kg/Il)に四塩化珪素4.5 k
gを滴下し、反応させた、反応終了後、担体を濾過、洗
浄した。担体2.1 kgのn−へブタンスラリーに四
塩化チタン15Nトリクロロオキシバナジウム0.1j
2を添加し、90℃で1時間反応させた。反応終了後、
固体触媒成分を濾過、洗浄し、ミネラルオイルスラリー
(15,5g//りとした。固体触媒成分中のTi及び
Vの含量は、それぞれ、3゜65重量%及び2.51重
量%であった。
(2)重 合 上記固体触媒成分スラリーを7.5j2/時で供給した
以外は実施例1と同様の方法を繰り返して、エチレンと
ブテン−1との共重合を行った。結果を第1表に示す。
実施例6 ジエチルアルミニウムクロライドに代えてトリエチルア
ルミニウムを使用した以外は実施例1と同様の方法を繰
り返して、エチレンとブテン−1との共重合を行った。
結果を第1表に示す。
第  1  表 □重治話」±−MI密渡−Q 1 88019.60.918 B、352 6301
7゜90.9155.983 68018.80.9L
68.104 71020.40.9188.085 
70020.30.9207.936 83019.5
0.9138.20比較例1 固体触媒成分の調製時にトリクロロオキシバナジウムを
使用しなかった以外は実施例1を繰り返した。固体触媒
成分中のTi含量は5.02重量%であった。
重合活性は850、Mlは18.o、密度ハo、 91
3、Qは4.16であった。
比較例2 固体触媒成分の調製時に四塩化チタンを使用しなかった
以外は実施例1を繰り返した。固体触媒成分中のV含量
は2.82i量%であった。
重合活性は470.MIは19.4、密度は0.919
、Qは3.99であった。
特許出順人 宇部興産株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エチレン又はエチレンと炭素数3以上のα−オレフィン
    との混合物を、マグネシウム、ハロゲン、チタン及びバ
    ナジウムを必須成分として含有し、チタンに対するバナ
    ジウムの原子比が0.1〜1である固体触媒成分、及び
    有機アルミニウム化合物から得られる触媒の存在下に、
    125℃以上の温度、250kg/cm^2以上の圧力
    で重合させることを特徴とするエチレンの重合法。
JP12253085A 1985-06-07 1985-06-07 エチレンの重合法 Pending JPS61281104A (ja)

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JP12253085A JPS61281104A (ja) 1985-06-07 1985-06-07 エチレンの重合法
FR8608212A FR2583050B1 (fr) 1985-06-07 1986-06-06 Procede de polymerisation de l'ethylene

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