JPS62124106A - Catalyst for polymerization of olefin - Google Patents

Catalyst for polymerization of olefin

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JPS62124106A
JPS62124106A JP26386385A JP26386385A JPS62124106A JP S62124106 A JPS62124106 A JP S62124106A JP 26386385 A JP26386385 A JP 26386385A JP 26386385 A JP26386385 A JP 26386385A JP S62124106 A JPS62124106 A JP S62124106A
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catalyst
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alkyl
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稔 寺野
Hirokazu Soga
弘和 曽我
Masuo Inoue
益男 井上
Katsuyoshi Miyoshi
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  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a catalyst composed of a piperidine derivative, an organic Al compound and a solid component derived from metallic Mg and an alkyl monohalide, etc., exhibiting high catalytic activity and capable of producing a stereoregular polymer in high yield. CONSTITUTION:The objective catalyst is derived from (A) a solid catalyst component obtained by (1) reacting 1mol of metallic Mg powder with >=2mol of an monohalide (e.g. n-propyl chloride) in the absence of solvent and in the presence of iodine usually at >=40 deg.C for >=30min, (2) contacting the reaction product with a phthalic acid diester preferably by crushing both components and (3) contacting the product with TiCl4, (B) a di- or tetra-substituted piperidine derivative of formula (R<1>-R<4> are H or alkyl) and (C) an organic Al compound (e.g. trialkyl aluminum).

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、オレフィン類の重合に供した際に、高活性に
作用し、しかも立体規則性重合体を高収率で得ることの
できる高性能触媒に係るものである。更に詳しく言えば
、本発明は、金属マグネシウム粉末とアルキルモノハロ
ゲン化物トを溶媒の不存在下、ヨウ素の存在下で反応さ
せて得られる物質と、フタル酸のジエステルトラ接触さ
せて得られる“生成物を、TlC14と接触させて得ら
れる固体触媒成分ならびに二置換または四置換のビRリ
ジン誘導体および有機アルミニウム化合物からなるオレ
フィン類重合用触媒に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention provides a high-performance catalyst that acts with high activity and can yield stereoregular polymers in high yields when used in the polymerization of olefins. This is related to. More specifically, the present invention relates to a "product" obtained by contacting a substance obtained by reacting a metal magnesium powder and an alkyl monohalide in the presence of iodine in the absence of a solvent with a diester of phthalic acid. The present invention relates to a catalyst for polymerizing olefins, which comprises a solid catalyst component obtained by contacting a compound with TlC14, a di- or tetrasubstituted biR-lysine derivative, and an organoaluminum compound.

従来技術 近時、プロピレンをはじめとするオレフィン類重合用触
媒として従来周知の三塩化チタン触媒成分に代り、新し
い型の触媒として活性成分であるチタンを塩化マグネシ
ウムに電子供与体と共に担持したものが数多く開発され
提案されている。
Prior Art Recently, instead of the conventionally well-known titanium trichloride catalyst component as a catalyst for the polymerization of olefins such as propylene, there are many new types of catalysts in which the active component titanium is supported on magnesium chloride together with an electron donor. developed and proposed.

これらの中で最も初期に開発されたものとしては電子供
与体としての有機モノカルボン酸:;ステルと四塩化チ
タンとの錯体を塩化マグネシウムと共粉砕したものがあ
シ、あるいは電子供与体としての有機モノカルボン酸ニ
ステルト塩化マグネシウムとの共粉砕生成物を四塩化チ
タンで処理したものがある。
Among these, the earliest developed ones were organic monocarboxylic acids as electron donors; There is a product obtained by co-pulverizing organic monocarboxylic acid nistert with magnesium chloride and treating it with titanium tetrachloride.

しかし、これらは工業的規模で用いるためには満足すべ
き特性を有するものとは言えず種々の特性を改善するも
のとして例えば塩化マグネシウムの代りにジェトキシマ
グネシウムを用いるもの、電子供与体と、して特殊な化
合物を用いるものあるいはまた前記各物質の組合せ方法
や接触手段等に改変を行ったものも種々提案されている
However, these cannot be said to have satisfactory properties for use on an industrial scale, and methods to improve various properties, such as those using jetoxymagnesium instead of magnesium chloride, Various methods have been proposed in which special compounds are used, or methods in which the above-mentioned substances are combined, contact means, etc. are modified.

例えば特開昭54−94590号公報では、マグネシウ
ムジハロゲン化物を出発原料として触媒成分を調製し、
有機アルミニウム化合物、有機カルボン酸エステルおよ
びM−0−R基を有する化合物などを組合せてオレフィ
ン類の重合に用いる方法が開示されており、また特開昭
57−63310号公報においては電子供与体としての
各種エステル類と活性形の塩化マグネシウムとチタン化
合物とを組合せて触媒成分を調製し、さらにSl−〇結
合または5i−N結合を有する化合物と有機アルミニウ
ム化合物を用いてプロピレンの重合を行なう方法が開示
されている。
For example, in JP-A-54-94590, a catalyst component is prepared using magnesium dihalide as a starting material,
A method is disclosed in which organic aluminum compounds, organic carboxylic acid esters, compounds having an M-0-R group, etc. are used in combination for the polymerization of olefins, and JP-A-57-63310 discloses that organic aluminum compounds, organic carboxylic acid esters, compounds having an M-0-R group, etc. are used in combination for the polymerization of olefins. There is a method in which a catalyst component is prepared by combining various esters of , active magnesium chloride, and a titanium compound, and then propylene is polymerized using a compound having an Sl-〇 bond or a 5i-N bond and an organoaluminum compound. Disclosed.

発明が解決しようとする問題点 従来技術において、担体物質としてその土浦を占めてい
る塩化マグネシウムに含有される塩素は、チタンハロゲ
ン化物中のハロゲン元素と同様に、生成重合体に対し、
悪影響を及ぼすという欠点を有しているだめ、それに対
し、塩素の影響を実質上、無視し得る程度の高活性が要
求され、あるいはまた塩化マグネシウムそのものの濃度
を低くおさえるなどの対策がとられている。
Problems to be Solved by the Invention In the prior art, the chlorine contained in the magnesium chloride that occupies Tsuchiura as a carrier material, like the halogen element in the titanium halide, has a negative effect on the produced polymer.
However, since magnesium chloride has the disadvantage of having negative effects, it is necessary to have high activity to the extent that the effect of chlorine can be virtually ignored, or measures must be taken to keep the concentration of magnesium chloride itself low. There is.

壕だ、前記塩化マグネシウムを担体とする触媒成分を有
機アルミニウム化合物と組合せて用いてオレフィン類の
重合、特にプロピレン、1−ブテン等の立体規則性重合
を工業的に行なう場合、重合反応を行なう際に電子供与
体として有機モノカルボン酸エステルを用いることが必
須とされている。′しかしこの場合有機モノカルボン酸
エステルを極めて多量に用いることが必要であり、その
結果、生成重合体に、特有のエステル臭を付与するとい
う問題点が存在した。
However, when carrying out the industrial polymerization of olefins, especially the stereoregular polymerization of propylene, 1-butene, etc., using a catalyst component having magnesium chloride as a carrier in combination with an organoaluminum compound, when carrying out the polymerization reaction. It is essential to use an organic monocarboxylic acid ester as an electron donor. 'However, in this case, it is necessary to use an extremely large amount of organic monocarboxylic acid ester, and as a result, there is a problem in that the resulting polymer has a characteristic ester odor.

さらに、前記塩化マグネシウムを担体とする触媒成分を
用いた触媒など、いわゆる高活性担持型触媒においては
、重合初期の活性は高いものの経時的失活が大きくプロ
セス操作上問題となると共に、ブロック共重合等の重合
時間をより長くする場合、実質上それを使用することは
不可能であった。
Furthermore, in so-called highly active supported catalysts, such as catalysts using catalyst components with magnesium chloride as a carrier, although the activity is high at the initial stage of polymerization, deactivation over time causes problems in process operation, and block copolymerization For longer polymerization times, it was virtually impossible to use it.

この点を改良するものとして前記特開昭54−9459
0号のものが提案されているが、同公報の記載からも明
らかなようにこの場合、触媒調製時ならびに重合時にも
有機カルボン酸エステルを用いることが必要とされてい
る。一般に、触媒中に含まれる有機カルボン酸ニステル
ハ、チタンハロゲン化物による処理あるいは有機溶媒に
よる洗浄などにより、生成重合体の臭いの問題を無視し
得る程度の童となっている。しかし、重合時に用いる有
機カルボン酸エステルは前述のように触媒中に含まれる
量に比して極めて多量であり、なおかつ液体あるいは気
体のモノマー中で重合を行なった場合、その殆んど全て
が生成重合体中に含まれてしまうのが現状であり、従っ
て、生成重合体の臭いの問題は重合時に有機カルボン酸
エステルを用いる限り解決し得ないものといえる。また
同公報に開示されている方法は、その実施例からも判る
ように、非常に煩雑な操作を必要とすると共に得られた
触媒は性能的にも活性の持続性においても実用上充分な
ものとはいえないのが実状である。
To improve this point, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-9459
No. 0 has been proposed, but as is clear from the description in the same publication, in this case it is necessary to use an organic carboxylic acid ester during catalyst preparation and during polymerization. Generally, treatment with the organic carboxylic acid Nistelha or titanium halide contained in the catalyst, or washing with an organic solvent causes the resulting polymer to have a negligible odor problem. However, as mentioned above, the amount of organic carboxylic acid ester used during polymerization is extremely large compared to the amount contained in the catalyst, and when polymerization is carried out in liquid or gaseous monomers, almost all of it is produced. At present, it is contained in the polymer, and therefore, it can be said that the problem of odor in the produced polymer cannot be solved as long as an organic carboxylic acid ester is used during polymerization. Furthermore, as can be seen from the examples, the method disclosed in the same publication requires very complicated operations, and the catalyst obtained is not sufficient for practical use in terms of performance and sustainability of activity. The reality is that this cannot be said.

本発明者らはかかる従来技術に残された課題を解決すべ
く、鋭意研究した結果、本発明によυ、新規なオレフィ
ン類重合用触媒を提供することに成功した。
The inventors of the present invention conducted extensive research to solve the problems remaining in the prior art, and as a result of the present invention, they succeeded in providing a novel catalyst for polymerizing olefins.

問題点を解決するための手段 本発明により、 (4)(a)金属マグネシウム粉末と2倍モル以上のア
ルキルモノハロゲン化物とを溶媒の不存在下、ヨウ素の
存在下で反応させて得られる物質と、(b)フタル酸の
ジエステルとを接触させて得られる生成物を、(c) 
TiCA’4と接触させて得られる固体触媒成分; (式中R1、R2、R5、R4は水素であるかまたは置
換基を有していてもよいアルキル基であって、R1とR
2の少なくとも一方はアルキル基であり、また、R5と
R4の少なくとも一方はアルキル基である。)で表わさ
れる二置換または四置換のピペリジン誘導体および (C)  有機アルミニウム化合物 よシなることを特徴とするオレフィン類重合用触媒が提
供される。
Means for Solving the Problems According to the present invention, (4) (a) A substance obtained by reacting a metal magnesium powder and an alkyl monohalide in an amount of twice the mole or more in the absence of a solvent and in the presence of iodine. and (b) a diester of phthalic acid, the product obtained by contacting (c)
Solid catalyst component obtained by contacting with TiCA'4; (wherein R1, R2, R5, and R4 are hydrogen or an alkyl group that may have a substituent,
At least one of 2 is an alkyl group, and at least one of R5 and R4 is an alkyl group. There is provided a catalyst for polymerizing olefins, characterized by comprising a di- or tetra-substituted piperidine derivative represented by (C) an organoaluminum compound.

本発明における前記(a)の金属マグネシウム粉末トア
ルキルモノハロゲン化物との反応によって得られる物質
(以下単に(a)物質という)を得るには、市販の金属
マグネシウム粉末と、アルキルモノハロゲン化物とを有
機溶媒の不存在下、ヨウ素の存在下で反応させるが、こ
の際、アルキルモノハロゲン化物は金属マグネシウム粉
末1モルに対して2モル以上用いることが必要でるる。
In order to obtain the substance (hereinafter simply referred to as (a) substance) obtained by the reaction of (a) metal magnesium powder with the alkyl monohalide in the present invention, a commercially available metal magnesium powder and an alkyl monohalide are combined. The reaction is carried out in the absence of an organic solvent and in the presence of iodine, and in this case, it is necessary to use 2 or more moles of the alkyl monohalide per 1 mole of the metal magnesium powder.

また、反応温度及び反応時間は、上記の反応が充分に進
む限9任意であり、特に限定されるものではないが、通
常20℃以上で10分間以上、好ましくは40℃以上で
30分間以上行なわれる。この反応は、グリニア型の反
応であり、反応によって得られた(a)物質のIRスペ
クトルを測定するとアルキル基の吸収が見られる。
The reaction temperature and reaction time are arbitrary and not particularly limited as long as the above reaction proceeds sufficiently, but it is usually carried out at 20°C or higher for 10 minutes or more, preferably at 40°C or higher for 30 minutes or more. It will be done. This reaction is a Grignard type reaction, and when the IR spectrum of the substance (a) obtained by the reaction is measured, absorption of alkyl groups is observed.

上記(a)物質の製造に用いられるアルキルモノハロゲ
ン化物としては、常温で液体の脂肪族炭化水素の塩化物
が好ましく、その例としては、91えばn−プロピルク
ロライド、イソプロピルクロライド、n−ブチルクロラ
イド、インブチルクロライド、ペンチルクロライド、ヘ
キシルクロライドおよびオクチルクロライド等があげら
れる。
The alkyl monohalides used in the production of the substance (a) above are preferably chlorides of aliphatic hydrocarbons that are liquid at room temperature; examples thereof include n-propyl chloride, isopropyl chloride, n-butyl chloride. , inbutyl chloride, pentyl chloride, hexyl chloride and octyl chloride.

本発明における前記(b)のフタル酸のジエステルとし
てはジメチル7タレート、ジエチル7タレート、ジイソ
プロピルフタレート、ジプロピル7タレート、ジブチル
フタレート、ジイソブチル7タレート、シアミルフタレ
ート、ジインアミルフタレート、エチルブチルフタレー
ト、エチルイソブチルフタレートおよびエチルプロピル
7タレート等を例としてあげることができる。
In the present invention, the diesters of phthalic acid (b) include dimethyl 7-talate, diethyl 7-talate, diisopropyl phthalate, dipropyl 7-talate, dibutyl phthalate, diisobutyl 7-talate, cyamyl phthalate, diynamyl phthalate, ethyl butyl phthalate, and ethyl isobutyl. Examples include phthalate and ethylpropyl heptalate.

本発明における前記(B)のピペリジン誘導体としては
二置換または四置換の誘導体が好ましく、具体的には一
般式 (式中R1、R2、R5、R4は水素であるかまたは置
換基を有していてもよいアルキル基であって、R1とR
2の少なくとも一方は該アルキル基であ!llまた、R
5とR4の少なくとも一方は該アルキル基である。)で
表わされるものである。さらに具体的な例としては、 2.6−ジインブロピルピベリジン、2,6−シプチル
ピはリジン、2.2.6.6−f)ラメチルビにリジン
、2.2.6.6−チトラエチルビペリジン、などをあ
げることができるが、中でも2,2,6.6−チトラメ
チルピRリジンが好ましいものである。
The piperidine derivative (B) in the present invention is preferably a disubstituted or tetrasubstituted derivative, and specifically, the general formula (wherein R1, R2, R5, and R4 are hydrogen or have a substituent) is preferable. an optional alkyl group, in which R1 and R
At least one of 2 is the alkyl group! llAlso, R
At least one of 5 and R4 is the alkyl group. ). More specific examples include: 2,6-diimbropylpiveridine, 2,6-cyptylpi is lysine, 2.2.6.6-f) lysine, 2.2.6.6-citra Examples include ethylbiperidine, among which 2,2,6,6-titramethylpyRlysine is preferred.

本発明における前記(C)の有機アルミニウム化合物と
しては、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミ
ニラムノ・ライド、アルキルアルミニウムシバライドお
よびこれ等の混合物をあげることができるが、中でも、
トリアルキルアルミニウムが好ましく、さらに、トリエ
チルアルミニウムおよびトリインブチルアルミニウムが
特に好ましい。
Examples of the organoaluminum compound (C) in the present invention include trialkylaluminum, dialkylaluminiramnolide, alkylaluminum civalide, and mixtures thereof, among which,
Trialkylaluminum is preferred, and triethylaluminum and triimbutylaluminum are particularly preferred.

本発明における前記(7gの固体触媒成分を得る際、該
固体触媒成分を構成する各原料物質の使用割合は、生成
する固体触媒成分の性能に悪影響を及ぼすことのない限
シ任意であり特に限定されるものではないが、通常(a
)物質1gに対し、前記(b)のフタル酸のジエステル
(以下単に(b)物質という場合がある。)は0.01
〜1gの範囲であり、前記(C)のTiCA4(以下単
に(C)物質という場合がある。)は、0.1y以上好
ましくは1y以上の範囲である。
In the present invention, when obtaining 7 g of the solid catalyst component, the proportion of each raw material constituting the solid catalyst component is arbitrary and particularly limited as long as it does not adversely affect the performance of the solid catalyst component to be produced. Usually (a
) The diester of phthalic acid (b) (hereinafter simply referred to as (b) substance) is 0.01 per gram of the substance.
The amount of TiCA4 (C) (hereinafter simply referred to as (C) substance) is in the range of 0.1y or more, preferably 1y or more.

なお、この際、固体触媒成分を構成する各原料物質を接
触させる順序および接触させる方法は特に限定されるも
のではない。好ましい態様としては、(a)物質および
(b)物質をボールミルまたは振動ミルおよび類似の粉
砕機で粉砕し、得られた組成物を(C)物質と接触させ
る方法をあげることができる。
Note that at this time, the order and method of contacting the raw materials constituting the solid catalyst component are not particularly limited. A preferred embodiment includes grinding the (a) substance and the (b) substance in a ball mill or vibratory mill and similar grinders and contacting the resulting composition with the (C) substance.

前記の(a)物質と(b)物質との粉砕は、通常10分
間以上、好ましくは30分間以上にわたって行なわれる
The above-mentioned substances (a) and (b) are pulverized for usually 10 minutes or more, preferably 30 minutes or more.

前記の粉砕によって得られた組成物と(C)物質との接
触は通常−10℃から(C)物質の沸点までの温度範囲
で、10分間〜100時間行なわれるのが好ましい。
It is preferable that the composition obtained by the above-mentioned pulverization be brought into contact with the substance (C) at a temperature ranging from -10°C to the boiling point of the substance (C) for 10 minutes to 100 hours.

上記の接触の後得られた組成物に、繰返しくc)物質を
接触させることができ、また、得られた組成物をn−へ
ブタン等の有機溶媒を用いて洗浄することもできる。こ
れらは、いずれも本発明の実施における一態様に包含さ
れる。
The composition obtained after the above contact can be repeatedly contacted with the substance c), and the composition obtained can also be washed using an organic solvent such as n-hebutane. All of these are included in one embodiment of the implementation of the present invention.

本発明における上記(A)の固体触媒成分の調製に関す
る一連の操作は酸素および水分等の不存在下に行なわれ
ることが好ましい。
The series of operations related to the preparation of the solid catalyst component (A) in the present invention is preferably carried out in the absence of oxygen, moisture, and the like.

以上の如くして調製された前記(4)の固体触媒成分は
、前記(B)のビにリジン銹導体および前記(C)の有
機アルミニウム化合物と組合され、本発明に係るオレフ
ィン類重合用触媒を構成する。
The solid catalyst component (4) prepared as described above is combined with the bilysine rust conductor (B) and the organic aluminum compound (C), and is used as a catalyst for polymerizing olefins according to the present invention. Configure.

使用される前記(C)の有機アルミニウム化合物は、固
体触媒成分中のチタンI原子当り1〜1000モルで用
いられ、該ピペリジン誘導体は有機アルミニウム化合物
に対するモル比において1以下、好ましくは0.005
〜1.0の範囲で用いられる。
The organoaluminum compound (C) used is used in an amount of 1 to 1000 mol per titanium I atom in the solid catalyst component, and the piperidine derivative has a molar ratio of 1 or less, preferably 0.005 to the organoaluminum compound.
It is used in the range of ~1.0.

本発明に係る重合用触媒を用いての重合反応は有機溶媒
の存在下でもあるいは不存在下でも行なうことができ、
また、使用するオレフィン単量体は気体および液体のい
ずれの状態でも用いることができる。重合温度は200
℃以下好ましくは100C以下であり、重合圧力は10
0Kq/L2L2・G以下好ましくは50 Kq/ry
m2・G以下である。
The polymerization reaction using the polymerization catalyst according to the present invention can be carried out in the presence or absence of an organic solvent,
Further, the olefin monomer used can be used in either gas or liquid state. Polymerization temperature is 200
℃ or less, preferably 100C or less, and the polymerization pressure is 10
0 Kq/L2L2・G or less preferably 50 Kq/ry
m2・G or less.

本発明に係るオレフィン類重合用触媒を用いて単独重合
または共重合されるオレフィン類はエチレン、プロピレ
ン、1−ブテン等である。
Olefins to be homopolymerized or copolymerized using the olefin polymerization catalyst according to the present invention include ethylene, propylene, 1-butene, and the like.

発明の効果 本発明に係るオレフィン類重合用触媒を用いて、オレフ
ィン類の重合を行なった場合、生成重合体は極めて高い
立体規則性を有する。さらに、触媒が従来予期し得ない
程の高い値を示すため生成重合体中に存在する触媒残渣
量を極めて低くおさえることができ、しかも残留塩素が
極めて微量であるために生成物については脱灰工程を全
く必要としない程度にまで塩素の影響を低減することが
できる。
Effects of the Invention When olefins are polymerized using the catalyst for olefin polymerization according to the present invention, the resulting polymer has extremely high stereoregularity. Furthermore, since the catalyst exhibits a previously unimaginable high value, the amount of catalyst residue present in the produced polymer can be kept extremely low, and since the amount of residual chlorine is extremely small, the product can be deashed. The influence of chlorine can be reduced to the extent that no process is required at all.

生成重合体中に残存する塩素は造粒、成形などの工程に
用いる機器の腐食の原因となると共に生成重合体そのも
のの劣化、黄変等の原因ともなるものであるので、この
課題を解決し得ることは当該技術分野に対し大きな利益
をもたらすものである。
Chlorine remaining in the produced polymer causes corrosion of equipment used in processes such as granulation and molding, as well as deterioration and yellowing of the produced polymer itself. The results obtained will be of great benefit to the field of technology.

また、本発明によれば重合時に有機カルボン酸エステル
を添加しないことによシ生成重合体に対するエステル臭
の付着という大きな問題をも解決することができる。
Furthermore, according to the present invention, by not adding an organic carboxylic acid ester during polymerization, it is possible to solve the major problem of ester odor adhesion to the resulting polymer.

さらに、従来、触媒の単位時間当シの活性が、重合の経
過に伴なって大幅に低下するという、いわゆる高活性短
詩型触媒における共通の欠点が存在したが、本発明に係
る触媒においては、重合時間の経過に伴なう活性の低下
が、従来公知の触媒に比較し、極めて小さいため、共重
合等重合時間をよシ長くする場合にも有用であり、かつ
、よシ高い重合圧力を採用した場合における活性の増加
が大きいため、最近注目されているメルク重合および気
相重合にも幅広く用いることができる。
Furthermore, conventionally, there has been a common drawback in so-called high-activity short-term catalysts in that the activity per unit time of the catalyst decreases significantly as the polymerization progresses, but in the catalyst according to the present invention, The decrease in activity with the passage of polymerization time is extremely small compared to conventionally known catalysts, so it is useful in cases where the polymerization time is much longer, such as in copolymerization, and it can also be used at higher polymerization pressures. Since the increase in activity is large when it is used, it can be widely used in Merck polymerization and gas phase polymerization, which have recently been attracting attention.

さらに付言すると、工業的なオレフィン重合体の製造に
おいては重合時に水素を共存させることがMI制御など
の点から一般的とされているが、従来の塩化マグネシウ
ムを担体とし、有機カルボン酸エステルを用いた触媒は
水素共存下では活性および立体規則性が大幅に低下する
という欠点を有していた。しかし、本発明に係る触媒を
用いて水素共存下にオレフィンの重合を行なった場合、
生成重合体のMIが極めて高い場合においても、活性お
よび立体規則性は低下しない。かかる効果は、自業者に
とって強く望まれていたものであった。また、工業的な
ポリオレフィンの製造においては重合装置の能力、後処
理工程の能力などの点で生成重合体の嵩比重が非常に大
きな問題となるが、本発明に係る触媒は、この点におい
ても、極めて優れた特性を有している。
Furthermore, in the production of industrial olefin polymers, it is common to allow hydrogen to coexist during polymerization from the viewpoint of MI control. These catalysts had the disadvantage that their activity and stereoregularity were significantly reduced in the presence of hydrogen. However, when olefin polymerization is carried out in the presence of hydrogen using the catalyst according to the present invention,
Even when the MI of the resulting polymer is very high, the activity and stereoregularity are not reduced. Such effects were strongly desired by self-employed people. In addition, in the industrial production of polyolefins, the bulk specific gravity of the produced polymer is a very big problem in terms of the capacity of polymerization equipment, the capacity of post-treatment processes, etc., but the catalyst according to the present invention also has this problem. , has extremely excellent properties.

実施例、比較例 以下(、本発明を実施例および比較例によりさらに具体
的に説明する。
EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例 1゜ (1)  (a)物質の調製 攪拌機を具備した容量2.Olの丸底フラスコを用い、
これを窒素ガスで充分に置換した後、金属マグネシウム
粉末30g、ヨウ素1.0gおよびn−ブチルクロライ
ド1.21を装入し、n−ブチルクロライドの沸点下で
5時間反応させた。反応終了後、上澄液を除去し、生成
物を500aのn−ブチルクロライドで3回洗、浄した
後、減圧乾燥して粉末状の(a)物質を得た。
Example 1゜(1) (a) Preparation of substances Capacity equipped with a stirrer2. Using a round bottom flask of OL,
After the gas was sufficiently replaced with nitrogen gas, 30 g of metal magnesium powder, 1.0 g of iodine, and 1.21 g of n-butyl chloride were charged, and the mixture was reacted for 5 hours at the boiling point of n-butyl chloride. After the reaction was completed, the supernatant liquid was removed, and the product was washed three times with 500a of n-butyl chloride, and then dried under reduced pressure to obtain powdery substance (a).

(2)固体触媒成分の調製 上記<11で得られfc(a)物質20Fおよびジブチ
ル7タレー) 5.0 mlを窒素ガス雰囲気下で、2
5龍φのステンレスポールを全容積のガ充填した容i 
1. OJの振動ミルポットに装入し、振動数1430
V−p−m、振@ 3.5 tmで17時間の粉砕処理
を行なった。
(2) Preparation of solid catalyst component.
Volume i filled with 5 dragon φ stainless steel poles to the full volume
1. Pour into OJ's vibrating mill pot and set the vibration frequency to 1430.
Grinding was carried out for 17 hours at V-pm and shaking @ 3.5 tm.

攪拌機を具備した容1−500Mの丸底フラスコを用い
、窒素ガスで充分に置換した後、それに前記粉砕処理に
よって得られた固体組成物5yをとり、それに、Ti(
’J4200Mを加え、120℃に昇温しで2時間反応
させた。反応終了後上澄液を除去し、生成物に、新たに
Ti(’14200atを加えて1200て2時間反応
させた。反応終了後、40℃まで冷却し、生成物をn−
へブタン200Mで10回洗浄し、固体触媒成分を得た
Using a round bottom flask with a capacity of 1-500M equipped with a stirrer, after sufficiently purging with nitrogen gas, take the solid composition 5y obtained by the above-mentioned pulverization treatment, and add Ti(
'J4200M was added, the temperature was raised to 120°C, and the mixture was reacted for 2 hours. After the reaction was completed, the supernatant was removed, and Ti('14200at) was added to the product and reacted at 1200°C for 2 hours. After the reaction was completed, the product was cooled to 40°C and the product was
It was washed 10 times with 200M hebutane to obtain a solid catalyst component.

なお、この際、該固体触媒成分中のチタン含有率を測定
したところ1.61重量%であった。
At this time, the titanium content in the solid catalyst component was measured and found to be 1.61% by weight.

(3)重合 内容積201Iの攪拌装置付オートクレーブを用い、こ
れを窒素ガスで完全に置換した後、トリエチルアルミニ
ウム193IIg、2.2.6.6−チトラメチルピベ
リジン24R9および前記固体触媒成分6.0 myを
装入した。その後、水素ガス1.8M1液化プロピレン
1.41を装入し、70℃で1時間重合反応を行なった
。重合反応終了後、生成した重合体を80℃で減圧乾燥
し、得られたものの量を(A)とする。またこのものを
沸騰n−ヘア”タンで6時間抽出してn−へブタンに不
溶解の重合体を得、このものの量を(B)とする。
(3) Using an autoclave with a stirring device and a polymerization internal volume of 201 I, after completely replacing the autoclave with nitrogen gas, add triethylaluminum 193IIg, 2.2.6.6-titramethylpiveridine 24R9 and the solid catalyst component 6 .0 my was charged. Thereafter, 1.8 M of hydrogen gas and 1.41 ml of liquefied propylene were charged, and a polymerization reaction was carried out at 70° C. for 1 hour. After the polymerization reaction is completed, the produced polymer is dried under reduced pressure at 80° C., and the amount of the obtained product is referred to as (A). Further, this product was extracted with boiling n-heaton for 6 hours to obtain a polymer insoluble in n-hebutane, and the amount of this product was designated as (B).

使用した固体触媒成分当りの重合活性(C)を以下の式
で表わす。
The polymerization activity (C) per solid catalyst component used is expressed by the following formula.

また全結晶性重合体の収率(D>を下記の式で表さらに
生成重合体中の残留塩素量を(E)、生成重合体のMI
を(F)、嵩比重を(G)で表わし、得られた結果を第
1表に示す。
In addition, the yield of the total crystalline polymer (D> is expressed by the following formula, and the amount of residual chlorine in the produced polymer is expressed as (E), and the MI of the produced polymer is expressed as
is represented by (F) and the bulk specific gravity is represented by (G), and the obtained results are shown in Table 1.

実施例 26 重合時間を60分間とした以外は実施例1と同様にして
実験を行なった。得られた結果は、第1表に示す通りで
ある。
Example 26 An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the polymerization time was 60 minutes. The results obtained are shown in Table 1.

実施例 6゜ 重合反応を以下の方法で行なった以外は実施例1と同様
にして実験を行なった。
Example 6 An experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the polymerization reaction was carried out in the following manner.

窒素ガスで完全に置換された内容積2.Olの撹拌装置
付オートクレーブに、n−へブタン700m1を装入し
、窒素ガス雰囲気を保ちつつトリエチルアルミニウム3
01 #Iti、2.2,6.6−チトラメテルピベリ
ジン37#Ig、次いで実施例1の方法で調製した固体
触媒成分を14.0JIfil装入した。その後水素カ
ス150Mを装入し70℃に昇温してプロピレンガスを
導入しつつ、6 Kq/1m2・Gの圧力を維持して1
時間、重合反応を行なった。重合反応終了後、得られた
固体重合体を戸別し、80℃に加温して減圧乾燥した。
Internal volume completely replaced with nitrogen gas2. 700 ml of n-hebutane was charged into an autoclave equipped with a stirrer, and triethylaluminum 3 was added while maintaining a nitrogen gas atmosphere.
01 #Iti, 2.2,6.6-titramethelpiveridine 37 #Ig, and then 14.0 JIfil of the solid catalyst component prepared by the method of Example 1 were charged. After that, 150M of hydrogen gas was charged, the temperature was raised to 70℃, and propylene gas was introduced, while maintaining the pressure of 6 Kq/1m2・G.
The polymerization reaction was carried out for a period of time. After the polymerization reaction was completed, the obtained solid polymer was taken from house to house, heated to 80°C, and dried under reduced pressure.

一方、涙液を凝縮して重合溶媒に溶存する重合体の量を
(翅とし、固体重合体の量を(I)とする。また、得ら
れた固体重合体を沸騰n−ヘプタンで6時間抽出し、n
−へブタンに不溶解の重合体を得、この量を(J)とす
る。
On the other hand, the amount of polymer dissolved in the polymerization solvent after condensing the lachrymal fluid is expressed as (I), and the amount of solid polymer is expressed as (I).The obtained solid polymer is heated in boiling n-heptane for 6 hours extract, n
- A polymer insoluble in hebutane is obtained, and this amount is designated as (J).

固体触媒成分当りの重合活性(K)を下記式で表わす。The polymerization activity (K) per solid catalyst component is expressed by the following formula.

また結晶性重合体の収率(L)を、下記の式で表わし、 全結晶性重合体の収率(ロ)を、下記の式で求める。Further, the yield (L) of the crystalline polymer is expressed by the following formula, The yield (b) of the total crystalline polymer is determined by the following formula.

さらに生成重合体中の残留堵素を(9)、生成重合体の
MIを(0)、嵩比重を(P)で表わす。得られた結果
は第2表に示す通りである。
Furthermore, the residual chlorine in the produced polymer is represented by (9), the MI of the produced polymer is represented by (0), and the bulk specific gravity is represented by (P). The results obtained are shown in Table 2.

実施例 4゜ 重合時間を2時間にした以外は、実施例6と同様にして
実験を行なった。得られた結果は第2表に示す通りであ
る。
Example 4 An experiment was conducted in the same manner as in Example 6 except that the polymerization time was 2 hours. The results obtained are shown in Table 2.

実施例 5゜ ジブチルフタレートの代りに同量のジプロピルフタレー
トを用いた以外は実施例1と同様にして実験を行なった
。なお、この際の固体触媒成分中のチタン含有率は1,
78重量%であった。
Example 5 An experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the same amount of dipropylphthalate was used in place of dibutyl phthalate. In addition, the titanium content in the solid catalyst component at this time was 1,
It was 78% by weight.

重合に際しては実施例1と同様にして実験を行なった。During polymerization, an experiment was conducted in the same manner as in Example 1.

得られた結果は第1表に示す通りである。The results obtained are shown in Table 1.

実施例 6゜ ジブチルフタレート フタレー)7M用いた以外は実施例1と同様にして固体
触媒成分の調製を行なった。なお、この際の固体触媒成
分中のチタン含有率は2.08重量%であった。重合に
際しては実施例1と同様にして実験を行なった。得られ
た結果は第1表に示す通りである。
Example 6 A solid catalyst component was prepared in the same manner as in Example 1 except that 7M of dibutyl phthalate was used. Note that the titanium content in the solid catalyst component at this time was 2.08% by weight. During polymerization, an experiment was conducted in the same manner as in Example 1. The results obtained are shown in Table 1.

実施例 Z ジブチルフタレートの代υにジイソブチルフタン含有率
は1.647量チであった。重合に際しては実施例1と
同様にして実験を行なった。
Example Z The diisobutylphthane content in place of dibutyl phthalate was 1.647%. During polymerization, an experiment was conducted in the same manner as in Example 1.

得られた結果は第1表に示す通りである。The results obtained are shown in Table 1.

比較例 1゜ 市販(7) MgCl220 &、ジブfA’7 タL
/ −ト5.Qゴを実施例1と同様の条件で粉砕する。
Comparative example 1゜Commercially available (7) MgCl220 & Jib fA'7 TaL
/ -t5. Grind Qgo under the same conditions as in Example 1.

その後、該粉砕組成物5gを窒素ガス雰囲気下で内容積
500ar (7) カラス製容器に装入し、TiC1
!420 Qmを加えて120℃で2時間攪拌反応を行
なった。
Thereafter, 5 g of the pulverized composition was charged into a glass container with an internal volume of 500 ar (7) under a nitrogen gas atmosphere, and TiC1
! 420 Qm was added and the reaction was stirred at 120°C for 2 hours.

反応終了後上澄液を除去し、新たにTiC1!4200
aを加えて120℃で2時間反応させた。
After the reaction was completed, the supernatant was removed and fresh TiC1!4200 was added.
a was added and reacted at 120°C for 2 hours.

反応終了後40℃まで冷却しn−へブタン20[]ばて
10回洗浄して固体触媒成分とした。なお、この際該固
体触媒成分中のチタン含有率を測定したところ1.64
重量%であった。
After the reaction was completed, the mixture was cooled to 40° C. and washed 10 times with 20[deg.] n-hebutane to obtain a solid catalyst component. At this time, when the titanium content in the solid catalyst component was measured, it was 1.64.
% by weight.

重合に際しては上記固体触媒成分を6. D xa信用
した以外は実施例1と同様にして実験を行なった。得ら
れた結果は第1表に示す通りである。
During polymerization, add the above solid catalyst component to 6. The experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that Dxa was used. The results obtained are shown in Table 1.

比較例 2 重合時間を30分間とした以外は比較例1と同様にして
実験を行なった。得られた結果は第1表に示す通りであ
る。
Comparative Example 2 An experiment was conducted in the same manner as Comparative Example 1 except that the polymerization time was 30 minutes. The results obtained are shown in Table 1.

比較例 6゜ 重合反応を実施例6と同様の方法で行なった以外は比較
例1と同様にして実験を行なった。
Comparative Example 6 An experiment was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that the polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 6.

得られた結果は第2表に示す通りである。The results obtained are shown in Table 2.

実施例1.2と比較例1.2とを対比すると明らかなよ
うに、本発明に係る触媒は、重合時間の経過に伴う活性
の低下が極めて小さい。
As is clear from a comparison between Example 1.2 and Comparative Example 1.2, the catalyst according to the present invention exhibits extremely small decrease in activity over time of polymerization.

実施例1.3と比較例1.3とを対比すると明らかなよ
うに、本発明に係る触媒は、より高い重合圧力を採用し
た場合における活性の増加が大きい。
As is clear from a comparison between Example 1.3 and Comparative Example 1.3, the activity of the catalyst according to the present invention increases significantly when a higher polymerization pressure is employed.

第  2  表 毛  続  補  正  書 昭和61年1月31日Table 2 Mao Zoku Supplementary Book January 31, 1985

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(A)(a)金属マグネシウム粉末と2倍モル以
上のアルキルモノハロゲン化物とを溶媒の不存在下、ヨ
ウ素の存在下で反応させて得られる物質と、 (b)フタル酸のジエステルとを接触させて得られる生
成物を、 (c)TiCl_4と接触させて得られる固体触媒成分
; (B)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R^1、R^2、R^3、R^4は水素であるか
または置換基を有していてもよいアルキル基であつて、
R^1とR^2の少なくとも一方はアルキル基であり、
また、R^3とR^4の少なくとも一方はアルキル基で
ある。)で表わされる二置換または四置換のピペリジン
誘導体 および (C)有機アルミニウム化合物 よりなることを特徴とするオレフィン類重合用触媒。
(1) (A) (a) A substance obtained by reacting a metallic magnesium powder and an alkyl monohalide in an amount of twice the mole or more in the absence of a solvent and in the presence of iodine, and (b) a diester of phthalic acid. (c) Solid catalyst component obtained by contacting the product obtained by contacting with TiCl_4; (B) General formula ▲ There are numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (In the formula R^1, R^2 , R^3, R^4 are hydrogen or an alkyl group which may have a substituent,
At least one of R^1 and R^2 is an alkyl group,
Further, at least one of R^3 and R^4 is an alkyl group. 1. A catalyst for polymerizing olefins, comprising a di- or tetra-substituted piperidine derivative represented by (C) and an organoaluminum compound.
(2)前記の(a)金属マグネシウム粉末と2倍モル以
上のアルキルモノハロゲン化物とを溶媒の不存在下、ヨ
ウ素の存在下で反応させて得られる物質と、 (b)フタル酸のジエステルとの接触を粉砕により行な
う特許請求の範囲第1項に記載のオレフィン類重合用触
媒。
(2) The above-mentioned (a) substance obtained by reacting the metal magnesium powder with at least twice the mole of alkyl monohalide in the absence of a solvent and in the presence of iodine, and (b) the diester of phthalic acid. The catalyst for polymerizing olefins according to claim 1, wherein the contact is carried out by pulverization.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62199602A (en) * 1986-02-28 1987-09-03 Toho Titanium Co Ltd Catalyst for olefin polymerization
JP4728331B2 (en) * 2005-06-16 2011-07-20 裕 片岡 Sound absorption structure

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