JPS62169802A - Catalsyt for polymerization of olefin - Google Patents

Catalsyt for polymerization of olefin

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JPS62169802A
JPS62169802A JP1025086A JP1025086A JPS62169802A JP S62169802 A JPS62169802 A JP S62169802A JP 1025086 A JP1025086 A JP 1025086A JP 1025086 A JP1025086 A JP 1025086A JP S62169802 A JPS62169802 A JP S62169802A
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a catalyst which is highly active, can decrease a residual chlorine content to such a low level that a deashing step can be eliminated and can give the titled highly stereoregular polymer, by using a specified solid catalyst component, a piperidine derivative and an organoaluminum compound. CONSTITUTION:The titled catalyst comprising a solid catalyst component obtained by contacting a product, obtained by copulverizing a substance obtained by reacting a metallic Mg powder with at least two mol, per mol or the metallic Mg powder, of an alkyl monohalide (e.g., n-butyl chloride) in the absence of any solvent in the presence of iodine with a phthalic diester (e.g., dibutyl phthalate) and TiCl4 with TiCl4 in the presence of a normally liquid aromatic (halo)hydrocarbon (e.g., toluene or chlorobenzene), a disubstituted or tetrasubstituted piperidine derivative (B) of formula I [wherein R<1>-R<4> are each H or a (substituted) alkyl and both of either R<1> or R<2> and either R<3> or R<4> are alkyls], e.g., a compound of formula II or III, and an organoaluminum compound (C) (e.g., triethylaluminum).

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ノ・
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を、フタル酸のジエステルおよび四
塩化チタンと共に共粉砕し、得られる生成物を、常温で
液体の芳香族炭化水素又は芳香族ハロゲン化炭化水素の
存在下で、さらに、四塩らびに二置換または四置換のピ
ペ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] [Industrial Application Field] The present invention is directed to a high-density polymer that exhibits high activity when subjected to the polymerization of olefins and can obtain a stereoregular polymer in high yield. This relates to performance catalysts. More specifically, the present invention combines metallic magnesium powder and alkyl monomer powder.
A substance obtained by reacting a halogenide in the absence of a solvent in the presence of iodine is co-pulverized with a diester of phthalic acid and titanium tetrachloride, and the resulting product is converted into an aromatic hydrocarbon that is liquid at room temperature. The present invention also relates to a catalyst for polymerizing olefins comprising a tetrasalt, a disubstituted or tetrasubstituted piperidine derivative, and an organoaluminum compound in the presence of an aromatic halogenated hydrocarbon.

〔従来技術〕[Prior art]

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。
Recently, instead of the conventionally well-known titanium trichloride catalyst component as a catalyst for the polymerization of olefins such as propylene, many new types of catalysts have been developed in which the active component titanium is supported on magnesium chloride together with an electron donor. 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エ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り
、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 was a complex of an organic monocarboxylic acid ester as an electron donor and titanium tetrachloride co-pulverized with magnesium chloride, or a complex of an organic monocarboxylic acid ester as an electron donor and titanium tetrachloride, or There is a co-milled product of acid nysterte with magnesium chloride treated 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 there are methods to improve various properties, such as those using jetoxymagnesium instead of magnesium chloride, and special ones as electron donors. Various methods have been proposed in which compounds are used, or methods of combining the substances, 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
ン類の重合だ用いる方法が開示されておシ、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Si−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 has been disclosed in which an organoaluminum compound, an organic carboxylic acid ester, a compound having an M-0-R group, etc. are used in combination to polymerize olefins, and in JP-A-57-63310, an electron donor A method in which a catalyst component is prepared by combining various esters as esters, active magnesium chloride, and a titanium compound, and then propylene is polymerized using a compound having an Si-〇 bond or a 5i-N bond and an organoaluminum compound. is disclosed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来技術において、担体物質としてその主流を占めてい
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ため、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、あるいは壕だ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。
In the prior art, chlorine contained in magnesium chloride, which is the main carrier material, has a negative effect on the produced polymer, similar to the halogen element in titanium halides.
Since magnesium chloride has the disadvantage of having negative effects, countermeasures have been taken to counter this, such as requiring high activity to the extent that the effects of chlorine can be virtually ignored, or reducing the concentration of magnesium chloride itself. ing.

また、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。
In addition, when polymerizing olefins, especially stereoregular polymerization of propylene, 1-butene, etc., is carried out industrially using the 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 catalysts using catalyst components having magnesium chloride as a carrier, the deactivation of so-called highly active supports over time is large and poses a problem in process operation, and when polymerization times such as block copolymerization are lengthened, 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エステル
は、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
得る程度の量となっている。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いものといえ
る。まだ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, the amount of organic carboxylic acid ester contained in the catalyst is reduced to such an extent that the odor problem of the produced polymer can be ignored by treatment with a titanium halide or washing with an organic solvent. 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. Currently, it is contained in the polymer, and therefore, it can be said that the problem of odor of the produced polymer occurs during polymerization. As can be seen from the examples, the method disclosed in the same publication requires very complicated operations, and the resulting catalyst 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、かかる従来技術における種々の問題点を
解決するため、鋭意研究を行い、先に新規なオレフィン
類重合用触媒を提供することに成功した(特願昭60−
263863 )。
In order to solve the various problems in the prior art, the present inventors conducted intensive research and succeeded in providing a novel catalyst for polymerizing olefins (Japanese Patent Application No. 1986-
263863).

本発明は、上記触媒をさらに改良したものであって、よ
り高活性で、かつ、より高度の立体規則性を有する重合
体が得られる触媒を提供するものである。
The present invention is a further improvement of the above-mentioned catalyst, and provides a catalyst with which a polymer having higher activity and higher stereoregularity can be obtained.

〔発明の開示〕[Disclosure of the invention]

本発明は、 (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(a)を、フタル酸のジ
エステル(b)および四塩化チタン(C)と共に共粉砕
して得られる生成物を、さらに、常温で液体の芳香族炭
化水素又は芳香族ハロゲン化炭化水素の存在下で、四塩
化チタンと接触させて得られる固体触媒成分、(Bl 
 一般式 (式中R1、R2、R3、R′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、R3と
R′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 を提供するものである。
The present invention is characterized in that (A+) a substance (a) obtained by reacting a metal magnesium powder and an alkyl monohalide of twice the mole or more in the absence of a solvent and in the presence of iodine is used as a diester of phthalic acid (b). A solid obtained by further contacting the product obtained by co-pulverizing with titanium tetrachloride (C) and titanium tetrachloride in the presence of an aromatic hydrocarbon or an aromatic halogenated hydrocarbon that is liquid at room temperature. Catalyst component, (Bl
General formula (in the formula, R1, R2, R3, R' are hydrogen or an alkyl group which may have a substituent, and R1 and R
At least one of 2 is an alkyl group, and at least one of R3 and R' is an alkyl group. The present invention provides a catalyst for polymerizing olefins, which is characterized by comprising a di- or tetrasubstituted piperidine derivative represented by (C) and an organoaluminum compound.

本発明における前記(a)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ある。
In order to obtain the substance (hereinafter simply referred to as (a) substance) obtained by the reaction of (a) metal magnesium powder and 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
む限り任意であり、特に限定されるものではないが、通
常加°C以上で10分間以上、好ましくは40°C以上
でI分間風上行なわれる。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)物質の工R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 as long as the above reaction proceeds sufficiently and are not particularly limited, but are usually heated at 10 minutes or more at 40°C or higher, preferably 1 minute at 40°C or higher. It goes up. This reaction is a Grignard type reaction, and when the R 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、例えばn−プロピルクロ
ライド、インプロe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瓜り
入一 本発明における前記(1))のフタル酸のジエステル(
以下、単に(1))物質という)としてはジメチルフタ
レート、ジエチルフタレート、ジイソプロピルフタレー
ト、ジプロピルフタレート、ジブチルフタレート、ジイ
ソブチルフタレート、シアミルフタレート、ジイソアミ
ルフタレート、エチルブチル7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フタレート等を例
としてあげることができる。
The alkyl monohalides used in the production of the substance (a) above are preferably chlorides of aliphatic hydrocarbons that are liquid at room temperature, such as n-propyl chloride, inpro-el chloride, n-butyl chloride, etc. chloride, inbutyl chloride, pentyl chloride, hexyl chloride, octyl chloride, etc.
Hereinafter, the substances (simply referred to as (1)) include dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisopropyl phthalate, dipropyl phthalate, dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, cyamyl phthalate, diisoamyl phthalate, ethyl butyl heptthalate, ethyl isobutyl phthalate, and ethylpropyl phthalate. For example,

本発明における前記(d)の常温で液体の芳香族炭化水
素又は芳香族ハロゲン化炭化水素(以下、単に(d)物
質という)としては、例えば、トルエン、キシレン、な
どの芳香族炭化水素、クロロベンゼン、O−ジクロロベ
ンゼン、フロモベンゼンなどの芳香族ハロゲン化炭化水
素などがあげられる。
In the present invention, (d) aromatic hydrocarbons or aromatic halogenated hydrocarbons that are liquid at room temperature (hereinafter simply referred to as (d) substance) include, for example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and chlorobenzene. , O-dichlorobenzene, aromatic halogenated hydrocarbons such as fromobenzene, and the like.

本発明における前記(B)の二置換または四置換のピペ
リジン誘導体の具体的な例としては、2.6−ジイツプ
ロピルピ波リジン、    2.6−:)ブチルぎベリ
ジン、2.2.6.6−チトラメチルピはリジン、2,
2,6.6−チトラエチルピベリジン、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
啄リジンが好ましいものである。
Specific examples of the disubstituted or tetrasubstituted piperidine derivatives (B) in the present invention include 2.6-diitupropylpyridine, 2.6-:)butylgiberidine, 2.2.6.6- Chitramethylpi is lysine, 2,
Examples include 2,6,6-titraethylpiveridine, among which 2,2,6,6-titramethylpiveridine 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
ニウムハライP1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ソ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, dialkylaluminum halide P1 alkyl aluminum civalide, and mixtures thereof. Among them, trialkylaluminum is preferred, and triethyl aluminum and triisobutylaluminum are particularly preferred.

本発明における前記(A)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
り任意であり特に限定されるものではないが、通常、前
記(a)物質1グに対し、前記(1))物質は0.01
〜1グの範囲であり、前記四塩化チタンについては、前
記(a)物質および(b)物質と共粉砕する際には0.
旧〜17の範囲であり、その共粉砕により得られた生成
物と接触させる際には、0.17以上好ましくは17以
上の範囲である。この接触の際に共存させる(d)物質
の量は、四塩化チタンl mlに対して0.01〜10
0+++l好ましくは0.1〜10 mlの範囲である
When obtaining the solid catalyst component (A) in the present invention, 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, the amount of the substance (1) is 0.01 for 1 gram of the substance (a), although it is not required to be
-1g, and for the titanium tetrachloride, when co-pulverizing with the substance (a) and substance (b), the titanium tetrachloride is in the range of 0.
When brought into contact with the product obtained by co-pulverization, it is in the range of 0.17 or more, preferably 17 or more. The amount of substance (d) coexisting during this contact is 0.01 to 10% per ml of titanium tetrachloride.
0+++l is preferably in the range of 0.1 to 10 ml.

前記の(a)物質、(1))物質および四塩化チタン(
C)の共粉砕は、通常10分間以上、好ましくは、加分
間以上にわたって行なわれる。
The above (a) substance, (1)) substance and titanium tetrachloride (
The co-grinding in C) is usually carried out for 10 minutes or longer, preferably for 10 minutes or longer.

前記の共粉砕によって得られた生成物を(d)物質の存
在下で四塩化チタンと接触させる場合には、通常−10
°Cから四塩化チタンの沸点までの温度範囲で、10分
間〜100時間程度の時間で処理を行うのが好ましい。
When the product obtained by said co-milling is contacted with titanium tetrachloride in the presence of substance (d), it is usually -10
It is preferable to carry out the treatment at a temperature ranging from °C to the boiling point of titanium tetrachloride for a period of about 10 minutes to 100 hours.

この接触の後、得られた生成物に対して、さらに四塩化
チタンを繰り返し接触させることができる。その際の接
触においては、(d)物質を共存させても、また、させ
なくても、いずれでもよい。こうして得られた生成物は
所望により、n−へブタン等の有機溶媒を用いて洗浄し
てもよい。
After this contact, the resulting product can be repeatedly contacted with further titanium tetrachloride. In the contact at that time, the substance (d) may or may not coexist. The product thus obtained may be washed with an organic solvent such as n-hebutane, if desired.

これらの態様は、いずれも本発明の実施における一態様
に包含される。
All of these aspects are included in one aspect of implementing 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fA)の固体触媒 1成
分は、前記(BlのピOIJリジン導体および前記(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。
One component of the solid catalyst fA) prepared as described above is the (Bl) PIOIJ lysine conductor and the (C
) is combined with the organoaluminum compound to constitute the catalyst for polymerizing olefins according to the present invention.

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?原子当り1〜1000キルず田
1ハLi  眩1’ A II :)ン萎道仕計右場ア
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 titanium in the solid catalyst component. It is used in a molar ratio of 1 to 1,000 kills per atom to the aluminum compound, preferably in the range of 0.005 to 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
°C以下好ましくは100″C以下であり、重合圧力は
100kg/crn2・G以下好ましくは50 kg/
 cm”・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
°C or less, preferably 100''C or less, and the polymerization pressure is 100 kg/crn2・G or less, preferably 50 kg/
cm”・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は、これを用いて
、オレフィン類の重合を行なった場合、従来予期し得な
い程の高い活性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 the catalyst for polymerizing olefins according to the present invention is used to polymerize olefins, it exhibits a high activity that could not be expected in the past. The amount of residue can be kept extremely low, and since the amount of residual chlorine is extremely small, the influence of chlorine can be reduced to such an extent that a deashing step is not required at all on the product.

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、本発明の触媒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。
Further, according to the catalyst of the present invention, the major problem of ester odor adhesion to the produced polymer can be solved by not adding an organic carboxylic acid ester during polymerization.

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、いわゆる高活性担
持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
合等重合時間をより長くする場合にも有用であり、かつ
、より高い重合圧力を採用した場合における活性の増加
が太きいため、最近注目されているバルク重合および気
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 highly active supported catalysts 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 when polymerization times are longer, such as in copolymerization, and higher polymerization pressures are used. Since the increase in activity is large in this case, it can be widely used in bulk polymerization and gas phase polymerization, which have recently been attracting attention.

しかも、本発明に係る触媒によれば、高度の立体規則性
を有する重合体が得られる。
Moreover, according to the catalyst according to the present invention, a polymer having a high degree of stereoregularity can be obtained.

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M工制御など
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、当業者に
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 coexist hydrogen during polymerization from the viewpoint of controlling the M process, but using conventional magnesium chloride as a carrier and organic carboxylic acid ester. The catalyst used had the disadvantage that its 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 an effect was strongly desired by those skilled in the art. 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〕[Example, comparative example]

以下に、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。
The present invention will be explained in more detail below using Examples and Comparative Examples.

実施例I DJ  (a)物質の調製 攪拌機を具備した容量2.0t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307、ヨウ素1.0?およびn−ブチルクロライ
ド1.26を装入し、n−プチルクロライドの沸点下で
5時間反応させた。
Example I DJ (a) Preparation of materials Using a 2.0 t capacity round bottom flask equipped with a stirrer,
After sufficiently replacing this with nitrogen gas, metal magnesium powder 307 and iodine 1.0? and 1.26 g of n-butyl chloride were charged, and the mixture was reacted for 5 hours at the boiling point of n-butyl chloride.

反応終了後、上澄液を除去し、生成物を500 mlの
n−ブチルクロライドで3回洗浄した後、減圧乾燥して
粉末状の物質を得だ。
After the reaction was completed, the supernatant liquid was removed, and the product was washed three times with 500 ml of n-butyl chloride, and then dried under reduced pressure to obtain a powdery substance.

(2)固体触媒成分の調製 上記(1)で得られた粉末状物質207、ジブチルフタ
レート7.5mlおよびTiCz、 4.0 ml ヲ
窒? カス雰囲気下で、25Hφのステンレスポールヲ
全容積の415充填した容量1.0tの振動ミルポット
に装入し、振動数1430 V−p−m、振幅3.5M
で17時間の共粉砕処理を行なった。
(2) Preparation of solid catalyst component Powdered substance 207 obtained in (1) above, 7.5 ml of dibutyl phthalate, and 4.0 ml of TiCz. In a dust atmosphere, a 1.0 t capacity vibrating mill pot filled with 415 stainless steel poles of 25 Hφ was charged, and the vibration frequency was 1430 V-p-m and the amplitude was 3.5 M.
Co-pulverization treatment was carried out for 17 hours.

攪拌機を具備した容量500+++A!の丸底フラスコ
を用い、窒素ガスで充分に置換した後、それに前記共粉
砕処理によって得られた固体組成物51をとり、それに
、TiCム50 mlおよびトルエン50 mlを加え
、115°C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、新だにTlCt、50 m
lおよびトルエン50 mlを加えて115°Cで2時
間反応させた。反応終了後、40 ’Cまで冷却し、生
成物をn−ヘプタン200 mlで1゜回洗浄し、固体
触媒成分を得た。
Capacity 500+++A with a stirrer! Using a round-bottomed flask, the solid composition 51 obtained by the co-pulverization process was taken into the flask after the air was sufficiently purged with nitrogen gas, and 50 ml of TiC and 50 ml of toluene were added thereto, and the temperature was raised to 115°C. The mixture was allowed to react at a warm temperature for 2 hours. After the reaction, the supernatant was removed and the product was treated with fresh TlCt, 50 m
1 and 50 ml of toluene were added, and the mixture was reacted at 115°C for 2 hours. After the reaction was completed, it was cooled to 40'C and the product was washed once with 200 ml of n-heptane 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2.17重量%であった。
At this time, the titanium content in the solid catalyst component was measured and found to be 2.17% by weight.

(3)  プロピレンの重合 内容積2.01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193mg、2,2.6.6−チトラメチルピベリ
ジン24■および前記固体触媒成分3.0m’iを装入
した。その後、水素ガス1.8t、液化プロピレン1.
4tを装入し、70°Cで1時間重合反応を行なった。
(3) Using an autoclave equipped with a stirring device and having an internal volume of propylene polymerization of 2.01 kg, after completely replacing the autoclave with nitrogen gas, 193 mg of triethylaluminum, 24 kg of 2,2.6.6-titramethylpiberidine and 3.0 m'i of the solid catalyst component was charged. After that, 1.8 tons of hydrogen gas, 1.8 tons of liquefied propylene.
4t was charged, and the polymerization reaction was carried out at 70°C for 1 hour.

重合反応終了後、生成した重合体を80°Cで減圧乾燥
し、得られたものの量を(A)とする。まだこのものを
沸騰n−へブタンで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。
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). This product was still extracted with boiling n-hebutane 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(DJを下記の式で表わす。Further, the total crystalline polymer yield (DJ) is expressed by the following formula.

さらに生成重合体中の残留塩素量を(E)、生成重合体
のM工を(力、嵩比重を(G)で表わし、得られた結果
を第1表に示す。
Further, the amount of residual chlorine in the produced polymer is expressed as (E), the M strength and bulk density of the produced polymer are expressed as (G), and the obtained results are shown in Table 1.

実施例2 重合時間をI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 2 An experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the polymerization time was changed to I minutes. The results obtained are shown in Table 1.

実施例3 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 3 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2.0tの攪拌装置
付オートクレーブに、n−ヘプタン700rnl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
301■、2,2,6.6−チトラメチルビヘリジン3
7m9、次いで実施例1の方法で調製した固体触媒成分
を10.0■装入した。
700 rnl of n-heptane was charged into an autoclave with an internal volume of 2.0 t and equipped with a stirrer, which had been completely purged with nitrogen gas, and triethylaluminum 301cm, 2,2,6.6-titramethyl was added while maintaining the nitrogen gas atmosphere. Biherizin 3
7 m9 and then 10.0 m of the solid catalyst component prepared by the method of Example 1 were charged.

その後水素ガス150mtを装入し70°Cに昇温して
プロピレンガスを導入しつつ、6 kg/ cry2・
Gの圧力を維持して1時間、重合反応を行なった。
After that, 150 mt of hydrogen gas was charged, the temperature was raised to 70°C, and while propylene gas was introduced, 6 kg/cry2.
The polymerization reaction was carried out for 1 hour while maintaining the pressure of G.

重合反応終了後、得られた固体重合体を戸別し、(資)
°Cに加温して減圧乾燥した。一方、p液を凝縮して重
合溶媒に溶存する重合体の量を(H)とし、固体重合体
の量を(1)とする。また、得られた固体重合体を沸騰
n−へブタンで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。
After the polymerization reaction is completed, the obtained solid polymer is distributed door to door and
It was heated to °C and dried under reduced pressure. On the other hand, the amount of polymer dissolved in the polymerization solvent after condensing the p liquid is (H), and the amount of solid polymer is (1). Further, the obtained solid polymer was extracted with boiling n-hebutane for 6 hours to obtain a polymer insoluble in n-hebutane, and this amount was designated as (J).

固体触媒成分中シの重合活性(K)を下記式で表わす。The polymerization activity (K) of the 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(M)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 (M) of the total crystalline polymer is determined by the following formula.

さらに生成重合体中の残留塩素を(N)、生成重合体の
M工を(0)、嵩比重を(P)で表わす。得られた結果
は第2表に示す通シである。
Furthermore, residual chlorine in the produced polymer is expressed as (N), M engineering of the produced polymer is expressed as (0), and bulk specific gravity is expressed as (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3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 3, 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2.
13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 instead of dibutyl phthalate. Note that the titanium content in the solid catalyst component at this time was 2.
It was 13% 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)7.5mlおよびTiCム4.0m
lの代りにジプロピルフタレート5.0mlおよびTi
Cム2.0ml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1.86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 7.5 ml of dibutyl phthalate and 4.0 m of TiC
5.0 ml of dipropylphthalate and Ti instead of
A solid catalyst component was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2.0 ml of Cum was used. Note that the titanium content in the solid catalyst component at this time was 1.86% by weight. During polymerization, an experiment was conducted in the same manner as in Example 1. The results obtained are shown in Table 1.

比較例1 実施例1の(1)で得られた粉末状物質20?<!:ジ
ブチルフタレー)5.0m/!とを実施例1と同様の条
件で共粉砕する。その後、該共粉砕により得られた生成
物57を窒素ガス雰囲気下で内容積500m1のガラス
製容器に装入し、TiCム200 mlを加えて120
°Cで2時間攪拌反応を行なった。
Comparative Example 1 Powdered substance obtained in Example 1 (1) 20? <! : dibutyl phthalate) 5.0m/! and co-pulverized under the same conditions as in Example 1. Thereafter, the product 57 obtained by the co-pulverization was placed in a glass container with an internal volume of 500 ml under a nitrogen gas atmosphere, and 200 ml of TiC was added thereto.
The reaction was stirred at °C for 2 hours.

反応終了後上澄液を除去し、新だにT104200m1
を加えて120”Cで2時間反応させた。
After the reaction, remove the supernatant and add 200ml of fresh mites T104.
was added and reacted at 120"C for 2 hours.

反応終了後40°C−tで冷却しn−へブタン200m
1で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.
61重量%であった。
After the reaction is complete, cool at 40°C and add 200ml of n-hebutane.
1 for 10 times to obtain a solid catalyst component. At this time, the titanium content in the solid catalyst component was measured and found to be 1.
It was 61% by weight.

重合に際しては上記固体触媒成分を6.0■使用した以
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。
An experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that 6.0 μm of the above solid catalyst component was used during the polymerization. The results obtained are shown in Table 1.

第   2   表 なお、従来技術による比較例2および比較例3を以下に
掲げる。
Table 2 Comparative Example 2 and Comparative Example 3 according to the prior art are listed below.

比較例2 市販のMgCL220 ?、ジブチルフタレート5.0
mlを実施例1と同様の条件で粉砕する。その後、該粉
砕組成物57を窒素ガス雰囲気下で内容積500mA!
のガラス製容器に装入し、TiC7,200mlを加え
て120″Cで2時間攪拌反応を行なった。
Comparative Example 2 Commercially available MgCL220? , dibutyl phthalate 5.0
ml is ground under the same conditions as in Example 1. Thereafter, the pulverized composition 57 was heated under a nitrogen gas atmosphere with an internal volume of 500 mA!
The mixture was placed in a glass container, 200 ml of TiC was added thereto, 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T104200m1
を加えて120“Cで2時間反応させた。
After the reaction is complete, remove the supernatant and add a new T104200ml
was added and reacted at 120"C for 2 hours.

反応終了後40°Cまで冷却しn−ヘプタン200m1
で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1.6
4重t%であった。
After the reaction is complete, cool to 40°C and add 200ml of n-heptane.
was washed 10 times to obtain a solid catalyst component. At this time, when the titanium content in the solid catalyst component was measured, it was 1.6.
It was 4 times t%.

重合に際しては上記固体触媒成分を6.Ogi使用した
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3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 Ogi was used. The results obtained are shown in Table 3.

比較例3 重合時間を加分間とした以外は比較例2と同様にして実
験を行なった。得られた結果は第3表に示す通りである
Comparative Example 3 An experiment was conducted in the same manner as Comparative Example 2 except that the polymerization time was changed to the addition period. The results obtained are shown in Table 3.

第   3   表Table 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(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(a)、フタル酸のジエステル(b)および四塩
化チタン(c)を共粉砕して得られる生成物を、常温で
液体の芳香族炭化水素又は芳 香族ハロゲン化炭化水素の存在下で、さら に、四塩化チタン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 あって、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。
[Claims] 1. Substance (a) obtained by reacting (A) metallic magnesium powder with at least twice the mole of alkyl monohalide in the absence of a solvent and in the presence of iodine, phthalic acid. The product obtained by co-pulverizing the diester (b) and titanium tetrachloride (c) is further brought into contact with titanium tetrachloride in the presence of an aromatic hydrocarbon or an aromatic halogenated hydrocarbon that is liquid at room temperature. Solid catalyst component obtained by: (B) General formula ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼ (In the formula, R^1, R^2, R^3, R^4 are hydrogen or have a substituent. (at least one of R^1 and R^2 is an alkyl group, and at least one of R^3 and R^4 is an alkyl group). A catalyst for polymerizing olefins, comprising a substituted or tetrasubstituted piperidine derivative and (C) an organoaluminum compound.
JP1025086A 1985-11-26 1986-01-22 Catalyst for olefin polymerization Expired - Lifetime JPH0689062B2 (en)

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DE3640185A DE3640185C2 (en) 1985-11-26 1986-11-25 Catalyst and catalyst component for olefin polymerization
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62212402A (en) * 1986-03-13 1987-09-18 Toho Titanium Co Ltd Catalyst for polymerization of olefin

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