JPS6322808A - エチレンの気相重合に用いるリン化合物含有触媒と該触媒の製造方法 - Google Patents
エチレンの気相重合に用いるリン化合物含有触媒と該触媒の製造方法Info
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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
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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気相重合に用いるリン化合物含有チ
ーグラー触媒に関するものである。本発明はさらに、こ
のような触媒の製造方法および該触媒を用いたエチレン
の重合方法にも関する。本発明における「エチレンの重
合」には、エチレンの単独重合だけでなく、プロピレン
、l−ブテン、1−ヘキセン等のα−オレフィンとエチ
レンの共重合も含まれる。
ーグラー触媒に関するものである。本発明はさらに、こ
のような触媒の製造方法および該触媒を用いたエチレン
の重合方法にも関する。本発明における「エチレンの重
合」には、エチレンの単独重合だけでなく、プロピレン
、l−ブテン、1−ヘキセン等のα−オレフィンとエチ
レンの共重合も含まれる。
従来の技術
上記のタイプの公知の触媒は、少なくともひとつの遷移
金属化合物とマグネシウム化合物とハロゲンとを結合さ
せて製造する。場合によってはさらに電子供与体あるい
は電子受容体を結合させることもある。本発明の目的は
、上記のいろいろな構成要素にリン化合物を結合させて
、その結果の生成物の全体をエチレンの重合の際に使用
可能な有機または無機の不活性物質で支持することであ
る。
金属化合物とマグネシウム化合物とハロゲンとを結合さ
せて製造する。場合によってはさらに電子供与体あるい
は電子受容体を結合させることもある。本発明の目的は
、上記のいろいろな構成要素にリン化合物を結合させて
、その結果の生成物の全体をエチレンの重合の際に使用
可能な有機または無機の不活性物質で支持することであ
る。
エチレンの気相重合はよく知られていて、既にいろいろ
な文献に記載されている。このエチレンの気相重合とい
うのは、反応装置の底部を攪拌して、あるいは流動状態
にして、水素と不活性ガスの存在下でエチレンガスを重
合させることである。
な文献に記載されている。このエチレンの気相重合とい
うのは、反応装置の底部を攪拌して、あるいは流動状態
にして、水素と不活性ガスの存在下でエチレンガスを重
合させることである。
遷移金属とマグネシウムのハロゲン化物をもとにして結
合を行わせた触媒中にリン−酸素結合を少なくともひと
つ含む有機化合物を混合することが既に考えられている
。日本国特許出願第52−32985号には、リン含有
有機化合物と、塩化マグネシウムと4塩化チタンとを混
合粉砕して得られたエチレンの重合用の触媒が開示され
ている。この触媒は懸濁重合に用いることが好ましい。
合を行わせた触媒中にリン−酸素結合を少なくともひと
つ含む有機化合物を混合することが既に考えられている
。日本国特許出願第52−32985号には、リン含有
有機化合物と、塩化マグネシウムと4塩化チタンとを混
合粉砕して得られたエチレンの重合用の触媒が開示され
ている。この触媒は懸濁重合に用いることが好ましい。
この触媒は、形状と粒径が制御されていないという欠点
をもっている。この欠点は、製造法および担体がないと
いうことに起因する。この結果、この触媒はポリマーの
流動化には適さない。さらに、この種の触媒は運動論的
に見て形が悪いため気相での処理には使用されない。
をもっている。この欠点は、製造法および担体がないと
いうことに起因する。この結果、この触媒はポリマーの
流動化には適さない。さらに、この種の触媒は運動論的
に見て形が悪いため気相での処理には使用されない。
日本国特許出願第53−1276号と第54−3948
7号には、リン含有有機化合物を含む、はぼ同一条件で
製造された触媒が記載されているが、これら触媒も同じ
欠点を有する。
7号には、リン含有有機化合物を含む、はぼ同一条件で
製造された触媒が記載されているが、これら触媒も同じ
欠点を有する。
問題点を解決するための手段
本発明が目的とする触媒は、運動論的に見てすぐれた形
態を有し、しかも粒径と形状が制御されている。触媒が
このような性質をもっていると、見掛は密度の大きなポ
リマーを製造することができる。さらに、ポリマーの形
状は触媒の形状とほぼ等しくなるため、この触媒を用い
るとポリマーの粒径を制御することができる。
態を有し、しかも粒径と形状が制御されている。触媒が
このような性質をもっていると、見掛は密度の大きなポ
リマーを製造することができる。さらに、ポリマーの形
状は触媒の形状とほぼ等しくなるため、この触媒を用い
るとポリマーの粒径を制御することができる。
本発明はエチレンの気相重合に用いる触媒に関するもの
で、この触媒は、主として、遷移金属とマグネシウム化
合物とハロゲンとリン含有有機化合物とが含浸されてお
り、形状を制御された担体からなる。本発明はさらに、
この触媒の製造方法とこの触媒を利用したエチレンの重
合方法にも関する。
で、この触媒は、主として、遷移金属とマグネシウム化
合物とハロゲンとリン含有有機化合物とが含浸されてお
り、形状を制御された担体からなる。本発明はさらに、
この触媒の製造方法とこの触媒を利用したエチレンの重
合方法にも関する。
シリカまたはポリオレフィン等の担体に含浸されたチー
グラー触媒が知られている。しかし、この種の触媒の活
性は最初は高いが急速に低下する。
グラー触媒が知られている。しかし、この種の触媒の活
性は最初は高いが急速に低下する。
はっきりとは説明できないのであるが、リン含有有機化
合物と形状を制御された担体をチーグラー触媒に結合さ
せると、運動学的挙動の目安である活性が徐々に上昇し
、そのままほぼ安定に水平に維持されるという特徴をも
つ触媒が得られる。このような運動学的挙動を示すこと
の利点は、成長するポリマー鎖に起因する圧力を受けて
も触媒粒子が破裂しないことである。さらに、反応の初
期の数分間に活性にピークがないことは重合反応の発熱
が制御されていることを意味する。従って、気相重合を
実施するのに好ましくない、ポリマーの溶融による塊の
形成の可能性が大きく減る。さらに重合温度で上記のよ
うな挙動を示すため、触媒の形状および粒径を制御して
おくことができる。
合物と形状を制御された担体をチーグラー触媒に結合さ
せると、運動学的挙動の目安である活性が徐々に上昇し
、そのままほぼ安定に水平に維持されるという特徴をも
つ触媒が得られる。このような運動学的挙動を示すこと
の利点は、成長するポリマー鎖に起因する圧力を受けて
も触媒粒子が破裂しないことである。さらに、反応の初
期の数分間に活性にピークがないことは重合反応の発熱
が制御されていることを意味する。従って、気相重合を
実施するのに好ましくない、ポリマーの溶融による塊の
形成の可能性が大きく減る。さらに重合温度で上記のよ
うな挙動を示すため、触媒の形状および粒径を制御して
おくことができる。
この結果、最終製品のポリマーの形状もすぐれたものに
なる。
なる。
この意外な結果を単に情報として、しかも本発明の特徴
とは関係なく説明するとすれば、リン含有有機化合物が
マグネシウム化合物を溶かす傾向があるためにうまく担
体に含浸できるということであろう。従って、従来のリ
ン含有有機化合物はもはや電子供与体の機能のみではな
く、触媒の有効成分の一種の潤滑剤と分散剤の機能を担
体に対して果たすように思われる。担体があると、遷移
金属を助触媒を用いて活性化する際の特に反応の最初の
数分間を通じて、触媒の活性をよりよく制御することが
できる可能性がある。
とは関係なく説明するとすれば、リン含有有機化合物が
マグネシウム化合物を溶かす傾向があるためにうまく担
体に含浸できるということであろう。従って、従来のリ
ン含有有機化合物はもはや電子供与体の機能のみではな
く、触媒の有効成分の一種の潤滑剤と分散剤の機能を担
体に対して果たすように思われる。担体があると、遷移
金属を助触媒を用いて活性化する際の特に反応の最初の
数分間を通じて、触媒の活性をよりよく制御することが
できる可能性がある。
本発明の触媒に含まれるマグネシウム化合物の化学式の
一般的な形は、 Mg X −(OR) 2−h である。ここに、 nは0〜2の整数であり、 Xはハロゲン、特に塩素であり、 Rは、水素、または炭素原子を1〜20個含む、環脂肪
族炭化水素ラジカル、脂肪族炭化水素ラジカル、あるい
は、芳香族炭化水素ラジカルである。
一般的な形は、 Mg X −(OR) 2−h である。ここに、 nは0〜2の整数であり、 Xはハロゲン、特に塩素であり、 Rは、水素、または炭素原子を1〜20個含む、環脂肪
族炭化水素ラジカル、脂肪族炭化水素ラジカル、あるい
は、芳香族炭化水素ラジカルである。
遷移金属は、ジルコニウム、バナジウム、クロム、チタ
ン等の中から選択するが、特にチタンが好ましい。触媒
中の遷移金属は、もともとは以下の化学式をもつ化合物
からのものである。
ン等の中から選択するが、特にチタンが好ましい。触媒
中の遷移金属は、もともとは以下の化学式をもつ化合物
からのものである。
MeXn (OR)4−0、ただし、0≦n≦4、ま
たは、 MeOn L 、ただし、0≦n≦30≦m≦3であり
、 Meは遷移金属元素、 Xはハロゲン、特に水素、 Rは炭素原子を1〜20個含む炭化水素ラジカルである
。
たは、 MeOn L 、ただし、0≦n≦30≦m≦3であり
、 Meは遷移金属元素、 Xはハロゲン、特に水素、 Rは炭素原子を1〜20個含む炭化水素ラジカルである
。
本発明の触媒に含まれるリン含有有機化合物は、リン−
酸素の一重結合を少なくともひとつおよび/またはリン
−酸素の二重結合を少なくともひとつ含む。リン含有有
機化合物は、リン酸塩、ホスホン酸エステル、亜リン酸
塩、ホスフィン酸化物の中から選ぶのが好ましい。中で
も特に好ましいのは、アルキルホスフェートである。
酸素の一重結合を少なくともひとつおよび/またはリン
−酸素の二重結合を少なくともひとつ含む。リン含有有
機化合物は、リン酸塩、ホスホン酸エステル、亜リン酸
塩、ホスフィン酸化物の中から選ぶのが好ましい。中で
も特に好ましいのは、アルキルホスフェートである。
本発明の触媒の有効成分を含浸させる担体は、このよう
な用途に通常用いられる多孔性で不活性な有機または無
機材料の中から選択する。
な用途に通常用いられる多孔性で不活性な有機または無
機材料の中から選択する。
無機担体は、鉱物性の担体の中から選ぶとよい。
そのような担体としては例えば、シリカやアルミナがあ
る。有機担体は、重合反応または共重合反応で生成した
化合物の中から選ぶとよい。有機担体としては例えば、
ポリオレフィンやポリアミドがある。これら担体には、
通常、脱水のため熱処理または化学処理を施す。
る。有機担体は、重合反応または共重合反応で生成した
化合物の中から選ぶとよい。有機担体としては例えば、
ポリオレフィンやポリアミドがある。これら担体には、
通常、脱水のため熱処理または化学処理を施す。
以上に加えて、上記の担体は所定の粒径と形状をもつこ
とが好ましい。一般に、無機担体は固有の表面積をもっ
ている。この表面積は、窒素の沸点温度で窒素を等温吸
着させる(BET法)ことにより決定する。比表面積は
、200〜400m”/gであることが好ましい。さら
に、無機担体の多孔部の体積は1〜2,5cnf/gで
あり、孔の平均直径は50〜200人であることが好ま
しい。このような無機担体は普通、球状の鉱物性担体の
中から選ぶ。
とが好ましい。一般に、無機担体は固有の表面積をもっ
ている。この表面積は、窒素の沸点温度で窒素を等温吸
着させる(BET法)ことにより決定する。比表面積は
、200〜400m”/gであることが好ましい。さら
に、無機担体の多孔部の体積は1〜2,5cnf/gで
あり、孔の平均直径は50〜200人であることが好ま
しい。このような無機担体は普通、球状の鉱物性担体の
中から選ぶ。
その場合、無機担体を構成する粒子の平均直径は20〜
200 ミクロンであることが好ましい。有機担体は
、一般に、比表面積が1〜30m’/gであり、多孔部
の体積は0.1〜l Cn / gである。孔の平均直
径は200〜20.00OAであることが好ましい。こ
の有機担体を構成する粒子の平均直径は20〜400ミ
クロンであることが好ましい。
200 ミクロンであることが好ましい。有機担体は
、一般に、比表面積が1〜30m’/gであり、多孔部
の体積は0.1〜l Cn / gである。孔の平均直
径は200〜20.00OAであることが好ましい。こ
の有機担体を構成する粒子の平均直径は20〜400ミ
クロンであることが好ましい。
一般に、本発明の触媒は、上記の担体にマグネシウム化
合物とリン含有有機化合物の混合物からなる溶液を含浸
させて製造する。含浸させた担体は次に遷移金属化合物
の存在下で熱処理を施す。
合物とリン含有有機化合物の混合物からなる溶液を含浸
させて製造する。含浸させた担体は次に遷移金属化合物
の存在下で熱処理を施す。
その後通常の方法でこの担体を洗浄し、乾燥させて回収
する。
する。
マグネシウム化合物の溶液は希釈剤を用いて、あるいは
用いずに調製する。希釈剤としては通常炭化水素または
脂肪族化合物の希釈溶液を用いる。
用いずに調製する。希釈剤としては通常炭化水素または
脂肪族化合物の希釈溶液を用いる。
反応温度は20〜200℃で、特に70〜120℃が好
ましい。リン含有有機化合物とマグネシウム化合物のモ
ル比をマグネシウムに対するリンのモル比に換算した値
は2〜10で、特に2〜4であることが好ましい。
ましい。リン含有有機化合物とマグネシウム化合物のモ
ル比をマグネシウムに対するリンのモル比に換算した値
は2〜10で、特に2〜4であることが好ましい。
担体には、孔を飽和させる乾式法あるいは湿式法で、上
記の方法で得られた溶液を含浸させるとよい。乾式法に
よる含浸は、含浸させるべき担体が、攪拌により、ある
いは不活性ガスを流すことにより流動状態になっている
反応装置内に上記の溶液を1滴ずつ滴下することにより
実施する。導入する溶液の量は、塊が形成されるのを完
全に防ぐため、使用する担体の全多孔部の体積よりも常
に少なくしておく。
記の方法で得られた溶液を含浸させるとよい。乾式法に
よる含浸は、含浸させるべき担体が、攪拌により、ある
いは不活性ガスを流すことにより流動状態になっている
反応装置内に上記の溶液を1滴ずつ滴下することにより
実施する。導入する溶液の量は、塊が形成されるのを完
全に防ぐため、使用する担体の全多孔部の体積よりも常
に少なくしておく。
湿式法による含浸は、リン含有有機化合物とマグネシウ
ム化合物の溶液内に普通は200 を未満の温度で担体
を分散状態で含浸させる方法である。
ム化合物の溶液内に普通は200 を未満の温度で担体
を分散状態で含浸させる方法である。
この溶液は場合によっては溶媒で希釈することもある。
この湿式法は、有機担体の場合にはさらに低い温度で実
施する。
施する。
遷移金属化合物の添加は担体に最初の溶液を含浸させた
後に行う。しかし、遷移金属化合物の添加を含浸操作と
同時に行ってもよい。前者の場合には、遷移金属化合物
の添加を、リン含有有機化合物とマグネシウム化合物の
含浸の場合と同一の条件で含浸により行うことができる
。触媒内の遷移金属化合物の量をリンに対する遷移金属
のモル比で表わすと0.5〜100となる。
後に行う。しかし、遷移金属化合物の添加を含浸操作と
同時に行ってもよい。前者の場合には、遷移金属化合物
の添加を、リン含有有機化合物とマグネシウム化合物の
含浸の場合と同一の条件で含浸により行うことができる
。触媒内の遷移金属化合物の量をリンに対する遷移金属
のモル比で表わすと0.5〜100となる。
含浸により形成された触媒を洗浄する。この際、ヘキサ
ン等の炭化水素を用いることが好ましい。
ン等の炭化水素を用いることが好ましい。
次いでろ過により触媒を回収する。この洗浄、回収の操
作は従来通りの方法で行う。
作は従来通りの方法で行う。
担体に含浸させる方法としては上記の方法以外にも多数
考えられる。例えば、固体の遷移金属化合物を用いる場
合にはこの固体をリン含有有機化合物とマグネシウム化
合物からなる媒体中に投入して溶液あるいは分散液とす
ることが可能である。
考えられる。例えば、固体の遷移金属化合物を用いる場
合にはこの固体をリン含有有機化合物とマグネシウム化
合物からなる媒体中に投入して溶液あるいは分散液とす
ることが可能である。
この場合、担体に遷移金属を含浸させた後、2回目の遷
移金属含浸操作を施してもよい。同様に、担体にリン含
有有機化合物とマグネシウム化合物の溶液を希釈剤の存
在下で含浸させた場合には、この操作の後、遷移金属化
合物による処理を施す前に希釈剤を蒸発させることが望
ましい。遷移金属化合物による処理中は処理溶液中の固
体の割合は高いほうがよい。例えば、溶液1mj!当た
り乾燥時の固体の量を0.5〜2gとする。
移金属含浸操作を施してもよい。同様に、担体にリン含
有有機化合物とマグネシウム化合物の溶液を希釈剤の存
在下で含浸させた場合には、この操作の後、遷移金属化
合物による処理を施す前に希釈剤を蒸発させることが望
ましい。遷移金属化合物による処理中は処理溶液中の固
体の割合は高いほうがよい。例えば、溶液1mj!当た
り乾燥時の固体の量を0.5〜2gとする。
本発明の触媒に必要とされる上記構成要素のほかに、従
来からよく知られている補助剤を用いることも可能であ
る。補助剤としては電子供与体、電子受容体、アルキル
アルミニウムの中かう選択した助触媒等がある。
来からよく知られている補助剤を用いることも可能であ
る。補助剤としては電子供与体、電子受容体、アルキル
アルミニウムの中かう選択した助触媒等がある。
電子供与体または電子受容体は、上記の触媒の構成要素
の中に取り込まれることが知られている液体または固体
の有機化合物である。電子供与体には単一のあるいは複
数の官能基をもつ化合物を用いるとよい。例えば、脂肪
族カルボン酸、芳香族カルボン酸、これらカルボン酸と
アルコールとから生成するエステノペ脂肪族エーテル、
環状エーテル、ケトン、ビニルエステル、ビニリデンエ
ステル、アクリル誘導体の中の特にアクリレートまたは
アルキルメタクリレート、シランが望ましい。電子供与
体として特に適しているのは、パラ−トルイル酸メチル
、エチルベンゾエート、エチルアセテート、ブチルアセ
テート、エチルエーテル、パラ−アニス酸エチル、ジブ
チルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソブチル
フタレート、テトラヒドロフラン、ジオクサン、アセト
ン、メチルイソブチルケトン、ビニルアセテート、メチ
ルメタクリレート、ふよび、フェニルトリエトキシシラ
ン、芳香族アルコキシシラン、脂肪族アルコキシシラン
等のシランといった化合物である。
の中に取り込まれることが知られている液体または固体
の有機化合物である。電子供与体には単一のあるいは複
数の官能基をもつ化合物を用いるとよい。例えば、脂肪
族カルボン酸、芳香族カルボン酸、これらカルボン酸と
アルコールとから生成するエステノペ脂肪族エーテル、
環状エーテル、ケトン、ビニルエステル、ビニリデンエ
ステル、アクリル誘導体の中の特にアクリレートまたは
アルキルメタクリレート、シランが望ましい。電子供与
体として特に適しているのは、パラ−トルイル酸メチル
、エチルベンゾエート、エチルアセテート、ブチルアセ
テート、エチルエーテル、パラ−アニス酸エチル、ジブ
チルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソブチル
フタレート、テトラヒドロフラン、ジオクサン、アセト
ン、メチルイソブチルケトン、ビニルアセテート、メチ
ルメタクリレート、ふよび、フェニルトリエトキシシラ
ン、芳香族アルコキシシラン、脂肪族アルコキシシラン
等のシランといった化合物である。
電子受容体はルイス酸である。例えば、塩化アルミニウ
ム、3フツ化ホウ素、クロラニル、さらには、アルキル
アルミニウム、アルキルマグネシウムの中から選ぶとよ
い。アルキルアルミニウムは助触媒として知られている
以下の化学式をもつ化合物の中から選ぶのが普通である
。
ム、3フツ化ホウ素、クロラニル、さらには、アルキル
アルミニウム、アルキルマグネシウムの中から選ぶとよ
い。アルキルアルミニウムは助触媒として知られている
以下の化学式をもつ化合物の中から選ぶのが普通である
。
AI (R”)cX’dH−
−X”はCIまたはR”であり、R”は炭素数が1〜1
4個の飽和炭化水素ラジカルを表わす。
4個の飽和炭化水素ラジカルを表わす。
なお、0≦d≦1.5.0≦e≦1で、式c+d+e=
3を満たしていなくてはならない。
3を満たしていなくてはならない。
例として、AI (C2H5)3、AI (C2H5)
2C1、AI (C4H9)3 、Ah(CzHsls
C1+、AI (C4H9)2H1Al (CsH+3
)s、AI (CaH+t)s、AI (C2H5)2
H1Al (CaHs)i (OC2Hs)を挙げるこ
とができる。
2C1、AI (C4H9)3 、Ah(CzHsls
C1+、AI (C4H9)2H1Al (CsH+3
)s、AI (CaH+t)s、AI (C2H5)2
H1Al (CaHs)i (OC2Hs)を挙げるこ
とができる。
本発明の触媒は、特にエチレンの気相重合に適している
。気相重合の条件は文献に記載されている通常の条件と
同じでよい。普通は、合成するポリマーの融点Ttより
も低い温度で処理を行う。
。気相重合の条件は文献に記載されている通常の条件と
同じでよい。普通は、合成するポリマーの融点Ttより
も低い温度で処理を行う。
この温度は特に20℃と(Tr 5)tの間である
ことが好ましい。エチレンの分圧と、場合によっては反
応容器内に存在していることがある他の炭化水素モノマ
ーの分圧は一定にしておく。これは、反応温度ですべて
の反応体を気体にしておくためである。水素の分圧は、
ポリマーの流動度が所望の値になるように調節する。
ことが好ましい。エチレンの分圧と、場合によっては反
応容器内に存在していることがある他の炭化水素モノマ
ーの分圧は一定にしておく。これは、反応温度ですべて
の反応体を気体にしておくためである。水素の分圧は、
ポリマーの流動度が所望の値になるように調節する。
実施例
以下の実施例に本発明の目的が示されているが、これら
実施例により本発明が限定されることはない。
実施例により本発明が限定されることはない。
実施例1
22ミリモルの無水塩化マグネシウムと47ミリモルの
リン酸トリオクチルを窒素雰囲気下で50mj!のへブ
タン中に溶かして攪拌した。温度は2時間かけて100
℃まで徐々に上昇させた。得られた透明な溶液に、平均
直径300ミクロンのポリエチレンを10g添加する。
リン酸トリオクチルを窒素雰囲気下で50mj!のへブ
タン中に溶かして攪拌した。温度は2時間かけて100
℃まで徐々に上昇させた。得られた透明な溶液に、平均
直径300ミクロンのポリエチレンを10g添加する。
このポリエチレンは、熱した10ミリモル/1のトリヘ
キシルアルミニウム(THA)溶液で15分間前処理を
施しておく。次いで2〇−のTiC1,を1滴ずつ滴下
して、85℃の温度で30分間反応を継続させる。生成
物をヘプタンで洗浄後乾燥させるとポリエチレンに支持
された触媒が得られる。チタンの割合は500ppmで
ある。
キシルアルミニウム(THA)溶液で15分間前処理を
施しておく。次いで2〇−のTiC1,を1滴ずつ滴下
して、85℃の温度で30分間反応を継続させる。生成
物をヘプタンで洗浄後乾燥させるとポリエチレンに支持
された触媒が得られる。チタンの割合は500ppmで
ある。
実施例2
300m1のへブタン中で19.4 gの塩化マグネシ
ウムを110m1!のトリブチルホスフェートに溶解さ
せた。かけた時間と温度は実施例1と同じである。
ウムを110m1!のトリブチルホスフェートに溶解さ
せた。かけた時間と温度は実施例1と同じである。
このようにして得られた溶液に比表面積2.7m″/g
。
。
多孔部の体積0.44ci / g 、平均直径325
ミクロンのポリエチレンを7g添加する。温度70℃で
2時間攪拌する。上澄液をろ過して除去した後、TlC
14を20m1添加してポリエチレン担体と反応させる
。
ミクロンのポリエチレンを7g添加する。温度70℃で
2時間攪拌する。上澄液をろ過して除去した後、TlC
14を20m1添加してポリエチレン担体と反応させる
。
反応は80℃で1時間行わせ、次に100℃で45分間
行わせる。得られた固体状の触媒を無水へブタンを大量
に用いて洗浄する。洗浄は、洗浄液の中に酸が検出され
なくなるまで行う。乾燥させると黄白色の固体触媒が得
られる。この触媒はチタンを1.1%とマグネシウムを
1.6%含む。
行わせる。得られた固体状の触媒を無水へブタンを大量
に用いて洗浄する。洗浄は、洗浄液の中に酸が検出され
なくなるまで行う。乾燥させると黄白色の固体触媒が得
られる。この触媒はチタンを1.1%とマグネシウムを
1.6%含む。
実施例3
窒素で掃気したガラス製の反応装置内に、9.8gの塩
化マグネシウムと55rn1のトリブチルホスフェート
を攪拌しながら連続的に導入する。まず80℃で90分
間処理し、次いで100℃で180分間処理すると、透
明な溶液が得られる。この溶液37m1に、実施例2と
同じポリエチレンを少しずつ添加して、溶液のほぼ全部
をこのポリエチレン担体に吸収させる。70℃で60分
間ゆっくりと攪拌した後、7i[1:14を20d添加
する。遷移金属のTiとポリエチレン担体の間の反応を
83℃で2時間継続させる。生成した固体をヘキサンで
洗浄して乾燥させると固体触媒が得られる。この触媒は
チタンを1.64%とマグネシウムを3.9%含む。
化マグネシウムと55rn1のトリブチルホスフェート
を攪拌しながら連続的に導入する。まず80℃で90分
間処理し、次いで100℃で180分間処理すると、透
明な溶液が得られる。この溶液37m1に、実施例2と
同じポリエチレンを少しずつ添加して、溶液のほぼ全部
をこのポリエチレン担体に吸収させる。70℃で60分
間ゆっくりと攪拌した後、7i[1:14を20d添加
する。遷移金属のTiとポリエチレン担体の間の反応を
83℃で2時間継続させる。生成した固体をヘキサンで
洗浄して乾燥させると固体触媒が得られる。この触媒は
チタンを1.64%とマグネシウムを3.9%含む。
実施例4
実施例3の方法で調製した塩化マグネシウムとトリブチ
ルホスフェートとの錯体40m1を20m7’のへキサ
ンで希釈する。次いで実施例2と同じポリエチレンを1
5g添加した後、70℃で90分間放置して反応を行わ
せる。この反応の後飽和炭化水素を蒸留により除去して
からTiC1<を10mji!添加する。86℃で2時
間半放置して反応を行わせる。生成物を洗浄して乾燥さ
せると黄色の固体触媒が得られる。
ルホスフェートとの錯体40m1を20m7’のへキサ
ンで希釈する。次いで実施例2と同じポリエチレンを1
5g添加した後、70℃で90分間放置して反応を行わ
せる。この反応の後飽和炭化水素を蒸留により除去して
からTiC1<を10mji!添加する。86℃で2時
間半放置して反応を行わせる。生成物を洗浄して乾燥さ
せると黄色の固体触媒が得られる。
この触媒はチタンを0.7%とマグネシウムを1.47
%含む。
%含む。
実施例5
実施例3の方法で調製した塩化マグネシウムとトリブチ
ルホスフェートとの溶液15m1を50rdのへキサン
で希釈する。次いで比表面積2.7m″/g。
ルホスフェートとの溶液15m1を50rdのへキサン
で希釈する。次いで比表面積2.7m″/g。
多孔部の体積0.64cnf / g 、平均直径80
〜160ミクロンの球状ポリエチレンをこの溶液に分散
させて、66℃に6時間維持する。次に、ヘプタン中に
20%に希釈したトリエチルアルミニウムの溶液を50
0μl添加する。飽和炭化水素を蒸留によりすべて除去
してから、TiCl4を50ミリモル添加する。70℃
で6時間攪拌を続ける。
〜160ミクロンの球状ポリエチレンをこの溶液に分散
させて、66℃に6時間維持する。次に、ヘプタン中に
20%に希釈したトリエチルアルミニウムの溶液を50
0μl添加する。飽和炭化水素を蒸留によりすべて除去
してから、TiCl4を50ミリモル添加する。70℃
で6時間攪拌を続ける。
次にベキサンで生成物の洗浄を行う。洗浄は、洗浄液中
に酸化合物が検出されなくなるまで続ける。生成物を乾
燥させると固体の触媒が得られる。
に酸化合物が検出されなくなるまで続ける。生成物を乾
燥させると固体の触媒が得られる。
分析の結果、この触媒はチタンを1.85%とマグネシ
ウムを2.9%含むことがわかった。
ウムを2.9%含むことがわかった。
実施例6
空気で掃気したフラスコ内に、室温で、塩化マグネシウ
ム9gとトリブチルホスフェート53gを導入する。磁
場を用いて攪拌しながら一晩そのまま放置する。溶液を
lQ+nj!取り出して、脱水シリカを10g添加する
。このシリカは通常の条件で熱的、化学的に脱水したも
ので、比表面積300m’/g。
ム9gとトリブチルホスフェート53gを導入する。磁
場を用いて攪拌しながら一晩そのまま放置する。溶液を
lQ+nj!取り出して、脱水シリカを10g添加する
。このシリカは通常の条件で熱的、化学的に脱水したも
ので、比表面積300m’/g。
多孔部の体積1.43cn(/ g 、平均直径約70
ミクロンの粒子である。上記の混合物にヘキサンを十分
添加して分散液とする。この分散液を70℃で3時間弱
く攪拌し続ける。溶媒を蒸発させると粒体が得られる。
ミクロンの粒子である。上記の混合物にヘキサンを十分
添加して分散液とする。この分散液を70℃で3時間弱
く攪拌し続ける。溶媒を蒸発させると粒体が得られる。
この粒体に4mlのTiC1sをヘプタン20mj!で
希釈して添加する。80℃で6時間反応させる。
希釈して添加する。80℃で6時間反応させる。
生成物を洗浄して乾燥させると固体触媒が得られる。こ
の触媒はチタンを2.5%含む。
の触媒はチタンを2.5%含む。
実施例7(比較例)
実施例2と同様にして調製した塩化マグネシウムとトリ
ブチルホスフェートとの溶液100mji!に室温でT
lC1421m1!を少しずつ添加する。この溶液を1
00℃で5時間攪拌する。黄色の固体が沈殿するのでそ
れを分離後、洗浄して乾燥させる。分析の結果、この固
体にはチタンが5.5%と、マグネシウムが14.36
%含まれることがわかった。
ブチルホスフェートとの溶液100mji!に室温でT
lC1421m1!を少しずつ添加する。この溶液を1
00℃で5時間攪拌する。黄色の固体が沈殿するのでそ
れを分離後、洗浄して乾燥させる。分析の結果、この固
体にはチタンが5.5%と、マグネシウムが14.36
%含まれることがわかった。
実施例8(比較例)
実施例5と同じポリエチレン8gに、不活性雰囲気中で
テトラヒドロフラン100−と無水塩化マグネシウム3
.8gを添加する。この混合物を260℃で15分間攪
拌した後、TiCl4を1滴ずつ滴下する。30分間反
応を行わせてから、余分なテトラヒドロフランを蒸留し
て除去する。得られた固体は黄色で、チタンを3.4%
含む。
テトラヒドロフラン100−と無水塩化マグネシウム3
.8gを添加する。この混合物を260℃で15分間攪
拌した後、TiCl4を1滴ずつ滴下する。30分間反
応を行わせてから、余分なテトラヒドロフランを蒸留し
て除去する。得られた固体は黄色で、チタンを3.4%
含む。
実施例9
上記触媒を用いたエチレンの気相重合。
容量が2.51で底部が攪拌されるタイプのステンレス
製反応容器内に、窒素雰囲気中で初期装入物としてポリ
マーを50g導入する。反応容器の真空排気と窒素加圧
を80℃で連続して行い空気と水分をこの反応容器から
完全に除去した後、上記の装入物にトリヘキシルアルミ
ニウム(THA)を2−添加する。次いで、エチレンと
水素を反応容器内に導入する。反応容器内の全圧力は1
8バールで、温度は85℃に維持する。窒素圧を40バ
ールにして、固体触媒を50〜数toomgふるいを通
して反応媒体中に導入する。全圧力は20バールに達す
る。
製反応容器内に、窒素雰囲気中で初期装入物としてポリ
マーを50g導入する。反応容器の真空排気と窒素加圧
を80℃で連続して行い空気と水分をこの反応容器から
完全に除去した後、上記の装入物にトリヘキシルアルミ
ニウム(THA)を2−添加する。次いで、エチレンと
水素を反応容器内に導入する。反応容器内の全圧力は1
8バールで、温度は85℃に維持する。窒素圧を40バ
ールにして、固体触媒を50〜数toomgふるいを通
して反応媒体中に導入する。全圧力は20バールに達す
る。
重合反応期間を通じてエチレンを供給することによりこ
の圧力を維持する。攪拌の速度は500トン/分に固定
する。反応の終わりには攪拌を止めて温度を約20℃に
下げる。圧力は約1気圧まで下げる。
の圧力を維持する。攪拌の速度は500トン/分に固定
する。反応の終わりには攪拌を止めて温度を約20℃に
下げる。圧力は約1気圧まで下げる。
収量は、使用した触媒に含まれるチタン1g当たりのポ
リエチレンの量を計算してkgで表わす。
リエチレンの量を計算してkgで表わす。
重合の条件および得られた結果は第1表に数値で表示し
である。
である。
見掛は密度(MVA)はD I N 53194規格に
従って得られたもので、g/rnl!の単位で示しであ
る。
従って得られたもので、g/rnl!の単位で示しであ
る。
流動度はASTM D1895−69に従い測定した
。
。
添付の第1図は試験番号5.1の触媒の活性の時間変化
を表わすグラフであり、第2図は試験番号8.1の触媒
の活性の時間変化を表わすグラフである。本発明の触媒
と比較例の触媒で曲線が異なることがわかる。本発明の
触媒の活性度は時間とともに徐々に増加して、時間が経
っても高い値を保ったままほぼ一定になることが確認さ
れる。
を表わすグラフであり、第2図は試験番号8.1の触媒
の活性の時間変化を表わすグラフである。本発明の触媒
と比較例の触媒で曲線が異なることがわかる。本発明の
触媒の活性度は時間とともに徐々に増加して、時間が経
っても高い値を保ったままほぼ一定になることが確認さ
れる。
第3図と第4図はそれぞれ実施例5と実施例8の触媒を
50倍に拡大した写真である。第5図と第6図はそれぞ
れ第3図と第4図に対応し、おのおの試験番号5,1と
試験番号8.1のポリマーを10倍に拡大した写真であ
る。第3図と第5図からは、本発明の触媒の形状が最終
生成品のポリマーの形状に反映していることがわかる。
50倍に拡大した写真である。第5図と第6図はそれぞ
れ第3図と第4図に対応し、おのおの試験番号5,1と
試験番号8.1のポリマーを10倍に拡大した写真であ
る。第3図と第5図からは、本発明の触媒の形状が最終
生成品のポリマーの形状に反映していることがわかる。
これに対し第4図と第6図からは、比較例の触媒のもと
もともっていた形状が最終生成品のポリマーに反映して
ポリマー粒子が破裂していることがわかる。
もともっていた形状が最終生成品のポリマーに反映して
ポリマー粒子が破裂していることがわかる。
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、こ
れら実施例により本発明が限定されることはない。それ
どころか、本発明の思想および特許請求の範囲に含まれ
る代替物、変更、等傷物は本発明に含まれることを意味
する。
れら実施例により本発明が限定されることはない。それ
どころか、本発明の思想および特許請求の範囲に含まれ
る代替物、変更、等傷物は本発明に含まれることを意味
する。
第1図は、実施例9の試料番号5.1で表される本発明
の触媒の活性の時間変化を示すグラフであり、 第2図は、実施例9の試料番号8.1で表される従来の
触媒の活性の時間変化を示すグラフであり、 第3図は、本発明の触媒である実施例5の触媒を50倍
に拡大した写真であり、 第4図は、従来の触媒である実施例8の触媒を50倍に
拡大した写真であり、 第5図は、実施例9の試料番号5.1で表される本発明
の触媒を用いて製造したポリマーを10倍に拡大した写
真であり、 第6図は、実施例9の試料番号8.1で表される従来の
触媒を用いて製造したポリマーを10倍に拡大した写真
である。 活I庄 (ポリマー(8)/チタン197時間)活性
(ポリマー(9)/チタン19/時間)手続補正書く方
式) 昭和62年7月30日
の触媒の活性の時間変化を示すグラフであり、 第2図は、実施例9の試料番号8.1で表される従来の
触媒の活性の時間変化を示すグラフであり、 第3図は、本発明の触媒である実施例5の触媒を50倍
に拡大した写真であり、 第4図は、従来の触媒である実施例8の触媒を50倍に
拡大した写真であり、 第5図は、実施例9の試料番号5.1で表される本発明
の触媒を用いて製造したポリマーを10倍に拡大した写
真であり、 第6図は、実施例9の試料番号8.1で表される従来の
触媒を用いて製造したポリマーを10倍に拡大した写真
である。 活I庄 (ポリマー(8)/チタン197時間)活性
(ポリマー(9)/チタン19/時間)手続補正書く方
式) 昭和62年7月30日
Claims (16)
- (1)少なくとも一種の遷移金属元素とマグネシウム化
合物とハロゲンとを含む、エチレンの気相重合に用いる
触媒であって、該触媒はリンを含む有機化合物を含有し
、該触媒全体は形状を制御された有機または無機の担体
に含浸されていることを特徴とする触媒。 - (2)上記リン含有有機化合物は、リン−酸素の一重結
合を少なくともひとつおよび/またはリン−酸素の二重
結合を少なくともひとつ含むリン含有有機化合物の中か
ら選択することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の触媒。 - (3)上記無機担体は、比表面積が200〜400m^
2/g、多孔部の体積が1〜2.5cm^3/gである
球状鉱物性担体の中から選択することを特徴とする特許
請求の範囲第1項または第2項に記載の触媒。 - (4)上記有機担体は、比表面積が1〜30m^2/g
、多孔部の体積が0.1〜1cm^3/gである球状有
機担体の中から選択することを特徴とする特許請求の範
囲第1項または第2項に記載の触媒。 - (5)上記担体は平均直径が20〜400ミクロンの粒
子からなることを特徴とする特許請求の範囲第1〜4項
のいずれか1項に記載の触媒。 - (6)上記リン含有有機化合物と上記マグネシウム化合
物のモル比をマグネシウムに対するリンのモル比に換算
した値が2〜10であることを特徴とする特許請求の範
囲第1〜5項のいずれか1項に記載の触媒。 - (7)上記遷移金属化合物の量をリンに対する該遷移金
属のモル比に換算した値が0.5〜100であることを
特徴とする特許請求の範囲第1〜6項のいずれか1項に
記載の触媒。 - (8)少なくとも一種の遷移金属元素とマグネシウム化
合物とリン含有有機化合物とからエチレンの気相重合に
用いるハロゲン含有触媒を製造する方法であって、 化学式がMgX_n(OR)_2_−_n ただしnは0〜2の整数であり、Xはハロゲンであり、
Rは水素または炭素原子を1〜20個含む炭化水素ラジ
カル、 であるマグネシウム化合物と、 リン−酸素の一重結合を少なくともひとつおよび/また
はリン−酸素の二重結合を少なくともひとつ含むリン含
有有機化合物と からなる混合物の溶液を有機または無機の担体に含浸さ
せ、 該担体に、化学式がMeX_n(OR)_4_−_n、
ただし、0≦n≦4、または化学式がMeO_nX_m
、ただし、0≦n≦3 0≦m≦3、 ここにMeは、遷移金属元素であり、Xはハロゲンであ
り、Rは水素または炭素原子を1〜20個含む炭化水素
ラジカル である遷移金属化合物を含浸することを特徴とする製造
方法。 - (9)上記遷移金属化合物を上記マグネシウム化合物と
上記リン含有有機化合物との溶液に添加することを特徴
とする特許請求の範囲第8項に記載の方法。 - (10)上記担体に、マグネシウム化合物とリン含有有
機化合物をマグネシウムに対するリンのモル比の換算値
が2〜10となる割合で含む、温度を20〜200℃に
して調製した溶液を含浸させることを特徴とする特許請
求の範囲第8項または第9項に記載の方法。 - (11)上記担体に、リンに対する遷移金属元素のモル
比の換算値が0.5〜100となる割合で遷移金属元素
を含む遷移金属化合物を含浸させることを特徴とする特
許請求の範囲第8〜10項のいずれか1項に記載の方法
。 - (12)上記無機担体を比表面積が200〜400m^
2/g、多孔部の体積が1〜2.5cm^3/gである
球状鉱物性担体の中から選択することを特徴とする特許
請求の範囲第8〜11項のいずれか1項に記載の方法。 - (13)上記有機担体を比表面積が1〜30m^2/g
、多孔部の体積が0.1〜1cm^3/gである球状有
機担体の中から選択することを特徴とする特許請求の範
囲第8〜11項のいずれか1項に記載の方法。 - (14)少なくとも一種の遷移金属元素とマグネシウム
化合物とハロゲンとリン含有有機化合物とを含み、全体
が形状を制御された有機または無機の担体に含浸されて
いる触媒の存在下でエチレンの気相重合を行うことを特
徴とする重合方法。 - (15)上記エチレンを、単独重合させることを特徴と
する特許請求の範囲第14項に記載の重合方法。 - (16)上記エチレンを、プロピレン、1−ブテン、1
−ヘキセンの中から選択したα−オレフィンを用いて共
重合させることを特徴とする特許請求の範囲第15項に
記載の重合方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8604412A FR2596397B1 (fr) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | Catalyseur de polymerisation en phase gazeuse de l'ethylene contenant un compose de phosphore, son procede de fabrication |
FR8604412 | 1986-03-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6322808A true JPS6322808A (ja) | 1988-01-30 |
Family
ID=9333608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62073963A Pending JPS6322808A (ja) | 1986-03-27 | 1987-03-27 | エチレンの気相重合に用いるリン化合物含有触媒と該触媒の製造方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0239474B1 (ja) |
JP (1) | JPS6322808A (ja) |
CN (1) | CN87102325A (ja) |
AT (1) | ATE57709T1 (ja) |
DE (1) | DE3765669D1 (ja) |
ES (1) | ES2018276B3 (ja) |
FI (1) | FI87574C (ja) |
FR (1) | FR2596397B1 (ja) |
NO (1) | NO870843L (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003501523A (ja) * | 1999-06-03 | 2003-01-14 | ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー | 担持された触媒系の製造方法及び重合方法におけるその使用 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3992320A (en) * | 1974-08-24 | 1976-11-16 | Basf Aktiengesellschaft | Manufacture of a modified titanium component for catalysts of the Ziegler-Natta type |
JPS5321286A (en) * | 1976-08-10 | 1978-02-27 | Showa Denko Kk | Improved preparation of ethylene polymer |
-
1986
- 1986-03-27 FR FR8604412A patent/FR2596397B1/fr not_active Expired
-
1987
- 1987-03-02 NO NO870843A patent/NO870843L/no unknown
- 1987-03-17 AT AT87400587T patent/ATE57709T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-03-17 DE DE8787400587T patent/DE3765669D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-03-17 EP EP87400587A patent/EP0239474B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-17 ES ES87400587T patent/ES2018276B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-26 FI FI871336A patent/FI87574C/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-03-27 CN CN198787102325A patent/CN87102325A/zh active Pending
- 1987-03-27 JP JP62073963A patent/JPS6322808A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003501523A (ja) * | 1999-06-03 | 2003-01-14 | ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー | 担持された触媒系の製造方法及び重合方法におけるその使用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI87574B (fi) | 1992-10-15 |
FI871336A (fi) | 1987-09-28 |
NO870843D0 (no) | 1987-03-02 |
ATE57709T1 (de) | 1990-11-15 |
FR2596397B1 (fr) | 1988-11-18 |
FI87574C (fi) | 1993-01-25 |
EP0239474A1 (fr) | 1987-09-30 |
NO870843L (no) | 1987-09-28 |
DE3765669D1 (de) | 1990-11-29 |
EP0239474B1 (fr) | 1990-10-24 |
FR2596397A1 (fr) | 1987-10-02 |
ES2018276B3 (es) | 1991-04-01 |
FI871336A0 (fi) | 1987-03-26 |
CN87102325A (zh) | 1987-10-07 |
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