JP2501557B2 - プロピレンの共重合体の製造方法 - Google Patents

プロピレンの共重合体の製造方法

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JP2501557B2
JP2501557B2 JP61074260A JP7426086A JP2501557B2 JP 2501557 B2 JP2501557 B2 JP 2501557B2 JP 61074260 A JP61074260 A JP 61074260A JP 7426086 A JP7426086 A JP 7426086A JP 2501557 B2 JP2501557 B2 JP 2501557B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプロピレンの共重合体の製造方法に関する。
詳しくは透明性に優れ、しかも成形品とした時表面がく
もったり、べたついたりすることがなくしかもヒートシ
ール性に優れたプロピレンの共重合体の製造方法に関す
る。
従来の技術 食品容器用ブローグレード又はシートグレード、或い
は食品包装用フィルムグレードとして、或はラミはグレ
ードとして、低温耐衝撃性、剛性、透明性に優れたプロ
ピレンの結晶性共重合体が広く用いられており、その製
造方法としては例えば特公昭43−11230、特公昭44−499
2、特開昭53−35788が知られている。プロピレンの共重
合体の低温耐衝撃性、ヒートシール性を改良する目的で
プロピレンの共重合体中のエチレン含量を増加させると
か、エチレンとブテン−1などの高級α−オレフィンを
使用すること(特開昭49−35487、特開昭51−79195、特
開昭52−16588、特開昭54−26891)が知られているが、
エチレンとか高級α−オレフィンの含量を増加させると
重合媒体に可溶なものが多く生じる。これに対しては重
合反応を塊状重合で行い、成形品の外観をそこなう成分
だけをできるだけ選択的に溶解除去する方法が知られて
いる(例えば特開昭57−149309、特開昭58−136607、特
開昭59−129209など)。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記方法でも高沸点の不活性炭化水素
を用いて重合媒体に可溶な部分を多量に除去(即ち製品
収率の悪い方法)する方法で得たプロピレンの共重合体
に比較して外観、透明性等で不良であり、また融点が高
くヒートシール性に劣るという問題があった。
問題点を解決するための手段 本発明者らは上記問題点を解決する方法について鋭意
検討し本発明を完成した。
即ち、本発明はエーテルで変成した三塩化チタンとジ
アルキルアルミニウムハライドを用いてプロピレン自身
を媒体とする塊状重合法でプロピレンの共重合体を製造
する方法において、液状媚態の全量に対して1−20容量
%の炭素数6−10の芳香族炭化水素化合物の存在下に、
ジアルキルアルミニウムハライドとしてハライドとアル
ミニウムの比率が0.90〜1.10原子比のものを用いて、エ
チレン又はエチレンと炭素数4〜6のα−オレフィンの
総和が全共重合体中の10重量%以下となるように共重合
を行い、次いで共重合スラリーをプロピレンで向流洗浄
することを特徴とする透明性に優れたプロピレンの共重
合体の製造方法である。
本発明においてエーテルで変性した三塩化チタンは以
下のようにして製造される。即ち四塩化チタンをアルミ
ニウム、水素又は有機アルミニウムで還元して得た三塩
化チタン又は三塩化チタンと塩化アルミニウムの共晶体
をエーテルと共粉砕する方法、或はエーテルと接触処理
する方法、さらに炭化水素化合物で洗浄する方法があ
り、三塩化チタン触媒を製造する工程でエーテルと接触
する工程があるものであれば良い。
具体的な製造法としては例えば特公昭43−10065、特
公昭43−15620で示されているように金属アルミニウム
で還元した三塩化チタン、塩化アルミニウムを粉砕し次
いでエーテルを添加し共粉砕して得た触媒、或は特公昭
49−23591、特公昭49−2021で示されているようにさら
に不活性炭化水素で洗浄した触媒。又上記共晶体と有機
アルミニウムをオレフィンの存在下に共粉砕し次いでエ
ーテルと接触処理、さらに四塩化チタンで処理した後不
活性炭化水素で洗浄処理して、三塩化チタン触媒を得る
方法がある。さらには特開昭47−34478に示されている
四塩化チタンを有機アルミニウムで還元処理し次いでエ
ーテルと接触処理し次いで四塩化チタン及び/又はヨウ
素で処理し次いで洗浄して得た三塩化チタンなどが挙げ
られる。
ジアルキルアルミニウムハライドとしてはAl(C2H5)2C
l、Al(C2H5)Br、Al(C2H5)I、Al(C3H7)2Cl、Al(C3H
7)2Br、Al(C3H7)2I、Al(C4H9)2Cl、Al(C4H9)2Br、Al(C4
H9)2Iなどが挙げられる中でもAl(C2H5)2Clが好ましく用
いられる。
本発明において肝要なのは上記ジアルキルアルミニウ
ムハライドとしてハライドとアルミニウムの比率が0.90
〜1.10原子比、好ましくは0.92〜1.08、特に好ましくは
0.94〜1.04であるもりのを使用することである。
ハライドとアルミニウムの比率が上記範囲をはずれる
場合は三塩化チタン触媒当たりの活性が不充分である上
に得られるプロピレンの共重合体を成形した時表面がべ
たついたり、くもったりし好ましくない。
本発明においては上記触媒系にさらにエチレングリコ
ール、アルキルエーテル、エステル、オルソエステル、
リン酸エステルなどの立体規則性向上剤を併用すること
もできる。
本発明において、重合の際に使用する芳香族炭化水素
化合物としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチ
ルベンゼン、クメン、ジイソプロピルベンゼン、トリメ
チルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ブチルベンゼン
などが使用でき、特にトルエン、キシレン、エチルベン
ゼンが好ましく使用できる。
本発明においてプロピレンの重合はプロピレン自身を
液状媒体とし、しかも上記芳香族炭化水素化合物の存在
下に重合され、重合温度としては常温〜80℃、好ましく
は40〜70℃であり、40℃以下では触媒活性が小さいだけ
でなく工業的規模での実施においては重合熱の除去が困
難となる。
又、75℃以上では、得られる共重合体のかさ密度が低
下し好ましくない。重合圧力は芳香族炭化水素の種類、
量、エチレン濃度及び分子量調節剤として用いる水素の
量と重合温度によって定まる。
本発明において得られる共重合体中のエチレン又はエ
チレンと炭素数が4〜6のα−オレフィンの総和は10重
量%以下、好ましくは8重量%以下である。10重量%を
越えると得られるプロピレンの共重合体の剛性が不良と
なりフィルム等に成形した時表面がべとついたりくもっ
たりする上に重合の際、ポリマーのかさ比重が低下しス
ラリーの粘度が大きくなり重合熱の除去が困難になるな
どの問題が生じる。
本発明において重要なのは、液状重合媒体中の芳香族
炭化水素が1〜20容量%存在する条件下でプロピレンの
共重合体を製造することにある。芳香族炭化水素の量が
1容量%以下では成形物の外観、べたつき、透明性の改
良効果が充分ではなく又20容量%以上であってもさらに
改良されることはなく単に活性の低下をまねくだけであ
る。好ましい範囲としては3〜10容量%である。
本発明においては上記操作で得られた共重合体スラリ
ーは次いでプロピレンで向流洗浄される。向流洗浄に先
立って触媒をアルコール類或いはエポキシド類で失活し
触媒残渣を可溶化しておくことはより好ましい。この工
程は40〜70℃で行えば良い。
向流洗浄に用いるプロピレンは少量のエチレン、エタ
ン、プロパン等を含有していても良い。炭素数5以上の
炭化水素化合物を含有する場合は、これらの炭化水素の
量は10重量%以下であることが好ましい。10重量%をこ
えるとスラリーから媒体を蒸発により除去しても生成パ
ウダー中に揮発分が多量に存在しそのため多大の乾燥工
程を必要とし、又場合によっては加熱の際に重合体が媒
体に溶解しパウダーが団塊化し輸送ラインの閉塞をまね
くことになる。
向流洗浄塔は上部にスラリー導入口及び洗浄液流出口
を、又下部に洗浄液導入口及び洗浄剤スラリー排出口を
備えた通常の形状のものであれば良く格別の限定はな
い。
作用 本発明の方法を実施することによって成形品の外観、
べたつきが良好となる理由は、エーテルで変性された三
塩化チタンと特定のハロゲン/アルミニウム原子比であ
るジアルキルアルミニウムハライドからなる触媒で得ら
れたプロピレン−エチレンランダム共重合体は、上記外
観べたつきに悪影響を与える部分(おそらく低分子量の
低立体規則性のポリマーと思われる)が少ないか或いは
向流洗浄塔で除去されやすいためと推定できる。又透明
性が大幅に向上する理由は、分子量分布が狭い傾向も見
られず不明であるが何らかの理由で上記触媒系と、芳香
族炭化水素の組み合わせで透明性の良好な共重合体が得
られているものと思われる。
実施例 以下に実施例を挙げ本発明を具体的に説明する。
実施例及び比較例を於て、物性は共重合体に対してフ
ェノール系安定剤を20/10000重量比、ステアリン酸カル
シウムを10/10000重量比、滑剤を20/10000重量比の割合
で添加し250℃で造粒した後240℃で厚さ30μ、幅25cmの
Tダイフィルムを作りこれについて評価した。各物性の
測定は次のとうりである; 極限粘度:135℃テトラレン溶液で測定 ヘイズ(%):ASTM−1003−53 ブロッキング(%):フィルムを2枚重ねあわせ2Kgの
錘を乗せ50℃で24時間保った後密着面積の割合として算
出 ヤング率(Kg/mm):20mm×220mmのフィルムを用いてイ
ンストロンで測定 引っ張り強さ(Kg/cm2):ASTM D882−64T インパクト(Kgcm/mm):5℃でフィルム10mm×10cmのも
のに球形の錘で衝撃を与え破壊した時の衝撃エネルギー
より算出 浮き出し:フィルムを50℃で24時間保持の後目視により
判定 融点及び結晶化温度(それぞれTm、Tcと略記):D.S.Cを
用い昇温及び降温速度10℃/minで測定した。
実施例1 三塩化チタン触媒の製造 A.直径12mmの鋼球2.3Kgの入った内容積900mlの粉砕用ポ
ットに東邦チタニウム(株)製、3塩化チタン(TAC−1
41)60g、ジエチルアルミニウムクロライド4mlを加え共
粉砕しながらエチレンを1g装入した。
共粉砕物を取り出す操作を3回繰り返した。得られた
共粉砕物100gを800mlのn−ヘプタン中に分散し、次い
でイソアミルエーテル224lを20分かけて添加し次いで四
塩化チタン480mlを30分かけて添加した。
その後60℃に昇温し攪拌下、2時間処理した後室温で
n−ヘプタンで5回洗浄しさらに70℃で1回洗浄した。
(触媒Aとする) B.5lの丸底フラスコにn−ヘキサン1、四塩化チタン
250ml入れ−5℃で5時間かけて攪拌下にジエチルアル
ミニウムクロライド300ml(n−ヘキサン900mlに希釈)
を滴下した。次いで−1℃で3.5時間攪拌下に保持した
後、n−ヘキサンで5回得られた3塩化チタンを洗浄し
た(1回1500ml使用)。
得られた固体三塩化チタンにn−ヘキサン3000ml加え
攪拌下65℃で4時間保持し次いで1回1500mlのn−ヘキ
サンで2回洗浄した。次いでイソアミルエーテル44mlを
1500mlのn−ヘキサンに希釈したものを加え30℃で1時
間保持し次いで固体三塩化チタンを1回n−ヘキサン15
00mlで5回洗浄した。
次いで四塩化チタン60mlを1000mlのn−ヘキサンに希
釈した液を加え65℃で2時間処理し、次いで1回n−ヘ
キサン1500mlで5回洗浄して三塩化チタン触媒を得た
(触媒B)。
C.三塩化チタン塩化アルミニウム共晶体をジエチルエー
テルと接触処理する工程を経て得られた市販の三塩化チ
タン触媒(東邦チタニウム(株)製、TAC−S−21)を5
00g当たり3lのトルエンで洗浄(3回)した触媒(触媒
C)。
実施例1 充分に乾燥し窒素で置換しさらにプロピレンで置換し
たジャケット付の100lのオートクレーブにプロピレン25
Kg、ブテン−1 1.7Kg及びトルエン3lを装入する。一方
1のフラスコにn−ヘプタン500ml、ジエチルアルミ
ニウムクロライド(塩素/アルミニウム比1.01)15ml実
施例1で得た触媒B1.5gを混合し上記100lのオートクレ
ーブに圧入した。水素及びエチレンを所定量装入し次い
でジャケットに温水を通じて内温を60℃、気相水素濃度
9.0%、エチレンの気相濃度2.0%、ブテン−1 4.5%に
保たれるように水素及びエチレン、ブテン−1を装入し
プロピレンを5Kg/hで装入しながら3時間重合を続け
た。3時間経過した後50mlのエチレングリコールモノイ
ソプロピルエーテルを入れ60℃で30分間攪拌した。得ら
れたスラリーは細かい部分の内径が10cm、上部の太い部
分の内径が30cm、細かい部分の長さが10m、上部の太い
部分の長さが2mの向流洗浄塔の上部にスラリーを30Kg/
h、下部よりプロピレン85%、プロパン5%、エチレン
1%、ブテン−1 5%、トルエン4%の組成の洗浄液を4
0Kg/hの割合で導入し、上方より洗浄液を44Kg/h下部よ
り洗浄されたスラリーを26Kg/hで取り出し、取り出され
たスラリーは内径3/4インチ、長さ60mの2重管を経て大
気圧に保たれたサイクロンに放出した。2重管は1Kg/G
のスチームを通じて加熱してあった。サイクロンより取
り出されたパウダーは50℃、60mmHgで10時間乾燥し約13
Kgのポリマーが得られた、一方向流洗浄塔上部からの洗
浄液からは0.5Kgのポリマーが回収された。従って全ポ
リマーに対する製品パウダーの収率は約96%であった。
得られたパウダーは前述の条件で造粒製膜し物性を測定
した。
実施例2〜3 初めに装入するトルエンをキシレンにかえしかも塩素
/アルミニウムの比率が1.04のジエチルアルミニウムク
ロライドを用いた(実施例2)、又塩素/アルミニウム
の比率が0.95のジエチルアルミニウムクロライドを用い
しかも気相のエチレン濃度1.5%、ブテン−1濃度5.0%
(実施例3)とした他は実施例1と同様とした。結果は
表に示す。
実施例4〜5 触媒として触媒Aと同モルの塩素/アルミニウム比1.
02のジプロピルアルミニウムクロライドを用いた(実施
例4)、又触媒Bにかえ触媒Cを用いた(実施例5)他
は実施例1と同様とした結果は表に示す。
比較例1〜3 トルエン3lにかえてn−ヘプタン2.7l、トルエン0.3l
とした(比較例1)、ジエチルアルミニウムクロライド
として塩素/アルミニウム比0.89とした(比較例2)ト
ルエン3lにかえてトルエン0.3lとししかも塩素/アルミ
ニウム比1.2のジエチルアルミニウムクロライドとした
(比較例3)その他は実施例1と同様とした結果は表に
示す。
比較例4 塩化マグネシウムに担持した触媒を用いた対比例とし
て特開昭59−129205号の実施例1と同様の触媒系を用い
て実施例1と同様の共重合反応を実施した。結果は表に
示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の理解を助けるためのフローチャート図
である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エーテルで変成した三塩化チタンとジアル
    キルアルミニウムハライドを用いてプロピレン自身を媒
    体とする塊状重合法でプロピレンの共重合体を製造する
    方法において、液状媒体の全量に対して1−20容量%の
    炭素数6−10の芳香族炭化水素化合物の存在下に、ジア
    ルキルアルミニウムハライドとしてハライドとアルミニ
    ウムの比率が0.90〜1.10原子比のものを用いて、エチレ
    ン又はエチレンと炭素数4〜6のα−オレフィンの総和
    が全共重合体中の10重量%以下となるように共重合を行
    い、次いで共重合スラリーをプロピレンで向流洗浄する
    ことを特徴とする透明性に優れたプロピレンの共重合体
    の製造方法。
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