JP2671018B2 - α−オレフィン重合用チタン触媒成分およびその製造方法 - Google Patents

α−オレフィン重合用チタン触媒成分およびその製造方法

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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、α−オレフィン重合用チタン触媒成分およ
びその製造方法に関する。更に詳しくは、透明性に優れ
た高結晶性のα−オレフィン重合体製造用遷移金属化合
物触媒成分として好適なα−オレフィン重合用チタン触
媒成分およびその製造方法に関する。
〔従来の技術とその課題〕
結晶性ポリプロピレン等の結晶性α−オレフィン重合
体は、周期律表のIV〜VI族の遷移金属化合物とI〜III
族の金属の有機金属化合物とからなる、いわゆるチーグ
ラー・ナッタ触媒によってα−オレフィンを重合するこ
とによって得られることはよく知られており、重合活性
が高く、かつ高立体規則性のα−オレフィン重合体を得
る方法が追求されてきた。なかでも、高立体規則性を維
持しつつ、著しく高い重合活性を示すものとしてチタ
ン、マグネシウム、ハロゲン、および電子供与体を含む
チタン含有固体触媒成分を用い、これと有機アルミニウ
ム化合物、および電子供与体を組み合わせた触媒によっ
てα−オレフィンを重合し、α−オレフィン重合体を製
造する方法が近年、精力的に検討されている。(例えば
特開昭58−83,006号公報等) 本出願人もこの分野において既に数多くの提案を行っ
ており、例えば特開昭61−209,207号公報、特開昭62−1
04,810号広報、特開昭62−104,811号広報、特開昭62−1
04,812号広報、特開昭62−104,813号広報等において、
高立体規則性を有する粒子形状が良好なα−オレフィン
重合体を著しく高い重合活性でもって得る方法を開示し
ている。
しかしながらこれらの改良された方法は前述のような
長所があるものの、得られたα−オレフィン重合体は半
透明なものであり、用途分野においては商品価値を損な
う場合があり、透明性の向上が望まれていた。
一方、α−オレフィン重合体の透明性を改良する試み
もなされており、例えば、芳香族カルボン酸のアルミニ
ウム塩(特公昭40−1,652号公報)や、ベンジリデンソ
ルビトール誘導体(特開昭51−22,740号公報等)等の造
核剤をポリプロピレンに添加する方法があるが、芳香族
カルボン酸のアルミニウム塩を使用した場合には、分散
性が不良なうえに、透明性の改良効果が不十分であり、
また、ベンジリデンソルビトール誘導体を使用した場合
には、透明性においては一定の改良が見られるものの、
加工時に臭気が強いことや、添加物のブリード現象(浮
き出し)が生じる等の課題を有していた。
上述の造核剤添加時の課題を改良するものとして、ス
チレン、o−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレ
ン、1−ビニルナフタレンの重合とプロピレンの重合を
多段に行う方法やその組成物(特開昭62−1,738号公
報、特開昭62−227,911号公報、特開昭63−15,803号公
報、特開昭63−68,648号公報)提案されているが、本発
明者が該提案の方法に従って、ポリプロピレンの製造を
行ったところ、いずれの方法においてもプロピレンの重
合活性が低下するのみならず、塊状のポリマーが生成す
るので、工業的な長時間の連続重合法、特にα−オレフ
ィンの重合を気相で行なう気相重合法においては採用で
きない方法であった。更に、得られたポリプロピレンを
用いて製造したフィルムにはボイドが多数発生してお
り、商品価値を損なうものであった。
また同様な技術として、プロピレン重合用遷移金属触
媒成分の成城途中でp−t−ブチルスチレン重合体を添
加して得られた該触媒成分を用いてプロピレンを重合す
る方法(特開昭63−69,809号公報)が提案されている
が、該提案の方法は別途p−t−ブチルスチレン重合体
を製造する工程が必要である為、工業上の不利を伴うば
かりでなく、既述の先行技術と同様なフィルムのボイド
発生という課題を有していた。
本発明者等は、透明性の改良されたα−オレフィン重
合体を製造する際に、スチレン類の重合体を利用した従
来技術の抱えている塊状ポリマーの生成や分散不良に起
因するフィルムのボイド発生といった課題を解決する方
法について鋭意研究した。
その結果、特定の方法によってジメチルスチレン重合
体を含有せしめたチタン触媒成分を見出し、このチタン
触媒成分を有機アルミニウム化合物と組合せた触媒を用
いるときは、前述した様な従来技術のα−オレフィン重
合体の製造上の課題を解決し、かつ分散性が良好でボイ
ドの発生が極めて少ない、透明性および結晶性に優れた
α−オレフィン重合体が得られるばかりでなく、該チタ
ン触媒成分の35℃以上での高温における保存安定性や、
該チタン触媒成分の大規模製造時における製造装置内で
の耐摩砕性においても著しい効果があることを知って本
発明に至った。
本発明は、著しく高い生産性でもってボイドの発生が
極めて少ない、透明性および結晶性の著しく高いα−オ
レフィン重合体を製造しうるα−オレフィン重合体チタ
ン触媒成分およびその製造方法を提供することを目的と
するものである。
〔課題を解決する手段〕
本発明は以下の構成を有する。
(1)ジメチルスチレン重合体を0.01重量%〜99重量%
含有し、オルトチタン酸ブチル、ポリチタン酸n−ブチ
ルもしくは四塩化チタンから選ばれた一以上のチタン化
合物、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウムと塩化ア
ルミニウムの反応物もしくはマグネシウムエトキサイド
から選ばれた一以上のマグネシウム化合物、塩素(化合
物中に存在していたもの)、トリエチルアルミニウムお
よび電子供与体を必須成分とするα−オレフィン重合用
チタン触媒成分。
(2)ジメチルスチレン重合体が2,4−ジメチルスチレ
ン重合体、2,5−ジメチルスチレン重合体、3,4−ジメチ
ルスチレン重合体、および3,5−ジメチルスチレン重合
体から選択される1種以上のジメチルスチレン重合体で
ある前記第1項に記載のチタン組成物。
(3)塩化マグネシウム、水酸化マグネシウムもしくは
マグネシウムエトキサイドから選ばれた一以上の化合物
を液状化した化合物と析出剤(チタン化合物がハロゲン
化合物でない場合に限る)、ハロゲン化合物(チタン化
合物、析出剤のいずれもがハロゲン化合物でない場合に
限る)、電子供与体およびオルトチタン酸n−ブチル、
ポリチタン酸n−ブチルもしくは四塩化チタンから選ば
れた一以上のチタン化合物(T1)を接触して得られた固
体生成物(I)をトリエチルアルミニウムの存在下、ジ
メチルスチレンで重合処理し、固体生成物(II)を得、
該固体生成物(II)に四塩化チタンを反応させ、ジメチ
ルスチレン重合体を0.01重量%〜99重量%含有せしめチ
タン、マグネシウム、ハロゲンおよび電子供与体を必須
成分とすることを特徴とするα−オレフィン重合用チタ
ン触媒成分の製造方法。
(4)ジメチルスチレンとして、2,4−ジメチルスチレ
ン、2,5−ジメチルスチレン、3,4−ジメチルスチレン、
および3,5−ジメチルスチレンから選ばれた1種以上の
ジメチルスチレンを用いる前記第3項に記載の製造方
法。
本発明のα−オレフィン重合用チタン触媒成分は、ジ
メチルスチレン重合体を含有し、かつ、チタン、マグネ
シウム、ハロゲン、および電子供与体を必須成分とする
α−オレフィン重合用チタン触媒成分であるが、その製
造方法について説明する。
なお、本発明でいうマグネシウム化合物の「液状化」
とは、マグネシウム化合物自体が液体となる場合の他、
それ自体が溶媒に可溶であって溶液を形成する場合や、
他の化合物と反応し、若しくは錯体を形成した結果、溶
媒に可溶化して溶液を形成する場合も含む。また、溶液
は完全に溶解した場合の他、コロイド状ないし半溶解状
の物質を含む状態のものであってもさしつかえない。
液状化すべきマグネシウム化合物としては前述の「液
状化」の状態となりうるものならばどのようなものでも
良く、例えば、マグネシウムジハライド、ジエトキシマ
グネシウム、水酸化マグネシウムを用いることができ
る。また、これらのマグネシウム化合物若しくは金属マ
グネシウムは、電子供与体、ケイ素化合物、アルミニウ
ム化合物との反応物であっても良い。
マグネシウム化合物を液状化する方法は公知の手段が
用いられる。例えば、マグネシウム化合物をアルコー
ル、アルデヒド、アミン、あるいはカルボン酸で液状化
する方法(特開昭58−811号広報等)、アルトチタン酸
エステルで液状化する方法(特開昭54−402,93号広報
等)、リン化合物で液状化する方法(特開昭58−19,307
号広報等)等の他、これらを組み合わせた方法等法(特
開昭58−19,307号広報等)等の他、これらを組み合わせ
た方法等があげられる。また上述の方法を適用すること
のできない、C−Mg結合を有する有機マグネシウム化合
物については、エーテル、ジオキサン、ピリジン等に可
溶であるのでこれらの溶液として用いるか、有機金属化
合物と反応させて、一般式がMpMgqR3 rR4 s(Mはアルミ
ニウム、亜鉛、ホウ素、またはベリリウム原子、R3、R4
は炭化水素基、p、q、r、s>0、vをMの原子価と
するとr+s=vp+2qの関係にある。)で示される錯化
合物を形成させ(特開昭50−139,885号広報等)、炭化
水素溶媒に溶解し、液状化することができる。
更にまた、金属マグネシウムを用いる場合には、アル
コールとオルトチタン酸エステルで液状化する方法(特
開昭50−51,587号広報等)やエーテル中でハロゲン化ア
ルキルと反応させ、いわゆるグリニャール試薬を形成す
る方法で液状化することができる。
以上の様なマグネシウム化合物を液状化させる方法の
中で、例えば、塩化マグネシウムをチタン酸エステルお
よびアルコールを用いて炭化水素溶媒(D1)に溶解させ
る場合について述べると、塩化マグネシウム1モルに対
して、チタン酸エステルを0.1モル〜2モル、アルコー
ルを0.1モル〜5モル、溶媒(D1)を0.1〜5用い
て、各成分を任意の添加順序で混合し、その懸濁液を撹
拌しながら40℃〜200℃、好ましくは50℃〜150℃で加熱
する。該反応および溶解に要する時間は5分〜7時間、
好ましくは10分〜5時間である。
チタン酸エステルとしては、Ti(OR5で表される
オルトチタン酸エステル、およびR6[O−Ti(OR7)(O
R8)]tOR9で表わされるポリチタン酸エステルである。
ここでR5、R6、R7、R8、およびR9は炭素数1〜20のアル
キル基、または炭素数3〜20のシクロアルキル基であ
り、tは2〜20の数である。
具体的には、オルトチタン酸n−ブチルなどのオルト
チタン酸エステル、ポリチタン酸n−ブチルなどのポリ
チタン酸エステルを用いることができる。ポリチタン酸
エステルの使用量は、オルトチタン酸エステル単位に換
算して、オルトチタン酸エステル相当量を用いればよ
い。
アルコールとしては脂肪族飽和および不飽和アルコー
ルを使用することができる。具体的には、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i
−プロルアルコール、n−ブチルアルコール、n−アミ
ルアルコール、i−アミルアルコール、n−ヘキシルア
ルコール、n−オクチルアルコール、2−エチルヘキシ
ルアルコール、およびアリルアルコールなどの1価アル
コールのほかに、エチレングリコール、トリメチレング
リコールおよびグリセリンなどの多価アルコールも用い
ることができる。その中でも炭素数4〜10の脂肪族飽和
アルコールが好ましい。
不活性炭化水素溶媒(D1)としては、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、ノナン、デカンおよびケロシンなどの
脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエンおよびキシレンな
どの芳香族炭化水素、四塩化炭素、1,2−ジクロルエタ
ン、1,1,2−トリクロルエタン、クロルベンゼンおよび
0−ジクロルベンゼンなどのハロゲン化炭素水素をあげ
ることができる。その中でも脂肪族炭化水素が好まし
い。
固体生成物(I)は上記の液状化したマグネシウム化
合物と析出剤(X1)、ハロゲン化合物(X2)、電子供与
体(B1)およびチタン化合物(T1)を接触して得られ
る。析出剤(X1)としては、ハロゲン、ハロゲン化炭化
水素、ハロゲン含有ケイ素化合物、ハロゲン含有アルミ
ニウム化合物、ハロゲン含有チタン化合物、ハロゲン含
有ジルコニウム化合物、ハロゲン含有ハナジウム化合物
の様なハロゲン化剤があげられる。
また、液状化したマグネシウム化合物が前述した有機
マグネシウム化合物の場合には、活性水素を有する化合
物、例えば、アルコール、Si−H結合を有するポリシロ
キサン等を用いることもできる。これらの析出剤(X1
の使用量は、マグネシウム化合物1モルに対して0.1モ
ル〜50モル用いる。
また、ハロゲン化合物(X2)としては、ハロゲンおよ
びハロゲンを含有する化合物があげられ、析出剤の例と
してあげられたハロゲン化剤と同様なものが使用可能で
あり、析出剤としてハロゲン化剤を用いた場合には、ハ
ロゲン化合物(X2)の新たな使用を必ずしも必要としな
い。ハロゲン化合物(X2)の使用量はマグネシウム化合
物1モルに対して0.1モル〜50モル用いる。
電子供与体(B1)としては、アルコール、フェノー
ル、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、有機酸または無
機酸のエステル、エーテル、酸アミド、酸無水物等の含
酸素電子供与体、アンモニア、アミン、ニトリル、イソ
シアネート等の含窒素電子供与体、ホスフィン、ホスフ
ァイト、ホスフィナイト等の含燐電子供与体等を用いる
ことができる。
具体的には、メタノール、エタノール、n−プロパノ
ール、i−プロパノール、n−ブタノール、ペンタノー
ル、ヘキサノール、オクタノール、2−エチルヘキサノ
ール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、エチレ
ングリコール、グリセリン等のアルコール類、フェノー
ル、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール等の
フェノール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等
のケトン類、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒ
ド、ベンズアルデヒド等のアルデヒド類、ギ酸、巣酸、
プロピオン酸、酪酸、吉草酸等のカルボン酸類、ギ酸メ
チル、酢酸メチル、酪酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニ
ル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブ
チル、酢酸オクチル、酢酸フェニル、プロピオン酸エチ
ル等の脂肪族カルボン酸エステル類、安息香酸メチル、
安息香酸エチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチ
ル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、アニス酸フェニ
ル等の芳香族カルボン酸エステル類、フタル酸モノメチ
ル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ
−n−プロピル、フタル酸ジ−n−プロピル、フタル酸
モノ−n−ブチル、フタル酸ジ−n−ブタリ、フタル酸
ジ−i−ブチル、フタル酸ジ−n−ヘプチル、フタル酸
−2−エチルヘキシル、フタル酸ジ−n−オクチル、イ
ソフタル酸ジエチル、イソフタル酸ジプロピル、イソフ
タル酸ジブチル、イソフタル酸ジ−2−エチルヘキシ
ル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジプロピル、
テレフタル酸ジブチル、ナフタレンジカルボン酸ジ−i
−ブチル等の芳香族多価カルボン酸エステル類、メチル
エーテル、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブ
チルエーテル、アミルエーテル、テトラヒドロフラン、
アニソール、ジフェニルエーテル等のエーテル類、酢酸
アミド、安息香酸アミド、トルイル酸アミド等の酸アミ
ド類、無水酢酸、無水マイレン酸、無水安息香酸、無水
フタル酸、無水テロラヒドロフタル酸等の酸無水物、エ
チルアミン、トリブチルアミン、アニリン、ピリジン、
ピコリン、テトラメチルエチレンジアミン等のアミン
類、アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類、
エチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリn−ブ
チルホスフィン、トリフェニルホスフィン等のホスフィ
ン類、ジメチルホスファイト、トリエチルホスファイ
ト、トリフェニルホスファイト等のホスファイト類、エ
チルジエチルホスフィナイト、エチルブチルホスフィナ
イト類のホスフィナイト類、テトラエトキシシラン、テ
トラブトキシシラン等のアルコキシシラン類が用いら
れ、好ましくは、芳香族モノカルボン酸エステル類、芳
香族多価カルボン酸エステル類、アルコキシシラン類、
特に好ましくは、芳香族多価カルボン酸エステル類が用
いられる。
これら電子供与体(B1)は1種類以上が用いられ、そ
の使用量はマグネシウム化合物1モルに対し0.01モル〜
5モルである。
固体生成物(I)の調製に必要なチタン化合物(T1
は、一般式Ti(OR104-uXu(式中、R10はアルキル基、
シクロアルキル基、またはアリール基を、Xはハロゲン
を表わし、uは0<u≦4の任意の数である。)で表わ
されるハロゲン化チタン化合物や、前述のマグネシウム
化合物の液状化の際にあげられたオルトチタン酸エステ
ルやポリチタン酸エステルが用いられる。
ハロゲン化チタン化合物の具体例としては、四塩化チ
タン等があげられる。
オルトチタン酸エステルおよびポリチタン酸エステル
としては既述のものと同様なものがあげられる。これら
チタン化合物(T1)は1種類以上が用いられるが、チタ
ン化合物(T1)としてハロゲン化チタン化合物を用いた
場合は、ハロゲンを有しているので1析出剤(X1)およ
びハロゲン化合物(X2)の使用については任意である。
また、マグネシウム化合物の液状化の際にチタン酸エ
ステルを使用した場合にも、チタン化合物(T1)の新た
な使用は任意である。チタン化合物(T1)の使用量はマ
グネシウム化合物1モルに対し、0.1モル〜100モルであ
る。
以上の液状化したマグネシウム化合物、析出剤
(X1)、ハロゲン化合物(X2)、電子供与体(B1)およ
びチタン化合物(T1)を撹拌下に接触して固体生成物
(III)を得る。接触の際には、不活性炭化水素溶媒(D
2)を用いても良く、また各成分をあらかじめ希釈して
用いても良い。用いる不活性炭化水素溶媒(D2)として
は既述の(D1)と同様なものが例示できる。使用量はマ
グネシウム化合物1モルに対し、0〜5,000mlである。
接触の方法については種々の方法があるが、例えば、
液状化したマグネシウム化合物に(X1)を添加し、固
体を析出させ、該固体に(X2)、(B1)、(T1)の任意
の順に接触させる方法。液状化したマグネシウム化合
物と(B1)を接触させた溶液に(X1)を添加し、固定を
析出させ、該固体に(X2)、(T1)を任意の順に接触さ
せる方法。液状化したマグネシウム化合物と(T1)を
接触させた後、(X1)を添加し、更に(B1)、(X2)を
任意の順に接触させる方法等がある。
各成分の使用量については前述の範囲であるが、これ
らの成分は一時に使用してもよいし、数段階に分けて使
用しても良い。また既述したように、一つの成分が他の
成分をも特徴づける原子若しくは基を有する場合は、他
の成分の新たな使用は必ずしも必要でない。例えば、マ
グネシウム化合物を液状化する際にチタン酸エステルを
使用した場合は(T1)が、析出剤(X1)としてハロゲン
含有チタン化合物を使用した場合は(X2)および(T1
が、析出剤(X1)としてハロゲン化剤を使用した場合は
(X2)がそれぞれ任意の使用成分となる。
各成分の接触温度は、−40℃〜+180℃、好ましくは
−20℃〜+150℃であり、接触時間は反応圧力が大気圧
〜10kg/cm2Gで1段階ごとに5分〜8時間、好ましくは1
0分〜6時間である。
以上の接触反応において固体生成物(I)が得られ
る。該固体生成物(I)は引き続いて次段階の反応をさ
せてもよいが、既述の不活性炭化水素溶媒により洗浄す
ることが好ましい。
次に、前述の方法で得られた固定生成物(I)を、有
機アルミニウム化合物(AL1)の存在下、ジメチルスチ
レンで重合処理し、固体生成物(II)を得る。
ジメチルスチレンによる重合処理は、固体生成物
(I)100gに対し、不活性炭化水素溶媒(D3)100ml〜
5,000ml、有機アルミニウム化合物(AL1)5g〜5,000gを
加え、反応温度0℃〜90℃で1分から10時間、反応圧力
は大気圧〜10kg/cm2Gの条件下で、ジメチルスチレンを
0.01g〜100kg添加し、最終のチタン触媒成分中のジメチ
ルスチレン重合体の含量が0.01重量%〜99重量%となる
様に重合させる。該ジメチルスチレン重合対の含量が0.
01重量%未満であると得られたチタン触媒成分を用いて
製造したα−オレフィン重合体の透明性および結晶性向
上の効果が不十分であり、また99重量%を超えると該向
上効果が顕著でなくなり経済的に不利となる。
また、該重合処理段階において、安息香酸エチル、ト
ルイル酸メチルおよびアニス酸エチル等のカルボン酸エ
ステルや、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジ
メトキシシランおよびメチルトリエトキシシラン等のシ
ラン化合物等に代表される電子供与体(B2)を共存さる
ことも可能である。それらの使用量は、固体生成物
(I)100g当り0〜5,000gである。
重合処理に用いられる有機アルミニウム化合物(A
L1)は、一般式がAlR1mR2 m′3−(m+m′)(式
中R1、R2はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基
等の炭化水素基またはアルコキシ基を、Xはハロゲンを
表わし、またm、m′は0<m+m′≦3の任意の数を
表わす。)で表わされるもので、その具体例としてはト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
n−プロピルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニウ
ム、トリi−ブチルアルミニウム、トリn−ヘキシルア
ルミニウム、トリi−ヘキシルアルミニウム、トリ2−
メチルペンチルアルミニウム、トリn−オクチルアルミ
ニウム、トリn−デシルアルミニウム等のトリアルミル
アルミニウム類、ジエチルアルミニウムモノクロライ
ド、ジn−プロピルアルミニウムモノクロライド、ジi
−ブチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミ
ニウムモノフルオライド、ジエチルアルミニウムモノブ
ロマイド、ジエチルアルミニウムモノアイオダイド等の
ジアルキルアルミニウムモノハライド類、ジエチルアル
ミニウムハイドライド等のジアルキルアルミニウムハイ
ドライド類、メチルアルミニウムセスキクロライド、エ
チルアルミニウムセスキクロライド等のアルキルアルミ
ニウムセスキハライド類、エチルアルミニウムジクロラ
イド、i−ブチルアルミニウムジクロライド等のモノア
ルキルアルミニウムジハライド類などがあげられ、他に
モノエトキシジエチルアルミニウム、ジエトキシモノエ
チルアルミニウム等のアルコキシアルキルアルミニウム
類を用いることもできる。これらの有機アルミニウムは
2種類以上を混合して用いることもできる。
溶媒(D3)としては、既述の(D1)および(D2)と同
様な不活性炭化水素溶媒が示される。
重合処理に用いられるジメチルスチレンは、2,4−ジ
メチルスチレン、2,5−ジメチルスチレン、3,4−ジメチ
ルスチレン、および3,5−ジメチルスチレンから選択さ
れる1種以上のジメチルスチレンである。
以上の様にジメチルスチレンによる重合処理を行な
い、既述の不活性炭化水素溶媒で洗浄されて、固体生成
物(II)が得られる。
続いて、固定生成物(II)にハロゲン化チタン化合物
(T2)を反応させてジメチルスチレン重合体を含有した
チタン触媒成分が得られる。ハロゲン化チタン化合物
(T2)としては、四塩化チタンが最も好ましい。
固体生成物(II)とハロゲン化チタン化合物(T2)と
の反応は、固体生成物(II)中のマグネシウム化合物1
モルに対して、ハロゲン化チタン化合物(T2)を1モル
以上使用して、反応温度20℃〜200℃、反応圧力は大気
圧〜10kg/cm2Gの条件下で5分〜6時間、好ましくは10
分〜5時間反応させる。また、該反応時には不活性炭化
水素溶媒(D4)や電子供与体(B3)の存在下において行
なうことも可能であり、具体的には既述の(D1)〜
(D3)や(B1)と同様な不活性溶媒や電子供与体が用い
られる。
これらの使用量は、固体生成物(II)100gに対して
(D4)は0〜5,000ml、固体生成物(II)中のマグネシ
ウム化合物1モルに対して(B3)は0〜2モルの範囲が
望ましい。固体生成物(II)とハロゲン化チタン化合物
(T2)および必要に応じて更に電子供与体との反応後は
濾別またはデカンテーション法により固体を分離後不活
性炭化水素溶媒で洗浄し、未反応物あるいは副生物など
を除去する。
かくして本発明のジメチルスチレン重合体を0.01重量
%〜99重量%含有し、かつ、チタン、マグネシウム、ハ
ロゲン、および電子供与体を必須成分とするα−オレフ
ィン重合チタン触媒成分が得られる。
以上の様にして得られた本発明のジメチルスチレン重
合体を含有したチタン触媒成分は、公知のプロピレン等
のα−オレフィン重合用チタン触媒成分と同様に用いる
ことができる。
該ジメチルスチレン重合体含有チタン触媒成分は、有
機アルミニウム(AL2)、および電子供与体(B4)と組
み合わせて触媒とするか、更にα−オレフィンを少量重
合させて予備活性化した触媒として、α−オレフィンの
重合に用いられる。
α−オレフィンの重合に用いる有機アルミニウム化合
物(AL2)としては、前述した本発明のチタン触媒成分
を得る際に用いた(AL1)と同様な有機アルミニウム化
合物を使用することができる。また、電子供与体(B4
は、有機酸エステル、アルコキシシラン化合物やアリー
ロキシシラン化合物等の様なSi−O−C結合を有する有
機ケイ素化合物、エーテル、ケトン、酸無水物、アミン
等が好ましく用いられる。具体的には前述したチタン触
媒成分を製造する際に用いる電子供与体(B1)〜(B3
として例示したものの他、2,2,6,6−テトラメチルピペ
リジン、2,2,5,5−テトラメチルピロリジン等の立体障
害の大きいアミン類や、トリメチルメトキシシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラ
ン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエ
トキシシラン、エチルトリエトキシシラン、メチルトリ
メトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニル
トリメトキシラン、メチルトリエトキシシラン、エチル
トリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ブチ
ルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、
エチルトリi−プロポキシシラン、ビニルトリアセトキ
シシラン等のSi−O−C結合を有する有機ケイ素化合物
があげられる。
各触媒成分の使用量は、通常のα−オレフィン重合の
場合と同様であるが、具体的には、チタン触媒成分1gに
対し、有機アルミニウム化合物(AL2)0.05g〜500g、電
子供与体(B4)0.01g〜200g程度である。
また、予備活性化に用いられるα−オレフィンとして
は、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−
1、ヘキセン−1、ヘプテン−1等の直鎖モノオレフィ
ン類、4−メチル−ペンテン−1、2−メチル−ペンテ
ン−1等の枝鎖モノオレフィン類等である。
これらのα−オレフィンは、重合対象であるα−オレ
フィンと同じであっても異なっていても良く、又2以上
のα−オレフィンを混合して用いることもできる。
上記の触媒を用いるα−オレフィンの重合形式は限定
されず、スラリー重合、バルク重合の様な液相重合のほ
か、気相重合でも好適に実施できる。
スラリー重合またはバルク重合にはチタン触媒成分と
有機アルミニウム化合物(AL2)および電子供与体
(B4)を組み合せた触媒でも充分に効果を表わすが、気
相重合の場合は、α−オレフィンを反応させて予備活性
化したものが望ましい。スラリー重合またはバルク重合
に続いて気相重合を行う場合は、当初使用する触媒が前
者であっても、気相重合のときは既にα−オレフィンの
反応が行われているから、後者の触媒と同じものとなっ
て優れた効果が得られる。
予備活性化はプロパン、ブタン、n−ペンタン、n−
ヘキサン、n−ヘプタン、ベンゼン、トルエン等の炭化
水素溶媒中で行うこともでき、液化プロピレン、液化ブ
テン−1などの液化α−オレフィン中でも、気体のエチ
レン、プロピレン中でも行うことができ、また予備活性
化の際に水素を共存させても良い。
予備活性化の際にあらかじめスラリー重合又はバルク
重合又は気相重合によって得られた重合体粒子を共存さ
せることもできる。その重合体は、重合対象のα−オレ
フィン重合体と同じであっても異なったものでもよい。
共存させる重合体粒子は、チタン触媒成分1gに対し、0
〜5,000gの範囲にある。
予備活性化の際に用いた溶媒又はα−オレフィンは、
予備活性化の途中で又は予備活性化終了後に減圧溜去又
は濾別等により、除くこともでき、又固体生成物をその
1g当り80を超えない量の溶媒に懸濁させるために、溶
媒を加えることもできる。
上記のようにして、組み合わせた本発明のチタン触媒
成分と有機アルミニウム化合物(AL2)および電子供与
体(B4)からなる触媒、又は更にα−オレフィンで予備
活性化した触媒は、α−オレフィン重合体の製造に用い
られる。α−オレフィンを重合させる重合形式として
は、前述したように、n−ペンタン、n−ヘキサン、
n−ヘプタン、n−オクタン、ベンゼン若しくはトルエ
ン等の炭化水素溶媒中で行うスラリー重合、液化プロ
ピレン、液化ブテン−1などの液化α−オレフィンモノ
マー中で行うバルク重合、エチレン、プロピレン等の
α−オレフィンを気相で重合させる気相重合若しくは、
以上の〜の二以上を段階的に組み合わせる方法が
ある。いずれの場合も重合温度は室温(20℃)〜200
℃、重合圧力は常圧(0kg/cm2G)〜50kg/cm2Gで、通常
5分〜20時間程度実施される。
重合の際、分子量制御のための適量の水素を添加する
などは従来の重合方法と同じである。
また、重合に供せられるα−オレフィンは、エチレ
ン、プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、オクテン
−1のような直鎖モノオレフィン類、4−メチルペンテ
ン−1、2−メチルペンテン−1などの枝鎖モノオレフ
ィン類、ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどの
ジオレフィン類などであり、また、これ等の各々の単独
重合のみならず、相互に他のα−オレフィンと組合わせ
て、例えばプロピレンとエチレン、ブテン−1とエチレ
ン、プロピレンとブテン−1の如く組み合わせるかプロ
ピレン、エチレン、ブテン−1のように三成分を組み合
わせて共重合を行うことも出来、また、多段重合でフィ
ードするα−オレフィンの種類を変えてブロック共重合
を行うこともできる。
〔作用〕
本発明のチタン触媒成分を用いて得られたα−オレフ
ィン重合体は、高立体規則性のジメチルスチレン重合体
を極めて分散して含んでいることにより、溶融成形時に
は該ジメチルスチレン従業対が造核作用を示すことによ
って、α−オレフィン重合体の球晶サイズを小さくし、
結晶化を促進する結果、α−オレフィン重合体全体の透
明性および結晶性を高めるものである。
また、本発明のチタン触媒成分を用いることによって
α−オレフィン重合体に導入されたジメチルスチレン重
合体は上述のように、立体規則性高分子量重合体である
ことにより、表面にブリードすることがない。
〔発明の効果〕
本発明の主要な効果は、本発明のチタン触媒成分をα
−オレフィン重合用遷移金属化合物触媒成分としてα−
オレフィンの重合に使用した場合に、著しく高い生産性
でもってボイドの発生が極めて少ない、透明性および結
晶性の著しく高いα−オレフィン重合体を製造できるこ
とである。
本発明の効果を更に具体的に説明する。
本発明の第一の効果は、α−オレフィン重合に用いた
場合、得られたα−オレフィン重合体の透明性と結晶性
が共に向上し、かつボイドの発生数が極めて少ないこと
である。
以下に示す実施例で明らかな様に、本発明のチタン触
媒成分を用いて得られたα−オレフィン重合体のプレス
フィルムの内部ヘーズはジメチルスチレン重合体を含有
しない、チタン触媒成分を用いて得られたα−オレフィ
ン重合体に比べ約1/4〜1/2となっており、著しく高い透
明性を有する。
また、結晶化温度もジメチルスチレン重合体を含有し
ない場合に比べ約5℃〜9℃上昇しており、著しく結晶
性が向上すると共に、曲げ弾性率も著しく高くなってい
る(実施例1〜9、比較例1、5〜10参照)。
更にボイドの発生数においても本発明以外の方法によ
ってスチレン類の重合体を導入したα−オレフィン重合
体に比べて著しく少ないことが明らかである(実施例1
〜9、比較例2、3参照)。
本発明の第二の効果は、極めて高い重合活性でもっ
て、粒子形状が良好で高立体規則性のα−オレフィン重
合体が得られることである。従って、触媒除去工程やア
タクチックポリマー除去工程を省略することができ、気
相重合法等のより簡略したプロセスによって、α−オレ
フィン重合体の長期間の連続重合法による製造が可能で
あり、工業生産上極めて有利である。
本発明の第三の効果は、本発明のα−オレフィン重合
用チタン触媒成分は、保存安定性および熱安定性に優れ
る。長時間に亘り、外気温の高低にかかわらず安定に保
存できることは工業上極めて大切なことである。なお、
該保存は粉体状態でも不活性炭化水素溶剤に懸濁させた
状態でも行うことができる。
更に本発明の第四の効果は、本発明のα−オレフィン
重合用チタン触媒成分は、耐摩砕性に優れる。該チタン
触媒成分は、その使用時すなわちα−オレフィン重合体
製造過程のみならず触媒製造過程においても摩砕を受け
にくい。このことは、微粉触媒の生成を防ぎ、ひいては
微粉α−オレフィン重合体の生成を防ぐことを意味して
いる。この結果、気相重合プロセスにおけるライン閉塞
トラブルの防止、循環ガス中への微粉α−オレフィン重
合体の混入に起因するコンプレッサートラブルの防止等
に極めて効果的である。
〔実施例〕
以下、実施例によって本発明を説明する。実施例、比
較例において用いられている用語の定義、および測定方
法は次に通りである。
TY:重合活性を示し、チタン1グラム原子当りの重合体
収量 (単位:kg/グラム原子) II:立体規則性を示し、沸騰n−ヘプタン抽出残量 (単位:重量%) BD:かさ比重 (単位:g/ml) MFR:メルトフローインデックス ASTM D−1238(L)
による。
(単位:g/10分) 内部ヘーズ:表面の影響を除いたフィルム内部のヘーズ
であり、プレス機を用いて温度200℃、圧力200kg/cm2G
の条件下でα−オレフィン重合体パウダーを厚さ150μ
のフィルムとし、フィルムの両面に流動パラフィンを塗
った後、JIS K 7105に準拠してヘーズを測定した。
(単位:%) 結晶化温度:示差走査熱量計を用いて、10℃/分の降温
速度で測定した。
(単位:℃) 曲げ弾性率:α−オレフィン重合体パウダー100重量部
に対して、テトラキス[メチレン−3−(3′−,5′−
ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオ
ネート]メタン0.1重量部、およびステアリン酸カルシ
ウム0.1重量部を混合し、該紺物をスクリュー口径40mm
の押出造粒機を用いて造粒した。ついで該造粒物を射出
成形機で溶融樹脂温度230℃、金型温度50℃でJIS形のテ
ストピースを作成し、該テストピースについて湿度50
%、室温23℃の室内で72時間放置した後、JIS K 720
3に準拠して曲げ弾性率を測定した。
(単位:kgf/cm2) ボイド:前項と同様にしてα−オレフィン重合体の造粒
を行い、得られた造粒物をT−ダイ式製膜機を用い、溶
融樹脂温度250℃で押出し、20℃の冷却ロールで厚さ1mm
のシートを作成した。該シートを150℃の熱風で70秒間
加熱し、二軸延伸機を用いて、縦横両方向に7倍づつ延
伸し、厚さ20μの二軸延伸フィルムを得た。該フィルム
を光学顕微鏡にて観察し、直径が10μ以上のボイドの数
を測定し、1cm2当り20個未満を○、20個以上50個未満を
△、50個以上を×で示した。
実施例1 (1)チタン触媒成分の製造 撹拌機付ステンレス製反応器中において、デカン3
、無水塩化マグネシウム480g、オルトチタン酸n−ブ
チル1.7kgおよび2−エチル−1−ヘキサノール1.95kg
を混合し、撹拌しながら130℃に1時間加熱して溶解さ
せ均一な溶液とした。該均一溶液を70℃とし、撹拌しな
がらフタル酸ジイソブチル80gを加え1時間経過後四塩
化ケイ素5.2kgを2.5時間かけて滴下し固体を析出させ、
更に70℃に1時間加熱した。固体を溶液から分離し、ヘ
キサンで洗浄して固体生成物(I)を得た。
該固体生成物(I)全量を30℃に保持したトリエチル
アルミニウム450gおよびジフェニルジメトキシシラン14
5gを含むヘキサン10に懸濁させた後、2,4−ジメチル
スチレン3,6kgを添加し、撹拌しながら同温度において
2時間重合処理を行った。処理後、上澄液を除きn−ヘ
キサン6を加えてデカンテーションで上澄液を除く操
作を4回繰り返して、重合処理を施した固体生成物(I
I)を得た。
該固体生成物(II)全量を1,2−ジクロルエタン5
に溶かした四塩化チタン5と混合し、続いて、フタル
酸ジイソブチル180gを加え、撹拌しながら100℃に2時
間反応させた後、同温度においてデカンテーションによ
り液相部を除き、再び、1,2−ジクロルエタン5およ
び四塩化チタン5を加え、100℃に2時間撹拌し、ヘ
キサンで洗浄し乾燥してチタン触媒成分を得た。該チタ
ン触媒成分は、その粒子形状が球形に近く、チタン1.5
重量%および2,4−ジメチルスチレン重合体50.0重量%
を含有していた。
(2)予備活性化触媒成分の調製 内容積30傾斜羽根付きステンレス製反応器を窒素ガ
スで置換した後、n−ヘキサン20、トリエチルアルミ
ニウム1.5kg、ジフェニルジメトキシシラン480gおよび
(1)で得たチタン触媒成分200gを室温で加えた。反応
器を30℃に保持、同温度において2時間かけてエチレン
を180Nl供給し、反応させた(チタン触媒成分1g当り、
エチレン、1.0gを反応)後、未反応エチレンを除去し、
予備活性化触媒を得た。
(3)α−オレフィンの重合 窒素置換した内容積80の撹拌機のついたL/D=3の
横型重合器にMFR2.0のポリプロピレンパウダー20kgを投
入後、上記予備活性化触媒にスラリー(チタン触媒成分
の他に、トリエチルアルミニウムおよびジフェニルジメ
トキシシランを含む)をチタン原子換算で0.285ミリグ
ラム原子/hrで連続的に供給した。また気相中の濃度が
0.15容積%を保つように水素を、全圧が23kg/cm2Gを保
つ様にプロピレンをそれぞれ供給して、プロピレンの気
相重合を70℃において、120時間連続して行った。重合
期間中は、重合器中のポリマーの保有レベルが60容積%
となる様にポリマーを重合器から連続的に10kg/hrで抜
き出した。抜き出されたポリマーは続いてプロピレンオ
キサイドを0.2容積%含む窒素ガスによって、95℃にて1
5分間接触処理された後、製品パウダーとして得られ
た。
(4)熱安定性試験 上記(1)と同様にして得たチタン触媒成分を40℃で
4ケ月間保存した後、(2)、(3)と同様にしてプロ
ピレンの重合を行った。
(5)耐摩砕性試験 (2)で使用した反応器に、循環ポンプを備えた循環
配管を接続した後、窒素雰囲気下において、n−ヘキサ
ン20、および上記(1)と同様にして得たチタン触媒
成分200gを入れた。続いて循環ポンプを動かし、循環ラ
インを使用して反応器中の懸濁液を流速10/分、温度
25℃の条件下で4時間循環させた後、(2)、(3)と
同様にしてプロピレンの重合を行った。
比較例1 (1)実施例1の(1)において固体生成物(I)を
2,4−ジメチルスチレンで重合処理することなしに固体
生成物(II)相当物すること以外は同様にしてチタン触
媒成分を得た。
(2)実施例1の(2)においてチタン触媒成分とし
て、上記(1)で得られたチタン触媒成分100gを用いる
以外は同様にして予備活性化触媒の調製を行った。
(3)実施例1の(3)において予備活性化触媒とし
て、上記(2)で得られた予備活性化触媒を用いる以外
は同様にしてプロピレンの重合を行った。
(4)実施例1の(4)においてチタン触媒成分とし
て、上記(1)と同様にして得られたチタン触媒成分を
用いる以外は同様にしてプロピレンの重合を行った。
(5)実施例1の(5)においてチタン触媒成分とし
て、上記(1)と同様にして得られたチタン触媒成分を
用いる以外は同様にしてプロピレンの重合を行った。
比較例2 (1)比較例1の(1)と同様にしてチタン触媒成分を
得た。
(2)実施例1の(2)で使用した反応器に、n−ヘプ
タン20、上記(1)で得たチタン触媒成分100g、ジエ
チルアルミニウムモノクロライド400g、ジフェニルジメ
トキシシラン120gを入れた後、p−t−ブチルスチレン
155gを加えて40℃で2時間反応させた(チタン触媒成分
1g当り、r−t−ブチルスチレン1.0g反応)。次いでn
−ヘプタンで洗浄後、濾過し固体を得た、更にn−ヘプ
タン20、ジエチルアルミニウムモノクロライド400g、
ジフェニルジメトキシシラン55gを加えた後、プロピレ
ン280gを供給し、30℃で1時間反応させた(チタン触媒
成分1g当り、プロピレン1.8g反応)。
(3)実施例1の(3)において予備活性化触媒スラリ
ーの代わりに上記(2)で得た触媒スラリーを、更にト
リエチルアルミニウムを1.7g/hr、およびジフェニルジ
メトキシシランを0.30g/hrで、それぞれ別の供給口から
供給すること以外は同様にしてプロピレンの重合を行っ
たところ、生成した塊状ポリマーがパウダー抜き出し配
管を閉塞してしまった為、重合開始後9時間で製造を停
止しなければならなかった。
比較例3 (1)比較例1の(1)において、無水塩化マグネシウ
ム、オルトチタン酸n−ブチル、2−エチル−1−ヘキ
サノールおよびデカンの均一溶液に、フタル酸ジイソブ
チルを添加する前に、別途比較例1の(1)と同様にし
て得たチタン触媒成分100g、トリエチルアルミニウム35
g、およびジフェニルジメトキシシラン7.5gを触媒とし
て用いて、n−ヘキサン100中に添加した4.3kgのp−
t−ブチルスチレンを60℃にて2時間重合した後、メタ
ノール洗浄し、乾燥させて得られた3kgのp−t−ブチ
ルスチレン重合体のうち550gの振動ミル中で5時間粉砕
後、前記の均一溶液に懸濁させること以外は比較例1の
(1)と同様にしてチタン触媒成分を得た。
(2)チタン触媒成分として上記(1)で得たチタン触
媒成分を用いる以外は実施例1の(2)と同様にして予
備活性化触媒を得た。
(3)実施例1の(3)において、予備活性化触媒とし
て上記(2)で得た予備活性化触媒を全圧が23kg/cm2G
を保つように供給すること以外は同様にしてプロピレン
の重合を行った。
比較例4および実施例2,3 実施例1の(1)において重合処理に用いた2,4−ジ
メチルスチレンの使用量を変化させて、2,4−ジメチル
スチレン重合体含量がそれぞれ0.001重量%、4.8重量
%、33.3重量%のチタン触媒成分を得た。後は実施例1
の(3)と同様にしてプロピレンの重合を行った。
実施例4 三塩化アルミニウム(無水)1.7kgと水酸化マグネシ
ウム0.6kgを振動ミルで250℃にて3時間粉砕させながら
反応させた所、塩化水素ガスの発生を伴いながら反応が
起こった。加熱終了後、窒素気流中で冷却し、マグネシ
ウム含有固体を得た。
撹拌機付ステンレス製反応器中において、デカン6
、マグネシウム含有固体1.0kg、オルトチタン酸n−
ブチル3.4kg、2−エチル−1−ヘキサノール3.9kgを混
合し、撹拌しながら、130℃に2時間加熱して溶解させ
均一な溶液とした。その溶液を70℃とし、p−トルイル
酸エチル0.2kgを加え1時間反応させた後、フタル酸ジ
イソブチル0.4kgを加え更に1時間反応させ撹拌しなが
ら四塩化ケイ素10kgを2時間30分かけて滴下し固体を析
出させ、更に70℃、1時間撹拌した。固体を溶液から分
離し、精製ヘキサンにより洗浄し固体生成物(I)を得
た。
該固体生成物(I)全量25℃に保持したトリエチルア
ルミニウム450gおよびp−t−トルイル酸メチル75g、
を含むヘキサン10に懸濁させた後、2,4−ジメチルス
チレン3.7kgを添加し、撹拌しながら同温度において2
時間重合処理を行った。処理後、上澄液を除きn−ヘキ
サン6を加えてデカンテーションで上澄液を除く操作
を4回繰り返して、重合処理を施した固体生成物(II)
を得た。
該固体生成物(II)全量を1,2−ジクロルエタン10
に希釈した四塩化チタン10とともにフタル酸ジイソブ
チル0.4kgを加え、撹拌しながら100℃に2時間反応させ
た後、同温度においてデカンテーションにより液相部を
除き、再び、1,2−ジクロルエタン10、四塩化チタン1
0を加え、撹拌しながら100℃に2時間反応させた後、
熱濾過して固体部を採取して精製ヘキサンで洗浄し、乾
燥してチタン触媒成分を得た。該チタン触媒成分のチタ
ン含量は、1.84重量%、2,4−ジメチルスチレン重合体
含量は45.9重量%であった。
続いて、実施例1の(2)においてジフェニルジメト
キシシランの代わりにフェニルトリエトキシシラン500
g、またチタン触媒成分として上記のチタン触媒成分を
用いる以外は同様にして予備活性化触媒を得た後、実施
例1の(3)と同様にしてプロピレンの気相重合を行っ
た。
比較例5 実施例4において固体生成物(I)を2,4−ジメチル
スチレンで重合処理することなしに固体生成物(II)相
当物とすること以外は同様にしてチタン触媒成分を得
て、プロピレンの重合を行った。
実施例5 撹拌機付きステンレス製反応器中で、n−ヘプタン8
、無水塩化グネシウム1.0kg、オルトチタン酸n−ブ
チル7.4kgを混合し、撹拌しながら90℃に昇温し、2時
間加熱して溶解させ均一な溶液とした。次に該均一溶液
を40℃に冷却し、メチル水素ポリシロキサン1,500mlを
滴下し、固体を析出させた。これをn−ヘプタンで洗浄
して灰白色の固体を得た。該固体500g、およびn−ヘプ
タン7を撹拌機付きステンレス製反応器中に入れた。
次にフタル酸ジイソブチル100gを加え30℃で1時間経過
後、四塩化ケイ素11.3kgと四塩化チタン500gを混合液を
1時間かけて滴下した。続いて30℃で30分間、更に90℃
で1時間反応させた。固体を溶液から分離し、n−ヘプ
タンで洗浄して固体生成物(I)を得た。
マグネシウム原子換算で2.5モルの該固体生成物
(I)を、30℃に保持したトリエチルアルミニウム200g
およびジフェニルジメトキシシラン60gを含むn−ヘプ
タン5に懸濁させた後、2,5−ジメチルスチレン2.1kg
を添加し、撹拌しながら同温度において2時間重合処理
を行った。処理後、固体を溶液から分離し、n−ヘプタ
ンで洗浄して、重合処理を施した固体生成物(II)を得
た。
該固体生成物(II)全量を四遠隔チタン6を含むn
−ヘプタン溶液12と混合し、続いてフタル酸ジヘプチ
ル100gを加えて50℃で2時間反応させた後、n−ヘプタ
ンで洗浄し、更に四塩化チタン150mlを加えて90℃で洗
浄してチタン触媒成分を得た。該チタン触媒成分のチタ
ン含量は1.76重量%、ポリアリルトリメチルシラン含量
は41.2重量%であった。
続いて、実施例1の(2)においてジフェニルジメト
キシシランの代わりにt−ブチルジメトキシシラン150g
を、またチタン触媒成分として上記のチタン触媒成分全
量を用いること以外は同様にして予備活性化触媒を得た
後、実施例1の(3)と同様にしてプロピレンの気相重
合を行った。
比較例6 実施例5において固体生成物(I)を2,5−ジメチル
スチレン重合処理することなしに固体生成物(II)相当
物とすること以外は同様にしてチタン触媒成分を得て、
プロピレンの気相重合を行った。
実施例6 撹拌機付きステンレス製反応器中において、n−デカ
ン2.5、無水塩化マグネシウム480gおよび2−エチル
−1−ヘキサノール1.95kgを130℃で2時間加熱して溶
解させ均一な溶液とした後、この溶液中に無水フタル酸
111gを添加し、130℃にて更に撹拌混合を行い、無水フ
タル酸を該均一溶液に溶解させた。この様にして得られ
たき均一溶液を室温に冷却した後、−20℃に保持された
四塩化チタン10中に1時間かけて全量を滴下した。滴
下後、この混合液の温度を4時間かけて110℃に昇温
し、110℃に達したところで同温度にて2時間撹拌下に
反応させた固体を溶液から分離し、ヘキサン洗浄して固
体生成物(I)を得た。
該固体生成物(I)全量を40℃に保持したトリエチル
アルミニウム450gおよびジフェニルジメトキシシラン14
5gを含むn−デカン10に懸濁させた後、2,4−ジメチ
ルスチレン3.7kgを添加し、撹拌しながら同温度におい
て2時間重合処理を行った。処理後、固体を溶液から分
離し、ヘキサン洗浄して重合処理を施した固体生成物
(II)を得た。該固体生成物(II)全量を10の四塩化
チタンと混合し、続いてフタル酸ジイソブチル350gを添
加し、撹拌しながら110℃に2時間反応させた後、同温
度においてデカンテーションにより、液相部を除き、再
び四塩化チタン1,000mlを加え、110℃に2時間加熱反応
を行った。
反応終了後、同温度においてデカンテーションにより
液相部に除いた後、80℃のn−デカンおよびn−ヘキサ
ンにて固体を洗浄し、乾燥してチタン触媒成分を得た。
該チタン触媒成分はチタン1.54重量%および2,4−ジメ
チルスチレン重合体48.7重量%を有していた。引き続い
て、内容積が200の2段タービン翼を備えた撹拌機付
き重合器に上記チタン色成分にn−ヘキサンを添加し、
4.0重量%n−ヘキサン懸濁液とした後、該懸濁液をチ
タン原子換算で0.392ミリグラム原子/hr、トリエチルア
ルミニウムを8.5g/hr、およびジフェニルジメトキシシ
ランを3.0g/hrで同一配管から、また別配管からn−ヘ
キサンを21kg/hrで連続的に供給した。更にまた重合器
の気相中の濃度が0.25容積%を保つ様に水素を、全圧が
8kg/cm2Gを保つ様にプロピレンをそれぞれ供給してプロ
ピレンのスラリー重合を70℃において120時間連続して
行った。重合期間中は、重合器内のスラリーの保有レベ
ルが75容積%となるようにスラリーを重合器から連続的
に内容積50のフラッシュタンクに抜き出した。フラッ
シュタンクにおいて落圧され、未反応プロピレンが除去
される一方、メタノールが1kg/hrで供給され70℃にて接
触処理された。続いてスラリーは遠心分離機によて溶媒
を分離された後、乾燥機によって乾燥され、製品パウダ
ーが10kg/hrが連続的に得られた。
比較例7 実施例6において2,4−ジメチルスチレンによる重合
処理をせずに、固体生成物(I)を固体生成物(II)相
当物とすること以外は同様にして得られたチタン触媒成
分を用いて実施例6と同様にプロピレンのスラリー重合
を行った。
実施例7 実施例1の(1)において無水塩化マグネシウムの代
わりに、マグネシウムエトキサイドを580g、また2,4−
ジメチルスチレンの代わりに3,5−ジメチルスチレン1.8
kgを用いること以外は同様にしてチタン触媒成分を得
て、後は実施例1の(2)、(3)と同様にしてプロピ
レンの気相重合を行った。
比較例8 実施例7において3,5−ジメチルスチレンによる重合
処理をせずに、固体生成物(I)を固定生成物(II)相
当物とすること以外は同様にしてチタン触媒成分を得て
プロピレンの重合を行った。
実施例8 実施例1の(1)においてオルトチタン酸n−ブチル
の代わりにポリチタン酸n−ブチル(5量体)1.2kg
を、また2,4−ジメチルスチレンの代わりに3,4−ジメチ
ルスチレン0.4kgを使用すること以外は同様にしてチタ
ン触媒成分を得た。続いて得られたチタン触媒成分を用
いて実施例1の(2)、(3)と同様にしてプロピレン
の重合を行った。
比較例9 実施例8において3,4−ジメチルスチレンによる重合
処理をせずに、固体生成物(I)を固体生成物(II)相
当物とすること以外は同様にしてチタン触媒成分を得て
プロピレンの重合を行った。
実施例9 実施例6においてチタン触媒成分を得る際に2,4−ジ
メチルスチレンの使用量を2.9kg、またプロピレン重合
時に、気相中の濃度が0.2容積%を保つ様にエチレンを
更に供給すること以外は同様にしてプロピレン−エチレ
ン共重合を行った。
比較例10 実施例9において2,4−ジメチルスチレンによる重合
処理をせずに、固体生成物(I)を固体生成物(II)相
当物とすること以外は同様にしてチタン触媒成分を得て
プロピレン−エチレン共重合を行った。
以上の実施例1〜9および比較例1〜10の重合条件と
評価結果を後述の表に示した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法を説明するフローシートであ
る。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジメチルスチレン重合体を0.01重量%〜99
    重量%含有し、オルトチタン酸ブチル、ポリチタン酸n
    −ブチルもしくは四塩化チタンから選ばれた一以上のチ
    タン化合物、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウムと
    塩化アルミニウムの反応物もしくはマグネシウムエトキ
    サイドから選ばれた一以上のマグネシウム化合物、塩素
    (化合物中に存在していたもの)、トリエチルアルミニ
    ウムおよび電子供与体を必須成分とするα−オレフィン
    重合用チタン触媒成分。
  2. 【請求項2】ジメチルスチレン重合体が2,4−ジメチル
    スチレン重合体、2,5−ジメチルスチレン重合体、3,4−
    ジメチルスチレン重合体、および3,5−ジメチルスチレ
    ン重合体から選択される1種以上のジメチルスチレン重
    合体である特許請求の範囲第1項に記載のチタン組成
    物。
  3. 【請求項3】塩化マグネシウム、水酸化マグネシウムも
    しくはマグネシウムエトキサイドから選ばれた一以上の
    化合物を液状化した化合物と析出剤(チタン化合物がハ
    ロゲン化合物でない場合に限る)、ハロゲン化合物(チ
    タン化合物、析出剤のいずれもがハロゲン化合物でない
    場合に限る)、電子供与体およびオルトチタン酸n−ブ
    チル、ポリチタン酸n−ブチルもしくは四塩化チタンか
    ら選ばれた一以上のチタン化合物(T1)を接触して得ら
    れた固体生成物(I)をトリエチルアルミニウムの存在
    下、ジメチルスチレンで重合処理し、固体生成物(II)
    を得、該固体生成物(II)に四塩化チタンを反応させ、
    ジメチルスチレン重合体を0.01重量%〜99重量%含有せ
    しめチタン、マグネシウム、ハロゲンおよび電子供与体
    を必須成分とすることを特徴とするα−オレフィン重合
    用チタン触媒成分の製造方法。
  4. 【請求項4】ジメチルスチレンとして、2,4−ジメチル
    スチレン、2,5−ジメチルスチレン、3,4−ジメチルスチ
    レン、および3,5−ジメチルスチレンから選ばれた1種
    以上のジメチルスチレンを用いる特許請求の範囲第3項
    に記載の製造方法。
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