JP2941016B2 - オレフィン重合用固体状チタン触媒成分、オレフイン重合用触媒およびオレフィンの重合方法 - Google Patents

オレフィン重合用固体状チタン触媒成分、オレフイン重合用触媒およびオレフィンの重合方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、エチレン、α−オレフィンの単独重合体あ
るいはこれらの共重合体を製造するための固体状触媒成
分、触媒および重合方法に関する。
発明の技術的背景 従来より、エチレン、α−オレフィンの単独重合体あ
るいはエチレン・α−オレフィン共重合体などのオレフ
ィン重合体を製造するために用いられる触媒として、活
性状態のハロゲン化マグネシウムに担持されたチタン化
合物を含む触媒が知られている。
このようなオレフィン重合用触媒(以下、重合用触媒
とは共重合用触媒を包含して用いることがある)として
は、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体
からなる固体状チタン触媒成分と有機金属化合物からな
る触媒が知られている。
この触媒は、エチレンの重合と同様に、プロピレン、
ブテン−1などのα−オレフィンの重合または共重合
(以下、重合とは共重合を包含して用いることがある)
においても高い活性を有し、また重合体(以下、重合体
とは共重合体を包含して用いることがある)の立体特異
性も高い。
これらの触媒の中で特に、フタル酸エステルを典型的
な例とするカルボン酸エステルから選択される電子供与
体が担持された固体状チタン触媒成分と、助触媒成分と
してアルミニウム−アルキル化合物と、少なくとも一つ
のSi−OR(式中、Rは炭化水素基である)を有するケイ
素化合物とを用いた場合に優れた性能を発現することが
知られている。
本発明者らは、重合活性および立体規則性がより一層
優れたオレフィン重合用触媒を得ることを目的として研
究を行った結果、マグネシウム、ハロゲン、チタンおよ
び特定の式で表される二個以上のエーテル結合を有する
化合物からなる固体状チタン触媒成分および触媒、マグ
ネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体(特にこ
とわらない限り電子供与体は、上記二個以上のエーテル
結合を有する化合物を除くものとする)からなる固体状
チタン触媒成分、有機金属化合物および上記二個以上の
エーテル結合を有する化合物からなる触媒が本発明の目
的を達成することを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
なお、マグネシウム、チタン、ハロゲン原子および電
子供与体を含む固体成分を、ベンゼン環に1〜6個のア
ルコキシ基が置換されて成るアルコキシ基含有芳香族化
合物に接触させて得た固体触媒成分と、有機アルミニウ
ム化合物との組合せからなる触媒系を用いると、立体規
則性の低い重合体を製造できることが見い出されている
(特開平1−236203号公報参照)。
発明の目的 本発明は、このような現状に鑑み成されたものであ
り、触媒活性が高く、立体特異性が高いオレフィン
(共)重合体を得られ、かつ特殊な電子供与体を用いて
製造される触媒を得るためのオレフィン重合用固体状チ
タン触媒成分と、これを用いたオレフィン重合用触媒お
よびオレフィンの重合方法とを提供することを目的とす
る。
発明の概要 本発明に係るオレフィン重合用固体状チタン触媒成分
は、一般式XnMg(OR)2-n(式中、Xはハロゲン、Rは炭
化水素基であり、nは0≦n<2である)で表わされる
マグネシウム化合物と、特定の式で表される二個以上の
エーテル結合を有する化合物と、液状状態のチタン化合
物とを接触させて得られ、 これら化合物の接触工程中、上記マグネシウム化合物
あるいは該マグネシウム化合物から誘導された成分を、
上記二個以上のエーテル結合を有する化合物と、上記液
状状態のチタン化合物の不存在下に接触させる工程を含
んで形成される、 チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび上記二個以上
のエーテル結合を有する化合物を含んでいることを特徴
としている。
本発明に係るオレフィン重合用固体状チタン触媒成分
によれば、電子供与体として、上記したような二個以上
のエーテル結合を有する化合物を用いているため、触媒
を製造する際に、さらに電子供与体(本明細書では、電
子供与体とは、特に断らない限り上記二個以上のエーテ
ル結合を有する化合物を含まない)を用いなくても活性
が高くかつ立体特異性の高い重合体を製造できるオレフ
ィン重合用触媒を得ることが可能である。
また、本発明に係る固体状チタン触媒成分によれば、
重合時にさらに上記二個以上のエーテル結合を有する化
合物もしくは特定の電子供与体を用いることにより、一
層立体規則性の高い重合体を製造できるオレフィン重合
用触媒を得ることが可能である。
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、 [Ia]一般式XnMg(OR)2-n(式中、Xはハロゲン、Rは
炭化水素基であり、nは0≦n<2である)で表わされ
るマグネシウム化合物と、特定の式で表される二個以上
のエーテル結合を有する化合物と、液状状態のチタン化
合物とを接触させることによって形成され、 これら化合物の接触工程中、上記マグネシウム化合物
あるいは該マグネシウム化合物から誘導された成分を、
上記複数のエーテル結合を有する化合物と、上記液状状
態のチタン化合物の不存在下に接触させる工程を含んで
形成される、 チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび上記二個以上
のエーテル結合を有する化合物を含むことを特徴とする
オレフィン重合用固体状チタン触媒成分と、 [II]周期律表の第I族〜第III族から選択される金属
を含む有機金属化合物触媒成分とを含むことを特徴とし
ている。
また、本発明に係るオレフィンの重合方法は、エチレ
ンおよび/またはα−オレフィンを、上記オレフィン重
合用触媒を用いて重合あるいは共重合することを特徴と
している。
本発明に係るオレフィン重合用触媒およびオレフィン
重合方法によれば、本発明に係る固体状チタン触媒成分
[I]とともに有機金属化合物触媒成分[II]を用いる
と、触媒活性が高く効率よく重合反応を行える他、立体
特異性が高い重合体を得ることができる。
また本発明に係るオレフィン重合用触媒およびオレフ
ィン重合方法は、上記2成分の他に、有機金属化合物触
媒成分[II]と共に上記二個以上のエーテル結合を有す
る化合物もしくは特定の電子供与体を含む触媒を用いる
ことにより、さらに立体規則性の高い重合体を得ること
ができる。
発明の具体的説明 以下、本発明に係るオレフィン重合用固体状触媒成
分、オレフィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法
について具体的に説明する。
本発明に係るオレフィン重合用固体状チタン触媒成分
[Ia]は、特定のマグネシウム化合物と、液状状態のチ
タン化合物と、特定の式で表される二個以上のエーテル
結合を有した化合物とを特定の順序で接触させることに
より得られる。
そして、本発明に係るオレフィン重合用触媒は、この
ような固体状チタン触媒成分[Ia]を含んでいる。
本発明で、このような固体状チタン触媒成分[Ia]の
調製に用いられるマグネシウム化合物は、一般式XnMg(O
R)2-n(式中、Xはハロゲン、Rは炭化水素基であり、
nは0≦n<2である)で表わされるマグネシウム化合
物である。
このようなマグネシウム化合物としては、具体的に
は、メトキシ塩化マグネシウム、エトキシ塩化マグネシ
ウム、イソプロポキシ塩化マグネシウム、ブトキシ塩化
マグネシウム、オクトキシ塩化マグネシウムのようなア
ルコキシマグネシウムハライド;フェノキシ塩化マグネ
シウム、メチルフェノキシ塩化マグネシウムのようなア
リロキシマグネシウムハライド;エトキシマグネシウ
ム、イソプロポキシマグネシウム、ブトキシマグネシウ
ム、n−オクトキシマグネシウム、2−エチルヘキソキ
シマグネシウムのようなアルコキシマグネシウム;フェ
ノキシマグネシウム、ジメチルフェノキシマグネシウム
のようなアリロキシマグネシウムなどを挙げることがで
きる。これらのマグネシウム化合物は単独で用いても、
2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また該マグネシウム化合物は、他のマグネシウム化合
物ないしは金属マグネシウムから誘導されたものであっ
てもよい。
本発明に係る固体状チタン触媒成分[Ia]の調製に用
いられる液状状態のチタン化合物としては、たとえばTi
(OR)gX4-g(Rは炭化水素基、Xはハロゲン原子、0≦
g≦4)で示される4価のチタン化合物を挙げることが
できる。より具体的には、 TiCl4、TiBr4、TiI4などのテトラハロゲン化チタン; Ti(OCH3)Cl3、 Ti(OC2H5)Cl3、 Ti(On-C4H9)Cl3、 Ti(OC2H5)Br3、 Ti(OisoC4H9)Br3などのトリハロゲン化アルコキシチ
タン; Ti(OCH3)2Cl2、 Ti(OC2H5)2Cl2、 Ti(On-C4H9)2Cl2、 Ti(OC2H5)2Br2などのジハロゲン化アルコキシチタ
ン; Ti(OCH3)3Cl、 Ti(OC2H5)3Cl、 Ti(On-C4H9)3Cl、 Ti(OC2H5)3Brなどのモノハロゲン化アルコキシチタ
ン、 Ti(OCH3)4、 Ti(OC2H5)4、 Ti(On-C4H9)4 Ti(Oiso-C4H9)4 Ti(O−2−エチルヘキシル)4などのテトラアルコ
キシチタンなどを挙げることができる。
これらの内、テトラハロゲン化チタンが好ましく、特
に四塩化チタンが好ましい。これらチタン化合物は単独
で用いてもよく混合物の形で用いてもよい。また、炭化
水素、ハロゲン化炭化水素に希釈して用いてもよい。
本発明に係る固体状チタン触媒成分[Ia]では、上記
したような化合物に加えて特定の式で表される二個以上
のエーテル結合を有する化合物が用いられる。
本発明に係る固体状チタン触媒成分[Ia]の調製に用
いられる二個以上のエーテル結合を有する化合物として
は、これらエーテル結合間に存在する原子が、炭素、ケ
イ素、酸素、硫黄、リン、ホウ素あるいはこれらから選
択される2種以上である化合物などを挙げることがで
き、このうちエーテル結合間の原子に比較的嵩高い置換
基が結合しており、二個以上のエーテル結合間に存在す
る原子に複数の炭素原子が含まれた化合物が好ましい。
このような二個以上のエーテル結合を有する化合物と
しては、例えば以下の式、 (ただし式中、nは2≦n≦10の整数であり、R1〜R26
は炭素、水素、酸素、ハロゲン、窒素、硫黄、リン、ホ
ウ素およびケイ素から選択される少なくとも1種の元素
を有する置換基であり、任意のR1〜R26、好ましくはR1
〜R2nは共同してベンゼン環以外の環を形成していても
よく、主鎖中に炭素以外の原子が含まれていてもよい) で示される化合物を挙げることができる。
上記のような二個以上のエーテル結合を有する化合物
としては、 2−(2−エチルヘキシル)−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−s−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−フェニル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−クミル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−(2−フェニルエチル)−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−(2−シクロヘキシルエチル)−1,3−ジメトキ
シプロパン、 2−(p−クロロフェニル)−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−(ジフェニルメチル)−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−(1−ナフチル)−1,3−ジメトキシプロパン、 2−(2−フルオロフェニル)−1,3−ジメトキシプ
ロパン、 2−(1−デカヒドロナフチル)−1,3−ジメトキシ
プロパン、 2−(p−t−ブチルフェニル−1,3−ジメトキシプ
ロパン、 2,2−ジシクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジエチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジプロピル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−メチル−2−プロピル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−メチル−2−ベンジル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−メチル−2−エチル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−メチル−2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプ
ロパン、 2−メチル−2−フェニル−1,3−ジメトキシプロパ
ン、 2−メチル−2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシ
プロパン、 2,2−ビス(p−クロロフェニル)−1,3−ジメトキシ
プロパン、 2,2−ビス(2−シクロヘキシルエチル)−1,3−ジメ
トキシプロパン、 2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−メチル−2−(2−エチルヘキシル)−1,3−ジ
メトキシプロパン、 2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジフェニル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジベンジル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ビス(シクロヘキシルメチル)−1,3−ジメトキ
シプロパン、 2,2−ジイソブチル−1,3−ジエトキシプロパン、 2,2−ジイソブチル−1,3−ジブトキシプロパン、 2−イソブチル−2−イソプロピル−1,3−ジメトキ
シプロパン、 2,2−ジ−s−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジ−t−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ジネオペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、 2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3−ジメト
キシプロパン、 2−フェニル−2−ベンジル−1,3−ジメトキシプロ
パン、 2−シクロヘキシル−2−シクロヘキシルメチル−1,
3−ジメトキシプロパン、 2,3−ジフェニル−1,4−ジ
エトキシブタン、 2,3−ジシクロヘキシル−1,4−ジエトキシブタン、 2,2−ジベンジル−1,4−ジエトキシブタン、 2,3−ジイソプロピル−1,4−ジエトキシブタン、 2,2−ビス(p−メチルフェニル)−1,4−ジメトキシ
ブタン、 2,3−ビス(p−クロロフェニル)−1,4−ジメトキシ
ブタン、 2,3−ビス(p−フルオロフェニル)−1,4−ジメトキ
シブタン、 2,4−ジフェニル−1,5−ジメトキシペンタン、 2,5−ジフェニル−1,5−ジメトキシヘキサン、 2,4−ジイソプロピル−1,5−ジメトキシペンタン、 2,4−ジイソブチル−1,5−ジメトキシペンタン、 2,4−ジイソアミル−1,5−ジメトキシペンタン、 3−メトキシメチルテトラヒドロフラン、 3−メトキシメチルジオキサン、 1,3−ジイソアミロキシプロパン、 1,2−ジイソブトキシプロパン、 1,2−ジイソブトキシエタン、 1,2−ジイソアミロキシエタン、 1,3−ジイソアミロキシプロパン、 1,2−ジイソネオペンチロキシエタン、 1,3−ジネオペンチロキシプロパン、 2,2−テトラメチレン−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ペンタメチレン−1,3−ジメトキシプロパン、 2,2−ヘキサメチレン−1,3−ジメトキシプロパン、 1,2−ビス(メトキシメチル)シクロヘキサン、 2,8−ジオキサスピロ[5,5]ウンデカン、 3,7−ジオキサビシクロ[3,3,1]ノナン、 3,7−ジオキサビシクロ[3,3,0]オクタン、 3,3−ジイソブチル−1,5−オキソノナン、 6,6−ジイソブチルジオキシヘプタン、 1,1−ビス(メトキシメチル)シクロヘキサン、 1,1−ビス「ジメトキシメチル」シクロヘキサン、 1,1−ビス「メトキシメチル」ビシクロ[2,2,1]ヘプ
タン、 2−メチル−2−メトキシメチル−1,3−ジメトキシ
プロパン、 2−シクロヘキシル−2−エトキシメチル−1,3−ジ
エトキシプロパン、 2−シクロヘキシル−2−メトキシメチル−1,3−ジ
メトキシプロパン、 2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシシクロヘキサ
ン、 2−イソプロピル−2−イソアミル−1,3−ジメトキ
シシクロヘキサン、 2−シクロヘキシル−2−メトキシメチル−1,3−ジ
メトキシシクロヘキサン、 2−イソプロピル−2−メトキシメチル−1,3−ジメ
トキシシクロヘキサン、 2−イソブチル−2−メトキシメチル−1,3−ジメト
キシシクロヘキサン、 2−シクロヘキシル−2−エトキシメチル−1,3−ジ
エトキキクロヘキサン、 2−シクロヘキシル−2−エトキシメチル−1,3−ジ
メトキシシクロヘキサン、 2−イソプロピル−2−エトキシメチル−1,3−ジエ
トキシシクロヘキサン、 2−イソプロピル−2−エトキシメチル−1,3−ジメ
トキシシクロヘキサン、 2−イソブチル−2−エトキシメチル−1,3−ジエト
キシシクロヘキサン、 2−イソブチル−2−エトキシメチル−1,3−ジメト
キシシクロヘキサン、 トリス(p−メトキシフェニル)ホスフィン、 メチルフェニルビス(メトキシメチル)シラン、 ジフェニルビス(メトキシメチル)シラン、 メチルシクロヘキシルビス(メトキシメチル)シラ
ン、 ジ−t−ブチルビス(メトキシメチル)シラン、 シクロヘキシル−t−ブチルジス(メトキシメチル)
シラン、 i−プロピル−t−ブチルビス(メトキシメチル)シ
ランなどを例示することができる。
なお、本発明に係る固体状チタン触媒成分[Ia]は、
上記マグネシウム化合物、上記の二個以上のエーテル結
合を有する化合物、液状状態のチタン化合物に加えて、
担体化合物および後述の電子供与体(a)を用いこれら
を接触させて調製してもよい。
このような担体化合物としては、Al2O3、SiO2、B
2O3、MgO、CaO、TiO2、ZnO、ZnO2、SnO2、BaO、ThO、ス
チレン−ジビニルベンゼン共重合体などの樹脂などが用
いられる。この中でAl2O3、SiO2、スチレン−ジビニル
ベンゼン共重合体が好ましい。
また、電子供与体(a)は、必ずしも出発物質として
使用する必要はなく、固体状チタン触媒成分[Ia]調製
の過程で生成させることもできる。
本発明で用いられる電子供与体(a)としては、多価
カルボン酸エステルを特に好ましい例として挙げること
ができる。
このような多価カルボン酸エステルとしては、下記一般
式、 (ただし、R1は置換または非置換の炭化水素基、R2
R5、R6は水素または置換または非置換の炭化水素基、
R3、R4は、水素あるいは置換または非置換の炭化水素基
であって、好ましくはその少なくとも一方は置換または
非置換の炭化水素基であり、R3とR4は互いに連結されて
いてもよく、炭化水素基R1〜R6が置換されている場合の
置換基は、N、O、Sなどの異原子を含み、例えばC−
O−C、COOR、COOH、OH、SO3H、−C−N−C−、NH2
などの基である)で表される骨格を有する化合物を例示
できる。
このような、多価カルボン酸エステルとしては、具体
的には、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、メチル
コハク酸ジエチル、α−メチルグルタル酸イソブチル、
メチルマロン酸ジエチル、エチルマロン酸ジエチル、イ
ソプロピルマロン酸ジエチル、ブチルマロン酸ジエチ
ル、フェニルマロン酸ジエチル、ジエチルマロン酸ジエ
チル、ジブチルマロン酸ジエチル、マレイン酸モノオク
チル、マレイン酸ジオクチル、マレイン酸ジブチル、ブ
チルマレイン酸ジブチル、ブチルマレイン酸ジエチル、
β−メチルグルタル酸ジイソプロピル、エチルコハク酸
ジアルリル、フマル酸ジ−2−エチルヘキシル、イタコ
ン酸ジエチル、シトラコン酸ジオクチルなどの脂肪族ポ
リカルボン酸エステル、1,2−シクロヘキサンカルボン
酸ジエチル、1,2−シクロヘキサンカルボン酸ジイソブ
チル、テトラヒドロフタル酸ジエチル、ナジック酸ジエ
チルのような脂環族ポリカルボン酸エステル、フタル酸
モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエチ
ル、フタル酸モノイソブチル、フタル酸ジエチル、フタ
ル酸エチルイソブチル、フタル酸ジn−プロピル、フタ
ル酸ジイソプロピル、フタル酸ジn−ブチル、フタル酸
ジイソブチル、フタル酸ジn−ヘプチル、フタル酸ジ−
2−エチルヘキシル、フタル酸ジn−オクチル、フタル
酸ジネオペンチル、フタル酸ジデシル、フタル酸ベンジ
ルブチル、フタル酸ジフェニル、ナフタリンジカルボン
酸ジエチル、ナフタリンジカルボン酸ジブチル、トリメ
リット酸トリエチル、トリメリット酸ジブチルなどの芳
香族ポリカルボン酸エステル、3,4−フランジカルボン
酸などの異節環ポリカルボン酸エステルなどを好ましい
例として挙げることができる。
また、多価カルボン酸エステルの他の例としては、ア
ジピン酸ジエチル、アジピン酸ジイソブチル、セバシン
酸ジイソプロピル、セバシン酸ジn−ブチル、セバシン
酸ジn−オクチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル
などの長鎖ジカルボン酸のエステルなどを挙げることが
できる。
電子供与体(a)として用いられる他の化合物として
は、有機酸エステル、有機酸ハライド、有機酸無水物、
エーテル、ケトン、アルデヒド、第三アミン、亜リン酸
エステル、リン酸エステル、リン酸アミド、カルボン酸
アミド、ニトリルなどを例示でき、具体的には、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、シクロヘキサノン、ベ
ンゾキノンなどの炭素数3〜15のケトン類;アセトアル
デヒド、プロピオンアルデヒド、オクチルアルデヒド、
ベンズアルデヒド、トルアルデヒド、ナフトアルデヒド
などの炭素数2〜15のアルデヒド類;ギ酸メチル、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸
オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、
酪酸メチル、吉草酸エチル、クロル酢酸メチル、ジクロ
ル酢酸エチル、メタクリル酸メチル、クロトン酸エチ
ル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸メチ
ル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチ
ル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息
香酸フェニル、安息香酸ベンジル、トルイル酸メチル、
トルイル酸エチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸
エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、エトキシ安
息香酸エチル、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクト
ン、クマリン、フタリド、炭酸エチレンなどの炭素数2
〜18の有機酸エステル類;アセチルクロリド、ベンゾイ
ルクロリド、トルイル酸クロリド、アニス酸クロリドな
どの炭素数2〜15の酸ハライド類;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などの炭素数2〜20のエーテル
類;酢酸N,N−ジメチルアミド、安息香酸N,N−ジエチル
アミド、トルイル酸N,N−ジメチルアミドなどの酸アミ
ド類、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチ
ルアミン、トリベンジルアミン、テトラメチルエチレン
ジアミンなどの第三アミン類;アセトニトリル、ベンゾ
ニトリル、トリニトリルなどのニトリル類などを例示す
ることができ、これらの内ではα−カルボン酸エステル
を用いることが好ましく、特に多価カルボン酸エステ
ル、とりわけフタル酸エステル類を用いることが好まし
い。これ化合物は2種以上併用することができる。
またこれら電子供与体(a)は、必ずしも出発物質と
して使用する必要はなく、固体状チタン触媒成分[Ib]
調製の過程で生成させることもできる。
また、他に加えてもよい化合物としては、ハロゲン含
有化合物、たとえば、 元素状態におけるハロゲン:たとえば塩素、臭素、ヨ
ード ハロゲン化水素:たとえば塩化水素、臭化水素および
ヨウ化水素 ハロアルカン:たとえば四塩化炭素、クロロホルム、
二塩化エタン、四塩化エタン、塩化メチレン、トリクレ
ン、塩化メチル、塩化エチル、塩化−n−ブチル、塩化
−n−オクチル 非金属のオキシハロゲン化物:たとえば塩化スルフリ
ル、塩化チオニル、塩化ニトロシル、オキシ塩化リン、
ホスゲン 非金属のハロゲン化物:たとえば三塩化リン、五塩化
リン 金属およびアンモニウムのハロゲン化物:たとえば塩
化アルミニウム、塩化アンモニウム、 ハロゲン含有アルコール類:たとえば2−クロルエタ
ノール、1−クロル−2−プロパノール、3−クロル−
1−プロパノール、1−クロル−2−メチル−2−プロ
パノール、4−クロル−1−ブタノール、5−クロル−
1−ペンタノール、6−クロル−1−ヘキサノール、3
−クロル−1,2−プロパンジオール、2−クロルシクロ
ヘキサノール、4−クロルベンズヒドロール、(m,o,
p)−クロルベンジルアルコール、4−クロルカテコー
ル、4−クロル−(m,o)−クレゾール、6−クロル−
(m,o)−クレゾール、4−クロル−3,5−ジメチルフェ
ノール、クロルハイドロキノン、2−ベンジル−4−ク
ロルフェノール、4−クロル−1−ナフトール、(m,o,
p)−クロルフェノール、p−クロル−α−メチルベン
ジルアルコール、2−クロル−4−フェニルフェノー
ル、6−クロルチモール、4−クロルレゾルシン、2−
ブロムエタノール、3−ブロム−1−プロパノール、1
−ブロム−2−プロパノール、1−ブロム−2−ブタノ
ール、2−ブロム−p−クレゾール、1−ブロム−2−
ナフトール、6−ブロム−2−ナフトール、(m,o,p)
−ブロムフェノール、4−ブロムレゾルシン、(m,o,
p)−フロロフェノール、p−イオドフェノール:2,2−
ジクロルエタノール、2,3−ジクロル−1−プロパノー
ル、1,3−ジクロル−2−プロパノール、3−クロル−
1−(α−クロルメチル)−1−プロパノール、2,3−
ジブロム−1−プロパノール、1,3−ジブロム−2−プ
ロパノール、2,4−ジブロムフェノール、2,4−ジブロム
−1−ナフトール:2,2,2−トリクロルエタノール、1,1,
1−トリクロル−2−プロパノール、β,β,β−トリ
クロル−tert−ブタノール、2,3,4−トリクロルフェノ
ール、2,4,5−トリクロルフェノール、2,4,6−トリクロ
ルフェノール、2,4,6−トリブロムフェノール、2,3,5−
トリブロム−2−ヒドロキシトルエン、2,3,5−トリブ
ロム−4−ヒドロキシトルエン、2,2,2−トリフルオロ
エタノール、α,α,α−トリフルオロ−m−クレゾー
ル、2,4,6−トリイオドフェノール:2,3,4,6−テトラク
ロルフェノール、テトラクロルハイドロキノン、テトラ
クロルビスフェノールA、テトラブロムビスフェノール
A、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール、2,
3,5,6−テトラフルオロフェノール、テトラフルオロレ
ゾルシン、および 一般式R1 nSiX4-n(式中R1は炭素数1〜16個の炭化水
素基またはハロ炭化水素基を表し、Xはハロゲン原子を
表し、0≦n≦3である)で示されるハロゲン含有ケイ
素化合物を挙げることができる。
上記式で表わされるハロゲン含有ケイ素化合物として
は、R1が、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基
であるハロゲン含有珪素化合物を好ましい例として例示
でき、XまたはR1が複数存在する場合、これらXまたは
R1は同一であっても異なっていてもよい。
このようなハロゲン含有珪素化合物としては、一般式
SiX4(上記式中、n=0)で示されるテトラハロシラ
ン、具体的には、テトラハロシランは、テトラクロルシ
ラン、テトラブロムシラン、テトラヨードシラン、テト
ラフルオロシラン、トリクロルブロムシラン、トリクロ
ルヨードシラン、トリクロルフルオルシラン、ジクロル
ジブロムシラン、ジクロルジヨードシラン、ジクロルジ
フルオルシラン、クロルトリブロムシラン、クロルトリ
ヨードシラン、クロルトリフルオルシラン、ブロムトリ
ヨードシラン、ブロムトリフルオルシラン、ジブロムジ
ヨードシラン、ジブロムジフルオルシラン、トリブロム
ヨードシラン、トリブロムフルオルシラン、ヨードトリ
アルオルシラン、ジヨードジフルオルシラン、トリヨー
ドフルオルシランを例示でき、これらの中でも、テトラ
クロルシラン、テトラブロムシラン、トリクロルブロム
シラン、ジクロルジブロムシラン、クロルトリブロムシ
ランが好ましく、最適なものはテトラクロルシランであ
る。
また、ハロゲン含有ケイ素化合物としては、 一般式R1SiX3(上記式中n=1)で示される化合物、
たとえばメチルトリクロルシラン、エチルトリクロルシ
ラン、n−およびi−プロピルトリクロルシラン、n
−、i−、sec−およびtert−ブチルトリクロルシラ
ン、n−およびi−アミルトリクロルシラン、n−ヘキ
シルトリクロルシラン、n−ヘプチルトリクロルシラ
ン、n−オクチルトリクロルシラン、n−ドデシルトリ
クロルシラン、n−テトラデシルトリクロルシラン、n
−ヘキサデシルトリクロルシランなどの炭素原子数16個
迄の飽和アルキル基を含むアルキルトリクロルシラン; ビニルトリクロルシラン、イソブテニルトリクロルシ
ランなどの炭素原子数1から4個の不飽和アルキル基を
含む不飽和アルキルトリクロルシラン; クロルメチルトリクロルシラン、ジクロルメチルトリ
クロルシラン、トリクロルメチルトリクロルシラン、
(2−クロルエチル)トリクロルシラン、(1,2−ジブ
ロムエチル)トリクロルシラン、トリフルオルメチルト
リクロルシラン、(ビニル−1−クロル)トリクロルシ
ランなどのハロアルキルまたは不飽和ハロアルキルトリ
クロルシラン; シクロプロピルトリクロルシラン、シクロペンチルト
リクロルシラン、シクロヘキセニルトリクロルシラン、
3−シクロヘキセニルトリクロルシランなどの飽和また
は不飽和のシクロアルキルトリクロルシラン; フェニトリクロルシラン、2−、3−および4−トリ
ルトリクロルシラン、ベンジルトリクロルシランなどの
アリールまたはアラルキルトリクロルシラン; メチルジフルオルクロルシラン、メチルフルオロジク
ロルシラン、エチルジフルオルクロルシラン、エチルフ
ルオルジクロルシラン、n−およびi−プロピルジフル
オルクロルシラン、n−ブチルジフルオルクロルシラ
ン、n−ブチルフルオルジクロルシラン; フェニルジフルオルクロルシラン、メチルジクロルブ
ロムシラン、エチルジクロルブロムシラン、メチルジク
ロルヨードシラン、(トリフルオルメチル)ジフルオル
ブロムシランなどのアルキルまたはハロアルキル混在ト
リハロシランなど: 一般式R1 2SiX2(上記式中、n=2)で示されるジア
ルキルジハロシラン、たとえばジメチルジクロルシラ
ン、ジエチルジクロルシラン、ジ−n−および−i−プ
ロピルジクロルシラン、ジ−n−、−i−、−sec−お
よび−tert−ブチルジクロルシラン、ジ−n−および−
i−アミルジクロルシラン、ジ−n−ヘキシルジクロル
シラン、ジ−n−ヘプチルジクロルシラン、ジ−n−オ
クチルジクロルシラン; ジシクロアルキルジハロシラン、たとえばジシクロペ
ンチルジクロルシラン、ジシクロヘキシルジクロルシラ
ン、ジシクロヘキシルジブロムシラン、ジシクロヘキシ
ルジヨードシラン、ジシクロヘキシルジフルオルシラ
ン; ジアリールまたはジアラルキルジハロシラン、たとえ
ばジフェニルジクロルシラン、ジ−2−、−3−または
−4−トリルジクロルシラン、ジベンジルジクロルシラ
ンなど: 一般式R1 3SiX(上記式中、n=3)で示されるトリア
ルキルハロシラン、たとえばトリメチルクロルシラン、
トリエチルクロルシラン、トリ(n−およびi−プロピ
ル)クロルシラン、トリ(n−およびi−ブチル)クロ
ルシラン、トリ(n−ヘキシル)クロルシラン、トリ
(n−ヘプチル)クロルシラン、トリ(n−オクチル)
クロルシラン、ジメチル(エチル)クロルシラン、メチ
ル(ジエチル)クロルシラン; トリアリールまたはトリアラルキルハロシラン、たと
えばトリフェニルクロルシラン、トリ(2−、3−また
は4−トリル)クロルシラン、トリベンジルクロルシラ
ンなどが挙げられる。
これらの中でも、四塩化ケイ素、R3がメチル、エチル
およびフェニルのモノ、ジおよびトリクロルシランが好
ましい。
さらに、本発明に係る固体状チタン触媒成分[Ia]の
調製には、後述する有機金属化合物を用いてもよい。
本発明に係る固体状チタン触媒成分[Ia]は、上記し
たようなマグネシウム化合物、二個以上のエーテル結合
を有する化合物および液状状態のチタン化合物と、必要
に応じて更にハロゲン含有化合物、担体化合物、電子供
与体(a)、ハロゲン含有化合物および有機金属化合物
とを接触させて調製される。
そして、本発明では、これら化合物の接触工程中、上
記マグネシウム化合物あるいは該マグネシウム化合物か
ら誘導された成分は、上記二個以上のエーテル結合を有
する化合物と、上記液状状態のチタン化合物の不存在下
に接触させている。
このような固体状チタン触媒成分[Ia]の調製方法と
しては、特に制限はないが、例えば、 (1)上記マグネシウム化合物と、上記二個以上のエー
テル結合を有する化合物を接触させて得られる化合物に
液状状態のチタン化合物を接触させて、固体状チタン複
合体を得る方法、 (2)上記マグネシウム化合物と、上記液状状態のチタ
ン化合物を接触させて得られた化合物に、上記二個以上
のエーテル結合を有する化合物を接触させて、固体状チ
タン複合体を得る方法、 (3)上記マグネシウム化合物と、上記二個以上のエー
テル結合を有する化合物と、上記ハロゲン含有化合物お
よび/または有機金属化合物を接触させて得られる化合
物に、上記液状状態のチタン化合物を接触させて、固体
状チタン複合体を得る方法、 (4)上記マグネシウム化合物と、上記液状状態のチタ
ン化合物を接触させて得られた化合物に、上記二個以上
のエーテル結合を有する化合物と、ハロゲン含有化合物
および/または有機金属化合物とを接触させて、固体状
チタン複合体を得る方法、 (5)(1)〜(4)の方法において、上記二個以上の
エーテル結合を有する化合物のかわりに、上記二個以上
のエーテル結合を有する化合物と電子供与体とを用いる
方法、 (6)(1)〜(5)の方法で得られた成分にさらに液
状状態のチタン化合物をさらに接触させる方法、 (7)(1)〜(5)の方法で得られた成分に、上記二
個以上のエーテル結合を有する化合物をさらに反応させ
る方法、 などが例示できる。
このような方法によって、固体状チタン触媒成分[I
a]を製造する際、マグネシウム化合物、液状状態のチ
タン化合物および上記二個以上のエーテル結合を有する
化合物の使用量に付いては、その種類、接触条件、接触
順序などによって異なるが、マグネシウム化合物のマグ
ネシウム1モルに対し、液状状態のチタン化合物は、0.
1モル〜1000モル、特に好ましくは1モル〜200モルの量
で用いられ、上記二個以上のエーテル結合を有する化合
物は、0.01モル〜5モル、特に好ましくは0.1モル〜1
モルの量で用いられる。
これらの化合物を接触させる際の温度は、通常−70℃
〜200℃、好ましくは10℃〜150℃である。
このようにして得られる固体状チタン触媒成分[Ia]
は、チタン、マグネシウムおよびハロゲンと、複数の原
子を介して存在する二個以上のエーテル結合を有したエ
ーテル化合物とを含有している。
この固体状チタン触媒成分[Ia]において、ハロゲン
/チタン(原子比)は、2〜100、好ましくは4〜90で
あり、前記二個以上のエーテル結合を有する化合物/チ
タン(モル比)は、0.07〜100、好ましくは0.2〜10であ
り、マグネシウム/チタン(原子比)は、2〜100、好
ましくは4〜50であることが望ましい。
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、このようにし
て得られた固体状チタン触媒成分[Ia]と、周期律表の
第I族〜第III族から選択される金属を含む有機金属化
合物触媒成分[II]とを含んでいる。
第1図に、本発明に係るオレフィン重合用触媒の調製
工程の説明図を示す。
このような有機金属化合物触媒成分[II]としては、
例えば有機アルミニウム化合物、I族金属とアルミニウ
ムとの錯アルキル化物、II族金属の有機金属化合物など
を用いることができる。
このような有機アルミニウム化合物としては、たとえ
ばRa nAlX3-n(式中、Raは炭素数1〜12の炭化水素基で
あり、Xはハロゲンまたは水素であり、nは1〜3であ
る)で示される有機アルミニウム化合物を例示すること
ができる。
上記式において、Raは炭素数1〜12の炭化水素基たと
えばアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基で
あるが、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピ
ル基、イソプロピル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、フェニル基、トリル基などである。
このような有機アルミニウム化合物としては、具体的
には以下のような化合物が用いられる。
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、
トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミ
ニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ2−エチルヘ
キシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム。
イソプレニルアルミニウムなどのアルケニルアルミニ
ウム。
ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウ
ムクロリド、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジ
イソブチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウ
ムブロミドなどのジアルキルアルミニウムハライド。
メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニ
ウムセスキクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキ
クロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチル
アルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウ
ムセスキハライド。
メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウム
ジクロリド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エ
チルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウ
ムジハライド。
ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルア
ルミニウムハイドライドなどのアルキルアルミニウムハ
イドライド。
また有機アルミニウム化合物として、 Ra nAlY3-n(式中Raは上記と同様であり、Yは−ORb基、
−OSiRc 3基、−OAlRd 2基、−NRe 2基、−SiRf 3基または 基であり、nは1〜2であり、Rb、Rc、RdおよびRhはメ
チル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、シ
クロヘキシル基、フェニル基などであり、Reは水素、メ
チル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、トリ
メチルシリル基などであり、RfおよびRgはメチル基、エ
チル基などである)で示される化合物を用いることもで
きる。
このような有機アルミニウム化合物としては、具体的
には、以下のような化合物が用いられる。
(i)Ra nAl(ORb)3-n ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニ
ウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシド
など、 (ii)Ra nAl(OSiRc 3)3-n Et2Al(OSiMe3) (iso-Bu)2Al(OSiMe3) (iso-Bu)2Al(OSiEt3)など、 (iii)Ra nAl(OARd 2)3-n Et2AlOAlEt2 (iso-Bu)2AlOAl(iso-Bu)2など、 (iv)Ra nAl(NRe 2)3-n Me2AlNEt2 Et2AlNHMe Me2AlNHEt Et2AlN(Me3Si)2 (iso-Bu)2AlN(Me3Si)2など、 (v)Ra nAl(SiRf 3)3-n (iso-Bu)2AlSiMe3など、 上記のような有機アルミニウム化合物として、 Ra 3Al、Ra nAl(ORb)3-n、 Ra nAl(OAlRd 2)3-nで表わされる有機アルミニウム化合物
を好適な例として挙げることができる。
I族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物として
は、一般式 M1AlRj 4 (但し、M1はLi、Na、Kであり、Rjは炭素数1〜15の炭
化水素基である) で表される化合物を例示でき、具体的には、LiAl(C2H5)
4、LiAl(C7H15)4などを挙げることができる。
II族金属の有機金属化合物としては、一般式RkR1M
2(但し、Rk、R1は炭素数1〜15の炭化水素基あるいは
ハロゲンであり、互いに同一でも異なっていてもよい
が、いずれもハロゲンである場合は除く。M2はMg、Zn、
Cdである)で表される化合物を例示でき、具体的には、
ジエチル亜鉛、ジエチルマグネシウム、ブチルエチルマ
グネシウム、エチルマグネシウムクロリド、ブチルマグ
ネシウムクロリドなどを挙げることができる。
これらの化合物は、2種以上混合して用いることもで
きる。
また、このような有機金属化合物触媒成分[II]に
は、必要に応じて、上記二個以上のエーテル結合を有す
る化合物および電子供与体(b)を用いてもよく、この
ような電子供与体(b)は、前述した電子供与体(a)
や好ましくは有機ケイ素化合物を用いることができる。
有機ケイ素化合物は、例えば下記一般的で表すようなも
のである。
RnSi(OR′)4-n [式中、RおよびR′は炭化水素基であり、0<n<4
である] 上記のような一般的で示される有機ケイ素化合物とし
ては、具体的には、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
チルジエトキシシシラン、ジイソプロピルジメトキシシ
ラン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチル
メチルジエトキシシラン、t−アミルメチルジエトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチル
ジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビス
o−トリルジメトキシシラン、ビスm−トリルジメトキ
シシラン、ビスp−トリルジメトキシシラン、ビスp−
トリルジエトキシシラン、ビスエチルフェニルジメトキ
シシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロ
ヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチ
ルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、n
−プロピルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシ
ラン、デシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシラン、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、t−ブチルトリエトキシシ
ラン、n−ブチルトリエトキシシラン、iso−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、γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン、クロルトリエトキ
シシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、ビニルト
リブトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラ
ン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、2−ノルボル
ナントリメトキシシラン、2−ノルボルナントリエトキ
シシラン、2−ノルボルナンメチルジメトキシシラン、
ケイ酸エチル、ケイ酸ブチル、トリメチルフェノキシシ
ラン、メチルトリアリロキシ(allyloxy)シラン、ビニ
ルトリス(β−メトキシエトキシシラン)、ビニルトリ
アセトキシシラン、ジメチルテトラエトキシジシロキサ
ン; シクロペンチルトリメトキシシラン、2−メチルシク
ロペンチルトリメトキシシラン、2,3−ジメチルシクロ
ペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエト
キシシラン; ジシクロペンチルジメトキシシラン、ビス(2−メチ
ルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(2,3−ジ
メチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ジシクロペ
ンチルジエトキシシラン; トリシクロペンチルメトキシシラン、トリシクロペン
チルエトキシシラン、ジシクロペンチルメチルメトキシ
シラン、ジシクロペンチルエチルメトキシシラン、ジシ
クロペンチルメチルエトキシシラン、シクロペンチルジ
メチルメトキシシラン、シクロペンチルジエチルメトキ
シシラン、シクロペンチルジメチルエトキシシランが用
いられる。
このうちエチルトリエトキシシラン、n−プロピルト
リエトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリブトキシシラン、ジフェニルジメトキシ
シラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ビスp−ト
リルジメトキシシラン、p−トリルメチルジメトキシシ
ラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロヘキ
シルメチルジメトキシシラン、2−ノルボルナントリエ
トキシシラン、2−ノルボルナンメチルジメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジシクロペンチルジ
メトキシシラン、ヘキセニルトリメトキシシラン、シク
ロペンチルトリエトキシシラン、トリシクロペンチルメ
トキシシラン、シクロペンチルジメチルメトキシシラン
などが好ましく用いられる。
また、これら有機ケイ素化合物以外に用いることがで
きる電子供与体(b)としては、窒素含有化合物、他の
酸素含有化合物、燐含有化合物などを挙げることができ
る。
このような窒素含有化合物としては、具体的には、以
下に示すような化合物を用いることができる。
などの2,6−置換ピペリジン類; などの2,5−置換ピペリジン類: N,N,N′,N′−テトラメチルメチレンジアミン、N,N,
N′,N′−テトラエチルメチレンジアミンなどの置換メ
チレンジアミン類: 1,3−ジベンジルイミダゾリジン、1,3−ジベンジル−
2−フェニルイミダゾリジンなどの置換イミダゾリジン
類など。
燐含有化合物としては、具体的には、以下に示すよう
な亜リン酸エステル類を用いることができる。
トリエチルホスファイト、トリn−プロピルホスファ
イト、トリイソプロピルホスファイト、トリn−ブチル
ホスファイト、トリイソブチルホスファイト、ジエチル
n−ブチルホスファイト、ジエチルファニルホスファイ
トなどの亜リン酸エステル類など。
また、酸素含有化合物としては、以下に示すような化
合物を用いることができる。
などの2,6−置換テトラヒドロピラン類: などの2,5−置換テトラヒドロピラン類など。
本発明に係るオレフィンの重合方法は、本発明に係る
オレフィン重合用触媒を用いてオレフィンの重合をおこ
なう。
本発明に係る第1のオレフィンの重合方法ではオレフ
ィン重合用触媒にα−オレフィンを予備重合させておく
ことが好ましい。この予備重合は、オレフィン重合用触
媒1g当り0.1〜1000g好ましくは0.3〜500g、特に好まし
くは1〜200gの量でα−オレフィンを予備重合させるこ
とにより行なわれる。
予備重合では、本重合における系内の触媒濃度よりも
高い濃度の触媒を用いることができる。予備重合におけ
る固体状チタン触媒成分[I]の濃度は、液状媒体1リ
ットル当り、チタン原子換算で、通常約0.001〜200ミリ
モル、好ましくは約0.01〜50ミリモル、特に好ましくは
0.1〜20ミリモルの範囲とすることが望ましい。
有機金属化合物触媒成分[II]の量は、固体状チタン
触媒成分[Ia]1g当り0.1〜1000g好ましくは0.3〜500g
の重合体が生成するような量であればよく、固体状チタ
ン触媒成分[Ia]中のチタン原子1モル当り、通常約0.
1〜300モル、好ましくは約0.5〜100モル、特に好ましく
は1〜50モルの量であることが望ましい。
予備重合では、必要に応じて上記二個以上のエーテル
結合を有する化合物ないし電子供与体(b)を用いるこ
ともでき、この際これら成分は、固体状チタン触媒成分
[Ia]中のチタン原子1モルに当り、0.1〜50モル、好
ましくは0.5〜30モル、さらに好ましくは1〜10モルの
量で用いられる。
予備重合は、不活性炭化水素媒体にオレフィンおよび
上記の触媒成分を加え、温和な条件下に行なうことがで
きる。
この際用いられる不活性炭化水素媒体としては、具体
的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族
炭化水素; シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペン
タンなどの脂環族炭化水素; ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素; エチレンクロリド、クロルベンゼンなどのハロゲン化
炭化水素、あるいはこれらの混合物などを挙げることが
できる。これらの不活性炭化水素媒体のうちでは、とく
に脂肪族炭化水素を用いることが好ましい。このように
不活性炭化水素媒体を用いる場合、予備重合はバッチ式
で行なうことが好ましい。一方、オレフィン自体を溶媒
に予備重合を行なうこともできるし、実質的に溶媒のな
い状態で予備重合することもできる。この場合には、予
備重合は連続的に行なうことが好ましい。
予備重合で使用されるオレフィンは、後述する本重合
で使用されるオレフィンと同一であっても、異なってい
てもよく、具体的には、プロピレンであることが好まし
い。
予備重合の際の反応温度は、通常約−20〜+100℃、
好ましくは約−20〜+80℃、さらに好ましくは0〜+40
℃の範囲であることが望ましい。
なお、予備重合においては、水素のような分子量調節
剤を用いることもできる。このような分子量調節剤は、
135℃のデカリン中で測定した予備重合により得られる
重合体の極限粘度[η]が、約0.2dl/g以上、好ましく
は約0.5〜10dl/gになるような量で用いることが望まし
い。
予備重合は、上記のように、固体状チタン触媒成分
[I]1g当り約0.1〜1000g、好ましくは約0.3〜500g、
特に好ましくは1〜200gの重合体が生成するように行な
うことが望ましい。予備重合量をあまり多くすると、オ
レフィン重合体の生産効率が低下することがある。
予備重合は回分式あるいは連続式で行なうことができ
る。
本重合において使用することができるオレフィンとし
ては、エチレン、および炭素数が3〜20のα−オレフィ
ン、たとえばプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、
3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−
1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセ
ン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタ
デセン、1−エイコセン、シクロペンテン、シクロヘプ
テン、ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、
テトラシクロドデセン、2−メチル−1,4,5,8−ジメタ
ノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレンなど
を挙げることができる。
本発明の重合方法においては、これらのオレフィンを
単独で、あるいは組み合わせて使用することができる。
さらにスチレン、アリルベンゼン等の芳香族ビニル化合
物、ビニルシクロヘキサンなどの脂環族ビニル化合物、
6−メチル1,6−オクタジエン、7−メチル−1,6−オク
タジエン、6−エチル−1,6−オクタジエン、6−プロ
ピル−1,6−オクタジエン、6−ブチル−1,6−オクタジ
エン、6−メチル−1,6−ノナジエン、7−メチル−1,6
−ノナジエン、6−エチル−1,6−ノナジエン、7−エ
チル−1,6−ノナジエン、6−メチル−1,6−デカジエ
ン、7−メチル−1,6−デカジエン、6−メチル−1,6−
ウンデカジエン、イソプレン、ブタジエンなどのジエン
類などの共役ジエンや非共役ジエンのような多不飽和結
合を有する化合物を重合原料として用いることもでき
る。
本発明では、重合は溶解重合、懸濁重合などの液相重
合法あるいは気相重合法いずれにおいても実施できる。
本重合がスラリー重合の反応形態を採る場合、反応溶
媒としては、上述の不活性炭化水素を用いることもでき
るし、反応温度において液状のオレフィンを用いること
もできる。
本発明の重合方法においては、固体状チタン触媒成分
[Ia]は、重合容積1リットル当りTi原子に換算して、
通常は約0.001〜0.5ミリモル、好ましくは約0.005〜0.1
ミリモルの量で用いられる。また、有機金属化合物触媒
成分[II]は、重合系中の予備重合触媒成分中のチタン
原子1モルに対し、金属原子が、通常約1〜2000モル、
好ましくは約5〜500モルとなるような量で用いられ
る。
本重合時に、水素を用いれば、得られる重合体の分子
量を調節することができ、メルトフローレートの大きい
重合体が得られる。
本発明において、オレフィンの重合温度は、通常、約
20〜200℃、好ましくは約50〜150℃に、圧力は、通常、
常圧〜100kg/cm2、好ましくは約2〜50kg/cm2に設定さ
れる。本発明の重合方法においては、重合を、回分式、
半連続式、連続式の何れの方法においても行なうことが
できる。さらに重合を、反応条件を変えて2段以上に分
けて行なうこともできる。
このようにして得られたオレフィンの重合体は単独重
合体、ランダム共重合体およびブロック共重合体などの
いずれであってもよい。
上記のようなオレフィン重合用触媒を用いてオレフィ
ンの重合特にプロピレンの重合を行なうと、沸騰ヘプタ
ン抽出残渣で示されるアイソタクチックインデックス
(II)が70%以上好ましくは85%以上特に好ましくは95
%以上であるプロピレン系重合体が得られる。この際上
記二個以上のエーテル結合を有する化合物もしくは電子
供与体の量を調節することによって、立体規則性を容易
に制御することができる。
なお、本発明では、オレフィン重合用触媒は、上記の
ような各成分以外にも、オレフィン重合に有用な他の成
分を含むことができる。
発明の効果 本発明に係るオレフィン重合用固体状チタン触媒成分
[Ia]は、一般式XnMg(OR)2-n(式中、Xはハロゲン、
Rは炭化水素基であり、nは0≦n<2である)で表わ
されるマグネシウム化合物と、特定の式で表される二個
以上のエーテル結合を有する化合物と、液状状態のチタ
ン化合物とを接触させて得られ、 これら化合物の接触工程中、上記マグネシウム化合物
あるいは該マグネシウム化合物から誘導された成分を、
上記二個以上のエーテル結合を有する化合物と、上記液
状状態のチタン化合物の不存在下に接触させる工程を含
んで形成される、チタン、マグネシウム、ハロゲンおよ
び上記二個以上のエーテル結合を有する化合物を含んで
いる。
したがって、この固体状チタン触媒成分[Ia]によれ
ば、重合時に電子供与体を用いなくても、触媒活性が高
く、かつ得られた重合体の立体特異性が高いオレフィン
重合用触媒を得ることが可能であり、さらに重合時に上
記二個以上のエーテル結合を有する化合物および他の電
子供与体を用いることにより、一層触媒活性が高く、か
つ立体特異性の高い重合体を得られるオレフィン重合用
触媒を製造することができる。
本発明に係るオレフィン重合用触媒は、上記固体状チ
タン触媒成分[Ia]と、周期律表の第I族〜第III族か
ら選択される金属を含む有機金属化合物触媒成分[II]
とを含んでおり、また、本発明に係るオレフィンの重合
方法は、エチレンおよびα−オレフィンから選択される
単量体を、上記オレフィン重合用触媒を用いて重合ある
いは共重合している。したがって、本発明に係るオレフ
ィン重合用触媒およびオレフィンの重合方法によれば、
触媒活性が高く効率よく重合反応を行える他、立体特異
性が高い重合体を得ることができる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこ
れら実施例に限定されるものではない。
実施例1 [固体状チタン触媒成分(A)の調製] 窒素置換した、攪拌装置付の反応器にジエトキシマグ
ネシウム3gを装入し、これに2−イソペンチル−2−イ
ソプロピル−1,3−ジメトキシプロパン(IPAMP)6.03ml
および四塩化珪素37.5mlを加えて40℃に加温し、1時間
保持した。これを濾過した後、四塩化チタン120mlを加
え、100℃に加熱し、2時間保持した。これを100℃で濾
過し、熱デカンで2回洗浄した後、四塩化チタン120ml
を加え、110℃に加熱し、2時間保持した。この後110℃
で濾過し、熱デカンで2回洗浄し、さらにn−ヘキサン
で5回洗浄し、固体状チタン触媒成分(A)を得た。
その組成はチタン3.4重量%、マグネシウム18重量
%、塩素60重量%、IPAMP10.2重量%であった。
[重合] 内容積2リットルのオートクレーブに精製n−ヘキサ
ン750mlを挿入し、40℃、プロピレン雰囲気にてトリエ
チルアルミニウム0.75ミリモル、シクロヘキシルメチル
ジメトキシシラン(CMMS)0.075ミリモルおよび固体状
チタン触媒成分(A)をチタン原子換算で0.015ミリモ
ルTi装入した。
60℃に加温後、水素200mlを導入し、70℃に昇温して
これを2時間保持して重合を行った。重合中の圧力は7k
g/cm2Gに保った。重合終了後精製固体を含むフラリー
を濾過し、白色粉末と液相部に分離した。乾燥後の白色
粉末状重合体の収量は203.6g、沸騰ヘプタンによる抽出
残率は95.96%、MFRは6.9dg/分であった。一方、液相部
の濃縮によって、溶媒可溶性重合体10.3gを得た。従っ
て、活性は14,300g−PP/mM−Tiであり、全体におけるII
(t−I.I.)は91.3%であった。
実施例2 CMMSの代わりにIPAMPを用いた以外は、実施例1と同
様にして重合を行った。
結果を表1に示した。
実施例3 [固体状チタン触媒成分(B)の調製] IPAMPの代わりにジイソブチルフタレート(DIBP)を
7.59ml用いた以外は、実施例1と同様にして固体状チタ
ン触媒成分(B)を得た。その組成はチタン1.3重量
%、マグネシウム21重量%、塩素65重量%、DIBP 7.55
重量%であった。
[重合] 固体状チタン触媒成分(B)を用いた以外は、実施例
2と同様にして重合を行った。
結果は表1に示した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るオレフィン重合用触媒の調製工
程の説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−141410(JP,A) 特開 平1−168707(JP,A) 特開 昭54−94591(JP,A) 特開 平4−4206(JP,A) 欧州公開362705(EP,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08F 4/60 - 4/70

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式XnMg(OR)2-n(式中、Xはハロゲ
    ン、Rは炭化水素基であり、nは0≦n<2である)で
    表わされるマグネシウム化合物と、下記式 (ただし式中、nは2≦n≦10の整数であり、R1〜R26
    は炭素、水素、酸素、ハロゲン、窒素、硫黄、リン、ホ
    ウ素およびケイ素から選択される少なくとも1種の元素
    を有する置換基であり、任意のR1〜R26は共同してベン
    ゼン環以外の環を形成していてもよく、また主鎖中には
    炭素以外の原子が含まれていてもよい)で表される二個
    以上のエーテル結合を有する化合物と、液状状態のチタ
    ン化合物とを接触させて得られ、 これらの化合物の接触工程中、上記マグネシウム化合物
    あるいは該マグネシウム化合物から誘導された成分を、
    上記二個以上のエーテル結合を有する化合物と、上記液
    状状態のチタン化合物の不存在下に接触させる工程を含
    んで形成される、 チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび上記二個以上の
    エーテル結合を有する化合物を含むことを特徴とするオ
    レフィン重合用固体状チタン触媒成分。
  2. 【請求項2】[Ia]一般式XnMg(OR)2-n(式中、Xはハ
    ロゲン、Rは炭化水素基であり、nは0≦n<2であ
    る)で表わされるマグネシウム化合物と、下記式 (ただし式中、nは2≦n≦10の整数であり、R1〜R26
    は炭素、水素、酸素、ハロゲン、窒素、硫黄、リン、ホ
    ウ素およびケイ素から選択される少なくとも1種の元素
    を有する置換基であり、任意のR1〜R26は共同してベン
    ゼン環以外の環を形成していてもよく、また主鎖中には
    炭素以外の原子が含まれていてもよい) で表される二個以上のエーテル結合を有する化合物と、
    液状状態のチタン化合物とを接触させて得られ、 これらの化合物の接触工程中、上記マグネシウム化合物
    あるいは該マグネシウム化合物から誘導された成分を、
    上記二個以上のエーテル結合を有する化合物と、上記液
    状状態のチタン化合物の不存在下に接触させる工程を含
    んで形成される、 チタン、マグネシウム、ハロゲンおよび上記二個以上の
    エーテル結合を有する化合物を含む固体状チタン触媒成
    分と、 [II]周期律表の第I族〜第III族から選択される金属
    を含む有機金属化合物触媒成分と、 を含むことを特徴とするオレフィン重合用触媒。
  3. 【請求項3】エチレンおよび/またはα−オレフィン
    を、請求項第2項に記載のオレフィン重合用触媒を用い
    て重合することを特徴とするオレフィンの重合方法。
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