JP3971043B2 - オレフィン類重合用固体触媒成分及び触媒 - Google Patents

オレフィン類重合用固体触媒成分及び触媒 Download PDF

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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高活性に作用すると共に、重合溶媒に可溶な低分子量あるいは低立体規則性の重合体の発生率が低く、高立体規則性ポリマーを高収率で得ることができ、更にオレフィン類の共重合を行った際に優れた物性の共重合体を高収率で得ることができるオレフィン類重合用固体触媒成分及び触媒に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、オレフィン類の重合においては、マグネシウム、チタン、電子供与性化合物及びハロゲンを必須成分として含有する固体触媒成分の使用が知られており、該固体触媒成分、有機アルミニウム化合物及び有機ケイ素化合物から成るオレフィン類重合用触媒の存在下に、オレフィン類を重合もしくは共重合させるオレフィン類の重合方法が数多く提案されている。例えば、特開昭57−63310号並びに同57−63311号公報においては、マグネシウム化合物、チタン化合物及び電子供与体を含有する固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物及びSi−O−C結合を有する有機ケイ素化合物との組み合わせから成る触媒を用いて、特に炭素数が3以上のオレフィンを重合させる方法が提案されている。しかしながら、これらの方法は、高立体規則性重合体を高収率で得るには、必ずしも充分に満足できるものではなく、より一層の改良が望まれていた。
【0003】
また、特開昭63−92614号公報においては、ジアルコキシマグネシウム、芳香族ジカルボン酸ジエステル、芳香族炭化水素、チタンハロゲン化物及び塩化カルシウムを接触して得られる、オレフィン類重合用固体触媒成分が提案されている。一方、特開平1−315406号公報においては、ジエトキシマグネシウムとアルキルベンゼンとで形成された懸濁液に、チタンテトラクロライドを接触させ、次いでフタル酸ジクロライドを加えて反応させることによって固体生成物を得、該固体生成物を更にアルキルベンゼンの存在下でチタンテトラクロライドと接触反応させることによって調製された固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物及び有機ケイ素化合物より成るオレフィン類重合用触媒及び該触媒の存在下でのオレフィン類の重合方法が提案されている。これら従来技術は、その目的が生成重合体中に残留する塩素やチタン等の触媒残渣を除去する所謂脱灰行程を省略し得る程の高活性を有すると共に、併せて立体規則性重合体の収率の向上や、重合時の触媒活性の持続性を高めることに注力したものであり、それぞれ優れた成果を上げている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、重合時に溶媒を要するスラリー重合法の場合、重合溶媒に可溶な、低分子量あるいは低立体規則性を有する重合体、特にプロピレン重合の場合においてはアタクチック・ポリプロピレン(以下、APPと略記する場合がある。)と称される重合体が発生する。このAPPの発生率が高くなると、重合時に配管の閉塞などを起こす恐れがあるほか、重合後に、製品となる高立体規則性の重合体からAPPを除去する工程が必要になり、プロセス操作及び製品製造コストに好ましくない影響を及ぼすことが懸念される。更にオレフィン類の共重合、例えばプロピレンとエチレンのランダム共重合においては、共重合体の物性を向上させるため共重合体中のエチレン含有率を高め、かつランダム性を向上させる必要があるが、エチレン含有率を高めた場合、スラリー重合法では重合溶媒可溶分の発生率が非常に高くなる傾向があり、上述したような問題を生ずる。しかしながら上記の従来技術による触媒を用いた場合、係る問題を解決するには充分ではなかった。
【0005】
従って、本発明の目的は、係る従来技術に残された問題点を解決し、重合溶媒に可溶な低分子量あるいは低立体規則性重合体の発生率を抑え、なおかつ高立体規則性の重合体を高収率で得ることができ、更にオレフィン類の共重合を行った際に優れた物性の共重合体を高収率で得ることができるオレフィン類重合用固体触媒成分及び触媒を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の従来技術に残された課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、マグネシウム化合物、4価のハロゲン含有チタン化合物、芳香族ジカルボン酸ジエステル、芳香族炭化水素及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物あるいは水酸化アルミニウムから調製される固体触媒成分を用いてオレフィン類の重合を行うことにより、触媒活性及び生成重合体の立体規則性を高度に維持したまま、重合溶媒に可溶な低分子量あるいは低立体規則性の重合体、特にAPPの発生率が低いオレフィン重合体が得られ、更に該固体触媒成分をオレフィン類の共重合に供した際には、優れた物性の共重合体を高収率で得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】
上記目的を達成するための、本発明によるオレフィン類重合用固体触媒成分(A)は、下記(a)〜(e)成分を用いて調製されることを特徴とする。
(a)マグネシウム化合物、(b)成分(a)1モルに対して、0.5〜100モルの4価のハロゲン含有チタン化合物、(c)成分(a)1モルに対して、0.001〜10モルの芳香族ジカルボン酸ジエステル、(d)成分(a)1モルに対して、0.001〜100モルの芳香族炭化水素、及び(e)下記一般式(1)で表される成分(a)1モルに対して、0.0005〜0.1モルの水酸基含有有機酸アルミニウム化合物及び成分(a)1モルに対して、0.00005〜0.12モルの水酸化アルミニウムから選択される少なくとも1種のアルミニウム化合物。
(R CO Al(OH)3−m (1)
(式中、mは1または2、Rは水素原子または炭素数1〜21の直鎖状または分枝鎖状の飽和あるいは不飽和炭化水素基を示す。)
【0008】
また、本発明のオレフィン類重合用触媒は、下記(A)、(B)及び(C)成分より形成されることを特徴とする。
(A)上記のオレフィン類重合用固体触媒成分、
(B)一般式 R2 p AlQ3-p
(式中、R2 は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Qは水素原子あるいはハロゲン原子を示し、pは0<p≦3の実数である。)で表される有機アルミニウム化合物、及び
(C)一般式 R3 q Si(OR4 4-q
(式中、R3 は炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基のいずれかで、同一または異なっていてもよい。R4 は炭素数1〜4のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基を示し、同一または異なっていてもよい。qは0≦q≦3の整数である。)で表される有機ケイ素化合物。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分(A)(以下、「固体触媒成分(A)」ということがある。)の調製に用いられるマグネシウム化合物(a)(以下、「成分(a)」ということがある。)としては、ジハロゲン化マグネシウム、ジアルキルマグネシウム、ハロゲン化アルキルマグネシウム、ジアルコキシマグネシウム、ジアリールオキシマグネシウム、ハロゲン化アルコキシマグネシウムあるいは脂肪酸マグネシウム等が挙げられる。
【0010】
ジハロゲン化マグネシウムの具体例としては、マグネシウムジクロライド、マグネシウムジブロマイド、マグネシウムジアイオダイド、マグネシウムジフロライド等が挙げられる。ジアルキルマグネシウムとしては、一般式R5 6 Mg(式中、R5 及びR6 は炭素数1〜10のアルキル基を示し、それぞれ同一でも異なってもよい。)で表される化合物が好ましく、より具体的には、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシウム、エチルメチルマグネシウム、ジプロピルマグネシウム、メチルプロピルマグネシウム、エチルプロピルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ブチルメチルマグネシウム、ブチルエチルマグネシウム等が挙げられる。また、これらのジアルキルマグネシウムは金属マグネシウムをハロゲン化炭化水素あるいはアルコールと反応させて得ることもできる。
【0011】
ハロゲン化アルキルマグネシウムとしては、一般式R7 MgD1 (式中、R7 は炭素数1〜10のアルキル基、D1 は塩素、臭素、ヨウ素、フッ素などのハロゲン原子を示す。)で表される化合物が好ましく、より具体的には、エチル塩化マグネシウム、プロピル塩化マグネシウム、ブチル塩化マグネシウム等が挙げられる。また、これらのハロゲン化アルキルマグネシウムは金属マグネシウムをハロゲン化炭化水素あるいはアルコールと反応させて得ることもできる。
【0012】
ジアルコキシマグネシウムまたはジアリールオキシマグネシウムとしては、一般式Mg( OR8)( OR9)(式中、R8 及びR9 は炭素数1〜10のアルキル基、またはアリール基を示し、それぞれ同一でも異なってもよい。)で表される化合物が好ましく、より具体的には、ジメトキシマグネシウム、ジエトキシマグネシウム、ジプロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム、ジフェノキシマグネシウム、エトキシメトキシマグネシウム、エトキシプロポキシマグネシウム、ブトキシエトキシマグネシウム、ジフェノキシマグネシウム等が挙げられる。また、これらのジアルコキシマグネシウムまたはジアリールオキシマグネシウムは、金属マグネシウムを、ハロゲンあるいはハロゲン含有金属化合物等の存在下にアルコールと反応させて得ることもできる。
【0013】
ハロゲン化アルコキシマグネシウムとしては、一般式Mg(OR10)D2 (式中、R10は炭素数1〜10のアルキル基、D2 は塩素、臭素、ヨウ素、フッ素などのハロゲン原子を示す。)で表される化合物が好ましく、より具体的には、メトキシ塩化マグネシウム、エトキシ塩化マグネシウム、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等が挙げられる。
【0014】
脂肪酸マグネシウムとしては、一般式(R11CO2 2 Mg(式中、R11は炭素数1〜20の炭化水素基を示す。)で表される化合物が好ましく、より具体的には、ラウリル酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、オクタン酸マグネシウム、デカン酸マグネシウム等が挙げられる。
【0015】
本発明におけるこれらマグネシウム化合物の中で、ジアルコキシマグネシウムが好ましく、その中でも特にジエトキシマグネシウム、ジプロポキシマグネシウムが好ましく用いられる。また、上記のマグネシウム化合物は、単独あるいは2種以上併用することもできる。
【0016】
更に、本発明において固体触媒成分(A)の調製に用いられるジアルコキシマグネシウムは、顆粒状または粉末状であり、その形状は不定形あるいは球状のものが使用し得る。例えば球状のジアルコキシマグネシウムを使用した場合、より良好な粒子形状と狭い粒度分布を有する重合体粉末が得られ、重合操作時の生成重合体粉末の取扱い操作性が向上し、生成重合体粉末に含まれる微粉に起因する閉塞等の問題が解消される。
【0017】
上記の球状ジアルコキシマグネシウムは、必ずしも真球状である必要はなく、楕円形状あるいは馬鈴薯形状のものを用いることもできる。具体的にその粒子の形状は、長軸径lと短軸径wとの比(l/w)が3以下であり、好ましくは1から2であり、より好ましくは1から1.5である。
【0018】
また、上記ジアルコキシマグネシウムの平均粒径は1から200μmのものが使用し得る。好ましくは5から150μmである。球状のジアルコキシマグネシウムの場合、その平均粒径は1から100μm、好ましくは5から50μmであり、更に好ましくは10から40μmである。また、その粒度については、微粉及び粗粉の少ない、粒度分布の狭いものを使用することが望ましい。具体的には、5μm以下の粒子が全体の20重量%以下であり、好ましくは10%重量以下である。一方、100μm以上の粒子が全体の10%重量以下であり、好ましくは5%重量以下である。更にその粒度分布をln(D90/D10)(ここで、D90は積算粒度で90重量%における粒径、D10は積算粒度で10重量%における粒径である。)で表すと3以下であり、好ましくは2以下である。
【0019】
本発明における固体触媒成分(A)の調製に用いられる4価のハロゲン含有チタン化合物(b)(以下、「成分(b)」ということがある。)は、好ましくは一般式Ti(OR12) n 4-n (式中、R12は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Xは塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子を示し、nは0≦n≦3の整数である。)で表されるチタンハライドもしくはアルコキシチタンハライドの1種あるいは2種以上である。
【0020】
具体的には、チタンハライドとしてチタンテトラクロライド、チタンテトラブロマイド、チタンテトラアイオダイド等のチタンテトラハライド、アルコキシチタンハライドとしてメトキシチタントリクロライド、エトキシチタントリクロライド、プロポキシチタントリクロライド、n−ブトキシチタントリクロライド、ジメトキシチタンジクロライド、ジエトキシチタンジクロライド、ジプロポキシチタンジクロライド、ジ−n−ブトキシチタンジクロライド、トリメトキシチタンクロライド、トリエトキシチタンクロライド、トリプロポキシチタンクロライド、トリ−n−ブトキシチタンクロライド等が例示される。このうち、チタンテトラハライドが好ましく、特に好ましくはチタンテトラクロライドである。これらのチタン化合物は単独あるいは2種以上併用することもできる。
【0021】
本発明における固体生成物(A)の調製に用いられる芳香族ジカルボン酸ジエステル(c)(以下、「成分(c)」と略記することがある。)としては、フタル酸あるいはテレフタル酸のジエステルの1種あるいは2種以上が好適である。より好ましくは、アルキル基の炭素数が1〜12のフタル酸あるいはテレフタル酸のジエステルの1種あるいは2種以上である。
【0022】
フタル酸のジエステルの具体例としては、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−iso−プロピル、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−iso−ブチル、フタル酸エチルメチル、フタル酸メチル(iso−プロピル)、フタル酸エチル(n−プロピル)、フタル酸エチル(n−ブチル)、フタル酸エチル(iso−ブチル)、フタル酸ジ−n−ペンチル、フタル酸ジ−iso−ペンチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジ−n−ヘプチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ビス(2,2−ジメチルヘキシル)、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジ−n−ノニル、フタル酸ジ−iso−デシル、フタル酸ビス(2,2−ジメチルヘプチル)、フタル酸n−ブチル(iso−ヘキシル)、フタル酸n−ブチル(2−エチルヘキシル)、フタル酸n−ペンチルヘキシル、フタル酸n−ペンチル(iso−ヘキシル)、フタル酸iso−ペンチル(ヘプチル)、フタル酸n−ペンチル(2−エチルヘキシル)、フタル酸n−ペンチル(iso−ノニル)、フタル酸iso−ペンチル(n−デシル)、フタル酸n−ペンチルウンデシル、フタル酸iso−ペンチル(iso−ヘキシル)、フタル酸n−ヘキシル(2,2−ジメチルヘキシル)、フタル酸n−ヘキシル(2−エチルヘキシル)、フタル酸n−ヘキシル(iso−ノニル)、フタル酸n−ヘキシル(n−デシル)、フタル酸n−ヘプチル(2−エチルヘキシル)、フタル酸n−ヘプチル(iso−ノニル)、フタル酸n−ヘプチル(neo−デシル)、フタル酸2−エチルヘキシル(iso−ノニル)が例示され、これらの1種あるいは2種以上が使用される。
【0023】
テレフタル酸のジエステルの具体例としては、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸ジ−n−プロピル、テレフタル酸ジ−iso−プロピル、テレフタル酸ジ−n−ブチル、テレフタル酸ジ−iso−ブチル、テレフタル酸エチルメチル、テレフタル酸メチル(iso−プロピル)、テレフタル酸エチル(n−プロピル)、テレフタル酸エチル(n−ブチル)、テレフタル酸エチル(iso−ブチル)、テレフタル酸ジ−n−ペンチル、テレフタル酸ジ−iso−ペンチル、テレフタル酸ジヘキシル、テレフタル酸ジ−n−ヘプチル、テレフタル酸ジ−n−オクチル、テレフタル酸ビス(2,2−ジメチルヘキシル)、テレフタル酸ビス(2−エチルヘキシル)、テレフタル酸ジ−n−ノニル、テレフタル酸ジ−iso−デシル、テレフタル酸ビス(2,2−ジメチルヘプチル)、テレフタル酸n−ブチル(iso−ヘキシル)、テレフタル酸n−ブチル(2−エチルヘキシル)、テレフタル酸n−ペンチルヘキシル、テレフタル酸n−ペンチル(iso−ヘキシル)、テレフタル酸iso−ペンチル(ヘプチル)、テレフタル酸n−ペンチル(2−エチルヘキシル)、テレフタル酸n−ペンチル(iso−ノニル)、テレフタル酸iso−ペンチル(n−デシル)、テレフタル酸n−ペンチルウンデシル、テレフタル酸iso−ペンチル(iso−ヘキシル)、テレフタル酸n−ヘキシル(2−エチルヘキシル)、テレフタル酸n−ヘキシル(iso−ノニル)、テレフタル酸n−ヘキシル(n−デシル)、テレフタル酸n−ヘプチル(2−エチルヘキシル)、テレフタル酸n−ヘプチル(iso−ノニル)、テレフタル酸n−ヘプチル(neo−デシル)、テレフタル酸2−エチルヘキシル(iso−ノニル)が例示され、これらの1種あるいは2種以上が使用される。
【0024】
上記の内でも、フタル酸のジエステルが好適であり、その中でも特にフタル酸ジエチル、フタル酸ジ−n−プロピル、フタル酸ジ−iso−プロピル、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−iso−ブチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジ−iso−デシルが好ましく用いられる。
【0025】
本発明における固体触媒成分(A)の調製に用いられる芳香族炭化水素(d)(以下、「成分(d)」と略記することがある。)としては、常温で液体の炭化水素が好ましく、具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、トリメチルベンゼンなどを挙げることができる。とりわけ、トルエン、キシレン、エチルベンゼンが望ましい。更に、上記の成分(d)以外に他の不活性有機溶媒を併用することも可能であり、用いられる不活性有機溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素、オルトジクロルベンゼン、塩化メチレン、四塩化炭素、ジクロルエタンなどのハロゲン化炭化水素などが挙げられる。
【0026】
本発明における固体触媒成分(A)の調製に用いられる水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウム(e)(以下、「成分(e)」と略記することがある。)において、水酸基含有有機酸アルミニウム化合物は、下記一般式(1)で表される化合物である。
(R1 CO2 m Al(OH)3-m (1)
(式中、mは1または2、R1 は水素原子または炭素数1〜21の直鎖状または分枝鎖状の飽和あるいは不飽和炭化水素基である。)
【0027】
1 としては、H、CH3 、C2 5 、C3 7 、(CH3 2 CHCH2 、CH3 CH=CH、CH3 (CH2 4 、C4 9 CH(C2 5 )、CH3 (CH2 6 、CH2 =CH(CH2 8 、CH3 (CH2 8 、C1123、C1327、C1531、C1735、次の炭化水素基;
【0028】
【化1】
Figure 0003971043
【0029】
CH3 (CH2 7 CH=CH(CH2 7 、CH3 (CH2 4 CH=CHCH2 CH=CH(CH2 7 、C2143などが挙げられる。
【0030】
前記一般式(1)の化合物の具体例としては、(HCO2 )Al(OH)2 、(HCO2 2 Al(OH)、(CH3 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 CO2 2 Al(OH)、(C2 5 CO2 )Al(OH)2 、(C2 5 CO2 2 Al(OH)、(C3 7 CO2 )Al(OH)2 、(C3 7 CO2 2 Al(OH)、(CH3 2 CHCH2 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 2 CHCH2 CO2 2 Al(OH)、(CH3 CH=CHCO2 )Al(OH)2 、(CH3 CH=CHCO2 2 Al(OH)、(CH3 (CH2 4 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 (CH2 4 CO2 2 Al(OH)、(C4 9 CH(C2 5 )CO2 )Al(OH)2 、(C4 9 CH(C2 5 )CO2 2 Al(OH)、(CH3 (CH2 6 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 (CH2 6 CO2 2 Al(OH)、(CH2 =CH(CH2 8 CO2 )Al(OH)2 、(CH2 =CH(CH2 8 CO2 2 Al(OH)、(CH3 (CH2 8 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 (CH2 8 CO2 2 Al(OH)、(C1123CO2 )Al(OH)2 、(C1123CO2 2 Al(OH)、(C1327CO2 )Al(OH)2 、(C1327CO2 2 Al(OH)、(C1531CO2 )Al(OH)2 、(C1531CO2 2 Al(OH)、(C1735CO2 )Al(OH)2 、(C1735CO2 2 Al(OH)、下記構造式(2)及び(3)で表される、水酸基含有イソステアリン酸アルミニウム、
【0031】
【化2】
Figure 0003971043
【0032】
【化3】
Figure 0003971043
【0033】
(CH3 (CH2 7 CH=CH(CH2 7 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 (CH2 7 CH=CH(CH2 7 CO2 2 Al(OH)、(CH3 (CH2 4 CH=CHCH2 CH=CH(CH2 7 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 (CH2 4 CH=CHCH2 CH=CH(CH2 7 CO2 2 Al(OH)、(C2143CO2 )Al(OH)2 、(C2143CO2 2 Al(OH)などが挙げられる。
【0034】
上記水酸基含有有機酸アルミニウム化合物のうち、好ましくは(CH3 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 CO2 2 Al(OH)、(C1327CO2 )Al(OH)2 、(C1327CO2 2 Al(OH)、(C1531CO2 )Al(OH)2 、(C1531CO2 2 Al(OH)、(C1735CO2 )Al(OH)2 、(C1735CO2 2 Al(OH)、(CH3 (CH2 7 CH=CH(CH2 7 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 (CH2 7 CH=CH(CH2 7 CO2 2 Al(OH)、(CH3 (CH2 4 CH=CHCH2 CH=CH(CH2 7 CO2 )Al(OH)2 、(CH3 (CH2 4 CH=CHCH2 CH=CH(CH2 7 CO2 2 Al(OH)、(C2143CO2 )Al(OH)2 、(C2143CO2 2 Al(OH)である。より好ましくはR1 の炭素数が15〜21の直鎖状あるいは分枝鎖状飽和炭化水素基である、高級脂肪族カルボン酸の1または2水酸化アルミニウム塩であり、特に好ましくはR1 の炭素数が17の直鎖状あるいは分枝鎖状飽和炭化水素基である、ステアリン酸またはイソステアリン酸の1または2水酸化アルミニウムが挙げられる。イソステアリン酸の1または2水酸化アルミニウムについては、上述した化合物の他、16−メチルヘプタデカン酸の1または2水酸化アルミニウムも含む。これらは2種以上の混合物でもよく、例えばステアリン酸の水酸化アルミニウム塩の場合、1水酸化アルミニウム塩と2水酸化アルミニウム塩の混合物でもよい。
【0035】
本発明における固体触媒成分(A)の調製に用いられる成分(e)としては、上記の水酸基含有有機酸アルミニウム化合物の他、水酸化アルミニウム〔Al( OH)3〕も用いられる。水酸化アルミニウムの性状は特に限定されないが、粉末状あるいは顆粒状のものが使用でき、また、固体触媒成分(A)の調製に用いる前に真空乾燥などの脱水及び脱気処理を行うことが望ましい。
【0036】
上記成分(e)は1種あるいは2種以上用いることができる。また、成分(e)は、炭化水素化合物、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、トリメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの飽和炭化水素、オルトジクロルベンゼン、塩化メチレン、四塩化炭素、ジクロルエタンなどのハロゲン化炭化水素などに懸濁して使用することもできる。
【0037】
本発明において、上記成分(e)は固体触媒成分の調製において必須の成分であり、これを用いない場合には、重合溶媒に可溶な重合体の発生率を抑えられなくなるばかりでなく、生成重合体の嵩密度や立体規則性にも好ましい影響が得られない。
【0038】
本発明における固体触媒成分(A)の調製においては、上記成分(a)〜(e)の他、更に、以下に挙げるポリシロキサンを使用することができる。該ポリシロキサンとしては、下記一般式(4)で表されるものの1種あるいは2種以上が用いられる。
【0039】
【化4】
Figure 0003971043
【0040】
(式中、αは平均重合度を表し、2〜30000であり、R13〜R20の主体はメチル基であり、ときにはR13〜R20の一部分はフェニル基、水素原子、炭素数10〜20の高級脂肪酸残基、エポキシ含有基、炭素数1〜10のポリオキシアルキレン基で置換されたものであり、また上記一般式の化合物はR16及びR17がメチル基の環状ポリシロキサンを形成していてもよい。
【0041】
該ポリシロキサンは、シリコーンオイルとも総称され、25℃における粘度が2〜10000センチストークス、より好ましくは3〜500センチストークスを有する、常温で液状あるいは粘稠状の鎖状、部分水素化、環状あるいは変性ポリシロキサンである。
【0042】
鎖状ポリシロキサンとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンが、部分水素化ポリシロキサンとしては、水素化率10〜80%のメチルハイドロジェンポリシロキサンが、環状ポリシロキサンとしては、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、2,4,6−トリメチルシクロトリシロキサン、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサンが、また変性ポリシロキサンとしては、高級脂肪酸基置換ジメチルシロキサン、エポキシ基置換ジメチルシロキサン、ポリオキシアルキレン基置換ジメチルシロキサンが例示される。
上記のようなポリシロキサンを固体触媒成分(A)の調製に用いることにより、生成重合体の嵩比重や立体規則性をより向上させることができる。
【0043】
前記固体触媒成分(A)は、上述したような水酸基含有有機酸アルミニウム化合物あるいは水酸化アルミニウム、マグネシウム化合物、4価のハロゲン含有チタン化合物、芳香族ジカルボン酸ジエステル、芳香族炭化水素及び必要に応じポリシロキサンを接触させることにより調製することができる。
【0044】
本発明の固体触媒成分(A)を調製する方法としては、上記のマグネシウム化合物を、アルコール又はチタン化合物等に溶解させ、その後水酸基含有有機酸アルミニウム化合物あるいは水酸化アルミニウム、芳香族ジカルボン酸ジエステル、4価のハロゲン含有チタン化合物、芳香族炭化水素などとの接触あるいは加熱処理などにより固体物を析出させて固体成分を得る方法や、マグネシウム化合物を4価のハロゲン含有チタン化合物又は不活性炭化水素溶媒等に懸濁させ、更に水酸基含有有機酸アルミニウム化合物、芳香族炭化水素、芳香族ジカルボン酸ジエステル及び必要により更にチタン化合物を接触処理して固体成分を得る方法等が挙げられる。このうち、前者の方法で得られた固体成分の粒子はほぼ球状に近く、粒度分布もシャープである。また、後者の方法においても、球状のマグネシウム化合物を用いることにより、球状でかつ粒度分布のシャープな固体触媒成分を得ることができ、また球状のマグネシウム化合物を用いなくとも、例えば噴霧装置を用いて溶液あるいは懸濁液を噴霧・乾燥させる、いわゆるスプレードライ法により粒子を形成させることにより、同様に球状でかつ粒度分布のシャープな固体成分を得ることができる。
【0045】
各成分の接触は、不活性ガス雰囲気下、水分等を除去した状況下で、撹拌機を具備した容器中で、撹拌しながら行われる。接触温度は、単に接触させて撹拌混合する場合や、分散あるいは懸濁させて変性処理する場合には、室温付近の比較的低温域であっても差し支えないが、接触後に反応させて生成物を得る場合には、40〜130℃の温度域が好ましい。反応時の温度が40℃未満の場合は充分に反応が進行せず、結果として調製された固体成分の性能が不充分となり、130℃を超えると使用した溶媒の蒸発が顕著になるなどして、反応の制御が困難になる。なお、反応時間は1分以上、好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上である。
【0046】
以下に、固体触媒成分(A)の調製方法を例示する。
(1)金属マグネシウム粉末、アルキルモノハロゲン化合物及びヨウ素を接触反応させることにより有機マグネシウム化合物を合成し、その後テトラアルコキシチタン、酸ハロゲン化物、及び脂肪族アルコールを、脂肪族炭化水素の存在下で接触反応させて均質溶液とし、該溶液に4価のハロゲン含有チタン化合物及び芳香族炭化水素を接触反応させることにより固体生成物を析出させ、該固体生成物に芳香族ジカルボン酸ジエステル及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムを接触反応させて、固体触媒成分(A)を調製する方法。
【0047】
(2)金属マグネシウム、ブチルクロライド及びジブチルエーテルを反応させることにより有機マグネシウム化合物を合成し、該有機マグネシウム化合物に、テトラブトキシチタン及びテトラエトキシチタンを接触反応させて固体生成物を得、該固体生成物に芳香族ジカルボン酸ジエステル、ジブチルエーテル、4価のハロゲン含有チタン化合物、芳香族炭化水素及び水酸基含有有機酸アルミニウムまたは水酸化アルミニウム化合物を接触反応させて固体触媒成分(A)を調製する方法。この際、該固体触媒成分を、更に有機アルミニウム化合物、有機ケイ素化合物及びオレフィンで重合処理し、固体触媒成分(A)を調製することもできる。
【0048】
(3)ハロゲン化マグネシウム化合物、テトラブトキシチタンなどのアルコキシチタン化合物、芳香族ジカルボン酸ジエステル、脂肪族炭化水素及び脂肪族アルコールを接触反応させて均一溶液とした後、該均一溶液を4価のハロゲン含有チタン化合物中に滴下し固体成分を析出させ、更に芳香族ジカルボン酸ジエステルを接触し、次いで芳香族炭化水素の存在下で4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムを接触反応させて、固体触媒成分(A)を調製する方法。
【0049】
(4)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムに芳香族ジカルボン酸ジエステル及び芳香族炭化水素を接触させ、10℃以下の低温で共粉砕し、該粉砕物に4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムを接触させ、固体触媒成分(A)を調製する方法。
【0050】
(5)ハロゲン化カルシウム及びステアリン酸マグネシウムのような脂肪族マグネシウムを、4価のハロゲン含有チタン化合物、芳香族ジカルボン酸ジエステル、芳香族炭化水素及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させることにより固体触媒成分(A)を調製する方法。この際、該固体触媒成分に、更に有機アルミニウムあるいは水を接触させることもできる。
【0051】
(6)脂肪酸マグネシウム、ジアルコキシマグネシウム、フタル酸‐iso ‐ブチルなどの芳香族ジカルボン酸ジエステル類、芳香族炭化水素及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムを、ハロゲン化炭化水素に懸濁させ、次いで該懸濁液を4価のハロゲン含有チタン化合物中に添加して接触処理を行い、固体触媒成分(A)を得る方法。
【0052】
(7)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させ、必要に応じ4価のハロゲン含有チタン化合物との接触反応を繰り返す際、いずれかの時点で芳香族ジカルボン酸ジエステルを接触させて、固体触媒成分(A)を調製する方法。この際、ポリシロキサンを併用することもできる。
【0053】
(8)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウム及び芳香族ジカルボン酸ジエステルを芳香族炭化水素中に懸濁させ、その懸濁液を4価のハロゲン含有チタン化合物中に添加し、反応させて固体生成物を得、該固体生成物を芳香族炭化水素で洗浄した後、芳香族炭化水素の存在下、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムを接触させて、固体触媒成分(A)を得る方法。この際、ポリシロキサンを併用することもできる。
【0054】
(9)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させ、必要に応じチタン化合物との接触反応を繰り返す際、いずれかの時点で芳香族ジカルボン酸ジエステル及び塩化カルシウムなどの無機塩を接触させて、固体触媒成分(A)を調製する方法。
【0055】
(10)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウム及び塩化カルシウムなどのカルシウム化合物を共粉砕し、得られた粉砕物を芳香族炭化水素に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び芳香族ジカルボン酸のジエステルと接触反応させ、次いで4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムを接触反応させることにより固体触媒成分(A)を調製する方法。この際、一般式Si(OR214 (式中、R21はアルキル基またはアリール基を示す)で表されるケイ素化合物を共存させることもできる。
【0056】
(11)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させ、その後再度チタン化合物と接触反応させる際に、いずれかの時点で芳香族ジカルボン酸ジエステル及び界面活性剤を接触させて、固体触媒成分(A)を得る方法。
【0057】
(12)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させ、必要に応じチタン化合物との接触反応を繰り返す際、いずれかの時点で芳香族ジカルボン酸ジエステルと接触反応させて得られる固体成分を、炭化水素溶媒の存在下または不存在下で加熱処理して固体触媒成分(A)を得る方法。この際、ハロゲン化炭化水素を共存させることもできる。
【0058】
(13)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させ、必要に応じチタン化合物との接触反応を繰り返す際、いずれかの時点で芳香族ジカルボン酸ジエステル及び水を接触させて、固体触媒成分(A)を得る方法。この際、ハロゲン化炭化水素を共存させることもできる。
【0059】
(14)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させ、必要に応じチタン化合物との接触を繰り返す際、いずれかの時点で芳香族ジカルボン酸ジエステル及び有機アルミニウム化合物を接触反応させて、固体触媒成分(A)を得る方法。この際、芳香族ジカルボン酸ジエステル以外の電子供与性化合物、例えば有機ケイ素化合物などを併用することもできる。
【0060】
(15)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物と接触反応させ、その後昇温して炭素数の異なる2種以上のアルキル基を有する芳香族ジカルボン酸ジエステルと接触反応させて固体生成物を得、該固体生成物をアルキルベンゼンで洗浄した後、芳香族炭化水素の存在下、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させて、固体触媒成分(A)を得る方法。この際、炭素数の異なる2種以上のアルキル基を有する芳香族ジカルボン酸ジエステルを、2回目以降のチタン化合物との接触の際に再度接触させることもできる。また、いずれかの時点で、ポリシロキサンを接触させることもできる。
【0061】
(16)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させ、必要に応じチタン化合物との反応接触を繰り返す際、いずれかの時点で芳香族ジカルボン酸ジエステル及び一般式Al(OR22r 3-r (式中、R22は炭素数1〜4のアルキル基またはアリール基、Xはハロゲン原子、0≦r≦3)で表されるアルミニウム化合物を接触させて、固体触媒成分(A)を調製する方法。また、いずれかの時点で、ポリシロキサンを接触させることもできる。
【0062】
(17)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウム、4価のハロゲン含有チタン化合物、芳香族ジカルボン酸ジエステルを、芳香族炭化水素溶媒の存在下に接触反応させることにより溶液を形成した後、固体生成物を生成させ、次いで4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させて、固体触媒成分(A)を調製する方法。この際、いずれかの時点で、ポリシロキサンを接触させることもできる。
【0063】
(18)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させ、必要に応じチタン化合物との接触を繰り返す際、いずれかの時点で芳香族ジカルボン酸ジエステル及びポリカルボニル化合物を接触反応させて、固体触媒成分(A)を調製する方法。また、いずれかの時点で、ポリシロキサンを接触させることもできる。
【0064】
(19)ジエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウムを芳香族炭化水素中に懸濁させた後、4価のハロゲン含有チタン化合物及び水酸基含有有機酸アルミニウム化合物または水酸化アルミニウムと接触反応させ、必要に応じチタン化合物との接触反応を繰り返す際、いずれかの時点で芳香族ジカルボン酸ジエステル及び1価あるいは多価のアルコールを接触させることにより固体触媒成分(A)を得る方法。また、いずれかの時点で、塩化アルミニウムなどのアルミニウム化合物やポリシロキサンを接触させることもできる。
【0065】
(20)上記(1)〜(19)の方法で調製した固体触媒成分の2種以上を混合して、固体触媒成分(A)を得る方法。
【0066】
また、上記の各種調製方法において、特に成分(e) の好ましい接触方法としては、
(i) 成分(a) に、成分(b) または成分(d) の存在下で、成分(e) を接触させる:
・(a) →(b) →(e) 、あるいは
・(a) →(d) →(e)
(ii)成分(a) に、成分(b) 及び成分(d) の存在下で、成分(e) を接触させる:
・(a) →(b) →(d) →(e) 、あるいは
・(a) →(d) →(b) →(e)
(iii) 成分(a) 、成分(b) 、成分(c) 及び成分(d) を接触し生成した固体反応生成物Xに、成分(b) 及び/または成分(d) の存在下で、成分(e) を接触させる:
・(a) →(b) →(c) →(d) →(固体反応生成物X)→(b')→(e) 、
・(a) →(b) →(c) →(d) →(固体反応生成物X)→(d')→(b')→(e) 、など
(ここで、成分(b')及び成分(d')は、固体成分調製時の成分(b) 及び成分(d) の残留物でも、新たに添加した成分(b) 及び成分(d) であってもよい。)、
などの方法が挙げられる。また、成分(e) を接触させる際の温度は−20〜130℃、好ましくは−10〜100℃、更に好ましくは0〜80℃が望ましい。
【0067】
上記の好ましい接触方法において、成分(e)と、成分(a)あるいは固体反応生成物Xとの接触は、懸濁状態で行うことが望ましい。その場合成分(b)あるいは成分(d)に成分(a)あるいは固体反応生成物Xを懸濁させて接触を行うのが好ましく、より好ましくは成分(d)に成分(a)あるいは固体反応生成物Xを懸濁させて接触を行う。成分(e)を成分(a)あるいは固体反応生成物Xを懸濁状態で接触後、さらに成分(b)を接触させることは特に好ましい。乾式粉砕などの接触方法と比べ、懸濁状態で接触を行うと、特に触媒活性が高く、更に重合溶媒に可溶な、低分子量あるいは低立体規則性を有する重合体の発生率が低くなるなどの好影響を及ぼし、本願目的を達成する上で望ましい。
【0068】
上記を踏まえ、固体触媒成分(A)の調製における好ましい接触順序は、以下に示す通りである。
(1)(a)→(b) →(e) →(d) →(c) →(固体反応生成物Y)→(b) →(固体触媒成分)
(2)(a)→(b) →(e) →(d) →(c) →(固体反応生成物Y)→(b) →(c) →(固体触媒成分)
(3) [(a) +(d) ]→(e) →(b) →(c) →(固体反応生成物Y)→(d) →(b) →(固体触媒成分)
(4) [(a) +(d) ]→(e) →(b) →(c) →(固体反応生成物Y)→(d) →(b) →(c) →(固体触媒成分)
(5) [(a) +(e) +(d) ]→(b) →(c) →(固体反応生成物Y)→(d) →(b) →(固体触媒成分)
(6) [(a) +(e) +(d) ]→(b) →(c) →(固体反応生成物Y)→(d) →(b) →(c) →(固体触媒成分)
(7) [(a) +(d) ]→(b) →(c) →(固体反応生成物X)→(d')→(b')→(e) →(固体触媒成分)
(8) [(a) +(d) ]→(b) →(c) →(固体反応生成物X)→(d')→(b')→(e) →(c) →(固体触媒成分)
(9) [(a) +(d) +(c) ]→(b) →(固体反応生成物X)→(d')→(b')→(e) →(固体触媒成分)
(10)[(a) +(d) +(c) ]→(b) →(固体反応生成物X)→(d')→(b')→(e) →(c) →(固体触媒成分)
(11)[(a) +(d) +(c) ]→[(b) +(d) ]→(固体反応生成物X)→(d')→(b')→(e) →(固体触媒成分)
(12)[(a) +(d) +(c) ]→[(b) +(d) ]→(固体反応生成物X)→(d')→(b')→(e) →(c) →(固体触媒成分)
(ここで、成分(b')及び成分(d')は、固体成分調製時の成分(b) 及び成分(d) の残留物でも、新たに添加した成分(b) 及び成分(d) であってもよい。また、固体反応生成物Xは成分(a) 〜(d) の反応生成物、固体反応生成物Yは成分(a) 〜(e) の反応生成物である。)
【0069】
また、本発明で用いられる固体触媒成分(A)の特に好ましい調製方法としては、以下のような方法が挙げられる:
(1)ジエトキシマグネシウムなどのマグネシウム化合物(a)を、トルエンなどの成分(d)に懸濁させ、次いでこの懸濁液にチタンテトラクロライドなどの成分(b)を接触させる。この後、−20〜50℃、好ましくは0〜50℃、更に好ましくは0〜40℃で、1〜120分間、好ましくは10〜100分間、更に好ましくは20〜80分間の熟成反応を行うことが望ましい。その後昇温し、0〜130℃、好ましくは40〜130℃、更に好ましくは60〜120℃で、1〜600分間、好ましくは10〜500分間、更に好ましくは30〜400分間反応させる。この際、該懸濁液に成分(b)を接触させる前または接触した後に、フタル酸ジエステルなどの成分(c)の1種あるいは2種以上を、0〜130℃、好ましくは10〜100℃、特に好ましくは20〜90℃で接触させる。その際好ましくは、2種類のフタル酸ジエステルを用い、一方を30〜60℃、もう一方を60〜80℃で接触させることが望ましい。また、成分(c)の接触前あるいは接触後に、ポリシロキサンを接触させることも望ましい。その後必要に応じ、更に成分(b)を、成分(d)の存在下で接触反応させ、固体反応生成物を得る。この固体反応生成物は、常温で液体の芳香族炭化水素化合物で洗浄してもよい。次いで該固体反応生成物を成分(d)に懸濁させ、該懸濁液に、成分(e)及び成分(b)を、−20〜130℃、好ましくは−10〜100℃、更に好ましくは0〜80℃で接触させ、0〜130℃、好ましくは40〜130℃、更に好ましくは60〜120℃で、1〜600分間、好ましくは10〜500分間、更に好ましくは30〜400分間反応させる。この際、固体反応生成物に成分(e)及び成分(b)を接触させる前または接触した後に、更に成分(c)の1種あるいは2種以上を接触させることもできる。その後必要に応じ、更に成分(b)を、成分(d)の存在下で接触させてもよい。次いで常温で液体の炭化水素化合物で洗浄し、固体触媒成分(A)を得る。
【0070】
(2)成分(a)及び成分(e)を成分(d)中に、−20〜130℃、好ましくは−10〜100℃、更に好ましくは0〜80℃で懸濁させ、0〜130℃、好ましくは50〜130℃、特に好ましくは50〜100℃で、1分〜100時間、好ましくは30分〜10時間、特に好ましくは30分〜5時間反応させる。次いでこの懸濁液に成分(b)を−20〜100℃、好ましくは−10〜90℃、特に好ましくは−5〜80℃で接触し、0〜130℃、好ましくは50〜130℃、特に好ましくは60〜120℃で、1〜600分間、好ましくは10〜500分間、更に好ましくは30〜400分間反応させる。該懸濁液に成分(b)を接触させる前または接触した後に、成分(c)の1種あるいは2種以上を、−20〜130℃、好ましくは−10〜120℃、特に好ましくは−5〜110℃で接触させ、固体生成物を得る。この固体生成物は常温で液体の炭化水素化合物で洗浄してもよい。この後更に成分(b)を、成分(d)の存在下に、0〜130℃、好ましくは50〜130℃、特に好ましくは60〜120℃で、1〜600分間、好ましくは10〜500分間、更に好ましくは30〜400分間接触反応させることが望ましい。この際、固体生成物に成分(b)を接触させる前または接触した後に、更に成分(c)の1種あるいは2種以上を接触させることも好ましい態様である。また、上記のいずれかの時点で、必要に応じ、ポリシロキサンを用いてもよい。次いで常温で液体の炭化水素化合物で洗浄し、固体触媒成分(A)を得る。
【0071】
(3)成分(a)及び成分(c)の1種あるいは2種以上を成分(d)中に懸濁させ、次いでこの懸濁液に成分(b)を−20〜100℃、好ましくは−10〜90℃、特に好ましくは−5〜80℃で接触し、0〜130℃、好ましくは50〜130℃、特に好ましくは60〜120℃で、1〜600分間、好ましくは10〜500分間、更に好ましくは30〜400分間反応させて固体生成物を得る。この際、該懸濁液に成分(b)を接触させる前または接触した後に、更に成分(c)の1種あるいは2種以上を、−20〜130℃、好ましくは−10〜120℃、特に好ましくは−5〜110℃で接触させることもできる。また、該固体生成物は常温で液体の炭化水素化合物で洗浄してもよい。次いで、該固体生成物を成分(d)に懸濁させた後、該固体生成物に成分(e)を、−20〜130℃、好ましくは−10〜100℃、更に好ましくは0〜80℃で接触させる。この後更に成分(b)を、0〜130℃、好ましくは50〜130℃、特に好ましくは60〜120℃で、1〜600分間、好ましくは10〜500分間、更に好ましくは30〜400分間接触反応させることが望ましい。この際、固体生成物に成分(b)を接触させる前または接触した後に、更に成分(c)の1種あるいは2種以上を接触させることも好ましい態様である。また、上記のいずれかの時点で、必要に応じ、ポリシロキサンを用いてもよい。
【0072】
固体触媒成分(A)を調製する際の各化合物の使用量比は、調製法により異なるため一概には規定できないが、例えば成分(a)1モル当たり、成分(b)が0.5〜100モル、好ましくは0.5〜50モル、より好ましくは1〜10モルであり、成分(c)が0.001〜10モル、好ましくは0.01〜1モル、より好ましくは0.02〜0.6モルである。成分(d)の使用量は、成分(a)1モルに対し0.001モル以上、好ましくは0.001〜100モル、より好ましくは0.005〜10モルである。また、成分(e)の使用量は、水酸基含有有機酸アルミニウムの場合、成分(a)1モルに対し、0.0005〜0.1モル、好ましくは0.0008〜0.08モル、より好ましくは0.001〜0.06モルであり、かつ成分(b)1モルに対し、0.0005〜0.1モル、好ましくは0.0007〜0.05モル、より好ましくは0.001〜0.03モルである。成分(e)が水酸化アルミニウムの場合は、成分(a)1モルに対し0.00005〜0.12モル、好ましくは0.00008〜0.1モル、より好ましくは0.0001〜0.08モルであり、かつ成分(b)1モルに対し、0.00005〜1モル、好ましくは0.00007〜0.5モル、より好ましくは0.0001〜0.1モルである。本発明では上記のような範囲で成分(e)を使用することが望ましく、上記範囲より少ない場合には本発明のような高立体規則性の効果は得にくく、また多い場合にはむしろ活性、立体規則性に悪影響を与えやすい。特に成分(a)または成分(b)に対する成分(e)中の水酸基の割合が重要であり、例えば成分(a)1モルに対し、水酸基が0.00005〜0.36モル、好ましくは0.00008〜0.3モル、特に好ましくは0.0001〜0.24モルであり、成分(b)に対しては、水酸基が0.00015〜3モル、好ましくは0.00021〜1.5モル、特に好ましくは0.00030〜0.3モルである。
【0073】
また、上記に例示した調製法において、成分(a)としてはジエトキシマグネシウムあるいはジプロポキシマグネシウム、成分(b)としてはチタンテトラクロライド、成分(c)としてはフタル酸ジエステル、好ましくはフタル酸ジエチル、フタル酸ジ−n−プロピル、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−iso−ブチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジ−iso−デシルの1種あるいは2種以上、成分(d)としてはトルエンあるいはキシレンを使用することが望ましい。
【0074】
本発明における最も好ましい成分(a)〜(e)の組み合わせは、以下の通りである:(1)ジエトキシマグネシウム、チタンテトラクロライド、フタル酸ジ−n−ブチル、トルエン、( C1735CO2)2 Al( OH) またはAl(OH)3 ;(2)ジエトキシマグネシウム、チタンテトラクロライド、フタル酸ジエチル、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)、トルエン、( C1735CO2)2 Al( OH) またはAl( OH)3
【0075】
本発明のオレフィン類重合用触媒を形成する際に用いられる有機アルミニウム化合物(B)としては、一般式R2 p AlQ3-p (式中、R2 は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Qは水素原子あるいはハロゲン原子を示し、pは0<p≦3の実数である。)で表される化合物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(B)の具体例としては、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、トリ−iso−ブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジエチルアルミニウムハイドライドが挙げられ、1種あるいは2種以上が使用できる。好ましくは、トリエチルアルミニウム、トリ−iso−ブチルアルミニウムである。
【0076】
本発明のオレフィン類重合用触媒を形成する際に用いられる有機ケイ素化合物(C)としては、一般式R3 q Si(OR4 4-q (式中、R3 は炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基を示し、同一または異なっていてもよい。R4 は炭素数1〜4のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基を示し、同一または異なっていてもよい。qは0≦q≦3の整数である。)で表される化合物が用いられる。このような有機ケイ素化合物としては、フェニルアルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、フェニルアルキルアルコキシシラン、シクロアルキルアルコキシシラン、シクロアルキルアルキルアルコキシシラン等を挙げることができる。
【0077】
上記の有機ケイ素化合物を具体的に例示すると、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリ−n−プロピルメトキシシラン、トリ−n−プロピルエトキシシラン、トリ−n−ブチルメトキシシラン、トリ−iso−ブチルメトキシシラン、トリ−t−ブチルメトキシシラン、トリ−n−ブチルエトキシシラン、トリシクロヘキシルメトキシシラン、トリシクロヘキシルエトキシシラン、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−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシシラン、ジ−iso−プロピルジエトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−iso−ブチルジメトキシシラン、ジ−t−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシシラン、n−ブチルメチルジメトキシシラン、ビス(2−エチルヘキシル)ジメトキシシラン、ビス(2−エチルヘキシル)ジエトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジエトキシシラン、ジ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、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、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシル(iso−プロピル)ジメトキシシラン、シクロヘキシルエチルジエトキシシラン、シクロペンチルメチルジメトキシシラン、シクロペンチルメチルジエトキシシラン、シクロペンチルエチルジエトキシシラン、シクロペンチル(iso−プロピル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(n−ペンチル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(n−ペンチル)ジエトキシシラン、シクロペンチル(iso−ブチル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(n−プロピル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(n−プロピル)ジエトキシシラン、シクロヘキシル(n−ブチル)ジエトキシシラン、シクロヘキシル(iso−ブチル)ジメトキシシラン、ジ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、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、フェニルエチルジエトキシシラン、シクロヘキシルジメチルメトキシシラン、シクロヘキシルジエチルメトキシシラン、シクロヘキシルジエチルエトキシシラン、2−エチルヘキシルトリメトキシシラン、2−エチルヘキシルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、iso−プロピルトリメトキシシラン、iso−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、iso−ブチルトリメトキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、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、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、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2−エチルヘキシルトリメトキシシラン、2−エチルヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジエトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジプロポキシシラン、3−メチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、4−メチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、3,5−ジメチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、3−メチルシクロヘキシルシクロヘキシルジメトキシシラン、ビス(3−メチルシクロヘキシル)ジメトキシシラン、4−メチルシクロヘキシルシクロヘキシルジメトキシシラン、ビス(4−メチルシクロヘキシル)ジメトキシシラン、3,5−ジメチルシクロヘキシルシクロヘキシルジメトキシシラン、ビス(3,5−ジメチルシクロヘキシル)ジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等が挙げられる。上記の中でも、ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−iso−ブチルジメトキシシラン、ジ−t−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジエトキシシラン、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、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシルエチルジエトキシシラン、ジ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、シクロペンチルメチルジメトキシシラン、シクロペンチルメチルジエトキシシラン、シクロペンチルエチルジエトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジエトキシシラン、3−メチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、4−メチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、3,5−ジメチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシランが好ましく用いられ、該有機ケイ素化合物(C)は1種あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0078】
本発明のオレフィン類重合触媒を用いてオレフィン類を重合するには、前記した固体触媒成分(A)、有機アルミニウム化合物(B)及び有機ケイ素化合物(C)より成る触媒の存在下、オレフィン類の重合もしくは共重合を行うが、各成分の使用量比は、本発明の効果に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、通常有機アルミニウム化合物(B)は、固体触媒成分(A)中のチタン原子1モル当たり、1〜5000モル、好ましくは10〜2000モル、特に好ましくは50〜1000モルの範囲で用いられる。有機ケイ素化合物(C)は、(B)成分1モル当たり、0.002〜10モル、好ましくは0.01〜2モル、特に好ましくは0.01〜0.5モルの範囲で用いられる。
【0079】
各成分の接触順序は任意であるが、重合系内にまず有機アルミニウム化合物(B)を装入し、次いで有機ケイ素化合物(C)を接触させ、更に固体触媒成分(A)を接触させることが望ましい。
【0080】
本発明における重合方法は、有機溶媒の存在下でも不存在下でも行うことができ、またオレフィン単量体は、気体及び液体のいずれの状態でも用いることができる。また、重合時に分子量調節剤として水素を用いることも可能である。重合温度は200℃以下、好ましくは100℃以下であり、重合圧力は10MPa以下、好ましくは5MPa以下である。また、連続重合法、バッチ式重合法のいずれでも可能である。更に重合反応を1段で行ってもよいし、2段以上で行ってもよい。
【0081】
本発明の方法により重合あるいは共重合されるオレフィン類は、炭素数2〜10のオレフィン、具体的にはエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン等の長鎖オレフィン類、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等の分枝オレフィン類、ブタジエン等のジエン類、あるいはビニルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサン等であり、これらのオレフィンは1種あるいは2種以上用いることができる。とりわけ、エチレン及びプロピレンが好適に用いられる。
更に、本発明において固体触媒成分(A)、有機アルミニウム化合物(B)及び有機ケイ素化合物(C)より成る触媒を用いて行うオレフィン重合(本重合ともいう。)にあたり、触媒活性、立体規則性及び生成する重合体の粒子性状等を一層改善させるために、本重合に先立ち予備重合を行うことが望ましい。予備重合の際に用いるオレフィン類として、本重合と同様のオレフィン類あるいはスチレン等のモノマーを用いることができる。
【0082】
予備重合を行うに際して、各成分及びモノマーの接触順序は任意であるが、好ましくは、不活性ガス雰囲気あるいは重合を行うオレフィンガス雰囲気に設定した予備重合系内にまず有機アルミニウム化合物(B)を装入し、次いで固体触媒成分(A)を接触させた後、1種あるいは2種以上のオレフィンを接触させる。有機ケイ素化合物を組み合わせて予備重合を行う場合は、不活性ガス雰囲気あるいは重合を行うオレフィンガス雰囲気に設定した予備重合系内にまず有機アルミニウム化合物(B)を装入し、次いで有機ケイ素化合物(C)を接触させ、更に固体触媒成分(A)を接触させた後、1種あるいは2種以上のオレフィンを接触させる方法が望ましい。また、予備重合に際し、水素などの分子量調節剤を添加することもできる。
【0083】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例と対比しつつ、具体的に説明する。
〈特性評価〉
本発明のオレフィン類重合用触媒を用いてプロピレンのスラリー重合評価及びプロピレンとエチレンのスラリーランダム共重合評価を行い、固体触媒成分1g当たりの全ポリマー量(重合活性:Yield)、全重合体量に対する沸騰n−ヘプタンに不溶解の重合体量の割合(HI)及び重合溶媒に可溶な重合体の発生率(可溶分発生率)を測定した。Yield、HI及び可溶分発生率は、下記の計算式より算出した。更に、生成重合体のメルトフローレイト(MI)、嵩密度(BD)、エチレン含有率(共重合体のみ)を測定した。MI及びBDの測定方法はそれぞれJIS K 7210及びJIS K 6721に準拠した。エチレン含有率については、日本電子データム株式会社製FT−IR(フーリエ変換赤外線分光分析装置)、JIR−RFX3001により測定した。
【0084】
Yield(g-PP/g-cat. )={a(g)+c(g)}/固体触媒成分(g)
HI(重量%)={b(g)/a(g)}×100
可溶分発生率(重量%)=〔c(g)/{a(g)+c(g)}〕×100
上記の計算式において、aは重合反応終了後、生成した重合体の重量、bは重合反応終了後に生成した重合体を、高温ソックスレー抽出器にて沸騰n−ヘプタンで6時間抽出した際の、n−ヘプタン不溶解分の重量、cは重合終了後に濾過された重合溶媒中に溶存する重合体の量を示す。
【0085】
実施例1
〈固体触媒成分(A)の調製〉
撹拌機を具備し、窒素ガスで充分に置換された、容量2000mlの丸底フラスコに、ジエトキシマグネシウム100g及びトルエン800mlを装入し、次いでチタンテトラクロライド200mlを装入した。上記混合溶液を30℃に保持したまま1時間撹拌し、熟成を行った。その後フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)52ml、フタル酸ジエチル2.0ml及びポリシロキサン(TSF451−100:東芝シリコーン社製商品)40mlを、それぞれ50℃、70℃、85℃で添加した。次いで110℃まで昇温し、撹拌しながら1.5時間反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、新たにトルエン800ml、チタンテトラクロライド200mlを加えて、110℃で15分反応させた。反応終了後、生成物をトルエンで洗浄し、新たにトルエン800ml、チタンテトラクロライド200ml及び商品名アルステ(ジタイプ)(正同化学工業株式会社製ステアリン酸アルミニウム:( C1735CO2)3 Al、( C1735CO2)2 Al( OH) 、( C1735CO2)Al( OH)2の混合物で、金属分4.0%に対し遊離脂肪酸の割合が18%。)18.5g(ジエトキシマグネシウム1モルに対しアルステが0.034モル、かつチタンテトラクロライド1モルに対し0.017モル)を加えて、100℃まで昇温し、撹拌しながら2時間接触反応させた。次いで、生成物をヘプタンで洗浄し、濾過、乾燥して、粉末状の固体触媒成分(A)を得た。この固体触媒成分中(A)のチタン含有量を測定したところ、2.00重量%であった。
【0086】
〈重合〉
窒素ガスで置換された、内容積1500mlの撹拌装置付きオートクレーブ内に、n−ヘプタン700mlを装入し、次いでトリエチルアルミニウム2.1mmol、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.21mmol及び上記の固体触媒成分(A)をチタン原子として0.0053mmol相当量を添加して撹拌処理し、重合触媒を形成した。次いでプロピレンガスで系内を0.1MPaに昇圧し、20℃で30分間予備重合を行った。その後、水素ガス80mlを装入し、プロピレンガスで系内を0.6MPaに昇圧して、70℃で2時間の本重合を行った。重合評価結果を表1に併載する。
【0087】
実施例2
アルステの使用量を9.3g(ジエトキシマグネシウム1モルに対しアルステが0.017モル、かつチタンテトラクロライド1モルに対し0.084モル)とした以外は、実施例1と同様に固体触媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固体触媒成分(A)のチタン含有量を測定したところ、1.99重量%であった。重合評価結果を表1に併載する。
【0088】
実施例3
アルステの使用量を4.6g(ジエトキシマグネシウム1モルに対しアルステが0.0086モル、かつチタンテトラクロライド1モルに対し0.0041モル)とした以外は、実施例1と同様に固体触媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固体触媒成分(A)のチタン含有量を測定したところ、1.92重量%であった。重合評価結果を表1に併載する。
【0089】
実施例4
アルステの使用量を1.2g(ジエトキシマグネシウム1モルに対しアルステが0.0022モル、かつチタンテトラクロライド1モルに対し0.0011モル)とした以外は、実施例1と同様に固体触媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固体触媒成分(A)のチタン含有量を測定したところ、1.72重量%であった。重合評価結果を表1に併載する。
【0090】
実施例5
〈固体触媒成分(A)の調製〉
撹拌機を具備し、窒素ガスで充分に置換された、容量2000mlの丸底フラスコに、ジエトキシマグネシウム100g及びトルエン800mlを装入し、次いでチタンテトラクロライド200mlを装入した。上記混合溶液を30℃に保持したまま1時間撹拌し、熟成を行った。その後フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)52ml、フタル酸ジエチル2.0ml及びポリシロキサン(TSF451−100:東芝シリコーン社製商品)40mlを、それぞれ50℃、70℃、85℃で添加した。次いで110℃まで昇温し、撹拌しながら1.5時間反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、新たにトルエン800ml、チタンテトラクロライド200mlを加えて、110℃で15分反応させた。反応終了後、生成物をトルエンで洗浄した。次いで該生成物に、トルエン800mlにアルステ4.6g(ジエトキシマグネシウム1モルに対しアルステが0.0086モル、かつチタンテトラクロライド1モルに対し0.0041モル)を懸濁させた懸濁液及びチタンテトラクロライド200mlを加えて、100℃まで昇温し、撹拌しながら2時間接触反応させた。次いで、生成物をヘプタンで洗浄し、濾過、乾燥して、粉末状の固体触媒成分(A)を得た。この固体触媒成分中(A)のチタン含有量を測定したところ、1.82重量%であった。
〈重合〉
実施例1と同様に重合評価を行った。重合評価結果を表1に併載する。
【0091】
実施例6
アルステ4.6gを、n−ヘプタン54ml中に懸濁させた後、トルエン800ml中に投じて、次いでチタンテトラクロライド200mlと接触させた以外は、実施例3と同様に固体触媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固体触媒成分(A)のチタン含有量を測定したところ、2.08重量%であった。重合評価結果を表1に併載する。
【0092】
実施例7
〈固体触媒成分の調製〉
アルステの代わりに水酸化アルミニウム0.2g(ジエトキシマグネシウム1モルに対し水酸化アルミニウムが0.0029モル、かつチタンテトラクロライド1モルに対し0.0014モル)を使用した以外は、実施例1と同様に行った。この固体触媒成分中(A)のチタン含有量を測定したところ、1.65重量%であった。
〈重合〉
実施例1と同様に行った。重合評価結果を表1に示す。
【0093】
実施例8
水酸化アルミニウムの使用量を0.02g(ジエトキシマグネシウム1モルに対し水酸化アルミニウムが0.00029モル、かつチタンテトラクロライド1モルに対し0.00014モル)とした以外は、実施例7と同様に固体触媒成分の調製を行った。このとき、固体触媒成分中(A)のチタン含有量は1.77重量%であった。重合は実施例7と同様の方法で行った。重合評価結果を表1に併載する。
【0094】
実施例9
〈固体触媒成分の調製〉
撹拌機を具備し、窒素ガスで充分に置換された、容量500mlの丸底フラスコに、ジエトキシマグネシウム20g、トルエン160ml及び水酸化アルミニウムを1.4g(ジエトキシマグネシウム1モルに対し水酸化アルミニウムが0.10モル)添加し、撹拌しながら90℃で2時間接触反応させた後、室温まで冷却した。次いでチタンテトラクロライド40ml(チタンテトラクロライド1モルに対し水酸化アルミニウムが0.05モル)を装入して昇温し、フタル酸ジn−ブチル5.7mlを80℃で添加した。次いで110℃まで昇温し、撹拌しながら2時間反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、固体生成物をトルエンで洗浄した後、新たにトルエン160ml、チタンテトラクロライド40mlを加えて、100℃で1.5時間反応させた。反応終了後、生成物をトルエンで洗浄し、濾過、乾燥して、粉末状の固体触媒成分(A)を得た。この固体触媒成分中(A)のチタン含有量を測定したところ、2.66重量%であった。
〈重合〉
実施例1と同様に行った。重合評価結果を表1に併載する。
【0095】
比較例1
〈固体触媒成分(A)の調製〉
撹拌機を具備し、窒素ガスで充分に置換された、容量2000mlの丸底フラスコに、ジエトキシマグネシウム100g及びトルエン800mlを装入し、次いでチタンテトラクロライド200mlを装入した。その後フタル酸ジブチル27mlを添加し、110℃まで昇温し、撹拌しながら2時間反応させた。反応終了後、生成物をトルエンで洗浄し、新たにトルエン800ml、チタンテトラクロライド200mlを加えて、110℃まで昇温し、撹拌しながら1.5時間接触反応させた。次いで、生成物をヘプタンで洗浄し、濾過、乾燥して、粉末状の固体触媒成分(A)を得た。この固体触媒成分(A)中のチタン含有量を測定したところ、2.24重量%であった。
〈重合〉
実施例1と同様に重合を行った。重合評価結果を表1に併載する。
【0096】
比較例2
アルステの代わりにAlCl3 10gを用いた以外は、実施例1と同様に固体触媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固体触媒成分(A)中のチタン含有率を測定したところ、2.73重量%であった。重合評価結果を表1に併載する。
【0097】
比較例3
アルステの代わりに( C1735CO2)3 Alを18.5gを用いた以外は、実施例1と同様に固体触媒成分(A)の調製及び重合評価を行った。得られた固体触媒成分(A)中のチタン含有率を測定したところ、1.92重量%であった。重合評価結果を表1に併載する。
【0098】
比較例4
水酸化アルミニウムの使用量を20g(ジエトキシマグネシウム1モルに対し水酸化アルミニウムが0.29モル、かつチタンテトラクロライド1モルに対し0.14モル)とした以外は、実施例7と同様に固体触媒成分の調製及び重合評価を行った。この固体触媒成分(A)中のチタン含有量を測定したところ、1.50重量%であった。重合評価結果を表1に併載する。
【0099】
比較例5
〈固体触媒成分(A)の調製〉
水酸化アルミニウム5g及びジエトキシマグネシウム45g(ジエトキシマグネシウム1モルに対し水酸化アルミニウムが0.16モル)を、窒素ガス雰囲気下で、直径25mmのステンレスボールを全容量の4/5充填した容量1000mlの振動ミルポットに装填し、振動数1430回/min、振幅3.5mmで、室温で1時間の粉砕処理を行った。撹拌機を具備し、窒素ガスで充分に置換された、容量500mlの丸底フラスコに、前記粉砕物5.5g及びオルトジクロルベンゼン15mlを装入し、次いでフタル酸ジブチル1.8ml及びチタンテトラクロライド200ml(チタンテトラクロライド1モルに対し水酸化アルミニウムが0.035モル)を装入した。その後110℃まで昇温し、撹拌しながら2時間反応させた。反応終了後、生成物をヘプタンで洗浄し、更にチタンテトラクロライド200mlで洗浄した後、新たにチタンテトラクロライド200mlを加えて、110℃まで昇温し、撹拌しながら2時間接触反応させた。次いで、生成物をヘプタンで洗浄し、濾過、乾燥して、粉末状の固体触媒成分(A)を得た。この固体触媒成分(A)中のチタン含有量を測定したところ、2.68重量%であった。
〈重合〉
実施例1と同様に重合を行った。重合評価結果を表1に併載する。
【0100】
【表1】
Figure 0003971043
【0101】
実施例10
〈固体触媒成分の調製〉
実施例7と同様に行った。
〈重合〉
窒素ガスで置換された、内容積2200mlの撹拌装置付きオートクレーブ内に、n−ヘプタン700mlを装入し、次いでトリエチルアルミニウム2.1mmol、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.21mmol及び上記の固体触媒成分(A)をチタン原子として0.0035mmol相当量を添加して撹拌処理し、重合触媒を形成した。次いでプロピレンガスを5.0Nl(リットル)/minで連続供給しつつ系内を0.1MPaに昇圧し、30℃で30分間予備重合を行った。次いで、プロピレンの供給を止めずに、エチレンガスを0.30Nl/min及び水素ガスを0.15Nl/minで連続供給しつつ系内を0.4MPaに昇圧して、70℃で2時間の本重合(共重合)を行った。重合評価結果を表2に示す。
【0102】
実施例11
〈固体触媒成分の調製〉
撹拌機を具備し、窒素ガスで充分に置換された、容量2000mlの丸底フラスコに、ジエトキシマグネシウム100g及びトルエン800mlを装入し、次いでチタンテトラクロライド200mlを装入した。上記混合溶液を30℃に保持したまま1時間撹拌し、熟成を行った。その後フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)52ml、フタル酸ジエチル11ml及びポリシロキサン(TSF451−100:東芝シリコーン社製商品)40mlを、それぞれ50℃、70℃、85℃で添加した。次いで110℃まで昇温し、撹拌しながら1.5時間反応させた。反応終了後、上澄み液を除去し、新たにトルエン800ml、チタンテトラクロライド200mlを加えて、110℃で15分反応させた。反応終了後、生成物をトルエンで洗浄し、新たにトルエン600ml及び水酸化アルミニウムのトルエン懸濁液(水酸化アルミニウム0.2gに対しトルエン200ml)を添加した(ジエトキシマグネシウム1モルに対し水酸化アルミニウムが0.0029モル)。次いで、80℃でチタンテトラクロライド200ml(チタンテトラクロライド1モルに対し水酸化アルミニウム0.0014モル)及びフタル酸ジエチル2.5mlを添加し、更に100℃まで昇温し、撹拌しながら2時間接触反応させた。次いで、生成物をヘプタンで洗浄し、濾過、乾燥して、粉末状の固体触媒成分(A)を得た。この固体触媒成分中(A)のチタン含有量を測定したところ、2.13重量%であった。
〈重合〉
実施例10と同様に行った。重合評価結果を表2に併載する。
【0103】
比較例6
比較例1と同様に固体触媒成分の調製を行い、実施例10と同様に重合評価を行った。重合評価結果を表2に併載する。
【0104】
比較例7
〈固体触媒成分の調製〉
比較例1と同様に固体触媒成分の調製を行い、エチレン流量を0.2Nl/minとした以外は実施例10と同様に重合評価を行った。重合評価結果を表2に併載する。
【0105】
【表2】
Figure 0003971043
【0106】
【発明の効果】
本発明のオレフィン類重合用触媒の存在下で、スラリー法によりオレフィン類の重合を行った場合、従来の触媒を使用したときと較べ、触媒活性や生成ポリマーの立体規則性及び嵩密度を高度に維持したまま、重合溶媒に可溶な重合体の発生率を、2/3〜1/10に低減できる。更にオレフィン類の共重合においては、従来触媒を用いて同等のエチレン含有量を有する重合体を製造した場合と比較して、重合溶媒可溶分の発生率を1/2以下に低減することができる。これにより、ポリオレフィン製造時のプロセス操作性及び製造コストの改善を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の触媒成分及び重合触媒を調製する工程を示すフローチャート図である。

Claims (4)

  1. 下記(a)〜(e)成分を用いて調製されることを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒成分。
    (a)マグネシウム化合物、
    (b)成分(a)1モルに対して、0.5〜100モルの4価のハロゲン含有チタン化合物、
    (c)成分(a)1モルに対して、0.001〜10モルの芳香族ジカルボン酸ジエステル、
    (d)成分(a)1モルに対して、0.001〜100モルの芳香族炭化水素、及び
    (e)下記一般式(1)で表される成分(a)1モルに対して、0.0005〜0.1モルの水酸基含有有機酸アルミニウム化合物及び成分(a)1モルに対して、0.00005〜0.12モルの水酸化アルミニウムから選択される少なくとも1種のアルミニウム化合物。
    (R CO Al(OH)3−m (1)
    (式中、mは1または2、Rは水素原子または炭素数1〜21の直鎖状または分枝鎖状の飽和あるいは不飽和炭化水素基を示す。)
  2. 該マグネシウム化合物が、ジアルコキシマグネシウムである請求項1記載のオレフィン類重合用固体触媒成分。
  3. 該4価のハロゲン含有チタン化合物が、一般式Ti( OR12) n 4-n(式中、R12は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Xは塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子を示し、nは0≦n≦3の整数である。)で表されるチタン化合物である請求項1又は2記載のオレフィン類重合用固体触媒成分。
  4. 下記(A)、(B)及び(C)成分より形成されることを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒。
    (A)請求項1記載のオレフィン類重合用固体触媒成分、
    (B)一般式 R2 p AlQ3-p
    (式中、R2 は炭素数1〜4のアルキル基を示し、Qは水素原子あるいはハロゲン原子を示し、pは0<p≦3の実数である。)で表される有機アルミニウム化合物、及び
    (C)一般式 R3 q Si(OR4 4-q
    (式中、R3 は炭素数1〜12のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基のいずれかで、同一または異なっていてもよい。R4 は炭素数1〜4のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基を示し、同一または異なっていてもよい。qは0≦q≦3の整数である。)で表される有機ケイ素化合物。
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