JPH01266108A - オレフィンの重合用新規触媒 - Google Patents
オレフィンの重合用新規触媒Info
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- JPH01266108A JPH01266108A JP63300431A JP30043188A JPH01266108A JP H01266108 A JPH01266108 A JP H01266108A JP 63300431 A JP63300431 A JP 63300431A JP 30043188 A JP30043188 A JP 30043188A JP H01266108 A JPH01266108 A JP H01266108A
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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
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、オレフィンの重合用新規触媒、および式
%式%
(式中、Rは水素、または炭素数1〜8のアルキル基、
またはアリール基である) のオレフィンの重合における用途に関する。
またはアリール基である) のオレフィンの重合における用途に関する。
活性形態のMgハライドに担持された遷移金属の化合物
を周期システムの第1族〜第■族の有機金属化合物と反
応させることによって得られたチーグラー/ナツタ型の
触媒系を使用してオレフィンを重合することは、既知で
ある。 \エチレン/プロピレンブロック共重合
体を得るためにT t C13によって構成され且つ助
触媒としてRQ T t Cpっなどの化合物を含む触
媒系を使用することも、米国特許第4,408,019
号明細書に開示のように既知である。
を周期システムの第1族〜第■族の有機金属化合物と反
応させることによって得られたチーグラー/ナツタ型の
触媒系を使用してオレフィンを重合することは、既知で
ある。 \エチレン/プロピレンブロック共重合
体を得るためにT t C13によって構成され且つ助
触媒としてRQ T t Cpっなどの化合物を含む触
媒系を使用することも、米国特許第4,408,019
号明細書に開示のように既知である。
技術文献(K、サガ、Makromol 、Chei、
I?apidCorAllun、 8. 273−27
6)には、固体触媒成分として、マグネシウムハライド
に担持されたTiハライドを含み且つ助触媒として式%
式% (式中、RはH,Meであり;Meはメチルであり;C
pはシクロペンタジェニルである)のチタン−アルキル
化合物、または式 %式% のテッペ錯体を含むプロピレン重合用触媒が更に5己載
されている。
I?apidCorAllun、 8. 273−27
6)には、固体触媒成分として、マグネシウムハライド
に担持されたTiハライドを含み且つ助触媒として式%
式% (式中、RはH,Meであり;Meはメチルであり;C
pはシクロペンタジェニルである)のチタン−アルキル
化合物、または式 %式% のテッペ錯体を含むプロピレン重合用触媒が更に5己載
されている。
しかしながら、前記触媒には、^活性が付与されていな
い。
い。
本発明者等は、予想外に、固体触媒成分として、遷移金
属の化合物および場合によって電子供与化合物を活性形
態のマグネシウムハライドに担持さけることによって得
られ且つ多孔度少なくとも0.2cc/gを有する生成
物を使用するならば、助触媒として、少なくとも1個の
金属−炭素結合を含h゛するTi、ZrまたはIf化合
物、特に式:%式% (式中、MはTi、Zrであり:Rは−CH3、−CH
−5iR’ −CH−CR’2 31
2 3’ −CH−アリール、−CH2−CH−CH2であり、R
′は炭素数1〜10の線状または分枝アルキル基であり
;Xはハロゲン、−OR。
属の化合物および場合によって電子供与化合物を活性形
態のマグネシウムハライドに担持さけることによって得
られ且つ多孔度少なくとも0.2cc/gを有する生成
物を使用するならば、助触媒として、少なくとも1個の
金属−炭素結合を含h゛するTi、ZrまたはIf化合
物、特に式:%式% (式中、MはTi、Zrであり:Rは−CH3、−CH
−5iR’ −CH−CR’2 31
2 3’ −CH−アリール、−CH2−CH−CH2であり、R
′は炭素数1〜10の線状または分枝アルキル基であり
;Xはハロゲン、−OR。
−NRcpであり、CpはCR’ イン2ゝ
6 5ゝ デニルであり RITはH1炭素数1〜6のアルキル基
であり;nは1〜3の数字である)の化合物 を含釘するオレフィンの(」い重合で高活性の触媒系を
得ることが1■能であることを今や見出した。
6 5ゝ デニルであり RITはH1炭素数1〜6のアルキル基
であり;nは1〜3の数字である)の化合物 を含釘するオレフィンの(」い重合で高活性の触媒系を
得ることが1■能であることを今や見出した。
金属遷移化合物として、少なくとも1個の金属−ハロゲ
ン結合を金白するTi、Zrおよび■の化合物が使用さ
れる。
ン結合を金白するTi、Zrおよび■の化合物が使用さ
れる。
このような化合物の例は、Ti、ZrおよびVのハロゲ
ン化物である。好ましい化合物は、T1Cl Ti
Cl4、Tiハロアルコキシド、3ゝ VCl3、VOCl3である。
ン化物である。好ましい化合物は、T1Cl Ti
Cl4、Tiハロアルコキシド、3ゝ VCl3、VOCl3である。
好ましい有機金属化合物は、式
%式%
(式中、R,Xおよびnは前記意味をHする)のZr化
合物である。
合物である。
既述のように、固体触媒成分は、金属遷移化合物の他に
、少なくとも1個のN、O,S、またはP原子を有する
電子供与化合物も含むことができる。活性形態のマグネ
シウムのハロゲン化物は、X線回折スペクトルによって
特徴づけられる。非活性状態のえ1応ハロゲン化物(表
面積約1rr′r/gを有する)のスペクトルに現われ
る最も強い線は、前記線の面間距離(inLcrpla
nar distance)と相関的にシフトされた最
大強度を6するハロによって置き換えられる。触媒成分
の例は、仏国特許第2.332.288号明細書および
第 2.361,423号明細書、米国特許第4.156,
063号明細書、第 4.107,413号明細書、第 4.107,414号明細書、第 4.187,196号明細書、第 4.336.360号明細書、および欧州特許出該第4
5,975号明細書、第45.976号明細書および第
45,977号明細書に開示されている。
、少なくとも1個のN、O,S、またはP原子を有する
電子供与化合物も含むことができる。活性形態のマグネ
シウムのハロゲン化物は、X線回折スペクトルによって
特徴づけられる。非活性状態のえ1応ハロゲン化物(表
面積約1rr′r/gを有する)のスペクトルに現われ
る最も強い線は、前記線の面間距離(inLcrpla
nar distance)と相関的にシフトされた最
大強度を6するハロによって置き換えられる。触媒成分
の例は、仏国特許第2.332.288号明細書および
第 2.361,423号明細書、米国特許第4.156,
063号明細書、第 4.107,413号明細書、第 4.107,414号明細書、第 4.187,196号明細書、第 4.336.360号明細書、および欧州特許出該第4
5,975号明細書、第45.976号明細書および第
45,977号明細書に開示されている。
触媒成分の多孔度(BET法によって71#1定した時
)は、好ましくは0.3cc/gよりも高く、−般に0
.3〜0.9cc/gの範囲内である。
)は、好ましくは0.3cc/gよりも高く、−般に0
.3〜0.9cc/gの範囲内である。
電子供与化合物は、特に酸素含有酸のエステル、酸ハロ
ゲン化物、ケトン、アルデヒド、アルコール、エーテル
、チオエーテル、アミド、ラクトン、ホスフィン、ホス
ホルアミド、ケイ素化合物、例えば、アルコキシシラン
から選ばれる。
ゲン化物、ケトン、アルデヒド、アルコール、エーテル
、チオエーテル、アミド、ラクトン、ホスフィン、ホス
ホルアミド、ケイ素化合物、例えば、アルコキシシラン
から選ばれる。
エステルのうちでは、七ノーまたはポリ−カルボキシ芳
香族酸のアルキルエステル、特に安息香酸、アニス酸、
トルイル酸およびフタル酸のアルキルエステルが特に好
適である。
香族酸のアルキルエステル、特に安息香酸、アニス酸、
トルイル酸およびフタル酸のアルキルエステルが特に好
適である。
また、本発明者等は、プロピレンおよび同様のα−オレ
フィンの重合の場合には、高いアイソタクチック指数を
有する重合体が、助触媒として使用する化合物を電子供
与化合物、助触媒として使用する化合物で変性せずにも
得ることができることを見出し、且つこのことは本発明
に係る触媒の特定の態様である。この場合には、唯一の
本発明の電子供与化合物は、固体触媒成分に含有される
ものである。
フィンの重合の場合には、高いアイソタクチック指数を
有する重合体が、助触媒として使用する化合物を電子供
与化合物、助触媒として使用する化合物で変性せずにも
得ることができることを見出し、且つこのことは本発明
に係る触媒の特定の態様である。この場合には、唯一の
本発明の電子供与化合物は、固体触媒成分に含有される
ものである。
助触媒として使用できるTi、、ZrおよびHf化合物
の例は、Ti (CH2C6H5)4、T l c c
H2C6u 4 p c H3) 4、TiC12
(CH2C6H5)2、 Ti(CHっC(Cu 3) 2 Cb u 5) 4
、Tl(CH3)4、 T iCCHC(CH3) ) 4、 Ti CCH5i(CH3)3〕4、 T l(CHCH−CH2) 4、 Ti(C5H5)2、 Ti(C9H7)2(CH3)2、 Zr(CH2C6Hら)4、 Zr (CHCH−1)CH3) 4.ZrCl (C
H2C6H,、) 3、ZrC1(CH2C6H5)2
、 Zr (CHC(CH3)2C6H3)4、Zr (C
5H5)2 (CH3)2 Hf(CH2C6H5)4、 Hf 〔(CH3)2(C6H5)〕4である・マグネ
シウムハライドに担持されるTi5ZrまたはHfの有
機金属化合物対遷移金属の化合物のモル比は、一般に、
1〜1.000の範囲内であり、好ましくは50よりも
大きい。
の例は、Ti (CH2C6H5)4、T l c c
H2C6u 4 p c H3) 4、TiC12
(CH2C6H5)2、 Ti(CHっC(Cu 3) 2 Cb u 5) 4
、Tl(CH3)4、 T iCCHC(CH3) ) 4、 Ti CCH5i(CH3)3〕4、 T l(CHCH−CH2) 4、 Ti(C5H5)2、 Ti(C9H7)2(CH3)2、 Zr(CH2C6Hら)4、 Zr (CHCH−1)CH3) 4.ZrCl (C
H2C6H,、) 3、ZrC1(CH2C6H5)2
、 Zr (CHC(CH3)2C6H3)4、Zr (C
5H5)2 (CH3)2 Hf(CH2C6H5)4、 Hf 〔(CH3)2(C6H5)〕4である・マグネ
シウムハライドに担持されるTi5ZrまたはHfの有
機金属化合物対遷移金属の化合物のモル比は、一般に、
1〜1.000の範囲内であり、好ましくは50よりも
大きい。
本発明に係る触媒は、特に式
%式%
(式中、Rは水素または01〜C8アルキルまたはアリ
ールである) の単量体、特にエチレン、プロピレン、1−ブテン、4
−メチル−1−ペンテンおよびスチレン、並びにこのよ
うな単量体同士の混合物および/またはこのような単量
体とジエンとの混合物、特に非共役ジエンをHするエチ
レン−プロピレン混合物の重合に使用できる。
ールである) の単量体、特にエチレン、プロピレン、1−ブテン、4
−メチル−1−ペンテンおよびスチレン、並びにこのよ
うな単量体同士の混合物および/またはこのような単量
体とジエンとの混合物、特に非共役ジエンをHするエチ
レン−プロピレン混合物の重合に使用できる。
重合法は、既知の方法に従って液相中、不活性炭化水素
溶媒の存在下または不在下で、または気相中で実施する
。
溶媒の存在下または不在下で、または気相中で実施する
。
限定せずに本発明を説明する目的で下記例を与える。
例
プロピレン重合
容量2gのステンレス鋼製オートクレーブに、一般式
M RnX 、1−i、の遷移金属の化合物を含有する
n−へブタン700 ml中に懸濁された適量の固体触
媒成分を40℃でプロピレン流下で装入する。オートク
レーブを密封し、H20,2気圧の過圧力(overp
ressure)を導入し、全圧をプロピレンで7気圧
まで増大し、温度を60℃まで昇温する。単量体を連続
的に供給しながら、重合を2時間実施する。
M RnX 、1−i、の遷移金属の化合物を含有する
n−へブタン700 ml中に懸濁された適量の固体触
媒成分を40℃でプロピレン流下で装入する。オートク
レーブを密封し、H20,2気圧の過圧力(overp
ressure)を導入し、全圧をプロピレンで7気圧
まで増大し、温度を60℃まで昇温する。単量体を連続
的に供給しながら、重合を2時間実施する。
固体触媒成分の量、重合において使用する式%式%
の化合物の種類および量並びに重合試験の結果を表1に
報告する。
報告する。
この試験シリーズで使用する触媒成分を次の通り調製す
る。
る。
例1〜3
無水MgCl286.8gおよび安息香酸エチル19.
3gを全容量1,000ccを有し且つ直径15.8m
mのステンレス鋼ボール3.485kgを含Hするシエ
ブテクニックによるビブラトム(V I BRATOM
)型の振動ミル中で窒素雰囲気下で60時時間待粉砕す
る。
3gを全容量1,000ccを有し且つ直径15.8m
mのステンレス鋼ボール3.485kgを含Hするシエ
ブテクニックによるビブラトム(V I BRATOM
)型の振動ミル中で窒素雰囲気下で60時時間待粉砕す
る。
同時粉砕物25gを80℃で攪拌下に
TiCl4210ccと2時間反応させる。次いで、過
剰のT ICl 4を80℃で濾過によって除去する。
剰のT ICl 4を80℃で濾過によって除去する。
この処理をもう1回繰り返す。
次いで、濾過パネルを85℃のへキサンで5回洗浄する
。各時間にヘキサン200m1を使用する。
。各時間にヘキサン200m1を使用する。
このようにして得られた固体を真空下で乾燥する。
チタンおよび安息香酸エチル含量、このようにして調製
された固体触媒成分の表面積および多孔度を表1に報告
する。
された固体触媒成分の表面積および多孔度を表1に報告
する。
例4
1.000m1のフラスコにTiCl4229m1を装
入し、15℃で安息香酸エチル2.42m1と10分間
反応させる。次いで、同じ温度において、n−へブタン
25m1中に平均直径50μの微小球としてMgC1つ
・3C2H50H18gを含有する懸濁液を50分かけ
て滴下する。
入し、15℃で安息香酸エチル2.42m1と10分間
反応させる。次いで、同じ温度において、n−へブタン
25m1中に平均直径50μの微小球としてMgC1つ
・3C2H50H18gを含有する懸濁液を50分かけ
て滴下する。
添加完了時に、温度を100℃までガ温し、反応を2時
間で完了させる。反応混合物を前記反応温度で多孔性セ
プタム(scptum)上で濾過し、純粋なT iC1
4100mlを加え、反応を120℃で更に2時間進行
させる。反応混合物を濾過し、濾液において塩化物イオ
ンがもはや存在しなくなるまで、濾過パネルを80℃に
おいてn−へブタンで洗浄する。
間で完了させる。反応混合物を前記反応温度で多孔性セ
プタム(scptum)上で濾過し、純粋なT iC1
4100mlを加え、反応を120℃で更に2時間進行
させる。反応混合物を濾過し、濾液において塩化物イオ
ンがもはや存在しなくなるまで、濾過パネルを80℃に
おいてn−へブタンで洗浄する。
エチレン重合
容量2Ωのステンレス鋼製オートクレーブに、式 MR
,Xo−4の遷移金属の化合物を含有するn−へブタン
1,000m1中に懸濁された適量の固体触媒成分を6
0℃で真空下で装入する。
,Xo−4の遷移金属の化合物を含有するn−へブタン
1,000m1中に懸濁された適量の固体触媒成分を6
0℃で真空下で装入する。
オートクレーブを密封し、H25気圧を導入し、全圧を
エチレンで15気圧まで増大し、温度を70℃まで昇温
する。単量体を連続的に供給しながら、重合を2時間実
施する。
エチレンで15気圧まで増大し、温度を70℃まで昇温
する。単量体を連続的に供給しながら、重合を2時間実
施する。
固体触媒成分の量、式
%式%
の化合物の種類および量並びに重合試験の結果を表2に
報告する。
報告する。
エチレン重合で使用する触媒成分の調製を次の通り実施
する。
する。
例5〜7
1.000m1のフラスコにT t Cl 4229
mlを装入し、7R度を15℃に下げる。次いて、同じ
温度において、0−へブタン25m1中に平均直径50
μの微小球として MgCl2・3C2H50H18gを含有する懸濁液を
50分かけて滴下する。
mlを装入し、7R度を15℃に下げる。次いて、同じ
温度において、0−へブタン25m1中に平均直径50
μの微小球として MgCl2・3C2H50H18gを含有する懸濁液を
50分かけて滴下する。
添加完了時に、温度を100℃まで昇温し、反応を2時
間で完了させる。反応混合物を前記反応温度で多孔性セ
プタム上で濾過し、純粋なT iC+ 4100 ml
を加え、反応を120℃で更に2時間進行させる。反応
混合物を濾過し、a液において塩化物イオンがもはや存
在しなくなるまで、a過パネルを80℃においてn−へ
ブタンで洗浄する。
間で完了させる。反応混合物を前記反応温度で多孔性セ
プタム上で濾過し、純粋なT iC+ 4100 ml
を加え、反応を120℃で更に2時間進行させる。反応
混合物を濾過し、a液において塩化物イオンがもはや存
在しなくなるまで、a過パネルを80℃においてn−へ
ブタンで洗浄する。
比較例
本例で使用する固体触媒成分は、直径16mmのステン
レス鋼ボール2.5kgを含有する容ulNの振動ミル
中で、チタン含量2重量96を有するような割合のT1
Cl と無水MgCl2との混合物60gを24時間
粉砕することによって得られる。
レス鋼ボール2.5kgを含有する容ulNの振動ミル
中で、チタン含量2重量96を有するような割合のT1
Cl と無水MgCl2との混合物60gを24時間
粉砕することによって得られる。
エチレン/プロピレン共重合
容Julのステンレス鋼製オートクレーブに、プロピレ
ンおよびエチレン600gを20℃で全圧13,3気圧
まで装入する。15分攪拌後、トルエン30m1中に例
5〜7と同様に調製された触媒成分50mgおよびZr
(CH2C6H5)46001gを含有する懸濁液を鋼
注射器を通してアルゴン圧力下で装入する。重合反応を
1時間進行させ、次いで、未反応プロピレンをガス抜き
し、下記性質を6する重合体125gを単離する。この
量は、触媒1g当たりの重合体の収量2.500gに対
応する: (a)結晶化度Rxw3%; (b)プロピレン含ff1−40.4重量%;(c)η
−6,2a r / g。
ンおよびエチレン600gを20℃で全圧13,3気圧
まで装入する。15分攪拌後、トルエン30m1中に例
5〜7と同様に調製された触媒成分50mgおよびZr
(CH2C6H5)46001gを含有する懸濁液を鋼
注射器を通してアルゴン圧力下で装入する。重合反応を
1時間進行させ、次いで、未反応プロピレンをガス抜き
し、下記性質を6する重合体125gを単離する。この
量は、触媒1g当たりの重合体の収量2.500gに対
応する: (a)結晶化度Rxw3%; (b)プロピレン含ff1−40.4重量%;(c)η
−6,2a r / g。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(a)活性形態の無水マグネシウムハライドに担持
された少なくとも1個の金属−ハロゲン結合を有するT
i、VまたはZrの化合物および場合によって電子供与
化合物を含む多孔度少なくとも0.2g/ccの固体触
媒成分と、 (b)少なくとも1個の金属−炭素結合を含有するHf
、TiまたはZrの化合物、特に式:MR_nX_4_
−_n (式中、MはTi、Zrであり;Rは−CH_3、−C
H_2−SiR′_3、−CH_2−CR′_3−CH
_2−アリール、−CH_2−CH=CH_2であり、
R′は炭素数1〜10の線状または分枝アルキル基であ
り;Xはハロゲン、−OR、 −NR_2、Cpであり、CpはC_6R″_5、イン
デニルであり、R″はH、炭素数1〜6のアルキル基で
あり;nは1〜3の数字である) の化合物 との反応生成物を含有することを特徴とするオレフィン
の(共)重合用触媒。 2、(b)成分が、 Zr(CH_2C_6H_5)_4、 Zr(CH_2C_6H_4−pCH_3)_4、Zr
Cl(CH_2C_6H_5)_3、 ZrCl_2(CH_2C_6H_5)_2、Zr〔C
H_2C(CH_3)_2C_6H_5〕_4、Zr(
C_5H_5)_2(CH_3)_2から選ばれるジル
コニウム化合物である、請求項1に記載の触媒。 3、固体触媒成分が、多孔度0.3〜0.9cc/gを
有する、請求項1または2に記載の触媒。 4、マグネシウムハライドに担持された遷移金属化合物
が、Tiハライドである、請求項1ないし3のいずれか
1項に記載の触媒。 5、固体触媒成分が、芳香族酸のエステルから選ばれる
電子供与化合物を含む、請求項1ないし4のいずれか1
項に記載の触媒。 6、式 CH_2=CHR (式中、Rは水素、C_1〜C_8アルキルまたはアリ
ールである) のオレフィンの(共)重合を請求項1ないし5のいずれ
か1項に記載の触媒の存在下で実施することを特徴とす
るオレフィンの(共)重合法。
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IT41013A/87 | 1987-11-27 |
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1991
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