JPH0755962B2 - オレフインの重合方法 - Google Patents

オレフインの重合方法

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JPH0755962B2
JPH0755962B2 JP25356086A JP25356086A JPH0755962B2 JP H0755962 B2 JPH0755962 B2 JP H0755962B2 JP 25356086 A JP25356086 A JP 25356086A JP 25356086 A JP25356086 A JP 25356086A JP H0755962 B2 JPH0755962 B2 JP H0755962B2
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浅沼  正
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三井東圧化学株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオレフィンの重合方法に関する。詳しくは特定
の方法で得たハロゲン化マグネシウムを担体として用
い、特定の方法で四塩化チタンを担持して得た遷移金属
触媒成分を用いてオレフィンを重合する方法に関する。
〔従来の技術〕
オレフィンの重合用にハロゲン化マグネシウムなどの担
体にハロゲン化チタンを担持してなる遷移金属触媒成分
と有機金属化合物からなる触媒を用いることは特公昭39
−12105号で開示されて以来、種々の改良方法が提案さ
れており、かなり優れた性能のものが得られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
特にアルコールなどの電子供与性化合物を用いて炭化水
素溶媒に可溶化したハロゲン化マグネシウムを四塩化チ
タン、四塩化ケイ素などの沈澱剤を用いてハロゲン化マ
クネシウム担体を製造し、それにハロゲン化チタンを担
持せしめた触媒(例えば特開昭59−117508、同58−8300
6、同56−11908など)は極めて優れた性能を有するもの
である。しかし上記のような沈澱剤を用いる方法は多量
の沈澱剤を必要とする上に、多量のハロゲン化チタンを
用い、ハロゲン化チタンを担持する操作を、繰り返し行
う必要があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上記遷移金属触媒成分の製造上の問題がな
く、しかも性能の優れたオレフィン重合用触媒について
鋭意検討し、特定の方法で得たハロゲン化マグネシウム
担体を用い、特定の方法で四塩化チタンを担持した触媒
が極めて優れた性能を有することを見出し本発明を完成
した。
即ち、本発明は一般式R1MgX1(式中、R1は炭化水素残
基、X1は臭素又は沃素原子である。)で表されるグリニ
ャール試薬と一般式R2 nSiX2 4-n(式中、R2は炭化水素残
基、X2は塩素原子、nは0≦n≦3の整数である。)で
表される塩素化ケイ素化合物との反応で得られるMgX1X2
をエステル、オルソエステル、アルコキシケイ素から選
ばれた含酸素有機化合物と該含酸素有機化合物より過剰
の四塩化チタンの存在下に接触せしめた後、さらに四塩
化チタンと接触して得た遷移金属触媒成分と有機アルミ
ニウム化合物からなる触媒を用いることを特徴とするオ
レフィンの重合方法である。
本発明においては、担体として用いるMgX1X2(式中、X1
は臭素又は沃素、X2は塩素である。)の製法に特徴があ
り、MgX1X2は次のようにして製造される。R1MgX1(式
中、R1は炭化水素残基、X1は臭素又は沃素原子であ
る。)で表わされるグリニャール試薬は公知の方法で製
造することができ、R1X1で示されるハロゲン化炭化水素
化合物と金属マグネシウムを反応せしめることにより製
造できる。ここでハロゲン化炭化水素化合物としては、
炭化水素残基として、脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素
残基などのどのようなものでも良く、特に制限はない
が、炭素数1〜20程度のものを用いるのが一般的であ
る。又グリニャール試薬を製造するに際しエーテル類を
用い、金属マグネシウムを活性化するなどの公知の技術
を応用することはもちろん可能である。
MgX1X2を製造するに際し用いる一方の成分である一般式
R2 nSiX2 4-n(式中、R2は炭化水素残基、X2は塩素原子n
は0≦n≦3の整数である。)で表される塩素化ケイ素
化合物としては、炭化水素残基R2として水素の他に炭素
数1〜20の飽和又は不飽和の炭化水素残基を有し、具体
例として、例えばテトラクロロシラン、トリクロロシラ
ン、メチルトリクロルシラン、ジメチルジクロルシラ
ン、トリメチルクロルシラン、エチルトリクロルシラ
ン、ジエチルジクロルシラン、トリエチルクロルシラン
などの飽和炭化水素残基を有する化合物、又はビニルト
リクロルシラン、ビニルメチルジクロルシラン、フェニ
ルトリクロルシラン、ジフェニルトリクロルシラン、フ
ェニルメチルジクロルシランなどの不飽和炭化水素残基
を有する化合物が例示される。
上記グリニャール試薬と塩素化ケイ素化合物の反応は極
めて早く、室温ないし使用した溶媒の沸点付近で、収率
良くMgX1X2が得られる。
本発明においては上記反応で得られた、MgX1X2にエステ
ル、オルソエステル、アルコキシケイ素から選ばれた含
酸素有機化合物と該含酸素有機化合物より過剰の四塩化
チタンの存在下で接触される。この際ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、デカン、ノナン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、エチルベンゼン、2塩化メチレン、2塩化エ
チレン、1,1−ジクロロエタン、トリクロロエタンなど
の不活性媒体で希釈して行うこともできる。一般には、
四塩化チタン中に不活性媒体の存在下又は不存在下にMg
X1X2を分散させ、これにエステル、オルソエステル、ア
ルコキシケイ素から選ばれた含酸素有機化合物で接触処
理する。この場合MgX1X2に対する含酸素有機化合物の量
比としては0.001〜10モル倍、通常0.05〜5モル倍であ
る。
四塩化チタンは含酸素有機化合物に対し過剰、即ち当モ
ル倍以上、好ましくは5モル倍以上1000モル倍迄の量が
用いられる。四塩化チタンの使用量が少ないと、得られ
る遷移金属触媒成分の活性が不充分であり、さらにα−
オレフィン重合体の立体規則性が悪くなる。また接触処
理温度としては常温〜200℃で行うのが一般的である。
含酸素有機化合物としては、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル
などの不飽和カルボン酸エステル、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、フタル酸ジメチル、
フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、フタル酸ジブ
チル、イソフタル酸メチル、イソフタル酸エチル、テレ
フタル酸メチル、テレフタル酸エチルなどの芳香族カル
ボン酸エステル、オルソギ酸メチル、オルソギ酸エチ
ル、オルソ酢酸メチル、アルソ酢酸エチル、オルソ安息
香酸メチル、オルソ安息香酸エチルなどのオルソエステ
ル、オルソケイ酸エステル、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジエチルジエトキシシラン、トリエチルエトキシシ
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、フェニルトリメトキシシランなどのアルコキシ
ケイ素などが例示できる。
本発明では、次いでデカンテーション、ろ過などにより
液相を除去し、固形分をさらに上述と同様の四塩化チタ
ンで処理する。この接触処理には、上述のような不活性
炭化水素の存在下或いは不存在下で行い、接触温度とし
ては常温〜200℃、通常50〜150℃で行う。接触処理後、
過剰の四塩化チタンは蒸発或いは不活性炭化水素で洗浄
除去して遷移金属触媒成分をえる。
本発明において用いられる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、ヘキサン
−1、オクテン−1、スチレン、ビニルナフタレンなど
が例示でき、それらの単独重合或いは相互の共重合さら
にはジエンとの共重合などに用いられる。
本発明において、オレフィンの重合は、上記した方法で
製造したハロゲン化マグネシウム担体に四塩化チタンを
担持した触媒成分を用いる他は従来のオレフィンの重合
方法が適用でき、溶媒を用いる溶液重合、オレフィン自
身を媒体とする塊状重合或いは溶媒の実質的に含まない
気相重合などがとりうる。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げ本発明を説明する。
実施例1 300mlの丸底フラスコにマグネシウム7.4g、ジエチルエ
ーテル20ml入れ、エーテルの還流下に臭化シクロヘキサ
ン50gとジエチルエーテル100mlの混合物を2時間かけて
滴下した。その後さらに1時間還流下撹拌処理し、C6H
11MgBrのエチルエーテル溶液を調製した。
次いでエチルエーテルの還流下に四塩化ケイ素13gを50m
lのn−ヘキサンに溶解したものを3時間かけて滴下
し、さらに還流下に4時間撹拌した。
次いで室温でろ過し、固形分をエチルエーテルで洗浄
し、窒素気流で乾燥して、固形分40gを得た。得られた
固形分はMg:Cl:Brがほぼ1:1:1であり、MgBrClであっ
た。
上記固形分10gを200ml丸底フラスコに入れ、フタル酸ジ
イソブチル1.5ml、四塩化チタン50ml、トルエン10mlを
加え、120℃で1時間撹拌した後、静置分離し上澄を除
去した。次いで四塩化チタン100mlを加え130℃で1時間
撹拌処理し、静置して上澄を除去し、得られた固形分を
n−ヘキサンで9回洗浄して遷移金属触媒成分とした。
分析の結果はチタンを2.8wt%含有していた。
上記操作で得た遷移金属触媒成分を用いてエチレンを重
合した。内容積2のオートクレーブにn−ヘプタン1
入れ、上記遷移金属触媒成分20mg、トリエチルアルミ
ニウム0.5mlを加え、水素を2Kg/cm2ゲージまで入れ、さ
らにエチレンを6Kg/cm2ゲージまで加えた後75℃に昇温
し、10Kg/cm2ゲージになるようにエチレンを追加しなが
ら75℃で2時間重合した。その後冷却し、未反応のエチ
レンをパージした後ろ過して、ポリエチレンパウダーを
得た。乾燥秤量したところ640gであった。これは(遷移
金属触媒成分当たり32000g/g)に相当する。このパウダ
ーの極限粘度は2.95(135℃テトラリン溶液で測定し
た。)かさ比重は0.40g/ml、粒度は200メッシュ以下の
微粉0.7%、10メッシュ以上の粗粒0%であった。
実施例2 実施例1で得た遷移金属触媒成分を用いてプロピレンを
重合した。5のオートクレーブに上記遷移金属触媒成
分30mg、ジエチルアルミニウムクロライド0.128ml、p
−トルイル酸メチル0.06ml、トリエチルアルミニウム0.
12mlを加え、プロピレン1.5Kg、水素3.2NL加え75℃に昇
温し75℃で2時間重合した。2時間後未反応のプロピレ
ンをパージしポリプロピレンを取り出し乾燥秤量したと
ころ680gのポリプロピレンが得られた。これは(遷移金
属触媒成分当たり22700g/g)に相当する。このポリマー
の極限粘度数は1.80、かさ比重は0.39g/ml、沸騰n−ヘ
プタン抽出残率96.1%(ソックスレー抽出器を用い沸騰
n−ヘプタンで6時間抽出、抽出後重量+抽出前重量×
100として算出)であった。
実施例3 実施例1で得た遷移金属触媒成分を30mg、トリメトキシ
フェニルシラン0.03ml、トリエチルアルミニウム0.15ml
を用いた他は実施例2と同様にしたところポリプロピレ
ン770gを得た。得られたポリプロピレンの極限粘度数は
1.58、かさ比重は0.41g/ml、沸騰n−ヘプタン抽出残率
97.6wt%であった。
比較例1 フタル酸ジイソブチルでの処理を四塩化チタン50mlにか
えてトルエン50ml(従って全トルエン量は60mlとなる)
とし、しかも接触処理を80℃で行った他は実施例1と同
様にして得た遷移金属触媒成分を用いた他は実施例3と
同様にしたところ、ポリプロピレン410gを得、ポリプロ
ピレンの極限粘度数は1.63、かさ比重0.37g/ml、沸騰n
−ヘプタン抽出残率は95.8wt%であった。
実施例4、5 四塩化ケイ素にかえ、トリクロロビニルシラン16.5gを
用い、しかもフタル酸ジイソブチルにかえてオルソ酢酸
エチル1.5ml(実施例4)、テトラエトキシシラン(実
施例5)を用いた他は実施例1と同様にしたところそれ
ぞれポリエチレン490g(極限粘度数3.05、かさ比重0.41
g/ml)、510g(極限粘度数2.99、かさ比重0.37g/ml)を
得た。
〔発明の効果〕
本発明の方法を実施することにより収率よくポリオレフ
ィンを製造することが可能となり工業的に価値がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はオレフィン重合触媒に関するフローチャート図
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式R1MgX1(式中、R1は炭化水素残基、
    X1は臭素又は沃素原子である。)で表されるグリニャー
    ル試薬と一般式R2 nSiX2 4-n(式中、R2は炭化水素残基、
    X2は塩素原子、nは0≦n≦3の整数である。)で表さ
    れる塩素化ケイ素化合物との反応で得られるMgX1X2をエ
    ステル、オルソエステル、アルコキシケイ素から選ばれ
    た含酸素有機化合物と該含酸素有機化合物より過剰の四
    塩化チタンの存在下に接触せしめた後、さらに四塩化チ
    タンと接触して得た遷移金属触媒成分と有機アルミニウ
    ム化合物からなる触媒を用いることを特徴とするオレフ
    ィンの重合方法。
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