JPS61238803A - α−オレフイオン重合用触媒の前処理法 - Google Patents

α−オレフイオン重合用触媒の前処理法

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JPS61238803A
JPS61238803A JP7919885A JP7919885A JPS61238803A JP S61238803 A JPS61238803 A JP S61238803A JP 7919885 A JP7919885 A JP 7919885A JP 7919885 A JP7919885 A JP 7919885A JP S61238803 A JPS61238803 A JP S61238803A
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JP
Japan
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catalyst
component
polymerization
reaction
hydrogen
Prior art date
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Pending
Application number
JP7919885A
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English (en)
Inventor
Takefumi Yano
武文 矢野
Tokuji Inoue
井上 篤司
Masanori Tamura
雅範 田村
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はα−オレフィン重合触媒を重合に先立って処理
する方法に関する。
(従来の技術及びその問題点) 特開昭57−63310号公報には、チタン、マグネシ
ウム、ハロゲン及び芳香族多価カルボン酸エステルを必
須構成成分とする固体触媒成分、有機アルミニウム化合
物、及び珪素化合物から得られる触媒を使用して、α−
オレフィンを重合する方法が開示されている。上記公報
に記載の触媒は重合時に分子量調節剤として使用される
水素に対して極めて敏感であり、水素の使用量が少なく
なると急激に重合活性が低下する。従って、得られるポ
リマーから触媒残渣を除去する工程を省略するためには
、重合時に相当量の水素を存在させることが必須である
周知のとおり、重合時の水素の使用量と得られるポリマ
ーの熔融指数(MI)との間には密接な関係があり、水
素の使用量を多くすると高Mlのポリマーが得られ、逆
に水素の使用量を少なくすると低Mlのポリマーが得ら
れる。
既に述べたように、前記公報に記載の触媒は充分な活性
を示すためには重合系に相当量の水素の存在が必要であ
るため、高Mlのポリマーの製造には適しているが、低
MIのポリマーの生産には工業的に使用できないという
問題がある。この触媒を使用してあえて低MIのポリマ
ーを製造しようとすると、使用する触媒当たりのポリマ
ー生度量が著しく小さくなり、換言すると生成ポリマー
中の触媒残渣の量が大きくなり、これに起因してポリマ
ー物性が低下するため、実用に供するためには生成ポリ
マーから触媒残渣を除去する操作が必須となる。
(問題点を解決するための手段) 本発明の目的は、上記したような欠点がなく、低Mlの
ポリマーから高MIのポリマーまでの各種ポリマーを製
造し得る触媒を提供することにある。
本発明によれば、 (a)チタン、マグネシウム、ハロゲン及び芳香族多価
カルボン酸エステルを必須構成成分とする固体触媒成分
、 (b)弐AlR3[1] (式中、R1は炭素数1〜8のアルキル基である。
)で表される有機アルミニウム化合物、及び(c)式R
nSi (OR”) 4−n  [II](式中、R1
2及びR3は炭化水素基である。)で表される珪素化合
物からなる触媒の少なくとも一種の成分を、水素ガスと
接触させることを特徴とするα−オレフィン重合用触媒
の前処理法が提供される。
固体触媒成分(a>は、公知の方法に従って調製するこ
とができる0例えば、ハロゲン化マグネシウム、ハロゲ
ン化チタン及び芳香族多価カルボン酸エステルを共粉砕
する方法、有機マグネシウム化合物とハロゲン化アルミ
ニウム又はハロゲン化珪素との反応生成物を芳香族多価
カルボン酸エステルの存在下にハロゲン化チタンと接触
させる方法によって調製することができる。
本発明においては固体触媒成分として、ハロゲン化アル
ミニウムと 式RnSi (OR”) 4−fl  [I[](式中
、R2及びR3は炭化水素基である。)で表される珪素
化合物との反応生成物にグリニヤール化合物を反応させ
、得られる担体を、四ハロゲン化チタン及び芳香族多価
カルボン酸エステルと反応させ、得られる反応固体を再
度口ハロゲン化チタンと反応させて得られる固体触媒成
分を使用することが、触媒当たりのポリマー生度量の点
から好ましい。
ハロゲン化アルミニウムの具体例としては、塩化アルミ
ニウム、臭化アルミニウム及び沃化アルミニウムが挙げ
られる。
式[11において、R1及びR3で示される炭化水素基
の例としては、炭素数1〜Bのアルキル基、フェニル基
及びベンジル基が挙げられる。珪素化合物の具体例とし
ては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、
テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシ
シラン、テトライソペントキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリー
n−ブトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリイソペントキシシラン、n−ブチルトリエトキシ
シラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジェトキ
シシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエト
キシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルフェ
ニルジメトキシシラン、フェニルトリイソブトキシシラ
ン、ジフェニルジェトキシシラン、トリフェニルメトキ
シシラン、ベンジルトリエトキシシラン及びベンジルト
リブトキシシランが挙げられる。
反応に供するハロゲン化アルミニウムの割合は、珪素化
合物1モル当たり、0.1〜10モル、特に0、3〜2
モルであることが好ましい。
ハロゲン化アルミニウムと珪素化合物との反応は、通常
、再化合物を不活性有機溶媒中で、−50〜100℃の
範囲の温度で0.1〜2時間攪拌することによって行わ
れる0反応生成物は不活性有機溶媒溶液としてグリニヤ
ール化合物との反応に供される。
グリニヤール化合物の具体例としては、メチルマグネシ
ウムクロライド、エチルマグネシウムクロライド、n−
ブチルマグネシウムクロライド、n−ヘキシルマグネシ
ウムクロライド、メチルマグネシウムプロマイド、メチ
ルマグネシウムアイオダイドが挙げられる。グリニヤー
ル化合物の使用量は、反応生成物の調製に使用されたハ
ロゲン化アルミニウム1モル当たり、O,OS〜4モル
、特に1〜3モルであることが好ましい。
反応生成物とグリニヤール化合物とを反応させる方法に
ついては特に制限はないが、反応生成物の不活性有機溶
媒溶液に、グリニヤール化合物のエーテル溶液を徐々に
添加することにより、又はこれとは逆の順序で添加する
ことによって行うのが便利である。反応温度は通常−5
0〜100℃、好ましくは一20〜25℃である0反応
時間については特に制限はないが、通常5分以上である
反応の進行に伴って担体が析出してくる。
四ハロゲン化チタンの具体例としては、四塩化チタン、
四状化チタン及び四臭化チタンが挙げられる。四ハロゲ
ン化チタンの使用量は、担体の調製時に使用されたグリ
ニヤール化合物1モル当たり、1モル以上、特に2〜1
00モルであることが好ましい。
芳香族多価カルボン酸エステルとしては、芳香族多価カ
ルボン酸のモノエステル及びジエステルを使用すること
ができる。その例としては、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、フタル酸メチルエチ
ル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸モノイソブチル
、フタル酸ジヘブチル、フタル酸ジヘキシルが挙げられ
る。芳香族多価カルボン酸エステルの使用量は、担体1
g当たり0.1〜10ミリモルであることが好ましい。
担体を四ハロゲン化チタン及び芳香族多価カルボン酸エ
ステルと反応させる方法としては、例えば、(1)担体
の不活性有機溶媒スラリーに四ハロゲン化チタン、つい
で芳香族多価カルボン酸エステルを加えて反応させる方
法、(2)担体の不活性有機溶媒スラリーに芳香族多価
カルボン酸エステル、ついで四ハロゲン化チタンを加え
て反応させる方法、(3)上記スラリーに四ハロゲン化
チタン及び芳香族多価カルボン酸エステルを同時に加え
て反応させる方法を採用することができ、中でも上記(
1)の方法が好ましい。上記(1)の方法において、担
体を四ハロゲン化チタンを接触させ、ついで接触固体を
分離洗浄し、この後、接触固体を芳香族多価カルボン酸
エステルと反応させることもできる。
反応温度は0〜200℃、特に5〜150℃であること
が好ましく、反応時間については特に制限はなく二通常
5分以上である。
こうして得られる反応固体を再度四ハロゲン化チタンと
反応させることにより固体触媒成分が得られる。四ハロ
ゲン化チタンの使用量、接触温度、接触時間などの条件
は反応固体調製時のそれらと同じである。
式[II]で表される有機アルミニウム化合物(b)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、トリブチルアルミニウム、トリヘキシル
アルミニウム、トリオクチルアルミニウムが挙げられる
。有機アルミニウム化合物の使用量は、通常、固体触媒
成分中のチタン1グラム原子当たり1〜1000モルで
ある。
珪素化合物(c)としては、前記した固体触媒成分の調
製時に使用されることのある珪素化合物と同じものが使
用される。珪素化合物の使用量は、有機アルミニウム化
合物1モル当たり通常0.1〜0.5モルである。
本発明においては、上記成分(a)、(b)及び(c)
からなる触媒を水素ガスと接触させる。
接触順序については特に制限はな(、これら触媒成分の
少なくとも一種を水素と接触させればよく、その例とし
ては、 (1)水素雰囲気下に三成分を反応させる方法、(2)
成分(a)及び成分(b)を反応させた後に成分(c)
を反応させ、反応混合物を水素と接触させる方法、 (3)成分(a)及び成分(b)の反応混合物を水素と
接触させ、ついで成分(c)と反応させる方法、 (4)成分(b)及び成分(c)を反応させ、ついで成
分(a)を反応させ。反応混合物を水素と接触させる方
法、及び (5)成分(b)及び成分(c)の反応混合物を水素と
接触させ、ついで成分Ca )と反応させる方法が挙げ
られる。
接触方法としては、触媒成分の不活性有機溶媒スラリー
に水素ガスを吹き込む方法、触媒成分の不活性有機溶媒
スラリーを加圧容器に入れ、これに水素ガスを圧入する
方法が便利に採用される。
不活性有機溶媒を使用せず、触媒成分を直接水素ガスと
接触することもできる。
触媒成分と水素ガスとの接触は、通常−40〜50℃、
好ましくは一20〜20℃の温度範囲で、通常1〜10
0分、好ましくは5〜60分の時間行われる。触媒成分
と接触させた水素ガスは処理後に分離除去することが望
ましい。
本発明に従って処理された触媒によって重合されるα−
オレフィンの例としては、プロピレン、ブテン−1,4
−メチルペンテン−1、ヘキセン−1が挙げられる。ま
た、この触媒は上記α−オレフィンの混合物あるいは上
記α−オレフィンとエチレンとの混合物の共重合触媒と
しても使用することができる。
重合反応は液相又は気相で行うことができる。
重合反応を液相で行う場合、不活性有機溶媒を重合溶媒
をして使用してもよく、液状のα−オレフィン自体を重
合溶媒としてもよい。重合温度は通常30〜100℃で
あり、重合圧力は通常1〜80kg/cdである。得ら
れるポリマーの分子量は重合系に水素を存在させること
によって容易に調節することができる。既に述べたよう
に、本発明に従って処理された触媒の重合活性は重合系
に存在する水素の量に依存しない。従って、所望の分子
量を有するポリマーを高い収量で得ることができる。
本発明による触媒成分の処理または重合時に使用される
ことのある不活性有機溶媒の具体例としては、ペンタン
、ヘキサン、ヘプタンのような脂肪族炭化水素、シクロ
ペンクン、シクロヘキサン、シクロヘプタンのような脂
環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンのような
芳香族炭化水素が挙げられる。
(実施例) 以下に実施例及び比較例を示す。以下において「重合活
性」とは、重合反応に使用した固体触媒成分1g当たり
、重合時間1時間当たりの重合体収量であり、rHIJ
とは、生成重合体を沸騰n−へブタンで20時間抽出し
たときの抽出残留分の全重合体に対する重量百分率であ
る。rMIJとは、ASTM  D1238に従い、2
.16kg/−の荷重下に230℃で測定したポリマー
の溶融指数である。
実施例1 (1)固体触媒成分の調製 無水塩化アルミニウム15ミリモルのトルエンスラリー
40ccにメチルトリエトキシシラン15ミリモルを添
加し、25℃で30分間反応させた後、60℃に昇温し
1時間さらに反応させた。反応混合物を一5°Cに冷却
し、n−ブチルマグネシウムクロライド30ccのジイ
ソプロピルエーテル溶液18ccを30分間で反応混合
物に加えた後、30℃に昇温し1時間反応させた。析出
した担体を濾別しトルエンで洗浄した。得られた担体4
.9gのトルエンスラリー30ccに四塩化チタン15
0ミリモル、ついでフタル酸ジ−n−ヘプチル3゜2ミ
リモルを添加し、90℃で1時間反応させた。
反応固体を90℃で濾別し、n−へブタン、ついでトル
エンで洗浄した。反応固体のトルエンスラ’730cc
に四塩化チタン150ミリモルを加え、90℃で1時間
反応させた。得られた固体触媒成分を90℃で濾別し、
n−へブタンで洗浄した後、n−へブタン80ccのス
ラリーとした。固体触媒成分のチタン含有率は3.55
重量%であった。
(2)触媒の前処理 攪拌機付の内容積2βのオートクレーブ内に上記固体触
媒成分のスラリー(固体触媒成分として4.82■)を
封入したガラスアンプルを取りつけた後、オートクレー
ブ内の空気を窒素置換した。
ジメトキシメチルフェニルシラン0.18ミリモルのn
−へブタン溶液4.3 cc 、ついでトリエチルアル
ミニウム1.07ミリモルのn−へブタン溶液4゜9 
ccをオートクレーブに仕込んだ。n−へブタン100
cc、引続き水素を1kg/cr1・Gの圧力になる迄
オートクレーブに仕込み、オートクレーブ内容物を8℃
に冷却した。攪拌を開始し、上記固体触媒成分の入った
ガラスアンプルを破砕し、同温度で30分間触触媒分の
水素処理を行った後、オートクレーブの内圧を0.05
kg/−に減圧した。
窒素を5 kg/cj HG迄導入し、続いてオートク
レーブの内圧を0.05kg/−に減圧する操作を5回
繰り返して、オートクレーブ内の水素を系外に除去した
。この後、窒素を導入してオートクレーブ内の圧力を0
.2kg/cd−Gに保持した。
(3)重合 上記オートクレーブに液体プロピレン1200ccを導
入し、オートクレーブを振り動かした。オートクレーブ
内容物を65℃に昇温し、同温度で1時間プロピレンの
重合を行った。重合反応終了後、未反応プロピレンを放
出し、ガラス破片を取り除き、生成ポリプロピレンを5
0℃で2時間減圧乾燥して、白色の粉末状ポリプロピレ
ン79゜6gを得た。重合活性は16500、HIは9
8.5%、MlはO604g/l 0分であった。
実施例2及び3 触媒の前処理における水素の圧力を第1表に記載のよう
に変えた以外は実施例1を繰り返した。
結果を第1表に示す。
第1表 実施例 水素圧力   重合活性 HI  Ml(kZ
メニ旦)−一 2    5     18100 9B、6 0.1
73    15     18000 9B、1 0
.20実施例4 触媒の前処理において、処理温度を3℃に変え、固体触
媒成分が封入されたガラスアンプルの破砕直後に水素を
5kg/−・Gになる迄導入した以外は実施例1を繰り
返した。
HI 98.5%、MIo、19g/10分のポリプロ
ピレンが18400の重合活性で得られた。
実施例5及び6 ジメトキシメチルフェニルシランに代えて、フェニルト
リエトキシシラン(実施例5)又はジメトキシジフェニ
ルシラン(実施例6) 0018ミリモルを使用した以
外は実施例1を繰り返した。結果を第2表に示す。
第2表 !JJ、 LuHI  肚 5  17500 98.50.08 6  17800 98.40.05 実施例7 実施例1と同様の方法によりプロピレンの重合反応を行
った。重合反応終了後、未反応プロピレンを系外に排出
し、窒素で系内置換を行い、さらにオートクレーブ内圧
を0.2 kg/ crA−Gに保持した。エチレンを
18kg/cnLGになる迄オートクレーブに導入し、
攪拌下に10分間エチレンの重合を行った。重合反応終
了後、未反応エチレンを放出し、ガラス破片を取り除き
、共重合体を50℃で2時間減圧乾燥した。エチレン−
プロピレン共重合体101gが得られた。
比較例1 触媒の水素処理を行わなかった以外は実施例1と同様の
方法を繰り返した。HE11.6%、MIo、01g/
10分のポリプロピレンが13900の重合活性で得ら
れた。
(発明の効果) 本発明によれば、工業的に要求される任意の溶融指数を
有するポリマーを生産性よく得ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (a)チタン、マグネシウム、ハロゲン及び芳香族多価
    カルボン酸エステルを必須構成成分とする固体触媒成分
    、 (b)式AlR^1_3 (式中、R^1は炭素数1〜8のアルキル基である。) で表される有機アルミニウム化合物、及び (c)式R^2nSi(OR^3)_4−n (式中、R^2及びR^3は炭化水素基である。) で表される珪素化合物からなる触媒の少なくとも一種の
    成分を、水素ガスと接触させることを特徴とするα−オ
    レフィン重合用触媒の前処理法
JP7919885A 1985-04-16 1985-04-16 α−オレフイオン重合用触媒の前処理法 Pending JPS61238803A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6368607A (ja) * 1986-09-03 1988-03-28 バスフ・アクチエンゲゼルシヤフト プロピレンの単独重合体及び共重合体の製法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6368607A (ja) * 1986-09-03 1988-03-28 バスフ・アクチエンゲゼルシヤフト プロピレンの単独重合体及び共重合体の製法

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