JPS6142511A - 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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JPS6142511A
JPS6142511A JP16286084A JP16286084A JPS6142511A JP S6142511 A JPS6142511 A JP S6142511A JP 16286084 A JP16286084 A JP 16286084A JP 16286084 A JP16286084 A JP 16286084A JP S6142511 A JPS6142511 A JP S6142511A
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JP
Japan
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compound
component
solid
organomagnesium
hydrocarbon
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Application number
JP16286084A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Takatani
高谷 克彦
Masayasu Furusato
古里 正保
Kimihiro Abe
阿部 公博
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、新規な触媒を用いて、オレフィンを重合する
方法、さらに詳しくは、特定の有伏マグネシウム取分、
f′L=si−CL結合を含有する珪素化合物、電子供
与体、遷移金属化合物および有機金属化合物を用いてな
る触媒により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#I謀として、元素周期律表第■〜V
IA族の遷移金属化合物と元素周期律表第1〜■族の有
機金属化合物からなる、いわゆるチーブジー触媒系が知
られているが、近年、高活性オレフィン重合触媒として
、無ta−グネシウム化合物とチタンまたはバナジウム
化合物、或いはさらに電子供与体からなる触媒系、たと
えばPo17mer Letters Vol 、3 
P 855、或いは特公昭39゛ −12105号公報
等が、他方、有機マグネシウム化合物とチタンまたはバ
ナジウム化合物、或いはさらに電子供与体からなる#(
繰糸が多数提案されている。有機マグネシウム系触媒の
場合、たとえば特公昭46−31968号公報において
は、アルミニウムハロゲン化合物とチタン化合物と有機
マグネシウム化合物とを混合する際に、混合前、混合時
又ハ混合後にフルカノール、アルケノール、アルカノラ
ード、アルカノラード、カルボン酸、カルボン敗のエス
テル又は塩、アルデヒド又はケトンを添加して、フルケ
ン類を110℃以上で重合する方法が記載されている。
またさらに、特公昭50−32270号公報、特公昭5
3−46799号公報、特開昭50−95382号公報
、特開昭55−58207号公報、特開昭57−205
407号公報、特開昭57−205409号公報等の提
案もなされている。
また特公昭56−43046号公報、持分[57−95
67号公報、特願昭52−14940号公報、特願昭5
2−64006号公報、特願昭52−67303号公報
、特願昭52−68834号公報等においては有機マグ
ネシウム成分と、H−8i−C/、結合含有クロルシラ
ンを反応させて得られる活性有機マグネシウム含有固体
物質を用いたオレフィン重合触媒を提案している。
〈発明が解決しようとする問題点〉 これらの触媒系は優れた性能を示すが、工業触媒として
は、未た十分ではない。
〈問題点f:解決するための手段及び作用〉本発す1者
らは、有機マグネシウム成分、H−S 1〜Ct結合金
有りcF/I−シラン、電子供与体化合物、遷移金属化
合物および有機金属化合物を用いてなる触媒系を用いる
重合方法について鋭意検討した結果、優れたオレフィン
の重合方法を見出した。
即゛ら、本発明は、 CA) (1)(1) (a)一般式MaM3βR’p
R”qXrYsC式中、MはAl、Zn、B、Be、L
i原子、R” 、 R”は同一または異なったC□〜C
□。の炭化水素基、X、Yは同−i ltハ異1 ツタ
OR” e 03iR’R’R’ +NR’R” *S
R’ 、 ハ0 ケンi ルut表b L/、R3,R
’ l R” IR’ 、 R’ # iζ8は水1t
’ak子またはC□〜CIOの炭化水素基であリ 12
11はC工〜C1゜の炭化水素基であり、α≧O2β>
 Oe p −q # r @ 8≧0、mはMの原子
価、p+q+r+B=mα+2β、0=(r+s)/(
α+β)≦1 の関係にある。)で示される有機マグネ
シウム1モルと、或いは(−と(b)エーテル、チオエ
ーテル、ケトン、アルデヒド、カルボン酸またはその誘
導体或いはアルコ−′ル、チオアルコール、アミ/から
還ばれた電子供与体と反応させた成分1モルと、 (it)一般式H,Si ”bR”4−(a+b ) 
(式中、a、bは0より大きい数でa+bL、4、O(
a≦2、RIOは炭素数1〜20の炭化水素基を表わす
)で示されるh−st結合金イjクロルクラン化合物0
.01〜100モルを、次から選ばれる無機担体の存在
下或いは非存在下に、 (1)無機酸化物、 (11)無機炭酸塩、珪酸塩、硫酸塩、(Ill)無機
水酸化物、 0v)(i)〜(lit)からなる複塩、固溶体ないし
混合物、反応させてなる固体中に含tzLるC−Mg結
合1モルに対して、 (2)アルコールおよび/又はチオアルコールを0.0
5〜20モル反応させて得られる固体を、(3)チタニ
ウム化合物、バナジウム化合物、ジルコニウム化合物、
ハ7ニクム化合物およびそれらの混合物ないし反応物か
ら選ばれる1s以上の成分を、 反応させて紹られる1・2体触媒成分、参社#さらに(
4)四ハロゲン化チタニウム化合!吻、アルミニウムの
ハロゲン化物、珪素のハロゲン化物、錫の/SSロン化
物から選ばれる成分、 により処理して得られる固体触媒成分 CB)有機金属化合物成分 であって、〔A〕とCB)からなる触媒をオレフイ/と
接触させるオレフィンの重合方法である0本願において
使用する有機マグネシウム成分としては、一般式M(I
My7R”pR”qXrY、s (式中、MはAt*Z
ntBsBe、Li 原子、R1、R2は同一または異
なったC1〜、。の炭化水素基、X、Yは同一または異
なったOR” 、 08iR’R’R’ 、 NR’R
” e SR’ e〕−Sロンなる基を表わし、R3r
 R’ t R’ t R’ # R’ * R’は水
素またはCユ〜□。の炭化水素基であり、R9はC8〜
C工。の炭化水素基であり、α≧0.β>O,p。
q + r p 8 m≧O1mはMの原子価、p+q
+y+6=mα+2βe o =< r+s )/(α
+β)≧1の関係にある。)で示される有機マグネシウ
ム成分を用いることができる。
この化合物は、有機マグネシウムの錯化合物の形として
示されているが、R,Mgおよびこれらと他金属化合物
との錯体のすべてを包含するものである。上記式中のR
寡ないしR9で表わされる炭化水素基は、アルキル基、
シクロアルキル基またはアリール基であり、たとえば、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、ヘキシル
、デシル、シクロヘキシル、フェニル基等が挙げられ、
特にR1はアルキル基であることが好ましい。また 1
3ないしR8は水素原子であることを妨げない。
金属原子Mとしては、周期律表第1族ないし第■欣に属
する金Ai6元索が使用でき、たとえは、ナトリウム、
カリウム、カル7クム、ベリリウム、亜鉛、バリウム、
ホウ素、アルミニウム、リチウム等が挙げられるが、特
にアルミニウム、亜鉛、ホウ素、ベリリウム、リチウム
が炭化水素可溶性有機マグネシウム錯体を作り易く、殊
に好ましい。
金属原子Mに対するマグネシウムの比β/αは、任意に
設定可能であるが、好ましくはO〜10、特に9.5〜
10の範囲の炭化水素可溶性の有機マグネシウム錯体が
殊に好′ましい。
記号α、β、pe qe r # !Iの関係式p+q
+r+B=mα+2βは、金属原子Q)原子価と置換基
との化学世論性を示し、好ましい範囲である(1=(r
+s)/(α+β)≦1.oは、金属原子の和に対しX
とYの和の比が0以上で1.0より小でちることを示す
。特に好ましい範囲は0〜0.8である。
これらの有機マグネシウム化合物もしくは有機マグネシ
ウム錯体は、一般式RMgQ 、 R,jutg(Rは
前述の意味であり、Qはハロゲンである)″!:示され
る有機マグネシウム化合物と、一般式 MRmまたはM
Rm−IH(M、R,mは前述の意味である)で示され
る有機金属化置物とを、ヘキサ/、ヘプタン、シクロヘ
キサン、ベンゼン、トルエン等ノ不活性炭化水素媒体中
、塞温〜150℃の間で反応させ、必要な場合には続い
て、これをさらにアルコール、水、シロキサ/、アミン
、イミン、メルカプタンまたはジチオ化合物と反応させ
ることにより合成される。さらに有機マグネシウム化合
物もしくは有機マグネシウム錯体はMgX2. RMg
XとMRml MRm−0H、またはRMgX 、 M
gR1とRnMX、、−、。
またはRMgX 、 MgR2とYnIvixm−n(
式中、M、R。
X、Y  は前述のとおシであって、X、Yが)10ゲ
ンである場合を含み、nは0〜mf)’?&である)と
の反応により合成することができる0 一般的には有機マグネシウム化合物は不活性炭化水素媒
体に不活性でちゃ、α〉0でわ・るところの有機マグネ
シウム錯体は可溶性である。
また、α=Oでもある種の有41 ”fグネシウム化合
物、たとえばsee −Bu2Mg #は炭化水素媒体
に可溶性であり、このような化合物も本発明に用いて好
ましい結果を与え、以下これらの有機マグネシウム化合
物について説明する。
一般式’g/R’PR”(lXrYs VcおいてHl
 、 R2は次の三つの群(I) 、 (II) 、 
(I[)のいずれか一つであるものとする。
(I)  R1,R”の少なくとも一方が炭素原子数4
〜6である二級または三級のアルキル基であること。好
ましくはR1、B2がともに炭素原子@4〜6であり、
少なくとも一方が二級または三級のアルキル基であるこ
と。
(I[)  R1とR2との炭素原子数の互いに相異な
るアルキル基であること。好ましくはR1が炭素数2ま
fcは3のアルキル基であり R2が炭素数4以上のア
ルキル基であること。
(I[)  R’tR2の少なくとも一方が炭素原子数
6以上の炭化水素基であること。好ましくは、R2R2
がともに炭素原子数6以上のアルキル基であること。
以下、これらの基を具体的に示ずo(I)VCおいて炭
素原子数4〜6である二級または三級のアルキル基とし
ては、5ee−c4H,’ 、 tert−C4Hg 
hられ、好ましくは二級のアルキル基であり、sea 
−C,H,は特に好ましい。次に、(■)において炭素
数2tたは3のアルキル基としてはエチル基、プロピル
基が挙けられ、エチル基は等に好ましく、また炭素数4
以上のアルキル基としてはブチル基、アミル基、ヘキシ
ル基、オクチル基等が挙げられ、ブチル基、ヘキシル基
は特に好ましい。(III)において−素原子数6以上
の炭化水素基層してはヘキシル基、オクチル基、テシル
基、フェニル基等が挙げられ、アルキル基である方が好
寸しく、ヘキシル基は特に好ましい。
本発明に用いられる有機マグネシウム化合物は、炭化水
素媒体に可溶であることが1i要である。アルキル基の
炭素原子数を増すと炭化水素媒体に溶は易くなるが、溶
液の粘性が高くなる傾向であシ、必要以上に長鎖のアル
キル基を用いることは取扱い上好ましくない。
なお、上記有様マグネシウム化合物は炭化水素溶液とし
て用いられるが、該溶液中に微量のエーテル、エステル
、アミン等のコンプレツクエイ1剤がわずかに含有され
あるいは残存していても差支えなく用いることができる
。有機マグネシウム成分として有機マグネシウムハライ
ド−を用いることも可能である。
前記一般式中、α=o、β”1 + (1=o + r
=xなる有機マグネシウムハライドについて説明する。
この化合物は、いわゆるグリニヤー化合物であり、一般
にマグネシウムをエーテル溶液中の有機ハロゲン化物に
反応させることによって合成するが、エーテルの不存在
下において、炭化水素媒質中でその反応を行わせること
も知られておシ、どちらも使用することができる。
これらの例としては、たとえば、メチルマグネシウムク
ロリド、メチルマグネシウムプロミド、メチルマグネシ
ウムアイオダイド、エチルマグネシウムクロリド、エチ
ルマグネシウムプロミド、エチルマグネシウムアイオダ
イド、n−または1so−プロピルマグネシウムクロリ
ド、n −1たは1so−プロピルマグネシウムプロミ
ド、n−または1ao−プロピルマグネシウムアイオダ
イド、n−ブチルマグネシウムクロリド、n−ブチルマ
グネシウムプロミド、n−ブチルマグネシウムアイオダ
イド、1so−、5ee−あるいはtert−ブチルマ
グネシウムクロリド、180 ”−e 5ee−ちるい
はtert−ブチルマグネシウムプロミド、180−1
15ee−あるいはtert−プチルマグネシウ′ムア
イオダイド、n−アミルマグネシウムクロリド、■−ア
ミルマクネシウムプロミド、ヘキシルマグネシウムクロ
リド、ヘキシルマグネシウムプロミド、オクチルマグネ
シウムクロリド、フェニルマグネシウムクロリド、フェ
ニルマグネシウムプロミド等の化合物、ならびにこれら
のエーテル錯合体を挙げることができる。これらのエー
テル化合物としては、たとえば、ジメチルエーテル、ジ
エチルエーテル、ジインプロピルエーテル、ジブチルエ
ーテル、ジアリルエーテル、テトラヒドロ7ラン、ジオ
キサン、アニソール等の各種のエーテル化合物を挙げる
ことができる。
炭化水素可溶性有機マグネシウム成分(a)と反応させ
る電子供与体(b)について説明する。
一般式ROR’で表わされるエーテルについては、Rお
よびR′が脂肪族、芳香族および脂環式炭化水素基であ
り、たとえば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ア
ミル、ヘキシル、デシル、オクチル、ドデシル、シクロ
ヘキシル、フェニル、ベンジル等の炭化水素基の場合が
挙げられる。
チオエーテルR8R’についても、RおよびR′が脂肪
族、芳香族および脂環式炭化水素であり、たとえば、メ
チル、エチル、プロピル、ブチ〃、アミル、ヘキシル、
シクロヘキシル、フェニル等の炭化水素基の場合が挙げ
られる。
ケトンRCOR’  については、RおよびR′が脂肪
族、芳香族および脂環式炭化水素基、たとえば、メチル
、エチル、プロピル、ブチル、アミル、ヘキシル、シク
ロヘキシル、フェニル等カ挙ケラレるが、特にジメチル
ケト/、ジエチルケトン等が好ましい。
アルデヒドについても、脂肪族、芳香族および脂環式ア
ルデヒドが用いられる。
カルボン酸またはその誘尋体としては、カルボン酸カル
ボン酸無水物、カルボン酸エステル、カルボン酸ハロゲ
ン化物、カルボン酸アミドが用いられる。
カルボン酸としては、たとえば、ギ酸、酢酸、プロピオ
ン酸、酪酸、吉草酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、
マレイン酸、アクリル酸、安息香酸、トルイル酸、テレ
フタル酸等が挙り゛られる。
カルボ/酸無水物としては、たとえば、無水酢酸、無水
プロピオン酸、無水酪酸、無水コI・り酸、無水マレイ
ン酸、無水安息香酸、無水7タル酸等が挙げられる。
カルボン酸エステルとしては、ギ酸メチルおよびエチル
、酢酸メチル、エチル、プロピル、プロピオン酸メチル
、エチル、プロピル、ブチル、酪酸エチル、吉草酸エチ
ル、カプロン酸エチル、n−へブタン酸エチル、シュウ
酸ジブチル、コハク酸エチル、マロン酸エチル、マレイ
ン酸シフチル、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、安息香酸メチル、アミル、プロ
ピル、ブチル、トルイル酸メチル、エチル、プロピル、
ブチル、アミル、p−エチル安息香酸メチルおよびエチ
ル、アニス酸メチル、エチル、プロピルおよびブチル、
p−エトキシ安息香酸メチル、エチルが挙げられる。
カルボン酸ノ・ロゲン化物としては酸塩化物が好ましく
、塩化アセチル、塩化プロピオニル、塩化ブチリル、塩
化スクシニル、塩化ベンゾイル、塩化トルイルが挙げら
れる。
カルボン酸アミドとしては、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、ジメチルグロビオンアミド等が挙
げられる。
アルコールトリてハ、メチルアルコール、エチルアルコ
ール、フロビルアルコール、メチルアルコール、アミル
アルコール、ヘキシルアルコール、フェノール、クレゾ
ール等が挙げられるが、5ec−7’ o ヒルアルコ
ール5sec −メチルアルコール、tert −メチ
ルアルコール、5ee−アミルアルコール、tert−
アミルアルコール、8cc−ヘキシルアルコール、フェ
ノール、O,m、p−クレゾール等の二級、三級ないし
芳香族アルコールが好ましい。
チオアルコールとしては、メチルメルカプタン、エチル
メルカプタン、プロピルメルカプタン、ブチルメルカプ
タン、アミルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、フ
ェニルメルカプタン等が挙げられるが、二級、三級ない
し芳香族チオアルコールが好ましい。
アミンとしては、脂肪族、脂環式ないし芳香族アミンが
挙げられるが、二級ないし三級アミン、たとえば、トリ
アルキルアミン、トリフェニルアミン、ピリジン等が好
ましい結果を与える。
炭化水素可溶性有機マグネシウム成分と電子供与体の反
応については、反応を不活性反応媒体、たとえば、ヘキ
サン、ヘプタンの如き脂肪族炭化水素、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、
メチルシフ譚ヘキサン等の脂環式炭化水スミちるいはこ
れらの混合溶媒中で行うことができる。反応順序につい
ては、有機マグネシウム成分中VC電子供与体を加えて
ゆく方法(■)、電子供与体中に有機マグネシウム成分
を加えてゆく方法(■)、両者を同時に加えてゆく方法
(■)が用いることができる。
炭化水素可溶性有機マグネシウム成分と電子供与体の反
応比率については、有機マグネシウム成分1モルについ
て、電子供与体1モル以下、好ましくは0.05〜0.
8モルである。
次に、一般式HaSIC1bR”、−(a+B)  (
式中、a。
b、 110は前述の意味でちる)で示される5i−H
結合含有クロルシラン化合物について説明する。
上記式においてRIOで表わされる炭化水素基は、脂肪
族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基で
あり、たとえば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、
アミル、ヘキシル、デシル、シクロヘキシル、フェニル
基等が拳げられ、好ましくは炭素数1〜10のアルキル
基であり、メチル、エチル、プロピル等の低級アルキル
基が特に好ましい□ a、bの値は、a a b ) 
Ol、 4 bL−4,0(a42  であり、0.5
4a41.5  が好ましい。
これらの化合物としては、H8Ct3* H8i Ct
、CH=CH2l cz2C2H5* H8i C1〜
2n −C3H7、H8i cz、 i −C3H7*
H8i Ct2n −C,H,* H8i C4C,H
,t H,Si CL2(4−CL−C。
H4) 、[8i C120H= CH2−H8L C
L2 CH2C6H6−H8i Cj2(i−C□。H
,) 、H81Ct、OH,CH=CH2+ H2St
CzCH,。
H2,Si CHCH2e H8i (’L(CH3)
2 # H8i CtCH3(i −C3I−I7 )
 +IIS i CLCH3(Ce Hs ) 、H8
i CL (C2H5)! −H3i CL (C@ 
H5)2等が挙げられ、これらの化合物およびこれらの
化合物から選ばれた化合物との混合物からなるクロルシ
ラン化合物が使用され、トリクロルシラン、モノメチル
ジクロルシラン、ジメチルクロルシラン、エチルジクロ
ルシラン等が好ましく、トリクロタシラン、モノメチル
ジクロルシランが特に好ましい。
5L−H結合を含まないケイ素化合物を使用した場合、
好ましい結果は得られない。
以下有機マグネシウム成分(1)とクロルシラン化合物
(1)との反応について説明する。
有機マグネシウム化合物または有機マグネシウム鉛体と
クロルシラン化合物との反応は、不活性反応媒体、たと
えば、ヘキサン、ヘプタンの如き脂肪ttfc 炭化水
tt’= 、ベンゼン、トルエン、キシレンの如き芳香
族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシフ四ヘキサンの
如き脂環式炭化水素、もしくはエーテル、テトラヒドロ
フラン等のエーテル系媒体、あるいはこれらの混合媒体
中で行なうことができる。触媒性能上、脂肪族炭化水素
媒体が好ましい。反応温度は20〜150℃で実施でき
るが、反応進行上、好1しくはクロルシラノの沸点以上
もしくは40℃以上で実施される。2種数分の反応比率
にも特に制限はないが、通常■機マグネシラム成分1モ
ルに対しクロルシラン0.01〜1o。
モルであり、好ましくは有機マグネシウム成分1モルに
対し、クロルシラyhE分o、1〜10モル、特に好ま
しくは0.2〜5モルの範囲である。
反応方法については2種成分を同時に反応帯に導入しつ
\反応させる同時添加の方法(方法■)、もしくはクロ
ルシラン成分を事前に反応帯に仕込んだ後に、有機マグ
ネシウム成分を反応帯に導入しつ\反応させる方法(方
法@)、するいは有機マグネシウム成分を事前に仕込み
、クロルシラン成分を添加する方法(方法θ)があるが
、後2者が好ましく、特に方法[株]が好ましい結果を
与える。
成分(1)と(II)の反応を無機担体の存在下に行う
こともできる。無機担体としては、下記のものを用いる
ことができる。
(1)無機酸化物、 (11)無機炭酸塩、珪酸塩、硫酸塩、(Ill)無機
水酸化物、 (lv)(1)ないしQll)からなる複塩、固溶体な
いし混合物、 無機担体の具体例としては、シリカ、シリカアルミナ、
アルミナ、水利アルミナ、マグネシア、ドリア、チタニ
ア、ジルコニア、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、硫
酸カルシウム、珪酸マグネシウム、マグネシウム・カル
シウム・アルミニウムシリケー) ((Mg−Ca)O
・At203 ・5Si02 ’nH2O〕、珪酸カリ
ウム・アルミニウム(x2o−、m、o3・6Si02
〕、マイカ〔R20・3At20.・6Si02・2に
20)、珪酸マグネシウム鉄[(Mg 、 Fe)28
104 )、珪酸アルミニウム(At203・810.
)、炭酸カルシウム等が挙げられるが、特に好ましくは
、シリカないしシリカ・アルミナが好ましい。無機担体
の比表面積が、好ましくは20 m”/ t 以上特に
好ましくは90!+1″/f以上である。
次に固体と反応させる成分(2)については、成分(1
) −(+) −(b)として用いるアルコールおよび
チオアルコールが用いられる。
アルコールを用いることが重合時における分子量調節剤
としての水素の効果が良好である。とくにC1〜C8の
直鎖アルコールは特に好ましい。
次に成分(2)の使用量は、成分(1)に含まれるC−
Mg結合1モル当り、0.05〜20モルであり、好ま
しくは0.1〜10モル、特に好ましくは0.2〜8モ
ルである。
有機マグネシウム成分とクロルシラン化合物を反応させ
て得られる固体物質(1)と成分(2)の反応について
説明する。
反応は、不活性媒体の存在下または非存在下において行
う。不活性媒体としては、前述の脂肪族、芳香族ないし
脂環式炭化水素のいずれを用いてもよい。反応時の温度
は特に制限はないが、好ましくは室温から200℃で実
施される。固体(1)と成分(2)を反応させる方法に
ついては、懸濁状態(流動状態)の固体物質(1)に成
分(2)を加えてゆく方法(p、成分(2)中に固体物
質を加えてゆく方法(2)、両者を同時に添加してゆく
方法(III)等°が考えられるが、方法(υと(II
I)が好ましい0固成分(2)t−反応させた後ジアル
キルアルミニウムハライド等の酸で処理することも可能
である。
尚固体物質(1)を成分(2)と反応させた後も、固体
物質中に含まれる炭化水素基含有量は、若干減少するが
、尚一定ktの含有量を示すことが重要である0 成分(2)と反応させた固体物質と反応させるチタン化
合物、バナジウム化合物、ジルコニウム化合物、ハ7ニ
クム化合物について説明する。チタニウム、バナジウム
、ジルコニウム、ハフニウムのハロケン化el 、オキ
シハロゲン化物、アルコキシハロゲン化物、アルコキシ
ドおよびそれらの混合物が用いられる。
チタン化合物としては、一般式Ti(OR町8X4−1
lで表わされる化合物で表わされるチタン化合物が用い
られる。式中SはO≦S≦4の数であi) R11で表
わされる炭素数1〜20の炭化水素基としては、メチル
、エチル、hおよび1so−プロピル、n −# 11
10−1 Bee −およびtert−ブチル、n+。
115G −z Sec −eおよびtert−アミル
、neo−ペンチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、
ヘプチル、オクチル、デシル、ウンデシル、ドデシル、
トリデシル、テトラデシル、ヘキテデシル、オクタデシ
ル、アリル等の脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル、2
−メチルシクロヘキシル、シクロペンチル等の脂環式炭
化水素基、フェニル、クレジル、キシリル、ナフチル等
の芳香族炭化水素基等が挙けられるが、脂肪族炭化水素
基が好ましい。上記から選ばれたチタン化合物を、二ね
以上混合した形で用いることは可能である。
Xで表わされるハロゲンとしては、塩素、臭素、ヨウ素
が挙げられるが塩素が好ましい。
バナジウム化合物としてはVCt4. VOC23+V
OCt2(0n−C,H,) r VOCl(On−C
4H,) # VO(On−C4H,)3゜VCLs(
OCz Hs )等が用いられ、VCt、 、 VOC
l、が好ましい。
ジルコニウム化合物としては、ZrCl2゜Zr (O
n−C4Hg )4 e Zr (OCIH,)、 v
 Zr (OCzHs )、 tZr (On−Pr 
)4 * ZrO(CH3Coo )2等が用いられる
ハフニウム化合物としては、Hf C14* Hf (
0nBu )4 eHf (OPr )4等が用いられ
る。
固体物質とチタン化合物等の反応は不活性反応媒体を用
いるが、あるいはチタン化合物等上〇もの金反応媒体と
して用いる。不活性反応媒体としてはたとえば、ヘキサ
ン、ヘプタンの如き脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエ
ン等の芳香族炭化水素、シクロヘキシル、メチルシクロ
ヘキシル等の脂環式炭化水素等が挙げられるが、脂肪族
炭化水素が好ましい。反応温度については、特に制限は
ないが、室温ないし150℃の範囲で行うのが好ましい
チタン化合物、バナジウム化合物、ジルコニウム化合物
、ハフニウム化合物の混合物ないし反応物について説明
する。
混合物については、多らかしめ二種以上の化合物を混合
してもよいし、固体物質の存在下、二種以上の化合物を
混合することもできる。混合は、炭化水素溶媒等の不活
性溶媒中に希釈した形で行うことが好ましいが、二種以
上の成分上のものを媒体として用いることもできる。
反応物については、あらかじめ二種以上の化合物を、反
応させて用いるが、反応は不活性炭化水素溶媒の存在下
、不存在に行うことができる0ボールミル等の粉砕手洗
を、用いることも可能である。粉砕方法としては、回転
ボールミル、振動ボールミル、衝撃ボールミル等の衆知
の機械的粉砕手段を採用することができる。粉砕時間は
0.5〜100時間、好ましくは1〜30時間、粉砕温
度は0−200℃、好ましくは10〜150℃である。
又固体物質とチタン化合物、バナジウム化合物、ジルコ
ニウム化合物、ノ・フニウム化合物の反応時ないし、反
応の前後において有機金属化合物を加えることも可能で
ある。固体物質とチタン化合物を反応させる際に存在さ
せる有機金属化合物としては、有機アルミニウム化合物
、有機マグネシウム化合物を用いることができる。有機
アルミニウム化合物とt、テは、一般式AtR’tZs
−t(式中、10は炭素数1〜10の炭化水素基、2は
)Soゲン、ハイドロカルビルオキシ基、シロキシg、
水素sから選ばれる基であって、tは1≦t≦3なる数
を表わす。)で光わされる有機アルミニウム化合物およ
びそれから選ばれる有機アルミニウム化合物の混合物、
反応物を用いることができる。
好ましい°有機アルミニウム化合物としては、トリエチ
ルアルミニウム、トリn−プロピルアルミニウム、トリ
n−ブチルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニウム
、トリミー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、トリデシルアルミニ
ウム、インプレニルアルミニウム、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ラムノ1イドラ
イド、ジエチルアルミニウムクロライド、ジ−lプロピ
ルアルミニウムクロライド、ジn−プロピルアルミニウ
ムクロライド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、
セスキエチルアルミニウムクロライド、セスキイソブチ
ルアルミニウムクロライド、七スキーl−プロピルアル
ξニウムクロライド、セスキ−n−プ四ピルアルミニウ
ムクロライド、エチルアルミニウムジクロライド、n−
プロピルアルミニウムジクロライド、i−プロピルアル
ミニウムジクロライド、ブチルアルミニウムジクロライ
ド、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジエチルアルミ
ニウムアイオダイド等およびこれらの混合物が挙げられ
る。
かくして得られた固体触媒成分は、いわゆるBET比表
面積で示される表面積が格別大きく、オレフィンの重合
活性が大であシ、得られる重合体の粒子性状がすぐれ、
共重合性にすぐれる等の大きな特徴を有している。
この特徴が如何なる機構によるか定かではないが、特定
の有様マグネシウム成分とH−8t −CL結合金有ク
ロルシランの反応により得られる活性有機マグネシウム
含有固体を用いることに基づくものと考えられる。
かくして得られた固体触媒は、四ノ−ロゲケ化チタニウ
ム化合物、アルミニウムのハロゲン化物、珪素のハロゲ
ン化物、錫のハロゲン化物から選ばれる成分により処理
することはより好ましい。
四ハロゲン化チタニウム化合物どしては、四塩化チタニ
ウム、四臭化チタニウム、四沃化チタニウム、およびそ
れらの混合物が用いられる。
アルミニウムのハロゲン化物としては、三塩化アルミニ
ウム、エチルジクロルアルミニウム、メチルジクロルア
ルミニウム、プロピルジクロルアルミニウム、メチルジ
クロルアルミニウム、エチルアルミニウムセスキクロラ
イド、ジエチルアルミニウムクロライド、三臭化アルミ
ニウム、エチルアルミニウムジプロマイド、三塩化アル
ミニウム、エチルアルミニウムジアイオダイド等が挙げ
られ、又これらの混合物も使用できる。
又珪素のハロゲン化物、錫のハロゲン化物としては、四
ハロゲン化珪素、モノアルキルスズハラ・イド、四ハロ
ゲン化スズ等が好いられる。特に好“ましい化合物は、
アルキ′ルアルミニウムジクロリド、アルキルアルミニ
ウムセスキクロリド、ジアルキルアルミニウムクロリド
、四塩化珪素゛、四塩化錫である。
これらの化合物による処理について11、それ自身を反
応溶媒として用いること、又不活性溶媒中で処理するこ
ともできる。処理に際して使用する量は、特に制限はな
いが固体触媒成分1グラム轟り、o、oos毎ル以上1
000モル以下が好ましい。
本発明の固体触媒は、そのま\でも、オレフィン重合用
触媒として有用であるが、有様金属化合物と組合すこと
により、さらに優れた触媒となる。
有様金属化合物としては、周期律表第1〜■族の化合物
で、特に有機アルミニウム化合物および有機マグネシウ
ムを含む錯体が好ましい。
有機アルミニウム化合物としては、一般式ALR” t
Z 5−t(式中、R11は炭素原子ai −20tv
炭化水素基、2は水素、ハロゲン、アルコキシ、アリロ
キシ、シロキシ基工り選ばれた基でアリ、tは2〜3の
数である)で示される化合物を即独またはi合物として
用いる。上記式中、RIOで表わされる炭素原子数1〜
20の炭化水素基は、脂肪族炭化水素、芳i族炭化水素
、Bd環式炭化水素を包含するものである。
゛ これらの化合物t−具体的に示すと、たとえば、ト
リエチルアルミニウム、トリノルマルプロピルアルミニ
ウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ/ # −v
 /l/l/ブチルアミミニラムリイソブチルアルミニ
ウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミ
ニ”ラム、トリエチルアルミニウム、トリドデシルアル
ミニウム、トリヘキサデシルアルミニウム、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2イド、ジエチルアル著ニウムエトキシド、ジイソ
フ゛チルアルミニウムエトキシド、ジオクチルアルミニ
ウムプトキ7ド、ジイソブチル゛アルミニウムオクテル
オ中シト、−ジエチ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、ジメチルヒドロシロキシア
ルミニウムジメチル、エチルメチルヒドロシロキシアル
ミニウムジエチル、エチルジメチルシロキシアルミニウ
ムジエチル、ア7νミニウムイソプレニル等、およびこ
れらの混合物が推奨される。
これらのアルキルアルミニウム化合物を前記の固体触媒
とね合すことにより、高活性な触媒が得られるが、竹に
トリアルキルアルミニウム、゛ジアルキルアルミニウム
ハイドラ゛イドは最も高い活性が達成されるため好まし
い。
有機マグネシウムを含む錯体としては、前述の一般式M
α町/R”pR”qXrYsで示される錯体である。
α、β*p+q、r、azMi1.R”、X、Yについ
てはすでに述べたとおシでちるが、炭化水素可溶性錯体
が望ましいため、β/αはO,S〜10が好ましく、ま
た%KMがアルミニウムである錯体が好ましい。
固体触媒成分と有機金属化合物は、重合条件下に重合系
内に添加してもよいし、あらかじめ重合に先立って組合
せてもよい。また組合せる両成分の比率は、固体触媒l
tに対し有機金属化合物は1〜3000ミリモルの範囲
で行なうのが好ましい。
本発明の触媒を用いて重合しうるオレフィンはαオレフ
ィンであり、特にエチレンである。さらに、本発明の触
媒は、前述の如く電子供与体処理を組合せることにより
、プロピレンの高立体規則性重合のために用いることも
できる。また、エチレンもしくはプロピレンを、プロピ
レン、ブテン−1、ヘキセン−1などのモノオレ゛フィ
ン、およびブタジェン、インプレンなどのジエンの共存
下に重合させるために用いること、さらにはジエンの重
合に用いることも可能である。
重合方法としては、通常の懸濁重合、溶液重合、気相重
合や高圧重合(3000Kg/cri以下程度)が可能
である。
触媒を重合溶媒、たとえば、ヘキサン、ヘプタンの如き
脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンの如き
芳香族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ンの如き脂環式炭化水素とともに反応器に導入し、不活
性雰囲気下にエチレンもしくはプロピレンを1〜300
0にり/aIに圧入して、室温ないし300℃の温度で
重合を進めることもれらの実施例によって何ら制限され
るものではない。なお、実施例中のMIはメルトインデ
ックスを表わし、ASTM D−1238Kより温度1
9(Ic、荷重2.16に7の条件下で測定したもので
ある。
PRは温度190℃、荷重21.6Kfで測定した値を
MIで除した商を意味し、分子量分布の尺度の1つであ
シ、触媒効率は遍移金属成分1f・1時間・エチレン(
もしくはプロピレン)圧力I Kg/al当シのポリマ
ー生成量2で表わされる。
実施例1 (1)有機マグネシウム成分の合成 容′ff1ztのフラスコに、窒素雰囲気下、金属マグ
ネシウム粉末502を秤取し、ブトキシアルミニウムジ
クロリド30 mmot とn−オクタン310−を加
え、100℃に昇温しlヒ。n−ブチルクロライド1 
mot、ブチルプロミド1motおよびn−オクタン0
.7tからなる浴液を、攪拌下約2時間で滴下し、滴下
終了後、更[1時間撹拌して反応を続けた。固体部分を
炉別し、F液の分析を行った結果、Mg g1度が0.
87mot/l、At濃度0 、017 mot/Lで
あった0このP液400 mlをItのフラスコに秤取
し、0℃で攪拌下、n−ジプチルアルコール140 m
mot を添加し、さらに30℃で1時間、攪拌を続け
て反応させた。
この反応液の分析を行った結果、組成AtMga(Cz
Hs)s (n−C4Hg)1゜(on−c4H,)、
。を有し、化合物濃度は0.87 mot/Lであった
(2)クロルシラン化合物との反応による固体物質の合
成 滴下ロートと冷却器を備えた容量2tのフラスコを十分
に脱気・乾燥し、窒素雰囲気下でトリクロルシラン(H
8i CL3 ) 1 mob/L IIF) n −
ヘプタン溶液1 motを仕込み、65℃に保ちながら
滴下ロートから、上記有機マグネシウム錯体溶液0.5
motを1時間かけて滴下し、さらに65℃で1時間攪
拌しながら反応させた。傾瀉によりヘキサ/で5回洗滌
を行い、固体物質スラリーを得た。この固体を分離・乾
燥して分析した結果、固体1を当り、Mg 9.22 
mmot、 CL 19.14 mm0t# St 1
.68 mmot+アルキル基0.67 mmotを含
有していた。
(3)固体触媒の合成 窒素置換した耐圧容器に上記固体201含有するスラリ
ーを、ブチルアルコールl 00 m1nOt+n−ヘ
キサン2tとともに、攪拌下80℃で1時間反応させ、
傾瀉により上澄を除去し、さらに300Wltのn−ヘ
キサンで2回洗滌した。
このスラリーを10℃に保ち、テトラノルマルブトキシ
チタン20 mmotを導入し、30分問イに押下反応
させた後、60℃に昇温し、2時間反応を行い、冷却後
、傾瀉により上澄みを除去し、さらに300−のヘキサ
ンで2回洗滌したのち、四塩化チタンのへキサン溶液(
2mo4/l)300 tneを加え、130℃で2時
間攪拌下反応させた。反応終了後、傾瀉により上澄を除
去し、さらに300ゴのヘキサンを加えた。固体lf中
に含まれるチタンは2.6重量%であった。
(4)  エチレンの重合 (3)で合成した固体触媒成分5ηとトリイノブチルア
ルミニウム0.25mmoAを脱水・脱気したn−ヘキ
サン800−とともに内部を脱水・乾燥し7’C1,5
tオートクレーブに導入し、ブテン−1、120mmo
tを仕込み、内温を80℃に昇温し、水素を0.8Kg
/c#tの圧力で加圧し、次にエチレンを尋人し、全圧
を4.6 Ky7a/l とした。
エチレンを補給することにより全圧を4.0に7/讐の
ゲージ圧に保ちつつ、1時間重合を行い、重合体172
1を得た。触媒効率は1320 Ky−PE/1〜Ti
、MIは1.4f/10−であった。重合粉末は、嵩密
度が0.48f/dであり、105−149 fiの粉
末が91wtチ以上であった。
実施例2〜4 表1に示す化合物を用いる以外は実施例1と同様にして
固体物質、固体触媒及びエチレンの重合を行った。その
結果を表1に示す。
以下余白 く効 果〉 本発明の特徴の第一は、触媒当り、チタン1グラム当り
の触媒効率が高いことである。実施例1の場合1320
〜−PE/g−Tiおよび34400 g−PE/g−
固体触媒成分が得られ°Cいる。
本発明の特徴の第二は、得られる重合体粒子の嵩密度が
大きいことである。!5濁重合による場合、(実施例1
の場合) 0.48 f/artが得られている。
本発明の特徴の第三は、重合時における分子量調節剤と
しての水素が少云で良いことである。
本発明の特徴の第四はオレフィンの共重合時における共
重合効果が良いことである。実施例において示される。
本発明の特徴の画工は、オレフィン重合体またはオレフ
ィン共重合体の色相が良いことである。
本発明の特徴の第六は、ポリマーの分子量分布が広くな
ることでらる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1〔A〕(1)(i)(a)一般式M_αMg_βR^
    1_pR^2_qX_rY_s(式中、MはAl、Zn
    、B、Be、Li原子、R^1、R^2は同一または異
    なつたC_1〜C_1_0の炭化水素基、X、Yは同一
    または異なつたOR^3、OSiR^4R^5R^6、
    NR^7R^8、SR^9、ハロゲンなる基を表わし、
    R^3、R^4、R^5、R^6、R^7、R^8は水
    素原子またはC_1〜C_1_0の炭化水素基であり、
    R^9はC^1〜C_1_0の炭化水素基であり、α≧
    0、β>0、p、q、r、s≧0、mはMの原子価、p
    +q+r+s=mα+2β、0≦(r+s)/(α+β
    )≦1の関係にある。)で示される有機マグネシウム1
    モルと、或いは(a)と(b)エーテル、チオエーテル
    、ケトン、アルデヒド、カルボン酸またはその誘導体、
    或いはアルコール、チオアルコール、アミンから選ばれ
    た電子供与体と反応させた成分1モルと、 (ii)一般式HaSiCloR^1^0−(a+b)
    (式中、a、bは0より大きい数でa+d≦4、0<a
    ≦2、R^1^0は炭素数1〜10の炭化水素基を表わ
    す)で示されるH−Si結合金有クロルシラン化合物0
    .01〜100モルを次から選ばれる無機担体の存在下
    或いは非存在下に (i)無機酸化物 (ii)無機炭酸塩、珪酸塩、硫酸塩 (iii)無機水酸化物 (iv)(i)〜(iii)からなる複塩、固溶体ない
    し混合物。 反応させてなる固体中に含まれる C−Mg結合1モルに対して、 (2)アルコールおよび/またはチオアルコールを0.
    05〜20モル反応させて得られる固体を、(3)チタ
    ニウム化合物、バナジウム化合物、ジルコニウム化合物
    、ハフニウム化合物およびそれらの混合物ないし反応物
    から選ばれる1種以上の成分を 反応させて得られる固体触媒成分、さら に (4)四ハロゲン化チタニウム化合物、アルミニウムの
    ハロゲン化物、珪素のハロゲン化物、錫のハロゲン化物
    から選ばれる成分 により処理して得られる固体触媒成分 〔B〕有機金属化合物成分 であつて、〔A〕と〔B〕からなる触媒をオレフィンと
    接触させるオレフィンの重合方法 2、〔A〕(1)の固体中のC−Mg結合1モルに対し
    て成分(2)が0.1〜10モルである特許請求の範囲
    第1項記載のオレフィンの重合方法 3、〔A〕(1)の固体中のC−Mg結合1モルに対し
    て成分(2)が0.2〜8モルである特許請求の範囲第
    1項記載のオレフィンの重合方法 4、一般式M_αMg_βR^1_pR^2_qX_r
    _Ysで表わされる有機マグネシウム成分において、M
    がAl、B、ZnまたはBeである特許請求の範囲第1
    項ないし第3項のいずれかに記載のオレフィンの重合方
    法 5、一般式M_αMg_βR^1_pR^2_qX_r
    Y_sで表わされる有機マグネシウム成分においてα>
    0、0.5≦β/α≦10、0≦(r+s)/(α+β
    )≦0.8である特許請求の範囲第1項ないし第4項の
    いずれかに記載のオレフィンの重合方法 6、固体とチタン化合物、バナジウム化合物、ジルコニ
    ウム化合物、ハフニウム化合物から選ばれた成分との反
    応を、有機金属化合物の存在下に行う特許請求の範囲第
    1項ないし第5項のいずれかに記載のオレフィンの重合
    方法 7、チタン化合物、バナジウム化合物、ジルコニウム化
    合物、ハフニウム化合物またはそれらの混合物か反応物
    から選ばれる成分(3)が、チタン化合物であるか、ま
    たはチタン化合物を含有する成分である特許請求の範囲
    第1項ないし第6項のいずれかに記載のオレフィンの重
    合方法
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