JPS62158704A - オレフイン類重合用触媒 - Google Patents

オレフイン類重合用触媒

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JPS62158704A
JPS62158704A JP61000045A JP4586A JPS62158704A JP S62158704 A JPS62158704 A JP S62158704A JP 61000045 A JP61000045 A JP 61000045A JP 4586 A JP4586 A JP 4586A JP S62158704 A JPS62158704 A JP S62158704A
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村井 厚
Masuo Inoue
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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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] 本発明はオレフィン類の重合に供した際、高活性に作用
し、しかも立体規則性MO体金高収率で得ることので、
きる高性能触媒に係り更に詳しくはジアルコキシマグネ
シウムを常温液体のΔ 芳香族炭化水素中に懸濁させ、しかる後にハロゲン化チ
タンと接触させて得られた組成物にさらにハロゲン化チ
タンを接触させ、この際いずれかの時点で芳香族ジカル
ボン酸のジエステルと接触させて得られる固体触媒成分
、一般式81Rnl(ORす4−m(式中Rは水素、ア
ルキル基またはアリール基であり、R′はアルキル基1
几はアリール基であり、mはO≦m≦4である。)ケイ
素化金物および有機アルミニウム化合物よりなるオレフ
ィン類M会用触媒に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、オレフィン類1合用触媒としてμ固体のチタンハ
ロゲン化物に有機アルミニウム化合物を組付せたものが
周知であり広く用いら扛ているが、触媒成分および触媒
成分中のチタン当りの″i重合体収貸(以下触媒成分お
よび触媒成分中のチタン当りの′EL付活性という。)
が低いため触媒残渣を除去するための所謂脱灰工程が不
可避であった。この脱灰工程は多気のアルコール1友は
キレート剤を使用するために、それ等の回収装置または
再生装着が必要不可欠であり、資源、エネルギーその他
付随する問題が多く、当業者にとっては早急に解決を望
1れる重要な課題であった。この煩雑な脱灰工程を省く
ために触媒成分とりわけ触媒成分中のチタン当りの1に
合活性ft箭めるべく数多くの研冗かなされ提案さnて
いる。
特に最近の傾向として活性成分であるハロゲン化チタン
等の遷移金属化合物を塩化マグネシウム等の担体物質に
担持させ、オレフィン類の重合に供した際に触媒成分中
のチタン当りの重合活性を飛躍的に高めたという提案が
数多く見かけられる。
−えば特開昭50−126590号公報においては、担
体物質である塩化マグネシウムを芳香族モノカルボン酸
エステルと機械的手段に工って接触させ、得られ友固体
組成物に四ハロゲン化チタンを液相中で接触させて触媒
成分を得る方法が開示されている。
〔発明が解決しょうとする問題点〕
しかしながら塩化マグネシウムに含有される塩素は、ハ
ロゲン化チタン中のハロゲン元素ト同様生成重合体の劣
化、黄変等の原因となるばかりか、造粒、成形などの工
程に用いる機器の腐食の原因ともなり、そのために事実
上塩素の影響を無視し得る程の高活性が要求さnている
か、前記公報等に開示さnている塩化マグネシウムを担
体物質として用いた触媒成分全使用した触媒においては
、現在に至るまで光分な性能を示すものは得られていな
い。
さらに前記塩化マグネシウムを担体とする触媒、あるい
は近時種々提案されている高活性担持型触媒などを用い
た場合単位時間当りの重合活性が重合初期においては高
いものの重合時間の経過にともなう低下か大きく、プロ
セス操作上問題となる上、ブロック共重合等、重合時間
をより長くすることが必要な場合、実用上使用すること
かほとんど不可能であった。
また、これらの触媒は重合時に芳香族モノカルボン酸エ
ステルを共存させることが一般に必要とされているが、
この際の芳香族モノカルボン酸エステルはその使用量が
触媒中のエステルと較べて多量であるため、生成重合体
に特有のエステルAt−付与するという欠点があっ九。
本発明者らは、斯かる従来技術に残さnf:、課題を解
決し、なおかつより一層生成重合体の品質を向上させる
べく鋭意研究の結果本発明に達し弦に提案するものであ
る。
し問題点を解決する友めの手段] 即ち、本発明の特色とするところは、 (Al  (alジアルコキシマグネシウムt、(bl
常温で液体の芳香族0炭化水素中に懸濁させ、しかる後
に(clハロゲン化チタンと接触させて得うれた組成物
にさらに該ハロゲン化チタンを接触させ、この際いずれ
かの時点で((kl芳香族ジカルボン酸のジエステルと
接触させて得られる固体触媒成分: (Bl  一般式S 1Rm(OR1) a −m  
(式中Rは水系、アルキル基またはアリール基であり、
Wはアルキル基またはアリール基であり、mは0≦m≦
4である。)で表わされるケイ素化せ物(以下単にケイ
素化合物ということがある。)お工び (C1有機アルミニウム化@物 からなるオレフィン類M@用触媒全提供するところにあ
る。
本発明において使用さnるジアルコキシマグネシウムと
しては、ジェトキシマグネシウム、ジブトキシマグネシ
ウム、ジフェノキシマグネシウム、ジプロポキシマグネ
シウム、ジー日θC−プトキシマグネシウム、ジーCθ
rt−ズトキシマグネシウム、ジイソプロポキシマグネ
シウム等があげらnる。
本発明において使用される常温で液体の芳香原炭化水素
としてはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、フロビルベンゼン、トリメチルベンゼン等があげら
れる。
本発明で用いられる芳香族ジカルボン酸のジエステルと
しては、フタル酸のジエステル類好ましく、例えば、ジ
メチルフタレート、ジエチルフタレート、ジプロピルフ
タレート、ジイソプロピルフタレート、ジブチルフタレ
ート、ジイソブチルフタレート、シアミルフタレート、
ジイソアミルフタレート、エチルブチルフタレート、エ
チルイソブチルフタレート、エチルプロピルフタレート
などがあげられる。
本発明において使用されるハロゲン化チタンとしてはT
iC/4. TiBr4. TiI4等があげられるが
中でもT i C/4が好ましい。
本発明において使用される前記ケイ素化合物トシては、
フェニルアルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン
などがあげられる。さらにフェニルアルコキシシランの
例として、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、フェニルトリプロポキシシラン、フェ
ニルトリイソプロポキシシラン、ジフェニルジメトキシ
シラン、ジフェニルジェトキシシランなどをあげること
ができ、アルキルアルコキシシランの例として、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリメトキシ
エチルシラン、トリメトキシメチルシラン、トリエトキ
シメチルシラン、エチル上11エトキシシラン、エチル
トリイソプロポキシシランなどをあげることができる。
本発明において用いられるM機アルミニウム化会物とし
ては、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニ
ウムハライド、アルキルアルミニウムシバライド、お工
びこれらの温曾物かあげられる。
本発明における各成分の使用割合は生成する触媒の性能
に悪影響を及ぼすことの無い限り任意であり、特に限定
するものではないが通常ジアルコキシマグネシウム1t
に対し、芳香族ジカルボン酸のジエステル類はα01〜
22、好1しくはα1〜1tの範囲であり、ハロゲン化
チタンは01を以上、好ましくは1F以上の範囲で用い
られる。また、常温で液体の芳香族炭化水素は懸濁液を
形成し得る量であれば任意の割せで用いられる。
本発明におけるジアルコキシマグネシウムの芳香族炭化
水素への懸濁は、通常室温ないし用いられる芳香族炭化
水素の沸点筐での温度で100時間以下、好ましくは1
0時間以下の範囲で行なわnる。この際、該懸濁液か均
一な溶液にならないことが必要である。また、該懸濁液
とハロゲン化チタンの接触おLび該接触で得られた組成
物とハロゲン化チタンとの接触は、通常20℃ないし用
いられるハロゲン化チタン△ の沸点まで、好ましくは50℃〜120℃の温度で10
分ないし10時間の範囲で行なわnる。
本発明における各成分の接触手段は各成分が光分に接触
し得る方法であnば特に制限は無いが、通常攪拌様全具
備した容器を用いて攪拌し乍ら行なわれる。
本発明においてハロゲン化チタンは前記芳香族炭化水素
で希釈して接触させることも可能であり、1次該接触後
、n−ヘプタン等の有機溶媒で洗浄することも可能であ
る。
本発明において使用さnるM機アルミニウム化合物は固
体触媒成分中のチタン原キのモル当9モル比で1〜10
00、ケイ素化合物は該M機アルミニウム化合物のモル
当9モル比で1101〜a5の範囲で用いらnる。
重合は有機溶媒の存在下でも或いは不存在下でも行なう
ことができ、またオレフィン単量体は気体および液体の
いずnの状態でも用いることができる。重合温度は20
0℃以下好1しぐに100℃以下であり、重合圧力は1
00KI7/cm”−G以下、好1しくは5 ’ OK
97cm” ・C) 以下テある。
本発明方法によV製造さnた触媒金柑いて単独重合また
は共重合されるオレフィン類はエチレン、プロピレン、
1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等である。
(発明の効果」 本発明に係るオレフィン類重合用触媒を用いて、オレフ
ィン類のM@を行なった場合、生成重合体は極めて扁い
立体規則性kMする。さらに、触媒が従来予期し得ない
程の高い値を示す友め生成N金体中に存在する触媒残渣
量1ft極めて低くおさえることができ、しかも残留塩
素か極めて微量である九めに生成物については脱灰工程
全音く必要としない程度に1で塩素の影響全低減するこ
とができる。
生成重合体中に残存する塩素は造粒、成形などの工程に
用いる機器の腐食の原因となると共に生成重合体そのも
のの劣化、黄変等の原因ともなるものであるので、この
課題を解決し得たことは当該技術分野に対し大きな利益
をもたらすものである。
また、本発明によれば重合時に有機カルボン酸エステル
を添加しないことに工9生成重合体に対するエステル臭
の付着という大きな問題をも解決することができる。
さらに、従来、触媒の単位時間当りの活性が、重合の経
過に伴なって大幅に低下するという、いわゆる高活性担
持型触媒における共通の欠点が存在したが、本発明に係
る触媒においては、重合時間の経過に伴なう活性の低下
が、従来公知の触媒に比較し、極めて小さいため、共M
曾等′M仕時間をより長くする場合にも極めて、仔用で
ある。
さらに付言すると、工業的なオレフィンM’fk体の製
造においては重合時に水素を共存させることかM工制御
などの点から一般的とさnているが、従来の塩化マグネ
シウムを担体とし、M機モノカルボン酸エステルを用い
た触媒は水素共存下では活性お工び立体規則性が大幅に
低下するという欠点’t−Wしてい友。しかし、本発明
に係る触媒を用いて水素共存下にオレフィンの重合を行
なつ友場合、生成重合体のMlが極めて高い場仕におい
ても、活性お工び立体規則性は低下しない。かかる効果
は、尚業者にとって強く望1れていたものであった。1
fc、工業的なポリオレフィンの製造においては重合装
置の能力、後処理工程の能力などの点で生成X合体の嵩
比重が非常に大きな問題となるか、本発明に係る触媒は
、この点においても、極めて優れ7’(特性をMしてい
る。
し実施例〕 以下本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1 し触媒成分の調製〕 窒素ガスで光分に置換され、攪拌機を具備した容量20
0m/の丸底フラスコにジェトキシマグネシウム10f
およびトルエン80d’i装入して懸濁状態とし、欠い
でこの懸濁液にTiC2420m1’i加え90℃に昇
温してn−プチルフタレ−)2.7mj’i加え、さら
に115℃に昇温しで2時間攪拌しながら反応させた0
反応終了後90℃のトルエン100−で2回洗浄し、新
たにTiO420−およびトルエン8O−t−加えて1
15℃で2時間攪拌しながら反応させ友。反応終了後4
0℃のn−ヘプタン200−で10回洗浄して触媒成分
とした。なお、この際該触媒成分中の固液を分離して固
体分のチタン含有率を測定し友ところ2.61重景チで
あった。
〔重 合〕
窒素ガスで完全に置換された同容y2.atの攪拌装置
付オートクレーブに、n−へブタン700−を装入し、
窒素ガス雰囲気を保ちつつトリエチルアルミニウム30
1■、フェニルトリエトキシシラン6411y%次いで
前記触媒成分をチタン原子としてl12Ml1装入し友
。その後水素ガス150−を装入し70℃に昇温してプ
ロピレンガスを導入しつつ6 K9/cm2・Gの圧力
全維持して4時間の重合を行なった。重合終了後得られ
た固体重合体tF別し、80℃に加温して減圧乾燥し几
0一方r液を濃縮して重合溶媒に溶存する重合体のtを
(Alとし、固体重合体の量t−(B)とする。また得
らnた固体重合体を沸騰n−へブタンで6時間抽出しn
−へブタンに不溶解の重合体を得、この量を(0)とす
る。
触媒成分当りの重@活性(D)を式 で表わす。
また結晶性重置体の収率(E)を式 %式%() で表わし、全結晶性重合体の収率(F) ft式(C1 CF) =−X 100 (愉 (Al + (Bl エリ求め友。また生成重合体中の残留塩素′fr[Gl
 。
生成重合体のMI’!+−(Hl、嵩比重t−(1)で
表わす。
得らnた結果は、第1表に示す通りである。
実施例2 重合時間を6時間にし几以外は実施例1と同様にして実
験全行なつ友。得らn7?:結果は第1表に示す通りで
ある。
実施例3 トルエンt−60mA、TiO2,を40−使用した以
外は実施例1と同様にして実験全行なつ九。
なお、この際の固体分中のチタン@肩率i!2.69M
t俤であった。N@に際しては実施例1と同様にして実
験7行なつfc0得られ次結果は第1表に示す通りであ
る。
実施例4 n−ブチルフタレートの代りにn−ジプロピルフタレー
ト’jy−2.4+a7!用い友以外は実施例1と同様
にして実験を行なった。なお、この際の固体分中のチタ
ン含有率は2.74重量係であった。
重合に際しては実施例1と同様にして実験全行なった。
得らnた結果は第1表に示す通pである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)(a)ジアルコキシマグネシウムを、(b
    )常温で液体の芳香族炭化水素中に懸濁させ、し かる後に(C)ハロゲン化チタンと接触させて得られた
    組成物にさらにハロゲン化チタン を接触させ、この際いずれかの時点で(d)芳香族ジカ
    ルボン酸のジエステルと接触させ て得られる固体触媒成分: (B)一般式S1R_m(OR^1)_4_−_m(式
    中Rは水素、アルキル基またはアリール基であり、R^
    1はアルキル基またはアリール基であり、mは 0≦m≦4である。)で表わされるケイ素 化合物、および (C)有機アルミニウム化合物 よりなることを特徴とするオレフィン類重合用触媒。
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