JPH01306410A - 高剛性ポリプロピレンの製造方法 - Google Patents

高剛性ポリプロピレンの製造方法

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JPH01306410A
JPH01306410A JP13682188A JP13682188A JPH01306410A JP H01306410 A JPH01306410 A JP H01306410A JP 13682188 A JP13682188 A JP 13682188A JP 13682188 A JP13682188 A JP 13682188A JP H01306410 A JPH01306410 A JP H01306410A
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titanium trichloride
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iii
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純 齋藤
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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、高剛性ポリプロピレンの製造方法に関する。
更に詳しくは、造核剤などの2次的に結晶化度を高める
添加剤を加えなくても極めて結晶化度の高い高剛性ポリ
プロピレンの製造方法に関する。
[従来の技術とその問題点] 結晶性ポリプロピレンは熱可塑性樹脂として自動車部品
から家庭電気製品や繊維、食品包装材に至るまで使用で
きる汎用性と優れた物理的性質(機械的強度・剛性・耐
熱・耐薬品性・電気的性質)をもっていることや、ブロ
ック・コポリマー化することにより上記の物理的性質に
加えて耐衝磐性も付与できることから、近年著しい需要
の伸びを示してきている。
しかしながら、用途によってはこれらの性質も未だ十分
満足できるものではなく、その使用が制限されていると
ころがある。例えば、射出成形品の剛性がポリスチレン
、ABS樹脂などを用いた成形品に比べて劣っており、
また耐熱変形温度も低い。フィルム、繊維分野でもポリ
エステル樹脂等が腰の強さの点において優位にある。そ
こで、極めて安価なポリプロピレンに、剛性の面でこれ
らの樹脂と同等な性能もしくはポリプロピレンとこれら
の樹脂との狭量を埋める性能を付与できれば、自動車、
家電を中心とする工業製品・工業部品への応用が一段と
広がることが期待できる。
PPの成形品の剛性を高める公知の技術としては例えば
、ポリプロピレンにパラターシャリ−ブチル安息香酸ア
ルミニウム塩や1・3.2・4−ジベンジリデンソルビ
トール等の有機造核剤を添加して成形する方法があり、
また別の手段としてタルク、炭酸カルシウム、マイカ、
硫酸バリウム、アスベスト、ケイ酸カルシウム等の各種
無機充填剤を添加して成形する方法がある。しかしこれ
らは何れも二次的方法であり、前者はコスト高になる上
に光沢率や衝撃強度、引張り、伸び等を低下させ、後者
はポリプロピレンの特長である軽量性と透明性を損なう
上に、衝撃強度や光沢率、外観性、引張り伸び、加工性
等を低下させる欠点がある。また造核剤、無機充填剤等
を添加せずに高剛性のポリプロピレンを得る方法が特開
昭57−47305号公報、特開昭59−22131号
公報等に開示されているがこれらで開示のポリプロピレ
ンを何れも高剛性を発現し得る程の結晶性に乏しい。
そこで我々は、二次的な高剛性化促進剤(タルク等のフ
ィラーや造核剤等の添加剤)を添加しなくても、また特
殊な成形条件ではなく通常の成形条件の適用でも成形品
の剛性が高いポリプロピレンの製造方法について鋭意研
究した。その結果、特定の触媒成分を特定の割合で組み
合わせた触媒を用いてプロピレンを重合して得られたポ
リプロピレンが、成形品とした場合に著しく高い剛性を
有することを見い出し、この知見に基づいて本発明に至
った。
以上に記述から明らかなように、本発明の目的は高剛性
の成形品の製造が可能な高剛性ポリプロピレンの製造方
法を提供することにある。他の目的は、高剛性の成形品
の製造が可能な高剛性ポリプロピレンを提供するにある
E問題点を解決する手段とその作用] 本発明は以下の構成を有する。
(1)[1]有機アルミニウム化合物(A、)若しくは
有機アルミニウム化合物(A1)と電子供与体(Bl)
との反応生成物(1)に四塩化チタンを反応させて得ら
れた固体生成物(I+)を、α−オレフィンで重合処理
し、若しくは重合処理せずに、更に電子供与体(B、)
と電子受容体とを反応させて得られる三塩化チタン組成
物(+11 )、■有機アルミニウム化合物(A2)お
よび■5t−0(:結合若しくはメルカプト基を有する
有機ケイ素化合物(S) を組み合わせ、該有機ケイ素化合物(S)と該三塩化チ
タン組成物(Ill )のモル比率(S)/(II口=
1.5〜1O10とし、該有機アルミニウム化合物(A
2)と該三塩化チタン組成物(III )のモル比率(
A2)/ (III ) = 0.1〜200とした触
媒の存在下にプロピレンを重合することを特徴とする高
剛性ポリプロピレンの製造方法。
(2)有機アルミニウム化合物(A、)が、一般式AI
R’、R”1Xs−+−1+ (式中、R1、R2は7
 /l/ + 7L/基、シクロアルキル基、アリール
基で示される炭化水素基またはアルコキシ基を、Xはハ
ロゲンを表わし、またm、1は0<a+◆1≦3の任意
の数を表わす。)で表わされる有機アルミニウム化合物
である前記第1項に記載の製造方法。
(3)有機アルミニウム化合物(A、)がジアルキルア
ルミニウムモノハライドである前記第1項に記載の製造
方法。
(4)三塩化チタン組成物(Ill )と有機アルミニ
ウム化合物(A2)の組み合わせに対してα−オレフィ
ンを反応させて予備活性化して用いる前記第1項に記載
の製造方法。
(5)ポリプロピレンのメルトフローレート(MFR)
と赤外線吸収スペクトル法による吸光度比(IR−τ、
赤外線の波数997c+a−’ と973cm−’ に
おける吸光度比、A1+9アバ、γ、)とがrR−τ≧
0.0203 log MFR+ 0.950の式を満
足する如くした前記第1項に記載の製造方法。
本発明の構成および効果について以下に詳述する。
本発明に用いる三塩化チタン組成物(Ill )は、有
機アルミニウム化合物 (Al)若しくは有機アルミニ
ウム化合物 (A1)と電子供与体(B、)との反応生
成物(1)に四塩化チタンを反応させて得られた固体生
成物(I+)を、α−オレフィンで重合処理し、若しく
は重合処理せずに、更に電子供与体(B2)と電子受容
体とを反応させて得られるが、詳細な製造条件は以下の
通りである。
先づ反応生成物(1)を得るための有機アルミニウム化
合物 (A1)と電子供与体(B1)との反応は、溶媒
(D)中で一20℃〜200℃、好ましくは一り0℃〜
 100℃で30秒〜5時間行なう。(A1)、(B1
1.(D)の添加順序に制限はなく、使用する量比は有
機アルミニウム1モルに対し、電子供与体01〜8モル
、好ましくは1〜4モル、溶媒0.5〜5Il、好まし
くは0.5〜2文が適当である。溶媒としては脂肪族炭
化水素が好ましい。かくして反応生成物(1)が得られ
る。反応生成物(T)は分離をしないで反応終了したま
まの液状態(反応生成液(1)と言うことがある)でつ
ぎの反応に供することができる。
次に反応生成物(り、若しくは有機アルミニウム化合物
(A1)と四塩化チタン(C) との反応は、0〜20
0℃、好ましくは10〜90℃で5分〜8時間行なう、
溶媒は用いない方が好ましいが、脂肪族又は芳香族炭化
水素を用いることは出来る。(A1)若しくは(1)、
(C)及び溶媒の混合は任意の順で行えばよく、全量の
混合は5時間以内に終了するのが好ましい。反応に用い
るそれぞれの使用量は四塩化チタン1モルに対し、溶媒
は0〜3.000+J!、有機アルミニウム化合物(A
1)若しくは反応生成物(1)は、該(八〇)若しくは
該(r)中のAI原子数と四塩化チタン中のTi原子数
の比(Al/T11 で0.05〜10、好ましくは0
.06〜0.2である。
反応終了後は濾別又はデカンテーションにより液状部分
を分離除去した後、更に溶媒で洗浄を繰り返した後、得
られた固体生成物(!X)を、溶媒に懸濁状態のま1次
の工程に使用しても良く、更に乾燥して固形物として取
り出して使用しても良い。
又、この有機アルミニウム化合物(A、)若しくは反応
生成物(1)と四塩化チタンとを反応させて得られる固
体生成物(II)をα−オレフィンで重合処理して、次
の反応に用いることも可能である。
なお、本発明で「重合処理する」とは、少量のα−オレ
フィンを重合可能な条件下に固体生成物(I1)に接触
せしめてα−オレフィンを重合せしめることをいう、こ
の重合処理で固体生成物(II)は重合体で被覆された
状態となる。
α−オレフィンで重合処理する方法としては、■有機ア
ルミニウム化合物(A1)若しくは反応生成物(1)と
四塩化チタンとの反応の任意の過程でα−オレフィンを
添加して固体生成物(I1)を重合処理する方法、 ■有機アルミニウム化合物(^、)若しくは反応生成物
(1)と四塩化チタンとの反応終了後、α−オレフィン
を添加して固体生成物(If )を重合処理する方法、 ■有機アルミニウム化合物(A1)若しくは反応生成物
(1)と四塩化チタンとの反応終了後、濾別又はデカン
テーションにより液状部分を分離除去した後、得られた
固体生成物(n)を溶媒に懸濁させ、更に有機アルミニ
ウム化合物、α−オレフィンを添加し、重合処理する方
法がある。
有1アルミニウム化合物(A1)若しくは反応生成物(
りと四塩化チタンとの反応の任意の過程でα−オレフィ
ンを添加する場合及び有機アルミニウム化合物(^l)
若しくは反応生成物(1)と四塩化チタンとの反応終了
後、α−オレフィンを添加する場合は、反応温度30〜
90℃で5分〜lO時間、α−オレフィンを大気圧で通
すか10kg/crr?G以下の圧力になるように添加
する。添加するα−オレフィンの量は、固体生成物(I
I ) 100gに対し、lO〜5.000gのα−オ
レフィンを用い、0.05g〜1.000g重合させる
ことが望ましい。
α−オレフィンによる重合処理を、有機アルミニウム化
合物(A1)若しくは反応生成物C1)と四塩化チタン
との反応終了後、濾別又はデカンテーションにより液状
部分を分離除去した後、得られた固体生成物(I1)を
溶媒に懸濁させてから行う場合には、固体生成物(II
 ) 100gを溶媒100m11〜2.000mj!
、有機アルミニウム化合物5g 〜500gを加え、反
応温度30〜90℃で5分〜10時間、α−オレフィン
をO〜10kg/crrIIGで10〜5.0004(
を加え、0.05〜1.000g重合させることが望ま
しい。
溶媒は脂肪族炭化水素が好ましく、有機アルミニウム化
合物は(^、)に用いたものと同じであっても、異なっ
たものでも良い0反応終了後は、濾別又はデカンテーシ
ョンにより液状部分を分離除去した後、更に溶媒で洗滌
を繰り返した後、得られた重合処理を施した固体生成物
(以下固体生成物(o −A )と呼ぶことがある)を
、溶媒に懸濁状態のまきつどの工程に使用しても良く、
更に乾燥して固形物として取り出して使用しても良い。
固体生成物(I1)又は(II−八)は、ついでこれに
電子供与体(B2)と電子受容体(E)とを反応させる
。この反応は溶媒を用いないでも行うことができるが、
脂肪族炭化水素を用いる方が好ましい結果が得られる。
使用する量は固体生成物(!l)又ハ、CII −A 
) 100gニ対シテ、(B2) 0.1g 〜1.0
00g、好ましくは0.5g 〜200g、(E) O
,1g 〜1.000g、好ましくは0.2g 〜50
0g 、溶媒o〜3.000ml1.、好ましくは10
0〜1,000mftテある。
反応方法としては、■固体生成物(I1)または(+i
 −A )に電子供与体(B2)および電子受容体(E
)を同時に反応させる方法、■(II)または(II 
−A )に(E)を反応させた後、(B2)を反応させ
る方法、■(II)または(II −A )に(B2)
を反応させた後、(E) を反応させる方法、■(B、
)と(E)を反応させた後、(II)または(If −
A )を反応させる方法があるがいずれの方法でも良い
反応条件は、上述の■、■の方法においては、40℃〜
200℃、好ましくは50℃〜100℃で30秒〜5時
間反応させることが望ましく、■の方法においては(I
I )または(II −A )と(B2)の反応を0℃
〜50℃で1分〜3時間反応させた後、(E)とは前記
の、■と同様な条件下で反応させる。また■の方法にお
いては(B2)と(E)をlθ℃〜100℃で30分〜
2時間反応させた後、40℃以下に冷却し、(II )
または(II −A )を添加した後、前記■、■と同
様な条件下で反応させる。固体生成物(II )または
(II−A)、(Bz)、および(E)の反応終了後は
濾別またはデカンテーシヨンにより液状部分を分離除去
した後、更に溶媒で洗浄を繰り返し、本発明に用いる三
塩化チタン組成物(III )が得られる。
以上の様にして得られた三塩化チタン組成物(Ill 
)は、(Ill ’)中のチタン1モルに対して有機ア
ルミニウム化合物(^2)を0.1モル〜500モルお
よび後述のアルコ5l−0−C結合若しくはメルカプト
基を有する有機ケイ素化合物(S)の所定量を組み合わ
せて触媒とするか、更に好ましくは(Ill )と(A
2)の組み合わせに対してα−オレフィンを反応させて
予備活性化した後に、該有機ケイ素化合物(S)を加え
て本発明に使用する触媒とする。
本発明に用いる三塩化チタン組成物(Ill )の製造
に使用する有機アルミニウム化合物(^1)としては、
一般式が^I R’、R21I+Xs−+m*s’l 
(式中R1、R2はアルキル基、シクロアルキル基、ア
リール基で示される炭化水素基またはアルコキシ基を、
×はハロゲンを表わし、また■、m′は0<m◆1≦3
の任意の数を表わす、)で表わされる有機アルミニウム
化合物が使用される。
そ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、トリニーブチルアルミニウム
、トリn−ヘキシルアルミニウム、トリミーヘキシルア
ルミニウム、トリ2−メチルペンチルアルミニウム、ト
リn−オクチルアルミニウム、トリn−デシルアルミニ
ウム等のトリアルキルアルミニウム類、ジエチルアルミ
ニウムモノクロライド、モロ−プロピルアルミニウムモ
ノクロライド5シトブチルアルミニウムモノクロライド
、ジエチルアルミニウムモノフルオライド、ジエチルア
ルミニウムモノブロマイド、ジエチルアルミニウムモノ
アイオダイド等のジアルキルアルミニウムモノハライド
類、ジエチルアルミニウムハイドライド等のジアルキル
アルミニウムハライド類、メチルアルミニウムセスキク
ロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド等のア
ルキルアルミニウムセスキハライド類、エチルアルミニ
ウムジクロライド、■−ブチルアルミニウムジクロライ
ド等のモノアルキルアルミニウムシバライド類などがあ
げられ、他にモノエトキシジエチルアルミニウム、ジェ
トキシモノエチルアルミニウム等のアルコキシアルキル
アルミニウム類を用いることもできる。
これらの有機アルミニウムは2種類以上を混合して用し
)ることもできる− 本発明に用いる三塩化チタン組成物(In )を製造す
るのに使用する電子供与体としては、以下に示す種々の
ものが示されるが、(Bl)、 (82)としてはエー
テル類を主体に用い、他の電子供与体はエーテル類と共
用するのが好ましい。
電子供与体として用いられるものは、酸素、窒素、硫黄
、燐のいずれかの原子を有する有機化合物、すなわち、
エーテル類、アルコール類、エステル類、アルデヒド類
、脂肪酸類、ケトン類、ニトリル類、アミン類、アミド
類、尿素又はチオ尿素類、イソシアネート類、アゾ化合
物、ホスフィン類、ホスファイト類、ホスフィナイト類
、硫化水素又はチオエーテル類、チオアルコール類など
である。
具体例としては、ジエチルエーテル、モロ−プロピルエ
ーテル、モロ−ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル
、モロ−ペンチルエーテル、モロ−ヘキシルエーテル、
ジイソアミルエーテル、モロ−オクチルエーテル、ジイ
ソアミルエーテル、モロ−ドデシルエーテル、ジフェニ
ルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、
テトラヒドロフラン等のエーテル類、メタノール、エタ
ノール、プロパツール、ブタノール、ペンタノール、ヘ
キサノール、オクタツール、フェノール、クレゾール、
キシレノール、エチルフェノール、ナフトール等のアル
コール類若しくはフェノール類、メタクリル酸メチル、
酢酸エチル、ギ酸ブチル、酢酸アミル、酪酸ビニル、酢
酸ビニル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香
酸ブチル、安息香酸オクチル、安息香酸2−エチルヘキ
シル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル
2−エチルヘキシル、アニス酸メチル、アニル酸エチル
、アニス酸プロピル、ケイ皮酸エチル、ナフトエ酸メチ
ル、ナフトエ酸エチル、ナフトエ酸プロピル、ナフトエ
酸ブチル、ナフトエ酸2−エチルヘキシル、フェニル酢
酸エチルなどのエステル類、アセトアルデヒド、ベンズ
アルデヒドなどのアルデヒド類、ギ酸、酢酸、プロピオ
ン酸、酪酸、修酸、こはく酸、アクリル酸、マレイン酸
などの脂肪酸、安息香酸などの芳香族酸、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゾフェノンなど
のケトン類、アセトニトリル等のニトリル酸、メチルア
ミン、ジエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノ
ールアミン、β(N、N−ジメチルアミノ)エタノール
、ピリジン、キノリン、α−ピコリン、2,4.6−ト
リメチルビリジン、N、N。
N’ 、N’−テトラメチルヘキサンエチレンジアミン
、アニリン、ジメチルアニリンなどのアミン類、ホルム
アミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、N、N、N’
、N’、N”−ペンタメチル−N−β−ジメチルアミノ
メチルリン酸トリアミド、オクタメチルピロホスホルア
ミドのアミド類、N、N、N’−N’−テトラメチル尿
素等の尿素類、フェニルイソシアネート、トルイルイソ
シアネートなどのイソシアネ・−ト類、アゾベンゼンな
どのアゾ化合物、エチルホスフィン、トリエチルホスフ
ィン、トリn−ブチルホスフィン、トリn−オクチルホ
スフィン、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホス
フィンオキシトなどのホスフィン類、ジメチルホスファ
イト、ジローオクチルホスファイト、トリエチルホスフ
ァイト、トリn−ブチルホスファイト、トリフェニルホ
スフィトなどのホスファイト類、エチルジエチルホスフ
ィナイト、エチルブチルホスフィナイト、フエニルジフ
ェニルホスフィナイトなどのホスフィナイト類、ジエチ
ルチオエーテル、ジフェニルチオエーテル、メチルフェ
ニルチオエーテル、エチレンサルファイド、プロピレン
サルファイドなどのチオエーテル類、エチルチオアルコ
ール、n−プロピルチオアルコール、チオフェノールな
どのチオアルコール類などをあげることができる。
これらの電子供与体は混合して使用することもできる。
反応生成物(1)を得るための電子供与体(B、)、固
体生成物(I1)または(II −A )に反応させる
(B2)のそれぞれは同じであっても異なっていてもよ
い。
重合処理に用いられるα−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,ヘキセン
=11へブテン−1等の直鎮モノオレフィン類、4−メ
チル−ペンテン−1等の枝鎖モノオレフィン類である。
これらのα−オレフィンとしては、2以上のα−オレフ
ィンを混合して用いることもできる。
本発明に用いる三塩化チタン組成物(II+ )の製造
に使用する電子受容体(E)は周期律表III −Vl
族の元素のハロゲン化合物に代表される。具体例として
は、無水塩化アルミニウム、四塩化ケイ素、塩化第一ス
ズ、塩化第二スズ、四塩化チタン、四塩化ジルコニウム
、三塩化リン、五塩化リン、四塩化バナジウム、五塩化
アンチモン、などがあげられ、これらは混合して用いる
こともできる。最も好ましいのは四塩化チタンである。
本発明に用いる溶媒としてはつぎのものが用いられる。
脂肪族炭化水素としては、n−ペンタン、n−ヘキサン
、n−へブタン、n−オクタン、i−オクタン等が示さ
れ、また、脂肪族炭化水素の代りに、またはそれと共に
、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロルエタン、トリク
ロルエチレン、テトラクロルエチレン等のハロゲン化炭
素水素も用いることができる。
芳香族化合物として、ナフタリン等の芳香族炭化水素、
及びその誘導体であるメシチレン、デュレン、エチレン
ベンゼン、イソプロピルベンゼン、2−エチルナフタリ
ン、1−フェニルナフタリン等のアルキル置換体、モノ
クロルベンゼン、クロルトルエン、クロルキシレン、ク
ロルエチレンベンゼン、ジクロルベンゼン、ブロムベン
ゼン等のハロゲン化物等が示される。
かくして得られた三塩化チタン組成物(Ill )は、
前述の様に有機アルミニウム化合物(^、)およ謁 び5i−0−C結合若しくはメルカプト基を有する有機
ケイ素化合物(S)と組み合わせて触媒として、常法に
従って、プロピレンの重合に用いるか、更に好ましくは
、α−オレフィンを反応させて予備活性化した触媒とし
て用いる。有機アルミニウム化合物(A2)としては式
(Aj2 R’R’X)で示されるジアルキルアルミニ
ウムモノハライドが好ましい0式中H3、R4はアルキ
ル基、アリール基、アルカリール基、シクロアルキル基
等の炭化水素基またはアルコキシ基を示し、Xはフッ素
、塩素、臭素及びヨウ素のハロゲンを表わす。
具体例とてしてはジエチルアルミニウムモノクロライド
、モロ−プロピルアルミニウムモノクロライド、シトブ
チルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミニウ
ムモノフルオライド、ジエチルアルミニウムモノクロラ
イド、ジエチルアルミニウムモノアイオダイド等があげ
られる。
上記の触媒を用いるプロピレンの重合の重合形式は限定
されず、スラリー重合、バルク重合の様な液相重合のほ
か、気相重合においても好適に実施できる。スラリー重
合またはバルク重合には三塩化チタン組成物(Ill 
)と有機アルミニウム化合物とを組み合わせた触媒でも
充分に効果をあられすが、気相重合に使用する場合は、
ざらにα−オレフィンを反応させて予備活性化したより
高活性度のものが望ましい。スラリー重合またはバルク
重合に続いて気相重合を行なう場合は、当初使用する触
媒が前者であっても、気相重合のときは既にプロピレン
の反応が行なわれているから後者の触媒と同じものとな
って優れた効果が得られる。
予備活性化は、三塩化チタン(II1)Igに対し、有
機アルミニウム0.1g〜500g、溶媒0〜50J2
、水素0〜1.00hJ2及びα−オレフィン 0.0
5g〜5.000g、好ましくは0.05g〜3,00
0gを用い、0℃〜100℃で1分〜20時間、α−オ
レフィンを反応させ、固体生成物(III)Ig当り0
.01〜2,000g、好ましくは0.05〜200g
のα−オレフィンを反応させる事が望ましい。
予備活性化の為のα−オレフィンの反応は、脂肪族また
は芳香族炭化水素溶媒中でも、又、溶媒を用いないで液
化プロピレン、液化ブテン−1等の液化α−オレフィン
中でも行え、エチレン、プロピレン等を気相で反応させ
る事も出来る。又、予め得られたα−オレフィン重合体
又は水素を共存させて行う事も出来る。
予備活性化する為に用いるα−オレフィンは、前述の三
塩化チタン組成物(Ill )を得る際に、重合処理に
用いられたものと同様なα−オレフィンがあげられる。
また、有機アルミニウム化合物としては、前述の(A1
)と同様なものが使用可能であるが、好適には(A2)
で使用したジアルキルアルミニウムモノハライドが用い
られる。
予備活性化終了後は、溶媒、有機アルミニウム化合物未
反応α−オレフィンを減圧留去等で除き、乾燥した粉粒
体として重合に用いることも出来るし、固体生成物(I
I1)Ig当り、80Ilを越えない範囲の溶媒に懸濁
した状態で用いることも出来、又、溶媒、未反応α−オ
レフィン、有機アルミニウム化合物を濾別、デカンテー
ションで除いたり、乾燥して粉粒体としてに用いること
も出来る。又、重合の前に有機アルミニウム化合物を加
える事も出来る。
この様にして得られた予備活性化された触媒は、プロピ
レンを、n−ヘキサン、n−へブタン、n−オクタン、
ベンゼン、トルエン等の炭化水素中で行なうスラリー重
合、又は液化プロピレン中で行なうバルク重合及び気相
重合で行なうことができるが、得られるポリプロピレン
の結晶性を上げるた薦 めには、 5i−0−C結合若しくはメルカプト基を有
する有機ケイ素化合物(S)を三塩化チタン組成物(I
II)ニ対し、(S’)/ (夏I1) −1,5〜1
[1,O(モル比)添加する必要がある。(S)の添加
が少ないと結晶性の向上が不十分であり、多過ぎると触
媒活性が低下し実用的でない。
5l−0−C結合若しくはメルカプト基を有する有機ケ
イ素化合物(S)の具体例としては、テトラアセトキシ
シラン、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセ
トキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルジ
アセトキシシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、
ジメチルジアセトキシシラン、メチルフエニルジアセト
キシシラン、ジフェニルジアセトキシシラン、トリメチ
ルアセトキシシラン、トリエチルアセトキシシラン、フ
エニルジメチルアセトキシシラン5 トリフェニルアセ
トキシシラン、ビス(トリメチルシリル)アジペート、
トリメチルシリルベンゾエート、トリエチルシリルベン
ゾエート等の分子内に5l−0−C結合を有する有機ケ
イ素化合物やメルカプトメチルトリメチルシラン、2−
メルカプトエチルトリメチルシラン、3−メルカプトプ
ロピルトリメチルシラン、4−メルカプト−〇−ブチル
トリメチルシラン、メルカプトメチルトリエチルシラン
、2−メルカプトエチルトリエチルシラン、3−メルカ
プトプロピルジエチルシラン、1−メルカプトエチルト
リメチルシラン、3−メルカプトプロピルジメチルフェ
ニルシラン、3−メルカプトプロピルエチルメチルフェ
ニルシラン、4−メルカプトブチルジエチルフェニルシ
ラン、3−メルカプトプロピルメチルジフェニルシラン
等の分子内にメルカプト基を有する有機ケイ素化合物で
ある。
有機アルミニウム化合物(^2)と三塩化チタン組成物
(Ill )の使用比率は(Ad/ (Ill ) −
0,1〜200(モル比)、好ましくは1〜100であ
る。なお三塩化チタン組成物(Ill ’)のモル数と
は、実質的に(Ill )の中のTl g原子数をいう
上記のようにして、組み合わせた三塩化チタン組成物(
Ill ) 、有機アルミニウム化合物(^2)及び5
i−0−C結合若しくはメルカプト基を有する有機ケイ
素化合物(S)からなる触媒、又は更にα−オレフィン
で予備活性化した触媒が高剛性ポリプロとレンの製造に
用いられる。
本発明の方法においてプロピレンを重合させる重合形式
としては、既述のように■n−ペンタン、n−へ−V−
+ン、n−へブタン、n−オクタン、ベンゼン若しくは
トルエン等の炭化水素溶媒中で行うスラリー重合、■液
化プロピレン中で行うバルク重合、■プロピレンを気相
で重合させる気相重合がある。いずれの場合も重合温度
は室温(20℃)〜100℃、重合圧力は常圧 (Ok
g/cm’G) 〜5Qkg7cm2Gで、通常5分〜
20時間程度実施される。
重合の際、分子量制御のための適量の水素を添加するな
どは従来の重合方法と同じである。
また、本発明の効果を発揮できるポリマー結晶性として
は、ポリプロピレンのメルトフローレート(MFR)と
赤外線吸収スペクトル法による吸光度比(IR−で、赤
外線の波数997cti−’と97:1cIB−’にお
ける吸光度比、A99F/A9)3)とがIR−τ≧0
.0231og MFR◆0.95Qの式を満足するこ
とに特徴づけられる。
MFRは通常0.05〜200、好ましくは0.1〜1
00程度が実用的である。
かくして本発明の方法により得られた高剛性ポリプロピ
レンは、公知の射出成形、真空成形、押し出し成形、プ
ロー成形等の技術により、各種成形品用として供される
(実施例】 以下、実施例によって本発明を説明する。実施例、比較
例において用いられている用語の定義、および測定方法
は次の通りである。
(II1R−τ:試料を20Q℃の加圧成形機くて予熱
1分−加圧1分でフィルム状に成形した後、直ちに20
℃に冷却し、約40μのフィルムを得た。ついで該フィ
ルムをアニール管にいれ、真空に吸引後135℃のオイ
ルバス中で一時間、アニーリングを行なう。アニール後
の該フィルムから3枚の小フィルムを切り出し、これら
の小フィルムのそれぞれを測定試料として、997cm
−’ と973cm−’ との吸光度比、(^80./
^9,3)を測定し、その平均値をIR−τ値とする。
このTR−で測定はパーキンエルマー783型の赤外分
光光度計にて行った。
(2) IAFR(メルトフローレート) : Jlj
iK 675Bに準拠。
(:)) CY:重合活性を示し、三塩化チタン組成物
1g当りのポリマー収R(g)を表わす。
(単位g/g) (4)剛 性;ポリプロピレンパウダーにテトラキス[
メチレン−3−(3°、5°−ジ−t−ブチル−4“−
ヒドロキシフェニル)プロピオンネートコメタンおよび
ステアリン酸カルシウムをそれぞれ0.1!i量%混合
し、該混合物をスクリュー口径40+amの押出造粒機
を用いて造粒した。ついで該造粒物を射出成形機で溶融
樹脂温度230℃、金形温度50℃でJIS形のテスト
ピースを作製し、該テストピースにつき湿度50%室温
23℃の室内で72時間状態調整した後、下記の方法で
測定した。
イ)曲げ弾性率: JISK7203に準拠(41位:
kgf/crn’) 口)引張強度: JISK7113に準拠C11位:k
gf/crn’) ハ)ロックウェル硬度(Rスケール):JTSK720
2に準拠。
二)熱変形温度(HDT): JISに7207に準拠
(411位二℃) 実施例! (1)三塩化チタン組成物(+r+ )の調製n−ヘキ
サン6I1.、ジエチルアルミニウムモノロライト(D
EAC) 5.0モル、ジイソアミルエーテル12モル
を25℃で1分間で混合し5分間同温度で反応させて反
応生成液(■)(ジイソアミルエーテル/DEACのモ
ル比2,4)を得た。窒素置換された反応器に四塩化チ
タン40モルを入れ、35℃に加熱し、これに上記反応
生成液(1)の全量を30分間で滴下しした後、同温度
に30分間保ち、75℃に昇温して更に1時間反応させ
、室温迄冷却し上澄液を除き、n−ヘキサン201を加
えてデカンテーションで上澄液を除く操作を4回繰り返
して、固体生成物(II ) 1.9kgを得た。
この(I1)の全量をn−ヘキサン301中に懸濁させ
、ジエチルアルミニウムモノクロライト200gを加え
、30℃でプロピレン1.Okgを加え1時間反応させ
、重合処理を施した固体生成物(II −A )を得た
(プロピレン反応量0.6kg)、反応後、上澄液を除
いた後、n−ヘキサン301を加えデカンテーションで
除く操作を2回繰り返し、上記の重合処理を施した固体
生成物(II −A )2.5kgをn−へキサン6i
t中に懸濁させて、四塩化チタン3.5kgを室温にて
約1分間で加え、80℃にて30分間反応させた後、更
にジイソアミルエーテル1.8kgを加え、80℃で1
時間反応させた。反応終了後、上澄液をデカンテーショ
ンで除いた後、401のn−ヘキサンを加え、10分間
攪拌し、静置して上澄液を除く操作を5回繰り返した後
、減圧で乾燥させ三塩化チタン組成物(III )を得
た。三塩化チタン組成物(II1)1g中のチタン含量
は192mgであった。
(2)予備活性化触媒の調製 内容積80j2の傾斜羽根付きステンレス製反応器を窒
素ガスで置換した後、n−ヘキサン40℃、ジエチルア
ルミニウムモノクロライド1,500g、および(1)
で得た三塩化チタン組成物(■■) 450gを室温で
加えた後、30℃で2時間かけてプロピレンを550g
供給し、反応させた(三塩化チタン組成物(III)I
g当り、プロピレン1.Ig反応)後、未反応プロピレ
ンを放出し、予備活性化触媒スラリーを得た。
(3)プロピレンの重合 窒素置換をした内容積2001の攪拌機のついた重合器
に、上記(2)で得た予備活性化触媒スラリーを三塩化
チタン組成物(!■)として3.3g/hr(ジエチル
アルミニウムモノクロライドとしては11.0g/hr
) 、およびジメチルジアセトキシシラン5.8g/h
rを触媒として連続的に供給した。
また重合器内の気相中の濃度が2.0容積%となるよう
に水素を、全圧が10kg/crn’Gを保つようにプ
ロピレンを、更にn−ヘキサンを20.6kg/hrの
速度で供給し、70℃においてプロピレンのスラリー重
合を72時間行った。該重合中は重合器内のスラリーの
保有レベルが85容積%となるようにスラリーを重合器
から連続的に内容積50Ilの脱ガス槽に抜き出した。
脱ガス槽において、未反応プロピレンおよび水素が分離
される一方、メタノールがI Kg/hrで供給され7
0℃にてスラリーと接触処理された。続いてスラリーは
遠心分離機によって溶媒を分離された後、乾燥機によっ
て乾燥され、製品パウダーが15kg/hrで連続的に
得られた。
実施例2.3 実施例1の(3)において重合器内の気相中の水素濃度
をそれぞれ3.8容積%(実施例2)、8.2容積%(
実施例3)とし、また全圧が10kg/crn’Gを保
つように予備活性化触媒スラリーを供給すること以外は
同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例! 実施例1の(3)において、ジメチルジアセトキシシラ
ンを供給せずに、予備活性化触媒スラリーの供給量を三
塩化チタン組成物(IH)として2.08/hrとする
こと以外は同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例2.3および実施例4.5 実施例2においてジメチルジアセトキシシランの供給量
を三塩化チタン組成物(III )に対するモル比がそ
れぞれ0.5(比較例3)、 1.8(実施例4)、3
.0(実施例5)、15.0(比較例3)となるように
変化させること以外は同様にしてポリプロピレンを得た
実施例6 (1)三塩化チタン組成物の調製 n−へブタン8℃、ジn−ブチルアルミニウムモノクロ
リド16モル、モロ−ブチルエーテル10モルを30℃
で10分間で混合し、20分間反応させて反応生成液(
1)を得た。この反応生成液C1)の全量を、45℃に
保たれたトルエン5ft、四塩化チタン64モルからな
る溶液に60分間で滴下した後、85℃に昇温しで更に
2時間反応させた後、室温迄冷却し上澄液を除き、ロー
へブタン30ftを加えてデカンテーションで上澄液を
除く操作を2回繰り返して得られた固体生成物(II 
) 4.9kgを得た。この(II )の全量をn−へ
ブタン30℃中に懸濁させ、モロ−ブチルエーテル2.
0Jと四塩化チタン15Jを室温にて約20分間で加え
、90℃で2時間反応させ、冷却後、デカンテーション
n−へブタン洗浄及び乾燥を行い、三塩化チタン組成物
(III )を得た。三塩化チタン組成物(II1)1
g中のチタン原子の含有量は2551mgであった。
(2)予備活性化触媒の調製 実施例1の(2)において、三塩化チタン組成物(II
I )として、上記(1)で得た三塩化チタン組成物(
III )を用いる以外は、同様にして予備活性化を行
った。
(3)実施例1の(3)において、全圧が10kg/c
m”Gを保つように上記(2)で得た予備活性化触媒ス
ラリーを、また、ジメチルジアセトキシシランの代わり
にメルカプトメチルトリメチルシランを三塩化チタン組
成物(III )に対するモル比が2.7となるように
供給すること以外は同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例4 実施例6の(3)においてメルカプトメチルトリメチル
シランと三塩化チタン組成物(Ill )のモル比が0
.25となるように、また、全圧が10kg/crn’
Gを保つようにメルカプトメチルトリメチルシランと予
備活性化触媒スラリーの供給量を変化させること以外は
同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例5 実施例6の(3)においてメルカプトメチルトリメチル
シランを供給しないこと以外は同様に全圧が1 [1k
g/crn’ Gを保つように予備活性化触媒スラリー
の供給量を調節して、プロピレンの重合を行ない、ポリ
プロピレンを得た。
実施例7 n−ヘキサン12j2に四塩化チタン27.0モルを加
え、1℃に冷却した後、更にジエチルアルミニウムモノ
クロライド27.0モルを含むn−ヘキサン12.52
を1℃にて4時間かけて滴下した0滴下終了後15分間
同温度に保ち反応させた後、1時間かけて65℃に昇温
し、更に同温度にて1時間反応させた0次に上澄液を除
き、n−ヘキサン10℃を加え、デカンテーションで除
く操作を5回繰り返し、得られた固体生成物(II )
 5.7kgのうち、1.8kgをn−ヘキサン11A
中に懸濁し、これにジ−イソアミルエーテル1.6℃を
添加した。この懸濁液を35℃で1時間攪拌後、n−ヘ
キサン31で5回洗浄し処理固体を得た。得られた処理
固体を四塩化チタン40容積%のn−ヘキサン溶液6A
中に懸濁した。
この懸濁液を65℃に昇温し、同温度で2時間反応させ
た0反応終了後、1回にn−ヘキサン2QJ2を使用し
、3回得られた固体を洗浄した後、減圧で乾燥させて三
塩化チタン組成物(Ill )を得た。
(2)実施例1の(2)において三塩化チタン組成物(
Ill )として上記(1)で得られた三塩化チタン組
成物(Ill )を用いる以外は同様にして予備活性化
した。
(3)実施例1の(3)において、全圧が10kg/c
m”Gを保つように上記(2) で得た予備活性化触媒
スラリーを、また、ジメチルジアセトキシシランの代わ
りにエチルトリアセトキシシランを三塩化チタン組成物
(Ill )とのモル比が2.0となるように供給する
こと以外は同様にしてポリプロピレンを得た。
比較例6 実施例7の(3)においてエチルトリアセトキシシラン
を供給しないこと以外は同様にしてポリプロピレンを得
た。
実施例8 n−へブタン41、ジエチルアルミニウムモノロリド 
5.0モル、ジイソアミルエーテル9.0モル、モロ−
ブチルエーテル5.0モルを18℃で30分間反応させ
て得た反応液を、四塩化チタン27.5モル中に40℃
で300分間か\フて滴下しした後、同温度に 1,5
時間保ち反応させた後、65℃に昇温し。
1時間反応させ、上澄液を除き、n−ヘキサン201を
加えデカンテーションで除く操作を6回繰り返し、得ら
れた固体生成物(II ) 1.8kgをn−ヘキサン
5OIl中に懸濁させ、ジエチルアルミニウムモノクロ
リド200gを加え、60℃でプロピレン1.Okgを
加え1時間反応させ、重合処理を施した固体生成物(I
I −A )を得た(プロピレン反応量o、skg)。
反応後、上澄液を除いた後、n−ヘキサン30℃を加え
デカンテーションセ除く操作を2回繰り返し、上記の重
合処理を施した固体生成物(1!−A ) 2.3kg
をn−ヘキサン41中に懸濁させ、四塩化チタン1.8
J 、 n−ブチルエーテル1.l1kgを加えて、6
0℃で3時間反応させた0反応終了後、上澄液をデカン
テーションで除いた後、2041のn−ヘキサンを加え
て5分間攪拌し静置して上澄液を除く操作を3回繰返し
た後、減圧で乾燥させ三塩化チタン組成物(in )を
得た。三塩化チタン組成物(II1)1g中のチタン含
有量は200mgであった。
(2)実施例1の(2)において、三塩化チタン組成物
として、上記(1)で得た三塩化チタン組成物(III
)を、また、有機アルミニウム化合物とじてジエチルア
ルミニウムモノクロライドをIJOOg。
およびジ−n−プロピルアルミニウムモノクロライドを
280g用いる以外は、同様にして予備活性化触媒を調
製した。
(3)実施例1の(3)において、重合器内の気相中の
濃度が4.0容積%となるように水素を、全圧が10k
g/crn’Gを保つように上記(2)で得た予備活性
化触媒スラリーを、また、ジメチルジアセトキシシラン
の代わりに2−メルカプトエチルトリメチルシランを三
塩化チタン組成物(III)に対するモル比が2.5と
なるように供給すること以外は同様にしてプロピレンの
重合を行ってポリプロピレンを得た。
比較例7 実施例8の(3) において2−メルカプトエチルトリ
メチルシランを供給しないこと以外は同様にしてポリプ
ロピレンを得た。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の詳細な説明する工程図である。 以上

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)[1]有機アルミニウム化合物(A_1)若しく
    は有機アルミニウム化合物(A_1)と電子供与体(B
    _1)との反応生成物( I )に四塩化チタンを反応さ
    せて得られた固体生成物(II)を、α−オレフィンで重
    合処理し、若しくは重合処理せずに、更に電子供与体(
    B_2)と電子受容体とを反応させて得られる三塩化チ
    タン組成物(III)、 [2]有機アルミニウム化合物(A_2)および[3]
    ▲数式、化学式、表等があります▼結合若しくはメルカ
    プト基を有する有機ケイ素化合物(S) を組み合わせ、該有機ケイ素化合物(S)と該三塩化チ
    タン組成物(III)のモル比率(S)/(III)=1.5
    〜10.0とし、該有機アルミニウム化合物(A_2)
    と該三塩化チタン組成物(III)のモル比率(A_2)
    /(III)=0.1〜200とした触媒の存在下にプロ
    ピレンを重合することを特徴とする高剛性ポリプロピレ
    ンの製造方法。
  2. (2)有機アルミニウム化合物(A_1)が、一般式A
    lR^1_mR^2_m_′X_3_−_(_m_+_
    m_′_)(式中、R^1、R^2はアルキル基、シク
    ロアルキル基、アリール基で示される炭化水素基または
    アルコキシ基を、Xはハロゲンを表わし、またm、m′
    は0<m+m′≦3の任意の数を表わす。)で表わされ
    る有機アルミニウム化合物である特許請求の範囲第1項
    に記載の製造方法。
  3. (3)有機アルミニウム化合物(A_2)がジアルキル
    アルミニウムモノハライドである特許請求の範囲第1項
    に記載の製造方法。
  4. (4)三塩化チタン組成物(III)と有機アルミニウム
    化合物(A_2)の組み合わせに対してα−オレフィン
    を反応させて予備活性化して用いる特許請求の範囲第1
    項に記載の製造方法。
  5. (5)ポリプロピレンのメルトフローレート(MFR)
    と赤外線吸収スペクトル法による吸光度比(IR−τ、
    赤外線の波数997cm^−^1と973cm^−^1
    における吸光度比、A_9_9_7/A_9_7_3)
    とがIR−τ≧0.0203logMFR+0.950
    の式を満足する如くした特許請求の範囲第1項に記載の
    製造方法。
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