JPH0261487B2 - - Google Patents

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JPH0261487B2
JPH0261487B2 JP6549282A JP6549282A JPH0261487B2 JP H0261487 B2 JPH0261487 B2 JP H0261487B2 JP 6549282 A JP6549282 A JP 6549282A JP 6549282 A JP6549282 A JP 6549282A JP H0261487 B2 JPH0261487 B2 JP H0261487B2
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JP
Japan
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phosphate
polymerization
olefin
ethylene
phosphorus compound
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Application number
JP6549282A
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Japanese (ja)
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JPS58183713A (en
Inventor
Kenya Makino
Hideo Sakurai
Yoshitaka Matsuo
Toshuki Toyoda
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication of JPH0261487B2 publication Critical patent/JPH0261487B2/ja
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 本発明は、高掻性なチヌグラヌ觊媒を甚いお、
゚チレンずα―オレフむンを収率よくランダム状
に共重合する方法に関する。 オレフむン重合觊媒はチヌグラヌ觊媒が発芋さ
れお以来、非垞な進歩をずげた。すなわち高掻性
觊媒が開発され、脱觊媒を必芁ずしないポリ゚チ
レンたたはポリプロピレンの補造プロセスが開発
されおいる。 䞀方、゚チレン―プロピレン共重合䜓ゎムの補
造觊媒ぱチレンずプロピレンのランダム共重合
性の良いバナゞりム化合物―有機アルミニりム化
合物觊媒が開発されお以来、該觊媒を甚いお補造
されおいる。 しかし、該觊媒は高枩における重合掻性が䜎
く、生産性が悪いこず、たたバナゞりムによるゎ
ムの老化性が倧きいため充分脱觊媒するこずが必
芁である。 最近、チタン系觊媒を甚いおα―オレフむンを
共重合する高掻性觊媒の特蚱が出願されおいるが
特開昭53―104687号公報、特開昭54―148093号
公報、ゎム状の共重合䜓を目的ずするものでは
なく、倉性ポリオレフむン暹脂の範囲を出おいな
い。すなわち特開昭53―104687号公報でぱチレ
ンずプロピレンのモル比が1585〜3763プロ
ピレン含量89.5〜71.5wtである高プロピレン
含量のポリプロピレン暹脂を目的ずするものであ
りゎム状共重合䜓ではない。 たた、特開昭54―148093号公報でぱチレンず
α―オレフむンの共重合䜓䞭゚チレン含量が90モ
ル以䞊であるこずを限定しおおり、高゚チレン
含量のポリ゚チレン暹脂を目的ずするものであ
る。 チタン系の高掻性觊媒を甚いお、゚チレンずα
―オレフむンをランダム性良く共重合し、ゎム状
共重合䜓を埗るこずは非垞に難かしく、オレフむ
ン類の単独重合たたは少量の他のオレフむンを共
重合したポリオレフむンの補造技術からはずうお
い類掚できるものではない。 埓来塩化マグネシりムをアルコヌルに溶解特
開昭56―104907号公報、電子䟛䞎䜓の存圚䞋に
炭化氎玠溶媒に溶解特開昭51―120992号公報
する方法は公知である。たた、MgOHClの固
䜓衚面に四塩化チタンを担持した觊媒はオレフむ
ン重合の觊媒ずしお高掻性を䞎えるこずも公知
特開昭50―44273号公報である。しかし、これ
たでMgOHClを有機化合物に溶解するこずは
知られおいない。 本発明者らは、MgOHClず結合を有
するリン化合物ず四ハロゲン化チタンの䞉成分を
接觊する均䞀溶液になるこずを芋出した。この䞉
成分のうちどの䞀成分が欠けおも均䞀溶液は埗ら
れない。この知芋に基づき本発明者らはオレフむ
ン共重合䜓ゎムを䞎える觊媒の研究を行な぀おき
た。その結果、埓来にない高掻性でしかもランダ
ム共重合性の良い、ゎム状共重合䜓を埗る方法を
確立し、本発明に到達した。 すなわち本発明は、(A)炭化氎玠たたはハロゲン
化炭化氎玠の存圚䞋たたは䞍存圚䞋に、Mg
OHClず結合を有するリン化合物ず
TiCl4からなる均䞀溶液を調補し、該均䞀溶液か
ら析出させた埮粉末固䜓耇合䜓ず(B)有機アルミニ
りム化合物からなる觊媒を甚い、゚チレンずα―
オレフむンたたぱチレンずα―オレフむンず非
共圹ポリ゚ンを共重合するこずを特城ずするオレ
フむン共重合䜓ゎムの補造法である。 以䞋に本発明を詳现に説明する。 本発明で䜿甚する觊媒成分(A)に぀いおは、Mg
OHClはMgCl2・6H2Oを高枩で加熱するこず
により補造するこずができる。MgOHClはボ
ヌルミル粉砕、振動ミル粉砕や、錯化凊理等の倉
性凊理を斜したものも甚いるこずができる。 リン化合物ずしおは䞀般匏R1
OR2䜆しR1R2は炭玠数が〜20の炭化
氎玠残基、〜の敎数、―で衚
わされるリン化合物である。それらの具䜓䟋ずし
おは以䞋の化合物が挙げられる。トリメチルホス
プ―ト、トリ゚チルホスプヌト、トリ――
プロピルホスプヌト、トリ―む゜―プロピルホ
スプヌト、トリ――ブチルホスプヌト、ト
リ――ブチルホスプヌト、トリ――ブチル
ホスプヌト、トリ――ヘキシルホスプヌ
ト、トリ――オクチルホスプヌト、トリ―
―゚チル―ヘキシルホスプヌト、トリラりリル
ホスプヌト、トリセチルホスプヌト、トリス
テアリルホスプヌト、トリオレむルホスプヌ
ト、トリプニルホスプヌト、トリトリルホス
プヌト、トリキシリルホスプヌト、オクチル
ゞプニルホスプヌト、トリルゞプニルホス
プヌト、キシリルゞプニルホスプヌト、゚
チルゞ゚トキシホスフむンオキシド、―プ
ロピルゞ――プロピルオキシホスフむンオ
キシド、―ブチルゞ――ブトキシホスフ
むンオキシド、―オクチルゞ――オクチル
オキシホスフむンオキシド、―゚チルヘキシ
ルゞ――゚チルヘキシルオキシホスフむン
オキシド、ゞ゚チル゚トキシホスフむンオキ
シド、ゞ――ブチル―ブトキシホスフむ
ンオキシド、ゞむ゜ブチルむ゜ブトキシホス
フむンオキシド、ゞ――オクチル―オクチ
ルオキシホスフむンオキシド、ゞ――゚チル
ヘキシル―゚チルヘキシルオキシホスフむ
ンオキシド、トリ゚チルホスフむンオキシド、ト
リ――プロピルホスフむンオキシド、トリむ゜
プロピルホスフむンオキシド、トリ――ブチル
ホスフむンオキシド、トリむ゜ブチルホスフむン
オキシド、トリ――オクチルホスフむンオキシ
ド、トリ――゚チルヘキシルホスフむンオキシ
ド、トリシクロヘキシルホスフむンオキシド、ト
リプニルホスフむンオキシド、トリトリルホス
フむンオキシド、トリキシリルホスフむンオキシ
ドなどであるが、これらの化合物に限定されるも
のではない。奜たしくはR1R2が炭玠数〜12
のアルキル基であるリン化合物である。これらの
化合物は皮以䞊を混合しお甚いるこずもでき
る。 MgOHClずリン化合物ず四塩化チタンを含
有する溶液を調補するに際し、リン化合物䞭で行
な぀おもよいし、炭化氎玠たたはハロゲン化炭化
氎玠溶媒の存圚䞋に行な぀おもよい。リン化合物
が固䜓たたはワツクス状であるずきは、これらの
溶媒の存圚䞋に行なう必芁がある。 これらの溶媒の具䜓䟋ずしおは―ペンタン、
―ヘキサン、―ヘプタン、―オクタン、む
゜オクタン、―デカン、石油゚テル、リグロむ
ン、ケロシン、灯油、ベンれン、トル゚ン、キシ
レン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
メチレンクロリド、゚チルクロリド、゚チルブロ
ミド、―ゞクロル゚タン、―ゞクロ
ル゚タン、―ブチルクロリド、―オクチルク
ロリド、モノクロルシクロヘキサン、モノクロル
ベンれン、―ゞクロルベンれンなどが挙げられ
るが、これらの溶媒に限定されるものではない。
これらの溶媒は皮以䞊混合しお甚いるこずがで
きる。 次に觊媒成分(A)の調補方法に぀いお述べる。
MgOHClずリン化合物ず四塩化チタンの䞉成
分を接觊すれば良く、別に限定されるものではな
いが、この䞉成分のうちどの䞀成分が欠けおも均
䞀な溶液は生成しない。䟋ずしお次の方法が挙げ
られる。 (1) MgOHClをリン化合物に懞濁し、撹拌し
ながら埐々に四塩化チタンを添加する。 (2) MgOHClを前蚘溶媒に懞濁したのち、撹
拌䞋にリン化合物を添加し、四塩化チタンを
埐々に添加する。 (3) MgOHClを四塩化チタンず振動ミル、ボ
ヌルミル等を共粉砕した固䜓粉末にリン化合物
を加えお溶解する。必芁なより前蚘溶媒で垌釈
する。 (4) MgOHClず四塩化チタンずリン化合物ず
必芁により前蚘溶媒を加えお振動ミル、ボヌル
ミル等で湿匏粉砕し溶解する。 溶解枩床は〜200℃、奜たしくは20〜150℃、
溶解時間は10分〜24時間、奜たしくは30分〜時
間である。 この際䜿甚する各成分の量比モルは、
TiMg0.75〜〜50、奜たしく
は0.9〜〜25、さらに奜たしくは〜
1.5〜20の範囲である。 次に前蚘の均䞀溶液から埮粉末固䜓耇合䜓の析
出方法に぀いお述べる。䜆し、これらの方法に限
定されるものではない。 埮粉末固䜓耇合䜓の析出方法ずしおは次の方法
が挙げられる。 リン化合物の陀去、濃瞮、貧溶剀の添加
これらの方法あるいはこれらを組合わせるこずに
より効果的に埮粉末状の固䜓成分を埗るこずがで
きる。 これらの方法のうちリン化合物の陀去の方法
が奜たしい。リン化合物を陀去する方法ずしお
は、以䞋の化合物ずリン化合物ず反応たたは配䜍
させるこずにより、塩化マグネシりムずリン化合
物ず四塩化チタンの反応物を埮粉末状の固䜓に倉
化させるものである䟋えば呚期埋衚第族ないし
第族金属の有機金属化合物、チタン、バナゞり
ム、ケむ玠、むオり、スズ、ゲルマニりムなどの
ハロゲン化物である。特に奜たしくはチタン、ケ
む玠のハロゲン含有化合物である。 この埮粉末固䜓耇合䜓の析出化凊理を行なう
際、無機固䜓担䜓の存圚䞋に行なうこずができ
る。無機固䜓担䜓ずしおは衚面積が10m2以
䞊、奜たしくは50m2以䞊、特に奜たしくは60
m2以䞊、平均粒子埄が200Ό以䞋、奜たしく
は150Ό以䞋、平均现孔埄が50Å以䞊、奜たしく
は60Å以䞊の無機固䜓であり、シリカ、アルミ
ナ、れオラむト、マグネシアなどが挙げられる。
該無機固䜓担䜓の䜿甚量は䜿甚したMgOH
Cl1圓り0.5〜200、奜たしくは〜100であ
る。 䞊蚘のごずく調補した埮粉末固䜓耇合䜓はペン
タン、ヘキサン、ヘプタン、トル゚ンなどの溶媒
で充分掗浄した埌、これらの溶媒の懞濁状態で觊
媒成分(A)ずしお䜿甚するのが奜たしい。 觊媒成分(B)は有機アルミニりム化合物が䜿甚さ
れる。䞀般匏AlRmX3-nは炭玠数〜12の炭
化氎玠残基、はハロゲンたたはアルコキシ基、
は〜で衚わされる有機アルミニりム化合
物である。 䟋えばトリメチルアルミニりム、トリ゚チルア
ルミニりム、トリ――ブチルアルミニりム、ト
リむ゜ブチルアルミニりム、トリ――ヘキシル
アルミニりム、トリ――オクチルアルミニり
ム、トリ――ドデシルアルミニりム、ゞ゚チル
アルミニりムクロリド、ゞ゚チルアルミニりムブ
ロミド、ゞ゚チルアルミニりムペりゞド、ゞ―
―ブチルアルミニりムクロリド、ゞむ゜ブチルア
ルミニりムクロリド、ゞ――オクチルアルミニ
りムクロリド、゚チルアルミニりムセスキクロリ
ド、む゜ブチルアルミニりムセスキクロリド、
―オクチルアルミニりムセスキクロリド、゚チル
アルミニりムゞクロリド、―ブチルアルミニり
ムゞクロリド、む゜ブチルアルミニりムゞクロリ
ド、―オクチルアルミニりムゞクロリド、゚チ
ルアルミニりムゞブロミド、ゞ゚チルアルミニり
ムモノ゚トキシド、ゞ゚チルアルミニりムモノブ
トキシドなどが挙げられるが、これに限定される
ものではない。たた、皮以䞊の化合物を混合し
お甚いるこずができる。奜たしくはトリアルキル
アルミニりムたたはトリアルキルアルミニりムず
ハロゲン含有有機アルミニりムずの混合物であ
る。觊媒成分(B)の䜿甚量は觊媒成分(A)䞭のTi1モ
ルに察し1.5〜200倍モル、奜たしくは〜100倍
モルである。 重合甚単量䜓ずしおぱチレンず皮以䞊のα
―オレフむンを甚いるこずができる。α―オレフ
むンの具䜓䟋ずしおはプロピレン、ブテン―、
ペンテン―、ヘキセン―、―メチルペンテ
ン―、オクテン―などが挙げられる。共重合
䜓䞭の゚チレン含量は30〜75wtが奜たしい。 共重合䜓ゎムの加硫を容易するために、非共圹
ポリ゚ン類の単量䜓を前蚘オレフむン単量䜓ず共
に共重合させるこずができる。非共圹ポリ゚ンの
具䜓䟋ずしおは、ゞシクロペンタゞ゚ン、トリシ
クロペンタゞ゚ン、―メチル――ノルボ
ルナゞ゚ン、―メチレン――ノルボルネン、
―゚チリデン――ノルボルネン、―む゜プ
ロピリデン――ノルボルネン、―む゜プロペ
ニル――ノルボルネン、―1′―ブテニル
――ノルボルネン、―2′―ブテニル―
―ノルボルネン、―シクロドデカトリ
゚ン、―メチル――テトラヒド
ロむンデン、2′―ゞシクロペンテニル、トラ
ンス――ゞビニルシクロブタン、―
ヘキサゞ゚ン、―メチル――ヘキサゞ゚
ン、―メチル――ヘキサゞ゚ン、
―オクタゞ゚ン、―メチル――ヘプタゞ
゚ンなどがある。これらの非共圹ポリ゚ンは共重
合䜓䞭のペり玠䟡が〜50、奜たしくは〜40に
なるよう必芁量を重合反応噚に添加する。このず
き皮以䞊の非共圹ポリ゚ンを混合しお甚いるこ
ずもできる。 重合枩床は通垞10〜150℃、奜たしくは30〜120
℃である。重合圧力は通垞、垞圧から100Kgcm2
の範囲である。共重合は溶液重合、懞濁重合、を
ずり埗る。プロピレンを溶媒ずする懞濁重合、生
成ポリマヌの溶解床の小さい溶媒を甚いる懞濁重
合、生成ポリマヌの溶解床の倧きな溶媒を甚いる
溶液重合の圢態で行ない埗る。奜たしくは溶液重
合である。 重合溶媒の具䜓䟋を次に挙げる。炭化氎玠溶媒
ずしおはプロピレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、灯油、ベンれン、トル゚ン、キ
シレン、シクロヘキサン、ハロゲン化炭化氎玠溶
媒ずしおはメチレンクロラむド、モノクロル゚タ
ン、―ゞクロル゚タン、―ゞクロル
゚タン、―ゞクロルプロパン、モノクロル
ブタン、モノクロルベンれンなどである。これら
の溶媒は゜ルビむリむテむヌ・パラメヌタヌを調
節するため皮以䞊を混合しお甚いるこずができ
る。 共重合䜓の分子量は必芁に応じお氎玠を甚いる
こずにより任意に調節するこずができる。 次に実斜䟋により本発明を曎に具䜓的に説明す
る。なお、実斜䟋䞭共重合䜓の諞物性の枬定倀は
ムヌニヌ粘床は予熱分、枬定分、枩床100℃
での枬定により、たたプロピレン含量は赀倖線吞
収スペクトルにより、ペり玠䟡は滎定法により、
100モゞナラス、匕匵匷床、砕断䌞びおよびシ
ペアヌ硬床はJISK 6301に準じた枬定方法によ
り求めた倀である。チタン含量の分析はリン酞で
分解埌過酞化氎玠を発色剀に甚い比色法によ぀お
求めた。 実斜䟋  (1) 觊媒成分(A)の調補 窒玠気流䞋に300mlのフラスコに100の塩化
マグネシりム・氎塩を入れ、300℃に加熱し
た。䞀床均䞀な溶液になり、さらに加熱するず
癜色の固䜓が生成した。窒玠気流䞋で粉砕した
埌、枛圧䞋に300℃で10時間加熱しお、Mg
OHClの粉末を埗た。 充分也燥し窒玠眮換した100mlのフラスコに、
回転子ずMgOHCl113mmolを入れ
た。モレキナラヌシヌブスで也燥した―゚チ
ルヘキシルゞ――゚チルヘキシルオキシ
ホスフむンオキシド36mmolを加え、130℃に
加熱した。この状態ではMgOHClは溶解し
ないが、このフラスコに四塩化チタン13mmol
を添加するず、耐色の均䞀溶液が埗られた。こ
の均䞀溶液をさらに130℃で時間加熱を続け
た。 充分也燥し、窒玠眮換した別の100mlのフラ
スコに回転子を入れ也燥した―ヘキサン60ml
析出化剀ずしおの貧溶媒ず四塩化チタン
13mmolを入れ、湯济にお60℃に保぀た。この
溶液をはげしく撹拌しながら前蚘のマグネシり
ム、チタン、リンを含む均䞀溶液をゆ぀くりず
滎䞋した。盎ちに黄色の埮粉末固䜓耇合䜓が析
出した。60℃で時間撹拌を続けた。撹拌を止
めお黄色埮粉末固䜓を沈殿させ、䞊柄液を別
した。新たに、也燥した―ヘキサン60mlを加
え30分間撹拌し掗浄した。この掗浄操䜜を回
繰り返した。黄癜色の埮粉末固䜓を埗た。―
ヘキサンを加えお党量を50mlにした。この埮粉
末固䜓耇合䜓スラリヌ䞭のチタン濃床は
0.024molであり、MgTi10.5モル比
であ぀た。 (2) ゚チレンずプロピレンず―゚チルデン―
―ノルボルネンの共重合 のセパラブルフラスコに撹拌矜根、䞉方
コツク、ガス吹蟌管、枩床蚈および―゚チリ
デン――ノルボルネン添加甚の滎䞋ロヌトを
取り぀け、充分窒玠眮換した。このフラスコに
モレキナラヌシヌブスで也燥し、脱気した―
ヘキサンを入れた。ガス吹蟌み管を通し
お、也燥゚チレンmin、プロピレン
min、氎玠0.2minの混合ガスを35℃に
枩床制埡したフラスコに10分間通気したずころ
で、トリむ゜ブチルアルミニりムの1mol
―ヘキサン溶液mlを加えた埌、前蚘(1)で調
補した觊媒成分(A)の―ヘキサンスラリヌをチ
タン原子換算で0.05mmol添加し重合を開始し
た。 重合開始ず同時に―゚チリデン――ノル
ボルネン10mlず―ヘキサン200mlの混合溶液
をmlminの速床で滎䞋し、30分間重合を行
な぀た。重合䞭䞊蚘流量のモノマヌ混合ガスを
通気した。倖郚冷华により重合枩床を35℃にコ
ントロヌルした。 共重合䞭ゲルの生成はほずんど認められなか
぀た。30分埌、メタノヌル20mlを添加しお重合
を停止した。少量の老化止剀を加えた埌、スチ
ヌムストリツピングし、固圢ゎムを埗た。収
量、ムヌニヌ粘床、共重合䜓䞭のプロピレン含
量を枬定した。結果を衚にたずめた。 本実斜䟋で埗られた共重合䜓の生ゎム諞物
性倀は以䞋の劂くであ぀た。 100モゞナラスKgcm2 匕匵匷床15Kgcm2 砎断䌞び4000 シペアヌ硬床30 実斜䟋  (1) 觊媒成分(A)の調補 実斜䟋ず同様の操䜜を行ない、黄癜色の埮
粉末固䜓耇合䜓の―ヘキサンスラリヌを埗
た。このスラリヌに四塩化チタン10mlを加え、
60℃で時間撹拌した。撹拌を止め、䞊柄を
別した埌、実斜䟋の掗浄操䜜を回繰り返し
た。―ヘキサンを加えお党量を50mlにした。
この埮粉末固䜓耇合䜓スラリヌ䞭のチタン濃床
は0.025molであり、MgTi9.2モル比
であ぀た。 (2) 共重合 実斜䟋の(2)ず同様の操䜜を行ない、共重合
を行な぀た。結果を衚にたずめた。 実斜䟋  実斜䟋で䜿甚いたリン化合物の代わりにトリ
―ブチルホスプヌト36mmolずモノクロルベ
ンれン20mlを䜿甚したほかは実斜䟋ず同じ操䜜
を繰り返した。 淡黄色の埮粉末固䜓耇合䜓を埗た。―ヘキサ
ンを加えお党量を50mlずしスラリヌずした。スラ
リヌ䞭のチタン濃床は0.01molであり、
MgTi26モル比であ぀た。 共重合結果を衚にたずめた。 実斜䟋  実斜䟋で䜿甚したリン化合物の代わりに―
ブチルゞ――ブトキシホスフむンオキシド
36mmolずモノクロルベンれン20mlを䜿甚したほ
かは実斜䟋ず同じ操䜜を繰り返した。 淡黄色の埮粉末固䜓耇合䜓を埗た。―ヘキサ
ンを加えお党量を50mlずし、スラリヌずした。ス
ラリヌ䞭のチタン濃床は0.028molであり、
MgTi8.7モル比であ぀た。 共重合結果を衚にたずめた。 実斜䟋  実斜䟋においお溶媒にIsoper―Esso瀟商
品名、䞻成分がむ゜オクタンである炭化氎玠溶
媒20mlを䜿甚したほかは実斜䟋ず同じ操䜜を
繰り返した。淡黄色の埮粉末固䜓耇合䜓を埗た。
―ヘキサンを加えお党量を50mlのスラリヌずし
た。スラリヌ䞭のチタン濃床は0.022molで
あり、MgTi10.8モル比であ぀た。 共重合結果を衚にたずめた。 【衚】
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention uses a highly active Ziegler catalyst to
This invention relates to a method for randomly copolymerizing ethylene and α-olefin with good yield. Olefin polymerization catalysts have made great progress since the discovery of Ziegler's catalyst. That is, highly active catalysts have been developed, and processes for producing polyethylene or polypropylene that do not require decatalyzing have been developed. On the other hand, catalysts for producing ethylene-propylene copolymer rubber have been produced using vanadium compound-organoaluminium compound catalysts that have good random copolymerizability of ethylene and propylene since they were developed. However, this catalyst has low polymerization activity at high temperatures, poor productivity, and the aging of rubber due to vanadium is large, so it is necessary to remove the catalyst sufficiently. Recently, patents have been filed for highly active catalysts for copolymerizing α-olefins using titanium-based catalysts (Japanese Patent Laid-Open Nos. 104687-1987 and 148093-1983), but rubber-like copolymerization It is not intended for polymers and does not fall outside the scope of modified polyolefin resins. In other words, JP-A-53-104687 aims at a polypropylene resin with a high propylene content in which the molar ratio of ethylene to propylene is 15/85 to 37/63 (propylene content 89.5 to 71.5 wt%), and it is rubber-like. Not a copolymer. Furthermore, JP-A-148093 specifies that the ethylene content in the copolymer of ethylene and α-olefin must be 90 mol% or more, and is aimed at polyethylene resins with high ethylene content. . Using a titanium-based highly active catalyst, ethylene and α
- It is very difficult to copolymerize olefins with good randomness to obtain a rubber-like copolymer, and it is difficult to make analogies to the production technology of polyolefins, which is the homopolymerization of olefins or the copolymerization of small amounts of other olefins. do not have. Conventionally, magnesium chloride was dissolved in alcohol (Japanese Patent Application Laid-Open No. 104907/1982), and dissolved in a hydrocarbon solvent in the presence of an electron donor (Japanese Patent Application Laid-Open No. 120992/1989).
Methods for doing so are known. It is also known that a catalyst in which titanium tetrachloride is supported on the solid surface of Mg(OH)Cl provides high activity as a catalyst for olefin polymerization (Japanese Unexamined Patent Publication No. 44273/1983). However, so far it has not been known to dissolve Mg(OH)Cl in organic compounds. The present inventors have discovered that a homogeneous solution can be obtained by contacting three components: Mg(OH)Cl, a phosphorus compound having an O═P bond, and titanium tetrahalide. If any one of these three components is missing, a homogeneous solution will not be obtained. Based on this knowledge, the present inventors have been conducting research on catalysts that produce olefin copolymer rubber. As a result, we established a method for obtaining a rubber-like copolymer with unprecedented high activity and good random copolymerizability, and achieved the present invention. That is, the present invention provides Mg in the presence or absence of (A) a hydrocarbon or a halogenated hydrocarbon.
(OH)Cl and phosphorus compound with O=P bond
A homogeneous solution consisting of TiCl 4 was prepared, and using a fine powder solid composite precipitated from the homogeneous solution and (B) a catalyst consisting of an organoaluminum compound, ethylene and α-
This is a method for producing an olefin copolymer rubber characterized by copolymerizing olefin or ethylene, α-olefin, and a non-conjugated polyene. The present invention will be explained in detail below. Regarding the catalyst component (A) used in the present invention, Mg
(OH)Cl can be produced by heating MgCl 2 .6H 2 O at high temperatures. Mg(OH)Cl that has been subjected to ball mill crushing, vibration mill crushing, or modification treatment such as complexing treatment can also be used. As a phosphorus compound, the general formula O=P(R 1 )m
It is a phosphorus compound represented by ( OR2 )n (where R1 and R2 are hydrocarbon residues having 1 to 20 carbon atoms, m=an integer of 0 to 3, and n=3-m). Specific examples thereof include the following compounds. trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tri-n-
Propyl phosphate, tri-iso-propyl phosphate, tri-n-butyl phosphate, tri-i-butyl phosphate, tri-t-butyl phosphate, tri-n-hexyl phosphate, tri-n-octyl phosphate Eight, Tory-2
-Ethyl-hexyl phosphate, trilauryl phosphate, tricetyl phosphate, tristearyl phosphate, trioleyl phosphate, triphenyl phosphate, tritolyl phosphate, tricylyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, tolyldif enyl phosphate, xylyl diphenyl phosphate, ethyl (diethoxy) phosphine oxide, n-propyl (di-n-propyloxy) phosphine oxide, n-butyl (di-n-butoxy) phosphine oxide, n- Octyl (di-n-octyloxy) phosphine oxide, 2-ethylhexyl (di-2-ethylhexyloxy) phosphine oxide, diethyl (ethoxy) phosphine oxide, di-n-butyl (n-butoxy) phosphine oxide, Diisobutyl (isobutoxy) phosphine oxide, di-n-octyl (n-octyloxy) phosphine oxide, di-2-ethylhexyl (2-ethylhexyloxy) phosphine oxide, triethylphosphine oxide, tri-n-propylphosphine oxide, triisopropylphosphine oxide, tri-n-butylphosphine oxide, triisobutylphosphine oxide, tri-n-octylphosphine oxide, tri-2-ethylhexylphosphine oxide, tricyclohexylphosphine oxide, triphenylphosphine oxide The compounds include, but are not limited to, inoxide, tritolylphosphine oxide, tricylylphosphine oxide, and the like. Preferably R 1 and R 2 have 2 to 12 carbon atoms
It is a phosphorus compound that is an alkyl group. These compounds can also be used in combination of two or more. When preparing a solution containing Mg(OH)Cl, a phosphorus compound, and titanium tetrachloride, the solution may be prepared in the phosphorus compound or in the presence of a hydrocarbon or halogenated hydrocarbon solvent. When the phosphorus compound is solid or waxy, it is necessary to carry out the reaction in the presence of these solvents. Specific examples of these solvents include n-pentane,
n-hexane, n-heptane, n-octane, isooctane, n-decane, petroleum ether, ligroin, kerosene, kerosene, benzene, toluene, xylene, cyclohexane, methylcyclohexane,
Examples include methylene chloride, ethyl chloride, ethyl bromide, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethane, n-butyl chloride, n-octyl chloride, monochlorocyclohexane, monochlorobenzene, o-dichlorobenzene, etc. It is not limited to solvents.
Two or more of these solvents can be used in combination. Next, a method for preparing the catalyst component (A) will be described.
It is sufficient to bring three components, Mg(OH)Cl, a phosphorus compound, and titanium tetrachloride into contact, and although there is no particular limitation, a homogeneous solution will not be generated if any one of these three components is missing. Examples include the following methods. (1) Suspend Mg(OH)Cl in a phosphorus compound and gradually add titanium tetrachloride while stirring. (2) After suspending Mg(OH)Cl in the above solvent, a phosphorus compound is added while stirring, and titanium tetrachloride is gradually added. (3) Add a phosphorus compound to a solid powder obtained by co-pulverizing Mg(OH)Cl with titanium tetrachloride using a vibration mill, ball mill, etc. and dissolve it. Dilute with the above solvent as necessary. (4) Add the Mg(OH)Cl, titanium tetrachloride, phosphorus compound, and the above-mentioned solvent if necessary, and wet-pulverize and dissolve in a vibration mill, ball mill, etc. The melting temperature is 0~200℃, preferably 20~150℃,
The dissolution time is 10 minutes to 24 hours, preferably 30 minutes to 5 hours. The quantitative ratio (mole) of each component used at this time is:
Ti:Mg:P=0.75~3/1/2~50, preferably 0.9~2/1/2~25, more preferably 1~
It ranges from 1.5/1/2 to 20. Next, a method for precipitating a finely powdered solid composite from the above-mentioned homogeneous solution will be described. However, the method is not limited to these methods. The method for depositing the fine powder solid composite includes the following method. A finely powdered solid component can be effectively obtained by removing phosphorus compounds, concentrating, adding a poor solvent, or by combining these methods. Among these methods, the method of removing phosphorus compounds is preferred. A method for removing phosphorus compounds is to convert the reaction product of magnesium chloride, phosphorus compound, and titanium tetrachloride into a fine powder solid by reacting or coordinating the following compounds with the phosphorus compound. These are organometallic compounds of metals from Groups 1 to 3 of the Table of Contents, and halides of titanium, vanadium, silicon, sulfur, tin, germanium, etc. Particularly preferred are halogen-containing compounds such as titanium and silicon. The precipitation treatment of this finely powdered solid composite can be carried out in the presence of an inorganic solid carrier. The inorganic solid carrier has a surface area of 10 m 2 /g or more, preferably 50 m 2 /g or more, particularly preferably 60 m 2 /g or more.
m 2 /g or more, an average particle size of 200 ÎŒm or less, preferably 150 ÎŒm or less, and an average pore size of 50 Å or more, preferably 60 Å or more, such as silica, alumina, zeolite, and magnesia.
The amount of the inorganic solid carrier used is Mg(OH)
The amount is 0.5 to 200 g, preferably 1 to 100 g per gram of Cl. The finely powdered solid composite prepared as described above is preferably washed thoroughly with a solvent such as pentane, hexane, heptane, toluene, etc., and then used as the catalyst component (A) in a suspended state in these solvents. As the catalyst component (B), an organic aluminum compound is used. General formula AlRmX 3-n (R is a hydrocarbon residue having 1 to 12 carbon atoms, X is a halogen or alkoxy group,
m is an organoaluminum compound represented by 1 to 3). For example, trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum, tri-n-dodecylaluminum, diethylaluminum chloride, diethylaluminium bromide, diethylaluminium iodine Do, G-n
-Butylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride, di-n-octylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, isobutylaluminum sesquichloride, n
- Examples include, but are not limited to, octylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, n-butylaluminum dichloride, isobutylaluminum dichloride, n-octylaluminum dichloride, ethylaluminum dibromide, diethylaluminum monoethoxide, diethylaluminium monobutoxide, etc. It is not something that will be done. Moreover, two or more kinds of compounds can be used in combination. Preferred is a trialkylaluminum or a mixture of a trialkylaluminum and a halogen-containing organic aluminum. The amount of catalyst component (B) used is 1.5 to 200 times, preferably 2 to 100 times, per mole of Ti in catalyst component (A). As monomers for polymerization, ethylene and one or more types of α
- Olefin can be used. Specific examples of α-olefin include propylene, butene-1,
Examples include pentene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1, octene-1, and the like. The ethylene content in the copolymer is preferably 30 to 75 wt%. To facilitate vulcanization of the copolymer rubber, monomers of non-conjugated polyenes can be copolymerized with the olefin monomers. Specific examples of non-conjugated polyenes include dicyclopentadiene, tricyclopentadiene, 5-methyl-2,5-norbornadiene, 5-methylene-2-norbornene,
5-ethylidene-2-norbornene, 5-isopropylidene-2-norbornene, 5-isopropenyl-2-norbornene, 5-(1'-butenyl)
-2-norbornene, 5-(2'-butenyl)-2
-norbornene, 1,5,9-cyclododecatriene, 6-methyl-4,7,8,9-tetrahydroindene, 2,2'-dicyclopentenyl, trans-1,2-divinylcyclobutane, 1,4-
Hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene, 5-methyl-1,4-hexadiene, 1,6
-Octadiene, 6-methyl-1,5-heptadiene, etc. These non-conjugated polyenes are added to the polymerization reactor in a necessary amount so that the iodine value in the copolymer is 2 to 50, preferably 3 to 40. At this time, two or more types of non-conjugated polyenes can also be used in combination. Polymerization temperature is usually 10-150℃, preferably 30-120℃
It is ℃. Polymerization pressure usually ranges from normal pressure to 100Kg/cm 2
is within the range of Copolymerization can be solution polymerization or suspension polymerization. It can be carried out in the form of suspension polymerization using propylene as a solvent, suspension polymerization using a solvent in which the produced polymer has a low solubility, and solution polymerization using a solvent in which the produced polymer has a high solubility. Solution polymerization is preferred. Specific examples of polymerization solvents are listed below. Hydrocarbon solvents include propylene, pentane, hexane, heptane, octane, kerosene, benzene, toluene, xylene, cyclohexane; halogenated hydrocarbon solvents include methylene chloride, monochloroethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, These include 1,2-dichloropropane, monochlorobutane, and monochlorobenzene. Two or more of these solvents can be used in combination to adjust the solvability parameter. The molecular weight of the copolymer can be arbitrarily adjusted by using hydrogen as necessary. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. In addition, the measured values of the various physical properties of the copolymer in the examples were as follows: Mooney viscosity was preheated for 1 minute, measured for 4 minutes, and the temperature was 100°C.
The propylene content was determined by infrared absorption spectrum, and the iodine value was determined by titration.
100% modulus, tensile strength, elongation at break, and Shore A hardness are values determined by a measuring method according to JISK 6301. The titanium content was determined by a colorimetric method using hydrogen peroxide as a coloring agent after decomposition with phosphoric acid. Example 1 (1) Preparation of catalyst component (A) 100 g of magnesium chloride hexahydrate was placed in a 300 ml flask under a nitrogen stream and heated to 300°C. Once a homogeneous solution was obtained, a white solid formed upon further heating. After grinding under a nitrogen stream, it was heated at 300°C for 10 hours under reduced pressure to produce Mg.
(OH)Cl powder was obtained. In a 100ml flask that has been thoroughly dried and replaced with nitrogen,
A rotor and 1 g (13 mmol) of Mg(OH)Cl were added. 2-Ethylhexyl (di-2-ethylhexyloxy) dried over molecular sieves
36 mmol of phosphine oxide was added and heated to 130°C. Although Mg(OH)Cl does not dissolve in this state, 13 mmol of titanium tetrachloride is added to this flask.
A brown homogeneous solution was obtained. This homogeneous solution was further heated at 130°C for 2 hours. Add 60 ml of n-hexane to another 100 ml flask that has been thoroughly dried and purged with nitrogen.
(poor solvent as precipitating agent) and titanium tetrachloride
13 mmol was added and kept at 60°C in a hot water bath. While vigorously stirring this solution, the above homogeneous solution containing magnesium, titanium, and phosphorus was slowly added dropwise. Immediately a yellow fine powder solid complex precipitated out. Stirring was continued for 2 hours at 60°C. Stirring was stopped, a yellow fine powder solid was precipitated, and the supernatant liquid was separated. Another 60 ml of dry n-hexane was added and stirred for 30 minutes for washing. This washing operation was repeated six times. A yellowish white finely powdered solid was obtained. n-
Hexane was added to bring the total volume to 50 ml. The titanium concentration in this fine powder solid composite slurry is
0.024mol/, Mg/Ti=10.5 (molar ratio)
It was hot. (2) Ethylene, propylene and 5-ethyldene-2
- Copolymerization of norbornene The separable flask in step 3 was equipped with a stirring blade, a three-way pot, a gas blowing tube, a thermometer, and a dropping funnel for adding 5-ethylidene-2-norbornene, and the flask was sufficiently purged with nitrogen. This flask was dried with molecular sieves and degassed.
Added 2 hexane. Dry ethylene 4/min, propylene 6/min through the gas blowing pipe
/min, hydrogen 0.2/min was bubbled into the flask temperature-controlled at 35℃ for 10 minutes, and 1 mol/min of triisobutylaluminum was added.
After adding 2 ml of n-hexane solution, 0.05 mmol of the n-hexane slurry of catalyst component (A) prepared in (1) above was added in terms of titanium atoms to initiate polymerization. Simultaneously with the start of polymerization, a mixed solution of 10 ml of 5-ethylidene-2-norbornene and 200 ml of n-hexane was added dropwise at a rate of 7 ml/min, and polymerization was carried out for 30 minutes. During the polymerization, a monomer mixed gas was passed through the reactor at the above flow rate. The polymerization temperature was controlled at 35°C by external cooling. Almost no gel formation was observed during copolymerization. After 30 minutes, 20 ml of methanol was added to stop the polymerization. After adding a small amount of anti-aging agent, steam stripping was performed to obtain a solid rubber. The yield, Mooney viscosity, and propylene content in the copolymer were measured. The results are summarized in Table 1. The raw rubber physical properties of the copolymer obtained in Example 1 were as follows. 100% modulus = 5 Kg/cm 2 Tensile strength = 15 Kg/cm 2 Elongation at break = 4000% Shore A hardness = 30 Example 2 (1) Preparation of catalyst component (A) The same operation as in Example 1 was performed, and the resultant product was yellowish white. An n-hexane slurry of a finely powdered solid composite was obtained. Add 10ml of titanium tetrachloride to this slurry,
The mixture was stirred at 60°C for 2 hours. After stopping stirring and separating the supernatant, the washing operation of Example 1 was repeated six times. N-hexane was added to bring the total volume to 50 ml.
The titanium concentration in this fine powder solid composite slurry is 0.025 mol/Mg/Ti=9.2 (molar ratio)
It was hot. (2) Copolymerization Copolymerization was carried out in the same manner as in (2) of Example 1. The results are summarized in Table 1. Example 3 The same operation as in Example 1 was repeated except that 36 mmol of tri-n-butyl phosphate and 20 ml of monochlorobenzene were used instead of the phosphorus compound used in Example 1. A light yellow fine powder solid composite was obtained. N-hexane was added to bring the total volume to 50 ml to form a slurry. The titanium concentration in the slurry is 0.01mol/,
Mg/Ti=26 (molar ratio). The copolymerization results are summarized in Table 1. Example 4 In place of the phosphorus compound used in Example 1, n-
Butyl (d-n-butoxy)phosphine oxide
The same operation as in Example 1 was repeated except that 36 mmol and 20 ml of monochlorobenzene were used. A light yellow fine powder solid composite was obtained. N-hexane was added to bring the total volume to 50 ml to form a slurry. The titanium concentration in the slurry is 0.028mol/,
Mg/Ti=8.7 (molar ratio). The copolymerization results are summarized in Table 1. Example 5 The same operation as in Example 1 was repeated except that 20 ml of Isoper-E (trade name, Esso, a hydrocarbon solvent whose main component is isooctane) was used as the solvent. A light yellow fine powder solid composite was obtained.
N-hexane was added to make a 50 ml slurry. The titanium concentration in the slurry was 0.022 mol/Mg/Ti=10.8 (molar ratio). The copolymerization results are summarized in Table 1. 【table】

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図に、本発明の觊媒調補工皋を衚わすフロヌ
チダヌト図を瀺す。
FIG. 1 shows a flowchart representing the catalyst preparation process of the present invention.

Claims (1)

【特蚱請求の範囲】[Claims]  炭化氎玠たたはハロゲン化炭化氎玠溶媒の存
圚䞋たたは䞍存圚䞋に、MgOHClず結
合を有するリン化合物ずTiCl4からなる均䞀溶液
を調補し、該均䞀溶液から析出させた埮粉末固䜓
耇合䜓ず(B)有機アルミニりム化合物からなる觊媒
を甚い、゚チレンずα―オレフむンたたぱチレ
ンずα―オレフむンず非共圹ポリ゚ンを共重合す
るこずを特城ずするオレフむン共重合䜓ゎムの補
造法。
1 A homogeneous solution consisting of Mg(OH)Cl, a phosphorus compound having an O=P bond, and TiCl 4 was prepared in the presence or absence of a hydrocarbon or halogenated hydrocarbon solvent, and precipitated from the homogeneous solution. A method for producing an olefin copolymer rubber, which comprises copolymerizing ethylene and α-olefin or ethylene, α-olefin and non-conjugated polyene using a fine powder solid composite and (B) a catalyst consisting of an organoaluminum compound. .
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