JPH0317842B2 - - Google Patents

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JPH0317842B2
JPH0317842B2 JP25676685A JP25676685A JPH0317842B2 JP H0317842 B2 JPH0317842 B2 JP H0317842B2 JP 25676685 A JP25676685 A JP 25676685A JP 25676685 A JP25676685 A JP 25676685A JP H0317842 B2 JPH0317842 B2 JP H0317842B2
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compound
hydrocarbon
chromium
solid component
catalyst
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JP25676685A
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Yukitoshi Iwashita
Shigeo Tsuyama
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明はオレフイン、とくにエチレンはまたは
エチレンと他の1−オレフインを重合する方法に
関する。詳しくは、特定のチタンもしくはパナジ
ウム含有マグネシウム化合物と、特定の有機金属
化合物と反応させたクロム含有固体とを混合した
固体触媒成分を用いることを特徴とする新規で、
活性が高く、かつ分子量分布の広い重合体を得る
オレフイン重合方法に関するものである。 (従来の技術) オレフイン、とくにエチレンまたはエチレンと
他の1−オレフインとの重合において、分子量分
布の広い重合体を得る技術としてチタン、バナジ
ウム又はそれらの混合物を含有するチーグラー型
触媒と無機酸化物にクロム化合物を含有するフイ
リツプス型触媒とを同時に用いる技術が知られて
いる。具体的には、両者をブレンドして用いる技
術が特開昭57−139102号公報にて、また両者をボ
ールミリングして用いる技術が特開昭59−168001
号公報、同59−168002号公報にて公知である。 (発明が解決しようとする問題点) 上記した従来の技術によつて、たしかに分子量
は下がり成型加工に適した分子量となつておりか
つ分子量分布が広く中空成形や押出成形に適した
流動性となつている。しかしながら、触媒製造に
おいて共粉砕等、煩雑な操作が必要なことや、フ
イリツプス触媒が酸化性の強い物質であることか
ら混合時チーグラー触媒の触媒毒になり、分子量
分布の広いフイリツプス触媒の多い領域では十分
な活性が得られない等の問題があつた。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らは、上記の問題点を解決すべく研究
を重ねた結果、フイリツプス触媒側を混合する前
に特定の有機金属化合物と反応させチーグラー触
媒と混合することで、高活性で分子量分布の広い
重合体が得られることを発見し、本発明に到達し
た。 すなわち、本発明は、 (A)(i)(a)炭化水素可溶性有機マグネシウム化合物
もしくは錯化合物と(b)Si−H結合含有クロルシラ
ン化合物との反応によつて得られる炭化水素不溶
性固体と(c)ハロゲン原子含有チタンもしくはバナ
ジウム化合物とから成る固体成分(i)と、 (ii)(a)クロム化合物を(b)無機酸化物担体に担持・
焼成して得た固体を(c)有機金属化合物と反応せし
めた固体成分(ii) とを混合して得た触媒固体成分(A)と、 (B)有機金属化合物とから成る触媒を用いること
を特徴とするオレフインの重合方法 に係るものである。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明(A)(i)(a)に用いられる炭化水素可溶性有機
マグネシウム化合物もしくは錯化合物としては、
一般式M〓Mg〓R1 pR2 qXrYs(式中、αは0または
0より大きい数、βは0より大きい数、p、q、
r、sは0または0より大きい数でp+q+r+
s=mα+2βの関係を有し、Mはアルミニウム、
亜鉛、ホウ素、ベリリウムおよびリチウムから選
ばれた原子、mはMの原子価を表わし、R1、R2
は同一または異なつた炭素原子数の炭化水素基、
X、Yは同一または異なつた基であり、OR3
OSiR4R5R6、NR7R8、SR9なる基を表わし、R3
R9は炭化水素基、R4、R5、R6、R7、R8は水素原
子または炭化水素基を表わす)で表わされるもの
が挙げられる。好ましくは、Mがアルミニウム、
X、YがOR3もしくはOSiR4R5R6、β/α≧1、
(r+s)/(α+β)≦1であることが推奨され
る。これらの炭化水素可溶性有機マグネシウム化
合物もしくは錯化合物の合成はつとに公知であ
り、たとえば以下に示す公開公報、公告公報、文
献等にしたがつて合成すればよい。すなわち、M
がアルミニウムでα>0のものは特開昭50−
139885号公報、特開昭48−18235号公報、特公昭
47−24009号公報、アンナーレンデアヒエミー605
巻93〜97頁(1957年)、特開昭50−154388号公報、
特開昭50−157490号公報、特開昭53−40696号公
報を参照して対応する有機マグネシウムと有機ア
ルミニウムとから合成すればよく、Mが亜鉛、ホ
ウ素、ベリリウムなどでα>0のものは特開昭50
−150786号公報、特開昭51−97687号公報、特開
昭51−107384号公報、特開昭52−71421号公報を
参照して対応する有機マグネシウムと有機亜鉛等
から合成すればよい。またα=0のもので炭化水
素可溶のものは例えばn−ブチルエチルマグネシ
ウム、n−ブチルsec−ブチルマグネシウム、n
−ブチルiso−プロピルマグネシウムなどがあり、
特開昭54−12327号公報、特開昭56−26893号公
報、米国特許第4127507号明細書、米国特許第
33646231号明細書、米国特許第3766280号明細書、
ジヤーナル・オブ・オーガニツクケミストリ第34
巻1116〜1121頁(1969年)、ジヤーナル・オブ・
オーガノメタリツクケミストリ第64巻25〜40頁
(1974年)を参照して対応するグリニヤー化合物
あるいはアルキルリチウム化合物を利用して合成
すればよい。 本発明(A)(i)(b)中に用いる一般式HaSiClbR4-(a+b)
で示されるSi−H結合含有クロルシラン化合物と
しては、Rが炭化水素基、a>0、b>0、a+
b≦4であれば特に制限はないが、好ましくは0
<a<2であり、特に好ましいクロルシラン化合
物としてトリクロルシラン、モノメチルジクロル
シランが挙げられる。 本発明(A)(i)(c)に用いるハロゲン含有チタンもし
くはパナジウム化合物としては、ハロゲン原子を
含むチタンもしくはパナジウム化合物であれば特
に制限はないが、たとえば一般式Ti(OR)
nCla‐n(式中、n=0≦n≦2、aは2≦a≦
4であり、Rは炭化水素基を表わす)で表わされ
るチタン化合物、および一般式VO(OR)
mClb‐m(式中、mは0≦m≦2、bは1≦b≦
3であり、Rは炭化水素基を表わす)で表わされ
るバナジウム化合物等が挙げられる。 好ましくは、四塩化チタン、ブトキシチタント
リクロリド、ジブトキシチタンジクロリド、オキ
シ三塩化バナジウム、およびこれらを有機アルミ
ニウム化合物たとえば、トリエチルアルミニウ
ム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアル
ミニウムジクロリド、等により還元されたチタン
もしくはバナジウム化合物などの単独または混合
物が用いられる。 本発明(A)(ii)(a)に用いられるクロム化合物として
はクロムの酸化物、または焼成によつて少なくと
も部分的に酸化クロムを形成する化合物、例えば
クロムのハロゲン化物、オキシハロゲン化物、硝
酸塩、酢酸塩、硫酸塩、シユウ酸塩、アルコラー
ト等が挙げられ、具体的には三酸化クロム、塩化
クロミル、重クロム酸カリウム、クロム酸アンモ
ニウム、硝酸クロム、酢酸クロム、クロムアセチ
ルアセトネート、ジターシヤリブチルクロメート
等が挙げられる。三酸化クロム、酢酸クロム、ク
ロムアセチルアセトネートは特に好ましく用いら
れる。 本発明(A)(ii)(b)に用いられる無機酸化物担体とし
ては、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、ジ
ルコニア、トリア等を用いることができるが、シ
リカ、シリカ−アルミナが好ましく、市販の高活
性触媒用シリカ(高表面積、高多孔容積)は特に
好ましい。 次に、(A)(ii)(c)に用いられる有機金属化合物につ
いて説明する。有機金属化合物としては、有機ア
ルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、有機亜鉛
化合物、有機リチウム化合物、炭化水素可溶性有
機マグネシウム化合物もしくは錯化合物などが挙
げられ、好ましくは、有機アルミニウム化合物、
炭化水素可溶性有機マグネシウム化合物もしくは
錯化合物、有機ホウ素化合物が挙げられる。特に
好ましくは、一般式AlR10 x(OR11y(OSi・H・
R12R13zで示されるアルコキシ基およびヒドロシ
ロキシ基の両方を含有する有機アルミニウム化合
物が挙げられ、以下この化合物について説明す
る。 上記式中、R10、R11、R12、R13は同一または
異なつた炭素原子数1〜20の炭化水素基を表わ
す。たとえばメチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、アミル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデ
シルの如きアルキル基、シクロヘキシル、メチル
シクロヘキシルの如きシクロアルキル基、フエニ
ルの如きアリール基が挙げられ、好ましくは炭素
原子数2〜10のアルキル基である。x、y、zに
関してはx+y+z=3であり、x=1、2≧y
≧0、2≧z≧0の範囲が用いられる。好ましく
はx≧1.5、1.5≧y≧0.25、1.5≧z≧0.15かつ1.5
≧y+z≧0.5の範囲であり、活性上特に好まし
くはx≧2、1≧y≧0.5、1≧z≧0.25かつ1
≧y+z≧0.75の範囲が推奨される。 上記のアルコキシ基およびヒドロシロキシ基の
両方を含有する有機アルミニウム化合物は、たと
えば次の方法にて合成すればよい。 方法A.トリアルキルアルミニウムもしくはジア
ルキルアルミニウムハイドライドとポリ(も
しくはオリゴ)ヒドロシロキサンを所望量比
で反応させて得られたヒドロシロキシ基含有
有機アルミニウム化合物を、アルコール(フ
エノールを含む)と定量的に反応させてOR
基を導入する。 方法B.ジアルキルアルミニウムアルコキシド等
のOR基含有有機アルミニウム化合物を、ポ
リ(もしくはオリゴ)ヒドロシロキサンと所
望量比で反応させてヒドロシロキシ基を導入
する。 方法Aの前段については本出願人による特公昭
46−40334号公報および米国特許第3661878号明細
書に、反応物のNMRスペクトルとともに、詳細
に記載されており、公知である。即ち、反応は炭
化水素溶媒を用い、もしくは用いることなく、室
温ないし200℃の温度で、数時間ないし数十時間
不活性雰囲気下で行なえばよい。 方法Aの後段については、好ましくは炭化水素
溶媒の存在下、有機アルミニウム化合物にアルコ
ールを滴下して反応させる常法にて行なわれる。
温度、時間については特に制限はないが、好まし
くは室温以下に冷却して行なう。 方法Bについても、方法Aの前段に準じて行な
われる。 方法Aまたは方法Bに原料として用いられる有
機アルミニウム化合物を例示すればトリメチルア
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
アルミニウム、トリデシルアルミニウム、トリド
デシルアルミニウム、トリフエニルアルミニウ
ム、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジエチル
アルミニウムn−ブトキシド、ジイソブチルアル
ミニウムエトキシドなど、およびこれらの混合物
が挙げられる。 方法Aにおいて用いられるアルコール(フエノ
ールを含む)としてはメタノール、エタノール、
n−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタ
ノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、
ヘキサノール、オクタノール、フエノール、ベン
ジルアルコールなど、およびこれらの混合物が挙
げられる。 方法Aおよび方法Bに原料として用いられるポ
リ(もしくはオリゴ)ヒドロシロキサンは、一般
で表わされるものが通常用いられる。この他に、
たとえば一般式 の形の環状オリゴマーも用いることができる。R
としてはメチル、エチル、フエニル等のものを用
いることができるが、メチルのものが通常用いら
れる。上記のポリ(もしくはオリゴ)ヒドロシロ
キサンは種々の粘度のものを使用することができ
るが、30℃での粘度が10〜1000センチストークス
のものが好んで用いられる。 なお、(A)(ii)(c)として炭化水素可溶性有機マグネ
シウム化合物あるいは錯化合物を用いる場合に
は、(A)(ii)(a)にて既に説明したものと全く同様のも
のを用いればよい。また有機ホウ素化合物を用い
る場合には例えばトリエチルホウ素、トリn−ブ
チルホウ素、トリイソブチルホウ素等を用いるこ
とができ、特にトリエチルホウ素が好んで用いら
れる。 次に、本発明(B)に用いられる有機金属化合物に
ついて説明する。 本発明(B)に用いられる有機金属化合物として
は、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合
物、有機亜鉛化合物、有機リチウム化合物、炭化
水素可溶性有機マグネシウム化合物もしくは錯化
合物などが挙げられ、例えばトリエチルアルミニ
ウム、トリイソブチルアルミニウム、トリn−ヘ
キシルアルミニウム、トリ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、アルミニウ
ムイソプレニル、ジエチルアルミニウムエトキシ
ド、メチルエチルヒドロシロキシアルミニウムジ
エチルならびにこれらの混合物、トリエチルホウ
素、ジエチル亜鉛、n−ブチルリチウム、ジn−
ブチルマグネシウム−トリエチルアルミニウム錯
化合物、n−ブチルsec−ブチルマグネシウム、
n−ブチルエチルマグネシウムなどが挙げられ
る。好ましくは有機アルミニウム化合物もしくは
炭化水素可溶性有機マグネシウム化合物が挙げら
れる。 次に、触媒合成について説明する。まず、(A)(i)
(a)の炭化水素可溶性有機マグネシウム化合物もし
くは錯化合物と(b)のクロルシラン化合物との反応
によつて炭化水素不溶性固体を得ることについて
説明する。この反応は不活性炭化水素媒体、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、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
性能上好ましくは脂肪族炭化水素媒体が推奨され
る。反応温度には特に制限はないが、反応進行上
好ましくは40℃以上で実施される。2種成分の反
応比率にも特に制限はないが、好ましくは有機マ
グネシウム成分1モルに対し、クロルシラン成分
0.01モル〜100モル、特に好ましくは0.1モル〜10
モルの範囲が推奨される。 反応方法については、2種触媒成分を反応帯に
同時に導入しつつ反応させる同時添加の方法、も
しくは1種触媒成分を事前に反応帯に仕込んだ後
に、残りの1種触媒成分を反応帯に導入しつつ反
応させる。いわゆる正(逆)添加法のいずれの方
法も可能であり、かつ好ましい結果を与える。 次に、上記反応によつて得られた炭化水素不溶
性固体と、(c)ハロゲン原子含有チタンもしくはバ
ナジウム化合物とから成る固体成分(i)の調整方法
について説明する。この調製方法については特に
制限はなく、通常に用いられる種々の担持方法を
用いることができる。たとえば、本出願人による
特公昭56−43046号公報に記載されている方法、
即ちたとえばヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサ
ン等の不活性炭化水素溶媒中で該固体と四塩化チ
タン等を反応させ担持させる方法、あるいは本出
願人による特開昭60−4505号公報、同60−4506号
公報などに記載されている方法、即ち該固体をア
ルコール、アルデヒド等と一旦反応させた後、四
塩化チタン等のチタン化合物をジエチルアルミニ
ウムクロリド等の有機アルミニウム化合物で還元
しながら担持させる方法等を用いることができ
る。 次に、(A)(ii)におけるクロム化合物の担持につい
て説明する。無機酸化物担体にクロム化合物を担
持させるには、含浸、溶媒留去、昇華付着等の公
知の方法によつて行なわれる。クロム化合物の種
類により、水系あるいは非水系のいずれか適当な
方法で担持すればよく、たとえば三酸化クロム、
酢酸クロムを用いる場合には水を、クロムアセチ
ルアセトネートを用いる場合はトルエンなどの非
水溶媒を用いればよい。担持するクロムの量は、
担体に対するクロム原子の重量パーセントで0.05
〜5%、好ましくは0.2〜2%の範囲である。 次に、(A)(ii)における担持済固体の焼成活性化に
ついて説明する。 焼成活性化は、一般に酸素の存在下、非還元性
雰囲気で行なうが、不活性ガスあるいは減圧下で
行なうことも可能である。好ましくは水分を実質
的に含まない空気が用いられる。焼成温度は300
℃以上、好ましくは400〜900℃の温度範囲で数分
〜数十時間、好ましくは30分〜10時間行なわれ
る。焼成時には充分乾燥空気を吹込み、流動状態
下で焼成活性化を行なうことが推奨される。 なお、担持もしくは焼成時にフツ素含有塩類を
添加して、活性や分子量等を調節する公知の方法
を併用することも勿論可能である。 次に、(A)(ii)における焼成活性化された固体と(ii)
(c)の有機金属化合物との反応によつて固体成分(ii)
を得ることについて説明する。この反応は不活性
炭化水素媒体、たとえばヘキサン、ヘプタンの如
き脂肪族炭化水素、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、ベンゼン、ト
ルエン、キシレンの如き芳香族炭化水素、あるい
はこれらの混合媒体中で行なうことができる。反
応温度は特に制限はなく、例えば室温ないし100
℃の間の、通常行なわれる温度で行なうことがで
きる。2種成分の反応比率は固体中のクロム成分
1モルに対し有機金属成分0.05〜50モル、特0.5
〜10モルの範囲が好んで用いられる。反応方法に
ついては反応帯にクロム成分を事前に仕込んだ後
有機金属化合物を導入しつつ反応させる方法、あ
るいは有機金属化合物を事前に一部あるいは全量
仕込み、クロム成分を導入する方法などが用いら
れる。 次に、(A)(i)で得た固体成分(i)と(A)(ii)で得た固体
成分(ii)とを混合して触媒固体成分(A)を得る方法に
ついて説明する。混合の方法としては、固体成分
(i)を固体成分(ii)に導入する方法あるいは固体成分
(ii)を固体成分(i)に導入する方法のいずれも用いる
ことができ、混合に際しては不活性炭化水素媒体
の存在下あるいは不存在下のいずれでも行なうこ
とができるが、好ましくは不活性炭化水素媒体の
存在下にて行なわれる。組み合せる各成分の比率
は、固体成分(i)/固体成分(ii)の重量比で0.001〜
10、好ましくは0.005〜1の範囲が推奨される。
混合温度は特に制限はなく例えば室温ないし100
℃の間の、通常行なわれる温度で行なうことがで
きる。 次に、混合して得た(A)の触媒固体成分と(B)の有
機金属化合物とを組合わせる方法について説明す
る。 (A)の触媒固体成分と(B)の有機金属化合物とは重
合条件下に重合系内に添加してもよいし、あらか
じめ重合に先立つて組合わせてもよい。また、触
媒固体成分をあらかじめ該有機金属化合物にて処
理した後に、さらに有機金属化合物と組合せて重
合系内に送り込むといつた方法も可能である。組
合せる両成分の比率は(有機金属)/(Cr+Ti
+V)のモル比で0.01〜3000、好ましくは0.1〜
100の範囲が推奨される。 次に、本発明の触媒を用いてオレフインを重合
する方法に関して説明する。 本発明の触媒を用いて重合しうるオレフインは
α−オレフインであり、特にエチレンである。さ
らに本発明の触媒はエチレンとプロピレン、ブテ
ン−1、ヘキセン−1等のモノオレフインとの共
重合、あるいはさらにブタジエン、イソプレン等
のジエンの共存下での重合に用いることも可能で
ある。 本発明の触媒を用い、共重合を実施することに
よつて密度0.91〜0.97g/cm3の範囲のポリマーを
製造することが可能である。 重合方法としては、通常の懸濁重合、溶液重
合、気相重合が可能である。懸濁重合、溶液重合
の場合は触媒を重合溶媒、たとえば、プロパン、
ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンのごとき
脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン
のごとき芳香族炭化水素、シクロヘキサン、メチ
ルシクロヘキサンのごとき脂環式炭化水素とゝも
に反応器に導入し、不活性雰囲気下にエチレンを
1〜200Kg/cm2に圧入して、室温ないし320℃の温
度で重合を進めることができる。また、チユーブ
ラ−反応器、オートクレーブ反応器、オートクレ
−ブ〜チユーブラー反応器などを用いてたとえば
圧力200〜2000Kg/cm2、温度150〜300℃なる条件
で重合を行なういわゆる高圧重合法も適用するこ
とが可能である。 一方、気相重合はエチレンを1〜50Kg/cm2の圧
力で室温ないし120℃の温度条件下で、エチレン
と触媒の接触が良好となるよう流動床、移動床、
あるいは撹拌によつて混合を行なう等の手段を講
じて重合を行なうことが可能である。 本発明の触媒は高性能であり、80℃、10Kg/cm2
程度の比較的低温低圧の重合条件下においても充
分に高い活性を示す。この場合には、生成する重
合体は重合系にスラリー状態で存在するため、重
合系の粘度上昇がきわめて少ない。したがつて、
重合系の重合体濃度を30%以上にもすることがで
き、生産効率は高い。また高活性のため、生成ポ
リマーからの触媒残渣除去工程は省略できる。 重合は1反応帯を用いる通常の1段重合で行な
つてもよいし、または複数個の反応帯を用いる、
いわゆる多段重合で行なつてもよい。本発明の触
媒を用いて重合したポリマーは、通常の1段重合
でも広い分子量分布をもち、中空成形や押出成形
用途に極めて適している。2個以上の異なつた反
応条件下で重合を行なう多段重合では、さらに広
い分子量分布のポリマーの製造が可能である。 ポリマーの分子量を調節するために、重合温度
の調節、重合系への水素の添加、あるいは連鎖移
動を起こし易い有機金属化合物の添加等の公知の
技術を用いることも勿論可能である。さらに、チ
タン酸エステルを添加して密度調節、分子量調節
を行なう等の方法を組合わせて重合を実施するこ
ともまた可能である。 (発明の効果) フイリツプス触媒側を特定の有機金属化合物と
反応させた後、チーグラー触媒とを混合し重合に
用いる本発明の方法を用いれば、後述の実施例お
よび比較例から明らかな通り、両者の単純混合の
場合もしくはボールミリング共粉砕の場合に比べ
てかるかに活性が高い。またフイリツプス触媒側
の多い領域に於ても高活性であり、かつ分子量分
布が広く中空成形や押出成形に適した流動性を有
する重合体を得ることができる。また、共粉砕と
いつた煩雑な触媒合成操作も不要である。 (実施例) 以下、本発明の実施例を示すが、本発明は、こ
れらの実施例によつて何ら制限されるものではな
い。 なお、実施例中の触媒活性とは、モノマー圧力
10Kg/cm2において、触媒固体成分1g・1時間当
りのポリマー生成量(g)を表わす。また、MI
はメルトインデツクスを表わし、ASTM・D−
1238にしたがい、温度190℃、荷重2.16Kgにて測
定したものである。FRは温度190℃、荷重21.6Kg
にて測定した値をMIで除した商であり、分子量
分布の広さを表わす指標として当業者に知られて
いるものである。 実施例 1 (1) 触媒固体成分(A)の合成 (1−1) 炭化水素不溶性固体の合成 ジn−ブチルマグネシウム27.6gとトリエチル
アルミニウム3.8gとを、ヘプタン200mlと共に500
mlの窒素置換ずみフラスコに入れ、80℃で2時間
反応させることにより、有機マグネシウム錯体溶
液を得た。 一方、滴下ロートと水冷還流冷却器とを取付け
た容量500mlのフラスコの内部の酸素と水分とを
乾燥窒素置換によつて除去し、窒素雰囲気下でト
リクロルシラン(HSiCl3)1mol/lヘプタン溶
液150mmolを仕込み、50℃に昇温した。次に上
記有機マグネシウム錯体溶液150mmolを滴下ロ
ートに秤取し、50℃で撹拌下に1時間かけて滴下
し、さらにこの温度で1時間反応させた。生成し
た炭化水素不溶性の白色沈殿を単離し、ヘキサン
で洗浄して乾燥し、白色の基本固体を得た。この
固体を分析した結果、固体1g当りMg9.20mmol、
Cl19.20mmol、Si1.70mmol、アルキル基
0.94mmolを含有しており、B.E.T.法で測定した
比表面積は270m2/gであつた。 (1−2) 固体成分(i)の合成 窒素置換された耐圧容器中に、上記基本固体
2.0gおよび四塩化チタン30mlを仕込み、撹拌下
130℃において2時間反応させた後、固体部分を
過、単離し、ヘキサンで十分に洗浄して乾燥
し、薄赤紫色の固体成分(i)を得た。この固体成分
(i)を分析した結果、2.5重量%のTiが含まれてお
り、またB.E.T.法で測定した比表面積な210m2
gであつた。 (1−3) 担持焼成済固体の調製 三酸化クロム0.4gを蒸留水80mlに溶解し、この
溶液中にシリカ(富士デヴイソン社製Grade952)
20gを浸漬し、室温にて1時間撹拌した。このス
ラリーを加熱して水を留去し、続いて120℃にて
10時間減圧乾燥を行なつた。この固体を乾燥空気
流通下、800℃で5時間焼成して担持焼成済固体
を得た。得られた担持焼成済固体はクロムを1重
量%含有し、窒素雰囲気下室温にて貯蔵した。 (1−4) 有機アルミニウム成分(A)(ii)(c)の合成 トリエチルアルミニウム100mmol、メチルヒ
ドロポリシロキサン(30℃における粘度:30セン
チストークス)50mmol(Si基準)、n−ヘプタン
150mlを窒素雰囲気下ガラス製耐圧容器に秤取し、
磁気撹拌子を用いて撹拌下100℃において24時間
反応させてAl(C2H52.5(OSi・H・CH3
C2H50.5ヘプタン溶液を合成した。次にこの溶液
100mmol(Al基準)を窒素雰囲気下200mlフラス
コに秤取し、滴下ロートよりエタノール50mmol
とn−ヘプタン50mlの混合溶液の氷冷撹拌下に滴
下し、滴下後室温にて1時間反応させてAl
(C2H52.0(OC2H50.5(OSi・H・CH3・C2H50.5
ヘプタン溶液を合成した。 (1−5) 固体成分(ii)の合成 上記で得たAl(C2H52.0(OC2H50.5(OSi・H・
CH3・C2H50.5ヘプタン溶液5.7mmol(Al基準)
を窒素雰囲気下磁気誘導撹拌機付300mlフラスコ
に秤取し、脱水脱酸素したn−ヘプタンで全容量
を200mlとした。撹拌されたこの溶液に(1−3)
で得た担持焼成固体10gを秤取し窒素雰囲気下、
室温で加え、1時間撹拌し反応させて固体成分(ii)
を含む懸濁液を得た。 (1−6) 触媒固体成分(A)の合成 上記で得た固体成分(ii)10gを含む懸濁液に、窒
素雰囲気下で固体成分(i)1gを室温撹拌下添加し、
触媒固体成分(A)を含む懸濁液を得た。 (2) 重合 (1)で合成した固体成分(A)20mgを含む懸濁液と、
有機金属化合物(B)としてジエチルアルミニウムエ
トキシド0.05mmolとを、脱水脱酸素したヘキサ
ン0.8とともに、内部を真空脱気し窒素置換し
た1.5のオートクレーブに入れた。オートクレ
ーブの内温を80℃に保ち、エチレンを10Kg/cm2
え、水素を加えて全圧を14Kg/cm2とした。エチレ
ンを補給することにより全圧を14Kg/cm2の圧力に
保ちつつ1時間重合を行ない、98gのポリマーを
得た。触媒活性は4900gポリマー/gSolid・hr、
ポリマーのMI0.72、FR82であつた。 比較例 1 実施例1の(1−5)におけるクロム担持焼成
済固体成分とAl(C2H52.0(OC2H50.5(OSi・H・
CH3・C2H50.5との反応を省略し、(1−3)で
得られたクロム担持焼成済固体成分をそのまま固
体成分(ii)として用い、その他は実施例1と同様に
合成および重合を行なつた。ポリマー収量は
50g、触媒活性は2500、MI0.52、FR70であつて、
実施例1に比べ触媒活性、MI、FRがともに低い
ものであつた。 比較例 2 実施例1の(1−2)で得られた固体成分(i)
0.4gと実施例1の(1−3)で得られたクロム担
持焼成済固体成分(すなわち(1−5)の有機金
属成分との反応が行なわれていないもの)4.0gと
を、9mmφステンレスボール25個を入れた内容積
100cm3のステンレス製ボールミル中に窒素雰囲気
下にて装入し、1000vib./min.の振動ボールミル
機にて5時間共粉砕して触媒固体成分(A)を得た。
この触媒固体成分(A)のヘプタン懸濁液を用い、あ
とは実施例1と同様に重合を行なつた(これは従
来技術である特開昭59−168001号公報記載の触媒
に他ならない)。結果はポリマー収量56g、触媒
活性2800、MI0.71、FR81であつて、実施例1に
比べ触媒活性が低いものであつた。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for polymerizing olefins, particularly ethylene or ethylene and other 1-olefins. Specifically, it is a novel method characterized by using a solid catalyst component that is a mixture of a specific titanium- or panadium-containing magnesium compound and a chromium-containing solid reacted with a specific organometallic compound.
The present invention relates to an olefin polymerization method for obtaining a polymer having high activity and a wide molecular weight distribution. (Prior art) In the polymerization of olefins, especially ethylene or ethylene and other 1-olefins, Ziegler type catalysts containing titanium, vanadium or a mixture thereof and inorganic oxides are used as a technology to obtain polymers with a wide molecular weight distribution. A technique is known in which a Phillips-type catalyst containing a chromium compound is used at the same time. Specifically, a technique for blending the two is disclosed in JP-A-57-139102, and a technique for ball-milling the two is disclosed in JP-A-59-168001.
No. 59-168002. (Problems to be Solved by the Invention) With the above-mentioned conventional technology, it is true that the molecular weight has been reduced to a molecular weight suitable for molding processing, and has a wide molecular weight distribution and fluidity suitable for blow molding and extrusion molding. ing. However, since catalyst production requires complicated operations such as co-pulverization, and Phillips catalyst is a highly oxidizing substance, it poisons the Ziegler catalyst when mixed, and in areas where there are many Phillips catalysts with a wide molecular weight distribution. There were problems such as insufficient activity. (Means for Solving the Problems) As a result of repeated research to solve the above problems, the inventors of the present invention discovered that the Phillips catalyst side was reacted with a specific organometallic compound before being mixed with the Ziegler catalyst. They discovered that by doing this, a polymer with high activity and a wide molecular weight distribution could be obtained, leading to the present invention. That is, the present invention provides (A) (i) a hydrocarbon-insoluble solid obtained by the reaction of (a) a hydrocarbon-soluble organomagnesium compound or complex compound and (b) a chlorosilane compound containing an Si-H bond; ) A solid component (i) consisting of a halogen atom-containing titanium or vanadium compound, and (ii) (a) a chromium compound supported on (b) an inorganic oxide carrier.
Using a catalyst consisting of a catalyst solid component (A) obtained by mixing the solid obtained by firing with (c) a solid component (ii) reacted with an organometallic compound, and (B) an organometallic compound. The present invention relates to an olefin polymerization method characterized by the following. The present invention will be explained in detail below. The hydrocarbon-soluble organomagnesium compound or complex compound used in the present invention (A)(i)(a) includes:
General formula M〓Mg〓R 1 p R 2 q X r Y s (where α is 0 or a number greater than 0, β is a number greater than 0, p, q,
r and s are 0 or a number larger than 0, p+q+r+
It has the relationship s=mα+2β, where M is aluminum,
an atom selected from zinc, boron, beryllium and lithium, m represents the valence of M, R 1 , R 2
are hydrocarbon groups with the same or different number of carbon atoms,
X and Y are the same or different groups, OR 3 ,
OSiR 4 R 5 R 6 , NR 7 R 8 , SR 9 represents a group, R 3 ,
R 9 is a hydrocarbon group, and R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups. Preferably, M is aluminum,
X, Y are OR 3 or OSiR 4 R 5 R 6 , β/α≧1,
It is recommended that (r+s)/(α+β)≦1. The synthesis of these hydrocarbon-soluble organomagnesium compounds or complex compounds is generally known, and may be carried out, for example, according to the publications, gazettes, documents, etc. listed below. That is, M
is aluminum and α>0 is JP-A-50-
Publication No. 139885, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 18235-1987, Publication No. 18235, Publication No.
Publication No. 47-24009, Annarenderhiemi 605
Volume 93-97 (1957), Japanese Patent Application Laid-Open No. 154388-1988,
It may be synthesized from the corresponding organomagnesium and organoaluminium with reference to JP-A-50-157490 and JP-A-53-40696. If M is zinc, boron, beryllium, etc. and α>0, Tokukai 1975
It may be synthesized from corresponding organomagnesium, organozinc, etc. with reference to JP-A-150786, JP-A-51-97687, JP-A-51-107384, and JP-A-52-71421. In addition, those with α=0 that are soluble in hydrocarbons are, for example, n-butyl ethylmagnesium, n-butyl sec-butylmagnesium, n-butyl sec-butylmagnesium,
-butyl iso-propyl magnesium, etc.
JP-A-54-12327, JP-A-56-26893, U.S. Patent No. 4127507, U.S. Patent No.
33646231 specification, US Patent No. 3766280 specification,
Journal of Organic Chemistry No. 34
Volume 1116-1121 (1969), Journal of
It may be synthesized using a corresponding Grignard compound or alkyl lithium compound with reference to Organometallic Chemistry Vol. 64, pp. 25-40 (1974). General formula H a SiCl b R 4-(a+b) used in the present invention (A)(i)(b)
The Si-H bond-containing chlorosilane compound represented by R is a hydrocarbon group, a>0, b>0, a+
There is no particular restriction as long as b≦4, but preferably 0
<a<2, and particularly preferred chlorosilane compounds include trichlorosilane and monomethyldichlorosilane. The halogen-containing titanium or panadium compound used in the present invention (A)(i)(c) is not particularly limited as long as it is a titanium or panadium compound containing a halogen atom.
nCla‐n (where n=0≦n≦2, a is 2≦a≦
4 and R represents a hydrocarbon group), and a titanium compound represented by the general formula VO(OR)
mClb-m (where m is 0≦m≦2, b is 1≦b≦
3 and R represents a hydrocarbon group). Preferably, titanium tetrachloride, butoxytitanium trichloride, dibutoxytitanium dichloride, vanadium oxytrichloride, and titanium or vanadium compounds obtained by reducing these with organoaluminum compounds such as triethylaluminum, diethylaluminum chloride, ethylaluminum dichloride, etc. These can be used alone or in combination. The chromium compound used in the present invention (A)(ii)(a) is a chromium oxide or a compound that at least partially forms chromium oxide upon calcination, such as a chromium halide, oxyhalide, or nitrate. , acetate, sulfate, oxalate, alcoholate, etc., specifically chromium trioxide, chromyl chloride, potassium dichromate, ammonium chromate, chromium nitrate, chromium acetate, chromium acetylacetonate, ditersia. Examples include butylchromate. Chromium trioxide, chromium acetate, and chromium acetylacetonate are particularly preferably used. As the inorganic oxide carrier used in the present invention (A)(ii)(b), silica, alumina, silica-alumina, zirconia, thoria, etc. can be used, but silica and silica-alumina are preferable, and commercially available Highly active catalytic silica (high surface area, high porosity volume) is particularly preferred. Next, the organometallic compound used in (A)(ii)(c) will be explained. Examples of organometallic compounds include organoaluminum compounds, organoboron compounds, organozinc compounds, organolithium compounds, hydrocarbon-soluble organomagnesium compounds or complex compounds, and preferably organoaluminum compounds,
Examples include hydrocarbon-soluble organomagnesium compounds or complex compounds, and organoboron compounds. Particularly preferably, the general formula AlR 10 x (OR 11 ) y (OSi・H・
An organoaluminum compound containing both an alkoxy group and a hydroxyloxy group represented by R 12 R 13 ) z is mentioned, and this compound will be explained below. In the above formula, R 10 , R 11 , R 12 and R 13 represent the same or different hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms. Examples include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, hexyl, octyl, decyl, and dodecyl, cycloalkyl groups such as cyclohexyl and methylcyclohexyl, and aryl groups such as phenyl, preferably having 2 to 10 carbon atoms. is an alkyl group. Regarding x, y, z, x+y+z=3, x=1, 2≧y
A range of ≧0, 2≧z≧0 is used. Preferably x≧1.5, 1.5≧y≧0.25, 1.5≧z≧0.15 and 1.5
≧y+z≧0.5, particularly preferably x≧2, 1≧y≧0.5, 1≧z≧0.25 and 1 in terms of activity.
A range of ≧y+z≧0.75 is recommended. The above organoaluminum compound containing both an alkoxy group and a hydroxyloxy group may be synthesized, for example, by the following method. Method A. A hydrosiloxy group-containing organoaluminum compound obtained by reacting trialkylaluminum or dialkylaluminium hydride with poly(or oligo)hydrosiloxane in a desired ratio is quantitatively reacted with alcohol (including phenol). OR
Introduce groups. Method B. A hydrosiloxy group is introduced by reacting an OR group-containing organoaluminium compound such as a dialkylaluminum alkoxide with a poly(or oligo)hydrosiloxane in a desired amount ratio. Regarding the first stage of method A, the applicant's patent publication
46-40334 and US Pat. No. 3,661,878, it is described in detail together with the NMR spectrum of the reactant, and is well known. That is, the reaction may be carried out with or without a hydrocarbon solvent at a temperature of room temperature to 200° C. for several hours to several tens of hours under an inert atmosphere. The latter part of Method A is preferably carried out by a conventional method in which an alcohol is added dropwise to an organoaluminum compound to react in the presence of a hydrocarbon solvent.
Although there are no particular restrictions on temperature and time, it is preferably carried out by cooling to room temperature or below. Method B is also carried out in the same manner as the first step of method A. Examples of organoaluminum compounds used as raw materials in Method A or Method B include trimethylaluminum, triethylaluminum, trin-
Examples include propylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, tridecylaluminum, tridodecylaluminum, triphenylaluminum, diethylaluminium ethoxide, diethylaluminum n-butoxide, diisobutylaluminum ethoxide, and mixtures thereof. It will be done. Alcohols (including phenols) used in method A include methanol, ethanol,
n-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, tert-butanol,
Examples include hexanol, octanol, phenol, benzyl alcohol, and mixtures thereof. The poly(or oligo)hydrosiloxane used as a raw material in Method A and Method B has the general formula The one expressed as is usually used. In addition to this,
For example, the general expression Cyclic oligomers of the form can also be used. R
Although methyl, ethyl, phenyl, etc. can be used, methyl is usually used. The poly(or oligo)hydrosiloxane mentioned above can have various viscosities, but those having a viscosity of 10 to 1000 centistokes at 30°C are preferably used. In addition, when using a hydrocarbon-soluble organomagnesium compound or a complex compound as (A)(ii)(c), if you use exactly the same as that already explained in (A)(ii)(a), good. Further, when an organic boron compound is used, for example, triethyl boron, tri-n-butyl boron, triisobutyl boron, etc. can be used, and triethyl boron is particularly preferably used. Next, the organometallic compound used in the present invention (B) will be explained. Examples of the organometallic compound used in the present invention (B) include organoaluminum compounds, organoboron compounds, organozinc compounds, organolithium compounds, hydrocarbon-soluble organomagnesium compounds or complex compounds, such as triethylaluminum, triisobutyl Aluminum, tri-n-hexyl aluminum, tridecyl aluminum,
Diethylaluminium hydride, aluminum isoprenyl, diethylaluminium ethoxide, methylethylhydrosiloxyaluminum diethyl and mixtures thereof, triethylboron, diethylzinc, n-butyllithium, di-n-
Butylmagnesium-triethylaluminum complex compound, n-butyl sec-butylmagnesium,
Examples include n-butylethylmagnesium. Preferred examples include organoaluminum compounds and hydrocarbon-soluble organomagnesium compounds. Next, catalyst synthesis will be explained. First, (A)(i)
A description will be given of obtaining a hydrocarbon-insoluble solid by reacting the hydrocarbon-soluble organomagnesium compound or complex compound (a) with the chlorosilane compound (b). The reaction is carried out in an inert hydrocarbon medium, such as aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, or ethers, tetrahydrofuran, etc. The reaction can be carried out in an ether type medium or a mixed medium thereof. From the viewpoint of catalytic performance, an aliphatic hydrocarbon medium is preferably used. Although there is no particular restriction on the reaction temperature, it is preferably carried out at 40° C. or higher in view of the progress of the reaction. There is no particular restriction on the reaction ratio of the two components, but preferably the chlorosilane component is added to 1 mole of the organomagnesium component.
0.01 mol to 100 mol, particularly preferably 0.1 mol to 10
A molar range is recommended. Regarding the reaction method, there is a simultaneous addition method in which two types of catalyst components are simultaneously introduced into the reaction zone and reacted, or one type of catalyst component is charged into the reaction zone in advance, and then the remaining one type of catalyst component is introduced into the reaction zone. react while doing so. Both so-called forward (reverse) addition methods are possible and give favorable results. Next, a method for preparing solid component (i) consisting of the hydrocarbon-insoluble solid obtained by the above reaction and (c) a halogen atom-containing titanium or vanadium compound will be explained. There are no particular limitations on this preparation method, and various commonly used supporting methods can be used. For example, the method described in Japanese Patent Publication No. 56-43046 by the present applicant,
That is, for example, a method of reacting and supporting the solid with titanium tetrachloride in an inert hydrocarbon solvent such as heptane, hexane, cyclohexane, etc., or a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 60-4505 and 60-4506 by the present applicant. etc., that is, a method in which the solid is once reacted with alcohol, aldehyde, etc., and then a titanium compound such as titanium tetrachloride is supported while being reduced with an organoaluminum compound such as diethylaluminum chloride. Can be done. Next, supporting of the chromium compound in (A)(ii) will be explained. The chromium compound can be supported on the inorganic oxide support by known methods such as impregnation, solvent distillation, and sublimation deposition. Depending on the type of chromium compound, it may be supported by an appropriate method, either aqueous or non-aqueous. For example, chromium trioxide,
When using chromium acetate, water may be used, and when using chromium acetylacetonate, a non-aqueous solvent such as toluene may be used. The amount of chromium supported is
0.05 in weight percent of chromium atoms to support
~5%, preferably 0.2-2%. Next, firing activation of the supported solid in (A)(ii) will be explained. Firing activation is generally carried out in the presence of oxygen in a non-reducing atmosphere, but it can also be carried out under an inert gas or reduced pressure. Preferably, air substantially free of moisture is used. Firing temperature is 300
C. or higher, preferably 400 to 900.degree. C. for several minutes to several tens of hours, preferably 30 minutes to 10 hours. During firing, it is recommended to blow in sufficient dry air and activate firing under a fluidized state. Of course, it is also possible to use a known method in which fluorine-containing salts are added at the time of supporting or firing to adjust the activity, molecular weight, etc. Next, the calcined activated solid in (A)(ii) and (ii)
solid component (ii) by reaction with the organometallic compound of (c)
Explain how to obtain. The reaction is carried out in an inert hydrocarbon medium, such as aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, or a mixture thereof. It can be done with There is no particular restriction on the reaction temperature, for example, room temperature to 100℃
It can be carried out at customary temperatures between . The reaction ratio of the two components is 0.05 to 50 moles of the organometallic component per mole of the chromium component in the solid, especially 0.5
A range of ˜10 moles is preferably used. As for the reaction method, a method is used in which a chromium component is charged in advance in a reaction zone and then the organometallic compound is introduced while reacting, or a method in which a part or all of the organometallic compound is charged in advance and a chromium component is introduced. Next, a method for obtaining the catalyst solid component (A) by mixing the solid component (i) obtained in (A)(i) and the solid component (ii) obtained in (A)(ii) will be described. As for the method of mixing, solid components
Method of introducing (i) into solid component (ii) or solid component
Any method of introducing (ii) into solid component (i) can be used, and the mixing can be carried out either in the presence or absence of an inert hydrocarbon medium, but preferably an inert hydrocarbon medium. It is carried out in the presence of hydrogen medium. The ratio of each component to be combined is from 0.001 to solid component (i)/solid component (ii) weight ratio.
10, preferably in the range of 0.005 to 1.
There are no particular restrictions on the mixing temperature, for example room temperature to 100%
It can be carried out at customary temperatures between . Next, a method of combining the catalyst solid component (A) obtained by mixing and the organometallic compound (B) will be explained. The catalyst solid component (A) and the organometallic compound (B) may be added to the polymerization system under polymerization conditions, or may be combined in advance prior to polymerization. It is also possible to use a method in which the catalyst solid component is previously treated with the organometallic compound and then further combined with the organometallic compound and fed into the polymerization system. The ratio of both components to be combined is (organic metal)/(Cr+Ti
+V) molar ratio of 0.01 to 3000, preferably 0.1 to 3000
A range of 100 is recommended. Next, a method for polymerizing olefin using the catalyst of the present invention will be explained. Olefins which can be polymerized using the catalysts of the invention are alpha-olefins, especially ethylene. Furthermore, the catalyst of the present invention can also be used for copolymerization of ethylene with monoolefins such as propylene, butene-1, hexene-1, etc., or for polymerization in the coexistence of dienes such as butadiene, isoprene, etc. By carrying out copolymerization using the catalyst of the present invention, it is possible to produce polymers with a density in the range of 0.91 to 0.97 g/cm 3 . As the polymerization method, usual suspension polymerization, solution polymerization, and gas phase polymerization are possible. In the case of suspension polymerization or solution polymerization, the catalyst is a polymerization solvent such as propane,
Aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, and heptane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane are introduced into the reactor under an inert atmosphere. By pressurizing ethylene at 1 to 200 kg/cm 2 to the bottom, polymerization can be carried out at a temperature of room temperature to 320°C. In addition, a so-called high-pressure polymerization method in which polymerization is carried out using a tubular reactor, an autoclave reactor, an autoclave to a tubular reactor, etc. at a pressure of 200 to 2000 Kg/cm 2 and a temperature of 150 to 300°C may also be applied. is possible. On the other hand, in gas phase polymerization, ethylene is heated at a pressure of 1 to 50 kg/cm 2 at a temperature of room temperature to 120°C, using a fluidized bed, moving bed, etc. to ensure good contact between ethylene and the catalyst.
Alternatively, polymerization can be carried out by mixing by stirring or the like. The catalyst of the present invention has high performance, 80℃, 10Kg/cm 2
It shows sufficiently high activity even under relatively low temperature and low pressure polymerization conditions. In this case, since the produced polymer exists in the polymerization system in a slurry state, the increase in viscosity of the polymerization system is extremely small. Therefore,
The polymer concentration in the polymerization system can be increased to over 30%, resulting in high production efficiency. Furthermore, due to its high activity, the step of removing catalyst residue from the produced polymer can be omitted. The polymerization may be carried out in a conventional one-stage polymerization using one reaction zone, or using multiple reaction zones.
It may also be carried out by so-called multi-stage polymerization. The polymer polymerized using the catalyst of the present invention has a wide molecular weight distribution even in ordinary one-stage polymerization, and is extremely suitable for blow molding and extrusion molding applications. Multi-stage polymerization in which polymerization is carried out under two or more different reaction conditions makes it possible to produce polymers with a wider molecular weight distribution. In order to adjust the molecular weight of the polymer, it is of course possible to use known techniques such as adjusting the polymerization temperature, adding hydrogen to the polymerization system, or adding an organometallic compound that tends to cause chain transfer. Furthermore, it is also possible to perform polymerization by combining methods such as adding a titanate ester to control density and molecular weight. (Effects of the Invention) If the method of the present invention is used in which the Phillips catalyst side is reacted with a specific organometallic compound and then mixed with the Ziegler catalyst for polymerization, as is clear from the Examples and Comparative Examples described below, both The activity is much higher than that of simple mixing or co-pulverization by ball milling. Furthermore, it is possible to obtain a polymer that is highly active even in the region where the Phillips catalyst is large, has a wide molecular weight distribution, and has fluidity suitable for blow molding and extrusion molding. Further, complicated catalyst synthesis operations such as co-pulverization are not required. (Examples) Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to these Examples in any way. In addition, the catalytic activity in the examples refers to the monomer pressure.
At 10Kg/cm 2 , it represents the amount of polymer produced (g) per 1g of catalyst solid component per hour. Also, MI
stands for melt index, ASTM D-
1238, measured at a temperature of 190°C and a load of 2.16 kg. FR has a temperature of 190℃ and a load of 21.6Kg.
It is the quotient obtained by dividing the value measured by MI by MI, and is known to those skilled in the art as an index representing the breadth of molecular weight distribution. Example 1 (1) Synthesis of catalyst solid component (A) (1-1) Synthesis of hydrocarbon-insoluble solid 27.6 g of di-n-butylmagnesium and 3.8 g of triethylaluminum were mixed together with 200 ml of heptane at a temperature of 500 g.
An organic magnesium complex solution was obtained by placing the mixture in a nitrogen-substituted flask and reacting at 80°C for 2 hours. On the other hand, oxygen and moisture inside a 500 ml flask equipped with a dropping funnel and a water-cooled reflux condenser were removed by dry nitrogen replacement, and a 1 mol/l heptane solution of trichlorosilane (HSiCl 3 150 mmol) was removed under a nitrogen atmosphere. was charged and the temperature was raised to 50°C. Next, 150 mmol of the above organomagnesium complex solution was weighed into a dropping funnel, added dropwise over 1 hour while stirring at 50°C, and reacted at this temperature for another 1 hour. The resulting hydrocarbon-insoluble white precipitate was isolated, washed with hexane and dried to yield a white basic solid. As a result of analyzing this solid, it was found that Mg was 9.20 mmol per 1 g of solid.
Cl19.20mmol, Si1.70mmol, alkyl group
It contained 0.94 mmol, and the specific surface area measured by BET method was 270 m 2 /g. (1-2) Synthesis of solid component (i) In a pressure-resistant container purged with nitrogen, the above basic solid
Add 2.0g and 30ml of titanium tetrachloride and stir.
After reacting at 130° C. for 2 hours, the solid portion was isolated by filtration, thoroughly washed with hexane and dried to obtain pale reddish-purple solid component (i). This solid component
As a result of analyzing (i), it was found that it contained 2.5% by weight of Ti, and the specific surface area measured by BET method was 210m 2 /
It was hot at g. (1-3) Preparation of supported calcined solid Dissolve 0.4 g of chromium trioxide in 80 ml of distilled water, and add silica (Fuji Davison Grade 952) to this solution.
20g was immersed and stirred at room temperature for 1 hour. This slurry was heated to distill off the water and then heated to 120°C.
Drying was carried out under reduced pressure for 10 hours. This solid was calcined at 800° C. for 5 hours under dry air circulation to obtain a supported calcined solid. The resulting supported calcined solid contained 1% by weight of chromium and was stored at room temperature under a nitrogen atmosphere. (1-4) Synthesis of organoaluminium components (A)(ii)(c) 100 mmol of triethylaluminum, 50 mmol of methylhydropolysiloxane (viscosity at 30°C: 30 centistokes) (based on Si), n-heptane
Weigh out 150ml into a glass pressure container under a nitrogen atmosphere,
Al( C 2 H 5 ) 2.5 (OSi・H・CH 3
A C 2 H 5 ) 0.5 heptane solution was synthesized. Then this solution
Weigh out 100 mmol (Al standard) into a 200 ml flask under nitrogen atmosphere, and add 50 mmol of ethanol from the dropping funnel.
A mixed solution of 50 ml of Al
(C 2 H 5 ) 2.0 (OC 2 H 5 ) 0.5 ( OSi H・CH 3・C 2 H 5 ) 0.5
A heptane solution was synthesized. (1-5) Synthesis of solid component (ii) Al(C 2 H 5 ) 2.0 ( OC 2 H 5 ) 0.5 (OSi・H
CH3C2H5 ) 0.5 heptane solution 5.7mmol ( Al standard)
The mixture was weighed into a 300 ml flask equipped with a magnetic induction stirrer under a nitrogen atmosphere, and the total volume was made up to 200 ml with dehydrated and deoxygenated n-heptane. To this stirred solution (1-3)
Weighed out 10 g of the supported calcined solid obtained in
Add at room temperature and stir for 1 hour to react to form solid component (ii)
A suspension containing was obtained. (1-6) Synthesis of catalyst solid component (A) To the suspension containing 10 g of solid component (ii) obtained above, 1 g of solid component (i) was added under nitrogen atmosphere with stirring at room temperature,
A suspension containing the catalyst solid component (A) was obtained. (2) Polymerization A suspension containing 20 mg of the solid component (A) synthesized in (1),
0.05 mmol of diethylaluminium ethoxide as the organometallic compound (B) and 0.8 mmol of dehydrated and deoxygenated hexane were placed in a 1.5-sized autoclave whose interior was vacuum degassed and replaced with nitrogen. The internal temperature of the autoclave was maintained at 80°C, ethylene was added at 10 kg/cm 2 , and hydrogen was added to bring the total pressure to 14 kg/cm 2 . Polymerization was carried out for 1 hour while maintaining the total pressure at 14 kg/cm 2 by replenishing ethylene to obtain 98 g of polymer. Catalytic activity is 4900g polymer/gSolid・hr,
The polymer had an MI of 0.72 and an FR of 82. Comparative Example 1 The chromium-supported calcined solid component in (1-5) of Example 1 and Al(C 2 H 5 ) 2.0 ( OC 2 H 5 ) 0.5 (OSi・H・
The reaction with CH 3・C 2 H 5 ) 0.5 was omitted, and the chromium-supported calcined solid component obtained in (1-3) was used as it was as solid component (ii), and the rest was the same as in Example 1. Synthesis and polymerization were carried out. Polymer yield is
50g, catalyst activity is 2500, MI0.52, FR70,
Compared to Example 1, the catalyst activity, MI, and FR were all lower. Comparative Example 2 Solid component (i) obtained in Example 1 (1-2)
0.4 g and 4.0 g of the chromium-supported calcined solid component obtained in (1-3) of Example 1 (that is, the one that has not been reacted with the organometallic component of (1-5)) were placed in a 9 mm diameter stainless steel plate. Internal volume containing 25 balls
The mixture was charged into a 100 cm 3 stainless steel ball mill under a nitrogen atmosphere and co-pulverized for 5 hours in a vibrating ball mill at 1000 vib./min. to obtain a catalyst solid component (A).
Using this heptane suspension of the catalyst solid component (A), polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 (this is the catalyst described in JP-A-59-168001, which is the prior art). . The results showed that the polymer yield was 56 g, the catalytic activity was 2800, the MI was 0.71, and the FR was 81, which was lower than in Example 1.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 実施例 2〜7 実施例1における固体成分(i)、(ii)の原料・組成
および、有機金属化合物(A)(ii)(c)、(B)の種類および
量を変えその他はすべて実施例1と同様にして実
施し、第1表、第2表および第3表にそれらの条
件を記載し、第4表に示す結果を得た。 実施例 8 固体成分(i)の合成を下記の様に変更し、その他
の合成および重合は実施例1と同様に行なつた。
すなわち、固体成分(i)の合成において実施例−1
の(1−1)炭化水素不溶性固体の合成と同様に
して得た固体10gを含有する懸濁液を、ブチルア
ルコール50mmol、n−ヘキサン300mlとともに、
撹拌下80℃で1時間反応させ、傾瀉により上澄を
除去し、さらに300mlのn−ヘキサンで2回洗浄
した。 このスラリーを10℃に保ち、四塩化チタン
10mmolとエチルアルミニウムセスキクロリド
11mmolを導入し、30分間撹拌下反応させた後、
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300mlのヘキサン
で2回洗滌し、さらに300mlのヘプタンを加え固
体成分(i)の懸濁液を得た。 (固体1g中に含まれるチタンは24重量%であ
つた。) これを用いて触媒固体成分(A)合成、重合を行な
い、100gのポリマーを得た。触媒活性は5000gポ
リマー/gSolid・Hr、ポリマーのMI0.80、FR80
であつた。 比較例 3 実施例8の固体成分(ii)におけるクロム担持焼成
済固体成分とAl(C2H52.0(OC2H50.5(OSi・H・
CH3・C2H50.5との反応を省略し、クロム担持焼
成済固体成分をそのまま固体成分(ii)として用い、
その他は実施例8と同様に合成および重合を行な
つた。ポリマー収量45g、触媒活性は2250、
MI0.48、FR72であつて、実施例に比べ触媒活
性、MI、FRがともに低いものであつた。
[Table] Examples 2 to 7 The raw materials and compositions of solid components (i) and (ii) and the types and amounts of organometallic compounds (A), (ii), (c), and (B) in Example 1 were changed, and others. All experiments were carried out in the same manner as in Example 1, the conditions are listed in Tables 1, 2 and 3, and the results shown in Table 4 were obtained. Example 8 The synthesis of solid component (i) was changed as follows, and the other synthesis and polymerization were carried out in the same manner as in Example 1.
That is, in the synthesis of solid component (i), Example-1
A suspension containing 10 g of the solid obtained in the same manner as in (1-1) Synthesis of hydrocarbon-insoluble solid was mixed with 50 mmol of butyl alcohol and 300 ml of n-hexane.
The reaction was carried out at 80° C. for 1 hour with stirring, the supernatant was removed by decantation, and the mixture was further washed twice with 300 ml of n-hexane. This slurry was kept at 10℃ and titanium tetrachloride was added.
10mmol and ethylaluminum sesquichloride
After introducing 11 mmol and reacting for 30 minutes with stirring,
The temperature was raised to 60°C, the reaction was carried out for 2 hours, and after cooling, the supernatant was removed by decanting, and the mixture was further washed twice with 300 ml of hexane, and further 300 ml of heptane was added to obtain a suspension of solid component (i). Ta. (Titanium contained in 1 g of solid was 24% by weight.) Using this, the catalyst solid component (A) was synthesized and polymerized to obtain 100 g of polymer. Catalyst activity is 5000g polymer/gSolid・Hr, polymer MI0.80, FR80
It was hot. Comparative Example 3 Chromium -supported calcined solid component in solid component (ii) of Example 8 and Al(C 2 H 5 ) 2.0 ( OC 2 H 5 ) 0.5 (OSi・H・
By omitting the reaction with CH 3・C 2 H 5 ) 0.5 and using the chromium-supported calcined solid component as it is as solid component (ii),
The synthesis and polymerization were otherwise carried out in the same manner as in Example 8. Polymer yield 45g, catalyst activity 2250,
The MI was 0.48 and the FR was 72, and the catalyst activity, MI, and FR were all lower than those in Examples.

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

第1図は本発明の態様を示す概略フローチヤー
トである。
FIG. 1 is a schematic flowchart illustrating aspects of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (A) (i) (a)炭化水素可溶性有機マグネシウム
化合物もしくは錯化合物と(b)Si−H結合含有ク
ロルシラン化合物との反応によつて得られる炭
化水素不溶性固体と(c)ハロゲン原子含有チタン
もしくはバナジウム化合物とから成る固体成分
(i)と、 (ii) (a)クロム化合物を(b)無機酸化物担体に担持・
焼成して得た固体を(c)有機金属化合物と反応せ
しめた固体成分(ii) とを混合して得た触媒固体成分(A)と、 (B) 有機金属化合物とから成る触媒を用いること
を特徴とするオレフインの重合方法。 2 (i)(a)の炭化水素可溶性有機マグネシウム化合
物もしくは錯化合物が一般式M〓Mg〓R1 pR2 qXrYs
(式中、αは0または0より大きい数、βは0よ
り大きい数、p、q、r、sは0または0より大
きい数で、p+q+r+s=mα+2βの関係を有
し、Mはアルミニウム、亜鉛、ホウ素、ベリリウ
ムおよびリチウムから選ばれた原子、mはMの原
子価を表わし、R1、R2は同一または異なつた炭
素原子数の炭化水素基、X、Yは同一または異な
つた基であり、OR3、OSiR4R5R6、NR7R8、SR9
なる基を表わし、R3、R9は炭化水素基、R4
R5、R6、R7、R8は水素原子または炭化水素基を
表わす)で表わされるものである特許請求の範囲
第1項記載の重合方法 3 (i)(b)のSi−H結合含有クロルシラン化合物が
HSiCl3もしくはHSiCl2CH3である特許請求の範
囲第1項もしくは第2項記載の重合方法。 4 (ii)(a)のクロム化合物が三酸化クロムもしくは
焼成により少なくとも部分的に酸化クロムを形成
する化合物である特許請求の範囲第1項ないし第
3項のいずれか1項に記載の重合方法。 5 (ii)(b)の無機酸化物担体がシリカである特許請
求の範囲第1項ないし第4項のいずれか1項に記
載の重合方法。 6 (ii)(c)の有機金属化合物が、一般式AlR10 x
(OR11y(OSiHR12R13z(式中、x≧1、2≧
y≧0、2≧z≧0、かつx+y+z=3であ
り、R10、R11、R12、R13は同一又は異なつた炭
素原子数1〜20の炭化水素基を表わす)で示され
る有機アルミニウム化合物、又は一般式M〓Mg〓
R1 pR2 qXrYs(式中、αは0または0より大きい
数、βは0より大きい数、p、q、r、sは0ま
たは0より大きい数で、p+q+r+s=mα+
2βの関係を有し、Mはアルミニウム、亜鉛、ホ
ウ素、ベリリウムおよびリチウムから選ばれた原
子、mはMの原子価を表わし、R1,R2は同一ま
たは異なつた炭素原子数の炭化水素基、X、Yは
同一または異なつた基であり、OR3
OSiR4R5R6、NR7R8、SR9なる基を表わし、R3
R9は炭化水素基、R4、R5、R6、R7、R8は水素原
子または炭化水素基を表わす)で表わされる炭化
水素可溶性有機マグネシウム化合物もしくは錯化
合物または有機ホウ素化合物である特許請求の範
囲第1項ないし第5項のいずれか1項に記載の重
合方法。 7 (B)の有機金属化合物が有機アルミニウム化合
物または炭化水素可溶性有機マグネシウム化合物
または有機ホウ素化合物である特許請求の範囲第
1項ないし第6項のいずれか1項に記載の重合方
法。
[Scope of Claims] 1 (A) (i) A hydrocarbon-insoluble solid obtained by the reaction of (a) a hydrocarbon-soluble organomagnesium compound or complex compound and (b) a chlorosilane compound containing an Si-H bond; c) A solid component consisting of a titanium or vanadium compound containing a halogen atom.
(i) and (ii) (a) chromium compound supported on (b) inorganic oxide support.
Using a catalyst consisting of a catalyst solid component (A) obtained by mixing the solid obtained by firing with (c) a solid component (ii) reacted with an organometallic compound, and (B) an organometallic compound. A method for polymerizing olefin, characterized by: 2 (i) The hydrocarbon-soluble organomagnesium compound or complex compound in (a) has the general formula M〓Mg〓R 1 p R 2 q X r Y s
(In the formula, α is 0 or a number larger than 0, β is a number larger than 0, p, q, r, s are 0 or a number larger than 0, and have the relationship p+q+r+s=mα+2β, M is aluminum, zinc , boron, beryllium, and lithium, m represents the valence of M, R 1 and R 2 are hydrocarbon groups having the same or different numbers of carbon atoms, and X and Y are the same or different groups. , OR 3 , OSiR 4 R 5 R 6 , NR 7 R 8 , SR 9
R 3 and R 9 are hydrocarbon groups, R 4 is
R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group. Containing chlorosilane compounds
The polymerization method according to claim 1 or 2, wherein HSiCl 3 or HSiCl 2 CH 3 is used. 4. The polymerization method according to any one of claims 1 to 3, wherein the chromium compound in (ii)(a) is chromium trioxide or a compound that at least partially forms chromium oxide upon calcination. . 5. The polymerization method according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic oxide carrier in (ii)(b) is silica. 6 (ii)(c) The organometallic compound has the general formula AlR 10 x
(OR 11 ) y (OSiHR 12 R 13 ) z (where x≧1, 2≧
y≧0, 2≧z≧0, and x+y+z=3, and R 10 , R 11 , R 12 , and R 13 are the same or different hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms) Aluminum compound, or general formula M〓Mg〓
R 1 p R 2 q
2β relationship, M is an atom selected from aluminum, zinc, boron, beryllium, and lithium, m represents the valence of M, and R 1 and R 2 are hydrocarbon groups having the same or different numbers of carbon atoms. , X and Y are the same or different groups, OR 3 ,
OSiR 4 R 5 R 6 , NR 7 R 8 , SR 9 represents a group, R 3 ,
A patent for a hydrocarbon-soluble organomagnesium compound or complex compound or organoboron compound represented by R 9 is a hydrocarbon group and R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups. A polymerization method according to any one of claims 1 to 5. 7. The polymerization method according to any one of claims 1 to 6, wherein the organometallic compound (B) is an organoaluminum compound, a hydrocarbon-soluble organomagnesium compound, or an organoboron compound.
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