JPH04261410A - エチレンの(共)重合用触媒の固体成分 - Google Patents

エチレンの(共)重合用触媒の固体成分

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JPH04261410A
JPH04261410A JP3227290A JP22729091A JPH04261410A JP H04261410 A JPH04261410 A JP H04261410A JP 3227290 A JP3227290 A JP 3227290A JP 22729091 A JP22729091 A JP 22729091A JP H04261410 A JPH04261410 A JP H04261410A
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ルチアノ ルチアーニ
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マードダレイナ ポンドレリ
Renzo Invernizzi
レンツォ インヴェルニッツィ
Italo Borghi
イタロ ボルギー
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02—Ethene

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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、触媒の固体成分、その
調製法、およびそのエチレンの重合あるいはエチレンと
α−オレフィンとの共重合での使用に関する。
【0002】
【従来技術】エチレンまたは一般にα−オレフィンがチ
−グラ−ナッタ型触媒を使用して、低圧の下で重合し得
ることは公知である。これら触媒は、通常周期率表のI
 〜III 族元素の有機金属化合物または水素化物と
混合された、周期率表IV〜VI亜族元素の化合物(遷
移金属化合物)からなる。
【0003】該遷移金属を有機または無機の固体担体に
固定し、かつこれをしばしば物理的および/または化学
的に処理して得た触媒も当分野で公知である。このよう
な固体担体の例は二価金属の酸素含有化合物(例えば、
酸化物、無機酸素含有塩およびカルボキシレ−ト)また
は二価金属のヒドロキシクロリドまたはクロリドである
。USP No. 3,642,746 号によれば、
触媒担体は電子供与体で処理した二価金属ハライドであ
る。USP No. 4,421,674 号によれば
、触媒担体は塩化マグネシウムのエタノ−ル溶液を噴霧
乾燥して得られる固体の平滑な生成物である。特に、U
SP No. 4,421,674 号は、シリカなど
の固体の微小球粒子を塩化マグネシウムのエタノ−ル溶
液に懸濁することにより、該微小球固体の核を有し、か
つ活性化塩化マグネシウムの層で被覆された、球状の触
媒担体を得ることを明記している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、簡単かつ有
利な方法を利用して、微小球シリカと塩化マグネシウム
のエタノ−ル溶液とから調製した担体上に、チ−グラ−
ナッタ触媒の固体成分を形成し得ることを今や見出した
。ここで、該簡単かつ有利な方法は上記噴霧乾燥法にお
ける困難および複雑さを解消し得るばかりでなく、エチ
レンの(共)重合において驚く程に改良された触媒活性
を有する触媒の固体成分の製造をも可能とする。従って
、本発明の目的は触媒の固体成分、その調製法、および
そのエチレンの重合あるいはエチレンとα−オレフィン
との共重合での使用法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的達成のために
、本発明は、粒子状のシリカ担体(50〜90重量%)
と、チタン、マグネシウムおよび塩素並びに場合により
アルコキシ基を含む触媒活性部分(50〜10重量%)
とを含有するエチレンの重合用およびエチレンとα−オ
レフィンとの共重合用触媒の固体成分の調製法に関連し
、該方法は以下の諸工程を含むことを特徴とする。即ち
、(a) 塩化マグネシウムのエタノ−ル溶液を調製す
る工程、(b) 粒子状の活性シリカを、工程(a) 
で調製した溶液に懸濁することにより該溶液で含浸する
工程、(c) 該懸濁液(b) に、チタンのアルコキ
シドおよびハロゲノアルコキシドから選ばれる少なくと
も一種のチタン化合物およびシリコンハライドを、塩化
マグネシウム中のマグネシウムとチタンとの間の原子比
が2.0/1 〜12.1/1であり、かつ珪素原子と
チタンのアルコキシドまたはハロゲノアルコキシド中の
アルコキシ基との比が0.1/1 〜4.0/1 とな
るように添加する工程、(d) 該工程(c) で得ら
れた懸濁液から、蒸発によりエタノ−ルを除去して生成
固体を回収する工程、(e) 該工程(d) で得られ
た固体とアルキルアルミニウムクロリドとを、該アルキ
ルアルミニウムクロリド中の塩素原子と該チタンのアル
コキシドまたはハロゲノアルコキシド中のアルコキシ基
との比が0.5/1 〜7.0/1 となるように反応
させる工程、および(f) 該触媒の固体成分を回収す
る工程を含む。
【0006】塩化マグネシウムのエタノ−ル溶液は上記
方法の工程(a) で調製される。このためには、完全
にまたは殆ど完全に無水の塩化マグネシウムを使用する
ことが好ましい。ここで「殆ど完全に」とは、その含水
率が約5重量%未満であることを意味する。同様に、エ
タノ−ルも無水であることが好ましく、あるいはエタノ
−ルは低い含水率を有することができるが、該含水率は
約5重量%未満である。塩化マグネシウムの溶解は室温
(20〜25°C )または大気圧下でのエタノ−ルの
還流温度(または沸点)までの高い温度で行うことがで
きる。好ましい操作温度は約60°C であり、該エタ
ノ−ル溶液の調製はその濃度が1〜15重量%となるよ
うに行う。
【0007】本発明の方法の工程(b) においては、
工程(a) で調製した溶液を使用して、粒子状シリカ
を該溶液に懸濁することにより、該シリカ粒子を含浸す
る。この目的に対して最も適したシリカは粒径10〜1
00 μm を有し、そのSiO2含有率は90重量%
より大きく、その表面積は250 〜400 m2/g
の範囲内にあり、その孔容積は1.3 〜1.8 ml
/gの範囲内にあり、かつ該孔の平均径が20〜30n
mの範囲内にある。該シリカは該含浸処理に付す前に活
性化処理にかけるべきであり、該活性化処理は不活性雰
囲気下で、約100 °C 〜約650 °C の範囲
内の温度にて、1〜20時間加熱することにより、ある
いは該シリカと有機金属化合物、例えばアルキルマグネ
シウムまたはアルキルアルミニウム、例えばブチルマグ
ネシウム、ブチルオクチルマグネシウムおよびトリエチ
ルアルミニウムとを、室温またはより高い温度にて、例
えば約60°C にて接触させることにより行うことが
できる。シリカの重量の約10〜20%の量のブチルオ
クチルマグネシウムで処理することにより該シリカを活
性化することが好ましい。
【0008】該含浸処理は、100 容量部の該塩化マ
グネシウムのエタノ−ル溶液当たり10〜20重量部の
シリカを懸濁することにより行い、かつ必要に応じて軽
く撹拌しつつ、室温(20〜25°C )からエタノ−
ルの沸点までの範囲内の温度、好ましくは約50〜65
°C にて、0.5 〜2.0 時間この接触状態を維
持する。本発明の方法の工程(c) においては、チタ
ンのアルコキシドおよびハロゲノアルコキシドから選ば
れる少なくとも一種のチタン化合物およびシリコンハラ
イドが該懸濁液(b) に添加される。この際、該塩化
マグネシウム中のマグネシウムとチタンとの間の原子比
は2.0/1 〜12.0/1の範囲内にあり、かつ珪
素原子とチタンのアルコキシドまたはハロゲノアルコキ
シド中のアルコキシ基との間の比は0.1/1 〜4.
0/1 の範囲内にある。
【0009】この目的に最も適したチタン化合物は、ア
ルコキシド部分に1〜4個の炭素原子を含む、チタンの
アルコキシドおよびクロロアルコキシドである。これら
化合物の具体的な例は、チタンテトラ−n− プロピレ
−ト、チタンテトラ−n− ブチレ−ト、チタンテトラ
−i− プロピレ−ト、チタンテトラ−i− ブチレ−
トおよび対応するチタンモノ−またはジ−クロロアルコ
キシドである。 これらのアルコキシドは四塩化チタンと混合し得るが、
モル比約1/3 の、四塩化チタンと上に挙げたチタン
テトラアルコキシドとの混合物を使用することが好まし
い。
【0010】本発明によれば、シリコンハライドは上記
工程(b) の懸濁液に添加され、シリコンテトラハラ
イドおよびハロゲノシランから選ばれる。これら化合物
の具体的な例は四塩化珪素、トリクロロシラン、ビニル
トリクロロシラン、トリクロロエトキシシランおよびク
ロロエチルトリクロロシランである。本発明の目的にと
っては、四塩化珪素が好ましい。
【0011】本発明の方法の工程(c) においては、
マグネシウムとチタンとの原子比3.5/1 〜8.5
/1 かつ珪素原子とアルコキシ基との間の比0.5/
1 〜4.0/1 の下で操作することが好ましい。本
発明の特定の態様によれば、ハライド、特にテトラクロ
リド、アルコキシドおよびハロゲノアルコキシド、特に
クロロアルコキシドから選ばれるジルコニウムまたはハ
フニウムの化合物を、チタンとジルコニウムまたはハフ
ニウムとの原子比が0.5/1 〜2.0/1 となる
ような量で該懸濁液(b)に添加すべきである。このよ
うにして、触媒の固体成分が得られ、該成分は広い分子
量分布を有するポリマーを与えるエチレンの重合におい
て有用である。
【0012】本発明の方法の工程(c) においては、
チタン、シリコンおよび場合によってはジルコニウムま
たはハフニウムの化合物の添加に特定の順序はない。し
かしながら、この添加を行った後、生成する懸濁液を室
温(20〜25°C )乃至約100 °C の範囲の
温度にて、0.5 〜3時間に渡り、好ましくは約60
°C にて約1時間維持する。
【0013】本発明の方法の工程(d) においては、
上記工程(c) で生成した懸濁液から、蒸発によりエ
タノ−ルを除去する。この蒸発は大気圧下または減圧下
で実施し、最終的に生成固体を0.5 〜2時間、約1
20 °C の温度にて、5〜10mmHgの圧力下で
乾燥することが好ましい。本発明の方法の工程(e) 
においては、上記工程(d) で得られた固体とアルキ
ルアルミニウムクロリドとを、該アルキルアルミニウム
クロリド中の塩素原子と、該チタンのアルコキシドまた
はハロゲノアルコキシド中のアルコキシ基との比0.5
/1 〜7.0/1 となるように反応させる。
【0014】より詳しく言えば、該工程(e) では、
該固体を不活性炭化水素液体、例えばヘキサンまたはヘ
プタン中に懸濁し、上記の炭化水素溶媒または別の炭化
水素溶媒に溶解した、ジエチルアルミニウムクロリド、
エチルアルミニウムセスキクロリド、ジイソブチルアル
ミニウムクロリドおよびイソブチルアルミニウムジクロ
リドから選ばれるアルキルアルミニウムクロリドと接触
させる。この方法を、10〜100 °C にて、選択
された操作温度に応じて10分〜24時間の範囲内で変
えることができる操作期間に渡り実施して、該固体中の
塩素とチタンとの間の原子比を10/1〜40/1の範
囲内とする。好ましい操作温度は20〜90°C の範
囲内であり、この温度にて10分〜1時間操作され、該
固体中の塩素とチタンとの間の原子比は12/1〜36
/1とされる。この操作は触媒の固体成分中の塩素含有
率を高める作用を有し、同時に該チタンをその4価の状
態から、完全にまたは部分的に3価の状態に還元し、か
つ存在するアルコキシ基を完全にまたは部分的に除去す
る。
【0015】この処理の終了時点において、触媒の固体
成分を工程(f) において回収し、液状脂肪族炭化水
素溶媒、例えばヘキサンまたはヘプタンで洗浄液から塩
化物が完全に除去されるまで洗浄し、最後に乾燥する。 本発明の触媒の固体成分は、50〜90重量%の粒子状
シリカ担体と、50〜10重量%の、チタン、マグネシ
ウムおよび塩素並びに場合によりアルコキシ基をも含む
触媒活性部分とを含有し、その原子比Mg/Ti は2
.0/1 〜12.0/1であり、原子比Cl/Ti 
は10/1〜40/1であり、またアルコキシ基/Ti
の比は0/1 〜20/1である。該アルコキシ基は該
エタノ−ル由来のエトキシ基と、使用したチタンアルコ
キシド由来のアルコキシ基とを含む。また該触媒の固体
成分のチタン含有率は、一般に該固体成分の重量を基準
として、0.5 〜5.0 重量%の範囲内で変化する
。この触媒の固体成分は、好ましくは55〜80重量%
の粒子状シリカ担体と、45〜20重量%の、チタン、
マグネシウム、塩素およびアルコキシ基を含む触媒活性
部分とを含有し、その原子比Mg/Ti は3.5/1
 〜8.5/1 であり、原子比Cl/Ti は12/
1〜36/1であり、アルコキシ基/Tiの比は2/1
 〜10/1である。この触媒の固体成分において、チ
タン含有率は、一般に該固体成分の重量を基準として、
0.8 〜2.0 重量%の範囲内で変化する。
【0016】該触媒の固体成分中にジルコニウムまたは
ハフニウムが存在する場合、チタンとジルコニウムまた
はハフニウムとの原子比は0.5/1 〜2.0/1 
の範囲内にある。本発明は、また上記触媒の固体成分と
、アルキル部分に1〜5個の炭素原子を含むトリアルキ
ルアルミニウムおよびアルミニウムアルキルハライド(
特に、クロリド)から選ばれるアルミニウムの有機金属
化合物(助触媒)とを含むエチレンの(共)重合用触媒
にも関連する。上記のトリアルキルアルミニウムは好ま
しくは該アルキル部分に2〜4個の炭素原子を含む、例
えばトリエチルアルミニウム、トリブチルアルミニウム
およびトリイソブチルアルミニウムである。本発明の該
触媒は、一般に該助触媒中のアルミニウムと、該触媒の
固体成分中のチタンとの原子比20:1〜250:1 
、好ましくは100:1 〜200:1 を有する。
【0017】この触媒は、エチレンの重合およびエチレ
ンとα−オレフィンとの共重合において極めて活性であ
る。上記の条件下でのシリコンハライドの使用は、以下
の実施例から明らかとなるであろうように、この活性を
得るために本質的なことである。特に、シリコンハライ
ドはアルコキシ基の含有率が高い場合においてさえ、あ
るいはまた該触媒の固体成分が、チタン成分に加えてジ
ルコニウムまたはハフニウムを含有する場合においても
、該触媒の固体成分を著しく活性なものとする。
【0018】本発明の触媒は、不活性希釈剤中で懸濁法
により実施される重合法または気相法を利用した流動床
または固定床での重合法において利用することができる
。共重合し得るα−オレフィンは、一般に3〜10個の
炭素原子、好ましくは4〜6個の炭素原子を含むもので
あって、例えばブテン−1、ヘキセン−1および4−メ
チル− ペンテン−1などである。一般的な重合条件は
、温度50〜100 °C 、全圧5〜40バ−ル、水
素とエチレンの分圧の比0〜10である。何れにしろ、
オレフィン系ポリマーにおいて高い生産性が得られ、ま
たかくして得られたポリマーは優れたレオロジ−特性を
有し、かつ特に非飛散性で微細ではない顆粒形状にある
。
【0019】
【実施例】以下の、本発明のより一層の理解を助けるた
めに与えられる実施例においては、微小球シリカ担体を
使用し、該シリカは20〜60μmの粒径を有し、Si
O2含有率は99重量%未満であり、表面積は320 
m2/gであり、孔容積は1.65 ml/g であり
、また平均孔径は25〜26nmである。 実施例1(比較例)4.5 g (47.3 mM) 
の無水塩化マグネシウムと、アルミニウムで脱水した1
00 mlの無水エタノ−ルとを、還流冷却器、機械的
撹拌器および温度計を備えた250 mlのフラスコに
投入した。この混合物を60°C にて30分間加熱し
て、該塩化マグネシウムを完全に溶解させた。
【0020】予め60°C にて30分間、20重量%
のオクチルブチルマグネシウムのヘプタン溶液17ml
と150 mlのn−ヘキサンとを含有する溶液と接触
させることにより活性化した15gの微小球シリカを、
かくして調製した上記溶液に懸濁させた。この懸濁液を
60°C にて30分間維持した。該懸濁液に、2.4
 g (7.05 mM) のチタンテトラブチレ−ト
と、0.445 g (2.35 mM) の四塩化チ
タンとを加え、この接触状態を60°C にて1時間維
持した。
【0021】次いで、該溶媒を蒸発することにより乾燥
し、かくして回収された固体を真空(5〜10 mmH
g)下で、120 °C の温度下で、1時間加熱した
。かくして得た固体12gを40mlの無水n−ヘキサ
ンに懸濁し、40重量%のエチルアルミニウムセスキク
ロリド(3.23 g; 13.03 mM)のn−デ
カン溶液9.6mlを得られた懸濁液に添加した。この
接触状態を25°C にて15分間維持した。次いで、
該固体を濾過により回収し、無水n−ヘキサンで洗浄液
中の全ての塩素が除去されるまで洗浄し、最後に溶媒を
蒸発することにより乾燥した。
【0022】かくして、触媒の固体成分約10gを固体
顆粒状物として得たが、これは58重量%のシリカを含
み、比Mg:Ti:Cl:アルコキシ基7.2:1.0
:16.6:9.4を有していた。上記の方法で調製し
た触媒の固体成分をエチレンの重合テストで使用した。 即ち、2lのn−ヘキサンを含む5lのオ−トクレ−ブ
内で重合を行った。この方法は水素の存在下で、15バ
−ルの圧力下で、水素とエチレンとの圧力比0.47/
1にて、90°C の温度下にて、2時間に渡り実施し
た。ここでは、100 mgの該触媒の固体成分と助触
媒としてのトリエチルアルミニウムとを使用し、該助触
媒中のアルミニウムと該触媒の固体成分中のチタンとの
原子比は190/1 とした。
【0023】かくして該触媒の固体成分1g当たり2.
4 kgの量のポリエチレンが得られ、該ポリエチレン
は以下の特性を有していた。     密度(ASTM D−1505):     
                     0.95
95 g/ml     MFI (2.16 kg)
 :                       
       1.38 g/10 分      (
メルトフロ−インデックス;ASTM D−1238)
    見掛けの密度(ASTM D−1895): 
                   0.315 
g/ml    MFR:             
                         
    30.0      (メルトフロ−インデッ
クス比で、比MFI(21.6kg)/MFI(2.1
6kg) で定義される)このポリエチレンは顆粒形状
にあり、以下のような粒度(μm)分布を有していた。
【0024】 > 2000                   
          0.12000 <  > 10
00                     6.
91000 <  >  500          
           77.0500 <  >  
250                      
14.0< 250                
              2.0実施例2(比較例
)4.5 g (47.3 mM) の無水塩化マグネ
シウムと、アルミニウム上で脱水した100 mlの無
水エタノ−ルとを、還流冷却器、機械的撹拌器および温
度計を備えた250 mlのフラスコに、窒素雰囲気下
で投入した。 この混合物を60°C にて30分間加熱して、該塩化
マグネシウムを完全に溶解させた。
【0025】予め60°C にて30分間、20重量%
のオクチルブチルマグネシウムのヘプタン溶液17ml
と150 mlのn−ヘキサンとを含有する上記溶液と
接触させることにより活性化した15gの微小球シリカ
を、かくして調製した溶液に懸濁させた。この懸濁液を
60°C にて30分間維持した。該懸濁液に、2.4
 g (7.05 mM) のチタンテトラブチレ−ト
と、0.445 g (2.35 mM) の四塩化チ
タンとを加え、この接触状態を60°C にて1時間維
持した。
【0026】次いで、該溶媒を蒸発することにより乾燥
し、固体を回収し、該固体を真空(5〜10 mmHg
)下で、120 °C の温度下で、1時間加熱した。 かくして得た固体12gを40mlの無水n−ヘキサン
に懸濁し、40重量%のエチルアルミニウムセスキクロ
リド(6.45 g; 26.06 mM)のn−デカ
ン溶液19.2 ml を得られた懸濁液に添加した。 この接触状態を65°C にて1時間維持した。次いで
、該固体を濾過により回収し、無水n−ヘキサンで洗浄
液中の全ての塩素が除去されるまで洗浄し、最後に溶媒
を蒸発することにより乾燥した。
【0027】かくして、触媒の固体成分約10gを固体
顆粒状物として得たが、これは56重量%のシリカを含
み、比Mg:Ti:Cl:アルコキシ基6.3:1.0
:18.9:6.0を有していた。上記の方法で調製し
た触媒の固体成分をエチレンの重合テストで使用した。 即ち、2lのn−ヘキサンを含む5lのオ−トクレ−ブ
内で重合を行った。この方法は水素の存在下で、15バ
−ルの圧力下で、水素とエチレンとの圧力比0.47/
1にて、90°C の温度下にて、2時間に渡り実施し
た。ここでは、100 mgの該触媒の固体成分と助触
媒としてのトリエチルアルミニウムとを使用し、該助触
媒中のアルミニウムと該触媒の固体成分中のチタンとの
原子比は180/1 とした。
【0028】かくして該触媒の固体成分1g当たり4.
2 kgの量のポリエチレンが得られ、該ポリエチレン
は以下の特性を有していた。     密度(ASTM D−1505):     
                     0.96
06 g/ml     MFI (2.16 kg)
 :                       
       2.16 g/10 分    見掛け
の密度:                     
           0.30 g/ml     
MFR:                     
                     31  
このポリエチレンは顆粒形状にあり、以下のような粒度
(μm)分布を有していた。
【0029】 > 2000                   
          8.42000 <  > 10
00                     19
.91000 <  >  500         
            63.7500 <  > 
 250                     
 6.9< 250                
              1.1実施例3 4.5 g (47.3 mM) の無水塩化マグネシ
ウムとアルミニウム上で脱水した100 mlの無水エ
タノ−ルとを、還流冷却器、機械的撹拌器および温度計
を備えた250 mlのフラスコに、窒素雰囲気下で投
入した。この混合物を60°C にて30分間加熱して
、該塩化マグネシウムを完全に溶解させた。
【0030】予め60°C にて30分間、20重量%
のオクチルブチルマグネシウムのヘプタン溶液17ml
と150 mlのn−ヘキサンとを含有する溶液と接触
させることにより活性化した15gの微小球シリカを、
かくして調製した溶液に懸濁させた。この懸濁液を60
°C にて30分間維持した。 該懸濁液に、2.4 g (7.05 mM) のチタ
ンテトラブチレ−トと、0.445 g (2.35 
mM) の四塩化チタンと、3.3 ml (4.84
 g, 28.52mM)の四塩化珪素を加え、この接
触状態を60°C にて1時間維持した。
【0031】次いで、該溶媒を蒸発することにより乾燥
し、固体を回収し、該固体を真空(5〜10 mmHg
)下で、120 °C の温度下で、1時間加熱した。 かくして得た固体13.5gを50mlの無水n−ヘキ
サンに懸濁し、40重量%のエチルアルミニウムセスキ
クロリド(4.03 g; 16.29 mM)のn−
デカン溶液12.7ml を得られた懸濁液に添加した
。この接触状態を25°C にて15分間維持した。次
いで、該固体を濾過により回収し、無水n−ヘキサンで
洗浄液中の全ての塩素が除去されるまで洗浄し、最後に
溶媒を蒸発することにより乾燥した。
【0032】かくして、触媒の固体成分12gを固体顆
粒状物として得たが、これは62重量%のシリカを含み
、比Mg:Ti:Cl:アルコキシ基7.2:1.0:
18.9:5.4を有していた。上記の方法で調製した
触媒の固体成分をエチレンの重合テストで使用した。即
ち、2lのn−ヘキサンを含む5lのオ−トクレ−ブ内
で重合を行った。この方法は水素の存在下で、15バ−
ルの圧力下で、水素とエチレンとの圧力比0.47/1
にて、90°C の温度下にて、2時間に渡り実施した
。ここでは、50 mg の該触媒の固体成分と助触媒
としてのトリエチルアルミニウムとを使用し、該助触媒
中のアルミニウムと該触媒の固体成分中のチタンとの原
子比は200/1 とした。
【0033】かくして該触媒の固体成分1g当たり10
.4 kg の量のポリエチレンが得られ、該ポリエチ
レンは以下の特性を有していた。     密度(ASTM D−1505):     
                     0.95
89 g/ml     MFI (2.16 kg)
 :                       
       2.2 g/10分    見掛けの密
度:                       
         0.28 g/ml     MF
R:                       
                   29.9  
このポリエチレンは顆粒形状にあり、以下のような粒度
(μm)分布を有していた。
【0034】 > 2000                   
          4.12000 <  > 10
00                     31
.21000 <  >  500         
            52.2500 <  > 
 250                     
 8.1< 250                
              4.4実施例4(比較例
)4.5 g (47.3 mM) の無水塩化マグネ
シウムとアルミニウム上で脱水した100 mlの無水
エタノ−ルとを、還流冷却器、機械的撹拌器および温度
計を備えた250 mlのフラスコに、窒素雰囲気下で
投入した。この混合物を60°C にて30分間加熱し
て、該塩化マグネシウムを完全に溶解させた。
【0035】予め60°C にて30分間、20重量%
のオクチルブチルマグネシウムのヘプタン溶液17ml
と150 mlのn−ヘキサンとを含有する溶液と接触
させることにより活性化した15gの微小球シリカを、
かくして調製した溶液に懸濁させた。この懸濁液を60
°C にて30分間維持した。 該懸濁液に、3.20g (9.40 mM)のチタン
テトラブチレ−トと、3.60 g (9.38 mM
)のジルコニウムテトラブチレ−トとを加え、この接触
状態を60°C にて1時間維持した。
【0036】次いで、該溶媒を蒸発することにより乾燥
し、固体を回収し、該固体を真空(5〜10 mmHg
)下で、120 °C の温度下で、1時間加熱した。 かくして得た固体11gを100ml の無水n−ヘキ
サンに懸濁し、40.5重量%のイソブチルアルミニウ
ムジクロリド(9.72 g; 62.7 mM) の
n−ヘキサン溶液30mlを得られた懸濁液に添加した
。この接触状態を65°C にて1時間維持した。次い
で、該固体を濾過により回収し、無水n−ヘキサンで洗
浄液中の全ての塩素が除去されるまで洗浄し、最後に溶
媒を蒸発することにより乾燥した。
【0037】かくして、触媒の固体成分10gを固体顆
粒状物として得たが、これは53.5重量%のシリカを
含み、比Mg:Ti:Zr:Cl :アルコキシ基6.
5:1.0:1.0:24.8:4.1を有していた。 上記の方法で調製した触媒の固体成分をエチレンの重合
テストで使用した。即ち、2lのn−ヘキサンを含む5
lのオ−トクレ−ブ内で重合を行った。この方法は水素
の存在下で、15バ−ルの圧力下で、水素とエチレンと
の圧力比0.47/1にて、90°C の温度下にて、
2時間に渡り実施した。ここでは、150 mgの該触
媒の固体成分と助触媒としてのトリエチルアルミニウム
とを使用し、該助触媒中のアルミニウムと該触媒の固体
成分中のチタンとの原子比は140/1 とした。
【0038】かくして該触媒の固体成分1g当たり4.
1 kgの量のポリエチレンが得られ、該ポリエチレン
は以下の特性を有していた。     密度(ASTM D−1505):     
                     0.96
36 g/ml     MFI (2.16 kg)
 :                       
       2.9 g/10分    見掛けの密
度:                       
         0.30 g/ml     MF
R:                       
                   37.8  
このポリエチレンは顆粒形状にあり、以下のような粒度
(μm)分布を有していた。
【0039】 > 2000                   
          0.12000 <  > 10
00                     26
.71000 <  >  500         
            64.7500 <  > 
 250                     
 7.4< 250                
              1.1実施例5 4.5 g (47.3 mM) の無水塩化マグネシ
ウムとアルミニウム上で脱水した100 mlの無水エ
タノ−ルとを、還流冷却器、機械的撹拌器および温度計
を備えた250 mlのフラスコに、窒素雰囲気下で投
入した。この混合物を60°C にて30分間加熱して
、該塩化マグネシウムを完全に溶解させた。
【0040】予め60°C にて30分間、20重量%
のオクチルブチルマグネシウムのヘプタン溶液17ml
と150 mlのn−ヘキサンとを含有する溶液と接触
させることにより活性化した15gの微小球シリカを、
かくして調製した溶液に懸濁させた。この懸濁液を60
°C にて30分間維持した。 該懸濁液に、3.20 g (9.40mM)のチタン
テトラブチレ−トと、3.60 g (9.38 mM
)のジルコニウムテトラブチレ−トと、8.0 ml 
(11.74 g;69.13 ml)の四塩化珪素と
を加え、この接触状態を60°C にて1時間維持した
。
【0041】次いで、該溶媒を蒸発することにより乾燥
し、固体を回収し、該固体を真空(5〜10 mmHg
)下で、120 °C の温度下で、1時間加熱した。 かくして得た固体18.6gを100ml の無水n−
ヘキサンに懸濁し、40.5重量%のイソブチルアルミ
ニウムジクロリド(11.9 g; 77.34 mM
)のn−ヘキサン溶液37mlを得られた懸濁液に添加
した。 この接触状態を65°C にて1時間維持した。次いで
、該固体を濾過により回収し、無水n−ヘキサンで洗浄
液中の全ての塩素が除去されるまで洗浄し、最後に溶媒
を蒸発することにより乾燥した。
【0042】かくして、触媒の固体成分約17gを固体
顆粒状物として得たが、これは50重量%のシリカを含
み、比Mg:Ti:Zr:Cl :アルコキシ基8.2
:1.0:1.0:36.2:17.1 を有していた
。上記の方法で調製した触媒の固体成分をエチレンの重
合テストで使用した。即ち、2lのn−ヘキサンを含む
5lのオ−トクレ−ブ内で重合を行った。この方法は水
素の存在下で、15バ−ルの圧力下で、水素とエチレン
との圧力比0.47/1にて、90°C の温度下にて
、2時間に渡り実施した。ここでは、50 mg の該
触媒の固体成分と助触媒としてのトリエチルアルミニウ
ムとを使用し、該助触媒中のアルミニウムと該触媒の固
体成分中のチタンとの原子比は200/1 であった。
【0043】かくして該触媒の固体成分1g当たり11
 kg の量のポリエチレンが得られ、該ポリエチレン
は以下の特性を有していた。     密度(ASTM D−1505):     
                     0.95
91 g/ml     MFI (2.16 kg)
 :                       
       1.22 g/10 分    見掛け
の密度:                     
           0.23 g/ml     
MFR:                     
                     35.1
  このポリエチレンは顆粒形状にあり、以下のような
粒度(μm)分布を有していた。
【0044】

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  粒子状のシリカ担体(50〜90重量
    %)と、チタン、マグネシウムおよび塩素並びに場合に
    よりアルコキシ基を含む触媒活性部分(50〜10重量
    %)とを含有するエチレンの重合用およびエチレンとα
    −オレフィンとの共重合用触媒の固体成分の調製法であ
    って、(a) 塩化マグネシウムのエタノ−ル溶液を調
    製する工程、(b) 粒子状の活性シリカを、工程(a
    ) で調製した溶液に懸濁することにより該溶液で含浸
    する工程、(c) 該懸濁液(b) に、チタンのアル
    コキシドおよびハロゲノアルコキシドから選ばれる少な
    くとも一種のチタン化合物およびシリコンハライドを、
    塩化マグネシウム中のマグネシウムとチタンとの間の原
    子比が2.0/1 〜12.1/1であり、かつ珪素原
    子とチタンのアルコキシドまたはハロゲノアルコキシド
    中のアルコキシ基との比が0.1/1 〜4.0/1 
    となるように添加する工程、(d) 該工程(c) で
    得られた懸濁液から、蒸発によりエタノ−ルを除去して
    生成固体を回収する工程、(e) 該工程(d) で得
    られた固体とアルキルアルミニウムクロリドとを、該ア
    ルキルアルミニウムクロリド中の塩素原子と該チタンの
    アルコキシドまたはハロゲノアルコキシド中のアルコキ
    シ基との比が0.5/1 〜7.0/1 となるように
    反応させる工程、および(f) 該触媒の固体成分を回
    収する工程、を含む上記触媒の固体成分の調製法。
  2. 【請求項2】  上記工程(a) において、塩化マグ
    ネシウム濃度1〜15重量%のエタノ−ル溶液を調製す
    る請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】  上記工程(b) において、微小球シ
    リカを含浸し、該シリカの粒径は10〜100 μm 
    であり、そのSiO2含有率は90重量%より大きく、
    その表面積は250 〜400 m2/gの範囲内にあ
    り、その孔容積は1.3 〜1.8 ml/gの範囲内
    にあり、かつ該孔の平均径は20〜30nmの範囲内に
    あり、該シリカは、不活性雰囲気下で、約100 °C
     〜約650 °C の範囲内の温度にて、1〜20時
    間に渡り加熱することにより、あるいは該シリカと有機
    金属化合物、例えばアルキルマグネシウムまたはアルキ
    ルアルミニウム、好ましくはブチルマグネシウム、ブチ
    ルオクチルマグネシウムおよびトリエチルアルミニウム
    とを、室温またはより高い温度にて、好ましくは約60
    °C にて接触させることにより活性化される、請求項
    1記載の方法。
  4. 【請求項4】  上記工程(b) において、該塩化マ
    グネシウムのエタノ−ル溶液100 容量部当たり10
    〜20重量部のシリカを懸濁し、この接触状態を室温(
    20−25°C )乃至約エタノ−ルの沸点まで、好ま
    しくは約50−65 °C の温度にて、0.5 〜2
    .0 時間維持する請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】  上記工程(c) で使用するチタン化
    合物が、アルコキシド部分に1〜4個の炭素原子を含む
    チタンのアルコキシドおよびクロロアルコキシド、好ま
    しくはチタンテトラ−n− プロピレ−ト、チタンテト
    ラ−n−ブチレ−ト、チタンテトラ−i− プロピレ−
    ト、チタンテトラ−i−ブチレ−トおよび対応するチタ
    ンモノ−またはジ−クロロアルコキシドである請求項1
    記載の方法。
  6. 【請求項6】  四塩化チタンとチタンテトラアルコキ
    シドとの、モル比約1/3 の混合物を使用する請求項
    5記載の方法。
  7. 【請求項7】  上記工程(c) のシリコンハライド
    がシリコンテトラハライドおよびハロゲノシラン、好ま
    しくは四塩化珪素、トリクロロシラン、ビニルトリクロ
    ロシラン、トリクロロエトキシシラン、クロロエチルト
    リクロロシランから選ばれる請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】  上記工程(c) を、マグネシウムと
    チタンとの間の原子比3.5/1 〜8.5/1 およ
    び珪素原子とアルコキシ基との間の比0.5/1 〜2
    .0/1 の下で実施する請求項1記載の方法。
  9. 【請求項9】  ジルコニウムまたはハフニウムの化合
    物を上記工程(c) で添加し、該化合物がハライド、
    好ましくはテトラクロリド、アルコキシド、ハロゲノア
    ルコキシド、好ましくはクロロアルコキシドから選ばれ
    、その量は、チタンとジルコニウムまたはハフニウムと
    の間の原子比を0.5/1 〜2.0/1 とするよう
    に選ばれる請求項1記載の方法。
  10. 【請求項10】  上記工程(c) における操作が室
    温(20−25°C )乃至約100 °C にて、0
    .5 〜3時間、好ましくは約120 °C にて約1
    時間実施される請求項1記載の方法。
  11. 【請求項11】  上記工程(d) において、エタノ
    −ルを大気圧または減圧下で実施される蒸発により除去
    し、かつ該固体を約60°C の温度にて、5〜10m
    mHgの圧力下で0.5 〜2時間乾燥する請求項1記
    載の方法。
  12. 【請求項12】  上記工程(e) において、該固体
    と、アルキルアルミニウムクロリドとを、該アルキルア
    ルミニウムクロリド中の塩素原子と該チタンのアルコキ
    シドまたはハロゲノアルコキシド中のアルコキシ基との
    間の比0.5/1 〜7.0/1 の下で、不活性炭化
    水素中で、10〜100 °C の範囲内の温度にて、
    10分〜24時間反応させる請求項1記載の方法。
  13. 【請求項13】  該アルキルアルミニウムクロリドが
    ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセ
    スキクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリドおよ
    びイソブチルアルミニウムジクロリドから選ばれ、かつ
    該反応が20〜90°C の範囲内の温度にて、10分
    〜1時間行われる請求項12記載の方法。
  14. 【請求項14】  請求項1〜13に記載の方法により
    得られる触媒の固体成分であって、50〜90重量%の
    シリカと、50〜10重量%の、チタン、マグネシウム
    および塩素並びに場合によりアルコキシ基を含む触媒活
    性部分とを含有し、原子比Mg/Ti が2.0/1 
    〜12.0/1であり、原子比Cl/Ti が10/1
    〜40/1であり、アルコキシ基/Tiの比が0/1 
    〜20/1であり、かつチタン含有率が該固体成分の重
    量を基準として0.5 〜5.0 重量%の範囲内にあ
    ることを特徴とする上記触媒の固体成分。
  15. 【請求項15】  55〜80重量%のシリカと、45
    〜20重量%の、チタン、マグネシウム、塩素およびア
    ルコキシ基を含む触媒活性部分とを含有し、原子比Mg
    /Ti が3.5/1 〜8.5/1 であり、原子比
    Cl/Ti が12/1〜36/1であり、アルコキシ
    基/Tiの比が2/1 〜10/1であり、かつチタン
    含有率が該固体成分の重量を基準として0.8 〜2.
    0 重量%の範囲内にある請求項14記載の触媒の固体
    成分。
  16. 【請求項16】  ジルコニウムまたはハフニウムのい
    ずれかを、チタンとジルコニウムまたはハフニウムとの
    原子比0.5/1 〜2.0/1 の範囲で含有する請
    求項14または15記載の触媒の固体成分。
  17. 【請求項17】  上記請求項に記載の触媒の固体成分
    と、アルキル部分に1〜5個、好ましくは2〜4個の炭
    素原子を含むトリアルキルアルミニウムおよびアルキル
    アルミニウムクロリドから選ばれるアルミニウムの有機
    金属化合物とを含有し、該アルミニウムの有機金属化合
    物中のアルミニウムと、該触媒の固体成分中のチタンと
    の原子比が20:1〜250:1 、好ましくは100
    :1 〜200:1 の範囲内にあることを特徴とする
    エチレンの重合用あるいはエチレンとα−オレフィンと
    の共重合用触媒。
  18. 【請求項18】  請求項17記載の触媒を使用するこ
    とを特徴とするエチレンの重合法あるいはエチレンとα
    −オレフィンとの共重合法。
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