JPH0455205B2 - - Google Patents

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JPH0455205B2
JPH0455205B2 JP58208138A JP20813883A JPH0455205B2 JP H0455205 B2 JPH0455205 B2 JP H0455205B2 JP 58208138 A JP58208138 A JP 58208138A JP 20813883 A JP20813883 A JP 20813883A JP H0455205 B2 JPH0455205 B2 JP H0455205B2
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JP
Japan
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compound
component
polymerization
halogen
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JP58208138A
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Seiji Kawai
Toshuki Kokubo
Norihiro Myoshi
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、極めて高活性なチーグラー型触媒を
用いて、少なくとも300Kg/cm2の圧力および少な
くとも130℃の温度でエチレンを単独重合または
共重合させる方法に関する。 エチレン重合体の工業的製法には次の2つがあ
げられる。第1の方法は重合条件下に活性なフリ
ーラジカルを発生する触媒を使用して、エチレン
をフリーラジカル機構で重合させる方法である。
この方法はエチレンを高温高圧、代表的には140
〜300℃および1000〜3000Kg/cm2またはそれ以上
の条件で重合させる。触媒は代表的には、過酸化
物あるいは酸素もしくはこれらの組合せからなる
ものを使用する。第2の方法は、チーグラー型触
媒を用いて比較的低温低圧下たとえば250℃以下
および200Kg/cm2以下、代表的には50〜100℃およ
び50Kg/cm2以下の条件で配位アニオン重合させる
方法である。 チーグラー型触媒は、一般に周期律表のa〜
a族の遷移金属化合物とアルキルアルミニウム
のごとき有機金属化合物から構成される。 第1の方法は一般に「高圧法」と呼ばれ、密度
が0.935以下の分岐を有するポリエチレンが生成
し、一方、第2の方法は「低圧法」と呼ばれる。 ところで第1、第2の方法以外に第3の方法が
工業化されている。これはチーグラー型触媒のご
とき配位アニオン重合触媒を用いて高温高圧下で
エチレンを単独重合あるいは共重合させる方法で
ある。 たとえば米国特許3929754号明細書には(a)三塩
化チタンとチタンアルコキシドの少なくとも一種
類と(b)アルキルアルミニウム化合物またはアルケ
ニルアルミニウム化合物とからなるチーグラー型
触媒を使用し、圧力1000気圧以上、温度220〜270
℃滞留時間150秒以内でエチレンを重合させる方
法が提案されている。このときの触媒活性はチタ
ン原子1g当りの生成ポリマーが最高44000g弱
であり不充分である。その後もチーグラー型触媒
を用いたエチレンの高温高圧重合の例が多く提案
されている(特開昭54−52192、特開昭56−
18607、特開昭56−99209、特開昭57−190009な
ど)が、これらはいずれも遷移金属当り及び固体
触媒成分当りの触媒活性の点及びポリマーの物性
の面で満足できるものとは言い難い。特にチーグ
ラー触媒を用いて重合したポリマー中の触媒残渣
が品質に悪影響をおよぼし、重合活性が低いと、
ポリマー中の触媒残査量が多くなり、ポリマーの
着色、劣化等の原因になり得るため、触媒除去工
程あるいは、ポリマー精製工程等の大規模な設備
が必要となる。 本発明者らは、これらの点を改良するため、鋭
意研究した結果、少なくとも300Kg/cm2の圧力、
および少なくとも130℃の温度でエチレンの単独
重合またはエチレンと少なくとも1種のα−オレ
フインとの共重合において特定のチーグラー触媒
を用いることにより、高い触媒効率でもつて物性
の良好なエチレン重合体が得られることを見い出
し本発明に到つた。 本発明により得られたポリエチレンは優れた品
質を有し、フイルムあるいは成形用に供すること
ができ、また、いわゆる低圧法ポリエチレン、エ
チレン共重合体たとえばエチレンとα−オレフイ
ン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エ
チレン−アクリル酸エステル共重合体等とブレン
ドしても使用することができる。 すなわち本発明は (1) 少なくとも300Kg/cm2の圧力および少なくと
も130℃の温度において下記の成分XとYから
なる触媒を用いて、エチレン重合、またはエチ
レンと少なくとも1種のα−オレフインを共重
合することを特徴とするエチレン重合体の製造
方法を提供する。 成分X 有機アルミニウム化合物。 成分Y 下記の(1)または(2)の方法により得られた固体触
媒成分。 (1)(a) Ti化合物と (b) V化合物と (c) 一般式〔M1OpR15 qR16 rR17 sn(式中、
R15、R16、R17はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アラルキル基、アリール基、アルコキ
シ基、アリールオキシ基、ヒドロキシ基、ハ
ロゲン又は水素を示し、pは0≦p≦1.5の
数であり、q、r、sは0≦q、r、s≦4
である。M1はB、Al、Si及びPから選ばれ
る。)で表わされる化合物との反応混合物
()を (d) 一般式 R18MgX又はR19R20Mg(式中、R18、R19
およびR20は炭素数1〜20の炭化水素基を、
Xはハロゲンを表わす。)で表わされる化合
物から選ばれた有機マグネシウム化合物成分
と反応させて得られる中間生成物()を (e) 一般式 R1 lAlX3-l (式中、R1は炭素数1〜20個を含有する有
機基を示し、Xハロゲンを示し、lは0<1
<3の数を示す。) 表わされる有機ハロゲン化アルミニウム化合
物に接触させて得られる固体触媒成分。 (2)(a) Ti化合物と (b) V化合物と (c) 一般式〔M1OpR15 qR16 rR17 sn(式中、
R15、R16、R17はアルキル基、シクロアルキ
ル基、アラルキル基、アリール基、アルコキ
シ基、アリールオキシ基、ヒドロキシ基、ハ
ロゲン又は水素を示し、pは0≦p≦1.5の
数であり、q、r、sは0≦q、r、s≦4
である。M1はB、Al、Si及びPから選ばれ
る。)で表わされる化合物との反応混合物
()を (d) 一般式 R18MgX又はR19R20Mg(式中、R18、R19
およびR20は炭素数1〜20の炭化水素基を、
Xはハロゲンを表わす。)で表わされる化合
物から選ばれた有機マグネシウム化合物成分 と反応させて得られる中間生成物()を (f) TiCl4に接触させて得られる固体触媒成
分。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明において使用される触媒成分Xは、有機
アルミニウム化合物が使用される。 たとえばトリエチルアルミニウム、トリ−n−
プロピルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミ
ニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム等のご
ときトリアルキルアルミニウム、ジエチルアルミ
ニウムクロライド、ジ−n−プロピルアルミニウ
ムクロライド、ジ−n−ブチルアルミニウムクロ
ライド、ジ−n−ヘキシルアルミニウムクロライ
ド等のごときジアルキルアルミニウムモノハライ
ド、エチルアルミニウムジクロライド、n−プロ
ピルアルミニウムジクロライド、n−ブチルアル
ミニウムジクロライド、n−ヘキシルアルミニウ
ムジクロライド等のアルキルアルミニウムジハラ
イド、エチルアルミニウムセスキクロライド、n
−プロピルアルミニウムセスキクロライド、n−
ブチルアルミニウムセスキクロライド、n−ヘキ
シルアルミニウムセスキクロライド等のアルキル
アルミニウムセスキクロライド、ジエチルエトキ
シアルミニウム、ジエチルフエノキシアルミニウ
ム、ジ−n−ブチルメトキシアルミニウム等のア
ルキルアルコキシアルミニウム等があげられる。
これらの有機アルミニウム化合物は単独もしくは
二種以上を併用してもよい。 また、他の活性化剤として、アルキルシロキサ
ラン誘導体を使用することもできる。アルキルシ
ロキサラン誘導体は下記の式で表わされる。 ここでR2、R3、R5、R6は炭素数1〜10を含む
飽和炭化水素基であるがR6は−O−
【式】 (R7、R8、R9は炭素数1〜10を含む飽和炭化水素
基である。)の基でもよい。 このアルキルシロキサラン誘導体の具体例とし
て、トリメチルジメチルシロキサラン、トリメチ
ルジエチルシロキサラン、トリメチルジ−n−プ
ロピルシロキサラン、トリメチルジ−n−ブチル
シロキサラン、トリメチルジオクチルシロキサラ
ン等があげられる。 さらに他の活性化剤として一般式 Al2OR4 10(Al(R11)O)o であらわされる線状アルミノキサン及び一般式 (Al(R12)O)o+3 であらわされる環状アルミノキサンを使用するこ
ともできる。(式中R10、R11、R12は炭素数1〜
10を含む飽和炭化水素基であり、nはO≦n≦20
の整数である。) このアルミノキサンの例としてはメチルアルミ
ノキサン、エチルアルミノキサン等が挙げられ
る。 また触媒成分Yとしては、Ti化合物及びV化
合物とB、Al、Si及びPから選ばれる元素の化
合物の反応混合物を有機マグネシウム化合物と反
応せしめ、さらに有機ハロゲン化アルミニウム化
合物またはTiCl4と接触せしめた固体触媒成分で
ある。 成分Y(a)として用いるTi化合物としては、一
般式〔TiOp(OR13)qXr〕n(式中、R13は1〜20
の炭素原子を含有する有機基を示し、Xはハロゲ
ンを示し、pはO≦p≦1.5の数であり、qおよ
びrは0≦q、r≦4の数であり、mは整数であ
る。)で表わされる化合物を使用することができ
る。0≦p≦1で、1≦m≦10である化合物を用
いるのが好ましい。R13は飽和でも不飽和でも良
く、ハロゲン、ケイ素、酸素、窒素、イオウまた
はリンなどの原子を含有していても良い。R13
特にアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基、アラルキル基、アルケニル基、アシル基およ
びこれらの置換誘導体から選ぶのが好ましい。 成分Y(a)の例としてTi(OC2H54、Ti(On−
C3H74、Ti(Oi−C3H74、Ti(On−C4H94、Ti
(Osec−C4H94、Ti(Ot−C4H94、Ti(OC6H54
Ti(OC6H4CH34、Ti(OC6H4Cl)4、TiO
(OC2H52
【式】TiOCl2、Ti (OC2H53、Ti(OC2H52Cl2、Ti(OC2H5)Cl3
Ti(OC6H5)Cl3、TiCl4、TiBr4などが挙げられ
る。これらのうちでもTiCl4が特に好ましく使用
される。 成分Y(b)として用いるV化合物としては、一般
式VOp(OR14)qXr(式中、R14は1〜20の炭素原
子を含有する有機基を示し、Xはハロゲンを示
し、pはO≦p≦1.5の数であり、qおよびrは
0≦q、r≦4の数である。) で表わされる化合物を使用することができる。0
≦p≦1である化合物を用いるのが好ましい。
R14は飽和でも不飽和でも良く、ハロゲン、ケイ
素、酸素、窒素、イオウまたはリンなどの原子を
含有していても良い。R14は特にアルキル基、シ
クロアルキル基、アリール基、アルケニル基、ア
シル基およびこれらの置換誘導体から選ぶのが好
ましい。 成分Y(b)の例としてVOCl3、VCl4、VO
(OC2H53、VO(Oi−C3H73、VO(On−C4H93
VO(Oi−C4H93などが挙げられる。 成分Y(c)として用いるB、Al、Si及びPから
選ばれる元素(M1)の化合物としては、一般式 〔M1OpR15/q、R16/r、R17/sn (式中、R15、R16、R17はアルキル基、シクロア
ルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリール
オキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン又は水素を示
し、pはO≦p≦1.5の数であり、q、r、sは
O≦q、r、s≦4の数である。) で表わされる化合物を使用することができる。O
≦p≦1である化合物を用いるのが好ましい。
M1はB、Al、Si及びPから選ぶのが好ましい。 成分Y(c)のB化合の例としては、B(OCH33
B(OC2H53、B(OC6H53、B(CH3
(OC2H52、B(C2H5)(OC2H52、B(C2H5
(OC4H92、B(C4H9)(OC4H92、B(C6H5
(OC6H52、B(C2H52(OC2H5)、B(C4H92
(OC2H5)、B(C6H52(OC6H5)、BH(OC2H52
BH(OH4H92、BH(OC6H52、B(OC2H52Cl、
B(OC2H52Br、B(OC6H52Cl、B(OC2H5
Cl2、B(OC2H5)Br2、B(OC4H9)Cl2、B
(OC6H5)Cl2、B(C2H5)(OC2H5)Cl、B
(C4H9)(OC2H5)Br、B(C2H5)(OC6H5)Cl、
BCl3、BBr3等が挙げられる。 成分Y(c)のAl化合物の例としては1≦m≦10
が好ましく、Al(OCH33、Al(OC2H53、Al
(OC6H53、Al(CH3)(OC2H52、Al(C2H5
(OC2H52、Al(C2H5)(OC4H92、Al(C4H9
(OC4H92、Al(C6H5)(OC6H52、Al(C2H52
(OC2H5)、Al(C4H9)(OC2H5)、Al(C6H52
(OC6H5)、Al(OC2H52Cl、Al(OC2H52Br、Al
(OC6H52Cl、Al(OC2H5)Cl2、Al(OC2H5
Br2、Al(OC4H9)Cl2、Al(OC6H5)Cl2、Al
(C2H5)(OC2H5)Cl、Al(C4H9)(OC2H5)Br、
Al(C2H5)(OC6H5)Cl、アルミノキサン、
AlCl3、AlBr3等が挙げられる。 成分Y(c)のSi化合物の例としては、1≦m≦
10000が好ましく、Si(OCH34、Si(OC2H54、Si
(OC3H74、Si(OC4H94、Si(OC6H54、Si
(OC2H53Cl、Si(OC2H52Cl2、Si(OC2H5)Cl3
SiCl4、SiBr4、HSiCl3、CH3SiCl2H、
C2H5SiCl3、C6H5SiCl3、(CH32SiCl2
(C2H53SiOH、(C2H52Si(OH)2、C4H9Si
(OH)3、Si2OCl6、ヘキサジメチルジシロキサン、
テトラメチルジシロキサン、トリメチルシクロト
リシロキサン、ジメチルポリシロキサン、ジフエ
ニルポリシロキサン、メチルヒドロポリシロキサ
ン、フエニルヒドロポリシロキサン、クロロフエ
ニルポリシロキサン、エトキシヒドロポリシロキ
サン、ポリシラノール類などが挙げられる。上記
重合体においては鎖状、環状、網目状のいずれの
構造でも使用でき、また重合度も低重合度のもの
から高重合度のものまでいずれも使用できる。 成分Y(c)のP化合物の例としては
(CH3O)3PO、(C2H5O)3PO、(C6H5O)3PO、
(CH3O)3P、(C2H5O)3P、(CH3O)2POH、
(C2H5O)2POCl、(C4H9O)POCl2
(C4H9O)2PCl、(C4H9O)PCl2、PCl3、PCl5等が
挙げられる。 成分Y(d)としてはマグネシウム−炭素の結合を
含有する任意の型の有機マグネシウム化合物を使
用することができる。特に一般式R18MgX(式中、
R18は炭素数1〜20の炭化水素基をXはハロゲン
を表わす。)で表わされるグリニヤール化合物お
よび一般式R19R20Mg(式中、R19およびR20は炭
素数1〜20の炭化水素基を表わす。)で表わされ
るジアルキルマグネシウム化合物またはジアリー
ルマグネシウム化合物が好適に使用される。ここ
でR19、R20は同一でも異なつていてもよく、メ
チル、エチル、n−プロピル、iso−プロピル、
n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−
アミル、iso−アミル、n−ヘキシル、n−オク
チル、2−エチルヘキシル、フエニル、ベンジル
等の炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基、アルケニル基を示す。 具体的には、グリニヤール化合物として、メチ
ルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムク
ロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマ
グネシウムアイオダイド、n−プロピルマグネシ
ウムクロリド、n−プロピルマグネシウムブロミ
ド、n−ブチルマグネシウムクロリド、n−ブチ
ルマグネシウムブロミド、sec−ブチルマグネシ
ウムクロリド、sec−ブチルマグネシウムブロミ
ド、tert−ブチルマグネシウムクロリド、tert−
ブチルマグネシウムブロミド、n−アミルマグネ
シウムクロリド、iso−アミルマグネシウムクロ
リド、フエニルマグネシウムクロリド、フエニル
マグネシウムブロミド等が、R19R20Mgで表わさ
れる化合物としてジエチルマグネシウム、ジ−n
−プロピルマグネシウム、ジ−iso−プロピルマ
グネシウム、ジ−n−ブチルマグネシウム、ジ−
sec−ブチルマグネシウム、ジ−tert−ブチルマ
グネシウム、n−ブチル−sec−ブチルマグネシ
ウム、ジ−n−アミルマグネシウム、ジフエニル
マグネシウム等が挙げられる。 有機マグネシウム化合物としてアルキルまたは
アリールマグネシウムアルコキシドまたはアリー
ルオキシドを使用することもできる。 上記の有機マグネシウム化合物の合成溶媒とし
ては、ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエー
テル、ジ−iso−プロピルエーテル、ジ−n−ブ
チルエーテル、ジ−iso−ブチルエーテル、ジ−
n−アミルエーテル、ジ−iso−アミルエーテル、
ジ−n−ヘキシルエーテル、ジ−n−オクチルエ
ーテル、ジフエニルエーテル、ジベンジルエーテ
ル、フエネトール、アニソール、テトラヒドロフ
ラン、テトラヒドロピラン等のエーテル溶媒を用
いることができる。また、ヘキサン、ヘプタン、
オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素
溶媒、あるいはエーテル溶媒と炭化水素溶媒との
混合溶媒を用いてもよい。有機マグネシウム化合
物は、エーテル溶液またはエーテル錯体の状態で
使用することが好ましい。この場合のエーテル化
合物としては、分子内に炭素数6個以上を含有す
るエーテル化合物または環状構造を有するエーテ
ル化合物を用いることが球形または長球形に近い
形状の粒度分布の狭い固体触媒成分を得るために
有利である。特にR18MgClで表わされるグリニ
ヤール化合物をエーテル溶液またはエーテル錯体
の状態で使用することが好ましい。 成分Y(d)としては、上記の有機マグネシウム化
合物と、炭化水素に該有機マグネシウム化合物を
可溶化する有機金属化合物との炭化水素可溶性鎖
体を使用することもできる。有機金属化合物の例
としては、Li、Be、B、AlまたはZnの有機化合
物が挙げられる。 成分Y(e)として、一般式R1/lAlX3-l(式中、R1
は炭素原子1〜20個、好ましくは1〜6個を含有
する有機基好ましくは炭化水素基を示し、Xはハ
ロゲンを示し、lは0<1<3の数を示す。)の
有機アルミニウムハロゲン化合物が使用される。
Xとしては塩素が特に好ましく、lは好ましくは
1≦l≦2、特に好ましくはl=1である。R1
は好ましくはアルキル、シクロアルキル、アリー
ル、アラルキル、アルケニル基から選ばれる。 成分Y(e)の例としては、エチルアルミニウムジ
クロリド、イソブチルアルミニウムジクロリド、
エチルアルミニウムセスキクロリド、イソブチル
アルミニウムセスキクロリド、ジエチルアルミニ
ウムモノクロリド、イソブチルアルミニウムモノ
クロリド等が挙げられる。これらのうちでもエチ
ルアルミニウムジクロリド、イソブチルアルミニ
ウムジクロリド等のアルキルアルミニウムジクロ
リドが特に好ましく使用できる。 成分Y(e)として複数の異なる有機ハロゲン化ア
ルミニウム化合物を使用することもでき、また、
この場合、ハロゲン量を調整するために有機ハロ
ゲン化アルミニウム化合物と共にトリエチルアル
ミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のトリ
アルキルアルミニウム、あるいはトリアルケニル
アルミニウムを使用することもできる。 成分Y(f)としてTiCl4が好適に使用できる。 固体触媒成分Yの合成はすべて窒素、アルゴン
等の不活性気体雰囲気下で行なわれる。成分Y(a)
のTi化合物、成分Y(b)のV化合物、及び成分Y
(c)のB、Al、Si及びPから選ばれる元素の化合
物の反応方法は、成分Y(a)、Y(b)、Y(c)をそのま
まもしくは適当な溶媒に溶解もしくは希釈して、
通常−50〜150℃の温度で数分ないし、数時間行
なわれる。成分Y(a)、Y(b)、Y(c)の添加方法は任
意であり、順次添加する方法、同時に添加する方
法などいずれも用いることができる。成分Y(a)と
成分Y(b)の反応割合は遷移金属の原子比で1:10
〜10:1、好ましくは1:5〜5:1、さらに好
ましくは1:2〜2:1の範囲で行なわれる。成
分Y(c)の反応割合は成分Y(a)、Y(b)、Y(c)の遷移
金属当り、0.02〜50、好ましくは0.05〜20、さら
に好ましくは0.1〜10の範囲で行なわれる。成分
Y(a)、Y(b)は必須成分であり、後に比較例で示す
様にY(a)、Y(b)のうちの一成分だけであると高温
での高活性が発現できない。両成分の何らかの相
互作用により高温高圧下で高活性が発現すると推
定される。また成分Y(c)は何らかの作用により
(たとえば、固体表面上に活性点を均一に分散さ
せる等)、固体触媒当たり、及び遷移金属当たり
の重合活性を高める役割を果たしていると推定さ
れる。しかしながら、これらのことはあくまでも
推定であり、本発明はこのような推定理由に何ら
制約を受けるものではない。 上記反応に使用される溶媒としては、例えばペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪
族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ク
ロルベンゼン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサ
ン、シクロペンタン等の脂環式炭化水素、および
ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン等のエーテル化合物等が挙げられる。
これらの溶媒は単独もしくは混合して使用され
る。このようにして得られる反応混合物()は
通常均一溶液の状態であることが多いが、溶媒に
不溶な成分を含んでいることもある。 次に、反応混合物()を成分Y(d)の有機マグ
ネシウム化合物成分と反応させて中間生成物
()を得る。この反応は反応混合物()と成
分Y(d)をそのまま、もしくは適当な溶媒に溶解も
しくは希釈して、通常−70〜150℃、好ましくは
−30〜50℃の温度で数分ないし数時間、好ましく
は30分〜5時間の間行なわれる。反応混合物
()と成分Y(d)の添加方法は任意であり、反応
混合物()に成分Y(d)を添加する方法、成分Y
(d)に反応混合物を()を添加する方法、反応混
合物()と成分Y(d)を同時に添加する方法のい
ずれも用いることができる。反応混合物()と
成分Y(d)の反応割合は、反応混合物()中の
B、Al、Si又はP原子と遷移金属原子の和と成
分Y(d)中のマグネシウム原子の原子比で1:10〜
10:1、好ましくは1:5〜5:1、さらに好ま
しくは1:2〜2:1の範囲で行なわれる。 この反応に使用される溶媒としては、例えばペ
ンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪
族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素、シクロヘキサン、シクロペンタ
ン等の脂環式炭化水素およびジエチルエーテル、
ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン等のエーテル化合物が挙げられる。これらの
溶媒は単独もしくは混合して使用される。このよ
うにして得られる中間生成物()は通常、溶媒
に不溶な固体の状態であることが多いが、使用す
る化合物、溶媒の種類によつては溶媒に溶解した
状態であることもあり、この場合には遊離化剤あ
るいは温度変化による析出、溶媒の留去、再沈等
の方法であらかじめ固体として分離してもよい。 中間生成物()はそのままあるいは乾固、あ
るいは別後乾燥、あるいは別後溶媒で充分洗
滌し、成分Y(e)または成分Y(f)と接触させる。 中間生成物()と成分Y(e)の接触は、中間生
成物()と成分Y(e)をそのままもしくは適当な
溶媒に溶解もしくは希釈して通常−70〜200℃、
好ましくは−30〜150℃、さらに好ましくは30〜
140℃の温度で数分ないし数時間の間行なわれる。
中間生成物()と成分Y(e)の添加方法は任意で
あり、中間生成物()に成分Y(e)を添加する方
法、成分Y(e)に中間生成物()を添加する方
法、中間生成物()と成分Y(e)を同時に添加す
る方法のいずれも用いることができる。中間生成
物()と成分Y(e)の反応割合は広い範囲で選ぶ
ことができる。中間生成物()に対する成分Y
(e)の使用量が少なすぎると成分Y(e)との接触の効
果がほとんどないし、また必要以上に多量に使用
しても特に有利な点がない。通常、中間生成物
()1g当り成分Y(e)の量を0.01〜10モルの範
囲に選ぶのが好ましい。この反応に使用される溶
媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン等の脂肪族炭化水素、四塩化炭素、
ジクロルエタン等のハロゲン化炭化水素、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳
香族炭化水素、シクロヘキサン、シクロペンタン
等の脂環式炭化水素等が挙げられる。これらの溶
媒は単独もしくは混合して使用される。 中間生成物()と成分Y(f)の反応は、中間生
成物()と成分Y(f)をそのままもしくは適当な
溶媒に溶解もしくは希釈して通常−70〜200℃、
好ましくは−30〜150℃、さらに好ましくは30〜
100℃の温度で、数分ないし数時間の間行なわれ
る。中間生成物()と成分Y(f)の添加方法は任
意であり、中間生成物()に成分Y(f)を添加す
る方法、成分Y(f)に中間生成物()を添加する
方法、中間生成物()と成分Y(f)を同時に添加
する方法のいずれも用いることができる。中間生
成物()と成分Y(f)の反応割合は広い範囲で選
ぶことができる。 通常、中間生成物()1g当り成分Y(f)の量
を成分Y(f)中に含有されるハロゲン原子を基準に
して0.01〜0.1グラム当量の範囲に選ぶのが好ま
しい。この反応に使用される溶媒としては、例え
ばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の
脂肪族炭化水素、四塩化炭素、ジクロルエタン等
のハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素、シ
クロヘキサン、シクロペンタン等の脂環式炭化水
素等が挙げられる。これらの溶媒は単独もしくは
混合して使用される。 このようにして得られた炭化水素不溶性生成物
()はほぼ球形もしくは長球形の粒度分布が狭
い流動性の良好な粉末である。炭化水素不溶性生
成物()は通常、過後炭化水素希釈剤で充分
洗滌し、そのままあるいは乾燥してオレフイン重
合触媒成分として使用する。 また、本発明において重合は少なくとも300
Kg/cm2、好ましくは350〜3500Kg/cm2の圧力、少
なくとも130℃、好ましくは135〜350℃、更に好
ましくは160〜270℃の温度で行なわれ、重合形式
としてはバツチ式あるいは連続式のいずれでも可
能であるが、連続式で行なう方が好ましい。反応
器には撹拌式槽型反応器あるいは管型反応器が使
用される。重合は単一反応域でも行なわれるが、
1つの反応器を複数の反応帯域に区切つて行なう
かあるいは複数個の反応器を直列または並列に連
絡して行なうこともできる。複数個の反応器を使
用する場合には槽型−槽型あるいは槽型−管型の
いずれの組合せでもよい。複数反応帯域あるいは
複数反応器で重合させる方法では、各反応帯域ご
とに温度、圧力、ガス組成を変えることにより、
特性の異なつたポリマーを生産することも可能で
ある。 触媒は適当な不活性溶媒中の微細分散液として
高圧ポンプで反応器に供給される。本発明のよう
に高圧下での重合においては触媒をポンプで高圧
部に注入するため、粒径が小さく、溶媒に対し
て、分散性の良いものでなければならない。触媒
粒子の微細化方法には一般的に次の方法があげら
れる。即ち、(a)ボールミル等で粉砕する。(b)英国
特許第979123号明細書に記載のように、4価のチ
タン化合物と有機アルミニウム化合物との反応で
得られた化合物および有機アルミニウム化合物の
存在下で少なくとも6個の炭素原子を含む非分岐
α−オレフインを予備重合する。しかし、本発明
に使用の触媒は合成条件を変えることにより、粒
径をコントロールできる特長を有するため(a)およ
び(b)に記したような操作を省略することもでき
る。 適当な不活性溶媒としては、たとえばホワイト
ススピリツト、炭化水素油、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、トルエン、高級分岐鎖
飽和脂肪族炭化水素、イソブデンオリゴマー、1
−ブテンオリゴマー等のオリゴマーおよびこれら
の混合物があげられる。触媒分散液は水および空
気と接触しないように窒素、アルゴン等の不活性
気体雰囲気下で取扱うことが必要である。触媒は
成分Xと成分Yをあらかじめ混合した分散液を反
応器に注入してもよいし、あるいは成分Xと成分
Yを独立に別の注入管から注入し、反応器内で混
合する方式でもよい。 また複数反応帯域方式では、第一反応帯域に一
括して注入してもよいし、あるいは他の反応帯域
に分割して注入してもよい。重合時の成分Xと成
分YのAl/遷移金属原子比は1〜500好ましくは
2〜30で使用される。 本発明に用いるオレフインとしては、炭素数2
〜20個、好ましくは2〜10個の末端が不飽和であ
るオレフイン類たとえばエチレン、プロピレン、
ブテン−1,4−メチルペンテン−1、ヘキサン
−1、オクテン、−1、等が挙げられる。 またこれらのオレフイン複数種の共重合および
これらのオレフイン類と好ましくは4〜20個の炭
素原子を有するジオレフイン類との共重合を行な
うこともできる。ジオレフイン類としては1,4
−ヘキサジエン、メチル−1,4−ヘキサジエ
ン、1,7−オクタジエン、ビニルシクロヘキサ
ン、1,3−ジビニルシクロヘキセン、シクロペ
ンタジエン、1,5−シクロオクタジエン、ジシ
クロペンタジエン、ノルボルナジエン、5−ビニ
ルノルボルネン、エチリデンノルボルネン、ブタ
ジエン、イソプレン、等が例示できる。 本発明は、特にエチレンの単独重合体もしくは
少なくとも90モル%のエチレンを含有するエチレ
ンと他のオレフイン(特にプロピレン、ブテン−
1,4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オ
クテン−1)との共重合体の製造に有効に適用で
きる。 本発明の固体触媒成分を用いてオレフインの重
合を行なつた場合には、遷移金属当りおよび固体
触媒当りの重合活性が高いことにより、生成する
重合体中の触媒残存量が少なく、触媒除去工程を
省略できる。 以下、実施例によつて本発明をさらに詳細に詳
明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以
下の実施例によつて何ら限定されるものではな
い。 実施例における重合体の性質は下記の方法によ
つて測定した。 密度はJIS K−6760に従つて求めた。 メルトインデツクス(MI)はASTM1238−
57Tに従つて求めた。 実施例 1 (1) 有機マグネシウム化合物の合成 撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計を
備えた1のフラスコにグリニヤール用削状マ
グネシウム33.0gを入れ、系内を窒素にて充分
置換することにより、空気および湿気を除去し
た。滴下ロートにn−ブチルクロリド120gと
ジn−ブチルエーテル500mlを仕込み、フラス
コ中のマグネシウムに約30ml滴下し反応を開始
させた。反応開始後、50℃で約4時間にわたつ
て滴下を続け、滴下終了後、60℃でさらに1時
間反応を続けた。その後、反応溶液を室温に冷
却し、固形分を別した。 このジn−ブチルエーテル中のn−ブチルマ
グネシウムクロリドを1規定硫酸で加水分解
し、1規定水酸化ナトリウム水溶液で逆滴定し
て濃度を決定したところ(指示薬としてフエノ
ールフタレインを使用)、濃度は2.03mol/
であつた。 (2) 反応混合物()、中間生成物()の合成 TiCl415.0g(79.0mmol)をn−ヘプタン
150mlに溶解させ、次にVOCl313.7g(79.0m
mol)を添加し、室温で10分間撹拌した。さら
にジメチルポリシロキサン12.5g(168.5m
mol)室温で15分かけて滴下した後、室温で20
分間撹拌を続けると、淡黄色の均一溶液(反応
混合物()が得られた。 この反応混合物()を5℃に冷却した後、
温度を5℃に保ちながら上記()で合成した
n−C4H9MgClのジn−ブチルエーテル溶液
161.0ml(326.5mmol)を35分かけて滴下した。
滴下にともなつて反応液を茶色に変化し、固体
が生成した。滴下終了後、室温でさらに2時間
反応を継続した後、過により液相を除去し、
n−ヘプタン600mlで5回洗滌、過を繰返し、
室温で減圧乾燥して茶色粉末(中間生成物
())49.0gを得た。この粉末を分析したとこ
ろ、Ti7.8%、V12.1%、Mg15.8%、Cl6.21%、
(n−C4H92O0.7%(いずれも重量%)を含有
していた。 (3) 固体触媒成分の合成 上記(2)で合成した中間生成物()20.0gを
採取し、これにn−ヘプタン75mlを添加した
後、C2H5AlCl2のn−ヘプタン溶液86.5ml
(C2H5AlCl2400mmol)を60℃で30分かけて滴
下し、滴下終了後65℃で1時間反応させた。反
応終了後、過により液相を除去し、n−ヘプ
タン250mlで5回洗浄、過を繰返し、室温で
減圧乾燥して茶色粉末13.0gを得た。この粉末
を分析したところTi9.8%、V6.9%、Mg13.2
%、Cl67.1%、Al2.3%(いずれも重量%)を
含有していた。 (4) 重合 充分N2置換した撹拌機付きフラスコに脱水
精製したn−ヘキサン400mlを入れ、次いで(3)
で合成した固体触媒1.0gとジエチルアルミニ
ウムクロライド26.8ミリモルを加えて、触媒分
散液を得た。この分散液を高圧ポンプで撹拌機
付けオートクレーブに注入し、表1に示す条件
でエチレンを重合させた。生成するポリマーの
分子量調節には水素を使用した。なお水素、エ
チレンは充分精製したものを使用した。重合の
結果、固体触媒1g当り33.600gのポリマー
が、また遷移金属1g当り、200000gのポリマ
ーが得られた。この重合体のMIは0.85であつ
た。 実施例 2 実施例1のエチレンの重合においてジエチルア
ルミニウムクロライドのかわりに、トリエチルア
ルミニウムとジエチルアルミニウムエトキサイド
の混合物26.8mmolを行なつた。結果を表1に示
した。 実施例 3 有機金属化合物(成分X)として分子量約850
のメチルアルミノキサンを用いて表1に示す条件
で重合を行なつた。結果を表1に示した。 比較例 1 実施例1において、VOCl3を用いないこと以外
はすべて同様に行つた。結果は固体触媒当り、
3000gのポリマーしか得られず重合活性が不満足
なものであつた。 比較例 2 実施例1においてTiCl4を用いないこと以外は
すべて同様に行なつた、結果としては、痕跡量の
重合体しか得られなかつた。 比較例 3 実施例1(2)で得られた中間生成物()を触媒
に用いた以外は実施例1(4)と同条件で重合を行な
つた。重合活性は4000g/g固体触媒成分であ
り、MIは4.8であつた。 比較例 4 実施例1においてジメチルポリシロキサンを用
いないこと以外はすべて同様に行なつた。重合活
性は23000g/g遷移金属であり、不満足なもの
であつた。 比較例 5 (1) 固体触媒成分の合成 実施例1(2)と同様の方法により反応混合物
()を得た。この反応混合物()に
C2H5AlCl2のn−ヘプタン溶液288.5ml
(C2H5AlCl21000mmol)を60℃で50分かけて
滴下し、滴下終了後65℃で1時間反応させた。
反応終了後過により液相を除去し、n−ヘプ
タン300mlで5回洗浄、過を繰返し、室温で
減圧乾燥して固体触媒成分9.25gを得た。この
固体を分析したところTi10.2重量%、V17.1重
量%を含有していた。 (2) エチレンの重合 上記(2)で得られた固体触媒成分を用いる以外
は実施例1(4)と同様に行なつた。重合活性は固
体触媒成分1g当り1970gのポリマーがまた遷
移金属1g当り7220gのポリマーが得られた。
この触媒の重合活性は不満足なものであつた。 実施例 4、5 実施例1で得られた固体触媒成分を用いてエチ
レンと他のα−オレフインの共重合を行なつた。
結果を表1に示す。α−オレフインの濃度は重合
系中の全モノマーに対する重量%で示した。 実施例 6〜9 実施例1と同様な方法で触媒の調整及び重合を
行なつた。結果を表1に示す。
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
図−1は、本発明の理解を助けるためのフロー
チヤート図である。本フローチヤート図は本発明
の実施態様の代表例であり、本発明は、何らこれ
に限定されるものではない。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少なくとも300Kg/cm2の圧力および少なくと
    も130℃の温度において下記の成分Xと成分Yか
    らなる触媒を用いてエチレンを重合、またはエチ
    レンと少なくとも1種のα−オレフインを共重合
    することを特徴とするエチレン重合体の製造方
    法。 成分X 有機アルミニウム化合物。 成分Y 下記の(1)または(2)の方法により得られた固体触
    媒成分。 (1)(a) Ti化合物と (b) V化合物と (c) 一般式 〔M1OpR15 qR16 rR17 sn(式中、R15、R16
    R17はアルキル基、シクロアルキル基、アラ
    ルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリ
    ールオキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン又は
    水素を示し、pは0≦p≦1.5の数であり、
    q、r、sは0≦q、r、s≦4である。
    M1はB、Al、Si及びPから選ばれる。)で表
    わされる化合物 との反応混合物()を (d) 一般式 R18MgX又はR19R20Mg(式中、R18、R19
    およびR20は炭素数1〜20の炭化水素基を、
    Xはハロゲンを表わす。)で表わされる化合
    物から選ばれた有機マグネシウム化合物成分
    と反応させて得られる中間生成物()を (e) 一般式 R1 lAlX3-l(式中、R1,は炭素数1〜20を含
    有する有機基を示し、Xはハロゲンを示し、
    lは0<1<3の数を示す。) 表わされる有機ハロゲン化アルミニウム化合物
    に接触させて得られる固体触媒成分。 (2)(a) Ti化合物と (b) V化合物と (c) 一般式 〔M1OpR15 qR16 rR17 sn(式中、R15、R16
    R17はアルキル基、シクロアルキル基、アラ
    ルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリ
    ールオキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン又は
    水素を示し、pは0≦p≦1.5の数であり、
    q、r、sは0≦q、r、s≦4である。
    M1はB、Al、Si及びPから選ばれる。)で表
    わされる化合物 との反応混合物()を (d) 一般式 R18MgX又はR19R20Mg(式中、R18、R19
    およびR20は炭素数1〜20の炭化水素基を、
    Xはハロゲンを表わす。)で表わされる化合
    物から選ばれた有機マグネシウム化合物成分
    と反応させて得られる中間生成物()を (f) TiCl4に接触させて得られる固体触媒成
    分。
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