JPH0543621A - プロピレン重合体の製造法 - Google Patents

プロピレン重合体の製造法

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JPH0543621A
JPH0543621A JP28536991A JP28536991A JPH0543621A JP H0543621 A JPH0543621 A JP H0543621A JP 28536991 A JP28536991 A JP 28536991A JP 28536991 A JP28536991 A JP 28536991A JP H0543621 A JPH0543621 A JP H0543621A
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JP28536991A
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Masanori Tamura
雅範 田村
Koji Imaoka
孝治 今岡
Kazutaka Suzuki
和隆 鈴木
Shinichiro Yamada
慎一郎 山田
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】軟質系プロピレン重合体の製造法を提供する。 【構成】ハロゲン化アルミニウム、ケイ素化合物及びマ
グネシウム化合物を反応させて得られる担体を、四ハロ
ゲン化チタン、フタル酸エステル、さらに四ハロゲン化
チタンと反応させて得られた固体触媒成分と有機アルミ
ニウム化合物成分からなる触媒の存在下、プロピレンを
重合する。 【効果】沸騰酢酸メチル可溶分が少なく、成形品の透明
性が良好で、表面粘着性が改良され、かつ、ほとんど発
臭がない重合体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、沸騰n−ヘプタンに対
する不溶分の割合が10〜80%である軟質系プロピレ
ン重合体を製造する方法に関する。特に、成形物の粘着
性が少なく、フィルムの透明性が良好な軟質系プロピレ
ン重合体を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】軟質系プロピレン重合体
は、沸騰n−ヘプタンに対する不溶分が90%以上であ
る通常のアイソタクチックプロピレン重合体に比べて、
柔軟性、耐衝撃性、透明性などに優れた特徴を有してい
る。従って、軟質系プロピレン重合体は、フィルムやシ
ートなどの分野で、アイソタクチックプロピレン重合体
とは異なった用途が期待できる。これまで、プロピレン
を重合後、低分子量成分の抽出などの後処理を行わず
に、そのまま軟質系プロピレン重合体を成形した場合、
成形品が表面粘着性を有している問題点があった。成形
品の表面粘着性は、例えば沸騰酢酸メチルに可溶である
非晶性で低分子量部分の含有量に依存している。この沸
騰酢酸メチル可溶分がより少ないことが重要である。
【0003】前記問題点を解決するために、プロピレン
重合体から低分子量の粘着成分を分別し、非粘着成分を
ブレンドすることによって、粘着性のない軟質系プロピ
レン重合体を得る方法が提案されているが、この方法は
工程が煩雑となる。従来、軟質系プロピレン重合体を製
造するための触媒系としては、例えば、四塩化チタン
または三塩化チタンとトリアルキルアルミニウム(特公
昭32−10596号公報)、三ハロゲン化チタンと
チタンアルコキシド及びアルキル基含有アルミニウム化
合物(特公昭42−10610号公報)、マグネシウ
ムやマンガン化合物などを担体とした担持型触媒と有機
アルミニウム化合物(特公昭53−46799号公報、
特開昭47−9342号公報、特開昭59−19740
9号公報、特開昭60−235812号公報)が開示さ
れている。
【0004】前記触媒系の中でも、チタンなどの遷移金
属化合物をマグネシウムやマンガンのジハロゲン化物に
担持した固体触媒成分と有機アルミニウム化合物との組
み合わせからなる触媒系は、重合活性が高く、脱灰工程
が不要であり、軟質プロピレン重合体の製造に適した触
媒系である。この担持型固体触媒成分は、マグネシウム
等のジハロゲン化物と電子供与体とを共粉砕したのち、
チタン化合物と接触処理するような、従来から知られた
方法によって調製することができる。しかしながら、製
造された無脱灰、無抽出の軟質プロピレン重合体は沸騰
酢酸メチル可溶分が多いため、成形品表面に粘着性を有
している。その改良方法として、例えば、特開昭59−
59708号公報では、電子供与体としてエーテル化合
物と芳香族カルボン酸エステルを用いる方法を開示して
いる。しかしながら、生成重合体は、触媒成分に起因す
る臭いがあり好ましくない。
【0005】
【発明の目的】本発明は、沸騰酢酸メチル可溶分が少な
く、成形品の透明性が良好で、表面粘着性が改良され、
かつ、ほとんど発臭がない軟質系プロピレン重合体の製
造法を提供する。
【0006】
【問題点解決のための技術的手段】本発明は、下記成分
からなる触媒の存在下にプロピレンを重合することを特
徴とするプロピレン重合体の製造方法に関する。 成分〔A〕:ハロゲン化アルミニウムと 式 R1Si(OR2)4−n [I] (式中、R1は炭素数1〜8のアルキル基、フェニル
基、又はベンジル基であり、R2は炭素数1〜8のアル
キル基であり、nは0,1,2又は3である。)で表さ
れるケイ素化合物との反応生成物を、 式 R3MgX [II] (式中、R3は炭素数1〜8のアルキル基であり、Xは
塩素原子、臭素原子、又は沃素原子である。)で表され
るマグネシウム化合物と反応させ、得られる担体を、四
ハロゲン化チタン及びフタル酸エステルと反応させ、得
られる反応固体を再度四ハロゲン化チタンと反応させて
得られる固体触媒成分。 成分〔B〕:式 AlR4 3 [II
I] (式中、R4は炭素数1〜6のアルキル基である。)で
表されるアルミニウム化合物。
【0007】以下、本発明の触媒の調製に用いられる各
成分及びその条件について詳細な説明を行う。本発明に
おいて、成分〔A〕の調製および重合は、すべて窒素、
アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下に行われる。また成
分〔A〕の調製原料は実質的に無水であることが望まし
い。本発明におけるハロゲン化アルミニウムの具体例と
しては、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、沃化ア
ルミニウムを挙げることができ、中でも塩化アルミニウ
ムが好適に使用される。
【0008】式〔I〕で表されるケイ素化合物の具体例
としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−n−ブト
キシシラン、テトラ−イソペントキシシラン、テトラ−
n−ヘキソキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−ブトキシシ
ラン、メチルトリイソペントキシシラン、メチルトリ−
n−ヘキソキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エ
チルトリイソプロポキシシラン、エチルトリイソペント
キシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、イソブチ
ルトリエトキシシラン、イソペンチルトリエトキシシラ
ン、イソペンチルトリ−n−ブトキシシラン、ジメチル
ジエトキシシラン、ジメチルジ−n−ブトキシシラン、
ジメチルジイソペントキシシラン、ジエチルジエトキシ
シラン、ジエチルジイソペントキシシラン、ジイソブチ
ルジイソペントキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシ
シラン、ジイソブチルジイソペントキシシラン、トリメ
チルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリ
メチルイソブトキシシラン、トリエチルイソプロポキシ
シラン、トリ−n−プロピルエトキシシラン、トリ−n
−ブチルエトキシシラン、トリイソペンチルエトキシシ
ラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソ
ブトキシシラン、フェニルトリイソペントキシシラン、
ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジイソペント
キシシラン、ジフェニルジオクトキシシラン、トリフェ
ニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、ト
リフェニルイソペントキシシラン、ベンジルトリエトキ
シシラン、ベンジルトリブトキシシラン、ジベンジルジ
エトキシシランが挙げられる。
【0009】反応に供するハロゲン化アルミニウムの割
合は、ケイ素化合物1モル当たり、0.1〜10モル、
特に、0.1〜2モルであることが好ましい。ハロゲン
化アルミニウムとケイ素化合物との反応は、通常、両化
合物を不活性有機溶媒中で、−50〜100℃の範囲の
温度で0.1〜2時間攪拌することによって行われる。
反応は発熱を伴って進行し、反応生成物は不活性有機溶
媒溶液として得られる。反応生成物は不活性有機溶媒溶
液としてマグネシウム化合物との反応に供される。
【0010】式[II]で表されるマグネシウム化合物
の中でもXが塩素原子であるアルキルマグネシウムクロ
ライドが好適に使用され、その具体例としては、メチル
マグネシウムクロライド、エチルマグネシウムクロライ
ド、n−ブチルマグネシウムクロライド、n−ヘキシル
マグネシウムクロライドが挙げられる。マグネシウム化
合物の使用量は、反応生成物の調製に使用されたハロゲ
ン化アルミニウム1モル当たり、0.05〜4モル、特
に1〜3モルであることが好ましい。反応生成物とマグ
ネシウム化合物とを反応させる方法については特に制限
はないが、反応生成物の不活性溶媒溶液に、マグネシウ
ム化合物のエーテル溶液またはエーテルと芳香族炭化水
素との混合溶媒溶液を徐々に添加することにより、また
はこれとは逆の順序で添加することによって行うのが便
利である。上記のエーテルとしては、式R5−O−R6
(式中、R5およびR6は炭素数2〜8のアルキル基を
示す。)で表される化合物が好適に使用され、その具体
例としては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテ
ル、ジ−n−ブチルエーテル、ジイソアミルエーテルが
挙げられる。
【0011】反応温度は通常−50〜100℃、好まし
くは−20〜25℃である。反応時間については特に制
限はないが、通常5分以上である。反応の進行に伴って
担体が析出してくる。こうして得られる担体は反応混合
物としてつぎの処理に供することもできるが、あらかじ
め担体を分離し、不活性有機溶媒で洗浄した後、つぎの
処理に供することが好ましい。四ハロゲン化チタンの具
体例としては、四塩化チタン、四臭化チタンおよび四沃
化チタンが挙げられ、中でも四塩化チタンが好ましく使
用される。四ハロゲンチタンの使用量は、担体の調製時
に使用したマグネシウム化合物1モル当たり、1モル以
上、特に2〜100モルであることが好ましい。
【0012】本発明において使用されるフタル酸エステ
ルの具体例としては、フタル酸モノエチル、フタル酸ジ
メチル、フタル酸モノイソブチル、フタル酸ジエチル、
フタル酸エチルイソブチル、フタル酸ジ−n−プロピ
ル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジ−n−ブチ
ル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジ−n−ヘプチ
ル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジ−n
−オクチル、フタル酸ジネオペンチル、フタル酸ジイソ
デシルのようなフタル酸のモノ−又はジアルキルエステ
ル、フタル酸モノアリル、フタル酸ジアリルのようなフ
タル酸のモノ−又はジアルケニルエステル、さらにフタ
ル酸ベンジルブチル、フタル酸モノフェニル、フタル酸
ジフェニルが挙げられる。フタル酸エステルの使用量
は、担体1g当たり0.1〜10ミリモルであることが
好ましい。担体を四ハロゲン化チタン及びフタル酸エス
テルと反応させる方法としては、例えば、(1)担体の
不活性有機溶媒スラリーに四ハロゲン化チタン、ついで
フタル酸エステルを加えて反応させる方法、(2)上記
スラリーにフタル酸エステル、ついで四ハロゲン化チタ
ンを加えて反応させる方法、(3)上記スラリーに四ハ
ロゲン化チタン及びフタル酸エステルを同時に加えて反
応させる方法を採用することができ、中でも上記(1)
の方法が好ましい。上記(1)の方法において、担体を
四ハロゲン化チタンと接触させ、ついで接触固体を分離
洗浄し、この後、接触固体をフタル酸エステルと反応さ
せることもできる。反応温度は0〜200℃、特に5〜
150℃であることが好ましく、反応時間については特
に制限はないが、通常5分以上である。こうして得られ
る反応固体を再度四ハロゲン化チタンと反応させること
によって、固体触媒成分(成分〔A〕)が得られる。四
ハロゲン化チタンの使用量、接触温度、接触時間などの
条件は反応固体調製時のそれらと同じである。こうして
得られる成分〔A〕を含む混合物から成分〔A〕を濾
過、傾斜などによって分別し、不活性有機溶媒で洗浄す
る。成分〔B〕の具体例としては、トリメチルアルミニ
ウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミ
ニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウムなどが挙げら
れる。成分〔B〕の使用量は、成分〔A〕中のチタン1
グラム原子当たり、通常1〜1000モルである。尚、
成分〔B〕は、等モル以下のジアルキルアルミニウムハ
ライドと併用することもできる。
【0013】本発明においては、成分〔A〕及び成分
〔B〕からなる触媒を用いて、プロピレンを重合させ
る。また、プロピレンの単独重合でもよいが、プロピレ
ンと他のα−オレフィンの一種類以上をプロピレンと共
重合することができる。プロピレン以外の他のα−オレ
フィンの具体例としては、エチレン、ブテン−1、4−
メチルペンテン−1、ヘキセン−1が挙げられる。ま
た、生成重合体の分子量調節剤として水素を共存させる
ことができる。重合反応は、通常のチーグラー・ナッタ
型触媒によるα−オレフィンの重合反応と同様にして行
うことができる。重合反応は液相または気相で行うこと
ができる。重合反応を液相で行う場合、重合溶媒として
不活性有機溶媒を使用してもよく、また液状のα−オレ
フィン自体を使用してもよい。本発明において、成分
〔A〕の調製時に、また、場合により重合反応時に使用
される不活性有機溶媒の例としては、ヘキサン、ヘプタ
ンのような脂肪族炭化水素、トルエン、ベンゼン、キシ
レンのような芳香族炭化水素、これらの炭化水素のハロ
ゲン化物が挙げられる。重合反応は水分および酸素を実
質的に絶った状態で行われる。重合温度は通常30〜1
00℃であり、重合圧力は通常1〜80Kg/cm2で
ある。
【0014】
【発明の効果】本発明の製造方法によって得られたプロ
ピレン重合体は、沸騰n−ヘプタン不溶分が35〜70
%、沸騰酢酸メチル可溶分が2%以下と少なく、融点が
130〜160℃の非晶性軟質樹脂であり、透明性が良
好で、かつ、表面粘着性が少ない成形フィルムを与え
る。本発明の触媒系は、高い重合活性を有し、脱灰工程
が不要である。
【0015】
【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例を説明す
る。実施例において、「重合活性」とは、重合反応に使
用した固体触媒成分1g当たりの重合体収量(g)であ
る。「H.I.」とは、生成重合体を沸騰n−ヘプタン
で20時間抽出したときの抽出残留分の全重合体に対す
る重量百分率である。「M.I.」とは、ASTM D
−1238に従って2.16kg/cm2の荷重下に2
30℃で測定した重合体の溶融指数である。沸騰酢酸メ
チル可溶分は、生成重合体を沸騰酢酸メチルで20時間
抽出したときの可溶分の全重合体に対する重量百分率で
ある。融点はDSCによって測定した。透明性、表面粘
着性及び成形品への着臭は熱プレスにより厚さ1mmの
シートを作製して測定した。
【0016】実施例1〜3 (1)固体触媒成分の調製 無水塩化アルミニウム15ミリモルのトルエン懸濁液4
0mlにメチルトリエトキシシラン15ミリモルを添加
し、25℃で0.5時間反応させた後、60℃に昇温し
て1時間さらに反応させた。反応生成混合物を−5℃に
冷却し、n−ブチルマグネシウムクロライド30ミリモ
ルのジイソプロピルエーテル溶液18mlを0.5時間
で反応生成混合物に加えた後、30℃に昇温し、1時間
反応させた。析出した固体を濾別し、トルエンで洗浄し
た。得られた担体4.90gのトルエン懸濁液30ml
に、四塩化チタン150ミリモル、ついでフタル酸ジ−
n−ヘプチル3.2ミリモルを加え、90℃で1時間反
応させた。反応固体を90℃で濾別し、n−ヘプタン、
ついでトルエンで洗浄した。反応固体のトルエン懸濁液
30mlに、四塩化チタン150ミリモルを加え、90
℃で1時間反応させた。得られた固体触媒成分を90℃
で濾別し、n−ヘプタンで洗浄した後、n−ヘプタン8
0mlのスラリーとした。固体触媒成分のチタン含有率
は3.55重量%であった。
【0017】(2)重合 攪拌機付の内容積21のオートクレーブ内に固体触媒成
分のスラリー(固体触媒成分として4.82mg)を封
入したガラスアンプルを取り付けた後、オートクレーブ
内の空気を窒素で置換した。ついでトリエチルアルミニ
ウム1.07ミリモルのn−ヘプタン溶液4.9mlを
オートクレーブに仕込んだ。水素を第1表に記載の分圧
になるまでオートクレーブに仕込み、この後、液体プロ
ピレン1200mlを導入し、オートクレーブを振とう
した。オートクレーブ内容物を65℃に昇温した後、攪
拌を開始して上記ガラスアンプルを破砕し、同温度で1
時間プロピレンを重合させた。重合反応終了後、未反応
プロピレンを放出し、ガラス破片を取り除き、生成ポリ
プロピレンを50℃で20時間減圧乾燥して、白色の粉
末状ポリプロピレンを得た。重合条件および重合結果
を、それぞれ表1および表2に示した。その成形フィル
ムは透明性が良好で着臭もなく、また、表面粘着性はほ
とんど認められなかった。
【0018】比較例1 フタル酸ジ−n−ヘプチルに替えて安息香酸エチル5.
3mmolを使用した以外は実施例1と同様にして固体
触媒成分の調製、及び重合を行った。重合条件および重
合結果を、それぞれ表1および表2に示した。成形した
フィルムに着臭があった。 比較例2 触媒調製時にフタル酸ジエステル等の電子供与体を全く
使用しなかった以外は実施例1と同様にして固体触媒成
分の調製、及び重合を行った。重合条件および重合結果
を、それぞれ表1および表2に示した。沸騰酢酸メチル
可溶分が2.73%と多く成形したフィルムは表面粘着
性があった。
【0019】実施例4〜9 フタル酸ジ−n−ヘプチルに替えて表1に記載のフタル
酸ジエステルを使用した以外は実施例1と同様にして固
体触媒成分の調製、及び重合を行った。重合条件および
重合結果を、それぞれ表1および表2に示した。その成
形フィルムは透明性が良好で着臭もなく、また、表面粘
着性はほとんど認められなかった。
【0020】実施例10〜12 固体触媒成分の調製時に、メチルトリエトキシシランに
替えて表3に記載のケイ素化合物15ミリモルを使用し
た以外は実施例2と同様にして固体触媒成分の調製、及
び重合を行った。重合条件および重合結果を、それぞれ
表3に示した。その成形フィルムは透明性が良好で着臭
もなく、また、表面粘着性もほとんど認められなかっ
た。
【0021】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の重合方法及び重合に用いる触媒固体成
分の調製工程を示すフローチャートである。
【表1】
【表2】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 慎一郎 千葉県市原市五井南海岸8番の1 宇部興 産株式会社千葉研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記成分からなる触媒の存在下にプロピレ
    ンを重合することを特徴とするプロピレン重合体の製造
    方法。 成分〔A〕:ハロゲン化アルミニウムと 式 R1Si(OR2)4−n [I] (式中、R1は炭素数1〜8のアルキル基、フェニル
    基、又はベンジル基であり、R2は炭素数1〜8のアル
    キル基であり、nは0,1,2又は3である。)で表さ
    れるケイ素化合物との反応生成物を、 式 R3MgX [II] (式中、R3は炭素数1〜8のアルキル基であり、Xは
    塩素原子、臭素原子、又は沃素原子である。)で表され
    るマグネシウム化合物と反応させ、得られる担体を、四
    ハロゲン化チタン及びフタル酸エステルと反応させ、得
    られる反応固体を再度四ハロゲン化チタンと反応させて
    得られる固体触媒成分。 成分〔B〕: 式 AlR4 3 [III] (式中、R4は炭素数1〜6のアルキル基である。)で
    表されるアルミニウム化合物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002016444A3 (en) * 2000-08-22 2003-08-07 Engelhard Corp (cycloakyl)methyl silanes as external donors for polyolefin catalysts

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