JPH0550526B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプロピレンの重合方法に関する。詳し
くは一定の生産量で一定の品質のポリプロピレン
を生産する方法に関する。

従来の技術 チーグラー・ナツタ触媒を用いてプロピレンを
重合してポリプロピレンを製造する方法は公知で
あり既に日産数百トンスケールで工業的にポリプ
ロピレンが生産されている。工業的規模でのポリ
プロピレンの生産においては、品質が一定のポリ
プロピレンを一定の生産速度で製造することが望
まれる上に大型の反応機では重合熱の除去が困難
であることなどから、通常は２槽以上の重合槽を
連結した反応機を用いて連続的に生産される。

ポリプロピレンの生産に用いるチーグラー・ナ
ツタ触媒としては多くの種類のものが公知であり
実際の工業的なポリプロピレンの製造に際しても
多くの種類のものが用いられている。しかしなが
ら、触媒の性能はロツトによつてかなり変動があ
るため、単に一定量の触媒を反応機に装入するだ
けでは、生産量が変動するため、生産量が一定と
なるように触媒の装入量を変動することが行われ
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の方法では触媒当りの生産量
が触媒性能によつて変動するため、得られるポリ
プロピレン中に残存する触媒残渣が変動し一定品
質のものを得ることができず、さらには高価でし
かも製造工程及び装入のために装置が比較的複雑
な遷移金属触媒の使用量が変動するという問題が
あつた。

本発明の目的は一定の品質のポリプロピレンを
一定の生産量で製造する方法を提供することにあ
る。

問題点を解決するための手段 本発明者は上記問題を解決する方法について鋭
意検討した結果、特定の方法でポリプロピレンの
生産を制御することで上記問題が解決できること
を見い出し本発明を完成した。即ち本発明は四塩
化チタンを塩化マグネシウムに担持して得た遷移
金属触媒と有機アルミニウムからなる触媒を用い
て連続的にプロピレンを重合する方法において、
予め行つた有機アルミニウムの量を変動させた重
合実験により定められた立体規則性を変化させず
に活性を変動させる範囲内の有機アルミニウム量
と遷移金属触媒量の比率で有機アルミニウムの各
槽への添加量を変動させることでポリプロピレン
の生産量を所望の値に制御し、予め定められた該
比率をはずれるときは遷移金属触媒の装入量を変
動させることを特徴とするポリプロピレンの重合
方法に関する。

本発明を構成する上で重要なのは、有機アルミ
ニウム／遷移金属触媒の量比を変化させると遷移
金属触媒当りの活性が大幅に変動すること、及び
特定の量比の範囲では、ポリプロピレンの物性に
大きな影響を与えるポリプロピレンの立体規則性
及び分子量分布がほとんど変化しないという発見
に基づくものである。

上記の特性を広い範囲の有機アルミニウム／遷
移金属触媒の量比で実現する触媒系としては、塩
化マグネシウムに四塩化チタンを担持した遷移金
属触媒と有機アルミニウムからなる触媒である。
特に通常のロツト間の活性の変動をほぼ吸収でき
るほど広い範囲にわたつて有機アルミニウム／遷
移金属触媒の量比を変えられる触媒系としては、
塩化マグネシウムに四塩化チタンを担持した遷移
金属触媒−有機含酸素化合物−ジアルキルアルミ
ニウムハライド−トリアルキルアルミニウムから
なる触媒系を用いトリアルキルアルミニウムと遷
移金属触媒の量比を変動する触媒系が挙げられ
る。

本発明においてプロピレンの重合は不活性液状
媒体を使用する溶媒重合性、液状のプロピレン自
身を媒体とする塊状重合法、実質的に液状媒体の
存在しない気相重合法のいずれ方法でも行われ
る。又、プロピレンの重合とはプロピレン単独の
みならずエチレン、ブテン−１、ヘキセン−１な
どとの共重合も含有する。

本発明において予め定められた有機アルミニウ
ムと遷移金属触媒量との比率は以下のようにして
定められる。予め有機アルミニウムの量を変動さ
せて得られるポリプロピレンの立体規則性の関係
を求める。

この関係は最も好ましくは実際の重合装置で各
反応槽について求めることであるが、実験室スケ
ールで定めて、ある程度の安全域を考慮すれば実
際の重合装置で適用することも可能である。第１
図に３槽連続重合で各槽での上記の関係を求めた
結果を示す（触媒は実施例で示した触媒を用いト
リエチルアルミニウム／遷移金属触媒の関係のみ
変化させている。）これより第１図上方に示した
範囲で有機アルミニウムと遷移金属触媒の量比を
変化させることで活性を〜３倍程度分子量分布及
び立体規則性を変えることなく変化させることが
可能となることがわかる。従つて特定の上限及び
下限値内で変動することで生産量を制御すること
ができることが理解できる。又多槽連続重合であ
つても上記比率を変化させることで同一活性とす
ることが可能であることがわかる（各槽の触媒活
性が触媒自身の失活現象によりより後段の重合槽
で低下することがない条件で運転可能であること
を示す。）。

本発明の具体的態様について以下に説明する。
即ち本発明によれば重合反応系の遷移金属触媒を
装入する量は一定に保たれる。重合反応系から得
られるポリプロピレンの生産量が予定より少ない
ことが検知される（通常は時間当りのポリプロピ
レンの生産量、プロピレンの消費量或は重合反応
熱量を検知することで知ることができる。）と重
合反応系への有機アルミニウムの装入量を増加さ
せる。そして、その増加は第１図に示した関係を
事前に知ることにより上限値が定められており、
その上限値においても予定の生産量にならない時
には、遷移金属触媒の装入量を増加させることで
対処される。同様に予定された生産量を上まわる
ときは、有機アルミニウムの装入量の低下で対処
され下限値でも予定の生産量とならない時は、遷
移金属触媒の装入を減少させることで対処され
る。

作 用 本発明は遷移金属触媒当りのポリプロピレンの
収率は、有機アルミニウムと遷移金属触媒の量比
を特定の範囲で変化させることで得られるポリプ
ロピレンの物性を変えることなく制御することが
可能であることの知見に基づくものであり、又、
触媒残渣として有機アルミニウムは比較的除去し
やすく、又物性への悪影響も遷移金属触媒に比較
して極めて小さいことから、本発明の方法でポリ
プロピレンを重合することにより一定の生産量で
一定の品質のポリプロピレンを与えることが可能
となると推定される。

実施例 以下に実施例を挙げ本発明を説明する。

実施例 塩化マグネシウムに四塩化チタンを担持した遷
移金属触媒（特開昭55−102606号実施例１に従つ
て製造）１ロツト当り20ｇで10ロツトを用い500
のオートクレーブを３槽連結した反応機（ただ
し１槽は触媒失活用）を用いプロピレン自身を媒
体とする塊状重合法でプロピレンを重合した。得
られたポリマーは触媒を失活した後向流洗浄塔で
プロピレンで洗浄した後未反応のプロピレンを蒸
発除去して、ポリプロピレンパウダーとした。重
合反応は、上記遷移金属触媒20ｇに対しトルイル
酸メチル40ml、ジエチルアルミニウムクロライド
85mlを混合したものを遷移金属触媒ベースで４
ｇ／ｈで第１槽の重合機に導入し、第１槽のポリ
マースラリーは第２槽に連続的に移液され次いで
第３槽で失活するように行われる。第１槽及び第
２槽にはトリエチルアルミニウムがポリプロピレ
ンの生産量に従つて変動して装入された。第２図
に上記10ロツトの触媒を別途回分重合で評価した
相対活性及びトリエチルアルミニウムの第１槽、
第２槽への装入量及びポリプロピレンの生産量の
経時変化を示す。トリエチルアルミニウムを変動
させることでポリプロピレンの生産量は40Kg／ｈ
（±0.7Kg／ｈ）でほぼ安定しており、立体規則性
（沸騰ｎ−ヘプタンで６時間抽出した抽出残率）
は96.8±0.2％、MW／MN6.4±0.2であつた。

発明の効果 本発明の方法を実施することにより安定した品
質のポリプロピレンを一定の生産速度で製造する
ことが可能であり工業的に価値がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は有機アルミニウム／遷移金属触媒の量
比と、遷移金属触媒当りの単位時間当りのポリプ
ロピレンの生産量、得られるポリプロピレンの分
子量分布及び立体規則性の関係を示すものであり
第２図は連続重合の時間経過とポリプロピレンの
生産量、トリエチルアルミニウムの装入量（○第
１層×第２槽）、対応する各ロツトの相対活性の
関係を示すものである。第３図は、本発明の理解
を助けるためのフロー図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 四塩化チタンを塩化マグネシウムに担持して
   得た遷移金属触媒と有機アルミニウムからなる触
   媒を用いて連続的にプロピレンを重合する方法に
   おいて、予め行つた有機アルミニウムの量を変動
   させた重合実験により定められた立体規則性を変
   化させずに活性を変動させる範囲内の有機アルミ
   ニウム量と遷移金属触媒量の比率で有機アルミニ
   ムの各槽への添加量を変動させることでポリプロ
   ピレンの生産量を所望の値に制御し予め定められ
   た該比率をはずれる時は遷移金属触媒の装入量を
   変動させることでポリプロピレンの生産量を所望
   の値に制御することを特徴とするポリプロピレン
   の重合方法。