JPH06104687B2 - オレフイン重合用触媒 - Google Patents

オレフイン重合用触媒

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JPH06104687B2
JPH06104687B2 JP60130885A JP13088585A JPH06104687B2 JP H06104687 B2 JPH06104687 B2 JP H06104687B2 JP 60130885 A JP60130885 A JP 60130885A JP 13088585 A JP13088585 A JP 13088585A JP H06104687 B2 JPH06104687 B2 JP H06104687B2
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プロピレン等のオレフインのリビング重合用
触媒に関する。
従来の技術 本発明者らは、先にV(アセチルアセトナト)3とAl(C2
H5)2Clとからなる触媒を用いてプロピレンを重合する
と、リビング重合が進行し、単分散に近いポリマーが生
成することを見出した〔MacromoLecuLes.12,814(197
9)〕。
しかしながら、この場合は、触媒中のバナジウムのたか
だか数%程度しか重合活性点にならず、しかもポリマー
鎖の生長反応が遅いために重合活性が低いという問題点
があつた。
発明が解決しようとする問題点 発明の目的 本発明は、バナジウム当りの重合活性の有効率が高い、
バナジウム系オレフイン重合用触媒を提供することを目
的とする。
発明を解決するための手段 発明の要旨 本発明者らは、前記のβ‐ジケトンをキレートとして用
いたバナジウム化合物に代えて、β‐ケトアルデヒドを
キレートとして用いたバナジウム化合物を触媒成分とし
て用いることにより、本発明の目的を達成し得ることを
見出して本発明を完成した。
すなわち、本発明は、 一般式: 〔式中、R1は炭素数1〜8個のアルキル基又はアリール
基を示し、R2は炭素数1〜8個のアルキル基若しくはア
リール基又は水素原子を示す〕のバナジウム化合物及び
一般式R2AlX〔式中、Rは炭素数1〜8個の炭化水素
基、Xはハロゲン原子を示す〕の有機アルミニウム化合
物からなるオレフイン重合用触媒を要旨とする。
重合触媒 本発明の重合触媒は、 (1)一般式: 〔式中、R1,R2は前記と同意義〕のβ‐ケトアルデヒバ
ナジウムキレート(以下、バナジウム化合物という)
と、 (2)一般式:R2AlX 〔式中、R,Xは前記と同意義〕の有機アルミニウム化合
物とからなる。
バナジウム化合物の具体例としては、V(3-オキソブタ
ナラト)3,V(2-メチル‐3-オキソブタナラト)3,V(2-
エチル‐3-オキソペンタナラト)3,V(2-フエニル‐3-
オキソブタナラト)3等が挙げられる。
アルミニウム化合物の具体例としては、ジメチルアルミ
ニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエ
チルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウム
クロリド等が挙げられる。
本発明の重合触媒は、オレフインのリビング重合に用い
られる。
オレフインのリビング重合 リビング重合は、本発明の重合触媒の存在下、プロピレ
ンを単独、又は他のオレフインと共重合することによつ
て行なわれる。
オレフインとしては、エチレンの他、1-ブテン,1-ペン
テン,1-ヘキセン,4-メチル‐1-ペンテン等のα‐オレフ
インが挙げられる。本発明の重合触媒は、プロピレンの
単独重合及びプロピレンとエチレン若しくはプロピレン
以外のα‐オレフイン(以下、これらをコモノマーとい
う。)との共重合に特に有用である。
プロピレンとコモノマーとの共重合は、プロピレンとコ
モノマーをランダム共重合する方法、プロピレン単独重
合体とコモノマーをブロツク共重合する方法、プロピレ
ンとコモノマーのランダム共重合体とコモノマーをブロ
ツク共重合する方法が挙げられる。
重合反応は、重合反応に対して不活性で、かつ重合時に
液状である溶媒中で行なうのが望ましく、該溶媒として
は、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン
等の飽和脂肪族炭化水素、シクロプロパン、シクロヘキ
サン等の飽和脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キ
シレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
プロピレンの単独重合又はコモノマーとのランダム共重
合反応は、望ましくは溶媒に溶解したプロピレン又はプ
ロピレンとコモノマーの溶液に、アルミニウム化合物の
溶液及びバナジウム化合物の溶液を順次加えて反応させ
ることによつてなされる。
プロピレンの単独重合又はプロピレンとコモノマーとの
ランダム共重合における重合触媒の使用量は、プロピレ
ン又はプロピレンとコモノマー1モル当り、バナジウム
化合物が1×10-6〜0.01モル、望ましくは5×10-5〜5
×10-3モル、有機アルミニウム化合物が1×10-4〜0.1
モル、望ましくは5×10-3〜0.01モルである。更に、バ
ナジウム化合物1モル当り、有機アルミニウム化合物は
10〜1000モル用いるのが望ましい。
得られるリビングプロピレン単独重合体又はリビングプ
ロピレンランダム共重合体の分子量及び収量は、反応温
度及び反応時間を変えることにより調節できる。重合温
度を低温、特に−60℃以下にすることにより、単分散に
近い分子量分布を持つポリマーとすることができる。−
65℃以下では、W(重合平均分子量)/n(数平均
分子量)が1.05〜1.50のリビング重合体とすることがで
きる。
重合反応時に、反応促進剤を用いることができる。反応
促進剤としては、アニソール、水、酸素、アルコール
(メタノール、エタノール、イソプロパノール等)、エ
ステル(安息香酸エチル、酢酸エチル等)等が挙げられ
る。促進剤の使用量は、バナジウム化合物1モル当り、
通常0.1〜2モルである。
プロピレンとコモノマーとのリビングランダム共重合体
中のコモノマーの割合は、通常コモノマーが80重量%迄
である。これは、リビング重合時のコモノマーの使用割
合を変えることにより調節できるが、コモノマー、特に
エチレンの使用割合を多くすると、該共重合体の分子量
分布が広くなり望ましくない。エチレン含有量が高く、
分子量分布が狭い、すなわち単分散に近いリビング共重
合体を製造する場合は、次の方法を採るのが望ましい。
すなわち、エチレンとプロピレンをリビング共重合する
前に、プロピレンを微量リビング重合すると、リビング
共重合体の分子量分布が狭いままで、共重合体中に多量
のエチレンを導入することができる。この重合法の具体
例として、重合系に最初プロピレンのみを供給し、望ま
しくは500〜2,000の数平均分子量を持つリビングポリプ
ロピレンを生成させ、しかる後多量の未反応プロピレン
モノマーの存在下、エチレンを供給してリビング重合を
継続し、エチレンとプロピレンのランダム共重合を完結
させる方法が挙げられる。
このようにして得られたプロピレンのリビング単独重合
体又はプロピレンとコモノマーとのリビングランダム共
重合体とコモノマーとのリビングブロツク共重合体の製
造は、該(共)重合体の存在する系に、プロピレンの存
在下、プロピレンとのリビングランダム共重合を行う際
に用いたコモノマーとは異なるコモノマーを供給して、
前記と同様のリビング重合することによつて達成され
る。該ブロック共重合体中のブロック部分を占めるコモ
ノマーの割合は、通常50重量%迄であり、その量はブロ
ック共重合時のコモノマーの使用量を変えることにより
調整できる。
上記の方法により、約500〜約1,000,000の数平均分子量
(プロピレン換算、以下同じ)を持ち単分散に近いリビ
ングプロピレン重合体を製造することができる。
発明の効果 本発明の重合触媒は、プロピレンのリビング重合に用い
た場合、従来のV(アセチルアセトナト)3系触媒に比
べ10倍〜数10倍の重合活性を示す。
実施例 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、重
合体のキヤラクタリゼーシヨンは次の方法で行つた。
分子量及び分子量分布:Waters社製GPC(ゲルパーミエー
シヨンクロマトグラフイー)モデル150を用いた。溶媒
はトリクロルベンゼンを用い、測定条件は135℃、溶媒
流速1.0ml/分、試料濃度0.15重量/容量%であつた。カ
ラムは東洋曹達工業社製GMH6を使用した。測定に当り、
Waters社製の単分散ポリスチレン標準試料を用い、ポリ
スチレンの検量線を求め、これよりユニバーサル法によ
つてポリプロプレンの検量線を作成した。
ポリマーの立体規則性:(13C NMR分析)PFTパルスフー
リエ変換装置付きVarian社製XL-200型を用い、50MHz、1
20℃、パルス幅8.2μs π/3,パルス間隔4秒、積算回数
5,000の条件で測定した。試料はトリクロルベンゼンと
重ベンゼン(2:1)の混合溶媒に溶解して調製した。
実施例1 窒素ガスで十分置換した200mlのシユレンクに、溶媒と
してのトルエンを入れ、−70℃に冷却した。同温度でプ
ロピレンを35g(0.83モル)加え、トルエンに溶解させ
た。次いで、20ミリモルのAl(C2H5)2Clトルエン溶液及
び0.05ミリモルのV(2-メチル‐3-オキソブタナラト)
3トルエン溶液を加え、−70℃で重合を開始した。3時
間後に、−78℃に冷却したエタノール中に、反応溶液を
注ぎ、ポリマーを析出させた。得られたポリマーを500m
lのエタノールで5回洗浄後、乾燥させた。生成したポ
リマー(0.78g)の分子量及び分子量分布を測定したと
ころ、n=17,000、w/n=1.3の単分散に近い重
合体であつた。又、このポリマーの立体規則性を測定し
たところ、シンジオタクチツク分率が0.79であり、V
(アセチルアセトナト)3系触媒の場合とほぼ同じであ
つた。
比較例1 V(2-メチル‐3-オキソブタナラト)3をV(アセチル
アセトナト)3に代えた以外は、実施例1と同様にして
プロピレンの重合を行つた。得られたポリマーの収量は
0.08g,n=30,000、w/n=1.2であつた。
実施例2〜6 重合時間及び重合触媒の使用量を下表の通り変え、かつ
重合温度を−78℃とした以外は、実施例1と同様にして
プロピレンの重合を行つた。それらの結果を下表に示
す。
実施例7 重合系にアニソールを0.05ミルモル添加した以外は、実
施例5と同様にしてプロピレンの重合を行つた。得られ
たポリマーの収量は0.58g、n=17,000、w/n=
1.2であつた。
実施例8 重合系に水を0.05ミリモル添加した以外は、実施例6と
同様にしてプロピレンの重合を行つた。n=15,000、
w/n=1.3のポリプロピレンが0.24g得られた。
実施例9 バナジウム化合物として、V(3-オキソブタナラト)3
を用いた以外は、実施例6と同様にして22時間プロピレ
ンの重合を行つた。その結果、n=71,000、w/n
=1.3ポリプロピレンが1.4g生成した。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の触媒の調製工程を示すフローチャー
ト図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 〔式中、R1は炭素数1〜8個のアルキル基又はアリール
    基を示す。R2は炭素数1〜8個のアルキル基若しくはア
    リール基又は水素原子を示す。〕のバナジウム化合物及
    び一般式R2AlX 〔式中、Rは炭素数1〜8個の炭化水素基、Xはハロゲ
    ン原子を示す。〕の有機アルミニウム化合物からなるオ
    レフイン重合用触媒。
JP60130885A 1985-06-18 1985-06-18 オレフイン重合用触媒 Expired - Fee Related JPH06104687B2 (ja)

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