JPH06239932A - オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造法 - Google Patents

オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造法

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JPH06239932A
JPH06239932A JP2541593A JP2541593A JPH06239932A JP H06239932 A JPH06239932 A JP H06239932A JP 2541593 A JP2541593 A JP 2541593A JP 2541593 A JP2541593 A JP 2541593A JP H06239932 A JPH06239932 A JP H06239932A
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JP2541593A
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Yoshio Menda
芳生 免田
Norihiro Miyoshi
徳弘 三好
Toshio Sasaki
俊夫 佐々木
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】触媒活性の高い、新規の触媒系を提供すると共
に、該触媒系を用いることにより分子量分布の広いオレ
フィン重合体を製造する。 【構成】多孔質担体の存在下、M−O−R(MはAl,
Si,C)結合を有する化合物、チタン化合物、ジルコ
ニウム化合物及び/又はハフニウム化合物との反応混合
物(I)を有機マグネシウム化合物と反応させて得た中
間生成物(II)と酸化性化合物との反応で得られる酸化
生成物(III )をハロゲン含有チタン化合物および有機
ハロゲン化アルミニウム化合物と接触させて得られる固
体触媒成分と、有機アルミニウム化合物の組み合わせか
らなることを特徴とするオレフィン重合用触媒、および
該触媒を用いるオレフィン重合体の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オレフィン重合体の製
造法に関する。更に詳しくは、種々の重合プロセス(ス
ラリー重合、気相重合等)において触媒残渣の除去が不
必要となる程、固体触媒当り及び遷移金属当りの触媒活
性が充分高い固体触媒成分を用い、分子量分布が広く、
しかも嵩密度が高く、微粉の少ない流動性良好なオレフ
ィン重合体を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】オレフィン重合体を製造する場合に使用
する触媒の活性(単位触媒当りの重合量)、特に遷移金
属当りの活性が高いことは、重合後に得られた重合体か
ら触媒残渣を除去する必要がなく、重合体の製造工程を
簡略化し得るので工業的に極めて利用価値が高いことは
言うまでもない。一方、重合槽への付着が多いことは、
操業上種々の障害を生じ操業効率を低下させる原因とな
る為、重合槽への付着はできる限り少ないことが望まし
い。又、スラリー重合もしくは気相重合を行なう場合に
は、操業の安定性、操業効率の面から重合体粉末の嵩密
度が高く、粒度分布が狭く、流動性が良好なことが望ま
しい。又、得られる重合体の分子量分布は重合体の加工
性、加工品の外観、物性を支配する因子であり、例えば
分子量分布の狭い重合体は射出成形用、回転成形用とし
て、又分子量分布の広い重合体はブロー成形、押出成形
或はフィルム成形用として適している。従って、簡単な
操作により重合体の分子量分布を任意に制御できれば、
種々の用途に適する重合体を幅広く製造できることにな
り、工業的に極めて有利である。
【0003】これまでにも重合体の分子量分布を制御し
得る触媒系の開発研究が行われている。本発明者らも、
広分子量分布を有する重合体が得られる触媒系として、
これまでチタン及びジルコニウム又はハフニウムを多孔
質担体に固定化した触媒系を提案(特開昭63−172704,
63−215702,63−215703及び特開平1−263102号公報)
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの触媒系を用い
ると、広分子量分布の重合体が得られるものの、分子量
分布を広げると触媒活性が低下し、逆に触媒活性を高め
ると分子量分布が狭くなる傾向があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
をかさねた結果、高活性でかつ、広分子量分布を有する
重合体を製造し得る触媒系を見い出し本発明を完成する
に至った。
【0006】すなわち、本発明は、 (A)細孔半径75〜20000 Åにおける細孔容量が0.3
ml/g以上の多孔質担体の存在下 (B)M−O−R(MはAl,Si,Cの元素を表わ
し、Rは炭素数が1〜20の炭化水素基を表わす)結合
を有する化合物と (C)一般式 Ti(OR1 l 4-l (式中、R1
炭素原子1〜20個を含有する炭化水素を示し、Xはハ
ロゲン原子を示し、lは0<l≦4の数字を示す。)で
表わされるチタン化合物と、 (D)一般式 Zr(OR2 m 4-m (式中、R2
炭素原子1〜20個を含有する炭化水素基を示し、Xは
ハロゲン原子を示し、mは0<m≦4の数字を示す。)
で表わされるジルコニウム化合物、及び/又は一般式H
f(OR3 n 4-n (式中、R3 は炭素原子1〜20
個を含有する炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示
し、nは0<n≦4の数字を示す。)で表わされるハフ
ニウム化合物との反応混合物(I)を (E)有機マグネシウム化合物又は有機マグネシウム化
合物と有機金属化合物との炭化水素可溶性錯体と反応さ
せて、中間生成物(II)を得、この中間生成物(II)と (F)酸化性化合物との反応で得られる酸化生成物(II
I )を (G)一般式 Ti (OR4 s 4-s (式中R4 は炭
素数1〜20個を含有する炭化水素基を示し、Xはハロ
ゲン原子を示し、sは0≦s<4の数字を示す。)で表
わされるハロゲン含有チタン化合物、および (H)一般式R5 c AlX3-c (式中、R5 は炭素原子
1〜20個を含有する炭化水素基を示し、Xはハロゲン
原子を示し、cは0<c<3の数字を示す。)で表わさ
れる有機ハロゲン化アルミニウム化合物と接触させて得
られる固体触媒成分(P)と、有機アルミニウム化合物
(Q)との組合せから成ることを特徴とするオレフィン
重合用触媒、及び該触媒の存在下にエチレン又はエチレ
ンと炭素数3以上のα−オレフィンの1種又は2種以上
とを重合することを特徴とするオレフィン重合体の製造
法である。
【0007】以下、本発明について具体的に説明する。 (A) 多孔質担体 本発明に使用される多孔質担体としては、シリカゲル、
アルミナ、シリカーアルミナ、マグネシア、ジルコニア
等の固体無機酸化物があげられる。又ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、スチレン−ジビニルベン
ゼン共重合体等のポリマーがあげられる。これらは単独
又は2種以上の混合物が使われる。多孔質担体の粒径
は、好ましくは5〜250μmの範囲であり、更に好ま
しくは10〜200μmの範囲である。又、平均粒径は
好ましくは10〜200μmであり、更に好ましくは2
0〜150μmである。そして、平均細孔径は好ましく
は50Å以上であり、更に好ましくは75Å以上であ
る。又、細孔半径75〜20,000Å間における細孔容量
は、好ましくは0.3ml/g以上であり、更に好ましくは
0.4ml/g以上、特に好ましくは0.6ml/g以上であ
る。更に、多孔質担体は吸着された水を排除したものを
使用するのが好ましい。
【0008】(B)M−O−R結合を有する化合物 本発明の固体触媒成分の合成に使用されるM−O−R
(Mは、Al,C,Siの元素を表わし、Rは炭素数が
1〜20の炭化水素基を表わす。)結合を有する化合物
のRで表わされる炭化水素基の具体例としては、メチ
ル、エチル、n−プロピル、iso−プロピル、n−ブ
チル、iso−ブチル、n−アミル、iso−アミル、
n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−デシ
ル、n−ドデシル等のアルキル基、フェニル、クレジ
ル、キシリル、ナフチル等のアリール基、シクロヘキシ
ル、シクロペンチル等のシクロアルキル基、プロペニル
等のアルケニル基、ベンジル等のアラルキル基等が例示
される。
【0009】MがAlであるアルミニウム化合物の具体
例としては、アルミニウムエトキシド、アルミニウムプ
ロポキシド、アルミニウム−iso−プロポキシド、ア
ルミニウムブトキシド、アルミニウム−tert−ブト
キシド、アルミニウムフェノキシド等を例示することが
できる。又、有機アルミニウム化合物とアルコールとの
反応物も使用することができる。例えばトリエチルアル
ミニウムとブタノールを反応させて得られるジエチルア
ルミニウムブトキシド、エチルアルミニウムジブトキシ
ド等を例示することができる。
【0010】MがCである炭素化合物の具体例として
は、オルト炭酸メチル、オルト炭酸エチル、オルト炭酸
ブチル、オルト炭酸−iso−ブチル、オルトギ酸メチ
ル、オルトギ酸エチル、オルトギ酸プロピル、オルトギ
酸ブチル、オルトギ酸−iso−ブチル、オルト酢酸メ
チル、オルト酢酸エチル、オルトプロピオン酸メチル、
オルトプロピオン酸エチル等が挙げられる。
【0011】MがSiであるケイ素化合物としては下記
の一般式で表わされるものが挙げられる。 Si(OR6 p 7 4-p8 (R9 2 SiO)q SiR10 3 又は(R11 2 SiO)r ここに、R6 は炭素数が1〜20の炭化水素基、R7
8 ,R9 ,R10及びR 11は炭素数が1〜20の炭化水
素基又は水素原子であり、pは0<p≦4の数字であ
り、qは1〜1,000 の整数であり、rは2〜1,000 の整
数である。
【0012】ケイ素化合物の具体例としては、テトラメ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、トリエトキシエチルシラン、ジエトキシジ
エチルシラン、エトキシトリエチルシラン、テトラ−i
so−プロポキシシラン、ジ−iso−プロポキシジ−
iso−プロピルシラン、テトラプロポキシシラン、ジ
プロポキシジプロピルシラン、テトラ−n−ブトキシシ
ラン、ジ−n−ブトキシジ−n−ブチルシラン、ジシク
ロペントキシジエチルシラン、ジエトキシジフェニルシ
ラン、シクロヘキシロキシトリメチルシラン、フェノキ
シトリメチルシラン、テトラフェノキシシラン、トリエ
トキシフェニルシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘ
キサエチルジシロキサン、ヘキサプロピルジシロキサ
ン、オクタエチルトリシロキサン、ジメチルポリシロキ
サン、ジフェニルポリシロキサン、メチルヒドロポリシ
ロキサン、フェニルヒドロポリシロキサン等の有機ケイ
素化合物を例示することができる。これらの有機ケイ素
化合物のうち好ましいものは一般式Si(OR6 p
7 4-p で表わされるアルコキシシラン化合物であり、好
ましくは1≦p≦4であり、特にp=4のテトラアルコ
キシシラン化合物が好ましい。上記M−O−R結合を有
する化合物の中でもアルミニウム化合物とケイ素化合物
が好ましく、特にアルミニウムプロポキシド、アルミニ
ウム−iso−プロポキシド、アルミニウムブトキシ
ド、エトキシシラン、ブトキシシラン類が好ましい。こ
れらのM−O−R結合を有する化合物は、単独で用いて
もよいし2種類以上混合して用いてもよい。
【0013】(C) チタン化合物 本発明において使用されるチタン化合物は一般式Ti
(OR1 l 4-l (R 1 は炭素数が1〜20の炭化水
素基、Xはハロゲン原子、lは0<l≦4の数字を示
す。)で表わされる。R1 の具体例としては、メチル、
エチル、n−プロピル、iso−プロピル、n−ブチ
ル、iso−ブチル、n−アミル、iso−アミル、n
−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−デシ
ル、n−ドデシル等のアルキル基、フェニル、クレジ
ル、キシリル、ナフチル等のアリール基、シクロヘキシ
ル、シクロペンチル等のシクロアルキル基、プロペニル
等のアリル基、ベンジル等のアラルキル基等が例示され
る。これらの化合物のうち炭素数2〜18のアルキル基
及び炭素数6〜18のアリール基が好ましい。特に炭素
数2〜18の直鎖状アルキル基が好ましい。2種以上の
異なるOR1 基を有するチタン化合物を用いることも可
能である。Xで表わされるハロゲン原子としては、塩
素、臭素、ヨウ素が例示できる。特に塩素が好ましい結
果を与える。一般式Ti(OR1 l 4-l で表わされ
るチタン化合物のlの値としては0<l≦4、好ましく
は2≦l≦4、特に好ましくはl=4である。
【0014】一般式Ti(OR1 l 4-l (0<l≦
4)で表わされるチタン化合物の合成方法としては公知
の方法が使用できる。例えばTi(OR1 4 とTiX
4 を所定の割合で反応させる方法、或はTiX4 と対応
するアルコール類を所定量反応させる方法が使用でき
る。
【0015】(D) ジルコニウム化合物及びハフニウ
ム化合物 本発明において使用されるジルコニウム化合物又はハフ
ニウム化合物は一般式Zr(OR2 m 4-m 又はHf
(OR3 n 4-n (R2 ,R3 は炭素数が1〜20の
炭化水素基、Xはハロゲン原子、m、nは0<m≦4、
0<n≦4の数字を示す。)で表わされる。R2 ,R3
の具体例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i
so−プロピル、n−ブチル、iso−ブチル、n−ア
ミル、iso−アミル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、
n−オクチル、n−デシル、n−ドデシル等のアルキル
基、フェニル、クレジル、キシリル、ナフチル等のアリ
ール基、シクロヘキシル、シクロペンチル等のシクロア
ルキル基、プロペニル等のアリル基、ベンジル等のアラ
ルキル基等が例示される。これらの化合物のうち炭素数
2〜18のアルキル基及び炭素数6〜18のアリール基
が好ましい。特に炭素数2〜18の直鎖状アルキル基が
好ましい。2種以上の異なるOR2 基またはOR3 基を
有するジルコニウム化合物及び/又はハフニウム化合物
を用いることも可能である。Xで表わされるハロゲン原
子としては、塩素、臭素、ヨウ素が例示できる。特に塩
素が好ましい結果を与える。一般式Zr(OR2 m
4-m 又はHf(OR3 n 4-n で表わされるジルコニ
ウム化合物又はハフニウム化合物のm,nの値としては
0<m≦4、0<n≦4、好ましくは2≦m≦4、2≦
n≦4、特に好ましくはm=4,n=4である。
【0016】一般式Zr(OR2 m 4-m (0<m≦
4)又はHf(OR3 n 4-n (0<n≦4)で表わ
されるジルコニウム化合物又はハフニウム化合物の合成
方法としては公知の方法が使用できる。例えばZrX4
又はHfX4 と対応するアルコール類を所定量反応させ
る方法が使用できる。
【0017】(E) 有機マグネシウム化合物 次に、本発明で用いる有機マグネシウムはマグネシウム
−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R12MgX
(式中、R12は炭素数1〜20の炭化水素基を、Xはハ
ロゲン原子を表わす。)で表わされるグリニャール化合
物及び一般式R1314Mg(式中、R13及びR14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又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R12,R13,R14
同一でも異なっていてもよく、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
ェニル、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、又はアルケニル基を示す。
【0018】具体的には、グリニャール化合物として、
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、s
ec−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、フェニルマグネシウムクロリド、フェニ
ルマグネシウムブロミド等が、R1314Mg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、ジフェニルマグネシウム等が挙げられる。
【0019】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、ジフェニル
エーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、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
ーテルを用いることができる。又、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、或は
エーテルと炭化水素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又は環
状構造を有するエーテル化合物が用いられる。又、上記
の有機マグネシウム化合物と有機金属化合物との炭化水
素可溶性錯体も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又はZn等の有機
化合物が挙げられる。
【0020】(F) 酸化性化合物 本発明で使用される酸化性化合物としては(i)分子状
酸素又は分子状酸素を含む混合ガス、(ii)酸素ラジカ
ルを生成する有機過酸化物、(iii)酸化性ハロゲン化物
等が用いられる。(i)の例としては酸素又はオゾン
と、不活性ガスの任意の混合比からなる混合ガスが挙げ
られ、不活性ガスとしては窒素、アルゴン、ヘリウム等
が用いられる。(ii)の例としてはベンゾイルパーオキ
サイド、ラウロイルパーオキサイド、クメンパーオキサ
イド、t−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。また
(iii)の例としては塩素、臭素、ヨウ素、塩化臭素等が
挙げられる。成分(F)としては上記化合物を単独或は
複数を組み合わせて用いることができる。成分(F)と
して好ましくは分子状酸素又は分子状酸素を含む混合ガ
スが用いられる。
【0021】(G) ハロゲン含有チタン化合物 本発明において使用されるハロゲン含有チタン化合物は
一般式Ti(OR4 S 4-S (R4 は炭素数が1〜2
0の炭化水素基、Xはハロゲン原子、sは0≦s<4の
数字を示す。)で表わされる。R4 の具体例としては、
メチル、エチル、n−プロピル、iso−プロピル、n
−ブチル、iso−ブチル、n−アミル、iso−アミ
ル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−
デシル、n−ドデシル等のアルキル基、フェニル、クレ
ジル、キシリル、ナフチル等のアリール基、シクロヘキ
シル、シクロペンチル等のシクロアルキル基、プロペニ
ル等のアリル基、ベンジル等のアラルキル基等が例示さ
れる。Xで表わされるハロゲン原子としては、塩素、臭
素、ヨウ素が例示できる。特に塩素が好ましい結果を与
える。Ti(OR4 S 4-S としてはs=0が好まし
く、特にTiCl4 が好適に使用される。
【0022】(H) 有機ハロゲン化アルミニウム化合
物 本発明で使用される有機ハロゲン化アルミニウム化合物
は、一般式R5 C AlX3-C (式中、R5 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はハロゲン原子を示し、c
は0<c<3の数を示す。)で表わされる。Xとしては
塩素が特に好ましく、cは好ましくは1≦c≦2、特に
好ましくはc=1である。R5 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(H)としてはエチルアルミニウム
ジクロリド、iso−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、iso−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、ジ−iso−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、iso−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(H)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、又この場
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−i
so−ブチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウ
ム、或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。
【0023】固体触媒成分(P)の合成 本発明の固体触媒成分(P)は、下記の反応を順次おこ
なうことによって得られる。まず、多孔質担体の存在
下、M−O−R結合を有する化合物と一般式Ti(OR
1 l 4-l で表わされるチタン化合物と一般式Zr
(OR2 m 4-mで表わされるジルコニウム化合物及
び/又は一般式Hf(OR3 n 4-n で表わされるハ
フニウム化合物とを接触させ、反応混合物(I)を得
る。次にこの反応混合物(I)と有機マグネシウム化合
物との反応で中間生成物(II)を得、更に中間生成物
(II)と酸化性化合物との反応で酸化生成物(III)を得
る。酸化生成物(III)は、一般式Ti(OR4 s
4-s で表わされるハロゲン含有チタン化合物と接触さ
せ、得られた反応生成物(IVa)は、続いて一般式R5 c
AlX3- C で表わされる有機ハロゲン化アルミニウム化
合物と反応させる。あるいは酸化生成物(III)は、一般
式R5 c AlX3-C で表わされる有機ハロゲン化アルミ
ニウム化合物と接触させ、得られた反応生成物(IVb)
は、続いて一般式Ti(OR 4 s 4-s で表わされる
ハロゲン含有チタン化合物と反応させる。こうして固体
触媒成分は得られる。その際、有機マグネシウム化合物
との反応による固体の析出は多孔質担体上で生じ、固体
生成物は多孔質担体の形状を保持しており、微粉が生成
しないことが望ましい。
【0024】固体触媒成分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。多孔質担体の
存在下、成分(B)のM−O−R結合を有する化合物と
成分(C)のチタン化合物と成分(D)のジルコニウム
化合物及び/又はハフニウム化合物との反応は、成分
(B)、成分(C)および成分(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−50〜1
50℃の温度で、数分ないし数時間の間行なわれる。多
孔質担体の使用量は固体触媒成分中におけるその重量
が、20〜90重量%、好ましくは30〜75重量%の
範囲である。成分(B)、成分(C)および成分(D)
の添加方法は任意であり、成分(B)に成分(C)、成
分(D)を添加する方法、成分(C)、成分(D)に成
分(B)を添加する方法又は成分(B)、成分(C)、
成分(D)を同時に添加する方法等のいずれも用いるこ
とができる。成分(B)と成分(C)と成分(D)の反
応割合は、成分(B)中のM原子と成分(C)、成分
(D)中の遷移金属(Ti+Zr+Hf)原子の原子比
で1:50〜50:1、好ましくは1:20〜20:
1、さらに好ましくは1:10〜10:1の範囲で行わ
れる。成分(C)と成分(D)の反応割合は、成分
(C)中のチタン原子と成分(D)中のジルコニウム及
び/又はハフニウム原子の原子比で1:50〜50:
1、好ましくは1:20〜20:1、特に好ましくは
1:10〜10:1の範囲で行われるのが、より分子量
分布の広い重合体を与える固体触媒成分を得る上で好適
である。
【0025】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、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、及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。
【0026】次に、反応混合物(I)を成分(E)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(I
I)を得る。この反応は反応混合物(I)と成分(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−70〜150℃、好ましくは−30〜100
℃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(I)と成分(E)の添
加方法は任意であり、反応混合物(I)に成分(E)を
添加する方法、成分(E)に反応混合物(I)を添加す
る方法、反応混合物(I)と成分(E)を同時に添加す
る方法等のいずれも用いることができる。反応混合物
(I)と成分(E)の反応割合は、反応混合物(I)中
のM原子と遷移金属原子の和と成分(E)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
式炭化水素及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中間生成物(II)は
そのまま、或は乾燥、濾別後乾燥、濾別後溶媒で充分洗
浄した後、成分(F)と接触させる。
【0027】中間生成物(II)と成分(F)の反応は種
々の方法にて実施することが可能である。例えば中間生
成物(II)を適当な溶媒に溶解もしくは懸濁させ、つい
で酸化性化合物を溶媒中に流通または溶解させることに
より酸化性化合物と接触させる方法、中間生成物(II)
を気体状酸化剤を含有する雰囲気において実質的に乾燥
状態において接触させる方法等がある。この際、反応系
が爆発範囲内になることを防ぐ為に、窒素等の不活性ガ
スを注入することもできる。この反応は、通常−70〜
150℃、好ましくは−30〜80℃の温度で数分ない
し数十時間、好ましくは30分〜10時間の間行なわれ
る。中間生成物(II)と成分(F)の反応割合は広い範
囲で選ぶことができる。通常、遷移金属化合物の酸化の
割合は処理時間又は使用する酸化性化合物の量により調
整することが可能である。酸化性化合物の使用量は遷移
金属1モルに対し0.1モル以上が好ましい。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
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。このようにして酸化生成物(III)が得られ
る。
【0028】酸化生成物(III)と成分(G)および成分
(H)の接触順序は、任意であり、酸化生成物(III)に
成分(G)を反応させて得た反応生成物(IVa)を成分
(H)と接触させてもよいし、酸化生成物(III)に成分
(H)を反応させて得た反応生成物(IVb)を成分(G)
と接触させてもよい酸化生成物(III)と成分(G)ある
いは成分(H)の反応割合は、広い範囲で選ぶことがで
きる。通常、酸化生成物(III)1g当り成分(G)の量
は、0.01ミリモル〜1モル、好ましくは0.1ミリモル〜
0.5モル、更に好ましは0.5ミリモル〜0.1モルの範囲
に選ばれる。また、酸化生成物(III)1g当り成分
(H)の量は0.0001モル〜1モル、好ましくは0.0005モ
ル〜0.5モル、さらに好ましくは0.001 モル〜0.1モル
の範囲が選ばれる。成分(H)の使用量が、少なすぎる
と成分(H)との接触の効果はほとんどないし、また必
要以上に多量に使用しても特に有利な点がない。酸化生
成物(III)と成分(H)の反応割合を変化させることに
よって重合体の分子量分布を調整することができる。
【0029】酸化生成物(III)または反応生成物(IVb)
と成分(G)の接触は、スラリー状態で通常−70〜2
00℃、好ましくは−30〜150℃、更に好ましくは
80〜100℃の温度で数分ないし数時間の間行われ
る。酸化生成物(III)または反応生成物(IVa)と成分
(H)の接触は、スラリー状態で通常−70〜200
℃、好ましくは−30〜150℃、更に好ましくは30
〜140℃の温度で数分ないし数時間の間行われる。こ
れら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。反応生成物(IVa)または
反応生成物(IVb) は通常濾別後、そのまま、或は乾燥、
もしくは濾別後、溶媒で充分洗浄後そのまま或は乾燥し
成分(H)または成分(G)と接触させる。このように
して固体触媒成分(P)が得られる。
【0030】以上のようにして得られた固体触媒成分
(P)は多孔質担体の形状を保持しており、微粉がなく
粒度分布が狭く、かさ密度が高く、流動性の良好な粉末
である。固体生成物は通常、濾過後炭化水素希釈剤で充
分洗浄し、そのまま或は乾燥してオレフィン重合触媒成
分として使用する。
【0031】本発明方法の実施に際し、オレフィン重合
を行なうに先立って、公知の方法により中間生成物(I
I) 、酸化生成物(III)あるいは反応生成物(IVa, IVb)
又は固体触媒成分(P)は、周期律表I〜III 族金属
の有機金属化合物の存在下、少量のオレフィン(例えば
エチレン、C3 〜C10のα−オレフィン等)と予備重合
もしくは予備共重合処理を行うこともできる。予備重合
処理は若干の連鎖移動剤の存在下で行うのが好ましい。
連鎖移動剤としては水素やジエチル亜鉛等がある。重合
温度は0℃から100℃、好ましくは20℃〜50℃の
範囲である。予備重合量は中間生成物(II)、酸化生成
物(III)あるいは反応生成物(IVa, IVb)又は最終固体
触媒成分(P)1g当り0.05〜100、特に0.1〜50
gの範囲で行なうことが好ましい。
【0032】有機アルミニウム化合物(Q) 本発明において、上述した固体触媒成分(P)と組合せ
て使用する有機アルミニウム化合物(Q)は、少なくと
も分子内に1個以上のAl−炭素結合を有するものであ
る。代表的なものを一般式で下記に示す。 R15 a AlY3-a1617Al−O−AlR1819 ここで、R15,R16,R17,R18及びR19は炭素1〜8
個の炭化水素基、Yはハロゲン原子、水素原子又はアル
コキシ基を表わす。aは2≦a≦3で表わされる数字で
ある。
【0033】有機アルミニウム化合物の具体例としては
トリエチルアルミニウム、トリ−iso−ブチルアルミ
ニウム、トリヘキシルアルミニウム等のトリアルキルア
ルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジ−
iso−ブチルアルミニウムハイドライド等のジアルキ
ルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニウムク
ロライド等の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とジアルキルアルミニウムハライド
の混合物、テトラエチルジアルモキサン、テトラブチル
ジアルモキサン等のアルキルアルモキサンが例示でき
る。これら有機アルミニウム化合物のうち、トリアルキ
ルアルミニウム、トリアルキルアルミニウムとジアルキ
ルアルミニウムハライドの混合物、アルキルアルモキサ
ンが好ましく、とりわけトリエチルアルミニウム、トリ
−iso−ブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウ
ムとジエチルアルミニウムクロリドの混合物及びテトラ
エチルジアルモキサンが好ましい。
【0034】有機アルミニウム化合物の使用量は、固体
触媒中のチタン原子1モル当り1〜1000モルのごと
く広範囲に選ぶことができるが、特に5〜600モルの
範囲が好ましい。
【0035】オレフィンの重合法 各触媒成分を重合槽に供給する方法としては、窒素、ア
ルゴン等の不活性ガス中で水分のない状態で供給する以
外は特に制限すべき条件はない。固体触媒成分(P)、
有機アルミニウム化合物成分(Q)は個別に供給しても
いいし、予め接触させて供給してもよい。重合は−30
〜200℃迄にわたって実施することができる。重合圧
力に関しては特に制限はないが、工業的かつ経済的であ
るという点で、3〜100気圧程度の圧力が望ましい。
重合法は連続式でもバッチ式でもいずれも可能である。
又、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタンの如き不活性炭化水素溶媒を用いたスラリ
ー重合、無溶媒での液相重合又は気相重合も可能であ
る。
【0036】本発明に用いるオレフィンとしては、炭素
数2〜20個、好ましくは2〜10個で末端が不飽和で
あるオレフィン類例えばエチレン、プロピレン、ブテン
−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オクテ
ン−1、デセン−1等が挙げられる。又これらのオレフ
ィン複数種の共重合、及びこれらのオレフィン類と好ま
しくは4〜20個の炭素原子を有するジオレフィン類と
の共重合を行うこともできる。ジオレフィン類としては
1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン、ビニル
シクロヘキセン、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。
【0037】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
ンと他のオレフィン(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。又、重合を2
段以上にして行うヘテロブロック共重合も容易に行うこ
とができる。重合体の分子量を調節するために、水素等
の連鎖移動剤を添加することも可能である。
【0038】又、重合体の立体規則性、分子量分布を制
御する目的で重合系に公知の電子供与性化合物を添加す
ることも可能である。かかる電子供与性化合物として代
表的な化合物を例示すると、メタクリル酸メチル、トル
イル酸メチル等の有機カルボン酸エステル、トリフェニ
ルホスファイト等の亜リン酸エステル、テトラエトキシ
シラン、フェニルトリエトキシシラン等のケイ酸エステ
ル等である。
【0039】
【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を更
に詳細に説明する。実施例における重合体の性質は下記
の方法によって測定した。密度はJIS K−676
0、嵩密度はJIS K−6721に従って求めた。溶
融流動性の尺度として流出量比(MFR)を採用した。
MFRはASTM1288−57Tにおけるメルトイン
デックス(MI)の測定法において、21.60kgの荷重
をかけた時の流出量と2.160kgの荷重をかけた時の流
出量の比として表わされる。 MFR=(荷重21.60kgの時の流出量)/(荷重2.1
60kgの時の流出量) 一般に、重合体の分子量分布が広い程MFRの値が大き
くなることが知られている。
【0040】実施例1 (固体触媒成分の合成)攪拌機、滴下ロートを備えた内
容積1lのフラスコを充分に窒素置換した後、乾燥させ
たスチレン−ジビニルベンゼン共重合体(平均粒径30
μm、平均細孔半径430Å、細孔半径75〜2000
0Å間における細孔容量1.06ml/g)15.5gと
n−ヘキサン77mlを入れ攪拌した。更にZr(OB
u)4 のBuOH溶液5.5ml(Zr(OBu)4 13.6
mmol) 、予め調製したTEA(トリエチルアルミニウ
ム)のn−ヘキサン溶液9.5ml(TEA9.5mmol) を添
加し、室温で30分攪拌した。引き続きTi(OBu)
4 0.93ml(2.72mmol) 、Si(OEt)4 0.61ml
(2.74mmol)を添加し、室温で30分攪拌し、スラリ
ー溶液(反応混合物(I))を得た。この反応混合物
(I)を5℃に冷却した後、温度を5℃に保ちながら、
n−BuMgClのジ−n−ブチルエーテル溶液16.4
ml(32.8mmol) を1時間かけて滴下した。滴下に伴っ
て反応液は、黒色へ変化した。滴下後、5℃、20℃、
40℃、60℃でそれぞれ30分間反応を継続させ、そ
の後、60℃で濾過により液相を除去した。更にn−ヘ
キサン147mlで3回洗浄、濾過を繰り返し、続いて減
圧乾燥をして黒褐色の粉末(中間生成物(II))22.2
gを得た。この粉末を分析したところ、Ti 0.46
%、Zr3.42%、Mg 2.66%(いずれも重量%)
を含有していた。
【0041】上記で合成した中間生成物(II)20.3g
にn−ヘキサン100mlを添加した後、攪拌下に室温で
酸素10%、窒素90%を含む乾燥気体を100ml/mi
n の割合で1時間流通し、反応させた。反応終了後、濾
過により液相を除去し、n−ヘキサンで洗浄し、酸化生
成物(III)を得た。
【0042】上記で合成した酸化生成物(III) 8.4gに
n−ヘプタン28mlを添加し、攪拌した。そこにTiC
4 8.4ml(76.4mmol)を添加し、80℃まで30分
で昇温した。昇温後、更に80℃で1時間反応させた。
反応終了後、濾過により、液相を除去し、80℃で3
回、室温で2回、n−ヘプタン28mlを用いて洗浄、濾
過を繰り返した。続いてn−ヘプタン20mlを添加した
後、C2 5 AlCl2のn−ヘキサン溶液29ml(1
00mmol) を添加した。80℃まで30分で昇温し、8
0℃で1時間攪拌した。反応終了後、80℃でn−ヘプ
タンを用いて3回、室温でn−ヘキサンを用いて2回、
洗浄・濾過を繰り返した。室温で減圧乾燥をして8.1g
の薄紫色の粉末を得た。この粉末を分析してみたとこ
ろ、Ti 3.63%、Zr 3.04%、Mg 0.32%
(いずれも重量%)を含有していた。この粉末の顕微鏡
観察を行なったところ、真球状であり、粒度分布の狭い
ものであった。
【0043】(重合)3lの攪拌機付オートクレーブを
真空にした後、ブテン−1 85g、ブタン665g、
トリ−iso−ブチルアルミニウム4.0mmolを添加し
た。70℃まで昇温した後、水素を分圧で5kg/cm2
次にエチレンを分圧で6kg/cm2 になるまで加えた。上
記で合成した固体触媒成分59.4mgとトリ−iso−ブ
チルアルミニウム1.7mmolを加えて重合を開始した。そ
の後、エチレンを連続して供給しつつ、全圧を一定に保
ちながら、70℃で1時間重合を行なった。重合終了
後、生成した重合体は60℃で減圧乾燥した。重合体の
収量は90gであり、この場合の触媒活性は1520g重合
体/g・固体触媒・hr、22700 g重合体/g・遷移金
属・hrであった。また、重合体のMIは0.69g/1
0分、MFRは78.1、嵩密度は0.31g/cm3 であり
重合体の粉末の形状は球状であった。
【0044】実施例2(固体触媒成分の合成) 攪拌機、滴下ロートを備えた内容積200lの反応器を
窒素置換した後、真空乾燥したスチレン−ジビニルベン
ゼン共重合体8.1kgとn−ヘキサン41lを入れ攪拌し
た。更にZr(OBu)4 のBuOH溶液2.9l(Zr
(OBu)4 ・7.2mol)、予め調製したトリエチルアル
ミニウムのn−ヘキサン溶液5.0l(5.0mol)を添加
し、室温で30分攪拌した。引き続き、Ti(OBu)
4 0.484 l(1.4mol)、Si(OEt)4 0.3211(1.4
mol)を添加し、室温で30分攪拌し、スラリー溶液(反
応混合物(I))を得た。この反応混合物(I)を5℃
に冷却した後、温度を5℃に保ちながら、n−BuMg
Clのジ−n−ブチルエーテル溶液8.6l(17.2mol)
を1時間かけて滴下した。滴下に伴って反応液は黒色に
変化した。滴下後、5℃、20℃、40℃、60℃でそ
れぞれ30分間反応を継続させ、その後60℃で濾過に
より、液相を除去した。更にn−ヘキサン53lで3回
洗浄、濾過を繰り返し、乾燥して黒褐色の粉末(中間生
成物(II))12.8kgを得た。この粉末を分析したとこ
ろ、Ti 0.40%、Zr 3.55%、Mg 2.86%
(いずれも重量%)を含有していた。
【0045】上記で合成した中間生成物(II) 12.8kg
に、n−ヘキサン64lを添加した後、攪拌下に室温で
酸素10%、窒素90%を含む乾燥気体を350l/h
の割合で4時間流通し反応させた。反応終了後、濾過に
より液相を除去し、n−ヘキサンで洗浄し、酸化性生成
物(III)を得た。
【0046】上記で合成した酸化性生成物(III)12.8
kgにn−ヘキサン43lを添加し、攪拌した。そこにT
iCl4 19.2l(174.7mol)を添加し、80℃まで
昇温した。昇温後、80℃で1時間反応させた。反応終
了後、濾過により液相を除去し、60℃で2回、室温で
2回n−ヘキサン79lを用いて、洗浄・濾過を繰り返
した。n−ヘキサン43lを添加した後、C2 5 Al
Cl2 のn−ヘキサン溶液37.0l(128mol)を添加
した。80℃まで昇温し、80℃で1時間攪拌した。反
応終了後、60℃で2回、室温で2回、n−ヘキサンを
用いて、洗浄・濾過を繰り返した。窒素流通下、室温で
乾燥をして11.2kgのピンク色の粉末を得た。粉末を分
析してみたところ、Ti 3.95%、Zr 2.97%、
Mg 0.30%(いずれも重量%)を含有していた。こ
の粉末の顕微鏡観察を行なったところ、真球状であり、
又、粒度分布の狭いものであった。
【0047】(重合)3lの攪拌機付オートクレーブを
真空にした後、ブテン−1 70g、ブタン680g、
トリ−iso−ブチルアルミニウム4.0mmolを加えた。
70℃まで昇温した後、水素を分圧で4kg/cm2 、次に
エチレンを分圧で6kg/cm2 になるまで加えた。上記で
合成した固体触媒成分57.4mgとトリ−iso−ブチル
アルミニウム1.7mmolを加えて重合を開始した。その
後、エチレンを連続して供給しつつ、全圧を一定に保ち
ながら、70℃で1時間重合を行なった。重合終了後、
生成した重合体は、60℃で減圧乾燥した。重合体の収
量は86gであった。この場合の触媒活性は1500g重合
体/g・固体触媒・hrであり、21700 g重合体/g・
遷移金属・hrであった。この重合体のMIは0.39g
/10分、MFRは77.0、嵩密度は0.34g/cm3
あり、重合体の粉末の形状は球形であった。
【0048】実施例3 実施例2で合成した固体触媒成分を用いて、エチレンと
ブテン−1との共重合を気相法でおこなった。 (固体触媒成分の予備重合)内容積210lの攪拌機付
オートクレーブを窒素で置換した後、実施例1で合成し
た固体触媒成分1kgを投入し、更にブタン67.8l、ト
リ−iso−ブチルアルミニウム0.92mol を投入し
た。水素及びエチレンを供給し、60℃で重合を開始し
た。水素分圧は5kg/cm2 、エチレンは4.2kg/h の速
度で連続的に供給し、4.5時間重合した。予備重合した
後、60℃窒素下で3時間乾燥し、固体触媒成分1g当
り19gのエチレンを予備重合した予備重合触媒が得ら
れた。
【0049】(重合)上記、予備重合触媒を用い、連続
式、流動床気相重合設備を使用してエチレンとブテン−
1のランダム共重合を実施した。重合槽を75℃に昇温
した後、予め減圧乾燥したポリエチレンパウダー60kg
を分散剤として投入し、エチレン、ブテン−1、水素の
モル比が53/19/28となるように調整した混合ガ
スを19.8kg/cm2 の圧力下、重合槽内で242m3
hの流速となるように循環させた。又、エチレン、ブテ
ン−1、水素のモル比が設定値からずれた場合は、追添
することにより、モル比を調整した。次にトリ−iso
−ブチルアルミニウムを0.046モル/h、先に予備重
合した触媒成分を60g/hの流量で供給し、エチレン
−ブテン−1の共重合を開始した。重合体は12.6kg/
hの速度で得られた。この時の重合活性は4100g重合体
/g・固体触媒であり、68300 g重合体/g・遷移金属
であった。この重合体のMIは1.02g/10分,M
FRは56.2、嵩密度は0.38g/cm3 であった。
【0050】比較例1 固体触媒成分として、実施例1と同様な方法で合成した
酸化生成物(III)123.2mgを使用したこと以外は、
実施例1と同様にエチレン−ブテン−1との共重合を行
なった。しかし、痕跡量の重合体しか得られなかった。
【0051】比較例2 固体触媒成分の合成において、Zr(OBu)4 ・Bu
OH及びトリエチルアルミニウムを用いなかった以外
は、実施例1と同様な方法で固体触媒成分を合成した。
この粉末を分析すると、Ti 3.32%、Mg 0.33
%(いずれも重量%)を含有していた。上記の固体73.
8mgを固体触媒成分として使用した以外は、実施例1と
同様にエチレンとブテン−1との共重合を行い、50g
の重合体を得た。この場合の触媒活性は、680 g重合体
/g・固体触媒・hr、20500 g重合体/g・遷移金属
・hrであった。また、この重合体のMIは0.68g
/10分、MFRは48.2であり、固体触媒当たりの
活性および分子量分布の点で充分に満足のできるもので
はなかった。
【0052】比較例3 固体触媒成分の合成において、Si(OEt)4 を用い
なかった以外は、実施例1と同様な方法で固体触媒成分
を合成した。この粉末を分析すると、Ti 3.10%、
Zr 3.12%、Mg 0.50%(いずれも重量%)を
含有していた。上記の固体を固体触媒成分として、実施
例1と同様にエチレンとブテン−1との共重合を実施し
た。この場合の触媒活性は、900 g重合体/g・固体触
媒・hr、14500 g重合体/g・遷移金属・hrであ
り、触媒活性が劣るものであった。また、この重合体の
MIは0.16g/10分、MFRは86.9であっ
た。
【0053】比較例4 固体触媒成分の合成において、C2 5 AlCl2 処理
をしなかった以外は、実施例1と同様な方法で固体触媒
成分を合成した。この粉末を分析すると、Ti3.36
%、Zr 3.42%、Mg 2.99%(いずれも重量
%)を含有していた。上記の固体を固体触媒成分とし
て、実施例1と同様にエチレンとブテン−1との共重合
を実施した。この場合の触媒活性は、4950g重合体/g
・固体触媒・hr、109100g重合体/g・遷移金属・h
rであり、非常に高活性であった。しかし、この重合体
のMIは0.75g/10分、MFRは35.4、嵩密度
は0.30g/cm3 であり、分子量分布の点で満足のい
くものではなかった。
【0054】実施例4 (固体触媒成分の合成)攪拌機、滴下ロートを備えた内
容積200lのフラスコを充分に窒素置換した後、乾燥
させたスチレン−ジビニルベンゼン共重合体(平均粒径
30μm、平均細孔半径430Å、細孔半径75〜20
000Å間における細孔容量1.06ml/g)8.3
kgとn−ヘキサン42lを入れ攪拌した。更にZr
(OBu) 4 のBuOH溶液2.94l(Zr(OB
u)4 7.29 mol) 、予め調製したTEA(トリエチ
ルアルミニウム)のn−ヘキサン溶液5.1l(TEA
5.1mol)を添加し、室温で30分攪拌した。引き続き
Ti(OBu)4 0.496l(1.45 mol) 、Si
(OEt)4 0.329l(1.48 mol)を添加し、
室温で30分攪拌し、スラリー溶液(反応混合物
(I))を得た。この反応混合物(I)を5℃に冷却し
た後、温度を5℃に保ちながら、n- BuMgClのジ
−n−ブチルエーテル溶液8.8l(17.6 mol) を
1時間かけて滴下した。滴下に伴って反応液は、黒色へ
変化した。滴下後、5℃、20℃、40℃、60℃でそ
れぞれ30分間反応を継続させ、その後、60℃で濾過
により液相を除去した。更にn−ヘキサン55lで3回
洗浄、濾過を繰り返し、続いて乾燥をして黒褐色の粉末
(中間生成物(II))13.1kgを得た。この粉末を
分析したところ、Ti 0.4%、Zr 4.2%、M
g 4.1%(いずれも重量%)を含有していた。
【0055】上記で合成した中間生成物(II)13.1
kgにn−ヘキサン65.5lを添加した後、攪拌下に
室温で酸素10%、窒素90%を含む乾燥気体を360
l/hの割合で4時間流通し、反応させた。反応終了
後、濾過により液相を除去し、n−ヘキサンで洗浄し、
酸化生成物(III)を得た。
【0056】上記で合成した酸化生成物(III)13.1
kgにn−ヘキサン44lを添加し、攪拌した。そこに
2 5 AlCl2 のn−ヘキサン溶液37.8l(1
31mol) を添加し、80℃まで30分で昇温した。昇
温後、80℃で1時間反応させた。反応終了後、濾過に
より、液相を除去し、60℃で2回、室温で2回、n−
ヘキサン81lを用いて洗浄、濾過を繰り返した。n−
ヘキサン44lを添加した後、TiCl4 19.7l
(179 mol)を添加し80℃まで昇温した。昇温後、
80℃で1時間反応させた。反応終了後、濾過により液
相を除去し、60℃で、2回n−ヘキサンを用いて洗
浄、濾過を繰り返した。室温で乾燥して11.5kgの
茶褐色の粉末を得た。この粉末を分析してみたところ、
Ti 2.6%、Zr 3.9%、Mg 2.1%(い
ずれも重量%)を含有していた。この粉末の顕微鏡観察
を行なったところ、真球状であり、粒度分布の狭いもの
であった。
【0057】(重合)3lの攪拌機付オートクレーブを
真空にした後、ブテン−1 70g、ブタン680g、
トリ−iso−ブチルアルミニウム4.0mmolを添加し
た。70℃まで昇温した後、水素を分圧で4kg/cm2
次にエチレンを分圧で6kg/cm2 になるまで加えた。上
記で合成した固体触媒成分50mgとトリ−iso−ブチ
ルアルミニウム1.7mmolを加えて重合を開始した。そ
の後、エチレンを連続して供給しつつ、全圧を一定に保
ちながら、70℃で1時間重合を行なった。重合終了
後、生成した重合体は60℃で減圧乾燥した。重合体の
収量は104gであり、この場合の触媒活性は2080g重
合体/g・固体触媒・hr、32000 g重合体/g・遷移
金属・hrであった。また、重合体のMIは0.46g
/10分、MFRは84、嵩密度は0.30g/cm3
あり重合体の粉末の形状は球状であった。
【0058】実施例5 固体触媒成分の合成において、酸化生成物(III)13.
1kgに添加するC25 AlCl2 量を104.8 mo
lとした以外は、実施例4と同様にして、重合を行なっ
た。重合体の収量は130gであり、この場合の触媒活
性は 2360 g重合体/g・固体触媒・hr、39300 g重
合体/g・遷移金属・hrであった。また、重合体のM
Iは0.89g/10分、MFRは61、嵩密度は0.
31g/cm3 であり重合体の粉末の形状は球状であっ
た。
【0059】実施例6 実施例4で合成した固体触媒成分を用いて、エチレンと
ブテン−1との共重合を気相法で行なった。 (固体触媒成分の予備重合)内容積210lの攪拌機付
オートクレーブを窒素で置換した後、実施例4で合成し
た固体触媒成分1kgを投入し、更にブタン100l、
トリ−iso−ブチルアルミニウム1.64 molを投入
した。水素及びエチレンを供給し、40℃で重合を開始
した。水素分圧は5kg/cm2 、エチレンは3.4kg
/hの速度で連続的に供給し、4.5時間重合した。予
備重合した後、60℃、窒素下で3時間乾燥し、固体触
媒成分1g当たり19gのエチレンを予備重合した予備
重合触媒が得られた
【0060】(重合)上記予備重合触媒を用い、連続式
流動床気相重合設備を使用してエチレンとブテン−1の
ランダム共重合を実施した。重合槽を70℃に昇温した
後、予め減圧乾燥したポリエチレンパウダー60kgを
分散剤として投入し、エチレン、ブテン−1、水素のモ
ル比が、51/30/19となるように調整した混合ガ
スを19.9kg/cm2 の圧力下、重合槽内で319m3
/hの流速となるように循環させた。また、エチレン、
ブテン−1、水素のモル比が設定値からずれた場合は、
追添することによりモル比を調整した。次に、トリ−i
so−ブチルアルミニウム0.073モル/h、先に予
備重合した触媒成分を43g/hの流量で供給し、エチ
レン−ブテン−1の共重合を開始した。重合体は13.
9kg/hの速度で得られた。この時の重合活性は 645
0 g重合体/g・固体触媒であり、99230 g重合体/g
・遷移金属であった。この重合体のMIは、0.83g
/10分、MFRは74.3、嵩密度は0.38g/cm
3 であった。
【0061】実施例7 気相法によるエチレンとブテン−1のランダム共重合に
おいて、重合温度を80℃とした以外は実施例6と同様
に共重合を実施した。その結果、触媒活性は7080g重合
体/g・固体触媒であり、108900g重合体/g・遷移金
属であった。この重合体のMIは、1.18g/10
分、MFRは51.2、嵩密度は0.38g/cm3 であ
った。
【0062】実施例8 攪拌機、滴下ロートを備えた内容積1lのフラスコを充
分に窒素置換した後、乾燥させたスチレン−ジビニルベ
ンゼン共重合体(平均粒径30μm、平均細孔半径43
0Å、細孔半径75〜20000Å間における細孔容量
1.06ml/g)13.0gとn−ヘキサン63ml
を入れ攪拌した。更にZr(OBu)4のBuOH溶液
4.7ml(Zr(OBu)4 11.7mmol) 、予め調
製したTEA(トリエチルアルミニウム)のn−ヘキサ
ン溶液8ml(TEA 8 mmol)を添加し、室温で30
分攪拌した。引き続きTi(OBu)4 0.78ml
(2.28mmol) 、Si(OEt)4 0.51ml
(2.29mmol)を添加し、室温で30分攪拌し、スラ
リー溶液(反応混合物(I))を得た。この反応混合物
(I)を5℃に冷却した後、温度を5℃に保ちながら、
n- BuMgClのジ−n−ブチルエーテル溶液13.
8ml(27.6mmol) を1時間かけて滴下した。滴下
に伴って反応液は、黒色へ変化した。滴下後、5℃、2
0℃、40℃、60℃でそれぞれ30分間反応を継続さ
せ、その後、60℃で濾過により液相を除去した。更に
n−ヘキサン65mlで3回洗浄、濾過を繰り返し、続
いて減圧乾燥をして黒褐色の粉末(中間生成物(II))
を得た。
【0063】得られた中間生成物(II)にn−ヘキサン
74mlを添加した後、攪拌下に室温で酸素10%、窒
素90%を含む乾燥気体を100ml/minの割合で
1時間流通し、反応させた。反応終了後、濾過により液
相を除去し、n−ヘキサンで洗浄し、酸化生成物(III)
17.3gを得た。
【0064】上記で合成した酸化生成物(III)8.4g
にn−ヘプタン28mlを添加し、攪拌した。そこにC
2 5 AlCl2 のn−ヘキサン溶液24ml(83.
1mmol) を添加し、80℃まで30分で昇温した。昇温
後、80℃で1時間反応させた。反応終了後、濾過によ
り、液相を除去し、80℃で3回、室温で2回、n−ヘ
プタン28mlを用いて洗浄、濾過を繰り返した。n−
ヘプタン20mlを添加した後、TiCl4 12.6m
l(0.115 mol)を添加した。80℃まで30分で
昇温し,80℃で1時間攪拌した。反応終了後、80℃
ではn−ヘプタンを用いて3回、室温ではn−ヘキサン
を用いて2回洗浄、濾過を繰り返した。室温で減圧乾燥
して7.5gの黄土色の粉末を得た。この粉末を分析し
てみたところ、Ti 1.50%、Zr 3.05%、
Mg 1.14%(いずれも重量%)を含有していた。
この粉末の顕微鏡観察を行なったところ、真球状であ
り、粒度分布の狭いものであった。
【0065】(重合)3lの攪拌機付オートクレーブを
真空にした後、ブテン−1 70g、ブタン680g、
トリ−iso−ブチルアルミニウム4.0mmolを添加し
た。70℃まで昇温した後、水素を分圧で4kg/cm2
次にエチレンを分圧で6kg/cm2 になるまで加えた。上
記で合成した固体触媒成分42.1mgとトリ−iso−
ブチルアルミニウム1.7mmolを加えて重合を開始し
た。その後、エチレンを連続して供給しつつ、全圧を一
定に保ちながら、70℃で1時間重合を行なった。重合
終了後、生成した重合体は60℃で減圧乾燥した。重合
体の収量は50.3gであった。この場合の触媒活性は
1200 g重合体/g・固体触媒・hr、26400 g重合体
/g・遷移金属・hrであった。また、重合体のMIは
0.26g/10分、MFRは74.4、嵩密度は0.
31g/cm3 であり重合体の粉末の形状は球状であっ
た。
【0066】
【発明の効果】本発明の触媒系は高活性であり、これに
より広分子量分布を有するオレフィン重合体を製造する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の理解を助けるためのフローチャート図
である。このフローチャート図は、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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)細孔半径75〜20000 Åにおける細
    孔容量が0.3ml/g以上の多孔質担体の存在下 (B)M−O−R(MはAl,Si,Cの元素を表わ
    し、Rは炭素数が1〜20の炭化水素基を表わす)結合
    を有する化合物と (C)一般式 Ti(OR1 l 4-l (式中、R1
    炭素原子1〜20個を含有する炭化水素を示し、Xはハ
    ロゲン原子を示し、lは0<l≦4の数字を示す。)で
    表わされるチタン化合物と、 (D)一般式 Zr(OR2 m 4-m (式中、R2
    炭素原子1〜20個を含有する炭化水素基を示し、Xは
    ハロゲン原子を示し、mは0<m≦4の数字を示す。)
    で表わされるジルコニウム化合物、及び/又は一般式H
    f(OR3 n 4-n (式中、R3 は炭素原子1〜20
    個を含有する炭化水素基を示し、Xはハロゲン原子を示
    し、nは0<n≦4の数字を示す。)で表わされるハフ
    ニウム化合物との反応混合物(I)を (E)有機マグネシウム化合物又は有機マグネシウム化
    合物と有機金属化合物との炭化水素可溶性錯体と反応さ
    せて、中間生成物(II)を得、この中間生成物(II)と (F)酸化性化合物との反応で得られる酸化生成物(II
    I )を (G)一般式 Ti (OR4 s 4-s (式中R4 は炭
    素数1〜20個を含有する炭化水素基を示し、Xはハロ
    ゲン原子を示し、sは0≦s<4の数字を示す。)で表
    わされるハロゲン含有チタン化合物、および (H)一般式R5 c AlX3-c (式中、R5 は炭素原子
    1〜20個を含有する炭化水素基を示し、Xはハロゲン
    原子を示し、cは0<c<3の数字を示す。)で表わさ
    れる有機ハロゲン化アルミニウム化合物と接触させて得
    られる固体触媒成分(P)と、有機アルミニウム化合物
    (Q)の組み合わせからなることを特徴とするオレフィ
    ン重合用触媒。
  2. 【請求項2】請求項1記載のオレフィン重合用触媒を用
    い、エチレン又はエチレンと炭素数3以上のα−オレフ
    ィンの1種又は2種以上とを重合するオレフィン重合体
    の製造法。
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