JPS5981309A - オレフインの重合触媒 - Google Patents

オレフインの重合触媒

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JPS5981309A
JPS5981309A JP17953283A JP17953283A JPS5981309A JP S5981309 A JPS5981309 A JP S5981309A JP 17953283 A JP17953283 A JP 17953283A JP 17953283 A JP17953283 A JP 17953283A JP S5981309 A JPS5981309 A JP S5981309A
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catalyst
group
chloride
magnesium
ratio
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JP17953283A
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ドナルド・ア−ル・ゲツセル
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EIDP Inc
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EI Du Pont de Nemours and Co
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、分子量分布を制御しつつオレフィン重合体を
製造するのに^動車を有する触媒に関する。更に特に、
本発明はそのような触媒及びアルキルアルミニウムクロ
ライド化合物の添加によって分子量分布が変えられると
いうマグネシウムポリン口片シトまたはマグネシウムシ
ロキシド担体を用いることによる該触媒の製造方法に関
する。
zj2 IJオレフィン知合体を製造するために有機マ
グネシウム錯体を用いる多くの触媒が公知である。
しかしながら、一般にこれらの触媒は重合体を高かさ密
度で製造するため圧かなり低い触媒効率を准している。
触媒効率を増加させると、一般に低かさ密度の重合体が
生成する。これらの触媒は一般に錯体製造技術を必要す
る。東にこれらの触媒は、11合体の分子量分布を、特
別な用途に適合するように変化させる融通性を示さない
ポリオレフィン重合体例えばポリエチレン及びポリエチ
レンと他の単量体の共重合体は多様の用途に有用である
ことは技術的に公知である。これらの重合体からの製品
の製造方法は、フィルム・ブロー成形、射出成形、ブロ
ー成形などである。
しかしながら、重合体の分子1分布は重合体がこれらの
種々の用途に適当であるかどうかを決定するに肖り重要
である。例えばポリオレフィン重合体を用いる射出成形
においては最良の製品を得るために、広い分子量分布が
好適であるブロー成形技術と比べて、工す狭い分子量分
布が好適である。
従来の技術で公知のマグネシウムへ有触媒は、シロキシ
ド基を含有する有機アルミニウムーマグネシウム錯体を
、少くとも1つの/・ロゲン原子を有するチタン化合物
と反応させることにより重合触媒を調製すする゛米国特
許第4.027.089号に記述されたものを含む。こ
の参考文献の第5表には、シロキサンを触媒成分として
用いる場合にチタンi、M当りポリエチレン約s o 
o、 o o Oyという触媒効高が報告されている。
実施例は5〜10のC1/Afg原子比で製造した触媒
が狭い分子竜分布のポリエチレンを右、えることを示し
ている。
米国特許第3,907,759号は、マグネシウムシロ
キシドをチタン化合物と反応させる、但し該チタン化合
物がハロゲンを含准することが必要である触媒の製造方
法をボしている。米国特許第4218.339号は、ア
ルキルマグネシウムクロライドとポリメチルヒドリドシ
ロ今サンの反応生成物をテトラ−n−ブチルチタネート
及び四塙化珪炭と反応させることによって製造される重
合触媒を記述している。この参考文献における最高の触
媒活性は実tA例20で示される。参考文献は有用であ
る神々のハロゲン化剤f配述しているが、塩素を名むア
ルミニウム化合物の使用を包含しない。
米国時i(’144,039,472号、第4,105
,846 JI−J、第4.199.476号、及び第
412 Q、 699号はすべてが、マグネシウムアル
コキシド、チタンアルコキシド及びエチルアルミニウム
ツクロリドから製造される触媒f:記述している。ベル
ギー国%許第g 19,609号は、マグネシウムアル
コキシドをマグネシウム金属及びアルコールからその場
で生成せしめる以外同様の触媒’ktlte述(−1触
媒効率(実施例16に示すもの)をチタン1.g当りポ
リエチレン540. o Oo gとして報告している
。ヨーロッパ特許願第38565号は、電子供与体化合
物が触媒の製造に包含される以外米国特許第4,218
,339号のものと力〕似の触媒を記述している。
米国特許第4,115,3194Fは、ハロゲン化マグ
ネシウム化合物をチタン化合物と反応させて反応生成物
を得、次いでマグネシウム化@物のハロゲン化後又は中
に珪素化合物を使用する。第4欄、23〜30行は、遷
移金属/Mctの原子比が0.02〜20の範囲にあり
且つハロゲン/遷移金属の比が0.5〜100にあるこ
とを記述[2ている。得られるC1/Mgの原子比は0
.01〜200(1である。これらの触媒を用いて製造
されるエチレン単独重合体は狭い分子量分布を有するも
のとして記述されている。
米国特許第4,330,646号、第4330.647
号、第4.330.651号及び第4.335.229
号は、アルコキシ+シロキシとマグネシウムアルコキシ
ドとのモル比がzoより小さい重合触媒全記述している
。米国特許第4.374.755号は、マグネシウムソ
シロキシド化合物及びその製造方法全教示している。こ
の特許はまたオレフィンの重合のための活性触媒を製造
するための肩用な出発物置である化合物を記述している
。しかしながら、この参考文群は高効率の触媒又は分子
量分布を髪えうる触媒を開示していない。
それ故に高効率を有し且つ分子量分布を変えうる触媒の
製造法を提供することは技術に対する大きな利点である
従って本発明の目的は、オレフィンの重合に対して高効
率を有する触媒とそのような触媒の製造方法を提供する
ことである。他の目的は以下の記述から同業者には明白
となるであろう。
今回、得られる重合体又は共重合体の分子量分布を変え
つる高効率の触媒が、一般式 〔式中、各々のRIは独立に水素、ハロゲン、炭素数1
〜20のアル片ル基、シクロアルキル裁、アルカリール
基、アラルキル基、アリール基又はアルコキシ基であり
、この各々はハロゲンで更に置換されていてよく、そ”
してnは0より大きくV普;810.05又はそれ以上
である〕 のマグネシウム含有の担体から製造できることが発見さ
れた。これらの担体を用いる場合、nの値が分子と分子
で変化しうる一方でそのXl/−均値が0より太きいと
いうように、ルは全担体中のこれらの巣位の平均に関す
るものである。好ま(−<は、nは約0.05〜約50
である。これらの重合体担体材料を非ハライドの遷移金
属アルコキシドと接触させ、最後にハロゲン化して重合
触媒を製造する。
更に叶細には、本発明の触媒は、1)一般式0式%) のヒドロポリシロキサンを一般式RMgR又はRldg
ORのソ了ルWルマグネシウム又はアルキルマグネシウ
ムアルコキシドと反応させて少くとも1.0ノSin1
Kg比を有する反応生成物を製造し、この反応生成物を
、2)一般式 %式% () の少くとも1つを有する少くとも1つの非ノ・ライドの
遷移金属アルコキシドと接触させ、次いで3)(1)及
び(2〕の混合物を7・ロゲン化剤と反応させて/・ロ
ゲンとマグネシウムの比が少くともZOの重合触媒を得
る、但し各々のRが独立に水素、炭素数1〜20のアル
キル基、炭素数6〜20(7)71J−ル基、アラルキ
ル基又はアルカリール基であり、(a)及び(b)がO
より犬きく、但しくa)及び(b)の合計が3を越えず
、mが1又はそれ以」二であり、qが0〜1であり、r
が2〜4であり、なお2q+γはMの価数に叫しく、Z
+ZIがMの価数に等しく、そしてpが1より大きい、
方法によって製造できる。Mは一般に重合触媒を生成し
つるいずれかの遷移金属であるが、好ましくはチタン、
79ナノウム、クロム、ツルコニウム、又はこれらの混
合物である。
ヒドロポリシロキサンの代りに、一般式0式% のンリルエステル及び/又は一般式 R200 1II     II +SL−〇 −C−R、−C−0+ユ R1 のyft’す〔オキシ(シリレン)エステル〕モイ史用
できる。但し上式において、R,SR2、R,及びR,
id独立に水素、ハロゲン、炭素数1〜30のアルキル
及びアルコキシ基、炭素数6〜300了リール、アリー
ロキシ、シクロアルキル及びシクロアルコキシ基であり
、R6は炭素数1〜30の一アルキル基、炭素数6〜3
0のシクロアルキル基、アルカリール基、アラルキル栽
、了り−ル基又はビシクロアルキル基であり、そしてn
は2より太きい。
珪素化合物及びメチルキルマグネシウム及び/又iアル
キルマグネシウムアルコキンドの反応生成物は、ハロゲ
ン化剤及び遷移金属アルコキシドといずれかの順序で絹
合せることができる。しがしながら、スラリー重合に対
しては、反応生成物を最初に遷移金属アルコキシドと、
次いでハロケン化剤と組合せることが好適である。溶液
重合に対しては、ハロゲン化剤、次いで遷移金属アルコ
キシドの順序或いはスラリーの場合の好適な添加順序が
好適である。
珪素とマグネシウムのモル比は、実質的にすべてのマグ
ネシウムアルキルがマグネシウムシロキシドに転化され
るような比である。この珪素とマグネシウムのモル比は
、メチルキルマグネシウムーで出発する場合少くとも2
:lでなければならず、それより高化であってよい。珪
素とマグネシウムのモル比は、アルキルマグネシウムア
ルコキシドで出発する場合少くともl:1でなけれt:
vならず、それより高化であってよい。
溶G!金糸において、マグネシウムとチタンのモル比は
約4:1〜約2oo:iの範囲にあるべきであり、最も
好適な範囲は約lO:1〜約100:1である。マグネ
シウムとチタンのモル比が増加するにつれて触媒効率は
増大するが、この触媒効率の増大と共にマグネシウムと
関連した触媒残色が増加することも発見されている。こ
の残渣の最も顕著なものは塩素イオンである。それ故に
同業者は、あまり畠すぎる塩素量が腐食性のポリエチレ
ンf:フえ目つ色のない、即ち無色のポリエチレンのた
めには低チタン量が必要とされるから、得られるポリエ
チレン中の塩素とチタンの量間で妥協できるようにマグ
ネシウムとチタンの比全選択しなければならないことに
気付くであろう。
本発明の触媒の製造に使用される好適なヒドロポリシロ
キサンは0.1〜2の(a)値と1.2又は3の(b)
値とを有する。但しくa)及び(b)の合計は3を越え
ない、本発明の実施に有用なヒドロポリシロ碑ザンの代
表的な、但し限定するものではない例は、ポリメチルヒ
ドロシロキサンIPMIIS)、ポリエチルヒドロシロ
キサン、ポリメチルヒドロ−ツメチルシロキサンコポリ
マー、ポリメチルヒドロ−メチルオクチルシロキサンコ
ポリマー、ポリエトキシヒドロシロキサン、テトラメチ
ルソシロキサン、ソフエsニルソンロキサン、トリメチ
ルンクロトリシロキザン、テトラメチルシクロテトラシ
ロ庁サン、ポリフェニルヒドロシロキサン、ポリエイコ
ンルヒドシロキサン、ポリクロルフェニルヒドロシロキ
サン及びこれらの混合物である。
本発明の触媒の製造に有用なメチルキルマクネシウム化
合物の代表的な、但し限定するものではない例は、ツブ
チルマグネシウム、n−ブチル−86C−ブチルマグネ
シウム、ブチルエチルマグネンウム、ブチルオクチルマ
グネシウム、ソエイコンルマグネシウム、ソーn−ヘキ
シルマグネシウム・O,(12)リメチルアルミニウム
、ノーn−プチルマグネンウム・2トリエチルアルミニ
ウム、ソーn−プチルマグネンウム・0.1トリエチル
アツプチルアルミニウム、ツブチルマグネシウム・2ト
リイソブチルアルミニウム、プチルオクチルマグネンウ
ム・2トリイソブチルアルミニウム、ルミニfンム、フ
゛チルエチルマグネシウムリエチルアルミニウム、及び
これらの混合物である。
アルキルマグネシウムアルコキシドの代表的な、但し限
定するものではない例は、ブチルマグネシウムブトキシ
ド及びブチルマグネシウムプロポ今シトである。これら
の物質は別々に添加でき、或いはアルコール1モルのノ
アルキルマグネンウム1モルとの反応による如くしてそ
の場で製造してもよい。
本発明の製造に有用な遷移金属アルコ痺シトの代表的な
、但し限定するものでtまフヨい例は、テトライソプロ
ピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テト
ラビス(2−エチルヘキンル)チタネート、トQ − 
n−ブチル/ぐナデート、テトラ−n−プロピルジルコ
ネート及びテトラ−n−プチルソルコネート、イソプロ
ピルチタネートデカマー、すなわーちイソ−C,II,
O [I T i ( 0−インーC,H712ー0:
+,oイ゛ツC3.117、ブチル(トリイソグロd4
シ)チタン、テトラエイコシルチタネート及びこれらの
混合物である。
本発明の実施に有用なハロゲン化剤は、一般に遷移金属
ハライドを含まない。その理由は、そのようなハロゲン
化剤の使用が更なる還元された又は還元きれてない遷移
金属ハライドを触媒中に付加するからである。しかしな
がら、所望によって触媒の効率を変えるためにそのよう
なハロゲン化剤も使用できる。ハロゲン化剤は有用な炭
化水素と溶液を形成しうる液体又は気体物質のいずれが
であってよい。本発明に有用なハロゲン化剤の代表的な
、但し限足するものではない例は、メチルアルミニラム
ラクロライド、メチルアルミニウムセスキクロライド、
イソブチルアルミニウムヅクロライド、イソブチルアル
ミニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムソクロ
ライド、ソエチルアルミニウムクロライド、エチルアル
ミニウムセスキクロライド、5nC14,5iC14、
HCl1H5iC13、アルミニウムクロライド、エチ
ルボロンジクロライド、ボロンクロライド、ジエチルボ
ロンクロライド、HCCl、 、Pct、 、POCI
、、アセチルクロライド、チオニルクロライド、地化嶺
黄、メチルトリクロルシラン、ソメチルソクロルシラン
、TiC’14、CCl4、tert−ブチルクロ、ラ
イド、α−クロルトルエフ及びVCl4でサル。これら
のうちで、アルキルアルミニウムセス−vクロライド、
メチルキルアルミニウムクロライド及びアルキルアルミ
ニウムソクロライド、イ且しアルキル基がメチル、エチ
ル又はイソブチルであるものが好適である。
今回、ハロケンとマグネシウムの比kiえると、スラリ
ー重合において担体の溶解度と無関係に分子量分布の変
わることが発見された。例えば塩素とマグネシウムの比
を4.1から8:1へ変えると、重合体の分子量分布が
広くなる。ハロゲン、好ましくは塩素とマネシウムとの
比は約3=l〜約16:1であることが好適である。
jマi移金属ハライドのハロゲン化剤は、本発明の目的
に対して非遷移金属ハライドはど好適でない。
遷移金属ハライドに反応に過剰量の遷移金属を与え、遷
移金属が完全に還元されず、従って触媒活性を減するよ
うである。しかしながら、これらの物袈を本発明で使用
してもよい。最も好適なハロゲン化剤は塩素化剤であり
、中でもソエチルアルミニウムクロライド、エチルアル
ミニウムソクロライド、エチルアルミニウムセスキクロ
ライド、及びこれらのメチル及びイソブチル同族体が好
適である。
製造する重合体の分子量分布を広げるためには、遷移金
属ハライドによって生ずるct7mgの原子比は0.5
以丁である必要があり、得られる最終触媒中の史なる地
化物はアルミニウム又はホウ素化合物或いはこれらの混
合物から得られ、この塩化物は最終地素化工程で添加さ
れる。即ち、本明細書に記述するように、最終CL/M
Qの全塩化物の少くとも80%がアルミニウム又はホウ
素源、或いはこれらの混合物から得られる。全塩化物の
それ以上(90%又はそれ以上)がアルミニウム又はホ
ウ素から得られることが好適である。
スラリー沖合系の分子量分布は、可溶性であれ、不溶性
であれ、Mg担体に基づく触媒中のC’t/Mgの原子
比を変えることによって変化させることができる。この
効果はアルミニウム含廂化合物又はホウ素含准化合物を
用いて過剰の塩化物を添加した時にだけ観察される。こ
れは一般的な種類の固化合物が同様の機能をし且つ同様
の挙動をするからである。この効果は溶液重合の条件下
には見られない。
珪素化合物例えば四塩化珪素をハロケン化剤として用い
る場合には、C1/Mgの原子比が^〈ても狭い分子量
分布の重合体が生成する。/・ロゲン化剤をハロゲン化
スズ、例えば四塩化スズで代替すると、高ct7mg原
子比において実質的に広くない分子量分布の重合体が生
成する。
マグネシウムシロキシド化合物は、トリアルキルアルミ
ニウム化合物の添加によって炭化水素中に可溶化できる
。トリアルキルアルミニウム化合物は、マグネシウムシ
ロキシド化合物を生成する反応を行なう前後のいずれか
において添加−じうる。
4!″通可参化はマグネシウムシロキシド化付物1モル
以下のトリアル片ルアルミニウム化合物を添加すること
によって達成されるが、nが1より非常に太きいときに
は少くとも2モルのトリアルキルアルミニウムが必要で
あろう。担体の可溶化は、スラリー重合で製造される樹
脂の粒径分布をより精確に1+1(御するために好適で
ある。
本発明の実施に一有用なトリアルキルアルミニウム化合
物は、式AIIR”)、のものである。ここにR2は炭
素数1〜20のアルキル基又は水素を示し、少くとも2
つのR2は好ましくはアルキルである。
本発明の実施に有用なアルミニウムアルキルの代表的な
、但し限定するものではない例はトリエチルアルミニウ
ム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニ
ウム、ソエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムヒ
ドリド、イソプレニルアルミニウム、及びトリメチルア
ルミニウムである。
アルキルアルミニウム可溶化剤を用いる場合、nは0に
等しくてよい。nがOeこ等しい場合、マグネシウム化
合物は米国特許@ 4.374.755号のものに似て
いる。しかしながら、本発明の物質は、ハロゲン化チタ
ンを用いる米国特許第4,374、755号と違って、
チタンテトラアルコキシドと接触せしめられ、次いで塩
素化される。アルミニウムアルキルの存在はハロゲン化
まで可溶性触媒’を与え、一方チタンアルコキシド及ヒ
ハロケン什剤の使用は高活性を右える。
n = 0のマグネシウム化合物を製造する場合、式t
<A、5i(OHI<  、のシロキサンが使用できる
。ここにR3は独立に炭素数1〜20のアルキル或いは
炭素数6〜20のシクロアル稈ル基、アラルキル基、了
り−ル基又はアルコキシ基であり、またSは1.2又は
3である。シロキサンをメチルキルマグネシウム又はア
ルキルマグネシウムアルコシと接触させて、飽和脂肪族
炭化水素への溶解1)Lによって定義される如き炭化水
素に不活性の反応生成牧1を製造する。特に、溶解度は
25℃下にヘキサンを用いて少くとも0.01Jfのa
度の溶液を形成しうるものとして定義される。この反応
生成mを、続いて式At(R2)3のアルミニウムアル
キルと接触させて炭化水素に可溶性にする。
次いでこの可溶化した反応生成物を前述したように斧移
金属アルコ片シトと接触させ、/・ロゲン化して1合触
媒を製造する。
アルミニウムアルキルと共に使用されるこれらの有機シ
ロキサンの代表的な、但し限定するものではない例は、
トリメチルヒドロキシシラン、トリエチルヒドロキシシ
ラン、トリフェニルヒドロキシシラン、ジエチルジヒド
ロ痺ジシラン、ソイソプロビルソヒドロキシシラン、ト
リエト片ジヒドロキシシラン、ソシクロへキシルソヒド
ロキシシシラン、ジフェニルソヒドロキシシラン、ブチ
ルトリヒドロキシシラン及びフェニルトリヒドロキシシ
ランである。
高い共触媒と触媒との比は不純物全捕捉するために好適
である。しかしながら、高化は共触媒がチタンを過度に
還元しがちであり且つ触媒の活性を低下させる傾向にあ
るから効率に致命的である。
この活性の低下は高反応温度で行なう溶液重合の場合に
特に真実である。共触媒は高温においてマグネシウム化
合物を可溶化させることも知られており、結果と17で
溶液条件下において触媒担体は高アルミニウム濃度によ
って浸食され且つ溶解する。それ故に溶液沖合では、低
い共触媒と触媒の比(好捷しくはアルミニウムとチタン
の比)がしばしば最良である。それ故に、スラリー重合
条件下では、アルミニウムとチタンの比が高くあるべき
である。しかしながら溶液条件下では、反応を約220
℃又はそれ以下の温度で行なうとき、アルミニウムとチ
タンの比をスラリー条件と平行して高くすべきであると
いうことが発見された。1〜かし溶液反応を約220℃
以上で行なう場合、アルミニウムとチタンの比はマグネ
シウム化合物の可俗化を減じ且つ触媒担体の浸食を得る
ために低好適な共触媒と触媒の比は従ってモル比で約1
00〜約2000である。これらの比はスラリー重合条
件では約ioo〜2000の範囲にある。
溶′lf1重合条件では、好適な共触媒と触媒の比はモ
ル比で約lθ〜約2000組囲である。
本発明の実施に有用なアルミニウムアルキルの代表的な
、但し限定するものではない例は共触媒としてのアルミ
ニウムトリエチル、アルミニウムトリブチル、トリイソ
ブチルアルミニウム、ソエチルアルミニウムクロライド
、インプレニルアルミニウム、トリメチルアルミニウム
、ツメチルアルミニウムクロライド、トリオクチルアル
ミニウム、ソエチルアルミニウムエトキシド、トリデシ
ルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリヘキ
シルアルミニウム、及ヒソエチルアルミニウムグロポキ
シドである。
本発明の触媒の製造において、好適な具体例はポリシロ
キサン例えばポリメチルヒドリドシロキサンを、約40
〜約90℃の温度において、珪素とマグネシウムとフル
ミニラムの原子比を約2.1: 1.0 : 0.1に
してメチル斗ルマグネシウム/アルミニウムアルキル溶
液と反応させることを含む。
得られた反応生成物をテトラアルキルチタネートと混合
し、次いでハロゲン化剤例えばエチルアルミニウムソク
ロライドと反応させる。得られる触媒はスラリー形であ
る。これはいずれの洗浄又は傾斜工程なしに続いて使用
することができる。好適なマグネシウムとチタンの原子
比は約1〜約200、好ましくは約5〜100である。
本発明の触媒−、スラリー及び溶液系に用いるために、
珪素とマグネシウムのモル比が、実質的にスヘてのマグ
ネシウムアルキルがマグネシウムシロキシドに転化され
るような比であるように製造される。いくつかの珪素化
合物、例えばポリマーヒルヒドリドシロキサンの過剰量
は触媒の価格を除いて致命的でなく、事実時にスラリー
粉末のかさ密度におけるように利点を有することを特記
しなければならない。珪素とマグネシウムの原子比は少
くとも2:lでなければならないが非常に高くてもよい
。過剰の珪素は本明細書に記述する如き遊離の珪素重合
体又はマグネシウムに結合した重合体シロキシドである
。更にスラリー重合における触媒効率はSi7Kgの原
子比によって影響される。最適な触媒効率に対する好適
な原子比は少くとも2.0 /i、o (Si /Ma
 l〜約4.0/1.0 (Si /MQ )である。
これより低原子比は触媒効率に致命的であり、高原子比
は何ら改良を示さない。
本発明の触媒の製造において、いくつかの別法の1つを
使用することができる。触媒調製物はハロゲンイオンの
添加後に加熱することができる。
温度は約50〜約150℃、そして1時間は約10分な
いし数時間である。触媒を十分な時間加熱するが、これ
はいくつかのハロゲン源がゆっくりとしか反応しないか
ら広範囲に変わるであろう。
即ち加熱は接触時間の増加と同様にこの反応を改善する
触媒製造の別法は触媒スラリーを傾斜して、灰化水素に
溶解するハロゲンねを除去することを必要とする。しか
しながら、この方法は、大過剰のハロゲン源を添加しな
い場合、好適な方法に優る利点を提供しない。触媒中の
ハロゲンの大過剰は、ポリエチレンの塩素又はハロゲン
含量を増加させ、ポリエチレンを腐食性にする可能性が
ある。他の製造法では、存在するTiがMgO−5i結
合のかなりの割合をxg−ct結合へ塩素化せず且つC
11Mg比をo、 4以下に維持するのに十分高いMQ
/Tiモル比でチタンハライド(好ましくはクロライド
)が使用される。従って分子量分布を広ぐするならば、
少量に過ぎない遷移金族ハライドをハロゲン源として使
用することができる。
溶液重合系において、触媒は約120〜約300℃の範
囲の温度で有用である。スラリー重分条件下において、
触媒は同業者に公知の条件、通常約40〜約90℃及び
約40.000 p 8 i g又はそれ以上までの圧
力条件において有用である。いずれかの系で、分子tを
制御するために水素を用いることは公知である。これら
の触媒は工程装置fklf改変することな〈従来の触媒
の代りに使用することができる。
本発明の触媒は普通滞留時10」パラメータが観察され
るときに効果的であろう。スラリー重合糸において、滞
留時間は約10〜約10時間、普通約1〜5時間の範囲
にあるべきであり、−力溶液市会系では滞留時間が約1
20〜約時間、普通40〜約1時間であるべきである。
これらの滞留時間における差は重合速度及び溶液系での
触媒の熱的不活性化による。スラリー重合の温度は低重
合速度を与えずが、触媒は長期に亘って活性であり、斯
くして増大した滞留時間は良好な触媒利用度を達成する
のに使用できる。これに対して溶液重合は高重合速度を
有するが、触媒は熱的に不活性化され、従って触媒活性
は時間と共に急速に減少(7、普つh11重部間後には
比較的不十分になる。
本発明は;!14続式又はバッチ式重合のいずれかて萌
某的に行なうことができ、連続式11合が好適である。
同様に用いる反応器は通常使用される如き%f’形又は
攪拌式タンク形反応器であってよいが、エチレンと触媒
とを良く接触させるいずれかの反応器が使用できる。
分子量の制御は技術的に公知のように水素を用いること
によって行なうことができる。更に、分子量の制御は、
スラリー及び溶液の双方における水素又は温度の組合せ
に対し、溶を重合の場合には反応器の温度によって行な
うことができる。通常、高温はど分子量が減少する。こ
の傾向はスラリー重合系においてよりも溶vI1.重合
系において顕著にm察される。
スラリー重合反応において、触媒は同業者にとって公知
の条f(・下に、普通40〜約90°C及び約4000
psigiでの全反応器圧、そして分子“ltlを制御
するための水素の使用を含めての条件下に崩用である。
これらの触媒は一般に改変することなしに従来の触媒の
代りに使用することができる。
本発明の触媒は得られる重合体に狭い及び広い分子量分
布を与える。スラIJ4合系での分子量分布は、可溶性
であれ不溶性であれ、Mg担体に基づく触媒中のC1/
MQの原子比を変化させることによって変えることがで
きる。この効果に過51i1Jの塩素を添加するときに
だけ、アルミニウム含有の化合物又はホウ素含有の化合
物を用いることによす観察される。これは両方の種類の
化合物が同イS(の機能を示し且つ同様に吊動するから
である。
またこの効果は溶液重合の条件下に見られない。
例えば(塩素)によって表わされる如きハロゲンとマグ
ネシウムの比を4:1から8:1へ変えると、重合体の
分子量分布が広くなる。ハロゲン、好ましくは塩素とマ
グネシウムとの比は約3:1〜約16:1の範囲にある
ことが好ましい。今回触媒活性は塩素とマグネシウムの
比が増大するにつれて減少する傾向のあることが発見さ
れた。しかしながら、分子量分布を広げるためには、最
も顕著にば6:l〜12:1のモル比が、更に約8=1
のハロゲンとマグネシウムのモル比が最モ好適であるこ
とも判明した。
塩素とマグネシウムの比はスラリー系の分子41分布に
影響するけれど、驚くべきことにケま溶液重合系では分
子量分布が影響されず、むしろ触媒活性が変化するとい
うことが発見された。溶液及びスラIJ−38台系での
この驚くべき効果の相反は説明できないが、明白に存在
する。
6:1又はそれ以上のC1711gモル比を有するスラ
リー重合の触媒は触媒効率の減少した)12 リエチレ
ン触媒を与える。予期せぬことに、触媒中のSi/Mg
モル比を増大させると触媒効率の改良されることが発見
された。Si/Mg原子比全Zlから2..5又はそれ
以上に増加させながら製造した(、’l/Mgモル比が
8=1の触媒は、スラリー重合において触媒効率が増大
して、広い分子量分布のポリエチレンを生成した。この
Si/A1gの原子比の増大は触媒効率を約3倍増加さ
せる。
スラリー重合を行なう場合、マグネシウムとチタンの比
は約1:1〜約50:1の範囲にあるべきであり、好適
な範囲は約5=1〜約25:1である。スラリー1合系
では、マグネシウムとチタンのモル比が増加するにつれ
て、11合体のかさ密度は低下し、一方で触媒効率が上
昇することに注目すべきである。それ故に触媒効率と重
合体の低下するかき密度との間の均衡を得なければなら
ないことは同業者にとって明らかであろう。
次の実施例は本発明を更に詳しく説明する。実施例中、
すべての部及びパーセントは断らない限り重量によるも
のとする。実施例は本発明を例示するが、これを眼底す
るものではない。
次の実施例において、ツブチルマグネシウムはLith
ium Corporation  of Ameri
cαからヘプタン溶液として入手した。ポリメチルヒド
リドシo−Qサン(PMH5lはpgtrarchS1
/stems、Inc0から入手した。トリエチルアル
ミニウムツクロリドil 7’ e zαs  Alk
yls。
Jnc、  からヘキサン溶液としで入手した。ブチル
エチルマグネシウムはTexαs  Alkyls。
Inc、 から0.640モルのへブタン溶液として得
た。テトライソグロビルチタネートはAlfaProd
uctsから得た。イソパラフィン混合物ばEwxon
 Co、から入手しI Exxon Co、 。
USA使から市販の商品名、l5opAR@p、及びI
 S PA R■Gl、7素のパーツとモレキュラーシ
ーブで精製して酸素及び水を除去し丸。ヘキサンはph
illips pgtraleum Co、から得、モ
レキュラーシーブ及び窒素で精製して、酸素及び水を除
去した。すべての触媒の製造は不活性な雰囲気中で行な
った。
実施例 1 0.715Mツブチルマグネシウム35−及びヘキサン
215−の攪拌溶液にPMIIS(3,4mt、、珪素
56ミリモル)を反応させることによって触媒を製造し
た。この溶液は約2分間で白濁した。
混合物を約70℃に1時間加熱し、次いで25℃に冷却
した。混合物を攪拌し、ヘキサン中1.0 Mテトライ
ソデロビルチタネー) 2−0−12.0ミリモル)、
次イテ1゜149m49mエチルアルミニラムシ9クロ
リド8フ+++00ミリモル)を滴々に添加してスラリ
ーとした。
得られた触媒スラリーの1部分をヘキサンで希釈した。
チタン0.001ミリモルを含有するこの希釈触媒の1
部分を、無水の酸素を含まないヘキサンTOOml及び
0.10M)リエチルアルミニウム2.0−を含有する
窒素でパーツした攪拌している1、8!の反応器に添加
した。反応器を水素で5opsigまで加圧し、ape
 igまで脱気した。この操作を3回繰返した。反応器
の圧力を水嵩で3(lp8jgに、次いでエチレンで1
100psiに調節した。反応器の内容物を80℃に加
熱した。エチレンを添加して150psigの一定の反
応圧を維持し死。1時間後に反応器を冷却し、脱気した
。反応器の内容物を濾過し、回収したポリエチレンを、
ヘキサンがなくなるまで40℃の真窒炉で乾燥した。回
収したポリエチレンは103.4.rであり、ASTM
1238の条件Eで決定して0.09の溶融指数を有し
た。IIo/I、の比は15.6として決定できた。こ
こにItはASTMI23Bの条件Eでの溶融指数であ
り、11oは高負荷溶融指数(ASTM123Bの条件
7v)である。11o/12比が尚くなればなる程、沖
合体の分子量分布が広い。触媒効率はチタンly当りポ
リエチレンziso、ooogであった。
コ(1’)触媒の効率は水素を重合反応に用いない場合
4、430.000であった。
実施例 2 0.715Mツブチルマグネシウム35.o−及びl5
opar@E 215tnlの攪拌溶液にポリメチルヒ
ドリド70キサン(3,4mL珪素56ミリモル)を添
加し、約75℃に加熱した。この混合物を−時間70〜
100℃に加熱シフ、次いで’B、 ’0 ’Cに冷却
した。冷却後、ヘキサン中1.0 Mテトライソプロピ
ルチタネートZ5fnl、次いで1.149Mエチルア
ルミニウムソクロライド87tnli嫡々に添加した。
0.593&)リエチルアルミニウム1.7 tne及
び50p8iQの水*を用いる以外実施例2の触媒を用
い、正確に実施例1に記述したように重合を行なった。
回収したポリエチレンは20.9であり、0.80の醪
融指数を有した。Iro/I、の比は13.7であり、
触媒動部はチタン1g当りポリエチレン41&OOO,
ljであった。効率は重合の水素圧が高いから低かった
実施例1及び2で用いた触媒担体は脂肪族炭化水素に可
溶でなかつへた。しかしながら、これらの触111了ル
ミニウムアルキルの・1史用によって脂肪族炭化水素に
可溶化できた。実施例3はアルミニウムアル痺ルを用い
るマグネシウムシロキシド担体の可溶化を例示する。
実施例 3 ツブデルマグネシウム1121nlIMQ 80.0ミ
リモル)及びヘキサン88−の攪拌溶液に、pMH5O
,5m1i Si 8.2ミリモル)ヲ徐加した。
この溶液を一時間約70℃まで加熱し、30°Cに冷却
した。混合物は溶液のままであった。撹拌を始め、次い
でPNH5O,Td、 (Sj l 1.5ミリモル)
を添加した。この溶液に−H時間約70℃に加熱(7,
35℃に冷却した。混合物は溶液の1甘であった。
攪拌した溶液に、PMH5L2献(Sj19.7ミリモ
ル)を更に推力1ルた二この溶層を1時間約70℃に加
熱し、35℃に冷却した。得られた溶液は0.49の、
5 i / Kgの原子比を有した。混合物は溶液のま
ずであった。
攪拌した溶液にPMBS 2.5m (Si 41.0
ミリモル)を更に推力1ルfc、、この溶液を1時間約
70℃まで加熱し、25℃まで冷却した。得られ/こ溶
液は1.0のSi/Mgの原子比を崩し、加熱工程のた
めに溶液中の化学種はRMgOSi (R1(Hl  
(C1131(式中、Rはブチル基)であると考えられ
ホ。
撹拌し7た溶液にPMBSを更に4.0−添加してS 
i / Mgの原子比を20KL、た。反応は発熱であ
り、混合物を25℃から35℃へ加熱した。混合物は透
明なゲルへ固化した。Si7Kgの原子比2においてP
MBS及びJigR,の反応から生成したゲル中に存在
する化学種はマグネシウムソシロキシド、Mg (05
4(R1(Hl (CH31〕。
であると思われる。
固体のゲルに、0.593Sfトリエチルアルミニウム
13.5 ml (8,01ミリモル)看゛添加した。
ゲルはすぐに溶解しはじめ、混合後溶液が得られた。
実施例 4 本実施例は、PMBSとノアルキルマグネシウムの反応
中に存在するアルミニウムアルキルの効果を示す。この
実験では、pMH5(25,6ml1.5i420ミリ
モル)を、0.715Mツブチルマグネシウム280m
l(Mg200ミリモル)及び0.593M)リエチル
アルミニウム33.7 WLl(Al 2oミリモル)
の攪拌溶液にゆっくり添加した。このPMMSは、反応
の発熱が混合物全85℃以上に加熱しないように添加し
た。次いで攪拌した溶液を加熱によって70〜80’G
に1時間保った。室温まで冷却後、溶液を、酸素を含ま
ない無水のへキサンで500−に希釈して0.40Mマ
グネシウムソシロ昨シト溶液を得た。
実施例 5 pullsとアルキルマグネシウムアルコキシドの反応
中に存在するアルミニウムトリアルキルの効果を示すた
めに実1倹を行なった。この実験において、ヘキサン1
00m!!中の試薬級n−fロビルアルコール(250
ミリモル118.8mの溶液を、0.650Mブチルエ
チルマグネシウム390+++1(250ミリモル)の
攪拌溶液に滴々に添加した。
このスラリーに0.593Jfl−リエチルアルミニウ
ム211 ml (125ミ1モル)の溶液を添加した
この溶液i5007の容量まで蒸発させて0.5Mアル
キルマグネンウム了ルコキシド溶液を得た。
この溶液の200一部分にpMIIs(6,4td、5
z105ミlJモル)を添加した。反応の発熱は溶液を
約50℃まで加熱した。室温まで冷却した後、溶液を得
た。
木実験では、?L=0.05のマグネシウムソシロキシ
ドの溶液の調製、続く触媒の調製、及びエチ1/ンの重
合という一連の全反応を行なった。
PMBS (25,6meXSi 420ミリモル)を
、0.715Mツブチルマグネシウム380ml(M(
7200S IJモル)及び0.593 MトIJエチ
ルアルミニウム33.7m1(A120ミリモル)を含
んでなる攪拌溶液にゆっくり添加した。このP M H
=βは、反応の発熱が混合物を85℃以上に加熱しない
ように添加した。次いで攪拌溶液を加熱によって70−
’80℃に1時間維持した。室温まで冷却後、溶液をヘ
キサンで5oofnltで希釈し、0.40Mマグネシ
ウムソシロキシド溶液金得た。ヘキサン中1.OJfテ
トライソグロビルチタネート2.0−(2ミリモル)の
溶液をマグネンウムジシロキシド俗欣125mg(&g
50ミ’Jモル)に添加して触媒を製造した。この溶W
、に、へ今すン中1.149Mエチルアルミニウムヅク
ロライド溶液87 rn7!(,4t100ミリモル)
毛:滴々に添加した。得られた触媒スラリーを1時間攪
拌した。
次いで触媒をエチレンの重合に使用した。触媒スラリー
の1音i−分をへ痔ザンで希釈した。この希’$<Ij
j、チタンo、 n o 1ミリモル含有の触媒の1部
分を、窒素でノ々−ソした、無水の酸素を含壕ないヘキ
サノ5 (l OmB及び0.593M)リエチルアル
ミニウム1.7 mpを含有する攪拌している1、81
の反応器に添加した。この反応器を水素で50ps i
gに加圧し、o7]s ig貰で脱気した。次いでこの
操作ヲテらに3回経返した。次いで反応器の圧力會水累
で3opsig及び次いでエチレンで1100p84ま
で調整した。反応器の内容物を80°Cまで加熱し、次
いでエチレンを添加して15opsigの一定の反応器
の圧力km持した。1時間後、反応器全冷却し、脱気し
た。
反応器の内容物を許過し、ポリエチレンケ、ヘキザンが
なくなるまで具空炉甲において40℃下に乾燥した。ポ
リエチレンは1 ’1ONであり、136の溶融指数(
ASTM1238、条件L′)を廟した。触媒効率はチ
タン1y当りポリエチレン3.550.000.9であ
った。重合体のII0/I2の比ば94であった。
実施例 7 ヘキサン中1.0Mテトライソグロビルチタネー)−5
,o mp (チタン5.0ミリモル1を、触媒が10
のマグネシウムとチタンの原子比を有するように使用す
る以外げ触媒の製造に対して実#8例6の方法を繰返し
た。
次いで本実施例で製造した触媒の、チタン0、001ミ
リモルを含有する1部分を用いることニヨリ、エチレン
の1合に対し水素を3opsiσとして実施例6の方法
を繰返した。3opsirtの水素を使用して実施例6
に記述(−だように重合を行なった後、得られたポリニ
スは93.17であり、1.08の溶融指数<ASTM
123B条件E)を有した。触媒点率はチタン1g当り
ポリエチレン1.950. OOO&であった。重合体
σ〕I、。//l2Jtは8.5であった。
実施例 8 へ搾ザン中1.0Mテトライソプロビルチタネー)Lo
ng(チタン1069モル)を、得られる触媒がマグネ
シウムとチタンの原子比5を有するように触媒製造中に
用いることにより、実施qs3’rの方法を終返した。
実施例7の重合方法を鹸返し、そQ)実施4111にで
てくる触媒の1部(チタ70.0 (l t 617モ
ルを含有)を使用した。重合から得られ?’(ボ1)エ
チレンは16.8であり、1.18の溶融指数(AST
Mx2&8、条件E)を有した。触媒効率はチタン1g
当りポリエチレン351,000.!l’であった。
重合体のハ0/I、比は8.7であった。この触媒効率
は、触媒中のMg / T i原子比が10.0力へら
5.0へ低下したために実施例7のものより低力1つだ
実施例 9 シロ痺ンマグネシウムクロライド触媒担体を製造シ、ジ
シロ六ンマグネシウム担体と対比した。
A、触媒の製造 マグネシウムシロキシド担体溶液の代りに、米国特¥′
f第3,907.759号実施例1にU己述さfする如
きトルエン担体溶液(125me、マグネシウム0、4
 M l を用いる以外、実施例7に示した触媒の製造
法を繰返した。
B、エチl/ンの重合 この!5L施例の7部に記述されているチタン0.02
ミリモルを含有する触媒の一部分を用いることにより、
実施例7に記述した重合工程を繰返した。
得られたポリエチレンは116.7gであり、0514
の溶融指数(AsTM1238、条件E)を有した。触
媒効率はチタン1g当りポリエチレン886.00 r
l 、9であった。
実施例 10 水素y、(1s p s i gだけ用−且つブテン−
1の30Mをエチレンと共に反応器に添加する以外実施
例7の方法を繰返した。得られたブテン−エチレン共重
合体は110.5.9であり、0.99の溶融指数IA
STM123B、条件E1を有した。触媒効率はチタン
14当り重合体2,308,000.?であった。AS
TM  D−1928に従って試料を製造し、これをm
−てASTM  D−1505に従って測定した重合体
の密度は0.9317#/ccであった。
実施例 11 触媒が8のCl/Mg原子比を有するように2倍のエチ
ルアルミニウムソクロライドを用いることにより、実施
例7の触媒の製造工程を繰返した。
上記触媒とH,30ysigを用いて実施例7の重合工
程を繰返すことにより、溶融指数0.10のポリエチレ
ン42−7.?を得た。触媒効率はチタン19Bリポリ
エチレン891. +l 00 /iであった。
重合体のハ0/I、比はlZ5であった。実施例7の触
媒を、溶融指数0.10のポリエチレンを製造するのに
十分な水素の存在する車台反応で用いたとき、重合体は
約10.4のI、。/I、比を有した。
実施例 12〜16 A、担体溶液の製造 0.715Mツブチルマグネシウム280ffi7!(
Mg200ミリモル)及び0.593&)リエチルアル
ミニウム33.1m1(Al 20ミlJモル)の攪拌
溶液にPMH5(25,6mA、  Si 420ミリ
モルンをゆっくり離別した。PM’E’Sは、反応の発
熱が混合物を85℃以上に加熱しないように十分ゆっく
り添加した。次いで攪拌溶液を加熱によって70〜80
℃に1時間加熱した。室温まで冷却後、溶液をV累を含
まない無水へキサンで500m1 Ic 希釈して、0
.40Mマグネシウムソシロキシド溶液金得た。
B、触媒の製造 第1表に示した量の1.149&エチルアルミニウムノ
クロライドを、実施例1で調造した。、4Mマグネシウ
ム溶液125m/!及びヘキサン中1.0Mテトライソ
プロピルチタネート50−の攪拌溶液に滴々に添加した
。異なるC1/Mgの原子比を有する一連の得られた攪
拌を用いてエチレンを重合させた。
12    3       65 13    4       87 14    5      109 15    6      131 16   8     174 実施例 17 実施例12〜16から得た各触媒のスラリーの1部分を
ヘキサンで希釈した。このチタンo、ooi又は0.・
002ミリモルを含有する希釈触媒の1部分を、無水の
酸素を含まないヘキサン600tn1.及ヒドリエチル
アルミニウム1.0ミリモルを含有する窒素でパージし
た攪拌し7ている1、81の反応器に推力0した。この
反応器を水素で5opsigに加圧し、opsigまで
脱気した。この操作を3回NAIした。反応器の圧力を
水素で50又は7゜ps igに、次いでエチレンで1
100psiに調節した。反応器の内容物を80’Cに
加熱した。
エチレンを添加して15aps iσの一足の反応圧を
維持した。1時間後、反応器を冷却し、脱気した。反応
器の内容物?:濾濾過1−圓チレンをへキサンのなくな
るまで40’Cの真空炉中で乾燥した。用いたチタンの
ミリモル数、水素圧、触媒効率及び重合体の性質を第2
表に示す。
i$l:::’:’: 実施例 18 C t / MQの原子比の、触媒効率に及ぼす効果を
決定するために溶液11合を行なった:A.触媒の製造 01M担体溶液、ヘキサン、0.1Mエチルアルミニウ
ムソクロライド(EADCI、0.001Jテトライソ
プロピルチタネート( T i (OiPr 14 1
及び0. 1 M )リエチルアルミニウム(TEAL
+ヘキサン溶液を、示した順序で混合することによって
触媒f.製造した。担体溶液を吹施例4に記述したよう
に調製し、ヘキサンで希釈した。触媒に添加するヘキサ
ンは、最終触媒スラリーが100−の容量を有するよう
に調節した。用いた触媒成分の正相な!全第3表に示す
第  3  表 18,4   6,3    62.4    6.3
    12518B    6.−3    60.
9   7.8    12518C6,3□   5
9.3    9.4    12.51BD    
6.31   57.8  10,9    12.5
18E    6.3.   56.2  12.5 
   12.518F    6.3+    54.
6  14.1    12L51gG6.31   
53.1   15.6    1zs1811   
6.3’    49,9  18.8    1 Z
5187    6.3’     40.6   2
8.1     12.518J6.3’    31
.2  37.5    1’L50、1 M    
 成分の原子比 EAL ml   Mg/Ti  CL/Mg  I’EAL/
T 1125   50    2.0   1001
25   50    2.5’   100125 
  50    3.0   100125   50
    3.5   10(1125504,0100 12,550−1,4,5100 115505、OZo。
x2+s    so     e、o    zo。
12−5  50   9.0   100115  
  so    lza    100B、エチレンの
遊合 本実施例のAで製造した触媒を、エチレンの溶液重合で
使用した。この重合においで、チタン0゜0、0025
ミリモル全含有する触媒スラリーの2(1mg部分を、
l5OpAR■E1゜Oll、水素約57+sj1及び
エチレン150qsiを含む攪拌シテある1、 8 A
のステンレス鋼製反応器に150℃の温既下において窒
素で圧入した。全反応器の圧力にエチレンの訟加によっ
て一定に保った。
30分の反応後、反応器の内容物を1.還流凝縮器看f
備えている命素でパーツした3、 0 /の〃ラス製樹
脂釜に移した。重合体溶液を室温まで冷却し、溶媒を除
法した。得られた重合体の重tPPJ1媒効率及び重合
体の〆融指数を第4表に示す。
第4表 触媒C1/M(1 番号 原子比  (IPE  kg PE/i Ti 
 Ml。
□□こ=□□ 18.4   2.0  1以下   約10   −
一18B15 26.0 217  .4118C3,
049,64141,5 18D3.5 76.8 641 4.518E40 
79.8 666 8.618F4.5 86.2 7
20 5.518G5.0 87.9 734 6.4
18B’  6.0  Bo、5 672 3.818
IQ、0 26.4 220  .4718J140 
15.3 128  .42’+o/I2で測定きれる
如き分子量分布はこれらの溶敵重合においてがなりの広
がり分水さなかった。
このデータは、溶液重合に対する分子量分布がC1/A
fgの原子比に無関係であり、最高触媒効率に対する最
適のC1/Mgの原子比が約4〜6(マグネンウム1.
0に基づいて)であることを示す。
実施例 19 S i / lVgの高原子比の触媒効率に及ぼす影響
を例示する。
A、触媒の製造 2.5のS i / Ji gの原子比を与えるのに十
分なポリメチルヒドリドシロキサンを用いて実施例16
の触媒製造法を繰返した。
B、触媒の製造 30のS i / Kgの原子比を与えるのに十分なポ
リメチルヒドリドシロキサンを用いて実施例16の触媒
製造法を繰返した。
C,エチレンの重合 本実施例のA及びBの触媒及び水素70ps iを用い
て実施例17の重合法を繰返した。用いたチタン量と得
られた結果を第5表に示す。I、を実施例4に記述した
ように決定した。
第 5 表 実施例16    2−1  0.002  305 
  L92実施例19,4   Z5  0.004 
 629  3.55実施例19B   3.0  0
.001 1330  3.76実施例 20 A、触媒の製造 1.0M四塩化チタン5.’ Oat (チタン5.0
ミリモル)をテトライソプロピルチタネートの代りに用
いる以外実施例7の触媒製造法を繰返した。
B、エチレンの重合 本実施例A−″c鯛造した、チタンo、 n o iミ
リモルを触媒として含有する1部分、水素sopsig
及ヒドリエチル了ルミニウム0.125ミリモルを用い
ることにより実施例17の重合工程を繰返した。得られ
たポリエチレンは74.8 Mであり、&08の溶融指
数と8.3のち。/I2比を有した。
触媒効率はチタンlI当りポリエチレン1.560゜o
oo、vであった。
実施例 21 A、触媒の製造 1.0M四塩化チタン5.OmZ(チタン5.0ミリモ
ル)をテトライソプロピルチタネートの代りに用いる以
外実施例11の触媒製造法を繰返した。
B、エチレンの重合 本実施例Aで製造した、チタンO,f’l O2ミIJ
モルを含有する触媒の1部分、及びトリエチルアルミニ
ウム0.25ミリモルを用いることにより実施例21の
重合工程を繰返した。得られたポリエチレンは? 0.
4 、li’であり、1.16の溶融指数と0.1のI
、。/ I を比を有した。触媒効率はチタン1g当り
ポリエチレン735,000,9であった。
実施例2G及び21の比較は、ハライド含有のチタンを
使用することができ、また塩化物をエチレアルミニウム
ソクロライドで鼻える場合、重合体の分子量分布がct
7Mgの原子比によって狭いから広いへ変化することを
示す。
実施例 22 0.7153/ツブチルマグネシウム100100OM
g 715ミリモル)及び0.898&トリエチルアル
ミニウム79.6−(At 71.5ミ(リモル)に、
ポリメチルヒドリドンロ片サン+91.6d、S?:1
502ミリモル)をゆっくり添加した。この発熱反応を
約80℃以下に制御し、次いで70℃に1時間加熱する
ことによって維持した。#液を室温まで冷却した。マグ
ネシウムに対する分析は、溶液がマグネシウムで0.6
32Mであることを示した。
B、触媒の製造 ヘキサン100m1中四塩化珪素(11,5m/、5i
100ミリモル)の溶液を、本実施例のAからの」旦体
落液79.Oyd (MQ 5−0ミリモル)、へ痺ザ
ン46m1.及び1.060&テトライングロビルチタ
ネート4.72mg (ri 5.(1ミリモル)の溶
液に約1時間に亘って嫡々に添加した。溶液が生成した
が、夜Jmシを経て固体が生成した。
C、エチレンの重合 本実施例Bの触媒を2週間熟成した。チタンo、oos
ミリモルを含有する触媒の1部分を、トリエチルアルミ
ニウム1.0ミリモル及ヒヘキサン600−を含有する
1、81の撹拌しているステンレス鋼製反応器に添加し
た。反応器を水素で50psigに加圧[7、npsi
gに脱気した。この操作を全部で3回繰返(7た。次い
で水素圧′?f:50p s i gKttl’!1節
し、エチレンケ添加し2て全圧を1oopsigにした
。反応器の内容物會80°Cまで加熱し、全反応器の圧
力を150p8igまで調整した。全反応器圧をエチレ
ンの推力11によって150psigK維持しながら重
合を1.0時間行なった。1.0時間後、反応器を冷却
し、反応器の内容部を集め、重合体をr過によって集め
た。
ヘキサンがなくなるまで60℃の真空下に乾燥した後、
ポリエチレン6.7gを得た。この重合体は0.71の
溶融指数及び7,2のハ。/I、比を有した。触媒動量
はチタン1g当りポリエチレン17.000,9であっ
た8 本実施例は、本発明の担体溶液をチタン源としてのテト
ラアルコキシチタンと一緒に用いる高効率触媒の製造に
おいて、四塩化珪素が効果的でないことを示す。または
重合体は例えC1/Mσの原子比が80であっても狭い
分子量分布を示した。
実施例 23 A、触媒の製造 四塩化珪素を四塩化スズ11.77(Sn 100ミリ
モル)で置き換える以外実施例22、Bの触媒1造法を
繰返1.た。触媒のスラリーが直ぐに生成した。
B、エチ1/ンの重合 トリエチルアルミニウム0.25ミリモル及び本実施例
Aからの、チタン0.002ミリモルを含有する触媒ス
ラリーの部分を用いることにより、実施例22、Cの重
合工程を紗・返しだ。得られた重合体は91.9.9で
あり、401の1@融指数と7.0のI、。/I、比を
有した。触媒効率はチタンII当りポリエチレン959
.000 #であった。本実施例は四塩化スズのハロゲ
ン化剤としての使用で、本発明による高効率の触媒を製
造することを例示する。しか[7ながら分子量分布は非
常に狭かった。
分子量分布はハ。/I、の比を用いて決定した。
この場合、結果はN1elsen著、polymerR
heology、69〜75百、MarceLDeak
er  Pub、、NY (19771に記述されるよ
うに相対的な分子量分布を示す。この決定において、I
、はASTM123Bの条件Eで決定される如き溶融指
数であす、I、。はASTM1238の条件Nで決定さ
れる如き溶融指数である。
従って本発明の触媒は非常に高効率であり、製造が容易
であり、精製又は洗浄技術を必要とせず、得られる重合
体の分子量分布の制御を可能にすることは明らかである
本発明を例示する目的で、ある無体例と詳細な記述を示
したけれど、揮にの変化及び改叢は本発明の精神又は帥
囲を認キして行ない得ることは同業渚にとって明白であ
ろう。
%i出IM人   イー・アイ・デュポン・デ・ニモ了
ス・アンド・カンノ(ニー 外1名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 %式% 〔式中、各々のR1は独立に水素、炭素数1〜20のア
    ルキル、炭素数6〜20の7.ソール基、アシロキシ基
    又はアルカリール基であり、及び?1.は1より大きい
    〕 の重合体の含マグネシウム担体を、その上に遷移金属化
    合物及びハライド化合物を含有して含んでなり、但し遷
    移金属化合物がチタン、バナジウム、クロム及びジルコ
    ニウムアルコキシドからなる群から選択され且つハライ
    ド及びハライド化合物が炭化水素に可溶であり、510
    Mg比が少くともg 1.0であり、及びノ・ロゲン/Mct比が少くとも2
    0である、オレフィンの重合触媒。 Z ハロゲンが塩素である特許請求の範囲第1項記載の
    触媒。 3、nが約1〜約50である特許請求の範囲第2項記載
    の触媒ろ 4.1)一般式 %式%] 〔式中、R1は水素、/・ロゲン、炭素数1〜20のア
    ルキル基、それぞれ炭素数6〜20のアリール基、アシ
    ロキシ基、アルカリール基及びアシロキシ基からなる群
    から選択され、aはo、 i〜2であり、bは0より犬
    きも及び?1ば0↓り犬さく、なおα及びbの合計は3
    を越えない〕 のヒドロポリシロキサンの、一般式 %式% 〔式中、各々のRは独立に水素、炭素数1〜20のアル
    キル、それぞれ炭素数6〜20の了リール基、アラルキ
    ル基及びアルカリール基である〕 のソアルキルマグネシウム又はアルキルマグネシウムア
    ルコキシドとの、少くとも1.0のSiOモg ル比を有する反応生成物、 2)一般式 %式% 〔式中、Mはチタン、パナヅウム、クロム、又はノルコ
    ニウムであり、Rは炭素数1〜20のアルキル基、ぞれ
    ぞれ炭素数6〜20のアリール基、アラルキル基又はア
    ルコキシ基であり、qは0又はlであり、rは2〜4で
    あり、及び2q+rはHの価数に等しく;pは少くとも
    2であり;及びX+yはMの価数に等しい〕 の少くとも1つを有する非ハライド遷移金属アルコキシ
    ド、及び 3)少くとも20のハロゲン/マグネシラの比を有する
    重合触媒を得るだめのハロゲン化剤、全組み合わせるこ
    とを特徴とするオレフィンの重合触媒の製造方法。 5、  +11の反応生成物を(2Jと接触させ、次い
    で(3)と反応させる特許請求の範囲第4項記載の方法
    。 6、  fi+の反応生成物ヲ(3)と接触きせ、次い
    で(2〕と反応させる特許請求の範囲第5項記載の方法
    。 7、 αが0.1〜2であり、bが1.2又は3である
    特許請求の範囲第5項記載の方法。 8 ヒドロボリア0キサンがポリメチルヒドロシロ片サ
    ンjPMIfs>、4リエチルヒドロンロキサン、ポリ
    メチルヒドロ−ツメチルシロキサンコポリマー、ポリメ
    チルヒドロ−メチルオクチルシロキサンコポリマー、ポ
    リエトキシヒドロシロキザン、テトラメチルノシロキザ
    ン、ソフェニルソシロキサン、トリメチルシクロトリシ
    ロキサン、テトラメチルンクロテトラシロキザン、ポリ
    フェニルヒドロキシロ痺すン、ポリクロルフェニルヒド
    ロシロキサンからなる群から選択される少くとも1つの
    物質を含む特許請求の範囲第7項記載の方法。 9、 ソアルキルマグネシウムがツブチルマグネシウム
    、n−ブチル−8ec−ブチルマグネシウム、ブチルエ
    チルマグネシウム、ブチルオクチルマグネシウム、ソー
    n−ヘキシルマグネシウム・0、02 )リメチルアル
    ミニウム、V−n−ブチルマグネシウム・2トリエチル
    アルミニウム、ソーn−ブチルマグネジ龜・0.1トリ
    エチルアルミニラム、ツブチルマグネシウム・−トリイ
    ノブチルアルミニウム、ツブチルマグネシウム・2トリ
    イソブチル了ルミニウム、ブチルオクチルマグネシウム
    ・2トリイソブチルアルミニウム、ブチルオクチルマグ
    ネシウム・−トリエチルアルミニラム、ブチルエチルマ
    グネシウム、01トリエチルアルミニウム、及びこれら
    の混合物からなる群から選択さ一収る少くとも1つの物
    質を含む特許請求の範囲第8項記載の方法。 10、  遷移金属アルコ片シトがテトライソプロピル
    チタネート、テトラ−膚、−ブチルチタネート、テトラ
    ヒス(2−エチルへ片シル〕チタ、t−−ト、トリー〇
    −プチルパナデート、テトラ−n−グロピルソルコネー
    ト及びテトラ−n−プチルノルコネート、イソ−C3H
    ,OCTi (0−イソ−C3H7)!−〇〕、。イソ
    C3H,、ブチル(トリイソプロポキシ)チタン及びこ
    れらの混合物からなる群から選択される少くとも1つの
    物質を含む特許請求の範囲第9項記載の方法。 11、  ハロゲン化剤が塩素化剤である%旧請求の範
    囲第10項記載の方法。 12− 塩素化剤がアルキルアルミニウムツクロリド、
    ソアルキルアルミニウムクロリド、及びアルキルアルミ
    ニウムセスキクロリドからなり、但し2アル桿ルが独立
    にメチル、エチル又はイソブチルである群から選択され
    る少くとも1つの物質である勧許Mli求の範囲第ii
    項記載の方法。 13、+31の前に徐加したアルミニウムアルキルの存
    在下に反応を行なう特許請求の範囲第4項記載の方法。 14、  工程il+がヒドロポリシロキサンの他に弐
    RB Si f Off ) 4−8膜式中、8は1〜
    3でありを反応させ、次いでアルミニウムアルキルと接
    触させる特許請求の範囲第13項記載の方法。 15、RがC1〜C1゜アルキルであり、8が1〜3で
    あり、(1)をRM(IR・(、AlR23膜を用いて
    行ない、そしてnが0より大きい特許請求の範囲第14
    項記載の方法。 16、 nが約0.1〜約10.0である特許請求の範
    囲第15項計重載の方法。 17、  ヒドロポリシロキサンがポリメチルヒドロシ
    ロキサン(PMH5)、$リエチルヒドロシロキサン、
    ポリメチルヒドロ−ヅメチルシロキサンコポリマー、ポ
    リメチルヒドロ−メチルオクチルシロキサンコポリマー
    、ポリエトキンヒドロシロキサン、テトラメチルソロ片
    サン、ゾフェニルヅシロキサン、トリメチルシクロトリ
    ンロキサン、テトラメチルシクロテトランロキサン、ポ
    リフェニルヒドロシロキサン、ポリエイコシルヒドロシ
    ロ岬サン、ホリエチルクロルヒドロシロ片サン及びこれ
    らの混合物からなる群から選択される少くとも1つの物
    質を含む特許請求の範囲第16項記載の方法。 18 ソアルキルマグネシウムがツブチルマグネシウム
    、n−ブチル−5ec−ブチルマグネシウム、ブチルエ
    チルマグネシウム、ブチルオクチルマグネシウム、ソー
    n−へキシルマグネシラ・002トリメチルアルミニウ
    ム、J−n−ブチルマグネシウム・0.1トリエチルア
    ルミニウム、ジニウム、ツブチルマグネシウム・2トリ
    イソブチルアルミニウム、ブチルオクチルマグネシウム
    ・ネシウムTh′0. 、!−)リエチルアルミニウム
    、及びこれらの混合物からなる群から選択される少くと
    も1つの物ηを含む特許請求の範囲第17項記載の方法
    。 19、遷移金属アルコキシドがテトライソグロビルチタ
    ネート、テトラ−n−ブチルチタネート、テトラ(2−
    エチルヘキシル)チタネート、トリーn−プチルパナデ
    ート、テトラ−η−プロビルソルコネート及びテトラ−
    n−プチルソルコネート、イソ−C,It、O〔Ti 
    (0−イソ−C,H,I。 −0〕、oイソC811,、ブチル(トリイソプロポキ
    シ)チタン及びこれらの混合物からなる群から選択され
    る少くとも1つの物潰を含む特許請求の範囲第18項記
    載の方法。 20、ハロゲン化剤が塩素化剤である特許請求の範囲第
    19項記載の方法。 21、m素化剤がエチルアルミニウムソクロライド、ジ
    エチルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムセ
    スキクロライド、インブチル及びメチル同族体、5nC
    14,5iC1,、ECl、HSiCl3、アルミニウ
    ムクロライド、エチルボロンソクロライド、ボロンクロ
    ライド、ソエチルボロンクロライド、11CC1,、p
    ci、、poct、、了セチルクロライド、チオニルク
    ロライド、塩化硫黄、メチルトリクロルシラン、ノメチ
    ルソクロルシラン、TiCl2、及びVCl。 からなる群から選択される特許請求の範囲第20項記載
    の方法。 2z 塩素化剤がエチルアルミニウムソクロライド、ソ
    エチルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムセ
    スキクロライド、及びこれらのイソブチル及びメチル同
    族体からなる群から選択される特許請求の範囲第21項
    記載の方法。 23、 11式R”8Si (OHI4−8(Dシラン
    を式RugR又はRMQORのメチルキルマグネシウム
    又はアルキルマグネシウムアルコキシドと反応させて、
    510Mg1Kg比を少くとも1.0で有する炭化水素
    に不溶な反応生成物を製造し、次いで 21f1+の生成物を式Al(R2)3のアルミニウム
    アルキルと接触させて、生成物−を炭化水素に可溶化さ
    せ、 3]+2)を、一般式 %式%) ( の少くとも1つを有する遷移金属アルコキシドと接触さ
    せ、 4) (2)と(3)の混合物をハロゲン化剤と反応さ
    せて、ハロゲンとマグネシウムの比を少くとも2で有す
    る重合触媒を得る、但し各々のR及びR2は独立にアル
    キル基、炭素数6〜20のアラル片ル基及びアルカリー
    ル基であり、各々のR2は水素又は炭素数1〜20のア
    ルキル基であり、8は1〜3であり、gば0又は1であ
    り、rは2〜4であり、pは少くとも2であり、X+1
    はHの価数に等しく、また2qτはMの価数に等しい、 ことを含んでなるオレフィンの重合触媒の製造方法。 24、  ハロゲンが塩素であり及び触媒の塩素とマグ
    ネシウムの比が約3:1〜約16=1である特許請求の
    範囲第23項記載の方法。 25、ハロゲンが塩素であり及び触媒の壇1素とマグネ
    シウムの比が約3=1〜約16:1である喘許d6求の
    範囲第24項記載の方法。 26、  ハロゲンが塩素であり及び触媒の塩素とマグ
    ネシウムの比が約3:1〜約16:lである特許請求の
    範囲第25項記載の方法。 27、触媒担体がマグネシウムを含有し及び重合をスラ
    リー重合として行ない、塩素とマグネシウムの原子比が
    少くとも2であり且つ珪素とマグネシウムの原子比が少
    くとも2であるように過剰の塩化物を触媒に与えること
    を含んでなり、但し過剰の塩化物をアルミニウム、ホウ
    素、ν又はこれらの混合物の化合物から与え且つ過剰の
    塩化物が触媒の全塩化物の少くとも80モル%に相当す
    る、製造される重合体の分子量分布を制御するための相
    持オレフィンの重合触媒。 28 過剰の塩素がアルミニウム化合物からxえられ、
    C1,/MQの比が約4〜約8である特許請求の範囲第
    27項記載の触媒。 29、アルミニウム化合物をアルキルアルミニウムソク
    ロライド、ソアルキルアルミニウムクロライド、アルキ
    ルアルミニウムセスキハライドからなる群から選択し、
    但し該アルキルがメチル、エチル、イソブチル又はこれ
    らの混合物である特許請求の範囲第28項記載の触媒。 30、塩素とマグネシウムの原子比が少くとも4であり
    且つ珪素とマグネシウムの原子比が少くとも2であるよ
    うな過剰な塩素と一緒九マグネシウムを担体中に含廟し
    且つ過剰の塩化物がアルミニウム、ホウ素又はこれらの
    混合物の化合物からムえられ、該過剰の塩化物が全触媒
    塩化物の少くとも80モル%V(相当する担持重合触媒
    である触媒を用いることを含んでなる、生成物のオレフ
    ィン重合体が分子量分布に関して制御されたオレフィン
    のスラリー重合反応を行なう方法。 31、過剰の塩化物がアルミニウム化合物がらbえられ
    、ct7Mgの比が約4〜約8である特ffl’l!j
    に求のmIL囲第30項記載の方法。 32、  アルミニウム化合物をアルキルアルミニウム
    ソクロライド、ヅアルキルアルミニウムクロライド、ア
    ルキルアルミニウムセスキハライドからなる群から選択
    し、但し該アルキルがメチル、エチル、イソブチル又は
    これらの混合物である特許請求の範囲第31項記載の方
    法。 33゜少くともいくらかのエチレンが存在し、反応を約
    40〜約100’C,(i’)温度で行なう特許請求の
    範囲第32項記載の方法。 34、触媒の塩素とマグネシウムの原子比が約4〜約1
    2である特許請求の範囲第33項記載の方法。 35、C1とM(1の原子比が約8である特許請求の範
    囲第34項記載の方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6169809A (ja) * 1984-09-13 1986-04-10 Nissan Chem Ind Ltd 改良されたエチレンの重合もしくは共重合方法

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