JPS6023764B2 - α−オレフイン重合体を製造する方法 - Google Patents

α−オレフイン重合体を製造する方法

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JPS6023764B2
JPS6023764B2 JP55023785A JP2378580A JPS6023764B2 JP S6023764 B2 JPS6023764 B2 JP S6023764B2 JP 55023785 A JP55023785 A JP 55023785A JP 2378580 A JP2378580 A JP 2378580A JP S6023764 B2 JPS6023764 B2 JP S6023764B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Q−オレフィン重合体の製造方法に関し、更
に詳しくは、Qーオレフィンの重合、特に気相重合、さ
らには気相重合の変型としてのスラリー重合またはバル
ク重合と気相重合を組合せた重合に好適な新規な触媒を
用いて、高給晶性で粒子形状良好なQ−オレフィン重合
体を高収量で製造する方法に関する。
Qーオレフィンは、周期律表のW−W族の遷移金属化合
物と1〜m族の金属の有機金属化合物とからなり、電子
供与体等を加えて変成したものも含めて、いわゆるチー
グラー・ナツタ触媒によって重合することはよく知られ
ている。
中でもプロピレン、ブテン−1等の高結晶性重合体を得
るためには遷移金属化合物成分として、三塩化チタンが
最も広く使用されている。その三塩化チタンはその製法
により次の3種類のものに分けられる。■ 四塩化チタ
ンを水素で還元した後ボールミルで粉砕して活性化した
もの(三塩チタン(HA)と呼ばれるもの)。
■ 四塩化チタンを金属アルミニウムで還元した後、ボ
ールミル粉砕によって活性化された一般式Tic13‐
きAIC13で表わされる化合物(いわゆる三塩化チタ
ン(AA)と称されるもの)。
■ 四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元後熱
処理したもの。しかしながらこれらの三塩化チタンはい
ずれも、十分に満足できるものではないので種々の改良
が考えられ、又試みられている。
その一つの方法として、四塩化チタンを有機アルミニウ
ム化合物で環元して得られた三塩化チタンを、電子供与
体及び四塩化チタンで処理することにより触媒活性を上
げ、かつ無定形重合体の生成を少なくする方法が提案さ
れている(例えば袴開昭47−34478)。しかし、
これ等の方法によるものは触媒の熱安定性に欠ける欠点
がある。また、TIC14と有機アルミニウム化合物を
夫々別に一定量の鍔生成剤(電子供与体もその一種であ
る)とあらかじめ混合して反応させた二つの反応液を混
合、反応させて固体触媒成分を調製する方法も提案され
ている(特関昭53−9296)。
この方法でも特開昭47−34478と同じ様に触媒の
熱安定性に欠ける欠点がある。更に、TIC14に有機
アルミニウム化合物及びエーテルからなる均一な液状物
を添加するか、又はこの添加順序を逆に行い、三塩化チ
タンを含有する液状物を製造する方法(特開昭52−1
15797号)及び、その液状物を150qo以下に加
熱して、微粒状三塩化チタンを析出させる方法(特関昭
52一47594号など)も提案されているがこれらの
方法も触媒の熱安定性に欠ける欠点がある。
一方、チーグラー・ナツタ触媒を使用するQ−オレフィ
ンの相に関する重合方法については、n−へキサン等の
溶媒中で行うスラリ重合(例えば、特公昭32−105
96号など)、液化プロピレン等の液化モノマー中で行
うバルク重合(例えば、袴公昭36−6路6号、同38
−14041号など)、気体のプロピレン等の気体モノ
マー中で行う気相重合(例えば、特公昭39−1481
2号、同42一17487号など)が良く知られており
、バルク重合を行った後に、気相重合を行う方法も知ら
れている(例えば、持公昭49−14862号、袴開昭
51一135987号など)。
この中で、気相重合法では、重合用に用いた溶媒の固収
再使用が無く、又、液化プロピレン等の液化モノマ−の
回収再使用も無く、溶媒又はモノマ−の回収のコストが
わずかであり、Q−オレフイン製造用の設備が簡略化出
来る等の利点がある。しかしながら、気相重合法では、
重合器内のモノマーが気相で存在する為に、モノマ−濃
度がスラリー重合法、バルク重合法に比べ、相対的に低
に為に、反応速度が小さく、触媒当りの重合体収量を上
げる為には、滞溜時間を増したり、またその為に、反応
器を大きくしなければならなかったり、触媒活性を上げ
る為に、トIJアルキルアルミニウムを変成して使用し
て、ポリマーの立体規則性を低下させたりする不利な点
があった。又、気相重合法では、触媒粒子の不揃いによ
る重合体粒子の不揃いが生じ易い。このことは重合体粒
子の凝集や重合器の重合体排出口や輸送ラインの閉塞を
起し易く、長期安定した連続運転を困難とし、品質にバ
ラッキを多くする結果となる。本発明者等は気相重合体
においても上記の如き欠点のない重合方法として、先き
に、電子供与体と有機アルミニウム化合物との反応生成
物と四塩化チタンとを芳香族化合物の存在下で反応させ
て得た固体生成物、又はこの固体生成物に更に電子供与
体を反応させて得た団体生成物を、有機アルミニウム化
合物と組合わせQ−オレフィンを製造する方法を発明し
たが、さらに研究した結果、有機アルミニウム化合物と
電子供与体との反応生成物と四塩化チタンを反応させて
得られた固体生成物に、電子供与体と電子受容体とを反
応させて得られる固体生成物を、有機アルミニウム化合
物と組合わせて得られる触媒の存在下に、Q−オレフィ
ンを重合する方法を発明した(以下先の発明と言うこと
がある)。
この重合方法によると、特に触媒を従来行われているQ
−オレフィンによる予備活性化処理して気相重合を行う
場合は、ポリマー塊も出釆ず、長期安定運転が気相重合
でも出来る様にはなったが、気相重合での重合体収量は
固体触媒成分1夕当り5,000〜6,000夕で、充
分な活性とは云えなかった。その為に、触媒使用量を減
少させることが出来ず、Q−オレフィン重合体製造後の
触媒のキルや重合物の精製に使用するアルコール、アル
キレンオキシド、スチーム等の量を減らし過ぎると、ポ
リマー中に残留している腐触性が十分には無害化されず
に、ポリマーの成形時に金型が錆びたり、ポリマーの物
性を損ったりする事が時にはあった。本発明者等は、さ
らに改良研究を続けた結果、先の発明に用いる触媒に未
だ知られていない触媒成分を加えて予備活性化して重合
に用いるときは、気相重合においてもポリマー塊が生成
しない上に、重合体収量を十分に上げられ、ポリマーの
精製が容易に行えること、及びポリマー、特にポリプロ
ピレンの立体規則性を制御して製造できること、及びア
タクチックポリマーの生成率の低いことを見出し本発明
に到達した。
本発明の目的は、気相重合においても得られるポリマー
の粒度が揃っており、かつ使用する触媒の安定性が高い
上に、触媒活性が高く、気相重合の利点が充分に発揮で
き、その上ポリマーの立体規則性を容易に制御すること
のできるQ−オレフィンの重合方法を提供するにある。
本発明は、簡単に述べれば、有機アルミニウム化合物A
,と電子供与体Bとの反応生成物1と四塩化チタンCと
を反応させて得られた固体生成物D‘こ、更に電子供与
体B2と電子受容体Eとを反応させて得られた固体生成
物mを、有機アルミニウム化合物A2、Q−オレフィン
F、及び有機アルミニウムA3と電子供与体B2との反
応生成物Gと組合わせ(この3物質を触媒成分と云う)
、かっこの組み合わせに際してQ−オレフィンを用いて
少なくとも固体生成物皿と有機アルミニウム化合物A2
の存在下に触媒成分の一部または全部を重合処理して予
備活性化した触媒の存在下にQ−オレフィンを重合する
ことを特徴とするQーオレフイン重合体の製造方法であ
る。本発明で「重合処理する」とは、少量のQ−オレフ
ィンを重合可能な条件下に触媒成分に接触せしめてQー
オレフィンを重合せしめることを云い、この重合処理で
触媒成分は重合体で被覆された状態となる。
本発明において使用する触媒の調製方法を次に説明する
固体生成物mの製造は次の様に行う。
まず、有機アルミニウム化合物と電子供与体とを反応さ
せて反応生成物1を得て、この1と四塩化チタンとを反
応させて固体生成物Dを得た後、更に電子供与体と電子
受容体を反応させて固体生成物mを得る。有機アルミニ
ウム化合物A,と電子供与体Bとの反応は、溶媒D中で
−20oC〜200℃、好ましくは−1000〜100
00で30秒〜5時間行う。
A,,B,Dの添加順序に制限はなく、使用する量比は
有機アルミニウム1モルに対し電子供与体0.1〜8モ
ル、好ましくは1〜4モル、溶媒0.5〜5そ、好まし
くは0.5〜2夕が適当である。溶媒としては脂肪族炭
化水素が好ましい。かくして反応生成物1が得られる。
反応生成物1は分離をしないで反応終了したま)の液状
態(反応生成物1と言うことがある)で次の反応に供す
ることができる。反応生成物1と四塩化チタンCとの反
応は、0〜200qo、好ましくは10〜90o○で5
分〜8時間行う。溶媒は用いない方が好ましいが、脂肪
族又は芳香族炭化水素を用いることが出来る。1,C、
及び溶媒の混合は任意の順で行えばよく、全量の混合は
5時間以内に終了するのが好ましい。
反応に用いるそれぞれの使用量は四塩化チタン1モルに
対し、溶媒は0〜3,000の上、反応生成物1は1中
の山原子数と四塩化チタン中のTi原子数の比(AI/
Ti)で0.05〜10好ましくは0.06〜0.3で
ある。反応終了後は、濃別又はデカンテーションにより
液状部分を分離除去した後、更に溶媒で洗糠を繰り返し
た後、得られた固体生成物Dを、溶媒に懸濁状態のま)
次の工程に使用しても良く、更に乾燥して固形物として
取り出して使用しても良い。混合中も反応が行われ、全
量混合後、更に5時間以内は反応を継続することが好ま
しい。固体生成物0は、次いでこれに電子供与体B2と
電子受容体Eとを反応させる。この反応は溶媒を用いな
いでも行う事が出来るが、脂肪族炭化水素を用いる方が
好ましい結果が得られる。使用する量は固体生成物01
00夕に対して、B210夕〜1,000夕、好ましく
は50夕〜200夕、EIO夕〜1,000、好ましく
は20夕〜500夕、溶媒0〜3,000の‘、好まし
くは100〜1,000の‘である。これら3物質又は
4物質は−10ご0〜400○で3の妙〜60分で混合
し、4000〜200oo、好ましくは5000〜10
000で3の砂〜5時間反応させることが望ましい。固
体生成物D、B2,E、及び溶媒の混合順序に制限はな
い。B2とEは、固体生成物ロと混合する前に、予め相
互に反応させておいても良く、この場合、B2とEを1
0〜1000○で3び分〜2時間反応させた後、40o
o以下に冷却したものを用いる。固体生成物0、B2、
及びEの反応終了後は櫨別又はデカンテーションにより
液状部分を分離除去した後、更に溶媒で洗糠を繰り返し
、固体生成物mが得られる。得られた固体生成物mは乾
燥して固形物として取り出すか、又は溶媒に懸濁状態の
ま)で次の使用に供せられる。かくして得られた固体生
成物mは、次いで有機アルミニウム化合物A2、Q−オ
レフィンF、及び有機アルミニウム化合物A3と電子供
与体&との反応生成物G、と組合わせて触媒を予備活性
化すると共に、Gを適切に選択することによって立体規
則性を制御したポリマーを得さしめるようにする。
この予備活性化は後に詳記する。本発明に用いる有機ア
ルミニウム化合物は一般式AIR派′似3−(n+n′
)(式中R、R′はァルキル基、アリール基、アルカリ
ール基、シクロアルキル基等の炭化水素基又はァルコキ
シ基を示し、Xはフッ素、塩素、臭素及びヨウ素のハロ
ゲンを表わし、又n,n′は0くn+n′ミ3の任意の
数を表わす)で表わされるもので、その具体例としては
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ト
リn−ブロピルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニ
ウム、トリi−プチルアルミニウム、トリn−へキシル
アルミニウム、トリi一ヘキシルアルミニウム、トリ2
ーメチルベンチルアルミニウム、トリn−オクチルアル
ミニウム、トリn−デシルアルミニウム等のトリアルキ
ルアルミニウム類、ジェチルアルミニウムモノクロライ
ド、ジn−プロピルアルミニウムモノクロライド、ジi
ーブチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミ
ニウムモノフルオライド、ジエチルアルミニウムモノブ
ロマイド、ジエチルアルミニウムモノアイオダイド等の
ジアルキルアルミニウムモノハラィド類、ジェチルアル
ミニウムハイドラィド等のジアルキルアルミニウムハイ
ドライド類、メチルアルミニウムセスキクロライド、エ
チルアルミニウムセスキクロライド等のアルキルアルミ
ニウムセスキハライド類、エチルアルミニウムジクロラ
イド、iーブチルアルミニウムジクロラィド等のモノア
ルキルアルミニウムジハライド類などがあげられ、他に
モノェトキシジェチルアルミニウム、ジヱトキシモノエ
チルアルミニウム等のァルコキシルアルキルアルミニウ
ム類を用いる事も出釆る。
これらの有機アルミニウムは2種類以上を混合して用い
ることも出釆る。反応生成物1を得るための有機アルミ
ニウム化合物A,、固体生成物mと組合わせるA2、反
応生成物Gを得るためのA2の夫々は同じであっても異
なっていてもよい。本発明に用いる電子供与体としては
、以下に示す種々のものが示されているが、B,,Bと
してはエーテル類を主体に用い、他の電子供与体はエー
テル類と共用するのが好ましい。
電子供与体として用いられるものは、酸素、窒素、硫素
、燐のいずれかの原子を有する有機化合物、即ち、エー
テル類、アルコール類、ェステル類、アルデヒド類、脂
肪酸類、ケトン類、ニトリル類、アミン類、アミド類、
尿素又はチオ尿素類、ィソシアネート類、アゾ化合物、
ホスフィン類、ホスフアィト類、ホスフィナィト類、硫
化水素又はチオェーテル類、チオアルコール類などであ
る。具体例としては、ジエチルエーテル、ジnープロピ
ルエーテル、ジn−プチルエーテル、ジイソシアミルエ
ーテル、ジn−ベンチルエーテル、ジnーヘキシルエー
テル、ジヘキシルエーテル、ジn−オクチルエーテル、
ジi−オクチルヱーテル、ジnードデシルエーテル、ジ
フエニルエーテル、エチレングリコ一ルモノメチルエー
テル、ジエチレングリコールジメチルェーテル、テトラ
ヒドロフラン等のエーテル類、メタノール、エタノール
、プロパノール、ブタノール、ベンタノール、ヘキサノ
ール、オクタノール、フェノール、クレゾール、キシレ
ノール、エチルフェノール、ナフトール等のアルコール
類、メタクリル酸メチル、酢酸エチル、ギ酸ブチル、酢
酸アミル、酪酸ビニル、酢酸ビニル、安息香酸エチル、
安息香酸プロピル、安息香酸プチル、安息香酸オクチル
、安息香酸2エチルヘキシル、トルィル酸メチル、トル
ィル酸エチル、トルイル2ーヱチルヘキシル、アニス酸
メチル、アニス酸エチル、アニス酸プロピル、ケィ皮酸
エチル、ナフトェ酸メチル、ナフトェ酸エチル、ナフト
ェ酸プロピル、ナフトェ酸ブチル、ナフトェ酸2−エチ
ルヘキシル、フェニル酢酸エチルなどのェステル類、ア
セトアルデヒド、ベンズアルデヒドなどのアルデヒド類
、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、修酸、こはく酸、
アクリル酸、マレィン酸などの脂酸、安息香酸、などの
芳香族酸、メチルエチルケトン、メチルィソブチルケト
ン、ベンゾフェノンなどのケトン類、アセトニトリル等
のニトリル酸、メチルアミン、ジェチルアミン、トリブ
チルアミン、トリエタノールアミン、8(N,N−ジメ
チルアミノ)エタノール、ピリジン、キノリン、Qーピ
リコン、N,N,N′,N′−テトラメチルへキサエチ
レンジアミン、アニリン、ジメチルアニリンなどのアミ
ン類、ホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、
N,N,N′,N′,N″ーベンタメチル−N′一8ー
ジメチルアミノメチルリン酸トリアミド、オクタメチル
ピロホスホルアミド等のアミド類、N,N,N′,N′
ーテトラメチル尿素等の尿素類、フェニルイソシアネー
ト、トルイルイソシアネートなどのィソシァネート類、
アゾベンゼンなどのアゾ化合物、エチルホスフイン、ト
リヱチルホスフイン、トリnーブチルホスフイン、トリ
nーオクチルホスフイン、トリフエニルホスフイン、ト
リフエニルホスフインオキシドなどのホスフィン類、ジ
メチルホスフアィト、ジn−オクチルホスフアイト、ト
リエチルホスフアイト、トリnーブチルホスフアイト、
トリフエニルホスフアィトなどのホスフアイト類、エチ
ルジェチルホスフイナイト、エチルブチルホスフイナイ
ト、フエニルジフエニルホスフイナイトなどのホスフイ
ナィト類、ジェチルチオェーテル、ジフヱニルチオエー
テル、メチルフエニルチオエーテル、エチレンサルフア
イド、プロピレンサルフアイドなどのチオエーテル、エ
チルチオアルコール、n−プロピルチオアルコール、チ
オフエノールなどのチオアルコール類などをあげる事も
出来る。これらの電子供与体は混合して使用する事も出
来る。反応生成物1を得るための電子供与体B、固体生
成物山こ反応させる&、反応生成物Gを得るためのB3
の夫々は同じであっても異なっていてもよい。本発明で
使用する電子受容体Eは、周期律表m〜Wの元素のハロ
ゲン化物に代表される。
具体例としては、無水塩化アルミニウム、四塩化ケイ素
、塩化第一錫、塩化第二錫、四塩化チタン、四塩化ジル
コニウム、三塩化リン、五塩化リン、四塩化バナジウム
、五塩化アンチモン、などが拳げられ、これらは混合し
て用いる事も出来る。最も好ましいのは四塩化チタンで
ある。溶媒としては次のものが用いられる。
脂肪族炭化水素としては、nーベンタン、nーヘキサン
、n−へブタン、nーオクタン、iーオクタン等が示さ
れ、また、脂肪族炭化水素の代りに、またはそれと共に
、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロルエタン、トリク
ロルエチレン、テトラクロルエチレン等のハロゲン化炭
化水素も用いることが出来る。芳香族化合物として、ベ
ンゼンナフタリン等の芳香族炭化水素、及びその誘導体
であるトルエン、キシレンメシチレン、デユレン、エチ
ルベンゼン、イソプロピルベンゼン、2ーエチルナフタ
リン、1ーフェニルナフタリン等のアルキル置換体、モ
ノクロルベンゼン、オルトジクロルベンゼン等のハロゲ
ン化物等が示される。このようにして製造された固体生
成物mは、直径が2〜100ミクロン、好ましくは10
〜70ミクロンの球形粒子をしており、粒子は平均値付
近で狭い粒度分布をしている。固体生成物mを顕微鏡で
観察すると、運河(Canal)が存在していることが
わかる。固体生成物mの比表面積は125〜200〆/
夕の範囲にあるが、これは100〜120〆/夕の比表
面積を有する固体生成物nに、電子供与体B2と電子受
容体Eとを反応させることにより、より高い比表面積に
なったものである。固体生成物mのX線回折スペクトル
からは格子間距離d=4.85A付近に幅広い強い回折
線が見られる。固体生成物mの表面赤外の測定からは、
3.450弧‐1付近の水酸基による吸収は見られない
固体生成物mは、後述するように熱的に安定であり、3
000〜50qoの高温で保存しておいても、触媒の性
能が低下しない特徴があるが、この高い熱安定性は、上
に述べた固体生成物mの構造に基ずくものであり、この
構造は、本発明の方法で製造する製造条件で出来てくる
ものである。次に、固体生成物mに有機アルミニウム化
合物ん、QーオレフィンF、及び有機アルミニウム化合
物んと電子供与体&との反応生成物Gを粗合せて予備活
性化する方法を詳しく説明する。予備活性に用いる有機
アルミニウム化合物ん,A3は反応生成物1の生成に用
いるA,と共に相互に同一である必要はなく、それぞれ
異なったものでも、同じものでも構わない。
最も好ましい有機アルミニウム化合物A,,んとしてジ
アルキルアルミニウムモノハライドA3としてトリアル
キルアルミニウムである。予備活性化に用いるQ−オレ
フィンFは、ェチ・レン、プロピレン、ブテンー1、ヘ
キセン−1、へプテンー1その他の直鎖モノオレフィン
類、4ーメチル−ペンテンー1、2−メチルーベンテン
ー1、3−メチルーブテン−1等の枝鎖モノオレフイン
類、スチレン等である。
これらのQ−オレフィンは重合対象であるQ−オレフィ
ンと同じであっても異なっていても良く、又2以上のQ
−オレフインを混合して用いる事も出来る。反応生成物
Gの調製に用いる電子供与体B2は、固体生成物mを得
る為の反応の際に説明したものと同じであるが、固体生
成物mを得る為に用し、たものと同一である必要はない
反応生成物Gは、通常、nーヘキサン、n−へブタン等
の溶媒の存在下で、有機アルミニウム化合物1モルに対
し、電子供与体0.01〜5モル、溶媒を有機アルミニ
ウム化合物及び電子供与体それぞれ1のこ対し、10〜
5,000の上を用い、一30℃〜100ooで1ぴ分
〜1畑時間反応させて得られる。通常、溶媒で稀釈した
有機アルミニウム化合物に、溶媒で稀釈した電子供与体
を滴下させながら反応させる。予備活性化は、プロパン
、ブタン、nーベンタン、nーヘキサン、n−へブタン
、ベンゼン、トルェン等の炭化水素溶媒中で行う事も出
来、液化プロピレン、液化ブテンー1などの液化Qーオ
レフィン中でも、気体のエチレン、プロピレン中でも行
う事が出来、また予備活性化の際に水素を共存させても
良い。
予備活性化は、固体生成物ml夕、有機アルミニウム化
合物ん0.1夕〜500夕、好ましくは0.5夕〜50
夕、反応生成物Co.05夕〜10夕の触媒成分のうち
、少なくとも固体生成物mと有機アルミニウム化合物ん
の存在下で、Qーオレフィン0.01〜5,000夕、
好ましくは0.05〜3,000夕を用いて触媒成分の
一部または全部を重合処理することによりなされる。
重合処理条件は、0℃〜100oo、好ましくは1oo
o〜70ooで1分〜2畑時間であり、Q−オレフィン
は団体生成物ml夕当り0.01夕〜2,000夕、好
ましくは0.05夕〜200夕重合ごせる事が望ましい
。重合処理に際して10そ以下の水素を存在させてもよ
い。また予備活性化では50そ以下の溶媒を用いてもよ
い。予備活性化の際に、予めスラリー重合又はバルク重
合又は気相重合によって得られた重合体粒子を共存させ
る事も出来る。
その重合体は、重合対象のQ−オレフィン重合体と同じ
であっても異なったものでもよい。共存させ得る重合体
粒子は、固体生成物mlのこ対し、0〜5,000夕の
範囲にある。予備活性化の際に用いた溶媒又はQ−オレ
フィンは、予備活性化の途中で又は予備活性化終了後に
減圧溜去又は櫨別等により、除く事も出釆、又固体生成
物を、その1夕当り80夕を越えない量の溶媒に懸濁さ
せるために、溶媒を加える事も出来る。
予備活性化する方法には種々の方法がある。
主な態様は、例えば、m固体生成物mと有機アルミニウ
ム化合物んとを組合わせ、Q−オレフィンFを加えて重
合処理した後、反応生成物Gを加える方法、■Fの存在
下で固体生成物mとA2とを組合わせ、Fにより重合処
理し、Gを加える方法、‘3’固体生成物mとA2を組
合わせ、Gを加えた後に、Fにより重合処理する方法、
【4}‘3’の後に更に、Gを加える方法等がある。予
備活性化の‘1’,【肌こついて、更に具体的には(1
一1)固体生成物mとA2とを組合わせ、Fで気相又は
液化Q−オレフィン中又は溶媒中で重合処理した後、禾
反応F又は禾反応Fと溶媒を除き、Gを加える方法、(
1一2),(1一1)において、未反応F又は未反応F
と溶媒を除くことなしに、Gを加える方法、(1−3)
,(1−2)においてGを加えてから、未反応F又は未
反応Fと溶媒を除く方法、(1−4)予め得られたQ−
オレフィン重合体を加えて行う(1−1)〜(1−3)
の方法、(1一5)予備活性化後、溶媒または未反応F
と溶媒を除去して、触媒を粉粒体で得る(1一1)〜(
1一4)の方法、(2−1)溶媒中に溶解したQ−オレ
フィン又は液化Q−オレフィン又はqーオレフィンガス
の存在下にA2と固体生成物mを組合わせ、Q−オレフ
ィンで重合処理した後、Gを加える方法、(2−2)予
め得られたQ−オレフィン重合体の存在下に行う(2−
1)の方法、(2−3)予備活性化後、未反応F及び溶
媒を減圧で除き触媒を粉粒体で得る方法等がある。‘1
}と(21の方法においては、固体生成物mとんにFを
反応させて成る成分とGとは触媒調製時には混ぜないで
おき、重合直前に混合して用いることも出釆る。又【1
’〜{4ーの方法で、Fと共に水素を用いる事も出来る
。触媒をスラリ−状態にするか粉粒体にするかは本質的
な差はない。上記の様にして得られた予備活性化触媒は
Q−オレフィン重合体の製造に用いられる。
重合は、炭化水素溶媒中で重合を行うスラリ一重合、又
は液化Qーオレフィンモノマー中で行うバルク重合の何
れによることも出釆るが、本発明においては、触媒の高
活性のために、Q−オレフィンを気相で重合させる気相
重合の場合に特に効果が著しく、気相重合の変型として
の、スラリー重合を行った後に気相重合を行つ場合、又
はバルク重合を行った後に気相重合を行う場合にも、好
ましい効果が見られる。Q−オレフィンの気相重合は、
nーヘキサン、n−へブタン等の溶媒の不存在下で行わ
れる他に、Qーオレフィン重合体粒子lkg当り0夕〜
500夕の溶媒を含んだ状態で行う事も出来、連続重合
又は回分重合の何れでも良い。気相重合は流動層方式で
も、鷹梓翼付きで流動させても、縦型又は横型パドル縄
梓でも行う事が出来る。Q−オレフィンのスラリ一重合
またはバルク重合を行った後に気相重合を行う方法とし
ては、例えば、回分重合に於ては、溶媒中または液化Q
−オレフインモノマー中でQーオレフインを重合後、溶
媒またはQ−オレフィンモノマーを重合体粒子lkg当
り500タ以下となるように除去した後、Q−オレフィ
ンを気相で重合させる方法、又は、溶媒または酸化Q−
オレフィンを除去せずにQーオレフィンの重合を続けて
いき、増えたポリマーに溶媒または液化Q−オレフィン
が吸収されて何らの操作を加えることなく気相重合に移
行させる方法等がある。スラリー重合またはバルク重合
と気相重合の組合わせの多段重合反応は、特に連続重合
に於て、好ましい結果を与える。その方法は、一段目に
於いて、スラリー重合またはバルク重合を行い、スラリ
ー濃度重合体(k9) ×100%)が70%以上になる様に重合を続けるか、
スラリー濃度30〜50%まで重合した後溶媒または液
化Qーオレフインを除去してスラリ‐濃度70%以上と
した後、二段目に於いて、Qーオレフィンの気相重合を
行う方法である。
この方法で触媒の添加は、一段目のスラリー重合または
バルク重合の際に行い、引続き行われる気相重合では、
前段の触媒をそのま)使用するだけで充分であるが、こ
の場合、二段目で新たに触媒を添加してもよい。スラリ
ー重合またはバルク重合と気相重合とで生成するポリマ
ーの割合は、スラリーまたはバルク重合1に対し、気相
重合0.1〜100(重量比)の範囲にする事が好まし
い。ポリマーの立体規則性の制御は、反応生成物Gの電
子供与体&と有機アルミニウムA3とのモル比(以下G
モル比ということがある)を変える事により行う。
モル比は、0.01〜5モルの範囲内で変え、モル比を
小さくすると立体規則性が低下し、モル比を大きくする
と立体規則性が上がる。qーオレフィンの重合条件は、
スラリー重合、バルク重合、気相重合とも、重合温度は
室温(20℃)〜200つ0、重合圧力は常圧(okg
/地G)〜50k9/均Gで通常5分〜2畑時間程度実
施される。重合の際、分子量制御のため適量の水素を添
加するなどは従来の重合方法と同じである。本発明の方
法に於いて重合に供せられるQーオレフインはエチレン
、プロピレン、ブテン−1、へキセン−1、オクテン−
1の直鎖モノオレフィン類、4ーメチルーベンテンー1
、2ーメチルーベンテン−1、3ーメチルーブテンー1
などの枝鎖モノオレフィン類、ブタジェン、ィソプレン
、クロロプレンなどのジオレフイン類、スチレンなどで
あり、本発明の方法ではこれ等の各々の単独重合のみな
らず、相互に他のオレフィンと組合わせて、例えばプロ
ピレンとエチレン、ブテンー1とエチレン、プロピレン
とブテン−1の如く組合わせて共重合を行う事も出来、
又多段重合で、一段目のスラリー重合又はバルク重合と
二段目の気相重合とで、異なったQ−オレフィンを用い
ても良い。
本発明の主要な効果は、モノマー濃度の相対的に低い気
相重合法でも、パウダー形状の良い高結晶性重合体を、
高い重合体収量で得られる事及びポリマーの立体規則性
を自由に制御出来る事である。
本発明の効果を更に具体的に説明する。
本発明の第一の効果は、得られる触媒の活性が非常に高
く、スラリー重合、バルク重合で、高い重合体収量が得
られるのは勿論であるが、モノマ−濃度の相対的に低い
気相重合法でも、固体生成物ml夕当りの重合体収量が
、7,000〜12,000夕(重合体)にも達する事
である。
本発明の第二の効果は、高収量で重合体が得られるため
に、Q−オレフィン重合体製造後の触媒のキルや重合物
の精製に使用するアルコール、アルキレンオキシド、ス
チーム等の量を更に減らしても、ポリマーの着色がなく
イエローネスィンデックスYIで、0〜2.0のものが
得られる事である。
又、ポリマーの物性を損ったり、ポリマーの成型時に金
型が錆びたりする悪影響を及ぼす腐蝕ガスの発生がなく
なった事であり、例えば、200℃でポリマーを加熱し
ても、コンゴーレツド試験紙を変色させる酸性のガスの
発生が見られなくなったことである。本発明の第三の効
果は、Qーオレフィン重合体の製造時、無定形ポリマー
の生成率が減少した事であり、コポリマーの製造時に特
にその効果が大きい事である。
例えば、プロピレン重合体の製造に於いて、n−へキサ
ン(20q○)不溶物としてのアイソタクチツクポリプ
ロピレンはアイソタクチックィンデックスで98〜99
.8に達し、nーヘキサン可溶物としてのアタクチック
ポリマーは、アタクチツクインデツクスで0.2〜2%
しかない。このため、アタクチツクポリマーを除去しな
いでも、ポリマーの物性、例えば、剛性、熱安定性を低
下させる等の不利な点はなくなり、アタクチックポリマ
−の除去工程を省略出来る様になり、ポリマーの製造プ
ロセスの簡略化が出来る。本発明の第四の効果は、nー
ヘキサン可溶物としてのアタクチックポリマ−を増やす
事なしに、ポリマーの立体規則を制御することができる
ことである。
ポリプロピレンについては、その立体規則性を赤外吸収
法で測定して求めた995弧‐1と974肌‐1の吸光
度比(以下、IR−7で表わす)で示すと、ホモポリマ
ーで0.磯〜0.96、コポリマーで0.83〜0.9
5の範囲で、アタクチツクポリマ−を増加させる事なく
、自由に制御する事が出来る。従来、ポリマーの成型品
の剛性、インパクト、ヒートシール温度等の物性改良の
為にホモポリマーの立体規則性を低下させたり、コポリ
マーにしたりする際に、アタクチツクポリマーが増加し
ていたが、本発明により、アタクチックポリマーの除去
工程を省略して、しかもポリマーの用途に応じてその立
体規則性を制御して製品出来る様になった。本発明の第
五の効果は、ポリマーの物性、特に剛性を曲げ弾性率で
示して、0.90〜1.4×1ぴk9/係の範囲内で自
由に制御出来ることである。
従って種々な分野に対して各用途に適当なポリマーを供
給することが出来る様になった事である。本発明の第六
の効果は、重合体粒子の形状の良いものが得られる事で
あり、粒子の平均粒径が小さく、32〜60メッシュの
間に90〜99%のポリマーが入っている。粒子は、球
形に近く、粗大粒子、微細粒子が減少し「粒度分布が狭
い。又、ポリマーの高比重(BD)は、0.45〜0.
52の範囲にあり、ポリマーの重量当りの貯槽の容積が
小さくて済み、ポリマーの製造プラントをコンパクトに
出来る上、重合体粒子の凝集によるラインの閉塞トラブ
ル、徴粉粒子による輸送トラブルもなくなり、気相重合
法でも、長期安定して運転が出来る様になった。本発明
の第七の効果は、触媒の保存安定性及び熱安定性が高い
事である。
この効果は、前記した先の発明に既に見られるものであ
るが、本発明においてもその効果はそのま)維持されて
いる。例えば、固体生成物mを3000程度の高温で4
ケ月程度放置しても重合活性の大幅な低下を起こさなく
なった為に、固体生成物mを0℃程度に冷却して保存す
る等の特別な保存設備の必要がなく、又固体生成物mと
有機アルミニウムと組合わせてから、重合開始迄一週間
程度、固体生成物濃度を1.0%以上の高濃度で、30
q○以上で放置しても触媒タンクの羅拝による徴粉化も
起き難く、重合体粒子の形状も悪化せず、又重合活性の
低下が見られなくなった。この効果は、Q−オレフイン
で予備活性化する事により「著しい改善が見られる。こ
の結果、触媒を粉粒体として保存しても、重合活性の低
下は少なく、この触媒を用いて得られたQ−オレフィン
重合体の形状も良く、気相重合の長所が発揮される様に
なった。実施例 1 ‘1)固体生成物mの調製 n−へキサン60の【、ジエチルアルミニウムモノクロ
リド(DEAC)0.05モル、ジイソアミルェーテル
0.12モルを25qoで1分間で混合し、5分間同温
度で反応させて、反応生成物1(ジィソアミルェーテル
/DEACのモル比2.4)を得た。
窒素置換された反応器に四塩化チタン0.4モルを入れ
、35qCに加熱し、これに上記反応生成物1の全量を
3び分間で滴下した後、同温度に3び分間保ち、7すの
こ昇温して更に1時間反応させ、室温迄冷却し上燈液を
除き、n−へキサン400の‘を加えてデカンテーショ
ンで上澄液を除く操作を4回繰り返して、固体生成物ロ
19夕を得た。この0の全量をnーヘキサン300叫中
に懸濁させた状態で、20ooでジィソアミルェーナル
16夕と四塩化チタン35夕を室温にて約1分間で加え
て6500で1時間反応させた。反応終了後、室温(2
0qo)迄冷却し、上澄液をデカンテ−ションによって
除いた後、400の‘のn−へキサンを加え、1び分間
燭拝し、静遣して上燈液を除く操作を5回繰り返した後
、減圧で乾燥させ固体生成物mを得た。■ 予備活性化
触媒の調製 タ内容積2その額斜羽
根付きステンレス製反応器を窒素ガスで置換した後、n
ーヘキサン20の‘、ジエチルアルミニウムモノクロリ
ド420M、固体生成物m30Mを室温で加えた後、水
素150の上を入れ、プロピレン分圧5k9/仇Gで5
1分間反応させ(団体生成物ml夕当りプロピレン80
.0好反応)、未反応プロピレン、水素及びnーヘキサ
ンを減圧で除去した後、nーヘキサン20の【中でトリ
エチルアルミニウム85のoとへキサメチルリン酸トリ
アミド110mpとを35午0で、J3び分間反応させ
た反応生成物を添加し、予備活性化触媒を得た。
‘3} プロピレンの重合 予備活性化の終った触媒の入った上記反応器に、水素1
50の‘を入れ、プロピレン分圧22k9/2c謙G、
重合温度70qoで2時間気相重合反応を行った。
反応終了後、メタノール3夕を入れキル反応を7000
で1び分間行った後、室温(20qo)迄冷却し、得ら
れたポリマーを乾燥する事により303夕のポリマーが
得られた。固体生成物m12夕当りの重合体収量は10
,100夕であり、アイソタクチツクインデツクス(2
000に於けるnーヘキサン不溶分(%))は99.0
であり、ポリマーBDは0.48でポリマー粒子は揃っ
ており塊もなかった。ポリマーの着色は見られずイエロ
ー3ネスインデツクス(YI)は0.8であった。また
、触媒をキルした後の加熱安定性の高低によるポリマー
の腐蝕性の大小を知るため、ポリマーを一定温度に加熱
し、コンゴーレッドの変色の有無によって酸性ガス発生
の難易をテスト(JISK−6723)したところ、変
色はなかった。比較例 1実施例1の予備活性化に於い
て、ジェチルアルミニゥムモノクロリドと団体生成物m
とを組合わせた後、水素を添加してプロピレンを反応さ
せたのみで、トリエチルアルミニウムとへキサメチルリ
ン酸トリアミドとの反応生成物加えなかった以外は、実
施例1と同様にして触媒調製とプロピレンの白 重合を
行った(以下の比較例の記述におし、て、実施例1に対
する比較例1のように、予備活性化において有機アルミ
ニウム化合物と電子供与体の反応生成物(G)を加えな
いことのみ異なる触媒調製と重合を、「当該実施例にお
ける反応生成物(G)の無添加重合Jと言う)。
重合活性は低かった。比較例 2 実施例1の予備活性化に於いて、ジェチルアルミニウム
モノクロリドと固体生成物皿を加えた後、プロピレンを
反応させずに、トリエチルアルミニウムとへキサメチル
リン酸トリアミドの反応生成物を添加したこと以外は、
実施例1を繰り返したところ、ポIJマー魁が出来て、
重合体収量は上がらなかった。
比較例 3 実施例1の予備活性化に於いて、トリエチルアルミニウ
ムとへキサメチルリン酸トリアミドを反応させずに、別
々に添加したこと以州ま、実施例1を繰り返したところ
、重合活性も低く、アィソタクチツクインデツクスも低
かった。
比較例 4 実施例1の反応生成物1の生成反応において、ジィソア
ミルェーテルを用いなかったこと以外は、実施例1を繰
り返した。
比較例 5 実施例1の反応生成物1の生成反応に用いるべきジィソ
ァミルェーテル0.12モル(19夕)を該生成反応に
用いないで、固体生成物0との反応に用いるジイソアミ
ルェーテル16のこ加えたこと以外0は、実施例1を繰
り返した。
比較例 6 実施例1の固体生成物mの生成反応において、ジィソア
ミルヱーテルを反応させなかったこと以外は、実施例1
を繰り返した。
タ比較例 7 実施例1の固体生成物0‘こ代えて、ジェチルアルミニ
ウムモノクロリド0.05モルを四塩化チタン0.4モ
ルとジイソアミルエーテル0.12モルとからなる溶液
に添加し反応させたものを用いたこと以0外は、実施例
1を繰り返した。
比較例 8 実施例1の固体生成物0を、固体生成物mの代りに用い
た以外は実施例1を繰り返した。
比較例 9 実施例1の固体生成物mの生成反応において、固体生成
物Dとの反応に四塩化チタンを用いなかったこと以外は
、実施例1を繰り返した。
実施例 2 n−へブタン80の上、ジn−ブチルアルミニウムモノ
クロリド0.10モル、ジnーブチルエーテル0.30
モルを30ooで3分間で混合し、20分間反応させて
反応生成液1を得た。
この反応生成液1の全量を、45ooに保たれたトルェ
ン50の‘、四塩化チタン0.64モルからなる溶液に
60分間で滴下した後、85COに昇温して更に2時間
反応させた後、室温迄冷却し上燈液を除き、nーヘプタ
ン300Mを加えてデカンテーションで上燈液を除く操
作を2回繰り返して固体生成物ロ49夕を得た。この0
の全量をnーヘプタン300地中に懸濁させ、ジnーブ
チルェーテル20夕と四塩化チタン150夕を室温にて
約2分間で加え、90qoで2時間反応させ、冷却後、
デカンテーション、n−へブタン洗浄及び乾燥を行い、
固体生成物mを得た。その後、実施例1の■,{3}と
同様にして触媒の予備活性化とプロピレンの重合を行っ
た。比較例 10 実施例2における反応生成物(G)の無添加重合を行っ
た。
比較例 11 実施例2の固体生成物ロを、固体生成物mの代りに用い
た以外は実施例2を繰り返した。
実施例 3 実施例1において、固体生成物0の生成反応を、四塩化
チタンを1〆Cに保って反応生成液1を1〆0で4粉1
間で滴下した後、3y0に6粉ご間保って行った以外は
、実施例1を繰り返した。
本例において得られた固体生成物mは茶褐色であった。
比較例 12実施例3における反応生成物(G)の無添
加重合を行った。
実施例 4 実施例1の固体生成物Dの生成反応において、反応生成
液1を四塩化チタンに滴下した後に昇温する温度750
0を65ooとした以外は、実施例1を繰り返した。
本例において得られた固体生成物虹は茶褐色であった。
比較例 13 実施例4における反応生成物(G)の無添加車合を行っ
た。
実施例 5 nーヘキサン40地中でジェチルアルミニウムモノクロ
リド0.057モルとジイソアミルエーナル0.15モ
ルとを18ooで5分間で滴下し、35qoで30分間
反応させた反応液を、四塩化チタン0.5モル中に35
q0で180分間か)つて滴下した後、更に3yoに6
0分間保った後、7yoに昇温して60分間加熱し、室
温(20qo)迄冷却し、80o0に昇温して60分0
間加熱し、同温度において上燈液を除き、室温(20q
o)迄冷却し、n−へキサン400Mを加えデカンテー
ションで除く操作を2回繰り返して固体生成物024夕
を得た。
この全量をn−へキサン100地中に懸濁させ、ジイソ
アミルェーテル12夕を加タえ、35o0で1時間反応
させ、ジィソアミルェーテル12夕と四塩化チタン72
夕を35ooで2分間で加え、65ooに昇温して1時
間反応後、室温(20qo)迄冷却し、デカンテーショ
ン及びnーヘキサン洗浄及び乾燥を行い、固体生成物m
を得て、実施例1と同様にして予備活性化触媒の調製と
プロピレンの重合を行った。比較例 14 実施例5における反応生成物(G)の無添加重合を行っ
た。
実施例6 反応生成物1の生成反応においてジィソプロピルアルミ
ニウムモノクロリド0.06モルとジn−オクチルェー
テル0.14モルを反応させた以外は、実施例5を繰り
返した。
比較例 15 実施例6における反応生成物(G)の無添加重合を行っ
た。
実施例 7 実施例5の固体生成物0の生成反応において、反応生成
物1と反応させる四塩化チタンの使用量を0.12モル
としたこと以外は、実施例5を繰り返した。
比較例 16 実施例7における反応生成物(G)の無添加重合を行っ
た。
実施例 8 実施例5と同様に行って得られた固体生成物D24夕を
トルヱン200地中に懸濁させ、四塩化チタン10夕、
ジnーブチルヱーテル26夕を加えて、50℃で18■
ご間反応後、室温(2000)迄冷却し、デカンテーシ
ョン、n−へキサン洗浄及び乾燥を行い、固体生成物m
を得て、実施例1と同様にして予備活性化触媒の調製と
プロピレンの重合を行った。
比較例 17 実施例8における反応生成物(G)の無添加重合を行っ
た。
実施例 9 n−へキサン100地中で、トリイソブチルアルミニウ
ム0.03モルとジnードデシルエーテル0.07モル
とを2000で3び分間反応させた反応液を、四塩化チ
タン0.15モル中に2『0で12粉ご間で滴下した後
、3000に3粉ご間保ち、50qoに昇温し6■ご間
反応させた後、上燈液のデカテーションを行い、n−へ
キサンで洗浄し、乾燥させて得た固体生成物ロ23夕を
、n−へブタン50の【中に懸濁させ、ジn−ブチルェ
ーテル21夕、四塩化チタン40夕を加え、50qoで
14船二間反応させた後、冷却し、上燈液のデカンテー
ション、n−へキサンによる洗浄及び乾燥を行って固体
生成物mを得て、実施例1と同様にして予備活性化触媒
の調製とプロピレンの重合を行った。
比較例 18 実施例9における反応生成物(G)の無添加重合を行っ
た。
以上の実施例1〜9、比較例1〜18の結果を第1表に
示す。
表において“団体触媒成分”とは固体生成物m及び、比
較例において有機アルミニウム等と組み合わされて重合
に用いられた固体生成物m相当の固体生成物及び固体生
成物0の総称である。
以下の表において同じ。第1表 (注)1)メルトフローレート、(ASTMD−123
8(L)による)2)イエローネィンデックス(JIS
K7103による)3)JISK6723Kよるへ実施
例 10 nーベンタン4の【、ジエチルアルミニウムモノクロリ
ド160の9、実施例1で得た固体生成物m32雌及び
ポリプロピレンパウダー5夕を入れて混合した後、減圧
でnーベンタンを除去し、3000においてプロピレン
分圧0.8k9/仇Gで20分間、プロピレンガスで流
動化させながら、プロピレンを気相で反応させ(固体生
成物ml夕当りプロピレン1.8タ反応)、未反応プロ
ピレンをパージし、トリエチルアルミニウム30の9と
安息香酸エチル41の9とをn−ペンタン10の‘中で
、2000で10分間反応させた反応生成物(G)を加
えて予備活性化触媒を得て、重施例1の(3ーと同様に
してプロピレンの気相重合を行った。
比較例 19 実施例10における反応生成物(G)の無添加重合を行
った。
実施例 11 プロピレン30中に、20q○でジn−ブチルアルミニ
ウムモノクロリド120の9、実施例2で得た固体生成
物m25の9を入れ、9.8k9/のGで10分間反応
させた後(固体生成物ml夕当りプロピレン120タ反
応)、未反応プロピレンをパージし、トリィソブチルア
ルミニウム54の9と安息香酸エチル30の9とをnー
ヘキサン1&【中で30o○で30分間反応させた反応
生成物(G)を加えて予備活性化触媒を得て、実施例1
の【3}と同様にしてプロピレンの気相重合を行った。
比較例 20実施例11における反応生成物(G)の無
添加童合を行った。
実施例 12 n−ペンタン20凧【にジエチルアルミニウムモノクロ
リド280の夕、実施例2で得た固体生成物m25の3
を入れ、15ooで、プロピレン分圧を5分間かけて5
k9/仇Gまで昇圧しながら(lkg/のG/分の昇圧
速度)、プロピレンを反応させ(固体生成物ml夕当り
プロピレン3.2タ反応)、禾反応プロピレンをパージ
し、トリエチルアルミニウム23の9とpートルィル酸
メチル18の9をnーベンタン20机【中で、1500
で3び分間反応させた反応生成物(G)を加えて予備活
性化触媒を得て、実施例1の{3ーと同様にしてプロピ
レンの気相重合を行った。
比較例 21実施例12における反応生成物(G)の無
添加重合を行った。
実施例 13〜15 実施例12の触媒予備活性化に於いて、トリエチルアル
ミニウムとp−トルィル酸メチルとの反応生成物を用い
る代りに、各実施例毎に次に示す反応生成物(G)を用
いた以外は実施例12を繰り返した。
実施例13:トリィソブチルアルミニウム84の9とN
,N,N′,N′テトラメチルへキサヱチレンジァミン
90のりとの反応生成物、実施例14:ジェチルアルミ
ニウムモノクロリド24の9とトリエチルアルミニウム
40の9とp−アニス酸エチル36の9との反応生成物
、実施例15:エチルアルミニウムジクロラィド25の
9とトリエチルアルミニウム75の9とN,N,N′,
N′−テトラメチル尿28の9素との反応生成物。
実施例 16 反応生成物(G)の調製においてp−トルィル酸メチル
の代りにジフェニルェーテル34のoを用いたこと以外
は実施例12を繰り返した。
実施例 17 n−へキサン10羽、ジエチルアルミニウムモノクロリ
ド210のp、実施例1で得た固体生成物m28脚を入
れ、n−へキサン20の‘中でトリエチルアルミニウム
11のpと安息香酸エチル15雌とを28ooで30分
間反応させた反応生成物(G)を加えた後、nーヘキサ
ンを減圧で除去し、プロピレン分圧2k9/係G、30
00で10分間、プロピレンで触媒を流動化させながら
気相で反応させ、予備活性化触媒を得て、実施例1の‘
3}と同様にしてプロピレンの気相重合を行った。
比較例 22 実施例17における反応生成物(G)の無添加重合を行
った。
実施例 18 n−へキサン100肌中に、プロピレン分圧2k9/が
G、5000でプロピレンを溶解しておき、ジェチルァ
ルミニウムモノクロリド180のo、実施例1で得た固
体生成物m20の9、及びnーヘキサン10地中でトリ
イソブチルアルミニウム18のcとpートルィル メチ
ル24m9を2000で1時間反応させた反応生成物(
G)を加え、固体生成物ml夕当り20夕のプロピレン
が反応する様7分間、プロピレン分圧を保持した後、未
反応プロピレンをパージし、nーヘキサンを減圧で除去
した後、実施例1の脚と同様にしてプロピレンの気相重
合を行った。
比較例 23 実施例18における反応生成物(G)の無添加重合を行
った。
実施例 19 実施例1の予備活性化触媒の調製において、ブロピレン
の代りにエチレンをlk9/仇G、10分間、35『C
で反応させた(固体生成物ml夕当りエチレン2.4タ
反応)以外は、実施例1を繰り返した。
実施例 20 実施例1の予備活性化触媒の調製において、プロピレン
の代りにブテンー1を0.5k9/仇G、10分間、3
5qCで反応させた(固体生成物ml夕当り0.3夕の
ブテン−1反応)以外は、実施例1を繰り返した。
実施例 21 実施例1の{2’に於いて、ジェチルアルミニウムモノ
クロリドの代りに、ジイソプロピルアルミニウムモノク
ロリド総0の9を用いた以外は、実施例1を繰り返した
以上の実施例10〜21、比較例19〜23の結果を第
2表に示す。
第 2 表実施例 22 実施例12と同様にして予備活性化した触媒を得た後、
水素300の‘を入れ、プロピレン600夕を入れ、7
0o○でプロピレン分圧31k9/仇Gで2時間バルク
重合を行った。
反応終了後、未反応プロピレンをパージし、実施例1と
同様に後処理を行いポリマーを得た。実施例 23 実施例12と同機にして予備活性化した触媒を得た後、
水素300の‘、プロピレン200夕を入れ、プロピレ
ン分圧26k9/均Gで、60q○で3び分間バルク重
合を行い、35夕を重合させた後、未反応プロピレンを
含んだスラリ−を直径2比九、容積20その濃伴翼付き
流動床にフラッシュさせ、反応温度70oo、プロピレ
ン分圧21kg/のGでプロピレンを流速5肌/秒で循
環し、ポリマーを流動化させながら2時間気相重合反応
を行った。
その後は実施例1と同様に後処理してポリマーを得た。
実施例 24 実施例23と同様にしてバルク重合を26k9/仇G、
6000で3び分間行った後、反応器に連結したフィー
ドタンクに未反応液化フ。
。ピレンを移し、反応器を7〆0に昇温して重合圧力が
26k9/仇Gとなる様フィードタンクよりプロピレン
を反応器にフイードしながら、2時間気相重合を行った
。その後、実施例1と同様に後処理してポリマーを得た
。実施例 25 実施例23と同様にしてバルク重合を26k9/仇G、
6000で30分間行った後、重合温度を70oCに上
げると重合圧力が31kg/嫌Gになった。
そのま)重合を続けたところ、26k9/仇G迄40分
間で圧力が低下し、バルク重合より気相重合に連続的に
移行した。更に60分間、26k9/塊Gを保つ様プロ
ピレンをフィードしながら気相重合を行った後、美施例
1と同様に後処理してポ1′マーを得た。実施例 26
n−へキサン1,000のと、ジエチルアルミニウムモ
ノクロリド206mo、実施例2で得た固体生成物m1
8の9を入れ、プロピレン分圧1.2k9/仇G、20
qoで1び分間、プロピレンを反応させ(固体生成物m
l夕当りプロピレン0.6タ反応)、未反応プロピレン
をパージし、トリエチルアルミニウム23雌とp−トル
ィル酸メチル2物9をn−へキサン20叫中で、200
0で30分間反応させた反応生成物(G)を加えて予備
活性化触媒を得た。
これに、水素150の‘を入れ、プロピレン分圧13k
9/係G 70qoで3時間スラリ−重合を行った後、
n−へキサンをスチームストリッピングで除きポリマー
を得た。比較例 24 実施例26における反応生成物(G)の無添加重合を行
った。
実施例 27 実施例26に於いて、nーヘキサン1,000の‘を用
いる代りに80Mを用いて予備活性化触媒を得て、水素
200Mを入れ、プロピレン分圧10k9/仇G、70
00で60分間スラリー重合を行い、60夕重合させ(
固体生成物ml夕当りプロピレン3,300夕竃合)、
溶媒及び未反応プロピレンを含んだスラリーを用いて実
施例23と同様にして櫨梓翼付き流動床に入れてプロピ
レンの気相重合を行った。
実施例 28縄拝翼付き流動床にn−へキサン200肌
、ジェチルアルミニウムモノクロリド1.8夕、実施例
2で得た固体生成物mo.3夕を入れ、プロピレン分圧
1.5k9/塊G、2500で10分間プロピレンを反
応させた後(固体生成物ml夕当りプロピレン1.1タ
反応)、n−へキサン80の【中でトリエチルアルミニ
ウム0.45夕とpートルィル酸メチル0.36夕を2
000で5時間反応させた反応生成物(G)を加えて予
備活性化触媒を得た。
水素3,000の‘を入れ、7000でフ。oピレン分
圧21k9/塊Gで、5伽/secの速度でプロピレン
を循環させながら反応させたところ、最初はスラリー重
合であったが、1時間後(固体生成物ml夕当りプロピ
レン5,200夕重合)、ポリマーが流動化し始め、更
に1時間気相重合を行った。重合後、実施例1と同様に
後処理しポIJマーを得た。比較例 25 実施例28における反応生成物(G)の無添加重合を行
った。
実施例 29 実施例1と同様にして得た固体生成物mを30qoで4
ケ月保存した後、実施例1の【2},湖と同様にしてプ
ロピレンの重合を行った。
*実施例 30 実施例12と同様にして得た予備活性化触媒を30℃で
1週間縄拝しながら放置後、実施例12と同様にしてプ
ロピレンの重合を行った。
比較例 26 実施例12の触媒の活性化に於て、nーベンタンにジヱ
チルアルミニウムモノクロリド、固体生成物mを入れた
後に、ブロピレンを反応させなかったこと以外は実施例
12と同様にして触媒を調製し、3000で1週間縄拝
しながら放置後、実施例12と同様にしてプロピレンの
重合を行った。
重合活性が著るしく低下した上、ポリマーBDも低下し
、又、ポリマー塊も出来た。以上の実施例22〜30、
比較例24〜26を第3表に示す。
第3表 実施例 31 実施例1で得られた予備活性化触媒を用いて、水素12
k9/地G、エチレン分圧12k9/仇G、85q○で
エチレンの重合を実施例1に準じて行った。
実施例 32実施施例27に於いて、1段目のスラリー
重合をプロピレンで行った後、二段目の気相重合を水素
分圧8k9/仇G、エチレン分圧12k9/仇Gで70
℃、2時間エチレン重合を行う以外は、実施例27と同
様にしてプロピレンーヱチレンのブロック共重合を行っ
た。
実施例 33 実施例23に於いて、プロピレン200夕を用いる代り
に、プロピレン200夕とエチレン20夕との混合でQ
−オレフィンを用いる以外は実施例23と同様にしてポ
リマー(プロピレンーェチレン共重合体)を得た。
実施例 34 実施例33に於いて、エチレン20夕の代りに30夕の
ブテン−1を用いる以外は、実施例33と同様にしてポ
リマー(プロピレンーブテンー1共重合体)を得た。
実施例 35 実施例1の■に於いて、ジェチルアルミニウムモノクロ
リドの代りに、トリエチルアルミニウム320の夕を用
いる以外は実施例1の{1},■と同様にして得た予備
活性化触媒を用いて、実施例31と同様にしてエチレン
の重合を行った。
実施例 36 n−へキサン500の【にジエチルアルミニウムモノク
ロリド941秘、実施例1で得た固体生成物風480の
9、及びnーヘキサン300の‘中で、トリエチルアル
ミニウム95のo(0.83ミリモル)とpートルイル
酸メチル37の9(0.25ミリモル)を2800で1
時間反応させて得られた反応生成物(G)((G)モル
比0.30)132の9を添加し、プロピレン分圧2k
9/仇G、3500で10分間、プロピレンを反応させ
(固体生成物ml夕当り172反応)、未反応プロピレ
ンをパージして、予備活性化した触媒を得た。
続いて水素3,900の‘を入れ、プロピレン分圧22
k9/仇Gに保ち、エチレンを1.6タノ分の速度で供
給しながら、6000で120分間プロピレン−エチレ
ンの共重合を行った。ポリマー中のエチレン含有量は3
.4%であった。*比較例 27 実施例36における反応生成物(G)の無添加重合を行
った。
比較例 28〜30 実施例36の予備活性化触媒の調製に於て、反応生成物
(G)の代りに、トリエチルアルミニウム95の夕(0
.83ミリモル)(比較例28)、またはp−トルィル
酸メチル37の9(0.25ミリモル)(比較例29)
、またはトリエチルアルミニウム95の9とpートルィ
ル酸メチル37の9を反応させないで別々にかつ同時に
(比較例30)添加した以外は、実施例36を繰り返し
た。
何れもアタクチックポリマーが増加した。比較例 31 予備活性化触媒の調製においてプロピレンを反応させな
かったこと以外は、実施例36を繰り返した。
ポリマー塊が出釆て、重合体収量が上がらなかつた。実
施例 37 エチレンを2.3夕/分の速度で供給したこと以外は実
施例36を繰り返した。
ポリマー中のエチレン含有量は5.1%であった。上記
実施例31〜37、比較例27〜31の結果を第41表
に示す。
第 4 表 実施例 38 n−オクタン45M中でトリエチルアルミニウム0.0
7モルとジn−プロピルエーテル0.15モルとを20
00で2分間で混合し、同温度で3び分間反応させた反
応生成物1を、四塩化チタン0.6モル中に、3〆○で
4時間かかって滴下した後、35qCに1時間保ち、更
に7800に上昇し2時間反応させ、室温(20oo)
迄冷却し、上燈液を除き、nーヘキサン400の‘を加
えてデカンテーションで上燈液を除く操作を5回繰り返
して、デカントされた液に、四塩化チタンが検出されな
くなったのを確認した後、炉別、乾燥して固体生成物0
23夕を得た。
nーヘプタン300地中に、ジn−ベンチルェーテル4
7の‘、無水三塩化アルミニウム5夕を加え80℃で2
時間反応させて無水三塩化アルミニウムを溶解し、30
00迄冷却し、上記固体生成物023夕を加え、800
0で2時間反応後、室温迄冷却し、上燈液をデカンテー
ションによって除いた後、300の‘のnーヘキサンを
加えてデカンテーションで上燈液を除く操作を3回繰り
返した後、炉別、乾燥して固体生成物mを得た。その後
、実施例1の■,‘3}と同様にして触媒の予備活性化
とプロピレンの重合を行った。実施例 39 実施例1に於いて、固体生成物0‘こ、ジィソアミルェ
ーテルと四塩化チタンを反応させる代りに、n−へキサ
ン200地中に、ジイソアミルェーテル38夕、四塩化
ケイ素12夕及び四塩化チタン17夕とを室温(200
0)で約1分間で加えた後、固体*生成物019夕を加
えて、7yoで2時間反応させた、反応終了後、n−へ
キサンで洗浄を行い、乾燥して固体生成物mを得た。
その後は、実施例1の■,‘3}と同様にして触媒の予
備活性化とプロピレンの重合を行った。比較例 31 実施例1の固体生成物mの調製において、四塩化チタン
と反応生成液1を反応させた後は上澄液を除かずに、n
ーヘキサンが300の‘‘こなるように添加したものを
固体生成物ロの懸濁液の代りに用いて次のジイソアミル
ェーテルと四塩化チタンとの反応に供したこと以外は、
実施例1を繰り返した。
比較例 32 実施例1の固体生成物mの調製において、四塩化チタン
0.4モルとジイソアミルエーテル0.12モルとから
なる溶液に、n−へキサン60泌とジヱチルアルミニウ
ムモノクロリド0.05モルを35午○で30分間で添
加した後、同温度に3び分間保ち、75ooに昇温して
更に1時間反応させた後、室温迄冷却し、n−へキサン
での洗浄を行い、得られた固体生成物1鰍を固体生成物
0の代りに用いた以外は実施例1を繰り返した。
上記実施例38−39比較例31一32の結果を第5表
に示す。
第 5 表 実施例 40 煩斜羽根付きステンレス製反応器に、nーヘキサン80
0の【、ジエチルアルミニウムモノクロリド2,880
のo、実施例1で得た固体生成物m540の9を200
0で加えた後、ブロピレン分圧1.5kg/のGで7分
間、20ooでプロピレンを反応させ(固体生成物ml
夕当りプロピレン14タ反応)、未反応プロピレンをパ
ージした後、nーヘキサン200M中でトリエチルアル
ミニウム181の9(1.59ミリモル)とpートルイ
ル酸メチル2.38の9(1.59ミリモル)((G)
モル比1.0)とを2000で3時間反応させて得られ
た反応生成物(G)419爪9を添加して、予備活性化
した触媒を得た。
続いて水素7,200の上を入れ、プロピレン分圧22
kg/のG、重合温度70℃で2時間気相重合反応を行
った。反応終了後、メタノール48夕を入れ、7000
、1時間キル反応行った後、室温(20oC)迄冷却し
、乾燥してポリマーを得た。このポリマーを200oo
で10k9/抑G、3分間プレスして得られたフィルム
を水冷し、135ooで120分間ァニールした後、L
uon籾の方法(J.P.Luongo,J.Appl
.PoIMmer Sic., 3 ,302(196
0)参照でIR−7を測定し、JISK−7203に従
って曲げ弾性率を測定した。
又実施例1と同様にして、他の測定値を得た。実施例
41〜44 反応生成物(G)の調製に於いてpートルィル酸メチル
の使用量を各実施例について下記のようにしたこと以外
は実施例40を繰り返した。
実施例41477雌(3.18ミリモル)((G)モル
比2.0、(G)量658のo)実施例42119の9
(0.79ミリモル)(0.50、(G)量300の9
)実施例4360の9(0.4ミリモル)((G)モル
比0.25(G)量241のo)実施例4436の9(
0.24ミリモル)((G)モル比0.15(G)量2
17のo)比較例 33 * 触媒調製に於て反応生成物(G)を加えなかったこ
と以外は、実施例40を繰り返した。
比較例 34 触媒調製に於て、反応生成物(G)の代りに、トリエチ
ルアルミニウム181雌(1.59ミリモル)を用いた
こと以外は、実施例40を繰り返した。
アタクチツクポリマーが増加した。比較例 35〜39 触媒調製に於て、反応生成物(G)の代りに、下記の各
星のp−トルィル酸メチルを用いたこと以外は実施例4
0を繰り返した。
比較例35477の9(3.18ミリモル)〃 362
38〃(1.59 〃 )〃 37119〃(0.7
9 〃 ) 〃 38 60〃( 0.4 〃 )〃 39
36〃(0.24 〃 )IR一丁、曲げ弾性率は変
わらなかった。
以上の実施例40〜44比較例33〜39の結果を第6
表に示す。
第 6 表 実施例45比較例40 実施例1,2,5,8で得た固体生成物mの比表面積、
表面赤外の測定、X線回折及びAI(金属)、Ti(金
属)、CI、ジィソアミルェーテルの分析、光学顕微鏡
での観察を行った。
(1’比表面積の測定 マイクロメリテックス(Micromeritics)
比表面積自動測定装置2200を使って、一点BET法
(o肥pointBETmethod)で窒素ガスを用
いて比表面積を液体窒素温度で測定した。
{2} 表面赤外の測定 日本電子株式会社製フーリエ変換赤外分光光度計(JI
R−400)を用いてKRS一5の板でサンドイッチに
した試料の拡散反射スペクトルを測定した。
(3’X線回折 理学電機株式会社製のゴニオメーター (PMG−S2)を用い、粉末法でCuKa線(^=1
.54A)、フィルターにニッケルを用い、40KV、
2仇hAでX線回折を行った。
【4ー 組成分折 秤量した試料を水で分解した後、原子吸光法* でAI
、Tiを分折した。
電子供与体は、n−へキサンで抽出した後、ガスクロマ
トグラフで測定し、検量線から含有量を算出した。■
光学顕微鏡観察 ガラス板でサンドイッチにした試料を光学顕微鏡(オリ
ンパス光学社製)で観察した。
比較の為に、特開昭47一34478(USP−4,2
10,738)の実施例1に従って製造した触媒銭体の
測定を行った(比較例40)。
比較例40で用いた触媒鍔体の製法は次の通りである。
第 7 表 強度 s>m>w>ww 比較例 41 比較例40で得た触媒鎖体を固体生成物mの代りに用い
て、実施例1と同様にして、プロピレンの重合を行った
触媒錯体1夕当りの重合体収量は4,700夕であった
。実施例46、比較例42 実施例1で得た固体生成物m及び比較例20で得た触媒
銭体を、不活性ガス雰囲気下で55qCで4日間加熱し
た後、冷却し、実施例1と同様にして、プロピレンの重
合を行った。
実施例1で得た団体生成物皿ま、熱安定性に優れて、重
合体収量の低下は5%以下であったが、比較例40で得
た触媒鍔体は75%も重合体収量が低下した。第 8表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 有機アルミニウム化合物A_1と電子供与体B_1
    との反応生成物Iと四塩化チタンとを反応させて得られ
    た固体生成物IIに更に電子供与体B_2と電子受容体と
    を反応させて得られる固体生成物IIIを、有機アルミニ
    ウム化合物A_2、α−オレフイン及び有機アルミニウ
    ム化合物A_3と電子供与体B_3との反応生成物Gと
    組合せて予備活性化した触媒の存在下に、α−オレフイ
    ンを重合する事を特徴とするα−オレフイン重合体の製
    造方法。 2 α−オレフインを気相重合する特許請求の範囲第1
    項に記載の製造方法。 3 α−オレフインをスラリー重合後気相重合する特許
    請求の範囲第1項に記載の製造方法。 4 α−オレフインをバルク重合後気相重合する特許請
    求の範囲第1項に記載の製造方法。
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