JPS6339902A - 超高分子量ポリエチレンの製造法 - Google Patents

超高分子量ポリエチレンの製造法

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JPS6339902A
JPS6339902A JP61182988A JP18298886A JPS6339902A JP S6339902 A JPS6339902 A JP S6339902A JP 61182988 A JP61182988 A JP 61182988A JP 18298886 A JP18298886 A JP 18298886A JP S6339902 A JPS6339902 A JP S6339902A
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Mitsuyuki Matsuura
松浦 満幸
Takashi Fujita
孝 藤田
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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】 〔発明の背景〕 逸i且1 本発明は、重石平均分子mで50万〜300万の超高分
子量ポリエチレンに関するものである。
さらに具体的には、本発明は、使用するチグラー型触媒
、特にそのチタン化合物成分、および重合時に添加する
第三成分、に特徴を有するエチレン重合法に関する。
従来から、ポリエチレンの性能を向上させる方法として
、重合1哀を高くして分子量を増加Jる方法が知られて
いる。ポリエチレンは分子量の増加とともに、耐衝撃性
、耐摩耗性、耐ストレス・クラック性、耐薬品性などが
向上することが知られており、この特性を利用して、超
高分子量ポリエチレンは歯車、パツキンなどの工業資材
に使用されている。また、最近では、このような超高分
子量ポリマーは、超高強力ポリエチレン繊維の原料ポリ
マーとして注目されている。
友ユ且l 超高分子1ポリエチレンを製造するためには、つまりポ
リマーの重合度を高くするためには、固体触媒成分の種
類、有機アルミニウム成分の種類、および重合条件の選
択が重要である。
しかしながら、固体触媒成分としでは高活性でしかも高
分子量ポリマーを与えるものが望ましいが、この二つの
条件を満足する固体触媒成分は、今まで知られていない
有機アルミニウム成分としては、従来高分子(3)ポリ
エチレンを与えるものは重合の安定性を欠くものが多く
、ポリマー付着発生、粗大ポリマー発生などの問題を生
じやすい。
重合条件としては、高分子値ポリエチレンを得るために
は重合4度を低下させる場合が多く、触媒活性低下、生
産性低下など、種々の問題を生じやすい。
このようなどころから、超高分子量ポリエチレンを生産
性よくしかも安定した重合条件で製造づるためには、ま
だまだ改良づべぎ点があると解される。
本発明化らは、寸でに上記のようなチタン、マグネシウ
ムおよびハロゲンを含有するいわゆる高活性触媒成分と
特定の有機アルミニウム成分の組合せで、分子■50万
〜300万の超高分子量ポリエチレンを製造する方法を
提案している(特開昭59−68311号公報参照)。
この方法では、ある程度の超高分子ロポリエチレンを製
造することができるが、生成する重合体の分子量、ポリ
マー性状などに改良を要する点があり、また重合条件に
おいても、重合温度を上シイさせることができないなど
、まだ不充分であった。
1!IJ (7)Ill(ffl 要旨 本発明は前述の問題点に解決を与えて、重量平均分子a
で50万〜300万の超高分子量ポリエチレンを得るこ
とを目的とし、Ti、MqおよびCIを必須成分として
含有する特定の固体触媒成分と特定濃度の有機アルミニ
ウム成分と特定の電子供与体化合物とから成る触媒系に
よって上記の目的を達成しようとするものである。
従って、本発明による超高分子量ポリエチレンの製造法
は、下記の成分(A)、成分(B)および成分(C)よ
り構成される触媒系にエチレンまたはエチレンとα−オ
レフィンの重合ガスを接触させて重量平均分子量が50
万〜300万のポリエチレンを生成させること、を特徴
とするものである。
成分(A) チタン、マグネシウムおよびハロゲンを必須成分として
含有する固体組成物からなるデーグラ−型触媒固体触媒
成分(以下、成分(a)という)に炭素数3以上のオレ
フィンを成分(a)1グラムあたり5グラム以上予備重
合させてなる組成物。
成分(B) 有機アルミニウム化合物 腹立ユエユ S i −0−CSB−0−CまたはP −0−C結合
を有する化合物 肛−浬 本発明は、超高分子量ポリエチレンを¥)J ’IV 
するにあたって、前述の従来技術に対して、F記の点に
おいてすぐれている。
イ、高活性であるので、いわゆる脱触媒工程が省略でき
る。
口8分子量を高くするために重合温度を下げる必要がな
いので、生産性がよい。
上記イ、口の効果は本発明による成分(△)、成分(B
)および成分(C)からなる触媒系を使用して始めてな
し得るものである。つまり、成分(Δ)は脱触媒工程を
省略するために必要であり、成分(B)および成分(C
)は生産性を改良するために必要である。
従来、成分(A>のMq含有固体触!I!(一般的には
M9担持遷移金属触触媒分)でエチレン、プロピレンな
どのα−オレフィンをm合さけると、高活性で重合体が
得られることは知られている。
しかしながら、これらの触媒で超高分子本ポリエチレン
を製造するためには重合温度を低下させる必要があり、
そのため生産性が悪いので、この触媒は使用されていな
いのが普通である。本発明は、特定伍の有機アルミニウ
ム成分(成分8)および特定の電子供与体(成分C)を
使用することにより、超高分子はポリエチレンの製造に
おいて、MQ担持遷移金属触媒成分(成分A)の使用を
可能にしたものである。
また、超高分子1ポリエチレンはいわゆる「造粒」が困
難な場合が多く、ポリエチレンパウダーがそのまま商品
になることが多い。その場合は、パウダー形態がきわめ
て重要である。本発明では、特定の態様で成分(A)を
製造することにより、パウダー形態のよい超高分子iポ
リエチレンを製造することも可能である。
本発明の触媒は、成分(A)、成分(B)および成分(
C)より構成されるものである。
成分(A) 成分(A)は、チタン、マグネシウムおよびハロゲンを
必須成分として含有する固体組成物からなるチーグラー
型触媒の固体触媒成分(以下、成分(a)という)に炭
素数3以上のオレフィンを成分(a)1グラムあたり5
グラム以上予mtQ合させてなるしのである。
成分(a)、すなわちこの三成分を必須成分とするデー
グラ−型触媒の固体触媒成分、はその製造法をも含めて
周知のものであって、その改変物を含めて合目的的な各
種のものが使用可能である。
ここで「必須成分として含有する」ということは、Ti
、MOおよびハロゲンが含まれているならば、他に合目
的的な付加成分が共存していてもよいということを示す
ものである。具体的には、例えば、ケイ素、アルミニウ
ム、ホウ糸等の元素を含むことができる。
成分(a)の具体例は、例えば、特開昭53−4568
8号、同54−3894号、同54−31092号、同
54−39483号、同54−94591号、同54−
118484号、同54−131589号、同55−7
5411号、同55−90510号、同55−9051
1号、同55−127405号、同55−147507
号、同55−155003号、同56−18609号、
同56−70005号、同56−72001号、同56
−86905号、同56−90807号、同56−15
5206号、同57−3803号、同57−34103
号、同57−92007号、同57−121003号、
同58−5309号、同58−5310号、同58−5
311号、同58−8706号、同58−27732号
、同58−32604号、同58−32605号、同5
8−67703号、同58−117206号、同58−
127708号、同58−183708号、同58−1
83709号、同59−149905号、同59−14
9906号、各公報等を見出すことができる。
成分(a)は合目的的な任意の方法で:l製することが
でき、そのような方法のいくつかは上記の各公報に記載
されているが、具体的な調製法を例示すれば下記の通り
である。
(イ) ハロゲン化マグネシウムと電子供与体化合物と
チタン含有化合物との接触を行ない、必要に応じて特定
の溶媒で処理する方法。
(ロ) アルミナまたはマグネシアをハロゲン化リン化
合物で処理し、それにハ【」ゲン化マグネシウム、電子
供与体化合物およびチタンハロゲン含有化合物を接触さ
せる方法。
(ハ) ハロゲン化マグネシウム、チタンテトラアルコ
キシドおよび特定のポリマーケイ素化合物を接触させて
得られる固体成分に、必要に応じて電子供与体化合物、
チタンハロゲン化合物および(または)ケイ素のハロゲ
ン化合物を接触させる方法。
(ニ) マグネシウム化合物をチタンテトラアルコキシ
ドおよび電子供与体化合物で溶解させ、生成液状物にハ
ロゲン化剤またはチタンハロゲン化合物を加えて析出さ
せた固体成分に、チタン化合物を接触させる方法。
(ボ) グリニヤール試薬等の有機マグネシウム化合物
をハロゲン化剤、還元剤等と作用させた後、これに電子
供与体化合物とチタン化合物とを接触させる方法。
(へ) アルコキシマグネシウム化合物にハロゲン化剤
およびくまたは)チタン化合物を電子供与体化合物の存
在もしくは不存在下に接触させる方法。
そして、これらの方法において、使用されるマグネシウ
ム化合物としては、マグネシウムハライド(ハロゲンと
しては、基本、臭素などであるが、特に塩素が好ましい
)、ジアルコキシマグネシウム(アルコキシ基のアルキ
ルとしては、C1〜1C1oのものが好ましい)、アル
コキシマグネシウムハライド(アルコキシ基およびハロ
ゲンについては上記参照)、マグネシウムオキシハライ
ド(ハロゲンについては上記参照)、ジアルキルマグネ
シウム(アルキル基については、上記アルコキシ基参照
)、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、マグネシ
ウムのカルボン酸塩(炭素数1〜20程度のモノカルボ
ン酸の塩が好ましい)簀があげられる。
成分(a)を製造するために使用されるチタン化合物ど
しτは、一般式 4  n X n (ここで、R1は、炭Ti(OR1
) 化水素残基、好ましくは炭素数1〜10程1立の6の、
であり、Xはハロゲンを示し、nはO≦n≦4の数を示
す。)で表わされる化合物があげられる。A 体制上L
、 T ハ、T1Cl   Ti[3r、I、4゛ Ti(CO21−15)C13、 T  i   (OC2H5)   2Cl   2 
、Ti(QC2ト15)   3CI  、T  i 
  (Oi  C3H7)   Cl  3 、Ti(
○nC4H9)C13、 Ti(○ n 04 ト19)2CI2  、Ti(Q
C2ト15 )  B r 3 、Ti(QC2ト15
 )   (OC4H9)  2 C1、Ti(OnC
4H9)3C1、 Ti(OC6H5)C13、 Ti (OiC4Hg)2C12、 Ti(QCH)CI 5113’ Ti(QCH)CH 6133・ ri (OC2H5)4、Ti (OnC3H7)4、
T + (OnC48g)4、 T i (Oi C489)4、 Ti(OnCH) 6  13  4’ T !  (OnCBHl 7)4. 1°  i  Co CHCト1  (C2H5)  
C4H9〕  4 等がある。
また、このチタン化合物は、TiX’ 4(ここでX′
はハロゲンを示す)に電子供与体を反応させた分子化合
物でもよい。具体例としては、T1Cl    ・ C
HCOC2ト] 5、TiC1・CH3Co2C2H5
、 ’r i CI 、s・C6H5NO2、TiC1・C
)−13GOCI、 T1Cl  ・CHCOCl、 TiCl  ・C6H5CO2C2H5、TiC1・C
ICOC2H5、 TiC1・CHO等があげられる。
成分(a)を製造するときに電子供与体化合物を使用す
ることができることは前記したどころである。
固体成分(a)の製造に利用できる電子供与体としては
、アルコール類、フェノール類、ケトン類、アルデヒド
類、カルボン酸類、有11M:したは無111M類のエ
ステル類、ニーデル類、酸アミド類、酸無水物類のよう
な含窒素電子供与体、アンモニア、アミン、ニトリル、
イソシアネートのような含窒素電子供与体、などを例示
することができる。
より具体的には、(イ)メタノール、エタノール、プロ
パツール、ペンタノール、ヘキナノール、オクタツール
、ドデカノール、オクタデシルアルコール、ベンジルア
ルコール、フェニルエチルアルコール、クミルアルコー
ル、イソプロピルベンジルアルコールなどの炭素数1な
いし18のアルコール類、(ロ)フェノール、クレゾー
ル、キシレノール、エチルフェノール、プロビルフエノ
ール、クミルフェノール、ノニルフェノール、ナフトー
ルなどのアルキル基を右していてもよい炭素数6ないし
25のフェノール類、(ハ)アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベン
ゾフェノンなどの炭素数3ないし15のケトン類、(ニ
)アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、オクチル
アルデヒド、ベンズアルデヒド、トルアルデヒド、tフ
トアルデヒドなどの炭素数2ないし15のアルデヒド類
、(ホ)ギ酸メヂル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビ
ニル、酢酸プロピル、酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシ
ル、プロピオン酸エヂル、酪酸メチル、吉草酸エチル、
ステアリン酸エチル、クロル酢酸エチル、ジクロル酢酸
エチル、メタクリル酸メヂル、クロトン酸エチル、シク
ロヘキサンカルボン酸エヂル、安息香酸メチル、安息香
酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香
酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安1−香酸フェ
ニル、安息香酸ベンジル、トルイル酸メチル、トルイル
酸エチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸エチル、
アニス酸メヂル、アニス酸エチル、エトキシ安息香酸エ
チル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸
ジヘブヂル、γ−ブチ[1ラクトン、α−バレロラクト
ン、クマリン、フタリド、炭酸エチレンなどの炭素数2
ないし20の有機酸エステル類、(へ)ケイ酸エチル、
ケイ酸ブチル、フェニルトリエトキシシランなどのケイ
酸エステルのような無機酸エステル類、(1・)アセチ
ルクロリド、ベンゾイルクロリド、トルイル酸クロリド
、アニス酸りOリド、塩化フタロイル、塩化イソフタロ
イルなどの炭素数2ないし15の酸ハライド類、(チ)
メチルエーテル、エチルエーテル、イソプロピルエーテ
ル、ブチルエーテル、アミルエーテル、テ1〜ラヒドロ
フラン、アニソール、ジフェニルニーデルなどの炭素@
2ないし20のエーテル類(す)酢酸アミド、安息香酸
アミド、トルイル酸アミドなどの酸アミド類、(メ)メ
チルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリブチ
ルアミン、ピペリジン、トリベンジルアミン、アニリン
、ピリジン、ピコリン、テトラメチルエチレンジアミン
などのアミン類、(ル)アセトニトリル、ベンゾニトリ
ル、トルニトリルなどのニトリル類、などをあげること
ができる。またこれらを2種類以上併用することもd能
である。
成分(a)を構成する各成分の使用量は、本発明の効果
が認められるかぎり、任意のものでありうるが、一般的
には次の範囲内が好ましい。チタン化合物の使用量はマ
グネシウム化合物に対してモル比でlX10−3〜10
00の範囲内、好ましくは0.01〜10の範囲内、で
あり、ハロゲンの使用量は同じくマグネシウム化合物に
対してモル比で0.1〜100の範囲内、好ましくは1
〜50の範囲内、である。
また、任意成分として電子供与性化合物を使用する場合
は、使用量は同じくマグネシウム化合物に対して1×1
0−3〜100の範囲内、好ましくは、0.01〜10
の範囲内、である。
本発明の成分(A)は、前記固体組成物すなわち成分(
a)に、炭素数3以上のオレフィンを成分(a)1グラ
ムあたり5グラム以上予(Iia!I!合させたもので
ある。ここで、[成分(a)に予備重合させる]という
ことは、成分(a)をデーグラ−型触媒の固体触媒成分
としてオレフィンを重合させて成分(a)上に歩出のポ
リオレフィンを形成させることを意味する。予備m合条
件には特に−1限はないが、一般的には次の条件が好ま
しい。
重合温度は、0〜80℃、好ましくは10〜60℃、で
ある。重合量は、固体組成物1グラムあたり5グラム以
上であるが、予備重合ということの性質上、50グラム
までがふつうである。好ましい予備重合aは、10グラ
ムないし20グラムである。
予備1合時の有機アルミニウム成分としては、チーグラ
ー型触媒の共触媒として一般的に知られているものが使
用できる。
具体例としては、Al(C2H5)3、A1 (iCH
)  A1(nC4H9)3.AI(CH)     
  AI(Cト1       )5  11  3’
       8  17  3ゝA l (Ci o
 H21) 3、 A I (C2H5)2CI、 A1(iC4H9)2C1、 A I (C2H5)2H,A I (i C4Hg)
2H。
A I (C2H5)2 (OC2H5)、等があげら
れる。これらの中で好ましいのは、 A1(C2H5〉3およびA I (i C4Hg)3
、である。
予備重合時の有機アルミニウム成分の使用量は、固体組
成物の中のチタン成分に対して、AI/Ti(モル比)
で1〜20、好ましくは2〜10、である。また、予備
重合時に゛b前記のような電子供与体化合物、例えばア
ルコール、エステル、ケトン等、を添加することができ
る。
予備重合時使用する炭素数3以上のオレフィン類として
は、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチ
ル−ペンテン−1等があげられる。
特にプロピレンが好ましい。
このようにして1、チタン、マグネシウムおよびハロゲ
ン、を必須成分として含有する固体組成物に炭素数3以
上のオレフィンを5グラム以上予備手合さりだ本発明成
分(A)が得られる。
成分(B) 成分(B)は、有機アルミニウム化合物である。
具体例どしては、R3−nAIXnまたはR3−mA1
(OR)m(ここでRおよびR3は同一または異なって
もよい炭素数1〜20程度の炭化水ふ残基または水素、
R4は炭素数1〜20程度の炭化水素残塁、Xはハロゲ
ン、nおにびmはぞれぞれO≦n<3、O< m < 
3の故である。)で表わされるものがある。具体的には
、(イ)トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニ
ウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルアル
ミニウム、トリエチルアルミニウム、トリデシルアルミ
ニウム、などの1−リアルキルアルミニウム、(ロ)ジ
エチルアルミニウムモノクロライド、ジイソブチルアル
ミニウムモノクロライド、エチルアルミニウムセス4ニ
クロライト、エチルアルミニウムジクロライド、などの
アルキルアルミニウムハライド、(ハ)ジエヂルアルミ
ニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイド
ライド、(ニ)ジエチルアルミニウムエトキシド、ジエ
チルアルミニウムフェノキシドなどのアルミニウムアル
コキシド、などがあげられる。
これら(イ)〜(ハ)の有機アルミニウム化合物に他の
有機金属化合物、たとえば R454 3−aAl(OR)a(1≦a≦3、RおよびR5は、
同一または異なってもよ゛い炭素数1〜20程度の炭化
水素残基である。)で表わされるアルキルアルミニウム
アルコキシドを併用することもできる。たとえば、トリ
エチルアルミニウムとジエチルアルミニウムエトキシド
の併用、ジエチルアルミニウムモノクロライドとジエチ
ルアルミニウムエトキシドとの併用、エチルアルミニウ
ムジクロライドとエチルアルミニウムジェトキシドとの
併用、トリエチルアルミニウムとジエチルアルミニウム
エトキシドとジエヂルアルミニウムクロライドとの併用
があげられる。
成分(C) 成分(C)は、s 1−o−c、B−0−Cまたはp−
o−c結合を有する化合物である。
これらは具体的にはそれぞれ下記の一般式で表わされる
すなわら、ケイ素化合物は、一般式 %式%(7) R4−n(ここで、R6は炭素 数1〜20程度の炭化水素残基またはハロゲンであり、
R7は炭素数1〜20程度の炭化水素残塁であり、nは
O≦n<4の数である)で表わされる。具体例としては
、S i (OCH3)4.5i(QCH)   5i
(OiC3H7)4.Si(OnCH)  5i(OC
GH5)4.(CH3>   S   i   (OC
H3)   3  、(CH3>   28  i  
 (OCH3)   2  、(CH3) S i  
(OC2ト15 )  3 、(C2H5) 28 i
 (OC21−15)2、(nC6H11)S i (
OCH3)3、(nCH)Si(OCH3)3. (CH2−CH)Sl(OCH3)3、C1(CH2)
3Si(OCH3)3、(C6H5)S ! (OCH
3)3、(C6H5)Si(OC2H5)3、 (C6ト15)   28  !   (OC2H5)
   2  、(C6H5)2Si(OCH3)2、 (C6H5)(CH3)S i (OCH3)2、NC
(CH2>28t (OC2H5)3、(C61−15
)(CH3)Si (OC2H5)2、(nC3H7)
Si(OC2H5)3、(CH3)5 i (OC3H
7)3、(CH−CH2)St (OC2H5)3、C
H3 Si(OCH3)2C12、 S i (OC2H5)3CI、 S i (QC21−15) 2Cl 2、S  ! 
  (0!  0 3  H7)  Cl  a  、
5i(OnC4ト19)   2CI   2  、S
 i (OC1713) 2Br 2.5i(OCGH
5)3C1、等があげられる。これらの中で好ましいの
は、5t(OCH3)4、Si(OC2H5)4、S 
i (OnC41−19)4、(C6H5)Si(OC
2H5)3、 (C6H5)S i (OCH3)3、等である。
ホウ素化合物は一般式RB(OR)3−n(ここで、R
8は炭素数1〜20程度の炭化水素残塁またはハロゲン
であり、R9は炭素数1〜20程度の炭化水素残基であ
り、nはO≦n<3の数を示す)で表わされる。
具体例としては、B(OCH3)3、 B(OCH)  B(OnC3H7)3.B(OiC3
H7)3、B (OnC4Hg)3.6133、B (
OCe H5) 3、B(OnCH) B(006日4CH3)3、 B(OCH)  CI   B(OCH3)C12,3
22ゝ B (OC2H5)2CI。
B(OC4H9)C12、 (CH3)B(OC2H5)2、 (02H5)8(OC2H5)2、 (06H5)B(OCH3)2、等があげられる。
リン化合物は、一般式 %式% よびR12はそれぞれ炭素数1〜20程瓜の炭化水素残
塁またはハロゲンであり、R11およびR13はそれぞ
れ炭素数1〜20程度の炭化水素残基であり、nは0≦
n<3の数を示す)で表わされる。 具体例としては、
P(OCH3)3、P(OC2H5)3、P (Ot 
C3H7) 3、P(OnCaH7)3、P(OnC4
H9)3、P(OiCH)    P(OnCH)4 
 9  3’         8  15  3’P
 (On C1o H21) a、 P(OnC17H35)3、 P(OCH3)2C1、P(OC2H5)2c1、P 
(OC2H5) CI 2、 P(OnC4H9)C12、 P (CH3)(OC2H5)2、 P(02H5)(OCH3)2、 PO(OCH3)3、P O(OC2H5) 3、PO
(OnC4H9)3、 PO(OCH3)C12、 PO(OC2H5)2C1、等があげられる。
上記のSi、BおよびP化合物の定義において、炭素数
1〜20程度の炭化水素残基の好ましいものは低級アル
キル基またはフェニル基であり、ハロゲンの好ましいも
のは塩素である。
M!II(7):III 本発明の触媒系は、成分(A)と成分(B)と成分(C
)とを一時にあるいは段階的に接触させることにより形
成される。
成分(B)の有機アルミニウム化合物の使用fdは特に
制限はないが、本発明の成分(A>に対して重■比で1
〜1000.特に10〜3001の範囲内が好ましい。
成分(C)の使用量は本発明の成分(B)に対してモル
比で1×10−3〜10の範囲内がよく、好ましくは0
.1〜1.0の範囲内である。
重合 本発明の超高分子量ポリエチレンは、スラリー重合もし
くは気相重合により製造される。
またこの触媒系は、連続重合にも、回分式重合にも、あ
るいは予備重合を行なう方法にも、有効である。スラリ
ー重合の場合の重合溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン
、ペンタン、シクロヘキナン、ベンゼン、トルエンなど
の飽和脂肪族または芳香族炭化水素の単独あるいは混合
物が用いられる。
重合温度は、室温から100℃程度、好ましくは50℃
〜85℃、である。また、エチレンに対して1〜20重
量パーセント程度のプロピレン、ブテン−1、ヘキセン
−1、などの他のα−オレフィンとの共重合も可能であ
る。本発明によって製造される超高分子量ポリエチレン
は、重量平均分子量が50万〜300万、特に60万〜
200万、のちのである。重伍平均分子囚の定義および
測定法は周知(たとえば、「ポリエチレン樹脂」第46
〜49頁(プラスチック材料講座4)(日刊工業新聞社
、昭和44年刊)等参照〕である。
1)成分(A>のW!A造 窒素置換した1リツ]−ルのフラスコに充分に脱気精製
したn−へブタンを150ミリリットル入れ、次いでM
(jcI2(ボールミルT:24時間粉砕したもの)を
0.1モル、 Ti(On04H9)4を0.03モル、それぞれ導入
し、70℃に温度を上げて、1時間撹拌した。次いで、
n−ブタノールを0.075モル導入して、70℃にて
1時間反応させた。さらに、5iC1O,1モルを30
℃で導入し、90℃で4時間反応さけた。反応終了後、
n−へブタンで洗浄した。次いで、フタル酸ジブチル0
.02モルを30℃で導入して、90℃で1時間反応さ
せた。反応終了後、n−へブタンで洗浄した。さらに、
T iCI 425ミリリツトルを30℃で導入して、
110℃で4時間反応させた。
反応終了後、n−へブタンで洗浄して、成分(A)を製
造するための成分(a>とした。なお、成分(a)の一
部分をとり出して組成を分析したところ、Ti含但は3
.36重はパーセントであった。
成 (a)の予備項八処理 撹拌および温度制御装置を有する内容積1.5リツトル
のステンレス鋼製撹拌槽に、充分に脱水および脱Wl素
したn〜へブタンを750ミリリツトル、トリエチルア
ルミニウム3.2グラム、および成分(a)を15グラ
ムそれぞれ導入した。
撹拌槽内の温度を20℃にして、ブ【コピシンを一定の
速度で導入し、2時間プロピレンの重合を行なった。重
合終了後、n−へブタンで充分に洗浄した。生成物の一
部分をとり出してプロピレンの重合aを調べたところ、
成分(a)1グラムあたりプロピレン9.8グラムであ
った。
2)エチレンの重合 撹拌および温度制611装置を有する内容積1.5リツ
トルのステンレス鋼製オートクレーブに、真空−エチレ
ン買換を数回くり返したのち、充分に脱水J3よびl1
52m累したn−へブタンを800ミリリツl〜ル導入
し、続いて1−リエチルアルミニウム(B)100ミリ
グラム、 (C6H5)S i (OC2H5)3 (C)20.
8ミリグラムおよび上記で合成した触媒成分(A)を成
分(a)とし′C10ミリグラム導入した。さらにエチ
レンを導入して、全圧で6Ky/dとした。75℃に昇
温して、2時間重合を行なった。重合中、これら反応条
件を同一に保った。
ただし、車台が進行するに従って低下する圧力は、エチ
レンだけを導入することにより一定の圧力に保った。重
合終了後、エチレンをパージして、A−トクレープより
内容物をとり出し、このポリマースラリーをi濾過して
、真空乾燥機で一昼夜乾燥した。
174グラムのポリマー(PE)が得られた。
重合したポリマーの分子場を測定したところ、lff1
平均分子邑(以下MWと略す)で153万であった。な
お、ポリマー嵩比重は0.36 (i/CC)であった
実施例−2 1)触媒成分(成分(A))の製造 充;)に窒素置換したフラスコに脱水および脱酸素した
n−へブタンを50ミリリツトル導入し、次いで、M(
JCI2を0.1モルおよびTi (0−nBu)4を
0.2モル導入して、90℃にて2時間反応させた。反
応終了後、40℃に温度を下げ、メチルハイドロジエン
ポリシロキサン(20t7ンチストークのもの)を12
ミリリツトル導入して2時間反応させた。生成した固体
成分をn−へブタンで洗浄した。次いで、5iCl  
 O,2モルおよびn−ヘプタン50ミリクツ1−ルを
導入して、50℃で2時間反応させた。反応終了後、n
−へブタンで洗浄して成分(a)とした。組成分析した
ところ、Ti−4,8重石パーセントであった。
成)(a)の予備重合処理 実施例−1の予備重合条件において、トリエチルアルミ
ニウムの使用mを2.4グラムにして、予備重合Rを1
5.2グラムにした以外は、全く同様に予(!重合を行
なって、成分(A>を得た。
2)エチレンの重合 実施例−1と全く同様の条件でエチレンの重合を行なっ
た。133グラムのポリマーが得られた。
MW=124万、ポリマー嵩比重=0.45 <9/C
C)であった。
比較例−1 実施例−2の成分(A>の製造において、プロピレンの
予備重合をしなかった以外は、全く同様に成分(A>の
’FJ3aを行ない、エチレンの重合も全く同様に行な
った。116グラムのポリマーが得られ、Mw=122
万、ポリマー嵩比重=0、38 (g/CC)であった
実施例−3 1)触媒成分(成分(A))の製造 充分に窒素置換したフラスコに脱水および脱酸素したn
−へブタンを100ミリリツトル導入し、次いでMgC
l2を0.1モル、 Ti(On04H9)40.195モルおよびn−ブタ
ノール0.007モルをそれぞれ導入しで、90℃で1
時間反応させた。反応終了後、35℃に温度を下げ、1
.3.5.7−デトラメチルシクロテトラシロキザン0
.25モルを導入して、4時間反応させた。反応終了後
、生成した固体成分をn−へブタンで洗浄した。次いで
、5iCl   0.2モルを30℃1時間で導入して
、90℃で4時間反応させた。さらに、フタル酸クロラ
イド0.01モルを90℃で0.5時間かけて導入して
、95℃で1時間反応させた。反応終了後、n−へブタ
ンで洗浄した。次いで、5ill   O,1モルを3
0℃で導入して、90℃で6vt間反応させた。反応終
了後、n−へブタンで洗浄して、固体成分(a)とした
固体成分(a)の予(!1合処理 実施例−1の予(ll[を合条件において、トリエチル
アルミニウムのかわりに、トリエチルアルミニウム2.
8グラムとジエチルアルミニウム0.4グラムの混合物
を使用した以外は、全く同様に操作を行なって、成?)
(△)をv、lた。
2)エチレンの重合 実施例−1の重合条件において、トリエチルアルミニウ
ム75ミリグラム、 (CH)Si (OC2H5)315.6ミリダラムに
した以外は、全く同様の条件で重合を行なった。213
グラムのポリマーが得られた。
Mw=189万、ポリマー嵩比重=0.45 NJ/C
C)であった。
L狡璽二1 実施例−3の重合条件において、 (CH)S i (OC2H5)3を使用しないで、A
1(02H5)2(OC21−15)225ミリグラム
を使用した以外は、全く同様の重合条件で重合を行なっ
た。184グラムのポリマーが得られ、Mw=113万
、ポリマー嵩比重=0、40 (g/cc)であった。
比較例−3 実施例−3の成分(A)の製造において、予備重合量を
成分(a)1グラムあたり2グラムにした以外は、全く
同様に成分(A)の製造を行ない、エチレンの重合も全
く同様に行なった。157グラムのポリマーが1qられ
、MW=137万、ポリマー嵩比重=0.39 (9/
cc)であった。
11且二A二玉 実施例−3の重合において、成分(C)として表−1に
示す化合物を使用した以外は、全く同様にエチレンの重
合を行なった。その結果を表−1に示す。
実施例−9〜10 実態例−1の重合条件において成分(B)として、表−
2に示す化合物を使用した以外は、全く同様にエチレン
の重合を行なった。その結果を表−2に示す。
実施例−11〜12 実施例−2の重合条件において成分(C)の使用mおよ
び重合温度を変更した以外は、全く同様にエチレンの重
合を行なった。その結果を表−3に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下記の成分(A)、成分(B)および成分(C)より構
    成される触媒系にエチレンまたはエチレンとα−オレフ
    ィンの混合ガスを接触させて、重量平均分子量が50万
    〜300万のポリエチレンを生成させることを特徴とす
    る、超高分子量ポリエチレンの製造法。 ¥成分(A)¥ チタン、マグネシウムおよびハロゲンを必須成分として
    含有する固体組成物からなるチーグラー型触媒固体触媒
    成分(以下、成分(a)という)に炭素数3以上のオレ
    フィンを成分(a)1グラムあたり5グラム以上予備重
    合させてなる組成物。 ¥成分(B)¥ 有機アルミニウム化合物 ¥成分(C)¥ Si−O−C、B−O−CまたはP−O−C結合を有す
    る化合物
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6384160B1 (en) * 1996-12-20 2002-05-07 Fina Technology, Inc. Polyolefin catalyst for polymerization of propylene and a method of making and using thereof
JP2003532760A (ja) * 2000-05-12 2003-11-05 バセル テクノロジー カンパニー ビー.ブイ. オレフィン重合用の予備重合触媒成分
JP2010510334A (ja) * 2006-11-16 2010-04-02 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. 触媒の調製方法および前記触媒からのポリオレフィンの重合方法
WO2016050774A1 (en) * 2014-09-30 2016-04-07 Borealis Ag Process for polymerising ultra-high molecular weight polyethylene

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