JPS648005B2 - - Google Patents

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JPS648005B2
JPS648005B2 JP4304379A JP4304379A JPS648005B2 JP S648005 B2 JPS648005 B2 JP S648005B2 JP 4304379 A JP4304379 A JP 4304379A JP 4304379 A JP4304379 A JP 4304379A JP S648005 B2 JPS648005 B2 JP S648005B2
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JP
Japan
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magnesium chloride
ethylene
solid
ether
reaction
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Expired
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JP4304379A
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English (en)
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JPS55135109A (en
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Haruo Ueno
Takefumi Yano
Tokuji Inoe
Shigeru Igai
Yoshuki Kai
Michimasa Shimizu
Sakae Yuasa
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS55135109A publication Critical patent/JPS55135109A/ja
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Granted legal-status Critical Current

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、特別の処理を施して得られる固体
触媒成分とトリアルキルアルミニウムとから得ら
れる高活性触媒の存在下に、エチレンまたはエチ
レンとα−オレフインとを重合させることによつ
て、エチレン(共)重合体を製造する方法に関す
る。 遷移金属化合物を塩化マグネシウムに担持させ
た固体成分とトリアルキルアルミニウムとから得
られる高活性重合触媒の存在下に、エチレンを重
合する方法に関して、多くの提案がされている。
提案された方法において、固体成分として、たと
えば、四塩化チタン、塩化マグネシウムおよび塩
化アルミニウムのエーテル錯体を共粉砕したもの
(特公昭52−10916号)、塩化マグネシウムとトリ
アルコキシアルミニウムとの共粉砕物に四塩化チ
タンを担持させたもの(特公昭52−15111号)な
どが使用されている。 これらの固体成分とトリアルキルアルミニウム
とから得られる触媒は、固体成分中のチタン単位
重量当りの重合活性はかなり大きいが、固体成分
単位重量当りの重合活性はまだ充分ではなく、生
成するエチレン重合体が多量の触媒残渣を含有す
るため、使用前にエチレン重合体から触媒残渣を
除去することが必要である。 この発明の目的は、固体成分当りの重合活性が
大きい触媒を使用してエチレン(共)重合体を製
造する方法を提供することにある。 すなわち、この発明は、 塩化マグネシウムを飽和脂肪族アルコールに
溶解させた後、該アルコールを留去し、析出す
る塩化マグネシウムを乾燥して、活性化塩化マ
グネシウムを調製し、 活性化塩化マグネシウムをアルミニウムハラ
イドと共粉砕し、 共粉砕物を飽和脂肪族エーテルで処理し、 エーテル処理固体を四塩化チタンと反応さ
せ、 反応生成固体を、式AlRnX3-o(式中、Rは
炭素数1〜20のアルキル基であり、Xはハロゲ
ン原子であり、nは1〜2の数である。)で示
される有機アルミニウムハライドと反応させる
ことによつて得られる固体触媒成分()と、 式AlR′3(式中、Rは炭素数1〜20のアルキル
基である。)で示されるトリアルキルアルミニウ
ム()とから得られる触媒の存在下に、不活性
溶媒中で、エチレンまたはエチレンとα−オレフ
インとを重合させることを特徴とするエチレン
(共)重合体の製造法である。 この発明によれば、触媒調製に使用した固体触
媒成分()当りの重合体の収量が著しく大き
く、生成する重合体の触媒残渣含有量が小さいの
で、重合体から触媒残渣を除去する必要がなく、
さらに生成する重合体の密度を、エチレンと共重
合させるα−オレフインの割合を変化させること
によつて広い範囲にわたつて調節することができ
る。 この発明において使用される固体触媒成分
()の調製法について説明する。 本発明のエチレン重合体または共重合体の製造
法及び重合に用いる触媒の調製工程を第1図に示
す。 工程 塩化マグネシウムを飽和脂肪族アルコールに
溶解させた後、該アルコールを留去し、析出す
る塩化マグネシウムを乾燥して、活性化塩化マ
グネシウムを調製する。 原料の塩化マグネシウムは無水であることが
好ましい。 飽和脂肪族アルコールとしては、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノールな
どが使用される。これらのアルコールの使用量
は、塩化マグネシウムを溶解させるのに充分な
量であればよい。 塩化マグネシウムのアルコール溶液からアル
コールを留去して、塩化マグネシウムを白色の
結晶として析出させる。 こうして得られた塩化マグネシウムを乾燥す
ることによつて活性化塩化マグネシウムを得
る。乾燥は、減圧下に100〜300℃の範囲で行な
うことが好ましい。 工程 工程で得られた活性化塩化マグネシウムを
アルミニウムハライドと共粉砕する。 アルミニウムハライドとしては、塩化アルミ
ニウム、臭化アルミニウムおよび沃化アルミニ
ウムを使用することができ、なかでも塩化アル
ミニウムが好ましい。アルミニウムハライドの
使用量は、活性化塩化マグネシウム1重量部当
り、通常0.05〜5重量部、好ましくは0.1〜2
重量部である。 共粉砕は公知の粉砕機、たとえば、ボールミ
ル、振動ボールミル、塔式ミル、ジエツトミル
などを用いて行なうことができる。 共粉砕時の温度については特に制限はない
が、通常−30〜150℃であり、共粉砕時間は通
常1〜100時間である。 本工程および後続の工程における操作は、水
分、酸素などがほぼ完全に除かれた不活性ガス
雰囲気下で行なう必要がある。 工程 工程で得られた共粉砕物を飽和脂肪族エー
テルで処理する。 飽和脂肪族エーテルとしては、炭素数2〜10
の飽和脂肪族エーテル、たとえば、エチルエー
テル、イソプロピルエーテル、イソブチルエー
テル、イソアミルエーテルが使用される。これ
らのエーテルの使用量は、共粉砕物中のアルミ
ニウムハライド1モル当り、通常0.1〜100モ
ル、好ましくは0.5〜50モルである。 エーテルは、そのままか(液状の場合)また
はn−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサ
ンなどの不活性炭化水素溶媒の溶液として用い
ることができる。 エーテル処理は、共粉砕物をエーテルまたは
エーテルと不活性炭化水素溶媒との溶液に懸濁
させることによつて行なわれる。 エーテル処理温度は一般には20〜100℃であ
り、エーテル処理時間は一般には30分〜10時間
である。 エーテル処理後、エーテル処理固体を過、
傾斜などの方法で分別し、不活性炭化水素溶媒
で充分に洗浄する。 エーテル処理によつて、共粉砕物中のアルミ
ニウムハライドが、エーテルと可溶性錯体を形
成して共粉砕物から溶出するものと考えられ
る。 工程 工程で得られたエーテル処理固体を四塩化
チタンと反応させる。 四塩化チタンとエーテル処理固体との反応
は、一般には、エーテル処理固体またはこれの
不活性炭化水素溶媒懸濁液を、四塩化チタンま
たはその不活性炭化水素溶液に添加することに
よつて行なわれる。 四塩化チタンの使用量については特に制限は
ないが、一般にはエーテル処理固体1g当り10
〜1000ミリモルである。 反応温度は通常20℃から四塩化チタンの沸点
までの温度であり、反応時間は通常0.5〜10時
間である。 こうして得られる反応生成固体を過、傾斜
などの方法で未反応の四塩化チタンと分別し、
不活性炭化水素溶媒で充分に洗浄する。 反応生成固体中にはチタンが0.5〜5重量%
含有されている。 工程 工程で得られた反応生成固体を有機アルミ
ニウムハライドと反応させて、固体触媒成分
()を得る。 有機アルミニウムハライドとしては、前述の
式AlRnX3-oで示される化合物が使用される。
有機アルミニウムハライドとしては、ジエチル
アルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウ
ムブロマイド、ジエチルアルミニウムアイオダ
イド、エ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ジクロライド、ジイソブチ
ルアルミニウムクロライド、ジ−n−ヘキシル
アルミニウムクロライド、ジ−n−ラウリルア
ルミニウムクロライド、ジステアリルアルミニ
ウムクロライドなどが使用される。これらの有
機アルミニウムハライドの中でも、ジエチルア
ルミニウムクロライド、ジイソブチルアルミニ
ウムクロライドおよびエチルアルミニウムセス
キクロライドが好ましい。 有機アルミニウムハライドの使用量は、反応
生成固体中のチタン1グラム原子当り、通常
0.1〜100モル、好ましくは0.5〜50モルである。 反応は、一般には、反応生成固体を不活性炭
化水素溶媒に懸濁させ、この懸濁液に有機アル
ミニウムハライドの不活性炭化水素溶液を添加
することによつて行なう。 反応温度および反応時間は、一般にはそれぞ
れ20〜100℃および0.5〜10時間である。 反応終了後、得られる固体触媒成分()
を、過、傾斜などの方法で未反応の有機アル
ミニウムハライドと分別し、不活性炭化水素溶
媒で充分に洗浄する。 こうして得られる固体触媒成分()には、
チタンが0.5〜5重量%含有されている。 この発明における固体触媒成分()の調製は
上記の順序で行なうことが必要であり、この順序
を変えて調製された固体成分とトリアルキルアル
ミニウムとから得られる触媒は、エチレンの重合
活性が著しく低い。 この発明においては、固体触媒成分()と前
述の式AlR′3で示されるトリアルキルアルミニウ
ム()とから得られる触媒の存在下に、不活性
溶媒中で、エチレンまたはエチレンとα−オレフ
インとを重合させる。 トリアルキルアルミニウム()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、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ヘ
キシルアルミニウム、トリラウリルアルミニウ
ム、トリステアリルアルミニウムなどが使用され
る。、これらの中でも、トリエチルアルミニウム、
トリイソブチルアルミニウムが好ましい。 トリアルキルアルミニウム()の使用量は、
固体触媒成分()中のチタン1グラム原子当
り、通常1〜1000モルである。 重合反応は不活性溶媒中で行なわれる。不活性
溶媒としては、n−ヘキサン、n−ヘプタンなど
の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シクロペン
タンなどの脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン
などの芳香族炭化水素が使用される。 重合反応時におけるこれらの不活性溶媒中の固
体触媒成分()およびトリアルキルアルミニウ
ム()この濃度については特に制限はないが、
一般には、固体触媒成分()については不活性
溶媒1当り固体触媒成分()中のチタン換算
で0.001〜1000ミリグラム原子であり、トリアル
キルアルミニウム()については不活性溶媒1
当り0.01〜1000ミリモルである。 エチレンと共重合させるα−オレフインとして
は、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセンなど
の炭素数3以上のエチレン系不飽和炭化水素が使
用される。 この発明において重合反応は、通常のチーグラ
ー型触媒によるエチレンの重合反応と同じく、実
質的に水分、酸素などを絶つた状態で行なわれ
る。 重合反応温度は通常30〜180℃であり、重合反
応圧力は通常1〜70Kg/cm2である。 つぎに実施例および比較例を示す。 実施例および比較例において、「重合活性」と
は、使用した固体触媒成分1g、重合時間1時間
当りの重合体の収量(g)を示す。 実施例 1 固体触媒成分()の調製 無水塩化マグネシウム10gをエタノール100ml
に溶解し、ついでエタノールを留去して、塩化マ
グネシウムの白色結晶を析出させた。この結晶を
1〜2mmHg(絶対圧)の圧力下に120℃で3時間
加熱した。ついで、この結晶を乳鉢中で粉末と
し、この粉末を1〜2mmHg(絶対圧)の圧力下に
200℃で4時間加熱乾燥して、活性化塩化マグネ
シウムを得た。 活性化塩化マグネシウム10gおよび塩化アルミ
ニウム2gを、直径1.59cmの鋼球60個を収容した
内径10cm、長さ5.7cmの振動ボールミルに入れ、
20℃で5時間共粉砕した。 共粉砕物5gを、イソアミルエーテル7.5ミリ
モルを含むn−ヘプタン100mlに懸濁させ、90℃
で1時間エーテル処理した。ついで、温度を90℃
に保つて傾斜法によつて上澄液を除去した。残留
懸濁物にn−ヘプタン60mlを添加して懸濁させ、
90℃に昇温後、傾斜法によつて上澄液を除去する
ことによつて、エーテル処理固体を洗浄した。こ
の洗浄操作を5回繰返した。 エーテル処理固体にn−ヘプタン60mlを添加し
て懸濁させ、この懸濁液に四塩化チタン20ml
(182ミリモル)を加え、撹拌下に90℃で1時間反
応させた。反応生成固体を、エーテル処理固体と
同じようにn−ヘプタンで洗浄した。反応生成固
体のチタン含有率は2.0重量%であつた。 反応生成固体にn−ヘプタン60mlを添加して懸
濁させ、この懸濁液にジエチルアルミニウムクロ
ライド40ミリモルを含むn−ヘプタン20mlを添加
し、90℃で1時間反応させた。得られた固体触媒
成分4.78gを、エーテル処理固体と同じようにn
−ヘプタンで洗浄した。固体触媒成分のチタン含
有率は2.0重量%であつた。 固体触媒成分にn−ヘプタン100mlを加えて固
体触媒成分のスラリーを調製した。 重 合 撹拌機付の内容積1のオートクレーブに固体
触媒成分のスラリー(固体触媒成分として10mg)
を封入したガラスアンプルを取り付けた後、オー
トクレーブ内を窒素で置換した。 n−ヘプタン400ml、ついで0.93ミリモルのト
リエチルアルミニウムを含むn−ヘプタン溶液
11.8mlをオートクレーブに仕込んだ。 オートクレーブを90℃に加熱し、水素を圧力が
2.4Kg/cm2(ゲージ圧、以下同じ)になるまで導
入し、ついでエチレンを全圧が12.4Kg/cm2になる
まで導入した(エチレン分圧:10Kg/cm2)。撹拌
を開始して上記ガラスアンプルを破砕し、90℃で
1時間重合反応を行なつた。重合中エチレンを連
続的に供給し、全圧を12.4Kg/cm2に保つた。 重合反応を終了した後、反応混合物をオートク
レーブから取り出し、これにイソプロパノールを
添加して全容積を1とした。 重合体を別し、50℃で20時間真空乾燥して、
白色のポリエチレン122gを得た。このポリエチ
レンの密度は0.961g/cm3、嵩比重は0.33であつ
た。 重合活性は12200であつた。 実施例 2 固体触媒成分の使用量を5mgに変え、さらにエ
チレン分圧を5.7Kg/cm2に変えた他は実施例1と
同様に実施した。 重合活性は6830であつた。 実施例 3 トリアルキルアルミニウムの使用量を1.41ミリ
モルに変えた他は実施例2と同様に実施した。 重合活性は6710であつた。 実施例 4〜7 水素圧およびエチレン圧を第1表に記載のよう
に変えた他は実施例1と同様に実施した。 得られたポリエチレンのメルトフローインデツ
クス(単位:g/10分)(以下MIという)および
重合活性を第1表に示す。
【表】 実施例 8 撹拌機付の内容積1のオートクレーブに実施
例1で調製した固体触媒成分のスラリー(固体触
媒成分として4.8mg)を封入したガラスアンプル
を取り付けた後、オートクレーブ内を窒素で置換
した。 n−ヘプタン600ml、ついでトリエチルアルミ
ニウム0.95ミリモルを含むn−ヘプタン溶液11.8
mlをオートクレーブに仕込んだ。 オートクレーブを90℃に加熱し、エチレンを圧
力が10Kg/cm2になるまで導入した。 この後、実施例1におけると同様にしてエチレ
ンの重合を行つた。 重合活性は21340であつた。 実施例 9 トリエチルアルミニウムの使用量を1.17ミリモ
ルに変えた他は実施例8と同様に実施した。 重合活性は27670であつた。 実施例 10 トリエチルアルミニウムの使用量を1.39ミリモ
ルに変えた他は実施例8と同様に実施した。 重合活性は27350であつた。 上記各実施例で得られたポリエチレンを沸とう
n−ヘキサンで15時間抽出したときの抽出残の割
合は99.5重量%以上であつた。 実施例 11 撹拌機付の内容積1のオートクレーブに実施
例1で調製した固体触媒成分のスラリー(固体触
媒成分として10mg)を封入したガラスアンプルを
取り付けた後、オートクレーブ内を窒素で置換し
た。 n−ヘプタン400ml、トリエチルアルミニウム
0.93ミリモルを含むn−ヘプタン溶液11.8mlおよ
び1−ブテン30ml(360ミリモル)を、この順に
オートクレーブに仕込んだ。 オートクレーブを90℃に加熱し、水素を圧力が
0.5Kg/cm2になるまで導入し、ついでエチレンを
全圧が7.4Kg/cm2になるまで導入した。撹拌を開
始して上記ガラスアンプルを破砕し、90℃で1時
間共重合反応を行なつた。重合中エチレンを連続
的に供給して全圧を7.4Kg/cm2に保つた。 共重合反応終了後、反応混合物をオートクレー
ブから取り出し、これにイソプロパノールを添加
して全容積を1とした。 共重合体を別し、メタノールで洗浄した後、
50℃で20時間真空乾燥して、白色のエチレン1−
ブテンとのランダム共重合体81.6gを得た。この
共重合体の1−ブテン単位含有率は14.7重量%、
密度は0.910g/cm3であつた。 重合活性は8160であつた。 実施例 12 1−ブテンの使用量を20ml(240ミリモル)に
変えた他は実施例11と同様に実施した。 得られた1−ブテンとエチレンとの共重合体
は、1−ブテン単位を7.4重量%含有しており、
その密度は0.933g/cm3であつた。 重合活性は8390であつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の重合体または共重合体の製
造法を示すフローチヤートである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 塩化マグネシウムを飽和脂肪族アルコー
    ルに溶解させた後、該アルコールを留去し、析
    出する塩化マグネシウムを乾燥して活性化塩化
    マグネシウムを調製し、 活性化塩化マグネシウムをアルミニウムハラ
    イドと共粉砕し、 共粉砕物を飽和脂肪族エーテルで処理し、 エーテル処理固体を四塩化チタンと反応さ
    せ、 反応生成固体を、式AlRnX3-o(式中、Rは
    炭素数1〜20のアルキル基であり、Xはハロゲ
    ン原子であり、nは1〜2の数である。)で示
    される有機アルミニウムハライドと反応させる
    ことによつて得られる固体触媒成分()と、 式 AlR′3(式中、R′は炭素数1〜20のアルキ
    ル基である。)で示されるトリアルキルアルミニ
    ウム()とから得られる触媒の存在下に、不活
    性溶媒中で、エチレンまたはエチレンとα−オレ
    フインとを重合させることを特徴とするエチレン
    (共)重合体の製造法。 2 活性化塩化マグネシウム1重量部当り0.05〜
    5重量部のアルミニウムハライドを使用すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の製造
    法。 3 共粉砕物中のアルミニウムハライド1モル当
    り0.1〜100モルの飽和脂肪族エーテルを使用する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    製造法。 4 反応生成固体中のチタン1グラム原子当り
    0.1〜100モルの有機アルミニウムハライドを使用
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の製造法。 5 固体触媒成分()中のチタン1グラム原子
    当り1〜1000モルのトリアルキルアルミニウム
    ()を使用することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の製造法。
JP4304379A 1979-04-11 1979-04-11 Production of ethylene polymer or copolymer Granted JPS55135109A (en)

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JPS6036509A (ja) * 1983-08-09 1985-02-25 Ube Ind Ltd エチレンの重合法

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