JPH11217407A - オレフィン重合用触媒およびポリオレフィンの製造方法 - Google Patents
オレフィン重合用触媒およびポリオレフィンの製造方法Info
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- JPH11217407A JPH11217407A JP2317798A JP2317798A JPH11217407A JP H11217407 A JPH11217407 A JP H11217407A JP 2317798 A JP2317798 A JP 2317798A JP 2317798 A JP2317798 A JP 2317798A JP H11217407 A JPH11217407 A JP H11217407A
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Abstract
および剛性に優れ、しかも高立体規則性ポリオレフィン
を優れた重合活性で製造しうるオレフィン重合用触媒、
およびこのオレフィン重合用触媒を用いたオレフィンの
重合方法を提供する。 【解決手段】 (A)マグネシウム、チタン、ハロゲ
ン、および多価カルボン酸エステルまたはポリエーテル
を含有する固体状チタン触媒成分と、(B)有機アルミ
ニウム化合物と、(C)トリメトキシシラン化合物とか
らなる、MFRが50〜300g/10分で、かつMw/
Mnが6以上であるポリオレフィン製造用触媒。この触
媒を用いてオレフィンを一段重合で上記低分子量ポリオ
レフィンを製造することができる。
Description
分布が広く、成形性および剛性に優れたポリオレフィン
を製造しうるオレフィン重合用触媒およびこのオレフィ
ン重合用触媒を用いるポリオレフィンの製造方法に関す
る。
媒として、チタン触媒成分と有機アルミニウム化合物と
からなるチーグラー・ナッタ触媒が広く用いられてお
り、特にチタン触媒成分として担体担持型固体状チタン
触媒成分を含む触媒は、高い重合活性を示すことが知ら
れている。特に固体状チタン触媒成分のうちでも塩化マ
グネシウム担持型チタン触媒成分を含む触媒は、高い重
合活性を示すとともに、プロピレンなどのオレフィンを
重合させたときに立体規則性の高いポリオレフィンを製
造することができる触媒として知られている。
媒については、重合活性の向上とともに所望特性のポリ
オレフィンを得るために種々の研究が行なわれており、
たとえば固体状チタン触媒成分の調製時の成分として、
あるいは固体状チタン触媒成分と有機アルミニウム化合
物とからオレフィン重合用触媒を形成する際に種々の電
子供与体を用いることが提案されている。
公報において、高立体規則性ポリオレフィンを高収率で
製造することができるとともに、粒径、粒度分布、粒子
性状、嵩比重に優れたポリオレフィン製造用触媒とし
て、内部ドナー(内部電子供与体)として少なくともカ
ルボン酸エステル類を含む固体状チタン触媒成分と、有
機アルミニウム化合物とともに、外部ドナー(外部電子
供与体)としてSi−O−CまたはSi−N−C結合を
有する有機ケイ素化合物とからなるオレフィン重合用触
媒を提案した。このような電子供与体としてのSi−O
−C結合を有する有機ケイ素化合物としては、具体的に
テトラエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、
ジフェニルジメトキシシランなどのアルコキシシランが
用いられる。
も、ジシクロペンチルジメトキシシランに代表されるよ
うなシクロペンチル基、置換シクロペンチル基、シクロ
ペンテニル基、置換シクロペンテニル基、シクロペンタ
ジエニル基、置換シクロペンタジエニル基、あるいはS
iに隣接する炭素が2級炭素または3級炭素である炭化
水素基を2個有するジメトキシシランを電子供与体とす
るオレフィン重合用触媒も提案されている。
ポリプロピレンの成形性を向上させるには、メルトフロ
ーレート(MFR)を高くすればよく、通常オレフィン
重合時にたとえば水素などの分子量調節剤を共存させて
MFRの高いすなわち低分子量のポリオレフィンを製造
している。
(Mw/Mn)を広くすればよいことが知られている
が、低分子量ポリプロピレンを製造すると、通常その分
子量分布は狭く、剛性などの機械的強度が低下する傾向
にある。このためプロピレンを多段で重合させ、MFR
が高く、かつ剛性の低いポリプロピレンを製造する工程
と、高分子量で剛性の高いポリプロピレンを製造する工
程を実施して、ポリプロピレンの成形性および剛性を向
上させたりしている。
広く成形性に優れたポリオレフィン特にポリプロピレン
を得ることができる触媒の出現が望まれていた。本発明
者は、このようなオレフィン重合用触媒について研究を
続けたところ、固体状チタン触媒成分と有機アルミニウ
ム化合物とともに、外部電子供与体として有機ケイ素化
合物のうちでも、特にアルキルトリメトキシシランを用
いて形成されるオレフィン重合用触媒は、MFRが50
〜300g/10分であるような低分子量ポリオレフィン
を製造した時に、Mw/Mnが6以上という分子量分布
の広いポリオレフィンを得ることができ、しかもこのポ
リオレフィンをオレフィンの一段重合により優れた重合
活性で製造することを見出して本発明を完成するに至っ
た。
く、成形性および剛性に優れた高立体規則性ポリオレフ
ィンを高重合活性で製造しうるオレフィン重合用触媒、
およびこのオレフィン重合用触媒を用いたポリオレフィ
ンの製造方法を提供することを目的としている。
メルトフローレート(MFR:ASTM D1238;
230℃、2.16kg荷重下)が50〜300g/10分
で、かつ分子量分布(Mw/Mn)が6以上であるポリ
オレフィンを製造するための触媒であって、(A)マグ
ネシウム、チタン、ハロゲン、および多価カルボン酸エ
ステルまたはポリエーテルを含有する固体状チタン触媒
成分と、(B)有機アルミニウム化合物と、(C)RS
i(OCH3)3[式中、Rは炭素数1〜10のアルキル
基である]で示されるトリメトキシシラン化合物とから
なる。
の(A)固体状チタン触媒成分と、(B)有機アルミニ
ウム化合物と、必要に応じて(D)電子供与体とからな
るオレフィン重合用触媒に、オレフィンが予備重合され
た予備重合触媒と、[II]上記有機シラン化合物(C)
と、[III]必要に応じて有機アルミニウム化合物
(B)とから成形されてもよい。
機シラン化合物(C)であってもよい。本発明に係るポ
リオレフィンの製造方法は、上記のようなオレフィン重
合用触媒の存在下に、オレフィンを一段で重合または共
重合させ、メルトフローレート(MFR:ASTM D
1238;230℃、2.16kg荷重下)が50〜30
0g/10分で、かつ分子量分布(Mw/Mn)が6以上
であるポリオレフィンを得ている。
用触媒、オレフィンの重合方法について具体的に説明す
る。
単独重合だけでなく共重合をも包含した意味で用いられ
ることがあり、「重合体」という語は単独重合体でけで
なく共重合体をも包含した意味で用いられることがあ
る。
形成する際に用いられる固体状チタン触媒成分(A)に
ついて説明する。本発明で用いられる固体状チタン触媒
成分は、必須成分として少なくともマグネシウム、チタ
ン、ハロゲン、および多価カルボン酸エステルまたはポ
リエーテルを含有している。固体状チタン触媒成分は、
これら成分を含有していればその調製方法は限定され
ず、(a-1)マグネシウム化合物、(a-2)チタン化合物
および(a-3)多価カルボン酸エステルまたはポリエー
テルなどを種々の方法により接触させることにより調製
することができる。以下に固体状チタン触媒成分を調製
する際に用いられる各成分を示す。(a-1)マグネシウム化合物 本発明では、マグネシウム化合物としては、還元能を有
するマグネシウム化合物および還元能を有さないマグネ
シウム化合物を挙げることができる。
は、たとえば下式で表わされる有機マグネシウム化合物
を挙げることができる。 XnMgR2-n 式中、nは0≦n<2であり、Rは水素または炭素数1
〜20のアルキル基、アリール基またはシクロアルキル
基であり、nが0である場合2個のRは同一でも異なっ
ていてもよい。Xはハロゲンである。
ム化合物としては、具体的には、ジメチルマグネシウ
ム、ジエチルマグネシウム、ジプロピルマグネシウム、
ジブチルマグネシウム、ジアミルマグネシウム、ジヘキ
シルマグネシウム、ジデシルマグネシウム、オクチルブ
チルマグネシウム、エチルブチルマグネシウムなどのジ
アルキルマグネシウム化合物、エチル塩化マグネシウ
ム、プロピル塩化マグネシウム、ブチル塩化マグネシウ
ム、ヘキシル塩化マグネシウム、アミル塩化マグネシウ
ムなどのアルキルマグネシウムハライド、ブチルエトキ
シマグネシウム、エチルブトキシマグネシウム、オクチ
ルブトキシマグネシウムなどのアルキルマグネシウムア
ルコキシド、その他ブチルマグネシウムハイドライドな
どが挙げられる。
ては、具体的に、塩化マグネシウム、臭化マグネシウ
ム、沃化マグネシウム、弗化マグネシウムなどのハロゲ
ンかマグネシウム、メトキシ塩化マグネシウム、エトキ
シ塩化マグネシウム、イソプロポキシ塩化マグネシウ
ム、ブトキシ塩化マグネシウム、オクトキシ塩化マグネ
シウムなどのアルコキシマグネシウムハライド、フェノ
キシ塩化マグネシウム、メチルフェノキシ塩化マグネシ
ウムなどのアリロキシマグネシウムハライド、エトキシ
マグネシウム、イソプロポキシマグネシウム、ブトキシ
マグネシウム、n-オクトキシマグネシウム、2-エチルヘ
キソキシマグネシウムなどのアルコキシマグネシウム、
フェノキシマグネシウム、ジメチルフェノキシマグネシ
ウムなどのアリロキシマグネシウム、ラウリン酸マグネ
シウム、ステアリン酸マグネシウムなどのマグネシウム
のカルボン酸塩などを挙げることができる。その他マグ
ネシウム金属、水素化マグネシウムを用いることもでき
る。
物は、上述した還元能を有するマグネシウム化合物から
誘導した化合物、あるいは触媒成分の調製時に誘導した
化合物であってもよい。還元能を有さないマグネシウム
化合物を、還元能を有するマグネシウム化合物から誘導
するには、たとえば、還元能を有するマグネシウム化合
物を、ポリシロキサン化合物、ハロゲン含有シラン化合
物、ハロゲン含有アルミニウム化合物、エステル、アル
コール、ハロゲン含有化合物、あるいはOH基や活性な
炭素−酸素結合を有する化合物と接触させればよい。
合物および還元能を有さないマグネシウム化合物は、た
とえばアルミニウム、亜鉛、ホウ素、ベリリウム、ナト
リウム、カリウムなどの他の金属との錯化合物、複化合
物を形成していてもよく、あるいは他の金属化合物との
混合物であってもよい。さらに、マグネシウム化合物は
単独であってもよく、上記の化合物を2種以上組み合わ
せてもよい。
マグネシウム化合物としては、上述した以外のマグネシ
ウム化合物も使用できるが、最終的に得られる固体状チ
タン触媒成分中において、ハロゲン含有マグネシウム化
合物の形で存在することが好ましく、従ってハロゲンを
含まないマグネシウム化合物を用いる場合には、調製の
途中でハロゲン含有化合物と接触反応させることが好ま
しい。
シウム化合物が好ましく、特にハロゲン含有マグネシウ
ム化合物が好ましく、さらにこれらの中でも塩化マグネ
シウム、アルコキシ塩化マグネシウム、アリロキシ塩化
マグネシウムが好ましい。
するに際して、上記のようなマグネシウム化合物(a-
1)は液状状態で用いることが好ましい。上記のような
マグネシウム化合物のうち、マグネシウム化合物が固体
である場合には、電子供与体(a-4)を用いて液体状態
にすることができる。
与体(a-6)として後述するようなアルコール類、フェ
ノール類、ケトン類、アルデヒド類、エーテル類、アミ
ン類、ピリジン類などを用いることができる。
ロポキシチタン、テトラ-i-プロポキシチタン、テトラ
ブトキシチタン、テトラヘキソキシチタン、テトラブト
キシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウムなどの
金属酸エステル類などを用いることもできる。
エステル類が特に好ましく用いられる。固体状マグネシ
ウム化合物と電子供与体(a-4)との反応は、固体状マ
グネシウム化合物と電子供与体(a-4)とを接触させ、
必要に応じて加熱する方法が一般的である。この接触
は、通常0〜200℃、好ましくは20〜180℃、よ
り好ましくは50〜150℃の温度で行なわれる。
どの共存下に行ってもよい。このような炭化水素溶媒と
して、具体的には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、灯油などの
脂肪族炭化水素類、シクロペンタン、メチルシクロペン
タン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロ
オクタン、シクロヘキセンのような脂環族炭化水素類、
ジクロロエタン、ジクロロプロパン、トリクロロエチレ
ン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、ベン
ゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類など
が用いられる。 (a-2)チタン化合物 本発明では、チタン化合物(a-2)としては液状チタン
化合物が好ましく、特に4価のチタン化合物が好ましく
用いられる。このような4価のチタン化合物としては、
次式で示される化合物を挙げることができる。
り、0≦g≦4である。このような化合物としては、具
体的には、TiCl4、TiBr4、TiI4などのテト
ラハロゲン化チタン、Ti(OCH3)Cl3、Ti(O
C2H5)Cl3、Ti(On-C4H9)Cl3、Ti(OC
2H5)Br3、Ti(O-iso-C4H9)Br3などのトリ
ハロゲン化アルコキシチタン、Ti(OCH3)2C
l2、Ti(OC2H5)2Cl2、Ti(On-C4H9)2C
l2、Ti(OC2H5)2Br2などのジハロゲン化ジア
ルコキシチタン、Ti(OCH3)3Cl、Ti(OC2
H5)3Cl、Ti(On-C4H9)3Cl、Ti(OC2H
5)3Brなどのモノハロゲン化トリアルコキシチタン、
Ti(OCH3)4、Ti(OC2H5)4、Ti(On-C4
H9)4、Ti(O-iso-C4H9)4、Ti(O-2-エチル
ヘキシル)4などのテトラアルコキシチタンなどが挙げ
られる。
好ましく、特に四塩化チタンが好ましい。これらのチタ
ン化合物は2種以上組合わせて用いることもできる。上
記のチタン化合物は炭化水素、ハロゲン化炭化水素、芳
香族炭化水素に希釈して用いてもよい。(a-3)多価カルボン酸エステルまたはポリエーテル 固体状チタン触媒成分を調製する際には、電子供与体と
して多価カルボン酸エステルまたはポリエーテルが用い
られる。
下記一般式で示される。
水素基、R2、R5、R6は、水素あるいは置換または非
置換の炭化水素基、R3、R4は、水素あるいは置換また
は非置換の炭化水素基であり、好ましくはその少なくと
も一方は置換または非置換の炭化水素基である。またR
3とR4とは互いに連結されて環状構造を形成していても
よい。炭化水素基R1〜R6が置換されている場合の置換
基は、N、O、Sなどの異原子を含み、たとえば、C−
O−C、COOR、COOH、OH、SO3H、−C−
N−C−、NH2などの基を有する。
は、具体的には、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチ
ル、メチルコハク酸ジエチル、α-メチルグルタル酸ジ
イソブチル、メチルマロン酸ジエチル、エチルマロン酸
ジエチル、イソプロピルマロン酸ジエチル、ブチルマロ
ン酸ジエチル、フェニルマロン酸ジエチル、ジエチルマ
ロン酸ジエチル、ジブチルマロン酸ジエチル、マレイン
酸モノオクチル、マレイン酸ジオクチル、マレイン酸ジ
ブチル、ブチルマレイン酸ジブチル、ブチルマレイン酸
ジエチル、β-メチルグルタル酸ジイソプロピル、エチ
ルコハク酸ジアルリル、フマル酸ジ-2-エチルヘキシ
ル、イタコン酸ジエチル、シトラコン酸ジオクチルなど
の脂肪族ポリカルボン酸エステル、1,2-シクロヘキサン
カルボン酸ジエチル、1,2-シクロヘキサンカルボン酸ジ
イソブチル、テトラヒドロフタル酸ジエチル、ナジック
酸ジエチルなどの脂環族ポリカルボン酸エステル、フタ
ル酸モノエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸メチルエ
チル、フタル酸モノイソブチル、フタル酸ジエチル、フ
タル酸エチルイソブチル、フタル酸ジn-プロピル、フタ
ル酸ジイソプロピル、フタル酸ジn-ブチル、フタル酸ジ
イソブチル、フタル酸ジn-ヘプチル、フタル酸ジ-2-エ
チルヘキシル、フタル酸ジn-オクチル、フタル酸ジネオ
ペンチル、フタル酸ジデシル、フタル酸ベンジルブチ
ル、フタル酸ジフェニル、ナフタリンジカルボン酸ジエ
チル、ナフタリンジカルボン酸ジブチル、トリメリット
酸トリエチル、トリメリット酸ジブチルなどの芳香族ポ
リカルボン酸エステル、3,4-フランジカルボン酸などの
異節環ポリカルボン酸エステルなどが挙げられる。
ては、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジイソブチル、
セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジn-ブチル、セ
バシン酸ジn-オクチル、セバシン酸ジ-2-エチルヘキシ
ルなどの長鎖ジカルボン酸のエステルなどを挙げること
もできる。
好ましい。これらを2種以上組合わせて用いてもよい。
またポリエーテルとして、複数の原子を介して存在する
2個以上のエーテル結合を有するポリエーテル化合物を
用いることができる。
間に存在する原子が、炭素、ケイ素、酸素、窒素、リ
ン、ホウ素、硫黄あるいはこれらから選択される2種以
上である化合物などを挙げることができる。このうちエ
ーテル結合間の原子に比較的嵩高い置換基が結合してお
り、2個以上のエーテル結合間に存在する原子に複数の
炭素原子が含まれた化合物が好ましく、たとえば下記式
で示されるポリエーテルが好ましい。
R1〜R26は炭素、水素、酸素、ハロゲン、窒素、硫
黄、リン、ホウ素およびケイ素から選ばれる少なくとも
1種の元素を有する置換基であり、任意のR1〜R26、
好ましくはR1〜R2nは共同してベンゼン環以外の環を
形成していてもよく、主鎖中に炭素以外の原子が含まれ
ていてもよい。) 上記のようなポリエーテルとしては、具体的には、2-
(2-エチルヘキシル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-イ
ソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-ブチル-1,3-ジ
メトキシプロパン、2-s-ブチル-1,3-ジメトキシプロパ
ン、2-シクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2-フ
ェニル-1,3-ジメトキシプロパン、2-クミル-1,3-ジメト
キシプロパン、2-(2-フェニルエチル)-1,3-ジメトキ
シプロパン、2-(2-シクロヘキシルエチル)-1,3-ジメ
トキシプロパン、2-(p-クロロフェニル)-1,3-ジメト
キシプロパン、2-(ジフェニルメチル)-1,3-ジメトキ
シプロパン、2-(1-ナフチル)-1,3-ジメトキシプロパ
ン、2-(2-フルオロフェニル)-1,3-ジメトキシプロパ
ン、2-(1-デカヒドロナフチル)-1,3-ジメトキシプロ
パン、2-(p-t-ブチルフェニル)-1,3-ジメトキシプロ
パン、2,2-ジシクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパ
ン、2,2-ジシクロペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、
2,2-ジエチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジプロピ
ル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソプロピル-1,3-
ジメトキシプロパン、2,2-ジブチル-1,3-ジメトキシプ
ロパン、2-メチル-2-プロピル-1,3-ジメトキシプロパ
ン、2-メチル-2-ベンジル-1,3-ジメトキシプロパン、2-
メチル-2-エチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2
-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-
フェニル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-シクロ
ヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(p-クロ
ロフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(2-
シクロヘキシルエチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-
メチル-2-イソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチ
ル-2-(2-エチルヘキシル)-1,3-ジメトキシプロパン、
2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジフ
ェニル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジベンジル-1,3-
ジメトキシプロパン、2,2-ビス(シクロヘキシルメチ
ル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-
ジエトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジブトキ
シプロパン、2-イソブチル-2-イソプロピル-1,3-ジメト
キシプロパン、2-(1-メチルブチル)-2-イソプロピル-
1,3-ジメトキシプロパン、2-(1-メチルブチル)-2-s-
ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジ-s-ブチル-1,3
-ジメトキシプロパン、2,2-ジ-t-ブチル-1,3-ジメトキ
シプロパン、2,2-ジネオペンチル-1,3-ジメトキシプロ
パン、2-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-ジメトキシ
プロパン、2-フェニル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシ
プロパン、2-フェニル-2-s-ブチル-1,3-ジメトキシプロ
パン、2-ベンジル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロ
パン、2-ベンジル-2-s-ブチル-1,3-ジメトキシプロパ
ン、2-フェニル-2-ベンジル-1,3-ジメトキシプロパン、
2-シクロペンチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロ
パン、2-シクロペンチル-2-s-ブチル-1,3-ジメトキシプ
ロパン、2-シクロヘキシル-2-イソプロピル-1,3-ジメト
キシプロパン、2-シクロヘキシル-2-s-ブチル-1,3-ジメ
トキシプロパン、2-イソプロピル-2-s-ブチル-1,3-ジメ
トキシプロパン、2-シクロヘキシル-2-シクロヘキシル
メチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,3-ジフェニル-1,4-
ジエトキシブタン、2,3-ジシクロヘキシル-1,4-ジエト
キシブタン、2,2-ジベンジル-1,4-ジエトキシブタン、
2,3-ジシクロヘキシル-1,4-ジエトキシブタン、2,3-ジ
イソプロピル-1,4-ジエトキシブタン、2,2-ビス(p-メ
チルフェニル)-1,4-ジメトキシブタン、2,3-ビス(p-
クロロフェニル)-1,4-ジメトキシブタン、2,3-ビス(p
-フルオロフェニル)-1,4-ジメトキシブタン、2,4-ジフ
ェニル-1,5-ジメトキシペンタン、2,5-ジフェニル-1,5-
ジメトキシヘキサン、2,4-ジイソプロピル-1,5-ジメト
キシペンタン、2,4-ジイソブチル-1,5-ジメトキシペン
タン、2,4-ジイソアミル-1,5-ジメトキシペンタン、3-
メトキシメチルテトラヒドロフラン、3-メトキシメチル
ジオキサン、1,3-ジイソブトキシプロパン、1,2-ジイソ
ブトキシプロパン、1,2-ジイソブトキシエタン、1,3-ジ
イソアミロキプロパン、1,3-ジイソネオペンチロキシエ
タン、1,3-ジネオペンチロキシプロパン、2,2-テトラメ
チレン-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ペンタメチレン-
1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ヘキサメチレン-1,3-ジ
メトキシプロパン、1,2-ビス(メトキシメチル)シクロ
ヘキサン、2,8-ジオキサスピロ[5,5]ウンデカン、3,7-
ジオキサビシクロ[3,3,1]ノナン、3,7-ジオキサビシク
ロ[3,3,0]オクタン、3,3-ジイソブチル-1,5-オキソノナ
ン、6,6-ジイソブチルジオキシヘプタン、1,1-ジメトキ
シメチルシクロペンタン、1,1-ビス(ジメトキシメチ
ル)シクロヘキサン、1,1-ビス(メトキシメチル)ビシ
クロ[2,2,1]ヘプタン、1,1-ジメトキシメチルシクロペ
ンタン、2-メチル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシプ
ロパン、2-シクロヘキシル-2-エトキシメチル-1,3-ジエ
トキシプロパン、2-シクロヘキシル-2-メトキシメチル-
1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジメ
トキシシクロヘキサン、2-イソプロピル-2-イソアミル-
1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-シクロヘキシル-2-
メトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イ
ソプロピル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘ
キサン、2-イソブチル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキ
シシクロヘキサン、2-シクロヘキシル-2-エトキシメチ
ル-1,3-ジエトキシシクロヘキサン、2-シクロヘキシル-
2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-
イソプロピル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシシクロ
ヘキサン、2-イソプロピル-2-エトキシメチル-1,3-ジメ
トキシシクロヘキサン、2-イソブチル-2-エトキシメチ
ル-1,3-ジエトキシシクロヘキサン、2-イソブチル-2-エ
トキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサンなどが挙
げられる。
トキシフェニル)ホスフィン、メチルフェニルビス(メ
トキシメチル)シラン、ジフェニルビス(メトキシメチ
ル)シラン、メチルシクロヘキシルビス(メトキシメチ
ル)シラン、ジ-t-ブチルビス(メトキシメチル)シラ
ン、シクロヘキシル-t-ブチルビス(メトキシメチル)
シラン、i-プロピル-t-ブチルビス(メトキシメチル)
シランなどを挙げることもできる。
ましく用いられ、特に、2,2-ジイソブチル-1,3-ジメト
キシプロパン、2-イソプロピル-2-イソブチル-1,3-ジメ
トキシプロパン、2-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-
ジメトキシプロパン、2,2-ジシクロヘキシル-1,3-ジメ
トキシプロパン、2,2-ビス(シクロヘキシルメチル)-
1,3-ジメトキシプロパン、2-シクロヘキシル-2-イソプ
ロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2-s-
ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジフェニル-1,3-
ジメトキシプロパン、2-シクロペンチル-2-イソプロピ
ル-1,3-ジメトキシプロパンなどが好ましく用いられ
る。これらを2種以上組合わせて用いてもよい。
のような多価カルボン酸エステルとポリエーテルとの両
方を用いてもよく、また多価カルボン酸エステルまたは
ポリエーテルとともに他の電子供与体(a-6)を用いる
ことができる。特に本発明では、多価カルボン酸エステ
ルを用いることが好ましい。
にアルコール類、フェノール類、ケトン、アルデヒド、
カルボン酸、有機酸ハライド、有機酸または無機酸のエ
ステル、エーテル、酸アミド、酸無水物、アンモニア、
アミン、ニトリル、イソシアネート、含窒素環状化合
物、含酸素環状化合物などを用いることができる。より
具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、2-エチルヘ
キサノール、オクタノール、ドデカノール、オクタデシ
ルアルコール、オレイルアルコール、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1〜18のアルコール類、トリクロロメ
タノール、トリクロロエタノール、トリクロロヘキサノ
ールなどの炭素数1〜18のハロゲン含有アルコール
類、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフ
ェノール、プロピルフェノール、ノニルフェノール、ク
ミルフェノール、ナフトールなどの低級アルキル基を有
してもよい炭素数6〜20のフェノール類、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、ベンゾキノンなどの炭素数
3〜15のケトン類、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、ナフトアルデヒドなどの炭素数2〜15
のアルデヒド類、ギ酸メチル、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、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、吉草
酸エチル、クロル酢酸メチル、ジクロル酢酸エチル、メ
タクリル酸メチル、クロトン酸エチル、シクロヘキサン
カルボン酸エチル、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、安息香酸フェニル、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
チル、アニス酸エチル、エトキシ安息香酸エチル、γ-
ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、クマリン、フタ
リド、炭酸エチルなどの炭素数2〜18の有機酸エステ
ル類、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、アニス酸クロリドなどの炭素数2〜15
の酸ハライド類、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、テトラヒドロフラン、アニソール、ジフェニルエー
テルなどの炭素数2〜20のエーテル類、酢酸N,N-ジメ
チルアミド、安息香酸N,N-ジエチルアミド、トルイル酸
N,N-ジメチルアミドなどの酸アミド類、メチルアミン、
エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリ
メチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、
トリベンジルアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミンなどのアミン類、アセトニトリル、ベ
ンゾニトリル、トリニトリルなどのニトリル類、無水酢
酸、無水フタル酸、無水安息香酸などの酸無水物、ピロ
ール、メチルピロール、ジメチルピロールなどのピロー
ル類、ピロリン;ピロリジン;インドール;ピリジン、
メチルピリジン、エチルピリジン、プロピルピリジン、
ジメチルピリジン、エチルメチルピリジン、トリメチル
ピリジン、フェニルピリジン、ベンジルピリジン、塩化
ピリジンなどのピリジン類、ピペリジン類、キノリン
類、イソキノリン類などの含窒素環状化合物、テトラヒ
ドロフラン、1,4-ジネオール、1,8-シネオール、ピノー
ルフラン、メチルフラン、ジメチルフラン、ジフェニル
フラン、ベンゾフラン、クマラン、フタラン、テトラヒ
ドロピラン、ピラン、ジテトロピランなどの環状含酸素
化合物などが挙げられる。
媒成分として後述するような有機シラン化合物、水、あ
るいはアニオン系、カチオン系、非イオン系の界面活性
剤などを用いることもできる。
用することもできる。固体状チタン触媒成分(A)の調製 固体状チタン触媒成分を調製する際には、上記の化合物
に加えて、担体および反応助剤などとして用いられる珪
素、リン、アルミニウムなどを含む有機化合物あるいは
無機化合物などを用いてもよい。
O2、B2O3、MgO、CaO、TiO2、ZnO、Sn
O2、BaO、ThO、スチレン−ジビニルベンゼン共
重合体などの樹脂などが挙げられる。これらのうちで
も、Al2O3、SiO2、スチレン−ジビニルベンゼン
共重合体が好ましく用いられる。
ようなマグネシウム化合物(a-1)、チタン化合物(a-
2)、および多価カルボン酸エステルまたはポリエーテ
ル(a-3)を接触させることにより調製することがで
き、公知の方法を含むあらゆる方法により調製すること
ができ、その調製方法は特に限定されないが、本発明で
は、液状状態のマグネシウム化合物(a-1)、液状チタ
ン化合物(a-2)および多価カルボン酸エステルまたは
ポリエーテル(a-3)を接触させることが好ましい。
て固体状チタン触媒成分を調製する際には、必要に応じ
て炭化水素を用いることができ、この炭化水素としては
マグネシウム化合物(a-1)を液状化する際に示したよ
うな炭化水素溶媒と同様なものが挙げられる。
製方法を数例を挙げて簡単に述べる。なお以下の方法に
おいて、有機アルミニウム化合物としては、有機アルミ
ニウム化合物(B)として後述するようなものが用いら
れる。
4)および炭化水素溶媒からなる液状状態のマグネシウ
ム化合物(a-1)を、有機アルミニウム化合物と接触反
応させて固体を析出させた後、または析出させながらチ
タン化合物(a-2)と接触反応させる。
ルまたはポリエーテル(a-3)(以下電子供与体(a-3)
という)を少なくとも1回接触生成物と接触させる。 (2)無機担体と有機マグネシウム化合物(a-1)との接触
物に、チタン化合物(a-2)および電子供与体(a-3)を
接触反応させる。
化合物(a-1)との接触物をハロゲン含有化合物および
/または有機アルミニウム化合物と接触反応させてもよ
い。 (3)マグネシウム化合物、電子供与体(a-4)、場合によ
ってはさらに炭化水素溶媒とからなる液状状態のマグネ
シウム化合物(a-1)と、無機担体または有機担体との
混合物から、マグネシウム化合物の担持された無機また
は有機担体を調製し、次いでこれにチタン化合物(a-
2)を接触させる。
少なくとも1回接触生成物と接触させる。 (4)マグネシウム化合物(a-1)、チタン化合物(a-
2)、電子供与体(a-4)、場合によってはさらに炭化水
素溶媒を含む溶液と、無機担体または有機担体と、電子
供与体(a-3)とを接触させる。
-1)を、ハロゲン含有チタン化合物(a-2)および電子供
与体(a-3)と接触させる。 (6)液状状態の有機マグネシウム化合物(a-1)をハロゲ
ン含有化合物と接触反応させた後、チタン化合物(a-
2)を接触させる。
少なくとも1回用いる。 (7)アルコキシ基含有マグネシウム化合物(a-1)を、ハ
ロゲン含有チタン化合物(a-2)および電子供与体(a-
3)と接触反応させる。
と電子供与体(a-4)とからなる液状状態のマグネシウ
ム化合物(a-1)を、チタン化合物(a-2)、電子供与体
(a-3)と接触反応させる。
と電子供与体(a-4)とからなる液状状態のマグネシウ
ム化合物(a-1)を有機アルミニウム化合物と接触させ
た後、チタン化合物(a-2)と接触反応させる。
少なくとも1回接触生成物と接触させる。 (10)還元能を有さない液状のマグネシウム化合物(a-
1)とチタン化合物(a-2)とを、電子供与体(a-3)の
存在下または非存在下で接触させる。
少なくとも1回接触生成物と接触させる。 (11)(1)〜(10)で得られた反応生成物に、さらにチタン
化合物(a-2)を接触させる。
さらに電子供与体(a-3)およびチタン化合物(a-2)を
接触させる。 上記のような各成分の接触は、通常−70℃〜200
℃、好ましくは−50℃〜150℃、さらに好ましくは
−30〜130℃の温度で行われる。
られる各成分の量は、調製方法によって異なり一概に規
定できないが、たとえばマグネシウム化合物1モル当
り、多価カルボン酸エステルまたはポリエーテル(a-
3)は0.01〜10モル、好ましくは0.1〜5モルの
量で、液状状態のチタン化合物(a-2)は0.01〜10
00モル、好ましくは0.1〜200モルの量で用いる
ことができる。
状チタン触媒成分を0〜150℃の炭化水素溶媒で洗浄
することが好ましい。この炭化水素溶媒としては、前記
にマグネシウム化合物を液状化する際に示したような炭
化水素溶媒(a-5)を用いることができ、これらのう
ち、脂肪族炭化水素溶媒またはハロゲンを含まない芳香
族炭化水素溶媒が好ましく用いられる。
炭化水素溶媒は、通常固形物1gに対して10〜500
ml程度の量で用いることができる。このようにして得ら
れる固体状チタン触媒成分(A)は、マグネシウム、チ
タン、ハロゲンおよび多価カルボン酸エステルまたはポ
リエーテルを含有しており、チタンを0.1〜10重量
%、好ましくは0.2〜7.0重量%の量で、マグネシウ
ムとハロゲンとを合計で95〜30重量%の量で、多価
カルボン酸エステルまたはポリエーテルを0.5〜30
重量%の量で含有していることが望ましい。(B)有機アルミニウム化合物 本発明において、オレフィン重合用触媒を形成する際に
用いられる有機アルミニウム化合物としては、たとえば
下記式で示される。
はハロゲンまたは水素であり、nは1〜3である。) Raは、炭素数1〜12の炭化水素基、たとえばアルキ
ル基、シクロアルキル基またはアリール基であるが、具
体的には、メチル基、エチル記、n-プロピル基、イソプ
ロピル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オ
クチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェ
ニル基、トリル基などである。このような有機アルミニ
ウム化合物としては、具体的には、トリメチルアルミニ
ウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアル
ミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチル
アルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアルミニウムなど
のトリアルキルアルミニウム、イソプレニルアルミニウ
ムなどのアルケニルアルミニウム、ジメチルアルミニウ
ムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジイソプ
ロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウ
ムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミドなどのジア
ルキルアルミニウムハライド、メチルアルミニウムセス
キクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、イソ
プロピルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニ
ウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミ
ドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド、メチル
アルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリ
ド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エチルアル
ミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウムジハラ
イド、ジエチ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などのアルキルアルミニウ
ムハイドライドなどが挙げられる。
式で示される化合物を挙げることもできる。 Ra nAlY3-n 上記式において、Raは上記と同様であり、Yは−ORb
基、−OSiRc 3基、−OAlRd 2基、−NRe 2基、−
SiRf 3基または−N(Rg)AlRh 2基であり、nは
1〜2であり、Rb、Rc、RdおよびRhはメチル基、エ
チル基、イソプロピル基、イソブチル基、シクロヘキシ
ル基、フェニル基などであり、Reは水素、メチル基、
エチル基、イソプロピル基、フェニル基、トリメチルシ
リル基などであり、RfおよびRgはメチル基、エチル基
などである。
は、具体的には、以下のような化合物が挙げられる。 (i) Ra nAl(ORb)3-n ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウ
ムエトキシド、ジイソブチルアルニウムメトキシドな
ど、 (ii) Ra nAl(OSiRc)3-n Et2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OS
iMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiEt3)など、 (iii) Ra nAl(OAlRd 2)3-n E2AlOAlEt2、(iso-Bu)2AlOAl(iso-
Bu)2など、 (iv) Ra nAl(NRe 2)3-n Me2AlNEt2、Et2AlNHMe、Me2AlNH
Et、Et2AlN(Me3Si)2、(iso-Bu)2Al
N(Me3Si)2など、 (v) Ra nl(SiRf 3)3-n (iso-Bu)2AlSiMe3など、 (vi) Ra nAl[N(Rg)−AlRh 2]3-n Et2AlN(Me)−AlEt2(iso-Bu)2AlN
(Et)Al(iso-Bu)2など。
素原子、窒素原子を介して2以上のアルミニウムが結合
した有機アルミニウム化合物を挙げることもできる。よ
り具体的に、(C2H5)2AlOAl(C2H5)2、(C
4H9)2AlOAl(C4H9)2、(C2H5)2AlN
(C2H5)Al(C2H5)2、など、さらにメチルアル
ミノキサンなどのアルミノキサン類を挙げることができ
る。
ちでも、Ra 3Al、Ra nAl(ORb)3-n、Ra nAl
(OAlRd 2)3-nで表わされる有機アルミニウム化合
物が好ましく用いられる。
一般式で示される錯アルキル化物を用いることもでき
る。 M1AlRj 4 (M1はLi、Na、Kであり、Rjは炭素数1〜15の
炭化水素基である)具体的には、LiAl(C
2H5)4、LiAl(C7H15)4などが挙げられる。
もできる。(C)有機シラン化合物 本発明では、オレフィン重合用触媒を調製する際には、
上記のような固体状チタン触媒成分(A)および有機ア
ルミニウム化合物(B)とともに、RSi(OCH3)3
[式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基である]で示
されるアルキルトリメトキシシラン(C)が用いられ
る。
は、具体的に、メチル、エチル、(n-,i-)プロピル、
(n-,i-,t-,sec-)ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘ
プチル、(n-,i-)オクチル、ノニル、デシルなどが挙
げられる。
体的にたとえばメチルトリメトキシシラン、エチルトリ
メトキシシラン、(n-,i-)プロピルトリメトキシシラ
ン、(n-,i-,t,sec-)ブチルトリメトキシシラン、
ペンチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシ
ラン、ヘプチルトリメトキシシラン、(n-,i-)オクチ
ルトリメトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、デ
シルトリメトキシシランなどが挙げられる。
トキシシランが好ましく用いられる。オレフィン重合用触媒 本発明に係るオレフィン重合用触媒は、上記のような
(A)固体状チタン触媒成分と、(B)有機アルミニウ
ム化合物と、(C)アルキルトリメトキシシランとから
形成され、特に低分子量のポリオレフィンを製造したと
きに分子量分布の広いポリオレフィンを得ることができ
る。具体的にメルトフローレート(MFR:ASTM
D1238;230℃、2.16kg荷重下)が50〜3
00g/10分で、かつ分子量分布(Mw/Mn)が6以
上であるポリオレフィンを得ることができる。
の調製工程およびポリオレフィンの製造工程を示す。本
発明では、上記のような触媒成分にオレフィン類を予備
(共)重合させて予備重合触媒[I]を形成することも
でき、具体的に[I]上記の(A)固体状チタン触媒成
分と、(B)有機アルミニウム化合物と、必要に応じて
(D)電子供与体とからなるオレフィン重合用触媒に、
オレフィンが予備重合された予備重合触媒と、[II]ア
ルキルトリメトキシシランと、[III]必要に応じて有
機アルミニウム化合物とからオレフィン重合用触媒を形
成することもできる。
は、アルキルトリメトキシシラン(C)として例示した
ものと同様であり、有機アルミニウム化合物[III]
は、有機アルミニウム化合物(B)として例示したもの
と同様である。なお電子供与体および有機アルミニウム
化合物は、予備重合時、本重合時に、それぞれ同一化合
物が用いられても異なる化合物が用いられてもよい。
(D)を用いることができるが、この電子供与体(D)
としては、具体的に上記の(C)アルキルトリメトキシ
シランを用いることができ、また他の電子供与体を用い
ることもできる。
たポリエーテル化合物、2,6-置換ピペリジン類、2,5-置
換ピペリジン類、N,N,N',N'-テトラメチルメチレンジア
ミン、N,N,N',N'-テトラエチルメチレンジアミンなどの
置換メチレンジアミン類、1,3-ジベンジルイミダゾリジ
ン、1,3-ジベンジル-2-フェニルイミダゾリジンなどの
置換イミダゾリジン類などの含窒素電子供与体、トリエ
チルホスファイト、トリn-プロピルホスファイト、トリ
イソプロピルホスファイト、トリn-ブチルホスファイ
ト、トリイソブチルホスファイト、ジエチルn-ブチルホ
スファイト、ジエチルフェニルホスファイトなどの亜リ
ン酸エステル類などリン含有電子供与体、2,6-置換テト
ラヒドロピラン類、2,5-置換テトラヒドロピラン類など
の含酸素電子供与体などを用いることもでき、さらに他
の電子供与体として上記(C)以外の有機シラン化合物
を用いることもできる。他の有機シラン化合物として
は、具体的には、トリメチルメトキシシラン、トリメチ
ルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチ
ルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラ
ン、t-ブチルメチルジメトキシシラン、t-ブチルメチル
ジエトキシシラン、t-アミルメチルジエトキシシラン、
ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビスo-トリル
ジメトキシシラン、ビスm-トリルジメトキシシラン、ビ
スp-トリルジメトキシシラン、ビスp-トリルジエトキシ
シラン、ビスエチルフェニルジメトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n-プ
ロピルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリメトキシシラン、γ-クロルプロピル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、n-
ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、クロルト
リエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、
ビニルトリブトキシシラン、トリメチルフェノキシシラ
ン、メチルトリアリロキシ(allyloxy)シラン、ビニル
トリス(β-メトキシエトキシシラン)、ビニルトリア
セトキシシラン、ジメチルテトラエトキシジシロキサ
ン、ケイ酸エチル、ケイ酸ブチルなどが挙げられる。
(2)で示されるような嵩高い基を有する有機シラン化
合物を挙げることもできる。 Ra nSi(ORb)4-n …(2) (式中、nは1、2または3であり、nが1であると
き、Raは2級または3級の炭化水素基であり、nが2
または3であるとき、Raの少なくとも1つは2級また
は3級の炭化水素基であり、Raは同じであっても異な
っていてもよく、Rbは炭素数1〜4の炭化水素基であ
って、(4−n)が2または3であるとき、ORbは同
じであっても異なっていてもよい。) なおこの式(2)で示される化合物中には、アルキルト
リメトキシシラン(C)は含まれない。
有する有機シラン化合物において、2級または3級の炭
化水素基としては、シクロペンチル基、シクロペンテニ
ル基、シクロペンタジエニル基、置換基を有するこれら
の基およびSiに隣接する炭素が2級または3級である
炭化水素基が挙げられる。
ラン、ジ-t-ブチルジメトキシシラン、ジ(2-メチルシ
クロペンチル)ジメトキシシラン、ジ(3-メチルシクロ
ペンチル)ジメトキシシラン、ジ-t-アミルジメトキシ
シランなどが挙げられる。
予備重合時に用いられるオレフィン類としては、たとえ
ばエチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘ
キセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-
エチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、4,4-ジメチ
ル-1-ペンテン、4-メチル-1-ヘキセン、4,4-ジメチル-1
-ヘキセン、4-エチル-1-ヘキセン、3-エチル-1-ヘキセ
ン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセ
ン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンな
どの炭素数2以上のα-オレフィンが挙げられる。また
後述するような他のビニル化合物、ポリエン化合物を予
備重合時に用いることもできる。これらは2種以上併用
してもよい。
後述する本重合で用いられるα-オレフィンと同一であ
っても、異なっていてもよい。本発明では、予備重合を
行う方法に特に制限はなく、たとえばオレフィン類、ポ
リエン化合物が液状となる状態で行うこともできるし、
また不活性溶媒の共存下で行うこともでき、さらには気
相条件下で行うことも可能である。このうち不活性溶媒
の共存下、該不活性溶媒にオレフィン類および各触媒成
分を加え、比較的温和な条件下で予備重合を行うことが
好ましい。この際、生成した予備重合体が重合媒体に溶
解する条件下に行なってもよいし、溶解しない条件下に
行なってもよいが、溶解しない条件下に行なうことが好
ましい。
好ましくは約−20〜80℃、さらに好ましくは−10
〜+40℃で行なうことが望ましい。また予備重合は、
バッチ式、半連続式、連続式のいずれにおいても行うこ
とができる。
濃度よりも高い濃度の触媒を用いることができる。予備
重合における触媒成分の濃度は、触媒成分の種類によっ
ても異なるが、固体状チタン触媒成分(A)の濃度は、
重合容積1リットル当り、チタン原子換算で、通常約
0.001〜5000ミリモル、好ましくは約0.01〜
1000ミリモル、特に好ましくは0.1〜500ミリ
モルであることが望ましい。
チタン触媒成分中のチタン1モル当り、通常約0.1〜
1000モル、好ましくは約0.5〜500モル、特に
好ましくは1〜100モルの量で用いることができる。
を、固体状チタン触媒成分(A)中のチタン原子1モル
当り通常0.01〜50モル、好ましくは0.05〜30
モル、さらに好ましくは0.1〜10モルの量で必要に
応じて用いることができる。
節剤を用いることもできる。上記のような予備重合で
は、固体状チタン触媒成分(A)1g当り0.01〜2
000g、好ましくは0.03〜1000g、さらに好
ましくは0.05〜200gの予備(共)重合体を生成
させることができる。
は、次工程の(本)重合において、予備重合触媒は、懸
濁状態のままで用いることもできるし、懸濁液から生成
した予備重合触媒を分離して用いることもできる。
は、上記のような各成分以外にも、オレフィンの重合に
有用な他の成分を含むことができる。オレフィンの重合方法 本発明に係るオレフィンの重合方法では、上記のような
(A)固体状チタン触媒成分、(B)有機アルミニウム
化合物および(C)アルキルトリメトキシシランからな
るオレフィン重合用触媒、または[I]予備重合触媒、
[II]アルキルトリメトキシシランおよび必要に応じて
[III]有機アルミニウム化合物からなるオレフィン重
合用触媒の存在下に、オレフィンを重合または共重合さ
せている。
具体的に予備重合で示したような炭素数2以上のα-オ
レフィンを挙げることができる。さらにシクロペンテ
ン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-エチル-2-ノル
ボルネン、テトラシクロドデセン、2-エチル-1,4,5,8-
ジメタノ-1,2,3,4,4a,5,8,8a-オクタヒドロナフタレン
などのシクロオレフィン、スチレン、ジメチルスチレン
類、アリルナフタレン、アリルノルボルナン、ビニルナ
フタレン類、アリルトルエン類、アリルベンゼン、ビニ
ルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサン、ビニルシク
ロヘプタン、アリルトリアルキルシラン類などのビニル
化合物などを用いることもできる。
2種以上のオレフィンを共重合させてもよい。これらの
うち、エチレン、プロピレン、1-ブテン、3-メチル-1-
ブテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、
ビニルシクロヘキサン、ジメチルスチレン、アリルトリ
メチルシラン、アリルナフタレンなどが好ましく用いら
れる。特にプロピレンを重合させることが好ましい。
重合させることもできる。このようなジエン化合物とし
ては、具体的に、1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、
1,4-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、1,4-ヘキサジエ
ン、1,5-ヘキサジエン、4-メチル-1,4-ヘキサジエン、5
-メチル-1,4-ヘキサジエン、6-メチル-1,6-オクタジエ
ン、7-メチル-1,6-オクタジエン、6-エチル-1,6-オクタ
ジエン、6-プロピル-1,6-オクタジエン、6-ブチル-1,6-
オクタジエン、6-メチル-1,6-ノナジエン、7-メチル-1,
6-ノナジエン、6-エチル-1,6-ノナジエン、7-エチル-1,
6-ノナジエン、6-メチル-1,6-デカジエン、7-メチル-1,
6-デカジエン、6-メチル-1,6-ウンデカジエン、1,7-オ
クタジエン、1,9-デカジエン、イソプレン、ブタジエ
ン、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネンおよ
びジシクロペンタジエンなどが挙げられる。これらは、
2種以上組合わせて用いてもよい。
段で重合あるいは共重合させることにより、特にメルト
フローレート(MFR)が50〜300g/10分の低分
子量ポリオレフィンを製造するが、この低分子量ポリオ
レフィンの分子量分布(Mw/Mn)は6以上であり、
好ましくは6〜30、さらに好ましくは7〜25、より
好ましくは7〜20、特に好ましくは7.5〜20であ
る。
量(t-DS)は、0〜5重量%、好ましくは0〜2重量%
であることが望ましい。
ィンとして、特にプロピレンの重合を行なってポリプロ
ピレンを得ることが好ましく、沸騰ヘプタン抽出残率と
して求められる立体規則性指数(II)が94重量%以
上、好ましくは96重量%以上であることが望ましい。
どの液相重合法あるいは気相重合法いずれにおいても実
施することができる。重合がスラリー重合の反応形態を
採る場合、反応溶媒としては、前述の不活性有機溶媒を
用いることもできるし、反応温度において液状のオレフ
ィンを用いることもできる。
(A)または予備重合触媒[I]は、重合容積1リット
ル当りチタン原子に換算して、通常は約0.001〜1
00ミリモル、好ましくは約0.005〜20ミリモル
の量で用いることができる。
[III])は、該化合物(B)中の金属原子が重合系中
のチタン原子1モルに対し、通常約1〜2000モル、
好ましくは約2〜500モルとなるような量で用いるこ
とができる。
は、有機アルミニウム化合物[III]は用いなくてもよ
い場合がある。アルキルトリメトキシシラン(C)(ま
たは[II])は、有機アルミニウム化合物(B)の金属
原子1モルに対し、通常約0.001モル〜10モル、
好ましくは0.01モル〜5モルの量で用いることがで
きる。
オレフィン種類、重合の形態などによっても異なるが、
重合は、通常約20〜300℃、好ましくは約50〜1
50℃の温度で、また常圧〜100kg/cm2、好ましく
は約2〜50kg/cm2の圧力下で行なわれる。
合時に水素などを共存させることにより調節することが
できる。本発明の重合方法においては、重合を、バッチ
式、半連続式、連続式のいずれの方法においても行なう
ことができる。
シシランを外部電子供与体として用いる本発明によれば
低分子量でかつ分子量分布が広く、成形性および剛性に
優れた高立体規則性ポリオレフィンを高重合活性で、か
つ一段重合で得ることができる。
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
オレフィンの立体規則性指標である沸騰ヘプタン抽出残
率(t-II)は、ポリオレフィンを抽出残が恒量になるま
で沸騰ヘプタンでソックスレー抽出して求めた。
量(t-DS)は、下記のように測定した。1リットルのフ
ラスコに、3gの試料(ポリオレフィン)、20mgの2,
6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、500mlのn-
デカンを入れ、145℃で加熱して溶解させる。溶解後
8時間かけて23℃まで冷却し、23℃で8時間維持す
る。析出した固体と、溶解した重合体を含むn-デカン溶
液とをグラスフィルターで濾過分離する。液相を減圧下
150℃で恒量になるまで乾燥し、その重量を測定す
る。得られた重合体溶解量を、試料の重量に対する百分
率として算出し、ポリプロピレンの23℃デカン可溶成
分量とする。
FR)は、ASTM D1238に準拠して230℃、
2.16kg荷重下で測定した。ポリオレフィンの重量平
均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)はGPCによ
り求めた。
マグネシウム95.2g、デカン442mlおよび2-エチ
ルヘキシルアルコール390.6gを130℃で2時間
加熱して均一溶液とした。この溶液中に、無水フタル酸
21.3gを添加し、さらに130℃にて1時間撹拌混
合して溶解させた。
で冷却した後、この均一溶液の30mlを、−20℃に保
持された四塩化チタン(TiCl4)80ml中に1時間
にわたって滴下装入した。
0℃に昇温し、110℃に達したところでフタル酸ジイ
ソブチル(DIBP)を2.1g添加し、これより2時
間同温度にて撹拌保持した。
この固体部を110mlのTiCl4に再懸濁させた後、
得られた懸濁液を再び110℃で2時間加熱した。反応
終了後、再び熱濾過にて固形部を採取し、110℃デカ
ンおよびヘキサンを用いて、洗浄液中に遊離のチタン化
合物が検出されなくなるまで十分洗浄した。
媒成分をヘキサンスラリーとして保存した。固体状チタ
ン触媒成分ヘキサンスラリーの一部を採取して乾燥させ
て、この触媒成分の組成を分析した。
重量%、マグネシウムを19.0重量%、塩素を59.0
重量%、DIBPを19.8重量%含有していた。 [重合]内容積1リットルのオートクレーブに精製ヘプ
タン400mlを装入し、60℃、プロピレン雰囲気下、
トリエチルアルミニウム0.4ミリモル、n-プロピルト
リメトキシシラン0.4ミリモルおよび上記で得られた
固体状チタン触媒成分をチタン原子換算で0.008ミ
リモル装入した。
た後、この温度を1時間保持してプロピレンを重合させ
た。重合中、圧力は5kg/cm2Gに保った。重合終了
後、生成重合体(固体)を含むスラリーを濾過し、白色
粉末と液相部とに分離した。
0.3gであった。粉末状重合体の沸騰ヘプタン抽出残
率は97.3重量%で、23℃n−デカン可溶成分量は
0.93重量%であった。メルトフローレート(MF
R)は67g/10分であり、GPCで測定した分子量分
布Mw/Mnは8.0であった。
0.3gを得た。従って、活性は3830g/mmol-Ti、
1460g/g-catであり、プロピレン重合体の全体に
おける沸騰ヘプタン抽出残率(t-II)は96.3重量
%、23℃n−デカン可溶成分量(t-DS)は1.90重
量%であった。
の量を1000mlから100mlに変更したこと以外は、
実施例1と同様にしてプロピレンの重合を行った。結果
を表1に示す。
シシランの代わりにジシクロペンチルジメトキシシラン
を用いた以外は、実施例1と同様にしてプロピレンの重
合を行った。結果を表1に示す。
程例およびポリオレフィンの製造工程を示す説明図であ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】(A)マグネシウム、チタン、ハロゲン、
および多価カルボン酸エステルまたはポリエーテルを含
有する固体状チタン触媒成分と、(B)有機アルミニウ
ム化合物と、(C)RSi(OCH3)3[式中、Rは炭
素数1〜10のアルキル基である]で示されるトリメト
キシシラン化合物とからなり、 メルトフローレート(MFR:ASTM D1238;
230℃、2.16kg荷重下)が50〜300g/10分
で、かつ分子量分布(Mw/Mn)が6以上であるポリ
オレフィンを製造するためのオレフィン重合用触媒。 - 【請求項2】[I](A)マグネシウム、チタン、ハロ
ゲン、および多価カルボン酸エステルまたはポリエーテ
ルを含有する固体状チタン触媒成分と、 (B)有機アルミニウム化合物と、 必要に応じて(D)電子供与体とからなるオレフィン重
合用触媒に、 オレフィンが予備重合された予備重合触媒と、[II]R
Si(OCH3)3[式中、Rは炭素数1〜10のアルキ
ル基である]で示されるトリメトキシシラン化合物と、
[III]必要に応じて有機アルミニウム化合物とからな
り、メルトフローレート(MFR:ASTM D123
8;230℃、2.16kg荷重下)が50〜300g/1
0分で、かつ分子量分布(Mw/Mn)が6以上である
ポリオレフィンを製造するためのオレフィン重合用触
媒。 - 【請求項3】請求項1または2に記載のオレフィン重合
用触媒の存在下に、オレフィンを一段で重合または共重
合させ、 メルトフローレート(MFR:ASTM D1238;
230℃、2.16kg荷重下)が50〜300g/10分
で、かつ分子量分布(Mw/Mn)が6以上であるポリ
オレフィンを得ることを特徴とするポリオレフィンの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2317798A JPH11217407A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | オレフィン重合用触媒およびポリオレフィンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2317798A JPH11217407A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | オレフィン重合用触媒およびポリオレフィンの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11217407A true JPH11217407A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12103367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2317798A Pending JPH11217407A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | オレフィン重合用触媒およびポリオレフィンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11217407A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100334163B1 (ko) * | 1998-12-04 | 2002-10-25 | 삼성종합화학주식회사 | 올레핀중합또는공중합방법 |
JP2006342290A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Mitsui Chemicals Inc | 変性低分子量エチレン系重合体及びその用途 |
CN116023554A (zh) * | 2021-10-27 | 2023-04-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种烯烃聚合反应的催化剂活性组分、固体催化剂及催化剂体系 |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP2317798A patent/JPH11217407A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100334163B1 (ko) * | 1998-12-04 | 2002-10-25 | 삼성종합화학주식회사 | 올레핀중합또는공중합방법 |
JP2006342290A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Mitsui Chemicals Inc | 変性低分子量エチレン系重合体及びその用途 |
CN116023554A (zh) * | 2021-10-27 | 2023-04-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种烯烃聚合反应的催化剂活性组分、固体催化剂及催化剂体系 |
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