説明

エチレンの重合及び共重合方法

本発明に係るエチレンの重合又は共重合方法は、(a)(i)ハロゲン化マグネシウム化合物をアルコールと接触反応させてマグネシウム溶液を調整する工程と、(ii)マグネシウム溶液を、少なくとも一つのヒドロキシル基を有するエステル化合物と、アルコキシル基を有するシリコン化合物と反応させる工程と、(iii)工程(ii)から得られた生成物をチタニウム化合物及びハロアルカン化合物の混合物と反応させて固体チタニウム触媒成分を得る工程と、(iv)固体チタニウム触媒成分をアルミニウム化合物及びハロアルカンの混合物又はハロアルカンと反応させて固体チタニウム錯体触媒を得る工程とにより構成される方法によって製造された固体チタニウム錯体触媒、及び(b)周期律表第II族又は第III族に属する有機金属化合物の存在下で行われる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はマグネシウムを含む担持体に支えられた固体チタニウム触媒成分をアルミニウム化合物及びハロアルカンの混合物又はハロアルカンで処理して得られた固体チタニウム触媒を利用するエチレン重合及び共重合方法に関する。
【背景技術】
【0002】
マグネシウムを含むエチレン重合及び共重合用触媒は、非常に高い触媒活性を有し、高い体積密度を有する重合体を提供するものとして知られており、液相及び気相重合用としても好適なものとして知られている。液層エチレン重合は、バルクエチレン、イソペンタン、ヘキサンといった溶媒中で行われる重合工程のことをいう。このような重合工程において使用される重要な特徴は、溶媒の適用性を考慮した上で、触媒活性、結果物としてのポリマーの体積密度、媒質に可溶なポリマーの分子量等である。そして、重合体の分子量分布は触媒自体の特性と製造条件に従って異なるものであって、スラリー又は気相の単一反応基でチーグラーナッタ形態の触媒によって重合された高分子は一般的に狭い分子量分布を有するようになる。このような分子構造特性は加工性が劣り、溶融状態における剛性に限界を誘発して加工時形態変更及び縮小、パリソン沈み現象などが表れるようになる。また溶融状態における高い機械的抵抗を要求する大口径パイプ、大形ブローモルデイング製品などには適用することが難しい。製造する高分子の分子量を高めると、引張強度が高くなる長所があるが、加工性が劣り加工時割れた隙間が生じるなどの問題点が発生する。この問題点を克服するために、分子量と分子量分布の幅を同時に向上する理想的な分子構造設計が提案されている。その方法によれば伸張強度を高く保ちながら、且つ優れた加工性を提供することができるからである。
【0003】
従来、オレフィンの重合のための、マグネシウムを含むチタンベースの種々の触媒、そしてそれらの触媒の種々の製造方法が提案されている。特に、上述の体積密度が高い重合体を提供するオレフィン重合用触媒を得るためにマグネシウム溶液を利用した方法が多く知られている。炭化水素溶媒の存在下にマグネシウム化合物をアルコール、アミン、環状エーテル及び有機カルボン酸のような電子供与体と反応させマグネシウム溶液を得る方法があるが、アルコールを使用した場合は米国特許第3,642,746号、第4,336,360号、第4,330,649号及び第5,106,807号に言及されている。そして、その液相マグネシウム溶液を四塩化チタニウムのようなハロゲン化合物と反応させてマグネシウム担持触媒を製造する方法がよく知られている。このような触媒は重合体の高い体積密度を提供するが、触媒の活性面や水素反応性面で改善されるべき点がある。米国特許第4,477,639号及び第4,518,706号には、環状エーテルであるテトラハイドロフランをマグネシウム化合物の溶媒として使用する方法が開示されている。
【0004】
さらに、米国特許第4,847,227号、第4,816,433号、第4,829,037号、第4,970,186号及び第5,130,284号には、ジアルキルフタレート及びフタロイルクロライドのような電子供与体及び塩化チタニウム化合物を反応させて重合活性が優れ、重合体の体積密度が向上されたオレフィン重合用触媒を製造する方法が報告されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
米国特許第5,459,116号では、少なくとも一つのヒドロキシ基を有するエステル類を電子供与体として含むマグネシウム溶液とチタニウム化合物を接触反応させて担持チタニウム固体触媒を製造する方法が報告されている。この方法を利用して触媒の重合活性と合成された重合体の体積密度が優れた触媒を得ることができるが、分子量分布面では改善すべき余地がある。
【0006】
米国特許第3,899,477号からチタニウムハライド、バナジウムハライド及び有機アルミニウム化合物を共に使用した触媒を開示している。重合する前にこの触媒にアルキルアルミニウムセスキエトキシドとトリアルキルアルミニウムを処理すると、広い分子量分布を有する重合体を製造することができる。しかし、本先行技術は触媒製造過程が複雑で、チタニウムとバナジウムの水素反応性、単量体及び共単量体に対する反応性が相異することに因り、重合工程条件の制御が煩雑であるという短所がある。
【0007】
上記に示されたように、通常的なチーグラーナッタ形態の触媒を使用して高い活性を示し、重合体の分子量分布を制御することは容易でない。しかし、エチレン重合体の用途拡大、加工性及び物性などを制御するためには分子量分布の調節が要求されている。
【0008】
よって、本発明では高い重合活性を示し、分子量分布を制御できる新しいエチレン重合及び共重合方法を提案しようとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明の目的は、触媒活性が向上され、重合体の分子量分布の制御が可能なエチレン重合及び共重合方法を提供することである。
【0010】
このような目的をなすために、本発明のエチレン重合及び共重合方法は、下記(a)及び(b)の存在下において行われることにより特徴づけられる。
【0011】
(a)(i)ハロゲン化マグネシウム化合物をアルコールと接触反応させてマグネシウム溶液を調整する工程と、
(ii)上記マグネシウム溶液を、少なくとも一つのヒドロキシル基を有するエステル化合物と、アルコキシル基を有するシリコン化合物と反応させる工程と、
(iii)上記工程(ii)から得られた生成物をチタニウム化合物及びハロアルカン化合物の混合物と反応させて固体チタニウム触媒成分を得る工程と、
(iv)上記固体チタニウム触媒成分をアルミニウム化合物及びハロアルカンの混合物又はハロアルカンと反応させて固体チタニウム錯体触媒を得る工程と、
により構成される方法によって製造された固体チタニウム錯体触媒、
(b)周期律表第II族又は第III族に属する有機金属化合物。
【0012】
本発明のエチレン重合及び共重合方法に使用される固体チタニウム錯体触媒(a)は上記工程(iii)で得た固体チタニウム触媒成分を(iv) 工程の処理前にチタニウム化合物と少なくとも一回反応させる工程を追加に含むことができる。
【0013】
本発明に利用されるハロゲン化マグネシウム化合物は、特に限定されないが、塩化マグネシウム、ヨード化マグネシウム、フッ化マグネシウム及び臭化マグネシウムのようなジハロゲン化マグネシウム;メチルマグネシウムハライド、エチルマグネシウムハライド、プロピルマグネシウムハライド、ブチルマグネシウムハライド、イソブチルマグネシウムハライド、へキシルマグネシウムハライド、アミルマグネシウムハライドのようなアルキルマグネシウムハライド;メトキシマグネシウムハライド、エトキシマグネシウムハライド、イソプロポキシマグネシウムハライド、ブトキシマグネシウムハライド及びオクトキシマグネシウムハライドのようなアルコキシマグネシウムハライド;フエノキシマグネシウムハライド及びメチルフエノキシマグネシウムハライドのようなアリールオキシマグネシウムハライドを含む。上記マグネシウム化合物は単独で用いてもよく、又は2種又はそれ以上の上記化合物を混合して用いてもよい。さらに、マグネシウム化合物は他の金属と錯体化合物を形成した状態で使用されることが効果的である。
【0014】
以上列挙した化合物は単純な化学式で表すことができるが、或る場合にはマグネシウム化合物の製造方法によって簡単な式で表すことができない場合がある。このような場合には一般的に列挙したマグネシウム化合物の混合物と見なすことができる。例えば、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、エステル又はアルコールなどと反応させて得た化合物;マグネシウム金属をハロシラン、五塩化リン又は塩化チオニル存在下でアルコール、フェノール又はエーテルと反応させて得た化合物なども本発明に使用することができる。好ましいマグネシウム化合物はマグネシウムハライド、特に、塩化マグネシウム、アルキルマグネシウムクロライド、好ましくは、C1乃至C10のアルキル基を有するもの、アルコキシマグネシウムクロライド、好ましくはC1乃至C10のアルコキシ基を有するもの、そしてアリールオキシマグネシウムクロライド、好ましくはC6乃至C20のアリールオキシ基を有するものがよい。
【0015】
本発明で使用したマグネシウム溶液は前述のマグネシウム化合物を炭化水素溶媒の存在又は不在下でアルコール溶媒を使用して溶液に製造することができる。本発明において使用される炭化水素溶媒には、ペンタン、ヘキサン、へプタン、オクタン、デカン及びケロセンのような脂肪族炭化水素;シクペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン及びメチルシクロへキサンのような脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン及びシメンのような芳香族炭化水素;ジクロロプロパン、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、四塩化炭素及びクロロベンゼンのようなハロゲン化炭化水素が含まれる。
【0016】
マグネシウム化合物からのマグネシウム溶液の調整は、上述の炭化水素溶媒存在下、アルコールを用いて行ってもよい。本発明において使用することができるアルコールは、特に限定されないが、炭素数が1乃至20のアルコールであり、例えば、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、オクタノール、デカノール、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、イソプロピルベンジルアルコール、クミルアルコールである。好ましくは、炭素数が1乃至12のアルコールである。好ましい触媒平均サイズ、粒子分布度はアルコールの種類、全体量、マグネシウム化合物の種類又はマグネシウムとアルコールの比などによって変わるが、マグネシウム溶液を得るためにはアルコールの全体量はマグネシウム化合物1モル当り少なくとも0.5モル、好ましくは約1.0モル乃至20モル、さらに好ましくは約2.0モル乃至10モルがよい。
【0017】
マグネシウム溶液を調整する工程におけるマグネシウム化合物とアルコールの反応は、炭化水素媒質中で行うのが好ましい。使用するアルコールの種類及び量によって異なるが、反応は最低約−25℃の温度で行うことができる。好ましくは−10℃乃至200℃であり、さらに好ましくは0℃以上150℃以下で、約15分乃至5時間、好ましくは約30分乃至4時間反応させる。
【0018】
本発明において使用される電子ドナーの一類として、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート及びペンタエリスリトールトリアクリレートのような少なくとも一つのヒドロキシ基を含む不飽和脂肪酸エステル類;2−ヒドロキシエチルアセテート、メチル3−ヒドロキシブチレート、エチル3−ヒドロキシブチレート、メチル2−ヒドロキシイソブチレート、エチル2−ヒドロキシイソブチレート、メチル3−ヒドロキシー2−メチルプロピオネート、2、2―ジメチル−3−ヒドロキシプロピオネート、エチル6―ヒドロキシヘキサノエート、t―ブチル−2―ヒドロキシ イソブチレート、 ジエチル−3―ヒドロキシグルタレート、 エチルラクテート、イソプロピルラクテート、ブチルイソブチルラクテート、イソブチルラクテート、エチルマンデレート、ジメチルエチルタルトレート、エチルタルトレート、ジブチルタルトレート、ジエチルシトレート、トリエチルシトレート、エチル2−ヒドロキシカプロエート、ジエチルビス−(ヒドロキシメチル)マロネートのような少なくとも一つのヒドロキシ基を含む脂肪族モノエステル又はポリエステル類;2−ヒドロキシエチルベンゾエート、2−ヒドロキシエチルサリシレート、メチル4−(ヒドロキシメチル)ベンゾエート、メチル4−ヒドロキシベンゾエート、エチル3−ヒドロキシベンゾエート、4−メチルサリシレート、エチルサリシレート、フェニルサリシレート、プロピル4−ヒドロキシベンゾエート、フェニル3−ヒドロキシナプタノエート、モノエチレングリコールモノベンゾエート、ジエチレングリコールモノベンゾエート、トリエチレングリコールモノベンゾエートのような少なくとも一つのヒドロキシ基を含む芳香族エステル類;又はヒドロキシブチルラクトンからなる群より選ばれる、少なくとも一つのヒドロキシ基を有するエステル化合物が挙げられる。少なくとも一つのヒドロキシ基を含むエステル化合物の量はマグネシウム1モル当り0.001乃至5モルであり、好ましくは1モル当り0.01乃至2モルが適当である。
【0019】
本発明において使用される他の類の電子ドナーとして、アルコキシ基を有するシリコン化合物は、化学式RnSi(OR)4-n(Rは炭素数が1乃至12である炭化水素基、nは1乃至3の整数)で表される化合物であることが好ましい。具体的には、アルコキシ基を有するシリコン化合物は、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニ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、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、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、エチルシリケ−ト、ブチルシリケート及びメチルトリアリールオキシシランからなる群より選ばれる1又はそれ以上の化合物であってもよい。アルコキシ基を有するシリコン化合物の量は、マグネシウム1モル当り0.05乃至3モルが好ましく、さらに好ましくは0.1乃至2モルである。
【0020】
マグネシウム化合物の溶液と少なくとも一つのヒドロキシ基を含むエステル化合物とアルコキシシリコン化合物とを反応させる際の反応温度は0乃至100℃が適当であり、10なし70℃がさらに好ましい。
【0021】
マグネシウム化合物の溶液は化学式Ti(OR)a4-a(Rは炭化水素基、好ましくは炭素数が1乃至10のアルキル基、Xはハロゲン原子、aは以上4以下の整数)で表される液体のチタニウム化合物とハロアルカン化合物との混合物と反応されて、触媒粒子に再結晶される。上記化学式を満足するチタニウム化合物には、TiCl4、TiBr4及びTiI4のような四ハロゲン化チタニウム;Ti(OCH3)Cl3、Ti(OC25)Cl3、Ti(OC25)Br3及びTi(O(i−C49))Br3のような三ハロゲン化アルコキシチタニウム;Ti(OCH32Cl2、Ti(OC252Cl2、Ti(O(i−C49))2Cl2、及びTi(OC252Br2のような二ハロゲン化アルコキシチタニウム;Ti(OCH34、Ti(OC254及びTi(OC494のようなテトラアルコキシチタニウムが含まれる。さらに、上記のチタニウム化合物の混合物も本発明に使用することができる。好ましいチタニウム化合物はハロゲン含有チタニウム化合物であり、さらに好ましきチタニウム化合物は、テトラクロロチタニウムである。
【0022】
本発明に使用可能なハロアルケン化合物は、少なくとも一つのハロゲン原子と、1乃至20の炭素原子とからなる化合物又はその混合物である。例えば、ハロアルケン化合物は、モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロメタン、モノクロロエタン、1、2−ジクロロエタン、モノクロロプロパン、モノクロロブタン、モノクロローsec−ブタン、モノクロローt―ブタン、モノクロロシクロヘキサン、クロロベンゼン、モノブロモメタン、モノブロモプロパン、モノブロモブタン及びモノヨードメタンからなる群より選ばれる。好ましいハロアルカン化合物はクロロアルカン化合物である。
【0023】
マグネシウム化合物の溶液を再結晶させるのに使用されるチタニウム化合物とハロアルカン化合物の混合物の量はマグネシウム化合物1モル当り0.1乃至200モルが適当であり、好ましくは0.1モル乃至100モルであり、さらに好ましくは0.2モル乃至80モルである。チタニウム化合物に対するハロアルカン化合物の混合比はモル比で0.05乃至0.95が適当であり、さらに好ましくは0.1乃至0.8である。再結晶される固体成分の形状寸法はチタニウム化合物とハロアルカン化合物との混合物とマグネシウム化合物の溶液を反応させる反応条件に依存して大きく変化する。このため、マグネシウム化合物の溶液とチタニウム化合物とハロアルカン化合物の混合物との反応は十分に低い温度で行って、固体成分を生成させるのがよい。好ましくは、−70℃乃至70℃で反応を実施するのがよく、さらに好ましくは、−50℃乃至50℃で行うのが有利である。反応後、徐々に反応温度を上げて50℃乃至150℃で0.5時間乃至5時間十分に反応させてもよい。
【0024】
上述のように得た固体触媒成分はさらなるチタニウム化合物とさらに反応させてもよい。この場合、使用するチタニウム化合物はチタニウムハライド及びアルコキシ官能基の炭素数が1乃至20個であるハロゲン化アルコキシチタニウムが有利である。場合によってはその混合物も使用することができる。これらのうち、好ましくはチタニウムハライドとアルコキシ官能基の炭素数が1乃至8個であるハロゲン化アルコキシチタニウムが適切であり、より好ましくはチタニウムテトラハライドが適当である。
【0025】
上記の過程を通じて製造された固体チタニウム触媒成分はアルミニウム化合物とハロアルカンの混合物又はハロアルカンで処理されて最終的に固体チタニウム触媒が得られる。
【0026】
本発明で使用されるアルミニウム化合物は、化学式RnAlX3-n(ここで、Rは炭素数が1乃至20であるアルキル、Xはハロゲン又はヒドリド、nは1、2又は3)で表される化合物であることが好ましい。具体的には、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムのように炭素数が1乃至20であるアルキル基を有するトリアルキルアルミニウム、そして、エチルアルミニウムジクロライド、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、ジイソブチルアルミニウムヒドリドのように1個以上のハロゲン又はヒドリド基を有する有機アルミニウム化合物及びその混合物を使用することができる。
【0027】
本発明で使用されるハロアルカン化合物は少なくとも一つ以上のハロゲンを含む1個乃至20個の炭素原子を有する化合物であり、その混合物が好ましい。具体的には、モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロメタン、モノクロロエタン、1、2−ジクロロエタン、モノクロロプロパン、モノクロロブタン、モノクロローsec−ブタン、モノクロローt−ブタン、モノクロロシクロヘキサン、クロロベンゼン、モノブロモメタン、モノブロモプロパン、モノブロモブタン及びモノヨードメタンなどを使用することができ、特に、好ましきハロアルカン化合物はクロロアルカン化合物である。
【0028】
これらのアルミニウム化合物及びハロアルカン化合物は工程(iii)で得られた固体チタニウム触媒成分中チタニウム化合物1モル当り0.05モル乃至500.0モルの量を使用するのが好ましく、さらに好ましくはチタニウム化合物1モル当り0.1モル乃至100.0モルの比率で使用するのが好ましい。反応温度は好ましくは、−50℃乃至50℃、さらに好ましくは−20℃乃至30℃で行うのが有利である。
【0029】
本発明のエチレン重合及び共重合方法は、上記のように製造された(a)固体チタニウム錯体触媒及び(b)周期率表第II族又は第III族有機金属化合物から構成された触媒系を使用して行われる。特に、上記触媒(a)はエチレンの単独重合及びエチレンとプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチルー1−ペンテン及び1−へキセンのような炭素数3個以上のα−オレフィンとの共重合に有用に使用される。
【0030】
本発明で有益な有機金属化合物(b)はMRnの化学式で表記することができる。ここでMは、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、硼素、アルミニウム及びガリウムのような周期率表II族又はIIIA族金属成分であり、Rはメチル、エチル、ブチル、へキシル、オクチル及びデシルのような炭素数1乃至20のアルキル基を表し、nは金属成分の原子価を表す。より好ましい有機金属化合物としては、トリエチルアルミニウム及びトリイソブチルアルミニウムのような炭素数1個乃至6個のアルキル基を有するトリアルキルアルミニウムとその混合物が有益である。場合によってはエチルアルミニウムジクロライド、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及びジイソブチルアルミニウムヒドリドのような一個以上のハロゲン又はヒドリド基を含有する有機アルミニウム化合物が使用され得る。
【0031】
重合反応は有機溶媒不在下で気相又はバルク重合や有機溶媒存在下で液相スラリー重合方法で行うことができる。これらの重合法は酸素、水及び触媒毒として作用し得るその他化合物の不存在下で行われる。液相スラリー重合の場合に好ましい固体チタニウム錯体触媒(a)の重合反応系上の濃度は溶剤1Lに対して触媒のチタニウム原子を基準で約0.001乃至5mmol、好ましくは約0.001乃至0.5mmolである。溶剤としてはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、nーオクタン、イソオクタン、シクロヘキサン及びメチルシクロヘキサンのようなアルカン又はシクロアルカン;トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、エチルトルエン、nープロピルベンゼン及びジエチルベンゼンのようなアルキルアロマテイック;クロロベンゼン、クロロナプタレン及びオルト−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化アロマテイック;及びその混合物が有益である。気相重合の場合、固体チタニウム錯体触媒(a)の量は重合反応容量1Lに対して触媒のチタニウム原子基準で約0.001乃至5mmol、好ましくは約0.001乃至1.0mmol、さらに好ましくは、約0.01乃至0.5mmolにするのがよい。有機金属化合物(b)の好ましい濃度はアルミニウム原子で計算して触媒(a)中チタニウム原子のモル当り約1乃至2、000モルであり、さらに好ましくは、約5乃至500モルが有益である。
【0032】
高い重合速度を得るために重合反応は重合工程に関わりなく十分に高い温度で行なうことが好ましい。一般的に約20乃至200℃が適当であり、さらに好ましくは20乃至95℃がよい。重合時の単量体の圧力は大気圧乃至100気圧が適切であり、さらに好ましくは2乃至50気圧の圧力が適当である。
【0033】
本発明で分子量はこの分野で通常的に広く知られた溶融指数(MI、2.16kg)(ASTM D 1238)で示す。溶融指数は一般的に分子量が少ないほどその値が大きく表れる。そして、重合体の分子量分布はMFRR(MI、21.6kg/2.16kg)で表し、これの測定方法は及び意味はこの分野で通常的によく知られている。
【0034】
本発明の重合方法において得られた生成物は固体のエチレン単独重合体又はエチレンとα−オレフィンの共重合体であり、重合体の収率も十分に高いので触媒残渣の除去が必要でなく、優れた体積密度と流動性を有する。
【実施例】
【0035】
以下、本発明を実施例を通じてより詳しく説明する。しかし、これらの実施例は本発明を例示的に説明するためのものでであって、本発明の範囲がこれらの実施例によって限定されるものではない。
【0036】
(実施例1)−固体チタニウム錯体触媒の製造−
固体チタニウム錯体触媒成分は次の工程(i)乃至(iv)の過程を通じて製造された。
【0037】
(i):マグネシウム溶液の製造
窒素雰囲気に置換された、機械式攪拌機が設置された1.0L反応器にMgCl219.0g、ヘプタン400mlを入れて700rpmで攪拌した後、2−エチルヘキサノール120mlを投入し、120℃に昇温し、3時間反応させた。反応後に得られた均一溶液を室温(25℃)まで冷やした。
【0038】
(ii):マグネシウム溶液とヒドロキシ基を含むエステルとアルコキシシラン化合物の接触反応
室温に冷やしたマグネシウム溶液に2−ヒドロキシエチルメタクリレート2.4mlとエチルシリケート10.0mlを添加して1時間反応させた。
【0039】
(iii):チタニウム化合物とハローアルカン化合物の混合物の処理およびさらなるチタニウム化合物との反応
上記溶液を10℃に調整し、テトラクロロチタニウム50mlとトリクロロメタン50mlの混合溶液を30分間滴下した。滴下完了後、1時間かけて反応器の温度を80℃に昇温させ、テトラクロロチタニウム150mlを注入し、この温度で2時間保持した。反応後、反応器を室温に冷却した後、未反応遊離テトラクロロチタニウムが除去されるまでヘキサン400mlを注入して洗浄した。製造された固体触媒成分のチタニウム含量は5.2%であった。
【0040】
(iv):アルミニウム化合物とハローアルカン化合物の混合物の処理
製造された固体チタニウム触媒成分をチタニウム原子基準で6mmol/lの濃度で200mlのヘキサンスラリーで小分けした。固体チタニウム触媒へキサンスラリー溶液の温度を0℃に低め、攪拌させながら1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlをゆっくり注入した。注入が完了された後に、溶液温度を20℃に上昇させ、5時間攪拌させて固体チタニウム触媒成分を処理した。5時間経過後に攪拌を終了し、−10℃で保管した。
【0041】
−重合−
容量2Lの高圧反応器をオーブンで乾かして、熱い状態で組立てた後、窒素と真空を交代に3回操作して反応器の内部を窒素雰囲気に作った。n−ヘキサン1,000mlを反応器に注入した後、トリイソブチルアルミニウム3mmolと固体触媒をチタニウム原子基準で0.03mmolを注入し、水素1、000mlを注入した。攪拌機を700rpmで攪拌させながら反応器の温度を80℃に上げ、エチレン圧力を80psiに調整した後、1時間重合した。重合後、反応器の温度を常温に下げ、重合内容物に過量のエタノール溶液を加えた。生成された重合体は分離収集し、50℃の真空オーブンで最少限6時間乾燥して白色粉末のポリエチレンを得た。
【0042】
重合活性(kgポリエチレン/g触媒)は使用した触媒量(g)当り生成された重合体の重さ(kg)比で計算した。重合結果は重合体の溶融指数(g/10分)および分子量分布(MFRR)と一緒に表1に示した。
【0043】
(実施例2)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mトリクロロメタン6.0mlとに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0044】
(実施例3)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mテトラクロロメタン6.0mlとに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0045】
(実施例4)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mエチルアルミニウムセスキクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0046】
(実施例5)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mエチルアルミニウムセスキクロライド3.0mlと1Mトリクロロメタン6.0mlとに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0047】
(実施例6)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mエチルアルミニウムセスキクロライド3.0mlと1Mテトラクロロメタン6.0mlとに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0048】
(実施例7)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mエチルアルミニウムセスキクロライド3.0mと1Mテトラクロロメタン1.8mlとに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0049】
(実施例8)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mエチルアルミニウムセスキクロライド3.0mlと1Mテトラクロロメタン3.0mlとに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0050】
(実施例9)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mエチルクロライド3.0mに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0051】
(実施例10)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mトリクロロメタン3.0mに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0052】
(実施例11)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mトリクロロメタン3.0mに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0053】
(比較例1)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、1Mエチルアルミニウムセスキクロライド3.0mlに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0054】
(比較例2)
実施例1の触媒製造工程(iv)で、1Mジエチルアルミニウムクロライド3.0mlと1Mエチルクロライド6.0mlとを、ヘキサン6.0mlに代えて実施した。重合反応は実施例1の条件で実施し、その結果は表1に示した。
【0055】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0056】
本発明によれば、触媒活性が向上され、分子量分布の制御が可能なエチレン重合および共重合方法を提供することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記(a)及び(b)の存在下で行われるエチレンの重合又は共重合方法:
(a)(i)ハロゲン化マグネシウム化合物をアルコールと接触反応させてマグネシウム溶液を調整する工程と、
(ii)上記マグネシウム溶液を、少なくとも一つのヒドロキシル基を有するエステル化合物と、アルコキシル基を有するシリコン化合物と反応させる工程と、
(iii)上記工程(ii)から得られた生成物をチタニウム化合物及びハロアルカン化合物の混合物と反応させて固体チタニウム触媒成分を得る工程と、
(iv)上記固体チタニウム触媒成分をアルミニウム化合物及びハロアルカンの混合物又はハロアルカンと反応させて固体チタニウム錯体触媒を得る工程と、
により構成される方法によって製造された固体チタニウム錯体触媒、
(b)周期律表第II族又は第III族に属する有機金属化合物。
【請求項2】
請求項1に記載されたエチレンの重合又は共重合方法において、
上記固体チタニウム錯体触媒は、上記工程(iii)から得られた上記固体チタニウム触媒成分を少なくとも一回、さらなるチタニウム化合物と反応させる工程をさらに有する方法により得られるエチレンの重合又は共重合方法。
【請求項3】
請求項1又は2に記載されたエチレンの重合又は共重合方法において、
上記少なくとも一つのヒドロキシ基を有するエステル化合物は、少なくとも一つのヒドロキシ基を有する不飽和脂肪酸エステル、少なくとも一つのヒドロキシ基を有する脂肪族モノエステル又はポリエステル、少なくとも一つのヒドロキシ基を有する芳香族エステル、及び少なくとも一つのヒドロキシ基を有する脂環族エステルからなる群より選ばれ、
上記アルコキシ基を有するシリコン化合物は、化学式RnSi(OR)4-n(ここで、Rは炭素数が1乃至12である炭化水素基、nは1乃至3の整数)で表される化合物であるエチレンの重合又は共重合方法。
【請求項4】
請求項3に記載されたエチレンの重合又は共重合方法において、
上記アルコキシ基を有するシリコン化合物は、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニ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、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、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、エチルシリケート、ブチルシリケート、及びメチルトリアリールオキシシランからなる群より選ばれるエチレンの重合又は共重合方法。
【請求項5】
請求項1又は2に記載されたエチレンの重合又は共重合方法において、
上記チタニウム化合物は化学式Ti(OR)a4-a(Rは炭化水素基、Xはハロゲン原子、aはO≦a≦4の整数)で表され、
上記ハロアルカン化合物は少なくとも一つ以上のハロゲン原子と、1乃至20の炭素原子とにより構成された化合物又はその混合物であるエチレンの重合又は共重合方法。
【請求項6】
請求項5に記載されたエチレンの重合又は共重合方法において、
上記チタニウム化合物は、TiCl4、TiBr4、TiI4、Ti(OCH3)Cl3、Ti(OC25)Cl3、Ti(OC25)Br3、Ti(O(i−C49))Br3、Ti(OCH32Cl2、Ti(OC252Cl2、Ti(O(i−C49))2Cl2、Ti(OC252Br2、Ti(OCH34、Ti(OC254及びTi(OC494からなる群より選ばれ、
上記ハロアルカン化合物は、モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、テトラクロロメタン、モノクロロエタン、1、2−ジクロロエタン、モノクロロプロパン、モノクロロブタン、モノクロローsec−ブタン、モノクロローt−ブタン、モノクロロシクロヘキサン、クロロベンゼン、モノブロモメタン、モノブロモプロパン、モノブロモブタン、及びモノヨードメタンからなる群より選ばれるエチレンの重合又は共重合方法。
【請求項7】
請求項1又は2に記載されたエチレンの重合又は共重合方法において、
上記アルミニウム化合物は、化学式RnAlX3-n(ここで、Rは炭素数が1乃至20であるアルキル基、Xはハロゲン原子又はヒドリド、nは1、2又は3)で表される化合物又はその混合物であるエチレンの重合又は共重合方法。
【請求項8】
請求項1又は2に記載されたエチレンの重合又は共重合方法において、
上記周期律表第II族又は第III族有機金属化合物は、化学式MRn(ここで、Mは、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、硼素、アルミニウム及びガリウムからなる群より選ばれる金属成分であり、Rは炭素数1乃至20のアルキル基であり、nは金属成分の原子価である)により表されるエチレンの重合又は共重合方法。

【公表番号】特表2006−515646(P2006−515646A)
【公表日】平成18年6月1日(2006.6.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−500626(P2006−500626)
【出願日】平成16年1月16日(2004.1.16)
【国際出願番号】PCT/KR2004/000068
【国際公開番号】WO2004/065431
【国際公開日】平成16年8月5日(2004.8.5)
【出願人】(505193852)サムソン トータル ペトロケミカルズ カンパニー リミテッド (14)
【Fターム(参考)】