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JPH0262124B2 - - Google Patents
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JPH0262124B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0262124B2
JPH0262124B2 JP22489085A JP22489085A JPH0262124B2 JP H0262124 B2 JPH0262124 B2 JP H0262124B2 JP 22489085 A JP22489085 A JP 22489085A JP 22489085 A JP22489085 A JP 22489085A JP H0262124 B2 JPH0262124 B2 JP H0262124B2
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JP
Japan
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chromium
compound
group
copolymer
represented
Prior art date
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Expired
Application number
JP22489085A
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Japanese (ja)
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JPS6286009A (en
Inventor
Masahito Tanaka
Shuji Machida
Noritake Uoi
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP60224890A priority Critical patent/JPS6286009A/en
Priority to US06/915,712 priority patent/US4833224A/en
Priority to EP86114016A priority patent/EP0218254B1/en
Priority to CA000520223A priority patent/CA1277092C/en
Priority to DE8686114016T priority patent/DE3670297D1/en
Priority to KR1019860008479A priority patent/KR900000154B1/en
Publication of JPS6286009A publication Critical patent/JPS6286009A/en
Priority to US07/245,765 priority patent/US4843135A/en
Publication of JPH0262124B2 publication Critical patent/JPH0262124B2/ja
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】 [産業上の利用分野] 本発明はエチレン系共重合体の製造方法に関
し、詳しくは特定の遷移金属化合物および有機金
属化合物を主成分とする触媒を用いてエチレン系
共重合体を効率よく製造する方法に関する。 [従来技術および発明が解決しようとする問題
点] 従来より、ポリエチレンは耐水性、耐薬品性、
電気特性などに優れており、広汎な用途に使用さ
れている。しかし、化学的に不活性であるため、
接着性や印刷性、染色性に劣るという難点があ
り、これらの性質を要求される用途への使用が制
限されていた。 そこで、ポリエチレンのこのような性質を改善
するためエチレンに不飽和カルボン酸エステルな
どを共重合する方法が知られている。例えば特公
昭41−29285号公報においてはチーグラーナツタ
触媒を用いてエチレンと不飽和カルボン酸エステ
ルを共重合する方法が提案されている。しかしな
がら、この方法では共重合活性が低く、そのため
実用に適さないという問題がある。 また、特開昭59−43003号公報においては、ル
イス酸の存在下に三塩化チタンと有機アルミニウ
ムの組合せ触媒を用いてエチレンと不飽和カルボ
ン酸エステルを共重合する方法が提案されている
が、この方法も共重合活性が十分でなく、さらに
得られる共重合体中の不飽和カルボン酸エステル
の含有量が非常に低いという問題があつた。 [問題点を解決するための手段] 本発明者らは上記従来の問題点を解消した極め
て効率の良いエチレン系共重合体の製造方法を開
発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、特定の触
媒を用いて共重合を行なうことにより、共重合体
活性および不飽和カルボン酸エステルの共重合体
への転化率を向上させることができることを見出
し、この知見に基いて本発明を完成するに到つ
た。 すなわち本発明は[A]遷移金属化合物および
[B]有機金属化合物を主成分とする触媒を用い、
周期律表第族のハロゲン化化合物であるルイス
酸の存在下にエチレンと不飽和カルボン酸エステ
ルを共重合することによりエチレン系共重合体を
製造するにあたり、[A]遷移金属化合物として
クロムアルコキシ化合物、クロムキレート化合
物、クロムπ−錯体、クロムアリール化合物およ
びハロゲン化クロムよりなる群から選ばれた少な
くとも一種のクロム化合物を用いるとともに、
[B]有機金属化合物として周期律表第〜族
の有機金属化合物を用いることを特徴とするエチ
レン系共重合体の製造方法を提供するものであ
る。 本発明の方法に用いる触媒は[A]遷移金属化
合物と[B]有機金属化合物を主成分とするもの
である。 まず、本発明の方法においては[A]遷移金属
化合物としてクロムアルコキシ化合物、クロムキ
レート化合物、クロムπ−錯体、クロムアリール
化合物およびハロゲン化クロムよりなる群から選
ばれた少なくとも一種のクロム化合物を用いる。 ここでクロムアルコキシ化合物としては通常は
一般式 Cr(OR14-nX1 n …[] で表わされる化合物が用いられる。この一般式
[]中のR1は炭素数1〜20のアルキル基、アル
ケニル基、シクロアルキル基、アリール基あるい
はアラルキル基を示す。R1の具体例としてはメ
チル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピ
ル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ヘキシル
基、2−エチルヘキシル基、フエニル基などが挙
げられる。またX1はハロゲン原子、つまり塩素、
臭素、沃素などを示す。mは0≦m<4を満たす
実数である。 上記一般式[]で表わされる化合物の具体例
としては、テトラメトキシクロム、テトラエトキ
シクロム、テトラ−n−ブトキシクロム、テトラ
−i−ブトキシクロム、テトラ−t−ブトキシク
ロム、テトラヘキシルオキシクロム、テトラステ
アリルオキシクロム、テトラフエノキシクロム、
トリエトキシクロムモノクロリド、ジエトキシク
ロムジクロリド、トリ−n−ブトキシクロムモノ
クロリド、トリ−t−ブトキシクロムモノクロリ
ドなどが挙げられる。 また、前記クロムキレート化合物は、具体的に
は式Cr(acac)3で表わされるクロムトリスアセチ
ルアセトナート、Cr(mbd)3で表わされるクロム
トリス(2−メチル−1,3−ブタンジオネー
ト)、Cr(bd)3で表わされるクロムトリス(1,
3−ブタンジオネート)などがあげられる。ここ
で(acac)はアセチルアセトナート基を示し、
クロムトリスアセチルアセトナートは、 の構造式で表わされる。また、(mbd)は2−メ
チル−1,3−ブタンジオネート基を示し、クロ
ムトリス(2−メチル−1,3−ブタンジオネー
ト)は の構造式で表わされる。さらに(bd)は1,3
−ブタンジオネート基を示し、クロムトリス
(1,3−ブタンジオネート)は、 の構造式で表わされる。 クロムπ−錯体としては、(cp)2Cr((cp)はシ
クロペンシタジエニル基を示す)で表わされるビ
スシクロペンタジエニルクロム、(C6H62Crで表
わされるビスベンゼンクロム、(2C6H5)(C6H6
Crで表わされるジフエニルベンゼンクロム、式 で表わされるジヘキサメチルベンゼンクロム、式 で表わされるπ−シクロペンタジエニルブロモク
ロミウムアセチルアセテート、式 で表わされるπ−シクロペンタジエニル(ベンゼ
ン)クロミウム、式 で表わされるπ−シクロペンタジエニル−π−シ
クロヘプタジエニルクロミウムなどの芳香環π−
錯体、トリス(η−アリル)クロム、テトラキス
(η−アリル)クロムなどのπ−アリル錯体など
があげられる。 さらに、クロムアリール化合物としては、ジフ
エニルクロム、トリフエニルトリス(テトラヒド
ロフラン)クロムなどがあげられる。 次に前記ハロゲン化クロムとして好ましいもの
は一般式CrX2o(式中、X2はハロゲン原子を示し、
nは2または3を示す。)で表わされるものであ
る。具体的には三塩化クロム、三臭化クロム、三
沃化クロム、二塩化クロム、二臭化クロム、二沃
化クロム等が挙げられる。 本発明では以上の如き特定のクロム化合物から
選ばれた一種または二種以上の化合物を[A]遷
移金属化合物として用いる。 次に本発明の方法においては[B]有機金属化
合物として周期律表第〜族の有機金属化合物
を用いる。 ここで周期律表第〜族の有機金属化合物と
しては一般式 R2 kMX3 i-k …[] で表わされる化合物が用いられる。この一般式
[]中のR2は炭素数1〜20のアルキル基、アル
ケニル基、シクロアルキル基、アリール基あるい
はアラルキシ基を示す。R2の具体例としてはメ
チル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピ
ル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ヘキシル
基、2−エチルヘキシル基、フエニル基などが挙
げられる。またMはリチウム、ナトリウム、カリ
ウム、マグネシウム、亜鉛、カドミウム、アルミ
ニウム、ホウ素、ガリウム、ケイ素あるいはスズ
を示す。さらにX3はハロゲン原子、つまり塩素、
臭素、沃素などを示す。iはMの原子価であり、
通常は1〜5の実数である。kは0<k≦iの実
数であつて、種々の値を示す。 上記一般式[]で表わされる化合物の具体例
としては、メチルリチウム、エチルリチウム、プ
ロピルリチウム、ブチルリチウム等のアルキルリ
チウムなど、ジエチルマグネシウム、エチルブチ
ルマグネシウム、ジノルマルブチルマグネシウ
ム、エチルクロロマグネシウム、エチルブロモマ
グネシウムなどのアルキルマグネシウム、ジメチ
ル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジプロピル亜鉛、ジブチ
ル亜鉛などのジアルキル亜鉛、トリメチルガリウ
ム、トリエチルガリウム、トリプロピルガリウ
ム、トリブチルガリウムなどのアルキルガリウム
化合物、トリエチルホウ素、トリプロピルホウ
素、トリブチルホウ素などのアルキルホウ素化合
物、テトルエチルスズ、テトラプロピルスズ、ト
リブチルクロロスズ、テトラフエニルスズ、トリ
フエニルクロロスズなどのアルキルスズ化合物等
が挙げられる。また、Mがアルミニウムである場
合の化合物の例としては様々なものがあり、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
ウム等のトリアルキルアルミニウム化合物および
ジエチルアルミニウムモノクロリド、ジエチルア
ルミニウムモノブロミド、ジエチルアルミニウム
モノアイオダイド、ジイソプロピルアルミニウム
モノクロリド、ジイソブチルアルミニウムモノク
ロリド、ジオクチルアルミニウムモノクロリド等
のジアルキルアルミニウムモノハライドあるいは
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、エチルアルミニウムセ
スキブロミド、ブチルアルミニウムセスキクロリ
ドなどのアルキルアルミニウムセスキハライドが
好適であり、またこれらの混合物も好適なものと
しあげられる。さらに、アルキルアルミニウムと
水の反応により生成するアルキル基含有アルミノ
キサンも用いることができる。 これらの中でも特にアルミニウム化合物、スズ
化合物、マグネシウム化合物が好適に用いられ
る。 本発明の方法においては、上記[A]遷移金属
化合物として用いる特定のクロム化合物と、[B]
有機金属化合物として用いる周期律表第〜族
の有機金属化合物の使用比率は特に制限はない
が、通常は前者中のクロム原子に対して後者中の
金属原子を0.1〜5000(モル比)、好ましくは1〜
1000(モル比)の割合とすればよい。 本発明の方法においては、上記の触媒を用い、
ルイス酸の存在下にエチレンと不飽和カルボン酸
エステルを共重合することによりエチレン系共重
合体を製造する。 ここでルイス酸としては極性基の孤立電子対と
錯体形成可能なルイス酸化合物、具体的には周期
律表第族のハロゲン化化合物が挙げられる。特
にアルミニウム、ホウ素などのハロゲン化化合
物、例えば塩化アルミニウム、臭化アルミニウ
ム、エチルアルミニウムジクロリド、ジエチルア
ルミニウムジクロリド、三塩化ホウ素などが好ま
しいが、特に好ましくは塩化アルミニウム、臭化
アルミニウム、エチルアルミニウムジクロリドな
どである。 また、エチレンと共重合させる不飽和カルボン
酸エステルは特に制限はないが、通常一般式 で表わされる化合物が用いられる。この一般式
[]中のR3は水素原子、ハロゲン原子、炭素数
1〜20のアルキル基、アルケニル基、シクロアル
キル基、アリール基あるいはアラルキル基を示
し、R4は炭素数1〜20のアルキル基、アルケニ
ル基、シクロアルキル基、アリール基あるいはア
ラルキル基を示す。また、pは0〜20の整数を示
す。 上記一般式[]で表わされる不飽和カルボン
酸エステルの具体例としては、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸n−オクチル、アク
リル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ベンジル
などのアクリル酸エステル;メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、
メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸
フエニル、α−クロロアクリル酸メチル、α−ク
ロロアクリル酸エチルなどのα−置換アクリル酸
エステル;3−ブテン酸メチル、3−ブテン酸エ
チル、4−ペンテン酸メチル、6−ヘプテン酸エ
チル、8−ノネン酸メチル、10−ウンデセン酸メ
チル、10−ウンデセン酸プロピル、10−ウンデセ
ン酸ブチル、10−ウンデセン酸ヘキシル、10−ウ
ンデセン酸オクチル、10−ウンデセン酸デシル、
10−ウンデセン酸シクロヘキシル、10−ウンデセ
ン酸フエニルなどの末端二重結合を有するカルボ
ン酸エステル等を挙げることができ、これらを単
独であるいは二種以上を混合して用いることがで
きる。 上記の如き不飽和カルボン酸エステルのエチレ
ンに対する使用割合は、目的とする共重合体に要
求される物性に応じて任意に選定すればよい。 また、前述のルイス酸と不飽和カルボン酸エス
テルの使用割合は、不飽和カルボン酸エステル1
に対して、ルイス酸0.1〜10(モル比)、好ましく
は0.2〜1(モル比)である。 重合の形式は特に制限はなく、スラリー重合、
溶液重合、気相重合等のいずれも可能であり、ま
た連続重合、非連続重合のいずれも可能である。
この場合、重合溶媒としては脂肪酸炭化水素、脂
環族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化
水素が用いられる。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、シ
クロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、
エチルベンゼン、クロルベンゼン、二塩化エチレ
ン、灯油などが用いられる。重合条件としては反
応圧力は常圧〜100Kg/cm2G、好ましくは常圧〜
30Kg/cm2Gであり、反応温度は−80〜200℃、好
ましくは−50〜60℃である。なお、反応時間は任
意であるが、通常1分間〜10時間の間で適宜選定
すればよい。重合に際しての分子量調節は公知の
手段、例えば水素等により行なうことができる。 [発明の効果] 本発明の方法によれば[A]遷移金属化合物と
して特定のクロム化合物を用い、[B]有機金属
化合物として周期律表第〜族の有機金属化合
物を用いることにより、高活性で収率良く共重合
を行なうことが可能であり、また不飽和カルボン
酸エステルの共重合体への転化率を向上させるこ
とができる。したがつて得られれる共重合体中の
不飽和カルボン酸エステルの含有量を高めること
ができる。 しかも本発明の方法により得られるエチレン系
共重合体は、エチレン系単独重合体に比し、印刷
性や接着性が改良されるほか、低温柔軟性、低温
耐衝撃性、耐曲げクラツク性、透明性が改良され
たものである。 [実施例] 次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
る。 実施例 1 (1) 触媒成分の調製 アルゴン置換した200mlのフラスコに、クロ
ムトリアセチルアセトナート2.1g(6ミリモ
ル)を入れ、これにトルエン200mlを加えて溶
解させた。得られた溶液をクロム触媒成分とし
て以下の反応に用いた。 (2) 共重合体の製造 アルゴン置換した500mlの耐圧ガラス溶器に、
トルエン300mlとアクリル酸エチル0.97ml(8
ミリモル)およびアルゴン気流下でボールミル
粉砕した三塩化アルミニウム8ミリモルを入
れ、次いでジエチルアルミニウムモノクロリド
0.5ミリモルおよび上記(1)で調製したクロム触
媒成分0.0025ミリモルを加えた。次いで、該ガ
ラス溶器にエチレンを導入し、2Kg/cm2Gに保
持して20℃で3時間重合反応を行なつた。反応
終了後、エチレンを脱圧して生成物をメタノー
ル中に注入して沈殿させた。得られた固体共重
合体を別回収して、塩酸−メタノール混合液
で脱灰処理した後、5時間アセトン抽出して非
晶質重合体を除去した。抽出残物を80℃におい
て2時間減圧乾燥し、白色の共重合体1.32gを
得た。触媒活性(重合活性)は10.1Kg/g・ク
ロムであつた。得られた共重合体を赤外線吸収
スペクトル分析にかけたところ、1730cm-1の位
置にカルボニル基による吸収が、また1160cm-1
の位置にエーテル結合による吸収が認められ
た。これら吸収より、共重合体中のアクリル酸
エチルの含有量は9.0wt%であり、またアクリ
ル酸エチルの共重合体への転化率は59.6%/
0.01ミリモル・クロムであることが判明した。
さらに、この共重合体の融点を測定したとこ
ろ、130℃であり、同一触媒で製造したポリエ
チレンの融点135℃に比較して低く、かつ核磁
気共鳴スペクトルによる分析でエチル分岐に基
づくピークが見られないことから、アクリル酸
エチルがエチレン重合鎖中に結晶を乱す形で導
入されているものと考えられる。以上の結果を
第1表に示す。 実施例 2 ジエチルアルミニウムモノクロリドに代え、ト
リエチルアルミニウム0.5ミリモルを用いてほか
は実施例1の(2)と同様の操作を行なつて、共重合
体1.10gを得た。結果を第1表に示す。 実施例 3 ジエチルアルミニウムモノクロリドに代え、ト
リイソブチルアルミニウム0.5ミリモルを用いた
ほかは実施例1の(2)と同様の操作を行なつて、共
重合体1.56gを得た。結果を第1表に示す。 実施例 4 クロム触媒成分の使用量を0.005ミリモルとし、
ジエチルアルミニウムモノクロリドの使用量を
1.0ミリモルとし、アクリル酸エチルの使用量を
20ミリモルとし、かつ三塩化アルミニウムの使用
量を20ミリモルとしたほかは実施例1の(2)と同様
の操作を行なつて、共重合体0.85gを得た。結果
を第1表に示す。 実施例 5 クロム触媒成分の使用量を0.005ミリモルとし、
かつアクリル酸エチルに代え、メタクリル酸メチ
ル8ミリモルを用いたほかは実施例1の(2)と同様
の操作を行なつて、共重合体1.21gを得た。結果
を第1表に示す。 実施例 6 クロム触媒成分の使用量を0.005ミリモルとし、
かつジエチルアルミニウムモノクロリドに代えテ
トラエチル錫を1.0ミリモル用いたほかは実施例
1の(2)と同様の操作を行なつて、共重合体0.92g
を得た。結果を第1表に示す。 実施例 7 クロム触媒成分の使用量を0.005ミリモルとし、
かつジエチルアルミニウムモノクロリドに代えブ
チルエチルマグネシウムを1ミリモル用いたほか
は実施例1の(2)と同様の操作を行なつて、共重合
体0.63gを得た。結果を第1表に示す。 実施例 8 (1) 触媒成分の調製 クロムテトラ−t−ブトキシド0.556g
(1.61ミリモル)をトルエン50mlに溶解した。
得られた溶液をクロム触媒成分として以下の反
応に用いた。 (2) 共重合体の製造 クロム触媒成分として上記(1)で得たものを
0.005ミリモル用い、かつジエチルアルミニウ
ムモノクロリドの使用量を1ミリモルとしたほ
かは実施例1の(2)と同様の操作を行なつて、共
重合体3.44gを得た。結果を第1表に示す。 実施例 9 (1) 触媒成分の調製 アルゴン置換した200mlのフラスコに、三塩
化クロム0.95g(6ミリモル)を入れ、次いで
ステンレス製ボール(直径5〜8mm)を10個入
れ、トルエン150mlを入れて、室温にて撹拌下
ボールミル粉砕を24時間行なつた。得られた溶
液をクロム触媒成分として以下の反応に用い
た。 (2) 共重合体の構造 クロム触媒成分として上記(1)で得たものを
0.005ミリモル用い、かつジエチルアルミニウ
ムモノクロリドの使用量を1ミリモルとしたほ
かは実施例1の(2)と同様の操作を行なつて、共
重合体0.64gを得た。結果を第1表に示す。 実施例 10 (1) 触媒成分の調製 アルゴン置換した内容積200mlのフラスコに、
ビスシクロペンタジエニルクロム1.22g(6.7
ミリモル)をトルエン200mlに溶解させた。得
られた溶液をクロム触媒成分として以下の反応
に用いた。 (2) 共重合体の製造 クロム触媒成分として上記(1)で得たものを
0.005ミリモルを用い、かつジエチルアルミニ
ウムクロリドの使用量を1ミリモルとした以外
は実施例1の(2)と同様に操作を行なつて共重合
体1.9gを得た。結果を第1表に示す。 実施例 11 (1) 触媒成分の調製 アルゴン置換した内容積200mlのフラスコに
ジフエニルクロム1.51g(7.33ミリモル)をト
ルエン200mlに溶解させた。得られた溶液をク
ロム触媒成分として以下の反応に用いた。 (2) 共重合体の製造 クロム触媒成分として上記(1)で得たものを
0.005ミリモル用い、かつジエチルアルミニウ
ムクロリドの使用量を1ミリモルとした以外は
実施例1の(2)と同様の操作を行なつて共重合体
1.48gを得た。結果を第1表に示す。 比較例 1 クロム触媒成分に代えてバナジウムビスアセチ
ルアセトネート0.0025ミリモル用いたほかは実施
例1の(2)と同様の操作を行なつて共重合体0.46g
を得た。結果を第1表に示す。 比較例 2 クロム触媒成分に代えて三塩化バナジウム
0.0025ミリモル用いたほかは実施例1の(2)と同様
の操作を行なつて共重合体0.06gを得た。結果は
第1表に示す。 【表】
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing an ethylene copolymer, and more specifically, a method for producing an ethylene copolymer using a catalyst containing a specific transition metal compound and an organometallic compound as main components. The present invention relates to a method for efficiently producing a polymer. [Prior art and problems to be solved by the invention] Conventionally, polyethylene has good water resistance, chemical resistance,
It has excellent electrical properties and is used in a wide range of applications. However, because it is chemically inert,
It has the disadvantage of poor adhesion, printability, and dyeability, which limits its use in applications that require these properties. Therefore, in order to improve such properties of polyethylene, a method is known in which ethylene is copolymerized with an unsaturated carboxylic acid ester or the like. For example, Japanese Patent Publication No. 41-29285 proposes a method of copolymerizing ethylene and an unsaturated carboxylic acid ester using a Ziegler-Natsuta catalyst. However, this method has a problem in that the copolymerization activity is low and therefore not suitable for practical use. Furthermore, JP-A-59-43003 proposes a method of copolymerizing ethylene and unsaturated carboxylic acid ester using a combination catalyst of titanium trichloride and organic aluminum in the presence of a Lewis acid. This method also had the problem that the copolymerization activity was insufficient and the content of unsaturated carboxylic acid ester in the resulting copolymer was extremely low. [Means for Solving the Problems] The present inventors have conducted extensive research in order to develop an extremely efficient method for producing an ethylene copolymer that eliminates the above-mentioned conventional problems. As a result, it was discovered that copolymer activity and conversion rate of unsaturated carboxylic acid ester to copolymer could be improved by carrying out copolymerization using a specific catalyst.Based on this knowledge, the present invention was developed. I have come to complete it. That is, the present invention uses a catalyst mainly composed of [A] a transition metal compound and [B] an organometallic compound,
In producing an ethylene copolymer by copolymerizing ethylene and an unsaturated carboxylic acid ester in the presence of a Lewis acid, which is a halogenated compound in Group 1 of the periodic table, [A] a chromium alkoxy compound as a transition metal compound. , using at least one chromium compound selected from the group consisting of chromium chelate compounds, chromium π-complexes, chromium aryl compounds, and chromium halides;
[B] The present invention provides a method for producing an ethylene copolymer, which is characterized in that an organometallic compound belonging to groups 1 to 10 of the periodic table is used as the organometallic compound. The catalyst used in the method of the present invention has [A] a transition metal compound and [B] an organometallic compound as main components. First, in the method of the present invention, [A] at least one chromium compound selected from the group consisting of a chromium alkoxy compound, a chromium chelate compound, a chromium π-complex, a chromium aryl compound, and a chromium halide is used as the transition metal compound. Here, as the chromium alkoxy compound, a compound represented by the general formula Cr(OR 1 ) 4-n X 1 n ... [] is usually used. R 1 in this general formula [ ] represents an alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, aryl group or aralkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, and phenyl group. Also, X 1 is a halogen atom, that is, chlorine,
Indicates bromine, iodine, etc. m is a real number satisfying 0≦m<4. Specific examples of the compound represented by the above general formula [] include tetramethoxychromium, tetraethoxychromium, tetra-n-butoxychromium, tetra-i-butoxychromium, tetra-t-butoxychromium, tetrahexyloxychromium, and tetrahexyloxychromium. stearyloxychrome, tetraphenoxychrome,
Examples include triethoxychrome monochloride, diethoxychrome dichloride, tri-n-butoxychrome monochloride, tri-t-butoxychrome monochloride, and the like. Further, the chromium chelate compound is specifically chromium trisacetylacetonate represented by the formula Cr(acac) 3 , chromium tris(2-methyl-1,3-butanedioate) represented by Cr(mbd) 3 , Cr( bd ) Chromium tris(1,
3-butanedionate), etc. Here (acac) represents an acetylacetonate group,
Chromium trisacetylacetonate is It is represented by the structural formula. In addition, (mbd) represents a 2-methyl-1,3-butanedioate group, and chromium tris (2-methyl-1,3-butanedioate) is It is represented by the structural formula. Furthermore, (bd) is 1,3
- represents a butanedioate group, and chromium tris(1,3-butanedioate) is It is represented by the structural formula. Examples of chromium π-complexes include biscyclopentadienyl chromium represented by (cp) 2 Cr ((cp) represents a cyclopencitadienyl group), bisbenzene chromium represented by (C 6 H 6 ) 2 Cr, (2C 6 H 5 ) (C 6 H 6 )
Diphenylbenzene chromium represented by Cr, formula Dihexamethylbenzenechromium, represented by the formula π-cyclopentadienyl bromochromium acetylacetate, represented by the formula π-cyclopentadienyl(benzene)chromium, represented by the formula Aromatic ring π- such as π-cyclopentadienyl-π-cycloheptadienylchromium represented by
Examples include π-allyl complexes such as tris(η-allyl)chromium and tetrakis(η-allyl)chromium. Furthermore, examples of the chromaryl compound include diphenylchromium, triphenyltris(tetrahydrofuran)chromium, and the like. Next, the preferred chromium halide has the general formula CrX 2o (wherein, X 2 represents a halogen atom,
n represents 2 or 3. ). Specific examples include chromium trichloride, chromium tribromide, chromium triiodide, chromium dichloride, chromium dibromide, and chromium diiodide. In the present invention, one or more compounds selected from the above-mentioned specific chromium compounds are used as the transition metal compound [A]. Next, in the method of the present invention, as the organometallic compound [B], an organometallic compound of groups 1 to 10 of the periodic table is used. Here, as the organometallic compound of groups 1 to 10 of the periodic table, a compound represented by the general formula R 2 k MX 3 ik ...[] is used. R 2 in this general formula [ ] represents an alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, aryl group or aralxy group having 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of R2 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, and phenyl group. Further, M represents lithium, sodium, potassium, magnesium, zinc, cadmium, aluminum, boron, gallium, silicon or tin. Furthermore, X 3 is a halogen atom, that is, chlorine,
Indicates bromine, iodine, etc. i is the valence of M,
Usually it is a real number between 1 and 5. k is a real number satisfying 0<k≦i and indicates various values. Specific examples of the compound represented by the above general formula [] include alkyllithium such as methyllithium, ethyllithium, propyllithium, butyllithium, diethylmagnesium, ethylbutylmagnesium, di-n-butylmagnesium, ethylchloromagnesium, ethylbromomagnesium, etc. Alkylmagnesium such as magnesium, dialkylzinc such as dimethylzinc, diethylzinc, dipropylzinc, dibutylzinc, alkylgallium compounds such as trimethylgallium, triethylgallium, tripropylgallium, tributylgallium, triethylboron, tripropylboron, tributylboron, etc. and alkyltin compounds such as tetraethyltin, tetrapropyltin, tributylchlorotin, tetraphenyltin, triphenylchlorotin, and the like. In addition, there are various examples of compounds when M is aluminum, and specifically, trialkylaluminum compounds such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, trioctylaluminum, and diethylaluminum dialkylaluminum monohalides such as monochloride, diethylaluminum monobromide, diethylaluminum monoiodide, diisopropylaluminum monochloride, diisobutylaluminum monochloride, dioctylaluminum monochloride, or methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquibromide, Alkylaluminum sesquihalides such as butylaluminum sesquichloride are preferred, and mixtures thereof are also preferred. Furthermore, alkyl group-containing aluminoxane produced by the reaction of alkyl aluminum and water can also be used. Among these, aluminum compounds, tin compounds, and magnesium compounds are particularly preferably used. In the method of the present invention, the above-mentioned [A] specific chromium compound used as the transition metal compound, and [B]
There is no particular restriction on the ratio of the organometallic compounds in Groups 1 to 10 of the periodic table used as the organometallic compound, but the ratio of metal atoms in the latter to chromium atoms in the former is usually 0.1 to 5000 (molar ratio), preferably is 1~
The ratio may be 1000 (molar ratio). In the method of the present invention, the above catalyst is used,
An ethylene copolymer is produced by copolymerizing ethylene and an unsaturated carboxylic acid ester in the presence of a Lewis acid. Examples of the Lewis acid include Lewis acid compounds capable of forming a complex with a lone pair of electrons of a polar group, specifically, halogenated compounds of Group 3 of the periodic table. Particularly preferred are halogenated compounds such as aluminum and boron, such as aluminum chloride, aluminum bromide, ethylaluminum dichloride, diethylaluminum dichloride, and boron trichloride, and particularly preferred are aluminum chloride, aluminum bromide, and ethylaluminum dichloride. . In addition, there are no particular restrictions on the unsaturated carboxylic acid ester to be copolymerized with ethylene, but it usually has the general formula A compound represented by is used. In this general formula [], R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and R 4 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. group, alkenyl group, cycloalkyl group, aryl group or aralkyl group. Further, p represents an integer of 0 to 20. Specific examples of the unsaturated carboxylic acid ester represented by the above general formula [] include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and benzyl acrylate. Acrylic esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate,
α-substituted acrylic esters such as 2-ethylhexyl methacrylate, phenyl methacrylate, methyl α-chloroacrylate, and ethyl α-chloroacrylate; methyl 3-butenoate, ethyl 3-butenoate, methyl 4-pentenoate, Ethyl 6-heptenoate, methyl 8-nonenoate, methyl 10-undecenoate, propyl 10-undecenoate, butyl 10-undecenoate, hexyl 10-undecenoate, octyl 10-undecenoate, decyl 10-undecenoate,
Examples include carboxylic acid esters having terminal double bonds such as cyclohexyl 10-undecenoate and phenyl 10-undecenoate, and these can be used alone or in combination of two or more. The ratio of the unsaturated carboxylic acid ester to ethylene used as described above may be arbitrarily selected depending on the physical properties required of the intended copolymer. In addition, the ratio of the Lewis acid and unsaturated carboxylic acid ester mentioned above is 1
The Lewis acid is 0.1 to 10 (molar ratio), preferably 0.2 to 1 (molar ratio). There are no particular restrictions on the type of polymerization, including slurry polymerization,
Either solution polymerization, gas phase polymerization, etc. are possible, and both continuous polymerization and discontinuous polymerization are possible.
In this case, fatty acid hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons are used as the polymerization solvent. Specifically, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene,
Ethylbenzene, chlorobenzene, ethylene dichloride, kerosene, etc. are used. As for the polymerization conditions, the reaction pressure is normal pressure to 100Kg/cm 2 G, preferably normal pressure to
The reaction temperature is -80 to 200 °C, preferably -50 to 60°C. Incidentally, the reaction time is arbitrary, but it may be normally selected as appropriate between 1 minute and 10 hours. Molecular weight adjustment during polymerization can be carried out by known means, such as hydrogen. [Effects of the Invention] According to the method of the present invention, [A] a specific chromium compound is used as the transition metal compound, and [B] an organometallic compound of Groups ~ of the periodic table is used as the organometallic compound, thereby achieving high activity. It is possible to carry out copolymerization with good yield, and it is also possible to improve the conversion rate of unsaturated carboxylic acid ester to a copolymer. Therefore, the content of unsaturated carboxylic acid ester in the resulting copolymer can be increased. Moreover, the ethylene copolymer obtained by the method of the present invention has improved printability and adhesion, as well as low-temperature flexibility, low-temperature impact resistance, bending crack resistance, and transparency compared to ethylene homopolymers. It has improved characteristics. [Example] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 (1) Preparation of catalyst component 2.1 g (6 mmol) of chromium triacetylacetonate was placed in a 200 ml flask purged with argon, and 200 ml of toluene was added thereto to dissolve it. The obtained solution was used as a chromium catalyst component in the following reaction. (2) Production of copolymer In a 500 ml pressure-resistant glass melter replaced with argon,
300ml toluene and 0.97ml ethyl acrylate (8
millimole) and 8 mmol of aluminum trichloride ball-milled under an argon stream, followed by diethylaluminum monochloride.
0.5 mmol and 0.0025 mmol of the chromium catalyst component prepared in (1) above were added. Next, ethylene was introduced into the glass melter, maintained at 2 kg/cm 2 G, and a polymerization reaction was carried out at 20° C. for 3 hours. After the reaction was completed, the ethylene was depressurized and the product was poured into methanol to precipitate it. The obtained solid copolymer was separately collected, deashed with a hydrochloric acid-methanol mixture, and extracted with acetone for 5 hours to remove the amorphous polymer. The extraction residue was dried under reduced pressure at 80° C. for 2 hours to obtain 1.32 g of a white copolymer. Catalytic activity (polymerization activity) was 10.1 Kg/g.chromium. When the obtained copolymer was subjected to infrared absorption spectrum analysis, absorption due to carbonyl group was observed at 1730 cm -1 position, and absorption due to carbonyl group was observed at 1160 cm -1 position.
Absorption due to ether bond was observed at the position. From these absorptions, the content of ethyl acrylate in the copolymer is 9.0wt%, and the conversion rate of ethyl acrylate to the copolymer is 59.6%/
It turned out to be 0.01 mmol chromium.
Furthermore, when the melting point of this copolymer was measured, it was found to be 130°C, which is lower than the melting point of polyethylene produced using the same catalyst (135°C), and a peak based on ethyl branching was observed in nuclear magnetic resonance spectroscopy analysis. This suggests that ethyl acrylate is introduced into the ethylene polymer chain in a manner that disturbs the crystals. The above results are shown in Table 1. Example 2 1.10 g of a copolymer was obtained by carrying out the same operation as in Example 1 (2) except that 0.5 mmol of triethyl aluminum was used in place of diethylaluminium monochloride. The results are shown in Table 1. Example 3 1.56 g of a copolymer was obtained by carrying out the same operation as in Example 1 (2) except that 0.5 mmol of triisobutyl aluminum was used in place of diethylaluminium monochloride. The results are shown in Table 1. Example 4 The amount of chromium catalyst component used was 0.005 mmol,
The amount of diethylaluminum monochloride used
1.0 mmol, and the amount of ethyl acrylate used is
0.85 g of a copolymer was obtained by carrying out the same operation as in Example 1 (2), except that the amount of aluminum trichloride was 20 mmol and the amount of aluminum trichloride used was 20 mmol. The results are shown in Table 1. Example 5 The amount of chromium catalyst component used was 0.005 mmol,
1.21 g of a copolymer was obtained by carrying out the same operation as in Example 1 (2) except that 8 mmol of methyl methacrylate was used instead of ethyl acrylate. The results are shown in Table 1. Example 6 The amount of chromium catalyst component used was 0.005 mmol,
The same procedure as in (2) of Example 1 was carried out except that 1.0 mmol of tetraethyltin was used in place of diethylaluminum monochloride, and 0.92 g of the copolymer was obtained.
I got it. The results are shown in Table 1. Example 7 The amount of chromium catalyst component used was 0.005 mmol,
The same procedure as in Example 1 (2) was carried out, except that 1 mmol of butylethylmagnesium was used in place of diethylaluminium monochloride, to obtain 0.63 g of a copolymer. The results are shown in Table 1. Example 8 (1) Preparation of catalyst component Chromium tetra-t-butoxide 0.556g
(1.61 mmol) was dissolved in 50 ml of toluene.
The obtained solution was used as a chromium catalyst component in the following reaction. (2) Production of copolymer The material obtained in (1) above was used as the chromium catalyst component.
3.44 g of a copolymer was obtained by carrying out the same operation as in Example 1 (2) except that 0.005 mmol was used and the amount of diethylaluminium monochloride used was 1 mmol. The results are shown in Table 1. Example 9 (1) Preparation of catalyst components In a 200 ml flask purged with argon, put 0.95 g (6 mmol) of chromium trichloride, then put 10 stainless steel balls (diameter 5 to 8 mm), and add 150 ml of toluene. Ball milling was carried out at room temperature for 24 hours with stirring. The obtained solution was used as a chromium catalyst component in the following reaction. (2) Structure of copolymer The material obtained in (1) above was used as the chromium catalyst component.
0.64 g of a copolymer was obtained by carrying out the same operation as in (2) of Example 1, except that 0.005 mmol was used and the amount of diethylaluminium monochloride used was 1 mmol. The results are shown in Table 1. Example 10 (1) Preparation of catalyst components In a flask with an internal volume of 200 ml that was purged with argon,
Biscyclopentadienylchromium 1.22g (6.7
mmol) was dissolved in 200 ml of toluene. The obtained solution was used as a chromium catalyst component in the following reaction. (2) Production of copolymer The material obtained in (1) above was used as the chromium catalyst component.
1.9 g of a copolymer was obtained in the same manner as in Example 1 (2) except that 0.005 mmol was used and the amount of diethylaluminium chloride was 1 mmol. The results are shown in Table 1. Example 11 (1) Preparation of catalyst component In a 200 ml flask purged with argon, 1.51 g (7.33 mmol) of diphenylchromium was dissolved in 200 ml of toluene. The obtained solution was used as a chromium catalyst component in the following reaction. (2) Production of copolymer The material obtained in (1) above was used as the chromium catalyst component.
A copolymer was prepared by carrying out the same operation as in Example 1 (2) except that 0.005 mmol was used and the amount of diethylaluminium chloride was 1 mmol.
1.48g was obtained. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 0.46 g of copolymer was obtained by carrying out the same operation as in Example 1 (2) except that 0.0025 mmol of vanadium bisacetylacetonate was used in place of the chromium catalyst component.
I got it. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 Vanadium trichloride instead of chromium catalyst component
The same operation as in Example 1 (2) was carried out except that 0.0025 mmol was used to obtain 0.06 g of a copolymer. The results are shown in Table 1. 【table】

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、触媒調製工程を表わすフローチヤー
トである。
FIG. 1 is a flowchart representing the catalyst preparation process.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 〔A〕遷移金属化合物および〔B〕有機金属
化合物を主成分とする触媒を用い、周期律表第
族のハロゲン化化合物であるルイス酸の存在下に
エチレンと不飽和カルボン酸エステルを共重合す
ることによりエチレン系共重合体を製造するにあ
たり、〔A〕遷移金属化合物としてクロムアルコ
キシ化合物、クロムキレート化合物、クロムπ−
錯体、クロムアリール化合物およびハロゲン化ク
ロムよりなる群から選ばれた少なくとも一種のク
ロム化合物を用いるとともに、〔B〕有機金属化
合物として周期律表第〜族の有機金属化合物
を用いることを特徴とするエチレン系共重合体の
製造方法。 2 クロムアルコキシ化合物が、一般式 Cr(OR14-nX1 n(式中、R1は炭素数1〜20のア
ルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、ア
リール基あるいはアラルキル基を示し、X1はハ
ロゲン原子を示す。また、mは0≦m<4を満た
す実数である。)で表わされるものである特許請
求の範囲第1項記載の製造方法。 3 クロムキレート化合物が、式Cr(acac)3(式
中、acacはアセチルアセトナート基を示す。)で
表わされるクロムトリスアセチルアセトナートで
ある特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 4 クロムπ−錯体が、式(cp)2Cr(式中、cpは
シクロペンタジエニル基を示す。)で表わされる
ビスシクロペンタジエニルクロムである特許請求
の範囲第1項記載の製造方法。 5 クロムアリール化合物が、式(C6H52Crで
表わされるジフエニルクロムである特許請求の範
囲第1項記載の製造方法。 6 ハロゲン化クロムが、一般式CrX2 o(式中、
X2はハロゲン原子を示し、nは2または3を示
す。)で表わされるハロゲン化クロムである特許
請求の範囲第1項記載の製造方法。
[Claims] 1. Using a catalyst mainly composed of [A] a transition metal compound and [B] an organometallic compound, ethylene and unsaturation are produced in the presence of a Lewis acid, which is a halogenated compound in Group 1 of the periodic table. When producing an ethylene copolymer by copolymerizing carboxylic acid esters, [A] a chromium alkoxy compound, a chromium chelate compound, a chromium π-
Ethylene, characterized in that at least one chromium compound selected from the group consisting of complexes, chromaryl compounds, and chromium halides is used, and [B] an organometallic compound of Groups 1 to 10 of the periodic table is used as the organometallic compound. Method for producing a copolymer. 2 The chromium alkoxy compound has the general formula Cr(OR 1 ) 4- n The manufacturing method according to claim 1, wherein X 1 represents a halogen atom, and m is a real number satisfying 0≦m<4. 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the chromium chelate compound is chromium trisacetylacetonate represented by the formula Cr(acac) 3 (wherein acac represents an acetylacetonate group). 4. The manufacturing method according to claim 1, wherein the chromium π-complex is biscyclopentadienyl chromium represented by the formula (cp) 2 Cr (wherein cp represents a cyclopentadienyl group) . 5. The manufacturing method according to claim 1, wherein the chromaryl compound is diphenylchromium represented by the formula (C 6 H 5 ) 2 Cr. 6 Chromium halide has the general formula CrX 2 o (wherein,
X 2 represents a halogen atom, and n represents 2 or 3. ) The manufacturing method according to claim 1, wherein the chromium halide is represented by:
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