(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム−マグネシウム合金とハロゲン化アルキルを用いてトリアルキルアルミニウムを合成する反応において、アルミニウムの含有率が３５〜４５ｗｔ％、マグネシウムの含有率が５５〜６５ｗｔ％であって、合金の製造時に溶融状態の合金を冷却して凝固する際の冷却速度を１０５  ｋ／ｓｅｃ  以上で冷却凝固して，不定型均一組成としたアルミニウム−マグネシウム合金を用いることを特徴とするトリアルキルアルミニウムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オレフィンの重合触媒として重要なトリアルキルアルミニウムの製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム−マグネシウム合金とハロゲン化アルキルからトリアルキルアルミニウムを合成する方法は公知である。例えば、Ｋ．ＺｉｅｇｌｅｒのＵＳ−２７４４１２７特許明細書に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法は高温、高圧下においても反応が進行し難く、長時間の反応が必要であり、工業的にも経済的にも重大な欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決するため、鋭意研究を行い、本発明を完成するに至った。即ち、本発明のトリアルキルアルミニウム製造方法は、アルミニウム−マグネシウム合金とハロゲン化アルキルからトリアルキルアルミニウムを得る反応において、アルミニウム−マグネシウム合金がアルミニウムの含有率が３５〜４５ｗｔ％、マグネシウムの含有率が５５〜６５ｗｔ％であって、合金の製造時に溶融状態の合金を冷却して凝固する際の冷却速度を１０５  ｋ／ｓｅｃ  以上で冷却凝固して、不定型均一組成としたアルミニウム−マグネシウム合金を用いることを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明について更に詳細に説明する。本発明の反応は、アルミニウム−マグネシウム合金の一例としてＡｌ２  Ｍｇ３  の場合を例にとれば以下の反応式（化１）で表される。
【０００６】
【化１】
Ａｌ２  Ｍｇ３  ＋  ６ＲＸ  →  ２ＡｌＲ３    ＋  ３ＭｇＸ２  
即ち、アルミニウム−マグネシウム合金とハロゲン化アルキルを反応させて、トリアルキルアルミニウムを製造する反応である。
【０００７】
アルミニウム−マグネシウム合金としては、アルミニウムの含有率が３５〜４５％、マグネシウムの含有率が５５〜６５％であって、かつ、Ｘ線回折において結晶構造のスペクトルが存在しない不定型で合金内の組成が均一な粉体を使用する。
【０００８】
上記範囲内のアルミニウム、マグネシウムの含有率をもつものは、アルミニウム−マグネシウム組成比として最も好ましいＡｌ２  Ｍｇ３  に近いものである。この範囲より外にあるもの、即ち、Ａｌ２  Ｍｇ３  と大きく異なるものは、反応残渣の増大など、経済的、工業的に好ましくない問題を起こす。
【０００９】
上記の、組成が均一な不定型のアルミニウム−マグネシウム合金は、アルミニウムとマグネシウムを溶融してのち１０５  ｋ／ｓｅｃ  以上の速度で急速冷却して凝固させることによって得られる。急速冷却凝固の方法はアトマイズ法、液体急冷法等アモルファス合金の製造に使用される良く知られた方法が採用できる。
【００１０】
ハロゲン化アルキルとしては、塩化メチル、臭化メチル、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化エチル、塩化ｎ−ブチル、ヨウ化ｎ−ブチル等が挙げられる。この反応は、アルミニウム−マグネシウム合金にハロゲン化アルキルを添加することによって行うが、あらかじめ、反応容器内でアルミニウム−マグネシウム合金とハロゲン化アルキルの一部を混合させておき、反応が開始してから残りのハロゲン化アルキルを添加してもよい。また、反応開始剤として、少量のアルキルアルミニウムセスキクロライド、またはヨウ素、または臭化アルミニウム等を用いてもよい。
【００１１】
反応の際には、希釈溶剤を用いてもよく、たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、または、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、流動パラフィン等の脂肪族炭化水素が挙げられる。反応は発熱反応であり、断続的にハロゲン化アルキルを装入する場合は、装入終了後発熱反応が終了するまで攪拌を続ける。連続的にハロゲン化アルキルを装入する場合は、発熱により内温が上昇しすぎないように装入量を調整する。反応装置としては縦型または横型の反応器を使用し、例えば耐圧製の攪拌機付きオートクレーブを用いる。
【００１２】
本発明の反応は、アルミニウム−マグネシウム合金とハロゲン化アルキルとからトリアルキルアルミニウムを得る際に、アルミニウム−マグネシウム合金として組成の均一な、不定型のアルミニウム−マグネシウム合金を用いることが特徴である。通常のアルミニウム−マグネシウム合金とハロゲン化アルキルとからトリアルキルアルミニウムを得る方法は、従来知られている。しかし、その方法では高温、高圧下においても反応が進行し難く、長時間の反応が必要とされた。しかし、アルミニウム−マグネシウム合金として、組成の均一な不定型のアルミニウム−マグネシウム合金を用いることによって、反応速度が増大し、目的とするトリアルキルアルミニウムが短い時間で、かつ好収率で得られることを、本発明者らは発見した。即ち、組成が均一な、結晶構造の存在しない不定型のアルミニウム−マグネシウム合金によって、反応を促進させることが出来た。
【００１３】
反応終了後は、固体または半固体反応混合物から蒸留または溶媒抽出によって生成物を回収する。最初の生成物中にはまだいくらかのハロゲンが残っているため、さらに１５０〜１７０℃においてアルミニウム−マグネシウム合金で処理を行って、ハロゲンを除去することが好ましい。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により、更に具体的に説明するが、本発明の範囲はそれによって限定されるものではない。
【００１５】
実施例１
本実施例において使用したアルミニウム−マグネシウム合金は、アルミニウム４０重量％、マグネシウム６０重量％から合成されたもので、Ｘ線マイクロアナライザーにより組成が均一であることが確認され、かつ、Ｘ線回折において結晶構造のスペクトルが存在しない、不定型のアルミニウム−マグネシウム合金である。２リットルの耐圧オートクレーブ中、アルミニウム−マグネシウム合金１００ｇ（アルミニウムとして１．５モル）を、ｎ−ヘキサン４００ｍｌに懸濁させ、反応開始剤としてメチルアルミニウムセスキクロライドを添加して攪拌を行った。そこへ、塩化メチルを、送液ポンプで定量しながら装入して１０ａｔｍまで昇圧したあと、１０ａｔｍ、１４０℃を保ちながら、塩化メチル１７２ｇ（３．４モル）を装入して反応を行った。塩化メチルの装入に要した時間は１０時間であった。反応終了後、さらに４００ｍｌのｎ−ヘキサンを加えて、混合物を攪した。
【００１６】
不溶物を沈降させたあと、トリメチルアルミニウム／ヘキサン溶液を抜き出した。ヘキサンを留去し、残渣をアルミニウム−マグネシウム合金１４ｇ（アルミニウムとして０．２モル）と混合させ、この混合物を攪拌しながら１６０℃で３時間加熱した。減圧蒸留によってトリメチルアルミニウム５７ｇ（０．７９モル）を取り出した。収率は７０％であった。
【００１７】
比較例１
アルミニウム−マグネシウム合金として、通常の、Ｘ線回折において多種類の結晶構造スペクトルを有するアルミニウム−マグネシウム合金を用いた以外は、実施例１に準じて反応を行った。塩化メチルの装入に要した時間は２４時間であった。得られたトリメチルアルミニウムの収量は２５ｇ（０．３５モル）、収率は３１％であった。
【００１８】
実施例２
塩化メチルのかわりに、塩化エチル２２６ｇ（３．５モル）用い、反応開始剤としてエチルアルミニウムセスキクロライドを添加した以外は、実施例１に準じて反応を行った。塩化エチルの装入は、５ａｔｍ、１３０℃を保ちながら行い、要した時間は１２時間であった。得られたトリエチルアルミニウムの収量は８７ｇ（０．７６モル）、収率は６５％であった。
【００１９】
比較例２
アルミニウム−マグネシウム合金として、通常の、Ｘ線回折において多種類の結晶構造スペクトルを有するアルミニウム−マグネシウム合金を用いた以外は、実施例２に準じて反応を行った。塩化エチルの装入に要した時間は２４時間であった。得られたトリエチルアルミニウムの収量は５３ｇ（０．４６モル）、収率は３９％であった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の方法により、従来２４時間程度の反応時間を要したものを、１５時間以下でも高収率で、トリアルキルアルミニウムを得ることが出来るようになり、工業的に十分有利に行うことが出来る。