CN103764689A - 烯烃类聚合用固体催化剂成分、烯烃类聚合用催化剂及烯烃类聚合物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种烯烃类聚合用固体催化剂成分,其含有钛、镁、卤素和下式(1)表示的化合物:R1O-C(=O)-O-Z-OR2(1)。一种烯烃类聚合用催化剂,其由上述固体催化剂成分和有机铝化合物以及根据需要的外部电子给体化合物形成。通过使用该烯烃类聚合用固体催化剂成分和烯烃类聚合用催化剂,能够在保持高立构规整性的同时,还以高收率获得具有既不宽也不窄的适度分子量分布的烯烃类聚合物。
Description
技术领域
本发明涉及在高度保持聚合活性和立构规整性的同时能够以高收率获得具有适度分子量分布的烯烃类聚合物的烯烃类聚合用固体催化剂成分、烯烃类聚合用催化剂及烯烃类聚合物的制造方法。
背景技术
一直以来,在丙烯等烯烃类的聚合中,已知有作为必要成分含有镁、钛、电子给体化合物和卤素的固体催化剂成分。另外,大量提出了在由该固体催化剂成分、有机铝化合物和有机硅化合物构成的烯烃类聚合用催化剂的存在下,使烯烃类进行聚合或共聚的聚合方法。
例如,在日本特开昭57-63310号公报(专利文献1)中有如下记载:在使用负载有特定的电子给体的固体状钛催化剂成分、作为助催化剂成分的有机铝化合物、以及具有至少一个Si-OR(式中、R为烃基)的硅化合物时,表现出优良的聚合活性和立体定向性。
作为上述特定的电子供与性成分,分别在日本特开昭58-83006号公报(专利文献2)中公开有邻苯二甲酸酯的使用,在日本特开昭60-130607号公报(专利文献3)中公开有溶纤剂酯(cellosolve ester)的使用。
但是,对负载这些电子给体的固体催化剂成分而言,在聚合活性和立构规整性两方面均有改善的余地。另一方面,作为其它的尝试,分别在日本特表2005-539108号公报(专利文献4)中公开有使用了丁二酸酯的固体催化剂成分、在国际公开2006/077945号公报(专利文献5)中公开有使用了具有与丁二酸酯相似结构的环状酯的固体催化剂成分。并显示出从这些固体催化剂成分能够获得分子量分布宽的烯烃类聚合物。
另外,在日本特开2005-187550号公报(专利文献6)中,公开了作为内部电子给体或外部电子给体使用1,3-二醚的技术,并显示出从这种催化体系能够获得分子量分布窄的烯烃类聚合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭57-63310号公报
专利文献2:日本特开昭58-83006号公报
专利文献3:日本特开昭60-130607号公报
专利文献4:日本特表2005-539108号公报
专利文献5:国际公开2006/077945号公报
专利文献6:日本特开2005-187550号公报
发明内容
发明要解决的课题
作为用于烯烃的立构规整性聚合的催化剂,需要活性、立构规整性、分子量分布、活性的持续性、MFR控制性(氢响应性)、堆积密度等各种聚合性能,根据其用途不同而在所需性能上存在差异,因此,需要有特征不同的各种固体催化剂成分以及催化剂。当使用如上所述现有技术的固体催化剂成分时,具有如下问题:活性或立构规整性不足,或者,一部分固体催化剂成分只能制造分子量分布窄的聚合物或是只能制造分子量分布宽的聚合物,难以将所获得的烯烃类聚合物的分子量分布控制在适度的范围内等。作为通常使用的聚合物的分子量分布,例如,要求将其以Mw/Mn值控制在4~6左右之间。在该范围中的其它性能优良、即显示出某种程度以上的结晶性以及某种程度以上的高聚合活性的固体催化剂成分,被认为是实用性最高的。
因此,为了应对上述需求,本发明的目的在于,提供一种具有能够获得不损害成型性的适度的Mw/Mn值的分子量分布和高立构规整性的烯烃类聚合物的高聚合活性的新型烯烃类聚合用固体催化剂成分、烯烃类聚合用催化剂以及对其加以使用的烯烃类聚合物的制造方法。
解决课题的方法
针对上述实际情况,本发明人等进行了精心研究,结果发现,将含有钛、镁、卤素、以及特定的具有醚基和碳酸酯基的化合物的固体状钛催化剂成分(I)作为必要组成要素的烯烃类聚合催化剂,具有高立构规整性以及高聚合活性,并且在分子量分布方面通过含有上述化合物的取代基的立体结构而能够控制在以Mw/Mn值表示为4~6左右之间,从而完成了本发明。
即,本发明提供一种烯烃类聚合用固体催化剂成分,其特征在于,包含钛、镁、卤素和下述通式(1)表示的化合物,
式(1)中,R1和R2表示碳原子数1~20的直链烷基、碳原子数3~20的支链烷基、乙烯基、碳原子数3~20的直链烯基或支链烯基、碳原子数1~20的直链卤代烷基、碳原子数3~20的支链卤代烷基、碳原子数2~20的直链卤代烯基、碳原子数3~20的支链卤代烯基、碳原子数3~20的环烷基、碳原子数3~20的环烯基、碳原子数3~20的卤代环烷基、碳原子数3~20的卤代环烯基、碳原子数6~24的芳烃基、碳原子数6~24的卤代芳烃基、键(结合)末端为碳原子的碳原子数2~24的含氮原子烃基、键末端为碳原子的碳原子数2~24的含氧原子烃基、键末端为碳原子的碳原子数2~24的含磷烃基、或者碳原子数1~24的含硅烃基,它们既可以相同也可以相异,其中,该碳原子数2~24的含氮原子烃基不包括键末端为C=N基的含氮原子烃基,该碳原子数2~24的含氧原子烃基不包括键末端为羰基的含氧原子烃基,该碳原子数2~24的含磷烃基不包括键末端为C=P基的含磷烃基;Z表示通过碳原子或碳链进行键合的键合基。
另外,本发明还提供一种烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,通过(I)前述固体催化剂成分、(II)下述通式(2)表示的有机铝化合物以及根据需要的(III)外部电子给体化合物形成,
R3 pAlQ3-p (2)
式(2)中,R3表示碳原子数1~6的烃基,当有多个R3时,既可以相同也可以相异;Q表示氢原子、碳原子数1~6的烃氧基或卤原子,p为0<p≤3的实数。
并且,本发明还提供一种烯烃类聚合物的制造方法,其特征在于,在前述烯烃类聚合用催化剂的存在下,进行烯烃类的聚合。
发明效果
若使用本发明的烯烃类聚合用固体催化剂成分和烯烃类聚合用催化剂,则能够以高收率获得具有高立构规整性以及既不宽也不窄的适度的分子量分布的烯烃类聚合物。
附图说明
图1是表示本发明的聚合催化剂的制造工序的流程图。
具体实施方式
(烯烃类聚合用固体催化剂成分的说明)
本发明的烯烃类聚合用固体催化剂成分(下面有时简称为“成分(I)”),作为必要成分含有镁、钛、卤素和作为电子给体化合物的上述通式(1)表示的电子给体化合物(下面有时简称为“成分(A)”)。
作为卤素,例如,可以举出氟、氯、溴或碘的各原子,其中,优选为氯、溴或碘,特别优选为氯或碘。
作为上述通式(1)中的R1、R2的碳原子数1~20的直链烷基,例如,可以举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。优选为碳原子数1~12的直链烷基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数3~20的支链烷基,例如,可以举出异丙基、异丁基、叔丁基、异戊基、新戊基等具有仲碳(二级碳)或者叔碳(三级碳)的烷基。优选为碳原子数3~12的支链烷基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数3~20的直链烯基,可以举出烯丙基、3-丁烯基、4-己烯基、5-己烯基、7-辛烯基、10-十二烯基等。优选为碳原子数3~12的直链烯基。作为碳原子数3~20的支链烯基,可以举出异丙烯基、异丁烯基、异戊烯基、2-乙基-3-己烯基等。优选为碳原子数3~12的支链烯基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数1~20的直链卤代烷基,例如,可以举出卤化甲基、卤化乙基、卤化正丙基、卤化正丁基、卤化正戊基、卤化正己基、卤化正戊基、卤化正辛基、卤化壬基、卤化癸基、卤代十一烷基、卤代十二烷基等。优选为碳原子数1~12的直链卤代烷基。另外,作为碳原子数3~20的支链卤代烷基,可以举出卤化异丙基、卤化异丁基、卤化2-乙基己基、卤化新戊基等。优选为碳原子数3~12的支链卤代烷基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数2~20的直链卤代烯基,可以举出2-卤化乙烯基、3-卤化烯丙基、3-卤化-2-丁烯基、4-卤化-3-丁烯基、全卤化-2-丁烯基、6-卤化-4-己烯基、3-三卤化甲基-2-丙烯基等。优选为碳原子数2~12的卤代烯基。另外,作为碳原子数3~20的支链卤代烯基,可以举出3-三卤化-2-丁烯基、2-五卤化乙基-3-己烯基、6-卤化-3-乙基-4-己烯基、3-卤化异丁烯基等。优选为碳原子数3~12的支链卤代烯基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数3~20的环烷基,可以举出环丙基、环丁基、环戊基、四甲基环戊基、环己基、甲基环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、丁基环戊基等。优选为碳原子数3~12的环烷基。另外,作为碳原子数3~20的环烯基,可以举出环丙烯基、环戊烯基、环己烯基、环辛烯基、降冰片烯基等。优选为碳原子数3~12的环烯基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数3~20的卤代环烷基,可以举出卤代环丙基、卤代环丁基、卤代环戊基、卤代三甲基环戊基、卤代环己基、卤代甲基环己基、卤代环庚基、卤代环辛基、卤代环壬基、卤代环癸基、卤代丁基环戊基等。优选为碳原子数3~12的卤代环烷基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数3~20的卤代环烯基,可以举出卤代环丙烯基、卤代环丁烯基、卤代环戊烯基、卤代三甲基环戊烯基、卤代环己烯基、卤代甲基环己烯基、卤代环庚烯基、卤代环辛烯基、卤代环壬烯基、卤代环癸烯基、卤代丁基环戊烯基等。优选为碳原子数3~12的卤代环烯基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数6~24的芳烃基,可以举出苯基、甲基苯基、二甲基苯基、乙基苯基、苄基、1-苯基乙基、2-苯基乙基、2-苯基丙基、1-苯基丁基、4-苯基丁基、2-苯基庚基、甲苯基、二甲苯基、萘基、1,8-二甲基萘基等。优选为碳原子数6~12的芳烃基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数6~24的卤代芳烃基,可以举出卤化苯基、卤化甲基苯基、三卤化甲基苯基、全卤化苄基、全卤化苯基、2-苯基、2-卤化乙基、全卤化萘基、4-苯基、2,3-二卤化丁基等。优选为碳原子数6~12的卤代芳烃基。
此外,在前述R1、R2的卤代烷基、卤代烯基、卤代环烷基、卤代环烯基和卤代芳烃基中,作为卤素种类,可以举出氟、氯、溴或碘,优选为氟、氯或溴。
另外,前述R1、R2的除了键末端为C=N基者以外的碳原子数2~24的含氮原子烃基,是键末端为碳原子的基,例如,可以举出:甲基氨基甲基、二甲基氨基甲基、乙基氨基甲基、二乙基氨基甲基、丙基氨基甲基、二丙基氨基甲基、甲基氨基乙基、二甲基氨基乙基、乙基氨基乙基、二乙基氨基乙基、丙基氨基乙基、二丙基氨基乙基、丁基氨基乙基、二丁基氨基乙基、戊基氨基乙基、二戊基氨基乙基、己基氨基基乙基、己基甲基氨基乙基、庚基甲基氨基乙基、二庚基氨基甲基、辛基甲基氨基甲基、二辛基氨基乙基、壬基氨基甲基、二壬基氨基甲基、癸基氨基甲基、二癸基氨基、环己基氨基甲基、二环己基氨基甲基等烷基氨基烷基;苯基氨基甲基、二苯基氨基甲基、二甲苯基氨基甲基、二萘基氨基甲基、甲基苯基氨基乙基等芳基氨基烷基或者烷基芳基氨基烷基;多环状氨基烷基;苯氨基、二甲基氨基苯基、双二甲基氨基苯基等含氨基的芳烃基;甲基亚氨基甲基、乙基亚氨基乙基、丙基亚氨基、丁基亚氨基、苯基亚氨基等亚氨基烷基等。优选为碳原子数2~12的含氮原子烃基。此外,所谓键末端,是指R1、R2所键合的氧原子侧的原子或基。
另外,作为前述R1、R2的除了键末端为羰基者以外的碳原子数2~24的含氧原子烃基,是键末端为碳原子基的基,例如,可以举出:甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、丁氧基甲基、异丙氧基甲基、异丁氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、丁氧基乙基、异丙氧基乙基、异丁氧基乙基等含醚基的烃基;苯氧基甲基、甲基苯氧基甲基、二甲基苯氧基甲基、萘氧基甲基等芳氧基烷基;甲氧基苯基、乙氧基苯基等烷氧基芳基;乙酰氧基甲基等。优选为碳原子数2~12的含氧原子烃基。此外,所谓键末端,是指R1、R2所键合的氧原子侧的原子或基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数2~24的除了键末端为C=P基以外的含磷烃基,是键末端为碳原子的基,例如,可以举出:二甲基膦基甲基、二丁基膦基甲基、二环己基膦基甲基、二甲基膦基乙基、二丁基膦基乙基、二环己基膦基乙基等二烷基膦基烷基;二苯基膦基甲基、二甲苯基膦基甲基等二芳基膦基烷基;二甲基膦基苯基、二乙基膦基苯基等的膦基取代芳基等。优选为碳原子数2~12的含磷烃基。此外,所谓键末端,是指R1、R2所键合的氧原子侧的原子或基。
另外,作为前述R1、R2的碳原子数1~24的含硅烃基,例如,可以举出烃取代硅烷基、烃取代硅氧烷基、烃取代硅烷基烷基、烃取代硅烷基芳基等,具体而言,可以举出:苯基硅烷基、二苯基硅烷基、三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丙基硅烷基、三环己基硅烷基、三苯基硅烷基、甲基二苯基硅烷基、三甲苯基硅烷基、三萘基硅烷基等烃取代硅烷基;三甲基硅氧基甲基、三甲基硅氧基乙基、三甲基硅氧基苯基等的硅氧基烃基;三甲基硅烷基醚等烃取代硅烷基醚基;三甲基硅烷基甲基等硅取代烷基;三甲基硅烷基苯基等硅取代芳基等。优选为碳原子数1~12的含硅烃基。
在前述R1中,优选的基是碳原子数1~12的直链烷基、碳原子数3~12的支链烷基、乙烯基、碳原子数3~12的直链烯基或支链烯基、碳原子数1~12的直链卤代烷基、碳原子数3~12的支链卤代烷基、碳原子数3~12的直链卤代烯基或支链卤代烯基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数3~12的环烯基、碳原子数3~12的卤代环烷基、碳原子数3~12的卤代环烯基或者碳原子数6~12的芳烃基,更优选的基是碳原子数1~12的直链烷基、碳原子数3~12的支链烷基、乙烯基、碳原子数3~12的直链烯基或支链烯基、碳原子数1~12的直链卤代烷基、碳原子数3~12的支链卤代烷基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数3~12的环烯基或者碳原子数6~12的芳烃基,特别优选的基是碳原子数1~12的直链烷基、碳原子数3~12的支链烷基以及碳原子数6~12的芳烃基。
对前述R2而言,优选的基为碳原子数1~12的直链烷基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链烷基、乙烯基、碳原子数3~12的直链烯基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链烯基、碳原子数1~12的直链卤代烷基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链卤代烷基、碳原子数3~12的直链卤代烯基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链卤代烯基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的环烷基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的环烯基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的卤代环烷基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的卤代环烯基或者键末端为-CH2-的碳原子数7~12的芳烃基,更优选为碳原子数1~12的直链烷基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链烷基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链烯基、键末端为-CH2-的碳原子数1~12的直链卤代烷基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链卤代烷基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链卤代烯基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的环烷基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的环烯基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的卤代环烷基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的卤代环烯基、或者键末端为-CH2-的碳原子数7~12的芳香族基烃基,特别优选为碳原子数1~12的直链状烃基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链烷基以及键末端为-CH2-的碳原子数7~12的芳香族基烃基。此外,所谓R2中的该键末端,是指R2所键合的氧原子侧的基。
在通式(1)中,Z为键合碳酸酯基与醚基(OR2基)的二价的键合基,优选Z所键合的两个氧原子间是以碳链进行键合,更优选该碳链是由两个碳原子构成的键合基。此外,对Z而言,所谓在诸如环亚烷基、环亚烯基、卤代环亚烷基、卤代环亚烯基、芳烃基或者卤代芳烃基等的环状基中Z所键合的两个氧原子间是以碳链进行键合、该碳链是由两个碳原子构成的键合基,意思是指在构成环状的碳链中的相邻两个碳链是存在于该Z所键合的两个氧原子间的碳链。
作为前述Z优选的基,是碳原子数1~20的直链亚烷基、碳原子数3~20的支链亚烷基、亚乙烯基、碳原子数3~20的直链亚烯基或支链亚烯基、碳原子数1~20的直链卤代亚烷基、碳原子数3~20的支链卤代亚烷基、碳原子数3~20的直链卤代亚烯基或支链卤代亚烯基、碳原子数3~20的环亚烷基、碳原子数3~20的环亚烯基、碳原子数3~20的卤代环亚烷基、碳原子数3~20的卤代环亚烯基、碳原子数6~24的芳烃基、碳原子数6~24的卤代芳烃基、碳原子数1~24的含氮原子烃基、碳原子数1~24的含氧原子烃基、碳原子数1~24的含磷烃基、或者碳原子数1~24的含硅烃基。
另外,作为前述Z更优选的基,是碳原子数2的乙烯基(亚乙基、ethylene)、碳原子数3~12的支链亚烷基、亚乙烯基、碳原子数3~12的直链亚烯基或支链亚烯基、碳原子数2~12的直链卤代亚烷基、碳原子数3~12的支链卤代亚烷基、碳原子数3~12的直链卤代亚烯基或支链卤代亚烯基、碳原子数3~12的环亚烷基、碳原子数3~12的环亚烯基、碳原子数3~12的卤代环亚烷基、碳原子数3~12的卤代环亚烯基、碳原子数6~12的芳烃基、碳原子数6~12的卤代芳烃基、碳原子数2~12的含氮原子烃基、碳原子数2~12的含氧原子烃基、碳原子数2~12的含磷烃基、或者碳原子数2~12的含硅烃基;特别优选的基,是选自碳原子数2的亚乙基和碳原子数3~12的支链亚烷基中的双配位(bidentate)键合基。此外,所谓双配位键合基,是指Z所键合的两个氧原子间是以碳链进行键合、并且该碳链是由两个碳原子构成。
作为前述Z的碳原子数1~20的直链亚烷基,可以举出亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基、十一亚甲基、十二亚甲基、十三亚甲基、十四亚甲基等。优选为碳原子数2~12的直链亚烷基。更优选为亚乙基。
作为前述Z的碳原子数3~20的支链亚烷基,可以举出:1-甲基亚乙基、2-甲基三亚甲基、2-甲基四亚甲基、2-甲基五亚甲基、3-甲基六亚甲基、4-甲基七亚甲基、4-甲基八亚甲基、5-甲基九亚甲基、5-甲基十亚甲基、6-甲基十一亚甲基、7-甲基十二亚甲基、7-甲基十三亚甲基等。优选为碳原子数3~12的支链亚烷基。更优选为1-甲基亚乙基、2-甲基亚乙基、1-乙基亚乙基。
作为前述Z的碳原子数3~20的直链亚烯基,可以举出亚丙烯基、亚丁烯基、亚己烯基、亚辛烯基、亚十八烯基等。优选为碳原子数3~12的直链亚烯基。
作为前述Z的碳原子数3~20的支链亚烯基,可以举出异亚丙烯基、1-乙基亚乙烯基、2-甲基亚丙烯基、2,2-二甲基亚丁烯基、3-甲基-2-亚丁烯基、3-乙基-2-亚丁烯基、2-甲基亚辛烯基、2,4-二甲基-2-亚丁烯基等。优选连结部为亚乙烯基的碳原子数3~12的支链亚烯基。更优选为异亚丙烯基、1-乙基亚乙烯基。
作为前述Z的碳原子数1~20的直链卤代亚烷基,可以举出二氯亚甲基、氯亚甲基、二氯亚甲基、四氯亚乙基等。优选为碳原子数3~12的直链卤代亚烷基。更优选为氯亚乙基、氟亚乙基、二氯亚乙基、二氟亚乙基、四氟亚乙基。
作为前述Z的碳原子数1~20的支链卤代亚烷基,可以举出:1,2-双氯甲基亚乙基、2,2-双(氯甲基)亚丙基、1,2-双二氯甲基亚乙基、1,2-双(三氯甲基)亚乙基、2,2-二氯亚丙基、1,1,2,2-四氯亚乙基、1-三氟甲基亚乙基、1-五氟苯基亚乙基等。优选为碳原子数3~12的支链卤代亚烷基。更优选为1-氯乙基亚乙基、1-三氟甲基亚乙基、1,2-双(氯甲基)亚乙基
作为前述Z的碳原子数1~20的直链卤代亚烯基,可以举出二氯亚乙烯基、二氟亚乙烯基、3,3-二氯亚丙烯基、1,2-二氟亚丙烯基等。优选为碳原子数3~12的直链卤代亚烯基。更优选为二氯亚乙烯基、二氟亚乙烯基。
作为前述Z的碳原子数1~20的支链卤代亚烷基,可以举出3,4-二氯-1,2-亚丁基、2,2-二氯-1,3-亚丁基、1,2-二氟-1,2-亚丙基等。优选为碳原子数3~12的支链卤代亚烷基。更优选为氯甲基亚乙烯基、三氟甲基亚乙烯基、3,4-二氯-1,2-亚丁烯基。
作为前述Z的碳原子数3~20的环亚烷基,可以举出:环亚戊基、环亚己基、环亚丙基、2-甲基环亚丙基、环亚丁基、2,2-二甲基环亚丁基、2,3-二甲基环亚戊基、1,3,3-三甲基环亚己基、环亚辛基等。优选为碳原子数3~12的环亚烷基。更优选为1,2-环亚烷基或烃取代-1,2-环亚烷基。
作为前述Z的碳原子数3~20的环亚烯基,可以举出:环亚戊烯基、2,4-环亚戊二烯基、环亚己烯基、1,4-环亚己二烯基、环亚庚烯基、甲基环亚戊烯基、甲基环亚己烯基、甲基环亚庚烯基、二环亚癸烯基(ジシクロデシレン基)、三环亚癸烯基(トリシクロデシレン基)等。优选为碳原子数3~12的环亚烯基。更优选为1,2-环亚烯基、或烃取代-1,2-环亚烯基。
作为前述Z的碳原子数3~20的卤代环亚烷基,可以举出3-氯-1,2-环亚戊基、3,4,5,6-四氯-1,2-环亚己基、3,3-二氯-1,2-环亚丙基、2-氯甲基环亚丙基、3,4-二氯-1,2-环亚丁基、3,3-双(二氯甲基)-1,2-环亚丁基、2,3-双(二氯甲基)环亚戊基、1,3,3-三(氟甲基)-1,2-环亚己基、3-三氯甲基-1,2-环亚辛基等。优选为碳原子数3~12的卤代环亚烷基。
作为前述Z的碳原子数3~20的卤代环亚烯基,可以举出:5-氯-1,2-环-4-亚己烯基、3,3,4,4-四氟-1,2-环-6-亚辛烯基等。优选为碳原子数3~12的卤代环亚烯基。
作为前述Z的碳原子数6~24的芳烃基,可以举出:1,2-亚苯基、3-甲基-1,2-亚苯基、3,6-二甲基-1,2-亚苯基、1,2-亚萘基、2,3-亚萘基、5-甲基-1,2-亚萘基、9,10-亚菲基、1,2-亚蒽基等。优选为碳原子数6~12的芳烃基。
作为前述Z的碳原子数6~24的卤代芳烃基,可以举出:3-氯-1,2-亚苯基、3-氯甲基-1,2-亚苯基、3,6-二氯-1,2-亚苯基、3,6-二氯-4,5-二甲基-1,2-亚苯基、3-氯-1,2-亚萘基、3-氟-1,2-亚萘基、3,6-二氯-1,2-亚苯基、3,6-二氟-1,2-亚苯基、3,6-二溴-1,2-亚苯基、1-氯-2,3-亚萘基、5-氯-1,2-亚萘基、2,6-二氯-9,10-亚菲基、5,6-二氯-1,2-亚蒽基、5,6-二氟-1,2-亚蒽基等。优选为碳原子数6~12的卤代芳烃基。
作为前述Z的碳原子数1~24的含氮原子烃基,可以举出:1-二甲基氨基亚乙基、1,2-双二甲基氨基亚乙基、1-二乙基氨基亚乙基、2-二乙基氨基-1,3-亚丙基、2-乙基氨基-1,3-亚丙基、4-二甲基氨基-1,2-亚苯基、4,5-双(二甲基氨基)亚苯基等。优选为碳原子数2~12的含氮原子烃基。
作为前述Z的碳原子数1~24的含氧原子烃基,可以举出:1-甲氧基亚乙基、2,2-二甲氧基-1,3-亚丙基、2-乙氧基-1,3-亚丙基、2-叔丁氧基-1,3-亚丙基、2,3-二甲氧基-2,3-亚丁基、4-甲氧基-1,2-亚苯基等。优选为碳原子数2~12的含氧原子烃基。
作为前述Z的碳原子数1~24的含磷烃基,可以举出:1-二甲基膦基亚乙基、2,2-双(二甲基膦基)-1,3-亚丙基、2-二乙基膦基-1,3-亚丙基、2-叔丁氧基甲基膦基-1,3-亚丙基、2,3-双(二苯基膦基-2,3-亚丁基、4-磷酸甲酯基-1,2-亚苯基等。优选为碳原子数1~12的含磷烃基。
作为前述Z的碳原子数1~24的含硅烃基,可以举出:三甲基硅烷基亚乙基、1,2-双(三甲基硅烷基)亚乙基、1,2-双(三甲基硅氧基)亚乙基、2,2-双(4-三甲基硅烷基苯基)-1,3-亚丙基、1,2-双(单甲基硅烷)亚乙基等。优选为碳原子数1~12的含硅烃基。
在通式(1)的化合物中,优选将作为前述R1优选例示的基、作为前述Z优选例示的基、以及作为R2优选例示的基进行组合而成的化合物,更优选将作为R1特别优选例示的基、作为前述Z优选例示的基、以及作为前述R2特别优选例示的基的组合。另外,作为前述Z更优选的基,是键合两个氧原子间的该碳链为由两个碳原子构成的键合基,特别优选为通过碳原子数2的烷基链键合的键合基。
上述通式(1)表示的电子给体化合物,是各具有一个醚基和一个碳酸酯基的醚碳酸酯化合物。对该醚碳酸酯化合物而言,通过碳键合基,将配位力强的碳酸酯基的羰基氧原子和配位力弱的醚基的醚氧原子控制在适当距离和配位方向上,从而有选择性地配位于镁化合物上的某适当部位中,并将成为真正活性位点的卤化钛负载于良好的位置上。由此,对形成活性位点的钛化合物的负载位置也加以限制,其结果能够选择性地且大量地形成发挥立构规整性、高活性的钛活性位点。另外,由于醚基的醚氧原子的配位力弱,从而具有容易从已配位的部位适度地脱离的特征,因此,也对钛活性位点的环境赋予适度的自由度,从而防止分子量分布变窄至超过所需程度。由此,在本发明中,通过使固体催化剂成分(I)作为电子给体化合物含有上述通式(1)表示的醚碳酸酯化合物,能够以高收率获得具有既不宽也不窄的适度分子量分布的烯烃类聚合物。
为了使上述通式(1)表示的化合物配位于镁化合物上的特定部位,重要的是醚基与碳酸酯基的位置关系和醚基与碳酸酯基的配位力的强弱。因此,若将Z基设为上述更优选的基或特别优选的基,则能够使醚基与碳酸酯基之间的位置关系适宜,因而优选。另外,在上述通式(1)中,R1和R2没有Z基那样受到限制,能够采用各种烃基。即,对于R1和R2的基的大小(碳原子的数目)、有无不饱和键、有无卤基而言,只要不具有诸如妨碍羰基氧原子与醚氧原子的配位的立体结构即可,即在不会对本发明的效果产生不良影响的情况下,即使带来略微电子的或立体的效果,但只要是为了将立构规整性、活性、分子量分布控制在合适的范围内而选择即可,没有特别的限定。例如,对于构成R1和R2的碳链的碳原子或氢原子的一部分被取代为卤原子从而形成为卤代烃基的化合物而言,也能够优选用作本发明的烯烃类聚合用固体催化剂成分化合物的电子给体化合物。此外,R2中,基于醚氧的配位容易程度的观点,优选与氧原子键合的基为-CH2-。
作为通式(1)表示的成分(A)的优选具体例子,可以举出:2-甲氧基乙基甲基碳酸酯、2-乙氧基乙基甲基碳酸酯、2-丙氧基乙基甲基碳酸酯、2-(2-乙氧基乙基氧基)乙基甲基碳酸酯、2-苄氧基乙基甲基碳酸酯、(2-甲氧基丙基)甲基碳酸酯、2-乙氧基丙基甲基碳酸酯、2-甲基(2-甲氧基)丁基甲基碳酸酯、2-甲基(2-乙氧基)丁基甲基碳酸酯、2-甲基(2-甲氧基)戊基甲基碳酸酯、2-甲基(2-乙氧基)戊基甲基碳酸酯、1-苯基(2-甲氧基)丙基碳酸酯、1-苯基(2-乙氧基)丙基甲基碳酸酯、1-苯基(2-苄氧基)丙基甲基碳酸酯、1-苯基(2-甲氧基)乙基甲基碳酸酯、1-苯基(2-乙氧基)乙基甲基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-甲氧基)乙基甲基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-乙氧基)乙基甲基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-苄氧基)乙基甲基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-(2-乙氧基乙基氧基))乙基甲基碳酸酯、2-甲氧基乙基-乙基碳酸酯、2-乙氧基乙基-乙基碳酸酯、1-苯基(2-甲氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-苯基(2-乙氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-苯基(2-丙氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-苯基(2-丁氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-苯基(2-异丁基氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-苯基(2-(2-乙氧基乙基氧基))乙基-乙基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-甲氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-乙氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-丙氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-丁氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-异丁基氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-苄氧基)乙基-乙基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-(2-乙氧基乙基氧基))乙基-乙基碳酸酯、2-甲氧基乙基苯基碳酸酯、2-乙氧基乙基苯基碳酸酯、2-丙氧基乙基苯基碳酸酯、2-丁氧基乙基苯基碳酸酯、2-异丁基氧基乙基苯基碳酸酯、2-苄氧基乙基苯基碳酸酯、2-(2-乙氧基乙基氧基)乙基苯基碳酸酯、2-甲氧基乙基对甲基苯基碳酸酯、2-乙氧基乙基对甲基苯基碳酸酯、2-丙氧基乙基对甲基苯基碳酸酯、2-丁氧基乙基对甲基苯基碳酸酯、2-异丁基氧基乙基对甲基苯基碳酸酯、2-苄氧基乙基对甲基苯基碳酸酯、2-(2-乙氧基乙基氧基)乙基对甲基苯基碳酸酯、2-甲氧基乙基邻甲基苯基碳酸酯、2-乙氧基乙基邻甲基苯基碳酸酯、2-丙氧基乙基邻甲基苯基碳酸酯、2-丁氧基乙基邻甲基苯基碳酸酯、2-异丁基氧基乙基邻甲基苯基碳酸酯、2-苄氧基乙基邻甲基苯基碳酸酯、2-(2-乙氧基乙基氧基)乙基邻甲基苯基碳酸酯、2-甲氧基乙基邻,对-二甲基苯基碳酸酯、2-乙氧基乙基邻,对-二甲基苯基碳酸酯、2-丙氧基乙基邻,对-二甲基苯基碳酸酯、2-丁氧基乙基邻,对-二甲基苯基碳酸酯、2-异丁基氧基乙基邻,对-二甲基苯基碳酸酯、2-苄氧基乙基邻,对-二甲基苯基碳酸酯、2-(2-乙氧基乙基氧基)乙基邻,对-二甲基苯基碳酸酯、
2-甲氧基丙基苯基碳酸酯、2-乙氧基丙基苯基碳酸酯、2-丙氧基丙基苯基碳酸酯、2-丁氧基丙基苯基碳酸酯、2-异丁基氧基丙基苯基碳酸酯、2-(2-乙氧基乙基氧基)丙基苯基碳酸酯、2-苯基(2-甲氧基)乙基苯基碳酸酯、2-苯基(2-乙氧基)乙基苯基碳酸酯、2-苯基(2-丙氧基)乙基苯基碳酸酯、2-苯基(2-丁氧基)乙基苯基碳酸酯、2-苯基(2-异丁基氧基)乙基苯基碳酸酯、2-苯基(2-(2-乙氧基乙基氧基))乙基苯基碳酸酯、1-苯基(2-甲氧基)丙基苯基碳酸酯、1-苯基(2-乙氧基)丙基苯基碳酸酯、1-苯基(2-丙氧基)丙基苯基碳酸酯、1-苯基(2-异丁基氧基)丙基苯基碳酸酯、1-苯基(2-甲氧基)乙基苯基碳酸酯、1-苯基(2-乙氧基)乙基苯基碳酸酯、1-苯基(2-丙氧基)乙基苯基碳酸酯、1-苯基(2-丁氧基)乙基苯基碳酸酯、1-苯基(2-异丁基氧基)乙基苯基碳酸酯、-苯基(2-(2-乙氧基乙基氧基))乙基苯基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-甲氧基)乙基苯基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-乙氧基)乙基苯基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-丙氧基)乙基苯基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-丁氧基)乙基苯基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-异丁基氧基)乙基苯基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-苄氧基)乙基苯基碳酸酯、1-甲基-1-苯基(2-(2-乙氧基乙基氧基))乙基苯基碳酸酯等。此外,通式(1)表示的化合物既可以单独使用也可以组合两种以上使用。
本发明中的固体催化剂成分(I)中,也可以含有除了前述通式(1)表示的成分(A)以外的电子给体化合物(下面也称作“成分(D)”)。作为这种电子给体化合物(D),可以举出:酰卤类、酰胺类、腈类、酸酐、二醚合物类和有机酸酯等。上述中,通过使用将本发明的成分(A)与从丁二酸二酯类、环烷二羧酸二酯类、环烯二羧酸二酯类、丙二酸二酯、烃取代丙二酸二酯、顺式丁烯二酸二酯等的羧酸二酯、具有取代基的羧酸二酯、具有酯基和醚基的化合物或二醚合物中选出的成分(D)加以并用而制备的固体催化剂成分,能够提高固体催化剂成分的聚合活性或聚合时所获得的烯烃类聚合物的立构规整性,还能够将分子量或分子量分布控制于所需要的程度,从上述观点出发,其是本发明的优选方式之一。特别优选成分(D)为丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯等丙二酸二酯;二异丁基丙二酸二甲酯、二异丁基丙二酸二乙酯、亚苄基丙二酸二乙酯等烃取代丙二酸二酯;顺丁烯二酸(马来酸)二乙酯、顺式丁烯二酸二正丁酯等顺式丁烯二酸二酯;环己烷-1,2-二羧酸二甲基等环烷二羧酸二酯以及9,9-双(甲氧基甲基)芴等1,3-二醚。此外,这种成分(D)也能够并用两种以上。
本发明中的固体催化剂成分(I)中,也可以含有聚硅氧烷(下面也简称为“成分(E)”)。通过使用聚硅氧烷,能够提高生成聚合物的立构规整性或结晶性,进而可减少生成聚合物的微粉。聚硅氧烷是在主链上具有硅氧烷键(-Si-O键)的聚合物,也总称为硅油,是在25℃下的粘度为0.02~100cm2/s(2~10000厘沲)、更优选为0.03~5cm2/s(3~500厘沲)且常温下是液状或粘稠状的链状、部分氢化、环状或者改性的聚硅氧烷。
作为链状聚硅氧烷,可以举出二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷;作为部分氢化的聚硅氧烷,可以举出氢化率10~80%的甲基氢聚硅氧烷;作为环状聚硅氧烷,可以举出六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、2,4,6-三甲基环三硅氧烷、2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷等。
另外,对本发明中的固体催化剂成分(I)中的钛、镁、卤原子、成分(A)的含量并没有特别规定。但适宜的情形是:钛为0.1~10重量%,优选为0.5~8.0重量%,更优选为1.0~8.0重量%;镁为10~40重量%,更优选为10~30重量%、特别优选为13~25重量%;卤原子为20~89重量%,更优选为30~85重量%、特别优选为40~75重量%;另外,成分(A)(当成分(I)不含有电子给体化合物(D)时)的含量、或者成分(A)与电子给体化合物(D)的合计总量(当成分(I)含有电子给体化合物(D)时)为0.5~40重量%,更优选为1~30重量%、特别优选为2~25重量%;当成分(I)含有电子给体化合物(D)时,成分(D)含量相对于成分(A)含量之比,是相对于1摩尔成分(A)为0.01~50摩尔,优选为0.1~10摩尔,更优选为0.2~5摩尔。
另外,本发明中的固体催化剂成分(I),除了上述成分之外也可以进一步包含具有硅、磷、铝等金属的反应试剂。作为这些反应试剂,可以举出具有Si-O-C键的有机硅化合物、具有Si-N-C键的有机硅化合物、具有P-O键的磷酸化合物、三烷基铝、氯化二烷氧基铝、二卤化烷氧基铝、三烷氧基铝等的有机铝化合物以及三卤化铝,优选为具有Si-O-C键的有机硅化合物、具有Si-N-C键的有机硅化合物和有机铝化合物。含有这种反应试剂的固体催化剂成分(I),能够改良所获得的固体催化剂成分的聚合活性、立构规整性,就此而言是优选的。
作为上述具有Si-O-C键的有机硅化合物和具有Si-N-C键的有机硅化合物,可以举出与后述通式(3)和(4)表示的有机硅化合物的例示化合物和具体化合物相同的有机硅化合物,因此省略其记载。另外,上述有机铝化合物可以举出与后述通式(2)的有机铝化合物的具体例子相同的有机铝化合物,因此省略其记载。可以含有一种或两种以上的这些反应试剂。
另外,含有反应试剂的固体催化剂成分(I),也可以进一步包含通式(7)表示的具有不饱和烷基的有机硅化合物。
[CH2=CH-(CH2)u]tSiR14 4-t (7)
式(7)中,R14表示氢原子或碳原子数1~20的烷基、环烷基、苯基、乙烯基、卤原子,可以相同或相异;u为0或1~5的整数,t为1~4的整数。
由此,能够进一步提高所获得的固体催化剂成分的聚合活性、氢响应性。
所谓不饱和烷基,是指乙烯基或烯基,具体而言,是含有乙烯基的烷基硅烷、含有乙烯基的烷氧基硅烷、含有乙烯基的环烷基硅烷、含有乙烯基的苯基硅烷、含有乙烯基的卤化硅烷、含有乙烯基的烷基卤化硅烷、含有烯基的乙烯基硅烷、含有烯基的烷基硅烷、含有烯基的烷氧基硅烷、含有烯基的环烷基硅烷、含有烯基的苯基硅烷、含有烯基的卤化硅烷、含有烯基的烷基卤化硅烷。此外,所谓乙烯基,是指CH2=CH-基;所谓烯基,是指CH2=CH-(CH2)u-基。上述中,优选为乙烯基三烷基硅烷、烯丙基三烷基硅烷、二乙烯基二烷基硅烷、二烯丙基二烷基硅烷、三乙烯基烷基硅烷和三烯丙基烷基硅烷,特别优选为烯丙基二甲基乙烯基硅烷、二烯丙基二甲基硅烷、三烯丙基甲基硅烷、二-3-丁烯基硅烷二甲基硅烷、二烯丙基二氯硅烷、烯丙基三乙基硅烷。此外,可以含有一种或两种以上的上述具有不饱和烷基的有机硅化合物。
(烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的制造方法说明)
本发明的烯烃类聚合用固体催化剂成分(I),是通过使如下所述的镁化合物、钛化合物、根据需要的除了前述钛化合物以外的卤素化合物和前述通式(1)的化合物(A)相互接触而制备。
作为本发明的固体催化剂成分的制造方法中所使用的镁化合物(B)(下面也简称为“成分(B)”),可以举出选自二卤化镁、二烷基镁、卤化烷基镁、二烷氧基镁、二芳基氧基镁、卤化烷氧基镁或脂肪酸镁等中的一种以上。在这些镁化合物中,优选二卤化镁、二卤化镁与二烷氧基镁的混合物、二烷氧基镁,特别优选为二烷氧基镁。
作为二烷氧基镁,可以举出二甲氧基镁、二乙氧基镁、二丙氧基镁、二丁氧基镁、乙氧基甲氧基镁、乙氧基丙氧基镁、丁氧基乙氧基镁等。另外,这些二烷氧基镁,也可以是在卤素或含卤素金属化合物等的存在下使金属镁与醇反应而成的二烷氧基镁。另外,上述二烷氧基镁也能够并用一种以上。
并且,在本发明的固体催化剂成分中,优选二烷氧基镁为颗粒状或者粉末状,并且能够使用形状为不定形或球状的二烷氧基镁。例如,当使用了球状二烷氧基镁的情况下,聚合时能够获得具有更加良好的粒子形状和窄粒度分布的聚合物粉末,提高了聚合操作时对生成聚合物粉末的处理操作性,能够消除由生成聚合物粉末中所含的微粉引起的堵塞等的问题。
上述球状二烷氧基镁没有必要必须是正圆球状,也能够使用椭圆形状或马铃薯形状的二烷氧基镁。具体而言,其粒子的形状是长轴径l与短轴径w之比(l/w)为3以下,优选为1~2,更优选为1~1.5。
另外,优选上述二烷氧基镁的平均粒径在使用激光散射衍射法粒度测定机进行测定时的平均粒径D50(体积累计粒度分布中的累计粒度为50%的粒径)为1~200μm,更优选为5~150μm。当用球状二烷氧基镁的情况下,优选其平均粒径为1~100μm,更优选为5~50μm,进一步优选为10~40μm。另外,对其粒度而言,优选微粉和粗粉少、且粒度分布窄的二烷氧基镁。具体而言,在用激光散射衍射法粒度测定机进行测定时,优选5μm以下的粒子在20%以下的二烷氧基镁,更优选在10%以下的二烷氧基镁。另一方面,优选100μm以上的粒子在10%以下的二烷氧基镁,更优选在5%以下的二烷氧基镁。
并且,若用ln(D90/D10)(其中,D90是在体积累计粒度分布中的累计粒度为90%的粒径,D10是在体积累计粒度分布中的累计粒度为10%的粒径)表示其粒度分布时,则优选在3以下,更优选在2以下。如上所述的球状二烷氧基镁的制造方法,例如,已例举在日本特开昭58-41832号公报、日本特开昭62-51633号公报、日本特开平3-74341号公报、日本特开平4-368391号公报、日本特开平8-73388号公报等中。
在本发明中,镁化合物(B)能够使用溶液状镁化合物或镁化合物悬浮液中的任一者。当镁化合物(B)是固体时,将其溶解于具有可溶解镁化合物(B)的能力的溶剂中制成溶液状的镁化合物,或者悬浮于不具有溶解镁化合物(B)的能力的溶剂中制成镁化合物悬浮液后再使用。当镁化合物(B)是液体时,能够直接以溶液状镁化合物的加以使用,也能够将其溶解于具有溶解镁化合物的能力的溶剂中来以溶液状镁化合物的形式使用。
作为可溶解固体镁化合物(B)的化合物,可以举出选自于由醇、醚和酯所组成的组中的至少一种化合物。具体而言,可以举出:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基己醇、辛醇、十二烷醇、十八烷醇、油醇、苄醇、苯乙醇、异丙苯醇、异丙醇、异丙基苄醇、乙二醇等碳原子数1~18的醇;三氯甲醇、三氯乙醇、三氯己醇等碳原子数1~18的含有卤素的醇;甲醚、乙醚、异丙醚、丁醚、戊醚、四氢呋喃、乙基苄基醚、二丁醚、苯甲醚、二苯醚等碳原子数2~20的醚;四乙氧基钛、四正丙氧基钛、四异丙氧基钛、四丁氧基钛、四己氧基钛、四丁氧基锆、四乙氧基锆等金属酸酯等,其中,优选为乙醇、丙醇、丁醇、2-乙基己醇等醇,特别优选为2-乙基己醇。
另一方面,作为不具有溶解镁化合物(B)的能力的介质而言,能够使用不溶解镁化合物的饱和烃溶剂或不饱和烃溶剂。对饱和烃溶剂或不饱和烃溶剂而言,从安全性高、工业上的通用性高的角度出发,具体地可以举出:己烷、庚烷、癸烷、甲基庚烷等沸点为50~200℃的直链状或支链状脂肪烃化合物;环己烷、乙基环己烷、十氢萘等沸点为50~200℃的脂环烃化合物;甲苯、二甲苯、乙苯等沸点为50~200℃的芳香烃化合物,其中,优选使用己烷、庚烷、癸烷等沸点为50~200℃的直链状脂肪烃化合物,或甲苯、二甲苯、乙苯等沸点为50~200℃的芳香烃化合物。另外,它们既可以单独使用也可以混合两种以上使用。
作为在本发明中的成分(I)的制备中使用的钛化合物(下面有时称为“成分(C)”),例如,可以举出通式(6)表示的四价钛化合物,
Ti(OR13)jX4-j (6)
式(6)中,R13为碳原子数1~10的烃基,当OR13基存在多个时,多个R13既可以相同也可以相异;X为卤基,当X存在多个时,各X既可以相同也可以相异;j为0或1~4的整数。
前述通式(6)表示的四价钛化合物是选自烷氧基钛、卤化钛或烷氧基卤化钛组中的一种或两种以上化合物。具体而言,可以举出:四氟化钛、四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛等的四卤化钛,作为烷氧基卤化钛的甲氧基三氯化钛、乙氧基三氯化钛、丙氧基三氯化钛、正丁氧基三氯化钛等烷氧基三卤化钛;二甲氧基二氯化钛、二乙氧基二氯化钛、二丙氧基二氯化钛、二正丁氧基二氯化钛等二烷氧基二卤化钛;三甲氧基氯化钛、三乙氧基氯化钛、三丙氧基氯化钛、三正丁氧基氯化钛等三烷氧基卤化钛。在这些中,优选使用含有卤素的钛化合物,优选为四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛等四卤化钛,特别优选为四氯化钛。这些钛化合物既可以单独使用,也可以组合两种以上。并且,这些通式(6)表示的四价钛化合物,也可以在烃类化合物或卤代烃化合物等中进行稀释而使用。
本发明的固体催化剂成分(I)的制备中,根据需要,还可以使用除了上述钛化合物(C)以外的卤素化合物。作为卤素化合物,可以举出四价的含有卤素的硅化合物。更具体而言,可以举出:四氯硅烷(四氯化硅)、四溴硅烷等的硅烷四卤化物、甲氧基三氯硅烷、乙氧基三氯硅烷、丙氧基三氯硅烷、正丁氧基三氯硅烷、二甲氧基二氯硅烷、二乙氧基二氯硅烷、二丙氧基二氯硅烷、二正丁氧基二氯硅烷、三甲氧基氯硅烷、三乙氧基氯硅烷、三丙氧基氯硅烷、三正丁氧基氯硅烷等的含有烷氧基的卤化硅烷。
本发明的固体催化剂成分(I)的制备中使用的成分(A),与本发明的固体催化剂成分(I)的成分(A)相同,省略其说明。另外,本发明的固体催化剂成分(I)的制备中根据需要使用的除上述成分(A)以外的电子给体化合物(D),与本发明的固体催化剂成分(I)的电子给体化合物(D)相同,省略其说明。另外,本发明的固体催化剂成分(I)的制备中根据需要使用的成分(E),与本发明的固体催化剂成分(I)的成分(E)相同,省略其说明。
在本发明中,作为优选的固体催化剂成分(I)的制备方法,例如,可以举出:将不具有还原性的固体镁化合物、成分(A)和卤化钛一起粉碎(共粉碎)的方法;使具有醇等加成物的卤化镁化合物、成分(A)和卤化钛在惰性烃溶剂的共存下接触的方法;使二烷氧基镁、成分(A)和卤化钛在惰性烃溶剂的共存下接触的方法;使具有还原性的镁化合物、成分(A)和卤化钛接触而析出固体催化剂的方法等。
下面,例示烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的具体制备方法。此外,在下述(1)~(16)的方法中,除了成分(A)以外,也可以并用除成分(A)以外的电子给体化合物(D)。并且,上述接触,例如也可以在硅、磷、铝等其它反应试剂、表面活性剂的共存下进行。
(1)将卤化镁溶解于烷氧基钛化合物后,与有机硅化合物接触而获得固体生成物,使该固体生成物与卤化钛发生反应,接着使其与成分(A)接触反应而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。此外,此时也可以进一步使用有机铝化合物、有机硅化合物和烯烃类对成分(I)进行预聚合处理。
(2)使卤化镁和醇发生反应而形成均匀溶液后,使羧酸酐接触该均匀溶液,接着,使卤化钛和成分(A)与该溶液接触反应而获得固体物,进而使卤化钛接触该固体物而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(3)通过使金属镁、丁基氯和二烷基醚发生反应而合成有机镁化合物,使烷氧基钛与该有机镁化合物接触反应而获得固体生成物,使成分(A)和卤化钛与该固体生成物接触反应而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。此外,此时也能够使用有机铝化合物、有机硅化合物和烯烃对该固体成分进行预聚合处理而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)。
(4)使二烷基镁等有机镁化合物与有机铝化合物在烃溶剂的存在下与醇接触反应而形成均匀溶液,使四氯化硅等硅化合物与该溶液接触而获得固体生成物,接着在芳香烃溶剂的存在下,使卤化钛和成分(A)与该固体生成物接触反应后,进而使四氯化钛接触而获得烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(5)使氯化镁、四烷氧基钛和脂肪醇在烃溶剂的存在下接触反应而形成均匀溶液,使该溶液与卤化钛接触后进行升温而析出固体物,使成分(A)接触该固体物,进而与卤化钛发生反应而获得烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(6)使金属镁粉末、烷基单卤化合物和碘接触反应,然后使四烷氧基钛、酰卤和脂肪醇在烃溶剂的存在下接触反应而形成均匀溶液,在该溶液中加入四氯化钛后进行升温而析出固体生成物,使成分(A)接触该固体生成物,进而与四氯化钛发生反应而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(7)在使二烷氧基镁悬浮于烃溶剂中之后,与四氯化钛接触后进行升温,与成分(A)接触而获得固体生成物,用烃溶剂洗涤该固体生成物后,在烃溶剂的存在下再次与四氯化钛接触而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。此外,此时也能够在烃溶剂的存在下或不存在下加热处理该固体成分。
(8)在使二烷氧基镁悬浮于烃溶剂中之后,与卤化钛和成分(A)接触反应而获得固体生成物,用惰性有机溶剂洗涤该固体生成物后,在烃溶剂的存在下再次与卤化钛接触、反应而获得烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。此外,此时也能够使该固体成分与卤化钛接触两次以上。
(9)将二烷氧基镁、氯化钙和含有烷氧基的硅化合物一起粉碎,使所得到的固体粉碎物悬浮于烃溶剂中,然后与卤化钛和成分(A)接触反应,接着还与卤化钛接触,由此制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(10)使二烷氧基镁和成分(A)悬浮于烃溶剂中,使该悬浮液与卤化钛接触、反应而获得固体生成物,用烃溶剂洗涤该固体生成物后,进而在烃溶剂的存在下接触卤化钛而获得烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(11)使诸如硬脂酸镁的脂肪族镁与卤化钛和成分(A)接触反应,然后还与卤化钛接触,由此制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(12)使二烷氧基镁悬浮于烃溶剂中,并与卤化钛接触后进行升温,与成分(A)接触反应而获得固体生成物,用烃溶剂洗涤该固体生成物后,在烃溶剂的存在下再次与卤化钛接触而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法,其中,在上述悬浮、接触以及接触反应的任一阶段中,与氯化铝进行接触而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(13)使二烷氧基镁、2-乙基己醇和二氧化碳在烃溶剂的存在下接触反应而形成均匀溶液,使卤化钛和成分(A)与该溶液接触反应而获得固体物,进而将该固体物溶解于四氢呋喃中,然后进一步析出固体生成物,使该固体生成物与卤化钛接触反应,并根据需要重复进行与卤化钛的接触反应而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。此外,此时也可以在上述接触、接触反应、溶解的任一阶段中,使用例如四丁氧基硅烷等硅化合物。
(14)使氯化镁、有机环氧化合物和磷酸化合物悬浮于烃溶剂中之后,进行加热而形成均匀溶液,使羧酸酐和卤化钛与该溶液接触反应而获得固体生成物,使成分(A)与该固体生成物接触而发生反应,用烃溶剂洗涤所得到的反应生成物后,在烃溶剂的存在下再次接触卤化钛,由此获得烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(15)使二烷氧基镁、钛化合物和成分(A)在烃溶剂的存在下接触反应,使聚硅氧烷等的硅化合物与所得到的反应生成物接触反应,进而与卤化钛接触反应,接着与有机酸的金属盐接触反应后,再次与卤化钛接触,由此获得烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
(16)使二烷氧基镁与成分(A)悬浮于烃溶剂后,进行升温并与卤化硅接触,然后与卤化钛接触而获得固体生成物,用烃溶剂洗涤该固体生成物后,在烃溶剂的存在下再次与卤化钛接触而制备烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。此外,此时也可以在烃溶剂的存在下或不存在下加热处理该固体成分。
此外,为了进一步提高烯烃聚合时的聚合活性、生成聚合物的立构规整性,在上述(1)~(16)的方法中,也可以反复进行1~10次如下操作:重新在20~100℃下使卤化钛和烃溶剂接触洗涤后的上述固体催化剂成分(I),并升温而进行反应处理(第二次反应处理)后,在常温下用液体的惰性有机溶剂进行洗涤的操作。
作为本发明中的成分(I)的制备方法,能够适宜地使用上述任一种方法,其中,优选为(1)、(3)、(4)、(5)、(7)、(8)或(10)的方法,基于获得具有高立构规整性的烯烃类聚合用固体催化剂成分的观点,特别优选为(3)、(4)、(7)、(8)、(10)的方法。最优选的制备方法,是使二烷氧基镁和成分(A)悬浮于选自直链烃或支链脂肪烃、脂环烃和芳香烃中的烃溶剂中,将该悬浮液添加于卤化钛中进行反应而获得固体生成物,用烃溶剂洗涤该固体生成物后,进而在烃溶剂的存在下与卤化钛接触而获得烯烃类聚合用固体催化剂成分(I)的方法。
另外,从改良固体催化剂成分的聚合活性、氢响应性的观点出发,将通过上述方法得到的固体催化剂成分(I)与上述具有Si-O-C键的有机硅化合物、具有Si-N-C键的有机硅化合物以及根据需要的上述有机铝化合物、进而根据需要的上述通式(7)表示的有机硅化合物进行接触,也是本发明的优选方式之一。这些化合物的接触方法,是在烃溶剂的存在下进行。另外,在使各成分接触后,为了去除不需要的成分,用烃溶剂充分地进行洗涤。另外,这些化合物的接触也可以重复进行。使各成分接触时的温度为-10℃~100℃、优选为0℃~90℃、特别优选为20℃~80℃。接触时间为1分钟~10小时,优选为10分钟~5小时、特别优选为30分钟~2小时。使各成分接触时的用量比,只要对效果不产生不良影响就为任意量,并没有特别限定。通常,对具有Si-O-C键的有机硅化合物、具有Si-N-C键的有机硅化合物、以及上述通式(7)表示的有机硅化合物成分而言,相对于固体催化剂成分(I)中的每1摩尔钛原子,用量为0.2~20摩尔、优选为0.5~10摩尔的范围、特别优选为1~5摩尔的范围;对有机铝化合物而言,相对于固体催化剂成分(I)中的每1摩尔钛原子,用量为0.5~50摩尔、优选为1~20摩尔、特别优选为1.5~10摩尔的范围。
对所得到的固体催化剂成分(I)而言,优选将残留的溶剂去除至其相对于该固体成分的重量比达到1/3以下、优选达到1/20~1/6,从而形成粉末状固体成分。
在制备前述固体催化剂成分(I)时各成分的用量比,是根据制备方法的不同而有所不同,因此不能一概而论,例如,相对于1摩尔的镁化合物(B),四价钛卤化合物(C)为0.5~100摩尔、优选为0.5~50摩尔、更优选为1~10摩尔;成分(A)(当成分(I)不含有电子给体化合物(D)时)、或者成分(A)与电子给体化合物(D)的合计总量(当成分(I)含有电子给体化合物(D)时)为0.01~10摩尔、优选为0.01~1摩尔、更优选为0.02~0.6摩尔;溶剂为0.001~500摩尔、优选为0.001~100摩尔、更优选为0.005~10摩尔;聚硅氧烷(E)为0.01~100g、优选为0.05~80g、更优选为1~50g。
(烯烃类聚合用催化剂的说明)
对本发明的烯烃类聚合用催化剂而言,能够通过使(I)固体催化剂成分、(II)有机铝化合物(下面有时简称为“成分(F)”)和(III)外部电子给体化合物(下面有时简称为“成分(G)”)接触而形成烯烃聚合用催化剂,在该催化剂的存在下进行烯烃类的聚合或共聚合。此外,当固体催化剂成分(I)包含上述具有Si-O-C键的有机硅化合物、具有Si-N-C键的有机硅化合物或者上述有机铝化合物(反应试剂)时,或者,当包含反应试剂的固体催化剂成分进一步包含通式(7)表示的有机硅化合物时,可省略成分(G)的使用。其原因在于,即使不使用成分(G),由固体催化剂成分与有机铝形成的催化剂也在聚合活性、氢响应性方面显示出优良性能。
作为(II)有机铝化合物,只要是前述通式(2)表示的化合物就没有特别限制,但作为R3,优选为乙基、异丁基;作为Q,优选为氢原子、氯原子、溴原子、乙氧基、苯氧基;p优选为2、2.5或3,特别优选为3。
作为这种有机铝化合物的具体例子,可以举出:三乙基铝、三异丙基铝、三正丁基铝、三正己基铝、三异丁基铝等三烷基铝,氯化二乙基铝、溴化二乙基铝等卤化烷基铝,氢化二乙基铝等,其中,优选使用氯化二乙基铝等卤化烷基铝或三乙基铝、三正丁基铝、三异丁基铝等三烷基铝,特别优选为三乙基铝和三异丁基铝。这些铝化合物可使用一种或两种以上。
作为形成本发明的烯烃类聚合用催化剂时所用的(III)外部电子给体化合物,可以举出含有氧原子或氮原子的有机化合物,例如,可以举出:醇类、酚类、醚类、酯类、酮类、酰卤类、醛类、胺类、酰胺类、腈类、异氰酸酯类、有机硅化合物,其中具有Si-O-C键的有机硅化合物或者具有Si-N-C键的氨基硅烷化合物等。此外,作为外部电子给体化合物,也可使用本发明的醚碳酸酯化合物(A)。
在上述化合物中,优选为:苯甲酸乙酯、对甲氧基苯甲酸乙酯、对乙氧基苯甲酸乙酯、对甲苯甲酸甲酯、对甲苯甲酸乙酯、对甲氧基苯甲酸甲酯、对甲氧基苯甲酸乙酯等酯类,二醚类,含有Si-O-C键的有机硅化合物,含有Si-N-C键的氨基硅烷化合物。特别优选为:具有Si-O-C键的有机硅化合物,具有Si-N-C键的氨基硅烷化合物,在2位上具有取代基的1,3-二醚类。
在上述(III)的外部电子给体化合物中,作为具有Si-O-C键的有机硅化合物,可以举出下述通式(3)表示的烷氧基硅烷化合物,
R4 qSi(OR5)4-q (3)
式(3)中,R4为碳原子数1~12的烷基、乙烯基、烯丙基、芳烷基、碳原子数3~12的环烷基、苯基、碳原子数1~12的烷基氨基、碳原子数1~12的二烷基氨基中的任一者,可以相同或相异;R5表示碳原子数1~4的烷基、碳原子数3~6的环烷基、苯基、乙烯基、烯丙基、芳烷基,可以相同或相异;q为0≤q≤3的整数。
在上述(III)的外部电子给体化合物中,作为具有Si-N-C键的氨基硅烷化合物,可以举出下述通式(4)表示的氨基硅烷化合物,
(R6R7N)sSiR8 4-s (4)
式(4)中,R6和R7为氢原子、碳原子数1~20的直链烷基或碳原子数3~20的支链烷基、乙烯基、烯丙基、芳烷基、碳原子数3~20的环烷基、芳基;R6与R7既可以相同也可以相异,还可以互相键合而形成环;R8表示碳原子数1~20的直链烷基或碳原子数3~20的支链烷基、乙烯基、烯丙基、芳烷基、碳原子数1~20的直链或支链状烷氧基、乙烯氧基、烯丙氧基、碳原子数3~20的环烷基、芳基、芳氧基、以及它们的衍生物,当R8是多个时,多个R8既可以相同也可以相异;s为1~3的整数。
作为这种有机硅化合物的例示化合物,可以举出:苯基烷氧基硅烷、烷基烷氧基硅烷、苯基烷基烷氧基硅烷、环烷基烷氧基硅烷、烷基(环烷基)烷氧基硅烷、(烷基氨基)烷氧基硅烷、烷基(烷基氨基)烷氧基硅烷、环烷基(烷基氨基)烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷、四(烷基氨基)硅烷、烷基三(烷基氨基)硅烷、二烷基双(烷基氨基)硅烷、三烷基(烷基氨基)硅烷等。具体而言,可以举出:苯基三甲氧基硅烷、叔丁基三甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、异丙基异丁基二甲氧基硅烷、二异戊基二甲氧基硅烷、双(2-乙基己基)二甲氧基硅烷、叔丁基甲基二甲氧基硅烷、叔丁基乙基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、二环己基二甲氧基硅烷、环己基环戊基二甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、双(乙基氨基)甲基乙基硅烷、叔丁基甲基双(乙基氨基)硅烷、双(乙基氨基)二环己基硅烷、二环戊基双(乙基氨基)硅烷、双(甲基氨基)(甲基环戊基氨基)甲基硅烷、二乙基氨基三乙氧基硅烷、双(环己基氨基)二甲氧基硅烷、双(全氢异喹啉并)二甲氧基硅烷、双(全氢喹啉并)二甲氧基硅烷、乙基(异喹啉并)二甲氧基硅烷等,其中,优选使用苯基三甲氧基硅烷、叔丁基甲基二甲氧基硅烷、叔丁基乙基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、异丙基异丁基二甲氧基硅烷、二异戊基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、叔丁基甲基双(乙基氨基)硅烷、双(乙基氨基)二环己基硅烷、二环戊基双(乙基氨基)硅烷、双(全氢异喹啉并)二甲氧基硅烷、二乙基氨基三乙氧基硅烷等。
另外,作为在2位上具有取代基的1,3-二醚类,可以选自下述通式(5)表示的二醚化合物中,
R9OCH2CR10R11CH2OR12 (5)
式(5)中,R10和R11表示氢原子、卤原子、碳原子数为1~12的烷基、乙烯基、碳原子数为3~12的烯基、碳原子数为3~12的环烷基或环烯基、碳原子数为6~12的芳烃基或卤素取代芳烃基、具有取代基的碳原子数为7~12的芳烃基、碳原子数为1~12的烷基氨基或者碳原子数为2~12的二烷基氨基,它们既可以相同也可以相异,也可以通过互相键合而形成环;R9和R12表示碳原子数为1~12的烷基、乙烯基、碳原子数为3~12的烯基、碳原子数为3~6的环烷基、碳原子数为6~12的芳烃基或卤素取代芳烃基、或者具有取代基的碳原子数为7~12的芳烃基,它们既可以相同也可以相异。
具体而言,可以举出2-异丙基-2-异丁基-1,3-二甲氧基丙烷、2,2-二异丁基-1,3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-异戊基-1,3-二甲氧基丙烷、2,2-二环己基-1,3-二甲氧基丙烷、2,2-双(环己基甲基)1,3-二甲氧基丙烷、9,9-双(甲氧基甲基)芴等,其中,优选使用2-异丙基-2-异丁基-1,3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-异戊基-1,3-二甲氧基丙烷、9,9-双(甲氧基甲基)芴等,这些化合物可使用至少一种或两种以上。
(烯烃类的聚合方法)
在本发明中,在前述烯烃类聚合催化剂的存在下,进行烯烃类的聚合或共聚合。作为烯烃类,可以举出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、乙烯基环己烷等,这些烯烃类可以使用一种或并用两种以上,其中,优选使用乙烯、丙烯和1-丁烯。特别优选的烯烃类为丙烯。
当进行丙烯的聚合时,也可以与其它烯烃类进行共聚合。作为被共聚的烯烃类,可以举出乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、乙烯基环己烷等,这些烯烃类可使用一种或并用两种以上。尤其是,优选使用乙烯和1-丁烯。
对各成分的用量比而言,只要在不影响本发明的效果就可以是任意的,并没有特别的限定,但相对于固体催化剂成分(I)中的1摩尔钛原子,通常有机铝化合物(F)的用量为1~2000摩尔、优选为50~1000摩尔的范围。相对于1摩尔成分(F),外部电子给体化合物(G)的用量为0.002~10摩尔,优选为0.01~2摩尔,特别优选为0.01~0.5摩尔的范围。
各成分的接触顺序是任意的,但优选在聚合体系内首先装入有机铝化合物(F)并接着使成分(I)接触。本发明的烯烃的聚合,可在有机溶剂的存在下或不存在下进行;另外,丙烯等的烯烃单体,可在气体和液体的任一状态下使用。聚合温度是200℃以下,优选为100℃以下;聚合压力是10MPa以下,优选为5MPa以下。另外,连续聚合法、间歇聚合法也都可采用。并且,既可以实施一段聚合反应,也可以实施两段以上聚合反应。
进而,为了进一步改善催化活性、立构规整性和生成聚合物的粒子性状等,在本发明中使用含有烯烃类聚合用固体催化剂成分、有机铝化合物和外部电子给体化合物的催化剂进行烯烃的聚合(也称为“主聚合”)时,优选在主聚合之前进行预聚合。在预聚合时,可使用与主聚合相同的烯烃类或苯乙烯等的单体。
在进行预聚合时,各成分和单体的接触顺序是任意的,可优选如下方法:在设定为非活性气体环境或烯烃气体环境的预聚合体系内,首先装入成分(F),接着使固体催化剂成分(I)接触后,使丙烯等烯烃、或者丙烯与一种或两种以上的其它烯烃类的混合物接触。
另外,在组合成分(G)进行预聚合时,在设定为非活性气体环境或烯烃气体环境的预聚合体系内,首先装入成分(F),接着使(G)接触,进而使固体催化剂成分(I)接触后,使丙烯等烯烃接触或者使丙烯与一种或两种以上的其它烯烃类的混合物接触的方法。
在制造丙烯嵌段共聚物时,是通过两段以上的多段聚合而进行,通常在第一段在聚合用催化剂的存在下将丙烯聚合、在第二段将乙烯和丙烯共聚合而获得。在进行第二段或其以后的聚合时,也可以使丙烯之外的α-烯烃共存或单独进行聚合。作为α-烯烃的示例,可以举出乙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、乙烯基环己烷、1-己烯、1-辛烯等。具体而言,在第一段中,以使聚丙烯部的比率成为20~80重量%的方式调整聚合温度和时间而进行聚合;接着,在第二段中,导入乙烯和丙烯或其它α-烯烃,以使乙丙橡胶(EPR)等橡胶部的比率成为20~80重量%的方式进行聚合。第一段和第二段中的聚合温度均为200℃以下、优选为100℃以下,聚合压力为10MPa以下、优选为5MPa以下。另外,各聚合阶段中的聚合时间或者在连续聚合的情况下的停留时间通常为1分钟~5小时。
作为聚合方法,可以举出:使用环己烷、庚烷等惰性烃化合物溶剂的淤浆聚合法,使用液化丙烯等溶剂的本体聚合法,以及实质上不使用溶剂的气相聚合法。作为优选的聚合方法是本体聚合法、气相聚合法。
对上述通式(1)表示的醚碳酸酯化合物而言,推断其是:通过具有立体障碍的碳,配位力强的碳酸酯基的羰基氧原子和配位力弱的醚基的醚氧原子被控制在适当的距离和配位方向上,从而有选择性地配位于镁化合物上的某适当部位。另外,基于该效果,形成活性位点的钛化合物的负载位置也受到限制,其结果,能够选择性地且大量地形成显示出立构规整性、高活性的钛活性位点。另外,由于醚基的醚氧原子的配位力弱,从而具有容易从已进行配位的部位适度地脱离的特征,因此,也对钛活性位点的环境赋予适度的自由度,从而防止分子量分布变窄至超过所需程度的效果。因此,在本发明中,通过使固体催化剂成分(I)含有上述通式(1)表示的醚碳酸酯化合物作为电子给体化合物,能够以高收率获得具有既不宽也不窄的适度分子量分布的烯烃类聚合物。
实施例
下面,通过举出实施例更具体地说明本发明,但这些只不过是示例而已,并不对本发明进行限制。
(制造例1)
<2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯的合成>
将氯甲酸苯酯50g和2-乙氧基乙醇33ml溶解于二氯甲烷300ml中,用冰水冷却至0℃后,经过30分钟滴加三乙胺48ml。滴加结束后,经过1小时缓慢升温至室温,然后反应12小时。反应结束后,通过柱分离和蒸馏将该反应物进行纯化,结果获得了21g的反应生成物。
基于1H-NMR进行分析的结果,1H-NMR化学位移值分别是1.25(t,3H)、3.58(q,2H)、3.73(m,2H)、4.40(t,2H)、7.17~7.41(m,5H),由此确认了所得到的生成物为2-乙氧基乙基苯基碳酸酯。此外,基于GC进行测定的结果,所得到的2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯的纯度为96.9%。
(制造例2)
<2-苄氧基乙基-1-苯基碳酸酯的合成>
将氯甲酸苯酯50g和2-苄氧基乙醇51.9g溶解于二氯甲烷300ml中,用冰水冷却至0℃后,经过30分钟滴加三乙胺48ml。滴加结束后,经过1小时缓慢升温至室温,然后反应12小时。反应结束后,通过柱分离和蒸馏将该反应物进行纯化,结果获得了28g的反应生成物。
基于1H-NMR进行分析的结果,1H-NMR化学位移值分别是3.73(m,2H)、4.40~4.50(m,4H)、7.17~7.48(m,10H),由此确认了所得到的生成物为2-苄氧基乙基-1-苯基碳酸酯。此外,基于GC进行测定的结果,所得到的2-苄氧基乙基-1-苯基碳酸酯的纯度为97.5%。
(制造例3)
<2-乙氧基乙基-1-甲基碳酸酯的合成>
在氮气环境、25℃的条件下,将2-乙氧基乙醇100g滴加于碳酸二甲酯700g和碳酸钾230g的混合液中。添加后搅拌16小时,采用过滤回收滤液,并进行浓缩后,采用减压蒸馏进行纯化,结果获得了74g的反应生成物。
基于1H-NMR进行分析的结果,1H-NMR化学位移值分别是1.16(t,3H)、3.49(q,2H)、3.60~3.63(m,2H)、3.74(s,3H)、4.22~4.27(m,2H),由此确认了所得到的生成物为2-乙氧基乙基-1-甲基碳酸酯。此外,基于GC进行测定的结果,所得到的2-乙氧基乙基-1-甲基碳酸酯的纯度为99.0%。
(制造例4)
<2-甲氧基乙基-1-甲基碳酸酯的合成>
在氮气环境、25℃条件下,将2-甲氧基乙醇100g滴加于碳酸二甲酯830g和碳酸钾270g的混合液中。添加后搅拌16小时,采用过滤回收滤液,并进行浓缩后,采用减压蒸馏进行纯化,结果获得了61g的反应生成物。
基于1H-NMR进行分析的结果,1H-NMR化学位移值分别是3.34(s,3H)、3.55~3.60(m,2H)、3.74(s,3H)、4.22~4.26(m,2H),由此确认了所得到的生成物为2-甲氧基乙基-1-甲基碳酸酯。此外,基于GC进行测定的结果,所得到的2-甲氧基乙基-1-甲基碳酸酯的纯度为99.0%。
(制造例5)
<2-乙氧基乙基-1-(对甲基苯基)碳酸酯的合成>
在2-乙氧基乙醇29g和二氯甲烷1000ml的溶液中,在0℃下加入了吡啶62.7g。并且,在0℃下滴加对甲苯甲酰氯甲酸45g。将反应溶液在20℃下搅拌16小时后,用水停止反应,用二氯甲烷萃取有机层。用盐水和碳酸氢钠水溶液对萃取液进行洗涤,并在浓缩后通过减压蒸馏进行纯化,结果获得了41g的反应生成物。
基于1H-NMR进行分析的结果,1H-NMR化学位移值分别是1.27(t,3H)、2.37(s,3H)、3.60(q,2H)、3.72~3.76(m,2H)、4.38~4.43(m,2H)、7.06~7.10(m,2H)、7.19(d,2H),由此确认了所得到的生成物为2-乙氧基乙基-1-(对甲基苯基)碳酸酯。此外,基于GC进行测定的结果,所得到的2-乙氧基乙基-1-(对甲基苯基)碳酸酯的纯度为98%。
(实施例1)
<固体催化剂成分(A)的合成>
取二乙氧基镁10g(87.4毫摩尔),置于带有搅拌装置且以氮气充分置换过的内容积500ml的烧瓶中,加入甲苯55ml而形成悬浮状态,接着,在该悬浮液中加入四氯化钛30ml、2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯15.3毫摩尔(3.21g),进而升温至90℃。然后,在保持90℃温度的状态下反应90分钟。反应结束后,抽出上清液并追加20ml的TiCl4,进而在100℃下反应2小时。反应结束后,将反应生成物用100℃的75ml甲苯洗涤4次。接着,用40℃的75ml正庚烷清洗6次而获得固体催化剂成分(A)。固液分离后,测定该固体催化剂成分中的钛含量,结果为3.2重量%。
<聚合催化剂的形成和聚合评价>
在用氮气完全置换后的内容积为2.0升且带有搅拌器的高压锅中,装入1.32毫摩尔的三乙基铝、0.13毫摩尔的二环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)和以钛原子计为0.0026毫摩尔的前述固体催化剂成分(A),形成了聚合用催化剂。然后,装入1.5升氢气、1.4升液化丙烯,在20℃下进行预聚合5分钟,然后升温并在70℃下进行聚合反应1小时。将此时的固体催化剂成分每1g的聚合活性、生成聚合物中的对二甲苯可溶成分的比率(XS)、生成聚合物的熔体流动速率的值(MFR)和生成聚合物的分子量分布示于表1中。
<每1g固体催化剂成分的聚合活性>
根据下式求出每1g固体催化剂成分的聚合活性。
聚合活性(g-pp/g-催化剂)=聚合物的质量(g)/固体催化剂成分的质量(g)
<聚合物的二甲苯可溶成分(XS)的测定>
在具备搅拌装置的烧瓶内装入4.0g的聚合物(聚丙烯)和200ml的对二甲苯,将外部温度调节为二甲苯的沸点以上(约150℃),由此将烧瓶内部的对二甲苯的温度保持于沸点下(137~138℃)的情况下,经过2小时来溶解了聚合物。然后经过1小时将液温冷却至23℃,过滤分离不溶解成分和溶解成分。采集上述溶解成分的溶液,通过加热减压干燥来蒸除对二甲苯,将所得到的残留物作为二甲苯可溶成分(XS),并以相对于聚合物(聚丙烯)的相对值(重量%)来求出其重量。
<聚合物的熔融流动性(MFR)>
根据ASTM D1238、JIS K7210测定了表示聚合物的熔融流动性的熔体流动速率(MFR)。
(聚合物的分子量分布测定)
聚合物的分子量分布,是根据采用凝胶渗透色谱仪(GPC)(Waters公司制造的“Alliance GPC/V2000”)在下述条件下测定而求出的重均分子量Mw和数均分子量Mn之比Mw/Mn来进行评价。
溶剂:邻二氯苯(ODCB)
测定温度:140℃
柱:昭和电工株式会社制造的ST-806×3根、HT-803×1根
试样浓度:1mg/ml-ODCB(10mg/10ml-ODCB)
注入量:0.5ml
流量:1.0ml/min
(实施例2)
除了使用二异丙基二甲氧基硅烷(DIPDMS)0.13毫摩尔来代替二环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)0.13毫摩尔以外,与实施例1同样地施行聚合催化剂的形成和聚合评价。将聚合结果示于表1中。
比较例1
[固体催化剂成分(B)的合成]
除了使用市售的2-乙氧基乙基苯甲酸酯15.3毫摩尔来代替2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯15.3毫摩尔以外,与实施例1同样地制备了固体催化剂成分(B)。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(B)来代替固体催化剂成分(A)以外,与实施例1同样地施行了聚合催化剂的形成和聚合评价。所得到的固体催化剂成分中的钛含量为3.5重量%。将聚合结果示于表1中。
比较例2
除了使用二异戊基二甲氧基硅烷(DIPDMS)来代替二环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)以外,与比较例1同样地施行了聚合催化剂的形成和聚合评价。将聚合结果示于表1中。
(实施例3)
[固体催化剂成分(C)的合成]
除了使用同摩尔的制造例2中得到的2-苄氧基乙基-1-苯基碳酸酯来代替2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯以外,与实施例1同样地制备了固体催化剂成分(C)。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(C)来代替固体催化剂成分(A)以外,与实施例1同样地施行了聚合催化剂的形成和聚合。所得到的固体催化剂成分中的钛含量为2.9重量%。将聚合结果示于表1中。
(实施例4)
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用二异丙基二甲氧基硅烷(DIPDMS)0.13毫摩尔来代替二环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)0.13毫摩尔以外,与实施例3同样地施行了聚合催化剂的形成和聚合评价。将聚合结果示于表1中。
(实施例5)
[固体催化剂成分(D)的制备]
在以氮充分置换过的500ml圆底烧瓶中,导入120ml精制正庚烷。进而,添加15g无水氯化镁、106ml的Ti(O-n-Bs)4在90℃下反应1.5小时,形成了均匀的溶解液。接着,将均匀的溶解液冷却至40℃。在保持于40℃的状态下,添加24ml甲基氢聚硅氧烷(粘度为20厘沲)并进行析出反应5小时。用精制正庚烷充分洗涤所析出的固体生成物。接着,在以氮充分置换过的带有搅拌装置的500ml容量的圆底烧瓶中,导入40g所析出的固体生成物,进而导入精制正庚烷,从而使固体生成物的浓度达到200mg/ml。向其中,添加12ml的SiCl4,在90℃下反应3小时。用精制正庚烷充分洗涤反应生成物,并导入精制正庚烷,以使反应生成物浓度成为100mg/ml。
接着,添加制造例1中得到的2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯10毫摩尔,在70℃下反应1小时。用精制正庚烷充分洗涤反应生成物,并导入了100ml精制正庚烷。接着,加入20ml的TiCl4后,在95℃下反应3小时。反应结束后,抽出上清液,进而追加20ml的TiCl4在100℃下反应2小时。用精制正庚烷充分洗涤反应生成物。减压干燥所得到的固体生成物,获得了粉末状固体催化剂成分(D)。所得到的固体催化剂成分(D)中的钛含量为3.4重量%。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(D)来代替固体催化剂成分(A)以外,与实施例1同样的方法施行聚合催化剂的形成和聚合。所得到的固体催化剂成分中的钛含量为2.9重量%。将聚合结果示于表1中。
比较例3
[固体催化剂成分(E)的制备]
除了使用2-乙氧基乙基苯甲酸酯10毫摩尔来代替2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯10毫摩尔以外,与实施例5同样地制备了固体催化剂成分(E)。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(E)来代替固体催化剂成分(A)以外,与实施例1同样的方法施行聚合催化剂的形成和聚合。所得到的固体催化剂成分的钛含量为3.7重量%。将聚合结果示于表1中。
(实施例6)
[固体催化剂成分(F)的制备]
除了使用同摩尔的制造例2中得到的2-乙氧基乙基-1-甲基碳酸酯来代替2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯以外,与实施例1同样地制备了固体催化剂成分(F)。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(F)来代替固体催化剂成分(A)以外,与实施例1同样的方法施行聚合催化剂的形成和聚合。所得到的固体催化剂成分中的钛含量为1.7重量%。将聚合结果示于表2中。
(实施例7)
[固体催化剂成分(G)的制备]
除了使用同摩尔的制造例4中得到的2-甲氧基乙基-1-甲基碳酸酯来代替2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯以外,与实施例1同样地制备固体催化剂成分(G)。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(G)来代替固体催化剂成分(A)以外,与实施例1同样的方法施行聚合催化剂的形成和聚合。所得到的固体催化剂成分中的钛含量为1.5重量%。将聚合结果示于表2中。
(实施例8)
[固体催化剂成分(H)的制备]
除了使用同摩尔的制造例5中得到的2-乙氧基乙基-1-(对甲基苯基)碳酸酯来代替2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯以外,与实施例1同样地制备固体催化剂成分(H)。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(H)来代替固体催化剂成分(A)以外,与实施例1同样的方法施行聚合催化剂的形成和聚合。所得到的固体催化剂成分中的钛含量为2.7重量%。将聚合结果示于表2中。
(实施例9)
[固体催化剂成分(I)的制备]
在带有搅拌装置并以氮气充分置换过的200ml内容积的烧瓶中,装入由实施例1得到的5.6g固体催化剂成分和70ml庚烷而形成悬浮液,加温至30℃。在搅拌下,向其中依次添加6mmol的二乙烯基二甲基硅烷、18mmol的三乙基铝和6mmol的二环戊基二甲氧基硅烷,并导入15ml庚烷,在30℃下反应2小时。反应结束后,采用倾析法去除上清液,用30℃的150ml庚烷洗涤烧瓶内的固体成分3次,获得了固体催化剂成分(I)。对该固体催化剂成分进行分析,结果钛为2.0重量%。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(I)来代替固体催化剂成分(A)并省略了0.13毫摩尔的二环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)的添加以外,与实施例1同样地进行操作,施行了聚合催化剂的形成和聚合。即,聚合用催化剂是由固体催化剂成分(I)和三乙基铝形成。将聚合结果示于表2中。
(实施例10)
[固体催化剂成分(J)的合成]
在带有搅拌装置且以氮气充分置换过的内容积500ml的烧瓶中,加入10g(87.4毫摩尔)的二乙氧基镁、55ml的甲苯、30ml的四氯化钛、15.3毫摩尔(3.8g)的二异丁基丙二酸二乙酯,并升温至100℃。然后,在保持100℃温度的状态下反应90分钟。反应结束后,将反应生成物用100℃的75ml甲苯洗涤4次。接着,重新加入四氯化钛为10容积%的甲苯溶液100ml和2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯2.64毫摩尔,升温至100℃,搅拌反应15分钟,反应后将生成物用100℃的甲苯洗涤1次。再施行该操作2次后,用40℃的75ml正庚烷洗涤6次而获得固体催化剂成分(J)。将该固体催化剂成分(J)进行固液分离,对固体成分中的钛含量、二异丁基丙二酸二乙酯含量和2-乙氧基乙基-1-苯基碳酸酯含量进行了测定,结果分别为1.7重量%、7.7重量%和4.2重量%。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(J)来代替固体催化剂成分(A)以外,与实施例1同样地施行了聚合催化剂的形成和聚合评价。将聚合结果示于表2中。
(实施例11)
[固体催化剂成分(K)的合成]
在带有搅拌装置且以氮气充分置换过的内容积500ml的烧瓶中,加入二乙氧基镁10g(87.4毫摩尔)、甲苯55ml、四氯化钛30ml、亚苄基丙二酸二乙酯15.3毫摩尔和(2-乙氧基乙基)(对甲基苯基)碳酸酯2.2毫摩尔,并升温至100℃。然后,在保持100℃温度的状态下反应90分钟。反应结束后,将反应生成物用100℃的75ml甲苯洗涤4次。接着,重新加入四氯化钛为10容积%的100ml甲苯溶液,升温至100℃,搅拌反应15分钟,反应后将生成物用100℃的甲苯洗涤1次。再施行该操作2次后,用40℃的75ml正庚烷洗涤6次而获得固体催化剂成分(K)。将该固体催化剂成分(K)进行固液分离,对固体成分中的钛含量、亚苄基丙二酸二乙酯含量和(2-乙氧基乙基)(对甲基苯基)碳酸酯含量进行测定,结果分别为2.2重量%、9.2重量%、3.1重量%。
[聚合用催化剂的形成和聚合]
除了使用固体催化剂成分(K)来代替固体催化剂成分(A)以外,与实施例1同样地施行聚合催化剂的形成和聚合评价。将聚合结果示于表2中。
表1
表2
DVDMS:二乙烯基二甲基硅烷;TEA:三乙基铝
工业实用性
根据本发明的烯烃类聚合用催化剂,能够以高收率获得在保持高立构规整性的同时还具有与用途相对应的适度的分子量及分子量分布的烯烃类聚合物。因此,不仅能够以低成本提供可有效利用既有成型机的通用聚烯烃,并且在具有高功能性的烯烃类共聚物的制造方面也有用。
Claims (13)
1.一种烯烃类聚合用固体催化剂成分,其特征在于,含有钛、镁、卤素和下述通式(1)表示的化合物,
式(1)中,R1和R2表示碳原子数1~20的直链烷基、碳原子数3~20的支链烷基、乙烯基、碳原子数3~20的直链烯基或支链烯基、碳原子数1~20的直链卤代烷基、碳原子数3~20的支链卤代烷基、碳原子数2~20的直链卤代烯基、碳原子数3~20的支链卤代烯基、碳原子数3~20的环烷基、碳原子数3~20的环烯基、碳原子数3~20的卤代环烷基、碳原子数3~20的卤代环烯基、碳原子数6~24的芳烃基、碳原子数6~24的卤代芳烃基、键末端为碳原子的碳原子数2~24的含氮原子烃基、键末端为碳原子的碳原子数2~24的含氧原子烃基、键末端为碳原子的碳原子数2~24的含磷烃基或者碳原子数1~24的含硅烃基,它们之间相同或相异,其中,分别地,该碳原子数2~24的含氮原子烃基不包括键末端为C=N基的含氮原子烃基,该碳原子数2~24的含氧原子烃基不包括键末端为羰基的含氧原子烃基,该碳原子数2~24的含磷烃基不包括键末端为C=P基的含磷烃基;Z表示通过碳原子或碳链进行键合的键合基。
2.如权利要求1所述的烯烃类聚合用固体催化剂成分,其特征在于,所述Z为碳原子数1~20的直链亚烷基、碳原子数3~20的支链亚烷基、亚乙烯基、碳原子数3~20的直链亚烯基或支链亚烯基、碳原子数1~20的直链卤代亚烷基、碳原子数3~20的支链卤代亚烷基、碳原子数3~20的直链卤代亚烯基或支链卤代亚烯基、碳原子数3~20的环亚烷基、碳原子数3~20的环亚烯基、碳原子数3~20的卤代环亚烷基、碳原子数3~20的卤代环亚烯基、碳原子数6~24的芳烃基、碳原子数6~24的卤代芳烃基、碳原子数1~24的含氮原子烃基、碳原子数1~24的含氧原子烃基、碳原子数1~24的含磷烃基或者碳原子数1~24的含硅烃基。
3.如权利要求1所述的烯烃类聚合用固体催化剂成分,其特征在于,所述Z为碳原子数2的直链亚烷基、碳原子数3~12的支链亚烷基、亚乙烯基、碳原子数3~12的直链亚烯基或支链亚烯基、碳原子数2~12的直链卤代亚烷基、碳原子数3~12的支链卤代亚烷基、碳原子数3~12的直链卤代亚烯基或支链卤代亚烯基、碳原子数3~12的环亚烷基、碳原子数3~12的环亚烯基、碳原子数3~12的卤代环亚烷基、碳原子数3~12的卤代环亚烯基、碳原子数6~12的芳烃基、碳原子数6~12的卤代芳烃基、碳原子数2~12的含氮原子烃基、碳原子数2~12的含氧原子烃基、碳原子数2~12的含磷烃基或者碳原子数1~12的含硅烃基,并且,Z所键合的两个氧原子间以碳链进行键合,该碳链由两个碳原子构成。
4.如权利要求1~3中任一项所述的烯烃类聚合用固体催化剂成分,其特征在于,所述R1为碳原子数1~12的直链烷基、碳原子数3~12的支链烷基、乙烯基、碳原子数3~12的直链烯基或支链烯基、碳原子数1~12的直链卤代烷基、碳原子数3~12的支链卤代烷基、碳原子数3~12的直链卤代烯基或支链卤代烯基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数3~12的环烯基、碳原子数3~12的卤代环烷基、碳原子数3~12的卤代环烯基或者碳原子数6~12的芳烃基。
5.如权利要求1所述的烯烃类聚合用固体催化剂成分,其特征在于,所述R2为碳原子数1~12的直链烷基、碳原子数3~12的支链烷基、乙烯基、碳原子数3~12的直链烯基或支链烯基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数3~12的环烯基、碳原子数3~12的卤代环烷基、碳原子数3~12的卤代环烯基、碳原子数1~12的直链卤代烷基、碳原子数3~12的支链卤代烷基、碳原子数2~12的直链卤代烯基、碳原子数3~12的支链卤代烯基、碳原子数3~12的卤代环烷基、碳原子数3~12的卤代环烯基、碳原子数6~12的芳烃基、碳原子数6~12的卤代芳烃基、碳原子数2~12的含氮原子烃基、碳原子数2~12的含氧原子烃基、碳原子数2~12的含磷烃基或者碳原子数1~12的含硅烃基。
6.如权利要求1所述的烯烃类聚合用固体催化剂成分,其特征在于,所述R2为碳原子数1~12的直链烷基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链烷基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链烯基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链卤代烷基、键末端为-CH2-的碳原子数3~12的支链卤代烯基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的环烷基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的环烯基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的卤代环烷基、键末端为-CH2-的碳原子数4~12的卤代环烯基或者键末端为-CH2-的碳原子数7~12的芳香族基烃基。
7.一种烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,由下述(I)和(II)形成,
(I)权利要求1~6中任一项所述的烯烃类聚合用固体催化剂成分;
(II)下述通式(2)表示的有机铝化合物,
R3ALQ3-r (2)
式(2)中,R3表示碳原子数1~6的烃基,当R3有多个时,彼此之间相同或相异;Q表示氢原子、碳原子数1~6的烃氧基或卤原子;p为满足0<p≤3的实数。
8.如权利要求7所述的烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,还进一步使(III)外部电子给体化合物接触而获得。
9.如权利要求8所述的烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,所述(III)外部电子给体化合物是选自下述通式(3)表示的有机硅化合物和下述通式(4)表示的氨基硅烷化合物中的一种或两种以上,
R4 qSi(OR5)4-q (3)
式(3)中,R4表示碳原子数1~12的烷基、乙烯基、碳原子数3~12的烯基、碳原子数3~12的环烷基或环烯基、碳原子数6~15的芳烃基或具有取代基的芳烃基,且彼此相同或相异;R5表示碳原子数1~4的烷基、乙烯基、碳原子数3~12的烯基、碳原子数3~6的环烷基、或者碳原子数6~12的芳烃基或具有取代基的碳原子数7~12的芳烃基,且彼此相同或相异;q为满足0≤q≤3的整数,
(R6R7N)sSiR8 4-s (4)
式(4)中,R6和R7表示氢原子、碳原子数1~20的烷基、乙烯基、碳原子数3~20的烯基、碳原子数3~20的环烷基或环烯基、或者碳原子数6~20的芳基,R6和R7相同或相异、也可以相互键合而形成环;R8表示碳原子数1~20的烷基、乙烯基、碳原子数3~12的烯基、碳原子数1~20的烷氧基、乙烯氧基、碳原子数3~20的烯氧基、碳原子数3~20的环烷基或环烷氧基、或者碳原子数6~20的芳基或芳氧基,当R12存在多个时,多个R8彼此相同或相异;s为1~3的整数。
10.如权利要求8所述的烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,所述(III)外部电子给体化合物是苯基三甲氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、环戊基三甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、环戊基三乙氧基硅烷、环己基三乙氧基硅烷、叔丁基甲基二甲氧基硅烷、叔丁基乙基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷、二异戊基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、环己基环戊基二甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、叔丁基甲基双(乙基氨基)硅烷、二环己基双(乙基氨基)硅烷、二环戊基双(乙基氨基)硅烷、双(全氢异喹啉并)二甲氧基硅烷、二乙基氨基三甲氧基硅烷或者二乙基氨基三乙氧基硅烷。
11.如权利要求8所述的烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,所述(III)外部电子给体化合物是下述通式(5)表示的1,3-二醚合物,
R9OCH2CR10R11CH2OR12 (5)
式(5)中,R10和R11表示氢原子、卤原子、碳原子数1~12的烷基、乙烯基、碳原子数3~12的烯基、碳原子数3~12的环烷基或环烯基、碳原子数6~12的芳烃基或卤素取代芳烃基、具有取代基的碳原子数7~12的芳烃基、碳原子数1~12的烷基氨基或者碳原子数2~12的二烷基氨基,它们彼此相同或相异,也可以通过互相键合而形成环;R9和R12表示碳原子数1~12的烷基、乙烯基、碳原子数3~12的烯基、碳原子数3~6的环烷基、碳原子数6~12的芳烃基或卤素取代芳烃基、或者具有取代基的碳原子数7~12的芳烃基,它们彼此相同或相异。
12.如权利要求11所述的烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,所述1,3-二醚合物是2-异丙基-2-异丁基-1,3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-异戊基-1,3-二甲氧基丙烷或者9,9-双(甲氧基甲基)芴。
13.一种烯烃类聚合物的制造方法,其特征在于,在权利要求7~12中任一项所述的烯烃聚合用催化剂的存在下进行烯烃类的聚合。
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