JP2001511199A - 自己発火しない固体 - Google Patents

自己発火しない固体

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Abstract

(57)【要約】 a)少なくとも1種の担体成分、b)少なくとも1種のそれ自体自己発火性の化合物、c)少なくとも1種の不活性液体、及びd)必要により他の成分を含む自己発火しない固体。

Description

【発明の詳細な説明】 自己発火しない固体 本発明は、a)少なくとも1種の担体成分、 b)少なくとも1種のそれ自体自己発火性の化合物、 c)少なくとも1種の不活性液体、及び d)必要により他の成分 を含む自己発火しない固体に関する。 本発明は、更に、自己発火しない固体の製造方法、及びこれらの固体を触媒的 又は化学量論的炭素−炭素結合の連結のために、又は水素化のために使用する方 法にも関する。 反応性の化合物を担持材料に化学的又は物理的に固定し、これにより特定の化 学的方法に対する適性を向上させることが、以前から知られており、また屡々好 ましいことである。重要な工業的規模の化学的方法の例としては、重合、水素化 、又は流体(例えば、液体又は気体)の乾燥を挙げることができる。 重合方法において、例えば特にポリオレフィンの製造において、固体の、担体 結合チーグラー、フィリップス又はメタロセン触媒組成物が利用される。これら の触媒の共通の特徴は、それらは一般に自然発火性構成成分を含み、その結果自 然に発火する、特に酸化条件下、例えば空気の侵入により自然に発火する。 ポリオレフィン触媒の例で示される、固体の自己発火性が、大規模工業的方法 でのそれら使用を全体として遅らせたり又は妨げたりすることさえある。なぜな ら、安全な作業のために、それは、屡々高価で技術的に複雑な特定の保護手段を 必要とするからである。 さらに、これらの固体、特にポリオレフィン触媒が自己発火性物質として分類 されることにより、その輸送手段が大いに限定される;例えば飛行機便により迅 速な発送が許されない。 WO95/07939、WO87/03889、WO93/23439及びW O94/28034は、懸濁状態での担体結合メタロセン触媒の製造、続く溶 媒除去、そして易流動性触媒を得るための固体の乾燥を開示している。WO93 /23439では、有利な特性を有する触媒を得るために、特定の工程としての 乾燥を規定している。従来技術による乾燥した触媒は、自己発火性であるとの不 利がある。 乾燥固体、特に重合触媒の湿潤は、一般に触媒の不要な特性、例えば重合活性 の低下、或いは計量が困難な塊の生成をもたらす。 従って、本発明の目的は、固体、特に、自己発火性が無く、他の問題とされる 特性が実質的に損なわれない易流動性ポリオレフィン触媒を提供することにある 。 本発明者等は、a)少なくとも1種の担体成分、 b)少なくとも1種のそれ自体自己発火性の化合物、 c)少なくとも1種の不活性液体、及び d)必要により他の成分 を含む自己発火しない固体により達成される。 上記固体は、「新規な固体」として下記に示す。また、本発明者等は、成分a )〜d)を混合し、その後成分c)の一部を除去することを特徴とする新規な固 体の製造方法も見出した。更に、本発明者は、成分a)〜d)を混合し、次いで 成分c)の全てを実質的に除去し、その後成分c)を再び乾燥固体に、この固体 が自己発火しないような量で加えることを特徴とする新規な固体の製造方法を見 出した。本発明者等は、この新規な固体が触媒的又は化学量論的炭素−炭素結合 の連結のために、又は水素化のために、或いは液体の乾燥のために使用すること ができることを見出した。 担体成分a)は広い範囲の種々のものが使用できる。全ての有機又は無機の固 体が一般に適当であり、特に多孔性のものが好ましい。特に好適な無機担体成分 a)の例としては、特定の酸化物又は塩を挙げることができる。特に好適な有機 担体成分a)の例としては、特定のポリマーを挙げることができる。 特定の有機担体材料a)の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ −1−ブテン及びポリメチル−1−ペンテン等のポリオレフィン;これらのポリ マーの基礎となるモノマー間の共重合体;更にポリエステル、ポリアミド、ポリ 塩化ビニル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及びポリスチレンを挙げる ことができる。しかしながら、特に無機の担体材料a)、例えば多孔性酸化物( 例、SiO2、Al23、MgO、ZrO2、TiO2、B23、CaO及びZn O)が好ましい。ハロゲン化金属、例えばMgCl2も他の好適な担体である。 担体材料a)は、好ましくは1〜300μmの粒径、特に30〜70μmの粒径 を有する。特に好ましい担体の例としては、式SiO2・aAl23(aが0〜 2の範囲、好ましくは0〜0.5である)で表されるシリカゲル;即ちアルミノ シリケート又は二酸化珪素を挙げることができる。この種の生成物は市販品、例 えばシリカゲル332(Grace社製)がある。 それ自体自己発火性で、その自己発火性により定義される成分b)は広い範囲 の種々のものが使用できる。自己発火性は、EECディレクティブ92/69, A13のUN規格セクション14.3(UN Recommendations Section 14.3 of EE C Directive 92/69,A13)、及び危険な商品の輸送についてのUN専門委員会の 規格で、その例で詳細に記載されているように、規定されている。この定義の範 囲内の化合物の例としては、有機金属化合物、金属水素化物又は有機金属水素化 物、主として、元素周期表(1985IUPAC規格に従う番号族)の1、2、 3、4、5、6、12、123、13、14及び15族の有機金属化合物、金属 水素化物又は有機金属水素化物を挙げることができる。特に好適な成分b)の例 としては、リチウムオルガニル(lithium organyl)、アルミニウムオルガニル及 びホウ素オルガニルを挙げることができる。鎖状又は環式アルモキサン(alumox ane)化合物が好ましく、これらはUS−A4794096に従いトリアルキル アルミニウムと水とを反応させて得ることができる。これらは、鎖状或いは環式 の形で結合された5〜30の構造単位−[O−Al(R1)]−(但し、R1はC1 〜C4アルキル、好ましくはメチル又はエチル、を表す)から構成される。アル モキサン化合物はまた、他の金属アルキル、好ましくはアルキルアルミニウムと の混合物で存在することができる。 式A1(R’)3(但し、R’は水素、C1〜C10アルキル、好ましくはC1〜 C4アルキル、特にメチル、エチル又はブチル、を表す)で表されるアルミニウ ムオルガニルも使用される。R’は、アルキルの炭素原子数1〜10で、ア リールの炭素原子数が6〜20のアリールアルキル又はアルキルアリールを表す こともできる。式A1(R’)3(但し、R’は、少なくとも1個のR’が炭素 有機基又は水素を表す条件で、弗素、塩素、臭素又は沃素を表す)で表されるア ルキルアルミニウムも好適である。特に好ましい化合物は、トリメチルアルミニ ウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジイソブチル水 素化アルミニウム及びジエチル塩化アルミニウムである。 成分b)は、新規固体中で、単一でも、混合物としても使用することができる 。混合物の割合は臨界的ではない。 成分b)は、一般に、固体担体に液体及び/又は溶解した成分b)を含浸させ ることにより施される。この目的に適当な溶剤は、一般に成分c)を構成するも のである。 成分c)は不活性液体、言い換えれば標準状態で液体で、成分b)との化学反 応を受けないか、或いは成分b)との化学反応を極めてゆっくり受けるものであ り、この化学反応は、一般的な分解における成分b)の部分的又は完全な化学的 転化、或いはそれ自身の一部又は完全な化学転化を伴う。部分的化学転化は、一 般に約10モル%を超える、好ましくは3モル%超える、特に1モル%を超える 量の使用する純粋物質c)が転化する様なことはない。 成分c)として使用するのに極めて好適な化合物は、不活性有機化合物、例え ば脂肪族、同素環式又は芳香族炭化水素である。このような例として、n−ヘキ サン、n−ヘプタン、n−オクタン、イソドデカン、シクロヘキサン、トルエン 、エチルベンゼン、1−ヘキセン、1−ペンテン、1−ヘプタン及び1−オクテ ン、好ましくはn−ヘプタンを挙げることができる。成分c)として、これらの 化合物の混合物又は異性体、特に市販されているもの、例えばEC180(Shel l社製)又はIsopar(Exxon社製)も当然使用することができる。 a)〜c)及び必要によりd)を含む新規な固体における液体c)の含有量は 、c)がまさに自己発火しないが流動可能な程度、即ち実質的に粗い成分を含ま ない程度である。発明者等の最近の知識によれば、液体c)の量は、特に成分b )の自己発火性の傾向に依存している。 新規な固体は、通常、c)を含まない固体に対して、10〜70重量%、好ま しくは25〜60重量%、特に30〜40重量%のc)を含む。この含有量はガ スクロマトグラフィ法で測定される。 新規な固体に基づく、重合触媒、好ましくはオレフィン重合触媒は、通常遷移 金属成分d)を同様に含む。 特に好適な遷移金属成分d)の例としては、遷移金属(チタン、ジルコニウム 、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン及びタング ステン)の、ハロゲン化物(ハライド)、好ましくは塩化物、或いはアルコキシ ド、好ましくはメトキシド、エトキシド又はイソプロポキシドを挙げることがで きる。極めて好ましい成分d)としては、メタロセン錯体、即ち少なくともl個 シクロペンタジエニルリガンド又はシクロペンタジエニル構造単位から誘導され る少なくとも1個のリガンドを有する遷移金属化合物である。 好適なメタロセン錯体としては、例えば式I: [但し、Mが、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ又はタ ンタルを表し、 Xが、弗素、塩素、臭素、沃素、水素、C1〜C10アルキル、C6〜C15アリー ル、アルキルの炭素原子数が1〜10で且つアリールの炭素原子数が6〜20で あるアルキルアリール、−OR7又は−NR78を表し、 上記R7及びR8が、C1〜C10アルキル、C6〜C15アリール、アルキルアリー ル、アリールアルキル、フルオロアルキル又はフルオロアリール{それぞれアル キルの炭素原子数が1〜10で且つアリールの炭素原子数が6〜20である}を 表し、 R2〜R6が、水素、C1〜C10アルキル、置換基としてC1〜C10アルキル を有していても良い5〜7員のシクロアルキル、C6〜C15アリール又はアリー ルアルキル(但し、隣接する2個の基が合体して、炭素原子数4〜15の飽和又 は不飽和環式基を形成しても良い)又はSi(R93を表し、 上記R9が、C1〜C10アルキル、C3〜C10シクロアルキル又はC6〜C15アリ ールを表し、 Zが、X又は {但し、R10〜R14が、水素、C1〜C10アルキル、置換基としてC1〜C10ア ルキルを有していても良い5〜7員のシクロアルキル、C6〜C15アリール又は アリールアルキル(但し、隣接する2個の基が合体して、炭素原子数4〜15の 飽和又は不飽和環式基を形成しても良い)又はSi(R153を表し、 上記R15が、C1〜C10アルキル、C6〜C15アリール又はC3〜C10シクロア ルキルを表す。} を表し、 又はR5とZが合体して−R16−A−を形成しても良く、 上記R16が、 =BR17、=AlR17、−Ge−、−Sn−、−O−、−S−、=SO、=SO2 、=NR17、=CO、=PR17又は=P(O)R17を表し、 上記R17、R18及びR19が、同一又は異なっていても良く、それぞれ水素、ハ ロゲン、C1〜C10アルキル、C1〜C10フルオロアルキル、C6〜C10フルオロ アリール、C6〜C10アリール、C1〜C10アルコキシ、C2〜C10アルケニル、 C7〜C40アリールアルキル、C8〜C40アリールアルケニル又はC7〜C40アル キルアリールを表すか、或いは2個の隣接基がそれらに結合する原子と共に環を 形成し、 M2が、珪素、ゲルマニウム又は錫を表し、 {但し、R20が、C1〜C10アルキル、C6〜C15アリール、C3〜C10シクロ アルキル、アルキルアリール又はSi(R213を表し、 上記R21が、水素、C1〜C10アルキル、置換基としてC1〜C4アルキルを有 しても良いC6〜C15アリール又はC3〜C10シクロアルキルを表す。} を表し、 或いはR5及びR13が合体して、−R16−を形成しても良い。] で表される化合物である。 式Iのメタロセン錯体の内、下記の化合物Ia、Ib、Ic、Idが好ましい : リガンドとして、2個の、橋かけされている場合もある芳香族環系を含む遷移 金属錯体、即ち特に式Ib及びIcで表される遷移金属錯体が好ましい。 上記基Xは、同一でも、異なっていても良く、同一であることが好ましい。 式Iaで表される化合物の中で、特に好ましくは、 Mが、チタン、ジルコニウム又はハフニウムを表し、 Xが、塩素、C1〜C4アルキル又はフェニルを表し、そして R2〜R6が、水素又はC1〜C4アルキルを表す場合の化合物である。 式Ibで表される化合物の中で、特に好ましくは、 Mが、チタン、ジルコニウム又はハフニウムを表し、 Xが、塩素、C1〜C4アルキル又はフェニルを表し、 R2〜R6が、水素、C1〜C4アルキル又はSi(R93を表し、そして R10〜R14が、水素、C1〜C4アルキル又はSi(R153を表す場合の化合 物である。 式Ibで表される特に好適な化合物は、シクロペンタジエニル基が同一である 場合のものである。 特に好ましい化合物の例としては; ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、 ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、 ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、 ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、 ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、及び ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、そ して更に対応するジメチルジルコニウム化合物を挙げることができる。 式Icの特に好適な化合物は、 R2及びR10が、同一であり、そして水素又はC1〜C10アルキルを表し、 R6及びR14が、同一であり、そして水素、又はメチル、エチル、イソプロピ ル又はtert−ブチルを表し、 R4及びR12が、C1〜C4アルキルを表し、そして R3及びR11が、水素を表すか、 又はR3及びR4又はR11及びR12の2個の隣接基が、合体して炭素原子数4〜 12の環式基を形成し、 R16が、を表し、 Mがチタン、ジルコニウム又はハフニウムを表し、そして Xが塩素、C1〜C4アルキル又はフェニルを表す場合の化合物である。 特に好適な錯体の例としては、 ジメチルシランジイルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド 、 ジメチルシランジイルビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイルビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリ ド、 エチレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、 エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、 エチレンビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、 テトラメチルエチレン−9−フルオレニルシクロペンタジエニルジルコニウム ジクロリド、 ジメチルシランジイルビス(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタ ジエニル)ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイルビス(3−tert−ブチル−5−エチルシクロペンタ ジエニル)ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイルビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド 、 ジメチルシランジイルビス(2−イソプロピルインデニル)ジルコニウムジク ロリド、 ジメチルシランジイルビス(2−tert−ブチルインデニル)ジルコニウム ジクロリド、 ジエチルシランジイルビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジブロミド 、 ジメチルシランジイルビス(3−メチル−5−メチルシクロペンタジエニル) ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイルビス(3−エチル−5−イソプロピルシクロペンタジエ ニル)ジルコニウムジクロリド、 ジメチルシランジイルビス(2−メチルインデニル)ジルコニウムジクロリド 、 ジメチルシランジイルビス(2−メチルベンゾインデニル)ジルコニウムジク ロリド、 ジメチルシランジイルビス(2−エチルベンゾインデニル)ジルコニウムジク ロリド、 メチルフェニルシランジイルビス(2−エチルベンゾインデニル)ジルコニウ ムジクロリド、 メチルフェニルシランジイルビス(2−メチルベンゾインデニル)ジルコニウ ムジクロリド、 ジフェニルシランジイルビス(2−メチルベンゾインデニル)ジルコニウムジ クロリド、 ジフェニルシランジイルビス(2−エチルベンゾインデニル)ジルコニウムジ クロリド、及び ジメチルシランジイルビス(2−メチルインデニル)ハフニウムジクロリド及 び更に対応するジメチルジルコニウム化合物、 を挙げることができる。 式Idで表される化合物の中で、特に好ましくは、 Mが、チタン又はジルコニウムを表し、 Xが、塩素、C1〜C4アルキル又はフェニルを表し、 上記R16が、を表し、 を表し、 R2〜R4及びR6が水素、C1〜C10アルキル、C3〜C10シクロアルキル、C6 〜C15アリール又はSi(R153を表すか、或いは隣接する2個の基が合体し て、炭素原子数4〜12の環式基を形成する場合の化合物である。 このような錯体の合成は、それ自体公知の方法で行うことができるが、好まし くは、適宜置換された環式炭化水素アニオンをチタン、ジルコニウム、ハフニウ ム、バナジウム、ニオブ又はタンタルのハロゲン化物と反応させることにより行 われる。 対応する製造法の例は、特にJournal of Organometallic Chemistry,369 (1989),359-370頁に記載されている。 異種のメタロセン錯体の混合物を使用することもできる。 新規な固体、特にこれに基づく重合触媒は、更に成分d)として、メタロセニ ウムイオンを形成する化合物を含んでも良い。これは、成分b)のグループ、好 ましくはアルミノオキサン、特にメチルアルミノキサンから選んでも、或いは必 要によりb)に加えて、下記の化合物のグループから選ぶことができる。 メタロセニウムイオンを形成する好適な化合物は、カチオンとして、中性の強 ルイス酸、ルイス酸カチオン含有イオン性化合物及びカチオンとしてブレーンス テッド酸含有イオン性化合物である。 中性の強ルイス酸としては、式II: M3123 II [但し、M3が周期表の第III主族の元素、特にB、Al又はGa、中でもBであ り、 X1、X2及びX3が、水素、C1〜C10アルキル、C6〜C15アリール、アルキ ルアリール、アリールアルキル、ハロアルキル又はハロアリール(それぞれアル キル基の炭素原子数が1〜10であり、アリール基の炭素原子数が6〜20であ る)、又は弗素、塩素、臭素又は沃素、特にハロアリール、中でもペンタフルオ ロフェニルである。] で表される化合物が好ましい。 X1、X2及びX3が同一である式IIの化合物が好ましく、特にトリス(ペンタ フルオロフェニル)硼素が好ましい。、 ルイス酸カチオン含有イオン性化合物の好適なものは、式III: [(Ya+)Q12・・・Qzd+ III [但し、Yが周期表の第I〜VI主族の元素、又は第I〜VIII副族(subgroup)の元 素を表し、 Q1〜Qzが、単一の負電荷の基、例えばC1〜C28アルキル、C6〜C15アリー ル、アルキルアリール、アリールアルキル、ハロアルキル又はハロアリール(そ れぞれアリール基の炭素原子数が6〜20であり、アルキル基の炭素原子数が1 〜28である)、又はC1〜C10アルキルで置換されていても良いC3〜C10シク ロアルキル、ハロゲン、C1〜C28アルコキシ、C6〜C15アリールオキシ、シリ ル又はメルカプチルを表し、 aが1〜6の整数を表し、 zが0〜5の整数を表し、そして dが、dが1以上の条件で、差(a−z)を表す。] で表される化合物である。 カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン及びスルホニウムカチオン、及 びカチオン性遷移金属錯体が特に好ましい。特に、トリフェニルメチルカチオン 、銀カチオン、及び1,1'−ジメチルフェロセニルカチオンを挙げることがで きる。これらは、配位していない対イオン、特にWO91/09882にも記載 のような硼素化合物、特にテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートを有 することが好ましい。 カチオンとしてブレーンステッド酸含有イオン性化合物及び好ましくは同様に 配位していない対イオンを有するイオン性化合物は、WO91/09882に記 載されており、好ましいカチオンはN,N−ジメチルアニリニウムである。 新規固体を製造するための好適な方法は下記の通りである。 担体固体a)、好ましくは多孔性無機酸化物、特にシリカゲルを、不活性液体 c)、好ましくは脂肪族、同素環式又は芳香族炭化水素、特にヘプタン及び/又 はトルエン中に、懸濁させる。成分b)、好ましくは周期表第III族の有機金属 化合物又は前記規定されたアルミノオキサン、好ましくはメチルアルミノキサン 、或いは他には相互に反応しても良い成分b)とd)の混合物、を上記懸濁液に 加える。成分b)及び必要によりd)も溶液として、好ましくは不活性有機溶剤 溶液、例えば脂肪族、同素環式又は芳香族炭化水素の溶液、即ちn−ヘキサン、 n−ヘプタン、イソドデカン、トルエン又はエチルベンゼンの溶液として、存在 し得る。この反応温度は、臨界的ではない。成分a)、b)及びc)、そし て必要によりd)を、通常−70〜120℃の範囲、好ましくは0〜50℃の範 囲で反応させる。 次いで、実質的に溶剤c)の全てを除去することができ、残った固体を乾燥、 通常20〜120℃で乾燥し、一定量の成分c)を加える(変法A)か;或いは 新規な固体中の成分c)の量を、不完全に除去することにより所望のレベルに確 立することができる(変法B)。変法Aで加えられる液体c)は、そうとは限ら ないが、混合物中に元から存在する液体c)と化学的に同一であっても良い。 自己発火しない固体の重合触媒(好ましくはオレフィン重合触媒)を製造する ための極めて好ましい方法は、下記の通りである。 担体固体a)、好ましくは多孔性無機酸化物、特にシリカゲルを、不活性液体 c)、好ましくは脂肪族、同素環式又は芳香族炭化水素、特にヘプタン及び/又 はトルエン中に、懸濁させる。成分b)、好ましくは周期表第III族の有機金属 化合物、例えばトリ−C1〜C10アルキルアルミニウム化合物、特にトリメチル アルミニウム又は前記規定されたアルミノオキサン、好ましくはメチルアルミノ キサン、を上記懸濁液に加える。成分b)はまた溶液として、好ましくは不活性 有機溶剤溶液、例えば脂肪族、同素環式又は芳香族炭化水素の溶液、即ちn−ヘ キサン、n−ヘプタン、イソドデカン、トルエン又はエチルベンゼンの溶液とし て、存在し得る。この反応温度は、臨界的ではない。成分a)、b)及びc)を 、通常−70〜120℃の範囲、好ましくは0〜50℃の範囲で反応させる。こ の含浸後、実質的に溶剤の全てを除去し、残った固体を乾燥、通常20〜120 ℃、好ましくは40〜80℃で乾燥するのが普通である。乾燥期間は臨界的では なく、バッチの大きさによるが、一般に0.1〜24時間である。 こうして得られる固体は、その後、通常メタロセン溶液又はメタロセニウム形 成化合物と混合される。このメタロセンとしては、好ましくは前記定義したビス シクロペンタジエニル化合物Ib、Icであり、特にビス(n−ブチルシクロペ ンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(イソブチルシクロペンタジエニ ル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシランジイルビス(インデニル)ジルコ ニウムジクロリド、ジメチルシランジイルビス(2−メチルベンゾインインデニ ル)ジルコニウムジクロリドであり、メタロセニウム形成化合物としては、好ま しくはメチルアルミノキサンである。次いで、溶剤c)を通常ほぼ完全に除去し 、残った固体を乾燥、通常20〜120℃、特に40〜80℃で乾燥し、一定量 の成分c)を加える(変法A)か;或いは新規な固体中の成分c)の量を、不完 全に除去することにより所望のレベルに確立することができる(変法B)。変法 Aで加えられる液体c)は、そうとは限らないが、混合物中に元から存在する液 体c)と化学的に同一であっても良い。 このようにして得られる固体触媒は、C2〜C10アルカ−1−エンを0.5〜 5000バールの圧力下、−50〜300℃の範囲で重合させるのに極めて好適 である。 C2〜C10アルカ−1−エンの中で、好ましい例としては、エチレン、プロペ ン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1 −ヘプテン及び1−オクテン、及びC2〜C10アルカ−1−エンの混合物を挙げ ることができる。特に好ましくは、プロペンの単独重合体又は共重合体であり、 そして共重合体中のプロペンの割合は少なくとも50モル%である。プロペン共 重合体中の付加モノマーとして、エチレン又は1−ブテン或いはこれらの混合物 を挙げることができる。好ましいエチレン重合体としては、50〜99.9モル %のエチレンと0.1〜50モル%のC3〜C10アルカ−1−エン(例、プロペ ン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン又はC3〜C10アル カ−1−エンの混合物(混合物の割合は臨界的でない)の共重合体を挙げること ができる。 重合体を製造する方法は、通常0.5〜5000バール、好ましくは1〜80 バールの圧力下、−50〜300℃、好ましくは0〜150℃の範囲で重合させ るのに極めて好適である。 重合は、溶液状態で、懸濁状態で、液体モノマー状態で又は気相状態にて実施 することができる。重合は、液体モノマーで、懸濁液で、又は気相で行うことが 好ましく、攪拌気相法又は気相流動層法が好ましい。 上記方法は、連続法又はバッチ法で行われる。適当な反応器は、特に連続駆動 攪拌容器或いは流動層反応器であり、そうでない場合、必要により連続的に接続 した複数の反応器(反応器カスケード(reactor cascade))を用いることもでき る。 新規な固体は、自己発火性でない点が注目すべきことである。この自己発火性 は、EECディレクティブ92/69,A13のUN規格セクション14.3(U N Recommendations Section 14.3 of EEC Directive 92/69,A13)で規定されて おり、且つ危険な商品の輸送についてのUN専門委員会の規格で規定されている 。これらの規格によれば、試験すべき物質を、a)2.5cm及びb)10cm の立方体のワイヤーバスケットの対流オーブンに140℃で保管し、どのワイヤ バスケットが、いつ自己発火、もしくは200℃超える温度まで加熱されるかを 観察して確かめた。他の試験としては、少量の新規固体の空気中における保管で ある。仮にそれが5分以内に自己発火しなくても、自己発火しないグループには 分類されない。 好ましくは成分a)、b)及びc)から構成される新規固体は、流体を乾燥さ せるために使用することができる。これらの流体の例としては、モノマー、例え ば前述のC2〜C10アルカ−1−エン(例、エチレン、プロピレン、1−ブテン 及び1−ヘキセン)及び更に有機溶剤、例えば成分c)を構成するもの(例、n −ヘプタン及びトルエン)を挙げることができる。気体流体は、希ガス、好まし くはアルゴン、及び更に窒素、そしてガス状炭化水素(例、プロパン及びブタン )である。 [実施例] 実施例1:乾燥担持触媒の製造 窒素で満たした乾燥反応器に、12.1kgのシリカゲル(SG332、Grac e社製)を90Lのヘプタンに懸濁させ、恒温制御下20℃に調節した。90分 間に亘り、33.9Lのトリメチルアルミニウム(TMA)1モルヘプタン溶液 を加えた。この間に温度は40℃を超えなかった。TMAの添加後、攪拌を4時 間続けた。懸濁液をろ過し、固体生成物を20Lのヘプタンで二度洗浄した。5 0℃で乾燥後、変性担体がアルミニウム含有量12重量%の易流動性粉末として 得られた。 12.6kgの変性担体を、131.3gのビス(n−ブチルシクロペンタジ エニル)ジルコニウムクロリドを56Lのメチルアルミノキサン1.53gモル トルエン溶液に溶解した液に、20℃で、20分の攪拌後に加え、混合物を更に 45分間攪拌した。その後ろ過し、固体生成物を、次いで20Lのヘプタンで2 回洗浄した。50℃で乾燥後、アルミニウム含有量12.7重量%でジルコニウ ム含有量0.078重量%の易流動性粉末(15.1kg)を得た。従って、A lのZrに対する全モル比は550:1であった。 実施例2:ヘプタン湿潤触媒の製造 a)ヘプタンの添加による 適当量のヘプタン(表1参照)を、攪拌しながら実施例1と同様にして製造し た触媒10gに攪拌しながら加えた。次いで、混合物を2時間攪拌した。 b)触媒の乾燥制御による 実施例1を、触媒を最後までは乾燥せず、ヘプタン含有量を38重量%とした 以外は、同様に繰り返した。 担持触媒のヘプタン含有量は、試料をトルエンと混合し、内部標準としてエチ ルベンゼンを添加し、混合物をメタノールと共に分解し、氷冷することにより決 定した。その後ヘプタンをガスクロマトグラフィで測定した。 実施例3:引火性試験 約2gの担持触媒(表1参照)を、ガラスビーカー内に垂直に置いた温度計に 急速に注いだ。触媒の分解時の温度変化を観察した;最大温度が1分後に得られ た。 表1 担持触媒の分解時の温度変化 実施例4:EECディレクティブ92/69,A13のUN規格セクション14 .3及び危険な商品の輸送についてのUN専門委員会の規格で規定されたヘプタ ン含有量が38重量%の触媒の分類試験: a)自己発火の試験 触媒は、少量を5分間空気中においても自己発火しなかった。従って、これは 自然発火物質ではない。 b)UNO法によるワイヤーバスケット中での自己発火性の試験 触媒を、辺の長さがa)10cm及びb)2.5cmの立方体のワイヤーバス ケットの対流オーブンに140℃で保管した。どちらの実験でもそれは自己発火 した。 試験結果4a)及び4b)に基づき、触媒は、危険な商品の輸送についてのU N専門委員会の規格のクラス4.2に分類され、包装(packaging)クラスIIに分 類された。結果として、航空輸送が許可される。 比較例4V:EECディレクティブ92/69,A13のUN規格セクション1 4.3及び危険な商品の輸送についてのUN専門委員会の規格で規定されたヘプ タン含有量が0重量%の触媒の分類試験: 自己発火の試験 触媒は、少量を5分間空気中においても自己発火した。従って、これは自然発 火物質であり、航空輸送は禁止される。 実施例5 攪拌機付き10Lのスチール・オートクレーブを、注意深く窒素で満たし、7 0℃の重合温度に調整し、その後4.5Lのイソブタンを導入した。その後、実 施例2からのヘプタン含有量38重量%の担持触媒567mgを別の0.5Lの イソブタンと共に満たし、エチレンを合計圧力38バールまで注入した。オート クレーブの圧力を、エチレンを補足的に添加することにより保持した。90分後 、重合を、オートクレーブの圧力を落とすことにより停止させた。1230gの 重合体を、易流動性ペレットの形で得た。実験データを表2に示す。 比較例5V 実施例5を、実施例1からのヘプタン含有量0重量%の担持触媒を用いた以外 は、同様に繰り返した。収量は1380gであった。他のデータについては表2 を参照。 実施例6〜8 実施例5を、ヘプタン含有量9〜23重量%の担持触媒を用いた以外は、同様 に繰り返した。データは表2に示す。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年12月19日(1998.12.19) 【補正内容】 特定の有機担体材料a)の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ −1−ブテン及びポリメチル−1−ペンテン等のポリオレフィン;これらのポリ マーの基礎となるモノマー間の共重合体;更にポリエステル、ポリアミド、ポリ 塩化ビニル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート及びポリスチレンを挙げる ことができる。しかしながら、特に無機の担体材料a)、例えば多孔性酸化物( 例、SiO2、Al23、MgO、ZrO2、TiO2、B23、CaO及びZn O)が好ましい。ハロゲン化金属、例えばMgCl2も他の好適な担体である。 担体材料a)は、好ましくは1〜300μmの粒径、特に30〜70μmの粒径 を有する。特に好ましい担体の例としては、式SiO2・aAl23(aが0〜 2の範囲、好ましくは0〜0.5である)で表されるシリカゲル;即ちアルミノ シリケート又は二酸化珪素を挙げることができる。この種の生成物は市販品、例 えばシリカゲル332(Grace社製)がある。 それ自体自己発火性で、その自己発火性により定義される成分b)は広い範囲 の種々のものが使用できる。自己発火性は、EECディレクティブ92/69, A13のUN規格セクション14.3(UN Recommendations Section 14.3 of EE C Directive 92/69,A13)で、その例で詳細に記載されているように、規定され ている。この定義の範囲内の化合物の例としては、有機金属化合物、金属水素化 物又は有機金属水素化物、主として、元素周期表(1985IUPAC規格に従 う番号族)の1、2、3、4、5、6、12、123、13、14及び15族の 有機金属化合物、金属水素化物又は有機金属水素化物を挙げることができる。特 に好適な成分b)の例としては、リチウムオルガニル(lithium organyl)、アル ミニウムオルガニル及びホウ素オルガニルを挙げることができる。鎖状又は環式 アルモキサン(alumoxane)化合物が好ましく、これらはUS−A4794096 に従いトリアルキルアルミニウムと水とを反応させて得ることができる。これら は、鎖状或いは環式の形で結合された5〜30の構造単位−[O−Al(R1) ]−(但し、R1はC1〜C4アルキル、好ましくはメチル又はエチル、を表す) から構成される。アルモキサン化合物はまた、他の金属アルキル、好ましくはア ルキルアルミニウムとの混合物で存在することができる。 式A1(R’)3(但し、R’は水素、C1〜C10アルキル、好ましくはC1 〜C4アルキル、特にメチル、エチル又はブチル、を表す)で表されるアルミニ ウムオルガニルも使用される。R’は、アルキルの炭素原子数1〜10で、アリ ールの炭素原子数が6〜20のアリールアルキル又はアルキルアリールを表すこ ともできる。式A1(R’)3(但し、R’は、少なくとも1個のR’が炭素有 機基又は水素を表す条件で、弗素、塩素、臭素又は沃素を表す)で表されるアル キルアルミニウムも好適である。特に好ましい化合物は、トリメチルアルミニウ ム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジイソブチル水素 化アルミニウム及びジエチル塩化アルミニウムである。 変法Aで加えられる液体c)は、そうとは限らないが、混合物中に元から存在 する液体c)と化学的に同一であっても良い。 このようにして得られる固体触媒は、C2〜C10アルカ−1−エンを0.5〜 5000バールの圧力下、−50〜300℃の範囲で重合させるのに極めて好適 である。 C2〜C10アルカ−1−エンの中で、好ましい例としては、エチレン、プロペ ン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1 −ヘプテン及び1−オクテン、及びC2〜C10アルカ−1−エンの混合物を挙げ ることができる。特に好ましくは、プロペンの単独重合体又は共重合体であり、 そして共重合体中のプロペンの割合は少なくとも50モル%である。プロペン共 重合体中の付加モノマーとして、エチレン又は1−ブテン或いはこれらの混合物 を挙げることができる。好ましいエチレン重合体としては、50〜99.9モル %のエチレンと0.1〜50モル%のC3〜C10アルカ−1−エン(例、プロペ ン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン又はC3〜C10アル カ−1−エンの混合物(混合物の割合は臨界的でない)の共重合体を挙げること ができる。 重合体を製造する方法は、通常0.5〜5000バール、好ましくは1〜80 バールの圧力下、−50〜300℃、好ましくは0〜150℃の範囲で重合させ るのに極めて好適である。 重合は、溶液状態で、懸濁状態で、液体モノマー状態で又は気相状態にて実施 することができる。重合は、液体モノマーで、懸濁液で、又は気相で行うことが 好ましく、攪拌気相法又は気相流動層法が好ましい。 上記方法は、連続法又はバッチ法で行われる。適当な反応器は、特に連続駆動 攪拌容器或いは流動層反応器であり、そうでない場合、必要により連続的に接続 した複数の反応器(反応器カスケード(reactor cascade))を用いることもでき る。 新規な固体は、自己発火性でない点が注目すべきことである。この自己発火性 は、EECディレクティブ92/69,A13のUN規格セクション14.3(U N Recommendations Section 14.3 of EEC Directive 92/69,A13)で規定さ れている。これらの規格によれば、少量の新規固体の空気中における保管である 。仮にそれが5分以内に自己発火しなくても、自己発火しないグループには分類 されない。 好ましくは成分a)、b)及びc)から構成される新規固体は、流体を乾燥さ せるために使用することができる。これらの流体の例としては、モノマー、例え ば前述のC2〜C10アルカ−1−エン(例、エチレン、プロピレン、1−ブテン 及び1−ヘキセン)及び更に有機溶剤、例えば成分c)を構成するもの(例、n −ヘプタン及びトルエン)を挙げることができる。気体流体は、希ガス、好まし くはアルゴン、及び更に窒素、そしてガス状炭化水素(例、プロパン及びブタン )である。 [実施例] 実施例1:乾燥担持触媒の製造 窒素で満たした乾燥反応器に、12.1kgのシリカゲル(SG332、Grac e社製)を90Lのヘプタンに懸濁させ、恒温制御下20℃に調節した。90分 間に亘り、33.9Lのトリメチルアルミニウム(TMA)1モルヘプタン溶液 を加えた。この間に温度は40℃を超えなかった。TMAの添加後、攪拌を4時 間続けた。懸濁液をろ過し、固体生成物を20Lのヘプタンで二度洗浄した。5 0℃で乾燥後、変性担体がアルミニウム含有量12重量%の易流動性粉末として 得られた。 12.6kgの変性担体を、131.3gのビス(n−ブチルシクロペンタジ エニル)ジルコニウムクロリドを56Lのメチルアルミノキサン1.53gモル トルエン溶液に溶解した液に、20℃で、20分の攪拌後に加え、混合物を更に 45分間攪拌した。その後ろ過し、固体生成物を、次いで20Lのヘプタンで2 回洗浄した。50℃で乾燥後、アルミニウム含有量12.7重量%でジルコニウ ム含有量0.078重量%の易流動性粉末(15.1kg)を得た。従って、A lのZrに対する全モル比は550:1であった。 実施例2:ヘプタン湿潤触媒の製造 a)ヘプタンの添加による 適当量のヘプタン(表1参照)を、攪拌しながら実施例1と同様にして製造し た触媒10gに攪拌しながら加えた。次いで、混合物を2時間攪拌した。 b)触媒の乾燥制御による 実施例1を、触媒を最後までは乾燥せず、ヘプタン含有量を38重量%とした 以外は、同様に繰り返した。 担持触媒のヘプタン含有量は、試料をトルエンと混合し、内部標準としてエチ ルベンゼンを添加し、混合物をメタノールと共に分解し、氷冷することにより決 定した。その後ヘプタンをガスクロマトグラフィで測定した。 実施例3:引火性試験 約2gの担持触媒(表1参照)を、ガラスビーカお内に垂直に置いた温度計に 急速に注いだ。触媒の分解時の温度変化を観察した;最大温度が1分後に得られ た。 表1 担持触媒の分解時の温度変化実施例4:EECディレクティブ92/69,A13のUN規格セクション14 .3及びさらに危険な商品の輸送についてのUN専門委員会の規格で規定された ヘプタン含有量が38重量%の触媒の分類試験: a)自己発火の試験 触媒は、少量を5分間空気中においても自己発火しなかった。従って、これは 自然発火物質ではない。 b)UNO法によるワイヤーバスケット中での自己発火性の試験 触媒を、辺の長さがa)10cm及びb)2.5cmの立方体のワイヤーバス ケットの対流オーブンに140℃で保管した。どちらの実験でもそれは自己発火 した。 試験結果4a)及び4b)に基づき、触媒は、危険な商品の輸送についてのU N専門委員会の規格のクラス4.2に分類され、包装(packaging)クラスIIに分 類された。結果として、航空輸送が許可される。 比較例4V:EECディレクティブ92/69,A13のUN規格セクション1 4.3及び危険な商品の輸送についてのUN専門委員会の規格で規定されたヘプ タン含有量が0重量%の触媒の分類試験: 自己発火の試験 触媒は、少量を5分間空気中においても自己発火した。従って、これは自然発 火物質であり、航空輸送は禁止される。 実施例5 攪拌機付き10Lのスチール・オートクレーブを、注意深く窒素で満たし、7 0℃の重合温度に調整し、その後4.5Lのイソブタンを導入した。その後、実 施例2からのヘプタン含有量38重量%の担持触媒567mgを別の0.5Lの イソブタンと共に満たし、エチレンを合計圧力38バールまで注入した。オート クレーブの圧力を、エチレンを補足的に添加することにより保持した。90分後 、重合を、オートクレーブの圧力を落とすことにより停止させた。1230gの 重合体を、易流動性ペレットの形で得た。実験データを表2に示す。 請求の範囲 1.a)少なくとも1種の担体成分、 b)少なくとも1種のそれ自体自己発火性の化合物、 c)少なくとも1種の不活性液体、及び d)必要により他の成分 を含む自己発火しない固体の、触媒的又は化学量論的炭素−炭素結合の連結のた めの、又は水素化のための、或いは流体の乾燥のための使用。 2.固体が易流動性である請求項1に記載の固体の使用。 3.成分a)が、無機固体、無機酸化物及び有機ポリマーから選択される請求項 1又は2に記載の固体の使用。 4.成分b)が、有機金属化合物及び水素化物から選択される請求項1〜3のい ずれかに記載の固体の使用。 5.成分c)が、不活性有機溶剤から選択される請求項1〜4のいずれかに記載 の固体の使用。 6.成分d)が、遷移金属錯体から選択される請求項1〜5のいずれかに記載の 固体の使用。 7.成分d)が、メタロセン化合物から選択される請求項1〜6のいずれかに記 載の固体の使用。 8.C2〜C12アルカ−1−エンを重合するための請求項1〜7のいずれかに記 載の固体の使用。 9.成分a)〜d)を混合し、その後成分c)の一部を除去することを特徴とす る請求項1〜8のいずれかに記載の固体の製造方法。 10.成分a)〜d)を混合し、次いで成分c)の実質的に全てを除去し、その 後成分c)を再び乾燥固体に、この固体が自己発火しない量で加えることを特徴 とする請求項1〜8のいずれかに記載の固体の製造方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AU ,BG,BR,BY,CA,CN,CZ,GE,HU, ID,IL,JP,KR,KZ,LT,LV,MX,N O,NZ,PL,RO,RU,SG,SI,SK,TR ,UA,US (72)発明者 モル,ウルリヒ ドイツ国、D―67487、ザンクト、マルテ ィン、ハインリヒ―ロレンツ―シュトラー セ、8 (72)発明者 ケレ,ペーター ドイツ国、D―67098、バート、デュルク ハイム、アウフ、デム、ケペル、2/11

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.a)少なくとも1種の担体成分、 b)少なくとも1種のそれ自体自己発火性の化合物、 c)少なくとも1種の不活性液体、及び d)必要により他の成分 を含む自己発火しない固体。 2.易流動性である請求項1に記載の固体。 3.成分a)が、無機固体、無機酸化物及び有機ポリマーから選択される請求項 1又は2に記載の固体。 4.成分b)が、有機金属化合物及び水素化物から選択される請求項1〜3のい ずれかに記載の固体。 5.成分c)が、不活性有機溶剤から選択される請求項1〜4のいずれかに記載 の固体。 6.成分d)が、遷移金属錯体から選択される請求項1〜5のいずれかに記載の 固体。 7.成分d)が、メタロセン化合物から選択される請求項1〜6のいずれかに記 載の固体。 8.成分a)〜d)を混合し、その後成分c)の一部を除去することを特徴とす る請求項1〜7のいずれかに記載の固体の製造方法。 9.成分a)〜d)を混合し、次いで成分c)の実質的に全てを除去し、その後 成分c)を再び乾燥固体に、この固体が自己発火しない量で加えることを特徴と する請求項1〜7のいずれかに記載の固体の製造方法。 10.請求項1〜7のいずれかに記載の固体の、触媒的又は化学量論的炭素−炭 素結合の連結のための、又は水素化のための、或いは流体の乾燥のための使用。
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