JP2004513995A - マグネシウム、チタン、ハロゲン及び電子供与体を含む触媒成分、その製造法並びに使用法 - Google Patents

マグネシウム、チタン、ハロゲン及び電子供与体を含む触媒成分、その製造法並びに使用法 Download PDF

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Abstract

ハロゲン化マグネシウム、ハロゲン化チタン及びカルボン酸エステル電子供与体を含むオレフィン重合触媒成分を製造する方法において、その組成の前駆体が、該成分が結局沈殿されるところの溶液中で反応され、かつこの沈殿が、制御された様式で形成されるカルボン酸の一つ以上のオリゴエステルの共沈を伴うところの方法である。該成分は、C〜C10のα‐オレフィンを重合するために、有機金属助触媒と一緒に使用される。

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二ハロゲン化マグネシウム、四ハロゲン化チタン及びカルボン酸エステルを含む粒子状のオレフィン重合触媒成分の製造法に関する。本発明はまた、そのような触媒成分及びオレフィンの重合のためにそれを使用する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
国際特許出願公開第00/08073号公報及び同第00/08074号公報に開示されている粒子状のオレフィンポリマー触媒成分の製造法は、二ハロゲン化マグネシウム‐四ハロゲン化チタン‐カルボン酸エステル錯体のフラクションが溶液から沈殿により回収されるところの段階を含む。この沈殿は、該溶液を多量の脂肪族炭化水素と接触させることにより作られる。しかし、そのような沈殿は、低触媒活性のタール様反応生成物をもたらし、それは、不活性なチタン錯体の量を減じるために数回洗浄されることが必要である。そのような洗浄は、触媒活性の更なる低減をもたらす。芳香族炭化水素がまた沈殿のために使用されるが、それらは、析出を困難にするところの非常に細かく分割された沈殿をもたらす。
【0003】
更に、制御されかつ再現性ある様式でそのような沈殿を実行することは困難であり、不満足な生成物のモルホロジー、及び脂肪族溶媒の予備沈殿蒸発除去の結果として生成物中に変化し易くかつ低い濃度の塩化ブチルをもたらす。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
我々は、改善された生成物のモルホロジー及び不変の生成物組成をもたらすところの、そのような成分の沈殿をもたらすための新しい技術を発明した。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、二ハロゲン化マグネシウム、四ハロゲン化チタン及びカルボン酸エステルを含む粒子状のオレフィン重合触媒成分を製造する方法は、C〜C10の芳香族溶媒の溶液中で、アルコキシ基を含むマグネシウム化合物、カルボン酸ハロゲン化物及びハロゲンを含むIV価のチタン化合物を反応させて、溶解された反応生成物を得ること(ここで、該溶液はまた、C〜C12の多価アルコール及び反応性のハロゲン化されたC〜C20の炭化水素を含む);該反応生成物の沈殿を引起すには不十分な量の非極性溶媒を該溶液に加えることにより、該アルコールと該カルボン酸との一つ以上のオリゴエステルの形成を起すこと(ここで、液相の組成に生じた変化が、該一つ以上のオリゴエステルと該反応生成物の共沈を引起すまで、該オリゴエステル形成が続けられる);及び該沈殿物を回収し、洗浄しかつ乾燥して、該触媒成分を得ることを含む。
【0006】
【発明の実施の形態】
試薬は、任意の順序で芳香族溶媒に加えられ得る。しかし、本発明の好ましい実施態様は、第一段階において、アルコキシ基を含むマグネシウム化合物が、カルボン酸ハロゲン化物と反応され、そして第二段階において、得られた生成物が更に、ハロゲンを含む四価のチタン化合物と反応される。マグネシウム化合物は、好ましくはアルコキシ基1個当り1〜20個のカチオンを含み、かつ該カルボン酸は、少なくとも8個の炭素原子を含まなければならない。
【0007】
非極性溶媒はC〜C15の脂肪族化合物が有利であり、とりわけパラフィンが有利であり、n‐ヘプタンが特に好ましい。反応生成物を伴うオリゴマーの形成及び共沈を起すために加えられる非極性溶媒の量は、反応がその中で実行されるところの溶媒の量の1〜10モル%であり得、かつ通常、その2〜5モル%の範囲内であろう。しかし、その効果が、それが加えられる溶液中での、形成されるオリゴマーの前駆体の濃度に部分的に依存する故に、必要量は絶対的に表されることはできない。もし、余りに多量の非極性溶媒が加えられるなら、反応生成物の沈殿が早まって生じるであろうし、かつ本発明の方法の利点が実現されないであろう。
【0008】
非極性溶媒は、反応物溶液を形成することに使用される芳香族溶媒、とりわけトルエンとの混合物の形態で有利に加えられ得る。そのような混合物の適切な比率は、10〜50体積%、好ましくは20〜40体積%の非極性溶媒の量により与えられる。純粋な非極性溶媒よりむしろそのような混合物の使用が、早すぎる沈殿を引起すのに十分に高い非極性溶媒の局所的な濃度の形成を回避する。
【0009】
マグネシウム化合物、酸ハロゲン化物、多価アルコール及びハロゲン化炭化水素の反応は、20〜80℃、好ましくは50〜70℃の範囲の温度で満足に進行する。本明細書において時々「Mg錯体」と言われる該反応の生成物は有利に、僅かにより高い温度、例えば、75〜85℃において四価のチタン化合物と反応され、それは、非極性溶媒が反応物溶液に加えられるときにおける反応物溶液の温度である。
【0010】
反応物溶液の温度が、オリゴマーの形成の間に、非極性溶媒の添加後直ぐに、適切に85〜110℃、とりわけ85〜95℃の範囲の温度に更に上昇されることは必須ではないけれども有利であり得る。これは、オリゴマー形成を促進し得、そして結果として沈殿を促進し得る。しかし、この更なる温度上昇は、少なくとも0.25時間の攪拌を有利に伴うところの沈殿の開始まで、又はその沈殿が完結するまで遅らされ得る。
【0011】
オリゴエステルの形成の間の比較的低温度の使用は、より良好な生成物のモルホロジー、とりわけ、より高い触媒の嵩密度を導く一方、比較的高い温度の使用はより高い触媒の活性を導く。
【0012】
本発明の方法の明らかな利点は、マグネシウム化合物の反応のための芳香族溶媒のその使用に起因する。結果として、先行技術の方法において溶媒としてヘプタンが使用されるときに必須である溶媒を除去する蒸発段階の要求が免除され、かつそのような蒸発の間に必然的に生ずるところの反応性のハロゲン化炭化水素(例えば、塩化ブチル)の損失が完全に回避される。Mg錯体が形成されるところの溶液又はMg錯体自体におけるこの反応性成分の、必然的な制御可能なより高い濃度は、不変のモルホロジー及びより高い生成物の嵩密度をもたらす。触媒の嵩密度及びモルホロジーは、生成物の嵩密度及びモルホロジーと相関関係にある(いわゆる「写し効果(replication effect)」)。
【0013】
更に、本発明の新規な状況において採用される沈殿の技術は本質的に、以前に採用されたものより正確であり、そして従って、生成物コンシステンシー、並びに取り扱われるべき溶媒の体積を激しく減じることそして従って、プロセス経済性を改善することに更に貢献する。
【0014】
より更に、本発明の方法は初めて、オリゴエステル成分の製造に制御の基準を適用する。これらの成分は、公知のように、最終的な触媒活性の低下をもたらす。一方、これらは、触媒モルホロジーに有利な効果を有し、そしてバランスは、これらの存在のこれらの逆に向けられた結果の間にならなければならない。本発明によれば、これらの製造は正確な制御の下にもたらされ、そのようなバランスは慎重に達成され得る。
【0015】
該反応において溶媒として使用される芳香族炭化水素は好ましくは、置換及び非置換のベンゼン、好ましくはアルキル化ベンゼン、より好ましくはトルエン及びキシレンから選ばれ、かつ最も好ましくはトルエンである。
【0016】
本発明の好ましい実施態様によれば、粒子状の形態において得られたところの反応生成物の回収されたフラクションが、少なくとも一回、好ましくは少なくとも二回、最も好ましくは少なくとも三回、炭化水素で洗浄される。ここで、該炭化水素は好ましくは、芳香族及び脂肪族炭化水素から選ばれる。
【0017】
もし、該回収された触媒成分が、トルエン、好ましくは熱トルエン(例えば、90℃)で洗浄されるなら好ましい。もし、該回収された触媒成分が、ヘプタン、最も好ましくは熱ヘプタン(例えば、90℃)で洗浄されるなら更に好ましい。もし、該回収された触媒成分が、ペンタンで洗浄されるならより更に好ましい。洗浄段階は典型的には、いくつかの補助段階を含む。そのような洗浄シーケンスは、例えば、90℃でのトルエンによる一回の洗浄、90℃でのヘプタンによる二回の洗浄及び室温におけるペンタンによる一回又は二回の洗浄である。
【0018】
本発明によれば、洗浄は、新規及び所望の性質を持つ触媒を与えるために最適化され得る。最後に、洗浄された触媒成分は、好ましくは蒸発により乾燥される。
【0019】
該芳香族溶媒対マグネシウムのモル比は好ましくは10より小さい。本発明の実施態様によれば、該溶媒対マグネシウムのモル比は、4〜10、好ましくは5〜9、及び最も好ましくは6〜8である。
【0020】
もし、請求項記載の方法の中間体並びに最終生成物が、本質的に化学量論組成を持つ独特な化合物なら好ましい。しばしばこれらは錯体である。Rompps Chemie‐Lexicon、第7版、Franckhsche Verlagshandlung、W.Keller & CO.、シュツットガルト、1973年、第1831頁によれば、錯体は、“原子が関係する産物における一次の化合物とは異なる、分子の組み合わせから生ずるところのより高次の化合物の誘導された名称”である。
【0021】
アルコキシ基を含むマグネシウム化合物は好ましくは、マグネシウムジアルコキシド、二ハロゲン化マグネシウムとアルコールとの錯体、並びに二ハロゲン化マグネシウムとマグネシウムジアルコキシドとの錯体より成る群から選ばれる。それは、アルコールと、ジアルキルマグネシウム、アルキルマグネシウムアルコキシド、アルキルマグネシウムハライド及び二ハロゲン化マグネシウムより成る群から選ばれるマグネシウム化合物との反応生成物であり得る。それは更に、ジアルコキシマグネシウム、ジアリールオキシマグネシウム、アルキルオキシマグネシウムハライド、アリールオキシマグネシウムハライド、アルキルマグネシウムアルコキシド、アリールマグネシウムアルコキシド及びアルキルマグネシウムアリールオキシドより成る群から選ばれ得る。
【0022】
マグネシウムジアルコキシドは、二ハロゲン化マグネシウム、例えば、二塩化マグネシウム又は式RMgのジアルキルマグネシウムの反応生成物であり得る。ここで、二つのRの各々の一つは同様の又は異なるC〜C20アルキルであり、好ましくは同様の又は異なるC〜C10アルキルである。典型的なマグネシウムアルキルは、エチルブチルマグネシウム、ジブチルマグネシウム、ジプロピルマグネシウム、プロピルブチルマグネシウム、ジフェニルマグネシウム、ブチルペンチルマグネシウム、ブチルオクチルマグネシウム及びジオクチルマグネシウムである。最も好ましくは、式RMgの一つのRがブチル基であり、かつ他のRがオクチル基である。即ち、ジアルキルマグネシウム化合物はブチルオクチルマグネシウムである。
【0023】
典型的なアルキル‐アルコキシマグネシウム化合物RMgORは使用されるとき、エチルマグネシウムブトキシド、ブチルマグネシウムペントキシド、オクチルマグネシウムブトキシド及びオクチルマグネシウムオクトキシドである。
【0024】
ジアルキルマグネシウム、アルキルマグネシウムアルコキシド又は二ハロゲン化マグネシウムは、多価アルコールR(OH)又は一価アルコールROHとそれとの混合物と反応し得る。多価アルコールR(OH)の使用は、一価アルコール単独の使用と比較して触媒成分のモルホロジーを改善する。
【0025】
典型的なC〜C12の多価アルコールは直鎖又は分岐であり得、かつエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,2‐ブチレングリコール、1,3‐ブチレングリコール、1,4‐ブチレングリコール、2,3‐ブチレングリコール、1,5‐ペンタンジオール、1,6‐ヘキサンジオール、1,8‐オクタンジオール、ピナコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びトリオール、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン及びペンタエリトリトールを含む。多価アルコールは、それが触媒成分に与える活性及びモルホロジーに基づいて選択され得る。例えば、より大きな粒子寸法及びより広い粒子寸法分布が、エチレングリコールを使用することにより得られ得る。
【0026】
反応溶液はまた、直鎖又は分岐であり得るところの一価アルコールを含み得る。典型的なC〜C20の一価アルコールは、メタノール、エタノール、n‐プロパノール、iso‐プロパノール、n‐ブタノール、iso‐ブタノール、sec.ブタノール、tert.ブタノール、n‐アミルアルコール、iso‐アミルアルコール、sec.アミルアルコール、tert.アミルアルコール、ジエチルカルビノール、akt.アミルアルコール、sec.イソアミルアルコール、tert.ブチルカルビノールである。典型的なC〜C10の一価アルコールは、ヘキサノール、2‐エチル‐1‐ブタノール、4‐メチル‐2‐ペンタノール、1‐ヘプタノール、2‐ヘプタノール、4‐ヘプタノール、2,4‐ジメチル‐3−ペンタノール、1‐オクタノール、2‐オクタノール、2‐エチル‐1‐ヘキサノール、1‐ノナノール、5‐ノナノール、ジイソブチルカルビノール、1‐デカノール及び2,7‐ジメチル‐2‐オクタノールである。典型的な>C10の一価アルコールは、n‐1‐ウンデカノール、n‐1‐ドデカノール、n‐1‐トリデカノール、n‐1‐テトラデカノール、n‐1‐ペンタデカノール、1‐ヘキサデカノール、n‐1‐ヘプタデカノール及びn‐1‐オクタデカノールである。一価アルコールは、それらが触媒毒として作用しない限りは、不飽和であり得る。
【0027】
好ましい一価アルコールは、式ROHのものである。ここで、RはC〜C16のアルキル基、最も好ましくは2‐エチル‐1‐ヘキサノールのようなC〜C12のアルキル基である。
【0028】
好ましくは、本質的にカルボン酸エステルの全ては、上記のカルボン酸ハロゲン化物の反応生成物である。カルボン酸ハロゲン化物は、好ましくはジカルボン酸ジハロゲン化物、より好ましくは不飽和α,β‐ジカルボン酸ジハロゲン化物、最も好ましくはフタル酸ジクロリドである。
【0029】
本発明の更に他の実施態様によれば、ハロゲンを含む四価のチタン化合物は四ハロゲン化チタンTiX媒である。ここで、X媒はハロゲンである。該四ハロゲン化チタンとの同等物は、アルコキシチタンハライドとそのハロゲン化剤との組合せであり、該ハロゲン化剤はその場で四ハロゲン化チタンを形成し得る。しかし、最も好ましい四ハロゲン化チタンは四塩化チタンである。
【0030】
特許請求の範囲に記載された方法に使用される反応条件は、使用される反応物及び剤により変えられ得る。
【0031】
本発明において、該方法の間の少なくとも一つのハロゲン化炭化水素の添加か、更に改善された触媒活性をもたらすことが更に見出された。
【0032】
反応性のハロゲン化炭化水素は好ましくは、式R嚢媒を有する。ここで、R媒はn価のC〜C20のヒドロカルビル基であり、とりわけ、C〜C10のパラフィンであり、X媒はハロゲンであり、かつnは1〜4の整数である。
【0033】
そのような塩素化炭化水素は、モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン(クロロホルム)、テトラクロロメタン、モノクロロエタン、(1,1)‐ジクロロエタン、(1,2)‐ジクロロエタン、(1,1,1)‐トリクロロエタン、(1,1,2)‐トリクロロエタン、(1,1,1,2)‐テトラクロロエタン、(1,1,2,2)‐テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、ヘキサクロロエタン、(1)‐クロロプロパン、(2)‐クロロプロパン、(1,2)‐ジクロロプロパン、(1,3)‐ジクロロプロパン、(1,2,3)‐トリクロロプロパン、(1)‐クロロブタン、(2)‐クロロブタン、イソブチルクロリド、tert.ブチルクロリド、(1,4)‐ジクロロブタン、(1)‐クロロペンタン、(1,5)‐ジクロロペンタンを含む。本発明の塩素化炭化水素はまた不飽和であり得る。但し、該不飽和が、最終触媒成分において触媒毒として作用しないことを条件とする。
【0034】
上記の式を有する該ハロゲン化炭化水素において、R媒は独立して、好ましくは一価又は二価のC〜C10のアルキル基であり、X媒は好ましくは塩素であり、かつ独立して、nは好ましくは1又は2である。好ましくは、該ハロゲン化炭化水素は、塩化ブチル(BuCl)又は(1,4)‐ジクロロブタンのようなジクロロアルカンであり、より好ましくは塩化ターシャリーブチル又は(1,4)‐ジクロロブタンのようなジクロロアルカンであり、最も好ましくは(1,4)‐ジクロロブタンのようなジクロロアルカンである。
【0035】
本発明のいくつかの好ましい実施態様は、次の実施例における説明により開示される。
【0036】
【実施例】
【実施例1】
ガラス反応器中で、3.10ミリリットルのエチレングリコールと8.80グラムの2‐ブチル‐2エチル‐1,3‐プロパンジオールが、69.5ミリリットルの2‐エチルヘキサノールに加えられた。該反応混合物は次いで50℃に加熱され、そして透明な溶液が得られるまで攪拌された。10〜15℃に冷却した後、216.0ミリリットルの、トルエン中の20%ブチルオクチルマグネシウム(BOMAG)溶液が約60分間で該アルコール混合物にゆっくりと加えられた。Mg‐アルキルの添加の間に、反応混合物の温度は20℃未満に維持された。温度は次いで60℃に上昇され、そして該反応物は30分間反応することを許された。
【0037】
15分間での15.8ミリリットルの1,2‐フタロイルジクロリドの添加の後に、反応混合物は90分間60℃において攪拌された。最後に、50.2ミリリットルのn‐ブチルクロリドが加えられ、そして60℃における該溶液の攪拌が更に15分間続けられ、完全な反応が確保された。
【0038】
室温に冷却された後、黄色溶液が得られた。これは、何らの分解をも示さずに数ヶ月間不活性ガス下に貯蔵されることができた。
【0039】
19.5ミリリットル(0.175モル)の四塩化チタンが、機械式攪拌機を備えた250ミリリットルの合成ガラス反応器に入れられた。80℃に反応器を加熱した後に、約35〜36グラム(25.0ミリモルのMgを含む量)のMg錯体が、注射器により1分間以内で、よく攪拌されたTiClに加えられた。該混合物は次いで80℃において5分間攪拌された。注射器を使用して6ミリリットルのトルエン/n−ヘプタン混合物(70/30=体積/体積)を加えた後、透明な暗赤色の溶液が得られた。この溶液の温度は次いで、7〜8分間に亘って80〜90℃に上昇され、そしてこのより高温での反応混合物の攪拌が更に30分間継続された。
【0040】
サイホンにより沈殿された触媒から液体を分離した後、得られた粗生成物は、100ミリグラムのトルエンにより30分間90℃において攪拌され(ここで、トルエンは添加前に90℃に予熱される)、次いで、サイホンにより洗浄トルエンが取り除かれた。同一の方法において、該触媒は次いで、90℃において60ミリリットルのn−ヘプタンで2回(20分間攪拌しながら)洗浄され、かつ室温においてn−ペンタンで2回(10分間攪拌しながら)洗浄された。
【0041】
最後に、沈殿は、反応器を通して窒素をパージすることにより60℃において乾燥され、黄色の、空気に敏感な粉末の形態における乾燥された触媒成分の約3グラムをもたらした。その嵩密度は0.61グラム/ミリリットルであった。
【0042】
得られた成分を含むオレフィン重合触媒の製造は下記の通りに実行された。
【0043】
約0.9ミリリットルのトリエチルアルミニウム(TEA)(助触媒)、外部供与体としての約0.12ミリリットルのシクロヘキシルメチルジメトキシシラン(CMMS)及び30ミリリットルのn−ペンタンが混合され、そして5分間反応することを許された。該混合物の半分が次いで、重合反応器に加えられ、そして他の半分が、約20ミリグラムのMg成分と混合された。更に5分間後、触媒/TEA/供与体/n−ペンタン混合物が反応器に加えられた。Al/Tiのモル比は250モル/モルであり、かつAl/CMMSモル比は10モル/モルであった。
【0044】
プロピレンの標準的な塊状重合が、攪拌された5リットルの槽型反応器において実行された。
【0045】
70ミリモルの水素及び1400グラムのプロピレンが反応器に導入され、かつ温度が70℃の重合温度に約15分間で上昇された。70℃での重合時間は60分間であり、その後、形成されたポリマーが反応器から取り出された。
【0046】
【実施例2〜8】
生成物の性質の再現性を決定するために、実施例1が7回繰返された。
【0047】
【実施例9】
Mg錯体が70℃においてTiClに加えられ、かつ反応混合物が90℃に加熱される前に5分間その温度において攪拌されたことを除いて、実施例1が繰返された。得られた触媒成分の嵩密度は0.48グラム/ミリリットルであった。
【0048】
【実施例10】
Mg錯体が60℃においてTiClに加えられ、かつ反応混合物が90℃に加熱される前に5分間その温度において攪拌されたことを除いて、実施例1が繰返された。得られた触媒成分の嵩密度は0.37グラム/ミリリットルであった。
【0049】
【実施例11】
Mg錯体が80℃においてTiClに加えられ、かつ反応混合物が105℃に加熱される前に5分間その温度において攪拌されたことを除いて、実施例1が繰返された。
【0050】
【実施例12】
Mg錯体が20℃においてTiClに加えられ、かつ反応混合物が90℃に加熱される前に5分間その温度において攪拌されたことを除いて、実施例1が繰返された。
【0051】
実施例1〜12の触媒の組成及びオレフィン重合における性質は、下記の表1に示されている。
【0052】
【表1】
Figure 2004513995
(1) DOP=ジオクチルフタレート
(2) 合計触媒1グラム当りのポリマー生成物のキログラム
(3) BD=ASTM D 1895による嵩密度
(4) 微粒子=<0.1mmの粒子寸法のポリマー粒子
(5) XS=室温におけるキシレン可溶物、生成物のアイソタクチック性の尺度
(6) 2.16キログラム及び230℃においてISO 1133に従って測定された生成物のメルトフローレート
(7) nd=測定されていない
【0053】
【比較例1〜8】
ガラス反応器中で、3.10ミリリットルのエチレングリコールと8.80グラムの2‐ブチル‐2エチル‐1,3‐プロパンジオールが、69.5ミリリットルの2‐エチルヘキサノールに加えられた。該反応混合物は次いで50℃に加熱され、そして透明な溶液が得られるまで攪拌された。10〜15℃に冷却した後、250.0ミリリットルの、ヘプタン中の20%のBOMAG A溶液が約60分間で該アルコール混合物にゆっくりと加えられた。Mg‐アルキルの添加の間に、反応混合物の温度は20℃未満に保持された。温度は次いで60℃に上昇され、そして該反応物は30分間反応することを許された。
【0054】
15分間での15.8ミリリットルの1,2‐フタロイルジクロリドの添加の後に、反応混合物は30分間60℃において攪拌された。最後に、25.1ミリリットルのn‐ブチルクロリドが加えられ、そして60℃における該溶液の攪拌が更に20分間続けられ、完全な反応が確保された。未反応のブチルクロリドと一緒に、Mg−アルキル溶液からもたらされるn−ヘプタンが次いで107℃において減圧で除去された。
【0055】
室温に冷却された後、116ミリリットルのトルエンが加えられた。得られたMgは黄色の、空気に敏感な溶液の形態であり、これは、何らの分解をも示さずに数ヶ月間不活性ガス下に貯蔵されることができた。
【0056】
18.7ミリリットルの四塩化チタンが、機械式攪拌機を備えた250ミリリットルの合成ガラス反応器に入れられた。110℃に反応器を加熱した後に、21.5グラムのMg錯体が、注射器により1分間以内で、よく攪拌されたTiClに加えられた。該混合物は次いで110℃において5分間攪拌された。90℃冷却した後、100ミリリットルのトルエン/n−ヘプタン混合物(70/30=体積/体積)が加えられ、実質的に即座の沈殿をもたらし、暗赤色の縣濁物を与えた。この反応混合物の攪拌が次いで90℃において更に30分間続けられた。
【0057】
そのように形成された沈殿は次いで沈降を許され、そしてサイホンにより沈殿された触媒から透明な溶液を分離した後、得られた粗生成物が、まず、150ミリリットルのトルエンで30分間90℃において洗浄され(ここで、トルエンは添加前に90℃に予熱された)、次いで、90℃において150ミリリットルのn−ヘプタンで2回(20分間攪拌しながら)洗浄され、かつ室温において150ミリリットルのn−ペンタンで2回(10分間攪拌しながら)洗浄された。最後に触媒粉末は、反応器を通して窒素をパージすることにより60℃において乾燥され、黄色の、空気に敏感な粉末の形態における乾燥された触媒成分の約3グラムをもたらした。
【0058】
得られたMg成分は、オレフィン重合触媒を製造するために使用され、かつ実施例1で述べられたと全く同じにしてポリプロピレン重合のために試験された。また、その実施例のように、7回の繰り返しが、再現性の調査のために行われた。結果は下記の表2に示されている。
【0059】
【表2】
Figure 2004513995
【0060】
MFRの場合を除いて、比較触媒のための標準偏差は表1に報告されているものより明らかに大きいことが観察されるであろう。該相違は、両者のポリマーのモルホロジーパラメーター(嵩密度及び微粒子含有量)において明らかであり、かつとりわけ、きわめて重大なパラメーターである触媒活性において著しい。

Claims (37)

  1. 二ハロゲン化マグネシウム、四ハロゲン化チタン及びカルボン酸エステルを含む粒子状のオレフィン重合触媒成分を製造する方法において、
    〜C10の芳香族溶媒中の溶液中で、アルコキシ基を含むマグネシウム化合物、カルボン酸ハロゲン化物及びハロゲンを含むIV価のチタン化合物を反応させて、溶解された反応生成物を得ること(ここで、該溶液はまた、C〜C12の多価アルコール及び反応性のハロゲン化されたC〜C20の炭化水素を含む);
    該反応生成物の沈殿を引起すには不十分な量の非極性溶媒を該溶液に加えることにより、該アルコールと該カルボン酸との一つ以上のオリゴエステルの、該溶液中での形成を起すこと(ここで、液相の組成に生じた変化が、該一つ以上のオリゴエステルと該反応生成物の共沈を引起すまで、該オリゴエステル形成が続けられる);及び
    該共沈殿物を回収し、洗浄しかつ乾燥して、該触媒成分を得ること
    を含む方法。
  2. 該マグネシウム化合物の夫々のアルコキシ基が1〜20個の炭素原子を含み、かつ該ジカルボン酸が少なくとも8個の炭素原子を含むところの請求項1記載の方法。
  3. 該加えられた非極性溶媒の量が、既に存在する極性溶媒の1〜10モル%であるところの請求項1又は2記載の方法。
  4. 該加えられた非極性溶媒の量が、既に存在する極性溶媒の2〜5モル%であるところの請求項3記載の方法。
  5. 該非極性溶媒が、C〜C15の脂肪族化合物を含むところの請求項1〜4のいずれか一つに記載の方法。
  6. 該非極性溶媒が、C〜C10の芳香族化合物との混合物で加えられるところの請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
  7. 該非極性溶媒が、該混合物の10〜50体積%を構成するところの請求項6記載の方法。
  8. 該非極性溶媒が、該混合物の20〜40体積%を構成するところの請求項6記載の方法。
  9. 該非極性溶媒を加えた後に、該溶液がより高い温度に加熱され、該温度でそれが攪拌を伴って保持されるところの請求項1〜8のいずれか一つに記載の方法。
  10. マグネシウム化合物、酸ハロゲン化物、多価アルコール及びハロゲン化炭化水素が、C〜C10の芳香族溶媒の溶液中で反応した後に、該IV価のチタン化合物が該溶液に加えられるところの請求項1〜9のいずれか一つに記載の方法。
  11. マグネシウム化合物、酸ハロゲン化物、多価アルコール及びハロゲン化炭化水素の反応が、20〜80℃又は50〜70℃の温度で実行されるところの請求項10記載の方法。
  12. 該IV価のチタン化合物が、該マグネシウム化合物、酸ハロゲン化物、多価アルコール及びハロゲン化炭化水素の反応生成物と、それらの反応物が反応された温度より高い温度において反応されるところの請求項10又は11記載の方法。
  13. 該IV価のチタン化合物が、75〜85℃の温度において反応されるところの請求項12記載の方法。
  14. オリゴエステル形成の間の該液相の温度が、IV価のチタン化合物が反応した温度より高いところの請求項1〜13のいずれか一つに記載の方法。
  15. 該液相の温度が85〜110℃であるところの請求項14記載の方法。
  16. 液相が、攪拌を伴って少なくとも0.25時間該温度において保持されるところの請求項15記載の方法。
  17. 洗浄が、トルエン、n‐ヘプタン及び/又はn‐ペンタンを用いて行われるところの請求項1〜16のいずれか一つに記載の方法。
  18. 該芳香族溶媒が、ベンゼン、トルエン又はキシレンであるところの請求項1〜17のいずれか一つに記載の方法。
  19. 該マグネシウム化合物の夫々のアルキル基が、2〜12個の炭素原子を有するところの請求項1〜18のいずれか一つに記載の方法。
  20. 夫々の該アルキル基が、4〜10個の炭素原子を有するところの請求項19記載の方法。
  21. 該カルボン酸ハロゲン化物が、ジカルボン酸ジハロゲン化物であるところの請求項1〜20のいずれか一つに記載の方法。
  22. 該ジカルボン酸ハロゲン化物がα,β‐不飽和であるところの請求項21記載の方法。
  23. 該IV価のチタン化合物が四ハロゲン化チタンであるところの請求項1〜22のいずれか一つに記載の方法。
  24. 該多価アルコールが、直鎖又は分岐の脂肪族ジオールであるところの請求項1〜23のいずれか一つに記載の方法。
  25. 〜C10の芳香族溶媒中の該溶液が、一価アルコール及び/又はトリオールを更に含むところの請求項24記載の方法。
  26. 一価アルコールが、C〜C20の直鎖又は分岐の脂肪族アルコールであるところの請求項24記載の方法。
  27. 該反応性のハロゲン化炭化水素が、1分子当り1〜4個のハロゲン原子を有するC〜C10のパラフィンであるところの請求項1〜26のいずれか一つに記載の方法。
  28. 該反応性のハロゲン化炭化水素が、塩化ブチル又は二塩化ブチルであるところの請求項27記載の方法。
  29. 沈殿まで、溶媒対マグネシウムのモル比が、4〜10の範囲の値に保持されるところの請求項1〜28のいずれか一つに記載の方法。
  30. 反応が生ずるところの該溶液において、マグネシウム対カルボン酸ハロゲン化物のモル比が1〜10であるところの請求項1〜29のいずれか一つに記載の方法。
  31. 反応が生ずるところの該溶液において、マグネシウム対多価アルコールのモル比が1〜4であるところの請求項1〜30のいずれか一つに記載の方法。
  32. 反応が生ずるところの該溶液において、マグネシウム対一価アルコールのモル比が0.2〜1であるところの請求項25〜31のいずれか一つに記載の方法。
  33. 反応が生ずるところの該溶液において、マグネシウム対該反応性のハロゲン化炭化水素のモル比が0.05〜5であるところの請求項1〜32のいずれか一つに記載の方法。
  34. 反応が生ずるところの該溶液において、マグネシウム対チタン化合物のモル比が0.01〜1であるところの請求項1〜33のいずれか一つに記載の方法。
  35. 該回収された触媒成分が、モル比1:(8〜10):(0.7〜1.3)で四ハロゲン化チタン、ジハロゲン化マグネシウム及びカルボン酸エステルを含むところの請求項1〜34のいずれか一つに記載の方法。
  36. 請求項1〜35のいずれか一つに記載の方法により製造された触媒成分及びアルキルアルミニウム助触媒を含むところのオレフィン重合触媒。
  37. 〜C10のα‐オレフィンを重合するために、請求項36記載の触媒を使用する方法。
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