JP2004516365A - 多孔性ポリマーの製造方法およびそれから得られるポリマー - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高空隙率と好ましい空隙寸法分布を有するオレフィンポリマー、特にプロピレンのホモポリマーまたはコポリマーを製造方法に関する。さらに本発明は、オレフィンの重合工程における触媒成分用およびポリマー反応器混合物の製造用の支持体としての前記の高空隙ポリマーの使用に関する。
【0002】
不活性無機担体上に支持された遷移金属からなる触媒は、モルフォロジー上の特徴を有するオレフィンポリマーの製造におけるそれらの使用がよく知られている。
例えば、米国特許第4,298,718号および同4,399,054号は、マグネシウムハライド上に支持されたチタンハライドの触媒およびオレフィンの重合におけるその使用について記載している。
ヨーロッパ特許出願 EP 0 789 037号には、多孔性プロピレンポリマーの製造のための重合方法が開示されている。しかしながら、それから得られたポリマーが球状粒子形状を有しているとはいえ、これらのポリマーの空隙率はいまだ不満足であった。また、遷移金属が不活性有機担体上に支持されているオレフィンの重合用触媒も知られている。
【0003】
例えば、EP−A−0 295 312は、オレフィンの重合において使用される重合性材料上に支持されたメタロセンの触媒を開示している。しかしながら、得られたポリマーは、均一な粒子寸法を有しているとはいえ、空隙値は十分に高くはない。
ヨーロッパ特許出願 EP 0 720 629号およびEP 0 742 801号には、オレフィンの重合のための多段方法が記載されている。第1段階で、ポリマー担体を形成する。第2段階で、予め形成した重合性材料をメタロセン化合物と接触させる。さらなる段階で、前の工程で得られた支持されたポリマーの存在下で重合を行う。前記の方法がゴム状のコポリマーのような不均質相のコポリマーの製造で用いられるとき、それは十分ではなく、付着物が少なくなるように改善することができる。さらに、得られたポリマーの処理可能性は、さらに改善することができる。
【0004】
したがって、多段方法用の担体として使用されるとき、上記と他の問題を回避する、改善された空隙値と空隙寸法分散(P.D.S.)を有する多孔性ポリマーを提供することが望ましい。
【0005】
驚くべきことに、上記と他の問題を解決する、球状粒子形態で、改善された空隙寸法分布を有する、高度に多孔性のプロピレンポリマーを得ることができることを見出した。
【0006】
本発明は、式CH2=CHR1(R1は水素、C1−C20−アルキルまたはC6−C12−アリール基である)の1以上のオレフィンと、金属−π結合を含まないTiまたはVの化合物およびMgハライドからなり、任意に1以上の電子ドナー化合物を含む球状粒子の形態の固体触媒成分をアルミニウム−アルキル(Al−アルキル)化合物と反応させることにより得られる触媒とを、温度T1で重合反応器中で接触させ、次いで温度を重合温度まで昇温させることからなり、前記工程が、
(I)温度T1が40℃より低いとき、温度を、反応器中への触媒系の導入後、少なくとも1分間で、反応器の温度T2が次の条件:
[(T2−T1)/m]>8
(式中、mは温度T2に到達するために使用される、分で表現した時間である)を満たす方法で重合温度まで昇温するか、または
(II)温度T1が40℃であるかもしくは高いとき、反応器を少なくとも1分間、少なくとも40℃、好ましくは45℃より高い温度、より好ましくは45℃〜65℃の範囲の温度で保持する
ことを特徴とする多孔性オレフィンポリマーの製造方法を提供する。
【0007】
好ましくは、T1は28℃から重合温度、好ましくは28℃〜120℃、より好ましくは40℃〜90℃の範囲である。
【0008】
好ましくは、条件(I)において、重合温度は1〜10分、より好ましくは2〜6分の範囲の時間で到達する。
【0009】
好ましくは、条件(I)または(II)は、1〜5分、より好ましくは少なくとも3分を満たす
【0010】
好ましくは、条件(I)において、[(T2−T1)/m]>9、より好ましくは[(T2−T1)/m]>10、さらに好ましくは[(T2−T1)/m]>15、より一層好ましくは,19<[(T2−T1)/m]<25である。
【0011】
触媒系は、そのままか、またはヘキサンまたはベンゼンのような適切な炭化水素溶剤と共にか、のいずれかで、上記した温度範囲を有する、重合媒体中に添加される。次いで、本発明の方法により、重合温度が得られるまで温度を変化させる。
【0012】
重合は、一般的に40℃〜150℃との間、好ましくは60℃〜90℃のとの間の範囲の温度で行われる。重合は、大気圧またはそれより高い圧力で行うことができる。
【0013】
本発明の方法は、プレポリマーが固体触媒成分のg当たり0.5gより多く、かつ固体触媒成分のg当たり2000gまでの量で得られるように、低変換率で行われる。好ましくは、その量は、触媒成分のg当たり5gと500gの間、およびより好ましくは、触媒成分のg当たり10gと100gの間である。
【0014】
重合は、好ましくは、プロパンもしくはヘキサンのような不活性炭化水素希釈剤を含む液相中、または気相中で行われる。
【0015】
球状粒子の形態での不均質系チーグラー/ナッタ固体触媒成分は、例えば、Mgハライド上に、好ましくは球状形態である活性MgCl2上に、TiまたはV化合物を支持することにより得られる。この種の触媒の例は、例えば、USP4,399,054号およびUSP5,221,651号に開示されており、その開示を参照としてここに含む。
【0016】
また、触媒成分は、内部型または外部型のいずれかの、1以上の電子ドナーを含んでいてもよい。電子ドナーは、高い立体特異性が90以上のまたは98以上より高いアイソタクチシティ指数を有するポリマーを得るために要求される、プロピレンと1−ブテンのような他のアルファ−オレフィンの立体規則性ポリマーの合成において、触媒が使用されたときに特に有用である。
【0017】
電子ドナー化合物は、エ−テル、エステル、アミン、ケトンおよびそれらの類似物から選択することができる。限定されない例は、EP−A−45977号に記載されているような、アルキルエステル、フタル酸およびマレイン酸エステルおよびエ−テルのようなポリカルボン酸のシクロアルキルおよびアリールであり、その開示を参照としてここに含む。外部ドナーは、内部ドナーと同じか、異ならせることができる。外部ドナーの特に好ましい種類は、式R1b cR2b dSi(OR3b)e(式中、R1b c、R2bおよびR3bは、互いに同一または異なって、C1−C20の炭化水素基であり、cおよびdは0〜2の範囲で、c+dは1または2に等しく、かつeは2または3で、c+d+e=4である)のアルキルまたはアルコキシシランからなる。ヨーロッパ特許出願EP−A−361494号で開示されているようなジエーテル化合物を使用するとき、触媒の立体特異性は、外部ドナーの存在が要求されないぐらいに十分に高い。
【0018】
TiまたはVの化合物は、好ましくは、TiCl4、TiCl3またはTi(OR2)fXg−f(R2は15までの炭素原子を含む炭化水素基または−COR3基であり、R3は15までの炭素原子を含む炭化水素基であり、Xはハロゲンであり、fは1〜4の範囲であり、gはチタンの原子価である)から選択される。適切なバナジウムに基づく化合物は、VCl3、VCl4、VOCl3およびバナジルハライドである。最も好ましくは、TiCl4または、TiCl3が使用される。
【0019】
本発明による多孔性プロピレンポリマーの製造方法は、アルミニウム−アルキル化合物(Al−アルキル)化合物のような助触媒の存在下でも行われる。アルミニウム化合物の限定されない例は、Al(Me)3、Al(Et)3、AlH(Et)2、Al(iBu)3、AlH(iBu)2、Al(iHex)3、Al(iOct)3、AlH(iOct)2、Al(C6H5)3、Al(CH2−CH(Me)CH(Me)2)3、Al(CH2C6H5)3、Al(CH2CMe3)3、Al(CH2SiMe3)3、Al(Me)2iBu、Al(Me)2Et、AlMe(Et)2、AlMe(iBu)2、Al(Me)2iBu、Al(Me)2Cl、Al(Et)2Cl、AlEtCl2およびAl2(Et)3Cl3(式中、Me=メチル、Et=エチル、iBu=イソブチル、iHex=イソヘキシル、iOct=2,4,4−トリメチル−ペンチル)である。上記のAl−アルキル化合物は、単独またはそれらの混合物のいずれかで使用できる。
上記のアルミニウム化合物の内、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)およびトリス(2,4,4−トリメチル−ペンチル)アルミニウム(TIOA)が好ましい。
【0020】
本発明の方法において使用される触媒成分は、10と150μmの間の平均直径を有する球状粒子の形態である。用語として、球状粒子は、1.5より小さく、かつ好ましくは1.3より小さい、最大直径と最小直径の間の比率を有する粒子を意味する。球状形態における前記の成分の適切な製造方法は、US5,221,651号およびUS4,399,054号に記述されている。
【0021】
本発明のさらなる見地は、上記のような本発明による方法で得られるポリマーである。本発明の方法により重合し得る式CH2=CHR1のオレフィン例は、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−へキセン、1−オクテン、4,6−ジメチル−1−ヘプテンである。好ましいオレフィンは、エチレン、プロピレン、1−ブテンである。
【0022】
さらに本発明は、ポリオレフィン、および特に、任意に式CH2=CHR4(R4は水素、C2‐C20‐アルキルまたはC6‐C12−アリール基である)のオレフィンから誘導される単体を0.1〜20モル%を含み、球状粒子の形態で、前記のポリマー中に0.54cc/g(水銀吸着で測定された)より大きい空隙率と10μmより大きい空隙寸法分散曲線の最大値を有することで特徴付けられるプロピレン(プレ)ポリマーを提供する。
好ましくは、空隙率(水銀吸着で測定された)は、0.6cc/gより大きい。
好ましくは、空隙寸法分散曲線の最大値は、20μmより大きい。
【0023】
好ましくは、オレフィンから誘導される単体は、エチレン、1−ブテンおよびスチレンからなる群から選択され、それは単独またはそれらの混合のいずれかで使用できる。好ましくは、CH2=CHR4から誘導される単体の重量含有量は、15%より少なく、最も好ましくは10%より少ない。
【0024】
本発明の方法によって得られるオレフィンポリマーは、さらなる用途の観点で選択することができる。それは、プロピレンホモポリマーで、好ましくは一般的に高いアイソタクチシティ指数を有する結晶性または半結晶性のホモポリマーである。アイソタクティック5連子mmmmのモル%として表現される、アイソタクチシティ指数は、一般的に70より大きく、また90より大きな値にすら達する。特殊な用途でなければ、低結晶化度が好まれる。
【0025】
特に、立体特性触媒を用いるとき、結晶性の多孔性プロピレンホモポリマーおよびプロピレン−エチレンコポリマーを得ることができる。これらのポリマーは、極めて高い空隙値によって特徴付けられ、それが、さらなる重合工程用または、顔料および/または他の適切な添加剤を用いるマスターバッチの製造用の多孔性重合性支持体としての使用のような、極めて興味深い用途にそれらを提供せしめる。
さらに、球状粒子の形態にある本発明によるプロピレンの多孔性ポリマーは、高いかさ密度値、流動性および良好な機械的抵抗力のような極めて良好なモルフォロジー上の特性を与える。
【0026】
重合性粒子の平均直径は、50と5000μmの間である。
本発明によるプロピレンの多孔性ポリマーのかさ密度は、極めて低い。一般的に、プロピレンのこれらの多孔性ポリマーのかさ密度は、0.42g/ccより低い、好ましくは0.350g/ccより低い、かつ0.26g/ccの値にまで達し得る値を有する。
【0027】
本発明によるプロピレンの多孔性ポリマーの分子量は、広い範囲にわたり変化させることができる。一般的に、本発明によるプロピレンの多孔性ポリマーの固有粘度は、0.5dl/gより大きく、かつ2.0dl/gより大きな値もしくはさらに高い値に達することができる。
【0028】
本発明の方法から得られるポリマーは、式CH2=CHR1(R1は水素、C1−C20−アルキルまたはC6−C12−アリール基である)のアルファ−オレフィンを重合するための触媒系を支持する有機担体として有利に使用できる。
【0029】
したがって、本発明の一層さらなる見地によれば、
i) 上記で定義された方法によって得られた多孔性ポリマ−、
ii) 適切な触媒成分および
iii) 適切な助触媒
をいずれの順序でも接触させることにより得られる固体触媒系が提供される。
【0030】
反応は、好ましくは、−20〜120℃、好ましくは20℃〜60℃の範囲の温度で、ヘキサン、ヘプタン、トルエンおよびその類似物のような炭化水素溶媒中で行われる。
好ましくは、適切な触媒成分を適切な助触媒と接触させ、その混合物をi)に記載した多孔性支持体と接触させる。
多孔性担体に吸収されない化合物ii)およびiii)を、洗浄法または濾過により除去する。
【0031】
適切な触媒成分は、好ましくは、元素の周期律表(新IUPAC版)のグループ3〜10から選択される遷移金属Mの化合物から選択され、遷移金属の好ましい化合物は、
(a)TiCl4、TiCl3またはTi(OR2)fXg−f(R2は15までの炭素原子を含む炭化水素基または−COR3基であり、R3は15までの炭素原子を含む炭化水素基であり、Xはハロゲンであり、fは1〜4の範囲であり、gはチタンの原子価である)のような金属−π結合を含まないTiまたはV化合物、またはVCl3、VCl4、VOCl3およびバナジルハライドのようなバナジウムに基づく化合物、最も好ましくはTiCl4またはTiCl3が使用される。
【0032】
(b)一般式(I):
QLlZMX1 p (I)
(式中、Qは、例えば、置換されていてもよい、インデニル、テトラヒドロインデニル、フルオレニル、オクタヒドロフルオレニル、テトラヒドロフルオレニル、インドリル、チオペンチル、ジチオフェンシクロペンタジエニル基を形成する、元素の周期律表のグループ13〜17に属する、1以上のヘテロ原子を含むことができ、1以上の縮合した環を有することができる、置換または非置換のシクロペンタジエニル基から選択され;
【0033】
Zは、Qと同じ意味を有するか、または=NR6、−O−、−S−および=PR6(R6は、水素、元素の周期律表のグループ13〜17に属する1以上のヘテロ原子を含むことができる、C1−C20−アルキル、C3−C20−シクロアルキル、C2−C20−アルケニル、C6−C20−アリール、C7−C20−アルキルアリールもしくはC7−C20−アリールアルキル基から選択される)であってもよく;
【0034】
Lは、QとZの分子を接続する2価の橋架けであり;好ましくは、Lは、元素の周期律表のグループ13〜17に属する1以上のヘテロ原子を含むことができる、C1−C20−アルキリデン、C3−C20−シクロアルキリデン、C2−C20−アルケニリデン、C6−C20−アリーリデン、C7−C20−アルキルアリーリデンまたはC7−C20−アリールアルキリデン基から選択され;より好ましくは、Lは、CR8 2、C2R8 4,SiR8 4、Si2R8 4またはCR8 2SiR8 2(式中、R8が水素、元素の周期律表のグループ13〜17に属する1以上のヘテロ原子を含むことができる、C1−C20−アルキル、C3−C20−シクロアルキル、C2−C20−アルケニル、C6−C20−アリール、C7−C20−アルキルアリールまたはC7−C20−アリールアルキル基からなる群から選択され、好ましくは、R8は、水素、メチル、フェニルである)からなる群から選択され;
【0035】
Mは、元素の周期律表(新IUPAC版)のグループ3〜10またはランタニドもしくはアクチニドグループから選択される遷移金属Mの原子であり、好ましくは、Mは、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムからなる群から選択され;
【0036】
X1は、同一または異なって、水素、ハロゲン、R9、OR9、OSO2CF3、OCOR9、SR9、NR9 2またはPR9 2基(R9は、水素、任意に元素の周期律表のグループ13〜17に属する1以上のヘテロ原子を含んでいてもよい、C1−C20−アルキル、C3−C20−シクロアルキル、C2−C20−アルケニル、C6−C20−アーリル、C7−C20−アルキルアリールまたはC7−C20−アリールアルキル基から選択される)配位子であり;
pは、金属Mの酸化状態マイナス2に等しく、0〜3、好ましくは1〜3の整数であり、より好ましくはpは2であり;
lは、0または1である)
を有する少なくとも1つのM‐π結合を含む遷移金属Mの化合物;
【0037】
(c)式(II)または(III):
LaMaXa p’Xa’ S’ (II) LaMaXa (III)
(式中、Maは、元素の周期律表(新IUPAC版)のグループ8、9、10または11に属する金属であり、
Laは、式(VI):
【0038】
【化2】
【0039】
(式中、Bは、任意に元素の周期律表のグループ13〜17に属する1以上の原子を含んでいてもよい、E1とE2を連結するC1−C50の橋架基であり;
E1とE2は、互いに同一または異なって、元素の周期律表のグループ15または16に属する元素で、かつ前記の金属Maに結合しており、
【0040】
置換基Ralは、互いに同一または異なって、水素、任意に元素の周期律表のグループ13〜17に属する1以上の原子(B、Al、Si、Ge、N、P、O、S、FおよびCl原子のような)を含んでいてもよい、直鎖または分岐した、飽和または不飽和のC1−C20アルキル、C1−C20アルキリデン、C3−C20シクロアルキル、C6−C20アリール、C7−C20アルキルアリールおよびC7−C20アリールアルキル基からなる群から選択されるか、または2つのRal置換基は、同じ原子E1またはE2に取り付いていて、4〜20の炭素原子を有する、飽和、不飽和もしくは芳香族C4‐C8環を形成し;
【0041】
m’とn’は、E1とE2の原子価に依存し、独立に0、1または2であり、E1とE2の原子価数を満足し、q’は、LaMaXa p’Xa’ S’またはMaXaの酸化状態が満足されるような2配座または3配座の配位子の電荷であり、かつ化合物(II)または(III)は、全体として中性である)
の2配座または3配座の配位子であり;
【0042】
Xaは、互いに同一または異なって、水素、ハロゲン、−R、−OR、−OSO2CF3、−OCOR、−SR、−NR2およびPR2基からなる群から選択される単陰イオン性シグマ配位子(R置換基は、任意に、B、N、P、Al、Si、Ge、O、SおよびF原子のような、元素の周期律表(新IUPAC表記法)のグループ13〜17に属する1以上の原子を含んでいてもよい、直鎖または分岐した、飽和または不飽和のC1−C20アルキル、C3−C20シクロアルキル、C6−C20アリール、C7−C20アルキルアリールまたはC7−C20アリールアルキル基である)であるか、または2つのXa基は、3〜20の炭素原子を含む金属環状リングを形成し、置換基Xaは、好ましくは同じであり;
【0043】
Xa’は、モノオレフィンおよび配座原子がN、P、OまたはSである中性のルイス塩基から選択された配座配位子であり;
p’は、最終化合物(II)または(III)が全体として中性であるような、0〜3の範囲の整数であり;
s’は、0〜3の範囲であり;かつAaは、π−アリルまたはπ−ベンジル基である)
の後期遷移金属錯体(late transition metal complex)
からなる群から選択される。
【0044】
グループ(a)に属する化合物は、通常Mgハライドと共に、かつ上記のような1以上の電子ドナーと共に併せて使用される。
限定されない、1つのM−π結合を含む遷移金属Mの化合物の例は、WO98/22486号、WO99/58539号、WO99/24446号、USP5,556,928号、WO96/22995号、EP−485822号およびEP−485820号に記載されたものである。
限定されない、後期遷移金属錯体の例は、WO96/23010号、WO97/02298号、WO98/40374号およびJ.Am.Chem.Soc. 120:4049−4050,に記載されたものである。
【0045】
本発明による多孔性ポリマー中に存在する群(a)に属する化合物の量は、一般的に、金属として表して、1×10−7と1×10−1重量%の間の値に達する。
本発明による多孔性ポリマー中に存在する群(b)および(c)の化合物の量は、一般的に、金属として表して、1×10−7と1×10−1重量%の間である。その量は、好ましくは、1×10−4と1×10−2重量%の間である。
【0046】
適切な助触媒は、上記のようなAl−アルキル化合物、アルモキサンまたはアルキルメタロセン陽イオンを形成し得る化合物とすることができる。好ましくは、Al−アルキル化合物は、群(a)に属する化合物と共に使用され、一方、アルモキサンまたはアルキルメタロセン陽イオンを形成し得る化合物は、群(b)および(c)に属する化合物と共に使用される。
【0047】
アルモキサンは、式HjAlR5 3−jまたはHjAl2R5 6−j(式中、R5置換基は、同一または異なって、水素原子、C1−C20−アルキル、C3−C20‐シクロアルキル、C6−C20‐アリール、C7−C20‐アルキルアリールまたはC7−C20‐アリールアルキル基であり、少なくとも1つのR5がハロゲンと異なっているとき、任意にケイ素またはゲルマニウム原子を含み、かつjは、非整数でもある0と1の範囲である)の有機−アルミニウム化合物と水との反応により得られる。この反応において、Al/水のモル比は、好ましくは1:1と100:1の間からなる。
アルミニウムとメタロセンの金属との間のモル比は、約10:1と約20000:1との間、より好ましくは約100:1と約5000:1との間からなる。
【0048】
本発明による触媒で使用されるアルモキサンは、タイプ:
【0049】
【化3】
【0050】
(式中、R5置換基は、同一または異なって、上記である)
の少なくとも1つの基を含む直鎖、分岐または環状化合物であると考えられている。
特に、式:
【0051】
【化4】
【0052】
(式中、nは、1〜40の整数であり、かつR5置換基は、上記のように定義される)
のアルモキサンは、直鎖化合物のときに使用でき、または式:
【0053】
【化5】
【0054】
(式中、nは、2〜40の整数であり、かつR5置換基は、上記のように定義される)
のアルモキサンは、環状化合物のときに使用できる。
【0055】
本発明による用途に適切なアルモキサンの例は、メチルアルモキサン(MAO)、テトラ−(イソブチル)アルモキサン(TIBAO)、テトラ−(2,4,4−トリメチル−ペンチル)アルモキサン(TIOAO)、テトラ−(2,3−ジメチルブチル)アルモキサン(TDMBAO)およびテトラ−(2,3,3−トリメチルブチル)アルモキサン(TTMBAO)である。
特に興味ある助触媒は、アルキルおよびアリール基が特異な分岐パターンを有している、WO99/21899号中およびPCT/EP00/09111号中に記載されているものである。
【0056】
前記のPCT出願によるアルミニウム化合物の限定されない例は、
トリス(2,3,3−トリメチル−ブチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチル−ヘキシル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチル−ブチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチル−ペンチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチル−ヘプチル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−エチル−ペンチル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−エチル−ヘキシル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−エチル−ヘプチル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−プロピル−ヘキシル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3−メチル−ブチル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3−メチル−ペンチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジエチル−ペンチル)アルミニウム、トリス(2−プロピル−3−メチル−ブチル)アルミニウム、トリス(2−イソプロピル−3−メチル−ブチル)アルミニウム、トリス(2−イソブチル−3−メチル−ペンチル)アルミニウム、トリス(2,3,3−トリメチル−ペンチル)アルミニウム、トリス(2,3,3−トリメチル−ヘキシル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3,3−ジメチル−ブチル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3,3−ジメチル−ペンチル)アルミニウム、トリス(2−イソプロピル−3,3−ジメチル−ブチル)アルミニウム、トリス(2−トリメチルシリル−プロピル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−フェニル−ブチル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3−フェニル−ブチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチル−3−フェニル−ブチル)アルミニウム、トリス(2−フェニル−プロピル)アルミニウム、トリス[2−(4−フルオロ−フェニル)−プロピル]アルミニウム、トリス[2−(4−クロロ−フェニル)−プロピル]アルミニウム、トリス[2−(3−イソプロピル−フェニル)−プロピル]アルミニウム、トリス(2−フェニル−ブチル)アルミニウム、トリス(3−メチル−2−フェニル−ブチル)アルミニウム、トリス(2−フェニル−ペンチル)アルミニウム、トリス[2−(ペンタフルオロフェニル)−プロピル]アルミニウム、トリス[2,2−ジフェニル−エチル]アルミニウムおよびトリス[2−フェニル−2−メチル−プロピル]アルミニウム、同様にヒドロカルビル基の1つが水素原子で置き換えられた化合物およびヒドロカルビル基の1つまたは2つがイソブチル基で置き換えられた化合物である。
【0057】
上記のアルミニウム化合物の内、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)、トリス(2,4,4−トリメチル−ペンチル)アルミニウム(TIOA)、トリス(2,3−ジメチルブチル)アルミニウム(TDMBA)およびトリス(2,3,3−トリメチルブチル)アルミニウムが好ましい。
【0058】
アルミニウムとメタロセン化合物の金属との間のモル比は、一般的に、10:1と20000:1の間、好ましくは100:1と5000:1の間からなる。
【0059】
アルキルメタロセン陽イオンを形成し得る化合物の限定されない例は、式D+E−(式中、D+は、プロトンを与えることができ、かつメタロセン化合物の非π置換基と不可逆的に反応するブレンステッド酸であり、E−は、2つの化合物の反応から発生した活性な触媒種を安定化することができ、かつ十分に不安定なため、オレフィンモノマーで除去することができる、対応する陰イオンである)の化合物である。好ましくは、陰イオンE−は、1以上のホウ素原子からなる。より好ましくは、陰イオンE−は、式BAr4 (−)(式中、同一または異なる置換基Arは、フェニル、ペンタフルオロフェニルまたはビス(トリフルオロメチル)フェニルのようなアリール基である)の陰イオンである。テトラキス−ペンタフルオロフェニルボレートが特に好ましい。さらに、式BAr3の化合物が、通常使用される。このタイプの化合物は、例えば、公開された国際特許出願WO92/00333号に記載されており、その内容を本明細書中に含める。
【0060】
さらに、式R7M1−O‐M1R7(R7は、アルキルまたはアリール基であり、かつM1は、元素の周期律表(新IUPAC版)のグループ13の元素から選択される)の化合物。このタイプの化合物は、例えば、国際特許出願WO99/40129号に記載されている。
【0061】
メタロセン化合物(群(b))または後期遷移金属錯体(群(c))は、ヘキサン、ベンゼン、トルエンおよびその類似物のような炭化水素溶媒中でそれらの溶液を使用することにより支持することができる。また、この溶液は、助触媒、例えば、トリイソブチル−Al、トリエチル−Alのようなトリアルキル−Al化合物および/またはメチルアルモキサンのようなポリアルモキサンを含むことができる。アルキル−Al化合物とメタロセン化合物との間のモル比は、一般的に2より大きく、かつ好ましくは5と5000の間、より好ましくは5と1000の間ある。
好ましくは、助触媒は、アルモキサンおよび/またはアルキルメタロセン陽イオンを形成し得る化合物である。
【0062】
本発明の方法は、WO96/11218号、WO96/2583号、WO00/11057号およびWO00/53646号に記載されているように、多段方法の第1工程としても使用することができる。この方法において、本発明の方法によって製造されたポリマーは、メタロセン化合物または後期遷移金属錯体および上記で定義された適切な助触媒で含浸され、次いで1以上のオレフィンが重合される。第1工程のポリマーは、多段方法で得られた全ポリマーの10重量%〜70重量%、好ましくは10重量%〜60重量%、より好ましくは20重量%〜50重量%の範囲である。
【0063】
したがって、本発明の一層さらなる見地は、式CH2=CHR1(R1は水素、C1−C20−アルキルまたはC6−C12−アリール基である)の1以上のオレフィンの、次の工程:
(A)本発明の方法により、上記で定義したような多孔性重合性ポリマーを得るための本発明の方法により、1以上の反応器中で前記オレフィンCH2=CHR1を重合すること;
(B)任意に工程(A)の下で使用された触媒の不活性化および工程(A)の下で得られた製品と、上記の群(a)、(b)または(c)から選択された適切な触媒成分および任意にAl−アルキル化合物またはアルモキサンまたはアルキルメタロセン陽イオンを形成し得る化合物とを接触させること;
(C)1以上の反応器中で、工程(B)で得られた製品の存在下で、前記のオレフィンCH2=CHR1の1以上を重合すること
からなる重合方法である。
【0064】
好ましくは、工程(B)において、群(b)または(c)から選択された化合物が使用される。好ましくは、工程(B)において、(A)の下で使用される触媒は、不活性化される。
【0065】
上記の工程(A)で得られた高度に多孔性のポリマーは、上記の工程(B)において記載したように、相当量の第2の触媒系を含有する多孔性重合性支持体として特に有用である。したがって、得られた重合性多孔性支持体は、次の重合工程(C)において特に有用である。本発明の高度に多孔性のポリマーの特別の利点は、ゴム状コポリマーの製造におけるそれらの使用である。工程(A)で製造されるように、前記の多孔性ポリマーの高い多孔度は、特別の問題もなく、良好な活性に加えて、低い付着物という利点を与えて、気相で機能させることを可能にする。
【0066】
工程(A)における本発明による高度に多孔性のポリマーの量は、一般的に、2000g/固体触媒のgより大きく、好ましくは3000g/gより大きく、より好ましくは5000g/gより大きい。
好ましくは、工程(A)において使用される固体触媒は、10と150μmの間の平均直径を有する球状粒子の形態である。
好ましくは、工程(B)から得られた製品中に、群(a)、(b)または(c)から選択された化合物は、金属として1×10−7と1×10−3重量%の量で存在する。
【0067】
メタロセンとの接触処理に先立って、(A)において使用される触媒のいずれかの不活性化工程は、工程(A)において得られた製品中に存在する触媒を不活性化し得る化合物で行われる。
【0068】
好ましくは、触媒を不活性化し得る化合物は、CO、COS、CS2、CO2、O2、アセチレン化合物、アレン化合物および一般式R10 y−1X2H(式中、R10は、水素または1〜10の炭素原子を有する炭化水素基であり、X2は酸素、窒素または硫黄であり、かつyはX2の原子価である)の化合物からなる群から選択される。
不活性化剤として使用される化合物の限定されない例は、USP5,648,422中に見出すことができ、その開示を参照としてここに含む。
【0069】
好ましくは、工程(A)は、有機溶媒の存在下に液相または気相で行われ、工程(C)は、流動床または機械的に攪拌された床を有する少なくとも1つの反応器中で、気相で行われる。
より好ましくは、工程(A)と(C)の両方は、流動床または機械的に攪拌された床有する気相で行われる。
好ましくは、工程(B)は、気相で行われる。
【0070】
本発明の方法は、広範囲のオレフィンポリマー組成で使用される。本発明の方法は、高衝撃ポリプロピレンから熱可塑性エラストマーに至る、プロピレンの不均質相コポリマーの製造に特に適している。
【0071】
したがって、本発明の一層さらなる見地は、次の工程:
(A)少なくとも1つの反応器中で、プロピレンまたはそれと本発明の方法による1以上のオレフィンCH2=CHR4(R4は水素、C2−C20−アルキルまたはC6−C12−アリール基である)との混合物を重合すること(前記ポリマーが20重量%より少ないエチレンまたは前記オレフィンから誘導された単位の含量および80重量%より多いプロピレンから誘導された単位の含量とを有する);
(B)任意に工程(A)の下で使用された触媒の不活性化および工程(A)の下で得られた製品と、上記の群(a)、(b)および(c)から選択された化合物、および任意にAl−アルキル化合物またはアルモキサンまたはアルキルメタロセン陽イオンを形成し得る化合物とを接触させること;
(C)少なくとも1つの反応器中で、工程(B)の下で得られた製品の存在中、式CH2=CHR1(R1は上記する)に属するものおよび任意にプロピレンから選択された少なくとも2つのオレフィンを重合すること
からなるプロピレンの不均質相のコポリマーの製造方法である。
【0072】
工程(A)において製造されるポリマーは、好ましくは、高度のアイソタクチシティを有するプロピレンの高度に多孔性のホモポリマー、またはエチレンからおよび/またはオレフィンCH2=CHR4(R4は上記する)から誘導された単位を10モル%より低い重量含量を有するプロピレンの高度なコポリマーである。
【0073】
本発明の方法の工程(C)で得られたコポリマーの限定されない例は、エチレンとプロピレンのエラストマー系コポリマー(すなわちエチレンとプロピレンモノマーが重合される)または少量のポリエンを含むエチレンとプロピレンのエラストマー系ターポリマー(すなわちエチレン、プロピレンおよびポリエンモノマーが重合される)である。
【0074】
本発明によるコポリマー中でのコモノマーとして使用できるポリエンは、次の群:
− 例えば、1,5−へキザジエン、1,6−へプタジエン、2−メチル−1,5−ヘキサジエンのような環化重合し得る非共役のジオレフィン。
− 不飽和のモノマー単位を与え得るジエン、特に、例えばブタジエンおよびイソプレンのような共役系ジエン、ならびに例えばトランス1,4−ヘキサジエン、シス1,4−ヘキサジエン、6−メチル−1,5−へプタジエン、3,7−ジメチル−1,6−オクタジエン、11−メチル−1,10−ドデカジエンのような、直鎖の非共役系ジエン、ならびに5−エチリデン−2−ノルボルネンのような環状の非共役系ジエン
からなる。
本発明のコポリマーで使用される好ましいポリエンは、5−エチリデン−2−ノルボルネン(ENB)である。
【0075】
エチレンから誘導された単位の含量は、約20と80モル%、好ましくは30と70モル%の間である。単位から誘導されたポリエンの含量は、もしあれば、好ましくは0.1モル%と30モル%の間からなり、より好ましくは0.1モル%と20モル%の間からなる。
本発明の方法の工程(C)で得られたポリマーは、実質的に非結質、エラストマー、柔軟または結晶質である。
【0076】
本発明による多孔性ポリマーの特有の利点は、本発明による方法の上記の工程(C)で得られたエラストマー系コポリマーの極めて高い量が、付着のような重合工程における主たる問題を招くことなく、工程(A)の前記の多孔性ポリマーと結びつけられることである。したがって、工程(C)で製造されたポリマーの量は、工程(A)において製造されたポリマーの量に比べて、好ましくは10%と90%、より好ましくは50%と80%の間である。
【0077】
本発明による方法の、極めて良好な操作性と並行するさらなる利点は、多孔性ポリマーの使用が、ポリマー組成物の製造を極めて良好な収率およびより強化された性質で可能にすることである。
好ましくは、工程(C)におけるコモノマーとして使用されるオレフィンは、エチレン、1−ブテン、スチレンから選択される。
【0078】
本発明の方法は、好ましくは、連続様式で行われる。(A)および(C)で記載された両方の重合工程は、好ましくは、工程(B)処理が気相で行われ、流動床反応器の存在中、気相で行われる。また、重合工程(C)は、懸濁で、溶液で、エマルションまたは機械的に攪拌された床を有する気相で行うことができる。最初の重合工程(A)は、好ましくは、プロピレンまたはそれとエチレンおよび/またはオレフィンCH2=CHR1(R1は上記で定義されている)との混合物のプレポリマーが、上記の工程(A)で述べられているように触媒の存在中で形成されるように行われる。プレポリマーは、一般的に5と5000g/触媒のgの間の量で形成される。予備重合は、ヘキサンまたはベンゼンのような不活性炭化水素溶剤の存在中、液体プロピレン中で行われる。
本発明による方法の利点は、最終製品の性質と方法の自由度の両方において見出される。
【0079】
本発明によって得られた多孔性ポリマーが支持体として使用されるか、または本発明の方法が、上記のように多段工程の第1工程として使用されるとき、方法の特性および得られた最終ポリマーの特徴の両方を強化することができる。本発明のポリマーの強化された多孔度は、高活性を有し、支持するかまたは含浸された触媒系を得ることを可能にする。さらに、本発明のポリマーが最終ポリマーのモルフォロジーを同時に強化させる支持体として使用されるとき、方法の付着を低下させることができる。
【0080】
次の実施例は、単に説明の目的で与えられ、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【0081】
一般的な手順
本発明の多孔性ポリマーの特性に関する、実施例で報告されるデーターは、以下で示された方法により測定された。
MIL流動性指数;ASTM−D1238
固有粘度(I.V.);テトラヒドロナフタレン(THN)中135℃で測定された
【0082】
キシレン溶解分;キシレンの250mlに、攪拌下、135℃でポリマーの2gを溶解した。20分後、その溶液をさらに攪拌下で25℃まで冷却した。30分後、濾紙を通して沈殿物質を濾過し、溶液を窒素流中で蒸発させ、かつ残留物を一定重量に達するまで真空下、80℃で乾燥した。その後、室温でキシレンに溶解するポリマーのパーセントを計算した。
【0083】
膨張計の内部の既知量の水銀中に既知量の試料を浸漬し、かつ水銀の圧力を水圧で徐々に増すことにより、空隙率(水銀)を測定した。空隙中の水銀の導入圧力は、それの直径の係数である。空隙メーター「Porosimeter2000シリーズ」(Carlo Erba)を用いて、測定を行った。水銀の減少容量と加えた圧力の値から、全空隙率を計算した。
【0084】
空隙のパーセンテージとして表現される空隙率は、圧力下での水銀の吸収により測定される。吸収された水銀の容量は、空隙の容量に対応する。この測定のために、水銀溜めと高真空ポンプ(1×10−2mbar)に接続された、校正された膨張計(直径3mm)CD3(Carlo Erba)が使用される。計量された試料(約0.5g)を膨張計内に置く。次いで、装置を高真空(<0.1mmHg)に置かれ、この条件で10分間保持する。次いで、膨張計を水銀溜めに接続し、水銀を10cmの高さで膨張計に標をつけられた水準に到達するまで、その中へ徐々に流入される。膨張計を真空ポンプに接続しているバルブを閉じ、窒素(2.5kg/cm2)を用いて装置を加圧する。圧力の影響下で、水銀が空隙に侵入し、材料の空隙率によって水準が低下する。水銀が安定すると直ちに、その水準を膨張計上で測定し、方程式V=R2πΔH(式中、Rは、膨張計の半径であり、ΔHは、膨張計での水銀の初期と最終の水準の間のcmでの差である)から空隙の容量を計算する。膨張計、膨張計+水銀、膨張計+水銀+試料を計量することにより、空隙の浸透に先立つ、試料の見かけの容量V1の値が計算できる。
【0085】
試料の容量は、
V1=[P1−(P2−P)]/D
(Pは、試料のグラム重量であり、P1は、膨張計+水銀のグラム重量であり、P2は、膨張計+水銀+試料のグラム重量であり、Dは水銀の密度(25℃=13.646g/ccである)により与えられる。パーセンテージ空隙率は、関係:
X=(100V)/V1
により与えられる。
【0086】
空隙分散曲線および平均空隙寸法は、水銀の減少容量と加えた圧力値の関数である空隙分散曲線の積分から直接計算される(全てのこれらのデーターは、C.Erbaによりプログラムされた「MILESTONE200/2.04」を備えたコンピューターと結合した空隙メーターにより、提供されかつ精緻化される)。
かさ密度:DIN−53194。
モルフォロジー:ASTM−D1921−63
【0087】
実施例
MgCl 2 /アルコール付加物の製造
球状粒子形状のMgCl2/アルコール付加物を、USP4,399,054号の実施例2に記載の方法により、但し10,000rpmの代わりに5,000rpmで操作して製造した。EP 0 395 083号の記載のように、所望のアルコール含量が得られるまで、窒素気流下、50℃〜100℃の温度で加熱することにより、この付加物を部分的に脱アルコール化した。
【0088】
触媒の製造
実施例1〜6で使用した触媒を、EP 0 395 083号に記載された一般方法にしたがって、実施例1および2で使用した触媒に関しては50wt%の、実施例3〜6で使用した触媒に関しては35wt%のアルコール含量を有する付加物を使用することにより製造した。
【0089】
実施例1(比較例)
粒子が30〜150ミクロンの直径を有する球状粒子形状のMgCl2・3C2H5OH付加物を、USP4,399,054号の実施例2に記載の方法、参照としてここに含む前記の方法の開示にしたがって、10,000rpmの代わりに5,000rpmで操作して製造した。次いで、結果として得られた付加物を、アルコール含量が50wt%に達するまで、窒素気流下で、50℃から100℃へ上昇する温度で加熱することにより、脱アルコールした。
EP 0 395 083号に記載された手順にしたがい、触媒を製造するために、得られた固体を使用した。
【0090】
次のように、EP 0 395 083号に記載された手順にしたがい、重合反応を行った。
固体成分の0.011gを使用し、磁気駆動攪拌機および温度自動調節システムを備え、予め70℃で窒素を1時間、次いでプロピレンを流動させた4リットル(l)オートクレーブ中でプロピレン重合を行った。反応器中に30℃で、攪拌することなく、但しプロピレン気流下に、ヘキサンの15mlの中、トリエチルアルミニウムの1.14gおよびジシクロペンチルジメトオキシシランの114mgの固体成分の懸濁物からなる触媒系を導入し、重合試験で使用される直前にこの系が製造される。
【0091】
次いで、オートクレーブが閉鎖され、水素の3.5リットル(l)が導入されう。攪拌下に、プロピレンの1.3Kgを仕込み、温度を5分間で70℃に昇温し、2時間、その値に一定に保持された。試験の終わりに、攪拌を停止し、未反応のプロピレンを排出した。オートクレーブを室温に冷却した後、ポリマーを回収し、次いで70℃、窒素気流下で、オーブン中で3時間乾燥した。次の特性を有する球状ポリマーの560gが得られる。
キシレン溶解分=1.5%
I.V.=2.02dl/g
かさ密度=0.466g/cc
空隙パーセント=10.2
得られたポリマーの特性を表1に報告する。
【0092】
実施例2
実施例1のオートクレーブに、反応器の底に接続した50mlのステンレス鋼製の小型容器を備えた。オートクレーブをプロピレン雰囲気中で閉鎖し、水素の3リットル(l)とプロピレンの1300gを攪拌下に導入した。温度を50℃に昇温し、実施例1の触媒成分の0.0095gと、実施例1に記載したような他の含有物を含む触媒系のヘキサン懸濁物を、窒素圧力下に、かつステンレス鋼製の小型容器を通して、オートクレーブ中に注入した。温度を50℃で5分間、一定に保持し、次いで5分間で70℃に昇温した。2時間の全期間の間、同じ温度で重合を行った。次いで、実施例1の手順により、次の特性を有する球状ポリマーの1.390gが得られる。
キシレン溶解分=1.8%
I.V.=2.10dl/g
かさ密度=0.418g/cc
空隙パーセント=19.2
得られたポリマーの特性を表1に報告する。
【0093】
実施例3(比較例)
上記の実施例1により、35wt%の残留含有量が得られるまで、MgCl2・3EtOH付加物を部分的に脱アルコール化することにより、球状形態の触媒成分を製造した。実施例1の手順(3.5リットル(l)の代わりに3リットル(l)の水素を使用した)によるプロピレンの重合において、この触媒成分の0.019gを使用し、次の特性を有する球状ポリマーの418gが得られる。
キシレン溶解分=3.4%
I.V.=1.9dl/g
かさ密度=0.350g/cc
空隙パーセント=32.6
得られたポリマーの特性を表1に報告する。
【0094】
実施例4
実施例3の触媒成分の0.022gを使用し、かつ実施例1の含有物およびプロピレン重合手順により、オートクレーブの温度を昇温するために要求される時間以外、すなわち30℃から70℃を5分の代わりに2分とした。次の特性を有する球状ポリマーの440gが得られた。
キシレン溶解分=3.5%
I.V.=1.68dl/g
かさ密度=0.288g/cc
空隙パーセント=35.1
得られたポリマーの特性を表1に報告する。
【0095】
実施例5
実施例3の触媒成分の0.02gを使用し、かつ実施例2の含有物およびプロピレン重合手順により(但し、水素の量については、2.5リットル(l)に減らした)、そして50℃の代わりに55℃で触媒懸濁物を注入し、次いで、55℃で5分間温度を一定に保持し、次の特性を有する球状ポリマーの280gが得られた。
キシレン溶解分=3.6%
I.V.=1.47dl/g
かさ密度=0.261g/cc
空隙パーセント=39.5
得られたポリマーの特性を表1に報告する。
【0096】
実施例6
実施例1のオートクレーブに、反応器の底に接続した50mlのステンレス鋼製の小型容器を備え、かつ通常のリボンタイブ攪拌機により、かつ可変速で攪拌を与えた。オートクレーブをプロピレン雰囲気中で閉鎖し、600rpmでの攪拌下に、水素の3.3リットル(l)とプロピレンの600gを導入した。次いで、温度を50℃に昇温し、実施例3の触媒成分の0.045g、トリエチルアルミニウムの0.912gおよびジシクロペンチルジメトオキシシランの182mgを含む触媒系の15mlのヘキサン懸濁物を、窒素圧力下に、ステンレス鋼製の小型容器によりオートクレーブ中に注入した。
【0097】
温度を50℃で5分間、一定に保持し、次いで攪拌を停止し、かつ未反応のプロピレンを排出した。結果として、温度は30℃に低下した。次いで、300rpmでの攪拌下に、プロピレンの207gを8分間で反応器中に導入し、同時に、温度を75℃に昇温し、かつ水素の3.4リットル(l)を加圧シリンダーにより仕込んだ。温度を一定に保持し、かつ圧力を24bar−gで一定に保持するために、プロピレンの220gを、30分の重合時間を通して供給した。
攪拌を停止し、オートクレーブを排気し、そして室温まで冷却した。次の特性を有する球状ポリマーの328gが得られた。
キシレン溶解分=3.10wt%
I.V.=1.81dl/g
かさ密度=0.264g/cc
空隙パーセント=41.6
得られたポリマーの特性を表1に報告する。
【0098】
実施例7(比較例)
ベンゾイルクロリドの代わりに、ジイソブチルフタレート(DIBP)を使用すること以外は、US4,220,554号の実施例1に記載されたような手順により、触媒成分を製造した。その手順によるプロピレン重合における、この触媒成分の0.009gと実施例1の含有物の使用により、次の特性を有する粒状ポリマー(フレーク)の330gが得られた。
キシレン溶解分=1.4%
I.V.=1.95dl/g
かさ密度=0.499g/cc
空隙パーセント=8.7
得られたポリマーの特性を表1に報告する。
【0099】
実施例8
実施例7の触媒成分の0.019gを使用し、実施例5の含有物とプロピレン重合手順により、かつ触媒懸濁物を55℃で注入し、次いで55℃で5分間、温度を一定に保持することにより、次の特性を有する粒状ポリマー(フレーク)の280gが得られた。
キシレン溶解分=1.5%
I.V.=2.1dl/g
かさ密度=0.400g/cc
空隙パーセント=18.8
得られたポリマーの特性を表1に報告する。
【0100】
実施例9
触媒成分の0.031gおよびエチレンとプロピレンを使用すること以外は、実施例5を繰り返した。
プロピレンの1.3kgおよびエチレンの26gと水素の3リットル(l)を反応器中に導入した。50℃に加熱された反応媒体中に触媒成分を注入した。温度を5分間、一定に保持し、次いで70℃に昇温し、そして31bar−gの一定圧力を保持するために、エチレンの30gを供給する間の39分間、一定に保持した。次の特性を有するコポリマーの2160gが得られた。
I.V.=2.5dl/g
エチレン含有量=8.6wt%
かさ密度=0.250g/cc
空隙パーセント=27.9
得られたポリマーの特性を表1に報告する。
【0101】
【表1】
Claims (15)
- 式CH2=CHR1(R1は水素、C1−C20−アルキルまたはC6−C12−アリール基である)の1以上のオレフィンと、金属−π結合を含まないTiまたはVの化合物およびMgハライドからなり、任意に1以上の電子ドナー化合物を含む球状粒子の形態の固体触媒成分をアルミニウム−アルキル(Al−アルキル)化合物と反応させることにより得られる触媒とを、温度T1で重合反応器中で接触させ、次いで温度を重合温度まで昇温させることからなり、前記工程が、
(I)温度T1が40℃より低いとき、温度を、反応器中への触媒系の導入後、少なくとも1分間で、反応器の温度T2が次の条件:
[(T2−T1)/m]>8
(式中、mは温度T2に到達するために使用される、分で表現した時間である)を満たす方法で重合温度まで昇温するか、または
(II)温度T1が40℃であるかもしくは高いとき、反応器を少なくとも1分間、少なくとも40℃の温度で保持する
ことを特徴とする多孔性オレフィンポリマーの製造方法。 - 温度T1が、28℃から重合温度の範囲である請求項1による方法。
- 条件(I)において、[(T2−T1)/m]>9である請求項1または2による方法。
- 条件(I)または(II)が、1〜5分を満たす請求項1または2による方法。
- 重合が、一般的に40℃と150℃との間の範囲の温度で行われる請求項1〜4のいずれかによる方法。
- −請求項1〜5で定義された方法により得られた多孔性ポリマー、
−適切な触媒成分および
−適切な助触媒を、いずれの順序でも接触させることにより得られる固体触媒系。 - 適切な触媒成分が、元素の周期律表(新IUPAC版)のグループ3〜10から選択される遷移金属Mの化合物から選択される請求項6による固体触媒系。
- 適切な触媒成分が、
(a)金属−π結合を含まないTiまたはVの化合物;
(b)一般式(I):
QLlZMX1 p (I)
(式中、Qは、元素の周期律表のグループ13〜17に属する、1以上のヘテロ原子を含むことができ、1以上の縮合した環を有することができる、置換または非置換のシクロペンタジエニル基から選択され;
Zは、Qと同じ意味を有するか、または=NR6、−O−、−S−および=PR6(R6は、水素、元素の周期律表のグループ13〜17に属する1以上のヘテロ原子を含むことができる、C1−C20−アルキル、C3−C20−シクロアルキル、C2−C20−アルケニル、C6−C20−アリール、C7−C20−アルキルアリールもしくはC7−C20−アリールアルキル基から選択される)であってもよく;
Lは、QとZの分子を接続する2価の橋架けであり;
Mは、元素の周期律表(新IUPAC版)のグループ3〜10またはランタニドもしくはアクチニドグループから選択される遷移金属Mの原子であり;
X1は、同一または異なって、水素、ハロゲン、R9、OR9、OSO2CF3、OCOR9、SR9、NR9 2またはPR9 2基(R9は、水素、任意に元素の周期律表のグループ13〜17に属する1以上のヘテロ原子を含んでいてもよい、C1−C20−アルキル、C3−C20−シクロアルキル、C2−C20−アルケニル、C6−C20−アーリル、C7−C20−アルキルアリールまたはC7−C20−アリールアルキル基から選択される)配位子であり;
pは、0から3の整数であり;
lは、0または1である)
を有する少なくともM−π結合を含む遷移金属Mの化合物;
(c)式(II)または(III):
LaMaXa p’Xa’ S’ (II) LaMaXa (III)
(式中、Maは、元素の周期律表(新IUPAC版)のグループ8、9、10または11に属する金属であり、
Laは、式(VI):
E1とE2は、互いに同一または異なって、周期律表のグループ15または16に属する元素で、かつ前記の金属Maに結合しており、
置換基Ralは、互いに同一または異なって、水素、任意に元素の周期律表のグループ13〜17に属する1以上の原子を含んでいてもよい、直鎖または分岐した、飽和または不飽和のC1−C20アルキル、C1−C20アルキリデン、C3−C20シクロアルキル、C6−C20アリール、C7−C20アルキルアリールおよびC7−C20アリールアルキル基からなる群から選択されるか、または2つのRal置換基は、同じ原子E1またはE2に取り付いていて、4〜20の炭素原子を有する、飽和、不飽和もしくは芳香族C4‐C8環を形成し;
m’とn’は、E1とE2の原子価に依存し、独立に0、1または2であり、E1とE2の原子価数を満足し、q’は、LaMaXa pXa’ SまたはMaXaの酸化状態が満足されるような2配座または3配座の配位子の電荷であり、かつ化合物(II)または(III)は、全体として中性である)
の2配座または3配座の配位子であり;
Xaは、互いに同一または異なって、水素、ハロゲン、−R、−OR、−OSO2CF3、−OCOR、−SR、−NR2およびPR2基からなる群から選択される単陰イオン性シグマ配位子(R置換基は、任意に元素の周期律表(新IUPAC表記法)のグループ13〜17に属する1以上の原子を含んでいてもよい、直鎖または分岐した、飽和または不飽和のC1−C20アルキル、C3−C20シクロアルキル、C6−C20アリール、C7−C20アルキルアリールまたはC7−C20アリールアルキル基である)であるか、または2つのXa基は、3〜20の炭素原子を含む金属環状リングを形成し;
Xa’は、モノオレフィンおよび配座原子がN、P、OまたはSである中性のルイス塩基から選択された配座配位子であり;
p’は、最終化合物(II)または(III)が全体として中性であるような、0〜3の範囲の整数であり;
s’は、0〜3の範囲であり;かつAaは、π−アリルまたはπ−ベンジル基である)
の後期遷移金属錯体
からなる群から選択される請求項7による固体触媒系。 - 適切な助触媒が、Al−アルキル化合物、アルモキサンまたはアルキルメタロセン陽イオンを形成し得る化合物からなる群から選択される請求項6〜8のいずれかによる固体触媒系。
- 式CH2=CHR1(R1は水素、C1−C20−アルキルまたはC6−C12−アリール基である)の1以上のオレフィンの、次の工程:
(A)請求項1〜5の方法により、1以上の反応器中で前記オレフィンCH2=CHR1を重合すること;
(B)任意に工程(A)の下で使用された触媒の不活性化および工程(A)の下で得られた製品と、請求項8の適切な触媒成分および任意にAl−アルキル化合物またはアルモキサンまたはアルキルメタロセン陽イオンを形成し得る化合物とを接触させること;
(C)1以上の反応器中で、工程(B)で得られた製品の存在下で、前記のオレフィンCH2=CHR1の1以上を重合すること
からなる重合方法。 - 請求項10によるプロピレンの不均質相のコポリマーの、次の工程:
(A)少なくとも1つの反応器中で、プロピレンまたはそれと本発明の方法による1以上のオレフィンCH2=CHR4(R4は水素、C2−C20−アルキルまたはC6−C12−アリール基である)との混合物を重合すること(前記ポリマーが20重量%より少ないエチレンまたは前記オレフィンから誘導された単位の含量および80重量%より多いプロピレンから誘導された単位の含量とを有する);
(B)任意に工程(A)の下で使用された触媒の不活性化および工程(A)の下で得られた製品と、請求項8に記載された群(a)、(b)および(c)から選択された化合物、および任意にAl−アルキル化合物またはアルモキサンまたはアルキルメタロセン陽イオンを形成し得る化合物とを接触させること;
(C)少なくとも1つの反応器中で、工程(B)の下で得られた製品の存在中、式CH2=CHR1(R1は水素、C1−C20−アルキルまたはC6−C12−アリール基である)に属するものおよび任意にプロピレンから選択された少なくとも2つのオレフィンを重合すること
からなる重合方法。 - 工程(C)において、エチレンが、プロピレンおよび任意に少量のポリエンと共重合される請求項11による方法。
- 任意に、式CH2=CHR4(R4は水素、C2−C20−アルキルまたはC6−C12−アリール基である)のオレフィンから誘導される単位を0.1〜20モル%含有し、球状粒子の形態で、前記ポリマーが0.54cc/gより大きい空隙率と10μmより大きい空隙寸法分布曲線の最大値を有することで特徴付けられるプロピレンポリマー。
- オレフィンから誘導される単位が、エチレン、1−ブテンおよびスチレンからなる群から選択される請求項13によるプロピレンポリマー。
- 請求項1〜5の方法により得られるポリマー。
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