JP2009503140A - オレフィン重合用のチーグラー−ナッタ担持触媒 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
本発明のいくつかの面について、基本的な理解を提供するために、以下に、本発明の簡単な要約を記載する。この要約は、本発明の拡張的概観ではない。この要約は、本発明の鍵となる要素又は重要な要素を定義するものではなく、又、本発明を制限するものでもない。この要約の目的は、むしろ、後述するより詳細な説明についてのプレリュードとして、簡単な形式で本発明のいくつかの概念を提供することにある。
図1は、本発明の1局面に従うオレフィン重合システムの概略図である。
本発明は、固体チタン触媒成分、触媒系(catalyst system)、固体チタン触媒成分と触媒系を製造する方法、及びポリオレフィンを製造する方法に関し、ここで、このポリオレフィンは、高密度ポリエチレン(HDPE)及び直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)等のポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー、及びポリオレフィンマトリックス中に良く(深く)混合されたポリマーラバー等のインパクトコポリマーを含む。
Ti(R)gX4-g (I)
(但し、各Rは、独立して非ハロゲン無機基を表し、Xは、ハロゲン原子を意味し、及び0≦g≦4である。)で表される無機四価チタン化合物である。無機という用語により、無機チタン化合物は、(アルコキシチタン及びアルコキシチタンハロゲン化物等の有機チタン化合物等の)炭素原子を含まない。無機チタン化合物の特定の例は、TiCl4、TiBr4、及びTil4等のチタンテトラハロゲン化物を含む。これらチタン化合物は、個々に、又は2種以上の組合せで使用して良い。これらは、炭化水素化合物又はハロゲン化炭化水素中の希釈溶液として使用して良い。
(1)任意に内部ドナーを有する、マグネシウムアルコール付加体が含浸した担体が、液相中で、無機チタン化合物と接触される。
(2)マグネシウムアルコール付加体が含浸した担体と無機チタン化合物とが、任意の内部電子供与体の存在下に接触され、固体チタン錯体が沈殿される。
(3)(2)で得られた反応生成物が、更に無機チタン化合物と接触される。
(4)(1)又は(2)で得られた反応生成物が、更に、任意の内部電子供与体、及び無機チタン化合物と接触される。
(5)(1)〜(4)で得られた生成物が、ハロゲン、ハロゲン化合物又は芳香族炭化水素で処理される。
(6)マグネシウムアルコール付加体が含浸した担体が、任意の内部電子供与体、無機チタン化合物及び/又はハロゲン含有炭化水素と接触される。
(7)マグネシウムアルコール付加体が含浸した担体が、液相中で、無機チタン化合物と接触され、濾過され、そして洗浄される。この生成物は、更に、任意の内部電子供与体及び無機チタン化合物と接触され、そして、有機媒体中で、追加的な無機チタン化合物で活性化される。
Rm 7Al(OR8)nHpXq 1 (II)
を含む。式(II)中、R7とR8は、同一のもの又は異なるものであって良く、及びそれぞれは、通常、1〜約15個の炭素原子、好ましくは1〜約4個の炭素原子を有する炭化水素基を表し;X1は、ハロゲン原子を表し、0≦q≦3、0≦p<3、0≦n<3、及びm+n+p+q=3である。
Rn9Si(OR10)4-n (III)
(但し、Rn9とR10は、炭化水素基を表し、そしてn≦n<4である。)で表される。式(III)の有機シリコン化合物の特定の例は、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチルメチルジエトキシシラン、t−アミルメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビス−o−トリルジメトキシシラン、ビス−m−トリルジメトキシシラン、ビス−p−トリルジメトキシシラン、ビス−p−トリルジエトキシシラン、ビスエチルフェニルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ガンマ−クロロプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、イソ−ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、クロロトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、2−ノルボルネントリメトキシシラン、2−ノルボラントリエトキシシラン、2−ノルボルネンメチルジメトキシシラン、エチルシリケート、ブチルシリケート、トリメチルフェノキシシラン、メチルトリアリルオキシシラン、ビニルトリス(ベータ−メトキシエトキシシラン)、ビニルトリアセトキシシラン、及びジメチルテトラエトキシジシロキサンを含む。
SiR11Rm12(OR13)3-m (IV)
で表される。上記式(IV)中、0≦m<3(例えば、0≦m≦2)であり;及びR11が、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキシル基、又はこれらの何れかの誘導体である。この誘導体は、好ましくは、例えば、1〜約4個のアルキル基(このアルキル基は1〜4個の炭素原子を有する。)によって置換されたシクロペンチル基、シクロペンチル基(このシクロペンチル基は、1〜約4個の炭素原子を有する、1〜約4個のアルキル基によって置換されて良い。)によって置換された2〜約4個の炭素原子を有するアルキル基、1〜4個のアルキル基(このアルキル基は、1〜4個の炭素原子を有している。)によって置換されたシクロペンチル基、1〜4個のアルキル基(このアルキル基は、1〜4個の炭素原子を有している。)によって置換されたシクロペンタジエニル基、又は、1〜4個のアルキル基(このアルキル基は、1〜4個の炭素原子を有している。)によって置換されて良い、インデニル、インダニル、テトラヒドロインデニル又はフルオレニル基であって良い。
10gのマグネシウムクロリドを、28mlのエタノール及び200mlのヘキサンに溶解させた。20gのシリカ(Grace Davison SYKOPOL 2229)を、マグネシウムクロリド溶液中で、1時間スラリーにした。スラリーを−20℃まで冷却し、そして50gのチタニウムテトラクロリドを加えた。温度を80℃まで増加させ、そして5mlのジイソブチルフタレート(DIBP)を加え、そして1時間冷却した。45.7gのTiCl4及び206.8gのトルエンを加え、固体を活性化させ、最終的な触媒を得た。
50gのTiCl4の代わりに172gのTiCl4が−20℃で加えられたこと以外は、実施例1を繰り返した。
50gのTiCl4の代わりに130gのTiCl4が−20℃で加えられたこと以外は、実施例1を繰り返した。
28mlのエタノールの代わりに60mlのエタノールが加えられたこと以外は実施例2が繰り返され、そして、TiCl4を加える前に、シリカ中MgCl2溶液のスラリーをトルエンで洗浄した。
10gのMgCl2の代わりに12.5gのMgCl2が加えられたこと以外は、実施例4が繰り返された。
5mlのDIBPの代わりに10mlのDIBPが加えられたこと以外は、実施例3が繰り返された。
SYLOPOL2229の代わりに、Grace Davisonから入手可能なSilica XPO−2410が加えられたこと以外は、実施例1が繰り返された。
SYLOPOL2229の代わりに、Ineosから入手可能なSilica ES757が加えられたこと以外は、実施例1が繰り返された。
SYLOPOL2229の代わりに、Ineosから入手可能なSilica MD868CMが加えられたこと以外は、実施例1が繰り返された。
DIBPを使用することなく、実施例4を繰り返した。60mlのTiCl4及び60mlのヘキサンを使用して95℃で1時間、中間生成物を活性化した。最終的な触媒は、Ti5.39質量%及びMg5.04質量%であった。
12 入口
14 反応器
18 コレクター
20 複数領域循環反応器
24 上昇側
26 下降側
30 液体/気体分離領域
40 装置
44 反応器
48 ガス相又は流動床反応器
50 供給手段
52 出口
54 コレクター
Claims (10)
- 無機チタン化合物、マグネシウム−アルコール付加体、及び、約100m2/g以上且つ約2000m2/g以下の比表面積、約0.2cc/g以上且つ約5cc/g以下の細孔容積、及び約1ミクロン以上且つ約200ミクロン以下の粒子径の中間値(体積で)の内、少なくとも1つを有する多孔性担体を含む固体チタン触媒成分;
少なくとも1種のアルミニウムカーボン結合を有する有機アルミニウム化合物;及び
任意に有機シリコン化合物を含むことを特徴とするオレフィンの重合用の触媒系。 - 多孔性担体は、約200m2/g以上且つ約1500m2/g以下の比表面積、及び約0.3cc/g以上且つ約4cc/g以下の細孔容積、及び約5ミクロン以上、且つ約150ミクロン以下の粒子径の中間値(質量で)の内、少なくとも2つを有することを特徴とする請求項1に記載の触媒系。
- 固体チタン触媒成分が、更に内部電子供与体を含むことを特徴とする請求項1に記載の触媒系。
- 無機チタン化合物;
無機マグネシウム化合物とアルコールとから製造されるマグネシウムアルコール付加体;及び、
約100m2/g以上且つ約2000m2/g以下の比表面積、約0.2cc/g以上且つ約5cc/g以下の細孔容積、及び約1ミクロン以上且つ約200ミクロン以下の粒子径の中間値(体積で)の内、少なくとも1つを有する多孔性担体、
を含み、そして直径が約20ミクロン〜約150ミクロン(50体積%において)であることを特徴とする、オレフィン重合用の固体チタン触媒成分。 - 多孔性担体は、約200m2/g以上且つ約1500m2/g以下の比表面積、約0.3cc/g以上且つ約4cc/g以下の細孔容積、及び約5ミクロン以上且つ約150ミクロン以下の粒子径の中間値(体積で)の内、少なくとも2つを有することを特徴とする請求項4に記載の固体チタン触媒成分。
- 無機マグネシウム化合物と、アルコールとを化合させて付加体を混合物を形成する液体媒体中で形成する工程;
前記付加体を、以下の、約100m2/g以上且つ約2000m2/g以下の比表面積、約0.2cc/g以上且つ約5cc/g以下の細孔容積、及び約1ミクロン以上且つ約200ミクロン以下の粒子径の中間値(体積で)の内、少なくとも1つを有する多孔性担体に含浸させる工程;及び
付加体が含浸した多孔性担体を、無機チタン化合物と接触させる工程、
を含むことを特徴とするオレフィンの重合用の固体チタン触媒成分を製造する方法。 - 多孔性担体は、約300m2/g以上且つ約1000m2/g以下の比表面積、約0.5cc/g以上且つ約3cc/g以下の細孔容積、及び約10ミクロン以上且つ約100ミクロン以下の粒子径の中間値(体積で)を有することを特徴とする請求項6に記載の方法。
- ポリオレフィンを製造する方法であって、
オレフィンを触媒系と接触させてポリオレフィンを形成する工程を含み、
この触媒系は、固体チタン触媒成分(但し、固体チタン触媒成分は、無機チタン化合物、無機マグネシウム化合物とアルコールとから製造されたマグネシウムアルコール付加体、及び、以下の、約100m2/g以上、且つ約2000m2/g以下の比表面積、約0.2cc/g以上、且つ約5cc/g以下の細孔容積、及び約1ミクロン以上、且つ約200ミクロン以下の粒子径の中間値(体積で)の内、少なくとも1つを有する多孔性担体を含む。);少なくとも1個のアルミニウムカーボン結合を有する有機アルミニウム化合物;及び任意に、有機シリコン化合物を含むことを特徴とする方法。 - オレフィンが、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ペンテン、1−オクテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−デセン、1−テトラデセン、1−エイコセン、及びビニルシクロヘキサンから成る群れから選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 固体チタン触媒が、更に、内部電子供与体を含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
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