JP2014517130A - オレフィンの重合のための触媒成分 - Google Patents

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Abstract

Mg、Ti、および以下の式(I)の電子供与体化合物を含む、オレフィンの重合のための触媒成分。
【化1】
Figure 2014517130

[式中、
基からR基は、互いに等しいまたは異なり、水素であるか、またはハロゲン、P、S、NおよびSiから選択されるヘテロ原子を有してもよいC〜C15炭化水素基であり、R基は、ハロゲン、P、S、NおよびSiから選択されるヘテロ原子を有してもよいC〜C15炭化水素基から選択され、Rは、ハロゲンで一置換または多置換されているフェニル基から選択され、前記R〜R基は、更に、飽和または不飽和の単環または多環を形成するように連結していてもよい。]

Description

本発明は、Ti原子および電子供与体化合物の特定の部類から選択される少なくとも電子供与体が担持されているジハロゲン化Mg系担持体を含む、オレフィン特にプロピレンの重合のための触媒成分に関する。本発明はさらに、前記成分から得られる触媒、およびオレフィン特にプロピレンの重合のための方法におけるそれらの使用に関する。
オレフィンの立体特異性重合のチーグラー・ナッタ型の触媒成分は当技術分野において広く知られている。プロピレン重合のための最近開発された触媒は、Al−アルキル化合物と組み合わせて、およびしばしば、より高いアイソタクティシティーを得るために必要とされる外部供与体と組み合わせて使用される、チタン化合物および内部の電子供与体化合物が担持されているジハロゲン化マグネシウムによって構成される固体触媒成分を含む。内部供与体の好ましい部類の1つはフタル酸のエステルによって構成されており、フタル酸ジイソブチルが最もよく使用される。フタレートは、外部供与体としてのアルキルアルコキシシランと組み合わせて、内部供与体として使用される。この触媒系は、活性の点から良好な性能、ならびに中間体分子質量分布が付与された、高いアイソタクティシティーおよびキシレン不溶性を有するプロピレンポリマーを与えることができる。
一部のフタレートの使用は、しかしながら近年、潜在的毒性問題を巻き込んで取り組まれており、そのため調査活動は、生成物の性能および品質の両方の点から、フタレートに取って代わることができる供与体の代替部類を見出すことに向けられてきた。
最も興味深い部類の1つは、式R−CO−O−CR−A−CR−O−CO−R(式中、R基およびR基は、同一または異なっていてよく、1個から20個の炭素原子を有する置換または非置換ヒドロカルビルであってよく、R〜R基は、同一または異なっていてよく、水素、ハロゲンまたは1個から20個の炭素原子を有する置換もしくは非置換ヒドロカルビルからなる群から選択することができ、R〜R基は、炭素原子、水素原子または両方を置き換える1個または複数のヘテロ原子を任意選択により含有し、前記ヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子およびハロゲン原子からなる群から選択され、R〜R基の2個以上は連結されることで、飽和または不飽和の単環式環または多環式環を形成することができ;Aは、単結合、または2個のフリーラジカルの間の鎖長が1〜10個の原子である二価連結基であり、ここで、前記二価連結基は、脂肪族、脂環式および芳香族の二価ラジカルからなる群から選択され、C1〜C20の直鎖または分岐置換基を保有することができ;上記述されている二価連結基および置換基上の炭素原子および/または水素原子の1個または複数は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子、リン原子およびハロゲン原子からなる群から選択されるヘテロ原子によって置き換えられることができ、連結基上の2個以上の前記置換基ならびに上記述されているR〜R基は連結されることで、飽和または不飽和の単環式環または多環式環を形成することができる)に属するエステルを開示しているUS7,388,061に記載されているものである。
該文献において報告されている実施例は、重合活性および立体特異性が非常に乏しい性能(実施例68および86を参照のこと)から良好な性能に亘る、広い分子質量分布を有するポリマーを生成する能力を一般に示すと思われる。表1の結果を見ると、1,2ジオールのジエステルに基づく触媒(実施例1〜4)は、一般に、1,3ジオールのジエステルに基づく触媒に対して劣った活性/立体特異性バランスが付与されているように思われる。さらに、実施例5、9〜12のシリーズ、ならびに実施例24〜26および28のシリーズを評価することによって、供与体の安息香酸部分のフェニル環上の置換基の存在が、特に立体特異性の点から触媒性能を悪化させているという結果になるのは明らかである。
一方のヒドロキシ基が安息香酸基でエステル化され、他方がエーテル化された1,2ジオールの誘導体も、非常に有望であるとは思われない。WO2011/106500は、一次内部供与体として作用するアミドエステルと常に組み合わせる1−メトキシプロパン−2−イルベンゾエートの使用を記載している。出願人によって単独で実施された1−メトキシプロパン−2−イルベンゾエートに基づく触媒の試験は、完全に満足のいくわけではない結果を報告した。
1,2ジオールの別のモノエーテル/モノエステル、すなわち2−メトキシエチルベンゾエートの試験によっても、非常に満足させるというわけではない結果が得られた。この供与体の使用は、ブテン−1重合のために使用される触媒の調製に関してCN101914172Aに記載された。プロピレン重合に関して試験された際に、ブテン−1重合に関して示された乏しい結果が確認された。上記に基づき、安息香酸部分のフェニル環の特定の置換によって1,2ジオールのモノエーテル/モノエステルの部類を改善することが可能であることがわかったことは非常に驚くべきことであった。実際にこうして修飾された構造は、フタレート供与体の置き換えとしてそれらを適格にするための高い立体特異性および高い活性のそれほど優れたバランスを示す触媒を生成することができる。
US7,388,061 WO2011/106500 CN101914172A
したがって、本発明の目的は上記の不具合を有さないオレフィン重合用触媒成分を提供することにある。
本発明の目的は、Mg、Tiおよび以下の式(I)
Figure 2014517130
の電子供与体化合物を含む、オレフィンの重合のための触媒成分により達成された。
式中、
基からR基は、互いに等しいまたは異なり、水素であるか、またはハロゲン、P、S、NおよびSiから選択されるヘテロ原子を有してもよいC〜C15炭化水素基であり、R基は、ハロゲン、P、S、NおよびSiから選択されるヘテロ原子を有してもよいC〜C15炭化水素基から選択され、Rは、ハロゲンで一置換または多置換されているフェニル基から選択され、前記R〜R基は、任意選択により連結されることで、飽和または不飽和の単環または多環も形成する。
好ましくは、R基からR基は、独立して、水素またはC〜C10アルキル基である。より好ましくは、RからRは水素であり、RはC〜C10アルキル基である。
好ましくは、R基は、C〜C10アルキル基から、より好ましくはC〜Cアルキル基から選択される。殊に好ましい実施形態において、Rは、C〜Cの直鎖または分岐アルキル基から選択され、一方でRは、好ましくはメチルである。
基は、好ましくは、メタ位および/またはパラ位において置換されている。好ましいハロゲン置換基はCl、BrおよびFであり、Clが最も好ましい。少なくとも1種のハロゲンが前記メタ位および/またはパラ位に存在すると、該環の他の利用可能な位置の1つまたは複数は、ハロゲンおよびC1〜C15炭化水素基から選択される他の置換基を含有することができる。炭化水素基の中で、C〜C10アルキル基、C〜C15シクロアルキル基、およびC〜C15のアリールアルキル基またはアルキルアリール基が好ましい。アルキル基での置換の場合、C1〜C5の直鎖アルキル基での置換が好ましい。ハロゲンでのさらなる置換の場合、Cl、BrおよびFが好ましく、Clが最も好ましい。
特に好ましい構造は、Rがメチルであり、Rがパラ位においてハロゲンで置換されているフェニル基であるもの、およびRがn−ブチルであり、Rがメタ位においてハロゲンで置換されているフェニル基であるものである。
明確にする目的で、「メタ」および/または「パラ」という用語は、式(I)のフェニル環連結カルボニル基の炭素原子を基準にして決定されるべきであることを明記する。
式(I)の電子供与体は、触媒成分の調製中におそらく存在するアルコキシ基とのエステル交換生成物を与えるという多かれ少なかれ際立った傾向を有することができるので、固体触媒成分中に式RCOOR(式中、Rは上記に与えられている同じ意味を有し、Rは、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、i−ブチル、t−ブチル、2−エチル−ヘキシルおよびn−オクチルから好ましくは選択される1個から10個の炭素原子を有するアルキル基である)の電子供与体化合物を取り込むことも可能であり得る。
構造(II)の非限定的例は、以下:1−(ベンジルオキシ)−3,3−ジメチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−(ベンジルオキシ)−3−メチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−(ベンジルオキシ)−3−フェニルプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−(ベンジルオキシ)−4−メチルペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−(ベンジルオキシ)ブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−(ベンジルオキシ)ヘキサン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−(ベンジルオキシ)オクタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−(ベンジルオキシ)ペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−(ベンジルオキシ)プロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−ブトキシ−3,3−ジメチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−ブトキシ−3−メチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−ブトキシ−3−フェニルプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−ブトキシ−4−メチルペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−ブトキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−ブトキシヘキサン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−ブトキシオクタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−ブトキシペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−ブトキシプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−エトキシ−3,3−ジメチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−エトキシ−3−メチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−エトキシ−3−フェニルプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−エトキシ−4−メチルペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−エトキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−エトキシヘキサン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−エトキシオクタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−エトキシペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−エトキシプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−イソブトキシ−3,3−ジメチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−イソブトキシ−3−メチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−イソブトキシ−3−フェニルプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−イソブトキシ−4−メチルペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−イソブトキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−イソブトキシヘキサン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−イソブトキシオクタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−イソブトキシペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−イソブトキシプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシ−3,3−ジメチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシ−3−メチルブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシ−3−フェニルプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシ−4−メチルペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシヘキサン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシオクタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−フェノキシ−3−フェニルプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−フェノキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−フェノキシヘキサン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−フェノキシオクタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−フェノキシペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−フェノキシプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−フェニル−2−プロポキシエチル3−クロロベンゾエート、1−フェニル−3−プロポキシプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−プロポキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−プロポキシヘキサン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−プロポキシオクタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−プロポキシペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−プロポキシプロパン−2−イル3−クロロベンゾエート、2−(ベンジルオキシ)−1−フェニルエチル3−クロロベンゾエート、2−(ベンジルオキシ)エチル3−クロロベンゾエート、2−ブトキシ−1−フェニルエチル3−クロロベンゾエート、2−ブトキシエチル3−クロロベンゾエート、2−エトキシ−1−フェニルエチル3−クロロベンゾエート、2−エトキシエチル3−クロロベンゾエート、2−イソブトキシ−1−フェニルエチル3−クロロベンゾエート、2−イソブトキシエチル3−クロロベンゾエート、2−メトキシ−1−フェニルエチル3−クロロベンゾエート、2−メトキシエチル3−クロロベンゾエート、2−フェノキシ−1−フェニルエチル3−クロロベンゾエート、2−フェノキシエチル3−クロロベンゾエート、2−プロポキシエチル3−クロロベンゾエート、3,3−ジメチル−1−フェノキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、3,3−ジメチル−1−プロポキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、3−メチル−1−フェノキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、3−メチル−1−プロポキシブタン−2−イル3−クロロベンゾエート、4−メチル−1−フェノキシペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、4−メチル−1−プロポキシペンタン−2−イル3−クロロベンゾエート、1−メトキシヘキサン−2−イル3,4−ジブロモベンゾエート、1−メトキシヘキサン−2−イル3,4−ジクロロベンゾエート、1−メトキシヘキサン−2−イル3,4−ジフルオロベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル3,4−ジブロモベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル3,4−ジクロロベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル3,4−ジフルオロベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル3−ブロモ−4−クロロベンゾエート、1−メトキシヘキサン−2−イル4−ブロモベンゾエート、1−メトキシヘキサン−2−イル4−フルオロベンゾエート、1−メトキシヘキサン−2−イル4−ヨードベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル4−ブロモベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル4−フルオロベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル4−ヨードベンゾエート、2−メトキシフェニル3−クロロベンゾエート、5−(tert−ブチル)−2−メトキシフェニル3−クロロベンゾエート、3,5−ジ−tert−ブチル−2−メトキシフェニル3−クロロベンゾエート、5−(tert−ブチル)−2−メトキシ−3−メチルフェニル3−クロロベンゾエート、3,5−ジイソプロピル−2−メトキシフェニル3−クロロベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル4−クロロベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル3−ブロモベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル3,5−ジフルオロベンゾエート、1−メトキシヘキサン−2−イル4−クロロベンゾエート、1−メトキシヘキサン−2−イル3,5−ジクロロベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル3−ヨードベンゾエート、1−メトキシプロパン−2−イル2,4−ジクロロベンゾエート、2−メトキシエチル3−クロロベンゾエートである。
上記で説明されている通り、本発明の触媒成分は、上記の電子供与体に加えて、Ti、Mgおよびハロゲンを含む。特に、該触媒成分は、少なくともTi−ハロゲン結合を有するチタン化合物、およびハロゲン化Mg上に担持されている上述の電子供与体化合物を含む。ハロゲン化マグネシウムは、好ましくは、チーグラー・ナッタ触媒のための担持体として特許文献から広く知られている活性形態のMgClである。特許USP4,298,718およびUSP4,495,338が最初に、チーグラー・ナッタ触媒作用におけるこれらの化合物の使用を記載した。オレフィンの重合のための触媒の成分中で担持体または共担持体として使用される活性形態のジハロゲン化マグネシウムは、非活性ハロゲン化物のスペクトルに現れる最も強い回折線が強度を軽減されるとともに最も強い線の角度に比してより低い角度の方へ最大強度が変位されるハロによって置き換えられるX線スペクトルを特徴とすることは、これらの特許から知られている。
本発明の触媒成分中に使用される好ましいチタン化合物はTiClおよびTiClであり、さらに、式Ti(OR)q〜yのTi−ハロアルコラート(式中、qはチタンの原子価であり、yは1からq−1の間の数であり、Xはハロゲンであり、Rは1個から10個の炭素原子を有する炭化水素ラジカルである)も使用することができる。
固体触媒成分の調製は、いくつかの方法に従って実施することができる。
これらの方法の1つによると、無水状態の二塩化マグネシウム、チタン化合物および電子供与体化合物は、二塩化マグネシウムの活性化が生じる条件下で一緒に粉砕される。そうして得られる生成物は、過剰なTiClを用いて80℃から135℃の間の温度で1回または複数回処理することができる。この処理に続いて、塩化物イオンが消失するまで炭化水素溶媒を用いて洗浄する。さらなる方法によると、無水状態の塩化マグネシウム、チタン化合物および電子供与体化合物を共粉砕することによって得られる生成物は、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素を用いて処理される。該処理は、1時間から4時間の間、40℃からハロゲン化炭化水素の沸点までの温度で実施される。別の方法は、マグネシウムアルコラートまたはクロロアルコラート(特に、USP4,220,554に従って調製されるクロロアルコラート)と過剰なTiClとの間の、電子供与体化合物の存在下における約80℃から120℃の温度での反応を含む。
好ましい方法によると、該固体触媒成分は、式Ti(OR)q〜y(式中、qはチタンの原子価であり、yは1からqの間の数である)のチタン化合物、好ましくはTiClと、式MgCl・pROH(式中、pは0.1から6の間の数、好ましくは2から3.5であり、Rは1〜18個の炭素原子を有する炭化水素ラジカルである)の付加物から由来する塩化マグネシウムとを反応させることによって調製することができる。該付加物は、適当には、撹拌条件下にて付加物の溶融温度(100〜130℃)で操作しながら、該付加物と不混和性の不活性炭化水素の存在下でアルコールおよび塩化マグネシウムを混合することによって、球状形態で調製することができる。次いで、該エマルジョンは迅速にクエンチされ、それによって、球状粒子の形態における付加物の固化を引き起こす。この手順に従って調製される球状付加物の例は、USP4,399,054およびUSP4,469,648に記載されている。そうして得られる付加物は、Ti化合物と直接反応させることができるか、またはそれは、熱制御される脱アルコール化(80〜130℃)に前もってかけられることで、アルコールのモル数が一般に3より低い、好ましくは0.1から2.5の間である付加物を得ることができる。Ti化合物との反応は、(脱アルコール化された、またはそのままの)付加物を冷たいTiCl(一般に、0℃)中に懸濁させることによって実施することができ、該混合物は、最大80〜130℃まで加熱され、この温度で0.5〜2時間の間保持される。TiClを用いる処理は1回または複数回実施することができる。該電子供与体化合物は、TiClを用いる処理中に所望の比で添加することができる。球状形態における触媒成分の調製は、例えばヨーロッパ特許出願EP−A−395083、EP−A−553805、EP−A−553806、EPA601525およびWO98/44001に記載されている。
上記の方法に従って得られる固体触媒成分は、一般に20m/gから500m/gの間および好ましくは50m/gから400m/gの間の表面積(B.E.T.方法による)、ならびに0.2cm/gより高い、好ましくは0.2cm/gから0.6cm/gの間の合計多孔性(B.E.T.方法による)を示す。最大10.000Åまでの半径を有する細孔による多孔度(Hg方法)は、一般に0.3cm/gから1.5cm/g、好ましくは0.45cm/gから1cm/gを範囲とする。
該固体触媒成分は、5μmから120μmおよびより好ましくは10μmから100μmを範囲とする平均粒径を有する。
記述されている通り、これらの調製方法のいずれにおいても、所望の電子供与体化合物は、そのままで添加することができるか、または代替法においては、例えば、エーテル化、アルキル化、エステル化、エステル交換などの公知化学反応の手段によって所望の電子供与体化合物中で転化できる適切な前駆体を使用することによってその場で得ることができる。
使用される調製方法にかかわらず、式(I)の電子供与体化合物の最終量は、MgClに対するそのモル比が0.01から1、好ましくは0.05から0.5であるようなものである。
本発明による固体触媒成分は、それらと有機アルミニウム化合物とを公知の方法に従って反応させることによって、オレフィンの重合のための触媒に変換される。
特に、本発明の目的は、オレフィンCH=CHR(式中、Rは水素であるか、または1〜12個の炭素原子を有するヒドロカルビルラジカルである)の重合のための触媒であって、
(i)上記に開示されている固体触媒成分、および
(ii)アルキルアルミニウム化合物
を接触させることによって得られる生成物を含む触媒である。
アルキル−Al化合物(ii)は、好ましくは、例えばトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム化合物の中で選択される。おそらく上記引用のトリアルキルアルミニウムとの混合物において、ハロゲン化アルキルアルミニウム、水素化アルキルアルミニウム、またはAlEtClおよびAlEtClなどのセスキ塩化アルキルアルミニウムを使用することも可能である。
適当な外部電子供与体化合物としては、ケイ素化合物、エーテル、エステル、アミン、複素環化合物、ならびに特に2,2,6,6−テトラメチルピペリジンおよびケトンが挙げられる。
好ましい外部供与体化合物の別の部類は、式(R(RSi(OR(式中、aおよびbは0から2の整数であり、cは1から4の整数であり、(a+b+c)の和は4であり、R、RおよびRは、ヘテロ原子を場合により含有する、1〜18個の炭素原子を有するアルキルラジカル、シクロアルキルラジカルまたはアリールラジカルである)のケイ素化合物のものである。特に好ましいのは、aが1であり、bが1であり、cが2であり、RおよびRの少なくとも1つが、ヘテロ原子を場合により含有する、3〜10個の炭素原子を有する分岐のアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基から選択され、RがC〜C10アルキル基、特にメチルであるケイ素化合物である。こうした好ましいケイ素化合物の例は、メチルシクロヘキシルジメトキシシラン(C供与体)、ジフェニルジメトキシシラン、メチル−t−ブチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン(D供与体)、(2−エチルピペリジニル)t−ブチルジメトキシシラン、(2−エチルピペリジニル)テキシルジメトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)(2−エチルピペリジニル)ジメトキシシラン、メチル(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)ジメトキシシランである。さらに、aが0であり、cが3であり、Rが、ヘテロ原子を場合により含有する分岐のアルキル基またはシクロアルキル基であり、Rがメチルであるケイ素化合物も好ましい。こうした好ましいケイ素化合物の例は、シクロヘキシルトリメトキシシラン、t−ブチルトリメトキシシランおよびテキシルトリメトキシシランである。
電子供与体化合物(iii)は、0.1から500、好ましくは1から300、およびより好ましくは3から100の、有機アルミニウム化合物と前記電子供与体化合物(iii)との間のモル比を与えるような量で使用される。
そのため、それは、本発明のさらなる目的、オレフィンCH=CHR(式中、Rは水素であるか、または1〜12個の炭素原子を有するヒドロカルビルラジカルである)の(共)重合のための方法であって、
(i)本発明の固体触媒成分
(ii)アルキルアルミニウム化合物、および
(iii)場合により、電子供与体化合物(外部供与体)
の間の反応の生成物を含む触媒の存在下で実施される方法を構成する。
該重合方法は、公知技法、例えば、希釈剤として不活性炭化水素溶媒を使用するスラリー重合、または液体モノマー(例えばプロピレン)を反応媒体として使用するバルク重合により実施することができる。さらに、1個または複数の流体化または機械的撹拌化床反応器内で操作しながら、該重合方法をガス相中で実施することが可能である。
該重合は、一般に、20℃から120℃、好ましくは40℃から80℃の温度で実施される。該重合がガス相中で実施される場合、操作圧力は一般に0.5MPaから5MPaの間、好ましくは1MPaから4MPaの間である。バルク重合において、操作圧力は一般に1MPaから8MPaの間、好ましくは1.5MPaから5MPaの間である。
本発明を限定することなく本発明をより良好に例示するために、以下の実施例を示す。
特性決定
Tiの決定
固体触媒成分におけるTi含有量の決定は、誘導結合プラズマ発光分光法を介して「I.C.P Spectrometer ARL Accuris」上で実施した。
「フラクシー白金るつぼ」内で、触媒0.1÷0.3グラム、およびメタホウ酸リチウム/テトラホウ酸リチウムの1/1混合物3グラムを分析的に秤量することによって試料を調製した。るつぼを燃焼工程のために弱いブンゼン炎の上に置き、次いでKI溶液の数滴を添加後、完全燃焼のために特殊器具「Claisse Fluxy」に挿入する。5%v/vのHNO溶液で残留物を回収し、次いでICPを介して368.52nmの波長でチタンを分析した。
内部供与体含有量の決定
固体触媒化合物における内部供与体の含有量の決定は、ガスクロマトグラフィーにより行なった。固体成分を水中に溶解させた。該溶液を酢酸エチルで抽出し、内部標準を添加し、有機相の試料をガスクロマトグラフ内で分析することで、出発触媒化合物に存在する供与体の量を決定した。
X.I.の決定
ポリマー2.5gおよびo−キシレン250mlを、冷却器および還流凝縮器を備えた丸底フラスコ中に置き、窒素下で保持した。得られた混合物を135℃に加熱し、撹拌下で約60分間保持した。最終溶液を連続的撹拌下で25℃に冷却させ、次いで、不溶性ポリマーを濾過した。濾液を次いで窒素流中にて140℃で蒸発させることで、定質量に達した。前記キシレン可溶性画分の含有量は、もとの2.5グラムの百分率、および次いで差異によってX.I.%として表す。
溶融流量(MFR)
ポリマーの溶融流量MILをISO 1133に従って決定した(230℃、2.16Kg)。
実施例
球状付加物の調製のための手順
マイクロ球体MgCl・2.8COHの初期量を、WO98/44009の実施例2に記載されている方法に従うが、より大きい規模で操作して調製した。担持体付加物は、約25ミクロンのP50および約56%wtのエタノール含有量を有していた。
固体触媒成分の調製のための一般的手順
メカニカルスターラー、冷却器および温度計が備えられている500mlの丸底フラスコ中に、250mlのTiClを室温にて窒素雰囲気下で導入した。0℃に冷却した後、撹拌しながら、内部供与体および球状付加物10.0g(上記されている通りに調製された)を該フラスコ中に順次添加した。投入された内部供与体の量は、6のMg/供与体モル比を満たすような量であった。温度を100℃に上昇させ、2時間の間保持した。その後、撹拌を止め、固体生成物を沈降させ、上澄み液を100℃にてサイホンで吸い上げた。上澄みを除去した後、追加の新鮮なTiClを添加することで、再び初期液体体積に達した。混合物を次いで120℃にて加熱し、この温度で1時間の間保持した。撹拌を再び止め、固体を沈降させ、上澄み液をサイホンで吸い上げた。
該固体を無水ヘキサンで6回(6×100ml)60℃に下がる温度勾配で、および1回(100ml)室温で洗浄した。得られた固体を次いで真空下で乾燥させ、分析した。固体の測定組成を表1に表す。
プロピレンの重合のための一般的手順
スターラー、圧力ゲージ、温度計、触媒供給システム、モノマー供給ラインおよび恒温ジャケットが備えられている4リットルの鋼オートクレーブを、窒素流で70℃で1時間の間パージした。次いで、30℃にてプロピレン流下で、75mlの無水ヘキサン、0.76gのAlEt、0.076gのジシクロペンチルジメトキシシラン(D供与体)および0.006÷0.010gの固体触媒成分を順に投入した。オートクレーブを閉じ、引き続いて2.0Nlの水素を添加した。次いで、撹拌下で、1.2kgの液体プロピレンを供給した。温度を70℃に5分で上昇させ、重合をこの温度で2時間の間実施した。重合の最後に、非反応プロピレンを除去し、ポリマーを回収し、70℃にて真空下で3時間の間乾燥させた。次いで、ポリマーを秤量し、o−キシレンで分画することにより、キシレン不溶性(X.I.)画分の量を決定した。
実施例1〜20および比較例1〜7
上記で与えられている記載に続いて、固体触媒成分の調製に様々な供与体を使用した。使用された供与体を表1にリストする。
こうして得られた固体触媒成分をそれらの組成について分析し、上に記載されている方法を使用するプロピレンの重合において試験した。固体触媒成分のチタンおよび内部供与体の含有量、ならびに重合におけるそれらの性能も表1に示す。
Figure 2014517130

Claims (12)

  1. Mg、Ti、および以下の式(I)
    Figure 2014517130
    [式中、
    基からR基は、互いに等しいまたは異なり、水素であるか、またはハロゲン、P、S、NおよびSiから選択されるヘテロ原子を有してもよいC〜C15炭化水素基であり、R基は、ハロゲン、P、S、NおよびSiから選択されるヘテロ原子を有してもよいC〜C15炭化水素基から選択され、Rは、ハロゲンで一置換または多置換されているフェニル基から選択され、前記R〜R基は、更に、飽和または不飽和の単環または多環を形成するように連結していてもよい]
    の電子供与体化合物を含む、オレフィンの重合のための触媒成分。
  2. 基からR基がそれぞれ水素またはC〜C10アルキル基である、請求項1に記載の触媒成分。
  3. およびRがC〜C10アルキル基から選択される、請求項1に記載の触媒成分。
  4. がC〜Cの直鎖または分岐アルキル基から選択され、Rがメチルである、請求項3に記載の触媒成分。
  5. がメタ位および/またはパラ位において置換されている、請求項1に記載の触媒成分。
  6. ハロゲンがCl、BrおよびFから選択される、請求項5に記載の触媒成分。
  7. ハロゲンがClである、請求項6に記載の触媒成分。
  8. がメチルであり、Rがパラ位においてハロゲンで置換されているフェニル基である、請求項1に記載の触媒成分。
  9. がn−ブチルであり、Rがメタ位においてハロゲンで置換されているフェニル基である、請求項1に記載の触媒成分。
  10. が前記メタ位および/またはパラ位においてハロゲンを有し、前記環の他の利用可能な位置の1つまたは複数がハロゲンおよびC〜C15炭化水素基から選択される置換基を含有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の触媒成分。
  11. オレフィンCH=CHR(式中、Rは水素であるか、または1〜12個の炭素原子を有するヒドロカルビルラジカルである)の(共)重合のための触媒であって、
    (i)請求項1に記載の固体触媒成分
    (ii)アルキルアルミニウム化合物、および
    (iii)場合により、電子供与体化合物(外部供与体)
    を接触させることによって得られる生成物を含む触媒。
  12. 請求項11に記載の触媒の存在下で実施される、オレフィンの(共)重合のための方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101943129B1 (ko) * 2011-08-08 2019-04-17 바셀 폴리올레핀 이탈리아 에스.알.엘 마그네슘 디클로라이드-에탄올 부가물 및 이로부터 수득한 촉매 성분
US8765626B2 (en) 2011-11-30 2014-07-01 Basf Corporation Internal donor structure for olefin polymerization catalysts and methods of making and using same

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5044273A (ja) * 1973-08-24 1975-04-21
JPS50117886A (ja) * 1974-02-15 1975-09-16
JPS5499789A (en) * 1977-12-13 1979-08-06 Phillips Petroleum Co Titanium based catalysts
JPS61136508A (ja) * 1984-11-26 1986-06-24 アモコ・コーポレーシヨン オレフイン重合担持触媒
JPS62174207A (ja) * 1986-01-28 1987-07-31 Idemitsu Petrochem Co Ltd プロピレン重合体の製造方法
JP2000512309A (ja) * 1997-03-29 2000-09-19 モンテル テクノロジー カンパニー ビーブイ 塩化マグネシウム―アルコール付加物その製造法およびそれから得られた触媒成分
JP2014500384A (ja) * 2010-12-21 2014-01-09 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー アルコキシアルキルエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物の製造方法および製品
JP2014503652A (ja) * 2010-12-21 2014-02-13 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー アルコキシアルキルエステル内部電子供与体を有する触媒組成物およびそれからのポリマー

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE363977B (ja) 1968-11-21 1974-02-11 Montedison Spa
YU35844B (en) 1968-11-25 1981-08-31 Montedison Spa Process for obtaining catalysts for the polymerization of olefines
GB1603724A (en) 1977-05-25 1981-11-25 Montedison Spa Components and catalysts for the polymerisation of alpha-olefins
IT1096661B (it) 1978-06-13 1985-08-26 Montedison Spa Procedimento per la preparazione di prodotti in forma sferoidale solidi a temperatura ambiente
IT1098272B (it) 1978-08-22 1985-09-07 Montedison Spa Componenti,di catalizzatori e catalizzatori per la polimerizzazione delle alfa-olefine
JPS60130607A (ja) * 1983-12-19 1985-07-12 Mitsubishi Petrochem Co Ltd α−オレフイン重合用触媒成分の製造法
JPH06104688B2 (ja) * 1985-06-17 1994-12-21 三菱油化株式会社 α−オレフイン重合用触媒成分の製造法
IT1230134B (it) 1989-04-28 1991-10-14 Himont Inc Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine.
IT1262935B (it) 1992-01-31 1996-07-22 Montecatini Tecnologie Srl Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine
IT1262934B (it) 1992-01-31 1996-07-22 Montecatini Tecnologie Srl Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine
AUPO591797A0 (en) 1997-03-27 1997-04-24 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation High avidity polyvalent and polyspecific reagents
CN1169845C (zh) * 2002-02-07 2004-10-06 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合的固体催化剂组分和含该催化剂组分的催化剂及其应用
CN1986576A (zh) * 2006-12-15 2007-06-27 中国科学院长春应用化学研究所 聚醚二芳香酯类化合物的应用
PL2373702T3 (pl) * 2008-12-31 2018-07-31 W.R. Grace & Co.-Conn. Kompozycja prekatalizatora z wewnętrznym donorem w postaci podstawionego aromatycznego diestru 1,2-fenylenowego oraz sposób
WO2011106500A1 (en) 2010-02-26 2011-09-01 Dow Global Technologies Llc Amide ester internal electron and process
CN101914172B (zh) 2010-08-25 2012-07-25 河北工业大学 1-丁烯聚合用的球形催化剂及其制备方法和应用
US20120157295A1 (en) * 2010-12-21 2012-06-21 Linfeng Chen Process for Producing Procatalyst Composition with Alkoxyalkyl Ester Internal Electron Donor and Product

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5044273A (ja) * 1973-08-24 1975-04-21
JPS50117886A (ja) * 1974-02-15 1975-09-16
JPS5499789A (en) * 1977-12-13 1979-08-06 Phillips Petroleum Co Titanium based catalysts
JPS61136508A (ja) * 1984-11-26 1986-06-24 アモコ・コーポレーシヨン オレフイン重合担持触媒
JPS62174207A (ja) * 1986-01-28 1987-07-31 Idemitsu Petrochem Co Ltd プロピレン重合体の製造方法
JP2000512309A (ja) * 1997-03-29 2000-09-19 モンテル テクノロジー カンパニー ビーブイ 塩化マグネシウム―アルコール付加物その製造法およびそれから得られた触媒成分
JP2014500384A (ja) * 2010-12-21 2014-01-09 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー アルコキシアルキルエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物の製造方法および製品
JP2014503652A (ja) * 2010-12-21 2014-02-13 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー アルコキシアルキルエステル内部電子供与体を有する触媒組成物およびそれからのポリマー

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