JP2015061910A - 置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物 - Google Patents

置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2015061910A
JP2015061910A JP2014203442A JP2014203442A JP2015061910A JP 2015061910 A JP2015061910 A JP 2015061910A JP 2014203442 A JP2014203442 A JP 2014203442A JP 2014203442 A JP2014203442 A JP 2014203442A JP 2015061910 A JP2015061910 A JP 2015061910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
electron donor
carbon atoms
procatalyst
hydrocarbyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014203442A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6061908B2 (ja
Inventor
ホワン,シャオドン
Xiaodong Huang
チェン,リンフェン
Linfeng Chen
レオン,タク,ダブリュ.
W Leung Tak
タオ,タオ
Tao Tao
ガオ,クアンクイアン
Kuanqiang Gao
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of JP2015061910A publication Critical patent/JP2015061910A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6061908B2 publication Critical patent/JP6061908B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00Carboxylic acid amides
    • C07C233/01Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
    • C07C233/12Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by halogen atoms or by nitro or nitroso groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/65Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/64 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/652Pretreating with metals or metal-containing compounds
    • C08F4/654Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F110/06Propene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00Carboxylic acid amides
    • C07C233/01Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
    • C07C233/02Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having nitrogen atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00Carboxylic acid amides
    • C07C233/64Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C07C233/67Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by singly-bound oxygen atoms
    • C07C233/68Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by singly-bound oxygen atoms with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom
    • C07C233/69Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by singly-bound oxygen atoms with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom of an acyclic saturated carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/24Nitrogen compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F10/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2410/00Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
    • C08F2410/06Catalyst characterized by its size
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/65Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/64 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/652Pretreating with metals or metal-containing compounds
    • C08F4/654Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof
    • C08F4/6543Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof halides of magnesium
    • C08F4/6545Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof halides of magnesium and metals of C08F4/64 or compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

【課題】改善された高い触媒活性及び/又は改善された高い触媒選択性を有し、並びに広いアイソタクティシティー及び広い分子量分布を有するポリプロピレンの重合用触媒の提供。【解決手段】下記式(II)であらわされる置換アミドエステルを含む内部電子供与体と、場合により他の電子供与体成分とを有するチーグラ—・ナッタ触媒であるプロ触媒組成物を開示する。(R1−R6は同一又は異なり,各々水素またはヒドロカルビル基から選択されるが,そのうち,少なくとも2つはヒドロカルビル基であり,またR11−R13およびR21−R23は同一または異なり,各々水素またはヒドロカルビル基から選択される。)【選択図】なし

Description

本開示は、置換アミドエステルを含有するプロ触媒組成物、触媒組成物へのそれらの組
み込み、及び該触媒組成物を使用してオレフィン系ポリマーを製造するプロセス、及びそ
こから生産される結果として得られるオレフィン系ポリマーに関する。
オレフィン系ポリマーの世界的需要は、これらのポリマーの用途がより多岐に及びより
高性能になるにつれて、増え続けている。広い分子量分布(MWD)を有するオレフィン
系ポリマーは、例えば、熱成形;パイプ−、発泡−、ブロー−成形;及びフィルムへの用
途が拡大している。広いMWDを有するオレフィン系ポリマー、特にプロピレン系ポリマ
ーの生産のためのチーグラー・ナッタ触媒組成物は公知である。チーグラー・ナッタ触媒
組成物は、金属又はメタロイド化合物、例えばマグネシウムクロライド又はシリカに担持
された遷移金属ハライド(すなわち、チタン、クロム、バナジウム)から成るプロ触媒で
あって、有機アルミニウム化合物などの助触媒と複合体を形成しているプロ触媒を、概し
て含む。しかし、チーグラー・ナッタ触媒によって生成される広いMWDを有するオレフ
ィン系ポリマーの生産は、厳密なプロセス制御を必要とする単一反応器プロセス、及び/
又は多数の反応器を必要とする直列反応器プロセスに概して限定される。
オレフィン系ポリマーについての新しい用途の永続的出現を考えると、改善された様々
な特性を有するオレフィン系ポリマーの必要性が当分野に認められる。オレフィン系ポリ
マー、及びプロピレン系ポリマー、特に、より少ないプロセス制約及びより少ない装置で
広い分子量分布(MWD)を有するものを生成させるチーグラー・ナッタ触媒組成物が望
ましい。
本開示は、内部電子供与体として置換アミドエステルを含有するプロ触媒組成物、並び
に触媒組成物及び重合プロセスへのそれらの応用に関する。置換アミドエステルを含有す
る触媒組成物は、オレフィン重合プロセスに応用されている。本置換アミドエステル含有
触媒組成物は、高い触媒活性及び/又は高い選択性を有し、並びに高いアイソタクティシ
ティー及び広い分子量分布を有するプロピレン系オレフィンを生成させる。
ある実施形態において、プロ触媒組成物を提供する。このプロ触媒組成物は、マグネシ
ウム部分とチタン部分と内部電子供与体との組み合わせを含む。該内部電子供与体は、置
換アミドエステルを含む。該置換アミドエステルは、下の構造(II)を有する。
Figure 2015061910
−Rは、同じである、又は異なる。R−Rのそれぞれは、水素、及び1〜2
0個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される。R−Rの少なくとも1つ
は、少なくとも2個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。或いは、R及びR
のそれぞれは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。R11−R13
及びR21−R23は、同じである、又は異なる。R11−R13及びR21−R23
それぞれは、水素、及び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される
ある実施形態において、もう1つのプロ触媒組成物を提供する。このプロ触媒組成物は
、マグネシウム部分とチタン部分と内部電子供与体との組み合わせを含む。該内部電子供
与体は、置換アミドエステルを含む。該置換アミドエステルは、下の構造(II)を有す
る。
Figure 2015061910
−R、R11−R13、及びR21−R23は、同じである、又は異なる。R
−R、R11−R13、及びR21−R23のそれぞれは、水素、及び1〜20個の炭
素原子を有するヒドロカルビル基から選択される。R−Rの少なくとも1つは、1〜
20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。R11−R13、R21−R23
少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。
ある実施形態において、触媒組成物を提供する。この触媒組成物は、プロ触媒組成物を
含む。該プロ触媒組成物は、構造(II)の置換アミドエステルを含む。該プロ触媒組成
物は、助触媒も含む。
ある実施形態において、オレフィン系ポリマーの製造方法を提供する。この方法は、重
合条件下でオレフィンと置換アミドエステルを含む触媒組成物とを接触させること、及び
オレフィン系ポリマーを形成することを含む。
本開示の利点は、改善されたプロ触媒組成物の提供である。
本開示の利点は、オレフィン系ポリマーの重合用の改善された触媒組成物の提供である
本開示の利点は、フタレート不含触媒組成物の提供、及びそこから生産されるフタレー
ト不含オレフィン系ポリマーの提供である。
本開示の利点は、広い分子量分布及び/又は高いアイソタクティシティーを有するプロ
ピレン系ポリマーを生成させる触媒組成物である。
本開示の利点は、広い分子量分布を有するプロピレン系ポリマーを単一反応器で生成さ
せる触媒組成物である。
本開示は、プロ触媒組成物を提供する。ある実施形態において、プロ触媒組成物を提供
し、このプロ触媒組成物は、マグネシウム部分とチタン部分と内部電子供与体との組み合
わせを含む。該内部電子供与体は、置換アミドエステルを含む。言い換えると、該プロ触
媒組成物は、プロ触媒前駆体と、置換アミドエステルと、自由選択のハロゲン化剤と、自
由選択のチタン化剤(titanating agent)との反応生成物である。
該プロ触媒組成物は、内部電子供与体の存在下でプロ触媒前駆体をハロゲン化/チタン
化することにより生成される。本明細書において用いる場合、「内部電子供与体」は、プ
ロ触媒組成物の形成中に添加される又は別様に形成される化合物であって、結果として得
られるプロ触媒組成物中に存在する1つ又はそれ以上の金属に少なくとも1つの電子対を
供与する化合物である。該内部電子供与体は、置換アミドエステルを含む。いかなる特定
の理論によっても拘束されることを望まないが、ハロゲン化又はチタン化中に内部電子供
与体は、(1)活性部位の形成を調節する、(2)マグネシウム系担体上のチタンの位置
を調節し、それによって触媒立体選択性を向上させる、(3)マグネシウム及びチタン部
分のそれぞれのハライドへの転化を助長する、並びに(4)転化中にそのマグネシウムハ
ライド担体の結晶子サイズを調節すると考えられる。従って、内部電子供与体を備えさせ
ることにより、向上した立体選択性を有するプロ触媒組成物が得られる。
該プロ触媒前駆体は、マグネシウム部分化合物(MagMo)、マグネシウム混合金属
化合物(MagMix)、又はベンゾエート含有マグネシウムクロライド化合物(Ben
Mag)であり得る。ある実施形態において、該プロ触媒前駆体は、マグネシウム部分(
「MagMo」)前駆体である。該「MagMo前駆体」は、唯一の金属成分としてマグ
ネシウムを含有する。該MagMo前駆体は、マグネシウム部分を含む。適するマグネシ
ウム部分の非限定的な例としては、無水マグネシウムクロライド及び/若しくはそのアル
コール付加物、マグネシウムアルコキシド若しくはアリールオキシド、混合マグネシウム
アルコキシハライド、並びに/又は炭酸飽和マグネシウムジアルコキシド若しくはアリー
ルオキシドが挙げられる。1つの実施形態において、該MagMo前駆体は、マグネシウ
ムジ−(C1−4)アルコキシドである。さらなる実施形態において、該MagMo前駆
体は、ジエトキシマグネシウムである。
該MagMixは、マグネシウム及び少なくとも1個の他の金属原子を含む。該他の金
属原子は、主族金属又は遷移金属、又はIIIB−VIIIB元素の遷移金属であり得る
。ある実施形態において、該遷移金属は、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、N
i、Y、Zr、Nb、及びHfから選択される。さらなる実施形態において、該MagM
ix前駆体は、混合マグネシウム/チタン化合物(「MagTi」)である。該「Mag
Ti前駆体」は、式MgTi(ORを有し、この式中のRは、1から14
個の炭素原子を有する脂肪族若しくは芳香族炭化水素ラジカル、又はCOR’(この場合
のR’は、1から14個の炭素原子を有する脂肪族若しくは芳香族炭化水素ラジカルであ
る)であり;各OR基は、同じであり、又は異なり;Xは、独立して、塩素、臭素又は
ヨウ素、好ましくは塩素であり;dは、0.5から56、又は2から4であり;fは、2
から116又は5から15であり;並びにgは、0.5から116、又は1から3である
ある実施形態において、該プロ触媒前駆体は、ベンゾエート含有マグネシウムクロライ
ド材料である。本明細書において用いる場合、「ベンゾエート含有マグネシウムクロライ
ド」(「BenMag」)は、ベンゾエート内部電子供与体を含有するマグネシウムクロ
ライドプロ触媒(すなわち、ハロゲン化プロ触媒前駆体)である。該BenMag材料は
、チタン部分、例えばチタンハライドも含むことがある。該ベンゾエート内部供与体は不
安定であるのでプロ触媒合成中に他の電子供与体によって置換されることがある。適する
ベンゾエート基の非限定的な例としては、エチルベンゾエート、メチルベンゾエート、エ
チルp−メトキシベンゾエート、メチルp−エトキシベンゾエート、エチルp−エトキシ
ベンゾエート、エチルp−クロロベンゾエートが挙げられる。1つの実施形態において、
該ベンゾエート基は、エチルベンゾエートである。適するBenMagプロ触媒前駆体の
非限定的な例としては、ミシガン州ミッドランドのThe Dow Chemical
Companyから入手できる商品名SHAC(商標)103及びSHAC(商標)31
0の触媒が挙げられる。
ある実施形態において、該BenMagプロ触媒前駆体は、構造(I)を有するベンゾ
エート化合物の存在下での任意のプロ触媒前駆体(すなわち、MagMo前駆体又はMa
gMix前駆体)のハロゲン化の生成物である
Figure 2015061910
この式中、R−Rは、水素、C−C20ヒドロカルビル基であり、該ヒドロカル
ビル基は、F、Cl、Br、I、O、S、N、P、及びSiをはじめとするヘテロ原子を
含有することがあり、並びにR’は、F、Cl、Br、I、O、S、N、P、及びSiを
はじめとするヘテロ原子を場合により含有することがあるC−C20ヒドロカルビル基
である。好ましくは、R−Rは、水素及びC−C20アルキル基から選択され、並
びにR’は、C−C20アルキル基及びアルコキシアルキル基から選択される。
該内部電子供与体の存在下でのプロ触媒前駆体のハロゲン化/チタン化(titanation)
は、マグネシウム部分とチタン部分と内部電子供与体(置換アミドエステル)との組み合
わせを含むプロ触媒組成物を生成させる。ある実施形態において、該マグネシウム及びチ
タン部分は、それぞれのハライド、例えばマグネシウムクロライド及びチタンクロライド
である。特定の理論によって拘束されることなく、該マグネシウムハライドは、担体であ
って、その上にチタンハライドが析出され、及びその中に内部電子供与体が組み込まれる
ものである担体と考えられる。
得られるプロ触媒組成物は、全固形分重量に基づき約1.0重量パーセントから約6.
0重量パーセント、又は約1.5重量パーセントから約5.5重量パーセント、又は約2
.0重量パーセントから約5.0重量パーセントのチタン含有率を有する。固体プロ触媒
組成物中のチタンのマグネシウムに対する重量比は、適切には約1:3と約1:160の
間、又は約1:4と約1:50の間、又は約1:6と1:30の間である。該内部電子供
与体は、約0.1重量%から約20.0重量%、又は約1.0重量%から約15重量%の
量で存在する。該内部電子供与体は、約0.005:1から約1:1、又は約0.01:
1から約0.4:1の内部電子供与体のマグネシウムに対するモル比でプロ触媒組成物中
に存在し得る。重量パーセントは、プロ触媒組成物の全重量に基づく。
該プロ触媒組成物中のエトキシド含有量は、前駆体金属エトキシドの金属ハライドへの
転化が完全であることを示す。該置換アミドエステルは、ハロゲン化中にエトキシドのハ
ライドへの転化を助ける。ある実施形態において、該プロ触媒組成物は、約0.01重量
%から約1.0重量%、又は約0.05重量%から約0.5重量%エトキシドを含む。重
量パーセントは、プロ触媒組成物の全重量に基づく。
ある実施形態において、該内部電子供与体は、混合内部電子供与体である。本明細書に
おいて用いる場合、「混合内部電子供与体」は、(i)置換アミドエステル、(ii)結
果として得られるプロ触媒組成物中に存在する1つ又はそれ以上の金属に電子対を供与す
る電子供与体成分、及び(iii)場合により他の成分である。ある実施形態において、
該電子供与体成分は、ベンゾエート、例えばエチルベンゾエート及び/又はメトキシプロ
パン−2−イルベンゾエートである。該混合内部電子供与体を有するプロ触媒組成物は、
前に開示したようなプロ触媒生成手順によって生成させることができる。ある実施形態に
おいて、該ベンゾエートは、プロ触媒生成中の該ベンゾエートの付加から導入される。も
う1つの実施形態において、該ベンゾエートは、BenMagプロ触媒前駆体からのもの
である。さらにもう1つの実施形態において、該ベンゾエートは、置換アミドエステル電
子供与体の一部分の分解からのものである。
該内部電子供与体は、置換アミドエステル及び場合により電子供与体成分を含む。ある
実施形態において、該置換アミドエステルは、下の構造(II)を有する:
Figure 2015061910
この式中、R−Rは、同じである、又は異なる。R−Rのそれぞれは、水素、
及び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される。R−Rの少な
くとも1つは、少なくとも2個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。或いは、R
及びRのそれぞれは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。R
−R13及びR21−R23のそれぞれは、同じであり、又は異なり、並びに水素、及
び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される。
本明細書において用いる場合、用語「ヒドロカルビル」又は「炭化水素」は、水素及び
炭素原子のみを含有する置換基であり、分岐又は非分岐、飽和又は不飽和、環式、多環式
、縮合、又は非環式種、及びそれらの組み合わせを含む。ヒドロカルビル基の非限定的な
例としては、アルキル−、シクロアルキル−、アルケニル−、アルカジエニル−、シクロ
アルケニル−、シクロアルカジエニル−、アリール−、アラルキル、アルキルアリール、
及びアルキニル−基が挙げられる。
本明細書において用いる場合、用語「置換ヒドロカルビル」又は「置換炭化水素」は、
1つ又はそれ以上の非ヒドロカルビル置換基で置換されているヒドロカルビル基である。
非ヒドロカルビル置換基の非限定的な例は、ヘテロ原子である。本明細書において用いる
場合、「ヘテロ原子」は、炭素又は水素以外の原子である。ヘテロ原子は、周期表のIV
、V、VI及びVII族からの非炭素原子であり得る。ヘテロ原子の非限定的な例として
は、ハロゲン(F Cl、Br、I)、N、O、P、B、S、及びSiが挙げられる。置
換ヒドロカルビル基は、ハロヒドロカルビル基及びケイ素含有ヒドロカルビル基も含む。
本明細書において用いる場合、用語「ハロヒドロカルビル」基は、1個又はそれ以上のハ
ロゲン原子で置換されているヒドロカルビル基である。本明細書において用いる場合、用
語「ケイ素含有ヒドロカルビル基」は、1個又はそれ以上のケイ素原子で置換されている
ヒドロカルビル基である。該ケイ素原子は、炭素鎖内にあってもよく、又はなくてもよい
ある実施形態において、R−Rの少なくとも2つ、又は少なくとも3つ、又は少な
くとも4つは、少なくとも2個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれは、少なくとも2個、又は少なくとも
3個、又は少なくとも4個、又は少なくとも5個、又は少なくとも6個の炭素原子を有す
るヒドロカルビル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれは、イソプロピル基、イソブチル基、
sec−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びこれらの組み合わせから
選択される。
ある実施形態において、R及びRの少なくとも一方はイソプロピル基である。さら
なる実施形態において、R及びRのそれぞれがイソプロピル基である。
ある実施形態において、R及びRの少なくとも一方はイソブチル基である。さらな
る実施形態において、R及びRのそれぞれがイソブチル基である。
ある実施形態において、R及びRの少なくとも一方はシクロペンチル基である。さ
らなる実施形態において、R及びRのそれぞれがシクロペンチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがシクロヘキシル基である。さらなる
実施形態において、R及びRのそれぞれがシクロヘキシル基である。
ある実施形態において、R11−R13の少なくとも1つ及びR21−R23の少なく
とも1つは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。
ある実施形態において、R12及びR22のそれぞれが、少なくとも2個の炭素原子を
有するヒドロカルビル基である。
ある実施形態において、該置換アミドエステルは、下の構造(II)を有する:
Figure 2015061910
式中、R−Rは、同じである、又は異なる。R、R、R、及びRのそれぞ
れは、水素、及び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される。R
及びRのそれぞれは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される
。R11−R13及びR21−R23のそれぞれは、同じであり、又は異なり、並びに水
素、及び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される。
ある実施形態において、R、R、R、及びRのそれぞれが水素である。R
びRのそれぞれは、1〜6個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される。さ
らなる実施形態において、R及びRのそれぞれがメチル基である。
本開示は、もう1つのプロ触媒組成物を提供する。ある実施形態において、プロ触媒組
成物を提供し、このプロ触媒組成物は、マグネシウム部分とチタン部分と内部電子供与体
との組み合わせを含む。該内部電子供与体は、構造(II)の置換アミドエステルを含む

Figure 2015061910
この式中、R−R、R11−R13、及びR21−R23は、同じである、又は異
なる。R−R、R11−R13、及びR21−R23のそれぞれは、水素、及び1〜
20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から選択される。R−Rの少なくとも1
つは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。加えて、R11−R13
の少なくとも1つ及び/又はR21−R23の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子
を有するヒドロカルビル基である。
ある実施形態において、R、R、R12、及びR22のそれぞれがメチル基である
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがメチル基であり、並びにR12及び
22のそれぞれがエチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがメチル基であり、並びにR12及び
22のそれぞれがブチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがメチル基であり、並びにR12及び
22のそれぞれがフェニル基である。
ある実施形態において、R及びRの少なくとも一方は、イソプロピル基、イソブチ
ル基、sec−ブチル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基から選択される。R
12及びR22の少なくとも一方は、1〜6個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であ
る。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがイソプロピル基であり、並びにR
及びR22のそれぞれがメチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがイソプロピル基であり、並びにR
及びR22のそれぞれがエチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがイソブチル基であり、並びにR12
及びR22のそれぞれがメチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがイソブチル基であり、並びにR12
及びR22のそれぞれがエチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがシクロペンチル基であり、並びにR
12及びR22のそれぞれがメチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがシクロペンチル基であり、並びにR
12及びR22のそれぞれがエチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがシクロヘキシル基であり、並びにR
12及びR22のそれぞれがメチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがシクロヘキシル基であり、並びにR
12及びR22のそれぞれがエチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがメチル基であり、並びにR12及び
22のそれぞれがメチル基である。
ある実施形態において、R及びRのそれぞれがメチル基であり、並びにR12及び
22のそれぞれがエチル基である。
ある実施形態において、該内部電子供与体及び/又は混合内部電子供与体は、フタレー
ト不含である。
ある実施形態において、該プロ触媒組成物は、フタレート不含である。
本プロ触媒組成物は、本明細書に開示する2つ又はそれ以上の実施形態を含むことがあ
る。
ある実施形態において、触媒組成物を提供する。本明細書において用いる場合、「触媒
組成物」は、重合条件下でオレフィンと接触させたときオレフィン系ポリマーを形成する
組成物である。該触媒組成物は、プロ触媒組成物及び助触媒を含む。該プロ触媒組成物は
、本明細書に開示するとおりの構造(II)の置換アミドエステルである内部電子供与体
を有する上述のプロ触媒組成物のいずれかであり得る。該触媒組成物は、外部電子供与体
及び/又は活性制限剤を場合により含むことがある。
ある実施形態において、該触媒組成物の内部電子供与体は、上に開示したような混合内
部電子供与体である。
該触媒組成物は、助触媒を含む。本明細書において用いる場合、「助触媒」は、プロ触
媒を活性重合触媒に転化させることができる物質である。助触媒としては、アルミニウム
、チタン、亜鉛、すず、カドミウム、ベリリウム、マグネシウム及びこれらの組み合わせ
の水素化物、アルキル又はアリールを挙げることができる。ある実施形態において、該助
触媒は、式RAlX3−nによって表されるヒドロカルビルアルミニウム化合物であり
、この式中、n=1 2又は3、Rはアルキルであり、並びにXはハライド又はアルコキ
シドである。適する助触媒の非限定的な例としては、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、及びトリ−n−ヘキシルアルミニウムが
挙げられる。
ある実施形態において、該助触媒はトリエチルアルミニウムである。アルミニウムのチ
タンに対するモル比は、約5:1から約500:1、又は約10:1から約200:1、
又は約15:1から約150:1、又は約20:1から約100:1、又は約30:1か
ら約60:1である。もう1つの実施形態において、アルミニウムのチタンに対するモル
比は、約35:1である。
ある実施形態において、本触媒組成物は、外部電子供与体を含む。本明細書において用
いる場合、「外部電子供与体」(又は「EED」)は、プロ触媒形成に関係なく添加され
る化合物であり、及び金属原子に電子対を供与できる少なくとも1つの官能基を含む。「
混合外部電子供与体」(又は「MEED」)は、2つ又はそれ以上の外部電子供与体の混
合物である。特定の理論によって拘束されることなく、該触媒組成物に1つ又はそれ以上
の外部電子供与体を備えさせることは、該形式ポリマーの次の特性をもたらすと考えられ
る:立体規則性(すなわち、キシレン可溶性材料)のレベル、分子量(すなわち、メルト
フロー)、分子量分布(MWD)、融点、及び/又はオリゴマーレベル。
ある実施形態では、該外部電子供与体を、次のものの1つ又はそれ以上から選択するこ
とができる:ケイ素化合物、二座化合物、アミン、エーテル、カルボキシレート、ケトン
、アミド、カルバメート、ホスフィン、ホスフェート、ホスファイト、スルホネート、ス
ルホン、スルホキシド、及び前述のものの任意の組み合わせ。
ある実施形態において、EEDは、一般式(III)を有するケイ素化合物である:
SiR(OR’)4−m
この式中、Rは、各出現独立して、水素であり、又は1個若しくはそれ以上の14、1
5、16若しくは17族ヘテロ原子を含有する1つ若しくはそれ以上の置換基で場合によ
り置換されているヒドロカルビル若しくはアミノ基である。Rは、水素及びハロゲンを数
に入れずに20個以下の原子を含有する。R’は、C1−20アルキル基であり、及びm
は、0、1、又は2である。ある実施形態において、Rは、C6−12アリール、アルキ
ルアリール若しくはアラルキル、C3−12シクロアルキル、C1−20線状アルキル若
しくはアルケニル、C3−12分岐アルキル、又はC2−12環式アミノ基であり、R’
は、C1−4アルキルであり、及びmは、1又は2である。
EEDについての適するケイ素化合物の非限定的な例としては、ジアルコキシシラン、
トリアルコキシシラン、及びテトラアルコキシシラン、例えばジシクロペンチルジメトキ
シシラン(DCPDMS)、ジイソプロピルジメトキシシラン、ビス(ペルヒドロイソキ
ノリノ)ジメトキシシラン、メチルシクロヘキシルジメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ジエチルア
ミノトリエトキシシラン、ビス(トリメチルシリルメチル)ジメトキシシラン、及びこれ
らの任意の組み合わせが挙げられる。
ある実施形態において、該EEDは、二座化合物である。「二座化合物」は、C−C
10炭化水素鎖によって隔てられた少なくとも2つの酸素含有官能基を含有する分子又は
化合物であり、該酸素含有官能基は同じであり、又は異なり、少なくとも1つの酸素含有
官能基はエーテル基又はカルボキシレート基であり、二座組成物はフタレートを含まない
。該二座組成物についての適する酸素含有官能基の非限定的な例としては、カルボキシレ
ート、カーボネート、ケトン、エーテル、カルバメート、アミド、スルホキシド、スルホ
ン、スルホネート、ホスファイト、ホスフィネート、ホスフェート、ホスホネート、及び
ホスフィンオキシドが挙げられる。C−C10鎖内の1個又はそれ以上の炭素原子は、
14、15及び16族からのヘテロ原子で置換されていることがある。C−C10鎖内
の1個又はそれ以上の水素原子は、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアル
ケニル、アリール、アルキルアリール、アラルキル、ハロゲンで、又は14、15若しく
は16族からのヘテロ原子を含有する官能基で置換されていることがある。適する二座化
合物の非限定的な例としては、ジエーテル、スクシネート、ジアルコキシベンゼン、アル
コキシエステル、及び/又はジオールエステルが挙げられる。
ある実施形態において、該二座化合物は、ジエーテル、例えば、3,3−ビス(メトキ
シメチル)−2,5−ジメチルヘキサン、4,4−ビス(メトキシメチル)−2,6−ジ
メチルヘプタン、及び9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンである。
ある実施形態において、該二座化合物は、ジオールエステル、例えば、2,4−ペンタ
ンジオールジ(ベンゾエート)、2,4−ペンタンジオールジ(2−メチルベンゾエート
)、2,4−ペンタンジオールジ(4−n−ブチルベンゾエート)、2,2,4−トリメ
チル−1,3−ペンタンジオールジイソブチレート及び/又は2,2,4−トリメチル−
1,3−ペンタンジオールジベンゾエートである。
ある実施形態において、該カルボキシレートは、ベンゾエート、例えば、エチルベンゾ
エート及びエチル4−エトキシベンゾエートである。
ある実施形態において、該外部電子供与体は、ホスファイト、例えば、トリメチルホス
フェート、トリエチルホスフェート、及び/又はトリ−n−プロピルホスファイトである
ある実施形態において、該外部電子供与体は、アルコキシエステル、例えば、メチル1
−メトキシビシクロ[2.2.1]−ヘプタ−5−エン−2−カルボキシレート、メチル
3−メトキシプロピオネート、メチル3−メトキシ−2−メチルプロパノエート、及び/
又はエチル3−メトキシ−2−メチルプロパノエートである。
ある実施形態において、該外部電子供与体は、スクシネート、例えば、ジエチル2,3
−ジイソプロピルスクシネート、ジ−n−ブチル2,3−ジイソプロピルスクシネート、
及び/又はジエチル2,3−ジイソブチルスクシネートである。
ある実施形態において、該外部電子供与体は、ジアルコキシベンゼン、例えば、1,2
−ジエトキシベンゼン、1,2−ジ−n−ブトキシベンゼン、及び/又は1−エトキシ−
2−n−ペントキシベンゼンである。
ある実施形態において、該外部電子供与体は、アミン、例えば、2,2,6,6−テト
ラメチルピペリジンである。
該EEDが、上述のいずれかのEED化合物の2つ又はそれ以上を含み得るMEEDで
あってもよいことは、さらに理解される。
ある実施形態において、該触媒組成物は、活性制限剤(ALA)を含む。本明細書にお
いて用いる場合、「活性制限剤」(「ALA」)は、高温(すなわち、約85℃より高い
温度)で触媒活性を低減させる材料である。ALAは、重合反応器アップセットを抑制又
は別様に防止し、重合プロセスの連続性を確実にする。概して、チーグラー・ナッタ触媒
の活性は、反応器温度が上昇するにつれて増加する。チーグラー・ナッタ触媒は、生成さ
れるポリマーの軟化点温度付近で高い活性を概して維持する。発熱性重合反応によって生
ずる熱は、ポリマー粒子が凝集体を形成する原因となり得、最終的にはポリマー生成プロ
セスの連続性を乱すこととなり得る。ALAは、高温での触媒活性を低減し、それによっ
て、反応器アップセットを防止し、粒子凝集を低減(又は防止)し、及び重合プロセスの
連続性を確実にする。
ALAは、EED及び/又はMEEDの成分であってもよく、又はなくてもよい。該活
性制限剤は、カルボン酸エステル、ジエーテル、ポリ(アルケングリコール)、スクシネ
ート、ジオールエステル、及びこれらの組み合わせであり得る。該カルボン酸エステルは
、脂肪族又は芳香族、モノ−又はポリ−カルボン酸エステルであり得る。適するカルボン
酸エステルの非限定的な例としては、ベンゾエート、脂肪族C2−40モノ−/ジ−カル
ボン酸のC1−40アルキルエステル、C2−100(ポリ)グリコールのC2−40
ノ−/ポリ−カルボキシレート誘導体、C2−100(ポリ)グリコールエーテル、及び
これらの任意の組み合わせが挙げられる。カルボン酸エステルのさらなる非限定的な例と
しては、ラウレート、ミリステート、パルミテート、ステアレート、オレエート、及びセ
バケート、並びにこれらの混合物が挙げられる。さらなる実施形態において、該ALAは
、エチル4−エトキシベンゾエート又はイソプロピルミリステート又はジ−n−ブチルセ
バケートである。
該触媒組成物は、上述の活性制限剤のいずれかとの組み合わせで、上述の外部電子供与
体のいずれかを含むことがある。該外部電子供与体及び/又は活性制限剤を反応器に別々
に添加することができる。或いは、該外部電子供与体及び該活性制限剤を予め混合し、そ
の後、触媒組成物に及び/又は混合物として反応器内に添加することができる。混合物の
場合、1つより多くの外部電子供与体又は1つより多くの活性制限剤を使用することがで
きる。適するEED/ALA混合物の非限定的な例としては、ジシクロペンチルジメトキ
シシランとイソプロピルミリステート;ジシクロペンチルジメチルシランとポリ(エチレ
ングリコール)ラウレート;ジイソプロピルジメトキシシランとイソプロピルミリステー
ト;メチルシクロヘキシルジメトキシシランとイソプロピルミリステート;メチルシクロ
ヘキシルジメトキシシランとエチル4−エトキシベンゾエート;n−プロピルトリメトキ
シシランとイソプロピルミリステート;ジメチルジメトキシシランとメチルシクロヘキシ
ルジメトキシシランとイソプロピルミリステート;ジシクロペンチルジメトキシシランと
テトラエトキシシランとイソプロピルミリステート;ジシクロペンチルジメトキシシラン
とテトラエトキシシランとエチル4−エトキシベンゾエート;ジシクロペンチルジメトキ
シシランとn−プロピルトリエトキシシランとイソプロピルミリステート;ジイソプロピ
ルジメトキシシランとn−プロピルトリエトキシシランとイソプロピルミリステート;ジ
シクロペンチルジメトキシシランとイソプロピルミリステートとポリ(エチレングリコー
ル)ジオレエート;ジシクロペンチルジメトキシシランとジイソプロピルジメトキシシラ
ンとn−プロピルトリエトキシシランとイソプロピルミリステート;及びこれらの組み合
わせが挙げられる。
本触媒組成物は、本明細書に開示する2つ又はそれ以上の実施形態を含むことがある。
ある実施形態において、オレフィン系ポリマーの製造方法を提供する。該方法は、重合
条件下でオレフィンと触媒組成物を接触させることを含む。該触媒組成物は、置換アミド
エステルを含む。該置換アミドエステルは、本明細書に開示するとおりの構造(II)の
任意の置換アミドエステルであり得る。該方法は、オレフィン系ポリマーを形成すること
をさらに含む。
該触媒組成物は、プロ触媒組成物及び助触媒を含む。該プロ触媒組成物は、本明細書に
開示する任意のプロ触媒組成物であり、及び構造(II)の置換アミドエステルを内部電
子供与体として含む。該助触媒は、本明細書に開示するような任意の助触媒であり得る。
該触媒組成物は、前に開示したような外部電子供与体及び/又は活性制限剤を場合により
含むことがある。
該オレフィン系ポリマーは、プロ触媒組成物中に存在する構造(II)の内部電子供与
体に対応する置換アミドエステルを含有する。ある実施形態において、該オレフィン系ポ
リマーは、プロピレン系オレフィン、エチレン系オレフィン、及びこれらの組み合わせで
あり得る。ある実施形態において、該オレフィン系ポリマーは、プロピレン系ポリマーで
ある。
1つ又はそれ以上のオレフィンモノマーを、触媒と反応させるために及びポリマーを形
成するために重合反応器に導入してもよく、又はポリマー粒子の流動床に導入してもよい
。適するオレフィンモノマーの非限定的な例としては、エチレン、プロピレン、C4−2
αオレフィン、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−
ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン及びこれらに類する
ものが挙げられる。
本明細書において用いる場合、「重合条件」は、所望のポリマーを形成するための触媒
組成物とオレフィンとの重合の促進に適する、重合反応器内の温度及び圧力パラメータで
ある。該重合プロセスは、1つの、又は1つより多くの、重合反応器で動作する、気相、
スラリー又はバルク重合プロセスであり得る。従って、該重合反応器は、気相重合反応器
、液相重合反応器、又はこれらの組み合わせであり得る。
該重合反応器への水素の供給が重合条件の要素であることは理解される。重合中、水素
は連鎖移動剤であり、及び結果として得られるポリマーの分子量(及び従ってメルト・フ
ロー・レート)に影響を及ぼす。該重合プロセスは、前重合工程及び/又は前活性化工程
を含むことがある。
ある実施形態において、該プロセスは、外部電子供与体(及び場合により活性制限剤)
とプロ触媒組成物を混合することを含む。外部電子供与体及び/又は活性制限剤を助触媒
と複合体化してプロ触媒組成物と混合し(プレミックス)、その後、その触媒組成物とオ
レフィンを接触させることができる。もう1つの実施形態では、外部電子供与体及び/又
は活性制限剤を独立して重合反応器に添加することができる。
ある実施形態において、該オレフィンはプロピレン並びに場合によりエチレン及び/又
は1−ブテンである。該プロセスは、次の特性の1つ又はそれ以上を有するプロピレン系
ポリマー(プロピレンホモポリマー又はプロピレンコポリマー)を形成することを含む:
・約0.01g/10分から約800g/10分、若しくは約0.1g/10分から約
200g/10分、若しくは約0.5g/10分から約150g/10分、若しくは約1
g/10分から約70g/10分のメルト・フロー・レート(MFR);
・約0.5%から約10%、若しくは約1%から約8%、若しくは約1%から約4%の
キシレン可溶分含有率;
・約5.0から約20.0、若しくは約6.0から約15、若しくは約6.5から約1
0、若しくは約7.0から約9.0の多分散度指数(PDI);
・コモノマーが存在するとき、それは、(ポリマーの全重量に基づき)約0.001重
量%から約20重量%、若しくは約0.01重量%から約15重量%、若しくは約0.1
重量%から約10重量%の量で存在する;及び/又は
・約1ppbから約50ppm、若しくは約10ppbから約25ppm、若しくは約
100ppbから約10ppm存在する内部電子供与体(置換アミドエステル)若しくは
混合内部電子供与体(置換アミドエステル及びベンゾエート)。
本開示は、オレフィン系ポリマーを製造するためのもう1つの方法を提供する。ある実
施形態では、プロピレンと構造(II)の置換アミドエステルを含む触媒組成物とを接触
させて、プロピレン系ポリマーを形成することを含む、オレフィン系ポリマーを製造する
ための方法を提供する。該プロピレンと触媒組成物との接触は、重合条件下で第一の重合
反応器において行われる。該方法は、プロピレン系ポリマーの存在下でエチレンと場合に
より少なくとも1つの他のオレフィンとを接触させることをさらに含む。該エチレンと、
オレフィンとプロピレン系ポリマーの接触は、重合条件下で第二の重合反応器において行
われ、プロピレン・インパクト・コポリマーを形成する。
ある実施形態において、該第一の反応器及び第二の反応器は直列で動作し、それによっ
て第一の反応器の流出物(すなわち、プロピレン系ポリマー)は第二の反応器に供給され
る。重合を継続するために追加のオレフィンモノマーが第二の重合反応器に添加される。
追加の触媒組成物(及び/又は個々の触媒成分−すなわち、プロ触媒、助触媒、EED、
ALA−の任意の組み合わせ)を第二の重合反応器に添加してもよい。第二の反応器に添
加される追加の触媒組成物/成分は、第一の反応器に導入される触媒組成物/成分と同じ
であってもよく、又は異なってもよい。
ある実施形態において、第一の反応器に導入されるプロピレン系ポリマーは、プロピレ
ンホモポリマーである。該プロピレンホモポリマーは、該プロピレンホモポリマーの存在
下でエチレンとプロピレンを互いに接触させる場合、第二の反応器に供給される。これに
より、プロピレン系コポリマー(すなわち、プロピレン/エチレンコポリマー)又はエチ
レン系コポリマー(すなわち、エチレン/プロピレンコポリマー)から選択される、プロ
ピレンホモポリマー連続(又はマトリックス)相と不連続相(又はゴム相)とを有するプ
ロピレン・インパクト・コポリマーが形成される。該不連続相は、該連続相中に分散され
ている。
該プロピレン・インパクト・コポリマーは、約1重量%から約50重量%、又は約10
重量%から約40重量%、又は約20重量%から約30重量%のFc値を有し得る。本明
細書において用いる場合、「フラクション・コポリマー(fraction copolymer)」(「F
c」)は、ヘテロ相コポリマー中に存在する不連続相の重量パーセントである。Fc値は
、プロピレン・インパクト・コポリマーの全重量に基づく。
該プロピレン・インパクト・コポリマーは、約1重量%から約100重量%、又は約2
0重量%から約90重量%、又は約30重量%から約80重量%、又は約40重量%から
約60重量%のEc値を有し得る。本明細書において用いる場合、「エチレン含有率」(
「Ec」)は、プロピレン・インパクト・コポリマーの不連続相中に存在するエチレンの
重量パーセントである。Ec値は、不連続(又はゴム)相の全重量に基づく。
オレフィン系ポリマーの本製造方法は、本明細書に開示する2つ又はそれ以上の実施形
態を含むことがある。
定義
本明細書における元素周期表へのすべての言及は、2003年、CRC Press,
Inc.が発行し、版権を有する、元素周期表を指すものとする。また、族へのいずれの
言及も、族の番号付けにIUPACシステムを用いてこの元素周期表に表されている族へ
のものとする。文脈から暗に意味された、又は当分野において慣例による、相反する言明
がない限り、すべての部及びパーセントは重量に基づく。米国特許実務のため、本明細書
において言及する任意の特許、特許出願、又は出版物の内容は、全体として、とりわけ合
成技術、定義(本明細書に提供するいずれの定義とも矛盾のない程度に)及び当分野にお
ける一般知識の開示に関して、参照により本明細書に組み込まれる(又はその対応USバ
ージョンがそのように参照により組み込まれる)。
本明細書に列挙する任意の数値範囲は、低位値から上位値までのすべての値を1単位刻
みで含むが、但し、任意の低位値と任意の高位値の間に少なくとも2単位の隔たりがある
ことを条件とする。一例として、成分の量、又は組成的若しくは物理的特性の値、例えば
ブレンド成分の量、軟化温度、メルトインデックスなどが1と100の間であると述べら
れている場合、それは、すべての個々の値、例えば1、2、3など、及びすべての部分範
囲、例えば1から20、55から70、197から100などを本明細書に明確に列挙す
ることが意図されている。1未満である値について、1単位は、適宜、0.0001、0
.001又は0.1であると考えられる。これらは、具体的に意図することの単なる例で
あり、列挙されている最低値と最高値の間の数値のすべての可能な組み合わせが本出願に
おいて明確に述べられていると考えるべきである。言い換えると、本明細書に列挙するい
ずれの数値範囲も、述べられている範囲内の任意の値又は部分範囲を含む。ここで論ずる
ように、列挙した数値範囲は、メルトインデックス、メルト・フロー・レート、及び他の
特性を参照する。
用語「アルキル」は、本明細書において用いる場合、分岐又は非分岐、飽和又は不飽和
非環式炭化水素ラジカルである。適するアルキルラジカルの非限定的な例としては、例え
ば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、t−ブチル、i−ブチ
ル(又は2−メチルプロピル)などが挙げられる。該アルキルは、1から20個の炭素原
子を有する。
用語「アリール」又は「アリール基」は、本明細書において用いる場合、芳香族炭化水
素化合物から誘導される置換基である。アリール基は、合計6から12個の環原子を有し
、並びに別個である又は縮合している1つ又はそれ以上の環を有し、並びにアルキル及び
/又はハロ基で置換されていることがある。該芳香族環としては、数ある中でも、フェニ
ル、ナフチル、アントラセニル、及びビフェニルを挙げることができる。
用語「ブレンド」又は「ポリマーブレンド」は、本明細書において用いる場合、2つ又
はそれ以上のポリマーのブレンドである。そのようなブレンドは、混和性である(分子レ
ベルで相分離していない)ことがあり、又は混和性でないことがある。そのようなブレン
ドは、相分離していることがあり、又はしていないことがある。そのようなブレンドは、
透過型電子顕微鏡検査、光散乱、X線散乱、及び当分野において公知の他の方法から判定
して、1つ又はそれ以上のドメイン構造を含有することがあり、又はしないことがある。
用語「組成物」は、本明細書において用いる場合、その組成物を含む材料の混合物、並
びにその組成物の材料から形成される反応生成物及び分解生成物を含む。
用語「含む(comprising)」及びその派生語は、任意の追加の成分、工程又は手順を、
それらが本明細書に開示されていようと、いなかろうと、除外することを意図しない。一
切の疑いを避けるために、用語「含む(comprising)」を用いることによりここで特許請
求するすべての組成物は、相反する言明がない限り、高分子のものであろうと、そうでな
いものであろうと任意の追加の添加剤、アジュバント又は化合物を含み得る。対照的に、
用語「から本質的に成る」は、動作可能性にとって本質的でないものを除き、任意の後に
続く詳説から一切の他の成分、工程又は手順を除外する。用途「から成る」は、具体的に
叙述又はリストされていない一切の成分、工程又は手順を除外する。用語「又は」は、別
の言明がない限り、リストされている構成員を個々に並びに任意の組み合わせで指す。
用語「エチレン系ポリマー」は、本明細書において用いる場合、(重合性モノマーの全
重量に基づき)大部分の重量パーセントの重合したエチレンモノマーを含むポリマーであ
って、少なくとも1つの重合したコモノマーを場合により含むことがあるポリマーである
用語「オレフィン系ポリマー」は、ポリマーであって、該ポリマーの全重量に基づき大
部分の重量パーセントのオレフィン、例えばエチレン又はプロピレンを重合した形態で含
有するポリマーである。オレフィン系ポリマーの非限定的な例としては、エチレン系ポリ
マー及びプロピレン系ポリマーが挙げられる。
用語「ポリマー」は、同じ又は異なるタイプのモノマーを重合することによって調製さ
れる高分子化合物である。「ポリマー」は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、
共重合体などを包含する。用語「共重合体」は、少なくとも2つのタイプのモノマー又は
コモノマーの重合によって調製されるポリマーである。共重合体は、コポリマー(2つの
異なるタイプのモノマー又はコモノマーから調製されるポリマーを通常は指す)、ターポ
リマー(3つの異なるタイプのモノマー又はコモノマーから調製されるポリマーを通常は
指す)、テトラポリマー(4つの異なるタイプのモノマー又はコモノマーから調製される
ポリマーを通常は指す)、及びこれらに類するものを含むが、これらに限定されない。
用語「プロピレン系ポリマー」は、本明細書において用いる場合、(重合性モノマーの
全量に基づき)大部分の重量パーセントの重合したプロピレンモノマーを含むポリマーで
あって、少なくとも1つの重合したコモノマーを場合により含むことがあるポリマーであ
る。
用語「置換アルキル」は、本明細書において用いる場合、前に定義し説明したとおりの
アルキルであって、該アルキルの任意の炭素に結合している1個又はそれ以上の水素原子
が別の基、例えばハロゲン、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアル
キル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、ハロアルキル、ヒドロキシ、
アミノ、ホスフィド、アルコキシ、アミノ、チオ、ニトロ、シリル、及びこれらの組み合
わせによって置換されているアルキルである。適する置換アルキルとしては、例えば、ベ
ンジル、トリフルオロメチル及びこれらに類するものが挙げられる。
試験法
メルト・フロー・レート(MFR)は、プロピレン系ポリマーについての230℃で重
さ2.16kgでのASTM D 1238−01試験法に従って測定する。
キシレン可溶分(XS)は、樹脂を熱キシレンに溶解し、その溶液を放置して25℃に
冷却した後に溶液のままである樹脂の重量パーセントである(ASTM D5492−0
6による重量XS法)。XSは、次の2つの手順のうちの一方に従って測定される:(1
)Viscotek法:0.4gのポリマーを20mLのキシレンに130℃で30分間
、攪拌しながら溶解する。その後、その溶液を25℃に冷却し、30分後、不溶性ポリマ
ー画分を濾別する。得られた濾液を、Viscotek ViscoGEL H−100
−3078カラムを使用してTHF移動相を1.0mL/分で流してフロー・インジェク
ション・ポリマー分析により分析する。該カラムは、45℃で動作する光散乱、粘度計及
び屈折計検出器を具備するViscotek Model 302 Triple De
tector Arrayに連結されている。Viscotek PolyCAL(商標
)ポリスチレン標準物質で計器校正を維持した。(2)NMR法:全内容が参照により本
明細書に組み込まれる米国特許第5,539,309号に記載されているようなH N
MR法を用いてXSを測定する。該方法の両方を重量ASTM法に対して校正する。
多分散度指数(PDI)は、TA Instrumentsによって製造された応力制
御動的分光計であるAR−G2レオメータにより、Zeichner GR、Patel PD (1981) 「A c
omprehensive Study of Polypropylene Melt Rheology」, Proc. of the 2nd World Cong
ress of Chemical Eng., Montreal, Canadaによる方法を用いて測定する。ETCオーブ
ンを用いて、180℃±0.1℃に温度を制御する。窒素を使用してオーブン内部をパー
ジして、サンプルが酸素及び湿分によって分解しないようにする。一対の直径25mmの
コーン・プレートサンプルホルダーを使用する。サンプルを50mm×100mm×2m
mプラックに圧縮成形する。その後、サンプルを19mm角に切断し、下部プレートの中
央に負荷する。上部コーンの幾何形状は、(1)コーン角度:5:42:20(度:分:
秒);(2)直径:25mm;(3)切り欠きギャップ(Truncation gap):149マイ
クロメートルである。底部プレートの幾何形状は、25mm円柱である。
試験手順:
(1)コーン・プレートサンプルホルダーをETCオーブンの中で180℃で2時間加熱
する。その後、窒素ガスのブランケットのもとでギャップをゼロにする。
(2)コーンを2.5mmまで上昇させ、サンプルを底部プレートの上面に負荷する。
(3)2分間の開始タイミング。
(4)垂直力を観察することによりサンプルの上面にわずかに載るように上部コーンを直
ちに低下させる。
(5)2分後、上部コーンを低下させることにより、サンプルを165マイクロメートル
ギャップまで押しつぶす。
(6)垂直力を観察する。垂直力が<0.05ニュートンに低下したら、過剰なサンプル
をコーン・プレートサンプルホルダーの端部からスパチュラによって除去する。
(7)149マイクロメートルである切り欠きギャップまで上部コーンを再び低下させる

(8)振動周波数掃引試験をこれらの条件下で行う:
(i)180℃で5分間、試験遅延。
(ii)周波数:628.3ラジアン/秒から0.1ラジアン/秒。
(iii)データ収集速度:5点/ディケード。
(iv)ひずみ:10%。
(9)試験が完了したら、TA Instrumentsによって装備されたRheol
ogy Advantage Data Analysisプログラムによってクロスオ
ーバーモジュラス(Gc)を検出する。
(10)PDI=100,000÷Gc(Pa単位で)
最終融点(TMF)は、サンプル中の殆どの完全結晶を融解する温度であり、並びにア
イソタクティシティー及び固有ポリマー結晶化度についての尺度である。TA Q100
示差走査熱量計を使用して試験を行う。サンプルを80℃/分の速度で0℃から240℃
に加熱し、同じ速度で0℃に冷却し、その後、同じ速度で150℃に再び加熱し、150
℃で5分間保持し、1.25℃/分で150℃から180℃に加熱する。加熱曲線の終点
で基線の開始を計算することによってこの最終サイクルからTMFを決定する。
試験手順:
(1)高純度インジウムを標準物質として用いて計器を校正する。
(2)計器ヘッド/セルを50mL/分の一定流速の窒素で絶えずパージする。
(3)サンプル調製:
30−G302H−18−CX Wabash Compression Molde
r(30トン)を使用して1.5gの粉末サンプルを圧縮成形する:(a)接触した状態
で2分間、230℃で混合物を加熱する;(b)同じ温度で20トンの圧力で1分間、サ
ンプルを圧縮する;(c)サンプルを45°Fに冷却し、20トンの圧力で2分間保持す
る;(d)そのプラックをほぼ同じサイズの4つに切断し、それらを互いに積み重ね、そ
して段階(a)〜(c)を繰り返してサンプルを均質化する。
(4)該サンプルプラックからの1片のサンプルを計量し(好ましくは5から8mgの間
)、標準的なアルミニウムのサンプルパンの中にそれを密封する。そのサンプルが入って
いる密封されたパンを計器ヘッド/セルのサンプル側に置き、参照側には空の密封パンを
置く。オートサンプラーを使用する場合には、幾つかの異なるサンプル試験片を量り取り
、機械を順序について設定する。
(5)測定:
(i)データ保存:オフ
(ii)80.00℃/分の勾配で240.00℃へ
(iii)1.00分間、等温
(iv)80.00℃/分の勾配で0.00℃へ
(v)1.00分間、等温
(vi)80.00℃/分の勾配で150.00℃へ
(vii)5.00分間、等温
(viii)データ保存:オン
(ix)1.25℃/分の勾配で180.00℃へ
(x)方法終了
(6)計算:二線の切り取りによってTMFを決定する。高温の基線から1本の線を引く
。高温側の曲線の終点近くの曲線の偏差のために別の線を引く。
例として、限定としてではなく、本開示の実施例を、ここで提供する。
実施例
1.置換アミドエステルの合成
エチル2−シアノ−2−イソブチル−4−メチルペンタノエート、及びエチル2−シア
ノ−2−イソプロピル−3−メチルブチレート:
Figure 2015061910
500mL丸底フラスコに磁器攪拌機を取り付け、エチル2 シアノアセテート(11
.3g、0.1mol)及び無水DMF(120mL)を投入する。その攪拌溶液に、無
水DMF(40mL)中の1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(
DBU)(30.4g、0.2mol、1.0当量)の溶液を一滴ずつ添加する。添加完
了後、その混合物をもう1時間攪拌する。フラスコを氷水浴で冷却し、DMF(40mL
)中のヨージド(0.2mol、1.0当量)の溶液を一滴ずつ添加する。その混合物を
室温に上昇させ、(GCによってモニターして)すべての出発原料が生成物に転化される
まで、さらに14時間攪拌する。混合物を氷水に注入し、ジエチルエーテルで抽出する。
併せたエーテル抽出物を水及びブラインで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させる。濾過
後、濾液を濃縮し、残留物を真空下で蒸留して、生成物を無色の液体として得る。
エチル2−シアノ−2−イソプロピル−3−メチルブチレート:収率67%;H N
MR:δ4.24(q,2H,J=7.0Hz),2.28(heptat,2H,J=
7.0Hz)1.30(t,3H,J=7.0Hz),1.07(d,6H,J=7.0
Hz),1.01(d,6H,J=6.5Hz).
エチル2−シアノ−2−イソブチル−4−メチルペンタノエート:収率88%;
NMR:δ4.26(q,2H,J=7.0Hz),1.82−1.90(m,4H),
1.63−1.70(m,2H),1.34(t,3H,J=7.0Hz),1.04(
d,6H,J=6.0Hz),0.89(d,6H,J=6.0Hz).
2,2−二置換3−アミノプロパノール:
Figure 2015061910
窒素でパージした1000mL三つ口丸底フラスコに磁器攪拌機、冷却器、及び滴下漏
斗を取り付ける。粉末水素化アルミニウムリチウム(0.14〜0.18mol)を添加
し、続いて無水THF(140〜180mL)を添加する。その代わりに市販のTHF中
1.0M水素化アルミニウムリチウムを用いてもよい。攪拌しながら、エーテル(〜20
0mL)中のエチル2−シアノカルボキシレート化合物(0.06〜0.08mol)の
溶液を一滴ずつ添加して、その混合物を穏やかな還流状態に保つ。添加完了後、混合物を
加熱して3時間、穏やかに還流させる。冷却した後、フラスコを氷水浴に入れる。水を注
意深く添加し、固体が白色になるまでその混合物を攪拌する。濾過後、固体を追加のエー
テルで洗浄し、濾液を濃縮し、残留物を真空下で乾燥させて、生成物を白色固体又は粘着
性油として得、それをさらに精製せずにアシル化反応に直接使用することができる。
2−アミノメチル−2−イソプロピル−3−メチルブタン−1−オール:収率71%;
H NMR:δ3.72(s,2H),2.93(s,2H),2.65(br.s,
3H),1.97(heptat,2H,J=8.8Hz),0.95(d,6H,J=
8.5Hz),0.94(d,6H,J=9.0Hz).
2−アミノメチル−2−イソブチル−4−メチルペンタン−1−オール:収率75%;
H NMR:δ3.54(s,2H),2.77(s,2H),2.65(br.s,
3H),1.58−1.70(m,2H),1.21(d,2H,J=7.0Hz),1
.20(d,2H,J=7.5Hz),0.88(d,6H,J=8.0Hz),0.8
7(d,6H,J=8.5Hz).
4−アミノペンタン−2−オール:
Figure 2015061910
1000mL丸底フラスコに3,5−ジメチルイソオキサゾール(9.7g、0.1m
ol)及び水(200mL)を投入する。この溶液に、1.0M水酸化カリウム水溶液(
200mL)を添加する。ニッケル−アルミニウム合金(1:1、32g、0.2mol
)を1時間かけて少しずつ添加する。さらに約2時間後、その反応混合物をセライトで濾
過し、固体を追加の水で洗浄する。濾液を塩化メチレンで1回、抽出する。その水溶液を
濃HClで酸性化し、濃縮乾固させる。水酸化カリウム(10M、5.0mL)を残留物
に添加し、その混合物を塩化メチレンで抽出し、抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥させる
。濾過後、濾液を濃縮し、残留物を真空下で乾燥させて、9.0g(87%)の生成物を
粘着性油として得、それを後続のアシル化反応に直接使用する。H NMR(2つの異
性体、約1:1.3):δ4.10−4.18(m,1Ha),3.95−4.00(m
,1Hb),3.37−3.41(m,1Ha),3.00−3.05(m,1Hb),
2.63(br.s,3Ha+3Hb),1.42−1.55(m,2Ha+1Hb),
1.12−1.24(m,6Ha+7Hb).
アシル化アミノアルコール:
Figure 2015061910
250mL丸底フラスコにアミノアルコール(0.02mol)、ピリジン(0.04
mol、1.0当量)及び塩化メチレン(50mL)を投入する。そのフラスコを氷水浴
に浸漬し、塩化ベンゾイル(0.04mol、1.0当量)を一滴ずつ添加する。添加完
了後、フラスコを室温に温め、混合物を一晩攪拌する。その結果として、GCによってモ
ニターして反応が完了したら、その混合物を塩化メチレンで希釈し、水、飽和塩化アンモ
ニウム、水、飽和重炭酸ナトリウム、そしてブラインで洗浄する。その溶液を硫酸マグネ
シウムで乾燥させ、濾過し、濾液を濃縮する。残留物をフラッシュカラムクロマトグラフ
ィーによって精製して、生成物を無色油又は白色固体として得る。
3−(4−フェニルベンズアミド)−2,2−ジメチルプロピル4−フェニルベンゾエ
ート
250mL丸底フラスコに、3.75gの2−(アミノメチル)−2−イソブチル−4
−メチルペンタン−1−オール、3.24mLのピリジン、及び40mLの塩化メチレン
を投入する。そのフラスコを氷水浴で冷却し、8.67gのビフェニル−4−カルボニル
クロライドを一度に添加する。その反応物を室温に温め、一晩攪拌する。反応物を100
mLの塩化メチレンで希釈し、その後、水、1N HCl(20mL)、水、飽和NaH
CO、そしてブラインで1回(20mL)で洗浄し、有機層をMgSOで乾燥させ、
固体を濾別し、濃縮し、シリカゲルでのカラムクロマトグラフィーによって精製して、所
望の化合物を白色粉末として得る。
CDClを溶剤として使用してBruker 500MHz又は400MHz NM
R分光計でH NMRデータを得る(ppmで)。
上述の合成によって生成させた置換アミドエステルを下の表1に提供する。
Figure 2015061910
Figure 2015061910
2.プロ触媒調製
プロ触媒前駆体(表2に示す重量による)及び2.52mmolの内部電子供与体(す
なわち、置換アミドエステル)を、機械攪拌及び底部濾過を備えたフラスコに投入する。
60mLのTiClとクロロベンゼンの混合溶剤(容量で1/1)をそのフラスコに導
入する。その混合物を115℃に加熱し、250rpmで攪拌しながら60分間、同じ温
度のままにし、その後、その液体を濾別する。60mLの混合溶剤を再び添加し、同じ望
ましい温度で30分間、攪拌しながら反応を継続させ、その後、濾過する。このプロセス
を1回繰り返す。70mLのイソオクタンを使用して、得られた固体を周囲温度で洗浄す
る。溶剤を濾過によって除去した後、固体をN流によって又は真空下で乾燥させる。
Figure 2015061910
MagTi−1は、50マイクロメートルの平均粒径を有する、MgTi(OEt)
Clの組成を有する混合Mag/Ti前駆体(米国特許第6,825,146号の実
施例1に従って調製したMagTi前駆体)である。SHAC(商標)310は、全内容
が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第6,825,146号の実施例2に従っ
て作製した内部電子供与体としてエチルベンゾエートを有するベンゾエート含有触媒(2
7マイクロメートルの平均粒径を有するBenMagプロ触媒前駆体)である。結果とし
て得られるプロ触媒組成物のそれぞれについてのチタン含有率を表3にリストする。内部
供与体についてのピークをGC分析から保持時間に従って指定する。さらなる特性付けは
行わない。
Figure 2015061910
3.重合
1−ガロン・オートクレーブにおいて液体プロピレン中で重合を行う。コンディショニ
ング後、反応器に1375gのプロピレン及び目標量の水素を投入し、62℃にする。0
.25mmolのDCPDMSを7.2mLのイソオクタン中0.27M トリエチルア
ルミニウム溶液に添加し、その後、鉱物油中5.0重量%プロ触媒スラリー(実際の固体
重量を下のデータ表に示す)を添加する。その混合物を周囲温度で20分間、予混した後
、反応器に注入して重合を開始させる。高圧触媒注入ポンプを使用して、イソオクタンと
共にその予混触媒成分で反応器をフラッシュする。発熱後、温度を67℃に制御する。全
重合時間は、1時間である。
4.ポリマー試験
ポリマーサンプルを沈降嵩密度、メルト・フロー・レート(MFR)、キシレン可溶分
(XS)、多分散度指数(PDI)、及び最終融点(TMF)について試験する。指定し
ない限り、Viscotek法を用いてXSを測定する。
アミドエステルの置換は、下の表4に示すように、SHAC(商標)310前駆体とM
agTi−1前駆体の両方についての触媒生産性及び/又はポリマー特性を改善する。
Figure 2015061910
単純なアミドエステル化合物、例えばアミド官能基とエステル官能基の間のCスペー
サーの中心炭素原子(2位)に2つのメチル基を有する化合物1は、不良な触媒活性及び
不良な触媒選択性(ポリマーアイソタクティシティー)並びに低い最終融点(TMF)を
示す。1、3位が両方ともメチル基で置換されているとき(化合物2)、触媒活性の著し
い増加及びアイソタクティシティーの顕著な改善があり(表4)、PDI値は、DiBP
系触媒によって達成され得るものより、さらに有意に高い。出願人はまた、驚くべきこと
に、該中心炭素原子の置換基の嵩高さを増すことによっても触媒活性及び/又はアイソタ
クティシティーの改善を達成できることを発見した。実施例は、イソプロピル(化合物3
)、及び2位のメチル基を置換してイソブチル(化合物4)を含む(表4)。
驚くべきことに、3−ベンズアミド−2,2−ジメチルプロピルベンゾエート(1)に
おける2つのベンゾイル基をp−エチルベンゾイル(12)、p−n−ブチルベンゾイル
(13)、又はp−フェニルベンゾイル(14)基で置換したときにも触媒活性の有意な
増加が観察される。触媒活性の増加は、SHAC(商標)310をプロ触媒前駆体として
使用したとき、さらにいっそう絶大である(表4)。
本発明者らは、ベンゾイルフェニル環に対する置換が触媒活性及び触媒選択性(ポリマ
ーアイソタクティシティー)をさらに向上させることを、驚くべきことに及び予想外に発
見した。加えて、Cスペーサーにアルキル基を導入すると、触媒活性が増加され、XS
が低下される。
本開示は、本明細書に含まれている実施形態及び実例に限定されず、それらの実施形態
の部分を含むそれらの実施形態の変形形態、及び後続の特許請求の範囲内に入るような異
なる実施形態の要素の組み合わせを含むことを、明確に意図している。
本開示は、本明細書に含まれている実施形態及び実例に限定されず、それらの実施形態の部分を含むそれらの実施形態の変形形態、及び後続の特許請求の範囲内に入るような異なる実施形態の要素の組み合わせを含むことを、明確に意図している。
本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下も包含し得る。
(1)マグネシウム部分と、チタン部分と、構造(II)を有する置換アミドエステルを含む内部電子供与体との組み合わせ:
Figure 2015061910
R1−R6は、同じであり、又は異なり、R1−R6のそれぞれは、水素、及び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から成る群より選択され、
式中、R1−R6の少なくとも1つは、少なくとも2個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり、又は
R3及びR5のそれぞれは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり、並びに
R11−R13及びR21−R23は、同じであり、又は異なり、R11−R13及びR21−R23のそれぞれは、水素、及び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から成る群より選択される
を含むプロ触媒組成物。
(2)R1−R6の少なくとも2つが、少なくとも2個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である、上記(1)に記載のプロ触媒組成物。
(3)R1及びR2のそれぞれが、少なくとも2個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である、上記(1)から(2)のいずれかに記載のプロ触媒組成物。
(4)R11−R13の少なくとも1つ及びR21−R23の少なくとも1つが、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である、上記(1)から(3)のいずれかに記載のプロ触媒組成物。
(5)R1及びR2のそれぞれが、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基から成る群より選択される、上記(1)から(4)のいずれかに記載のプロ触媒組成物。
(6)R1、R2、R4、及びR6のそれぞれが水素であり、並びにR3及びR5のそれぞれがメチル基である、上記(1)に記載のプロ触媒組成物。
(7)マグネシウム部分と、チタン部分と、構造(II)を有する置換アミドエステルを含む内部電子供与体との組み合わせ:
Figure 2015061910
式中、R1−R6、R11−R13、及びR21−R23は、同じであり、又は異なり、R1−R6、R11−R13、及びR21−R23のそれぞれは、水素、及び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から成る群より選択され、
式中、R1−R6の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり、及びR11−R13、R21−R23の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である
を含むプロ触媒組成物。
(8)R1及びR2のそれぞれがメチル基であり、並びにR12及びR22のそれぞれが、エチル、ブチル、及びフェニルから成る群より選択される、上記(7)に記載のプロ触媒組成物。
(9)構造式(II)の前記置換アミドエステルと電子供与体成分とを含む混合外部電子供与体を含む、上記(1)から(8)のいずれかに記載のプロ触媒組成物。
(10)構造(II)の置換アミドエステルを含むプロ触媒組成物
Figure 2015061910
式中、R1−R6、R11−R13、及びR21−R23は、同じであり、又は異なり、R1−R6、R11−R13、及びR21−R23のそれぞれは、水素、及び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から成る群より選択される、及び
助触媒
を含む触媒組成物。
(11)ケイ素化合物、二座化合物、ジエーテル、ジオールエステル、カルボキシレート、アミン、ホスファイト、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される外部電子供与体を含む、上記(10)に記載の触媒組成物。
(12)2つ又はそれ以上のアルコキシシラン外部電子供与体を含む、上記(10)から(11)のいずれかに記載の触媒組成物。
(13)カルボン酸エステル、ジエーテル、ジオールエステル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される活性制限剤を含む、上記(10)から(12)のいずれかに記載の触媒組成物。
(14)重合条件下で、オレフィンと、置換アミドエステルを含む触媒組成物とを接触させること、及び
置換アミドエステルを含むオレフィン系ポリマーを形成すること
を含むオレフィン系ポリマーの製造方法。
(15)前記オレフィンがプロピレンであり、約5.0から約20.0の多分散度指数を有するプロピレン系ポリマーを形成することを含む、上記(14)に記載の方法。

Claims (15)

  1. マグネシウム部分と、チタン部分と、構造(II)を有する置換アミドエステルを含む
    内部電子供与体との組み合わせ:
    Figure 2015061910
    −Rは、同じであり、又は異なり、R−Rのそれぞれは、水素、及び1〜2
    0個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から成る群より選択され、
    式中、R−Rの少なくとも1つは、少なくとも2個の炭素原子を有するヒドロカル
    ビル基であり、又は
    及びRのそれぞれは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であり、
    並びに
    11−R13及びR21−R23は、同じであり、又は異なり、R11−R13及び
    21−R23のそれぞれは、水素、及び1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル
    基から成る群より選択される
    を含むプロ触媒組成物。
  2. −Rの少なくとも2つが、少なくとも2個の炭素原子を有するヒドロカルビル基
    である、請求項1に記載のプロ触媒組成物。
  3. 及びRのそれぞれが、少なくとも2個の炭素原子を有するヒドロカルビル基であ
    る、請求項1から2のいずれかに記載のプロ触媒組成物。
  4. 11−R13の少なくとも1つ及びR21−R23の少なくとも1つが、1〜20個
    の炭素原子を有するヒドロカルビル基である、請求項1から3のいずれかに記載のプロ触
    媒組成物。
  5. 及びRのそれぞれが、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、シク
    ロペンチル基、及びシクロヘキシル基から成る群より選択される、請求項1から4のいず
    れかに記載のプロ触媒組成物。
  6. 、R、R、及びRのそれぞれが水素であり、並びにR及びRのそれぞれ
    がメチル基である、請求項1に記載のプロ触媒組成物。
  7. マグネシウム部分と、チタン部分と、構造(II)を有する置換アミドエステルを含む
    内部電子供与体との組み合わせ:
    Figure 2015061910
    式中、R−R、R11−R13、及びR21−R23は、同じであり、又は異なり
    、R−R、R11−R13、及びR21−R23のそれぞれは、水素、及び1〜20
    個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から成る群より選択され、
    式中、R−Rの少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を有するヒドロカルビル
    基であり、及びR11−R13、R21−R23の少なくとも1つは、1〜20個の炭素
    原子を有するヒドロカルビル基である
    を含むプロ触媒組成物。
  8. 及びRのそれぞれがメチル基であり、並びにR12及びR22のそれぞれが、エ
    チル、ブチル、及びフェニルから成る群より選択される、請求項7に記載のプロ触媒組成
    物。
  9. 構造式(II)の前記置換アミドエステルと電子供与体成分とを含む混合外部電子供与
    体を含む、請求項1から8のいずれかに記載のプロ触媒組成物。
  10. 構造(II)の置換アミドエステルを含むプロ触媒組成物
    Figure 2015061910
    式中、R−R、R11−R13、及びR21−R23は、同じであり、又は異なり
    、R−R、R11−R13、及びR21−R23のそれぞれは、水素、及び1〜20
    個の炭素原子を有するヒドロカルビル基から成る群より選択される、及び
    助触媒
    を含む触媒組成物。
  11. ケイ素化合物、二座化合物、ジエーテル、ジオールエステル、カルボキシレート、アミ
    ン、ホスファイト、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される外部電子供与体を
    含む、請求項10に記載の触媒組成物。
  12. 2つ又はそれ以上のアルコキシシラン外部電子供与体を含む、請求項10から11のい
    ずれかに記載の触媒組成物。
  13. カルボン酸エステル、ジエーテル、ジオールエステル、及びこれらの組み合わせから成
    る群より選択される活性制限剤を含む、請求項10から12のいずれかに記載の触媒組成
    物。
  14. 重合条件下で、オレフィンと、置換アミドエステルを含む触媒組成物とを接触させるこ
    と、及び
    置換アミドエステルを含むオレフィン系ポリマーを形成すること
    を含むオレフィン系ポリマーの製造方法。
  15. 前記オレフィンがプロピレンであり、約5.0から約20.0の多分散度指数を有する
    プロピレン系ポリマーを形成することを含む、請求項14に記載の方法。
JP2014203442A 2010-02-26 2014-10-01 置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物 Active JP6061908B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US30859610P 2010-02-26 2010-02-26
US61/308,596 2010-02-26

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012555136A Division JP5711766B2 (ja) 2010-02-26 2011-02-24 置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015061910A true JP2015061910A (ja) 2015-04-02
JP6061908B2 JP6061908B2 (ja) 2017-01-18

Family

ID=44064690

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012555136A Active JP5711766B2 (ja) 2010-02-26 2011-02-24 置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物
JP2014203442A Active JP6061908B2 (ja) 2010-02-26 2014-10-01 置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012555136A Active JP5711766B2 (ja) 2010-02-26 2011-02-24 置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物

Country Status (10)

Country Link
US (2) US8604144B2 (ja)
EP (1) EP2545087B1 (ja)
JP (2) JP5711766B2 (ja)
KR (1) KR101874650B1 (ja)
CN (1) CN102971347B (ja)
BR (1) BR112012021399B1 (ja)
MY (1) MY157180A (ja)
RU (1) RU2586973C2 (ja)
SG (1) SG183460A1 (ja)
WO (1) WO2011106494A1 (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102971347B (zh) * 2010-02-26 2015-06-17 陶氏环球技术有限责任公司 具有取代的酰胺酯内供电子体的前催化剂组合物
US8551903B2 (en) 2010-02-26 2013-10-08 Dow Global Technologies Llc Amide ester internal electron donor and process
CN104507987B (zh) * 2012-06-29 2016-12-07 沙特基础工业公司 用于烯烃聚合的催化剂组合物
EP2712875A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-02 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Catalyst components for the polymerization of olefins
US9790291B2 (en) * 2013-03-14 2017-10-17 Formosa Plastics Corporation, Usa Non-phthalate compounds as electron donors for polyolefin catalysts
RU2630228C1 (ru) * 2013-09-09 2017-09-06 Базелл Полиолефин Италия С.Р.Л. Компоненты катализатора для полимеризации олефинов
CN105940021A (zh) 2013-12-20 2016-09-14 沙特基础工业公司 用于烯烃聚合的催化剂体系
US10059656B2 (en) 2013-12-20 2018-08-28 Sabic Global Technologies B.V. Catalyst composition for polymerization of olefins
CN105934449B (zh) 2013-12-20 2018-07-10 沙特基础工业公司 用于烯烃聚合的催化剂组合物
KR20160102018A (ko) 2013-12-20 2016-08-26 사우디 베이식 인더스트리즈 코포레이션 올레핀 중합용 전구 촉매
WO2015091981A2 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst system for polymerisation of an olefin
BR112016014183B1 (pt) 2013-12-20 2021-10-05 Saudi Basic Industries Corporation Poliolefina, sistema de catalisador para polimerização de uma olefina, processos para a preparação dos mesmos e artigo moldado de poliolefina
US9926391B2 (en) 2013-12-20 2018-03-27 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst system for polymerization of an olefin
US20170240665A1 (en) * 2014-06-02 2017-08-24 Sabic Global Technologies B.V. Procatalyst for polymerization of olefins comprising a monoester and an amidobenzoate internal donor
JP6427689B2 (ja) * 2015-04-01 2018-11-21 バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ オレフィン重合用触媒成分
EP3298048B1 (en) * 2015-05-19 2019-07-03 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Catalyst components for the polymerization of olefins
CN108349873B (zh) * 2015-09-22 2022-12-23 Sabic环球技术有限责任公司 取代的酰胺基苯甲酸酯化合物的合成及其作为不含邻苯二甲酸酯的内给电子体的用途
US10836847B2 (en) * 2015-12-02 2020-11-17 Sabic Global Technologies B.V. Procatalyst for polymerization of olefins
US10717791B2 (en) * 2015-12-02 2020-07-21 Sabic Global Technologies B.V. Procatalyst for polymerization of olefins
US11117989B2 (en) 2016-09-29 2021-09-14 Sabic Global Technologies B.V. Process to prepare procatalyst for polymerization of olefins
CN109790251B (zh) 2016-09-29 2021-11-23 Sabic环球技术有限责任公司 用于制备用于烯烃聚合的主催化剂的方法
CN109790252B (zh) * 2016-09-29 2021-09-28 Sabic环球技术有限责任公司 用于烯烃聚合的主催化剂
WO2018060413A1 (en) * 2016-09-29 2018-04-05 Sabic Global Technologies B.V. Procatalyst for polymerization of olefins
JP7113817B2 (ja) 2016-10-06 2022-08-05 ダブリュー・アール・グレース・アンド・カンパニー-コーン 複数の内部電子供与体の組合せを用いて作製されるプロ触媒組成物
CN109890850A (zh) 2016-10-12 2019-06-14 Sabic环球技术有限责任公司 制备适用于烯烃聚合的主催化剂的固体载体的方法
CA3151380A1 (en) 2019-09-18 2021-03-25 III Joseph COALTER Catalyst composition and system having extended lifetime
KR102379126B1 (ko) 2020-04-27 2022-03-28 효성화학 주식회사 지글러-나타 전촉매 조성물 및 올레핀 중합방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005517746A (ja) * 2002-02-07 2005-06-16 チャイナ ペトロレウム アンド ケミカル コーポレーション オレフィン重合用の固形触媒成分、それを含んでなる触媒、およびその使用
JP2007535593A (ja) * 2004-04-30 2007-12-06 中国石油化工股▲分▼有限公司 オレフィン重合用触媒成分及びそれを含む触媒
CN101104589A (zh) * 2006-07-13 2008-01-16 中国石油化工股份有限公司 用于制备烯烃聚合催化剂的氨酯化合物
WO2010014320A1 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 Basf Catalysts Llc Internal donor for olefin polymerization catalysts
JP5711766B2 (ja) * 2010-02-26 2015-05-07 ダブリュー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカット 置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1209255B (it) 1980-08-13 1989-07-16 Montedison Spa Catalizzatori per la polimerizzazione di olefine.
GB9300318D0 (en) 1993-01-08 1993-03-03 Oxford Analytical Instr Ltd Improvements relating to sample monitoring
US6825146B2 (en) 2001-05-29 2004-11-30 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Olefin polymerization catalyst compositions and method of preparation
CN100441561C (zh) 2002-02-07 2008-12-10 中国石油化工股份有限公司 用于制备烯烃聚合催化剂的多酯化合物
US8288606B2 (en) * 2005-03-08 2012-10-16 Ineos Usa Llc Propylene polymer catalyst donor component
CN101104656B (zh) * 2006-07-13 2010-11-10 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合反应的催化剂组分及其催化剂
JP5770103B2 (ja) * 2008-12-31 2015-08-26 ダブリュー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカット ランダムプロピレンコポリマー組成物、製品及び方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005517746A (ja) * 2002-02-07 2005-06-16 チャイナ ペトロレウム アンド ケミカル コーポレーション オレフィン重合用の固形触媒成分、それを含んでなる触媒、およびその使用
JP2007535593A (ja) * 2004-04-30 2007-12-06 中国石油化工股▲分▼有限公司 オレフィン重合用触媒成分及びそれを含む触媒
CN101104589A (zh) * 2006-07-13 2008-01-16 中国石油化工股份有限公司 用于制备烯烃聚合催化剂的氨酯化合物
WO2010014320A1 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 Basf Catalysts Llc Internal donor for olefin polymerization catalysts
JP5711766B2 (ja) * 2010-02-26 2015-05-07 ダブリュー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカット 置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物

Also Published As

Publication number Publication date
BR112012021399B1 (pt) 2020-01-21
US8604144B2 (en) 2013-12-10
JP5711766B2 (ja) 2015-05-07
KR101874650B1 (ko) 2018-07-04
WO2011106494A1 (en) 2011-09-01
BR112012021399A2 (pt) 2016-10-25
CN102971347A (zh) 2013-03-13
US20140163184A1 (en) 2014-06-12
JP6061908B2 (ja) 2017-01-18
US20120322962A1 (en) 2012-12-20
JP2013521340A (ja) 2013-06-10
MY157180A (en) 2016-05-10
SG183460A1 (en) 2012-09-27
US9441058B2 (en) 2016-09-13
EP2545087B1 (en) 2016-06-22
CN102971347B (zh) 2015-06-17
EP2545087A1 (en) 2013-01-16
KR20130028075A (ko) 2013-03-18
RU2012141048A (ru) 2014-04-10
RU2586973C2 (ru) 2016-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6061908B2 (ja) 置換アミドエステル内部電子供与体を有するプロ触媒組成物
JP5845195B2 (ja) ハロゲン化アミドエステルおよびそれによる内部電子供与体
JP5779193B2 (ja) アミドエステル内部電子および方法
KR101600365B1 (ko) 치환된 1,2-페닐렌 방향족 디에스테르 내부 공여체를 갖는 전촉매 조성물 및 방법
KR101745738B1 (ko) 아다만탄 함유 전촉매 조성물 및 방법
US8697827B2 (en) Catalyst composition with halo-malonate internal electron donor and polymer from same
KR20140004135A (ko) 알콕시알킬 에스테르 내부 전자 공여체를 가진 전촉매 조성물을 생산하는 공정 및 생성물
JP2014503652A (ja) 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
US20120157645A1 (en) Procatalyst Composition with Alkoxypropyl Ester Internal Electron Donor and Polymer From Same
JP2014500384A (ja) 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

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151111

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160209

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160311

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160411

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160511

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161102

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20161110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6061908

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250