JP2016079403A - オレフィン重合触媒及びそれを含む組合せ触媒 - Google Patents
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Abstract
Description
組成(1):前記のオレフィン重合触媒
組成(2):一般式がAlTmZ3−m(式中、Tが水素原子、C1−C20の炭化水素基からなる群から選択され、Zがハロゲン原子であり、mが3以下の整数)である有機アルミニウム化合物
本発明の構成要件、目的及び有益な効果をより明瞭的に理解させるために、本発明の技術案を詳しく説明するが、本発明の実施可能な範囲がこれによって限定されるとして理解すべきではない。
(1) 触媒活性は重合生成物の重量を使用の触媒の重量で割ることで計算される。
(2) 触媒中のチタン含有量はICP/AES法によって測定される。
(3) 重合体のアイソタクチックインデックス(II)は、沸騰n−ヘプタン抽出法によって測定される。
(4) 重合体のメルトフローレート(MFR)は、GB/T3682―2000基準に従って測定される。
(5) 重合体のかさ密度(BD)は、一定容積におけるルーズな固体の重量に関する方法で測定される。
本実施例は、以下の方法で得られるオレフィン重合触媒を提供する。
高純度の窒素ガスによって重複置換された300mLの反応釜にジエトキシマグネシウム(d(0.5)が32μmであり、SPAN値が0.9であり) 10gとトルエン80 mLを加えて懸濁液を調製し、0℃に冷却し、この懸濁液に四塩化チタン20 mLを加え、徐々に80℃まで加熱し、内部電子供与体としてのN−m−クロロフェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン0.01molを加えて、30分間この温度に維持され、その後、110℃に昇温し、2時間反応して、液体がなくなるまで十分に加圧濾過を行い、トルエン80 mL、四塩化チタン 20 mlと内部電子供与体としてのフタル酸ジ−n−ブチル0.01 molを添加し、110℃で2時間反応し、液体がなくなるまで十分に加圧濾過を行い、100mLのトルエンを使用して3回洗浄し、その後、体積パーセントが20%である四塩化チタンのトルエン溶液によって110℃で1時間処理し、最後、順番に100 mLのトルエンを使用して3回洗浄して100 mLのヘキサンによって40℃で5回洗浄し、得られる固体生成物を乾燥して、本実施例のオレフィン重合触媒が得られる。
本実施例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、内部電子供与体としてのN−m−クロロフェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミンの添加量を0.015 molに変える以外、実施例1の製造方法と同様に行った。
本実施例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、内部電子供与体としてのN−m−クロロフェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミンの添加量を0.005 molに変える以外、実施例1の製造方法と同様に行った。
本実施例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、添加量が変わらずに内部電子供与体としてのフタル酸ジ−n−ブチルをフタル酸ジイソブチルに替える以外、実施例1の製造方法と同様に行った。
本実施例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、添加量が変わらずに内部電子供与体としてのフタル酸ジ−n−ブチルを2,2−ジイソプロピル−1,3−ジメトキシプロパンに替える以外、実施例1の製造方法と同様に行った。
本実施例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、添加量が変わらずに内部電子供与体としてのN−m−クロロフェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)をN−フェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミンに替える以外、実施例1の製造方法と同様に行った。
本実施例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、添加量が変わらずに内部電子供与体としてのN−m−クロロフェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)をN−メトキシフェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミンに替える以外、実施例1の製造方法と同様に行った。
本実施例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、添加量が変わらずに内部電子供与体としてのN−m−クロロフェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)をN−エチル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミンに替える以外、実施例1の製造方法と同様に行った。
本実施例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、添加量が変わらずに内部電子供与体としてのN−m−クロロフェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)をN−n−へキシル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミンに替える以外、実施例1の製造方法と同様に行った。
本比較例は、以下の方法で得られるオレフィン重合触媒を提供する。
高純度の窒素ガスによって重複置換された300mLの反応釜にジエトキシマグネシウム(d(0.5)が32μmであり、SPAN値が0.9であり) 10gとトルエン80 mLを加えて懸濁液を調製し、0℃に冷却し、この懸濁液に四塩化チタン20 mLを加え、徐々に80℃まで加熱し、内部電子供与体としてのフタル酸ジ−n−ブチル0.01molを加えて、110℃に加熱して2時間反応し、液体がなくなるまで十分に加圧濾過を行い、100mLのトルエンを使用して80℃で3回洗浄し、その後、体積パーセントが20%である四塩化チタンのトルエン溶液によって110℃で1時間処理し、最後、順番に100 mLのトルエンを使用して3回洗浄して100 mLのヘキサンによって40℃で5回洗浄し、得られる固体生成物を乾燥して、本比較例のオレフィン重合触媒が得られる。
本比較例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、添加量が変わらずに内部電子供与体としてのフタル酸ジ−n−ブチルをフタル酸ジイソブチルに替える以外、比較例1の製造方法と同様に行った。
本比較例はオレフィン重合触媒を提供する。その製造方法は、添加量が変わらずに内部電子供与体としてのフタル酸ジ−n−ブチルを2,2−ジイソプロピル−1,3−ジメトキシプロパンに替える以外、比較例1の製造方法と同様に行った。
5Lの攪拌付きのステンレスオートクレーブを窒素ガスで置換した後、トリエチルアルミニウムのヘキサン溶液(トリエチルアルミニウムの濃度が2.4 mol/L) 10 mL、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン(CHMMS)のヘキサン溶液(CHMMSの濃度が0.18 mol/L) 6 mL、実施例又は比較例で得られるオレフィン重合触媒20 mgを添加し、オートクレーブを密閉させ、水素ガス4.5 L(標準状態で)と液体プロピレン2Lを導入し、攪拌しながら70℃に加熱し、70℃で1時間重合反応し、冷却し、攪拌が停止し、残るプロピレンモノマーを除去して、重合体が得られる。
Claims (15)
- ジアルコキシマグネシウム、チタン化合物、式Iで示されるスルホニル含有化合物である電子供与体化合物Aと、電子供与体化合物Bを原料とする反応から得られる生成物を含み、
前記電子供与体化合物Bがエステル系化合物及びエーテル系化合物からなる群から選択され、
前記チタン化合物の一般式がTi(OQ)4―nYn(式中、QはC1−C14の脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基からなる群から選択され、Yはハロゲン原子であり、nは0〜4の整数であり、nは2以下である場合に、複数のQは同一であっても、異なっていてもよい)であり、
前記電子供与体化合物Aの使用量がジアルコキシマグネシウムにおけるマグネシウム1モルに対して0.01〜1モルであり、
前記電子供与体化合物Bの使用量がジアルコキシマグネシウムにおけるマグネシウム1モルに対して0.01〜1モルであり、
前記チタン化合物の使用量がジアルコキシマグネシウムにおけるマグネシウム1モルに対して0.5〜100モルである、オレフィン重合触媒。
(式中、Xはジ置換又は未置換の第14族元素の原子、一置換又は未置換の第15族元素の原子又は第16族元素の原子からなる群から選択され、その置換基は単環、多環、ヘテロ原子含有環状基または脂肪族鎖状基からなる群から選択され、R1、R2は互いに同一であっても、異なっていてもよく、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、置換されてもいいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルキルアリール基、ヘテロ原子含有環状基からなる群から選択される。) - 前記電子供与体化合物Aの使用量がジアルコキシマグネシウムにおけるマグネシウム1モルに対して0.05〜0.2モルである、請求項1に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記電子供与体化合物Bの使用量がジアルコキシマグネシウムにおけるマグネシウム1モルに対して0.05〜0.2モルである、請求項1に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記チタン化合物の使用量がジアルコキシマグネシウムにおけるマグネシウム1モルに対して1〜50モルである、請求項1に記載のオレフィン重合触媒。
- XがC(R3)(R4)、Si(R3’)(R4’)、Sn(R3’’)(R4’’)、Pb(R3’’’)(R4’’’)、N(R5)、P(R6)、As(R6’)、O、S、SeとTeからなる群から選択され、R3、R4が同一であっても、異なっていてもよく、R3’、R4’が同一であっても、異なっていてもよく、R3’’、R4’’が同一であっても、異なっていてもよく、R3’’’、R4’’’が同一であっても、異なっていてもよく、R3、R4、R3’、R4’、R3’’、R4’’、R3’’’、R4’’’、R5、R6とR6’がそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルキルアリール基、アルキルアルケニル基、アルケニルアルキル基、アルキルアルキニル基、ヘテロ原子含有環状基及びアシル基からなる群から選択される、請求項1に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記電子供与体化合物Aが、ジスルホニルアルカン、ジスルホニルアルケン、ジスルホニル環状炭化水素、ジスルホニルシラン、ジスルホニル環状シラン、ジスルホニルジ炭化水素基スズ、ジスルホニルジ炭化水素基鉛、及びそれらのヘテロ原子を含んでいてもよい誘導体、ジスルホニルイミン、ジスルホニルリン(III)、ジスルホニル砒素(III)、それらのヘテロ原子を含んでいてもよい誘導体、置換されていてもよいスルホン酸無水物およびその硫黄またはセレン誘導体からなる群から選択される、請求項1に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記電子供与体化合物Aが、ジ(トリフルオロメチルスルホニル)メタン、[ジ(トリフルオロメチルスルホニル)メチル]ベンゼン、1,1−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−エタン、[クロロ−(トリフルオロメチルスルホニル)−メチルスルホニル]−トリフルオロ−メタン、[ブロモ−(トリフルオロメチルスルホニル)−メチルスルホニル]−トリフルオロ−メタン、ジクロロ−ジ−トリフルオロメチルスルホニル−メタン、ジブロモ−ジ−トリフルオロメチルスルホニル−メタン、クロロ−ブロモ−ジ−トリフルオロメチルスルホニル−メタン、2−[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ビニル]−1H−ピロール、4−[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)ビニル]−モルホリン、2−[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ビニル]−1H−インドール、トリフルオロ−[メトキシ−(トリフルオロメチルスルホニル)−メチルスルホニル]−メタン、1−クロロ−1,1−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−エタン、1−ブロモ−1,1−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−エタン、4,4−ジ−(トリフルオロメチルスルホニル)−1−ブテン、1,3−ジ(トリフルオロメチルスルホニル) −1−プロパノール、1,1−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ペンタン、4−ブロモ−4,4-ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−1−ブテン、3−ブロモ−5−クロロ−1,1−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ペンタン、3−ブロモ−1,1−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ノナン、[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−エチル−ベンゼン、3−ブロモ−5,5−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ペンタン酸、1,1−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−プロピレン、2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ビニルアミン、[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ビニル]−ジメチル−アミン、[3,3−ジ−(トリフルオロメチルスルホニル)−アリル]−ベンゼン、1−[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ビニル]−ナフタレン、4−[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ビニル]−2−エトキシ−フェノール、1−[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ビニル]−4−ニトロ-ベンゼン、(2,2−ジ−トリフルオロメチルスルホニル−ビニル)−ベンゼン、7,7−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−バイサイクリック[4,1,0]−ヘプタン、1−[ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−メチル]−4−メチル−ベンゼン、ジ(トリフルオロメチルスルホニル)− ケテン、1−[ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−メチレン]−ピリミジン、[ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−メチレン]−トリフェニル−λ5−リン、1−[ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−メチル]−4−フルオロ−ベンゼン、ジフルオロ-ジ-トリフルオロメチルスルホニル-メタン、3,2-ジ-トリフルオロメチルスルホニル−シクロプロパンカルボン酸エチルエステル、トリフルオロ−(フルオロ−トリフルオロメチルスルホニル−スルホニルメチル)−メタン、1−(ジ−トリフルオロメチルスルホニル−メチル)−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニル、{4−[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ビニル]−フェニル}−ジエチル−アミン、{4-[4,4−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ブチル−1,3−ジエチル]−ベンゼン}−ジメチル−アミン、2−[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−エチル]−マロン酸、2−[2,2−ジ−(トリフルオロメチルスルホニル)−エチル] −3−オキソー酪酸エチル、2−[2,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−エチル]−2−ブロモ−マロン酸ジエチル、1,1,3,3−テトラ(トリフルオロメチルスルホニル)−プロパン、1,1,2,2−テトラ(トリフルオロメチルスルホニル)−エタン、トリフルオロ−[メトキシ−(トリフルオロメチルスルホニル)−メチルスルホニル]−メタン、[ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−メチルスルホニル]−トリフルオロ−メタン、ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−ビニルケトン、1,2−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−マロン酸エチル、[(ジメチル−λ4−スルホンアミドアルケニル)−トリフルオロメチルスルホニル−メチルスルホニル]−トリフルオロ−メタン、1−ジ−エチルスルホンアミド−2,2−ジ-(トリフルオロメチルスルホニル)−エチレン、1−[ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−メチル]−4−ヨード−ベンゼン、1−[ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−メチル]−4−フルオロ−ベンゼン、N−[ジ(トリフルオロメチルスルホニル)−メチレン]−N′−(4−ニトロ-ベンゼン)−ヒドラジン、2,2−ジ−(イソプロピルアミン)−1,1−(トリフルオロメチルスルホニル)−エチレン、1−(2,2−ジ−トリフルオロメチルスルホニル−シクロプロピル)−エタノン、1−(2,2−ジ−トリフルオロメチルスルホニル−ビニル)−4−メチル−ベンゼン、(1−p−トリル−2,2-ジ−トリフルオロメチルスルホニル−エチル)−リン酸ジメチル、1−(ジ−トリフルオロメチルスルホニル−メチルスルホニル)−4−クロロ−ベンゼン、(1−メチル−2,2−ジ−トリフルオロメチルスルホニル−ビニル)−フェニル−アミン、1−(ジ−トリフルオロメチルスルホニル−メチル)−4−テトラ−ブチル−2,3,5,6−テトラフルオロ−ベンゼン、1−(ジ−トリフルオロメチルスルホニル−メチル)−4−テトラ−ブチル−2,3,5,6−テトラフルオロ−ビフェニル、トリメチル−(ペンタフルオロフェニル−ジ−トリフルオロメチルスルホニル−メチル)−シラン、フルオロ−トリ−トリフルオロメチルスルホニル−メタン、1−(ジ−トリフルオロメチルスルホニル−メチル)−2,3,5,6−テトラフルオロ−4−ヘキシロキシ−ベンゼン、N−フェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−2,6−ジイソプロピルフェニル-ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(4−メトキシフェニル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(3−クロロフェニル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(2−フルオロフェニル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−イソブチル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(2−メトキシエチル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−エチル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−ベンジル-ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−n−へキシル-ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(2−フェニルエチル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−チエニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−シクロヘキシル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(4−フルオロフェニル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(3−メチルフェニル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(4−メチルフェニル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(4−カルボキシルフェニル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(3−カルボキシルフェニル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−フルオロ-ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(2−ピリジン)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−(5−クロロ−2−ピリジル)−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−トリメチルシリル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、N−イソプロピル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)アミン、ホスフィン−フェニル−ジ(トリフルオロメチルスルホニル)ホスフィニデン、トリフルオロメチルスルホン酸無水物からなる群から選択される、請求項1又は6に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記電子供与体化合物Bが、カルボン酸エステル系化合物及びジエーテル系化合物からなる群から選択される、請求項1に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記カルボン酸エステル系化合物がモノ脂肪族カルボン酸エステル、多価脂肪族カルボン酸エステル及び芳香族カルボン酸エステルを含む、請求項8に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記カルボン酸エステル系化合物が、安息香酸エチル、フタル酸ジエチル、フタル酸n−ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジイソオクチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジブチル、2,3−ジイソプロピルコハク酸ジエチル、2,3−ジイソプロピルコハク酸ジ−n−ブチル、2,3−ジイソプロピルコハク酸ジイソブチル、2,3−イソプロピルコハク酸ジジメチル、2,2−ジメチルコハク酸ジイソブチル、2−エチル−2−ジメチルコハク酸ジイソブチル、2−エチル−2−ジメチルコハク酸ジエチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジ−n−ブチル、ナフタレンジカルボン酸ジエチル、ナフタレンジカルボン酸ジブチル、トリエチルトリメリテート、トリブチルトリメリテート、ビフェニルトリカルボン酸トリブチル、ビフェニルトリカルボン酸(ヘミメリット酸)トリエチル、ピロメリット酸テトラエチル及びピロメリット酸テトラブチルを含む、請求項8又は9に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記ジエーテル系化合物が1,3−ジエーテル系化合物を含む、請求項8に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記ジアルコキシマグネシウムを担体として、不活性溶媒を分散剤として、前記チタン化合物と接触してから前記電子供与体化合物A及び前記電子供与体化合物Bと接触して、再び前記チタン化合物と接触して得られる、請求項1に記載のオレフィン重合触媒。
- 前記不活性溶媒がヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ベンゼン、トルエン及びキシレンからなる群から選択され、その使用量がジアルコキシマグネシウムにおけるマグネシウム1モルに対して0.5〜100モルである、請求項12に記載のオレフィン重合触媒。
- 組成(1):請求項1〜13のいずれ1項に記載のオレフィン重合触媒、
組成(2):一般式がAlTmZ3−m(式中、Tが水素原子、C1−C20の炭化水素基からなる群から選択され、Zがハロゲン原子であり、mが3以下の整数)である有機アルミニウム化合物を含み、
組成(1)と組成(2)の比がアルミニウムとチタンのモル比で10〜1000である、オレフィン重合組合わせ触媒。 - さらに一般式L1L2Si(OL’)2(式中、L1、L2が同一であっても、異なっていてもよく、それぞれC1−C20のアルキル基、C3−C20のシクロアルキル基及びC3−C20のアリール基からなる群から選択され、L’がC1−C4のアルキル基)の有機ケイ素化合物である組成(3)を含み、
組成(2)と組成(3)の比がアルミニウムとケイ素のモル比で4〜40である、請求項14に記載のオレフィン重合組合わせ触媒。
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