JP2021502469A - ポリオレフィンポリマー組成物 - Google Patents

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Abstract

本開示は、一般に、ポリプロピレンホモポリマーなどのポリオレフィンポリマー、及び改善された流動特性を有するプロピレン−エチレンコポリマーに関する。一実施形態では、ポリマーは、a)ハロゲン化物含有マグネシウム化合物を混合物中に溶解して、均質な溶液を形成することであって、混合物が、エポキシ化合物、有機リン化合物、及び炭化水素溶媒を含む、均質な溶液を形成することと、b)溶解ステップ中又は後に、均質な溶液を有機ケイ素化合物で処理することと、c)第1の非フタレート電子供与体及び有機ケイ素化合物の存在下で均質な溶液を第1のチタン化合物で処理して、固形沈殿物を形成することと、d)第2の非フタレート電子供与体の存在下で固形沈殿物を第2のチタン化合物で処理して固形触媒成分を形成することと、を含む固形触媒組成物を使用して、生成することができ、このプロセスはカルボン酸及び無水物を含まない。

Description

関連出願
[0001]
本出願は、その全てが参照により本明細書に組み込まれる、2017年11月13日出願の米国特許仮出願第62/585,137号、2018年10月29日出願の国際出願第PCT/US2018/057980号、及び2018年11月6日出願の国際出願第PCT/US2018/059311号に基づき、それらの優先権を主張する。
[0002]
ポリオレフィンは、単純オレフィン由来のポリマーの一分類である。ポリオレフィンを製造する既知の方法は、チーグラー−ナッタ型重合触媒の使用を伴う。これらの触媒は、遷移金属ハロゲン化物を使用してオレフィンモノマーを重合して、様々なタイプの立体化学的配置を有するポリマーを提供する。
[0003]
チーグラー−ナッタ型触媒系の1つのタイプは、その上にチタン化合物及び内部電子供与体化合物が担持されているハロゲン化マグネシウムによって構成される、固形触媒成分を含む。アイソタクチックポリマー生成物の高い選択性を維持するためには、触媒合成中に、内部電子供与体化合物が添加され得る。内部供与体は様々なタイプがあり得る。従来、ポリマーに高い結晶化度が必要とされるときには、外部の供与体化合物も重合反応中に添加される。
[0004]
過去30年間にわたって、オレフィン重合反応においてはるかに高い活性を与え、その触媒により作られるポリマー中の結晶性アイソタクチックな断片の含有量がより高くなる、多くの担持型チーグラー−ナッタ型触媒が開発されてきた。内部及び外部の電子供与体化合物が開発されることにより、ポリオレフィン触媒系は継続的に改新されている。
[0005]
触媒形態の制御は、ポリオレフィンの工業生産工程の重要な一側面である。触媒形態特徴は、例えばかさ密度、流動性、脱ガス性、及び粒子付着性などの、ポリマー粉末の特性に影響を及ぼす。そのような特性は、工場の稼働効率に大いに影響を及ぼす。例えば、好適ではない触媒形態は、ポリマー形態の制御での不具合をもたらし得るが、そのような不具合は、工場の稼働において、例えばファウリング又はシーティングのような深刻なトラブルにつながり得る。
[0006]
触媒形態に加えて、触媒寿命又は延長された期間にわたって活性を維持する触媒の能力もまた、所望の特徴を有するポリマーの生成では、重要であり得る。長い寿命を有する触媒は、例えば、ポリオレフィンポリマー、特に改善され、より制御された特性を有する耐衝撃性ポリオレフィンコポリマーを生成することができる。
[0007]
ポリオレフィン重合プロセス及び新たな触媒系の調合では、大きな進展がなされているが、更なる改善が必要である。例えば、改善されたポリマー流動性及び取り扱い性を有するポリオレフィンポリマーを生成するための重合プロセスに対する需要が存在する。例えば、エラストマー特性を有する耐衝撃性ポリオレフィンポリマーを生成するとき、ポリマー流動性の問題は特に一般的である。
[0008]
一般に、本開示は、取り扱い及び輸送がより容易である、改善された流動性特性を有するポリオレフィンポリマーを生成することに関する。例えば、延長されかつ長い寿命を有するだけでなく、より良好な流体様特性を有しかつ取り扱いがより容易であるポリマー樹脂に変換される、改善された形態特徴を有するポリオレフィンポリマーを生成することもできる触媒系を利用して、改善された流動特性を有するポリオレフィンポリマーを生成することができる。本開示のプロセスを通じて、ポリマー生成プロセスの効率が大幅に改善される。
[0009]
一実施形態では、例えば、本開示は、粒子形態であるプロピレン−エチレンコポリマーを含むポリマー組成物に関する。プロピレン−エチレンコポリマーは、主要なモノマーとしてプロピレンを含み、約8重量%超の量など、約10重量%超の量などの約5重量%超の量かつ一般に約45重量%未満の量のエチレンを含有する。プロピレン−エチレンコポリマーは、例えば、ヘテロ相ポリマーであってもよく、かつ/又はエラストマー特性を有してもよい。本開示によれば、プロピレン−エチレンコポリマー粒子は、コポリマーが約10秒未満のカップ試験結果を示すように、改善された流動特性を有するように調合することができる。例えば、コポリマーは、2以下のカップ試験指数を示すことができる。
[0010]
プロピレン−エチレンコポリマーは、一般に、約20g/10分超など、約30g/10分超など、約40g/10分超など、約50g/10分超などの約10g/10分超かつ一般に約500g/10分未満のメルトフローインデックスを有し得る。
[0011]
代替的な実施形態では、本開示は、ポリプロピレンポリマーなどのポリオレフィンポリマーを含有するポリマー組成物に関する。ポリプロピレンポリマーは、粒子形態である。粒子は、約450マイクロメートル〜約1000マイクロメートルなどの約150マイクロメートル〜約3000マイクロメートルのD50粒径を有し得る。本開示によれば、粒子は、粒子が約0.68超など、約0.7超など、約0.8超などの約0.6超かつ一般に約1未満のB/L3を有するような粒子形態を有する。加えて、ポリマー組成物は、比較的高いかさ密度を有し得る。かさ密度は、例えば、約0.42g/cm〜約0.6g/cmなどの約0.415g/cm超であり得る。
[0012]
ポリマー粒子は、丸みを帯びた形状を有してもよく、凝集体を含まなくてもよい。一実施形態では、例えば、ポリマー粒子は、微小球を含んでもよい。
[0013]
プロピレン−エチレンコポリマー及び他のポリプロピレンポリマーなどの上述のポリオレフィンポリマーは、様々なプロセスを使用して形成することができる。一実施形態では、例えば、ポリオレフィンポリマーは、アルミニウム化合物、少なくとも1種類の選択性制御剤、及び任意追加的に活性制限剤と組み合わせた固形触媒成分を含む触媒系の存在下で生成される。一実施形態では、固形触媒成分は、マグネシウム化合物とエポキシ化合物との反応生成物を含む。固形触媒成分は、有機リン化合物、チタン化合物、有機ケイ素化合物、及び内部電子供与体を更に含んでもよい。固形触媒成分は、担持供与体を更に含んでもよい。一実施形態では、担持供与体は安息香酸エチルを含み、内部電子供与体はアリールジエステルを含む。
[0014]
本開示はまた、固形触媒成分に関する。一実施形態では、固形触媒成分は、
ハロゲン化物含有マグネシウム化合物、及びマグネシウム化合物とエポキシ化合物との反応生成物を含むマグネシウム化合物と、
有機リン化合物と、
チタン化合物と、
Si−O又はO−Si−O基を含有する有機ケイ素化合物と、
内部電子供与体であって、アリールジエステル、1,2−フェニレンジベンゾエート、ジエーテル、スクシネート、有機酸エステル、ポリカルボン酸エステル、ポリヒドロキシエステル、複素環ポリカルボン酸エステル、無機酸エステル、脂環式ポリカルボン酸エステル、2〜30個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸エステル化合物、又は少なくとも1つのエーテル基及び少なくとも1つのケトン基を有する化合物、又はそれらの混合物を含む、内部電子供与体と、を含み、
固形触媒成分が、カルボン酸又はその無水物とマグネシウム化合物又はチタン化合物との間の副反応生成物を含まず、
固形触媒成分が、(50体積%基準で)約5マイクロメートル〜約70マイクロメートルの粒径を有する。
[0015]
一態様では、オレフィン重合に使用するための触媒系が提供され、触媒系が、上のプロセスのうちのいずれかのプロセスよって生成された固形触媒成分、有機アルミニウム化合物、及び任意追加的に有機ケイ素化合物を含む。
[0016]
上の触媒系の実施形態のうちのいずれかでは、有機アルミニウム化合物は、アルキル−アルミニウム化合物であってもよい。例えば、アルキル−アルミニウム化合物は、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、又はトリ−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であってもよい。
[0017]
別の態様では、ポリプロピレンモノマーを重合又は共重合するためのプロセスが提供され、プロセスは、オレフィン性モノマー又はオレフィン性モノマーの混合物を、オレフィン性モノマーのホモポリマー又はオレフィン性モノマーの混合物のコポリマーを形成するための上の触媒系と接触させることを含んでもよい。
[0018]
本開示の他の特性及び態様は、以下でより詳細に論じられる。

[0019] 実施例5(比較)の触媒成分で生成されたポリマーの顕微鏡写真を示す。 [0020] 実施例7の触媒成分で生成されたポリマーの顕微鏡写真を示す。 [0021] 実施例9の触媒成分で生成されたポリマーの顕微鏡写真を示す。 [0022] 実施例11の触媒成分で生成されたポリマーの顕微鏡写真を示す。 [0023] 実施例13(比較)の触媒成分で生成されたポリマーの顕微鏡写真を示す。 [0024] 実施例23の触媒成分で生成されたポリマーの顕微鏡写真を示す。 [0025] 実施例34の触媒成分で生成されたポリマーの顕微鏡写真を示す。
[0026]
いくつかの例示的な実施形態を説明する前に、以下の説明において記載される構造又はプロセスステップの詳細部分に、本発明は限定されないということが理解されるべきである。本発明はその他の実施形態において実施することが可能であり、様々な方法で実践又は実行されることが可能である。
[0027]
本明細書を通して、「一実施形態」、「ある特定の実施形態」、「1つ以上の実施形態」、又は「ある実施形態」に言及する場合には、それは、その実施形態に関連して述べられた特定の機能、構造、材料、又は特徴が、少なくとも1つの実施形態に含まれる、ということを意味する。したがって、例えば「1つ以上の実施形態では」、「ある特定の実施形態では」、「一実施形態では」、又は「ある実施形態では」のようなフレーズが本明細書を通じて様々な場所で出現しているが、それらは、必ずしも同一の実施形態に言及するものではない。更に、特定の機能、構造、材料、又は特徴は、1つ以上の実施形態において、任意の好適な様式で組み合わされ得る。
[0028]
本明細書において、特定の実施形態への言及がされるが、これらの実施形態は、本発明の原理と用途とを単に例示するものであるということが理解されるべきである。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の方法及び装置に対して様々な修正及び変更を加えることが可能であるということが、当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びそれらの同等物の範囲内である修正及び変更を含むということが意図されている。
[0029]
一般に、本開示は、改善された流動特性を有するポリオレフィンポリマーに関する。例えば、ポリオレフィンポリマーは、様々な利点及び利益を提供する流体様特性を有する粒子形態で生成することができる。ポリマー粒子は、例えば、プロセス効率を改善し、廃棄物を低減し、ポリオレフィンポリマーの容易な取り扱い及び輸送を可能にする。
[0030]
本開示によれば、一実施形態では、重合中に粒子形態を慎重に制御することによって、改善された流動特性を有するポリオレフィンポリマー樹脂が生成される。代替的な実施形態では、ポリオレフィンポリマーの流動特性は、長い触媒寿命を有する触媒を利用することによって改善することができる。ポリマー樹脂に劇的に改善された流動特性を提供するために、長く強い活性を有する触媒を利用することによって、ポリオレフィンポリマー、具体的には粒子が凝集するかあるいは一緒に粘着するのを防止する粒子構造を有するポリプロピレンランダムコポリマーを生成することが見出されている。以下により詳細に記載されるであろうように、一実施形態では、本開示のポリオレフィン粒子は、マグネシウム化合物、チタン化合物、エポキシ、並びに1種類以上の内部電子供与体及び/又は担持供与体から形成されるチーグラー−ナッタ型触媒の存在下で形成される。
[0031]
一実施形態では、制御された粒子形態を有するポリプロピレンポリマーは、本開示に従って形成される。具体的には、比較的高いかさ密度と共に、ポリマー生成プロセスを改善しポリマー流動性を劇的に改善する、より丸みを帯びた形状又は球形状を有するように、ポリプロピレン粒子を形成することができる。
[0032]
例えば、一実施形態では、ポリプロピレンポリマー粒子は、約500マイクロメートル超など、約600マイクロメートル超など、約700マイクロメートル超などの約400マイクロメートル超かつ一般に約1200マイクロメートル未満など、約1000マイクロメートル未満などの約1500マイクロメートル未満のD50粒径を有する。ポリマー粒子は、丸みを帯びた形状を有し得る。粒子形態は、例えば、粒子が約0.68超など、約0.7超など、約0.75超など、約0.8超などの約0.6超かつ一般に約1未満のB/L3値などのアスペクト比を有するようなものである。例えば、ポリマー粒子は、凝集体を含まなくてもよく、実質的に球形状を有してもよい。一実施形態では、例えば、ポリマー粒子は微小球を形成する。
[0033]
丸みを帯びた形状を有することに加えて、ポリマー粒子はまた、比較的高いかさ密度を有し得る。粒子のかさ密度は、例えば、約0.415g/cm超であってもよい。例えば、ポリマー粒子のかさ密度は、約0.44g/cm超など、約0.46g/cm超など、約0.48g/cm超などの約0.42g/cm超であり得る。かさ密度は、一般に約0.6g/cm未満である。
[0034]
上の粒子形状及び形態は、ポリマーの流動性及び取り扱い性を改善することが見出されている。様々な実施形態では、ポリマーは、ホモポリマー又はコポリマーを含み得る。コポリマーは、例えば、プロピレン−エチレンランダムコポリマーを含み得る。一実施形態では、丸みを帯びた形状及び改善された形態を有するポリマー粒子は、触媒を使用する重合プロセスで形成される。
[0035]
上述の所望のサイズ及び形状を有するポリマー粒子を形成することに加えて、代替的な実施形態では、エラストマー性ポリプロピレンコポリマーの流動性は、同じか又は同様の触媒を使用して改善することができる。未知ではあるが、長い寿命又は活性を有する触媒を使用することによって、優れた流動特性を有するゴム様の特徴を有するプロピレンランダムコポリマーの生成を容易にすることができると考えられる。プロピレンランダムコポリマー、例えば、エラストマー特性を有するコポリマーを生成するには、少なくとも2つの異なる反応器などの複数の反応器を使用して形成することができる。本開示のプロセスを通じて、第1の反応器から第2の反応器へと容易に移動するだけでなく、流動性の改善に起因して容易に取り扱うこと及び最終反応器から除去することもできる、ポリプロピレンランダムコポリマーを生成することができる。
[0036]
例えば、一実施形態では、ポリプロピレンランダムコポリマーは、約5重量%超など、約8重量%超の量など、約10重量超%の量などの約3重量%超の量かつ一般に約45重量%未満の量でエチレンを含有するプロピレン−エチレンコポリマーを含んでもよい。プロピレン−エチレンランダムコポリマーは、エラストマー特性を有するヘテロ相ポリマーであり得る。そのようなポリマーは、優れた耐衝撃強度を有するが、むしろ不利な流動性特徴を有する傾向がある。しかしながら、本開示に従って作製されたプロピレン−エチレンコポリマーは、コポリマーが約9秒未満など、約8秒未満などの、約10秒未満のカップ試験結果を呈するような流動特性を有することができる。例えば、プロピレン−エチレンコポリマーは、2以下のカップ試験指数を示すことができる。カップ試験は、特に高ゴム含有量のポリプロピレンコポリマー粉末の粉末流動性を測定する方法である。
[0037]
プロピレン−エチレンコポリマーは、約1g/10分〜約1000g/10分のメルトフローレートを有し得る。例えば、コポリマーは、約20g/10分超など、約30g/10分超など、約40g/10分超など、約50g/10分超などの約10g/10分超のメルトフローレートを有し得る。メルトフローレートは、一般に約400g/10分未満など、約300g/10分未満など、約200g/10分未満などの約500g/10分未満である。一実施形態では、メルトフローレートは、約50g/10分〜約150g/10分であり得る。
ポリオレフィンポリマーを生成するために使用される触媒系の実施形態
[0038]
チーグラー−ナッタ型触媒系、チーグラー−ナッタ型触媒用の担体、及びそれらの製造方法が、本明細書において説明される。触媒系の1つの態様は、オレフィンを重合化するための、ハロゲン化物含有マグネシウム化合物とチタン化合物とを含有する固形触媒成分であり、その固形触媒成分は、実質的に球体又は回転楕円体の形状を有する。固形触媒成分は、要求にかなうチーグラー−ナッタ型触媒を形成するために、1種類以上の外部及び/又は内部電子供与体、並びに有機アルミニウム化合物と組み合わせて使用され得る。
[0039]
本開示を通して使用される場合、用語「固形触媒成分」は、ハロゲン化物含有マグネシウム化合物及びチタン化合物を含有し、任意追加的に、主族金属アルキルと組み合わせると、要求にかなうチーグラー−ナッタ型触媒系を形成するために有用な、1種類以上の内部電子供与体を含有するプレ触媒を意味する。
[0040]
チーグラー−ナッタ型触媒系の典型的な使用様式では、固形触媒成分、電子供与体、及び有機アルミニウム化合物(主族金属アルキル)が、スラリー触媒系を形成し、そのスラリー触媒系は、不活性炭化水素媒体などの任意の好適な液体を含有することができる。不活性炭化水素媒体の例としては、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、及びケロシンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン及びメチルシクロペンタンなどの脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、及びキシレンなどの芳香族炭化水素、塩化エチレン及びクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、並びにそれらの混合物が挙げられる。スラリー媒体は、ヘキサン、ヘプタン、又は鉱物油であり得る。スラリー媒体は、そこから固形触媒成分が沈殿する混合物を形成する際に使用される希釈剤とは異なるものであり得る。
[0041]
本明細書において説明する固形触媒担体は、任意の好適なチーグラー−ナッタ型重合触媒系において利用され得る。チーグラー−ナッタ型触媒系は、プロキラルな1−アルケンを重合するとき、1−アルケン(α−オレフィン)の重合を触媒して、高いイソタクチシチーを典型的には有するポリマーを形成するように機能する、試薬又は試薬の組み合わせを含む。「チーグラー−ナッタ型触媒」という用語は、1−アルケン重合化の触媒を担持可能な、遷移金属及び主族金属アルキル成分を有する任意の組成物を意味する。遷移金属成分は典型的には、IV族金属、例えばチタン又はバナジウムであり、主族金属アルキルは典型的には、炭素−アルミニウム結合を有する有機アルミニウム化合物であり、電子供与体は、芳香族エステルを含む多くの化合物のうちの任意のものであってもよく、アルコキシシラン、アミン、及びケトンは、遷移金属成分と主族金属アルキル成分とに添加される外部の供与体として使用することができ、あるいは遷移金属成分と主族金属アルキル成分とに、これらの成分の合成中に添加される、適切な内部供与体として使用することができる。
[0042]
チーグラー−ナッタ触媒に使用するための固形触媒成分を製造する方法が本明細書に記載されており、方法及び触媒はカルボン酸又は無水物を含まない。カルボン酸及び/又は無水物を含まないことによって、重合プロセスにおいて活性中心の不活性化をもたらし得る、カルボン酸及び/又は無水物とマグネシウム化合物及びTiClとの間の反応の副生成物が存在しないことに起因して、触媒は高い活性を提供する。
[0043]
触媒/担持形態は、任意の市販のポリマーの生成プロセスにおいて考慮するべき重要な要因である。触媒/担持形態を制御するために、様々な技法及びプロセスが使用される。そのような技法の1つは、担体形成中に界面活性剤を使用することである。界面活性剤は、2種類の液体間又は液体と固形物との間の表面張力(又は界面張力)を低下させる化合物である。界面活性剤は、通常、極性有機化合物であり、固形触媒から除去しても、触媒表面上に部分的に留めてもよい。界面活性剤はまた、主要な内部供与体と相互作用する担持内部供与体として機能するか、又は重合プロセス中に触媒活性中心を不活性化する負の成分として機能し得る。
[0044]
第1の態様では、ポリプロピレンなどのポリオレフィンの生成のための固形触媒成分を調製するためのプロセスが提供される。プロセスは、混合物中にハロゲン化物含有マグネシウム化合物を溶解させて均質な溶液を形成することを含み、混合物がエポキシ化合物と、有機リン化合物と、第1の炭化水素溶媒とを含む。次いで、均質な溶液を、有機ケイ素化合物の存在下で第1のチタン化合物で、及び任意追加的に非フタレート電子供与体及び/又は担持供与体で処理して固形沈殿物を形成する。次いで固形沈殿物を、非フタレート電子供与体の存在下で第2のチタン化合物で処理して固形触媒成分を形成する。プロセスは、カルボン酸及び無水物を含まずに行われるものである。加えて、均質な溶液の溶解及び処理は、連続的に又は同時に実施することができる。最後に、第1及び第2のチタン化合物は、独立して、以下のように表される。
Ti(OR)4−g
式中、各Rは、独立してC〜Cアルキルであり、Xは、Br、Cl、又はIであり、gは、0、1、2、3、又は4である。
[0045]
ハロゲン化物含有マグネシウム化合物、エポキシ化合物、及び有機リン化合物を、炭化水素溶媒の存在下で反応させる。炭化水素溶媒には、芳香族若しくは非芳香族溶媒、又はそれらの組み合わせを挙げることができる。ある特定の実施形態では、芳香族炭化水素溶媒は、トルエン及びC2〜C20アルキルベンゼンから選択される。ある特定の実施形態では、非芳香族炭化水素溶媒は、ヘキサン及びヘプタンから選択される。ある実施形態では、炭化水素溶媒は、トルエンとヘキサンとの混合物である。別の実施形態では、炭化水素溶媒は、エチルベンゼンとヘプタンとの混合物である。ある特定の実施形態では、非芳香族溶媒と芳香族溶媒の比は、10:90〜90:10重量%、又は30:70〜70:30重量%、又は40:60〜65:35重量%、又は50:50〜45:55重量%である。
[0046]
特定の実施形態では、ハロゲン化物含有マグネシウム化合物、エポキシ化合物、及び有機リン化合物を、有機溶媒の存在下で約25〜約100℃の第1の温度で反応させて、均質な溶液を形成する。別の実施形態では、第1の温度は約40〜約90℃、又は約50〜約70℃である。ある特定の実施形態では、マグネシウム化合物とアルキルエポキシドのモル比は、約0.1:2〜約2:0.1、又は約1:0.25〜約1:4、又は約1:0.9〜約1:2.2である。ある特定の実施形態では、マグネシウム化合物とルイス塩基のモル比は、約1:0.1〜約1:4、又は0.5:1〜2.0:1、又は1:0.7〜1:1である。いかなる理論にも縛られずに言えば、ハロゲン原子がマグネシウム化合物からエポキシ化合物に移動して、エポキシド環が開かれ、マグネシウム原子と新たに形成されたアルコキシド基の酸素原子との間に結合を有する、アルコキシドマグネシウム種を形成すると考えられる。このプロセス中、有機リン化合物は、ハロゲン化物含有マグネシウム化合物のMg原子に配位し、存在するマグネシウム含有種の溶解度を増加させる。
[0047]
固形触媒成分を調製するためのプロセスはまた、有機溶媒中でのマグネシウム化合物(Mg化合物)の溶解中又は溶解後に、エポキシ化合物と共に有機ケイ素化合物を添加することを含み得る。有機ケイ素化合物は、シラン、シロキサン、又はポリシロキサンであってもよい。いくつかの実施形態では、有機ケイ素化合物は、式(II):
Si(OR’)4−n(II)として表すことができる。
式(II)では、各Rは、H、アルキル、又はアリールであってもよく、各R’は、H、アルキル、アリール、又は−SiRn’(OR’)3−n’(式中、nは、0、1、2、又は3である)であってもよい。
[0048]
いくつかの実施形態では、有機ケイ素は、モノマー性又はポリマー性化合物である。有機ケイ素化合物は、1分子内部又は他の分子間に−Si−O−Si−基を含有し得る。有機ケイ素化合物の他の例示的な例としては、ポリジアルキルシロキサン及び/又はテトラアルコキシシランが挙げられる。そのような化合物は、個々に、又はそれらの組み合わせとして使用することができる。有機ケイ素化合物は、アルミニウムアルコキシド及び第1の内部供与体と組み合わせて使用してもよい。いくつかの実施形態では、ポリジメチルシロキサン及び/又はテトラエトキシシランを使用してもよい。
[0049]
上で言及されたアルミニウムアルコキシドは、式中、各R’が、独立して最大20個の炭素原子を有する炭化水素である、式Al(OR’)のものであり得る。これは、各R’が、個々にメチル、エチル、n−プロピル、イソ−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソ−ペンチル、ネオ−ペンチルなどである場合を挙げることができる。有機ケイ素化合物は、触媒成分調製中に酸化アルミニウムと反応し、それによって、Al−O−Si−O−結合を含有する化合物を形成すると考えられる。したがって、これらの化合物は、触媒成分合成の前に調製し、プロセスに直接添加することができる。
[0050]
有機ケイ素化合物は、固形触媒成分を溶液から沈殿させるのに役立つ。有機ケイ素化合物からのSi−O基は、固形触媒成分の沈殿中にMg−化合物のMg原子に配位し、それによって所望の触媒成分形態をもたらすと考えられる。通常、このタイプの配位は弱い。したがって、固形触媒成分を第2のTi−化合物及び第2の非フタレート内部供与体で処理する間、Si−O基はMg化合物から有機ケイ素化合物に位置を変え、高活性触媒成分を提供する。
[0051]
無水物又は有機酸を含有するエポキシ媒体中にMg化合物を使用して固形触媒成分を沈殿させることによって、エポキシ化合物と無水物又は有機酸との相互作用により形成された誘導体を含有する、ある特定の副生成物を生じることが知られている。これらの誘導体は、Mg原子に強く配位されたカルボニル基を含有し、最終触媒成分上に存在し、触媒活性中心の失活をもたらす場合がある。有機酸及び/又は無水物を含まない上の触媒系は、前出の系のこれらの欠点に対処する。
[0052]
固形沈殿物を形成するために、均質な溶液中のハロゲン化物含有マグネシウム化合物を、ハロゲン化チタン化合物で処理してもよい。溶液は加熱することができ、表面改質剤を添加して相形態を制御することができる。また、ハロゲン化チタン化合物で処理するとき、非フタレート電子供与体が添加される。電子供与体は、溶液の粘度及び極性を変化させ、それが、沈殿した粒子の形態、具体的には粒径、粒子形状、及び粒子密度に影響を与える。
[0053]
上述のように、プロセスは、非フタレート供与体の存在下で実行される。一実施形態では、第1の非フタレート供与体とも称され得る担持供与体が使用される。担持供与体又は第1の非フタレート供与体は、ジエーテル、スクシネート、ジエステル、酸素含有電子供与体、例えば有機エステル、ポリエステル、ポリヒドロキシエステル、複素環ポリエステル、無機エステル、脂環式ポリエステル、及び2〜約30個の炭素原子を有するヒドロキシ置換エステルなどであってもよい。
[0054]
例示的な第1の非フタレート供与体又は担持供与体としては、ギ酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、吉草酸エチル、ステアリン酸エチル、クロロ酢酸メチル、ジクロロ酢酸エチル、メチルメタクリレート、クロトン酸エチル、マレイン酸ジブチル、ブチルマロン酸ジエチル、ジブチルマロン酸ジエチル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、ジエチル1,2−シクロヘキサンジカルボキシレート、ジ−2−エチルヘキシル1,2−シクロヘキサンジカルボキシレート、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息香酸フェニル、安息香酸ベンジル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、エトキシ安息香酸エチル、γ−ブチロラクトン、Δ−バレロラクトン、クマリン、フタルリド、炭酸エチレン、ケイ酸エチル、ケイ酸ブチル、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジエチル1,2−シクロヘキサンカルボキシレート、ジイソブチル1,2−シクロヘキサンカルボキシレート、テトラヒドロフタル酸ジエチル及びナディン酸、ジエチルエステル、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、トリメリット酸トリエチル及びトリメリット酸ジブチル、3,4−フランジカルボン酸エステル、1,2−ジアセトキシベンゼン、1−メチル−2,3−ジアセトキシベンゼン、2−メチル−2,3−ジアセトキシベンゼン、2,8−ジアセトキシナフタレン、二ピバル酸エチレングリコール(ethylene glycol dipivalate)、ピバル酸ブタンジオール、サリチル酸ベンゾイルエチル(benzoylethyl salicylate)、アセチルサリチル酸イソブチル、アセチルサリチル酸メチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジイソブチル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジ−n−ブチル、セバシン酸ジ−n−オクチル、又はジ−2−エチルヘキシルセバケートが挙げられる。いくつかの実施形態では、第1の非フタレート供与体は、ギ酸メチル、ギ酸ブチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸イソブチル、吉草酸エチル、ステアリン酸エチル、クロロ酢酸メチル、ジクロロ酢酸エチル、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、クロトン酸エチル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息香酸フェニル、安息香酸ベンジル、p−メトキシ安息香酸エチル、p−メチル安息香酸メチル、p−t−ブチル安息香酸エチル、ナフトエ酸エチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、又はエトキシ安息香酸エチルである。
[0055]
異なる担持供与体又は第1の内部供与体と、溶媒との組み合わせを使用して、異なる形態、すなわち、粒状及び/又は球状の触媒成分を生成することができる。具体的には、粒状担体を有する触媒成分は、芳香族又は炭化水素溶媒を含む第1の内部供与体としてモノ−エステルを使用して生成することができ、一方、球状タイプの触媒成分は、2種類の溶媒(芳香族及び炭化水素)の混合物中の2種類又は3種類の異なる内部供与体(例えば、モノ−エステル、ジアルキルエーテル、及びアクリレート)を使用して生成することができる。
[0056]
一実施形態では、担持供与体又は第1の内部電子供与体は、第2の非フタレート電子供与体と共に使用される。第2の非フタレート電子供与体は、第1の非フタレート電子供与体とは異なる化合物を含んでもよく、ジエーテル、コハク酸、酸素含有電子供与体、例えば有機エステル、ポリエステル、ポリヒドロキシエステル、複素環ポリエステル、無機エステル、脂環式ポリエステル、及び2〜約30個の炭素原子を有するヒドロキシ置換エステル、又は少なくとも1つのエーテル基及び少なくとも1つのケトン基を有する化合物である化合物である。いくつかの実施形態では、第2の非フタレート供与体は、環式ジエーテルの直鎖、及び非フタレート芳香族ジエステルからなる群から選択される。別の実施形態では、第2の内部電子供与体は、二安息香酸、ジアルキル化物、及び/又はジアリール化物であってもよい。
[0057]
追加の例示的な第2の非フタレート電子供与体は、単独で、又は上のいずれかと組み合わせた、以下の式によって表される化合物を含んでもよい。
式中、R〜R34の各々は、独立して、H、F、Cl、Br、I、OR33、アルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルであり、qは、0〜12の整数であり、R33は、アルキル又はヘテロアルキルである。他の非フタレート供与体としてはまた、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第9,045,570号に内部電子供与体として列挙されるものを挙げることができる。
[0058]
ハロゲン化物含有マグネシウム化合物の例としては、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、及びフッ化マグネシウムが挙げられる。一実施形態では、ハロゲン化物含有マグネシウム化合物は、塩化マグネシウムである。
[0059]
例示的なエポキシ化合物としては、限定されないが、以下の式のグリシジル含有化合物が挙げられ、
式中、「a」は、1、2、3、4、又は5であり、Xは、F、Cl、Br、I、又はメチルであり、Rは、H、アルキル、アリール、又はシクリルである。一実施形態では、アルキルエポキシドは、エピクロロヒドリンである。いくつかの実施形態では、エポキシ化合物は、ハロアルキルエポキシド又は非ハロアルキルエポキシドである。
[0060]
いくつかの実施形態によれば、エポキシ化合物は、酸化エチレン、酸化プロピレン、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシドデカン、1,2−エポキシテトラデカン、1,2−エポキシヘキサデカン、1,2−エポキシオクタデカン、7,8−エポキシ−2−メチルオクタデカン、2−ビニルオキシラン、2−メチル−2−ビニルオキシラン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、1,2−エポキシ−7−オクテン、1−フェニル−2,3−エポキシプロパン、1−(1−ナフチル)−2,3−エポキシプロパン、1−シクロヘキシル−3,4−エポキシブタン、1,3−ブタジエンジオキシド、1,2,7,8−ジエポキシオクタン、酸化シクロペンテン、酸化シクロオクテン、α−酸化ピネン、2,3−エポキシノルボルナン、酸化リモネン、シクロデカンエポキシド、2,3,5,6−ジエポキシノルボルナン、酸化スチレン、3−メチルスチレンオキシド、1,2−エポキシブチルベンゼン、1,2−エポキシオクチルベンゼン、酸化スチルベン、3−ビニルスチレンオキシド、1−(1−メチル−1,2−エポキシエチル)−3−(1−メチルビニルベンゼン)、1,4−ビス(1,2−エポキシプロピル)ベンゼン、1,3−ビス(1,2−エポキシ−1−メチルエチル)ベンゼン、1,4−ビス(1,2−エポキシ−1−メチルエチル)ベンゼン、エピフルオロヒドリン、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、酸化ヘキサフルオロプロピレン、1,2−エポキシ−4−フルオロブタン、1−(2,3−エポキシプロピル)−4−フルオロベンゼン、1−(3,4−エポキシブチル)−2−フルオロベンゼン、1−(2,3−エポキシプロピル)−4−クロロベンゼン、1−(3,4−エポキシブチル)−3−クロロベンゼン、4−フルオロ−1,2−シクロヘキセンオキシド、6−クロロ−2,3−エポキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン、4−フルオロスチレンオキシド、1−(1,2−エポキシプロピル)−3−トリフルオロベンゼン、3−アセチル−1,2−エポキシプロパン、4−ベンゾイル−1,2−エポキシブタン、4−(4−ベンゾイル)フェニル−1,2−エポキシブタン、4,4’−ビス(3,4−エポキシブチル)ベンゾフェノン、3,4−エポキシ−1−シクロヘキサノン、2,3−エポキシ−5−オキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン、3−アセチルスチレンオキシド、4−(1,2−エポキシプロピル)ベンゾフェノン、グリシジルメチルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチル3,4−エポキシブチルエーテル、グリシジルフェニルエーテル、グリシジル4−tert−ブチルフェニルエーテル、グリシジル4−クロロフェニルエーテル、グリシジル4−メトキシフェニルエーテル、グリシジル2−フェニルフェニルエーテル、グリシジル1−ナフチルエーテル、グリシジル2−フェニルフェニルエーテル、グリシジル1−ナフチルエーテル、グリシジル4−インドリルエーテル、グリシジルN−メチル−α−キノロン−4−イルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,2−ジグリシジルオキシベンゼン、2,2−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)プロパン、トリス(4−グリシジルオキシフェニル)メタン、ポリ(オキシプロピレン)トリオールトリグリシジルエーテル、フェノールノボラックのグリシドエーテル(glycidic ether)、1,2−エポキシ−4−メトキシシクロヘキサン、2,3−エポキシ−5,6−ジメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプタン、4−メトキシスチレンオキシド、1−(1,2−エポキシブチル)−2−フェノキシベンゼン、ギ酸グリシジル、酢酸グリシジル、2,3−エポキシブチルアセテート、酢酸グリシジル、安息香酸グリシジル、テレフタル酸ジグリシジル、ポリ(グリシジルアクリレート)、ポリ(グリシジルメタクリレート)、グリシジルアクリレートと別のモノマーとのコポリマー、グリシジルメタクリレートと別のモノマーとのコポリマー、1,2−エポキシ−4−メトキシカルボニルシクロヘキサン、2,3−エポキシ−5−ブトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプタン、エチル4−(1,2−エポキシエチル)ベンゾエート、メチル3−(1,2−エポキシブチル)ベンゾエート、メチル3−(1,2−エポキシブチル)−5−フェイルベンゾエート(pheylbenzoate)、N,N−グリシジル−メチルアセトアミド、N,N−エチルグリシジルプロピオンアミド、N,N−グリシジルメチルベンズアミド、N−(4,5−エポキシペンチル)−N−メチル−ベンズアミド、N,N−ジグリシルアニリン(diglycylaniline)、ビス(4−ジグリシジルアミノフェニル)メタン、ポリ(N,N−グリシジルメチルアクリルアミド)、1,2−エポキシ−3−(ジフェニルカルバモイル)シクロヘキサン、2,3−エポキシ−6−(ジメチルカルバモイル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2−(ジメチルカルバモイル)スチレンオキシド、4−(1,2−エポキシブチル)−4’−(ジメチルカルバモイル)ビフェニル、4−シアノ−1,2−エポキシブタン、1−(3−シアノフェニル)−2,3−エポキシブタン、2−シアノスチレンオキシド、及び6−シアノ−1−(1,2−エポキシ−2−フェニルエチル)ナフタレン、からなる群から選択される。
[0061]
有機リン化合物の一例として、トリアルキルリン酸エステルなどのリン酸エステルを使用してもよい。そのような化合物は、以下の式によって表され得、
式中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、メチル、エチル、及び直鎖又は分岐鎖(C〜C10)アルキル基からなる群から選択される。一実施形態では、トリアルキルリン酸エステルは、トリブチルリン酸エステルである。
[0062]
ハロゲン化物含有マグネシウム化合物、エポキシ化合物、及び有機リン化合物を、炭化水素溶媒の存在下で接触させる。炭化水素溶媒には、芳香族若しくは非芳香族溶媒、又はそれらの組み合わせを挙げることができる。ある特定の実施形態では、芳香族炭化水素溶媒は、トルエンと、C〜C20アルキルベンゼンとの中から選択される。ある特定の実施形態では、非芳香族炭化水素溶媒は、ヘキサン及びヘプタンから選択される。ある実施形態では、炭化水素溶媒は、トルエンとヘキサンとの混合物である。別の実施形態では、炭化水素溶媒は、エチルベンゼンとヘプタンとの混合物である。ある特定の実施形態では、非芳香族溶媒と芳香族溶媒の比は、10:90〜90:10重量%、又は30:70〜70:30重量%、又は40:60〜65:35重量%、又は50:50〜45:55重量%である。
[0063]
特定の実施形態では、ハロゲン化物含有マグネシウム化合物、エポキシ化合物、及び有機リン化合物を、有機溶媒の存在下で約25〜約100℃の第1の温度で接触させて、均質な溶液を形成する。別の実施形態では、第1の温度は約40〜約90℃、又は約50〜約70℃である。ある特定の実施形態では、マグネシウム化合物とアルキルエポキシドのモル比は、約0.1:2〜約2:0.1、又は約1:0.25〜約1:4、又は約1:0.9〜約1:2.2である。ある特定の実施形態では、マグネシウム化合物とルイス塩基のモル比は、約1:0.1〜約1:4、又は0.5:1〜2.0:1、又は1:0.7〜1:1である。いかなる理論にも縛られずに言えば、ハロゲン原子がマグネシウム化合物からエポキシ化合物に移動して、エポキシド環が開かれ、マグネシウム原子と新たに形成されたアルコキシド基の酸素原子との間に結合を有する、アルコキシドマグネシウム種を形成すると考えられる。有機リン化合物は、存在するマグネシウム含有種の溶解度を増加させるように機能する。
[0064]
形成後、均質な溶液は、任意追加的に、ハロゲン化剤で処理され得る。ハロゲン化剤は、マグネシウム原子に移動可能な少なくとも1つのハロゲン原子を含有する有機又は無機化合物であり得る。特定の実施形態では、ハロゲン化剤は、塩素を含有する。特定の実施形態では、ハロゲン化剤は、アリノイルクロリド、アルカノイルクロリド、及びアルキルクロリドから選択される。ある特定の実施形態では、ハロゲン化剤は、塩化ベンゾイル、塩化フロイル、塩化アセチル、直鎖又は分岐鎖(C〜C)塩化アルキル、及び(C〜C)塩化アルカノイルから選択される。一実施形態では、ハロゲン化剤は、塩化フタロイルであってもよい。しかしながら、他の実施形態では、触媒組成物は、完全にフタレートを含まなくてもよい。他の実施形態では、ハロゲン化剤は、HCl、TiCl、RTiCl4−n、SiCl、RSiCl4−n、及びRAlCl4−nから選択され、Rは、アルキル、シクロアルキル、芳香族、又はアルコキシであり、nは、0<n<4を満たす整数である。ある特定の実施形態では、ハロゲン化剤とマグネシウム化合物のモル比は、少なくとも1:1である。
[0065]
添加される第1のチタン合物対ハロゲン化物含有マグネシウム化合物のモル比は、約3:1〜約15:1、又は約5:1〜約10:1であり得る。
[0066]
ハロゲン化物含有マグネシウム化合物、エポキシ化合物、有機リン化合物、及び有機ケイ素化合物の反応中に形成されるマグネシウム含有溶液は、分散体、コロイド、エマルション、及び他の二相系の形態であり得る。均質な溶液は、従来の乳濁技法を使用して乳化することができるが、そうした技法には、撹拌、かき混ぜ、混合、高いせん断力及び/又は低いせん断力での混合、混合ノズル、アトマイザー、膜乳化法、音波粉砕、振動、微少溶液操作などの1つ以上が含まれる。
[0067]
マグネシウム含有種相は溶媒相中に分散している。マグネシウム相を形成している液滴のサイズ及び形状は、温度調整、溶媒の量の調整、撹拌エネルギーの調整、及び表面改質剤を含む様々な添加剤を含める/含めないことの組み合わせを通じて制御することができる。チタン化合物添加中の温度は、約−35℃〜約15℃である。相分離及び/又はチタン化合物添加後、混合物をより高い温度に上昇させる。一実施形態では、より高い温度は、約15℃〜約100℃である。別の実施形態では、温度は、約20〜約90℃、又は約50〜約85℃、又は約60〜85℃である。ある実施形態では、混合物が、より低い温度とより高い温度との間である間に、表面改質剤を添加して、溶媒相に囲まれたマグネシウム相が、球状の液滴を形成するのを容易にする。すなわち、表面改質剤を添加することにより、マグネシウム相の液滴の形態を制御するのをアシストすることが可能となる。
[0068]
有機リン化合物、有機ケイ素化合物が配位したマグネシウムアルコキシドの関連分子又は分子の基、及び溶媒の分子を含有するマグネシウム溶液にハロゲン化チタン化合物を添加する間、マグネシウムアルコキシドとハロゲン化チタン化合物との間に反応が起こり、ハロゲン化マグネシウム、並びにハロゲン化マグネシウムとハロゲン化チタン化合物及びチタンアルコキシドとの錯体を形成する。
[0069]
反応開始時(通常、低温:(−35〜−20℃))、新たに形成されたハロゲン化マグネシウム分子の関連基、並びにハロゲン化マグネシウムとハロゲン化チタン化合物及びチタンアルコキシドとの錯体が、「油相液滴」(他の媒体(溶媒)周辺よりも高い粘度の液体)中に存在する。反応の継続中(反応温度は0〜40℃に上昇させる)、油相中のハロゲン化マグネシウム分子、並びにハロゲン化マグネシウムとハロゲン化チタン化合物及びチタンアルコキシドとの錯体が結晶化する。結晶化プロセスは、通常、固形中間触媒成分を形成する50〜100℃の温度で完了する。
[0070]
固形中間触媒成分(及び触媒成分)の形態(粒径及び形状)は、溶媒の極性、沈殿を制御する試薬、界面活性剤、添加剤、及び他の存在を含む多くの要因に依存する。
[0071]
具体的には、マグネシウム相を形成している液滴のサイズ及び形状は、温度調整、溶媒の量、撹拌エネルギーの調整、及び表面改質剤を含む様々な添加剤を含める/含めないこと、及び沈殿温度の組み合わせを通じて制御することができる。
[0072]
触媒成分の形態及び触媒性能は、1種類以上の担持電子供与体の添加によって十分に制御される。担持電子供与体は、酸素原子を含有する有機化合物であり、「油相液滴」中のマグネシウムのマグネシウム原子に配位する能力を有し、所望の形態を有する固形触媒成分の沈殿プロセスの制御を可能にする。
[0073]
一実施形態では、担持電子供与体は、沈殿プロセス及び触媒成分の形態を制御するのみであり、触媒成分に組み込まれない。
[0074]
他の実施形態では、担持電子供与体は、沈殿プロセス及び触媒成分の形態を制御し、触媒成分に組み込まれる。したがって、担持電子供与体及び電子供与体の両方は、重合プロセスにおける触媒性能を定義することができる。担持電子供与体は、通常、電子供与体よりも弱い。
[0075]
固形触媒中間体の沈殿中の有機ケイ素化合物と担持電子供与体との組み合わせによって、触媒成分を所望の粒状又は球形状の形態で作製することが可能になる。
[0076]
粒状触媒成分の形態は、有機ケイ素化合物、担持電子供与体、及び固形触媒中間体の沈殿条件の変動によって、ラズベリー形状、丸身を帯びたラズベリー形状、丸みを帯びた形状、及び実質的に球形状(微小球)に調製することができる。触媒成分の粒径は、(50体積%基準で)約5マイクロメートル〜約70マイクロメートルであり、沈殿条件(温度、撹拌速度、溶媒及び他)、並びに担持供与体のタイプ及び量に依存する。
[0077]
担持電子供与体は、カルボキシルモノエステルギ酸メチル、ギ酸ブチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸イソブチル、吉草酸エチル、ステアリン酸エチル、クロロ酢酸メチル、ジクロロ酢酸エチル、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、クロトン酸エチル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息香酸フェニル、安息香酸ベンジル、p−メトキシ安息香酸エチル、p−メチル安息香酸メチル、p−t−ブチル安息香酸エチル、ナフトエ酸エチル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、又はエトキシ安息香酸エチルから選択される。
[0078]
ハロゲン化物含有マグネシウム化合物、エポキシ化合物、有機リン化合物、ハロゲン化チタン、及び炭化水素溶媒を組み合わせることによって、並びに溶媒及び試薬の適切な選択によって、溶媒相とマグネシウム−チタン油相との2種類の相を有するエマルションを作製することができる。このプロセスを使用して、球状形態を調製することができる。適切な溶媒を選択することにより、相分離が実現する。溶媒を選択するには、溶媒とマグネシウム相との間の分離を引き起こす要因の中でも特に、極性、密度、及び表面張力の物性差の1種類以上を考慮することを伴う。トルエンは、固形チタン触媒成分の形成に使用されている有機溶媒希釈剤であるが、しかしながら、トルエンの使用は、常に2つの相の形成を促進するとは限らない。また、溶媒として他のアルキルベンゼン化合物、ヘキサン、及びヘプタンを使用、又は芳香族及び炭化水素の混合物を使用することができ、それによって溶媒相及びマグネシウム相の形成を生じることが発見されている。2つの相は、その後チタン化合物を添加しても維持される。2つ以上の異なる担持供与体の組み合わせは、球状タイプの固形触媒成分を生成することを可能にする。
[0079]
担持電子供与体として、ジ−(C〜C12)アルキルエーテルをアクリレート(表面改質剤)と組み合わせて使用して、球状タイプの触媒成分を調製する。
[0080]
表面改質剤の一般的な例には、ポリマー界面活性剤、例えば、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアルキルメタクリレート、又は安定化及び乳化させることが可能な任意の他の界面活性剤が挙げられる。界面活性剤は当該技術分野において既知のものであり、多くの界面活性剤が、McCutcheon’s「Volume I:Emulsifiers and Detergents」,North American Edition (Manufacturing Confectioner Publishing Co.(ニュージャージー州Glen Rock)2001年)に記載されており、特に、1〜233頁には、多くの界面活性剤が説明されており、これに関して、参照することで、本開示に組み込まれるものとする。ポリアルキルメタクリレートは、少なくとも2種類の異なるメタクリレートモノマー、少なくとも3種の異なるメタクリレートモノマーなどの1種以上のメタクリレートモノマーを含んでもよいポリマーである。更に、アクリレートポリマー及びメタクリレートポリマーは、ポリマー界面活性剤が少なくとも約40重量%のアクリレートモノマー及びメタクリレートモノマーを含む限り、アクリレートモノマー及びメタクリレートモノマー以外のモノマーを含んでもよい。
[0081]
既知の重合技法を使用してポリマー界面活性剤中に重合され得るモノマーの例としては、次のもののうちの1種類以上が挙げられる:アクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、メタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、メトキシエチルアクリレート、イソベンジルアクリレート、イソデシルアクリレート、n−ドデシルアクリレート、ベンジルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、2−メトキシブチルアクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−(2−フェノキシエトキシ)エチルアクリレート、メトキシ化トリプロピレングリコールモノアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパン−3−エトキシレートトリアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ヘプタプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、グリセリルプロポキシトリアクリレート、トリス(アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、1−アクリルオキシ−3−メタクリルオキシグリセロール、2−メタクリルオキシ−N−エチルモルホリン及びアリルメタクリレート等。
[0082]
ある特定の実施形態では、表面改質剤は、ポリ((C〜C)アルキル)アクリレート、ポリ((C〜C)アルキル)メタクリレート、及び、ポリ((C〜C)アルキル)アクリレートとポリ((C〜C)アルキル)メタクリレートとのコポリマーから選択される。1つ以上の実施形態では、表面改質剤対ハロゲン化物含有マグネシウム化合物の比は、1:10〜2:1重量%、又は1:5〜1:1重量%である。
[0083]
市販のポリマー界面活性剤の例としては、RohMax Additives社から入手可能な商標名VISCOPLEX(登録商標)シリーズの製品名が1−254及び1−256、並びに、Noveon/Lubrizol社から入手可能な商標名CARBOPOL(登録商標)及びPEMULEN(登録商標)シリーズが挙げられる。
[0084]
ポリマー界面活性剤は典型的には、混合物中に、有機溶媒と共に添加される。有機溶媒との混合物として添加されるとき、界面活性剤対有機溶媒の重量比は、約1:20〜約2:1である。別の実施形態では、界面活性剤対有機溶媒の重量比は、約1:10〜約1:1である。更に別の実施形態では、界面活性剤と有機溶媒の重量比は、約1:4〜約1:2である。
[0085]
第2のチタン化合物での処理は、第2のハロゲン化チタン化合物及び第2の電子供与体を、沈殿物を含有する溶液に添加して、固形触媒組成物を形成することと、次いで固形触媒組成物の温度を、80℃〜150℃にすることと、第2のハロゲン化チタン化合物で更に処理して固形触媒成分を形成することとを含み得る。一実施形態では、処理は、2つ以上の第2の電子供与体を含んでもよい。例えば、複数の電子供与体を、第2のチタン化合物での処理中に使用することができる。別の実施形態では、第2のチタン化合物処理は、沈殿物を濾過するステップと、溶媒中の第2のチタン化合物及び第2の電子供与体を沈殿物に添加して、固形触媒組成物を形成するステップと、固形触媒組成物の温度を、80℃〜150℃にするステップとを含む。別の実施形態では、第2のチタン化合物処理は、第2のチタン化合物を、沈殿物を含有する溶液に添加するステップと、次いで固形触媒組成物の温度を、80℃〜150℃にするステップと、第2のチタン化合物及び第2の電子供与体で更に処理して固形触媒成分を形成するステップとを含む。
[0086]
第2のチタン化合物での処理は、第2のハロゲン化チタン化合物及び第2の電子供与体を、沈殿物を含有する溶液に添加して、固形触媒組成物を形成することと、次いで固形触媒組成物の温度を、80℃〜150℃にすることと、第2のハロゲン化チタン化合物で更に処理して固形触媒成分を形成することとを含み得る。別の実施形態では、第2のチタン化合物処理は、沈殿物を濾過するステップと、溶媒中の第2のチタン化合物及び第2の電子供与体を沈殿物に添加して、固形触媒組成物を形成するステップと、固形触媒組成物の温度を、80℃〜150℃にするステップとを含む。別の実施形態では、第2のチタン化合物処理は、第2のチタン化合物を、沈殿物を含有する溶液に添加するステップと、次いで固形触媒組成物の温度を、80℃〜150℃にするステップと、第2のチタン化合物及び第2の電子供与体で更に処理して固形触媒成分を形成するステップとを含む。
[0087]
この処理中、担持電子供与体は、触媒成分から部分的又は完全に除去され、電子供与体は、ハロゲン化マグネシウムへの配位を調整し、触媒活性の増加をもたらす。
[0088]
一実施形態では、例えば、固形触媒成分は、塩化マグネシウムなどのハロゲン化マグネシウムをエポキシ化合物と組み合わせることによって、本開示に従って作製することができる。エポキシ化合物は、例えば、エピクロロヒドリンであり得る。ハロゲン化マグネシウム及びエポキシ化合物は、約0.8:1.2〜約1.2:0.8などの約0.5:1〜約1:0.5のモル比で、一緒に組み合わせることができる。一実施形態では、例えば、ハロゲン化マグネシウムとエポキシ化合物とを、およそ1対1のモル比で一緒に組み合わせることができる。ハロゲン化マグネシウム及びエポキシ化合物は、リン酸トリブチルなどのホスフェート及びトルエンなどの溶媒の存在下で一緒に組み合わせることができる。加えて、アルミニウムアルコキシド/イソプロポキシドなどのアルミニウムアルコキシド界面活性剤が存在してもよい。
[0089]
四塩化チタンなどのハロゲン化チタンに加えて、エチル安息香酸などのモノエステル、及びオルトケイ酸テトラエチルなどのシリケートを上の組成物に添加して、沈殿物の形成をもたらすことができる。一実施形態では、ハロゲン化マグネシウムとモノエステルとの錯体は、Cl−Ti−O−CH(CHCl)を含む塩化チタンを形成することができる。
[0090]
次いで上の沈殿物を、アリールジエステルなどの第2の内部供与体及び任意追加的にハロゲン化チタンの存在下で処理することができる。得られる固形触媒成分は、必要に応じて洗浄し、使用することができる。
[0091]
一般に、得られる固形触媒成分は、ハロゲン化マグネシウム、ハロゲン化チタン、第1の内部供与体又は担持供与体、及び第2の内部供与体を含有する。加えて、固形触媒成分は、残留量のアルミニウムアルコキシド、有機ケイ素化合物、及びリン化合物を含有し得る。例えば、最終触媒中に存在するアルミニウムアルコキシド及び/又は有機ケイ素化合物の量は、一般に約0.01重量%超など、約0.1重量%超などの約0.001重量%超かつ一般に約0.5重量%未満など、約0.3重量%未満などの約1重量%未満であり得る。固形触媒組成物はまた、一般に約0.2重量%超の量など、約0.3重量%超の量などの約0.1重量%超の量かつ一般に約0.5重量%未満などの約1重量%未満のリン化合物を含有し得る。
[0092]
代替的な実施形態では、特に球状粒子を形成するために、第1の内部電子供与体は、モノエステルだけでなくジアルキルエーテルも含み得る。加えて、第1の内部電子供与体を、アクリレート界面活性剤などの球状を促進する界面活性剤を含む触媒組成物に組み合わせてもよい。一実施形態では、例えば、界面活性剤は、ポリアルキルメタクリレートを含み得る。
[0093]
多くの有益な特性及び特徴を有する本開示の固形触媒成分が生成される。例えば、一実施形態では、比較的高い表面積を有する触媒成分を作製することができる。例えば、触媒のBET表面積は、約200m/g超など、約300m/g超など、約400m/g超などの約100m/g超かつ一般に約600m/g未満などの約700m/g未満であり得る。
[0094]
触媒系は、固形触媒成分に加えて、少なくとも1種類の有機アルミニウム化合物を含んでもよい。分子内に少なくとも1つのアルミニウム−炭素結合を有する化合物を、有機アルミニウム化合物として使用することができる。有機アルミニウム化合物の例としては、式:
AlR3−n
式中、Rは、独立して通常1〜約20個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、Xは、ハロゲンの原子(0<n≦3)を表すものが挙げられる。
[0095]
有機アルミニウム化合物の具体例としては、トリエチルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、及びトリヘキシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;トリイソプレニルアルミニウムなどのトリアルケニルアルミニウム;塩化ジエチルアルミニウム、塩化ジブチルアルミニウム及び臭化ジエチルアルミニウムなどのハロゲン化ジアルキルアルミニウム;セスキ塩化エチルアルミニウム、セスキ塩化ブチルアルミニウム及びセスキ臭化エチルアルミニウムなどのセスキハロゲン化アルキルアルミニウム;二塩化エチルアルミニウム、二塩化プロピルアルミニウム及び二臭化ブチルアルミニウムなどの二ハロゲン化アルキルアルミニウム;水素化ジエチルアルミニウム及び水素化ジブチルアルミニウムなどの水素化ジアルキルアルミニウム;並びに二水素化エチルアルミニウム及び二水素化プロピルアルミニウムなどの他の部分的に水素化されたアルキルアルミニウムが挙げられるが、これらに限定されない。
[0096]
有機アルミニウム化合物は、触媒系において、チタン(固形触媒成分からのもの)に対するアルミニウムのモル比が、約5〜約1の量で使用することができる。別の実施形態では、触媒系内のアルミニウムのチタンに対するモル比は、約10〜約700である。更に別の実施形態では、触媒系内のアルミニウムのチタンに対するモル比は、約25〜約400である。
[0097]
触媒系は、固形触媒成分に加えて、1種類以上の選択性制御剤(solid catalyst component、SCA)を含有してもよい。一実施形態では、選択性制御剤は、1種類以上のシラン化合物などの1種類以上の有機ケイ素化合物を含み得る。この有機ケイ素化合物はまた、外部電子供与体として機能することができる。有機ケイ素化合物は、少なくとも1つの水素配位子(炭化水素基)を有するケイ素を含む。炭化水素基の一般的な例としては、アルキル基、シクロアルキル基、(シクロアルキル)メチレン基、アルケン基及び芳香族基などが挙げられる。
[0098]
有機ケイ素化合物は、オレフィン重合用のチーグラー−ナッタ型触媒系の一成分として機能する外部電子供与体として使用されるとき、制御可能な分子量分布及び制御可能な結晶化度を有し、その一方で触媒活性に関して高性能を保持するポリマー(少なくともその一部分がポリオレフィンである)を得る能力に寄与する。
[0099]
触媒系において有機ケイ素化合物は、有機アルミニウム化合物の有機ケイ素化合物に対するモル比が約2〜約90となる量で使用される。別の実施形態では、有機アルミニウム化合物対有機ケイ素化合物のモル比は、約5〜約70である。更に別の実施形態では、有機アルミニウム化合物対有機ケイ素化合物のモル比は、約7〜約35である。
[00100]
一実施形態では、有機ケイ素化合物は、以下の式によって表される:
Si(OR’)4−n
式中、各R及びR’は独立して、炭化水素基を表し、nは、0≦n<4を満たす。
[00101]
有機ケイ素化合物の具体例としては、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、ジイソブチ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、ジシクロペンチルジメトキシシラン、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−トリジメトキシシラン(bis-o-tolydimethoxysilane)、ビス−m−トリジメトキシシラン(bis-m-tolydimethoxysilane)、ビス−p−トリジメトキシシラン(bis-p-tolydimethoxysilane)、ビス−p−トリジエトキシシラン(bis-p-tolydiethoxysilane)、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、γ−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、γ−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−ノルボルナントリメトキシシラン、2−ノルボルナントリエトキシシラン、2−ノルボルナンメチルジメトキシシラン、ケイ酸エチル、ケイ酸ブチル、トリメチルフェノキシシラン、及びメチルトリアリルオキシシランが挙げられるが、これらに限定されない。
[00102]
別の実施形態では、有機ケイ素化合物は、以下の式によって表される:
SiRR’(OR”)3−m
式中、0≦m<2などの0≦m<3であり、Rは、独立して環式炭化水素基又は置換環式炭化水素基を表す。R基の具体例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、2−メチルシクロペンチル、3−メチルシクロペンチル、2−エチルシクロペンチル、3−プロピルシクロペンチル、3−イソプロピルシクロペンチル、3−ブチルシクロペンチル、3−第三級ブチルシクロペンチル、2,2−ジメチルシクロペンチル、2,3−ジメチルシクロペンチル、2,5−ジメチルシクロペンチル、2,2,5−トリメチルシクロペンチル、2,3,4,5−テトラメチルシクロペンチル、2,2,5,5−テトラメチルシクロペンチル、1−シクロペンチルプロピル、1−メチル−1−シクロペンチルエチル、シクロペンテニル、2−シクロペンテニル、3−シクロペンテニル、2−メチル−1−シクロペンテニル、2−メチル−3−シクロペンテニル、3−メチル−3−シクロペンテニル、2−エチル−3−シクロペンテニル、2,2−ジメチル−3−シクロペンテニル、2,5−ジメチル−3−シクロペンテニル、2,3,4,5−テトラメチル−3−シクロペンテニル、2,2,5,5−テトラメチル−3−シクロペンテニル、1,3−シクロペンタジエニル、2,4−シクロペンタジエニル、1,4−シクロペンタジエニル、2−メチル−1,3−シクロペンタジエニル、2−メチル−2,4−シクロペンタジエニル、3−メチル−2,4−シクロペンタジエニル、2−エチル−2,4−シクロペンタジエニル、2,2−ジメチル−2,4−シクロペンタジエニル、2,3−ジメチル−2,4−シクロペンタジエニル、2,5−ジメチル−2,4−シクロペンタジエニル、2,3,4,5−テトラメチル−2,4−シクロペンタジエニル、インデニル、2−メチルインデニル、2−エチルインデニル、2−インデニル、1−メチル−2−インデニル、1,3−ジメチル−2−インデニル、インダニル、2−メチルインダニル、2−インダニル、1,3−ジメチル−2−インダニル、4,5,6,7−テトラヒドロインデニル、4,5,6,7−テトラヒドロ−2−インデニル、4,5,6,7−テトラヒドロ−1−メチル−2−インデニル、4,5,6,7−テトラヒドロ−1,3−ジメチル−2−インデニル、フルオレニル基、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、エチルシクロヘキシル、プロピルシクロヘキシル、イソプロピルシクロヘキシル、n−ブチルシクロヘキシル、第三級ブチルシクロヘキシル、ジメチルシクロヘキシル、及びトリメチルシクロヘキシルが挙げられるが、これらに限定されない。
[00103]
式SiRR’(OR”)3−mでは、R’及びR”は、同一であっても異なってもよく、各々が、炭化水素を表す。R’及びR”の例は、3個以上の炭素原子を有する、アルキル、シクロアルキル、アリール、及びアラルキル基である。更に、R及びR’は、アルキル基などによって架橋されてもよい。有機ケイ素化合物の一般的な例としては、Rがシクロペンチル基であり、R’がメチル基又はシクロペンチル基などのアルキル基であり、R”がアルキル基、具体的にはメチル基又はエチル基である、式(VIII)のものが挙げられる。
[00104]
式SiRR’(OR”)3−mの有機ケイ素化合物の具体的な例としては、シクロプロピルトリメトキシシラン、シクロブチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、2−メチルシクロペンチルトリメトキシシラン、2,3−ジメチルシクロペンチルトリメトキシシラン、2,5−ジメチルシクロペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、シクロペンテニルトリメトキシシラン、3−シクロペンテニルトリメトキシシラン、2,4−シクロペンタジエニルトリメトキシシラン、インデニルトリメトキシシラン、及びフルオレニルトリメトキシシランなどのトリアルコキシシラン;ジシクロペンチルジメトキシシラン、ビス(2−メチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(3−第三級ブチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(2,3−ジメチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(2,5−ジメチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、ジシクロブチルジエトキシシラン、シクロプロピルシクロブチルジエトキシシラン、ジシクロペンテニルジメトキシシラン、ジ(3−シクロペンテニル)ジメトキシシラン、ビス(2,5−ジメチル−3−シクロペンテニル)ジメトキシシラン、ジ−2,4−シクロペンタジエニル)ジメトキシシラン、ビス(2,5−ジメチル−2,4−シクロペンタジエニル)ジメトキシシラン、ビス(1−メチル−1−シクロペンチルエチル)ジメトキシシラン、シクロペンチルシクロペンテニルジメトキシシラン、シクロペンチルシクロペンタジエニルジメトキシシラン、ジインデニルジメトキシシラン、ビス(1,3−ジメチル−2−インデニル)ジメトキシシラン、シクロペンタジエニルインデニルジメトキシシラン、ジフルオレニルジメトキシシラン、シクロペンチルフルオレニルジメトキシシラン及びインデニルフルオレニルジメトキシシランなどのジアルコキシシラン;トリシクロペンチルメトキシシラン、トリシクロペンテニルメトキシシラン、トリシクロペンタジエニルメトキシシラン、トリシクロペンチルエトキシシラン、ジシクロペンチルメチルメトキシシラン、ジシクロペンチルエチルメトキシシラン、ジシクロペンチルメチルエトキシシラン、シクロペンチルジメチルメトキシシラン、シクロペンチルジエチルメトキシシラン、シクロペンチルジメチルエトキシシラン、ビス(2,5−ジメチルシクロペンチル)シクロペンチルメトキシシラン、ジシクロペンチルシクロペンテニルメトキシシラン、ジシクロペンチルシクロペンテナジエニルメトキシシラン(dicyclopentylcyclopentenadienylmethoxysilane)及びジインデニルシクロペンチルメトキシシランなどのモノアルコキシシラン並びにエチレンビス−シクロペンチルジメトキシシランが挙げられるが、これらに限定されない。
[00105]
一実施形態では、1種類以上の選択性制御剤が触媒系に存在する。特に好ましい選択性制御剤としては、ジメチルジメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、メチルシクロヘキシルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ビス(ペルヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、又はそれらの混合物が挙げられる。
[00106]
一実施形態では、1種類以上の選択性制御剤を活性制限剤(activity limiting agent、ALA)と併用してもよい。活性制限剤は、脂肪族エステルであり得る。脂肪エステルは、C〜C30脂肪族酸エステルであってもよく、モノ又はポリ(2種類以上の)エステルであってもよく、直鎖又は分岐状であってもよく、飽和又は不飽和、及びそれらの任意の組み合わせであってもよい。C〜C30脂肪族酸エステルはまた、1つ以上の14、15、又は16族のヘテロ原子を含有する置換基で置換されてもよい。好適なC〜C30脂肪族酸エステルの非限定的な例としては、脂肪族C4〜30モノカルボン酸のC1〜20アルキルエステル、脂肪族C8〜20モノカルボン酸のC1〜20アルキルエステル、脂肪族C4〜20モノカルボン酸及びジカルボン酸のC1〜4アリルモノ及びジエステル、脂肪族C5〜20モノカルボン酸及びジカルボン酸のC1〜4アルキルエステル、並びにC2〜100(ポリ)グリコール又はC2〜100(ポリ)グリコールエーテルのC4〜20アルキルモノ又はポリカルボキシレート誘導体が挙げられる。更なる実施形態では、C〜C30脂肪族酸エステルは、ミリスチン酸イソプロピル、セバシン酸ジ−n−ブチル、モノ又はジ酢酸(ポリ)(アルキレングリコール)、モノ又はジミリスチン酸(ポリ)(アルキレングリコール)、モノ又はジラウリン酸(ポリ)(アルキレングリコール)、モノ又はジオレイン酸(ポリ)(アルキレングリコール)、トリ(酢酸)グリセリル、C2〜40脂肪族カルボン酸のグリセリルトリエステル、及びそれらの混合物であり得る。更なる実施形態では、C〜C30脂肪族エステルは、ミリスチン酸イソプロピル又はセバシン酸ジ−n−ブチルである。
[00107]
一実施形態では、ALAは、非エステル組成物である。本明細書で使用するとき、「非エステルエステル組成物」は、エステル官能基を含まない原子、分子、又は化合物である。換言すれば、「非エステル組成物」は、以下の官能基を含有しない。
[00108]
一実施形態では、非エステル組成物は、ジアルキルジエーテル化合物又はアミン化合物であってもよい。ジアルキルジエーテル化合物は、以下の式によって表すことができ、
[00109]
式中、Rは、互いに独立して最大20個の炭素原子を有するアルキル基、アリール基、又はアラルキル基であり、任意追加的に、R’及びRは水素原子であり得る場合、14、15、16、又は17族のヘテロ原子を含有し得る。好適なジアルキルエーテル化合物の非限定的な例としては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルシクロヘキシルエーテル、2,2−ジメチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジエチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジ−n−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−エチル−2−n−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−n−プロピル−2−シクロペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジメチル−1,3−ジエトキシプロパン、2−イソプロピル−2−イソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジシクロペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−n−プロピル−2−シクロヘキシル−1,3−ジエトキシプロパン、及び9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンが挙げられる。更なる実施形態では、ジアルキルエーテル化合物は、2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパンである。
[00110]
一実施形態では、非エステル組成物は、アミン化合物である。好適なアミン化合物の非限定的な例としては、2,6−ジメチルピペリジン、及び2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどの2,6−置換ピペリジン、並びに2,5−置換ピペリジンが挙げられる。更なる実施形態では、ピペリジン化合物は、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンである。
[00111]
2つ以上のカルボキシレート基を含有するALAでは、全てのカルボキシレート基は有効成分とみなされる。例えば、セバケート分子は、2種類のカルボキシレート官能基を含有し、2種類の有効機能性分子を有するとみなされる。
[00112]
上述のように、一実施形態では、活性制限剤は、C4〜C30脂肪族酸エステルである。あるいは、活性制限剤は、C4〜C30脂肪族酸のジエーテル又はポリ(アルケングリコール)エステルを含んでもよい。触媒系に組み込むことができる具体的な活性制限剤としては、ミリスチン酸イソプロピル、セバシン酸ジ−n−ブチル、エチル4−エトキシベンゾエート、10〜20モルのPOEなどを含有するプロポキシル化(propoxylated、POE)ココ脂肪酸エステル、ポリ(エチレン)グリコールココ脂肪酸エステル、又はそれらの混合物が挙げられる。
[00113]
SCA/ALA成分の特に好ましい組み合わせは、ジシクロペンチルジメトキシシラン、メチルシクロヘキシル−ジメトキシシラン、及びn−プロピルトリメトキシシランとからなる群から選択されるアルコキシシランと、ミリスチン酸イソプロピル、セバシン酸ジ(n−ブチル)、モノラウリン酸(ポリ)(エチレングリコール)、ジオレイン酸(ポリ)(アルケングリコール)、(ポリ)(エチレングリコール)ラウリン酸メチルエーテル、グリセリルトリ(酢酸)、又はそれらの混合物であるエステルとの混合物である。
[00114]
本発明によると好ましいSCA/ALA混合物は、1〜99.9、より好ましくは30〜99、最も好ましくは50〜98当量パーセントの1種類以上のALA化合物、及びそれに対応する99〜0.1、より好ましくは70〜1、最も好ましくは50〜2当量パーセントの1種類以上のアルコキシシラン化合物を含むものである。成分の前述の範囲とは関係なく、高温での正規化された重合活性は、67℃で得られるもの未満かつアルコキシシラン単独を同じSCA総モル量で単独で用いる場合に得られるもの未満であるべきであることを当業者は理解するべきである。
[00115]
遷移金属のモルに基づく本発明で用いられるSCA混合物の総モル量は、望ましくは0.1〜500、より望ましくは0.5〜100、最も好ましくは1.0〜50である。ALAの量に関しては、遷移金属に基づく対応するモル比は、望ましくは1〜10,000、好ましくは2〜1000、最も好ましくは5〜100である。
[00116]
触媒粒子形態は、それから生成されるポリマー粒子形態を示す。ポリマー粒子形態の3つのパラメータ(真球度、対称性、及びアスペクト比)は、Horiba Scientificにより市販のカムサイザー機器を使用して決定することができる。カムサイザー特徴:
式中、
Pは、測定された粒子の投影図の外周/円周であり、
Aは、測定された粒子の投影図によって覆われる面積である。
Pは、測定された粒子の投影図の外周/円周であり、
Aは、測定された粒子の投影図によって覆われる面積である。
[00117]
理想的な球体では、SPHTは1として定義される。そうでない場合、値は1未満である。
[00118]
対称性は、
及びrは、領域の中心から、測定方向にある境界線までの距離として定義される。非対称な粒子では、Symmは1未満である。領域の中心が粒子の外側にある場合、すなわち
Symmは0.5未満であるか、
[00119]
Ma=r+r、又は「Symm」は、異なる方向から測定した対称性の値の組の最小値である。
[00120]
アスペクト比;
c min及びxFe maxは、測定したx及びxFeの組の値から得られる。
[00121]
アスペクト比(「B/L3」)などの触媒形態特徴は、ポリマー形態の特徴評価に使用することができる。いくつかのプロセスでは、アスペクト比は、0.6超、又は0.7超、又は0.8超、又は0.90超である。
[00122]
得られる触媒成分の粒径は、プロセス条件及び所望の結果に応じて変動し得る。一般に、D50粒径は、約10マイクロメートル超など、約20マイクロメートル超など、約30マイクロメートル超など、約40マイクロメートル超など、約50マイクロメートル超など、約60マイクロメートル超などの約5マイクロメートル超かつ一般に約50マイクロメートル未満など、約30マイクロメートル未満など、約25マイクロメートル未満などの約70マイクロメートル未満であり得る。
重合プロセス
[00123]
オレフィン重合は、上で調製及び記載の触媒系の存在下で実行することができる。様々な異なるオレフィンを、本開示に従って重合することができる。例えば、本開示の触媒系を使用して、エチレン、プロピレンなどを重合することができる。触媒系を使用して、ホモポリマー及びコポリマーも生成することができる。一般的には、プロピレンなどのオレフィンモノマーを、好適な条件下で上述の触媒系と接触させて、所望のポリマー生成物を形成する。一実施形態では、主重合の前に、後述する予備重合が実行される。別の実施形態では、重合は、予備重合なしで実行される。更に別の実施形態では、ポリプロピレン−コポリマーの形成は、少なくとも2つの重合ゾーンを使用して実行される。
[00124]
特定の利点のために、本開示の触媒成分は、全ての異なるタイプの重合プロセスでの使用によく適している。例えば、本開示の触媒成分は、バルクループ重合プロセス、気相プロセスなどに使用することができる。触媒成分はまた、スラリープロセスで使用することもできる。
[00125]
予備重合では、固形触媒成分は、有機アルミニウム化合物の少なくとも一部分と組み合わせて通常用いられる。これは、有機ケイ素化合物(外部電子供与体化合物)の一部又は全体の存在下で実行されてもよい。予備重合で使用される触媒系の濃度は、主重合の反応系における濃度よりもはるかに高くてもよい。
[00126]
予備的な重合化においては、予備的な重合化の固形触媒成分の濃度は、後で説明する不活性炭化水素媒体1リットルについてのチタン原子の数として計算され、通常約0.01〜約200ミリモル、又は約0.05〜約100ミリモルである。一実施形態では、予備重合は、プロピレン又はプロピレンと別のオレフィンとの混合物、及び上の触媒系成分を、不活性炭化水素媒体に添加し、穏やかな条件下でオレフィンを重合することによって実行される。
[00127]
不活性炭化水素媒体の具体例としては、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、及びケロシンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン及びメチルシクロペンタンなどの脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素、並びにそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。ある特定の実施形態では、液体オレフィンが、不活性炭化水素媒体一部又は全部の代わりに使用され得る。
[00128]
予備重合に使用されるオレフィンは、主重合に使用されるオレフィンと同一であってもよいか又は異なっていてもよい。
[00129]
予備重合の反応温度は、得られる予備ポリマーを不活性炭化水素媒体に実質的に溶解させないために十分な温度である。一実施形態では、温度は、約−20℃〜約100℃である。別の実施形態では、温度は、約−10℃〜約80℃である。更に別の実施形態では、温度は、約0℃〜約40℃である。
[00130]
任意追加的に、水素などの分子量制御剤は、予備重合において使用されてもよい。分子量制御剤は、予備重合によって得られるポリマーが、デカリットル中135℃で測定した少なくとも約0.2dl/g、又は約0.5〜10dl/gの固有の粘度を有するような量で使用される。
[00131]
一実施形態では、予備的な重合化は、触媒系の1gの固形触媒成分当たり、約0.1g〜約1,000gのポリマーが形成されるように実行される。別の実施形態では、予備的な重合化は、1gの固形触媒成分当たり、約0.3g〜約500gのポリマーが形成されるように実行される。予備重合によって形成されるポリマーの量が多すぎると、主重合におけるオレフィンポリマーの生成効率が下がる場合があり、得られるオレフィンポリマーをフィルム又は他の物品に成形したとき、成形品にフィッシュアイが発生しやすくなる。予備重合は、バッチ式で又は連続的に実行されてもよい。
[00132]
予備重合が上のように行われた後、又は予備重合を実施せずに、固形触媒成分、有機アルミニウム化合物、及び有機ケイ素化合物(外部電子供与体化合物)から形成された上述の重合触媒系の存在下で、プロピレンの主重合が実行される。
[00133]
プロピレンを用いる主重合で使用することができる他のオレフィンの例としては、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などの、2〜20個の炭素原子を有するα−オレフィンである。例示的なプロセスでは、これらのα−オレフィンは、個々に又は任意の組み合わせで使用することができる。
[00134]
一実施形態では、プロピレンは、単独重合されるか、又は主成分としてプロピレンを含有するオレフィンを混合して共重合される。混合オレフィンが使用される場合、主成分としてのプロピレンの割合は、通常少なくとも約50モル%、又は少なくとも約70モル%である。
[00135]
予備重合を実施することにより、主重合における触媒系の活性度を調整することができる。この調整により、高いかさ密度を有する粉末状ポリマーが生じやすくなる。更に、予備重合が実施されると、得られるポリマーの粒子形状が球状になり、そして、スラリー重合の場合は、スラリーが優れた特徴を得、一方で、気相重合の場合は、ポリマーシード床が優れた特徴を得る。更に、これらの実施形態では、少なくとも3つの炭素原子を有するα−オレフィンを重合することによって、高い触媒効率で、高い立体規則性指数を有するポリマーを生成することができる。そのため、プロピレンコポリマーを生成するとき、得られるコポリマー粉末又はコポリマーの扱いが容易になる。
[00136]
プロピレンの共重合では、共役ジエン又は非共役ジエンなどの多価不飽和化合物を、コモノマーとして使用してもよい。コモノマーの例としては、スチレン、ブタジエン、アクリロニトリル、アクリルアミド、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、フタル酸ジアリル、アルキルメタクリレート、及びアルキルアクリレートが挙げられる。一実施形態では、コモノマーは、熱可塑性モノマー及びエラストマー性モノマーを含む。オレフィンの主重合は、通常、気相又は液相で実行される。一実施形態では、重合(主重合)は、重合ゾーンの体積1リットル当たりのTi原子として計算される約0.001〜約0.75ミリモルの量で固形触媒成分を含み、固形触媒成分中のチタン原子1モル当たり約1〜約2,000モルの量で有機アルミニウム化合物を含み、有機アルミニウム化合物中の金属原子1モル当たりの有機ケイ素化合物中のSi原子として計算される、約0.001〜約10モルの量で有機ケイ素化合物を含む触媒系を用いる。別の実施形態では、重合化は、重合化ゾーンの体積1リットル当たりのチタン原子として計算される0.005〜約0.5ミリモルの量で固形触媒成分を含有し、固形触媒成分中のチタン原子1モル当たり約5〜約500モルの量で有機アルミニウム化合物を含有し、有機アルミニウム化合物中の金属原子1モル当たりの有機ケイ素化合物中のケイ素原子として計算される約0.01〜約2モルの量で有機ケイ素化合物を含有する触媒系を用いる。更に別の実施形態では、重合は、有機アルミニウム化合物中の金属原子1モル当たりの有機ケイ素化合物中のSi原子として計算される約0.005〜約1モルの量の安息香酸アルキル誘導体を含む触媒系を用いる。
[00137]
有機アルミニウム化合物及び有機ケイ素化合物が予備重合で部分的に使用されるとき、予備重合に供される触媒系は、触媒系成分の残りと共に使用される。予備重合に供される触媒系は、予備重合生成物を含んでもよい。
[00138]
重合時に水素を使用すると、得られるポリマーの分子量の制御を促進かつ寄与し、得られたポリマーは、高いメルトフローレートを有してもよい。この場合には、結果として得られるポリマーの立体規則性指数と、触媒系の活性度とを、上記の方法により増大させることが可能である。
[00139]
一実施形態では、重合温度は、約20℃〜約170℃である。別の実施形態では、重合温度は、約50℃〜約165℃である。一実施形態では、重合圧力は、一般的には、大気圧〜約100kg/cmである。別の実施形態では、重合圧力は、一般的には、約2kg/cm〜約50kg/cmである。主重合は、バッチ式で、半連続的に又は連続的に実行されてもよい。また、重合は、異なる反応条件下で2つ以上の段階で実行されてもよい。
[00140]
このようにして得られたオレフィンポリマーは、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー又はインパクトコポリマーであってもよい。インパクトコポリマーは、ポリオレフィンホモポリマー及びポリオレフィンゴムの均質混合物を含む。ポリオレフィンゴムの例としては、エチレンプロピレンメチレンコポリマーゴム(ethylene propylene methylene copolymer rubber、EPM)及びエチレンプロピレンジエンメチレンターポリマーゴム(ethylene propylene diene methylene terpolymer rubber、EPDM)などの、エチレンプロピレンゴム(ethylene propylene rubber、EPR)が挙げられる。
[00141]
触媒系を使用して得られたオレフィンポリマーは、非常に少量の非晶質ポリマー成分を有し、そのため、非常に少量の炭化水素可溶性成分を有する。したがって、得られたポリマーから成形されたフィルムは、低い表面粘着性を有する。
[00142]
重合プロセスによって得られたポリオレフィンは、粒径分布、粒径及びかさ密度において優れており、得られたコポリオレフィンは、狭い組成分布を有する。インパクトコポリマーにおいては、優れた流動性、耐低温性、並びに剛性と弾性との間の所望のバランスを得ることができる。
[00143]
一実施形態では、プロピレンと、2個又は約4個〜約20個の炭素原子を有するα−オレフィンとが、上述の触媒系の存在下で共重合される。触媒系は、上述の予備重合に供される触媒系であってもよい。別の実施形態では、プロピレン及びエチレンゴムが、直列に連結された2つの反応器内で形成されて、インパクトポリマーが形成される。
[00144]
2個の炭素原子を有するα−オレフィンは、エチレンであり、約4〜約20個の炭素原子を有するα−オレフィンの例は、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−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、ビニルシクロヘキサン、1−テトラデセンなどである。
[00145]
主重合では、プロピレンは、そのようなα−オレフィンのうちの2種類以上と共重合されてもよい。例えば、プロピレンを、エチレン及び1−ブテンと共重合させることが可能である。一実施形態では、プロピレンは、エチレン、1−ブテン又はエチレン及び1−ブテンと共重合される。
[00146]
プロピレンと別のα−オレフィンとの共重合は、2段階で実行されてもよい。第1の段階の重合は、プロピレンの単独重合又はプロピレンの他のα−オレフィンとの共重合であってもよい。一実施形態では、第1の段階で重合されるモノマーの量は、約50〜約95重量%である。別の実施形態では、第1の段階で重合されるモノマーの量は、約60〜約90重量%である。この第1段階の重合化は、同じか又は異なる重合化条件下の2つ以上の段階で実行され得る。
[00147]
一実施形態では、第2段階での重合は、プロピレン対他のα−オレフィン(複数可)のモル比が、約10/90〜約90/10となるように実行される。別の実施形態では、第2段階での重合は、プロピレン対他のα−オレフィン(複数可)のモル比が、約20/80〜約80/20となるように実行される。更に別の実施形態では、第2段階での重合は、プロピレン対他のα−オレフィン(複数可)のモル比が、約30/70〜約70/30となるように実行される。別のα−オレフィンの結晶性ポリマー又はコポリマーを生成することを、第2の重合段階において提供してもよい。
[00148]
そのようにして得られたプロピレンコポリマーは、ランダムコポリマー又は既に説明したブロックコポリマーであり得る。プロピレンコポリマーは、2個又は約4〜約20個の炭素原子を有するα−オレフィンに由来する約7〜約50モル%の単位を含有し得る。一実施形態では、プロピレンランダムコポリマーは、2個又は約4〜約20個の炭素原子を有するα−オレフィンに由来する約7〜約20モル%の単位を含む。別の実施形態では、プロピレンブロックコポリマーは、2個又は4〜20個の炭素原子を有するα−オレフィンに由来する約10〜約50モル%の単位を含有する。
[00149]
別の実施形態では、触媒系で作製されたコポリマーは、約50〜約99重量%のポリ−α−オレフィン及び約1〜約50重量%のコモノマー(例えば、熱可塑性モノマー又はエラストマー性モノマー)を含む。別の実施形態では、触媒系で作製されたコポリマーは、約75%〜約98重量%のポリ−α−オレフィン及び約2%〜約25重量%のコモノマーを含む。
[00150]
一実施形態では、直列の2つの流動床反応器などの2段階反応器システムを使用して、ヘテロ相であるポリプロピレンコポリマーを生成することができる。例えば、一実施形態では、第1の相のポリプロピレンホモポリマー又はポリプロピレンランダムコポリマーは、第1段階の反応器で調製される。第1の相は、得られるポリマー中に連続ポリマー相を含み得る。次いで、エラストマー性プロピレンコポリマーを第2段階で生成し、第2の相を形成する。第1段階の重合は、1つ以上のバルク反応器又は1つ以上の気相反応器で実行することができる。第2段階の重合は、1つ以上の気相反応器で実行することができる。第2段階の重合は、典型的には、第1段階の重合に続いて直接実行される。プロピレン−エチレンコポリマーを含み得る、得られるヘテロ相コポリマーは、優れた耐衝撃性特性を有し、エラストマー特性を有することができる。
[00151]
上記の触媒は、2段階反応器でのポリプロピレンポリマーの生成での使用に特によく好適である。触媒は、例えば、劇的に延長された寿命を有し、したがって第2の反応器内で高い触媒活性レベルを維持することが見出されている。触媒寿命の増加は、より良好な流動特性を有するポリマー樹脂を生成するのに役立つと考えられる。
[00152]
一実施形態では、(触媒1グラム当たりの生成されるポリマーのキログラムとして測定した)触媒系の触媒効率は、少なくとも約30kg/g/hである。触媒の欠乏は、例えば約80kg/g/h超など、約100kg/g/h超など、約140kg/g/h超などの約60kg/g/h超であり得る。
[00153]
上で論じた触媒/方法は、場合によっては、約0.1〜約400g/10分などの約0.01〜約500g/10分のメルトフローレート(melt flow rate、「MFR」、g/10分)を有するポリ−α−オレフィンの生成をもたらすことができる。別の実施形態では、0.1〜約300のMFRを有するポリ−α−オレフィンが生成される。
[00154]
メルトフローレートに加えて、多分散指数(polydispersity index、PI)は、様々な要因及び所望の結果に応じて変動し得る。多分散指数は、一般に約5超などの約3超かつ一般に約6未満などの約8未満であり得る。
[00155]
上述の触媒/方法は、場合によっては、少なくとも約0.35cc/gのかさ密度(bulk densities、BD)を有するポリ−α−オレフィンの生成をもたらすことができる。別の実施形態では、少なくとも約0.4cc/gのBDを有するポリ−α−オレフィンが生成される。一実施形態では、例えば、比較的高いかさ密度を有するポリプロピレンポリマーを生成することができる。かさ密度は、例えば、0.42g/cm超など、0.44g/cm超など、0.46g/cm超などの0.415g/cm超であり得る。かさ密度は、一般に約0.6g/cm未満などの約0.8g/cm未満である。
[00156]
上述の触媒/方法は、1.0未満のスパンを有するポリ−α−オレフィンの生成をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、スパンは、0.6未満である。
[00157]
本発明の実施形態によれば、優れたメルトフロー性、成形性、更には剛性と弾性との望ましいバランス、良好な立体規則性制御、ポリマー粒径と、形状と、粒径分布と、分子量分布との良好な制御、並びに高い触媒効率及び/又は良好な操作性を有する耐衝撃強度のうちの1種類以上のものを有するポリプロピレン系のインパクトコポリマーを含むインパクトコポリマーと、プロピレンブロックコポリマーとが生成されることが可能になる。本発明の実施形態による固形触媒成分を含有する触媒系を用いることにより、高い触媒効率と、優れたメルトフロー性、押し出し成形性、成形性、剛性、弾性、及び耐衝撃強度のうちの1種類以上のものとを同時に有する触媒が得られる。
[00158]
以下の実施例は、本発明の実施形態を例示するものである。以下の実施例並びに、明細書及び特許請求の範囲の他の場所で特に断らない限り、全ての部及びパーセンテージは重量ベースのものであり、全ての温度は摂氏で表され、圧力は大気圧付近である。
略語及び定義
[00159]
「D10」は、粒子のうちの10%がそのサイズ未満である粒子のサイズ(直径)を表し、「D50」は、粒子のうちの50%がそのサイズ未満である粒子のサイズを表し、「D90」は、粒子のうちの90%がそのサイズ未満である粒子のサイズを表す。「スパン」は、粒子の粒径の分布を表す。値は、以下の式に従って計算することができる:
スパン=(D90−D10)/D50
任意のD又はスパン値の前の「PP」は、特に断らない限り、示された触媒を使用して調製されたポリプロピレンのD値又はスパン値を示し、全ての値はマイクロメートルである。
[00160]
BDは、かさ密度の略語であり、g/ml又はg/cm単位で報告される。かさ密度を測定するために、ポリマーを60℃のオーブンで1時間乾燥させ、次いで測定前に室温に冷却する。高さが9 1/2インチであり、1.8インチの内径を有する円筒形の測定カップを使用する。測定カップは、395mlの容積を有する。底部に直径1インチの開口部を有する漏斗を、測定カップの1 1/2インチ上方に載せる。漏斗の小さい端部を、直線定規で覆う。500mlのポリマー試料を漏斗に充填する。次いで、直線定規を迅速に除去して、ポリマー試料を測定カップに流し入れる。カップ内へのポリマーの流れが停止した直後に、直線定規を使用して、測定カップの頂部から過剰な試料を除去する。かさ密度は、正味の試料質量を395mlで除算したものに等しい。
[00161]
CEは、触媒効率の略語であり、1時間重合中の触媒1グラム当たりのKg単位のポリマー(Kg/g)で報告される。
[00162]
MFRは、メルトフローレートの略語であり、g/10分の単位で報告される。MFRは、230℃で2.16kgの荷重を用いてASTM試験番号D1238に従って測定される。
[00163]
触媒成分粒径分析は、Malvern Mastersizer3000機器によるレーザー光散乱方法を使用して行われた。溶媒として使用されるトルエン。
[00164]
触媒成分の表面積及び孔径分布は、Micrometrics ASAP2020機器によって測定された。触媒成分試料を、測定数時間前に60℃の真空下で加熱することによって脱気した。
[00165]
ポリマー試料の多分散指数(PI)及びゼロ剪断粘度は、ARES G2レオメータによるレオロジーデータから得た。安定化されたポリマー試料をホットプレスでプレスして、プレートを作製する。次いで、ポリマープレートをレオメータで分析する。データプロットPI及びゼロ剪断粘度は、備え付けのMWDソフトウェアを使用して算出する。
[00166]
カップ試験は、ポリマー粉末の流動性を測定する方法である。試験は、高ゴム含有量のポリプロピレン衝撃性コポリマーの流動性を測定するのに特によく好適である。ポリマー樹脂が粘着性であり、安息角の測定値が信頼できないときに、この試験は特に有用である。方法は、ポリスチレンの12オンスコーヒーカップをポリマー樹脂粉末で充填することを含む。カップにポリマー樹脂を充填し、平坦な定規を使用して過剰分を除去する。次いで、カップを平面上で30分間反転させる。次いでカップを除去し、粉末の形状、及び当初のカップの形状から変形及び崩壊するまでにかかる時間を試験機で観察する。カップ試験は、粉末が崩壊するまでの秒数を測定してもよい。カップ試験はまた、以下に指定されるようなカップ試験指数を含む。
[00167]
NPDE(non-phthalate diaryl ester)は、非フタル酸ジアリールエステルの略称であり、以下の式であり得る。
式中、R〜R4は、置換又は非置換アリール基から選択され、Rは、1〜20個の炭素原子、ヘテロ原子、又はそれらの組み合わせを有する同じか又は異なるアルキル又はシクロアルキルである。本明細書で使用するとき、NPDE1は、3−メチル−5−tert−ブチル−1,2−フェニレンジベンゾエートである。一方、NPDE2は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第US2013/0261273号の段落52に記載されている。
[00168]
SYLTHERMは、Dow Chemicalから市販されているポリジメチルシロキサン(polydimethyl siloxane、PDMS)の商標名である。
[00169]
VISCOPLEXは、Evonikから入手可能なポリアルキルメタクリレートの商標名である。
[00170]
EB(ethyl benzoate)は、安息香酸エチルの略称である。
[00171]
TBP(tributyl phosphate)は、リン酸トリブチルの略称である。
[00172]
ECH(epichlorohydrin)は、エピクロロヒドリンの略称である。
[00173]
TEOS(tetraethylorthosilicate)は、オルトケイ酸テトラエチルの略称である。
[00174]
Ti、Mg、及びDは、それぞれ、組成物中のチタン、マグネシウム、及び内部供与体(NPDE)の各々の重量パーセント(重量%)である。
[00175]
XS(xylene)はキシレン可溶物の略称であり、重量%単位で報告される。
バルクプロピレン重合
[00176]
実施例の触媒がプロピレン重合方法で使用される場合、以下の方法を使用した。反応器を、100℃で、窒素を流しながら、30分間にわたり、重合化の実行に先立って焼成した。反応器を、30〜35℃まで冷却し、助触媒(1.5mlの25重量%のトリエチルアルミニウム(triethylaluminum、TEAl))、C−供与体[シクロヘキシルメチルジメトキシシラン](1ml)、水素(3.5psi)、及び液体プロピレン(1500ml)をこの順で、反応器に添加した。鉱物油スラリーとして充填した触媒(5〜10mg)を、高圧窒素を使用して反応器に押し込んだ。重合化が、70℃で、1時間にわたり実施された。重合後、反応器を22℃まで冷却し、大気圧まで脱気し、ポリマーを回収した。
気相プロピレン重合
[00177]
実施例の触媒がプロピレン重合方法で使用される場合、以下の方法を使用した。反応器を、100℃で、窒素を流しながら、30分間にわたり、重合化の実行に先立って焼成した。反応器を30℃まで冷却し、助触媒(0.27mlの25重量%トリエチルアルミニウム(TEAl))、C−供与体[シクロヘキシルメチルジメトキシシラン](0.38ml)、及び水素(0.5g)と共にプロピレン(120g)を充填した。反応器を35℃まで加熱し、触媒成分(0.5〜0.7mg)をプロピレン(120g)と共に反応器にフラッシュした。重合化が、70℃で、1時間にわたり実施された。重合後、反応器を22℃まで冷却し、大気圧まで脱気し、ポリマーを回収した。
[00178]
実施例1〜3は、担持供与体を含まない有機ケイ素化合物を使用する触媒成分の調製を例示し、バルクプロピレン重合スキームを使用して生成したポリマーの特性を提供する。
[00179]
実施例1は、オルトケイ酸テトラエチルを使用する触媒成分の調製を実証する。触媒は、0.40g/cc未満かつB/L3<0.7のBDを有するラズベリー形状の粒子形態を有するポリマーを生成した。
[00180]
3.3gのMgCl、20gのトルエン、6.7gのTBP、6.43gのECHを反応器に充填した。混合物を60℃まで加熱し、600RPMの撹拌速度で8時間保持した。混合物を25°まで冷却した。27グラムのトルエン、及び3グラムのトルエン中1.5グラムのオルトケイ酸テトラエチルを、25℃で反応器に添加した。反応器を−25℃まで冷却し、65.2グラムのTiClを添加した。添加後、撹拌速度を200rpmに落とし、反応物を2時間かけて35℃まで加熱し、30分間保持し、30分間85℃まで加熱し、30分間保持した。濾過する。反応物を50mlのトルエン(3×)で洗浄した。65mlのトルエンを添加し、反応器を400RPMで40℃まで加熱した。0.64グラムのNPDE1を添加し、反応器を105℃まで加熱し、1時間保持した。濾過する。65mlの10%TiClを添加し、温度を105℃まで1時間上昇させた。濾過する。65mlの10%TiClを添加し、温度を110℃まで30分間上昇させ、3回濾過した。固形物を65℃のヘキサン50ml及び400RPMで3回洗浄した。触媒成分をヘキサンスラリーとして排出した。分析データ及び触媒性能を以下に提示する。
[00181]
実施例2は、2種類の有機ケイ素化合物(オルトケイ酸テトラエチル及びSyltherm PDMS)及びAl(OiPr)3を使用する触媒成分を実証する。内部供与体を、形成された固形物の前及び固形成分、の2つの場所に添加した。触媒は、丸みを帯びたラズベリータイプの形態及び改善されたかさ密度(BD=0.44g/cc)を有するポリマーを生成した。
[00182]
処方を補正するために、3.3gのMgCl、0.25gのAl(O−iPr)3、20gのトルエン、9.1gのTBP、1.0gのSyltherm(PDMS)、3.55gのECHを反応器に充填した。混合物を60℃まで加熱し、600RPMの撹拌速度で8時間保持した。混合物を25℃まで冷却した。27グラムのトルエン、3グラムのトルエン中1.5グラムのTEOS、及び0.64グラムのNPDE1を反応器に添加した。反応器を−25℃まで冷却し、65.4グラムのTiClを反応器に添加した。撹拌を300RPMに設定し、2時間かけて35℃まで上昇させた。反応物を35℃で30分間、300RPMで保持した。反応物を85℃まで加熱し、30分間維持した。反応物を濾過し、50mlのトルエンを添加した。反応器を400RPMで40℃まで加熱し、0.64グラムのNPDE1を添加した。反応器を105℃まで加熱し続け、1時間保持し、次いで沈降させ、デカントした。65mlの10%TiClを添加し、105℃まで加熱し、1時間保持した。反応物を沈降させ、デカントした。65mlの10%TiClを添加し、110℃まで加熱し、1時間保持した。反応物を沈降させ、デカントした。50mlのヘキサンを添加し、65℃のジャケット温度で5分間撹拌した。反応物を沈降させ、デカントした。次いでヘキサンを添加し、生成物をヘキサンスラリーとして排出した。
[00183]
実施例3は、2種類の有機ケイ素化合物(オルトケイ酸テトラエチル及びSyltherm PDMS)及びAl(OiPr)3を使用する触媒成分を実証する。内部供与体を固形成分に添加した。触媒成分の粒径は、(実施例1及び2と比較して)14マイクロメートルに増加した。
[00184]
3.3gのMgCl、0.25gのAl(O−iPr)3、20gのトルエン、6.7gのTBP、1.0gのSyltherm(PDMS)、6.43gのECHを反応器に充填した。混合物を60℃まで加熱し、600RPMの撹拌速度で8時間保持した。混合物を25℃まで冷却した。27グラムのトルエン、3グラムのトルエン中1.5グラムのTEOSを、600rpm及び25℃で反応器に添加した。反応器を−25℃まで冷却し、65.2グラムのTiClを添加した。反応器を200RPMで2時間かけて35℃まで加熱し、35℃で30分間保持し、30分かけて85℃まで加熱し、85℃で30分間保持し、デカントし、トルエン(3x)で洗浄した。25℃まで冷却し、週末にわたって静置する。濾過し、65mlのトルエンを添加する。400RPMで40℃まで加熱し、0.64グラムのNPDE1を添加する。105℃まで1時間加熱する。濾過する。65mlの10%TiClを添加し、105℃まで加熱し、1時間保持した。濾過する。65mlの10%TiClを添加し、110℃まで加熱し、1時間保持した。濾過する。50mlのヘキサン(3x)で洗浄し、ジャケット温度65で洗浄と洗浄との間に5分間撹拌する。ヘキサンスラリーとして排出する。
[00185]
実施例4(比較)。この実施例は、有機ケイ素化合物なしで触媒成分を調製することを実証する。触媒は、凝集したポリマー粒子を有する不規則な形態を有するポリマーを生成した。
[00186]
3.3gのMgCl、1.15gのAl(O−iPr)3、20gのトルエン、6.7gのTBP、6.43gのECHを反応器14Aに充填した。混合物を60℃まで加熱し、600RPMの撹拌速度で8時間保持した。混合物を25℃まで冷却した。30グラムのトルエンを、25℃及び600RPMで反応器に添加した。反応器を−25℃まで冷却し、65.2グラムのTiClを添加した。添加後、撹拌速度を200に落とし、反応物を2時間かけて35℃まで加熱した。30分間保持する。85℃まで30分間加熱した。30分間保持する。濾過する。反応物を、50mlのトルエン、JT80℃、400RPM(3x)で洗浄した。濾過する。65mlのトルエンを添加し、反応器を400RPMで40℃まで加熱した。0.64グラムのNPDE1を添加し、反応器を105℃まで加熱し、1時間保持した。濾過する。65mlの10%TiClを添加し、温度を105℃まで1時間上昇させた。濾過する。65mlの10%TiClを添加し、温度を110℃まで30分間上昇させ、3回濾過した。反応器を65℃のヘキサン50ml及び400RPMで3回洗浄した。生成物をヘキサンスラリーとして排出した。
実施例5〜13は、担持供与体、安息香酸エチルを使用する触媒成分の調製を例示する。(EB)
[00187]
実施例5(比較).触媒成分は、オルトケイ酸テトラエチル及び担持供与体、安息香酸エチルを使用し、エポキシ化合物を用いずにMgClを溶解させて作製した。この実施例は、低BDを有する不規則なポリマー形態を実証する。
[00188]
MgCl(12.0g)及びヘキサン(130g)を組み合わせて、初期反応混合物を形成した。次いで、混合物に2−エチルヘキサノール(50g)を撹拌(600rpm)しながら添加し、次いで温度を120℃まで上昇させた。次いで、この温度を4時間維持した。次いで、反応混合物にオルトケイ酸テトラエチル(2.0gのヘキサン中1.75g)を添加し、反応を20分間保持し、続いて−25℃まで冷却した。低温で、TiCl(150ml)を1.5時間かけて添加し、その後、温度を室温まで上昇させた。室温で、安息香酸エチル(2gのヘキサン中2g)を添加し、混合物を100℃まで加熱した。次いで、NPDE1(5gのトルエン中3.0g)を添加し、反応混合物を100℃で1時間維持した。次いで、固形材料を濾過により回収し、トルエンで洗浄した(再濾過前の温度で10分間撹拌しながら85℃で3×200ml)。固形物をトルエンに再懸濁させる際に、追加のNPDE1(5.0gのトルエン中2.0g)を40℃で添加し、固形物を濾過により回収し、ヘキサンで洗浄した。次いでNPDE1を添加し、110℃(0.5時間)で加熱し、濾過するプロセスを繰り返し、次いでヘキサンで洗浄し、濾過するプロセスを3回繰り返した。最後に、固形生成物を(65℃で4×300mlのヘキサン)で洗浄し、固形物をヘキサンスラリーに排出した。
[00189]
図1は、実施例5(比較)から得たポリマーの写真である。提示されている画像は、対応する実施例からの触媒で生成したポリプロピレン粒子のSEM画像である。ポリマー粒子は触媒粒子を複製するので、各実施例では、触媒形態を比較することができる。触媒及びポリマー形態は、市販のポリマーの生成プロセスにおいて考慮するべき重要な要因である。重合プロセスには、1つの反応器ユニットから別の反応器ユニットへのポリマーの移動のためのポリマーの良好な流動性が必要である。プロセスは、重合反応器の詰りを生じるポリマー微粒子を生成することなく動作しなければならない。したがって、いずれの重合プロセスでも、強く均一な形態の触媒、及び高いかさ密度のポリマーが好ましい。
[00190]
図1に例示されるように、実施例5(比較)によって調製されたポリマーのポリマー形態は、小さいサブ粒子を含む。ポリマーのかさ密度は、0.321g/mlで非常に低い。この実施例の触媒及びポリマーは、好ましくなく、生成される微粒子によって反応器の詰りを生じるであろう。
[00191]
実施例6.Syltherm及びTEOS(有機ケイ素化合物として)、並びに担持電子供与体として安息香酸エチルを用いて、粒状担持触媒成分を調製した。実施例は、より大きな粒径24マイクロメートル及び高活性触媒(触媒効率92kg/g)を有する触媒成分の改善、並びに丸みを帯びた形状を有するポリマーの生成を実証する。
[00192]
MgCl(13.2g)、Al(OCH(CH3)2)3(1.0g)、トルエン(59.5g)、リン酸トリ−n−ブチル(36.3g)、エピクロロヒドリン(14.25g)、及びSyltherm(6.0g)を組み合わせ、600rpmで8時間撹拌しながら窒素雰囲気下で60℃まで加熱する。室温に冷却する際に、トルエン(140g)を、安息香酸エチル(4.5g)及びオルトケイ酸テトラエチル(3g)と共に添加した。次いで、混合物を−25℃まで冷却し、温度を−25℃に維持しながら、TiCl(261g)を600rpmの撹拌下でゆっくりと添加した。添加が完了した後でその温度を1時間維持した後、30分間かけて35℃まで温め、その温度を30分間保持し、次いで温度を30分間かけて85℃まで上昇させ、30分間保持した後、濾過を介して固形沈殿物を回収した。固形沈殿物をトルエン(各洗浄200ml)で3回洗浄した。
[00193]
次いで、得られる沈殿物を、トルエン中のTiCl(264ml、10体積%)と組み合わせた。この混合物を撹拌下で85℃まで加熱し、続いてトルエン(10g)中のNPDE1(2.0g)を添加した。85℃での加熱を1時間継続した後、濾過を介して固形物を回収した。トルエン中のTiClと組み合わせ、加熱し、NPDE1を添加するこのプロセスを95℃及び110℃で再度繰り返した後、最終生成物をヘキサン(各洗浄200ml)で4回洗浄し、各洗浄では60〜65℃で10分間撹拌した。次いで、触媒成分をヘキサンスラリーとして排出した。図2は、実施例6から得た触媒成分で生成したポリマーの写真である。大きなサブ粒子を有する丸みを帯びたラズベリー形状様のポリマー形態。
[00194]
実施例7.この実施例は、狭いスパンを有する高BD触媒/PPを示す粒状担持触媒を生成した。実施例6を繰り返したが、PDMSを3.0gで添加し、トルエン洗浄中にAl(OCH(CH3)2)3(0.5g)及びNPDE1(2.0g)を添加した後、最終TiCl/トルエンで処理した。
[00195]
実施例8.実施例7を繰り返したが、TEOSを6.0gで添加し、Sylthermを添加しなかった。この実施例は、丸みを帯びた形状形態(B/L3=0.74)を有するポリマーを生成した粒状担持触媒を生成した。
[00196]
実施例9.この実施例は、触媒及びポリマー形態の改善を示し、狭いスパンを有する高BD触媒/PPを示す粒状担持触媒を生成した。ポリマーを図3に例示する。実施例7を繰り返したが、TEOSを1.50gで添加した。
[00197]
実施例10.有機ケイ素ケイ素化合物としてSylthermを使用する触媒成分の調製を例示する。粒径の低減を実証する粒状担持触媒成分。実施例7を繰り返したが、TEOSを添加しなかった。
[00198]
図2及び図3は、有機ケイ素化合物(ポリジメトキシシラン(PDMS)及びテトラエトキシシラン(TEOS))と安息香酸エチルとの変動する組み合わせと共に、エポキシ化合物を使用してMgClを溶解する、それぞれ実施例7及び9の触媒によって調製したポリマーの丸みを帯びたラズベリータイプの形態を例示し、触媒及び形態の改善を実証する。図2及び図3は、明確に定義された形態を有する材料を示す。大きなサブ粒子は、大きな粒子に関連する。これらの触媒で生成したポリマーは、高密度(>0.40g/ml)及び真球度(B/L3>0.71)を呈する(上の表を参照されたい)。
[00199]
実施例11.触媒成分の粒径に対する担持供与体の量の影響を実証する。安息香酸エチルの量を0.34g/gのMgClから0.26g/gのMgClに低減したことを除いて、実施例8を繰り返し、その結果18.6マイクロメートルから10.2マイクロメートルへの触媒成分の粒径の低減を生じた。
[00200]
図4、実施例11からの触媒によって生成されたポリマー形態の丸みを帯びた形状。
[00201]
実施例12.触媒成分の粒径に対する触媒成分沈殿中の撹拌速度の影響を実証する。撹拌速度を300rpm〜200rpmに低減したことを除いて、実施例11を繰り返し、その結果10.2マイクロメートルから13.6マイクロメートルへの触媒成分の粒径の増加を生じた。
[00202]
実施例13.(比較)触媒及びポリマーの粒径及びかさ密度の低減を実証する粒状担持触媒。Al(OCH(CH3)2)3、Syltherm、又はTEOSを使用しなかった。実施例7を繰り返したが、Al(OCH(CH3)2)3、PDMS、又はTEOSを添加しなかった。実施例13は、エポキシ化合物を使用してMgClを溶解すること、及び有機ケイ素化合物を使用せずに担持供与体として安息香酸エチルのみを使用することによって調製した触媒成分の性能を実証する。図5は、実施例13に従って生成したポリマー形態を表す。各ポリマー粒子は、多数の小さいサブ粒子を含有する。これらの粒子は重合プロセス中に容易に崩壊し得るので、いくつかの重合プロセスではこの形態は好ましくない。
[00203]
実施例14.(比較)沈殿剤として無水フタル酸で作製した触媒成分。触媒成分は、触媒成分調製中の無水フタル酸とTiCl及びMg化合物との反応生成物として、ビス(1,3−ジクロロ−イソ−プロピル)フタレート(1.2%)及び塩化フタロイル(0.3%)を含有する。触媒成分は、本特許請求の範囲で生成された触媒よりも低い触媒活性を示す。ポリマー粒子形態は、B/L3<0.70を有するブドウタイプである。
[00204]
MgCl(13.2g)、トルエン(190.0g)、リン酸トリ−n−ブチル26.6g)、ECH(25.6g)を組み合わせ、600rpmで8時間撹拌しながら窒素雰囲気下で60℃まで加熱した。無水フタル酸(4.6g)を60℃で添加した。次いで、混合物を−25℃まで冷却し、600rpmで撹拌しながら、その温度でTiCl(260g)をゆっくりと添加した。その温度を1時間維持し、続いて温度を30分間かけて10℃まで上昇させ、30分間保持し、70分かけて85℃まで上昇させ、15分間保持した後、濾過を介して固形物を回収した。固形物をトルエン(200ml)で10分間、各々85℃で3回洗浄した。次いで、固形物を濾過によって回収し、トルエン(265ml)で洗浄した。濾過後、トルエン(2g)中のTiCl/トルエン溶液及びNPDE1(3.0g)を添加し、105℃で加熱した。再度濾過した後、固形物を回収し、撹拌下110℃で、TiCl/トルエン溶液で洗浄した。最後に、撹拌下で固形物を60〜65℃で4回、ヘキサン(200ml)で洗浄し、触媒をヘキサンスラリーとして排出した。実施例14の触媒は、無水フタル酸なしで調製した触媒よりも低い触媒活性を実証する。
[00205]
実施例15〜17は、有機ケイ素化合物としてTEOS、及び担持電子供与体として安息香酸エチルを使用する触媒成分の調製を例示する。実施例18〜23は、実質的に球形状を有するポリマーを生成するバルクプロピレン及び気相反応器での重合データを例示する。
[00206]
実施例15.MgCl=20kgのスケールで、11の実施例を繰り返した。
[00207]
実施例16.13.2gのMgCl、0.5gのAl(OR)3、72gのトルエン、25.7gのECH、26.8gのTBPを添加し、60C/600rpm/8時間で加熱及び撹拌する。25Cに冷却する。N2ブランケットの下で翌日放置する。75.0gのトルエン、12gのトルエン中3.5gのEB、8gのトルエン中6.0gのTEOSを25℃で添加する。600rpmで−25℃まで冷却し、260.8gのTiClをゆっくりとした添加で添加する。350rpmで2時間かけて−25C〜35Cまで上昇させ、35Cで30分間/350rpmで保持する。30分で35C〜85Cまで上昇させ、350rpmで30分間85Cで保持し、濾過する。w/200mLのトルエン/3×/10分で洗浄し、200mlのトルエンを添加し、N2 Blanketの下で翌日放置し、濾過する。265mlのトルエンを添加、加熱し、1.25gのNPDE1を添加し、105℃、400rpm、1時間加熱、濾過し、第1の行為では、265mlの10%TiCl/トルエンを添加し、105C/400rpm/1時間加熱及び濾過し、第2の行為から第4の行為では、265mlの10%TiCl/トルエンを添加し、110C/400rpm/30分加熱及び濾過し、65C JT/4X/10分でw/200mlのヘキサンで洗浄し、ヘキサンスラリーとして排出する。
[00208]
実施例17.NPDE1の量を10%増加させて、実施例15を繰り返した。
[00209]
実施例18〜23は、バルク及び気相重合反応器での、0.8のB/L3を有する実質的に球形状の粒子を有するポリマー生成を実証する。図6は、実施例23からの実質的に球形状の形態(微小球)を有するPPを示す。
[00210]
触媒成分の表面積(BET)測定及び多孔率は、約400m2/gの表面積を示す。
[00211]
実施例24〜27は、触媒性能と、担持電子供与体及び内部電子供与体の相対比との関係を例示する。触媒のアイソタクチック性は、EB/NPDE1比を増加させると低減される(%XS)が、触媒活性は十分に変化しない。
[00212]
実施例24〜27の触媒成分を、表8のNPDE1の量を使用したことを除いて、実施例8のように生成した。(担体沈殿中に200rpmの撹拌速度で生成される)触媒成分の粒径は、32マイクロメートルである。
[00213]
実施例28は、内部供与体ジアリールエステルとしてNPDE2で調製した粒状触媒成分を例示し、実施例29は、バルクプロピレンでの重合データを提示する。
実施例28.内部電子供与体としてNPDE2(NPDE2/MgCl=0.18(重量)を使用したことを除いて、実施例8を繰り返した
[00214]
触媒成分をバルクプロピレン重合で試験して、MFRに対する水素反応を評価した。
[00215]
上に示されるように、実施例29は、5SLの水素濃度で行われた。一般に、水素濃度は、約5SL〜約40SL以上であり得る。一般に、約20SL未満など、約10SL未満などのより低い水素濃度では、比較的低いメルトフローレートを有するポリマーが生成される。例えば、メルトフローレートは、約5g/10分未満など、約3g/10分未満など、約2g/10分未満など、1g/10分未満などの約8g/10分未満かつ一般に約0.01g/10分超であり得る。約30SL超など、約30SL〜約50SLなどのより高い水素量では、メルトフローレートを劇的に増加させることができる。例えば、メルトフローレートは、約150g/10分超など、約200g/10分超など、約250g/10分超など、約300g/10分超など、約350g/10分超など、約400g/10分超など、約450g/10分超など、約500g/10分超などの約100g/10分超かつ一般的に約800g/10分未満であり得る。
[00216]
水素濃度は、触媒活性に対する何らかの影響を有し得る。一般に、触媒活性は、約90kg/g〜約200kg/gの範囲であり得る。約150kg/g〜約200kg/gの触媒活性は、平坦な動態プロファイルを反映し得る。
[00217]
水素濃度は、一般に、かさ密度又は粒径に影響を与えない。例えば、かさ密度は、約0.35g/cc超など、約0.4g/cc超などの約0.3g/cc超かつ一般に約0.45g/cc未満などの約0.5g/cc未満であり得る。D50粒径は、一般に、約500マイクロメートル〜約1700マイクロメートル、及び一般的には約800マイクロメートル〜約1400マイクロメートルであり得る。ポリマーのB/L3は、一般に約0.65超などの約0.6超かつ一般に約0.75未満などの約0.8未満であり得る。
[00218]
実施例30〜32は、内部供与体として、1,3ジエーテル(3,3−ビス(メトキシメチル)−2,6−ジメチルヘプタン)(1,3 diether(3,3-bis(methoxymethyl)-2,6-dimethylheptane、DEMH)を使用する触媒成分の調製を例示する。
[00219]
実施例30 6.6gのMgCl、0.5gのAl(O−iPr)3、48gのトルエン、18.2gのTBP、7.1gのECHを反応器に添加した。60℃/600rpm/8時間で加熱及び撹拌した。25Cまで冷却した。35gのトルエン、5gのトルエン中2.25gの安息香酸エチル、5gのトルエン中3.0gのTEOS、及び5gのトルエン中0.75gのDEMHを25Cで添加した。600rpmで−25℃まで冷却し、130.4gのTiClをゆっくりとした添加で添加した。250rpmで2時間かけて−25C〜35Cまで上昇させ、35Cで30分/250rpmで保持した。30分で35C〜85Cまで上昇させ、1時間保持し、濾過した。w/100mlのトルエン/3X/10分で洗浄した。132mlの10%TiCl/トルエンを添加し、40Cで5gのトルエン中(1.25gのDEMHを添加し、80Cで1時間加熱し、濾過した。132mlの10%TiCl/トルエンを添加し、105で1時間加熱した。30分間110℃で、処理を更に3回繰り返した。固形物をヘキサンで洗浄し、ヘキサンスラリーとして排出した。
[00220]
実施例31.固形沈殿を350rpmの撹拌機速度で行い、0.80gのDEMHを15%TiCl/トルエン処理の内部供与体として使用したことを除いて、実施例8を繰り返した。
[00221]
実施例32.触媒処理を20%TiCl/トルエンで行ったことを除いて、実施例9を繰り返した。
[00222]
実施例33.球状触媒成分の調製及び性能の実証。MgCl(13.2g)、Al(OCH(CH3)2)3(1.0g)、トルエン(59.5g)、リン酸トリ−n−ブチル(tri-n-butylphosphate、「TBP、」36.3g)、ECH(14.25g)、及びSyltherm(6.0g)を組み合わせ、600rpmで8時間撹拌しながら窒素雰囲気下で60℃まで加熱する。室温に冷却する際に、ヘキサン(59.0g)、ジブチルエーテル(ヘキサン13g中8g)、ヘキサン(40g)中のViscoplex(6.0g)、及びヘキサン(5g)中のEB(4.5g)を混合し、0℃まで冷却し、その温度でTiCl(288g)を600rpmで撹拌しながらゆっくりと添加した。その温度を1時間維持し、続いて温度を30分間かけて10℃まで上昇させ、30分間保持し、70分かけて85℃まで上昇させ、15分間保持した後、濾過を介して固形物を回収した。固形物をトルエン(200ml)で10分間、各々85℃で3回洗浄した。次いで、固形物を濾過によって回収し、85℃で撹拌しながら10重量%のTiCl4/トルエン溶液(265ml)で洗浄し、続いてトルエン(5.0g)中のNPDE1(2.0g)を85℃で60分間加熱しながら添加し、続いて濾過した。濾過後、固形物をTiCl/トルエン溶液及びトルエン(2g)中のNPDE1(0.5g)で、今回は95℃で再度洗浄した。再度濾過した後、固形物を回収し、撹拌下110℃で、TiCl/トルエン溶液で洗浄した。最後に、撹拌下で固形物を60〜65℃で4回、ヘキサン(200ml)で洗浄し、触媒をヘキサンスラリーとして排出した。
[00223]
実施例34は、無水物を使用せずに、エポキシ化合物を使用してMgCl溶解して作製した、球状触媒成分の調製を実証する。代わりに、有機ケイ素化合物、Al(O−iPr)3、及び安息香酸エチルを使用した。この触媒で生成したポリマー(図7)は、高密度粒子及び良好な真球度(微小球)を示す。
[00224]
実施例35 Sylthermの代わりにTEOSを使用する球状触媒成分の調製及び性能の実証。実施例34を繰り返したが、SylthermをTEOS(5g)と置き換え、ジブチルエーテル(12g)を使用した。
[00225]
実施例36(比較)。触媒は、不規則な触媒/ポリマー形態、低BDの触媒/ポリマー、及び広い触媒/PPスパンを実証するEB(PDMSなし、アルミニウムアルコキシドなし)で作製した。実施例33を繰り返したが、PDMS及びAl(OCH(CH3)2)3は添加しなかった。実施例35は、エポキシ化合物を使用してMgCl及び安息香酸エチルを溶解して調製した、触媒成分の調製を実証する。有機ケイ素化合物及びAl(O−iPr)3は使用しなかった。実施例35の触媒で生成したポリマーは、低いかさ密度粒子を呈し、不規則な形態を有する。
[00226]
[00227]
ポリマー形態は、触媒形態の複製であるので、触媒形態には同じ傾向が予測される。触媒及びポリマー形態は、任意の市販のポリマーの生成プロセスにおいて考慮するための主要な要因である。いくつかの重合プロセスは、ポリマーの良好な流動性、又は1つの反応器ユニットから別の反応器ユニットへのポリマーの移動を必要とすることが知られている。
[00228]
触媒/方法は、変動する分子量分布を有するポリ−a−オレフィンの生成をもたらす。多分散指数(PI)は、ポリマーの分子量分布と緊密に関係する。
[00229]
実施例37〜39は、異なる内部供与体を使用する触媒成分で生成したポリプロピレンの特性(PI及びレオロジー幅)を実証する
[00230]
実施例40〜43.実施例11からの固形触媒成分を、W.R.Grace and Companyから市販されているD6500の名称で販売されている外部供与体の混合物を使用したことを除いて、上述のバルクプロピレン重合に使用した。以下の表は、XSレベル(触媒活性)及びポリマー特性に対する外部供与体の混合物の量の影響を実証する。
[00231]
固形触媒成分又は固形沈殿物は、エチレン重合プロセスに使用することができる。実施例44は、実施例15からの固形沈殿物で生成した触媒活性及びポリエチレン特性を実証する。1ガロンの反応器で、ヘキサン中で重合を行った。反応器を、窒素下、100℃で1時間パージした。室温で、ヘプタン中25重量%のトリエチルアルミニウム(TEAL)0.6mlを、反応器内に添加した。次いで、1500mlのヘキサンを添加し、上記で調製した触媒10mgを反応器内に添加した。反応器を、H2を用いて60.0psigまで加圧し、次いでエチレンを用いて116psigまで充填した。反応器を加熱して、80℃で2時間保持した。この保持の終わりに、反応器内を大気圧にし、ポリマーを回収した。
[00232]
実施例45及び46は、本開示に従って作製した触媒の改善された寿命を実証する。
[00233]
重合触媒寿命は、ポリオレフィンの商業的生成にとって重要であり得る。長寿命の触媒は、多様な特性を有するホモポリマー及びコポリマーを生成する異なる反応器で連続的に重合プロセスを行うことを可能にする。多くのチーグラー−ナッタ触媒、具体的には非フタレート供与体触媒は、限定的な寿命を有する。通常、これらのタイプの触媒の触媒活性は、重合プロセスの開始時に非常に高く、その後劇的に減少する。2つ又は3つの反応器重合プロセスでは、第1の反応器重合後の低い触媒活性に起因して、これらの触媒は有用ではない。触媒活性の減衰は、触媒表面上の活性中心の不活性化に関係する。
[00234]
本開示に従って作製した触媒系の触媒寿命について試験した。具体的には、1時間(45分)後及び2時間(105分)後に触媒の動態を評価して、触媒活性の差を全時間にわたって決定した。
[00235]
以下の触媒を調製した。
実施例45
[00236]
実施例34に記載の触媒を調製した。
実施例46
[00237]
3.3gのTOHO MgCl2、0.125gのAl(O−iPr)3、3.55gのECH、9.1gのTBP、15gのトルエン、0.75gのSylthermをガラスバイアルに添加する。60C/600rpm/8時間+で撹拌する。25Cまで冷却する。N2ブランケット下で翌日放置する。27gのトルエン、3gのトルエン中1.12gの安息香酸エチル、3gのトルエン中0.75gのTEOSを25Cで添加する。600rpmで−25℃まで冷却し、65.2gのTiCl4をゆっくりと添加する。300rpmで30分かけて−25C〜35Cまで上昇させる。35Cで30分/300romで保持した。30分で35C〜85Cまで上昇させ、85Cで30分間300rpmで保持した。50mlのトルエン3Xを400rpmで、10分間80C JTで洗浄する。濾過する。翌日。65mlの10%TiCl4/トルエンをrx/400rpmに添加する。70Cで(2gのトルエン中0.25gのNPDE)を添加する。85Cまで加熱する。85C/1時間/400rpmで保持及び撹拌する。濾過する。Act1=65mlの10%TiCl4/トルエン及び(70℃での2gのトルエン中0.5gのNPDE)。95C/1時間保持し、Act2=65mlの10%TiCl4/トルエン、110C/30分、Act3=65mlの10%TiCl4/トルエン、110C/30分、Act4=65mlの10%TiCl4/トルエン、110C/30分、50mlのヘキサン/400rpmで65C JT/5分間撹拌(4×)で洗浄し、ヘキサンスラリーとして排出する。
[00238]
次いで、上の触媒を使用してポリプロピレンポリマーを生成した。
[00239]
重合の実行前に、100℃の窒素流下で30分間反応器をから焼きした。反応器を、30〜35℃まで冷却し、助触媒(1.5mlの25重量%のトリエチルアルミニウム(TEAl))、C−供与体[シクロヘキシルメチルジメトキシシラン](1ml)、水素(3.5psi)、及び液体プロピレン(1500ml)をこの順で、反応器に添加した。鉱物油スラリーとして充填した触媒(5〜10mg)を、高圧窒素を使用して反応器に押し込んだ。70℃で1〜2時間、重合を実施した。重合後、反応器を22℃まで冷却し、大気圧まで脱気し、ポリマーを回収した。
[00240]
以下の結果を得た。
[00241]
上に示されるように、本開示に従って作製した触媒は、重合の2時間の全期間中に優れた触媒活性を有する。より具体的には、第2の重合時間中の触媒活性が、第1の重合時間中の触媒系の触媒活性の約7%以上などの約8%以上であるような長い寿命を、本開示に従った触媒系が有することをデータは例示している。
実施例47〜51
[00242]
以下の実施例は、本開示に従って作製した流動性又はポリマーの劇的かつ予期せぬ改善を実証するために行われた。具体的には、以下の実施例は、エラストマー特性を有するポリマーを提供する比較的多量の非晶質ポリエチレンを含有する、本開示に従って作製されたエラストマー性プロピレン−エチレンコポリマーの改善された流動性特性を実証する。以下の実施例は、例えば、30重量%超のゴム含有量を有した。そのようなポリマー樹脂は、典型的には、非常に低い流動特性を有し、一緒に粘着し、凝集体を形成する傾向を有する。
[00243]
気相重合プロセスを使用して、プロピレン−エチレンランダムコポリマーを形成した。直列の2つの流動床反応器を含んで反応器を設定した。第1の反応器で、ポリプロピレンホモポリマーを生成した。非フタレート触媒を使用して、ポリマーを生成した。以下の実施例番号47及び48は、比較実施例である。これらの実施例では、名称CONSISTAで販売され、W.R.Grace&Co.から入手可能な市販の触媒を使用した。しかしながら、実施例番号49〜51では、20kgのスケールを使用したことを除いて、上の実施例8に従って触媒を作製した。
[00244]
第1の反応器では、助触媒としてトリエチルアルミニウムと共に触媒を使用した。混合外部電子供与体も使用した。実施例47及び48では、混合外部電子供与体は、選択性制御剤としてジシクロペンチルジメトキシシラン(dicyclopentyldimethoxysilane、DCPDMS)、及び活性制限剤としてミリスチン酸イソ−プロピル(iso-propylmyristate、IPM)を含んでいた。実施例番号49〜51では、混合外部選択供与体は、選択性制御剤としてn−プロピルトリメトキシシラン(n-propyltrimethoxysilane、NPTMS)、及び活性制限剤として吉草酸ペンチル(pentyl valerate、PV)を含んでいた。
[00245]
第1の反応器で生成されたホモポリマー粉末を、気相がエチレン及びプロピレンを含有する第2の反応器に渡した。およそ31重量%のエチレン/プロピレンゴム含有量を有する粉末を生成するのに十分に長い滞留時間の間、粉末を第2の反応器内に保持した。
[00246]
反応器の設定は、W.R.Grace&Co.によるライセンスで利用可能な、2つの気相流動床のUNIPOL反応器システムであり、これは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第4,882,380号に記載されている。
[00247]
プロピレン−エチレンコポリマーを生成した後、上述のカップ試験に従ってポリマー樹脂を試験した。以下の表は、動作条件、製品情報、及びカップ試験結果を含む。
[00248]
上に示されるように、本開示に従って作製されたプロピレン−エチレンコポリマーは、比較実施例とは対照的に、カップ試験時間を劇的に低減させた。
[00249]
ある特定の実施形態が例示され説明されてきたが、当該技術分野において通常の手法に従って、以下の特許請求の範囲において定義される、最も広い態様における技術から逸脱することなく、そこに変更及び修正を加えることが可能であるということを理解すべきである。
[00250]
本明細書において例示的に説明された実施形態は、本明細書において具体的に開示されない任意の要素(複数可)、限定(複数可)なしで、好適に実行し得る。したがって、例えば、「備える(comprising)」、「含む(including)」、「含有する(containing)」などは、広い意味で、制限なく読み取るべきものである。また、本明細書において用いられる用語及び表現は、説明のための用語として使用されており、制限のための用語として使用されてはおらず、そのような用語及び表現の使用において、図示され説明された特徴又はその部分のいかなる等価物も排除しようという何らの意図もなく、特許請求された技術の範囲内で、様々な修正が可能であるということが認識される。また、「〜から本質的になる(consisting essentially of)」というフレーズは、具体的に言及された要素と、特許請求された技術の基本的及び新しい特徴に実質的に影響しない追加的な要素とを含むものとして理解される。「〜からなる(consisting of)」というフレーズは、具体的に言及されていないいかなる要素をも排除する。
[00251]
本開示は、本出願書において説明された具体的な実施形態により限定されることはない。その趣旨及び範囲から逸脱することなく、また当業者には明らかなように、多くの修正及び変更が実現可能である。本開示に挙げられた方法に加えて、本開示の範囲内で機能的に等価な方法及び組成が、これまでの説明から、当業者には明らかであろう。そのような修正及び変更は、付属の特許請求の範囲の範囲内に収まるものとして意図されている。本開示は、付属の特許請求の範囲が権利を主張する等価物の全範囲と共に、そのような特許請求の範囲の用語によってのみ、制限されるべきである。本開示は、特定の、方法、試薬、化合物組成又は生物学的システム(これらは当然のことながら変化し得るものである)に制限されないということも理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的のみで使用されており、限定的なものとしては意図されていないということも理解されるべきである。
[00252]
また、本開示の機能特徴又は態様が、マーカッシュ群の用語により記述される場合には、当業者は、開示はまた、それによって、任意の個々の成員要素又はマーカッシュ群の下位群によっても記載されるということを認識するであろう。
[00253]
当業者には理解できるように、任意の及び全ての目的に対して、特に、書面による説明を提供することにより、本明細書において開示された全ての範囲はまた、任意の及び全ての可能な下位範囲と、その下位範囲の組み合わせを包含する。任意の列挙された範囲は、少なくとも等しく半分、3分の1、4分の1、5分の1、10分の1などに分割されている同一の範囲を十分に説明しかつ可能にするとして、容易に理解され得る。非限定的例として、本明細書で論じられた各々の範囲は、下側の3分の1、中間の3分の1及び上側の3分の1に容易に分割することができる。当業者によってまた理解されるように、「まで(up to)」、「少なくとも(at least)」、「よりも大きい(greater than)」、「未満(less than)」などの全ての用語は、列挙された数字を含み、上述したように下位範囲にその後に分割され得る範囲について言及する。最後に、当業者によって理解されるであろうように、範囲には各個々の構成員が含まれる。
[00254]
公開出版物、特許出願書、交付済み特許及び本明細書において言及されるその他の文書は全て、各個別の公開出版物、特許出願書、交付済み特許又は他の文書がまるで、その全体が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に指摘されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。参照により組み込まれるテキストに含まれる定義は、本開示内の定義に矛盾する場合には、排除される。

Claims (22)

  1. ポリマー組成物であって、
    ポリマー粒子を含むプロピレン−エチレンコポリマーであって、前記プロピレン−エチレンコポリマーが、主モノマーとしてプロピレンを含み、前記プロピレン−エチレンコポリマーが、3重量%超の量でエチレンを含有し、前記プロピレン−エチレンコポリマーが、約10g/10分超のメルトフローレートを有する、プロピレン−エチレンコポリマーを含み、前記プロピレン−エチレンコポリマー粒子が、前記コポリマーが2以下のカップ試験指数を示すような流動特性を有する、ポリマー組成物。
  2. 前記プロピレン−エチレンコポリマーが、約8重量%超の量のエチレンを含有する、請求項1に記載のポリマー組成物。
  3. 前記プロピレン−エチレンコポリマーが、約10重量%超の量のエチレンを含有する、請求項1に記載のポリマー組成物。
  4. 前記プロピレン−エチレンコポリマー粒子が、10秒未満のカップ試験時間を呈する、請求項1〜3のいずれかに記載のポリマー組成物。
  5. 前記プロピレン−エチレンコポリマーが、ヘテロ相コポリマーを含む、請求項1〜4のいずれかに記載のポリマー組成物。
  6. 前記プロピレン−エチレンコポリマーが、エラストマー性プロピレン−エチレンコポリマーを含む第2のポリマー相と組み合わせた第1のポリマー相を含む、請求項5に記載のポリマー組成物。
  7. 前記プロピレン−エチレンコポリマー粒子が、約300マイクロメートル〜約3000マイクロメートルのD50粒径を有し、約0.4g/cm〜約0.6g/cmのかさ密度を有する、請求項1〜6のいずれかに記載のポリマー組成物。
  8. 前記ポリマー組成物が、約50g/10分〜約500g/10分のメルトフローレートを有する、請求項1〜7のいずれかに記載のポリマー組成物。
  9. 前記プロピレン−エチレンコポリマーが、触媒系の存在下で生成されており、前記触媒系が、アルミニウム化合物、少なくとも1種類の選択性制御剤、及び任意追加的に活性制限剤と組み合わせた固形触媒成分を含み、前記固形触媒成分が、マグネシウム化合物とエポキシ化合物との反応生成物を含み、前記固形触媒成分が、有機リン化合物、チタン化合物、有機ケイ素化合物、及び内部電子供与体を更に含む、請求項1〜8のいずれかに記載のポリマー組成物。
  10. 前記プロピレン−エチレンコポリマーが、触媒系の存在下で生成されており、前記ポリプロピレンポリマーが、触媒系の存在下で生成されており、前記触媒系が、アルミニウム化合物、少なくとも1種類の選択性制御剤、及び任意追加的に活性制限剤と組み合わせた固形触媒成分を含み、前記固形触媒成分が、
    ハロゲン化物含有マグネシウム化合物、及びマグネシウム化合物とエポキシ化合物との反応生成物を含むマグネシウム化合物と、
    有機リン化合物と、
    チタン化合物と、
    有機ケイ素化合物と、
    内部電子供与体であって、前記内部電子供与体が、アリールジエステル、ジエーテル、スクシネート、有機酸エステル、ポリカルボン酸エステル、ポリヒドロキシエステル、複素環ポリカルボン酸エステル、無機酸エステル、脂環式ポリカルボン酸エステル、2〜30個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸エステル化合物、又は少なくとも1つのエーテル基及び少なくとも1つのケトン基を有する化合物、又はそれらの混合物を含む、内部電子供与体と、を含み、
    前記固形触媒成分が、カルボン酸又はその無水物とマグネシウム化合物又はチタン化合物との間の副反応生成物を含まない、請求項1〜8のいずれかに記載のポリマー組成物。
  11. ポリマー組成物であって、
    粒子形態のポリプロピレンポリマーであって、前記ポリプロピレンポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー又はポリプロピレンコポリマーを含み、前記粒子が、約150マイクロメートル〜約3000マイクロメートルのD50粒径を有し、前記ポリマー粒子が、前記粒子が約0.6超のB/L3を有するような粒子形態を有する、ポリプロピレンポリマーを含み、前記ポリマー組成物が、0.415g/cm超のかさ密度を有する、ポリマー組成物。
  12. 前記粒子が、約0.7〜約1.0のB/L3を有する、請求項11に記載のポリマー組成物。
  13. 前記粒子が、約0.8〜約1.0のB/L3を有する、請求項11に記載のポリマー組成物。
  14. 前記組成物が、0.42g/cm〜0.60g/cmのかさ密度を有する、請求項11〜13のいずれかに記載のポリマー組成物。
  15. 前記ポリマー粒子が、微小球を含む、請求項11〜14のいずれかに記載のポリマー組成物。
  16. 前記ポリプロピレンポリマーが、触媒系の存在下で生成されており、前記触媒系が、アルミニウム化合物、少なくとも1種類の選択性制御剤、及び任意追加的に活性制限剤と組み合わせた固形触媒成分を含み、前記固形触媒成分が、マグネシウム化合物とエポキシ化合物との反応生成物を含み、前記固形触媒成分が、有機リン化合物、チタン化合物、有機ケイ素化合物、及び内部電子供与体を更に含む、請求項11〜15のいずれかに記載のポリマー組成物。
  17. 前記固形触媒成分が担持供与体を更に含み、前記担持供与体がモノアリールエステルを含み、前記内部電子供与体が以下の式のうちの1つを含み、
    式中、
    〜R34の各々が、独立して、H、F、Cl、Br、I、アルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルであり、
    qが、0〜12の整数である、請求項16に記載のポリマー組成物。
  18. 前記ポリプロピレンポリマーが、ポリプロピレンホモポリマーを含む、請求項11〜17のいずれかに記載のポリマー組成物。
  19. 前記ポリプロピレンポリマーが、プロピレン−エチレンコポリマーを含む、請求項11〜17のいずれかに記載のポリマー組成物。
  20. 前記ポリプロピレンポリマーが、ヘテロ相ランダムコポリマーを含む、請求項19に記載のポリマー組成物。
  21. 前記ポリプロピレンポリマーが、触媒系の存在下で生成されており、前記触媒系が、アルミニウム化合物、少なくとも1種類の選択性制御剤、及び任意追加的に活性制限剤と組み合わせた固形触媒成分を含み、前記固形触媒成分が、
    ハロゲン化物含有マグネシウム化合物、及びマグネシウム化合物とエポキシ化合物との反応生成物を含むマグネシウム化合物と、
    有機リン化合物と、
    チタン化合物と、
    有機ケイ素化合物と、
    内部電子供与体であって、前記内部電子供与体が、アリールジエステル、ジエーテル、スクシネート、有機酸エステル、ポリカルボン酸エステル、ポリヒドロキシエステル、複素環ポリカルボン酸エステル、無機酸エステル、脂環式ポリカルボン酸エステル、2〜30個の炭素原子を有するヒドロキシ置換カルボン酸エステル化合物、又は少なくとも1つのエーテル基及び少なくとも1つのケトン基を有する化合物、又はそれらの混合物を含む、内部電子供与体と、を含み、
    前記固形触媒成分が、カルボン酸又はその無水物とマグネシウム化合物又はチタン化合物との間の副反応生成物を含まない、請求項11〜15のいずれかに記載のポリマー組成物。
  22. 前記ポリプロピレン又はプロピレン−エチレンコポリマーは、第2の重合時間中の触媒活性が、第1の重合時間中に触媒系の前記触媒活性の約8%以上であるような長い寿命を有する前記触媒系の存在下で生成される、請求項1〜21のいずれかに記載のポリマー組成物。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019094216A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 W.R. Grace & Co.-Conn. Catalyst components for propylene polymerization
BR112022004997A2 (pt) 2019-09-18 2022-06-14 Grace W R & Co Composição catalisadora para polímeros de poliolefina
CN113527555B (zh) * 2020-04-21 2023-04-11 中国石油化工股份有限公司 含环氧树脂的催化剂组分及其制备方法和应用
JP2021172776A (ja) * 2020-04-28 2021-11-01 東邦チタニウム株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分およびその製造方法、オレフィン類重合用触媒およびその製造方法ならびにオレフィン類重合体の製造方法
CN113773423A (zh) * 2020-06-09 2021-12-10 中国石油化工股份有限公司 一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用
KR20220001225A (ko) 2020-06-29 2022-01-05 주식회사 엘지에너지솔루션 연쇄발화를 방지하는 전지 모듈 제조방법
CN114426600B (zh) * 2020-10-15 2024-03-26 中国石油化工股份有限公司 一种用于烯烃聚合的固体催化剂的制备方法
CN116529270A (zh) * 2020-11-27 2023-08-01 Sabic环球技术有限责任公司 制备用于聚合烯烃的主催化剂的固体载体的方法
KR20230098316A (ko) * 2020-12-15 2023-07-03 피티티 글로벌 케미칼 피씨엘 외부 전자 공여체에 의한 폴리에틸렌의 분자량 분포 조정
CN113221474B (zh) * 2021-03-31 2022-08-23 深圳大学 考虑颗粒形状的cfd-dem模拟渗流侵蚀破坏的方法
CN118251425A (zh) * 2021-09-02 2024-06-25 格雷斯公司 具有改善的催化剂性能的用于丙烯聚合的催化剂组分
CN116023544A (zh) * 2021-10-27 2023-04-28 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合的催化剂组分及其制备方法、催化剂和烯烃聚合方法
CN116023554A (zh) * 2021-10-27 2023-04-28 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃聚合反应的催化剂活性组分、固体催化剂及催化剂体系
TW202317695A (zh) * 2021-10-27 2023-05-01 大陸商中國石油化工科技開發有限公司 一種聚丙烯微球及其製備方法、3d列印原料和用途
CN116023552A (zh) * 2021-10-27 2023-04-28 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃聚合反应的催化剂及催化剂体系
EP4190823A1 (en) * 2021-12-06 2023-06-07 Clariant International Ltd Process for the preparation of a spherical support for ziegler-natta catalyst
WO2023147021A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 W.R. Grace & Co.-Conn. Olefin polymerization catalyst comprising magnesium, titanium, an epoxy compound and an internal electron donor, such as a 1,2-phenylene dibenzoate-based compound
WO2023213992A1 (en) * 2022-05-06 2023-11-09 Sabic Global Technologies B.V. Process for preparing a propylene composition

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004051981A (ja) * 2002-06-24 2004-02-19 Fina Technol Inc メタロセン触媒系に対する高性能担体を用いるポリオレフィンの製造
US20120035338A1 (en) * 2009-04-17 2012-02-09 Zhong Tan Catalyst component used for olefin polymerization, process for preparing the same, and catalyst containing the same
JP2014512451A (ja) * 2011-04-29 2014-05-22 ビーエーエスエフ コーポレーション 改良された大球形のポリプロピレン触媒用の乳化方法
US20160289436A1 (en) * 2013-11-26 2016-10-06 W. R. Grace & Co.-Conn. Producing propylene impact copolymers and products
JP2016538396A (ja) * 2013-11-27 2016-12-08 ダブリュー・アール・グレース・アンド・カンパニー−コーンW R Grace & Co−Conn プロ触媒粒子及びインパクトコポリマーの重合方法
JP2017530245A (ja) * 2014-10-10 2017-10-12 ダブリュー・アール・グレース・アンド・カンパニー−コーンW R Grace & Co−Conn オレフィン重合において用いられる球形重合触媒成分を調製するプロセス

Family Cites Families (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1006071B (zh) 1985-04-01 1989-12-13 中国石油化工总公司 用于烯烃聚合和共聚合的催化剂体系
US5885924A (en) 1995-06-07 1999-03-23 W. R. Grace & Co.-Conn. Halogenated supports and supported activators
US5767034A (en) 1996-05-31 1998-06-16 Intevep, S.A. Olefin polymerization catalyst with additive comprising aluminum-silicon composition, calixarene derivatives or cyclodextrin derivatives
JP3871291B2 (ja) * 1998-02-17 2007-01-24 東邦チタニウム株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分の調製方法
FI981717A (fi) 1998-08-07 2000-02-08 Borealis As Katalysaattorikomponentti, joka käsittää magnesiumia, titaania, halogeenia ja elektronidonorin, sen valmistus ja käyttö
CN1137155C (zh) 1999-12-06 2004-02-04 中国石油化工集团公司 用于烯烃聚合或共聚合的催化剂体系
CN1137156C (zh) * 1999-12-06 2004-02-04 中国石油化工集团公司 用于烯烃聚合的催化剂组分、烯烃聚合催化剂及其用途
SG95635A1 (en) 2000-03-30 2003-04-23 Sumitomo Chemical Co Process for producing catalyst for ethylene polymerization and process for producing ehtylene polymer
DE10025727A1 (de) 2000-05-25 2002-01-03 Basell Polypropylen Gmbh Hochfließfähige Propylenblockcopolymerisate
US6376417B1 (en) * 2000-06-29 2002-04-23 China Petro Chemical Corp. Catalyst for the polymerization of propylene and its use
US6469112B2 (en) * 2000-08-22 2002-10-22 Engelhard Corporation (Cycloalkyl)methyl silanes as external donors for polyolefin catalysts
USH2060H1 (en) * 2000-08-22 2003-03-04 Engelhard Corporation Cyclobutyl silanes for catalysts useful for making highly isotactic olefin polymers
KR100844062B1 (ko) * 2001-02-21 2008-07-07 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 올레핀 중합용 촉매 및 이 촉매를 사용하는 올레핀중합체의 제조방법
US6825146B2 (en) 2001-05-29 2004-11-30 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Olefin polymerization catalyst compositions and method of preparation
KR100989997B1 (ko) 2002-05-24 2010-10-26 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 마그네슘 화합물, 올레핀 중합용 고체 촉매 성분, 올레핀중합용 촉매 및 폴리올레핀의 제조방법
CN1229400C (zh) * 2003-09-18 2005-11-30 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合的催化剂组分及其催化剂
JP5248774B2 (ja) 2003-09-23 2013-07-31 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ジカルボン酸エステル内部供与体を有する自己制限性触媒組成物及びプロピレン重合方法
US7351778B2 (en) * 2004-04-30 2008-04-01 China Petroleum & Chemical Corporation Catalyst component for olefin polymerization and catalyst comprising the same
US7388060B2 (en) * 2006-01-04 2008-06-17 China Petroleum & Chemical Corporation Catalyst component for olefin (co)polymerization, preparation thereof, a catalyst comprising the same and use thereof
US7893003B2 (en) 2007-08-24 2011-02-22 Dow Global Technologies Inc. Catalyst composition with mixed selectivity control agent and method
WO2009050045A2 (en) 2007-10-15 2009-04-23 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Process for the preparation of high fluidity propylene polymers
PL2065404T3 (pl) 2007-11-30 2012-04-30 Borealis Tech Oy Sposób produkcji heterofazowego kopolimeru propylenu
US8344079B2 (en) * 2007-12-31 2013-01-01 Basf Corporation Molar ratio modifications to larger polyolefin catalysts
US8003558B2 (en) * 2008-07-29 2011-08-23 Basf Corporation Internal donor for olefin polymerization catalysts
JP5474069B2 (ja) 2008-08-21 2014-04-16 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 高メルトフローのプロピレン耐衝撃コポリマー及び方法
CN101724105B (zh) * 2008-10-24 2011-10-12 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
EP2350153B1 (en) 2008-11-21 2013-07-31 Borealis AG Method for improving flowability of heterophasic polypropylene powder
MY166882A (en) 2008-12-31 2018-07-24 Grace W R & Co Procatalyst composition with subtituted 1,2-phenylene aromatic diester internal donor and method
BRPI0918706B1 (pt) 2008-12-31 2019-10-29 Dow Global Technologies Llc processo de polimerização, composição de propileno/a-olefina e artigo
KR101930605B1 (ko) * 2009-03-17 2018-12-18 도호 티타늄 가부시키가이샤 올레핀류 중합용 고체 촉매 성분 및 촉매 및 이를 이용한 올레핀류 중합체의 제조 방법
CN101993506B (zh) * 2009-08-21 2012-08-29 中国石油化工股份有限公司 一种用于烯烃聚合的催化剂组分的制备方法及其催化剂
EP2264099A1 (en) 2009-05-21 2010-12-22 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Propylene polymer compositions
US8211819B2 (en) * 2009-12-21 2012-07-03 Basf Corporation Internal and external donor compounds for olefin polymerization catalysts
US8318626B2 (en) * 2010-03-01 2012-11-27 Basf Corporation Internal and external donor compounds for olefin polymerization catalysts III
BR112012033011B1 (pt) 2010-06-24 2020-05-26 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Sistema catalisador e processo para polimerizar olefinas utilizando tal sistema
US8227370B2 (en) * 2010-11-10 2012-07-24 Basf Corporation High activity catalyst component for olefin polymerization and method of using the same
EP2452976A1 (en) 2010-11-12 2012-05-16 Borealis AG Heterophasic propylene copolymers with improved stiffness/impact/flowability balance
US20120157295A1 (en) 2010-12-21 2012-06-21 Linfeng Chen Process for Producing Procatalyst Composition with Alkoxyalkyl Ester Internal Electron Donor and Product
US10358505B2 (en) 2010-12-21 2019-07-23 W. R. Grace & Co.-Conn. Process for production of high melt flow propylene-based polymer and product from same
US20120157645A1 (en) 2010-12-21 2012-06-21 Linfeng Chen Procatalyst Composition with Alkoxypropyl Ester Internal Electron Donor and Polymer From Same
US8765626B2 (en) * 2011-11-30 2014-07-01 Basf Corporation Internal donor structure for olefin polymerization catalysts and methods of making and using same
JP2013213074A (ja) 2012-03-30 2013-10-17 Japan Polypropylene Corp α−オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法および固体触媒成分
US20130296510A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Zhengyang Guo Catalysts for olefin polymerization, processes for preparation thereof and processes for olefin polymerization
EP2666818B1 (en) 2012-05-21 2016-10-26 Borealis AG High flow polypropylene with excellent mechanical properties
CN102875704B (zh) 2012-09-05 2015-04-08 中国石油天然气股份有限公司 一种烯烃聚合催化剂及其制备方法与应用
CN104903359B (zh) * 2012-11-08 2018-05-08 格雷斯公司 生成催化剂性质受控的聚合催化剂的方法及其在烯烃聚合中的用途
US8933180B2 (en) * 2013-03-14 2015-01-13 Basf Corporation Internal and external donor compounds for olefin polymerization catalysts IV
TWI644896B (zh) * 2013-05-21 2018-12-21 中國石油化工科技開發有限公司 Catalyst component, catalyst and application for olefin polymerization
CN104558275B (zh) 2013-10-10 2017-03-29 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃聚合用催化剂及其制备方法和应用
CN104558263B (zh) 2013-10-15 2017-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种用于烯烃聚合的催化剂组分及其制备方法和催化剂
CN104558282B (zh) 2013-10-18 2017-02-15 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合的催化剂组分及其制备方法和用于烯烃聚合的催化剂与应用
CN104558288B (zh) 2013-10-25 2017-09-29 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃聚合物及其制备方法
CN103923237B (zh) * 2013-10-31 2017-01-25 北京利和知信科技有限公司 用于烯烃聚合的催化剂组分及其应用
EP2902438B1 (en) 2014-01-29 2016-03-30 Borealis AG High flow polyolefin composition with high stiffness and puncture resistance
MY176619A (en) * 2014-04-24 2020-08-18 China Petroleum & Chem Corp Catalyst component for olefin polymerization, and catalyst containing the same
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
US9663595B2 (en) * 2014-08-05 2017-05-30 W. R. Grace & Co. —Conn. Solid catalyst components for olefin polymerization and methods of making and using the same
US9738736B2 (en) * 2014-08-12 2017-08-22 W. R. Grace & Co.-Conn Combined internal donor system for Ziegler-Natta polyolefin catalysts and methods of making and using same
CN105566524B (zh) 2014-10-10 2018-01-23 中国石油化工股份有限公司 一种用于乙烯聚合反应的催化剂组分及其催化剂
EP3015504A1 (en) 2014-10-27 2016-05-04 Borealis AG Heterophasic polypropylene with improved puncture respectively impact strength/stiffness balance
PL3212713T5 (pl) 2014-10-27 2022-10-10 Borealis Ag Heterofazowy polipropylen o poprawionej równowadze udarność/sztywność, poprawionej sypkości proszku, zmniejszonych emisjach i niskim skurczu
CN105622789B (zh) * 2014-11-06 2018-07-20 中国石油化工股份有限公司 一种烯烃聚合用的小孔径催化剂组分、制备方法及其应用
US9637575B2 (en) * 2014-12-31 2017-05-02 W. R. Grace & Co. -Conn. Catalyst system, olefin polymerization catalyst components comprising at least an internal electron donor compound, and methods of making and using the same
CN106496377B (zh) 2015-09-06 2019-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种用于乙烯聚合的催化剂组分及催化剂
CN106866848A (zh) 2015-12-10 2017-06-20 中国石油天然气股份有限公司 乙烯聚合主催化剂及其制备方法、含该主催化剂的乙烯聚合催化剂
CN108368192B (zh) * 2015-12-18 2020-09-11 日本聚丙烯株式会社 α-烯烃聚合用固体催化剂组分的制造方法和使用其的α-烯烃聚合物的制造方法
KR102113467B1 (ko) 2016-03-04 2020-05-22 보레알리스 아게 개선된 강성/충격 균형을 갖는 고 유동 헤테로상 폴리올레핀 조성물
CA3025263C (en) * 2016-05-23 2024-01-09 W.R. Grace & Co. -Conn. Non-phthalate donor for polyolefin catalysts
WO2019094216A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 W.R. Grace & Co.-Conn. Catalyst components for propylene polymerization
MX2021013692A (es) * 2019-05-10 2021-12-10 Grace W R & Co Componentes catalizadores activados para polimerizacion de olefina.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004051981A (ja) * 2002-06-24 2004-02-19 Fina Technol Inc メタロセン触媒系に対する高性能担体を用いるポリオレフィンの製造
US20120035338A1 (en) * 2009-04-17 2012-02-09 Zhong Tan Catalyst component used for olefin polymerization, process for preparing the same, and catalyst containing the same
JP2014512451A (ja) * 2011-04-29 2014-05-22 ビーエーエスエフ コーポレーション 改良された大球形のポリプロピレン触媒用の乳化方法
US20160289436A1 (en) * 2013-11-26 2016-10-06 W. R. Grace & Co.-Conn. Producing propylene impact copolymers and products
JP2016538396A (ja) * 2013-11-27 2016-12-08 ダブリュー・アール・グレース・アンド・カンパニー−コーンW R Grace & Co−Conn プロ触媒粒子及びインパクトコポリマーの重合方法
JP2017530245A (ja) * 2014-10-10 2017-10-12 ダブリュー・アール・グレース・アンド・カンパニー−コーンW R Grace & Co−Conn オレフィン重合において用いられる球形重合触媒成分を調製するプロセス

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EP3710527A4 (en) 2022-05-25
BR112020009437A2 (pt) 2020-11-03
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