JP4242931B2 - オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、固体触媒成分の製造方法に関する。
公開ヨーロッパ特許出願第361494号は、活性形態のハロゲン化マグネシウム、およびその上に担持された、少なくとも1個のTi−ハロゲン化物結合を含むチタン化合物および、2個以上のエーテル基を含み、塩化マグネシウムおよびTiCl4 に対して特異的な反応特性を有するエーテルから選択された内部電子供与体化合物を含んでなる固体触媒成分を記載している。
上記の触媒成分とアルミニウム−アルキル化合物の反応から得られる触媒は、オレフィンの重合における高い活性および立体特異性を示し、外部電子供与体の使用を必要としない。
公開ヨーロッパ特許出願第361494号では、内部電子供与体は、固体触媒成分の製造工程の一つで、一般的にチタン化合物との反応の前、または反応中に、電子供与体自体をただ一度添加することにより、導入している。
【0002】
ここで、上記固体触媒成分の製造において、電子供与体の添加を適切な順序で少なくとも2回続けて行なうことにより、そこから得られる触媒の、オレフィン重合における活性/立体特異性を改良できることが分かった。
したがって、本発明の目的の一つは、(1)活性形態のハロゲン化マグネシウム、およびその上に担持された(2)少なくとも1個のTi−ハロゲン結合を有するチタン化合物、および(3)一般式
(式中、R1 、R2 およびR3 は、同一であるか、または異なるものであって、直鎖または分枝鎖のC1 〜C18アルキル、C3 〜C18環状脂肪族、C6 〜C18アリール、C7 〜C18アルキルアリール、またはC7 〜C18アラルキル基であり、R2 およびR3 は水素原子でもよい)
を有する1,3−ジエーテル(3.1)からなる群から、または2位置にある炭素原子が、5、6、または7個の炭素原子、または5−nまたは6−n´個の炭素原子およびそれぞれn個の窒素原子およびn´個の、N、O、SおよびSiからなる群から選択された異原子、からなる環構造または多環構造に属し、nが1または2であり、n´が1、2、または3であり、該構造が2または3個の不飽和を含み(シクロポリエン構造)、所望により他の環状構造と縮合しているか、または直鎖または分枝鎖のC1 〜C20アルキル、C3 〜C20シクロアルキル、C6 〜C20アリール、C7 〜C20アラルキル、C7 〜C20アルキルアリール基およびハロゲンからなる群から選択された1個以上の置換基で置換されているか、または他の環状構造と縮合し、その縮合した環構造に結合していてもよい1個以上の上記の置換基で置換されており、1個以上の上記のアルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはアルキルアリール基および縮合した環構造が所望により、炭素または水素原子、またはその両方、に対する置換基として1個以上の異原子を含む1,3−ジエーテル(3.2)から選択された電子供与体化合物、を含んで成る固体触媒成分の製造方法である。該方法は、ハロゲン化マグネシウム(1)またはその前駆物質の1種を、チタン化合物(2)および電子供与体化合物(3)と反応させることにより行ない、所望によりチタン化合物(2)との反応の前にハロゲン化化合物との反応を行ない、少なくとも2回の電子供与体(3)の添加を
a)チタン化合物(2)との、またはハロゲン化化合物との反応の前またはその反応の最中における添加、および次いで
b)チタン化合物(2)との次の反応の前またはその反応の最中における添加
の順に行なう。
【0003】
上記の方法により製造した固体触媒成分から得られる触媒は、同じ内部電子供与体を使用して、ただし内部電子供与体をただ1回だけ添加することにより、製造した固体触媒成分から得られる触媒よりも、著しく優れた立体特異性を示す。その改良された立体特異性により、高度の結晶化度を有する、したがって機械的特性が改良された、プロピレンとα−オレフィンの優れた重合体が得られる。
その上、本発明の方法により製造された固体触媒成分から得られる触媒の活性は、非常に高い水準に維持されるので、該触媒は工業的用途に非常に重要である。
さらに、本発明の方法には、非常に簡単であり、固体触媒成分の最終的な洗浄を除いて、溶剤なしに実行できる、という利点がある。
したがって、少なくとも電子供与体(3)の添加b)は溶剤なしに行なうのが好ましい。
より好ましくは、電子供与体(3)の添加はすべて溶剤なしに行なう。
添加b)、およびその後に続く添加工程はすべて、チタン化合物との反応の際に行なうのも好ましい。
本発明の驚くべき特徴は、上記の種類の内部電子供与体を使用することによってのみ、上記の結果が得られることである。例えば、添加a)およびb)に、芳香族カルボン酸エステルから選択した電子供与体を使用しても、添加をただ1回行なった場合と比較して、最終的な触媒の性能は改良されない。
【0004】
特に、式(I) の1,3−ジエーテルで、R1 は1〜6個の炭素原子を有するアルキル基であり、より好ましくはメチルであり、さらに、R2 がメチル、エチル、プロピル、またはイソプロピルである場合、R3 はエチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、2−エチルヘキシル、イソペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、フェニルまたはベンジルでよく、R2 が水素である場合、R3 はエチル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、2−エチルヘキシル、シクロヘキシルエチル、ジフェニルメチル、p−クロロフェニル、1−ナフチル、1−デカヒドロナフチルでよく、その上、R2 およびR3 は同一でもよく、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、フェニル、ベンジル、シクロヘキシル、およびシクロペンチルでよい。
使用に有利な1,3−ジエーテルの具体例としては、2−(2−エチルヘキシル)1,3−ジメトキシプロパン、2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプロパン、2−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−sec−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン、2−フェニル−1,3−ジメトキシプロパン、2−tert−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−クミル−1,3−ジエトキシプロパン、2−(2−フェニルエチル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−(2−シクロヘキシルエチル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−(p−クロロフェニル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−(ジフェニルメチル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−(1−ナフチル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−(p−フルオロフェニル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−(1−デカヒドロナフチル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジシクロヘキシル−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−ジプロピル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジエチル−1,3−ジエトキシプロパン、2,2−ジクロロペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジプロピル−1,3−ジエトキシプロパン、2,2−ジブチル−1,3−ジエトキシプロパン、2−メチル−2−エチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−メチル−2−プロピル−1,3−ジメトキシプロパン、2−メチル−2−ベンジル−1,3−ジメトキシプロパン、2−メチル−2−フェニル−1,3−ジメトキシプロパン、2−メチル−2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン、2−メチル−2−メチルシクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ビス(p−クロロフェニル)−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ビス(2−フェニルエチル)−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ビス(2−シクロヘキシルエチル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−メチル−2−(2−エチルヘキシル)−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ビス(2−エチルヘキシル)−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ビス(p−メチルフェニル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−メチル−2−イソプロピル−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、2,2−ジフェニル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジベンジル−1,3−ジメトキシプロパン、2−イソプロピル−2−シクロペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ビス(シクロヘキシルメチル)−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジイソブチル−1,3−ジエトキシプロパン、2,2−ジイソブチル−1,3−ジブトキシプロパン、2−イソブチル−2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジ−sec−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジ−tert−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジネオペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−フェニル−2−ベンジル−1,3−ジメトキシプロパン、2−シクロヘキシル−2−シクロヘキシルメチル−1,3−ジメトキシプロパンがある。
上記の式(I) の1,3−ジエーテル[すなわち1,3−ジエーテル(3.1)]およびそれらの製造方法は、公開ヨーロッパ特許出願第361494号に記載されている。
【0005】
好ましくは、1,3−ジエーテル(3.2)中で、1および3位置にある炭素原子は第2級である。
1,3−ジエーテル(3.2)中の上記の置換基は、好ましくは直鎖または分枝鎖のC1 〜C20アルキル、C3 〜C20シクロアルキル、C6 〜C20アリール、C7 〜C20アラルキルおよびC7 〜C20アルキルアリール基、ClおよびFからなる群から選択される。
1,3−ジエーテル(3.2)に含まれるアルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、アルキルアリール基中および/または縮合環構造中に所望により存在する異原子は、N、O、S、P、Siおよびハロゲン、特にClおよびFからなる群から選択するのが好ましい。
上記の1,3−ジエーテルの中で特に好ましい化合物は、一般式
【化3】
の化合物であるが、式中、A、B、CおよびDは炭素原子であるか、またはN、O、SiおよびSからなる群から選択された異原子であり、v、xおよびyは0または1であり、uおよびzは0、1または2であるが、ただし、u=0である場合、
i)A、BおよびCは炭素原子であり、v、xおよびyは1に等しいか、または
ii) Aは窒素原子であり、BおよびCは炭素原子であり、vは0に等しく、xおよびyは1に等しいか、または
iii)AおよびBは窒素原子であり、Cは炭素原子であり、vおよびxは0に等しく、yは1に等しいか、または
iv) AおよびBは炭素原子であり、Cは窒素原子であり、vおよびxは1に等しく、yは0に等しく、
u=1である場合、
i´) A、B、CおよびDは炭素原子であり、v、xおよびyは1に等しく、zは2に等しいか、または
ii´)AおよびBは炭素原子であり、Cは窒素原子であり、Dは酸素原子であり、vおよびxは1に等しく、yおよびzは0に等しいか、または
iii´) A、BおよびCは炭素原子であり、Dは酸素、窒素、硫黄、またはケイ素原子であり、v、xおよびyは1に等しく、zは、Dが酸素または硫黄原子である場合は0に等しく、Dが窒素原子である場合は1に等しく、Dがケイ素原子である場合は2に等しく、
u=2である場合、
A、BおよびCは炭素原子であり、Dは単結合または二重結合により互いに結合した2個の炭素原子を表し、v、xおよびyは1に等しく、zは、炭素原子対Dが二重結合により結合している場合は1に等しく、該対が単結合により結合している場合は2に等しく、
基RおよびRI は、同一であるか、または異なるものであって、水素、ハロゲン、好ましくはClおよびF、直鎖または分枝鎖のC1 〜C20アルキル基、C3 〜C20シクロアルキル、C6 〜C20アリール、C7 〜C20アルキルアリールおよびC7 〜C20アラルキル基からなる群から選択され、基RIIは、同一であるか、または異なるものであって、直鎖または分枝鎖のC1 〜C20アルキル基、C3 〜C20シクロアルキル、C6 〜C20アリール、C7 〜C20アルキルアリールおよびC7 〜C20アラルキル基からなる群から選択され、R基の2個以上が互いに結合し、飽和または不飽和の、所望により、ハロゲン、好ましくはClおよびF、直鎖または分枝鎖のC1 〜C20アルキル基、C3 〜C20シクロアルキル、C6 〜C20アリール、C7 〜C20アルキルアリールおよびC7 〜C20アラルキル基からなる群から選択されたRIII 基で置換された、縮合環構造を形成することができ、該基R〜RIII は所望により、炭素または水素原子、またはその両方、に対する置換基として1個以上の異原子を含む。
【0006】
好ましくは、式(II)の化合物中、すべてのRI 基は水素であり、各RII基はメチルであり、基R〜RIII 中に所望により存在する異原子は、N、O、S、P、Siおよびハロゲン、特にClおよびFからなる群から選択するのが好ましい。
式(II)の化合物の好ましい群は、一般式
【化4】
の化合物を含んで成るが、式中、基R〜RIIは、式(II)に関して上に定義した意味を有する。
特に、2個以上のR基を互いに結合させて1個以上の、所望によりRIII 基で置換された縮合環構造、好ましくはベンゼン環構造、を形成することができる。
式(II)に含まれる化合物の具体例は、
1,1−ビス(メトキシメチル)−シクロペンタジエン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−2,3,4,5−テトラフェニルシクロペンタジエン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−2,3,4,5−テトラフルオロシクロペンタジエン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−3,4−ジシクロペンチルシクロペンタジエン、
1,1−ビス(メトキシメチル)インデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−2,3−ジメチルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−4,5,6,7−テトラヒドロインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−2,3,6,7−テトラフルオロインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−4,7−ジメチルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−3,6−ジメチルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−4−フェニルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−4−フェニル−2−メチルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−4−シクロヘキシルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−(3,3,3−トリフルオロプロピル)インデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−トリメチルシリルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−トリフルオロメチルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−4,7−ジメチル−4,5,6,7−テトラヒドロインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−メチルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−シクロペンチルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−イソプロピルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−シクロヘキシルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−tert−ブチルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−tert−ブチル−2−メチルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−7−フェニルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−2−フェニルインデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−1H−ベンズ[e]インデン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−1H−2−メチルベンズ[e]インデン、
9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−2,3,6,7−テトラメチルフルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−2,3,4,5,6,7−ヘキサフルオロフルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−2,3−ベンゾフルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−2,3,6,7−ジベンゾフルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−2,7−ジイソプロピルフルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−1,8−ジクロロフルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−2,7−ジシクロペンチルフルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−1,8−ジフルオロフルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−1,2,3,4−テトラヒドロフルオレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−1,2,3,4,5,6,7,8−オクタヒドロフルオレン、および
9,9−ビス(メトキシメチル)−4−tert−ブチルフルオレンである。
【0007】
上記の定義に入る1,3−ジエーテル(3.2)の他の例は、
1,1−ビス(1´−ブトキシエチル)−シクロペンタジエン、
1,1−ビス(1´−イソプロポキシ−n−プロピル)−シクロペンタジエン、
1−メトキシメチル−1−(1´−メトキシエチル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエン、
1,1−ビス(α−メトキシベンジル)インデン、
1,1−ビス(フェノキシメチル)インデン、
1,1−ビス(1´−メトキシエチル)−5,6−ジクロロインデン、
1,1−ビス(フェノキシメチル)−3,6−ジシクロヘキシルインデン、
1−メトキシメチル−1−(1´−メトキシエチル)−7−tert−ブチルインデン、
1,1−ビス[2−(2´メトキシプロピル)]−2−メチルインデン、
3,3−ビス(メトキシメチル)−3H−2−メチルベンズ[e]インデン、
9,9−ビス(α−メトキシベンジル)フルオレン、
9,9−ビス(1´−イソプロポキシ−n−ブチル)−4,5−ジフェニルフルオレン、
9,9−ビス(1´−メトキシエチル)フルオレン、
9−(メトキシメチル)−9−(1´−メトキシエチル)−2,3,6,7−テトラフルオロフルオレン、
9−メトキシメチル−9−ペントキシメチルフルオレン、
9−メトキシメチル−9−エトキシメチルフルオレン、
9−メトキシメチル−9−(1´メトキシエチル)−フルオレン、
9−メトキシメチル−9−[2−(2−メトキシプロピル)]−フルオレン、
1,1−ビス(メトキシメチル)−2,5−シクロヘキサジエン、
1,1−ビス(メトキシメチル)ベンゾナフテン、
7,7−ビス(メトキシメチル)2,5−ノルボルナジエン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−1,4−メタンジヒドロナフタレン、
4,4−ビス(メトキシメチル)−4H−シクロペンタ[d,e,f]フェナントレン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−9,10−ジヒドロアントラセン、
7,7−ビス(メトキシメチル)−7H−ベンズ[d,e]アントラセン、
1,1−ビス(メトキシメチル)1,2−ジヒドロナフタレン、
4,4−ビス(メトキシメチル)−1−フェニル−3,4−ジヒドロナフタレン、
4,4−ビス(メトキシメチル)−1−フェニル−1,4−ジヒドロナフタレン、5,5−ビス(メトキシメチル)−1,3,6−シクロヘプタトリエン、
5,5−ビス(メトキシメチル)−10,11−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[a,d]シクロヘプテン、
5,5−ビス(メトキシメチル)−5H−ジベンゾ[a,d]シクロヘプテン、9,9−ビス(メトキシメチル)キサンテン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−2,3,6,7−テトラメチルキサンテン、9,9−ビス(メトキシイソブチル)チオキサンテン、
4,4−ビス(メトキシメチル)−1,4−ピラン、
9,9−ビス(メトキシメチル)−N−tert−ブチル−9,10−ジヒドロアクリジン、
4,4−ビス(メトキシメチル)−1,4−クロメン、
4,4−ビス(メトキシメチル)−1,2,4−オキサジン、
1,1−ビス(メトキシメチル)ベンゾ−2,3,1−オキサジン、
5,5−ビス(メトキシメチル)−1,5−ピリジン、
5,5−ビス(メトキシメチル)−6,7−ジメチル−1,5−ピリジン、
2,2−ビス(メトキシメチル)−3,4,5−トリフルオロイソピロール、
4,4−ビス(1´−メトキシエチル)ベンゾ−N−フェニル−1,4−ジヒドロピリジンである。
本発明の触媒成分に使用する1,3−ジエーテル(3.2)は、最初に、所望のシクロポリエンを、(B. WESSLEN, ACTA CHEM. SCAND. 21(1967)718-20に記載されている様に)ナトリウムアルコラートの存在下でパラホルムアルデヒドと反応させてシクロポリエンジメチロールを合成し、次いでその得られたジメチロールを、公知の技術により、例えばテトラヒドロフランの様な適当な溶剤中、NaHの様な強塩基の存在下でハロゲン化アルキル、シクロアルキル、またはアリールと反応させてアルキル化、シクロアルキル化、またはアリール化することにより、ジメチロール誘導体を対応するジエーテルに転化することにより、製造することができる。
【0008】
上記の様に、本発明の方法は、上記の電子供与体(3)を、ハロゲン化マグネシウム(1)、またはその前駆物質の1種、およびチタン化合物(2)と反応させることにより実行するが、その際所望により、チタン化合物(2)との反応の前にハロゲン化化合物との反応を行なう。
ハロゲン化マグネシウムの前駆物質は、ハロゲン化化合物および/またはチタン化合物(2)との反応により、活性形態のハロゲン化マグネシウムを形成することができる化合物である。
上記前駆物質の例は、
−グリニャールRMgX化合物(式中、RはC1 〜C20炭化水素基、例えばC1 〜C20アルキル基またはC3 〜C20シクロアルキル、C6 〜C20アリール、C7 〜C20アルキルアリールまたはC7 〜C20アラルキルであり、Xはハロゲン化物、好ましくはClである)、
−MgR2 化合物(式中、Rは上記の通りである)、
−MgCl2 ・nROH付加物(式中、nは一般的に1〜3であり、Rは上記の通りである)、
−Mg(OR)2 化合物(式中、Rは上記の通りである)、
−Xn Mg(OR)2-n 化合物(式中、0<n<2、XおよびRは上記の通りである)、および
−ハロゲン化マグネシウムとチタンアルコラートの錯体
である。
チタン化合物(2)は、好ましくはハロゲン化チタンおよびチタンアルコラート、例えばTiCl3 OR、から選択するが、ここでRは例えばC1 〜C20アルキルまたはフェニル基である。
四塩化チタンが好ましい化合物である。
【0009】
ハロゲン化化合物の好ましい例は、ハロゲン、特に塩素、を含むケイ素化合物である。
該化合物の例は、式SiX4-n Yn (式中、XおよびYはハロゲン原子であり、nは0〜3の数である)の化合物、例えばSiCl4 、式Sin On-1 Cl2n+2(式中、nは2〜7の数である)のクロロシロキサン、例えばSi2 OCl6 、式Sin X2n+2(式中、Xはハロゲン化物であり、nは2〜6の数である)のハロゲン化ポリシラン、例えばSi4 Cl10、式R4-n SiXn (式中、RはC1 〜C20脂肪族または芳香族基であり、Xはハロゲン化物であり、nは1〜3の数である)のアルキルハロゲノシラン、例えばC2 H5 SiCl3 および(CH3 )3 SiCl2 、式Si(OR)4-n Xn (式中、Xはハロゲン化物であり、RはC1 〜C20脂肪族または芳香族基であり、nは1〜3の数である)のハロゲン化アルコキサン、例えばSi(OC2 H5 )Cl3 、である。
ハロゲン化化合物の他の例は、HClや塩化チオニルの様なハロゲン化水素酸である。
ハロゲン化化合物の中で、四塩化ケイ素が特に好ましい。
本発明の方法で使用できる溶剤の例は、脂肪族、環状脂肪族、芳香族または塩素化炭化水素溶剤、例えばヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、およびジクロロエタンである。
【0010】
化合物(1)、(2)、および(3)、および所望によりハロゲン化化合物、間の反応は、この分野で公知の方法により実行することができる。反応の順序は特に重要ではない。
しかし、上に述べた様に、一般的に前駆物質をハロゲン化マグネシウムに転化するために使用される、ハロゲン化化合物との反応は、チタン化合物(2)との反応の前に行なう。
本発明の方法による固体触媒成分の製造では、上記の化合物および反応に加えて、この分野で公知の化合物および方法を使用することもできる。
上記の反応に使用されるMg/電子供与体(3)のモル比は、添加a)およびb)ならびに他の添加のすべてについて、好ましくは4:1〜12:1である。該添加で使用する電子供与体(3)の量は等しくても、異なっていてもよい。
チタン化合物(2)は好ましくは、ハロゲン化マグネシウム(1)、またはその前駆物質、および電子供与体(3)の総量に対して過剰モルで使用する。
チタン化合物(2)の反応、電子供与体(3)の添加、および電子供与体と他の化合物の反応は、好ましくは0〜135℃の温度で行なう。
添加b)の後、またはいずれにしても電子供与体(3)の最後の添加の後、上記の条件下でチタン化合物(2)との別の反応を行なうのが好ましい。
【0011】
以下に、それ自体本発明の目的の一つを構成する、固体触媒成分製造方法の具体例を幾つか記載する。
本発明の方法の一形態により、ハロゲン化マグネシウム(1%未満の水を含む無水物の状態で使用する)、チタン化合物および電子供与体(3)を、ハロゲン化マグネシウムが活性化される条件下で一緒に粉砕し、次いでその粉砕生成物を、所望により電子供与体(3)の存在下で、80℃〜135℃の温度で、過剰量のTiCl4 と1回以上反応させる。得られた固体を分離し、80℃〜135℃の温度で過剰のTiCl4 と反応させ、再度分離し、次いで洗浄液中に塩素イオンが検出されなくなるまで炭化水素(例えばヘキサン)で繰り返し洗浄する。
別の方法では、無水ハロゲン化マグネシウムを公知の方法により予め活性化させ、次いで電子供与体(3)および所望により上記の炭化水素の1種を含む過剰のTiCl4 と反応させる。この場合も温度80〜135℃で操作する。電子供与体(3)の存在下でTiCl4 との反応を繰り返す。次いで固体を分離し、80℃〜135℃の温度で過剰のTiCl4 と反応させ、再度分離し、ヘキサンで洗浄し、痕跡量の未反応TiCl4 をすべて除去する。
別の方法では、(特に長球状粒子の形態の)MgCl2 ・nROH付加物(式中、nは一般的に1〜3であり、ROHはアルコール、例えばエタノール、ブタノール、イソブタノールである)を、電子供与体(3)および所望により上記の炭化水素溶剤の1種を含む過剰のTiCl4 と反応させる。反応温度は最初0〜25℃であり、次いで80〜130℃に増加する。反応後、固体を分離し、電子供与体(3)の存在下で、TiCl4 と再度反応させ、次いで分離し、80℃〜135℃の温度で過剰のTiCl4 と反応させ、再度分離し、洗浄液中に塩素イオンが検出されなくなるまで炭化水素洗浄する。
さらに別の方法では、マグネシウムアルコラートまたはクロロアルコラート(クロロアルコラートは特に米国特許第4,220,554号により製造できる)を、すでに説明した反応条件下で、電子供与体(3)を含む過剰のTiCl4 と少なくとも2回反応させ、次いで固体を80℃〜135℃の温度で過剰のTiCl4 と反応させ、洗浄する。
【0012】
もう一つの方法では、ハロゲン化マグネシウムとチタンアルコラートの錯体[MgCl2 ・2Ti(OC4 H9 )4 錯体が代表的な例である]を、炭化水素溶液中で、電子供与体(3)を含む過剰のTiCl4 と80℃〜130℃の温度で反応させ、固体生成物を分離し、電子供与体(3)の存在下で、80℃〜130℃の温度で過剰のTiCl4 と再度反応させ、次いで再び分離し、ヘキサンで洗浄する。
別の方法では、MgCl2 とチタンアルコラートの錯体を、炭化水素溶液中で、ヒドロポリシロキサンと反応させ、分離した固体生成物を、50℃で、ジエーテルを含む四塩化ケイ素と反応させ、次いで固体を、電子供与体(3)の存在下で、過剰のTiCl4 と80〜130℃で反応させる。固体生成物を分離し、過剰のTiCl4 と80℃〜135℃の温度で反応させ、再度分離し、ヘキサンで洗浄する。
電子供与体(3)はハロゲン化マグネシウム上に、一般的に5〜20モル%の量で固定される。
本発明の触媒成分におけるMg/Ti比は一般的に30:1〜4:1である。
【0013】
上記の反応により活性形のハロゲン化マグネシウムが形成される。これらの反応に加えて、ハロゲン化物とは異なるマグネシウム化合物から出発し、活性形のハロゲン化マグネシウムを形成する他の反応もこの分野では良く知られている。
本発明の触媒成分中に存在するハロゲン化マグネシウムの活性形は、その触媒成分のX線スペクトルにおいて、非活性化ハロゲン化マグネシウム(表面積が3 m2 /g未満)のスペクトルに現れる主強度反射が現れないが、その代わりに、その主強度反射の位置に対して移行した位置に最大強度を有するハロがあること、あるいは主強度反射が、非活性化ハロゲン化Mgの対応する反射の中間高さ幅より少なくとも30%大きな中間高さ幅を示すことにより確認される。最も活性な形態は、固体触媒成分のX線スペクトル中にハロが現れる形態である。
ハロゲン化マグネシウムの中で、塩化物が好ましい化合物である。塩化マグネシウムの最も活性な形態の場合、触媒成分のX線スペクトルが、非活性化塩化マグネシウムのスペクトル中で平面間距離2.56オングストロームにある反射の代わりにハロが現れる。
【0014】
本発明の触媒成分は、Al−アルキル化合物との反応により、Rが水素または1〜6個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基であるCH2 =CHRオレフィンの重合、または該オレフィン同士の、または該オレフィンとジオレフィンの混合物の重合に使用できる触媒を形成する。
Al−アルキル化合物には、Al−トリエチル、Al−トリイソブチル、Al−トリ−n−ブチル、Al−トリオクチルの様なAl−トリアルキルがある。また、O、NまたはS原子により互いに結合された1個以上のAl原子を含む直鎖または環状Al−アルキル化合物も使用に適している。
該化合物の例は、
(式中、nは1〜20の数である)である。
AlR2 OR´化合物(式中、R´は2および/または6位置で置換された
C6 〜C20アリール基であり、RはC1 〜C6 アルキル基である)ならびにAlR2 H化合物(式中、RはC1 〜C6 アルキル基である)も使用できる。
Al−アルキル化合物は、一般的に1〜1000のAl/Ti比で使用される。
トリアルキル化合物は、Al−アルキルハロゲン化物、例えばAlEt2 ClおよびAlEt3/2 Cl3/2 、との混合物でも使用することができる。
【0015】
本発明の触媒によるオレフィンの重合は、公知の方法により、1種以上のオレフィンモノマー、または1種以上のモノマーを脂肪族または芳香族炭化水素溶剤中に溶解させた溶液からなる液相、または気相中で、または液相および気相の組合わせで実行することができる。
(共)重合温度は一般的に0〜150℃、特に60〜100℃である。重合は大気圧以上で行なう。
触媒は少量のオレフィンと予め接触させることができる(予備重合)。予備重合により、触媒の性能ならびに重合体の形態が改良される。
予備重合は、触媒を炭化水素溶剤(例えばヘキサンまたはヘプタン)中に分散させ、オレフィンを加え、常温〜60℃の温度で操作し、一般的に触媒の重量の0.5〜3倍の量の重合体を製造することにより行なう。また、予備重合を液体モノマー中、上記の温度条件下で行ない、触媒成分1gあたり1000gまでの量の重合体を製造することもできる。
オレフィン、特にプロピレン、の立体規則性重合の場合、Al−アルキル化合物と共に、好ましくは少なくとも1個のSi−OR結合(R=炭化水素基)を含むケイ素化合物、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2,6−ジイソプロピルピペリジン、カルボン酸エステル、例えばパラトルイル酸エチルおよび安息香酸エチル、および上記の1,3−ジエーテル(3.1)および(3.2)からなる群から選択された外部電子供与体を使用するのが最も好ましい。
【0016】
好ましくは、ケイ素化合物は式R4 n Si(OR5 )4-n を有し、式中、nは1または2であり、R4 基は、同一であるか、または異なるものであって、C1 〜C12アルキル、C3 〜C12シクロアルキル、C6 〜C12アリール、C7 〜C12アルキルアリールまたはC7 〜C12アラルキル基、
基(式中、R6 およびR7 は、同一であるか、または異なるものであって、R4 に関して上記と同じ意味を有するか、または互いに結合して環構造を形成する)であり、R5 は、同一であるか、または異なるものであって、C1 〜C6 アルキル基である。
所望により、R4 〜R7 基は、水素原子の置換基として、1種以上のハロゲン、特にClおよびF、を含むことができる。
ケイ素化合物の例は、
(tert−ブチル)2 Si(OCH3 )2 、
(シクロヘキシル)2 Si(OCH3 )2 、
(イソプロピル)2 Si(OCH3 )2 、
(sec−ブチル)2 Si(OCH3 )2 、
(シクロヘキシル)(メチル)Si(OCH3 )2 、
(シクロペンチル)2 Si(OCH3 )2 、
(イソプロピル)(メチル)Si(OCH3 )2 、
(n−ブチル)2 Si(OCH3 )2 、
(イソブチル)2 Si(OCH3 )2 、
(sec−ブチル)2 Si(OCH3 )2 、
(tert−ブチル)(メチル)Si(OCH3 )2 、
(tert−アミル)(メチル)Si(OCH3 )2 、
(tert−ヘキシル)(メチル)Si(OCH3 )2 、
(2−ノルボルニル)(メチル)Si(OCH3 )2 、
(tert−ブチル)(シクロペンチル)Si(OCH3 )2 、
(2−ノルボルニル)(シクロペンチル)Si(OCH3 )2 、
(tert−ブチル)Si(OCH3 )3 、
(tert−ブチル)Si(OC2 H5 )3 、
(2−ノルボルニル)Si(OCH3 )3 、
(2−ノルボルニル)Si(OC2 H5 )3 、
(tert−ヘキシル)Si(OCH3 )3 、
(tert−ヘキシル)Si(OC2 H5 )3 、
(tert−ブチル)(2−メチルピペリジル)Si(OCH3 )2 、
(tert−ブチル)(3−メチルピペリジル)Si(OCH3 )2 、
(tert−ブチル)(4−メチルピペリジル)Si(OCH3 )2 、
(tert−ヘキシル)(ピペリジル)Si(OCH3 )2 、
(tert−ヘキシル)(ピロリジニル)Si(OCH3 )2 、
(メチル)(3,3,3−トリフルオロプロピル)Si(OCH3 )2 、
(イソプロピル)(3,3,3−トリフルオロプロピル)Si(OCH3 )2 、(n−ブチル)(3,3,3−トリフルオロプロピル)Si(OCH3 )2 、
(イソブチル)(3,3,3−トリフルオロプロピル)Si(OCH3 )2 、
(sec−ブチル)(3,3,3−トリフルオロプロピル)Si(OCH3 )2 、
(t−ブチル)(3,3,3−トリフルオロプロピル)Si(OCH3 )2 、
(3,3,3−トリフルオロプロピル)(ピペリジル)Si(OCH3 )2 、
(3,3,3−トリフルオロプロピル)(2−メチルピペリジル)−
Si(OCH3 )2 、
(3,3,3−トリフルオロプロピル)(2−エチルピペリジル)−
Si(OCH3 )2 、
(3,3,3−トリフルオロプロピル)(3−メチルピペリジル)−
Si(OCH3 )2 、
(3,3,3−トリフルオロプロピル)(4−メチルピペリジル)−
Si(OCH3 )2 、および
(3,3,3−トリフルオロプロピル)2 Si(OCH3 )2 である。
【0017】
Al−アルキル化合物の外部電子供与体に対するモル比は一般的に5:1〜100:1、好ましくは10:1〜30:1であるが、予備重合工程の際は、この比はより広く、例えば0.5:1〜100:1でもよい。
すでに説明した様に、これらの触媒は特に、Rが1〜6個の炭素原子を有するアルキルまたはアリール基であるCH2 =CHRオレフィンの重合に使用される。特に、該触媒はプロピレンの重合またはプロピレンとエチレンまたは他のα−オレフィンの共重合に有用である。
上記の触媒は、ポリエチレンおよびエチレンとα−オレフィン、例えば1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテン、の共重合体の製造にも効果的である。
下記の実施例は、本発明を例示するためであり、制限するものではない。
これらの実施例中、百分率は、他に指示がない限り、重量で表示する。
ポリプロピレンのメルトフローレートL(MFR/L)は、ASTM D1238、条件Lにより測定する。
25℃におけるキシレン不溶画分(X.I.%)を測定するために、重合体2.5gをキシレン250mlに135℃で攪拌しながら溶解させ、20分後、25℃に冷却する。30分後、沈殿した重合体を濾過し、減圧下、80℃で一定重量になるまで乾燥させる。
【0018】
9,9−ビス(ヒドロキシメチル)フルオレンの合成
500mlフラスコに、無水雰囲気中で、順に、CaH上で蒸留したジメチルスルホキシド(DMSO)100ml、パラホルムアルデヒド(常温および圧力2torrで8時間脱水)8g、およびエタノール6ml中に溶解させたナトリウムエチラート1.4gを入れる。
フラスコを氷浴に入れて懸濁液を冷却した後(DMSO/EtOH混合物の融解温度は13℃である)、懸濁液を攪拌しながら、フルオレン16gのDMSO溶液100mlを30秒間で加える。
フルオレンのDMSO溶液を加え始めてから3分後、1.5mlの37%HClを加えて反応を停止させ、次いで得られた混合物を水400mlで希釈する。
混合物をNaClで飽和させ、9,9−ビス(ヒドロキシメチル)フルオレンを酢酸エチルで抽出する。次いで有機相を無水Na2 SO4 で除湿し、溶剤を蒸発させる。トルエンで結晶化させた後、生成物15.2g(収率70%)が得られる。
CDCl3 中、200 MHzで、内部標準としてテトラメチルシラン(TMS)を使用する 1H−NMRスペクトルは、下記の様に示している。
7.77 ppm、二重線、2H芳香族炭化水素
7.62 ppm、二重線、2H芳香族炭化水素
7.41 ppm、三重線、2H芳香族炭化水素
7.32 ppm、三重線、2H芳香族炭化水素
3.99 ppm、二重線、4H CH2
0.25 ppm、三重線、2H OH
【0019】
9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンの合成
100mlフラスコに、窒素雰囲気中で、順に、テトラヒドロフラン(THF)30ml、9,9−ビス(ヒドロキシメチル)フルオレン11.3g、および
CH3 I 31.1mlを入れる。
フラスコの内容物を攪拌し、常温で操作しながら、鉱油中60重量%NaH 4gを2時間30分かけて加え、次いで内容物を1時間30分反応させる。
蒸留により、未反応CH3 Iを回収し、残りの内容物を水100mlで希釈し、得られた浮揚固体を濾過し、40℃で減圧乾燥させる。エタノールで結晶化させることにより、生成物11.3g(収率90%)が得られる。
CDCl3 中、200 MHzで、内部標準としてTMSを使用する 1H−NMRスペクトルは、下記の様に示している。
7.75 ppm、二重線、2H芳香族炭化水素
7.65 ppm、二重線、2H芳香族炭化水素
7.39 ppm、三重線、2H芳香族炭化水素
7.29 ppm、三重線、2H芳香族炭化水素
3.64 ppm、一重線、4H CH2
3.35 ppm、三重線、6H CH3
【0020】
実施例1
濾過バリヤーおよび攪拌機を備えた500ml円筒形ガラス製反応器に0℃で、TiCl4 225ml、および攪拌しながら15分間の間に、下記の様にして得た微小長球形MgCl2 .2.1C2 H5 OH 10.1g(54mmol)を入れる。
入れた後、温度を70℃に上げ、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン9mmolを入れる[添加(a)]。
温度を100℃に増加し、2時間後、TiCl4 を濾過により除去する。TiCl4 200ml(2回目の添加)および9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン9mmolを加え[添加(b)]、120℃で1時間後、内容物を再度濾過し、さらに200mlのTiCl4 を加え、120℃でさらに1時間処理を続行し、最後に、内容物を濾過し、濾液中に塩素イオンが含まれなくなるまで60℃のn−ヘプタンで洗浄する。この様にして得た触媒成分は、Ti=3.5重量%、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン=16.2重量%を含む。
微小長球形MgCl2 .2.1C2 H5 OHは、次の様に製造する。
タービン攪拌機およびイン−ラインミキサーを備えた2リットル反応器中に、不活性ガス中、常温で、無水MgCl2 48g、無水C2 H5 OH77g、および灯油830mlを入れる。攪拌しながら内容物を120℃に加熱することにより、MgCl2 とアルコールの付加物が生じるが、この付加物は融解し、分散剤と混合される。反応器内の窒素圧を15気圧に維持する。反応器のイン−ラインミキサーを加熱ジャケットで外部から120℃に加熱する。イン−ラインミキサーは内径が1mmで、加熱ジャケットの一端から他端までの長さが3メートルである。
このパイプを通して混合物を7m/sec の速度で流す。
パイプの出口で、灯油2.5リットルを含み、初期温度を−40℃に維持したジャケットで外部から冷却されている5リットルフラスコ中に、分散液を攪拌しながら採取する。
エマルションの最終温度は0℃である。
エマルションの分散相を構成する球状固体生成物を沈降させ、濾過して分離し、ヘプタンで洗浄して乾燥させる。
これらの操作はすべて不活性ガス雰囲気中で行う。
最大直径が50ミクロン以下の、固体球状粒子形のMgCl2 .3C2 H5 OHが130g得られる。
こうして得られた生成物から、MgCl2 1モルあたりアルコール含有量が2.1モルに減少するまで、窒素気流中で温度を50℃から100℃に徐々に増加させてアルコールを除去する。
予め気体状プロピレンで70℃で1時間掃気した4リットル反応器中に、常温、プロピレン気流中で、アルミニウムトリエチル7mmolおよび上記の様にして製造した固体触媒成分4mgを含む無水n−ヘキサン70mlを入れる。反応器を閉じ、水素1.7Nリットルおよび液体プロピレン1.2kgを導入し、攪拌機を作動させ、温度を5分間で70℃に上げる。70℃で2時間後、攪拌を停止し、未重合モノマーを除去し、内容物を常温に冷却する。
ポリプロピレン380gが反応器から放出されるが、該ポリプロピレンは、25℃におけるキシレン不溶画分(X.I.)=97.7%、MFR/L=4.5g/10分である。重合体収率は、固体触媒成分1gあたりポリプロピレン95,000gである。
【0021】
実施例2
固体触媒成分の製造で、添加a)およびb)に対して、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンの代わりに、それぞれ9mmolに等しい2部の2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3−ジメトキシプロパンを使用する以外は、実施例1の手順を使用する。こうして得られた固体触媒成分は、Ti=3.6重量%、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3−ジメトキシプロパン=12.7重量%を含む。
次いで、実施例1と同様にして、固体触媒成分5.7mgを使用して重合を行なう。X.I.=98.0%およびMFR/L=5.1g/10分を有するポリプロピレン400gが得られる。重合体収率は、固体触媒成分1gあたりポリプロピレン70,000gである。
【0022】
実施例3
固体触媒成分の製造で、添加a)およびb)に対して、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンの代わりに、それぞれ9mmolに等しい2部の2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパンを使用する以外は、実施例1を繰り返す。こうして得られた生成物は、Ti=2.8重量%、2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパン=14.7重量%を含む。固体触媒成分6.1mgを使用し、X.I.=96.9%およびMFR/L=4.9g/10分を有するポリプロピレン260gが得られる。重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン42,600gである。
【0023】
実施例4
固体触媒成分の製造で、添加a)およびb)に対して、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンの代わりに、それぞれ9mmolに等しい2部の2,2−ジイソペンチル−1,3−ジメトキシプロパンを使用する以外は、実施例1を繰り返す。生成物は、Ti=2.6重量%、2,2−ジイソペンチル−1,3−ジメトキシプロパン=17.6重量%を含む。固体触媒成分7.3mgを使用し、X.I.=95.2%およびMFR/L=5.2g/10分を有するポリプロピレン332gが得られる。重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン45,400gである。
【0024】
実施例5
固体触媒成分の製造で、添加a)およびb)に対して、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンの代わりに、それぞれ9mmolに等しい2部の2−イソプロピル−2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパンを使用する以外は、実施例1を繰り返す。得られた生成物は、Ti=3.2重量%、2−イソプロピル−2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン=13.2重量%を含む。固体触媒成分6.5mgを使用し、X.I.=97.2%およびMFR/L=5.9g/10分を有するポリプロピレン261gが得られる。重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン40,200gである。
【0025】
比較例1
固体触媒成分の製造で、TiCl4 の2回目の添加、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンの添加b)、およびそれに続く120℃で1時間の反応を省略した以外は、実施例1の手順を使用する。
固体触媒成分の製造は下記の様に行なう。
濾過バリヤーを備えた500ml円筒形ガラス製反応器に0℃で、TiCl4 225ml、および攪拌しながら15分間の間に、実施例1に記載する様にして得た微小長球形MgCl2 .2.1C2 H5 OH 10.1g(54mmol)を入れる。
入れた後、温度を70℃に上げ、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン9mmolを入れる。
温度を100℃に増加し、2時間後、TiCl4 を濾過により除去する。さらにTiCl4 200mlを加え、120℃で1時間処理を続け、最後に、内容物を濾過し、濾液中に塩素イオンが含まれなくなるまで60℃のn−ヘプタンで洗浄する。
この様にして得た固体触媒成分は、Ti=4重量%、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン=13.1重量%を含む。
上記の固体触媒成分3.8mgを使用し、X.I.=96.2%およびMFR/L=4.9g/10分を有するポリプロピレン438gが得られる。
重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン115,300gである。
【0026】
比較例2
固体触媒成分の製造で、TiCl4 の2回目の添加、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3−ジメトキシプロパンの添加b)、およびそれに続く120℃で1時間の反応を省略した以外は、実施例2の手順を使用する。
得られた固体触媒成分は、Ti=3.8重量%、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3−ジメトキシプロパン=11.1重量%を含む。
上記の固体触媒成分5.1mgを使用し、X.I.=97.2%およびMFR/L=5.9g/10分を有するポリプロピレン409gが得られる。
重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン80,200gである。
【0027】
比較例3
固体触媒成分の製造で、TiCl4 の2回目の添加、2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパンの添加b)、およびそれに続く120℃で1時間の反応を省略した以外は、実施例3の手順を使用する。
得られた固体触媒成分は、Ti=3.5重量%、2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパン=12.6重量%を含む。
上記の固体触媒成分6.3mgを使用し、X.I.=95.2%およびMFR/L=5.2g/10分を有するポリプロピレン349gが得られる。
重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン55,400gである。
【0028】
比較例4
固体触媒成分の製造で、TiCl4 の2回目の添加、2,2−ジイソペンチル−1,3−ジメトキシプロパンの添加b)、およびそれに続く120℃で1時間の反応を省略した以外は、実施例4の手順を使用する。
得られた固体触媒成分は、Ti=3.2重量%、2,2−ジイソペンチル−1,3−ジメトキシプロパン=16.5重量%を含む。
上記の固体触媒成分6.7mgを使用し、X.I.=93.6%およびMFR/L=6.9g/10分を有するポリプロピレン403gが得られる。
重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン60,100gである。
【0029】
比較例5
固体触媒成分の製造で、TiCl4 の2回目の添加、2−イソプロピル−2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパンの添加b)、およびそれに続く120℃で1時間の反応を省略した以外は、実施例5の手順を使用する。
得られた固体触媒成分は、Ti=3.9重量%、2−イソプロピル−2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン=11.5重量%を含む。
上記の固体触媒成分7mgを使用し、X.I.=96.1%およびMFR/L=6.3g/10分を有するポリプロピレン397gが得られる。
重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン56,700gである。
【0030】
比較例6
濾過バリヤーを備えた500ml円筒形ガラス製反応器に0℃で、TiCl4 225ml、および攪拌しながら15分間の間に、実施例1に記載する様にして得た微小長球形MgCl2 .2.1C2 H5 OH 10.1g(54mmol)を入れる。
入れた後、反応混合物の温度を40℃に上げ、フタル酸ジイソブチル9mmolを入れる。
反応混合物の温度を1時間かけて100℃に増加し、攪拌をさらに2時間続ける。次いで、TiCl4 を濾過により除去し、さらにTiCl4 200mlを加え、120℃でさらに1時間攪拌を続け、最後に、内容物を濾過し、濾液中に塩素イオンが含まれなくなるまで60℃のn−ヘプタンで洗浄する。この様にして得た固体触媒成分は、Ti=3.3重量%、フタル酸ジイソブチル=8.2重量%を含む。
重合反応器に導入するヘキサン懸濁液が、無水n−ヘキサン70ml、アルミニウムトリエチル7mmol、上記の固体触媒成分8.4mg、およびジシクロペンチルジメトキシシラン0.35mmolを含んで成る以外は、実施例1と同様に重合を行なう。X.I.=98%およびMFR/L=1.1g/10分を有するポリプロピレン362gが得られる。
重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン43,100gである。
【0031】
比較例7
濾過バリヤーを備えた500ml円筒形ガラス製反応器に0℃で、TiCl4 225ml、および攪拌しながら15分間の間に、実施例1に記載する様にして得た微小長球形MgCl2 .2.1C2 H5 OH 10.1g(54mmol)を入れる。
入れた後、反応混合物の温度を40℃に上げ、フタル酸ジイソブチル9mmolを入れる。
反応混合物の温度を1時間かけて100℃に増加し、攪拌をさらに2時間続ける。次いで、TiCl4 を濾過により除去し、さらにTiCl4 200mlおよびフタル酸ジイソブチル9mmolを加え、120℃でさらに1時間攪拌を続け、TiCl4 を濾過により除去する。次いで、TiCl4 をさらに200ml加え、120℃で1時間攪拌し、最後に、内容物を濾過し、濾液中に塩素イオンが含まれなくなるまで60℃のn−ヘプタンで洗浄する。この様にして得た固体触媒成分は、Ti=3.1重量%、フタル酸ジイソブチル=9.1重量%を含む。
上記の固体触媒成分8.1mgを使用し、比較例6と同様に重合を行なう。X.I.=97.9%およびMFR/L=1.2g/10分を有するポリプロピレン326gが得られる。
重合体収率は、触媒成分1gあたりポリプロピレン40,200gである。
比較例6および7のデータを比較することにより、上記の電子供与体(3)の代わりにフタル酸ジイソブチルを本発明の方法に使用した場合、立体特異性を増加させることは不可能であることが分かる。
Claims (5)
- (1)活性形態のハロゲン化マグネシウム、およびその上に担持された(2)少なくとも1個のTi−ハロゲン結合を有するチタン化合物、および(3)一般式
を有する1,3−ジエーテル(3.1)からなる群から、または式
a)チタン化合物(2)とハロゲン化マグネシウム(1)との反応の前またはその反応の最中における添加、次いで
b)a)で得られた生成物とチタン化合物(2)との次の反応の前またはその反応の最中における添加の順として行なうことを特徴とする方法。 - 式(I) の1,3−ジエーテルにおいて、R1 はC1 〜C6 アルキル基であり、さらに、R2 がメチル、エチル、プロピル、またはイソプロピルである場合、R3 はエチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、2−エチルヘキシル、イソペンチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、フェニルまたはベンジルでよく、R2 が水素である場合、R3 はエチル、ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、2−エチルヘキシル、シクロヘキシルエチル、ジフェニルメチル、p−クロロフェニル、1−ナフチル、1−デカヒドロナフチルでよく、R2 およびR3 は同一でもよく、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、フェニル、ベンジル、シクロヘキシル、およびシクロペンチルでよい、請求項1に記載の方法。
- 1,3−ジエーテルが、2−イソプロピル−2−イソペンチル−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、2,2−ジイソペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−イソプロピル−2−シクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパンからなる群から選択される、請求項2に記載の方法。
- 1,3−ジエーテルが、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンであり、チタン化合物(2)が四塩化チタンである、請求項1に記載の方法。
- 添加b)が、a)で得られた生成物とチタン化合物との反応の最中に行なわれる、請求項1に記載の方法。
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