JP5007116B2 - オレフィン共重合体の製造方法 - Google Patents
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Description
また、ジルコノセンなどの遷移金属化合物と有機アルミニウムオキシ化合物(アルミノキサン)とからなるメタロセン系触媒の存在下にオレフィンを重合させる方法が知られており、このようなメタロセン系触媒を用いるとオレフィンを比較的高活性で重合させることが出来るとともに、分子量分布および組成分布が狭いオレフィン(共)重合体が得られることが知られている。
このような状況のもと、配位子として4位にフェニル基を持つ架橋メタロセン錯体とメチルアルミノキサンを組み合わせた触媒により高分子量のプロピレン系共重合体の製造方法(例えば、特許文献1〜2参照。)や配位子がインデンとフルオレンが架橋した構造の骨格を有するメタロセン錯体の使用が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。しかしながら、これらの技術を使用しても得られるプロピレン共重合体の分子量は、不十分なレベルであり、また、高級オレフィンとの共重合に際しては取り込み率が低く、いまだ改良が期待されている。
一方、メタロセン錯体以外の、非メタロセン錯体におけるプロピレン系重合検討も行われており(例えば、特許文献4、非特許文献1参照。)、最近になって中心金属への配位が二つの窒素原子と炭素の三座構造をとるピリジルアミド配位子含有錯体とホウ素系共触媒との組み合わせでプロピレン系共重合を実施すると高分子量体が得られることが報告されている(例えば、特許文献5参照。)。
成分[A]:下記構造の遷移金属錯体
成分[B]:イオン交換性層状珪酸塩
成分[C]:有機アルミニウム
本発明で用いる触媒における、成分[A]は、下記一般式(I)で表される非メタロセン錯体化合物である。
複数存在してもよいR1〜R4は互いに同一でも異なっていてもよく、ハロゲン、炭素数1〜30の炭化水素基、炭素数1〜30のハロゲン、酸素、窒素、ホウ素、イオウ、リン、ケイ素又はゲルマニウム含有炭化水素基を示し、これらの置換基のうちの2個以上が互いに連結して環を形成してもよい。a、b、c、dは、0以上の整数を示し、a、dは5以下、bは3以下、cは4以下である。
ハロゲンは、好ましくはフッ素、塩素である。
炭素数1〜30の炭化水素基は、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ネオペンチル、n−ヘキシルなどの炭素原子数が1〜30、好ましくは1〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基、ビニル、アリル、i−プロペニルなどの炭素原子数が2〜30、好ましくは2〜20の直鎖状または分岐状のアルケニル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、アダマンチルなどの炭素原子数が3〜30、好ましくは3〜20の環状飽和炭化水素基、フェニル、ベンジル、ナフチル、ビフェニリル、ターフェニリル、フェナントリル、アントリルなどの炭素原子数が6〜30、好ましくは6〜20のアリール基、メチルフェニル、i−プロピルフェニル、t−ブチルフェニル、ジメチルフェニル、ジ−i−プロピルフェニル、ジ−t−ブチルフェニル、トリメチルフェニル、トリ−i−プロピルフェニル、トリ−t−ブチルフェニルなどのアルキル置換アリール基などが挙げられる。
また、上記炭化水素基は、他の炭化水素基で置換されていてもよく、例えばベンジル、クミルなどのアリール基置換アルキル基などが挙げられる。
さらにまた、上記炭化水素基は、アルコキシ基、アリーロキシ基、エステル基、エーテル基、アシル基、カルボキシル基、カルボナート基、ヒドロキシ基等の酸素含有基、アミノ基、イミノ基、アミド基、イミド基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアン酸エステル基、アミジノ基、ジアゾ基、アミノ基がアンモニウム塩となったものなどの窒素含有基、ボランジイル基、ボラントリイル基、ジボラニル基等のホウ素含有基、メルカプト基、チオエステル基、ジチオエステル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、チオアシル基、チオエーテル基、チオシアン酸エステル基、イソチオシアン酸エステル基、スルホンエステル基、スルホンアミド基、チオカルボキシル基、ジチオカルボキシル基、スルホ基、スルホニル基、スルフィニル基、スルフェニル基などのイオウ含有基、ホスフィド基、ホスホリル基、チオホスホリル基、ホスファト基などのリン含有基、ヘテロ環式化合物残基、ケイ素含有基、又は、ゲルマニウム含有基等で置換されていてもよい。
本発明で用いる触媒における、成分[B]は、イオン交換性層状珪酸塩である。
(1)イオン交換性層状珪酸塩の種類
本発明において、イオン交換性層状珪酸塩(以下、単に珪酸塩と略記することもある。)とは、イオン結合などによって構成される面が互いに結合力で平行に積み重なった結晶構造を有し、且つ、含有されるイオンが交換可能である珪酸塩化合物をいう。大部分の珪酸塩は、天然には主に粘土鉱物の主成分として産出され、水中に分散/膨潤させ、沈降速度等の違いにより精製することが一般的であるが、完全に除去することが困難であることがあり、イオン交換性層状珪酸塩以外の夾雑物(石英、クリストバライト等)を含んでいることが多いが、それらを含んでもよい。それら夾雑物の種類、量、粒子径、結晶性、分散状態によっては純粋な珪酸塩以上に好ましいことがあり、そのような複合体も、成分[B]に含まれる。
尚、本発明の原料とは、後述する本発明の化学処理を行う前段階の珪酸塩をさす。また、本発明で使用する珪酸塩は、天然産のものに限らず、人工合成物であってもよい。
これらの中では、主成分がスメクタイト族珪酸塩、雲母族珪酸塩が好ましい。より好ましくは、主成分がスメクタイト族珪酸塩であり、さらに好ましくは、主成分がモンモリロナイトである。
前記イオン交換性層状珪酸塩は、乾燥状態で用いてもよく、液体にスラリー化した状態で用いてもよい。また、イオン交換性層状珪酸塩の形状については、特に制限はなく、天然に産出する形状、人工的に合成した時点の形状でもよいし、また、粉砕、造粒、分級などの操作によって形状を加工したイオン交換性層状珪酸塩を用いてもよい。このうち造粒されたイオン交換性層状珪酸塩を用いると、該イオン交換性層状珪酸塩を触媒成分として用いた場合に、良好なポリマー粒子性状を与えるため特に好ましい。
本発明で用いる触媒における成分[B]のイオン交換性層状珪酸塩は、特に処理を行うことなくそのまま用いることができるが、化学処理を行なうことが望ましく、イオン交換性層状珪酸塩の化学処理とは、酸類、塩類、アルカリ類、有機物等とイオン交換性層状珪酸塩とを接触させることをいう。
アルカリ類によるアルカリ処理では、粘土鉱物の結晶構造が破壊され、粘土鉱物の構造の変化をもたらす。以下に、処理剤の具体例を示す。
酸処理は、表面の不純物を除く、あるいは層間に存在する陽イオンの交換を行うほか、結晶構造の中に取り込まれているAl、Fe、Mg等の陽イオンの一部又は全部を溶出させることができる。酸処理で用いられる酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、安息香酸、ステアリン酸、プロピオン酸、アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、などが挙げられる。中でも硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸が好ましく、硫酸が特に好ましい。
塩類としては、有機陽イオン、無機陽イオン、金属イオンからなる群から選ばれる陽イオンと、有機陰イオン、無機陰イオン、ハロゲン化物イオンからなる群から選ばれる陰イオンとから構成される塩類が例示される。例えば、周期律表第1〜14族から選択される少なくとも一種の原子を含む陽イオンと、ハロゲンの陰イオン、無機ブレンステッド酸及び有機ブレンステッド酸の陰イオンからなる群より選ばれる少なくとも一種の陰イオンとから構成される化合物が好ましい例として挙げられる。
そのような塩類で特に好ましい化合物は、具体的には、LiCl、Li2SO4、MgCl2、MgSO4、ZnCl2、ZnSO4、Zn(NO3)2、Zn3(PO4)2である。
酸、塩処理の他に、必要に応じて下記のアルカリ処理や有機物処理を行ってもよい。アルカリ処理で処理剤としては、LiOH、NaOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2、Ba(OH)2などが例示される
上述した各種処理剤は、適当な溶剤に溶解させて処理剤溶液として用いてもよいし、処理剤自身を溶媒として用いてもよい。使用できる溶剤としては、特に制限はないが、水、アルコール類が一般的であり、特に水が好ましい。例えば、化学処理として酸処理を行う場合、酸処理剤濃度、イオン交換性層状珪酸塩と処理剤との比率、処理時間、処理温度等の酸処理条件を制御することによって、イオン層状珪酸塩化合物を所定の組成、構造へと変化させ制御することが可能である。
N≧1.0
ここで示す酸濃度Nは、酸のモル数×酸の価数/酸水溶液の体積(単位:モル/リットル)と定義する。ただし、塩を共存させたときには、塩化合物に含まれる結晶水量は考慮するが、塩による体積変化は考慮しないものとする。なお、酸水溶液の比重は、化学便覧の基礎編IIp6(日本化学会編集,丸善発行,改訂3版)を引用した。なお、上限は取り扱い上の安全性、容易性、設備面の観点から、酸濃度Nが、20以下、特に15以下であることが好ましい
また、酸処理温度は、室温〜処理剤溶液の沸点の範囲が好ましく、処理時間は5分〜24時間の条件を選択し、イオン交換性層状珪酸塩を構成している物質の少なくとも一部が除去又は交換される条件で行うことが好ましい。酸処理条件は、特には制限されないが、上記化学処理として硫酸を用いた場合、処理温度は80℃から、処理剤溶媒沸点以下で、処理時間は0.5時間以上5時間未満にすることが好ましい。
上記化学処理を実施した後に、過剰の処理剤及び処理により溶出したイオンの除去をすることが可能であり、好ましい。この際、一般的には、水や有機溶媒などの液体を使用する。脱水後は、乾燥を行うが、一般的には、乾燥温度は、100〜800℃、好ましくは150〜600℃で実施可能である。800℃を超えると、珪酸塩の構造破壊を生じるおそれがあるので好ましくない。
イオン交換性層状珪酸塩中のアルミニウム及びケイ素は、JIS法による化学分析による方法で検量線を作成し、蛍光X線で定量するという方法で測定される。
なお、化学処理されたイオン交換性層状ケイ酸塩を本発明の成分[B]として使用する場合の酸点の量は、該化学処理後に乾燥処理を施したイオン交換性層状珪酸塩において測定する。
本発明においては、pKaが−8.2以下の酸点を、その酸点を中和するに要する2,6ジメチルピリジン量がイオン交換性層状珪酸塩1g当たり、0.03mmol以上となる量、好ましくは0.04mmol/g以上有するように、イオン交換性層状珪酸塩を上記の如き各種の処理法を適宜に組合せ、酸点の強度及び量を制御することが肝要である。
各種処理を実施した後のアルミニウム、ケイ素の組成は、AL/Siの原子比として、0.05〜0.4、好ましくは0.05〜0.25のもの、さらには0.07〜0.23の範囲のものがよい。Al/Si原子比は粘土部分の酸処理の指標となるものとみられる。
本発明で用いる触媒における、成分[C]は、有機アルミニウム化合物である。
有機アルミニウム化合物としては、好ましくは、一般式(AlRnZ3−n)mで表される有機アルミニウム化合物が使用される。式中、Rは炭素数1〜20のアルキル基を表し、Zはハロゲン、水素、アルコキシ基又はアミノ基を表し、nは1〜3の、mは1〜2の整数を各々表す。有機アルミニウム化合物は、単独であるいは複数種を組み合わせて使用することができる。
本発明で使用するオレフィン重合用触媒は、上記成分[A]、成分[B]及び成分[C]を含む。これらは、重合槽内で、あるいは重合槽外で接触させオレフィンの存在下で予備重合を行ってもよい。予備重合方法については後述する。
上記各成分の接触の際もしくは接触の後に、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体、シリカ、チタニア等の無機酸化物の固体を共存させる等の方法も可能である。
予備重合後に触媒を乾燥してもよい。乾燥方法には、特に制限は無いが、減圧乾燥や加熱乾燥、乾燥ガスを流通させることによる乾燥などが例示され、これらの方法を単独で用いても良いし2つ以上の方法を組み合わせて用いてもよい。乾燥工程において触媒を攪拌、振動、流動させてもよいし静置させてもよい。
重合形態は、前記成分[A]、成分[B]及び成分[C]からなるオレフィン重合用触媒とモノマーが効率よく接触するならば、あらゆる様式を採用しうる。具体的には、不活性溶媒を用いるスラリー法、溶液法、プロピレンが主なモノマーの場合には不活性溶媒を実質的に用いずプロピレンを溶媒として用いるバルク重合法あるいは実質的に液体溶媒を用いず各モノマーをガス状に保つ気相重合法などが採用できる。
また、重合方式は、連続重合、回分式重合、又は予備重合を行う方法も適用される。
また、重合段数は、本発明の物質を製造できるのであればとくに制限はないが、スラリー重合の多段重合、プロピレンバルク重合後に気相重合、気相重合2段といった様式も可能であり、さらにはそれ以上の重合段数で製造することが可能である。
重合反応時のモノマーの混合割合としては、通常、エチレンまたはプロピレンが10〜99.9mol%、好ましくは15〜99.5mol%、さらに好ましくは20〜99mol%、特に好ましくは30〜98mol%であり、炭素数4以上のα−オレフィンは、通常、0.1〜90mol%、好ましくは0.5〜85mol%、さらに好ましくは1〜80mol%、特に好ましくは2〜70mol%である。
オレフィン共重合体中の成分の割合としては、エチレンまたはプロピレンが80〜99mol%、炭素数4以上のα−オレフィンが1〜20mol%であることが好ましく、エチレンまたはプロピレンが85〜98mol%、炭素数4以上のα−オレフィン2〜15mol%であることが更に好ましく、エチレンまたはプロピレンが85〜98mol%、炭素数4以上のα−オレフィンが2〜10mol%であることが特に好ましい。上記範囲であれば透明性、剛性、耐熱性、表面硬度、ヒートシール性がバランスして優れる。
これらのうち、好ましくは炭素数4〜12のα−オレフィンであり、さらに好ましくは炭素数4〜10のα−オレフィンであり、特に好ましくは炭素数6〜8のα−オレフィンである。また、直鎖状と分岐状では直鎖状の方が好ましい。
JIS K6758のポリプロピレン試験方法のメルトフローレート(試験条件:230℃、荷重2.16kgf)に従って、測定した。
但し、エチレン/1−ヘキセン共重合体のメルトフローレートは、JIS K6760に準拠し、190℃・2.16kg荷重で測定した。単位はg/10分である。
以下の装置及び条件で測定を実施した。
装置:Waters社製GPC(ALC/GPC、150C)
検出器:FOXBORO社製MIRAN、1A、IR検出器(測定波長:3.42μm)
カラム:昭和電工社製AD806M/S(3本)
移動相溶媒:o−ジクロロベンゼン(ODCB)
測定温度:140℃
流速:1.0ml/分
注入量:0.2ml
セイコーインスツルメンツ社製DSC6200を使用し、シート状にしたサンプル片を5mgアルミパンに詰め、室温から一旦200℃まで昇温速度100℃/分で昇温し、5分間保持した後に、10℃/分で20℃まで降温して結晶化させた後に、10℃/分で200℃まで昇温させた時の融解最大ピーク温度(℃)として求めた。
但し、エチレン/1−ヘキセン共重合体においては、JIS K7121に準拠して、試料5mgを170℃で5分間融解後、10℃/分の速度で20℃に降温し、1分間保持後、170℃まで10℃/分の昇温速度で融解曲線を測定し、ピークトップ温度(℃)をTmとした。
プロピレン−オクテン共重合体のオクテン含量は、Macromolecular Chemstry And Physics、2003年、204巻、1738頁、エチレン−プロピレン共重合体のエチレン含量は、Macromolecules、1982年、15巻、1150頁の方法に従い13CNMR測定により決定した。
一方、エチレン・1−ヘキセン共重合体の1−ヘキセン含量(mol%)は、該共重合体から作成したプレスフィルムの赤外吸収スペクトル(IR)を日本分光社製A−202型の装置を用いて測定し、1378cm−1のピークの吸光度より次式から算出される1000炭素原子当りの分岐数をmol%に換算して求められる。ここで、ΔAは吸光度、tはフィルム厚(mm)である。
Σ分岐数(個/1000炭素原子)=[ΔA/t]×7.823−0.102
1−ヘキセン含量(重量%)=Σ分岐数×84.16×100/[Σ分岐数×84.16+(1000−6×Σ分岐数)/2×28.05]
1−ヘキセン含量(mol%)=100×[1−ヘキセン含量(重量%)]/(300−2×[1−ヘキセン含量(重量%)])
pKaが−8.2以下の酸点を、イオン交換性層状ケイ酸塩1グラム当たり、その酸点を中和するに要する塩基量で測定する。すなわち、塩基性を示す滴定試薬として、2,6−ジメチルピリジンを用い、指示薬として、アントラキノンを使用する。容器に試料、アントラキノン及びトルエンを入れ、これに2,6−ジメチルピリジンを滴下して、指示薬の酸性色である黄色が消失するまでに加えた2,6−ジメチルピリジンの量を、その試料が有するpKaが−8.2以下の強酸点の量とする。
なお、上記における「酸性色である黄色が消失」とは滴定試薬を加えることによって色が変化しはじめた後でさらに滴定試薬を加えても色が変化しなくなった時点のことを示し、必ずしも色が完全に消失している必要は無い。また「黄色」というのは酸が無色もしくは白色である場合の色であり、試料に元々色がある場合は必ずしも黄色ではなく、その場合は指示薬を加えることによって生じた色を示す。
指示薬であるアントラキノンを加えても黄色に変色しない場合は、pKaが−8.2以下の強酸点の量はゼロとされる。また上記滴定試験は酸素、水分の影響を避けるため精製した不活性ガス、たとえば窒素やアルゴン雰囲気で行う必要がある。また滴定試薬の添加速度が極端に速い、又は遅い場合には正確な測定ができないため、イオン交換性層状ケイ酸塩1gあたり1分間に2,6−ジメチルピリジンを、通常、0.5〜5マイクロモル、好ましくは1マイクロモル程度のゆっくりした速度で滴下する必要がある。測定する温度は10℃で行う。
JIS法による化学分析により検量線を作成し、蛍光X線により測定した。
(1)成分[A]、下記構造を有する化合物(PAH)の合成
WO03/040201号公報に記載の方法に従い合成を行った。
化合物の確認は、1HNMRスペクトルで行い、結果は以下の通りであった。
セパラブルフラスコ中で蒸留水1730gに96%硫酸(502g)を加えその後、層状珪酸塩としてモンモリロナイト(水澤化学社製ベンクレイSL:平均粒径19μm)300gを加えた。このスラリーを0.5℃/分で1時間かけて90℃まで昇温し、90℃で120分反応させた。この反応スラリーを1時間で室温まで冷却し、蒸留水1200g加えた後にろ過したところケーキ状固体615gを得た。
次に、セパラブルフラスコ中に、硫酸リチウム324g、蒸留水900gを加え硫酸リチウム水溶液としたところへ、上記ケーキ上固体を全量投入し、更に蒸留水261gを加えた。このスラリーを0.5℃/分で1時間かけて90℃まで昇温し、90℃で120分反応させた。この反応スラリーを1時間で室温まで冷却し、蒸留水990g加えた後にろ過し、更に蒸留水でpH3まで洗浄し、ろ過を行ったところ、ケーキ状固体575gを得た。
得られた固体を窒素気流下130℃で2日間予備乾燥後、53μm以上の粗大粒子を除去し、更に215℃、窒素気流下、滞留時間10分の条件でロータリーキルン乾燥することにより、化学処理スメクタイト170gを得た。
この化学処理スメクタイトの組成は、Al:7.86重量%、Si:36.6重量%、Mg:1.29重量%、Fe:1.84重量%、Li:0.21重量%であり、Al/Si=0.224[mol/mol]であった。
また、このスメクタイトはpKaが−8.2以下の酸点を1g当たり0.043mmol含有していた。
先に合成したPAHをグローブボックス内で100mg採取し、トルエンを加えて、2.00mg/mlの溶液を調製した。同時に、先に合成したイオン交換性層状珪酸塩をグローブボックス内で500mg採取し、n−ヘプタンを8.26ml、撹拌しながらトリイソブチルアルミニウム(TiBA)のヘプタン希釈液(140mg/ml)を1.74ml添加し、室温にて30分間撹拌した。反応終了後、ヘプタン90mlを加え、5分間撹拌、静置後に上澄みを90ml抜き出した。この洗浄操作を2回繰り返した。
続いて、加熱下窒素を流通させることにより予めよく乾燥させ、室温に維持した1Lオートクレーブに、トリイソブチルアルミニウム(TiBA)のヘプタン希釈液(35.5mg/ml)を1.41ml加え、n−ヘプタンを477ml、さらに、1−オクテンを9.70ml添加し、内温を70℃まで昇温させた後に、プロピレンを供給し、内圧が0.50MPaまで昇圧、維持した。
次に、先に調製したPAHを3.39ml(10.0μmol)、TiBA処理したイオン交換性層状珪酸塩全量(500mg)をアルゴンで圧入し重合を開始させた。重合開始後は内部圧力、温度が一定となるように維持し、20分間重合を実施した。重合終了後、残モノマーのパージを行い、ヘプタンスラリーを回収し、さらにエタノールを1L添加/撹拌後に、固体成分を減圧ろ過によりろ別し、90℃で減圧乾燥を実施した。
その結果、32.1gのプロピレン−オクテン共重合体が得られた。触媒活性は、9610(kg−PP/mol−PAH・hr)、GPCによる重量平均分子量(Mw)は、2940000、Mw/Mnは2.94、融点(Tm)は72℃、1−オクテン含量は6.4mol%であった。重合データを表1に纏めた。
重合時に1−オクテンを添加せず、重合を1時間実施した以外は、実施例1と同様に実施した。その結果、24.8gのプロピレン重合体が得られた。触媒活性は、2480(kg−PP/mol−PAH・hr)、GPCによる重量平均分子量(Mw)は、3090000、Mw/Mnは2.78、融点(Tm)は137℃であった。重合データを表1に纏めた。
PAHを1.13ml(3.33μmol)、共触媒としてTiBA処理したイオン交換性層状珪酸塩の代わりに、希釈MMAO(東ソーファインケム社製)を3.33ml(Al換算で6.67mmol、ヘキサン溶液)使用し、重合を1時間実施した以外は、実施例1と同様に実施した。その結果、31.8gのプロピレン−オクテン共重合体が得られた。触媒活性は、22800(kg−PP/mol−PAH・hr)、GPCによる重量平均分子量(Mw)は、109000、Mw/Mnは2.63、融点(Tm)は109℃、1−オクテン含量は3.0mol%であった。重合データを表1に纏めた。
共触媒としてTiBA処理したイオン交換性層状珪酸塩の代わりに、希釈MMAO(東ソーファインケム社製)を10.0ml(Al換算で20.0mmol)使用した以外は、参考例1と同様に実施した。その結果、19.0gのプロピレン重合体が得られた。触媒活性は、5910(kg−PP/mol−PAH・hr)、GPCによる重量平均分子量(Mw)は、38300、Mw/Mnは3.06、融点(Tm)は141℃であった。重合データを表1に纏めた。
1−オクテンの添加量を4.85ml、重合温度を80℃で実施する以外は、実施例1と同様に実施した。その結果、触媒活性は、14500(kg−PP/mol−PAH・hr)、MFRは0.35g/10分、融点(Tm)は109℃、1−オクテン含量は3.2mol%であった。重合データを表2に纏めた。
1−オクテンを使用しないことを除き、実施例2と同様に実施した。その結果、触媒活性は、6900(kg−PP/mol−PAH・hr)、MFRは0.06g/10分、融点(Tm)は142℃、であった。重合データを表2に纏めた。
PAHを1.13ml(3.33μmol)、共触媒としてTiBA処理したイオン交換性層状珪酸塩の代わりに、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレートを6.40ml(4.00μmol、トルエン溶液)使用した以外は、実施例2と同様に実施した。その結果、触媒活性は、23800(kg−PP/mol−PAH・hr)、MFRは3.01g/10分、融点(Tm)は109℃、1−オクテン含量は3.1mol%であった。重合データを表2に纏めた。
共触媒としてTiBA処理したイオン交換性層状珪酸塩の代わりに、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレートを19.2ml(12.0μmol、トルエン溶液)使用した以外は、参考例2と同様に実施した。その結果、触媒活性は、4910(kg−PP/mol−PAH・hr)、MFRは0.27g/10分、融点(Tm)は141℃であった。重合データを表2に纏めた。
重合温度を100℃で実施する以外は、実施例2と同様に実施した。その結果、触媒活性は、24800(kg−PP/mol−PAH・hr)、GPCによる重量平均分子量(Mw)は、416000、融点(Tm)は98℃、1−オクテン含量は4.2mol%であった。
重合温度を100℃で実施する以外は、参考例2と同様に実施した。その結果、触媒活性は、12400(kg−PP/mol−PAH・hr)、GPCによる重量平均分子量(Mw)は、127000、融点(Tm)は140℃であった。
加熱下窒素を流通させることにより予めよく乾燥させ、室温に維持した1Lオートクレーブに、トリイソブチルアルミニウム(TiBA)のヘプタン希釈液(35.5mg/ml)を1.41ml加え、n−ヘプタンを477ml添加し、内温を100℃まで昇温させた後に、プロピレンを供給し、内圧が0.50MPaまで昇圧し、その後、エチレンを供給し、内圧を0.8MPaまで昇圧した。
次に、実施例1と同様に調製したPAHをml(10.0μmol)、TiBA処理したイオン交換性層状珪酸塩全量(500mg)をアルゴンで圧入し重合を開始させ、温度が一定となるように維持し、15分間重合を実施した。重合終了後、残モノマーのパージを行い、ヘプタンスラリーを回収し、さらにエタノールを1L添加/撹拌後に、固体成分を減圧ろ過によりろ別し、90℃で減圧乾燥を実施した。
その結果、41.9gのエチレン−プロピレン共重合体が得られた。触媒活性は、25100(kg−PP/mol−PAH・hr)、GPCによる重量平均分子量(Mw)は、2640000、融点(Tm)は確認出来ず、エチレン含量は24mol%であった。
(1)有機アルミニウム処理スメクタイトの調製
窒素雰囲気下、100mLフラスコにn−ヘプタン25mLと、実施例1(2)で製造した乾燥化学処理スメクタイト粒子1.0gを導入した。系を20℃に保ち、トリエチルアルミニウムのn−ヘプタン溶液(濃度0.613mol/L)3.2mLを添加した。温度を保持したまま1時間反応を行った後、洗浄率が1/100となるまでn−ヘプタンによる洗浄を行った後、総量を100mLに調製した。
(2)エチレン/1−ヘキセン共重合
加熱下窒素を流通させることにより予めよく乾燥させ、室温に維持した1Lオートクレーブに、n−ヘプタン500mlと1−ヘキセン20mlとトリエチルアルミニウムのヘプタン希釈液(0.625mmol/ml)を0.8ml加え、内温を70℃まで昇温させた後、エチレンを供給し、エチレン分圧が2.0MPaとなるまで昇圧した。実施例1と同様に調製したPAHのトルエン溶液2.0ml(PAH 2.0μmol分)と、(1)で得た有機アルミニウム処理スメクタイトのn−ヘプタンスラリー2.0ml(該スメクタイト20mg分)をアルゴンで圧入して重合を開始させ、温度が一定となるように維持し、エチレン分圧が2.0MPaで一定となるようにエチレンの供給をして重合を継続した。60分重合を行った後、エタノールを加えて重合を停止し、固体成分をろ過によりろ別し、90℃で減圧乾燥を実施した。その結果、5.1gのエチレン/1−ヘキセン共重合体が得られた。触媒活性は2550(kg−PE/mol−PAH.hr)、GPCによる重量平均分子量(Mw)は2590000、融点(Tm)は115℃、ヘキセン含量は2.7mol%であった。
共触媒として、TEA処理したイオン交換性層状珪酸塩の代わりに、希釈MMAO(東ソーファインケム社製)を2.70ml(Al換算で3.97mmol、ヘキサン溶液)使用した以外は、実施例4と同様に実施した。その結果、17.9gのエチレン・1−ヘキセン共重合体が得られた。触媒活性は8950(kg−PE/mol−PAH.hr)、GPCによる重量平均分子量(Mw)は227000、融点(Tm)は117℃、ヘキセン含量は2.4mol%であった。
Claims (7)
- 少なくとも下記成分[A]、[B]及び[C]を含む触媒を使用して、プロピレン、エチレンあるいはその混合物と炭素数4以上のα−オレフィンとを共重合させて、共重合体中に炭素数4以上のα−オレフィンが1〜20モル%含まれるオレフィン共重合体を得ることを特徴とするオレフィン共重合体の製造方法。
成分[A]:下記構造の遷移金属錯体
成分[B]:イオン交換性層状珪酸塩
成分[C]:有機アルミニウム - 成分[B]が化学処理されたイオン交換性層状珪酸塩であることを特徴とする請求項1に記載のオレフィン共重合体の製造方法。
- 成分[B]がスメクタイト族のイオン交換性層状珪酸塩であることを特徴とする請求項1又は2に記載のオレフィン共重合体の製造方法。
- 成分[B]は、pKaが−8.2以下の酸点を、イオン交換性層状珪酸塩1g当たり、その酸点を中和するために、2,6−ジメチルピリジンを0.05mmol以上要する量含有するイオン交換性層状珪酸塩であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のオレフィン共重合体の製造方法。
- 成分[A]のMがハフニウムであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のオレフィン共重合体の製造方法。
- 共重合体の成分として、エチレンが80〜99mol%、炭素数4以上のα−オレフィンが1〜20mol%含まれることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のオレフィン共重合体の製造方法。
- 共重合体の成分として、プロピレンが80〜99mol%、炭素数4以上のα−オレフィンが1〜20mol%含まれることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のオレフィン共重合体の製造方法。
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