JP6152091B2 - 改良された大球形のポリプロピレン触媒用の乳化方法 - Google Patents

改良された大球形のポリプロピレン触媒用の乳化方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6152091B2
JP6152091B2 JP2014508121A JP2014508121A JP6152091B2 JP 6152091 B2 JP6152091 B2 JP 6152091B2 JP 2014508121 A JP2014508121 A JP 2014508121A JP 2014508121 A JP2014508121 A JP 2014508121A JP 6152091 B2 JP6152091 B2 JP 6152091B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
magnesium
mixture
catalyst component
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014508121A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014512451A5 (ja
JP2014512451A (ja
Inventor
ドナルド スペンサー,マイケル
ドナルド スペンサー,マイケル
オライリー,ネイル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WR Grace and Co Conn
Original Assignee
WR Grace and Co Conn
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WR Grace and Co Conn filed Critical WR Grace and Co Conn
Publication of JP2014512451A publication Critical patent/JP2014512451A/ja
Publication of JP2014512451A5 publication Critical patent/JP2014512451A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6152091B2 publication Critical patent/JP6152091B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/02Ethene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/138Halogens; Compounds thereof with alkaline earth metals, magnesium, beryllium, zinc, cadmium or mercury
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F110/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2410/00Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
    • C08F2410/06Catalyst characterized by its size

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

オレフィン重合触媒組成物及び該触媒組成物の製造方法、並びに触媒組成物を用いたオレフィンポリマー及びコポリマーの製造方法に関する。
ポリオレフィンは、単独オレフィンから誘導されるポリマーに分類される。公知のポリオレフィン製造方法は、チーグラー・ナッタ重合触媒の使用工程を含む。これらの触媒は、アイソタクチックなポリマーを提供する遷移金属ハロゲン化物を用いてビニルモノマーを重合させる。
US4771023 US4784983 US4829038 US4861847 US4990479 US5177043 US5194531 US5244989 US5438110 US5489634 US5576259 US5767215 US5773537 US5905050 US6323152 US6437061 US6469112 US6962889 US7135531 US7153803 US7271119 US2004/242406 US2004/0242407 US2007/0021573
多数種のチーグラー・ナッタ重合触媒が存在する。触媒は、種々の特性及び/又は多様な特性を有するポリオレフィンの製造につながる。例えば、ある種の触媒は活性が高いが、他の触媒は活性が低い。さらに、チーグラー・ナッタ重合触媒を用いて製造されたポリオレフィンは、アイソタクチック性、分子量分布、衝撃強度、溶融流動性、剛性、ヒートシール性、アイソタクチック性等が変化する。
オレフィンモノマーは、チーグラー・ナッタ触媒組成物の存在下において鎖でつながれるので、生成物ポリマーは、チーグラー・ナッタ触媒組成物の固体成分の形状及び形態を呈する。調節された且つ規則的な形態を有するポリマー生成物をより簡易に、ポリマー合成のために用いられる反応器内及び間で搬送することができる。
望ましい球形の形状を有するチーグラー・ナッタ触媒は、有機マグネシウム出発物質を用いた沈殿法により製造することができる。触媒中において有機マグネシウムに代えて安価なハロゲン化マグネシウムにより、多様な形態及び非球の触媒粒子が生成される。
本発明は、ハロゲン化マグネシウム出発物質を用いた実質的に球形のマグネシウム系担体が組み込まれた固体チタン触媒成分から製造される触媒組成物の重合方法を提供する。球形マグネシウム系触媒担体は、有機溶媒中でハロゲン化マグネシウム、アルキルエポキシド、及びリン酸エステルを反応させることによって製造される
一つの態様は、オレフィン重合用の触媒組成物に関連する。触媒組成物には、実質的に球形で約5〜約150μm(体積基準で50%のときの径)のメジアン径を有する固体チタン触媒成分が組み込まれ、固体チタン触媒成分は、チタン化合物、内部電子供与体、並びにアルキルエポキシド、リン酸エステル、ハロゲン化チタン及び高分子界面活性剤を含む混合物から製造されるマグネシウム系担体を含有する。一個以上のアルミニウム−炭素結合を有する有機アルミニウム化合物が、触媒組成物を完成させるための重合の前に、固体チタン触媒担体と組み合わされる。
他の態様は、マグネシウム系触媒担体を製造するための方法に関する。ハロゲン化マグネシウム、アルキルエポキシド、リン酸エステル、及び有機溶媒を組み合わせて、混合物を生成する。
ハロゲン化チタンを第1温度で混合物に添加する。有機溶媒は、ハロゲン化チタンの添加時において混合物が二以上の相に分離するように選択される。この二つの相の内、高密度相はマグネシウム成分を含み、低密度相は有機溶媒を含む。アルキルメタクリレート系添加剤を、第1温度よりも高い第2温度で相分離された混合物に添加する。相分離された混合物を加熱して第3温度としたときに、マグネシウム系触媒担体が混合物から固化する。マグネシウム系触媒担体は、実質的に球形の形状及び特定の径を有する。
さらなる態様は、上述の触媒組成物を用いてポリオレフィンを合成するための方法及びシステムに関する。チーグラー・ナッタ触媒組成物を、本明細書に記載されるように、適切な反応器内において、オレフィン、任意のオレフィンコモノマー、水素ガス、流体媒体、及び他の任意の添加剤と接触させる。
任意に、反応器を循環する多数領域を使用することができ、この多数領域により、液体バリアの両側において種々の気相重合条件を存在させることが可能となる。チーグラー・ナッタ触媒組成物の固体成分(単数又は複数)の球形の性質は、反応器内の触媒及びポリマー粒子の移動を補助し、重合の完了時においてポリマーの除去を容易にする性質がある。
本発明の一態様に従うオレフィン重合システムの高レベルの概略図である。 本発明の一態様に従うオレフィン重合反応器の概略図である。 本発明の一態様に従う耐衝撃性コポリマーの高レベルの概略図である。 上述のマグネシウム系担体の一態様についての、×125の倍率におけるマグネシウム系担体の顕微鏡写真である。 上述の重合方法の一態様についての、×500の倍率におけるポリマー顆粒の顕微鏡写真である。 実施例3‐34における変数A〜Eを示す。
本明細書には、チーグラー・ナッタ触媒組成物、チーグラー・ナッタ触媒用担体、及びこれらの製造方法が記載されている。触媒組成物の一つの態様は、実質的に球形を有するオレフィン重合用のマグネシウム系担体である。マグネシウム系担体は、チタン化合物、一種以上の外部及び/又は内部電子供与体、並びに有機アルミニウム化合物を混合して適切なチーグラー・ナッタ触媒を生成するために使用することができる。マグネシウム系担体は、固体チタン触媒成分中に含まれている。乳化技術は、固体チタン触媒成分及びマグネシウム系担体を製造するために使用することができる。
本明細書において、「マグネシウム系担体」という用語は、非還元性マグネシウム化合物Aを含む混合物から触媒担体の沈殿又は固化により生成された担体を意味する。
マグネシウム系担体は、チタン又は他のIV族金属若しくは金属イオンを含んでいても良く、含まなくても良い。「固体チタン触媒成分」という用語は、マグネシウム系担体、及びチタン又は他のIV族金属若しくは金属イオンを含有するプロ触媒を意味する。なお、このプロ触媒は、任意に好適なチーグラー・ナッタ触媒組成物を主族金属アルキルとの組み合わせにより生成するに有用な一種以上の内部電子供与体を含有するプロ触媒を意味する。いくつかの実施の形態においては、固体チタン触媒成分は、非還元性のマグネシウム化合物及びチタン又は他のIV族金属若しくは金属イオンを含有する混合物からの沈殿又は固化により直接的に生成される。他の実施の形態においては、固体チタン触媒成分は、マグネシウム系担体をチタン化合物及び任意に一つ以上の内部電子供与体とさらに反応させることによって生成される。
チーグラー・ナッタ触媒組成物を用いた典型的な方法では、固体チタン触媒成分、電子供与体、及び有機アルミニウム化合物(主基は金属アルキルである)により、スラリー触媒組成物を生成する。このスラリー触媒組成物は、任意に、不活性炭化水素媒体等の好適な液体を含んでいても良い。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、及び灯油等の脂肪族炭化水素類;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等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、及びキシレン等の芳香族炭化水素;エチレンクロリド及びクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;並びにこれらの混合物が挙げられる。スラリー媒体は、典型的には、ヘキサン、ヘプタン又は鉱油である。スラリー媒体は、固体チタン触媒成分が沈殿された混合物を生成するために使用される希釈剤とは異なっていてもよい。
本明細書に記載のマグネシウム系触媒担体は、任意の好適なチーグラー・ナッタ重合触媒組成物において利用することができる。チーグラー・ナッタ触媒組成物は、1−アルケン(α−オレフィン)を重合させて、高アイソタクチックなポリマーとする触媒として機能的である試薬又は試薬の組合せから構成されている。なお、この重合においてはプロキラル1−アルケンが重合される。チーグラー・ナッタ触媒組成物は、例えば固体チタン成分のような遷移金属アルキル成分、主基が金属アルキルである成分、及び電子供与体を有している。なお、本明細書において「チーグラー・ナッタ触媒」という用語は、1−アルケンの重合における触媒作用をサポートすることができる遷移金属及び主基が金属アルキルである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、チタン又はバナジウム等のIV族金属であり、主族金属アルキルは、典型的には、炭素−Al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、アルコキシシランを含む多数種の化合物のいずれかとすることができ、これらの成分の合成の過程において、アミン及びケトンを遷移金属成分及び主基が金属アルキルである成分に添加する外部供与体として、又は遷移金属成分及び主基が金属アルキルである成分に添加する好適な内部供与体として使用することができる。一種以上の電子供与体の成分、構造、及び製造並びに有機アルミニウム化合物成分についての詳細は、チーグラー・ナッタ重合触媒組成物が本明細書に記載されるマグネシウム系担体が組み込まれる固体チタン成分を有するという条件においては、上述の触媒組成物の実現には重要ではない。
成分、構造、及びチーグラー・ナッタ重合触媒組成物の製造に関する詳細は、例えば、米国特許及び米国特許公開:4771023;4784983;4829038;4861847;4990479;5177043;5194531;5244989;5438110;5489634;5576259;5767215;5773537;5905050;6323152;6437061;6469112;6962889;7135531;7153803;7271119;2004/242406;2004/0242407;及び2007/0021573に記載されており、これらの全てが本明細書に参考として援用される。
マグネシウム系担体及び固体チタン触媒成分は、乳化技術を用いて製造される。初めに、マグネシウム系担体は、一種以上のモノハロアルコキシドマグネシウム化合物及び又はジハロアルコキシドマグネシウム化合物を生成するための第1温度において希釈有機溶媒中で、非還元性のマグネシウム化合物、アルキルエポキシド、及びリン酸トリアルキル等のルイス塩基をともに接触させることによって調製される。簡略化のため、これらの化合物は、単にハロアルコキシドマグネシウム化合物と記載する。これらの化合物を混合することで、溶媒相及びマグネシウム相の2相のエマルジョンを生成する。
相分離は、好適な溶媒の選択によって実現される。溶媒の選択では、とりわけ希釈有機溶媒及びマグネシウム相の分離に起因する、極性、濃度、及び表面張力の差における一以上の物理的性質の違いを考慮する。トルエンは、固体チタン触媒成分を生成するために使用されている一般的な有機溶媒希釈剤であるが、トルエンを使用しても、常に2つの相の生成を促進するとは限らない。本明細書に開示されたマグネシウム系担体に関し、希釈有機溶媒としてヘキサンを使用すると、いくつかの例において、溶媒相及びマグネシウム相が生成されることが予期せず発見された。この2相は、その後のチタン化合物の添加において維持される。
一つの実施の形態において、トルエンが他の溶媒と混合されても良いが、混合物/エマルジョンは、実質的な量のトルエンを含まない。他の実施の形態においては、相分離した混合物/エマルジョンは、マグネシウム系触媒担体の固化の前においてトルエンを約25質量%以上は含有しない。ヘキサン以外の有機溶媒を使用することも、所望の相分離をもたらすために有用であると考えられる。特に、非芳香族アルカン系溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等が有用である。
次に、ハロアルコキシドマグネシウム化合物から生成されたエマルジョンをチタンハライド化合物と接触させて固体チタン触媒成分を生成することができる。固体チタン触媒成分は、その後、エマルジョンから単離される。このエマルジョンは、第1温度よりも高い第2温度まで昇温されて、相形態を調節するために界面活性剤が添加されても良い。そして、エマルジョンは、固体チタン触媒成分を固化させるために、第2温度よりも高い第3温度まで昇温される。
エマルジョンは、一以上の撹拌、掻き混ぜ、混合、高及び/又は低剪断混合、混合ノズル、噴霧器、膜乳化法、ミリング、超音波処理、振動処理、マイクロ流動化等の公知の乳化技術を用いて容易に生成することができる。本明細書において、エマルジョンという用語を一般的に使用しているが、エマルジョンは、分散体、コロイド、エマルジョン、及び他の二相系組成物を包含するものと理解される。
一つの実施の形態においては、非還元性マグネシウム化合物は、ハロゲン含有マグネシウム化合物である。非還元性マグネシウム化合物の具体例としては、例えば、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等のハロゲン化マグネシウムである。
アルキルエポキシド化合物は、一般式Iの構造を有するグリシジル含有化合物である。
Figure 0006152091
ここで、bは1〜約5であり、XはF、Cl、Br、I、及びメチル基から選択される。一つの実施の形態においては、アルキルエポキシド化合物はエピクロロヒドリンである。アルキルエポキシド化合物は、ハロアルキルエポキシド化合物又は非ハロアルキルエポキシド化合物であっても良い。
ルイス塩基は、孤立電子対を与える任意の種類のものである。ルイス塩基としては、例えば、リン酸トリアルキル等のリン酸エステルが挙げられる。リン酸トリアルキルは、一般式IIの構造を有する化合物であっても良い。
Figure 0006152091
ただし、R、R、及びRは、独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、1〜約10個の炭素原子を有するアルキル基、及び約3〜約10個の炭素原子を有する分岐アルキル基のうちの一又は複数から選択される。一つの実施の形態においては、リン酸トリアルキルは、リン酸トリブチルである。
混合物/エマルジョンを生成するために、非還元性マグネシウム化合物、アルキルエポキシド、及びルイス塩基を、約25℃〜約100℃の第1温度において有機溶媒の存在下で接触させる。
他の実施の形態においては、第1温度は約40〜約70℃である。アルキルエポキシドに対するマグネシウム化合物のモル比は、約0.1:2〜約2:0.1である。ルイス塩基に対するマグネシウム化合物のモル比は、約0.7:1.3〜約1.3:0.7である。いかなる理論にも拘束されることを望むものではないが、ハロゲン原子がマグネシウム化合物からアルキレンエポキシドに移動しエポキシド環を開き、新たに生成されたアルコキシド基においてマグネシウム原子と酸素原子との結合を有するアルコキシドマグネシウム種を生成すると考えられる。ルイス塩基は、存在するマグネシウム含有の溶解性を増加させるように機能する。
非還元性マグネシウム化合物、アルキルエポキシド、及びルイス塩基の接触の後に、混合物/エマルジョンを第1温度又は他の温度に維持しつつハロゲン化チタンを添加する。マグネシウム化合物に添加されるハロゲン化チタンのモル比は、約3:1〜約15:1である。チタン化合物を添加すると、チタン化合物はマグネシウム相に入り、ここでハロアルコキシドマグネシウム化合物と反応する。
マグネシウム含有種を含むマグネシウム相は溶媒相内に分散される。マグネシウム相を生成する液滴のサイズ及び形状は、温度、撹拌エネルギー、反応時間及び/又は攪拌エネルギーを与える時間、並びに界面活性剤等の各種添加剤の除去/添加を調整することにより調節することができる。相分離及び/又はチタン化合物の添加の後に、混合物を第1温度よりも高い第2温度まで昇温させる。一つの実施の形態においては、第2温度が約15〜約30℃である。他の実施の形態においては、第2温度は約20〜約35℃である。混合物が第2温度とされる間に、高分子界面活性剤を添加して、溶媒相に囲まれたマグネシウム相の球形液滴の生成を促進する。すなわち、高分子界面活性剤を添加することにより、マグネシウム相の液滴形態の調節が補助される。高分子界面活性剤は、全時間に亘り混合物に混合される。一つの実施の形態において、高分子界面活性剤が添加され、次いで混合物が約30〜約60分間の間混合される。他の実施の形態において、高分子界面活性剤を添加し、次いで混合物を約15〜約90分間混合する。
界面活性剤の一般的な例としては、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、又は安定化可能な他の界面活性剤及びエマルジョン等の高分子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公知であり、多種の界面活性剤が、McCutcheonによる「Volume I: Emulsifiers and Detergents”, 2001 , North American Edition, published by Manufacturing Confectioner Publishing Co., Glen Rock, N.J.,」の特に1〜233ページに記載されている。なお、この文献の内容は、本明細書に参考として援用される。
ポリアルキルメタクリレートは、一種以上のメタアクリレートモノマーを含んでいても良い。このメタアクリレートモノマーは、少なくとも二種の異なるメタクリレートモノマー、少なくとも三種の異なるメタクリレートモノマー等である。さらに、アクリレート及びメタクリレートポリマーは、約40質量%以上のアクリレート及びメタクリレートモノマーを含有している限り、アクリレート及びメタクリレートモノマー以外のモノマーを含んでいても良い。
一種以上のアクリレートを含む高分子界面活性剤に公知の重合技術を用いて重合するモノマーの例としては、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;メトキシレート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;エトキシレート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;tris(アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、1−アクリロキシ−3−メタクリロキシグリセロール;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が挙げられる。
市販されている高分子界面活性剤の例としては、RohMax Additives社から入手可能な商品名「VISCOPLEX」(登録商標)として市販されているもの(特に製品番号が1−254、1−256であるもの)、及びNoveon/Lubrizol社から入手可能な商品名CARBOPOL(登録商標)やPEMULEN(登録商標)として市販されているものが挙げられる。
高分子界面活性剤は、典型的には有機溶媒とともに混合物中に添加される。有機溶媒とともに混合物として添加される場合、有機溶媒に対する界面活性剤の体積比は約1:10〜約2:1である。他の実施の形態では、有機溶媒に対する界面活性剤の体積比は、約1:6〜約1:1である。さらに他の実施の形態では、有機溶媒に対する界面活性剤の体積比は、約1:4〜約1:2である。
マグネシウム相の液滴の形態は、温度、撹拌エネルギー、並びに高分子界面活性剤の種類及び量の組合せによって制御することができる。マグネシウム系担体及び/又は固体チタン触媒成分は、混合物を第2温度よりも高い第3温度まで昇温/変更することにより、該混合物から固化する。一つの実施の形態においては、第3温度は、約35〜約50℃である。他の実施の形態においては、第3温度は約40〜約45℃である。マグネシウム系触媒担体及び/又は固体チタン触媒成分は、濾過などの任意の好適手段によって混合物から回収される。一つの実施の形態においては、マグネシウム系触媒担体及び/又は固体チタン触媒成分は、噴霧乾燥を用いた回収はなされない。
本明細書に記載の方法を用いて生成されたマグネシウム系担体及び/又は固体チタン触媒成分は実質的に球形である。実質的に球形の触媒担体とは、以下の条件を満たしている粒子を言う。
Figure 0006152091
ただし、fは約0.7を超え、Aはmmで表した断面積であり、Dmaxは、当該断面積の最大径を単位mmで表したものである。因子fは、マグネシウム系触媒担体粒子の球度の尺度である。fが1に近い場合に、粒子の形状が理想的な球形となる。他の実施の形態においては、実質的に球形の触媒担体は、約0.8を超えるf値を有する。さらに他の実施の形態においては、実質的に球形の触媒担体は、約0.9を超えるf値を有する。
本明細書に記載の方法を用いて生成されたマグネシウム系担体及び/又は固体チタン触媒成分は、実質的に一様な球形である。これに関連して、一つの実施の形態においては、マグネシウム系担体及び/又は固体チタン触媒成分の90質量%のf値が約0.8を超える。他の実施の形態においては、マグネシウム系担体及び/又は固体チタン触媒成分の90質量%のf値が約0.9を超える。
触媒担体が、実質的に等しいモル量のマグネシウム化合物とエポキシ化合物を使用して製造される場合、触媒組成物として狭い粒径分布を有するポリマー製品が得られる。
一つの実施の形態においては、粒径スパンは、約0.25〜約1.75である。他の実施の形態においては、粒径スパンは約0.5〜約1.5である。さらに他の実施の形態においては、粒径スパンが約0.7〜約1.1である。粒径スパンの無次元量が、D90サイズからD10サイズを減算し、D50サイズで除することにより決定される。D10は、この値未満の径の粒子が10%含まれる際の径であり、D90は、この値未満の径の粒子が90%含まれる際の径であり、D50は、この値未満の径の粒子が50%含まれる際の径であり、すなわち残りの50%の粒子がこの値よりも大きな径を持つことを意味する。
固体チタン触媒成分が上記の乳化方法を用いては生成されない場合(マグネシウム系担体のみが該乳化方法を用いて製造される場合)、固体チタン触媒成分は、上述のようにマグネシウム系触媒担体とチタン化合物を接触させることにより製造することができる。固体チタン触媒成分の製造において使用されるチタン化合物は、例えば、一般式IIIで表される四価のチタン化合物である。
Figure 0006152091
ただし、各R基は、独立に炭化水素基、好ましくは1〜約4個の炭素原子を有するアルキル基の炭化水素基を表し、Xはハロゲン原子を表し、gは0≦g≦4を満たす。チタン化合物の具体例としては、TiCl、TiBr、及Til等のチタンテトラハライド;Ti(OCH)Cl、Ti(OC)Cl、Ti(On−C)Cl、Ti(OC)Br、及びTi(O イソ−C)Br等のアルコキシチタントリハライド;Ti(OCHCl、Ti(OCCl、Ti(On−CCl、及びTi(OCH5)Br等のジアルコキシチタンジハライド;Ti(OCHCl、Ti(OCCl、Ti(On−CCl、及びTi(OCBr等のトリアルコキシチタンモノハライド;並びに、Ti(OCH)、Ti(OC)、Ti(OCCl、Ti(OCCl、Ti(OC)Cl、及びTi(On−CHg)等のテトラアルコキシチタンが挙げられる。
一つの実施の形態においては、チタン化合物は、四ハロゲン化チタンである。
これらのチタン化合物は、単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。また、チタン化合物は、炭化水素化合物又はハロゲン化炭化水素中で希釈液として使用することができる。
固体チタン触媒成分を製造する場合、適宜内部電子供与体を含めることができ、又は固体チタン触媒成分を、適宜内部電子供与体を含有するように処理することができる。内部電子供与体はルイス酸でも良い。ルイス酸は電子対受容体となる化学種である。
内部電子供与体は、例えば、有機酸エステル、ポリカルボン酸エステル、ポリヒドロキシ酸エステル、複素環式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等の酸素含有電子供与体;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、酪酸エチル、吉草酸、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、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、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、エチルシクロヘキサンカルボキシレート、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、トルイル酸エチル、エチルエチルベンゾエート、アニス酸メチル、アニス酸エチル、エチルエトキシベンゾエート、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジプロピルフタレート、ジイソプロピルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジオクチルフタレート、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、クマリン、フタリド、エチレンカーボネート、エチルシリケート、ブチルシリケート、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、及びジフェニルジエトキシシラン等の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;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、ジエチルテトラヒドロフタレート及びナジック酸、ジエチルエステル等の脂環式ポリカルボン酸エステル;モノエチルフタレート、ジメチルフタレート、メチルエチルフタレート、モノイソフタレート、モノ−n−ブチルフタレート、ジエチルフタレート、エチルイソブチルフタレート、エチル−n−ブチルフタレート、ジ−n−プロピルフタレート、ジイソプロピルフタレート、ジ−n−ブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジ−n−ヘプチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジ−n−オクチルフタレート、ジネオペンチルフタレート、ジデシルフタレート、ベンジルブチルフタレート、ジフェニルフタレート、ジエチルナフタレンジカルボキシレート、ジブチルナフタレンジカルボキシレート、トリエチルトリメリテート及びジブチルトリメリテート、3,4−フランジカルボキシル酸エステル、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、エチレングリコールジピバレート、ブタンジオールジピバレート、ベンゾイルエチルサリシレート、アセチルイソブチルサリシレート、及びアセチルメチルサリシレート等の芳香族ポリカルボン酸エステルである。
長鎖ジカルボン酸エステル、例えば、ジエチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジイソプロピルセバケート、ジ−n−ブチルセバケート、ジ−n−オクチルセバケート、及びジ−2−エチルヘキシルセバケートを、チタン触媒成分に含まれ得るポリカルボン酸エステルとして使用しても良い。これらの多官能エステル類の中で、上述の各一般式で与えられる骨格を有する化合物が好ましい。また、フタル酸、マレイン酸又は置換マロン酸、及び約2個以上の炭素原子を有するアルコールの間で生成されるエステル、フタル酸及び約2個以上の炭素原子を有するアルコールの間で生成されるジエステルが特に好ましい。RCOOR’で表されるモノカルボン酸エステル(ただし、R及びR’は、置換基を有していても良く、これらのうちの少なくとも一方が分枝鎖又は環を含む脂肪族基(脂環式基)である炭化水素基である。)である。特に、R及びR’の少なくとも一方が、(CHCH−、CCH(CH)−、(CHCHCH−、(CHC−, CCH−、(CH)CH−、シクロヘキシル、メチルベンジル、パラキシリル、アクリル、及びカルボニルベンジルであることが好ましい。
R及びR’の一方が上述の基のいずれかである場合、他方は上述の基であるか、又は直鎖若しくは環状の基等であっても良い。モノカルボン酸エステルの具体例としては、ジメチル酢酸、トリメチル酢酸、α−メチル酪酸、β−メチル酪酸、メタクリル酸、及びベンゾイル酢酸のモノエステル;並びに、メタノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール及びtertブタノール等のアルコールを用いて生成されたモノカルボン酸エステルが挙げられる。
一つ以上のエーテル基と一つ以上のケトン基を含む他の有用な内部電子供与体の例としては、一般式IVの化合物が挙げられる。
Figure 0006152091
ただし、R、R、R、及びRは、同一であるか又は異なり、それぞれが置換又は未置換の炭化水素基を表す。一つの実施の形態においては、置換又は未置換の炭化水素基は、1〜約30個の炭素原子を含む。他の実施の形態においては、R、R、R、及びRは、同一であるか又は異なり、それぞれが、1〜約18個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基、約3〜約18個の炭素原子を含む脂環式の基、約6〜約18個の炭素原子を含むアリール基、約7〜約18個の炭素原子を含むアルキルアリール基、及び約7〜約18個の炭素原子を含むアリールアルキル基である。
さらに他の実施の形態において、R、C、及びRは、約5〜約14個の炭素原子を含有する置換又は非置換の環式又は多環構造の一部である。さらに他の実施の形態においては、環式又は多環構造は、1〜約18個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基、約3〜約18個の炭素原子を含む脂環式基、約6〜約18個の炭素原子を含むアリール基、7〜18個の炭素原子を含むアルキルアリール基、及び約7〜約18個の炭素原子を含むアリールアルキル基であるからなる群から選択される一つ以上の置換基を有する。
一個以上のエーテル基及び一個以上のケトン基を含有する内部電子供与体の具体例としては、9−(メチルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(メチルカルボニル)−9’エトキシメチルフルオレン、9−(メチルカルボニル)−9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(メチルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(メチルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン、9−(エチルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(エチルカルボニル)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(エチルカルボニル)−9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(エチルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(エチルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン、9−(プロピルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(プロピルカルボニル)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(プロピルカルボニル)−9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(プロピルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(プロピルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン、9−(ブチルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(ブチルカルボニル)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(ブチルカルボニル)−9−プロポキシメチルフルオレン、9−(ブチルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(ブチルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン、9−(ペンチルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(ペンチルカルボニル)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(ペンチルカルボニル)−9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(ペンチルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(ペンチルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン、9−(ヘキシルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(ヘキシルカルボニル)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(ヘキシルカルボニル)−9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(ヘキシルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(ヘキシルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン、9−(オクチルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(オクチルカルボニル)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(オクチルカルボニル)−9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(オクチルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(オクチルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン;9−(i−オクチルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(i−オクチルカルボニル)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(i−オクチルカルボニル)−9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(i−オクチルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(i−オクチルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン,9−(i−ノニルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(i−ノニルカルボニル)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(i−ノニルカルボニル)−9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(i−ノニルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(i−ノニルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン;9−(2−エチル−ヘキシルカルボニル)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(2エチル−ヘキシルカルボニル)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(2−エチル−ヘキシルカルボニル)−−9,9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(2−エチル−ヘキシルカルボニル)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(2−エチル−ヘキシルカルボニル)−9’−ペントキシメチルフルオレン、9−(フェニルケトン)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(フェニルケトン)−9’−エトキシメチルフルオレン、9−(フェニルケトン)−9’−プロポキシメチルフルオレン、9−(フェニルケトン)−9’−ブトキシメチルフルオレン、9−(フェニルケトン)−9’−ペントキシメチルフルオレン、9−(4−メチルフェニルケトン)−9’−メトキシメチルフルオレン、9−(3−メチルフェニルケトン)−9’−メトキシメチルフルオレン、並びに9−(2−メチルフェニルケトン)−9’−メトキシメチルフルオレンを含む9−(アルキルカルボニル)−9’−アルコキシメチルフルオレンである。
他の例としては、1−(エチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(i−プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(i−ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン,1−(ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(i−ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(ネオペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(ヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(2−エチルヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(i−オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン、1−(i−ノニルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロペンタン,1−(エチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(i−プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2メチル−シクロペンタン、1−(ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(i−ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(i−ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(ネオペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(ヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(2−エチルヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(i−オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(i−ノニルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロペンタン、1−(エチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(i−プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジ−シクロペンタン、1−(i−ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(i−ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(ネオペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(ヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(2−エチルヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(i−オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(i−ノニルカルボニル)−1’−メトキシ−2,5−ジメチルシクロペンタン、1−(エチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(i−プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキシル、1−(1−ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(i−ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(ネオペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(ヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(2−エチルヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(i−オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(i−ノニルカルボニル)−1’−メトキシメチルシクロヘキサン、1−(エチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(i−プロパンカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(i−ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(i−ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(ネオペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(ヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(2−エチルヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(i−オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(i−ノニルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2−メチルシクロヘキサン、1−(エチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(i−プロピルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(i−ブチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(i−ペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(ネオペンチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(ヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(2−エチルヘキシルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(オクチルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(i−オクチルカルボニル)−1,3’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、1−(i−ノニルカルボニル)−1’−メトキシメチル−2,6−ジメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−3−エチルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2,5−ジメチル−3−プロピルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2,5−ジメチル−3−プロピルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2、5−ジメチル−3−ブチルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2,5−ジメチル−3−i−ブチルカルボニル−1’−メトキシメチルシクロヘキシル、2,5−ジメチル−3−ペンチルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2,5−ジメチル−3−i−ペンチルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2,5−ジメチル−3−ネオペンチルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2,5−ジメチル−3−ヘキシルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2,5−ジメチル−3−2−エチルヘキシルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2,5−ジメチル−3−オクチルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、2,5−ジメチル3−i−オクチルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタン、及び2,5−ジメチル−3−i−ノニルカルボニル−3’−メトキシメチルペンタンである。
一つの実施の形態において、内部電子供与体は、ジイソブチル−4−メチルフタル及びジ−n−ブチル−4−エチルフタレート含むジアルキル−4−アルキルフタレート;ジイソブチルシクロペンタン−1,1−ジカルボキシレート;及び、イソブチル1−(メトキシメチル)シクロペンタンカルボキシレートから一種以上選択される。
他の有用な内部電子供与体の例としては、エステル結合(例えば、アリール−エステル、ナフチル−エステル結合、アリール結合した化合物等の、2つのエステル結合によって結合した3個のアリール基)によって結合された3個のアリール基を有する1,8−ナフチルジアリーロエート化合物が挙げられる。1,8−ナフチルジアリーロエート化合物は、アリール酸ハライド化合物とナフチルジアルコール化合物を反応させることによって生成することができる。アルコールと酸無水物との反応を介してエステル生成物を生成する方法は、当該分野において周知である。
いかなる理論にも拘束されることを望まないが、1,8−ナフチルジアリーロエート化合物は、通常、オレフィン重合触媒組成物の固体チタン触媒成分中に存在するチタン化合物及びマグネシウム化合物の両方に結合可能である化学構造を有する。また、1,8−ナフチルジアリーロエート化合物は、化合物の電子供与特性に起因して、オレフィン重合触媒組成物の固体チタン触媒成分中において内部電子供与体として作用する。
一つの実施の形態においては、1,8−ナフチルジアリーロエート化合物は、一般式Vによって表される。
Figure 0006152091
ただし、各Rは、独立して、水素、ハロゲン、1〜約8個の炭素原子を有するアルキル基、フェニル基、約7〜約18個の炭素原子を有するリールアルキル基、又は約7〜約18個の炭素原子を有するアルキルアリール基である。他の実施の形態においては、各Rは、独立して、水素、約6個の炭素原子を有するアルキル基、フェニル基、約7〜約12個の炭素原子を有するアリールアルキル基、又は約7〜約12個の炭素原子を有するアルキルアリール基である。
1,8−ナフチルジアリーロエート化合物の一般的な例としては、1,8−ナフチルジ(アルキルベンゾエート);1,8−ナフチルジ(ジアルキルベンゾエート);1,8−ナフチルジ(トリアルキルベンゾエート);1,8−ナフチルジ(アリールベンゾエート);1,8−ナフチルジ(ハロベンゾエート);1,8−ナフチルジ(ジハロベンゾエート);1,8−ナフチルジ(アルキルハロベンゾエート)などが挙げられる。
1,8−ナフチルジアリーロエート化合物の具体例としては、1,8−ナフチルジベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−メチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−3−メチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2−メチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−エチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−n−プロピルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−イソプロピルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−n−ブチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−n−イソブチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−t−ブチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−フェニルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−フルオロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−3−フルオロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2−フルオロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−クロロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−3−クロロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2−クロロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−ブロモベンゾエート;1,8−ナフチルジ−3−ブロモベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2−ブロモベンゾエート;1,8−ナフチルジ−4−シクロヘキシルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2,3−ジメチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2,4−ジメチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2,5−ジメチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2,6−ジメチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−3,4−ジメチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−3,5−ジメチルベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2,3−ジクロロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2,4−ジクロロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2,5−ジクロロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−2,6−ジクロロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−3,4−ジクロロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−3,5−ジクロロベンゾエート;1,8−ナフチルジ−t−ブチルベンゾエート等が挙げられる。
内部電子供与体は、単独で又は組み合わせて使用することができる。内部電子供与体を用いる場合、これを出発物質として直接使用する必要はないが、チタン触媒成分を調製する過程で電子供与体に変換可能な化合物は、出発物質として使用することができる。
固体チタン触媒成分は、マグネシウム系担体、チタン化合物、及び任意の内部供与体から高活性チタン触媒成分を調整するための公知の方法を用いて、マグネシウム含有触媒担体をチタン化合物、及び任意の内部供与体に接触させることで生成される。
固体チタン触媒成分の製造方法のいくつかの例を以下に簡潔に記載する。
(1)マグネシウム系触媒担体及び任意に内部電子供与体を、液相においてチタン化合物と反応させる。
(2)マグネシウム系触媒担体及びチタン化合物を内部電子供与体の存在下で反応させ、固体チタン錯体を得る。
(3)(2)で得られた反応生成物をさらにチタン化合物と反応させる。
(4)さらに、(1)又は(2)で得られた反応生成物を内部電子供与体及びチタン化合物と反応させる。
(5)(1)〜(4)で得られた生成物を、ハロゲン、ハロゲン化合物、又は芳香族炭化水素で処理する。
(6)マグネシウム系触媒担体を、任意の内部電子供与体、チタン化合物、及び/又はハロゲン含有炭化水素と反応させる。
(7)マグネシウム系触媒担体を液相中でチタン化合物と反応させ、濾過し、洗浄する。さらに、反応生成物を有機媒体中において内部電子供与体及びチタン化合物と反応させ、その後、チタン化合物で活性化する。
固体チタン触媒担体が、マグネシウム系担体とチタン化合物を反応させることによって得られる場合、固体沈殿物を、不活性希釈剤で洗浄し、次いでチタン化合物又はチタン化合物と不活性希釈剤の混合物で処理する。使用されるチタン化合物の量は、マグネシウム系担体のハロゲン化マグネシウム1モルあたり約1〜約20モル、例えば、約2〜約15モルである。処理温度は、約50℃〜約150℃、例えば約60℃〜約100℃である。
チタン化合物と不活性希釈剤の混合物を使用してマグネシウム系担体を処理する場合には、処理溶液におけるチタン化合物の量は、約10体積%〜約100体積%であり、残りは不活性希釈剤である。
さらに、処理された固体を不活性希釈剤で洗浄して、無効なチタン化合物及び他の不純物を除去しても良い。ここで不活性希釈剤としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、1,2−ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、及び他の炭化水素を用いることができる。
一つの実施の形態、以下に記載する上述の(2)の例については、固体チタン触媒成分が、以下の化学組成;約1.5〜約6.0質量%のチタン、約10〜約20質量%のマグネシウム;約40〜約70質量%ハロゲン;約1〜約25質量%の内部電子供与体;及び任意に約0〜約15質量%の不活性希釈剤を有する。
固体チタン触媒成分を調製するのに使用される成分の量は、調製方法に応じて変化する。一つの実施の形態においては、使用されるマグネシウム化合物1モルに対して約0.01〜約5モルの内部電子供与体、及び約0.01〜約500モルのチタン化合物を使用し、固体チタン触媒成分を製造する。他の実施の形態においては、使用されるマグネシウム化合物1モルに対して約0.05〜約2モルの内部電子供与体及び約0.05〜約300モルのチタン化合物を使用し、固体チタン触媒成分を製造する。
一つの実施の形態では、固体チタン触媒成分において、ハロゲン/チタンの原子比が約4〜約200であり;内部電子供与体/チタンのモル比が約0.01〜約10であり;さらに、マグネシウム/チタンの原子比が約1〜約100である。他の実施の形態で、固体チタン触媒成分において、ハロゲン/チタンの原子比が約5〜約100であり;内部電子供与体/チタンのモル比が約0.2〜約6であり;さらに、マグネシウム/チタンの原子比が約2〜約50である。
得られた固体チタン触媒成分は、一般的に、市販のハロゲン化マグネシウムよりも小さい結晶サイズのハロゲン化マグネシウムを含有し、通常は、約50m/g以上、例えば60〜1000m/g、又は100〜800m/gの比表面積を有する。上記成分は固体チタン触媒成分の統合構造を生成するために統一されるので、固体チタン触媒成分の組成は、ヘキサン等を用いた洗浄によっては変化しない。
固体チタン触媒成分を、ケイ素化合物やアルミニウム化合物等の無機又は有機化合物で希釈した後に使用しても良い。
固体チタン触媒成分を調製するのに使用される成分の量は、上記調製方法に応じて変化する。一つの実施の形態において、使用されるマグネシウム化合物1モルに対して約0.01〜5モルの任意の内部電子供与体、及び約0.01〜約500モルのチタン化合物を使用して固体チタン触媒成分を製造する。
他の実施の形態においては、使用されるマグネシウム化合物1モルに対して約0.05〜2モルの任意の内部電子供与体、及び約0.05〜約300モルのチタン化合物を使用して固体チタン触媒成分を製造する。
一つの実施の形態において、触媒担体粒子のサイズ(径)は、約5μm〜約150μm(体積基準で50%のときの径)である。他の実施の形態においては、触媒担体粒子のサイズ(径)は、(体積基準で50%のときの径)約15μm〜約80μmである。さらに他の実施の形態においては、触媒担体粒子のサイズ(径)は、(体積基準で50%のときの径)約15μm〜約45μmである。
触媒担体粒子及び得られたチタン固体成分の粒子は、狭いサイズ分布を有する。一つの実施の形態においては、粒子の75%が25μmの径を有する(体積基準で50%のときの径)。他の実施の形態においては、粒子の75%が15μmの径を有する(体積基準で50%のときの径)。さらに、他の実施の形態においては、粒子の75%が10μmの径を有する(体積基準で50%のときの径)。
得られた固体チタン触媒成分は、一般に、市販のハロゲン化マグネシウムよりも小さい結晶サイズのハロゲン化マグネシウムを含有し、通常は、約50m/g以上、例えば60〜1000m/g、又は100〜800m/gの比表面積を有する。上記成分は固体チタン触媒成分の統合構造を生成するために統一されるので、固体チタン触媒成分の組成は、ヘキサン等を用いた洗浄によっては変化しない。
固体チタン触媒成分は、ケイ素化合物やアルミニウム化合物等の無機又は有機化合物で希釈した後に使用することができる。さらに、開示された触媒組成物は、帯電防止剤、及び任意に有機アルミニウム化合物及び/又は有機ケイ素化合物を含有するオレフィン重合触媒組成物に関する。
触媒組成物は、固体チタン触媒成分に加えて一種以上の有機アルミニウム化合物を含有してもよい。分子内に一個以上のアルミニウム−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は、以下の一般式VI及びVIIの化合物を含む。
Figure 0006152091
式VIにおいて、R11及びR12は、同一であっても異なっていても良く、それぞれが、通常、1〜約15個の炭素原子、好ましくは1〜約4個の炭素原子を有する炭化水素基を表し;Xはハロゲン原子を表し、m、n、q、pは、0<q≦3、0p<3、0n<3、及びm+n+p+q=3を満たす。
有機アルミニウム化合物は、さらに、アルミニウムとI族の金属との間で形成され式(VII)で表される錯体アルキル化化合物を含む。
Figure 0006152091
ただし、Mは、Li、Na、又はKを表し、R11は上記で定義した通りである。
有機アルミニウム化合物の例は以下の:
一般式R 11AI(OR123−rの化合物(ただし、R11は上記で定義した通りであり、rは好ましくは1.53を満たす数である);
一般式R 11AIX3−rの化合物(ただし、R11は上記で定義した通りであり、Xはハロゲンであり、rは好ましくは0<r<3を満たす数である);
一般式R 11AIH3−rの化合物(ただし、R11は上記で定義した通りであり、Xはハロゲンであり、rは好ましくは2≦r<3を満たす);
一般式R 11AI(OR12 の化合物(ただし、R11及びR12は上記で定義した通りであり、Xはハロゲンであり、0≦s≦3、0≦t≦3、0≦u≦3、s+t+u=3を満たす);である。
一般式VIで表される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及びトリブチルアルミニウム等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等のトリアルケニルアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムエトキシド及びジブチルアルミニウムブトキシド等のジアルキルアルミニウムアルコキシド;エチルアルミニウムセスキエトキシド及びブチルアルミニウムセスキエトキシド等のアルキルアルミニウムセスキアルコキシド;R11 2.5AI(OR12で表される平均組成を有する、部分的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム;ジエチルアルミニウムクロリド、ジブチルアルミニウムクロリド、及びジエチルアルミニウムブロミド等のジアルキルアルミニウムハライド;エチルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、及びエチルアルミニウムセスキブロミド等のアルキルアルミニウムセスキハライド;部分的にハロゲン化されたアルキルアルミニウム、例えば、エチルアルミニウムジクロリド、プロピルアルミニウムジクロリド、及びブチルアルミニウムジブロミド等のアルキルアルミニウムジハライド;ジエチルアルミニウムヒドリド及びジブチルアルミニウムヒドリド等のジアルキルアルミニウムヒドリド;他の部分的に水素化されたアルキルアルミニウム、例えば、エチルアルミニウムジヒドリド及びプロピルアルミニウムジヒドリド等のアルキルアルミニウムジヒドリド;並びに、他の部分的にアルコキシ化及びハロゲン化されたアルキルアルミニウム、例えば、エチルアルミニウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウムブトキシクロリド、及びエチルアルミニウムエトキシクロリドである。
有機アルミニウム化合物は、さらに、2個以上のアルミニウム原子が酸素原子又は窒素原子を介して結合されている一般式VIと同様のものが挙げられる。例としては、
Figure 0006152091
、及びメチルアルモキサンである。
式Vで表される有機アルミニウム化合物の例としては、LiAl(C、及びLiAl(C15が挙げられる。
有機アルミニウム化合物触媒成分は、チタン(固体触媒成分由来)に対するアルミニウムのモル比が約5〜約1,000となるように、上述の触媒組成物において使用される。他の実施の形態においては、触媒組成物におけるチタンに対するアルミニウムのモル比は、約10〜約700である。さらに他の実施の形態においては、触媒組成物におけるチタンに対するアルミニウムのモル比は、約25〜約400である。
オレフィン重合用のチーグラー・ナッタ触媒組成物の一成分として機能する外部電子供与体として用いる有機ケイ素化合物は、触媒活性及び高いアイソタクチックなポリマーの収率に関して、高い性能を維持しつつ、広い分子量分布及び制御可能な結晶性を有するポリマー(少なくとも一部がポリオレフィン)の製造性能に寄与する。
チーグラー・ナッタ触媒組成物は、任意の適切なシステム/プロセスにおいてオレフィンの重合において使用することができる。
オレフィンを重合するためのシステムの例について説明する。図1を参照すると、オレフィンを重合するためのシステム10の簡略図が示されている。入口12は、反応器14に触媒組成物成分を導入するために使用される;触媒組成物成分は、オレフィン、任意のコモノマー類、水素ガス、流体媒体、pH調整剤、界面活性剤、及び任意の他の添加剤を含んでいても良い。入口が一つのみ示されているが、複数の入り口を設ける場合もある。反応器14は、オレフィンを重合させることができる任意の適切な手段である。反応器14の例としては、単一の反応器、2以上の反応器の列、スラリー反応器、固定床反応器、気相反応器、流動床ガス反応器、ループ反応器、及びマルチゾーン循環反応器等が挙げられる。重合が完了するか又はポリオレフィンが生成されると、このポリマー生成物は、コレクタ18につながる出口16を介して反応器14から除去される。コレクタ18は、加熱、押出、成形等の下流の処理を含んでいても良い。
図2を参照すると、図1における反応器14として使用することのできる多領域循環反応器20が示されており、又は図3においてはポリオレフィンを製造するための反応器44を示す。多領域循環反応器20は、液体バリアを使用することで2つの側で異なる気相重合条件を許容する単一の反応ループを備えた、分離型反応器の列で代用される。多領域循環反応器20において、第一領域においてオレフィンモノマー及び任意の一種以上のモノマーが豊富な状態で始まる。第2領域は、水素ガスが豊富であり、高速ガス流が成長する樹脂粒子を大まかに分割する。これら2つの領域は、種々の分子量及び/又はモノマー組成の樹脂を製造する。ポリマー顆粒はループを循環して成長し、玉ねぎ状の各ポリマー断片が層に交互に形成される。このようにして、ポリマー粒子/顆粒は、触媒組成物の固体成分の形状を形成する。各ポリマー粒子は、双方のポリマー断片の緊密な結合を構成している。
作動状態において、ポリマー粒子は、ループの上昇側24を流動ガスを介して昇り、下方側26において液体モノマーを介して降りてくる。同一又は異なるモノマー(及びさらなる任意の一種以上のコモノマー)を、反応器の2つの脚部において添加しても良い。反応器は、上述した触媒組成物を使用する。
液体/気体分離領域30においては、水素ガスを冷却して再循環させるために除去する。ポリマー顆粒は、その後、下降側26の頂部に封入される。モノマーは、この部分において液体として導入される。下降側26の頂部における条件は、連続路におけるモノマーの種々の組み合わせ及び/又は比率に応じて変化させることができる。
図3を参照すると、オレフィンを重合するための他のシステム40の簡略図が示されている。このシステムは、耐衝撃性コポリマーを製造するために理想的である。単一反応器、反応器の列、又は多領域循環反応器等の反応器44は、ガス相、又はその下流において上述の触媒組成物が含有される流動床反応器48と対になっており、これにより従来の触媒組成物よりも良い剛性バランス又はより柔軟性を得るためにコポリマーに所望の耐衝撃特性を与える。
入口42は、反応器44に触媒組成物成分、オレフィン、任意のコモノマー、水素ガス、流体媒体、pH調整剤、界面活性剤、及び任意の他の添加剤を導入するために使用される。入口が一つのみ示されているが、複数の入り口を設ける場合もある。移送手段46により、第1反応器44で製造されたポリオレフィンが第2反応器48に送られる。フィード50は、触媒組成物成分、オレフィン、任意のコモノマー、流動媒体、及び任意の他の添加剤を導入するために使用される。第2反応器48は、触媒組成物成分を含有していてもいなくてもよい。これについても入口が一つのみ示されているが、複数の入り口を設ける場合もある。第2重合が完了するか、又は耐衝撃性コポリマーが生成されると、ポリマー生成物は、コレクタ54につながる出口52を介して第2反応器48から除去される。コレクタ54は、加熱、押出、成形等の下流の処理を含んでいてもよい。第1反応器44と第2反応器48の少なくとも一方は、本開示に係る触媒組成物を含有する。
耐衝撃性コポリマーを製造する場合には、ポリプロピレンを第1反応器内で生成する一方で、エチレンプロピレンゴムを第2反応器で生成する。この重合において、第2反応器内のエチレンプロピレンゴムは、第一反応器で生成されたポリプロピレンのマトリックス(及び特に孔部内で)と共に生成される。その結果、耐衝撃性コポリマーの緊密な混合物が形成され、ポリマー生成物が単一ポリマー生成物として現れる。この種の緊密な混合物は、単に、エチレンプロピレンゴム生成物とポリプロピレン生成物を混合するだけでは製造することができない。
図面のいずれかにも示されていないが、システム及び反応器においては、必要に応じて任意に設けられるメモリ及びコントローラを備えたプロセッサを使用して、連続的又は断続的な試験に基づくフィードバックによる制御を行うことができる。例えば、プロセッサは、反応器に接続される入口、出口、検査/測定システムの1つ以上に接続することができ、予め設定された反応に関するデータに基づいて、及び/又は反応の際に生じた試験及び/又は測定データに基づいて、重合プロセスを監視及び/又は制御することができる。コントローラは、バルブ、流量、システムに入る材料の量、及び反応の条件(温度、反応時間、pH等)をプロセッサによる指令で制御することができる。プロセッサには、重合プロセス及び/又は重合プロセスに関与するシステムの様々な側面に関連するデータを含むメモリに接続される。
さらに、システムは、上述の重合触媒組成物の存在下でオレフィンを重合又は共重合する工程を含む重合プロセスに関する。この触媒システムによれば、制御された及び/又は比較的大きなサイズ及び形状を有するポリマー製品を製造することができる。一つの実施の形態においては、触媒担体、触媒組成物、及び/又は本明細書に記載の方法を用いて、ポリマー生成物が実質的に約300μm(体積基準で50%のときの径)以上の平均径を有する。他の実施の形態においては、ポリマー生成物が実質的に約1000μm(体積基準で50%のときの径)以上の平均径を有する。さらに他の実施の形態においては、ポリマー生成物が実質的に約1500μm(体積基準で50%のときの径)以上の平均径を有する。ポリマー生成物のサイズが比較的大きいことにより、流動特性に悪影響を与えることなく、ポリマー生成物に多量のゴムを含有させることができる。
オレフィンの重合は、上述の触媒組成物の存在下で行われる。一般的に言えば、オレフィンを、所望のポリマー生成物を生成するのに適した条件下で、上述の触媒組成物と接触させる。一つの実施の形態においては、後述する予備重合が主となる重合の前に行われる。他の実施の形態においては、重合は、予備重合なしで行われる。さらに他の実施の形態においては、耐衝撃性コポリマーの生成が、少なくとも2つの重合領域を用いて行われる。
予備重合における固体チタン触媒成分の濃度は、通常、後述する不活性炭化水素媒体1リットル当たりに含まれるチタン原子として計算し、約0.01〜約200mM、好ましくは約0.05〜約100mMである。一つの実施の形態においては、予備重合は、不活性炭化水素媒体にオレフィン及び上記の触媒組成物の成分を添加し、穏やかな条件下でオレフィンを反応させることにより行われる。
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、及び灯油等の脂肪族炭化水素;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等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、及びキシレン等の芳香族炭化水素類;塩化エチレン、及びクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;並びにこれらの混合物が挙げられる。記載された触媒システムにおいて、液体オレフィンを、不活性炭化水素媒体の一部又は全体に代えて使用することができる。
予備重合に用いるオレフィンについては、主となる重合で使用するオレフィンと同一であっても又は異なっていても良い。
予備重合の反応温度は、得られた予備重合体がほぼ不活性の炭化水素媒体に溶解しないようにするために十分に低くされる。一つの実施の形態においては、この温度は、約−20℃〜約100℃である。他の実施の形態においては、温度は約−10℃〜約80℃である。さらに他の実施の形態においては、温度は約0℃〜約40℃である。
場合により、水素などの分子量調節剤を予備重合で使用することができる。分子量調節剤の量は、予備重合によって得られるポリマーが135℃でデカリンにおいて測定して、約0.2dl/g以上、好ましくは約0.5〜10dl/gとなるように設定される。
一つの実施の形態においては、予備重合は、触媒組成物のチタン触媒成分1g当たりに約0.1g〜約1,000gのポリマーが生成されるように実行されることが好ましい。他の実施の形態においては、予備重合は、触媒組成物のチタン触媒成分1g当たりに約0.3g〜約500gのポリマーが生成されるように実行されることが好ましい。
予備重合により生成されるポリマーの量が多すぎると、主となる重合におけるオレフィン重合体を製造する効率が低下する可能性があり、得られたオレフィンポリマーがフィルム又は他の物品に成形される場合に、成形品中にフィッシュアイが発生する傾向がある。予備重合は、バッチ式又は連続的に行うことができる。
上述のように実行された予備重合の後、又はいかなる予備重合を行うことなく、オレフィンの主となる重合は、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)を含有する固体チタン触媒成分から生成された上述のオレフィン重合触媒組成物の存在下で行われる。
主となる重合で使用することができるオレフィンの例は、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等の炭素数2〜20のα−オレフィンである。記載された方法では、これらのα−オレフィンを、単独又は任意に組み合わせて使用しても良い。
一つの実施の形態においては、プロピレン又は1−ブテンを単独重合されるか、又は主成分としてプロピレン又は1−ブテンを含有する混合オレフィンを共重合させる。混合オレフィンを使用する場合には、主成分としてのプロピレン又は1−ブテンの割合は、通常、約50モル%以上、好ましくは約70モル%以上である。
予備重合を行うことにより、主となる重合における触媒組成物については、活性の程度を調整することができる。この調整により、良好な形態及び高いかさ密度を有するポリマー粉末が得られる傾向にある。さらに、予備重合を行う際には、得られた重合体の粒子形状がより丸く又は球形となる。スラリー重合の場合には、スラリーが優れた特性を示す一方で、気相重合の場合には、触媒床が良好な特性を示す。さらに、これらの実施の形態においては、高アイソタクチック指数を有するポリマーは、約3個以上の炭素原子を有するα−オレフィンを重合させることにより、高い触媒効率で製造することができる。したがって、プロピレンコポリマー、得られるコポリマー粉末、又はコポリマーを製造する場合は、取り扱いが容易になる。
これらのオレフィンの単独重合又は共重合では、共役ジエン又は非共役ジエン等の多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、ジアリルフタレート、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。一つの実施の形態においては、コモノマーとしては、熱可塑性エラストマーモノマーが挙げられる。
上述の方法では、オレフィンの本重合は、通常、気相又は液体相中で行われる。
一つの実施の形態においては、重合(主となる重合)は、重合領域の体積1リットル当たりにおいてTi原子として計算して、約0.001〜0.75mmolの量でチタン触媒成分を含み、また、チタン触媒成分におけるチタン原子1モルあたり1〜2000モルの有機アルミニウム化合物を含み、さらに、任意に、有機アルミニウム化合物における金属原子1モルあたりにおいて該有機シリコン化合物に含まれるSi原子として計算して0.001〜10モルの有機シリコン化合物(外部供与体)を含有する触媒組成物を用いて行われる。他の実施の形態においては、重合は、重合領域の体積1リットル当たりにおいてTi原子として計算して、約0.005〜0.5mmolの量でチタン触媒成分を含み、また、チタン触媒成分におけるチタン原子1モルあたり5〜500モルの有機アルミニウム化合物を含み、さらに、任意に、有機アルミニウム化合物における金属原子1モルあたりにおいて有機シリコン化合物に含まれるSi原子として計算して0.01〜2モルの有機シリコン化合物(外部供与体)を含有する触媒組成物について行われる。
さらに他の実施の形態においては、重合は、任意に、有機アルミニウム化合物における金属原子1モルあたりにおいて有機シリコン化合物に含まれるSi原子として計算して0.05〜1モルの有機シリコン化合物(外部供与体)を含有する触媒組成物を用いて行われる。
一つの実施の形態において、重合温度は約20℃〜約200℃である。他の実施の形態においては、重合温度は約50℃〜約180℃である。一つの実施の形態においては、重合圧力は、通常、ほぼ大気圧〜約100kg/cmである。他の実施の形態において、重合圧力は、通常、約2kg/cm〜約50kg/cmである。主となる重合は、バッチ式、半連続的、又は連続的に行ってもよい。重合は、異なる反応条件下で2段以上に分けて行ってもよい。
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、又は耐衝撃性コポリマーであってもよい。耐衝撃性コポリマーは、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な混合物を含む。ポリオレフィンゴムの例には、エチレンプロピレンモノマーコポリマーゴム(EPM)及びエチレンプロピレンジエンモノマー三元コポリマーゴム(EPDM)等のエチレンプロピレンゴム(EPR)が挙げられる。
触媒組成物を用いて得られるオレフィンポリマーは、非常に少量のアモルファスポリマー成分を含んでおり、したがって、非常に少量の炭化水素可溶性成分を含む。従って、この得られたポリマーによる成形フィルムは、低い表面粘着性を有している。
重合プロセスによって得られるポリオレフィンは、粒子サイズ分布、粒子径、及びかさ密度において優れており、得られるコポリオレフィンは狭い組成分布を有する。耐衝撃性コポリマーにおいては、優れた流動性、低温耐性、並びに剛性及び弾性の間の所望のバランスを得ることができる。
一つの実施の形態においては、プロピレン及び2又は約4〜約20個の炭素原子を有するα−オレフィンが、上述の触媒組成物の存在下で共重合される。触媒組成物は、上述した予備重合にさらされる。他の実施の形態においては、プロピレン及びエチレンゴムは耐衝撃性コポリマーを生成するために直列に接続された2つの反応器中で生成される。
2個の炭素原子を有するα−オレフィンがエチレン基であり、約4〜約20個の炭素原子を有するα−オレフィンの例としては、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、及び1−テトラデセン等が挙げられる。
主となる重合では、プロピレンは、2以上の上述のα−オレフィンと共重合させても良い。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も可能である。一つの実施の形態においては、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。
プロピレンと他のα−オレフィンとのブロック共重合を、2つの段階で実行しても良い。第一段階における重合は、プロピレンの単独重合又はプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合であっても良い。一つの実施の形態において、第一段階の重合されるモノマーの量は、約50〜約95質量%である。他の実施の形態においては、第一段階において重合されたモノマーの量が、約60〜約90質量%である。上述の方法では、この第一段階の重合は、必要に応じて、同一の又は異なる重合条件下で2段階以上で行うことができる。
一つの実施の形態において、第2段階における重合は、望ましくは、他のα−オレフィンに対するプロピレンのモル比が約10/90〜約90/10となるように行われる。他の実施の形態においては、第2段階における重合は、望ましくは、他のα−オレフィンに対するプロピレンのモル比が約20/80〜約80/20となるように行われる。
さらに他の実施の形態においては、第2段階における重合は、望ましくは、他のα−オレフィンに対するプロピレンのモル比が約30/70〜約70/30となるように行われる。結晶性ポリマー又は他のα−オレフィンとのコポリマーの製造が、第2重合段階で行われても良い。
こ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上述したブロックコポリマーであってもよい。このプロピレンコポリマーは、通常、2若しくは約4〜約20個の炭素原子を有するα−オレフィンから誘導される、約7〜50モル%の単位である。一つの実施の形態においては、プロピレンランダムコポリマーは、若しくは約4〜約20個の炭素原子を有するα−オレフィンから誘導される、約7〜20モル%の単位である。
他の実施の形態において、プロピレンブロックコポリマーは、2若しくは約4〜約20個の炭素原子を有するα−オレフィンから誘導される、約10〜50モル%の単位である。
他の実施の形態においては、触媒システムを用いて製造されたコポリマーは、約50質量%〜約99質量%のポリアルファオレフィン、及び約1質量%〜約50質量%のコモノマー(例えば、熱可塑性又はエラストマー性モノマー等)である。他の実施の形態においては触媒システムを用いて製造されたコポリマーは、約75質量%〜約98質量%のポリアルファオレフィン、及び約2質量%〜約25質量%のコモノマー(例えば、熱可塑性又はエラストマー性モノマー等)である。
一つの実施の形態において、本明細書に開示された触媒システムによって生成されたポリマー粒子は、約5〜約150μmの径を有する。他の実施の形態において、ポリマー粒子は、約18〜約45μmまでの径を有する。さらに他の実施の形態においては、ポリマー粒子は、約20〜約50μmの径を有する。
なお、使用可能な多不飽和化合物、重合の方法、触媒組成物の量、及び重合条件についての説明はないが、上述の実施の形態における説明が同様に適用可能であると理解されるべきである。
本発明の触媒/方法は、いくつかの例では、約0.5%〜約10%のキシレン可溶部(XS)有するICPsを含むポリ−α−オレフィンの製造につながる。他の実施の形態においては、約1%〜約6%のキシレン可溶部(XS)を有するポリ−α−オレフィンが生成される。さらに他の実施の形態においては、約2%〜約5%のキシレン可溶部(XS)を有するポリ−α−オレフィンが生成される。XSは、キシレンに溶解する固体ポリマーのパーセントを指す。低いXS%値は、一般的に高いアイソタクチック性のポリマー(すなわち、より高い結晶化度)に対応し、高いXS%値は、低いアイソタクチック性のポリマーに対応する。
一つの実施の形態において、触媒組成物の触媒効率(製造されるポリマーをkgとして1時間あたりの触媒1gについて測定される)は、約10以上である。他の実施の形態においては、触媒組成物の触媒効率は、約30以上である。さらに他の実施の形態においては、触媒組成物の触媒効率は、約50以上である。
記載された触媒/方法は、いくつかの例では、約5〜250g(10min)−1のメルトフローレート(MFR)を有するポリオレフィンの製造につながる。MFRは、ASTM規格D1238に従って測定する。
記載された触媒/方法は、比較的狭い分子量分布を有する生成物をもたらす。一つの実施の形態においては、既に説明した触媒組成物を用いて製造されたポリプロピレンポリマーのMw/Mnが、約2〜約6である。他の実施の形態においては、既に説明した触媒組成物を用いて製造されたポリプロピレンポリマーのMw/Mnが、約3〜約5である。
以下の実施例では、上述の触媒組成物を説明する。以下の実施例では、明細書及び特許請求の範囲における他の部分を除いて、全ての部及びパーセントは質量によるものであり、全ての温度は摂氏であり、圧力は大気圧又は大気圧近傍である。
無水フタル酸及びViscoplex1−157を添加すると、相粘度が高くなる作用が生じる。二相間の粘度の差は、与えられた粒子サイズを形成するのに必要な撹拌力の大きさを決定する因子である。
化学反応の進行において、粘度及び時間の双方が生成される粒子サイズを決定する要因となる。
(実施例1)
13.2g(139mmol)の塩化マグネシウム、14.0gのエピクロロヒドリン、及び33.6gのトリブチルホスフェートを、撹拌しながら5時間に亘って60℃で、120gのヘキサンに溶解した。次いで、3.8gのフタル酸無水物(26mmol)を添加し、溶液をさらに1時間60℃で保持した。溶液を0℃に冷却し、その後、撹拌状態及び温度を0℃に維持しつつ1.5時間に亘って152ml(1.38mol)のTiClを添加した。撹拌状態を維持しつつ混合物を25℃まで昇温させた。40gのヘキサンで希釈した5.4gのVISCOPLEX(登録商標)(1−254)を添加し、溶液を1時間保持した。攪拌のレベルは、液滴のサイズを調節するために調整することができる。次いで、この混合物を40℃まで昇温し重い相の液滴を固化し、最後に85℃にした。そして5mlのジ−イソ−ブチルフタレート(DIBP)を内部供与体として添加し1時間保持した。母液を濾過し、10分間200mlのトルエンで洗浄し、これを繰り返した。この時点で、マグネシウム系触媒担体を、Malvern器具及び顕微鏡イメージングを用いた粒度測定のために回収した。実施例1の触媒の微視的外観(倍率125×)のデジタルイメージを図4に示す。
実施例1のマグネシウム系触媒担体は、以下のようにチーグラー・ナッタ触媒組成物における使用のための固体チタン触媒成分として使用するために活性化した。マグネシウム系担体を、105℃で25分間、206.8gのトルエンに溶解した45gのTiClに接触させて、これを3回繰り返しチーグラー・ナッタ触媒を活性化した。生成されたチーグラー・ナッタ触媒を、60℃で25〜30分間に亘って150mlのヘキサンで4回洗浄し、続いて窒素下で乾燥させた。
(実施例2):実施例の重合
チーグラー・ナッタ触媒は空気に対して敏感であり、工程は酸素にさらされないように行う必要がある。一般的に、有機アルミニウム化合物及び任意の外部電子供与体は、重合の実行の直前に固体チタン触媒成分に添加される。
触媒を貯留する工程においては、触媒スラリー(即ち、ヘキサン、鉱油、又は他の非極性有機溶媒)を含む鉱油又は他の液体の量が重合への影響が最小限となるように調節した。固体触媒成分を、テフロン(登録商標)活栓を用いたガラス容器内のヘキサンで懸濁した。なお、活栓は窒素ガスで連続的なパージを可能とする入口を有するものを用いた。ガラス容器は、デバイスを充電する触媒として作用する。
先ず、ヘキサン又は類似の非極性溶媒中において1.5mlの25%トリエチルアルミニウム(TEA)を、35℃で、窒素パージにより空気及び水分が含まれなくなった3.4リットル反応器に注入した。第2に、1.0mlのメチルシクロヘキシルジメトキシシラン(モル)ヘキサン溶液を、3.4リットルの反応器に注入した。同様に、鉱物油(1.0ml)中における固体チタン触媒成分10mgを、3.4リットル反応器に加えた。また、反応器を、水素により4psiまで加圧した。反応器に1500mlの液体プロピレンを貯留して925°Cにした。
反応器の温度を5分間で70°Cに上げ、次いで70℃で1時間維持した。重合の終了時に、反応器をベントして20℃に冷却した。ポリプロピレンを完全に真空オーブン中で乾燥させた。500倍の倍率におけるポリマー顆粒の顕微鏡写真を図5に示す。
表1は、実施例2において触媒組成物を生成するために使用したチタン固体触媒成分のサイズ、及び得られたポリマー粒子のサイズを示している。表2は、実施例2において触媒組成物を生成するために使用したチタン固体触媒の化学組成、触媒組成物の触媒活性、及び得られたポリマーの物理的製紙を示す。
表1:チタン固体成分とポリマー粒子サイズ
Figure 0006152091
表2:触媒組成物及び触媒活性
Figure 0006152091
表1及び2において、d50は、粒子の50%がそのサイズ未満である粒子(径)の大きさを表し、BDはバルク密度を表し、さらに単位kgpoiymer/(gcat*hr)で示される正味の触媒活性(CE)を、生成されたオレフィンポリマーの量(kg)をチタン固体触媒成分の質量によって除して、得られた値を1時間にスケーリングすることによって算出した。ポリマーの生成量は、オレフィンモノマーの蒸発前において、後に凝縮相で生成されるべきポリマー生成物を回収されたポリマーの全質量から減じることで決定した。重合反応中の任意の時点で、オレフィンポリマー生成物の瞬間反応活性が変化する。
実施例3−34:触媒粒子サイズに影響を与える要因
以下の実施例は、触媒固体、得られた粒子サイズに影響を与える可能性のある特定の因子の生成を実証する。実施例3−34は、図6に記載されている特定の変数A〜Eにおいて、以下の手順を用いて行われた。
バッフルを備える4ブレード45ピッチ撹拌機を装着した1リットルのBuchi反応器に、13.2グラムのMgCl、14.1グラムのエピクロロヒドリン、33.6グラムのリン酸トリブチル、及び120Gヘキサンを投入した。攪拌混合物(400回転)を20分間かけて60℃に加熱し、5時間保持した。次の行為が開始されるまで混合物を冷却し0℃にした。サンプルを60℃に再加熱し、4.2グラムの無水フタル酸を添加した。60分後、溶液を0℃に冷却した。TiCl(262グラム)を変数Aとして700回転で攪拌した。スラリーの温度が5℃に上昇させ、温度を変数Bに保持した。40グラムのヘキサンにViscoplex−154(6ml)を添加して希釈する前に、温度を変数Cまで増加させた。Viscoplex−154の添加後、工程を続ける前に、変数D用にスラリーを保持した。反応器の温度を変数E分に亘って85°Cに上昇させた。DiBP(3ml)を80℃で反応混合物に添加した。反応温度が85℃に達したら、混合物を、液体を濾過により除去した後5分間保持した。固体を260mlのトルエンで2回洗浄した。
また、図6は、各具体例についての粒子サイズのデータを示す。
図6に示された実験データの分析では、粒子サイズが少なくとも以下の要因に依存していることを示した:
−TiClの添加継続時間
−Viscoplex材料を添加した後の持続時間
−他の多くの要因が、様々な添加されたTiClの希釈に応じて作用し、これら他の要因が以下のものを含む:
−TiClの添加の後の保持時間
−Viscoplex材料を添加する温度;及び
−Viscoplexの遅延が終了した後における温度上昇レート
従って、任意の一以上のTiCl添加時間を制御することによって;Viscoplex材料が添加された後の持続時間;TiCl添加の後の保持時間;Viscoplex材料を添加する温度;及びViscoplexの遅延が終了した後における温度上昇レートに応じて、得られる触媒粒子のサイズを増加又は減少させることができる。
本明細書において、アルキル及びアルコキシという用語は、二重又は三重炭素−炭素結合を有する不飽和置換基を含む炭化水素の特性を主として有する置換基を意味する。「アルキル」という用語は、主基に直接的に結合した炭素原子を有する置換基を意味し;「アルコキシ」という用語は、主基に直接的に結合した酸素原子を有する置換基を意味する。これらは、当然に純粋な炭化水素(炭素及び水素のみを含むもの)だけではなく、基の炭化水素の主な性質を変化させない置換基又はヘテロ原子を有する基を含む。このような置換基は、例えば、ハロ−、カルボニル−、エステル−、ヒドロキシル−、アミン−、エーテル−、アルコキシ−、及びニトロ−基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの基は、ヘテロ原子を含有してもよい。好適なヘテロ原子は当業者に明らかであり、例えば、硫黄、窒素、特に酸素、フッ素、及び塩素である。これらの基は、主として炭化水素の性質を維持する一方で、鎖又は環の中に炭素以外の原子を含んでいてもよく、そうでなければ鎖又は環が炭素原子からなっていても良い。一般的に、約3個以下の非炭化水素置換基又はヘテロ原子、及び好ましくは1個の非炭化水素置換基又はヘテロ原子が、本明細書で「ヒドロカルビル」として記載される任意の化合物、基又は置換基中のそれぞれ5個の炭素原子に存在し得るであろう。アルキル及びアルコキシという用語は、C−C10アルキル基やアルコキシ基を意味し、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、t−ブチル基、t−ブトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、シクロプロポキシ基、シクロブトキシ基、シクロペントキシ基、及びシクロヘキソキシ基である。同様に上述の各基における水素を、ヒドロキシル基、アミン基、又はハロゲン基、又は原子(Si原子に結合したアリール置換基の任意の原子)で置換されたものも含まれる。
与えられた特性のための任意の数又はパラメータの範囲に応じて、一の範囲における数又はパラメータを、一の数値範囲を生成する同一の特徴を得る異なる範囲をともなう他の数又はパラメータと組み合わせても良い。
実行した実施例以外に、明細書及び特許請求の範囲において使用される、成分量及び反応条件等のすべての数、値、及び/又は用語は、「約」という用語によって全ての場合で修正できるものとして理解されるべきである。
本発明は特定の実施の形態に関して説明してきたが、本明細書を読めば、種々の変形が当業者に明らかとなるであろうことが理解されるべきである。従って、本明細書に開示された発明は、添付の特許請求の範囲内に含まれる変形を網羅することが意図されるものと理解されるべきである。

Claims (13)

  1. ポリオレフィン製造用の固体チタン触媒成分を製造する方法であって、
    非還元性マグネシウム化合物、アルキルエポキシド、ルイス塩基、及び有機溶媒を接触させて混合物を得る工程(ただし、有機溶媒は、得られる混合物が二以上の相:ハロアルコキシドマグネシウム化合物を含むマグネシウム相及び有機溶媒を含む溶媒相を生成するように選択される)と、
    第1温度で混合物にハロゲン化チタンを添加する工程と、
    第1温度より高い第2温度で混合物に界面活性剤を添加する工程と、
    一様に球形状で所定のサイズを有する固体チタン触媒成分を混合物から分離する工程と、
    を有することを特徴とする製造方法。
  2. 混合物の第1温度及び第2温度の少なくとも一方を調節することによって、
    混合物から分離された固体チタン触媒成分のサイズを調整する工程をさらに含む請求項に記載の製造方法。
  3. 混合物を攪拌し、その攪拌時のエネルギーを調節することによって混合物から分離される固体チタン触媒成分のサイズを調整する工程と、
    をさらに含む請求項に記載の製造方法。
  4. 固体チタン触媒成分の球度fが、0.8を超える請求項に記載の製造方法。
  5. 有機溶媒が、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、及びシクロヘキサンからなる群から選択され、
    ルイス塩基が、リン酸トリアルキルエステル、又はリン酸トリブチルエステルを含む請求項に記載の製造方法。
  6. 非還元性マグネシウム化合物が、MgClであり、
    アルキルエポキシドが、エピクロロヒドリンであり、
    ルイス塩基が、リン酸トリブチルエステルであり、
    有機溶媒がヘキサンである請求項に記載の製造方法。
  7. 界面活性剤が、高分子界面活性剤を含む請求項に記載の製造方法。
  8. 非還元性マグネシウム化合物とアルキルエポキシドとの接触により、ハロアルコキシド部分にマグネシウム原子が結合した中間体種を形成する請求項に記載の製造方法。
  9. 第1温度が−10℃〜10℃であり、第2温度が15℃〜30℃である請求項に記載の製造方法。
  10. マグネシウム系触媒担体を固化させるために、第3温度まで相分離混合物を加熱する工程をさらに含み、
    第3温度は第2温度をよりも高く、
    第1温度が−10〜10℃であり、第2温度が15℃〜30℃であり、さらに第3温度が35〜50℃である請求項に記載の製造方法。
  11. 固体チタン触媒成分に内部電子供与体を結合させる工程をさらに含む請求項に記載の製造方法。
  12. 内部電子供与体が、フタル酸エステルを含む請求項11に記載の製造方法。
  13. 内部電子供与体が、ルイス塩基を含む請求項11に記載の製造方法。
JP2014508121A 2011-04-29 2012-04-27 改良された大球形のポリプロピレン触媒用の乳化方法 Active JP6152091B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/097,210 2011-04-29
US13/097,210 US8685879B2 (en) 2011-04-29 2011-04-29 Emulsion process for improved large spherical polypropylene catalysts
PCT/US2012/035507 WO2012149360A1 (en) 2011-04-29 2012-04-27 Emulsion process for improved large spherical polypropylene catalysts

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014512451A JP2014512451A (ja) 2014-05-22
JP2014512451A5 JP2014512451A5 (ja) 2015-06-18
JP6152091B2 true JP6152091B2 (ja) 2017-06-21

Family

ID=47068335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014508121A Active JP6152091B2 (ja) 2011-04-29 2012-04-27 改良された大球形のポリプロピレン触媒用の乳化方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8685879B2 (ja)
EP (1) EP2701843B1 (ja)
JP (1) JP6152091B2 (ja)
KR (1) KR101944562B1 (ja)
CN (1) CN103619475B (ja)
BR (1) BR112013027847B1 (ja)
ES (1) ES2661105T3 (ja)
WO (1) WO2012149360A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8765626B2 (en) 2011-11-30 2014-07-01 Basf Corporation Internal donor structure for olefin polymerization catalysts and methods of making and using same
JP6623323B2 (ja) * 2012-12-12 2019-12-25 ブラスケム アメリカ インコーポレイテッドBraskem America,Inc. オレフィン重合触媒用の内部電子供与体、その作製および使用方法
US9884927B2 (en) 2012-12-31 2018-02-06 Reliance Industries Limited Heterogeneous ziegler-natta catalyst system and a process for olefin polymerization using the same
WO2015054758A1 (pt) * 2013-10-17 2015-04-23 Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras Método de preparo de catalisadores ziegler-natta bissuportados
BR112016008605B1 (pt) 2013-10-18 2021-01-19 China Petroleum & Chemical Corporation Método para preparar um transportador esférico de um catalisador de polimerização deolefinas, transportador esférico, processo para preparar uma composição sólida, composiçãosólida, componente de catalisador para polimerização de olefinas, método para preparar umcomponente de catalisador, catalisador para polimerização de olefinas, uso do catalisador parapolimerização de olefinas e método para polimerizar olefinas
EP2868375A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-06 Borealis AG A method for producing an olefin polymerization catalyst
BR112016014011B1 (pt) * 2013-12-18 2021-12-07 Braskem S.A. Processos para a fabricação de um componente de suporte de catalisador e componente de suporte de catalisador
US9403924B2 (en) * 2014-06-13 2016-08-02 Basf Corporation Process of production of large and spherical polymerization catalyst and use of same in olefin polymerizations
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
US9714302B2 (en) * 2014-10-10 2017-07-25 W. R. Grace & Co.—Conn. Process for preparing spherical polymerization catalyst components for use in olefin polymerizations
CN108117617B (zh) * 2016-11-28 2021-05-04 任丘市利和科技发展有限公司 一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分和催化剂
CN108117618A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 任丘市利和科技发展有限公司 一种气相聚合法制备聚烯烃的方法
US11279777B2 (en) * 2017-10-24 2022-03-22 Borealis Ag Catalysts
WO2019094216A1 (en) 2017-11-13 2019-05-16 W.R. Grace & Co.-Conn. Catalyst components for propylene polymerization
EP3732209A1 (en) * 2017-12-28 2020-11-04 Borealis AG Catalyst and preparation thereof
CN108219038B (zh) * 2018-01-09 2021-01-26 为信(深圳)材料科技有限公司 烷氧基镁颗粒的组份及制备方法
CN110283261B (zh) * 2019-06-28 2021-08-03 上海化工研究院有限公司 一种烯烃聚合催化剂的主体组分及其制备方法
US20230391902A1 (en) 2020-10-15 2023-12-07 China Petroleum & Chemical Corporation Magnesium-based solid and catalyst component having multimodal pore distribution, and preparation methods therefor
CN116622012A (zh) * 2023-06-21 2023-08-22 金发科技股份有限公司 一种丙烯聚合用球型载体及其制备方法以及其制成的丙烯聚合催化剂

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603323B2 (ja) * 1978-12-11 1985-01-28 三井化学株式会社 オレフイン類の重合方法
JPS5630407A (en) 1979-08-22 1981-03-27 Sumitomo Chem Co Ltd Preparation of highly stereoregular alpha-olefin polymer
JPS59117508A (ja) * 1982-12-24 1984-07-06 Mitsui Petrochem Ind Ltd エチレンの重合法
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
KR940010330B1 (ko) 1986-06-17 1994-10-22 아모코 코포레이션 유리한 개질제 성분을 포함하는 알파-올레핀 중합 촉매 시스템
US4829038A (en) 1986-06-17 1989-05-09 Amoco Corporation Alpha-olefin polymerization catalyst system including an advantageous modifier component
US5654248A (en) * 1986-08-26 1997-08-05 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Catalyst for polymerizing alpha-olefins and process for polymerization
IT1238387B (it) * 1990-01-10 1993-07-16 Himont Inc Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine
US5227439A (en) * 1990-09-07 1993-07-13 Ecp Enichem Polimeri S.R.L. Solid component of catalyst for the (co) polymerization of ethylene
IT1245250B (it) * 1991-03-27 1994-09-13 Himont Inc Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine
JP3280477B2 (ja) * 1992-08-31 2002-05-13 三井化学株式会社 オレフィン重合用固体状チタン触媒成分の調製方法
TW302375B (ja) * 1992-10-05 1997-04-11 Mitsui Petroleum Chemicals Ind
JPH06136041A (ja) 1992-10-27 1994-05-17 Tonen Corp α−オレフィン重合用触媒成分
JPH06279520A (ja) 1993-03-24 1994-10-04 Mitsui Petrochem Ind Ltd オレフィン重合用固体状チタン触媒成分、オレフィン重合用触媒およびこれを用いるオレフィンの重合方法
US6323293B1 (en) 1994-04-26 2001-11-27 Fina Technology, Inc. Electron donor and catalyst system for olefin polymerization
US5661097A (en) * 1994-08-12 1997-08-26 The Dow Chemical Company Supported olefin polymerization catalyst
JP3471099B2 (ja) * 1994-11-25 2003-11-25 昭和電工株式会社 オレフィン重合用触媒担体の製造方法
FI104080B1 (fi) 1996-05-15 1999-11-15 Borealis As Olefiinien polymerointiin tarkoitettu stereospesifinen katalyyttisysteemi ja monivaiheiset polymerointiprosessit, joissa tätä systeemiä käytetään
DE19726796A1 (de) 1997-06-24 1999-01-07 Basf Ag Propylenpolymerisate
US7354880B2 (en) * 1998-07-10 2008-04-08 Univation Technologies, Llc Catalyst composition and methods for its preparation and use in a polymerization process
EP0974601B1 (en) * 1998-07-21 2003-09-10 Japan Polychem Corporation Olefin polymerization catalyst and process for producing olefin polymer
KR100705475B1 (ko) 1998-12-30 2007-12-20 삼성토탈 주식회사 올레핀 중합 및 공중합용 촉매
SG96207A1 (en) 2000-03-30 2003-05-23 Sumitomo Chemical Co Process for producing catalyst for olefin polymerization and process for producing olefin polymer
JP2002003557A (ja) 2000-06-21 2002-01-09 Japan Polychem Corp プロピレン系ブロック共重合体の製造法
ES2266053T3 (es) * 2001-06-20 2007-03-01 Borealis Technology Oy Preparacion de un componente de catalizador para la polimerizacion de olefina.
CN1194993C (zh) * 2002-06-06 2005-03-30 中国石油化工股份有限公司 用于乙烯聚合的固体催化剂组分及其催化剂
WO2004016662A1 (ja) 2002-08-19 2004-02-26 Ube Industries, Ltd. α−オレフィンの重合又は共重合に用いられるα−オレフィンの重合又は重合用触媒、その触媒成分及びその触媒を用いたα−オレフィン重合方法
EP1403292B1 (en) * 2002-09-30 2016-04-13 Borealis Polymers Oy Process for preparing an olefin polymerisation catalyst component with improved high temperature activity
CN1172966C (zh) 2002-11-08 2004-10-27 营口市向阳催化剂有限责任公司 一种用于烯烃聚合固体钛催化剂组份的制备方法
JP4137736B2 (ja) 2003-07-28 2008-08-20 宇部興産株式会社 オレフィン類重合用触媒
US7135531B2 (en) * 2004-01-28 2006-11-14 Basf Catalysts Llc Spherical catalyst for olefin polymerization
CN1993384B (zh) 2004-07-28 2010-11-03 三井化学株式会社 烯烃聚合用催化剂和使用该催化剂的聚合方法
US7078362B2 (en) 2004-12-09 2006-07-18 Equistar Chemicals, Lp Carbene donor-modified Ziegler-Natta catalysts
US7323431B2 (en) * 2004-12-23 2008-01-29 China Petroleum & Chemical Corporation Catalyst for olefin polymerization and use of the same
US8026311B2 (en) 2005-03-25 2011-09-27 Braskem America, Inc. Process for production of propylene copolymers
JP2007039529A (ja) 2005-08-02 2007-02-15 Toho Catalyst Co Ltd オレフィン類重合用固体触媒成分及び触媒並びにこれを用いたオレフィン類重合体の重合方法
US8247504B2 (en) 2005-08-08 2012-08-21 Toho Titanium, Co.,. Ltd. Catalyst component, catalyst for olefin polymerization, and process for producing olefin polymer using catalyst
KR101246777B1 (ko) 2006-01-04 2013-03-26 베이징 리서치 인스티튜트 오브 케미컬 인더스트리, 차이나 페트로리움 앤드 케미컬 코포레이션 올레핀 중합 또는 공중합을 위한 촉매 성분, 이의 제조방법, 이를 포함하는 촉매 및 이의 용도
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
US8344079B2 (en) * 2007-12-31 2013-01-01 Basf Corporation Molar ratio modifications to larger polyolefin catalysts
BRPI0924563A8 (pt) * 2009-06-09 2018-06-12 Basf Corp Componente de catalisador de titânio sólido, sistema de catalisador para uso em polimerização olefínica, e, métodos para preparar um componente de catalisador de titânio sólido, e para polimerizar ou copolimerizar uma olefina

Also Published As

Publication number Publication date
US20120277090A1 (en) 2012-11-01
EP2701843A1 (en) 2014-03-05
US8685879B2 (en) 2014-04-01
CN103619475A (zh) 2014-03-05
EP2701843A4 (en) 2014-10-29
CN103619475B (zh) 2017-08-04
BR112013027847A2 (pt) 2017-01-03
BR112013027847B1 (pt) 2021-07-06
KR101944562B1 (ko) 2019-01-31
WO2012149360A1 (en) 2012-11-01
EP2701843B1 (en) 2017-11-29
ES2661105T3 (es) 2018-03-27
BR112013027847A8 (pt) 2018-06-12
JP2014512451A (ja) 2014-05-22
KR20140027330A (ko) 2014-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6152091B2 (ja) 改良された大球形のポリプロピレン触媒用の乳化方法
CN107207657B (zh) 制备用于烯烃聚合反应的球形聚合催化剂组分的方法
CN111479871A (zh) 聚烯烃聚合物组合物
CN109196003B (zh) 用于制备成核的聚烯烃的固体催化剂
KR20140129228A (ko) 올레핀 중합용 촉매 성분
US9738736B2 (en) Combined internal donor system for Ziegler-Natta polyolefin catalysts and methods of making and using same
CN108174605A (zh) 用于烯烃聚合的方法
CN114426597A (zh) 一种烯烃聚合催化剂组分的制备方法及制得的烯烃聚合催化剂组分
US20110034651A1 (en) Mixed donor system for high melt flow and high activity
CN102234338B (zh) 用于烯烃聚合的催化剂组分及其催化剂
CN115490788A (zh) 一种用于烯烃聚合的催化剂组分及其制备方法和催化剂
JP4368397B2 (ja) オレフイン重合用固体チタン触媒の製造方法
CN116023559B (zh) 一种烯烃聚合球形催化剂组分及其制备方法和催化剂体系及应用
JP7755734B2 (ja) チーグラー・ナッタ触媒成分を形成するプロセス
CN116041578B (zh) 催化剂组分及其制备方法、催化剂体系及其应用
CN116041584B (zh) 催化剂组分及其制备方法、催化剂体系及其应用
CN116023551A (zh) 一种用于烯烃聚合的催化剂组分及其制备方法和催化剂及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150422

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160524

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160824

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161024

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20161206

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20170119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170406

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170413

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170502

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170526

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6152091

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250