JP6732824B2 - オレフィン重合用の外部供与体 - Google Patents
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Description
米国特許第7989383号明細書は、p−エトキシエチルベンゾエート(PEEB)と共に重合に使用されるときに内部供与体として安息香酸エチルを有する触媒組成物が固有の自消性を有することについて言及している。この特許には、前駆触媒、助触媒、1種または複数のケイ素含有化合物を含む選択性制御剤(SCA)、ならびにジステアリル3,3−チオジプロピオネート、ブタンジオン酸の4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールとのポリマー、ビス(2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、およびこれらの組合せからなる群から選択される活性制限剤(ALA)を有する触媒組成物が記載されている。
本発明の別の目的は、アルコキシシランおよびモノエーテルを含む外部電子供与体組成物を使用する、オレフィンの重合方法を提供することである。
(a)モノアルコキシシランは、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルフェノキシシラン、トリシクロペンチルメトキシシラン、トリシクロペンテニルメトキシシラン、トリシクロペンタジエニルメトキシシラン、トリシクロペンチルエトキシシラン、シクロペンチルメチルメトキシシラン、ジシクロペンチルエチルメトキシシラン、ジシクロペンチルメチルエトキシシラン、シクロペンチルジメチルメトキシシラン、シクロペンチルジエチルメトキシシラン、シクロペンチルジメチルエトキシシラン、ビス(2,5−ジメチルシクロペンチル)シクロペンチルメトキシシラン、ジシクロペンチルシクロペンテニルメトキシシラン、ジシクロペンチルシクロペンテナジエニルメトキシシラン、およびジインデニルシクロペンチルメトキシシランからなる群から選択され、
(b)ジアルコキシシランは、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチルメチルジエトキシシラン、t−アミルメチルジエトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビス−o−トリジメトキシシラン、ビス−m−トリジメトキシシラン、ビス−p−トリジメトキシシラン、ビス−p−トリジエトキシシラン、ビスエチルフェニルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン、2−ノルボルナンメチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ビス(2−メチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(3−tert−ブチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(2,3−ジメチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(2,5−ジメチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、ジシクロブチルジエトキシシラン、シクロプロピルシクロブチルジエトキシシラン、ジシクロペンテニルジメトキシシラン、ジ(3−シクロペンテニル)ジメトキシシラン、ビス(2,5−ジメチル−3−シクロペンテニル)ジメトキシシラン、ジ−2,4−シクロペンタジエニル)ジメトキシシラン、ビス(2,5−ジメチル−2,4−シクロペンタジエニル)ジメトキシシラン、ビス(1−メチル−1−シクロペンチルエチル)ジメトキシシラン、シクロペンチルシクロペンテニルジメトキシシラン、シクロペンチルシクロペンタジエニルジメトキシシラン、ジインデニルジメトキシシラン、ビス(1,3−ジメチル−2−インデニル)ジメトキシシラン、シクロペンタジエニルインデニルジメトキシシラン、ジフルオレニルジメトキシシラン、シクロペンチルフルオレニルジメトキシシランエチレンビス−シクロペンチルジメトキシシランおよびインデニルフルオレニルジメトキシシランからなる群から選択され、
(c)トリアルコキシシランは、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、イソ−ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、コロトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、ビニルチルブトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、2−ノルボルナントリメトキシシラン、2−ノルボルナントリエトキシシラン、メチルトリアリルオキシシラン、シクロプロピルトリメトキシシラン、シクロブチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、2−メチルシクロペンチルトリメトキシシラン、2,3−ジメチルシクロペンチルトリメトキシシラン、2,5−ジメチルシクロペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、シクロペンテニルトリメトキシシラン、3−シクロペンテニルトリメトキシシラン、2,4−シクロペンタジエニルトリメトキシシラン、インデニルトリメトキシシランおよびフルオレニルトリメトキシシランからなる群から選択され、
(d)テトラアルコキシシランは、ケイ酸エチル、ケイ酸ブチルなどからなる群から選択され、
(e)アミノシランは、アミノプロピルトリエトキシシラン、n−(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、ビス[(3−トリエトキシシリル)プロピル]アミン、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルメチルジエトキシシラン、およびヘキサンジアミノプロピルトリメトキシシランからなる群から選択される。
(a)トリアルキルアルミニウムは、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウムからなる群から選択され、
(b)トリアルケニルアルミニウムはトリイソプレニルアルミニウムであり、
(c)ジアルキルアルミニウムハライドは、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、ジイソブチルアルミニウムクロリドおよびジエチルアルミニウムブロミドからなる群から選択され、
(d)アルキルアルミニウムセスキハライドは、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およびエチルアルミニウムセスキブロミドからなる群から選択され、
(e)ジアルキルアルミニウムヒドリドは、ジエチルアルミニウムヒドリドおよびジブチルアルミニウムヒドリドからなる群から選択され、
(f)部分水素化アルキルアルミニウムは、エチルアルミニウムジヒドリドおよびプロピルアルミニウムジヒドリドからなる群から選択され、
(g)アルミノキサンは、メチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、テトラエチルアルミノキサンおよびテトライソブチルアルミノキサン、ジエチルアルミニウムエトキシドからなる群から選択される。
本発明では、以下の用語は本明細書に明記される意味を有する。
本明細書で使用される場合「活性制限剤(ALA)」は、SCA/ALAの組合せが重合温度より高い温度で触媒の重合活性を低減するような化合物である。
本明細書で使用される場合「選択性制御剤(SCA)」は、ポリマー主鎖のタクティシティまたは立体規則性を制御し、それによってポリマーの特性に影響を及ぼす化合物である。
本明細書で使用される場合「望ましい/通常の重合温度」は、重合が実施される温度であり、好ましくはプロピレンの場合、70℃である。
本明細書で使用される場合「高い重合温度」は、望ましい重合温度より高い温度であり、プロピレンの場合、普通は80℃以上である。
実施形態において、外部電子供与体組成物はアルコキシシランおよびモノエーテルを含む。
アルコキシシランおよびモノエーテルを含む外部電子供与体組成物であって、アルコキシシランのモノエーテルに対するモル百分率が約1〜100である、組成物。
本発明において、重合条件下でオレフィンと接触させて、所望のポリマー生成物を生成する触媒は、国際公開第2014/045260号パンフレットおよび国際公開第2014/045259号パンフレットに記載されている方法で調製する。
マグネシウム系前駆体はマグネシウムを含有し、液体または固体の性質を帯びることができる。液体の性質を帯びているマグネシウム系前駆体の場合、マグネシウム源を溶媒の存在下に有機ハライドおよびアルコールと単一ステップで接触させることによって調製される。固体の性質を帯びるマグネシウム系前駆体の場合、まず第1のステップとして、マグネシウム源を溶媒和剤の存在下に有機ハライドと接触させ、次いでアルコールを添加することによって調製される。固体のマグネシウム系前駆体は、溶媒和剤の除去または沈澱法によって得られる。
実施形態において、有機アルミニウム化合物としては、好ましくはトリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;トリイソプレニルアルミニウムなどのトリアルケニルアルミニウム;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、ジイソブチルアルミニウムクロリドおよびジエチルアルミニウムブロミドなど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およびエチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド;ジエチルアルミニウムヒドリドおよびジブチルアルミニウムヒドリドなどのジアルキルアルミニウムヒドリド;エチルアルミニウムジヒドリドおよびプロピルアルミニウムジヒドリドなどの部分水素化アルキルアルミニウムなどのアルキルアルミニウム、ならびにメチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、テトラエチルアルミノキサンおよびテトライソブチルアルミノキサンなどのアルミノキサン;ジエチルアルミニウムエトキシドが挙げられるが、これらに限定されない。
分子量分析は、Malvern HT−GPCでPL Gel Olexisカラムを使用し、1,2,4−トリクロロベンゼン中150℃で測定し、通常の較正を行った。
NMR測定を、10mmのデュアルプローブを装備したAgilent 500MHz DD2 NMR分光計で、1,1,2,2−テトラクロロエタン−d2/オルト−ジクロロベンゼン(TCE−d2/ODCB)(w:w、1:1)溶媒中130±0.1℃で記録した。
Al=アルミニウム
Do=外部供与体
Ti=チタン
DBE=ジブチルエーテル
DPE=ジフェニルエーテル
DBzE=ジベンジルエーテル
BuPE=ブチルフェニルエーテル
C−供与体=シクロヘキシルメチルジメトキシシラン
D−供与体=ジシクロペンチルジメトキシシラン
NPTMS=n−プロピルトリメトキシシラン
DPDMS=ジフェニルジメトキシシラン
MFI=メルトフローインデックス
II=アイソタクティシティ指数(NMRに基づく)
PDI=多分散指数
触媒活性の低減は、外部供与体組成物の調整によって、すなわちアルコキシシランおよびモノエーテルのモル比を調整することによっても制御することができる。
Claims (10)
- C2〜C20炭素原子を有するオレフィンを重合条件下で外部電子供与体組成物を含む触媒系と接触させるステップを含む、オレフィンの重合方法であって、
選択性制御剤としてのアルコキシシランと共に、オレフィン重合用の活性制限剤としてのモル%が30〜50の範囲であるジブチルエーテルを含む外部電子供与体組成物を備え、
前記重合方法が、85℃〜130℃の範囲の高温で実施され、前記外部電子供与体組成物中に存在する前記ジブチルエーテルが活性制限剤として働き、前記触媒の重合活性を低減させる、方法。 - 前記触媒系が、触媒、有機アルミニウム化合物をさらに含む、請求項1に記載の重合方法。
- 前記触媒が、マグネシウム部分、チタン化合物、および内部供与体を含む、請求項2に記載の重合方法。
- 前記マグネシウム部分が、支持体またはマグネシウム系前駆体として、結晶格子の歪みを有するマグネシウムジクロリドであるマグネシウムジハライドの形態であり、
該マグネシウム系前駆体は液体の性質を帯び、かつマグネシウム源を溶媒の存在下に有機ハライドおよびアルコールと単一ステップで接触させることによって調製されるか、または、
前記マグネシウム系前駆体は固体の性質を帯び、かつ第1のステップとして該マグネシウム源を溶媒和剤の存在下に有機ハライドと接触させ、次いでアルコールを添加することによって調製される、請求項3に記載の重合方法。 - 前記チタン化合物がTi(OR)pX4−pで表され、式中、Tiはチタン金属であり、Xはハロゲン原子であり、Rは炭化水素基であり、pは4以下の値を有する整数である、請求項3に記載の重合方法。
- 前記有機アルミニウム化合物がアルキルアルミニウムであり、トリアルキルアルミニウム、トリアルケニルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハライド、アルキルアルミニウムセスキハライド、ジアルキルアルミニウムヒドリド、部分水素化アルキルアルミニウム、アルミノキサンおよびこれらの混合物からなる群から選択され、
(a)トリアルキルアルミニウムは、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウムからなる群から選択され、
(b)トリアルケニルアルミニウムはトリイソプレニルアルミニウムであり、
(c)ジアルキルアルミニウムハライドは、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、ジイソブチルアルミニウムクロリドおよびジエチルアルミニウムブロミドからなる群から選択され、
(d)アルキルアルミニウムセスキハライドは、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およびエチルアルミニウムセスキブロミドからなる群から選択され、
(e)ジアルキルアルミニウムヒドリドは、ジエチルアルミニウムヒドリドおよびジブチルアルミニウムヒドリドからなる群から選択され、
(f)部分水素化アルキルアルミニウムは、エチルアルミニウムジヒドリドおよびプロピルアルミニウムジヒドリドからなる群から選択され、
(g)アルミノキサンは、メチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、テトラエチルアルミノキサンおよびテトライソブチルアルミノキサン;ジエチルアルミニウムエトキシドからなる群から選択される、請求項2に記載の重合方法。 - アルミニウム(有機アルミニウム化合物由来)対チタン金属(触媒由来)のモル比が、5:1〜500:1または、10:1〜250:1または、25:1〜100:1である、請求項2に記載の重合方法。
- アルミニウム(有機アルミニウム化合物由来)対外部供与体のモル比が、1:1〜60:1または、1:1〜40:1である、請求項2に記載の重合方法。
- アルコキシシラン対チタン金属のモル比が、1:1〜1:30または、1:1〜1:20であり、モノエーテル対チタン金属のモル比が、1:1〜1:60または、1:1〜1:40である、請求項2に記載の重合方法。
- 前記外部電子供与体組成物の前記アルコキシシランが、モノアルコキシシラン、ジアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、アミノシランおよびこれらの混合物からなる群から選択され、
(a)該モノアルコキシシランは、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルフェノキシシラン、トリシクロペンチルメトキシシラン、トリシクロペンテニルメトキシシラン、トリシクロペンタジエニルメトキシシラン、トリシクロペンチルエトキシシラン、シクロペンチルメチルメトキシシラン、ジシクロペンチルエチルメトキシシラン、ジシクロペンチルメチルエトキシシラン、シクロペンチルジメチルメトキシシラン、シクロペンチルジエチルメトキシシラン、シクロペンチルジメチルエトキシシラン、ビス(2,5−ジメチルシクロペンチル)シクロペンチルメトキシシラン、ジシクロペンチルシクロペンテニルメトキシシラン、ジシクロペンチルシクロペンテナジエニルメトキシシラン、およびジインデニルシクロペンチルメトキシシランからなる群から選択され、
(b)該ジアルコキシシランは、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチルメチルジエトキシシラン、t−アミルメチルジエトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビス−o−トリジメトキシシラン、ビス−m−トリジメトキシシラン、ビス−p−トリジメトキシシラン、ビス−p−トリジエトキシシラン、ビスエチルフェニルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン、2−ノルボルナンメチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ビス(2−メチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(3−tert−ブチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(2,3−ジメチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ビス(2,5−ジメチルシクロペンチル)ジメトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、ジシクロブチルジエトキシシラン、シクロプロピルシクロブチルジエトキシシラン、ジシクロペンテニルジメトキシシラン、ジ(3−シクロペンテニル)ジメトキシシラン、ビス(2,5−ジメチル−3−シクロペンテニル)ジメトキシシラン、ジ−2,4−シクロペンタジエニル)ジメトキシシラン、ビス(2,5−ジメチル−2,4−シクロペンタジエニル)ジメトキシシラン、ビス(1−メチル−1−シクロペンチルエチル)ジメトキシシラン、シクロペンチルシクロペンテニルジメトキシシラン、シクロペンチルシクロペンタジエニルジメトキシシラン、ジインデニルジメトキシシラン、ビス(1,3−ジメチル−2−インデニル)ジメトキシシラン、シクロペンタジエニルインデニルジメトキシシラン、ジフルオレニルジメトキシシラン、シクロペンチルフルオレニルジメトキシシラン、エチレンビス−シクロペンチルジメトキシシラン、およびインデニルフルオレニルジメトキシシランからなる群から選択され、
(c)該トリアルコキシシランは、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、イソ−ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、クロロトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、2−ノルボルナントリメトキシシラン、2−ノルボルナントリエトキシシラン、メチルトリアリルオキシシラン、シクロプロピルトリメトキシシラン、シクロブチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、2−メチルシクロペンチルトリメトキシシラン、2,3−ジメチルシクロペンチルトリメトキシシラン、2,5−ジメチルシクロペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、シクロペンテニルトリメトキシシラン、3−シクロペンテニルトリメトキシシラン、2,4−シクロペンタジエニルトリメトキシシラン、インデニルトリメトキシシランおよびフルオレニルトリメトキシシランからなる群から選択され、
(d)該テトラアルコキシシランは、ケイ酸エチルおよびケイ酸ブチルからなる群から選択され、
(e)該アミノシランは、アミノプロピルトリエトキシシラン、n−(3−トリエトキシシリルプロピル)アミン、ビス[(3−トリエトキシシリル)プロピル]アミン、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルメチルジエトキシシラン、およびヘキサンジアミノプロピルトリメトキシシランからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
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