JPWO2010055652A1 - 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
(i) アルミニウム含有量が36質量%から41質量%の範囲にあり、かつ
(ii) メチル基の総モル数に対するトリメチルアルミニウム部位に由来するメチル基のモル分率が12モル%以下である、固体状ポリメチルアルミノキサン組成物。
[2]
粒子状であり、体積基準のメジアン径が5〜50μmの範囲である[1]に記載の組成物。
[3]
25℃におけるn-ヘキサンに対する溶解度が0〜2モル%であり、かつ25℃におけるトルエンに対する溶解度が0〜2モル%である[1]または[2]に記載の組成物。
[4]
下記式で示される均一性が0.45以下である[1]〜[3]のいずれかに記載の組成物。
均一性 = ΣXi|d(0.5) - Di|/d(0.5)ΣXi
(ここで、Xiは粒子iのヒストグラム値、d(0.5)は体積基準のメジアン径、Diは粒子iの体積基準径を示す。)
[5]
比表面積が、10〜25m2/mmol-Alの範囲である[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
[6]
以下の一般式(I)で示される単位を含むポリメチルアルミノキサンとトリメチルアルミニウムを含有する、[1]〜[5]のいずれかに記載の組成物。
-[(Me)AlO]n- (I)
(式中、nは10〜50の整数を示す。)
[7]
SiO2を含有しない、[1]〜[6]のいずれかに記載の組成物。
[8]
(a)下記一般式(II)で示される単位を含むポリメチルアルミノキサンとトリメチルアルミニウムを含有する芳香族系炭化水素溶液(以下、溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物と称す)を加熱して、ポリメチルアルミノキサンとトリメチルアルミニウムを含有する固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を析出させる工程を含む、[1]〜[7]のいずれかに記載の固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の製造方法。
-[(Me)AlO]n- (II)
(式中、nは1〜50の整数を示す。)
[9]
前記加熱前の溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物は、メチル基の総モル数に対するトリメチルアルミニウム部位に由来するメチル基のモル分率が15モル%以下である、[8]に記載の製造方法。
[10]
工程(a)において、
(i) 80℃〜200℃の範囲の加熱温度、及び
(ii) 5分間以上24時間未満の加熱時間から、
固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を析出させるに適した加熱温度及び加熱時間を選択する、[8]または[9]に記載の製造方法。
[11]
工程(a)で原料として用いる溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物が、アルミニウム-酸素-炭素結合を有するアルキルアルミニウム化合物を熱分解することにより得られるものである、[8]〜[10]のいずれかに記載の製造方法。
[12]
前記アルミニウム-酸素-炭素結合を有するアルキルアルミニウム化合物は、トリメチルアルミニウムと含酸素有機化合物との反応により調製されるものである、
[11]に記載の製造方法。
[13]
前記含酸素有機化合物が、一般式(III)で示される脂肪族または芳香族カルボン酸である、[12]に記載の製造方法。
R1-(COOH)n (III)
(式中、R1は、C1〜C20の直鎖あるいは分岐したアルキル基、アルケニル基、アリール基の炭化水素基を表し、nは1〜5の整数を表す。)
[14]
[1]〜[7]のいずれかに記載の固体状ポリメチルアルミノキサン組成物と下記一般式(IV)で表される遷移金属化合物を触媒成分として含有するオレフィン類の重合触媒。
MR5R6R7R8 (IV)
(式中、Mは遷移金属元素を示し、R5,R6,R7,R8は一緒になって、シクロアルカジエニル骨格を有する有機基、アルキル基、アルコシキ基、アリーロキシ基、アルキルシリル基、アルキルアミド基、アルキルイミド基、アルキルアミノ基、アルキルイミノ基、ハロゲン原子を示す。)
[15]
[14]に記載の触媒を用いてオレフィン類を重合することを含む、ポリオレフィン類の製造方法。
本発明の固体状ポリメチルアルミノキサン組成物は、
(i) アルミニウム含有量が36質量%から41質量%の範囲にあり、かつ
(ii) メチル基の総モル数に対するトリメチルアルミニウム部位に由来するメチル基のモル分率が12モル%以下である。
-[(Me)AlO]n- (I)
(式中、nは10〜50の整数を示す。)
本発明の固体状メチルアルミノキサン組成物においてトリメチルアルミニウム部位に由来するメチル基のモル分率は、好ましくは11モル%以下である。トリメチルアルミニウム部位に由来するメチル基のモル分率の下限は、固体状ポリメチルアルミノキサンの形状制御可能な原料となる溶液状ポリメチルアルミノキサンに依存するという理由から、例えば、6モル%でよく、好ましくは 8モル%である。
均一性 = ΣXi|d(0.5) - Di|/d(0.5)ΣXi
(ここで、Xiは粒子iのヒストグラム値、d(0.5)は体積基準のメジアン径、Diは粒子iの体積基準径を示す。)
本発明の固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の製造方法は、(a)下記一般式(II)で示される単位を含むポリメチルアルミノキサンとトリメチルアルミニウムを含有する芳香族系炭化水素溶液(溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物)を加熱して、ポリメチルアルミノキサンとトリメチルアルミニウムを含有する固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を析出させる工程を含む、上記本発明の固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の製造方法である。
-[(Me)AlO]n- (II)
(式中、nは10〜50の整数を示す。)
R1-(COOH)n (III)
(式中、R1は、C1〜C20の直鎖あるいは分岐したアルキル基、アルケニル基、アリール基の炭化水素基を表し、nは1〜5の整数を表す。)
(i) 80℃〜200℃の範囲の加熱温度、及び
(ii) 5分間以上24時間未満の加熱時間から、
固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を析出させるに適した加熱温度及び加熱時間を選択することが好ましい。
本発明は、オレフィン類の重合触媒を包含する。本発明のオレフィン類の重合触媒は、上記本発明の固体状ポリメチルアルミノキサン組成物と下記一般式(IV)で表される遷移金属化合物を触媒成分として含有する。
MR5R6R7R8 (IV)
(式中、Mは遷移金属元素を示し、R5,R6,R7,R8は一緒になって、シクロアルカジエニル骨格を有する有機基、アルキル基、アルコシキ基、アリーロキシ基、アルキルシリル基、アルキルアミド基、アルキルイミド基、アルキルアミノ基、アルキルイミノ基、ハロゲン原子を示す。)
本発明は上記本発明の触媒を用いてオレフィン類を重合することを含む、ポリオレフィン類の製造方法を包含する。
(1) 溶解度
本発明の固体状メチルアルミノキサン組成物の25℃の温度に保持されたn-ヘキサンおよびトルエンに対する溶解する割合の測定は、特公平7-42301号公報に記載の方法に準じて実施した。具体的には、n-ヘキサンに対する溶解割合は25℃に保持された50mlのn-ヘキサンに固体状ポリメチルアルミノキサン組成物2gを加え、その後2時間の攪拌を行ない、次いでG−4グラス製フイルターを用いて溶液部を分離して、この濾液中のアルミニウム濃度を測定することにより求める。この方法で得られる溶解割合は、試料として用いた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物2gに相当するアルミニウム原子の量に対する上記濾液中に存在するアルミニウム原子の割合として決定される。
溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物および固体状アルミノキサン組成物のアルミニウム含量は、基本的に0.5Nの硫酸水溶液で加水分解した溶液に過剰量のエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを加えた後に、ジチゾンを指示薬とし硫酸亜鉛で逆滴定することにより求めた。測定濃度が希薄な場合は、原子吸光分析法を用いて測定を行った。
固体状アルミノキサン組成物の比表面積は、BET吸着等温式を用い、固体表面におけるガスの吸着現象を利用して求めた。測定装置にはBEL JAPAN,INC.製のBELSORP mini IIを、測定ガスには窒素ガスを用いた。
固体状アルミノキサン組成物の体積基準のメジアン径および粒度分布はMalvern Instrument Ltd.のマスターサイザー2000 Hydro Sを利用し、乾燥窒素雰囲気下にレーザー回折・散乱法により求めた。分散媒には主に脱水・脱気したn-ヘキサンを、目的により一部には脱水・脱気したトルエンを用いた。触媒粒度分布の指標として、均一性は、下記の式で示される定義を用いた。
均一性 = ΣXi|d(0.5) - Di|/d(0.5)ΣXi
ここで、Xiは粒子iのヒストグラム値、d(0.5)は体積基準のメジアン径、Diは粒子iの体積基準径を示す。
ポリメチルアルミノキサン組成物中のそれぞれの成分のモル分率は、ポリメチルアルミノキサン組成物の1H-NMR測定により、それぞれの成分に帰属される面積比から求めた。以下にポリメチルアルミノキサン組成物の具体的なMe(PMAO), Me(TMAL)のモル分率の求め方を例示する。ポリメチルアルミノキサンに由来するメチル基のモル分率をMe(PMAO)と表す。トリメチルアルミニウムに由来するメチル基のモル分率をMe(TMAL)と表す。
(i) -0.3ppmから-1.2ppm程度に現われるトリメチルアルミノキサンを含むポリメチルアルミノキサンのMe基ピークの全体の積分値を求め、これをI(ポリメチルアルミノキサン)とする。
(ii) -1.1ppm付近のTMALに由来するMe基ピークを接線-1により切り出し、その積分値 I(TMAL-Me)を求める。
(iii) (ii)で求めたそれぞれの積分値を、(i)で求めた積分値 I(ポリメチルアルミノキサン)から引くと、トリメチルアルミニウムを含まないポリメチルアルミノキサンのみのMe-基の積分値I(PMAO-Me)を求めることができる。I(TMAL-Me)およびI(PMAO-Me)をI(ポリメチルアルミノキサン)で割って規格化すると、Me(PMAO), Me(TMAL)のモル分率を求めることが出来る。
また、溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の分析サンプルは、溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物約0.05mlに対しd8-THFを約0.5ml添加することにより調製した。固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の分析サンプルは、溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物10mgに対しd8-THFを0.5ml添加することにより調製した。
(1) 溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
撹拌装置を有する内容積2Lのセパラブルフラスコに、トリメチルアルミニウム(TMAL) 240.8g(3.34mol)、トルエン600.5gを入れた。この溶液を15℃にまで冷却し、これに安息香酸145.7g(1.19mol)を溶液の温度が25℃以下になるような速度でゆっくりと添加した。その後50℃で加熱熟成を1時間行った。この時、TMALと安息香酸の酸素原子のモル比は、1.40であった。反応液を70℃で4時間加熱し、その後60℃で6時間加熱することにより、ポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液を得た。得られた溶液は、ゲル状物のない透明な液体であった。反応液回収後に行ったアルミニウム分析結果より、アルミニウム原子基準で示す反応収率は定量的なものであった。得られた反応液のアルミニウム濃度は9.30wt%であった。得られた溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、26.0mol%であった。なお、本溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物は溶液状態のため、試験方法の項で記載した溶解度測定は出来なが、溶液の比重とアルミニウム濃度から計算で求めたトルエン中の濃度は約3.1mol/Lであった。
1. ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドを用いた重合
磁気撹拌装置を持つ500mlの四つ口フラスコにトルエン250mlを導入し、34℃にまで加熱した。これにアルミニウム原子換算で0.16g(5.93mmol)のポリメチルアルミノキサンのトルエン溶液を加え、さらにAl/Zrのモル比が5000となるようにビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド(Cp2ZrCl2)を加え、40℃に昇温しながらエチレンガスを吹き込んだ。10分後に、エチレンガスの供給を止め、メタノールを投入して触媒を失活させた。生成したポリエチレンを濾過乾燥し、重合活性を求めたところ62×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。ポリマー形状は不定形で、重合器のファウリングが顕著であった。
磁気撹拌装置を持つ500mlの四つ口フラスコにトルエン250mlを導入し、34℃にまで加熱した。これにアルミニウム原子換算で0.043g(1.6mmol)のポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液を加え、さらにAl/Zrのモル比が5000となるように ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド((nBu-Cp)2ZrCl2)を加え、40℃に昇温しながらエチレンガスを吹き込んだ。10分後に、エチレンガスの供給を止め、メタノールを投入して触媒を失活させた。生成したポリエチレンを濾過乾燥し、重合活性を求めたところ35×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。
磁気撹拌装置を持つ500mlの四つ口フラスコにトルエン250mlを導入し、34℃にまで加熱した。これにアルミニウム原子換算で0.035g(1.3mmol)のポリメチルアルミノキサンのトルエン溶液を加え、さらにAl/Zrのモル比が5000となるように rac-エチレンビス(4,5,6-テトラヒドロ-1-インデニル)ジルコニウムジクロライド (rac-Et(Ind)2ZrCl2)を加え、40℃に昇温しながらエチレンガスを吹き込んだ。10分後に、エチレンガスの供給を止め、メタノールを投入して触媒を失活させた。生成したポリエチレンを濾過乾燥し、重合活性を求めたところ25×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。
(1) 溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験1において、粉体投入した安息香酸量をTMALと安息香酸の酸素原子のモル比が1.30、50℃での加熱熟成後の加熱を70℃で15時間となるように変更したことを除いては、予備実験1と同様に溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。得られた溶液は、ゲル状物のない透明な液体であった。反応液回収後に行ったアルミニウム分析結果より、アルミニウム原子基準で示す反応収率は定量的なものであった。得られた反応液のアルミニウム濃度は、9.40wt%であった。得られた溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、18.3mol%であった。なお、本溶液状ポリメチルアルミノキサンは溶液状態のため、試験方法の項で記載した溶解度測定は出来ないが、溶液の比重とアルミニウム濃度から計算で求めたトルエン中の濃度は約3.1mol/Lであった。
重合評価は予備実験1の(2)1.に記載の方法と同様に実施したところ、重合活性は45×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。ポリマー形状は不定形で、重合器のファウリングが顕著であった。
(1) 溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験1において、粉体投入した安息香酸量を、TMALと安息香酸の酸素原子のモル比が1.25、50℃での加熱熟成後の加熱を70℃で21時間となるように変更したことを除いては、予備実験1と同様に溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。得られた溶液は、ゲル状物のない透明な液体であった。反応液回収後に行ったアルミニウム分析結果より、アルミニウム原子基準で示す反応収率は定量的なものであった。得られた反応液のアルミニウム濃度は、9.15wt%であった。得られた溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、17.5mol%であった。なお、本溶液状ポリメチルアルミノキサンは溶液状態のため、試験方法の項で記載した溶解度測定は出来なが、溶液の比重とアルミニウム濃度から計算で求めたトルエン中の濃度は約3.1mol/Lであった。
重合評価は予備実験1の(2)1.に記載の方法と同様に実施したところ、重合活性は49×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。ポリマー形状は不定形で、重合器のファウリングが顕著であった。
(1) 溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験1において、粉体投入した安息香酸量を、TMALと安息香酸の酸素原子のモル比が1.20、50℃での加熱熟成後の加熱を70℃で32時間となるように変更したことを除いては、予備実験1と同様に溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。得られた溶液は、ゲル状物のない透明な液体であった。反応液回収後に行ったアルミニウム分析結果より、アルミニウム原子基準で示す反応収率は定量的なものであった。得られた反応液のアルミニウム濃度は、9.04wt%であった。得られた溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、14.0mol%であった。なお、本溶液状ポリメチルアルミノキサンは溶液状態のため、試験方法の項で記載した溶解度測定は出来なが、溶液の比重とアルミニウム濃度から計算で求めたトルエン中の濃度は約3.0mol/Lであった。
1. ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドを用いた重合
重合評価は予備実験1の(2)1.に記載の方法と同様に実施したところ、重合活性は39×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。ポリマー形状は不定形で、高温GPCにより求めた分子量は18万で、Mw/Mnは2.9であった。ポリマー形状は不定形で、重合器のファウリングが顕著であった。
重合評価は予備実験1の(2) 2.記載の方法と同様に実施したところ、重合活性は70×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。ポリマー形状は不定形で、重合器のファウリングが顕著であった。
重合評価は予備実験1の(2) 3.記載の方法と同様に実施したところ、重合活性は35×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。ポリマー形状は不定形で、重合器のファウリングが顕著であった。
(1) 溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験1において、粉体投入した安息香酸量を、TMALと安息香酸の酸素原子のモル比が1.10、50℃での加熱熟成後の加熱を70℃で60時間となるように変更したことを除いては、予備実験1と同様に溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。得られた溶液は、ゲル状物のない透明な粘調性の液体であった。反応液回収後に行ったアルミニウム分析結果より、アルミニウム原子基準で示す反応収率は定量的なものであった。得られた反応液のアルミニウム濃度は8.81wt%であった。得られた溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、5.2mol%であった。なお、本溶液状ポリメチルアルミノキサンは溶液状態のため、試験方法の項で記載した溶解度測定は出来なが、溶液の比重とアルミニウム濃度から計算で求めたトルエン中の濃度は約2.9mol/Lであった。
重合評価は予備実験1の(2) 1.記載の方法と同様に実施したところ、重合活性は46×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。ポリマー形状は不定形で、重合器のファウリングが顕著であった。
(1) 溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
撹拌装置を有する内容積500mLのセパラブルフラスコに、トリメチルアルミニウム(TMAL) 68.39g(948.81mmol)、トルエン102.51gを入れた。この溶液を15℃にまで冷却し、これにアセトフェノン82.13g(683.56mmol)とトルエン19.35gの溶液を、フラスコ中の内部温度が25℃以下になるような速度でゆっくりと添加した。その後50℃で加熱熟成を1時間行った。この時、TMALとアセトフェノンの酸素原子のモル比は、1.39であった。反応液に予備実験1で調製したポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液(Al濃度9.30wt%)を熱分解反応の活性化剤とし、アルミニウム原子基準で49.0mmol(溶液で14.23g)となる量を一気に投入し、その後65℃で9時間加熱することにより、アセトフェノンを酸素源に用いたポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液を得た。得られた溶液は、ゲル状物のない薄黄色の透明な液体であった。反応液回収後に行ったアルミニウム濃度分析結果より、アルミニウム原子基準で示す反応収率は定量的なものであった。得られた反応液のアルミニウム濃度は9.15wt%であった。得られた溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、23.2mol%であった。なお、本溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物は溶液状態のため、試験方法の項で記載した溶解度測定は出来なが、溶液の比重とアルミニウム濃度から計算で求めたトルエン中の濃度は約3.1mol/Lであった。
重合評価は予備実験1の(2)1.に記載の方法と同様に実施したところ、重合活性は65×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。ポリマー形状は不定形で、重合器のファウリングが顕著であった。
予備実験1(Al/O=1.40)で調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物174.63gを室温下、フルバキューム下において濃縮乾固処理を行い、残留分として濃縮ポリメチルアルミノキサン54.03gを得た。この残留分にトルエンを投入し、アルミニウム濃度を8.92wt%に調整した。得られたポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液は不溶物のない均一な溶液で、Me(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、15.0mol%と濃縮処理前の26.0mol%から大きく低下していた。
予備実験1で調製したポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液(Al/O=1.40)にn-ヘキサンをポリメチルアルミノキサン溶液体積の6倍量、10倍量、20倍量を一気に投入し、固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の析出量変化を測定した。その結果、固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の析出量は一定で、アルミニウムベースの析出率はいずれも22%とn-ヘキサン投入量の差異は認められなかった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
撹拌装置を有する内容積5Lのセパラブルフラスコに予備実験4(Al/O=1.20)で調製したポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液 406.5g(1.361mol-Al)を入れ、攪拌しながら100℃で8時間加熱した。加熱中に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物が析出した。溶液を30℃以下にまで冷却した後に、洗浄のためにn-ヘキサン3.6Lを攪拌下に添加した。固体状ポリメチルアルミノキサン組成物をデカンテーションし、上澄み液を除去した後に、n-ヘキサン 3Lで2度のデカンテーションによる洗浄操作を行った。得られた固体を室温下に減圧乾燥することにより乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を得た。乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で96%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、9.0mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、37.3wt%-Alであった。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 9.4μm、均一性は0.296であった(図2参照)。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は19.5m2/mmol-Alであった。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ0.1mol%、0.4mol%と極めて低い値であった。
1. ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドを用いた重合
磁気撹拌装置を持つ500mlの四つ口フラスコにトルエン250mlを導入し、34℃にまで加熱した。これにアルミニウム原子換算で0.16g(5.93mmol)の固体状ポリメチルアルミノキサン組成物(Al/O=1.20)のトルエンスラリー溶液を加え、さらにAl/Zrのモル比が5000となるようにビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド(Cp2ZrCl2)を加え、40℃に昇温しながらエチレンガスを吹き込んだ。10分後に、エチレンガスの供給を止め、メタノールを投入して触媒を失活させた。生成したポリエチレンを濾過乾燥し、重合活性を求めたところ64×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。
得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。また、高温GPCにより求めた分子量は16万で、Mw/Mnは2.7であった。
磁気撹拌装置を持つ500mlの四つ口フラスコにトルエン250mlを導入し、34℃にまで加熱した。これにアルミニウム原子換算で0.038g(1.4mmol)のポリメチルアルミノキサンのトルエン溶液を加え、さらにAl/Zrのモル比が5000となるように ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド((nBu-Cp)2ZrCl2)を加え、40℃に昇温しながらエチレンガスを吹き込んだ。10分後に、エチレンガスの供給を止め、メタノールを投入して触媒を失活させた。生成したポリエチレンを濾過乾燥し、重合活性を求めたところ140×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
磁気撹拌装置を持つ500mlの四つ口フラスコにトルエン250mlを導入し、34℃にまで加熱した。これにアルミニウム原子換算で0.038g(1.4mmol)のポリメチルアルミノキサンのトルエン溶液を加え、さらにAl/Zrのモル比が5000となるようにrac-エチレンビス(4,5,6-テトラヒドロ-1-インデニル)ジルコニウムジクロライド(rac-Et(Ind)2ZrCl2)を加え、40℃に昇温しながらエチレンガスを吹き込んだ。10分後に、エチレンガスの供給を止め、メタノールを投入して触媒を失活させた。生成したポリエチレンを濾過乾燥し、重合活性を求めたところ51×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
予備実験4で調製したポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液を実施例1と同様に熱処理を行い、固形状物を析出させた。その後、n-ヘキサンによる洗浄を行わずに直接反応液の粒度分布測定を行った。マスターサイザー2000 Hydro Sにはトルエンを溶剤として用いた。その結果、加熱4時間の時点で体積基準のメジアン径d(0.5)14.5μm(図3参照)、加熱8時間の時点で体積基準のメジアン径d(0.5)14.6μm(図4参照)の粒径を有する粒子形状であった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験3において調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物(Al/O=1.25)を用いたこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を調製した。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で72%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、10.5mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、40.3wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 28.3μm、均一性は0.339であった。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は17.6m2/mmol-Alであった。
(d) 溶媒への溶解割合
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ0.2mol%、0.6mol%と低い値であった。
上記で合成した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1の(3)1.と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は34×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。
得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験2において調製したポリメチルアルミノキサン組成物(Al/O=1.30)を用いたこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を調製した。乾燥固体の析出率は使用したポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で65%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、11.5mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、38.5wt%-Alであった。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 30.9μm、均一性は0.313であった(図5参照)。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ0.4mol%、1.4mol%と低い値であった。
上記で合成した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1の(3)1.と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は33×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。
得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験2で調製したポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液の100℃加熱時間を16時間としたこと以外は実施例3と同様に固体ポリメチルアルミノキサン組成物を調製した。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で75%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、11.0mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、40.2wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 28.7μm、均一性は0.422であった。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は21.1m2/mmol-Alであった。
(d) 溶媒への溶解割合
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ0.3mol%、1.2mol%と低い値であった。
上記で合成した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1の(3)1.と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は30×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。
得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験1において調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物(Al/O=1.40)を用いたこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を調製した。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で54.6%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、11.5mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、38.4wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 10.3μm、均一性は0.366であった。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は18.3m2/mmol-Alであった。
(d) 溶媒への溶解割合
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ0.5mol%、1.5mol%と低い値であった。
上記で合成した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1の(3)1.と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は38×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。
得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験1において調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物(Al/O=1.40)を用い、100℃加熱時間を16時間としたこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を調製した。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で62%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、12.0mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、40.1wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) は8.2μm、均一性は0.345であった。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は16.8m2/mmol-Alであった。
1. ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドを用いた重合
上記で合成した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1の(3)1.と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は40×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
2. ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロライドを用いた重合
上記で合成した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1の(3)2.と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は135×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
予備実験6においてアセトフェノンを用いて調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物(Al/O=1.39)を用いたこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を調製した。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で54.8%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、11.8mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、40.1wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 6.2μm、均一性は0.300であった。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は13.2m2/mmol-Alであった。
上記で合成した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1の(3)1.と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は37×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
予備実験7において調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を調製した。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で70.0%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、10.5mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、40.2wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5)42.8μm、均一性は0.322であった。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は20.1m2/mmol-Alであった。
上記で合成した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1の(3)1.と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は33×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
n-ヘキサンを60分かけて添加したこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で97.4%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、8.8mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、38.2wt%-Alであった。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 10.1μm、均一性は0.290であった。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は20.8m2/mmol-Alであった。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ0.11mol%、0.42mol%と極めて低い値であった。
上記で合成した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いたこと以外は実施例1の(3)1.と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は66×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られたポリマーはさらさらした微粒子状で、重合後の反応器への付着がないものであった。
予備実験4で調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物を用い、実施例1に示した条件下において加熱時間の影響について検討した。測定した固体析出率の結果を図6に示す。
予備実験4で調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物をトルエンにてアルミニウム濃度を4.55wt%となるように希釈した。希釈溶液に変化は観られず、クリアな溶液のままであった。この希釈溶液を利用した以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサンの組成物合成を行った。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で95.3%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、9.2mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量を測定したところ、37.8wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5)36.7μm、均一性は0.276であった。(図7参照)
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
加熱処理を実施せずにn-ヘキサンを添加したこと以外は実施例5と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物(Al/O=1.40)の合成を行った。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で22%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、12.5mol%であった。
(2) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の分析
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量をキレート滴定により測定したところ、37.8wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状メポリチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 330.8μmとの値が得られたが、電子顕微鏡観測を実施したところ形状がバラバラで全く制御されたものではないことが判った。観測した電子顕微鏡写真を図8に示す。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は17.0m2/mmol-Alであった。
(d) 溶媒への溶解割合
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ4.2mol%、15.2mol%であった。
上記に調製した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いた以外は実施例1の(3)1.記載の方法と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は58×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られた重合体は不定形で、重合後の反応器への重合体付着も多いものであった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
加熱処理を実施せずにn-ヘキサンを添加したこと以外は実施例3(Al/O=1.30)と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。乾燥固体の析出率は使用したポリメチルアルミノキサンのアルミニウム原子基準で31%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、12.2mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量をキレート滴定により測定したところ、36.0wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 590.2μmとの値が得られたが、比較例1の図8と同じく電子顕微鏡観測を実施したところ形状がバラバラで全く制御されたものではないことが判った。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は16.7m2/mmol-Alであった。
(d) 溶媒への溶解割合
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ2.7mol%、12.5mol%であった。
上記に調製した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いた以外は実施例1の(3)1.記載の方法と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は40×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られた重合体は不定形で、重合後の反応器への重合体付着も多いものであった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
加熱処理を実施せずにn-ヘキサンを添加したこと以外は実施例2(Al/O=1.25)と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で34.4%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、13.1mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量をキレート滴定により測定したところ、33.6wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 575.2μmとの値が得られたが、比較例1の図8と同じく電子顕微鏡観測を実施したところ形状がバラバラで全く制御されたものではなかった。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は17.0m2/mmol-Alであった。
上記に調製した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いた以外は実施例1の(3)1.記載の方法と同様に重合評価を実施したところ、重合活性29×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られた重合体は不定形で、重合後の反応器への重合体付着も多いものであった。また、高温GPCにより求めた分子量は18万で、Mw/Mnは2.6であった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験4で調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物を用い、加熱処理を実施せずにn-ヘキサンを添加したこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。乾燥固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で47.0%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、11.5mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量をキレート滴定により測定したところ、36.8wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 508.6μmとの値が得られたが、比較例1の図8と同じく電子顕微鏡観測を実施したところ形状がバラバラで全く制御されたものではなかった。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は17.6m2/mmol-Alであった。
(d) 溶媒への溶解割合
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ0.8mol%、1.6mol%であった。
上記に調製した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いた以外は実施例1の(3)1.記載の方法と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は30×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られた重合体は不定形で、重合後の反応器への重合体付着も多いものであった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験7で調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物の加熱処理を実施せずにn-ヘキサンを添加したこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で24.5%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、12.7mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量をキレート滴定により測定したところ、38.4wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 317μmとの値が得られたが、比較例1の図8と同じく電子顕微鏡観測を実施したところ形状がバラバラで全く制御されたものではなかった。
(c) 比表面積測定
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は16.5m2/mmol-Alであった。
上記に調製した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いた以外は実施例1の(3)1.記載の方法と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は36×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。得られた重合体は不定形で、重合後の反応器への重合体付着も多いものであった。
(1) SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
磁気撹拌装置を持つ1Lの四つ口フラスコにトルエン625mlを導入した。次いで、400℃で2時間焼成することにより表面水酸基濃度を1.63wt%としたSiO2(富士シリシア製SiO2 P-10, )を49.9g導入し、攪拌しながら液温を5℃にまで冷却した。これに予備実験1で調製したポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液 147.6g(Al/O=1.40, 0.508mol-Al)を60分かけてゆっくりと添加した。これをゆっくりと65℃にまで加熱昇温し、その温度で60分の熟成を行った。反応液の上澄みをデカンテーションにより除去し、更にトルエン500mlで5回の洗浄を行った。得られたSiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物のスラリーを60℃で減圧下に乾燥して、SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物の乾燥固体を71.77g得た。
(a) アルミニウム含量
乾燥SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量をICP分析により測定したところ、15.3wt%-Alであった。このアルミニウム含有量からSiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物の固体として回収されたアルミニウム量は80%であった。
(b) 形状評価
乾燥SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 41.8μm、均一性は0.481であった(図9参照)。
(c) 比表面積測定
乾燥SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は51.0m2/mmol-Alであった。
上記に調製した乾燥SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物を用いた以外は実施例1の(3)1.記載の方法と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は9×106g-PE/mol-Zr・atm・hrと低活性であった。得られたポリマーは微粒子状で、重合後の反応器への付着は抑制されていた。また、高温GPCにより求めた分子量は16万で、Mw/Mnは3.0であった。
(1) 乾燥SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
磁気撹拌装置を持つ1Lの四つ口フラスコにトルエン625mlを導入した。次いで、400℃で2時間焼成することにより表面水酸基濃度を1.63wt%としたSiO2(富士シリシア製SiO2 P-10)を49.9g導入し、攪拌しながら液温を5℃にまで冷却した。これに予備実験4で調製したポリメチルアルミノキサン組成物のトルエン溶液 151.73g(Al/O=1.20, 0.508mol-Al)を60分かけてゆっくりと添加した。これをゆっくりと65℃にまで加熱昇温し、その温度で60分の熟成を行った。熟成時間が進むに連れて溶液の粘性が増大し、熟成終了後のSiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物のデカンテーション速度が非常に遅く、比較例4と同様な操作を行うことが出来なかった。そこで、スラリーを100ml取得し、これにトルエン添加により同様な効率となるように洗浄を行った。得られたSiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物のスラリーを60℃で減圧下に乾燥して、SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物の乾燥固体を74.0g得た。
(a) アルミニウム含量
乾燥SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量をICP分析により測定したところ、16wt%-Alであった。このアルミニウム含有量からSiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物の固体として回収されたアルミニウム量は86.3%であった。
(b) 形状評価
乾燥SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 44.5μm、均一性は0.577であった。
(c) 比表面積測定
乾燥SiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、Al 1mmol当りの比表面積は55.1m2/mmol-Alであった。
上記に調製したSiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物を用いた以外は実施例1の(3)1.記載の方法と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は17.0×106g-PE/mol-Zr・atm・hrと比較例6に示したSiO2担持ポリメチルアルミノキサン組成物に比べて高活性であったが、依然として低活性のままであった。得られたポリマーは微粒子状で、重合後の反応器への付着は抑制されていた。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成(特許文献16対応)
予備実験7で調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いて特公平7-42301記載実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成を行った。以下に、具体的な操作について述べる。まず、予備実験7で調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物をトルエン追加によりアルミニウム濃度を4.10wt%に調整し、500mlのナス型フラスコにこの重量が140.0gであった。この溶液を攪拌しながら、体積比で1.5倍量の乾燥n-デカンを滴下ロートより30分間かけて滴下した。希釈溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物はn-デカンを約30ml添加した時点より濁り始め、滴下終了時には白濁状態であった。これを攪拌しながら、4Torrに減圧しつつ、温度を35℃に3時間かけて昇温した。この溶液をガラスフィルターにより濾過し、液相部を除去することにより、微粒子状ポリメチルアルミノキサン組成物を得た。得た固体はn-デカンを含んでおり湿った状態であったため、フルバキューム下に60℃で2時間、更に100℃で2時間乾燥することにより固体を乾燥した。固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で63.5%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、13.2mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状メチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量をキレート滴定により測定したところ、34.9wt%-Alであった。
乾燥固体状メチルアルミノキサン組成物のマイクロトラックによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 12.5μm、均一性は3.43との値が得られた(図10参照)。さらに、乾燥時に粉砕の可能性があったため、未乾燥品を測定したところ体積基準のメジアン径d(0.5) 22.2μm、均一性は0.778との値が得られた(図11参照)。本固体状ポリメチルアルミノキサン組成物は比較的脆いことが推定される。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の比表面積測定を行ったところ、アルミニウム原子 1mmol当りの比表面積は18.8m2/mmol-Alであった。
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のn-ヘキサンとトルエンへの溶解割合を求めたところ、それぞれ8.3mol%、23.6mol%と非常によく溶解した。
上記に調製した固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を用いた以外は実施例1の(3)1.記載の方法と同様に重合評価を実施したところ、重合活性は34×106g-PE/mol-Zr・atm・hrであった。重合体形状は不定形で、溶液重合と変らないもので、重合後の反応器への重合体付着も抑制されてはいなかった。
(1) 固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の合成
予備実験5で調製した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物を加熱処理せずにn-ヘキサンを添加したこと以外は実施例1と同様に固体状ポリメチルアルミノキサン組成物合成を行った。固体の析出率は使用した溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物のアルミニウム原子基準で63.8%であった。得られた固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のMe(TMAL)量を1H-NMRより求めたところ、6.0mol%であった。
(a) アルミニウム含量
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物中のアルミニウム含量をキレート滴定により測定したところ、36.0wt%-Alであった。
(b) 形状評価
乾燥固体状ポリメチルアルミノキサン組成物のマスターサイザー2000 Hydro Sによる粒度分布評価を行ったところ、体積基準のメジアン径d(0.5) 147.5μm、均一性は0.989との値との値が得られたが、粒度分布が制御されたものとは言えないものであった(図12参照)。
Claims (15)
- (i) アルミニウム含有量が36質量%から41質量%の範囲にあり、かつ
(ii) メチル基の総モル数に対するトリメチルアルミニウム部位に由来するメチル基のモル分率が12モル%以下である、
固体状ポリメチルアルミノキサン組成物。 - 粒子状であり、体積基準のメジアン径が5〜50μmの範囲である請求項1に記載の組成物。
- 25℃におけるn-ヘキサンに対する溶解度が0〜2モル%であり、かつ25℃におけるトルエンに対する溶解度が0〜2モル%である請求項1または2に記載の組成物。
- 下記式で示される均一性が0.45以下である請求項1〜3のいずれかに記載の組成物。
均一性 = ΣXi|d(0.5) - Di|/d(0.5)ΣXi
(ここで、Xiは粒子iのヒストグラム値、d(0.5)は体積基準のメジアン径、Diは粒子iの体積基準径を示す。) - 比表面積が、10〜25m2/mmol-Alの範囲である請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 以下の一般式(I)で示される単位を含むポリメチルアルミノキサンとトリメチルアルミニウムを含有する、請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
-[(Me)AlO]n- (I)
(式中、nは10〜50の整数を示す。) - SiO2を含有しない、請求項1〜6のいずれかに記載の組成物。
- (a)下記一般式(II)で示される単位を含むポリメチルアルミノキサンとトリメチルアルミニウムを含有する芳香族系炭化水素溶液(以下、溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物と称す)を加熱して、ポリメチルアルミノキサンとトリメチルアルミニウムを含有する固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を析出させる工程を含む、請求項1〜7のいずれかに記載の固体状ポリメチルアルミノキサン組成物の製造方法。
-[(Me)AlO]n- (II)
(式中、nは1〜50の整数を示す。) - 前記加熱前の溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物は、メチル基の総モル数に対するトリメチルアルミニウム部位に由来するメチル基のモル分率が15モル%以下である、請求項8に記載の製造方法。
- 工程(a)において、
(i) 80℃〜200℃の範囲の加熱温度、及び
(ii) 5分間以上24時間未満の加熱時間から、
固体状ポリメチルアルミノキサン組成物を析出させるに適した加熱温度及び加熱時間を選択する、請求項8または9に記載の製造方法。 - 工程(a)で原料として用いる溶液状ポリメチルアルミノキサン組成物が、アルミニウム-酸素-炭素結合を有するアルキルアルミニウム化合物を熱分解することにより得られるものである、請求項8〜10のいずれかに記載の製造方法。
- 前記アルミニウム-酸素-炭素結合を有するアルキルアルミニウム化合物は、トリメチルアルミニウムと含酸素有機化合物との反応により調製されるものである、請求項11に記載の製造方法。
- 前記含酸素有機化合物が、一般式(III)で示される脂肪族または芳香族カルボン酸である、請求項12に記載の製造方法。
R1-(COOH)n (III)
(式中、R1は、C1〜C20の直鎖あるいは分岐したアルキル基、アルケニル基、アリール基の炭化水素基を表し、nは1〜5の整数を表す。) - 請求項1〜7のいずれかに記載の固体状ポリメチルアルミノキサン組成物と下記一般式(IV)で表される遷移金属化合物を触媒成分として含有するオレフィン類の重合触媒。
MR5R6R7R8 (IV)
(式中、Mは遷移金属元素を示し、R5,R6,R7,R8は一緒になって、シクロアルカジエニル骨格を有する有機基、アルキル基、アルコシキ基、アリーロキシ基、アルキルシリル基、アルキルアミド基、アルキルイミド基、アルキルアミノ基、アルキルイミノ基、ハロゲン原子を示す。) - 請求項14に記載の触媒を用いてオレフィン類を重合することを含む、ポリオレフィン類の製造方法。
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