JPWO2012060361A1 - オレフィン類重合用固体触媒成分、オレフィン類重合用触媒およびオレフィン類重合体の製造方法 - Google Patents

オレフィン類重合用固体触媒成分、オレフィン類重合用触媒およびオレフィン類重合体の製造方法 Download PDF

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Abstract

水素活性および重合活性が高く、より少ない水素量でMFRが高くしかも立体規則性の高いポリマーを収率よく得ることができ、また、共重合活性が高くブロック率等の共重合特性が良好であり、かつ環境に配慮したオレフィン類重合用固体触媒成分を提供する。(a)マグネシウム化合物、(b)一般式R12C(COOCH3)2(式中、R1は炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基、ハロゲン原子、炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、ビニル基およびアリル基から選ばれるいずれか一種である。)で表される内部電子供与体および(c)4価のハロゲン化合物を、不活性有機溶媒中で接触させてなることを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒成分である。

Description

本発明は、オレフィン類重合用固体触媒成分、オレフィン類重合用触媒およびオレフィン類重合体の製造方法に関する。
従来、マグネシウム、チタン、電子供与体およびハロゲンを必須成分として含有する固体触媒成分をプロピレンなどのオレフィン類の重合に供することが知られており、上記固体触媒成分、有機アルミニウム化合物および有機ケイ素化合物から成るオレフィン類重合用触媒の存在下に、オレフィン類を重合もしくは共重合させる方法が数多く提案されている。
例えば、特許文献1(特開昭63−3010号公報)には、ジアルコキシマグネシウム、芳香族ジカルボン酸ジエステル、芳香族炭化水素化合物およびチタンハロゲン化物を接触して得られた生成物を、粉末状態で加熱処理することにより固体触媒成分を調製し、該固体触媒成分、有機アルミニウム化合物および有機ケイ素化合物より成るプロピレン重合用触媒の存在下に、プロピレンを重合させる方法が提案されている。
また、上記重合時に使用する電子供与体として、主にベンゼン環を含有する化合物が使用されてきたが、近年、環境に対する影響を考慮して、ベンゼン環を含まない電子供与体の開発が望まれている。
このような電子供与体を用いた重合用触媒として、特許文献2(特開2004−91513号公報)には、ジアルコキシマグネシウム、4価のチタンハロゲン化合物および電子供与体として置換マロン酸ジエステル化合物を、沸点が50〜150℃の芳香族炭化水素化合物中で接触させることにより調製されるオレフィン類重合用固体触媒成分が提案されている。さらに、特許文献3(WO2008/120795号公報)では、マグネシウム化合物、4価のハロゲン化チタン化合物および電子供与体として異なった2つのエステル残基を有する置換マロン酸ジエステルを用いたオレフィン重合用固体触媒成分が提案されている。
ところで、上記のような重合用触媒を用いて得られるポリマーは、自動車あるいは家電製品の構成部品の他、容器やフィルム等種々の用途に利用されており、これらのポリマーは、重合により生成したポリマーパウダーを溶融し、各種の成型機により成型されているが、この場合、特に射出成型等でかつ大型の成型品を製造する際には、溶融ポリマーの流動性(メルトフローレート、MFR)が高いことが要求される場合があることから、ポリマーのMFRを上げるべく多くの研究が為されている。
MFRは、ポリマーの分子量に大きく依存する。当業界においてはプロピレンの重合に際し、生成ポリマーの分子量調節剤として水素を添加することが一般的に行われている。この場合、分子量の低いポリマーを製造するためには、すなわちMFRの高いポリマーを製造するためには、通常、多くの水素を添加することが求められる。
しかし、重合リアクターにはその安全性から耐圧限度があり、添加し得る水素量も制限される。このため、より多くの水素を添加するためには重合に使用するモノマーの分圧を下げざるを得ず、この場合生産性が低下することになる。また、水素を多量に用いることからコストの面の問題も生じる。さらに、大量の水素を添加して製造されたポリマーは、MFRの上昇に伴って立体規則性が著しく低下してしまい、べたつきやポリマーの融点低下に伴う耐熱強度の低下など、製品にとり好ましくない結果をもたらしてしまう。
特開昭63−3010号公報(特許請求の範囲) 特開2004−91513号公報(特許請求の範囲) WO2008/120795号公報(特許請求の範囲)
このような状況下、本発明は、水素活性および重合活性が高く、より少ない水素量でMFRが高くしかも立体規則性の高いポリマーを収率よく得ることができ、また、共重合活性が高くブロック率等の共重合特性が良好であり、かつ環境に配慮したオレフィン類重合用固体触媒成分およびオレフィン重合用触媒を提供することを目的とするものであり、また、該オレフィン類重合用触媒を用いたオレフィン類重合体の製造方法を提供することを目的とするものである。
上記技術課題を解決すべく、本発明者が鋭意検討を重ねた結果、内部電子供与体として用いた場合に触媒性能を著しく低下させてしまうことが技術常識であったフタル酸ジメチルエステルなどの芳香族ジメチルカルボン酸に代えて、内部電子供与体として特定の置換マロン酸ジメチルエステルを用いて調製した固体触媒成分により、上記技術課題を解決し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)(a)マグネシウム化合物、(b)下記一般式(I)
C(COOCH (I)
(式中、Rは炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基、ハロゲン原子、炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、ビニル基およびアリル基から選ばれるいずれか一種である。)で表される内部電子供与体、および(c)4価のハロゲン化合物を、不活性有機溶媒中で接触させてなることを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒成分、
(2)前記一般式(I)におけるRが、イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−プロピル基、n−ブチル基および、ハロゲン原子が1または2置換した炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基から選ばれるいずれか一種である上記(1)に記載のオレフィン類重合用固体触媒成分、
(3)前記(a)マグネシウム化合物がジアルコキシマグネシウムである上記(1)または(2)に記載のオレフィン類重合用固体触媒成分、
(4)前記(c)4価のハロゲン化合物が四塩化ケイ素あるいは四塩化チタンである上記(1)〜(3)のいずれかに記載のオレフィン類重合用固体触媒成分、
(5)(α)請求項1〜4のいずれかに記載のオレフィン類重合用固体触媒成分、(β)下記一般式(II)
AlQ3−p (II)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Qは水素原子あるいはハロゲン原子を示し、pは0<p≦3の実数であり、Rが複数存在する場合各Rは同一であっても異なっていてもよく、Qが複数存在する場合各Qは同一であっても異なっていてもよい。)で表される有機アルミニウム化合物、および(γ)外部電子供与体
を接触させてなることを特徴とするオレフィン類重合用触媒、
(6)前記(γ)外部電子供与体が、下記一般式(III)
Si(OR4−q (III)
(式中、Rは、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基若しくはシクロアルケニル基または炭素数6〜15の芳香族炭化水素基若しくは置換基を有する芳香族炭化水素基を示し、Rが複数存在する場合、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。Rは炭素数1〜4のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基または置換基を有する炭素数7〜12の芳香族炭化水素基を示し、Rが複数存在する場合、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよく、qは0〜3の整数である。)
で表される有機ケイ素化合物および下記一般式(IV)
(RN)SiR 4−s (IV)
(式中、RおよびRは、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜20のアルケニル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基若しくはシクロアルケニル基または炭素数6〜20のアリール基を示し、RN基を構成するRおよびRは互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。RN基が複数存在する場合、各RN基は互いに同一であっても異なっていてもよい。Rは炭素数1〜20のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、ビニルオキシ基、炭素数3〜20のアルケニルオキシ基、炭素数3〜20のシクロアルキル基若しくはシクロアルキルオキシ基または炭素数6〜20のアリール基若しくはアリールオキシ基を示し、Rが複数存在する場合、複数のRは同一であっても異なっていてもよい。sは1〜3の整数である。)
で表されるアミノシラン化合物から選択される一種以上である
上記(5)に記載のオレフィン類重合用触媒、
(7)前記(γ)外部電子供与体が、フェニルトリメトキシシラン、n−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、シクロヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチルエチルジメトキシシラン、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、ジイソ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、ジシクロペンチ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、シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、t−ブチルメチルビス(エチルアミノ)シラン、ジシクロヘキシルビス(エチルアミノ)シラン、ジシクロペンチルビス(エチルアミノ)シラン、ビス(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、ジエチルアミノトリメトキシシランおよびジエチルアミノトリエトキシシランから選択される一種以上である上記(5)に記載のオレフィン類重合用触媒、
(8)前記(γ)外部電子供与体が、下記一般式(V)
OCHCR10CHOR11 (V)
(式中、RおよびR10は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基若しくはシクロアルケニル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基若しくはハロゲン置換芳香族炭化水素基、置換基を有する炭素数7〜12の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルキルアミノ基または炭素数2〜12のジアルキルアミノ基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。RおよびR11は、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基若しくはハロゲン置換芳香族炭化水素基または置換基を有する炭素数7〜12の芳香族炭化水素基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
で表わされるジエーテル化合物から選択される一種以上である
上記(5)に記載のオレフィン類重合用触媒、
(9)前記一般式(V)で表されるジエーテル化合物が、2−イソプロピル−2−イソブチル−1,3−ジメトキシプロパンまたは9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンである上記(8)に記載のオレフィン類重合用触媒、
(10)上記(5)〜(9)のいずれかに記載のオレフィン重合用触媒の存在下に、オレフィン類の重合を行なうことを特徴とするオレフィン類重合体の製造方法、および
(11)得られるオレフィン類重合体がプロピレン単独重合体またはプレピレンと他のオレフィンとの共重合体である上記(10)に記載のオレフィン類重合体の製造方法、
を提供するものである。
なお、以下、適宜、上記一般式(I)で表される内部電子供与体を「(b)内部電子供与体」、上記(1)〜(4)のいずれかに記載のオレフィン類重合用固体触媒成分を「(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分」、上記一般式(II)で表される有機アルミニウム化合物を「(β)有機アルミニウム化合物」と称するものとする。
本発明によれば、水素活性および重合活性が高く、より少ない水素量でMFRが高く、しかも立体規則性の高いポリマーを収率よく得ることができる環境に配慮したオレフィン類重合用固体触媒成分およびオレフィン重合用触媒を提供することができ、また、該オレフィン類重合用触媒を用いたオレフィン類重合体の製造方法を提供することができる。
先ず、本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分(以下、適宜、固体触媒成分という)について説明する。
本発明の固体触媒成分は、(a)マグネシウム化合物、(b)下記一般式(I)
C(COOCH (I)
(式中、Rは炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基、ハロゲン原子、炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、ビニル基およびアリル基から選ばれるいずれか一種である。)で表される内部電子供与体、および(c)4価のハロゲン化合物を不活性有機溶媒中で接触させてなることを特徴とするものである。
本発明の固体触媒成分において、(a)マグネシウム化合物としては、ジハロゲン化マグネシウム、ジアルキルマグネシウム、ハロゲン化アルキルマグネシウム、ジアルコキシマグネシウム、ジアリールオキシマグネシウム、ハロゲン化アルコキシマグネシウムあるいは脂肪酸マグネシウム等から選ばれる一種以上が挙げられる。これらのマグネシウム化合物の中、ジハロゲン化マグネシウム、ジハロゲン化マグネシウムとジアルコキシマグネシウムの混合物、ジアルコキシマグネシウムが好ましく、特にジアルコキシマグネシウムが好ましい。
ジアルコキシマグネシウムとしては、ジメトキシマグネシウム、ジエトキシマグネシウム、ジプロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム、エトキシメトキシマグネシウム、エトキシプロポキシマグネシウム、ブトキシエトキシマグネシウム等が挙げられる。また、これらのジアルコキシマグネシウムは、金属マグネシウムを、ハロゲンあるいはハロゲン含有金属化合物等の存在下にアルコールと反応させてなるものでもよい。また、上記のジアルコキシマグネシウムは、一種以上併用することもできる。
更に、本発明の固体触媒成分において、ジアルコキシマグネシウムは、顆粒状または粉末状であることが好ましく、その形状は不定形あるいは球状のものを使用し得る。例えば球状のジアルコキシマグネシウムを使用した場合、重合時により良好な粒子形状と狭い粒度分布を有する重合体粉末が得られ、重合操作時の生成重合体粉末の取扱い操作性が向上し、生成重合体粉末に含まれる微粉に起因する閉塞等の問題が解消される。
上記の球状のジアルコキシマグネシウムは、必ずしも真球状である必要はなく、楕円形状あるいは馬鈴薯形状のものを用いることもできる。具体的にその粒子の形状は、長軸径lと短軸径wとの比(l/w)が3以下であり、好ましくは1から2であり、より好ましくは1から1.5である。
また、上記ジアルコキシマグネシウムの平均粒径は、レーザー光散乱回折法粒度測定機を用いて測定したときの、平均粒子径D50(体積積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径)で1〜200μmのものが好ましく、5〜150μmのものがより好ましい。球状のジアルコキシマグネシウムの場合、その平均粒径は1〜100μmが好ましく、5〜50μmがより好ましく、10〜40μmがさらに好ましい。また、その粒度については、微粉および粗粉の少ない、粒度分布の狭いものが望ましい。具体的には、レーザー光散乱回折法粒度測定機を用いて測定したときに、5μm以下の粒子が20%以下であるものが好ましく、10%以下であるものがより好ましい。一方、100μm以上の粒子が10%以下であるものが好ましく、5%以下であるものがより好ましい。
更にその粒度分布をln(D90/D10)(ここで、D90は体積積算粒度分布における積算粒度で90%の粒径、D10は体積積算粒度分布における積算粒度で10%の粒径である。)で表すと3以下であることが好ましく、2以下であることがより好ましい。
上記の如き球状のジアルコキシマグネシウムの製造方法は、例えば特開昭58−41832号公報、同62−51633号公報、特開平3−74341号公報、同4−368391号公報、同8−73388号公報などに例示されている。
本発明の固体触媒成分においては、内部電子供与体として、
(b)下記一般式(I)
C(COOCH (I)
(式中、Rは炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基、ハロゲン原子、炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、ビニル基およびアリル基から選ばれるいずれか一種である。)
で表される内部電子供与体が用いられる。
上記一般式(I)で表わされる置換マロン酸ジメチルからなる内部電子供与体において、Rは炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基、ハロゲン原子、炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、ビニル基およびアリル基から選ばれるいずれか一種である。
上記一般式(I)で表わされる置換マロン酸ジメチルにおいて、2つのR基は同一の置換基である。
が炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基としては、炭素数3〜12の分岐鎖状アルキル基が好ましく、炭素数3〜8の分岐鎖状アルキル基がより好ましく、具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの2級炭素、または3級炭素を有するものを挙げることができる。
が炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基である上記一般式(I)で表わされる置換マロン酸ジメチルとして、具体的には、ジイソプロピルマロン酸ジメチル、ジイソブチルマロン酸ジメチル、ジ−t−ブチルマロン酸ジメチル、ジ−sec−ブチルマロン酸ジメチル、ジイソペンチルマロン酸ジメチル、ジネオペンチルマロン酸ジメチル等が好ましく、中でも重合時の立体規則性が高く、かつ溶融時の流動性(MFR)に優れたオレフィン重合体を得られることから、ジイソプロピルマロン酸ジメチル、ジイソブチルマロン酸ジメチル、ジイソペンチルマロン酸ジメチル、ジネオペンチルマロン酸ジメチルが特に好ましい。
がハロゲン原子である場合、Rとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができ、塩素原子または臭素原子であることが好ましい。
が炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基である場合、炭素数2〜12の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基が好ましく、炭素数2〜8の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基が好ましく、具体的には、ハロゲン化メチル基、ハロゲン化エチル基、ブロモエチル基、ハロゲン化n−プロピル基、が挙げられ、これらの中でも特にハロゲン化n−プロピル基が好ましい。
また、Rが炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン化アルキル基としては、ハロゲン原子が1または2置換した炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状のハロゲン化アルキル基が好ましい。
一般式(I)で表わされるハロゲン置換マロン酸ジメチルとして、具体的には、ジクロロマロン酸ジメチル、ジブロモマロン酸ジメチル、ジフルオロマロン酸ジメチル、ジヨードマロン酸ジメチル等を挙げることができる。
が炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基である上記一般式(I)で表わされる置換マロン酸ジメチル(ビス(ハロゲン化アルキル)置換マロン酸ジメチル)として、具体的には、ビス(ブロモメチル)マロン酸ジメチル、ビス(クロロエチル)マロン酸ジメチル、ビス(ブロモエチル)マロン酸ジメチル、ビス(3−クロロ−n−プロピル)マロン酸ジメチル、ビス(3−ブロモ−n−プロピル)マロン酸ジメチルなどを挙げることができる。これ等R1がハロゲン原子であるハロゲン置換マロン酸ジメチルおよびR1が炭素数2〜20である直鎖状または分岐鎖状のハロゲン化アルキル置換マロン酸ジメチルの中でも、溶融時の流動性(MFR)が特に優れたオレフィン重合体が得られることから、ジブロモマロン酸ジメチルおよび、ビス(3−クロロ−n−プロピル)マロン酸ジメチルが特に好ましい。
が炭素数1〜20の直鎖状アルキル基である場合、炭素数1〜8の直鎖状アルキル基が好ましく、炭素数2〜6の直鎖状アルキル基がより好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基等を挙げることができる。
が炭素数1〜20の直鎖状アルキル基である一般式(I)で表わされる置換マロン酸ジメチルとしては、具体的には、ジメチルマロン酸ジメチル、ジエチルマロン酸ジメチル、ジ−n−プロピルマロン酸ジメチル、ジ−n−ブチルマロン酸ジメチル、ジ−n−ペンチルマロン酸ジメチル等を挙げることができ、これ等の置換マロン酸ジメチルのうち、ジエチルマロン酸ジメチル、ジ−n−プロピルマロン酸ジメチル、ジ−n−ブチルマロン酸ジメチル、ジ−n−ペンチルマロン酸ジメチルが好ましく、重合時の活性が高く、また溶融時の流動性(MFR)に優れたオレフィン重合体を得られることから、ジ−n−プロピルマロン酸ジメチルおよびジ−n−ブチルマロン酸ジメチルが特に好ましい。
が炭素数3〜20のシクロアルキル基である場合、Rとしては、シクロプロピル基、シクロブチル基等を挙げることができ、一般式(I)で表わされる置換マロン酸ジメチルとして、具体的には、ジシクロプロピルマロン酸ジメチル、ジシクロブチルマロン酸ジメチル等を挙げることができる。
がビニル基である場合、具体的には、ジビニルマロン酸ジメチルが挙げられる。
がアリル基である場合、一般式(I)で表わされる置換マロン酸ジメチルとして、具体的には、ジアリルマロン酸ジメチル、ジブテニルマロン酸ジメチル等が挙げられる。
また、上記一般式(I)で表わされる各種置換マロン酸ジメチルは、単独あるいは2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分は、上記一般式(I)で表わされる内部電子供与体に加えて、他の内部電子供与体を併用してなるものであってもよい。
上記一般式(I)で表わされる内部電子供与体以外の内部電子供与体としては、酸素原子あるいは窒素原子を含有する有機化合物であり、例えばアルコール類、フェノール類、エーテル類、エステル類、ケトン類、酸ハライド類、アルデヒド類、アミン類、アミド類、ニトリル類、イソシアネート類などが挙げられる。
具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、2−エチルヘキサノール等のアルコール類、フェノール、クレゾール等のフェノール類、メチルエーテル、エチルエーテル、プロピルエーテル、ブチルエーテル、アミールエーテル、ジフェニルエーテル、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジシクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ビス(シクロヘキシルメチル)−1,3−ジメトキシプロパン、2−シクロヘキシル−2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプロパン、2−イソプロピル−2−sec−ブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジフェニル−1,3−ジメトキシプロパン、2−シクロペンチル−2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプロパン等のエーテル類、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、酪酸エチル、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、p−トルイル酸メチル、p−トルイル酸エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル等のモノカルボン酸エステル類、2,3−ジエチルコハク酸ジエチル、2,3−ジプロピルコハク酸ジエチル、2,3−ジイソプロピルコハク酸ジエチル、2,3−ジブチルコハク酸ジエチル、2,3−ジイソブチルコハク酸ジエチル、2,3−ジ−t−ブチルコハク酸ジエチル、2,3−ジエチルコハク酸ジブチル、2,3−ジプロピルコハク酸ジブチル、2,3−ジイソプロピルコハク酸ジブチル、2,3−ジブチルコハク酸ジブチル、2,3−ジイソブチルコハク酸ジブチル、2,3−ジ−t−ブチルコハク酸ジブチル等のコハク酸ジエステル類、
3−メチルグルタル酸ジイソブチル、3−フェニルグルタル酸ジイソブチル、3−エチルグルタル酸ジエチル、3−n−プロピルグルタル酸ジエチル、3−イソプロピルグルタル酸ジエチル、3−イソブチルグルタル酸ジエチル、3−フェニルグルタル酸ジエチル、3−エチルグルタル酸ジイソブチル、3−イソプロピルグルタル酸ジイソブチル、3−イソブチルグルタル酸ジイソブチル、3−(3,3,3−トリフルオロプロピル)グルタル酸ジエチル、3−シクロヘキシルメチルグルタル酸ジエチル、3−t−ブチルグルタル酸ジエチル、3,3−ジメチルグルタル酸ジエチル、3,3−ジメチルグルタル酸ジイソブチル、3−メチル−3−イソブチルグルタル酸ジエチル、3−メチル−3−t−ブチルグルタル酸ジエチル等のグルタル酸ジエステル類、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジ−ブチル、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジネオペンチル、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ビス(2,2−ジメチルヘキシル)、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、等のシクロヘキセンカルボン酸ジエステル類、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジ−イソブチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジネオペンチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ビス(2,2−ジメチルヘキシル)、3−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、4−メチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、シクロヘキサン−1,1−ジカルボン酸ジエチル、シクロヘキサン−1,1−ジカルボン酸ジ−n−プロピル、シクロヘキサン−1,1−ジカルボン酸ジ−n−ブチル、シクロヘキサン−1,1−ジカルボン酸ジ−イソブチル、シクロヘキサン−1,1−ジカルボン酸ジネオペンチル、シクロヘキサン−1,1−ジカルボン酸ビス(2,2−ジメチルヘキシル)、3―メチルシクロヘキサン−1,1−ジカルボン酸ジエチル、4―メチルシクロヘキサン−1,1−ジカルボン酸ジエチル等のシクロヘキサンカルボン酸ジエステル類、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸ジエステル類、アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジプロピル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジオクチル等のアジピン酸ジエステル類、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸メチルエチル、フタル酸メチルイソプロピル、フタル酸エチルプロピル、フタル酸エチルブチル、フタル酸エチルイソブチル、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジイソペンチル、フタル酸ジネオペンチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジヘブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ビス(2,2−ジメチルヘキシル)、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ビス(2、2−ジメチルヘプチル)、フタル酸ブチルイソヘキシル、フタル酸ブチル(2−エチルヘキシル)、フタル酸ペンチルヘキシル、フタル酸ペンチルイソヘキシル、フタル酸イソペンチルヘプチル、フタル酸ペンチル(2−エチルヘキシル)、フタル酸ペンチルイソノニル、フタル酸イソペンチルデシル、フタル酸ペンチルウンデシル、フタル酸イソペンチルイソヘキシル、フタル酸ヘキシル(2,2−ジメチルヘキシル)、フタル酸ヘキシルイソノニル、フタル酸ヘキシルデシル、フタル酸ヘプチル(2−エチルヘキシル)、フタル酸ヘプチルイソノニル、フタル酸ヘプチルデシル、フタル酸(2−エチルヘキシル)イソノニル、4−メチルフタル酸ジネオペンチル、4−エチルフタル酸ジネオペンチル、4、5−ジメチルフタル酸ジネオペンチル、4,5−ジエチルフタル酸ジネオペンチル、4−クロロフタル酸ジエチル、4−クロロフタル酸ジブチル、4−クロロフタル酸ジネオペンチル、4−クロロフタル酸ジイソブチル、4−クロロフタル酸ジイソヘキシル、4−クロロフタル酸ジイソオクチル、4−ブロモフタル酸ジエチル、4−ブロモフタル酸ジブチル、4−ブロモフタル酸ジネオペンチル、4−ブロモフタル酸ジイソブチル、4−ブロモフタル酸ジイソヘキシル、4−ブロモフタル酸ジイソオクチル、4,5−ジクロロフタル酸ジエチル、4,5−ジクロロフタル酸ジブチル、4,5−ジクロロフタル酸ジイソヘキシル、4,5−ジクロロフタル酸ジイソオクチル等のフタル酸ジエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等のケトン類、フタル酸ジクロライド、テレフタル酸ジクロライド等の酸クロライド類、アセトアルデヒド、プロピオンアルドヒド、オクチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等のアルデヒド類、メチルアミン、エチルアミン、トリブチルアミン、ピペリジン、アニリン、ピリジン等のアミン類、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどの2,6−置換ピペリジン類、2,5−置換ピペリジン類、N,N,N’,N’−テトラメチルメチレンジアミンなどの置換メチレンジアミン類、オレフィン酸アミド、ステリアリン酸アミド等のアミド類、アセトニトリル、ベンゾニトリル、トルニトリル等のニトリル類、イソシアン酸メチル、イソシアン酸エチル等のイソシアネート類等から選ばれる一種以上が挙げられる。
上記一般式(I)で表わされるもの以外の内部電子供与体のなかでも、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、フタル酸ジイソプロピル, フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソブチル等のフタル酸ジエステル類、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸ジエステル類、2,3−ジエチルコハク酸ジエチル、2,3-ジプロピルコハク酸ジエチル等のコハク酸ジエステル類から選ばれる一種以上が好ましい。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分において、(c)4価のハロゲン化合物としては、ハロゲン化ケイ素、アルコキシ基含有ハロゲン化ケイ素、ハロゲン化チタンもしくはアルコキシ基含有ハロゲン化チタンから選択される化合物の1種あるいは2種以上を挙げることができる。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分においては、(c)4価のハロゲン化合物として、具体的には、テトラクロロシラン(四塩化ケイ素)、テトラブロモシラン等のシランテトラハライド、メトキシトリクロロシラン、エトキシトリクロロシラン、プロポキシトリクロロシラン、n−ブトキシトリクロロシラン、ジメトキシジクロロシラン、ジエトキシジクロロシラン、ジプロポキシジクロロシラン、ジ−n−ブトキシジクロロシラン、トリメトキシクロロシラン、トリエトキシクロロシラン、トリプロポキシクロロシラン、トリ−n−ブトキシクロロシラン等のアルコキシ基含有ハロゲン化シラン、
チタンテトラクロライド(四塩化チタン)、チタンテトラブロマイド、チタンテトラアイオダイド等のチタンテトラハライド、
メトキシチタントリクロライド、エトキシチタントリクロライド、プロポキシチタントリクロライド、n−ブトキシチタントリクロライド、ジメトキシチタンジクロライド、ジエトキシチタンジクロライド、ジプロポキシチタンジクロライド、ジ−n−ブトキシチタンジクロライド、トリメトキシチタンクロライド、トリエトキシチタンクロライド、トリプロポキシチタンクロライド、トリ−n−ブトキシチタンクロライド等のアルコキシ基含有ハロゲン化チタンを挙げることができる。
これらのうち、チタンテトラハライドもしくはシランテトラハライドが好ましく、中でもチタンテトラクロライドまたはテトラクロロシランが特に好ましく用いられる。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分は、上記(c)4価のハロゲン化合物を単独あるいは2種以上併用してなるものであってもよい。
また、本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分は、上記(a)マグネシウム化合物、(b)内部電子供与体、(c)4価のハロゲン化合物等の他に、(d)チタンハロゲン化合物を接触させてなるものが好ましい。
上記(d)チタンハロゲン化合物としては、ハロゲン化チタンもしくはアルコキシ基含有ハロゲン化チタンから選ばれる一種以上を挙げることができる。
具体的には、チタントリクロライド、チタントリブロマイド、チタントリアイオダイド等のチタントリハライド、チタンテトラクロライド、チタンテトラブロマイド、チタンテトラアイオダイド等のチタンテトラハライド、メトキシチタントリクロライド、エトキシチタントリクロライド、プロポキシチタントリクロライド、n−ブトキシチタントリクロライド、ジメトキシチタンジクロライド、ジエトキシチタンジクロライド、ジプロポキシチタンジクロライド、ジ−n−ブトキシチタンジクロライド、トリメトキシチタンクロライド、トリエトキシチタンクロライド、トリプロポキシチタンクロライド、トリ−n−ブトキシチタンクロライド等のアルコキシ基含有ハロゲン化チタンが例示される。
これらの(d)チタンハロゲン化合物のうち、チタントリハライドもしくはチタンテトラハライドが好ましく、中でもチタントリクロライドまたはチタンテトラクロライドが特に好ましく用いられ、これら4価のハロゲン化合物は単独あるいは2種以上併用することもできる。
また、本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分は、上記(a)マグネシウム化合物、(b)内部電子供与体、(c)4価のハロゲン化合物等の他に、更に、ポリシロキサンを接触させてなるものであることが好ましい。
ポリシロキサンは、主鎖にシロキサン結合(−Si−O結合)を有する重合体であって、シリコーンオイルとも総称され、25℃における粘度が0.02〜100cm/s(2〜10000センチストークス)を有する、常温で液状あるいは粘ちょう状の鎖状、部分水素化、環状あるいは変性ポリシロキサンである。
上記鎖状ポリシロキサンとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンを挙げることができ、上記部分水素化ポリシロキサンとしては、水素化率10〜80%のメチルハイドロジェンポリシロキサンを挙げることができ、上記環状ポリシロキサンとしては、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、2,4,6−トリメチルシクロトリシロキサン、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサンを挙げることができ、また上記変性ポリシロキサンとしては、高級脂肪酸基置換ジメチルシロキサン、エポキシ基置換ジメチルシロキサン、ポリオキシアルキレン基置換ジメチルシロキサンを挙げることができる。
これらのポリシロキサンの中、デカメチルシクロペンタシロキサン、及びジメチルポリシロキサンが好ましく、デカメチルシクロペンタシロキサンが特に好ましい。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分が、ポリシロキサンを接触させてなるものであることにより、オレフィン類を重合したときに、得られるポリマーの立体規則性あるいは結晶性を向上させることができ、さらには得られるポリマー中に含まれる微粉量を低減して粒度分布を向上することができる。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分は、上記(a)マグネシウム化合物、(b)内部電子供与体および(c)4価のハロゲン化合物を、不活性有機溶媒中で接触させてなるものである。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分において、上記不活性有機溶媒として、具体的には、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、イソオクタン、2−エチルオクタン等の炭素数6〜12の直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素化合物、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなど炭素数5〜12の脂環式炭化水素化合物、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなど炭素数5〜12の芳香族炭化水素化合物を好適に挙げることができ、特に、ヘキサン、ヘプタン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレンなどが好適である。
また、本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分は、不活性有機溶媒を単独で用いてなるものであってもよいし、2種以上を混合して用いてなるものであってもよい。
上記不活性有機溶媒は、−20℃で液体かつ沸点が50〜200℃であるものが好ましく、−20℃で液体であることにより、オレフィン類重合用固体触媒成分の調製時において、後述する低温熟成に好適に供することができるとともに、沸点が50〜200℃であることにより、不純物の溶解度を高めることができる。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分において、上記(a)マグネシウム化合物、(b)内部電子供与体および(c)4価のハロゲン化合物の接触方法の詳細は、後述するとおりである。
上記(a)マグネシウム化合物、(b)内部電子供与体および(c)4価のハロゲン化合物を接触させ、調製してなる本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分は、不活性有機溶媒、特に−20℃で液体かつ沸点が50〜200℃である不活性有機溶媒中で調製してなるものであることから、不純物の溶解度が増し、結果として得られる固体触媒成分の触媒活性が向上したり、該固体触媒成分を用いて得られるポリマーの立体規則性が向上したりする。
本発明のオレフィン重合用固体触媒成分中のマグネシウムの含有量は、10〜70質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましく、15〜40質量%がさらに好ましく、15〜25質量%が特に好ましい。本発明のオレフィン重合用固体触媒成分中の内部電子供与体の含有量は、合計0.5〜30質量%が好ましく、合計1〜25質量%がより好ましく、合計2〜20質量%がさらに好ましい。本発明のオレフィン重合用固体触媒成分中のハロゲン原子の含有量は、20〜90質量%が好ましく、30〜85質量%がより好ましく、40〜80質量%がさらに好ましく、45〜75質量%が特に好ましい。本発明のオレフィン重合用固体触媒成分中のチタンの含有量は、0〜8.0質量%が好ましく、0.5〜8.0質量%がより好ましく、1.0〜8.0質量%がさらに好ましく、1.5〜6.0質量%が特に好ましい。
本発明のオレフィン重合用固体触媒成分は、例えば、マグネシウムの含有量が15〜25質量%、内部電子供与体の含有量が2〜20質量%、ハロゲン原子の含有量が45〜75質量%、チタンの含有量が2〜8質量%である場合に、固体触媒成分としての性能をバランスよく発揮することができる。
本発明によれば、水素活性および重合活性が高く、より少ない水素量でMFRが高くしかも立体規則性の高いポリマーを収率よく得ることができる環境に配慮したオレフィン類重合用固体触媒成分を提供することができる。
次に、本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分を作製する方法について説明する。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分は、上記(a)マグネシウム化合物、(b)内部電子供与体および(c)4価のハロゲン化合物を、不活性有機溶媒中で懸濁、接触することにより調製することができる。
また、上記(a)マグネシウム化合物を上記不活性有機溶媒中に懸濁させた後、更に(b)内部電子供与体および(c)4価のハロゲン化合物を添加し、接触させて固体物を得た後、更に該固体物に、(d)チタンハロゲン化合物を添加し、接触させて調製することができる。
上記(d)チタンハロゲン化合物としては、上述したものと同様のものを挙げることができる。
(d)チタンハロゲン化合物のうち、チタントリハライドもしくはチタンテトラハライドが好ましく、中でもチタントリクロライドまたはチタンテトラクロライドが特に好ましく用いられ、これら4価のチタンハロゲン化合物は単独あるいは2種以上併用することもできる。
また、(a)マグネシウム化合物として球状のマグネシウム化合物を用いた場合には、球状でかつ粒度分布のシャープな固体触媒成分を得ることができ、また球状のマグネシウム化合物を用いなくとも、例えば噴霧装置を用いて溶液あるいは懸濁液を噴霧・乾燥させる、いわゆるスプレードライ法により粒子を形成させることにより、同様に球状でかつ粒度分布のシャープな固体触媒成分を得ることができる。
上記各成分の接触は、不活性ガス雰囲気中、水分等を除去した状況下で、撹拌機を具備した容器中で、撹拌しながら行うことが好ましい。
上記各成分を接触させる温度は、単に各成分を接触させて撹拌混合する場合や、分散あるいは懸濁させて変性処理する場合は、室温付近であっても特に差し支えないが、比較的低温域であることが好ましく、−20〜30℃の温度域が好ましい。また、接触させた状態で高温下に反応させて固体生成物を得る場合は、比較的高温であることが好ましく、40〜130℃の温度域が好ましい。反応時の温度が40℃未満の場合は反応が充分に進行せず、結果として調製された固体触媒成分の性能が不充分となり、130℃を超えると使用した溶媒の蒸発が顕著になるなどして、反応の制御が困難になる。
なお、上記接触後の反応時間は1分以上好ましく、10分以上がより好ましく、30分以上がさらに好ましい。
以下に、本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分を調製する際の各成分を接触させる順序をより具体的に例示する。
(1)(a)マグネシウム化合物→(b)内部電子供与体→不活性有機溶媒→(c)4価のハロゲン化合物→《中間洗浄→不活性有機溶媒→(c)4価のハロゲン化合物》→最終洗浄
(2)(a)マグネシウム化合物→不活性有機溶媒→(b)内部電子供与体→(c)4価のハロゲン化合物→《中間洗浄→不活性有機溶媒→(c)4価のハロゲン化合物》→最終洗浄
(3)(a)マグネシウム化合物→(c)4価のハロゲン化合物→不活性有機溶媒→(b)内部電子供与体→《中間洗浄→不活性有機溶媒→(b)内部電子供与体→(c)4価のハロゲン化合物》→最終洗浄
(4)(a)マグネシウム化合物→(c)4価のハロゲン化合物→不活性有機溶媒→(b)内部電子供与体→《中間洗浄→不活性有機溶媒→(c)4価のハロゲン化合物→(b)内部電子供与体》→最終洗浄
(5)(a)マグネシウム化合物→(c)4価のハロゲン化合物→不活性有機溶媒→(b)内部電子供与体→《中間洗浄→不活性有機溶媒→(b)内部電子供与体→(d)チタンハロゲン化合物》→最終洗浄
(6)(a)マグネシウム化合物→不活性有機溶媒→(c)4価のハロゲン化合物→(b)内部電子供与体→《中間洗浄→不活性有機溶媒→(d)チタンハロゲン化合物→(b)内部電子供与体》→最終洗浄
(7)(a)マグネシウム化合物→不活性有機溶媒→(b)内部電子供与体→(c)4価のハロゲン化合物→《中間洗浄→(b)内部電子供与体→不活性有機溶媒→(c)4価のハロゲン化合物》→最終洗浄
(8)(a)マグネシウム化合物→不活性有機溶媒→(b)内部電子供与体→(c)4価のハロゲン化合物→《中間洗浄→(b)内部電子供与体→不活性有機溶媒→(c)4価のハロゲン化合物》→最終洗浄
上記接触例(1)〜(8)において、「→」は接触順序を意味し、例えば「(a)マグネシウム化合物→(b)内部電子供与体」は、(a)マグネシウム化合物と(b)内部電子供与体とをこの順序で接触させることを意味する。
また、上記接触例(1)〜(8)において、二重かっこ(《 》)内の工程は、必要に応じ、複数回繰り返し行う工程を意味し、二重かっこ内の工程を繰り返し行うことで一層活性が向上する。また、二重かっこ内の工程で用いる(c)4価のハロゲン化合物や不活性有機溶媒は、新たに加えたものであってもよいし、前工程の残留分であってもよい。また、(c)4価のハロゲン化合物としてチタンハロゲン化合物を用いる場合、二重かっこ内の工程で用いる(d)チタンハロゲン化合物は、新たに加えたものであってもよいし、前工程における(c)4価のハロゲン化合物の残留分であってもよい。
上記接触例(1)〜(8)において、中間洗浄および最終洗浄等における洗浄は、常温で液体の炭化水素化合物を用いて行うことが好ましく、上記接触例(1)〜(8)に示す中間洗浄工程および最終洗浄工程以外の工程において、各接触段階で得られる生成物を洗浄することが好ましい。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分を製造する特に好ましい調製方法としては、上記(2)、(4)、(6)等の方法、すなわち、(a)マグネシウム化合物であるジアルコキシマグネシウムを、不活性有機溶媒であるトルエン、ヘプタンまたはシクロヘキサン等に懸濁させた後、得られた懸濁液に(c)4価のハロゲン化合物である四塩化チタンを添加、接触させ、上記懸濁液への(c)4価のハロゲン化合物の接触前または接触後において、懸濁液中に(b)内部電子供与体であるジアルキル置換マロン酸ジエステルの1種以上を−20〜130℃で接触させ、反応させる方法を挙げることができる。この場合、懸濁液への(b)内部電子供与体の接触前あるいは接触後において、低温で熟成反応を行なうことが望ましい。
このようにして得られた固形物を、必要に応じ、常温で液体の炭化水素化合物で洗浄(前洗浄)した後、(d)チタンハロゲン化合物を、炭化水素化合物の存在下に接触させ、40〜130℃で反応処理を行い、得られた反応物を常温で液体の炭化水素化合物で洗浄(後洗浄)して、目的とするオレフィン類重合用固体触媒成分を得てもよい。上記前洗浄および前洗浄物と(c)4価のハロゲン化合物あるいは(d)チタンハロゲン化合物との反応は、複数回繰り返してもよい。
上記の処理あるいは洗浄の好ましい条件は以下の通りである。
<(b)内部電子供与体の接触前あるいは接触後における低温での熟成反応条件>
低温熟成温度は−20〜70℃が好ましく、−10〜50℃がより好ましく、−5〜30℃がさらに好ましい。低温熟成時間は1分〜6時間が好ましく、5分〜4時間がより好ましく、10分〜3時間がさらに好ましい。
<中間洗浄前の工程における反応条件>
中間洗浄前の工程における、不活性有機溶媒中の(a)マグネシウム化合物、(b)内部電子供与体および(c)4価のハロゲン化合物の反応温度は0〜130℃が好ましく、40〜120℃がより好ましく、50〜115℃がさらに好ましい。反応時間は0.5〜6時間が好ましく、0.5〜5時間がより好ましく、1〜4時間がさらに好ましい。
<中間洗浄および最終洗浄時の洗浄条件>
洗浄温度は0〜110℃が好ましく、30〜100℃がより好ましく、30〜90℃がさらに好ましい。洗浄回数は1〜20回が好ましく、1〜15回がより好ましく、1〜10回がさらに好ましい。
なお、中間洗浄および最終洗浄の際に用いる常温で液体の炭化水素化合物は、常温(20℃)で液体の芳香族炭化水素化合物あるいは飽和炭化水素化合物が好ましく、具体的には、芳香族炭化水素化合物としてトルエン、キシレン、エチルベンゼンなど、飽和炭化水素化合物としてヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどが挙げられる。好ましくは、中間洗浄では芳香族炭化水素化合物を、最終洗浄では飽和炭化水素化合物を用いることが望ましい。
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分の調製時における各成分の使用量比は、調製法により異なるため一概には規定できないが、例えば(a)マグネシウム化合物1モル当たり、(b)内部電子供与体が0.01〜10モルであることが好ましく、0.01〜1モルであることがより好ましく、0.02〜0.6モルであることがさらに好ましく、(c)4価のハロゲン化合物が0.5〜100モルであることが好ましく、0.5〜50モルであることがより好ましく、1〜10モルであることがさらに好ましく、(d)チタンハロゲン化合物が0〜100モルであることが好ましく、0.5〜100モルであることがより好ましく、0.5〜50モルであることがさらに好ましく、1〜10モルであることが特に好ましく、不活性有機素溶媒が0.001〜500モルであることが好ましく、0.001〜100モルであることがより好ましく、0.005〜10モルであることが特に好ましい。
次に、本発明のオレフィン類重合用触媒について説明する。
本発明のオレフィン類重合用触媒は、
(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分、(β)下記一般式(II);
AlQ3−p (II)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Qは水素原子あるいはハロゲン原子を示し、pは0<p≦3の実数であり、Rが複数存在する場合各Rは同一であっても異なっていてもよく、Qが複数存在する場合各Qは同一であっても異なっていてもよい。)で表される有機アルミニウム化合物、および(γ)外部電子供与体
を接触させてなることを特徴とするものである。
本発明のオレフィン類重合用触媒を構成する(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分としては、上述したものと同様のものを挙げることができる。
本発明のオレフィン類重合用触媒を構成する(β)有機アルミニウム化合物は、下記一般式(II)
AlQ3−p (II)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Qは水素原子あるいはハロゲン原子を示し、pは0<p≦3の実数であり、Rが複数存在する場合各Rは同一であっても異なっていてもよく、Qが複数存在する場合各Qは同一であっても異なっていてもよい。)で表されるものである。
一般式(II)で表わされる(β)有機アルミニウム化合物において、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基等を挙げることができる。
一般式(II)で表わされる(β)有機アルミニウム化合物において、Qは水素原子あるいはハロゲン原子を示し、Qがハロゲン原子である場合、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができる。
一般式(II)で表わされる(β)有機アルミニウム化合物として、具体的には、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジエチルアルミニウムハイドライドから選ばれる1種あるいは2種以上を挙げることができ、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムが好適である。
本発明のオレフィン類重合用触媒を構成する(γ)外部電子供与体としては、酸素原子あるいは窒素原子を含有する有機化合物が挙げられ、例えばアルコール類、フェノール類、エーテル類、エステル類、ケトン類、酸ハライド類、アルデヒド類、アミン類、アミド類、ニトリル類、イソシアネート類および有機ケイ素化合物から選ばれる一種以上を挙げることができ、特にSi−O−C結合を有する有機ケイ素化合物またはSi−N−C結合を有するアミノシラン化合物等が挙げられる。
上記(γ)外部電子供与体として、具体的には、安息香酸エチル、p−メトキシ安息香酸エチル、p−エトキシ安息香酸エチル、p−トルイル酸メチル、p−トルイル酸エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル等のエステル類、1,3−ジエーテル類、Si−O−C結合を含む有機ケイ素化合物、Si−N−C結合を含むアミノシラン化合物が好ましく、Si−O−C結合を有する有機ケイ素化合物、Si−N−C結合を有するアミノシラン化合物、およびジエーテル化合物が、特に好ましく用いられる。
(γ)外部電子供与体であるSi−O−C結合を有する有機ケイ素化合物としては、下記一般式(III)
Si(OR4−q (III)
(式中、Rは、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基若しくはシクロアルケニル基または炭素数6〜15の芳香族炭化水素基若しくは置換基を有する芳香族炭化水素基を示し、Rが複数存在する場合、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。Rは炭素数1〜4のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基または置換基を有する炭素数7〜12の芳香族炭化水素基を示し、Rが複数存在する場合、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよく、qは0〜3の整数である。) で表される有機ケイ素化合物が挙げられる。
上記一般式(III)で表わされる有機ケイ素化合物としては、フェニルアルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン、フェニル(アルキル)アルコキシシラン、ビニルシラン、アリルシラン、シクロアルキルアルコキシシラン、シクロアルキル(アルキル)アルコキシシラン等を挙げることができる。
一般式(III)で表わされる有機ケイ素化合物として、具体的には、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−n−プロピルメトキシシラン、トリ−n−プロピルエトキシシラン、トリ−n−ブチルメトキシシラン、トリ−イソブチルメトキシシラン、トリ−t−ブチルメトキシシラン、トリ−n−ブチルエトキシシラン、トリシクロヘキシルメトキシシラン、トリシクロヘキシルエトキシシラン、シクロヘキシルジメチルメトキシシラン、シクロヘキシルジエチルメトキシシラン、シクロヘキシルジエチルエトキシシラン、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−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−イソプロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシシラン、ジ−イソプロピルジエトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−イソブチルジメトキシシラン、ジ−t−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−ブチルエチルジメトキシシラン、
ジ−n−ブチルジエトキシシラン、n−ブチルメチルジメトキシシラン、ビス(2−エチルヘキシル)ジメトキシシラン、ビス(2−エチルヘキシル)ジエトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジエトキシシラン、ビス(3−メチルシクロヘキシル)ジメトキシシラン、ビス(4−メチルシクロヘキシル)ジメトキシシラン、ビス(3,5−ジメチルシクロヘキシル)ジメトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジエトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジプロポキシシラン、3−メチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、4−メチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、3,5−ジメチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、3−メチルシクロヘキシルシクロヘキシルジメトキシシラン、4−メチルシクロヘキシルシクロヘキシルジメトキシシラン、3,5−ジメチルシクロヘキシルシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロペンチルメチルジメトキシシラン、シクロペンチルメチルジエトキシシラン、シクロペンチルエチルジエトキシシラン、シクロペンチル(イソプロピル)ジメトキシシラン、シクロペンチル(イソブチル)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、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシルエチルジエトキシシラン、シクロヘキシル(n−プロピル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(イソプロピル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(n−プロピル)ジエトキシシラン、シクロヘキシル(イソブチル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(n−ブチル)ジエトキシシラン、シクロヘキシル(n−ペンチル)ジメトキシシラン、シクロヘキシル(n−ペンチル)ジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、フェニルエチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、2-エチルヘキシルトリメトキシシラン、2-エチルヘキシルトリエトキシシラン、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、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
上記の中でも、ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジ−t−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチルエチ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、ジシクロヘキシルジエトキシシラン、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、シクロヘキシルエチルジメトキシシラン、シクロヘキシルエ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、ジシクロペンチルジエトキシシラン、シクロペンチルメチルジメトキシシラン、シクロペンチルメチルジエトキシシラン、シクロペンチルエチルジエトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジエトキシシラン、3−メチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、4−メチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、3,5−ジメチルシクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン等から選ばれる一種以上が好適である。
また、(γ)外部電子供与体であるSi−N−C結合を有するアミノシラン化合物としては、下記一般式(IV)
(RN)SiR 4−s (IV)
(式中、RおよびRは、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜20のアルケニル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基若しくはシクロアルケニル基または炭素数6〜20のアリール基を示し、RN基を構成するRおよびRは互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。RN基が複数存在する場合、各RN基は互いに同一であっても異なっていてもよい。Rは炭素数1〜20のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、ビニルオキシ基、炭素数3〜20のアルケニルオキシ基、炭素数3〜20のシクロアルキル基若しくはシクロアルキルオキシ基または炭素数6〜20のアリール基若しくはアリールオキシ基を示し、Rが複数存在する場合、複数のRは同一であっても異なっていてもよい。sは1〜3の整数である。)
で表されるアミノシラン化合物が挙げられる。
また、上記一般式(IV)で表わされるアミノシラン化合物としては、(アルキルアミノ)アルコキシシラン、アルキル(アルキルアミノ)アルコキシシラン、シクロアルキル(アルキルアミノ)アルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、テトラキス(アルキルアミノ)シラン、アルキルトリス(アルキルアミノ)シラン、ジアルキルビス(アルキルアミノ)シラン、トリアルキル(アルキルアミノ)シラン等を挙げることができ、具体的には、ビス(エチルアミノ)メチルエチルシラン、t−ブチルメチルビス(エチルアミノ)シラン、ビス(エチルアミノ)ジシクロヘキシルシラン、ジシクロペンチルビス(エチルアミノ)シラン、ビス(メチルアミノ)(メチルシクロペンチルアミノ)メチルシラン、ビス(シクロヘキシルアミノ)ジメトキシシラン、ビス(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、ビス(パーヒドロキノリノ)ジメトキシシラン、エチル(イソキノリノ)ジメトキシシラン、ジエチルアミノトリメトキシシラン、ジエチルアミノトリエトキシシラン、トリメチルシリルトリメトキシシラン、またはトリメチルシリルトリエトキシシラン、等が挙げられ、中でも、t−ブチルメチルビス(エチルアミノ)シラン、ビス(エチルアミノ)ジシクロヘキシルシラン、ジシクロペンチルビス(エチルアミノ)シラン、ビス(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、ジエチルアミノトリメトキシシラン、またはジエチルアミノトリエトキシシラン等が好ましく用いられる。また、該有機ケイ素化合物は、一般式(III)で表わされる有機ケイ素化合物及び一般式(IV)で表わされる有機ケイ素化合物から選択される1種単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることもできる。
また、(γ)外部電子供与体であるジエーテル化合物としては、下記一般式(V)
OCHCR10CHOR11 (V)
(式中、RおよびR10は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基若しくはシクロアルケニル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基若しくはハロゲン置換芳香族炭化水素基、置換基を有する炭素数7〜12の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルキルアミノ基または炭素数2〜12のジアルキルアミノ基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。RおよびR11は、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基若しくはハロゲン置換芳香族炭化水素基または置換基を有する炭素数7〜12の芳香族炭化水素基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい。)で表される1,3−ジエーテル化合物が挙げられる。
また、上記一般式(V)で表わされる1,3−ジエーテル化合物として、具体的には、2−イソプロピル−2−イソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジ−イソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジシクロヘキシル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ビス(シクロヘキシルメチル)1,3−ジメトキシプロパン、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン等を挙げることができ、これ等のうち、2−イソプロピル−2−イソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン等が好適に用いられる。
本発明のオレフィン重合用触媒において、(γ)外部電子供与体としては、上記一般式(III)で表わされる有機ケイ素化合物、上記一般式(IV)で表わされるアミノシラン化合物および上記一般式(V)で表わされるジエーテル化合物の中から選ばれる一種以上を適宜組み合わせてなるものであってもよい。
本発明のオレフィン類重合用触媒において、(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分、(β)有機アルミニウム化合物および(γ)外部電子供与体の含有割合は、本発明の効果が得られる範囲において任意に選定することができ、特に限定されるものではないが、(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分中のチタン原子1モルあたり、(β)有機アルミニウム化合物が、1〜2000モルであることが好ましく、50〜1000モルであることがより好ましい。また、(β)有機アルミニウム化合物1モルあたり、(γ)外部電子供与体が、0.002〜10モルであることが好ましく、0.01〜2モルであることがより好ましく、0.01〜0.5モルであることがさらに好ましい。
本発明のオレフィン類重合用触媒は、(α)上記固体触媒成分、(β)有機アルミニウム化合物および(γ)外部電子供与体を、公知の方法で接触させることにより作製することができる。
上記各成分を接触させる順序は任意であるが、例えば、以下の接触順序を例示することができる。
(i)(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分→(γ)外部電子供与体→(β)有機アルミニウム化合物
(ii)(β)有機アルミニウム化合物→(γ)外部電子供与体→(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分
(iii)(γ)外部電子供与体→(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分→(β)有機アルミニウム化合物
(iv)(γ)外部電子供与体→(β)有機アルミニウム化合物→(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分
なお、上記接触例(i)〜(iv)において、「→」は接触順序を意味し、例えば、「(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分→(γ)外部電子供与体」は、(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分と(γ)外部電子供与体とを、この順序で接触させることを意味する。
本発明によれば、水素活性および重合活性が高く、より少ない水素量でMFRが高くしかも立体規則性の高いポリマーを収率よく得ることができ、また、共重合活性が高くブロック率等の共重合特性が良好であり、かつ環境に配慮したオレフィン重合用触媒を提供することができる。
次に、本発明のオレフィン類重合体の製造方法について説明する。
本発明のオレフィン類重合体の製造方法の発明は、本発明のオレフィン類重合用触媒の存在下に、オレフィン類の重合を行うことを特徴とするものである。
本発明のオレフィン類重合用触媒の詳細は、上述したとおりである。
本発明のオレフィン類重合体の製造方法において、重合反応は、特定のオレフィン類の単独重合であってもよいし、特定のオレフィン類と他のオレフィン類との共重合であってもよい。
本発明のオレフィン類重合体の製造方法において、重合に供するオレフィン類としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、ビニルシクロヘキサン等であり、これらのオレフィン類は一種以上を挙げることができ、とりわけ、エチレン、プロピレンおよび1−ブテンが好適に用いられる。特に好ましくはプロピレンである。
本発明のオレフィン類重合体の製造方法において、オレフィン類としてプロピレンを用いつつ他のオレフィン類との共重合を行う場合、プロピレンとの共重合に供されるオレフィン類としては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、ビニルシクロヘキサン等から選ばれる1種以上を挙げることができ、とりわけ、エチレンおよび1−ブテンが好適である。
オレフィン類としてプロピレンを用いつつ他のオレフィン類との共重合を行う場合、本発明のオレフィン類重合用触媒の存在下に、プロピレンと他のオレフィン類とを一段階で重合するランダム共重合や、本発明のオレフィン類重合用触媒の存在下に、第一段階でプロピレンのみの重合を行い第二段階で重合させたプロピレンと他のオレフィン類との共重合を行う所謂ブロック共重合を挙げることができる。
例えば、本発明のオレフィン類重合用触媒の存在下に、プロピレンとエチレンとを一段階で重合するランダム共重合により、エチレンに由来する構成単位を0.1〜7.0質量%含むプロピレン−エチレンランダム共重合体を製造したり、第一段階(第一重合槽)においてプロピレンのみの重合(ホモ段)を行い、第二段階(第二重合槽)において第一段階で生成したプロピレン重合体とエチレンとを共重合させることにより、エチレンに由来する構成単位を1〜50質量%含むプロピレン−エチレンブロック共重合体を得ることができる。
本発明のオレフィン類重合体の製造方法は、本発明のオレフィン重合用触媒を用いるものであることから、水素活性および重合活性が高く、より少ない水素量でMFRが高くしかも立体規則性の高いポリマーを収率よく得ることができ、また、共重合活性が高くブロック率等の共重合特性が良好なポリマーを得ることができる。
本発明のオレフィン類重合用触媒を用いた重合は、有機溶媒の存在下でも不存在下でも行うことができ、またプロピレン等のオレフィン単量体は、気体および液体のいずれの状態であってもよい。重合温度は200℃以下が好ましく、100℃以下がより好ましく、重合圧力は10MPa以下が好ましく、5MPa以下がより好ましい。また、連続重合法、バッチ式重合法のいずれでも可能である。更に重合反応を1段で行ってもよいし、2段以上で行ってもよい。
更に、本発明のオレフィン類重合用触媒を用いてオレフィン類を重合(以下、適宜、本重合ともいう)するにあたり、触媒活性や、得られる重合体の立体規則性および粒子性状等を一層改善させるために、本重合に先立ち予備重合を行うことが望ましい。予備重合の際には、本重合と同様のオレフィン類、あるいはスチレン等のモノマーを用いることができ、予備重合条件も、上記重合条件と同様である。
具体的には、オレフィン類の存在下に(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分、(β)有機アルミニウム化合物および必要に応じて(γ)外部電子供与体を接触させることにより、(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分1gあたり0.1〜100gのポリマーを予備的に重合させ、さらに必要に応じて(β)有機アルミニウム化合物および(γ)外部電子供与体を接触させる。
予備重合を行うに際して、各成分およびモノマーの接触順序は任意であるが、不活性ガス雰囲気あるいはオレフィンガス雰囲気に設定した予備重合系内にまず(β)有機アルミニウム化合物を装入し、次いで(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分を装入し、接触させた後、プロピレン等のオレフィン類および/または1種以上の他のオレフィン類を接触させる。
または、不活性ガス雰囲気あるいはオレフィンガス雰囲気に設定した予備重合系内にまず(β)有機アルミニウム化合物を装入し、次いで(γ)外部電子供与体を装入して接触させ、さらに(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分を装入して接触させた後、プロピレン等のオレフィンおよび/または1種以上のオレフィン類を接触させる。
本発明によれば、(α)本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分、(β)有機アルミニウム化合物および(γ)外部電子供与体を接触させてなるオレフィン類重合用触媒の存在下にオレフィン類の重合反応を行うことにより、水素活性および重合活性が高く、より少ない水素量でMFRが高くしかも立体規則性の高いポリマーを収率よく得ることができるオレフィン類重合体の製造方法を提供することができる。
以下、本発明の実施例および比較例と対比しつつ具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例および比較例により制限されるものではない。
(実施例1)
(1)固体触媒成分の調製
窒素ガスで十分に置換された、撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコにジエトキシマグネシウム10gおよびトルエン80mlを装入して、懸濁状態とした。次いで該懸濁溶液に四塩化チタン20mlを加えて昇温し、80℃に達した時点でジイソブチルマロン酸ジメチル3.10mlを加え、さらに昇温して110℃とした。その後110℃の温度を保持した状態で、1時間撹拌しながら反応させた。次いで、90℃のトルエン100mlで3回洗浄し、新たに四塩化チタン20mlおよびトルエン80mlを加え、110℃に昇温し、1時間撹拌しながら反応させた後、40℃のn−ヘプタン100mlで7回洗浄して、固体触媒成分を得た。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体触媒成分中のチタン含有率を測定したところ、3.6質量%であった。
(2)重合触媒の調製
窒素ガスで完全に置換された内容積2.0リットルの撹拌機付オートクレーブに、トリエチルアルミニウム1.32ミリモル、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.13ミリモルおよび上記(1)で得た固体触媒成分をチタン原子換算で0.0026ミリモル装入し、重合用触媒を調製した。
(3)重合触媒の形成およびプロピレン液化重合
上記重合用触媒を含む攪拌機付オートクレーブに対し、水素ガス2.0リットルと液化プロピレン1.4リットルを装入し、20℃で5分間予備重合を行なった後に昇温し、70℃で1時間重合反応を行うことにより、重合体(ポリプロピレン)を得た。
固体触媒成分1g当たりの重合活性、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)、得られた重合体のMFR(MFR)を表1に示す。
なお、固体触媒成分1g当たりの重合活性、重合体のキシレン可溶分(XS)、重合体のMFR(MFR)は以下の方法で測定したものである。
<固体触媒成分1g当たりの重合活性(g−PP/(g−cat・時間))>
(重合体の質量(g)/固体触媒成分の質量(g))/1(時間)
<重合体のキシレン可溶分(XS:質量%)>
キシレン溶解成分の測定方法;攪拌装置を具備したフラスコ内に、4.0gの重合体と、200mlのp−キシレンを装入し、外部温度をキシレンの沸点以上(約150℃)とすることにより、フラスコ内部のp-キシレンの温度を沸点下(137〜138℃)に維持しつつ、2時間かけて重合体を溶解した。その後23℃まで冷却し、不溶解成分と溶解成分とを濾過分別した。上記溶解成分の溶液を採取し、加熱減圧乾燥によりp−キシレンを留去し、得られた残留物をキシレン可溶分(XS)とし、その質量を重合体(ポリプロピレン)に対する相対値(質量%)で求めた。
<重合体のメルトフローレート(MFR)>
重合体の溶融流れ性を示すメルトフローレート(MFR)は、ASTM D 1238、JIS K 7210に準じて測定した。
(実施例2)
窒素ガスで充分に置換した、撹拌機を具備した容量200mlの丸底フラスコにジエトキシマグネシウム20gおよびトルエン100mlを装入して懸濁状態とした後、ジイソブチルマロン酸ジメチル3.00mlを加え、液温を10℃に保持して懸濁溶液を得た。一方、窒素ガスで充分に置換した、攪拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコに、予め四塩化チタン40mlおよびトルエン60mlからなる混合溶液を装入し、液温を10℃に保持しておき、この混合溶液に上記懸濁液を添加した。次いで、液温を10℃から90℃まで80分かけて昇温し、90℃に到達した時点でジイソブチルマロン酸ジメチル3.50mlを添加後、液温90℃を維持しつつ、2時間攪拌しながら反応させた。
反応終了後、得られた固体生成物を90℃のトルエン200mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン60mlおよびトルエン140mlを加え、その後112℃に昇温し、2時間攪拌しながら反応させた。反応終了後、40℃のn−ヘプタン200mlで10回洗浄して、固体触媒成分を得た。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体触媒成分中のチタン含有率を測定したところ、3.4質量%であった。
また、得られた固体触媒成分を用い、実施例1と同様にして、更に重合触媒の調製および重合を行った。実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例3)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.10mlの代わりに、ジイソブチルマロン酸ジメチル4.50mlを用いた以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合反応を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は2.9質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例4)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlの代わりに、ジイソプロピルマロン酸ジメチル2.78mlを用いた以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は3.4質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例5)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlの代わりに、ジ−n−プロピルマロン酸ジメチル2.76mlを用いた以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は3.3質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例6)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlの代わりに、ジ−n−ブチルマロン酸ジメチル3.12mlを用いた以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は3.3質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例7)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlの代わりに、ジネオペンチルマロン酸ジメチル3.50mlを用いた以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は3.3質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例8)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlの代わりに、ビス(3−クロロ−n−プロピル)マロン酸ジメチル4.35mlを用いた以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は3.1質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例9)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlの代わりに、ジブロモマロン酸ジメチル3.70mlを使用した以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は2.5質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例10)
シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.13ミリモルの代わりに、ジシクロペンチルジメトキシシラン0.13ミリモルを使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例11)
シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.13ミリモルの代わりに、ジイソプロピルジメトキシシラン0.13ミリモルを使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例12)
シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.13ミリモルの代わりに、ジエチルアミノトリエトキシシラン0.13ミリモルを使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例13)
シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.13ミリモルの代わりに、ジシクロペンチルビス(エチルアミノ)シラン0.13ミリモルを使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例14)
窒素ガスで十分に置換された、500mlの丸底フラスコに、n−ヘプタン120mlを導入した後、無水塩化マグネシウム15g、テトラブトキシチタン106mlを添加して、90℃で1.5時間反応させて均一な溶解液とした後、該溶解液を40℃に冷却した。40℃に保持したままメチルハイドロジェンポリシロキサン(20センチストークスのもの)を24ml添加し、5時間析出反応を行った後、析出した固体生成物をn−ヘプタンで充分に洗浄した。
次いで、窒素ガスで十分に置換された攪拌装置を備えた容量500mlの丸底フラスコに、上記析出した固体生成物を40g導入し、更にn−ヘプタンを導入して、固体生成物の濃度が200mg/mlとなる様にした。ここに、SiClを12ml添加して、90℃で3時間反応させた。反応生成物をn−ヘプタンで充分に洗浄し、反応生成物の濃度が100mg/mlとなる様にn−ヘプタンを導入した。ジイソブチルマロン酸ジメチル4.68mlを添加し、70℃で1時間反応を行った。反応生成物をn−ヘプタンで充分に洗浄し、新たにn−ヘプタンを100ml導入した。次いで、TiCl20mlを加えた後、95℃で3時間反応させた。反応終了後、上澄みを抜き出し、さらにTiClを20ml追加し、100℃で2時間反応させた後、反応生成物をn−ヘプタンで充分に洗浄し、得られた固体生成物を減圧乾燥して粉末状の固体触媒成分を得た。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は3.5質量%であった。
また、得られた固体触媒成分を用いた以外は、実施例1と同様にして、更に重合触媒の調製および重合を行った。実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性と、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRとを求めた。結果を表1に示す。
(実施例15)
(1)固体触媒成分の調製
窒素ガスで十分に置換した、撹拌機を備えた容量200mlの丸底フラスコにジエトキシマグネシウム20g、トルエン100mlおよび、ジイソブチルマロン酸ジメチル3.00mlを加えて懸濁液を形成した。次いで、該懸濁溶液を、窒素ガスで十分に置換され、攪拌機を備えた容量500mlの丸底フラスコ中に予め装入された、四塩化チタン40mlおよびトルエン60mlからなる混合溶液中に1時間かけて全量添加した後、液温を−10℃に冷却し、1時間保持した。次いで、液温を−10℃から100℃まで100分かけて昇温し、90℃に到達した時点でジイソブチルマロン酸ジメチル3.50mlを添加し、さらに液温を112℃まで昇温した後、液温112℃を維持しつつ2時間攪拌しながら反応させた。
反応終了後、得られた固体生成物を90℃のトルエン200mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン60mlおよびトルエン140mlを加え、その後112℃に昇温し、液温112℃を維持しつつ2時間攪拌しながら反応させた。反応終了後、40℃のn−ヘプタン200mlで10回洗浄して、固体触媒成分を得た。この固体触媒成分中の固液を分離して、固体触媒成分中のチタン含有率を測定したところ、3.1質量%であった。
(2)重合触媒の調製
窒素ガスで完全に置換された内容積2.0リットルの撹拌機付オートクレーブに、トリエチルアルミニウム2.4ミリモル、ジシクロペンチルジメトキシシラン0.24ミリモルおよび上記(1)で得た固体触媒成分をチタン原子換算で0.003ミリモル装入し、重合用触媒を調製した。
(3)重合反応
(i)上記重合用触媒を含む攪拌機付オートクレーブに対し、液化プロピレン15モルと水素ガス0.20MPa(分圧)を装入し、20℃で5分間予備重合を行なった後、昇温して、70℃で75分間、第一段階の重合反応(ホモ段)を行なうことにより、ホモポリプロピレン(ホモPP)を得た。第一段階の重合終了後、未反応のモノマーを放出してオートクレーブ内を常圧に戻した。
次いで、上記撹拌機付オートクレーブ内を窒素置換してからオートクレーブの計量を行ない、オートクレーブの風袋質量を差し引いて、ホモPPの生成量を求め、実施例1と同様にして固体触媒成分1g当たりの重合活性を算出した。また、実施例1と同様にして、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)およびMFRを求めた。
(ii)次に、上記ホモPP及び重合用触媒の共存下、攪拌及び昇温を開始し、上記撹拌機付オートクレーブ内にエチレンガス及びプロピレンガスを、分圧が1:1となるよう投入した。次いで、プロピレンガス、エチレンガスおよび水素ガスを、ガス供給速度比が、エチレンガス/プロピレンガス/水素ガス=2.0/2.0/0.086NL/分(モル比:1.0/1.0/0.043)となるように、かつ、全圧が1.2MPaになるように連続的に上記撹拌機付オートクレーブ内に供給しつつ、重合温度70℃で1時間、第二段階の重合反応(共重合)を行なった。
重合終了後、ガスの供給を停止し、未反応のモノマーを放出してオートクレーブ内を常圧に戻し、さらに窒素置換してからオートクレーブの質量を測定し、共重合体の生成質量を求めた。また、ホモPP部の触媒の重合活性、溶融流動性、立体規則性、共重合活性、ブロック率の結果を表2に示す。
なお、ホモPP部形成時における触媒の重合活性、ホモPP部の立体規則性(キシレン可溶分(XS(質量%))、ホモPP部の溶融流動性(メルトフローレート(MFR))、エチレン・プロピレンブロック共重合体形成時におけるエチレン・プロピレンブロック共重合活性と得られた共重合体のブロック率は以下の方法により測定したものである。
<ホモPP部形成時における触媒の重合活性>
ホモPP部形成時における触媒の重合活性(ホモ段重合活性)を、以下の式により算出した。
ホモPP部形成時における触媒の重合活性(g−PP/(g−cat・時間))=(ホモPP生成量(g)/固体触媒成分の質量(g))/1.25(時間)
ホモPP生成量(g)は、「ホモPP重合終了後、未反応モノマーを除去した後のオートクレーブ質量(g)−オートクレーブ質量(g)」により算出することができる。
得られた触媒の重合活性を、表2中、「第一工程(ホモ段)重合活性」欄に示す。
<ホモPP部の立体規則性(キシレン可溶分(XS(質量%))>
重合器から抜き出したホモPP部の重合体を測定試料として用いた以外は、実施例1と同様にして、ホモPP部の立体規則性(キシレン可溶分(XS(質量%)を測定した。
<ホモPP部の溶融流動性(メルトフローレート(MFR))>
得られたホモPP部の溶融流動性(メルトフローレート(MFR))は、ASTM D1238に準じて測定した。
<エチレン・プロピレンブロック共重合体形成時におけるエチレン・プロピレンブロック共重合活性と得られた共重合体のブロック率>
エチレン・プロピレンブロック共重合体形成時におけるエチレン・プロピレンブロック共重合活性および得られた共重合体のブロック率を、以下の式により算出した。
共重合活性(g−ICP/(g−cat・時間))=((I(g)−G(g))/固体触媒成分の質量(g))/1.0(時間)
ブロック率(質量%)={(I(g)−G(g))/(I(g)−F(g))}×100
但し、Iは共重合反応終了後のオートクレーブ質量(g)、GはホモPP重合終了後、未反応モノマーを除去した後のオートクレーブ質量(g)、Fはオートクレーブ質量(g)である。
(比較例1)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlに代えて、ジイソブチルマロン酸ジエチル3.90mlを使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は4.1質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)、得られた重合体のMFRを求めた。結果を表1に示す。
(比較例2)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlに代えて、メチルイソブチルマロン酸ジメチル2.60mlを使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は3.2質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)、得られた重合体のMFRを求めた。結果を表1に示す。
(比較例3)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlに代えて、n−ブチルイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlを使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は3.2質量%であった。
また、実施例1と同様にして、固体触媒成分1g当たりの重合活性、得られた重合体のキシレン可溶分(XS)、得られた重合体のMFRを求めた。結果を表1に示す。
(比較例4)
ジイソブチルマロン酸ジメチル3.12mlに代えて、メチルイソブチルマロン酸ジメチル2.60mlを使用した以外は、実施例15と同様にして、固体触媒成分を調製し、更に重合触媒の調製および重合を行った。得られた固体触媒成分中のチタン含有量は3.0質量%であった。
また、実施例15と同様にして、ホモPP部形成時における触媒の重合活性(ホモ段重合活性)、ホモPP部の立体規則性(キシレン可溶分(XS(質量%))、ホモPP部の溶融流動性(メルトフローレート(MFR))、エチレン・プロピレンブロック共重合体形成時におけるエチレン・プロピレンブロック共重合活性と得られた共重合体のブロック率を測定した。結果を表2に示す。
表1の結果から、実施例1〜実施例14で得られた本発明の固体触媒成分を含んでなる重合用触媒は、水素活性および重合活性が高く、より少ない水素量でMFRが高く、しかも立体規則性の高いポリマーを収率よく得ることができる環境に配慮したものであることが分かる。
また、表2の結果から、実施例15で得られた本発明の固体触媒成分を含んでなる重合用触媒は、高い立体規則性と溶融流動性(MFR)を維持しつつ、共重合活性および共重合特性に優れたエチレン・プロピレンブロック共重合体(ICP)を製造し得るものであることが分かる。
これに対して、比較例1〜比較例3で得られた固体触媒成分を含んでなる重合用触媒は、水素活性が低いためにMFRが低下しているか(比較例1〜比較例3)、立体規則性および重合活性が低い(比較例2および比較例3)ものであることが分かる。また、比較例4で得られた固体触媒成分を含んでなる重合用触媒は、エチレン・プロピレンブロック共重合体(ICP)に求められる、立体規則性、溶融流動性(MFR)、共重合活性、ブロック率等が劣るものであることが分かる。
本発明によれば、水素活性および重合活性が高く、より少ない水素量でMFRが高くしかも立体規則性の高いポリマーを収率よく得ることができ、また、共重合活性が高くブロック率等の共重合特性が良好であり、かつ環境に配慮したオレフィン類重合用固体触媒成分およびオレフィン重合用触媒を提供することができ、また、該オレフィン類重合用触媒を用いたオレフィン類重合体の製造方法を提供することができる。

Claims (11)

  1. (a)マグネシウム化合物、(b)下記一般式(I)
    C(COOCH (I)
    (式中、Rは炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基、ハロゲン原子、炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、ビニル基およびアリル基から選ばれるいずれか一種である。)で表される内部電子供与体、および(c)4価のハロゲン化合物を、不活性有機溶媒中で接触させてなることを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒成分。
  2. 前記一般式(I)におけるRが、イソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−プロピル基、n−ブチル基および、ハロゲン原子が1または2置換した炭素数2〜20の直鎖状または分岐鎖状ハロゲン置換アルキル基から選ばれるいずれか一種である請求項1に記載のオレフィン類重合用固体触媒成分。
  3. 前記(a)マグネシウム化合物がジアルコキシマグネシウムである請求項1または請求項2に記載のオレフィン類重合用固体触媒成分。
  4. 前記(c)4価のハロゲン化合物が四塩化ケイ素あるいは四塩化チタンである請求項1〜請求項3のいずれかに記載のオレフィン類重合用固体触媒成分。
  5. (α)請求項1〜4のいずれかに記載のオレフィン類重合用固体触媒成分、(β)下記一般式(II)
    AlQ3−p (II)
    (式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Qは水素原子あるいはハロゲン原子を示し、pは0<p≦3の実数であり、Rが複数存在する場合各Rは同一であっても異なっていてもよく、Qが複数存在する場合各Qは同一であっても異なっていてもよい。)で表される有機アルミニウム化合物、および(γ)外部電子供与体
    を接触させてなることを特徴とするオレフィン類重合用触媒。
  6. 前記(γ)外部電子供与体が、下記一般式(III)
    Si(OR4−q (III)
    (式中、Rは、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基若しくはシクロアルケニル基または炭素数6〜15の芳香族炭化水素基若しくは置換基を有する芳香族炭化水素基を示し、Rが複数存在する場合、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよい。Rは炭素数1〜4のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基または置換基を有する炭素数7〜12の芳香族炭化水素基を示し、Rが複数存在する場合、各Rは互いに同一であっても異なっていてもよく、qは0〜3の整数である。)
    で表される有機ケイ素化合物および下記一般式(IV)
    (RN)SiR 4−s (IV)
    (式中、RおよびRは、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜20のアルケニル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基若しくはシクロアルケニル基または炭素数6〜20のアリール基を示し、RN基を構成するRおよびRは互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。RN基が複数存在する場合、各RN基は互いに同一であっても異なっていてもよい。Rは炭素数1〜20のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、ビニルオキシ基、炭素数3〜20のアルケニルオキシ基、炭素数3〜20のシクロアルキル基若しくはシクロアルキルオキシ基または炭素数6〜20のアリール基若しくはアリールオキシ基を示し、Rが複数存在する場合、複数のRは同一であっても異なっていてもよい。sは1〜3の整数である。)
    で表されるアミノシラン化合物から選択される一種以上である
    請求項5に記載のオレフィン類重合用触媒。
  7. 前記(γ)外部電子供与体が、フェニルトリメトキシシラン、n−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、シクロヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチルエチルジメトキシシラン、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、ジイソ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、ジシクロペンチ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、シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、t−ブチルメチルビス(エチルアミノ)シラン、ジシクロヘキシルビス(エチルアミノ)シラン、ジシクロペンチルビス(エチルアミノ)シラン、ビス(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、ジエチルアミノトリメトキシシランおよびジエチルアミノトリエトキシシランから選択される一種以上である
    請求項5に記載のオレフィン類重合用触媒。
  8. 前記(γ)外部電子供与体が、下記一般式(V)
    OCHCR10CHOR11 (V)
    (式中、RおよびR10は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基若しくはシクロアルケニル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基若しくはハロゲン置換芳香族炭化水素基、置換基を有する炭素数7〜12の芳香族炭化水素基、炭素数1〜12のアルキルアミノ基または炭素数2〜12のジアルキルアミノ基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。RおよびR11は、炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜12のアルケニル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基若しくはハロゲン置換芳香族炭化水素基または置換基を有する炭素数7〜12の芳香族炭化水素基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
    で表わされるジエーテル化合物から選択される一種以上である
    請求項5に記載のオレフィン類重合用触媒。
  9. 前記一般式(V)で表されるジエーテル化合物が、2−イソプロピル−2−イソブチル−1,3−ジメトキシプロパンまたは9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンである請求項8に記載のオレフィン類重合用触媒。
  10. 請求項5〜請求項9のいずれかに記載のオレフィン重合用触媒の存在下に、オレフィン類の重合を行なうことを特徴とするオレフィン類重合体の製造方法。
  11. 得られるオレフィン類重合体がプロピレン単独重合体またはプレピレンと他のオレフィンとの共重合体である請求項10に記載のオレフィン類重合体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9593188B2 (en) * 2013-02-27 2017-03-14 Toho Titanium Co., Ltd. Production method for solid catalyst component for polymerizing olefins, catalyst for polymerizing olefins, and production method for polymerized olefins

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6198409B2 (ja) * 2012-07-18 2017-09-20 東邦チタニウム株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン類重合用触媒の製造方法およびオレフィン類重合体の製造方法
SG11201408147TA (en) * 2012-07-18 2015-02-27 Toho Titanium Co Ltd Method for producing solid catalyst component for use in polymerization of olefin, catalyst for use in polymerization of olefin, and method for producing olefin polymer
KR101677694B1 (ko) * 2012-09-24 2016-11-18 인디언 오일 코퍼레이션 리미티드 올레핀의 중합을 위한 촉매 및 이의 제조 방법
IN2015DN01714A (ja) * 2013-02-27 2015-05-29 Toho Titanium Co Ltd
JP6234682B2 (ja) * 2013-02-27 2017-11-22 東邦チタニウム株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン類重合用触媒の製造方法およびオレフィン類重合体の製造方法
JP6283653B2 (ja) * 2013-02-27 2018-02-21 東邦チタニウム株式会社 プロピレン系ブロック共重合体の製造方法
CN104640886B (zh) * 2013-02-27 2018-04-27 东邦钛株式会社 用于聚合烯烃的固体催化剂组分的制造方法、用于聚合烯烃的催化剂和聚合烯烃的制造方法
CN104558291B (zh) * 2013-10-28 2017-05-31 中国石油化工股份有限公司 一种用于烯烃聚合催化剂制备方法
US11008408B2 (en) * 2016-03-28 2021-05-18 Toho Titanium Co., Ltd. Alkoxymagnesium, method for producing alkoxymagnesium, solid catalyst component for olefin polymerization, olefin polymerization catalyst, and method for producing olefin polymer
JP2023103559A (ja) * 2022-01-14 2023-07-27 住友化学株式会社 ヘテロファジックプロピレン重合材料およびオレフィン重合体

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5841832A (ja) 1981-09-07 1983-03-11 Idemitsu Kosan Co Ltd マグネシウムジアルコキシドの製造方法
GB8521431D0 (en) 1985-08-28 1985-10-02 Shell Int Research Spherical magnesium alkoxide particles
JPH0830089B2 (ja) 1986-06-24 1996-03-27 東邦チタニウム株式会社 オレフイン類重合用触媒
JPH0720898B2 (ja) 1989-08-16 1995-03-08 コルコートエンジニアリング株式会社 球形で粒度分布の狭いマグネシウムアルコラートの合成方法
JP2505326B2 (ja) 1991-06-18 1996-06-05 出光石油化学株式会社 マグネシウムジアルコキシドの製造方法
JP3772331B2 (ja) 1994-09-07 2006-05-10 日本曹達株式会社 マグネシウムエチラート球状微粒品の製造方法
JP3489889B2 (ja) * 1994-12-01 2004-01-26 昭和電工株式会社 オレフィン重合用固体触媒成分の製造方法、オレフィン重合用触媒及びオレフィン重合体の製造方法
JPH1160625A (ja) * 1997-08-22 1999-03-02 Idemitsu Petrochem Co Ltd オレフィン重合用固体触媒成分、オレフィン重合用触 媒及びオレフィン重合体の製造方法
JP4039916B2 (ja) 2002-08-29 2008-01-30 東邦キャタリスト株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分および触媒
TWI253451B (en) * 2002-08-29 2006-04-21 Toho Catalyst Co Ltd Solid catalyst component, catalyst for polymerization of olefins, and polymerizing method of olefins
WO2008120795A1 (ja) 2007-03-30 2008-10-09 Toho Catalyst Co., Ltd. オレフィン類重合用固体触媒成分、重合用触媒およびこれを用いたオレフィン類重合体の製造方法
SG172665A1 (en) * 2007-12-27 2011-07-28 Sumitomo Chemical Co Production process of olefin polymerization catalyst component, of olefin polymerization catalyst, and of olefin polymer
US8426537B2 (en) * 2009-03-17 2013-04-23 Toho Titanium Co., Ltd. Solid catalyst component and catalyst for polymerization of olefins, and process for production of olefin polymers using same
JP5623760B2 (ja) * 2009-03-17 2014-11-12 東邦チタニウム株式会社 オレフィン類重合用固体触媒成分および触媒並びにこれを用いたオレフィン類重合体の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9593188B2 (en) * 2013-02-27 2017-03-14 Toho Titanium Co., Ltd. Production method for solid catalyst component for polymerizing olefins, catalyst for polymerizing olefins, and production method for polymerized olefins

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