WO2019151483A1 - アルコキシマグネシウムの製造方法およびアルコキシマグネシウム - Google Patents

アルコキシマグネシウムの製造方法およびアルコキシマグネシウム Download PDF

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WO2019151483A1
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magnesium
reaction system
less
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保坂 元基
速 小川
研太郎 小森
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東邦チタニウム株式会社
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C29/68Preparation of metal alcoholates
    • C07C29/70Preparation of metal alcoholates by converting hydroxy groups to O-metal groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/28Metal alcoholates
    • C07C31/30Alkali metal or alkaline earth metal alcoholates
    • 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
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    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/65Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/64 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/652Pretreating with metals or metal-containing compounds
    • C08F4/654Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing alkoxymagnesium and a method for producing alkoxymagnesium.
  • a method of obtaining a solid catalyst component by supporting a titanium compound, a method of halogenating alkoxymagnesium with a chloride such as titanium tetrachloride and then supporting a titanium compound to obtain a solid catalyst component for olefin polymerization are known. Yes.
  • the resulting olefin polymer contains a large amount of fine powder or coarse powder polymer.
  • the particle size distribution also tended to be broadened. If the amount of fine polymer or coarse polymer produced in the polymer is increased, it will cause a process failure such as preventing the continuation of the uniform polymerization reaction and blocking the piping during the transfer of the polymer. If the particle size distribution of the olefin polymer is widened, it will have an undesirable effect on the molding process of the polymer.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 58-41832 discloses a reaction comprising magnesium metal, an alcohol and a saturated hydrocarbon. A method for producing particulate dialkoxymagnesium with high purity by gradually adding an activator dissolved in a saturated hydrocarbon and reacting with the system is disclosed.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2006-306949 discloses that metal magnesium is reacted with alcohol in the presence of metal alkoxide compound carrier particles such as dialkoxymagnesium having a high bulk density, and an alkoxy on the carrier surface.
  • metal alkoxide compound carrier particles such as dialkoxymagnesium having a high bulk density, and an alkoxy on the carrier surface.
  • a method for producing dialkoxymagnesium having a morphology suitable for propylene- ethylene block copolymerization that forms a layer of magnesium is disclosed.
  • an object of the present invention is to provide an alkoxymagnesium having a high bulk density and a narrow particle size distribution, an alkoxymagnesium production method capable of effectively preparing such alkoxymagnesium, and an alkoxymagnesium.
  • the present inventors diligently studied, and in the reaction system, a method for producing alkoxymagnesium by intermittently adding metal magnesium to an alcohol a plurality of times, to the reaction system Among the additions of metal magnesium after the second time, the addition of 5% by mass or more of the total metal magnesium added to the reaction system is produced by reacting with the alcohol by the addition of the immediately preceding metal magnesium. It has been found that the above technical problem can be solved by a method for producing alkoxymagnesium after the hydrogen generation rate S (liters / minute) is increased to its maximum value and then reduced to 45% or less of the maximum value. The present invention has been completed based on this finding.
  • the present invention (1) A method for producing alkoxymagnesium by intermittently adding metal magnesium to an alcohol a plurality of times in a reaction system, Among the additions of metal magnesium for the second and subsequent times to the reaction system, in addition of adding 5% by mass or more of the total metal magnesium to be added to the reaction system, one or more times thereof,
  • the hydrogen generation rate S (liters / minute) generated by reacting with the alcohol immediately before the addition of metallic magnesium is increased to the maximum value and then reduced to 45% or less of the maximum value.
  • an alkoxymagnesium production method capable of effectively preparing alkoxymagnesium having a high bulk density and a narrow particle size distribution and an alkoxymagnesium having a high bulk density and a narrow particle size distribution can be provided.
  • the method for producing alkoxymagnesium according to the present invention is a method for producing alkoxymagnesium by intermittently adding metalmagnesium to an alcohol a plurality of times in a reaction system, and the second and subsequent metalmagnesium to the reaction system.
  • the hydrogen generation rate S () generated by reacting with the alcohol by addition of the immediately preceding metal magnesium is added. (Liter / minute) is increased to its maximum value and then reduced to 45% or less of the maximum value.
  • the alcohol that can be used in the method for producing alkoxymagnesium according to the present invention is not particularly limited, and for example, the following general formula (I) R 1 OH (I) (In the formula, R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.) Among them, lower alcohols having 1 to 6 carbon atoms such as methanol, ethanol, propanol, butanol and hexanol are preferable, and ethanol is more preferable.
  • the alcohol is ethanol, ethoxymagnesium formed by reaction with metallic magnesium significantly improves the catalyst performance when used as a material for forming an olefin polymerization catalyst.
  • the purity and water content of the alcohol are not particularly limited, but the lower the water content, the better. Specifically, anhydrous alcohol or dehydrated alcohol having a water content of 200 ppm or less is desirable.
  • metal magnesium which can be used in the manufacturing method of the alkoxy magnesium which concerns on this invention
  • Arbitrary-shaped metal magnesium can be used.
  • metallic magnesium things, such as a granular form, a ribbon form, and a powder form, can be used suitably, for example, A powdered metallic magnesium is more preferable.
  • the surface state of the metallic magnesium is not particularly limited, but it is desirable that the surface of the surface is not formed with a film such as magnesium oxide.
  • the average particle size of metallic magnesium is preferably 1 to 1000 ⁇ m, more preferably 20 to 800 ⁇ m, and even more preferably 10 to 500 ⁇ m.
  • the average particle diameter of magnesium metal is automatically measured using a laser light scattering diffraction particle size analyzer in a state where 30 to 300 mg of metal magnesium particles per sample are dispersed in 200 to 500 ml of solvent. Means a particle size (D 50 ) of 50% in the integrated particle size distribution in the volume integrated particle size distribution.
  • magnesium metal is intermittently added to the reaction system a plurality of times with respect to the alcohol.
  • the number of additions of metal magnesium to the reaction system is preferably 3 times or more, more preferably 4 times or more, further preferably 5 times or more, and particularly preferably 6 times or more.
  • the upper limit of the number of additions is not particularly limited, but is usually 20 times or less.
  • Metallic magnesium is preferably added to the reaction system in a state dispersed in alcohol or the like.
  • the alcohol is represented by the general formula R 1 OH (I) (wherein R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms).
  • R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • the additions of metal magnesium for the second and subsequent times to the reaction system at least one of the additions of 5% by mass or more of the total metal magnesium added to the reaction system.
  • the hydrogen generation rate S (liters / minute) generated by reacting with the alcohol immediately before the addition of metallic magnesium is increased to the maximum value and then reduced to 45% or less of the maximum value.
  • alkoxymagnesium In the method for producing alkoxymagnesium according to the present invention, among the additions of metal magnesium for the second and subsequent times to the reaction system, at least one of the additions of 5% by mass or more of the total metal magnesium added to the reaction system.
  • the hydrogen generation rate S (liters / minute) generated by reacting with the alcohol immediately before the addition of metallic magnesium is increased to the maximum value and then reduced to 45% or less of the maximum value.
  • alkoxymagnesium having a high bulk density and a narrow particle size distribution can be easily prepared.
  • the second and subsequent additions in the addition of metal magnesium to the reaction system a plurality of times is generated for 1 minute by reacting with the alcohol by the immediately preceding addition of metal magnesium.
  • the number of additions performed after decreasing to 45% or less of the maximum value is 35% or more of the number of additions after the second time. It is preferably 50% or more, more preferably 50 to 100% of the total number of additions, and still more preferably 65 to 100% of the total number of additions.
  • alkoxymagnesium In the method for producing alkoxymagnesium according to the present invention, it is the second and subsequent additions in the addition of metal magnesium to the reaction system a plurality of times, and is generated for 1 minute by reacting with the alcohol by the immediately preceding addition of metal magnesium.
  • the number of additions performed after the hydrogen generation rate S per liter (min / min) is reduced to 45% or less of the maximum value so as to satisfy the above-mentioned rule, Alkoxy magnesium having a high bulk density and a narrow particle size distribution can be prepared more easily.
  • the amount of metal magnesium added per time is preferably 33% by mass or less, and 25% by mass or less of the total amount of metal magnesium added to the reaction system. More preferably, it is more preferably 20% by mass or less, and still more preferably 18% by mass or less.
  • the lower limit of the amount of metal magnesium added per time is not particularly limited, but is 5% by mass or more of the total amount of metal magnesium added to the reaction system. Is preferred.
  • the amount of metal magnesium added per time may be the same every time or may be different every time.
  • generated by reaction with alcohol produces
  • an alkoxymagnesium having a high bulk density and a narrow particle size distribution is easily prepared by controlling the amount of magnesium added to the reaction system so as to satisfy the above-mentioned regulations. be able to.
  • the alcohol may be intermittently added to the reaction system, or the entire amount may be added first.
  • the number of times the reaction accelerator is added to the reaction system is preferably 2 times or more, more preferably 3 times or more, and still more preferably 4 times or more.
  • the upper limit of the number of additions of alcohol to the reaction system is not particularly limited, but is usually 30 times or less.
  • Increasing the number of additions of alcohol to the reaction system also makes it easier to control the heat generated during the reaction, and it is possible to easily prepare alkoxymagnesium with a small amount of fines generated, a narrow particle size distribution, and a high bulk density.
  • the particle size of magnesium can be controlled within a desired range. At the same time, temporary large-scale generation of hydrogen gas can be suppressed.
  • the amount of alcohol added to the reaction system is not particularly limited as long as it is greater than the theoretical amount capable of reacting with magnesium added to the reaction system, and the total amount of alcohol added to the reaction system.
  • the molar ratio to the total amount of metallic magnesium added to the reaction system is preferably 2 or more. More preferably, it is more preferably 4-20.
  • alkoxymagnesium In the method for producing alkoxymagnesium according to the present invention, by controlling the addition amount of metal magnesium and alcohol to the reaction system as described above, uniform nucleation of alkoxymagnesium is performed, and alkoxymagnesium having a narrow particle size distribution is easily obtained. Can be prepared.
  • the additions of metal magnesium for the second and subsequent times to the reaction system at least one of the additions of 5% by mass or more of the total metal magnesium added to the reaction system.
  • the hydrogen generation rate S (liters / minute) generated by reacting with the alcohol immediately before the addition of metallic magnesium is increased to the maximum value and then reduced to 45% or less of the maximum value.
  • the additions of metal magnesium for the second and subsequent times to the reaction system at least one of the additions of 5% by mass or more of the total metal magnesium added to the reaction system.
  • the hydrogen generation rate S liters / minute
  • the second metallic magnesium should be added within 0 to 15 minutes after the hydrogen generation rate S (liter / minute) is reduced to 45% or less of the maximum value. Is preferred.
  • the addition of metal magnesium for the second and subsequent times to the reaction system in which 5% by mass or more of the total metal magnesium added to the reaction system is added, After the hydrogen generation rate S (liters / minute) generated by reacting with the alcohol is increased to the maximum value after the addition of magnesium metal immediately before, it is reduced to 45% or less of the maximum value. Further, it is preferable to add the next magnesium metal within a time period of 180 seconds after the hydrogen generation rate S (liters / minute) is reduced to 0% of the maximum value.
  • the second addition of metal magnesium to the reaction system, and the generation rate S of hydrogen generated by reacting with the alcohol by the immediately preceding addition of metal magnesium. (Liter / min) is increased to its maximum value, and then added after being reduced to 45% or less of the maximum value, the hydrogen generation rate S (liter / min) is reduced to 0% of the maximum value. It is preferable to carry out within 180 seconds, and more preferably during 150 seconds after the hydrogen generation rate S (liters / minute) is reduced to 0% of the maximum value. More preferably, the generation rate S (liters / minute) is reduced to 0% of the maximum value and then is performed for 120 seconds.
  • the second and subsequent additions of metal magnesium to the reaction system is reacted with the alcohol by the immediately preceding addition of metal magnesium.
  • the hydrogen generation rate S (liters / minute) generated in this way is increased to the maximum value and then reduced to 45% or less of the maximum value, the reaction between magnesium metal and alcohol is performed within a predetermined time. Therefore, it is possible to easily suppress the formation of coarse particles due to the reaction between the produced alkoxymagnesiums, and for this reason, an alkoxy having a narrower particle size distribution than conventional alkoxymagnesium production methods. Magnesium can be easily obtained.
  • the entire process time of the step of reacting by adding alcohol and metal magnesium to the reaction system (the alcohol and metal magnesium were added to the reaction system first and then added last)
  • the hydrogen generation rate S (liter / minute) due to the reaction between the alcohol and the metal magnesium is the maximum value.
  • it is 33 to 80%, more preferably 40 to 70%.
  • the reaction of alcohol and metal magnesium is preferably performed in the presence of a reaction accelerator.
  • the reaction accelerator is preferably one or more selected from halogen and halogen compounds.
  • halogen examples include one or more selected from fluorine, chlorine, bromine and iodine. Among these, one or more selected from chlorine, bromine and iodine are preferable, and iodine is more preferable.
  • the halogen compound is preferably a compound containing in the molecule thereof one or more selected from the above halogen atoms, and specifically, acid halides such as phthalic dichloride and phthalic dibromide, magnesium dichloride, and trichloride.
  • Halogenated metals such as aluminum, titanium trichloride and titanium tetrachloride, halogenated silicon compounds such as tetrachlorosilane, tetrabromosilane and tetraiodosilane, ethoxymagnesium monochloride, triethoxytitanium monochloride, diethoxytitanium dichloride, three One or more selected from halogenated alkoxy metals such as ethoxytitanium chloride can be used.
  • titanium halides such as titanium trichloride and titanium tetrachloride
  • silicon halide compounds such as tetrachlorosilane and tetraiodosilane
  • triethoxy titanium monochloride diethoxy titanium dichloride
  • ethoxy titanium trichloride One or more selected from halogenated alkoxytitanium such as
  • the shape or particle size of the halogen or halogen compound is not particularly limited, and one or more selected from the halogen and halogen compounds may be appropriately selected.
  • the amount of reaction accelerator added to the reaction system is not particularly limited, and the molar ratio to the total amount of magnesium metal added to the reaction system (total moles of reaction accelerator added to the reaction system).
  • Amount / total molar amount of magnesium metal added to the reaction system is preferably in the range of 0.001 to 1.0, more preferably 0.005 to 0.8, and 0.01 to 0.00. More preferably, it is 5.
  • the amount of the reaction accelerator added to the reaction system is within the above range, the particle size distribution of the resulting alkoxymagnesium can be easily controlled.
  • the reaction accelerator may be added to the reaction system continuously or intermittently, or may be initially added in its entirety.
  • the number of additions of the reaction accelerator to the reaction system is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and even more preferably 4 or more.
  • the upper limit of the number of times the reaction accelerator is added to the reaction system is not particularly limited, but is usually 15 times or less.
  • the reaction accelerator is preferably added to the reaction system in a state dispersed in alcohol or the like.
  • reaction accelerator By increasing the number of times the reaction accelerator is added to the reaction system, it becomes easier to control the heat generated during the reaction between the metal magnesium and the alcohol, and the rapid reaction between the metal magnesium and the alcohol can also be suppressed.
  • An alkoxymagnesium having a narrow particle size distribution and a high bulk density can be easily prepared, and the particle size of the alkoxymagnesium can be controlled within a desired range. At the same time, temporary large-scale generation of hydrogen gas can be suppressed.
  • reaction accelerator when the reaction accelerator is intermittently added to the reaction system, magnesium metal and the reaction accelerator may be added simultaneously to the reaction system, A reaction accelerator may be added after adding metallic magnesium.
  • the temperature at the time of addition and contact is preferably a temperature not higher than the reflux temperature of the alcohol used for the reaction, more preferably from room temperature to the reflux temperature of the alcohol used for the reaction, and 30 ° C. to the reaction temperature. More preferably, it is the reflux temperature of the alcohol to be provided.
  • the total process time of the process of adding alcohol and metal magnesium to the reaction system and performing the reaction is preferably 30 minutes or more, more preferably 60 minutes or more, and further preferably 90 minutes or more. preferable.
  • the alkoxymagnesium obtained as described above should be appropriately alcohol-dried by a method such as heat drying, airflow drying or reduced pressure drying, or by washing with an inert hydrocarbon compound. Is desirable.
  • alkoxymagnesium obtained by the production method according to the present invention is as detailed in the description of alkoxymagnesium according to the present invention shown below.
  • an alkoxymagnesium production method capable of effectively preparing alkoxymagnesium having a high bulk density and a narrow particle size distribution as compared with conventional production methods.
  • the alkoxymagnesium according to the present invention has a bulk density of 0.160 to 0.400 g / ml, a particle size distribution index SPAN of 1.00 or less, and a volume cumulative particle size obtained using a laser diffraction particle size distribution analyzer.
  • the particle size of the particles having an integrated particle size of 50% is D 50
  • the following formula (a 1 ) (D 50 ⁇ 1.25 total volume of particles having a particle size of 1.25 or more / total volume of all particles) ⁇ 100 (a 1 )
  • the ratio represented by this is 30.0 volume% or less.
  • the alkoxymagnesium according to the present invention has a small variation in the sphericity of each particle, a high bulk density, and a sharp particle size distribution with few fine particles and coarse particles.
  • the alkoxymagnesium according to the present invention has a bulk density (BD) of 0.160 to 0.400 g / ml, preferably 0.200 to 0.400 g / ml, and 0.200 to 0.350 g / ml. More preferred is ml.
  • the bulk density means a value measured according to JIS K6721.
  • the average particle size of the alkoxymagnesium according to the present invention is preferably 1 to 200 ⁇ m, more preferably 5 to 100 ⁇ m.
  • the average particle size of the alkoxymagnesium is the cumulative particle size in the volume cumulative particle size distribution when measured automatically with 10 to 100 mg of particles dispersed in 200 to 500 ml of solvent using a laser light scattering diffraction particle size analyzer. Means a particle size D 50 ( ⁇ m) of 50%.
  • the laser light scattering diffraction particle size measuring instrument used to measure the average particle diameter of the alkoxymagnesium is “MICROTRAC HRA 9320-X100” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) or “MT3300EXII” (Microtrack Bell). For example).
  • the above SPAN indicates the degree of spread of the particle size distribution. The smaller this value, the sharper the particle size distribution and the more uniform the particle size.
  • the alkoxymagnesium according to the present invention is represented by the following formula (a 1 ), where D 50 is the particle size of particles having an integrated particle size distribution of 50% obtained using a laser diffraction particle size distribution analyzer. (D 50 ⁇ 1.25 total volume of particles having a particle size of 1.25 or more / total volume of all particles) ⁇ 100 (a 1 )
  • the ratio is represented by 30.0% by volume or less (0 to 30.0% by volume), and preferably 25% by volume or less (0 to 25% by volume).
  • the ratio of the total volume of the particles having a particle size of D 50 ⁇ 1.25 or more represented by the formula (a 1 ) is within the above range, so that the primary particles are excessive.
  • the abundance of aggregates formed by linking is reduced, suppressing a decrease in reactivity during preparation of the solid catalyst component for olefin polymerization, and the aggregate collapses during preparation of the solid catalyst component for olefin polymerization. Sedimentation failure due to the generation of a large amount of fine powder, clogging of the filter plate, and the like are suppressed, and a decrease in the yield of the solid catalyst component is easily suppressed.
  • the alkoxymagnesium according to the present invention is a carrier when used as a constituent component of the solid catalyst component for olefin polymerization, and its particle size distribution affects the particle size distribution of the solid catalyst component for olefin polymerization, Furthermore, when the olefins are polymerized using the solid catalyst component for olefin polymerization, the particle size distribution of the resulting polymer is also affected. For this reason, in the alkoxymagnesium according to the present invention, the ratio of the total volume of particles having a particle size of D 50 ⁇ 1.25 or more represented by the formula (a 1 ) is within the above range.
  • the ratio of the total volume of particles having a particle size of D 50 ⁇ 1.25 or more represented by the above formula (a 1 ) is 10 to 100 mg using a laser light scattering diffraction particle size analyzer.
  • particles having a cumulative particle size of 50% of the particle diameter D 50 of the cumulative volume particle size distribution measured when automatic measurement, a particle size of greater than or equal to D 50 ⁇ 1.25 in a state in which the particles are dispersed in a solvent 200ml Means a value calculated from the total volume of and the total volume of all particles.
  • alkoxy magnesium when the cumulative particle size of cumulative volume particle size distribution obtained by a laser light scattering diffraction method particle size measuring instrument is a particle size of 50% of the particles was D 50, the following formula ( a 2 ) (D 50 ⁇ number of particles having a particle size of 0.75 or less / total number of particles) ⁇ 100 (a 2 ) Is preferably 20% or less (0% to 20%), more preferably 15% or less (0% to 15%), and 10% or less (0% to 10%). Is more preferred.
  • the alkoxymagnesium according to the present invention serves as a carrier when used as a constituent component of the solid catalyst component for olefin polymerization, and the particle size distribution thereof corresponds to the particle size distribution of the solid catalyst component for olefin polymerization.
  • the particle size distribution of the resulting polymer is also affected.
  • the alkoxymagnesium according to the present invention is used because the ratio of the number of particles having a particle size of D 50 ⁇ 0.75 or less represented by the formula (a 2 ) is within the above range.
  • a solid catalyst component for olefin polymerization when a solid catalyst component for olefin polymerization is prepared and olefins are polymerized, it becomes easy to suppress the occurrence of fouling, filter clogging, and the like due to the formation of a finely divided polymer.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization is prepared using the alkoxymagnesium according to the present invention and olefins are copolymerized, the formation of a fine catalyst component for olefin polymerization with a small pore volume is suppressed. Since the ratio of the copolymer formed inside the catalyst particles can be increased (in place of the catalyst particle surface), stickiness of the obtained copolymer and clogging of piping and filters can be easily suppressed.
  • the number of particles having a particle size of D 50 ⁇ 0.75 or less is simultaneously measured when measuring the volume cumulative particle size distribution or D 50 using the laser diffraction particle size distribution measuring apparatus described above. It means a value calculated based on the number of particles.
  • MICROTRAC HRA 9320-X100 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
  • Examples thereof include “MT3300EXII” (manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.).
  • the alkoxymagnesium according to the present invention is spherical, has a sharp particle size distribution, has few fines and coarse powders, and has a high bulk density. Therefore, the alkoxymagnesium is prepared by using a solid catalyst component for olefin polymerization prepared using such alkoxymagnesium. By polymerizing polymers, it is easy to produce polymers with high bulk density, reduced fines and coarse powders, and sharp particle size distribution without degrading performance such as stereoregularity and polymerization activity. Can do.
  • the alkoxymagnesium according to the present invention can be easily produced by the above-described method for producing alkoxymagnesium according to the present invention.
  • alkoxymagnesium having a high bulk density and a narrow particle size distribution can be provided.
  • Example 1 A 900 ml four-necked flask equipped with a stirrer was equipped with a reflux condenser connected with an integrating gas meter, a thermometer, a dropping funnel for ethanol, and a nitrogen inlet tube via a gas flow meter. After sufficiently purging the inside of the reaction system with nitrogen, 1.1 g (46 mmol) of metal magnesium powder (average particle size 118 ⁇ m) and 127.8 ml (2.2 mol) of ethanol were charged to form a suspension. . Next, 0.54 g (4.3 mmol) of iodine was added, and the suspension was heated to the reflux temperature of ethanol while being stirred at 500 rpm with a stirrer.
  • FIG. 1 shows the fluctuation of the amount of hydrogen generated during the reactions (1) and (2).
  • the slurry is aged by maintaining the reflux point for 60 minutes while stirring the suspension at 200 rpm with a stirrer, cooled to room temperature, and then dried under reduced pressure to remove ethanol.
  • the obtained dietoxymagnesium had an ethanol content of 1.3% by mass, a bulk density measured according to JIS K6721 of 0.347 g / ml, and a specific surface area measured by the BET method of 14.6 m 2 / g.
  • ⁇ Particle size, particle size distribution index, particle size distribution corresponding to D 10 , D 50 and D 90 >
  • a laser diffraction particle size distribution measuring device MICROTRAC HRA 9320-X100 The product was automatically measured in a state where 10 to 100 mg of particles were dispersed in about 200 ml of solvent.
  • the particle size distribution index SPAN was calculated from the particle diameters D 10 , D 50 , and D 90 corresponding to the cumulative volume particle sizes of 10%, 50%, and 90% using the following formula.
  • Particle size distribution index (SPAN) (D 90 -D 10 ) / D 50 (Wherein, D 90 is 90% of the particle size in cumulative particle size in cumulative volume particle size distribution ([mu] m), D 50 is 50% of the particle size in cumulative particle size in cumulative volume particle size distribution ([mu] m), D 10 is integrated volume particle size (The particle size ( ⁇ m) of 10% is shown as the cumulative particle size in the distribution.)
  • D 90 is 90% of the particle size in cumulative particle size in cumulative volume particle size distribution ([mu] m)
  • D 50 is 50% of the particle size in cumulative particle size in cumulative volume particle size distribution ([mu] m)
  • D 10 is integrated volume particle size (The particle size ( ⁇ m) of 10% is shown as the cumulative particle size in the distribution.)
  • the obtained diethoxymagnesium was automatically measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (MICROTRAC HRA 9320-X100 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) with 10 to 100 mg of particles dispersed
  • the ratio (ratio (a 1 )) of the total volume of particles having a particle size of D 50 ⁇ 1.25 or more was calculated by the following formula (a 1 ).
  • the obtained diethoxymagnesium is automatically measured using a laser light scattering diffraction particle size analyzer (MT3300EXII manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.) in a state where 10 to 100 mg of particles are dispersed in about 200 ml of solvent.
  • a laser light scattering diffraction particle size analyzer M3300EXII manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.
  • Example 2 A 900 ml four-necked flask equipped with a stirrer was equipped with a reflux condenser connected with an integrating gas meter, a thermometer, a dropping funnel for ethanol, and a nitrogen inlet tube via a gas flow meter. After sufficiently purging the inside of the reaction system with nitrogen, 2.0 g (82 mmol) of metal magnesium powder (average particle size 87 ⁇ m) and 95.0 ml (1.6 mol) of ethanol were charged to form a suspension. . Next, 0.54 g (4.3 mmol) of iodine was added, and the suspension was heated to the reflux temperature of ethanol while being stirred at 650 rpm with a stirrer.
  • the obtained slurry was further stirred at 650 rpm under reflux temperature, and the reflux point was maintained for 60 minutes to ripen the slurry. After cooling to room temperature, drying was performed under reduced pressure to remove the ethanol, thereby obtaining an aged product.
  • the obtained aged product was sieved to remove coarse particles having a particle size of 212 ⁇ m or more to obtain 29 g of the target diethoxymagnesium (yield 79% by mass).
  • the obtained dietoxymagnesium had a bulk density measured according to JIS K6721 of 0.169 g / ml and a specific surface area measured by the BET method of 19.8 m 2 / g.
  • Example 3 In Example 1 (1), instead of metal magnesium powder (average particle size 118 ⁇ m), the same mole of metal magnesium powder (average particle size 133 ⁇ m) was used, and the metal magnesium powder and ethanol were reacted to generate hydrogen. Instead of maintaining the reflux point for 25 minutes until the generation rate S reaches the maximum value (0.20 L / min) and then decreases to 0 L / min (0 vol% of the maximum production), the generation of the hydrogen After the speed S reaches the maximum value (0.19 L / min), the reflux point is maintained for 10 minutes until it decreases to 0.08 L / min (43% of the maximum value).
  • Metal magnesium powder (average particle size 118 ⁇ m) 1.1 g (46 mmol), ethanol 9.6 ml (165 mmol) and iodine 0.11 g (0.83 mmol) were added, and the hydrogen generation rate S was the maximum. Then, the operation of maintaining the reflux point with stirring for 6 to 7 minutes until it is reduced to 0 to 25% of the maximum value was replaced by 12 times, and 1.1 g (46 of 46) of magnesium metal powder (average particle size 133 ⁇ m) Mmol), 4.8 ml (83 mmol) of ethanol and 0.11 g (0.83 mmol) of iodine, and after the hydrogen generation rate S reaches the maximum value, it is reduced to 4-25% of the maximum value.
  • Example 2 An aged product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the operation for maintaining the reflux point was repeated 12 times while stirring for 5 to 8 minutes, to obtain 65 g of the target diethoxymagnesium (yield 95% by mass). ). At this time, the number of times the metal magnesium was added after the hydrogen generation rate S decreased to 45% or less of the maximum value was 12 out of 12 times (100%), 40% or less and 35% or less of the maximum value. The number of additions of metal magnesium after the reduction to 11 was 11 out of 12 (92%).
  • the obtained dietoxymagnesium had a bulk density measured in accordance with JIS K6721 of 0.291 g / ml and a specific surface area measured by the BET method of 21.3 m 2 / g.
  • Example 4 In Example 2 (1), instead of the metal magnesium powder (average particle diameter 87 ⁇ m), the same molar metal magnesium powder (average particle diameter 133 ⁇ m) was used, and the hydrogen produced by the reaction between the metal magnesium powder and ethanol was used. After the generation rate S (L / min) reaches its maximum value (0.33 L / min), the reflux is maintained for 11 min until it is reduced to 0.04 L / min (12% by volume of the maximum production).
  • Example 2 (2) 0.96 g (40 mmol) of metal magnesium powder (average particle size 87 ⁇ m), 7.0 ml (121 mmol) of ethanol and 0.11 g (0.83 mmol) of iodine were added, Instead of repeating the operation of maintaining the reflux point while stirring for 4 to 8 minutes until the hydrogen generation rate S reaches the maximum value and then decreases to 4 to 31% of the maximum value, the metal magnesium powder (Average particle size 133 ⁇ m) 0.96 g (40 mmol), ethanol 7.0 ml (121 mmol) and iodine 0.11 g (0.83 mmol) were added, and after the hydrogen generation rate S reached the maximum value, The operation of maintaining the reflux point while stirring for 6 to 7 minutes until the maximum value was reduced to 17 to 30% was repeated 6 times
  • Example 2 Except for the above, an aged product was obtained in the same manner as in Example 2 to obtain 36 g of the target diethoxymagnesium (yield 98 mass%). At this time, the number of times the metal magnesium was added after the hydrogen generation rate S was reduced to 45% or less and 40% of the maximum value was 6 out of 6 times (100%), and 35% or less of the maximum value. The number of additions of magnesium metal after the reduction to 5 was 5 out of 6 (83%).
  • the obtained dietoxymagnesium had a bulk density measured in accordance with JIS K6721 of 0.239 g / ml and a specific surface area measured by the BET method of 21.2 m 2 / g.
  • Example 5 In Example 4 (1), after the generation rate S (liters / minute) of hydrogen produced by the reaction between the metal magnesium powder and ethanol reached its maximum value (0.18 L / minute), 0.07 L Instead of maintaining the reflux for 9 minutes until reduced to / min (38% of the maximum production), after the hydrogen generation rate S reaches the maximum value (0.27 L / min), 0.11 L / The reflux point is maintained for 12 minutes until it is reduced to the minute (39% of the maximum value). After the hydrogen generation rate S reaches the maximum value in (2) of Example 4, it is 17 to 30% of the maximum value.
  • Example 1 In the operation of maintaining the reflux point while stirring for 6 to 7 minutes until the pressure is reduced to 5%, stirring is performed for 5 to 7 minutes until the hydrogen generation rate S reaches the maximum value and then decreases to 25 to 38% of the maximum value.
  • Example 1 While maintaining the reflux point while repeating the same number of times, Example The resulting aged product in the same manner as to obtain diethoxy magnesium 68g of interest (99.9 wt% yield).
  • the number of times of adding metal magnesium after the hydrogen generation rate S was reduced to 45% or less and 40% or less of the maximum value was 6 out of 6 times (100%), and 35% or less of the maximum value.
  • the number of times metal magnesium was added after the reduction to 3 was 3 out of 6 times (50%).
  • the obtained dietoxymagnesium had a bulk density measured according to JIS K6721 of 0.216 g / ml and a specific surface area measured by the BET method of 13.9 m 2 / g.
  • the particle size (D 10 , D 50 and D 90 ), SPAN, ratio (a 1 ), ratio (a 2 ) corresponding to the cumulative volume particle size of 10%, 50% and 90% of the obtained diethoxymagnesium It was determined by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 6 In Example 4 (1), after the generation rate S (liters / minute) of hydrogen produced by the reaction between the metal magnesium powder and ethanol reached its maximum value (0.18 L / minute), 0.07 L Instead of maintaining the reflux for 9 minutes until reduced to / min (38% of the maximum value), the hydrogen generation rate S reaches 0.11 L / min after reaching the maximum value (0.27 L / min). The reflux point is maintained for 12 minutes until it is reduced to (39% of the maximum value). In Example 4 (2), after the hydrogen generation rate S reaches the maximum value, it reaches 17 to 30% of the maximum value.
  • the hydrogen generation rate S reaches the maximum value and then stirred for 5 to 7 minutes until it decreases to 16 to 43% of the maximum value.
  • the operation for maintaining the reflux point was performed the same number of times.
  • the resulting aged product to obtain diethoxy magnesium 57g of interest (84 wt% yield).
  • the number of times metal magnesium was added after the hydrogen generation rate S was reduced to 45% or less of the maximum value was reduced to 6 out of 6 times (100%) and to 40% or less of the maximum value.
  • the number of times metal magnesium was added was 4 out of 6 times (67%), and the number of times metal magnesium was added after reducing to 35% or less of the maximum value was 3 times out of 6 times (50%) there were.
  • the obtained dietoxymagnesium had a bulk density of 0.221 g / ml measured according to JIS K6721 and a specific surface area of 23.3 m 2 / g measured by the BET method.
  • the particle size (D 10 , D 50 and D 90 ), SPAN, ratio (a 1 ), ratio (a 2 ) corresponding to the cumulative volume particle size of 10%, 50% and 90% of the obtained diethoxymagnesium It was determined by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 7 In Example 4 (1), after the generation rate S of hydrogen produced by the reaction between the metal magnesium powder and ethanol reached the maximum value (0.18 L / min), 0.07 L / min (maximum value) Instead of maintaining the reflux for 9 minutes until reduced to 38%), the hydrogen generation rate S reached 0.11 L / min (39% of the maximum) after reaching the maximum (0.27 L / min). The reflux point is maintained for 11 minutes until it is reduced to), and in Example 4 (2), after the hydrogen generation rate S reaches the maximum value, it is reduced to 6 to 7 until it decreases to 17 to 30% of the maximum value.
  • the obtained dietoxymagnesium had a bulk density measured according to JIS K6721 of 0.227 g / ml and a specific surface area measured by the BET method of 19.0 m 2 / g.
  • the particle size (D 10 , D 50 and D 90 ), SPAN, ratio (a 1 ), ratio (a 2 ) corresponding to the cumulative volume particle size of 10%, 50% and 90% of the obtained diethoxymagnesium It was determined by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 8 In Example 4 (1), after the generation rate S of hydrogen produced by the reaction between the metal magnesium powder and ethanol reached the maximum value (0.18 L / min), 0.07 L / min (maximum value) Instead of maintaining the reflux for 9 minutes until reduced to 38%), the hydrogen generation rate S reached 0.09 L / min (32% of the maximum) after reaching the maximum (0.30 L / min). The reflux point is maintained for 12 minutes until it is reduced to), and in Example 4 (2), after the hydrogen generation rate S reaches the maximum value, it reaches 6 to 7 until it decreases to 17 to 30% of the maximum value.
  • the obtained dietoxymagnesium had a bulk density measured according to JIS K6721 of 0.229 g / ml and a specific surface area measured by the BET method of 22.0 m 2 / g.
  • the particle size (D 10 , D 50 and D 90 ), SPAN, ratio (a 1 ), ratio (a 2 ) corresponding to the cumulative volume particle size of 10%, 50% and 90% of the obtained diethoxymagnesium It was determined by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 9 A reflux condenser connected to an integrating gas meter, a thermometer, a dropping funnel for ethanol, and a nitrogen introduction pipe via a gas flow meter were installed in an autoclave with a stirrer having a capacity of 32 L. After sufficiently purging the reaction system with nitrogen, 100 g (4.11 mol) of metal magnesium powder (average particle size 133 ⁇ m) and 4750 ml (82.1 mol) of ethanol were charged to form a suspension. Next, 29.7 g (0.23 mol) of iodine was added, the suspension was heated to the reflux temperature of ethanol while stirring at 330 rpm, and the generation rate S of hydrogen generated by the reaction of metal magnesium with alcohol was maximized.
  • the number of times metal magnesium was added after the hydrogen generation rate S was reduced to 45% or less of the maximum value was 6 out of 6 times (100%).
  • the reaction of the alcohol and metal magnesium in the same step
  • the rate of time (minutes) during which the hydrogen generation rate S was 45% or less of the maximum value (24 L / min) was 75.1%.
  • the resulting slurry was further aged by stirring at 650 rpm with a stirrer at reflux temperature while maintaining the reflux point for 60 minutes.
  • the slurry was aged, cooled to room temperature, dried under reduced pressure, and aged by removing ethanol.
  • the aged product thus obtained was sieved to remove coarse particles having a particle size of 212 ⁇ m or more to obtain 1,384 g of the desired diethoxymagnesium (yield 76 mass%).
  • the obtained dietoxymagnesium has an ethanol content of 0.4 mass%, a bulk density measured according to JIS K6721 of 0.254 g / ml, and a specific surface area measured by the BET method of 26.0 m 2 / g. there were.
  • the particle size (D 10 , D 50 and D 90 ), SPAN, ratio (a 1 ), ratio (a 2 ) corresponding to the cumulative volume particle size of 10%, 50% and 90% of the obtained diethoxymagnesium It was determined by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 10 A 900 ml four-necked flask equipped with a stirrer was equipped with a reflux condenser connected with an integrating gas meter, a thermometer, a dropping funnel for ethanol, and a nitrogen inlet tube via a gas flow meter. After sufficiently purging the reaction system with nitrogen, 1.6 g (67 mmol) of metal magnesium powder (average particle 169 ⁇ m) and 36.0 ml (622 mmol) of ethanol were charged to form a suspension. Next, 0.30 g (2.4 mmol) of iodine was added, the suspension was heated to the reflux temperature of ethanol while stirring at 500 rpm, and the generation rate S of hydrogen generated by the reaction of metal magnesium with alcohol was maximized.
  • the number of times metal magnesium was added after the hydrogen generation rate S was reduced to 45% or less of the maximum value was 3 out of 4 times (75%), 40% or less and 35% or less of the maximum value.
  • the number of times metal magnesium was added after the reduction to 3 was 3 out of 4 times (75%).
  • 35 ml of ethanol was added to the flask, the reflux point was maintained for 120 minutes while stirring at 200 rpm, the slurry was aged, cooled to room temperature, dried under reduced pressure, and the aged product was removed by removing ethanol.
  • the resulting aged product was sieved to remove coarse particles having a particle size of 212 ⁇ m or more to obtain 26 g of target diethoxymagnesium (yield: 68% by mass).
  • the obtained dietoxymagnesium had a bulk density of 0.270 g / ml measured according to JIS K6721 and a specific surface area measured by the BET method of 15.6 m 2 / g.
  • the particle size (D 10 , D 50 and D 90 ), SPAN, ratio (a 1 ), ratio (a 2 ) corresponding to the cumulative volume particle size of 10%, 50% and 90% of the obtained diethoxymagnesium It was determined by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 (Comparative Example 1)
  • Example 1 (1) after the hydrogen generation amount per minute reaches the maximum generation amount (0.20 L / min), the reflux point is reduced to 0 L / min (0 vol% of the maximum generation amount). Is maintained for 25 minutes, and after the hydrogen generation rate S reaches the maximum value (0.18 L / min), the reflux point is decreased to 0.17 L / min (94 vol% of the maximum production). Was maintained for 6 minutes.
  • Example 2 (2) after adding metal magnesium or the like and the hydrogen generation rate S reached the maximum value, it was reduced to 6 to 7% until the maximum value was reduced to 0 to 25% by volume.
  • metal magnesium or the like is added until the hydrogen generation rate S reaches the maximum value, and then decreases to 46 to 63% by volume of the maximum value.
  • the operation of maintaining the reflux point while stirring for 5 to 6 minutes was repeated 12 times.
  • Others were the same as in Example 1 to obtain an aged product, and the obtained aged product was sieved to remove coarse particles having a particle size of 212 ⁇ m or more to obtain 61 g of the desired diethoxymagnesium (yield). 80 mass%).
  • the number of times metal magnesium was added after the hydrogen generation rate S was reduced to 45% by volume or less of the maximum value was 0 out of 12 times (0%), 40% by volume or less of the maximum value, and 35%.
  • the number of times metal magnesium was added after the volume was reduced to not more than volume% was 0 out of 12 (0%).
  • the rate of time (minutes) during which the amount of hydrogen generated by the reaction was 45% by volume or less of the maximum average (0.28 L / min) was 0%.
  • FIG. 1 shows the fluctuation of the amount of hydrogen generated during the reactions (1) and (2).
  • the obtained dietoxymagnesium had an ethanol content of 2.8% by mass, a bulk density measured according to JIS K6721 of 0.297 g / ml, and a specific surface area measured by the BET method of 19.6 m 2 / g. Further, the particle diameters (D10, D50 and D90), SPAN, ratio (a 1 ) and ratio (a 2 ) corresponding to the cumulative volume particle size of 10%, 50% and 90% of the obtained diethoxymagnesium are shown in Examples. It was determined by the same method as in 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 11 ⁇ Preparation of solid catalyst component for olefin polymerization> A 500 ml round bottom flask, which was sufficiently replaced with nitrogen gas and equipped with a stirrer, was charged with 30 ml of titanium tetrachloride and 20 ml of toluene to form a mixed solution. Then, a suspension formed using 10 g of diethoxymagnesium obtained in Example 1 above, 50 ml of toluene and 3.3 ml (12.5 mmol) of di-n-butyl phthalate was added at a liquid temperature of ⁇ 10 ° C. The solution temperature was raised from ⁇ 10 ° C. to 90 ° C. and reacted at 90 ° C.
  • Propylene polymerization activity (g-pp / g-catalyst) mass of polypropylene (g) / mass of solid catalyst component in olefin polymerization catalyst (g)
  • BD Bulk density
  • the average particle size of the obtained polymer is a particle size corresponding to 50% of the volume-based cumulative particle size distribution (D 50 ), a particle size distribution index (SPAN), and an amount of fine particles having a particle size of less than 75 ⁇ m ( ⁇ 75 ⁇ m).
  • D 50 volume-based cumulative particle size distribution
  • SPAN particle size distribution index
  • amount of fine particles having a particle size of less than 75 ⁇ m ⁇ 75 ⁇ m.
  • Particle size distribution index (SPAN) (D 90 -D 10 ) / D 50 (Wherein, D 90 is 90% of the particle size in cumulative particle size in cumulative volume particle size distribution ([mu] m), D 50 is 50% of the particle size in cumulative particle size in cumulative volume particle size distribution ([mu] m), D 10 is integrated volume particle size (The particle size ( ⁇ m) of 10% is shown as the cumulative particle size in the distribution.)
  • Comparative Example 2 A solid catalyst component for olefin polymerization (A-2) was prepared in the same manner as in Example 11 except that 10 g of diethoxymagnesium obtained in Comparative Example 1 was used instead of 10 g of diethoxymagnesium obtained in Example 1 above. ), Formation of an olefin polymerization catalyst and propylene polymerization, and physical properties of the obtained polymer were evaluated. Table 2 shows the polymerization activity per 1 g of the solid catalyst component and the physical properties of the obtained polymer.
  • Example 11 the particle size distribution obtained in Example 1 is very narrow and the dialkoxy magnesium having a good shape is used as a raw material for the solid catalyst component for olefin polymerization. It can be seen that polypropylene polymer particles having a narrow particle size and a small amount of fine powder polymer can be obtained.
  • Comparative Example 2 is obtained because dialkoxymagnesium having a wide particle size distribution and a non-uniform shape obtained in Comparative Example 1 is used as a raw material for the solid catalyst component for olefin polymerization. It can be seen that the shape of the polypropylene particles is uneven, the particle size distribution is wide, and the proportion of the fine powder polymer is large.
  • an alkoxymagnesium production method and alkoxymagnesium that can effectively prepare alkoxymagnesium having a high bulk density and a narrow particle size distribution.

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Abstract

反応系内において、アルコールに金属マグネシウムを断続的に複数回添加してアルコキシマグネシウムを製造する方法であって、前記反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加のうち、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行うアルコキシマグネシウムの製造方法であり、嵩密度が高く微粒子数の割合が低減され粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを効果的に調製し得るアルコキシマグネシウムの製造方法である。

Description

アルコキシマグネシウムの製造方法およびアルコキシマグネシウム
 本発明は、アルコキシマグネシウムの製造方法およびアルコキシマグネシウムの製造方法に関する。
  チーグラー・ナッタ触媒として知られる、高活性型オレフィン類重合用固体触媒成分の主な製造方法としては、振動ボールミル等の機械的粉砕やアルコール等を使用した溶解再析出によって活性化した塩化マグネシウム担体表面に、チタン化合物を担持させることによって固体触媒成分を得る方法、アルコキシマグネシウムを四塩化チタン等塩化物によってハロゲン化し、次いでチタン化合物を担持させ、オレフィン重合用固体触媒成分を得る方法等が知られている。
  ところが、上記のような方法により得られるオレフィン重合用固体触媒成分を用いてオレフィン類の重合をおこなうと、得られるオレフィン重合体中には微粉状ないしは粗粉状の重合体が多く含まれ、その粒度分布もブロード化する傾向があった。生成重合体中における微粉重合体ないしは粗粉重合体の生成量が多くなると、均一な重合反応の継続を妨げ、また重合体移送時における配管の閉塞をもたらす等のプロセス障害原因となり、また得られるオレフィン重合体の粒度分布が広くなると、結果的に重合体の成型加工にまで好ましくない影響を及ぼすことになる。
  また、近年、オレフィン重合体の生産においては生産性や輸送効率の向上が求められており、オレフィン重合体の嵩密度の向上についても、重要な課題のひとつになっている。
  オレフィン類重合用固体触媒成分の担体として使用されるジアルコキシマグネシウムの製造技術として、例えば、特許文献1(特開昭58-41832号公報)には、金属マグネシウムとアルコールと飽和炭化水素からなる反応系に、飽和炭化水素に溶解した活性化剤を徐々に添加して反応させ、粒子状のジアルコキシマグネシウムを高純度で製造する方法が開示されている。
  また、特許文献2(特開2006-306949号広報)には、高い嵩密度を有するジアルコキシマグネシウムの如き金属アルコキシド化合物担体粒子の存在下、金属マグネシウムをアルコールと反応させ、担体表面上に、アルコキシマグネシウムからなる層を形成させる、プロピレン- エチレンブロック共重合用に適したモフォロジーを有するジアルコキシマグネシウムの製造方法が開示されている。
特開昭58-41832号公報 特開2006-306949号公報
  しかしながら、上記従来技術では、嵩密度が高く粒度分布が狭いオレフィン類重合体を得る上で必要となる、嵩密度が高くさらに粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを製造する上では、必ずしも十分な方法とは言い難く、更なる改良の余地があった。
  従って、本発明は、嵩密度が高くさらに粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムおよび係るアルコキシマグネシウムを効果的に調製し得るアルコキシマグネシウムの製造方法およびアルコキシマグネシウム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るために本発明者等が鋭意検討したところ、反応系内において、アルコールに金属マグネシウムを断続的に複数回添加してアルコキシマグネシウムを製造する方法であって、前記反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加のうち、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行うアルコキシマグネシウムの製造方法により、上記技術課題を解決しうることを見出し、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)反応系内において、アルコールに金属マグネシウムを断続的に複数回添加してアルコキシマグネシウムを製造する方法であって、
 前記反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加のうち、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、
 直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う
ことを特徴とするアルコキシマグネシウムの製造方法、
(2)前記反応系への複数回の金属マグネシウムの添加における2回目以降の添加であって、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う添加の回数が、2回目以降の添加回数の35%以上である上記(1)に記載のアルコキシマグネシウムの製造方法、
(3)前記反応系への複数回の金属マグネシウムの添加において、1回あたりの金属マグシウムの添加量が、前記反応系への金属マグネシウム全添加量の33質量%以下である上記(1)または(2)に記載のアルコキシマグネシウムの製造方法、
(4)前記反応系への2回目の金属マグネシウムの添加であって、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う添加を、前記水素の発生速度S(リットル/分)が前記最大値の0%まで低減した後180秒間までの間に行う(1)~(3)のいずれかに記載のアルコキシマグネシウムの製造方法、
(5)嵩密度が0.160~0.400g/mlで、粒度分布指数SPANが1.00以下であり、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて得られた体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒子の粒径をD50としたときに、下記式(a
 (D50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量/全粒子の合計体積量)×100 (a
で表される割合が30.0体積%以下であることを特徴とするアルコキシマグネシウム、
(6)レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて得られた体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒子の粒径をD50としたときに、下記式(a
 (D50×0.75以下の粒径を有する粒子数/全粒子数)×100 (a
で表される割合が20%以下である上記(5)に記載のアルコキシマグネシウム
を提供するものである。
 本発明によれば、嵩密度が高く粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを効果的に調製し得るアルコキシマグネシウムの製造方法および嵩密度が高く粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを提供することができる。
本発明の実施例および比較例における水素発生量を比較する図である。
 先ず、本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法について説明する。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法は、反応系内において、アルコールに金属マグネシウムを断続的に複数回添加してアルコキシマグネシウムを製造する方法であって、前記反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加のうち、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行うことを特徴とするものである。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において使用し得るアルコールとしては、特に制限されず、例えば、下記一般式(I)
   ROH   (I)
(式中、Rは炭素数1~12の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基である。)
で表されるアルコールを挙げることができ、中でも、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールおよびヘキサノールのごとき、炭素数1~6の低級アルコールが好ましく、エタノールがより好ましい。
 上記アルコールがエタノールである場合、金属マグネシウムと反応して形成されるエトキシマグネシウムは、オレフィン重合用触媒の形成材料として用いたときに触媒性能を著しく向上させる。
 上記アルコールの純度及び含水量は、特に限定されないが、含水量が少ないほど好ましく、具体的には無水アルコールや、含水量が200ppm以下の脱水アルコールが望ましい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、アルコールとしては、一種類のみ使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において使用し得る金属マグネシウムとしても、特に限定されず、任意の形状の金属マグネシウムを用いることができる。
 上記金属マグネシウムとしては、例えば、顆粒状、リボン状、粉末状等のものが好適に用いることができ、粉末状の金属マグネシウムがより好ましい。
 また、金属マグネシウムの表面状態も特に限定されないが、表面に酸化マグネシウム等の被膜が生成されていないものが望ましい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、金属マグネシウムの平均粒径は、1~1000μmが好ましく、20~800μmがより好ましく、10~500μmがさらに好ましい。
 なお、本出願書類において、金属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1サンプルあたり30~300mgの金属マグネシウム粒子を200~500mlの溶媒に分散させた状態で自動測定した時の、体積積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径(D50)を意味する。
 なお、金属マグネシウムの平均粒径の測定に際して使用するレーザー光散乱回折法粒度測定機としては、「MICROTRAC  HRA 9320-X100」(日機装(株)製)や「MT3300EXII」(マイクロトラック・ベル(株)製)等を挙げることができる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、アルコールに対し金属マグネシウムを反応系に断続的に複数回添加する。
 前記反応系への金属マグネシウムの添加回数は、3回以上が好ましく、4回以上がより好ましく、5回以上がさらに好ましく、6回以上が特に好ましい。また、添加回数の上限は特に制限されないが、通常、20回以下である。
 金属マグネシウムは、アルコール等に分散させた状態で、反応系内へ添加することが好ましい。
 反応系に対する金属マグネシウムの添加回数を増やすことにより、添加時に生じる反応熱を制御し易くなり、微粉発生量が少なく粒度分布が狭い、嵩密度の高いアルコキシマグネシウムを容易に調製することができ、さらにアルコキシマグネシウムの粒径を所望範囲に制御することができる。また、同時に水素ガスの一時的な大量発生を抑制することもできる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、アルコールとして上記一般式ROH(I)(式中、Rは炭素数1~12の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基である。)で表されるアルコールを採用し、金属マグネシウムと接触、反応させた場合、下記一般式(II)で表される反応が生じる。
  Mg+2ROH → Mg(OR)+H  (II)
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加のうち、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加のうち、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行うことにより、嵩密度が高く粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを容易に調製することができる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、反応系への複数回の金属マグネシウムの添加における2回目以降の添加であって、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する1分間当たりの水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う添加の回数は、2回目以降の添加回数の35%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましく、全添加回数の50~100%であることがさらに好ましく、全添加回数の65~100%であることが一層好ましい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、反応系への複数回の金属マグネシウムの添加における2回目以降の添加であって、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する1分間当たりの水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う添加の回数を、上記規定を満たすように制御することにより、嵩密度が高く粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを一層容易に調製することができる。
 上記反応系への複数回の金属マグネシウムの添加において、1回あたりの金属マグシウムの添加量は、上記反応系への金属マグネシウム全添加量の33質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがさらに好ましく、18質量%以下であることが一層好ましい。
 上記反応系への複数回の金属マグネシウムの添加において、1回あたりの金属マグシウムの添加量の下限は、特に制限されないが、上記反応系への金属マグネシウム全添加量の5質量%以上であることが好ましい。
 なお、1回あたりの金属マグネシウム添加量は、毎回同じであっても、1回ごとに異なっていてもよい。
 また、本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、アルコールとの反応により生成する1分間当たりの水素量の最大値が、反応系に添加する1回あたりのマグネシウムとアルコールとの反応により生成する水素合計量に対し5体積%を超える量となるように制御することが好ましく、10体積%を超える量となるように制御することがより好ましく、12体積%以上40体積%未満となるように制御することがさらに好ましい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、反応系に添加する1回あたりのマグネシウム量を、上記規定を満たすように制御することにより、嵩密度が高く粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを容易に調製することができる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、アルコールは、反応系に断続的に添加してもよいし、最初に全量を添加してもよい。
 アルコールを反応系に断続的に添加する場合、上記反応系に対する反応促進剤の添加回数は、2回以上が好ましく、3回以上がより好ましく、4回以上がさらに好ましい。
 上記反応系に対するアルコールの添加回数の上限は特に制限されないが、通常、30回以下である。
 反応系に対するアルコールの添加回数を増やすことによっても、反応時に生じる熱を制御し易くなり、微粉発生量が少なく粒度分布が狭い、嵩密度の高いアルコキシマグネシウムを容易に調製することができ、さらにアルコキシマグネシウムの粒径を所望範囲に制御することができる。また、同時に水素ガスの一時的な大量発生を抑制することもできる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、反応系に添加するアルコール量は、反応系に添加するマグネシウムと反応する理論量以上の量であれば特に制限されず、反応系に添加するアルコールの全量が、反応系に添加する金属マグネシウムの全量に対するモル比(反応系に添加するアルコールの全モル量/反応系に添加する金属マグネシウムの全モル量)で、2以上あることが好ましく、3~30であることがより好ましく、4~20であることがさらに好ましい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、金属マグネシウムおよびアルコールの反応系への添加量を上記のとおり制御することにより、アルコキシマグネシウムの均一な核形成が行なわれ、粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを容易に調製することができる。 
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加のうち、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加のうち、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから30分間以内に次の金属マグネシウムを添加することが好ましく、上記水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値の45%以下まで低減してから0~15分間以内に次の金属マグネシウムを添加することが好ましい。
 また、本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加であって、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから、さらには上記水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値の0%まで低減した後180秒間までの時間内に、次の金属マグネシウムを添加することが好ましい。
 特に、本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、上記反応系への2回目の金属マグネシウムの添加であって、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う添加を、上記水素の発生速度S(リットル/分)が上記最大値の0%まで低減した後180秒間までの間に行うことが好ましく、上記水素の発生速度S(リットル/分)が上記最大値の0%まで低減した後150秒間までの間に行うことがより好ましく、上記水素の発生速度S(リットル/分)が上記最大値の0%まで低減した後120秒間までの間に行うことがさらに好ましい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加、特に反応系への2回目の金属マグネシウムの添加を、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから所定の時間内に行うことにより、金属マグネシウムとアルコールとの反応性の低下を抑制しつつ、生成したアルコキシマグネシウム同士の反応による粗大粒子の形成を容易に抑制することができ、このために従来のアルコキシマグネシウムの製造方法に比較してより一層粒度分布の狭いアルコキシマグネシウムを容易に得ることができる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法においては、アルコールおよび金属マグネシウムを反応系に添加して反応を行う工程の全工程時間(アルコールおよび金属マグネシウムを最初に反応系に添加した後、最後に添加した金属マグネシウムがアルコールと反応して生成する水素量が0体積%になる迄の時間)に対し、同工程において上記アルコールおよび金属マグネシウムの反応による水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下になっている時間の割合、すなわち、{(アルコールおよび金属マグネシウムを反応系に添加して反応を行う工程においてアルコールおよび金属マグネシウムの反応による水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下になっている時間(分間))/(アルコールおよび金属マグネシウムを反応系に添加して反応を行う工程の全工程時間(分間))}×100で算出される割合が、33%以上であることが好ましく、33~80%であることがより好ましく、40~70%であることがさらに好ましい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、上記割合が所定範囲内にあることによっても、金属マグネシウムとアルコールとの反応性の低下を抑制しつつ、生成したアルコキシマグネシウム同士の反応による粗大粒子の形成を抑制することができ、このために従来のアルコキシマグネシウムの製造方法に比較してより一層粒度分布の狭いアルコキシマグネシウムを容易に得ることができる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、アルコールおよび金属マグネシウムの反応は、反応促進剤の存在下に行うことが好ましい。
  上記反応促進剤としては、ハロゲンおよびハロゲン化合物から選ばれる一種以上が好ましい。
 上記ハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から選ばれる1種以上を挙げることができ、これらの中でも、塩素、臭素およびヨウ素から選ばれる一種以上が好ましく、ヨウ素がより好ましい。
 また、ハロゲン化合物は、上記ハロゲン原子から選ばれる一種以上を分子内に含む化合物であることが好ましく、具体的には、フタル酸ジクロライド、フタル酸ジブロマイド等の酸ハライド、二塩化マグネシウム、三塩化アルミニウム、三塩化チタン、四塩化チタン等のハロゲン化金属、テトラクロロシラン、テトラブロモシラン、テトラヨードシラン等のハロゲン化ケイ素化合物、一塩化エトキシマグネシウム、一塩化トリエトキシチタン、二塩化ジエトキシチタン、三塩化エトキシチタンなどのハロゲン化アルコキシ金属等から選ばれる一種以上を挙げることができる。これ等のハロゲン化合物の中でも、三塩化チタン、四塩化チタン等のハロゲン化チタン、テトラクロロシラン、テトラヨードシラン等のハロゲン化ケイ素化合物、一塩化トリエトキシチタン、二塩化ジエトキシチタン、三塩化エトキシチタン等のハロゲン化アルコキシチタンから選ばれる一種以上が好ましい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、上記ハロゲンまたはハロゲン化合物の形状や粒度等は特に限定されず、上記ハロゲンおよびハロゲン化合物から選ばれる一種以上を適宜選択すればよい。
  本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、反応系に添加する反応促進剤量は特に制限されず、反応系に添加する金属マグネシウムの全量に対するモル比(反応系に添加する反応促進剤の全モル量/反応系に添加する金属マグネシウムの全モル量)で0.001~1.0の範囲にあることが好ましく、0.005~0.8であることがより好ましく、0.01~0.5であることがさらに好ましい。
 反応系に添加する反応促進剤量が上記範囲内にあることにより、得られるアルコキシマグネシウムの粒度分布を制御し易くなる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、反応促進剤は、反応系に連続的または断続的に添加してもよいし、最初に全量を添加してもよい。
 反応促進剤を反応系に断続的に添加する場合、上記反応系に対する反応促進剤の添加回数は、2回以上が好ましく、3回以上がより好ましく、4回以上がさらに好ましい。
 上記反応系に対する反応促進剤の添加回数の上限は特に制限されないが、通常、15回以下である。
 反応促進剤は、アルコール等に分散させた状態で、反応系へ添加することが好ましい。
 反応系に対する反応促進剤の添加回数を増やすことにより、金属マグネシウムとアルコールの反応時に生じる熱を制御し易くなり、また、金属マグネシウムとアルコールの急激な反応をも抑制できるため、微粉発生量が少なく粒度分布が狭い、嵩密度の高いアルコキシマグネシウムを容易に調製することができ、さらにアルコキシマグネシウムの粒径を所望範囲に制御することができる。また、同時に水素ガスの一時的な大量発生を抑制することもできる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、反応促進剤を反応系に断続的に添加する場合、反応系に対し、金属マグネシウムおよび反応促進剤を同時に添加してもよいが、反応系に対し、金属マグネシウムを添加した後に反応促進剤を添加してもよい。
  本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法において、反応系中における、金属マグネシウム、アルコールおよび反応促進剤の添加、接触は、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下、水分、酸素等を除去した状況下において、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。
 上記添加、接触時の温度(反応温度)は、反応に供するアルコールの還流温度以下の温度であることが好ましく、室温~反応に供するアルコールの還流温度であることがより好ましく、30℃~反応に供するアルコールの還流温度であることがさらに好ましい。
 上記添加、接触時の温度(反応温度)を上記温度範囲にすることにより、反応効率、反応の制御性を容易に向上することができる。
 なお、アルコールおよび金属マグネシウムを反応系に添加して反応を行う工程の全工程時間は、30分間以上であることが好ましく、60分間以上であることがより好ましく、90分間以上であることがさらに好ましい。
  以上のようにして得られるアルコキシマグネシウムは、適宜、加熱乾燥、気流乾燥あるいは減圧乾燥などの手法により乾燥させるか、あるいは不活性炭化水素化合物で洗浄するなどの方法により、アルコールを除去しておくことが望ましい。
 本発明に係る製造方法で得られるアルコキシマグネシウムの内容は、以下に示す本発明に係るアルコキシマグネシウムの説明で詳述するとおりである。
 本発明によれば、従来の製造方法に比較して、嵩密度が高く粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを効果的に調製し得るアルコキシマグネシウムの製造方法を提供することができる。
 次に、本発明に係るアルコキシマグネシウムについて説明する。
本発明に係るアルコキシマグネシウムは、嵩密度が0.160~0.400g/mlで、粒度分布指数SPANが1.00以下であり、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて得られた体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒子の粒径をD50としたときに、下記式(a
 (D50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量/全粒子の合計体積量)×100 (a
で表される割合が30.0体積%以下であることを特徴とするものである。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムは、粒子一つ一つの球形度のばらつきが小さく、また、嵩密度が高くかつ微粉粒子および粗粉粒子が少ない粒度分布がシャープなものである。
  本発明に係るアルコキシマグネシウムは、嵩密度(BD)が、0.160~0.400g/mlであり、0.200~0.400g/mlであるものが好ましく、0.200~0.350g/mlであるものがより好ましい。
 なお、本出願書類において、嵩密度は、JIS  K6721に準拠して測定した値を意味する。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムの平均粒径は、1~200μmであることが好ましく、5~100μmであることがより好ましい。
 上記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、10~100mgの粒子を200~500mlの溶媒に分散させた状態で自動測定したときの、体積積算粒度分布における積算粒度で50%の粒径D50(μm)を意味する。
 なお、上記アルコキシマグネシウムの平均粒径を測定する際に使用するレーザー光散乱回折法粒度測定機としては、「MICROTRAC  HRA 9320-X100」(日機装(株)製)や「MT3300EXII」(マイクロトラック・ベル(株)製)等を挙げることができる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムは、下記式
 粒度分布指数(SPAN)=(D90-D10)/D50
(上記式中、D90、D50およびD10は、各々、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて1サンプルあたり10~100mgの粒子を200mlの溶媒に分散させた状態で自動測定したときの、体積積算粒度分布における積算粒度で、90%の粒径(μm)、50%の粒径(μm)、10%の粒径(μm)を意味する。)で表されるSPANが1.00以下であり、0.80以下であることが好ましい。
 なお、上記SPANの算出に使用するアルコキシマグネシウムのD90、D10およびD50を測定する際に使用するレーザー光散乱回折法粒度測定機としては、「MICROTRAC  HRA 9320-X100」(日機装(株)製)や「MT3300EXII」(マイクロトラック・ベル(株)製)等を挙げることができる
 上記SPANは、粒径分布の広がり度合いを示すもので、この値が小さいほど粒径分布がシャープであり、粒径が揃っていることを意味する。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムは、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて得られた体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒子の粒径をD50としたときに、下記式(a
 (D50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量/全粒子の合計体積量)×100 (a
で表される割合が30.0体積%以下(0体積%~30.0体積%)であり、25体積%以下(0体積%~25体積%)であるものが好ましい。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムにおいて、式(a)で表されるD50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量の割合が上記範囲内にあることにより、一次粒子が過剰に連結して形成される凝集体の存在割合が低減され、オレフィン類重合用固体触媒成分調製時における反応性の低下を抑制し、また上記凝集体がオレフィン類重合用固体触媒成分調製時に崩壊して微細粉が多量に発生することによる沈降不良やろ過板の詰まり等を抑制し、固体触媒成分の収率の低下を抑制し易くなる。
 また、本発明に係るアルコキシマグネシムは、オレフィン類重合用固体触媒成分の構成成分として使用したときに担体となるものであり、その粒度分布がオレフィン類重合用固体触媒成分の粒度分布に影響し、さらには、係るオレフィン類重合用固体触媒成分を用いてオレフィン類を重合したときに、得られる重合体の粒度分布にも影響する。
 このため、本発明に係るアルコキシマグネシウムにおいて、式(a)で表されるD50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量の割合が上記範囲内にあることにより、本発明に係るアルコキシマグネシウムを用いてオレフィン類重合用固体触媒成分を調製しオレフィン類を重合したときに、粗大な重合体の生成に伴う流動性の低下等を抑制したり、重合工程における粗大粒子の崩壊に伴う微粉の発生を好適に抑制することができる。
 本出願書類において、上記式(a)で表されるD50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量の割合は、レーザー光散乱回折法粒度測定機を用い、10~100mgの粒子を200mlの溶媒に分散させた状態で自動測定したときに測定される体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒径D50と、D50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量と、全粒子の合計体積量から算出される値を意味する。
 なお、上記式(a)で表されるD50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量の割合を算出する際に使用するレーザー光散乱回折法粒度測定機としては、「MICROTRAC  HRA 9320-X100」(日機装(株)製)や「MT3300EXII」(マイクロトラック・ベル(株)製)等を挙げることができる。
 また、本発明に係るアルコキシマグネシウムは、レーザー光散乱回折法粒度測定機を用いて得られた体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒子の粒径をD50としたときに、下記式(a
 (D50×0.75以下の粒径を有する粒子数/全粒子数)×100 (a
で表される割合が、20%以下(0%~20%)であるものが好ましく、15%以下(0%~15%)であるものがより好ましく、10%以下(0%~10%)であるものがさらに好ましい。
 上述したように、本発明に係るアルコキシマグネシムは、オレフィン類重合用固体触媒成分の構成成分として使用したときに担体となるものであり、その粒度分布がオレフィン類重合用固体触媒成分の粒度分布に影響し、さらには、係るオレフィン類重合用固体触媒成分を用いてオレフィン類を重合したときに、得られる重合体の粒度分布にも影響する。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムにおいて、式(a)で表されるD50×0.75以下の粒径を有する粒子数の割合が上記範囲内にあることにより、本発明に係るアルコキシマグネシウムを用いてオレフィン類重合用固体触媒成分を調製しオレフィン類を重合したときに、微粉状の重合体の生成によるファウリングやフィルターの閉塞等の発生を抑制し易くなる。また、本発明に係るアルコキシマグネシウムを用いてオレフィン類重合用固体触媒成分を調製しオレフィン類を共重合したときに、細孔容積の小さな微粉状のオレフィン類重合用固体触媒成分の生成を抑制し、(触媒粒子表面に代えて)触媒粒子内部に生成する共重合体の割合を増加させ得ることから、得られる共重合体のべた付きや、配管やフィルター等の詰まりを抑制し易くなる。
 本出願書類において、上記D50×0.75以下の粒径を有する粒子数は、上述したレーザー回折式粒度分布測定装置を用いて体積積算粒度分布やD50を測定するときに同時に測定される粒子数に基づいて算出される値を意味する。
 なお、上記D50×0.75以下の粒径を有する粒子数を算出する際に使用するレーザー光散乱回折法粒度測定機としては、「MICROTRAC  HRA 9320-X100」(日機装(株)製)や「MT3300EXII」(マイクロトラック・ベル(株)製)等を挙げることができる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムは、球状で、粒度分布がシャープで、微粉および粗粉が少なく、かつ嵩密度が高いため、係るアルコキシマグネシウムを用いて調製されたオレフィン重合用固体触媒成分を用いてオレフィン類を重合することにより、立体規則性や重合活性等の性能を低下させることなく、高嵩密度で、微粉量や粗粉量が低減した、粒度分布がシャープな重合体を容易に製造することができる。
 本発明に係るアルコキシマグネシウムは、上述した本発明に係るアルコキシマグネシウムの製造方法により、容易に製造することができる。
 本発明によれば、嵩密度が高く粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを提供することができる。
 次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、これらは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
(実施例1)
(1)撹拌器付き900ml四つ口フラスコに、積算型ガスメーターを接続した還流コンデンサー、温度計、エタノール用滴下ロート、並びにガス流量計を経由した窒素導入管を設置した。この反応系内を充分に窒素置換した後、金属マグネシウム粉末(平均粒子径118μm)1.1g(46ミリモル)と、エタノール127.8ml(2.2モル)を装入し懸濁液を形成した。次いで、ヨウ素0.54g(4.3ミリモル)を加え、懸濁液を攪拌器で500rpmで攪拌しながらエタノールの還流温度まで昇温させ、金属マグネシウムがアルコールと反応して生成する1分間当たりの水素発生量が最大生成量(0.20L/分)に達した後、0L/分(最大生成量の0体積%)に低減するまで25分間、還流点を維持した。
(2)次いで、上記フラスコ内に金属マグネシウム粉末(平均粒子径118μm)1.1g(46ミリモル)、エタノール9.6ml(165ミリモル)およびヨウ素0.11g(0.83ミリモル)を加え、懸濁液を500rpmで攪拌しながら還流点を維持し、金属マグネシウム粉末とエタノールとが反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の0~25%に低減するまで6~7分間保持する操作を、合計で12回繰り返した。
 このとき、水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値の45%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は12回中12回(100%)、上記最大値の40%以下ならびに35%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は12回中12回(100%)であった。
 上記(1)および(2)の反応時における水素発生量の変動を図1に示す。
(3)さらに、水素の生成停止後、懸濁液を攪拌器で200rpmで攪拌しながら還流点を60分間維持してスラリーを熟成し、室温まで冷却後、減圧乾燥してエタノールを除去することにより熟成物を得、得られた熟成物を篩分けし、粒径212μm以上の粗大粒子を除去して、目的とするジエトキシマグネシウム61gを得た(収率89質量%)。
 得られたジエトキマグネシウムは、エタノール含有率が1.3質量%、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.347g/ml、BET法で測定した比表面積が14.6m/gであった。
<D10、D50およびD90に該当する粒径、粒度分布指数、粒度分布>
  得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)について、レーザー回折式粒度分布測定装置(MICROTRAC  HRA 9320-X100  日機装(株)製)を用いて、10~100mgの粒子を約200mlの溶媒に分散させた状態で自動測定した。
 また、粒度分布指数SPANについては、上記の積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径D10、D50、およびD90より、下記の式を用い算出した。
  粒度分布指数(SPAN)=(D90-D10)/D50
(式中、D90は積算体積粒度分布における積算粒度で90%の粒子径(μm)、D50は積算体積粒度分布における積算粒度で50%の粒子径(μm)、D10は積算体積粒度分布における積算粒度で10%の粒子径(μm)を示す。)
 加えて、得られたジエトキシマグネシウムについて、レーザー回折式粒度分布測定装置(MICROTRAC  HRA 9320-X100  日機装(株)製)を用い、10~100mgの粒子を200mlの溶媒に分散させた状態で自動測定し、体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒径D50と、D50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量と、全粒子の合計体積量から、ジエトキシマグネシウムのD50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量の割合(割合(a))を下記(a)式により算出した。
(D50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量/全粒子の合計体積量)×100 (a
さらに、得られたジエトキシマグネシウムについて、レーザー光散乱回折法粒度測定機(MT3300EXII マイクロトラック・ベル(株)製)を用い、10~100mgの粒子を約200mlの溶媒に分散させた状態で自動測定し、体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒径D50と、D50×0.75以上の粒径を有する粒子数と、全粒子の合計粒子数から、ジエトキシマグネシウムのD50×0.75以下の粒径を有する粒子数の割合(割合(a))を下記(a)式により算出した。
 (D50×0.75以下の粒径を有する粒子数/全粒子数)×100 (a
 結果を表1に示す。
(実施例2)
(1)撹拌器付き900ml四つ口フラスコに、積算型ガスメーターを接続した還流コンデンサー、温度計、エタノール用滴下ロート、並びにガス流量計を経由した窒素導入管を設置した。この反応系内を充分に窒素置換した後、金属マグネシウム粉末(平均粒子径87μm)2.0g(82ミリモル)と、エタノール95.0ml(1.6モル)を装入し懸濁液を形成した。次いで、ヨウ素0.54g(4.3ミリモル)を加え、懸濁液を攪拌器で650rpmで攪拌しながらエタノールの還流温度まで昇温させ、金属マグネシウムがアルコールと反応して生成する1分間当たりの水素発生量が最大生成量(0.33L/分)に達した後、0.04L/分(最大生成量の12体積%)に低減するまで11分間維持した。
(2)次いで、上記フラスコ内に金属マグネシウム粉末(平均粒子径87μm)0.96g(40ミリモル)、エタノール7.0ml(121ミリモル)およびヨウ素0.11g(0.83ミリモル)を加え、懸濁液を650rpmで攪拌しながら還流点を維持し、金属マグネシウム粉末とエタノールとが反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の4~31%に低減するまで4~5分間保持する操作を、合計で6回繰り返した。
 このとき、水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値の45%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中6回(100%)、最大値の40%以下ならびに35%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中6回(100%)であった。
(3)得られたスラリーをさらに還流温度下、650rpmで攪拌しながら還流点を60分間維持してスラリーを熟成し、室温まで冷却後、減圧乾燥してエタノールを除去することにより熟成物を得、得られた熟成物を篩分けし、粒径212μm以上の粗大粒子を除去して、目的とするジエトキシマグネシウム29gを得た(収率79質量%)。
 得られたジエトキマグネシウムは、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.169g/ml、BET法で測定した比表面積が19.8m/gであるものであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPAN、割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。結果を表1に示す。
(実施例3)
 実施例1の(1)において、金属マグネシウム粉末(平均粒子径118μm)に代えて同モルの金属マグネシウム粉末(平均粒子径133μm)を用い、金属マグネシウム粉末とエタノールとが反応して生成する水素の発生速度Sが最大値(0.20L/分)に達した後、0L/分(最大生成量の0体積%)に低減するまで還流点を25分間維持することに代えて、上記水素の発生速度Sが最大値(0.19L/分)に達した後、0.08L/分(最大値の43%)に低減するまで還流点を10分間維持し、実施例1の(2)において、金属マグネシウム粉末(平均粒子径118μm)1.1g(46ミリモル)、エタノール9.6ml(165ミリモル)およびヨウ素0.11g(0.83ミリモル)を加え、上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の0~25%に低減するまで6~7分攪拌しながら還流点を維持する操作を12回繰り返すことに代えて金属マグネシウム粉末(平均粒子径133μm)1.1g(46ミリモル)、エタノール4.8ml(83ミリモル)およびヨウ素0.11g(0.83ミリモル)を加え、上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の4~25%に低減するまで5~8分攪拌しながら還流点を維持する操作を12回繰り返した以外は、実施例1と同様にしての熟成物を得、目的とするジエトキシマグネシウム65gを得た(収率95質量%)。
 このとき、上記水素の発生速度Sが最大値の45%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は12回中12回(100%)、最大値の40%以下ならびに35%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は12回中11回(92%)であった。
 得られたジエトキマグネシウムは、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.291g/ml、BET法で測定した比表面積が21.3m/gであるものであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPAN、割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。
 結果を表1に示す。
(実施例4)
 実施例2の(1)において、金属マグネシウム粉末(平均粒子径87μm)に代えて同モルの金属マグネシウム粉末(平均粒子径133μm)を用い、金属マグネシウム粉末とエタノールとが反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値(0.33L/分)に達した後、0.04L/分(最大生成量の12体積%)に低減するまで還流を11分間維持する事に代えて、上記水素の発生速度Sが最大値(0.18L/分)に達した後、0.07L/分(最大生成量の38体積%)に低減するまで還流点を9分間維持し、実施例2の(2)において、金属マグネシウム粉末(平均粒子径87μm)0.96g(40ミリモル)、エタノール7.0ml(121ミリモル)およびヨウ素0.11g(0.83ミリモル)を加え、上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の4~31%に低減するまで4~8分間攪拌しながら還流点を維持する操作を6回繰り返すことに代えて、金属マグネシウム粉末(平均粒子径133μm)0.96g(40ミリモル)、エタノール7.0ml(121ミリモル)およびヨウ素0.11g(0.83ミリモル)を加え、上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の17~30%に低減するまで6~7分攪拌しながら還流点を維持する操作を6回繰り返し、実施例2の(3)において、攪拌器の回転数を650rpmから200rpmに変更した以外は、実施例2と同様にして熟成物を得、目的とするジエトキシマグネシウム36gを得た(収率98質量%)。
 このとき、上記水素の発生速度Sが最大値の45%以下ならびに40%まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中6回(100%)、上記最大値の35%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中5回(83%)であった。
 得られたジエトキマグネシウムは、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.239g/ml、BET法で測定した比表面積が21.2m/gであるものであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPANおよび割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。
 結果を表1に示す。
(実施例5)
 実施例4の(1)において、金属マグネシウム粉末とエタノールとが反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値(0.18L/分)に達した後、0.07L/分(最大生成量の38%)に低減するまで還流を9分間維持することに代えて、上記水素の発生速度Sが最大値(0.27L/分)に達した後、0.11L/分(最大値の39%)に低減するまで還流点を12分間維持し、実施例4の(2)において、上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の17~30%に低減するまで6~7分攪拌しながら還流点を維持する操作に代えて上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の25~38%に低減するまで5~7分攪拌しながら還流点を維持する操作を同一回数繰り返し実施した以外は、実施例4と同様にして熟成物を得、目的とするジエトキシマグネシウム68gを得た(収率99.9質量%)。
 このとき、上記水素の発生速度Sが最大値の45%以下ならびに40%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中6回(100%)、最大値の35%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中3回(50%)であった。
 得られたジエトキマグネシウムは、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.216g/ml、BET法で測定した比表面積が13.9m/gであるものであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPAN、割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。
 結果を表1に示す。
(実施例6)
 実施例4の(1)において、金属マグネシウム粉末とエタノールとが反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値(0.18L/分)に達した後、0.07L/分(最大値の38%)に低減するまで還流を9分間維持することに代えて、上記水素の発生速度Sが最大値(0.27L/分)に達した後、0.11L/分(最大値の39%)に低減するまで還流点を12分間維持し、実施例4の(2)において、上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の17~30%に低減するまで6~7分攪拌しながら還流点を維持する操作に代えて上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の16~43%に低減するまで5~7分攪拌しながら還流点を維持する操作を同一回数実施した以外は、実施例4と同様にして熟成物を得、目的とするジエトキシマグネシウム57gを得た(収率84質量%)。
 このとき、上記水素の発生速度Sが最大値の45%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中6回(100%)、最大値の40%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中4回(67%)、最大値の35%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中3回(50%)であった。
 得られたジエトキマグネシウムは、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.221g/ml、BET法で測定した比表面積が23.3m/gであるものであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPAN、割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。
 結果を表1に示す。
(実施例7)
 実施例4の(1)において、金属マグネシウム粉末とエタノールとが反応して生成する水素の発生速度Sが最大値(0.18L/分)に達した後、0.07L/分(最大値の38%)に低減するまで還流を9分間維持することに代えて、上記水素の発生速度Sが最大値(0.27L/分)に達した後、0.11L/分(最大値の39%)に低減するまで還流点を11分間維持し、実施例4の(2)において、上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の17~30%に低減するまで6~7分攪拌しながら還流点を維持する操作に代えて上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の30~39%に低減するまで5~7分攪拌しながら還流点を維持する操作を同一回数実施した以外は、実施例4と同様にして熟成物を得、目的とするジエトキシマグネシウムを得た。
 このとき、上記水素の発生速度Sが最大値の45%以下ならびに40%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中6回(100%)、最大生成量の35%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中2回(33%)であった。
 得られたジエトキマグネシウムは、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.227g/ml、BET法で測定した比表面積が19.0m/gであるものであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPAN、割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。
 結果を表1に示す。
(実施例8)
 実施例4の(1)において、金属マグネシウム粉末とエタノールとが反応して生成する水素の発生速度Sが最大値(0.18L/分)に達した後、0.07L/分(最大値の38%)に低減するまで還流を9分間維持することに代えて、上記水素の発生速度Sが最大値(0.30L/分)に達した後、0.09L/分(最大値の32%)に低減するまで還流点を12分間維持し、実施例4の(2)において、上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の17~30%に低減するまで6~7分攪拌しながら還流点を維持する操作に代えて上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の26~35%に低減するまで6~7分攪拌しながら還流点を維持する操作を同一回数実施した以外は、実施例4と同様にして熟成物を得、目的とするジエトキシマグネシウム54gを得た(収率79質量%)。
 このとき、上記水素の発生速度Sが最大値の45%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中6回(100%)、最大値の40%以下ならびに35%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中5回(83%)であった。
 得られたジエトキマグネシウムは、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.229g/ml、BET法で測定した比表面積が22.0m/gであるものであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPAN、割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。
 結果を表1に示す。
(実施例9)
(1)容量32Lの撹拌器付きオートクレーブに、積算型ガスメーターを接続した還流コンデンサー、温度計、エタノール用滴下ロート、並びにガス流量計を経由した窒素導入管を設置した。この反応系内を充分に窒素置換を行った後、金属マグネシウム粉末(平均粒子径133μm)100g(4.11モル)およびエタノール4750ml(82.1モル)を装入し懸濁液を形成した。次いで、ヨウ素29.7g(0.23モル)を加え、懸濁液を330rpmで攪拌しながらエタノールの還流温度まで昇温させ、金属マグネシウムがアルコールと反応して生成する水素の発生速度Sが最大値(14.4L/分)に達した後、2.75L/分(最大値の19%)に低減するまで20分間維持した。
(2)次いで、上記フラスコ内に金属マグネシウム粉末(平均粒子径133μm)48.0g(1.98モル)、ヨウ素5.8g(0.05モル)およびエタノール350ml(6.05モル)を加え、懸濁液を330rpmで攪拌しながら還流点を維持し、水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の12~24%に低減するまで7~8分保持する操作を、合計で6回繰り返した。
 このとき、上記水素の発生速度Sが最大値の45%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は6回中6回(100%)であった。
 上記アルコールおよび金属マグネシウムを反応系に添加して反応を行う工程の全工程時間(秒間)(上記(1)および(2)の全工程時間)に対し、同工程において上記アルコールおよび金属マグネシウムの反応による上記水素の発生速度Sが、最大値(24L/分)の45%以下になっていた時間(分間)の割合は、75.1%であった。
(3)得られたスラリーをさらに還流温度下で攪拌器で650rpmで攪拌しながら還流点を60分間維持してスラリーを熟成し、室温まで冷却後、減圧乾燥してエタノールを除去することにより熟成物を得、得られた熟成物を篩分けし、粒径212μm以上の粗大粒子を除去して、目的とするジエトキシマグネシウム1,384gを得た(収率76質量%)。
 得られたジエトキマグネシウムは、エタノール含有率が0.4質量%、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.254g/ml、BET法で測定した比表面積が26.0m/gであるものであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPAN、割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。
 結果を表1に示す。
(実施例10)
(1)撹拌器付き900ml四つ口フラスコに、積算型ガスメーターを接続した還流コンデンサー、温度計、エタノール用滴下ロート、並びにガス流量計を経由した窒素導入管を設置した。この反応系内を充分に窒素置換を行った後、金属マグネシウム粉末(平均粒子169μm)1.6g(67ミリモル)およびエタノール36.0ml(622ミリモル)を装入し懸濁液を形成した。次いで、ヨウ素0.30g(2.4ミリモル)を加え、懸濁液を500rpmで攪拌しながらエタノールの還流温度まで昇温させ、金属マグネシウムがアルコールと反応して生成する水素の発生速度Sが最大値(0.30L/分)に達した後、0L/分(最大値の0%)に低減するまで13分間保持した。
(2)次いで、上記フラスコ内に金属マグネシウム粉末(平均粒子169μm)1.6g(66ミリモル)と、エタノール17.5ml(302ミリモル)、ヨウ素0.175g(1.38ミリモル)を加え、懸濁液を500rpmで攪拌しながら還流点を維持し、上記水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の0~47%に低減するまで5~10分間保持する操作を、合計で4回繰り返した。
 このとき、上記水素の発生速度Sが最大値の45%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は4回中3回(75%)、最大値の40%以下ならびに35%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は4回中3回(75%)であった。
(3)さらに、上記フラスコ内にエタノール35mlを追加し、200rpmで攪拌しながら還流点を120分間維持してスラリーを熟成し、室温まで冷却後、減圧乾燥してエタノールを除去することにより熟成物を得、得られた熟成物を篩分けし、粒径212μm以上の粗大粒子を除去して、目的とするジエトキシマグネシウム26gを得た(収率68質量%)。
 得られたジエトキマグネシウムは、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.270g/ml、BET法で測定した比表面積が15.6m/gであるものであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPAN、割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。
 結果を表1に示す。
(比較例1)
 実施例1の(1)において、1分間当たりの水素発生量が最大生成量(0.20L/分)に達した後、0L/分(最大生成量の0体積%)に低減するまで還流点を25分間維持することに代えて、水素の発生速度Sが最大値(0.18L/分)に達した後、0.17L/分(最大生成量の94体積%)に低減するまで還流点を6分間維持し、さらに実施例1の(2)において、金属マグネシウム等を加えて水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の0~25体積%に低減するまで6~7分攪拌しながら還流点を維持する操作を12回繰り返すことに代えて、金属マグネシウム等を加えて水素の発生速度Sが最大値に達した後、最大値の46~63体積%に低減するまで5~6分間攪拌しながら還流点を維持する操作を12回繰り返した以外は、実施例1と同様にして、熟成物を得、得られた熟成物を篩別し、粒径212μm以上の粗大粒子を除去して、目的とするジエトキシマグネシウム61gを得た(収率80質量%)。
 このとき、上記水素の発生速度Sが最大値の45体積%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は12回中0回(0%)、最大値の40体積%以下ならびに35体積%以下まで低減してから金属マグネシウムの添加を行った回数は12回中0回(0%)であった。
 なお、上記アルコールおよび金属マグネシウムを反応系に添加して反応を行う工程の全工程時間(秒間)(上記(1)および(2)の全工程時間)に対し、同工程において上記アルコールおよび金属マグネシウムの反応による水素発生量が、最大値の平均(0.28L/分)の45体積%以下になっていた時間(分間)の割合は、0%であった。
 上記(1)および(2)の反応時における水素発生量の変動を図1に示す。
 得られたジエトキマグネシウムは、エタノール含有率が2.8質量%、JIS K6721に従って測定した嵩密度が0.297g/ml、BET法で測定した比表面積が19.6m/gであった。
  また、得られたジエトキシマグネシウムの積算体積粒度10%、50%および90%に該当する粒径(D10、D50およびD90)、SPAN、割合(a)、割合(a)を、実施例1と同様の方法で求めた。
 結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
                  
 表1および図1より、実施例1~実施例10においては、アルコールに対し金属マグネシウムを反応系に断続的に複数回添加してアルコキシマグネシウムを製造するにあたり、反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加の少なくとも一部を、直前の金属マグネシウムの添加によりアルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行っているため、嵩密度が高く、また、割合(a)が30.0体積%以下、割合(a)が20%以下と小さくSPANが1.00以下であるために微粒子および粗粒子の割合が低減され粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを効果的に調製し得ることが分かる。
 一方、表1および図1より、比較例1においては、アルコールに対し金属マグネシウムを反応系に断続的に複数回添加してアルコキシマグネシウムを製造するにあたり、反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加を、直前の金属マグネシウムの添加によりアルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減する前に行っているため、割合(a)が30.0体積%超、割合(a)が20%超と大きく、SPANが1.65と大きいために微粒子および粗粒子の割合が高く粒度分布が広いアルコキシマグネシウムしか調製し得ないことが分かる。
(実施例11)
<オレフィン重合用固体触媒成分の調製>
 窒素ガスで充分置換され、攪拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコに四塩化チタン30mlおよびトルエン20mlを装入して、混合溶液を形成した。次いで、上記実施例1で得たジエトキシマグネシウム10g 、トルエン50mlおよびフタル酸ジ-n-ブチル3.3ml(12.5ミリモル)を用いて形成された懸濁液を、-10℃の液温に保持した前記混合溶液中に分割添加した後、液温を-10℃から90℃まで昇温し、攪拌しながら、90℃で2時間反応させた。
 反応終了後、得られた固体生成物を90℃のトルエン100mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン30mlおよびトルエン70mlを加え、110℃に昇温し、攪拌しながら、110℃で2時間反応させた。反応終了後、40℃のn-ヘプタン100mlで10回洗浄して、オレフィン重合用固体触媒成分(A-1)を得た。
 なお、この固体触媒成分(A-1)中のチタン含有率を測定したところ、2.8質量%であった。
<オレフィン重合触媒の形成及びプロピレン重合>
 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固体触媒成分(A-1)をチタン原子換算で0.0026ミリモル装入し、オレフィン重合用触媒を形成した。
 次いで、水素ガス4リットルおよび液化プロピレン1.4リットルをオートクレーブに装入し、20℃で5分間予備重合を行った後、70℃まで昇温し、70℃で1時間の重合反応を行うことにより、プロピレン重合体を得た。固体触媒成分1g当たりの重合活性(プロピレン重合活性(g-pp/g-触媒)および得られた重合体の物性を以下の方法で求めた。結果を表2に示す。
<固体触媒成分1g当たりの重合活性>
 プロピレン重合活性(g-pp/g-触媒)=ポリプロピレンの質量(g)/オレフィン類重合用触媒中の固体触媒成分の質量(g)
<重合体のp-キシレン可溶分の割合(XS)>
 攪拌装置を具備したフラスコ内に、4.0gの重合体(ポリプロピレン)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1時間かけて液温を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、得られた残留物の重量を求め、生成した重合体(ポリプロピレン)に対する相対割合(質量%)を算出して、キシレン可溶分(C-XS)とした。
<重合体の嵩密度(BD)>
 得られた重合体の嵩密度(BD)は、JIS K-6721:1997に従って測定した。
<重合体の平均粒径、粒度分布指数および粒径75μm未満の微粉量>
 得られた重合体の平均粒径として体積基準積算粒度分布の50%の粒径に相当する粒径(D50)、粒度分布指数(SPAN)および、粒径75μm未満の微粉量(-75μm)について、デジタル画像解析式粒子径分布測定装置(カムサイザー、株式会社堀場製作所製)を用い、下記の測定条件下、得られた重合体の全量について、体積基準積算粒度分布の自動測定を行なった。
(測定条件)
 ファネル位置:6mm
 カメラのカバーエリア:ベーシックカメラ3%未満、ズームカメラ10%未満
 目標カバーエリア:0.5%
 フィーダ幅:40mm
 フィーダコントロールレベル:57、40秒
 測定開始レベル:47
 最大コントロールレベル:80
 コントロールの基準:20
 画像レート:50%(1:2)
 粒子径定義:粒子1粒ごとにn回測定したマーチン径の最小値
 SPHT(球形性)フィッティング:1
 クラス上限値:対数目盛とし32μm~4000μmの範囲で50点を選択
 なお、上記粒度分布指数(SPAN)は、得られた重合体の体積基準積算粒度分布の10%、50%および90%に該当する粒径D10、D50およびD90より、下記式を用いて算出した。
 粒度分布指数(SPAN)=(D90-D10)/D50
(式中、D90は積算体積粒度分布における積算粒度で90%の粒子径(μm)、D50は積算体積粒度分布における積算粒度で50%の粒子径(μm)、D10は積算体積粒度分布における積算粒度で10%の粒子径(μm)を示す。)
(比較例2)
 上記実施例1で得たジエトキシマグネシウム10gに代えて、上記比較例1で得たジエトキシマグネシウム10gを用いた以外は、実施例11と同様にして、オレフィン重合用固体触媒成分(A-2)の調製、オレフィン重合触媒の形成及びプロピレン重合を行い、得られた重合体の物性評価を行った。固体触媒成分1g当たりの重合活性および、得られた重合体の物性を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2より、実施例11においては、実施例1において得られた粒度分布が極めて狭く且つ、形状の良好なジアルコキシマグネシウムをオレフィン重合用固体触媒成分の原料として用いていることから、粒径分布が狭く、かつ微粉重合体の少ないポリプロピレン重合体粒子が得られることが分かる。
 一方、表2より、比較例2においては、比較例1において得られた粒度分布が広く且つ形状が整っていないジアルコキシマグネシウムをオレフィン重合用固体触媒成分の原料として用いていることから、得られたポリプロピレン粒子の形状が不揃いで、粒径分布が広く、また、微粉重合体の割合が多いことが分かる。
 本発明によれば、嵩密度が高く粒度分布が狭いアルコキシマグネシウムを効果的に調製し得るアルコキシマグネシウムの製造方法およびアルコキシマグネシウムを提供することができる。

 

Claims (6)

  1. 反応系内において、アルコールに金属マグネシウムを断続的に複数回添加してアルコキシマグネシウムを製造する方法であって、
     前記反応系への2回目以降の金属マグネシウムの添加のうち、反応系に添加する全金属マグネシウムの5質量%以上を加える添加において、その1回以上を、
     直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う
    ことを特徴とするアルコキシマグネシウムの製造方法。
  2. 前記反応系への複数回の金属マグネシウムの添加における2回目以降の添加であって、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う添加の回数が、2回目以降の添加回数の35%以上である請求項1に記載のアルコキシマグネシウムの製造方法。
  3. 前記反応系への複数回の金属マグネシウムの添加において、1回あたりの金属マグシウムの添加量が、前記反応系への金属マグネシウム全添加量の33質量%以下である請求項1または請求項2に記載のアルコキシマグネシウムの製造方法。
  4. 前記反応系への2回目の金属マグネシウムの添加であって、直前の金属マグネシウムの添加により前記アルコールと反応して生成する水素の発生速度S(リットル/分)がその最大値まで増加した後、当該最大値の45%以下まで低減してから行う添加を、前記水素の発生速度S(リットル/分)が前記最大値の0%まで低減した後180秒間までの間に行う請求項1または請求項2に記載のアルコキシマグネシウムの製造方法。
  5. 嵩密度が0.160~0.400g/mlで、粒度分布指数SPANが1.00以下であり、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて得られた体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒子の粒径をD50としたときに、下記式(a
     (D50×1.25以上の粒径を有する粒子の合計体積量/全粒子の合計体積量)×100 (a
    で表される割合が30.0体積%以下であることを特徴とするアルコキシマグネシウム。
  6. レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて得られた体積積算粒度分布の積算粒度が50%の粒子の粒径をD50としたときに、下記式(a
     (D50×0.75以下の粒径を有する粒子数/全粒子数)×100 (a
    で表される割合が20%以下である請求項5に記載のアルコキシマグネシウム。
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