WO2022091867A1 - オレフィン類重合用固体触媒成分、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、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子 - 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固体触媒成分の製造方法、オレフィン類重合用触媒、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子 Download PDF

Info

Publication number
WO2022091867A1
WO2022091867A1 PCT/JP2021/038597 JP2021038597W WO2022091867A1 WO 2022091867 A1 WO2022091867 A1 WO 2022091867A1 JP 2021038597 W JP2021038597 W JP 2021038597W WO 2022091867 A1 WO2022091867 A1 WO 2022091867A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cross
solid catalyst
catalyst component
olefin polymerization
pore area
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/038597
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅由 齋藤
Original Assignee
東邦チタニウム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東邦チタニウム株式会社 filed Critical 東邦チタニウム株式会社
Priority to EP21885986.6A priority Critical patent/EP4238935A1/en
Priority to US18/034,015 priority patent/US20230383024A1/en
Priority to JP2022559035A priority patent/JPWO2022091867A1/ja
Priority to CN202180074174.0A priority patent/CN116601114A/zh
Publication of WO2022091867A1 publication Critical patent/WO2022091867A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F10/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F210/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/002Compounds containing, besides titanium, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/003Titanates
    • C01G23/006Alkaline earth titanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/11Powder tap density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2410/00Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
    • C08F2410/06Catalyst characterized by its size

Definitions

  • the present invention relates to a solid catalyst component for olefin polymerization, a method for producing a solid catalyst component for olefin polymerization, a catalyst for olefin polymerization, a method for producing olefin polymer particles, and olefin polymer particles.
  • olefins such as propylene homopolymerization and ethylene-propylene copolymerization using a solid catalyst component for olefin polymerization containing magnesium, titanium, halogen and an internal electron donating compound (hereinafter, also appropriately referred to as a solid catalyst component).
  • a solid catalyst component for olefin polymerization containing magnesium, titanium, halogen and an internal electron donating compound hereinafter, also appropriately referred to as a solid catalyst component.
  • olefins are polymerized in the presence of an olefin polymerization catalyst containing an organic aluminum compound, a silicon compound, etc. together with the above-mentioned solid catalyst component for olefin polymerization.
  • Patent Document 1 See, for example, Patent Document 1
  • Patent Document 1 when olefins are polymerized using a polymerization catalyst containing a highly active solid catalyst component, an organoaluminum compound and an external electron donor typified by a silicon compound. Due to the destruction of the polymer particles due to the fine powder of the solid catalyst component itself and the reaction heat at the time of polymerization, a large amount of fine powder is contained in the produced polymer, and the particle size distribution tends to be broadened.
  • the copolymer particles obtained by polymerizing the above-mentioned olefins are not only inferior in handleability and processability because the surface is liable to be sticky, but also are convenient because the flowability is also lowered due to the above-mentioned stickiness. In addition, it hindered rapid transfer, and a large production loss was likely to occur due to pipe blockage.
  • the present invention can produce polymer particles having a suppressed content ratio of fine powders and suppressed surface stickiness under high activity when subjected to polymerization of olefins. It is an object of the present invention to provide a solid catalyst component for polymerization, a method for producing a solid catalyst component for olefin polymerization, a catalyst for olefin polymerization, a method for producing olefin polymer particles, and an olefin polymer particle. Is. It was
  • a polymer obtained by polymerizing a monomer such as propylene and a solid catalyst component for olefin polymerization constituting a catalyst for polymerization of the monomer (hereinafter, also appropriately referred to as a catalyst and catalyst particles) have a close relationship with each other.
  • a method for synthesizing a solid catalyst component studies on the temperature at the time of synthesis and the halogenated substance to be used have been conducted.
  • the fine powder-like polymer particles are the fine powder-like catalyst particles originally contained in the catalyst (or the fine powder-like solid catalyst component for polymerizing olefins constituting the fine powder-like catalyst particles), or the fine powder that is destroyed during polymerization. It is thought that it is generated due to the shape of the catalyst particles.
  • the present inventor first (1) reduces the content ratio of the fine powder-like catalyst particles originally mixed in a constant ratio, and (2) the catalyst having a high strength and a structure that is not destroyed during the polymerization.
  • the idea was to provide particles.
  • the stickiness on the surface of the polymer particles is caused by the olefins and organic solvents used during the polymerization remaining in the pores on the surface of the polymer particles or in the vicinity of the pores, and the copolymerization also occurs.
  • the produced rubber component exudes to the surface of the polymer particles.
  • the present inventor since it is considered that the pores formed on the surface of the polymer particles such as the homopolymer and the copolymer are formed due to the surface shape of the catalyst particles, the present inventor has (3). ) The idea was to provide catalyst particles having a structure in which surface adhesion and exudation of olefins and rubber are unlikely to occur.
  • the present inventor has an internal structure of a solid catalyst component for olefin polymerization constituting the catalyst particles, particularly a solid for olefin polymerization.
  • a solid catalyst component for olefin polymerization constituting the catalyst particles, particularly a solid for olefin polymerization.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization one having a high strength in which the internal cross-sectional pore area ratio (pore area ratio in the solid catalyst component particle cross section) and the pore distribution are controlled within a predetermined range is adopted.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization containing magnesium as a main component is anaerobic and water-free, when the particles of the solid catalyst component to be a measurement sample are cut in order to analyze internal information, Since various damages are easily applied to the cut surface, it is extremely difficult to accurately investigate the internal structure of the solid catalyst component for olefin polymerization.
  • mercury is infiltrated into the pores in the particles to be measured under high pressure, and the specific surface area and pores are determined from the pressure applied during pressurization and the amount of mercury pressed in.
  • a mercury intrusion method (mercury porosimeter) for determining the distribution is known. Even with this method, information on the entire particle such as the amount of pores inside the particle can be obtained, but more detailed information such as the distribution of pores in the particle can be obtained. The information is unknown.
  • an ion slicer using an argon ion beam, a cross section polisher (CP), and the like are also known.
  • CP cross section polisher
  • the present inventors perform cutting under an inert atmosphere and a temperature condition of ⁇ 70 ° C. or lower using an air-non-exposure type cooling cross-section processing device (cooling type cross-section polisher (CCP)).
  • CCP cooling type cross-section polisher
  • the catalyst component for olefin polymerization containing magnesium, titanium, halogen and an internal electron donating compound, and is provided with a heat conductive film on the surface, using an air-non-exposure type cooling cross-section processing device, -70.
  • the cross-sectional pore area ratio (ratio of the pore area in the particle cross section of the solid catalyst component for olefin polymerization) is 10 to 50% on the cut surface when cut under the temperature condition of ° C. or lower, and the radius from the center of the particles.
  • the ratio of the cross-sectional pore area ratio (MX i ) of the region less than 50% in the radial direction to the cross-sectional pore area ratio (MX s ) of the region of 50% or more in the direction MX i / MX s is 0.50 to 2.00. It has been found that a certain solid catalyst component for olefin polymerization can solve the above technical problems, and the present invention has been completed based on this finding.
  • the present invention (1) Containing magnesium, titanium, halogen and internal electron donating compounds,
  • the cross-sectional pore area ratio is 10 to 50%
  • the ratio of the cross-sectional pore area ratio (MX i ) of the region less than 50% in the radial direction to the cross-sectional pore area ratio (MX s ) of the region 50% or more in the radial direction from the particle center is 0.50 to MX i / MX s .
  • a solid catalyst component for olefin polymerization characterized by being 2.00.
  • a tetravalent titanium halogen compound and an internal electron donating compound are further contacted with each other on a precursor prepared by contacting a magnesium compound, a tetravalent titanium halogen compound and an internal electron donating compound with each other and pressurizing them.
  • a method for producing a solid catalyst component for olefin polymerization which is characterized by the above-mentioned.
  • a method for producing olefin polymer particles which comprises polymerizing olefins using the catalyst for polymerizing olefins according to any one of (3) and (4) above.
  • the cross-sectional pore area ratio is 10 to 50%, and the cross-sectional pore area ratio is 10 to 50%.
  • the present invention provides olefin polymer particles characterized in that X s is 0.50 to 2.00.
  • olefin polymerization which can suitably produce polymer particles having a suppressed content ratio of fine powder and reduced surface stickiness when subjected to polymerization of olefins under high activity.
  • a solid catalyst component it is possible to provide a method for producing a solid catalyst component for olefin polymerization, a catalyst for olefin polymerization, a method for producing olefin polymer particles, and olefin polymer particles.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention contains magnesium, titanium, halogen and an internal electron donating compound, has a cross-sectional pore area ratio of 10 to 50%, and has a cross-sectional fineness in a region of 50% or more in the radial direction. It is characterized in that the ratio MX i / MX s of the cross-sectional pore area ratio (MX i ) of the region less than 50% in the radial direction to the pore area ratio (MX s ) is 0.50 to 2.00. ..
  • the solid catalyst component for olefin polymerization of the present invention contains magnesium, titanium, halogen and an internal electron donating compound.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization containing magnesium, titanium, halogen and an internal electron donating compound was prepared by contacting a magnesium compound, a tetravalent titanium halogen compound and an internal electron donating compound with each other and pressurizing them. Examples thereof include those obtained by contacting a tetravalent titanium halogen compound and an internal electron donating compound with each other as a precursor.
  • magnesium compound examples include one or more selected from dialkoxymagnesium, dihalogenated magnesium, alkoxymagnesium halide and the like.
  • dialkoxymagnesium or magnesium dihalide is preferable, and specifically, dimethoxymagnesium, diethoxymagnesium, dipropoxymagnesium, dibutoxymagnesium, ethoxymethoxymagnesium, ethoxypropoxymagnesium, butoxyethoxymagnesium, magnesium dichloride.
  • dialkoxymagnesium may be obtained by reacting metallic magnesium with an alcohol in the presence of a halogen or a halogen-containing metal compound or the like.
  • the dialkoxymagnesium is preferably in the form of granules or powder, and the shape thereof may be amorphous or spherical.
  • a polymer powder having a better particle shape (more spherical) and a narrow particle size distribution can be obtained, and the operability of handling the polymer powder produced during the polymerization operation is improved. It can be improved and the occurrence of clogging or the like caused by the fine powder contained in the produced polymer powder can be suppressed.
  • the spherical dialkoxymagnesium does not necessarily have to be a true spherical shape, and an elliptical shape or a potato-shaped one can also be used.
  • the average particle size of the dialkoxymagnesium is 1 at the average particle size D 50 (50% of the integrated particle size in the volume integrated particle size distribution) when measured using a laser light scattering diffraction method particle size measuring machine. It is preferably to 500 ⁇ m, more preferably 10 to 250 ⁇ m, and even more preferably 10 to 100 ⁇ m.
  • the average particle diameter D 50 is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 5 to 80 ⁇ m, and even more preferably 10 to 60 ⁇ m.
  • the particle size of dialkoxymagnesium it is preferable that the particle size distribution is narrow with few fine powders and coarse powders.
  • the dialkoxymagnesium preferably contains 20% by mass or less of particles having a size of 10 ⁇ m or less, and more preferably 15% by mass or less, when measured using a laser light scattering diffraction method particle size measuring device. It is preferably 10% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.
  • particles of 100 ⁇ m or more are preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and 3% by mass or less. Is even more preferable.
  • the particle size distribution SPAN calculated by the above method is preferably 3.0 or less, more preferably 2.5 or less, and even more preferably 2.0 or less.
  • D 90 is a particle size of 90% in the integrated particle size in the volume integrated particle size distribution when measured using a laser light scattering diffraction method particle size measuring machine
  • D 10 is measured using a laser light scattering diffraction method particle size measuring machine.
  • the integrated particle size in the volume integrated particle size distribution is 10%.
  • dialkoxymagsium whose fine powder amount and the like are controlled as described above and whose particle size distribution (SPAN) is controlled within the above range, the content ratio of the fine powder is reduced. It is possible to easily provide a solid catalyst for olefin polymerization capable of producing polymer particles under high activity.
  • the bulk specific gravity of the dialkoxymagnesium is preferably 0.20 to 0.40 g / ml, more preferably 0.23 to 0.37 g / ml, and 0.25 to 0.35 g / ml. It is more preferably ml.
  • dialkoxymagnesium means the value measured according to the provisions of JIS K6721 (1977).
  • the bulk specific gravity of the dialkenylmagnesium is within the above range, it is possible to easily provide a solid catalyst for olefin polymerization capable of producing polymer particles having a reduced content ratio of fine powders under high activity. can.
  • the method for producing dialkoxymagnesium is exemplified in, for example, Japanese Patent Publication No. 03-074341, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-09590, International Publication No. 2013/058893, and the like.
  • the magnesium compound is preferably in the form of a suspension at the time of the reaction, and the suspension form allows the reaction to proceed suitably.
  • the magnesium compound When the magnesium compound is a solid, it can be made into a magnesium compound suspension by suspending it in a solvent having no solubilizing ability of the magnesium compound.
  • Examples of the medium having no solubilizing ability for a solid magnesium compound include one or more selected from a saturated hydrocarbon solvent or an unsaturated hydrocarbon solvent that does not dissolve the magnesium compound.
  • the tetravalent titanium halogen compound constituting the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention is not particularly limited, but is described in the following general formula (I).
  • Ti (OR 1 ) r X 4-r (I) (In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X represents a halogen atom such as a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom, r is 0 or an integer of 1 to 3, and R 1 or When there are a plurality of Xs, each R1 or X may be the same or different), and it is preferable that the compound is one or more selected from the titanium halide or alkoxy titanium halide group.
  • titanium halides examples include titanium tetrahalides such as titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, and titanium tetraiodide.
  • alkoxytitanium halide examples include methoxytitanium trichloride, ethoxytitanium trichloride, propoxytitanium trichloride, n-butoxytitanium trichloride, dimethoxytitanium dichloride, diethoxytitanium dichloride, dipropoxytitanium dichloride, and di-n-butoxytitanium.
  • dichloride, trimethoxy titanium chloride, triethoxy titanium chloride, tripropoxy titanium chloride, tri-n-butoxy titanium chloride and the like can be mentioned.
  • titanium tetrahalide is preferable, and titanium tetrachloride is more preferable.
  • These titanium compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the internal electron donating compound constituting the solid catalyst component is not particularly limited, but is preferably an organic compound containing an oxygen atom or a nitrogen atom, for example, alcohols, phenols, ethers, esters, ketones. Classes, acid halides, aldechts, amines, amides, nitriles, isocyanates, organic silicon compounds containing Si—OC bonds or Si—NC bonds, and the like. ..
  • ether compounds such as monoethers, diethers and ether carbonates, esters such as monocarboxylic acid esters and polycarboxylic acid esters are more preferable, and aromatic dicarboxylic acid diesters and the like.
  • One or more selected from the above is more preferable.
  • Examples of the internal electron donating compound include di-n-butyl phthalate, di-n-propyl phthalate, diethyl phthalate, diethyl malonate, dibutyl maleate, dibutyl dimethyl maleate, dibutyl diethyl maleate, and diisobutyl maleine.
  • the content of magnesium atom is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, further preferably 15 to 40% by mass, and 15 to 25% by mass. % Is particularly preferable.
  • the content of titanium atoms is preferably 0.5 to 8.0% by mass, preferably 0.5 to 5.0% by mass, and 0.5 to 3. 5% by mass is more preferable.
  • the content of halogen atoms is preferably 20 to 88% by mass, more preferably 30 to 85% by mass, further preferably 40 to 80% by mass, and 45 to 75% by mass. % Is more preferable.
  • the content ratio of the internal electron donating compound is preferably 1.5 to 30% by mass, more preferably 3.0 to 25% by mass, and 6.0 to 25% by mass. Is even more preferable.
  • the content of magnesium atom in the solid catalyst component means the value measured by the EDTA titration method in which the solid catalyst component is dissolved in a hydrochloric acid solution and titrated with the EDTA solution.
  • the content of titanium atom in the solid catalyst component means the value measured according to the method (oxidation-reduction titration) described in JIS 8311-1997 "Titanium quantification method in titanium ore”. do.
  • the content of halogen atoms in the solid catalyst component is determined by treating the solid catalyst component with a mixed solution of sulfuric acid and pure water to make an aqueous solution, then titrating a predetermined amount and using a silver nitrate standard solution to obtain halogen atoms. It shall mean the value measured by the silver nitrate titration method for titrating.
  • the content of the internal electron donating compound in the solid catalyst component is a known concentration in advance when measured under the following conditions using gas chromatography (manufactured by Shimadzu Corporation, GC-14B). It means the result obtained by using the calibration curve measured based on.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention has a cross-sectional pore area ratio (pore area ratio in the cross section of the solid catalyst component particle for olefin polymerization) of 10 to 50%, and is 20 to 50%. It is preferably 20 to 45%, more preferably 25 to 40%, and even more preferably 25 to 40%.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention has a cross-sectional pore area ratio (MX s) in a region less than 50% in the radial direction with respect to a cross-sectional pore area ratio (MX s ) in a region 50% or more in the radial direction from the center of the particles.
  • the ratio MX i / MX s of MX i ) is 0.50 to 2.00, preferably 0.80 to 2.00, and more preferably 1.00 to 2.00. It is preferably 1.00 to 1.50, and more preferably 1.00 to 1.50.
  • the center of the particle is, as illustrated in FIG. 7 (a) or FIG. It means an intersection point (intersection point O in FIGS. 7A and 7B) when a perpendicular line is drawn from each of the above.
  • the region of 50% or more in the radial direction from the center of the particle means that (i) the pixel size of the observed image (numerical values of the width and height of the observed image) is 1 in the cross section of the particle to be measured. After reducing to / 2, (ii) When an image in which only the number of pixels of the observed image is restored to the original value is pasted on the original image, the area located on the boundary line with the reduced image and outside it is Meaning, the region less than 50% in the radial direction means (i) the number of pixels of the observed image after (i) the pixel dimensions of the observed image (values of the width and height of the observed image) are reduced to 1/2 respectively. It means the area located inside the boundary line with the reduced image when the image restored to the original value is pasted on the original image.
  • the black dots (dots) (including the boundary line with the central portion) are used.
  • the displayed peripheral part corresponds to the area of 50% or more in the radial direction
  • the central part filled in black (excluding the boundary line with the peripheral part) corresponds to the area of less than 50% in the radial direction.
  • the morphology of the solid catalyst component for polymerizing olefins according to the present invention is preferably spherical from the viewpoint of ease of measurement, but since the edge portion of the particle cross section is cut out in a later analysis, a spherical or amorphous olefin is used. Even if it is a solid catalyst component for polymerization, there is no measurement problem. Further, by using the solid catalyst component for olefin polymerization having the above-mentioned cross-sectional pore area ratio MX s and average pore area ratio MX i / MX s , the content ratio of fine powder is suppressed or the surface is sticky. It is considered that the polymer particles in which the amount is suppressed can be produced under high activity.
  • the reaction of the catalyst for olefin polymerization is a surface reaction
  • the reaction heat tends to accumulate, and as a result, an explosive reaction occurs and the polymer particles become finer.
  • the heat of reaction is reduced because the heat pool is small, and as a result, the formation of a fine powdery polymer is considered to be suppressed.
  • a solid catalyst component for polymerizing olefins having the above-mentioned cross-sectional pore area ratio and average pore area ratio ratio MX i / MX s is used for polymerization of olefins.
  • a solid catalyst for olefin polymerization capable of producing polymer particles having a suppressed content ratio of fine powder or reduced surface stickiness under high activity.
  • the ratio MX i / MX s of the cross-sectional pore area ratio and the average pore area ratio of the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention is physically formed on the surface of the solid catalyst component for olefin polymerization.
  • an air-non-exposure type cooling cross-section processing device cooling type cross-section polisher (CCP)
  • CCP cooling type cross-section polisher
  • PVD method vapor deposition method
  • solid catalyst component particles for olefin polymerization attached to a solid (base) or the like are placed in a closed chamber, and gold, which is a film-forming substance (target), is evaporated at a high temperature in a nitrogen gas atmosphere.
  • a solid catalyst component for olefin polymerization is attached to the surface of particles to form a gold thin film by a physical vapor deposition method (PVD method).
  • a gold thin film means the thing formed by the following method. That is, an ion sputter (manufactured by Nippon Denshi Co., Ltd., JFC-1600) equipped with a gold target for vapor deposition and a rotating stage is placed in a glove box for vapor deposition work that has been sufficiently substituted with nitrogen, and the glove box is placed. A solid catalyst component, a spatula, a shallow aluminum container, and a silicon wafer (length 5 mm x width 10 mm x thickness 0.2 mm) to which a conductive double-sided tape is attached in advance are stored in the glove box to sufficiently replace nitrogen inside the glove box.
  • a plastic shallow-bottomed container in which about 500 mg of a solid catalyst component was collected was set in an ion sputter, and the stage was set at a speed of 30 rpm for 3 to 15 minutes under the conditions of an ultimate vacuum degree of 15 Pa or less and an applied current of 20 to 40 mA. It means a gold thin film formed by performing gold vapor deposition while rotating.
  • the solid catalyst component particles for olefin polymerization having a gold film on the surface thereof were sprayed and fixed on the surface of the conductive double-sided tape attached on the silicon wafer to the extent that the particles did not overlap with each other, and fixed to the surface.
  • IB-19520CCP manufactured by JEOL Ltd. as an exposure type cooling cross section processing device (cooling type cross section polisher (CCP))
  • CCP cooling type cross section polisher
  • the argon ion beam When irradiating the solid catalyst component particles with an argon beam, the argon ion beam may be continuously applied until the cross-section processing is completed. You can also do.
  • FIG. 1 shows an example of a surface observation image of the particle cross-section processed portion observed in this way.
  • the portion shown in white indicates the tissue portion (flat portion), and the portion shown in black indicates the pore portion (concave portion).
  • the solid catalyst component for olefin polymerization 500 (500 grains) of the solid catalyst component particles whose cross section was processed were used, and the cross-sectional pore area ratio and the radial direction from the particle center 50 were obtained by the following method.
  • the arithmetic average values of the cross-sectional pore area ratio in the region of% or more and the cross-sectional pore area ratio in the region less than 50% in the radial direction are obtained from the cross-sectional pore area ratio and the region of 50% or more in the radial direction from the particle center, respectively.
  • the cross-sectional pore area ratio (MX s ) and the cross-sectional pore area ratio (MX i ) in the region of less than 50% in the radial direction shall be used.
  • the cross-sectional pore area ratio, the cross-sectional pore area ratio in the region of 50% or more in the radial direction from the particle center, and the cross-sectional pore area ratio in the region less than 50% in the radial direction are
  • the obtained SEM observation image is read into a commercially available PC (personal computer), and the following image analysis software (Photoshop manufactured by Adobe) equipped with an image 2 toning function, a brightness and a pixel count measurement function in a specified range is used. It means the value calculated by the method.
  • Image analysis method (1) Specifying the image to be analyzed Start the image analysis software (Photoshop manufactured by Adobe), read the captured image of the grain cross section, and grayscale it (if the image is already a monochrome image, do not perform this operation). May be).
  • the mountain formed by the obtained histogram is one (single peak)
  • the rising portion (inflection point) at the left hem of the mountain becomes the threshold value.
  • the screen cursor ( ⁇ mark) is set so that the rising part (inflection point) at the left hem of the rightmost mountain becomes the threshold value.
  • the area of the particle cross section ((the number of pixels constituting the entire particle cross section (the number of black pixels)) in the entire observation image illustrated in FIG. 6 is calculated by the following formula.
  • Area of particle cross section (number of pixels constituting the entire particle cross section) (total number of pixels a) -x
  • Cross-section pore area ratio ⁇ pore area in particle cross section (number of pixels constituting pores in particle cross section) / area of particle cross section (number of pixels constituting the entire particle cross section) ⁇ x 100
  • the arithmetic average value of the cross-sectional pore area ratio of 500 solid catalyst components for olefin polymerization obtained by the above method shall be the cross-sectional pore area ratio.
  • FIG. 8 shows the cross-sectional pore area in the particle internal region (particle cross-sectional center) of less than 50% in the radial direction. It is a figure for demonstrating the calculation method of a rate.
  • FIG. 8 (a) an image in which the entire particle portion is displayed in black is read, and the pixel dimensions (values of the width and height of the image) of the image are read and recorded, and then as shown in FIG. 8 (b). In addition, the width and height of the pixel dimensions are reduced by half, respectively. Then, as shown in FIG. 8C, only the number of pixels of the image is returned to the original value, and the entire image is copied.
  • FIG. 8 (d) the two-tone image of the figure shown in FIG. 8 (a) was read, and then, as shown in FIG. 8 (e), the above-mentioned pre-copied image was read.
  • the image of FIG. 8 (c) is pasted on top as another layer.
  • FIG. 8 (f) select the central black part pasted as a separate layer in FIG. 8 (e), and then invert the selected area as shown in FIG. 8 (g).
  • FIG. 8 (h) the area selected from the lower layer is deleted in this state, and then all the upper layers are deleted as shown in FIG. 8 (i) from the center of the particle. It is possible to obtain an image in which the parts up to 50% in the radial direction are toned in two tones.
  • a cross-sectional image in which the entire particle portion shown in FIG. 6 is displayed in black is obtained from the image shown on the left side of FIG. 9 (the two-tone cross-sectional image shown in FIG. 4 obtained in (2)).
  • the cross-sectional image of FIG. 9 it is possible to obtain an image in which the portion from the center of the particle to 50% in the radial direction is toned in two tones as shown in the right figure of FIG.
  • FIG. 8 (b) the radius of the particle cross section shown in the right figure
  • FIG. 8 (black) the area of the entire particle cross section in the right figure of FIG. 8 (black).
  • the number of pixels is mathematically 1/4 of the area of the entire particle cross section (number of black pixels) in the entire observation image in the left figure of FIG.
  • total cross-sectional area of the particle internal region (the center of the particle cross section) of less than 50% in the radial direction shown in the right figure of FIG. 9 can be calculated by the following formula.
  • Total cross-sectional area of the particle internal region (center of particle cross-section) less than 50% in the radial direction ⁇ (total number of pixels a) -x ⁇ x 0.25
  • the cross-sectional pore area ratio (MX i ) of the particle internal region (particle cross-sectional center portion) of less than 50% in the radial direction can be calculated by the following formula.
  • Cross-sectional pore area ratio (MX i ) (%) in the particle internal region (particle cross-sectional center) less than 50% in the radial direction (pore area in particle cross-sectional center / total cross-sectional area of particle cross-sectional center) ⁇ 100
  • the cross-sectional pore area ratio (MX s ) of the surface vicinity region (particle cross-sectional edge portion) of 50% or more in the radial direction can be calculated by the following formula.
  • Cross-section pore area ratio (MX s ) (%) in the surface vicinity region (particle cross-section margin) of 50% or more in the radial direction ⁇ pore area in particle cross-section margin / total area in particle cross-section margin ⁇ ⁇ 100
  • MX i / MX s which is the ratio of the cross-sectional pore area ratio (MX i ) of the region less than 50% in the radial direction to the cross-sectional pore area ratio (MX s ) of the region 50% or more in the radial direction from the center of the particle.
  • the mathematical average value of the cross-sectional pore area ratio of the region near the surface of 50% or more in the radial direction of the solid catalyst component for polymerizing 500 olefins obtained by the above method is the cross-sectional pore area ratio of the region of 50% or more in the radial direction ( MX s ), and the arithmetic average value of the cross-sectional pore area ratio of the particle internal region of less than 50% in the radial direction of the solid catalyst component for polymerizing 500 olefins obtained by the above method is the region of less than 50% in the radial direction.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention may contain 5 to 20% by mass of a liquid hydrocarbon compound.
  • the hydrocarbon compound is preferably one or more selected from compounds represented by the general formula C n H (2n + 2) (where n is an integer of 5 to 20).
  • the "liquid hydrocarbon compound” means a compound that is liquid at room temperature and has a boiling point of 50 to 150 ° C.
  • the hydrocarbon compound represented by the general formula (I) is a kind selected from, for example, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, dodecane, tridecane, pentadecane, icosan and the like, mineral oil (liquid paraffin) and the like. The above can be mentioned.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention can contain, for example, the above liquid hydrocarbon in the pores inside the solid catalyst component.
  • the cross-sectional pore area ratio and the average pore area ratio of the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention described above are described above.
  • the ratio of MX i / MX s shall be determined by cutting with an air-non-exposure type cooling cross-section processing device (cooling type cross-section polisher (CCP)), performing cleaning treatment, and observing the surface with the above SEM. ..
  • the liquid hydrocarbon is hexane, heptane, or the like having a boiling point of 100 ° C. or lower
  • vacuum drying is performed using a vacuum pump (manufactured by ULVAC Co., Ltd., model number G-100D).
  • a vacuum pump manufactured by ULVAC Co., Ltd., model number G-100D
  • it can be carried out by air-drying in a nitrogen atmosphere to remove liquid hydrocarbons, and if it is a decane or dodecane having a boiling point higher than 100 ° C., it is a solid catalyst component after cutting.
  • a solid catalyst for olefin polymerization capable of producing polymer particles in which the content ratio of fine powders is suppressed and the surface stickiness is suppressed when the olefins are polymerized under high activity.
  • Ingredients can be provided.
  • the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention can be suitably prepared by the production method according to the present invention described below.
  • the method for producing a solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention is to add a tetravalent to a precursor prepared by contacting a magnesium compound, a tetravalent titanium halogen compound and an internal electron donating compound with each other and pressurizing the mixture. It is characterized in that a titanium halogen compound and an internal electron donating compound are brought into contact with each other.
  • the method for producing a solid catalyst component for olefin polymerization comprises a precursor preparation step of preparing a precursor by contacting a magnesium compound, a tetravalent titanium halogen compound and an internal electron donating compound with each other and pressurizing them. It can also be described as having the present preparation step of bringing the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound into mutual contact with the precursor obtained in the preparation step of the precursor.
  • magnesium compound used in the production of the precursor can be the same as those described above, and also in the production of the precursor.
  • Specific examples of the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound used include the same as those described above.
  • the precursor is a magnesium compound, a tetravalent titanium halogen compound, and the internal electron donating compound are appropriately inert organic under an inert gas atmosphere. It is preferably that the compound is brought into contact and reacted by mixing under pressure in the presence of a solvent.
  • the contact reaction amount of the tetravalent titanium halogen compound per 1 mol of the magnesium compound is preferably 0.5 to 100 mol, more preferably 0.5 to 50 mol, and 1 to 10 mol. Is even more preferable.
  • the contact reaction amount of the internal electron donating compound per 1 mol of the magnesium compound is preferably 0.01 to 10 mol, more preferably 0.01 to 1 mol, and 0.02 to 0. It is more preferably 6 mol.
  • the tetravalent titanium halogen compound, and the internal electron donating compound are brought into mutual contact, the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound are brought into contact with each other in a state where a complex is formed in advance. May be good.
  • the complex of the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound has a contact reaction amount of the internal electron donating compound of 0.5 mol, 1 mol or 2 mol per 1 mol of the tetravalent titanium halogen compound. Is preferable, and 1 mol is more preferable.
  • the contact reaction amount of the complex of the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound per 1 mol of the magnesium compound is preferably 5 to 200 mol, more preferably 20 to 150 mol.
  • a saturated hydrocarbon solvent or an unsaturated hydrocarbon solvent which is difficult to exhibit solubility in a magnesium compound, is suitable as the inert organic solvent.
  • a linear aliphatic hydrocarbon compound having a boiling point of 50 to 200 ° C. selected from decane and the like, and an aromatic hydrocarbon compound having a boiling point of 50 to 200 ° C. selected from toluene, xylene, ethylbenzene and the like are preferable. Further, these may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the inert organic solvent used per 1 mol of the magnesium compound is preferably 0.001 to 500 mol, more preferably 0.5 to 100 mol, and preferably 1.0 to 20 mol. More preferred.
  • the temperature at the time of contact and reaction between the magnesium compound, the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound is preferably 20 to 105 ° C, more preferably 20 to 100 ° C, still more preferably 25 to 90 ° C. ..
  • the reaction time is preferably 1 to 240 minutes, more preferably 1 to 180 minutes, and even more preferably 30 to 180 minutes.
  • the inert gas constituting the contact between the magnesium compound, the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound, and the atmosphere of the inert gas during the reaction includes nitrogen gas, helium gas, neon gas, argon gas, and krypton.
  • nitrogen gas or argon gas is preferable, and nitrogen gas is more preferable.
  • the pressure (gauge pressure) at the time of contact and reaction between the magnesium compound, the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound is preferably 0.01 to 0.9 MPa, preferably 0.11 to 0.9 MPa. Is more preferable.
  • the precursor is subjected to contact and reaction between the magnesium compound, the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound under an inert gas atmosphere.
  • the formation of fine powdery solid catalyst component particles that cause the formation of fine powdery polymer particles is suppressed, and the structure of the obtained solid catalyst component is further changed. It can be a solid catalyst component having excellent strength as compared with contact and reactants under non-pressurization.
  • the contact and reaction between the magnesium compound, the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound were, for example, filled with an inert gas under the condition that water and the like were removed.
  • a magnesium compound, a tetravalent titanium halogen compound, an internal electron donating compound, and an inert organic solvent are charged into the autoclave that can be pressurized, and the inside of the autoclave is pressurized while stirring with a stirrer. It can be carried out by processing.
  • the obtained precursor preferably has a cross-sectional pore area ratio (pore area ratio in the cross section of the precursor particles) of 10 to 50%, more preferably 20 to 50%, and more preferably 20 to 45%. Is more preferable, and 25 to 40% is particularly preferable.
  • the obtained precursor has a cross-sectional pore area pore ratio (M ′) in a region less than 50% in the radial direction with respect to a cross-sectional pore area ratio (M ′′ X s ) in a region 50% or more in the radial direction from the particle center.
  • M ′ cross-sectional pore area pore ratio
  • M ′′ X s cross-sectional pore area ratio
  • the ratio M''X i / M'X s of'X i ) is preferably 0.50 to 2.00, more preferably 0.80 to 2.00, and 1.00 to 1.00. It is more preferably 2.00, and particularly preferably 1.00 to 1.50.
  • the content ratio of fine powder may be suppressed. It is considered that it is possible to easily provide a solid catalyst for olefin polymerization capable of producing polymer particles having suppressed surface stickiness under high activity.
  • the reaction of the catalyst for olefin polymerization is a surface reaction
  • the heat of reaction tends to accumulate, and as a result, an explosive reaction occurs and the polymer particles become finer.
  • the heat of reaction is reduced because the heat pool is small, and as a result, the formation of a fine powdery polymer is considered to be suppressed.
  • the ratio of area ratio (M''X i ) M''X i / M''X s uses an air-non-exposure type cooling cross-section processing device with a heat conductive film on the surface of the precursor. , Means the value on the cut surface of the precursor when cut under the temperature condition of ⁇ 70 ° C. or lower, and the details of the above-mentioned cutting method are described in the above-mentioned cutting processing of the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention. Similar to the method.
  • the cross-sectional pore area ratio and M''X i / M''X s of the precursor are 50% or more in the cross-sectional pore area ratio and the radial direction of the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention described above.
  • the ratio of the cross-sectional pore area ratio (MX i ) of the region less than 50% in the radial direction to the cross-sectional pore area ratio (MX s ) of the region means a value measured by the same method as MX i / MX s .
  • 500 (500 grains) of precursor particles were cut and processed by the above-mentioned method, and the cross-sectional pore area ratio and the radial direction from the particle center were 50% or more obtained by the same method as the above-mentioned method.
  • the arithmetic average values of the cross-sectional pore area ratio of the region and the cross-sectional pore area ratio of the region less than 50% in the radial direction are taken as the cross-sectional pore area ratio and the cross-sectional pores in the region 50% or more in the radial direction from the particle center, respectively.
  • the area ratio (M ′′ X s ) and the cross-sectional pore area ratio (M ′′ X i ) of the region less than 50% in the radial direction shall be used.
  • the precursor is further subjected to a step of contacting a tetravalent titanium halogen compound and an internal electron donating compound as the present preparation step to obtain olefins.
  • a step of contacting a tetravalent titanium halogen compound and an internal electron donating compound as the present preparation step to obtain olefins.
  • tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound to be brought into contact with the precursor in this preparation step may be the same as those described above, and each of them is used in the precursor preparation step. It may be the same as or different from the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound.
  • the contact reaction between the precursor and the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound is preferably carried out in an inert gas atmosphere.
  • the inert gas constituting the inert gas atmosphere may be the same as that used in the above-mentioned precursor preparation step.
  • the contact reaction amount between the precursor and the tetravalent titanium halogen compound is preferably 0.5 to 100 mol, more preferably 0.5 to 50 mol, per 1 mol of the magnesium compound in the precursor. It is more preferably 1 to 10 mol.
  • the contact reaction amount between the precursor and the internal electron donating compound is preferably 0.01 to 10 mol, more preferably 0.01 to 1 mol, per 1 mol of the magnesium compound in the precursor. It is more preferably 0.02 to 0.6 mol.
  • the contact reaction between the precursor and the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound in this preparation step may be carried out in the coexistence of an inert organic solvent, and when the inert organic solvent is used, the magnesium compound.
  • the amount of the Inactive Organic Solvent Used per Mol is preferably 0.001 to 500 mol, more preferably 0.5 to 100 mol, and even more preferably 1.0 to 20 mol.
  • Specific examples of the inert organic solvent include those used in the above-mentioned precursor preparation step.
  • the temperature during the contact reaction between the precursor and the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound in this preparation step is preferably 20 to 105 ° C, more preferably 20 to 100 ° C, still more preferably 25 to 90 ° C. ..
  • the contact reaction time between the precursor and the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound is preferably 1 to 240 minutes, more preferably 1 to 180 minutes, still more preferably 30 to 180 minutes.
  • the contact and reaction of the magnesium compound, the tetravalent titanium halogen compound and the internal electron donating compound in the precursor preparation step and the main preparation step may be carried out in the presence of another electron donating compound which is a third component.
  • other electron donating compounds include organic compounds containing oxygen or nitrogen, for example, alcohols, phenols, ethers, esters, ketones, acid halides, aldehydes, amines, etc. Examples thereof include one or more selected from amides, nitriles, isocyanates, polysiloxanes and the like.
  • Polysiloxane is a polymer having a siloxane bond (-Si-O- bond) in the main chain, but is also collectively referred to as silicone oil, and has a viscosity at 25 ° C. of 0.02 to 100 cm 2 / s (2 to 10000 cm). Stokes), more preferably 0.03 to 5 cm 2 / s (3 to 500 cm Stokes), meaning a liquid or viscous chain, partially hydrogenated, cyclic or modified polysiloxane at room temperature.
  • chain polysiloxane examples include hexamethyldisiloxane, hexaethyldisiloxane, hexapropyldisiloxane, hexaphenyldisiloxane 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3-dichlorotetramethyldisiloxane, and 1 as disiloxane.
  • 3-Dibromotetramethyldisiloxane, chloromethylpentamethyldisiloxane, 1,3-bis (chloromethyl) tetramethyldisiloxane, and other polysiloxanes other than disiloxane include dimethylpolysiloxane and methylphenylpolysiloxane.
  • methylhydrogen polysiloxane having a hydration rate of 10 to 80% is used, and as the cyclic polysiloxane, hexamethylcyclodisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, 2, 4,6-trimethylcyclodisiloxane, 2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane, and modified polysiloxanes include higher fatty acid group substituted dimethylsiloxane, epoxy group substituted dimethylsiloxane, and polyoxyalkylene group substituted dimethyl.
  • Siloxane is exemplified. Among these, decamethylcyclopentasiloxane and dimethylpolysiloxane are preferable, and decamethylcyclopentasiloxane is particularly preferable.
  • the treatment of contacting and reacting the magnesium compound, the tetravalent titanium halogen compound, the internal electron donating compound (and, in some cases, polysiloxane) and the like in the precursor preparation step and the main preparation step is carried out in the presence of an inert organic solvent. It is preferable to do this.
  • the inert organic solvent is preferably a liquid at room temperature (20 ° C.) and having a boiling point of 50 to 150 ° C., and is an aromatic hydrocarbon compound or an aromatic hydrocarbon compound having a boiling point of 50 to 150 ° C. at room temperature. Saturated hydrocarbon compounds are more preferred.
  • the inert organic solvent examples include linear aliphatic hydrocarbon compounds such as hexane, heptane and decane, branched aliphatic hydrocarbon compounds such as methylheptane, and alicyclic compounds such as cyclohexane, methylcyclohexane and ethylcyclohexane.
  • Formula One or more selected from hydrocarbon compounds, aromatic hydrocarbon compounds such as toluene, xylene, ethylbenzene and the like can be mentioned.
  • the aromatic hydrocarbon compound which is liquid at room temperature and has a boiling point of 50 to 150 ° C. improves the activity of the obtained solid catalyst component and improves the stereoregularity of the obtained polymer. It is suitable because it can be made to grow.
  • the obtained reaction product is left to stand in a reaction solution, and the supernatant liquid is appropriately removed to form a wet state (slurry form), or further. It is preferable to dry the product by hot air drying, evacuation with a vacuum pump, or the like, and then perform the cleaning treatment.
  • the above cleaning process is usually performed using a cleaning solution.
  • cleaning liquid examples include the same as those of the above-mentioned inert organic solvent, such as hexane, heptane, decane and the like, which are liquid at room temperature and have a boiling point of 50 to 150 ° C., such as a linear aliphatic hydrocarbon compound and methyl.
  • Liquid at room temperature such as cyclohexane and ethylcyclohexane
  • liquid at room temperature such as cyclic aliphatic hydrocarbon compounds having a boiling point of 50 to 150 ° C., toluene, xylene, ethylbenzene, orthodichlorobenzene, etc., and having a boiling point of 50 to 50 to
  • aromatic hydrocarbon compounds at 150 ° C. and the like is preferable.
  • the above cleaning treatment is preferably performed at a temperature equal to or lower than the boiling point of the cleaning liquid to be used, and preferably at a temperature of 90 ° C. or lower.
  • the cleaning treatment is preferably performed by adding a desired amount of cleaning liquid to the reaction product, stirring the mixture, and then removing the liquid phase by a filtration method (filtration method) or a decantation method.
  • reaction product By contacting and reacting each of the above components and then performing a washing treatment, impurities of unreacted raw material components and reaction by-products (alkoxytitanium halide, titanium tetrachloride-carboxylic acid complex, etc.) remaining in the reaction product can be removed. Can be removed.
  • the contact reaction product of each of the above components is usually in the form of a suspension, and the product in the form of a suspension is allowed to stand, and the supernatant liquid is removed to form a wet form (slurry form), or the product is further dried by hot air or the like.
  • the desired solid catalyst component can be obtained by drying or evacuating with a vacuum pump.
  • a solid catalyst for olefin polymerization capable of producing polymer particles in which the content ratio of fine powders is suppressed and the surface stickiness is suppressed when the olefins are polymerized under high activity.
  • a method of producing an ingredient can be provided.
  • the catalyst for olefin polymerization according to the present invention is (A) The solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention, (B) It is characterized by containing an organoaluminum compound.
  • organic aluminum compound examples include triethylaluminum, diethylaluminum chloride, triisobutylaluminum, diethylaluminum bromide, diethylaluminum hydride, ethoxydichloroaluminum, diisopropoxyaluminum, isopropokicyclolualuminum, triethoxyaluminum, and triisopropoxy.
  • One or more selected from aluminum and the like can be mentioned, and one or more selected from ethoxydichloroaluminum, diisopropoxyaluminum, isopropokicyclolualuminum, triethoxyaluminum, triisopropoxyaluminum and the like are more preferable.
  • the solid catalyst for olefin polymerization according to the present invention may further contain (C) an external electron donating compound.
  • the above (C) external electron donating compound includes the following general formula (II); R 2 q Si (OR 3 ) 4-q (II)
  • R 2 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, a phenyl group, a vinyl group, an allyl group or an aralkyl group, and when a plurality of R 3s are present, they are mutual. It may be the same or different.
  • R 3 has an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, a phenyl group, an alkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 carbon group.
  • R 4 and R 5 are hydrogen atoms, a linear group having 1 to 20 carbon atoms or a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a vinyl group, an allyl group, an aralkyl group, and 3 to 20 carbon atoms.
  • R 6 is a straight chain having 1 to 20 carbon atoms.
  • S is an integer from 1 to 3), and one or more organic silicon compounds selected from the above can be mentioned.
  • organosilicon compound represented by the general formula (II) examples include one or more selected from phenylalkoxysilane, alkylalkoxysilane, phenylalkylalkoxysilane, cycloalkylalkoxysilane, cycloalkylalkylalkoxysilane, alkoxysilane and the like. be able to.
  • organic silicon compound represented by the above general formula (IV) include di-n-propyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, and di-t-butyldimethoxy.
  • organosilicon compound represented by the above general formula (III) examples include t-butylmethylbis (ethylamino) silane, bis (ethylamino) dicyclohexylsilane, dicyclopentylbis (ethylamino) silane, and bis (perhydroisoquino). Reno) One or more selected from dimethoxysilane and diethylaminotriethoxysilane is preferable.
  • an ether compound having two or more ether groups can be mentioned.
  • the ether compound for example, 1,3-diethers having a substituent at the 2-position are preferable.
  • 1,3-diethers having a substituent at the 2-position include the following general formula (IV); R 7 -O-CH 2 CR 8 R 9 CH 2 -OR 10 (IV) (In the formula, R 8 and R 9 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a vinyl group, an alkenyl group having 3 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms or a cycloalkenyl group.
  • R 7 and R 10 are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a vinyl group, and 3 carbon atoms.
  • alkenyl groups 3 to 6 carbon cycloalkyl groups, 6 to 12 carbon aromatic hydrocarbon groups or halogen substituted aromatic hydrocarbon groups or aromatic hydrocarbons having 7 to 12 carbon atoms
  • Examples thereof include compounds that indicate a group and may be the same or different.).
  • the content ratios of (A) the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention, (B) the organoaluminum compound and (C) the external electron donating compound are the effects of the present invention.
  • the catalyst for polymerizing olefins according to the present invention preferably contains (A) 1 to 2000 mol of an organoaluminum compound per 1 mol of titanium atoms constituting the solid catalyst component for polymerization of olefins according to the present invention. , 50-1000 mol is more preferred.
  • the catalyst for olefin polymerization according to the present invention comprises (A) 1 to 200 mol of an external electron donating compound per 1 mol of titanium atoms constituting the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention. It is preferably contained, more preferably 2 to 150 mol, still more preferably 5 to 100 mol.
  • the catalyst for olefin polymerization according to the present invention is such that (A) a solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention, (B) an organoaluminum compound and, if necessary, (C) an external electron donating compound are brought into mutual contact with each other.
  • A a solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention
  • B an organoaluminum compound and, if necessary,
  • C an external electron donating compound
  • the contact example (ii) is suitable.
  • means the contact order, and for example, "(A) solid catalyst component for olefin polymerization for olefin polymerization according to the present invention ⁇ (B) organic.
  • the "aluminum compound-> ( ⁇ ) external electron donating compound” is obtained by contacting (A) the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention with (B) the organoaluminum compound, and then (C) the external electron donating compound. Means to add and contact.
  • a solid catalyst component for olefin polymerization, an organoaluminum compound and (C) an external electron donating compound added as needed are added in the absence of olefins. It may be contacted or may be contacted (in the polymerization system) in the presence of olefins.
  • the contact between (A) the solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention, (B) the organic aluminum compound, and (C) the external electron donating compound added as needed is a solid catalyst for olefin polymerization.
  • an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen
  • a monomer atmosphere such as propylene
  • the inert solvent includes aliphatic hydrocarbon compounds such as hexane, heptane and cyclohexane, benzene, toluene and xylene.
  • aliphatic hydrocarbon compounds such as hexane, heptane and cyclohexane, benzene, toluene and xylene.
  • Aromatic hydrocarbon compounds such as ethylbenzene are used, aliphatic hydrocarbons are more preferable, and hexane, heptane and cyclohexane are more preferable.
  • the contact temperature at the time of contacting each of the above components is preferably ⁇ 10 ° C. to 100 ° C., more preferably 0 ° C. to 90 ° C., and even more preferably 20 ° C. to 80 ° C.
  • the contact time is preferably 1 minute to 10 hours, more preferably 10 minutes to 5 hours, and even more preferably 30 minutes to 2 hours.
  • a catalyst for olefin polymerization capable of producing polymer particles having a suppressed content ratio of fine powders and suppressed surface stickiness under high activity when subjected to polymerization of olefins is provided. Can be provided.
  • the method for producing olefin polymer particles according to the present invention is characterized in that the olefins are polymerized using the olefin polymerization catalyst according to the present invention.
  • the polymerization of olefins may be homopolymerization or copolymerization.
  • the olefin to be polymerized is preferably an ⁇ -olefin having 2 to 8 carbon atoms, and when the polymerization of the olefins is homopolymerization, ethylene is used.
  • propylene is preferable, and when the polymerization of olefins is copolymerization, it is a monomer of propylene and other ⁇ -olefins having 2 to 8 carbon atoms (excluding ⁇ -olefins having 3 carbon atoms). Is more preferable.
  • ethylene 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, vinylcyclohexane and the like is preferable, and ethylene or 1-butene is preferable. More preferred, ethylene is even more preferred.
  • the amount of the other ⁇ -olefins to be subjected to the copolymerization with the above propylene is preferably an amount contained in the obtained copolymer in an amount of 0.1 to 30 mol%.
  • olefin polymer particles for example, in the case of copolymerizing propylene with other ⁇ -olefins, random copolymerization in which propylene and a small amount of ethylene are used as comonomers and polymerized in one stage is used.
  • the so-called propylene-ethylene block copolymer which carries out the copolymerization of the above, is typical, and the block copolymerization of propylene and another ⁇ -olefin is preferable.
  • the block copolymer obtained by block copolymerization is a polymer containing segments in which two or more kinds of monomer compositions change continuously, and is a monomer type, a comonomer type, a comonomer composition, a comonomer content, a comonomer arrangement, and a steric rule. It refers to a form in which two or more types of polymer chains (segments) having different primary structures such as sex are connected in one molecular chain.
  • the polymerization of olefins can be carried out in the presence or absence of an organic solvent. Further, the olefins to be polymerized can be used in either a gas state or a liquid state.
  • Polymerization of olefins is carried out in, for example, in a reaction furnace such as an autoclave, in the presence of the catalyst for olefin polymerization according to the present invention, olefins are introduced, and heated and pressurized.
  • the polymerization temperature is usually 200 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower, and 60 to 100 ° C. is more preferable from the viewpoint of improving activity and stereoregularity. It is preferable, 70 to 90 ° C. is more preferable, and 75 to 80 ° C. is even more preferable.
  • the polymerization pressure is preferably 10 MPa or less, more preferably 6 MPa or less, still more preferably 5 MPa or less.
  • the present invention it is possible to provide a method for producing olefin polymer particles capable of producing polymer particles in which the content ratio of fine powder is suppressed or the surface stickiness is suppressed under high activity.
  • the olefin polymer particles according to the present invention have a cross-sectional pore area ratio (pore area ratio in the cross-section of the olefin polymer particles) of 10 to 50%.
  • the cross-sectional pore area ratio of the olefin polymer particles according to the present invention is preferably 10 to 50%, preferably 15 to 50%, and more preferably 18 to 50%.
  • the cross-sectional pore area ratio (M'X) of the region less than 50% in the radial direction with respect to the cross-sectional pore area ratio (M'X s ) of the region 50% or more in the radial direction from the particle center of the olefin polymer particles according to the present invention is 0.50 to 2.00, preferably 0.80 to 2.00, and more preferably 1.00 to 2.00. It is preferably 1.00 to 1.50, and more preferably 1.00 to 1.50.
  • the method for measuring the ratio M'X i / M'X s of the cross-sectional pore area ratio and the average pore area ratio of the olefin polymer particles according to the present invention is the above-mentioned solid catalyst component for olefin polymerization according to the present invention. This is the same as the method for measuring the ratio MX i / MX s of the cross-sectional pore area ratio and the average pore area ratio.
  • 500 (500) polymer particles were cut and processed by the above-mentioned method, and obtained from the cross-sectional pore area ratio and the particle center obtained by the same method as the above-mentioned method.
  • the arithmetic average values of the cross-sectional pore area ratio in the region of 50% or more in the radial direction and the cross-sectional pore area ratio in the region of less than 50% in the radial direction are taken as the cross-sectional pore area ratio and 50% or more in the radial direction from the particle center, respectively.
  • the cross-sectional pore area ratio (M'X s ) of the region and the cross-sectional pore area ratio (M'X i ) of the region less than 50% in the radial direction shall be used.
  • the olefin polymer particles according to the present invention may be a homopolymer or a copolymer.
  • the details of the olefins constituting the copolymer and the polymerization conditions of the olefins are as described in the description of the olefin polymer particles according to the present invention.
  • the olefin polymer particles according to the present invention preferably have an average particle diameter of 100 to 5000 ⁇ m, more preferably 250 to 4000 ⁇ m, and even more preferably 300 to 3000 ⁇ m.
  • the average particle size of the olefin polymer particles is 50% of the average particle size D 50 (integrated particle size in the volume integrated particle size distribution) when measured using a laser light scattering diffraction method particle size measuring machine. Particle size).
  • the olefin polymer particles according to the present invention preferably have a fine powder polymer having a particle diameter of 45 ⁇ m or less in an amount of 0.5% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or less, and 0. It is more preferably from ⁇ 0.1% by mass.
  • the content ratio of the fine powder is automatically measured by the digital image analysis type particle size distribution measuring device (Camsizer, manufactured by HORIBA, Ltd.) based on the volume of the polymer. It means the value (mass%) of the content ratio of the polymer having a particle size of less than 45 ⁇ m at the time of carrying out.
  • the olefin polymer particles according to the present invention preferably have a flowability of 5 to 15 g / sec as measured by the following method, more preferably 5 to 10 g / sec, and 5 to 9 g / sec. Is more preferable.
  • a funnel F upper diameter; 91 mm, damper position diameter; 8 mm, inclination angle; 20 °, height to the damper position; 114 mm
  • a damper D interposed at the outlet position is set on the upper part.
  • the olefin polymer particles according to the present invention have a flowability within the above range, surface stickiness is suppressed, and excellent handleability, processability or transferability can be easily exhibited.
  • the olefin polymer particles according to the present invention can be suitably produced by the above-mentioned method for producing olefin polymer particles according to the present invention.
  • Each cross-sectional pore area ratio shown below the ratio of the cross-sectional pore area ratio (MX i ) of the region less than 50% in the radial direction to the cross-sectional pore area ratio (MX s ) of the region 50% or more in the radial direction from the particle center.
  • MX i / MX s the ratio of the cross-sectional pore area ratio (M'X i ) of the region less than 50% in the radial direction to the cross-sectional pore area ratio (M'X s ) of the region of 50% or more in the radial direction.
  • M''X Cross-sectional pore area ratio
  • M''X i / M''X s which is the ratio of i
  • CCP cross-section processing is performed, and cross-section observation and EDS measurement with an SEM device are performed. Asked by doing.
  • An aluminum shallow-bottomed container from which about 500 mg of measurement particles were collected was set in an ion sputter, and gold vapor deposition was carried out while rotating the stage at a speed of 30 rpm under the conditions of an ultimate vacuum degree of 15 Pa or less and an applied voltage of 30 mA.
  • the aluminum shallow-bottomed container containing the measured particles vapor-deposited with gold was once taken out from the vapor deposition device, the solid catalyst components in the shallow-bottomed container were mixed with a spatula, set again in the vacuum vapor deposition device, and the ultimate vacuum degree was 15 Pa or less.
  • ⁇ CCP cross-section processing> in a glove box for vapor deposition work that has been sufficiently nitrogen-deposited, gold-deposited measurement particles are sprayed on the surface of a conductive double-sided tape attached on a silicon wafer in such an amount that the particles do not overlap with each other.
  • the transfer vessel taken out from the glove box is fixed to a CCP cross-section processing device (manufactured by Nippon Denshi Co., Ltd., model number IB-19520 CCP).
  • Cross-section processing of the solid catalyst component is carried out at an acceleration voltage of 3.0 kV for 6 hours.
  • the SEM image shown in FIG. 1 is cut out from the contour portion of the particle image as shown in FIG. 2 using Photoshop software manufactured by Adobe, and then a binarized image is created. Then, the same procedure was performed for 500 measurement particles whose cross-sections had been processed, and the cross-sectional pore area ratio (%) of each of the precursor (B), the solid catalyst component (C) and the polymer was determined by the above calculation method. Ratio of M''X i / M''X s of the precursor (B) to the average pore area ratio of the solid catalyst component (C) MX i / MX s and the ratio of the average pore area ratio of the polymer Find M'X i / M'X s .
  • the obtained yellow solid powdery complex (A) was measured for the titanium content in the sample according to the method of the Japanese industrial standard "JIS M 8301", and all the titanium atoms in the sample were titanium tetrachloride.
  • JIS M 8301 Japanese industrial standard
  • the molar ratio represented by the di-n-butyl phthalate / titanium atom is 1.09. It was something that was.
  • the diethoxymagnesium used in Production Example 1 has a bulk density of 0.32 g / mL, an average particle size D 50 of 38 ⁇ m, and a particle size distribution index (SPAN) of 0.8 measured by the following method. Is. Table 1 shows the physical characteristics of diethoxymagnesium.
  • the inside of the stainless portable reactor was pressurized to a gauge pressure of 0.9 MPa using nitrogen and held at 25 ° C. for 2 hours. Then, the nitrogen in the stainless portable reactor was returned to normal pressure (less than 0.01 MPa), finally washed with n-heptane, and dried to obtain a precursor (B).
  • the cross-sectional pore area ratio is 38%, and the radius with respect to the cross-sectional pore area ratio (M ′′ X s ) in the region of 50% or more in the radial direction.
  • the ratio M''X i / M''X s ratio of the cross-sectional pore area ratio (M''X i ) in the region less than 50% in the direction was 1.01.
  • Table 1 shows the physical characteristics of the precursor (B).
  • the particle size distribution index (SPAN) of diethoxymagnesium used in each production example is 50% of the average particle size D 50 (integrated particle size in the volume integrated particle size distribution) when measured using a laser light scattering diffraction method particle size measuring machine.
  • the particle size was calculated by the following formula using the particle size of 90% in the volume-based integrated particle size and the particle size of 10% in the volume-based integrated particle size measured at the same time as the measurement of the average particle size D50 .
  • Particle size distribution index (SPAN) (90% particle size in volume-based integrated particle size-10% particle size in volume-based integrated particle size) / 50% particle size in volume-based integrated particle size (average particle size D 50 )
  • Example 1 ⁇ Preparation of solid catalyst component (C)> 4.
  • 20 g of the precursor (B) obtained in Production Example 1 160 mL of toluene and di-n-butyl phthalate were placed in a round bottom flask having a capacity of 500 mL and equipped with a stirrer and a reflux condenser, which was replaced with nitrogen gas. 8 mL was added to form a suspension and kept at ⁇ 5 ° C.
  • the obtained solid product was washed 3 times with 200 mL of toluene at 90 ° C., then 20 mL of titanium tetrachloride and 80 mL of toluene were newly added, the temperature was raised to 110 ° C., and the reaction was carried out with stirring for 1 hour. rice field. Then, the supernatant was removed by decantation, washed 10 times with 120 mL of n-heptane at 40 ° C., and finally dried to obtain the desired solid catalyst component (C).
  • the cross-sectional pore area ratio of the solid catalyst component (C) particles is 36%, and the cross-sectional pore area of the region less than 50% in the radial direction with respect to the cross-sectional pore area ratio (MX s ) of the region of 50% or more in the radial direction.
  • Ratio of rate (MX i ) The MX i / MX s ratio was 1.01.
  • Table 2 shows the physical characteristics of the solid catalyst component (C).
  • ⁇ Average particle size D 50 fine powder content ratio of 45 ⁇ m or less>
  • a digital image analysis type particle size distribution measuring device (Camsizer, manufactured by Horiba Seisakusho Co., Ltd.)
  • the volume-based integrated particle size distribution of the polymer is automatically measured under the following measurement conditions, and the amount of fine particles (mass) with a particle size of less than 45 ⁇ m is performed.
  • 50% particle size (average particle size D 50 ) was measured by volume-based integrated particle size.
  • the temperature was raised, the first-stage propylene homopolymerization reaction (single-stage polymerization) was carried out at 70 ° C. for 45 minutes, then the pressure was returned to normal pressure, and then the inside of the autoclave (inside the reactor) was replaced with nitrogen and then the autoclave. And subtracting the tare mass of the autoclave, the polymerization activity (g-PP / g-catalyst) of the single stage (first stage) was calculated by the same method as described above, and the polymerization performance and polymer properties (g-PP / g-catalyst) were calculated. A part of the produced polymer was separated for evaluation of pore volume).
  • ethylene / propylene was charged into the autoclave (inside the reactor) so that the molar ratio was 1.0 / 1.0, and then the temperature was raised to 70 ° C., and ethylene / propylene / hydrogen were added to each.
  • Ethylene-propylene was introduced so that the gas supply amount (liter / minute) per minute was 2/2 / 0.086, and the reaction was carried out under the conditions of 1.2 MPa, 70 ° C., and 60 minutes. A copolymer was obtained.
  • the produced ethylene-propylene copolymer particles were subjected to propylene-based block copolymer activity (ICP (impact copolymer) polymerization activity) by the following method, and EPR (ethylene-propylene rubber component) in the obtained propylene-based block copolymer.
  • ICP impact copolymer
  • EPR ethylene-propylene rubber component
  • the propylene-based block copolymerization activity per 1 g of the solid catalyst component was determined by the following formula.
  • Propylene block copolymerization activity (g-ICP / g-catalyst) (I (g) -F (g) + J (g)) / [ ⁇ Mass of solid catalyst component in catalyst for olefin polymerization (g) x ((G (g) -F (g) -J (g) ))) ⁇ / (G (g) -F (g)))]
  • I is the autoclave mass (g) after the completion of the copolymerization reaction
  • F is the autoclave mass (g)
  • G is the autoclave mass (g) after the unreacted monomer is removed after the completion of the propylene homopolymerization
  • J is the sole. It is the amount (g) of the polymer extracted after the polymerization.
  • a container-shaped receiver C inner diameter; 40 mm, height; 81 mm
  • the 1-inch cup containing the cured product obtained by mixing and curing is cut with an isometric cutter manufactured by Buehler so that it can be polished, and the obtained cut product is cut into a precision flat surface manufactured by JEOL Ltd.
  • a polishing machine Handy Wrap HLA-2
  • wet polishing with water was carefully continued with # 600 (JIS standard) to # 5,000 (JIS standard) polishing paper.
  • hang three full-load barrels on the Buehler Automet 250 attach Mastertex to the polishing buff, tap water for the extension liquid, and set the rotation speed to 60 rpm / base 150 rpm for 90 seconds in the same direction. And the water was blown off with air.
  • the cross section of the obtained copolymer particles was observed with ECLIPSE LV100NDA manufactured by Nikon Corporation.
  • the EPR-filled part pores filled with ethylene-propylene rubber
  • the PP part propylene homopolymerized part
  • FIG. 4 a cross-sectional image of the copolymer particles is illustrated in FIG. 4 (FIG. 4). Except for changing to a two-tone cross-sectional image and using the PP part instead of the tissue part (planar part) and the EPR filling part instead of the pore part (concave part), the above-mentioned is described above.
  • the cross-sectional pore area ratio (M'X s ) in the region of 50% or more in the radial direction from the center of the particle and the cross-sectional pore area ratio in the region of less than 50% in the radial direction was calculated respectively.
  • the cross-sectional pore area ratio (M'X i ) of the region less than 50% in the radial direction with respect to the cross-sectional pore area ratio (M'X s ) of the region of 50% or more in the radial direction was calculated.
  • Ratio M'X i / M'X s ratio was 1.02. The results are shown in Table 3.
  • Example 2 Preparation of solid catalyst component (C), formation and polymerization of polymerization catalyst in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component (C) was prepared using the precursor (B) obtained in Production Example 2. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • Example 3 Preparation of solid catalyst component (C), formation and polymerization of polymerization catalyst in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component (C) was prepared using the precursor (B) obtained in Production Example 3. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • Example 4 Preparation of solid catalyst component (C), formation and polymerization of polymerization catalyst in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component (C) was prepared using the precursor (B) obtained in Production Example 4. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • Example 5 Preparation of solid catalyst component (C), formation and polymerization of polymerization catalyst in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component (C) was prepared using the precursor (B) obtained in Production Example 5. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • Example 6 Preparation of solid catalyst component (C), formation and polymerization of polymerization catalyst in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component (C) was prepared using the precursor (B) obtained in Production Example 6. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • Example 7 Preparation of solid catalyst component (C), formation and polymerization of polymerization catalyst in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component (C) was prepared using the precursor (B) obtained in Production Example 7. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • Example 8 Preparation of solid catalyst component (C), formation and polymerization of polymerization catalyst in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component (C) was prepared using the precursor (B) obtained in Production Example 8. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • Example 9 Preparation of solid catalyst component (C), formation and polymerization of polymerization catalyst in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component (C) was prepared using the precursor (B) obtained in Production Example 10. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • Example 10 Preparation of solid catalyst component (C), formation and polymerization of polymerization catalyst in the same manner as in Example 1 except that the solid catalyst component (C) was prepared using the precursor (B) obtained in Production Example 11. And evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 to 3.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional observation photograph of the copolymer particles (before the two-tone adjustment treatment) of the copolymer particles obtained at this time.
  • the EPR-filled portion pores filled with ethylene-propylene rubber
  • ruthenium tetroxide shown in black
  • the PP moiety propylene homopolymerized portion
  • the solid catalyst component constituting the olefin polymerization catalyst has a cross-sectional pore area ratio of 10 to 50% and a radial direction from the center of the particles of 50% or more. Since MX i / MX s , which is the ratio of the cross-sectional pore area ratio (MX i ) of the region less than 50% in the radial direction to the cross-sectional pore area ratio (MX s ) of the region, is 0.50 to 2.00, it is fine powder. It can be seen that a polymer in which the content ratio of the state substance is suppressed can be produced under high activity.
  • the solid catalyst component has a specific cross-sectional pore area ratio and MX i / MX s , so that the catalyst has a structure having high strength and is not easily destroyed during polymerization, and has a low content ratio of fine particles. It is considered that the particles could be formed.
  • a polymer having M'X i / M'X s corresponding to MX i / MX s of each solid catalyst component can be produced (see Tables 2 and 3). ), It can be seen that the flowability of the obtained copolymer particles is low and the stickiness of the surface can be suppressed (see Table 3).
  • the cross-sectional pore area ratio was out of the range of 10 to 50%, or the particles were particles.
  • the ratio of the cross-sectional pore area ratio (MX i ) of the region less than 50% in the radial direction to the cross-sectional pore area ratio (MX s ) of the region 50% or more in the radial direction from the center MX i / MX s is 0.50 to 2. Since it is outside the range of .00, the polymer particles obtained when the olefins are polymerized have a high content ratio of fine powder (Table 2) and have high flowability on the surface of the polymer particles. It can be seen that the stickiness is high (Table 3).
  • a solid catalyst component can be provided, and a method for producing a solid catalyst component for olefin polymerization, a catalyst for olefin polymerization, a method for producing olefin polymer particles, and olefin polymer particles can be provided.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

オレフィン類の重合に供したときに、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが低減された重合体粒子を高活性下に好適に製造し得るオレフィン類重合用固体触媒成分を提供する。 マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび内部電子供与性化合物を含み、断面細孔面積率が10~50%であり、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MXs)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MXi)の比MXi/MXsが0.50~2.00であるオレフィン類重合用固体触媒成分である。

Description

オレフィン類重合用固体触媒成分、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、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子
 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固体触媒成分の製造方法、オレフィン類重合用触媒、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子に関する。
 従来より、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび内部電子供与性化合物を含むオレフィン類重合用固体触媒成分(以下、適宜、固体触媒成分とも称する)を用いて、プロピレン単独重合やエチレンとプロピレン共重合等のオレフィン類の重合方法が知られており、係る重合方法においては、上記オレフィン類重合用固体触媒成分とともに、有機アルミニウム化合物、ケイ素化合物等を含むオレフィン類重合用触媒の存在下、オレフィン類が重合されている(例えば、特許文献1参照)。
 上記オレフィン類の重合は工業的には連続して行われていることから、安定的な操業運転を行うことが重要になるが、一方で連続重合運転を行う際には、重合槽や配管等に生成した重合体粒子が付着し、配管閉塞等を生じ易くなる。ここで係る配管閉塞等は、比表面積が大きく帯電率も高い微粉状の重合体粒子(以下、適宜、重合体とも称する)が付着したり、重合体粒子自体の粘着性(粒子のベタツキ)により生じるものと考えられる。
 例えば、特許文献1に記載されているように、高活性な固体触媒成分、有機アルミニウム化合物およびケイ素化合物に代表される外部電子供与体を含む重合用触媒を用いてオレフィン類の重合を行った場合、固体触媒成分自体の微粉や重合した際の反応熱による重合体粒子の破壊により、生成重合体中に微粉が多く含まれ、粒度分布もブロード化する傾向にある。
 粒度分布がブロード化すると結果的に重合体の成形加工時にも好ましくない影響を及ぼすため、微粉状の重合体粒子が少なくかつ粒度分布が狭く粒径が均一な重合体が求められるようになっていた。
 また、上記オレフィン類を重合して得られる共重合体粒子は、表面にベタツキを生じ易いために、ハンドリング性や加工性に劣るばかりか、上記ベタツキに起因して流れ性も低下するために簡便、迅速な移送にも支障を来し、配管閉塞に伴って多大な生産ロスを生じ易いものになっていた。
特開平1-315406号公報
 このような状況下、本発明は、オレフィン類の重合に供したときに、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが抑制された重合体粒子を高活性下に製造し得るオレフィン類重合用固体触媒成分を提供するとともに、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、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子を提供することを目的とするものである。 
 プロピレン等のモノマーを重合して得られる重合体と、係るモノマーの重合用触媒(以下、適宜、触媒、触媒粒子とも称する)を構成するオレフィン類重合用固体触媒成分とは密接な関係を有しており、従来より、固体触媒成分を合成する方法として、合成時の温度や使用するハロゲン化物質に係る検討が行われるようになっていた。
 微粉状の重合体粒子は、元々触媒中に含有されている微粉状の触媒粒子(ないしは当該微粉状の触媒粒子を構成する微粉状のオレフィン類重合用固体触媒成分)や、重合時に破壊され微粉状になった触媒粒子に起因して生成すると考えられる。
 このため、本発明者は、先ず、(1)元々一定割合で混入する微粉状の触媒粒子の含有割合が低減されるとともに、(2)高い強度を有し重合中に破壊されない構造を有する触媒粒子を提供することを着想した。
 また、重合体粒子表面のベタツキは、単独重合の場合、重合時使用するオレフィン類や有機溶媒等が重合体粒子表面の細孔内や細孔近傍に残存することにより生じ、また、共重合の場合、生成したゴム分が重合体粒子表面に染み出す結果生じるものと考えられた。
 ここで、上記単独重合体や共重合体等の重合体粒子表面に形成される細孔は、触媒粒子の表面形状に起因して形成されると考えられることから、本発明者は、(3)オレフィン類やゴム分の表面付着や染み出しが起こり難い構造を有する触媒粒子を提供することを着想した。
 そして、本発明者は、上記(1)~(3)の特性を有する触媒粒子を提供する上で、係る触媒粒子を構成するオレフィン類重合用固体触媒成分の内部構造、特にオレフィン類重合用固体触媒成分内部の断面細孔面積率との関係について着目するに至った。すなわち、オレフィン類重合用固体触媒成分として、内部の断面細孔面積率(固体触媒成分粒子断面における細孔面積割合)や細孔分布が所定範囲に制御された高い強度を有するものを採用することにより、オレフィン類重合用固体触媒成分中に含まれる微粉量を低減しさらには触媒中に含まれる微粉量を低減すること、重合時に破壊されず微粉を発生しないこと、オレフィン類やゴム分の表面付着や染み出しが起こり難く表面のベタツキが抑制された重合体粒子を生成し得ることに着目するに至った。
 一方、上記着想を具体化する上では、上記断面細孔面積率が制御されたオレフィン類重合用固体触媒成分を調製することはもちろん、得られたオレフィン類重合用固体触媒成分の内部構造を測定する方法が求められた。
 すなわち、上記マグネシウムを主成分とするオレフィン類重合用固体触媒成分は、嫌気性・禁水性であることから、内部情報を分析するために測定試料となる固体触媒成分の粒子を切断した場合には、切断面に種々のダメージが加わり易く、オレフィン類重合用固体触媒成分の内部構造を精度よく調べること自体、極めて困難であった。
 従来より、オレフィン類重合用固体触媒成分の内部情報を得る手法としては、ガス吸着法による比表面積測定や細孔分布測定が知られており、この方法では、測定対象となる粒子表面に予め単位量あたりの吸着占有面積が既知のガス分子を吸着させ、その吸着量から測定対象となる粒子の比表面積を測定したり、ガス分子の凝縮から細孔分布を求めることができる。
 しかしながら、上記方法では、粒子内部の細孔量等、粒子全体の情報は得られるが、粒子内の細孔分布等のより詳細な情報が不明である。
 また、水銀の表面張力が大きいことを利用して、測定対象となる粒子内の細孔に高圧下で水銀を浸入させ、加圧時に加えた圧力と圧入された水銀量から比表面積や細孔分布を求める水銀圧入法(水銀ポロシメーター)が知られているが、この方法でも、粒子内部の細孔量等の、粒子全体の情報は得られるが、粒子内の細孔分布等のより詳細な情報が不明である。
 固体粒子の切断装置としては、アルゴンイオンビームを用いるイオンスライサやクロスセクションポリッシャ(Cross section Polisher(CP))等も知られている。しかしながら、上記装置を用いて固体粒子を切断加工する場合、試料表面の凹凸等を無くすため樹脂剤等で試料を埋設する必要があるが、本発明者が検討したところ、オレフィン類重合用固体触媒成分からなる粒子が樹脂剤と反応し変質することが判明した。
 また、試料内に凹部が存在し、埋設を行わずに切断を行った場合、その凹部に熱が溜まり、試料が熱によって変形する等のダメージを受け易くなるため精密な断面観察が困難になることが判明した。
 このような状況下、本発明者等は、不活性雰囲気下、大気非曝露型冷却断面加工装置(冷却型クロスセクションポリッシャ(CCP))を用いて-70℃以下の温度条件下で切断加工することにより、嫌気性、禁水性粒子であるオレフィン類重合用固体触媒成分の内部構造を測定し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび内部電子供与性化合物を含むオレフィン類重合用固体触媒成分であって、表面に熱伝導性被膜を設けた状態で大気非曝露型冷却断面加工装置を用い、-70℃以下の温度条件下で切断加工したときの切断面において、断面細孔面積率(オレフィン類重合用固体触媒成分の粒子断面における細孔面積割合)が10~50%であり、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXが0.50~2.00であるオレフィン類重合用固体触媒成分により、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)マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび内部電子供与性化合物を含み、
 断面細孔面積率が10~50%であり、
 粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXが0.50~2.00である
ことを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒成分、
(2)マグネシウム化合物、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させ加圧して調製された前駆体に、さらに四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させる
ことを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法、
(3)(A)上記(1)に記載のオレフィン類重合用固体触媒成分と、
(B)有機アルミニウム化合物と
を含むことを特徴とするオレフィン類重合用触媒、
(4)さらに(C)外部電子供与性化合物を含むことを特徴とする上記(3)に記載のオレフィン類重合用触媒、
(5)上記(3)および(4)のいずれかに記載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することを特徴とするオレフィン類重合体粒子の製造方法、
(6)断面細孔面積率が10~50%であり、
 粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M’X)の比M’X/M’Xが0.50~2.00である
ことを特徴とするオレフィン類重合体粒子
を提供するものである。
 本発明によれば、オレフィン類の重合に供したときに、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが低減された重合体粒子を高活性下に好適に製造し得るオレフィン類重合用固体触媒成分を提供するとともに、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、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子を提供することができる。
大気非暴露冷却断面装置で加工した測定粒子の切断面(粒子断面加工部位)の走査型電子顕微鏡(SEM)写真の例を示す図である。 粒子断面部分のみのSEM画像の一例である。 粒子断面の面積(粒子断面全体を構成するピクセル数)の算出方法を説明する図である。 2諧調化した粒子断面像である。 粒子断面部分全体を黒く表示した画像を得る方法を説明する図である。 粒子断面部分全体を黒く表示した断面像である。 粒子中心の特定方法を説明する図である。 半径方向50%未満の粒子内部領域の断面細孔面積率の算出方法を説明する図である。 2諧調化した粒子断面全体像(左図)および2諧調化した粒子断面の半径方向50%未満の粒子内部領域の(断面中心部の)像である。 重合体の流れ性の評価方法を説明するための概略図である。 本発明の比較例で得られた共重合体粒子断面におけるEPRの分散状態を示す顕微鏡写真である。
 先ず、本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分について説明する。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分は、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび内部電子供与性化合物を含み、断面細孔面積率が10~50%であり、半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXが0.50~2.00であ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固体触媒成分は、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび内部電子供与性化合物を含有する。
 マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび内部電子供与性化合物を含有するオレフィン類重合用固体触媒成分としては、マグネシウム化合物、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させ加圧して調製された前駆体に、さらに四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させてなるものを挙げることができる。
 マグネシウム化合物としては、ジアルコキシマグネシウム、ジハロゲン化マグネシウムおよびアルコキシマグネシウムハライド等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
 上記マグネシウム化合物の内、ジアルコキシマグネシウムまたはマグネシウムジハライドが好ましく、具体的には、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、マグネシウムジクロライド、マグネシウムジブロマイド、マグネシウムジイオダイド等が挙げられ、ジエトキシマグネシウムおよびマグネシウムジクロライドが特に好ましい。
 上記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得たものでもよい。
 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ものが好ましく、その形状は不定形あるいは球状のものを使用し得る。
 ジアルコキシマグネシウムとして球状のものを使用した場合、より良好な粒子形状を有し(より球状で)狭い粒度分布を有する重合体粉末が得られ、重合操作時に生成した重合体粉末の取扱い操作性が向上し、生成した重合体粉末に含まれる微粉に起因する閉塞等の発生を抑制することができる。
 上記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。
 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1~500μmであることが好ましく、10~250μmであることがより好ましく、10~100μmであることがさらに好ましい。
 ジアルコキシマグネシウムが球状である場合、上記平均粒子径D50は1~100μmであることが好ましく、5~80μmであることがより好ましく、10~60μmであることがさらに好ましい。
 また、ジアルコキシマグネシウムの粒度については、微粉及び粗粉の少ない、粒度分布の狭いものであることが好ましい。
 具体的には、ジ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測定したときに、10μm以下の粒子が20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。一方、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、100μm以上の粒子が10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることがさらに好ましい。
 更に下記式
(D90-D10)/D50
により算出される粒度分布SPANが3.0以下であることが好ましく、2.5以下であることがより好ましく、2.0以下であることがさらに好ましい。ここで、D90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体積積算粒度分布における積算粒度で90%の粒径、D10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体積積算粒度分布における積算粒度で10%の粒径である。
 上記ジアルコキシマグシウムとして、微粉量等が上記のとおり制御されていたり、粒度分布(SPAN)が上記範囲内に制御されているものを使用することにより、微粉状物の含有割合が低減された重合体粒子を高活性下に製造し得るオレフィン類重合用固体触媒を容易に提供することができる。
 さらに、上記ジアルコキシマグネシウムの嵩比重は、0.20~0.40g/mlであることが好ましく、0.23~0.37g/mlであることがより好ましく、0.25~0.35g/mlであることがさらに好ましい。
 なお、本出願書類において、ジアルコキシマグネシウムの嵩比重はJIS K6721(1977)の規定により測定された値を意味する。
 上記ジアルコキシマグネシウムの嵩比重が上記範囲内にあることにより、微粉状物の含有割合が低減された重合体粒子を高活性下に製造し得るオレフィン類重合用固体触媒を容易に提供することができる。
 上記ジアルコキシマグネシウムの製造方法は、例えば特公平03-074341号公報、特開2013-095890号公報、国際公開第2013/058193号等に例示されている。
 上記マグネシウム化合物は、反応時に懸濁液状であることが好ましく、懸濁液状であることにより、反応を好適に進行させることができる。
 マグネシウム化合物が固体である場合には、マグネシウム化合物の可溶化能を有さない溶媒に懸濁することによりマグネシウム化合物懸濁液とすることができる。
 固体のマグネシウム化合物に対して可溶化能を有さない媒体としては、マグネシウム化合物を溶解することがない、飽和炭化水素溶媒または不飽和炭化水素溶媒から選ばれる一種以上が挙げられる。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分を構成する四価のチタンハロゲン化合物としては、特に制限されないが、下記一般式(I)
  Ti(OR4-r   (I)
(式中、Rは炭素数1~4のアルキル基を示し、Xは塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子を示し、rは0または1~3の整数であり、RまたはXが複数存在する場合各RまたはXは同一であっても異なっていてもよい)で表されるチタンハライドもしくはアルコキシチタンハライド群から選択される化合物の一種以上であることが好適である。
 チタンハライドとしては、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が挙げられる。
 また、アルコキシチタンハライドとしては、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から選ばれる一種以上が挙げられる。
 四価のチタンハロゲン化合物としては、チタンテトラハライドが好ましく、チタンテトラクロライドがより好ましい。
 これらのチタ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。
 固体触媒成分を構成する内部電子供与性化合物としては、特に制限されないが、酸素原子あるいは窒素原子を含有する有機化合物であることが好ましく、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、アルデヒト類、アミン類、アミド類、ニトリル類、イソシアネート類、Si-O-C結合またはSi-N-C結合を含む有機ケイ素化合物等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
 内部電子供与性化合物としては、モノエーテル類、ジエーテル類、エーテルカーボネート類等のエーテル化合物や、モノカルボン酸エステル類、ポリカルボン酸エステル類などのエステル類がより好ましく、芳香族ジカルボン酸ジエステル等の芳香族ポリカルボン酸エステル類、飽和脂肪族ポリカルボン酸エステルや不飽和脂肪族ポリカルボン酸エステル等の脂肪族ポリカルボン酸エステル類、脂環族ポリカルボン酸エステル類、ジエーテル類、およびエーテルカーボネート類から選ばれる一種以上がさらに好ましい。
 内部電子供与性化合物としては、特に、フタル酸ジ-n-ブチル、フタル酸ジ-n-プロピル、フタル酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、ジメチルマレイン酸ジブチル、ジエチルマレイン酸ジブチル、ジイソブチルマレイン酸ジエチル、コハク酸ジエチル、メチ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、マロン酸ジ-n-ブチル、マロン酸ジエチル、ジイソブチルマロン酸ジメチル、ジイソブチルマロン酸ジエチル、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-イソプロピル-2-イソペンチル-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、(2-エトキシエチル)エチルカーボネート、(2-エトキシエチル)フェニルカーボネート、ベンジリデンマロン酸ジメチル、ベンジリデンマロン酸ジエチルおよびベンジリデンマロン酸ジブチルから選ばれる一種以上が好ましい。
 上記マグネシウム化合物、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させ加圧して前駆体を調製する条件や、得られた前駆体にさらに四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させる条件の詳細については、後述する本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法の説明で述べるとおりである。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分において、マグネシウム原子の含有量は、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。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分において、チタン原子の含有量は、0.5~8.0質量%が好ましく、0.5~5.0質量%が好ましく、0.5~3.5質量%がさらに好ましい。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分において、ハロゲン原子の含有量は、20~88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%が一層好ましい。
 本発明に係るオレフィン重合用固体触媒成分において、内部電子供与性化合物の含有割合は、1.5~30質量%が好ましく、3.0~25質量%がより好ましく、6.0~25質量%がさらに好ましい。
 本出願書類において、固体触媒成分中のマグネシウム原子の含有量は、固体触媒成分を塩酸溶液で溶解し、EDTA溶液で滴定するEDTA滴定方法により測定した値を意味するものとする。
 本出願書類において、固体触媒成分中のチタン原子の含有量は、JIS 8311-1997「チタン鉱石中のチタン定量方法」に記載の方法(酸化還元滴定)に準じて測定した値を意味するものとする。
 本出願書類において、固体触媒成分中のハロゲン原子の含有量は、固体触媒成分を硫酸と純水の混合溶液で処理して水溶液とした後、所定量を分取し、硝酸銀標準溶液でハロゲン原子を滴定する硝酸銀滴定法により測定した値を意味するものとする。
 本出願書類において、固体触媒成分中の内部電子供与性化合物の含有量は、ガスクロマトグラフィー((株)島津製作所製、GC-14B)を用いて下記の条件で測定したときに、予め既知濃度に基づいて測定した検量線を用いて求められる結果を意味する。
<測定条件>
 カラム:パックドカラム(φ2.6×2.1m, Silicone SE-30 10%,Chromosorb WAWDMCS 80/100、ジーエルサイエンス(株)社製)
 検出器:FID(Flame IonizationDetector,水素炎イオン化型検出器)
 キャリアガス:ヘリウム、流量40ml/分
 測定温度:気化室280℃、カラム225℃、検出器280℃、または気化室265℃、カラム180℃、検出器265℃
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分は、断面細孔面積率(オレフィン類重合用固体触媒成分粒子断面における細孔面積割合)が、10~50%であるものであり、20~50%であるものが好ましく、20~45%であるものがより好ましく、25~40%であるものがさらに好ましい。
 また、本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分は、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXが、0.50~2.00であるものであり、0.80~2.00であることが好ましく、1.00~2.00であることがより好ましく、1.00~1.50であることがさらに好ましい。
 本出願書類において、粒子の中心とは、図7(a)または図7(b)に例示するように、任意の粒子断面画像を長方形(又は正方形)内に収め、隣接する二辺の中点からそれぞれ垂線を引いたときの交点(図7(a)および図7(b)における交点O)を意味する。
 また、本出願書類において、粒子中心から半径方向50%以上の領域とは、測定対象となる粒子断面において、(i)観察画像のピクセル寸法(観察画像の幅と高さの数値)をそれぞれ1/2に縮小後、(ii)観察画像のピクセル数のみ元の値に戻した画像を元の画像の上に貼り付けた際、縮小された画像との境界線上およびその外側に位置する領域を意味し、半径方向50%未満の領域とは、上記(i)観察画像のピクセル寸法(観察画像の幅と高さの数値)をそれぞれ1/2に縮小後、(ii)観察画像のピクセル数のみ元の値に戻した画像を元の画像の上に貼り付けた際、縮小された画像との境界線よりも内側に位置する領域を意味する。
 具体的には、先ず、(i)後述する図8(a)に例示するように、粒子部分全体を黒く塗り潰して表示した観察画像を読み込み、画像のピクセル寸法(画像の幅と高さの数値)を読み取り記録した後、図8(b)に示すように、ピクセル寸法の幅および高さを、それぞれ1/2に縮小する。
 次いで、(ii)図8(c)に示すように画像のピクセル数のみ元の値に戻し、この画像全体をコピーした上で、図8(d)に示すように図8(a)に示す図の2諧調化された画像を読み込み、図8(e)に示すように、上記予めコピーしておいた図8(c)の画像を、別のレイヤーとして(粒子中心が一致するように)図8(d)に示す2諧調化された画像上に貼り付ける。このとき、図8(e)に例示する黒色に塗り潰された中心部と黒色の点(ドット)で表示される周辺部において、(中心部との境界線を含む)黒色の点(ドット)で表示される周辺部が半径方向50%以上の領域に該当し、(周辺部との境界線を除く)黒色に塗り潰された中心部が半径方向50%未満の領域に該当する。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分のモフォロジーとしては真球状であることが測定容易性等の観点から好ましいが、後の解析において粒子断面辺縁部を切り出すので、球状や不定形状のオレフィン類重合用固体触媒成分であっても測定上の問題が生じることはない。また、上記断面細孔面積率MXおよび平均細孔面積率比MX/MXを有するオレフィン類重合用固体触媒成分を使用することにより、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが抑制された重合体粒子を高活性下に製造することができると考えられる。
 すなわち、オレフィン類重合用触媒の反応は表面反応であるが故に、オレフィン重合時触媒表面近傍に細孔が多数存在すると反応熱が溜まり易く、その結果爆発的な反応が起こり微細化した重合体粒子が発生し易くなり、逆に、固体触媒成分の表面近傍に細孔が少なくなると熱溜りが少ないため反応熱が低減され、その結果微粉状の重合体の生成が抑制されると考えられる。
 このため、本発明において、オレフィン類重合用固体触媒成分として上記断面細孔面積率および平均細孔面積率比MX/MXを有するものを使用することにより、オレフィン類の重合に供したときに、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが低減された重合体粒子を高活性下に製造し得るオレフィン類重合用固体触媒を容易に提供することができると考えられる。
 なお、本出願書類において、本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の断面細孔面積率や平均細孔面積率の比MX/MXは、オレフィン類重合用固体触媒成分の表面に物理蒸着法(PVD法)により熱伝導性被膜として金被膜を設けた状態で大気非曝露型冷却断面加工装置(冷却型クロスセクションポリッシャ(CCP))を用い、-70℃以下、好ましくは-110℃以下の温度条件下で切断加工したときの切断面における値を意味する。
 上記固体触媒成分を切断加工する方法の詳細は、以下のとおりである。
 先ず、密閉されたチャンバー内に固体(基盤)などに付着させたオレフィン類重合用固体触媒成分粒子を設置し、窒素ガス雰囲気下、膜形成用物質(ターゲット)である金を高温で蒸発し、オレフィン類重合用固体触媒成分粒子の表面に付着させて物理蒸着法(PVD法)により金薄膜を形成する。
 なお、本出願書類において、金薄膜は、以下の方法で形成されたものを意味する。
 すなわち、十分に窒素置換された蒸着作業用グローブボックスの中に、蒸着用の金ターゲットと回転ステージを具備したイオンスパッター(日本電子(株)製、JFC-1600)を載置し、当該グローブボックスに、固体触媒成分、スパチュラ、アルミニウム製浅底容器、予め導電製両面テープを貼り付けたシリコンウェハー(縦5mm×横10mm×厚さ0.2mm)を格納し、グローブボックス内部の窒素置換を充分行った後、固体触媒成分を約500mg採取したプラスチック製浅底容器をイオンスパッターにセットし、到達真空度15Pa以下、印加電流20~40mAの条件下、3~15分間、30rpmの速度でステージを回転させつつ金蒸着を実施することにより、形成される金薄膜を意味する。
 表面に金被膜を設けることにより、大気中の水分や酸素との接触を低減することができるばかりか、以下に示す切断加工時において、高温のプラズマによる帯電を容易に抑制して、加工面の溶融を抑制し、その内部構造を精度よく分析することができる。
 次いで、上記表面に金被膜を設けたオレフィン類重合用固体触媒成分粒子を、シリコンウェハー上に貼り付けた導電性両面テープの表面に粒子同士が重なり合わない程度に散布して固定し、大気非暴露型冷却断面加工装置(冷却型クロスセクションポリッシャ(CCP))として、日本電子(株)製IB-19520CCPを用い、10-3Pa以下の真空雰囲気下、-70℃以下、好ましくは-110℃以下の温度条件で切断加工する。
 固体触媒成分粒子にアルゴンビームを照射させる際、アルゴンイオンビームを断面加工が終了するまで当て続けてもよいが、固体触媒成分粒子に一定時間アルゴンビームをON、OFFする方法いわゆる間欠測定で断面加工をすることもできる。
 上記温度条件下で断面加工を施すことにより、オレフィン類重合用固体触媒成分粒子に対する熱ダメージを抑制しつつ精度よく断面加工を施すことができる。
 次いで、走査形電子顕微鏡(SEM)として日本電子(株)製 JSM-F100を用い、断面加工済みのオレフィン類重合用固体触媒成分粒子を、CCP断面加工装置から取り外したトランスファーベッセルごとセットして、断面加工部の反射電子像を観察する。
 閾値を設定後、粒子表面(平面部)だけの2値化像を作成して目的とする表面観察画像を得る。
 このようにして観察された粒子断面加工部位の表面観察画像例を図1に示す。
 図1に示す粒子切断面において、白色で示された部位が、組織部(平面部)を示し、黒色で示された部位が、細孔部(凹部)を示している。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分おいて、断面を加工した500個(500粒)の固体触媒成分粒子を用い、下記方法により求めた、断面細孔面積率、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率および半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率の各算術平均値を、各々、断面細孔面積率、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)および半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)とするものとする。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分において、断面細孔面積率、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率および半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率は、得られたSEM観察画像を市販のPC(パーソナルコンピューター)へ読み取り、画像2諧調化機能、輝度および指定範囲のピクセル数計測機能を備えた画像解析ソフト(Adobe社製Photoshop)を用いて以下の方法で算出される値を意味する。
<画像解析方法>
(1)解析対象画像の特定
 画像解析ソフト(Adobe社製Photoshop)を起動し、撮影した粒子断面の画像を読み込み、グレースケール化する(画像が既にモノクロ画像である場合は、この操作を行わなくてもよい)。
 次いで、ツールボックス上の「描画色と背景色」の設定を「描画色/背景色=白/黒」に変更後、粒子画像の輪郭部分より外側の領域を白く塗りつぶして除去し、図2に示すように粒子断面部分のみとなった画像を保存する。
(2)粒子断面の面積(粒子断面全体を構成するピクセル数)の算出
 (1)で得られた粒子断面部分のみの画像を呼び出し、当該画像を構成する各ピクセルの暗度(暗度0(白)~暗度255(黒))に対するピクセル数の分布を示す(図3に例示するような)ヒストグラムを得る。
 図3に例示するように、得られたヒストグラムにより形成される山が一つ(単峰性)である場合はその山の左側裾における立ち上がり部分(変曲点)が閾値となるように、得られたヒストグラムにより形成される山が二つ以上(多峰性)である場合は一番右側の山の左側裾における立ち上がり部分(変曲点)が閾値となるように、画面のカーソル(▲印で表示)を移動させ、2階調化することにより、図4に例示するような2諧調化した粒子断面像を得て、得られた画像データを保存する。
 一方、図5に例示するように、画面上のカーソル(▲印で表示)を暗度255(黒)まで移動させることにより、図6に例示するように、粒子部分全体を黒く表示した画像を得、係る画像データを保存する。
 次いで、得られた画像データにおいてヒストグラムの「拡張表示」から暗度の「平均」値(平均a)および観察像全体における「全ピクセル」数(全ピクセルa)を読み取り、このときの白のピクセル数xを、以下の数式で算出後、整数値に丸める。
  x=(平均a)×(全ピクセル数a)÷255
 その上で、図6に例示する観察画像全体における粒子断面の面積((粒子断面全体を構成するピクセル数(黒のピクセル数))を、下記式により算出する。
 粒子断面の面積(粒子断面全体を構成するピクセル数)=(全ピクセル数a)-x
(3)粒子断面における細孔面積(粒子断面における細孔を構成するピクセル数)の算出
 (2)で得た図4に例示する2諧調化した粒子断面像を呼び出し、ヒストグラムの「拡張表示」から暗度の「平均」値(平均b)および観察像全体における「全ピクセル」数(全ピクセルa)を読み取り、このときの白のピクセル数yを以下の数式で算出後、整数値に丸める。
  y=(平均b)×(全ピクセルa)÷255
 その上で、図4に例示する観察画像全体における粒子断面の細孔面積(黒のピクセル数)を、下記式により算出する。
 粒子断面における細孔面積(粒子断面における細孔を構成するピクセル数)=(全ピクセルa)-y
(4)断面細孔面積率の算出
 上記(2)および(3)で算出した粒子断面の面積(粒子断面全体を構成するピクセル数)および粒子断面における細孔面積(粒子断面における細孔を構成するピクセル数)に基づいて、下記式により断面細孔面積率を算出する。
  断面細孔面積率(%)={粒子断面における細孔面積(粒子断面における細孔を構成するピクセル数)/粒子断面の面積(粒子断面全体を構成するピクセル数)}×100
 本出願書類においては、上記方法により求めた500粒のオレフィン類重合用固体触媒成分の断面細孔面積率の算術平均値を断面細孔面積率とするものとする。
(5)半径方向50%未満の粒子内部領域(粒子断面中心部)の断面細孔面積率の算出
 図8は、半径方向50%未満の粒子内部領域(粒子断面中心部)における断面細孔面積率の算出方法を説明するための図である。
 図8(a)に例示するように、粒子部分全体を黒く表示した画像を読み込み、画像のピクセル寸法(画像の幅と高さの数値)を読み取り記録した後、図8(b)に示すように、ピクセル寸法の幅および高さを、それぞれ1/2に縮小する。次いで、図8(c)に示すように画像のピクセル数のみ元の値に戻し、この画像全体をコピーする。
 その上で、図8(d)に示すように図8(a)に示す図の2諧調化された画像を読み込み、次いで、図8(e)に示すように、上記予めコピーしておいた図8(c)の画像を、別のレイヤーとして上に貼り付ける。
 図8(f)に示すように図8(e)で別レイヤーとして貼り付けた中央の黒い部分を選択した上で、図8(g)に示すように選択領域を反転させる。図8(h)に示すように、この状態で下のレイヤーから選択された領域を削除し、次いで、図8(i)に示すように上のレイヤーを全て削除することにより、粒子中央部から半径方向50%までの部位が2諧調化された状態の画像を得ることができる。
 上記方法により、図9左図に示す画像((2)で得た図4に示す2諧調化した粒子断面像)から図6に示す粒子部分全体を黒く表示した断面画像を得て、これ等の断面画像を用いて、図9右図に係るような粒子中央部から半径方向50%までの部位が2諧調化された状態の画像を得ることができる。
 図9右図に係る画像データおいて、ヒストグラムの「拡張表示」から「全ピクセル」数(全ピクセルc)および暗度の「平均」値(平均c)を読み取り、このときの観察画像全体における白のピクセル数zを以下の数式で算出後、整数値に丸める。
  z=(平均c)×(全ピクセルc)÷255
 図9の右図に係る半径方向50%未満の粒子内部領域の(断面中心部の)画像データにおいて、図9の右図および左図に示す粒子断面を各々真円と仮定した場合、図8の右図(図8(b))に示す粒子断面の半径が、図9左図に示す粒子断面の半径の1/2であることから、図8右図の粒子断面全体の面積(黒のピクセル数)は、数学的に、図9左図の観察画像全体における粒子断面全体の面積(黒のピクセル数)の1/4となる。このため、図9の右図に示す半径方向50%未満の粒子内部領域(粒子断面中心部)における細孔面積(黒のピクセル数)は、下記式により算出することができる。
  粒子断面中心部における細孔面積=[{(全ピクセルa)-x}×0.25]-z
 また、図9の右図に示す半径方向50%未満の粒子内部領域(粒子断面中心部)の全断面積は、下記式により算出することができる。
 半径方向50%未満の粒子内部領域(粒子断面中心部)の全断面積={(全ピクセル数a)-x}×0.25
 従って、半径方向50%未満の粒子内部領域(粒子断面中心部)の断面細孔面積率(MX)は、下記式により算出することができる。
 半径方向50%未満の粒子内部領域(粒子断面中心部)の断面細孔面積率(MX)(%)=(粒子断面中心部における細孔面積/粒子断面中心部の全断面積)×100
(6)半径方向50%以上の表面近傍領域(粒子断面辺縁部)の断面細孔面積率の算出
 半径方向50%以上の表面近傍領域(粒子断面辺縁部)の全面積(黒のピクセル数)は、上記(5)で述べた半径方向50%未満の粒子内部領域の(粒子断面中心部の)全断面積の算出理由で述べた理由と同様の理由により、図9図の観察画像全体における粒子全断面積(黒のピクセル数)の3/4となる。このため、半径方向50%以上の表面近傍領域(粒子断面辺縁部)の全面積は下記式により算出することができる。
  粒子断面辺縁部における全面積=[{(全ピクセルa)-x}×0.75]
 また、半径方向50%以上の表面近傍領域(粒子断面辺縁部)における全細孔面積は、下記式により算出することができる。
 粒子断面辺縁部における細孔面積=(粒子断面全体の細孔面積)-(粒子断面中心部における細孔面積)
 従って、半径方向50%以上の表面近傍領域(粒子断面辺縁部)の断面細孔面積率(MX)は、下記式により算出することができる。
  半径方向50%以上の表面近傍領域(粒子断面辺縁部)の断面細孔面積率(MX)(%)={粒子断面辺縁部における細孔面積/粒子断面辺縁部における全面積}×100
(7)粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXの算出
 上記方法により求めた500粒のオレフィン類重合用固体触媒成分の半径方向50%以上の表面近傍領域の断面細孔面積率の算術平均値を半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)として求め、さらに上記方法により求めた500粒のオレフィン類重合用固体触媒成分の半径方向50%未満の粒子内部領域の断面細孔面積率の算術平均値を半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)として求めた上で、半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXを算出することができる。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分は、液体状の炭化水素化合物を5~20質量%含むものであってもよい。
 上記炭化水素化合物としては、一般式C(2n+2) (式中、nは5~20の整数である。)で表される化合物から選ばれる一種以上が好ましい。
 本実施形態にかかる「液体状の炭化水素化合物」とは、常温で液体、且つ沸点が50~150℃の化合物をいう。上記一般式(I)で表される炭化水素化合物としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、トリデカン、ペンタデカン、イコサン等、ミネラルオイル(流動パラフィン)等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分中に含まれる液体状の炭化水素の含有割合は、予め窒素置換し、空質量測定済みの100mlナス型フラスコに、窒素雰囲気下で固体触媒成分を約10g分取し、秤量値M(g)を記録後、真空ポンプ((株)アルバック製、型番G-100D)を用い、炭化水素の沸点にもよるが50℃以上で2時間以上の減圧乾燥を行い、常温まで冷却後、ナス型フラスコ内部を窒素ガスで常圧に戻してから、減圧乾燥物の秤量値N(g)を測定し、下記式により算出することができる。
  固体触媒成分中の液体状の炭化水素含有量(質量%)=〔{M(g)-N(g)}/M(g)〕×100
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分は、例えばその内部の細孔中に上記液体状の炭化水素を含有することができる。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分が液体状の炭化水素を含有するものである場合、上述した本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の断面細孔面積率や平均細孔面積率の比MX/MXは、大気非曝露型冷却断面加工装置(冷却型クロスセクションポリッシャ(CCP))で切断した後、洗浄処理を施した上で上記SEMにより表面観察して求めるものとする。
 上記洗浄処理方法とは、液体状の炭化水素が、100℃以下の沸点を有するヘキサンやヘプタン等であれば、真空ポンプ((株)アルバック製、型番G-100D)を用いて減圧乾燥を行うか、あるいは窒素雰囲気中で気流乾燥して液体状の炭化水素を除去することにより実施することができ、100℃よりも高い沸点を有するデカンやドデカン等であれば、切断加工後の固体触媒成分粒子断面にヘキサンやヘプタンを少量流下させた後、真空ポンプ((株)アルバック製、型番G-100D)を用いて減圧乾燥を行うか、あるいは窒素雰囲気中で気流乾燥して液体状の炭化水素を除去することにより実施することができる。
 本発明によれば、オレフィン類の重合に供したときに、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが抑制された重合体粒子を高活性下に製造し得る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。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分は、以下に説明する本発明に係る製造方法により好適に調製することができる。
 次に、本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法について説明する。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法は、マグネシウム化合物、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させ加圧して調製された前駆体に、さらに四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させることを特徴とするものである。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法は、マグネシウム化合物、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させ加圧して前駆体を調製する前駆体の調製工程と、前記前駆体の調製工程で得られた前駆体に、さらに四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させる本調製工程を有するものと表現することもできる。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法において、前駆体の製造時に使用するマグネシウム化合物の具体例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、また、前駆体の製造時に使用する四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物の具体例としても、上述したものと同様のものを挙げることができる。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法において、前駆体は、マグネシウム化合物と、四価のチタンハロゲン化合物と、内部電子供与性化合物とは、不活性ガス雰囲気下、適宜不活性有機溶媒の存在下に加圧状態で混合することにより、接触、反応させてなるものであることが好ましい。
 マグネシウム化合物1モルあたりの四価のチタンハロゲン化合物の接触反応量は、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い。
 また、マグネシウム化合物1モルあたりの内部電子供与性化合物の接触反応量は、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い。
 上記マグネシウム化合物と、四価のチタンハロゲン化合物と、内部電子供与性化合物とを相互に接触させる場合、四価のチタンハロゲン化合物と内部電子供与性化合物とは予め錯体を形成した状態で接触させてもよい。
 四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物の錯体は、四価のチタンハロゲン化合物1モルあたりの内部電子供与性化合物の接触反応量が、0.5モル、1モルまたは2モルであるものが好ましく、1モルであるものがより好ましい。
 マグネシウム化合物1モルあたりの四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物の錯体の接触反応量は、5~200モルが好ましく、20~150モルがより好ましい。
 また、不活性有機溶媒を使用する場合、不活性有機溶媒としては、マグネシウム化合物に対して溶解性を発揮し難い飽和炭化水素溶媒または不飽和炭化水素溶媒が好適である。安全性や工業的汎用性が高いことから、具体的にはヘキサン、ヘプタン、デカン、メチルヘプタン等から選ばれる沸点50~200℃の直鎖状または分岐状脂肪族炭化水素化合物、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン等から選ばれる沸点50~200℃の脂環式炭化水素化合物、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等から選ばれる沸点50~200℃の芳香族炭化水素化合物が挙げられ、中でも、ヘキサン、ヘプタン、デカン等から選ばれる沸点50~200℃の直鎖状脂肪族炭化水素化合物や、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等から選ばれる沸点50~200℃の芳香族炭化水素化合物が好ましい。また、これらは単独で用いても、2種以上混合して使用してもよい。
 マグネシウム化合物1モルあたりの不活性有機溶媒の使用量は、0.001~500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、1.0~20モルであることがさらに好ましい。
 上記マグネシウム化合物と、四価のチタンハロゲン化合物と、内部電子供与性化合物との接触、反応時における温度は、20~105℃が好ましく、20~100℃がより好ましく、25~90℃がさらに好ましい。また、反応時間は、1~240分間が好ましく、1~180分間がより好ましく、30~180分間がさらに好ましい。
 上記マグネシウム化合物と、四価のチタンハロゲン化合物と、内部電子供与性化合物との接触、反応時における不活性ガス雰囲気を構成する不活性ガスとしては、窒素ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、キセノンガス等から選ばれる一種以上を挙げることができ、コスト面を考慮すると窒素ガスまたはアルゴンガスが好ましく、窒素ガスがより好ましい。
 上記マグネシウム化合物と、四価のチタンハロゲン化合物と、内部電子供与性化合物との接触、反応時における加圧力(ゲージ圧)は、0.01~0.9MPaが好ましく、0.11~0.9MPaがより好ましい。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法において、前駆体が、上記マグネシウム化合物と、四価のチタンハロゲン化合物と、内部電子供与性化合物との接触、反応を、不活性ガス雰囲気下、加圧下に施して調製されたものであることにより、微粉状の重合体粒子の生成要因となる微粉状の固体触媒成分粒子の生成を抑え込み、さらに得られる固体触媒成分の構造を変化させ、非加圧下における接触、反応物に比較して強度に優れた固体触媒成分とすることができる。
 上記前駆体の調製時において、マグネシウム化合物と、四価のチタンハロゲン化合物と、内部電子供与性化合物との接触、反応は、例えば、水分等を除去した状況下で、不活性ガスが充満された加圧対応可能なオートクレーブ中にマグネシウム化合物、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物と、必要に応じ不活性有機溶媒を装入し、撹拌機で撹拌しながら、このオートクレーブ内を加圧処理することにより実施することができる。
 得られた前駆体は、断面細孔面積率(前駆体粒子断面における細孔面積割合)が、10~50%であるものが好ましく、20~50%であるものがより好ましく、20~45%であるものがさらに好ましく、25~40%であるものが特に好ましい。
 また、得られた前駆体は、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’’X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積孔率(M’’X)の比M’’X/M’’Xが、0.50~2.00であることが好ましく、0.80~2.00であることがより好ましく、1.00~2.00であることがさらに好ましく、1.00~1.50であることが特に好ましい。
 本発明において、前駆体として上記断面細孔面積率および平均細孔面積率比M’’X/M’’Xを有するものを使用することにより、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが抑制された重合体粒子を高活性下に製造し得るオレフィン類重合用固体触媒を容易に提供することができると考えられる。
 すなわち、オレフィン類重合用触媒の反応は表面反応であるが故に、オレフィン重合時に触媒表面近傍に細孔が多数存在すると反応熱が溜まり易く、その結果爆発的な反応が起こり微細化した重合体粒子が発生し易くなり、逆に、固体触媒成分の表面近傍に細孔が少なくなると熱溜りが少ないため反応熱が低減され、その結果微粉状の重合体の生成が抑制されると考えられる。
 本出願書類において、上記前駆体の断面細孔面積率および粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’’X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M’’X)の比M’’X/M’’Xは、いずれも前駆体の表面に熱伝導性被膜を設けた状態で大気非曝露型冷却断面加工装置を用い、-70℃以下の温度条件下で切断加工したときの前駆体の切断面における値を意味し、上記切断加工方法の詳細は、上述した本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の切断加工方法と同様である。
 また、上記前駆体の断面細孔面積率およびM’’X/M’’Xは、上述した本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の断面細孔面積率および半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXと同様の方法で測定される値を意味する。
 上記前駆体において、500個(500粒)の前駆体粒子を上述した方法で切断加工し、上述した方法と同様の方法により求めた、断面細孔面積率、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率および半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率の各算術平均値を、各々、断面細孔面積率、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’’X)および半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M’’X)とするものとする。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法においては、上記前駆体に、さらに、本調製工程として、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を接触させる工程を施し、オレフィン類重合用固体触媒成分を調製する。
 本調製工程において、前駆体に接触させる四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物の具体例は、上述したものと同様のものを挙げることができ、それぞれ、前駆体の調製工程で使用する四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物と同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。
 本調製工程において、前駆体と四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物の接触反応は、不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。不活性ガス雰囲気を構成する不活性ガスとしては、前述した前駆体の調製工程において用いられるものと同等の物であればよい。
 前駆体と四価のチタンハロゲン化合物の接触反応量は、前駆体中のマグネシウム化合物1モルあたり、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い。
 また、前駆体と内部電子供与性化合物の接触反応量は、前駆体中のマグネシウム化合物1モルあたり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い。
 さらに、本調製工程における前駆体と四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物の接触反応は、不活性有機溶媒の共存下に行っても良く、不活性有機溶媒を使用する場合、マグネシウム化合物1モルあたりの不活性有機溶媒使用量は、0.001~500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、1.0~20モルであることがさらに好ましい。不活性有機溶媒の具体例としては、上述した前駆体の調製工程において用いられるものと同様のものを挙げることができる。
 本調製工程における前駆体と、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物の接触反応時の温度は、20~105℃が好ましく、20~100℃がより好ましく、25~90℃がさらに好ましい。また、前駆体と、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物の接触反応時間は、1~240分間が好ましく、1~180分間がより好ましく、30~180分間がさらに好ましい。
 上記前駆体調製工程や本調製工程におけるマグネシウム化合物、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物の接触、反応は、第三成分である他の電子供与性化合物の存在下に行ってもよく、他の電子供与性化合物としては、酸素あるいは窒素を含有する有機化合物を挙げることができ、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、ポリシロキサン等から選ばれる一種以上が挙げられる。
 ポリシロキサンとは、主鎖にシロキサン結合(-Si-O-結合)を有する重合体であるが、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)、より好ましくは0.03~5cm/s(3~500センチストークス)を有する、常温で液状あるいは粘稠状の鎖状、部分水素化、環状あるいは変性ポリシロキサンを意味する。
 鎖状ポリシロキサンとしては、ジシロキサンとしてヘキサメチルジシロキサン、ヘキサエチルジシロキサン、ヘキサプロピルジシロキサン、ヘキサフェニルジシロキサン1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン、1、3-ジクロロテトラメチルジシロキサン、1、3-ジブロモテトラメチルジシロキサン、クロロメチルペンタメチルジシロキサン、1,3-ビス(クロロメチル)テトラメチルジシロキサン、また、ジシロキサン以外の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が、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が、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が、また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が例示される。これらの中で、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。
 上記前駆体調製工程および本調製工程における上記マグネシウム化合物、四価のチタンハロゲン化合物、内部電子供与性化合物(および場合によりポリシロキサン)等を接触させ、反応させる処理は、不活性有機溶媒の存在下に行うことが好ましい。
 上記不活性有機溶媒としては、常温(20℃)下において液体で、かつ沸点50~150℃であるものが好ましく、常温下において液体で、かつ沸点50~150℃である芳香族炭化水素化合物または飽和炭化水素化合物がより好ましい。
 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、デカン等の直鎖脂肪族炭化水素化合物、メチルヘプタン等の分岐状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、エチルシクロヘキサン等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の芳香族炭化水素化合物等から選ばれる一種以上が挙げられる。
 上記不活性有機溶媒のうち、常温下において液体で、沸点が50~150℃である芳香族炭化水素化合物が、得られる固体触媒成分の活性を向上させ、得られる重合体の立体規則性を向上させることができるため、好適である。
 上記前駆体調製工程または本調製工程における反応が終了した後、得られた反応生成物は、反応液を静置し、適宜、上澄み液を除去してウェット状(スラリー状)とするか、さらに熱風乾燥したり真空ポンプにより真空引きすること等により乾燥した上で、洗浄処理することが好ましい。
 上記洗浄処理は、通常洗浄液を用いて行われる。
 洗浄液としては、上記不活性有機溶媒と同様のものを挙げることができ、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の常温下で液体、かつ、沸点が50~150℃の直鎖脂肪族炭化水素化合物や、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の常温下で液体、かつ、沸点が50~150℃の環式脂肪族炭化水素化合物、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、オルトジクロロベンゼン等の常温下で液体、かつ、沸点が50~150℃の芳香族炭化水素化合物等から選ばれる一種以上が好ましい。
 上記洗浄液を使用することにより、反応物中から、副生成物や不純物を容易に溶解し、除去することができる。
 上記洗浄処理は、使用する洗浄液の沸点以下の温度下で行うことが好ましく、90℃以下の温度下で行うことが好ましい。
 洗浄処理は、反応生成物に対して所望量の洗浄液を加えて攪拌した後、フィルトレーション法(濾過法)もしくはデカンテーション法により、液相を除去することにより行うことが好ましい。
 上記各成分を接触、反応させた後、洗浄処理することにより、反応生成物中に残留する未反応原料成分や反応副生成物(アルコキシチタンハライドや四塩化チタン-カルボン酸錯体等)の不純物を除去することができる。
 上記各成分の接触反応物は、通常、懸濁液状であり、当該懸濁液状の生成物は、静置し、上澄み液を除去してウェット状(スラリー状)としたり、さらに熱風乾燥等により乾燥したり真空ポンプにより真空引きすることにより目的とする固体触媒成分を得ることができる。
 本発明の製造方法により得られるオレフィン類重合用固体触媒成分の詳細は、上記本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の説明で述べたとおりである。
 本発明によれば、オレフィン類の重合に供したときに、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが抑制された重合体粒子を高活性下に製造し得るオレフィン類重合用固体触媒成分を製造する方法を提供することができる。
 次に、本発明に係るオレフィン類重合用触媒について説明する。
 本発明に係るオレフィン類重合用触媒は、
(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分と、
(B)有機アルミニウム化合物と
を含むことを特徴とするものである。
 (A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の詳細は、上述したとおりである。
 (B)有機アルミニウム化合物としては、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、エトキシジクロルアルミニウム、ジイソプロポキシアルミニウム、イソプロポキシクロルアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム等から選ばれる一種以上を挙げることができ、エトキシジクロルアルミニウム、ジイソプロポキシアルミニウム、イソプロポキシクロルアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム等から選ばれる一種以上がより好ましい。
 本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒は、さらに(C)外部電子供与性化合物を含むものであってもよい。
 上記(C)外部電子供与性化合物としては、下記一般式(II);
 R Si(OR4-q  (II)
(式中、Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、フェニル基、ビニル基、アリル基またはアラルキル基であり、Rが複数存在する場合、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、炭素数3~6のシクロアルキル基、フェニル基、炭素数1~12のアルキルアミノ基、炭素数1~12のジアルキルアミノ基、ビニル基、アリル基またはアラルキル基であり、Rが複数存在する場合、互いに同一であっても異なっていてもよい。qは0≦q≦3の整数である。)および下記一般式(III)
 (RN)SiR 4-s    (III)
(式中、RおよびRは、水素原子、炭素数1~20の直鎖状または炭素数3~20の分岐状アルキル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基、炭素数3~20のシクロアルキル基またはアリール基であり、互いに同一であっても異なってもよく、RおよびRが互いに結合して環を形成してもよい。Rは、炭素数1~20の直鎖状または炭素数3~20の分岐状アルキル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基、炭素数3~20のシクロアルキル基またはアリール基であり、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から3の整数である。)から選ばれる一種以上の有機ケイ素化合物を挙げることができる。
 上記一般式(II)で表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、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、アルコ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。
 上記一般式(IV)で表される有機ケイ素化合物として、具体的には、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、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から選ばれる一種以上が好ましい。
 上記一般式(III)で表される有機ケイ素化合物としては、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エトキシシランから選ばれる一種以上が好ましい。
 また、上記(C)外部電子供与性化合物としては、2つ以上のエーテル基を有するエーテル化合物を挙げることができる。当該エーテル化合物としては、例えば、2位に置換基を有する1,3-ジエーテル類が好ましい。2位に置換基を有する1,3-ジエーテル類としては、下記一般式(IV);
 R-O-CHCRCH-O-R10     (IV)
(式中、RおよびR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あるいはシクロアルケニル基、炭素数6~12の芳香族炭化水素基あるい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、同一または異なっていてもよく、互いに結合して環を形成してもよい。RおよびR10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あるい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、同一または異なっていてもよい。)で表される化合物が挙げられる。
 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)フルオレン等が挙げられ、中でも、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-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、9,9-ビス(メトキシメチル)フルオレン等が好ましく用いられ、これらの化合物を少なくとも1種または2種以上を用いることができる。
 本発明に係るオレフィン類重合用触媒において、(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分、(B)有機アルミニウム化合物および(C)外部電子供与性化合物の含有割合は、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、特に限定されない。
 本発明に係るオレフィン類重合用触媒は、(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分を構成するチタン原子1モルあたり、(B)有機アルミニウム化合物を、1~2000モル含むことが好ましく、50~1000モル含むことがより好ましい。
 また、本発明に係るオレフィン類重合用触媒は、(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分を構成するチタン原子1モルあたり、(C)外部電子供与性化合物を、1~200モル含むことが好ましく、2~150モル含むことがより好ましく、5~100モル含むことがさらに好ましい。
 本発明に係るオレフィン類重合用触媒は、(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分、(B)有機アルミニウム化合物および必要に応じ(C)外部電子供与性化合物を相互に接触させることにより製造することができる。
 本発明に係るオレフィン類重合用触媒を製造する方法において、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)(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分→(C)外部電子供与性化合物→(B)有機アルミニウム化合物
(ii)(B)有機アルミニウム化合物→(C)外部電子供与性化合物→(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分
(iii)(C)外部電子供与性化合物→(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分→(B)有機アルミニウム化合物
(iv)(C)外部電子供与性化合物→(B)有機アルミニウム化合物→(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分
 上記接触例(i)~(iv)において、接触例(ii)が好適である。
 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、「(A)本発明に係るオレフィン類重合用オレフィン類重合用固体触媒成分→(B)有機アルミニウム化合物→(γ)外部電子供与性化合物」は、(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分と(B)有機アルミニウム化合物とを接触させた後、(C)外部電子供与性化合物を添加して接触させることを意味する。
 本発明に係るオレフィン類重合用触媒を製造する方法においては、オレフィン類重合用固体触媒成分、有機アルミニウム化合物および必要に応じて加えられる(C)外部電子供与性化合物を、オレフィン類不存在下で接触させてもよいし、オレフィン類の存在下で(重合系内で)接触させてもよい。
 上記(A)本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分と、(B)有機アルミニウム化合物と、必要に応じて加えられる(C)外部電子供与性化合物との接触は、オレフィン類重合用固体触媒成分や製造後におけるオレフィン類重合用触媒の劣化を防止するため、アルゴンや窒素等の不活性ガス雰囲気下、或いはプロピレン等のモノマー雰囲気下で行うことが好ましい。
 また、操作の容易性を考慮すると、不活性溶媒等、分散媒の存在下において行うことも好ましく、不活性溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素化合物、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素化合物等が用いられ、脂肪族炭化水素がより好ましく、中でもヘキサン、ヘプタンおよびシクロヘキサンがより好ましい。
 上記各成分を接触させる際の接触温度は、-10℃~100℃が好ましく、0℃~90℃がより好ましく、20℃~80℃がさらに好ましい。接触時間は1分間~10時間が好ましく、10分間~5時間がより好ましく、30分間~2時間がさらに好ましい。
 接触温度及び接触時間を上記の範囲とすることで、オレフィン類重合用触媒の重合活性や得られる重合体の立体規則性を向上させ易くなり、結果として得られるオレフィン類重合体の機械的物性、加工性、生産性が向上し易くなる。
 本発明によれば、オレフィン類の重合に供したときに、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが抑制された重合体粒子を高活性下に製造し得るオレフィン類重合用触媒を提供することができる。
 次に、本発明に係るオレフィン類重合体粒子の製造方法について説明する。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子の製造方法は、本発明に係るオレフィン類重合触媒を用いて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。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子の製造方法において、オレフィン類の重合は、単独重合であってもよいし共重合であってもよい。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子の製造方法において、重合対象となるオレフィン類としては、炭素数2~8のα-オレフィンであることが好ましく、オレフィン類の重合が単独重合である場合はエチレンまたはプロピレンが好ましく、オレフィン類の重合が共重合である場合は、プロピレンおよび炭素数2~8の他のα-オレフィン(但し、炭素数3のα-オレフィンを除く)の単量体であることがより好ましい。プロピレンと共重合される他のα-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-ペンテンまたはビニルシクロヘキサン等から選ばれる一種以上が好ましく、エチレンまたは1-ブテンがより好ましく、エチレンがさらに好ましい。
 上記プロピレンとの共重合に供される他のα-オレフィン類の量は、得られる共重合体中に0.1~30モル%含有される量であることが好ましい。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子の製造方法において、例えば、プロピレンと他のα-オレフィン類との共重合を行う場合、プロピレンと少量のエチレンをコモノマーとして、1段で重合するランダム共重合と、第一段階(第一重合槽)でプロピレンの単独重合を行い、第二段階(第二重合槽)あるいはそれ以上の多段階(多段重合槽)でプロピレンとエチレン等の他のα-オレフィンとの共重合を行う、いわゆるプロピレン-エチレンブロック共重合が代表的であり、プロピレンと他のα-オレフィンとのブロック共重合が好ましい。
 ブロック共重合により得られるブロック共重合体とは、2種以上のモノマー組成が連続して変化するセグメントを含む重合体であり、モノマー種、コモノマー種、コモノマー組成、コモノマー含量、コモノマー配列、立体規則性などポリマーの一次構造の異なるポリマー鎖(セグメント)が1分子鎖中に2種類以上繋がっている形態のものをいう。
 本発明のオレフィン類重合体粒子の製造方法において、オレフィン類の重合は、有機溶媒の存在下でも不存在下でも行うことができる。
 また、重合対象となるオレフィン類は、気体および液体のいずれの状態でも用いることができる。
 オレフィン類の重合は、例えば、オートクレーブ等の反応炉内において、本発明に係るオレフィン類重合用触媒の存在下、オレフィン類を導入し、加熱、加圧状態下に行う。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子の製造方法において、重合温度は、通常200℃以下であるが、100℃以下が好ましく、活性や立体規則性の向上の観点からは、60~100℃がより好ましく、70~90℃がさらに好ましく、75~80℃が一層好ましい。本発明のオレフィン類重合体粒子の製造方法において、重合圧力は、10MPa以下が好ましく、6MPa以下がより好ましく、5MPa以下がさらに好ましい。
 本発明に係る製造方法で得られるオレフィン類重合体粒子の詳細は、以下に説明する本発明に係るオレフィン類重合体粒子の説明で述べるとおりである。
 本発明によれば、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが抑制された重合体粒子を高活性下に製造し得るオレフィン類重合体粒子の製造方法を提供することができる。
 次に、本発明に係るオレフィン類重合体粒子について説明する。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子は、断面細孔面積率(オレフィン類重合体粒子断面における細孔面積割合)が10~50%で、
 粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M’X)の比M’X/MXが0.50~2.00である
ことを特徴とするものである。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子の断面細孔面積率は、10~50%であり、15~50%であるものが好ましく、18~50%であるものがより好ましい。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子の粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M’X)の比M’X/M’Xは、0.50~2.00であり、0.80~2.00であることが好ましく、1.00~2.00であることがより好ましく、1.00~1.50であることがさらに好ましい。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子の断面細孔面積率および平均細孔面積率の比M’X/M’Xの測定方法は、上述した本発明に係るオレフィン類重合用固体触媒成分の断面細孔面積率および平均細孔面積率の比MX/MXの測定方法と同様である。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子において、500個(500粒)の重合体粒子を上述した方法で切断加工し、上述した方法と同様の方法により求めた、断面細孔面積率、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率および半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率の各算術平均値を、各々、断面細孔面積率、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M'X)および半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M'X)とするものとする。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子は、単独重合体であってもよいし共重合体であってもよい。
 共重合体を構成するオレフィン類や、オレフィン類の重合条件の詳細については、本発明に係るオレフィン類重合体粒子の説明で述べたとおりである。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子は、平均粒子径が100~5000μmであるものが好ましく、250~4000μmであるものがより好ましく、300~3000μmであるものがさらに好ましい。
 なお、本出願書類において、オレフィン類重合体粒子の平均粒子径は、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)を意味する。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子は、粒子径45μm以下の微粉重合体の含有割合が、0.5質量%以下であるものが好ましく、0.3質量%以下であるものがより好ましく、0~0.1質量%であるものがさらに好ましい。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子において、微粉量の含有割合は、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)堀場製作所製)によって、重合体の体積基準積算粒度分布の自動測定を行なった際の、粒径が45μm未満の重合体の含有割合の値(質量%)を意味する。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子は、以下の方法で測定される流れ性が、5~15g/秒間であるものが好ましく、5~10g/秒間であるものがより好ましく、5~9g/秒間であるものがさらに好ましい。
<重合体の流れ性>
 図10に示すように、出口位置にダンパーDを介設した漏斗F(上部口径;91mm、ダンパー位置口径;8mm、傾斜角;20°、ダンパー位置までの高さ;114mm)を上部にセットし、上記ダンパーDの下部に38mmの間隔を置いて容器状の受器C(内径;40mm、高さ;81mm)を設置した装置を用い、先ず上部の漏斗Fに重合体50gを投入後、室温(20℃)下において、ダンパーDを開口して重合体を受器Cに落下させ、全ての重合体が落下する時間を計測する。
 上記操作により計測した、重合体50gの落下時間T(秒間)から、下記の式により1秒あたりの重合体落下量(g/秒間)を算出し、重合体流動性の評価指標とした。
    重合体粒子の流れ性(1秒あたりの重合体落下量(g/秒間))=50÷T
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子は、流れ性が上記範囲内にあることにより、表面のベタツキが抑制され、優れたハンドリング性、加工性または移送性を容易に発揮することができる。
 本発明に係るオレフィン類重合体粒子は、上述した本発明に係るオレフィン類重合体粒子の製造方法により好適に製造することができる。
 本発明によれば、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが抑制されたオレフィン類重合体粒子を提供することができる。
 次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
 以下に示す各断面細孔面積率、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比であるMX/MX、半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M’X)の比であるM’X/M’Xおよび半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’’X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M’’X)の比であるM’’X/M’’Xは、以下の方法で粒子表面に熱伝導性被膜を形成した後、CCP断面加工を行い、SEM装置による断面観察およびEDS測定を行うことにより求めた。
<熱伝導性被膜の形成>
 十分に窒素置換された蒸着作業用グローブボックスの中に、蒸着用の金ターゲットと回転ステージを具備したイオンスパッター(日本電子(株)製、JFC-1600)を載置し、当該グローブボックスに、測定粒子、スパチュラ、アルミニウム製浅底容器、予め導電製両面テープを貼り付けたシリコンウェハー(縦5mm×横10mm×厚さ0.2mm)および密閉型CCP用トランスファーベッセル(日本電子(株)製、型番IB-19520 CCP用)を格納し、グローブボックス内部の窒素置換を充分行う。
 測定粒子を約500mg採取したアルミニウム製浅底容器をイオンスパッターにセットし、到達真空度15Pa以下、印加電圧30mAの条件下、30rpmの速度でステージを回転させつつ、金蒸着を実施した。次いで、金蒸着した測定粒子入りのアルミニウム製浅底容器を一旦蒸着器から取り出し、浅底容器内の固体触媒成分をスパチュラで混ぜ合わせ、再度真空蒸着器にセットし、到達真空度15Pa以下、印加電圧30mAの条件下、30rpmの速度でステージを回転させつつ金蒸着を5分間実施する一連の操作を3回繰り返し、測定粒子の表面全体に金蒸着膜を形成する。
<CCP断面加工>
 次いで、十分に窒素置換された蒸着作業用グローブボックスの中で、シリコンウェハー上に貼り付けた導電製両面テープの表面に、金蒸着済みの測定粒子を、粒子同士が重なり合わない程度の量散布し、密閉型CCP用トランスファーベッセルにシリコンウエハーを格納後、グローブボックスから取り出したトランスファーベッセルを、CCP断面加工装置(日本電子(株)製、型番IB-19520 CCP)に固定する。次いで、真空度10-3以下を保ちながらCCPステージ温度を-110℃以下に維持しつつ、アルゴンイオンビームを10秒間ON、次いでアルゴンイオンビームを10秒間OFFの操作を繰り返し行う方法いわゆる間欠測定で、固体触媒成分の断面加工を、加速電圧3.0kVで6時間実施する。
<SEM装置による断面観察およびEDS測定>
 SEMには日本電子(株)製 JSM-F100を用い、断面加工済みの試料を、CCP断面加工装置から取り外したトランスファーベッセルごとセットして、加速電圧5kVで、図1に例示するような断面加工部の反射電子像による観察を行った。
 図1に示すSEM画像を、Adobe社製Photoshopソフトを用いて、図2に示すように粒子画像の輪郭部分を切り取った後、2値化像を作成する。
 その上で、断面加工済みの測定粒子500粒について同様に行い、上述した算出方法により、前駆体(B)、固体触媒成分(C)および重合体各々の断面細孔面積率(%)と、前駆体(B)のM’’X/M’’Xと、固体触媒成分(C)の平均細孔面積率の比MX/MXと、重合体の平均細孔面積率の比M’X/M’Xとを求める。
(製造例1)
<四塩化チタンと内部電子供与性化合物との錯体(A)の合成>
 窒素置換された滴下ロート付の1,000mL三ツ口フラスコに、n-ヘプタン200mLとフタル酸ジ-n-ブチル0.5モルを添加した。次いで、フラスコ内の温度を40℃に保ちながら、滴下ロート内に四塩化チタン0.5モルを添加した後、フラスコ内に四塩化チタンを滴下した。
 四塩化チタンの滴下終了後、上記三ツ口フラスコ内を40℃に保った状態で2時間反応させた後、遊離のチタン成分が無くなるまでn-ヘプタンを用いて洗浄を行った。最後に、真空ポンプでn-ヘプタンが無くなるまで乾燥を行い、黄色固体粉末状の四塩化チタンとフタル酸ジ-n-ブチルとの錯体(A)を得た。
 得られた黄色固体粉末状の錯体(A)は、日本工業規格「JIS M 8301」の方法に準じて試料中のチタン含有量を測定し、試料中のチタン原子が全て四塩化チタンであるものとして、四塩化チタン含有量(モル)及びフタル酸ジ-n-ブチル含有量(モル)を計算により求めた結果、フタル酸ジ-n-ブチル/チタン原子で表されるモル比が1.09であるものであった。
<前駆体(B)の調製>
 窒素置換された100mLステンレスポータブルリアクター(耐圧硝子工業(株)製、TVS-1 Type)中に、ジエトキシマグネシウム30g、得られた黄色固体粉末状の錯体(A)5.0g、トルエン50mLを添加した。
 ここで、製造例1で用いたジエトキシマグネシウムは、嵩密度が0.32g/mL、平均粒径D50が38μm、以下の方法により測定した粒度分布指数(SPAN)が0.8であるものである。ジエトキシマグネシウムの各物性を表1に示す。
 次に、上記ステンレスポータブルリアクター内を、窒素を用いてゲージ圧0.9MPaに加圧し、25℃で2時間保持した。その後、上記ステンレスポータブルリアクター内の窒素を常圧(0.01MPa未満)まで戻し、最後にn-ヘプタンで洗浄後、乾燥して前駆体(B)を得た。この時、無作為に前駆体(B)から500粒子を選択したときの断面細孔面積率は38%、半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’’X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M’’X)の比M’’X/M’’X比は1.01であった。前駆体(B)の各物性を表1に示す。
<粒度分布指数(SPAN)>
 各製造例で用いたジエトキシマグネシウムの粒度分布指数(SPAN)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)と、平均粒径D50の測定時に同時に測定した体積基準積算粒度で90%の粒径および体積基準積算粒度で10%の粒径を用いて、以下の算出式により算出した。
 粒度分布指数(SPAN)=(体積基準積算粒度で90%の粒径-体積基準積算粒度で10%の粒径)/体積基準積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50
(実施例1)
<固体触媒成分(C)の調製>
 窒素ガスで置換され、攪拌器および還流冷却器を具備した容量500mLの丸底フラスコ内に、製造例1で得た前駆体(B)20g、トルエン160mLおよびフタル酸ジ-n-ブチルを4.8mL投入して懸濁液を形成し-5℃で保持した。
 一方、窒素ガスで置換され、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20mLおよびトルエン40mLを装入して、形成した混合溶液を-4℃に保持し、この混合溶液中に上記懸濁液を添加して混合懸濁溶液を形成した。その後、この混合懸濁溶液を昇温し、105℃で2時間攪拌しながら反応させて固体生成物を得た。
 反応終了後、得られた固体生成物を90℃のトルエン200mLで3回洗浄し、次いで、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時間攪拌しながら反応させた。その後デカンテーションにて上澄液を除去した後、40℃のn-ヘプタン120mLで10回洗浄し、最後に乾燥して目的とする固体触媒成分(C)を得た。このときの固体触媒成分(C)粒子の断面細孔面積率は36%、半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MX比は1.01であった。固体触媒成分(C)の各物性を表2に示す。
<オレフィン類重合触媒の形成およびプロピレン単独重合>
 窒素ガスで完全に置換された、内容積2.0リッターの攪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<固体触媒成分(C)の調製>工程で得た固体触媒成分をチタン原子換算で0.0033ミリモル装入することにより、オレフィン類重合用触媒を形成した。
 その後、水素ガス1.5リットル、液化プロピレン1.0リットルを装入し、70℃で1時間重合反応を行い、プロピレン重合体(重合体)を得た。このときの重合活性を以下の計算により求め、また、得られたプロピレン重合体の平均粒径D50、微粉含有率の指標として45μm以下の微粉含有割合を、各々、以下の方法により測定した。結果を表2に示す。
<重合活性>
 重合活性(g-pp/g-触媒)=重合体の質量(g)/固体触媒成分の質量(g)
<平均粒径D50、45μm以下の微粉含有割合>
 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)堀場製作所製)を用い、下記の測定条件において重合体の体積基準積算粒度分布の自動測定を行ない、粒径45μm未満の微粉量(質量%)および体積基準積算粒度で50%の粒径(平均粒径D50)を測定した。
(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、32~4000μmの範囲で50点選択
<エチレン-プロピレン共重合>
 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2.4ミリモル、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.24ミリモルおよび上記で得た固体触媒成分6mgを装入し、エチレン-プロピレン共重合触媒を調製した。
 上記で調製したエチレン-プロピレン共重合触媒を含む攪拌機付オートクレーブに、液化プロピレン15モル(1.2リットル)および水素ガス0.20MPa(分圧)を装入し、20℃で5分間予備重合を行なった後に昇温し、70℃で45分間、1段目のプロピレン単独重合反応(単独段重合)を行なった後、常圧に戻し、次いでオートクレーブ内(リアクター内)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、上述した方法と同様の方法により単独段(1段目)の重合活性(g-PP/g-触媒)を算出し、重合性能及びポリマー物性(細孔容積)の評価用として、生成した一部のポリマーを分取した。
 次に、エチレン/プロピレンを、それぞれモル比が1.0/1.0となるように上記オートクレーブ内(リアクター内)に投入した後、70℃まで昇温し、エチレン/プロピレン/水素を、それぞれ1分あたりのガス供給量(リットル/分)が2/2/0.086の割合となるように導入しつつ、1.2MPa、70℃、60分間の条件で反応させることにより、エチレン-プロピレン共重合体を得た。
 生成したエチレン-プロピレン共重合体粒子について、以下の方法により、プロピレン系ブロック共重合活性(ICP(インパクトコポリマー)重合活性)、得られたプロピレン系ブロック共重合体中のEPR(エチレン-プロピレンゴム成分)含有量(wt%)、共重合体粒子の流れ性および重合体粒子内部におけるEPR(エチレン-プロピレンゴム成分)分散状態を、各々、以下の方法により測定した。結果を表3に示す。
<ICP重合活性>
 固体触媒成分1g当たりのプロピレン系ブロック共重合活性を、下記式により求めた。
  プロピレン系ブロック共重合活性(g-ICP/g-触媒)
   =(I(g)-F(g)+J(g))/[{オレフィン類重合用触媒中の固体触媒成分の質量(g)×((G(g)-F(g)-J(g))}/(G(g)-F(g)))]
 ここで、Iは共重合反応終了後のオートクレーブ質量(g)、Fはオートクレーブ質量(g)、Gはプロピレン単独重合終了後、未反応モノマーを除去した後のオートクレーブ質量(g)、Jは単独重合後に抜き出したポリマー量(g)である。
<共重合体中のEPR含有量(共重合体中のキシレン可溶分量)>
 攪拌装置を具備したフラスコ内に、5.0gの共重合体(ICPプロピレン重合体)と、250ml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(プロピレン系ブロック共重合体)に対する相対割合(質量%)を算出して、EPR(エチレンープロピレンゴム成分)含有量とした。
 <共重合体粒子の流れ性>
 以下の方法により、生成した重合体の流れ性を測定した。
 図10に示すように、出口位置にダンパーDを介設した漏斗F(上部口径;91mm、ダンパー位置口径;8mm、傾斜角;20°、ダンパー位置までの高さ;114mm)を上部にセットし、上記ダンパーDの下部に38mmの間隔を置いて容器状の受器C(内径;40mm、高さ;81mm)を設置した装置を用い、先ず上部の漏斗Fに重合体50gを投入後、室温(20℃)下において、ダンパーDを開口して重合体を受器Cに落下させ、全ての重合体が落下する時間を計測した。
 上記操作により計測した、重合体50gの落下時間T(秒間)から、下記の式により1秒あたりの重合体落下量(g/sec)を算出し、重合体流動性の評価指標とした。
  重合体流動性(1秒あたりの重合体落下量(g/sec))=50÷T
 <共重合体粒子の内部観察>
 以下の方法により、生成した共重合体粒子内部を観察し、細孔の分散度合いを求めた。
 無作為に選択した共重合体粒子200個を、フィルジェン社製の真空電子染色装置(VSC1R1H)により、濃度5で、5分間、四酸化ルテニウムを用いてEPR成分に染色を行った。
 ビューラー社製 エポキューアー2を用いて樹脂剤80重量%、硬化剤20重量%に調合し、1インチの透明カップの中で上記染色した共重合体粒子と調合したエポキューアー2を混合し硬化するまで室温で放置した。
 上記混合、硬化して得られた硬化物を収容した1インチのカップを、研磨が出来るようにビューラー社製 アイソメトカッターで切断し、得られた切断物を、日本電子(株)製精密平面研磨機 ハンディラップ(HLA-2)を用い、#600(JIS規格)から#5,000(JIS規格)の研磨紙で丁寧に水による湿式研磨を続けた。
 最後にビューラー社製 オートメット250に全体荷重バレル3個掛けし、研磨バフにマスターテックスを装着し、伸展液に水道水、回転数をヘッドに60rpm/ベース150rpmで同方向で90秒最終仕上げを行い、水分をエアーで吹き飛ばした。
 得られた共重体粒子断面を(株)ニコン製 ECLIPSE LV100NDAで観察した。
 得られた顕微鏡写真において、黒色で示される箇所として四酸化ルテニウムによって染色されたEPR充填部(エチレンープロピレンゴムが充填された細孔部)、白色で示される箇所としてPP部位(プロピレン単独重合部)を各々確認することができ、本例においては、共重合体粒子断面に観察される細孔のほぼ全てにEPRが充填されていることを確認することができた。
 上述したオレフィン類重合用固体触媒成分の断面細孔面積率および平均細孔面積率の比MX/MXの測定方法(画像解析方法)において、共重合体粒子断面像を(図4に例示するような)2諧調化した粒子断面像に変更し、組織部(平面部)に代えてPP部位を、細孔部(凹部)に代えてEPR充填部を解析対象とした以外は、上述した方法と同様の方法により、共重合体粒子断面において、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M'X)および半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M'X)を各々算出したところ、半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M'X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M'X)の比M'X/M'X比は1.02であった。結果を表3に示す。
(製造例2)
 <前駆体(B)の調製>工程において、四塩化チタンとフタル酸ジ-n-ブチル錯体(A)の添加量を5.0gから1.0gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(実施例2)
 製造例2で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例3)
 <前駆体(B)の調製>工程において、四塩化チタンとフタル酸ジ-n-ブチル錯体(A)の添加量を5.0gから7.0gに変更したこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(実施例3)
 製造例3で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例4)
 <前駆体(B)の調製>工程において、ジエトキシマグネシウムとして、嵩密度0.20g/mL、平均粒径15μm、粒度分布指数(SPAN)1.2であるものを30g用いたこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(実施例4)
 製造例4で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例5)
 <前駆体(B)の調製>工程において、ジエトキシマグネシウムとして、嵩密度0.35g/mL、平均粒径102μm、粒度分布指数(SPAN)1.5であるものを30g用いたこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(実施例5)
 製造例5で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例6)
 <前駆体(B)の調製>工程において、ジエトキシマグネシウムとして、嵩密度0.33g/mL、平均粒径74μm、粒度分布指数(SPAN)1.2であるものを30g用いたこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(実施例6)
 製造例6で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例7)
 <前駆体(B)の調製>工程において、ジエトキシマグネシウムとして、嵩密度0.24g/mL、平均粒径19μm、粒度分布指数(SPAN)0.9であるものを30g用いたこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(実施例7)
 製造例7で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例8)
 <前駆体(B)の調製>工程において、ジエトキシマグネシウムとして、嵩密度0.20g/mL、平均粒径9.8μm、粒度分布指数(SPAN)1.2であるものを30g用いたこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(実施例8)
 製造例8で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例9)
 <前駆体(B)の調製>工程において、ジエトキシマグネシウムとして、嵩密度0.37g/mL、平均粒径112μm、粒度分布指数(SPAN)1.6であるものを30g用いたこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(比較例1)
 製造例9で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例10)
 <前駆体(B)の調製>工程において、ステンレスポータブルリアクター内を、ゲージ圧0.9MPaに加圧し、25℃で2時間保持することに代えて、ゲージ圧0.1MPaに加圧し、90℃で2時間保持したこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(実施例9)
 製造例10で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例11)
 <前駆体(B)の調製>工程において、ステンレスポータブルリアクター内を、ゲージ圧0.9MPaに加圧し、25℃で2時間保持することに代えて、ゲージ圧0.9MPaに加圧し、90℃で24時間保持したこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(実施例10)
 製造例11で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。結果を表1~表3に示す。
(製造例12)
 <前駆体(B)の調製>工程において、ジエトキシマグネシウムとして、嵩密度0.20g/mL、平均粒径78μm、粒度分布指数(SPAN)1.2であるものを30g用いたこと以外は、製造例1と同様にして、錯体(A)の合成および前駆体(B)を得た。
(比較例2)
 製造例12で得られた前駆体(B)を用いて固体触媒成分(C)を調製したこと以外は実施例1と同様にして、固体触媒成分(C)の調製、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。
 結果を表1~表3に示す。
(比較例3)
 本発明の比較例に相当する固体触媒成分を用い、実施例1と同様にして、重合触媒の形成および重合を行い、実施例1と同様にそれぞれ評価した。
 このとき得られた共重合体粒子の(2諧調化処理前における)共重合体粒子の断面観察写真を図11に示す。
 図11において、黒色で示される四酸化ルテニウムによって染色されたEPR充填部(エチレンープロピレンゴムが充填された細孔部)が、白色で示されるPP部位(プロピレン単独重合部)に対し、粒子断面の周縁部から中央部に食い込むように比較的全体的に分布していることを確認することができた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表2および表3より、実施例1~実施例10においては、オレフィン類重合用触媒を構成する固体触媒成分が、断面細孔面積率が10~50%、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXが0.50~2.00であることから、微粉状物の含有割合が抑制された重合体を高活性下に製造し得ることが分かる。
 これは、上記固体触媒成分が、特定の断面細孔面積率およびMX/MXを有することにより、強度が高く重合中に容易に破壊されない構造を有し、微粉粒子の含有割合が低い触媒粒子を形成し得たためと考えられる。
 また、上記固体触媒成分を用いることにより、各固体触媒成分のMX/MXに対応するM’X/M’Xを有する重合体を製造することができ(表2および表3参照)、得られる共重合体粒子の流れ性が低く表面のベタツキを抑制し得ることが分かる(表3参照)。
 これは、固体触媒成分として特定の断面細孔面積率およびMX/MXを有する固体触媒成分を用いることにより、特定の細孔分布を有する共重合体粒子を生成することができ、PP(プロピレン単独重合体)により形成される共重合体微細孔骨格構造の専ら周縁部の細孔内にEPR(エチレンープロピレンゴム)が存在することにより、ゴム成分の表面付着や染み出しを抑制し、ベタツキを抑制し得たためと考えられる。
 このため、実施例1~実施例10においては、オレフィン類の重合に供したときに、微粉状物の含有割合が低減されていたり、流れ性が低く重合体粒子表面のベタツキが抑制された重合体粒子を高活性下に製造し得ることが分かる。
 一方、表2および表3より、比較例1~比較例2においては、オレフィン類重合用触媒を構成する固体触媒成分において、断面細孔面積率が10~50%の範囲外であったり、粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXが0.50~2.00の範囲外であることから、オレフィン類の重合に供したときに、得られる重合体粒子において、微粉状物の含有割合が高かったり(表2)、流れ性が高く重合体粒子表面のベタツキが高い(表3)ことが分かる。
 本発明によれば、オレフィン類の重合に供したときに、微粉状物の含有割合が抑制されたり表面のベタツキが低減された重合体粒子を高活性下に好適に製造し得る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とともに、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、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子を提供することができる。

Claims (6)

  1.  マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび内部電子供与性化合物を含み、
     断面細孔面積率が10~50%であり、
     粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(MX)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(MX)の比MX/MXが0.50~2.00である
    ことを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒成分。
  2.  マグネシウム化合物、四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させ加圧して調製された前駆体に、さらに四価のチタンハロゲン化合物および内部電子供与性化合物を相互に接触させる
    ことを特徴とするオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。
  3. (A)請求項1に記載のオレフィン類重合用固体触媒成分と、
    (B)有機アルミニウム化合物と
    を含むことを特徴とするオレフィン類重合用触媒。
  4.  さらに(C)外部電子供与性化合物を含むことを特徴とする請求項3に記載のオレフィン類重合用触媒。
  5.  請求項3および請求項4のいずれかに記載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することを特徴とするオレフィン類重合体粒子の製造方法。
  6.  断面細孔面積率が10~50%であり、
     粒子中心から半径方向50%以上の領域の断面細孔面積率(M’X)に対する半径方向50%未満の領域の断面細孔面積率(M’X)の比M’X/M’Xが0.50~2.00である
    ことを特徴とするオレフィン類重合体粒子。
PCT/JP2021/038597 2020-10-28 2021-10-19 オレフィン類重合用固体触媒成分、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、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子 WO2022091867A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21885986.6A EP4238935A1 (en) 2020-10-28 2021-10-19 Solid catalytic component for olefin polymerization, method for producing solid catalytic component for olefin polymerization, catalyst for olefin polymerization, method for producing olefin polymer particles, and olefin polymer particles
US18/034,015 US20230383024A1 (en) 2020-10-28 2021-10-19 Solid catalyst component for olefin polymerization, method for producing solid catalyst component for olefin polymerization, catalyst for olefin polymerization, method for producing olefin polymer particle and olefin polymer particle
JP2022559035A JPWO2022091867A1 (ja) 2020-10-28 2021-10-19
CN202180074174.0A CN116601114A (zh) 2020-10-28 2021-10-19 烯烃类聚合用固体催化剂成分、烯烃类聚合用固体催化剂成分的制造方法、烯烃类聚合用催化剂、烯烃类聚合物颗粒的制造方法以及烯烃类聚合物颗粒

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-180104 2020-10-28
JP2020180104 2020-10-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022091867A1 true WO2022091867A1 (ja) 2022-05-05

Family

ID=81383740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/038597 WO2022091867A1 (ja) 2020-10-28 2021-10-19 オレフィン類重合用固体触媒成分、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、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230383024A1 (ja)
EP (1) EP4238935A1 (ja)
JP (1) JPWO2022091867A1 (ja)
CN (1) CN116601114A (ja)
WO (1) WO2022091867A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01315406A (ja) 1987-12-26 1989-12-20 Toho Titanium Co Ltd オレフイン類重合用固体触媒成分及び触媒
JPH0374341A (ja) 1989-08-16 1991-03-28 Korukooto Eng Kk 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
JP2002356507A (ja) * 2001-03-30 2002-12-13 Toho Catalyst Co Ltd オレフィン類重合用固体触媒成分および触媒
JP2005504132A (ja) * 2000-12-29 2005-02-10 三星アトフィナ株式會社 オレフィン重合用触媒の製造方法
WO2013058193A1 (ja) 2011-10-19 2013-04-25 日本曹達株式会社 マグネシウムアルコラートの製造方法
JP2013095890A (ja) 2011-11-04 2013-05-20 Toho Titanium Co Ltd アルコキシマグネシウムの製造方法、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ならびにオレフィン類重合体の製造方法
WO2018066535A1 (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 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、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、オレフィン類重合体の製造方法、プロピレン系共重合体の製造方法およびプロピレン系共重合体

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01315406A (ja) 1987-12-26 1989-12-20 Toho Titanium Co Ltd オレフイン類重合用固体触媒成分及び触媒
JPH0374341A (ja) 1989-08-16 1991-03-28 Korukooto Eng Kk 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
JP2005504132A (ja) * 2000-12-29 2005-02-10 三星アトフィナ株式會社 オレフィン重合用触媒の製造方法
JP2002356507A (ja) * 2001-03-30 2002-12-13 Toho Catalyst Co Ltd オレフィン類重合用固体触媒成分および触媒
WO2013058193A1 (ja) 2011-10-19 2013-04-25 日本曹達株式会社 マグネシウムアルコラートの製造方法
JP2013095890A (ja) 2011-11-04 2013-05-20 Toho Titanium Co Ltd アルコキシマグネシウムの製造方法、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ならびにオレフィン類重合体の製造方法
WO2018066535A1 (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 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、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、オレフィン類重合体の製造方法、プロピレン系共重合体の製造方法およびプロピレン系共重合体

Also Published As

Publication number Publication date
EP4238935A1 (en) 2023-09-06
CN116601114A (zh) 2023-08-15
JPWO2022091867A1 (ja) 2022-05-05
US20230383024A1 (en) 2023-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6577964B2 (ja) オレフィン類重合触媒の製造方法およびオレフィン類重合体の製造方法
JP6343561B2 (ja) 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
EP3521324B1 (en) Solid catalyst component for polymerization of olefins, method for producing solid catalyst component for polymerization of olefins, catalyst for polymerization of olefins, method for producing polymer of olefin, method for producing propylene copolymer
JP2006298996A (ja) マグネシウム化合物、固体触媒成分、エチレン系重合触媒、及びエチレン系重合体の製造方法
JP2013028704A (ja) オレフィン類重合用固体触媒成分、その製造方法、オレフィン類重合触媒およびオレフィン類重合体の製造方法
JPWO2016121551A1 (ja) オレフィン類重合用固体触媒成分、オレフィン類重合触媒の製造方法およびオレフィン類重合体の製造方法
WO2018230700A1 (ja) ジアルコキシマグネシウム、ジアルコキシマグネシウムの製造方法、オレフィン類重合用固体触媒成分、及びオレフィン類重合体の製造方法
WO2022091867A1 (ja) オレフィン類重合用固体触媒成分、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、オレフィン類重合体粒子の製造方法およびオレフィン類重合体粒子
JP3355819B2 (ja) プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造方法
JP6067299B2 (ja) 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
JP5703029B2 (ja) オレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法及び触媒、並びにオレフィン類重合体の製造方法
EP1138701B1 (en) Process for producing catalyst for ethylene polymerization and process for producing ethylene polymer
JP5886000B2 (ja) アルコキシマグネシウムの製造方法、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並びにオレフィン類重合体の製造方法
JP7337828B2 (ja) 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固体触媒及びオレフィン類重合体の製造方法
JP6176914B2 (ja) 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
WO2022250034A1 (ja) 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、オレフィン類重合体の製造方法、オレフィン類重合体、プロピレン系ブロック共重合体の製造方法及びプロピレン系ブロック共重合体
JP2022170676A (ja) オレフィン類重合用固体触媒成分、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及びオレフィン類重合体の製造方法
JP2001342212A (ja) エチレン重合用触媒およびエチレン重合体の製造方法
JPWO2020035962A1 (ja) オレフィン類重合用触媒、オレフィン類重合用触媒の製造方法、オレフィン類重合体の製造方法およびオレフィン類重合体
JP2012077148A (ja) オレフィン類重合用固体触媒成分、その製造方法、触媒及びこれを用いたポリオレフィンの製造方法
JP2020111631A (ja) ジアルコキシマグネシウムの製造方法、オレフィン類重合用固体触媒成分、オレフィン類重合用固体触媒、及びオレフィン類重合体の製造方法
JP2005187652A (ja) オレフィン類重合用固体触媒成分及び触媒
JP2010229277A (ja) オレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法、触媒及びオレフィン類重合体の製造方法
JP2003206311A (ja) α―オレフィン重合用触媒およびα−オレフィン重合体の製造方法
JP2005068206A (ja) オレフィン重合用触媒ならびにオレフィン重合体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21885986

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022559035

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18034015

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180074174.0

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021885986

Country of ref document: EP

Effective date: 20230530