JP2007530747A - 塩化マグネシウムに基づく付加物およびそれから得られる触媒成分 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
それでも尚、研究活動が、前述の触媒の性能を改変および/または改善する目的で行われている。
が2〜6である、式MgCl2(ROH)nの付加物を含む前駆体から出発して得られる場合、特に高い。このタイプの前駆体がチタン化合物、通常TiCl4と反応される場合、大量の塩酸が発生し、それは中和され、除去されなければならない。更に、そのような担持体の収率は別段に高くないと考えられている。例えば、得られた最終触媒量は一般的に、n値を約3とした出発担持体量の僅か約40重量%の量のMgCl2しか含まない。
該パーセントは、n値が高い程いっそう低くなる。
本発明の特定の場合では、nは0.4〜1.6、好ましくは0.7〜1.5の範囲である。
こともできる直鎖または分枝したC1−C18の炭化水素基で、RIII基は、互いに同一また
は異なって、水素または、C1−C18の炭化水素基で、RIV基は互いに同一または異なっ
て、それらが水素でない以外ではRIIIと同じ意味を有し、各RI〜RIV基は、ハロゲン、
N、O、SおよびSiから選択されるヘテロ原子を含むことができる)の1,3−ジエーテルを用いて得られている。
RIII基は好ましくは水素である。更に、RIがメチル、エチル、プロピルまたはイソプロ
ピルである場合、RIIは、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、te
rt‐ブチル、イソペンチル、2−エチルヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、フェニルまたはベンジルで、RIが水素の場合、RIIは、エチル
、ブチル、sec‐ブチル、tert‐ブチル、2−エチルヘキシル、シクロヘキシルエチル、ジフェニルメチル、p‐クロロフェニル、1−ナフチル、1−デカヒドロナフチルであり、RIとRIIはまた同じであり、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソ
ブチル、tert‐ブチル、ネオペンチル、フェニル、ベンジル、シクロヘキシル、シクロペンチルである。
RIV基は、上で説明した同じ意味を有し、RIIIとRV基は互いに同一または異なって、
水素;ハロゲン、好ましくは塩素およびフッ素;直鎖または分枝したC1−C20アルキル基;C3−C20シクロアルキル、C6―C20アリール、C7―C20アルカリールおよびC7―C20アラルキル基から構成される群から選択され、二つ以上のRV基は互いに結合して、飽和または不飽和の[任意に、(ハロゲン、好ましくは塩素とフッ素;直鎖または分枝したC1―C20アルキル基;C3−C20シクロアルキル、C6―C20アリール、C7―C20アルカリールおよびC7―C20アラルキル基から構成される群から選択された)RVI基で置換されていてもよい]縮合環状構造を形成し、前記のRVおよびRVI基は、任意に炭素もしくは水素原子、またはその両方の置換基として一つ以上のヘテロ原子を含んでいてもよい]である。
RVI基は、同一または異なって、水素;ハロゲン、好ましくは塩素とフッ素;直鎖また
は分枝したC1―C20アルキル基;炭素もしくは水素原子、または両方の置換基として、任意に、N、O、S、P、Siならびにハロゲン、特に塩素およびフッ素から選択される一つ以上のヘテロ原子を含んでいてもよい、C3−C20シクロアルキル、C6―C20アリール、C7―C20アルキルアリールおよびC7―C20アラルキル基であり、基RIIIおよびRIV基は、式(II)に関して上で定義された如くである)である。
Al/Ti比は、1より大きく、一般的に20と800の間から構成される。
キャラクタリゼーション
X.I.の測定
2.50gの重合体が、135℃で30分間攪拌下に250mlの0‐キシレンに溶解され、次に溶液は25℃に冷却され、30分後、不溶重合体は濾別された。結果として得られた溶液は窒素気流下に蒸発され、残渣は乾燥されそして、溶解重合体のパーセンテージ、次に、差により、キシレン不溶分画(%)を測定するために計量された。
本発明による粒子サイズ分布は、式
で計算される。
この特性は、試験下の重合体の分子量分布と厳密に結びついている。特に、それは溶融状態の重合体の耐クリープ性に反比例する。低弾性率値(500Pa)で弾性率分離と呼ばれる前記の抵抗は、RHEOMETRICS社(米国)により販売されているモデルRMS-800平行板レオメーターを使用し、0.1rad/秒から100rad/秒の間で増加する振動周波数で操作して、200℃で測定した。交差弾性率から、次式によりP.I.が誘導できる:
P.I. = 105/Gc
式中、Gcは、G'が貯蔵弾性率でG''が損出弾性率である、G‘=G''での値(Paで表される)として定義される交差弾性率である。
メルト指数:ASTM D‐1238により条件“L" で、190℃で測定。
極限粘度:テトラヒドロナフタレン中135℃で測定。
ジエーテルに基づく触媒の製造の基本手順(手順A)
機械式攪拌器、還流凝縮器と温度計を備え、窒素で浄化された800mlの4頸ガラス反応器中に、300mlのTiCl4が導入され、0℃に冷却された。攪拌の間に、12.0gの前駆体(次の実施例の一つで記述された如く製造された付加物)が添加された。温度が0.5時間で40℃に昇温され、その後、該前駆体中に存在するMgのモル当り0.167モルに相当する量の、9,9‐ビス(メトキシメチル)フルオレンが該懸濁物中に添加された。次に温度が1時間で110℃に昇温され、反応混合物はこの温度で2時間の間攪拌された。攪拌が中断された後、固体製品が15分間沈降され、上澄み液が汲みだされた。
次に300mlの新鮮なTiCl4が、上で記述された如く得られた固体製品に添加され、該混合物は110℃で1時間、攪拌下に反応された。攪拌を停止した後、固体製品は15分間沈降され、上澄み液が汲みだされた。
結果として得られた固体は、50℃で5回、ヘキサンで洗浄され、室温で更に2回洗浄され、最終的に真空下40℃で乾燥され、標記の触媒を与えた。
機械式攪拌器、還流凝縮器と温度計を備え、窒素で浄化された800mlの4頸ガラス反応器中に、300mlのTiCl4が導入され、0℃に冷却された。攪拌の間に、12.0gの前駆体(次の実施例の一つで記述された如く製造された付加物)が添加された。温度が0.5時間で40℃に昇温され、その後、該前駆体中に存在するMgのモル当り0.100モルに相当する量の、ジイソブチルフタレートが該懸濁物中に添加された。次に温度が1時間で120℃に昇温され、反応混合物はこの温度で2時間の間攪拌された。攪拌が中断された後、固体製品が15分間沈降され、上澄み液が汲みだされた。
次に300mlの新鮮なTiCl4が、上で記述された如く得られた固体製品に添加され、該混合物は120℃で1時間、攪拌下に反応された。攪拌を停止した後、固体製品は15分間沈降され、上澄み液が汲みだされた。
固体は、50℃で5回、ヘキサンで洗浄され、室温で更に2回洗浄され、最終的に真空下40℃で乾燥され、標記の触媒を与えた。
70℃で2時間、窒素流で浄化された4Lのオートクレーブに、760mgのAlEt3、63mgのジシクロペンチルジメトキシシランと10.0mgの上で記述された如きに製造された固体触媒を含む75mlの無水ヘキサンが、30℃でプロピレン流中で導入された。オートクレーブが閉じられた。同じ温度で、2.0NLの水素が添加され、次に攪拌下に1.2Kgの液体プロピレンが供給された。温度が5分間で70℃に昇温され、重合がこの温度で2時間の間行われた。その後、非反応プロピレンが除去され、形成した重合体が収集され、70℃で真空下3時間の間乾燥され、次に計量され、残渣Mgの存在量が分析され、それに基づいて触媒の活性度が計算された。
70℃で2時間、窒素流で浄化された4Lのオートクレーブに、600mgのAlEt3と6.00mgの上で記述された如きに製造された固体触媒を含む75mlの無水ヘキサンが、30℃でプロピレン流中で導入された。オートクレーブが閉じられた。同じ温度で、1.5NLの水素が添加され、次に攪拌下に1.2Kgの液体プロピレンが供給された。温度が5分間で70℃に昇温され、重合がこの温度で2時間の間行われた。その後、非反応プロピレンが除去され、形成した重合体が収集され、70℃で真空下3時間の間乾燥され、次に計量され、残渣Mgの存在量が分析され、それに基づいて触媒の活性度が計算された。
前駆体の製造
機械式攪拌器、還流凝縮器、温度計と添加漏斗を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中で、マグネシウムの小片(6.14g)、テトラエトキシシラン(85.0mL)および無水テトラヒドロフラン(20.4mL)を仕込まれた。このようにして得られた反応混合物は、300r.p.m.で回転中、室温で、0.15mLのヨードメタン中の沃素の溶液(15mLのヨードメタン当り3.0gの沃素)を用いて処理され、次に約80℃まで加熱された。反応混合物の脱色の後、それは70−80℃の範囲で混合物の温度を保って、無水へプタン(31.7mL)中の1−クロロブタン(31.7mL)の溶液で、90分の間で滴下処理された。添加が完了すると、攪拌は120分間75℃で継続された。形成した沈殿は濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、次に真空中室温で乾燥されて、38.4gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―15.3重量%、Cl―22.2重量%、EtO―27.8重量%、THF−31.2重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、二つの触媒成分(手順AとB)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器、還流凝縮器、温度計と添加漏斗を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中で、マグネシウムの小片(5.65g)、テトラエトキシシラン(70.0mL)および無水テトラヒドロフラン(56.0mL)を仕込まれた。このようにして得られた反応混合物は、300r.p.m.で回転中、室温で、0.15mLのヨードメタン中の沃素の溶液(15mLのヨードメタン当り3.0gの沃素)を用いて処理され、次に約80℃まで加熱された。反応混合物の脱色の後、それは70−80℃の範囲で混合物の温度を保って、テトラエトキシシラン(29.2mL)中の1−クロロブタン(29.2mL)の溶液で、110分の間で滴下処理された。添加が完了すると、攪拌は2時間75℃で継続された。形成した沈殿は、濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、次に真空中室温で乾燥されて、白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―13.7重量%、Cl―19.8重量%、THF−42.7重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、二つの触媒成分(手順AとB)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器、還流凝縮器、温度計と添加漏斗を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中に、マグネシウムの小片(8.00g)とテトラエトキシシラン(111mL)を仕込まれた。このようにして得られた反応混合物は、300r.p.m.で回転中、室温で、0.20mLのヨードメタン中の沃素の溶液(15mLのヨードメタン当り3.0gの沃素)を用いて処理され、次に約70℃まで加熱された。反応混合物の脱色の後、それは70−80℃の範囲で混合物の温度を保って、無水ヘプタン(41.0mL)中の1−クロロブタン(41.0mL)の溶液で、90分の間で滴下処理された。添加が完了すると、攪拌は120分間75℃で継続された。その後、混合物が無水テトラヒドロフラン(26.7mL)を用いて60℃で10分の間で滴下処理され、添加の完了の後、75℃で120分間攪拌された。形成した沈殿は、濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、次に真空中室温で乾燥されて、47.0gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―17.0重量%、Cl―30.8重量%、EtO−24.2重量%、THF−26.9重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、一つの触媒成分(手順B)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器と還流凝縮器を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中に、無水塩化マグネシウム(8.58g)、マグネシウムエトキサイド(10.3g)および無水テトラヒドロフラン(246mL)を仕込まれた。反応混合物は、還流され、還流温度で3時間攪拌された。結果として得られた溶液は、次に0℃に冷却され、この温度で1時間の間結晶化された。形成した結晶が濾別された後、得られた母液は、室温に保たれた無水ヘキサン(1.23L)に窒素下、一括で素早く添加された。付加物の白い沈殿が直ちに形成された。該混合物が追加の15分間攪拌された後、得られた沈殿は濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、次に真空中室温で乾燥されて、20.9gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―12.5重量%、Cl―18.8重量%、EtO−23.7重量%、THF−40.8重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、二つの触媒成分(手順AとB)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器と還流凝縮器を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中で、無水塩化マグネシウム(5.10g)、マグネシウムエトキサイド(6.13g)および無水テトラヒドロフラン(250mL)を仕込まれた。反応混合物は、還流され、還流温度で攪拌された。添加の完了の後、得られた沈殿は濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、次に真空中室温で乾燥されて、17.9gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―12.7重量%、Cl―18.9重量%、EtO−24.3重量%、THF−39.9重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、一つの触媒成分(手順A)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器と還流凝縮器を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中で、無水塩化マグネシウム(25.6g)、マグネシウムエトキサイド(30.8g)および無水テトラヒドロフラン(720mL)を仕込まれた。反応混合物は、還流され、還流温度で2時間攪拌された。その後、結果として得られた溶液は、室温に冷却され、次にこの温度で90分の間窒素下で無水ヘキサン(720mL)で滴下処理された。添加の完了の後、得られた沈殿は濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、最終的に真空中室温で乾燥されて、96.59gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―12.4重量%、Cl―18.6重量%、THF−40.5重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、一つの触媒成分(手順B)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器と還流凝縮器を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中に、無水塩化マグネシウム(25.5g)、マグネシウムエトキサイド(30.6g)および無水テトラヒドロフラン(720mL)を仕込まれた。反応混合物は、還流され、還流温度で3.5時間攪拌された。その後、結果として得られた溶液は、室温に冷却され、次にこの温度で120分の間窒素下で無水ヘキサン(720mL)で滴下処理された。添加の完了の後、得られた沈殿は濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、最終的に室温で、次に真空(10mmHg)中90℃で乾燥されて、69.0gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―17.3重量%、Cl―24.5重量%、EtO−31.5重量%、THF−25.6重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、一つの触媒成分(手順A)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器と還流凝縮器を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中に、無水塩化マグネシウム(25.5g)、マグネシウムエトキサイド(30.6g)および無水テトラヒドロフラン(720mL)を仕込まれた。反応混合物は、還流され、還流温度で3.5時間攪拌された。その後、結果として得られた溶液は、室温に冷却され、次にこの温度で120分の間窒素下に無水ヘキサン(720mL)で滴下処理された。添加の完了の後、得られた沈殿は濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、最終的に室温で、次に真空(1mmHg)中90℃で乾燥されて、60.0gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―19.3重量%、Cl―27.7重量%、EtO―35.3重量%、THF―16.6重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、一つの触媒成分(手順A)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器と還流凝縮器を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中に、無水塩化マグネシウム(12.5g)、マグネシウムエトキサイド(5.00g)および無水テトラヒドロフラン(240mL)を仕込まれた。反応混合物は、還流され、還流温度で3時間攪拌された。その後、結果として得られた溶液は、室温に冷却され、次に室温で窒素下に、無水へキサン(1.20L)に素早く添加された。添加の完了の後、得られた沈殿は濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、最終的に真空中室温で乾燥されて、35.3gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―11.0重量%、Cl―24.8重量%、EtO―9.7重量%、THF―52.2重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、二つの触媒成分(手順AとB)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器と還流凝縮器を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中で、無水塩化マグネシウム(14.2g)、マグネシウムエトキサイド(5.80g)および無水エチルアセテート(265mL)を仕込まれた。反応混合物は、還流され、還流温度で2時間攪拌された。その後、結果として得られた付加物の熱溶液は、室温に保たれ攪拌されている無水へキサン(1.33L)に窒素下に素早く添加された(存在する少量の不溶解物質を除去するため、作り付け濾過器を有するテフロンチューブが、溶液の移送のために使用された)。添加の完了の後、混合物は室温で30分間攪拌された。次に、得られた沈殿は濾過で分離され、無水ヘキサンで十分に洗浄され、最終的に真空中室温で乾燥されて、34.8gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―13.4重量%、Cl―28.7重量%、エチルアセテート−41.3重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、二つの触媒成分(手順AとB)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器と還流凝縮器を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中で、無水塩化マグネシウム(10.0g)、マグネシウムエトキサイド(6.00g)および無水テトラヒドロフラン(215mL)を仕込まれた。反応混合物は、還流され、還流温度で3時間攪拌された。結果として得られた溶液は次に、室温に冷却され、この温度で一夜結晶化させられた。形成した結晶は、濾過で分離され、無水テトラヒドロフラン、次に無水へキサンで洗浄され、最終的に真空中室温で乾燥されて、25.0gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―10.6重量%、Cl―21.4重量%、EtO−12.9重量%、THF―53.8重量%であった。
そのようにして得られた前駆体は、一つの触媒成分(手順A)を製造するために使用され、次に該手順を用いて重合で使用され、表1で示された結果となった。
前駆体の製造
機械式攪拌器、還流凝縮器を備えた反応フラスコが、乾燥窒素雰囲気中で、無水塩化マグネシウム(11.6g)、マグネシウムエトキサイド(14.0g)および無水テトラヒドロフラン(320mL)を仕込まれた。反応混合物は、還流され、還流温度で3時間攪拌された。その後、結果として得られた溶液は、室温に冷却され、この温度で窒素下に、無水テトラエトキシシラン(150mL)とジエチルエーテル(150mL)との混合物で17分間で滴下処理された。形成した沈殿は濾過で分離され、無水ヘキサンで洗浄され、次に真空中室温で乾燥されて、38.5gの白色の結晶性固体として、標記の前駆体を与えた。該付加物の組成は、Mg―11.5重量%、Cl―20.4重量%、EtO−17.0重量%、THF−47.5重量%であった。
Claims (17)
- 式:MgCln(OR)2-nLBp
(式中、nは0.1〜1.9であり、pは0.4より大きく、そしてRはC1―C15の炭化水素基である)
により定義される互いのモル比で、式MgCln(OR)2-nの化合物および非プロトン性ルイス塩基(LB)を含むルイス塩基付加物。 - LBがエステルまたはエーテルから選択される、請求項1に記載の付加物。
- エーテルが3−5の炭素原子を有する環状エーテルである、請求項2に記載の付加物。
- エーテルがテトラヒドロフランである、請求項3に記載の付加物。
- pが0.45より大きい、請求項1に記載の付加物。
- nが0.4〜1.6の範囲である、請求項1に記載の付加物。
- 非プロトン性ルイス塩基(LB)の存在下に、式:ClmMgR2-m
(式中、mは0〜2であり、RはC1−C15の炭化水素基である)
の有機金属化合物をOR源と接触させることを含む、請求項1に記載の付加物の製造方法。 - OR源がROHアルコールおよびオルトケイ酸エステルから選択される、請求項8に記載の方法。
- ClmMgR2-m の形成、およびOR源とのさらなる交換が、一つの単一工程で行われる、請求項8に記載の方法。
- LB化合物の存在下に、MgCl2とMg(OR)2の混合物を反応させることを含む、請求項1に記載の付加物の製造方法。
- 請求項1〜10のいずれか一つに記載の付加物を、元素周期律表(新表記)の4〜6族の一つに属する遷移金属の化合物と接触させることにより得られる触媒成分。
- 遷移金属化合物が、式:
Ti(OR)nXy-n
(ここで、nは0とyの間に含まれ、yはチタンの原子価であり、Xはハロゲンであり、Rは1−10の炭素原子を有するアルキル基またはCOR基である)
のチタン化合物から選択される、請求項11に記載の触媒成分。 - エステル、エーテル、アミンおよびケトンから選択される電子供与体をさらに含む、請求項11に記載の触媒成分。
- 請求項11〜14のいずれか一つに記載の触媒成分を、一つ以上の有機アルミニウム化合物と接触させて得られる、α-オレフィンCH2=CHR(ここで、Rは水素または1−12の炭素原子を有する炭化水素基である)の重合用触媒系。
- 外部電子供与化合物をさらに含む、請求項15に記載の触媒系。
- 請求項15〜16のいずれか一つに記載の触媒の存在下に行われる、オレフィンの重合方法。
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