説明

オレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法

【課題】煩雑でない工程で調製され、オレフィンの重合に供した際、高立体規則性を有する重合体を高収率で得ることができるオレフィン類重合用固体触媒成分及び触媒並びにそれを使用するオレフィン類の重合体の製造方法を提供すること。
【解決手段】マグネシウム化合物(a)、4価のチタンハロゲン化合物(b)および電子供与性化合物(c)を、炭化水素化合物溶媒(d)の存在下で接触、反応させ、得られた固体生成物を炭化水素化合物溶媒で洗浄する固体触媒成分の製造方法において、前記洗浄の少なくとも1回は、ハロゲン含有炭化水素化合物を含有する炭化水素化合物溶媒で洗浄を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高立体規則性を有する重合体を高収率で得ることができるオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、オレフィン類の重合は、マグネシウム、チタン、電子供与性化合物及びハロゲンを必須成分として含有する固体触媒成分、有機アルミニウム化合物および有機ケイ素化合物からなるオレフィン類重合用触媒の存在下に、オレフィン類を重合もしくは共重合させるオレフィン類の重合方法が数多く提案されている。
【0003】
例えば、特許文献1(特開平1−315406号公報)には、ジエトキシマグネシウムとアルキルベンゼンとで形成された懸濁液に、四塩化チタンを接触させ、次いでフタル酸ジクロライドを加えて反応させることによって固体生成物を得、該固体生成物を更にアルキルベンゼンの存在下で四塩化チタンと接触反応させることによって調製された固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物及び有機ケイ素化合物よりなるオレフィン類重合用触媒の存在下で、オレフィン類を重合する方法が開示されている。
【0004】
また、特許文献2(特表2002−522578号公報)には、マグネシウム化合物(a)を、アルコール(b)と溶液中で反応させて第一中間体を得る工程、該第一中間体をジカルボン酸ジハライド(c)と溶液中で反応させて第二中間体を得る工程、該第二中間体をチタンテトラハライド(d)と反応させる工程の少なくともいずれか1つに関して、反応性ハロゲン化炭化水素(e)を接触させることを特徴とするマグネシウムジハライド、チタンテトラハライドおよびジカルボン酸ジエステルを含むオレフィン重合触媒成分の製造方法が開示されている。
【0005】
さらに、特許文献3(特開平10−30004号公報)には、マグネシウム化合物と、チタン化合物88〜99重量%とハロゲン含有炭化水素を含む炭化水素1〜12重量%とからなるチタン化合物混合液を接触させてチタン、マグネシウムおよびハロゲンを必須成分とする固体状チタン触媒成分を調製する方法が開示されている。
【0006】
しかしながらこれらの従来方法は、高立体規則性を維持しつつ、さらなる高重合活性を発現させるには、必ずしも充分に満足できるものではなく、より一層の改良が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平1−315406号公報
【特許文献2】特表2002−522578号公報
【特許文献3】特開平10−30004号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従って、本発明の目的は、煩雑でない工程で調製され、オレフィンの重合に供した際、高立体規則性を有する重合体を高収率で得ることができるオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
かかる実情において、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、マグネシウム化合物、4価のチタンハロゲン化合物および電子供与性化合物を、炭化水素化合物溶媒の存在下で接触、反応させ、得られた固体生成物を炭化水素化合物溶媒で洗浄する固体触媒成分の製造方法において、前記洗浄の少なくとも1回は、ハロゲン含有炭化水素化合物を含有する炭化水素化合物溶媒で洗浄を行うと、従来の触媒と比べ、ポリマーの立体規則性および収率を高度に維持できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明は、マグネシウム化合物(a)、4価のチタンハロゲン化合物(b)および電子供与性化合物(c)を、炭化水素化合物溶媒(d)の存在下で接触、反応させ、得られた固体生成物を炭化水素化合物溶媒で洗浄する固体触媒成分の製造方法において、前記洗浄の少なくとも1回は、ハロゲン含有炭化水素化合物を含有する炭化水素化合物溶媒で洗浄を行う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を提供するものである。
【発明の効果】
【0011】
従来、ハロゲン含有炭化水素を含む有機溶媒を反応溶媒として使用することは知られていたものの、ハロゲン含有炭化水素化合物を洗浄溶媒として使用することは知られていなかった。本発明によれば、ハロゲン含有炭化水素を含む特定の混合溶媒を洗浄溶媒とするため、洗浄効果が上がる等の効果により、得られた固体触媒成分をオレフィン類の重合用触媒の成分として使用した際、高い活性を示し、しかも立体規則性重合体を高収率で得ることができる。従って、ポリオレフィン製造において有用性が期待される。
【発明を実施するための形態】
【0012】
[マグネシウム化合物]
本発明のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法に用いられるマグネシウム化合物(a)(以下、単に「成分(a)ということがある」としては、ジハロゲン化マグネシウム、ジアルキルマグネシウム、ハロゲン化アルキルマグネシウム、ジアルコキシマグネシウム、ジアリールオキシマグネシウム、ハロゲン化アルコキシマグネシウムあるいは脂肪酸マグネシウム等が挙げられる。これらマグネシウム化合物の中でも、ジハロゲン化マグネシウム、ジハロゲン化マグネシウムとジアルコキシマグネシウムの混合物、ジアルコキシマグネシウムが好ましく、特に好ましくはジアルコキシマグネシウムである。
【0013】
ジアルコキシマグネシウムとしては、ジメトキシマグネシウム、ジエトキシマグネシウム、ジプロポキシマグネシウム、ジイソプロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム、ジイソブトキシマグネシウム、メトキシエ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など、炭素数1〜4のアルコキシ基を有するものが好ましく、特に好ましくはジエトキシマグネシウムである。
【0014】
更に、好適に用いられるジアルコキシマグネシウムは、顆粒状または粉末状であり、その形状は不定形あるいは球状のものを使用し得る。例えば球状のジアルコキシマグネシウムを使用した場合、より良好な粒子形状と狭い粒度分布を有する重合体粉末が得られ、重合操作時の生成重合体粉末の取り扱い操作性が向上し、生成重合体粉末に含まれる微粉に起因する重合体の分離装置におけるフィルターの閉塞等の問題が解決される。
【0015】
上記の球状ジアルコキシマグネシウムは、必ずしも真球状である必要はなく、楕円形状あるいは馬鈴薯形状のものを用いることもできる。具体的にその粒子の形状は、長軸径Lと短軸径Wとの比(L/W)が3以下であり、好ましくは1〜2であり、より好ましくは1〜1.5である。
【0016】
また、上記ジアルコキシマグネシウムの平均粒径は1〜200μmのものが使用し得る。好ましくは5〜150μmである。球状のジアルコキシマグネシウムの場合、平均粒径は1〜100μm、好ましくは5〜50μmであり、さらに好ましくは10〜40μmである。また、その粒度については、微粉及び粗粉が少なく、かつ粒度分布の狭いものを使用することが好ましい。具体的には、5μm以下の粒子が20%以下であり、好ましくは10%以下である。一方、100μm以上の粒子が10%以下であり、好ましくは5%以下である。更にその粒度分布を(D90−D10)/D50(ここで、D90は積算粒度で90%における粒径、D50は積算粒度で50%における粒径(すなわち平均粒径)、D10は積算粒度で10%における粒度である。)で表すと3以下であり、好ましくは2以下、さらに好ましくは1.5以下である。
【0017】
上記の如き球状のジアルコキシマグネシウムを製造する方法としては、噴霧装置を用いて溶液あるいは懸濁液を噴霧・乾燥させる、いわゆるスプレードライ法により粒子を形成させることや金属マグネシウムとアルコールとの反応により粒子を形成することが挙げられ、例えば特開昭58−41832号公報、特開昭62−51633号公報、特開平3−74341号公報、特開平4−368391号公報、特開平8−73388号公報などに例示されている。
【0018】
[4価のチタンハロゲン化合物]
本発明の成分(A)の製造方法に用いられる4価のチタンハロゲン化合物(b)(以下、単に「成分(b)」ということがある。)は、一般式(1);
Ti(OR4−n (1)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Xはハロゲン原子を示し、nは0≦n<4の整数である。)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1種或いは2種以上である。これらのうち、チタンテトラハライドが好ましく、特に好ましくはチタンテトラクロライドである。これら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。
【0019】
[電子供与性化合物]
本発明における固体触媒成分の製造方法に用いられる電子供与性化合物(c)(以下、単に「成分(c)」ということがある。)は、酸素原子あるいは窒素原子を含有する有機化合物であり、例えばアルコール類、フェノール類、エーテル類、エステル類、ケトン類、酸ハライド類、アルデヒト類、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などが挙げられる。
【0020】
具体的には、アルコール類、フェノール類、メチルエーテル、エチルエーテル、プロピルエーテル、ブチルエーテル、アミルエーテル、ジフェニルエーテル、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3―ジメトキシプロパン等のエーテル類、ギ酸エステル、酢酸エステル、プロピオン酸エステル、酪酸エステル、安息香酸メチル、安息香酸エステル、p−トルイル酸エステル、アニス酸エステル等のモノカルボン酸エステル類、マロン酸ジエステル、コハク酸ジエステル、アジピン酸ジエステル、マレイン酸ジエステル、フタル酸ジエステル、シクロアルカンジカルボン酸ジエステル、シクロアルケンジカルボン酸ジエステル等のジカルボン酸ジエステル類、ケトン類、アルコキシエステル類、ジオールジエステル類、フタル酸ジクロライド、テレフタル酸ジクロライド等の酸ハライド類、アルデヒド類、アミン類、アミド類、スルフォニルアミン類、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を挙げることができる。これらの電子供与性化合物のうち、エーテル類、カルボン酸エステル類が好ましく、特に、モノカルボン酸モノエステル及びジカルボン酸ジエステルが好ましく、更にジカルボン酸ジエステルが好ましい。
【0021】
ジカルボン酸ジエステルとしては、マレイン酸ジエステル、置換マレイン酸ジエステル、マロン酸ジエステル、置換マロン酸ジエステル、フタル酸ジエステル、置換フタル酸ジエステル、コハク酸ジエステル、置換コハク酸ジエステル、シクロアルカンジカルボン酸ジエステル、置換シクロアルカンジカルボン酸ジエステル、シクロアルケンジカルボン酸ジエステルおよび、置換シクロアルケンジカルボン酸ジエステルが好適である。
【0022】
マレイン酸ジエステルとしては、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジイソブチル、マレイン酸ジペンチル、マレイン酸ジネオペンチル、マレイン酸ジヘキシル、マレイン酸ジオクチル等を例示することができ、これらの中でも、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、及びマレイン酸ジイソブチルが特に好ましい。
【0023】
置換マレイン酸ジエステルとしてはアルキル置換マレイン酸ジエステル、ハロゲン置換マレイン酸ジエステルおよびハロゲン化アルキル置換マレイン酸ジエステルなどが挙げられ、イソプロピルブロモマレイン酸ジエチル、ブチルブロモマレイン酸ジエチル、イソブチルブロモマレイン酸ジエチル、ジイソプロピルマレイン酸ジエチル、ジブチルマレイン酸ジエチル、ジイソブチルマレイン酸ジエチル、ジイソペンチルマレイン酸ジエチル、イソプロピルイソブチルマレイン酸ジエチル、イソプロピルイソペンチルマレイン酸ジメチル、(3−クロロ−n−プロピル)マレイン酸ジエチル、ビス(3−ブロモ−n−プロピル)マレイン酸ジエチル、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等を例示することができ、これらの中でも、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及びジイソブチルマレイン酸ジエチルが特に好ましい。
【0024】
マロン酸ジエステルとしては、マロン酸ジエチル、マロン酸ジプロピル、マロン酸ジブチル、マロン酸ジイソブチル、マロン酸ジペンチル、マロン酸ジネオペンチル等を例示することができ、これらの中でも、マロン酸ジエチル、マロン酸ジブチル、及びマロン酸ジイソブチルが特に好ましい。
【0025】
置換マロン酸ジエステルとしてはアルキル置換マロン酸ジエステル、ハロゲン置換マロン酸ジエステル、ハロゲン化アルキル置換マロン酸ジエステルなどが挙げられ、イソプロピルブロモマロン酸ジエチル、ブチルブロモマロン酸ジエチル、イソブチルブロモマロン酸ジエチル、ジイソプロピルマロン酸ジエチル、ジブチルマロン酸ジメチル、ジイソブチルマロン酸ジメチル、ジブチルマロン酸ジエチル、ジイソブチルマロン酸ジエチル、ジイソペンチルマロン酸ジエチル、イソプロピルイソブチルマロン酸ジエチル、イソプロピルイソペンチルマロン酸ジメチル、(3−クロロ−n−プロピル)マロン酸ジエチル、ビス(3−ブロモ−n−プロピル)マロン酸ジエチル等を例示することができ、これらの中でも、ジブチルマロン酸ジメチル、ジイソブチルマロン酸ジメチル、ジブチルマロン酸ジエチル、およびジイソブチルマロン酸ジエチル、が特に好ましい。
【0026】
フタル酸ジエステルとしては、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ−n−プロピル、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸エチル(n−プロピル)、フタル酸エチル(n−ブチル)および、フタル酸エチルイソブチルが、入手が容易であり、かつ工業的汎用性が高いなどの面から特に好まく、これらのフタル酸ジエステルは、1種あるいは2種以上が使用される。
【0027】
置換フタル酸ジエステルとしてはアルキル置換フタル酸ジエステル、ハロゲン置換フタル酸ジエステル、ハロゲン化アルキル置換フタル酸ジエステルなどが挙げられ、下記一般式(2);
(C4−k)(COOR) (2)
(式中、Rはハロゲン原子または炭素数1〜20のアルキル基であり、kはR置換基の数で、1〜4の整数であり、Rは炭素数1〜6の直鎖状アルキル基または分岐鎖状アルキル基、アルケニル基であり、二つのRは同一でも異なってもよい。)で表わされるものが例示される。これらの中でも、4−ブロモフタル酸ジネオペンチル、4−ブロモフタル酸ジ−n−ブチル、および4−ブロモフタル酸ジイソブチルが好ましい。
【0028】
コハク酸ジエステルとしては、コハク酸ジエチル、コハク酸ジプロピル、コハク酸ジブチル、コハク酸ジイソブチル、コハク酸ジペンチル、コハク酸ジネオペンチル、コハク酸ジヘキシル、コハク酸ジオクチル等を例示することができ、これらの中でも、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、及びコハク酸ジイソブチルが特に好ましい。
【0029】
置換コハク酸ジエステルとしては、イソプロピルブロモコハク酸ジエチル、ブチルブロモコハク酸ジエチルアルキル置換コハク酸ジエステル、ハロゲン置換コハク酸ジエステル、ハロゲン化アルキル置換コハク酸ジエステルなどが挙げられ、イソブチルブロモコハク酸ジエチル、ジイソプロピルコハク酸ジエチル、ジブチルコハク酸ジエチル、ジイソブチルコハク酸ジエチル、ジイソペンチルコハク酸ジエチル、イソプロピルイソブチルコハク酸ジエチル、イソプロピルイソペンチルコハク酸ジメチル、(3−クロロ−n−プロピル)コハク酸ジエチル、ビス(3−ブロモ−n−プロピル)コハク酸ジエチル、ジメチルコハク酸ジブチル、ジエチルコハク酸ジブチル等を例示することができ、これらの中でも、ジメチルコハク酸ジブチル、ジエチルコハク酸ジブチル及びジイソブチルコハク酸ジエチルが特に好ましい。シクロアルカンジカルボン酸ジエステルとしては、シクロブタン−1,1−ジカルボン酸ジエチル、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、3,6−ジメチルシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジブチルが特に好ましい。シクロアルケンジカルボン酸ジエステルとしては、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジプロピル、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジブチル、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジエチル、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジプロピル、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ジブチルが特に好ましい。なお、上記のエステル類は、2種以上組み合わせて用いることも好ましく、このとき用いるエステルのアルキル残基の炭素数合計を、他のエステルのそれと比べた際に、差が4以上になる該エステル類を組み合わせる事が望ましい。
【0030】
モノカルボン酸モノエステルとしては脂肪族モノカルボン酸エステルまたは芳香族モノカルボン酸エステルであって、具体的にはギ酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息香酸フェニル、p−トルイル酸メチル、p−トルイル酸エチル、p−メトキシ安息香酸エチル、p−エトキシ安息香酸エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、及び次の一般式(3);
(RCCOOR(3)
(式中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を示し、同一であっても異なってもよく、Rは炭素数1〜12のアルキル基を示す。)で表わされるモノカルボン酸エステル等の化合物が挙げられる。
【0031】
上記一般式(3)において、Rはメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、好ましくはメチル基である。Rがメチル基である化合物はピバル酸のエステルである。またRはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基が好ましく、特に好ましくはメチル基及びエチル基である。上記のモノカルボン酸エステルの中でも安息香酸エチル、p−エトキシ安息香酸エチル、アニス酸エチル、ピバル酸メチルおよびトリメチル酢酸エチルが好ましい。これらのモノカルボン酸エステルは1種又は2種以上用いることができる。
【0032】
[炭化水素化合物溶媒(d)]
本発明において、成分(a)、成分(b)及び成分(c)を接触し、反応させる際に使用される炭化水素化合物溶媒(d)(以下、単に「成分(d)」とも言う。)としては、ベンゼン及びアルキルベンゼンなどの芳香族炭化水素化合物、およびヘキサン及びヘプタンなどの飽和炭化水素化合物が挙げられ、具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、エチルトルエン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、デシルベンゼン、ドデシルベンゼン、アリルベンゼン、トリメチルベンゼン、ジエチルベンゼン、シクロヘキサン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンなどが用いられる。これらの炭化水素化合物の中でも、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、エチルトルエン、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、デカンなどが好ましく用いられる。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。2種以上混合して使用する場合には、芳香族炭化水素と脂肪族炭化水素の混合物が好ましく用いられる。なお、成分(d)には、ハロゲン化炭化水素化合物が含まれていてもよい。
【0033】
本発明において、得られた固体生成物を洗浄する炭化水素化合物溶媒としては、上記成分(d)と同様のものが挙げられ、成分(a)、成分(b)及び成分(c)を接触し、反応させる際に使用される炭化水素化合物溶媒(d)と同一化合物であっても、異なる化合物であってもよい。
【0034】
[ハロゲン化炭化水素化合物を含有する炭化水素化合物溶媒]
本発明の得られた固体生成物の洗浄の際、少なくとも1回は使用されるハロゲン化炭化水素化合物を含有する炭化水素化合物溶媒において、ハロゲン化炭化水素化合物(d1)(以下、単に「成分(d1)」とも言う。)としては、炭素数1〜12、好ましくは1〜10のハロゲン化炭化水素化合物が挙げられ、好ましくは飽和または不飽和の脂肪族及び芳香族炭化水素のモノ及びポリハロゲン置換体であるモノハロゲン炭化水素化合物およびポリハロゲン炭化水素化合物であり、特に好ましくは炭素数1〜10のモノハロゲン炭化水素化合物である。モノハロゲン炭化水素化合物は、好ましくは炭素数2〜10、特に好ましくは炭素数3〜8、更に好ましくは炭素数3〜4のものである。
【0035】
成分(d1)の具体例としては、クロロメタン、クロロエタン、クロロプロパン、クロロブタン、クロロペンタン、クロロへキサン、クロロヘプタン、クロロオクタン、クロロノナン、クロロデカン、1,2−ジクロルエタンなどが挙げられる。これらのハロゲン化炭化水素化合物の中でも、クロロエタン、クロロプロパン、クロロブタン、クロロオクタン、クロロノナン、クロロデカンが好ましく、特に1−クロロプロパン、1−クロロブタン、1−クロロ−2−メチルプロパン、3−(クロロメチル)ヘプタンが好まし、さらに好ましくは、1−クロロプロパン、1−クロロブタン、1−クロロ−2−メチルプロパンである。また、これら成分(d1)は単独で用いても、2種以上混合して使用してもよい。
【0036】
ハロゲン化炭化水素化合物を含有する炭化水素化合物溶媒、すなわち成分(d1)と混合される炭化水素化合物溶媒としては、上記成分(d)と同様のものが挙げられ、成分(a)、成分(b)及び成分(c)を接触し、反応させる際に使用される炭化水素化合物溶媒(d)と同一化合物であっても、異なる化合物であってもよい。また、洗浄で使用される成分(d)と同一化合物であっても、異なる化合物であってもよい。
【0037】
成分(d)中の成分(d1)の含有率は、成分(d1)含有率が成分(d)全体の3〜20,000重量ppm、好ましくは5〜2,000重量ppm、特に好ましくは30〜200重量ppmである。成分(d)中の成分(d1)の含有率を上記範囲とすれば、洗浄効率が高まり、また成分(d)中の成分(d1)をハロゲン供給源とすることができ、高活性の固体触媒成分を得ることができ、さらに生成重合体の立体規則性を高く維持できる。
【0038】
[ポリシロキサン]
本発明の固体触媒成分(A)の製造方法において、上記成分(a)〜(d)の接触しの際、更にポリシロキサン(以下、単に「成分(e)」ということがある。)を使用することが、生成ポリマーの立体規則性あるいは結晶性を向上させることができ、さらには生成ポリマーの微粉を低減することが可能となる点で好ましい。ポリシロキサンは、主鎖にシロキサン結合(−Si−O結合)を有する重合体であるが、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)を有する、常温で液状あるいは粘ちょう状の鎖状、部分水素化、環状あるいは変性ポリシロキサンである。
【0039】
鎖状ポリシロキサンとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンが、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、オクタメチルキクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタンシロキサン、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。
【0040】
本発明の成分(A)の製造方法において、先ず、成分(a)、成分(b)、成分(c)及び必要に応じて成分(e)を、成分(d)の存在下で接触し、反応させる。各成分の接触は、不活性ガス雰囲気下、水分等を除去した状況下で、攪拌機を具備した容器中で、攪拌しながら行われる。接触は単に接触させて撹拌混合することや、分散あるいは懸濁させ変性処理することを言い、接触温度は、各成分の接触時の温度であり、室温付近の比較的低温域であっても、反応させる温度と同じ温度であってもよい。接触後に反応させ生成物を得る際の反応温度は、40〜130℃の温度域が好ましい。反応時の温度が40℃未満の場合は十分に反応が進行せず、結果として調製された固体触媒成分の性能が不十分となり、130℃を超えると使用した溶媒の蒸発が顕著になるなどして、反応の制御が困難になる。反応時間は1分以上、好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上である。
【0041】
成分(a)、成分(b)、成分(c)及び必要に応じて成分(e)の接触反応で得られた固体生成物は、成分(d)で洗浄し成分(A)を得る。当該洗浄の少なくとも1回、好ましくは2回、特に好ましくは3回、4回、5回、6回又は7回ハロゲン含有炭化水素化合物(d1)を含有する炭化水素化合物溶媒(d)で洗浄を行う。これにより、固体生成物の洗浄効率が高まり、活性点とはならないチタン種を効率よく除去できる。また、残存マグネシウムをハロゲン化でき、高活性の固体触媒成分を得ることができ、さらに生成重合体の立体規則性を高く維持できる。
【0042】
また、本発明において、成分(a)、成分(b)、成分(c)及び必要に応じて成分(e)の接触反応で得られた固体生成物を、更に、炭化水素化合物溶媒(d)の存在下で、4価のチタンハロゲン化合物(b)と接触、反応させ、その後、得られた固体生成物を炭化水素化合物溶媒で洗浄する操作を繰り返し行ない、この繰り返し行う工程における洗浄の中、少なくとも1回、好ましくは2回、特に好ましくは3回、4回、5回、6回又は7回はハロゲン含有炭化水素化合物(d1)を含有する炭化水素化合物溶媒(d)で洗浄を行うことが好ましい。これにより、更に高活性の固体触媒成分を得ることができ、さらに生成重合体の立体規則性を高く維持できる。
【0043】
本発明の成分(A)の好ましい製造方法としては、以下のものが例示される。
(1) 成分(a)を、成分(d)に懸濁させ、次いで成分(b)を接触させた後に成分(c)を接触し、反応させた後、得られた固体生成物を、成分(d1)を含む(d)で洗浄することにより成分(A)を調製する方法;
(2) 成分(a)を、成分(d)に懸濁させ、次いで成分(c)を接触させた後に成分(b)を接触し、反応させた後、得られた固体生成物を、成分(d1)を含む(d)で洗浄することにより成分(A)を調製する方法;
(3)成分(a)、成分(c)、成分(d)からなる懸濁液を作成し、次いで成分(b)と成分(d)から形成した混合液を接触し、反応させた後、得られた固体生成物を、成分(d1)を含む(d)で洗浄することにより成分(A)を調製する方法;
(5)上記(1)〜(3)において、成分(d1)を含む(d)で洗浄した後、得られた固体生成物に、(d)の存在下で、成分(b)、または成分(b)および成分(c)を接触させた後、成分(d1)を含む(d)で洗浄することを複数回、繰り返すことにより成分(A)を調製する方法;
【0044】
なお、成分(a)、成分(b)、成分(c)及び成分(d)の接触において、成分(b)の成分(a)に対する使用割合は、成分(a)1gあたり1〜10ml、成分(c)の成分(a)に対する使用割合は、成分(a)1gあたり0.1〜1ml、成分(d)の成分(a)に対する使用割合は、成分(a)1gあたり3〜20ml、成分(d1)を含む(d)の成分(a)に対する使用割合は、成分(a)1gあたり3〜20mlであることが好ましい。
【0045】
また、成分(d1)を含む成分(d)を用いた洗浄は、反応後の液相部の、成分(d1)を含む成分(d)による置換割合が80容積%以上、好ましくは95容積%以上、より好ましくは99容積%以上となるまで行うことが好ましい。
【0046】
すなわち、本発明の成分(A)の好ましい調製方法としては、先ず、上記成分(a)、成分(c)および成分(d)とから懸濁液を形成する。そして成分(b)および成分(d)から混合溶液を形成しておき、この混合溶液中に上記懸濁液を添加する。その後、得られた混合溶液を昇温して反応処理(第一次反応処理)する。反応終了後、得られた固体生成物を常温で液体の成分(d)で洗浄し、洗浄後の固体生成物に、更に、新たに成分(b)および成分(d)を−20〜100℃で接触させ、昇温して、反応処理(第二次反応処理)し、反応終了後、得られた固体生成物に、成分(d)で洗浄する操作を1〜10回繰り返して成分(A)を得る。そして、上記洗浄工程において、少なくとも1回、好ましくは2回、特に好ましくは3回、4回、5回、6回又は7回は成分(d1)を含有する(d)で洗浄を行う。このように、洗浄工程において、少なくとも1回は洗浄液として成分(d1)を含む成分(d)を用いることで、固体触媒成分の重合活性や、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。
【0047】
以上を踏まえ、本発明における固体触媒成分(A)の特に好ましい調製方法としては、成分(a)を混合溶媒(d)に懸濁させ、次いでこの懸濁液に成分(b)を接触させた後、反応処理を行なう。この際、該懸濁液に成分(b)を接触させる前又は接触した後に、カルボン酸エステルなどの成分(c)の1種あるいは2種以上を、−20〜130℃で接触させ、必要に応じて成分(e)を接触させて、反応処理を行ない、固体生成物を得る。この際、電子供与性化合物の1種あるいは2種以上を接触させる前又は後に、低温で熟成反応を行なうことが望ましい。この固体生成物を常温で液体の炭化水素化合物(d)で洗浄(中間洗浄)した後、再度4価チタンハロゲン化合物(b)を、溶媒(d)の存在下に、−20〜100℃で接触させ、反応処理を行ない固体生成物を得る。なお必要に応じ、中間洗浄及び反応処理を更に複数回繰り返してもよい。次いで該固体生成物をデカンテーションにより常温で液体の成分(d)で洗浄して固体触媒成分(A)を得る。そして、上記洗浄工程において、少なくとも1回、好ましくは2回、特に好ましくは3回、4回、5回、6回又は7回は成分(d1)を含有する(d)で洗浄を行う。このように、洗浄工程において、少なくとも1回は洗浄液として成分(d1)を含む成分(d)を用いることで、固体触媒成分の重合活性や、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。
【0048】
固体触媒成分(A)を調製する際の各成分の使用量比は、調製法により異なるため一概には決定できないが、例えば成分(a)1モルあたり、成分(b)が0.5〜100モル、好ましくは0.5〜50モル、より好ましくは1〜10モルであり、成分(c)が0.01〜10モル、好ましくは0.01〜1モル、より好ましくは0.02〜0.6モルであり、ポリシロキサン(e)が0.01〜100g、好ましくは0.05〜80g、より好ましくは1〜50gである。
【0049】
また、本発明における固体触媒成分(A)中のチタン、マグネシウム、ハロゲン原子、電子供与性化合物の含有量は特に限定されないが、好ましくは、チタンが0.5〜10.0重量%、好ましくは1.0〜8.0重量%、より好ましくは1.5〜5.0重量%マグネシウムが10〜70重量%、より好ましくは10〜50重量%、特に好ましくは15〜40重量%、さらに好ましくは15〜25重量%、ハロゲン原子が20〜90重量%、より好ましくは30〜85重量%、特に好ましくは40〜80重量%、さらに好ましくは45〜75重量%、また電子供与性化合物が合計0.5〜30重量%、より好ましくは合計1〜25重量%、特に好ましくは合計2〜20重量%である。
【0050】
[有機アルミニウム化合物(B)]
本発明の製造方法で得られた固体触媒成分(A)は、オレフィン重合用触媒に用いられる。オレフィン重合用触媒において、固体触媒成分(A)と共に用いられる有機アルミニウム化合物(B)(以下、単に「成分(B)」ということがある。)としては、下記一般式(4);
AlQ3−p (4)
(式中、Rは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Qは水素原子あるいはハロゲン原子を示し、pは0<p≦3の実数である。)で表される化合物であれば、特に制限されないが、Rとしては、エチル基、イソブチル基が好ましく、Qとしては、水素原子、塩素原子、臭素原子が好ましく、pは2又は3が好ましく、3が特に好ましい。このような有機アルミニウム化合物(B)の具体例としては、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が挙げられ、1種あるいは2種以上が使用できる。好ましくは、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムである。
【0051】
[電子供与性化合物(C)]
オレフィン重合用触媒を形成する際に用いられる電子供与性化合物(C)(以下、単に「成分(C)」ということがある。)としては、酸素原子あるいは窒素原子を含有する有機化合物であり、例えばアルコール類、フェノール類、エーテル類、エステル類、ケトン類、酸ハライド類、アルデヒド類、アミン類、アミド類、ニトリル類、イソシアネート類、有機ケイ素化合物、アミノシラン化合物等が挙げられる。
【0052】
具体的には、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−エチルヘキサノール等のアルコール類、フェノール、クレゾール等のフェノール類、メチルエーテル、エチルエーテル、プロピルエーテル、ブチルエーテル、アミルエーテル、ジフェニルエーテル、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3―ジメトキシプロパン等のエーテル類、ギ酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息香酸フェニル、p−メトキシ安息香酸エチル、p−エトキシ安息香酸エチル、p−トルイル酸メチル、p−トルイル酸エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル等のモノカルボン酸エステル類、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、コハク酸ジエチル、アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジプロピル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジオクチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジペンチル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジデシル等のジカルボン酸エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等のケトン類、フタル酸ジクロライド、テレフタル酸ジクロライド等の酸ハライド類、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、オクチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等のアルデヒド類、メチルアミン、エチルアミン、トリブチルアミン、ピペリジン、アニリン、ピリジン等のアミン類、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等のアミド類、アセトニトリル、ベンゾニトリル、トルニトリル等のニトリル類、イソシアン酸メチル、イソシアン酸エチル等のイソシアネート類、Si−O−C結合を含む有機ケイ素化合物、Si−N−C結合を含むアミノシラン化合物等を挙げることができる。
【0053】
上記(C)の外部電子供与性化合物のなかでも、安息香酸エチル、p−メトキシ安息香酸エチル、p−エトキシ安息香酸エチル、p−トルイル酸メチル、p−トルイル酸エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル等のモノカルボン酸エステル類、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレン、2−イソプロピル−2−イソペンチル−1,3―ジメトキシプロパン等のエーテル類、Si−O−C結合を含む有機ケイ素化合物、およびSi−N−C結合を含むアミノシラン化合物が好ましい。
【0054】
上記(C)の外部電子供与性化合物のうち、Si−O−C結合を有する有機ケイ素化合物としては、下記一般式(5);
Si(OR4−q (5)
(式中、Rは炭素数1〜12のアルキル基、ビニル基、アリル基、アラルキル基、炭素数3〜12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のいずれかで、同一または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、ビニル基、アリル基、アラルキル基を示し、同一または異なっていてもよい。qは0≦q≦3の整数である。)で表わされる有機ケイ素化合物が挙げられる。
【0055】
上記(C)の外部電子供与性化合物のうち、Si−N−C結合を有するアミノシラン化合物としては、下記一般式(6);
(R1011N)SiR124−s (6)
(式中、R10とRは水素原子、炭素数1〜20の直鎖または炭素数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、アリール基であり、R10とR11は同一でも異なってもよく、またR10とR11が互いに結合して環を形成してもよい。R12は炭素数1〜20の直鎖または炭素数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1〜20の直鎖または分岐状アルコキシ基、ビニルオキシ基、アリロキシ基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、アリール基、アリールオキシ基、およびそれらの誘導体を示し、R12が複数ある場合、複数のR12は同一でも異なってもよい。sは1から3の整数である。)で表わされるアミノシラン化合物が挙げられる。
【0056】
このような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、アルキル(シクロアルキル)アルコキシシラン、(アルキルアミノ)アルコキシシラン、アルキル(アルキルアミノ)アルコキシシラン、シクロアルキル(アルキルアミノ)アルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、テトラキス(アルキルアミノ)シラン、アルキルトリス(アルキルアミノ)シラン、ジアルキルビス(アルキルアミノ)シラン、トリアルキル(アルキルアミノ)シラン、1,3−ジエーテル化合物等を挙げることができ、具体的には、フェニルトリメトキシシラン、t−ブチルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソペンチルジメトキシシラン、ビス(2−エチルヘキシル)ジメトキシシラン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチルエチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジシクロヘキシルジメトキシシラン、シクロヘキシルシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ビス(エチルアミノ)メチルエチルシラン、t−ブチルメチルビス(エチルアミノ)シラン、ビス(エチルアミノ)ジシクロヘキシルシラン、ジシクロペンチルビス(エチルアミノ)シラン、ビス(メチルアミノ)(メチルシクロペンチルアミノ)メチルシラン、ジエチルアミノトリエトキシシラン、ビス(シクロヘキシルアミノ)ジメトキシシラン、ビス(パーヒドロイソキノリノ)ジメトキシシラン、ビス(パーヒドロキノリノ)ジメトキシシラン、エチル(イソキノリノ)ジメトキシシラン、等が挙げられ、中でも、フェニルトリメトキシシラン、t−ブチルメチルジメトキシシラン、t−ブチルエチルジメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、イソプロピルイソブチルジメトキシシラン、ジイソペンチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、t−ブチルメチルビス(エチルアミノ)シラン、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、等が好ましく用いられ、上記有機ケイ素化合物は1種あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0057】
[オレフィン類の重合]
本発明においては、前記成分(A)、成分(B)および成分(C)を接触させて得られたオレフィン類重合触媒の存在下に、オレフィン類の重合もしくは共重合を行なう。オレフィン類としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、ビニルシクロヘキサン等が挙げられ、これらのオレフィン類は1種あるいは2種以上併用することができる。とりわけ、エチレン、プロピレンおよび1−ブテンが好適に用いられる。特に好ましくはプロピレンである。プロピレンの重合の場合、他のオレフィン類との共重合を行なうこともできる。共重合されるオレフィン類としては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、ビニルシクロヘキサン等であり、これらのオレフィン類は1種あるいは2種以上併用することができる。とりわけ、エチレンおよび1−ブテンが好適に用いられる。
【0058】
各成分の使用量比は、本発明の効果に影響を及ぼすことのない限り任意であり、特に限定されるものではないが、通常有機アルミニウム化合物(B)は固体触媒成分(A)中のチタン原子1モル当たり、1〜2000モル、好ましくは50〜1000モルの範囲で用いられる。有機ケイ素化合物(C)は、(B)成分1モル当たり、0.002〜10モル、好ましくは0.01〜2モル、特に好ましくは0.01〜0.5モルの範囲で用いられる。
【0059】
各成分の接触順序は任意であるが、重合系内にまず有機アルミニウム化合物(B)を装入し、次いで外部電子供与性化合物(C)を接触させ、更にオレフィン類重合用固体触媒成分(A)を接触させることが望ましい。
【0060】
本発明における重合方法は、有機溶媒の存在下でも不存在下でも行なうことができ、またプロピレン等のオレフィン単量体は、気体および液体のいずれの状態でも用いることができる。重合温度は200℃以下、好ましくは100℃以下であり、重合圧力は10MPa以下、好ましくは5MPa以下である。また、連続重合法、バッチ式重合法のいずれでも可能である。更に重合反応を1段で行なってもよいし、2段以上で行なってもよい。
【0061】
更に、本発明においてオレフィン類重合用固体触媒成分(A)、成分(B)および成分(C)を含有する触媒を用いてオレフィンを重合するにあたり(本重合ともいう。)、触媒活性、立体規則性および生成する重合体の粒子性状等を一層改善させるために、本重合に先立ち予備重合を行なうことが望ましい。予備重合の際には、本重合と同様のオレフィン類あるいはスチレン等のモノマーを用いることができる。
【0062】
予備重合を行なうに際して、各成分およびモノマーの接触順序は任意であるが、好ましくは、不活性ガス雰囲気あるいはオレフィンガス雰囲気に設定した予備重合系内にまず成分(B)を装入し、次いでオレフィン類重合用固体触媒成分(A)を接触させた後、プロピレン等のオレフィンおよび/または1種あるいは2種以上の他のオレフィン類を接触させる。成分(C)を組み合わせて予備重合を行なう場合は、不活性ガス雰囲気あるいはオレフィンガス雰囲気に設定した予備重合系内にまず成分(B)を装入し、次いで成分(C)を接触させ、更にオレフィン類重合用固体触媒成分(A)を接触させた後、プロピレン等のオレフィンおよび/または1種あるいはその他の2種以上のオレフィン類を接触させる方法が望ましい。
【0063】
実施例
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。
【実施例1】
【0064】
<固体触媒成分(A1)の調製>
窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量200mlの丸底フラスコにジエトキシマグネシウム10g、トルエン80mlおよびフタル酸ジ−n−ブチル2.4mlを装入して、懸濁状態とした。次いで窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコに、予め四塩化チタン20mlおよびトルエン30mlを装入し、液温を3℃に保持した混合溶液に、前記懸濁液を添加した。その後液温を3℃から90℃まで90分かけて昇温し、90℃の温度を保持した状態で、1.5時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、1−クロロブタンを5重量ppm含有し、温度70℃に維持されたトルエン溶液100mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン20mlおよびトルエン40mlを加え、100℃に昇温し、1時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、n−ヘプタン100mlで7回洗浄して、固体触媒成分(A1)を得た。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.7重量%であった。
【0065】
<重合触媒の形成および重合>
窒素ガスで完全に置換された内容積2.0リットルの撹拌機付オートクレーブに、トリエチルアルミニウム1.32mmol、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.13mmolおよび前記固体触媒成分(A1)をチタン原子として0.0026mmol装入し、重合用触媒を形成した。その後、水素ガス4リットル、液化プロピレン1.4リットルを装入し、20℃で5分間予備重合を行なった後に昇温し、70℃で60分重合反応を行なった。このときの固体触媒成分1g当たりの重合活性、生成重合体中の沸騰n−ヘプタン不溶分の割合(HI)、生成重合体(a)の嵩密度(BD)およびメルトインデックスの値(MI)を表1に示した。
【0066】
なお、ここで使用した固体触媒成分当たりの重合活性は下式により算出した。
重合活性=生成重合体(g)/固体触媒成分(g)
また、生成重合体中の沸騰n−ヘプタン不溶分の割合(HI)は、この生成重合体を沸騰n−ヘプタンで6時間抽出したときのn−ヘプタンに不溶解の重合体の割合(重量%)とした。また、生成重合体(a)の嵩密度は、JIS K 6721に準じて測定した。また、生成重合体(a)のメルトインデックスの値(MI)は、ASTM D 1238、 JIS K 7210に準じて測定した。
【実施例2】
【0067】
1−クロロブタンを5重量ppm含有するトルエン溶液に代えて、1−クロロブタン34重量ppmを含有するトルエン溶液を同量使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.7重量%であった。
【実施例3】
【0068】
1−クロロブタンを5重量ppm含有するトルエン溶液に代えて、1−クロロブタン90重量ppmを含有するトルエン溶液を同量使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.6重量%であった。
【実施例4】
【0069】
1−クロロブタンを5重量ppm含有するトルエン溶液に代えて、1−クロロブタン200重量ppmを含有するトルエン溶液を同量使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.6重量%であった。
【実施例5】
【0070】
1−クロロブタンを5重量ppm含有するトルエン溶液に代えて、1−クロロブタン2000重量ppmを含有するトルエン溶液を同量使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.6重量%であった。
【実施例6】
【0071】
1−クロロブタンを5重量ppm含有するトルエン溶液に代えて、1−クロロブタン20000重量ppmを含有するトルエン溶液を同量使用した以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.6重量%であった。
【実施例7】
【0072】
1−クロロブタン90重量ppmの代わりに、1−クロロ−2−メチルプロパン90重量ppmを用いた以外は、実施例3と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.7重量%であった。
【実施例8】
【0073】
1−クロロブタン90重量ppmの代わりに、3−(クロロメチル)ヘプタン90重量ppmを用いた以外は、実施例3と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.8重量%であった。
【実施例9】
【0074】
1−クロロブタンを5重量ppm含有するトルエン溶液に代えて、エチルトルエン2重量%とヘプタン13重量%とトルエン85重量%の混合物に1−クロロブタンを200重量ppm含有させた溶液を同量用いた以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.9重量%であった。
【実施例10】
【0075】
<固体触媒成分(A2)の調製>
窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量200mlの丸底フラスコにジエトキシマグネシウム10g、トルエン80mlおよびフタル酸ジ−n−ブチル2.4mlを装入して、懸濁状態とした。次いで窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコに、予め四塩化チタン40mlおよびトルエン10mlを装入し、液温を3℃に保持した混合溶液に、前記懸濁液を添加した。その後液温を3℃から90℃まで90分かけて昇温し、90℃の温度を保持した状態で、1.5時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、1−クロロブタン90重量ppmを含有した、温度70℃のトルエン溶液100mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン40mlおよびトルエン40mlを加え、100℃に昇温し、1時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、n−ヘプタン100mlで7回洗浄して、固体触媒成分(A2)を得た。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.6重量%であった。
【0076】
<重合触媒の形成および重合>
固体触媒成分(A1)に代えて、固体触媒成分(A2)としたこと以外、は実施例1と同様に、重合触媒の形成および重合を行なった。その重合結果を表1に示した。
【実施例11】
【0077】
<固体触媒成分(A3)の調製>
窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量200mlの丸底フラスコに、ジエトキシマグネシウム10g、トルエン80mlおよびフタル酸ジ−n−ブチル2.4mlを装入して、懸濁状態とした。次いで窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコに、予め四塩化チタン20mlおよびトルエン30mlを装入し、液温を3℃に保持した混合溶液に、前記懸濁液を添加した。その後液温を3℃から90℃まで90分かけて昇温し、90℃の温度を保持した状態で、1.5時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、80℃のトルエン100mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン20mlおよびトルエン40mlを加え、100℃に昇温し、1時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、1−クロロブタンを90重量ppm含有し、温度40℃に維持されたn−ヘプタン溶液100mlで7回洗浄して、固体触媒成分(A3)を得た。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.5重量%であった。
【0078】
<重合触媒の形成および重合>
固体触媒成分(A1)に代えて、固体触媒成分(A3)としたこと以外は、実施例1と同様に、重合触媒の形成および重合を行なった。その重合結果を表1に示した。
【実施例12】
【0079】
<固体触媒成分(A4)の調製>
窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量200mlの丸底フラスコにジエトキシマグネシウム10g、トルエン80mlおよびジイソブチルマロン酸ジメチル3.2mlを装入して、懸濁状態とした。次いで窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコに、予め四塩化チタン20mlおよびトルエン30mlを装入し、液温を3℃に保持した混合溶液に、前記懸濁液を添加した。その後液温を3℃から90℃まで90分かけて昇温し、90℃の温度を保持した状態で、1.5時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、1−クロロブタンを200重量ppm含有し、温度70℃に維持されたトルエン溶液100mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン20mlおよびトルエン40mlを加え、100℃に昇温し、1時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、再度1−クロロブタンを200重量ppm含有し、温度70℃に維持されたトルエン溶液100mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン20mlおよびトルエン40mlを加え、100℃に昇温し、1時間撹拌しながら反応させた。n−ヘプタン100mlで7回洗浄して、固体触媒成分(A4)を得た。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.4重量%であった。
【0080】
<重合触媒の形成および重合>
固体触媒成分(A1)に代えて、固体触媒成分(A3)としたこと、水素ガス4リットルに代えて、水素ガス1.5リットルとしたこと以外は、実施例1と同様にして重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。
【実施例13】
【0081】
<固体触媒成分(A5)の調製>
窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量200mlの丸底フラスコにジエトキシマグネシウム10g、トルエン80mlおよび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2.8mlを装入して、懸濁状態とした。次いで窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコに、予め四塩化チタン20mlおよびトルエン30mlを装入し、液温を3℃に保持した混合溶液に、前記懸濁液を添加した。その後液温を3℃から90℃まで90分かけて昇温し、90℃の温度を保持した状態で、1.5時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、1−クロロブタンを200重量ppm含有し、温度70℃に維持されたトルエン溶液100mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン20mlおよびトルエン40mlを加え、100℃に昇温し、1時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、n−ヘプタン100mlで7回洗浄して、固体触媒成分(A5)を得た。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.0重量%であった。
【0082】
<重合触媒の形成および重合>
固体触媒成分(A1)に代えて、固体触媒成分(A5)としたこと、水素ガス4リットルに代えて、水素ガス3リットルとしたこと以外は、実施例1と同様にして重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。
この固体触媒成分を用い、水素ガス4リットルの代わりに、水素ガス3リットルを用いた以外は、実施例1と同様にして重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。
【実施例14】
【0083】
<固体触媒成分(A6)の調製>
窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量200mlの丸底フラスコにジエトキシマグネシウム10g、トルエン80mlおよびジイソプロピルコハク酸ジエチル3.6mlを装入して、懸濁状態とした。次いで窒素ガスで充分に置換され、撹拌機を具備した容量500mlの丸底フラスコに、予め四塩化チタン20mlおよびトルエン30mlを装入し、液温を3℃に保持した混合溶液に、前記懸濁液を添加した。その後液温を3℃から90℃まで90分かけて昇温し、90℃の温度を保持した状態で、1.5時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、1−クロロブタンを200重量ppm含有し、温度70℃に維持されたトルエン溶液100mlで4回洗浄し、新たに四塩化チタン20mlおよびトルエン40mlを加え、100℃に昇温し、1時間撹拌しながら反応させた。反応終了後、n−ヘプタン100mlで7回洗浄して、固体触媒成分(A6)を得た。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.8重量%であった。
【0084】
<重合触媒の形成および重合>
固体触媒成分(A1)に代えて、固体触媒成分(A6)としたこと、水素ガス4リットルの代わりに、水素ガス3リットルを用いた以外は、実施例1と同様にして重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。
【0085】
比較例1
1−クロロブタンを5重量ppm含有するトルエン溶液に代えて、同量のトルエンを用いた以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.6重量%であった。
【0086】
比較例2
1−クロロブタンを5重量ppm含有するトルエン溶液に代えて、同量の1−クロロブタンを用いた以外は、実施例1と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。結果を表1に示した。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.6重量%であった。
【0087】
比較例3
1−クロロブタンを200重量ppm含有するトルエン溶液に代えて、同量のトルエンを用いた以外は、実施例12と同様にして、固体触媒成分の調製、重合触媒の形成および重合評価を行なった。なお、この固体触媒成分中の固液を分離して、固体分中のチタン含有率を測定したところ、3.5重量%であった。その重合結果を表1に示した。
【0088】
【表1】

【0089】
表1から明らかなように、本発明の方法で得られた固体触媒成分をオレフィン類重合用触媒の一成分として使用した際、高い活性を示し、しかも立体規則性重合体を高収率で得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【0090】
オレフィン類の製造に際し、高い生産性を上げることができ、汎用ポリオレフィンを、低コストで提供し得る。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
マグネシウム化合物(a)、4価のチタンハロゲン化合物(b)および電子供与性化合物(c)を、炭化水素化合物溶媒(d)の存在下で接触、反応させ、得られた固体生成物を炭化水素化合物溶媒で洗浄する固体触媒成分の製造方法において、前記洗浄の少なくとも1回は、ハロゲン含有炭化水素化合物を含有する炭化水素化合物溶媒で洗浄を行う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。
【請求項2】
前記固体生成物を、更に、炭化水素化合物溶媒(d)の存在下で、4価のチタンハロゲン化合物(b)と接触、反応させ、その後、得られた固体生成物を炭化水素化合物溶媒で洗浄する操作を繰り返し行なう工程を含むことを特徴とする請求項1記載のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項3】
前記ハロゲン含有炭化水素化合物が、炭素数1〜10であることを特徴とする請求項1または2記載のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項4】
前記ハロゲン含有炭化水素化合物が、モノハロゲン化炭化水素化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項5】
前記ハロゲン含有炭化水素化合物が、クロロエタン、1−クロロプロパン、1−クロロブタン、1−クロロ−2−メチルプロパンおよび3−(クロロメチル)ヘプタンから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項6】
前記ハロゲン含有炭化水素化合物は、前記炭化水素化合物溶媒中、3〜20,000重量ppm含まれることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項7】
前記4価のチタンハロゲン化合物(b)が四塩化チタンであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項8】
前記電子供与性化合物(c)が、カルボン酸エステルまたはエーテル化合物であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項9】
前記マグネシウム化合物(a)が、ジアルコキシマグネシウムであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。
【請求項10】
前記炭化水素化合物溶媒(d)が、脂肪族炭化水素化合物と芳香族炭化水素化合物の混合物であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のオレフィン類重合用固体触媒成分の製造方法。

【公開番号】特開2013−18865(P2013−18865A)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−153030(P2011−153030)
【出願日】平成23年7月11日(2011.7.11)
【出願人】(390007227)東邦チタニウム株式会社 (191)
【Fターム(参考)】