烯烃聚合用固体催化剂成分

文档序号:61847 发布日期:2021-10-01 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 烯烃聚合用固体催化剂成分 (Solid catalyst component for olefin polymerization ) 是由 铃木哲生 伊藤昌辉 于 2021-02-09 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种微粉量少的烯烃聚合用固体催化剂成分。一种烯烃聚合用固体催化剂成分,其包含钛原子、镁原子、卤素原子和内给电子体,并且所述烯烃聚合用固体催化剂成分的峰顶(1)与峰顶(2)的结合能之差的绝对值为73.50eV~75.35eV,所述峰顶(1)为通过对利用X射线光电子能谱测定的归属于钛原子的2p轨道的峰进行波形分离而得到的峰成分中的、结合能在457.00eV~459.00eV的范围内的峰顶,所述峰顶(2)为通过对利用X射线光电子能谱测定的归属于氧原子的1s轨道的峰进行波形分离而得到的峰成分中的、结合能在532.50eV~534.50eV的范围内的峰顶。(The present invention provides a solid catalyst component for olefin polymerization having a small amount of fine powder. A solid catalyst component for olefin polymerization, which contains a titanium atom, a magnesium atom, a halogen atom and an internal electron donor, and which has an absolute value of a difference in binding energy between a peak top (1) and a peak top (2) of 73.50eV to 75.35eV, wherein the peak top (1) is a peak top having a binding energy in the range of 457.00eV to 459.00eV among peak components obtained by waveform-separating a peak ascribed to a 2p orbital of the titanium atom as measured by X-ray photoelectron spectroscopy, and the peak top (2) is a peak top having a binding energy in the range of 532.50eV to 534.50eV among peak components obtained by waveform-separating a peak ascribed to a 1s orbital of the oxygen atom as measured by X-ray photoelectron spectroscopy.)

烯烃聚合用固体催化剂成分

技术领域

本发明涉及烯烃聚合用固体催化剂成分、烯烃聚合用催化剂、烯烃聚合物的制造方法、烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法、烯烃聚合用固体催化剂成分的前体以及烯烃聚合用固体催化剂成分的前体的制造方法。

背景技术

以往,提出了多种含有钛原子、镁原子、卤素原子和内给电子体的固体催化剂成分作为烯烃聚合用催化剂成分。在将烯烃聚合时,从减少聚合装置的堵塞、在聚合装置的壁面上聚合物的附着的观点考虑,期望烯烃聚合用固体催化剂成分的微粉量少。

例如,在专利文献1中记载了一种烯烃聚合用固体催化剂成分,其通过如下方式制造:在使包含卤化钛化合物和溶剂的卤化钛化合物溶液与镁化合物接触而得到包含固体产物的浆料的工序中,以特定范围的体积比使用卤化钛化合物溶液中所含的卤化钛化合物和溶剂以及包含固体产物的浆料中所含的溶剂。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]WO2018/025862号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是,虽然在专利文献1中记载的烯烃聚合用固体催化剂成分能够得到立构规整度高的聚合物,但是从减少聚合装置的堵塞、在聚合装置的壁面上聚合物的附着的观点考虑,烯烃聚合用固体催化剂成分的微粉量尚不能令人满意。

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种微粉量少的烯烃聚合用固体催化剂成分及其制造方法等。

用于解决问题的手段

本发明提供以下的方案。

[1]

一种烯烃聚合用固体催化剂成分,其中,所述烯烃聚合用固体催化剂成分包含钛原子、镁原子、卤素原子和内给电子体,并且

所述烯烃聚合用固体催化剂成分的峰顶(1)与峰顶(2)的结合能之差的绝对值为73.50eV~75.35eV,

所述峰顶(1)为通过对利用X射线光电子能谱测定的归属于钛原子的2p轨道的峰进行波形分离而得到的峰成分中的、结合能在457.00eV~459.00eV的范围内的峰顶,

所述峰顶(2)为通过对利用X射线光电子能谱测定的归属于氧原子的1s轨道的峰进行波形分离而得到的峰成分中的、结合能在532.50eV~534.50eV的范围内的峰顶。

[2]

如[1]所述的烯烃聚合用固体催化剂成分,其中,所述结合能之差的绝对值为75.05eV~75.35eV。

[3]

如[1]或[2]所述的烯烃聚合用固体催化剂成分,其中,所述内给电子体为选自由单酯化合物、脂肪族二元羧酸酯化合物、芳香族二元羧酸酯化合物、二元醇二酯化合物、β-烷氧基酯化合物和醚化合物构成的组中的至少一种。

[4]

如[1]或[2]所述的烯烃聚合用固体催化剂成分,其中,所述内给电子体为β-烷氧基酯化合物。

[5]

如[1]或[2]所述的烯烃聚合用固体催化剂成分,其中,所述内给电子体为2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯。

[6]

一种烯烃聚合用催化剂,其中,所述烯烃聚合用催化剂包含有机铝化合物和[1]~[5]中任一项所述的烯烃聚合用固体催化剂成分。

[7]

一种烯烃聚合物的制造方法,其中,所述烯烃聚合物的制造方法包含在[6]所述的烯烃聚合用催化剂的存在下将烯烃聚合的工序。

[8]

一种烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其为包含钛原子、镁原子、卤素原子和内给电子体的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其中,

所述烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法包含工序(I):通过使包含卤化钛化合物和溶剂的溶液与金属镁或镁化合物接触而得到包含固体产物的浆料,并且

在工序(I)中,利用下式(1)计算出的A1为0.3~1.6,

A1=n1/60×d1 0.85 (1)

(式中,n1表示搅拌叶片的转速(rpm),d1表示搅拌叶片的叶片直径(m)。)

[9]

如[8]所述的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其中,所述烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法还包含工序(II):向在所述工序(I)中得到的包含固体产物的浆料中添加内给电子体。

[10]

如[8]或[9]所述的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其中,在所述工序(II)中,利用下式(2)计算出的A2为0.3~1.6,

A2=n2/60×d2 0.85 (2)

(式中,n2表示搅拌叶片的转速(rpm),d2表示搅拌叶片的叶片直径(m)。)

[11]

如[8]~[10]中任一项所述的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其中,

所述烯烃聚合用固体催化剂成分的峰顶(1)与峰顶(2)的结合能之差的绝对值为73.50eV~75.35eV,

所述峰顶(1)为通过对利用X射线光电子能谱测定的归属于钛原子的2p轨道的峰进行波形分离而得到的峰成分中的、结合能在457.00eV~459.00eV的范围内的峰顶,

所述峰顶(2)为通过对利用X射线光电子能谱测定的归属于氧原子的1s轨道的峰进行波形分离而得到的峰成分中的、结合能在532.50eV~534.50eV的范围内的峰顶。

[12]

如[11]所述的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其中,所述结合能之差的绝对值为75.05eV~75.35eV。

[13]

如[8]~[12]中任一项所述的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其中,所述内给电子体为选自由单酯化合物、脂肪族二元羧酸酯化合物、芳香族二元羧酸酯化合物、二元醇二酯化合物、β-烷氧基酯化合物和醚化合物构成的组中的至少一种。

[14]

如[8]~[13]中任一项所述的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其中,所述镁化合物为二烷氧基镁。

[15]

如[14]所述的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其中,所述二烷氧基镁为二乙氧基镁。

[16]

一种烯烃聚合用固体催化剂成分的前体,其中,所述烯烃聚合用固体催化剂成分的前体包含钛原子、镁原子和卤素原子,并且所述烯烃聚合用固体催化剂成分的前体的机械强度为3.50MPa~7.00MPa。

[17]

一种烯烃聚合用固体催化剂成分的前体的制造方法,所述烯烃聚合用固体催化剂成分的前体包含钛原子、镁原子和卤素原子,并且所述烯烃聚合用固体催化剂成分的前体的机械强度为3.50MPa~7.00MPa,其中,

所述烯烃聚合用固体催化剂成分的前体的制造方法包含工序(I):通过使包含卤化钛化合物和溶剂的溶液与金属镁或镁化合物接触而得到包含固体产物的浆料,并且

在工序(I)中,利用下式(1)计算出的A1为0.3~1.6,

A1=n1/60×d1 0.85 (1)

(式中,n1表示搅拌叶片的转速(rpm),d1表示搅拌叶片的叶片直径(m)。)

发明效果

根据本发明,能够提供微粉量少的烯烃聚合用固体催化剂成分。当微粉量少时,在将烯烃聚合时,会改善聚合装置的堵塞、在聚合装置的壁面上聚合物的附着。

附图说明

[图1]图1是在实施例1中得到的烯烃聚合用固体催化剂成分1的X射线光电子能谱测定结果,表示对归属于钛原子的2p轨道的峰进行波形分离而得到的结果。峰顶(1)的结合能为458.47eV。

[图2]图2是在实施例1中得到的烯烃聚合用固体催化剂成分1的X射线光电子能谱测定结果,表示对归属于氧原子的1s轨道的峰进行波形分离而得到的结果。峰顶(2)的结合能为533.76eV。

具体实施方式

<烯烃聚合用固体催化剂成分>

<烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法>

本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分为如下烯烃聚合用固体催化剂成分:

所述烯烃聚合用固体催化剂成分包含钛原子、镁原子、卤素原子和内给电子体,并且

所述烯烃聚合用固体催化剂成分的峰顶(1)与峰顶(2)的结合能之差的绝对值为73.50eV~75.35eV,

所述峰顶(1)为通过对利用X射线光电子能谱测定的归属于钛原子的2p轨道的峰进行波形分离而得到的峰成分中的、结合能在457.00eV~459.00eV的范围内的峰顶,

所述峰顶(2)为通过对利用X射线光电子能谱测定的归属于氧原子的1s轨道的峰进行波形分离而得到的峰成分中的、结合能在532.50eV~534.50eV的范围内的峰顶。

优选所述结合能之差的绝对值为75.05eV~75.35eV。X射线光电子能谱测定按照在下述实施例中说明的方法实施。

本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法为包含钛原子、镁原子、卤素原子和内给电子体的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法,其中,

所述烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法包含工序(I):通过使包含卤化钛化合物和溶剂的溶液与金属镁或镁化合物接触而得到包含固体产物的浆料,并且

在工序(I)中,利用下式(1)计算出的A1为0.3~1.6。

A1=n1/60×d1 0.85 (1)

(式中,n1表示搅拌叶片的转速(rpm),d1表示搅拌叶片的叶片直径(m)。)

在本说明书中,“烯烃聚合用固体催化剂成分”是指至少在甲苯中以固形物的形式存在并且通过与有机铝化合物等烯烃聚合用助催化剂组合而成为烯烃聚合用催化剂的成分。

卤化钛化合物是指含有卤素原子和钛原子并且至少一个卤素原子与钛原子键合的化合物。作为具体例,可以列举:三氯化钛、四氯化钛、四溴化钛和四碘化钛等四卤化钛;甲氧基三氯化钛、乙氧基三氯化钛、正丙氧基三氯化钛、正丁氧基三氯化钛和乙氧基三溴化钛等单烷氧基三卤化钛;二甲氧基二氯化钛、二乙氧基二氯化钛、二异丙氧基二氯化钛、二正丙氧基二氯化钛和二乙氧基二溴化钛等二烷氧基二卤化钛;三甲氧基氯化钛、三乙氧基氯化钛、三异丙氧基氯化钛、三正丙氧基氯化钛和三正丁氧基氯化钛等三烷氧基单卤化钛。优选为四卤化钛或单烷氧基三卤化钛,更优选为四卤化钛,进一步优选为四氯化钛。卤化钛化合物可以各自单独使用,也可以组合使用两种以上。

烯烃聚合用固体催化剂成分中的钛原子的一部分或全部来自卤化钛化合物。烯烃聚合用固体催化剂成分中的卤素原子的一部分或全部来自卤化钛化合物。

镁化合物只要是含有镁原子的化合物即可,作为具体例,可以列举由下式(i)~(iii)表示的化合物。

MgR1 kX2-k……(i)

Mg(OR1)mX2-m……(ii)

MgX2·nR1OH……(iii)

(式中,k为满足0≤k≤2的数;m为满足0<m≤2的数;n为满足0≤n≤3的数;R1为碳原子数为1~20的烃基;X为卤素原子。)

作为式(i)~(iii)中的R1,可以列举:烷基、芳烷基、芳基、烯基等,这些基团中所含的氢原子的一部分或全部可以被卤素原子、烃氧基、硝基、磺酰基、甲硅烷基等取代。作为R1的烷基,可以列举:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基等直链烷基;异丙基、异丁基、叔丁基、异戊基、新戊基和2-乙基己基等支链烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基等环状烷基等,优选为碳原子数为1~20的直链烷基或碳原子数为3~20的支链烷基。作为R1的芳烷基,可以列举:苄基和苯乙基,优选为碳原子数为7~20的芳烷基。作为R1的芳基,可以列举:苯基、萘基和甲苯基等,优选为碳原子数为6~20的芳基。作为R1的烯基,可以列举:乙烯基、烯丙基、3-丁烯基和5-己烯基等直链烯基;异丁烯基和4-甲基-3-戊烯基等支链烯基;2-环己烯基和3-环己烯基等环状烯基,优选为碳原子数为2~20的直链烯基和碳原子数为3~20的支链烯基。多个R1可以相同也可以不同。

作为上述式(i)~(iii)中的X,可以列举:氯原子、溴原子、碘原子和氟原子,优选为氯原子。多个X可以相同也可以不同。

作为式(i)~(iii)的镁化合物的具体例,可以列举:二甲基镁、二乙基镁、二异丙基镁、二丁基镁、二己基镁、二辛基镁、乙基丁基镁、二环己基镁和丁基辛基镁等二烷基镁;二甲氧基镁、二乙氧基镁、二丙氧基镁、二丁氧基镁、二己氧基镁、二辛氧基镁和二环己氧基镁等二烷氧基镁;甲基氯化镁、乙基氯化镁、异丙基氯化镁、正丁基氯化镁、叔丁基氯化镁、己基氯化镁、异丁基氯化镁、苄基氯化镁、甲基溴化镁、乙基溴化镁、异丙基溴化镁、正丁基溴化镁、叔丁基溴化镁、己基溴化镁、异丁基溴化镁、苄基溴化镁、甲基碘化镁、乙基碘化镁、异丙基碘化镁、正丁基碘化镁、叔丁基碘化镁、己基碘化镁、异丁基碘化镁、苄基碘化镁等烷基卤化镁;甲氧基氯化镁、乙氧基氯化镁、异丙氧基氯化镁、丁氧基氯化镁和己氧基氯化镁等烷氧基卤化镁;苯氧基氯化镁等芳氧基卤化镁;氟化镁、氯化镁、溴化镁和碘化镁等卤化镁。

其中,优选为卤化镁或二烷氧基镁,特别优选为二烷氧基镁。作为卤化镁,优选为氯化镁。作为二烷氧基镁,优选为具有碳原子数为1~20的烷基的二烷氧基镁,进一步优选为具有碳原子数为1~10的烷基的二烷氧基镁,特别优选为二甲氧基镁、二乙氧基镁、二丙氧基镁、二异丙氧基镁或二丁氧基镁,进一步特别优选为二乙氧基镁。

关于卤化镁,可以直接使用市售的卤化镁,也可以将市售的卤化镁溶解在醇中而得到溶液并将该溶液滴加到烃液体中而产生沉淀物,并将该沉淀物与液体分离后使用,还可以使用基于美国专利第6825146号公报、国际公开第1998/044009号单行本、国际公开第2003/000754号单行本、国际公开第2003/000757号单行本或国际公开第2003/085006号单行本中记载的方法等制造的卤化镁。

作为二烷氧基镁的制造方法,例如可以列举在催化剂的存在下使金属镁与醇接触的方法(例如日本特开平4-368391号公报、日本特开平3-74341号公报、日本特开8-73388号公报、以及国际公开第2013/058193号单行本)。作为醇,可以列举:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和辛醇。作为催化剂,可以列举:碘、氯和溴等卤素;碘化镁和氯化镁等卤化镁,优选为碘。

镁化合物可以负载在载体物质上。作为载体物质,例如可以列举:SiO2、Al2O3、MgO、TiO2和ZrO2等多孔无机氧化物;聚苯乙烯、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、苯乙烯-乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯-二乙烯基苯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-二乙烯基苯共聚物、聚丙烯腈、丙烯腈-二乙烯基苯共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯等有机多孔聚合物。在这些之中,优选为多孔无机氧化物,更优选为SiO2

作为载体物质,从将镁化合物有效地固定在该载体物质上的观点考虑,优选多孔载体物质,更优选按照标准ISO15901-1:2005并利用压汞法求出的孔半径为10nm~780nm的孔的合计体积为0.3cm3/g以上的多孔载体物质,进一步优选孔半径为10nm~780nm的孔的合计体积为0.4cm3/g以上的多孔载体物质。另外,优选相对于孔半径为2μm~100μm的孔的合计体积、孔半径为10nm~780nm的孔的合计体积为25%以上的多孔载体物质,更优选相对于孔半径为2μm~100μm的孔的合计体积、孔半径为10nm~780nm的孔的合计体积为30%以上的多孔载体物质。

镁化合物可以各自单独使用,也可以组合使用两种以上。在能够得到本发明的效果的范围内,镁化合物可以以包含镁化合物和溶剂的镁化合物浆料的形态与卤化钛化合物接触,优选为不含溶剂的形态,更优选为粉体。

烯烃聚合用固体催化剂成分中的镁原子的一部分或全部来自金属镁或镁化合物。另外,烯烃聚合用固体催化剂成分中的卤素原子的一部分可以来自镁化合物。

内给电子体是指能够向烯烃聚合用固体催化剂成分中所含的一种或多种金属原子提供电子对的有机化合物,具体而言,可以列举:单酯化合物、二元羧酸酯化合物(脂肪族二元羧酸酯化合物、芳香族二元羧酸酯化合物)、二元醇二酯化合物、β-烷氧基酯化合物、以及醚化合物等。

单酯化合物是指在分子内具有一个酯键(-CO-O-)的有机化合物,优选芳香族羧酸酯化合物和脂肪族羧酸酯化合物。作为芳香族羧酸酯化合物,可以列举:苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸戊酯、苯甲酸己酯、苯甲酸辛酯、甲基苯甲酸甲酯、甲基苯甲酸乙酯、甲基苯甲酸丙酯、甲基苯甲酸丁酯、甲基苯甲酸戊酯、甲基苯甲酸己酯和甲基苯甲酸辛酯等。作为脂肪族羧酸酯化合物,可以列举:乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、乙酸辛酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、丙酸己酯、丙酸辛酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丁酸戊酯、丁酸己酯、丁酸辛酯、戊酸甲酯、戊酸乙酯、戊酸丙酯、戊酸丁酯、戊酸戊酯、戊酸己酯、戊酸辛酯、己酸甲酯、己酸乙酯、己酸丙酯、己酸丁酯、己酸戊酯、己酸己酯、己酸辛酯、庚酸甲酯、庚酸乙酯、庚酸丙酯、庚酸丁酯、庚酸戊酯、庚酸己酯、庚酸辛酯、辛酸甲酯、辛酸乙酯、辛酸丙酯、辛酸丁酯、辛酸戊酯、辛酸己酯、辛酸辛酯、壬酸甲酯、壬酸乙酯、壬酸丙酯、壬酸丁酯、壬酸戊酯、壬酸己酯、壬酸辛酯、癸酸甲酯、癸酸乙酯、癸酸丙酯、癸酸丁酯、癸酸戊酯、癸酸己酯、癸酸辛酯、月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、月桂酸丙酯、月桂酸丁酯、月桂酸戊酯、月桂酸己酯、月桂酸辛酯、肉豆蔻酸甲酯、肉豆蔻酸乙酯、肉豆蔻酸丙酯、肉豆蔻酸丁酯、肉豆蔻酸戊酯、肉豆蔻酸己酯、肉豆蔻酸辛酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、棕榈酸丙酯、棕榈酸丁酯、棕榈酸戊酯、棕榈酸己酯、棕榈酸辛酯、十七烷酸甲酯、十七烷酸乙酯、十七烷酸丙酯、十七烷酸丁酯、十七烷酸戊酯、十七烷酸己酯、十七烷酸辛酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸戊酯、硬脂酸己酯和硬脂酸辛酯等。

二元羧酸酯化合物是指在分子内具有两个酯键(-CO-O-)并且具有利用一元醇将二元羧酸的两个羧基酯化的结构的化合物,优选芳香族二元羧酸酯化合物和脂肪族二元羧酸酯化合物。芳香族二元羧酸酯化合物例如为能够由芳香族二元羧酸或芳香族二元羧酸二酰卤与一元醇合成的化合物,具体而言,可以列举:邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸甲酯乙酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二正丙酯、邻苯二甲酸二异丙酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二正己酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二苯酯等。脂肪族二元羧酸酯化合物例如为能够由脂肪族二元羧酸或脂肪族二元羧酸二酰卤与一元醇合成的化合物,具体而言,可以列举:乙二酸二甲酯、乙二酸二乙酯、乙二酸二丙酯、乙二酸二丁酯、乙二酸二戊酯、乙二酸二己酯、乙二酸二辛酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丙酯、丙二酸二丁酯、丙二酸二戊酯、丙二酸二己酯、丙二酸二辛酯、丁二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、丁二酸二丙酯、丁二酸二丁酯、丁二酸二戊酯、丁二酸二己酯、丁二酸二辛酯、戊二酸二甲酯、戊二酸二乙酯、戊二酸二丙酯、戊二酸二丁酯、戊二酸二戊酯、戊二酸二己酯、戊二酸二辛酯、己二酸二甲酯、己二酸二乙酯、己二酸二丙酯、己二酸二丁酯、己二酸二戊酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、富马酸二丙酯、富马酸二丁酯、富马酸二戊酯、富马酸二己酯、富马酸二辛酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丙酯、马来酸二丁酯、马来酸二戊酯、马来酸二己酯、马来酸二辛酯、环己烷-1,2-二甲酸二甲酯、环己烷-1,2-二甲酸二乙酯、环己烷-1,2-二甲酸二丙酯、环己烷-1,2-二甲酸二丁酯、环己烷-1,2-二甲酸二戊酯、环己烷-1,2-二甲酸二己酯、环己烷-1,2-二甲酸二辛酯、1,2-环己烯-1,2-二甲酸二甲酯、1,2-环己烯-1,2-二甲酸二乙酯、1,2-环己烯-1,2-二甲酸二丙酯、1,2-环己烯-1,2-二甲酸二丁酯、1,2-环己烯-1,2-二甲酸二戊酯、1,2-环己烯-1,2-二甲酸二己酯、1,2-环己烯-1,2-二甲酸二辛酯、3-甲基环己烷-1,2-二甲酸二甲酯、3-甲基环己烷-1,2-二甲酸二乙酯、3-甲基环己烷-1,2-二甲酸二丙酯、3-甲基环己烷-1,2-二甲酸二丁酯、3-甲基环己烷-1,2-二甲酸二戊酯、3-甲基环己烷-1,2-二甲酸二己酯、3-甲基环己烷-1,2-二甲酸二辛酯、3,6-二甲基环己烷-1,2-二甲酸二甲酯、3,6-二甲基环己烷-1,2-二甲酸二乙酯、3,6-二甲基环己烷-1,2-二甲酸二丙酯、3,6-二甲基环己烷-1,2-二甲酸二丁酯、3,6-二甲基环己烷-1,2-二甲酸二戊酯、3,6-二甲基环己烷-1,2-二甲酸二己酯和3,6-二甲基环己烷-1,2-二甲酸二辛酯等。

二元醇二酯化合物是指在分子内具有两个酯键(-CO-O-)并且具有二元醇的两个羟基各自将一元羧酸或二元羧酸的羧基酯化的结构的化合物,具体而言,可以列举:1,2-丙二醇二苯甲酸酯、1,2-丙二醇二乙酸酯、1,2-丁二醇二苯甲酸酯、1,2-丁二醇二乙酸酯、1,2-环己二醇二苯甲酸酯、1,2-环己二醇二乙酸酯、1,3-丙二醇二苯甲酸酯、1,3-丙二醇二乙酸酯、2,4-戊二醇二苯甲酸酯、2,4-戊二醇二乙酸酯、1,2-环戊二醇二苯甲酸酯、1,2-环戊二醇二乙酸酯、4-叔丁基-6-甲基邻苯二酚二苯甲酸酯、4-叔丁基-6-甲基邻苯二酚二乙酸酯、4-叔丁基-6-甲基间苯二酚二苯甲酸酯和4-叔丁基-6-甲基间苯二酚二乙酸酯等。

β-烷氧基酯化合物是指具有烷氧基羰基并且在该烷氧基羰基的β位具有烷氧基的化合物,具体而言,可以列举:2-甲氧基甲基-3,3-二甲基丁酸甲酯、2-甲氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯、2-甲氧基甲基-3,3-二甲基丁酸丙酯、2-甲氧基甲基-3,3-二甲基丁酸丁酯、2-甲氧基甲基-3,3-二甲基丁酸戊酯、2-甲氧基甲基-3,3-二甲基丁酸己酯、2-甲氧基甲基-3,3-二甲基丁酸辛酯、3-甲氧基-2-苯基丙酸甲酯、3-甲氧基-2-苯基丙酸乙酯、3-甲氧基-2-苯基丙酸丙酯、3-甲氧基-2-苯基丙酸丁酯、3-甲氧基-2-苯基丙酸戊酯、3-甲氧基-2-苯基丙酸己酯、3-甲氧基-2-苯基丙酸辛酯、2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸甲酯、2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯、2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸丙酯、2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸丁酯、2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸戊酯、2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸己酯、2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸辛酯、3-乙氧基-2-苯基丙酸甲酯、3-乙氧基-2-苯基丙酸乙酯、3-乙氧基-2-苯基丙酸丙酯、3-乙氧基-2-苯基丙酸丁酯、3-乙氧基-2-苯基丙酸戊酯、3-乙氧基-2-苯基丙酸己酯、3-乙氧基-2-苯基丙酸辛酯、2-丙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸甲酯、2-丙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯、2-丙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸丙酯、2-丙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸丁酯、2-丙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸戊酯、2-丙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸己酯、2-丙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸辛酯、3-丙氧基-2-苯基丙酸甲酯、3-丙氧基-2-苯基丙酸乙酯、3-丙氧基-2-苯基丙酸丙酯、3-丙氧基-2-苯基丙酸丁酯、3-丙氧基-2-苯基丙酸戊酯、3-丙氧基-2-苯基丙酸己酯、3-丙氧基-2-苯基丙酸辛酯、2-甲氧基苯甲酸甲酯、2-甲氧基苯甲酸乙酯、2-甲氧基苯甲酸丙酯、2-甲氧基苯甲酸丁酯、2-甲氧基苯甲酸戊酯、2-甲氧基苯甲酸己酯、2-甲氧基苯甲酸辛酯、2-乙氧基苯甲酸甲酯、2-乙氧基苯甲酸乙酯、2-乙氧基苯甲酸丙酯、2-乙氧基苯甲酸丁酯、2-乙氧基苯甲酸戊酯、2-乙氧基苯甲酸己酯和2-乙氧基苯甲酸辛酯等。

作为醚化合物,具体而言,可以列举:1,2-二甲氧基丙烷、1,2-二乙氧基丙烷、1,2-二丙氧基丙烷、1,2-二丁氧基丙烷、1,2-二叔丁氧基丙烷、1,2-二苯氧基丙烷、1,2-二苄氧基丙烷、1,2-二甲氧基丁烷、1,2-二乙氧基丁烷、1,2-二丙氧基丁烷、1,2-二丁氧基丁烷、1,2-二叔丁氧基丁烷、1,2-二苯氧基丁烷、1,2-二苄氧基丁烷、1,2-二甲氧基环己烷、1,2-二乙氧基环己烷、1,2-二丙氧基环己烷、1,2-二丁氧基环己烷、1,2-二叔丁氧基环己烷、1,2-二苯氧基环己烷、1,2-二苄氧基环己烷、1,3-二甲氧基丙烷、1,3-二乙氧基丙烷、1,3-二丙氧基丙烷、1,3-二丁氧基丙烷、1,3-二叔丁氧基丙烷、1,3-二苯氧基丙烷、1,3-二苄氧基丙烷、2,4-二甲氧基戊烷、2,4-二乙氧基戊烷、2,4-二丙氧基戊烷、2,4-二丁氧基戊烷、2,4-二叔丁氧基戊烷、2,4-二苯氧基戊烷、2,4-二苄氧基戊烷、1,2-二甲氧基环戊烷、1,2-二乙氧基环戊烷、1,2-二丙氧基环戊烷、1,2-二丁氧基环戊烷、1,2-二叔丁氧基环戊烷、1,2-二苯氧基环戊烷、1,2-二苄氧基环戊烷、9,9-双(甲氧基甲基)芴、9,9-双(乙氧基甲基)芴、9,9-双(丙氧基甲基)芴、9,9-双(丁氧基甲基)芴、9,9-双(叔丁氧基甲基)芴、9,9-双(苯氧基甲基)芴、9,9-双(苄氧基甲基)芴、1,2-二甲氧基苯、1,2-二乙氧基苯、1,2-二丙氧基苯、1,2-二丁氧基苯、1,2-二叔丁氧基苯、1,2-二苯氧基苯、1,2-二苄氧基苯、四氢呋喃、二丁醚和乙醚等。

另外,也可以例示在日本特开2011-246699号公报中记载的内给电子体。

其中,优选为二元羧酸酯化合物、二元醇二酯化合物和β-烷氧基酯化合物。在一例中,内给电子体更优选为β-烷氧基酯化合物,进一步优选为2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯。内给电子体可以单独使用,也可以组合使用两种以上。

相对于在工序(I)中使用的金属镁或镁化合物中的每1摩尔总镁原子,工序(I)中的卤化钛化合物的使用量通常为0.01摩尔~100摩尔,优选为0.03摩尔~50摩尔,更优选为0.05摩尔~30摩尔。

工序(I)中的溶剂优选对在工序(I)中生成的固体产物和烯烃聚合用固体催化剂成分是惰性的。作为溶剂,可以列举:戊烷、己烷、庚烷、辛烷和癸烷等脂肪族烃;苯、甲苯和二甲苯等芳香族烃;环己烷、环戊烷、甲基环己烷和萘烷等脂环族烃;1,2-二氯乙烷和一氯苯等卤代烃;以及乙醚、二丁醚、二异戊醚和四氢呋喃等醚化合物等。其中,优选芳香族烃或卤代烃,更优选甲苯。溶剂可以各自单独使用,也可以组合使用两种以上。

在本发明中,卤化钛化合物溶液与金属镁或镁化合物的接触通常在氮气和氩气等非活性气体气氛下进行。作为使卤化钛化合物溶液与金属镁或镁化合物接触而得到包含固体产物的浆料的方法,可以例示向卤化钛化合物溶液中添加金属镁或镁化合物的方法。

在上述向卤化钛化合物溶液中添加金属镁或镁化合物的方法中,金属镁或镁化合物的添加可以一次性进行,也可以分为任意多次进行。另外,也可以连续地添加金属镁或镁化合物。另外,金属镁或镁化合物优选为粉体,在能够得到本发明的效果的范围内可以是金属镁或镁化合物与溶剂的混合物。

作为使各成分相互接触的方法,可以例示浆料法、机械粉碎法(例如利用球磨机在将成分粉碎的同时使它们接触的方法)等公知的方法。

相对于卤化钛化合物溶液中所含的1mL溶剂,卤化钛化合物溶液中的卤化钛化合物的量通常为0.001mL~50mL,优选为0.01mL~25mL,更优选为0.05mL~10mL,进一步优选为0.1mL~5.0mL。

使卤化钛化合物溶液与金属镁或镁化合物相互接触时的温度通常为-20℃~50℃,优选为-5℃~20℃。接触时间通常为0.01小时~48小时,优选为0.1小时~36小时,进一步优选为1小时~24小时。

在本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法的工序(I)中,利用下式(1)计算出的A1为0.3~1.6。

A1=n1/60×d1 0.85 (1)

(式中,n1表示搅拌叶片的转速(rpm),d1表示搅拌叶片的叶片直径(m)。)

本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法优选还包含工序(II):向在前述工序(I)中得到的包含固体产物的浆料中添加内给电子体。

优选在前述工序(II)中,利用下式(2)计算出的A2为0.3~1.6。

A2=n2/60×d2 0.85 (2)

(式中,n2表示搅拌叶片的转速(rpm),d2表示搅拌叶片的叶片直径(m)。)

在前述工序(I)和工序(II)中,搅拌叶片的转速n1(rpm)和n2(rpm)没有特别限制,例如各自独立地在10rpm~10000rpm的范围内。另外,搅拌叶片的叶片直径d1(m)和d2(m)没有特别限制,例如,各自独立地在0.01m~1m的范围内。搅拌叶片的形状没有特别限制,例如为桨式叶片、螺旋桨叶片、涡轮叶片、锚式叶片。

在前述工序(I)和工序(II)中使用的反应槽的形状没有特别限制,例如为底部为圆形(也称为盘形(皿型))的圆筒形状、底部为椭圆形的椭圆筒形状。反应槽可以具有挡板,挡板的形状没有特别限制,例如为具有1张~6张平板的形状。搅拌叶片的叶片直径相对于反应槽的内径的比率没有特别限制,例如为0.3~0.9,优选为0.7~0.9。

添加内给电子体的时机是任意的。例如,可以在工序(I)之前预先添加到反应器中,也可以混合到卤化钛化合物溶液中,也可以混合到金属镁或镁化合物中,也可以在工序(I)的过程中添加,也可以在工序(I)之后添加到包含固体产物的浆料中,还可以是这些方式的组合。

在本发明的制造方法中,相对于在工序(I)中使用的金属镁或镁化合物中的每1摩尔总镁原子,内给电子体的使用量通常为0.001摩尔~100摩尔,优选为0.01摩尔~10摩尔。

在一个实施方式中,从改善粒子性状的观点考虑,优选在工序(I)之后向包含固体产物的浆料中添加内给电子体。即,在一个实施方式中,本发明的制造方法优选具有工序(II):向包含固体产物的浆料中添加内给电子体。工序(I)和工序(II)各自通常在搅拌的同时实施。

与内给电子体的添加的时机无关,使固体产物与内给电子体相互反应时的温度通常为-30℃~150℃,优选为-20℃~135℃,更优选为-10℃~120℃。反应时间通常为0.1小时~12小时,优选为0.5小时~10小时。固体产物与内给电子体的反应通常在氮气和氩气等非活性气体气氛下进行。

本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分的前体包含钛原子、镁原子和卤素原子,并且机械强度为3.50MPa~7.00MPa。

上述机械强度优选为4.00MPa~7.00MPa。

机械强度的测定按照在下述实施例中说明的方法实施。

本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分的所述前体的制造方法包含工序(I):通过使包含卤化钛化合物和溶剂的溶液与金属镁或镁化合物接触而得到包含固体产物的浆料,并且

在工序(I)中,利用下式(1)计算出的A1为0.3~1.6。

A1=n1/60×d1 0.85 (1)

(式中,n1表示搅拌叶片的转速(rpm),d1表示搅拌叶片的叶片直径(m)。)

该工序(I)可以与前述的烯烃聚合用固体催化剂成分的制造方法中的工序(I)相同。

在反应结束后,可以将所得到的固体作为烯烃聚合用固体催化剂成分,或者也可以将所得到的固体作为前体,使其进一步与卤化钛化合物、金属镁或镁化合物、以及内给电子体中的一种以上接触而得到固体,并将该固体作为烯烃聚合用固体催化剂成分。在一个实施方式中,本发明的制造方法具有工序(III):使所得到的前体与卤化钛化合物、金属镁或镁化合物、以及内给电子体中的一种以上接触。

为了除去不需要的物质,优选利用溶剂洗涤烯烃聚合用固体催化剂成分或上述前体。溶剂优选对前体或烯烃聚合用固体催化剂成分是惰性的,作为溶剂,可以例示:戊烷、己烷、庚烷和辛烷等脂肪族烃;苯、甲苯和二甲苯等芳香族烃;环己烷和环戊烷等脂环族烃;以及1,2-二氯乙烷和一氯苯等卤代烃。其中,特别优选芳香族烃或卤代烃。关于每一步接触时的用于洗涤的溶剂的量,相对于每1g烯烃聚合用固体催化剂成分或前体,用于洗涤的溶剂的量例如为0.1mL~1000mL。优选相对于每1g烯烃聚合用固体催化剂成分或前体,用于洗涤的溶剂的量为1mL~100mL。每一步接触时,通常进行1次~10次洗涤。洗涤的温度通常为-50℃~150℃,优选为0℃~140℃,进一步优选为20℃~135℃。洗涤的时间优选为1分钟~300分钟,进一步优选为2分钟~150分钟。

工序(III)优选在溶剂中进行。工序(III)中的溶剂的说明与工序(I)中的溶剂的说明相同。在工序(III)中,在与卤化钛化合物接触的情况下,该卤化钛化合物的量通常为0.001mL/mL溶剂~50mL/mL溶剂,优选为0.01mL/mL溶剂~25mL/mL溶剂,更优选为0.05mL/mL溶剂~10mL/mL溶剂,进一步优选为0.1mL/mL溶剂~5.0mL/mL溶剂。在工序(III)中,在与金属镁或镁化合物接触的情况下,该金属镁或镁化合物的量通常为0.01g/mL溶剂~10g/mL溶剂,优选为0.1g/mL溶剂~1.0g/mL溶剂。在工序(III)中,在与内给电子体接触的情况下,相对于在工序(I)和工序(III)中使用的金属镁或镁化合物中的每1摩尔总镁原子,该内给电子体的量通常为0.001摩尔~100摩尔,优选为0.01摩尔~10摩尔。

工序(III)中的卤化钛化合物、金属镁或镁化合物以及内给电子体的种类各自可以与工序(I)或(II)中的相同,也可以不同。

工序(III)的温度通常为-30℃~150℃、优选为-20℃~130℃、更优选在-10℃~120℃的范围内。接触时间通常为0.1小时~12小时,优选为1小时~8小时。在本发明中,前体与卤化钛化合物、金属镁或镁化合物以及内给电子体中的一种以上的接触通常在氮气和氩气等非活性气体气氛中进行。工序(III)可以进行一次,也可以重复进行多次。

在反应结束后,可以将所得到的固体作为烯烃聚合用固体催化剂成分。烯烃聚合用固体催化剂成分优选与上述同样地利用溶剂洗涤。另外,可以在洗涤后进行干燥(例如,加热干燥)。

在一例中,烯烃聚合用固体催化剂成分中的钛原子的含量通常为0.1重量%~10重量%,优选为0.5重量%~5.0重量%。

在一例中,烯烃聚合用固体催化剂成分中的内给电子体的含量通常为1重量%~50重量%,优选为5重量%~40重量%。

在一例中,烯烃聚合用固体催化剂成分中的烷氧基的含量通常为10重量%以下,优选为5重量%以下。

<烯烃聚合用催化剂>

在一个实施方式中,能够通过利用例如公知的方法使本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分与有机铝化合物接触而制造烯烃聚合用催化剂。另外,在另一个实施方式中,能够通过使本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分、有机铝化合物和外给电子体接触而制造烯烃聚合用催化剂。

因此,在一个实施方式中,本发明的烯烃聚合用催化剂包含本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分和有机铝化合物。另外,在另一个实施方式中,本发明的烯烃聚合用催化剂包含本发明的烯烃聚合用固体催化剂成分、有机铝化合物和外给电子体。

在本发明中使用的有机铝化合物为具有一个以上碳-铝键的化合物,具体而言,可以例示在日本特开平10-212319号公报中记载的化合物。其中,优选为三烷基铝、三烷基铝与二烷基卤化铝的混合物、或烷基铝氧烷,进一步优选为三乙基铝、三异丁基铝、三己基铝、三辛基铝、二乙基氯化铝、三乙基铝与二乙基氯化铝的混合物、或四乙基二铝氧烷。

作为在本发明中使用的外给电子体,可以例示在日本专利第2950168号公报、日本特开2006-96936号公报、日本特开2009-173870号公报和日本特开2010-168545号公报中记载的化合物。其中,优选为含氧化合物或含氮化合物。作为含氧化合物,可以例示烷氧基硅、醚、酯和酮。其中,优选为烷氧基硅或醚。

作为外给电子体的烷氧基硅优选为由下式(iv)~(vii)中的任一者表示的化合物。

R2 hSi(OR3)4-h……(iv)

Si(OR4)3(NR5R6)……(v)

Si(OR4)3(NR7)……(vi)

Si(OR4)2(NR7)2……(vii)

[式中,R2为碳原子数为1~20的烃基或氢原子;R3为碳原子数为1~20的烃基;h为满足0≤h<4的整数。在R2和R3中的一者或两者存在多个的情况下,多个R2和R3可以彼此相同也可以不同。R4为碳原子数为1~6的烃基;R5和R6为氢原子或碳原子数为1~12的烃基;NR7为碳原子数为5~20的环状氨基。]

作为上式(iv)中的R2和R3的烃基,可以列举:烷基、芳烷基、芳基、烯基等,作为R2和R3的烷基,可以列举:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基等直链烷基;异丙基、异丁基、叔丁基、异戊基、新戊基和2-乙基己基等支链烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基等环状烷基,优选为碳原子数为1~20的直链、支链或环状烷基。作为R2和R3的芳烷基,可以列举:苄基和苯乙基,优选为碳原子数为7~20的芳烷基。作为R2和R3的芳基,可以列举:苯基、甲苯基和二甲苯基,优选为碳原子数为6~20的芳基。作为R2和R3的烯基,可以列举:乙烯基、烯丙基、3-丁烯基和5-己烯基等直链烯基;异丁烯基和5-甲基-3-戊烯基等支链烯基;2-环己烯基和3-环己烯基等环状烯基,优选为碳原子数为2~10的烯基。

作为由上式(iv)表示的烷氧基硅的具体例,可以列举:环己基甲基二甲氧基硅烷、环己基乙基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、叔丁基乙基二甲氧基硅烷、叔丁基正丙基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二环丁基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、二环己基二甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、仲丁基三乙氧基硅烷、环己基三乙氧基硅烷、环戊基三乙氧基硅烷。

作为上式(v)、(vi)和(vii)中的R4的烃基,可以列举烷基、烯基等,作为R4的烷基,可以列举:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基和正己基等直链烷基;异丙基、异丁基、叔丁基、异戊基和新戊基等支链烷基;环丙基、环丁基、环戊基和环己基等环状烷基,优选为碳原子数为1~6的直链烷基,特别优选为甲基和乙基。作为R4的烯基,可以列举:乙烯基、烯丙基、3-丁烯基和5-己烯基等直链烯基;异丁烯基和5-甲基-3-戊烯基等支链烯基;2-环己烯基和3-环己烯基等环状烯基,优选为碳原子数为2~6的直链烯基。

作为上式(v)中的R5和R6的烃基,可以列举烷基、烯基等,作为R5和R6的烷基,可以列举:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基和正己基等直链烷基;异丙基、异丁基、叔丁基、异戊基和新戊基等支链烷基;环丙基、环丁基、环戊基和环己基等环状烷基,优选为碳原子数为1~6的直链烷基,特别优选为甲基和乙基。作为R5和R6的烯基,可以列举乙烯基、烯丙基、3-丁烯基和5-己烯基等直链烯基;异丁烯基和5-甲基-3-戊烯基等支链烯基;2-环己烯基和3-环己烯基等环状烯基,优选为碳原子数为2~6的直链烯基。

作为由上式(v)表示的烷氧基硅的具体例,可以列举:二甲基氨基三甲氧基硅烷、二乙基氨基三甲氧基硅烷、二正丙基氨基三甲氧基硅烷、二甲基氨基三乙氧基硅烷、二乙基氨基三乙氧基硅烷、二正丙基氨基三乙氧基硅烷、甲基乙基氨基三乙氧基硅烷、甲基正丙基氨基三乙氧基硅烷、叔丁基氨基三乙氧基硅烷、二异丙基氨基三乙氧基硅烷、甲基异丙基氨基三乙氧基硅烷。

作为上式(vi)和(vii)中的NR7的环状氨基,可以列举:全氢喹啉基、全氢异喹啉基、1,2,3,4-四氢喹啉基、1,2,3,4-四氢异喹啉基、八亚甲基亚氨基。

作为由上式(vi)和(vii)表示的烷氧基硅的具体例,可以列举:全氢喹啉基三乙氧基硅烷、全氢异喹啉基三乙氧基硅烷、1,2,3,4-四氢喹啉基三乙氧基硅烷、1,2,3,4-四氢异喹啉基三乙氧基硅烷、八亚甲基亚氨基三乙氧基硅烷。

作为外给电子体的醚,优选为环状醚化合物。环状醚化合物是指在环结构内具有至少一个-C-O-C-键的杂环化合物,进一步优选为在环结构内具有至少一个-C-O-C-O-C-键的环状醚化合物,特别优选为1,3-二氧杂环戊烷或1,3-二氧杂环己烷。

外给电子体可以单独使用,另外,也可以组合使用两种以上。

使烯烃聚合用固体催化剂成分、有机铝化合物和外给电子体接触的方法只要生成烯烃聚合用催化剂就没有特别限制。在存在或不存在溶剂的条件下进行接触。可以将烯烃聚合用固体催化剂成分、有机铝化合物和外给电子体的接触混合物供给至聚合槽中,也可以将各成分分别供给至聚合槽中并使各成分在聚合槽中接触,还可以将任意的两种成分的接触混合物和剩余的成分分别供给至聚合槽中并使它们在聚合槽中接触。

相对于1mg烯烃聚合用固体催化剂成分,有机铝化合物的使用量通常为0.01微摩尔~1000微摩尔,优选为0.1微摩尔~500微摩尔。

相对于1mg烯烃聚合用固体催化剂成分,外给电子体的使用量通常为0.0001微摩尔~1000微摩尔,优选为0.001微摩尔~500微摩尔,更优选为0.01微摩尔~150微摩尔。

<烯烃聚合物的制造方法>

本发明的烯烃聚合物的制造方法中,在本发明的烯烃聚合用催化剂的存在下将烯烃聚合。

作为烯烃,可以例示乙烯和碳原子数为3以上的α-烯烃。作为α-烯烃,可以例示:丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯和1-癸烯等直链单烯烃;3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯和4-甲基-1-戊烯等支链单烯烃;乙烯基环已烷等环状单烯烃;以及它们中的两种以上的组合。其中,优选为乙烯或丙烯的均聚或者以乙烯或丙烯作为主要成分的多种烯烃的共聚。上述多种烯烃的组合可以包含两种或更多种的烯烃的组合,也可以包含共轭二烯或非共轭二烯等具有多不饱和键的化合物与烯烃的组合。

利用本发明的烯烃聚合物的制造方法制造的烯烃聚合物优选为乙烯均聚物、丙烯均聚物、1-丁烯均聚物、1-戊烯均聚物、1-己烯均聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、乙烯-丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-1-己烯共聚物或将它们多步聚合而得到的聚合物。

在一个实施方式中,形成本发明的烯烃聚合用催化剂的方法有时优选包含以下工序的方法:

(i)工序:在烯烃聚合用固体催化剂成分和有机铝化合物的存在下,使少量的烯烃(与在原本的聚合(通常称为主聚合)中使用的烯烃相同或不同)聚合(为了调节所生成的烯烃聚合物的分子量,可以使用氢气等链转移剂,也可以使用外给电子体),从而生成表面被该烯烃的聚合物覆盖的催化剂成分(该聚合通常称为预聚合,因此该催化剂成分通常称为预聚合催化剂成分)

(ii)工序:使预聚合催化剂成分与有机铝化合物和外给电子体接触。

预聚合优选为以丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、己烷、庚烷、辛烷、环己烷、苯和甲苯等惰性烃作为溶剂的淤浆聚合。

相对于在工序(i)中使用的固体催化剂成分中的每1摩尔钛原子,在上述工序(i)中使用的有机铝化合物的量通常为0.5摩尔~700摩尔,优选为0.8摩尔~500摩尔,特别优选为1摩尔~200摩尔。

相对于在工序(i)中使用的每1g烯烃聚合用固体催化剂成分,预聚合的烯烃的量通常为0.01g~1000g,优选为0.05g~500g,特别优选为0.1g~200g。

上述工序(i)的淤浆聚合中的烯烃聚合用固体催化剂成分的浆料浓度优选为1g~500g-烯烃聚合用固体催化剂成分/升-溶剂,特别优选为3g~300g-烯烃聚合用固体催化剂成分/升-溶剂。

预聚合的温度优选为-20℃~100℃,特别优选为0℃~80℃。预聚合中的气相部的烯烃的分压优选为0.01MPa~2MPa,特别优选为0.1MPa~1MPa,对于在预聚合的压力、温度下为液态的烯烃,不限于此。预聚合的时间优选为2分钟~72小时。

作为预聚合中的将烯烃聚合用固体催化剂成分、有机铝化合物和烯烃供给至聚合槽中的方法,可以例示以下的方法(1)和方法(2):

(1)在供给烯烃聚合用固体催化剂成分和有机铝化合物之后供给烯烃的方法;

(2)在供给烯烃聚合用固体催化剂成分和烯烃之后供给有机铝化合物的方法。

作为预聚合中的将烯烃供给至聚合槽中的方法,可以例示以下的方法(1)和方法(2):

(1)以将聚合槽内的压力保持为规定的压力的方式将烯烃依次供给至聚合槽中的方法;

(2)将烯烃的规定量的总量一次性地供给至聚合槽中的方法。

相对于在烯烃聚合用固体催化剂成分中所含的1摩尔钛原子,在预聚合中使用的外给电子体的量通常为0.01摩尔~400摩尔,优选为0.02摩尔~200摩尔,特别优选为0.03摩尔~100摩尔,相对于1摩尔有机铝化合物,在预聚合中使用的外给电子体的量通常为0.003摩尔~5摩尔,优选为0.005摩尔~3摩尔,特别优选为0.01摩尔~2摩尔。

作为预聚合中的将外给电子体供给至聚合槽中的方法,可以例示以下的方法(1)和方法(2):

(1)将外给电子体单独供给至聚合槽中的方法;

(2)将外给电子体与有机铝化合物的接触物供给至聚合槽中的方法。

相对于烯烃聚合用固体催化剂成分中的每1摩尔钛原子,主聚合时的有机铝化合物的使用量通常为1摩尔~1000摩尔,特别优选为5摩尔~600摩尔。

相对于在烯烃聚合用固体催化剂成分中所含的每1摩尔钛原子,在主聚合中使用外给电子体的情况下的外给电子体的使用量通常为0.1摩尔~2000摩尔,优选为0.3摩尔~1000摩尔,特别优选为0.5摩尔~800摩尔,相对于每1摩尔有机铝化合物,在主聚合中使用外给电子体的情况下的外给电子体的使用量通常为0.001摩尔~5摩尔,优选为0.005摩尔~3摩尔,特别优选为0.01摩尔~1摩尔。

主聚合的温度通常为-30℃~300℃,优选为20℃~180℃。聚合压力没有特别限制,从工业上和经济上考虑,通常为常压~10MPa,优选为约200kPa~约5MPa。聚合为间歇式或连续式,作为聚合方法,可以例示:以丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、己烷、庚烷和辛烷等惰性烃作为溶剂的淤浆聚合法或溶液聚合法,以在聚合温度下为液态的烯烃作为介质的本体聚合法、利用流化床的气相聚合法。

为了调节在主聚合中得到的聚合物的分子量,可以使用链转移剂(例如,氢气、二甲基锌和二乙基锌等烷基锌)。

根据本发明,在将烯烃聚合时,减少了聚合装置的堵塞、在聚合装置的壁面上的聚合物的附着。

以下,示出实施例,对本发明的实施方式更详细地进行说明。

[实施例]

以下,使用实施例和比较例对本发明更具体地进行说明,但是本发明不限于以下的实施例。

<烯烃聚合用固体催化剂成分的X射线光电子能谱测定>

烯烃聚合用固体催化剂成分的归属于钛原子的2p轨道的峰和归属于氧原子的1s轨道的峰根据标准ISO15472:2001并通过X射线光电子能谱法进行测定。使用Quantera SXM(ULVAC PHI公司制造)作为测定装置,在下述测定条件下得到了上述峰。需要说明的是,在测定上述峰时,进行电荷补偿以使得C-C键的碳1s轨道的结合能为284.6eV。

<测定条件>

光源:单色化AlKα射线(1486.6eV)

管电流:3mA

管电压:15kV

对于在所测定的归属于钛原子的2p轨道的峰中的、具有结合能在457.00eV以上且459.00eV以下的范围内的峰顶的峰成分以及具有结合能在大于459.00eV且小于等于460.00eV的范围内的峰顶的峰成分,将半峰宽和强度作为拟合参数,使用多个高斯(Gaussian)线型和洛伦兹(Lorentzian)线型进行波形分离。求出在所得到的归属于钛原子的2p轨道的峰成分中的、结合能在457.00eV以上且459.00eV以下的范围内的峰顶(1)的结合能。

对于在所测定的归属于氧原子的1s轨道的峰中的、具有结合能在532.50eV以上且534.50eV以下的范围内的峰顶的峰成分以及具有结合能在大于等于530.00eV且小于532.50eV的范围内的峰顶的峰成分,将半峰宽和强度作为拟合参数,使用多个高斯(Gaussian)线型和洛伦兹(Lorentzian)线型进行波形分离。求出在所得到的归属于氧原子的1s轨道的峰成分中的、结合能在532.50eV以上且534.50eV以下的范围内的峰顶(2)的结合能。

通过峰顶(2)的结合能减去峰顶(1)的结合能而得到了结合能之差的绝对值。

<烯烃聚合用固体催化剂成分的微粉量(cm2/g)的测定>

烯烃聚合用固体催化剂成分的微粉量使用重力沉降法进行测定。使烯烃聚合用固体催化剂成分分散在甲苯中,然后进行振荡,接着静置。由在静置后经过100秒的时刻与经过600秒的时刻的比吸光度之差(波长:500nm,经过100秒的时刻的比吸光度-经过600秒的时刻的比吸光度)求出微粉量。比吸光度根据下式计算。

比吸光度=各时间的吸光度/(烯烃聚合用固体催化剂成分的重量(g)/甲苯的体积(cm3))/光程长度(cm)

在比吸光度的测定中使用日本分光株式会社制造的紫外可见近红外分光光度计:V-650。

当烯烃聚合物用固体催化剂成分的微粉量少时,在将烯烃聚合时,聚合装置的堵塞、在聚合装置的壁面上的聚合物的附着得到改善(减少)。

<烯烃聚合用固体催化剂成分的前体的机械强度(MPa)的测定方法>

机械强度(MPa)使用通过对粒子施加载荷而使其破坏(压裂)时的力P(mN)和粒径d(μm)并根据下式计算。

机械强度=2.48×P/(π×d×d)

使用株式会社岛津制作所制造的微型压缩试验机MCT-210系列作为机械强度的测定装置。使用显微镜,取1粒烯烃聚合用固体催化剂成分的前体作为试验粒子,测量试验粒子的粒径d。将加载速度设定为4.44mN/秒,在氮气气氛下、在露点-40℃以下的条件下测定机械强度。对10粒以上的烯烃聚合用固体催化剂成分的前体进行该测定,求出机械强度的平均值。需要说明的是,将与平均值相比超过2σ的值作为异常值排除。

<实施例1>

<烯烃聚合用催化剂成分1的合成>

工序(I):

利用氮气置换具有搅拌器的烧瓶内的气体。然后,向烧瓶内加入甲苯(171mL)和四氯化钛(108mL)并进行搅拌,从而得到了四氯化钛的甲苯溶液。然后,将烧瓶内的温度调节至0℃,然后在n1:230rpm、d1:0.054m、A1:0.32的条件下进行搅拌的同时,将二乙氧基镁(8.9g)分4次每隔30分钟加入到烧瓶内。然后,将烧瓶内的温度在0℃下保持90分钟。然后,向烧瓶内加入2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯(2.7mL)和甲苯(32mL)。将烧瓶内的温度调节至60℃,然后向烧瓶内加入2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯(14.1mL),将烧瓶内的温度调节至110℃,然后在110℃下搅拌3小时。对所得到的浆料进行固液分离而得到了固体。在100℃下利用甲苯洗涤所得到的固体,从而得到了固体产物。

工序(II):

利用氮气对具有搅拌器的烧瓶进行置换,加入在工序(I)中得到的固体产物和甲苯(143mL),然后在n2:230rpm、d2:0.054m、A2:0.32的条件下、在室温下搅拌,从而得到了浆料。将烧瓶内的温度调节至70℃,然后向烧瓶内加入四氯化钛(71mL),接着加入2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯(3.4mL)。将烧瓶内的温度调节至105℃,然后在105℃下搅拌1小时。利用筛孔尺寸为20μm~30μm的过滤器(根据JIS R3503-1994的G3过滤器)对所得到的混合物进行固液分离,从而得到了固体。在60℃下利用甲苯洗涤所得到的固体,接着在室温下利用己烷洗涤所得到的固体。对所得到的固体进行干燥,从而得到了烯烃聚合用固体催化剂成分1。所得到的烯烃聚合用固体催化剂成分1的收率以投入的镁量为基准计为100%。将结果示于表1中。

进行所得到的烯烃聚合用固体催化剂成分1的X射线光电子能谱测定,结果,通过对归属于钛原子的2p轨道的峰进行波形分离而得到的峰顶(1)的结合能为458.47eV(参见图1),通过对归属于氧原子的1s轨道的峰进行波形分离而得到的峰顶(2)的结合能为533.76eV(参见图2),结合能之差的绝对值为75.29eV。将结果示于表1中。

由所得到的烯烃聚合用固体催化剂成分1的甲苯悬浮液的比吸光度求出的微粉量为2cm2/g。将结果示于表1中。

<实施例2>

<烯烃聚合用固体催化剂成分2的合成>

除了改变为n1:266rpm、d1:0.054m、A1:0.37、n2:266rpm、d2:0.054m、A2:0.37的条件以外,与实施例1同样地得到了烯烃聚合用固体催化剂成分2。所得到的烯烃聚合用固体催化剂成分2的收率以投入的镁量为基准计为100%。将结果示于表1中。

<实施例3>

<烯烃聚合用固体催化剂成分3的合成>

除了改变为n1:1025rpm、d1:0.054m、A1:1.43、n2:1025rpm、d2:0.054m、A2:1.43的条件以外,与实施例1同样地得到了烯烃聚合用固体催化剂成分3。所得到的烯烃聚合用固体催化剂成分3的收率以投入的镁量为基准计为80%。将结果示于表1中。

<比较例1>

<烯烃聚合用固体催化剂成分C1的合成>

除了改变为n1:190rpm、d1:0.054m、A1:0.26、n2:190rpm、d2:0.054m、A2:0.26的条件以外,与实施例1同样地得到了烯烃聚合用固体催化剂成分C1。所得到的烯烃聚合用固体催化剂成分C1的收率以投入的镁量为基准计为60%。将结果示于表1中。

<比较例2>

<烯烃聚合用固体催化剂成分C2的合成>

除了改变为n1:1220rpm、d1:0.054m、A1:1.70、n2:1220pm,d2:0.054m、A2:1.70的条件以外,与实施例1同样地得到了烯烃聚合用固体催化剂成分C2。所得到的烯烃聚合用固体催化剂成分C2的收率以投入的镁量为基准计为90%。将结果示于表1中。

[表1]

<实施例4>

<烯烃聚合用催化剂成分的前体4的合成>

工序(I):

利用氮气对具有搅拌器的不锈钢容器内进行置换。然后,向容器内加入甲苯(52.8L)和四氯化钛(33.3L)并搅拌,从而得到了四氯化钛的甲苯溶液。然后,将容器内的温度调节至0℃以下,然后在n1:100rpm、d1:0.36m、A1:0.70的条件下进行搅拌的同时,将二乙氧基镁(11kg)分6次每隔72分钟加入到容器内。然后,保持容器内的温度以使得不超过2℃并保持120分钟。然后,向容器内加入2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯(0.77kg),将容器内的温度调节至10℃以下并保持90分钟。对所得到的浆料进行固液分离而得到了固体。在室温下利用甲苯洗涤所得到的固体。对所得到的固体进行干燥,从而得到了固体产物(烯烃聚合用固体催化剂成分的前体4)。所得到的固体产物的机械强度为4.4MPa。将结果示于表2中。

<实施例5>

<烯烃聚合用催化剂成分的前体5的合成>

工序(I):

利用氮气对具有搅拌器的不锈钢容器内进行置换。然后,向容器内加入甲苯(52.8L)和四氯化钛(33.3L)并搅拌,从而得到了四氯化钛的甲苯溶液。然后,将容器内的温度调节至0℃以下,然后在n1:140rpm、d1:0.36m、A1:0.98的条件下进行搅拌的同时,将二乙氧基镁(11kg)分6次每隔72分钟加入到容器内。然后,保持容器内的温度以使得不超过2℃并保持120分钟。对所得到的浆料进行固液分离而得到了固体。在室温下利用甲苯洗涤所得到的固体。对所得到的固体进行干燥,从而得到了固体产物(烯烃聚合用固体催化剂成分的前体5)。

<实施例6>

<烯烃聚合用催化剂成分的前体6的合成>

工序(I):

利用氮气对具有搅拌器的不锈钢容器内进行置换。然后,向容器内加入甲苯(52.8L)和四氯化钛(33.3L)并搅拌,从而得到了四氯化钛的甲苯溶液。然后,将容器内的温度调节至0℃以下,然后在n1:100rpm、d1:0.36m、A1:0.70的条件下进行搅拌的同时,将二乙氧基镁(11kg)分6次每隔72分钟加入到容器内。然后,保持容器内的温度以使得不超过3℃并保持210分钟。然后,向容器内加入2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯(0.76kg),将容器内的温度调节至12℃以下并保持2小时。对所得到的浆料进行固液分离而得到了固体。在室温下利用甲苯洗涤所得到的固体。对所得到的固体进行干燥,从而得到了固体产物(烯烃聚合用固体催化剂成分的前体6)。所得到的固体产物的机械强度为6.8MPa。将结果示于表2中。

<实施例7>

<烯烃聚合用催化剂成分的前体7的合成>

工序(I):

利用氮气对具有搅拌器的不锈钢容器内进行置换。然后,向容器内加入甲苯(52.8L)和四氯化钛(33.3L)并搅拌,从而得到了四氯化钛的甲苯溶液。然后,将容器内的温度调节至0℃以下,然后在n1:72rpm、d1:0.36m、A1:0.50的条件下进行搅拌的同时,将二乙氧基镁(11kg)分6次每隔72分钟加入到容器内。然后,保持容器内的温度以使得不超过3℃并保持110分钟。然后,向容器内加入2-乙氧基甲基-3,3-二甲基丁酸乙酯(0.76kg),将容器内的温度调节至11℃以下并保持2小时。对所得到的浆料进行固液分离而得到了固体。在室温下利用甲苯洗涤所得到的固体。对所得到的固体进行干燥,从而得到了固体产物(烯烃聚合用固体催化剂成分的前体7)。所得到的固体产物的机械强度为5.4MPa。将结果示于表2中。

[表2]

A<sub>1</sub> 机械强度(MPa)
实施例4 0.70 4.4
实施例5 0.98 3.9
实施例6 0.70 6.8
实施例7 0.50 5.4

本发明能够用于烯烃聚合物的制造。

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