專利名稱:本體聚合用催化劑、氣相聚合用催化劑、使用該催化劑的聚合方法及使用該催化劑制得的 ...的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及α-烯烴化合物的本體聚合用催化劑、氣相聚合用催化劑、使用該催化劑的α-烯烴化合物的聚合方法以及使用該催化劑獲得的烯烴聚合物。
更詳細地說,本發(fā)明涉及這樣一些本體聚合用催化劑和氣相聚合用催化劑(有時將其簡單地稱為催化劑),當使作為原料單體的α-烯烴化合物在有氫存在的條件下進行本體聚合或氣相聚合時,這些催化劑具有高的聚合活性,通過添加少量的氫,所說催化劑中的任一種都能導致生成具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物;本發(fā)明還涉及使用這些聚合用催化劑的α-烯烴化合物的聚合方法,以及使用這些聚合用催化劑而制得的烯烴聚合物。
具體地說,在特開平2-163104號公報中公開的催化劑由(A1)含有三價鈦的固體催化劑成分、(B1)有機鋁化合物和(C1)二烷基二烷氧基硅烷等構成,所說的(A1)可由下述方法制得,即,在具有Si-O鍵的有機硅化合物的存在下,用有機鎂化合物將鹵化鈦還原而獲得一種固體產物,再將此固體產物用酯化合物處理,然后再用由醚化合物、四氯化鈦和酯化合物組成的混合物處理而制得該(A1)成分。
另外,在特表平8-509263號公報中公開的催化劑由(A2)含有鎂原子、鹵素原子和鈦等過渡金屬原子的固體化合物、(B2)有機鋁衍生物、和(C2)二烷基二烷氧基硅烷等構成。
可是,一般說來,在使α-烯烴化合物進行本體聚合或氣相聚合的情況下,使用氫等的鏈轉移劑可以降低烯烴聚合物的分子量,這樣就能提高熔體流動速率(melt flow rate、MFR),故一般都是采用這種方法。
然而,根據(jù)特開平2-163104號公報或特表平8-509263號公報中公開的催化劑,發(fā)現(xiàn)存在以下問題(1)雖然通過本體聚合或氣相聚合可以獲得立構規(guī)整性優(yōu)良的烯烴聚合物,但是,熔體流動速率對氫使用量的依賴性較小,因此,該催化劑不利于制造熔體流動速率高的烯烴聚合物的目的。
關于這一點,現(xiàn)在參照
圖1具體地進行說明,在本體聚合時的氫分壓為0.25MPa(表壓)的情況下,所獲烯烴聚合物的MFR(根據(jù)JIS-K7210)約為1.2g/10分,與此相對照,即便在將氫分壓增加至1MPa(表壓)的情況下,所獲烯烴聚合物的MFR也只有約14g/10分。
另外,在氣相聚合時的氫分壓為0.01MPa(表壓)的情況下,所獲烯烴聚合物的MFR(根據(jù)JIS-K7210)約為0.03g/10分,與此相對照,即便在將氫分壓增加至0.09MPa(表壓)的情況下,所獲烯烴聚合物的MFR也只有約2.5g/10分。
也就是說,使用傳統(tǒng)的催化劑會使烯烴聚合物的熔體流動速率降低,因此不得不使用大量的氫。
(2)在使用上述催化劑通過本體聚合或氣相聚合來制備熔體流動速率高的烯烴聚合物的情況下,必定會使所獲烯烴聚合物的立構規(guī)整性降低,這是存在的問題。
也就是說,所謂烯烴聚合物的立構規(guī)整性和熔體流動速率,二者通常是相反的特性,因此,在制造熔體流動速率高的烯烴聚合物時,必然會降低其立構規(guī)整性,因此,伴隨著立構規(guī)整性的降低,烯烴聚合物的耐熱性和耐蠕變性等也隨之降低,這是存在的問題。
(3)在使用上述催化劑通過本體聚合或氣相聚合來制備熔體流動速率高的烯烴聚合物的情況下,必須使用較多的氫。因此,從確保安全性的觀點考慮,必須提高制造裝置的耐壓性,這是存在的問題。
(4)另外,在使用上述催化劑的情況下,如果使用大量的氫,就會導致本體聚合時或氣相聚合時的氫分壓增加,并同時會使單體分壓相對地降低,這是存在的問題。因此,相應地會使烯烴聚合物的生產率降低,這是存在的問題。
也就是說,人們希望獲得這樣一種催化劑,這種催化劑在本體聚合或氣相聚合時具有優(yōu)良的聚合活性,而且能夠維持優(yōu)良的立構規(guī)整性,通過添加少量的氫就能容易地獲得具有所需分子量和熔體流動速率的烯烴聚合物。
因此,本發(fā)明考慮到上述存在的問題,其目的是通過將特定的固體催化劑、有機鋁化合物和特定的有機硅化合物相組合,提供一類本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,這類催化劑在進行本體聚合或氣相聚合時的聚合活性高,而且只需添加少量的氫,就能導致生成一種既能維持立構規(guī)整性,又具有優(yōu)良熔體流動速率的烯烴聚合物。
另外,本發(fā)明的另一個目的是提供一種本體聚合方法和氣相聚合方法,該方法使用上述本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,能夠高效地生產具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
另外,本發(fā)明的再一個目的是提供一種通過使用上述本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑而制得的具有優(yōu)良熔體流動速率或立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)組成的固體催化劑成分;(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物(R1)(R2CH2)Si(OR3)(OR4) (1)[在通式(1)中,R1表示碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,R2表示碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,R3和R4表示碳原子數(shù)1~20的烴基]。
作為(C)成分,通過使用這種具有特定環(huán)狀的烷基二烷氧基硅烷作為外部給予體,可以提供一類本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,該催化劑的聚合活性高,只需少量氫便能導致生成具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
在構成第1發(fā)明和第2發(fā)明時,優(yōu)選是它們各自的(C)成分中的R1是環(huán)戊基或環(huán)己基。
作為(C)成分,通過使用這種具有特定環(huán)狀的烷基二烷氧基硅烷作為外部給予體,可以提供這樣一類本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,該催化劑的聚合活性較高,并且只需添加少量氫即能導致生成具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
在構成第1發(fā)明和第2發(fā)明時,優(yōu)選是它們各自的(C)成分是環(huán)戊基異丁基二甲氧基硅烷或環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷。
作為(C)成分,通過使用這種具有特定環(huán)狀的烷基二烷氧基硅烷作為外部給予體,可以提供這樣一類本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,該催化劑的聚合活性較高,并且只需添加少量氫即能導致生成具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
在構成第1發(fā)明和第2發(fā)明時,優(yōu)選是它們各自的(C)成分是通過下述反應式獲得的有機硅化合物,該反應式為 。
(C)成分只要是按上述方法獲得的有機硅化合物,它就具有純度高而且制造成本低廉的特征。因此,可以提供這樣一類本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,該催化劑的聚合活性較高,只需添加少量氫即能導致生成具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
在構成第1發(fā)明時,催化劑活性優(yōu)選在600Kg/gTi以上;另外,在構成第2發(fā)明時,催化劑活性優(yōu)選在700Kg/gTi以上的值。
只要是具有如此催化劑活性的本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,就能確實地提高對α-烯烴化合物的聚合活性,另一方面,對聚合條件的控制也變得容易。
在構成第1發(fā)明和第2發(fā)明時,(A)成分優(yōu)選是通過進一步與作為(d)成分的四氯化硅接觸而獲得的固體催化劑成分。
只要是含有內部給予體的本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,就能提供這樣一類本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,該催化劑的聚合活性較高,而且只需添加少量氫便能導致生成具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
在構成第1發(fā)明和第2發(fā)明時,(A)成分優(yōu)選是通過依次地實施下述工序①~③而獲得的固體催化劑成分,所說工序為①使(a)鎂化合物與(d)四氯化硅接觸的工序;②與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)接觸的工序;③在高溫狀態(tài)下與(b)四氯化鈦接觸的工序。
只要是按上述順序與(b)四氯化鈦等接觸而獲得的固體催化劑成分,就能將(b)四氯化鈦完全而且牢固地載持在(a)鎂化合物上。因此可以提供這樣一類本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,該催化劑的聚合活性較高,只需添加少量氫便能導致生成具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
在構成第1發(fā)明和第2發(fā)明時,(A)成分優(yōu)選是依次地按照下述工序①~④實施而獲得的固體催化劑成分,所說工序為①使(a)鎂化合物與(d)四氯化硅接觸的工序;②與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)接觸的工序;③在高溫狀態(tài)下與(b)四氯化鈦接觸的工序。
④在用烴類溶劑洗滌之后,再次向其中添加(b)四氯化鈦并在高溫狀態(tài)下與其接觸的工序。
只要是如此地通過多次與(b)四氯化鈦接觸而獲得的催化劑成分,就能使(b)四氯化鈦完全而且牢固地載持在(a)鎂化合物上。因此可以提供這樣一類本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,該催化劑的聚合活性較高,只需添加少量氫便能導致生成具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
本發(fā)明的另一個技術方案(第3發(fā)明)是一種本體聚合方法,其特征在于,使用由下述的(A)~(C)成分接觸而制得的本體聚合用催化劑,在氫的存在下使α-烯烴化合物進行本體聚合;本發(fā)明的另一個技術方案(第4發(fā)明)是一種氣相聚合方法,其特征在于,使用由下述的(A)~(C)成分接觸而制得的氣相聚合用催化劑,在氫的存在下使α-烯烴化合物進行氣相聚合,所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)組成的固體催化劑成分;(B)有機鋁化合物;(C)由上述通式(1)表示的有機硅化合物。
在實施第3發(fā)明和第4發(fā)明時,氫分壓優(yōu)選在0.01~5MPa的范圍內。
通過如此實施本體聚合方法或氣相聚合方法,可以容易地使所獲烯烴聚合物的流動性和立構規(guī)整性二者達到平衡。另外,只要氫分壓處于上述范圍內,就能獲得適當?shù)木酆匣钚?,而且較容易地進行容器的耐壓設計。
在實施第3發(fā)明和第4發(fā)明時,α-烯烴化合物優(yōu)選為丙烯。
本發(fā)明的另一個技術方案(第5發(fā)明)是一種烯烴聚合物,其特征在于,它是通過使用含有下述(A)~(C)成分的本體聚合用催化劑,在氫的存在下使α-烯烴化合物進行本體聚合而制得的;另外,本發(fā)明的另一個技術方案(第6發(fā)明)是一種烯烴聚合物,其特征在于,它是通過使用含有下述(A)~(C)成分的氣相聚合用催化劑,在氫的存在下使α-烯烴化合物進行氣相聚合而制得的,所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)組成的固體催化劑成分;(B)有機鋁化合物;(C)由上述通式(1)表示的有機硅化合物。
在構成第5發(fā)明和第6發(fā)明時,根據(jù)JIS-K7210在230℃和2.16Kg f/cm2的條件下測得的烯烴聚合物的熔體流動速率優(yōu)選在0.01~500g/10分的范圍內。
只要是具有這樣熔體流動速率的烯烴聚合物,就可以容易地獲得流動性和立構規(guī)整性的平衡。
在構成第5發(fā)明時,當以烯烴聚合物的熔體流動速率的絕對值作為MI,以本體聚合時的氫分壓(MPa)作為PH,以本體聚合時的總壓(MPa)作為PT時,優(yōu)選滿足以下的關系式(2)MI≥1.0exp(10.5×PH/PT) (2)另外,在構成第6發(fā)明時,當以烯烴聚合物的熔體流動速率的絕對值作為MI,以氣相聚合時的氫分壓(MPa)作為PH,以氣相聚合時的總壓(MPa)作為PT時,優(yōu)選滿足以下的關系式(3)MI≥0.045exp(155×PH/PT) (3)通過滿足上述關系式(2)或(3),可以提供具有優(yōu)良熔體流動速率的烯烴聚合物。
在構成第5發(fā)明和第6發(fā)明時,利用索格利特萃取裝置和使用沸騰的庚烷溶劑在提取時間為5小時的條件下測得的烯烴聚合物在庚烷中的不溶成分量優(yōu)選在90重量%以上。
由于具有上述庚烷不溶成分量,因此可以獲得具有優(yōu)良立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
對附圖的簡單說明圖1是用于說明在根據(jù)第5實施方案進行烯烴聚合物的本體聚合時,氫分壓與所獲烯烴聚合物的熔體流動速率之間的關系的曲線圖。
圖2是用于說明在根據(jù)第6實施方案進行烯烴聚合物的氣相聚合時,氫分壓與所獲烯烴聚合物的熔體流動速率之間的關系的曲線圖。
用于實施發(fā)明的最佳實施方案下面具體地說明本發(fā)明(第1~第6的發(fā)明)涉及的實施方案(第1~第6實施方案)。
第1實施方案是第1發(fā)明涉及的實施方案,其中,作為用于在氫的存在下使α-烯烴化合物進行本體聚合所需的催化劑是通過使下述的(A)~(C)成分進行接觸而制得的本體聚合用催化劑。所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基),和根據(jù)需要使用的(d)四氯化硅化合物組成的固體催化劑成分;
(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物(R1)(R2CH2)Si(OR3)(OR4) (1)[在通式(1)中,R1表示碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,R2表示碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,R3和R4表示碳原子數(shù)1~20的烴基]1.(A)成分(A)成分的固體催化劑成分是由以下所示的(a)成分的鎂化合物、(b)成分的四氯化鈦、(c)成分的苯二甲酸二烷基酯和根據(jù)需要加入的(d)四氯化硅化合物進行接觸而獲得的接觸物。
(1)(a)成分①種類作為(a)成分的鎂化合物的種類沒有特別限制,但優(yōu)選是由下述通式(4)表示的鎂化合物。
MgR5R6(4)[在通式(4)中,R5和R6相互獨立地表示烴基、由OR7表示的基團(R7為烴基)或鹵素原子]。
此處,作為由R5、R6和R7表示的烴基,相互獨立地可以舉出碳原子數(shù)1~12的烷基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基等。另外,作為R5和R6表示的鹵素原子,可以舉出氯、溴、碘和氟。
因此,作為由通式(4)表示的鎂化合物的具體例,可以舉出二甲基鎂、二乙基鎂、二異丙基鎂、二丁基鎂、二己基鎂、二辛基鎂、乙基丁基鎂、二苯基鎂、二環(huán)己基鎂、丁基辛基鎂等的烷基鎂或芳基鎂;二甲氧基鎂、二乙氧基鎂、二丙氧基鎂、二丁氧基鎂、二己氧基鎂、二辛氧基鎂、二苯氧基鎂、二環(huán)己氧基鎂等的環(huán)氧基鎂或芳氧基鎂;氯化乙基鎂、氯化丁基鎂、氯化己基鎂、氯化異丙基鎂、氯化異丁基鎂、氯化叔丁基鎂、溴化苯基鎂、氯化芐基鎂、溴化乙基鎂、溴化丁基鎂、氯化苯基鎂、碘化丁基鎂等的鹵化烷基鎂或鹵化芳基鎂;氯化丁氧基鎂、氯化環(huán)己氧基鎂、氯化苯氧基鎂、溴化乙氧基鎂、溴化丁氧基鎂、碘化乙氧基鎂等的鹵化烷氧基鎂或鹵化芳氧基鎂;氯化鎂、溴化鎂、鹵化鎂等的鹵化鎂之中的單獨一種或兩種以上的組合。
另外,在這些鎂化合物中,更優(yōu)選的是氯化鎂、二甲氧基鎂、二乙氧基鎂、二丙氧基鎂、二丁氧基鎂等。如果使用這些鎂化合物,則不僅能容易地控制粒徑,而且能夠聚合出具有更優(yōu)立構規(guī)整性的烯烴聚合物。
另外,在所說的鎂化合物中,也可以含有碘等的鹵素原子、硅、鋁等的其他元素,而且優(yōu)選是含有醇、醚、酯類等的電子給予體。
另外,所說的鎂化合物優(yōu)選是載持在二氧化硅、氧化鋁、聚苯乙烯等的載體上。
②制備方法另外,上述的鎂化合物可以由金屬鎂或含鎂化合物來制備。
作為其中的一例,可以舉出使用鹵素化合物或醇化合物來與金屬鎂接觸的方法。
此處,作為用于接觸的鹵素化合物,可以舉出碘、氯、溴和氟,但其中更優(yōu)選的是碘。
另外,同樣地作為用于接觸的醇化合物,可以舉出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、辛醇等。
另外,作為其他的一例,可以舉出使用鹵化物與由Mg(OR8)2表示的烷氧基鎂化合物(式中,R8表示碳原子數(shù)1~20的烴基)接觸的方法。
作為用于如此接觸的鹵化物,可以舉出四氯化硅、四溴化硅、四氯化錫、四溴化錫、氯化氫等,但更優(yōu)選的是四氯化硅。
(2)(b)成分①種類(b)成分是四氯化鈦,但對其種類沒有特別限制,對其純度等也沒有特別限制。
②使用量另外,關于(b)成分的使用量,相對于在(a)成分的鎂化合物中的每1mol鎂原子,(b)成分的用量通常優(yōu)選在0.5~100mol的范圍內。
其理由是,如果所說(b)成分的使用量處于上述范圍之外,則會發(fā)生催化劑的聚合活性低下和所獲烯烴聚合物的立構規(guī)整性低下的情況。
因此,所說(b)成分的使用量優(yōu)選在1~50mol的范圍內,更優(yōu)選在2~30mol的范圍內。
(3)(c)成分①種類(c)成分是苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)為3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基),可作為電子給予性化合物使用。
此處,作為苯二甲酸二烷基酯中的烷基,可以舉出碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基。
作為具體的烷基,可以舉出正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、2-乙基己基、3-乙基己基、4-乙基己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基等。
因此,作為優(yōu)選的苯二甲酸二烷基酯,可以舉出苯二甲酸二正丁酯、苯二甲酸二異丁酯、苯二甲酸二正庚酯等。另外,這些化合物可以將其中的任一種單獨使用,也可以將其兩種以上組合使用。
②使用量另外,關于(c)成分的使用量,相對于在(a)成分的鎂化合物中的每1mol鎂原子,(c)成分的用量通常優(yōu)選在0.01~10mol的范圍內。
其理由是,如果所說(c)成分的使用量處于上述范圍之外,則會發(fā)生催化劑的聚合活性低下和所獲烯烴聚合物的立構規(guī)整性低下的情況。
因此,所說(c)成分的使用量更優(yōu)選在0.05~5mol的范圍內,特別優(yōu)選在0.1~3mol的范圍內。
(4)(d)成分①功能(d)成分的四氯化硅(SiCl4)具有一種作為氯化助劑或電子給予性化合物前體的功能。因此,通過向固體催化劑成分中添加四氯化硅,可以顯著地提高催化劑的聚合活性。
②使用量另外,關于(d)成分的四氯化硅的使用量,相對于在(a)成分的鎂化合物中的每1mol鎂原子,(d)成分的用量通常優(yōu)選在0.01~10mol的范圍內。
其理由是,如果所說(d)成分的使用量處于上述范圍之外,則會發(fā)生催化劑的聚合活性低下的情況。
因此,所說(d)成分的使用量更優(yōu)選在0.05~5mol的范圍內,特別優(yōu)選在0.1~3mol的范圍內。
(5)接觸方法①接觸方法1另外,由于(b)四氯化鈦能夠完全并牢固地載持在(a)鎂化合物上,因此,(A)成分優(yōu)選是通過依次地實施下述工序(i)~(iii)而獲得的固體催化劑成分。
(i)使(a)鎂化合物與(d)四氯化硅化合物接觸的工序;(ii)與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)接觸的工序;(iii)在高溫狀態(tài)下與(b)四氯化鈦接觸的工序。
②接觸方法另外,由于(b)四氯化鈦能夠完全并牢固地載持在(a)鎂化合物上,因此,(A)成分優(yōu)選是通過依次地實施下述工序(i)~(iv)而獲得的固體催化劑成分。
(i)使(a)鎂化合物與(d)四氯化硅化合物接觸的工序;(ii)與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)接觸的工序;
(iii)在高溫狀態(tài)下與(b)四氯化鈦接觸的工序。
(iv)在洗滌工序之后,再次加入(b)四氯化鈦并在高溫狀態(tài)下與其接觸的工序。
應予說明,在洗滌工序中,作為洗滌劑,優(yōu)選使用脂肪烴和芳香烴,或者二者之中任一種的烴類溶劑。
③接觸方法3另外,(a)鎂化合物與(d)四氯化硅化合物的接觸溫度通常優(yōu)選在-20~100℃的范圍內。
其理由是,如果所說的接觸溫度不是-20℃,則會發(fā)生(a)鎂化合物與(d)四氯化硅化合物接觸不充分的情況,另一方面,如果所說的接觸溫度超過100℃,則會由于溫度超過了(d)四氯化硅化合物的沸點而導致接觸操作發(fā)生困難。
因此,(a)鎂化合物與(d)四氯化硅化合物的接觸溫度更優(yōu)選在20~90℃的范圍內,特別優(yōu)選在30~70℃的范圍內。
另外,(a)鎂化合物與(d)四氯化硅化合物的接觸時間通常優(yōu)選在1分鐘~24小時的范圍內。
其理由是,如果所說的接觸時間不足1分鐘,則會發(fā)生(a)鎂化合物與(d)四氯化硅化合物接觸不充分的情況,另一方面,即使所說的接觸時間超過24小時,不但會使其制造時間過長,同時也會出現(xiàn)接觸已達到飽和的情況。
因此,所說的(a)鎂化合物與(d)四氯化硅化合物的接觸時間更優(yōu)選在5分鐘~12小時的范圍內,特別優(yōu)選在10分鐘~6小時的范圍內。
④接觸方法4另外,(a)鎂化合物和(d)四氯化硅化合物與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)的接觸溫度通常優(yōu)選在50~200℃的范圍內。
其理由是,如果所說的與(b)四氯化鈦的接觸溫度不足50℃,則會發(fā)生接觸不充分和聚合時的催化活性低下的情況。另一方面,如果所說的接觸溫度超過200℃,則會發(fā)生難以對接觸進行控制以及在聚合時的催化活性變化無常的情況。
因此,該接觸溫度更優(yōu)選在70~150℃的范圍內,特別優(yōu)選在80~120℃的范圍內。
另外,(a)鎂化合物和(d)四氯化硅化合物與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)的接觸時間通常優(yōu)選在1分鐘~24小時的范圍內。
其理由是,如果與(c)苯二甲酸二烷基酯的接觸時間不足1分鐘,則會發(fā)生接觸不充分以及在聚合時的催化活性低下的情況。另一方面,即使該接觸時間超過24小時,不但會使其制造時間過長,同時也會出現(xiàn)接觸已達到飽和的情況。
因此,所說的與(c)苯二甲酸二烷基酯的接觸時間更優(yōu)選在5分鐘~12小時的范圍內,特別優(yōu)選在10分鐘~6小時的范圍內。
⑤接觸方法5另外,由(a)鎂化合物、(d)四氯化硅化合物和(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)形成的接觸物與(b)四氯化鈦的接觸溫度通常優(yōu)選在50~200℃的范圍內。
其理由是,如果所說的與(b)四氯化鈦的接觸溫度不足50℃,則會發(fā)生接觸不充分和在聚合時的催化活性低下的情況。另一方面,如果所說的接觸溫度超過200℃,則會發(fā)生難以對接觸進行控制以及在聚合時的催化活性變化無常的情況。
因此,與(b)四氯化鈦的接觸溫度更優(yōu)選在70~150℃的范圍內,特別優(yōu)選在80~120℃的范圍內。
另外,由(a)鎂化合物、(d)四氯化硅化合物和(c)苯二甲酸二烷基酯形成的接觸物與(b)四氯化鈦的接觸時間通常優(yōu)選在1分鐘~24小時的范圍內。
其理由是,如果與(b)四氯化鈦的接觸時間不足1分鐘,則會發(fā)生接觸不充分以及在聚合時的催化活性低下的情況。另一方面,即使該接觸時間超過24小時,不但會使其制造時間過長,同時也會出現(xiàn)接觸已達到飽和的情況。
因此,與(b)四氯化鈦的接觸時間更優(yōu)選在5分鐘~12小時的范圍內,特別優(yōu)選在10分鐘~6小時的范圍內。
⑥其他另外,也可以在烴類溶劑等情性溶劑的存在下將各成分接觸,另外,優(yōu)選是預先用烴類溶劑等的惰性溶劑將各成分稀釋后再使它們相互接觸。
作為這類惰性溶劑,例如可以舉出正戊烷、異戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、異辛烷等的脂肪族烴;苯、甲苯、二甲苯等的芳香烴或其混合物。
另外,通過接觸獲得的固體催化劑成分優(yōu)選用上述的惰性溶劑洗滌。
另外,獲得的固體催化劑成分既可以在干燥狀態(tài)下保存,也可以在烴類溶劑等的惰性溶劑中保存。
(6)載體另外,(A)成分的固體催化劑成分優(yōu)選是載持在載體上。
具體地說,優(yōu)選使用屬于周期表第II~IV族的元素的氧化物,例如氧化硅、氧化鎂等的氧化物,或者使用至少含有一種屬于周期表第II~IV族的元素的復合氧化物,例如優(yōu)選使用硅鋁氧化物等的固態(tài)物作為載體。
然后,為了制備載持在載體上的固體催化劑成分,優(yōu)選是將載體與上述的(a)~(d)成分一起置于溶劑中,在0~200℃的溫度下使其接觸2分鐘~24小時。
2.(B)成分(1)種類對作為(B)成分的有機鋁化合物的種類沒有特別限制,例如優(yōu)選使用含有烷基、鹵素原子、氫原子、烷氧基等的鋁化合物或鋁噁烷(aluminoxane)及其混合物。
具體地可以舉出三甲基鋁、三乙基鋁、三異丙基鋁、三異丁基鋁、三辛基鋁等的三烷基鋁;一氯化二乙基鋁、一氯化二異丙基鋁、一氯化二異丁基鋁、一氯化二辛基鋁等的一氯化二烷基鋁;倍半氯化乙基鋁等的倍半鹵化烷基鋁;甲基鋁噁烷等的鏈狀的鋁噁烷等。
在這些有機鋁化合物中,優(yōu)選是具有1~5個碳原子的低級烷基的三烷基鋁,特別優(yōu)選是三甲基鋁、三乙基鋁、三丙基鋁和三異丁基鋁。
另外,這些有機鋁化合物,可以將其中的任一種單獨地使用,也可以將其兩種以上組合使用。
(2)使用量另外,關于(B)成分的有機鋁化合物的使用量,當以Al/(A)成分中所含的Ti的原子比例來表示時,通常優(yōu)選在1~10,000mol的范圍內。
其理由是,當所說(B)成分的使用量(Al/Ti)不足1mol時,往往難以發(fā)揮催化劑的聚合性能,另一方面,如果(B)成分的使用量超過10,000mol,則催化劑的聚合活性反而會降低。
因此,所說(B)成分的使用量(Al/Ti)更優(yōu)選在10~5,000mol的范圍內,特別優(yōu)選在50~1,000mol的范圍內。
3.(C)成分(1)種類(C)成分是由通式(1)表示的有機硅化合物,它起到外部添加的電子給予性化合物的作用。
此處,作為在通式(1)中的R1,可以舉出環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、1-降冰片基、2一降冰片基等的碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,其中優(yōu)選是環(huán)己基和環(huán)戊基。
另外,作為通式(1)中的R2,可以舉出異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基等的碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,其中特別優(yōu)選是異丙基。
另外,作為通式(1)中的R3和R4,可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、己基、辛基等的烷基;環(huán)己基;烯丙基、丙烯基、丁烯基等的鏈烯基;苯基、甲苯基、二甲苯基等的芳基;苯乙基、3-苯丙基等的芳烷基等。其中,特別優(yōu)選的是碳原子數(shù)1~10的烷基。
另外,作為由通式(1)表示的有機硅化合物的具體例,可以舉出環(huán)丙基異丁基二甲氧基硅烷、環(huán)丙基異戊基二甲氧基硅烷、環(huán)丙基-2-甲基丁基二甲氧基硅烷、環(huán)丙基新戊基二甲氧基硅烷、環(huán)丙基-2-甲基己基二甲氧基硅烷;環(huán)丁基異丁基二甲氧基硅烷、環(huán)丁基異戊基二甲氧基硅烷、環(huán)丁基-2-甲基丁基二甲氧基硅烷、環(huán)丁基新戊基二甲氧基硅烷、環(huán)丁基-2-甲基己基二甲氧基硅烷;環(huán)戊基異丁基二甲氧基硅烷、環(huán)戊基異戊基二甲氧基硅烷、環(huán)戊基-2-甲基丁基二甲氧基硅烷、環(huán)戊基新戊基二甲氧基硅烷、環(huán)戊基-2-甲基己基二甲氧基硅烷;環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷、環(huán)己基異戊基二甲氧基硅烷、環(huán)己基-2-甲基丁基二甲氧基硅烷、環(huán)己基新戊基二甲氧基硅烷、環(huán)己基-2-甲基己基二甲氧基硅烷;環(huán)庚基異丁基二甲氧基硅烷、環(huán)庚基異戊基二甲氧基硅烷、環(huán)庚基-2-甲基丁基二甲氧基硅烷、環(huán)庚基新戊基二甲氧基硅烷、環(huán)庚基-2-甲基己基二甲氧基硅烷;環(huán)辛基異丁基二甲氧基硅烷、環(huán)辛基異戊基二甲氧基硅烷、環(huán)辛基-2-甲基丁基二甲氧基硅烷、環(huán)辛基新戊基二甲氧基硅烷、環(huán)辛基-2-甲基己基二甲氧基硅烷;1-降冰片基異丁基二甲氧基硅烷、1-降冰片基異戊基二甲氧基硅烷、1-降冰片基-2-甲基丁基二甲氧基硅烷、1-降冰片基新戊基二甲氧基硅烷、1-降冰片基-2-甲基己基二甲氧基硅烷;2-降冰片基異丁基二甲氧基硅烷、2-降冰片基異戊基二甲氧基硅烷、2-降冰片基-2-甲基丁基二甲氧基硅烷、2-降冰片基新戊基二甲氧基硅烷、2-降冰片基-2-甲基己基二甲氧基硅烷等之中的單獨一種或兩種以上的組合。
另外,作為由通式(1)表示的有機硅化合物的其他具體例,可以舉出環(huán)丙基異丁基二乙氧基硅烷、環(huán)丙基異戊基二乙氧基硅烷、環(huán)丙基-2-甲基丁基二乙氧基硅烷、環(huán)丙基新戊基二乙氧基硅烷、環(huán)丙基-2-甲基己基二乙氧基硅烷;環(huán)丁基異丁基二乙氧基硅烷、環(huán)丁基異戊基二乙氧基硅烷、環(huán)丁基-2-甲基丁基二乙氧基硅烷、環(huán)丁基新戊基二乙氧基硅烷、環(huán)丁基-2-甲基己基二乙氧基硅烷;環(huán)戊基異丁基二乙氧基硅烷、環(huán)戊基異戊基二乙氧基硅烷、環(huán)戊基-2-甲基丁基二乙氧基硅烷、環(huán)戊基新戊基二乙氧基硅烷、環(huán)戊基-2-甲基己基二乙氧基硅烷;環(huán)己基異丁基二乙氧基硅烷、環(huán)己基異戊基二乙氧基硅烷、環(huán)己基-2-甲基丁基二乙氧基硅烷、環(huán)己基新戊基二乙氧基硅烷、環(huán)己基-2-甲基己基二乙氧基硅烷;環(huán)庚基異丁基二乙氧基硅烷、環(huán)庚基異戊基二乙氧基硅烷、環(huán)庚基-2-甲基丁基二乙氧基硅烷、環(huán)庚基新戊基二乙氧基硅烷、環(huán)庚基-2-甲基己基二乙氧基硅烷;環(huán)辛基異丁基二乙氧基硅烷、環(huán)辛基異戊基二乙氧基硅烷、環(huán)辛基-2-甲基丁基二乙氧基硅烷、環(huán)辛基新戊基二乙氧基硅烷、環(huán)辛基-2-甲基己基二乙氧基硅烷;1-降冰片基異丁基二乙氧基硅烷、1-降冰片基異戊基二乙氧基硅烷、1-降冰片基-2-甲基丁基二乙氧基硅烷、1-降冰片基新戊基二乙氧基硅烷、1-降冰片基-2-甲基己基二乙氧基硅烷;2-降冰片基異丁基二乙氧基硅烷、2-降冰片基異戊基二乙氧基硅烷、2-降冰片基-2-甲基丁基二乙氧基硅烷、2-降冰片基新戊基二乙氧基硅烷、2-降冰片基-2-甲基己基二乙氧基硅烷等之中的單獨一種或兩種以上的組合。
另外,在這些有機硅化合物中,優(yōu)選是從環(huán)戊基異丁基二甲氧基硅烷、環(huán)戊基異丁基二乙氧基硅烷、環(huán)戊基異丁基甲氧基乙氧基硅烷、環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷、環(huán)己基異丁基二乙氧基硅烷和環(huán)己基異丁基甲氧基乙氧基硅烷中選擇的至少一種有機硅化合物。
(2)合成法(C)成分的有機硅化合物可按任意的方法合成,但是具有代表性的合成途徑有如下的途徑 。
在該合成途徑中,原料化合物R2CH2Si(OR3)2(OR4)可由有機硅化合物按公知的烷基化、烷氧基化反應等方法制得。然后,從原料化合物R2CH2Si(OR3)2(OR4)通過使用公知的格利雅試劑(R1MgBr)可以獲得由通式(1)表示的有機硅化合物。
(3)使用量另外,相對于(B)成分的有機鋁化合物1mol,(C)成分的有機硅化合物的使用量通常優(yōu)選在0.005~2mol的范圍內。
其理由是,如果所說(C)成分的使用量不足0.005mol,則會發(fā)生催化活性低下和立構規(guī)整性低下的情況,另一方面,如果所說(C)成分的使用量超過2mol,則會發(fā)生反而使催化劑活性降低的情況。
因此,所說(C)成分的使用量更優(yōu)選在0.007~1.5mol的范圍內,特別優(yōu)選在0.01~1mol的范圍內。
第2實施方案是第2發(fā)明涉及的實施方案,作為用于在氫的存在下使α-烯烴化合物進行氣相聚合的催化劑,是通過使下述的(A)~(C)成分相互接觸而生成的氣相聚合用催化劑。所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基),以及根據(jù)需要使用的(d)四氯化硅化合物組成的固體催化劑成分;(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物(R1)(R2CH2)Si(OR3)(OR4) (1)[式中,R1表示碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,R2表示碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,R3和R4表示碳原子數(shù)1~20的烴基]。
1.(A)成分在第2實施方案中的(A)成分的固體催化劑成分是由(a)成分的鎂化合物、(b)成分的四氯化鈦、(c)成分的苯二甲酸二烷基酯和根據(jù)需要加入的(d)四氯化硅化合物進行接觸而獲得的接觸物,這與第1實施方案中的(A)成分是實質上相同的。因此,在此處省略對(A)成分的說明。
2.(B)成分在第2實施方案中的(B)成分的有機鋁化合物與第1實施方案中的(B)成分實質上是同樣的。因此,在此處省略對(B)成分的說明。
3.(C)成分在第2實施方案中的(C)成分的有機硅化合物與第1實施方案中的(C)成分實質上是同樣的。因此,在此處省略對(C)成分的說明。
第3實施方案是第3發(fā)明涉及的實施方案,該實施方案是通過在本體聚合用催化劑和氫氣的存在下,使作為原料單體的α-烯烴化合物進行本體聚合的聚合方法。
1.本體聚合用催化劑的使用量對本體聚合用催化劑的使用量沒有特別限制,但是在換算成(A)成分的固體催化劑成分中所含的鈦原子(Ti)時,所用的Ti濃度通常適宜為在每1升反應體積中所含的Ti在0.0001~1mmol的范圍內。
其理由是,如果所說本體聚合用催化劑的使用量(Ti濃度)不是0.0001mmol,則會發(fā)生α-烯烴化合物的聚合速度低下以及難以調整分子量的情況,另一方面,如果所說本體聚合用催化劑的使用量超過1mmol,則會發(fā)生難以控制聚合反應并且同樣地難以調整分子量的情況。
因此,本體聚合用催化劑的使用量在按Ti濃度計算時,在每1升反應體積中的Ti濃度更優(yōu)選在0.001~0.5mmol的范圍內,特別優(yōu)選在0.005~0.3mmol的范圍內。
2.α-烯烴化合物(1)種類對α-烯烴化合物的種類沒有特別限制,例如,優(yōu)選是由通式(5)表示的α-烯烴化合物。
R9-CH=CH2(5)[在通式(5)中,R9表示氫原子或烴基]另外,當R9是烴基時,該烴基可以是飽和的,或者,也可以在其中包含不飽和的基團。另外,當R8是烴基的情況下,它可以是直鏈狀、支鏈狀或環(huán)狀的烴基。
另外,作為α-烯烴化合物的具體例,可以舉出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、乙烯基環(huán)己烷等之中的單獨一種或兩種以上的組合,其中特別優(yōu)選的是丙烯。
3.預聚合優(yōu)選是在使α-烯烴化合物進行本體聚合之前預先對其進行預聚合。也就是說,優(yōu)選是在上述(A)、(B)和(C)成分的存在下,使α-烯烴化合物通常在-10~100℃范圍內的溫度和在常壓~5MPa(表壓)的壓力下進行預聚合。
另外,預聚合的聚合時間通常在1分鐘~10小時的范圍內,優(yōu)選在10分鐘~5小時的范圍內。
另外,在實施預聚合的情況下,相對于固體催化劑成分的量,α-烯烴化合物的聚合量通常優(yōu)選在0.1~1,000重量%的范圍內,更優(yōu)選在1.0~500重量%的范圍內。
4.聚合(1)聚合形式關于第3實施方案的聚合方式,采用首先將α-烯烴化合物冷卻成液體狀態(tài),然后使液態(tài)的α-烯烴化合物直接聚合的本體聚合的方法。
但是,在本體聚合的情況下,作為聚合的方式,可以是分批式聚合或連續(xù)式的聚合,而且,也可以采用在不同條件下的兩段式聚合或多段式聚合。
另外,作為聚合方式,可以是α-烯烴化合物例如單獨丙烯的均聚,或者,也可以是多種α-烯烴化合物的共聚。
另外,在使α-烯烴化合物進行共聚的情況下,優(yōu)選與α-烯烴化合物以外的單體例如丁二烯等的二烯類化合物混合使用。
(2)聚合條件作為α-烯烴化合物的本體聚合條件,其聚合溫度通常優(yōu)選在0~200℃的范圍內,更優(yōu)選在30~100℃的范圍內。
另外,聚合時間可以根據(jù)原料單體的α-烯烴化合物的種類或聚合溫度而進行適宜的變化,但是通常優(yōu)選在5分鐘~20小時的范圍內,更優(yōu)選在10分鐘~10小時的范圍內。
(3)鏈轉移劑另外,在使α-烯烴化合物進行聚合時,優(yōu)選通過添加鏈轉移劑,更優(yōu)選是通過添加氫來調節(jié)所獲的烯烴聚合物的分子量。
此處,優(yōu)選是一邊把作為鏈轉移劑的氫導入,一邊使α-烯烴化合物進行本體聚合,同時將該氫氣的分壓調節(jié)到0.01~5MPa的范圍內。
其理由是,如果所說的氫分壓不足0.01MPa,則會發(fā)生難以控制α-烯烴化合物的分子量的情況,另一方面,如果所說的氫分壓超過5MPa,則會發(fā)生分子量過低和所獲烯烴聚合物難以處理的情況。
因此,在進行本體聚合時的氫氣分壓更優(yōu)選在0.1~3MPa的范圍內,特別優(yōu)選在0.5~1MPa的范圍內。
(4)后處理聚合后的后處理優(yōu)選按常規(guī)方法進行。例如,為了使在本體聚合中使用的催化劑完全失活,優(yōu)選添加少量的水或醇等。通過這樣的后處理,可以防止聚合繼續(xù)進行,從而可以容易地調整分子量。
另外,為了除去在聚合物中所含的原料單體(α-烯烴化合物),優(yōu)選把在聚合后回收的單體粉末從氮氣流中通過。
另外,作為聚合后的后處理方法之一,優(yōu)選把回收到的聚合物粉末用擠壓機制成顆粒。
第4實施方案是第4發(fā)明的實施方案,該實施方案是通過在本體聚合用催化劑和氫氣的存在下,使作為原料單體的α-烯烴化合物進行氣相聚合的聚合方法。
1.氣相聚合用催化劑的使用量對氣相聚合用催化劑的使用量沒有特別限制,但是在換算成(A)成分的固體催化劑成分中所含的鈦原子(Ti)時,所用的Ti濃度通常適宜為在每1升反應體積中所含的Ti在0.0001~1mmol的范圍內。
其理由是,如果所說氣相聚合用催化劑的使用量(Ti濃度)不足0.0001mmol,則會發(fā)生α-烯烴化合物的聚合速度低下以及難以調整分子量的情況,另一方面,如果所說氣相聚合用催化劑的使用量超過1mmol,則會發(fā)生難以控制聚合反應并且同樣地難以調整分子量的情況。
因此,氣相聚合用催化劑的使用量在按Ti濃度計算時,在每1升反應體積中的Ti濃度更優(yōu)選在0.001~0.5mmol的范圍內,特別優(yōu)選在0.005~0.3mmol的范圍內。
2.α-烯烴化合物在第4實施方案中聚合的α-烯烴化合物與第3實施方案的α-烯烴化合物實質上是同樣的,例如優(yōu)選使用丙烯或乙烯。
3.預聚合在第4實施方案中進行預聚合的情況下,優(yōu)選是與第3實施方案同樣地實施。例如,優(yōu)選是在上述(A)、(B)和(C)成分的存在下,使α-烯烴化合物通常在-10~100℃范圍內的溫度和在常壓~5MPa(表壓)的壓力下進行預聚合。
4.聚合(1)聚合方式關于第4實施方案的聚合方式,采用使氣體狀的α-烯烴化合物進行直接聚合的氣相聚合方式。
但是,在氣相聚合的情況下,作為聚合的方式,可以是分批式聚合或連續(xù)式的聚合,而且,也可以采用在不同條件下的兩段式聚合或多段式聚合。
另外,作為聚合方式,可以是α-烯烴化合物例如單獨丙烯的均聚,或者,也可以是多種α-烯烴化合物的共聚。
另外,在使α-烯烴化合物進行共聚的情況下,優(yōu)選與α-烯烴化合物以外的單體例如丁二烯等的二烯類化合物混合使用。
(2)聚合條件作為α-烯烴化合物的氣相聚合條件,其聚合溫度通常優(yōu)選在50~200℃的范圍內,更優(yōu)選在60~100℃的范圍內。
另外,聚合時間可以根據(jù)原料單體的α-烯烴化合物的種類或聚合溫度而進行適宜的變化,但是通常優(yōu)選在5分鐘~20小時的范圍內,更優(yōu)選在10分鐘~10小時的范圍內。
另外,在使α-烯烴化合物進行聚合時,優(yōu)選通過添加鏈轉移劑,更優(yōu)選是通過添加氫來調節(jié)所獲的烯烴聚合物的分子量。
此處,優(yōu)選是一邊把作為鏈轉移劑的氫導入,一邊使α-烯烴化合物進行氣相聚合,同時將該氫氣的分壓調節(jié)到0.001~1.2MPa的范圍內。
其理由是,如果所說的氫分壓不足0.001MPa,則會發(fā)生難以控制α-烯烴化合物的分子量的情況,另一方面,如果所說的氫分壓超過1.2MPa,則會發(fā)生分子量過低和所獲烯烴聚合物難以處理的情況。
因此,在進行氣相聚合時的氫氣分壓更優(yōu)選在0.005~1.0MPa的范圍內,特別優(yōu)選在0.01~1.0MPa的范圍內。
(3)后處理聚合后的后處理與第3實施方案同樣地實施,為了使在氣相聚合中使用的催化劑完全失活,優(yōu)選除去在聚合物中所含的原料單體,或者將該原料單體制成顆粒。
第5實施方案是第5發(fā)明的實施方案,該方案是通過在本體聚合用催化劑和氫氣的存在下使作為原料單體的α-烯烴化合物進行本體聚合而獲得的烯烴聚合物。
1.熔體流動速率(MFR)烯烴聚合物的熔體流動速率(MFR,根據(jù)JIS-K7210,條件為230℃,2.16Kgf/cm2(21.2N/cm2))優(yōu)選在0.01~500g/10分鐘的范圍內。
其理由是,如果該烯烴聚合物的熔體流動速率不足0.01g/10分鐘,則會發(fā)生成型性顯著降低的情況,另一方面,如果超過500g/10分鐘,則會發(fā)生烯烴聚合物的質量顯著降低和低分子量成分過多的情況。
因此,所說烯烴聚合物的熔體流動速率更優(yōu)選在0.1~300g/10分鐘的范圍內,特別優(yōu)選在1~100g/10分鐘的范圍內。
2.固有粘度[η]的測定另外,烯烴聚合物的固有粘度[η]優(yōu)選在0.2~6dl/g的范圍內。
其理由是,如果所說烯烴聚合物的固有粘度[η]不足0.2dl/g,則會發(fā)生烯烴聚合物的質量顯著降低和低分子量成分過多的情況。另一方面,如果所說烯烴聚合物的固有粘度[η]超過6dl/g,則會發(fā)生成型性顯著降低的情況。
因此,所說烯烴聚合物的固有粘度[η]更優(yōu)選在0.5~5dl/g的范圍內。
另外,所說的固有粘度[η]可以在萘滿溶劑中和135℃的條件下用自動粘度計進行測定。
3.庚烷中的不溶成分量另外,烯烴聚合物在庚烷中的不溶成分量優(yōu)選在90%以上。
其理由是,如果所說烯烴聚合物在庚烷中的不溶成分量不足90%,則會發(fā)生缺乏立構規(guī)整性以及耐熱性或機械特性低下的情況。
因此,所說烯烴聚合物在庚烷中的不溶成分量更優(yōu)選在93%以上的范圍內。
另外,所說庚烷中的不溶成分量可以按照實施例1中記載的測定方法來測定。
4.熔體流動速率與氫氣分壓的關系另外,在生產烯烴聚合物時,以烯烴聚合物的熔體流動速率的絕對值作為MI,以本體聚合時的氫氣分壓(MPa)作為PH,以本體聚合時的總壓(MPa)作為PT,這時它們優(yōu)選滿足下述的關系式(2)。
MI≥1.0exp(10.5×PH/PT)(2)通過滿足上述關系式(2),可以使聚合活性變得更高,只需添加少量的氫,就能獲得成型性優(yōu)良,而且其熔體流動速率和立構規(guī)整性平衡地優(yōu)良的烯烴聚合物。
現(xiàn)在參照圖1來具體地說明這種情況,可以理解,滿足上述關系式(2)烯烴聚合物即便在進行本體聚合時的氫氣分壓較低的情況下,其熔體流動速率仍然優(yōu)良。
因此,與使用傳統(tǒng)的本體聚合用催化劑的情況相比,在使用本發(fā)明的本體聚合用催化劑的情況下,只需添加少量的氫,就能獲得具有所需熔體流動速率的烯烴聚合物。
例如,在要獲得MI值為10g/分鐘的烯烴聚合物的情況下,如果使用傳統(tǒng)的本體聚合用催化劑,就必須使氫氣分壓達到0.25MPa(表壓),而如果使用本發(fā)明的本體聚合用催化劑,則氫氣分壓只需0.18MPa(表壓)就足夠了。也就是說,通過使用本發(fā)明的本體聚合用催化劑,可以使必要的氫氣分壓降低約30%。
由于降低了必要的氫氣分壓,因此可以使烯烴聚合物的立構規(guī)整性變得更優(yōu)良,而且,由于提高了α-烯烴化合物的濃度,因此可以更明顯地提高其聚合活性。
第6實施方案是第6發(fā)明涉及的實施方案,該實施方案是在氣相聚合用催化劑和氫氣的存在下使作為原料單體的α-烯烴化合物進行氣相聚合而獲得的烯烴聚合物。
1.熔體流動速率(MFR)烯烴聚合物的熔體流動速率(MFR,根據(jù)JIS-K7210,條件為230℃,2.16Kgf/cm2(21.2N/cm2))優(yōu)選在0.01~500g/10分鐘的范圍內。
其理由是,如果該烯烴聚合物的熔體流動速率不足0.01g/10分鐘,則會發(fā)生成型性顯著降低的情況,另一方面,如果超過500g/10分鐘,則會發(fā)生烯烴聚合物的質量顯著降低和低分子量成分過多的情況。
因此,所說烯烴聚合物的熔體流動速率更優(yōu)選在0.1~300g/10分鐘的范圍內,特別優(yōu)選在1~100g/10分鐘的范圍內。
2.固有粘度[η]的測定另外,烯烴聚合物的固有粘度[η]優(yōu)選在0.2~6dl/g的范圍內。
其理由是,如果所說烯烴聚合物的固有粘度[η]不足0.2dl/g,則會發(fā)生烯烴聚合物的質量顯著降低和低分子量成分過多的情況。另一方面,如果所說烯烴聚合物的固有粘度[η]超過6dl/g,則會發(fā)生成型性顯著降低的情況。
因此,所說烯烴聚合物的固有粘度[η]更優(yōu)選在0.5~5dl/g的范圍內。
另外,所說的固有粘度[η]可以在萘滿溶劑中和135℃的條件下用自動粘度計進行測定。
3.庚烷中的不溶成分量另外,烯烴聚合物在庚烷中的不溶成分量優(yōu)選在90%以上。
其理由是,如果所說烯烴聚合物在庚烷中的不溶成分量不足90%,則會發(fā)生缺乏立構規(guī)整性以及耐熱性或機械特性低下的情況。
因此,所說烯烴聚合物在庚烷中的不溶成分量更優(yōu)選在93%以上的范圍內。
另外,所說庚烷中的不溶成分量可以按照實施例1中記載的測定方法來測定。
4.熔體流動速率與氫氣分壓的關系另外,在生產烯烴聚合物時,以烯烴聚合物的熔體流動速率的絕對值作為MI,以氣相聚合時的氫氣分壓(MPa)作為PH,以氣相聚合時的總壓(MPa)作為PT,這時它們優(yōu)選滿足下述的關系式(3)。
MI≥0.045exp(155×PH/PT) (3)通過滿足上述關系式(3),可以使聚合活性變得更高,只需添加少量的氫,就能獲得成型性優(yōu)良,而且其熔體流動速率和立構規(guī)整性平衡地優(yōu)良的烯烴聚合物。
關于這一點,現(xiàn)在參照圖2進行具體的說明,可以理解,只要是能夠滿足上述關系式(3)的聚合物,即使在氣相聚合時的氫氣分壓較低,也能具有優(yōu)良的熔體流動速率。
因此,與使用傳統(tǒng)的氣相聚合用催化劑的情況相比,在使用本發(fā)明的氣相聚合用催化劑的情史下,只需添加少量的氫,就能獲得具有所需熔體流動速率的烯烴聚合物。
例如,在總壓力為2.8MPa的條件下進行氣相聚合來制備MI值為10g/分鐘的烯烴聚合物的情況下,如果使用傳統(tǒng)的氣相聚合用催化劑,就必須使用0.18MPa(表壓)的氫氣分壓,而如果使用本發(fā)明的氣相聚合用催化劑,則只需0.09MPa(表壓)的氫氣分壓就足夠了。也就是說,通過使用本發(fā)明的氣相聚合用催化劑,可以將必要的氫氣分壓降低50%。
由于降低了必要的氫氣分壓,因此可以使烯烴聚合物的立構規(guī)整性變得更優(yōu)良,而且,由于提高了α-烯烴化合物的濃度,因此可以更明顯地提高其聚合活性。
實施例下面根據(jù)實施例來更詳細地描述本發(fā)明。但是,不言而喻,本發(fā)明不受以下實施例所記載內容的任何限制。
(1)固體催化劑成分的制備①使(a)成分與(d)成分接觸的工序對一個容量為0.5升并裝備有攪拌機的三口燒瓶用氮氣置換,然后向其中加入作為(a)成分的16g二乙氧基鎂和經過脫水處理的80ml辛烷。
然后通過加熱來使三口燒瓶內的溫度升高至40℃,接著向其中加入作為(d)成分的2.4ml四氯化硅并在此狀態(tài)下攪拌20分鐘。
②與(c)成分接觸的工序然后向三口燒瓶內加入作為(c)成分的3.4ml苯二甲酸二丁酯。
③與(b)成分的接觸工序1然后,將三口燒瓶內的溫度升高至80℃,接著使用滴定漏斗向燒瓶中加入作為(b)成分的77ml四氯化鈦。
④與(b)成分的接觸工序2然后,將三口燒瓶內的溫度升高至125℃并進行2小時的接觸。然后停止攪拌以使固體物沉降,除去上清液。
然后向三口燒瓶內加入100ml的脫水辛烷,在攪拌下再次升溫至125℃。在該溫度下保持1分鐘,然后停止攪拌以使固體沉降,再次除去上清液。把如此由添加脫水辛烷和除去上清液的步驟構成的洗滌操作反復進行7次。
然后向三口燒瓶內加入作為(b)成分的四氯化鈦122ml,使三口燒瓶內的溫度升高至125℃,在此條件下進行2小時的接觸。
然后,把由添加125℃的脫水辛烷和除去上清液的洗滌操作反復進行6次,獲得作為(A)成分的固體催化劑成分。
(2)聚合對一臺容量為1升并配備有攪拌裝置的不銹鋼制高壓釜進行真空干燥,在進行冰冷處理后,在監(jiān)測液位的條件下向其中導入400ml的丙烯單體。然后向該高壓釜內輸入氫氣以使氫氣壓力成為1MPa,將其升溫至80℃。
然后通過一支被氮氣置換過的60ml的催化劑加料管向高壓釜內加入庚烷20ml、作為(B)成分的三乙胺2mmol、作為(C)成分的環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷0.05mmol和在(1)中制得的作為(A)成分的固體催化劑成分(相當于Ti原子0.001mmol),在80℃和60分鐘的條件下使丙烯單體進行本體聚合。
在本體聚合后使高壓釜內的壓力降低至外部壓力,然后打開高壓釜并回收生成的聚丙烯粉末。
向所獲的聚丙烯粉末中依次地添加作為中和劑的1,000ppm的硬脂酸鈣(日本油脂(株)制)和1,500ppm的DHT-4A(協(xié)和化學(株)制)、作為抗氧化劑的750ppm的P-EPQ(Clariant K.K.公司制)和1,500ppm的IRGANOX 1010(Ciba Specialty Chemicals K.K.制)以及作為結晶核劑的2,000ppm的PTBBA-A1(大日本油墨化學工業(yè)(株)制)。
在將這些添加成分均勻混合后,用20mm單螺桿混煉擠壓機進行熔融混煉造粒,成型為聚丙烯顆粒。
(3)對聚丙烯的評價對所獲的聚丙烯顆粒進行以下的物性測定等。所獲結果示于表1中。
①熔體流動速率(MFR)的測定根據(jù)JIS-K7210,在230℃和2.16Kgf/cm2(21.2N/cm2)的條件下測定所獲的聚丙烯顆粒的熔體流動速率。
②固有粘度[η]的測定使用(株)離合社的VMR-053型自動粘度計,在萘滿溶劑中和在135℃的條件下測定所獲聚丙烯顆粒的固有粘度。
③庚烷中不溶成分量的測定使用索格利特萃取器回流提取裝置,在沸騰的庚烷溶劑和5小時的條件下對所獲的聚丙烯顆粒進行提取處理。對所獲的提取殘渣在80℃和4小時的條件下進行減壓干燥,然后測定這時的殘余重量,然后根據(jù)該殘余重量和提取前的重量,算出在聚丙烯顆粒中所含的庚烷不溶成分量。
除了在實施例2中,丙烯聚合時的氫分壓為0.25MPa(表壓),在實施例3中,丙烯聚合時的氫分壓為0.5MPa(表壓)和在實施例4中,丙烯聚合時的氫分壓為0.75MPa(表壓)之外,其余與實施例1同樣地使丙烯進行本體聚合,然后對所獲的聚丙烯進行評價。將所獲結果示于表1中并將其中的一部分結果示于圖1中。
在比較例1~4中,除了把實施例1中在丙烯聚合時使用的環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷改變成二環(huán)戊基二甲氧基硅烷之外,其余分別與實施例1~4同樣地在氫氣的存在下使丙烯進行本體聚合,然后對所獲的聚丙烯進行評價。將所獲結果示于表2中并將其中的一部分結果示于圖1中。
在比較例5和6中,除了將氫氣分壓改變成OMPa(表壓)之外,其余與比較例1和實施例1同樣地使丙烯進行本體聚合,對所獲的聚丙烯進行評價。將所獲結果示于表2中并將其中的一部分結果示于圖1中。
表1
*DNBP苯二甲酸二正丁酯*CyiBuSi環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷*DCPDMS二環(huán)戊基二甲氧基硅烷*TEA三乙胺*A成分的使用量表示實際的Ti量。
表2
(1)固體催化劑成分的制備與實施例1同樣地制備固體催化劑成分。
(2)聚合方法對一臺容量為7升并帶有攪拌裝置的不銹鋼制高壓釜的內部空間用氮氣置換,然后將高壓釜內的溫度保持在70℃。
然后向該高壓釜內導入丙烯氣體以使其壓力達到0.05MPa(表壓),同樣地導入氫氣以使其壓力達到0.03MPa。進而慢慢地導入丙烯氣體以使總氣體壓力達到2.8MPa(表壓)。
然后通過一支被氮氣置換過的60ml的催化劑加料管向高壓釜內加入庚烷20ml、作為(B)成分的三乙胺2mmol、作為(C)成分的環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷0.5mmol和在(1)中制得的作為(A)成分的固體催化劑成分(相當于Ti原子0.005mmo1),在70℃和60分鐘的條件下使丙烯單體進行氣相聚合。
在本體聚合后使高壓釜內的壓力降低至外部壓力,然后打開高壓釜并回收生成的聚丙烯粉末。
向所獲的聚丙烯粉末中依次地添加作為中和劑的1,000ppm的硬脂酸鈣(日本油脂(株)制)和1,500ppm的DHT-4A(協(xié)和化學(株)制)、作為抗氧化劑的750ppm的P-EPQ(Clariant K.K.公司制)和1,500ppm的IRGANOX 1010(Ciba Specialty Chemicals K.K.制)以及作為結晶核劑的2,000ppm的PTBBA-A1(大日本油墨化學工業(yè)(株)制)。
在將這些添加成分均勻混合后,用20mm單螺桿混煉擠壓機進行熔融混煉造粒,成型為聚丙烯顆粒。
(3)對聚丙烯的評價對所獲的聚丙烯顆粒與實施例1同樣地測定其熔體流動速率(MFR)、固有粘度[η]和在庚烷中的不溶成分量,所獲結果示于表3中。
除了在實施例6中,丙烯氣相聚合時的氫分壓為0.01MPa(表壓),在實施例7中,該氫分壓為0.05MPa(表壓)和在實施例8中,該氫分壓為0.9MPa(表壓)之外,其余與實施例1同樣地使丙烯進行氣相聚合,然后對所獲的聚丙烯進行評價。將所獲結果示于表3中并將其中的一部分結果示于圖2中。
在比較例7~10中,除了將實施例5~8中的丙烯聚合時的環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷改變成二環(huán)戊基二甲氧基硅烷之外,其余與實施例5~8同樣地在氫氣的存在下使丙烯進行氣相聚合,然后對所獲的聚丙烯進行評價。將所獲結果示于表4中并將其中的一部分結果示于圖2中。
在比較例11和12中,除了將氫氣分壓改變成0MPa(表壓)之外,其余與比較例7和實施例5同樣地使丙烯進行氣相聚合,然后對所獲的聚丙烯進行評價。將所獲結果示于表4中并將其中的一部分結果示于圖2中。
在比較例13中,除了使用2,800ml正庚烷作為溶劑之外,使用與實施例5同樣的催化劑對聚丙烯進行漿液聚合,然后對所獲的聚丙烯進行評價。將所獲結果示于表4中。
表3
表4
工業(yè)實用性如上文所詳細說明的那樣,根據(jù)本發(fā)明,可以提供一類本體聚合用催化劑或氣相聚合用催化劑,這類催化劑在進行本體聚合或氣相聚合時的聚合活性高,而且只需添加少量氫便能獲得具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物;還可提供使用這些催化劑的α-烯烴化合物的聚合方法;并且可以提供通過使用這類催化劑而制得的具有優(yōu)良立構規(guī)整性和熔體流動速率的烯烴聚合物。
權利要求
1.一種本體聚合用催化劑,它是用于在氫的存在下使α-烯烴化合物進行本體聚合的催化劑,其特征在于,它是通過使下述的(A)~(C)成分接觸而制得的催化劑,所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)、(b)、(c)組成的固體催化劑成分;(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯,該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基,(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物(R1)(R2CH2)Si(OR3)(OR4) (1)在通式(1)中,R1表示碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,R2表示碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,R3和R4表示碳原子數(shù)1~20的烴基。
2.如權利要求1所述的本體聚合用催化劑,其特征在于,在上述(C)成分中的R1是環(huán)戊基或環(huán)己基。
3.如權利要求1或2所述的本體聚合用催化劑,其特征在于,上述的(C)成分是環(huán)戊基異丁基二甲氧基硅烷或環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷。
4.如權利要求1~3的任一項中所述的本體聚合用催化劑,其特征在于,上述的(C)成分是通過下述反應式而獲得的有機硅化合物,該反應式為;在反應式中,R1、R2、R3和R4的定義與通式(1)中的R1、R2、R3和R4相同。
5.如權利要求1~4的任一項中所述的本體聚合用催化劑,其特征在于,其催化活性在600Kg/g Ti以上。
6.如權利要求1~5的任一項中所述的本體聚合用催化劑,其特征在于,上述的(A)成分是通過進一步與作為(d)成分的四氯化硅接觸而獲得的固體催化劑成分。
7.如權利要求6所述的本體聚合用催化劑,其特征在于,上述的(A)成分是通過依次地實施下述工序①~③而獲得的固體催化劑成分,所說工序為①使(a)鎂化合物與(d)四氯化硅接觸的工序;②與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)接觸的工序;③在高溫狀態(tài)下與(b)四氯化鈦接觸的工序。
8.如權利要求6所述的本體聚合用催化劑,其特征在于,上述的(A)成分是通過依次地實施下述工序①~④而獲得的固體催化劑成分,所說工序為①使(a)鎂化合物與(d)四氯化硅接觸的工序;②與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)接觸的工序;③在高溫狀態(tài)下與(b)四氯化鈦接觸的工序。④在用烴類溶劑洗滌之后,再向其中添加(b)四氯化鈦并在高溫狀態(tài)下接觸的工序。
9.一種本體聚合方法,其特征在于,使用由下述的(A)~(C)成分接觸而制得的本體聚合用催化劑,在氫的存在下使α-烯烴化合物進行本體聚合,所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)、(b)、(c)組成的固體催化劑成分,(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯,該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基,(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物(R1)(R2CH2)Si(OR3)(OR4) (1)在通式(1)中,R1表示碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,R2表示碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,R3和R4表示碳原子數(shù)1~20的烴基。
10.如權利要求9所述的本體聚合方法,其特征在于,上述的氫氣分壓在0.01~5MPa的范圍內。
11.如權利要求9或10所述的本體聚合方法,其特征在于,上述的α-烯烴化合物是丙烯。
12.一種烯烴聚合物,其特征在于,它是通過使用含有下述(A)~(C)成分的本體聚合用催化劑,在氫的存在下使α-烯烴化合物進行本體聚合而制得的,所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)、(b)、(c)組成的固體催化劑成分;(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯,該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基;(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物(R1)(R2CH2)Si(OR3)(OR4)(1)在通式(1)中,R1表示碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,R2表示碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,R3和R4表示碳原子數(shù)1~20的烴基。
13.如權利要求12所述的烯烴聚合物,其特征在于,根據(jù)JIS-K7210在230℃和2.16Kgf/cm2的條件下測得的烯烴聚合物的熔體流動速率在0.01~500g/10分的范圍內。
14.如權利要求13所述的烯烴聚合物,其特征在于,當以烯烴聚合物的熔體流動速率的絕對值作為MI,以本體聚合時的氫分壓(MPa)作為RH,以本體聚合時的總壓(MPa)作為PT時,滿足以下的關系式(2)MI≥1.0exp(10.5×PH/PT)(2)。
15.如權利要求12~14的任一項中所述的烯烴聚合物,其特征在于,利用索格利特萃取裝置和使用沸騰的庚烷溶劑在提取時間為5小時的條件下測得的烯烴聚合物在庚烷中的不溶成分量在90重量%以上。
16.一種氣相聚合用催化劑,它是用于在氫的存在下使α-烯烴化合物進行氣相聚合的催化劑,它是通過使下述的(A)~(C)成分接觸而制得的催化劑,所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)、(b)、(c)組成的固體催化劑成分,(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯,該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基;(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物(R1)(R2CH2)Si(OR3)(OR4) (1)在通式(1)中,R1表示碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,R2表示碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,R3和R4表示碳原子數(shù)1~20的烴基。
17.如權利要求16所述的氣相聚合用催化劑,其特征在于,在上述(C)成分中的R1是環(huán)戊基或環(huán)己基。
18.如權利要求16或17所述的氣相聚合用催化劑,其特征在于,上述的(C)成分是環(huán)戊基異丁基二甲氧基硅烷或環(huán)己基異丁基二甲氧基硅烷。
19.如權利要求16~18的任一項中所述的氣相聚合用催化劑,其特征在于,上述的(C)成分是通過下述反應式而獲得的有機硅化合物,該反應式為在反應式中,R1、R2、R3和R4的定義與通式(1)中的R1、R2、R3和R4相同。
20.如權利要求16~19的任一項中所述的氣相聚合用催化劑,其特征在于,其催化活性在700Kg/g Ti以上。
21.如權利要求16~20的任一項中所述的氣相聚合用催化劑,其特征在于,上述的(A)成分是通過進一步與作為(d)成分的四氯化硅接觸而獲得的固體催化劑成分。
22.如權利要求21所述的氣相聚合用催化劑,其特征在于,上述的(A)成分是通過依次地實施下述工序①~③而獲得的固體催化劑成分,所說工序為①使(a)鎂化合物與(d)四氯化硅接觸的工序;②與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)接觸的工序;③在高溫狀態(tài)下與(b)四氯化鈦接觸的工序。
23.如權利要求21所述的氣相聚合用催化劑,其特征在于,上述的(A)成分是通過依次地實施下述工序①~④而獲得的固體催化劑成分,所說工序為①使(a)鎂化合物與(d)四氯化硅接觸的工序;②與(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基)接觸的工序;③在高溫狀態(tài)下與(b)四氯化鈦接觸的工序。④在用烴類溶劑洗滌之后,再次向其中添加(b)四氯化鈦并在高溫狀態(tài)下接觸的工序。
24.一種氣相聚合方法,其特征在于,使用由下述的(A)~(C)成分接觸而制得的氣相聚合用催化劑,在氫的存在下使α-烯烴化合物進行氣相聚合,所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)、(b)、(c)組成的固體催化劑成分,(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯,該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基;(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物(R1)(R2CH2)Si(OR3)(OR4)(1)在通式(1)中,R1表示碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,R2表示碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,R3和R4表示碳原子數(shù)1~20的烴基。
25.如權利要求24所述的氣相聚合方法,其特征在于,上述的氫氣分壓在0.01~5MPa的范圍內。
26.如權利要求24或25所述的氣相聚合方法,其特征在于,上述的α-烯烴化合物是丙烯。
27.一種烯烴聚合物,其特征在于,它是通過使用含有下述(A)~(C)成分的氣相聚合用催化劑,在氫的存在下使α-烯烴化合物進行氣相聚合而制得的,所說的(A)~(C)成分是(A)一種由(a)、(b)、(c)組成的固體催化劑成分,(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯,該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈狀烴基或支鏈狀烴基;(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物(R1)(R2GH2)Si(OR3)(OR4) (1)在通式(1)中,R1表示碳原子數(shù)3~12的脂環(huán)式烴基,R2表示碳原子數(shù)3~20的支鏈狀烴基,R3和R4表示碳原子數(shù)1~20的烴基。
28.如權利要求27所述的烯烴聚合物,其特征在于,根據(jù)JIS-K7210在230℃和2.16Kgf/cm2的條件下測得的烯烴聚合物的熔體流動速率在0.01~500g/10分的范圍內。
29.如權利要求27或28所述的烯烴聚合物,其特征在于,當以烯烴聚合物的熔體流動速率的絕對值作為MI,以氣相聚合時的氫分壓(MPa)作為PH,以氣相聚合時的總壓(MPa)作為PT時,滿足以下的關系式(3)MI≥0.045exp(155×PH/PT) (3)。
30.如權利要求27~29的任一項中所述的烯烴聚合物,其特征在于,利用索格利特萃取裝置和使用沸騰的庚烷溶劑在提取時間為5小時的條件下測得的烯烴聚合物在庚烷中的不溶成分量在90重量%以上。
全文摘要
提供了一種本體聚合用或氣相聚合用催化劑,該催化劑在進行本體聚合或氣相聚合時的聚合活性高,而且通過添加少量的氫便能導致生成具有優(yōu)良熔體流動速率和立構規(guī)整性的烯烴聚合物。該催化劑是用于在氫的存在下使α-烯烴化合物進行本體聚合或氣相聚合的催化劑,它是通過使下述的(A)~(C)成分接觸而制得的,該(A)~(C)成分是:(A)由(a)鎂化合物、(b)四氯化鈦、(c)苯二甲酸二烷基酯(該烷基表示碳原子數(shù)3~20的直鏈式支鏈的烴基)共同組成的固體催化劑成分;(B)有機鋁化合物;(C)由下述通式(1)表示的有機硅化合物。(R
文檔編號C08F4/658GK1358200SQ00809370
公開日2002年7月10日 申請日期2000年5月19日 優(yōu)先權日2000年4月24日
發(fā)明者貞嶼孝典, 金丸正實, 太田剛, 船橋英雄 申請人:出光石油化學株式會社