烯烃类聚合用催化剂、烯烃类聚合物的制造方法和丙烯均聚物与流程

    技术2025-06-14  25


    本发明涉及烯烃类聚合用催化剂、烯烃类聚合物的制造方法和丙烯均聚物。


    背景技术:

    1、近年来,聚丙烯(pp)等烯烃类聚合物除汽车部件或家电制品等成型品之外,还被用于容器、薄膜等各种用途。

    2、聚丙烯系树脂组合物轻量、成型性优异,并且成型体的耐热性、耐化学药品性等化学稳定性优异,性价比上也非常优秀,因此作为最重要的塑料材料之一在许多领域中使用。

    3、为了实现进一步的用途扩大,期望能够代替聚苯乙烯、abs树脂使用的、熔融流动性(熔体流动速率(mfr))高、成型性优异并且弯曲模量(fm)优异的聚丙烯。

    4、在丙烯等烯烃类的聚合中,已知有使用包含镁原子、钛原子、卤素原子和内部给电子性化合物作为必需成分的固体催化剂成分的聚合方法,提出了许多在由上述固体催化剂成分、有机铝化合物和有机硅化合物形成的烯烃类聚合用催化剂的存在下使烯烃类聚合或共聚的方法(参见专利文献1等)。

    5、例如,专利文献1中提出了使用烯烃类聚合用催化剂使丙烯聚合的方法,所述烯烃类聚合用催化剂包含负载有邻苯二甲酸酯等内部给电子性化合物的固态钛催化剂成分、作为助催化剂成分的有机铝化合物、和具有至少一个si-o-c键的有机硅化合物,在包括专利文献1在内的许多文献中提出了使用邻苯二甲酸酯作为内部给电子性化合物,在高聚合活性下得到高立构规整性聚合物的方法。

    6、现有技术文献

    7、专利文献

    8、专利文献1:日本特开昭57-63310号公报

    9、专利文献2:日本特开2000-017019号公报


    技术实现思路

    1、发明要解决的问题

    2、然而,作为邻苯二甲酸酯的一种的邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸苄基丁基酯被确定为欧洲化学品注册、评估、授权和限制(reach)法规中的高度关注物质(svhc),从降低环境负荷的角度出发,转换为不使用svhc物质的催化剂体系的需求不断增加。

    3、另一方面,已知使用包含邻苯二甲酸酯以外的化合物作为内部给电子化合物的烯烃类聚合用固体催化剂成分的情况下,与使用包含邻苯二甲酸酯作为内部给电子性化合物的烯烃类聚合用固体催化剂成分的情况相比,在供于烯烃类的聚合时,所得聚合物的诸特性较差,尤其是难以制造熔融流动性和成型性优异、弯曲模量优异的聚合物。

    4、为了提高成型性,除了具有适当的熔体流动特性(mfr)的聚合物之外,优选线性粘弹性优异的聚合物,线性粘弹性在低角频率下表现出高复数粘度、在高角频率下表现出低复数粘度。作为这样的聚合物,已知例如分子量分布宽的聚合物是适合的。

    5、作为扩大分子量分布来获得成型性良好的聚丙烯的方法,例如,专利文献2提出了使用多个聚合反应器进行多段聚合的方法,但专利文献2记载的聚合方法中,作为其实施例,公开了包含邻苯二甲酸酯作为内部给电子性化合物的烯烃类聚合用固体催化剂成分的使用例,作为所得聚合物要求显示出更优异的弯曲模量(fm)的聚合物。

    6、以往,能够制造如下聚丙烯(丙烯均聚物)的烯烃类聚合用催化剂是未知的,所述聚丙烯的作为成型性指标的熔融流动性(mfr)为300g/10分钟以下,在实用上具有适合的成型性,并且复数粘弹比高为5.5以上,弯曲模量(fm)高为1900mpa以上。

    7、在这种情况下,本发明的目的在于,能够提供一种烯烃类聚合用催化剂,尽管其含有包含邻苯二甲酸酯以外的化合物作为内部给电子性化合物的烯烃类聚合用固体催化剂成分,但其可以简单地制造熔融流动性和成型性优异,并且弯曲模量更优异的丙烯均聚物,并且提供烯烃类聚合物的制造方法以及丙烯均聚物。

    8、用于解决问题的方案

    9、为了解决上述技术问题,本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过如下的烯烃类聚合用催化剂能够解决上述技术问题,并且基于该见解完成了本发明,所述烯烃类聚合用催化剂包含:烯烃类聚合用固体催化剂成分,其含有镁、钛、卤素、琥珀酸二酯化合物,通过以所述琥珀酸二酯化合物为主要成分的内部给电子性化合物的总含量(s)相对于所述钛的含量(t)来表示的比(s/t)以摩尔比计为0.60~1.30;有机铝化合物;和选自特定的氨基硅烷化合物中的一种以上的外部给电子性化合物。

    10、即,本发明提供如下内容:

    11、(1)一种烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,包含:

    12、烯烃类聚合用固体催化剂成分,其含有镁、钛、卤素、琥珀酸二酯化合物,通过以所述琥珀酸二酯化合物为主要成分的内部给电子性化合物的总含量(s)相对于所述钛的含量(t)来表示的比(s/t)以摩尔比计为0.60~1.30;

    13、有机铝化合物;和

    14、选自下述通式(i)所示的氨基硅烷化合物中的一种以上的外部给电子性化合物,

    15、r1nsi(nr2r3)4-n(i)

    16、(式中,r1表示碳数1~20的烷基、乙烯基、碳数3~12的烯基、碳数1~20的烷氧基、乙烯基氧基、碳数3~20的烯氧基、碳数3~20的环烷基、碳数3~20的环烷氧基或碳数6~20的芳基、碳数6~20的芳氧基,存在多个r1的情况下,多个r1任选彼此相同或不同。r2和r3表示氢原子、碳数1~20的烷基、乙烯基、碳数3~20的烯基、碳数3~20的环烷基、碳数3~20的环烯基或碳数6~20的芳基,r2和r3任选彼此相同或不同,并且任选彼此键合形成环,存在多个nr2r3基的情况下,多个nr2r3基任选彼此相同或不同。n为1≤n≤3。)。

    17、(2)根据上述(1)所述的烯烃类聚合用催化剂,其中,所述烯烃类聚合用固体催化剂成分中的以所述琥珀酸二酯化合物为主要成分的内部给电子性化合物的总含量(s)为10.0质量%以上。

    18、(3)根据上述(1)或(2)所述的烯烃类聚合用催化剂,其中,所述烯烃类聚合用固体催化剂成分中的所述钛的含量(t)为1.0~6.0质量%。

    19、(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的烯烃类聚合用催化剂,其中,所述琥珀酸二酯化合物为选自下述通式(ii)所示的化合物中的一种以上,

    20、

    21、(式中,r4和r5为氢原子或碳数1~4的烷基,任选彼此相同或不同,r6和r7为碳数2~4的直链烷基或支链烷基,任选彼此相同或不同。)。

    22、(5)根据上述(1)~(4)中任一项所述的烯烃类聚合用催化剂,其中,所述有机铝化合物为选自下述通式(iii)所示的化合物中的一种以上,

    23、r8palq3-p(iii)

    24、(式中,r8为碳数1~6的烷基,q为氢原子或卤素,p为0<p≤3,存在多个r8的情况下,各个r8任选彼此相同或不同,存在多个q的情况下,各个q任选彼此相同或不同。)。

    25、(6)一种烯烃类聚合物的制造方法,其特征在于,使用上述(1)~(5)中任一项所述的烯烃聚合用催化剂进行烯烃类的聚合。以及,

    26、(7)一种丙烯均聚物,其特征在于,

    27、(a)熔体流动速率为300g/10分钟以下,

    28、(b)弯曲模量为1900mpa以上,

    29、(c)角频率0.01弧度/秒下的复数粘度η*相对于角频率100弧度/秒下的复数粘度η*之比为5.5以上。

    30、发明的效果

    31、根据本发明,能够提供一种烯烃类聚合用催化剂,尽管其含有包含邻苯二甲酸酯以外的化合物作为内部给电子性化合物的烯烃类聚合用固体催化剂成分,但其可以简单地制造熔融流动性和成型性优异,并且弯曲模量更优异的丙烯均聚物,并且能够提供烯烃类聚合物的制造方法和丙烯均聚物。


    技术特征:

    1.一种烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,包含:

    2.根据权利要求1所述的烯烃类聚合用催化剂,其中,所述烯烃类聚合用固体催化剂成分中的以所述琥珀酸二酯化合物为主要成分的内部给电子性化合物的总含量(s)为10.0质量%以上。

    3.根据权利要求1所述的烯烃类聚合用催化剂,其中,所述烯烃类聚合用固体催化剂成分中的所述钛的含量(t)为1.0~6.0质量%。

    4.根据权利要求1所述的烯烃类聚合用催化剂,其中,所述琥珀酸二酯化合物为选自下述通式(ii)所示的化合物中的一种以上,

    5.根据权利要求1所述的烯烃类聚合用催化剂,其中,所述有机铝化合物为选自下述通式(iii)所示的化合物中的一种以上,

    6.一种烯烃类聚合物的制造方法,其特征在于,使用权利要求1~权利要求5中任一项所述的烯烃聚合用催化剂进行烯烃类的聚合。

    7.一种丙烯均聚物,其特征在于,


    技术总结
    本发明提供一种烯烃类聚合用催化剂,尽管其含有包含邻苯二甲酸酯以外的化合物作为内部给电子性化合物的烯烃类聚合用固体催化剂成分,但能够简便地制造熔融流动性和成型性优异并且弯曲模量进一步优异的丙烯均聚物。一种烯烃类聚合用催化剂,其特征在于,包含:烯烃类聚合用固体催化剂成分,其含有镁、钛、卤素、琥珀酸二酯化合物,通过以所述琥珀酸二酯化合物为主要成分的内部给电子性化合物的总含量(S)相对于所述钛的含量(T)来表示的比(S/T)以摩尔比计为0.60~1.30;有机铝化合物;和选自特定的氨基硅烷化合物中的一种以上的外部给电子性化合物。

    技术研发人员:川本雄太,船桥英雄,河野浩之,酒见隆晴,小川速,黑崎圭一
    受保护的技术使用者:东邦钛株式会社
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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