烯烃聚合催化剂和烯烃聚合物的制造方法技术

本发明专利技术的目的是提供新型催化剂，其不使用大量的助催化剂并且具有高的活性，用于生产烯烃聚合物(共聚物)以获得颗粒状的烯烃(共)聚合物。本发明专利技术涉及一种烯烃聚合催化剂，其包括：已经与特定的化合物接触过的固体载体(1)；以及包含含有属于周期表的第9族、第10族或第11族的过渡金属M的过渡金属化合物(C)且具有反应性基团Ra的金属催化剂组分(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及烯烃聚合催化剂、烯烃预聚合催化剂和烯烃聚合物的制造方法。更具体地，提供了能够以低成本生产具有高的机械和热的物性的颗粒状的烯烃(共)聚合物的烯烃聚合催化剂、源自所述烯烃聚合催化剂的烯烃预聚合催化剂、和烯烃聚合物的制造方法。
技术介绍
烯烃的聚合物或共聚物(下文共同称为\(共)聚合物\)、和烯烃和极性单体的共聚物作为工业材料起到非常重要的作用。为了有效地生产重要的(共)聚合物并且为了维持工厂，最近工厂中生产的聚合物是颗粒状的(非专利文献1)。前者烯烃(共)聚合物使用齐格勒(Ziegler)催化剂和茂金属承载催化剂以颗粒化状态生产，但该生产具有大量使用非常昂贵的助催化剂(甲基铝氧烷、有机铝化合物或硼化合物)以使催化剂活性化和除去中毒物质的缺点(例如，参见非专利文献1)。此外，因为这些聚合催化剂通过极性单体而中毒，不可能生产烯烃和极性单体的共聚物(例如，参见非专利文献2)。相似地，在使用作为前周期过渡金属催化剂的FI催化剂的烯烃的聚合的情况下，已经报道的是，需要相对大量的助催化剂以清除中毒物质，或仅可以生产与其中烯烃部分和极性部相对地彼此分离的极性单体的共聚物(例如，参见非专利文献3)。相反地，已经报道的是，最近由Brookhart，Gibson等发现的具有镍、钯、铁或钴作为中心金属的二亚胺系配合物或双(亚胺基)吡啶系配合物的催化剂可以在不使用任何昂贵的助催化剂的情况下聚合烯烃并且进一步也可以生产烯烃和极性单体的共聚物(例如，参见非专利文献4)。因此，已经试图承载催化剂以生产颗粒状的(共)聚合物(例如，参见非专利文献1)并且报道了可以生产颗粒状的聚合物(例如，非专利文献5)。然而，因为由二亚胺系承载催化剂生产的聚合物具有很多甲基分枝，报道了该聚合物的熔点低(例如，参见非专利文献6)。与二亚胺系催化剂和双(亚胺基)吡啶系催化剂相对，最近，报道了具有优异的机械和热的物性的烯烃聚合物和烯烃/极性单体共聚物通过使用膦-磺酸酯-系Pd催化剂或膦-酚-系催化剂来生产(例如，参见非专利文献7和专利文献1)。然而，非常难以承载作为中性配合物的这些催化剂。承载催化剂的活性被报道也非常低(例如，参见专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2010/050256专利文献2：JP-T-2011-525211(此处使用的术语\JP-T\是指公布的PCT专利申请的公开日文译文)非专利文献非专利文献1：Chem.Rev.2005，第105卷，第4073页。非专利文献2：Chem.Rev.2000，第100卷，第1479页。非专利文献3：J.Am.Chem.Soc.2008，第130卷，第17636页。非专利文献4：Chem.Rev.2000，第100卷，第1169页。非专利文献5：Maromolecules，2010，第43卷，第3624页。非专利文献6：Maromolecules，2002，第35卷，第6074页。非专利文献7：Chem.Rev.2009，第109卷，第5215页。
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，已经需要用于获得烯烃(共)聚合物的烯烃(共)聚合催化剂的开发，但助催化剂的使用量和生产颗粒状的烯烃(共)聚合物的承载催化剂的活性不总令人满意。因此，已经需要具有高的活性而不使用大量的助催化剂的用于获得颗粒状的烯烃(共)聚合物的烯烃(共)聚合催化剂的技术的开发。在这样的状况下，本专利技术的目的是提供具有高的活性而不使用大量的助催化剂的用于获得颗粒状的烯烃(共)聚合物的烯烃(共)聚合物生产用新型催化剂，和使用其的烯烃(共)聚合物的制造方法。用于解决问题的方案作为深入研究的结果，本专利技术人已经发现通过使用烯烃聚合催化剂在高的活性下而不使用大量的助催化剂的颗粒状的烯烃(共)聚合物的制造方法，所述烯烃聚合催化剂包含具有特定结构的金属催化剂组分、和已经进行过特定处理的固体载体，由此完成了本专利技术。即，本专利技术涉及以下<1>至<13>。<1>一种烯烃聚合催化剂，其包括以下示出的固体载体(1)和金属催化剂组分(2)：固体载体(1)：已经与M1(ORb)nRc3-n、ZnRb2或LiRb(M1表示铝或硼，Rb和Rc各自独立地表示具有1至20个碳原子的烃基，并且n表示1至3的整数)接触过的固体载体；金属催化剂组分(2)：包含含有属于周期表的第9族、第10族或第11族的过渡金属M的过渡金属化合物(C)且具有反应性基团Ra的金属催化剂组分；其中Ra表示OR8、CO2R8、CO2M'、C(O)N(R8)2、C(O)R8、SR8、SO3R8、P(O)(OR8)2-y(R9)y、P(OR9)3-x(R9)x、P(R9)2、NHR8、N(R8)2、Si(OR8)3-x(R8)x、OSi(OR8)3-x(R8)x、SO3M'、PO3M'2、PO3M\、P(O)(OR9)2M”或含环氧基团(其中R8表示氢原子或具有1至10个碳原子的烃基，R9表示具有1至10个碳原子的烃基，M'表示碱金属、铵、季铵或鏻，M\表示碱土金属，x表示0至3的整数，并且y表示0至2的整数)。<2>根据以上<1>所述的烯烃聚合催化剂，其中所述金属催化剂组分(2)包含由以下通式(A)或(B)表示的化合物、和所述过渡金属化合物(C)：[化学式1]其中Z是氢或离去基团(leavinggroup)；m表示Z的价数；E1表示磷、砷或锑；X1表示氧或硫；R2和R3各自独立地表示可以包含杂原子的具有1至30个碳原子的烃基，并且可以彼此结合从而形成环；R4至R6各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以包含杂原子的具有1至30个碳原子的烃基、氰基或硝基；R7表示可以包含杂原子的具有1至30个碳原子的烃基；并且R2至R7的至少之一需要为包含由通式(I)表示的反应性基团的取代基]-Q-Ra(I)其中Q表示可以包含杂原子的具有1至20个碳原子的烃基，Ra表示OR8、CO2R8、CO2M'、C(O)N(R8)2、C(O)R8、SR8、SO3R8、P(O)(OR8)2-y(R9)y、P(OR9)3-x(R9)x、P(R9)2、NHR8、N(R8)2、Si(OR8)3-x(R8)x、OSi(OR8)3-x(R8)x、SO3M'、PO3M'2、PO3M\、P(O)(OR9)2M'或含环氧基团(其中R8表示氢原子或具有1至10个碳原子的烃基，R9表示具有1至10个碳原子的烃基，M'表示碱金属、铵、季铵或鏻，M\表示碱土金属，x表示0至3的整数，并且y表示0至2的整数)。<3>根据以上<1>或<2>所述的烯烃聚合催化剂，其通过将所述金属催化剂组分(2)与所述固体载体(1)接触来获得。<4>根据以上<2>所述的烯烃聚合催化剂，其通过将源自所述由通式(A)或(B)表示的化合物与所述固体载体(1)的接触的混合物与所述过渡金属化合物(C)接触来获得。<5>根据以上<1>至<4>任一项所述的烯烃聚合催化剂，其中所述金属催化剂组分(2)包含由以下通式(D)表示的金属配合物：[化学式2]其中M是属于周期表的第9族、第10族或第11族的过渡金属；E1表示磷、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烯烃聚合催化剂，其包括以下示出的固体载体(1)和金属催化剂组分(2)：固体载体(1)：已经与M1(ORb)nRc3‑n、ZnRb2或LiRb(M1表示铝或硼，Rb和Rc各自独立地表示具有1至20个碳原子的烃基，并且n表示1至3的整数)接触过的固体载体；金属催化剂组分(2)：包含含有属于周期表的第9族、第10族或第11族的过渡金属M的过渡金属化合物(C)且具有反应性基团Ra的金属催化剂组分；其中Ra表示OR8、CO2R8、CO2M'、C(O)N(R8)2、C(O)R8、SR8、SO3R8、P(O)(OR8)2‑y(R9)y、P(OR9)3‑x(R9)x、P(R9)2、NHR8、N(R8)2、Si(OR8)3‑x(R8)x、OSi(OR8)3‑x(R8)x、SO3M'、PO3M'2、PO3M、P(O)(OR9)2M'或含环氧基团(其中R8表示氢原子或具有1至10个碳原子的烃基，R9表示具有1至10个碳原子的烃基，M'表示碱金属、铵、季铵或鏻，M表示碱土金属，x表示0至3的整数，并且y表示0至2的整数)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.24 JP 2014-1504521.一种烯烃聚合催化剂，其包括以下示出的固体载体(1)和金属催化剂组分(2)：固体载体(1)：已经与M1(ORb)nRc3-n、ZnRb2或LiRb(M1表示铝或硼，Rb和Rc各自独立地表示具有1至20个碳原子的烃基，并且n表示1至3的整数)接触过的固体载体；金属催化剂组分(2)：包含含有属于周期表的第9族、第10族或第11族的过渡金属M的过渡金属化合物(C)且具有反应性基团Ra的金属催化剂组分；其中Ra表示OR8、CO2R8、CO2M'、C(O)N(R8)2、C(O)R8、SR8、SO3R8、P(O)(OR8)2-y(R9)y、P(OR9)3-x(R9)x、P(R9)2、NHR8、N(R8)2、Si(OR8)3-x(R8)x、OSi(OR8)3-x(R8)x、SO3M'、PO3M'2、PO3M\、P(O)(OR9)2M'或含环氧基团(其中R8表示氢原子或具有1至10个碳原子的烃基，R9表示具有1至10个碳原子的烃基，M'表示碱金属、铵、季铵或鏻，M\表示碱土金属，x表示0至3的整数，并且y表示0至2的整数)。2.根据权利要求1所述的烯烃聚合催化剂，其中所述金属催化剂组分(2)包含由以下通式(A)或(B)表示的化合物、和所述过渡金属化合物(C)：[化学式1]其中Z是氢或离去基团；m表示Z的价数；E1表示磷、砷或锑；X1表示氧或硫；R2和R3各自独立地表示可以包含杂原子的具有1至30个碳原子的烃基，并且可以彼此结合从而形成环；R4至R6各自独立地表示氢原子、卤素原子、可以包含杂原子的具有1至30个碳原子的烃基、氰基或硝基；R7表示可以包含杂原子的具有1至30个碳原子的烃基；并且R2至R7的至少之一需要为包含由通式(I)表示的反应性基团的取代基；-Q-Ra(I)其中Q表示可以包含杂原子的具有1至20个碳原子的烃基，Ra表示OR8、CO2R8、CO2M'、C(O)N(R8)2、C(O)R8、SR8、SO3R8、P(O)(OR8)2-y(R9)y、P(OR9)3-x(R9)x、P(R9)2、NHR8、N(R8)2、Si(OR8)3-x(R8)x、OSi(OR8)3-x(R8)x、SO3M'、PO3M'2、PO3M\、P(O)(OR9)2M'或含环氧基团(其中R8表示氢原子或具有1至10个碳原子的烃基，R9表示具有1至10个碳原子的烃基，M'表示碱金属、铵、季铵或鏻，M\表示碱土金属，x表示0至3的整数，并且y表示0至2的整数)。3.根据权利要求1或2所述的烯烃聚合催化剂，其通过将所述金属催化剂组分(2)与所述固体载体(1)接触来获得。4.根据权利要求2所述的烯烃聚合催化剂，其通过将源自所述由通式(A)或(B)表示的化合物与所述固体载体(1)的接触的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小西洋平，丸山康夫，佐藤直正，丹那晃央，
申请(专利权)人：日本聚乙烯株式会社，日本聚丙烯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP