Compuesto de magnesio, catalizador para polimerización de olefinas y método para producir polímeros de olefinas.

Un método para producir un compuesto de magnesio representado por la fórmula (I),



Mg(OC2H5)2-n(OR1)n .... (I)

donde R1 es CmH2m+1, siendo m un número entero de 3 a 10, y

n es un valor numérico que satisface 0

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2005/007478.

Solicitante: IDEMITSU KOSAN CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1-1, MARUNOUCHI 3-CHOME, CHIYODA-KU TOKYO 100-8321 JAPON.

Inventor/es: TANAKA, KENJI, TANASE,SHOJIRO, YABUNOUCHI,NOBUHIRO, KONAKAZAWA,TAKEHITO, SADASHIMA,TAKANORI, KATAYAMA,KIYOKAZU, NODA,HIDEAKI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07C29/70 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisis   o electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 29/00 Preparación de compuestos que tienen grupos hidroxilo o grupos O-metal unidos a un átomo de carbono que no forma parte de un ciclo aromático de seis miembros. › por transformación de grupos hidroxilo en grupos O-metal.
  • C07C31/28 C07C […] › C07C 31/00 Compuestos saturados que tienen grupos hidroxilo o grupos O-metal unidos a átomos de carbono acíclicos. › Alcoholatos metálicos.
  • C07F3/00 C07 […] › C07F COMPUESTOS ACICLICOS, CARBOCICLICOS O HETEROCICLICOS QUE CONTIENEN ELEMENTOS DISTINTOS DEL CARBONO, HIDROGENO, HALOGENOS, OXIGENO, NITROGENO, AZUFRE, SELENIO O TELURO (porfirinas que contienen metal C07D 487/22; compuestos macromoleculares C08). › Compuestos que contienen elementos de los grupos 2 o 12 del sistema periódico.
  • C07F3/02 C07F […] › C07F 3/00 Compuestos que contienen elementos de los grupos 2 o 12 del sistema periódico. › Compuestos de magnesio.
  • C08F10/00 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › Homopolímeros y copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono.
  • C08F210/06 C08F […] › C08F 210/00 Copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Propeno.
  • C08F297/08 C08F […] › C08F 297/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por sucesiva polimerización de diferentes sistemas monoméricos utilizando un catalizador de tipo iónico o de coordinación sin desactivar el polímero intermedio. › polimerizando monoolefinas.
  • C08F4/02 C08F […] › C08F 4/00 Catalizadores de polimerización. › Sus soportes.
  • C08F4/654 C08F 4/00 […] › con magnesio o sus compuestos.

PDF original: ES-2439226_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Compuesto de magnesio, catalizador para polimerización de olefinas y método para producir polímeros de olefinas

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método para producir un compuesto de magnesio y un componente catalítico sólido para polimerización de olefinas.

Antecedentes de la técnica Hasta ahora, se han usado ampliamente cloruro de magnesio y alcóxidos de magnesio como material de soporte sin estar molidos en el campo de los catalizadores para la polimerización de olefinas, específicamente la homopolimerización o copolimerización de etileno, propileno o similares. Esto puede mejorar la actividad del catalizador y la morfología del polvo del polímero.

Por ejemplo, para mejorar un polímero obtenido en morfología, incluyendo un tamaño de partícula, forma, etc., se conoce un método en el que se soporta un compuesto de magnesio en un óxido inorgánico tal como sílice (por ejemplo, véase el documento JP-A-S63-280707) , o un método en el que se disuelve un compuesto de magnesio en un disolvente tal como un alcohol y después se precipita de nuevo, precipitado que se usa (por ejemplo, véase el documento JP-A-S58-000811) .

Sin embargo, estos métodos incluyen etapas muy complicadas, dado que requieren los procedimientos de soportar, disolver y precipitar un compuesto de magnesio. Además, estos métodos tienen el defecto de que el catalizador es deficiente en estabilidad de rendimiento.

Para usar como soporte de catalizadores un compuesto de magnesio obtenido haciendo reaccionar magnesio metal, se ha descrito un alcohol tal como etanol y una cierta cantidad de halógeno (por ejemplo, véase el documento JP-AH4-130107) . Sin embargo, la forma (suavidad superficial) del polvo de polímero puede no ser satisfactoria, dependiendo de las condiciones de polimerización de este método.

Se ha descrito un método en el que se hacen reaccionar magnesio metal y etanol sin disolvente en presencia de yodo, seguido de mantener el producto de reacción durante unas horas a reflujo de un alcohol para preparar un catalizador (por ejemplo, véase el documento JP-A-H3-074341) . Sin embargo, mediante este método, la suavidad del soporte a ser obtenido no es satisfactoria.

Se ha descrito un compuesto de magnesio que se obtiene haciendo reaccionar magnesio metal y etanol en presencia de yodo y que satisface la esfericidad S<1, 60 y el índice de distribución de tamaños de partícula P<5, 0 (por ejemplo, véase el documento JP-A-H4-370104) . Sin embargo, aunque el soporte es excelente en esfericidad y distribución de tamaños de partícula, cuando los componentes catalíticos son soportados en el soporte y se lleva a cabo la polimerización, las partículas del polvo resultante a veces se fracturan.

Se ha descrito un compuesto de magnesio que tiene esfericidad S<4, 0, que se obtiene haciendo reaccionar magnesio metal, etanol y yodo (por ejemplo, véase la solicitud de patente internacional WO03/099749) . Sin embargo, aunque el compuesto de magnesio tiene una distribución de tamaños de partícula estrecha y esfericidad pequeña, el magnesio utilizable como material prima está estrictamente limitado.

Un copolímero aleatorio basado en propileno obtenido copolimerizando propileno y otras α-olefinas tiene una resistencia al impacto y transparencia superiores a un homopolímero de propileno, además tiene un punto de fusión relativamente bajo, de tal modo que es excelente en propiedad de sellado por calor a baja temperatura. Por lo tanto, el copolímero aleatorio basado en propileno se ha usado ampliamente para usos que incluyen principalmente el campo de los materiales de envasado, tales como diversos tipos de películas.

Como copolímeros aleatorios basados en propileno, por ejemplo, se conocen un copolímero aleatorio de propileno y etileno, un copolímero aleatorio de propileno y una α-olefina que tiene al menos 4 átomos de carbono, y un copolímero aleatorio ternario de propileno, etileno y una α-olefina que tiene al menos 4 átomos de carbono.

En cuanto al copolímero aleatorio basado en propileno mencionado anteriormente, cuanto mayor es la relación de monómero copolimerizado con propileno, más se puede disminuir el punto de fusión, y se ha sabido que la resistencia al impacto y la propiedad de sellado por calor a baja temperatura son mejoradas. Por otro lado, según aumenta la relación del monómero copolimerizable en la composición, la cantidad de componentes amorfos de bajo peso molecular que tienen naturaleza pegajosa aumenta, la cantidad de componentes con pegajosidad en el momento de formar una película aumenta y la resistencia al bloqueo tiende a deteriorarse. Como resultado, hay deficiencias porque el valor comercial a veces se reduce y su uso es limitado, dependiendo del uso.

Además, para producir un copolímero aleatorio basado en propileno, se ha usado ampliamente un catalizador para polimerización de olefinas que consiste en un componente catalítico sólido de titanio, un compuesto orgánico de aluminio y, si fuera necesario, un compuesto donador de electrones (por ejemplo, documentos JP-A-H9-025316, JPA-H9-059321, JP-A-H9-067416 y JP-A-H10-287710) . Sin embargo, en el caso de producirlo usando un disolvente

hidrocarbonado o propileno como medio, a veces hay problemas en que las partículas del copolímero se adhieren unas a otras debido al aumento de la cantidad de los componentes amorfos de bajo peso molecular como subproducto, en que la productividad disminuye debido al aumento de la viscosidad del sistema de polimerización, y en que, en algunos casos, aparecen inconvenientes serios en la producción.

Cuando la producción se lleva a cabo por polimerización en fase gaseosa, además del aumento de componentes amorfos de bajo peso molecular y la disminución del punto de fusión, las partículas tienden a fundirse por el calor aumentado de reacción implicado con el aumento de la velocidad de reacción, las partículas de la copolimerización se adhieren unas a otras o se fusionan para formar aglomerados, y las partículas tienden a adherirse al interior del recipiente de reacción. Como resultado, a veces tienen lugar inconvenientes tales que tiende a aparecer un bloqueo o similar cuando el polvo es retirado del recipiente de polimerización, la productividad disminuye o la polimerización tiene que ser terminada en el peor caso.

Por otro lado, un copolímero de bloques basado en propileno, por ejemplo, un copolímero de bloques basado en propileno que consiste en una parte copolimérica de propileno cristalina y una parte copolimérica de propilenoetileno amoría (parte de caucho) tiene propiedades de alta rigidez y excelente resistencia al impacto a baja temperatura, por lo tanto, se usa ampliamente para piezas de automóviles, piezas de electrodomésticos caseros, el campo de los alimentos y otros campos, así como moldeo por inyección general.

El copolímero de bloques basado en propileno que tiene un alto contenido de la parte de caucho exhibe una excelente resistencia al impacto a baja temperatura, por lo tanto, en el campo de las piezas de automóvil, se desea un copolímero de bloques basado en propileno que tenga una proporción más alta de la parte de caucho. Sin embargo, dado que es difícil producir tal copolímero de bloques basado en propileno, para mejorar la resistencia al impacto, se ha empleado el método de mezclar un elastómero basado en olefina tal como un caucho de etilenopropileno, o un elastómero basado en estireno, con un copolímero de bloques basado en propileno.

Un copolímero de bloques basado en propileno se produce generalmente por homopolimerización de propileno o copolimerización de propileno con una pequeña cantidad de otra α-olefina en el primer procedimiento, seguido de copolimerización de propileno con etileno y/o otra α-olefina para preparar una parte de caucho en el segundo procedimiento.

El segundo procedimiento se lleva a cabo frecuentemente por reacción en fase gaseosa, sin embargo, la parte de caucho tiene adhesividad, en la producción de un copolímero de bloques, la pegajosidad del copolímero de bloques basado en propileno aumenta, y hay problemas en que las partículas del polvo se aglutinan, implicados con un deterioro de la fluidez en un recipiente de polimerización, y en que tienden a aparecer inconvenientes en la producción tales como adhesión en el recipiente de polimerización y similares.

Al contemplar el aumentar la cantidad de la parte de caucho, los problemas mencionados anteriormente llegan a ser serios, y a veces aparecen inconvenientes tales como que la polimerización tiene que ser terminada y similares. Por tanto, la proporción de la parte de caucho en la producción de un copolímero de bloques... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para producir un compuesto de magnesio representado por la fórmula (I) , Mg (OC2H5) 2-n (OR1) n .... (I)

donde R1 es CmH2m+1, siendo m un número entero de 3 a 10, y n es un valor numérico que satisface 0<n<0, 35, que comprende cargar y hacer reaccionar los siguientes componentes:

(i) magnesio metal,

(ii) etanol,

(iii) un alcohol que tiene de 3 a 10 átomos de carbono, y

(iv) un halógeno y/o un compuesto que contiene halógeno que contiene al menos 0, 0001 átomos gramo de un átomo de halógeno en relación a un átomo gramo del magnesio metal,

siendo la relación molar del componente (iii) / el componente (ii) 0, 001 a 0, 3 en la cantidad total de los componentes

(ii) y (iii) usados.

2. El método según la reivindicación 1, en donde n es un valor numérico de 0, 005 a 0, 3.

3. El método según la reivindicación 1, en donde la suavidad (Sm) representada por la expresión (1) es menor que 1, 20:

Sm = (L1/L2) 3 .... (1)

donde L1 es una longitud circunferencial de una vista en proyección de una partícula del compuesto de magnesio determinada por fotografía con un microscopio electrónico de barrido y después un procesamiento de imagen, y L2 es una longitud circunferencial de una elipse que tiene un área igual al área de proyección de la partícula del compuesto de magnesio y que es aproximada al perfil de la partícula del compuesto de magnesio, de tal modo que cuando la partícula del compuesto de magnesio es envuelta sobre la elipse, la suma de las áreas dentro y fuera del perfil de la elipse entre las secciones rodeadas por el perfil de la partícula del compuesto de magnesio y el perfil de la elipse llega a ser mínima.

4. El método según la reivindicación 1, en donde el alcohol es n-butanol.

5. El método según la reivindicación 1, en donde el halógeno es yodo, y el compuesto que contiene halógeno es cloruro de magnesio.

6. Un método para producir un componente catalítico sólido, que comprende cargar y hacer reaccionar los siguientes componentes:

(i) magnesio metal,

(ii) etanol,

(iii) un alcohol que tiene de 3 a 10 átomos de carbono, y

(iv) un halógeno y/o un compuesto que contiene halógeno que contiene al menos 0, 0001 átomos gramo de un átomo de halógeno en relación a un átomo gramo del magnesio metal,

siendo la relación molar del componente (iii) / el componente (ii) 0, 001 a 0, 3 en la cantidad total de los componentes

(ii) y (iii) usados,

para obtener un compuesto de magnesio representado por la fórmula (I) , Mg (OC2H5) 2-n (OR1) n .... (I)

donde R1 es CmH2m+1, siendo m un número entero de 3 a 10, y n es un valor numérico que satisface 0<n<0, 35, y hacer reaccionar el compuesto de magnesio con un compuesto de metal de transición.


 

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