IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ ハンファ トータル ペトロケミカル カンパニー リミテッドの特許一覧

特開2024-75504共重合性が改善されたプロピレン系共重合体の製造方法
<>
  • 特開-共重合性が改善されたプロピレン系共重合体の製造方法 図1
  • 特開-共重合性が改善されたプロピレン系共重合体の製造方法 図2
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024075504
(43)【公開日】2024-06-03
(54)【発明の名称】共重合性が改善されたプロピレン系共重合体の製造方法
(51)【国際特許分類】
   C08F 4/654 20060101AFI20240527BHJP
【FI】
C08F4/654
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023195781
(22)【出願日】2023-11-17
(31)【優先権主張番号】10-2022-0157555
(32)【優先日】2022-11-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】515253049
【氏名又は名称】ハンファ トタルエナジーズ ペトロケミカル カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001416
【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所
(72)【発明者】
【氏名】イ,ソンチョル
(72)【発明者】
【氏名】パク,ソンジェ
(72)【発明者】
【氏名】イ,ヨンジュ
【テーマコード(参考)】
4J128
【Fターム(参考)】
4J128AA02
4J128AB02
4J128AC05
4J128BA00A
4J128BA04B
4J128BB00A
4J128BB01B
4J128BC34B
4J128BC35B
4J128CB30A
4J128CB35A
4J128DA02
4J128EA01
4J128EB02
4J128EB04
4J128EC01
4J128EC02
4J128FA09
4J128GA05
4J128GA09
4J128GA19
4J128GA21
4J128GB02
(57)【要約】      (修正有)
【課題】高いコモノマー含量、高い活性及び低い非結晶含量を有するプロピレン系共重合体を製造することができ、共重合体の製造時のポリマー粒子の固まり現象を画期的に改善することができるプロピレン系共重合体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、プロピレン系共重合体を製造する方法であって、ジアルコキシマグネシウムを金属ハライドとの反応を通じて生成された担体とチタンハライド、有機電子供与体などからなる固体触媒の製造方法を含む、方法である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロピレン重合体またはプロピレン系共重合体の製造方法であって、
A)主触媒成分としてマグネシウム、チタン、ハロゲン及び内部電子供与体を含むチーグラー系触媒;
B)助触媒としてアルキルアルミニウム化合物;及び
C)外部電子供与体としてa)下記化式1で表されるジアルコキシシラン系化合物、b)下記化式2で表されるトリアルコキシシラン系化合物、及びc)下記化式3で表されるトリアルコキシシラン系化合物;
を含む触媒システムを用いる方法。
Si(OR ・・・化式1
前記化式1において、R、Rはそれぞれ独立に炭素数1~12のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数4~12のシクロアルキル基、炭素数1~12のアルキルアミン基、炭素数1~12のアルキルシリル基または炭素数1~12のアルコキシシリル基を示し、Rは炭素数1~3のアルキル基を示し、
Si(OR ・・・化式2
前記化式2において、Rは炭素数1~12のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数4~12のシクロアルキル基、炭素数1~12のアルキルアミン基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアルキルシリル基または炭素数1~12のアルコキシシリル基を示し、Rは炭素数1~4のアルキル基を示し、
Si(OR ・・・化式3
前記化式3において、Rは炭素数2~12のアルケニル基を示し、Rは炭素数1~4のアルキル基を示す。
【請求項2】
前記プロピレン重合体またはプロピレン系共重合体のコモノマーの含量による活性に対する非結晶含量の変化量は、関係式1のような比例関係にあり、kは0.050以内である請求項1に記載の方法。
R/A=k*C+m ・・・関係式1
前記関係式1において、Rは重合体の非結晶含量(X/Swt%)であり、Aは活性(kg-polymer/g-cat)を示し、Cは重合体または共重合体内のコモノマーの含量(wt%)であり、kはコモノマーの含量変化による活性に対する非結晶含量の変化量を意味し、mは線形関係式の定数である。
【請求項3】
前記kは0.049以内であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
【請求項4】
前記主触媒の成分はマグネシウム5~40重量%、チタン0.5~10重量%、ハロゲン50~85重量%及び内部電子供与体0.01~30重量%を含んでなることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記固体触媒に用いられる内部電子供与体はフタル酸エステル、環状エステル及び1,3-ジエーテルの形態からなる群から1種以上選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項6】
助触媒が下記化式4で表されるアルキルアルミニウム化合物であることを特徴とする請求項1に記載の方法:
AlR ・・・化式4
ここで、Rは炭素数1~6個のアルキル基である。
【請求項7】
前記主触媒成分中のチタン原子に対する前記助触媒成分中のアルミニウム原子のモル比は1~1000の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記主触媒成分中のチタン原子に対する前記外部電子供与体中のシリコン原子の総モル比は0.1~500の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記化式1で表される化合物:前記化式2で表される化合物+前記化式3で表される化合物の合計量のモル比は1:0.5~2の割合であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記化式2で表される化合物:前記化式3で表される化合物のモル比は3:1~1:3の割合であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項11】
プロピレン単独重合またはプロピレンとエチレンの共重合後、プロピレンとエチレン、またはα-オレフィンコモノマーを1ないし2のモル比で含んで共重合を行うことを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項12】
請求項1ないし請求項11のいずれか一項の記載の方法により製造されたプロピレン系重合体または共重合体。
【請求項13】
プロピレン重合体またはプロピレン系共重合体の製造用触媒システムであって、
A)主触媒成分としてマグネシウム、チタン、ハロゲン及び内部電子供与体を含むチーグラー系触媒;
B)助触媒としてアルキルアルミニウム化合物;及び
C)外部電子供与体としてa)下記化式1で表されるジアルコキシシラン系化合物、b)下記化式2で表されるトリアルコキシシラン系化合物、及びc)下記化式3で表されるトリアルコキシシラン系化合物;
を含み、
前記プロピレン重合体またはプロピレン系共重合体は下記の関係式1を満足させる触媒システム:
Si(OR ・・・化式1
前記化式1において、R、Rはそれぞれ独立に炭素数1~12のアルキル、炭素数6~12のアリールまたは炭素数4~12のシクロアルキル基を示し、Rは炭素数1~3のアルキル基を示し、
Si(OR ・・・化式2
前記化式2において、Rは炭素数1~12のアルキル、炭素数4~12のシクロアルキル基、炭素数1~12のアルキルアミン基、炭素数1~12のアルコキシ基、シリル基または炭素数1~12のアルコキシシリル基を示し、Rは炭素数1~4のアルキル基を示し、
Si(OR ・・・化式3
前記化式3において、Rは炭素数2~12のアルケニル基を示し、Rは炭素数1~4のアルキル基を示す。
【請求項14】
前記プロピレン重合体またはプロピレン系共重合体のコモノマーの含量による活性に対する非結晶含量の変化量は、関係式1のような比例関係にあり、kは0.050以内である請求項13に記載の触媒システム:
R/A=k*C+m ・・・関係式1
前記関係式1において、Rは重合体の非結晶含量(X/Swt%)であり、Aは活性(kg-polymer/g-cat)を示し、Cは重合体または共重合体内のコモノマーの含量(wt%)であり、kはコモノマーの含量変化による活性に対する非結晶含量の変化量を意味し、mは線形関係式の定数である。
【請求項15】
前記kは0.049以内であることを特徴とする請求項14に記載の触媒システム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プロピレン系共重合体を製造する方法であって、特に高いコモノマー含量、高い活性と低い非結晶含量を有するプロピレン系共重合体を製造することができ、共重合体の製造時のポリマー粒子の固まり現象を画期的に改善する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
以下に記述する内容は、単に本発明に関する背景情報のみを提供するだけであって、従来技術を構成するものではない。
【0003】
ポリプロピレンは、実生活や商業的に非常に有用な素材物質であって、特に食品容器などの生活用品から自動車及び電子製品などに広く使われている。このようなポリプロピレンの様々な製品性能のためには、高い結晶化度による剛性を改善することが重要である。
【0004】
一方、これに併せて自動車の内外装材などで要求される衝撃強度をプロピレン系の非結晶含量の高いブロック共重合体を製造することで充たすことができるが、そのためには重合触媒の役割が何よりも切実に要求される。すなわち、生成される高分子の立体規則性を向上し、アルファオレフィンとの高い共重合性を充たすように触媒システムのデザインが伴わなければならない。併せて、高分子製造における経済性のためには、触媒の重合活性が高いほどより有利である。
【0005】
一方、プロピレンの気相重合、スラリー重合及びバルク重合に用いられる触媒系はチーグラー・ナッタ系触媒成分、アルキルアルミニウム及び外部電子供与体から構成されているのが一般的である。特にこのような触媒成分は、マグネシウム、チタン、内部電子供与体及びハロゲンを必須成分として含有する固体触媒として知られている。内部電子供与体は、分子構造によって触媒の活性及び立体規則性などに相当な影響を及ぼしているものと知られている。
【0006】
外部電子供与体は、固体触媒の表面上に存在する非立体規則性の活性点を選択的に被毒または転換することで、得られる結果、重合体のアイソタクチック指数、すなわち立体規則性を向上させる役割を果たすこととしてよく知られている。用いられる外部電子供与体の分子構造に応じて、製造されるポリプロピレン重合体の立体規則性はもちろん、活性と分子量分布などが異なることになる。また、コモノマーを用いたプロピレン共重合体においては共重合体内のコモノマーの含量及び共重合体の物性に影響を与えることになる。したがって、このような物性が向上されたポリプロピレン重合体を得るために様々な種類のシラン化合物を外部電子供与体として用いる様々な従来技術が知られている。
【0007】
特許文献1と特許文献2は、2種の外部電子供与体を組み合わせて低分子量成分を制御する方法を紹介している。特許文献3は、共重合体内のプロピレンとコモノマーがランダムに高分子鎖を構成するランダム性向上のための方法を提示している。特許文献4は、プロピレン - エチレン共重合体の高い透明度と低い溶融温度を示す方法を提示している。しかしながら、前記特許は、共重合体製造において生産性を向上させることができるポリマー粒子の固まり現象を制御できる方法を示さず、これに対する改善方法の提示が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第7893003号明細書
【特許文献2】米国特許第8067510号明細書
【特許文献3】韓国登録特許第1639497号公報
【特許文献4】韓国登録特許第1764561号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、前記のような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、ポリプロピレンを高い収率で製造できるだけでなく、コモノマーとの共重合体の形成時にポリマー粒子の固まり現象を誘発する非結晶含量を高いコモノマー含量を維持しても低く維持できるプロピレン系共重合体の製造方法及びこれに用いられる触媒システムを提供するものである。
【0010】
また、本発明は前記方法によって製造され、固まり現象が著しく低くなったプロピレン系共重合体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、プロピレン重合体またはプロピレン系共重合体の製造方法であって、
A)主触媒成分としてマグネシウム、チタン、ハロゲン及び内部電子供与体を含む固体触媒;
B)助触媒としてアルキルアルミニウム化合物;及び
C)外部電子供与体としてa)下記化式1で表されるジアルコキシシラン系化合物、b)下記化式2で表されるトリアルコキシシラン系化合物、及びc)下記化式3で表されるトリアルコキシシラン系化合物;
を含む触媒システムを用いる。
Si(OR ・・・化式1
前記化式1において、R、Rはそれぞれ独立に炭素数1~12のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数4~12のシクロアルキル基、炭素数1~12のアルキルアミン基、炭素数1~12のアルキルシリル基または炭素数1~12のアルコキシシリル基を示し、Rは炭素数1~3のアルキル基を示し、
Si(OR ・・・化式2
前記化式2において、Rは炭素数1~12のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数4~12のシクロアルキル基、炭素数1~12のアルキルアミン基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアルキルシリル基または炭素数1~12のアルコキシシリル基を示し、Rは炭素数1~4のアルキル基を示し、
Si(OR ・・・化式3
前記化式3において、Rは炭素数2~12のアルケニル基を示し、Rは炭素数1~4のアルキル基を示す。
【0012】
前記プロピレン重合体またはプロピレン系共重合体のコモノマーの含量による活性に対する非結晶含量の変化量は、関係式1のような比例関係にある。
R/A=k*C+m ・・・関係式1
前記関係式1において、Rは重合体の非結晶含量(X/Swt%)であり、Aは活性(kg-polymer/g-cat)を示し、Cは重合体または共重合体内のコモノマーの含量(wt%)であり、kはコモノマーの含量変化による活性に対する非結晶含量の変化量を意味し、mは線形関係式の定数である。具体的には、前記kは0.050以内であり、好ましくは0.049以内であり、さらに好ましくは0.048以内であり、下限値は0.020である。この場合、粒子の固まり現象をさらに改善することができる。
【0013】
具体的には、前記固体触媒の製造方法は、次の段階を含んでなるものであってもよい。
(1)ジアルコキシマグネシウムを有機溶媒の存在下で金属ハライド化合物と比較的に低い温度で反応させる(1)段階;
(2)前記(1)段階の反応生成物に反応温度を昇温しながら1種または2種以上の内部電子供与体と反応させる(2)段階;及び
(3)前記(2)段階の反応生成物とチタンハライドとを高い温度で反応させる(3)段階
【0014】
前記に明示された固体触媒の製造方法において、(1)段階においては金属マグネシウム、アルコール及び反応開始剤を反応させることを含み、用いる金属マグネシウム及びアルコールを2回以上分割して添加し、前記反応開始剤を反応系内部へ最初反応開始の際に注入した後、反応中に必要に応じて1回以上に分割して添加するものであり得る。
【0015】
本発明の前記金属マグネシウム粒子の形態には大きく制限がないが、その大きさにおいては平均粒径が10~500μmの粉末状であることが好ましく、50~300μmの粉末状がより好ましい。金属マグネシウムの平均粒径が10μm未満であれば生成物である担体の平均粒子サイズが微細になりすぎ、500μmを超えると担体の平均粒子サイズが大きくなりすぎ、担体の形状が均一な球状の形態になりにくくなって、この後、触媒の製造時に均一な粒子形状を有し難い。
【0016】
前記アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、ノマルプロパノール、イソプロパノール、ノマルブタノール、イソブタノール、ノマルペンタノール、イソペンタノール、ネオペンタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノールなどのように一般式ROH(ここで、Rは炭素数1~6のアルキル基である)で表される脂肪族アルコールまたはフェノールのような芳香族アルコールから選択される1種または2種以上のアルコールを単独または混合して用いるのが好ましく、メタノール、エタノール、プロパノールまたはブタノールから選択される1種または2種以上のアルコールを単独または混合して用いるのがより好ましく、エタノールを用いるのが最も好ましい。
【0017】
一方、前記金属マグネシウムに対するアルコールの使用割合は、各段階別に金属マグネシウムモル数:アルコールモル数で1:4~1:50であることが好ましく、1:10~1:40であることがより好ましい。使用割合が1:4未満であればスラリーの粘度が急激に増加し、均一な攪拌が難しくなり、微細粒子が多量に生成され、1:50を超えると生成する担体の粒子表面が粗くなったり、粒子の形成が行われなくなる問題が生じる。
前記金属マグネシウムとアルコールの反応に用いられる反応開始剤としては、窒素ハロゲン化合物を用いることができる。
前記反応開始剤として用いられる窒素ハロゲン化合物は特に限定されないが、下記化式4~7からなる群から選択される1つ以上の化合物を用いることができる。
【化1】

前記化式4はN-ハライドスクシンイミド系化合物であって、Xはそれぞれ独立にハロゲンであり、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素、C~C12のアルキルまたはC~C20のアリールである。
【化2】

前記化式5はトリハロイソシアヌル酸系化合物であり、Xはそれぞれ独立してハロゲンである。
【化3】

前記化式6はN-ハロフタルイミド系化合物であって、Xはそれぞれ独立にハロゲンであり、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素、C~C12のアルキルまたはC~C20のアリールである。
【化4】

前記化式7はヒダントイン系化合物であり、Xはそれぞれ独立にハロゲンであり、R及びRはそれぞれ独立に水素、C~C12のアルキルまたはC~C20のアリールである。
【0018】
一方、反応開始剤としてはハロゲン化合物またはマグネシウムハライド化合物を用いることができる。具体的な例としては、前記ハロゲン化合物としてはBrまたはIなどを含む化合物であり、前記マグネシウムハライド化合物としてはMgCl、MgBr、MgIなどを用いることができる。
【0019】
前記反応開始剤の量は、全使用した金属マグネシウム1重量部に対して0.05~0.5モルの量で用いるのが好ましい。反応開始剤の使用量が0.05モル未満であると反応速度が遅くなりすぎ、0.5モルを超えると生成物の粒子サイズが大きくなりすぎたり、微細粒子が多量に生成されることがある。
【0020】
本発明の前記金属マグネシウムとアルコールとの反応において、金属マグネシウムとアルコールは3~7回に分割して添加することができ、反応開始剤は、最初の反応開始時に注入した後、反応中に必要に応じて2~7回以上に分割して添加するのが好ましい。金属マグネシウム及びアルコールの分割回数及び反応開始剤の注入回数を2回以下とする場合、粒子サイズを調節するのに限界があり、球状の粒子形状を形成しにくく、微細粒子の生成が増加する短所がある。
一方、マグネシウムの総分割回数をnとすると、最初からn-1回までのマグネシウム量の合計Nと表示し、最後の分割注入マグネシウム量(モル数)をWとすれば、次の関係式2の数式を満たすようにマグネシウムの注入量を調節するのが好ましい。
0.1≦N/W(α)≦1.2 ・・・関係式2
【0021】
もし、この値の範囲から外れることになると粒子の調節が難しいだけでなく、触媒重合時に生成されるポリマーの微細粒子の生成の増加により重合工程が不安定で、工程トラブルを引き起こす可能性がある。
【0022】
また、前記反応時の攪拌速度は50~300rpmが好ましく、70~250rpmがより好ましい。攪拌速度が遅すぎたり速すぎたりすると、粒子が均一でない短所がある。また、金属マグネシウムとアルコールとの反応は、前記反応開始剤の存在下で25~110℃の温度で行われるのが好ましく、50~100℃の温度で行われるのがより好ましい。この後、熟成処理は60~110℃の温度で行われるのが好ましい。前記反応は、アルコールの沸点温度で冷却還流しながら行われることもある。前記反応温度及び熟成処理温度が前記温度範囲から外れる場合、50℃以下では反応速度が非常に遅くなり、110℃を超えると反応が非常に急激に行われるため、微細粒子の生成及び粒子間の固まり現象が生じ得るので好ましくない。
【0023】
一方、前記の方法で製造されたジアルコキシマグネシウムのバルクの比重は0.20~0.40g/ml、より好ましくは0.20~0.30g/mlのものを用いるのが好ましい。このバルク比重が0.20g/ml未満であると、粒子形成が困難であったり微分含量が増加し、高立体規則性ポリオレフィンを高収率で得ることが不可能となる。一方、バルクの比重が0.40g/mlを超えると、生成するポリオレフィンの粒子性状に好ましくない影響を与える。また、ジアルコキシマグネシウムの細孔容積は0.01~0.2ml/gのものが好ましく、0.06~0.1ml/gのものがより好ましい。このように比較的小さい特定範囲の細孔容積を有する多孔質ジアルコキシマグネシウムを用いて製造した固体触媒成分をオレフィン類の重合に用いた場合、高立体規則性と優れた粒子性状を有する重合体が高収率で得られ、また、高い共重合体含量を有し、且つゴム状重合体の生成割合が低い優れた粒子性状の共重合体を高収率で得ることが可能となる。
【0024】
前記(1)段階において用いられる有機溶媒としては、その種類に特に制限はなく、炭素数6~12個の脂肪族炭化水素または芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素などが用いられ、より好ましくは炭素数7~10個の飽和脂肪族炭化水素、あるいは芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素が用いられ、その具体的な例としては、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、トルエン、キシレン、クロロヘキサン、またはクロロヘプタンなどから選択される1種以上を混合して用いることができる。
【0025】
また、前記ジエトキシマグネシウムに対する前記有機溶媒の使用割合は、ジエトキシマグネシウム重量:有機溶媒体積で1:5~1:50であることが好ましく、1:7~1:20であることがより好ましいが、前記使用割合が1:5未満であるとスラリーの粘度が急激に増加して均一な攪拌が難しく、1:50を超えると生成する担体の見掛け密度が急激に減少したり、粒子表面が粗くなる問題が生じて好ましくない。
【0026】
前記固体触媒の製造過程において用いられるチタンハライドは、下記の化式8で表される。
Ti(OR)(4-n)・・・化式8
前記化式8において、Rはそれぞれ独立に炭素原子1~10個のアルキル基であり、Xはそれぞれ独立にハロゲン元素を示し、nは一般式の原子価を合わせるためのものであって0~3の整数である。
【0027】
具体的な例としては、TiCl、Ti(OCH)Cl、Ti(OC)Cl、Ti(OC)Cl、Ti(O(n-C))Cl、Ti(OCHCl、Ti(OC12、Ti(OC12、Ti(O(n-C))12、Ti(OCHCl、Ti(OCCl、Ti(OCCl、Ti(O(n-C))Clなどであり、これらのうちTiClが好ましく用いられる。また、これらの4価のチタンハライド化合物は、1種単独または2種以上組み合わせて用いることもできる。前記(1)段階の反応温度は-10~60℃である。
【0028】
前記の(2)段階において示す1種または1種以上の内部電子供与体としては、ジエステル類、特に芳香族ジエステル類、より具体的にはフタル酸ジエステル類が好ましい。フタル酸ジエステル類の適当な例としては、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジノルマルプロピルフタレート、ジイソプロピルフタレート、ジノルマルブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジノルマルペンチルフタレート、ジ(2-メチルブチル)フタレート、ジ(3-メチルブチル)フタレート、ジネオペンチルフタレート、ジノルマルヘキシルフタレート、ジ(2-メチルペンチル)フタレート、ジ(3-メチルペンチル)フタレート、ジイソヘキシルフタレート、ジネオヘキシルフタレート、ジ(2,3-ジメチルブチル)フタレート、ジノルマルヘプチルフタレート、ジ(2-メチルヘキシル)フタレート、ジ(2-エチルペンチル)フタレート、ジイソヘプチルフタレート、ジネオヘプチルフタレート、ジノルマルオクチルフタレート、ジ(2-メチルヘプチル)フタレート、ジイソオクチルフタレート、ジ(3-エチルヘキシル)フタレート、ジネオヘキシルフタレート、ジノルマルヘプチルフタレート、ジイソヘプチルフタレート、ジネオヘプチルフタレート、ジノルマルオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジネオオクチルフタレート、ジノルマルノニルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジノルマルデシルフタレート、またはジイソデシルフタレートなどであり、下記の化式9で表される化合物から選択される1種または2種以上を混合して用いることができる。
【化5】

前記化式9においてRはそれぞれ独立に炭素数1~10のアルキル基である。
【0029】
一方、前記内部電子供与体としては、1,3-ジエーテル類の使用も非常に好ましく、下記化式10のような構造で表される化合物が非常に好ましい。
C(CHOR10)(CHOR11) ・・・化式10
前記化式10において、R及びRはそれぞれ独立にC~C18のアルキル、C~C18のシクロアルキルまたはC~C18のアリールラジカルであり;R10及びR11はそれぞれ独立にC~Cのアルキルラジカルであるか;位置2の炭素原子が、2または3個の不飽和を含み、炭素数5、6または7からなる環状または多環式に属する1,3-ジエーテル類である。
【0030】
前記内部電子供与体である1,3-ジエーテル系化合物の具体的な例としては、2-(2-エチルヘキシル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-sec-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-シクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2-フェニル-1,3-ジメトキシプロパン、2-t-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-クミル-1,3-ジメトキシプロパン、2-(2-フェニルエチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(2-シクロヘキシルエチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(p-クロロフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(ジフェニルメチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(1-ナフチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(p-フルオロフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(1-デカヒドロナフチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(p-ブチルフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジシクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジエチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジエチル-1,3-ジエトキシプロパン、2,2-ジシクロペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジプロピル-1,3-ジエトキシプロパン、2,2-ジブチル-1,3-ジエトキシプロパン、2-メチル-2-エチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-プロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-ベンジル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-フェニル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-シクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-メチルシクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(p-クロロフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(2-フェニルエチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(2-シクロヘキシルエチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-イソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-(2-エチルヘキシル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(2-エチルヘキシル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(p-メチルフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジフェニル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジベンジル-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2-シクロペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(シクロヘキシルメチル)-1,3-ジメトキシプロピル、2,2-ジイソブチル-1,3-ジエトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジブトキシプロパン、2-イソブチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジ-sec-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジ-t-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジネオペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-フェニル-2-ベンジル-1,3-ジメトキシプロパン、2-シクロヘキシル-2-シクロヘキシルメチル-1,3-ジメトキシプロパン、9,9-ビス(メトキシメチル)フルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-2,3,6,7-テトラメチルフルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-2,3,4,5,6,7-ヘキサフルオロフルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-2,3-ベンゾフルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-2,3,6,7-ジベンゾフルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-2,7-ジイソプロピルフルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-1,8-ジクロロフルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-2,7-ジシクロペンチルフルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-1,8-ジフルオロフルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-1,2,3,4-テトラヒドロフルオレン、9,9-ビス(メトキシメチル)-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロフルオレン、または9,9-ビス(メトキシメチル)-4-t-ブチルフルオレンなどがある。
【0031】
また、前記内部電子供与体として下記化式11ないし14のような構造で表される環状エステル化合物が非常に好ましい。
【化6】

【化7】

【化8】

【化9】

前記化式11ないし14において、Rはそれぞれ独立して炭素数1~10個の線状、分岐状アルキル基または炭素数4~12の環状アルキル基である。
【0032】
具体的に前記内部電子供与体の例としては、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸ジイソブチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸ジブチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸ジイソプロピルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸ジプロピルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸ジエチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸ジメチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸ジイソブチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸ジブチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸ジイソプロピルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸ジプロピルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸ジエチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸ジメチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン-2,3-ジカルボン酸ジイソブチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン-2,3-ジカルボン酸ジブチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン-2,3-ジカルボン酸ジイソプロピルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン-2,3-ジカルボン酸ジプロピルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン-2,3-ジカルボン酸ジエチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン-2,3-ジカルボン酸ジメチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2,5-ジエン-2,3-ジカルボン酸ジイソブチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2,5-ジエン-2,3-ジカルボン酸ジブチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2,5-ジエン-2,3-ジカルボン酸ジイソプロピルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2,5-ジエン-2,3-ジカルボン酸ジプロピルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2,5-ジエン-2,3-ジカルボン酸ジエチルエステル、ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2,5-ジエン-2,3-ジカルボン酸ジメチルエステルなどがあり、その中で1種または2種以上を混合して使用可能である。
【0033】
また、前記内部電子供与体として、環状アルキルジエステルも使用可能である。
【0034】
具体的な例としては、下記化式15ないし22で表されるものの一つであってよい。下記化式15ないし22において、R1及びR2はそれぞれ独立に、炭素原子1~20個の線状、分岐状アルキル基または炭素数4~20の環状アルキル基、炭素原子2~20個のアルケニル基、炭素原子6~20個のアリール基、炭素原子7~20個のアリールアルキル基またはアルキルアリール基であり;R3~R12はそれぞれ独立に水素、炭素原子1~20個の線状アルキル基、炭素原子3~20個の分岐状または環状アルキル基、炭素原子2~20個のアルケニル基、炭素原子6~20個のアリール基、炭素原子7~20個のアリールアルキル基またはアルキルアリール基である。
【0035】
【化10】

前記化式15の具体的な例としては、ジメチルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(dimethyl cyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、ジエチルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl cyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、1-エチル2-メチルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(1-ethyl 2-methyl cyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、1-エチル2プロピルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(1-ethyl 2-propyl cyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、ジプロピルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(dipropyl cyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、ジイソプロピルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(diisopropyl cyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、ジエチル3メチルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl 3-methylcyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、ジエチル3,3ジメチルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl3,3-dimethylcyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、ジエチル3,3,4,4,-テトラメチルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl3,3,4,4-tetramethylcyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、ジエチル3,3,4,4,6-ペンタメチルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl 3,3,4,4,6-pentamethylcyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、ジブチル4,5-ジメチルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(dibutyl 4,5-dimethylcyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)、2-エチル1-プロピル5-エチル-3,3,4-トライメチルシクロヘキサ-1-エン-1,2-ジカルボキシラート(2-ethyl1-propyl5-ethyl-3,3,4-trimethylcyclohex-1-ene-1,2-dicarboxylate)などがある。
【0036】
【化11】

前記化式16の具体的な例としては、ジメチルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(dimethylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、ジエチルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(diethylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、ジプロピルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(dipropylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、ジイソプロピルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(diisopropylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、ジエチル3-メチルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl3-methylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、ジエチル3,3-ジメチルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl3,3-dimethylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、ジエチル3,3,6トリメチルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl3,3,6-trimethylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、ジエチル3,3,6,6テトラメチルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl3,3,6,6tetramethylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、ジエチル3,3,4,5,6,6-ヘキサメチルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(diethyl 3,3,4,5,6,6,-hexamethylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、1-エチル2-プロピル4-エチル-3,5,6-トリメチルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(1-ethyl2-propyl4-ethyl-3,5,6-trimethylcyclohexa-1,4-diene-1,2-dicarboxylate)、2-エチル1-プロピル5-エチル-3,3,4,6テトラメチルシクロヘキサ-1,4-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(2-ethyl1-propyl5-ethyl-3,3,4,6-tetramethylcyclohexa-1,4-diene-1,2 dicarboxylate)などがある。
【0037】
【化12】

前記化式17の具体的な例としては、トランス-ジメチル-シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(trans-dimethyl-cyclohexane-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-エチル2-メチル-シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(trans-1-ethyl2-methyl cyclohexane-1,2-dicarboxylate)、トランス-ジエチル-シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(trans-diethylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-エチル2-プロピル-シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(trans-1-ethyl2-propylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、トランス-2-エチル3-プロピル1-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(trans-2-ethyl1-propyl1-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-エチル2-プロピル1,2-ジメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(trans-1-ethyl2-propyl1,2-dimethylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-エチル2-プロピル-1,2,4,4-テトラメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(trans-1-ethyl2-propyl-1,2,4,4-tetramethylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-エチル2-プロピル-1,2,4,4,5,5-ヘキサメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(trans-1-ethyl2-propyl-1,2,4,4,5,5-hexamethylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-ブチル2-エチル-1,4,5,5-テトラメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(trans-1-butyl2-ethyl-1,4,5,5-tetramethylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)などがある。
【0038】
【化13】

前記化式18の具体的な例としては、シス-ジメチル-シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(cis-dimethyl-cyclohexane-1,2-dicarboxylate)、シス-1-エチル2-メチル-シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(cis-1-ethyl2-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、シス-ジエチル-シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(cis-diethylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、シス-1-エチル2-プロピル-シクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(cis-1-ethyl2-propylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、シス-2-エチル3-プロピル1-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(cis-2-ethyl1-propyl1-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、シス-1-エチル2-プロピル1,2-ジメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(cis-1-ethyl2-propyl1,2-dimethylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、シス-1-エチル2-プロピル-1,2,4,4-テトラメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(cis-1-ethyl2-propyl-1,2,4,4-tetramethylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、シス-1-エチル2-プロピル-1,2,4,4,5,5-ヘキサメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(cis-1-ethyl2-propyl-1,2,4,4,5,5-hexamethylcyclohexane-1,2-dicarboxylate)、シス-1-ブチル2-エチル-1,4,5,5-テトラメチルシクロヘキサン-1,2-ジカルボキシラート(cis-1-butyl2-ethyl-1,4,5,5-tetramethylcyclohexane-1,2dicarboxylate)などがある。
【0039】
【化14】

前記化式19の具体的な例としては、トランス-ジメチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-dimethyl cyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、トランス-ジエチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-diethylcyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、トランス-ジプロピルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-dipropylcyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、トランス-ジイソプロピルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-diisopropylcyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、トランス-ジブチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-dibutylcyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、トランス-1-エチル-2-メチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-1-ethyl-2-methylcyclohex-4-ene-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-エチル-2-プロピルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-1-ethyl-2-propylcyclohex-4-ene-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-エチル-2-プロピル3-メチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-1-ethyl-2-propyl3-methylcyclohex-4-ene-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-エチル-2-プロピル3,6-ジメチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-1-ethyl-2-propyl3,6-dimethylcyclohex-4-ene-1,2-dicarboxylate)、トランス-2-エチル-1-プロピル3,4,6-トリメチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-2-ethyl-1-propyl3,4,6-trimethylcyclohex-4ene-1,2-dicarboxylate)、トランス-2-エチル-1-プロピル4-エチル3,6-ジメチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(trans-2-ethyl-1-propyl 4-ethyl 3,6-dimethylcyclohex-4ene-1,2-dicarboxylate)などがある。
【0040】
【化15】

前記化式20の具体的な例としては、シス-ジメチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-dimethyl cyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、シス-ジエチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-diethylcyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、シス-ジプロピルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-dipropylcyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、シス-ジイソプロピルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-diisopropylcyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、シス-ジブチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-dibutylcyclohex-4-ene-1,2dicarboxylate)、シス-1-エチル-2-メチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-1-ethyl-2-methylcyclohex-4-ene-1,2-dicarboxylate)、シス-1-エチル-2-プロピルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-1-ethyl-2-propylcyclohex-4-ene-1,2-dicarboxylate)、シス-1-エチル-2-プロピル3-メチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-1-ethyl-2-propyl3-methylcyclohex-4-ene-1,2-dicarboxylate)、シス-1-エチル-2-プロピル3,6-ジメチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-1-ethyl-2-propyl3,6-dimethylcyclohex-4-ene-1,2-dicarboxylate)、シス-2-エチル-1-プロピル3,4,6-トリメチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-2-ethyl-1-propyl3,4,6-trimethylcyclohex-4ene-1,2-dicarboxylate)、シス-2-エチル-1-プロピル4-エチル3,6-ジメチルシクロヘキサ-4-エン-1,2ジカルボキシラート(cis-2-ethyl-1-propyl4-ethyl3,6-dimethylcyclohex-4ene-1,2-dicarboxylate)などがある。
【0041】
【化16】

前記化式21の具体的な例としては、トランス-ジメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-dimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、トランス-ジエチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-diethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、トランス-ジプロピルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-dipropyl cyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、トランス-ジブチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-dibutylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、トランス-ジメチル1-メチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-dimethyl1-methylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、トランス-ジメチル1,2-ジメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-dimethyl1,2-dimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、トランス-1-エチル2-プロピル1,2-ジメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-1-ethyl2-propyl1,2-dimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、トランス-ジエチル4-メチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-diethyl4-methylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、トランス-ジエチル4,5-ジメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-diethyl4,5-dimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、トランス-ジエチル4-エチル-3,5,6-トリメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(trans-diethyl4-ethyl-3,5,6-trimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)などがある。
【0042】
【化17】

前記化式22の具体的な例としては、シス-ジメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-dimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、シス-ジエチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-diethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、シス-ジプロピルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-dipropylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、シス-ジブチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-dibutylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、シス-ジメチル1-メチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-dimethyl1-methylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、シス-ジメチル1,2-ジメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-dimethyl1,2-dimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、シス-1-エチル2-プロピル1,2-ジメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-1-ethyl2-propyl1,2-dimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、シス-ジエチル4-メチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-diethyl4-methyl cyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、シス-ジエチル4,5-ジメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-diethyl4,5-dimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)、シス-ジエチル4-エチル-3,5,6-トリメチルシクロヘキサ-3,5-ジエン-1,2-ジカルボキシラート(cis-diethyl4-ethyl-3,5,6-trimethylcyclohexa-3,5-diene-1,2-dicarboxylate)などがある。
【0043】
前記(2)段階は前記(1)段階の結果物の温度を60~150℃、好ましくは80~130℃まで徐々に昇温しながら、昇温過程中に内部電子供与体を投入して1~3時間反応させることで行われるのが好ましいが、前記温度が60℃未満であるか反応時間が1時間未満であると反応が完結しにくく、前記温度が150℃を超えるか反応時間が3時間を超えると副反応により結果物である触媒の重合活性または重合体の立体規則性が下がることがある。
【0044】
前記内部電子供与体は、前記昇温過程中に投入される限り、その投入温度及び投入回数はそれほど制限されず、互いに異なる2つ以上の内部電子供与体を同時に、あるいは異なる温度で注入しても関係ない。前記2つの内部電子供与体の全使用量においては制限がないが、用いる2つの内部電子供与体の全モル数は用いられたジアルコキシマグネシウム1モルに対して内部電子供与体は0.001~2.0モルを用いるのが好ましいが、前記範囲から外れると、結果物である触媒の重合活性または重合体の立体規則性が低くなることがあって好ましくない。
【0045】
前記固体触媒の製造工程のうち(3)段階は、60~150℃、好ましくは80~130℃の温度で(2)段階の結果物とチタンハライドとを2次以上反応させる工程である。このとき用いられるチタンハライドの例としては、前記化式8のチタンハライドが挙げられる。
【0046】
固体触媒の製造方法において、各段階での反応は、窒素ガス雰囲気において、水分などを十分に除去した攪拌機が取り付けられた反応器において行うのが好ましい。
【0047】
前記のような方法で製造される固体触媒は、マグネシウム、チタン、ハロゲン化合物及び内部電子供与体を含んでなり、触媒活性の側面を考慮すると、マグネシウム5~40重量%、チタン0.5~10重量%、ハロゲン50~85重量%、内部電子供与体0.01~30重量%を含んでなるのが好ましい。この場合、共重合体の製造時にポリマー粒子の固まり現象をさらに改善することができる。
【0048】
本発明において、前記のような方法で製造される固体触媒を用いたプロピレン重合または共重合方法は、前記固体触媒と助触媒及び外部電子供与体の存在下でプロピレンを重合またはプロピレンと他のアルファオレフィンとを共重合させることを含む。
【0049】
本発明において共重合に用いるアルファオレフィンとしては、炭素数2~20のアルファオレフィン(炭素数3のプロピレンは除く)から選択される少なくとも1種のオレフィンであり、具体的にはエチレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、ビニルシクロヘキサンなどが可能であり、アルファオレフィン類は1種または2種以上用いることができ、中でもエチレン及び1-ブテンが好ましく、特にエチレンが好ましい。
【0050】
前記固体触媒は、重合反応の成分として用いられる前にエチレンまたはアルファオレフィンで前重合して用いることができる。
【0051】
前重合反応は、炭化水素溶媒(例えば、ヘキサン)、前記触媒成分及び有機アルミニウム化合物(例えば、トリエチルアルミニウム)の存在下で、十分に低い温度とエチレンまたはアルファオレフィン圧力条件で行うことができる。前重合は触媒粒子を重合体で取り囲んで触媒形状を維持させ、重合後に重合体の形状を良好にするのに役立つ。前重合後の重合体/触媒の重量比は約0.1:1~20:1であることが好ましい。
【0052】
前記プロピレン重合または共重合方法において、助触媒成分としては周期表の第II族または第III族の有機金属化合物を用いることができ、その例として、好ましくはアルキルアルミニウム化合物が用いられる。前記アルキルアルミニウム化合物は、下記化式23で表される。
AlR ・・・化式23
前記化式23において、Rはそれぞれ独立に炭素数1~6個のアルキル基である。
【0053】
前記アルキルアルミニウム化合物の具体的な例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムまたはトリオクチルアルミニウムなどが挙げられる。
【0054】
前記固体触媒成分に対する前記助触媒成分の割合は、重合方法によって任意に調節することができ、固体触媒成分中のチタン原子に対する助触媒成分中の金属原子のモル比が1~1000の範囲であることが好ましく、より好ましくは10~300の範囲であるのが良い。もし、固体触媒成分中のチタン原子に対する助触媒成分中の金属原子、例えばアルミニウム原子のモル比が前記1~1000の範囲を外れると、重合活性が大きく低下する問題がある。
【0055】
前記プロピレン重合または共重合方法において、前記外部電子供与体としては、以下の3種のシラン系化合物からなることが好ましい。前記外部電子供与体として用いられるジアルコキシシラン系化合物としては、前記化式1で表されるジアルコキシシランを用いることが好ましく、中でもR、Rがそれぞれ独立に炭素数3~7のアルキルまたはシクロアルキル基であり、Rがメチル基であるメトキシシランを用いることがより好ましい。
【0056】
また、前記外部電子供与体として用いられるトリアルコキシシラン系化合物としては、前記化式2で表される化合物及び前記化式3で表される化合物を含む。
【0057】
前記外部電子供与体として用いられる化合物の具体例としては、n-CSi(OCH、(n-CSi(OCH、iCSi(OCH、(i-CSi(OCH、n-CSi(OCH、(n-CSi(OCH、i-CSi(OCH、(i-CSi(OCH、t-CSi(OCH、(t-CSi(OCH、n-C11Si(OCH、CHCH(OC、(1-プロフェニル)Si(OC、(n-C11Si(OCH、(シクロペンチル)Si(OCH、(シクロペンチル)Si(OCH、(シクロペンチル)(CH)Si(OCH、(シクロペンチル)(C)Si(OCH、(シクロペンチル)(C)Si(OCH、(シクロヘキシル)Si(OCH、(シクロヘキシル)Si(OCH、(シクロヘキシル)(CH)Si(OCH、(シクロヘキシル)(C)Si(OCH、(シクロヘキシル)(C)Si(OCH、(シクロヘプチル)Si(OCH、(シクロヘプチル)Si(OCH、(シクロヘプチル)(CH)Si(OCH、(1-プロフェニル)Si(OCH、(シクロヘプチル)(C)Si(OCH、(シクロヘプチル)(C)Si(OCH、PhSi(OCH、PhSi(OCH(Phはフェニル基)、(N(CH)Si(OCH、(N(C)Si(OCH、(N(n-C)Si(OCH、(N(i-C)Si(OCH、(N(n-C)Si(OCH、(N(i-C)Si(OCH,(N(t-C)Si(OCH、n-CSi(OC、(n-CSi(OC、i-CSi(OC、(i-CSi(OC、nCSi(OC、(n-CSi(OC、i-CSi(OC、(i-CSi(OC、(1-プロフェニル)Si(OC、(t-CSi(OC、(t-CSi(OC、n-C11Si(OC、(n-C11Si(OC、(N(CH)Si(OC、(N(C)Si(OC、(N(n-C)Si(OC、(N(i-C)Si(OC、(N(n-C)Si(OC、(N(iC)Si(OC、(N(t-C)Si(OC、(シクロペンチル)Si(OC、(シクロペンチル)Si(OC、(シクロペンチル)(CH)Si(OC、(シクロペンチル)(C)Si(OC、(シクロペンチル)(C)Si(OC、(シクロヘキシル)Si(OC、(シクロヘキシル)Si(OC、(シクロヘキシル)(CH)Si(OC、(シクロヘキシル)(C)Si(OC、(シクロヘキシル)(C)Si(OC、(シクロヘプチル)Si(OC、(シクロヘプチル)Si(OC、(シクロヘプチル)(CH)Si(OC、(シクロヘプチル)(C)Si(OC、(シクロヘプチル)(C)Si(OC、(フェニル)Si(OC、(フェニル)Si(OC、(CHSiCHSi(OCH、(CHSiCHSi(OC、(CHSiCHSi(OC、(CHSi(CHSi(OCH、(CHSi(CHSi(OC、(CHSi(CHSi(OC、(CHSi(CHSi(OCH、(CHSi(CHSi(OC、(CHSi(CHSi(OC、(CHSi(CHSi(OCH、(CHSi(CHSi(OC、(CHSi(CHSi(OC、[(CHSiCHSi(OCH、[(CHSiCHSi(OC、[(CHSi(CHSi(OCH、[(CHSi(CHSi(OC、[(CHSi(CHSi(OCH、[(CHSi(CHSi (OC、[(CHSi(CHSi(OCH、[(CHSi(CHSi(OC、[(CHSi(CHSi(OCH、[(CHSi(CHSi(OC、(CSiCHSi(OCH、(CSiCHSi(OC、(CSiCHSi(OC、(CSi(CHSi(OCH、(CSi(CHSi(OC、(C


Si(CHSi(OC、(CSi(CHSi(OCH、(CSi(CHSi(OC、(CSi(CHSi(OC、(CSi(CHSi(OCH、(CSi(CHSi(OC、(CSi(CHSi(OC、(CSi(CHSi(OC、[(CSiCHSi(OCH、[(CSiCHSi(OC、[(CSi(CHSi(OCH、[(CSi(CHSi(OC、[(CSi(CHSi(OCH、[(CSi(CHSi(OC、[(CSi(CHSi(OCH、[(CSi(CHSi(OC、[(CSi(CHSi(OCH、[(CSi(CHSi(OC、(iso-C)(CHSiCHSi(OCH、(iso-C)(CHSiCHSi(OC、(iso-C)(CHSiCHSi(OC、(iso-C)(CHSi(CHSi(OCH、(isoC)(CHSi(CHSi(OC、(iso-C)(CHSi(CHSi(OC、(iso-C)(CHSi(CHSi(OCH、(isoC)(CHSi(CHSi(OC、(iso-C)(CHSi(CHSi(OC、(iso-C)(CHSi(CHSi(OCH、(isoC)(CHSi(CHSi(OC、(iso-C)(CHSi(CHSi(OC、[(iso-C)(CHSiCHSi(OCH、[(isoC)(CHSiCHSi(OC、[(iso-C)(CHSi(CHSi(OCH、[(iso-C)(CHSi(CHSi(OC、[(iso-C)(CHSi(CHSi(OCH、[(iso-C)(CHSi(CHSi(OC、[(isoC)(CHSi(CHSi(OCH、[(iso-C)(CHSi(CHSi(OC、[(iso-C)(CHSi(CHSi(OCH、[(iso-C)(CHSi(CHSi(OC、(tert-C)(CHSiCHSi(OCH、(tert-C)(CHSiCHSi(OC、(tert-C)(CHSiCHSi(OC、(tert-C)(CHSi(CHSi(OCH、(tert-C)(CHSi(CHSi(OC、(tert-C)(CHSi(CHSi(OC、(tert-C)(CHSi(CHSi(OCH、(tert-C)(CHSi(CHSi(OC、(tert-C)(CHSi(CHSi(OC、(tert-C)(CHSi(CHSi(OCH、(tert-C)(CHSi(CHSi(OC、(tert-C)(CHSi(CHSi(OC、[(tert-C)(CHSiCHSi(OCH、[(tert-C)(CHSiCHSi(OC、[(tert-C)(CHSi(CHSi(OCH、[(tert-C)(CHSi(CHSi(OC、[(tertC)(CHSi(CHSi(OCH、[(tert-C)(CHSi(CHSi(OC、[(tert-C)(CHSi(CHSi(OCH、[(tert-C)(CHSi(CHSi(OC、[(tert-C)(CHSi(CHSi(OCH、[(tertC)(CHSi(CHSi(OC (CHSiOSi(OCH、(CHSiOSi(OC、(CHSiOSi(OC、[(CH


SiO]Si(OCH、[(CHSiO]Si(OC、(CSiOSi(OCH、(CSiOSi(OC、(CSiOSi(OC、[(CSiO]Si(OCH、[(CSiO]Si(OC、(iso-C)(CHSiOSi(OCH、(iso-C)(CHSiOSi(OC、(iso-C)(CHSiOSi(OC、[(iso-C)(CHSiO]Si(OCH、[(iso-C)(CHSiO]Si(OC、(tertC)(CHSiOSi(OCH、(tert-C)(CHSiOSi(OC、(tert-C)(CHSiOSi(OC、[(tertC)(CHSiO]Si(OCH、[(tert-CSiO]Si(OCなどがある。
【0058】
本発明のプロピレン重合体の製造方法において用いられる前記プロピレン重合用触媒系において、前記主触媒成分に対する前記外部電子供与体の割合は、重合方法によって多少差異はあるが、主触媒成分中のチタン原子に対する外部電子供与体中のシリコン原子の総モル比が0.1~500の範囲であることが好ましく、1~100の範囲であることがより好ましい。もし、前記主触媒成分中のチタン原子に対する外部電子供与体中のシリコン原子のモル比が0.1未満であると、生成されるプロピレン重合体の立体規則性が著しく低くなり、500を超えると触媒の重合活性が著しく低下する問題点がある。
【0059】
前記外部電子供与体において(前記化式1で表される化合物):(前記化式2で表される化合物+前記化式3で表される化合物)の合計量のモル比は1:0.5~2の割合であることが本発明の効果を得るための好ましい範囲である。この場合、触媒の高い活性と共重合体の製造時のポリマー粒子の固まり現象をさらに改善することができる。また、前記化式2で表される化合物:前記化式3で表される化合物のモル比は3:1~1:3のモル比であることが好ましい。この場合、触媒の高い活性と共重合体の製造時のポリマー粒子の固まり現象をさらに改善することができる。
【0060】
本発明のプロピレン重合体の製造方法において、重合反応の温度は20~120℃であることが好ましいが、重合反応の温度が20℃未満であると反応が十分に進まず、120℃を超えると活性の低下がひどく、重合体の物性にも良くない影響を与えることになる。
【0061】
本発明のプロピレン重合体の製造方法は、プロピレン単独重合体のみならず、プロピレンとα-オレフィンとの共重合体の製造にも有効に適用することができる。特にプロピレンブロック共重合体を製造する場合は2段階以上の多段重合で行い、通常第1段階で重合用触媒の存在下にプロピレンを重合し、第2段階でエチレン及びプロピレンを共重合することにより得られる。第2段階またはこの段階以後の重合時にプロピレン以外のアルファ-オレフィンを共存または単独で重合させることも可能である。また、プロピレン三元共重合体を製造する場合は、プロピレン以外のアルファ-オレフィン2種を共存で重合させることも可能である。共重合に用いるアルファ-オレフィンは、炭素数2~8(3は除く)のエチレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、ビニルシクロヘキサン、1-ヘキセン、1-オクテンなどが挙げられる。共重合体の製造時の単量体の割合は任意に調節することができ、具体的にはプロピレン:エチレンまたはアルファ-オレフィンコモノマーの割合を1:1-2とすることもできる。この場合、製造される共重合体の溶融流れ性に優れ、粒子間の固まり現象が減少する。
【0062】
本発明はまた、前記方法によって製造されたプロピレン重合体またはプロピレン系共重合体を提供する。前記共重合体は、前記関係式1によりコモノマーの含量変化による活性に対する非結晶含量の変化量を意味するk値である0.050以内、好ましくは0.049以内、さらに好ましくは0.048以内であることを満足することを特徴とし、前記共重合体は高いコモノマー含量でも粒子間の固まり現象が見当たらず、これを通じて商業工程に適用する際により高いコモノマー含量の製品を工程トラブルなしにより安定的に生産することができる。
【0063】
また、本発明は
A)主触媒成分としてマグネシウム、チタン、ハロゲン及び内部電子供与体を含むチーグラー系触媒;
B)助触媒としてアルキルアルミニウム化合物;及び
C)外部電子供与体としてa)下記化式1で表されるジアルコキシシラン系化合物、b)下記化式2で表されるトリアルコキシシラン系化合物、及びc)下記化式3で表されるトリアルコキシシラン系化合物;
を含む触媒システムを提供する。
【0064】
本発明の触媒システムは、ポリプロピレンを高い収率で製造することができるだけでなく、コモノマーとの共重合体の形成時にポリマー粒子の固まり現象を誘発する非結晶含量を高いコモノマー含量を維持しながらも低く維持することができる。
【発明の効果】
【0065】
本発明は、チーグラー・ナッタ形の固体触媒と3種以上の外部電子供与体との組み合わせを用いてプロピレン重合工程に適用可能であり、高い活性と溶融流れ性に優れ、特にアルファオレフィンとの共重合を通じて高いコモノマー含量のプロピレン共重合体を安定して製造する方法を提供することができる。すなわち、本発明を通じて生成されたプロピレン共重合体は、高いコモノマー含量でも粒子間の固まり現象が見当たらず、これを通じて商業工程に適用する際により高いコモノマー含量の製品を工程トラブルなしにより安定的に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【0066】
図1図1は本発明の一実施例による共重合体の写真である。
図2図2は本発明の比較例による共重合体の写真である。
【発明を実施するための形態】
【0067】
以下、実施例及び比較例により本発明を詳細に説明するが、これにより本発明が限定されるものではない。
【0068】
実施例1
[主触媒成分の製造]
窒素で十分に置換された1Lサイズの攪拌機が設けられたガラス反応器にトルエン112mlと前記で製造したジエトキシマグネシウム15gを投入し、10℃に保ちながら四塩化チタン20mlをトルエン30mlに希釈して1時間かけて投入した後、反応器の温度を100℃まで昇温しながら2-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-ジメトキシプロパン5gを徐々に注入した。100℃で2時間維持した後、90℃に温度を下げて撹拌を停止し、上澄液を除去し、さらにトルエン200mlを用いて1回洗浄した。これにトルエン120mlと四塩化チタン20mlを投入して温度を100℃まで上げて2時間維持し、この過程を1回繰り返し行った。熟成過程が終わった前記のスラリー混合物を毎回トルエン200mlで2回洗浄し、40℃でノルマルヘキサンで毎回200mlずつ5回洗浄して薄い黄色の固体触媒成分を得た。流れる窒素で18時間乾燥して得られた固体触媒成分中のチタン含量は2.3重量%であった。
【0069】
[ポリプロピレン重合]
4Lサイズの高圧用ステンレス製反応器内に前記の固体触媒10mgと助触媒成分としてトリエチルアルミニウム0.7mmolを、外部電子供与体としてジイソプロピルメトキシシラン:イソブチルトリエトキシシラン:ビニルトリエトキシシラン=4:2:1のモル比で混合された混合物0.7mmolを投入した。次いで水素1,000mlと液体状態のプロピレン2.4Lを順次投入した後、温度を70℃まで昇温して重合を実施した。重合開始から2時間が経過すると、反応器の温度を常温まで下げながらバルブを開けて反応器内部のプロピレンを完全脱気した。
その結果得られた重合体を分析し、表1に示す。
ここで、触媒活性、立体規則性は以下のような方法で決定した。
(1)触媒活性(kg-PP/g-cat)=重合体の生成量(kg)÷触媒の量(g)
(2)バルク密度(BD):一定体積を有する容器に重合体を入れて測定した重さを容器の体積で割った値
(3)溶融流れ性(g/10min):ASTM 1238により、230℃、2.16kg荷重で測定した値
【0070】
[プロピレン-エチレン共重合]
窒素で充填された2.0Lの攪拌機が取り付けられたステンレス製反応器内に前記の固体触媒5mgを入れ、トリエチルアルミニウム3mmol、外部電子供与体としてジイソプロピルメトキシシラン:イソブチルトリエトキシシラン:ビニルトリエトキシシラン=4:2:1のモル比で混合された混合物0.7mmolを注入した後、液化プロピレン1.2Lと水素1,000mlを注入後、20℃で5分間予備重合を行った後、70℃で30分間MFCを通じて200、300、400sccmのエチレンを注入しながら重合させ、プロピレン系共重合体を得ることができた。その結果は表2に示す。
(1)エチレンプロピレン非結晶含量(X/S、wt%):共重合体をキシレンで抽出してキシレンを除去した後、析出した成分の重量%
(2)共重合体内のエチレンの含量(B-C2、B-C4):共重合体をサンプリングして赤外線分光器(FT-IR)により測定されたエチレンの含量(標準サンプルにより作成された検量線に基づいて算出される)
(3)溶融温度(Tm)
示差走査熱量計(Differential Scanning Calorimetry)を用いて試料を200℃で7分間維持した後、10℃/minの速度で40℃まで冷却しながら溶融温度を測定
【0071】
実施例2
実施例1の固体触媒の製造と同様に触媒を製造した。実施例1と同様の方法でポリプロピレン重合、プロピレン-エチレン重合を行った。ただし、外部電子供与体としてジシクロペンチルジメトキシシラン:イソブチルトリエトキシシラン:ビニルトリエトキシシラン=3.3:3:1.7のモル比で混合した混合物0.7mmolを注入した。
【0072】
比較例1
実施例1の固体触媒の製造と同様に触媒を製造した。実施例1と同様の方法でポリプロピレン重合、プロピレン-エチレン重合を行った。ただし、外部電子供与体としてジイソプロピルジメトキシシラン0.7mmolを注入した。
【0073】
比較例2
実施例1の固体触媒の製造と同様に触媒を製造した。実施例1と同様の方法でポリプロピレン重合、プロピレン-エチレン重合を行った。ただし、外部電子供与体としてジシクロペンチルジメトキシシラン0.7mmolを注入した。
【0074】
比較例3
実施例1の固体触媒の製造と同様に触媒を製造した。実施例1と同様の方法でポリプロピレン重合、プロピレン-エチレン重合を行った。ただし、外部電子供与体としてシクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.7mmolを注入した。
【0075】
【表1】
【0076】
【表2】
【0077】
前記表1に示した実施例1~2は、化式1、化式2及び化式3の組み合わせを用いて比較例1~3の結果よりポリプロピレン重合時のバルク密度と溶融流れ性においては同レベルを示すが高い活性を示した。これは、ポリプロピレン製造時の生産性を高め、低い触媒残渣含量を有するようにする。
【0078】
前記表2に示された結果は、実施例1~2がプロピレン共重合体の製造時に比較例1~3より高い活性を維持する。プロピレン-エチレン共重合体に入ったエチレンの含量が高いほど非結晶含量が増えるが、実施例1~2では入れた共重合体に含まれているエチレンの含量と活性を考慮した関係式1で比較例1~3の結果と比較する際に低い非結晶含量を示す。また、コモノマーであるエチレン含量の変化による活性と、非結晶含量変化(R/A)を示すk値が実施例の場合が比較例より低い値を示すことにより、コモノマー含量が増加しても相対的に活性に比べて低い非結晶含量の増加率を維持することができる。
【0079】
したがって、本発明によれば、プロピレンとコモノマーを含むプロピレン共重合体を製造する際に高い活性と高いコモノマー含量を維持しつつ低い非結晶含量を有するようにして、ポリマー粒子の固まり現象を画期的に改善することができる。
図1
図2