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JP2960695B2 - 金属有機化合物を含有する懸濁液の製造方法 - Google Patents

金属有機化合物を含有する懸濁液の製造方法

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Publication number
JP2960695B2
JP2960695B2 JP9056751A JP5675197A JP2960695B2 JP 2960695 B2 JP2960695 B2 JP 2960695B2 JP 9056751 A JP9056751 A JP 9056751A JP 5675197 A JP5675197 A JP 5675197A JP 2960695 B2 JP2960695 B2 JP 2960695B2
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aluminum
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Lanxess Organometallics GmbH
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/06Aluminium compounds
    • C07F5/061Aluminium compounds with C-aluminium linkage
    • C07F5/066Aluminium compounds with C-aluminium linkage compounds with Al linked to an element other than Al, C, H or halogen (this includes Al-cyanide linkage)
    • C07F5/068Aluminium compounds with C-aluminium linkage compounds with Al linked to an element other than Al, C, H or halogen (this includes Al-cyanide linkage) preparation of alum(in)oxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K15/00Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change
    • C09K15/04Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change containing organic compounds
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パラフィン中の酸
化されやすい金属有機化合物の安定で均質な調製物及び
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属有機化合物、例えばマグネシウムア
ルキル化合物、ホウ素アルキル化合物、亜鉛アルキル化
合物又はアルミニウムアルキル化合物及びそれらの部分
的な加水分解生成物、例えばアルミノキサン(Aluminox
ane)は、現代の化学プロセスの重要な構成成分であ
る。
【0003】工業的に慣用の金属アルキルは、非常に反
応性の化合物である。その高い反応性は工業的取り扱い
にとって重大な問題であり、そのことによって取り扱い
の際に高度な安全対策が必要になる。
【0004】この種の金属アルキルが空気と接触する際
には、即座に非常に激しい酸化反応及び分解反応が生じ
る。アルキル基あたり1〜6個のC原子の数を有するア
ルミニウムアルキルにおいて、例えば、放出される反応
熱は、一般に自然発火が生じるぐらい大きい。
【0005】金属アルキル及びその溶液の自然発火性
(Selbstentzuendlichkeit)もしくは自然燃焼性(Pyro
phorizitaet)は、取り扱い、貯蔵及び輸送の際に特別
なかつ経費のかかる安全対策を必要とする。
【0006】この化合物の高い反応しやすさ故に、溶剤
として、とりわけ不活性の芳香族又は飽和脂肪族炭化水
素が考慮される。比較的低い沸点の炭化水素の燃焼能力
が溶解された金属アルキルによって更に増大されること
に注意しなくてはならない。それというのも、流出の際
に生じる酸化熱は、溶剤の蒸発を増大するからである。
著しく希釈された金属アルキル溶液ですら、酸化及び酸
化による生成物の品質低下を避けるために保護ガス下で
取り扱わなければならない。
【0007】金属アルキルは、空気と反応するよりも更
に激しく水と反応する。この最も激しくかつ非常に発熱
性の反応において、例えば比較的少ない金属アルキルの
場合に急激に大量の易発火性のガスが発生する。温度の
上昇に伴って付加的に分解反応が起きる。
【0008】工業的に重要な金属有機化合物のいくつか
が脂肪族飽和炭化水素中でしばしば限定的に溶解性であ
るにすぎないことが欠点である。この理由から、更に自
然燃焼及び自然発火を避けるためにも、しばしば、輸送
及び貯蔵の際に相応する欠点と関連して、著しく希釈さ
れた溶液が必須である。しかしながら、殊にメチル−ア
ルミノキサンは芳香族炭化水素、例えばベンゼン又はト
ルエン中にのみ良好に溶解性である。比較的高い濃度で
は、この溶剤中でも限定的に安定性であるにすぎない。
それというのも、ゲル状の沈殿物が形成する傾向にある
からである。ゲル化された溶液は不均一で、取り扱いが
著しく困難である。
【0009】更に、芳香族溶剤それ自体は、食品分野及
び医薬で使用されるポリオレフィンを製造するための触
媒系の使用と殊に関連して、毒物学的危険性故に議論さ
れている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、これらの欠点を克服し、均質で高濃度の長時間にわ
たって安定性の、高い濃度であっても自然発火性及び自
然燃焼性でない調製物、特にアルミニウムアルキル及び
化学的に類似の金属アルキルの調製物を開発することで
あった。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記課題は、金属有機化
合物を含有する懸濁液の製造を、 A) 炭化水素中で直接行うか、又は B) 単離した金属有機化合物を、炭化水素中に懸濁も
しくは分散させて行うか、又は C) 低沸点溶剤中の金属有機化合物の溶液を、第1工
程で炭化水素中に導入し、第2工程で低沸点溶剤を除去
することで行い、その際、前記の有機金属化合物として
アルミノキサンを使用し、前記の炭化水素として150
℃を上回る沸点を有し、25℃で1Pa・sの粘度を有
する天然の又は合成の、長鎖の液状又は固体の炭化水素
を使用する、1種以上の有機金属化合物を含有する懸濁
液の製造方法により解決される。
【0012】本発明による方法に相当して本発明の調製
物を製造するために、基本的に多様な方法がある;例え
ば、 M1) 非芳香族の分散媒体/懸濁媒体又は溶剤中での
金属有機化合物の製造、 M2) 単離した金属有機化合物の溶解、懸濁又は分
散、 M3) 非芳香族の溶剤又は分散剤と金属有機化合物の
溶液との混合、及び本発明による溶液、懸濁液又は分散
液の残留下での溶剤の引き続く蒸留分離。
【0013】
【発明の実施の形態】調製物を製造するために金属有機
化合物を純粋な形で又は適当な担体材料上に担持された
形で使用することができる。金属有機化合物を純粋な形
で使用する場合、担体材料を方法M1〜M3の任意の時
点で添加することができる。
【0014】記載した方法M1〜M3の例を次に例示す
る; M1)に関して: 非芳香族の高沸点溶剤中でのアルミ
ノキサンの製造は、欧州特許出願公開(EP−A)第0
623624号明細書と同様にして噴射ループタイプ反
応器(Strahlschlaufenreaktor)中で行われる。その際
に生じる著しい剪断力は、無機Al(OH)3への完全
加水分解を生じることなく、アルミニウムアルキルと水
との良好な反応をもたらす。前記特許出願明細書とは異
なり高い温度で操作できる。それというのもここで使用
されたパラフィンは本質的に高い粘度を有し、形成され
た調製物は更に粘度の増大を生じるからである。
【0015】M2)に関して: ここで使用される流動
パラフィン及びワックス状パラフィン中に不溶性のアル
ミノキサンの調製物は、(不溶性の)粒子のできるだけ
均質な微細分布を生じさせるために、高い剪断力の使用
下で製造される。その際、高めた温度でも低めた温度で
も操作することができる。この場合、形成された調製物
の粘稠度は、使用したパラフィン及び混合の際の温度に
左右される。
【0016】M3)に関して: 非芳香族の調製媒体を
アルミノキサンの溶液と混合し、引き続きアルミノキサ
ンの溶剤を真空下又は高めた温度で激しく撹拌しながら
除去し、その結果、溶液/懸濁液/分散液が前記の方法
の生成物と同様の特徴を有して残留する。
【0017】意外にも、こうして製造されたアルミノキ
サン調製物は、高濃度のアルミノキサンの場合でももは
や自然発火性又は自然燃焼性ではないことが判明した。
このアルミノキサン調製物は、水に対しても(高温で
も)比較的安定性である。
【0018】このアルミノキサン調製物は、約65〜7
0重量%のメチルアルミノキサンの場合において、調製
物のアルミニウム含有率が30重量%を上回る(金属有
機化合物の著しく高い含有率に相当する)場合でさえ、
水と直接接触する場合でも穏和なメタンガス発生下で反
応するだけである。
【0019】使用した調製媒体に応じて、均質で、室温
で安定な、粘稠性であるがポンプ輸送可能な液体又は均
質な、ワックス状から流動性までの生成物を得ることが
できる。
【0020】従って、本発明の対象は、種として一種以
上の酸化されやすい金属有機化合物と調製媒体とからな
る均質の混合物を製造する方法であり、その際、金属有
機化合物の製造を、 A) 自体公知の方法により、使用した炭化水素中で直
接行うか、又は B) 単離した金属有機化合物を、使用した炭化水素中
に溶かすか、懸濁させるか又は分散させるか、又は C) 自体公知の方法により製造された低沸点溶剤中の
金属有機化合物の溶液を、第1工程で本発明により一緒
に使用されるパラフィン中に導入し、かつ第2工程で低
沸点溶剤を除去し、場合により D)常用の助剤及び添加剤、添加物並びに無機又は有機
担体材料を一緒に使用する。
【0021】本発明のもう一つの対象は、本発明方法に
より製造された調製物である。
【0022】本発明の更なる対象は、特許請求の範囲に
記載されている。
【0023】本発明により一緒に使用される調製媒体
は、150℃を上回る、特に200℃を上回る沸点及び
25℃で少なくとも1Pa・sの粘度を有する、全ての
天然又は合成の市販の長鎖の、場合により分枝した液体
又は固形物の炭化水素である。
【0024】この化合物に、次の製品群が属する;いわ
ゆるホワイトオイル、例えばビトコ・ホワイト・ミネラ
ル・オイル・パロール(Witco White Mineral Oil Paro
l(登録商標))(Witco Polymers + Resins B.V.の商
標、オランダ)、ワセリン並びにパラフィンワックス、
例えばテルヘル(Terhell(登録商標))(Fa. Schuema
nn 社)。
【0025】本発明により一緒に使用可能なワックス
は、カーク−オスマー・エンサイクロペディア・オブ・
ケミカル・テクノロジー(Kirk-Othmer, Encyclopedia
of Chemical Technology, Interscience Publishers, J
ohn Wiley & Sons, New York City,1984,3rd Edition,
Vol.24, 471〜478頁)中に記載されている。
【0026】一緒に使用される炭化水素は金属有機化合
物に左右されず、第一に後の使用を考慮した実施の要求
に従う。
【0027】この金属有機化合物は、従来技術水準より
も非常に高い濃度で使用することができる。調製物に対
して約0.01〜10重量%の低い濃度範囲は問題にな
らない。本発明による有利な範囲は、調製物に対して約
10〜20重量%、特に25〜80重量%より上であ
る。
【0028】本発明により一緒に使用される酸化されや
すい金属有機化合物として、元素周期表のIIA、II
IA、IVA、IVB、IIB族の元素を基礎とするも
の、特にアルミニウム有機物質、ホウ素有機性物質、亜
鉛有機物質又はマグネシウム有機物質が、単独で又は混
合して又は錯塩として使用される、例えばR123
l、R123B、R12Mg、R12Zn(式中R1
2、R3は場合により相互に無関係であるか又はヘテロ
原子である)、例えば:トリブチルアルミニウム、トリ
イソブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、
トリオクチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロ
リド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアル
ミニウムジクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリ
ド、イソブチルアルミニウムジクロリド、ジエチルアル
ミニウムヨージド、ジイソブチルアルミニウムヒドリ
ド、ジエチルアルミニウムエトキシド、イソプレニルア
ルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ナトリウ
ムブチルエチルジヒドリドアルミネート、メチルアルミ
ノキサン、エチルアルミノキサン、テトラエチルアルミ
ノキサン、メチルアルミニウムセスキクロリド、テトラ
イソブチルジアルミノキサン、トリメチルアルミニウム
及び/又はトリエチルアルミニウム(特に少なくとも一
種の前記化合物と混合して並びに錯塩混合物(例えばEU
RELYTH(登録商標)5002、Witco GmbH の商標、ドイツ
国)として)、ジエチルアルミニウムヒドリド、ヘキサ
イソブチルテトラアルミノキサン、ジエチル(ジメチル
エチルシラノラト)−アルミニウム、ジエチル−(エチ
ルメチルシラノラト)−アルミニウム、ジイソブチル−
(メチルシラノラト)−アルミニウム、トリドデシルア
ルミニウム、トリプロピルアルミニウム、ジプロピルア
ルミニウムクロリド、ジブチルマグネシウム、ブチルエ
チルマグネシウム、ブチルオクチルマグネシウム、ブチ
ルオクチルマグネシウムエトキシド、エチルアルミニウ
ムプロポキシクロリド、トリエチルホウ素、ジメチル亜
鉛、ジエチル亜鉛、トリス[ペンタフルオロフェニル]
ボラン及びその塩並びに欧州特許出願公開(EP−A)
第0480390号明細書、欧州特許出願公開(EP−
A)第0413326号明細書、欧州特許出願公開(E
P−A)第0530908号明細書、欧州特許出願公開
(EP−A)第0344887号明細書、欧州特許出願
公開(EP−A)第0420436号明細書、欧州特許
出願公開(EP−A)第0416815号明細書、欧州
特許出願公開(EP−A)第0520732号明細書中
に記載されているようなメタロセン化合物が使用され
る。
【0029】本発明により一緒に使用可能な無機担体材
料として、元素周期表のIIA、IIIA又はIVA族
の一種以上の元素の多孔性の酸化物、例えばZrO2
TiO2、B23、CaO、ZnO、BaO、特にAl2
3及びMgO及び殊にSiO2が使用される(ドイツ連
邦共和国特許(DE)第4409249号明細書)。
【0030】本発明により一緒に使用可能な有機担体材
料として、例えば多孔性の、部分的にポリマーの化合
物、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、糖誘導体(デンプン、アミロース、シクロデキスト
リン)が挙げられる。
【0031】
【実施例】
例1 窒素下で、撹拌機(randgaengiger Ruehrer)を備えた
500mLのフラスコ中に、30%のトルエン性メチル
アルミノキサン(MAO)溶液230g及びパラフィン
(Terhell(登録商標)5605、Schuemann 社の商標)3
1gを装填した。
【0032】約50℃まで加温後に、均質な溶液が得ら
れた。引き続き、真空中で、75℃までの浴温度で及び
0.1mbarまでの真空でトルエンを留去した。その
後に冷却し、凝結した生成物をフラスコ内壁から剥がし
た。ドライアイスで外部冷却下で冷却後に、固形物を微
細粒子状の固形物に粉砕した。
【0033】MAO約66%(アルミニウム30%に相
当)を含有する粉末は自然燃焼性でも自然発火性でもな
かった。
【0034】例2 窒素−保護ガス雰囲気下で、メチルアルミノキサンを担
持した、23.8%のアルミニウム含有率を有するシリ
カ(SYLOPOL(登録商標)2104、Grace 社の商標)5
2.4gを装填し、EURECEN(登録商標)5036(1,2
−エチレン−ビス−(1−インデニル)ジルコニウム−
ジクロリド)3.14gを添加した。この固形物混合物
にホワイトオイル・ビトコ・パロール(Weissoel Witco
Parol(登録商標))111.1gを添加し、2時間に
わたって撹拌した。粘性のカレー色の懸濁液が得られ
た。得られた調製物は、7.5%のアルミニウム含有率
であり、これは33%の金属有機化合物の含有率に相当
する。
【0035】この調製物は自然燃焼性でも自然発火性で
もなかった。
【0036】例3 三口フラスコ中でN2下にMAO/SiO2(Al含有率
23.8%)56.8gをビトコ・ミネラル・オイル・
パロール(Witco Mineral Oil Parol(登録商標))4
0.1gと30分間撹拌した。Al含有率13.95%
もしくは固形物含有率(MAO/SiO2)58.6%
を有する依然として流動性の粉末状生成物が得られた。
この調製物は、同様にもはや自然燃焼性ではなかった。
水を導入する際に、激しいガス発生及び部分的炭化が生
じ;その際、発火は全く認められなかった。
【0037】例4 三口フラスコ中でN2下にMAO固形物(Al含有率3
9.2%)26.3gをビトコ・ホワイト・ミネラル・
オイル・パロール(Witco White Mineral OilParol(登
録商標))7.3gと1時間、撹拌機を用いて撹拌し
た。Al含有率30.1%及びAl3.6%に相当する
トリメチルアルミニウム(TMA)含有率を有する非自
然燃焼性の高粘性の調製物が得られた。
【0038】これはMAO含有率57%もしくは固形物
含有率78%に相当した。これらの調製物は水との直接
接触の際にもメタン発生を伴ってのみ反応し;発火は認
められなかった。
【0039】例5 温度計、窒素ガス供給装置及び蒸留管並びに磁気撹拌機
(randgaengiger magnetgekoppelten Ruehrer)を有す
る三口フラスコ中でMAO溶液402g(トルエン中3
0%の;Al 13.2%、TMAとしてのAl 3.1
9%(平均分子量;1000g/mol))をホワイト
オイル・パロール(Weissoel Parol(登録商標))21
9gと混合した。最大32℃で、6時間の間にトルエン
を0.1barで激しく撹拌下に留去した。
【0040】Al含有率13.4%及びAlとしてのT
MA含有率1.5を有する粘性の流動性懸濁液/分散液
338gが得られ、その加水分解ガス測定は174mL
/gであった。
【0041】Al含有率は約26%のMAO含有率に相
当した。
【0042】この調製物は自然燃焼性でも自然発火性で
もなかった。
【0043】例6 窒素ガス供給装置及び蒸留管並びに磁気撹拌機を有する
500mlのループ管(Schlenckrohr)(真空形成の間
に著しい気泡形成する傾向がある混合物を撹拌可能に保
てるように背の高い容器が必要である)中で、MAO溶
液(トルエン中30%;Al 13.2%、TMAとし
てのAl 3.19%(平均分子量:1000g/mo
l))128.4gをホワイト・ペトロリウム・ゼリー
・スノー・ホワイトMD(White Petroleum Jelly Snow
White(登録商標)MD(Witco Polymers + Resins B.V.
社の製品、オランダ))84gと混合した。55〜60
℃で混合物は均質になり、65℃でトルエンを6時間の
間に0.1mbarで激しく撹拌下に留去した。
【0044】無色のワックス状材料122gが得られ、
これは約60℃より上で流動性であった。Al含有率は
12.0%であり、TMA含有率は1.5%であった。
加水分解ガス容量は145NmL/gであった。これは
MAO含有率22.6%に相当した。
【0045】この調製物は自然燃焼性でも自然発火性で
もなかった。
【0046】例7 メチルアルミノキサン(固形物)33.5g及びパラフ
ィン(Terhell(登録商標)5605、Schuemann 社の登録
商標)16.8gを窒素下で撹拌機を備えた丸底フラス
コ中で加温した。65〜70℃の浴温度で、濁った溶融
物が得られた。この溶融物を撹拌下に凝固させ、次いで
溶融物をフラスコ内壁から剥がした。ドライアイスでの
外部冷却下で冷却後に、固形物を微細粒子状の固形物に
粉砕した。
【0047】MAO約66%(アルミニウム30%に相
当)を含有する粉末は自然燃焼性でも自然発火性でもな
かった。
【0048】例8 窒素ガス供給装置及び蒸留管並びに磁気撹拌機を有する
500mlのループ管(Schlenckrohr)(真空処理の間
に著しく気泡形成する傾向がある混合物を撹拌可能に保
てるよう、背の高い容器が必要である)中で、BOMA
G−A(登録商標)(Witco GmbH の商標)(ヘプタン
中20%、Mg2.89%に相当)221gをホワイト
オイル・パロール(Weissoel Parol(登録商標))10
2gと混合した。40℃でヘプタンを4.5時間の間に
0.1mbarで激しく撹拌下に留去した。
【0049】全Mg含有率4.25%を有する粘性の液
体が得られ、これはBOMAG−A(登録商標)29.
1%に相当した。
【0050】この調製物は自然燃焼性でも自然発火性で
もなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフラム ウーツィック ドイツ連邦共和国 シュヴェルテ ディ ートリッヒ−ボンヘファー−シュトラー セ 1 (56)参考文献 特開 平7−188253(JP,A) 特開 平4−297482(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07F 5/06 C07F 3/02 C07F 3/06 C07F 5/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属有機化合物を含有する懸濁液の製造
    を、 A) 化水素中で直接行うか、又は B) 単離した金属有機化合物を、化水素中に懸濁も
    しくは分散させて行うか、又は C) 沸点溶剤中の金属有機化合物の溶液を、第1工
    で炭化水素中に導入し、第2工程で低沸点溶剤を除去
    することで行い、その際、前記の金属有機化合物として
    アルミノキサンを使用し、前記の炭化水素として150
    ℃を上回る沸点を有し、25℃で少なくとも1Pa・s
    の粘度を有する天然の又は合成の、長鎖の液状又は固体
    の炭化水素を使用することを特徴とする、1種以上の金
    属有機化合物を含有する懸濁液の製造方法。
  2. 【請求項2】 無機又は有機担体材料、助剤及び添加
    剤、添加物を一緒に使用する、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 金属有機化合物としてメチルアルミノキ
    サンを使用する、請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 金属有機化合物を全混合物に対して0.
    01重量%〜80重量%の濃度で一緒に使用する、請求
    項1からまでのいずれか1項記載の方法。
JP9056751A 1996-03-19 1997-03-12 金属有機化合物を含有する懸濁液の製造方法 Expired - Lifetime JP2960695B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE96104294.2 1996-03-19
EP96104294A EP0796859B1 (de) 1996-03-19 1996-03-19 Stabile homogene Formulierungen von oxidationsempfindlichen metallorganischen Verbindungen in Paraffinen und Verfahren zu deren Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH107679A JPH107679A (ja) 1998-01-13
JP2960695B2 true JP2960695B2 (ja) 1999-10-12

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ID=8222572

Family Applications (1)

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JP9056751A Expired - Lifetime JP2960695B2 (ja) 1996-03-19 1997-03-12 金属有機化合物を含有する懸濁液の製造方法

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