JP2002509951A - オレフィン類の重合 - Google Patents

オレフィン類の重合

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JP2002509951A
JP2002509951A JP2000541213A JP2000541213A JP2002509951A JP 2002509951 A JP2002509951 A JP 2002509951A JP 2000541213 A JP2000541213 A JP 2000541213A JP 2000541213 A JP2000541213 A JP 2000541213A JP 2002509951 A JP2002509951 A JP 2002509951A
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hydrocarbyl
substituted
substituted hydrocarbyl
polymerization catalyst
independently hydrogen
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JP2000541213A
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ジヨンソン,リンダ・カイ
シトロン,ジヨエル・デイビツド
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イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2410/00Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
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  • Polymerization Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 2種以上(1つが選択した配位子と錯体を形成するニッケルを含有する)の遷移金属含有活性重合触媒系を用いて1種以上の重合性オレフィンを直接、好適には同時に重合させることを通して、異なるポリオレフィン類の混合物を生じさせることができる。このポリオレフィン生成物には分子量、分子量分布、結晶度または他のファクターが異なる重合体(複数)が入っている可能性があり、これは成形用樹脂として用いるに有用でありかつフィルムで用いるに有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 少なくとも2種類の重合触媒を用いてポリオレフィン類を合成する方法におい
て触媒の少なくとも1つを選択したニッケル重合触媒(nickel poly
merization catalyst)にすると多様で有用な特性を有する
重合体を製造することができる。
【0002】 (技術背景) ポリオレフィン類の製造で最も頻繁に利用されている方法は遷移金属含有触媒
系を用いた重合方法である。用いる工程条件および選択する触媒系に応じて、重
合体にいろいろな特性を持たせることができ、同じモノマー(類)から作られた
重合体でさえいろいろな特性を持たせることができる。変えることができる特性
のいくつかは分子量および分子量分布、結晶度、融点およびガラス転移温度であ
る。分枝は、分子量および分子量分布を除く他の記述した特性の全部に影響を与
え得る。
【0003】 重合触媒を用いてポリオレフィン類を製造する時に分枝度を変えようとする場
合、特定の遷移金属を含有する重合触媒、特に後期(late)遷移金属、例え
ばニッケルなどを含有する重合触媒が特に有効であることが知られており、例え
ば国際特許出願96/23010および97/02298、そして1998年1
月13日付けで提出した米国特許出願09/006628および1998年1月
13日付けで提出した米国特許出願09/006536、そして国際特許出願9
8/30610および98/30609を参照のこと。また、異なる重合体のブ
レンド物、例えばこの上に挙げた特性が異なるブレンド物の方が「単一」の重合
体に比較して有利な特性を示す可能性があることも公知である。例えば、幅広い
か或は二頂(bimodal)分子量分布を示す重合体の方が狭い分子量分布を
示す重合体よりも溶融加工(成形)がより容易であり得ることが知られている。
同様に、熱可塑性プラスチック(thermoplastics)、例えば結晶
性重合体などに弾性重合体(elestomeric polymers)をブ
レンドするとしばしばそれが粘り強くなり得る。
【0004】 従って、特に、後で個別に行う(高価な)重合体混合段階を回避することがで
きれば、本質的に重合体のブレンド物をもたらす重合体製造方法は有用である。
しかしながら、そのような重合では異なる2種類の触媒が互いに妨害するか或は
単一の重合体が生じるような様式で相互作用する可能性があると認識されていた
【0005】 (発明の要約) 本発明はオレフィン類の重合方法に関し、ここで、この重合方法は、重合条件
下で、 (a)
【0006】
【化8】
【0007】
【化9】
【0008】 から成る群から選択される配位子のNi錯体または式
【0009】
【化10】
【0010】 で表される化合物 [ここで、 Ar1、Ar2、Ar4、Ar5、Ar10、Ar11、Ar12およびAr13は、各々独
立して、アリールまたは置換アリールであり、 R1およびR2は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビ
ルであるか、或はR1とR2が一緒になって環を形成しており、そしてR3が水素 、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであるか、或はR1とR2とR3が一 緒になって環を形成しており、 Aは、π−アリルまたはπ−ベンジル基であり、 R10およびR15は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
ビルであり、 R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R30、R31
32、R33、R34、R35、R50、R51、R52、R53およびR54は、各々独立して
、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、不活性な官能基であるが、但し
これらの基のいずれか2つが互いに隣接する時には一緒になって環を形成してい
てもよいことを条件とし、 Kは、NまたはCR27であり、 R22は、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、−SR117、−OR117または−
NR118 2であり、R24は、水素、官能基、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
ビルであり、そしてR27は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであるが
、但しR22とR24またはR24とR27が一緒になって環を形成していてもよいこと
を条件とし、 R60、R61、R62およびR63は、各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒ
ドロカルビルまたは不活性な官能基であり、 R64およびR65は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
ビルであり、 nは、1、2または3であり、 Ar14、Ar15、Ar16、Ar17、Ar18およびAr19は、各々独立して、ヒド
ロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R117は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 各R118は、独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり 、 GおよびLは、両方ともがNであるか、或はGがCR57でLがCR55であり、 R55、R56およびR57は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒド
ロカルビルであるか、或はR55、R56およびR57のいずれか2つが一緒になって
環を形成しており、 R67は、水素、アルキルまたは置換アルキルであり、 R77は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R78は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88およびR89は、
各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり
、 R90、R91、R92およびR93は、各々独立して、ヒドロカルビルまたは置換ヒド
ロカルビルであり、 R94およびR95は、各々独立して、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルで
あり、 R96、R97、R98およびR99は、各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒ
ドロカルビルまたは官能基であり、 Tは、両方ともS(硫黄)またはNH(アミノ)であり、 各Eは、N(窒素)またはCR108であり、ここで、R108は、水素、ヒドロカル
ビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 R100、R101、R102、R103、R104、R105、R106およびR107は、各々独立し
て、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 R109、R110、R111、R112、R113、R114、R115およびR116は、各々独立し
て、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 sは、1以上の整数であり、そして R28およびR29は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
ビルである] を含有していて前記オレフィン類に関して1番目の活性を示す重合触媒、 (b)1種以上の遷移金属を含有していて前記オレフィン類に関して2番目の活
性を示す重合触媒、 (c)前記1番目の活性を示す重合触媒で重合し得る少なくとも1種の1番目の
オレフィン、および (d)前記2番目の活性を示す重合触媒で重合し得る少なくとも1種の2番目の
オレフィン、 を接触させることを含む。
【0011】 本発明は、また、重合触媒成分にも関し、この重合触媒成分は、 (a)
【0012】
【化11】
【0013】
【化12】
【0014】 から成る群から選択される配位子のNi錯体または式
【0015】
【化13】
【0016】 で表される化合物 [ここで、 Ar1、Ar2、Ar4、Ar5、Ar10、Ar11、Ar12およびAr13は、各々独
立して、アリールまたは置換アリールであり、 R1およびR2が各々独立して水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルで
あるか或はR1とR2が一緒になって環を形成していてR3が水素、ヒドロカルビ ルまたは置換ヒドロカルビルであるか、或はR1とR2とR3が一緒になって環を 形成しており、 Aは、π−アリルまたはπ−ベンジル基であり、 R10およびR15は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
ビルであり、 R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R30、R31
32、R33、R34、R35、R50、R51、R52、R53およびR54は、各々独立して
、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、不活性な官能基であるが、但し
これらの基のいずれか2つが互いに隣接する時には一緒になって環を形成してい
てもよいことを条件とし、 Kは、NまたはCR27であり、 R22は、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、−SR117、−OR117または−
NR118 2であり、R24は、水素、官能基、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
ビルであり、そしてR27は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであるが
、但しR22とR24またはR24とR27が一緒になって環を形成していてもよいこと
を条件とし、 R60、R61、R62およびR63は、各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒ
ドロカルビルまたは不活性な官能基であり、 R64およびR65は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
ビルであり、 nは、1、2または3であり、 Ar14、Ar15、Ar16、Ar17、Ar18およびAr19は、各々独立して、ヒド
ロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R117は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 各R118は、独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり 、 GおよびLは、両方ともがNであるか、或はGがCR57でLがCR55であり、 R55、R56およびR57は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒド
ロカルビルであるか、或はR55、R56およびR57のいずれか2つが一緒になって
環を形成しており、 R67は、水素、アルキルまたは置換アルキルであり、 R77は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R78は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88およびR89は、
各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり
、 R90、R91、R92およびR93は、各々独立して、ヒドロカルビルまたは置換ヒド
ロカルビルであり、 R94およびR95は、各々独立して、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルで
あり、 R96、R97、R98およびR99は、各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒ
ドロカルビルまたは官能基であり、 Tは、両方ともS(硫黄)またはNH(アミノ)であり、 各Eは、N(窒素)またはCR108であり、ここで、R108は、水素、ヒドロカル
ビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 R100、R101、R102、R103、R104、R105、R106およびR107は、各々独立し
て、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 R109、R110、R111、R112、R113、R114、R115およびR116は、各々独立し
て、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 sは、1以上の整数であり、そして R28およびR29は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
ビルである] を含有していて前記オレフィン類に関して1番目の活性を示す重合触媒、 (b)1種以上の遷移金属を含有していて前記オレフィン類に関して2番目の活
性を示す重合触媒、 (c)触媒支持体、および (d)場合により、(a)および(b)の一方または両方用の1種以上の重合触
媒活性化剤、 を含んで成る。
【0017】 (発明の詳細) 本明細書に記述する重合方法および触媒組成物には特定の基が存在し得る。 − ヒドロカルビルは、炭素と水素のみを含む一価の基を意味する。 − 本明細書における置換ヒドロカルビルは重合触媒系の作用を妨害しない(種
類の)置換基を1つ以上含むヒドロカルビル基を意味する。ある種の重合を行う
時に存在させるに適切な置換基にはハロ、エステル、ケト(オキソ)、アミノ、
イミノ、カルボキシル、ホスファイト、ホスホナイト、ホスフィン、ホスフィナ
イト、チオエーテル、アミド、ニトリルおよびエーテルのいくつかまたは全部が
含まれ得る。好適な置換基はハロ、エステル、アミノ、イミノ、カルボキシル、
ホスファイト、ホスホナイト、ホスフィン、ホスフィナイト、チオエーテルおよ
びアミドである。どの重合の時にどの置換基が有効であるかをある場合には19
98年1月13日付けで提出した米国特許出願09/006628および199
8年1月13日付けで提出した米国特許出願09/006536そして国際特許
出願98/30610および98/30609(これらは全部引用することによ
って本明細書に組み入れられる)を参考にして決定することができる。 − (置換)ヒドロカルビレンは、この基が二価である以外はヒドロカルビルに
類似した基を意味する。 − ベンジルはC65CH2−基を意味し、そして置換ベンジルは、1つ以上の 水素原子が置換基(これにはヒドロカルビルが含まれ得る)に置き換わっている
基である。 − アリール部分は、芳香族環の炭素原子が遊離原子価を持つ一価の基を意味す
る。アリール部分が含む芳香族環の数は1またはそれ以上であってもよく、これ
は不活性な基で置換されていてもよい。フェニルはC65−基を意味し、そして
フェニル部分または置換フェニルは、1つ以上の水素原子が置換基(これにはヒ
ドロカルビルが含まれ得る)に置き換わっている基である。置換ベンジルおよび
置換フェニルに好適な置換基には、この上で置換ヒドロカルビルに関して挙げた
基に加えてヒドロカルビルが含まれる。特に明記しない限り、ヒドロカルビル、
置換ヒドロカルビル、そして炭素原子を含有する他の全ての基、例えばアルキル
基などが含有する炭素原子の数は、好適には1から20である。 − 本明細書における「(不活性な)官能基」は、ヒドロカルビルもしくは置換
ヒドロカルビル以外で、このような基を含有する化合物がさらされる工程条件下
で不活性な基を意味する。このような官能基は、また、それらが存在する化合物
が参与し得る本明細書に記述する如何なる方法も実質的に妨害しない。官能基の
例にはハロ(フルオロ、クロロ、ブロモおよびヨード)、エーテル、例えば−O
25、−CO225、−NO2および−NR25 2(ここで、R25はヒドロカルビル もしくは置換ヒドロカルビルである)などが含まれる。官能基がニッケル原子の
近くに存在し得る場合、このような官能基は、前記化合物中の金属原子に配位す
るとして示す基よりも強力に金属原子に配位すべきでない、即ちそれらは所望の
配位基を追い出すべきでない。 − 重合触媒活性化剤は、遷移金属化合物と反応して活性を示す重合触媒を生じ
させる化合物を意味する。好適な重合触媒活性化剤はアルキルアルミニウム化合
物、即ちアルミニウム原子にアルキル基が1つ以上結合している化合物である。
− 重合触媒成分は、それ自身または他の1種以上の化合物と反応(場合により
、重合させるべきオレフィン類の存在下で)した後にオレフィン類の重合を触媒
する組成物を意味する。 − 「モノアニオン性配位子」は、1負電荷を持つ配位子を意味する。 − 「中性配位子」は、電荷を持たない配位子を意味する。 − 「アルキル基」および「置換アルキル基」はそれの通常の意味を有する(こ
の上に示した置換ヒドロカルビルの下の置換を参照)。特に明記しない限り、ア
ルキル基および置換アルキル基は炭素原子を好適には1から約30個有する。 − 本明細書におけるスチレンは、式
【0018】
【化14】
【0019】 [式中、 R43、R44、R45、R46およびR47は、各々独立して、水素、ヒドロカルビル、
置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、これらは全部重合過程中に不活性であ
る] で表される化合物を意味する。 R43、R44、R45、R46およびR47の全部が水素であるのが好適である。スチレ
ン(自身)が好適なスチレンである。 − ノルボルネンは、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン、または
【0020】
【化15】
【0021】 [式中、 R40は、水素、または炭素原子数を1から20個含むヒドロカルビルである] で表される化合物を意味する。R40が水素またはアルキルであるのが好適であり
、より好適には水素またはn−アルキル、特に好適には水素である。このノルボ
ルネンは、R40の位置または他の位置が1つ以上のヒドロカルビル、置換ヒドロ
カルビルまたは官能基で置換されていてもよいが、但しビニルの水素がそのまま
であることを条件とする。ノルボルネン(自身)、エンド−ノルボルネン−2,
3−ジカルボン酸ジメチル、5−ノルボルネン−2−カルボン酸t−ブチルが好
適なノルボルネンであり、特にノルボルネン(自身)が好適である。 − π−アリル基は、隣接する3個のsp2炭素原子が金属中心にη3様式で結合
しているモノアニオン性配位子を意味する。この3個のsp2炭素原子は他のヒ ドロカルビル基または官能基で置換されていてもよい。典型的なπ−アリル基に
は下記が含まれる:
【0022】
【化16】
【0023】 ここで、Rはヒドロカルビルである。π−ベンジル基は、sp2炭素原子の2つ が芳香族環の一部であるπ−アリル配位子を意味する。典型的なπ−ベンジル基
には下記が含まれる:
【0024】
【化17】
【0025】 (I)から(VIII)、(XVII)、(XVIII)そして(XXVII
)から(XXX)の好適な式および化合物(重合触媒の配位子として)が199
8年1月13日付けで提出した米国特許出願09/006628および1998
年1月13日付けで提出した米国特許出願09/006536そして国際特許出
願98/30610および98/30609に見られ、そして上記出願に示され
ている好適な基および化合物が本明細書でもまた好適である。しかしながら、上
記出願に示されている化合物の番号および基(即ちRx)の番号は本明細書にお ける番号とは異なっている可能性があるが、それらは容易に変換可能である。
【0026】 上記出願にはまたいろいろな配位子の合成および適切なニッケル化合物の合成
も記述されている。そのような種類のNi配位化合物を含有する活性重合触媒を
製造する多種多様な方法が前記出願に記述されている。それ自身が活性重合触媒
であり得る「純粋な」化合物を用いてもよいか、或はいろいろな方法を用いて活
性重合触媒をインサイチューで生じさせることも可能である。
【0027】 1998年1月13日付けで提出した米国特許出願09/006628および
1998年1月13日付けで提出した米国特許出願09/006536そして国
際特許出願98/30610および98/30609によって、また、どの活性
を示す1番目の重合触媒がどのオレフィンを重合させるかも分かるであろう。本
明細書で用いるに有用なモノマー類にはエチレン、プロピレン、式R67CH=C
2[式中、R67は、炭素原子を2から約20個含むn−アルキルである]で表 される他のα−オレフィン類、シクロペンテン、スチレンおよびノルボルネンが
含まれる。好適なモノマー類はエチレン、プロピレンおよびシクロペンテンであ
り、特にエチレンが好適である。
【0028】 本明細書に記述する1つの好適な方法では、1番目のオレフィンと2番目のオ
レフィンを同じにしそしてこのような方法で用いるに好適なオレフィンはこの直
ぐ上に記述した通りである。また、この1番目および/または2番目のオレフィ
ンは1種類のみのオレフィンであってもよいか或は共重合体が生じるようにオレ
フィン類の混合物であってもよい。特に1番目の重合触媒と2番目の重合触媒を
用いた重合で重合体を同時に生じさせる方法の場合にも再びそれらを同じにした
方が好適である。
【0029】 本明細書におけるいくつかの方法では、1番目の活性を示す重合触媒を用いて
、上記2番目の活性を示す重合触媒では重合しない可能性があるモノマーを重合
させてもよく、そして/またはその逆を行うことも可能である。そのような場合
には、化学的に異なる2種類の重合体が生じ得る。別のシナリオ(scenar
io)では、2種類のモノマー類を存在させて一方の重合触媒が共重合体をもた
らしそしてもう一方の重合触媒がホモポリマーをもたらすようにするか、或はい
ろいろなモノマー類のモル比を変えるか或はそれらから生じる繰り返し単位が異
なる2種類の共重合体が生じるようにすることも可能である。他の類似組み合わ
せは技術者に明らかであろう。
【0030】 本明細書に記述する方法の別の変法では、上記重合触媒の1つを用いてオレフ
ィン、好適にはエチレンのオリゴマー[このオリゴマーは式R70CH=CH2( 式中、R70は、n−アルキル、好適には炭素原子数が偶数のn−アルキルである
)で表される]を生じさせる。次に、この方法で用いるもう一方の重合触媒が上
記オレフィンを単独でか或は好適には他の少なくとも1種のオレフィン、好適に
はエチレンと一緒に(共)重合させることで、分枝ポリオレフィンが生じるよう
にする。2番目の重合型の活性を示す触媒がオリゴマー(時にはα−オレフィン
と呼ぶ)をもたらすことを国際特許出願96/23010に見ることができる。
【0031】 また、そのような重合、特に1番目の重合型の活性を示す触媒に適した条件も
同様に上記特許出願に見られる。簡単に述べると、重合を実施する温度は約−1
00℃から約+200℃、好適には約−20℃から約+80℃である。オレフィ
ンが気体状の場合に用いる重合圧力は決定的でなく、大気圧から約275MPa
またはそれ以上の圧力が適切な範囲である。モノマーが液体の場合、このような
モノマーは混ぜものなしで使用可能であるか、或は別の液体(溶媒)を用いて上
記モノマーを希釈することも可能である。このような重合はバッチ式か、半バッ
チ式か或は連続方法であってもよく、液状媒体中か或は気相(モノマーが必要な
揮発性を示すと仮定して)中で実施可能である。このような詳細もまた1998
年1月13日付けで提出した米国特許出願09/006628および1998年
1月13日付けで提出した米国特許出願09/006536そして国際特許出願
98/30610および98/30609に見られる。
【0032】 本明細書で用いる触媒は全部、それらが固体状支持体、例えばシリカまたはア
ルミナなどを覆っているか或は他の様式で付着していることから、「不均一」で
あり得る。アルキルアルミニウム化合物などの如き化合物との反応で活性触媒種
を生じさせる場合、最初に支持体を前記アルキルアルミニウム化合物で被覆する
か或は他の様式でそれに付着させた後、それを前記遷移金属化合物(またはそれ
ら前駆体)に接触させることで、活性重合触媒が固体状支持体に「付着している
」触媒系を生じさせる。このような支持型触媒を有機液中で行う重合で用いても
よい。また、それらをいわゆる気相重合で用いることも可能であり、気相重合で
は、重合させるべきオレフィン(類)を気体として重合に添加し、液状の支持相
(liquid supporting phase)を存在させない。また、
前記遷移金属化合物を支持体であるポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピ
レンなど)の如き支持体に被覆することも可能であり、この場合、場合により他
の必要な触媒成分、例えば1種以上のアルキルアルミニウム化合物などを一緒に
用いることも可能である。
【0033】 このような重合方法で用いる1番目の重合触媒に好適な配位子は(II)であ
る。
【0034】 本明細書に記述する重合では化学的に異なる2種類の活性重合触媒を用いる。
1番目の活性を示す重合触媒はこの上に詳細に記述した触媒である。2番目の活
性を示す重合触媒もまた1番目の活性を示す重合触媒の制限を満たし得るが、化
学的には異なるべきである。例えば、これには異なる遷移金属が存在しそして/
または異なる種類の配位子が用いられておりそして/または同じ型の配位子であ
るが構造が1番目の活性を示す重合触媒と2番目の活性を示す重合触媒の間で異
なっていてもよい。1つの好適な方法では、配位子の種類を同じにしかつ金属を
同じにするが、配位子の置換基を異ならせる。
【0035】 1種類のみの重合触媒を別の配位子、好適には同じ種類の配位子と一緒に添加
する系も2種類の活性重合触媒を用いる定義の範囲内に含まれ、この場合には、
元々の活性重合触媒の金属に配位していた元々の配位子が上記別の配位子に置き
換わることで異なる2種類の重合触媒がインサイチューで生じ得る。
【0036】 しかしながら、2番目の活性を示す重合触媒ではまた他の種類の触媒を用いる
ことも可能である。前記2番目の活性を示す重合触媒は別の後期遷移金属触媒、
例えば国際特許出願96/23010,97/02298,98/30610,
98/30609および98/27124に記述されている触媒であってもよい
。この2番目の活性を示す重合触媒ではまた他の有用な種類の触媒も使用可能で
ある。例えば、また、いわゆるチーグラー・ナッタ(Ziegler−Natt
a)および/またはメタロセン(metallocene)型の触媒を用いるこ
とも可能である。このような種類の触媒はポリオレフィン分野でよく知られてお
り、例えばメタロセン型触媒の情報に関してはAngew.Chem.,Int .Ed.Engl.,34巻1143−1170(1995)ヨーロッパ特許出 願416,815号および米国特許第5,198,401号、そしてチーグラー
・ナッタ型触媒の情報に関してはJ.Boor Jr.,Zieqler−Na tta Catalysts and Polymerizations,Ac
ademic Press,New York,1979(これらは全部引用す
ることによって本明細書に組み入れられる)を参照のこと。このような種類の触
媒全部に有効な重合条件と上記1番目の活性を示す重合触媒に有効な重合条件の
多くは一致し、このように1番目の活性を示す重合触媒を用いた時の重合条件と
2番目の活性を示す重合触媒を用いた時の重合条件を容易に近付けることができ
る。メタロセン型またはチーグラー・ナッタ型重合ではしばしば「共触媒」また
は「活性化剤」を用いる必要がある。多くの場合、そのようないろいろな重合触
媒のいくらかまたは全部で同じ化合物、例えばアルキルアルミニウム化合物など
を「活性化剤」として用いてもよい。
【0037】 この2番目の重合触媒に適した触媒には、また、メタロセン型触媒、例えば米
国特許第5,324,800号およびヨーロッパ特許出願129,368に記述
されている如き触媒も含まれ、特に橋状ビス−インデニルメタロセン、例えば米
国特許第5,145,819号およびヨーロッパ特許出願485,823などに
記述されている如き橋状ビス−インデニルメタロセン類が有利である。別の種類
の適切な触媒は、ヨーロッパ特許出願416,815、420,436、671, 404および643,066そして国際特許出願91/04257に記述されて いる如き、よく知られている拘束幾何(constrained geomet
ry)触媒を含んで成る。また、WO 96/13529に記述されている種類
の遷移金属錯体も使用可能である。
【0038】 使用する1番目の活性を示す重合触媒と2番目の活性を示す重合触媒のモル比
は、この触媒の各々を用いて生じさせることが望まれる重合体の比率、そして各
触媒が工程条件下で示す相対重合速度に依存するであろう。例えば、結晶性ポリ
エチレンの含有量が80%でゴム状ポリエチレンの含有量が20%の「粘り強い
」熱可塑性ポリエチレンの製造が望まれておりそして2種類の触媒の重合速度が
等しいと仮定すると、結晶性ポリエチレンをもたらす触媒とゴム状ポリエチレン
をもたらす触媒の使用モル比を4:1にすべきであろう。3種類以上の異なる重
合体を含有する生成物の生成が望まれる場合には、また、3種類以上の活性重合
触媒を用いることも可能である。
【0039】 1番目の活性を示す重合触媒を用いて生じさせる重合体と2番目の活性を示す
重合触媒を用いて生じさせる重合体の生成は逐次的であってもよい、即ち2基の
重合槽を直列で使用して触媒の1つ(1番目または2番目のいずれか)を用いて
重合を行った後にもう一方の触媒を用いて重合を行ってもよい。しかしながら、
1番目の活性を示す重合触媒と2番目の活性を示す重合触媒を同じ反応槽(類)
内で用いて重合を実施する、即ち重合を同時に実施する方が好適である。このこ
とは、多くの場合、1番目の活性を示す重合触媒と2番目の活性を示す重合触媒
が互いに相溶しそしてそれらが他の触媒の存在下で異なる重合体をもたらすこと
から可能になる。
【0040】 このような方法で生じる重合体(複数)は、分子量および/または分子量分布
および/または融点および/または結晶度レベルおよび/またはガラス転移温度
または他のファクター(factors)の点で異なり得る。共重合体の場合、
異なる重合触媒が、存在するモノマー類を異なる相対速度で重合させるならば、
重合体(複数)に含まれるコモノマーの比率が異なり得る。このようにして生じ
させた重合体は成形用樹脂および押出し加工用樹脂として用いるに有用でありか
つ包装用フィルムなどで用いるに有用である。それらは溶融加工性(melt
processing)の向上、粘り強さおよび低温特性の向上などの如き利点
を示し得る。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年1月17日(2000.1.17)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】 従って、特に、後で個別に行う(高価な)重合体混合段階を回避することがで
きれば、本質的に重合体のブレンド物をもたらす重合体製造方法は有用である。
しかしながら、そのような重合では異なる2種類の触媒が互いに妨害するか或は
単一の重合体が生じるような様式で相互作用する可能性があると認識されていた
WO97/48735には、触媒の1つが上述した公開に記述されている如き ニッケル錯体であってもよくそしてもう一方の触媒が異なる遷移金属触媒、例え ばメタロセンまたはチーグラー・ナッタ触媒などであってもよい特定の混合触媒 系が記述されている。WO97/48735に述べられているニッケル錯体は、 中性の二座配位子、特に配位子上に電荷を持たないα−ジイミンを基とする錯体 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AL,AM,AU,AZ,BA,BB,BG ,BR,BY,CA,CN,CU,CZ,EE,GD, GE,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LT,LV,MD ,MG,MK,MN,MX,NO,NZ,PL,RO, RU,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,T T,UA,US,UZ,VN,YU,ZA Fターム(参考) 4J015 DA09 DA37 4J028 AA02A AB01A AC01A AC02A AC22A AC48A BA00A BA01B BB00A BB01B BC15B BC18B BC25B CA27C CA28C EA01 EB02 EB04 EB18 EB21 EC01 EC02 FA02

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オレフィン類の重合方法であって、重合条件下で、 (a) 【化1】 【化2】 から成る群から選択される配位子のNi錯体または式 【化3】 で表される化合物 [式中、 Ar1、Ar2、Ar4、Ar5、Ar10、Ar11、Ar12およびAr13は、各々独
    立して、アリールまたは置換アリールであり、 R1およびR2は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビ
    ルであるか、或はR1とR2が一緒になって環を形成しており、そしてR3が水素 、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであるか、或はR1とR2とR3が一 緒になって環を形成しており、 Aは、π−アリルまたはπ−ベンジル基であり、 R10およびR15は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
    ビルであり、 R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R30、R31
    32、R33、R34、R35、R50、R51、R52、R53およびR54は、各々独立して
    、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、不活性な官能基であるが、但し
    これらの基のいずれか2つが互いに隣接する時には一緒になって環を形成してい
    てもよいことを条件とし、 Kは、NまたはCR27であり、 R22は、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、−SR117、−OR117または−
    NR118 2、であり、R24は、水素、官能基、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカ
    ルビルであり、そしてR27は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルである
    が、但しR22とR24またはR24とR27が一緒になって環を形成していてもよいこ
    とを条件とし、 R60、R61、R62およびR63は、各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒ
    ドロカルビルまたは不活性な官能基であり、 R64およびR65は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
    ビルであり、 nは、1、2または3であり、 Ar14、Ar15、Ar16、Ar17、Ar18、およびAr19は、各々独立して、ヒ
    ドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R117は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 各R118は、独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり 、 GおよびLは、両方ともがNであるか、或はGがCR57でLがCR55であり、 R55、R56およびR57は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒド
    ロカルビルであるか、或はR55、R56およびR57のいずれか2つが一緒になって
    環を形成しており、 R67は、水素、アルキルまたは置換アルキルであり、 R77は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R78は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88およびR89は、
    各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり
    、 R90、R91、R92およびR93は、各々独立して、ヒドロカルビルまたは置換ヒド
    ロカルビルであり、 R94およびR95は、各々独立して、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルで
    あり、 R96、R97、R98およびR99は、各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒ
    ドロカルビルまたは官能基であり、 Tは、両方ともS(硫黄)またはNH(アミノ)であり、 各Eは、N(窒素)またはCR108であり、ここで、R108は、水素、ヒドロカル
    ビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 R100、R101、R102、R103、R104、R105、R106およびR107は、各々独立し
    て、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 R109、R110、R111、R112、R113、R114、R115およびR116は、各々独立し
    て、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 sは、1以上の整数であり、そして R28およびR29は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
    ビルである] を含有していて前記オレフィン類に関して1番目の活性を示す重合触媒、 (b)1種以上の遷移金属を含有していて前記オレフィン類に関して2番目の活
    性を示す重合触媒、 (c)前記1番目の活性を示す重合触媒で重合し得る少なくとも1種の1番目の
    オレフィン、および (d)前記2番目の活性を示す重合触媒で重合し得る少なくとも1種の2番目の
    オレフィン、 を接触させることを含んで成る方法。
  2. 【請求項2】 前記配位子が(II)である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記2番目の活性を示す重合触媒が前記1番目の活性を示す
    重合触媒で定義した如き式で表されるが、但し前記1番目の活性を示す重合触媒
    とは異なる請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記2番目の活性を示す重合触媒がチーグラー・ナッタ型も
    しくはメタロセン型重合触媒である請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記1番目のオレフィンおよび前記2番目のオレフィンが、
    各々独立して、エチレン、プロピレン、式R67CH=CH2[式中、R67は炭素 原子を2から約20個含むn−アルキルである]で表されるオレフィン類、シク
    ロペンテン、スチレンまたはノルボルネンの1つ以上である請求項1、2、3ま
    たは4記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記1番目のオレフィンおよび前記2番目のオレフィンが、
    各々独立して、エチレンまたはプロピレンの一方または両方である請求項1、2
    、3または4記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記1番目のオレフィンおよび前記記2番目のオレフィンが
    エチレンである請求項1、2、3または4記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記1番目の活性を示す重合触媒を用いた前記重合および前
    記2番目の重合触媒を用いた前記重合を同時に実施する請求項1記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記1番目のオレフィンと前記記2番目のオレフィンが同じ
    である請求項1記載の方法。
  10. 【請求項10】 重合触媒組成物であって、 (a) 【化4】 【化5】 【化6】 から成る群から選択される配位子のNi錯体または式 【化7】 で表される化合物 [式中、 Ar1、Ar2、Ar4、Ar5、Ar10、Ar11、Ar12およびAr13は、各々独
    立して、アリールまたは置換アリールであり、 R1およびR2は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビ
    ルであるか、或はR1とR2が一緒になって環を形成しており、そしてR3が水素 、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであるか、或はR1とR2とR3が一 緒になって環を形成しており、 Aは、π−アリルまたはπ−ベンジル基であり、 R10およびR15は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
    ビルであり、 R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R30、R31
    32、R33、R34、R35、R50、R51、R52、R53およびR54は、各々独立して
    、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、不活性な官能基であるが、但し
    これらの基のいずれか2つが互いに隣接する時には一緒になって環を形成してい
    てもよいことを条件とし、 Kは、NまたはCR27であり、 R22は、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、 −SR117、−OR117または−NR118 2であり、R24は、水素、官能基、ヒドロ
    カルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、そしてR27は、ヒドロカルビルまた
    は置換ヒドロカルビルであるが、但しR22とR24またはR24とR27が一緒になっ
    て環を形成していてもよいことを条件とし、 R60、R61、R62およびR63は、各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒ
    ドロカルビルまたは不活性な官能基であり、 R64およびR65は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
    ビルであり、 nは、1、2または3であり、 Ar14、Ar15、Ar16、Ar17、Ar18およびAr19は、各々独立して、ヒド
    ロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R117は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 各R118は、独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり 、 GおよびLは、両方ともがNであるか、或はGがCR57でLがCR55であり、 R55、R56およびR57は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒド
    ロカルビルであるか、或はR55、R56およびR57のいずれか2つが一緒になって
    環を形成しており、 R67は、水素、アルキルまたは置換アルキルであり、 R77は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R78は、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり、 R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87、R88およびR89は、
    各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり
    、 R90、R91、R92およびR93は、各々独立して、ヒドロカルビルまたは置換ヒド
    ロカルビルであり、 R94およびR95は、各々独立して、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルで
    あり、 R96、R97、R98およびR99は、各々独立して、水素、ヒドロカルビル、置換ヒ
    ドロカルビルまたは官能基であり、 Tは、両方ともS(硫黄)またはNH(アミノ)であり、 各Eは、N(窒素)またはCR108であり、ここで、R108は、水素、ヒドロカル
    ビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 R100、R101、R102、R103、R104、R105、R106およびR107は、各々独立し
    て、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 R109、R110、R111、R112、R113、R114、R115およびR116は、各々独立し
    て、水素、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビルまたは官能基であり、 sは、1以上の整数であり、そして R28およびR29は、各々独立して、水素、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカル
    ビルである] を含有していてオレフィン類に関して1番目の活性を示す重合触媒、 (b)1種以上の遷移金属を含有していて前記オレフィン類に関して2番目の活
    性を示す重合触媒、 (c)触媒支持体、および (d)場合により、(a)および(b)の一方または両方用の1種以上の重合触
    媒活性化剤、 を含んで成る重合触媒組成物。
  11. 【請求項11】 前記配位子が(II)である請求項10記載の組成物。
  12. 【請求項12】 前記2番目の活性を示す重合触媒が前記1番目の活性を示
    す重合触媒で定義した如き式で表されるが、但し前記1番目の活性を示す重合触
    媒とは異なる請求項10記載の組成物。
  13. 【請求項13】 前記2番目の活性を示す重合触媒がチーグラー・ナッタ型
    もしくはメタロセン型重合触媒である請求項10記載の組成物。
  14. 【請求項14】 前記支持体がシリカ、アルミナまたはポリオレフィンであ
    る請求項10記載の組成物。
  15. 【請求項15】 (d)が存在していて(d)がアルキルアルミニウム化合
    物である請求項10記載の組成物。
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