JP2003512515A - 重合触媒に適したカルベニウムカチオン性錯体 - Google Patents

重合触媒に適したカルベニウムカチオン性錯体

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Abstract

(57)【要約】 本明細書は、1以上のオレフィンモノマーを、i)有機金属触媒化合物及びii)トリアルキルシリル置換カルベニウムカチオン及び適当な非配位又は弱配位アニオンを含む助触媒錯体とを、重合条件下で組合せることを含む、1以上のオレフィンモノマーからのポリオレフィンの製造方法を記載する。これらの錯体は、脂肪族溶液系の重合反応法での使用が、芳香族溶媒又は共溶媒の使用なしに及び化学反応環境へのスラリー法の導入の必要性なしに行われるような、脂肪族溶媒中で良好な溶解性を示す。メタロセン触媒錯体が[(3,5−(Et Si)−Ph)C][(pfp)B]で活性化されヘキサン系溶液重合で使用されると、高い数平均分子量のポリマーと共重合体が高い生産速度で観察される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】技術分野 本発明は、有機金属又は有機メタロイド用のイオン性助触媒であって、カルベ
ニウム系カチオン及び非配位又は弱配位アニオンを含む助触媒を基にした触媒系
を使用するオレフィンポリマーの製造に関する。
【0002】背景技術 「非配位アニオン」の用語は、オレフィン及びビニルモノマーの重合(両方と
も配位又は挿入重合及びカルボカチオン重合)の分野では現在確立した専門用語
である。例えば、欧州特許第0277003号、欧州特許第0277004号、
米国特許第5、198、401号、米国特許第5、278、119号、Bair
d Michael C.等のJ.Am.Chem.Soc.116号、6435
−6436頁、1994年、米国特許第5、312、881号、米国特許第5、
502、017号、米国特許第5、668、234号、及びWO98/0355
8を参照のこと。非配位アニオンは、重合活性である本質的にカチオン性のメタ
ロセン錯体に対して、電子安定化助触媒又は対イオンとして機能すると記載され
ている。本明細書において用いられる、非配位アニオンの用語は、真に非配位の
アニオンと、カチオン錯体にせいぜい弱く配位してオレフィン又はアセチレンの
不飽和モノマーにより挿入部位で置換されるほど不安定である配位性アニオンの
両方に用いる。これらの非配位アニオンは、電荷バランス対イオン、イオン性助
触媒化合物として、重合媒体へ又は重合媒体へ導入前に、有機金属触媒と予備混
合して有効に導入される。S.H.Straussによるレビュー論文「The
Search for Larger and More Weakly Coor
dinating Anions」、Chem.Rev.93号、927−94
2頁(1993年)、及びC.A.Reedの「Carboranes: A N
ew Class of Weakly Coordinating Anions
for Strong Elecrophiles、 Oxidants and
Superacid」、Acc.Chem.Res.31号、133−139頁
(1998年)も参照のこと。
【0003】 米国特許第5、198、401号及びWO97/35893の両方は特に、有
機金属化合物をカチオン性にし、相溶性の平衡化非配位アニオンを与えることに
より、同様に有機金属化合物を活性化することができるイオン性助触媒化合物の
部分として、適したルイス酸の有機金属触媒化合物にプロトンを与えることがで
きる窒素含有ブレンステッド酸カチオンに焦点をあてる。米国特許第5、198
、401号は、式[(L’−H)[(M’)m+・・・Q 、式中L’は中性塩基、Hは水素原子、及び[(M’)m+・・・Q ]は、種々の配位子で限定された金属又はメタロイド原子で、Mが硼素で2以
上のQnがフェニル、ナフチル及びアントラセニルのような芳香族基であるのが
好ましく、好ましくは各々はフッ素化されている。L’は種々のトリアルキル置
換アンモニウム錯体及びN,N−ジアルキルアニリニウム錯体である。WO97
/35893は、式[L−H][BQ’(式中、Lは窒素含有の中
性ルイス酸を含み、Bは酸化状態3の硼素、Q’はフッ素化されたC1−20
ヒドロカルビル基で、好ましくはフッ化アリル基である)で表された助触媒活性
剤化合物を記載する。助触媒化合物は、長鎖アルキル又は置換アルキル基のよう
なオレフィン性基のブレンステッド酸Lへの取り込みにより脂肪族溶媒に溶け
やすくされると言われている。ビス(水素化牛脂アルキル)メチルアンモニウム
及びジ(ジコシル)メチルアンモニウム塩が例示される。
【0004】 欧州特許第0426637号は、金属配位子を引抜き、触媒的に活性なメタロ
センカチオンと緩く配位したアニオンを形成するプロトンのないイオン化剤とし
ての助触媒化合物である置換されていないテトラキス(ペンタフルオロフェニル
)硼酸トリフェニルカルベニウムの使用を記載する。米国特許第5、502、0
17号は、助触媒成分として、好ましくはパラ−シリル−t−ブチルジメチルの
ようなシリルアルキル置換体を含む、ハロゲン化アリル置換体で置換した硼素を
含む、弱配位アニオンを含むオレフィン重合用のイオン性メタロセン触媒を記載
する。この置換体は、得られるメタロセン塩の溶解性と熱安定性を増大させると
言われている。実施例3−5は、助触媒テトラキス(4−ジメチル−t−ブチル
シリル−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル)硼酸トリフェニルカルベニ
ウムの合成及び重合での使用を記載する。
【0005】 オレフィンの溶液重合法は、一般に、反応媒体の温度プロフィルを維持し、調
製されたポリマー生成物を溶媒和する両方に役立つ脂肪族溶媒中で行われる。し
かし、フェニル誘導体及び縮合又はペンダントアリル基置換体のような活性剤含
有アリル基は、そのような溶媒にせいぜい僅かにしか溶けず、一般にトルエンの
ようなアリル系の溶媒に導入される。従って、脂肪族系溶媒中での溶液重合は、
プロセスの効率を維持し、商業的製造プロセス及びポリマー生成物の両方につい
ての健康関係の問題を適合させるために取除かれなければならないトルエンで汚
染され得る。或いは、比較的不溶性の触媒成分がスラリー法によって導入され得
るが、商業的スケールのプラント設計及び運転を複雑にし、顕著なコストを付加
する特殊な取り扱いと吸入排出手順を必要とした。低い溶解性も不利となり得、
プロセスは、低い雰囲気温度に曝された領域での典型的な断熱プロセス運転中の
ような工程で低温運転を必要とすべきである。更に、触媒の芳香族系溶媒の再循
環系での堆積物の分離及び中和は、別の問題になり得る。同時に、経済的に好ま
しい高い重合反応温度及び高いポリマー生産速度で運転しながら、オレフィンポ
リマーの高分子量を維持する手段が非常に望ましい。従って、特に高温で重合活
性であり、脂肪族系溶媒により溶解性であるオレフィン重合の助触媒活性剤を認
定することが望ましい。
【0006】発明の簡単な概要 本発明は、1以上のオレフィンを、i)遷移金属の有機金属触媒化合物及びi
i)トリアルキルシリル置換カルベニウムカチオンと非配位又は弱配位アニオン
を含む助触媒錯体の反応生成物とを重合条件下で組合せることを含む、1以上の
オレフィンモノマーからのポリオレフィンの製造方法を記載する。本発明の助触
媒は、炭素化合物副生成物及び、高い重合活性を示す本質的にカチオン性遷移金
属有機金属触媒錯体に対して弱く配位し、安定化するアニオンを提供する。
【0007】発明の詳細な説明 本発明は、アニオン含有助触媒錯体と有機金属触媒前駆体化合物が結合しオレ
フィン重合の活性触媒を形成する、オレフィン重合方法を提供する。次の接触、
又は現場での触媒形成が、接近可能なオレフィン性、アセチレン性不飽和を有す
る重合可能な挿入モノマーとの接触又はカチオン重合可能なオレフィン性不飽和
を有するモノマーとの接触と本質的に同時に起こる。本発明による触媒は、オレ
フィン性及びアセチレン性不飽和モノマーからポリマー及び共重合体を調製する
のに適している。
【0008】 本発明の助触媒錯体は、以下の式: [((RSi)5−n(C3−mC]
A] で表され得、式中、R、R及びRの各々は独立に置換又は置換されていな
いC乃至C30のヒドロカルビル基で、n=1−4、m=1−3、及び[A] は任意の非配位又は弱配位アニオンである。一般に、[A]は、ハロゲン化
、テトラアリル置換された第10乃至15族の非炭素元素系のアニオンで、特に
アリル基の又はアリル基のアルキル置換体の水素がフッ素基で置換されたもので
ある。
【0009】 例示を目的として、トリアルキルシリル置換したフェニル基は、以下に記載さ
れた群から独立に選択され得る。
【式1】 式中、R’は、独立に、Hを除く以下の群のいずれかであり、R’’’は、独立
に、以下の群のいずれかである。
【式2】
【0010】 好ましい態様において、本発明の有効な第8乃至15族元素の助触媒錯体は、
4配位の第10乃至14族元素のアニオン錯体を含むイオン性塩から誘導され、
は、 [(M)Q...Q で表され、式中Mは1以上の第10乃至15族のメタロイド又は金属であり、好
ましくは硼素又はアルミニウムで、各々のQは、本技術分野で理解されているよ
うに、[(M)Q...Qを非配位アニオンとして安定にするのに
電子的又は立体的効果を与えるのに有効な配位子であり、[(M)Q..
.Qのような十分なQの数は、全体として有効な非配位又は弱アニオンで
ある。典型的なQ置換体は、特にフッ素化アリル基を含み、好ましくはパーフル
オロ化アリル基であり、フッ素置換体に加えて、フルオロ化ヒドロカルビル基の
ような置換体を有する置換されたQを含む。好ましいフルオロ化アリル基は、フ
ェニル、ビスフェニル、ナフチルおよびそれらの誘導体を含む。米国特許第5、
198、401号、第5、296、433号、第5、278、119号、第5、
447、895号、第5、688、634号、第5、895、771号、WO9
3/02099、WO97/29845、WO99/43717、WO99/4
2467、及び 1999年3月3日出願の同時係属の米国特許出願第09/2
61627及びその同等のWO99/45042は、適切なQ置換体については
特にためになり、米国特許実務の目的のため引用として組み入れられている。
【0011】 追加の適切なアニオンは本技術分野で公知であり、本発明のメタロセン触媒と
の使用に適している。米国特許第5483014号を参照のこと。これには、硼
素、カルボラン、硼酸塩、炭酸塩、メタロボラン又はメタロカルボラン錯体が記
載及び例示されている。また、S.H.Straussによるレビュー「The
Search for Larger and More Weakly Coor
dinating Anions」、Chem.Rev.、93号、927−9
42頁(1993年)及びC.A.Redの「Carboranes: A Ne
w Class of Weakly Coordinating Anions f
or Strong Electrophiles、Oxidants and S
uperacids」、Acc.Chem.Res.、31号、133−139
頁(1998年)を参照のこと。
【0012】 特定の態様において、アニオン錯体のQ基又は配位子も金属/メタロイド酸化
物支持体又はポリマー支持体に結合され得る。例えば、米国特許第5、427、
991号及び5、939、347号を参照のこと。その各々は、米国特許実務の
目的のため引用として組み入れられている。記載された本発明の結合方法の金属
又はメタロイド酸化物支持体は、任意の金属/メタロイド酸化物、好ましくは、
非晶質シリカで観察されるのより以下のpKa(即ち、約11以下のpKa)を
示す表面水酸基を有するものを含む。従って、脱水処理方法後にヒドロキシ基を
保持する、従来から知られたいずれかのシリカ支持体材料は、本発明において適
切である。入手容易性のため、シリカ及びシリカ含有金属酸化物系支持体(例え
ば、シリカ−アルミナ)が好ましい。シリカ粒子、ゲル及びガラスビーズが最も
典型的である。
【0013】 ポリマー支持体は、好ましくは、水酸官能基含有ポリマー支持体であるが、官
能基は、第1級アルキルアミン、第2級アルキルアミン及びその他のいずれかで
あり得る(ここで、該基はポリマー鎖中に取り込まれ、第13族元素の1つの配
位部位を占める配位子が官能基が取り込まれたポリマーによってプロトン化され
、置換されるように、ルイス酸との酸−塩基反応ができる。例えば、米国特許第
5288677号の官能基含有ポリマー、米国特許第5247991号の官能化
されたポリマー、及び1999年3月26日出願の同時係属の米国特許出願09
/092752とその同等のPCT/99US/06135、及び1998年6
月5日出願の同時係属の米国特許出願09/092752とその同等のWO98
/55518の記載を参照のこと。これらの全ては米国特許実務の目的のため引
用として組み入れられている。
【0014】 非配位アニオン助触媒を含む触媒系を支持する他の公知の方法も、本発明の触
媒錯体を支持する方法として適している。従って、本発明の触媒錯体も適切な支
持体材料に物理的に付着又は固定される。例えば、WO91/09882、WO
93/11172、WO96/35726、及び米国特許第4463135号と
第5610115号を参照のこと。
【0015】 本発明において、配位又は挿入重合によるオレフィン重合触媒として適する遷
移金属化合物は、以下の化合物が本発明のために記載された助触媒活性剤により
触媒的に活性化できる場合に、伝統的なチーグラー・ナッタ配位重合において有
益な公知の有機金属遷移金属化合物、特に配位重合で有益であると知られている
メタロセン化合物を含む。これらは典型的に、第3乃至10族の遷移金属化合物
を含み、1以上の金属配位子が助触媒活性剤、特に、ヒドリド、ヒドロカルビル
及びヒドロカルビルシリル、及びこれらの低級アルキル置換(C−C10)誘
導体を含むこれらの配位子により引抜かれ得る。それらを含む、引抜可能な配位
子及び遷移金属化合物は、背景技術において記載されたメタロセンを含む。例え
ば、米国特許第5198401号及びWO92/00333号を参照のこと。こ
れら化合物の合成は、公開文献からよく知られている。更に、金属配位子は、本
発明の活性化助触媒で引抜くことが出来ないハロゲン、アミド又はアルコキシ部
分(例えば、ビスシクロペンタジエニル塩化ジルコニウム)を含む場合、それら
は、リチウム又は水素化アルミニウム又はアルキルアルミニウム、アルキルアル
モキサン、グリニャー試薬等のような有機金属化合物との公知のアルキル化反応
により、適当な配位子に転化され得る。活性化アニオン化合物の添加前の、ジハ
ロ置換メタロセン化合物との有機アルミニウム化合物の反応については、EP−
A1−0570982も参照のこと。全ての文書は米国特許実務のため引用とし
て組み入れられている。
【0016】 触媒的に活性な遷移金属カチオンを形成するために引抜可能な1以上の配位子
を含む、又はアルキル化されて含み得る、メタロセン化合物の追加の記載は、例
えばEP−A−0129368、米国特許第4871705号、第493729
9号、第5324800号、EP−A−0418044、EP−A−05917
56、WO−A−92/00333、WO−A−94/01471及びWO97
/22635の特許文献に見られる。そのようなメタロセン化合物は、モノ又は
ビスシクロペンタジエニル置換の第3、4、5又は6族の遷移金属化合物であっ
て、補助的な配位子が1以上の基でそれ自身置換され得、互いに架橋され得、又
ヘテロ原子によって遷移金属に架橋され得る遷移金属化合物として、本発明のた
め記載され得る。補助的な配位子及び架橋成分の大きさ及び成分は、本発明のイ
オン性触媒系の調製にとって重要ではないが、要求される重合活性及びポリマー
特性を高めるように記載された文献から選択されるべきである。好ましくは、シ
クロペンタジエニル環(インデニル、フルオレニル、アズレニル又はそれらの置
換された類似体のような置換シクロペンタジエニル系縮合環系を含む)は、お互
い架橋している場合は、(縮合環系における同様の4位の置換体がなければ)2
位で低級アルキル置換(C−C)され、アルキル、シクロアルキル、アリル
、アルキルアリル置換体(後者は、線状、分岐、又は、例えば米国特許第527
8264号及び5304614号に記載されたような、多環構造を含む環構造と
してであり)を更に含み得る。このような置換体は各々、本質的にヒドロカルビ
ルの特性を有すべきであり、一般に30までの炭素原子を含むが、1乃至5の非
水素/炭素原子(例えばN、S、O、P、Ge、B及びSi)を含むヘテロ原子
であり得る。全ての文書は米国特許実務の目的のため引用として組み入れられて
いる。
【0017】 線状ポリエチレン又はエチレン含有共重合体(ここで、共重合体は少なくとも
2つの異なるモノマーを含むことを意味する)の調製に適したメタロセン化合物
は、本質的に、本技術分野で公知のもののいずれかである。再び、特定のリスト
について、WO−A−92/00333及び米国特許第5、001、205号、
第5、198、401号、第5、324、800号、第5、304、614号及
び第5、308、816号を参照のこと。アイソタクティック又はシンジオタク
ティックポリプロピレンの製造のために使用するメタロセン化合物の選択及びそ
れらの合成は、本技術分野で周知であり、特許文献及び学術文献(例えば、Jo
urnal of organometallic Chemistry 369号
、359−370頁(1989年))の両方を具体的に参照し得る。典型的に、
これらの触媒は立体的に剛直な非対称のキラルな又は架橋したキラルなメタロセ
ンである。例えば、米国特許第4892851号、米国特許第5017714号
、米国特許第5296434号、米国特許第5278264号、WO−A−(P
CT/US92/10066)WO−A−93/19103、EP−A2−05
77581、EP−A1−0578838、及び学術文献、Spaleck、W
.等の「The Influence of Aromatic Substitu
ents on the Polymerization Behavior of
Bridged Zirconocene Catalyst」 Organom
etallics 13号、954−963頁、1994年、及びBrinzi
nger、H.等の「ansa−Zirconocene Polymeriz
ation Catalysts with Annelated Ring Li
gands−Effects on Catalytic Activity an
d Polymer Chain Lengths」 Organometalli
cs 13号、964−970頁、1994年、及びそれらの中で引用されてい
る文書を参照のこと。上の多くはアルモキサン活性剤との触媒系に向かっている
が、ハロゲン、アミド又はアルコキシ含有の金属(存在している場合)の配位子
が、引抜可能な配位子(例えば、上述したアルキル化反応によって)で置換され
る場合、類似のメタロセン化合物は、活性配位触媒系についての本発明の助触媒
活性剤とともに有益であり、その他は、エチレン基-C=C-が挿入し得る基(ヒ
ドリド、アルキル又はシリル)である。G.G.Hlatkyの「Metall
ocene catalysts for olefin polymerizat
ion Annual review of 1996」、Coordinatio
n Chemistry Reviews 181号、243−296頁(Els
evier Science、1999年)中の追加の記載を参照のこと。全て
の文書は米国特許実務の目的のため引用として組み入れられている。
【0018】 代表的なメタロセン化合物は式: L MDE を有し得、式中、Lは、Mにπ結合した置換シクロペンタジエニル又はヘテロ
シクロペンタジエニル補助配位子で、LはLについて定義される補助配位子
からなる群の要素又はMに結合したヘテロ原子補助配位子であるJであり、L とL配位子は1以上の第13−16元素を含む連結基を通じて共有的に架橋し
てもよく、L (iは0乃至3)はMへの供与結合を有する任意の中性、非酸
化性配位子であり、Mは第4又は5族の遷移金属であり、DとEは独立に不安定
な一価アニオン配位子で、各々はMへのο結合を有し、所望により互いに又はL 又はLに架橋しており、助触媒により引抜目的で破壊され得、そこへ重合性
モノマー又はマクロモノマーが配位重合のために挿入され得る、また、非炭素の
第13、14、15又は16族の原子が環炭素の1つを置換する、ヘテロ原子含
有環又は縮合環の使用は、本明細書においては、「シクロペンタジエニル」、「
インデニル」及び「フルオレニル」の用語の範囲内であることが考慮されなけれ
ばならない。例えば、1997年12月29日出願された米国特許出願第08/
999214号につき通常の優先権を有するWO98/37106、及び199
8年3月13日出願の米国特許出願第09/042378号につき通常の優先権
を有するWO98/41530の背景及び教示を参照のこと。これらの両方は米
国特許実務の目的のため引用により組み入れられている。
【0019】 非限定的な代表的なメタロセン化合物は、ペンタメチルシクロペンタジエニル
イソプロポキシチタン、ペンタメチルシクロペンタジエニルトリベンジルチタン
、ジメチルシリルテトラメチル−シクロペンタジエニル−tert−ブチルアミ
ドジメチルジルコニウム、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジエニル−
ドデシルアミド水素化ハフニウム、ジメチルシリルテトラメチルシクロペンタジ
エニル−ドデシルアミドジメチルハフニウム、ビス(1,3−ブチルメチルシク
ロペンタジエニル)ジメチルジルコニウム、ペンタメチルシクロペンタジエニル
−シクロペンタジエニルジメチルジルコニウム、(テトラメチルシクロペンタジ
エニル)(n−プロピルシクロペンタジエニル)ジメチルジルコニウムのような
未架橋ビスシクロペンタジエニル化合物、ジメチルシリルビス(テトラヒドロイ
ンデニル)塩化ジルコニウム及びシラシクロブチル(テトラメチルシクロペンタ
ジエニル)(n−プロピル−シクロペンタジエニル)ジメチルジルコニウムのよ
うな架橋ビスシクロペンタジエニル化合物、ジメチルシリル−ビスインデニル塩
化ジルコニウム、ジメチルシリル−ビスインデニルジメチルハフニウム、ジメチ
ルシリルビス(2−メチルベンジンデニル)塩化ジルコニウム、ジメチルシリル
ビス(2−メチルベンジンデニル)ジメチルジルコニウムのような架橋ビス−イ
ンデニル化合物、及びフルオレニル配位子含有化合物(例えば、ジフェニルメチ
ル(フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ジメチルジルコニウム、及び米国
特許第5、017、714号、第5、324、800号、WO92/00333
及びEP−A−0591756に掲載及び記載されているような、追加のモノ及
びビスシクロペンタジエニル化合物)を含む。全ての文書は米国特許実務の目的
のため引用として組み入れられている。
【0020】 代表的な伝統的チーグラー・ナッタ遷移金属化合物は、テトラベンジルジルコ
ニウム、テトラビス(トリメチルシリルメチル)ジルコニウム、オキソトリス(
トリメチルシリルメチル)バナジウム、テトラベンジルハフニウム、テトラベン
ジルチタン、ビス(ヘキサメチルジシラジド)ジメチルチタン、トリス(トリメ
チルシリルメチル)塩化ニオブ、トリス(トリメチルシリルメチル)塩化タンタ
ルを含む。そのような配位重合用の組成物の重要な特徴は、引抜可能な配位子で
ありエチレン(オレフィン性)基が挿入され得る配位子であることである。これ
らの特徴は、遷移金属化合物からの配位子の引抜及び本発明のイオン性触媒組成
物の付随形成を可能にする。
【0021】 本発明によるオレフィン重合触媒として適する追加の有機金属遷移金属化合物
は、配位子の引抜により触媒的に活性なカチオンに転化され、エチレンのような
オレフィン性不飽和モノマーにより置換されるほど十分不安定な非配位又は弱配
位アニオンにより該活性な電子状態で安定化され得る、第3乃至11族のものの
いずれかである。
【0022】 典型的な化合物は、特許文献に記載されているものを含む。国際特許公報WO
96/23010、WO97/48735及びGibson等のChem.Co
mm.、849−850頁(1998年)は、イオン性活性剤及びオレフィン重
合に適すると示された第8乃至10族の金属化合物に対するジイミン系配位子を
開示する。WO97/48735も参照のこと。活性遷移金属の中心が、高い酸
化状態にあり、低い配位数のポリアニオンの補助配位子系により安定化される、
第5乃至10族の金属からの遷移金属重合触媒系が、米国特許第5、502、1
24号及びその分割米国特許第5、504、049号に記載されている。米国特
許第5、851、945号記載の第5族の有機金属触媒化合物及び、1999年
4月29日出願の同時係属の米国特許出願09/302243及びその同等のP
CT/US99/09306記載の三座配位子含有の第5乃至10族有機金属触
媒化合物も参照のこと。オレフィン及びビニル基含有極性モノマーに有益で、イ
オン化助触媒と活性化することができる第11族の触媒前駆体化合物は、WO9
9/30822及びその優先出願(1997年12月16日出願の米国特許出願
08/991160を含む)に記載及び例示されている。これらの文書の各々は
、米国特許実務の目的のため引用として組み入れられている。
【0023】 米国特許第5318935号は、(オレフィンの)挿入重合ができる第4族金
属の架橋及び未架橋のビスアミド遷移金属触媒化合物を記載する。オレフィン重
合用の架橋ビス(アリルアミド)第4族化合物は、D.H.McConvill
e等によりOrganometallics 14号、5478−5480頁、
1995年に記載されている。合成方法と化合物の特性が示されている。D.H
.McConville等のMacromolecules 29号、5241
−5243頁、1996年に載っている更なる研究は、1−ヘキセンの重合用の
活性触媒である架橋ビス(アリルアミド)第4族化合物を記載した。本発明によ
る追加の遷移金属化合物は、WO96/40805に記載されたものを含む。オ
レフィンの配位重合のカチオン性第3族又はランタノイド金属錯体が、1999
年9月29日に出願された同時係属の米国特許出願09/408050及びその
同等のPCT/US99/22690に開示されている。前駆体金属化合物は、
一価の二座配位子の補助配位子及び2つの一価の配位子により安定化され、本発
明のイオン性助触媒と活性化することができる。これら文書の各々は、米国特許
実務の目的のため引用により組み入れられている。
【0024】 適切な有機金属又は有機メタロイド触媒前駆体化合物についての追加の記載は
文献に見出され得、そのいずれかは、イオン化引抜ができる配位子を含んでいる
か、これを含むためにアルキル化ができる場合に適している。例えば、V.C.
Gibson等の「The Search for New−Generatio
n Olefin Polymerization Catalyst: Life
Beyond Metallocenes」、Angew.Chem.Int.
Ed.、38号、428−447頁(1999年)を参照のこと。
【0025】 本発明の上の触媒を用いると、全触媒系は、一般に、1以上の有機金属化合物
を更に含む。本出願及び請求の範囲で用いられるような化合物は、反応環境から
極性の不純物を取除き、触媒活性を増大させるのに有効なこれらの化合物を含む
ことを意味する。不純物は、任意の重合反応化合物、特に溶媒、モノマー及び触
媒供給物と一緒に偶然に導入され、触媒の活性及び安定性不都合に作用する。そ
れは、特にイオン化アニオン前駆体が触媒系を活性化する場合は、触媒活性の減
少又は除去という結果になる。極性の不純物又は触媒毒は、水、酸素、金属不純
物等を含む。好ましくは、そのような物の反応容器への供給前に、例えば、種々
の化合物の合成又は調製後或いは間に、化学的処理又は注意深い分離技術による
工程がとられるが、通常、ごく少量の有機金属化合物が重合プロセス自体で依然
使用される。
【0026】 典型的に、これらの化合物は、米国特許第5153157号、第524102
5号及びWO−A−91/09882、WO−A−94/03506、WO−A
−93/14132及びWO95/07941の、第13族有機金属化合物のよ
うな有機金属化合物である。典型的な化合物は、トリエチルアルミニウム、トリ
エチル硼素、トリイソブチルアルミニウム、メチルアルモキサン及びイソブチル
アルミニウムオキサンを含む。嵩高い又はC6−C20線状ヒドロカルビル置換
体を有するこれらの化合物は、活性触媒との不都合な相互作用を最小化するのに
好ましい金属又はメタロイドの中心に共有的に結合する。例として、トリエチル
アルミニウムを含むが、より好ましくは、トリイソブチルアルミニウム、トリイ
ソプレニルアルミニウムのような嵩高い化合物、トリ−n−ヘキシルアルミニウ
ム、トリ−n−オクチルアルミニウム又はトリ−n−ドデシルアルミニウムのよ
うな長鎖線状アルキル置換アルミニウム化合物を含む。アルモキサンが活性剤と
して使用されると、存在する触媒を活性化するのに必要とされる量の任意の過剰
量が、毒掃去剤化合物として作用し得、追加の有機金属化合物は必要ではない。
アルモキサンも、他の活性化手段と一緒に掃去量で使用され得、例えば、硼素系
活性化とのメチルアルモキサン及びトリイソブチルアルモキサンである。本発明
の触媒化合物と一緒に使用されるべきそのような化合物の量は、過剰量は触媒毒
として作用するため、活性を高めるのに有効な量(及び二重の役割で使用される
場合、触媒化合物の活性化に必要な量で)に重合反応の間最小限にされる。
【0027】 本発明の触媒錯体は、メタロセンを用いる重合条件下で、重合可能であると従
来的に公知な不飽和モノマーの重合に有益である。そのような条件は周知であり
、溶液重合、スラリー重合、気相重合及び高圧重合を含む。本発明の触媒は、(
好ましくは上述のように)支持され得、それ自体は、単一の、直列又は並列の反
応器で行われる、固定床、移動床、流動床、スラリー又は溶液プロセスを用いる
公知の運転モードにおいて特に有効である。本発明の胆持触媒の予備重合も、従
来の教示に従う典型的なスラリー又は気相反応プロセスにおいてポリマー粒子の
モルフォロジーの更なる制御に使用され得る。
【0028】 本発明のオレフィン重合方法の代りの態様において、触媒系は、液相(溶液、
スラリー、懸濁、バルク相又はそれらの組合せ)、高圧液相又は超臨界流動床又
は気相で使用される。これらのプロセスの各々は、単一の、平行又は直列の反応
器で使用され得る。液体プロセスは、オレフィンモノマーを、適当な希釈剤又は
溶媒中の上述の触媒系と接触させ、該モノマーを、本発明の共重合体を生成する
のに十分な時間反応させることを含む。ヒドロカルビル溶媒、脂肪族及び芳香族
のいずれもが適しており、ヘキサンが好ましい。バルク及びスラリープロセスは
、一般に、触媒を液体モノマーのスラリー及び担持された触媒系と接触させるこ
とにより行われる。気相プロセスは、一般に、担持触媒を使用し、配位重合によ
り調製されるエチレンホモポリマー又は共重合体に適していると知られた方法で
行われる。実例となる例は、米国特許第4、543、399号、第4、588、
790号、第5、028、670号、第5、382、638号、第5、352、
749号、第5、408、017号、第5、453、471号及び第5、463
、999号、第5、767、208号及びWO95/07942に見出され得る
。その各々は米国特許実務の目的のため引用として組み入れられている。
【0029】 一般的に言うと、重合反応温度は約40℃から約250℃で変わり得る。好ま
しくは、重合反応温度は60℃から220℃である。圧力は、約1mmHgから
2500バールで変わり得、好ましくは0.1バールから1600バールで、最
も好ましくは1.0から500バールである。
【0030】 均一な溶液重合において、触媒の導入方法と同様に触媒を導入するために使用
される溶媒の量及び種類が制御されるとき、最良の結果が得られ得る。一般に、
全溶液を達成し、スラリ系を避け、従って、低温で相当高い触媒濃度、少量の溶
媒を使用することが、好ましいと信じられている。これらの目的が達成され得る
容易さは、非配位アニオン及び遷移金属化合物の溶解性で変わり得る。より活性
な触媒又はある温度でより高いモル重量を与えるもののいくつかは、溶解性を減
少させ得或いは溶解性の増大のためし改質され得る。
【0031】 従って、本発明は、より高い温度及び/又は130℃より又はさらに170℃
より高く、250℃までの温度でより高い分子量の生成物を最適化する、非配位
アニオンを含む架橋フルオレニル系及び/又はナフチルを用いる溶液重合との使
用に特に適する。
【0032】 ホモ及び、α−オレフィンモノマー、α−オレフィンの及び/又は非共役ジオ
レフィン(例えば、C−C20オレフィン、ジオレフィン又は環状オレフィン
)との共重合体の両方を含む、高及び超高分子量ポリエチレンを含む、線状ポリ
エチレンは、エチレン及び所望により1以上の他のモノマーを、ヘキサン又はト
ルエンのような溶媒とスラリー化された本発明の触媒と一緒に、低圧(典型的に
、50バール未満)下40乃至250℃の典型的な温度の反応器に添加すること
により製造される。重合熱は、典型的に、冷却により除去される。気相重合は、
反応改質剤として水素(100乃至200PPM)、C−Cコモノマー供給
体流れ(0.5−1.2モル%)及びC供給物流れ(25−35モル%)を用
いて、2000乃至3000kPa及び60乃至160℃で運転される連続的流
動床気相反応器中で行われる。米国特許第4、543、399号、第4、588
、790号、第5、028、670号、及び第5、405、922号及び第5、
462、999号を参照のこと。これらは米国特許実務の目的のため引用として
組み入れられている。
【0033】 高分子量で低結晶化度のエチレン−α−オレフィン(エチレン−環状オレフィ
ン及びエチレン−α−オレフィン−ジオレフィンを含む)は、本発明の触媒を利
用して、伝統的な溶液重合プロセス下で又は本発明の触媒が懸濁させられる重合
希釈剤として(重合できる又はできない)他のモノマーと一緒にα−オレフィン
又は環状オレフィン又はそれらの組合せを利用するスラリーにエチレンガスを導
入することにより、調製され得る。典型的なエチレンの圧力は、10と1000
psig(69乃至6895kPa)の間で、重合希釈剤温度は、典型的に、4
0と160℃の間である。該プロセスは、攪拌タンク反応器又は直列或いは並列
に作動する1以上の反応器で行われ得る。一般的なプロセス条件については、米
国特許第5、001、205号の一般的開示を参照のこと。国際出願WO96/
33227及びWO97/22639も参照のこと。全ての文書は、重合方法、
メタロセンの選択及ぶ有効な掃去剤化合物の記載について引用として組み入れら
れている。
【0034】 上で特に記載された以外の他のオレフィン性不飽和モノマー、例えば、スチレ
ン、アルキル置換スチレン、イソブチレン及び対に二置換されたオレフィン、エ
チリデン、ノルボルネン、ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエン、及びシク
ロペンテン、ノルボルネン、アルキル置換ノルボルネン及び配位重合可能なビニ
ル基含有極性モノマーを含む他のオレフィン性不飽和モノマーは、本発明の触媒
を用いて重合され得る。例えば、米国特許第5、635、573号、第5、76
3、556号及びWO99/30822を参照のこと。更に、一単位あたり10
00まで又はそれ以上のアルファ−オレフィンマクロモノマーも、共重合により
取込まれ得、分岐含有オレフィンポリマーをもたらす。更に、オリゴマー化、二
量化、水素化、オレフィン/炭素一酸化物共重合、ヒドロフォーミュレーション
(hydroformulation)、ヒドロシレーション(hydrosi
latio)、ヒドロアミネーション(hydroamination)及び有
機金属カチオン錯体を用いる関連する触媒反応が、本技術分野で公知の選択され
た有機金属化合物と本発明の助触媒錯体を用いて、達成され得る。
【0035】 本発明の触媒組成物は、上述したように配位重合について個々に使用され得又
ポリマーブレンドを調製するため、他の公知のオレフィン重合触媒化合物と混合
され得る。モノマーの選定、配位触媒化合物のブレンドにより、個々の触媒組成
物を用いる重合条件と類似した条件下でポリマーブレンドが調製され得る。従っ
て、混合触媒系で製造されるポリマーから得られる、加工性の改良のための増大
したMWD及び他の伝統的な利益を有するポリマーが得られ得る。
【0036】 ブレンドされたポリマーの形成は、機械的ブレンドを通じて現場外で又混合触
媒系の使用を通じて現場で達成され得る。現場でのブレンドは、より均一な生成
物を与え、該ブレンドが一工程で製造されることを許容すると一般に信じられて
いる。現場ブレンドの混合触媒系の使用は、同時に複合的な別のポリマー生成物
を製造するため、同じ反応器中の1以上の触媒を結合することを含む。この方法
は追加の触媒合成を必要とし、種々の触媒成分は、その活性、それらが特定の条
件で生み出すポリマー生成物、及び重合条件の変化へのそれらの対応について、
組み合わされなければならない。
【0037】 以下の実施例は、これまでの議論を例示するために示される。全ての部、割合
及びパーセンテージは、指示されない限りは重量による。全ての実施例は、乾い
た、酸素がない環境及び溶媒中で行われた。実施例は本発明の特定の態様に向か
い得るが、それらは任意の特定の側面においても本発明を限定するものと見なし
てはならない。これらの実施例において、記載を容易にするために特定の省略が
用いられる。これらは、元素についての標準的化学省略語、及びMe=メチル、
Et=エチル、t−Bu=ターシャリー−ブチル、Cp=シクロペンタジエニル
、Ind=インデニル、Flu=フルオレニル、THF(又はthf)=テトラ
ヒドロフラン、Ph=フェニル、及びpfp=ペンタフルオロフェニルのような
、特定の一般に認められている省略語を含む。
【0038】 全ての分子量は、特に言及がない限り、重量平均分子量である。分子量(重量
平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn))は、特に言及がない限り、ゲル
透過クロマトグラフィーにより測定され、示差屈折率(DRI)及び低角光散乱
(LS)検知器を装備したWaters150ゲル透過クロマトグラフィーを用
いて、ポリスチレン標準を用いて校正された。3種の直列のPolymer L
oboratories PCゲル混合Bカラムを用いて、1,2,4−トリク
ロロベンゼン(135℃)中で試料を試験した。この一般的技術は、J.Caz
es Ed.,Marcel Deckerの「Liquid Chromato
graphy of Polymers and Related Materia
ls III」(1981年)207頁で議論されており、これは、芸国特許実
務の目的のため引用として本明細書中に組み入れられている。カラムの広がりに
ついての訂正は用いられていないが、一般に受け入れられている標準(例えば、
National Bureau of Standards Polyethyl
ene 1475)でのデータは、流出時間から計算されたMw/Mnについて
0.2単位の精度を示した。
【0039】実施例 重合例 実施例1a 重合手順 次に続く重合例は以下のように行った。窒素雰囲気下、1リットルのオートク
レーブをヘキサン(460ml)とトリオクチルアルミニウム(ヘキサン(10
ml)で稀釈したヘキサンの25重量%の溶液0.04ml)を満たした。オー
トクレーブを約1000rpmで撹拌し、113.6℃±0.4℃(圧力:47
.2±0.5psig、426.7±3.4mPa)まで加熱し、それからプロ
ピレンで103.3±0.3psig(813.6±3.1mPa)、それから
エチレンで251psig(1730.6mPa)まで加圧した。共重合の間、
反応器へエチレン流れを与えた。ヘキサン中の活性剤溶液3.94×10−5
[(3,5−(EtSi)−Ph)C][(pfp)B](20m
l、0.79μmol)を反応器へ注入した。それから、ヘキサン中の有機金属
触媒前駆体化合物(「Cat」)溶液3.97×10−5M、(p−RtSi
−Ph)C(2,7−(t−Bu)Flu)(Cp)HfMeを、反応器
へのエチレン流れ速度を<1L/分及び反応熱を<0.5℃に維持するのに十分
な種々な速度で添加した。重合の間の平均温度は、113.7±0.5℃であっ
た。エチレンの取り込み量を、校正マスフロー変換器で監視した。約11グラム
のポリマーを製造した後重合を停止した。反応器を通気し、冷却した。ポリマー
溶液を反応器から大きなビーカーに注いだ。反応器を追加の熱ヘキサン(約50
0ml)で洗浄した。ポリマー溶液を一緒にし、それからヘキサンを取り除くた
め窒素流れで処理し、ポリマーを80℃で真空下更に乾燥した。重合のデータを
表1に載せる。
【0040】実施例1b 重合実施例 1aの方法を繰り返した。
【0041】実施例1c 重合実施例 1aの方法を繰り返した。
【0042】実施例2a 重合反応 1aの一般原理を有機金属触媒前駆体置換体で行った。5.0×10−5Mの
rac−MeSi(Ind)HfMeのヘキサン溶液を実施例1aの「触
媒」の代わりに用いた。
【0043】実施例2b 重合反応 2aの手順を繰り返した。
【0044】実施例3a 比較例:活性剤 B(C 1aの手順を、先行技術のヘキサン可溶性活性剤で続けた。1.5×10−4
Mのトリス(パーフルオロフェニル)硼素(B(C)のヘキサン溶液
(25ml、3.78μmol)を、実施例1aで用いた活性剤の代わりに反応
器へ注入した。低い活性のため、2.92グラムのポリマーが調製された後、重
合は停止した。
【0045】実施例3b 比較例:活性剤 B(C 3aの手順を繰り返した。低い活性のため、0.7グラムのポリマーが調製さ
れた後、重合は停止した。
【0046】 例3a、b及び1a−cの比較は、[(3,5−(EtSi)−Ph) C][(pfp)B]は(CBより有効な活性剤であることを
示す。例1a−cにおいて、0.11、0.13μmolの(p−EtSi−
Ph)C(2,7−(t−Bu)Flu)(Cp)HfMeを、0.79
μmolの[(3,5−(EtSi)−Ph)C][(pfp)B] を含む反応器に添加し、10.33、12.41グラムのポリマーを得た。例
3a、bにおいて、より多くの量の(p−RtSi−Ph)C(2,7−(
t−Bu)Flu)(Cp)HfMe(0.7、0.9μmol)と(CB(3.8μmol)を使用したが、非常に僅かなポリマー(2.92
、0.7グラム)しか得られなかった。
【0047】実施例4a 重合例: 活性剤[(3,5−(EtSi)−Ph)C]
[(pfp)B] 実施例1aの手順を繰り返した。[(3,5−(EtSi)−Ph)
[(pfp)B](5.0ミリグラム、3.1μmol)とヘキサン(
80ml)の混合物を15分間攪拌し、それから反応器(20ml)に注入する
前に0.45μmのフィルターを通して濾過した。
【0048】実施例4b 重合例: 活性剤[(3,5−(EtSi)−Ph)C]
[(pfp)B] 実施例4aの手順を、同じ濾過した溶液を用いて繰り返した。
【0049】実施例4c 比較例: 活性剤[PhC][B(C 例1aの手順を活性剤化合物置換体と共に続けた。テトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)硼酸トリチルカルベニウム([PhC][B(C 、(5.1ミリグラム、5.5μmol)とヘキサン(80ml)の混合物を
15分間攪拌し、それから反応器(20ml)に注入する前に0.45μmのフ
ィルターを通して濾過した。
【0050】実施例4d 比較例: 活性剤[PhC][B(C 例4cの手順を、同じ濾過した溶液を用いて繰り返した。
【0051】 実験4a−4dは、Ph B(C に比較して活性剤[(3
,5−(EtSi)−Ph)C][(pfp)B]のより高いヘキ
サン溶解性についての重要な結果を例示する。[(3,5−(EtSi)
Ph)C][(pfp)B]は、[PhC][B(C より溶解しやすいため、より多くの量のR1を反応器に注入することができる
。(p−EtSi−Ph)C(2,7−(t−Bu)Flu)(Cp)H
fMe/[(3,5−(EtSi)−Ph)C][(pfp)B] で行った重合は、10.62及び11.37グラムのポリマーを産出し、一方
、対応する(p−EtSi−Ph)C(2,7−(t−Bu)Flu)(
Cp)HfMe/Ph重合は、例4c−dにおいて約3倍量の(p−E
Si−Ph)C(2,7−(t−Bu)Flu)(Cp)HfMe
用いられたにもかかわらず、ほとんど全くポリマー(0.07、0.08グラム
)を産出しなかった。
【0052】
【表1】 (a)GPCで分析されなかったポリマー。2.16キログラムの重量(例2
a、0.284グラム/10分、例2b、0.314グラム/10分)を用いて
、190℃で測定したメルトインデックス。(b)測定不可。 (c、d)R1は完全に溶解している(例4a,b)。一方、PhB(C は、これらの条件下では殆ど溶解性がない。(d)添加されたPh B(pfp) のμmolは不明。
【0053】実施例5 本発明の活性剤[(3,5−(EtSi)−Ph)C][(
pfp)B]の合成 (1)1,3−Br 5−(EtSi)ベンゼン 3リットルのフラスコに、1,3,5−Brベンゼン(100グラム、0.3
18mol)、OEt(1リットル)を窒素雰囲気下で装填し、ドライアイス
/2−PrOHバス中で冷却し、それから1等量のn−BuLi(3.98Mの
BuLiのペンタン、ヘキサン溶液を79.9ml)で処理した。30分間攪拌
し、EtSiCl(59ml、0.351モル)を添加した。混合物を室温ま
でゆっくり温まるようにした。フラスコをドライボックスに入れ、それから窒素
ガス流れでペンタンを取除いた。固体をペンタン(4×20ml)で抽出した。
ペンタンの洗浄液を濾過し、塩をペンタン(5×20ml)で洗浄した。生成物
を真空蒸留でペンタン洗浄液から分離した。沸点:89−95℃。収量:89.
67グラム、0.256モル。
【0054】 (2)1−Br 3,5−(Et3Si)2ベンゼン 3リットルのフラスコに、1(86.86グラム、0.248モル)、無水エー
テルを装填し、窒素でパージし、ドライアイス/2−PrOHバス中で冷却し、
それから1等量のn−BuLi(ペンタンで150mlまで稀釈した6.25M
のBuLi/ヘキサン溶液を39.75ml)で処理した。45分間攪拌後、E
SiCl(60.5ml、0.36モル)を添加した。混合物を、一晩、室
温までゆっくり温まるようにした。フラスコをドライボックスに入れ、それから
窒素ガス流れでペンタンを取除いた。固体をペンタン(300ml)で抽出した
。ペンタンの洗浄液を濾過し、それから真空蒸留した。1と2が同時蒸留した。
12.6%の1,3−Br 5−(EtSi)ベンゼン(5.43グラム、
15.51mmol)を含む、組み合せた混合物(計46.9グラム)をエーテ
ルに溶かし、−80℃まで冷却し、2.15MのnBuLi(7.2ml、15
.5mmol)で処理し、それから約60分攪拌した。EtSiCl(10m
l、59.6mmol)を添加し、それから混合物を室温まで温まるようにした
。ワークアップは小スケールにおいて上述したのと同じであった。分別真空蒸留
は、2(沸点160−170℃)を与えた。
【0055】 (3)1−Li 3,5−(EtSi)ベンゼン 3のOEt溶液を、3,5(EtSi)−CBr(15.1グラム
、39.2mmol)、金属リチウム(1.8グラム、259mmol)及びO
Et(約200ml)から調製した。溶液を過剰なリチウムから分離した。0
.24Mの濃度は、4−メチル−フェナントロリン/nBuOHでの滴定により
決定した。
【0056】 (4)ビス−(3,5−(EtSi)フェニル)ケトン 塩化ジメチルカルバミル(88μl、0.96mmol)を、0.25Mの3の
OEt溶液(7.6ml、1.9mmol)に添加した。発熱反応終了後、水
溶性塩化アンモニウムを添加し、それから水相をエーテルで抽出した。エーテル
抽出層を乾燥し、オイルにまで還元(reduced)し、それからヘキサン、
次に5%OEt/ヘキサン(v/v)で溶出するシリカゲルでのクロマトグラ
フィーにかけた。4を5%OEt/ヘキサン溶出液から分離した。収量:0.
5グラム、0.78mmol。
【0057】 (5)トリス−(3,5−(EtSi)フェニル)メタノール 4(0.5グラム、0.78mmol)をOEt(20ml)に溶かし、それ
から0.24MのOEt中の3(3.3ml、0.79mmol)で処理した
。色は薄い青それから黄色になった。反応終了後、水溶性塩化アンモニウムを添
加し、それから水相をエーテルで抽出した。エーテル抽出液を乾燥し、オイルに
まで還元した。収量:0.73グラム、0.77mmol。
【0058】 (6)トリス−(3,5−(EtSi)フェニル)メチルクロライド 5(0.73グラム、0.77mmol)を乾燥トルエン(15ml)に溶解し
、それから50℃まで加熱した。塩化アセチル(5ml、70.3mmol)を
添加した。10分間加熱後、温度を20℃まで上げ、混合物を45分間還流する
ため観察し、それから室温まで冷えるようにした。溶媒を真空蒸留で取除いた。
追加のトルエン(20m)を残渣オイルに追加し、それから真空蒸留した。収量
:0.45グラム、0.47mmol。
【0059】 (7)(3,5−(EtSi)Ph)((C LiB(C (320ミリグラム、0.47mmol)を、6(0
.45グラム、0.47mmol)及び塩化メチレン(20ml)の溶液に添加
した。混合物のH NMRの評価は、反応転化率は僅か86%であることを示
した。LiB(C の追加のアリコート(45ミリグラム、0.0
7mmol)を追加した。一晩攪拌した。混合物をオレンジ色のオイルに還元し
た。生成物を熱ヘキサン(3×50mlそれから1×25ml)で抽出し、濾過
し、それから冷凍庫中に置いた。2時間後、濾過により固体を集め、それから乾
燥した。収量:394ミリグラム、0.245mmol。
【0060】実施例6 溶解度の研究 活性剤と乾燥ヘキサン(約20ml)の測定量(約50ミリグラム)を30分
間攪拌し、それから試料を0.45mmのフィルターに通して濾過した。[(3
,5−(EtSi)Ph)C][(CB]の濾液(活性剤
1)はオレンジ色であり、一方、[PhC][B(pfp)の濾液(
活性剤2)は無色であった。試料の重量を記録し、それから、ゆるやかな窒素流
れでヘキサンを取除いた。活性剤の重量%溶解度を、100(残存固体重量)/
(濾過したアリコート重量)として測定した。
【0061】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── 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),BR,CA,C N,JP,KR,MX,SG Fターム(参考) 4H048 AA03 AB40 VA75 4H049 VN01 VN07 VQ07 VR24 VU14 4J028 AA01A AB00A AB01A AC01A AC10A AC28A BA02B BB00B BC12B BC32B EB02 EB03 EB11 EB15 EB21 FA01 FA02 FA04 FA06 FA07

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トリアルキルシリル置換カルベニウムカチオン及び非配位又は
    弱配位アニオンを含む物質の組成物。
  2. 【請求項2】 前記助触媒が以下の式: [((RSi)5−n(C3−m
    [A] で表され、式中、R、R及びRの各々は独立に置換又は置換されていない
    乃至C30のヒドロカルビル基で、n=1−4、m=1−3、及び[A] は前記非配位又は弱配位アニオンである、請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 前記非配位又は弱配位アニオンが、ハロゲン化、テトラアリル
    置換された第13族の非炭素元素系のアニオンである、請求項1又は2に記載の
    組成物。
  4. 【請求項4】 前記アニオンのアリル基又はアリル基のアルキル置換体の水素
    がフッ素基で置換された、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 前記アニオンが中心元素として硼素又はアルミニウムを含む、
    請求項1乃至4のいずれか1項に記載の組成物。
  6. 【請求項6】 前記アニオンが、ボラン、カルボラン、硼素塩、炭酸塩、メタ
    ロボラン又はメタロカルボランである、請求項1又は2に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 R、R及びRの各々は独立にC乃至C32線状又は分
    岐アルキル基である、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の組成物。
  8. 【請求項8】 n=2−4及びm=2−3である、請求項1乃至8のいずれか
    1項に記載の組成物。
  9. 【請求項9】 オレフィン重合用触媒の調製又は重合方法それ自体における有
    機金属触媒化合物を安定化する際の、トリアルキルシリル置換カルベニウムカチ
    オン及び第13族元素の非配位又は弱配位アニオンからなる錯体の使用。
  10. 【請求項10】 1以上のオレフィン性モノマーと、i)有機金属触媒化合物
    、及びii)トリアルキルシリル置換カルベニウムカチオン及び適切な非配位又
    は弱配位アニオンを組み合わせる生成物とを、重合条件下で組み合わせることを
    含む、1以上のオレフィン性モノマーからのポリオレフィンの製造方法。
  11. 【請求項11】 前記助触媒が以下の式: [((RSi)5−n(C3−m
    [A] で表され、式中、R、R及びRの各々は、独立に、置換又は置換されてい
    ないC乃至C10の分岐又は線状ヒドロカルビル脂肪族基で、n=1−4、m
    =1−3、及び[A]は非配位又は弱配位アニオンである、請求項10に記載
    の組成物。
  12. 【請求項12】 トリアルキルシリル置換カルベニウムカチオン及び非配位ア
    ニオンを含む有機金属触媒化合物及び助触媒錯体が、炭化水素溶媒に別々に又は
    連続して溶解される、請求項11又は12に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記溶媒が、トルエンのような芳香族溶媒を10重量%未満
    含み、重合反応器に250℃未満の温度で添加される、請求項12に記載の方法
  14. 【請求項14】 前記有機金属触媒化合物が、オレフィン重合を構造的に飽和
    した一価のカチオン状態に活性化することができる第3−11族金属の化合物で
    ある、前項いずれか1項に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記遷移金属有機金属触媒化合物が、以下の式: L MDE を有する第3−6族のメタロセン化合物であり、式中、Lは、置換又は置換さ
    れていない、Mにπ結合したシクロペンタジエニル又はヘテロシクロペンタジエ
    ニル補助配位子で、LはLについて定義される補助配位子からなる群の要素
    又はMに結合したヘテロ原子補助配位子であるJであり、LとL配位子は1
    以上の第13−16元素を含む連結基を通じて共有的に架橋してもよく、L (iは0乃至3)はMへの供与結合を有する任意の中性、非酸化性配位子であり
    、Mは第3−6族の遷移金属であり、DとEは、独立に、不安定な一価アニオン
    配位子で、各々はMへのο結合を有し、所望により互いに又はL又はLに架
    橋しており、助触媒により引抜目的で破壊され得、そこへ重合性モノマー又はマ
    クロモノマーが配位重合のために挿入され得る、請求項10乃至14のいずれか
    1項に記載の方法。
  16. 【請求項16】 Mがチタンで、LがMにο結合したヘテロ原子補助配位子
    であるJである、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 Mがジルコニウム又はハフニウムであり、Lは独立に置換
    又は置換されていない、Mにπ結合したシクロペンタジエニル又はヘテロシクロ
    ペンタジエニル補助配位子である、請求項15に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記オレフィン重合条件が、30℃以上から300℃以上の
    範囲の温度、0以上から2000バール以上の圧力で行われる、溶液、臨界圧力
    、バルク、スラリー又は気相法を含む、前項いずれか1項に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記方法が、40℃以上から250℃以上の温度で行われる
    断熱溶液法である、請求項10乃至18いずれか1項に記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記方法はバルク、スラリー又は気相であり、前記反応生成
    物は粒状支持物質に固定される、請求項10乃至18のいずれか1項に記載の方
    法。
  21. 【請求項21】 前記方法がバルク、スラリー又は気相であり、前記第13族
    元素の助触媒錯体は、第13族の元素をシリカ又はポリマー支持体のような金属
    /メタロイド又はポリマー支持体に連結する共有性連結基を更に含む、請求項2
    0に記載の方法。
  22. 【請求項22】 1以上のオレフィンモノマーを重合してポリオレフィンを製
    造する際の触媒としての使用に適する反応生成物であって、該反応生成物は、i
    )有機金属触媒化合物及びii)トリアルキルシリル置換カルベニウムカチオン
    及び第13族元素の非配位又は弱配位アニオンを含む助触媒錯体により得られる
    、反応生成物。
  23. 【請求項23】 前記生成物が、以下の式: [((RSi)5−n(C3−m
    [A] で表される助触媒から得られ、式中、R、R及びRの各々は、独立に、置
    換又は置換されていないC乃至C10の分岐又は線状ヒドロカルビル脂肪族基
    で、n=1−4、m=1−3、及び[A]は非配位又は弱配位アニオンである
    、請求項22に記載の反応生成物。
  24. 【請求項24】 前記生成物が有機金属触媒化合物及び助触媒錯体から得られ
    、各々が炭化水素溶媒に別々に又は連続して溶解される、請求項22又は23に
    記載の反応生成物。
  25. 【請求項25】 前記溶媒が、トルエンのような芳香族溶媒を10重量%未満
    含み、300℃未満の温度で添加される、請求項24に記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記生成物が、オレフィン重合を構造的に飽和した一価のカ
    チオン状態に活性化することができる第3−10族遷移金属の化合物である有機
    金属触媒から得られる、請求項22乃至25のいずれか1項に記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記遷移金属有機金属触媒化合物が、以下の式: L MDE を有する第3−6族のメタロセン化合物であり、式中、Lは、置換又は置換さ
    れていない、Mにπ結合したシクロペンタジエニル又はヘテロシクロペンタジエ
    ニル補助配位子で、LはLに定義される補助配位子からなる群の要素又はM
    に結合したヘテロ原子補助配位子であるJであり、LとL配位子は1以上の
    第13−16元素を含む連結基を通じて共有的に架橋してもよく、L (iは
    0乃至3)はMへの供与結合を有する任意の中性、非酸化性配位子であり、Mは
    第3−6族の遷移金属であり、DとEは独立に不安定な一価アニオン配位子で、
    各々はMへのο結合を有し、所望により、お互いに又はL又はLに架橋して
    おり、助触媒により引抜目的で破壊され得、そこへ重合性モノマー又はマクロモ
    ノマーが配位重合のために挿入され得る、請求項22乃至26のいずれか1項に
    記載の生成物。
  28. 【請求項28】 Mがチタンで、LがMにο結合したヘテロ原子補助配位子
    であるJである、請求項22乃至27のいずれか1項に記載の生成物。
  29. 【請求項29】 Mがジルコニウム又はハフニウムであり、Lは、独立に、
    置換又は置換されていない、Mにπ結合したシクロペンタジエニル又はヘテロシ
    クロペンタジエニル補助配位子である、請求項22乃至27のいずれか1項に記
    載の生成物。
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