JP2003513165A - オレフィン重合用の活性をもった二配座または三配座不均一担持触媒 - Google Patents
オレフィン重合用の活性をもった二配座または三配座不均一担持触媒Info
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Abstract
Description
に該触媒組成物を使用するポリオレフィン製品の製造法に関する。特に本発明は
非アルモキサン・アルミニウム化合物、無機酸化物および遷移金属の二配座また
は三配座錯体の混合物から成る触媒組成物に関する。下記に詳細に説明されるよ
うに、この触媒組成物はアルミニウム化合物を無機酸化物および遷移金属の二配
座および/または三配座錯体と予め定められた一定の割合で実質的に同時に混合
することによってつくられる。予想外にも該触媒組成物は高い触媒活性を有し、
オレフィン化合物の重合において反応器の汚損を生じることなく重合体の所望の
粒状の形状をもった高分子量生成物を製造することができる。
用するための従来法において十分に確立された触媒系である。例えばハロゲン化
チタンを有機金属化合物(例えばトリアルキルアルミニウム)で賦活してつくら
れるZiegler−Natta触媒を使用することは、ポリオレフィンを製造
するための多くの工業的な方法に対する基本となっている。或る場合には、反応
区域に導入する前にZiegler−Natta触媒の活性成分を担体、例えば
無機酸化物(例えばシリカ)の中に混入する(macromol.Symp.誌
、1995年、89巻、563頁参照)。
これらの触媒系は、遷移金属原子に配位した少なくとも1個のシクロペンタジエ
ニル基を有する周期律表のIV−B族の金属を含む化合物、例えばシクロペンタ
ジエニルおよびビス(シクロペンタジエニル)遷移金属化合物、および賦活剤、
例えばアルミノキサンまたは硼素または硼酸塩化合物を使用している。
ン」のいずれかとして使用することができる。前者の場合には共触媒としてメチ
ルアルミノキサンのようなアルミノキサンを使用し、後者の場合には陽イオン性
の金属メタロセン中心に対抗イオンとして安定なゆるく結合した非配位子性の陰
イオンが組み込まれている。陽イオン性メタロセンは米国特許5,064,80
2号、同5,225,500号、同5,243,002号、同5,321,10
6号、5,427,991号および5,643,847号、並びにヨーロッパ特
許426 637号および同426 638号に記載されている。
つくられた賦活剤成分を有する触媒系が記載されている。賦活剤はIV−B族元
素のメタロセン錯体の配位子および陰イオンと反応する。この陰イオンは嵩張っ
ており、生じるIV−B族の遷移金属陽イオンには配位しない。同様に米国特許
5,198,401号にはビス(シクロペンタジエニル)IV−B族金属錯体お
よび硼素含有賦活剤を用い陰イオン性触媒組成物を製造することが記載されてい
る。上記の両方の特許の記載事項はポリオレフィン製造用のメタロセン均一触媒
系に関するのものである。
これらの化合物はオリゴマーまたはポリマーのアルミニウム・オキシ化合物であ
り、アルミニウムとアルミニウム原子から垂れ下がった酸素原子とが交互に存在
する結合鎖を含んでいる。ヨーロッパ特許A−338,044号に記載されてい
るように、アルミノキサンは通常水とアルミニウムアルキルとの反応によってつ
くられるが、このアルミニウムアルキルはまたハロゲンまたはアルコキシ基を含
んでいることができる。最も好適なアルミノキサンはメチルアルミノキサン(M
AO)である。工業的に適した活性を得るためには、遷移金属触媒は大量の賦活
剤(例えばAl対遷移金属のモル比が約500以上)を必要とする。従来、通常
これらの賦活剤は別々につくられ、次いで触媒前駆体化合物と一緒にされていた
。このような賦活剤は高価であり、自然発火性および不安定性のために取り扱い
が困難である。さらにこれらの賦活剤を用いてつくられた触媒系は効果的に担体
に固定化または不動化することが困難であり、従ってこれらの触媒は担体を再溶
解するか担体から浸出して重合反応器の内部を汚損する傾向があった。
ルミノキサンを製造する方法が記載されている。米国特許4,904,631号
にはトリアルキルアルミニウムおよび6〜20重量%の水を含むシリカからアル
ミノキサン賦活剤を製造する方法が記載されている。最初生じたこの賦活剤を次
に早期遷移金属化合物と共に使用して活性の低い触媒組成物をつくる。同様に、
米国特許5,008,228号にはアルミニウムアルキルおよび10〜50重量
%の水を含むシリカからアルミノキサン共触媒をつくる方法が記載されている。
生成したアルミノキサンをメタロセン化合物に加え、オレフィン重合用の不均一
触媒をつくる。次にメタロセン化合物と組み合わせることができる所望のアルミ
ノキサンを得るためには、水和したシリカは金属対水のモル比が0.7よりも大
きくなるような量でアルミニウムアルキルと反応させなければならなず、またシ
リカの含水量は約7〜15重量%でなければならないことが米国特許5,629
,253号に記載されている。
があること、最初にアルミノキサンをつくった後多段階でそれを或る種の触媒化
合物と一緒にする必要があること、通常存在する不純物に対してメタロセンが敏
感なこと、および得られた重合体生成物の形が良くないことはすべてこのような
触媒系の欠点である。
るために、後期遷移金属(例えばFe、Co、NiまたはPd)の二配座および
三配座化合物をベースにした触媒組成物を使用することに多くの興味が集中され
るようになった。このような後期遷移金属触媒についての代表的な記述は米国特
許5,880,241号、およびその分割された特許である米国特許5,880
,323号、同5,866,663号、同5,886,224号、および同5,
891,963号、並びにPCT国際特許公開明細書PCT/Us98/003
16号;PCT/US97/23556号;PCT/GB99/00714号;
PCT/GB99/00715号;およびPCT/US99/00716号に記
載されている。典型的にはこれらの金属化合物は、大量のアルミノキサン賦活剤
と一緒に用いて陽イオン性の触媒種をつくった場合良好な活性を示す。しかしこ
のような系に大量のアルミノキサンが存在すると連鎖移動反応が起こり、これに
よって主として低分子量のオリゴマー生成物が生じる原因となる。
を経済的に変化させるのに必要な触媒の量、生成物への変化時間、および生成物
の収率のような因子は多数存在する。さらに触媒成分および得られる触媒系の安
定性および取り扱い易さも工業的な具体化を行う際の選択に影響する他の因子で
ある。例えば配位触媒は水および空気に極めて敏感であり、このような要素によ
ってその活性は著しく減少し或いは破壊される。またさらに触媒系、特に配位触
媒が不均一触媒として使用できる能力も工業的に考慮される点の一つである。こ
のような触媒系は、単量体、触媒および希釈剤が連続的に反応器の中に供給され
、得られた固体生成物が周期的に取り出されるスラリ重合法で使用される。
生成物を生じると同時に、工程に対して極めて都合が良く(例えば製造が容易で
)製造コストが低い配位触媒系、好ましくは不均一配位触媒系の開発に対し連続
して研究が行われてきた。
も配位触媒系の中の賦活成分として適している化合物を見出だすことが特に必要
であった。
一重合触媒組成物が提供されることが望ましい。またアルミノキサンの使用を必
要としない高度の活性をもった触媒組成物を提供することも望ましいことである
。さらにまた単一過程で該不均一触媒系を製造することも望ましいことであり、
またこのような不均一触媒組成物を用い、オレフィン、例えばエチレンを単独で
、或いは高級オレフィンまたは官能基をもったオレフィンと共に重合させる方法
を提供することも望ましいことである。
する重合方法に関する。さらに特定的には本発明は不活性液体中において(i)
少なくとも1種の遷移金属二配座または三配座錯体またはその混合物、(ii)
アルミニウム化合物、および(iii)無機酸化物を或る割合で接触させること
によりつくられる触媒組成物に関する。
含むいくつかの単量体単位をもった共重合体を含むオレフィン共重合体を製造す
るのに適した高い触媒活性を示す触媒組成物を与える。
ルミニウム化合物の濃度に極めて敏感であり、該賦活は極めて僅かな量の該アル
ミニウム化合物によって誘起されるという発見に一部基礎を置いている。このこ
とは、触媒系の価格をさらに低下させる上で有利であり、従来法で使用された高
価で取り扱いが困難なアルミノキサンまたは硼酸塩型の賦活剤を使う必要がなく
なる。また本発明は、本発明方法により特殊な含浸工程なしで遷移金属錯体の不
動化が起こり、オレフィンの重合過程において賦活された触媒を有する本発明の
スラリを直接使用するか、或いはその場でつくって用いることができるという発
見にも一部基礎を置いている。
または三配座錯体またはその混合物、アルミニウム化合物および無機酸化物から
成る混合物からつくられる触媒組成物に関する。本明細書および特許請求の範囲
において使用される「二配座」および「三配座」と言う言葉は、遷移金属原子に
結合した1個または多数のシクロペンタジエニル基を含まない化合物に対して使
用する。本発明の触媒組成物は不活性液体中において上記成分を予め定められた
割合で接触させ、触媒活性をもった混合物をつくることによって得られる。
ヒドロカルビル基(R)、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チル(すべての異性体)、ペンチル(すべての異性体)、ヘキシル(すべての異
性体)、ヘプチル(すべての異性体)またはオクチル(すべての異性体)のよう
なアルキル;フェニルのようなアリール;トリル、2,6−ジメチルフェニルの
ようなアルキル置換アリール等およびそれらの混合物を表し; 各Yは独立にヒドロカルビルオキシ基、−ORであり、ここでRは上記に定義
された通りであり、Oは酸素原子を表し; 各Zは独立に水素またはハロゲン原子、例えば塩素(好適)、臭素、フッ素ま
たはヨードを表し; a、bおよびcはそれぞれ0〜3を表すが、a+b+cの和は3である。好適
なアルミニウム化合物は少なくとも1個のヒドロカルビル基を有し(aの値が少
なくとも1)、さらに好ましくは2個のヒドロカルビル基を有し(aの値が少な
くとも2)、最も好ましくはすべての置換基がヒドロカルビル基である(aの値
が3)。
むアルキルアルミニウム化合物、例えばトリメチルアルミニウム、トリエチルア
ルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等;
アルキルアルミニウムアルコキシド[(R)aAl(OR)b]、例えばエチルア
ルミニウムジエトキシド、ジイソブチルアルミニウムエトキシド,ジ(t−ブチ
ル)アルミニウムブトキシド、ジイソプロピルアルミニウムエトキシド、等;ア
ルミニウムアルコキシド[Al(OR)b(H)c、例えばアルミニウムエトキシ
ド、アルミニウムプロポキシド、アルミニウムブトキシド等;ハロゲン化アルキ
ルまたはアリールアルミニウム[Al(R)a(X)c]、例えば塩化ジエチルア
ルミニウム、二塩化エチルアルミニウム、塩化ジイソプロピルアルミニウム等;
ハロゲン化アルミニウム、例えば三塩化アルミニウム、二塩化アルミニウム等;
アルミニウムアリーロキシド、例えばアルミニウムフェノキシド等;および混合
アリール、アルキルまたはアリーロキシ、アルキルアルミニウム化合物が含まれ
る。好適なアルミニウム化合物は少なくとも1個のヒドロカルビル基を有し(a
の値が少なくとも1)、さらに好ましくはすべての置換基がヒドロカルビル基で
ある(aの値が3)。ヒドロカルビル基の中でそれぞれがC1〜C5(最も好まし
くはC3〜C5)アルキル基であることが好ましい。
金属錯体がハロゲン原子から選ばれる少なくとも1個の配位子Lをもっている場
合、アルミニウム化合物は少なくとも1個のヒドロカルビル基をもっていなけれ
ばならない(aの値が1〜3、最も好ましくは3)。該遷移金属錯体のすべての
配位子Lがヒドロカルビル基から選ばれる場合、本発明に使用されるアルミニウ
ム化合物はヒドロカルビル基(bが少なくとも1)またはハロゲン(cが少なく
とも1)または両方だけから成っていることができる。アルミニウム化合物がア
ルミニウムトリヒドロカルビル化合物から選ばれ、L基はハロゲンから選ばれる
ことが最も好適である。
ルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、クロミアまたはアルミナ燐酸塩ま
たはこれらの混合物から選ばれる粒状無機酸化物であり、シリカまたはアルミナ
が好適であり、シリカが最も好適である。これらの粒子は表面積が約10m2/
g〜約1000m2/g(BET窒素ポロシメトリー)の範囲にあり、好ましく
は約100〜約800m2/g、最も好ましくは約200〜約600m2/gであ
る。これらの粒子の細孔容積は約0.1〜約3cc/g(窒素吸着法)の範囲に
あることができ、約0.2〜約2cc/gが好適である。無機酸化物の粒径は約
0.1〜約200μの範囲にあることができる。
キシル基を0.01〜12ミリモル/g、好ましくは0.1〜5ミリモル/g、
最も好ましくは0.5〜4ミリモル/gの量で含んでいなければならない。ヒド
ロキシル官能基は、Wiley Interscience社1986年発行、
Griffiths等著、83,Chemical Analysis 544
頁記載のフーリエ変換赤外分光法で決定することができる。
機酸化物の全揮発分含量は約0.1〜約10重量%の範囲であることができる(
全揮発分は試料を10℃/分の速度で955℃に達するまで加熱し、次いで17
50°F(955℃)で40分間カ焼した後の重量減により決定される)。好適
な無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、最も好ましくは約0.5〜
3重量%の範囲のシリカまたはアルミナから選ばれる。このような低い全揮発分
含量は使用前に高温において無機酸化物をカ焼することによって得ることができ
る。全揮発分含量が低い好適な無機酸化物は、本発明に従って使用した場合、高
度の活性をもった触媒を与えることが見出だされた。さらにこのような無機酸化
物は、揮発分含量が高くそれが主として水から成っている場合に通常見られるよ
うな、アルミニウム化合物との望ましくない発熱反応を促進することはない。
1.9ミリモル、最も好ましくは無機酸化物(SiO2またはAl2O3が適切)
1g当たり0.01〜約1ミリモルの割合で混入しなければならない。
くとも1種の三配座後期遷移金属錯体、或いは該錯体の混合物(成分III)を
用いてつくられる.このような錯体は本発明の触媒組成物をつくるのに用いられ
る場合、非メタロセン系の拘束されない幾何学的形状をもつ中性の遷移金属錯体
として、また当該用途の予備触媒成分として見做すことができる。
いはその組み合わせであり、最も好ましくは式IIにおける各A、およびIII
における少なくとも2個のAは窒素を表す。
値はZの酸化状態および特定のA−Z結合が供与結合か共有結合かに依存し、共
有結合の場合には一重結合か二重結合かに依存する。
0)または+3(a=1)のFe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir
、Pt、或いは+2(a=0)+3、(a=1)または+4(a=2)のTi、
V、Cr、Mn、Zr、Hfから、さらに好ましくは4〜7族の鉄、コバルト、
ニッケルまたはパラジウムの後期遷移金属から、最も好ましくは鉄またはコバル
トから選ばれる少なくとも1種の遷移金属を表す。
をベースにした基から選ばれる配位子、またはZに対し共有結合または供与結合
を介して結合している基を表すか、或いは両方のL基は一緒になって炭化水素を
ベースにした基、好ましくは共有結合または供与結合を介して結合したC3〜C2 4 炭化水素基を表し、これはAからZを結ぶ線が共有結合を表す場合、Zと一緒
になって環構造または融合環構造、典型的には3〜7、好ましくは4〜7員環の
複素環構造ををつくっている。
う言葉は一つの炭素原子が分子の残りの部分に直接結合している本発明の文脈の
中で主として炭化水素の特性をもった基または原子団を意味するものとする。さ
らにこの文脈において「原子団」および「基」という言葉は相互に入れ替えて用
いられる。このような基には下記のものが含まれる。
環式の基が置換した基等。
を変化させずまた予備触媒の触媒毒にならない側鎖の非炭化水素置換基を含む基
。当業界の専門家にはこのような適当な置換基は公知であり、例えばハロゲン、
ニトロ、ヒドロキシ、アルコキシ、カルボアルコキシ、およびアルキルチオ等が
ある。
直鎖構造または環構造の一員として存在する炭素以外の原子を含む基。適当なヘ
テロ原子は当業界の専門家には明らかであり、例えば窒素、酸素および硫黄を含
んでいる。一般に炭化水素をベースにした基の中の置換基またはヘテロ原子は炭
素原子10個当たり3個以下、好ましくは1個以下である。
子団は置換基をもったまたはもたない、環式または非環式の、直鎖または分岐し
た脂肪族、芳香族または混合脂肪芳香族の基であることができ、水素以外の原子
を最高50個有するヒドロカルビル、ヒドロカルビレン、ヒドロカルビルオキシ
、ヒドロカルビルシリル、ヒドロカルビルアミノ、およびヒドロカルビルシロキ
シ基を含んでいる。好適なLおよびL’基は独立にハロゲン、ヒドロカルビルお
よび置換基をもつヒドロカルビル基から選ばれる。さらに特定的にはハロゲン基
はクロロ、ブロモ、またはフルオロであることができ、クロロが好適である。炭
化水素をベースにした基は典型的には1〜約24個、好ましくは1〜約12個の
炭素原子を含み、置換基は好ましくはハロゲン原子である。
C30(例えばC3〜C12))、例えば環式または融合環式ヒドロカルビレン構造
または置換ヒドロカルビレン構造を与えるヒドロカルビレン基を表す。この構造
の一部は炭素−炭素二重結合、炭素−炭素一重結合、炭素−A原子二重結合およ
び炭素−A原子一重結合から成っていることができる。
中に含まれ得るA、Zおよび炭素は一緒に連結されて典型的には4〜7員環、好
ましくは5〜7員環の構造をつくることができる。
与結合または共有結合のいずれかであることができる。供与結合は単に電子に富
んだ原子と金属Zとの間の関係を示し、この場合金属の電子密度は金属の空軌道
に電子を与えることによって増加し、金属Zの酸化状態の変化を誘起することは
ない。同様な考察はZとLとの間の関係にも適用される。
。このような成分およびその製造法は種々の刊行物に記載されている。その中に
はPCT国際特許公開明細書96/23010号;同99/46302号;同9
9/46303号;および同99/46304号;米国特許5,880,241
号;同5,880,323号;同5,866,663号;同5,886,224
号;および同5,891,963号;Journal of the Amer
ican Chemical Society誌(JACS)1998年、12
0巻、6037〜6046頁;JACS、1995年、117巻、6414〜6
415頁および補足説明;JACS、1996年、118巻、1518頁;Ma
cromol.Rapid Commun.誌、19巻、31〜34頁(199
8年);Caltech Highlights誌、1997年、65〜66頁
;Chem Week誌、4/29/98、72頁;C&EN誌、4/13/9
8、11〜12頁;JACS、1998年、120巻、4049〜4050頁;
日本特許出願02−078,663号、およびAngew.Chem.Int.
Ed.誌、1999年、38巻、428〜447頁所載の「新世代のオレフィン
重合触媒の研究:メタロセンを越える寿命」が含まれる。これらの文献は参考の
ためにその全文が添付されている。
換基をもたないヒドロカルビルまたはヒドロカルビルオキシ基である。最も好適
な化合物は各Lがハロゲンである化合物である。
が存在する(1)か否(0)かを示し; R1およびR4はそれぞれ独立に置換基をもちまたはもたないC1〜C20、好ま
しくはC3〜C20のヒドロカルビル、例えばアルキル、アリール、アルカリール
またはアラルキル、例えばi−プロピル、t−ブチル、2,4,6−トリメチル
フェニル、2−メチルフェニル;2,6−ジイソプロピルフェニル、およびその
フッ素化誘導体等から選ばれ;或いは隣接した基と共にC3〜C20ヒドロカルビ
レン基を表すことができ; R2、R3、R5、R6、R7およびR8はそれぞれ独立に水素、置換基をもちまた
はもたないC1〜C20のヒドロカルビル、例えばアルキル、アリール、アルカリ
ールおあアラルキル、例えばメチル、エチル、i−プロピル、ブチル(すべての
異性体)、フェニル、トリル、2,6−ジイソプロピルフェニル等から選ばれ;
或いはこれらのR基は隣接した炭素原子と共にC3〜C20の環を形成したヒドロ
カルビレン基、例えばヘキシレン、1,8−ナフチレン等を表すことができる。
をもっている。Zはニッケルおよびパラジウムから選ばれ、各LおよびL’は独
立に塩素、臭素、ヨードまたはC1〜C8(さらに好ましくはC1〜C4)アルキル
から選ばれることが好ましい。点線で描かれた結合はその点線で架橋された原子
が一重結合または二重結合で架橋されていることができることを意味する。
ロ原子Aの意味、(iii)ヘテロ原子Aと隣接した炭素との間の結合が一重結
合または二重結合のいずれであるか、および(iv)ヘテロ原子AとZとの間の
結合が供与結合か共有結合のいずれであるかに依存する。
に少なくとも3個の空軌道が存在している。このようなNと隣接した環の炭素と
の間の結合が二重結合の場合、R5に対するbは0である。Zと共有結合をして
いる場合Nには空軌道はさらに一つしか存在せず、この場合cおよびdは0であ
る。Zとの結合が供与結合の場合には、Nは付随したR1またはR7基と共有結合
をつくることができ、この場合にはdまたはR7のcのいずれかが1である。同
様にNと隣接した環の炭素との間の結合およびNとZとの間の結合が一重結合で
ある場合には、R5のbは1であることができ、dまたはR7のcのいずれかは1
であろう。このシナリオにおいて他の場合としてNとZとの間の結合が供与結合
の場合には、dおよびR7のcは両方とも1であることができる。
素の空軌道が3であるのに対し2個しか空軌道をもっていないからである。従っ
てA1が酸素であり隣接した環炭素に共有結合で二重結合をしている場合、A1と
Zとの間の結合は供与結合であり、R5のb、R7のcおよびdは0であろう。こ
のような二重結合を一重結合で置き換えた場合、R5のbは1であり、A1とZと
の間の結合は一重共有結合の時にはR2のcおよびdは共に0であり、或いは供
与結合の場合にはR7のcまたはdのいずれかが1であることができる。
には3個の一重共有結合、或いは1個の二重共有結合と1個の一重共有結合に対
する3個の空軌道をもっている。燐は典型的にはZとは共有結合をつくらず、Z
との結合は供与結合による結合である。
、cに対しても上記のA1に対してなされたのと同様な考察が適用される。
記のような基の組み合わせをもつIIaの化合物が含まれる。
数によって置換基の量を示す。例えば2,6−iPr2Phは2,6−ジイソプ
ロピルフェニルを示す。さらにiPh=イソプロピル;Pr=プロピル;Me=
メチル;Et=エチル;t−Bu=t−ブチル;Ph=フェニル;Np=ナフチ
ル;An=1,8−ナフタレンを意味する。jは基−C(Me)2−(CH2)−
C(Me)2−であり、eは基(CH3)3CO2Meである。SY=ScまたはY
;CMW=Cr、MoまたはW;TZH=Ti、ZrまたはHfである。N/A
=は「適用せず」の意を表す。
リール基から選ばれ、ここで該置換基はアルキルか或いは意図する重合に対して
不活性なヘテロ官能基である。
〜C20(好ましくはC1〜C6)ヒドロカルビル基、例えばアルキル(メチル、エ
チル、プロピル、ペンチル等);アリール(フェニル、トルイル等)または重合
に対して不活性な官能基(例えばニトロ、ハロゲン等)から選ばれる。
は置換基をもったまたはもたないC1〜C20ヒドロカルビル、または不活性な官
能基から選ばれる。
かを表す。
またはFe(III)である。
組み合わされて置換基をもったまたはもたない、飽和または不飽和のヒドロカル
ビレン基を表し、これはZと共に環式の基、好ましくは3〜7員環の、最も好ま
しくは3〜5員環の基をつくっている。
cが1であり、R7およびR8はそれぞれ独立にハロゲン、水素、またはC1〜C6 アルキルから、好ましくはそれぞれ独立にメチルまたは水素から選ばれ;IIa
のR5およびR6はそれぞれアリールまたは置換アリール基であり;ここで好まし
くは該アリールはC1〜C6(最も好ましくはC1〜C3)アルキルから選ばれた置
換基を2−位、2,6−位または2,4,6−位に有し、残りの位置はそれぞれ
独立に水素(最も好適)、ハロゲンまたはC1〜C6(好ましくはC1〜C3)アル
キルが置換している化合物である。
IIに示した基の組み合わせをもつ式IIIaの化合物である。
オン配位基(L)を表し、上記化合物の各々に対し両方のLはそれぞれ塩素、臭
素、メチル(−CH3)、エチル(−C2H5)、プロピル(−C3H5、各異性体
)、ブチル(−C4H9、各異性体)、ジメチルアミン、1,3−ブタジエン−1
,4ジイル、1,4−ペンタジエン−1,5ジイル、C4アルキレン、およびC5 アルキレンを表す。また表IIにおいてBz=ベンジル、Sil=シロキシ、i
PrPh=イソプロピルフェニル、t−Bu=t−ブチル、Me2=ジメチル、
Me3=トリメチル等である。
1g当たり1〜約1000(好ましくは5〜500、最も好ましくは約10〜約
100)μモルの量で混合物中に導入される。
混合することによってつくられる。本発明に使用するアルミニウム化合物は上記
式Iに定義した非アルモキサン化合物である。このアルミニウム化合物は使用す
る無機酸化物1g当たり0.001〜2.1ミリモルのAlの割合で混合物の一
部をなしている。好ましくは使用する無機酸化物1g当たり約0.01〜1.9
ミリモル、さらに好ましくは約0.01〜1.5ミリモル、最も好ましくは0.
01〜1ミリモルのAlの割合で使用される。さらに本発明の触媒組成物を与え
るのに使用される上記の遷移金属錯体は無機酸化物1g当たり1〜1000μモ
ル(好ましくは5〜500、最も好ましくは約10〜100μモル)の遷移金属
を含む量で使用される。最後にアルミニウム対遷移金属のモル比は1:1〜75
:1の範囲内でなければならなず、1:1〜50:1が好適であり、さらに好ま
しくは1:1〜25:1、最も好ましくは1:1〜20:1である。
なくとも1種の二配座または三配座遷移金属錯体を単一段階により重合触媒組成
物にし得ることが見出だされた。この方法ではこれらの3種の成分を単一段反応
容器の中で一緒にすることだけが必要である。別法として、アルミニウム化合物
を重合容器の洗浄剤(不純物除去剤)としての作用をさせるために最初に使用す
る場合には、無機酸化物および遷移金属錯体を一緒に反応容器に導入し触媒組成
物をつくることができる。
IIIとの反応に対し不活性な)液体、例えば液体炭化水素、好ましくはC5〜
C10脂肪族または脂環式炭化水素またはC6〜C12芳香族またはアルキル置換芳
香族炭化水素の中に混入することによって容易に達成することができる。これら
の成分を該液体の中に導入し、その中で撹拌しながら低い温度および圧力条件に
保つ。成分I、IIおよびIIIの濃度は広く変えることができるが、好ましく
は0.1〜25重量%、さらに好ましくは0.5〜20重量%、もっとも好まし
くは1〜15重量%である。温度は0〜75℃の範囲であることができ、0〜5
0℃が好適であり、10〜35℃が最も好適である。これらの成分は減圧、大気
圧、または高圧で接触させることができるが、大気圧が好適である。即ち周囲条
件が好適である。反応区域の雰囲気の条件は実質的に嫌気性でありまた無水であ
ることが好ましい。
1〜10分)の間混合して実質的に均一に混合された触媒組成物をつくる。生じ
た混合物はスラリのままにしておくか、あるいは濾過、真空蒸溜などで不活性液
体から分離して固体の触媒組成物にすることができる。この組成物は、ポリオレ
フィン製品を製造するのに使用する重合反応区域に導入するまで、嫌気性条件下
で保存しなければならない。得られた触媒組成物は約3〜6ヶ月間またはそれ以
上安定である。
の中に導入することができる。各成分を逐次的に導入する場合には、迅速な順序
で、即ち各成分を導入する間に実質的に遅延期間を置かずに導入を行うことが好
ましい。逐次的に導入する場合、成分I、成分II、成分IIIの順序で添加す
ることが好適である。
合触媒組成物として使用することができる。即ち本発明の触媒組成物は容易に入
手し得る成分を単一段階において不活性液体中で混合し、生じた液体分散物を次
いで直接重合反応区域に送ることによってつくることができる。この具体化例に
おいては、分散物をつくるのに使用する不活性液体は重合反応区域に使用される
液体と混合でき且つ溶媒、単量体および意図される重合体生成物に対して不活性
な液体から選ばれる。
アルミニウム化合物はほぼ純粋な状態または不活性液体の溶液として導入するこ
とができるが、この不活性液体は重合媒質と同じ液体であることができる。すべ
ての場合において、本発明の触媒組成物をつくる成分を導入するのに使用される
液体は重合媒質として使用される液体と混合しなければならない。
することができる。逐次的に導入する場合には、迅速な順序で、即ち各成分の導
入の間に遅滞期間をおかずに導入することが好ましい。或る場合には、使用する
アルミニウム化合物を先ず過剰に導入し、重合触媒をつくる前に洗浄剤として使
用することができる。洗浄に必要な量よりも僅かに過剰な量が該組成物の成分I
の量になるであろう。バッチ重合法では、オレフィン単量体を導入する前、それ
と同時に、あるいはその後で、本発明の触媒組成物をつくる成分を導入すること
ができる。本発明の触媒組成物は通常の重合条件下において迅速に生成し、反応
器を汚損することなく高度の触媒活性を示し、高分子量の重合体生成物を生じ、
且つ優れた形状性をもった重合体を与えることが見出された。
面上に存在するヒドロキシ基と反応し、2個の側鎖が置換した1個のアルミニウ
ム原子をもつ基を生じると考えられている。結合したアルミニウム原子がヒドロ
カルビル置換基を有し、遷移金属が移動性ハロゲン基(L)をもっている場合、
これらの基は交換してハロゲン置換アルミニウム原子を生じ、ヒドロカルビル基
は遷移金属と結合するようになる。ハロゲンが置換したアルミニウム基は二配座
または三配座化合物に対し遷移金属と結合した基の一つを抜き取るのに十分なル
イス酸性をもち、これによって活性な触媒種が生じる。別法として、該組成物が
移動性のヒドロカルビル基(L)をもった遷移金属二配座または三配座化合物を
用いてつくられる場合、アルミニウム部分はシリカと結合した後、移動性のヒド
ロカルビル基を抜き取るのに十分なルイス酸性を示し、陽イオン性の活性触媒種
を与える。本発明の混合物の機構がどのようなものであれ、本発明の触媒組成物
の生成に対しオリゴマーおよび/またはポリマー状のアルミノキサン賦活剤の存
在を必要とせず、またこれを別に生成させる必要もない。
はそれ以上の単量体を付加重合条件下において、反応区域に導入された不均一触
媒組成物(不活性液体中に含まれる元のままの形または上記方法で分離された固
体生成物として)と接触させる。
物、共役または非共役ジエンおよびポリエンが含まれる。好適な単量体にはオレ
フィン、例えば炭素数が2〜20,000、好ましくは2〜20、さらに好まし
くは2〜8のα−オレフィンおよびこのようなオレフィンの2種またはそれ以上
の組み合わせが含まれる。特に適当なα−オレフィンにはエチレン、プロピレン
、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチルペンテン−1、1−ヘキセン、1−ヘ
プテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセ
ン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、またはこれらの組
み合わせ、並びに重合中に生成した長鎖ビニル末端オリゴマーまたはポリマー状
生成物、および得られる重合体中に比較的長い分岐をつくるために反応混合物中
に特定的に加えられるC10〜30α−オレフィンが含まれる。好ましくはα−オレ
フィンはエチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチルペンテン−1、1−ヘ
キセン、1−オクテン、およびエチレンおよび/またはプロピレンと他のα−オ
レフィンとの組み合わせである。最も好適なものはエチレン単独かエチレンと他
のα−オレフィンとの組み合わせである。他の好適な単量体にはスチレン、ハロ
ゲンまたはアルキル置換スチレン、テトラフルオロエチレン、ビニルシクロブテ
ン、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネンお
よび1,7−オクタジエンが含まれる。上記単量体の混合物も使用できる。
、この場合官能基はヒドロキシ、カルボン酸、カルボン酸エステル、アセテート
、エーテル、アミド、アミンなどを含んでいる。
の工程に有利に使用することができる。例えば単量体の重合は、ガス状の単量体
から成る流動化用のガス流を使用し目標のポリオレフィンの粉末および粒状の触
媒組成物から成るベッドを重合条件下において流動させることにより気相で行う
ことができる。溶液法にいては、製造されるポリオレフィンが炭化水素希釈剤の
溶液として生成するような温度および圧力の条件下において、液体炭化水素中に
触媒組成物を含む溶液または懸濁液の中に単量体を導入することによって(共)
重合を行う。スラリ法においては、製造される重合体が液体炭化水素希釈剤中に
おいて懸濁液をつくるように温度、圧力および希釈剤の選択を行う。本発明の触
媒組成物は液体媒質中において一段階法でつくられるから、これを直接溶液重合
工程およびスラリ重合工程に送って使用することができる。
の比較的低圧、および約−30〜450℃、好ましくは約50〜150℃の比較
的低温で行われる。
合非常に高い触媒活性を示すことが見出だされた。例えば毎時ポリオレフィンを
約300〜600g以上生成するような触媒活性が普通に達成される。この触媒
活性は、同じ単量体の不均一重合に対しシリカおよびアルミノキサン(MAO)
から成る触媒系の中で同じ遷移金属の二配座または三配座化合物を使用した場合
に比べて数倍高い活性である。(例えば国際特許公開明細書98/27124号
および同98/12981号参照)。
物を多段階で製造することを必要とせずに行うことができる。さらに、触媒の製
造に使用される液体は、触媒をさらに製造しおよび/または重合用液体媒質の一
部としてさらに使用するために容易に循環させることができる。
これらの実施例に記載された詳細点に限定するものではない。これらの実施例お
よび以下の明細書において特記しない限りすべての割合は重量による。
の組の性質、炭素数、条件、物理的状態または割合を示す数値の範囲は、このよ
うに引用された範囲の任意の部分的な範囲の数値を含め、このような範囲の中に
入る任意の数値を文字通り明示的に本明細書に組み入れることを意図するもので
ある。
めのトルエン中にAliBu3を含む分割試料(Aldrich Chemica
l製のAliBuの1Mトルエン溶液)、(2)下記実施例の表に記載された特
定の量を与えるための固体三配座化合物、および(3)固体無機酸化物粒子1部
を導入することによって懸濁液をつくった。これらの成分は室温(RT)におい
てアルゴン雰囲気中で加えた。(実施例全体を通じ記号iBuはイソブチルを表
す)。得られた懸濁液を次いで密封し、撹拌し、アルゴンを満たしたドライボッ
クスの中に保存する。成分I、IIおよびIIIに対しそれぞれ下記表に与えら
れた値は触媒組成物をつくるのに使用された量に関する値である。
た結果を示すものであり、反応器は90℃の予備設定温度で90分間真空に引い
た後使用した。
ン溶液(約350ml)を予備処理して洗浄し、次にこれを上記A記載の触媒反
応スラリの0.7部の分割試料と混合した。次いで得られた触媒混合物を反応器
に注入した。500rpmで反応器の撹拌機を用いて撹拌しながら、反応器の中
に迅速にエチレンおよび水素を導入し、反応器の圧力を所望の重合圧力(典型的
には200psig)に設定した。必要に応じ流量コントローラを介してエチレ
ンを供給した。重合はすべて1時間の間行った。循環式の水浴を用いて重合温度
(70℃)をコントロールした。重合後、エチレンガスの供給を止め、反応温度
をRTまで冷却した。得られたPE(ポリエチレン)スラリを濾過し、MeOH
およびアセトンで洗滌し、真空炉中において約50℃で少なくとも3時間PEを
乾燥した。特記しない限り反応器の汚損は観測されなかった。
よび性能(即ち触媒活性、Fe金属の効率、および得られた重合体粒子の嵩密度
)を示す。下記表1に掲げられた触媒はGrace Davison 955
シリカ(10μm、300m2/g、1.6cc/g、1750°Fにおける全
揮発分含量(TV)3.5%)、AliBu3溶液(トルエン中1モル)および三
配座化合物の二塩化2,6−ビス(2,4,6−トリメチルアリールイミノ)ピ
リジル鉄を加えることによりつくった。これらの成分を次に上記項目A記載の方
法でアルゴン雰囲気中で25mlのトルエン溶液に加えた。AliBu3およびF
e化合物の装入量は25mlのトルエン溶液中におけるシリカ1g当りの量であ
る。この触媒スラリの一部を上記項目B記載の方法に従って重合試験に使用した
。重合条件は70℃、200psigであり、H2/エチレン比は約0.05で
あった。
成分の濃度が上限に近づくとこの活性は急激に低下することを示している(表1
の触媒番号3を参照のこと)。
たアルミニウムアルキル(AlMe3、AlEt3、およびAliBu3)を使用し
た。下記表2にこれらの触媒系の性能の概要を示す。
いる。上記の例においては活性および嵩密度は高級アルキルを置換したアルミニ
ウム化合物を用いると共に増加する。
シリカを使用した。下記例に使用されたシリカはGrace Davison
SP9−263シリカ(10または20μ、500m2/g、1.5cc/g、
1750°FにおけるTV 8.6または2.9%)によるものであった。結果
を下記表3に示す。
物の活性の助けになっていないことを示している。触媒1および2に使用された
高TVシリカは、対比された実施例(表3の触媒2および4)と比較した場合、
実際には低い活性をもった触媒組成物を与えることを示している。
かもこれらの試料は、シリカの粒径が触媒1および2に比べて実質的に大きい場
合でも非常に高い活性を示す(通常は粒径が小さいと高い活性が得られる)。
最後に表3の触媒4および5は、アルミニウム化合物の量が少なくても、得られ
た生成物の活性が低下していないことを示している。これに対し、触媒5は触媒
4に比べ同様な活性をもち、幾分高い嵩密度(BD)をもった重合体を生じる。
AliBu3(トルエン中1モル)、三配座の二塩化2,6−ビス(2,4,6−
トリメチルアリールイミノ)ピリジル鉄、およびGrace Davisonの
ゆるく凝集したシリカ(28または47μ)を混合することによりつくられた触
媒を示す。得られた溶液は栓をし、撹拌し、アルゴン雰囲気下で保存した。
媒の活性が高く、反応器の汚損を生じることなく高いBDの重合体が生じること
が再び観測される。
常に少なくて高い活性が得られることが再び観測される。
合物をつくったが、シリカの代りににアルミナを用いた。この42μのアルミナ
は表面積が359m2/g、細孔容積(PV)が1.10cc/gであった。
Akzo Chemical製)をトルエン溶液(25ml)に加えて触媒反応
スラリをつくった。このトルエンで希釈したイソブチルアルミノキサン溶液を次
に二塩化2,6−ビス(2,4,6−トリメチルアリールイミノ)ピリジル鉄(
40mg;76.3μモル)と反応させた。得られた溶液の分割試料(1および
3ml)を次に重合に使用した(70℃、200psig;H2/エチレン=0
.0530)。
;H2/エチレン=0.053)を開始させるのに十分ではなく、重合活性は全
くなかった。触媒の装入量を3倍(3mlの試料=8μモルのFe予備触媒)に
増加した場合、少量(32.6g)の「シート」状の重合体(重合体の形状が定
義できない)しか得られなかった。
サンを使用した。これらの試料は、同じAl/Fe比で同じ成分IIおよびII
I並びにAliBu3からつくられた表3の触媒1と比較した場合、アルミノキサ
ンが生じないか、或いは高い活性をもった触媒組成物を得ることができるように
賦活しないという前提を支持している。表3の触媒1は汚損を起こすことなく高
いBDをもった重合体生成物を製造するのに適した極めて高い活性をもった触媒
組成物を示している。これとは対照的に、同じAl/Fe比で触媒を賦活したI
BAOは全くまたは極めて低い活性しかもたないことを表6の実験1および2は
示している。
した。しかし本明細書において保護することを意図された本発明は上記の特定な
形に限定されるものではない。なぜならこれらは限定的なものというよりはむし
ろ例示的なものと見做すべきだからである。当業界の専門家は本発明の範囲を逸
脱することなく種々の変更を行うことができる。
Claims (70)
- 【請求項1】 (a)式 Al(X)a(Y)b(Z)c 但し式中 Alはアルミニウム原子、 Xはヒドロカルビル基、 Yはヒドロカルビルオキシ基、 Zは水素またはハロゲンから選ばれ、 各a、b、cは0〜3であるが、a+b+cの和は3である、 によって表されるアルミニウム化合物、 (b)0.01〜12ミリモル/gの表面ヒドロキシル基を有する無機酸化物
、および (c)二配座遷移金属化合物、三配座遷移金属化合物およびこれらの混合物か
ら選ばれ、該遷移金属はFe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、P
t、Ti、ZrまたはHfから選ばれる遷移金属錯体 の各成分から成る混合物から成り、 該成分は無機酸化物1g当たり0.001〜2.1ミリモルのアルミニウム、
および1〜1000μモルの遷移金属を与える量で存在し、アルミニウム対遷移
金属のモル比は1:1〜75:1であることを特徴とするオレフィンの重合に使
用される触媒組成物。 - 【請求項2】 遷移金属化合物は式 【化1】 但し式中 (i)各Aは独立に酸素、硫黄、燐または窒素原子を表し、 (ii)Zは+2または+3の酸化状態におけるFe、Co、Ni、Ru、R
h、Pd、Os、IrまたはPt、或いは+2、+3または+4の酸化状態にお
けるTi、ZrまたはHfから選ばれる遷移金属を表し、 (iii)各LおよびL’は独立に水素、ハロゲン、置換基をもちまたはもた
ない炭化水素をベースにした基から選ばれる陰イオン性の配位基を表すか、或い
は両方のLはZと一緒になってC3〜C24ヒドロカルビレン構造を表す、 によって表される二配座遷移金属錯体であることを特徴とする請求項1記載の触
媒組成物。 - 【請求項3】 遷移金属化合物は式 【化2】 但し式中 (i)各Aは独立に酸素、硫黄、燐または窒素原子を表し、 (ii)Zは+2または+3の酸化状態におけるFe、Co、Ni、Ru、R
h、Pd、Os、IrまたはPt、或いは+2、+3または+4の酸化状態にお
けるTi、ZrまたはHfから選ばれる遷移金属を表し、 (iii)各LおよびL’は独立に水素、ハロゲン、置換基をもちまたはもた
ない炭化水素をベースにした基から選ばれる陰イオン性の配位基を表すか、或い
は両方のLはZと一緒になってC3〜C24ヒドロカルビレン構造を表す、 によって表される三配座遷移金属錯体であることを特徴とする請求項1記載の触
媒組成物。 - 【請求項4】 各Aは窒素原子を表し、各LおよびL’は独立にハロゲン原
子またはヒドロカルビル、或いはこれらの混合物から選ばれるか、または両方の
LはZと一緒になって3〜7員環構造をつくるヒドロカルビレン基をつくってい
ることを特徴とする請求項2または3記載の触媒組成物。 - 【請求項5】 アルミニウム化合物の「a」は1〜3であり、遷移金属化合
物上の各Lはハロゲン原子から選ばれることを特徴とする請求項2または3記載
の触媒組成物。 - 【請求項6】 遷移金属錯体の少なくとも一つのLはヒドロカルビルから選
ばれることを特徴とする請求項2または3記載の触媒組成物。 - 【請求項7】 ZはNi、Pd、FeまたはCoから選ばれることを特徴と
する請求項4記載の触媒。 - 【請求項8】 ZはNiまたはPdから選ばれ、各Lは独立に塩素、臭素、
ヨードまたはC1〜C8アルキル基から選ばれることを特徴とする請求項2記載の
触媒組成物。 - 【請求項9】 Zは鉄またはコバルトから選ばれ、各Lは独立に塩素、臭素
、ヨードまたはC1〜C8アルキル基から選ばれることを特徴とする請求項3記載
の触媒組成物。 - 【請求項10】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項1記載の触媒組成物。 - 【請求項11】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項2記載の触媒組成物。 - 【請求項12】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項3記載の触媒組成物。 - 【請求項13】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項4記載の触媒組成物。 - 【請求項14】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項5記載の触媒組成物。 - 【請求項15】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項7記載の触媒組成物。 - 【請求項16】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項8記載の触媒組成物。 - 【請求項17】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項9記載の触媒組成物。 - 【請求項18】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項1記載の触媒組成物。 - 【請求項19】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項10記載の触媒組成物。 - 【請求項20】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項11記載の触媒組成物。 - 【請求項21】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項12記載の触媒組成物。 - 【請求項22】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項13記載の触媒組成物。 - 【請求項23】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項14記載の触媒組成物。 - 【請求項24】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項15記載の触媒組成物。 - 【請求項25】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項16記載の触媒組成物。 - 【請求項26】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項17記載の触媒組成物。 - 【請求項27】 無機酸化物はシリカであることを特徴とする請求項1、1
0または18記載の触媒組成物。 - 【請求項28】 該アルミニウム化合物は無機酸化物1g当たり約0.01
〜1.9ミリモルのAlを与える量で存在し、該遷移金属錯体は無機酸化物1g
当たり5〜500μモルの、遷移金属を与える量で存在し、該アルミニウム対遷
移金属のモル比は1:1〜50:1であることを特徴とする請求項1、10また
は18記載の触媒組成物。 - 【請求項29】 該アルミニウム化合物は無機酸化物1g当たり約0.01
〜1.9ミリモルのAlを与える量で存在し、該遷移金属錯体は無機酸化物1g
当たり5〜500μモルの、遷移金属を与える量で存在し、該アルミニウム対遷
移金属のモル比は1:1〜50:1であることを特徴とする請求項27記載の触
媒組成物。 - 【請求項30】 (a)式 Al(X)a(Y)b(Z)c 但し式中 Alはアルミニウム原子、 Xはヒドロカルビル基、 Yはヒドロカルビルオキシ基、 Zは水素またはハロゲンから選ばれ、 各a、b、cは0〜3であるが、a+b+cの和は3である、 によって表されるアルミニウム化合物、 (b)0.01〜12ミリモル/gの表面ヒドロキシル基を有する無機酸化物
、および (c)二配座遷移金属化合物、三配座遷移金属化合物およびこれらの混合物か
ら選ばれ、該遷移金属はFe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、P
t、Ti、ZrまたはHfから選ばれる遷移金属錯体 の各成分から成る混合物から成り、 該成分は無機酸化物1g当たり0.001〜2.1ミリモルのアルミニウム、
および1〜1000μモルの遷移金属を与える量で存在し、アルミニウム対遷移
金属のモル比は1:1〜75:1である成分を不活性液体中において接触させる
ことによりつくられることを特徴とするオレフィンの重合に使用される触媒組成
物。 - 【請求項31】 遷移金属化合物は式 【化3】 但し式中 (i)各Aは独立に酸素、硫黄、燐または窒素原子を表し、 (ii)Zは+2または+3の酸化状態におけるFe、Co、Ni、Ru、R
h、Pd、Os、IrまたはPt、或いは+2、+3または+4の酸化状態にお
けるTi、ZrまたはHfから選ばれる遷移金属を表し、 (iii)各LおよびL’は独立に水素、ハロゲン、置換基をもちまたはもた
ない炭化水素をベースにした基から選ばれる陰イオン性の配位基を表すか、或い
は両方のLはZと一緒になってC3〜C24ヒドロカルビレン構造を表す、 によって表される二配座遷移金属錯体であることを特徴とする請求項30記載の
触媒組成物。 - 【請求項32】 遷移金属化合物は式 【化4】 但し式中 (i)各Aは独立に酸素、硫黄、燐または窒素原子を表し、 (ii)Zは+2または+3の酸化状態におけるFe、Co、Ni、Ru、R
h、Pd、Os、IrまたはPt、或いは+2、+3または+4の酸化状態にお
けるTi、ZrまたはHfから選ばれる遷移金属を表し、 (iii)各LおよびL’は独立に水素、ハロゲン、置換基をもちまたはもた
ない炭化水素をベースにした基から選ばれる陰イオン性の配位基を表すか、或い
は両方のLはZと一緒になってC3〜C24ヒドロカルビレン構造を表す、 によって表される三配座遷移金属錯体であることを特徴とする請求項30記載の
触媒組成物。 - 【請求項33】 各Aは窒素原子を表し、各LおよびL’は独立にハロゲン
原子またはヒドロカルビル、或いはこれらの混合物から選ばれるか、または両方
のLはZと一緒になって3〜7員環構造をつくるヒドロカルビレン基をつくって
いることを特徴とする請求項31または32記載の触媒組成物。 - 【請求項34】 アルミニウム化合物の「a」は1〜3であり、遷移金属化
合物の各Lはハロゲン原子から選ばれることを特徴とする請求項31または32
記載の触媒組成物。 - 【請求項35】 遷移金属錯体の少なくとも一つのLはヒドロカルビルから
選ばれることを特徴とする請求項31または32記載の触媒組成物。 - 【請求項36】 ZはNi、Pd、FeまたはCoから選ばれることを特徴
とする請求項30記載の触媒組成物。 - 【請求項37】 ZはNiまたはPdから選ばれ、各Lは独立に塩素、臭素
、ヨードまたはC1〜C8アルキル基から選ばれることを特徴とする請求項31記
載の触媒組成物。 - 【請求項38】 Zは鉄またはコバルトから選ばれ、各Lは独立に塩素、臭
素、ヨードまたはC1〜C8アルキル基から選ばれることを特徴とする請求項32
記載の触媒組成物。 - 【請求項39】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項30記載の触媒組成物。 - 【請求項40】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項31記載の触媒組成物。 - 【請求項41】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項32記載の触媒組成物。 - 【請求項42】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項33記載の触媒組成物。 - 【請求項43】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項34記載の触媒組成物。 - 【請求項44】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項35記載の触媒組成物。 - 【請求項45】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項36記載の触媒組成物。 - 【請求項46】 アルミニウム化合物の「a」は3であることを特徴とする
請求項38記載の触媒組成物。 - 【請求項47】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項30記載の触媒組成物。 - 【請求項48】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項39記載の触媒組成物。 - 【請求項49】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項40記載の触媒組成物。 - 【請求項50】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項41記載の触媒組成物。 - 【請求項51】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項42記載の触媒組成物。 - 【請求項52】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項43記載の触媒組成物。 - 【請求項53】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項44記載の触媒組成物。 - 【請求項54】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項45記載の触媒組成物。 - 【請求項55】 無機酸化物は全揮発分含量が0.1〜約4重量%、表面ヒ
ドロキシル基含量が0.1〜5ミリモル/g、表面積が10〜1000m2/g
であることを特徴とする請求項46記載の触媒組成物。 - 【請求項56】 無機酸化物はシリカであることを特徴とする請求項30、
39または47記載の触媒組成物。 - 【請求項57】 該アルミニウム化合物は無機酸化物1g当たり約0.01
〜1.9ミリモルのAlを与える量で存在し、該遷移金属錯体は無機酸化物1g
当たり5〜500μモルの、遷移金属を与える量で存在し、該アルミニウム対遷
移金属のモル比は1:1〜50:1であることを特徴とする請求項30、39ま
たは47記載の触媒組成物。 - 【請求項58】 該アルミニウム化合物は無機酸化物1g当たり約0.01
〜1.9ミリモルのAlを与える量で存在し、該遷移金属錯体は無機酸化物1g
当たり5〜500μモルの、遷移金属を与える量で存在し、該アルミニウム対遷
移金属のモル比は1:1〜50:1であることを特徴とする請求項56記載の触
媒組成物。 - 【請求項59】 第1の成分(a)の次に成分(b)を加え、次いで成分(
c)を加える順序で成分を逐次的に不活性液体中に導入することを特徴とする請
求項30、31、32、36、37、38、39、40、41、45、46、4
7、48、49または50記載の触媒組成物。 - 【請求項60】 成分(a)、(b)および(c)を実質的に同時に不活性
液体中に導入し、その中で0〜50℃の温度および大気圧に保つことを特徴とす
る請求項30、31、32、36、37、38、39、40、41、45、46
、47、48、49または50記載の触媒組成物。 - 【請求項61】 成分(a)、(b)および(c)を同時に不活性液体中に
おいて0.5〜60分間温度0〜50℃に保ち、該液体から固体混合物を回収す
ることを特徴とする請求項30、31、32、36、37、38、39、40、
41、45、46、47、48、49または50記載の触媒組成物。 - 【請求項62】 成分(a)、(b)および(c)を直接オレフィン重合反
応区域に導入することを特徴とする請求項30、31、32、36、37、38
、39、40、41、45、46、47、48、49または50記載の触媒組成
物。 - 【請求項63】 反応区域の中において1種またはそれ以上のオレフィン単
量体を請求項1記載の触媒組成物と接触させることを特徴とするオレフィン化合
物の重合方法。 - 【請求項64】 反応区域の中において1種またはそれ以上のオレフィン単
量体を請求項30記載の触媒組成物と接触させることを特徴とするオレフィン化
合物の重合方法。 - 【請求項65】 該オレフィン単量体の少なくとも一つがエチレンであるこ
とを特徴とする請求項63または64記載の方法。 - 【請求項66】 該オレフィン単量体は少なくとも1種のα−オレフィンお
よび少なくとも1種の官能基をもったエチレン型不飽和単量体であることを特徴
とする請求項63または64記載の方法。 - 【請求項67】 触媒組成物を不活性液体中の分散液として反応区域に導入
することを特徴とする請求項63または64記載の方法。 - 【請求項68】 成分a)、b)およびc)を直接反応区域に導入すること
を特徴とする請求項63または64記載の方法。 - 【請求項69】 成分(a)式 Al(X)a(Y)b(Z)c 但し式中 Alはアルミニウム原子、 Xはヒドロカルビル基、 Yはヒドロカルビルオキシ基、 Zは水素またはハロゲンから選ばれ、 各a、b、cは0〜3であるが、a+b+cの和は3である、 によって表されるアルミニウム化合物、 (b)0.01〜12ミリモル/gの表面ヒドロキシル基を有する無機酸化物
、および (c)二配座遷移金属化合物、三配座遷移金属化合物およびこれらの混合物か
ら選ばれ、該遷移金属はFe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、P
t、Ti、ZrまたはHfから選ばれる遷移金属錯体 の各成分から成る混合物を不活性液体中において接触させ、ここで 該成分は無機酸化物1g当たり0.001〜2.1ミリモルのアルミニウム、
および1〜1000μモルの遷移金属を与える量で存在し、アルミニウム対遷移
金属のモル比は1:1〜75:1であることを特徴とするオレフィンの重合に使
用できる触媒を製造する方法。 - 【請求項70】 成分(a)、(b)および(c)を実質的に同時に接触さ
せることを特徴とする請求項69記載の方法。
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