JP2918193B2 - オレフィン、ジオレフィン、及び/又はアセチレン性不飽和モノマーの重合用の活性なカチオン性触媒の安定化方法 - Google Patents

オレフィン、ジオレフィン、及び/又はアセチレン性不飽和モノマーの重合用の活性なカチオン性触媒の安定化方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オレフィン、ジオレフ
ィン、及び/又はアセチレン性不飽和モノマーの重合用
の活性な第IV−B族金属カチオン性触媒を安定化する
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】オレフィン重合における可溶性チーグラ
ー−ナッタ型触媒の使用は先行技術ではもちろん公知で
ある。概してこれら可溶性系は第IV−B族金属化合物
および金属アルキル助触媒、特にアルミニウムアルキル
助触媒から成る。これら触媒の亜種は、第IV−B族金
属、特にチタニウムのビス(シクロペンタジエニル)化
合物を、アルミニウムアルキル助触媒と組み合わせて含
む亜種である。可溶性チーグラー−ナッタ型オレフィン
重合触媒のこの亜種における活性触媒種の実際的構造に
関しては推測の域を出ないが、その活性触媒種は、不安
定な安定化アニオンの存在下でオレフィンをアルキル化
するカチオンまたはその分解産物であるという考え方が
概ね容認されるようにみえる。この理論は先ず最初にブ
レスロウ(Breslow)およびニュウバーグ(Ne
wburg)、およびロング(Long)およびブレス
ロウによって提唱され、J.Am.Chem.So
c.,1959、81巻、81−86ページおよびJ.
Am.Chem.Soc.,1960、82巻、195
3−1957ページに掲載の彼等それぞれの論文中に記
されている。これら論文に示されるように、種々の研究
はチタニウム化合物、すなわちビス(シクロペンタジエ
ニル)チタニウムジハリド、およびアルミニウムアルキ
ルが触媒または触媒前駆体として用いられるとき、活性
触媒種はチタニウムウルキル錯化合物またはそれから誘
導される種類であることを示唆した。チタニウム化合物
を用いるときイオンが存在する−すべてが平衡状態で−
こともディアチコヴスキー(Dyachkovski
i)(Vysokomol.Soyed.,1965、
7巻114−115ページ)およびディアチコヴスキ
ー、シロヴァ(Shilova)およびシロヴ(Shi
lov)(J.Polym.Sci.,C部、196
7、2333−2339ページ)によって示唆された。
チタニウム化合物を用いるとき活性触媒種がカチオン錯
化合物であることはその後アイシュ(Eisch)等
(J.Am.Chem.Soc.,1985、107
巻、7219−7221ページ)によっても示唆され
た。
【0003】上記の論文は、活性触媒種がイオン対であ
り特にIV−B族金属成分がカチオン或いはその分解産
物として存在するイオン対であることを教示または示唆
し、またこれらの文献はこのような活性触媒種を形成す
る配位化学を教示または示唆している一方、それら論文
のすべては活性イオン性触媒種を形成するかまたは安定
させるためにルイス酸から成る助触媒の使用を教示して
いる。その活性触媒は明らかに二つの中性成分(メタロ
センおよびアルミニウムアルキル)のルイス酸−ルイス
塩基反応によって形成され、中性の明らかに不活性のア
ダクトとイオン対、多分活性触媒との間を平衡に導く。
この平衡の結果として、活性カチオン触媒種を安定する
ために存在しなければならないアニオンのための競争が
ある。この平衡はもちろん可逆的で、そのような逆転は
触媒を不活性化する。その上、これまでに考えられた触
媒系は系に塩基性不純物が存在すると毒性作用にさらさ
れる。さらに、溶性チーグラー−ナッタ型触媒系に使用
するためにこれまでに考えられたルイス酸のすべてと言
わないまでも多くは、連鎖移動剤であり、その結果、生
成ポリマーの分子量および分子量分布の有効なコントロ
ールを阻害する。さらにまた、これまでに提案された触
媒系は共重合プロセス、特にα−オレフィン共重合プロ
セスに用いた場合、複数の異なるモノマーのかなりの量
の挿入、またはそのようなモノマーのランダム分布を概
して容易にはしない。さらにまた、これまでに考えられ
た金属アルキル助触媒の、すべてといわないまでも大部
分は高度に自然発火性であり、その結果、使用するには
危険である。
【0004】上記の触媒は高度に活性ではなく、第IV
−B族金属としてジルコニウムまたはハフニウムが用い
られるとき、それらは概して活性ではない。しかし最
近、ジルコニウムおよびハフニウムを含む第IV−B族
金属のビス(シクロペンタジエニル)化合物をアルモキ
サンと共に用いた場合、活性チーグラー−ナッタ型触媒
が形成されることが見出された。公知のように、これら
の系、特にジルコニウムを含むこれらの系はいくつかの
明らかな長所をもっている。それらの長所としては、前
述のビス(シクロペンタジエニル)チタニウム触媒より
もずっと高い活性および従来のチーグラー−ナッタ触媒
によるよりも狭い分子量分布をもったポリマーが製造さ
れることが含まれる。だが、これらの最近開発された触
媒系は比較的低い分子量をもった重合生成物を与える。
その上これらの最近開発された触媒系は、コポリマーに
挿入されるコモノマーの量、またはこの中のそのような
モノマーの相対的分布に影響を与えなかった。さらに、
これらの系は、依然として塩基性不純物が存在するとき
毒性作用にさらされるし、効率的に機能するためには望
ましくないほど過剰のアルモキサンを必要とする。
【0005】アルモキサン助触媒と共に用いられるビス
(シクロペンタジエニル)ハフニウム化合物は、同族体
のビス(シクロペンタジエニル)チタニウムまたはジル
コニウム触媒と比較するとき、触媒活性、ポリマー分子
量、またはコモノマーの挿入の程度または無作為性(r
andomness)に関して、もしあったとしてもほ
んのわずかの長所しか提供しない。これはギアネッティ
(Gianetti)、ニコレッティ(Nicolet
ti)およびマゾチ(Mazzochi)(J.Pol
ym.Sci.,Polym.Chem.1985、2
3巻、2117−2133ページ)によって示唆され
た。彼等は、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウム
化合物のエチレン重合速度は同様なビス(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウム化合物のそれより5〜10倍遅
いが、これら二触媒によって形成されたポリエチレンの
分子量間にはほとんど差がない、と主張した。欧州特許
出願第200351A2号(1986)は、エチレンと
プロピレンとの共重合においてはビス(シクロペンタジ
エニル)チタニウム;ジルコニウム;とハフニウム化合
物との間に、ポリマー分子量に関しても分子量分布また
はプロピレンをランダンに挿入する能力に関してもほと
んど差がないことを示唆している。しかしながら最近、
エヴェン(Even)等はJ.Am.Chem.So
c.,1987、109巻、6544−6545ページ
に、アルモキサン助触媒と共に用いられるキラル ハフ
ニウムメタロセン化合物が同族のキラルジルコニウムメ
タロセンによって得られるものよりも高分子量のアイソ
タクチック ポリプロピレンを与えることを開示した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】これまでに考えられた
配位触媒系のいくつかの欠点に照らして、(1)分子量
および分子量分布をよりよくコントロールでき;(2)
活性化平衡にさらされず、(3)好ましくない助触媒の
使用を含まない改良された触媒系が必要であることは明
らかである。より高分子の重合生成物の製造を容易に
し、大量のコモノマーのコポリマーへの挿入を容易に
し、このようなコモノマー中のこのようなコモノマーの
相対的分布を変える触媒系が必要であることも容易に理
解される。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の課
題が、活性なカチオン性重合触媒種を特定のアニオンを
使用して安定化することによって解決できることを見出
し本発明を完成させた。従って、本発明は、オレフィ
ン、ジオレフィン、及び/又はアセチレン性不飽和モノ
マーの重合用の活性な第IV−B族金属イオン性触媒種
の安定化方法であって、第IV−B族金属成分は、不安
定な安定化アニオンの存在下に、オレフィンをアルキル
化するカチオンとして存在し、前記カチオンはフルオロ
置換されたアニオンで安定化され、当該フルオロ置換さ
れたアニオンは嵩高で非配位性であり、中心の形式的に
荷電した硼素又はアルミニウム原子及び前記硼素又はア
ルミニウム原子に共有結合的に配位し保護する少なくと
も2つの芳香族基を有し、前記芳香族基以外の基が前記
硼素又はアルミニウム原子に共有結合的に配位している
場合、そのような基は、ハイドライド基、ジアルキルア
ミド基、アルコキシド及びアリールオキシド基、ヒドロ
カルビル及び置換ヒドロカルビル基、及び有機メタロイ
ド基から成る群から独立に選択されることを特徴とす
る、方法を提供する。
【0008】本発明は、アニオンがペルフルオロ置換さ
れている上記方法にも関する。
【0009】また、本発明は、アニオンの親油性基が少
なくとも1つのオルト置換芳香族環を含む上記方法に関
する。
【0010】また、本発明は、アニオンが一般式: [(M′)m+・・・Qd− (式中、M′は硼素又はアルミニウムであり、Q乃至
は、ハイドライド基、ジアルキルアミド基、アルコ
キシド及びアリールオキシド基、ヒドロカルビル及び置
換ヒドロカルビル基、及び有機メタロイド基から成る群
から独立に選択され、Q乃至Qのいずれか1つ(た
だし、1つより多くはない)はハリド基でもよく、残り
のQ乃至Qが前記群から選択され、mは1〜7の整
数であり、nは2〜8の整数であり、そしてn−m=d
である)で表される上記方法にも関する。
【0011】さらに、本発明は、アニオンが一般式: [BArAr (式中、Bは原子価状態3の硼素であり、Ar及びA
は、同じか又は異なるフルオロ置換された芳香族炭
化水素基であり、これらは安定な架橋基でお互いに連結
されていてもよく、そしてX及びXは、ヒドロカル
ビル及び置換ヒドロカルビル基、アルコキシ基、ジアル
キルアミド基、及び有機メタロイド基から成る群から独
立に選択される)で表される上記方法にも関する。
【0012】さらに、本発明は、アニオンがテトラ(ペ
ンタフルオロフェニル)硼素である上記方法にも関す
る。
【0013】以下では、本発明をさらに詳細に説明す
る。
【0014】本明細書中において言及される元素の周期
表は、CRCプレス出版(CRCPress,In
c.)が1984年に出版し、著作権を取った元素の周
期表を意味する。
【0015】ここに用いられる用語“適合性非配位性ア
ニオン”は、上記カチオンに配位しないかまたは、上記
カチオンに弱く配位し、その結果中性ルイス塩基によっ
て置換される程十分に不安定であるアニオンを意味す
る。用語“適合性非配位性アニオン”は、特に、本発明
の触媒系において安定化アニオンとして機能するとき、
アニオン置換基またはその断片を上記カチオンに移動さ
せて中性の四配位メタロセンおよび中性の金属またはメ
タロイド副産物を形成することのないアニオンを指す。
適合性アニオンとは、最初に形成された錯化合物が分解
するとき、中性にまで分解しないアニオンである。用語
“メタロイド”は、ここで用いられるとき、半金属的特
性を示す硼素、燐等のような非金属を含む。
【0016】本発明の安定化方法を適用できる活性な触
媒種の源である第一化合物として有用な第IV−B族金
属化合物;すなわちチタニウム、ジルコニウムおよびハ
フニウム化合物は、チタニウム、ジルコニウム、ハフニ
ウムのビス(シクロペンタジエニル)誘導体である。概
して、有用なチタニウム、ジルコニウムおよびハフニウ
ム化合物は次の一般式によってあらわされる。
【0017】
【化1】 ここで: (A−Cp)は(Cp)(Cp)またはCp−A′−
CpでCpおよびCpは同じか異なる置換または未
置換のシクロペンタジエニル基で、ここでA′は第IV
−A族元素を含む共有結合架橋基である;Mはチタニウ
ム、ジルコニウム、ハフニウムから成る群から選択され
る金属で;Lはオレフィン、ジオレフィンまたはアリイ
ンリガンド;XおよびXはハイドライド基、1〜約
20の炭素原子を有するヒドロカルビル基、1個または
それ以上の水素原子がハロゲン原子で置換された、1〜
約20個の炭素原子を有する置換ヒドロカルビル基、第
IV−A族元素を含む有機メタロイド基であってこの有
機メタロイドの有機部分に含まれるヒドロカルビル置換
基が独立的に1〜約20個の炭素原子を含む有機メタロ
イド基等から成る群から独立的に選ばれ;X′および
X′は金属原子と結合して金属サイクル(metal
lacycle)を形成し、ここで金属原子、X′
よびX′が約3〜約20個の炭素原子を含む炭化水素
環を形成し;Rは、これもまた金属原子に結合している
シクロペンタジエニル基の一つにある置換基、好ましく
はヒドロカルビル置換基である。
【0018】シクロペンタジエニル基の各炭素原子は、
独立的に、置換されていないか、ヒドロカルビル基、1
個またはそれ以上の水素原子がハロゲン原子で置換され
た置換ヒドロカルビル基、メタロイドが第IV−A族元
素から選ばれるヒドロカルビル置換メタロイド基および
ハロゲン基から成る群から選択される同じか異なる基で
置換される。シクロペンタジエニル基の最低1個の水素
原子を置換する適したヒドロカルビルおよび置換ヒドロ
カルビル基は、1〜約20個の炭素原子をもち、直鎖お
よび分岐状アルキル基、環状炭化水素基、アルキル置換
環状炭化水素基、芳香族基およびアルキル置換芳香族基
を含む。同様に、およびXおよび/またはXがヒド
ロカルビルまたは置換ヒドロカルビル基であるとき、各
々は独立的に1〜約20個の炭素原子を含み、直鎖また
は分岐状アルキル基、環状炭化水素基、アルキル置換シ
クロヒドロカルビル基、芳香族基またはアルキル置換芳
香族基である。適した有機メタロイド基としては第IV
−A族元素のモノ、ジ、およびトリ置換有機メタロイド
基で、そのヒドロカルビル基の各々が1〜約20個の炭
素原子を含む基が挙げられる。より詳細に言うならば、
適した有機メタロイド基は、トリメチルシリル、トリエ
チルシリル、エチルジメチルシリル、メチルジエチルシ
リル、トリフェニルゲルミル、トリメチルゲルミル等で
ある。
【0019】本発明の方法を適用できる改良触媒の製造
に用いられるビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ム化合物の例証的だが制限的でない実施例は、ジヒドロ
カルビル置換ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ム化合物、たとえばビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジメチル、ビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジエチル、ビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジプロピル、ビス(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジブチル、ビス(シクロペンタジエニル)ジ
ルコニウムジフェニル、ビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムジネオペンチル、ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジ(m−トリル)、ビス(シクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジ(p−トリル)等;(モ
ノヒドロカルビル置換−シクロペンタジエニル)ジルコ
ニウム化合物、たとえば(メチルシクロペンタジエニ
ル)(シクロペンタジエニル)およびビス(メチルシク
ロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、(エチルシ
クロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)および
ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメ
チル、(プロピルシクロペンタジエニル)(シクロペン
タジエニル)およびビス(プロピルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジメチル、[(n−ブチル)シクロペ
ンタジエニル](シクロペンタジエニル)およびビス
[(n−ブチル)シクロペンタジエニル]ジルコニウム
ジメチル、[(t−ブチル)シクロペンタジエニル]
(シクロペンタジエニル)およびビス[(t−ブチル)
シクロペンタジエニル]ジルコニウムジメチル、(シク
ロヘキシルメチルシクロペンタジエニル)(シクロペン
タジエニル)およびビス(シクロヘキシルメチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、(ベンジルシ
クロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)および
ビス(ベンジルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
メチル、(ジフェニルメチルシクロペンタジエニル)
(シクロペンタジエニル)およびビス(ジフェニルメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、(メ
チルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)
およびビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジハイドライド、(エチルシクロペンタジエニル)
(シクロペンタジエニル)およびビス(エチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジハイドライド、(プロピ
ルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)お
よびビス(プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジハイドライド、[(n−ブチル)シクロペンタジエ
ニル](シクロペンタジエニル)およびビス[(n−ブ
チル)シクロペンタジエニル]ジルコニウムジハイドラ
イド、[(t−ブチル)シクロペンタジエニル](シク
ロペンタジエニル)およびビス[(t−ブチル)シクロ
ペンタジエニル]ジルコニウムジハイドライド、(シク
ロヘキシルメチルシクロペンタジエニル)(シクロペン
タジエニル)およびビス(シクロヘキシルメチルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジハイドライド、(ベン
ジルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)
およびビス(ベンジルシクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジハイドライド、(ジフェニルメチルシクロペンタ
ジエニル)(シクロペンタジエニル)およびビス(ジフ
ェニルメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジハ
イドライド等;(ポリヒドロカルビル置換シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウム化合物、たとえば(ジメチルシ
クロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)および
ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
メチル、(トリメチルシクロペンタジエニル)(シクロ
ペンタジエニル)およびビス(トリメチルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジメチル、(テトラメチルシク
ロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)およびビ
ス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジメチル、(ペルメチルシクロペンタジエニル)(シク
ロペンタジエニル)およびビス(ペルメチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウムジメチル、(エチルテトラメ
チルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)
およびビス(エチルテトラメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジメチル、(インデニル)(シクロペ
ンタジエニル)およびビス(インデニル)ジルコニウム
ジメチル、(ジメチルシクロペンタジエニル)(シクロ
ペンタジエニル)およびビス(ジメチルシクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジハイドライド、(トリメチルシ
クロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)および
ビス(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジハイドライド、(テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)(シクロペンタジエニル)およびビス(テトラメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジハイドライ
ド、(ペルメチルシクロペンタジエニル)(シクロペン
タジエニル)およびビス(ペルメチルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジハイドライド、(エチルテトラメ
チルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)
およびビス(エチルテトラメチルシクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジハイドライド、(インデニル)(シ
クロペンタジエニル)およびビス(インデニル)ジルコ
ニウムジハイドライド等;(金属ヒドロカルビル置換シ
クロペンタジエニル)ジルコニウム化合物、たとえば
(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)(シクロペ
ンタジエニル)およびビス(トリメチルシリルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジメチル、(トリメチルゲ
ルミルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニ
ル)およびビス(トリメチルゲルミルシクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジメチル、(トリメチルスタニルシ
クロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)および
ビス(トリメチルスタニルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジメチル、(トリメチルプラムビルシクロペン
タジエニル)(シクロペンタジエニル)およびビス(ト
リメチルプラムビルシクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジメチル、(トリメチルシリルシクロペンタジエニ
ル)(シクロペンタジエニル)およびビス(トリメチル
シリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジハイドラ
イド、(トリメチルゲルミルシクロペンタジエニル)
(シクロペンタジエニル)およびビス(トリメチルゲル
ミルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジハイドライ
ド、(トリメチルスタニルシクロペンタジエニル)(シ
クロペンタジエニル)およびビス(トリメチルスタニル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジハイドライド、
(トリメチルプラムビルシクロペンタジエニル)(シク
ロペンタジエニル)およびビス(トリメチルプラムビル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジハイドライド
等;(ハロゲン置換シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ム化合物、たとえば(トリフルオロメチルシクロペンタ
ジエニル)(シクロペンタジエニル)およびビス(トリ
フルオロメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
メチル、(トリフルオロメチルシクロペンタジエニル)
(シクロペンタジエニル)およびビス(トリフルオロメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジハイドライ
ド等;シリル置換(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ム化合物、たとえばビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジ(トリメチルシリル)、ビス(シクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジ(フェニルジメチルシリル)
等;(架橋−ペンタジエニル)ジルコニウム化合物、た
とえばメチレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニ
ウムジメチル、エチレンビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムジメチル、ジメチルシリルビス(シクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジメチル、メチレンビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジハイドライド
およびジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)ジ
メコニウムジハイドライド等;ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコナサイクル、たとえばビス(ペンタメチル
シクロペンタジエニル)ジルコナシクロブタン、ビス
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコナシクロ
ペンタン、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコナイン
ダン等;オレフィン、ジオレフィンおよびアリインリガ
ンド置換ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム化
合物、たとえばビス(シクロペンタジエニル)(1,3
−ブタジエン)ジルコニウム、ビス(シクロペンタジエ
ニル)(2,3−ジメチル1,3−ブタジエン)ジルコ
ニウム、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)
(ベンジン(benzyne))ジルコニウム等;(ヒ
ドロカルビル)(ハイドライド)置換ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウム化合物、たとえばビス(ペン
タメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム(フェニ
ル)(ハイドライド)、ビス(ペンタメチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウム(メチル)(ハイドライド)
等;シクロペンタジエニル基上の置換基が金属に結合し
ているビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム化合
物、たとえば(ペンタメチルシクロペンタジエニル)
(テトラメチルシクロペンタジエニルメチレン)ジルコ
ニウムハイドライド、(ペンタメチルシクロペンタジエ
ニル)(テトラメチルシクロペンタジエニルメチレン)
ジルコニウムフェニル等である。
【0020】例証的ビス(シクロペンタジエニル)ハフ
ニウムおよびビス(シクロペンタジエニル)チタニウム
化合物の同様なリストも作成することができるが、それ
らのリストはビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ム化合物に関してすでに示したリストとほとんど同じで
あるから、そのようなリストは完全な開示には必要ない
ようにみえる。しかしながら熟練せる当業者は、上に記
載のビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム化合物
のいくつかに相当するビス(シクロペンタジエニル)ハ
フニウム化合物およびビス(シクロペンタジエニル)チ
タニウム化合物が知られていないことに気がついてい
る。そこでそのリストはこれらの化合物の分だけ減る。
本発明の触媒組成物に有用な他のビス(シクロペンタジ
エニル)ハフニウム化合物および他のビス(シクロペン
タジエニル)チタニウム化合物並びに他のビス(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウム化合物は熟練せる当業者
にはもちろん明らかである。
【0021】本発明の方法において使用されるアニオン
の源である第二成分として有用な化合物は、プロトンを
与えることができるブレンステッド酸であるカチオン
と、電荷をもった金属またはメタロイドコアを含む単一
の配置錯化合物を含む適合性非配位性アニオンであっ
て、比較的大きく(かさ高)、二化合物が結合したとき
生成する活性触媒種(第IV−B族カチオン)を安定さ
せることができ、オレフィン、ジオレフィンおよびアセ
チレン性不飽和の物質またはその他の中性ルイス塩基、
たとえばエーテル、ニトリル等によって置換されるため
に十分不安定であるアニオンとから成る。上述のよう
に、水中で安定である配位錯化合物を形成できるいかな
る金属またはメタロイドでも第二化合物のアニオンに使
用され、含まれる。アニオンに適した金属としては、ア
ルミニウムがある。適したメタロイドとしては硼素があ
る。単一の金属またはメタロイド原子を含む配位錯化合
物から成るアニオンを含む化合物はもちろん公知であ
り、多くの、特にアニオン部分に単一の硼素原子を含む
そのような化合物が市場に出ている。これを考慮する
と、単一の硼素原子を含む配位錯化合物から成るアニオ
ンを含む塩がより好ましい。
【0022】概して、アニオンの源となり得る第二化合
物は次の一般式によってあらわされる: [(L′−H)[(M′)m+・・・Qd− ここで: L′は中性ルイス塩基; Hは水素原子; [L′−H]はブレンステッド酸; M′は硼素又はアルミニウムである; Q〜Qは、ハイドライド基、ジアルキルアミド基、
アルコキシドおよびアリールオキシド基、ヒドロカルビ
ルおよび置換ヒドロカルビル基および有機メタロイド基
から成る群から独立的に選択され、Q〜Qのどれか
(しかし一つより多くではない)がハリド基で、残りの
〜Qは上記の基から独立的に選択されてもよく;
mは1から7までの整数;nは2から8までの整数;n
−m=d。
【0023】アニオンの源として特に有用である硼素を
含む化合物は次の一般式によってあらわされる: [L′−H][BArAr ここで: L′は中性ルイス塩基; Hは水素原子; [L′−H]はブレンステッド酸; ArおよびArは約6〜20の炭素原子を含む同じ
かまたは異なるフルオロ置換された芳香族炭化水素基
で、安定な架橋基によって互いに連結されていてもよ
く;XおよびXは、1〜約20の炭素原子を含むヒ
ドロカルビル基、1個かそれ以上の水素原子がハロゲン
原子によって置換された、1〜約20の炭素原子を含む
置換ヒドロカルビル基、アルコキシ基、ジアルキルアミ
ド基、各ヒドロカルビル置換基が1〜約20の炭素原子
を含み、金属が元素周期表の第IV−A族から選択され
るヒドロカルビル置換金属(有機メタロイド)基等から
成る群から独立的に選択される。
【0024】概して、ArおよびArは、独立的
に、約6〜約20の炭素原子を含むいかなる芳香族また
は置換芳香族炭化水素基であってもよい。適した芳香族
基は−但しこれに制限されるわけではない−フェニル、
ナフチルおよびアントラセニル基を含む。有用な置換芳
香族炭化水素基上の適した置換基は−但しこれに制限さ
れるわけではない−XまたはXとして有用であるも
ののような、ヒドロカルビル基、有機メタロイド基、ア
ルコキシ基、アルキルアミド基、フルオロおよびフルオ
ロヒドロカルビル基等である。その置換基は、硼素原子
に結合している炭素原子に対して、オルト、メタまたは
パラの位置であってよい。XおよびXのどちらかま
たは両方がヒドロカルビル基であるとき、各々はAr
およびArのように同じかまたは異なる芳香族または
置換芳香族基であるか、同じくその各々が1〜約20の
炭素原子を有する直鎖状または分岐状アルキル、アルケ
ニルまたはアルキニル基、約5〜約8の炭素原子をもつ
環状炭化水素基、または約6〜約20の炭素原子を有す
るアルキル置換環状炭化水素基であってよい。またX
およびXは独立的にアルコキシまたはジアルキルアミ
ド基−ここで上記アルコキシおよびジアルキルアミド基
のアルキル部分は1〜約20の炭素原子を含む−、1〜
約20の炭素原子を有するヒドロカルビル基および有機
メタロイド基等であってもよい。上述のように、Ar
およびArは互いに連結していてもよい。同様に、A
およびArのどちらかまたは両方がXかX
連結することができる。最後に、XおよびXは適当
な架橋基によって互いに連結することもできる。助触媒
である第二成分として用いられる硼素化合物の例証的だ
か制限的でない例は、トリアルキル置換アンモニウム
塩、たとえばトリブチルアンモニウムテトラ(ペンタフ
ルオロフェニル)硼素、トリブチルアンモニウムテトラ
(p−トリフルオロメチルフェニル)硼素等;N,N−
ジアルキルアニリニウム塩;ジアルキルアンモニウム
塩、たとえばジ(i−プロピル)アンモニウムテトラ
(ペンタフルオロフェニル)硼素等;およびトリアリー
ルホスフォニウム塩等である。
【0025】第二成分として有用なその他の金属および
メタロイドを含む適した化合物の同様なリストも作成可
能であるが、そのようなリストは完全な開示には必要で
あるようにはみえない。この点に関して上記のリストは
すべてを網羅することを意図していないことに注意すべ
きであり、有用なその他の硼素化合物並びに他の金属ま
たはメタロイドを含む有用化合物は、熟練せる当業者に
は上述の一般式から容易にわかる。
【0026】概して、および上に明記した大部分の第一
成分が上に明記した大部分の第二成分と結合して活性オ
レフィン重合触媒を生成する一方、連続重合操作には、
第一化合物から最初に形成される金属カチオンまたはそ
の分解産物が比較的安定な触媒であることが重要であ
る。アンモニウム塩を用いるとき、第二化合物のアニオ
ンが加水分解に対して安定であることも重要である。さ
らに、第二成分の酸性度が第一成分に比較して十分大き
くて、必要なプロトン移動を容易にすることも重要であ
る。逆に金属錯化合物の塩基性は、必要なフロトン移動
を容易にするほど十分大きくなければならない。或るメ
タロセン化合物−例証的だが非制限例としてビス(ペン
タメチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジメチルを
用いる−は、最も強いブレンステッド酸以外のすべてと
の反応に抵抗し、したがって本発明の触媒を形成する第
一の成分としては適さない。概して、水溶液によって加
水分解されるビス(シクロペンタジエニル)金属化合物
はここに記載される触媒を形成するための第一成分とし
て適していると考えることができる。
【0027】触媒の形成のための、第一(金属含有)成
分の第二成分への結合に関して注意すべきことは、活性
触媒生成のために結合する二化合物が、アニオンの断片
−特にアリール基−の、金属カチオンへの移動を避け、
それによって触媒的不活性な種の形成を避けるように選
択されなければならないということである。これはシク
ロペンタジエニル炭素原子上の置換基並びにアニオンの
芳香族炭素原子上の置換基に起因する立体障害によって
行われる。それに引続いて、ペルヒドロカルビル置換シ
クロペンタジエニル基から成る金属化合物(第一成分)
は、未置換シクロペンタジエニル基から成る金属化合物
(第一成分)と比較して、より広範囲の第二化合物と共
に有効に用いられることがわかった。しかしながら、シ
クロペンタジエニル基上の置換基の量および大きさが減
るにつれて、分解に対してより抵抗するアニオンを含む
第二化合物、たとえばフェニル環のオルト位置に置換基
をもつ第二化合物で、より有効な触媒が得られる。その
アニオンの、分解に対する抵抗をより大きくするもう一
つの手段は、そのアニオンの弗素置換、特に、ペルフル
オロ置換によって与えられる。弗素置換安定化アニオン
はその後広範囲の金属化合物(第一成分)と共に用いる
ことができる。
【0028】概して、その触媒は、適当な溶媒中で、約
−100℃〜約300℃の温度範囲で二成分を結合する
ことによってつくられる。その触媒を用いて、2〜約1
8の炭素原子を有するα−オレフィンおよび/またはア
セチレン性不飽和モノマーおよび/または4〜約18の
炭素原子を有するジオレフィンをそれだけで、または組
み合わせて重合できる。その触媒はα−オレフィン、ジ
オレフィンおよび/またはアセチレン性不飽和モノマー
をその他の不飽和モノマーと組み合わせて重合するため
にも用いられる。概して重合は先行技術で公知の条件で
行われる。触媒系の成分が重合プロセスに加えられ、濃
縮モノマーを含む適した溶媒または希釈剤が上記重合プ
ロセスに用いられる場合は、触媒系はその場所で(in
situ)形成されることは当然理解される。しかし
ながら触媒を、重合段階に加える前に、別の段階で適当
な溶媒中で形成することが好ましい。触媒は自然発火性
の種類のものを含まないが、触媒の成分は湿気および酸
素に敏感であり、窒素、アルゴンまたはヘリウムのよう
な不活性環境中でとり扱ったり、移動したりすべきであ
る。
【0029】上記のように、本発明の方法を適用できる
改良触媒は適した溶媒または希釈剤中でつくられるのが
好ましい。適した溶媒または希釈剤はオレフィン、ジオ
レフィンおよびアセチレン性不飽和モノマーの重合にお
いて溶媒として有用な、先行技術で公知のあらゆる溶媒
を含む。そこで必ずしも制限的でない適した溶媒として
は、直鎖状および分岐鎖炭化水素、たとえばイソブタ
ン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン
等;環式および脂環式炭化水素、たとえばシクロヘキサ
ン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、メチルシ
クロヘプタン等、および芳香族およびアルキル置換芳香
族化合物、たとえばベンゼン、トルエン、キシレン等が
ある。適した溶媒は、モノマーまたはコモノマーとして
はたらく液体オレフィンも含む、これらには、エチレ
ン、プロピレン、ブタジエン、シクロペンテン、1−ヘ
キサン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−
ペンテン、1,4−ヘキサジエン、1−オクテン、1−
デセン等がある。適した溶媒としてはさらに、従来のチ
ーグラー−ナッタ型重合触媒を用いる場合には重合溶媒
として概して役に立たない塩基性溶媒、たとえばクロロ
ベンゼンもある。
【0030】発明者は特定の理論にしばられることを望
まないが、改良触媒をつくるのに用いられる二化合物が
適当な溶媒または希釈剤中で結合する場合には、第二化
合物のカチオン(酸性プロトン)の全部または一部が、
金属含有成分(第一成分)の置換基の一つと結合する。
第一成分が上記の一般式1のそれに相当する式を有する
場合には中性化合物が遊離し、その中性化合物は溶液中
に残るかまたはガスとして放出される。この点に関し
て、注意しなければならないのは、金属含有成分(第一
成分)中のXまたはXが水素化物(hydrid
e)であるときには水素ガスが遊離する、ということで
ある。同様に、XがXがメチル基である場合、メタ
ンがガスとして遊離する。第一成分が一般式2,3また
は4のそれらに相当する式をもつ場合、金属含有(第一
成分)上の置換基の一つはプロトン化されるが、概して
置換基は金属から遊離しない。第一成分の第二成分に対
するモル比は1:1かそれ以上であることが好ましい。
第二化合物のカチオンの共役塩基(conjugate
base)は、もし残っているならば、溶液中に残る
中性化合物かまたは生成した金属カチオンとの錯化合物
である。但し、概ね第二化合物は、中性共役塩基と金属
カチオンとの結合が弱いか、または存在しないように選
択される。したがって、この共役塩基の立体的かさが大
きくなるにつれて、それは活性触媒を妨害することなく
溶媒中にとどまっているだけである。同様に、第二化合
物のカチオンがトリアルキルアンモニウムイオンである
場合はこのイオンは水素原子を遊離してガス状水素、メ
タン等を形成し、このカチオンの共役塩基は三級アミン
である。同様にして、カチオンが、本発明において必要
なように、最低一つの反応性プロトンを含むヒドロカル
ビル置換ホスフォニウムイオンであるとすれば、このカ
チオンの共役塩基はホスフィンである。
【0031】特定の理論によってしばられたくはない
が、金属含有成分(第一成分)の置換基(リガンド)の
一つが遊離するとき、触媒生成に用いられる第二化合物
にもともと含まれる非配位性アニオンが、第一成分から
生成する形式的には配位数3、原子価+4をもった金属
カチオンか、その分解産物と結合し、それを安定させる
と考えられている。その金属カチオンおよび非配位性ア
ニオンは、その触媒が1種類またはそれ以上のオレフィ
ン、ジオレフィン、および/またはアセチレン性不飽和
モノマーと、それだけで、または1種類かそれ以上のそ
の他のモノマーまたは別の中性ルイス塩基と一緒に接触
するまでは、そのように結合したままでいる。上記のよ
うに、第二化合物に含まれるアニオンは、オレフィン、
ジオレフィンまたはアセチレン性不飽和モノマーによっ
て速やかに置換されて重合を容易ならしめるように、十
分不安定でなければならない。
【0032】触媒の形成時におこる化学反応は、より好
ましい硼素含有化合物が第二成分として用いられる場合
は、ここに示す次のような一般式を参照してあらわされ
る:
【0033】
【化2】 上記の反応式において、数字は、有用な第IV−B族金
属−メタロセン化合物(第一成分)の一般式と組み合わ
せて示される数字と対応する。概して上記の反応式中の
生成物、特に金属カチオンの安定性および生成速度は、
溶媒の選択、選択した[L′−H]の酸性度、特定の
L′、アニオン、反応が完了する温度、選択した金属の
特定のジシクロペンタジエニル誘導体によって変化す
る。概して、最初に生成したイオン対が活性重合触媒で
あり、α−オレフィン、ジオレフィンおよびアセチレン
性不飽和モノマーをそれだけで、または他のモノマーと
組み合わせて重合する。しかし若干の例では、最初の金
属カチオンが分解して活性重合触媒を与える。
【0034】上述のように、上に明記した大部分の第一
化合物は上に明記した大部分の第二化合物と結合し、活
性触媒、特に活性重合触媒を形成する。しかしながら実
際の活性触媒種は、それを分離し、後に確認ができるほ
どには必ずしも十分安定ではない。その上、および最初
に形成された金属カチオンの多くは比較的安定である一
方、最初に形成された金属カチオンは1種類またはそれ
以上のその他の触媒的活性種に分解することがよくある
ことが明らかになった。
【0035】特定の理論にしばられることを望まない
が、まだ特徴つけられていない活性触媒種−活性分解産
物を含む−は、分離され、十分特徴づけられたそれらと
同じ型のものであるか、または少なくとも、触媒として
はたらくために必要な不可欠のイオン対構造を保有して
いると考えられる。より詳細に言うならば、今までに分
離されていない活性触媒種−活性分解生成物も含む−は
次の点において、分離され特徴づけられた活性触媒種と
同じ型のものである。すなわちこれらの種類はビス(シ
クロペンタジエニル)金属中心を含み、その中心はカチ
オン性で不飽和のままであり、オレフィン、ジオレフィ
ンおよびアセチレン性不飽和化合物と反応する金属−炭
素結合を有すると考えられている。さらに、分解産物は
水素ガスと反応して、カチオン性ハイドライド錯化合物
[Cp′CpMH]を含む一般的平衡状態に入る
と考えられる。
【0036】この挙動が最も良く示されるのは、第二成
分としてテトラフェニルボレートを用いるペルアルキル
シクロペンタジエニル系である。たとえば、トルエン中
でCp ZrMe(式中、Cp=CMe)と
[BuNH][B(Ph′)](式中、Ph′
=パラの位置に水素またはアルキル基をもつフェニルま
たはパラ−アルキルフェニル)とを反応させると[Cp
ZrMe][B(Ph′が生成し、それは
不安定で、メタンを失って分解し、単一の触媒的活性な
産物を与える。その深紅色の生成物はNMRスペクトロ
スコピーおよび単結晶X線回折によって十分に特徴つけ
られた。この型の双極性イオン触媒の一般的構造は以下
に示される:
【0037】
【化3】 ここで: Cpはペルアルキル置換シクロペンタジエニル基で、
このアルキル置換基の各々は同じか異なるC−C20
アルキル基、より好ましくは同じか異なるC−C
ルキル基、最も好ましくは同じか異なるC−Cアル
キル基である;Bは硼素;Zrはジルコニウム;Ph′
はフェニルまたはアルキル置換フェニル基で、3個のP
h′の各々は同じかまたは異なり、アルキル置換基はC
−C14、より好ましくはC−C、最も好ましく
はC−Cである;そしてRは水素または1〜約14
の炭素原子、より好ましくは1〜約6の炭素原子、最も
好ましくは1〜約4の炭素原子を有するアルキル基であ
る。
【0038】上記のペルメチル置換シクロペンタジエニ
ル双極性イオン触媒を含むトルエン溶液に過剰の水素ガ
スを加えると、赤色から黄色への変色によって証明され
る速やかな反応がおき、濃溶液では黄色沈殿が生成す
る。系から水素を除去すると、元の双極性イオン触媒が
高収量で再生する。いかなる理論にもしばられたくない
が、水素と双極性イオン触媒との反応は[Cp Zr
H][B(Ph′)を生成する。この反応の可
逆的性質は、その他の分光学的証拠と共に、ハイドライ
ドカチオンが双極性イオン種と化学的平衡状態にあるこ
とを示唆している。
【0039】前述のことと一致して、ビス(ペルメチル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチルをトリ
(n−ブチル)アンモニウムテトラ(p−トリル)硼
素、およびトリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(p
−エチルフェニル)硼素と反応させると安定な重合触媒
がつくられる。安定な重合触媒は、ビス(エチルテトラ
メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチルを
トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(p−トリル)
硼素と反応させたときにもつくられる。これらのどの場
合にも反応体を温度範囲約0℃〜100℃で適当な芳香
族溶媒に加えることによって安定な重合触媒がつくられ
る。発明者が知り得るこの、およびその情報に基づく
と、ビス(ペルヒドロカルビルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジアルキルおよびジハイドライドを、未置
換またはp−置換テトラ(アリール)硼素アニオンと共
に用いて、安定な双極性イオン重合触媒をつくることも
できることが明らかである。
【0040】概して、本発明によって形成される安定な
触媒は、溶媒から分離され、その後の使用のために保存
される。しかし安定性の小さい触媒は概ね、最後にオレ
フィン、ジオレフィンおよび/またはアセチレン性不飽
和モノマーの重合に用いるまで溶液中に保持される。本
発明の方法によって製せられる触媒はどれでも、二者択
一的に、その後の使用のために溶液中に保持されてもよ
いし、製造後に重合触媒として直接使用してもよい。そ
の上、そして上記のように、重合中に個々の成分を重合
容器に通すことによって触媒をそのままの場所で(in
situ)形成することもできる、その容器中でそれ
ら成分は接触し、反応して改良触媒を生成する。
【0041】第一化合物の第二化合物に対する比が1:
1で、濃度が約10−5M以下であるとき、その触媒は
オレフィン重合のためには活性でないことがよくある。
発明者は特定の理論にしばられることを望んでいない
が、希釈剤またはモノマー中に偶然にある酸素または水
分が触媒を不活性化すると信じられている。しかし第一
化合物の第二化合物に対する比が2:1〜10:1また
はそれ以上であるときは、第二成分の濃度はたった約1
−6Mでよい。
【0042】ハフニウムを含む第一化合物が金属または
硼素のようなメタロイドおよびより弱い酸性度のアンモ
ニウムカチオンを含む第二化合物−例えばトリ(n−ブ
チル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼素を用いる−と反応し、それから生成した触媒が
本発明の重合プロセスに用いられるとき、モノマーのと
り込みが始まる前に、約1〜約15分またはそれより長
い誘導期間が認められることがある。この現象は、ハフ
ニウム化合物の濃度が約10−4M以下で、第二化合物
のそれが約10−5M以下であるときに最も顕著であ
る;触媒溶液の濃度がより高い場合には誘導期間は認め
られないことが多い。ジルコニウム含有第一化合物を用
い、第二化合物の濃度が約10−6Mまたはそれ以下で
ある場合にもそれは認められる。発明者は特定の理論に
しばられることを望まないが、生成した触媒種は重合プ
ロセスにおいて分解し、触媒的に不活性な金属含有化合
物を生成し、同じかまたは異なる第二成分を再生すると
考えられる。この新しい第二成分は存在する過剰の第一
成分を活性化し、活性触媒種を再生する。特定の理論に
しばられたくはないが、触媒濃度の増大またはより強い
酸性度のアンモニウムカチオンを含む第二化合物の使用
は、この誘導期間を短くするか、完全に除去すると信じ
られる。
【0043】概して、そして上記のように、本発明によ
る改良触媒は、従来のチーグラー−ナッタ触媒に関して
先行技術で公知の条件下で、オレフィン、ジオレフィン
および/またはアセチレン性不飽和モノマーをそれだけ
で或いは他のオレフインおよび/または他の不飽和モノ
マーと組み合わせて重合する。本発明の重合プロセスに
おいて、分子量は触媒濃度および重合温度および重合圧
力の関数であるようにみえる。本発明による触媒で製造
されるポリマーは、顕著な物質輸送(masstran
sport)効果がない状態で製造される場合、概して
比較的狭い分子量分布を有する。
【0044】触媒の或るもの、特にハフノセンを基礎と
するそれらは一例としてビス(シクロペンタジエニル)
ハフニウムジメチルおよびテトラ(ペンタフルオロフェ
ニル)硼素の三置換アンモニウム塩からつくられる触媒
を用いる一連鎖移動剤を使わずに、α−オレフィン、ジ
オレフィンおよび/またはアセチレン性不飽和モノマー
の重合および共重合のためにここに記載したように用い
るとき、比較的狭い分子量分布をもった、極めて高い分
子量のポリマーおよびコポリマーを生成することができ
る。この点に関して注目すべきことは、本発明による触
媒で、分子量が約2×10にもなり、分子量分布が約
1.5〜約15の範囲内にあるホモポリマーおよびコポ
リマーが形成されることである。しかしながらシクロペ
ンタジエニ基の置換基はポリマーの分子量にかなりの影
響を与え得る。
【0045】純粋なエナンチオマーであるか、硬いキラ
ルメタロセンの二つのエナンチオマーのラセミ型混合物
である第一成分を含む触媒は、プロキラル(proch
iral)オレフィン(プロピレンおよびより高級のα
−オレフィン)を重合してアイソタクチックポリマーを
生成することができる。シクロペンタジエニル基の各々
が置換され、二つのシクロペンタジエニル基間に共有結
合の架橋基を含むビス(シクロペンタジエニル)金属化
合物は、この種のアイソタクチック重合のために特に有
用である。
【0046】いくつかの触媒、特に硼素を含む第二成分
と結合したハフノセンを基礎とするそれらの特に驚くべ
き特徴は、本発明による触媒を用いてα−オレフィンを
それだけで或いはジオレフィンと組み合わせて共重合さ
せる場合、コポリマーに挿入される、より高分子量のオ
レフィンまたはジオレフィンの量が、より一般的なチー
グラー−ナッタ型触媒およびビス(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウム触媒でつくられるコポリマーに比較し
て著しく増加しているということである。本発明の上記
のハフニウム−基礎−触媒によるエチレンおよびより高
級なα−オレフィンの反応の相対的速度は、従来のIV
−B族金属のチーグラー−ナッタ型触媒を用いた場合よ
りずっと近い。本発明による触媒でつくられたコポリマ
ー中のモノマー分布は、特に低級−α−オレフィンおよ
び低級−ジオレフィンに関しては、“ほとんど完全に交
互である”〜“統計的にランダム”の範囲内にある。
【0047】概して、触媒を選択することによって、チ
ーグラー−ナッタ型触媒で製造したポリマー中に概ね見
出される二、三の痕跡元素、たとえばアルミニウム、マ
グネシウム、塩化物等を含まないポリマー生成物を製造
することができる。そこで、本発明の触媒で製造される
ポリマー生成物は、金属アルキル、たとえばアルミニウ
ムアルキルを含むより一般的なチーグラー−ナッタ型触
媒で製造されるポリマーより広範囲の用途を有する。
【0048】また従来のチーグラー−ナッタ型重合触媒
でこれまでに製造されたポリマーと違って、水素または
その他の連鎖停止剤のないところで双極性イオン触媒で
製造されるポリマーは、末端飽和よりむしろ内部不飽和
を多く含む。この点に関して注目すべきことは、ポリマ
ー鎖の末端炭素原子を1番とすると、本発明のプロセス
において製造されるポリマーに含まれる不飽和は、より
伝統的な1,2よりも、むしろ2,3である。
【0049】本発明の好ましい実施例において、チタニ
ウム、ジルコニウムおよびハフニウムから成る群から選
択される金属を含むビス(シクロペンタジエニル)金属
化合物であって、独立的な二つの置換または未置換シク
ロペンタジエニル基および1または2個の低級アルキル
基および/または1または2個のハイドライド置換基を
含む化合物を、置換または未置換のテトラ(芳香族)硼
素の三置換アンモニウム塩と結合させる。アンモニウム
カチオンの三置換基の各々は同じかまたは異なる低級ア
ルキルまたはアリール基である。低級アルキルとは、炭
素原子1〜4個を含むアルキル基を意味する。用いるビ
ス(シクロペンタジエニル)金属化合物がビス(ペルヒ
ドロカルビル置換シクロペンタジエニル)金属化合物で
ある場合、一部置換テトラ(芳香族)硼素塩が用いられ
る。しかしながらシクロペンタジエニル基のヒドロカル
ビル置換基の数が減る場合には、置換アニオン、特にペ
ンタフルオロ置換アニオンが三置換アンモニウム塩に用
いられる。トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ(フ
ルオロフェニル)硼素が特に好ましい。
【0050】本発明の最も好ましい実施例においては、
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチルま
たはビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル
がN,N−ジメチルアニリウムテトラ(ペンタフルオロ
フェニル)硼素と反応して本発明の最も好ましい触媒を
生成する。その二つの成分は約0℃〜約100℃の温度
範囲内で結合する。それら成分は芳香族炭化水素溶媒中
で結合するのが好ましく、最も好ましい溶媒はトルエン
である。約10秒〜約60分の範囲内の公称保持時間
は、好ましい、および最も好ましい触媒を製造するため
に十分である。
【0051】好ましい実施例において、生成直後の触媒
を用いて、約0℃約100℃の温度範囲および約15〜
約500psig(1.05〜35kg/cm;1.
03乃至34.45バール)範囲の圧力で、低級α−オ
レフィン、特にエチレンまたはプロピレン、最も好まし
くはエチレンを重合する。本発明の最も好ましい実施例
においては、最も好ましい触媒を用いてエチレンをホモ
重合させるか、エチレンを3〜6個の炭素原子を有する
低級α−オレフィンと共重合させてプラスチック−また
はエラストマー系コポリマーを得る。好ましいおよび最
も好ましい実施例において、約1〜約60分の範囲内の
公称保持時間中、重合条件に保持され、触媒は溶媒1リ
ットルあたり約10−5〜約10−1モルの範囲内の濃
度で用いられる。
【0052】こうして本発明およびその好ましいおよび
最も好ましい実施態様を広く説明してきたが、これは以
下の実施例を参照することによってさらに明らかになる
と考えられる。だが実施例は単に説明のためにのみ示さ
れ、発明を制限する意図がないのは当然である。すべて
の実施例は標準シュレンク法によってアルゴンブランケ
ット下で、またはヴァキュウムアトモスフェアHE43
−2ドライボックス中でヘリウムブランケット下で行わ
れた。実験に用いる溶媒は、標準法により窒素下で徹底
的に脱水した。実施例で用いた硼素およびメタロセン試
薬は、買うか、または発表された方法によってつくるか
した。
【0053】
【実施例】実施例1 この実施例では、先ず、0.22gトリ(n−ブチル)
アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)硼素を
トルエン50mlに懸濁し、それから0.10gビス
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジ
メチルを加えることによって、活性オレフィン重合触媒
をつくった。反反容器にゴム薄膜をかぶせ、室温で撹拌
した。10分後、反応混合物(今度は黄色で均質であ
る)を1.5気圧のエチレンで加圧し、烈しく撹拌し
た。速やかなエチレン重合が認められ、重合の最初の5
分間に反応温度が著しく上昇した(室温から少なくも8
0℃まで)。15分後、反応容器を排出させ、メタノー
ルを加えてまだ活性の触媒を不活性化した。線状ポリエ
チレンの収量は3.7gであった。
【0054】実施例2 この実施例では、0.34gトリ(n−ブチル)アンモ
ニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)硼素を50m
lトルエンに懸濁させ、それから0.13g(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)
ジルコニウムジメチルを加えることによって活性オレフ
ィン重合触媒をつくった。反応容器にゴム薄膜で蓋を
し、室温で撹拌した、10分後、反応混合物(上の黄色
溶液、不溶性橙色オイル)を1.5気圧エチレンで加圧
し、烈しく撹拌した。速やかなエチレン重合が認めら
れ、重合の最初の数分間に反応温度が著しく上昇した
(室温から少なくも80℃まで)。10分後、反応容器
を排出し、メタノールを加えてまだ活性の触媒を不活性
化した。線状ポリエチレンの収量は3.7gであった。
【0055】実施例3 この実施例では、0.18gトリ(n−ブチル)アンモ
ニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)硼素を50m
lトルエンに入れ、それから0.12gビス[1,3−
ビス(トリメチルシリル)シクロペンタジエニル]ジル
コニウムジメチルを加えることによって活性オレフィン
重合触媒をつくった。反応容器をゴム薄膜で蓋をし、室
温で撹拌した、10分後、反応混合物(不溶性黄色オイ
ル上に黄色溶液)に1.5気圧エチレンで加圧し、烈し
く撹拌した。エチレンの速やかな重合が認められ、重合
の最初の数分間に反応温度が著しく上昇した(室温から
少なくも80℃まで)。10分後、反応容器を排出し、
メタノールを加えてまだ活性な触媒を不活性化した。線
状ポリエチレンの収量は2.1gであった。
【0056】実施例4 この実施例では、0.34gトリ(n−ブチル)アンモ
ニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)硼素を50m
lトルエンに懸濁し、それから0.10gビス(シクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジメチルを加えることに
よって活性オレフィン重合触媒をつくった。反応容器に
ゴム薄膜でキャップし、室温で撹拌した、10分後、反
応混合物(不溶性橙色オイル上に黄色溶液)を1.5気
圧エチレンで圧をかけ、烈しく撹拌した。エチレンの速
やかな重合が認められ、重合の最初の数分間に反応温度
の著しい上昇がおきた(室温から少なくも80℃ま
で)。10分後、反応容器を排気し、メタノールを加え
てまだ活性の触媒を不活性化した。線状ポリエチレンの
収量は3.7gであった。
【0057】実施例5 この実施例では、0.12gトリ(n−ブチル)アンモ
ニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)硼素および
0.04gビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジメチルを、250mlフラスコ中の100mlトルエ
ン中で結合させることによって活性オレフィン重合触媒
をつくった。フラスコをゴム薄膜でキャップし、60℃
で3分間撹拌した。それから1.5気圧のエチレンと、
3mlの1−ヘキセンをフラスコに加えた。20分後、
フラスコのガスを排気し、メタノールを加えてまだ活性
の触媒を不活性化した。白色重合生成物を濾過により集
め、真空中で乾燥して8.0gヘキセン−エチレンコポ
リマーを得た。コポリマーの融点は125℃であった。
【0058】実施例6 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込み、窒素を含
まない乾燥ヘキサン400mlを含む1リットル−ステ
ンレス鋼製オートクレーヴに、窒素気流下で4mgビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチルおよび
12mgトリ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス
(ペンタフルオロフェニル)硼素を含むトルエン溶液4
0mlを加えることによって、エチレンと1−ブテンを
ヘキサン希釈剤中で共重合させた。1−ブテン(200
ml)をオートクレーヴに加え、それをさらに65ps
ig(4.6kg/cm)エチレンで加圧した。オー
トクレーヴを撹拌し、60°で7分間加熱した。反応器
のガスを排出し、冷し、内容物を乾燥した。分離したコ
ポリマーの収量は9.2gだった。そのポリマーの重量
平均分子量は108,000で、分子量分布は1.97
だった。組成物分布分析は、幅指数(breadth
index)88%を示した。
【0059】実施例7 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込み、無酸素乾
燥ヘキサン400mlを含む1リットルステンレス鋼製
オートクリーヴに、窒素気流下で4mgビス(シクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジメチルおよび12mgト
リ(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)硼素を含むトルエン溶液40mlを加え
ることによって、エチレンと1−ブテンとをヘキサン希
釈剤中で共重合させた。1−ブテン(200ml)をオ
ートクレーヴに加え、それをさらに65psig(4.
6kg/cm)エチレンで加圧した。オートクレーヴ
を撹拌し、50°で10分間加熱した。反応器のガスを
排出し、冷し、内容物を乾燥した、分離したコポリマー
の収量は7.1gであった。ポリマーの重量平均分子量
は92,000で、分子量分布は1.88であった。
13CNMRスペクトロスコピーによる分析は、反応比
(r)0.145を示した。
【0060】実施例8 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込み、無酸素乾
燥ヘキサン400mlを含む、1リットルステンレス鋼
製オートクレーヴに、窒素気流下で、9mgビス[(t
−ブチル)シクロペンタジエニル]ジルコニウムジメチ
ルおよび2.9mgN,N−ジメチルアニリニウムテト
ラキス(ペンタフルオロフェニル)硼素を含むトルエン
溶液25mlを加えることによって、ヘキサン希釈剤中
でエチレンと1−ブテンを共重合させた。1−ブテン
(100ml)をオートクレーヴに加え、これをさらに
65psig(4.6kg/cm2)のエチレンで加圧
した。オートクレーヴを振とうし、50°で1時間加熱
した。オートクレーヴのガスを排出し、冷し、内容物を
乾燥した、分離したコポリマーの収量は27.2gであ
った。ポリマーの重量平均分子量は23,000で、分
子量分布は1.8であった。組成物分布の分析の結果、
メジアン−コモノマー含量が6.3モル%で、幅指数が
81%であることがわかった。
【0061】実施例9 この実施例では、あらかじめ窒素で一掃し、乾燥、無酸
素ヘキサン400mlを含む1リットルステンレス鋼製
オートクレーヴに、窒素気流下で、30mlトルエン中
15mgビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメ
チル溶液を、それから5分後に12mgビス(シクロペ
ンタジエニル)ハフニウムジメチルおよび30mgトリ
(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペルフルオロ
フェニル)硼素を含むトルエン溶液(50ml)を加え
ることによってエチレンを重合した。オートクレーヴを
90psig(2.7kg/cm)で加圧し、60°
で攪拌した。1時間後、オートクレーヴのガスを排出
し、開けた。分離した線状ポリエチレンの収量は73.
8gであった。この物質の重量平均分子量は1,10
0,000で、分子量分布は1.78であった。
【0062】実施例10 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込み、乾燥無酸
素ヘキサン400mlを含む1リットル−ステンレス鋼
製オートクレーヴに、先ず、25mlトルエン中15m
gビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル溶
液を加え、5分間攪拌してから、17mgビス(シクロ
ペンタジエニル)ハフニウムジメチルおよび42mgト
リ(nブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)硼素を含むトルエン溶液50mlを加え
ることによって、エチレンおよびプロピレンをヘキサン
希釈剤中で共重合させた。プロピレン(200ml)を
オートクレーヴに加え、そこにさらに50psig
(3.5kg/cm)エチレンを圧入した。オートク
レーヴを60°で15分間攪拌した。反応器のガスを排
出し、開けた。内容物中の残留ヘキサンを空気流下で蒸
発させた。分離したコポリマーの収量は61.0gであ
った。このコポリマー(エチレンは35.1wt%であ
った)の重量平均分子量は103,000、分子量分布
は2.3であった。13C NMRスペクトロスコピー
による分析は、統計的にランダムなコポリマーであるこ
とを示した。
【0063】実施例11 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込んだ1リット
ルステンレス鋼製オートクレーヴに36mgビス(シク
ロペンタジエニル)ハフニウムジメチルおよび11mg
N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)硼素を含むトルエン溶液50mlを窒素
気流下で加えることによって、エチレンおよびプロピレ
ンを大量のプロピレン中で共重合させた。プロピレン
(400ml)をオートクレーヴに加え、さらに120
psig(8.4kg/cm)エチレンを圧入した。
15分間50℃で攪拌後、反応器のガスを排出し、開け
た。内容物を空気流下で乾燥した。分離したコポリマー
の収量は52.6gであった。コポリマー(エチレンは
38.1wt%であった)の重量平均分子量は603,
000、分子量分布は1.93であった。
【0064】実施例12 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込み、乾燥無酸
素ヘキサン400mgを含む1リットル−ステンレス鋼
製オートクレーヴに、窒素気流下で先ず、15mgビス
(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメチルを含む3
0mlトルエン溶液を、それから5分間攪拌後に、12
mgビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル
および30mgトリ(n−ブチル)アンモニウムテトラ
キス(ペンタフルオロフェニル)硼素を含むトルエン溶
液30mlを加えることによって、エチレンと1−ブテ
ンとをヘキサン希釈剤中で共重合させた。1−ブテン
(50ml)をオートクレーヴに加え、それをさらに6
5psig(4.6kg/cm)エチレンで加圧し
た。オートクレーヴを攪拌し、50°で1時間加熱し
た。反応器のガスを排出し、開けた。内容物を真空オー
ヴン中で乾燥した。分離したコポリマー収量は78.7
gだった。このコポリマー(エチレンは62.6wt
%)の重量平均分子量は105,000、分子量分布は
4.94であった。13C NMRスペクトロスコピー
による分析は、反応比(r)0.153を示し
た。
【0065】実施例13 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込み、乾燥無酸
素ヘキサン400mlを含む1リットルステンレス鋼製
反応炉に窒素気流下で、19mgビス(シクロペンタジ
エニル)ハフニウムジメチルおよび15mg(n−ブチ
ル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼素を含むトルエン溶液50mlを窒素気流下で加
えることによって、エチレン、プロピレン、および1−
ブテンをヘキサン希釈剤中で共重合させた。1−ブテン
(50ml)およびプロピレン(25ml)をオートク
レーヴに加え、それをさらに60psig(4.2kg
/cm)エチレンで加圧した。オートクレーヴを50
°で45分間攪拌し、冷やし、ガスを抜いた。内容物を
空気流下で乾燥した。分離したターポリマーの収量は1
7.9gであった。ポリマーの重量平均分子量は18
8,000で、分子量分布は1.89だった。13
NMRスペクトロスコピーによる分析は、そのポリマー
が62.9モル%エチレン、25.8モル%プロピレン
および11.3モル%ブテンを含むことを示した。
【0066】実施例14 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込み、乾燥、無
酸素ヘキサン400mlを含む1リットルステンレス鋼
製オートクレーヴに、窒素気流下で、先ず、蒸溜したて
の1,4−ヘキサジエン100mlを、それから72m
gビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメチルお
よび16mgN,N−ジメチルアニリニウムテトラキス
(ペルフルオロフェニル)硼素を含む触媒溶液50ml
を加えることによって、エチレン、プロピレンおよび
1,4−ヘキサジエンをヘキサン希釈剤中で共重合し
た。プロピレン(50ml)をそのオートクレーヴに加
え、それをさらに90psig(6.3kg/cm
エチレンで加圧した。オートクレーヴを50°で10分
間攪拌し、それから冷やし、排気した。内容物を空気流
下で乾燥した。分離したターポリマーの収量は30.7
gであった。ポリマーの重量平均分子量は191,00
0で分子量分布は1.61であった。13C NMRス
ペクトロスコピーによる分析の結果、ポリマーは70.
5モル%エチレン、24.8モル%プロピレンおよび
4.7モル%1,4−ヘキサジエンを含むことがわかっ
た。
【0067】実施例15 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込み、乾燥した
無酸素ヘキサン400mlを含む1リットルステンレス
鋼製オートクレーヴに窒素気流下で、先ず、15mgビ
ス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメチルを含む
トルエン溶液30mlを、それから5分後に、アルミナ
で濾過し、脱気した1−ヘキセン100ml、それから
12mgビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメ
チルおよび30mgトリ(n−ブチル)アンモニウムテ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)硼素を含むトルエ
ン溶液50mlを加えることによって、ヘキサン希釈剤
中でエチレンと1−ヘキセンを共重合させた。そのオー
トクレーヴを65psig(4.6kg/cm)エチ
レンで加圧し、攪拌し、50℃で1時間加熱した。それ
から冷やし、排気した。内容物を真空オーヴン中で乾燥
した。分離したコポリマーの収量は54.7gであっ
た。コポリマー(エチレンは46wt%であった)の重
量平均分子量は138,000で分子量分布は3.08
であった。13C NMRスペクトロスコピーによる分
析は、反応比(r)0.262を示した。
【0068】実施例16 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込み、乾燥無酸
素ヘキサン200mlを含む1リットルステンレス鋼製
オートクレーヴに窒素気流下で、7.2mgビス(シク
ロペンタジエニル)ハフニウムジメチルおよび22mg
N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)硼素を含むトルエン溶液50mlを加え
ることによって、プロピレンをヘキサン希釈剤中で重合
した。プロピレン(200ml)を加え、オートクレー
ヴを40°で65分間攪拌した。オートクレーヴを冷や
し、排気し、内容物を真空オーブン中で乾燥した。アタ
クチックポリプロピレンの収量は37.7gであった。
このポリマーの重量平均分子量は92,000、分子量
分布は1.54であった。
【0069】実施例17 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込んだ1リット
ルステンレス鋼製オートクレーヴに77mgビス(シク
ロペンタジエニル)ハフニウムジメチルおよび22mg
N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)硼素を含むトルエン溶液50mlを加え
ることによって、プロピレンを大量プロピレン中で重合
した。プロピレン(400ml)を加え、オートクレー
ヴを40°で90分間攪拌した。オートクレーヴを冷や
し、排気し、内容物を真空オーブン中で乾燥した。分離
したアタクチックポリプロピレンの収量は58.7gだ
った。このポリマーの重量平均分子量は191,000
で、分子量分布は1.60であった。
【0070】実施例18 この実施例では、72mgビス(シクロペンタジエニ
ル)ハフニウムジメチルおよび22mgN,N−ジメチ
ルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)
硼素を500mlプロピレンと共に、あらかじめ窒素を
流し込んだ1リットル−ステンレス鋼製オートクレーヴ
に入れることによって、プロピレンを大量プロピレン中
で重合させた。オートクレーヴを40°で90分間攪拌
し、50°でさらに30分間攪拌し、それから冷やし、
排気した。アタクチックポリプロピレン2.3gが分離
した。
【0071】実施例19 この実施例では、ゴム薄膜で蓋をしたバイアル中の5m
lトルエン中で、55mgビス(トリメチルシリルシク
ロペンタジエニル)ハフニウムジメチルおよび80mg
N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)硼素を反応させることによって、エチレ
ンを重合した。エチレンをこの溶液を15秒間通すと、
混合物は熱くなり、ポリマーが生成した。バイアルを開
け、内容物をアセトンで希釈し、濾過し、洗い、乾燥し
た。ポリエチレンの収量は0.26gであった。
【0072】実施例20 この実施例では、あらかじめ窒素を流し込んだ1リット
ル−ステンレス鋼製オートクレーヴに、窒素気流下で、
10mg rac−ジメチルシリル ビス(インデニ
ル)ハフニウムジメチルおよび5mgN,N−ジメチル
アニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼
素を含むトルエン溶液25mlを加えることによって、
大量のプロピレン中でプロピレンを重合した。プロピレ
ン(500ml)を加え、オートクレーヴを40°で
4.5時間攪拌した。オートクレーヴを冷やし、ガスを
抜き、内容物を真空オーブン中で乾燥した。分離したア
イソタクチック−ポリプロピレンの収量は78.5gで
あった。このポリマーの重量平均分子量は555,00
0で、分子量分布は1.86だった。ポリマーの融点は
139℃であった。13C NMRスペクトロスコピー
による分析はそのポリマーが約95%アイソタクチック
であることを示した。
【0073】実施例21 この実施例では、40mgN,N−ジメチルアニリニウ
ムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼素および1
7mg1−ビス(シクロペンタジエニル)ジルコナ−3
−ジメチルシラシクロブタンをゴム薄膜でキャップした
丸底フラスコ中の10mlトルエンに懸濁することによ
って活性エチレン重合触媒がつくられた。エチレンをそ
の溶液に30秒間通すと、その溶液は熱くなり、ポリマ
ーが沈殿した。フラスコを開け、内容物をアセトンで希
釈した。ポリマーを濾別し、アセトンで洗い、真空乾燥
した。分離したポリエチレンの収量は0.15gであっ
た。
【0074】実施例22 この実施例では、36mg1−ビス(シクロペンタジエ
ニル)チタン−3−ジメチルシラシクロブタンおよび8
0mgN,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペン
タフルオロフェニル)硼素をゴム薄膜でキャップした丸
底フラスコ中の20mlトルエンに懸濁することによっ
て、活性エチレン重合触媒をつくった。エチレンを通す
とその溶液は黒ずんだ。5分後、フラスコを開け、内容
物をエタノールで希釈した。ポリマーを濾別し、エタノ
ールで洗い、乾燥した。分離したポリエチレンの収量は
0.51gであった。
【0075】実施例23 この実施例では、29mg(ペンタメチルシクロペンタ
ジエニル)(テトラメチル−eta−シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムフェニルおよび43mgトリ(n
−ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)硼素をゴム薄膜でキャップした丸底フラスコ中
の25mlトルエンに懸濁することによって活性エチレ
ン重合触媒をつくった。エチレンをその溶液を通すとポ
リマーがほぼ瞬時に生成した。5分後、フラスコを開
け、内容物をエタノールで希釈した。ポリマーを濾別
し、アセトンで洗い、乾燥した。分離したポリエチレン
の収量は0.49gであった。
【0076】実施例24 この実施例では、34mgビス(シクロペンタジエエニ
ル)ジルコニウム(2,3−ジメチル−3−ブタジエ
ン)および85mgトリ(n−ブチル)アンモニウムテ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)硼素をゴム薄膜で
キャップしたびん中の50mlトルエンに懸濁すること
によって活性エチレン重合触媒をつくった。エチレンを
導入すると、溶液は直ちにあたたかくなり、ポリマーが
沈殿した。5分後、そのびんを開け、内容物をエタノー
ルで希釈した。生成したポリマーを濾別し、エタノール
で洗い、乾かした。分離したポリマーの収量は1.06
gであった。
【0077】実施例25 この実施例では、20mg1−ビス(シクロペンタジエ
ニル)ハフナ−3−ジメチル−シラシクロブタンおよび
39mgN,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)硼素をゴム薄膜でキャップした
丸底フラスコ中の20mlトルエン中で反応させること
によって、エチレンを重合した。エチレンをその溶液を
通すと、溶液があたたかくなって、ポリマーが沈殿し
た。1分後、フラスコを開け、内容物をエタノールで希
釈した。ポリマーを濾過し、エタノールで洗い、乾燥し
た。分離したポリエチレンの収量は0.263gであっ
た。
【0078】実施例26 この実施例では、21mgビス(シクロペンタジエニ
ル)ハフニウム(2,3−ジメチル−1,3−ブタジエ
ン)および41mgトリ(n−ブチル)アンモニウムテ
トラキス(ペンタフルオロフェニル)硼素をゴム薄膜で
キャップしたびん中の50mlトルエン中で反応させる
ことによってエチレンを重合した。エチレンをその溶液
を通すと、数秒以内にポリマーが沈殿した。10分後、
びんをあけ、内容物をエタノールで希釈した。固体ポリ
マーを濾別し、アセトンで洗い、乾燥した。分離したポ
リエチレンの収量は0.93gであった。
【0079】実施例27 この実施例では、53mg(ペンタメチルシクロペンタ
ジエニル)(テトラメチル−シクロペンタジエニルメチ
レン)ハフニウムベンジルおよび75mgN,N−ジメ
チルアニリニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼素をゴム薄膜でキャップしたびん中の50mlト
ルエン中で反応させることによって、エチレンを重合し
た。エチレンを10分間溶液に通した。びんを開け、内
容物をエタノールで希釈した。ポリマーを濾別し、アセ
トンで洗い、乾燥した。分離したポリエチレンの収量は
0.65gであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレゴリー・ジョージ・ラトキー アメリカ合衆国77062テキサス州ヒュー ストン、スペース・センター・ブールバ ード 15900、エヌ‐2 (56)参考文献 特開 平3−207704(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08F 4/60 - 4/70

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オレフィン、ジオレフィン、及び/又は
    アセチレン性不飽和モノマーの重合用の活性な第IV−
    B族金属イオン性触媒種の安定化方法であって、第IV
    −B族金属成分は、不安定な安定化アニオンの存在下
    に、オレフィンをアルキル化するカチオンとして存在
    し、 前記カチオンはフルオロ置換されたアニオンで安定化さ
    れ、当該フルオロ置換されたアニオンは嵩高で非配位性
    であり、中心の形式的に荷電した硼素又はアルミニウム
    原子及び前記硼素又はアルミニウム原子に共有結合的に
    配位し保護する少なくとも2つの芳香族基を有し、前記
    芳香族基以外の基が前記硼素又はアルミニウム原子に共
    有結合的に配位している場合、そのような基は、ハイド
    ライド基、ジアルキルアミド基、アルコキシド及びアリ
    ールオキシド基、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビ
    ル基、及び有機メタロイド基から成る群から独立に選択
    されることを特徴とする、方法。
  2. 【請求項2】 芳香族基がペルフルオロ置換されてい
    る、請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 アニオンが一般式: [BArAr (式中、Bは原子価状態3の硼素であり、 Ar及びArは、同じか又は異なるフルオロ置換さ
    れた芳香族炭化水素基であり、これらは安定な架橋基で
    お互いに連結されていてもよく、そしてX及びX
    は、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビル基、アル
    コキシ基、ジアルキルアミド基、及び有機メタロイド基
    から成る群から独立に選択される)で表される、請求項
    1の方法。
  4. 【請求項4】 芳香族基がペルフルオロ置換されている
    請求項3の方法。
  5. 【請求項5】 アニオンがテトラ(ペンタフルオロフェ
    ニル)硼素である、請求項1又は4の方法。
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