JP4751836B2 - 担持活性化剤 - Google Patents

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Description

本発明は、担持活性化剤、これらの活性化剤系を含む重合触媒系、およびこれらを利用する重合プロセスに関する。特に本発明は、イオン交換層ケイ酸塩(ion-exchange layered silicate)、有機アルミニウム化合物、および置換でも非置換でもよいヘテロ環式化合物含む担持活性化剤系に関する。
メタロセン・オレフィン重合触媒系は典型的に活性化触媒種を生成するために活性化剤(補助触媒(co-catalyst)とも呼ばれる)を用いる。一般に、2つの触媒活性化剤の種類、すなわち部分加水分解アルミニウムアルキル錯体および非配位アニオン(NCA)がある。現在最も普通に採用されるいくつかの活性化剤は部分加水分解アルミニウムアルキルであり、より具体的にはメチルアルモキサン(MAO)のようなアルモキサンである。一般に、NCA型活性化剤を利用するメタロセン・オレフィン重合触媒系はそれらに対応するMAOよりもより活性であるが、また非常に高価で、触媒の合成、取扱い、貯蔵および反応操作で問題になる毒に対し極めて敏感である。一方、MAOに基づく系はそれらに対応するNCA型の系よりもより頑丈であるが、MAO製造が高価格で、MAOは典型的に大過剰(メタロセン量に対して)で用いられ、MAOの寿命が短いという問題を抱えている。
ポリマー形態を強化するために、工業的なスラリーおよび気相プロセスにおいて操作されるメタロセン重合触媒は典型的にはアルミナまたはシリカのような担体または支持体上に不動化される。メタロセンは、形成中の重合体粒子形成の形態を強化するために支持体上に担持され、これにより形成中の重合体粒子が反応槽の操作性と取り扱い容易性を改善する形状および密度を達成する。しかしながら、担持化されたメタロセン重合触媒は均一触媒と比べて低活性を有する傾向がある。一般に、メタロセンおよび単一部位触媒はケイ素支持体に不動化されている。
メタロセン用および単一部位(single cite)触媒の代替支持体は数多くの進行中の研究プロジェクトの課題となってきた。特に、粘土またはイオン交換層化合物に担持されたメタロセンは非常に大きな関心を持たれてきた。粘土、粘土無機物または酸/塩処理(または両方の組み合わせ)イオン交換層化合物、有機アルミニウム化合物および成分としてのメタロセンが報告されている(EP0,511,665A2号、EP0,511,665B1号、およびUS5,3:08,811号を参照されたい)。同様にUS5,928,982号およびUS5,973,084号は、1重量%未満の水、有機アルミニウム化合物およびメタロセンを含み、酸または塩処理(または両方の組み合わせ)イオン交換層ケイ酸塩を含むオレフィン重合触媒を報告している。さらに、WO01/42320A1号は、触媒支持体としての粘土または粘土誘導体、有機アルミニウム化合物以外に任意の1−12族金属または13族メタロイドを含む活性化剤、および3−13族金属錯体の組み合わせを開示している。また、US6,531,552B2号およびEP1,160,261号は、特定の酸強度および酸部位密度を有するイオン交換層化合物のオレフィン重合触媒を報告している。US2003/0027950A1号は、特定の孔サイズ分布を有するイオン交換層ケイ酸を利用し、特定範囲内の担体強度を有するオレフィン重合触媒を報告している。
同様に、メタロセンおよび他の単一部位重合触媒用の代替の活性化剤が近年における多数の研究事業の課題とされてきている。例えば、1つのアニオン性窒素含有基を含むパーフルオロフェニルアルミニウムおよびホウ素複合体がメタロセンを活性化することができる。例えば、R.E.ラポアンテ(Lapointe)、G.R.ルーフ(Roof)、K.A.アブード(Abboud)、J.クロシン(Klosin)著、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイエティ、2000年、122巻、9560−9561頁、およびWO01/23442A1号は、(C653Al(イミダゾール)[Al(C653][HNR’R’’]の合成を報告している。さらに、G.ケール(Kehr)、R.フロリッヒ(Frohlich)、B.ウィベリンク(Wibbeling)、G.アーカー(Erker)著、ケミ.ヨーロ.ジャーナル、2000年、6巻、2号、258−266頁は、(N−ピロリル)B(C652を報告している。重合触媒用の13族元素および1つ以上のハロゲン化窒素含有芳香族基リガンドを含む担持活性化剤が報告されている(US6,147,173号およびUS6,211,105号)。
他の関連する文献には、US2003−104928号、WO2003/064433号、US6,489,480号、US2002−038036号、WO2002/102811号、US6,414,162号、US6,040,261号、US6,239,062号、US6,376,629号、US6,451,724号、JP2002−069116A号、JP2002−0253486A号、US2003−0027950A1号、JP2002−037812A号、JP2002−020415A号、JP2002−060411A号、JP2001−316415A号、JP2001−316414A号、US6,531,552号、JP2001−200010A号、JP2001−163909A号、JP2001−163908A号、WO2001/30864A1号、JP2001−026613A号、JP2001−031720A号、JP2000−198812A号、WO2000/22010A1号、JP2000−072813A号、WO2000/11044A1号、US6,353,063号、US6,376,416号、JP1125816A号(1999−09−21)、JP11166012A号(1999−06−22)、JP11166011A号(1999−06−22)、US6,048,817号、JP05025214A号(1993−02−02)、WO2003/064433A1号、およびWO2003/0644435A1号が含まれる。
MAOに基づいたメタロセン重合系が高価で、安定性が低く、活性も低いので、新規な高価でない安定で担持可能な重合触媒の活性化剤化合物に関する技術への必要性が存在している。
本発明は、イオン交換層ケイ酸塩(ion-exchange layered silicate)、有機アルミニウム化合物、および置換でも非置換でもよいヘテロ環式化合物を組み合わせた製品を含む担持活性化剤に関する。さらに本発明は、前記担持活性化剤を用いた不飽和モノマーを重合するためのプロセスと同様に、触媒化合物およびそのような活性化剤を含む触媒系に関する。
本発明の明細書および特許請求の範囲において、「活性化剤」という用語は「補助触媒(co-catalyst)」と互換的に用いられ、「触媒」という用語は活性化剤と結合するとオレフィンを重合させる金属化合物のことをいい、「触媒系」という用語は担体を含有するかまたは非含有の触媒および活性化剤の組合せのことをいう。本発明の明細書において、「支持体(support)」または「担体(carrier)」という用語は互換的に用いられ、任意のイオン交換層ケイ酸塩である。
本発明は、イオン交換層ケイ酸塩(ion-exchange layered silicate)、有機アルミニウム化合物、および置換でも非置換でもよいヘテロ環式化合物を組み合わせた製品を含む担持活性化剤に関する。
本発明に用いられる好ましいイオン交換層ケイ酸塩は、強イオンおよび共有結合により形成された層が弱イオン性結合で平行に薄く積層され、層間に含まれるイオンが交換可能である結晶構造を有するケイ酸塩化合物である。ほとんどのイオン交換層ケイ酸塩は粘土無機質の主成分として自然に生じるが、本発明において有用なこれらのイオン交換層ケイ酸塩には、天然または合成のモンモリロナイト(monmorillonite)、ノントロナイト(nontronite)、ベイデライト(beidellite)、ヴォルコンスコイト(volkonskoite)、ラポナイト(laponite)、ヘクトライト(hectorite)、サポナイト(saponite)、サウコナイト(sauconite)、ステベンサイト(stevensite)、ヴェルミキュライト(vermiculite)、ハロイサイト(halloysite)、アルミネイト酸化物、ベントロナイト(bentronite)、カオリナイト(kaolinite)、ディッカイト(dickite)、スメクチック粘土(smectic clay)、雲母、マガディアイト(magadiite)、ケニアイト(kenyaite)、オクトケイ酸塩、カネマイト(kanemite)、マカタイト(makatite)、アタプルガイト(attapulgite)、セピオライト(sepiolite)、ゼオライト層物質(ITQ−2、MCM−22、およびフェリエライト前駆体のような)およびそれらの混合物が含まれる。好ましい態様において、前記イオン交換層ケイ酸塩は酸(硫酸、塩酸、カルボン酸、アミノ酸などのような)と接触することにより酸性化される。
本発明に有用な好ましいイオン交換層ケイ酸塩には1:1型構造または2:1型構造を有するものが含まれる。イオン交換層ケイ酸塩の具体例には、アール・イー・グリム著「粘土無機物学」(マクグロー・ヒル社により1968年に出版)およびエイ・シー・ニューマン著「粘土および粘土無機物の化学」(ジョン・ウィリー・アンド・サン社、ニューヨークにより1987年に出版)に記述されているような1:1型構造または2:1型構造を有する層ケイ酸塩が含まれる。前記1:1型構造は、上記文献「粘土無機物学」に記述されるような、組み合わされた一層の四面体シートおよび一層の八面体シートを有する1:1層構造をラミネートすることにより形成された構造である。また、前記2:1型構造は、二層の四面体シートの間に挟まれた一層の八面体シートを有する2:11層構造をラミネートすることにより形成された構造である。主要構成層として前記1:1層を含むイオン交換層ケイ酸塩には、ディッカイト、ナクライト(nacrite)、カオリナイト、メタハロイサイト(metahalloysite)、ハロイサイトなどのようなカオリン群ケイ酸塩、およびクリソタイル(chrysotile)、リザルダイト(lizardite)、アンチゴライト(antigorite)などのようなセルペンチン(serpentine)群ケイ酸塩が含まれる。主要構成層として前記2:1層を含むイオン交換層ケイ酸塩には、モンモリロナイト、ベイデライト
、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ステフェンサイト(stephensite)などのようなスメクタイト(smectite)群ケイ酸塩、雲母、イライト(illite)、セリサイト(sericite)、グラウコナイト(glauconite)などのようなヴェルミキュライト群ケイ酸塩、およびアタプルガイト、セピオライト、パリゴルスカイト(palygorskite)、ベントナイト、ピロフィライト(pyrophyllite)、滑石、クロライト(chlotites)などが含まれる。他の好ましい態様において、スメクタイト群ケイ酸塩が用いられ、特に好ましい具体例において前記イオン交換層ケイ酸塩はモンモリロナイトを含む。
交換可能なカチオン(イオン交換層ケイ酸塩の層間に含まれるカチオン)の種類は特に限定されないが、カチオンは好ましくは、工業的出発原料として比較的容易に入手可能なナトリウムまたはカリウムのような元素周期律表1族の金属、カルシウムまたはマグネシウムのような元素周期律表2族の金属、または鉄、コバルト、銅、ニッケル、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、イリジウム、白金または金のような遷移金属である。
いくつかの態様において、前記イオン交換層ケイ酸塩は0.02〜200ミクロン、好ましくは0.25〜100ミクロン、さらにより好ましくは0.5〜50ミクロンの平均粒子サイズを有する。
前記イオン交換層ケイ酸塩は乾燥状態で用いることができ、また液体中のスラリー状態でも用いることができる。また、前記イオン交換層ケイ酸塩の形状は特に限定されず、自然発生の形状、人工合成の形状、または粉砕、顆粒化および分類を行った後に得られるイオン交換層ケイ酸塩の形状でもよい。これらの形状のうち、触媒成分として用いられるそのようなイオン交換層ケイ酸塩はポリマー粒子特性を示すため、顆粒状イオン交換層ケイ酸塩を用いることが好ましい。
いくつかの態様において、イオン交換層ケイ酸塩は他の支持体型化合物の非存在下で用いられる。同様に、他の態様において、イオン交換層ケイ酸塩は他の支持体型化合物と組み合わせて本発明で用いられる。例えば、モンモリロナイトのようなイオン交換層ケイ酸塩はケイ素と混合し、次にアルキルアルミニウムおよび複素環化合物と混合することができる。もう1つの態様において、前記イオン交換層ケイ酸塩は、SiO2、Al23、MgO、AlPO4、TiO2、ZrO2、またはCr23から選択される少なくとも1つの無機酸化物成分とともに塊(US2003/0096698A1号およびUS6,559,090号に記述され、これらは参照により本発明に組み込まれる)の一部分として利用することができる。
顆粒化、粉砕、または分類によるイオン交換層ケイ酸塩の形状の加工は化学処理の前(すなわち、予め加工した形状を有するイオン交換層ケイ酸塩は化学処理を行うことができる)に行うことができ、またはイオン交換層ケイ酸塩は化学処理の後に形状加工を行うことができる。加工は、有機アルミニウム化合物よる化学処理、および/または複素環化合物による処理(前述の通り)、および/または重合触媒による処理の前または後で行うことができる。
本発明で用いられる顆粒化方法の具体例には、撹拌顆粒化法、噴霧顆粒化法、回転(tumbling)顆粒化法、ブリケティング(bricketing)顆粒化法、圧縮顆粒化法、押出し顆粒化法、流動化層顆粒化法、乳化顆粒化法、懸濁顆粒化法、圧力成形顆粒化法(press-molding)などが含まれるが、これらに限定されない。好ましい具体例には、撹拌顆粒化法、噴霧顆粒化法、回転顆粒化法、および流動化層顆粒化法が含まれ、特に好ましい具体例には撹拌顆粒化法および噴霧顆粒化法が含まれる。
前記噴霧顆粒化法を行う場合、出発スラリーに用いられる分散媒体の具体例には、水、またはメタノール、エタノール、クロロホルム、塩化メチレン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレンなどのような有機溶媒が含まれる。好ましくは、水が分散媒体として用いられる。球状粒子を製造する噴霧顆粒化法のための出発物質スラリーにおけるイオン交換層ケイ酸塩の濃度は、0.1〜70%、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは5〜30重量%である。球状粒子を製造する噴霧顆粒化法で用いられる加熱空気の入口温度は用いられる分散媒体に依存するが、水が分散媒体として用いられる場合には80〜260℃、好ましくは100〜220℃である。
また、顆粒化工程において、有機物質、無機溶媒、無機塩、様々な結合剤などを用いることができる。結合剤の具体例には、砂糖、デキストロース、コーンシロップ、ゼラチン、にかわ、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、水ガラス、塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸マグネシウム、アルコール、グリコール、澱粉、カゼイン、ラテックス、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、タール、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウムなどが含まれる。
また、顆粒化イオン交換層ケイ酸塩の粒子サイズは、本発明では0.1〜1000μmの範囲、好ましくは1〜500μmの範囲で用いられる。また、粉砕方法は特に限定されないが、乾燥型粉砕または湿式型粉砕のいずれかを用いることができる。
イオン交換層ケイ酸塩の化学処理
イオン交換層ケイ酸塩の化学処理は、酸、塩、酸化剤、還元剤またはイオン交換層ケイ酸塩層間に相互挿入可能な(intercalatable)化合物を含む処理剤と接触させて誘導することにより実施される。この相互挿入は層化物質の層間に他の物質を導入することであり、導入される物質はゲストと呼ばれる。これらの処理の中でも、酸処理または塩処理が特に好ましい。
化学処理により達成される共通の効果は相互挿入カチオンを他のカチオンと交換することであり、この効果に加えて以下の様々な効果を様々な化学処理により達成することができる。例えば、酸処理はケイ酸塩表面の不純物を除き、結晶構造中のアルミニウム、鉄、マグルシウムなどのようなカチオンが溶出され、これにより表面面積が増加する。この処理は酸強度および層化ケイ酸塩の酸性度を増強する。
アルカリ処理は粘土無機物の結晶構造を破壊し、粘土無機物の構造を変化させる。また、相互挿入または塩処理はイオン組成物、分子組成物、有機誘導体などを形成し、層間の交換可能な相互挿入されたカチオンを変化させる。イオン交換反応を用いることにより、層間の交換可能な相互挿入されたカチオンを他の大きな嵩高いイオンに置換することができ、これにより拡大した層間距離を有する層化物質が生成される。したがって、この嵩高いイオンは層化構造を支えるカラムとしての機能を有し、ピラーと呼ばれる。
処理剤の具体例を以下に示す。本発明においては、酸、塩、アルカリ、酸化剤、還元剤およびイオン交換層ケイ酸塩層間に相互挿入可能な化合物からなる群から選択される少なくとも2種を混合して処理剤として用いることができる。また、酸、塩、アルカリ、酸化剤、還元剤およびイオン交換層ケイ酸塩層間に相互挿入可能な化合物は2種以上を組み合わせてそれぞれ用いることができる。これらの中でも、塩処理および酸処理の組合せが特に好ましい。
(A)酸
酸処理は表面の不純物を除去または層間に存在するカチオンをイオン交換し、この機能に加えて酸処理は結晶構造中のアルミニウム、鉄、マグネシウムなどのようなカチオンの部分または全部を溶出する。酸処理に用いられる酸の具体例には、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸、酢酸、および蓚酸などが含まれる。特に、無機酸を用いることが好ましい。通常、酸は酸水溶液の形態で用いられる。前記処理に用いられる酸は2種以上の酸の混合物でもよい。好ましい態様において、本発明で用いられる酸は硫酸である。
(B)塩
塩の具体例には、有機カチオン、無機カチオン、および金属イオンからなる群から選択されるカチオンと、有機アニオン、無機アニオン、およびハロゲンイオンからなる群から選択されるアニオンとから形成される塩が含まれる。例えば、好ましい具体例には、元素周期律表の1族から14族から選択される1種以上を含むカチオンと、ハロゲンアニオン、無機ブルンステッド酸および有機ブルンステッド酸のアニオンから選択される1種以上のアニオンとから形成される化合物が含まれる。特に好ましい具体例には、ハロゲンアニオンおよび無機ブルンステッド酸アニオンからなる群から選択されるアニオンから形成される化合物が含まれる。
これらの塩の非限定的な例には、LiCl、LiBr、Li2SO4、Li3(PO4)、LiNO3、Li(OOCCH3)、NaCl、NaBr、Na2SO4、Na3(PO4)、NaNO3、Na(OOCCH3)、KCl、KBr、K2SO4、K3(PO4)、KNO3、K(OOCCH3)、MgCl2、MgSO4、Mg(NO3)、CaCl2、CaSO4、Ca(NO32、Ca3(C657)、Sc(OOCCH32、Sc2(CO33、Sc2(C243、Sc(NO33、Sc2(SO43、ScF3、ScCl3、ScBr3、ScI3、Y(OOCH33、Y(CH3COCHCOCH33、Y2(CO33、Y2(C243、Y(NO33、Y(ClO43、YPO4、Y2(SO43、YF3、YCl3、La(OOCH33、La(CH3COCHCOCH33、La2(CO33、La(N033、La(ClO43、LaPO4、La2(SO43、LaF3、LaC13、LaBr3、LaI3が含まれる。
Sm(OOCCH33、Sm(CH3COCHCOCH33、Sm2(CO33、Sm(NO33、Sm(ClO43、Sm2(C243、SmPO4、Sm2(SO43、SmF3、SmCl3、SmBr3、SmI3、Yb(OOCH33、Yb(NO33、Yb(ClO43、Yb2(C243、Yb2(SO43、YbF3、YbCl3、Ti(OOCCH34、Ti(CO32、Ti(NO34、Ti(SO42、TiF4、TiCl4、TiBr4、TiI4、Zr(OOCCH34、Zr(CO32、Zr(NO34、Zr(SO42、ZrF4、ZrCl4、ZrBr4、ZrI4、ZrOCl2、ZrO(NO32、ZrO(ClO42、ZrO(SO4)、Hf(OOCCH34、Hf(CO32、Hf(NO34、Hf(SO42、HfOCl2、HfF4、HfCl4、HfBr4、HfI4、V(CH3COCHCOCH33、VOSO4、VOCl3、VCl3、VCl4、VBr3、Nb(CH3COCHCOCH35、Nb2(CO35、Nb(NO35、Nb2(SO45、NbF5、NbCl5、NbBr5、NbI5、Ta(OOCCH35、Ta2(CO35、Ta(NO35、Ta2(SO45、TaF5、TaCl5、TaBr5、TaI5
Cr(OOCCH32OH、Cr(CH3COCHCOCH33、Cr(NO33、Cr(ClO43、CrPO4、Cr2(SO43、CrO2Cl2、CrF3、CrCl3、CrBr3、CrI3、MoOCl4、MoCl3、MoCl4、MoCl5、MoF6、MoI2、WCl4、WCl6、WF6、WBr5、Mn(CH3COCHCOCH32、MnCO3、Mn(NO32、MnO、Mn(ClO42、MnF2、MnCl2、MnBr2、MnI2、FeCO3、Fe(NO33、Fe(ClO43、FeP04、FeS04、Fe2(SO43、FeF3、FeCl3、FeBr3、FeI3、FeC657、Co(OOCCH32、Co(CH3COCHCOCH33、CoCO3、Co(NO32、CoC24、Co(ClO42、Co3(PO42、CoSO4、CoF2、CoCl2、CoBr2、CoI2、NiCO3、Ni(N032、NiC24、Ni(ClO42、NiSO4、NiCl2、NiBr2
CuCl2、CuBr2、Cu(N032、CuC24、Cu(ClO42、CuSO4、Cu(OOCCH32、Zn(OOCCH32、Zn(CH3COCHCOCH32、ZnCO3、Zn(NO32、Zn(ClO42、Zn3(PO42、ZnSO4、ZnF2、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2、AlF3、AlCl3、AlBr3、AlI3、Al2(SO43、Al2(C243、Al(CH3COCHCOCH33、Al(NO33、AlPO4、GeCl4、Sn(OOCCH34、Sn(SO42、SnF4、SnCl4など。
有機カチオンの具体例には、テトラエチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、トリプロピルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、ドデシルアンモニウム、N,N−ジメチルアニリニウム、N,N−ジエチルアニリニウム、N,N−2,4,5−ペンタメチルアニリニウム、N,N−ジメチルオクタデシルアンモニウム、オクタデシルアンモニウム、N,N−ジメチル−p−n−ブチルアニリニウム、N,N−ジメチル−p−トリメチルシリルアニリニウム、N,N−ジメチル−1−ナフチルアニリニウム、N,N−2−トリメチルアニリニウム、2,6−ジメチルアニリニウムなどのようなアンモニウム化合物、ピリジニウム、N−メチルピリジニウム、キノリニウム、N−メチルピペリジニウム、2,6−ジメチルピペリジニウム、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニウムなどのような窒素含有芳香族化合物、ジメチルオキソニウム、ジエチルオキソニウム、ジフェニルオキソニウム、フラニウム、オキソフラニウムなどのようなオキソニウム化合物、トリフェニルフォスフォニウム、テトラフェニルフォスフォニウム、トリメシチルフォスフォニウムなどのようなフォスフォニウム化合物、およびフォスファベンゾニウム、フォスファナフタレニウムなどのようなリン含有芳香族化合物が含まれるが、これらに限定されない。
好ましい態様において、イオン交換層ケイ酸塩はテトラエチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、トリプロピルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、ドデシルアンモニウム、N,N−ジメチルアニリニウム、N,N−ジエチルアニリニウム、N,N−2,4,5−ペンタメチルアニリニウム、N,N−ジメチルオクタデシルアンモニウム、オクタデシルアンモニウム、N,N−ジメチル−p−n−ブチルアニリニウム、N,N−ジメチル−p−トリメチルシリルアニリニウム、N,N−ジメチル−1−ナフチルアニリニウム、N,N−2−トリメチルアニリニウム、2,6−ジメチルアニリニウム、ピリジニウム、キノリニウム、N−メチルピペリジニウム、2,6−ジメチルピペリジニウム、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニウム、ジメチルオキソニウム、ジエチルオキソニウム、ジフェニルオキソニウム、フラニウム、オキソフラニウム、テトラフェニルフォスフォニウム、フォスファベンゾニウム、フォスファナフタレニウム、ヘキサフルオロフォスフェート、テトラフルオロボレート、およびテトラフェニルボレートの1種以上を用いて処理された。
上記に示したアニオンに加えて、他のアニオンの具体例には、ヘキサフルオロフォスフェート、テトラフルオロボレート、およびテトラフェニルボレートなどのようなホウ素化合物またはリン化合物が含まれるが、これらに限定されない。
これらの塩は単独でも2つ以上の混合物でも用いることができる。さらに、これらは酸、アルカリ、酸化剤、還元剤およびイオン交換層ケイ酸塩層間に相互挿入可能な化合物などと組み合わせて用いることができる。
(C)アルカリ
アルカリ処理において用いられる処理剤の具体例には、LiOH、NaOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2、Sr(OH)2、Ba(OH)2などが含まれる。前記アルカリ処理はイオン交換層ケイ酸塩の酸性度を損なわせると考えられるため、アルカリ処理により粘土無機物の構造変化を達成後に酸処理を行うことが好ましい。しかしながら、アルカリ処理後であっても、酸性度および酸の量が上述の範囲を満たすならば、本発明の効果は損なわれない。好ましい化合物の具体例には、LiOH、NaOH、KOH、Mg(OH)2などが含まれる。
(D)酸化剤
酸化剤の具体例には、HMnO4、NaMnO4、KMnO4などのような過マンガン酸塩、HNO3、N24、N2O、Cu(NO32、Pb(NO32、AgNO3、KNO3、NH4NO3などのような硝酸化合物、H22、Na22、BaO2、(C65CO)22、K228、K2SO5、HCO3H、CH3CO3H、C65CO3H、C64(COOH)CO3H、CF3CO3Hなどのような過酸化物、KIO、KClO、KBrO、KClO3、KBrO3、KIO3、HIO4、KIO4などのようなオキシ酸、CeO2、Ag2O、CuO、HgO、PbO2、Bi23、OsO4、RuO4、SeO2、MnO2、As25などのような酸化物、酸素、オゾンなどのような酸素類、熱濃硫酸、発煙硫酸および濃硝酸の混合物、ニトロベンゼン、ヨードソ化合物などが含まれる。
(E)還元剤
還元剤の具体例には、水素およびH2、HI、H2S、LiAlH4、NaBH4などのような水素化合物、SO2、Na2Sなどのような硫黄化合物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、元素周期律表3族から10族の金属またはその合金、Fe(II)、Sn(II)、Ti(II)、Cr(II)などのような低原子価状態の金属塩、COなどが含まれる。
(F)相互挿入化合物
イオン交換層ケイ酸塩の層に相互挿入されたゲスト化合物の具体例には、TiCl4、ZrCl4などのカチオン性無機化合物、Ti(OR)4、Zr(OR)4、PO(OR)3、B(OR)3(Rはアルキル基またはアリール基)などのような金属アルコラート、[Al134(OH)247 +、[Zr4(OH)142 +、[Fe3O(OCOCH36+などのような金属の水酸化物またはカルボキシレート、エチレングリコール、グリセロール、尿素、ヒドラジンなどのような有機化合物、およびアルキルアンモニウムイオンなどのような有機カチオンが含まれる。
これらの化合物を相互挿入する場合、Si(OR)4、Al(OR)3、Ge(OR)4などのような金属アルコラート、またはSiO2などのようなコロイド状無機化合物の加水分解により得られた重合物質がまた存在してもよい。ピラーの具体例には、上記水酸化イオンを層間に相互挿入し、次に熱で脱水することにより形成された酸化物などが含まれる。ゲスト化合物は、新たに水を吸収後または熱脱水後に用いまたは用いることができるときに、用いることができる。また、ゲスト化合物は単独でまたは2つ以上の上記固体を組み合わせて用いることができる。
前述の様々な処理剤は適当な溶媒中に溶解することにより処理剤溶液として用いるとこができ、または溶媒として処理剤自体を用いることも可能である。使用可能な溶媒の具体的例には、水、アルコール、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、エステル、ケトン、アルデヒド、フラン類、アミン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、二硫化炭素、ニトロベンゼン、ピリジン、またはそれらのハロゲン化物が含まれる。処理剤の濃度は、好ましくは0.1〜100重量%、より好ましくは5〜50重量%である。処理剤濃度がこれらの範囲内なら、処理に必要な時間は短縮され、効果的な製造が可能である。
化学処理プロトコル
酸処理
酸処理は表面の不純物を除去するか、または層間に存在するカチオンをイオン交換し、この機能に加えて酸処理は結晶構造中のアルミニウム、鉄、マグネシウムなどのようなカチオンの部分または全体を溶出する。酸処理に用いられる酸の具体例には、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸、酢酸、および蓚酸などが含まれる。特に、無機酸を用いることが好ましい。通常、酸は酸水溶液の形態で用いられる。前記処理に用いられる酸は2種以上の酸の混合物でもよい。好ましい態様において、本発明で用いられる酸は硫酸である。
本発明の特に好ましい態様は特定の濃度を有する酸を用いて処理を行うことである。任意の酸濃度を用いることができるが、より高い濃度(およびより高い温度)がより有効である。特に5重量%より高い濃度(存在する酸、任意の液体希釈剤または溶媒、およびイオン交換層ケイ酸塩に基づいて)、好ましくは10重量%より高い、より好ましくは15重量%より高い濃度の酸濃度を用いることが効果的であるとわかっている。好ましい態様において、前記処理は50℃より高い、好ましくは70℃より高い、より好ましくは90℃より高い温度で行われる。この処理は、好ましくは5分〜10時間、より好ましくは30分〜8時間、より好ましくは1〜6時間反応させる。特に好ましい態様において、前記処理は、15重量%より高い酸濃度を用いて100℃で、または2〜4時間より長い時間で行われる。
一般的に、ケイ酸塩に酸処理を行うことにより、表面の不純物が除去され、結晶構造中のアルミニウム、鉄、マグネシウムなどのようなカチオンが溶出され、このため表面面積が増加することが知られている。したがって、酸処理の進行にしたがって表面積および孔容積が増加すると考えられる。しかしながら、本発明において行われるような酸処理の場合、上述のように定義されるような酸濃度を用いた濃酸処理により処理されたケイ酸塩の表面積値は、同一の置換成分を溶出するのに、より低い酸濃度を用いた酸処理により処理されたケイ酸塩の表面積よりむしろ小さい。この事実はケイ酸塩の孔サイズが大きくなることを示している。この変化により触媒の外側部分と内側部分の間で物質を容易に移動させる効果がもたらされることが期待される。したがって、高濃度を有する酸により処理されたケイ酸塩はより大きな孔サイズを提供し、大量輸送(メタロセン錯体、モノマー、有機アルミニウム化合物、複素環有機化合物などの)は、触媒外部におけるのと同様な様式で触媒内部または構成粒子において容易になることが期待される。したがって、本発明のケイ酸塩から調製された触媒はより均一に分散した活性部位を有し、触媒における局所熱の発生が従来の触媒と比べて抑制されるものと考えられる。特に、例えばプロピレン型モノマーの低融点ランダム重合の場合のような容易に溶融可能または溶解可能なポリマーを製造する場合、従来はできなかった、高活性で分散した粒子を維持した状態の重合を行うことができる。適当な酸処理後に、好ましくはイオン交換層ケイ酸塩は100〜450m2/g、好ましくは150〜400m2/g、より好ましくは200〜350m2/gの範囲の表面積を有することになる。
濃酸処理に用いられる酸は、通常の酸処理に用いられるものと同じでもよいが、好ましくは硫酸、硝酸または塩酸であり、より好ましくは硫酸である。
塩処理
さらに本発明において、塩処理を行うことができる。この塩処理はイオン交換層ケイ酸塩におけるカチオン交換を目的として行われる処理のことをいう。塩を用いた処理条件は特に限定されないが、イオン交換層ケイ酸塩からなる物質の少なくとも一部分を溶出するように、0.1〜50重量%の塩濃度、室温から沸点までの処理温度、および5分〜24時間の処理時間の条件下で塩処理を行うことが好ましい。また、前記塩は、トルエン、n−ヘプタン、エタノールなどのような有機溶媒中で用いることができ、または前記処理温度で液体状なら溶媒なしで用いることができるが、水溶液として用いることが好ましい。しかしながら、用いた塩の種類によって塩処理は酸処理と類似の効果をもたらす。
本発明において、イオン交換層ケイ酸塩中に含まれる40%以上、好ましくは60%以上の第1族金属のイオン交換可能なカチオンを前述の塩から解離したカチオンでイオン交換することが好ましい。前述の化学処理を行った後、処理により溶出したイオンおよび過剰量の処理剤を除去することが好ましい。この操作には水または有機溶媒が通常用いられる。脱水後、乾燥は100〜800℃、好ましくは150〜600℃の乾燥温度で通常行われる。
化学処理イオン交換層ケイ酸塩の乾燥
これらのイオン交換層ケイ酸塩は、その構造が破壊されないときでも用いられる乾燥温度によってその特性を変化させるため、その用途に応じて乾燥温度を変化させることが好ましい。乾燥時間は通常1分〜24時間、好ましくは5分〜6時間の範囲であり、乾燥雰囲気は好ましくは乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴンであり、または減圧下で行う。乾燥方法は特に限定されず、様々な方法を用いることができる。
好ましい態様において、上述の酸および/または塩(またはそれらの組合せ)化学処理の両方を行ったイオン交換層ケイ酸塩は、以下の少なくとも1つの特徴を有する(US6,531,552号およびUS2003/0027950A1号に概説され、これらの文献は参照により本発明に組み込まれる)。
−8.2以下のpKaを有する酸部位の0.05mmolの量(ここで、この量は中和に消費された2,6−ジメチルピリジンと等価のmmol/gである)。
吸着−脱離法による脱離等温線において、相対圧力P/P0=1における吸着量(a)に対する相対圧力P/P0=0.85における残存吸着量(b)の比率が、式(b)/(a)≧0.8を満たす性能。
窒素吸着−脱離法による吸着等温線および脱離等温線において、相対圧力P/PO=0.85における残存吸着量(b)と相対圧力P/PO=0.85の吸着等温線における吸着量(c)との差が、式(b)−(c)>25(cc/g)を満たす性能。
窒素吸着−脱離法による脱離等温線から計算された孔サイズ分布曲線、最大ピーク強度DVMが60〜200Åを示す孔径Dm
窒素吸着−脱離法による脱離等温線から計算された孔サイズ分布曲線において、最大ピーク強度DVMの1/2ピーク強度に対応するより小さな孔サイズ側の孔径Dm1/2(Å)は、複数のDm1/2値がある場合より大きな値が用いられるという条件で0.65以上1未満のDm1/2/Dm比、または精密圧縮テスターにより測定される3MPa以上の平均粉砕強度(average crushing strength)を有する。
(1)酸強度/酸部位密度
本発明で用いられる「酸」という用語は、物質を分類する1つのカテゴリーであり、ブルンステッド酸またはルイス酸の物質として定義される。また「酸部位」という用語は、酸としての特性を示す物質の構成単位として定義され、本発明についてはその量がUS6,531,552号に記述される方法により分析され、この文献は参照により本発明に組み込まれる。化学処理されたイオン交換層ケイ酸塩が支持体または担体として用いられる場合、具体的な活性量は化学処理後に得られるケイ酸塩について測定される。
ある態様において、前記イオン交換層ケイ酸塩はUS6,531,552B2号(参照により本発明に完全に組み込まれる)に概説される滴定方法により測定されるように本質的に酸性である。
もう1つの態様において、0.05〜0.4、好ましくは0.05〜0.25、より好ましくは0.07〜0.23の範囲のAl/Si元素比でアルミニウムを含有するイオン交換層ケイ酸塩を生成するために、酸性度および酸部位の量を調整することは重要である。前記Al/Si元素比は粘土成分の酸処理の指標と見なされる。さらに、化学的に処理されたイオン交換層ケイ酸塩は、中和に消費される2,6−ジメチルピリジンの0.05mmol/g以上に匹敵する酸部位の量を有する、最大で−8.2のpKaの酸部位を有する(US6,531,552号で記述されるように)。一般に、イオン交換層ケイ酸塩中に存在する酸部位の好ましい量は0.05mmol/g以上であり、酸部位の量は好ましくは可能な限り高い。
(2)窒素吸着/脱離等温線における性能
本発明において、窒素吸着−脱離法による吸着および脱離等温線の測定は、一般に用いられている窒素吸着−脱離法にしたがって行った。
一般に、イオン交換層ケイ酸塩についての窒素吸着−脱離等温線は吸着ヒステリシスを示す。ヒステリシスのような吸着−脱離原理の詳細な記述は、クリッテンデン(Crittenden)およびトーマス著「吸着技術とデザイン」において議論されている。これは参照により本発明に組み込まれる。
ひとつの態様において、前記化学処理されたイオン交換層ケイ酸塩の窒素吸着−脱離等温線はヒステリシスを表す。
好ましい態様において、前記イオン交換層ケイ酸塩は窒素吸着−脱離等温線において以下の性能を示す。すなわち、窒素吸着−脱離法による脱離等温線において、相対圧力P/P0=1における吸着量(a)に対する相対圧力P/P0=0.85における残存吸着量(b)の比率が、式(b)/(a)≧0.8を満たし、(3)窒素吸着−脱離法による吸着等温線および脱離等温線において、相対圧力P/PO=0.85における残存吸着量(b)と相対圧力P/PO=0.85の吸着等温線における吸着量(c)との差が、式(b)−(c)>25(cc/g)を満たす性能。
前記分析装置の具体例には、クウォンタクロム(Quantachrome Company)社製オートソルブ(Autosorb)またはコールター社製オムニソルプ(Omnisorp)などが含まれる。
(3)孔サイズ分布
本発明における孔サイズ分布の評価には脱離等温線が用いられる。この脱離等温線は相対圧力が減少する間に得られる曲線である。脱離等温線は吸着等温線に比べて同一の脱離ガス量に対して低い相対圧力を示し、続いてより低い自由エネルギー状態を示し、一般的に現実の熱力学的安定性の状態により近いものと考えられる。
1つの態様において、任意の孔サイズまたは任意の孔サイズ分布を有するイオン交換層ケイ酸塩を用いることができる。
もう1つの態様において、本発明に含まれるのはUS2003/0027950A1号(参照により本発明に完全に組み込まれる)および上記の「特徴」4および5に記述されるように、イオン交換層ケイ酸塩の好ましい孔サイズ分布である。Dm(異なる孔容積値よりの)が最大ピーク強度を示す孔サイズ径を表し、一般に「最も頻回に現れる孔径」と表現される場合、DVMは最大ピーク強度を表し、Dm1/2は最大ピーク強度の1/2のピーク強度の地点に対応するより小さい径側の孔サイズ径を表す。孔径Dm1/2はDmの両側のそれぞれの少なくとも1つの側、すなわちDmのより大きな径側およびDmのより小さい径側に存在するが、小さい径側の値は本発明におけるDm1/2値と見なされる。また、より小さい径側に複数のDm1/2値がある場合、最大の値が計算に用いられる。1つの態様において、Dm1/2/Dmは0.1〜0.9の範囲にある。もう1つの態様において、Dm1/2/Dm値は好ましくは0.68以上であり、より好ましくは0.70以上である。さらに、窒素吸着−脱離法により脱離等温線から計算された孔サイズ分布曲線において、最大ピーク強度DVMの1/3ピーク強度に対応するより小さな孔サイズ側の孔径Dm1/3(Å)は、複数のDm1/3値がある場合に最大値が用いられるという条件で0.55以上1未満のDm1/3/Dm比を有する。Dm1/2と類似の方式で、孔径Dm1/3値はDmの両側のそれぞれに、すなわちDmのより大きな径側に少なくとも1つおよびDmのより小さい径側に少なくとも1つ存在するが、小さい径側の値はDm1/3と定義される。また、より小さい径側に複数のDm1/3値がある場合、最大の値が計算に用いられる。Dm1/3/Dm値は好ましくは0.56以上であり、より好ましくは0.57以上である。もしDm1/3/Dm値が0.56未満なら、かなりの量のより小さい径の孔が存在し、これは好ましくない。
さらに、窒素吸着−脱離法により脱離等温線のために計算された孔サイズ分布は実質的に単一モードピークである。すなわち、第二ピークは存在せず、もしあってもその強度は最大ピーク強度DVMのせいぜい50%、好ましくは40%以下、特に30%以下である。
また、50Åの孔径におけるピーク強度がDV50Aと定義される窒素吸着−脱離法により脱離等温線から計算された孔サイズ分布において、DV50A/DVMは0.01以上0.40以下であり、好ましくは0.03以上0.38以下であり、より好ましくは0.05以上0.36以下である。もしDV50A/DVM値が0.38を超えると、かなりの量のより小さい径の孔が含まれる。
したがって、イオン交換層ケイ酸塩は予め決められた孔サイズを有することができるが、この孔サイズはメタロセン錯体、有機アルミニウム化合物、複素環有機化合物、およびモノマーを受け入れるのに十分な大きさである。したがって、反応に関与するこれらの化合物は触媒生成、活性化、前重合および重合の各段階において容易に孔に入り、複合体は担体に十分に分散し、結果としてメタロセン触媒の活性部位が均一に形成される。好ましい態様において、前記イオン交換層ケイ酸塩は、前記触媒化合物、前記有機アルミニウムおよび複素環化合物が粒子に自由に入り、粒子内に均一に拡散することができるのに十分に大きな孔サイズを有する。好ましい孔サイズは40Å〜500Åの範囲を含み、好ましくは50Å〜300Å、より好ましくは70Å〜200Åである。
1つの態様において、前記イオン交換層ケイ酸塩は精密圧縮テスターで測定される任意の平均粉砕強度(average crushing strength)とも呼ばれる圧縮破断強度(compression fracture strength)を有する。好ましくは前記イオン交換層ケイ酸塩は3〜20MPaの圧縮破断強度を有する。好ましくは、前記平均粉砕強度は5MPa以上、より好ましくは7MPa以上である。さらに、前記イオン交換層ケイ酸塩強度の上限は、好ましくは20MPa以下、より好ましくは18MPa以下の平均粉砕強度である。
本発明において、イオン交換層ケイ酸塩は、好ましくは複素環有機化合物による処理前に有機アルミニウム化合物と接触させる。
1つの態様において、好ましい前述の有機アルミニウム化合物は下記式で表される。
Figure 0004751836
上記式中、各Rは独立して置換または非置換のアルキル基および/または置換または非置換のアリール基である。好ましくはRは1〜30の炭素原子を含むアルキル基である。好ましいR基にはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、アリール、およびそれらの全ての異性体が含まれる。
もう1つの態様において、好ましい有機アルミニウム化合物には、アルキルアルミニウム化合物および/またはアルモキサン、好ましくはメチルアルモキサン、修飾メチルアルモキサン、またはエチルアルモキサンが含まれる。前記有機アルミニウム化合物には、アルキルがC1〜C40の直鎖状、分枝状または環状アルキル、好ましくはC1〜C12の直鎖状または分枝状アルキル、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、n−ブチル、イソペンチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはドデシル、さらにより好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、n−ブチルまたはヘキシルが含まれる。好ましい有機アルミニウム化合物には下記式で表されるものが含まれる。
Figure 0004751836
上記式中、Rは1〜30、好ましくは4〜12の炭素数を有する炭化水素基であり、Yは水素、ハロゲン、アルコキシ基またはシロキシ(siloxy)基、およびnは1、2、または3である。本発明で有用な特に好ましいアルキルアルミニウム化合物には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、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、トリ−イソ−オクチルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム、およびそれらの組合せが含まれる。
もう1つの態様において、前記有機アルミニウム化合物はまた有機アルミニウム化合物の組合せを含む。例えば、有機アルミニウム化合物の混合物を用いることができる。
もう1つの態様において、前記有機アルミニウム化合物は、Al(R)−O−または−Al(R)2−O−サブユニットを含む一般にオリゴマー化合物である1または複数のアルモキサンを含む。ここで、Rはアルキル基、好ましくはC1〜C40の直鎖状、分枝状または環状アルキル、好ましくはC1〜C12の直鎖状または分枝状アルキル、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、n−ブチル、イソペンチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、デシルまたはドデシル、さらにより好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、n−ブチルまたはヘキシルである。アルモキサンの具体例には、メチルアルモキサン(MAO)、修飾メチルアルモキサン(MMAO)、エチルアルモキサン、イソブチルアルモキサン、テトラエチルジアルモキサン、およびジイソブチルアルモキサンが含まれる。アルモキサンはそれぞれのトリアルキルアルミニウム化合物の加水分解により生成される。MMAOはトリメチルアルミニウムおよびトリイソブチルアルミニウムのような高級トリアルキルアルミニウムの加水分解により生成される。アルモキサンおよび修飾アルモキサンを調製する様々な方法があり、これらの非限定的な具体例は、US特許4,665,208号、4,952,540号、5,091,352号、5,206,199号、5,204,419号、4,874,734号、4,924,018号、4,908,463号、4,968,827号、5,308,815号、5,329,032号、5,248,801号、5,235,081号、5,157,137号、5,103,031号、5,391,793号、5,391,529号、5,693,838号、5,731,253号、5,731,451号、5,744,656号、5,847,177号、5,854,166号、5,856,256号、および5,939,346号、および欧州公開EP−A−0561476号、EP−B1−0279586号、EP−A−0594218号、およびEP−B1−0586665号、およびPCT公開WO94/10180号およびWO99/15534号に記述され、これらの文献は参照により本発明に完全に組み込まれる。
イオン交換層ケイ酸塩および有機アルミニウム化合物の間の接触は、ヘキサン、ヘプタン、ペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどのような不活性な炭化水素溶媒中の窒素のような不活性ガス雰囲気下で行われ、溶媒は単独でも2種以上の混合物でもよい。
用いられる有機アルミニウム化合物の量は、イオン交換層ケイ酸塩1gにつき好ましくは0.01〜1000mmol、より好ましくは0.1〜100mmolである。
溶媒中のイオン交換層ケイ酸塩の濃度は、好ましくは0.001〜100g/mL、より好ましくは0.01〜10g/mLであり、有機アルミニウム化合物の濃度は、好ましくは0.001〜100mmol/mL、より好ましくは0.01〜10mmolである。
接触は、溶媒中のイオン交換層ケイ酸塩を分散させ、次に有機アルミニウム化合物をそれらと接触させることにより行うことができる。あるいは接触は溶媒に有機アルミニウム化合物を添加し、次にその中のイオン交換層ケイ酸塩を分散させることにより行うことができる。
接触処理は一般に−50℃〜溶媒の沸点までの温度、好ましくは0℃〜溶媒の沸点までの温度で行われる。接触時間は1分〜48時間、好ましくは1分〜24時間である。
有機アルミニウム化合物をイオン交換層ケイ酸塩と接触させる順番は本発明の目的が達成される限り特に限定されないが、ケイ酸塩の化学処理後、好ましくは化学処理後に行われる乾燥後に接触処理を行うことがささらに効果的である。
また、有機アルミニウム化合物およびイオン交換層ケイ酸塩の接触処理工程およびイオン交換層ケイ酸塩の顆粒化工程の順番は本発明の目的が達成される限り特に限定されないが、ケイ酸塩の顆粒化後に有機アルミニウム化合物を用いて処理を行うことが好ましい。
さらに、前述の各処理を組み合わせることにより本発明の効果を高めることは可能である。したがって、イオン交換層ケイ酸塩の顆粒化により粒子サイズ分布および担体粒子強度を調整した後に、以下の工程1および工程2により得られた担体はオレフィン重合用の触媒成分として用いられる。
工程1:イオン交換層ケイ酸塩の顆粒化後に、ケイ酸塩は上述の酸濃度を有する酸を用いて処理される。
工程2:工程1を行った後に、ケイ酸塩は前述の任意の有機アルミニウム化合物である有機アルミニウム化合物を用いて処理される。
複素環化合物
好ましい態様において、前記複素環化合物は第15族および第16族から選択される1又は複数のヘテロ原子を含み、好ましくはヘテロ原子は窒素、酸素および/または硫黄であり、最も好ましくは窒素である。前記複素環化合物は非置換でもよく、1又は複数の位置が置換されていてもよい。好ましい態様において、前記複素環化合物の1又は複数の位置はハロゲン原子またはハロゲン含有基で置換されている。ここで、このハロゲンは塩素、臭素、またはフッ素であり、好ましくは臭素またはフッ素であり、最も好ましくはフッ素である。好ましくは、前記複素環化合物は4員環以上の環を有し、より好ましくは5員環以上の環を有する。
前記複素環化合物は非置換でも、1つの置換基または組合わせた置換基で置換されていてもよい。好適な置換基の具体例には、水素、ハロゲン、アルキル、アルケニルまたはアルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アリール置換アルキル基、アシル基、アロイル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、アロイルアミノ基、直鎖状、分枝状または環状アルキレン基、またはこれらの任意の組合せが含まれる。前記置換基はまたハロゲン、特にフッ素または臭素、またはヘテロ原子などにより置換されてもよい。
置換基の具体例には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、またはフェニル基などが、例えばtert−ブチル、イソプロピルなどのそれらの全ての異性体も含めて含まれるが、これらに限定されない。置換基の他の具体例には、フルオロメチル、フルオロエチル、ジフルオロエチル、ヨードプロピル、ブロモヘキシル、またはシクロベンジルが含まれる。
ある態様において、前記複素環化合物は非置換である。もう1つの態様において、前記複素環化合物の1つまたは複数の位置はハロゲン原子または、例えばハロゲン化アリール基のようなハロゲン原子含有基で置換されている。好ましくは、前記ハロゲンは塩素、臭素またはフッ素であり、より好ましくはフッ素または臭素であり、最も好ましくはフッ素である。
本発明の活性化剤として利用される複素環化合物の非限定的な例には、置換および非置換のピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピロリン、ピロリジン、プリン、カルバゾール、およびインドール、フェニルインドール、2,5−ジメチルピロール、3−ペンタフルオロフェニルピロール、4,5,6,7−テトラフルオロインドールまたは3,4−ジフルオロピロールが含まれる。
好ましい態様において、前記複素環化合物は化学式IIIで表されるインドールである。
Figure 0004751836
上記式中、X2、X3、X4、X5、X6およびX7はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、好ましくは塩素、臭素またはフッ素、より好ましくは臭素またはフッ素、最も好ましくはフッ素、およびアルキル基、アリール基、アルコキシド基、アリールオキシド基、または置換基がハロゲン化または部分的にハロゲン化され、好ましくはフッ素原子および/または臭素原子を含むアルキル置換アリール基から選択される。ある態様において、前記インドールはパーハロゲン化物ではない。好ましくは、X2、X3、X4、X5、X6およびX7はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、アルキル基、ハロゲン化または部分的ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化または部分的ハロゲン化アリール基、アリール置換アルキル基、またはハロゲン化または部分的ハロゲン化アリール置換アルキル基である。好ましくは前記ハロゲンは塩素、臭素またはフッ素であり、最も好ましくはフッ素である。もう1つの態様において、X2、X3、X4、X5、X6およびX7はそれぞれ独立して、水素またはハロゲン、好ましくは臭素またはフッ素、より好ましくはフッ素である。もう1つの態様において、X2、X3、X4、X5、X6およびX7はそれぞれ独立して、アルキル基、ハロゲン化または部分的ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化または部分的ハロゲン化アリール基である。
ある態様において、前記複素環化合物および前述のアルキルアルミニウムおよび/またはアルモキサンは初めに混合され、次にイオン交換層ケイ酸塩に添加される。もう1つの態様において、前記複素環化合物は、ケイ酸塩がそれらに結合したアルキルアルミニウム基を有するように、アルキルアルミニウムまたはアルモキサン化合物を用いて処理されたイオン交換層ケイ酸塩と混合される。もう1つの態様において、本発明の2以上の担持活性化剤(担持活性化剤)の組合せは単独で、または他の活性化剤または活性化法とともに用いることができる。例えば、本発明の担持活性化剤は、アルミノキサン、修飾アルミノキサン、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)ホウ素、トリスパーフルオロフェニルホウ素メタロイド前駆体またはトリスパーフルオロナフチルホウ素メタロイド前駆体、ポリハロゲン化ヘテロボランアニオン、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、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、トリス(2,2’,2’’−ノナ−フルオロビフェニル)フルオロアルミネート、過塩素酸塩、過ヨウ素酸塩、ヨウ素酸塩および水和物、(2,2’−ビスフェニル−ジトリメチルケイ酸)・4THFおよび有機ホウ素アルミニウム化合物、シリリウム塩、およびジオクタデシルメチルアルミニウム−ビス(トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素)ベンズイミダゾール、またはこれらの混合物のような他の活性化剤と組み合わせて用いることができる。
オレフィン重合触媒系
本発明において、オレフィン重合触媒系は、本発明において記載される担持活性化剤を触媒化合物(触媒前駆化合物、プレ触媒化合物または触媒前駆体とも呼ばれる)と接触させることにより調製することができる。ある態様において、担持された触媒系は一般的に、前記複素環化合物をアルキルアルミニウムまたはアルモキサンと反応し、触媒前駆体を添加し、次にイオン交換層ケイ酸塩を添加することにより調製することができる。あるいは担持された触媒系は一般的に、前記複素環化合物をアルキルアルミニウムまたはアルモキサン、イオン交換層ケイ酸塩と反応し、次に1つ以上の触媒前駆体を添加することにより調製することができる。
好ましい態様において前記イオン交換層ケイ酸塩は前記アルキルアルミニウムと混合され、次に前記複素環化合物と混合され、その後1つまたは複数の触媒化合物と混合それる。
触媒化合物
本発明の担持された活性化剤(担持活性化剤)は、1つまたは複数のオレフィンを含む不飽和モノマーを重合するために任意の好適な1つまたは複数の重合触媒化合物と結合して利用することができる。好適な触媒化合物の具体例には、嵩高いリガンドのメタロセン触媒組成物、第15族元素含有金属重合触媒組成物、およびフェノキシド遷移金属触媒組成物が含まれる。以下は、本発明の担持活性化剤と用いることができる様々な重合触媒化合物の非限定的な記述である。
嵩高いリガンドのメタロセン触媒組成物
本発明の担持活性化剤は、嵩高いリガンドのメタロセン触媒組成物の活性化に用いることができる。一般に、これらの触媒化合物には少なくとも1つの金属原子に結合した1つ以上の嵩高いリガンドを有する半または完全サンドウィッチ化合物が含まれる。典型的な嵩高いリガンドのメタロセン化合物は、1つ以上の金属原子に結合した1つまたは複数の嵩高いリガンドおよび1つまたは複数の脱離基として記述される。
前記嵩高いリガンドは、開環、非環式、縮合環または環系、またはこれらの組合せのいずれでもよい。これらの嵩高いリガンドの環または環系は典型的には元素周期律表第13〜16族元素から選択される原子から構成される。好ましくは、これらの原子は炭素、窒素、酸素、ケイ素、硫黄、リン、ゲルマニウム、ホウ素およびアルミニウム、またはこれらの組合せからなる群から選択される。最も好ましくは、環または環系はシクロペンタジエニル・リガンドまたはシクロペンタジエニル型リガンド構造のように、しかしこれらに限定されず、炭素原子から構成される。また嵩高いリガンドはペンタジエン、シクロオクタテトラジエニル、またはイミドのリガンドのような他の類似機能のリガンド構造でもよい。前記金属原子は好ましくは元素周期律表の第3〜15族およびランタニドまたはアクチニド族から選択される。好ましくは、金属は第4〜12族の遷移金属であり、より好ましくは第4、5および6族であり、最も好ましくは第4族遷移金属、特にTiまたはZrまたはHfである。
ある態様において、本発明の担持活性化剤に利用することができる前記嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物は化学式IVで表すことができる。
Figure 0004751836
上記式中、Mは元素周期律表の金属であり、元素周期律表の第3〜15族またはランタニドまたはアクチニド族の金属であり得、好ましくは、Mは第4、5および6族の遷移金属であり、より好ましくはMはジルコニウム、ハフニウムまたはチタンである。前記嵩高いリガンドのLAおよびLBは開環、非環式、縮合環または環系であり、非置換または置換のシクロペンタジエニル・リガンドまたはシクロペンタジエニル型リガンドである。嵩高いリガンドの非限定的な例には、シクロペンタジエニル・リガンド、シクロペンタフェナントレニル・リガンド、インデニル・リガンド、ベンズインデニル・リガンド、フルオレニル・リガンド、オクタヒドロフルオレニル・リガンド、シクロオクタテトラニエル・リガンド、シクロペンタシクロドデセン・リガンド、アゼニル・リガンド、アズレン・リガンド、ペンタレン・リガンド、フォスフォイル・リガンド、フォスフィニミン(WO99/40125号)、ピロリル・リガンド、ピラゾリル・リガンド、カルバゾリル・リガンド、ボラベンゼン・リガンドなどが、例えばテトラヒドロインデニル・リガンドのようなそれらの水素化物も含み、含まれる。もう1つの態様において、LAおよびLBは、例えばヘテロシクロペンタジエニル補助リガンドのような開環、非環式、または好ましくは縮合環または環系を形成する炭素原子を組み合わせた、例えば窒素、ケイ素、ホウ素、ゲルマニウム、硫黄およびリンのような1つ又は複数のヘテロ原子を含む。他のLAおよびLBの嵩高いリガンドには、ポルフィリン、フタロシアニン、コリン(corrins)および他の多窒素含有多環系(polyazamacrocycle)が含まれるが、これらに限定されない。独立して各LAおよびLBは、Mに結合した同一または異なる型の嵩高いリガンドでもよい。化学式(IV)のある態様において、LAおよびLBのいずれか1つだけが存在する。
独立して各LAおよびLBは、非置換でも、置換基Rを組み合わせた置換でもよい。置換基Rの非限定的な例には、水素、または直鎖状、分枝状アルキル基、またはアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基またはアリール基、アシル基、アロイル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、アルキル−またはジアルキル−カルバモイル基、アシロキシ基、アシルアミノ基、アロイルアミノ基、直鎖状、分枝状または環状アルキレン基、またはそれらの組合せからなる群から選択される1つ以上が含まれる。好ましい態様において、置換基Rは、ハロゲンまたはヘテロ原子で置換も可能な50までの非水素原子、好ましくは1〜30までの炭素を有する。アルキル置換基Rの非限定的な例には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、ベンジル、またはフェニル基などが、例えばtert−ブチル、イソプロピルなどそれらの全ての異性体も含めて含まれる。他の炭化水素基には、フルオロメチル、フルオロエチル、ジフルオロエチル、ヨードプロピル、ブロモヘキシル、クロロベンジル、およびトリメチルシリル、トリメチルゲルミル、メチルジエチルシリルなどを含むヒドロカルビル置換有機メタロイド基、およびトリス(トリフルオロメチル)シリル、メチルビス(ジフルオロメチル)シリル、ブロモメチルジメチルゲルミルなどを含むハロカルビル置換有機メタロイド基、および例えばジメチルホウ素のような二置換ホウ素基、およびジメチルアミン、ジメチルフォスフィン、ジフェニルアミン、メチルフェニルフォスフィンなどを含む二置換ニクトーゲン(pnictogen)基、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、フェノキシ、メチルスルフィドおよびエチルスルフィドを含むシャルコゲン(chalcogen)基が含まれる。非水素置換基Rには、例えば3−ブテニル、2−プロペニル、5−ヘキセニルなどのビニル末端リガンドを含むオレフィン性不飽和置換基を含むがこれらに限定されない炭素、ケイ素、ホウ素、アルミニウム、窒素、リン、酸素、スズ、硫黄、ゲルマニウムなどの原子が含まれる。また、2以上のR基、好ましくは2つの隣接R基がともに、炭素、窒素、酸素、リン、ケイ素、ゲルマニウム、アルミニウム、ホウ素、およびそれらの組合せから選択される3〜30原子を有する環構造を形成する。また、1−ブタニルのような置換基R基は金属Mへの炭素σ結合を形成できる。
少なくとも1つ以上の脱離基Qのような他のリガンドは金属Mに結合することができる。本発明の明細書および特許請求の範囲の目的から、「脱離基」という用語は、1つ又は複数のオレフィンを重合できる嵩高いリガンドのメタロセン触媒カチオンを形成するために嵩高いリガンドのメタロセン触媒から選択することができる任意のリガンドのことをいう。ある態様において、QはMへのσ結合を有する単一アニオン性不安定リガンドである。金属の酸化状態によって、nの値は0、1または2、または上記化学式(IV)が中性の嵩高いリガンドのメタロセン触媒を表す値である。
Qリガンドの非限定的な例には、1〜20の炭素原子、ヒドリド、またはハロゲンなど、またはこれらの組合せを有するアミン、フォスフィン、エーテル、カルボキシレート、ジエン、ヒドロカルビル基のような弱い塩基が含まれる。もう1つの態様において、2つ以上のQは縮合環または環系の一部分を形成する。Qリガンドの他の具体例には上述のRについての置換基が含まれ、シクロブチル、シクロヘクシル、ヘプチル、トリル、トリフルオロメチル、テトラメチレン、ペンタメチレン、メチリデン、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、フェノキシ、ビス(N−メチルアニリド)、ジメチルアミド、ジメチルフォスフィド基などが含まれる。
もう1つの態様において、本発明の担持活性化剤は化学式(V)の嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物を用いて利用される。ここで、LAおよびLBは化学式(V)に示されるように少なくとも一つの架橋基Aにより互いに架橋される。
Figure 0004751836
これらの架橋された化合物は架橋された嵩高いリガンドのメタロセン触媒として知られている。LA、LB、M、Qおよびnは前述のように定義される。架橋基Aの非限定的な例には、炭素、酸素、窒素、ケイ素、アルミニウム、ホウ素、ゲルマニウム、およびスズ原子、またはそれらの組合せの少なくとも1つような、ただこれらに限定されない、よく2価部分(divalent moiety)と呼ばれる、少なくとも1つの第13〜16族元素を含む架橋基が含まれる。好ましくは架橋基Aは炭素、ケイ素、またはゲルマニウム原子を含み、最も好ましくはAは少なくとも1つのケイ素原子または少なくとも1つの炭素原子を含む。また架橋基は、ハロゲンおよび鉄を含む前述の置換基Rを含む。架橋基Aの非限定的な例は、R’2C、R’2Si、R’2SiR’2Si、R’2Ge、R’Pと表すことができる。ここで、R’は独立して、ヒドリド、ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ハロカルビル、置換ハロカルビル、ヒドロカルビル置換有機メタロイド、ハロカルビル置換有機メタロイド、二置換ホウ素、二置換ピクノーゲン、二置換シャルコゲンである遊離基であり、またはハロゲンまたは2以上のR’はともに環または環系を形成できる。ある態様において、化学式(V)の前記架橋された嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物は2以上の架橋基Aを有する(EP664301B1号)。
もう1つの態様において、本発明の担持活性化剤は、化学式(IV)および(V)の嵩高いリガンドLAおよびLBのR置換基が各嵩高いリガンドの同一または異なる数の置換基で置換されている嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物を用いて利用することができる。もう1つの態様において、化学式(IV)および(V)の嵩高いリガンドLAおよびLBは互いに異なる。
もう1つの態様において、本発明の担持活性化剤は、US特許5,064,802号、5,145,819号、5,243,001号、5,239,022号、5,276,208号、5,296,434号、5,321,106号、5,329,031号、5,304,614号、5,677,401号、5,900,517号、および5,939,503号、およびPCT公開93/08221号、WO93/08199号、WO95/07140号、WO98/11144号、WO98/41530号、WO98/41529号、WO98/46650号、WO99/02540号、およびWO/9914221号、および欧州公開EP−A0578838号、EP−A−0638595号、EP−B−0513380号、EP−A1−0816372号、EP−A2−0839934号、EP−B1−0632819号、EP−B1−o748821号およびEP−B1−0757996号に記述されるような他の嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物と利用することができる。これらの文献は参照により本発明に完全に組み込まれる。
もう1つの態様において、本発明の担持活性化剤は、架橋されたヘテロ原子、単一に嵩高い(mono-bulky)リガンドのメタロセン化合物を含む嵩高いリガンドのメタロセン触媒を用いて利用することができる。これらの触媒型および触媒系は、例えばPCT公開WO92/00333号、WO94/07928号、WO91/04257号、WO94/03506号、WO96/00244号、WO97/15602号およびWO99/20637号、およびUS特許5,057,475号、5,096,867号、5,055,438号、5,198,401号、5,227,440号および5,264,405号、および欧州公開EP−A−0420436号に記述されている。これらの文献は参照により本発明に完全に組み込まれる。
この態様において、本発明の担持活性化剤は化学式(VI)で表される嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物を用いて利用することができる。
Figure 0004751836
上記式中、Mは元素周期律表の第3〜12族金属元素またはアクチニドまたはランタニド族から選択される金属であり、好ましくは、Mは第4〜12族の遷移金属であり、より好ましくはMは第4、5および6族遷移金属であり、最も好ましくはMは任意の酸化状態の第4族遷移金属、特にTiまたはZrまたはHfである。LCはMに結合した置換または非置換の嵩高いリガンドである。JはMに結合している。AはLCおよびJに結合している。Jはヘテロ原子補助リガンドである。またAは架橋基である。Qは1価のアニオン性リガンドである。また、nは0、1または2の整数である。上記化学式(VI)において、LC、AおよびJは縮合環系を形成する。ある態様において、化学式(VI)のLCはLC、A、MおよびQについての前述の定義の通りであり、化学式(VI)のQは化学式(V)の前述の定義の通りである。
化学式(VI)においてJは、それが元素周期律表の第15族からの配位数3を有する元素または第16族からの配位数2を有する元素であるヘテロ原子を含むリガンドである。好ましくは、Jは窒素、リン、酸素または硫黄を含み、窒素が最も好ましい。
もう1つの態様において、本発明の担持活性化剤は、金属、好ましくは遷移金属、嵩高いリガンド、好ましくは置換または非置換のπ結合リガンド、およびUS特許5,527,752号および5,747,406号、およびEP−B1−0735057号に記述される(これらは参照により本発明に完全に組み込まれる)1以上のヘテロアリル部分の複合体である嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物を用いて利用される。
もう1つの態様において、本発明の担持活性化剤は化学式(VII)で表すことができるリガンドのメタロセン触媒化合物を用いて利用される。
Figure 0004751836
上記式中、Mは第3〜16族金属、好ましくは第3〜12族遷移金属であり、最も好ましくは第4、5および6族遷移金属である。LDはMに結合した嵩高いリガンドである。各Qは独立してMに結合し、Q2(YZ)は1価荷電した他官能(polydentate)リガンドを形成する。QはMにも結合した1価アニオン性リガンドである。Xはnが2の場合1価アニオン基であり、nが1の場合2価アニオン基である。nは1または2である。
化学式(VII)において、前述のLAと同様に定義され、Mは化学式(IV)についての前述の定義と同様である。Qは化学式(IV)の前述の定義の通りであり、好ましくはQは−O−、−NR−、−CR2−および−S−からなる群から選択される。YはCまたはSのいずれかである。Zは−OR、−NR2、−SR、−SiR3、−PR2、および−Hからなる群から選択され、およびQが−NR−であり、Zが−OR、−NR2、−SR、−SiR3、−PR2、および−Hからなる群からのひとつから選択されるという条件で置換または非置換のアリール基である。Rは炭素、ケイ素、窒素、酸素、および/またはリンを含む群から選択され、好ましくはRが炭化水素の場合1〜20炭素原子を含み、最も好ましくはアルキル、シクロアルキル、またはアリール基である。nは1〜4の整数であり、好ましくは1または2である。Xはnが2の場合1価アニオン基であり、nが1の場合2価アニオン基である。好ましくはXはカルバメート、カルボキシレート、またはQ、YおよびZの組合せにより記述される他のヘテロアリル部分である。
もう1つの態様において、本発明の担持活性化剤は、嵩高いリガンドである環または環系が1以上のヘテロ原子またはそれらの組合せを含む複素環リガンド複合体を含む、嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物を用いて利用される。ヘテロ原子の非限定的な例には、第13〜16族元素、好ましくは窒素、ホウ素、硫黄、酸素、アルミニウム、ケイ素、リンおよびスズが含まれる。これらの嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物の具体例はWO96/33202号、WO96/34021号、WO97/17379号およびWO98/22486号、およびEP−A1−0874005号、およびUS特許5,637,660号、5,539,124号、5,554,775号、5,756,611号、5,233,049号、5,744,417号および5,856,258号に記述されている。これらは参照により本発明に組み込まれる。
もう1つの態様において、本発明の担持活性化剤は、1998年6月23日に出願されたUS特許出願09/103,620号(参照により本発明に組み込まれる)に記述されるようにピリジンまたはキノリン部分を含む二官能リガンドに基づく遷移金属触媒として知られている複合体を含む、嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物を用いて利用される。もう1つの態様において、嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物は、PCT公開WO99/01481号およびWO98/42664号(参照により本発明に完全に組み込まれる)に記述されている。
もう1つの態様において、本発明の担持活性化剤は化学式(VIII)で表すことができる嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物を用いて利用することができる。
Figure 0004751836
上記式中、Mは元素周期律表の第3〜13族またはランタニドおよびアチチニド族から選択される。QはMに結合し、各Qは1価、2価、または3価である。XおよびYはMに結合する。1または複数のXおよびYはヘテロ原子、好ましくはXおよびYはともにヘテロ原子である。Yは複素環Jに含まれ、ここでJは2〜50の非水素原子を含み、好ましくは2〜30の炭素原子を含む。ZはXに結合し、ここでZは1〜50の非水素原子を含み、好ましくは1〜50の炭素原子を含み、好ましくはZは3〜50の原子、好ましくは3〜30の炭素原子を含む環状基である。tは0または1であり、tが1の場合AはJのX、Yの、好ましくはXおよびJの少なくとも1つに加わる架橋基である。qは1または2である。nはMの酸化状態によって1、2、3、または4である。もう1つの態様において、Xが酸素または硫黄の場合Zは任意である。もう1つの態様において、Xが窒素またはリンならZは存在する。もう1つの態様において、Zは好ましくはアリール基、より好ましくは置換アリール基である。
もう1つの態様における、嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物も本発明の範囲に属し、ジョンソン他著「エチレンおよびα−オレフィンの重合用のPd(II)およびNi(II)に基づく新規触媒」(J.Am.Chem.Soc.1995年、117巻、6414〜6415頁)およびジョンソン他著「パラジウム(II)触媒による機能化ビニルモノマーを用いたエチレンおよびプロピレンの共重合」(J.Am.Chem.Soc.1996年、118巻、267〜268頁)論文、および1996年8月1日公開WO96/23010号、WO99/02472号、US特許5,852,145号、5,866,663号および5,880,241号に記述されたNi2+およびPd2+錯体を含む本発明の担持活性剤を用いて利用される。これらの文献は参照により本発明に完全に組み込まれる。これらの錯体は、ジアルキルエーテル付加物、または以下に記述する本発明の活性化剤によりカチオン性状態まで活性化され得る記載されたジハロゲン錯体のアルキル化反応生成物のいずれかでもよい。
PCT公開WO96/23010号およびWO97/48735号、およびギブソン他著論文(Chem.Comm.1998年、849〜850頁)に開示された第8〜10族金属化合物のジイミンに基づくリガンドのものも、嵩高いリガンドのメタロセン触媒として含まれる。これらの文献は参照により本発明に完全に組み込まれる。
本発明の担持活性化剤と利用され得る他の嵩高いメタロセン触媒は、EP−A2−0816384号およびUS特許5,851,945号(参照により本発明に組み込まれる)に記述された第5および6族金属イミド錯体のそれである。さらに、架橋ビス(アミド)触媒化合物はWO96/27439号に記述され、これらは参照により本発明に組み込まれる。他の嵩高いリガンドのメタロセン触媒はUS特許5,852,146号にビス(ヒドロキシ芳香族ニトロゲンリガンド)として記載され、これは参照により本発明に組み込まれる。1または複数の第15族原子を含む他のメタロセン触媒はWO98/46651号に記載のものを含み、これは参照により本発明に組み込まれる。さらにもう1つのメタロセンの嵩高いリガンドのメタロセン触媒にはWO99/20665号に記述される多核の嵩高いリガンドのメタロセン触媒が含まれ、これは参照により本発明に組み込まれる。
また、ある態様において、前述の本発明の嵩高いリガンドのメタロセン触媒はそれらの構造、または光学、またはエナンチオマー異性体(メソおよびラセミ異性体、US特許5,852,143号を参照されたい。これらは参照により本発明に組み込まれる)およびそれらの混合物を含むことが考えられる。
重合触媒を含む第15族原子
本発明の担持活性化剤は重合触媒化合物を含む第15族原子を用いて利用することができる。一般にこれらの触媒には、少なくとも1つの脱離基に結合し、また少なくとも2つの第15族原子に結合し、それらの少なくとも1つがもう1つの基を通して第15および16族原子にも結合する第3〜14族金属原子、好ましくは第3〜7族、より好ましくは第4〜6族、さらにより好ましくは第4族金属原子が含まれる。
好ましくは、少なくとも1つの第15族原子も、C1〜C20の炭化水素基、ヘテロ原子含有基、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛、またはリンであり得るもう1つの基を通して第15または16族原子と結合する。ここで、第15または16族原子も非結合か、または水素、第14族金属含有基、ハロゲン、またはヘテロ原子含有基に結合し、2つの第15族原子のそれぞれも環状基に結合し、任意に水素、ハロゲン、ヘテロ原子またはヒドロカルビル基、またはヘテロ原子含有基に結合することができる。
金属重合触媒化合物を含む第15族原子は、化学式(IX)または(X)により表すことができる。
Figure 0004751836
Figure 0004751836
上記式中、Mは遷移金属、好ましくは第3〜14族主グループ金属、好ましくは第4、5または6族金属、より好ましくは第4族金属、最も好ましくはジルコニウム、チタン、またはハフニウムであり、
各Xは独立して脱離基、好ましくはアニオン性脱離基、より好ましくは水素、ヒドロカルビル基、ヘテロ原子、またはハロゲン、最も好ましくはアルキルまたはアリール置換アルキルであり、
yは0または1(yが0の場合、L’基はなく)であり、
nはもの酸化状態であり、好ましくは+3、+4、または+5、より好ましくは+4であり、
mはYZLまたはYZL’リガンドの正式荷電であり、好ましくは0、−1、−2、または−3、より好ましくは−2であり、
Lは第15または16族元素、好ましくは窒素であり、
L’は第15または16族元素含有基、好ましくは炭素、ケイ素、またはゲルマニウムであり、
Yは第15族元素、好ましくは窒素またはリン、より好ましくは窒素であり、
Zは第15族元素、好ましくは窒素またはリン、より好ましくは窒素であり、
1およびR2は独立してC1〜C20の炭化水素基、20までの炭素原子を有するヘテロ原子含有基、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、鉛、またはリンであり、好ましくはC2〜C20アルキル、アリール、またはアラルキル基、より好ましくは直鎖状、分枝状、または環状のC2〜C20アルキル基、最も好ましくはC2〜C6の炭化水素基である。
3は、存在しないか、炭化水素基、水素、ハロゲン、ヘテロ原子含有基、好ましくは1〜20の炭素原子を有する直鎖状、環状、または分枝状アルキル基、より好ましくはR3が存在しないか、水素、またはアルキル基、最も好ましくは水素である。
4およびR5は独立してアルキル基、アリール基、置換アリール基、環状アルキル基、置換環状アルキル基、環状アラルキル基、置換環状アラルキル基、または多環系、好ましくは20までの炭素原子を有し、より好ましくは3〜10の炭素原子、さらにより好ましくはC1〜C20の単価水素基、C1〜C20のアリール基またはC1〜C20のアラルキル基、または例えばRがアルキル基の場合PR3のようなヘテロ原子含有基であり、
1およびR2は互いに相互結合することができ、および/またはR4およびR5は互いに相互結合することができ、
6およびR7は独立して存在しないか、水素、アルキル基、ハロゲン、ヘテロ原子またはヒドロカルビル基、好ましくは直鎖状、環状、または分枝状の1〜20炭素原子を有するアルキル基、より好ましくは存在せず、
*は存在しないか、水素、第14族原子含有基、ハロゲン、ヘテロ原子含有基である。
「YZLまたはYZL’リガンドの正式荷電」は、金属および脱離基Xがない全リガンドの荷電を意味する。「R1およびR2は互いに相互結合することもできる」とは、R1およびR2が互いに直接結合することができる、または他の基を通して互いに結合することができることを意味する。「R4およびR5は互いに相互結合することもできる」とは、R4およびR5が互いに直接結合することができる、または他の基を通して互いに結合することができることを意味する。
フェノキシド遷移金属触媒組成物
本発明の担持活性化剤はフェノキシド遷移金属触媒化合物と用いることができる。一般に、これらの複合体は、金属がフェノキシド基の酸素に結合した、第3〜10族遷移金属またはランタニド金属化合物に結合したヘテロ原子置換フェノキシドである。
フェノキシド遷移金属触媒化合物は、化学式(XI)または(XII)により表すことができる。
Figure 0004751836
Figure 0004751836
上記式中、R1は水素またはC4〜C100の基であり、好ましくは三級アルキル基、好ましくはC4〜C20アルキル基、好ましくはC4〜C20三級アルキル基、好ましくは中性C4〜C100の基であり、Mに結合していても結合していなくてもよく、
2〜R5の少なくとも1つはヘテロ原子含有基であり、R2〜R5の残りは独立して水素またはC1〜C100の基であり、好ましくはC4〜C20アルキル基、好ましい具体例には、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、イソヘキシル、オクチル、イソオクチル、デシル、ノニル、ドデシルであり、任意のR2〜R5もMに結合していても結合していなくてもよく、
1〜R5のそれぞれは独立して、ヘテロ原子またはヘテロ原子含有基を含む他の原子で置換されても非置換でもよく、
Oは酸素であり、
Mは第3〜10族遷移金属またはランタニド金属であり、好ましくは第4族金属、好ましくはMはTi、ZrまたはHfであり、
nは金属Mの結合価状態であり、好ましくは2、3、4、または5であり、および
Qは独立して、アルキル、ハロゲン、ベンジル、アミド、カルボキシレート、カルバメート、チオレート、ヒドリドまたはアルコキシド基、または任意またはR1〜R5でもよいヘテロ原子を含むR基への結合であり得る。
ヘテロ原子含有基は、任意のヘテロ原子、または炭素、ケイ素または他のヘテロ原子に結合したヘテロ原子であり得る。好ましいヘテロ原子には、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、窒素、リン、ヒ素、スズ、鉛、アンチモン、酸素、セレン、およびテルルが含まれる。特に好ましいヘテロ原子には、窒素、酸素、セレン、および硫黄が含まれる。さらにより特に好ましいヘテロ原子には窒素と酸素が含まれる。ヘテロ原子自身がフェノキシド環に直接結合することもができ、またはフェノキシド環に結合した他の1または複数の原子に結合することができる。ヘテロ原子含有基は1または複数の同一または異なるヘテロ原子を含むことができる。好ましいヘテロ原子含有基には、イミン、アミン、オキシド、フォスフィン、エーテル、ケトン、ヘテロ環、オキサゾリン、チオエーテルなどが含まれる。特に好ましいヘテロ含有基には、イミンが含まれる。任意の2つの隣接R基は多環構造を形成できる。ある態様において任意の2以上のR基は5員環を形成しない。
好ましい態様において、ヘテロ原子置換フェノキシド遷移金属化合物はイミノフェノキシド第4族遷移金属化合物であり、より好ましくはイミノフェノキシドジルコニウム化合物である。
他の嵩高いリガンドのメタロセン触媒化合物
本発明の担持活性化剤と用いることができる他の触媒は、EP−A2−0816384号およびUS特許5,851,945号に記述される第5および6族金属イミド錯体のそれである。これらの文献は参照により本発明に組み込まれる。さらに、本発明の担持活性化剤と用いることができる他の触媒には、ディー・エイチ・マッコンビル(McConville)他著論文(オーガノメタリクス、1995年、14巻、5478〜5480頁)に記述される架橋ビス(アリールアミド)第4族化合物が含まれ、本文献は参照により本発明に組み込まれる。架橋ビス(アミド)触媒化合物はWO96/27439号(参照により本発明に組み込まれる)に記述され、本発明の組成物により活性化することができる。本発明の担持活性化剤と用いることができる他の好適な触媒化合物はWO96/27439号(参照により本発明に組み込まれる)に記述され、これも本発明の組成物により活性化することができる。本発明の担持活性化剤と用いることができる他の好適な触媒化合物はUS特許5,852,146号にビス(ヒドロキシ芳香族ニトロゲンリガンド)として記述され、これは参照により本発明に組み込まれる。本発明の担持活性化剤と用いることができる1または複数の第15族原子を含む他の触媒はWO98/26651号に記述されるものを含み、これは参照により本発明に組み込まれる。本発明の担持活性化剤と用いることができるさらに他の触媒はWO99/20665号に記述される多核の嵩高いリガンドのメタロセン触媒のものを含み、これは参照により本発明に組み込まれる。
また、ある態様において、本発明の担持活性化剤は、それらの構造、または光学、またはエナンチオマー異性体(メソおよびラセミ異性体、US特許5,852,143号を参照されたい。これらは参照により本発明に組み込まれる)およびそれらの混合物を含む嵩高いリガンドのメタロセン触媒と利用されることが考えられる。
他の態様において、前述の重合触媒は本発明の1または複数の活性化剤および活性化剤系と組み合わせて用いることができるとさらに考えられる。
化学式(IV)および(V)に対応するメタロセン型遷移金属化合物の非限定的な例には以下のものが含まれる。
rac−ジメチルシリル−ビス(インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−フェニル−インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−フェニル−インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−フェニル−インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−フェニル−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−ベンズインデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−ベンズインデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−ベンズインデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−インデニル)ハフウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−ナフチル−インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−ナフチル−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−ナフチル−インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−ナフチル−インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−エチレン−ビス(インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−エチレン−ビス(インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−エチレン−ビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−エチレン−ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(2’−メチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(2’−メチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(2’−メチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(2’−メチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−メチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−メチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−メチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−メチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ハフニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)(2−イソプロピル−4−(4’−tert−ブチル−フェニル)−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピル−インデニル)ハフニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピル−インデニル)ジルコニウムジメチル、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピル−インデニル)ジルコニウムジクロリド、
rac−ジメチルシリル−ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピル−インデニル)ハフニウムジクロリド、
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
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)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(シクロペンタジエニル)(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、
ビス(1−メチル−4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1−メチル−4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(1−メチル−4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド、
ビス(1−メチル−4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、
ビス(1−メチル−4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジフルオリド、
ビス(1−メチル−4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジアミド、
ビス(1−メチル−4−エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1−メチル−4−エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(1−メチル−4−ベンジルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1−メチル−4−ベンジルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(1−メチル−3−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1−メチル−3−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(1−メチル−3−n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1−メチル−3−n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(1−メチル−3−iso−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1−メチル−3−iso−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジフルオリド、
ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジアミド、
ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、
ビス(n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド、
ビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
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、
ビス(tert−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(tert−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(ベンジルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
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、
ビス(ベンジルシクロペンタジエニル)(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、
ビス(ベンジルシクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(プロピルシクロペンタジエニル)(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、
ビス(プロピルシクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(プロピ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)ジルコニウムジメチル、
ビス(プロピ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)ジルコニウムジクロリド、
ビス(テトラメチル,プロピルシクロペンタジエニル)(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、
ビス(テトラメチル,プロピルシクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ビス(テトラメチル,プロピルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(テトラメチル,プロピルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
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、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジアミド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジフルオリド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジイオダイド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロミド、
ジメチルシリルビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(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、
ジメチルシリルビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジフルオリド、
ジメチルシリルビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド、
ジメチルシリルビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジアミド、
ジメチルシリルビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロミド、
ジメチルシリルビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)(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、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロミド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジアミド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジフルオリド、
ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−ブチル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(1−メチル,4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロミド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジフルオリド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジアミド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメトキシド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−エチル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(1−メチル,4−ベンジルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,4−ベンジルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(1−メチル,3−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,3−ブチル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(1−メチル,3−n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,3−n−プロピル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(1−メチル,3−iso−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(1−メチル,3−iso−プロピル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(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(1,3−ジメチル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(n−プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(n−プロピル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(n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(n−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(tert−ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(tert−ブチル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(ベンジルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(ベンジルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(ベンジルシクロペンタジエニル)(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、
ジメチルシリルビス(ベンジルシクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(プロピルシクロペンタジエニル)(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、
ジメチルシリルビス(プロピルシクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(プロピ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)ジルコニウムジメチル、
ジメチルシリルビス(プロピ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)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(テトラメチル,プロピルシクロペンタジエニル)(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、
ジメチルシリルビス(テトラメチル,プロピルシクロペンタジエニル)(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリルビス(テトラメチル,プロピルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、および
ジメチルシリルビス(テトラメチル,プロピルシクロペンタジエニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド。
重合プロセス
本発明の担持活性化剤および前記担持活性化剤を利用した触媒系は、任意のプレ重合および/または広範囲の温度および圧力におよぶ重合プロセスにおける使用に好適である。温度は−60℃から約280℃までであり得、好ましくは50℃から約200℃までの範囲である。他の態様において、重合の温度は0℃以上、50℃以上、80℃以上、100℃以上、150℃以上または200℃以上である。ある態様において、採用される圧力は1気圧から約500気圧またはそれより高い範囲であることが可能である。
重合プロセスには、溶液、気相、スラリー相および高圧プロセスまたはそれらの組合せが含まれる。特に好ましくは、少なくともそのうち1つがエチレンまたはプロピレンである1つ以上のオレフィンの気相またはスラリー重合である。
ある態様において、本発明のプロセスは、2から30までの炭素原子を、好ましくは2から12の炭素原子を、およびより好ましくは2から8の炭素原子を有する1つ以上のオレフィンモノマーの溶液、高圧、スラリーまたは気相ポリマープロセスを示す。本発明は、エチレン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、4−メチル−ペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1およびデセン−1の二つ以上のオレフィンモノマーの重合に特によく適合している。
本発明のプロセスにおいて有用な他のモノマーには、エチレン性不飽和モノマー、4から18の炭素原子を有するジオレフィン、共役または非共役ジエン、ポリエン、ビニルモノマーおよび環状オレフィンが含まれる。本発明において有用な非限定的なモノマーには、ノルボルネン、ノルボルナジエン、イソブチレン、イソプレン、ビニルベンゾシクロブタン、スチレン、アルキル置換スチレン、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエンおよびシクロペンテンが含まれる。
本発明のプロセスの他の態様において、エチレンと4から15炭素原子、好ましくは4から12の炭素原子、および最も好ましくは4から8の炭素原子を有する少なくとも一つのα−オレフィンを有するコモノマーが気相プロセスにおいて重合される場合には、エチレンのコポリマーが生成される。
本発明のプロセスの他の態様において、ターポリマーを形成するために、エチレンまたはプロプレンは、任意にそれらの1つはジエンであり得る少なくとも二つの異なるコモノマーと重合される。
ある態様において、本発明はプロピレン単独、またはエチレン、および/または4から12の炭素原子を有するその他のオレフィンを含む1つ以上の他のモノマーとの重合のための重合プロセス、とくに気相またはスラリー相プロセスに関する。
典型的に気相重合プロセスにおいて継続的な循環は、反応槽系の循環の一部分において、別名リサイクル流または流動化媒体として知られる循環ガス流が、重合熱によって反応槽において加熱される場所に用いられる。この熱は、反応槽の外部にある冷却系により、循環の他の部分のリサイクル組成物から除去される。一般的に、ポリマー生成用のガス流動床プロセスにおいて、1つ以上のモノマーを含むガス流は、反応条件下の触媒の存在下で流動床を通して継続的に循環する。前記ガス流は流動床から取出され、反応槽にリサイクルされる。同時に、重合生成物は反応槽から回収され、新鮮なモノマーが重合したモノマーを置換えるために添加される。(例えば、米国特許US4,543,399号、4,588,790号、5,028,670号、5,317,036号、5,352,749号、5,405,922号、5,436,304号、5,453,471号、5,462,999号、5,616,661号および 5,668,228号を参照されたい。これら全ては参照により本発明に完全に組み込まれる)。
気相プロセスにおける反応槽の圧力は、約100psig(690kPa)から約500psig(3448kPa)まで、好ましくは約200psig(1379kPa)から約400psig(2759kPa)までの範囲で、より好ましくは約250psig(1724kPa)から約350psig(2414kPa)までの範囲で変動可能である。
気相プロセスにおける反応槽の温度は、約30℃から約120℃まで、好ましくは約60℃から約115℃まで、より好ましくは約70℃から約110℃までの範囲で、および最も好ましくは約70℃から約95℃までの範囲で変動することが可能である。他の態様において、気相プロセスにおける反応槽の温度は60℃以上である。
本発明のプロセスによって意図される他の気相プロセスには、連続または多段重合プロセスが含まれる。また本発明によって意図される気相プロセスには、米国特許US5,627,242号、5,665,818号および5,677,375号、および欧州公開EP−A−0794200号、EP−B1−0649992号、EP−A−0802202号およびEP−B−0634421号において記述されるものが含まれ、すべてこれらは参照により本発明に完全に組み込まれる。
他の態様において、本発明において利用される反応槽は性能が高く、本発明のプロセスは時間当たり500lbsより多くのポリマー(227Kg/hr)から約200,000lbs/hr(90,900Kg/hr)またはより高い量までのポリマーを、好ましくは1000lbs/hr(455Kg/hr)より多く、より好ましくは10,000lbs/hr(4540Kg/hr)より多く、さらにより好ましくは25,000lbs/hr(11,300Kg/hr)より多く、なおより好ましくは35,000lbs/hr(15,900Kg/hr)より多く、さらになおより好ましくは50,000lbs/hr(22,700Kg/hr)より多く、およびもっとも好ましくは65,000lbs/hr(29,000Kg/hr)より多くから100,000lbs/hr(45、500Kg/hr)より多くを生産している。
スラリー重合プロセスは、一般に約1から約50気圧およびさらにより高い範囲の圧力、および0℃から約120℃までの範囲の温度を使用する。他の態様において、スラリープロセスの温度は約100℃以上である。スラリー重合において、個体の粒子性ポリマーの懸濁液は、エチレンおよびコモノマーおよびしばしば水素が触媒と共に加えられる液体重合希釈媒体において形成される。希釈剤を含む懸濁液は、揮発性成分がポリマーから分離される反応槽から断続的にまたは継続的に除去され、任意の蒸留後に反応槽へリサイクルされる。重合媒体において用いられる液体希釈剤は、典型的に3から7炭素原子を有するアルカンであり、好ましくは分枝状アルカンである。用いられる媒体は重合条件の下で液体であり、相対的に不活性である必要がある。プロパン媒体が使用される場合、そのプロセスは前記反応希釈剤の臨界温度および圧力以上で運転しなくてはならない。好ましくは、ヘキサンまたはイソブタン媒体が用いられる。
他の態様において、本発明の重合技術は、粒子形態重合またはポリマーが溶液となる温度以下に温度が維持されるスラリープロセスのことを言う。そのような技術は技術的に周知で、例えば米国特許US3,248,179号に記述されており、これは全て参照により本発明に完全に組み込まれる。他のスラリープロセスには、ループ型反応槽を採用したもの、および連続、並行又はそれらを組合せた複数の攪拌反応槽を利用したものが含まれる。スラリープロセスの非限定的な例には連続ループまたは攪拌タンクプロセスが含まれる。また、スラリープロセスの他の例は、米国特許US4,613,484号に記述されており、これは参照により本発明に完全に組み込まれる。
他の態様において、本発明のスラリープロセスで用いられる反応槽は性能が高く、本発明のプロセスは、時間当たり2000lbsより多くのポリマー(907Kg/hr)を、より好ましくは5000lbs/hr(2268Kg/hr)より多くを、および最も好ましくは10,000lbs/hr(4540Kg/hr)より多くを生産している。他の態様において、本発明のプロセスで用いられるスラリー反応槽は、時間当たり15,000lbsより多くのポリマー(6804Kg/hr)を、好ましくは25,000lbs/hr(11,340Kg/hr)より多くから約100,000lbs/hr(45、500Kg/hr)を生産している。
溶液プロセスの具体例は、米国特許US4,271,060号、5,001,205号、5,236,998号、および5,589,555号およびPCTWO99/32525号に記述され、これらは参照により本発明に完全に組み込まれる。
本発明のプロセスのある態様において、好ましくはスラリーまたは気相プロセスは、本発明の触媒系の存在下で、およびトリエチルアルミニウム、トリメチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムおよびトリ−n−ヘキシルアルミニウムおよびジエチルアルミニウム塩化物、ジブチル亜鉛など同類のような任意の捕捉剤の非存在下または実質的に存在しない状態において操作される。このプロセスはPCT公開WO96/08520号および米国特許US5,712,352号および5,763,543号に記述され、これらは参照により本発明に完全に組み込まれる。
他の態様において本発明の方法は、本発明の触媒系の反応槽、特に気相反応槽への注入を提供する。液体形態における重合触媒は活性化剤、および/または支持体、および/または担持活性化剤と共にまたは別個に反応槽に供給することができる。PCT公開WO97/46599号に記述されている注入方法は参照により本発明に完全に組み込まれており、利用することができる。
本発明のプロセスの態様において、触媒系は液相(溶液、スラリー、懸濁液、バルク相またはそれらの組合わせ)において、高圧液体において、または超臨界流体または気相プロセスにおいて用いることが可能である。これらのプロセスのそれぞれは、単一、並行または連続反応槽において用いることができる。液体プロセスは、エチレンおよび/またはα‐オレフィンおよび少なくとも一つの近接した二基置換オレフィンモノマーを、適切な希釈剤または溶剤中において本発明で記述した触媒に接触させること、およびモノマーを本発明の態様のコポリマーを生産するために十分な時間反応させることを含む。重合に用いられる1つ以上のモノマーは、溶剤および/または希釈剤として、一般的には液体モノマーまたはモノマーにおける均一重合において使用することが可能である。またヒドロカルビル溶媒も、ヘキサンおよびトルエンを含む脂肪族および芳香族の両方に適している。バルクおよびスラリープロセスは、典型的には触媒を液体モノマーのスラリー、担持されている触媒系に接触させることによって達成される。気相プロセスは担持触媒を使用し、配位重合によるエチレン・ホモポリマーまたはコポリマーの生産に好適であることが知られている任意の方法で行なうことが可能である。具体例は、米国特許US4,543,399号、4,588,790号、5,028,670号、5,382,638号、5,352,749号、5,436,304号、5,453,471号、5,463,999号、およびWO95/07942号に見出すことができる。それぞれは米国特許の実施のために、参照により組み込まれる。
一般に重合反応温度は、−50℃から250℃まで変動し得る。反応温度条件は、−20℃から220℃まで、または200℃以下であり得る。圧力は、1mmHgから2500bar、または0.1barから1600barまで、または1.0から500barまで変動し得る。より低い分子重量のコポリマー、例えばMn≦10,000が見出される場合、それは0℃以上の温度および500bar未満の圧力で反応プロセスを行なうのに好適である。
ポリマー製品
本発明のプロセスにより生産されるポリマーは広範な種類の製品および最終用途に用いられる。生産されたポリマーはエチレンおよびプロピレンのホモおよびコポリマーであることが可能で、直鎖状低密度ポリエチレン、エラストマー、プラストマー、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリプロピレンコポリマーを含む。ポリマーは、典型的にはエチレンに基づくコポリマーであり、約0.86g/ccから0.97g/ccまでの密度を有する(ASTM−D−1238に従って計測された密度)。結晶化度に関するエラストマー性エチレン−α−オレフィンコポリマーは米国特許US5,767,208号に開示され、米国特許実施のために参照により組み込まれる。「コポリマー」という用語は、本発明で用いられるように、2つ以上のモノマー型に由来するポリマーを意味する。従って、例えば、それぞれエチレンおよびプロピレンおよびエチレン、プロピレン、および1−ブテンを含むEPおよびEPBとして記述されるポリマーは、両方ともコポリマーのことを言うことになる。従ってα−オレフィンには、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ペプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、4−メチル−1−ペンテン、5−メチル−1−ノネン、3−メチル−1−ペンテン、3,5,5−トリメチル−1−ヘキセン、ビニルシクロヘキサン、またはそれらの組合わせが含まれる。ジオレフィンには、EPDMゴムを含むエチレンコポリマーについての文献に記述されたものを含み、前記US5,767,208号の開示はこの点に関連している。具体例には、直鎖非環式ジオレフィン、分枝状非環式ジオレフィン、単環系脂環式ジオレフィン、多環系脂環式縮合または架橋環ジオレフィン、シクロアルケニル置換アルケンまたはそれらの組合わせが含まれる。具体例には、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、ビニルシクロヘキセン、5−ビニル−2−ノルボルネン、またはそれらの組合わせが含まれる。プロピレンに基づくポリマー製品には、アイソタクチック・ポリプロピレン、アタクチック・ポリプロピレン、およびランダム、ブロックまたは衝撃コポリマーが含まれる。
本発明の態様のポリマーは、300から1,000,000までの、または700から300,000までの間のMn(数平均分子量)値を有する。潤滑油および燃料油組成物に有用なコポリマーのような低重量分子量への適用に関しては、300から20,000の、または10,000以下のMnが考えられる。さらに、本発明の態様のコポリマーは、1以上、または1.5以上または6以下、または4以下または3以下の範囲の分子量分布(MWD)を含むことになる。
本発明のポリマーは任意の他のポリマーと混合および/または共押出しをすることが可能である。他のポリマーの非限定的な例には、直鎖状低密度ポリエチレン、エラストマー、プラストマー、高圧低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、アイソタクチック・ポリプロピレン、エチレンプロピレンコポリマーなどが含まれる。
本発明のプロセスにより生産されるポリマーおよびそれらの混合物は、ブロー成形、射出成形、ロト成形だけでなく、フィルム、シートおよび繊維押出しおよび共押出しのような成形操作において有用である。フィルムには、共押出しによって、またはシュリンク・フィルム、食品包装用フィルム、ストレッチ・フィルム、シール・フィルム、配向膜として有用であるラミネート加工によって形成されるブロウまたはキャストフィルムが含まれる。
重合操作
1.プロピレン重合
実施例1および2に記述される担持触媒の重合を、比較実施例1および2と同様、空気攪拌および温度制御用の熱電対を備えたILジッパークレイブ(zipperclave)反応装置(オートクレイブエンジニアズ社)で行なった。温度は水冷ジャケットで制御した。オートクレイブの圧力と温度はラブビュー(Labview)を用いて監視した。
全ての重合は、トリエチルアルミニウム(TEAl)捕捉剤(0.25mmol、5mLの0.05Mトルエン溶液)、400mLのプロピレン、7.5psig(52kPa)の水素(1Lの容積で)、500rpmの攪拌速度を用いて行なった。また、全実験は、70℃で1時間行なった。各実験に先立って、1Lオートクレイブ反応装置を95℃で1時間窒素を用いてパージした。窒素を充填したドライボックスで、15mLのバイヤルに5mLの0.05MTEAI溶液(トルエン中)を加えた。バイヤルを隔膜およびアルミニウムのキャップを用いて密封し、ドライボックスから取り出し、さらに窒素を吹きかけながら配管を通して反応装置に添加した。捕捉剤の添加後、30psig(270kPa)の水素に加圧された50ccのガス容器をオートクレーブに接続し、窒素のパージ下で容器の計測器が7.5psig(52kPa)を示すまで1Lオートクレイブに拡張させた。これに続いて、400mLの液体プロピレンを添加した。次に、窒素の注入口を閉じ、過剰な窒素を放出するために反応装置を換気した。攪拌器を500rpmに設定し、反応装置を70℃まで加熱した。ドライボックスにおいて、触媒管に20−50mgの触媒/ミネラルオイルスラリーおよび5mLの無水トルエンを添加した。特記のない限り、全触媒の充填量は、0.015mmol/g粘土(イオン交換層ケイ酸塩)である。窒素を吹きつけながら、触媒管を反応装置に取り付け、高圧窒素(550psig(3792kPa))で内容物を添加した。反応混合物を70℃で1時間攪拌した。この後、プロピレンを換気し内容物を空気に晒すことによって、反応混合物を冷却クエンチした。重合体を単離し、室温で乾燥させた。触媒生産性は、重合体の収量を時間当たりの触媒充填の総重量で除することによって計算した。
2.エチレン/ヘキセン重合
A.実施例(および比較実施例)3および4
比較実施例3および4と同様に、実施例3および4において記述される担持触媒の重合を、空圧攪拌器および温度制御のための熱電対を装備した1Lジッパークレイブ反応装置(オートクレイブ・エンジニアズ社)において行なった。温度は二重加熱および水冷ジャケットで制御した。オートクレイブの圧力と温度はラブビュー(Labview)を用いて監視した。
全ての重合は、130psig(1137kPa)の継続的なエチレン圧力下で、捕捉剤としてのトリイソブチルアルミニウム(TIBAI)、10−30mLの無水1−ヘキセン、300mLの無水ヘキサンを使用し、500rpmの速度で攪拌して実施した。さらに、全実験は40分間にわたり85℃で行なった。ドライボックスにおいて、25−50mgの触媒を触媒管に装填し、5mLの無水トルエンをピペットを経由して管に添加した。15mLのバイヤルに0.2−0.5mLのTIBAl溶液(トルエン中に1M)および10−30mLの無水1−ヘキセンを添加した。バイヤルを隔膜およびアルミニウムのキャップを用いて密封した。触媒管およびTIBAl/1−ヘキセン溶液をドライボックスから除去し、窒素を吹きつけながら、触媒管を反応装置に取り付け、TIBAl/1−ヘキセン溶液をカニューレを経由して反応装置に添加した。次に、窒素の注入口を閉め、過剰な窒素を放出するために反応装置を換気した。次に、ヘキサン(300mL)を反応装置に添加した。再度、過剰な窒素を放出するため反応装置を換気した。攪拌器を500rpmに設定し、反応装置を85℃まで加熱した。触媒管の内容物を、ヘキサン(100mL)と共に押出すことにより反応装置に添加した。次に、エチレン(130psig(1137kPa))を素早く反応装置に添加し、流量を反応の経過にわたって一定に維持した。反応混合物を85度で40分間攪拌し、過剰なエチレンを換気する前に冷却した。重合体を、室温で揮発物を除去することにより単離し、続いて2−3時間、真空下70℃で乾燥させた。
B.実施例(および比較実施例)5−11
実施例5−11および比較実施例(5−11)において調製された担持触媒系を用いた重合をメカニカル攪拌器、温度制御用の外部ヒーター、セプタム式注入口(septum inlet)および不活性雰囲気(窒素)グローブボックスにおける窒素およびエチレンの調節された供給を装備した22.5mLのガラス線オートクレイブ反応装置において行なった。反応装置を乾燥させ、115℃で5時間ガス抜きし、次に更に5時間室温で窒素をパージした。室温および大気圧下、希釈剤、コモノマーおよび捕捉剤を添加した。具体的には、室温でヘキサン(4.850mL)、トリ−n−オクチルアルミニウム(4mmolヘキサン中の0.02mol/Lトリ−n−オクチルアルミニウム溶液0.2mL)およびヘキセン(50μL)を添加した。800rpmで攪拌しながら、反応装置をプロセス温度(85℃)に加熱した。エチレンを130psig(1137kPa)の圧力まで添加した。活性化剤および触媒(3mg/mLトルエンスラリー0.1mL)をプロセス条件で注入した。重合は目標プロセス温度(85℃)の2℃以内、および目標プロセス圧力(130psig(1137kPa)、必要に応じてエチレンの自動添加により)の2psig(14kPa)以内に反応容器を維持しながら継続した。所定量のエチレンが消費された(75psig(517kPa)の累積エチレン量)後に、または40分の最大反応時間が経過するまでに、反応を停止させた。アルゴン中の5mol%の酸素からなるガス混合物を用いて、目標プロセス圧力を30psig(207kPa)上回るまで反応装置に圧力をかけることにより、反応を停止させた。次に反応装置を冷却、換気し、重合体を反応混合物の真空遠心分離により回収した。実施例5−11の触媒系によって調製された重合体の関連データを表3に要約する。
PPR試料の特性
分析試験のために、重合体試料溶液を、約3時間シェーカーオーブンにおいて160℃で、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(純度99%BHTをアルドリッチ社より購入)安定化重合体を1,2,4−トリクロロベンゼン(純度99%TCB、アルドリッチ社、4LTCB中5mgBHT)に溶解することにより調製した。重合体溶液の典型的濃度は、0.4から0.9mg/mLの間である。
分子量(重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn))、およびまた場合によって重合体の多分散性(PDI)のことを言う分子量分布(MWD=Mw/Mn)を蒸発光散乱検出を装備したシミックステクノロジー社製GPCを用いたゲル浸透クロマトグラフィー法により測定し、ポリスチレン標準(ポリマーラボラトリーズ社製、ポリスチレン較正キットS−M−10:Mp(ピークMw)が5000から3,390,000)を用いて較正した。試料を、3つのポリマーラボラトリーズ社製(連続PLゲル10mMixed−B300×7.5mmカラム)を用いて、135℃試料温度、160℃オーブン/カラムでTCBにおいて試験した。カラム拡張補正は採用しなかった。数値分析は、シミックステクノロジーズ社より入手可能なエポック(登録商標)ソフトウエアを使用して行なった。
赤外分析法用の試料は、安定化重合体溶液をシラン処理した水(パーツ番号S10860、シミックス社製)に晒して調製した。この方法により、約0.12および0.24mgの間の重合体がウエハセル(wafer cell)に沈着する。続いて試料を、パイクス社製のMappIR正反射率試料付属品を装備したブルッカー・エキノクス社製55 FTIR分光計で分析した。スペクトル域5000cm−1から500cm−1までをカバーするスペクトルを、32スキャンの2cm−1分解能で回収した。
エチレンヘキセンに関して、共重合体の重量%を〜1375cm−1のメチル変動バンドの測定により決定した。この変動バンドのピーク高さを、路長差を修正する〜4321cm−1の結合および倍音バンドによって正規化する。正規化されたピーク高さは、ブテンおよびヘキセンについて〜2から25重量%およびオクテンについて〜2から35重量%の濃度域内の共重合体重量%を予測するために、H−NMRデータからの個々の較正曲線に相関させる。典型的には、0.98以上のR2相関が得られる。
PP試料のDSC
1290TAインストルメンツDSCを用いて、最初に10℃/分で10分間220度での等温線で25℃から220℃まで試料を加熱し、次に10℃/分で220℃から25℃まで冷却し、最後に再度10℃/分で220℃まで加熱することにより熱分析を行なった。二度目の加熱結果が報告されている。
実施例1.
(1−1)イオン交換層ケイ酸塩の化学処理
ベンクレイSL(100g、ミズサワ・インダストリアル・ケミカルズ社より入手)を6時間、90℃で376.5g水中で100g硫酸(96%HSO)と共に攪拌した。室温まで一晩冷却した後、粘土を蒸留水で繰り返し洗浄し、最終上清のpHが3になるまで遠心分離によって分離した。これには5から10回の洗浄を必要とした。2回の追加100gバッチを上記の酸を用いて処理した。混合された洗浄済みの粘土試料を、48時間130度で空気中で乾燥させた。211.1g(70%)の乾燥粘土を回収した。表面積は285m/gであった。元素分析により、0.152のアルミニウム/ケイ素モル比率について4.7%のアルミニウムおよび32.3%のケイ素がみとめられた。全ての場合において、さらなる化学処理に先立って、酸処理した粘土を6時間200℃で無水窒素流において乾燥させ、今後の使用のためにドライボックス(酸素<2ppm;水<1ppm)で保存した。
(1−2)酸処理した粘土への有機アルミニウム化合物の添加
ドライボックスにおいて、磁気攪拌棒を装備した250ml丸底フラスコへ20.231グラムの新たに乾燥した酸処理ベンクレイSLおよび約80mlの無水トルエンを添加した。室温でスラリーを攪拌しながら、ニートのトリエチルアルミニウム(5.077g、0.045mole)を徐々に滴下して添加した。直ちにフラスコは温まり、一時間後に攪拌を停止した。このスラリーを15−20分ごとに定期的に攪拌(1−2分)しながら、さらに3時間静置した。スラリーを濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×25mL)を用いて洗浄し、一晩(〜15時間)真空で乾燥させた。TEAL処理した粘土試料を>90%の収率で回収し、それらを使用するまでドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(1−3)インドール修飾活性化剤の合成
ドライボックスにおいて、250mLの丸底フラスコへTEAL処理したベンクレイ(10.390g、1‐2において記述)および100mLの無水0−キシレンを添加した。攪拌したスラリーに4,5,6,7‐テトラフルオロインドール(1.891g、0.010mole)の0−キシレン溶液を添加した。15分間の攪拌後に攪拌を停止し、反応混合物を100℃まで加熱した。この間に反応混合物を15−20分ごとに定期的に1−2分間攪拌した。最初の100℃で30分の、溶液の色が無色から明るい黄色に変化する。反応混合物を室温まで冷却し、真空濾過によって回収し黄色の(金色の)固形物および淡黄色の溶液を得た。固形物をトルエン(3×50mL)を用いて洗浄し、〜15時間、真空で乾燥させた。インドール修飾した粘土試料を>90%の収率で回収し、およびそれらを使用するまでドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(1−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
ドライボックスにおいて、攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコへ、4.2gのインドール修飾したアルキルアルミニウムで処理した粘土(1−3で記述した)、35mL無水トルエン、rac−ジメチルシリルビス[(2−メチル−4−フェニル)インデニル]ジルコニウムジメチル(0.040g、0.068mmol)を攪拌した状態のトルエンスラリーとして添加した。直ちにスラリーの色は赤色調に変化する。時間と共に、スラリーの色は赤から黄色/緑色へと薄れた。攪拌を定期的に継続した(3時間の間にわたって、30分ごとに1−2分間)。攪拌を停止し、反応混合物を〜15時間静置したままにした。この後、反応混合物を濾過し、トルエン(3×25mL)を用いて洗浄し、6時間真空で乾燥させた。今後の重合操作のために、触媒をミネラルオイル(10重量%)でスラリー状にした。
(1−5)プロピレンの重合
プロピレン重合を操作1に記述した通り行なった。重合データを表1にまとめた。
比較実施例1
比較(1−4) 活性化剤系へのメタロセンの添加
(1−1および1−2)において記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した50ml丸底フラスコに、4.003gの活性化剤支持体(1−2)および〜25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、トルエンスラリー(〜10mLトルエン)として、rac−ジメチルシリルビス[(2−メチル−4−フェニル)インデニル]ジルコニウムジメチル(0.035g、0.060mmol、0.015mmol/g粘土)を5分間をかけて滴下した。メタロセンの添加において、スラリーの色は桃色または赤に変化し、および反応混合物を静置したままの状態の時、濃い緑色/茶色に色あせた。この間スラリーは、最初の6時間15−20分ごとに定期的に(〜1−2分間)攪拌だけを行ない、続いてさらに9時間静置した。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(1−5)プロピレンの重合
プロピレン重合を操作1に記述した通りに行なった。重合データを表1にまとめた。
実施例2.
(2−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
ドライボックスにおいて、攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコへ5.03gのインドール修飾したアルキルアルミニウムで処理した粘土(1−3で記述したとおり)、50mL無水トルエンを添加した。このスラリーに、rac−ジメチルシリルビス[(2−メチル−4−フェニル)インデニル]ジルコニウムジメチル(0.014g、0.024mmol、0.005mmolcat/g粘土)のトルエンスラリーを攪拌しながら添加した。直ちにスラリーの色は赤色調に変化した。時間と共に、スラリーの色は赤から黄色/緑色へと薄れた。攪拌を断続的にのみ継続した(15分毎に1−2分間)。攪拌を停止し、反応混合物をさらに1.5時間静置したままにした。この後、反応混合物を濾過し、トルエン(3×25mL)を用いて洗浄し、6時間真空で乾燥させた。今後の重合操作のために、触媒をミネラルオイル(10重量%)でスラリー状にした。
(2−5)プロピレンの重合
プロピレン重合を操作1に記述した通りに行なった。重合データを表1にまとめた。
比較実施例2
比較(2−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(1−2)において記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコに5.02gの活性化剤支持体(1−2)および〜50mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、トルエンスラリーとしてrac−ジメチルシリルビス[(2−メチル−4−フェニル)インデニル]ジルコニウムジクロリド(0.045g、0.075mmol、0.015mmol/g粘土)を5分間かけて添加した。メタロセンの添加において、スラリーの色は緑色に変化した。攪拌を停止し、溶液を室温で15時間反応させた。この間、スラリーは最初の6時間について15−20分ごとに定期的に攪拌される(〜1−2分間)のみであり、続いてさらに9時間静置したままであった。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(2−5)プロピレンの重合
プロピレン重合を以下に記述の通り行なった。重合データを表1にまとめた。
実施例3
(3−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(1−3)に従って調製した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコに2.138gのインドール修飾した活性化剤支持体(1−3)および25mL無水トルエンを添加した。このスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[3.9mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、0.064mmol、0.030mmol/g粘土]を、トルエン溶液として5分間かけて添加した。攪拌を停止し、溶液を室温で6時間反応させた。この間、スラリーは30分ごとに時折攪拌(〜1−2分間)行なったのみであった。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。オレンジ色の固形物を高い収率(>90%)で回収し、および今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(3−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセンの重合を操作2aに記述の通り行なった。重合データを表2にまとめた。
比較実施例3
比較(3−4)活性化剤系へのメタセロンの添加
(1−2)に記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した50mL丸底フラスコに2.114gの活性化剤支持体(1−2)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[3.8mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、(0.0248mg、0.063mmol)、0.030mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。攪拌を停止し、溶液を室温で6時間反応させた。この間、スラリーは15−20分ごとに時折攪拌(〜1−2分間)を行なったのみであった。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(3−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセンの重合を操作2aに記述の通り行なった。重合データを表2にまとめた。
実施例4
(4−3)インドール修飾活性化剤の合成
K10モンモリナイトをアルドリッチ・ケミカル社から購入し、6時間200℃で不活性の無水窒素流中で乾燥させ、直ちに窒素パージしたドライボックスへ移した(不活性の無水窒素雰囲気下)。続いてTEAl処理およびインドール修飾を、それぞれ(1−2)および(1−3)で記述した通り行なった。
(4−4)活性化剤系へのメタセロンの添加
前記(4−3)に記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコに2.00gインドール修飾活性化剤支持体(4−3)および35mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、0.220gの(1,3−MeBuCp)ZrMe(0.022g、0.056mmol、0.028mmol/g粘土)の10重量%溶液を、5分間かけて滴下した。攪拌を停止し、溶液を室温で6時間反応させた。この間、スラリーは30分ごとに時折攪拌(〜5分間)を行なったのみであった。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。オレンジ色の固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(4−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセンの重合を操作2aに記述の通り行なった。重合データを表2にまとめた。
比較実施例4
比較(4−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(4−2)に記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコに3.00gの活性化剤支持体(4−2)および35mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、0.328gの(1,3−MeBuCp)ZrMe(0.033g、0.084mmol、0.028mmol/g粘土)の10重量%トルエン溶液を5分間かけて滴下した。攪拌を停止し、溶液を室温で6時間反応させた。この間、スラリーは15−20分ごとに時折攪拌(〜5分間)を行なったのみであった。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(4−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2aに記述の通り行なった。重合データを表2にまとめた。
実施例5
(5−5)エチレン/ヘキセンの重合
(3−4)で調製した触媒を使用したエチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した反応条件下で行なった。重合データを表3にまとめた。
比較実施例5
比較(5−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(1−2)に記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコに2.131gの活性化剤支持体(1−2)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[3.9mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)0.025g、0.060mmol、0.030mmol/g粘土]の溶液を5分間かけて滴下した。攪拌を停止し、溶液を室温で6時間反応させた。この間、スラリーは30分ごとに時折攪拌(〜5分間)を行なったのみであった。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(5−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を、操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
実施例6
(6−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(4−3)に記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した30mLバイヤルに2.428gのインドール修飾活性化剤支持体(4−3)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe(0.029g、0.056mmol、0.028mmol/g粘土)をトルエン溶液として、5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で一晩静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄緑色の固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(6−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
比較実施例6
比較(6−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(4−2)に記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した50mL丸底フラスコに3.077gの活性化剤支持体(4−2)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[0.035g、0.089mmol、0.029mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。攪拌を停止し、溶液を室温で一晩静置したままにし、さらに二日間−35℃で保存した。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄緑色の固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(6−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
実施例6A
(6A−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(4−3)に記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した25mL丸底フラスコに2.00gのインドール修飾活性化剤支持体(4−3)および15mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMeを10重量%のトルエン溶液(0.220gの10重量%溶液、0.022g、0.056mmol、0.028mmol/g粘土)として5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄色がかった固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(6A−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
比較実施例6A
比較(6A−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(4−2)に記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した50mL丸底フラスコに3.00gのTEAL処理した粘土(4−2)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMeの10重量%トルエン溶液をトルエン溶液(0.328gの10重量%溶液、0.033g、0.089mmol、0.030mmol/g粘土)として5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄色がかった固形物を回収し(2.11g)、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(6A−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
実施例7
(7−3)活性化剤系の調製
(1−1)で調製した粘土を、微細なより均一な粘土粒径を得るために乾燥粘土をドライボックスで乳鉢および乳棒を使用して粉砕したことを除いて、記述の通り使用した。続いて工程(1−2)および(1−3)を、粉砕粘土について上述したように行なった。
(7−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(7−3)で記述した活性化剤系を出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した25mL丸底フラスコに2.00gのインドール修飾した活性化剤支持体(7−3)および15mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMeの10重量%トルエン溶液をトルエン溶液(0.220gの10重量%溶液、0.022g、0.056mmol、0.028mmol/g粘土)として5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄色がかった固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(7−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
比較実施例7
比較(7−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(7−3)で記述した活性化剤系を、粘土がTEAl処理のみされていることを除いて、出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した50mL丸底フラスコに2.00gのTEAl処理した粘土支持体(×−2)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMeを、10重量%トルエン溶液(0.220gの10重量%溶液、0.022g、0.056mmol、0.028mmol/g粘土)として5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄色がかった固形物を回収し(2.11g)、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(7−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
実施例8
(8−3)活性化剤系の調製
ベンクレイSLを(1−1)で記述した通りに調製し、無水の窒素流において6時間200℃で乾燥させた。600ミクロンより大きい粘土の粒子を、ドライボックスで30メッシュシーブを使用して単離した。これらのより大きな粒子サイズを250ミクロン(60メッシュシーブ)より小さい粒子サイズとするために、乳鉢および乳棒を使用して粉砕した。それに続いて工程(1−2)および(1−3)を前記粉砕粘土について記述したように行なった。
(8−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
(8−3)で記述した活性化剤系を調製し、出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した50mL丸底フラスコに2.449gのインドール修飾した活性化剤支持体(8−3)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[4.4mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、0.029g、0.064mmol、0.030mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄色からオレンジ色の固形物を高い収率(>90%)で回収し(2.11g)、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(8−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
比較実施例8
比較(8−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
実施例(8−3)で記述した粘土を、(1−2)で記述したように粘度をTEAl処理したのみであることを除いて、出発支持体として使用した。攪拌棒を装備した50mL丸底フラスコに2.504gのTEAl処理した粘土支持体(8−2)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[4.4mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、0.029g、0.064mmol、0.030mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄色がかった固形物を回収し(2.11g)、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(8−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
実施例9
(9−1)イオン交換層ケイ酸塩の化学処理
50gのベンクレイSLを、2時間100℃で190gの水中で、108gの硫酸(96% HSO)と共に攪拌した。一晩、室温まで冷却した後、粘土を蒸留水で繰り返し洗浄し、最後の洗浄液のpHが3になるまで遠心分離によって分離した。洗浄された粘土を48時間130度で空気中で乾燥させた。31.9g(64%)の乾燥粘土を回収した。表面積は247m/gであった。元素分析により、0.101のアルミニウム/ケイ素モル比率について3.65%のアルミニウムおよび37.6%のケイ素がみとめられた。全ての場合において、さらなる化学処理に先立って、酸処理した粘土を6時間200℃で無水窒素流において乾燥させ、今後の使用のためにドライボックス(酸素<2ppm;水<1ppm)で保存した。
(9−3)活性化剤系の調製
上記(9−1)で記述した層状ケイ酸塩物質を利用することを除いて、活性化剤系を1−2および1−3において記述した方法と類似の方法で調製した。
(9−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコに2.007gのインドール修飾した活性化剤支持体(5−3)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[3.6mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、0.0236g、0.060mmol、0.030mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この間、スラリーは30分ごとに時折攪拌(〜5分間)を行なったのみであった。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。オレンジ色の固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(9−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
比較実施例9
比較(9−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
実施例(9‐1)に記述した粘土を出発支持体として使用した。この支持体に実施例(1−2)に記述したTEAl処理を行った。攪拌棒を装備した50mL丸底フラスコに2.131gのTEAl処理した粘土支持体(9−2)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[3.9mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、0.025g、0.064mmol、0.030mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄色がかった固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(9−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
実施例10
(10−1)イオン交換層ケイ酸塩の化学処理
50gのベンクレイSLを、2時間100℃で190gの水中において、108gの硫酸(96%HSO)および66gのMgSO・7HOと共に攪拌した。一晩、室温まで冷却した後、粘土を蒸留水で繰り返し洗浄し、最後の洗浄液のpHが3になるまで遠心分離によって分離した。洗浄された粘土を48時間130℃で空気中で乾燥させた。34.4g(69%)の乾燥粘土を回収した。表面積は248m/gであった。元素分析により、0.121のアルミニウム/ケイ素モル比率について4.21%のアルミニウムおよび36.2%のケイ素がみとめられた。全ての場合において、さらなる化学処理に先立って、酸処理した粘土を6時間200℃で、無水窒素流において乾燥させ、今後の使用のためにドライボックス(酸素<2ppm;水<1ppm)で保存した。
(10−3)活性化剤系の調製
上記(10−1)で記述した層状ケイ酸塩物質を使用することを除いて、活性化剤系を1−2および1−3において記述した方法と類似の方法で調製した。
(10−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコに2.007gのインドール修飾した活性化剤支持体(10−3)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、トルエン溶液として(1,3−MeBuCp)ZrMe[3.6mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、0.0236g、0.060mmol、0.030mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この間、スラリーは30分ごとに時折攪拌(〜5分間)を行なったのみであった。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。オレンジ色の固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(10−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
比較実施例10
比較(10−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
実施例(10−1)に記述した粘土を出発支持体として使用した。この支持体は実施例(1−2)に記述したようにTEAl処理に従った。攪拌棒を装備した50mL丸底フラスコに1.993gのTEAl処理した粘土支持体(10−2)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[3.6mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、0.023g、0.060mmol、0.030mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄色がかった固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(10−5)エチレン/ヘキセンの重合
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
実施例11
(11−1)イオン交換層ケイ酸塩の化学処理
50gのベンクレイSLを、2時間100℃で190gの水中において、54gの硫酸(96%HSO)および66gのMgSO・7HOと共に攪拌した。一晩、室温まで冷却した後、粘土を蒸留水で繰り返し洗浄し、最後の洗浄液のpHが3になるまで遠心分離によって分離した。前記洗浄された粘土を48時間130℃で空気中で乾燥させた。35.7g(71%)の乾燥粘土を回収した。表面積は278m/gであった。元素分析により、0.184のアルミニウム/ケイ素モル比率について5.99%のアルミニウムおよび33.9%のケイ素がみとめられた。全ての場合において、さらなる化学処理に先立って、酸処理した粘土を6時間200℃で無水窒素流において乾燥させ、今後の使用のためにドライボックス(酸素<2ppm;水<1ppm)で保存した。
(11−3)活性化剤系の調製
上記(11−1)で記述した層状ケイ酸塩物質を使用することを除いて、活性化剤系を1−2および1−3において記述した方法と類似の方法で調製した。
(11−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
攪拌棒を装備した100ml丸底フラスコに2.008gのインドール修飾した活性化剤支持体(11−3)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、(1,3−MeBuCp)ZrMe[3.6mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、0.0236g、0.060mmol、0.030mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この間、スラリーは30分ごとに時折攪拌(〜5分間)を行なったのみであった。この後、溶液を濾過しトルエン(3×25mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。オレンジ色の固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
(11−5)エチレン/ヘキセンの重合(23831−70)
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
比較実施例11
比較(11−4)活性化剤系へのメタロセンの添加
実施例(11−1)に記述した粘土を出発支持体として使用した。この支持体は実施例(1−2)に記述したようにTEAl処理を行った。攪拌棒を装備した50mL丸底フラスコに2.022gのTEAl処理した粘土支持体(11−2)および25mL無水トルエンを添加した。攪拌したスラリーに、トルエン溶液として(1,3−MeBuCp)ZrMe[3.7mLの0.0166M溶液(0.649g/100mLトルエン)、0.024g、0.061mmol、0.030mmol/g粘土]を5分間かけて滴下した。15分後に攪拌を停止し、溶液を室温で6時間静置したままにした。この後、溶液を濾過し、トルエン(3×10mL)およびヘプタン(1×10mL)を用いて洗浄し、15時間真空で乾燥させた。黄色がかった固形物を高い収率(>90%)で回収し、今後の使用のためにドライボックスフリーザー(−35℃)で保存した。
比較(11−5)エチレン/ヘキセンの重合(23831−70)
エチレン/ヘキセン重合を操作2bに記述した通りに行なった。重合データを表3にまとめた。
Figure 0004751836
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Figure 0004751836
Figure 0004751836
Figure 0004751836
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Claims (10)

  1. イオン交換層ケイ酸塩、有機アルミニウム化合物、および複素環化合物と接触させることにより調製される担持活性化剤であって、前記複素環式化合物が下記化学式
    Figure 0004751836
    (式中、X2、X3、X4、X5、X6およびX7はそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、アルキル基、ハロゲン化または部分的ハロゲン化アルキル基、アリール基、アルコキシド基、ハロゲン化または部分的ハロゲン化アルコキシド基、アリールオキシド基、ハロゲン化または部分的ハロゲン化アリールオキシド基、アリール置換アルキル基、またはハロゲン化または部分的ハロゲン化アリール置換アルキル基である)で表される担持活性化剤であり、当該イオン交換層ケイ酸塩は1以上の硫酸、塩酸、カルボン酸、アミノ酸またはそれらの混合物を含有する酸と接触することにより酸性化されているものである担持活性化剤。
  2. 前記ハロゲン化または部分的ハロゲン化された基が塩素原子、臭素原子、またはフッ素原子を含むことを特徴とする請求項1に記載の担持活性化剤。
  3. 前記イオン交換層ケイ酸塩が、0.05〜0.4の範囲のアルミニウムおよびケイ素の元素比(Al/Si)を有することを特徴とする請求項1または2に記載の担持活性化剤。
  4. 前記イオン交換層ケイ酸塩が、自然または合成のモンモリロナイト(montmorillonite)、ノントロナイト(nontronite)、ベイデライト(beidellite)、ヴォルコンスコイト(volkonskoite)、ラポナイト(laponite)、ヘクトライト(hectorite)、サポナイト(saponite)、サウコナイト(sauconite)、ステベンサイト(stevensite)、ヴェルミキュライト(vermiculite)、ハロイサイト(halloysite)、アルミネイト酸化物、ベントロナイト(bentronite)、カオリナイト(kaolinite)、ディッカイト(dickite)、スメクチック粘土(smectic clay)、雲母、マガディアイト(magadiite)、ケニアイト(kenyaite)、オクトケイ酸塩、カネマイト(kanemite)、マカタイト(makatite)、アタプルガイト(attapulgite)、セピオライト(sepiolite)、ゼオライト層物質およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の担持活性化剤。
  5. 前記イオン交換層ケイ酸塩がそれらに結合したアルキルアルミニウム基を有するように、前記イオン交換層ケイ酸塩がアルキルアルミニウム化合物又はアルモキサンを含む有機アルミニウム化合物で処理されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の担持活性化剤。
  6. 前記有機アルミニウム化合物が、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、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、トリ-イソ-オクチルアルミニウム、トリフェニルアルミニウムからなる群から選択される少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項に記載の担持活性化剤。
  7. 第4族遷移金属オレフィン重合触媒化合物および請求項1〜のいずれか1項に記載の活性化剤を含む触媒系。
  8. 前記触媒化合物が架橋されたビスインデニル第4族遷移金属化合物を含むことを特徴とする請求項に記載の触媒系
  9. 前記触媒化合物が(1,3−MeBuCp)ZrMe、rac-ジメチルシリルビス(2−メチル−4−フェニル−インデニル)ジルコニウムジメチルまたはrac-ジメチルシリルビス(2−メチル−インデニル)ジルコニウムジメチルを含むことを特徴とする請求項に記載の触媒系。
  10. 前記オレフィンを請求項またはに記載の触媒系と接触させることを含むオレフィンの重合方法。
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Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7741417B2 (en) * 2004-01-07 2010-06-22 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Preparation of polymerization catalyst activators utilizing indole-modified silica supports
US20080281139A1 (en) * 2005-02-10 2008-11-13 Mitsui Chemicals, Inc. Catalyst for Propylene Dimerization and Dimerization Method
AU2005201962B2 (en) * 2005-05-10 2008-05-01 Xuegang Chen Process for producing micron-size, modified palygorskite as a Ziegler-Natta catalyst for production of polyethylene
GB2432363B (en) * 2005-11-16 2010-06-23 Epichem Ltd Hafnocene and zirconocene precursors, and use thereof in atomic layer deposition
WO2009043867A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Basell Polyolefine Gmbh Process for the preparation of catalyst paste and products thereof
US8022005B2 (en) * 2007-11-08 2011-09-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Halogen substituted heterocyclic heteroatom containing ligands-alumoxane activation of metallocenes
DE102008063895B3 (de) * 2008-12-19 2010-06-10 Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Verfahren zur Aktivierung oder Regeneration eines Wasserstoffspeichermaterials
JP5870802B2 (ja) * 2011-03-30 2016-03-01 日本ポリプロ株式会社 オレフィン重合用触媒成分、オレフィン重合用触媒およびそれを用いたポリオレフィンの製造方法
CN105377906A (zh) 2013-07-17 2016-03-02 埃克森美孚化学专利公司 取代的茂金属催化剂
SG11201508750SA (en) 2013-07-17 2015-11-27 Exxonmobil Chem Patents Inc Cyclopropyl substituted metallocene catalysts
US9938364B2 (en) 2013-07-17 2018-04-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Substituted metallocene catalysts
EP3022237B1 (en) 2013-07-17 2018-10-03 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Metallocenes and catalyst compositions derived therefrom
EP3022235B1 (en) 2013-07-17 2020-04-08 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Metallocenes and catalyst compositions derived therefrom
SG11201509739VA (en) 2013-07-17 2015-12-30 Exxonmobil Chem Patents Inc Process using substituted metallocene catalysts and products therefrom
CN105622807B (zh) * 2014-10-28 2019-03-26 中国石油化工股份有限公司 聚丙烯蜡的制备方法
WO2016074243A1 (zh) * 2014-11-14 2016-05-19 中国科学院化学研究所 一种聚烯烃树脂组合物及其制备方法
JP6750239B2 (ja) * 2015-04-07 2020-09-02 日本ポリプロ株式会社 固体酸、オレフィン重合用触媒及びオレフィン重合体の製造方法
JP6369382B2 (ja) * 2015-04-23 2018-08-08 日本ポリプロ株式会社 オレフィン重合用触媒成分およびそれを用いたオレフィン重合体の製造方法
RU2736492C2 (ru) 2015-05-11 2020-11-17 У.Р. Грейс Энд Ко.-Конн. Способ производства модифицированной глины, металлоценового катализатора полимеризации на подложке, производимого катализатора и их применение
CN107864635B (zh) 2015-05-11 2021-06-25 格雷斯公司 制备改性粘土的方法、所制备的改性粘土及其用途
WO2016195824A1 (en) 2015-05-29 2016-12-08 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymerization process using bridged metallocene compounds supported on organoaluminum treated layered silicate supports
US10676547B2 (en) 2015-08-31 2020-06-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Aluminum alkyls with pendant olefins on clays
EP3344665A4 (en) 2015-08-31 2019-08-14 ExxonMobil Chemical Patents Inc. ALUMINUM ALKYLE WITH HANGING OLEFINS FOR POLYOLEFINREACTIONS
US10618988B2 (en) 2015-08-31 2020-04-14 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Branched propylene polymers produced via use of vinyl transfer agents and processes for production thereof
WO2017052847A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymerization process using pyridyldiamido compounds supported on organoaluminum treated layered silicate supports
US9982067B2 (en) * 2015-09-24 2018-05-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymerization process using pyridyldiamido compounds supported on organoaluminum treated layered silicate supports
US9994657B2 (en) 2015-10-02 2018-06-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymerization process using bis phenolate compounds supported on organoaluminum treated layered silicate supports
US9982076B2 (en) 2015-10-02 2018-05-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Supported bis phenolate transition metals complexes, production and use thereof
WO2017058391A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymerization process using bis phenolate compounds supported on organoaluminum treated layered silicate supports
WO2017058390A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymerization process using bis phenolate compounds supported on organoaluminum treated layered silicate supports
US10000593B2 (en) 2015-10-02 2018-06-19 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Supported Salan catalysts
US9994658B2 (en) 2015-10-02 2018-06-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymerization process using bis phenolate compounds supported on organoaluminum treated layered silicate supports
US9975973B2 (en) 2015-10-02 2018-05-22 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Asymmetric fluorenyl-substituted salan catalysts
US10414887B2 (en) 2015-10-02 2019-09-17 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Supported catalyst systems and methods of using same
US10059788B2 (en) 2016-04-29 2018-08-28 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Organoaluminum activators on clays
CN106076428B (zh) * 2016-06-16 2018-12-28 常州大学 一种用于脱除重整生成油中微量烯烃的凹土基催化剂的制备方法及应用
US10562987B2 (en) 2016-06-30 2020-02-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polymers produced via use of quinolinyldiamido transition metal complexes and vinyl transfer agents
CN106669650A (zh) * 2016-12-16 2017-05-17 池州方达科技有限公司 一种催化剂载体陶瓷微球的预处理方法
US10626200B2 (en) 2017-02-28 2020-04-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Branched EPDM polymers produced via use of vinyl transfer agents and processes for production thereof
US10676551B2 (en) 2017-03-01 2020-06-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Branched ethylene copolymers produced via use of vinyl transfer agents and processes for production thereof
CN110467694B (zh) * 2018-05-09 2022-01-04 中国石油天然气股份有限公司 丙烯高温聚合催化剂复合载体的制备方法、丙烯高温聚合催化剂组分及丙烯高温聚合催化剂
US20230002514A1 (en) * 2019-10-28 2023-01-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Supported Non-Coordinating Anion Activators, Use Thereof, and Production Thereof
WO2021154204A1 (en) 2020-01-27 2021-08-05 Formosa Plastics Corporation, U.S.A. Process for preparing catalysts and catalyst compositions
US11339229B2 (en) 2020-01-27 2022-05-24 Formosa Plastics Corporation, U.S.A. Process for preparing catalysts and catalyst compositions
WO2023239560A1 (en) 2022-06-09 2023-12-14 Formosa Plastics Corporaton, U.S.A. Clay composite support-activators and catalyst compositions

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06192327A (ja) * 1992-12-24 1994-07-12 Mitsui Toatsu Chem Inc オレフィン重合用触媒およびそれを用いたポリオレフィンの製造方法
JPH10231312A (ja) * 1996-12-18 1998-09-02 Tosoh Corp オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法
JPH11140111A (ja) * 1997-11-06 1999-05-25 Mitsubishi Chemical Corp オレフィン重合用触媒及びこれを用いたオレフィン重合体の製造方法
WO2004003037A1 (en) * 2002-06-28 2004-01-08 Univation Technologies, Llc. Halogen substituted catalyst system for olefin polymerization
JP2005539095A (ja) * 2002-01-28 2005-12-22 ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー 重合触媒活性剤及び重合プロセスでのその使用

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW218884B (ja) 1991-05-01 1994-01-11 Mitsubishi Kakoki Kk
JP3142896B2 (ja) 1991-07-19 2001-03-07 三井化学株式会社 オレフィン重合用触媒成分の製造方法およびそれを用いたオレフィンの重合方法
EP0683180B1 (en) * 1994-05-18 2002-03-06 Mitsubishi Chemical Corporation Catalyst for polymerizing an olefin and method for polymerizing the olefin
US5928928A (en) * 1995-06-07 1999-07-27 Universiteit Van Amsterdam Human chitinase, its recombinant production, its use for decomposing chitin, its use in therapy or prophylaxis against infection diseases
US6110858A (en) 1996-12-18 2000-08-29 Tosoh Corporation Olefin polymerization catalysts and process for producing olefin polymers
DE69801299T2 (de) * 1997-04-25 2002-04-18 Mitsubishi Chem Corp Phyllosilikat-geträgerter Katalysator für die Olefinenpolymerisation
US6040216A (en) * 1997-08-11 2000-03-21 Mosel Vitelic, Inc. Method (and device) for producing tunnel silicon oxynitride layer
IL130713A0 (en) * 1997-11-12 2000-06-01 Montell Technology Company Bv Metallocenes and catalysts for olefin-polymerisation
JPH11166011A (ja) 1997-12-02 1999-06-22 Mitsubishi Chemical Corp α−オレフィン重合用触媒成分、触媒およびα−オレフィン重合体の製造方法
JPH11166012A (ja) 1997-12-03 1999-06-22 Mitsubishi Chemical Corp オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法
JPH11255816A (ja) 1998-03-11 1999-09-21 Mitsubishi Chemical Corp α−オレフィン重合用触媒成分、触媒、及びそれを用いたα−オレフィンの重合方法
US6376416B1 (en) * 1998-07-21 2002-04-23 Japan Polychem Corporation Olefin polymerization catalyst and process for producing olefin polymer
WO2000005271A1 (fr) * 1998-07-24 2000-02-03 Japan Polychem Corporation Procede relatif a l'elaboration de polymere olefinique
US6395846B1 (en) * 1998-08-20 2002-05-28 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Catalysts for olefin polymer production
US6894131B2 (en) * 1998-08-21 2005-05-17 Univation Technologies, Llc Polymerization process using a metallocene catalyst system
JP2000072813A (ja) 1998-08-27 2000-03-07 Mitsubishi Chemicals Corp オレフィン重合体の製造方法
DE19846314A1 (de) 1998-10-08 2000-04-13 Basf Ag Polyolefinnanocomposite
JP2000198812A (ja) 1998-11-05 2000-07-18 Mitsubishi Chemicals Corp オレフィン重合用触媒及びオレフィン重合体の製造方法
US6147173A (en) * 1998-11-13 2000-11-14 Univation Technologies, Llc Nitrogen-containing group 13 anionic complexes for olefin polymerization
US6040261A (en) 1999-04-15 2000-03-21 Equistar Chemicals, Lp Supported single-site catalyst and olefin polymerization process
JP2001020010A (ja) 1999-07-02 2001-01-23 Sumitomo Metal Ind Ltd 真空脱ガス処理中の溶鋼への添加剤の添加方法
JP2001026613A (ja) 1999-07-15 2001-01-30 Japan Polychem Corp オレフィン重合用触媒及びそれを用いたオレフィンの重合方法
JP4754041B2 (ja) 1999-07-19 2011-08-24 日本ポリプロ株式会社 オレフィン重合用触媒成分及びそれを用いたオレフィン重合用触媒
US6239062B1 (en) * 1999-09-02 2001-05-29 Equistar Chemicals, L.P. Olefin polymerization catalysts containing indolyl-amido ligands
EP1228109B1 (en) 1999-09-27 2006-02-01 Dow Global Technologies Inc. Supported catalyst comprising expanded anions
US6193767B1 (en) 1999-09-28 2001-02-27 The Lubrizol Corporation Fuel additives and fuel compositions comprising said fuel additives
WO2001025149A2 (en) * 1999-10-07 2001-04-12 The Dow Chemical Company Silica gel composition and method for making
US6232260B1 (en) * 1999-10-14 2001-05-15 Equistar Chemicals, L.P. Single-site catalysts for olefin polymerization
US6489480B2 (en) * 1999-12-09 2002-12-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Group-15 cationic compounds for olefin polymerization catalysts
JP2001163908A (ja) 1999-12-09 2001-06-19 Mitsubishi Chemicals Corp オレフィン重合用触媒成分及びそれを用いた触媒
JP2001163909A (ja) 1999-12-10 2001-06-19 Mitsubishi Chemicals Corp オレフィン重合用触媒成分及びそれを用いた触媒
WO2001042320A1 (en) 1999-12-10 2001-06-14 The Dow Chemical Company Treated clay compositions and olefin polymerization catalysts comprising the same
KR20010112459A (ko) * 2000-02-24 2001-12-20 간디 지오프레이 에이치. 올레핀 중합용 조촉매로서 유용한 유기금속 화합물
JP2001316415A (ja) 2000-05-10 2001-11-13 Tosoh Corp オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法
JP2001316414A (ja) 2000-05-10 2001-11-13 Tosoh Corp オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法
DE60129075T2 (de) 2000-05-29 2008-03-06 Japan Polychem Corp. Olefinpolymerisationskatalysator, Verfahren zur Olefinpolymerisation damit
JP2002020415A (ja) 2000-07-13 2002-01-23 Japan Polychem Corp オレフィン重合用触媒及びオレフィン重合体の製造方法
JP4491117B2 (ja) 2000-07-24 2010-06-30 日本ポリプロ株式会社 オレフィン重合用触媒およびそれを用いたポリオレフィンの製造方法
JP2002060411A (ja) 2000-08-24 2002-02-26 Japan Polychem Corp オレフィン重合用触媒の保存方法
JP2002069116A (ja) 2000-08-25 2002-03-08 Japan Polychem Corp プロピレン重合用触媒及びそれを用いたプロピレン重合体の製造法
ATE421542T1 (de) * 2000-09-13 2009-02-15 Japan Polychem Corp Katalysatorkomponente für die olefinpolymerisation
US20030104928A1 (en) 2000-12-22 2003-06-05 Holtcamp Matthew W. Bridged metallocene catalyst compounds for olefin polymerization
JP2002253486A (ja) 2001-03-02 2002-09-10 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡の光学部材と金属枠との半田付け方法、半田付け構造及びこの半田付け構造を備えた内視鏡
US6414162B1 (en) * 2001-04-05 2002-07-02 Equistar Chemicals, Lp Bimetallic catalysts for olefin polymerization
JP4173803B2 (ja) 2001-05-21 2008-10-29 バーゼル・ポリオレフィン・ゲーエムベーハー オレフィンの重合用触媒系
US6930070B2 (en) * 2002-01-28 2005-08-16 Univation Technologies, Llc Heterocyclic nitrogen-containing activators and catalyst systems for olefin polymerization
US6806328B2 (en) 2002-01-28 2004-10-19 Univation Technologies, Llc Polymerization catalyst activator complexes and their use in a polymerization process
US6989341B2 (en) * 2002-01-28 2006-01-24 Univation Technologies, Llc Halogen substituted catalyst system for olefin polymerization
US6884748B2 (en) * 2002-09-04 2005-04-26 Univation Technologies, Llc Process for producing fluorinated catalysts
US6869903B2 (en) * 2002-11-07 2005-03-22 Univation Technologies, Llc Synthesis of polymerization catalyst components
US6900154B2 (en) * 2002-11-26 2005-05-31 Univation Technologies, Llc Methods of forming a supported activated catalyst composition
DE10345466A1 (de) * 2003-09-30 2005-04-28 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Erfassung von Plazierungsfehlern von Schaltungsmustern bei der Übertragung mittels einer Maske in Schichten eines Substrats eines Halbleiterwafers
US20050182210A1 (en) * 2004-02-17 2005-08-18 Natarajan Muruganandam De-foaming spray dried catalyst slurries

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06192327A (ja) * 1992-12-24 1994-07-12 Mitsui Toatsu Chem Inc オレフィン重合用触媒およびそれを用いたポリオレフィンの製造方法
JPH10231312A (ja) * 1996-12-18 1998-09-02 Tosoh Corp オレフィン重合用触媒およびオレフィン重合体の製造方法
JPH11140111A (ja) * 1997-11-06 1999-05-25 Mitsubishi Chemical Corp オレフィン重合用触媒及びこれを用いたオレフィン重合体の製造方法
JP2005539095A (ja) * 2002-01-28 2005-12-22 ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー 重合触媒活性剤及び重合プロセスでのその使用
WO2004003037A1 (en) * 2002-06-28 2004-01-08 Univation Technologies, Llc. Halogen substituted catalyst system for olefin polymerization
WO2004003032A2 (en) * 2002-06-28 2004-01-08 Univation Technologies, Llc Heterocyclic nitrogen-containing activators and catalyst systems for olefin polymerization
WO2004003031A2 (en) * 2002-06-28 2004-01-08 Univation Technologies, Llc Polymerization catalyst activators, method of preparing and their use in polymerization processes

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