JP6618356B2 - 活性剤組成物、その調製、及び触媒におけるその使用 - Google Patents
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Description
i)連結化合物と接触した担体物質、及び
ii)多官能性化合物、
を含む活性剤前駆体組成物である。
本発明の活性剤前駆体組成物及び活性剤組成物を形成するにあたり、本明細書において記述する成分を使用する。この組成物は本明細書において通常未変更の成分によって記述されるが、この成分は本発明の活性剤前駆体組成物又は活性剤組成物の一部である場合、活性剤前駆体組成物又は活性剤組成物の一部となった以前の形態と同じ形態でないことがわかる。例えば、連結化合物は連結部を形成してもよく、多官能性化合物は2以上の芳香族基を含む多官能性基であって2以上のこの芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性基を有する多官能性基を形成してもよい。
本発明の活性剤前駆体組成物は、i)連結化合物と接触した担体物質(本明細書において連結処理担体と呼ぶことがある)、及びii)2以上の芳香族基を有し、2以上のこの芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有する多官能性化合物からなる。これらの成分は活性剤前駆体組成物の一部になった以前と同じ形態であるとは限らないことがわかるが、この担体物質、連結化合物、及び多官能性化合物は下記に記載されるとおりである。本発明の活性剤前駆体組成物は、下記の方法により製造することができる。
担体物質は、有機物又は無機物であることができる。本発明の実施において使用される担体物質は、タルク、粘土、シリカ、アルミナ、シリカ‐アルミナ、塩化マグネシウム若しくはそれらの混合物等の任意の微粉砕無機固体担体、又は、球体、粒子状若しくは微粉砕のポリエチレン、ポリ塩化ビニル若しくはポリスチレン等の粒子状樹脂担体物質であってもよい。好ましい担体物質は、ハロゲン化マグネシウム等の無機粒子状固体触媒担体又はキャリア材であり、特に、カオリナイト、アタパルジャイト、モンモリロナイト、イライト、ベントナイト、ハロイサイト及び類似の耐火粘土等の、無機酸化物、ケイ酸アルミニウム又は無機酸化物含有無機組成物である。更に好ましい担体物質は無機酸化物であり、特にシリカ、アルミナ、及びシリカアルミナである。担体物質として特に好ましいのは粒子状シリカであり、特に多孔性粒子状シリカである。単独で、又はシリカ、アルミナ若しくはシリカ‐アルミナとの組合せで使用してもよい無機酸化物は、マグネシア、チタニア、及びジルコニア等である。
連結化合物は、担体と多官能性化合物を連結させる化合物である。連結化合物は、有機金属又は非有機金属化合物であってもよいが、この有機金属化合物はアルミニウムを含有しない。
MR1 sQt-s
により表され、式中、MはMg、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、B、Ga、In、Sn及びそれらの混合物から選択される金属原子を表し;R1は同じであるか又は異なってもよく、且つC1‐C20ヒドロカルビル基を表し、このヒドロカルビル基のベータ炭素はSiで置き換えられてもよく;Qはヘテロ原子又はヘテロ原子含有有機基を表し、このヘテロ原子はこのヘテロ原子を介してMに直接結合し;tはMの原子価を表し、sは2≦s≦tである数である。
M1Q1 t
により表され、式中、M1はMg、Al、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、B Ga、In、Al、Si、Ge、Sn、La、Ce、Er、Yb、Lu及びそれらの混合物から選択される金属原子を表し;Q1は同じであるか又は異なってもよく、且つヘテロ原子又はヘテロ原子含有有機基を表し、このヘテロ原子又はヘテロ原子含有基はヘテロ原子を介してM1に直接結合し;tはM1の原子価を表し、tは2以上である。
Alはアルミニウム;
Rは水素原子又は炭素原子を介してアルミニウムに結合する基(通常、ヒドロカルビル基);
Zは非炭素原子を介してアルミニウムに結合する原子又は基;及び
fは2〜3の数、
である。
多官能性化合物は、2以上の芳香族基を有し、2以上のこの芳香族基はそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有する。この芳香族基は、同素環式又は複素環式、単環式又は多環式であることができる。極性一塩基性基に対し立体障害となる基を含め、芳香族環上にヒドロカルビル基が存在できるが、この極性一塩基性基は立体障害を受ける必要はない。分子中に1以上の極性一塩基性基を含有する芳香族基が、最低2以上存在する限り、多官能性化合物中に、極性一塩基性基を有しない芳香族基が存在できる。本明細書において使用される場合、「複素環式」という語は、1以上のヘテロ原子(例えば、酸素、硫黄及び/又は窒素)が、好ましくは1〜4のヘテロ原子が、より好ましくは1〜2のヘテロ原子が存在する芳香族基を指す。芳香族基は多環式であることができ、縮合環(例えばナフチレン等に基づく部)、又は部分的に水素化した縮合環(例えばテトラヒドロナフチ
レン等に基づく部)のいずれかである。
Eは有機部、原子又は結合であり;
Arは芳香族部であり;
Jは極性原子又は極性基であり;
Hは水素原子であり;
gは2以上の整数であり;
各ArJHは同じであるか、又は異なることができる。
Eは有機部、原子又は結合であり;
Arは芳香族部であり;
Jは極性原子又は極性基であり;
gは2以上の整数であり;
各ArJ‐は同じであるか、又は異なることができる。
E、Ar、J、g及び各々の選択は、多官能性化合物についての以下の記述のとおりである。上記多官能性化合物と同様に、極性部(J)は立体障害を受ける必要はないが、この極性部に対して立体障害があるアルキル基を含め、この芳香族基にアルキル基が存在できる。Eは、原子と原子をつなぐ結合であることができる。例えば、この多官能性化合物が4,4’‐ジフェノキシの場合、Eは2つの芳香環の間の結合である。
本発明の活性剤組成物はアルミノキサン及び活性剤前駆体組成物を含み、この活性剤前駆体組成物は、i)連結化合物と接触する担体物質、及びii)2以上の芳香族基を有し、2以上のこの芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有する多官能性化合物からなる。活性剤組成物を得るための担体物質、連結化合物、及び多官能性化合物は、上述のとおりである。アルミノキサンは下記のとおりである。これらの成分は活性剤組成物の一部になった以前と同じ形態であるとは限らないことがわかる。本発明の活性剤組成物は、下記の方法により製造することができる。
アルミノキサンは本発明の活性剤組成物の成分であり、当業者に周知である。アルミノキサンは一般的にアルキルアルミニウム化合物等のアルミニウム化合物を、水で加水分解することにより得られる。例えば、直接水を添加する方法、水を含有する溶媒等の水で湿潤した物質や、水で湿潤した若しくは水に浸漬した多孔性触媒担体等の固体基質と接触させる方法、又は、塩水和物を添加する方法により加水分解する。これにより得られる生成物は、添加した水の量に依存して、アルミノキサンオリゴマーの二量体又は複合混合物である。アルミノキサンを形成させる他の方法は、アルキルアルミニウム化合物と、カルボニル、カルボキシル及び/又は水酸基等の1以上の酸素含有官能基を有する有機化合物の反応である。このような化合物の例には、PhCOMe、PhCOOH、PhCOOMe及びPh3COH等が含まれる。本発明の実施において使用できるアルミノキサンには、上述のいずれかの方法で形成され、ハロゲン含有化合物等の1以上の試薬で更に処理されるアルキルアルミニウム誘導アルミノキサンも含まれ、それらは例えば、国際公開第2007/131010 A2号公報、国際公開第2007/005364 A2号公報及び国際公開第2005/066191 A1号公報に記述される、トリフルオロトルエン処理アルミノキサン及びフッ化ジメチルアルミニウム処理アルミノキサンである。
本発明の触媒組成物は、本発明の活性剤組成物と1以上の遷移金属の触媒化合物若しくは錯体、又は1以上のランタニド若しくはアクチニド系列金属の触媒化合物との相互作用により形成する。活性剤生成物は上述のとおりであり、触媒化合物及び錯体は今記載したとおりである。活性剤組成物及び触媒化合物又は錯体は、活性剤組成物の一部になった以前と同じ形態ではないことがわかる。通常、触媒化合物又は錯体は、活性剤組成物との相互作用により除去される不安定な基を含有する。メタロセン系触媒化合物から形成する触媒組成物は、好ましい触媒組成物である。
活性剤前駆体組成物及び活性剤組成物の形成は、一般的に容易であり、活性剤前駆体組成物又は活性剤組成物に存在する形成副生成物のいずれも、活性剤前駆体組成物から生成する活性剤組成物、又はこの活性剤組成物から生成する触媒組成物の特性に悪影響を及ぼしていないように思われる。
i)連結化合物と接触する担体物質、及び
ii)2以上の芳香族基を有し、2以上のこの芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有する多官能性化合物、
を合わせて一緒にすることを含む。
本発明は更に、活性剤組成物を形成させる方法に関する。これらの方法は、不活性な無水環境において、
i)担体物質及び連結化合物を接触させることにより、連結処理担体を形成させること、
ii)この連結処理担体を、
a)多官能性化合物と接触させて、混合物を形成させ、次にこの混合物をアルミノキサンと接触させること、又は
b)アルミノキサンと接触させて、混合物を形成させ、次にこの混合物を、多官能性化合物と接触させること、又は
(c)多官能性化合物の一部と接触させて、第1混合物を形成させ、この第1混合物をアルミノキサンと接触させて、第2混合物を形成させること、及び、
(d)この第2混合物を更なる多官能性化合物と接触させること、
を含み、ここでこの多官能性化合物は2以上の芳香族基を有し、2以上のこの芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有し、こうして活性剤組成物を形成する。
i)担体物質と連結化合物を接触させることにより、連結処理担体を形成させること、及び
ii)この連結処理担体を、順次、
a)多官能性化合物と接触させ、次にアルミノキサンと接触させること、又は
b)アルミノキサンと接触させ、次に多官能性化合物と接触させること、
を含み、ここでこの多官能性化合物は2以上の芳香族基を有し、2以上のこの芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有し、こうして活性剤組成物を形成させる。
活性剤前駆体組成物及び活性剤組成物の形成及び取扱いに関して上述したように、触媒成分及び生成触媒組成物は、アルゴン、窒素、又はヘリウム等の不活性で水分を含まず酸素を含まない環境で取り扱われることが好ましく、なぜならこれらの成分及び組成物は、水分及び酸素に影響されやすいからである。
BaCpbMXcYd(I)
により表すことができ、式中、Cpはそれぞれ独立して、通常5〜約24個の炭素原子を有するシクロペンタジエニル部含有基であり;Bは架橋基、又は2つのCp基を1つに連結するか、若しくは代替的に、アルキルアミノシリルアルキル、シリルアミド、アルコキシ、シロキシ、アミノシリルアルキル若しくは類似の単座配位ヘテロ原子電子供与基等の代替配位基をもつアンサ(ansa)基であり;Mは、d‐又はf‐ブロック金属原子であり;各X及び各Yは、独立して、d‐又はf‐ブロック金属原子に結合している基であり;aは0又は1であり;bは1〜3(好ましくは2)の全整数であり;cは2以上であり;dは0又は1である。b、c及びdの合計は、安定化合物を形成させるのに十分な値であり、しばしばd‐又はf‐ブロック金属の原子の配位数である。
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)ジルコニウムジクロリド;
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノメチルモノクロリド;
ビス(シクロペンタジエニル)チタンジクロリド;
ビス(シクロペンタジエニル)チタンジフルオリド;
シクロペンタジエニルジルコニウムトリ(2‐エチルヘキサノアート);
ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム水素クロリド;
ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド;
ラセミ体及びメソ体のジメチルシラニレンビス(メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド;
ラセミ体ジメチルシラニレンビス(インデニル)ハフニウムジクロリド;
ラセミ体エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド;
(η5‐インデニル)ハフニウムトリクロリド;
(η5‐C5Me5)ハフニウムトリクロリド;
ラセミ体ジメチルシラニレンビス(インデニル)トリウムジクロリド;
ラセミ体ジメチルシラニレンビス(4,7‐ジメチル1‐インデニル)ジルコニウムジクロリド;
ラセミ体ジメチルシラニレンビス(インデニル)ウランジクロリド;
ラセミ体ジメチルシラニレンビス(2,3,5‐トリメチル‐1‐シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド;
ラセミ体ジメチルシラニレン(3‐メチルシクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド;
ラセミ体ジメチルシラニレンビス(1‐(2‐メチル‐4‐エチル)インデニル)ジルコニウムジクロリド;
ラセミ体ジメチルシラニレンビス(2‐メチル‐4,5,6,7‐テトラヒドロ‐1‐インデニル)ジルコニウムジクロリド;
ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)トリウムジクロリド;
ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ウランジクロリド;
(tert‐ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリド;
(tert‐ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)シランクロムジクロリド;
(tert‐ブチルアミド)ジメチル(‐η5‐シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリド;
(tert‐ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)シランメチルチタンブロミド;
(tert‐ブチルアミド)(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)‐1,2‐エタンジイルウランジクロリド;
(tert‐ブチルアミド)(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)‐1,2‐エタンジイルチタンジクロリド;
(メチルアミド)(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)‐1、2‐エタンジイルセリウムジクロリド;
(メチルアミド)(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)‐1、2‐エタンジイルチタンジクロリド;
(エチルアミド)(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)メチレンチタンジクロリド;
(tert‐ブチルアミド)ジベンジル(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)シランベンジルバナジウムクロリド;
(ベンジルアミド)ジメチル(インデニル)シランチタンジクロリド;
(フェニルホスフィド)ジメチル(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)シランベンジルチタンクロリド;
rac‐ジメチルシリルビス(2‐メチル‐1‐インデニル)ジルコニウムジメチル;
rac‐エチレンビス(1‐インデニル)ジルコニウムジメチル、
ビス(メチルシクロペンタジエニル)チタンジメチル;
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;
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(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(ジ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(メチル‐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(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(2‐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(メチル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(インデニル)ジルコニウムジメチル;
ビス(メチルインデニル)ジルコニウムジメチル;
ジメチルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジメチル;
ジメチルシリレンビス(2‐メチルインデニル)ジルコニウムジメチル;
ジメチルシリレンビス(2‐エチルインデニル)ジルコニウムジメチル;
ジメチルシリレンビス(2‐メチル‐4‐フェニルインデニル)ジルコニウムジメチル;1,2‐エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジメチル;
1,2‐エチレンビス(メチルインデニル)ジルコニウムジメチル;
2,2‐プロピリデンビス(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジメチル;
ジメチルシリレンビス(6‐フェニルインデニル)ジルコニウムジメチル;
ビス(メチルインデニル)ジルコニウムベンジルメチル;
エチレンビス[2‐(tert‐ブチルジメチルシロキシ)‐1‐インデニル]ジルコニウムジメチル;
ジメチルシリレンビス(インデニル)クロロジルコニウムメチル;
5‐(シクロペンタジエニル)‐5‐(9‐フルオレニル)1‐ヘキセンジルコニウムジメチル;
ジメチルシリレンビス(2‐メチルインデニル)ハフニウムジメチル;
ジメチルシリレンビス(2‐エチルインデニル)ハフニウムジメチル;
ジメチルシリレンビス(2‐メチル‐4‐フェニルインデニル)ハフニウムジメチル;
2,2‐プロピリデンビス(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ハフニウムジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(ビニル)シランジルコニウムジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(プロプ‐2‐エニル)シランジルコニウムジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(ブト‐3‐エニル)シランジルコニウムジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(ヘキシ‐5‐エニル)シランジルコニウムジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(オクト‐7‐エニル)シランジルコニウムジメチル;
(シクロペンタジエニル)(1‐アリルインデニル)ジルコニウムジメチル;
ビス(1‐アリルインデニル)ジルコニウムジメチル;
(9‐(プロプ‐2‐エニル)フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル;
(9‐(プロプ‐2‐エニル)フルオレニル)(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(9‐(プロプ‐2‐エニル)フルオレニル)ジルコニウムジメチル;
(9‐(シクロペント‐2‐エニル)フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル;
ビス(9‐(シクロペント‐2‐エニル)(フルオレニル)ジルコニウムジメチル;
5‐(2‐メチルシクロペンタジエニル)‐5(9‐フルオレニル)‐1‐ヘキセンジルコニウムジメチル;
1‐(9‐フルオレニル)‐1‐(シクロペンタジエニル)‐1‐(ブト‐3‐エニル)‐1‐(メチル)メタンジルコニウムジメチル;
5‐(フルオレニル)‐5‐(シクロペンタジエニル)‐1‐ヘキセンハフニウムジメチル;
(9‐フルオレニル)(1‐アリルインデニル)ジメチルシランジルコニウムジメチル;1‐(2,7‐ジ(α‐メチルビニル)(9‐フルオレニル)‐1‐(シクロペンタジエニル)‐1,1‐ジメチルメタンジルコニウムジメチル;
1‐(2,7‐ジ(シクロヘキシ‐1‐エニル)(9‐フルオレニル))‐1‐(シクロペンタジエニル)‐1,1‐メタンジルコニウムジメチル;
5‐(シクロペンタジエニル)‐5‐(9‐フルオレニル)‐1‐ヘキセンチタンジメチル;
5‐(シクロペンタジエニル)‐5‐(9‐フルオレニル)1‐ヘキセンチタンジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(ビニル)シランチタンジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(プロプ‐2‐エニル)シランチタンジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(ブト‐3‐エニル)シランチタンジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(ヘキシ‐5‐エニル)シランチタンジメチル;
ビス(9‐フルオレニル)(メチル)(オクト‐7‐エニル)シランチタンジメチル;
(シクロペンタジエニル)(1‐アリルインデニル)チタンジメチル;
ビス(1‐アリルインデニル)チタンジメチル;
(9‐(プロプ‐2‐エニル)フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル;
(9‐(プロプ‐2‐エニル)フルオレニル)(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;
ビス(9‐(プロプ‐2‐エニル)フルオレニル)ハフニウムジメチル;
(9‐(シクロペント‐2‐エニル)フルオレニル)(シクロペンタジエニル)ハフニウムジメチル;
ビス(9‐(シクロペント‐2‐エニル)(フルオレニル)ハフニウムジメチル;
5‐(2‐メチルシクロペンタジエニル)‐5(9‐フルオレニル)‐1‐ヘキセンハフニウムジメチル;
5‐(フルオレニル)‐5‐(シクロペンタジエニル)‐1‐オクテンハフニウムジメチル;
(9‐フルオレニル)(1‐アリルインデニル)ジメチルシランハフニウムジメチル;
(tert‐ブチルアミド)ジメチル(テトラメチルシクロペンタジエニル)シランチタン(1,3‐ペンタジエン);
(シクロペンタジエニル)(9‐フルオレニル)ジフェニルメタンジルコニウムジメチル;
(シクロペンタジエニル)(9‐フルオレニル)ジフェニルメタンハフニウムジメチル;
ジメチルシラニレンビス(インデニル)トリウムジメチル;
ジメチルシラニレンビス(4,7‐ジメチル‐1‐インデニル)ジルコニウムジメチル;ジメチルシラニレンビス(インデニル)ウランジメチル;
ジメチルシラニレンビス(2‐メチル‐4‐エチル‐1‐インデニル)ジルコニウムジメチル;
ジメチルシラニレンビス(2‐メチル‐4,5,6,7‐テトラヒドロ‐1‐インデニル)ジルコニウムジメチル;
(tert‐ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)シランチタンジメチル;
(tert‐ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)シランクロムジメチル;
(tert‐ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)シランチタンジメチル;
(フェニルホスフィド)ジメチル(テトラメチル‐η5‐シクロペンタジエニル)シランチタンジメチル;及び
[ジメチルシランジイルビス(インデニル)]スカンジウムメチルのような化合物が挙げられる。
多くの場合、上記で言及したようなメタロセンは、ラセミ混合物として存在するであろうが、純粋な鏡像異性形態、又は所定の鏡像異性形態において濃縮した混合物を使用することができる。
2,6‐ビス‐[1‐(1‐メチルフェニルイミノ)エチル]ピリジン鉄[II]クロリド;
2,6‐ビス[1‐(1‐エチルフェニルイミノ)エチル]ピリジン鉄[II]クロリド;
2,6‐ビス[1‐(1‐イソプロピルフェニルイミノ)エチル]ピリジン鉄[II]クロリド;
2,6‐ビス(1‐(2‐メチルフェニルイミノ)エチル)ピリジン鉄(II)クロリド;
N,N’‐ジ(トリメチルシリル)ベンズアミジナート銅(II);
Mashima著の「触媒」1999年41巻58頁に記載されている、3座Schiff塩基コバルト及び鉄錯体;
米国特許第5,880,323号公報に記載されている種類のニッケル化合物;
ニッケル(II)アセチルアセトナート;
ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム(II);
ビス(アセトニトリル)ビス(テトラフルオロホウ酸)パラジウム(II);
(2,2’‐ビピリジン)ジクロロパラジウム(II);
ビス(シクロオクタジエニル)ニッケル(0);
パラジウム(II)アセチルアセトナート;
Matsuiら著のChemistry Letters2000,pp.554‐555に記載されている種類のビス(サリチルアルジミナート)錯体;
コバルトジオクトアート;
コバルトセン;
(シクロペンタジエニル)(トリフェニルホフィノ)コバルト(II)ジヨージド;及び公開特許公報第09‐272709号に記載されている種類のニッケル化合物。
MXnYm
で表すことができる遷移金属化合物である。式中、Mは、ランタニド系列及びアクチニド系列を含む周期表の4〜8族(IVB〜VIIIB族)の遷移金属であり、好ましくは4〜6族(IVB〜VIB族)であり、Yは、独立して、ハライド又は擬ハライドで、nはMの原子価であり、mは0からn‐1の整数である。擬ハライドの中で好ましいのは、アルコキシド又はオキシハライド基である。擬ハライドは技術用語であり、アンフルオロ部を指し、アンフルオロ部は塩様の陰イオンであり、非ハロゲン化物である。適切な擬ハライド基の非限定例は、オキシハライド基、ヒドロカルビルオキシ基(アルコキシ、アリールオキシ、シクロアルコキシ、アリールアルコキシ等の‐OR基)、アミド基(‐NR2)、ヒドロカルビルチオ基(‐SR基)等である。上式でMが4族(IVB族)金属である化合物が最も好ましい。適切な遷移金属化合物の非限定例としては、例えば、二臭化チタン、三臭化チタン、四臭化チタン、二塩化チタン、三塩化チタン、四塩化チタン、三フッ化チタン、四フッ化チタン、二ヨウ化チタン、四ヨウ化チタン、二臭化ジルコニウム、三臭化ジルコニウム、四臭化ジルコニウム、二塩化ジルコニウム、三塩化ジルコニウム、四塩化ジルコニウム、四フッ化ジルコニウム、四ヨウ化ジルコニウム、四フッ化ハフニウム、四塩化ハフニウム、四臭化ハフニウム、四ヨウ化ハフニウム、三塩化ハフニウム、三臭化ハフニウム、三ヨウ化ハフニウム、ハフニウムオキシクロリド、二塩化バナジウム、三塩化バナジウム、四塩化バナジウム、三フッ化バナジウム、四フッ化バナジウム、五フッ化バナジウム、三ヨウ化バナジウム、バナジウムオキシトリクロリド、バナジウムオキシトリブロミド、五臭化ニオブ、五塩化ニオブ、五フッ化ニオブ、五臭化タンタル、五塩化タンタル、五フッ化タンタル、臭化第一クロム、臭化第二クロム、塩化第一クロム、塩化第二クロム、フッ化第一クロム、フッ化第二クロム、二臭化モリブデン、三臭化モリブデン、四臭化モリブデン、二塩化モリブデン、三塩化モリブデン、四塩化モリブデン、五塩化モリブデン、六フッ化モリブデン、三塩化ランタン、フッ化第一セリウム、塩化第一セリウム、臭化第一セリウム、ヨウ化第一セリウム、フッ化第二セリウム、三塩化ウラン、四塩化ウラン、三臭化ウラン、四臭化ウラン、四塩化トリウム、及び四臭化トリウム等の、遷移金属ハライド及びオキシハライドが挙げられる。適切な遷移金属アルコキシド及び混合ハライド/アルコキシドには、Ti(OCH3)4、Ti(OC2H5)4、Ti(OC2H5)3Cl、Ti(OC2H5)Cl3、Ti(O‐iso‐C3H7)Cl3、Ti(OC4H9)3Cl、Ti(OC3H7)2Cl2、Ti(O‐iso‐C3H7)2Cl2、Ti(OC17H18)2Br2、Zr(OC2H5)4、Zr(OC4H9)4、Zr(OC5H11)4、ZrCl3(OC2H5)、ZrCl(OC4H9)3、Hf(OC4H9)4、Hf(OC4H9)3Cl、VO(OC2H5)3、Cr(O‐iso‐C4H9)3、及びMo(OC2H5)3等が含まれる。他の使用できる遷移金属化合物には、例えばTi(NMe2)4、Zr(NMe2)4、Ti(NEt2)4、Zr(NEt2)4、及びTi(NBu2)4等のアミド;シュウ酸チタン、酢酸コバルト、酢酸クロム、ギ酸ニッケル、シュウ酸タリウム及びギ酸ウラニル等のカルボン酸塩が含まれる。より好ましい遷移金属化合物には、4〜6族(IVB〜VIB族)金属のハライド、オキシハライド、アルコキシド、及び混合ハライド‐アルコキシドが含まれ、更に詳細には4族及び5族(IVB族及びVB族)金属のハライド、オキシハライド、アルコキシド、及び混合ハライド‐アルコキシドが含まれる。特に好ましい遷移金属化合物には、3価又は4価の4族(IVB族)金属ハライドが含まれ、詳細にはクロリド、及びバナジウムオキシハライドが含まれ、中でも特にバナジウムオキシトリクロリドである。
本発明の触媒組成物は、オレフィンポリマー、特にエチレンポリマー、プロピレンポリマー、エチレン/α‐オレフィン共重合体、スチレンポリマー及び共重合体等を製造するのに有用である。本発明に従って重合を行う場合、触媒成分は、溶液又は固体形態であることができる。触媒組成物が溶液である場合、溶媒は、適用できる場合は、大過剰量の液体オレフィンモノマーとすることができる。しかしながら、一般的には補助不活性溶媒(通常、液体パラフィン系又は芳香族炭化水素溶媒)を使用し、それらは例えば、ヘプタン、イソオクタン、デカン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン、又は液体パラフィン系炭化水素及び/若しくは液体芳香族炭化水素の混合物である。
ジエチル亜鉛(DEZ)リンカー
活性剤の調製
N2雰囲気のドライボックス中で、シリカゲル(5g、140℃で2時間か焼、P‐10、富士シリシア化学株式会社)を、トルエン(37g)中でスラリー化した。撹拌しながら、ジエチル亜鉛12wt%トルエン溶液(DEZ、10.71g、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)をゆっくり加えた。この混合物を室温で30分間撹拌した。この混合物に、1,3,5‐トリメチル‐2,4,6‐トリス(3,5‐ジ‐tert‐ブチル‐4‐ヒドロキシベンジル)ベンゼン(ETHANOX330、12.256g、20wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を加えた。この混合物を室温で1時間撹拌し、その後メチルアルミノキサン(MAO、13.197g、30wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を撹拌しながら加えた。MAOの添加が完了したら、この混合物を室温で30分間反応させた。次にこの混合物スラリーを120℃で4時間加熱した。この混合物を室温まで冷却した後、混合物活性剤スラリーを金属錯体触媒前駆体とin−situ反応させて、最終担持触媒を調製できる。又は、活性剤をろ過により単離し、トルエン及びイソヘキサンで洗浄後、減圧乾燥することができる。
上記で単離した活性剤(8.15g)をトルエン(61g)中で再スラリー化した。この活性剤スラリーに、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25wt%トルエン溶液(603mg、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を加えた。添加後、この混合物を室温で2時間撹拌した。次に、この薄白色固体をろ過した。ろ過装置上の固体をトルエン(10g)で2回、イソヘキサン(10g)で3回洗浄し、1時間室温で減圧乾燥した。薄白色の固体粉末(8.32g)を得た。ICPによるこの乾燥粉末の元素分析:Al 15.60wt%;Zr 0.40wt%;Zn 0.44wt%。この触媒の、エチレン/1‐ヘキセン共重合の結果を表1に示す。
ブチルエチルマグネシウム(BEM)リンカー
活性剤の調製
N2雰囲気のドライボックス中で、シリカゲル(5g、140℃で2時間か焼、P‐10、富士シリシア化学株式会社)を、トルエン(37g)中でスラリー化した。撹拌しながら、ブチルエチルマグネシウム21.5wt%イソヘキサン溶液(BEM、5.24g、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)をゆっくり加えた。この混合物を室温で30分間撹拌した。この混合物に、1,3,5‐トリメチル‐2,4,6‐トリス(3,5‐ジ‐tert‐ブチル‐4‐ヒドロキシベンジル)ベンゼン(ETHANOX330、12.256g、20wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を加えた。この混合物を室温で1時間撹拌し、その後メチルアルミノキサン(MAO、13.197g、30wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を撹拌しながら加えた。MAOの添加が完了したら、この混合物を室温で30分間反応させた。次にこの混合物スラリーを120℃で4時間加熱した。この混合物を室温まで冷却した後、混合物活性剤スラリーを金属錯体触媒前駆体とin−situ反応させて、最終担持触媒を調製できる。又は、活性剤をろ過により単離し、トルエン及びイソヘキサンで洗浄後、減圧乾燥することができる。
上記で単離した活性剤(7.53g)をトルエン(55g)中で再スラリー化した。この活性剤スラリーに、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25wt%トルエン溶液(557mg、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を加えた。添加後、この混合物を室温で2時間撹拌した。次に、この黄色固体をろ過した。ろ過装置上の固体をトルエン(10g)で2回、イソヘキサン(10g)で3回洗浄し、1時間室温で減圧乾燥した。黄色の固体粉末(7.64g)を得た。ICPによるこの乾燥粉末の元素分析:Al 14.14wt%;Zr 0.39wt%;Mg 2.29wt%。この触媒の、エチレン/1‐ヘキセン共重合の結果を表1に示す。
ブチルエチルマグネシウム(BEM)及びトリメチルアルミニウム(TMA)リンカー活性剤の調製
N2雰囲気のドライボックス中で、シリカゲル(5g、140℃で2時間か焼、P‐10、富士シリシア化学株式会社)を、トルエン(37g)中でスラリー化した。撹拌しながら、トリメチルアルミニウム12wt%トルエン溶液(TMA、3.06g、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を加えた。この混合物を室温で30分間撹拌した。その後、この混合物スラリーに、ブチルエチルマグネシウム21.5wt%イソヘキサン溶液(BEM、2.62g、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)をゆっくり加えた。この混合物を室温で更に30分撹拌した。この混合物に、1,3,5‐トリメチル‐2,4,6‐トリス(3,5‐ジ‐tert‐ブチル‐4‐ヒドロキシベンジル)ベンゼン(ETHANOX330、12.256g、20wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を加えた。この混合物を室温で1時間撹拌し、その後メチルアルミノキサン(MAO、13.197g、30wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を撹拌しながら加えた。MAOの添加が完了したら、この混合物を室温で30分間反応させた。次にこの混合物スラリーを120℃で4時間加熱した。この混合物を室温まで冷却した後、混合物活性剤スラリーを金属錯体触媒前駆体とin−situ反応させて、最終担持触媒を調製できる。又は、活性剤をろ過により単離し、トルエン及びイソヘキサンで洗浄後、減圧乾燥することができる。
上記で単離した活性剤(6.48g)をトルエン(52g)中で再スラリー化した。この活性剤スラリーに、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25wt%トルエン溶液(483mg、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を加えた。添加後、この混合物を室温で2時間撹拌した。次に、この黄色固体をろ過した。ろ過装置上の固体をトルエン(10g)で2回、イソヘキサン(10g)で3回洗浄し、1時間室温で減圧乾燥した。黄色の固体粉末(6.50g)を得た。ICPによるこの粉末の元素分析:Al 15.21wt%;Zr 0.38wt%;Mg 1.22wt%。この触媒の、エチレン/1‐ヘキセン共重合の結果を表1に示す。
テトラキス(ジメチルアミノ)チタン、[Ti(NMe2)4]リンカー活性剤の調製
N2雰囲気のドライボックス中で、シリカゲル(5.0g、150℃で4時間か焼、ES767、PQコーポレーション(PQ Corp.))を、トルエン(75g)と混合し、撹拌しながら60℃で加熱した。[Ti(NMe2)4](1.0g、ストレム(Strem)、50wt%トルエン溶液として)、及び1,3,5‐トリメチル‐2,4,6‐トリス(3,5‐ジ‐tert‐ブチル‐4‐ヒドロキシベンジル)ベンゼン(ETHANOX330、1.2g)を加え、各添加後に30分間撹拌した。この混合物を室温まで冷却し、その後ろ過した。収集した固体をトルエン(2×25g)、イソヘキサン(2×25g)で洗浄し、減圧乾燥した(6.2gを単離した)。この固体の一部(5.8g)をその後、撹拌しながらトルエン(73g)と混合し、撹拌しながら65℃まで加熱した。この混合物にE330(1.7g)及びメチルアルミノキサン(MAO、13.4g、30wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を撹拌しながら加えた。MAOの添加が完了したら、この混合物を室温で30分間、110℃で4時間反応させ、その後室温まで冷却した。
上記の最終活性剤混合物に、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(0.36gの25wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を加えた。この混合物を室温で2時間撹拌し、ろ過した。収集した固体をトルエン(2×10g)、イソヘキサン(3×10g)で洗浄し、減圧乾燥した(9.7g)。ICPによるこの乾燥粉末の元素分析:Al 14.7wt%;Zr 0.18wt%;Ti 1.9wt%。この触媒の、エチレン/1‐ヘキセン共重合の結果を表1に示す。
ペンタキス(ジメチルアミノ)タンタル、[Ta(NMe2)5]、リンカー活性剤の調製
N2雰囲気のドライボックス中で、シリカゲル(5.0g、150℃で4時間か焼、ES767、PQコーポレーション(PQ Corp.))を、トルエン(92g)と混合し、撹拌しながら60℃で加熱した。[Ta(NMe2)5](1.8g、ストレム(Strem)、50wt%トルエン溶液として)、及び1,3,5‐トリメチル‐2,4,6‐トリス(3,5‐ジ‐tert‐ブチル‐4‐ヒドロキシベンジル)ベンゼン(ETHANOX330、1.5g)を加え、各添加後に30分間撹拌した。この混合物を室温まで冷却し、その後ろ過した。収集した固体をトルエン(2×25g)、イソヘキサン(3×25g)で洗浄し、減圧乾燥した(6.2gを単離した)。この固体(6.2g)をその後、撹拌しながらトルエン(69g)、E330(1.0g)、及びメチルアルミノキサン(MAO、8.5g、30wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)と混合した。MAOの添加が完了したら、この混合物を室温で30分間、110℃で4時間反応させ、その後室温まで冷却した。
上記の最終活性剤混合物に、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(0.64g、25wt%トルエン溶液、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を加えた。この混合物を室温で3時間撹拌し、ろ過した。収集した固体をトルエン(2×10g)、イソヘキサン(3×10g)で洗浄し、減圧乾燥した(8.6g)。ICPによるこの乾燥粉末の元素分析:Al 10.8wt%;Zr 0.03wt%;Ta 6.9wt%。この触媒の、エチレン/1‐ヘキセン共重合の結果を表1に示す。
リンカーなし/多官能性化合物
N2雰囲気のドライボックス中で、30wt%MAO溶液(7.292g、アルベマール・コーポレーション(Albemarle Corporation)の製品)を、25wt%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溶液(0.617g)を入れた20-mLバイアルにゆっくり加えた。この混合物溶液を室温で1時間撹拌した。か焼したP10 20シリカ(160℃で2時間か焼、富士シリシア化学株式会社)を、丸底フラスコ内において、27mLの無水トルエンでスラリー化した。このシリカスラリーを撹拌しながら、MAO活性化メタロセン溶液をシリカスラリーにゆっくり加えた。添加後、この混合物を室温で3時間撹拌した。黄色粉末をろ過し、トルエンで2回洗浄後、イソヘキサンで3回洗浄した。室温で2時間の減圧乾燥後、薄黄色の最終触媒を得た。ICPによるこの乾燥粉末の元素分析:Al 11.40wt%;Zr 0.40wt%。
重合条件1:
溶媒として1800mLのイソブタンを4-L反応容器に加える。その後、捕捉剤として1mLの10wt%トリイソブチルアルミニウム(TIBA)ヘキサン溶液を加える。触媒と捕捉剤の前接触はない。イソブタン及び捕捉剤の添加後、50mLの1‐ヘキセンをコモノマーとして注入する。次に反応容器温度を85℃にし、エチレンを310psiになるまで加える。触媒(2mLイソヘキサン中に30mg)を、約200mLのイソブタンと共に反応容器に注入し流し入れる。温度及び圧力を、それぞれ85℃及び320psiに調節する。重合反応を60分行う。反応容器の排気及び冷却後、樹脂を回収する。65℃で減圧乾燥後、樹脂を得る。
平行圧力反応容器(PPR)は使用前、まず始めに100℃で加熱乾燥し、8時間パージする。反応容器の圧力試験後、モノマー(C2)を6回以上、反応容器に流し入れる。次に、反応容器に捕捉剤(5μmol、TIBA)及びコモノマー(100μリットル、1‐ヘキセン)を加え、その後反応溶媒として無水n−ヘプタンを加える。反応容器を、作動圧力(150psi)及び作動温度(80℃)にする。反応容器を30分間、温度平衡にさせる。触媒及び無水イソドデカンの溶液(希釈していない触媒0.1mgを含有する150μリットル)を各反応容器に注入する。これが重合運転の開始点である。1時間運転後、CO2ガスで反応を失活させ、反応容器を室温及び大気圧になるまで放冷する。バイアルを各反応容器から取り出し、lab genevacにより溶媒を除去する。生成した樹脂を秤量し、HT−GPC、FT−IR及びDSCにより分析する。
Claims (12)
- i)連結化合物及び該連結化合物と接触する担体物質、及び
ii)2以上の芳香族基を有し、2以上の該芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有する多官能性化合物、
を含む活性剤前駆体組成物であって、該連結化合物が有機金属化合物又はその混合物であり、該有機金属化合物は、式:
MR1 sQt-s
を有し、式中、MはMg、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、B、Ga、In、Sn及びそれらの混合物から選択される金属原子を表し;R1は同じであるか又は異なってもよく、且つC1‐C20ヒドロカルビル基を表し、該ヒドロカルビル基のベータ炭素はSiで置き換えられてもよく;Qはヘテロ原子又はヘテロ原子含有有機基を表し、該ヘテロ原子は該ヘテロ原子を介してMに直接結合し;tはMの原子価を表し、sは2≦s≦tである数である、活性剤前駆体組成物。 - アルミノキサン及び請求項1記載の組成物を含む組成物。
- 前記担体物質がシリカ、アルミナ、又はシリカ‐アルミナであり;
前記多官能性化合物の極性一塩基性基が水酸基、チオール基、又は二級アミノ基である;
請求項1又は2記載の組成物。 - 前記担体物質がシリカであり;
前記多官能性化合物の極性一塩基性基が水酸基である;
請求項1又は2記載の組成物。 - 前記多官能性化合物が、4,4’‐エチレンジフェノール、4,4’‐メチレンビス(2,6‐ジ(tert‐ブチル)‐フェノール)、又は1,3,5‐トリメチル‐2,4,6‐トリス(3,5‐ジ(tert‐ブチル)‐4‐ヒドロキシベンジル)ベンゼンである請求項4記載の組成物。
- 前記多官能性化合物が、式:
E(ArJH)g
で表され、式中、
Eが有機部、原子又は結合;
Arが芳香族部;
Jが極性原子又は極性基;
Hが水素原子;及び
gが2以上の整数、
である、請求項1又は2記載の組成物。 - 前記アルミノキサンがメチルアルミノキサンである、請求項2記載の組成物。
- MR1 sQt-sがMgEt2、MgEtBu、MgBu2、MgBuOct、MgOct2、ZnMe2、ZnEt2又はZr(CH2Ph)4である、請求項1記載の組成物。
- 不活性な無水環境において、活性剤前駆体組成物が形成するように、
i)連結化合物及び該連結化合物と接触する担体物質、及び
ii)2以上の芳香族基を有し、2以上の該芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有する多官能性化合物、
を合わせて一緒にすることを含む活性剤前駆体組成物を形成させる方法であって、該連結化合物が、式:
MR1 sQt-s
を有する有機金属化合物であり、式中、MはMg、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、B、Ga、In、Sn及びそれらの混合物から選択される金属原子を表し;R1は同じであるか又は異なってもよく、且つC1‐C20ヒドロカルビル基を表し、該ヒドロカルビル基のベータ炭素はSiで置き換えられてもよく;Qはヘテロ原子又はヘテロ原子含有有機基を表し、該ヘテロ原子は該ヘテロ原子を介してMに直接結合し;tはMの原子価を表し、sは2≦s≦tである数である、方法。 - 不活性な無水環境において、
i)担体物質及び連結化合物を接触させることにより、連結処理担体を形成させること、
ii)該連結処理担体を、
a)2以上の芳香族基を有し、2以上の該芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有する多官能性化合物と接触させて、混合物を形成させ、次に該混合物をアルミノキサンと接触させること、又は
b)アルミノキサンと接触させて、混合物を形成させ、次に該混合物を、2以上の芳香族基を有し、2以上の該芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有する多官能性化合物と接触させること、又は
c)2以上の芳香族基を有し、2以上の該芳香族基がそれぞれ芳香族基に1以上の極性一塩基性基を有する多官能性化合物の一部と接触させて、第1混合物を形成させ、該第1混合物をアルミノキサンと接触させて、第2混合物を形成させ、該第2混合物を更なる該多官能性化合物と接触させること、
を含む活性剤組成物を形成させる方法であって、
該連結化合物が、式:
MR1 sQt-s
を有する有機金属化合物であり、式中、MはMg、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、B、Ga、In、Sn及びそれらの混合物から選択される金属原子を表し;R1は同じであるか又は異なってもよく、且つC1‐C20ヒドロカルビル基を表し、該ヒドロカルビル基のベータ炭素はSiで置き換えられてもよく;Qはヘテロ原子又はヘテロ原子含有有機基を表し、該ヘテロ原子は該ヘテロ原子を介してMに直接結合し;tはMの原子価を表し、sは2≦s≦tである数である、方法。 - 前記アルミノキサンがメチルアルミノキサンであり、且つ/又は、前記多官能性化合物が4,4’‐エチレンジフェノール、4,4’‐メチレンビス(2,6‐ジ(tert‐ブチル)‐フェノール)若しくは1,3,5‐トリメチル‐2,4,6‐トリス(3,5‐ジ(tert‐ブチル)‐4‐ヒドロキシベンジル)ベンゼンである、請求項10記載の方法。
- 前記連結化合物が有機アルミニウム化合物と前記有機金属化合物の混合物である、請求項1記載の組成物。
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A521 | Request for written amendment filed |
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C23 | Notice of termination of proceedings |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C03 | Trial/appeal decision taken |
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