JPH03181520A - ポリマーの調整方法 - Google Patents
ポリマーの調整方法Info
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- JPH03181520A JPH03181520A JP2322249A JP32224990A JPH03181520A JP H03181520 A JPH03181520 A JP H03181520A JP 2322249 A JP2322249 A JP 2322249A JP 32224990 A JP32224990 A JP 32224990A JP H03181520 A JPH03181520 A JP H03181520A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G67/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing oxygen or oxygen and carbon, not provided for in groups C08G2/00 - C08G65/00
- C08G67/02—Copolymers of carbon monoxide and aliphatic unsaturated compounds
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、−酸化炭素と1種以上のオレフィン性不飽和
化合物とのポリマーの調製方法に関する。
化合物とのポリマーの調製方法に関する。
本発明に関連するポリマーは、−酸化炭素由来のユニツ
l〜とオレフィン性不飽和fヒ合物由来のユニットが実
質的に交互になっている線状ポリマーである。これらの
ポリマーは高温及び高圧下で、モノマーをポリマーが不
溶であるかまたは殆ど不溶で且つポリマーが懸濁液を形
成するような希釈剤の存在下に、触媒と接触させること
により調製し得る。
l〜とオレフィン性不飽和fヒ合物由来のユニットが実
質的に交互になっている線状ポリマーである。これらの
ポリマーは高温及び高圧下で、モノマーをポリマーが不
溶であるかまたは殆ど不溶で且つポリマーが懸濁液を形
成するような希釈剤の存在下に、触媒と接触させること
により調製し得る。
この何年間も本出願人らは、本ポリマーの調製に於いて
広範囲にわたる研究を実施してきた。当初、研究は実質
的に触媒改良に焦点を当てていた。
広範囲にわたる研究を実施してきた。当初、研究は実質
的に触媒改良に焦点を当てていた。
この研究に必要な実験は、希釈剤1kg未満を含む小さ
な反応器で実質的に実施していた。反応成分を充分に確
実に撹拌するために、これらの反応器に撹拌機を備えた
。撹拌速度は全く任意に、やや高めのレベルに設定して
いた。小さな反応器を撹拌することに関しては比較的コ
ストが安いという見地から、従来は撹拌が遅くても同一
かまたは大体同一の重合結果が得られるのではないかと
いう疑問に対し何等注意は払わなかった。
な反応器で実質的に実施していた。反応成分を充分に確
実に撹拌するために、これらの反応器に撹拌機を備えた
。撹拌速度は全く任意に、やや高めのレベルに設定して
いた。小さな反応器を撹拌することに関しては比較的コ
ストが安いという見地から、従来は撹拌が遅くても同一
かまたは大体同一の重合結果が得られるのではないかと
いう疑問に対し何等注意は払わなかった。
商業的規模のポリマーを調製する目的で、重含実験のう
ち幾つかは、時々希釈剤10A、以上を含む大きな反応
器で実施した。これらの反応器、特に希釈剤を1 、o
oo*、、以上含む極度に大きい商業規模の反応器を使
用すると、このような反応器に於ける撹拌コストは重要
な役割を担ってくる。
ち幾つかは、時々希釈剤10A、以上を含む大きな反応
器で実施した。これらの反応器、特に希釈剤を1 、o
oo*、、以上含む極度に大きい商業規模の反応器を使
用すると、このような反応器に於ける撹拌コストは重要
な役割を担ってくる。
小さな反応器から希釈剤をl0AFIより多く忌む大き
な反応器へ変換する前に、後者の大きな反応器を使用し
た場合、撹t’P機によってポリマー悲濁液に伝達され
る撹拌力即ち撹i’r iの出力(以陵単にr出力密度
(pou+er density)uという。単位はN
f/z’)と(:)られる重合結果との間にいかなる関
係が存在するかを知るために研究を実施した。出力密度
が増加すると、重合速度に於いても当初重合速度が最大
値のほぼ90Eに達するまで急;敷に上昇する。
な反応器へ変換する前に、後者の大きな反応器を使用し
た場合、撹t’P機によってポリマー悲濁液に伝達され
る撹拌力即ち撹i’r iの出力(以陵単にr出力密度
(pou+er density)uという。単位はN
f/z’)と(:)られる重合結果との間にいかなる関
係が存在するかを知るために研究を実施した。出力密度
が増加すると、重合速度に於いても当初重合速度が最大
値のほぼ90Eに達するまで急;敷に上昇する。
出力密度がさらに上昇すると、最大重合速度に最終的に
到達するまで、はんの少しさらに上昇する。
到達するまで、はんの少しさらに上昇する。
懸濁液を均質化するのに好適な形状の撹拌反応器では、
重合速度が最大値のほぼ9ozになる出力密度は0.5
k14/z’未満であることが研究によって明らかにな
った。このことは、希釈剤45に、を含む容量]001
の反応器でのバッチ式重合及び希釈剤60kgをきむ1
50gの反応器での連続式の重合による以下の結果によ
って例示し得る。バッチ式重合の場合には、出力密度が
0.25kW/1カラ0.5kW#’A、 ト100$
上昇すると、重合速度はほぼ15oz上昇するが、出力
密度が0.5に111/1カら0.75kW/m’まで
さら&:1:50$主1:ても、重合速度はほんの5z
シか上昇しないことが知見された。連続式重さの場合に
は、出力密度が0.5kW/z’から0.75kW/+
’まテ501、次イテ0.75から1m25kW/z’
まで661上昇しても、重き速度は全く上昇しないこと
が知見された。
重合速度が最大値のほぼ9ozになる出力密度は0.5
k14/z’未満であることが研究によって明らかにな
った。このことは、希釈剤45に、を含む容量]001
の反応器でのバッチ式重合及び希釈剤60kgをきむ1
50gの反応器での連続式の重合による以下の結果によ
って例示し得る。バッチ式重合の場合には、出力密度が
0.25kW/1カラ0.5kW#’A、 ト100$
上昇すると、重合速度はほぼ15oz上昇するが、出力
密度が0.5に111/1カら0.75kW/m’まで
さら&:1:50$主1:ても、重合速度はほんの5z
シか上昇しないことが知見された。連続式重さの場合に
は、出力密度が0.5kW/z’から0.75kW/+
’まテ501、次イテ0.75から1m25kW/z’
まで661上昇しても、重き速度は全く上昇しないこと
が知見された。
希釈剤10に2以上を含む反応器で出力密度0.5kl
l/zコ以上で重合を実施する有益性があるという徴候
は得られなかったので、小さな反応器がら希釈剤toe
、、以上を含む大きな反応器に変換後は、0.5kW/
z’以下の出力密度を使用した。
l/zコ以上で重合を実施する有益性があるという徴候
は得られなかったので、小さな反応器がら希釈剤toe
、、以上を含む大きな反応器に変換後は、0.5kW/
z’以下の出力密度を使用した。
交互ポリマーの重要な特性のひとつには、がさ密度があ
る。これはポリマーの調製、精製、貯蔵、移送及び処理
において重要な役割を担う。ポリマー重合番僕に関する
限り、大ざっばには懸濁液100kg当たりのポリマー
kgで表現される最大許容懸濁濃度は、kg/z”で表
現されたかさ密度の約10分の王である。このことばか
さ密度が100Ay/zコのポリマー調製では、最大懸
濁液濃度は約10であるが、かさ密度500kg/x”
のポリマー調製では、最大懸濁i?i J度は約50で
あることを意味する。このことはかさ密度が5ff!i
であると、特定反応器の容量では約5fΔの量のポリマ
ーが調製できる可能性を提供することを意味する。例え
ば濾過、洗浄及び乾燥などのポリマーflif製に関連
する限り、付着液の量はポリマーのかさ密度によって大
きく左右される。
る。これはポリマーの調製、精製、貯蔵、移送及び処理
において重要な役割を担う。ポリマー重合番僕に関する
限り、大ざっばには懸濁液100kg当たりのポリマー
kgで表現される最大許容懸濁濃度は、kg/z”で表
現されたかさ密度の約10分の王である。このことばか
さ密度が100Ay/zコのポリマー調製では、最大懸
濁液濃度は約10であるが、かさ密度500kg/x”
のポリマー調製では、最大懸濁i?i J度は約50で
あることを意味する。このことはかさ密度が5ff!i
であると、特定反応器の容量では約5fΔの量のポリマ
ーが調製できる可能性を提供することを意味する。例え
ば濾過、洗浄及び乾燥などのポリマーflif製に関連
する限り、付着液の量はポリマーのかさ密度によって大
きく左右される。
即ち、例えばかさ密度LOOAg/z’のポリマーは、
1に、当たり希釈剤または洗浄液はぼ5kgが付着する
が、かさ密度500kg/x”のポリマーではたったの
約0.25kgという量であることが知見された。この
ことは、ポリマーの洗浄に使用しなければならない液体
の址及びポリマーを乾燥さぜる際に除去しなければなら
ないlr!L体の量という観点がら見て、非常に重要で
ある。移送及び貯蔵に関する限りでは、原則として、ポ
リマーのかさ密度が高くなれば高くなるほど、これらポ
リマーが有するであろう流動特性がより高まり、これら
ポリマーが占める面積もより小さくなる。ポリマーを成
形品に加工処理することに関する限りでは、かさ密度の
低いポリマーは処理装置内で問題を起こす場合が頻々あ
る。かさ密度の低いポリマーは、通常の設備でさらに処
理して好適な形にするには、例えば押出によって圧縮し
なければならない、かさ密度の高いポリマーは前処理の
必要がなく且つこのままさらに処理するのに好適である
。
1に、当たり希釈剤または洗浄液はぼ5kgが付着する
が、かさ密度500kg/x”のポリマーではたったの
約0.25kgという量であることが知見された。この
ことは、ポリマーの洗浄に使用しなければならない液体
の址及びポリマーを乾燥さぜる際に除去しなければなら
ないlr!L体の量という観点がら見て、非常に重要で
ある。移送及び貯蔵に関する限りでは、原則として、ポ
リマーのかさ密度が高くなれば高くなるほど、これらポ
リマーが有するであろう流動特性がより高まり、これら
ポリマーが占める面積もより小さくなる。ポリマーを成
形品に加工処理することに関する限りでは、かさ密度の
低いポリマーは処理装置内で問題を起こす場合が頻々あ
る。かさ密度の低いポリマーは、通常の設備でさらに処
理して好適な形にするには、例えば押出によって圧縮し
なければならない、かさ密度の高いポリマーは前処理の
必要がなく且つこのままさらに処理するのに好適である
。
希釈剤を10kg以上含む反応器で調製すると、交互ポ
リマーのかさ密度は、調製で使用された出力密度に強く
依存することが知見された。1m5kW/a3以上の出
力密度、即ち今までの3倍以上の量の出力密度を使用す
ると、かさ密度の高いポリマーが調製できることが知見
された。さらに出力密度を1m5kW/z’以上の範囲
に上昇−させると、かさ密度が急に上昇することも知見
された。驚くべきことに、1m.5kW/z’以下の範
囲では出力密度が上Hしても、かさ密度はほんの少しし
か上昇しなかった。
リマーのかさ密度は、調製で使用された出力密度に強く
依存することが知見された。1m5kW/a3以上の出
力密度、即ち今までの3倍以上の量の出力密度を使用す
ると、かさ密度の高いポリマーが調製できることが知見
された。さらに出力密度を1m5kW/z’以上の範囲
に上昇−させると、かさ密度が急に上昇することも知見
された。驚くべきことに、1m.5kW/z’以下の範
囲では出力密度が上Hしても、かさ密度はほんの少しし
か上昇しなかった。
このことは上述の100・〜1501の反応器でのバ・
ンチ式及び連続式重合中に得られた以下の結果で例示さ
れ得る。バッチ式重合の間には、出力密度が0.5カら
0.75kW/zコまテ50$上昇すると、かさ密度は
180から190kg/x”とたったの約5N、か上弄
しなかったのに対し、出力密度が2から4kW/z’ま
て1002上昇すると、かさ密度は250から300k
g7g’で20zも上昇したことが知見された。連続式
重きの間に(よ、出力密度が0.5カI’) 0.75
kW/z’まテ50$上昇すると、かさ密度は130か
ら140kg/x’テ約7.”dシカ上昇しないのに対
し、出力密度が2から4kW/z’まテ1002上昇す
ルト、かさ密度ハ210カら310Ag/z3でほぼ5
01上昇したことが知見された。
ンチ式及び連続式重合中に得られた以下の結果で例示さ
れ得る。バッチ式重合の間には、出力密度が0.5カら
0.75kW/zコまテ50$上昇すると、かさ密度は
180から190kg/x”とたったの約5N、か上弄
しなかったのに対し、出力密度が2から4kW/z’ま
て1002上昇すると、かさ密度は250から300k
g7g’で20zも上昇したことが知見された。連続式
重きの間に(よ、出力密度が0.5カI’) 0.75
kW/z’まテ50$上昇すると、かさ密度は130か
ら140kg/x’テ約7.”dシカ上昇しないのに対
し、出力密度が2から4kW/z’まテ1002上昇す
ルト、かさ密度ハ210カら310Ag/z3でほぼ5
01上昇したことが知見された。
本発明は従って、−y化炭素と1種以上のオレフィン性
不飽和化合物との線状ポリマーの製造方法に係り、該ポ
リマーは、−酸1ヒ炭素由来のユニットとオレフィン性
不飽和化合物山来のユニットが実質的に交互になってお
り、高温及び高圧下で。
不飽和化合物との線状ポリマーの製造方法に係り、該ポ
リマーは、−酸1ヒ炭素由来のユニットとオレフィン性
不飽和化合物山来のユニットが実質的に交互になってお
り、高温及び高圧下で。
ポリマーが不溶であるかまたは殆ど不溶である希釈剤を
IOA、7以上含み撹拌機を備えた反応器で、重合中の
出力密度1m5kW/z’(ポリマー悲濁液)以」二で
モノマーを触媒と接触させることによって:JJ製され
るポリマーの調製方法に関する。
IOA、7以上含み撹拌機を備えた反応器で、重合中の
出力密度1m5kW/z’(ポリマー悲濁液)以」二で
モノマーを触媒と接触させることによって:JJ製され
るポリマーの調製方法に関する。
本発明はさらに、このようにして調製された:1′:リ
マ一並びに少なくとも部分的にこれらのポリマーからな
る成形品にも関する。
マ一並びに少なくとも部分的にこれらのポリマーからな
る成形品にも関する。
本発明の方法に於いて、出力密度は1 、5 k IA
/ 、i ’以上でなければならない。出力密度は2
〜15kW7’z’が好ましく、特に2.5〜10kW
/r’が好ましい。
/ 、i ’以上でなければならない。出力密度は2
〜15kW7’z’が好ましく、特に2.5〜10kW
/r’が好ましい。
本発明によるポリマー調製は、バッチ式及び連続式の両
方で実施し得る。
方で実施し得る。
問題となっているバッチ式のポリマー重ごに於いては、
モノマーと一触媒とを接触させる以前に、調整されるべ
きポリマーと実質的に同一の組成を有するポリマーを。
モノマーと一触媒とを接触させる以前に、調整されるべ
きポリマーと実質的に同一の組成を有するポリマーを。
式 a ≧ 100 x b
x c〈式中、aは希釈剤11当たりのポリマーの
重量(g)を表し、bはポリマーの平均粒径(z)を表
し、且つCはポリマーのかさ密度<kg/x”)を表す
〉によって与えられる量で、希釈剤中に〆懸濁させるこ
とによって、反応器付着(reactor fouli
ng)を有効に避けることができるということが知られ
ている。
x c〈式中、aは希釈剤11当たりのポリマーの
重量(g)を表し、bはポリマーの平均粒径(z)を表
し、且つCはポリマーのかさ密度<kg/x”)を表す
〉によって与えられる量で、希釈剤中に〆懸濁させるこ
とによって、反応器付着(reactor fouli
ng)を有効に避けることができるということが知られ
ている。
本発明によるポリマー調製をバッチ式で実施する場合に
は、同様にこの知見を利用するのが好ましい。
は、同様にこの知見を利用するのが好ましい。
本発明によるポリマー調製を連続的に実施する場合には
、直列に連結した2基以上の反応器を用い、各反応器に
撹拌機を備え、且つ反応器の少なくともl基の出力密度
を1m51J/z’以上として行うのが好ましい、所望
により、直列に連結した反応器の2基以上で1m5kW
/z’以上の出力密度を使用し得る0本発明によるポリ
マー調製を直列に連結した反応器、中で連続的に実施す
る場合には、3基以下の反応器を使用するのが好ましい
。
、直列に連結した2基以上の反応器を用い、各反応器に
撹拌機を備え、且つ反応器の少なくともl基の出力密度
を1m51J/z’以上として行うのが好ましい、所望
により、直列に連結した反応器の2基以上で1m5kW
/z’以上の出力密度を使用し得る0本発明によるポリ
マー調製を直列に連結した反応器、中で連続的に実施す
る場合には、3基以下の反応器を使用するのが好ましい
。
本発明の方法では、−酸化炭素と工種以上のオレフィン
性不飽和化合物の混合物から出発して、前述した線状交
互ポリマーの形成を触媒作用できる触媒が使用される0
本目的に好適な触媒(i、中でも、第■族の金属を含む
ものである。本発明では、第■族の金属はルテニウム、
ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ11及び
ブラヂナなどの貴金属並びに、鉄族の金属(鉄、コバノ
シI・及びニッケル)であると理解される。第■族の金
属としてパラジウム、ニッケルまたはコバルトをλむ触
媒が好ましい。第■族の金属としてパラジウムを含むも
のが特に好ましい。不発lす]の方)去で(受用される
触媒が第■族の金属からなる場合に(ま、これらはカル
ボン酸の塩、特に酢酸塩の形で触媒1rに取り込まれる
のが好ましい。
性不飽和化合物の混合物から出発して、前述した線状交
互ポリマーの形成を触媒作用できる触媒が使用される0
本目的に好適な触媒(i、中でも、第■族の金属を含む
ものである。本発明では、第■族の金属はルテニウム、
ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ11及び
ブラヂナなどの貴金属並びに、鉄族の金属(鉄、コバノ
シI・及びニッケル)であると理解される。第■族の金
属としてパラジウム、ニッケルまたはコバルトをλむ触
媒が好ましい。第■族の金属としてパラジウムを含むも
のが特に好ましい。不発lす]の方)去で(受用される
触媒が第■族の金属からなる場合に(ま、これらはカル
ボン酸の塩、特に酢酸塩の形で触媒1rに取り込まれる
のが好ましい。
第■族の金属に加えて、触媒は好ましくは二厘配(i子
中に存在する2個のりンー、窒素−または硫黄−をa
VTする配位子基(dentate groups)を
介して第■族の金属と錯体を形成し得る。窒素含有二座
配位−rを使用・l−る場合には、−紋穴%式% (式中、Xは架橋中kg個または4個の原子を含み、そ
のうち少なくとも2個が炭素原子である有機架橋基を表
す)の(ヒ合物、例えば2,2°−ビピリジン及び11
0−フェナン1〜ロリンなどが好ましい。硫黄3有二座
配位子を使用する場合には、−紋穴%式% (式中、R1は場合により極性置換(polarlys
ubstituted)さitた炭化水素基で、Rは架
橋中に少なくとも炭素原子2個を有する二価の有機架橋
ブ、lを表す)の1ヒ合物5例えば1,2−ビス(エヂ
ルチオ)エタン及びシス−1,2−ビス(ベンジルチオ
)エタンなどを使用するのが好ましい。−紋穴 %式%() (式中、R及びR’は上記の意味を有する)のリン含右
二座配位子を使用するのが好ましい。さらには制がリン
原子に対してオル1〜位に少なくとも1個のアルコキシ
置換基を有する芳香族炭化水素基を表すような、リン含
有二座配位子を使用するのが好ましい0本発明の目的に
非常に好適なものは、L、3−ビス[ビス(2−メl−
キシフェニル)ポスフィノ]プロパンである。
中に存在する2個のりンー、窒素−または硫黄−をa
VTする配位子基(dentate groups)を
介して第■族の金属と錯体を形成し得る。窒素含有二座
配位−rを使用・l−る場合には、−紋穴%式% (式中、Xは架橋中kg個または4個の原子を含み、そ
のうち少なくとも2個が炭素原子である有機架橋基を表
す)の(ヒ合物、例えば2,2°−ビピリジン及び11
0−フェナン1〜ロリンなどが好ましい。硫黄3有二座
配位子を使用する場合には、−紋穴%式% (式中、R1は場合により極性置換(polarlys
ubstituted)さitた炭化水素基で、Rは架
橋中に少なくとも炭素原子2個を有する二価の有機架橋
ブ、lを表す)の1ヒ合物5例えば1,2−ビス(エヂ
ルチオ)エタン及びシス−1,2−ビス(ベンジルチオ
)エタンなどを使用するのが好ましい。−紋穴 %式%() (式中、R及びR’は上記の意味を有する)のリン含右
二座配位子を使用するのが好ましい。さらには制がリン
原子に対してオル1〜位に少なくとも1個のアルコキシ
置換基を有する芳香族炭化水素基を表すような、リン含
有二座配位子を使用するのが好ましい0本発明の目的に
非常に好適なものは、L、3−ビス[ビス(2−メl−
キシフェニル)ポスフィノ]プロパンである。
窒素または硫黄3有二座配位子を触媒中に使用する場合
!、その使用量は第■族の金属1モル当たり0,5〜1
00モル、特に1〜50モルである。リン含有二座配位
子を使用する場合脅榛、その使用量は第■族の金属1モ
ル当たり0.5〜2モル、特に0.75〜1m5モルで
ある。
!、その使用量は第■族の金属1モル当たり0,5〜1
00モル、特に1〜50モルである。リン含有二座配位
子を使用する場合脅榛、その使用量は第■族の金属1モ
ル当たり0.5〜2モル、特に0.75〜1m5モルで
ある。
第■族の金属及びリン、窒素または硫黄3有二座配位子
に加えて、触媒は好ましくはpKaが6未満の酸のアニ
オン、より好ましくはpKaが4未満の酸のアニオン、
特にpKaが2未満の酸のアニオンを3む。pKaが2
未講である好適な酸の例としては、pl・ルエンスルホ
ン酸などのスルホン酸及び、1−リフルオDI!ll′
酸などのへ〇カルボン酸がある。pKnが6未満の酸の
アニオンは、酸の形及び/またはりo i、または#、
塩などのような貴金属でない遷移金属の塩の形で触媒中
にきまれ得る。アニオンは好ましくは、第■族の金属1
モル当たり1〜100モル、特に2〜50モルの量で触
媒中に界在する。
に加えて、触媒は好ましくはpKaが6未満の酸のアニ
オン、より好ましくはpKaが4未満の酸のアニオン、
特にpKaが2未満の酸のアニオンを3む。pKaが2
未講である好適な酸の例としては、pl・ルエンスルホ
ン酸などのスルホン酸及び、1−リフルオDI!ll′
酸などのへ〇カルボン酸がある。pKnが6未満の酸の
アニオンは、酸の形及び/またはりo i、または#、
塩などのような貴金属でない遷移金属の塩の形で触媒中
にきまれ得る。アニオンは好ましくは、第■族の金属1
モル当たり1〜100モル、特に2〜50モルの量で触
媒中に界在する。
上記に挙げた3成分、即ち
d)第■族の金属の化合物、
b)pKaが6未満の酸またはこれらの貴金属でない遷
移金属塩及び c ) 2個のリン含有、窒素含有または硫黄含有の配
位子基を含む二座配位子 を基本とする触媒に加えて、成分a)及びb)を組み合
わせることによって、例えばパラジウムトリフルオロア
セテートもしくはパラジウムルートシレー幌ジ 1−を使用して、成分b)及びC)を組み合わせること
によって、関えば0−〈ジフェニルホスフィノ)ベンゼ
ンスルホン酸もしくは3−(ジフェニルホスフィノ)プ
ロパンスルホン酸を使用して、2戊分を基本とした対応
する触媒を使用し得る。
移金属塩及び c ) 2個のリン含有、窒素含有または硫黄含有の配
位子基を含む二座配位子 を基本とする触媒に加えて、成分a)及びb)を組み合
わせることによって、例えばパラジウムトリフルオロア
セテートもしくはパラジウムルートシレー幌ジ 1−を使用して、成分b)及びC)を組み合わせること
によって、関えば0−〈ジフェニルホスフィノ)ベンゼ
ンスルホン酸もしくは3−(ジフェニルホスフィノ)プ
ロパンスルホン酸を使用して、2戊分を基本とした対応
する触媒を使用し得る。
第■族の金属を含む触媒の活性を上げるために、これら
の中にさらに1,4−キノン類を含ませ得る。
の中にさらに1,4−キノン類を含ませ得る。
この目的の為には、1m4−ベンゾキノン及び1m4〜
ナフトキノンが非常に好適である。1m4−!5ノン類
の量は好ましくは第■族の金属1モル当たり5〜5 、
000モル、特に10〜1,000モルが好ましい。
ナフトキノンが非常に好適である。1m4−!5ノン類
の量は好ましくは第■族の金属1モル当たり5〜5 、
000モル、特に10〜1,000モルが好ましい。
本発明の方法を使用して一酸化炭素と重合し得るオレフ
ィン性不飽和化合物は、もっばら炭素及び水素からなる
化合物並びに、炭素及び水素に加えて、1個以上のへテ
ロ原子を含む(ヒ合物を含む。
ィン性不飽和化合物は、もっばら炭素及び水素からなる
化合物並びに、炭素及び水素に加えて、1個以上のへテ
ロ原子を含む(ヒ合物を含む。
本発明の方法は、好ましくは一酸化炭素と1種以上のオ
レフィン性不飽和炭化水素とのポリマーの調製に利用で
きる。このような好適な炭化水素モノマー類の例として
は、エテン、プロペン、ブテン−1、ヘキセン−1、ス
チレン、シクロペンテン、ノルボルネン及びジシクロペ
ンタジェンがある。
レフィン性不飽和炭化水素とのポリマーの調製に利用で
きる。このような好適な炭化水素モノマー類の例として
は、エテン、プロペン、ブテン−1、ヘキセン−1、ス
チレン、シクロペンテン、ノルボルネン及びジシクロペ
ンタジェンがある。
本発明の方法は、特kW酸化炭素とエテンとのコポリマ
ーの調製並びkW酸化炭素とエテン及びα−オレフィン
、特にプロペンとのターポリマーの調製に於ける利用に
非常に好適である。
ーの調製並びkW酸化炭素とエテン及びα−オレフィン
、特にプロペンとのターポリマーの調製に於ける利用に
非常に好適である。
本発明の方法で1吏用される触媒組成物の量は、広い範
囲内で変動し得る。第■族の金属を含有する触媒を使用
する時には、重きされるべきオレフィン性不飽和1ヒ合
鞠1モル当たり第■族の金属が10−7〜10−3モル
、特に10−6〜10−4モルからなる触媒組成物を使
用するのが好ましい。
囲内で変動し得る。第■族の金属を含有する触媒を使用
する時には、重きされるべきオレフィン性不飽和1ヒ合
鞠1モル当たり第■族の金属が10−7〜10−3モル
、特に10−6〜10−4モルからなる触媒組成物を使
用するのが好ましい。
本発明の方法は、好ましくは温度25℃〜150℃で圧
力2〜150バール、特に温度30〜130°Cで圧力
5〜100バールで実施するのが好ましい。オレフィン
性不飽和化合物対−酸化炭素のモル比は、10:1〜1
:10で、特に5二1〜1m5が好ましい。本発明の方
法は希釈剤1m0OOAy以上を含む反応器中で実施す
るのが好ましい。
力2〜150バール、特に温度30〜130°Cで圧力
5〜100バールで実施するのが好ましい。オレフィン
性不飽和化合物対−酸化炭素のモル比は、10:1〜1
:10で、特に5二1〜1m5が好ましい。本発明の方
法は希釈剤1m0OOAy以上を含む反応器中で実施す
るのが好ましい。
本発明は以下の実施例によってさらに説明される。
及1此L
111’l!機を備えた容量1004のオートクレーブ
にメタノール45kg、プロペン3約及びかさ密度27
0kg/z”で平均粒径が1m5xlO−lの−vil
ヒ炭素/炭素/エノン/プロペンターポリマー0 、5
kgを充填した。
にメタノール45kg、プロペン3約及びかさ密度27
0kg/z”で平均粒径が1m5xlO−lの−vil
ヒ炭素/炭素/エノン/プロペンターポリマー0 、5
kgを充填した。
オートクレーブの内容鞠が80℃になった接、−酸化炭
素/エテンの1:1混合物を圧力が45バールにTi達
するまで導入した。次いで撹拌機の回転速度を調節し、
出力密度を0.25kW7’z’にした。最後に、アセ
トン200xl 酢酸パラジウム0.75+m。
素/エテンの1:1混合物を圧力が45バールにTi達
するまで導入した。次いで撹拌機の回転速度を調節し、
出力密度を0.25kW7’z’にした。最後に、アセ
トン200xl 酢酸パラジウム0.75+m。
トリフルオO酢酸15+++lI+o I及び13−ビ
ス[ビス(2−メI・キシフェニル)ホスフィノ]フ′
ロバン0.79mn+o l を合む触媒溶液を導入した。
ス[ビス(2−メI・キシフェニル)ホスフィノ]フ′
ロバン0.79mn+o l を合む触媒溶液を導入した。
重合の間、オートクレーブ中の圧力は質通運度計ffi
器(massvelosiLy meter)を介して
一酸f已炭素/エテン1:1混合物を圧力下に注入する
ことによって45バールに保持した。短II!f間の内
にマスフロー(+nass flow)は一定値に達し
た。マスフロル値及びオー1へクレープ中に存在するパ
ラジウムの重量を基県にして、出力密度0.25kW#
”での重合速度は、ターポリマー1m5kg/(パラジ
ウムS1時間)と計算された。
器(massvelosiLy meter)を介して
一酸f已炭素/エテン1:1混合物を圧力下に注入する
ことによって45バールに保持した。短II!f間の内
にマスフロー(+nass flow)は一定値に達し
た。マスフロル値及びオー1へクレープ中に存在するパ
ラジウムの重量を基県にして、出力密度0.25kW#
”での重合速度は、ターポリマー1m5kg/(パラジ
ウムS1時間)と計算された。
次いで撹拌器の回転速度を順次上げることによって、出
力密度を連続的に0.5.0.75及び1m、OkW/
z’にまで上げた。回転速度を各々上昇させた後、マス
フローは短時間内で一定値に達した。マスフローから測
定した値より、出力密度0.5.0.75及び1m0k
M/1では、重合速度は各々ター汀でリマ−3,8,4
,0及び4.OAg/(パラジウム31時間)と計算さ
hた。
力密度を連続的に0.5.0.75及び1m、OkW/
z’にまで上げた。回転速度を各々上昇させた後、マス
フローは短時間内で一定値に達した。マスフローから測
定した値より、出力密度0.5.0.75及び1m0k
M/1では、重合速度は各々ター汀でリマ−3,8,4
,0及び4.OAg/(パラジウム31時間)と計算さ
hた。
触媒溶液をオートクレーブ中に導入した時とマスフロー
が出力密度1m0kW/z’で一定値に達した時との間
の全経過時間は、約40分であった。この実験中で収集
したデータより、最大重合速度のほぼ902を達成する
のに必要な出力密度は、はぼ0.43kW/z3であっ
た。
が出力密度1m0kW/z’で一定値に達した時との間
の全経過時間は、約40分であった。この実験中で収集
したデータより、最大重合速度のほぼ902を達成する
のに必要な出力密度は、はぼ0.43kW/z3であっ
た。
左東此よ
以下の点が異なる以外ζま、実質的に実錐例1と同じや
り方で一酸化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを
製造した。
り方で一酸化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを
製造した。
、)It“(器の回転速度を調節して重合中を通して出
力密度を0.5に圓/ x 3にした。
力密度を0.5に圓/ x 3にした。
1+)24時間後に、重合を反応混合物を室温に冷却し
て放圧することによって停止させた。
て放圧することによって停止させた。
かさ密度180kg/z”のターポリマー7.8kgが
得られた。重合速度はターポリマー3 、8kg/ (
パラジウム1時間)であった。
得られた。重合速度はターポリマー3 、8kg/ (
パラジウム1時間)であった。
犬、lLと
一酸1ヒ炭素/エテン/プロペンのターポリマーを、m
t’t!機の回転速度を調節し、重合を通して出力密
度を0.75kW/z’にした以外には、実施例2と実
質的に同一方法で調製した。
t’t!機の回転速度を調節し、重合を通して出力密
度を0.75kW/z’にした以外には、実施例2と実
質的に同一方法で調製した。
かさ密度190Ay/x’のターポリマー8.0kgが
得られた。重合速度はターポリマー3.9Ay/(パラ
ジウム23時間)であった。
得られた。重合速度はターポリマー3.9Ay/(パラ
ジウム23時間)であった。
X晃通土
一酸化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを、撹t
1’器の回転速度を調節して重合を通して出力密度を1
m.25kW/z’にした以外には、実施例2と実質的
に同一方法で:A製した。
1’器の回転速度を調節して重合を通して出力密度を1
m.25kW/z’にした以外には、実施例2と実質的
に同一方法で:A製した。
かさ密度210kg/x”のターポリマー8.1Agが
得られた。重合速度はターポリマー3.9Ag/(パラ
ジウA q 、時間)であった。
得られた。重合速度はターポリマー3.9Ag/(パラ
ジウA q 、時間)であった。
′A施例5
一酸1ヒ炭素/エテン/プロペンのターポリマーを。
撹拌機の回転速度を調節して重合を通して出力密度を2
klII/z’にした以外には、実施例2と実質的に同
一方法で調製した。
klII/z’にした以外には、実施例2と実質的に同
一方法で調製した。
かさ密度250Ag/lのターポリマー8.2kgが得
られた。重合速度はターポリマー4.0Ag/(パラジ
ウム19時間)であった。
られた。重合速度はターポリマー4.0Ag/(パラジ
ウム19時間)であった。
見見lL
−酸化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを、If
)11’l’機の回転速度を調節して重合を通して出力
密度を4kll/z’にした以外には、実施例2と実質
的に同一方法で調製した。
)11’l’機の回転速度を調節して重合を通して出力
密度を4kll/z’にした以外には、実施例2と実質
的に同一方法で調製した。
かさ密度300kg/x”のターポリマー8.1に&が
得られた0重合速度はターポリマー3.9A、/(パラ
ジウム11時間)であった。
得られた0重合速度はターポリマー3.9A、/(パラ
ジウム11時間)であった。
k見比り
一酸化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを、撹拌
機の回転速度を調節して重合を通して出力密度を8kW
/a+’にした以外には、実施例2と実質的に同一方法
で調製した。
機の回転速度を調節して重合を通して出力密度を8kW
/a+’にした以外には、実施例2と実質的に同一方法
で調製した。
かさ密度330kg/x”のターポリマー7.8kgが
得られた。重き速度はターポリマー3.8Ay/(/<
ラジウム11時間〉であった。
得られた。重き速度はターポリマー3.8Ay/(/<
ラジウム11時間〉であった。
実丑1しLすl
これらの実施例では、−酸化炭素/エテン/プロペンの
ターポリマーを、各々に112 t’l’機が備わ−っ
た2基の直列に連結した反応器で連続的に調製した。
ターポリマーを、各々に112 t’l’機が備わ−っ
た2基の直列に連結した反応器で連続的に調製した。
第一の反応器での反応土成物は、第二の反応器に新しい
供給成分と共に連続的に供給した。使用した触媒溶液は
、ア七l・ン[当たり、酢酸バラジウA1096zg、
1m3−ビス[ビス(2−メトキシフェニル)ボスフィ
ノ]ブ1つパン2736B及びトリフル第1コ酢酸56
00xyを含んでいた。反応器内の圧力は、第二の反応
器から過剰の供給ガスを放出することによって保持した
。これらの実施例では、連結した反応器は殆ど同一の気
相組成を有していた。得られたかさ密度に加えて第二の
反応器ての反応禾件を、表1に示した。
供給成分と共に連続的に供給した。使用した触媒溶液は
、ア七l・ン[当たり、酢酸バラジウA1096zg、
1m3−ビス[ビス(2−メトキシフェニル)ボスフィ
ノ]ブ1つパン2736B及びトリフル第1コ酢酸56
00xyを含んでいた。反応器内の圧力は、第二の反応
器から過剰の供給ガスを放出することによって保持した
。これらの実施例では、連結した反応器は殆ど同一の気
相組成を有していた。得られたかさ密度に加えて第二の
反応器ての反応禾件を、表1に示した。
実施例8〜13は、1つの連続した処理操作で実施した
。これらは第二の反応器で使用した出力密度で各々異な
っていた。各実施例では、重含時間は24時間であった
。各実施例では、撹rI′器の回転速度を調節して、重
合中の出力密度は表Hに示した値であった。表■では、
実施例で得られたターポリマーのかさ密度も示した。
。これらは第二の反応器で使用した出力密度で各々異な
っていた。各実施例では、重含時間は24時間であった
。各実施例では、撹rI′器の回転速度を調節して、重
合中の出力密度は表Hに示した値であった。表■では、
実施例で得られたターポリマーのかさ密度も示した。
実施例8〜13でターポリマー7.8kg/<パラジウ
ム11時間〉の大体一定の重合速度が観察された事実よ
り、最大重合速度が出力密度0.5kW/z’で既に遠
戚されたと推論できる。
ム11時間〉の大体一定の重合速度が観察された事実よ
り、最大重合速度が出力密度0.5kW/z’で既に遠
戚されたと推論できる。
実施例1〜13の内、実施例5〜7及び11〜13が本
発明によったものである。これらの実施例では、重合は
出力密度2〜8k14/z’で行った。実施例1〜4及
び8〜10は本発明の範囲外であり、本明細書では比較
の為に含まれているものである。これらの実施例では、
重きは出力密度0.25〜1m25klA/xコを使用
して行った。
発明によったものである。これらの実施例では、重合は
出力密度2〜8k14/z’で行った。実施例1〜4及
び8〜10は本発明の範囲外であり、本明細書では比較
の為に含まれているものである。これらの実施例では、
重きは出力密度0.25〜1m25klA/xコを使用
して行った。
重合速度に於ける0、5kW/+’以上の出力密度を使
用すると影響は極端に僅かであることは、以下の実施例
の結果を比較することによって明らかになる。
用すると影響は極端に僅かであることは、以下の実施例
の結果を比較することによって明らかになる。
実施例1:出力密度を0.5から1m0kW/z’まで
100χ−]二8J?させると、重合速度はポリマー3
.8−4,0)V/(パラジウム31時間)でほぼ5N
、か上昇しなかった。
100χ−]二8J?させると、重合速度はポリマー3
.8−4,0)V/(パラジウム31時間)でほぼ5N
、か上昇しなかった。
実施例2及び7.出力密度が0.5から8に阿/ x
3まで!、、5002増加したにも拘わらず、同一の重
き速度、f!11ちポリマー3.8ki//(パラジウ
ム21時間)が両方の実施例で達成された。
3まで!、、5002増加したにも拘わらず、同一の重
き速度、f!11ちポリマー3.8ki//(パラジウ
ム21時間)が両方の実施例で達成された。
実施例8及び13:出力密度が0.5から8kW/z’
まて゛i、5002増加したにも拘わらず、ポリマー7
.81g/(パランr”7ムg1時間)の重合速度が両
方の実施例の第二の反応器で達成された。
まて゛i、5002増加したにも拘わらず、ポリマー7
.81g/(パランr”7ムg1時間)の重合速度が両
方の実施例の第二の反応器で達成された。
得らhたポリマーのかさ密度に対する1 、5k14/
ス3以下の範囲内での出力密度の上昇の影響は僅かであ
ることは、以下の実施例の結果を比較することによって
明らかになる。
ス3以下の範囲内での出力密度の上昇の影響は僅かであ
ることは、以下の実施例の結果を比較することによって
明らかになる。
実施例2及び4:出力密度が0.5から1m25に国/
、3まで1502上昇すると、かさ密度は180から2
10kg/x”でほぼ15zシか上昇しなかった。
、3まで1502上昇すると、かさ密度は180から2
10kg/x”でほぼ15zシか上昇しなかった。
実施例8及び10:出力密度が0 、5 カら1m25
kll/、w’tテ150$上昇スルト、カさ密fXハ
130〜I!50kg/a”でほぼ15zシが上昇しな
がった。
kll/、w’tテ150$上昇スルト、カさ密fXハ
130〜I!50kg/a”でほぼ15zシが上昇しな
がった。
得られたポリマーのがさ密度に対する1、5kW7’a
’以上の出力密度を使用する好ましい効果は、以下の実
施例の結果を比較することによって明らかとなる。
’以上の出力密度を使用する好ましい効果は、以下の実
施例の結果を比較することによって明らかとなる。
実施例5及び6.出力密度が2がら4kW/allまて
10oz上昇すると、がさ密度は250がら300Ay
/I’で20$上昇した。
10oz上昇すると、がさ密度は250がら300Ay
/I’で20$上昇した。
実施例11及び12:出力密度が2から4kW八コまで
10oz上昇すると、がさ密度ハ21oカら3”LOk
g/xt”までほぼ5oz」1昇した。
10oz上昇すると、がさ密度ハ21oカら3”LOk
g/xt”までほぼ5oz」1昇した。
’C−NMRによって、実施例1〜13で調製された一
g化炭素/エテン/プロペンのターポリマーは、Ma化
炭素由来の一方のユニッ1〜とエテン及びプロペン出来
のもう一方のユニットが実質的に交互になっている線状
鎖でできていることが証明された。さらkW酸化炭素出
来のユニットとエテン由来のムう一方のユニットからな
るポリマー断片と−酸1ヒ炭素由来のユニットとプロペ
ン由来のもう一方のユニy)〜からなるポリマー断片が
ポリマー鎖中でAM的にランダムに分布していることが
証明さ!した。
g化炭素/エテン/プロペンのターポリマーは、Ma化
炭素由来の一方のユニッ1〜とエテン及びプロペン出来
のもう一方のユニットが実質的に交互になっている線状
鎖でできていることが証明された。さらkW酸化炭素出
来のユニットとエテン由来のムう一方のユニットからな
るポリマー断片と−酸1ヒ炭素由来のユニットとプロペ
ン由来のもう一方のユニy)〜からなるポリマー断片が
ポリマー鎖中でAM的にランダムに分布していることが
証明さ!した。
紅
L上(続き)
紅(続き)
Claims (15)
- (1)一酸化炭素と1種以上のオレフィン性不飽和化合
物とからなり、一酸化炭素由来のユニットとオレフィン
性不飽和化合物由来のユニットが交互に存在する線状ポ
リマーの調整方法であって、高 温高圧下で、ポリマーが不溶であるかまたは殆ど不溶で
ある希釈剤を10kg以上含み撹拌機を備えた反応器で
モノマーを触媒と接触させることによって調製すること
からなり、重合中に撹拌機によってポリマー懸濁液に伝
達される力がポリマー懸濁液1m^3当たり1.5kW
以上であることを特徴とする、ポリマーの調製方法。 - (2)重合中に撹拌機によってポリマー懸濁液に伝達さ
れる力が、ポリマー懸濁液1m^3当たり2〜15kW
であることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - (3)重合中に撹拌機によってポリマー懸濁液に伝達さ
れる力が、ポリマー懸濁液1m^3当たり2.5〜10
kWであることを特徴とする請求項2に記載の方法。 - (4)重合がバッチ式で行われ、モノマーと触媒とを接
触させる前に、調製すべきポリマーと実質的に同一の組
成を有するポリマーを、式 a≧100×b×c (式中、aは希釈剤1l当たりのポリマーの重量(g)
、bはポリマーの平均粒径(m)、cはポリマーのかさ
密度(kg/m^3)を表す)によって与えられる量で
希釈剤中に懸濁することを特徴とする請求項1〜3のい
ずれか1項に記載の方法。 - (5)直列に接続され、各々が撹拌機を備えている2基
または3基の反応器で連続的に重合を行い、これらの反
応器のうち少なくとも1基では重合中に撹拌機によつて
ポリマー懸濁液に伝達される力が1.5kW/m^3以
上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項
に記載の方法。 - (6)触媒が第VIII族の金属を含むことを特徴とする請
求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。 - (7)触媒が第VIII族の金属としてパラジウムを含んで
おり、さらに第VIII族の金属に加えて、2個のリン含有
、窒素含有または硫黄含有の配位子基を介して第VIII族
の金属と錯体を形成し得る二座配位子と、pKaが6未
満の酸のアニオンとを含むことを特徴とする請求項6に
記載の方法。 - (8)触媒が、一般式 (R^1)_2P−R−P(R^1)_2 (式中、R^1はリン原子に対しオルト位に少なくとも
1個のアルコキシ置換基を有する芳香族炭化水素基で、
Rは架橋中に少なくとも2個の炭素原子を有する二価の
有機架橋基である)のリン含有二座配位子を含むことを
特徴とする請求項7に記載の方法。 - (9)触媒が、pKaが4未満の酸のアニオンを含むこ
とを特徴とする請求項7に記載の方法。 - (10)触媒が、リン含有二座配位子を第VIII族の金属
1モル当たり0.75〜1.5モル及びpKaが6未満
の酸のアニオンを第VIII族の金属1モル当たり2〜50
モルの量で含むことを特徴とする請求項7または8に記
載の方法。 - (11)触媒がp−トルエンスルホン酸などのスルホン
酸またはトリフルオロ酢酸などのハロカルボン酸のアニ
オンを含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - (12)エテンまたはエテンとプロペンなどの他のオレ
フィン性不飽和炭化水素の混合物などの炭化水素をオレ
フィン性不飽和化合物として使用することを特徴とする
請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。 - (13)重合されるべきオレフィン性不飽和化合物1モ
ル当たり、第VIII族の金属を10^−^6〜10^−^
4モル含む量の第VIII族金属含有触媒を使用し、温度3
0〜130℃、圧力5〜100バール及びオレフィン性
不飽和化合物対一酸化炭素のモル比5:1〜1:5で実
施することを特徴とする請求項6〜12のいずれか1項
に記載の方法。 - (14)請求項1〜13の1項以上に従って調製するこ
とを特徴とするポリマー。 - (15)少なくとも1部分が請求項14に記載のポリマ
ーからなることを特徴とする成形品。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8902934 | 1989-11-28 | ||
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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EP0702046B1 (en) * | 1994-09-15 | 2000-05-24 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Process for the copolymerization of carbon monoxide with an olefinically unsaturated compound |
EP0733663B1 (en) * | 1995-03-22 | 1999-12-22 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Process for the copolymerization of carbon monoxide with an olefinically unsaturated compound |
EP0733660B1 (en) * | 1995-03-22 | 1999-12-22 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Process for the copolymerization of carbon monoxide with an olefinically unsaturated compound |
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IE60363B1 (en) * | 1986-05-27 | 1994-07-13 | Shell Int Research | Process for the preparation of polymers |
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CA1338577C (en) * | 1988-04-27 | 1996-09-03 | Jacobus Adrianus Bakkum | Process for the preparation of polymers of carbon monoxide with unsaturated compounds |
CA1338578C (en) * | 1988-04-29 | 1996-09-03 | Gerrit Gerardus Rosenbrand | Process for the preparation of polymers of carbon monoxide with unsaturated compounds |
US5010171A (en) * | 1988-09-22 | 1991-04-23 | Shell Oil Company | Carbon monoxide/olefin polymerization with catalyst comprising p. bidentate ligand having non-hydrocarbyl substituent |
NL8802391A (nl) * | 1988-09-29 | 1990-04-17 | Shell Int Research | Bereiding van polymeren. |
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