TW200528480A - Ethylene polymerization employing bis-imino pyridinyl transition metal catalyst components - Google Patents

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Vladimir Marin
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Description

200528480 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種採用具有C2 ' C2v及Cs對稱性之雙-亞胺吡啶基過渡金屬組份以產製乙烯聚合物的乙烯聚合方 法,尤其有關該等觸媒組份來控制聚合物產率及分子量的 應用。 【先前技術】 乙烯聚合物諸如聚乙烯均聚物及乙烯-丙烯共聚物可 於各種聚合條件下採用各種聚合觸媒來製得。該等聚合觸 媒係包括戚格勒-納他(Z i e g I e r - N a 11 a )觸媒及非戚格勒-納他觸媒’ g者如一茂金屬及其他一般與一或多種輔觸媒結 合使用之過渡金屬觸媒。該聚合觸媒可經承載或未經承 載。 乙燒均聚物或共聚物可於聚合反應器(其可爲分批反 應器或連續反應器)中在各種條件下產製。連續聚合反應 器一般採用迴路式反應器,其中單體流係連續導入,且聚 合物產物係連續取出。例如 ’聚合物諸如聚乙烯或乙烯_
產製, 以排空實質量之分子量調節劑, C 3 + α烯烴共聚物的 諸如氫,來達到具 200528480 (2) 有所需分子重之聚合物或共聚物。一般在乙儲之聚合中, 可採用氫作爲調節劑,氫係於乙烯進料流之約1 0莫耳%或 更高的量下導入單體進料流中。 m 【發明內容】 根據本發明,提供一種採用具有C 2、C 2 V及c s對稱 性之雙-亞胺吡啶基過渡金屬組份的乙烯聚合方法。可採 用具有不同對稱性之過渡金屬觸媒組份,以控制聚合特性 φ 及形成之聚合物產物的特性。或可採用具有相同對稱性之 過渡金屬觸媒組份,該配位體組份之本體或特性的變化用 以控制諸如聚合物產率及聚合物分子量之因素。 進行本發明時,提供一種具有C2、C2v或Cs對稱性 份 組 媒 觸 屬 金 渡 過BlnB2 之 性 =Γ 特 式 下 有 具 而
A
A ΡΥ— 式(I )中,Μ係爲第4至1 1族過渡金屬,η係爲介 於1至3範圍內之整數,Q係爲鹵素或烷基,且ΡΥ 係爲經由吡啶基之氮原子與Μ配位之吡啶基。此外,就式 (I )而言,Α係爲甲基、苯基或經取代之苯基,且該觸 媒組份具有C 2對稱性,而B】及B 2係相同且係爲卜萘 基、經取代之1-萘基、5 5 6,7 5 8 -四氫-卜萘基或蒽基,或該 觸媒組份具有C 2 v對稱性而B ;及B 2係相同且係爲苯基或 -7- 200528480 (3) 經取代之苯基,或該觸媒組份係具有C s對稱性,且B;係 爲苯基或經取代之苯基,而B2異於B!,且係爲多苯基或 聯二苯基。亦提供一種活化用輔觸媒組份。該觸媒組份及 該輔觸媒組份係於不含氫或含氫量低於乙烯之5莫耳%的 聚合反應區中於聚合條件下與乙烯接觸,以藉著乙烯之聚 合製得聚合物產物,之後自反應區回收該聚合物產物。如 前文所示,乙烯聚合方法可使用少量氫作爲調節劑來進 行。然而,氫或其他分子量調節劑之使用並非必要,分子 量可藉著控制本發明所使用之過渡金屬觸媒組份之對稱性 來加以控制。如前文所述,該聚合物產物可爲乙烯均聚物 或乙烯與(:3+ α烯烴之共聚物,尤其是乙烯-丙烯共聚物。 本發明之一實施例中,導入聚合反應區之觸媒組份包 含兩種觸媒次組份之混合物,其一具有C 2、C 2 ν或C s對 稱性’而另一者具有異於第一種次組份之對稱性的C2、 C 2 ν或C s對稱性。本發明另一實施例中,採用具有c 2對 稱性之觸媒組份以製得分子量低於藉對應之C 2對稱性觸 媒組份製得之聚合物的聚合物,其中取代基A係具有高於 觸媒組份A之分子量,或其中基團Β ι及B2較觸媒組份之 基團B】及B2不具芳族性。採用具有c s對稱性之觸媒組 份時’該方法製得分子量高於藉對應之C s對稱性觸媒組 份(其中基團B】及Β:中至少一者較觸媒組份之對應基團 Β ι及B2較不佔體積)製得的聚合物。採用具有c 2 ν對稱 性之觸媒組份的另一本發明實施例中,製得具有分子量較 藉具有C2v對稱性之對應觸媒組份製得的聚合物(其中取 -8- 200528480 (4) 代基A係具有低於觸媒組份之取代基A低的分子量)高 之聚合物產物。 本發明另一層面中,觸媒組份具有C2對稱性,以製 得分子量低於藉著在相同條件下使用具有Cs或C2對稱性 ♦ 之觸媒組份聚合製得之聚合物產物的聚合物產物。當觸媒 組份具有C2v對稱性時,聚合產物係於下列條件下操作, 以製得分子量大於藉著反應區於對應條件下使用具有Cs 對稱性之觸媒製得者之聚合物產物。 φ 本發明較佳實施例中,式(I )中之Μ係爲選自元素 週期表之第8至10族的過渡金屬。較佳係Μ爲鐵或鈷,η 爲2且Q係爲氯或溴。 如前文所述,聚合方法中並非·必要採用氫。當採用氫 時,較佳導入量係提供介於0.001至0.02範圍內之氫-乙 烯莫耳比。該氫可用以使觸媒組份活性相對於未導入氫之 觸媒組份活性增加。 本發明另一實施例中,提供一種使用第一及第二種過 鲁 渡金屬觸媒組份之乙烯聚合方法。該第一種過渡金屬觸媒 組份具有前述式(I )之特徵。此種過渡金屬觸媒組份與 第一種活化用輔觸媒組份一起於聚合反應區中在聚合條件 下與乙烯接觸,藉乙烯之聚合製得第一種聚合物產物。該 — 聚合物產物自反應區回收。另外提供具有C2、C2v或Cs 對稱性之第二種過渡金屬觸媒組份,其異於該第一種過渡 金屬觸媒組份且具有下式之特徵: 200528480 (5)
,A —PY— c
ΒΓB2f \Qn\ NltMt N 其中Μ係爲選自元素週期表第4至11族之過渡金屬,η 係爲1至3之整數,Q係爲鹵素或C ! - C 2烷基,Ρ Υ係爲吡 啶基,其係經由該吡啶基之氮原子與Μ配位,A ’係爲甲 基、苯基或經取代之苯基,且該第二種觸媒組份係具有 C2對稱性,且B! 5及B2’係相同且係爲1-萘基、經取代之 1-蔡基、5,6,7,8-四氫-卜萘基或蒽基,或該第二種觸媒組 份係具有C2v對稱性,且’及B,係相同且係爲苯基或 經取代之苯基,或該第二種觸媒組份係具有C s對稱性, 且B】’係爲苯基或經取代之苯基且B2’異於B,,且係爲多苯 基或聯三苯基。提供第二種活化用輔觸媒組份,其可同於 或異於該第一種輔觸媒組份。該第二種觸媒組份及第二種 輔觸媒組份係於聚合反應區中於聚合條件下與乙烯接觸, 以製得分子量特性異於第一種聚合物產物之對應分子量特 性的第二種聚合物產物。此第二種聚合物產物隨之自聚合 反應區回收。本發明之一實施例中,該第一種觸媒組份具 有C2對稱性,而該第二種觸媒組份具有Cs或C2v對稱 性,以製得分子量高於第一種聚合物產物的第二種聚合物 產物。另一實施例中,該第一種觸媒組份具有C 2或C s對 稱性,而該第二種觸媒組份具有C 2 v對稱性,以製得分子 -10- 200528480 (6) 量高於第一種聚合物產物之第二種聚合物產物。本發明另 一實施例中,第一及第二種觸媒組份兩者皆具有C2對稱 性,而第二種觸媒組份之取代基A ’較第一種觸媒組份之 取代基A龐大,以製得分子量低於第一種聚合物產物的第 二種聚合物產物。本發明另一採用具有C2對稱性之觸媒 組份的實施例中,第二種觸媒組份之基團且ΒΓ及B2’係具 有低於基團B】及B 2之芳族性,以製得分子量低於第一種 聚合物產物之第二種聚合物產物。 本發明另一實施例中,該等觸媒各具有C2v對稱性。 此情況下,第二種組份之取代基A’較第一種觸媒組份之 取代基A龐大,製得分子量高於第一種聚合物產物之第二 種聚合物產物。本發明另一實施例中,該第一及第二種觸 媒組份係具有C s對稱性,而第二種組份之基團B〆具有較 第一種觸媒組份之基團B】大之體積。附加或備擇地,當 觸媒組份具有Cs對稱性時,第二種觸媒組份之基團B2’具 有大於第一種觸媒組份之基團B2體積大之體積。兩情況 下,第二種聚合物產物皆具有高於第一種聚合物產物分子 量高之分子量。本發明另一實施例中,提供一種乙烯聚合 方法,其涉及具有前述式(I)特徵之第一種過渡金屬觸 媒組份及具有式(I )特徵而異於該第一種過渡金屬觸媒 組份之第二過渡金屬觸媒組份。該第一種觸媒組份係於聚 合反應區中與第一種活化用輔觸媒組份及乙烯接觸,以製 得第一種乙烯聚合物產物。該異於第一種過渡金屬組份之 第二種觸媒組份及活化用輔觸媒組份係導入反應區中,其 ► 11 - 200528480 (7) 係於聚合條件下操作,以藉著乙烯之聚合來製得聚合物產 物。本發明之一實施例中,該第一及第二觸媒組份係以混 合物形式導入聚合反應區中。本發明另一實施例中,該第 一及第二觸媒組份係依序導入該聚合反應區內,以製得兩 種不同之聚合物產物。 【實施方式】 本發明包括具有C2、C2v及Cs對稱性之毗啶基-橋連 雙-亞胺過渡金屬觸媒及其於乙烯聚合中之應用。該乙烯 可經由均聚或與C3+a烯烴(尤其是丙烯及^己烯)共聚 而加以聚合。本發明C2、C2v及Cs對稱性觸媒組份收納 有元素週期表(新記法)第4至1 1族之過渡金屬,尤其 是元素週期表第8至11族之過渡金屬。使用於本發明觸 媒組份之較佳過渡金屬有鐵、鈷、鎳及銅,以鐵及鈷特 佳。 用以進行本發明之過渡金屬觸媒組份收鈉有吡啶基-鍵合雙·亞胺配位體,其如式(I )所示般地鉗合於由過渡 金屬Μ所提供之過渡金屬中心:
C = Ν ΡΥ MQn ⑴ I 个 C = N h / \b2 式(1 )中,Q係爲鹵素或Ci-C:烷基。較佳Q係爲氯或溴 形式’而Μ係爲鐵或銘,且η係爲2。A係爲甲基、本基 _ 12 - 200528480 (8) 或經取代之苯基。就C2對稱性而言’ B 1及h相同且係爲 1 -萘基、經取代之卜萘基、5,6,7,8 -四氫-卜萘基或蒽基, 如下文所討論。基團B I及相對於過渡金屬中心可爲內 、 消旋或外消旋。 就具有C2v .對稱性之觸媒而言,Β!及Β2係相同且可 爲苯基或經取代之苯基,包括聯三苯基。就具有C2v對稱 性之觸媒而言,芳族基團Β】及β2相對於通經配位氮原子 之對稱平面成對稱,如下文針對C s對稱性所討論。 φ 就具有Cs對稱性之過渡金屬觸媒組份而言,Β !及Β2 係相異。Β!係爲苯基或經取代之苯基,且Β2係爲多苯 基’以聯三苯基爲佳。因此,若爲Cs對稱性,則過渡金 屬觸媒組份收納有吡啶基-鍵合雙-亞胺配位體.結構,其未 經平衡且收納對鍵合於一氮原子之單核芳族基團及鍵合於 另一氮原子之多核芳族基團。該單核及多核芳族基團可經 耳又代或未經取代,但若經取代,則各芳族基團係相對於各 基團之個別配位氮原子成對稱,以提供具有C s對稱性之 · 酉己&體結構。在C s對稱性中,對稱平面係延伸通經該過 ^度金屬及該雙-亞胺配位體之氮原子,如以下橋連苯基-聯 二本基陽離子性之圖示: -13- 200528480 (9)
(III) 圖(III )中,對稱平面係以虛線表示且與紙面垂直, φ 其中苯基及聯三苯基係如圖所示。對苯基而言,若苯基未 '經Φ代; '於4經單取代(直接末稍位置)、於2,6_位置 經相同取代基所二取代、或於3,5 -位置經相同取代基所二 取代’則觀察到Cs對稱性。對聯三苯基而言,若聯三苯 基未經取代、於取代基苯基之末稍位置4及4,經二取代或 於取代基苯基之2及2,位置經相同取代基及於6及6,位置 經相同取代基(其可同於或異於2及2,位置之取代基)所 取代,則保持Cs對稱性。圖(III ),圖示苯基-聯三苯基 鲁 配位體結構,其中取代基苯基於該聯三苯基之主要苄基相 對於氮鍵位於近位,係爲諸如以下化合物1 2至1 9所示之 本發明實施例的說明。 如前文所示,本發明較佳應用包括使用其中過渡金屬 " 係爲鐵之具有C 2、C 2 v或C s對稱性的觸媒。本發明此實 施例係由下式說明: -14 - (IV) 200528480 (10)
根據本發明,含有鉗合於鐵中心之N,N5N-雙-亞胺吡 啶基配位體的式(IV )觸媒組份,X = C1或 Br,取代基 A、B!及B2係選擇以提供具有錯合物之C2、Cs或C2v對 稱性之觸媒組份。C2、Cs或C2v對稱性觸媒組份之實例 β 係出示(但不限於)下列化合物1至24。 以下例示化合物中,甲基係以 / 表示,異丙基係 以 表示,且第三丁基係以 A表示。芳族基團之芳族 化係以 0表示,而脫芳族化(如 5,6,7,8-四氫萘之情 況)係以0或以 〇表示。 C2對稱性 A=甲基、苯基或經取代之苯基。 Βι=Β2 = 1-萘基;經取代之卜萘基5,6,7 5 8 -四氫-1-萘 基)葱基。
1 2 3 4 5 -15 - 200528480 (11)
如前述實施例所示,該配位體結構可具有內消旋結 構,如化合物1至4及6至1 0所示,或其可具有外消旋 結構,如化合物5及1 1所示。 C s對稱性 A=甲基、苯基或經取代之苯基。 B]不等於B2。
Be苯基或經取代之苯基。 B2 =多苯基、聯三苯基。
-16- 200528480 (12) C 2 v對稱性 A =甲基、苯基或經取代之苯基。 B ] = B 2 =苯基或經取代之苯基
採用本發明觸媒組份於聚合方法中時,其可與活化用 輔觸媒結合使用。適當之活化用輔觸媒可採用輔觸媒形 式’諸如一般使用於以二茂金屬催化之聚合反應中者。因 此’活化用輔觸媒可採用鋁氧烷輔觸媒形式。鋁氧烷輔觸 媒亦稱爲銘氧烷或多烴基鋁氧化物。該等化合物包括具有 下式之重現單元的寡聚或聚合化合物:
R | (V) 參 (A1…0 ) 其中R係爲通常具有1至5個碳原子之烷基。鋁氧烷係技 術界所熟知’通常藉著有機-鋁化合物與水反應來製備, 雖其他合成路徑係爲熟習此技術者已知。鋁氧烷可爲直鏈 聚合物或其可爲環狀,如例如美國專利第4;4〇4,3 44號所 ®示°因此’鋁氧烷係爲含有交替鋁及氧原子以使得鋁帶 有"取代基(以院基爲佳)之寡聚或聚合錦氧基化合物。直 -17- 200528480 (13) 鏈及環狀鋁氧烷之結構一般相信係由通式…(AI ( R ) )-m表示環狀鋁氧烷,而以 R2Al-0- ( A1 ( R ) -〇 ) A1R2表示直鏈化合物,其中R每次出現係個別爲Ch 烴基,以烷基或鹵基爲佳,且m係爲1至約5 0之整複 以至少約4爲佳。鋁氧烷亦存在籠狀或叢狀化合物結; 鋁氧烷一般爲水與烷基鋁之反應產物,其除烷基外亦名 鹵基或烷氧基。數種不同之烷基鋁化合物(諸如例如三 基鋁與三-異丁基鋁)與水反應產生所謂之經修飾或混 鋁氧烷。較佳鋁氧烷係爲甲基鋁氧烷及經少量其他高級 基諸如異丁基修飾之甲基鋁氧烷。鋁氧烷通常含少量至 質量之起始烷基鋁化合物。較佳輔觸媒(自三甲基鋁 三-異丁基鋁製備)有時個別稱爲聚(氧化甲基鋁)及 (氧化異丁基鋁)。 烷基鋁氧烷輔觸媒及過渡金屬觸媒組份係於任何適 量下使用,以提供烯烴聚合觸媒。適當之鋁過渡金屬莫 比係介於 1 〇 :]至 2 0 ; 0 0 0 : 1範圍內,以介於1 〇 〇 : 1 2 5 0 0 0 : 1範圍內爲佳。一般,該過渡金屬觸媒組份及鋁 烷或其他下述活化用輔觸媒係於導入該聚合反應器之前 於諸如Ewen等人於美國專利第457675735號所述之操 模式下混合。該聚合方法可於或分批、連續或半連續方 中進行,但較佳乙烯聚合係於前述專利編號4,7 6 7,7 3 5 揭示之類型的迴路型反應器中進行。典型迴路型反應器 包括單迴路反應器或所謂雙迴路反應器,其中聚合方法 於兩個串聯之迴路反應器中進行。如E wen等人專利 -0-m · 有 甲 合 院 實 或 聚 當 耳 至 氧 作 法 所 係 係 所 -18- 200528480 (14) 述,當觸媒組份調配在一起時,其可供料至線性管狀預聚 合反應器中’在導入主要迴路型反應器之前,於此處與預 聚合單體(或單體等)接觸相對短時間。各種觸媒組份之 混合物在導入主要反應器之前的適當接觸時間可介於數秒 鐘至2日範圍內。可用於進行本發明之適當連續聚合方法 的進一步描述參考前述專利編號45767,735,其整體掲示 係以引用方式倂入本文。 其他可用於進行本發明之適當活化用輔觸媒係包括用 以與包含一或多個硼原子之陰離子形成觸媒陽離子的觸 媒。例如,活化用輔觸媒可採取如Elder等人美國專利第 5,155,080號所揭示之四(五氟苯基)酬酸三苯基碳烯鑰 形式。如其中所述,活化用輔觸媒產生陰離子,其於過渡 金屬觸媒系統中作爲安定化陰離子。適當之非配位性陰離 子係包括[W(PhF5) ]·、[Mo(PhF5) ]·(其中 PhF5 係爲 五氟苯基)、[C104]·、[S20 6]_、[PF6]-、[SbR6]_、[air4]· (其中各R個別係爲C1、C】-C 5烷基,以甲基爲佳,芳基 例如苯基或經取代之苯基,或氟化芳基)。根據Elder等 人所述方法’四(五氟苯基)翻酸三苯基碳烯鑰與本發明 吡啶·鍵合雙-亞胺配位體於溶劑諸如甲苯中反應,產生配 位用陽離子-陰離子錯合物。就該活化用輔觸媒之進一步 描述而言,參考前述美國專利第5,]55,080號,其整體揭 示係以引用方式倂入本文。 除了使用活化用輔觸媒外,聚合反應可於掃除劑或聚 合輔觸媒存在下進行,其係與觸媒組份及活化用輔觸媒一 -19- 200528480 (15) 起添加於聚合反應器中。此等掃除劑通常可具有元素週期 表第ΙΑ、IIA及IIIB族金屬之有機金屬化合物的特徵。實 際上,有機鋁化合物一般係於聚合反應中作爲輔觸媒。詳 . 例係包括三乙基鋁、三異丁基鋁、氯化二乙基鋁、氫化二 乙基鋁及其類者。一般使用於本發明之掃除用輔觸媒係包 括甲基鋁氧烷(MAO )、三乙基鋁(TEAL )及三-異丁基 鋁(TIBAL)。 如前文所述,聚乙烯產物之分子量控制可經由使用具 φ 有C2對稱性、Cs對稱性及C2v對稱性之觸媒來達成。通 常,使用具有C2對稱性之觸媒可提供高產量之具有介於 5 0 0至1〇〇5〇〇〇範圍內之相對低分子量的乙烯聚合物。使 用 C2對稱性觸媒組份時,分子量控制可藉著改變取代基 A之體積或藉著改變式(1 )之取代基B1及B 2的芳族性 來進行。因此,當採用 C2對稱性觸媒組份時,可藉著增 加取代基A之體積或將取代基B】及B2脫芳族性而降低分 子量。 0 該Cs對稱性觸媒組份提供高產量之具有介於1〇〇5〇〇〇 至650,000範圍內之中分子量的乙烯聚合物或共聚物。當 使用 Cs對稱性觸媒組份時,分子量控制可藉著增加供電 ~ 子性取代基B 1及/或B2的尺寸及數目而進行。 ‘ 該 C2v對稱性觸媒組份可產生高產量之具有介於 2〇〇,〇〇〇至1,500,000範圍內之相對高分子量的乙燒聚合物 或共聚物。就具有C2v對稱性之觸媒組份而言,分子量可 藉著調整取代基A之體積來進行,此等取代基a體積之 -20- 200528480 (16) 增加對應於形成之聚合物產物的分子量增加。 就C2、Cs及C2v對稱性觸媒組份而言,分子量控制 不需使用實質量之分子量調節劑(諸如氫)來進行。少量 氫可(但非必要)用於控制分子量。當氫使用於此目的 時’用量以乙烯進料計可低於5莫耳%,而通常在不高於 乙;^進料之2莫耳%內。如以下詳述之實驗部分所示,本 發明使用此等極少量之氫(遠低於一般用於分子量控制之 氫量)即可進行。 φ 以下實施例1至3 0係說明可根據本發明進行之聚合 方法。實施例1至7、1 5至1 7及2 1至2 4中,觸媒組份 具有C2對稱性。實施例8至1〇及25至28中,觸媒組份 具有C 2 v對稱性,實施例n至1 4、1 8至2 0及2 9及3 0 中’觸媒組份具有Cs對稱性。如以下實施例所示,使用 觸媒組份製得之聚乙烯的分子量一般在自C2對稱性至Cs f寸_ t生至C2v對稱性時逐漸增加。圖1說明觸媒組份之對 稱性類型對於所製之聚乙烯分子量的影響。圖I中,分子 n i分布係以面積百分比A繪於縱座標,而以對數刻度表示 之分子量係繪於橫座標。圖1中,曲線2係爲以化合物1 2 C2對稱性觸媒組份製得之聚乙烯的分子量分布圖,曲 線4係爲以Cs對稱性觸媒1 3製得之聚乙烯的分子量分布 β 圖’且曲線6係爲以觸媒組份20 (具有C2v對稱性)製 得之聚乙烯的分子量分布圖。 _ 了藉著選擇觸媒對稱性控制聚乙烯之分子量外,由 e2 ' C2及C2v對稱性觸媒產生之分子量亦可藉著添加氫 -21 - 200528480 (17) 及1-己烯而加以控制。於乙烯聚合期間添加氫增加C2、 Cs及C2v觸媒的活性且增加所製之聚乙烯的分子量(實 施例1 5及1 6爲C2對稱性;實施例1 8及1 9係爲Cs對稱 性;實施例21及22係爲C2對稱性;實施例25及26係 爲C2v對稱性).。添加卜己烯於聚合反應器降低分子量 (大部分因爲共聚過程)(實施例21及23爲C2對稱 性;實施例25及27爲C2v對稱性)。添加氫及卜己烯於 高產率下產生具有低分子量之聚乙烯。 實施例1至7 — Cs對稱性 實施例1至 7中,聚合係使用 Endeavor反應器進 行。就各觸媒而言,儲液係藉著稱出特定量之鐵觸媒於2 0 毫升Wheaton瓶中,將其溶解於3毫升1,2-二氯乙烷中, 之後以1 7毫升甲苯稀釋,以使總體積爲20毫升。 每個聚合皆藉著注射特定量之含有6.08E-05毫莫耳 觸媒的觸媒儲液來進行。該觸媒隨後以MAO溶液(於甲 苯中30重量% )活化產生15〇〇〇之Al/Fe比例。之後將異 丁烷溶劑添加於反應器,之後以乙烯加壓,保持乙烯總濃 度爲8 · 0重量%。反應器加熱至5 〇 °C歷經3 0至6 0分鐘。 聚合係藉著使反應器排氣而終止。所製之聚合物的分子量 特性係藉著具有折射率偵測的 W a t e r s A11 i a n c e G P C 2 0 0 0 得到。實施例1至7之結果係出示於表1。表1中,第二 行爲觸媒之描述特徵,第三行以前述編號結構來確認觸 媒’第四行以每克觸媒組份每小時之聚乙烯克數出示觸媒 -22- 200528480 (18) 活性,第五及第六行個別出示數量平均分子量及重量平均 分子量,第七行爲“^’平均分子量(分布曲線之高分子量 尾部的量度),而最後一行則爲分子量分布。 表1使用C2對稱性觸媒於Endeavor反應器中之乙烯均 聚(50。(:,異 丁烷,Fe/Al=l/1,000,30 分鐘)_ 實施 例 觸媒 觸媒 編號 活性, g PE/gCat/li Μη Mw Mz Mw/Mn 1 雙-萘基 1 95,349 3,000 93,051 2,793,905 31.3 2 雙-2-Me-萘基 2 56,899 8,465 91.073 2,117,993 10.8 3 雙-TH-蔡基 3 128,524 2,480 8/791 39,846 3.5 4 二benzPy-雙-萘基 6 105011 3,708 9,969 48,210 6.5 5 二 benzPy-雙IMe-萘基 7 56,899 3,708 9,969 48,210 2.7 6 二 benzPy-雙-TH-萘基 8 54,980 2,286 4.561 13,964 2.0 7 雙-phen 10 99,583 2.902 11,606 51,000 4.0
實施例8至]〇 — C2v對稱性 φ 實施例8至1 0所使用之聚合方法係如同實施例I至 7。結果出示於表2。 -23- 200528480 (19) 表2使用C2v觸媒於Endeavor反應器中之乙烯均聚(50 。(:,異 丁烷,Fe/Al = l/1,0 00,3 0 分鐘) 實施 觸媒 觸媒 活性, Μη Mw Μζ Mw/Mn 例 編號 g PE/gCat/li 8 i-Pr25i-Pr2 20 40,452 25,919 639,215 5,506,591 24.7 9 DiBenzPy(i-Pr25i-Pr2) 21 28,541 685451 906,132 4?1075013 13.2 10 DiMesPy(i-Pr25i-Pr2) 22 8,529 33,339 1,070,206 454 745094 32.1 實施例1 1至14一Cs對稱性 實施例1 1至1 4所使用之聚合方法係如同實施例1至 7。結果出示於表3。 表3使用Cs觸媒於Endeavor反應器中之乙烯均聚(50 。(:,異 丁烷,Fe/Al=l/ 150 0 0,30 分鐘) 實施例 觸媒 觸媒編號 活性, PE/gCat/h Μη Mw Mz Mw/Mn 11 Me3Ph2 14 45,037 19,215 626,099 4,889,169 32.6 12 Me2Ph2 13 23,869 12,532 200,991 2,893,010 16.0 13 i-Pr2Ph2 15 35,351 9,317 309,451 4,257.665 JD.Z 14 Me2(t-BuPh)2 17 42,982 實施例1 5至2 0,C s對稱性 貫施例】5至20之聚合係於4公升zipperc】ave反應 器中進行。反應器置入異丁烯(1;200克)及乙烯(]00 公升)。鐵觸媒之儲液係藉著添加Μ A 0 (於甲苯中3 0重 -24- 200528480 (20) 量% )於觸媒試樣中而製備。儲液具有1,〇〇〇之Al/Fe莫 耳比。各觸媒完全可溶且產生暗紅棕色溶液。進行聚合 時,將所需量之觸媒儲液置入彈九中,加上附加量之甲 本’以提供約5.0毫升之量。此彈九確認爲彈九# 2。之 後,將1,〇〇〇當量MAO (於甲苯中30重量% )加上附加 量之甲苯(以提供總共約5 · 0毫升溶液)置入另一編爲彈 九# 1之彈九內。彈九# 1先置入反應器中作爲掃除劑,該 反應器在3 5 °C特定溫度於異丁烷中含有7重量%乙烯。約 φ 3分鐘後,彈九# 2置入3 5 °C之反應器內。聚合中之總 Al/Fe莫耳比係爲2,000。反應保持於設定溫度35它,直 至放熱開始減少。一旦放熱開始減少,反應溫度設定於所 '需溫度0實施例1 5至20之結果係出示於表4 〇表4中, 第三行出示觸媒用量,第四及第五行出示溫度。C及時間及 聚合進行分鐘數。使用之氫量(以乙烯之莫耳分率表示) 出示於第六行,以克數表示之產量係出示於第七行,以每 小時每克觸媒之聚乙烯克數表示之觸媒活性係第八行。最 · 後四行爲Mn、Mw、Mz及Mw/Mn之數據,如前文所述。 -25- 200528480 (21) 表4 在4公升實驗反應器中之乙烯均聚(5 0 r,異丁 烷,Fe/Al = l/ 1 000,30分鐘,2毫克觸媒)。氫及溫度對 於M W之影響 實施 例 觸媒 用量, 毫克 T;C 時間, 分鐘 h2/ C2 產量 ,克 活性,g PE/gCat/h Μη Mw Mz Mw/ Μη 15 1雙-萘基 2.0 50 60 0 272 73,440 2,800 19,314 164,368 6:9 16 ] 2.0 50 60 0.006 228 61,500 4,114 68,464 1,014,445 16.7 17 1 2.0 80 60 0 106 28,620 2,750 11,268 61,696 4.1 18 13 Me2Ph2 2.0 50 60 0 29 8,990 26.505 253,921 1,987,]42 9.6 19 13 2.0 50 0.006 35 10,850 24,648 282,117 2,738,669 11.4 20 13 2.0 80 60 0 16 4,960 18,0561 138,612 895,348 7.7
實施例2 1至3 0,C 2、C 2 ν、C s對稱性 實施例2 1至3 0之聚合方法係如同實施例1 5至2 0。 實施例1 5至2 0產生之結果係總列於表5。表5對應於表 4所不之數據,不同處係包括出不己;1¾之毫升(當使用 時)之行爲第六行。 -26- 200528480 (22) 表5 在4公升實驗反應器中之乙烯均聚及與己烯-1之共 聚(50°C,惠 丁烷,Fe/Al = l/ 1 000 )_ 實施 例 觸媒 用量, 毫克 時間5 分鐘 H2/C2 己烯-】 ,毫升 產量 ,克 活性;g PE/gCat/h Μη Mw Mz Mw/ Μη 21 2雙-2-Me-萘基 0.15 30 0 0 283 3,773,333 5,500 66,917 1,597,325 12.2 22 2 0.15 30 0.005 0 550 7,333,333 5,704 77,457 2,】75,146 13.6 23 2 0.15 30 0 40 517 6,893,333 5,363 30;397 578,794 5.7 24 2 0.15 30 0.006 40 546 7,280,000 5,369 34,980 807,798 6.5 25 21 iBenzPy(iPr2)(ipr2'> 1.0 40 0 0 3 4,500 13,394 121,401 1,524,929 9.1 26 21 1.0 48 0.005 0 9 11,250 17,519 186,717 2,362.456 10.7 27 21 5.0 30 40 】4 5,600 8;671 91 All 1,494,585 11.2 28 21 3.0 30 0.006 40 23 15,541 9,788 93,139 1,322,515 9.52 29 14(Me3)(Ph2) 0.5 30 0 0 39 156,000 ]4,928 243,771 2,271,752 16.3 30 ]7(Me2)(tBuPh2) 0.5 30 0 0 259 1,195,385 18;640 273,711 2,468,959 14.7 以下實施例係出示吡啶基雙-亞胺配位體結構及其對 應之二氯鐵錯合物的製備。實施例3 1至44係具有C2對 稱性之錯合物的製備,實施例45至52係爲具有Cs對稱 性之錯合物的製備,而實施例53至56係爲具有C2v對稱 性之觸媒組份的製備。 實施例31 — 2,6-雙[l-(2-Me-卜萘基亞胺)乙基]吡啶之製 備 2;6 -二乙醯基吡啶(0.33克,2.0毫莫耳)及2 -甲基- >27- 200528480 (23) 1-亞胺蔡基胺(1·99克,10·7毫莫耳)添加於 升乙醇之圓底燒瓶中。添加5滴冰醋酸’將燒 液攪拌4日。於真空下移除溶劑。在管柱層析 體(己烷/乙酸乙酯=5/1 )得到產量0.42克。 實施例32 —二氯2,6-雙[1- ( 2-Me-l-萘基亞胺 鐵(錯合物2 )之製備 實施例31之配位體(〇·42克,0.95毫莫 THF ( 20 毫升)中。將 FeC12 ( 120.9 毫克 耳)添加於該配位體溶液中。反應混合物於室 小時。形成暗藍綠色懸浮液。於真空下移除溶 留物自C Η2 C 1 2 /己院結晶,產生所需之錯合物2 貫施例33 — 256 -雙[1- ( 5,6,7,8 -四氫-1-萘基亞| D定之製備 2,6 -—乙酸基叶t D疋(〇 · 5 4 克,3 3 1毫 5,6,7,8 -四氫-1-蔡基亞胺(1.46克,毫莫耳 有20耄升乙醇之圓底燒瓶中。添加5滴乙酸 封,溶液攪拌3日。於真空下移除溶劑。於管 離配位體(己烷/乙酸乙酯=5/1)產生1·42克產 實施例34—二氯2 5 6 -雙[1·( 5,657;8•四氫‘卜萘 基]Dtt啶鐵(錯合物3 )之製備 實施例33之配位體(〇·65克,]54毫莫 含有20毫 瓶密封,溶 後單離配位 >乙基]D比啶 耳)溶解於 ,0.95毫莫 溫下攪拌2 劑,固體殘 〇 安)乙基]吡 :莫耳)及 )添加於裝 ,將燒瓶密 柱層析後單 ° 基亞胺)乙 耳)溶解於 -28- 200528480 (24) CH2C12 ( 20 毫升)中。將 FeCl2 . 4H20 ( 0.3 5 克,1.76 毫 莫耳)2 0毫升甲醇添加於配位體溶液中。形成暗藍綠色懸 浮液。於真空下移除溶劑,固體殘留物自CH2C12/己烷結 . 晶,產生所需之錯合物3。 實施例35—2,6-二苄醯基吡啶之製備 在苯(60毫升)中之2,6 -吡啶二羰基氯(6.12克, 30.0毫莫耳)添加於在苯(50毫升)中之A1C13C12.2 φ 克,9 1 . 5毫莫耳)中。反應混合物回流6小時。反應以 NaHC03水溶液中止。有機層以乙醚(3x70毫升)萃取, 以Na2S04乾燥,於低度真空下蒸餾溶劑。單離2,6-苄醯 基吡啶之固體(90%)。 實施例36 — 2,6-二(2,4,6-釆醯基)吡啶之製備 於来(60毫升)中之 2,6-吡啶二羰基二氯(6.12 克,30.0毫莫耳)添加於AICI3(12.2克,91.5毫莫耳) φ 中。反應混合物回流 6小時。反應以NaHC03水溶液中 止。有機層以乙醚(3x7毫升)萃取並以Na2S04乾燥,於 底度真空下蒸餾溶劑。管柱層析(己烷/乙酸乙酯=5:1)產 生固體產物。】H NMR及GC分析顯示存有數種產物。1Η “ NMR ( CDC13 )(信號屬於所需之吡啶):(5 8·3·6·5 ( Η芳 族,H it d定)j 2.31(s5 6H? Me) » 1.98(s? 6H? Me) » 1.81(s? 6 Η 5 M e) o -29- 200528480 (25) 實施例3 7 —二苄醯基雙(卜萘基亞胺)吡π定 於甲苯(20毫升)中之TiCl4(0.4毫升,3_5毫莫 耳)於〇 °C下添加於在甲苯(5 0毫升)中之二苄醯基吡啶 . (〇·91克,3.2毫莫耳)及b萘基胺(2.90克,17毫莫 耳)的混合物中。添加完全後,反應於室溫下攪拌1小 時,之後於回流下3小時。濾出固體且以甲苯洗滌。於真 空下移除溶劑。於管柱層析後單離配位體(己烷/乙酸乙 酯= 5/1)產生0.65克產量。 0 實施例38—氯化2,6-二苄醯基吡啶-雙(1,_萘基亞胺)鐵 (II)(錯合物6) 實施例3 7之配位體(0 · 6 5克,1.0 8毫莫耳)溶解於 THF ( 20毫升)中。將FeCl2(140毫克,1.10毫莫耳) 添加於配位體溶液中。反應混合物於室溫攪拌3小時。形 成暗藍綠色懸浮液。於真空下移除溶劑,固體殘留物自 CH2C12/己烷結晶,產生錯合物6。 φ 實施例39—二苄醯基雙(2’_甲基- I5·萘基亞胺)吡啶 於甲苯(20毫升)中之 TiCl4(0.4毫升,3.5毫莫 耳)於〇 °C下添加於在甲苯(5 0毫升)中之二苄醯基Dtt啶 (0·91克,3.2毫莫耳)及2-甲基-卜萘基胺(2.26克,19 毫莫耳)的混合物中。添加完全後,反應於室溫下攪拌1 小時,之後於回流下5小時。濾出固體且以甲苯洗滌。於 真空下移除溶劑。於管柱層析後單離配位體(己烷/乙酸 -30- 200528480 (26) 乙酯= 5/1)產生0.60克產量。 實施例40—氯化2,6-二苄醯基吡啶-雙(2’-甲基-I5-蔡基 亞胺)鐵(II)(錯合物7) 實施例3 9之配位體(0 · 2 7克,0.4 3毫莫耳)溶解於 THF(20毫升)中。將FeCl2(60毫克,0.47毫莫耳)添 加於配位體溶液中。反應混合物於室溫攪拌隔夜。形成暗 藍綠色懸浮液。於真空下移除溶齊U ,固體殘留物自 CH2CI2/己院結晶’產生錯合物7。 實施例41 一二苄醯基雙(5’,6’,75,8’-四氫-I5-萘基亞胺) 吡啶 於甲苯(20毫升)中之 TiCl4(0.4毫升,3.5毫莫 耳)於〇 °C下添加於在甲苯(7 0毫升)中之二苄醯基D比啶 (0.84克,2.9毫莫耳)及4,5,6,7-四氫-1-萘基胺(2·64 克,1 8毫莫耳)的混合物中。添加完全後,反應於室溫下 攪拌1小時,之後於回流下4小時。濾出固體且以甲苯洗 滌。於真空下移除溶劑。於管柱層析後單離配位體(己烷 /乙酸乙酯=5/1)產生0.69克產量。 實施例 42—氯化2,6-二千醯基吡啶-雙(5’56’,7’,8’)-四 氫-1’-萘基亞胺)鐵(Π)(錯合物9) 實施例41之配位體(0.65克,1.06毫莫耳)溶解於 THF ( 20毫升)中。將FeC】2(150毫克,1.18毫莫耳) -31 - 200528480 (27) 添加於配位體溶液中。反應混合物於室溫攪拌隔夜。形成 暗藍綠色懸浮液。於真空下移除溶劑,固體殘留物自 CH2C12/己烷結晶,產生錯合物9。 實施例43 — 2,6-雙[1- ( 9-菲·亞胺)乙基]吼啶 2,6 -二乙醯基吡啶(0.25克,1.53毫莫耳)及9 -胺基 菲(0.59克,3.06毫莫耳)添加於裝有20毫升乙醇之圓 底燒瓶中。添加5滴冰醋酸,將燒瓶密封,且溶液回流7 2 小時。於真空下移除溶劑。添加甲苯(1 5毫升)及分子 篩。反應混合物於回流下加熱3日。於真空下移除溶劑, 固體殘留物自CH^Cl2/己院結晶,產生所需之配位體。 實施例44一雙亞胺(9-菲)鐵(錯合物1〇)之製備 實施例43之雙-亞胺(9·菲)配位體(〇.3〇克,〇· 5 8 毫旲耳)及一氯化鐵(II) (75毫克)於 thf( 10毫 升)中在3 〇 C攪拌4小時。於真空下移除溶劑。固體殘留 物自CHsCh/己烷結晶,產生錯合物1〇。 實施例45一( 2,6-二甲基苯基亞胺(乙基)_6•[卜 (2,6-二苯基苯基亞胺)乙基]吡啶之製備 2 -乙醯基j[i-( 256 -二苯基苯基亞胺)乙基]毗啶 (】.70克’ 4.36毫莫耳)、2,6-甲基苯胺(2 3克)及催 化量之對-甲苯磺酸單水合物於苯(3 〇毫升)中於回流下 加熱兩曰。於真空下移除溶劑。二次結晶CH2ci2/戊烷 -32- 200528480 (28) (1:3 )產生所需配位體(0·33克)。 ln NMR(CDC 1 3 ) : (5 8.3 4 (d? 1 Η, H p y r) , 8 · 0 8 (d, 1H, HPyr),7.77(t,1H,HPyr),7.5-6.9(16H,Harom),2.06(s,3H5 CH3-C = N),2.00(s,6H5 CH3),1.89(s,3H5 CH3-C = N)。 實施例46—二氯2-[l-(2,6-二甲基苯基亞胺)乙基]-6-[l-(2,6-二苯基苯基亞胺)乙基]吡啶鐵(錯合 物1 3 )之製備 重複如同實施例40之方法,不同處係反應係使用實 施例4 5之配位體進行。 實施例 47 — 2-[l- ( 2,4,6-三甲基苯基亞胺)乙基]-6-[1-(2,6-二苯基苯基亞胺)乙基]口比啶之製備 重複如同實施例4 5之方法,不同處係反應係使用三 甲基苯胺進行。 1 H NMR(CD2C]2) : 〇 8.33(d, 1 H? Hpyr),8. 1 0(d? 1 H?
Hpyr),7.81(t5 1H,Hpyr),7.6·6·9(15Η,Harom),2.19(s5 3H, CH3 from Ph),2.]4(s5 6H,CH3 from Ph),2.0 6(s,3H, CH3-C = N),1.92(s,3H,CH3-C = N)。 實施例48—二氯2-[卜(2,4,6-三甲基苯基亞胺)乙基]-6-[1- ( 2,6·二苯基苯基亞胺)乙基]吼聢鐵(錯 合物1 4 )之製備 重複如同實施例40之方法,不同處係反應係使用實 -33- 200528480 (29) 施例4 7之配位體進行。 實施例49一配位體之製備:2-[卜(2,6-二異丙基苯基亞 胺)乙基;1-6-[1-(2,6,二苯基苯基亞胺)乙基] 批啶 重複如同實施例4 5之方法,不同處係反應係使用 2,6-二異丙基苯胺進行。 ]H NMR(CDC13) : (5 8.31(d, 1Η, Hpyr) , 8.0 7 (d, 1H,
Hpyr),7.77(t,1H5 Hpyr),7·5-7·0(16Η,Harom),2.7 0(sept5 2H5CH(CH3)2),2.07(s53H5CH3-C = N),1.89(s53H5CH3-C = N),1.13(t,12H,CH(CH3)2)。 實施例50—二氯2-[l-( 2 5 6 -二異丙基苯基亞胺)乙基卜6· [1- ( 2,6-二苯基苯基亞胺)乙基]吡啶鐵(錯 合物1 5 )之製備 重複如同實施例4 0之方法,不同處係反應係使用實 施例4 9之配位體進行。 實施例 5]—2-[Ι· ( 2,6-二甲基苯基亞胺)乙基]-6·[1- (2,6-雙(4-第三丁基苯基)亞胺)乙基]D比 啶之製備 重複如同實施例45之方法,不同處係反應係使用2-乙醯基-64^(2,6_雙(4_第三丁基苯基)亞胺)乙基]D比 啶及2,6 -二甲基苯胺進行。 -34- 200528480 (30) 實施例52—二氯2-Π·(256-二甲基苯基亞胺)乙基]-6·[卜 (2,6-雙(4-第三丁基苯基)亞胺)乙基]吡啶 鐵(錯合物1 7 )之製備 重複如同實施例40之方法,不同處係反應係使用實 施例5 1之配位體進行。 實施例 53 —2,6-二苄醯基雙(25,65-二異丙基苯基亞胺) 吡啶之製備 於甲苯(20毫升)中之 TiCl4(0.4毫升,3.5毫莫 耳)於〇 °C下添加於在甲苯(5 0毫升)中之二苄醯基吡啶 (0.91克,3.2毫莫耳)(來自實施例35)及2,6-二異丙 基苯胺(3.6毫升,19毫莫耳)的混合物中。添加完全 後,反應於室溫下攪拌1小時,之後於回流下1 0小時。 濾出固體且以甲苯洗滌。於真空下移除溶劑。殘留物於-10 °C下自甲醇結晶產生配位體(0.80克)。 實施例54—氯化2,6-二苄醯基雙(2’56’-二異丙基苯基亞 胺)吡啶鐵(11 )(錯合物2 1 ) 實施例5 3之配位體(0 · 5 0克,0 · 8 3毫莫耳)溶解於 EtOH ( 20 毫升)中。將 FeCl24H20(0.20 克,1.0 毫莫 耳)溶解於EtOH ( 10毫升)中並添加於配位體溶液中。 反應混合物於室溫攪拌1小時。於真空下移除溶劑並添加 TH F ( 3 0毫升)。反應混合物攪拌隔夜。形成暗藍綠色懸 200528480 (31) 浮液。於真空下移除溶劑,固體殘留物自CH2C12/己烷結 晶’產生錯合物21。 參 實施例55 — 2,6-釆基雙(2\6、二異丙基苯基亞胺)吡啶 之製備 " 重複如同貫施例5 3之方法,不同處係反應使用實施 例3 6之化合物進行。 實施例56—二氯2,6 -釆基雙(2,,6,·二異丙基苯基亞胺) 吡啶鐵(錯合物2 2 )之製備 重複如同實施例54之方法,不同處係反應使用實施 例55之化合物進行。 如前述實驗部分所示,聚合方法中所採用之觸媒組份 的對稱性變化可用以進行聚合物產物分子量之改變。因 此,具有C2對稱性之第一種觸媒組份可用以製得第一種 聚合物產物,第二種觸媒組份可用於製得具有高分子量之 · 第二種聚合物產物,而具有C2v對稱性之第三種觸媒組份 可用以製得具有更高分子量之第三種聚合物產物。 此外,在各對稱性類型中,可改變配位體結構以進行 分子量之變化。因此,本發明可採用具有前述式(I)及 ~ (Π )所示之C 2對稱性的第一及第二種觸媒組份進行。 此情況下,第二種觸媒組份之取代基A;可較第一種觸媒 組份之取代基A龐大,以製得分子量低於第一種聚合物產 物分子量之第二種聚合物產物。此外,分子量控制可藉著 -36- 200528480 (32) 媒 B】 之 種 種 種 組 B2 的 第 物 式 媒 以 合 稱 行 媒 改變基團B及B2之芳族性來進行。因此,該第二種觸 可具有基團B〆及B25,其具有低於第一種觸媒之基團 及B 2的芳族性,以製得分子量低於第一種聚合物產物 分子量的第二種聚合物。 就具有Cs對稱性之觸媒而言,可採用第一及第二 觸媒組份’其中第二種觸媒組份之基團B !,具有大於第 種觸媒組份之基團B 1的體積,以製得分子量高於第一 聚合物產物之分子量的第二種聚合物產物。第一及第二 觸媒組份之基團B2及B2,可有類似變化。因此,第二種 份之基團B2,可調配成具有大於第一種觸媒組份之基團 的體積,以製得分子量高於第一種聚合物產物之分子量 第二種聚合物產物。就具有Cs對稱性之鈣礦石而言, 二種觸媒組份之基團B !,可備擇地或附加地具有大於第 種觸媒組份之B 1的體積,以製得分子量高於第一聚合 產物之分子量的第二種聚合物產物。 當觸媒組份具有C2v對稱性時,可採用對應於 (Ϊ )及(II )之第一及第二種觸媒組份,其中第二種觸 組份之取代基A,較第一種觸媒組份之取代基A龐大, 製得分子量高於第一種聚合物產物之分子量的第二種聚 物產物。 聚合方法、觸媒或輔觸媒組份、或聚合物產物之名 第 及‘第二”係區分用形容詞,並未指定聚合反應進 之順序或序列。因此,當採用一般反應器時,第二種觸 ’下且份可在製造第一種聚合物產物之前或之後導入反應器 -37- 200528480 (33) 以製得第二種聚合物產物。而且,涉及第一及第二種觸媒 組份、輔觸媒組份及聚合物產物之聚合方法可於個別反應 器、或同時或連續於不同反應器中進行。因此,“第一”聚 合方法可於迴路型反應器中進行,而“第二”聚合可於第二 迴路型反應器中進行,同時使用相同或相異之下游處理方 法’包括於聚合物產物之擠塑及造粒中處理聚合物膨鬆 物。 藉丙基聚合方法製得之聚合物產物,包括乙烯均聚物 及乙烯-C3+ α烯烴共聚物,諸如乙烯丙烯共聚物,可用以 製得各式各樣終端產物。因此,該聚合物產物可用於製得 吹塑產物或注模產物,諸如供牛乳、食品及淸潔劑使用之 瓶’家用品諸如玩具及桶,及各種擠塑產品。該等擠塑產 品包括用以製造食品雜貨袋用之膜產品、食品包裝、推拉 床Ϊ1墊及旅行袋、運輸容器及散裝儲存槽。可製得之大型 吹塑零件包括運輸容器及散裝儲存槽,及管材,包括使用 於各種工業應用之高壓管,諸如污水管及供氣體、油及水 輸送用之管材。聚乙烯產物具有高電阻係數特性,因此可 用於絕緣應用’諸如電線產品之絕緣塗層。本發明所製之 胃Μ I ^均聚物或共聚物產物亦可用於藉注模提供各汽車 組份’包括(不限於)汽車或貨車儀表板及內裝模塑物。 #彳吏$ #發所製得之聚合物產物藉注模製造末端產物 曰寺’ S Μ注模組份可藉著將聚合物產物注射至符合待製造 物件形狀之模具內而製得。如前文所示,各種物件亦可藉 著吹塑法製得’以產製容器、瓶及其類者,或藉擠塑以形 -38- 200528480 (34) 成薄膜產物。除了膜及其類者外’本發明方法所製之乙烯 均聚物或共聚物亦可用於製造各種纖維、篩網及織物材 料,及衣飾物件,諸如上衣、口罩、手套及其類者。 在描述本發明特定實施例之後,應明瞭已提及其修飾 於熟習此技術者,而所有該等修飾應涵蓋於所附申請專利 範圍內。 【圖式簡單說明】 圖式係爲出示藉C2對稱性觸媒、Cs對稱性觸媒及 C2v胃稱性觸媒製得之聚乙烯的分子量分布之圖示。
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Claims (1)

  1. 200528480 圍 範 利 專 請 \—/ U.申 份 組 媒 觸 屬 : 金 括渡 包 過 其之 ’ 徵 法特 方式 合下 聚有 0 具 乙供 種提 A A c—PY— c BlB2 \Qn\ n+m+n (i)其中M係爲選自元素週期表第4至n族之過 渡金屬; (Π)η係爲1至3之整數; (i i i) Q ,係爲鹵素或CC 2烷基; (iv) ΡΥ係爲吡啶基,其係經由該吡啶基之氮原子 與Μ配位; (ν) A ’係爲甲基、苯基或經取代之苯基; 其中: 1 .該觸媒組份係具有C 2對稱性,且B ;及B 2係 相同且係爲卜萘基、經取代之1 -蔡基、5,6,7,8 -四氫-卜萘基或蒽基;或 2·該觸媒組份係具有C2v對稱性,且Β】及B2 係相同且係爲苯基或經取代之苯基;或 3.該觸媒組份係具有Cs對稱性,且Βι係爲苯 基或經取代之苯基且B2異於B 1且係爲多苯基或聯三苯 基, (b)提供活化用輔觸媒組份; 200528480 (2) (c) 該觸媒組份及該輔觸媒組份係於不含氫或含有量 低於該乙烯之5旲耳%之氫的聚合反應區中於聚合條件下 與乙烯接觸’以藉該乙烯之聚合製得聚合物產物;及 (d) 自該反應區回收該聚合物產物。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中該聚合物產 物係爲乙烯均聚物。 3 .如申請專利範圍第1項之方法,其中該觸媒組份 及該輔觸媒組份係於該聚合反應區中與乙烯及C3 + a烯烴 接觸,以製得乙烯與該C3 + a烯烴的共聚物。 4·如申請專利範圍第3項之方法,其中該C3 + a烯烴 係爲丙烯。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中該觸媒組份 係包含兩種觸媒次組份之混合物,其一具有C 2、C 2 v或 C s對稱性,而另一者具有異於第一種次組份之對稱性的 C2、C2v或Cs對稱性。 6 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中該觸媒組份 具有C2對稱性且製得分子量低於藉對應之C2對稱性觸媒 組份(其中取代基A係具有高於該觸媒組份a之分子量, 或其中基團1及B2較該觸媒組份之基團1及B2不具芳 族性)製得之聚合物的聚合物。 7 ·如申請專利範圍第]項之方法,其中該觸媒組份 係具有Cs對稱性,且製得分子量高於藉對應之Cs對稱性 觸媒組份(其中基團B !及B2中至少一者較觸媒組份之對應 基團B】及B 2較不佔體積)製得的聚合物。 -41 - 200528480 (3) 8 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中該觸媒組份 具有C 2 v對稱性,且製得具有分子量較藉具有c 2 v對稱性 之對應觸媒組份製得的聚合物(其中取代基A係具有低於 觸媒組份之取代基A低的分子量)局之聚合物。 9 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中該觸媒組份 具有C 2對稱性’且製得分子量低於藉著在相同條件下使 用具有Cs或C2v對稱性之觸媒組份聚合製得之聚合物產 物的聚合物產物。 10·如申請專利範圍第1項之方法,其中該觸媒組份 具有C s對稱性,而於該反應區中藉著該單體之聚合製得 的聚合物係具有大於藉著於相同聚合條件下使用具有C2 對稱性之觸媒組份製得之聚合物產物的分子量之分子量。 1 1 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中該觸媒組份 具有C2V對稱性,聚合反應區係於用以製得分子量大於藉 著反應區於對應條件下使用具有Cs對稱性之觸媒製得者 之聚合物產物的條件下操作。 12·如申請專利範圍第1項之方法,其中將可使該觸 媒組份活性相對於未導入氫之觸媒組份活性增加的量之氫 導入該反應區。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之方法,其中該氫係於 提供介於0.001至0.02範圍內之氫/乙烯莫耳比的量下導 入。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中己燒導入 該反應區中之量係可使該聚合物產物分子量相對於在無己 -42- 200528480 (4) _下藉該乙稀之聚合所製得之聚合物產物降彳氏者 1 5 ·如申請專利範圍第i項之方法,宜 具中氫及己烯係 與該乙烯一起導入該聚合反應區內。 16·如申請專利範圍第j項之方法,其中μ係爲選自 元素週期表第8至1〇族之過渡金屬。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之方法,其中 或鈷且η爲2。 】"口申請專利範圍第17項之方法’其中Μ係爲 鐵 Μ係爲鐵 或溴 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之方法,其中〇 係爲氯 氯 $口申請專利範圍第19項之方法,其中"爲 2 1·如申請專利範圍第20項之方法,:ϋ φ亏、沐 〃〒故活化用 輔觸媒係爲院基銘氧院。 22· —種乙烯聚合方法,其包括: U)提供具有下式特徵之第一種過渡金屬觸媒組 份: ,T' 屬 金 渡 c — p — c \ \ A A Β1Β2 \Qn\ 過 之 族 n 至 4 第 表 期 週 素 元 自 選 爲 係 Μ 中 其 - 43- 200528480 (5) (ii) η係爲1至3之整數; (iii) Q係爲鹵素或(:!-0:2烷基; (iv) PY係爲吡啶基,其係經由該吡啶基之氮原子 與Μ配位; (ν) A ’係爲甲基、苯基或經取代之苯基; 其中: 1 .該第一種觸媒組份係具有C2對稱性,且B i 及B2係相同且係爲1-萘基、經取代之1-萘基、5,6,7, 8 -四氫·1·萘基或蒽基;或 2.該第一種觸媒組份係具有C2v對稱性,且h 及B2係相同且係爲苯基或經取代之苯基;或 '3.該第一種觸媒組份係具有C s對稱性,且B1 係爲苯基或經取代之苯基且B2異於B I且係爲多苯基或聯 三苯基, (b) 提供第一種活化用輔觸媒組份; (c) 該觸媒組份及該輔觸媒組份係於聚合反應區中於 聚合條件下與乙燃接觸’以藉目亥乙嫌之聚合製得第一種聚 合物產物;及 (d) 自該反應區回收該第一種聚合物產物; (e) 提供異於該第一種過渡金屬觸媒組份且具有下式 特徵之第二種過渡金屬觸媒組份: -44 - 200528480 (6) A,\ C = N I + PY —► MQn (u) I 个 c = N A,/ 、, (i) 其中M係爲選自元素週期表第4至11族之過 渡金屬; (ii) η係爲1至3之整數; (iii) Q係爲鹵素或C】-C2烷基; (iv) PY係爲毗啶基,其係經由該吡啶基之氮原子 與Μ配位; (ν) A ’係爲甲基、苯基或經取代之苯基; 其中: 1 .該第二種觸媒組份係具有C2對稱性,且B ! ’ 及 B2’係相同且係爲卜萘基、經取代之卜萘基、5,6, 7,8-四氫-1-蔡基或蒽基;或 2. 該第二種觸媒組份係具有C2v對稱性,且B〆 及B2’係相同且係爲苯基或經取代之苯基;或 3. 該第二種觸媒組份係具有Cs對稱性,且B〆 係爲苯基或經取代之苯基且B2’異於B〆且係爲多苯基或聯 三苯基; (f) 提供第二種活化用輔觸媒組份,其可與該第一種 輔觸媒組份相同或相異; (g) 使該第二種觸媒組份及該第二種輔觸媒組份於聚 合反應區中於聚合條件下與乙烯接觸,以藉乙烯之聚合製 -45- 200528480 (7) 得第二種聚合物產物,該第二種聚合物產物係具有異於該 第一種聚合物產物之分子量特性;及 (h)自該反應區回收該第二種聚合物產物。 个, 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之方法,其中該第一種 觸媒組份係具有C 2對稱性,而該第二種觸媒組份係具有 Cs或C2v對稱性,以製得分子量高於該第一種聚合物產 物之第二種聚合物。 24·如申請專利範圍第22項之方法,其中該第一種 · 觸媒組份係具有C 2或C s對稱性,而該第二種觸媒組份係 具有C2v對稱性,以製得分子量高於該第一種聚合物產物 之第二種聚合物產物。 25. 如申請專利範圍第22項之方法,其中該第一及 第二種觸媒組份各具有C2對稱性,且其中該第二種觸媒 組份之取代基A 5較該第一種觸媒組份之取代基a龐大, 以製得分子量低於該第一種聚合物產物分子量之第二種聚 合物產物。 φ 26. 如申請專利範圍第22項之方法,其中該第一種 觸媒組份及該第二種觸媒組份各具有C2對稱性,且其中 該第二種觸媒組份之基團Bl’及B2’較該基團Bl及B2低之 j 芳族性,以製得分子量低於該第一種聚合物產物分子量之 第二種聚合物。 27·如申請專利範圍第22項之方法,其中該第一及 第二種觸媒組份各具有C2、,對稱性,且其中該第二種觸媒 組份之取代基A,較該第一種觸媒組份之取代基a龐大, -46- 200528480 (8) 以製得分子量局於該第一種聚合物產物分子量之第二種聚 合物產物。 2 8.如申請專利範圍第2 2項之方法,其中該第一種 觸媒組份及該第一種觸媒組份各具有C s對稱性,且其中 該第二種觸媒組份之基團Β Γ的體積大於該第一種觸媒組 份之基團B!,以製得分子量高於該第一種聚合物產物分子 量之第二種聚合物產物。 29. 如申請專利範圍第2 2項之方法,其中該第一種 觸媒組份及該第二種觸媒組份各具有C s對稱性,且其中 該第二種觸媒組份之基團B 2 ’的體積大於該第一種觸媒組 份之基團B2,以製得分子量高於該第一種聚合物產物分子 量之第二種聚合物產物。 30. —種乙烯聚合方法,其包括: (a)提供具有下式特徵之第一種過渡金屬觸媒組份·· A ργ A I c BlB2 \Qn\ N 士Μ个 N (〇其中Μ係爲選自元素週期表第4至11族之過 渡金屬; (i i) η係爲1至3之整數; (Hi) Q係爲鹵素或C】-C2烷基; (i v ) P Y係爲吡啶基,其係經由該吡啶基之氮原子 與M配位; -47- 200528480 (9) (v) A’係爲甲基、苯基或經取代之苯基; 其中: 1 ·該第一種觸媒組份係具有C2對稱性,且B】 及B2係相同且係爲1-萘基、經取代之卜萘基、5,6,7, 8 -四氫-1-萘基或Μ基;或 2 .該第一種觸媒組份係具有C 2 ν對稱性,且Β】 及Β2係相同且係爲苯基或經取代之苯基;或 3 ·該第一種觸媒組份係具有Cs對稱性,且Β】 係爲苯基或經取代之苯基且B2異於B!且係爲多苯基或聯 三苯基, (b) 提供第一種活化用輔觸媒組份; (c) 該觸媒組份及該輔觸媒組份係於聚合反應區中於 聚合條件下與乙烯接觸,以藉該乙烯之聚合製得第一種聚 合物產物; (d) 自該反應區回收該第一種聚合物產物; (e) 提供異於該第一種過渡金屬觸媒組份且具有下式 特徵之第二種過渡金屬觸媒組份: A,\ /B^ C = N I I PY — MQn (I) I 个 C = N A" XB2 (i)其中M係爲選自元素週期表第4至1 1族之過 渡金屬; (Π) η係爲]至3之整數; -48- 200528480 (10) (iii) Q係爲鹵素或CrCs烷基; (iv) PY係爲吡啶基,其係經由該吡啶基之氮原子 與Μ配位; (ν) A ’係爲甲基、苯基或經取代之苯基; 其中= 1 .該第二種觸媒組份係具有C2對稱性,且Β Γ 及B2’係相同且係爲1-萘基、經取代之1-萘基、5,6, 7,8-四氫·卜萘基或蒽基;或 2.該第二種觸媒組份係具有C2v對稱性,且B〆 及B2’係相同且係爲苯基或經取代之苯基;或 3 .該第二種觸媒組份係具有C s對稱性,且B〆 係爲苯基或經取代之苯基且B2’異於B!’且係爲多苯基或聯 三苯基,其限制條件爲該第二種觸媒組份具有異於該第一 種觸媒組份之對稱性; (0提供活化用輔觸媒組份; (g) 將乙烯、該第一及第二種觸媒組份及至少一種活 化用輔觸媒組份導入聚合反應區中,於聚合條件下操作該 反應區’以錯該乙條之聚合製得聚合物產物;及 (h) 自該反應區回收該第二種聚合物產物。 3 1 ·如申請專利範圍第3 0項之方法,其中該第一及 第二種觸媒組份係以該第一及第二種觸媒組份之混合物的 形式導入該聚合反應區內。 3 2 ·如申請專利範圍第3 0項之方法,其中該第一及 第二種觸媒組份係依序導入該聚合反應區內,以製得兩種 -49 - 200528480 (11) 不同之聚合物產物。 33. 一種藉如申請專利範圍第1項之方法製得的聚合 物產物。 m 3 4 ·如申請專利範圍第3 2項之聚合物產物,其包含 乙烯均聚物或乙烯α烯烴共聚物。 3 5 · ~種自如申請專利範圍第3 4項之聚合物產物形 成的製造物件,其中該產物係爲藉著注模法製得之產物、 藉吹塑法製得之產物或藉擠塑法製得之產物。 籲 36.如申請專利範圔第V項物件,其包含藉擠塑法 製得之膜。
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