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JP2002503732A - 改良されたオレフィン重合方法 - Google Patents

改良されたオレフィン重合方法

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JP2002503732A
JP2002503732A JP2000531480A JP2000531480A JP2002503732A JP 2002503732 A JP2002503732 A JP 2002503732A JP 2000531480 A JP2000531480 A JP 2000531480A JP 2000531480 A JP2000531480 A JP 2000531480A JP 2002503732 A JP2002503732 A JP 2002503732A
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catalyst
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ピー ペイル,ケビン
ジェイ ティマース,フランシス
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長鎖分枝を多くもつオレフィン系ポリマーを製造する。 【解決手段】 オレフィン系モノマー類を高いモノマー転化条件下に、(a)3−10族の金属錯体からなる触媒系;及び(c)式:Jj SiH4-j 又はAnj SiH4-(n+j)ここでJはC1-40ヒドロカルビルであり、AはC2-20アルケニル基であり、nは1又は2であり、そしてjは0又は1である、に相当するシラン又はヒドロカルビルシランからなる触媒組成物と接触させることによって、10,000個の炭素当り0.1−100個の長鎖分枝をもつと共にの少なくとも一部がシラン分枝中心をもつ重合体を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエチレン、プロピレン等のオレフィンモノマー、又はたとえばエチレ
ンと1以上のC3-8 α−オレフィンと所望により1以上の共重合性ジエンとの組
合せ等の1以上のオレフィンモノマーの組合せ等の付加重合性モノマーの重合方
法に関し、特に3−10族金属錯体とシラン又はヒドロカルビルシラン分枝剤を
用いて高い長鎖分枝度(LCB)の高いポリマーを製造する方法に関する。生成
ポリマーは成形、注型その他の方法によって成形品、フィルム、シート、発泡剤
等の固体物品の製造に有効に用いられる。
【0002】
【従来の技術とその課題】
WO97/42234には4族金属配位触媒とヒドロカルビルシラン又はジヒ
ドロカルビルシラン補助剤を用いて高いシンジオタクティシティの立体規則性構
造をもつビニリデン芳香族モノマーのポリマーの製造法が開示されている。Jo
urnal of the American Chemical Sosie
ty,1995、117、10747−19748には、メタロセンを媒介とす
るオレフィン重合での連鎖移動剤の使用が開示されている。生成物はシリル末端
ポリオレフィンを包含している。 US−A−5,272,236;5,278,272及び5,525,695
には10,000個の炭素当たり少なくとも3鎖のLCBをもつある種のエチレ
ンホモポリマー、及びエチレン/α−オレフィンコポリマー及び生長しているポ
リマー鎖に、特に連続重合法で、その場で生成したビニル末端オリゴマー又はポ
リマーを導入する上記ポリマーの製造法が開示されている。これらの方法はエチ
レンのホモポリマー及びコポリマーの製造には比較的効果があるが、C3-8 α−
オレフィンのホモポリマーやC3-8 α−オレフィンの混合物のコポリマーに長鎖
分枝を形成するには効果がない。US−A−5,665,800では、上記方法
を、メルトフロー比、I10/12 5.63より大きい、と式:Mw/Mn<(I
10/12)−4.63で定義される分子量分布、Mw/Mnと、約4×106 ダイ
ン/cm2 より大きいグロスメルトフラクチャー開始時の臨界剪断応力をもつE
PDMコポリマーの製造に利用している。
【0003】 US−A−5,444,145にはエチレンと分枝オレフィンモノマーのコポ
リマーが開示されている。前記の方法を用いるこれらのコポリマーの製造では、
目的とする分枝構造を予めつくった比較的高価なオレフィンの使用を必要とする
という欠点がある。当該分野では、たとえば分枝化していないオレフィンモノマ
ー等の通常のモノマーを用いて長鎖分枝をもつα−オレフィンコポリマーを製造
する方法の確立が望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、付加重合性モノマー又はこれらモノマーの混合物を、高いモ
ノマー転化条件下に、 (a)3−10族の金属錯体からなる触媒系;及び (c)式:Jj SiH4-j 又はAnj SiH4-(n+j) ここでJはC1-40ヒドロカルビルであり、AはC2-20アルケニル基であり、n
は1又は2であり、そしてjは0又は1である、 に相当するシラン又はヒドロカルビルシラン からなる触媒組成物と接触させることによって、10,000個の炭素当たり
0.1−100個の長鎖分枝をもつと共にその少なくとも一部がシラン分枝中心
をもつ重合体を生成せしめることを特徴とする付加重合性モノマー又はその混合
物のホモポリマー又はコポリマーの製造方法が提供される。
【0005】 上記したシラン分枝剤を欠く同種触媒組成物を用いた重合方法と比較すると、
本発明は、長鎖分枝の生成を顕著に改良するという利点をもつ。また本発明はβ
−ヒドリド除去の生成物の再導入に影響されないモノマーの重合に用いることが
でき、それによりこれらのモノマーから長鎖分枝をもつポリマーを最初につくる
ことが可能となる。アルケニル置換シランに含まれる多反応性部位のために所望
の分枝を達成するに要するシランの量は少なくてよくまた重合条件によるが反応
混合物の5重量%をこえるのはまれである。過剰のアルケニル置換シランの使用
は架橋ポリマーの生成をもたらしうる。 元素周期律表に関する記載は、1995年CRC Press Inc.発明
のthe Periodic Teble of the Elementsに
基づくものである。族(Group)又は系列(Series)に関する記載は
族の番号づけにIUPAC方式を用いて上記のthe Periodic Te
ble of the Elementsに反映されている族又は系列に従って
いる。
【0006】 本発明で用いる好ましいシラン又はヒドロカルビルシラン分枝剤の例としては
SiH4 、メチルシラン、エチルシラン、n−ブチルシラン、オクタデシルシラ
ン、フェニルシラン及びベンジルシランがある。上記シランの混合物も用いうる
。SiH4 は気体であり、現在の重合方法に加えることは容易であり、また反応
混合物から脱気除去することも容易だが、本発明の重合条件下では、アリールシ
ラン、特にフェニルシラン又はベンジルシランがより反応性をもち、それ故長鎖
分枝の形成により効果がある。
【0007】 本発明で用いる好ましいアルケニル置換シランの例としては、エテニルシラン
、3−ブテニルシラン、5−ヘキセニルシラン、ビニルシクロヘキセニルシラン
、7−オクテニルシラン、17−オクタデセニルシラン、3−ブテニルメチルシ
ラン、7−オクテニルエチルシラン、エチル−n−ブチルシラン、7−オクテニ
ルオクタデシルシラン、3−ブテニルフェニルシラン及び7−オクテニルベンジ
ルシランがある。上記シランの混合物も用いうる。アルケニルシランは末端不飽
和のものが好ましいが、6−オクテニルシラン等の内部不飽和結合をもつアルケ
ニルシランも本発明の長鎖分枝剤として用いうる。本発明の新規ポリマーの製造
に用いられるアルケニルシランは、当該分野で周知の条件下に、シラン又はヒド
ロカルビル置換シランにオクタジエン等のジエンを付加反応させてつくられる。
【0008】 ここで用いる「長鎖分枝」とはポリマー鎖に結合した懸垂オリゴマー状ヒドロ
カルビル基を意味し、この基は6以上の炭素長をもつが、たとえばプロペン、1
−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン又は分枝オレフィン重合等の意図的に加
えたコモノマー重合の結果ではない。本発明の長鎖分枝の例としては、シランを
使用する場合と使用しない場合とを含め、β−ヒドリド除去法からもたらされる
残渣(remnants)の再導入で得られるポリマー分枝がある。これらの長
鎖分枝はまたこれらが生長しているポリマー鎖中に再導入される予め形成したポ
リマーの部分であることから、重合反応機中に存在するモノマーの多様性を反映
している。
【0009】 コポリマー中の長鎖分枝の割合を測定するいくつかの方法が既に知られている
。基本的な分析手法の例には、所望により低角レーザー光走査又はそれに類する
粒径測定手法と組合せた、13C NMR分析に基づくものがある。また未変成モ
ノマーを用いて匹敵する条件でつくったコポリマー中に同様濃度の分枝分布が存
在するという仮定のもとに、13C富化1−オクテン又はエチレン等、標識化した
モノマーを用いて対照コポリマーをつくることによって、短鎖分枝即ちC3-8
モノマー残渣による分枝を予測することが可能である。その後に長鎖分枝の濃度
(レベル)が引き算で求められる。本発明では、前記の連続高転換法によって生
ずる通常の長鎖分枝に加え、長鎖分枝の濃度を、たとえばNMRで測定した生成
ポリマー中に存在するシラン分枝中心を知ることからも定量しうる。本発明によ
る好ましいポリマーは10,000炭素当たり0.3−10個の長鎖分枝をもつ
【0010】 長鎖分枝の発生率は操作条件の慎重な制御によって増大させうる。たとえば、
高転換率条件で操作される連続溶液重合法(そこでは反応剤と触媒を重合反応機
に連続的に加えそこから生成物を連続的に回収する)は、その場で生ずる長鎖ビ
ニル末端モノマーのモル濃度が相対的にに増加することから長鎖分枝導入に向い
ている。またたとえば気相重合法等の高い局所濃度のβ−ヒドリド除去生成物を
もたらす方法条件も長鎖分枝生成に望ましい。
【0011】 本発明の方法及び生成物において、長鎖分枝のあるものは、活性触媒中心、生
長しているポリマー鎖及びシランを含む連続的なSi−H結合メタセシス反応の
結果得られる。これはシラン分枝剤との少なくとも3つの反応を要する反復的方
法であり、次のように示すことができる。
【0012】
【化1】 Jは前記定義のとおりである。生成ポリマーはシランと長鎖分枝中心をもつ。ま
たSiH4 長鎖分枝剤が上記の1つの付加的メタセシス反応を行うことができ、
それにより新規の3級置換したシラン長鎖中心をもたらすことも容易にわかる。
本発明で達成される長鎖分枝への影響に加え、シラン又はヒドロカルビルシラン
分枝剤は重合プロセスに影響と与えてポリマーの分子量を低下しうる。
【0013】 またこの分枝法は、存在させる場合のアルケニル置換シランのエチレン性不飽
和官能基の存在によってさらに促進される。上記シランはポリマー主鎖又は長鎖
分枝の一部のいずれかになりうる。これらアルケニル置換シラン化合物の残存S
i−H官能基の反応は前記したとおりである。 ここで用いるに適する金属錯体の例としては前記の付加重合性化合物、特に好
ましくはオレフィンを重合させうるか又は重合するよう活性化されうる元素周期
律表の3−10族の金属の適宜の錯体がある。これらの例には式:
【0014】
【化2】
【0015】 ここでM* はNi(II)又はPd(II)であり、X’はハロゲン、ヒドロカル
ビル又はヒドロカルビルオキシであり、Ar* はアリール基、好ましくは2,6
−ジイソプロビルフェニル基又はアニリン基であり、2個の窒素原子は、水素以
外の60個以下の原子の2価の連結基、たとえば1,2−エタンジイル基、2,
3−ブタンジイル基、ジメチレンシラン基又は1,8−ナフタレンジイル等の縮
合環系によって連結している、A- は前記の電荷分離活性剤のアニオン性成分で
ある、に相当する10族にジイミン誘導体がある。 上記錯体は、M.Brookhart等がJ.Am.Chem.Soc.,1
18,267−268(1996),J.Am.Chem.Soc.,117,
6414−6415(1995)に、またJ.Feldman等がOrgano
metallics,1997,16,1514−1516に、α−オレフィン
を単独で又は塩化ビニル、アルキルアクリレート及びアルキルメタクリレート等
の極性コモノマーと共に重合するための活性重合触媒として好ましいと記載して
いる。
【0016】 錯体の更なる例としては1−3個のπ−結合アニオン性又は中性リガンド基(
これらは環状又は非環状の非局在化π−結合アニオン性リガンド基でありうる)
を含む3族、4族又はアンタニド族金属の誘導体がある。これらのπ−結合アニ
オン性リガンド基の例としては共役又は非共役の環状又は非環状ジエニル基、ア
リル基、ボラタベンゼン基及びアレン基がある。「π−結合(した)」なる語は
リガンド基が部分的に非局在化したπ−結合からの電子を共有して遷移金属に結
合していることをいう。
【0017】 非局在化π−結合基にける各原子は水素、ハロゲン、ヒドロカルビル、ハロヒ
ドロカルビル、ヒドロカルビル置換メタロイド基(ここでメタロイドは元素周期
律表の14族から選ばれ、ヒドロカルビル−又はヒドロカルビル−置換メタロイ
ド基はさらに15族又は16族ヘテロ原子含有基で置換していてもよい)から選
ばれる基で独立に置換していてもよい。「ヒドロカルビル」の語にはC1-20の直
鎖、分枝及び環状アルキル基、C6-20の芳香族基、C7-20のアルキル置換芳香族
基及びC7-20のアリール置換アルキル基が含まれる。また2以上のこれらの基が
縮合環系を形成していてもよく、縮合環系は部分的又は完全水素化していていも
よく、またこれらの基は金属とメタロサイクルを形成していてもよい。好ましい
ヒドロカルビル置換オルガノメタロイド基には14族元素のモノ−、ジ−及びト
リ−置換オルガノメタロイド基(ここでヒドロカルビル基の各々は炭素原子1−
20をもつ)がある。好ましいヒドロカルビル置換オルガノメタロイド基の具体
例としては、トリメチルシリル、エチルジメチルシリル、メチルジエチルシリル
、トリフェニルゲルミル及びトリメチルゲルミルの各基がある。15又は16族
ヘテロ原子含有基の例としては遷移金属又はランタニド金属に結合し且つヒドロ
カルビル基又はヒドロカルビル置換メタロイド含有基に結合したアミン、ホスフ
ィン、エーテル又はチオエーテル基又はそれらの2価の誘導体、たとえばアミド
、ホスフィド、エーテル又はチオエーテル基がある。
【0018】 好ましいアニオン性非局在化π−結合基の例としてはシクロペンタジエニル、
インデニル、フルオレニル、テトラヒドロインデニル、テトラヒドロフルオレニ
ル、オクタヒドロフルオレニル、ペンタジエニル、シクロヘキサジエニル、ジヒ
ドロアンスラセニル、ヘキサヒドロアンスラセニル、デカヒドロアンセニルの各
基及びボラタベンゼン基、及びそれらのC1-10ヒドロカルビル置換又はC1-10
ドロカルビル置換シリル置換誘導体がある。好ましいアニオン性非局在化π−結
合基の具体例としては、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、テトラメチルシクロペンタジエニル、テトラメチルシリルシクロペンタジ
エニル、インデニル、2,3−ジメチルインデニル、フルオレニル、2−メチル
インデニル、2−メチル−4−フェニルインデニル、テトラヒドロフルオレニル
、オクタヒドロフルオレニル及びテトラヒドロインデニルがある。
【0019】 ボラタベンゼンはベンゼンのホウ素含有同族体であるアニオン性リガンドであ
る。これらはG.Herberich等がOrganometallics,1
4,1,471−480(1995)に記載し公知である。好ましいボラタベン
ゼンは式:
【0020】
【化3】
【0021】 ここでR”はヒドロカルビル、シリル、N,N−ジアルキルアミノ、N,N−
ジアリールアミノ又はゲルミルから選ばれ、該R”は20以下の非水素原子をも
つ、に相当する。これらの非局在化π−結合基の2価誘導体を含む錯体では、そ
の1の原子が錯体の別の原子に共有結合した2価の基によって結合して連結系を
形成している。
【0022】 好ましい種類の触媒は式:K’k MZ’mlp に相当する遷移金属錯体又
はその2量体であり、ここでK’はそれを介してK’がMに結合している非局在
化π−電子をもつアニオン性基性基であり、該K’基は50以下の原子(水素は
計算外)をもち、所望により2個のK’基はいっしょになって連結構造を形成し
ていてもまたさらに1個のK’がZ’に結合していてもよい、Mは+2,+3又
は+4形式酸化状態の4族金属であり、Z’はK’といっしょになってMとメタ
ロサイクルを形成している50以下の非水素原子をもつ任意の2価の置換基であ
り、Lは20以下の非水素原子をもつ任意の中性リガンドであり、Xはそれぞれ
の場合40以下の非水素原子をもつ1価のアニオン性基であり、所望により2個
のX基はいっしょに共有結合してMに結合した両原子価をもつ2価のジアニオン
性基を形成していてもよく又は所望により2個のX基はいっしょに共有結合して
非局在化π−電子によってMに結合している中性の共役又は非共役ジエンを形成
するか(ここでMは+2酸化状態にある)、又はさらに所望により1以上のX基
及び1以上のL基がいっしょに結合してMに共に共有結合しまたルイス塩基官能
基によってそれに配位している基を形成していてもよい、kは0.1又は2であ
り、mは0又は1であり、lは0−3の数であり、pは0−3の整数であり、そ
してk+m+pの合計はMの形式酸化状態に等しい、但し2個のX基がいっしょ
になって中性の共役又は非共役ジエン(これは非局在化π−電子を介してMに結
合している)を形成している場合にはk+mの合計はMの形式酸化状態に等しい
【0023】 好ましい錯体としては1個又は2個のK’基をもつものがある。後者の錯体に
はこれら2個の基を連結している連結基をもつものが含まれる。好ましい連結基
は式;(ER’2x に相当するものであり、ここでEはケイ素、ゲルマニウム
、錫又は炭素であり、R’はそれぞれの場合独立に水素又はシリル、ヒドロカル
ビル、ヒドロカルビルオキシ及びそれらの組合せから選ばれる基であり、該R’
は30以下の炭素又はケイ素をもち、xは1−8である。好ましくはR’はそれ
ぞれの場合独立にメチル、エチル、プロピル、ベンジル、3級ブチル、フェニル
、メトキシ、エトキシ又はフェノキシである。 2個のK’基をもつ錯体の例としては次式に相当するものがある:
【0024】
【化4】
【0025】 ここでMは+2,+3又は+4形式酸化状態のチタン、ジルコニウム又はハフ
ニウム、好ましくはジルコニウム又はハフニウムであり、R3 はそれぞれの場合
独立にヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ハロゲン、ハロヒドロカルビル、ヒ
ドロカルビルオキシ、ヒドロカルビルシロキシ、N,N−ジ(ヒドロカルビルシ
リル)アミノ、N−ヒドロカルビル−N−シリルアミノ,N,N−ジ(ヒドロカ
ルビル)アミノ、ヒドロカルビレンアミノ、ジ(ヒドロカルビル)ホスフィノ、
ヒドロカルビルスルフィド、又はヒドロカルビルオキシ置換ヒドロカルビルであ
り、該R3 は20以下の非水素原子をもち、又は隣接R3 基はいっしょになって
2価の誘導体を形成しそれによって縮合環系を形成しており、X”はそれぞれの
場合独立に40以下の非水素原子をもつアニオン性リガンド基であるか又は2個
のX”基がいっしょになって40以下の非水素原子をもつ2価のアニオン性リガ
ンド基を形成しており、X''' はそれぞれの場合独立に2−(N,N−ジメチル
アミノベンジル)、m−(N,N−ジメチルアミノメチル)フェニル、アリル及
びC1-10ヒドロカルビル置換アリルから選ばれる安定化用アニオン性リガンド基
であり、ここでMは+3形式酸化状態にあり、又はX''' はそれぞれの場合独立
に40以下の非水素原子をもつ中性の、共役ジエン、又はシリル、ゲルミル又は
それらのヒドロカルビル置換誘導体であり、ここでMは+2形式酸化状態にある
、Eはケイ素、ゲルマニウム、錫又は炭素であり、R’はそれぞれの場合独立に
水素又はシリル、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ又はそれらの組合せか
ら選ばれる基であり、該R’は30以下のケイ素又は炭素原子をもち、xは1−
8である。
【0026】 上記の金属錯体は立体規則性分枝構造をもつポリマーの製造に特に適している
。これらの能力において錯体はCsシンメトリーをもつか又はキラルステレオリ
ジッド構造をもつことが望ましい。この第1のタイプの例としては異なる非局在
化π−結合リガンド基、たとえば1のシクロペンタジエニル基と1のフルオレニ
ル基、をもつ化合物がある。Ti(IV)又はZr(IV)に基づく同様の系はEw
en等がJ.Am.Chem.Soc.110,6255−6256(1980
)にシンジオタクチックオレフィンポリマーの製造について開示している。キラ
ル構造の例としては、ラセミビスインデニル錯体がある。Ti(IV)又はZr(
IV)に基づく同様の系はWild等がJ.Organomet.Chem.,2
32,233−47(1982)にイソタクチックオレフィンポリマーの製造に
ついて開示している。
【0027】 2個のπ−結合基をもつ連結リガンドの例としては次のものがある: ジメチルビス(シクロペンタジエニル)シラン、ジメチルビス(テトラメチルシ
クロペンタジエニル)シラン、ジメチルビス(2−エチルシクロペンタジエン−
1−イル)シラン、ジメチルビス(2−t−ブチルシクロペンタジエン−1−イ
ル)シラン、2,2−ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)プロパン、ジ
メチルビス(インデン−1−イル)シラン、ジメチルビス(テトラヒドロインデ
ン−1−イル)シラン、ジメチルビス(フルオレン−1−イル)シラン、ジメチ
ルビス(テトラヒドロフルオレン−1−イル)シラン、ジメチルビス(2−メチ
ル−4−フェニルインデン−1−イル)シラン、ジメチルビス(2−メチルイン
デン−1−イル)シラン、ジメチル(シクロペンタジエニル)(フルオレン−1
−イル)シラン、ジメチル(シクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレン
−1−イル)シラン、ジメチル(シクロペンタジエニル)(テトラヒドロフルオ
レン−1−イル)シラン、(1,1,2,2−テトラメチル)−1,2−ビス(
シクロペンタジエニル)ジシラン、(1,2−ビス(シクロペンタジエニル)エ
タン及びジメチル(シクロペンタジエニル)−1−(フルオレン−1−イル)メ
タン。
【0028】 好ましいX”基は1,3−ペンタジエンと1,4−ジフェニルブタジエンであ
る。 本発明で用いられる別のクラスの金属錯体は前記の式: K’k MZ’mlp 又はその2量体であり、ここでZ’はK’といっしょに
Mとメタロサイクルを形成している50以下の非水素原子をもつ2価の置換基で
ある。 好ましい2価のZ’置換基としてはK’に直接結合した酸素、硫黄、ホウ素又
は14族の1員である少なくとも1の原子と、Mに共有結合している窒素、リン
、酸素又は硫黄から選ばれる上記とは異なる原子とをもつ30以下の非水素原子
をもつ基がある。
【0029】 本発明で用いられるこれら4族金属配位錯体の好ましいクラスは式:
【化5】
【0030】 に相当する。ここでMはチタン又はジルコニウムであり、R3 はそれぞれの場合
独立にヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ハロゲン、ハロヒドロカルビル、ヒ
ドロカルビルオキシ、ヒドロカルビルシロキシ、N,N−ジ(ヒドロカルビルシ
リル)アミノ、N−ヒドロカルビル−N−シリルアミノ,N,N−ジ(ヒドロカ
ルビル)アミノ、ヒドロカルビレンアミノ、ジ(ヒドロカルビル)ホスフィノ、
ヒドロカルビルスルフィド又はヒドロカルビル置換ヒドロカルビルであり、該R 3 は20以下の非水素原子をもち、又は隣接R3 基はいっしょになって2価の誘
導体を形成して縮合環系を形成している、各Xはハロゲン、ヒドロカルビル、ヒ
ドロカルビルオキシ又はシリルの各基であり、これらの基は20以下の非水素原
子をもち、又は2個のX基はいっしょになってその2価の誘導体を形成している
、X''' は中性の共役ジエン、又はシリル、ゲルミル又はそれらのハロヒドロカ
ルビル置換誘導体であり、40以下の非水素原子をもち、ここでMは+2形式酸
化状態にあり、Yは−O−,−S−,−NR’−又は−PR’−であり、ZはS
iR’2 ,CR’2 ,SiR’2 SiR’2 ,CR’2 CR’2 ,CR’=CR
’,CR’2 SiR’2 又はGeR’2 であり、ここでR’はそれぞれの場合独
立に水素又はシリル、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ及びそれらの組合
せから選ばれる基であり、該R’は30以下の炭素又はケイ素原子をもつ。
【0031】 更なる好ましい錯体は式:
【化6】
【0032】 に相当する。ここでMはチタン又はジルコニウム、好ましくは+3形式酸化状態
のチタンであり、R3 はそれぞれの場合独立にヒドロカルビル、シリル、ゲルミ
ル、ハロゲン、ハロヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ、ヒドロカルビルシ
ロキシ、N,N−ジ(ヒドロカルビルシリル)アミノ、N−ヒドロカルビル−N
−シリルアミノ,N,N−ジ(ヒドロカルビル)アミノ、ヒドロカルビレンアミ
ノ、ジ(ヒドロカルビル)ホスフィノ、ヒドロカルビルスルフィド又はヒドロカ
ルビル置換ヒドロカルビルであり、該R3 は20以下の非水素原子をもち、又は
隣接R3 基はいっしょになって2価の誘導体を形成して縮合環系を形成している
、各Xはハロゲン、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ又はシリルの各基で
あり、これらの基は20以下の非水素原子をもち、又は2個のX基はいっしょに
なってその2価の誘導体を形成している。Eはケイ素、ゲルマニウム、錫又は炭
素であり、R’はそれぞれの場合独立に水素又はシリル、ヒドロカルビル、ヒド
ロカルビルオキシ及びそれらの組合せから選ばれる基であり、該R’は30以下
の炭素又はケイ素酸をもち、xは1−8であり、Yは−OR−又は−NR2 であ
り、ZはSiR’2 ,CR’2 ,SiR’2 SiR’2 ,CR’2 CR’2 ,C
R’=CR’,CR’2 SiR’2 又はGeR’2 であり、ここでR’は前記定
義のとおりである。
【0033】 更に好ましい錯体は式:
【化7】
【0034】 に相当する。ここでMはチタン又はジルコニウム、好ましくは+3形式酸化状態
のチタンであり、R3 はそれぞれの場合独立にヒドロカルビル、シリル、ゲルミ
ル、ハロゲン、ハロヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ、ヒドロカルビルシ
ロキシ、N,N−ジ(ヒドロカルビルシリル)アミノ、N−ヒドロカルビル−N
−シリルアミノ,N,N−ジ(ヒドロカルビル)アミノ、ヒドロカルビレンアミ
ノ、ジ(ヒドロカルビル)ホスフィノ、ヒドロカルビルスルフィド又はヒドロカ
ルビル置換ヒドロカルビルであり、該R3 は20以下の非水素原子をもち、又は
隣接R3 基はいっしょになって2価の誘導体を形成して縮合環系を形成している
、X''' は2−(N,N−ジメチルアミノベンジル)、m−(N,N−ジメチル
アミノメチル)フェニル、アリル及びC1-10ヒドロカルビル置換アリルであり、
Yは−O−,−S−,−NR’−又は−PR’−であり、ZはSiR’2 ,CR
2 ,SiR’2 SiR’2 ,CR’2 CR’2 ,CR’=CR’,CR’2
iR’2 又はGeR’2 であり、ここでR’前記定義のとおりである。
【0035】 本発明で用いうる4族金属錯体の具体例としては次のものがある:ビスシクロ
ペンタジエニル錯体、たとえばビス(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(t−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(t−ブチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジメチル、(フルオレニル)(シクロペンタジエニ
ル)ジルコニウムジクロリド、(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(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデ
ニル)ジルコニウムジメチル、ラセミ−ジメチルシラン−ビス(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド、ラセミ−ジメチルシラン−ビス(シクロペン
タジエニル)ジルコニウムジメチル、ラセミ−ジメチルシラン−ビス(テトラメ
チルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ラセミ−ジメチルシラン
−ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ラセミ−
ジメチルシラン−ビス{1−(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、ラセミ−ジメチルシラン−ビス{1−(2−メチル−4−(
α−ナフチル)インデニル)}ジルコニウムジクロリド、
【0036】 ラセミ−ジメチルシラン−ビス{1−(2−メチル−4−(η−ナフチル)イン
デニル)}ジルコニウムジクロリド、ラセミ−1,2−エチレン−ビス{1−(
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、ラセミ−1
,2−エチレン−ビス{1−(2−メチル−4−(α−ナフチル)インデニル)
}ジルコニウムジクロリド、ラセミ−ジメチルシラン−ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウム(II)1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、ラセミ−
ジメチルシラン−ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム(II)2,4−ヘ
キサジエン、ラセミ−ジメチルシラン−ビス{1−(2−メチル−4−フェニル
インデニル)}ジルコニウム(II)1,3−ペンタジエン、ラセミ−ジメチルシ
ラン−ビス{1−(2−メチル−4−(α−ナフチル)インデニル)}ジルコニ
ウム(II)1,3−ペンタジエン、ラセミ−1,2−エチレン−ビス{1−(2
−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウム(II)1,3−ペンタジエ
ン、
【0037】 ラセミ−1,2−エチレン−ビス{1−(2−メチル−4−(α−ナフチル)イ
ンデニル)}ジルコニウム(II)1,3−ペンタジエン、ラセミ−1,2−エチ
レン−ビス{1−(2−メチル−4−(η−ナフチル)インデニル)}ジルコニ
ウム(II)1,3−ペンタジエン、ラセミ−1,2−エチレン−ビス{1−(2
−メチル−4−(1−アンスラセニル)インデニル)}ジルコニウム(II)1,
3−ペンタジエン、ラセミ−1,2−エチレン−ビス{1−(2−メチル−4−
(2−アンスラセニル)インデニル)}ジルコニウム(II)1,3−ペンタジエ
ン、ラセミ−1,2−エチレン−ビス{1−(2−メチル−4−(9−アンスラ
セニル)インデニル)}ジルコニウム(II)1,3−ペンタジエン、ラセミ−1
,2−エチレン−ビス{1−(2−メチル−4−(9−フェナンスリル)インデ
ニル)}ジルコニウム(II)1,3−ペンタジエン、ラセミ−1,2−エチレン
−ビス{1−(2−メチル−4−フェニルインデニル)}ジルコニウム(II)1
,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、ラセミ−1,2−エチレン−ビス{1
−(2−メチル−4−(α−ナフチル)インデニル)}ジルコニウム(II)1,
4−ジフェニル−1,3−ブタジエン及びラセミ−1,2−エチレン−ビス{1
−(2−メチル−4−(β−ナフチル)インデニル)}ジルコニウム(II)1,
4−ジフェニル−1,3−ブタジエン。
【0038】 本発明で用いる非局在化π−電子及び(拘束ジオメトリー錯体として知られる
)金属への直結構造をもつ単一環リガンドを有する金属錯体(金属は+4形式酸
化状態にある)の具体例は次のとおりである:(3級ブチルアミド)(テトラメ
チルシクロペンタジエニル)ジメチルシランチタンジクロリド、(シクロヘキサ
アミド)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランチタンジクロリ
ド、(シクロドデシルアミド)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジメチル
シランチタンジクロリド、(3級ブチルアミド)(2−メチル−4−フェニルイ
ンデン−1−イル)ジメチルシランチタンジクロリド、(3級ブチルアミド)(
3−ピロリルインデン−1−イル)ジメチルシランチタンジクロリド、(シクロ
ヘキシルアミド)(3−ピロリルインデン−1−イル)ジメチルシランチタンジ
クロリド、
【0039】 (3級ブチルアミド)(η5 −3−フェニル−s−インダセン−1−イル)ジメ
チルシランチタンジクロリド、(3級ブチルアミド)(η5 −2−ビフェニル−
s−インダセン−1−イル)ジメチルシランチタンジクロリド、(3級ブチルア
ミド)(η5 −3−フェニル−gem−ジメチルアセナフタレン−1−イル)ジ
メチルシランチタンジクロリド、(3級ブチルアミド)(テトラメチルシクロペ
ンタジエニル)ジメチルシランチタンジメチル、(シクロヘキシルアミド)(テ
トラメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランチタンジメチル、(シクロド
デシルアミド)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランチタンジ
メチル、(3級ブチルアミド)(2−メチル−4−フェニルインデン−1−イル
)ジメチルシランチタンジメチル、(3級ブチルアミド)(3−ピロリルインデ
ン−1−イル)ジメチルシランチタンジメチル、(シクロヘキシルアミド)(3
−ピロリルインデン−1−イル)ジメチルシランチタンジメチル、
【0040】 (3級ブチルアミド)(η5 −3−フェニル−s−インダセン−1−イル)ジメ
チルシランチタンジメチル、(3級ブチルアミド)(η5 −2−メチル−3−ビ
フェニル−s−インダセン−1−イル)ジメチルシランチタンジメチル、(3級
ブチルアミド)(η5 −3−フェニル−gem−ジメチルアセナフタレン−1−
イル)ジメチルシランチタンジメチル、(3級ブチルアミド)(テトラメチルシ
クロペンタジエニル)ジメチルシランチタン1,4−ジフェニル−1,3−ブタ
ジエン、(シクロヘキサアミド)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタン1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、(シクロドデシルア
ミド)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランチタン1,4−ジ
フェニル−1,3−ブタジエン、(3級ブチルアミド)(2−メチル−4−フェ
ニルインデン−1−イル)ジメチルシランチタン1,4−ジフェニル−1,3−
ブタジエン、
【0041】 (3級ブチルアミド)(3−ピロリルインデン−1−イル)ジメチルシランチタ
ン1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、(シクロヘキシルアミド)(3−
ピロリルインデン−1−イル)ジメチルシランチタン1,4−ジフェニル−1,
3−ブタジエン、(3級ブチルアミド)(η5 −3−フェニル−s−インダセン
−1−イル)ジメチルシランチタン1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、
(3級ブチルアミド)(η5 −2−メチル−3−ビフェニル−s−インダセン−
1−イル)ジメチルシランチタン1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、(
3級ブチルアミド)(η5 −3−フェニル−gem−ジメチルアセナフタレン−
1−イル)ジメチルシランチタン1,4−ジフェニル−1,3ブタジエン、
【0042】 (3級ブチルアミド)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランチ
タン1,3−ペンタジエン、(シクロヘキシルアミド)(テトラメチルシクロペ
ンタジエニル)ジメチルシランチタン1,3−ペンタジエン、(シクロドデシル
アミド)(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランチタン1,3−
ペンタジエン、(3級ブチルアミド)(2−メチル−4−フェニルインデン−1
−イル)ジメチルシランチタン1,3−ペンタジエン、(3級ブチルアミド)(
3−ピロリルインデン−1−イル)ジメチルシランチタン1,3−ペンタジエン
、(シクロヘキシルアミド)(3−ピロリルインデン−1−イル)ジメチルシラ
ンチタン1,3−ペンタジエン、(3級ブチルアミド)(η5 −3−フェニル−
s−インデン−1−イル)ジメチルシランチタン1,3−ペンタジエン及び(3
級ブチルアミド)(η5 −2−メチル−3−ビフェニル−s−インダセン−1−
イル)ジメチルシランチタン1,3−ペンタジエン。
【0043】 他の錯体、特に他の4族金属をもつものも当然当業者に明らかである。 好ましい4族金属錯体を活性化触媒と組合せるか又は活性化技術を用いて触媒
的に活性化する。本発明で使用される好適な活性化共触媒は、ポリマー状又はオ
リゴマー状のアルモキサン、特にメチルアルモキサン、トリイソブチルアルミニ
ウム変性メチルアルモキサン、イソブチルアルモキサン又はパーフルオロアリー
ル変性アルモキサン;強ルイス酸、たとえばC1-13ヒドロカルビル置換13族化
合物、特にトリ(ヒドロカルビル)アルミニウム−又はトリ(ヒドロカルビル)
ホウ素−化合物及びそれらのハロゲン化誘導体(ここで各ヒドロカルビル又はハ
ロゲン化ヒドロカルビル基は炭素1−10個をもつ)、特にトリス(ペンタフル
オロフェニル)ボラン;及び非ポリマー状の不活性、相容性、非共役、イオン形
成性化合物(酸化条件下でのこれらの化合物の使用を含む)である。前記の活性
化共触媒及び活性化技術は、以下の文献において異なる金属錯体に関して既に教
示されている。ヨーロッパ特許第A277003、5153157、50648
02、ヨーロッパ特許第A520732、第520732号及びWO93/23
412号。
【0044】 好ましくは、ポリマー状又はオリゴマー状アルモキサンを用いる場合にはこれ
らを金属錯体に対し10:1から1000:1、好ましくは50:1から200
:1で用いる。アルモキサン又はアルキルアルモキサンは通常オリゴマー状又は
ポリマー状のアルキルアルミノキシ化合物(環状オリゴマーを含む)であると思
われる。一般にこれらの場合はアルミニウム原子当り平均約1.5個のアルキル
基をもち、トリアルキルアルミニウム化合物と水との反応でつくられる。パーフ
ルオロアリール置換アルミノキサンはアルキルアルミノキサン(これは残存量の
トリアルキルアルミニウム化合物も含有しうる)をフルオロアリールリガンド源
、好ましくは強ルイス酸含有フルオロアリールリガンドと合体させ、次いでリガ
ンド交換で生成副生物を除いてつくられる。好ましいフルオロアリールリガンド
源はトリフルオロアリールホウ素化合物であり、最も好ましいのはトリス(ペン
タフルオロフェニル)ホウ素であり、これはトリアルキルホウ素リガンド交換生
成物をもたらし、これは揮発しやすく反応混合物から容易に除かれうる。
【0045】 この反応は適宜の脂肪族、脂環族又は芳香族液状希釈剤又はそれらの混合物中
で行いうる。好ましいのはC6-8 脂肪族及び脂環族炭化水素及びその混合物であ
り、具体例にはヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン及びエクソンケミカル社製
のIsopar(商標)E等の混合フラクションがある。アルキルアルモキサン
とフルオロアリールリガンド源を接触させた後反応混合物を精製してリガンド交
換生成物、特にトリアルキルホウ素化合物を適宜の手段で除去しうる。または3
−10族金属錯体触媒を残存リガンド交換生成物の除去前に最初に反応混合物と
合体させてもよい。
【0046】 反応混合物からアルキル交換副生物を除く好ましい方法としては、所望により
減圧下で行う脱気、蒸溜、溶媒交換、溶媒抽出、揮発剤での抽出、ゼオライト又
は分子ふるいとの接触及びそれらの組合せがありこれらはいずれも周知の方法に
従って実施しうる。生成物の純度は生成物の13B NMRで求めうる。好ましく
は残存アルキル交換生物の量は固体含量当り10重量%以下、好ましくは1.0
重量%以下、最も好ましくは0.1重量%以下である。
【0047】 本発明の好ましい1態様で共触媒として有用な好ましい非ポリマー状の不活性
、相容性、非配位性、イオン形成性化合物はプロトンを供与しうるブレンステッ
ド酸であるカチオンと相容性で非配位性のアニオンA- からなる。好ましいアニ
オンはそのアニオンが、二つの成分が組み合わされるとき形成できる活性触媒種
(金属カチオン)の電荷をバランスできる、電荷をもつ金属又はメタロイドコア
からなるたった一つの配位錯体を含むものである。また、該アニオンは、オレフ
ィン性、ジオレフィン性及びアセチレン性不飽和の化合物又は他の中性のルイス
酸例えばエーテル又はニトリルにより十分に置換されやすくなければならない。
好適な金属は、アルミニウム、金及び白金を含むがこれらに限定されない。好適
なメタロイドは、ホウ素、燐及びケイ素を含むが、これらに限定されない。たっ
た一つの金属又はメタロイド原子を含む配位錯体からなるアニオンを含む化合物
は、もちろん、周知であり、そして多くのもの、特にアニオン部分にたった一つ
のホウ素原子を含むこれら化合物は、市販されている。
【0048】 好ましくは、これらの共触媒は、以下の一般式 (L* −H)d + (A)d- (式中、L* は中性のルイス塩基であり; (L* −H)+ はブレンステッド酸であり; (A)d-はd−の電荷を有する非配位性且つ相容性のアニオンであり; dは1−3の整数である) により示すことができる。
【0049】 さらに好ましくはA- は式: [BQ4- (但し、Bは+3形式酸化状態のホウ素であり;そして Qはそれぞれの場合独立してヒドリド、ジアルキルアミド、ハライド、アルコキ
シド、アリールオキシド、ヒドロカルビル及びハロゲン置換ヒドロカルビル基か
ら選ばれ、該Qは20個以内の炭素を有するが、但し1回以下はQハライドであ
る) に相当する。 より好ましい態様において、Qはフッ素化C1-20ヒドロカルビル基であり、最
も好ましくはフッ素化アリール基、特にペンタフルオロフェニルである。
【0050】 本発明の態様の製造において活性化共触媒として用いうるプロトン供与性カチ
オンを含有するイオン形成性化合物の非限定的な例としては次のようなものがあ
る: トリ置換アンモニウム塩、例えばトリメチルアンモニウムテトラフェニルボレ
ート、メチルジオクタデシルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリエチル
アンモニウムテトラフェニルボレート、トリプロピルアンモニウムテトラフェニ
ルボレート、トリ(n−ブチル)アンモニウムテトラフェニルボレート、メチル
テトラデシルオクタデシルアンモニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジメ
チルアニリニウムテトラフェニルボレート、N,N−ジエチルアニリニウムテト
ラフェニルボレート、N,N−ジメチル(2,4,6−トリエチルアニリニウム
)テトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)ボレート、メチルドデシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオ
ロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボレート、トリプロピルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート、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)ボレート、トリ(2級ブチル)アンモニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフ
ルオロフェニル)ボレート、
【0051】 N,N−ジエチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート
、N,N−ジメチル(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス(ペン
タフルオロフェニル)ボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(2,3,
4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリエチルアンモニウムテトラキ
ス(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリプロピルアンモ
ニウムテトラキス(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、トリ
(n−ブチル)アンモニウムテトラキス(2,3,4,6−テトラフルオロフェ
ニル)ボレート、ジメチル(3級ブチル)アンモニウムテトラキス(2,3,4
,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジメチルアニリニウムテト
ラキス(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジエチ
ルアニリニウムテトラキス(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレー
ト及びN,N−ジメチル−(2,4,6−トリメチルアニリニウム)テトラキス
(2,3,4,6−テトラフルオロフェニル)ボレート;ジエチルアンモニウム
塩、例えばジオクタデシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート、ジテトラデシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート及びジシクロヘキシルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレート;トリ置換ホスホニウム塩、例えばトリフェニルホスホニウムテト
ラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、メチルジオクタデシルホスホニウ
ムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート及びトリ(2,6−ジメチル
フェニル)ホスホニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート。
【0052】 好ましいのは長鎖アルキルモノ−及びジ置換アンモニウム錯体、特にC14-20 アルキルアンモニウム錯体、のテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート
塩、特にメチルジ(オクタデシル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボレート及びメチルジ(テトラデシル)−アンモニウムテトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)ボレート及びそれらを含む混合物である。これらの混合
物には2個のC14、C16又はC18アルキル基と1個のメチル基をもつアミンから
誘導されるプロトン化したアンモニウムカチオンがある。これらのアミンはWi
tco Corp.からKemamine(商標)T9701の名でまたAkz
o−NobelからArmeen(商標)M2HTの名で市販されている。
【0053】 別の好ましいイオン形成性活性化共触媒は式:(Oxe+d (A-de で示さ
れるカチオン性酸化剤と非配位性の相容性アニオンとの塩である。上式において
、Oxe+はe+の電荷を有するカチオン性酸化剤であり; eは1−3の整数であり;そして Ad-及びdは前記定義のとおりである。
【0054】 カチオン性酸化剤の例は、以下のものを含む。フェロセニウム、ヒドロカルビ
ル置換フェロセニウム、Ag+ 又はPb+2。Ad-の好ましい態様は、ブレンステ
ッド酸含有活性化共触媒について既に定義されたアニオン、特にテトラキス(ペ
ンタフルオロ)ボレートである。 他の好適なイオン形成性の活性化共触媒は、式:
【0055】
【化8】
【0056】 により示されるカルベニウムイオン又はシリリウムイオンと非配位性の相容性の
アニオンの塩である化合物からなる。好ましいカルベニウムイオンは、トリチル
カチオン、すなわちトリフェニルメチリウムである。好ましいシリリウムイオン
はトリフェニルシリリウムである。
【0057】 バルク電解の技術は、非配位性の不活性アニオンからなる支持電解質の存在下
電解条件下金属錯体の電気化学的酸化を含む。その技術において、電解のための
溶媒、支持電解質及び電解電圧は、金属錯体を接触的に不活性にするであろう電
解副生物が反応中実質的に形成されないように使用される。さらに特に、好適な
溶媒は、以下の物質である。支持電解質を溶解できそして不活性である、電解の
条件(一般に0−100℃の温度)下液体である。「不活性溶媒」は、電解に使
用される反応条件下還元又は酸化されないものである。所望の電解に使用される
電圧下に影響されない溶媒および支持電解質を選ぶことは、一般に、所望の電解
反応から可能である。好ましい溶媒は、ジフルオロベンゼン(全異性体)、ジメ
トキシエタン(DME)及びこれらの混合物を含む。
【0058】 電解は、陽極及び陰極(またそれぞれ作業電極及び対電極とよばれる)を含む
標準電解槽で行うことができる。槽のための構築の好適な物質は、ガラス、プラ
スチック、セラミック及びガラス被覆金属である。電極は、不活性の伝導性物質
から製造され、それにより反応混合物又は反応条件により影響されない伝導性物
質を意味する。白金又はパラジウムは好ましい不活性伝導性物質である。通常、
イオン浸透性膜例えば細かいガラスフリットは、槽を別々のコンパートメント、
作業電極コンパートメント及び対電極コンパートメントに分離する。作業電極は
、活性されるべき金属錯体、溶媒、支持電解質、並びに電解をおだやかにするか
又は得られる錯体を安定化するのに望まれる任意の他の物質を含む反応媒体中に
浸漬される。対電極は、溶媒及び支持電解質の混合物中に浸漬される。所望の電
圧は、理論的な計算により決定されるか、又は槽の電解質に浸漬された銀電極の
ような参照電極を使用して槽を掃引することにより実験的に決定される。バック
グラウンド槽電流、所望の電解の不存在下の電流ドローも決定される。電解は、
電流が所望のレベルからバックグラウンドレベルに低下したときに、完了する。
このやり方では、最初の金属錯体の完全な転換は、容易に検出できる。
【0059】 好適な支持電解質は、カチオン及び相容性且つ非配位性のアニオンA- からな
る塩である。好ましい支持電解質は、式 G+- (式中、G+ は原料錯体及び生成錯体に対して非反応性であるカチオンであり、
そしてA- は前記定義のとおりである) に相当する塩である。 カチオンG+ の例は、40個以内の非水素原子を有するテトラヒドロカルビル
置換アンモニウム又はホスホニウムカチオンを含む。好ましいカチオンは、テト
ラn−ブチルアンモニウム−及びテトラエチルアンモニウム−カチオンである。
【0060】 バルク電解による本発明の錯体の活性化中、支持電解質のカチオンは、対電極
に移動し、A- は作業電極に移動して得られる酸化された生成物のアニオンにな
る。溶媒又は支持電極のカチオンの何れかは、作業電極で形成された酸化された
金属錯体の量と等しいモル量で対電極で還元される。好ましい支持電解質は、そ
れぞれのヒドロカルビル又はペルフルオロアリール基に1−10個の炭素を有す
るテトラキス(ペルフルオロアリール)ボレートのテトラヒドロカルビルアンモ
ニウム塩、特にテトラ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)ボレートである。
【0061】 一般に、活性触媒は金属錯体と活性化剤を適宜の溶媒中で−100℃から30
0℃の温度で合体することによってつくられる。シランまたはヒドロカルビルシ
ラン補助剤を別途又は残存成分と同時に加えうる。触媒成分は重合すべきモノマ
ーの添加前に別途につくっても又は重合すべきモノマーの存在下に他の成分と共
にその場でつくってもよい。触媒成分は湿気と酸素に敏感なので不活性雰囲気中
で取り扱いまた移送すべきである。
【0062】 本発明で用いうる好ましいモノマーは2−20,000、好ましくは2−20
、より好ましくは2−8の炭素原子をもつオレフィンであり、2以上のこれらオ
レフィンの混合物も用いうる。特に好ましいオレフィンの例としてはエチレン、
プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチルペンテン−1、1−ヘキセ
ン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、
1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン又はそれ
らの混合物、さらには重合中に形成される長鎖ビニル末端オリゴマー又はポリマ
ー反応生成物、生成ポリマー中に比較的長い分枝つくるために反応混合物に特別
に加えるC10-30 α−オレフィンがある。好ましいオレフィンはエチレン、プロ
ピレン、1−ブテン、4−メチル−ペンテン−1、1−ヘキセン、1−オクテン
、スチレン、ハロゲン−又はアルキル−置換スチレン及びテトラフルオロエチレ
ンである。他の好ましいオレフィンの例としてはビニルシクロブテン及びジエン
、たとえば1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボル
ネン及び1,7−オクタジエンがある。上記モノマーの混合物も用いうる。
【0063】 触媒製造用の好ましい溶媒又は希釈剤には当該分野で周知のものがあり、その
非限定的な例としては直鎖又は分枝鎖炭化水素、たとえばC6-12アルカン(ペン
タン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びそれらの混合物)、C6-12環状及び脂
環状炭化水素、たとえばシクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサ
ン、メチルシクロヘプタン及びそれらの混合物、及びC6-12芳香族及びアルキル
置換芳香族化合物、たとえばベンゼン、トルエン、キシレン、デカリン及びそれ
らの混合物、さらには前記化合物の混合物がある。
【0064】 重合はスラリー、溶液、バルク、気相又は懸濁重合条件下又は他の適当な反応
条件下に行われうる。重合は0−160℃、好ましくは25−100℃にて所望
のポリマーを生成するに十分な時間行われる。最適反応時間又は反応機滞留時間
は、用いた温度、溶媒その他の反応条件によって異なる。重合は減圧下でも加圧
下でも行いうる。好ましくは1−500psig(6.9−3400kPa)の
圧力下に行われる。周囲圧又は低圧、たとえば1−5psig(6.9−34.
5kPa)は投資及び設備費の点で好ましい。
【0065】 重合は不活性希釈剤又は溶媒の存在下又は不存在下、即ち過剰モノマーの存在
下、に行いうる。好ましい希釈剤又は溶媒の例としてはC6-20脂肪族、脂環族、
芳香族及びハロゲン化脂肪族又は芳香族炭化水素、又はこれらの混合物がある。
好ましい希釈剤はC6-10アルカン、トルエン及びそれらの混合物からなる。特に
好ましい重合用希釈剤はイソオクタン、イソノナン又はExxon Chemi
cal Coから市販されているIsopar−E(商標)等の上記のブレンド
物がある。溶媒は通常5−100重量%のモノマー濃度を与える量で用いられる
【0066】 付加重合性モノマー:触媒(3−10族金属含量による)のモル比は100:
1から1×1010:1、好ましくは1000:1から106 ×1である。エチレ
ン/オレフィンコポリマーの製造で重合に用いるコモノマーのモノマーに対する
モル比は生成組成物の所望の密度によって異なり通常約0.5以下である。約0
.91−約0.93の範囲の密度のポリマーを製造する場合コモノマーのモノマ
ーに対する比は0.2以下、好ましくは0.05以下、さらに好ましくは0.0
2以下であり0.01以下でもありうる。典型的には、プロセス中の水素/モノ
マーモル比は約0.5以下、好ましくは0.2以下、より好ましくは0.05以
下、さらに好ましくは0.02以下であり、これは分子量制御に関し水素の多く
の機能に関与するシラン分枝剤の存在に依存する。反応機に供給したモノマーに
対するシラン又はヒドロカルビルシランのモル比は通常約0.5以下、好ましく
は0.2以下、より好ましくは0.1以下である。
【0067】 他の同種重合法におけると同様、用いるモノマーと溶媒は十分に高純度で触媒
失活が起こらないことが好ましい。減圧脱気、分子ふるい又は高表面積シリカと
の接触、エアレーション又はそれらの組合せ等の適宜のモノマー精製法を用いう
る。
【0068】 生成ポリマーを精製して随伴する触媒や共触媒を除くことも実施上好ましい。
これらの汚染物は通常ポリマーの熱分解で灰分として同定されうる。これらの除
去はたとえば高沸騰塩素化溶媒、酸又は塩基(たとえばカセイソーダ)等での溶
媒除去とその後の濾過のような触媒抽出によって行いうる。
【0069】 触媒調製、特に気相又はスラリー重合での触媒調製では所望により支持体を用
いうる。好ましい支持体としては不活性粒状物質があり、特に好ましくは金属酸
化物、より好ましくはアルミナ、シリカ又はアルミノシリケートがある。粒子サ
イズは通常1−1000μM、好ましくは10−100μMである。最も好まし
い支持体は焼成シリカであり、これはシラン又は類似の反応性化合物での反応で
表面のヒドロキシル機を減じたものでありうる。支持体は適宜の方法で用いうる
。たとえば液体に触媒成分を分散させてこれを支持体と接触させてから乾燥させ
たり支持体に上記液体をスプレーしたり塗布した後液体を除去したり、又は液体
媒体から共触媒と支持体を共沈させる方法で用いうる。
【0070】 重合は望ましくは連続重合で行われる。即ち触媒成分、モノマー、分枝剤及び
所望により溶媒及びジエンを反応域に連続的に供給しそこからポリマー生成物を
連続的にとり出す。ここで「連続的」とは試薬の間けつ添加や生成物の短い間隔
での分離を包含し、全体として連続的であることをいう。
【0071】 1の実施態様では、連続又は平行に接続した2つの反応機をもつ連続溶液重合
系で重合を行う。1の反応機では相対的に高分子量の生成物(Mwが通常300
,000−600,000、好ましくは400,000−500,000)をつ
くり第2の反応機では相対的に低分子量の生成物(Mwが通常50,000−3
00,000)をつくる。最終生成物は2反応機流出物のブレンド物であり、脱
気前に合体されて2つのポリマー生成物の均一ブレンド物をもたらす。これらの
2元反応機プロセスは改良された物性をもつ生成物をもたらす。好ましい態様で
は、反応機を連続に接続して第1の反応機の流出物を第2の反応機に供給し、新
しいモノマー、溶媒及び水素を第2の反応機に加える。第1反応機での生成ポリ
マーと第2反応機での生成ポリマーの重合比が20:80から80:20になる
ように重合機条件を制御する。また第2反応機の温度を低分量生成物を生成する
ように制御する。この系は大きな範囲のムーニー粘度と優れた強度及び加工性を
もつEPDMの製造に有効である。好ましくは生成物のムーニー粘度(ASTM D 1646−94、ML1+4@125℃)が1−200、好ましくは5−
150、最も好ましくは10−110の範囲になるように調節する。
【0072】 本発明の重合方法はオレフィンの気相共重合にも有効である。これらの方法は
高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、線状低密
度ポリエチレン(LLDPE)及びポリプロピレンの大量製造に用いられる。用
いる気相法としては重合反応ゾーンとして機械的攪拌床又は気体流動床を用いる
タイプのもの等がある。多孔板、流動グリッド、上に流動気体流によって支持又
は懸濁したポリマー粒子の流動床をもつ垂直円筒状重合反応機で重合反応を行う
方法が好ましい。
【0073】 流動床を形成する気体は重合すべきモノマーからなり、これは床からの反応熱
を除く交換媒体としても作用する。熱気体を反応機頂部から、通常安定化域(減
速域としても知られている流動床よりも広い直径をもち気体流中の微細粒子が床
に自動落下しうる)を経て放出する。熱気体流から超微細粒子を除くためにサイ
クロンを用いることも好ましい。次いでこの気体は通常ブロワー又はコンプレッ
サー及び重合熱を取り除くための1以上の熱交換機によって床にもどされる。
【0074】 冷却したリサイクル気体による冷却に加え、好ましい床の冷却法として床に揮
発性液体を供給して蒸発冷却効果を与える方法があり、しばしば凝縮モードの操
作と称される。この場合に用いる揮発性液体の例としては、約3〜約8、好まし
くは4〜6の炭素原子もつ飽和炭化水素等の揮発性不活性液体がある。モノマー
又はコモノマー自身が揮発性液体であるか又は凝縮してこれらの液体をもたらし
うる場合にはこれらを床に供給して蒸発冷却効果をもたらすことが好ましい。こ
の場合に用いうるオレフィンモノマーの例としては、約3〜約8、好ましくは3
〜6の炭素原子をもつオレフィンがある。揮発性液体は熱流動床中で蒸発して流
動用ガスと混合する気体を形成する。次いで蒸発した液体はリサイクル気体の一
部として反応機から排出し、リサイクルループの圧縮/熱交換部に入る。リサイ
クル気体は熱交換機で冷却し、もし気体が冷却する程度が露点より低い場合には
この気体から液体が沈澱する。この液体は望ましくは連続的に流動床にリサイク
ルされる。沈澱した液体をリサイクル気体流中に同伴される液滴として床にリサ
イクルすることもできる。このタイプの方法はたとえばヨーロッパ特許第896
91号、米国特許第4543399号、WO−94/25495号及び米国特許
第5352749号に記載されている。液体を床にリサイクルする特に好ましい
方法はリサイクル気体流から液体を分離してこの液体を床に直接注入する方法で
ある。このタイプの方法はWO94/28032号に記載されている。
【0075】 気相流動床でおこる重合反応は触媒の連続又は半連続添加によって触媒化され
る。触媒は前記したように無機又は有機支持体物質に支持されうる。触媒はまた
たとえば液状不活性希釈剤中でオレフィンモノマーの少量を重合することによっ
て予備重合に供してオレフィンポリマー粒子に担持された触媒粒子からなる触媒
複合体にすることができる。
【0076】 床内の触媒、支持触媒又はプレポリマーの流動粒子上でのモノマーと1以上の
コモノマーの触媒重合によってポリマーが流動床中で直接生成する重合反応の開
始は予備重合したポリマー粒子、好ましくは目的とするポリオレフィンと同様の
ポリマー粒子を用い、触媒のモノマー及び適宜の他の気体(これは希釈剤気体、
水素連鎖移動剤又は気相凝縮モードで操作する際の不活性凝縮性気体等でリサイ
クル気流流中にあることが望ましい)を導入する前に床を不活性気体又は窒素で
乾燥して調整することによって行われうる。生成したポリマーは流動床から所望
に応じ連続的又は非連続的に排出される。
【0077】 本発明の実施に最適な気相法は、反応機の反応域に反応剤を連続的に供給し、
反応域から生成物を取り出して反応機の反応域にマクロスケールの定常状態をも
たらす連続法である。生成物は、公知の手法に従い、減圧にさらし所望により加
温にさらす(脱気)ことによって容易に回収される。この方法は残存シラン又は
ヒドロカルビルシラン分枝剤、さらには所望により反応機にリサイクルされる不
活性希釈剤及び未反応モノマーを容易に取り除く。 典型的には、気相法の流動床は50℃以上、好ましくは約60−約110℃、
より好ましくは約70−約110℃で操作される。
【0078】 多くの特許類が本発明方法に適用しうる気相方法を開示している。その例とし
ては、米国特許第4,588,790;4,543,399;5,352,74
9;5,436,304;5,405,922;5,462,999;5,46
1,123;5,453,471;5,032,562;5,028,670;
5,473,028;5,106,804;5,556,238;5,541,
270;5,608,019;5,616,661号、ヨーロッパ出願第659
,773;692,500;780,404;697,420;628,343
;593,083;676,421;683,176;699,212;699
,213;721,798;728,150;728,151;728,711
;728,772;735,058号、PCT出願WO−94/29032、W
O−94/25497、WO−94/25495、WO94−28032、WO
−95/13305、WO−94/26793、WO−95/07942、WO
−97/25355、WO−93/11171、WO−95/13305、WO
−95/13306がある。これらの記載内容は本発明に適用しうる。
【0079】 本発明の触媒系を用いる本発明の重合法でつくられうる本発明の好ましいポリ
マー組成物にとって、長鎖分枝はポリマー主鎖中に1以上のα−オレフィンコモ
ノマーが導入されることで得られる短鎖分枝よりも長い。本発明のポリマーに長
鎖分枝が存在することによる効果は、組成物の他の構造特性から期待されるより
も高い流動活性エネルギー及び大きいI21/I2 によって示される高められた粘
弾特性として表われる。
【0080】
【実施例】
次に本発明を例証する実施例を示すがこれらは本発明を制限するものではない
。当業者はここに開示していない成分なしに本発明を実施しうることを理解する
であろう。特段の断りがない限り、部及び%は重量基準で示してある。
【0081】 例1−9: すべての反応及び処理をドライボックス中不活性雰囲気下に行った。モノマー
及び溶媒は活性アルミナ及びEngelhardt Corp.から市販されて
いる支持銅触媒(Q5反応剤)を通して精製し、それ以外では標準的不活性雰囲
気技術を用いて扱った。重合6及び7で用いた触媒(触媒B)は次のようにして
調製した。
【0082】 リチウム1H−シクロペンタ[1]フェナンスレン−2−イルの製造: 1.42g(0.00657モル)の1H−シクロペンタ[1]フェナンスレ
ンと120mlのベンゼンを含有する250ml丸底フラスコに1.60Mのn
−BuLiの混合ヘキサン溶液4.2mlを滴加した。この溶液を1夜攪拌した
。リチウム塩を濾過で分離し、25mlのベンゼンで2回洗い、真空乾燥した。
分離収量は1.426g(97.7%)であった。1H NMRはこの主要異性
体は2位で置換していることを示した。
【0083】 (1H−シクロペンタ[1]フェナンスレン−2−イル)ジメチルクロロシラ
ンの製造: 4.16g(0.0322モル)のジメチルジクロロシラン(Me2 SiCl 2 )と250mlのテトラヒドロフラン(THF)を含有する500ml丸底フ
ラスコに1.45g(0.0064モル)のリチウム1H−シクロペンタ[1]
フェナンスレン−2−イルのTHF溶液を滴加した。この溶液を約16時間攪拌
した後、減圧下に溶媒を除き、油状固体をトルエンで抽出しケイソウ土フィルタ
ー助剤(Celite(商標))で濾過し、トルエンで2回洗い減圧乾燥した。
分離収量は1.98g(99.5%)。
【0084】 (1H−シクロペンタ[1]フェナンスレン−2−イル)ジメチル(t−ブチ
ルアミノ)シランの製造: 1.98g(0.0064モル)の(1H−シクロペンタ[1]フェナンスレ
ン−2−イル)ジメチルクロロシランと250mlのヘキサンを含有する500
ml丸底フラスコに2.00ml(0.0160モル)のt−ブチルアミンを加
えた。反応混合物を数日間攪拌した後、ケイソウ土フィルター助剤(Celit
e(商標))で濾過し、ヘキサンで2回洗った。減圧下に残留溶媒を除いて生成
物を得た。分離収量1.98g(88.9%)。
【0085】 ジリチオ(1H−シクロペンタ[1]フェナンスレン−2−イル)ジメチル(
t−ブチルアミド)シランの製造: 1.03g(0.0030モル)の(1H−シクロペンタ[1]フェナンスレ
ン−2−イル)ジメチル(t−ブチルアミノ)シランと120mlのベンゼンを
含有する250ml丸底フラスコに1.6M n−BuLiの混合ヘキサン溶液
を3.90mlを滴加した。この反応混合物を約16時間攪拌した。生成物を濾
取し、ベンゼンで2回洗い、減圧乾燥した。分離収量1.08g(100%)。
【0086】 (1H−シクロペンタ[1]フェナンスレン−2−イル)ジメチル(t−ブチ
ルアミド)シランチタンジクロリドの製造: 1.17g(0.0030モル)のTiCl3 ・3THFと約120mlのT
HFを含有する250mL丸底フラスコに1.08gのジリチオ(1H−シクロ
ペンタ[1]フェナンスレン−2−イル)ジメチル(t−ブチルアミド)シラン
のTHF溶液約50mlを速い滴加速度で加えた。この混合物を約20℃で約1
.5時間攪拌し、0.55g(0.002モル)の固体PbCl2 を加えた。さ
らに1.5時間攪拌後真空下にTHFを除き、残渣をトルエンで抽出し、濾過し
、減圧乾燥してオレンジ色の固体を得た。収量1.31g(93.5%)。
【0087】 (1H−シクロペンタ[1]フェナンスレン−2−イル)ジメチル(t−ブチ
ルアミド)シランチタン1,4−ジフェニルブタジエンの製造: (例1をスケールアップして製造した)(1H−シクロペンタ[1]フェナン
スレン−2−イル)ジメチル(t−ブチルアミド)シランチタンジクロリド(3
.48g、0.0075モル)と1.551g(0.0075モル)の1.4−
ジフェニルブタジエンを約80mlのトルエンに70℃で懸濁したスラリーに、
n−BuLiの1.6M溶液9.9ml(0.0150モル)を加えた。この溶
液は直ちに暗化した。温度を上げてこの混合物を還流状態に2時間保った。この
混合物を約20℃に冷却し、揮発物を減圧除去した。残渣を60mlの混合ヘキ
サンに約20℃で約16時間かけて懸濁させた。この混合物を約−25℃に約1
時間冷却した。真空濾過によって固体をガラスフリット上に集め、減圧乾燥した
。この乾燥固体をガラス繊維製円筒濾紙に入れソックスレー抽出器を用いてヘキ
サンで連続的に抽出した。6時間後に沸騰ポット中に結晶質固体が観察された。
混合物を約−20℃に冷却し、濾過し、減圧乾燥して1.62gの暗色の結晶質
固体を得た。濾液を除いた。抽出器中の固体を攪拌し、混合ヘキサンを追加して
抽出を続けさらに0.46gの目的物を暗色の結晶質固体として得た。
【0088】 金属錯体Bは次式で示されうる:
【0089】
【化9】
【0090】 Isopar−E(商標)混合アルカン溶媒(Exxon Chemical
s Inc製)と所望量のコモノマーを入れた2リットルのParr反応機中で
重合を行った。75ml添加タンクからの差圧膨張を利用してシラン(SiH4 )を加えた。反応機を所望の初期反応温度に加熱し安定化させた。所望量の触媒
と共触媒(トリスペンタフルオロフェニルボラン)をトルエン溶液としてドライ
ボックス中で予備混合して触媒と共触媒のモル比1:1とし、これを窒素とトル
エン(チェーサー)を用いてステンレススチール移送ラインを介して重合反応機
に供給した。重合活性を維持するように周期的に触媒を加えて要求に応じてエチ
レンを供給し重合条件を所定反応時間維持した。内部冷却コイルを用いて反応か
らの熱を連続的に除いた。所望時間の重合の後、生成溶液を反応機から取り出し
、イソプロピルアルコールで急冷し、ヒンダードフェノール抗酸化剤(Irga
nox(商標)1010(チバガイギー製))を加えて安定化した。140℃に
セットした真空オーブンでポリマー溶液を約16時間加熱して溶媒を除いた。 結果を表1に示す。
【0091】
【表1】
【0092】 例10−13: 連続気相重合: 直径2インチ長さ12インチの流動域と直径8インチ長さ8インチの速度減少
域がテーパー状の壁をもつ移動セクションで連結している6リットルの気相反応
機中で連続気相重合を行った。典型的な操作条件は40−100℃の温度、10
0−350psiaの全圧及び8時間以内の反応時間である。モノマー、コモノ
マー及び他の気体を気体分配板を通して反応器の底に入れる。気体流は最小粒子
流動速度[Butterworth−Heinemann発行のD.Kunii
及びO.LevenspielのFluidization Engineer
ing、2編、1991]の2−8倍であった。懸濁固体のほとんどは速度減少
域で遊離した。気体は速度減少域の頂部から出て微粉体を除くためダストフィル
ターを通した。次いで気体を気体ブースターポンプに通した。ポリマーは反応期
間中反応機に蓄積した。反応機へのモノマー流を調節して反応中の系の全圧を一
定に保った。流動域の底の一連のバルブを開いて反応機から、反応機より低圧の
回収容器にポリマーを取り出した。モノマー、コモノマー及び他の気体の圧力は
分圧で示す。 触媒をつくり、不活性雰囲気のグローブボックス中で触媒注入器に入れた。こ
の注入器をグローブボックスから取り出して反応器の頂部に挿入した。適量のモ
ノマー、コモノマー及び他の気体を反応機に導入して全圧を所望の反応圧にした
。次いで触媒を注入し、30−90分かけてポリマーを蓄積させた。系の全体を
反応機へのモノマー流を調節して反応中一定に保った。30−90分後に反応機
を空にしてポリマー粉末を集めた。
【0093】 例10: クロスフィールドタイプのES70Yシリカ(表面積=315m2 /g、マル
バーン粒子径[D50]=106.8μm)を不活性窒素流中で500℃で4時
間熱処理した。このシリカを窒素流中で室温に放冷した。シリカ焼成チューブの
両端を密封してから不活性雰囲気のグローブボックスに入れた。シリカを焼成チ
ューブから取り出してヘキサン5ml/シリカgの比で80mlのヘキサンに懸
濁させた。この懸濁シリカにトリエチルアルミニウム(TEA)の93重量%溶
液2.93gを加えた(これはシリカg当り1.5ミリモルのTEAの処理に相
当する)。このスラリーを手で15−20分毎にしずかに2時間振盪した。2時
間後シリカを濾過し、合計100mlのヘキサンで2回洗ってTEA処理の間に
生じた可溶性アルミニウム化合物を除いた。このシリカを真空下室温で乾燥して
自由流動性粉末を得た。 (η5 −C5 Me4 SiMe2 NCMe3 )−Ti(η4 −C58 )の0.
005Mトルエン溶液(0.8μモル)の1分割(160μl)を、200μl
以下のトルエンで予備湿潤した前記のクロスフィールドタイプのES70Yシリ
カ0.03gと合体した。B(C653 の0.005Mトルエン溶液(0.
9μモル)の1分割(180μl)を上記の懸濁シリカに加えた。溶媒を除くと
自由流動性粉末が得られた。前記した調合触媒を、240psi(1.7MPa
)のエチレン圧、5psi(34kPa)の1−ブテン圧;2psi(14kP
a)のテトラヒドロシラン圧及び50psi(340kPa)の窒素圧下にある
気相流動床に加えた。重合中の温度は70℃であった。回収ポリマーはNMR分
析で10,000炭素当り少なくとも4.0の長鎖分枝をもっていた。
【0094】 例11: [1,2−エチレンジイルビス(1−インデニル)]ジルコニウム(s−トラ
ンス,トランス,トランス−1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン)の0.
005Mトルエン溶液の1分割(200μl)を予め200μlのトルエンで湿
潤した例10で記載したと同じクロスフィールドES70Yシリカ0.03gと
合体した。トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランの0.005M溶液の1分
割(220μl)をこのスラリーに加えた。この混合物を10分間振盪した後溶
媒を真空除去すると自由流動性粉末が得られた。前記した調合触媒を、240p
si(1.7MPa)のエチレン圧、5psi(34kPa)の1−ブテン圧;
2psi(14kPa)のシラン圧及び50psi(340kPa)の窒素圧下
にある気相流動床に加えた。重合中の温度は70℃であった。30分後長鎖分枝
をもつポリエチレンポリマーを回収した。
【0095】 例12: [1,2−エチレンジイルビス(1−インデニル)]ジルコニウム(s−トラ
ンス,トランス,トランス−1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン)の0.
00500Mトルエン溶液の1分割(400μl)を予め200μlのトルエン
で湿潤した例10に記載したと同じクロスフィールドES70Yシリカ0.03
gと合体した。トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランの0.005M溶液の
1分割(420μl)をこのスラリーに加えた。この混合物を10分間振盪した
後溶媒を真空除去すると自由流動性粉末が得られた。前記した調合触媒を、10
0psi(700MPa)のプロピレン圧、2psi(14kPa)のシラン圧
及び20psi(140kPa)の窒素圧下にある気相流動床に加えた。重合中
の温度は70℃であった。60分後長鎖分枝をもつ結晶質ポリプロピレンポリマ
ーを得た。
【0096】 例13: クロスフィールドタイプのES70シリカ(粒径=40μm)を不活性窒素流
中で250℃で4時間熱処理した。このシリカを窒素流中で室温に放冷した。シ
リカ焼成チューブの両端を密封してから不活性雰囲気のグローブボックスに入れ
た。シリカを焼成チューブから取り出して、5gを、50mlのヘキサンに5m
lのトリエチルアルミニウム(TEA)をとかした溶液に加えスラリーをつくっ
た。このスラリーを15分間ときどき手でしずかに振盪した。このシリカを濾過
し、合計150mlのヘキサンで3回洗ってTEA処理工程で生じた可溶性アル
ミニウム化合物を除いた。このシリカを真空下室温で乾燥して自由流動性粉末を
得た。 TEAの0.150M溶液の0.400mlにトルエン400mlを加えた。
この溶液にメチルジ(オクタデシル)アンモニウムトリス(ペンタフルオロフェ
ニル)−(4−ヒドロキシフェニル)ボレートの0.150Mトルエン溶液の0
.400mlを加えた。この溶液を10分間放置した後前記した予備処理したシ
リカ1.000gを加えた。この混合物を十分に混合し5分間放置してから10
mlのヘキサン類を加えた。この混合物に[ビス(2−メチル−4−フェニル−
1−インデニル)ジメチルシラン]ジルコニウム(s−トランス,トランス,ト
ランス−1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン)33.2mgを10mlの
ヘキサン類にとかした溶液を加えた。この混合物を次いで振盪した。20時間後
、上澄液を沈降した固体から慎重に傾斜分離した。次いでこの固体に12mlの
ヘキサン類を加えた。このスラリーを2分割して半分だけをこの例の残りで用い
た。プロピレン飽和ヘキサン12.5mlをスラリーの半分に加えて5分間攪拌
した。上澄液を沈降固体から傾斜分離した。ブローブボックス中で固体から揮発
性物質を蒸発除去した。前記した調合触媒を、100psi(700MPa)の
プロピレン圧、2psi(14kPa)のシラン圧及び20psi(300kP
a)の窒素圧下にある気相流動床に加えた。重合中の温度は70℃であった。長
鎖分枝をもつ結晶質ポリプロピレンポリマーを回収した。
【0097】 例14: A.触媒成分の製造: 1.ケマミン(Kemamine(商標))T9701の塩酸塩の製造: Witco Corpから市販されているケマミンT9701、(NMe(C 18-2237-452 )(ケマミンはWitco Corpの商標)(13.4g
、25ミリモル)をジエチルエーテル(300ml)にとかした。塩化水素ガス
をpH紙でpHが酸性になるまで、5分間この溶液にバブリングした。この混合
物を15分間攪拌し、白色沈澱を濾取し、各50mlのジエチルエーテルで3回
洗い真空乾燥した。NHClMe(C18-2237-452 の収量は12.6gで
あった。 2.[(p−HOC64 )B(C653 ][NHMe(C18-2237-452 ]の製造: NHClMe(C18-2237-452 (4.58g、8ミリモル)をジクロロ
メタン(50ml)にとかした。トリエチルアンモニウムトリス(ペンタフルオ
ロフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)ボレート[(p−HOC64 )B(
653 ][NHEt3 ](5.66g、8ミリモル、WO96/2848
0に対応する1996年3月4日出願の米国特許出願第08/610,647号
の例1Bに記載の方法に準じてつくった)を加え次いで40mlの蒸溜水を加え
た。この混合物を4時間急激に攪拌し次いでシリンジで水層を除いた。ジクロロ
メタン層を各40mlの蒸溜水で3回洗った。このジクロロメタン層を硫酸ナト
リウムで乾燥し、濾過し、真空乾燥して油を得た。この油をトルエン(200m
l)中に抽出し、この溶液を濾過し、濾液を真空乾燥して8.84gの無色の油
を得た。 3.触媒支持体の製造: 真空下で250℃で3時間加熱したシリカSP12(Grace Davis
on XPO 2402)の40gをトルエン(400ml)に懸濁させ、次い
でトリエチルアルミニウム(TEA)40mlを250mlのトルエンにとかし
た溶液で処理した。この混合物を1時間攪拌し、濾過した後、トルエン(100
ml、約100℃)で洗い、高真空下に乾燥した。
【0098】 B.支持触媒の製造: [(p−HOC64 )B(C653 ][NHMe(C18-2237-45 2 ]の0.1Mトルエン溶液の0.4mlを約10分間かけてトリエチルアルミ
ニウムの0.1Mトルエン溶液の0.4mlと混合し、さらにトルエン0.4m
lを加えた。生成溶液を3分割し、順次TEA処理シリカ1gを加えた。生成混
合物を攪拌し、20mlのヘキサンを加えさらに攪拌した。30分間真空乾燥後
ラセミ−ジメチルシランビス(2−メチル−4−フェニル−インデン−1−イル
)ジルコニウム1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン(米国特許第5,27
8,264号に従って製造)33.2mgを1.2mlのトルエンにとかした溶
液をシリカに加え攪拌した。生成触媒をヘキサンで洗い、乾燥した。この触媒は
支持体g当りZrを35μモル含有していた。
【0099】 C.重合: 2リットルのParr反応機を70℃に加熱し、270gのプロピレンを供給
し、0.14リットルの水素で加圧した。全モノマー含量基準で0.13wt%
の7−オクテニルシラン(6−オクテニルシランを約14.7%含有する)を0
.5mlのトルエンにとかしN2 で反応機圧を100psig加圧して容器に供
給した。次いで容器にZr含有触媒12μモルを加え100psigのN2 圧下
にヘキサンに懸濁させて重合を開始した。重合を30分間続けてオクテニルシラ
ン変性ポリプロピレン45.3gを得た。このポリマーはMWT459,000
、MWD3.2を有していた。このポリマーは、比較条件下につくったポリプロ
ピレンに比し、絶対分子量の増加関数としての溶液粘度の増加及び伸長率(ex
tension rate)の関数としての伸長流におけるひずみ硬化の増大に
よって示されるように加えられた長鎖分枝(LCB)を含有していた。これらの
分析からこのオクテニルシラン含有ポリマーは1の側鎖当り0.2から0.5の
4官能性分枝サイトをもつことが判った。
【0100】 例16: 例14の触媒と重合法を用いて、0.5重量%のオクテニルシランをプロピレ
ンに共重合して7−オクテニルシラン変性ポリプロピレン4.8gを得た。この
ポリマーはMWT335,000、MWD4.2を有していた。このポリマーは
、比較条件下につくったポリプロピレンに比し、絶対分子量の増加関数としての
溶液粘度の増加及び伸長率の関数としての伸長流におけるひずみ硬化の増大によ
って示されるように加えられたLCBを含有していた。これらの分析からこのオ
クテニルシラン含有ポリマーは1の側鎖当り0.2から0.5の4官能性分枝サ
イトをもつことが判った。
【0101】 例17(比較例): 例14の触媒と重合法を用いて、シランの不存在下にプロピレンを重合してポ
リプロピレン45.3gを得た。このポリマーはMWT351,000、MWD
2.8を有していた。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年1月19日(2000.1.19)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ペイル,ケビン ピー アメリカ合衆国ミシガン州 48611 オー バーンエイト マイル ロード 4636 (72)発明者 ティマース,フランシス ジェイ アメリカ合衆国ミシガン州 48642 ミド ランドルンド ドライブ 4605 Fターム(参考) 4J028 AA01A AB00A AB01A AC01A AC02A AC03A AC09A AC10A AC13A AC19A AC20A AC22A AC31A AC38A AC39A AC41A AC45A AC48A BA01B BA02B BB00A BB00B BC12B BC13B BC32B BC35B EB01 EB02 EB03 EB04 EB05 EB08 EB09 EB10 EB11 EB12 EB17 FA01 FA02 FA03 FA04 GA01 4J100 AA02P AA03P AA03Q AA04P AA04Q AA07P AA07Q AA08Q AA15P AA16P AA16Q AA17P AA17Q AA18Q AA19P AA19Q AR22R AS11R AU28R CA01 CA04 CA05 FA05 FA08 JA58

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 付加重合性モノマー又はこれらモノマーの混合物を、高いモ
    ノマー転化条件下に、 (a)3−10族の金属錯体からなる触媒系;及び (c)式:Jj SiH4-j 又はAnj SiH4-(n+j) ここでJはC1-40ヒドロカルビルであり、AはC2-20アルケニル基であり、n
    は1又は2であり、そしてjは0又は1である、 に相当するシラン又はヒドロカルビルシラン からなる触媒組成物と接触させることによって、10,000個の炭素当たり
    0.1−100個の長鎖分枝をもつと共にその少なくとも一部がシラン分枝中心
    をもつ重合体を生成せしめることを特徴とする付加重合性モノマー又はその混合
    物のホモポリマー又はコポリマーの製造方法。
  2. 【請求項2】 シランがSiH4 、フェニルシラン又は7−オクテニルシラ
    ンである請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 長鎖分枝数が10,000個の炭素当たり0.3−10個で
    ある請求項1の方法。
  4. 【請求項4】 付加重合性モノマーがプロピレンである請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 10,000個の炭素当たり0.1−100個の長鎖分枝を
    もつと共にその少なくとも一部がシランから誘導された分枝中心をもつことを特
    徴とするオレフィンポリマー。
  6. 【請求項6】 シランがSiH4 、フェニルシラン又は7−オクテニルシラ
    ンである請求項5のオレフィンポリマー。
  7. 【請求項7】 オレフィンがプロピレンである請求項5のオレフィンポリマ
    ー。
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