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JP2000513761A - 官能性ポリオレフィンの製造法 - Google Patents

官能性ポリオレフィンの製造法

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JP2000513761A
JP2000513761A JP09539798A JP53979897A JP2000513761A JP 2000513761 A JP2000513761 A JP 2000513761A JP 09539798 A JP09539798 A JP 09539798A JP 53979897 A JP53979897 A JP 53979897A JP 2000513761 A JP2000513761 A JP 2000513761A
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ベーク,ヨハネス,アントニウス,マリア ファン
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Abstract

(57)【要約】 本発明の方法は、遷移金属錯体及び助触媒を含む触媒系を使用して、有効な共重合条件下において、少なくとも一つの極性モノマーと少なくとも一つのオレフィンとを共重合することにより官能化されたポリオレフィンを製造する。少なくとも一つのオレフィンが、官能化されたポリオレフィン鎖を形成する主要なモノマーであり得る。遷移金属錯体は、多座配位のモノアニオン性リガンド及び二つのモノアニオン性リガンドを持つ、周期律表の第4〜6族から選ばれ得るところの減じられた原子価を持つ遷移金属を含む。極性モノマーは、共重合段階に先立って、保護化合物により反応され、又は該化合物に配位されるところの少なくとも一つの極性基を有する。とりわけ、減じられた原子価の遷移金属は、チタン(Ti(III))である。

Description

【発明の詳細な説明】 官能性ポリオレフィンの製造法 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、官能化されたポリオレフィンの製造法、そしてとりわけ、ポリマー 鎖(骨格)中に組込まれた極性の官能基を持つところのポリオレフィンの製造法 に関する。これらの官能化されたポリオレフィンは、それらの化学的及び物理的 性質、例えば、良好な接着性、染色性、相容性、透過性及び塗装性のために所望 される。 2.関連技術の説明 近年、慣用のチーグラー‐ナッタ触媒及びメタロセン触媒の両方を使用する官 能性ポリオレフィンの合成を開示しているいくつかの報告が発表されている。 慣用のチーグラー‐ナッタプロセスによるヘテロ原子含有官能性モノマーの直 接重合は、それらの触媒が、活性な重合部位と官能性モノマー中に存在するヘテ ロ原子の非結合電子との間の配位錯体の形成により容易に被毒される故に、困難 である。 ポリオレフィン鎖中の極性モノマーの組込みのために適用された従前の方法は 、Lofgren及びAaltonenのProceedings Metallocenes’95、ヒューストン、第333 〜343頁(1995年5月)に要約されている。該文献の完全な開示は、引用するこ とにより本明細書に組込まれる。これらの方法は、ヘテロ原子上又はヘテロ原子 に隣接して電子 吸引性置換基を付けることにより、ヘテロ原子の回りの立体障害を増加し又はヘ テロ原子の電子供与特性を減少して、スペーサー基によりモノマー中のヘテロ原 子から二重結合を孤立させることを含む。 メチルアルミノキサンを持つメタロセン成分から成る溶解性の触媒系を用いて オレフィン及び極性コモノマーを直接的に共重合し得るための方法がまた、文献 に示されている。特に提案されたメタロセン化合物は、(n-ブチルCp)2ZrCl2、 Et(インデニル)2ZrCl2及びEt(インデニル)2HfCl2である。しかし、この後者の提 案された方法は、高いAl/(遷移金属)比(4000)、不十分な(低い)触媒活性を 含むところの数多くの欠点を示す。アルコールの組込みは、5-ヘキセン-1-オー ルについて1.1モル%であった。 これらの及び他の近年の提案にかかわらず、要求される高いAl/遷移金属比及 び過度の触媒失活を含むところの今までに遭遇した欠点を回避すると共に、オレ フィン型ポリマーに極性モノマーを直接に組込むことが可能なところの方法の必 要性が未だに残存している。 発明の要約 それ故、本発明の目的は、上記の問題を解決すること、及びポリオレフイン系 ポリマーの調製の間にポリマー骨格中に極性モノマーを直接に組込み可能にする ことである。 本発明の方法は、助触媒としての(メチル)アルミノキサン(「MA0」)の使用 を増加する必要なしに、ポリオレフィン鎖中に極性モノマーを直接に組込むこと を可能にする。 本発明の方法は、例えば、ボラン及びボーレートのような他の非MAO助触媒に より活性化し得る触媒系を使用して、ポリオレフィン鎖中に官能性モノマーを直 接に組込むことを可能にする。 本発明の方法は、過剰な触媒失活を受けない。 本発明の方法はまた、ポリオレフィン鎖中に非常に広い範囲の極性モノマーを 導入するために使用され得る。 本発明の方法は、触媒系及び助触媒を使用して有効な共重合条件下で、少なく とも一つの極性モノマー及び、主要なモノマーとしての少なくとも一つのα‐オ レフィンを共重合することによる官能性ポリオレフィンの製造に関する。本発明 の方法において、官能性ポリオレフィンは、遷移金属錯体の触媒系及び助触媒を 使用して、共重合によりポリオレフイン鎖中に極性モノマーを組込むことから得 られ、かつここで、組込まれるべき極性基が保護化合物と反応されるかあるいは 配位される。 触媒組成物は、周期律表の第4〜6族から選択される、還元された原子価の遷 移金属(M)、多座配位モノアニオン性リガンド(X)、2個のモノアニオン性 リガンド(L)及び所望により上記以外のリガンド(K)を含む少なくとも1種 の錯体を含む。特に、本発明の触媒組成物の錯体は、下記式(I): [式中、記号は下記の意味を有する: M:周期律表の第4、5又は6族から選択される還元された遷移金属; X:式(Ar−Rt−)sY(−Rt−DR’nqによって表される多座配位モノ アニオン性リガンド; Y:還元された遷移金属Mに結合する、シクロペンタジエニル、アミド(−NR ’−)又はホスフィド(−PR’−)基; R:(i)Y基とDR’n基との間の連結基及び(ii)Y基とAr基との間の連 結基から成る群から選択される少なくとも1員、ここでリガンドXが1より多い R基を含む場合、R基は互いに同一でも異なっていてもよい; D:周期律表の第15又は16族から選択される電子供与性ヘテロ原子; R’:水素、炭化水素残基及びヘテロ原子含有部分から成る群から選択される置 換基であり、ただし、R’が電子供与性ヘテロ原子Dに直接結合する場合はR’ は水素でなく、多座配位モノアニオン性リガンドXが置換基R’を1より多く含 む場合、置換基R’は互いに同一でも異なっていてもよい; Ar:電子供与性アリール基; L:還元された遷移金属Mに結合するモノアニオン性リガンドであり、モノアニ オン性リガンドLは、シクロペンタジエニル、アミド(−NR’−)又はホスフ ィド(−PR’−)基を含むリガンドではなく、モノアニオン性リガンド Lは互いに同一でも異なっていてもよい; K:還元された遷移金属Mに結合する中性又はアニオン性リガンドであり、遷移 金属錯体が1より多くのリガンドKを含むとき、リガンドKは互いに同一でも異 なっていてもよい; m:Kリガンドの数であり、Kリガンドがアニオン性リガンドの場合、mはM3+ に対しては0、M4+に対しては1、M5+に対しては2であり、Kが中性リガンド の場合、mは各中性Kリガンドに対して1だけ増加する; n:電子供与性ヘテロ原子Dに結合するR’基の数であり、Dが周期律表の第1 5族から選択される場合、nは2であり、Dが周期律表の第16族から選択され る場合、nは1であり; q、s:q及びsは、各々、Y基に結合した(−Rt−DR’n)基及び(Ar− Rt−)基の数であり、q+sは1以上の整数であり; t:(i)YとAr基並びに(ii)YとDR’n基を各々結合するR基の数であ り、tは独立して0又は1として選択される。]によって表される。 図面の簡単な説明 添付の図面は、本発明を説明するものである。かかる図面において、 図1は、本発明の態様による3価の触媒錯体のカチオン性活性部位の構成図で ある。 図2は、国際特許出願公開第93/19104号公報にかかる 従来の触媒錯体の二アニオン性リガンドの3価の触媒錯体の中性活性部位の構成 図である。 発明の詳細な説明 本発明の方法は、遷移金属錯体及び助触媒の共触媒系を使用して、有効な共重 合条件下において、少なくとも一つの極性モノマーと、主モノマーとしての少な くとも一つのα‐オレフィンとを共重合することによる官能化されたポリオレフ ィンの製造に関する。遷移金属錯体は、多座配位のモノアニオン性リガンド及び 二つのモノアニオン性リガンドを持つ、周期律表(Handbook of Chemistry and P hysics第7版、1989/1990年の表紙の内側のIUPAC表記を参照せよ)の第4〜6族 から選ばれ得るところの減じられた原子価を持つ遷移金属から成る。該方法によ れば、極性モノマーは少なくとも一つの極性基を有し、かつ該基は、共重合段階 に先立って、保護化合物と反応され又は配位される。とりわけ、減じられた原子 価の遷移金属は、チタン(Ti(III))である。 述語「官能化されたポリオレフィン」(時々、本明細書において官能化された ポリマーと言われる)は、少なくとも一つの極性基を含むポリオレフィンを意味 する。官能化されたポリオレフィンに含まれる極性基は更に、保護化合物により 保護され得る。 好ましい実施態様の説明 遷移金属錯体の種々の成分(基)は、下記においてより詳細に議論される。 (a)遷移金属(M) 錯体における遷移金属は、周期律表の第4〜6族から選択される。本明細書で 参照する場合、周期律表は全て、化学及び物理のハンドブック、第70版、19 89/1990の表紙裏にある新しいIUPAC表記で示したものを意味し、そ の完全な開示は、引用することにより本明細書に含められる。より好ましくは、 遷移金属は、周期律表の第4族から選択され、最も好ましくはチタン(Ti)で ある。 遷移金属は、錯体中に還元された形で存在し、それは、遷移金属が、低下され た酸化状態にあることを意味する。本明細書で言及する場合、「低下された酸化 状態」とは、0よりも大きいが、その金属の可能な最も高い酸化状態よりも低い 酸化状態を意味する(例えば、低下された酸化状態は、第4族の遷移金属の場合 は高々M3+であり、第5族の遷移金属の場合は高々M4+であり、第6族の遷移金 属の場合は高々M5+である。)。 (b)Xリガンド Xリガンドは、式(Ar−Rt−)sY(−Rt−DR’nqによって表される 多座配位モノアニオン性リガンドである。 本明細書で言及する場合、多座配位モノアニオン性リガンドは、還元された遷 移金属(M)に一つの部位(アニオン性部位Y)で共有結合によって結合し、そ して、(i)一つの配位結合によって遷移金属に他の一つの部位で結合する(二 座配位)か、(ii)複数の配位結合によって他の いくつかの部位で結合する(三座配位、四座配位など)。かかる配位結合は、例 えば、Dヘテロ原子又はAr基を介して生じ得る。三座配位モノアニオン性リガ ンドの例としては、それらに限定されないが、Y−Rt−DR’n-1−Rt−DR ’n及びY(−Rt−DR’n2が挙げられる。しかし、ヘテロ原子又はアリール 置換基は、少なくとも1個の配位結合が電子供与性基D又は電子を供与するAr 基と還元された遷移金属Mとの間に形成される限り、還元された遷移金属Mに配 位結合することなくY基上に存在し得る。 Rは、DR’nとYとの間、及び/又は電子を供与するアリール(Ar)基と Yとの間の連結又は架橋基をあらわす。Rは任意であるため、「t」はゼロでも よい。R基は、下記のパラグラフ(d)でさらに詳細に説明する。 (c)Y基 多座配位モノアニオン性リガンド(X)のY基は、好ましくは、シクロペンタ ジエニル、アミド(−NR’−)又はホスフィド(−PR’−)基である。 最も好ましくは、Y基はシクロペンタジエニルリガンド(Cp基)である。本 明細書で言及する場合、シクロペンタジエニル基とは、Cp基の置換基の少なく とも1個が、Cp基の5員環に結合した水素の1個と環外置換によって置き換わ るRt−DR’n基又はRt−Ar基である限り、インデニル、フルオレニル及び ベンゾインデニル基などの置換シクロペンタジエニル基並びに少なくとも1個の 5員 環ジエニルを含む他の多環式芳香族を包含する。 Y基(又はリガンド)としてCp基を有する多座配位モノアニオン性リガンド の例としては、下記のもの(環上に(−Rt−DR’n)又は(Ar−Rt−)置 換基を有する)が挙げられる: Y基はまた、ヘテロシクロペンタジエニル基であってもよい。本明細書で言及 する場合、ヘテロシクロペンタジエニル基とは、シクロペンタジエニル基から誘 導されるヘテロリガンドを意味するが、シクロペンタジエニルの5員環構造を規 定する原子の少なくとも1個は、環内置換によってヘテロ原子で置換されている 。ヘテロCp基はまた、Cp基の5員環に結合した水素の一つを環外置換によっ て置換する少なくとも1個のRt−DR’n基又はRt−Ar基を含む。Cp基に 関して、本明細書で言及する場合、ヘテロCp基は、ヘテロCp基の置換基の少 なくとも一つが、ヘテロCp基の5員環に結合した水素の一つを環外置換によっ て置換するRt−DR’基又はRt−Ar基である限り、インデニル、フルオレニ ル及びベンゾインデニル基並びに少なくとも1個の5員環ジエニルを含む他の多 環式芳 香族を包含する。 ヘテロ原子は、周期律表の第14、15又は16族から選択することができる 。5員環に1より多くのヘテロ原子が存在する場合、これらのヘテロ原子は、互 いに同一でも異なっていてもよい。より好ましくは、ヘテロ原子が第15族から 選択され、さらに好ましくは、選択されるヘテロ原子がリンである。 限定されることなく例を挙げて説明すると、本発明に従って実施できるX基の 代表的なヘテロリガンドは、下記構造を有するヘテロシクロペンタジエニル基で あり、そのヘテロシクロペンタジエニルは、5員環において置換された1個のリ ン原子(すなわち、ヘテロ原子)を含む。 なお、一般に、遷移金属基Mは、η5結合によってCp基に結合している。 ヘテロCp基の環上の他のR’環外置換基(式(III)に示す)は、式(II) に示すように、Cp基上に存在するものと同じ型であってもよい。式(II)と同 様に、式(III)のヘテロシクロペンタジエニル基の5員環上の環外置換基の少 なくとも1個はRt−DR’n基又はRt−Ar基である。 インデニル基の置換部位の番号のつけ方は一般的であり、有機化学1979、規則 A21.1のIUPAC命名法に基づく現在の記載法による。インデンの置換部位の 番号を以下に示す。この番号のつけ方は、インデニル基と類似している。 インデン Y基は、アミド(−NR’−)基又はホスフィド(−PR’−)基であっても よい。これらの別の態様では、Y基は窒素(N)又はリン(P)を含み、遷移金 属M及び(−Rt−DR'n)又は(Ar−Rt−)置換基の(所望による)R基に 共有結合している。 (d)R基 R基は任意であり、X基に存在しなくてもよい。R基が存在しない場合は、D R'n又はAr基がY基に直接結合する(すなわち、DR’n又はAr基はCp、 アミド又はホスフィド基に直接結合する。)。DR’n基及び/又はAr基の各 々の間のR基の有無は独立である。 少なくとも1個のR基が存在する場合、R基の各々は、一方でY基及び他方で DR’n基又はAr基の間で連結結合を構成する。R基の存在及び大きさは、遷 移金属MのDR’n又はAr基に対する接近性を決定し、それによって 所望の分子内配位が付与される。R基(又は架橋)が短すぎるか存在しない場合 、ドナーは環テンションの故に十分配位しないかも知れない。R基は各々独立し て選択され、一般には、例えば、1〜20個の炭素原子を有する炭化水素基(例 えば、アルキリデン、アリーリデン、アリールアルキリデンなど)である。かか るR基の具体例としては、それらに限定されないが、メチレン、エチレン、プロ ピレン、ブチレン、フェニレンが挙げられ、置換された側鎖があってもなくても よい。好ましくは、R基は下記構造: (−CR’2−)p (IV) [式中、pは1〜4である。]を有する。式(IV)のR’基は、各々独立して 選択することができ、下記パラグラフ(g)で定義するR’基と同じであっても よい。 炭素の他に、R基の主鎖は、ケイ素又はゲルマニウムを含むことができる。か かるR基の例としては、ジアルキルシリレン(−SiR’2−)、ジアルキルゲ ルミレン(−GeR’2−)、テトラ−アルキルシリレン(−SiR’2−SiR ’2−)又はテトラアルキルシラエチレン(−SiR’2CR’2−)が挙げられ る。かかる基のアルキル基は、好ましくは、1〜4個の炭素原子を有し、より好 ましくはメチル又はエチル基である。 (e)DR'n基 このドナー基は、周期律表の第15又は16族から選択される電子供与性ヘテ ロ原子D及びDに結合した1以上の置換基R’から成る。R’基の数(n)は、 Dが第15族 から選択される場合はnが2である限り、また、Dが第16族から選択される場 合はnが1である限り、ヘテロ原子Dの性質によって決定される。Dに結合する R’置換基は、各々独立して選択することができ、下記パラグラフ(g)で定義 するR’基と同じであってもよい。ただし、Dに結合するR’置換基は水素では ありえない。 ヘテロ原子Dは、好ましくは、窒素(N)、酸素(O)、リン(P)及び硫黄 (S)から成る群から選択され、より好ましくは、ヘテロ原子が窒素(N)であ る。R’基は、好ましくはアルキルであり、より好ましくは1〜20個の炭素原 子を有するn−アルキル基であり、最も好ましくは1〜8個の炭素原子を有する n−アルキルである。さらに、DR’n基中の2個のR’基が互いに連結して環 状構造を形成してもよい(その結果、DR’n基は、例えばピロリジニル基とな り得る)。DR’n基は、遷移金属Mと配位結合を形成することができる。 (f)Ar基 選択される電子供与性の基(又はドナー)は、フェニル、トリル、キシリル、 メシチル、クメニル、テトラメチルフェニル、ペンタメチルフェニル、多環式基 (トリフェニルメタンなど)などのアリール基(C6R’5)であってもよい。し かし、式(I)の電子供与性基Dは、インデニル、ベンゾインデニル又はフルオ レニル基などの置換されたCp基ではあり得ない。 遷移金属Mに対するこのAr基の配位は、η1からη6 まで変わり得る。 (g)R’基 R’基は、各々別々に、水素又は炭素数1〜20の炭化水素残基(例えば、表 1に示すアルキル、アリール、アリールアルキルなど)である。アルキル基の例 としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル及びデシルが挙げられ る。アリール基の例としては、フェニル、メシチル、トリル及びクメニルが挙げ られる。アリールアルキル基の例としては、ベンジル、ペンタメチルベンジル、 キシリル、スチリル及びトリチルが挙げられる。他のR’基の例としては、クロ ライド、ブロマイド、フルオライド及びアイオダイドなどのハライド、メトキシ 、エトキシ並びにフェノキシが挙げられる。 また、Y基の隣接する2個の炭化水素残基は、互いに連結して環を形成するこ ともできる。従って、Y基は、インデニル、フルオレニル又はベンゾインデニル 基となり得る。インデニル、フルオレニル及び/又はベンゾインデニルは、1以 上のR’基を置換基として含み得る。R’はまた、炭素及び/又は水素の代わり 、又は炭素及び/又は水素の他に、周期律表の第14〜16族の1以上のへテロ 原子を含み得る置換基であってもよい。すなわち置換基は、例えば、Si(CH33などのSi−含有基であり得る。 (h)L基 遷移金属錯体は、遷移金属Mに結合した2個のモノアニオン性リガンドLを含 む。リガンドL基は同一でも異なっ ていてもよく、その例としては、それらに限定されないが、水素原子;ハロゲン 原子;アルキル、アリール又はアリールアルキル基;アルコキシ又はアリールオ キシ基;周期律表の第15又は16族から選択されるヘテロ原子を含む基、例え ば(i)サルファイト、サルフェート、チオール、スルホネート及びチオアルキ ルなどの硫黄化合物、並びに(ii)ホスファイト及びホスフェートなどのリン化 合物などが挙げられる。また、2個のL基が互いに連結して、ジアニオン性二座 配位環式系を形成してもよい。 これら及び他のリガンドは当業者であれば、簡単な実験によってその適合性を 試験することができる。 好ましくは、Lがハライド及び/又はアルキル又はアリール基であり、より好 ましくは、LはCl基及び/又はC1〜C4アルキル又はベンジル基である。しか し、L基はCp、アミド又はホスフィド基ではありえない。言い換えると、Lは Y基の一つとはなり得ない。 (i)Kリガンド Kリガンドは、遷移金属Mに結合した中性又はアニオン性の基である。K基は 、Mに結合した中性又はアニオン性のリガンドである。Kが中性のリガンドの場 合、Kは存在しなくてもよいが、Kがモノアニオン性の場合は、Kmに対して下 記が適用される。 M3+に対してはm=0 M4+に対してはm=1 M5+に対してはm=2 他方、中性のKリガンドは、定義によってアニオン性ではなく、その同じ規則 には依らない。従って、中性の各Kリガンドに対しては、mの値(すなわち、K リガンドの合計数)は、全てのモノアニオン性Kリガンドを有する錯体に対して 上記した値よりも高い。 Kリガンドは、L基に対して上記したリガンド又はCp基(−C5R’5)、ア ミド基(−NR’2)もしくはホスフィド基(−PR’2)であり得る。K基はま た、中性のリガンド、中でもエーテル、アミン、ホスフィン、チオエーテルなど であってもよい。 2個のK基が存在する場合、2個のK基が互いにR基を介して連結して、二座 配位環式系を形成してもよい。 また、式(I)から分かるように、錯体のX基は、1以上のドナー基(Ar基 及び/又はDR’n基)が、所望によりR基を介して、それに連結したY基を含 む。Y基に連結したドナー基の数は、少なくとも1であり、多くても、Y基上に 存在する置換部位の数である。 例えば式(II)による構造に言及すると、Rt−Ar基又はRt−DR’n基に よって、Cp基上に少なくとも1個の置換部位が作られる(その場合、q+s= 1である。)。式(II)のR’基の全てがRt−Ar基、Rt−DR'n基又はそれ らの任意の組み合わせであれば、(q+s)の値は5となる。 本発明に係る触媒組成物の好ましい一つの態様は、二座配位/モノアニオン性 リガンドが存在し、かつ還元された 遷移金属が周期律表の第4族から選択されて+3の酸化状態を有しているところ の遷移金属錯体を含む。 この場合、本発明に係る触媒組成物は、式(V): [式中、記号は、式(I)に対して上記したものと同じ意味を有し、M(III) は周期律表の第4族から選択された遷移金属であり、酸化状態は3+である。] によって表される遷移金属錯体を含む。 かかる遷移金属錯体は、アニオン性のKリガンドを含まない(アニオン性のK に対しては、M3+の場合、m=0である。)。 なお、国際特許出願公開第93/19104号公報には、還元された酸化状態(3+ )の第4族の遷移金属が存在する遷移金属錯体が記載されている。国際特許出願 公開第93/19104公報に記載された錯体は、一般式: Cpa(ZY)bMLc (VI) を有する。この式(VI)におけるY基は、遷移金属Mに共有結合したリン、酸 素、硫黄又は窒素などのヘテロ原子である(国際特許出願公開93/19104公報の第 2頁参照)。これは、CPa(ZY)b基が二アニオン性であり、Cp及びY基上 に先に存在しているアニオン性の電荷を有する ことを意味している。従って、式(VI)のCpa(ZY)b基は、2個の共有結 合を含み、第一はCp基の5員環と遷移金属Mとの間にあり、第二は、Y基と遷 移金属との間にある。これに対して、本発明に係る錯体のX基はモノアニオン性 であり、その結果、共有結合は、Y基(例えば、Cp基)と遷移金属との間に存 在し、遷移金属Mと1以上の(Ar−Rt−)及び(−Rt−DR’n)との間に は配位結合が存在し得る。これは、遷移金属錯体の性質、従って、重合において 活性な触媒の性質を変化させる。本明細書で言及するとき、配位結合とは、切断 されると(i)ネット電荷がなく、不対電子もない2個の化学種(例えば、H3 N:及びBH3)又は(ii)ネット電荷を有し、不対電子もある2個の化学種( 例えば、H3N・+及びBH3-)を生じる結合(例えば、H3N−BH3)である 。他方、本明細書で言及するとき、共有結合とは、切断されると(i)ネット電 荷がなく、不対電子を有する2個の化学種(例えば、CH3・及びCH3・)又は (ii)ネット電荷を有し、不対電子はない2個の化学種(例えば、CH3 +及びC H3-)を生じる結合(例えば、CH3−CH3)である。配位及び共有結合の説 明はHaalandら(Angew.Chem Int.Ed.Eng.Vol.28,1989,p.992)に記載さ れており、その完全な開示は、引用することにより本明細書に含められる。 下記に説明を行うが、本発明は、この理論に決して限定されるものではない。 まず、特に図2を参照すると、国際特許出願公開第93/10104号公報に記載の 遷移金属錯体は、助触媒との相互作用の後、イオン性となる。しかし、重合にお いて活性な国際特許出願公開第93/19104号公報に係る遷移金属錯体は、全体と して中性の電荷を含む(重合する遷移金属錯体がM(III)遷移金属、1個の二 アニオン性リガンド及び1個の伸長するモノアニオン性ポリマー鎖(POL)を 含むという仮定に基づく)。これに対して、図1に示すように、本発明に係る触 媒組成物の重合活性遷移金属錯体は、カチオン性である(重合する遷移金属錯体 −式(V)の構造に基づく−がM(III)遷移金属、1個のモノアニオン性二座 配位リガンド及び1個の伸長するモノアニオン性ポリマー鎖(POL)を含むと いう仮定に基づく)。 遷移金属は低下された酸化状態にあるが、下記構造: Cp−M(III)−L2 (VII) を有する遷移金属錯体は、一般に、共重合反応では活性でない。重合に適する安 定した遷移金属錯体を提供するのは、正確には、本発明の遷移金属錯体における 、所望によりR基によってY基に結合したDR’n又はAr基(ドナー)の存在 である。 そのような分子内ドナーは、それが遷移金属錯体とのより強く、より安定な配 位を示すという事実により、外部(分子間)ドナーよりも好ましいと考えられる 。 触媒系は、その成分が重合反応系に直接添加され、液体モノマーを含めた溶媒 又は希釈剤が該重合反応器で使用さ れるならば、その場で形成することもできる。 本発明の触媒組成物はまた、助触媒も含む。例えば、助触媒は、有機金属化合 物であってもよい。有機金属化合物の金属は、周期律表の第1、2、12又は1 3族から選択できる。適する金属としては、例えば、それらに限定されないが、 ナトリウム、リチウム、亜鉛、マグネシウム及びアルミニウムが挙げられ、アル ミニウムが好ましい。少なくとも1つの炭化水素残基は、その金属に直接結合し て、炭素−金属結合を提供する。該化合物で使用される炭化水素基は、好ましく は、1〜30、より好ましくは1〜10個の炭素原子を含む。適する化合物の例 としては、それらに限定されないが、アミルナトリウム、ブチルリチウム、ジエ チル亜鉛、塩化ブチルマグネシウム及びジブチルマグネシウムが挙げられる。好 ましくは有機アルミニウム化合物であり、例えば、それらに限定されないが、ト リエチルアルミニウム及びトリ−イソブチルアルミニウムなどのトリアルキルア ルミニウム化合物;水素化ジイソブチルアルミニウムなどの水素化アルキルアル ミニウム;アルキルアルコキシ有機アルミニウム化合物;並びに塩化ジエチルア ルミニウム、塩化ジイソブチルアルミニウム及びセスキ塩化エチルアルミニウム などのハロゲン−含有有機アルミニウム化合物が挙げられる。好ましくは、直鎖 又は環式アルミノキサンが有機アルミニウム化合物として選択される。 助触媒としての有機金属化合物の他に、又は該有機金属化合物の代わりとして 、本発明の触媒組成物は、配位して いない、又は配位の小さいアニオンを含む、又は本発明の遷移金属錯体との反応 において該アニオンを生じる化合物を含むことができる。該化合物は、例えば、 欧州特許出願公開第426,637号公報に記載されており、その完全な開示は、引用 することにより本明細書に含められる。そのようなアニオンは、結合が十分に不 安定であるため、共重合中に不飽和モノマーによって置き換えられる。かかる化 合物は、欧州特許出願公開第277,003号公報及び欧州特許出願公開第277,004号公 報でも挙げられており、それらの完全な開示は、引用することにより本明細書に 含められる。かかる化合物は、好ましくは、トリアリールボラン又はホウ酸テト ラアリール又はそれらのアルミニウム等価物を含む。適する助触媒化合物の例と しては、それらに限定されないが、下記のものが挙げられる。 −テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸ジメチルアニリニウム〔C65 N(CH32H〕+〔B(C654-; −ビス(7,8−ジカルバウンデカホウ酸)コバルト(III)ジメチルアニリニ ウム; −テトラフェニルホウ酸トリ(n−ブチル)アンモニウム; −テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸トリフェニルカルベニウム; −テトラフェニルホウ酸ジメチルアニリニウム; −トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン;及び −テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸。 上記の配位していない、又は配位の小さいアニオンを使用する場合、遷移金属 錯体はアルキル化されていることが好ましい(すなわち、L基がアルキル基であ る)。例えば欧州特許出願公開第500,944号公報に記載されているように(その 完全な記載は、引用することにより本明細書に含められる)、ハロゲン化遷移金 属錯体と有機金属化合物、例えばトリエチルアルミニウム(TEA)などとの反 応生成物も使用できる。 有機金属化合物が助触媒として選択される場合の遷移金属錯体に対する助触媒 のモル比は、通常は、約1:1〜約10,000:1の範囲であり、好ましくは、約1 :1〜約2,500:1の範囲である。配位していない、又は配位の小さいアニオン を含む、又は該アニオンを生じる化合物が助触媒として選択される場合、モル比 は通常、約1:100〜約l,000:1の範囲であり、好ましくは約1:2〜約2 50:1の範囲である。 当業者であれば分かるように、遷移金属錯体及び助触媒は、単一成分として、 又はいくつかの成分の混合物として触媒組成物に存在させることができる。例え ば、ポリマーの分子特性、例えば分子量及び特に分子量分布などに影響を及ぼす 必要がある場合は、混合物が望ましくありうる。 本発明の方法において、極性コモノマーの極性基は、適切な保護化合物と反応 され、又は該化合物に配位されることにより保護される。ポリマーに組込まれる べき極性基を立体的に及び/又は化学的に保護するための方法は通常、 当業者に利用可能である。 本発明に従って、ポリオレフィン中に組込まれるべき極性基は、好ましくは有 機アルミニウム化合物、有機亜鉛化合物又は有機マグネシウム化合物により保護 される。好ましくは、該保護は、有機アルミニウム化合物を使用して実行される 。適切な有機アルミニウム化合物は、アルキルアルミニウム化合物、アルキルア ルミニウム水素化物、アルキルアルコキシアルミニウム化合物、アルキルアルミ ニウムハライド、アリールアルミニウムハライドのようなハロゲン含有有機アル ミニウム化合物、アリールアルミニウム化合物、アルミノキサン(好ましくはメ チルアルミノキサン)、変性されたアルミノキサン、変性されたアルミニウムア ルキル及び当業者により選ばれ得るところの関連する化合物が含まれる。アルミ ニウムアルキルは、ポリオレフィン鎖に組込まれるべき極性化合物と反応させる ため又は該化合物に配位させるために最も好ましい化合物である。好ましくはト リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム及びトリイソブチルアルミニウ ムが、保護化合物として使用される。 極性モノマーが触媒系と接触される前に、極性モノマーは、保護化学化合物と 接触、例えば反応又は配位される。保護化学化合物と極性モノマーとの接触は、 とりわけ、ガス発生又は熱発生が生じ得る場合に、非常に注意してなされなけれ ばならない。接触は好ましくは、低温において及び/又は希釈された溶液中で実 行される。最も好ましくは、 接触は、素早く攪拌しながら、かつ形成され得るガスが反応器系装置中で過度な 圧力を形成することなしに反応系から逃げることができるところの条件下におい て、50℃以下の非常に制御された条件下で実行される。しかし、当業者は、所望 なら、50℃より高い温度で接触処理を達成することを選択し得る。 本発明の方法において、少なくとも一つのオレフィンモノマーと少なくとも一 つの極性モノマーとの共重合は、触媒効果を持つアニオン性の述べられた触媒組 成物を使用して、有効な共重合の条件下において実行される。 オレフィン性化合物、α‐オレフィン、ジエン等と共重合し得る適切な極性モ ノマーは、一般式 (ここで、Rは極性基である) を持つモノマーの種類から選ばれ得る。極性基は、周期律表の第15〜17族からの 少なくとも一つのヘテロ原子を炭素原子の次に又は炭素原子に代えて含む基であ り、ヘテロ原子は、 に直接に結合され得るか又はそれはスペーサー基を介してこの基に結合され得る 。 スペーサー基は、例えば、アルキレン基であり、Rは、例えば、第一級、第二 級又は第三級アルコール、アミン又はアルキルハライド、アルデヒド、α-ケト ン、エーテル、アミド、イミン、チオール、サルファイド、ジサルファイド、ボ ラン、ボーレート、カルボン酸、エステル、アシルハライド、ニトリル、ニトロ -及びニトロソ基イミド、無水物、イソシアネート、尿素、アクリレート、スル ホン、スルホン酸、シラン、クロロ-、ブロモ-又はヨウ化-シラン、シラノール 、ハロゲン含有化合物、アゾ基、チオエーテル、及びウレタン等から選ばれ得る 。これらの極性基の混合物がまた使用され得る。また、一つより多い極性基を持 つモノマーが使用され得る。これらの基はまた、異なる性質のものであり得る。 式XIで示される共重合可能な極性モノマーは、本発明に従って保護され得ると ころの任意の極性基を含み得る。当業者は、どのようにしてそのような極性基を 決定するかを容易に理解するであろう。 ポリオレフィン鎖のための主モノマーは、α-オレフィン、内部オレフィン、 環状オレフィン及びジ-オレフィンの中から適切に選ばれ得るところの少なくと も一つのオレフィンを含む。これらの混合物がまた使用され得る。とりわけ、α -オレフィンは、エチレン、プロパン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン 、オクテン及びスチレンの中から選ばれる。これらの任意の混合物がまた使用さ れ得る。より好ましくは、α-オレフィンは、エチレン、プロ ピレン、オクテン及びプロペンの中からの少なくとも一つである。最も好ましく は、α-オレフィンは、エチレン、オクテン及びスチレンの中からの少なくとも 一つである。 本発明に従う方法はまた、エチレン及び他のα-オレフィンに基く官能化され た無定形又はゴム様コポリマーを調製するために使用され得る。プロピレンが好 ましくは、他のα-オレフィンとして使用され、従って、官能化されたEPMゴムが 形成される。エチレン及び他のα-オレフィンに加えてジエンを使用することが また全く可能であり、従って、官能化されたエチレン、α-オレフィン、ジエン モノマーゴム(いわゆる官能化されたEPDMゴム)が形成される。とりわけ、官能 化されたエチレンプロピレンジエンゴム(「EPDM」)が好ましい。このようにして 、官能化されたゴムが調製され得る。 本発明によれば、触媒組成物はそのまま使用されることができ、あるいは任意 的に、触媒は担持され得る。担持された触媒は、ガス相及びスラリープロセスに おいて主に使用される。適切なキャリヤー、例えば担体は、不均一な担持された 触媒を提供するための、触媒のための任意の公知のキャリヤー物質、例えばSiO2 (シリカ)、Al2O3(アルミナ)又はMgCl2を含む。これらのキャリヤーは、そのま ま使用され得るか、又は例えば、一つ又はそれ以上のシラン、アルミニウムアル キル及び/又はアルミノキサン化合物により変性され得る。 本発明に従って使用される触媒系はまた、当業者に公知 の方法でその場で調製され得る。 本発明の方法は、下記において、代表的な重合であるところのポリオレフィン の調製に関して説明される。オレフィンに基く他のポリマーの調製のために、当 業者は、この問題についての多数の刊行物を特に参照する。官能性ポリオレフィ ンの調製は、上記において述べたような、3〜32個の炭素原子を持つ極性の環状 及びビニル芳香族オレフィンモノマーを含む一つ又はそれ以上の極性オレフィン とオレフインモノマー及び任意的に一つ又はそれ以上の非共役ジエンとの共重合 を含む。 本発明の方法は、(例えば、流動床反応器における)気相重合、液相重合例え ば溶液又はスラリー/懸濁重合、又は固相粉末重合として行われる。気相重合の ために、溶媒又は分散媒体は必要でない。溶液又はスラリー重合法のために、所 望なら、溶媒又は溶媒の組合せが用いられる。通常、溶液又は懸濁重合の場合に 使用される遷移金属の量は、分散剤中のその濃度が10-8〜10-3モル/リットル、 好ましくは10-7〜10-4モル/リットルになるような量である。適切な溶媒は、ト ルエン、エチルベンゼン、一つ又はそれ以上の飽和した、直鎖又は分枝の脂肪族 炭化水素、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ペンタメチルへプ タン又は鉱油フラクション、例えばライト又はレギュラーガソリン、ナフサ、ケ ロシン又はガスオイルを含む。スラリー状態での重合のために、パーフルオロ化 された炭化水素又は類似の液体を使用する懸濁物がとりわけ使用され 得る。 また過剰のオレフィン性モノマーが、反応媒体として使用され得る(いわゆる 塊状重合法)。例えば、ベンゼン及びトルエンのような芳香族炭化水素が使用さ れ得る。しかし、それらのコスト並びに安仝性の理由のために、コマーシャル規 模における製造のためにそのような溶媒を使用することは好ましくないであろう 。コマーシャル規模において、本発明の共重合法を実行するとき、それ故、石油 化学工業からの低価格脂肪族炭化水素又はそれらの混合物を使用することが好ま しい。もし、脂肪族炭化水素が溶媒として使用されるなら、溶媒は、例えばトル エンのような芳香族炭化水素の少量を含み得る。従って、もし例えば、メチルア ルミノキサン(MAO)が助触媒として使用されるなら、重合反応器に溶解した形 態においてMAOを供給するために、トルエンがMAOのための溶媒として使用され得 る。もし、そのような溶媒が使用されるなら、乾燥又は精製が所望される。これ は、当業者により問題なくなされ得る。 もし、溶液又は塊状共重合が使用されるなら、共重合は好ましくは、ポリマー 生成物の融点より高い温度、典型的には100〜250℃で実行される。通常、懸濁及 び気相重合は、より低い温度、好ましくはポリマーの溶融温度よりかなり低い温 度、典型的には115℃より低い温度でなされる。 共重合から得られるポリマー溶液は、自体公知の方法により作り上げられ得る 。通常、触媒は、ポリマーの処理の間に、ある点において不活性化される。不活 性化はまた、 例えば、水又はアルコールにより、自体公知の方法でなし遂げられる。触媒残留 物の除去は殆ど省略され得る。なぜならば、ポリマー中の触媒の量、とりわけ、 ハロゲン及び遷移金属の含有量は、該方法において非常に少ない。 しかし、もし好ましいなら、適切な化合物、例えば、保護又は遮蔽化合物が、 更なる反応により共重合し得る極性モノマー上の官能基から取り除かれ得る。こ の脱保護基段階は、保護された官能化されたコポリマーを、例えば酸、例えばHC lのような適切な無機酸で処理することにより達成され得る。 本発明の共重合は、大気圧、大気圧未満の圧力、又は最大50OMPaの高められた 圧力において、連続的に又は非連続的に達成され得る。好ましくは、重合は、約 1KPa〜35MPaの圧力で達成される。もし、重合がいわゆる高圧反応器中で実行さ れるなら、より高い圧力が適用され得る。本発明の方法は、そのような高圧反応 器を使用して実行されるとき、良好な結果をもたらし得る。 共重合はまた、いくつかの段階で、直列に又は並列になされ得る。所望なら、 プロセス因子、例えば、触媒組成、温度、水素濃度、圧力、滞留時間等が、段階 ごとに変えられ得る。このようにして、広い分子量分布を持つ生成物を得ること がまた可能である。 本発明はまた、本発明に従う共重合法により得られ得るところの官能化された ポリマーに関する。 実施例 次に、本発明を下記実施例によって説明するが、本発明は下記実施例によって 限定されない。 有機金属化合物が関与する全ての試験は、標準的なシュレンク(Schlenk)装 置を使用して、不活性窒素雰囲気中で行った。(ジメチルアミノエチル)−テト ラメチルシクロペンタジエニルの合成法は、P.Jutziら、Synthesis 1993,684で 発表された。その完全な開示は、引用することにより本明細書に含められる。 TiCl3、使用したエステル及びリチウム試薬、2−ブロモ−2−ブテン及 び1−クロロシクロヘキセンは、Aldrich Chemical Companyから入手した。Ti Cl3・3THFは、THF中で24時間、TiCl3を加熱還流することにより 得た(THFはテトラヒドロフランを示す)。下記において、「Me」は「メチル 」を意味し、「iPr」は「イソプロピル」を意味し、「Bu」は「ブチル」を 意味し、「iBu」は「イソブチル」を意味し、「tertBu」は「ターシャリー ブチル」を意味し、「Ind」は「インデニル」を意味し、「Flu」は「フル オレニル」を意味し、「Ph」は「フェニル」を意味する。示された圧力は絶対 圧力である。実施例I 触媒としてEt(Cp(iPr)3)NMe2TiCl2を使用する5-ヘキセン‐1-オールとエ テンの共重合 触媒の合成a. イソプロピルブロミドによるシクロペンタジエンの反応 水性のKOH(50%;1950g、2.483リットルの水中の約31.5モル)及びAdogen 46 4(31.5g)が、コンデンサー、機械式攪拌機、加熱マントル、温度計及びインレ ットアダプターを備えた3リットルの三つ首フラスコに入れられた。新しく分解 されたシクロペンタジエン(55.3g、0.79モル)及びイソプロピルブロミド(364 g、2.94モル)が加えられ、そして攪拌が開始された。混合物は褐色に変化し、 そして暖かくなった(50℃)。混合物は一晩激しく攪拌され、その後、生成物を含 む上側の層が除去された。水がこの層に加えられ、そして生成物はヘキサンによ り抽出された。集められたヘキサン層は、水で一度かつブラインで一度洗浄され 、そして乾燥(MgSO4)後、溶媒が蒸発され、黄褐色の油が残った。GC及びGC-MS 分析は、ジイソプロピルシクロペンタジエン(iPr2-Cp、40%)及びトリイソプ ロピルシクロペンタジエン(iPr3-Cp、60%)から成る生成混合物を示した。iPr2 -Cp及びiPr3−Cpは、減圧(20mmHg)下において蒸留により単離された。収率は蒸 留精度に依存する(約0.2モルのiPr2-Cp(25%)及び0.3モルのiPr3-Cp(40%))。 b. ジメチルアミノエチルクロリドとリチウム 1,2,4-トリイソプロピルシクロ ペンタジエニルとの反応 乾燥窒素下における磁気撹拌機を含む乾燥した500ミリリットルのフラスコ中 で、62.5ミリリットルのn-ブチル リチウムの溶液(n-ヘキサン中の1.6M、100ミリモル)が、-60℃において250ミ リリットルのTHF中の19.2gの(100ミリモル)のiPr3-Cpの溶液に加えられた。該 溶液は放置されて室温に温められ(約1時間)、その後、溶液は一晩攪拌された。 -60℃に冷却した後、ジメチルアミノエチルクロリド(11.3g、105ミリモル、OPP I BRIEFS第24巻、第5号、1992年中のRees W.S.Jr.& Dippel K.A.の方法により HC1から遊離された)が、5分間で滴下漏斗を経て加えられた。溶液は放置され て室温に温められ、その後、それは一晩攪拌された。反応の進行はGCにより監視 された。水(及び石油エーテル)の添加後、有機層が分離され、乾燥され、そし て減圧下で蒸発された。出発物質のiPr3-Cp(30%)に次いで、生成物である( ジメチルアミノエチル)トリイソプロピルシクロペンタジエン(LH;70%)の5 個の異性体が、GCにおいて見られ得る。2個の異性体はジェミナルである(両者 共に30%)。ジェミナル異性体の除去は、iPr3-Cpアニオンのカリウム塩の沈殿及 び濾過及び石油エーテルによる洗浄(3回)により可能である。(iPr3-Cpに対す る)全収量は30ミリモル(30%)であった。 c .[1,2,4-トリイソプロピル-3-(ジメチルアミノエチル)-シクロペンタジエニ ル]チタン(III)ジクロリドへの反応順序 固体のTiCl33THF(18.53g、50.0ミリモル)が、-60℃において160ミリリット ルのTHF中のiPr3-Cpのカリウム塩の溶液に一度に加えられ、その後、溶液は放置 されて、 室温に温められた。色は青から緑に変色した。全てのTiCl33THFが消滅した後、 反応混合物は再び-60℃に冷却された。再び室温に温められた後、溶液は、更に3 0分間攪拌され、その後、THFが減圧において除去された。 d. 重合 1.5リットルのステンレス鋼製の反応器中に、ペンタメチルヘプタン(PMH)溶 媒が入れられ、続いて、予め乾燥されたところの、0.02モルのトリエチルアルミ ニウム及び1.0ミリリットルの5-ヘキセン-1-オールが入れられた。この反応混 合物は、600kPaのエチレン圧力下において40℃で15分間混合された。触媒の予備 混合容器において、0.09モル(Al基準)のメチルアルミノキサン(Witco、トル エン中10%)が、予め加えられた25ミリリットルのPMH中に導入された。次に、5* 10-5モルの実施例Icの還元された遷移金属錯体が、予備混合容器中のこの混合 物に加えられた(Al/Ti比=1800)。得られた混合物は、1分間攪拌された。重合反 応は、ステンレス鋼製反応器への触媒/助触媒混合物の添加により開始された。 重合反応は、エチレン供給を停止することにより停止された。得られたポリマー スラリーは、反応器から抜き出され、そしてポリマーが回収された。重合活性は 、1時間当りTiの1g当り167kgの生成コポリマーであった(ポリマー収率167kg/gT i*時間)。ポリマーは、慣用のキャリブレーションを使用してSEC-DVにより調べ られた。Mwは、10.7kg/モルであると分かり、Mnは、1.7kg/モルになると分かっ た。ポリマー鎖中のヘ キセノール含有量は、1H-NMRを使用して5重量%であることが分かった。実施例II 触媒としてEt(Cp(iPr)3)NMe2TiCl2を使用する5-ノルボルネン-2-カルボ キシアルデヒドとエテンの共重合触媒合成 イソプロピルブロミドによるシクロペンタジエンの反応 水性のKOH(50%;1950g、2.483リットルの水中の約31.5モル)及びAdogen 46 4(31.5g)が、コンデンサー、機械式攪拌機、加熱マントル、温度計及びインレ ットアダプターを備えた3リットルの三つ首フラスコに入れられた。新しく分解 されたシクロペンタジエン(55.3g)0.79モル)及びイソプロピルブロミド(364 g、2.94モル)が加えられ、そして攪拌が開始された。混合物は褐色に変色し、 そして暖かくなった(50℃)。混合物は一晩激しく攪拌され、その後、生成物を含 む上側の層が除去された。水がこの層に加えられ、そして生成物はヘキサンによ り抽出された。集められたヘキサン層は、水で一度かつブラインで一度洗浄され 、そして乾燥(MgSO4)後、溶媒が蒸発され、黄褐色の油が残った。GC及びGC-MS 分析は、ジイソプロピルシクロペンタジエン(iPr2-Cp、40%)及びトリイソプ ロピルシクロペンタジエン(iPr3−Cp、60%)から成る生成混合物を示した。iP r2-Cp及びiPr3-Cpは、減圧(20mmHg)下において蒸留により単離された。収率は蒸 留精度に依存する(約0.2モルのiPr2-Cp(25%)及び0.3モルのiPr3 -Cp(40%))。 ジメチルアミノエチルクロリドとリチウム1,2,4-トリイソプロピルシクロペン タジエニルとの反応 乾燥窒素下において磁気撹拌機を含む乾燥した500ミリリットルのフラスコ中 で、62.5ミリリットルのn-ブチルリチウムの溶液(n-ヘキサン中の1.6M、100 ミリモル)が、-60℃において250ミリリットルのTHF中の19.2g(100ミリモル) のiPr3-Cpの溶液に加えられた。該溶液は放置されて室温に温められ(約1時間) 、その後、溶液は一晩攪拌された。-60℃に冷却した後、ジメチルアミノエチル クロリド(11.3g、105ミリモル、OPPI BRIEFS第24巻、第5号、1992年中のRees W.S.Jr.& Dippel K.A.の方法によりHC1から遊離された)が、5分間で滴下漏斗 を経て加えられた。溶液は放置されて、室温に温められ、その後、それは一晩攪 拌された。反応の進行はGCにより監視された。水(及び石油エーテル)の添加後 、有機層が分離され、乾燥され、そして減圧下で蒸発された。出発物質のiPr3-C p(30%)に次いで、生成物である(ジメチルアミノエチル)トリイソプロピル シクロペンタジエン(LH;70%)の5個の異性体が、GCにおいて見られ得る。2 個の異性体はジェミナルである(両者共に30%)。ジェミナル異性体の除去は、iP r3-Cpアニオンのカリウム塩の沈殿及び濾過及び石油エーテルによる洗浄(3回) により可能である。(iPr3-Cpに対する)全収量は30ミリモル(30%)であった 。 [1,2,4-トリイソプロピル-3-(ジメチルアミノエチル) - シクロペンタジエニル]チタン(III)ジクロリドへの反応順序 固体のTiCl33THF(18.53g、50.0ミリモル)が、-60℃において160ミリリット ルのTHF中のiPr3-Cpのカリウム塩の溶液に一度に加えられ、その後、溶液は放置 されて、室温に温められた。色は青から緑に変色した。全てのTiCl33THFが消滅 した後、反応混合物は再び-60℃に冷却された。再び室温に温められた後、溶液 は、更に30分間攪拌され、その後、THFが減圧において除去された。 共重合 実施例Idにおいて述べられた条件下において、コモノマーとして官能性モノマ ーである5-ノルボルネン-2-カルボキシアルデヒドを使用して、かつ同一のタイ プ及び量の触媒及び助触媒を使用して、実験がなされた。0.15モルのトリエチル アルミニウムが反応器に加えられ、続いて、10ミリリットルの5-ノルボルネン- 2-カルボキシアルデヒドが加えられた。続く残りの手順は、実施例Iにおいて 述べられたものと全く同一であった。ポリマー収量は、288kgコポリマー/gTi*時 間であった。ポリマーは、慣用のキャリブレーションを使用してSEC-DVにより調 べられた。Mwは、26kg/モルであると分かり、Mnは、3.7kg/モルであると分かり 、Mzは、132kg/モルであると分かった。1H-NMRは、コポリマー中の6.4重量%の コモノマー含有量を示した。 比較例1 50ミリリットルの乾燥トルエンが、乾燥した三つ首容器に加えられた。次いで 、1ミリリットルの乾燥した5-ヘキセン-1-オールが加えられ、続いて、0.01モ ルのトリエチネアルミニウム及び0.075モル(Al基準)のメチルアルミノキサン (Witco、トルエン中の10%)が加えられた。エチレンの圧力は、1.5バール(15 0kPa)で保たれ、温度は40℃に設定され、そして重合は、5*10-5モルの遷移金属 錯体であるイソプロピレン-(9-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(文献J.Am.Chem.Soc.110(1988年)6255に従って調製された) の添加により、15分間の攪拌後に開始された。使用されたAl/Zr比は1500であっ た。60分間後、重合反応がメタノールの添加により停止され、ポリマーは、HC1( 水中の10%)、水、NaHCO3の飽和水溶液、そして最後に水及びアセトンで数回洗 浄された。ポリマーは70℃で真空下に乾燥された。ポリマー収量は0.55kg/gZr・ 時間であった。ポリマーは、1H-NMR及びDSCにより研究され、そしてポリマー鎖 中に組込まれたヘキサノールの4モル%を含むことが分かった。OH基は明らかに 分解された。ポリマー鎖中に組込まれた5-ヘキサン-1-オールのこのパーセンテ ージは、本発明において述べられた方法の利点を示している。即ち、それは、今 まで文献に述べられたものの殆ど4倍である。しかし、遷移金属がその最も高い 形式の酸化状態におけるところのこの触媒系の活性は低い。 本発明に従う遷移金属錯体のいくつかの例が、表1に示 されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AU,BA,BB ,BG,BR,CA,CN,CU,CZ,EE,GE, HU,IL,IS,JP,KP,KR,LC,LK,L R,LT,LV,MG,MK,MN,MX,NO,NZ ,PL,RO,SG,SI,SK,TR,TT,UA, US,UZ,VN,YU (72)発明者 ファン ベーク,ヨハネス,アントニウ ス,マリア アメリカ合衆国,カリフォルニア州 94043,マウンテン ビュー,ティレラ コート 75 (72)発明者 ピーテルス,パウルス,ヨハネス,ヤコブ ス オランダ国,8181 ケーゼット エルスル ー,エッケルステヒ 14

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.還元された遷移金属錯体及び助触媒を含む触媒の存在下で有効な共重合条件 下において、極性モノマー及び主モノマーとしての少なくとも一つのオレフィン を共重合する段階を含む官能性ポリオレフィンを製造する方法において、該還元 された遷移金属錯体が、下記構造を持つところの方法 [ここで、 Mは、周期律表の第4、5又は6族から選択される還元された遷移金属であり; Xは、式(Ar−Rt−)sY(−Rt−DR’nqによって表される多座配位モ ノアニオン性リガンドであり; Yは、シクロペンタジエニル、アミド(−NR’−)、及びホスフィド(−PR ’−)基より成る群から選ばれる種であり; Rは、(i)Y基とDR’n基との間の連結基及び(ii)Y基とAr基との間の 連結基より成る群から選択される少なくとも1員であり、ここで、リガンドXが 1より多いR基を含む場合、R基は互いに同一でも異なっていてもよく; Dは、周期律表の第15又は16族から選択される電子供与性ヘテロ原子であり ; R’は、水素、炭化水素残基及びヘテロ原子含有部分から成る群から選択される 置換基であり、ただし、R’が電子供与性ヘテロ原子Dに直接結合する場合はR ’は水素でなく、多座配位モノアニオン性リガンドXが1より多い置換基R’を 含む場合、置換基R’は互いに同一でも異なっていてもよく; Arは、電子供与性アリール基であり; Lは、還元された遷移金属Mに結合するモノアニオン性リガンドであり、ここで 、モノアニオン性リガンドLは、シクロペンタジエニル、アミド(−NR’−) 、又はホスフィド(−PR’−)基を含むリガンドではなく、かつモノアニオン 性リガンドLは互いに同一でも異なっていてもよく; Kは、還元された遷移金属Mに結合する中性又はアニオン性リガンドであり、こ こで、遷移金属錯体が1より多くのリガンドKを含む場合、リガンドKは互いに 同一でも異なっていてもよく; mは、Kリガンドの数であり、ここで、Kリガンドがアニオン性リガンドの場合 、mはM3+に対しては0、M4+に対しては1、かつM5+に対しては2であり、そ してKが中性リガンドの場合、mは各中性Kリガンドに対して1だけ増加し; nは、電子供与性ヘテロ原子Dに結合するR’基の数であり、Dが周期律表の第 15族から選択される場合、nは2であり、そしてDが周期律表の第16族から 選択される場 合、nは1であり; q及びsは、各々、Y基に結合する(−Rt−DR’n)基及び(Ar−Rt−) 基の数であり、ここで、q+sは1以上の整数であり;及び tは、(i)YとAr基並びに(ii)YとDR’n基を各々結合するR基の数で あり、ここで、tは独立して0又は1として選択される]。 2.Y基が、シクロペンタジエニル基であるところの請求項1記載の方法。 3.シクロペンタジエニル基が、非置換又は置換インデニル、ベンゾインデニル 、又はフルオレニル基であるところの請求項2記載の方法。 4.上記還元された遷移金属錯体が、下記構造を持つところの請求項2記載の方 法 [ここで、M(III)は、酸化状態3+にある周期律表の第4族からの遷移金属であ る]。 5.上記還元された遷移金属が、チタンであるところの請求項2記載の方法。 6.上記電子供与性ヘテロ原子Dが、窒素であるところの請求項2記載の方法。 7.DR’n基中のR’基が、n-アルキル基であるところ の請求項2記載の方法。 8.上記R基が、下記構造を持つところの請求項2記載の方法 (−CR’2−)p' [ここで、pは、1、2、3又は4である]。 9.上記モノアニオン性リガンドLが、ハライド、アルキル基、及びベンジル基 より成る群から選ばれるところの請求項2記載の方法。 10.Y基が、ジ‐、トリ‐又はテトラアルキルシクロペンタジエニルであると ころの請求項2記載の方法。 11.上記助触媒が、直鎖若しくは環状のアルミノキサン又はトリアリールボラ ン又はテトラアリールボーレートを含むところの請求項2記載の方法。 12.上記還元された遷移金属錯体及び上記助触媒から成る群から選ばれる少な くとも1種が、少なくとも一つの担体上に担持されるところの請求項2記載の方 法。 13.極性コモノマーの極性基が、有機アルミニウム化合物、有機亜鉛化合物及 び有機マグネシウム化合物より成る群から選ばれる保護化合物と反応されること により又は該保護化合物に配位されることにより保護されるところの請求項1記 載の方法。 14.極性コモノマーの極性基が、有機アルミニウム化合物と反応されることに より又は該化合物に配位されることにより保護されるところの請求項13記載の 方法。 15.極性コモノマーの極性基が、アルキルアルミニウム 化合物、アルキルアルミニウム水素化物、アルキルアルコキシアルミニウム化合 物、アルキルアルミニウムハライド、アリールアルミニウムハライド、アリール アルミニウム化合物、アルミノキサン、及び任意のそれらの混合物より成る群か ら選ばれる保護化合物と反応されることにより又は該保護化合物に配位されるこ とにより保護されるところ請求項1記載の方法。 16.極性コモノマーの極性基が、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミ ニウム、トリイソブチルアルミニウムより成る群から選ばれる化合物により保護 されるところの請求項15記載の方法。 17.極性モノマーが、下記式 (ここで、Rは極性基である) により示されるモノマー種からの少なくとも一つであるところの請求項1記載の 方法。 18.極性基Rが、第一級、第二級又は第三級アルコール、アミン又はアルキル ハライド、アルデヒド、α‐ケトン、エーテル、アミド、イミン、チオール、サ ルファイド、ジサルファイド、ボラン、ボーレート、カルボン酸、エステル、ア シルハライド、ニトリル、ニトロ‐及びニトロソ基イミド、無水物、イソシアネ ート、尿素、アクリレート、スルホン、スルホン酸、シラン、クロロ‐、ブロモ ‐又は アイオド‐シラン、シラノール、ハロゲン含有基から選ばれ得るところの請求項 17記載の方法。 19.ポリマー鎖の主モノマーが、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、 ヘキセン、ヘプテン、オクテン及びスチレンからの少なくとも一つであるところ の請求項1記載の方法。 20.請求項1に従う方法により得られるところのポリマー。 21.請求項1に従う方法により得られる少なくとも二つの官能化されたポリオ レフィンを含むところのポリマーブレンド。
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