[go: up one dir, main page]

JPH09512576A - Catalyst systems and methods for preparing copolymers of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds - Google Patents

Catalyst systems and methods for preparing copolymers of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds

Info

Publication number
JPH09512576A
JPH09512576A JP7528017A JP52801795A JPH09512576A JP H09512576 A JPH09512576 A JP H09512576A JP 7528017 A JP7528017 A JP 7528017A JP 52801795 A JP52801795 A JP 52801795A JP H09512576 A JPH09512576 A JP H09512576A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst system
palladium
copolymer
carbon monoxide
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7528017A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
バツクム,ヤコブス・アドリアヌス
ブラツドフオード,アーリーン・マリー
ブイス,アンドレ
ドレント,エイト
ペロ,デニス・ハンフリー・ルイス
ウイヤンガールデン,ルドルフ・ヤコブス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Internationale Research Maatschappij BV filed Critical Shell Internationale Research Maatschappij BV
Publication of JPH09512576A publication Critical patent/JPH09512576A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G67/00Macromolecular 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
    • C08G67/02Copolymers of carbon monoxide and aliphatic unsaturated compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (a) パラジウムカチオンの源、及び(b) 一般式 (式中、R1は、R1に結合している燐原子に対してオルト位及び/またはパラ位のいずれか一方あるいは両方を極性基で置換されたフェニル基を表し、R2、R3及びR4は独立して置換または未置換ヒドロカルビル基を表す)を有する二座配位子に基づく、一酸化炭素とエチレン系不飽和化合物との共重合に適した触媒系、並びに上記触媒系の存在下にてモノマーを反応させることからなる、一酸化炭素とエチレン系不飽和化合物との共重合体を調製する方法。 (57) [Summary] (a) Source of palladium cation, and (b) General formula (Wherein, R 1 represents a phenyl group substituted by one or both of the polar groups ortho and / or para to the phosphorus atom attached to R 1, R 2, R 3 And R 4 independently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbyl group) suitable catalyst system for the copolymerization of carbon monoxide and an ethylenically unsaturated compound, and a catalyst system of the above catalyst system. A method for preparing a copolymer of carbon monoxide and an ethylenically unsaturated compound, which comprises reacting a monomer in the presence of the same.

Description

【発明の詳細な説明】 一酸化炭素とオレフィン系不飽和化合物との共重合体を 調製するための触媒系及び方法 本発明は、一酸化炭素と1種以上のエチレン系不飽和化合物との共重合体を調 製する方法に関するものである。 一酸化炭素と1種以上のエチレン系不飽和化合物との直鎖状共重合体は、重合 条件下、適切なパラジウム含有触媒系の存在下にてモノマーを反応させることに より調製が可能である。前記共重合体は、一酸化炭素由来の単位とエチレン系不 飽和化合物由来の単位とが実質的に交互に並んだものである。 このようにして得られた直鎖状共重合体は、熱可塑性樹脂として各種用途に極 めて適している。該共重合体は、慣用技術にて、フィルム、シート、プレート、 繊維、家庭用品、自動車用部品等にさらに加工することができる。上記共重合体 の適切な調製方法は、欧州特許出願公開明細書第181014号及び同第121 965号に記載されており、通常はバッチ操作で行われる。 この方法では、特に、パラジウム化合物、pKaが2未満のカルボン酸のアニ オン、及び一般式Q12M−X−MQ34(式中、Mは燐、砒素またはアンチモ ンを表し、Xは少なくとも2個の炭素原子をブリッジ中に有しかつ立体障害を引 き起こす置換基を持たない有機二価架橋基を表し、Q1、Q2、Q3及びQ4は同一 または異なる炭化水素基を表す)を有する二座配位子を反応させて得られる触媒 を用いている。 通常、上述の用途に対しては高分子量を有する生成物がより適切であるため、 共重合体の調製においては、高分子量の共重合体が得られるように触媒及び重合 条件を選択しなければならないことは言うまでもないことである。 反応を低い反応温度で行うと、高分子量を有する共重合体が生成し易くなる。 しかし残念なことに、充分な高分子量を有する共重合体の調製に適した低い反応 温度では、多くの場合、使用触媒の活性が足りないため、有効な生成速度を達成 できないことが判明している。温度を上げると、共重合体の形成速度は速くなる ものの、共重合体の分子量は低下する。 高分子量を有する共重合体を許容速度にて調製する方法を見い出すため、今ま でにも数多くの試みがなされてきている。これらの試みは、特に触媒系の改良に 注目したものであり、特に、触媒系による影響や多くの異なる配位子が研究され ている。通常、二座配位子を用いて得られた結果は一座配位子を用いた場合より も優れており、ホスフィン配位子が対応するアルシン及びスチビン配位子よりも 適切であることがすぐに判明した一方、上述の式を有する配位子中の各種基Q1 、Q2、Q3、Q4及びXを変えて得られる効果は、決して予測できるものではな かった。 今までに得られた結果から、反応速度は、式Q56P−X−PQ78(式中、 基Q5〜Q8の少なくとも一つは、少なくとも1個の極性置換基を燐に対してオル ト位に含有するアリール基を表す)のビスホスフィン配位子を用いることで有意 に増大することが明らかになった。この種の方法は、欧州特許出願公開明細書第 319083号及び同第257663号に開示されている。さらに、一般式Q1 2M−X1−MQ34(式中、X1は3個の原子をブリッジ中に有する二価架橋 基、即ち、2個の炭素原子とヘテロ原子、あるいはより好ましくは3個の炭素原 子をブリッジ中に有する二価架橋基を表す)を有する二座配位子を含有する触媒 の活性が、架橋基が2個のみあるいは4個の原子からなる同様の配位子を含有す る触媒の活性よりも実質的に高いことも明らかになっている(欧州特許出願公開 明細書第121965号参照)。 配位子を選択することにより、所望の共重合体を調製するのに充分な活性を有 する触媒組成物の調製が可能になった一方で、得られた生成物の嵩密度には依然 として問題が残されたままであった。 分子量以外には、kg共重合体/m3反応媒体で表される嵩密度が、問題となって いる共重合体の重要な性質を表す。嵩密度は、共重合体の調製だけでなく、共重 合体の処理、貯蔵、輸送及び加工においても重要な役割を果たすものである。 今回思いがけなく、2個の燐原子がエチレンブリッジによって隔てられている 特定のビスホスフィン配位子を含有する触媒系を用いることにより、高嵩密度を 有する共重合体が、許容できかつ多くは高速である反応速度にて得られることが 見い出された。 米国特許発明明細書第5010170号には、パラジウム/二座配位子触媒を 用いる一酸化炭素とオレフィンとの共重合において、燐二座配位子の混合物を使 用することにより、反応器への付着が低減することが開示されている。配位子の 混合物は、燐原子に4個のo−アルコキシ置換アリール基が結合した二座配位子 と、燐原子にアルコキシ置換されていない4個のアリール基が結合した二座配位 子とからなる。o−アルコキシ置換された配位子の例は、1,2−ビス〔ビス( 2,4−ジエトキシフェニル)ホスフィノ〕エタンである。この明細書は、当業 者に本発明を教示するものではない。 本発明は、一酸化炭素とエチレン系不飽和化合物との共重合に適した触媒系に 関するものであり、前記触媒系は、 (a) パラジウムカチオンの源、及び (b) 一般式 R12P−CH2−CH2−PR34 (I) (式中、R1は、R1に結合している燐原子に対してオルト位及び/またはパラ位 のいずれか一方または両方を極性基で置換されたフェニル基を表し、R2、R3及 びR4は独立して置換または未置換ヒドロカルビル基を表す)を有する二座配位 子 に基づくものである。 触媒系が二座配位子の混合物に基づく場合には、混合物中における一般式(I )の二座配位子の量は、二座配位子の総量に対して好ましくは少なくとも95モ ル%、特に98モル%以上である。このような配位子混合物は、一般式(I)( 式中、R1、R2、R3及びR4は各々燐原子に対してオルト位にアルコキシ基を有 する)の二座配位子と、一般式R56P−X2−PR78(式中、R5、R6、R7 及びR8は独立してアルコキシ置換されていないアリール基、典型的には10個 までの炭素原子を有するアリール基を表し、X2は典型的に2〜4個の炭素原子 をブリッジ中に有する二価ヒドロカルビル基を表す)の二座配位子とを含む。こ のような配位子混合物は、典型的には、パラジウム1グラム原子当たり0.5〜 2モルの量にて含まれ、さらにpKaが4未満の酸のアニオンを含 む触媒系で用いることができる。前記酸のアニオンは、典型的には、パラジウム 1グラム原子当たり0.5〜50当量の量で含まれる。 好ましくは、一般式(I)の二座配位子を単独で用いる。 さらに、本発明は、本発明の触媒系の存在下でモノマーを反応させることによ り、一酸化炭素とエチレン系不飽和化合物との共重合体を調製する方法にも関す る。 パラジウムカチオンの源、即ち、触媒系の成分(a)としては、パラジウム塩を 用いるのが便利である。適切な塩には、硫酸、硝酸、燐酸及びスルホン酸といっ た鉱酸の塩が含まれる。好ましくは、カルボン酸(例えば、酢酸、トリフルオロ 酢酸、トリクロロ酢酸、プロピオン酸及びクエン酸等の8個までの炭素原子を有 するカルボン酸)のパラジウム塩を用いる。酢酸パラジウム(II)が、特に好適な パラジウムカチオンの源である。 式(I)の二座配位子、即ち、触媒系の成分(b)では、R1は1個以上の極性基 で置換されたフェニル基を表す。該極性基は、R1に結合している燐原子に対し てオルト位またはパラ位に位置し、極性基が2個以上ある場合には、全てオルト 位に位置するかあるいはオルト位とパラ位の両方に位置する。1個の極性置換基 がオルト位に位置するのが好適である。 適切な極性基には、アルコキシ基及びチオメチル基等のチオアルキル基が含ま れる。 アルコキシ基が好ましく、特にC1〜C4アルコキシ基が好適である(C1〜C4 は通常の意味を有し、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、 sec−ブチル、イソブチル及びtert−ブチルを表す)。 R1としては、燐原子に対してオルト位にメトキシ基が存在する場合が最も好 適である。 式(I)(式中、R2、R3及びR4は各々アリール基、典型的には10個まで の炭素原子を有するアリール基、特にフェニル基を表す)の配位子を含む触媒系 を用いるのがよい。 好ましくは、R2、R3及びR4は全てR1と同じ定義を有する。従って、特に好 適な式(I)の二座配位子は、1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル) ホスフィノ〕エタンである。 触媒系へ添加する二座配位子の量は特に限定はないが、パラジウム1グラム原 子当たり二座配位子0.5〜2モルの範囲から選択するのが便利である。配位子 の量は、好ましくはパラジウム1グラム原子当たり0.75〜1.5モルの範囲 である。 触媒系は、パラジウムと配位しないかあるいはごく弱くしか配位しないアニオ ン源として共重合時に作用すると通常考えられている追加成分を含むことも可能 である。適切な追加成分は、例えば、プロトン酸、プロトン酸の塩、ルイス酸、 ルイス酸とプロトン酸の組み合わせ、及びこの種の組み合わせから誘導される塩 である。強酸、特に18℃の水溶液中にて測定したpKaが3未満、さらには2 未満のものが適切である。適切な酸の例としては、パラジウム塩のところで述べ た酸(例えば、トリフルオロ酢酸)が挙げられる。他の適切な酸は、硼酸と1, 2−ジオール、カテコールまたはサリチル酸との付加物である。上述の酸の塩も 使用可能である。他の適切な塩には、1種以上のヒドロカルビルボレートアニオ ンまたはカルボレートアニオンが含まれ、例えば、ナトリウムテトラキス〔ビス −3,5−(トリフルオロメチル)フェニル〕ボレート、リチウムテトラキス( パーフルオロフェニル)ボレート及びコバルトカルボレート(Co(B11CH12)2)等 である。適切なルイス酸は、例えば、BF3、SnCl2、SnF2及びSn(CF3 SO3)2、並びにトリフェニルボラン、トリス(パーフルオロフェニル)ボラン 及びトリス〔ビス−3,5−(トリフルオロメチル)フェニル〕ボラン等のヒド ロカルビルボランである。ルイス酸と組み合わせが可能なプロトン酸は、例えば 、スルホン酸とヒドロハロゲン酸、特にHFである。ルイス酸とプロトン酸の組 み合わせの例は、テトラフルオロ硼酸(HBF4)である。この趣旨に合う他の 化合物は、アルミノキサン(aluminoxane)であり、特にメチルアルミノキサンと t−ブチルアルミノキサンである。 触媒系に添加される追加成分に硼素が含まれている場合が特に有利である。特 に硼素を含有するルイス酸、プロトン酸または塩が有利である。pKaが2未満 の硼素含有プロトン酸(テトラフルオロ硼酸)を用いると、非常に良好な結果が 得られる。 通常アニオン源として作用すると考えられている追加成分の量は、好ましくは パラジウム1グラム原子当たり0.5〜50モル、特に1〜25モルの範囲から 選択する。しかしながら、アルミノキサンの場合は、アルミニウム:パラジウム のモル比が4000:1〜10:1、好ましくは2000:1〜100:1の範 囲となるような量にて使用する。 触媒系の活性は、共重合すべきエチレン系不飽和化合物1モル当たりパラジウ ムが10-8〜10-1グラム原子となるような量で充分である。好ましくは、10-7 〜10-2である。 本発明の方法の出発材料としてのエチレン系不飽和化合物に関しては、オレフ ィンが好適であり、特に低級オレフィン、即ち、エテン及びプロペンまたはこれ らの混合物が好適である。エテンは、一酸化炭素との共重合モノマーとして最も 好適であり、特に単独または実質的に単独で用いるのが好適である。「実質的に 」という語は、含まれる他のエチレン系不飽和化合物の量を考慮しなくても構わ ないという意味であり、特に他のエチレン系不飽和化合物がエチレン系不飽和化 合物の総量に対して2モル%未満、好ましくは1モル%未満の量で共重合体中に 組み込まれるような場合を意味する。出発材料は、一酸化炭素1モル当たりエチ レン系不飽和化合物が0.25〜4モルとなるような比にて用いるのが便利であ る。好ましくは、2種のモノマー間のモル比は、3:1〜1:3の範囲、特に1 .5:1〜1:1.5の範囲である。 本発明の方法は、適切な希釈剤の存在下にて行うと便利である。本発明の共重 合体は多くの慣用液体溶剤に不溶または実質的に不溶であるため、これらの数多 くの液体を共重合反応時に希釈剤として用いることが可能である。適切な希釈剤 は、極性有機液体であり、ケトン、エーテル、エステルまたはアミド等である。 好ましくは、一価及び二価アルコール等のプロトン液体を用いる。 1分子当たり多くとも4個の炭素原子を有する第一級低級アルコールを用いる と、共重合反応の反応速度は、希釈剤が第三級アルコールである媒体中よりも通 常速くなることが判っている。従って、1分子当たり多くとも4個の炭素原子を 有する第一級低級アルコールが特に望ましく、メタノールが極めて適切な希釈剤 である。 驚くべきことに、1分子当たり多くとも4個の炭素原子を有する第一級アルコ ールと1分子当たり多くとも10個の炭素原子を有する第三級アルコールの混合 物を用いると、反応速度が速くなるだけでなく、さらに得られる共重合体の極限 粘度数(LVN、または固有粘度)も高くなるのである(前記極限粘度数は、共 重合体をm−クレゾール中に溶解させ、60℃にて、異なる共重合体濃度おいて 測定した粘度値より計算される)。第一級アルコールと第三級アルコールは好ま しくは30:70〜70:30のモル比範囲で含まれる。 高LVNは、共重合体が高分子量であることを意味する。 例えば、メタノールと第三級ブタノールを1:1の体積比で用いると、高LV Nの共重合体が高反応速度にて生成する。 他方、欧州特許出願公開明細書第319083号に記載の二座配位子を含有す る触媒を用いる共重合方法に、第一級アルコールと第三級アルコールの混合物を 希釈剤として使用すると、反応速度はかなり低下する。 希釈剤を本発明の方法に用いる場合は、モノマーを触媒系に接触させる前に、 固体粒子状物質を希釈剤に懸濁させるのが好ましい。適切な固体粒子状物質は、 シリカ、ポリエテン、及び一酸化炭素とエチレン系不飽和化合物との共重合体で あり、好ましくは、調製される共重合体と同一モノマーに基づく共重合体である 。固体粒子状物質の量は、希釈剤100g当たり0.1〜20g、特に0.5〜 10gである。 本発明の方法の好適な態様によれば、固体担体材料に担持された触媒系を用い る。 この種の担持型触媒系を用いると、高嵩密度を有する重合体が得られるのに対 し、欧州特許出願公開明細書第319083号の配位子に基づく担持型触媒系を 用いると、共重合体の嵩密度は低下する。 適切な固体材料には、重合体及び樹脂、特にイオン交換樹脂等の有機化合物や 、ゼオライト及び無機酸化物(例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニ ア等)といった無機化合物が含まれる。無機酸化物が好適な担体材料であり、こ の中でも特に、シリカまたはシリカを含有する混合酸化物が好適である。 触媒を担持するのに用いる担体材料の量は特に限定はない。広くは、担体材料 の大きさにより触媒の最適性能に要する担体材料の量が決まる。 特に、粒径が0.001〜5ミクロン、好ましくは0.005〜4ミクロンの 範囲の担体材料が望ましい。前記粒径は、通常D50値、即ち、粒子の50%が有 する粒子直径(ミクロン)で表される。粒径が判れば、実質的に全ての粒子の直 径は該範囲内である。0.01のD50値を有する材料が特に好適である。 必要ならば、有機酸化体をさらに含む触媒系を使用することも可能である。適 切な酸化体の例としては、1,4−ベンゾキノン、1,2−ナフトキノン及び1 ,4−ナフトキノン等のキノンが挙げられる。 本発明の方法を行う条件には、20〜200℃、特に30〜130℃、かつ1 〜200バール、特に5〜100バールの高温高圧の適用が含まれる。 好適な反応温度は、70〜130℃であり、80〜100℃が最も好適である 。 反応圧力は、好ましくは40〜80バールの範囲から選択するが、これらの範 囲外の圧力を除外するものではない。 以下、実施例を挙げて本発明を説明する。実施例1 一酸化炭素/エテン共重合体を以下のようにして調製した。200ml攪拌オー トクレーブにメタノール90ml、一酸化炭素/エテン直鎖状交互共重合体(先の 実験で得られたもの)1.58g、及び触媒溶液を投入した。前記触媒溶液は、 メタノール10ml、酢酸パラジウム(II)0.0094ミリモル、フルオロ硼酸( HBF4)0.188ミリモル及び1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホ スフィノ〕エタン0.0104ミリモルを含有するものである。 オートクレーブ中の空気を窒素で置換した(1バール)。次いでオートクレー ブを90℃に加熱し、一酸化炭素とエテンの等モル混合物で加圧した。圧力が5 0バールに達したところで共重合を開始した。一酸化炭素とエテンの等モル混合 物で加圧し、反応時の圧力を維持した。3時間後、減圧し、続いて周囲温度まで 冷却して共重合を停止した。 共重合体の収量は26.5gであり、嵩密度は220kg/m3であった。重合速 度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体8.3kgであった。実施例2 一酸化炭素とエテンの等モル混合物の代わりに一酸化炭素とエテンのモル比0 .40:1の混合物で反応器を加圧した以外は、実質的に実施例1と同様に一酸 化炭素/エテン共重合体を調製した。 共重合体の収量は36.1gであり、嵩密度は315kg/m3であった。重合速 度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体11.5kgであった。実施例3 一酸化炭素とエテンの等モル混合物の代わりにモル比1.42:1の混合物で 反応器を加圧した以外は、実質的に実施例1と同様に一酸化炭素/エテン共重合 体を調製した。 共重合体の収量は25.6gであり、嵩密度は230kg/m3であった。重合速 度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体8.0kgであった。実施例4 反応温度を90℃の代わりに85℃にした以外は、実質的に実施例1と同様に 一酸化炭素/エテン共重合体を調製した。 共重合体の収量は20.2gであり、嵩密度は195kg/m3であった。重合速 度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体6.2kgであった。実施例5 反応温度を90℃の代わりに95℃にした以外は、実質的に実施例1と同様に 一酸化炭素/エテン共重合体を調製した。 共重合体の収量は30.7gであり、嵩密度は255kg/m3であった。重合速 度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体9.7kgであった。実施例A (比較、本発明に従わない) 1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕エタンの代わりに1 ,3−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕プロパンを0.104ミ リモル用いた以外は、実質的に実施例1と同様に一酸化炭素/エテン共重合体を 調製した。 共重合体の収量は6.1gであり、嵩密度はわずか70kg/m3であった。重合 速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体1.5kgであった。実施例6 フルオロ硼酸の代わりにトリフルオロ酢酸を0.188ミリモルを用いた以外 は、実質的に実施例1と同様に一酸化炭素/エテン共重合体を調製した。 共重合体の収量は16.9gであり、嵩密度は107kg/m3であった。重合速 度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体5.1kgであった。実施例B (比較、本発明に従わない) 1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕エタンの代わりに1 ,3−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕プロパンを0.104ミ リモル用いた以外は、実質的に実施例6と同様に一酸化炭素/エテン共重合体を 調製した。 フラフ状生成物が生成し、反応器内容物の適切な攪拌が行えなくなったため、 反応を1時間後に停止しなければならなかった。 共重合体の収量は8.7gであり、嵩密度は80kg/m3であった。重合速度は 、パラジウム1g当たり毎時で共重合体8.1kgであった。実施例7 一酸化炭素/エテン共重合体を以下のようにして調製した。300ml攪拌オー トクレーブにメタノール100mlを投入した。一酸化炭素で加圧して空気を除去 し、続いて一酸化炭素とエテンのモル比1.5:1の混合物で加圧して圧力を5 0バールへ上げた。 温度を96℃に上げ、次いでさらに5バール高い圧力にて一酸化炭素流と共に 触媒溶液を注入した。前記触媒溶液は、酢酸パラジウム(II)0.01ミリモル、 1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕エタン0.012ミリ モル、フルオロ硼酸0.2ミリモルをメタノール10mlに溶解したものである。 次いで反応を開始し、1時間後に停止した。 共重合体の収量は13gであった。重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で 共重合体13kgであった。共重合体の極限粘度数(LVN)は0.7ml/gであっ た。実施例8 メタノール100mlの代わりに第三級ブタノール50mlとメタノール50mlの 混合物を用いた以外は、実質的に実施例7と同様に一酸化炭素/エテン共重合体 を調製した。 共重合体の収量は10gであった。重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で 共重合体10kgであった。共重合体の極限粘度数(LVN)は4.5dl/gに増加 した。 同様の実験で、希釈剤としてメタノールを用いずに第三級ブタノール100ml のみを用いたところ、重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体1.5 kgであった。実施例C (比較、本発明に従わない) 1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕エタンの代わりに1 ,3−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕プロパンを0.012ミ リモル用いた以外は、実質的に実施例7と同様に一酸化炭素/エテン共重合体を 調製した。 得られた共重合体の極限粘度数(LVN)は2.0dl/gであり、重合速度は、 パラジウム1g当たり毎時で共重合体10kgであった。 同様の実験で、希釈剤としてメタノールを用いずに第三級ブタノール100ml のみを用いたところ、重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体0.5 kgであった。 別の同様の実験で、希釈剤として第三級ブタノール50mlとメタノール50ml を用いたところ、2時間後に5gの共重合体を得た。共重合体の極限粘度数(L VN)は6.0dl/gであったが、重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重 合体10kgから2.5kgへ低下した。実施例9 一酸化炭素/エテン共重合体を以下のようにして調製した。300mlオートク レーブに、メタノール150ml、CLA27252(市販のシリカ、粒径(D50 )3.5ミクロン)5g、酢酸パラジウム(II)(1.5mgPd)、1,2−ビス 〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕エタン及びフルオロ硼酸−ジメチル エーテルをパラジウム化合物:二座配位子:酸アニオンのモル比が1.0:1. 1:5.0となるように投入した。空気を除去し、続いて一酸化炭素とエテンの 等モル混合物でオートクレーブを加圧して圧力を50バールへ上げた。オートク レーブの内容物の温度を90℃に上げ、重合を開始した、5時間後に反応を停止 した。 重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体2.1kgであった。共重合 体の嵩密度は290kg/m3であった。実施例D (比較、本発明に従わない) 1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕エタンの代わりに1 ,3−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕プロパンを用いた以外は 、実質的に実施例9と同様に一酸化炭素/エテン共重合体を調製した。 重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体8.2kgであった。共重合 体の嵩密度は123kg/m3であった。実施例10 CLA27252の代わりにオルガノシリカゾル(市販のシリカ、粒径(D50 )0.01ミクロン)を用いた以外は、実質的に実施例9と同様に一酸化炭素/ エテン共重合体を調製した。 重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体5.8kgであった。共重合 体の嵩密度は320kg/m3であった。実施例E (比較、本発明に従わない) 1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕エタンの代わりに1 ,3−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕プロパンを用いた以外は 、実質的に実施例10と同様に一酸化炭素/エテン共重合体を調製した。 重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体9.6kgであった。共重合 体の嵩密度は120kg/m3であった。実施例11 フルオロ硼酸−ジメチルエーテルの代わりにトリフルオロ酢酸を用いた以外は 、実質的に実施例10と同様に一酸化炭素/エテン共重合体を調製した。 重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体5.1kgであった。共重合 体の嵩密度は370kg/m3であった。実施例F (比較、本発明に従わない) 1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕エタンの代わりに1 ,3−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ〕プロパンを用いた以外は 、実質的に実施例11と同様に一酸化炭素/エテン共重合体を調製した。 重合速度は、パラジウム1g当たり毎時で共重合体8.3kgであった。共重合 体の嵩密度は127kg/m3であった。Detailed Description of the Invention            A copolymer of carbon monoxide and an olefinically unsaturated compound                       Catalyst system and method for preparing   The present invention prepares a copolymer of carbon monoxide and one or more ethylenically unsaturated compounds. It relates to a method of manufacturing.   A linear copolymer of carbon monoxide and one or more ethylenically unsaturated compounds can be polymerized. To react the monomers under the conditions in the presence of a suitable palladium-containing catalyst system. It can be prepared more. The copolymer is a unit derived from carbon monoxide and an ethylene-based unit. The units derived from the saturated compound are substantially alternately arranged.   The linear copolymer thus obtained is suitable for various applications as a thermoplastic resin. Very suitable. The copolymer is a film, sheet, plate, It can be further processed into fibers, household products, automobile parts and the like. The above copolymer Suitable methods for the preparation of are described in EP-A-1810114 and EP-121121. 965, and is usually done in batch operation.   In this method, in particular, a palladium compound, an carboxylic acid aniline having a pKa of less than 2, ON, and general formula Q1Q2MX-MQThreeQFour(In the formula, M is phosphorus, arsenic or antimony X has at least 2 carbon atoms in the bridge and is sterically hindered. Represents an organic divalent cross-linking group having no substituent,1, Q2, QThreeAnd QFourAre the same Or a catalyst obtained by reacting a bidentate ligand having a different hydrocarbon group) Is used.   Generally, products with high molecular weight are more suitable for the above-mentioned applications, In the preparation of the copolymer, the catalyst and polymerization are performed so that a high molecular weight copolymer is obtained. It goes without saying that the conditions have to be selected.   When the reaction is carried out at a low reaction temperature, a copolymer having a high molecular weight is likely to be produced. Unfortunately, however, the low reaction suitable for the preparation of copolymers with sufficient high molecular weight. At temperature, the catalyst used is often underactive, resulting in an effective production rate It turns out that you can't. Increasing temperature increases the rate of copolymer formation However, the molecular weight of the copolymer is reduced.   In order to find out how to prepare copolymers with high molecular weight at an acceptable rate, Many attempts have been made in Japan. These attempts have been particularly aimed at improving the catalyst system. Of particular interest are the effects of the catalytic system and the many different ligands studied. ing. Generally, the results obtained with bidentate ligands are better than those with monodentate ligands. Is also superior to phosphine ligands than the corresponding arsine and stibine ligands. While quickly found to be suitable, various groups Q in the ligand having the above formula1 , Q2, QThree, QFourAnd the effect obtained by changing X is by no means predictable. won.   From the results obtained so far, the reaction rate isFiveQ6PX-PQ7Q8(Where Group QFive~ Q8At least one of the polar substituents is at least one polar substituent to phosphorus. Significant by using a bisphosphine ligand) It became clear that it will increase. This kind of method is described in European Patent Application Publication No. 319083 and 257663. Furthermore, the general formula Q1 Q2MX1-MQThreeQFour(Where X1Is a divalent bridge with three atoms in the bridge A group, ie two carbon atoms and a heteroatom, or more preferably three carbon atoms Containing a bidentate ligand having a divalent bridging group having a child in the bridge) The activity of a bridging group contains a similar ligand consisting of only two or four atoms. It has also been revealed that the activity is substantially higher than that of the catalyst (European Patent Application Publication). See Specification No. 121965).   By choosing the ligand, one has sufficient activity to prepare the desired copolymer. While it has become possible to prepare a catalyst composition that As was the problem remained.   Other than molecular weight, kg copolymer / mThreeThe bulk density represented by the reaction medium becomes a problem Represents an important property of the copolymer. Bulk density depends not only on copolymer preparation but also copolymer It also plays an important role in the processing, storage, transportation and processing of coalescence.   Unexpectedly this time the two phosphorus atoms are separated by an ethylene bridge By using a catalyst system containing a specific bisphosphine ligand, high bulk density can be obtained. The copolymers having are obtainable at reaction rates that are acceptable and often fast. Was found.   US Pat. No. 5,010,170 describes a palladium / bidentate ligand catalyst. In the copolymerization of the carbon monoxide and the olefin used, a mixture of phosphorus bidentate ligands is used. It is disclosed that the use reduces the adherence to the reactor. Ligand The mixture is a bidentate ligand in which four o-alkoxy-substituted aryl groups are bonded to phosphorus atoms. And a bidentate coordination in which four aryl groups not substituted by alkoxy are bonded to the phosphorus atom It consists of a child. Examples of o-alkoxy substituted ligands are 1,2-bis [bis ( 2,4-diethoxyphenyl) phosphino] ethane. This specification is It is not intended to teach the invention to others.   The present invention provides a catalyst system suitable for the copolymerization of carbon monoxide and an ethylenically unsaturated compound. And the catalyst system is   (a) a source of palladium cations, and   (b) General formula       R1R2P-CH2-CH2-PRThreeRFour              (I) (Where R1Is R1Ortho and / or para to the phosphorus atom bound to Represents a phenyl group in which one or both of2, RThreeOver And RFourAre independently substituted or unsubstituted hydrocarbyl groups) Child It is based on.   When the catalyst system is based on a mixture of bidentate ligands, the general formula (I The amount of bidentate ligands in) is preferably at least 95 mol based on the total amount of bidentate ligands. %, Especially 98 mol% or more. Such a mixture of ligands has the general formula (I) ( Where R1, R2, RThreeAnd RFourEach has an alkoxy group at the ortho position with respect to the phosphorus atom. B) and the general formula RFiveR6PX2-PR7R8(Where RFive, R6, R7 And R8Are independently aryl groups which are not alkoxy substituted, typically 10 Represents an aryl group having up to carbon atoms, X2Is typically 2 to 4 carbon atoms Represents a divalent hydrocarbyl group) in the bridge). This Ligand mixtures such as are typically 0.5 to 0.5 gram atom of palladium per gram atom. It is contained in an amount of 2 mol and further contains an anion of an acid having a pKa of less than 4. Can be used in a catalyst system. The anion of the acid is typically palladium. It is included in an amount of 0.5 to 50 equivalents per gram atom.   Preferably, the bidentate ligand of general formula (I) is used alone.   Furthermore, the present invention involves reacting the monomers in the presence of the catalyst system of the present invention. And a method for preparing a copolymer of carbon monoxide and an ethylenically unsaturated compound You.   The source of palladium cations, that is, the catalyst system component (a), a palladium salt It is convenient to use. Suitable salts include sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and sulfonic acid. Mineral acid salts are included. Preferably, carboxylic acids (eg acetic acid, trifluoro It has up to 8 carbon atoms such as acetic acid, trichloroacetic acid, propionic acid and citric acid. Carboxylic acid). Palladium (II) acetate is particularly preferred It is a source of palladium cations.   In the bidentate ligand of formula (I), ie component (b) of the catalyst system, R is1Is one or more polar groups Represents a phenyl group substituted with. The polar group is R1For the phosphorus atom bound to Located in the ortho or para position and has two or more polar groups, all Positioned or in both ortho and para positions. One polar substituent Is preferably located in the ortho position.   Suitable polar groups include alkoxy groups and thioalkyl groups such as thiomethyl groups. It is.   Alkoxy groups are preferred, especially C1~ CFourAlkoxy groups are preferred (C1~ CFour Has the usual meaning, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, represents sec-butyl, isobutyl and tert-butyl).   R1The most preferable case is the presence of a methoxy group at the ortho position with respect to the phosphorus atom. It is suitable.   Formula (I) (wherein R2, RThreeAnd RFourAre each aryl groups, typically up to 10 Catalyst system containing a ligand of an aryl group having carbon atoms of It is better to use.   Preferably R2, RThreeAnd RFourIs all R1Has the same definition as Therefore, especially good A suitable bidentate ligand of formula (I) is 1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) Phosphino] ethane.   The amount of bidentate ligand added to the catalyst system is not particularly limited, but 1 gram of palladium It is convenient to choose from the range of 0.5 to 2 moles of bidentate ligand per child. Ligand Is preferably in the range of 0.75 to 1.5 moles per gram atom of palladium. It is.   The catalyst system is an anio that does not coordinate with palladium or only weakly. It is possible to include additional components normally considered to act during copolymerization as a source of It is. Suitable additional components are, for example, protic acids, salts of protic acids, Lewis acids, Combinations of Lewis and protic acids, and salts derived from such combinations It is. PKa measured in a strong acid, especially in an aqueous solution at 18 ° C, is less than 3, and even 2 Those less than are suitable. Examples of suitable acids are mentioned under Palladium salts. Acid (for example, trifluoroacetic acid). Other suitable acids are boric acid and 1, It is an adduct with 2-diol, catechol or salicylic acid. Also the above acid salts It can be used. Other suitable salts include one or more hydrocarbyl borate anio. Or a carbonate anion, such as sodium tetrakis [bis -3,5- (trifluoromethyl) phenyl] borate, lithium tetrakis ( Perfluorophenyl) borate and cobalt carborate (Co (B11CH12)2)etc It is. Suitable Lewis acids are eg BFThree, SnCl2, SnF2And Sn (CFThree SOThree)2, And triphenylborane, tris (perfluorophenyl) borane And tris [bis-3,5- (trifluoromethyl) phenyl] borane, etc. It is Rocarville Boran. Protonic acids that can be combined with Lewis acids are, for example, , Sulfonic acids and hydrohalo acids, especially HF. Pair of Lewis acid and protic acid An example of the combination is tetrafluoroboric acid (HBFFour). Others that fit this purpose The compound is aluminoxane, especially with methylaluminoxane. It is t-butylaluminoxane.   It is particularly advantageous if the additional component added to the catalyst system contains boron. Special Lewis acids, protic acids or salts containing boron are preferred. pKa less than 2 Very good results with the boron-containing protic acid (tetrafluoroboric acid) can get.   The amount of additional component normally considered to act as a source of anions is preferably From 0.5 to 50 mol, especially 1 to 25 mol, per gram atom of palladium select. However, in the case of aluminoxane, aluminum: palladium Molar ratio of 4000: 1 to 10: 1, preferably 2000: 1 to 100: 1. Use in an amount that will be enclosed.   The activity of the catalyst system depends on the amount of palladium per mole of ethylenically unsaturated compound to be copolymerized. Mu is 10-8-10-1An amount that is in gram atoms is sufficient. Preferably 10-7 -10-2It is.   Regarding ethylenically unsaturated compounds as starting materials for the process of the invention, Preferred are olefins, especially lower olefins, ie ethene and propene or the same. Mixtures of these are preferred. Ethene is the most copolymerized monomer with carbon monoxide. It is preferable, and it is particularly preferable to use it alone or substantially alone. "Substantially The term "may not take into account the amount of other ethylenically unsaturated compounds included. Means that no other ethylenically unsaturated compound is ethylenically unsaturated. Less than 2 mol%, preferably less than 1 mol%, based on the total amount of the compound in the copolymer. It means that it is incorporated. The starting material is ethylene per mole of carbon monoxide. Conveniently used in a ratio such that the lenically unsaturated compound is 0.25 to 4 mol. You. Preferably, the molar ratio between the two monomers is in the range 3: 1 to 1: 3, especially 1 . It is in the range of 5: 1 to 1: 1.5.   The method of the present invention is conveniently carried out in the presence of a suitable diluent. Common gravity of the present invention Since coalescence is insoluble or substantially insoluble in many conventional liquid solvents, these It is possible to use various liquids as a diluent during the copolymerization reaction. Suitable diluent Is a polar organic liquid such as a ketone, ether, ester or amide. Proton liquids such as monohydric and dihydric alcohols are preferably used.   Use primary lower alcohols having at most 4 carbon atoms per molecule And the reaction rate of the copolymerization reaction is better than in a medium where the diluent is a tertiary alcohol. I know it will always be faster. Therefore, at most 4 carbon atoms per molecule A primary lower alcohol having is particularly desirable, and methanol is a very suitable diluent. It is.   Surprisingly, primary alcohols with at most 4 carbon atoms per molecule Of alcohols and tertiary alcohols with at most 10 carbon atoms per molecule Not only the reaction speed increases, but also the limit of the copolymer obtained The viscosity number (LVN or intrinsic viscosity) also increases (the intrinsic viscosity number is Dissolve the polymer in m-cresol and at 60 ° C at different copolymer concentrations. Calculated from the measured viscosity value). Primary and tertiary alcohols preferred Specifically, it is contained in a molar ratio range of 30:70 to 70:30.   High LVN means the copolymer is of high molecular weight.   For example, using methanol and tertiary butanol at a volume ratio of 1: 1 gives a high LV. A copolymer of N is produced at a high reaction rate.   On the other hand, it contains the bidentate ligand described in EP-A-319083. A mixture of primary alcohol and tertiary alcohol was added to the copolymerization method using a catalyst. When used as a diluent, the reaction rate is significantly reduced.   If a diluent is used in the method of the present invention, before contacting the monomer with the catalyst system, It is preferred to suspend the solid particulate material in a diluent. Suitable solid particulate matter is Silica, polyethene, and copolymers of carbon monoxide and ethylenically unsaturated compounds Yes, preferably a copolymer based on the same monomers as the prepared copolymer . The amount of solid particulate matter is 0.1 to 20 g per 100 g diluent, especially 0.5 to 10 g.   According to a preferred aspect of the method of the present invention, a catalyst system supported on a solid support material is used. You.   This type of supported catalyst system has been shown to give polymers with high bulk densities. And a supported catalyst system based on the ligand of European Patent Application Publication No. 319083. If used, the bulk density of the copolymer will decrease.   Suitable solid materials include organic compounds such as polymers and resins, especially ion exchange resins, , Zeolites and inorganic oxides (eg silica, alumina, titania, zirconia Inorganic compounds such as a) are included. Inorganic oxides are the preferred carrier materials, Of these, silica or a mixed oxide containing silica is particularly preferable.   The amount of carrier material used to support the catalyst is not particularly limited. Broadly, carrier material Size determines the amount of support material required for optimum catalyst performance.   In particular, the particle size is 0.001-5 microns, preferably 0.005-4 microns A range of carrier materials is desirable. The particle size is usually D50Value, that is, 50% of the particles are It is represented by the particle diameter (micron). Once the particle size is known, virtually all particles The diameter is within the range. 0.01 D50Materials having values are particularly suitable.   If desired, it is also possible to use a catalyst system which additionally comprises an organic oxidant. Suitable Examples of critical oxidants are 1,4-benzoquinone, 1,2-naphthoquinone and 1 , 4-naphthoquinone and other quinones.   The conditions for carrying out the method of the present invention include 20 to 200 ° C., particularly 30 to 130 ° C., and 1 Includes the application of high temperatures and pressures of ~ 200 bar, especially 5-100 bar.   The preferred reaction temperature is 70 to 130 ° C, most preferably 80 to 100 ° C. .   The reaction pressure is preferably selected in the range from 40 to 80 bar, but these ranges It does not exclude pressure outside the enclosure.   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.Example 1   A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared as follows. 200 ml stirring 90 ml of methanol and carbon monoxide / ethene linear alternating copolymer (previously 1.58 g (obtained in the experiment) and the catalyst solution were added. The catalyst solution is 10 ml of methanol, 0.0094 mmol of palladium (II) acetate, fluoroboric acid ( HBFFour) 0.188 mmol and 1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) pho It contains 0.0104 mmol of sufino] ethane.   The air in the autoclave was replaced with nitrogen (1 bar). Then autoclave The lobe was heated to 90 ° C. and pressurized with an equimolar mixture of carbon monoxide and ethene. Pressure is 5 Copolymerization was initiated when 0 bar was reached. An equimolar mixture of carbon monoxide and ethene The product was pressurized to maintain the pressure during the reaction. After 3 hours depressurize, then to ambient temperature Cooling stopped the copolymerization.   The yield of the copolymer was 26.5 g, and the bulk density was 220 kg / m.ThreeMet. Polymerization speed The degree was 8.3 kg of copolymer / g of palladium per hour.Example 2   Instead of an equimolar mixture of carbon monoxide and ethene, a molar ratio of carbon monoxide and ethene of 0 . Substantially the same as Example 1 except that the reactor was pressurized with a 40: 1 mixture. A carbonized / ethene copolymer was prepared.   The yield of the copolymer was 36.1 g, and the bulk density was 315 kg / m.ThreeMet. Polymerization speed The degree was 11.5 kg of copolymer per gram of palladium per hour.Example 3   Instead of an equimolar mixture of carbon monoxide and ethene, a mixture with a molar ratio of 1.42: 1 Carbon monoxide / ethene copolymerization substantially as in Example 1 except that the reactor was pressurized. The body was prepared.   The yield of the copolymer was 25.6 g, and the bulk density was 230 kg / m.ThreeMet. Polymerization speed The degree was 8.0 kg of copolymer / g of palladium per hour.Example 4   Substantially the same as in Example 1 except that the reaction temperature was 85 ° C instead of 90 ° C. A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared.   The yield of the copolymer was 20.2 g, and the bulk density was 195 kg / m.ThreeMet. Polymerization speed The degree was 6.2 kg of copolymer / g of palladium per hour.Example 5   Substantially the same as in Example 1 except that the reaction temperature was 95 ° C instead of 90 ° C. A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared.   The yield of the copolymer is 30.7 g, and the bulk density is 255 kg / m.ThreeMet. Polymerization speed The degree was 9.7 kg of copolymer / g of palladium per hour.Example A (Comparison, not according to the invention)   1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] ethane instead of 1 , 3-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] propane at 0.104% A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared in substantially the same manner as in Example 1 except that remole was used. Prepared.   The yield of the copolymer was 6.1g, and the bulk density was only 70kg / m.ThreeMet. polymerization The rate was 1.5 kg of copolymer / g of palladium per hour.Example 6   Except that 0.188 mmol of trifluoroacetic acid was used instead of fluoroboric acid A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared substantially in the same manner as in Example 1.   The yield of the copolymer was 16.9 g, and the bulk density was 107 kg / m.ThreeMet. Polymerization speed The degree was 5.1 kg of copolymer / g of palladium per hour.Example B (Comparison, not according to the invention)   1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] ethane instead of 1 , 3-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] propane at 0.104% A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared in substantially the same manner as in Example 6 except that remol was used. Prepared.   As a fluffy product was generated and it became impossible to properly stir the contents of the reactor, The reaction had to be stopped after 1 hour.   The yield of the copolymer is 8.7g, and the bulk density is 80kg / m.ThreeMet. Polymerization rate The amount of the copolymer was 8.1 kg per hour per 1 g of palladium.Example 7   A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared as follows. 300 ml stirring 100 ml of methanol was added to the toclave. Pressurized with carbon monoxide to remove air And then pressurize with a mixture of carbon monoxide and ethene in a molar ratio of 1.5: 1 to 5 Raised to 0 bar.   The temperature was raised to 96 ° C and then with a further 5 bar higher pressure with a stream of carbon monoxide. The catalyst solution was injected. The catalyst solution was 0.01 mmol of palladium (II) acetate, 1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] ethane 0.012 mm Mol of fluoroboric acid (0.2 mmol) dissolved in 10 ml of methanol. The reaction was then started and stopped after 1 hour.   The yield of the copolymer was 13 g. Polymerization rate is hourly per g of palladium The amount of the copolymer was 13 kg. The intrinsic viscosity (LVN) of the copolymer was 0.7 ml / g. Was.Example 8   Instead of 100 ml of methanol, 50 ml of tertiary butanol and 50 ml of methanol Carbon monoxide / ethene copolymer substantially as in Example 7 except that the mixture was used. Was prepared.   The yield of the copolymer was 10 g. Polymerization rate is hourly per g of palladium The amount of the copolymer was 10 kg. Intrinsic viscosity number (LVN) of copolymer increased to 4.5dl / g did.   In a similar experiment, 100 ml tertiary butanol without methanol as diluent However, the polymerization rate of the copolymer was 1.5 per hour per 1 g of palladium. kg.Example C (Comparison, not according to the invention)   1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] ethane instead of 1 , 3-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] propane to 0.012 A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared in substantially the same manner as in Example 7 except that remole was used. Prepared.   The intrinsic viscosity (LVN) of the obtained copolymer was 2.0 dl / g, and the polymerization rate was The amount of the copolymer was 10 kg / g of palladium per hour.   In a similar experiment, 100 ml tertiary butanol without methanol as diluent However, the polymerization rate was 0.5% per hour per 1 g of palladium. kg.   In another similar experiment, 50 ml tertiary butanol and 50 ml methanol as diluents Was used, 5 g of a copolymer was obtained after 2 hours. Intrinsic viscosity number of copolymer (L VN) was 6.0 dl / g, but the polymerization rate was 1 The combined amount decreased from 10 kg to 2.5 kg.Example 9   A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared as follows. 300 ml haute To the reeve, 150 ml of methanol, CLA27252 (commercially available silica, particle size (D50 ) 3.5 micron) 5 g, palladium (II) acetate (1.5 mg Pd), 1,2-bis [Di (2-methoxyphenyl) phosphino] ethane and fluoroboric acid-dimethyl The molar ratio of ether to palladium compound: bidentate ligand: acid anion is 1.0: 1. It was added so that it became 1: 5.0. Removes air, followed by carbon monoxide and ethene The autoclave was pressurized with the equimolar mixture to raise the pressure to 50 bar. Haute Raise the temperature of the contents of the reeve to 90 ° C and start the polymerization, then stop the reaction 5 hours later. did.   The polymerization rate was 2.1 kg of copolymer per 1 g of palladium per hour. Copolymerization The bulk density of the body is 290kg / mThreeMet.Example D (Comparison, not according to the invention)   1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] ethane instead of 1 , 3-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] propane was used A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared substantially in the same manner as in Example 9.   The polymerization rate was 8.2 kg of copolymer per hour per 1 g of palladium. Copolymerization The bulk density of the body is 123kg / mThreeMet.Example 10   Organo silica sol (commercially available silica, particle size (D50 ) 0.01 micron), carbon monoxide / substantially the same as in Example 9 An ethene copolymer was prepared.   The polymerization rate was 5.8 kg of copolymer per 1 g of palladium per hour. Copolymerization The bulk density of the body is 320 kg / mThreeMet.Example E (Comparison, not according to the invention)   1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] ethane instead of 1 , 3-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] propane was used A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared substantially in the same manner as in Example 10.   The polymerization rate was 9.6 kg of copolymer per 1 g of palladium per hour. Copolymerization The bulk density of the body is 120 kg / mThreeMet.Example 11   Except that trifluoroacetic acid was used instead of fluoroboric acid-dimethyl ether. A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared substantially in the same manner as in Example 10.   The polymerization rate was 5.1 kg of copolymer per 1 g of palladium per hour. Copolymerization The bulk density of the body is 370 kg / mThreeMet.Example F (Comparison, not according to the invention)   1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] ethane instead of 1 , 3-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphino] propane was used A carbon monoxide / ethene copolymer was prepared substantially in the same manner as in Example 11.   The polymerization rate was 8.3 kg of copolymer per 1 g of palladium per hour. Copolymerization The bulk density of the body is 127 kg / mThreeMet.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブイス,アンドレ オランダ国エヌエル−1031 シー・エム アムステルダム、バトホイスウエヒ 3 (72)発明者 ドレント,エイト オランダ国エヌエル−1031 シー・エム アムステルダム、バトホイスウエヒ 3 (72)発明者 ペロ,デニス・ハンフリー・ルイス オランダ国エヌエル−1031 シー・エム アムステルダム、バトホイスウエヒ 3 (72)発明者 ウイヤンガールデン,ルドルフ・ヤコブス オランダ国エヌエル−1031 シー・エム アムステルダム、バトホイスウエヒ 3────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Buis, Andre             Netherlands Nuel-1031 CM             Amsterdam, Bathoeusuehi 3 (72) Inventor Drent, Eight             Netherlands Nuel-1031 CM             Amsterdam, Bathoeusuehi 3 (72) Inventor Pero, Dennis Humphrey Lewis             Netherlands Nuel-1031 CM             Amsterdam, Bathoeusuehi 3 (72) Inventor Weiyang Garden, Rudolf Jacobs             Netherlands Nuel-1031 CM             Amsterdam, Bathoeusuehi 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.一酸化炭素とエチレン系不飽和化合物との共重合に適した触媒系であって 、前記触媒系は、 (a) パラジウムカチオンの源、及び (b) 一般式 R12P−CH2−CH2−PR34 (I) (式中、R1は、R1に結合している燐原子に対してオルト位及び/またはパラ位 のいずれか一方あるいは両方を極性基で置換されたフェニル基を表し、R2、R3 及びR4は独立して置換または未置換ヒドロカルビル基を表す)を有する二座配 位子 に基づくものであり、 但し、上記触媒系が配位子の混合物に基づく場合には、前記配位子混合物は、一 般式(I)(式中、R1、R2、R3及びR4は各々燐原子に対してオルト位にアル コキシ基を有する)の二座配位子と一般式R56P−X2−PR78(式中、R5 、R6、R7及びR8は独立してアルコキシ置換されていない10個までの炭素原 子を有するアリール基を表し、X2は2〜4個の炭素原子をブリッジ中に有する 二価ヒドロカルビル基を表す)の二座配位子とを含み、該配位子混合物はパラジ ウム1グラム原子当たり0.5〜2モルの量にて含まれ、さらに上記触媒系は、 pKaが4未満の酸のアニオンをパラジウム1グラム原子当たり0.5〜50当 量の量にて含有し、該配位子混合物中における一般式(I)の二座配位子の量は 、2種の二座配位子の総量に対して少なくとも95モル%である上記触媒系。 2.一酸化炭素とエチレン系不飽和化合物との共重合に適した触媒系であって 、前記触媒系は、 (a) パラジウムカチオンの源、及び (b) 一般式(I)(式中、R1は、R1に結合している燐原子に対してオルト位 及び/またはパラ位のいずれか一方あるいは両方を極性基で置換されたフェニル 基を表し、R2、R3及びR4は独立して置換または未置換ヒドロカルビル基 を表す)の二座配位子 に基づくものであり、 好ましくは0.005〜4ミクロンの粒径を有するシリカ等の固体担体上に担持 されている上記触媒系。 3.さらにアニオンの源、特にpKaが2未満の酸、特にテトラフルオロ硼酸 を含むことを特徴とする請求の範囲1または2記載の触媒系。 4.一酸化炭素とエチレン系不飽和化合物との共重合に適した触媒系であって 、前記触媒系は、 (a) パラジウムカチオンの源、 (b) 一般式(I)(式中、R1は、R1に結合している燐原子に対してオルト位 及び/またはパラ位のいずれか一方あるいは両方を極性基で置換されたフェニル 基を表し、R2、R3及びR4は独立して置換または未置換ヒドロカルビル基を表 す)の二座配位子、及び (c) 硼素含有成分 に基づくものである上記触媒系。 5.硼素含有成分がルイス酸、プロトン酸または塩、特にテトラフルオロ硼酸 であるプロトン酸であることを特徴とする請求の範囲4記載の触媒系。 6.成分(b)に関して、式(I)中、R1が、R1に結合している燐原子に対し てオルト位をC1〜C4アルコキシ基で置換されたフェニル基を表し、R1が特に o−メトキシフェニル基である二座配位子に基づくことを特徴とする請求の範囲 1〜5のいずれか一項に記載の触媒系。 7.式(I)の二座配位子において、R2、R3及びR4がR1と同一の定義を有 することを特徴とする請求の範囲1〜6のいずれか一項に記載の触媒系。 8.式(I)の二座配位子が1,2−ビス〔ジ(2−メトキシフェニル)ホス フィノ〕エタンであることを特徴とする請求の範囲7記載の触媒系。 9.成分(a)に関して、カルボン酸のパラジウム塩、特に酢酸パラジウム(II) に基づくことを特徴とする請求の範囲1〜8のいずれか一項に記載の触媒系。 10.式(I)の二座配位子の量をパラジウム1グラム原子当たり0.75〜1 .5モルの範囲から選択し、アニオンの源または硼素含有成分の量を場合に応じ てパラジウム1グラム原子当たり1〜25モル範囲から選択することを特徴とす る請求の範囲3〜9のいずれか一項に記載の触媒系。 11.請求の範囲1〜10のいずれか一項に記載の触媒系の存在下にてモノマー を反応させることからなる、一酸化炭素とエチレン系不飽和化合物との共重合体 を調製する方法。 12.触媒の量を、共重合すべきエチレン系不飽和化合物1モル当たり10-7〜 10-2グラム原子のパラジウムが含まれるように選択し、一酸化炭素:エチレン 系不飽和化合物のモル比が1.5:1〜1:1.5の範囲であり、共重合を30 〜130℃の温度かつ50〜100バールの圧力にて行うことを特徴とする請求 の範囲11記載の方法。 13.エチレン系不飽和化合物としてエテンを用いることを特徴とする請求の範 囲11または12記載の方法。 14.共重合を、共重合体が不溶または実質的に不溶である希釈剤、特に有機プ ロトン液体の存在下にて行うことを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項 に記載の方法。 15.希釈剤として、1分子中に多くとも4個の炭素原子を有する第一級アルコ ール、特にメタノールを用いることを特徴とする請求の範囲14記載の方法。 16.適切な触媒系の存在下にてモノマーを反応させることからなる、一酸化炭 素とエチレン系不飽和化合物との共重合体を調製する方法であって、前記触媒系 は、 (a) パラジウムカチオンの源、及び (b) 一般式(I)(式中、R1は、R1に結合している燐原子に対してオルト位 及び/またはパラ位のいずれか一方あるいは両方を極性基で置換されたフェニル 基を表し、R2、R3及びR4は独立して置換または未置換ヒドロカルビル基を表 す)の二座配位子 に基づくものであり、 希釈剤として、1分子中に多くとも4個の炭素原子を有する第一級アルコール、 特にメタノールを用い、さらに1分子中に多くとも10個の炭素原子を有する第 三級アルコール、特に第三級ブタノールの存在下にて行う(第一級アルコール: 第三級アルコールのモル比は好ましくは30:70〜70:30の範囲である) 上記方法。[Claims]   1. A catalyst system suitable for the copolymerization of carbon monoxide and ethylenically unsaturated compounds , The catalyst system is   (a) a source of palladium cations, and   (b) General formula       R1R2P-CH2-CH2-PRThreeRFour              (I) (Where R1Is R1Ortho and / or para to the phosphorus atom bound to R represents a phenyl group in which one or both of2, RThree And RFourAre independently substituted or unsubstituted hydrocarbyl groups) Order Based on However, when the catalyst system is based on a mixture of ligands, the ligand mixture is General formula (I) (wherein R1, R2, RThreeAnd RFourAre each ortho to the phosphorus atom. A bidentate ligand (having a Coxy group) and the general formula RFiveR6PX2-PR7R8(Where RFive , R6, R7And R8Is independently up to 10 carbon atoms not alkoxy-substituted Represents an aryl group having a child, X2Has 2 to 4 carbon atoms in the bridge A divalent hydrocarbyl group) and the ligand mixture is Um is included in an amount of 0.5 to 2 moles per gram atom of um, and the catalyst system further comprises An acid anion having a pKa of less than 4 is added in an amount of 0.5 to 50 equivalents per gram atom of palladium. The amount of the bidentate ligand of the general formula (I) contained in the ligand mixture is The above catalyst system which is at least 95 mol% based on the total amount of the two bidentate ligands.   2. A catalyst system suitable for the copolymerization of carbon monoxide and ethylenically unsaturated compounds , The catalyst system is   (a) a source of palladium cations, and   (b) General formula (I) (in the formula, R1Is R1Ortho to the phosphorus atom bound to And / or phenyl substituted on one or both of the para positions with polar groups R represents a group2, RThreeAnd RFourAre independently substituted or unsubstituted hydrocarbyl groups Represents a bidentate ligand Based on Supported on a solid support such as silica, preferably having a particle size of 0.005-4 microns The above-mentioned catalyst system.   3. Further sources of anions, especially acids with a pKa of less than 2, especially tetrafluoroboric acid. A catalyst system according to claim 1 or 2, characterized in that   4. A catalyst system suitable for the copolymerization of carbon monoxide and ethylenically unsaturated compounds , The catalyst system is   (a) source of palladium cations,   (b) General formula (I) (in the formula, R1Is R1Ortho to the phosphorus atom bound to And / or phenyl substituted on one or both of the para positions with polar groups R represents a group2, RThreeAnd RFourIndependently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbyl group. B) bidentate ligand, and   (c) Boron-containing component The above catalyst system which is based on.   5. The boron-containing component is a Lewis acid, a protic acid or a salt, especially tetrafluoroboric acid 5. The catalyst system according to claim 4, wherein the catalyst system is   6. Regarding the component (b), in the formula (I), R1Is R1For the phosphorus atom bound to Ortho position C1~ CFourRepresents a phenyl group substituted with an alkoxy group, R1Especially Claims, characterized in that they are based on bidentate ligands which are o-methoxyphenyl groups. The catalyst system according to any one of 1 to 5.   7. In the bidentate ligand of formula (I), R2, RThreeAnd RFourIs R1Has the same definition as The catalyst system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that   8. The bidentate ligand of formula (I) is 1,2-bis [di (2-methoxyphenyl) phosphine. The catalyst system according to claim 7, characterized in that it is fino] ethane.   9. With respect to component (a), a palladium salt of a carboxylic acid, especially palladium (II) acetate Catalyst system according to any one of claims 1 to 8, characterized in that   Ten. The amount of bidentate ligand of formula (I) is 0.75 to 1 per gram atom of palladium. . Select from the range of 5 moles, depending on the case, the amount of anion source or boron-containing component Is selected from the range of 1 to 25 mol per 1 g atom of palladium. The catalyst system according to any one of claims 3 to 9,   11. Monomer in the presence of the catalyst system according to any one of claims 1-10. Copolymer of carbon monoxide and an ethylenically unsaturated compound consisting of reacting How to prepare.   12. The amount of catalyst is 10 per mole of ethylenically unsaturated compound to be copolymerized.-7~ 10-2Selected to contain grams of palladium, carbon monoxide: ethylene The molar ratio of the system unsaturated compound is in the range of 1.5: 1 to 1: 1.5, and the copolymerization is 30 Performing at a temperature of ~ 130 ° C and a pressure of 50-100 bar. 11. A method according to range 11.   13. Claims characterized in that ethene is used as the ethylenically unsaturated compound. The method according to box 11 or 12.   14. Copolymerization is carried out by using a diluent, especially an organic solvent, in which the copolymer is insoluble or substantially insoluble. The method according to any one of claims 11 to 13, which is performed in the presence of a roton liquid. The method described in.   15. As a diluent, a primary alcohol having at most 4 carbon atoms in the molecule 15. The method according to claim 14, characterized in that a solvent, in particular methanol, is used.   16. Carbon monoxide, which consists of reacting the monomers in the presence of a suitable catalyst system A method for preparing a copolymer of a polymer and an ethylenically unsaturated compound, the method comprising: Is   (a) a source of palladium cations, and   (b) General formula (I) (in the formula, R1Is R1Ortho to the phosphorus atom bound to And / or phenyl substituted on one or both of the para positions with polar groups R represents a group2, RThreeAnd RFourIndependently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbyl group. B) ligand Based on As a diluent, a primary alcohol having at most 4 carbon atoms in one molecule, In particular, methanol is used, and the number of carbon atoms in each molecule is at most 10 carbon atoms. It is carried out in the presence of a tertiary alcohol, especially a tertiary butanol (primary alcohol: The molar ratio of the tertiary alcohol is preferably in the range of 30:70 to 70:30). The above method.
JP7528017A 1994-04-29 1995-04-28 Catalyst systems and methods for preparing copolymers of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds Pending JPH09512576A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT94201202.2 1994-04-29
EP94201202 1994-04-29
PCT/EP1995/001678 WO1995029946A1 (en) 1994-04-29 1995-04-28 Catalyst system and process for the preparation of copolymers of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09512576A true JPH09512576A (en) 1997-12-16

Family

ID=8216835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7528017A Pending JPH09512576A (en) 1994-04-29 1995-04-28 Catalyst systems and methods for preparing copolymers of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0757700A1 (en)
JP (1) JPH09512576A (en)
CN (1) CN1147264A (en)
CA (1) CA2188921A1 (en)
WO (1) WO1995029946A1 (en)
ZA (1) ZA953387B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0702045A3 (en) * 1994-09-15 1996-07-17 Shell Int Research Gas phase process for the copolymerization of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds
CA2199220A1 (en) * 1996-03-07 1997-09-07 Eit Drent A process for the preparation of a copolymer of carbon monoxide
DE19746279A1 (en) * 1997-10-20 1999-04-22 Basf Ag Production of carbon monoxide-olefin copolymers, used for production of fibers, film and molded products
CN111607077A (en) * 2020-06-24 2020-09-01 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 Preparation method of polyketone
CN111690128B (en) * 2020-06-24 2022-09-09 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 Preparation method of compound catalyst and polyketone
CN113912836B (en) * 2021-12-03 2023-05-12 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 Method for effectively improving thermal stability of polyketone product

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IE60363B1 (en) * 1986-05-27 1994-07-13 Shell Int Research Process for the preparation of polymers
NL8701799A (en) * 1987-07-30 1989-02-16 Shell Int Research PREPARATION OF POLYMERS.
AU612173B2 (en) * 1987-08-28 1991-07-04 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Preparation of olefin/CO copolymers
GB8723603D0 (en) * 1987-10-08 1987-11-11 British Petroleum Co Plc Polyketones
NL8802611A (en) * 1988-10-24 1990-05-16 Shell Int Research CATALYST COMPOSITIONS.
NL9000812A (en) * 1990-04-06 1991-11-01 Shell Int Research PREPARATION OF POLYMERS.
NL9001255A (en) * 1990-06-01 1992-01-02 Shell Int Research PREPARATION OF POLYMERS.

Also Published As

Publication number Publication date
CN1147264A (en) 1997-04-09
CA2188921A1 (en) 1995-11-09
WO1995029946A1 (en) 1995-11-09
AU690269B2 (en) 1998-04-23
EP0757700A1 (en) 1997-02-12
AU2448695A (en) 1995-11-29
ZA953387B (en) 1995-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4877861A (en) Carbon monoxide/olefin polymerization with disubstituted 1,3-bis phosphino propane
US4880900A (en) Carbon monoxide/olefin polymerization process with bis (diaryl phosphino) 2-silapropane containing catalyst
JPH09241375A (en) Method for producing copolymer
US4831114A (en) Polymerization of carbon monoxide and olefin with acid catalyst
JPH09512576A (en) Catalyst systems and methods for preparing copolymers of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds
US5436214A (en) Polymerization process
US5688909A (en) Catalyst composition and process for the preparation of copolymers of carbon monoxide and an olefinically unsaturated compound
US5330952A (en) Catalyst compositions
US5137858A (en) Catalyst composition containing monophosphines
WO1995032234A1 (en) Preparation of catalyst solution
US5658982A (en) Process for the copolymerization of carbon monoxide with an olefinically unsaturated compound
AU690269C (en) Catalyst system and process for the preparation of copolymers of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds
US4933311A (en) Polymerization process
EP0743336A2 (en) A process for the preparation of a linear alternating copolymer of carbon monoxide with ethene and another olefinically unsaturated compound
US5670611A (en) Process for the copolymerization of carbon monoxide with an olefinically unsaturated compound
GB2274252A (en) Catalyst system and co-polymerization process
US5723572A (en) Process for the preparation of a linear alternating copolymer of carbon monoxide with ethene and another olefinically unsaturated compound
EP0605062B1 (en) Preparation of co-polymers of carbon monoxide and ethylenically unsaturated compounds
EP0694049B1 (en) Preparation of copolymers of carbon monoxide
US5747638A (en) Process for the preparation of a copolymer of carbon monoxide
JPH06510552A (en) Polyketone manufacturing method
EP0733661B1 (en) Process for the copolymerization of carbon monoxide with an olefinically unsaturated compound
EP0742242B1 (en) Process for the copolymerization of carbon monoxide with an olefinically unsaturated compound
EP0733660A1 (en) Process for the copolymerization of carbon monoxide with an olefinically unsaturated compound
EP0792902A2 (en) A process for the preparation of copolymers