EP1527103B1

Method for the emulsion polymerization of olefins

Abstract

A method for the emulsion polymerization of one or more olefins by reacting a ligand of general formulae Ia and Ib or a mixture of at least two ligands Ia or Ib, wherein R respectively represents one or several of the following radicals; hydrogen, halogen, nitrile, C1-C12-alkyl groups, C1-C12-alkoxy groups, C7-C13-aralkyl groups, C6-C14-aryl groups, and wherein identical or different compounds of general formulae Ia and Ib can, optionally, be concatenated by one or several bridges, with a phosphine compound PR3′ and a metal compound of general formula M(L2)2 or M(L2)2 (L1)z, wherein the variables are defined as follows: M is a transition metal of groups 7-10 in the periodic system of the elements; L1 represents phosphanes (R5)xPH3-x or amines (R5)xNH3-x with identical or different radicals R5, ether (R5)2O, H2O, alkohols (R5)OH, pyridine, pyridine derivatives of formula C5H5-x(R5)xN, CO, C1-C12-alkylnitriles, C6-C14-arylnitriles or ethylenically unsaturated double bond systems, wherein x is a whole number ranging from 0-3, L2 represents halogenide ions R6xNH3-x, wherein x is a whole number ranging from 0 3 and R6 represents C1-C12-alkyl, and C1-C6-alkylane ions, allylane ions, benzylane ions or arylane ions, wherein L1 and L2 can be concatenated with each other by one or several covalent bonds, z is a number ranging from 0 4. The invention also relates to the immediate use of the reaction product in the polymerization or copolymerization of olefins in water or in a solvent mixture containing at least 50 vol. % water in the presence of an emulsifier and, optionally, in the presence of an activator.

EP1527103B1, drawing sheet 1
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Expired 16 July 2023, 3.2 years ago.

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8 claims: 6 independent, 2 dependent

  1. 1
    Verfahren zur Emulsionspolymerisation von einem oder mehreren Olefinen durch Umsetzung eines Liganden der allgemeinen Formeln Ia oder Ib oder eines Gemisches von mindestens zwei der Liganden Ia oder Ib wobei R jeweils einen oder mehrere der nachstehenden Reste bedeuten:Wasserstoff Halogen Nitril C 1 -C 12 -Alkylgruppen, C 1 -C 12 -Alkoxygruppen, C 7 -C 13 -Aralkylgruppen, C 6 -C 14 -Arylgruppen, unsubstituiert oder substituiert durch: C 1 -C 12 -Alkylgruppen, Halogene, C 1 -C 12 -Alkoxygruppen, C 3 -C 12 -Cycloalkylgruppen, C 1 -C 12 -Thioethergruppen, gegebenenfalls auch in Form ihrer Salze vorliegende Carboxylgruppen oder Sulfongruppen, sowie Aminogruppen mit Wasserstoff und/oder C 1 -C 12 -Alkylresten Aminogruppen NR 1 R 2 , wobei R 1 und R 2 gemeinsam oder getrennt stehen für Wasserstoff, C 1 -C 12 -Alkylgruppen, C 7 -C 13 -Aralkylreste und C 6 -C 14 -Arylgruppen und zusätzlich auch einen gesättigten oder ungesättigten 5 bis 10-gliedrigen Ring bilden können, unsubstituiert oder substituiert durch: C 1 -C 12 -Alkylgruppen, Halogene, C 1 -C 12 -Alkoxygruppen, C 3 -C 12 -Cycloalkylgruppen, C 1 -C 12 -Thioethergruppen, gegebenenfalls auch in Form ihrer Salze vorliegende Carboxylgruppen oder Sulfongruppen, sowie Aminogruppen mit Wasserstoff und/oder C 1 -C 12 -Alkylresten und wobei gleiche oder verschiedene Verbindungen der allgemeinen Formeln Ia und Ib gegebenenfalls auch durch eine oder mehrere C 1 -C 12 -Alkylenbrücken, C 2 -C 12 alkylierte Azobrücken oder Brücken der allgemeinen Formel II mit Y gleich Silicium oder Germanium und R 3 , R 4 gleich Wasserstoff und/oder C 1 -C 12 -Alkyl, verbrückt sein können, mit einer Phosphinverbindung PR 3 ', wobei R' Wasserstoff, C 1 -C 12 -Alkylgruppen, C 4 -C 12 -Cycloalkylgruppen, C 7 -C 15 -Aralkylgruppen oder C 6 -C 15 -Arylgruppen bedeutet oder mit einer Diphophinverbindung R 2 'P-G-PR 2 ', wobei R' die gleiche Bedeutung hat wie bei den Phosphinverbindungen PR 3 ' und G für C 1 -C 12 -Alkylgruppen, C 4 -C 12 -Cycloalkylgruppen, C 7 -C 15 -Aralkylgruppen oder C 6 -C 15 -Arylgruppen steht, sowie mit einer Metallverbindung der allgemeinen Formel M(L 2 ) 2 oder M(L 2 ) 2 (L 1 ) z , wobei die Variablen wie folgt definiert sind: M ein Übergangsmetall der Gruppen 7 bis 10 des Perioden- systems der Elemente;L 1 Phosphane (R 5 ) x PH 3-x oder Amine (R 5 ) x NH 3-x mit gleichen oder verschiedenen Resten R 5 , Ether (R 5 ) 2 O, H 2 O, Alkoholen (R 5 )OH, Pyridin, Pyridinderivate der Formel C 5 H 5-x (R 5 ) x N, CO, C 1 -C 12 -Alkylnitrile, C 6 -C 14 -Arylnitrile oder ethylenisch ungesättigten Doppelbindungssystemen, wobei x eine ganze Zahl von 0 bis 3 bedeutet, R 5 Wasserstoff, C 1 -C 20 -Alkylgruppen, die ihrerseits mit O(C 1 -C 6 -Alkyl) oder N(C 1 -C 6 -Alkyl) 2 -Gruppen substituiert sein können, C 3 -C 12 -Cycloalkylgruppen, C 7 -C 13 -Aralkylresten und C 6 -C 14 -Arylgruppen, L 2 Halogenidionen R 6 x NH 3-x , wobei x eine ganze Zahl von 0 bis 3 und R 6 C 1 -C 12 -Alkyl bedeutet, und weiterhin C 1 -C 6 -Alkylanionen, Allylanionen, Benzylanionen oder Arylanionen, wobei L 1 und L 2 miteinander durch eine oder mehrere kovalente Bindungen verknüpft sein können, z eine Zahl von 0 bis 4, gekennzeichnet durch sofortigem Einsatz des Umsetzungsproduktes zur Polymerisarion oder Copolymerisation von Olefinen in Wasser oder in einem Lösemittelgemisch, das mindestens 50 Vol.-% Wasser enthält, in Anwesenheit eines Emulgators und optional in Gegenwart eines Aktivators.
  2. 2
    Verfahren zu Emulsionspolymerisation gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsionspolymerisation von einem oder mehreren Olefinen in Form einer Miniemulsion in Wasser erfolgt, wobei die Miniemulsion mit Hilfe einer Ultraschallbehandlung hergestellt wird.
  3. 3
    Verfahren zur Emulsionspolymerisation gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktivator eingesetzt wird.
  4. 4
    Verfahren zur Emulsionspolymerisation gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, wobei es sich bei dem Aktivator um Olefinkomplexe des Rhodiums oder Nickels handelt.
  5. 5
    Verfahren zur Emulsionspolymerisation gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 in Anwesenheit eines Emulgators auf Basis eines ionischen Emulgators.
  6. 6
    Verfahren zur Emulsionspolymerisation gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, wobei eines der Olefine Ethylen ist.
  7. 7
    Verfahren zur Emulsionspolymerisation gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, wobei das eine Olefin Ethylen ist und das Comonomer ausgewählt wird aus Propylen, 1-Buten, 1-Hexen oder Styrol.
  8. 8
    Verfahren zur Emulsionspolymerisation gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, wobei das zu polymerisierende Olefin Ethylen ist.