CN1212339C - 烯烃聚合用催化剂,烯烃聚合方法,通过该方法得到的乙烯系聚合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
课题:本发明提供具有优异的烯烃聚合活性的新的烯烃聚合用催化剂,以及用该过渡金属化合物聚合时,以高聚合活性,生成低分子量聚合物的聚合方法。解决方法:在下述通式所表示的过渡金属化合物(M:周期表第4-5族过渡金属原子,m:1-4;R1:H,C1-C5直链烃基,共有至少1个以上碳的双环烃基,或3-5员的脂环烃基,R2-R6:氢,卤素,烃基等,X:氢,卤素原子等,n:为满足M价数的数)和至少一种选自有机金属化合物(B-1),有机铝氧化物(B-2)和离子化离子性化合物(B-3)的化合物(B)形成的催化剂的存在下使烯烃聚合。
Description
技术领域
本发明涉及烯烃聚合用催化剂,使用该催化剂的烯烃聚合方法,通过该聚合方法得到的低分子量乙烯系聚合物及该低分子量乙烯系聚合物的用途,更详细地涉及具有高聚合活性的新的烯烃聚合用催化剂,使用该催化剂的烯烃聚合方法,通过该方法得到的分子量分布狭窄,主链末端的乙烯基或亚乙烯基的含量高的低分子量乙烯聚合物及其变性体,以及其用途。
背景技术
作为现有的为制备乙烯聚合物,乙烯,α-烯烃共聚等的烯烃聚合物的催化剂,已知的有钛化合物和有机铝化合物形成的钛系催化剂,和钒化合物和有机铝化合物形成的钒系催化剂。
另外,作为能够在高聚合活性下制备烯烃聚合物的催化剂,已知的有二茂锆等由金属茂化合物和有机铝氧烷形成的齐格勒型催化剂。
而且,最近作为新的烯烃聚合催化剂,特开平11-315109中记载了具有水杨醛亚胺配位键的过渡金属化合物,该络合物显示了高烯烃聚合活性。而且在开2001-2731号中载了通过使用该过渡金属化合物能够制备在单侧末端含有双键的新的低分子量乙烯聚合物,在单侧末端含有双键的变性体,及其用途(调色剂用脱模剂,颜料分散剂,氯乙烯树脂用润滑剂)。
但是,为了在这些用途中发挥更高的性能,以及为了进一步在别的用途中使用,要求聚合物主链的单侧末端双键含有率更高(在以下说明中,将该双键称为“单侧末端双键”)。
发明内容
本发明的目的是,提供一种具有优异的烯烃聚合活性的新烯烃聚合用催化剂和一种用该过渡金属化合物聚合时能以高聚合活性生成低分子量聚合物的聚合方法。
本发明的目的还在于,提供一种具有高比例的单侧末端双键的低分子量乙烯系聚合物、用特定的变性剂处理该单侧末端双键而得到的改性体以及这些低分子量乙烯系聚合物和改性体的用途。
本发明的第一种烯烃聚合催化剂的特征在于,它由(A)下述通式(I)所示的过渡金属化合物构成。
式中,M表示周期表第4~5族过渡金属原子,
m表示1~4的整数,
R1表示碳原子数1~5的直链烃基(Cn’H2n’+1,n’=1~5)或氢原子,
R2~R6相互可以相同,也可以不同,表示氢原子,卤素原子,烃基,杂环化合物残基,含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,它们中的2个以上基团可以相互连结形成环,
另外,m为2以上的情况下,R2~R6所表示的基团中的2个基团可以相互连结,
n是为满足M的价数的数值,
X表示氢原子,卤素原子,烃基,含氧基团,含硫基团,含氮基团,含硼基团,含铝基团,含磷基团,含卤基团,杂环化合物残基,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,n是2以上的情况下,X所表示的多个基团可以相互相同也可以不同,且X所示的多个基团可以相互结合形成环。
在上述第一种烯烃聚合用催化剂中,在(A)上述通式(I)所表示的过渡金属化合物中,优选M是周期表第4族过渡金属原子,m是2,n是2,R1是碳数为1~5的直链烃基(Cn’H2n’+1,n’=1~5)或氢原子的化合物。
另外,在第1种烯烃聚合用催化剂中,在(A)上述通式(I)所表示的过渡金属化合物中,优选M为锆原子,R1为甲基,乙基或氢原子的化合物。
本发明的第2种烯烃聚合催化剂的特征在于,它由(A)下述通式(II)所表示的过渡金属化合物构成,
式中,M表示周期表第4~5族过渡金属原子,
m表示1~4的整数,
R1表示可以有1个或多个取代基的3~5元环的脂环烃基,
R2~R6相互可以相同,也可以不同,表示氢原子,卤素原子,烃基,杂环化合物残基,含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,它们中的2个以上的基团可以相互连结形成环,
另外,m为2以上的情况下,R2~R6所表示的基团中的2个基团可以相互连结,
n是为满足M的价数的数值,
X表示氢原子,卤素原子,烃基,含氧基团,含硫基团,含氮基团,含硼基团,含铝基团,含磷基团,含卤基团,杂环化合物残基,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,n是2以上的情况下,X所表示的多个基团可以相互相同也可以不同,且X所示的多个基团可以相互结合形成环。
上述第2种烯烃聚合用催化剂中,在(A)上述通式(II)所表示的过渡金属化合物中,优选M为第4族过渡金属原子,m是2,n是2,R1为可以具有1个或多个取代基的3~5元脂环烃基的化合物。
另外,在第2种烯烃聚合用催化剂中,在(A)上述通式(II)所表示的过渡金属化合物中,优选M为锆原子,R1为可以有一个或多个取代基的3~5元脂环烃基的化合物。
本发明的第3种烯烃聚合催化剂的特征在于,它由(A)下述通式(III)所表示的过渡金属化合物构成,
式中,M表示周期表第4~5族过渡金属原子,
m表示1~4的整数,
R1表示可以有1个或多个取代基的碳数4~20且共有至少一个以上碳的双环烃基,
R2~R6相互可以相同,也可以不同,表示氢原子,卤素原子,烃基,杂环化合物残基,含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,它们中的2个以上基团可以相互连结形成环,
另外,m为2以上的情况下,R2~R6所表示的基团中的2个基团可以相互连结,
n为满足M的价数的数值,
X表示氢原子,卤素原子,烃基,含氧基团,含硫基团,含氮基团,含硼基团,含铝基团,含磷基团,含卤基团,杂环化合物残基,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,n是2以上的情况下,X所表示的多个基团可以相互相同也可以不同,且X所表示的多个基团可以相互结合形成环。
上述第3种烯烃聚合用催化剂中,在(A)上述通式(III)所表示的过渡金属化合物中,优选M为第4族过渡金属原子,m是2,n是2,R1为可以有1个或多个取代基的碳数4~20的且共有1个或2个碳的二环烃基化合物。
另外,在第3种烯烃聚合用催化剂的(A)上述通式(III)所表示的过渡金属化合物中,优选R1为可以有1个或多个取代基的,碳数4~20且共有2个碳的二环烃基的化合物。
另外,在第3种烯烃聚合用催化剂的(A)上述通式(III)所表示的过渡金属化合物中,优选M为锆原子,R1为可以有1个或多个取代基的,碳数5~20的共有2个碳的桥连二环脂肪烃基的化合物。
另外,本发明的烯烃聚合用催化剂最好由(A)上述通式(I),(II)或(III)所表示的过渡金属化合物与(B)选自有机金属化合物(B-1)、有机铝氧化物(B-2)、与(A)过渡金属化合物反应、形成离子对的化合物(B-3)中的至少一种构成。
本发明的烯烃聚合方法的特征是,在上述烯烃聚合用催化剂存在下,使至少一种烯烃聚合。
在本发明中制备的低分子量乙烯系聚合物是,在单侧末端上含有乙烯基型或亚乙烯基型双键、由乙烯单独地或乙烯与碳数3~10的α-烯烃形成的低分子量乙烯系(共)聚合物。作为本发明中使用的碳数3~10的α-烯烃,可以列举例如,丙烯,1-丁烯,3-甲基-1-丁烯,1-戊烯,1-己烯,4-甲基-1-戊烯,3-甲基-1-戊烯,1-辛烯,1-癸烯等,可以使用其中1种或2种以上。其中特别优选丙烯,1-丁烯。
本发明的低分子量乙烯系聚合物中,来自乙烯的结构单元为81~100mol%,优选90~100mol%,特别优选94~100mol%。另一方面,来自碳数3~10的α-烯烃的结构单元为0~19mol%,优选0~10mol%,更优选0~6mol%。
本发明的低分子量(共)聚合物在135℃,萘烷中测定的极限粘度([η])在0.39dl/g以下,优选在0.25dl/g以下。本发明的低分子量乙烯系聚合物通过凝胶渗透色普法(GPC)测定的重量平均分子量(Mw)在7000以下,优选在5000以下。
本发明的低分子量乙烯系聚合物通过凝胶渗透色普法(GPC)测定的重量平均分子量(Mw)和数量平均分子量(Mn)之比,即分子量分布(Mw/Mn)在1.1~2.5,优选为1.2~2.2范围内。
重量平均分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn)用Millipore公司生产的GPC-150如下测定。分离柱,是TSK GNH HT,柱尺寸为直径75mm,长300mm,柱温140℃,流动相为邻二氯苯(和光纯药株式会社产品)和用0.025重量%BHT(武田药品株式会社产品)作为抗氧化剂,流速为1.0ml/分,试样浓度为0.1重量%,试样的注入量为500ml,用示差折射计作为检出器。标准的聚苯乙烯用东曹株式会社生产的。
本发明的低分子量乙烯系聚合物中,1H-NMR或IR测定的乙烯基型或亚乙烯基型双键的比例(在以下的说明中,将该比例称之为“双键含有率”或“单侧末端乙烯基化率”)占全部末端的90%以上,更优选占94%以上。
对于1H-NMR,在测定用的样品管中,将聚合物完全溶解在含有少量作为锁定溶剂的氘代苯的邻二氯苯中后,在120℃测定。化学位移,是以四甲基硅烷的峰为0ppm,确定其它峰的化学位移值。
仅由乙烯形成的低分子量聚合物中的双键含有率,通过1H-NMR测定。该聚合物的各氢的峰的,观测到的末端饱和甲基峰(A)为0.65~0.85ppm,乙烯基的峰(B)和(C)分别为4.85~5.0ppm和5.5~5.8ppm。各峰(A),(B)和(C)的峰面积如果为SA,SB和SC,则双键的含有率(U%),可以通过下式算出。
另外,上式中的分子,表示末端乙烯键的峰面积量,分母表示末端甲基的峰面积量。另一方面,乙烯和α-烯烃形成的共聚物的末端乙烯基和末端亚乙烯基可根据特开2001-2731号公报公开的方法进行定量。
本发明所涉及的低分子量乙烯系共聚物,可以将聚合物主链的单侧末端乙烯或末端亚乙烯基通过用至少一种选自环氧化剂,磺化剂,马来酸酐及其衍生物,硼氢化剂,有机铝氢化物,甲硅烷基化剂,卤化剂的化合物处理,可以对含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,含硅基团,含锗基团,含卤基团或含锡基团进行变性。作为在本发明中作为变性剂使用的环氧化剂,有甲酸-过氧化氢(H2O2),间-氯过苯甲酸等。作为磺化剂,有硫酸-醋酸酐。作为硼氢化剂,有乙硼烷,三甲基硼烷,9-硼烷双环[3.3.1]壬烷等。作为有机铝氢化物,可以列举二异丙基氢化铝。作为甲硅烷基化试剂,有氢化三乙氧基甲硅烷/H2PtCl2,氢化三甲氧基甲硅烷/H2PtCl2。作为卤化剂,可以列举溴化氢,氯化氢,碘化氢等。
对于通过这些变性剂的具体变性条件(温度,时间,催化剂种类,催化量等的详细条件),可以是根据Die Makromolecular Chemie MakromolecularSymposia 48/49,317-332,1991中记载的条件。
例如,具有末端通过马来酸酐变性的含氧基团的寡聚体,和含有酰氨基和氨基的寡聚体等,适用于为了付与触变性等的涂料添加剂和颜料分散剂。另外,具有含硅基团或含锡基团等的寡聚体,适用于氯乙烯润滑剂中的用途和工程塑料等的润滑剂,纸处理剂等。
本发明所涉及的涂料改质剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的改质剂。该涂料改质剂,消光效果优异,提高了涂膜的耐磨性。具体地,给木工涂料付与高级感,提高了持久性。
本发明所涉及的光亮剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的光亮剂。该光亮剂,光泽度优异,提高了涂膜的物理性质。具体地,提高了汽车蜡,地板蜡的性能。
本发明所涉及的树脂成型用脱模剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的脱模剂。该脱模剂,付与了热可塑性树脂,热硬化树脂的脱模性。因此,可以实现树脂成型周期的提高。
本发明所涉及的橡胶加工助剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的加工助剂。该助剂,脱模性,流动性优异。提高了填充料和颜料的分散性。具体地,提高了成型周期,挤压特性。
本发明所涉及的纸质改善剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的改善剂。该纸质改善剂,提高了防湿性,光泽度,表面硬度,耐阻塞性,耐摩性。具体地,付与了高级感,提高了耐久性。
本发明所涉及的油墨用耐磨性提高剂,是含如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的耐磨性提高剂。该耐磨性提高剂,付与了油墨表面的耐磨性,耐热性。具体地,提高了油墨的鲜明度。
本发明所涉及的纤维加工助剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的加工助剂。该助剂,付与了纤维在树脂加工时的柔软性,润滑性。具体地,提高了高速缝制性,撕裂强度。
本发明所涉及的热熔添加剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的添加剂。该添加剂,付与了热熔粘接剂的耐热性,流动性。具体地,提高了在要求耐热的领域(汽车,建材)的品质。
本发明所涉及的电绝缘剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的绝缘剂。该电绝缘剂,电性优异,提高了软化点。具体地,提高了薄膜电容器的电绝缘特性。
本发明所涉及的天然蜡配合剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的配合剂。该配合剂,提高了表面硬度,软化点。具体地,提高了蜡笔,蜡烛的性能。
本发明所涉及的聚烯烃膜防雾剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的防雾剂。该防雾剂,和树脂的相容性优异,抑制了树脂表面的渗漏。具体地,提高了膜的持久性。
本发明所涉及的调色剂用脱模剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的脱模剂。该调色剂用脱模剂,付与了固定辊的耐变形性。具体地,提高了图像的鲜明性。
本发明所涉及的颜料分散剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的分散剂。该颜料分散剂,与各种颜料的侵润性优异,提高了持续性。具体地,可以作高浓度的颜色配料。
本发明所涉及的氯乙烯树脂用润滑剂,是含有如上所述末端可被变性的低分子量乙烯系聚合物的润滑剂。该润滑剂,润滑剂的平衡优异,具有持续性。具体地,提高了生产性。降低了耗电。
而且,这样合成的低分子量乙烯系共聚体,或其变性体,作为大单体,可以单独聚合,或与至少一种选自乙烯和碳原子数为3~10的α-烯烃共聚,或者可以用于耦合反应。作为此时所用的碳原子数3~10的α-烯烃,可以例如是上述低分子量乙烯系聚合物制备时使用的α-烯烃。用低分子量乙烯系聚合物无或其变性体作大单体得到的聚合物是具有新骨骼结构的新聚合物。其自身,或者作为含有它的树脂组合物可以在各种用途中使用。例如,通过与乙烯共聚,可以制备支链数和支链部分的分子量可以自由控制的长链分支型聚乙烯。而且,在乙烯/α-烯烃的共聚中制备非晶性聚合物时,由于聚乙烯大单体共聚,聚合物分子中非晶性和结晶性部分可能共存,可以制备高性能的共聚物。另外,该聚合物可以作为聚丙烯树脂用改质剂使用,相对于聚丙烯树脂,例如可以以1~30重量份的比率配合。
具体实施形式
下面,对本发明的烯烃聚合方法进行具体说明。
本说明书中所谓“聚合”的术语,不仅包括单独聚合,也包含共聚的意思,所谓“聚合物”的术语,不仅包括均聚物,也包含共聚物的意思。
本发明所涉及的烯烃聚合催化剂,是(A)上述通式(I),(II),(III)所表示的过渡金属化合物,或者,是由(A)上述通式(I),(II),(III)所表示的过渡金属化合物,和(B)至少一种选自(B-1)有机金属化合物,(B-2)有机铝氧化物,和(B-3)与过渡金属化合物(A)反应形成离子对的化合物形成的。
(A)过渡金属化合物
构成本发明所涉及的第一种烯烃聚合催化剂的(A)过渡金属化合物,是下述通式(I)所表示的化合物。
【化7】
(此处,N……M一般表示是配位的,但本发明中也可以是不配位的。)
通式(I)中,M表示周期表第4~5族的过渡金属,具体地是钛,锆,铪,钯,铌,钽,优选第4族金属原子,具体地是钛,锆,铪,更优选锆。
m表示1~4的整数,优选1~2,特别优选为2。
R1表示碳原子数为1~5的直链烃基(Cn’H2n’+1,n’=1~5)或氢原子。作为R1的碳原子数1~5的直链烃基具体地可以列举甲基,乙基,正丙基,正丁基,正戊基。其中,优选甲基,乙基,正丙基。
作为R1,更优选甲基,乙基和氢原子。
R2~R6,相互可以相同,也可以不同,表示氢原子,卤素原子,烃基,杂环化合物残基,含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,它们中的2个以上基团可以相互连结形成环,
另外,m为2以上的情况下,R2~R6所表示的基团中的2个基团可以相互连结。
作为卤素原子,可以列举氟,氯,溴,碘。
作为烃基具体地,可以列举甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,新戊基,正己基等碳原子数为1~30,优选1~20的直链或支链烷基;
乙烯基,烯丙基,异丙烯基,等碳原子数为2~30,优选2~20的直链或支链的链烯基;
乙炔基,丙炔基等碳原子数2~30,优选2~20的直链或支链炔基;
环丙基,环丁基,环戊基,环己基,金刚烷基等碳原子数3~30,优选3~20的环状烃基;
环戊二烯基,茚基,芴基等碳原子数5~30的环状不饱和烃基;
苯基,萘基,联苯基,三联苯基,菲基,蒽基等碳原子数6~30,优选6~20的芳基;
甲苯基,异丙基苯基,叔丁基苯基,二甲基苯基,二叔丁基苯基等烷基取代的芳基。
上述烃基,氢原子可以被卤素取代,例如,可以列举三氟甲基,五氟苯基,氯苯基等碳原子数1~30,优选1~20的卤代烃基。
另外,上述烃基,也可以被其它烃基取代,可以列举例如苄基,枯基等芳基取代的烷基等。
而且,上述烃基可以具有杂环化合物残基,烷氧基,芳氧基,酯基,醚基,酰基,羧基,碳酸酯基,羟基,过氧基,羧酸酐基等含氧基团;氨基,亚氨基,酰氨基,亚酰氨基,肼基,肼叉基,硝基,亚硝基,氰基,异氰基,氰酸酯基,脒基,重氮基,氨基变成铵盐的基团等含氮基团;硼烷二基,硼烷三基,二硼基等含等硼基团;巯基,硫酯基,二硫酯基,烷硫基,芳硫基,硫酰基,硫醚基,硫代氰酸酯基,异硫代氰酸酯基,磺酸酯基,磺酰氨基,硫代羧基,二硫代羧基,磺基,磺酰基,亚硫酰基,亚磺酰基等含硫基团,磷酸酯基,磷酰基,硫代磷酰基,磷酸基等含磷基团,含硅基团,含锗基团,或含锡基团。
其中,特别地,优选甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,新戊基,正己基等碳原子数1~30,优选1~20的直链或支链烷基;苯基,萘基,联苯基,三联苯基,菲基,蒽基等碳原子数6~30,优选6~20的芳基;该芳基可以是被1~5个卤原子,碳原子数1~30,优选1~20的烷基或烷氧基,碳原子数6~30,优选6~20的芳基或芳氧基等取代基取代的取代芳基等。
作为含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,可以列举与如上所示的基团相同的基团。
作为杂环化合物残基,可以列举吡咯,吡啶,嘧啶,喹啉,三嗪等含氮化合物,呋喃,吡喃等含氧化合物,噻吩等含硫化合物等的残基,和这些杂环化合物残基进一步被碳原子数1~30,优选1~20的烷基,烷氧基等取代基取代的基团等。
作为含硅基团,可以列举甲硅烷基,甲硅烷氧基,烃基取代的甲硅烷基,烃基取代的甲硅烷氧基等,具体地可以列举,甲基甲硅烷基,二甲基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,乙基甲硅烷基,二乙基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,二苯基甲基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基,二甲基苯基甲硅烷基,二甲基叔丁基甲硅烷基,二甲基(五氟苯基)甲硅烷基等。其中,优选甲基甲硅烷基,二甲基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,乙基甲硅烷基,二乙基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,二甲基苯基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基等。特别优选三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基,二甲基苯基甲硅烷基。作为烃基取代的甲硅烷氧基,可以列举三甲基甲硅烷氧基等。
作为含锗基团和含锡基团,可以列举将上述含硅基团中的硅用锗和锡替换的基团。
下面对上述说明的R2~R6的实例,进行更具体的说明。
作为烷氧基,具体地,可以列举甲氧基,乙氧基,正丙氧基,异丙氧基,正丁氧基,异丁氧基,叔丁氧基等。
作为烷硫基,具体地可以列举甲硫基,乙硫基等。
作为芳氧基,具体地可以列举苯氧基,2,6-二甲基苯氧基,2,4,6-三甲基苯氧基等。
作为芳硫基,具体地可以列举苯硫基,甲基苯硫基,萘硫基等。
作为酰基,具体地可以列举甲酰基,乙酰基,苯甲酰基,对氯苯甲酰基,对甲氧基苯甲酰基等。
作为酯基,具体地可以列举乙酰氧基,苯甲酰氧基,甲氧羰基,苯氧羰基,对氯苯氧羰基等。
作为硫酯基,具体地可以列举乙酰硫基,苯甲酰硫基,甲硫羰基,苯硫羰基等。
作为酰氨基,具体地可以列举乙酰氨基,N-甲基乙酰氨基,N-甲基苯甲酰氨基等。
作为酰亚氨基,具体地可以列举,乙酰亚氨基,苯甲酰亚氨基等。作为氨基,具体地,可以列举二甲基氨基,乙基甲基氨基,二苯基氨基等。
作为亚氨基,具体地,可以列举甲基亚氨基,乙基亚氨基,丙基亚氨基,丁基亚氨基,苯基亚氨基等。
作为磺酸酯基,具体地,可以列举甲磺酸酯基,乙磺酸酯基,苯磺酸酯基等。
作为磺酰氨基,具体地,可以列举苯磺酰氨基,N-甲基磺酰氨基,N-甲基对甲苯磺酰氨基等。
本发明中,作为R6特别地优选异丙基,异丁基,仲丁基,叔丁基,新戊基等碳原子数3~30,优选3~20的支链烷基,更优选这些基团的氢原子被碳原子数6~20的芳基取代的苯乙基,二苯甲基,枯基,二苯乙基,三苯甲基,进一步优选选自金刚烷基,环丙基,环丁基,环戊基,环己基等碳原子数3~30,优选3~20的环状饱和烃基的基团,或者苯基,萘基,芴基,蒽基,菲基等碳原子数6~30,优选6~20的芳基,或烃基取代的甲硅烷基。
R2~R6,其中2个以上的基团,优选相邻的基团可以相互连接形成脂肪环,芳香环或含有氮原子等杂原子的烃基环,而且这些环还可以具有取代基。
另外,m为2以上的情况下,R2~R6所示基团中的2个基团也可以连接。而且,m为2以上的情况下,R1彼此,R2彼此,R3彼此,R4彼此,R5彼此,R6彼此,相互可以相同,也可以不同。
n是为满足M价数的数。具体地是0~5,优选为1~4,更优选为1~3的整数。
X表示氢原子,卤素原子,烃基,含氧基团,含硫基团,含氮基团,含硼基团,含铝基团,含磷基团,含卤基团,杂环化合物残基,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,n是2以上的情况下,它们相互可以相同也可以不同。
作为卤素原子,可以列举氟,氯,溴,碘。
作为烃基,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团。具体地,是甲基,乙基,丙基,丁基,己基,辛基,壬基,十二烷基,二十烷基等烷基,环戊基,环己基,降冰片烷基,金刚烷基等碳原子数3~30的环烷基;乙烯基,丙烯基,环己烯基等烯基;苄基,苯乙基,苯基丙基等芳烷基;苯基,甲苯基,二甲苯基,三甲基苯基,乙基苯基,丙基苯基,联苯基,萘基,甲基萘基,蒽基,菲基等芳基等,但不限于此。另外,这些烃基,也包含卤代烃基,具体地是碳原子数1~20的烃基中至少一个氢原子被卤素替换的基团。
其中,优选碳原子数1~20的基团。
作为杂环化合物残基,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团。
作为含氧基团,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举羟基,甲氧基,乙氧基,丙氧基,丁氧基等烷氧基;苯氧基,甲基苯氧基,二甲基苯氧基,萘氧基等芳氧基;苯基甲氧基,苯基乙氧基等芳烷氧基;乙酰氧基;羰基等,但不限于此。
作为含硫基团,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举甲磺酸酯基,三氟甲磺酸酯基,苯磺酸酯基,苯甲磺酸酯基,对甲苯磺酸酯基,三甲基苯磺酸酯基,三异丁基苯磺酸酯基,对氯苯磺酸酯基,五氟苯磺酸酯基等磺酸酯基,亚甲磺酸酯基,亚苯磺酸酯基,亚苯甲磺酸酯基,对甲苯亚磺酸酯基,三甲基苯亚磺酸酯基,五氟苯亚磺酸酯基等亚磺酸酯基;烷硫基;芳硫基等,但不限于此。
作为含氮基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举氨基,甲基氨基,二甲基氨基,二乙基氨基,二丙基氨基,二丁基氨基,二环己基氨基等烷基氨基;苯基氨基,二苯基氨基,二甲苯基氨基,二萘基氨基,甲基苯基氨基等芳基氨基或烷基芳基氨基,但不限于此。
作为含硼基团,具体地可以列举BR4(R表示氢原子,烷基,可以有取代基的芳基,卤素原子等)。
作为含磷基团,具体地,可以列举三甲基膦基,三丁基膦基,三环己基膦基等三烷基膦基;三苯基膦基,三甲苯基膦基等三芳基膦基;磷酸甲酯基、磷酸乙酯基、磷酸苯酯基等磷酸酯基(磷化物基团);膦酸基,次膦酸基等,但不限于此。
作为含硅基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举苯基甲硅烷基,二苯基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,三丙基甲硅烷基,三环己基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基,甲基二苯基甲硅烷基,三甲苯基甲硅烷基,三萘基甲硅烷基等烃基取代的甲硅烷基;三甲基甲硅烷基醚等烃基取代的甲硅烷基醚;三甲基甲硅烷基甲基等硅取代的烷基;三甲基甲硅烷基苯基等硅取代的芳基等。
作为含锗基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举上述含硅基团的硅被锗替换的基团。
作为含锡基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,更具体地,可以列举上述含硅基团的硅被锡替换的基团。
作为含卤基团,具体地,可以列举PF6,BF4等含氟基团,ClO4,SbCl6等含氯基团,IO4等含碘基团,但不限于此。
作为含铝基团,具体地,可以列举AlR4(R表示氢原子,烷基,可以有取代基的芳基,卤素原子),但不限于此。
另外,n为2以上的情况下,X所表示的多个基团相互可以相同,也可以不同,另外X所表示的多个基团可以相互结合形成环。
构成本发明所用的第二种烯烃聚合催化剂的(A)过渡金属化合物,是下述通式(II)所表示的化合物。
【化8】
(此处N……M,一般表示是配位的,但本发明中也可以是不配位的。)
通式(II)中,M表示周期表第4~5族过渡金属,具体地,是钛,锆,铪,钯,铌,钽,优选第4族金属,具体地,为钛,锆,铪,更优选为锆。
m表示1~4的整数,优选为1~2,特别优选为2。
R1表示可以有1个或多个取代基的3~5员环的脂环烃基,作为脂环烃基,具体地,可以列举环丙基,环丁基,环戊基。
作为R1的取代基没有特别的限制,可以列举选自氢原子,卤素原子,烃基,烃基取代的甲硅烷基,烃基取代的甲硅烷氧基,含氧基团,含硫基团,含氮基团,含磷基团,含卤基团,杂环化合物残基的基团,或含有这些基团的烃基或烃基取代的甲硅烷基。
作为上述R1可以具有的取代基,具体地,可以列举氢原子,甲基,乙基,丙基,甲氧基甲基,乙氧基甲基,丁氧基甲基,苯氧基甲基,乙氧基乙基,二甲基氨基甲基,二甲基氨基乙基,硝基甲基,硝基乙基,氰基甲基,氰基乙基,三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基等。
上述R1的具有2个以上取代基的3~5员脂肪环状烃基中,对于2个以上的取代基的位置没有特别的限制。
R2~R6,相互可以相同,也可以不同,表示氢原子,卤素原子,烃基,杂环化合物残基,含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,它们中的2个以上基团可以相互连结形成环,
另外,m为2以上的情况下,R2~R6所表示的基团中的2个基团可以相互连结,
作为卤素原子,可以列举氟,氯,溴,碘。
作为烃基,具体地可以列举甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,新戊基,正己基等碳原子数1~30,优选1~20的直链或支链烷基;
乙烯基,烯丙基,异丙烯基等碳原子数2~30,优选2~20的直链或支链链烯基;
乙炔基,丙炔基等碳原子数2~30,优选2~20的直链或支链炔基;
环丙基,环丁基,环戊基,环己基,金刚烷基等碳原子数3~30,优选3~20的环状饱和烃基;
环戊二烯基,茚基,芴基等碳原子数5~30的环状不饱和烃基;
苯基,苄基,萘基,联苯基,三联苯基,菲基,蒽基等碳原子数6~30,优选6~20的芳基;
甲苯基,异丙基苯基,叔丁基苯基,二甲基苯基,二叔丁基苯基等烷基取代的芳基。
上述烃基,氢原子可以被卤素取代,例如,可以列举三氟甲基,五氟苯基,氯苯基等碳原子数1~30,优选1~20的卤代烃基。
另外,上述烃基可以被其它烃基取代,例如可以列举苄基,枯基等芳基取代的烷基。
而且,上述烃基,可以具有杂环化合物残基,烷氧基,芳氧基,酯基,醚基,酰基,羧基,碳酸酯基,羟基,过氧基,羧酸酐基等含氧基团;氨基,亚氨基,酰氨基,亚酰氨基,肼基,肼叉基,硝基,亚硝基,氰基,异氰基,氰酸酯基,脒基,重氮基,氨基成为铵盐的基团等含氮基团;硼烷二基,硼烷三基,二硼基等含等硼基团;巯基,硫酯基,二硫酯基,烷硫基,芳硫基,硫酰基,硫醚基,硫代氰酸酯基,异硫氰酸酯基,磺酸酯基,磺酰氨基,硫代羧基,二硫代羧基,磺基,磺酰基,亚硫酰基,亚磺酰基等含硫基团,磷酸酯基,磷酰基,硫代磷酰基,磷酸基等含磷基团,含硅基团,含锗基团,或含锡基团。
其中,特别地,优选甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,新戊基,正己基等碳原子数1~30,优选1~20的直链或支链烷基;苯基,萘基,联苯基,三联苯基,菲基,蒽基等碳原子数6~30,优选6~20的芳基;该芳基可以是被1~5个选自卤素原子,碳原子数1~30,优选1~20的烷基或烷氧基,碳原子数6~30,优选6~20的芳基或芳氧基等取代基取代的取代芳基等。
作为含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,可以列举与如上所示基团相同的基团。
作为杂环化合物残基,可以列举吡咯,吡啶,嘧啶,喹啉,三嗪等含氮化合物,呋喃,吡喃等含氧化合物,噻吩等含硫化合物等的残基,和这些杂环化合物残基进一步被碳原子数1~30,优选1~20的烷基,烷氧基等取代基取代的基团等。
作为含硅基团,可以列举甲硅烷基,甲硅烷氧基,烃基取代的甲硅烷基,烃基取代的甲硅烷氧基等,具体可以列举甲基甲硅烷基,二甲基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,乙基甲硅烷基,二乙基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,二苯基甲基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基,二甲基苯基甲硅烷基,二甲基叔丁基甲硅烷基,二甲基(五氟苯基)甲硅烷基等。其中,优选甲基甲硅烷基,二甲基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,乙基甲硅烷基,二乙基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,二甲基苯基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基等。特别优选三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基,二甲基苯基甲硅烷基。作为烃基取代的甲硅烷氧基,可以列举三甲基甲硅烷氧基。
作为含锗基团和含锡基团,可以列举将上述含硅基团中的硅用锗和锡替换的基团。
下面对上述说明的R2~R6的实例,进行更具体的说明。
作为烷氧基,具体地,可以列举甲氧基,乙氧基,正丙氧基,异丙氧基,正丁氧基,异丁氧基,叔丁氧基等。
作为烷硫基,具体地可以列举甲硫基,乙硫基等。
作为芳氧基,具体地可以列举苯氧基,2,6-二甲基苯氧基,2,4,6-三甲基苯氧基等。
作为芳硫基,具体地可以列举苯硫基,甲基苯硫基,萘硫基等。
作为酰基,具体地可以列举甲酰基,乙酰基,苯甲酰基,对氯苯甲酰基,对甲氧基苯甲酰基等。
作为酯基,具体地可以列举乙酰氧基,苯甲酰氧基,甲氧羰基,苯氧羰基,对氯苯氧羰基等。
作为硫酯基,具体地可以列举乙酰硫基,苯甲酰硫基,甲硫羰基,苯硫羰基等。
作为酰氨基,具体地可以列举乙酰氨基,N-甲基乙酰氨基,N-甲基苯甲酰氨基等。
作为酰亚氨基,具体地可以列举,乙酰亚氨基,苯甲酰亚氨基等。
作为氨基,具体地,可以列举二甲基氨基,乙基甲基氨基,二苯基氨基等。
作为亚氨基,具体地,可以列举甲基亚氨基,乙基亚氨基,丙基亚氨基,丁基亚氨基,苯基亚氨基等。
作为磺酸酯基,具体地,可以列举甲磺酸酯基,乙磺酸酯基,苯磺酸酯基等。
作为磺酰氨基,具体地,可以列举苯磺酰氨基,N-甲基磺酰氨基,N-甲基对甲苯磺酰氨基等。
本发明中,作为R6特别地优选异丙基,异丁基,仲丁基,叔丁基,新戊基等碳原子数3~30,优选3~20的支链烷基,更优选这些基团的氢原子被碳原子数6~20的芳基取代的苯乙基,二苯甲基,枯基,二苯乙基,三苯甲基,进一步优选选自金刚烷基,环丙基,环丁基,环戊基,环己基等碳原子数3~30,优选3~20的环状饱和烃基的基团,或者苯基,萘基,芴基,蒽基,菲基等碳原子数6~30,优选6~20的芳基,或烃基取代的甲硅烷基。
R2~R6,其中2个以上的基团,优选相邻的基团可以相互连接形成脂肪环,芳香环或含有氮原子等杂原子的烃基环,这些环还可以具有取代基。
另外,m为2以上的情况下,R2~R6所示基团中的2个基团也可以连接。而且,m为2以上的情况下,R1彼此,R2彼此,R3彼此,R4彼此,R5彼此,R6彼此,相互可以相同,也可以不同。
n是为满足M价数的数,具体地为0~5,优选为1~4,更优选为1~3的整数。
X表示氢原子,卤素原子,烃基,含氧基团,含硫基团,含氮基团,含硼基团,含铝基团,含磷基团,含卤基团,杂环化合物残基,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,另外,n是2以上的情况下,它们可以相互相同也可以不同。
作为卤素原子,可以列举氟,氯,溴,碘。
作为烃基,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团。具体地,是甲基,乙基,丙基,丁基,己基,辛基,壬基,十二烷基,二十烷基等烷基,环戊基,环己基,降冰片烷基,金刚烷基等碳原子数3~30的环烷基;乙烯基,丙烯基,环己烯基等烯基;苄基,苯乙基,苯基丙基等芳烷基;苯基,甲苯基,二甲苯基,三甲基苯基,乙基苯基,丙基苯基,联苯基,萘基,甲基萘基,蒽基,菲基等芳基等,但不限于此。另外,这些烃基,也包含卤代烃基,具体地是碳原子数1~20的烃基中至少一个氢原子被卤素替换的基团。
其中,优选碳原子数1~20的基团。
作为杂环化合物残基,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团。
作为含氧基团,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举羟基,甲氧基,乙氧基,丙氧基,丁氧基等烷氧基;苯氧基,甲基苯氧基,二甲基苯氧基,萘氧基等芳氧基;苯基甲氧基,苯基乙氧基等芳烷氧基;乙酰氧基;羰基等,但不限于此。
作为含硫基团,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举甲磺酸酯基,三氟甲磺酸酯基,苯磺酸酯基,苯甲磺酸酯基,对甲苯磺酸酯基,三甲基苯磺酸酯基,三异丁基苯磺酸酯基,对氯苯磺酸酯基,五氟苯磺酸酯基等磺酸酯基,甲亚磺酸酯基,苯亚磺酸酯基,苯甲亚磺酸酯基,对甲苯亚磺酸酯基,三甲基苯亚磺酸酯基,五氟苯亚磺酸酯基等亚磺酸酯基;烷硫基;芳硫基等,但不限于此。
作为含氮基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举氨基,甲基氨基,二甲基氨基,二乙基氨基,二丙基氨基,二丁基氨基,二环己基氨基等烷基氨基;苯基氨基,二苯基氨基,二甲苯基氨基,二萘基氨基,甲基苯基氨基等芳基氨基或烷基芳基氨基,但不限于此。
作为含硼基团,具体地可以列举BR4(R表示氢原子,烷基,可以有取代基的芳基,卤素原子等)。
作为含磷基团,具体地,可以列举三甲基膦基,三丁基膦基,三环己基膦基等三烷基膦基;三苯基膦基,三甲苯基膦基等三芳基膦基;磷酸甲酯基、磷酸乙酯基、磷酸苯酯基等磷酸酯基(磷化物基团);膦酸基,次膦酸基等,但不限于此。
作为含硅基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举苯基甲硅烷基,二苯基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,三丙基甲硅烷基,三环己基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基,甲基二苯基甲硅烷基,三甲苯基甲硅烷基,三萘基甲硅烷基等烃基取代的甲硅烷基;三甲基甲硅烷基醚等烃基取代的甲硅烷基醚;三甲基甲硅烷基甲基等硅取代的烷基;三甲基甲硅烷基苯基等硅取代的芳基等。
作为含锗基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举上述含硅基团的硅被锗替换的基团。
作为含锡基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,更具体地,可以列举上述含硅基团的硅被锡替换的基团。
作为含卤基团,具体地,可以列举PF6,BF4等含氟基团,ClO4,SbCl6等含氯基团,IO4等含碘基团,但不限于此。
作为含铝基团,具体地,可以列举AlR4(R表示氢原子,烷基,可以有取代基的芳基,卤素原子),但不限于此。
另外,n为2以上的情况下,X所表示的多个基团相互可以相同,也可以不同,另外X所表示的多个基团可以相互结合形成环。
构成本发明所涉及的第三种烯烃聚合用催化剂的(A)过渡金属化合物,是下述通式(III)所表示的化合物。
(此处N……M一般表示是配位的,但本发明中也可以表示是不配位的。)
通式(III)中,M表示周期表第4~5族过渡金属,具体地是钛,锆,铪,钯,铌,钽,优选第4族金属原子,具体地是钛,锆,铪,更优选锆。
m表示1~4的整数,优选1~2,特别优选为2。
R1表示可以有1个或多个取代基的碳数4~20且共有至少一个以上碳的双环脂肪族烃基,作为双环脂肪族烃基,具体地,可以列举螺[2.2]戊烷,螺[2.3]己烷,螺[2.4]庚烷,螺[2.5]辛烷,螺[3.3]庚烷,螺[3.4]辛烷,螺[3.5]壬烷,螺[4.4]壬烷,螺[4.5]癸烷,螺[5.5]十一烷,二环[1.1.0]丁烷,二环[2.1.0]戊烷,二环[2.2.0]己烷,二环[3.1.0]己烷,二环[3.2.0]庚烷,二环[3.3.0]辛烷,二环[4.1.0]庚烷,二环[4.2.0]辛烷,二环[4.3.0]壬烷,二环[4.4.0]癸烷,二环[1.1.1]戊烷,二环[2.1.1]己烷,二环[2.2.1]庚烷,二环[2.2.2]辛烷,二环[3.1.1]庚烷,二环[3.2.1]]辛烷,二环[3.2.2]壬烷,二环[3.3.1]壬烷,二环[3.3.2]癸烷,二环[3.3.3]十一烷等。
优选地,R1表示可以有1个或多个取代基的碳数4~20且共有2个以上碳的双环脂肪族烃基,作为双环脂肪族烃基,具体地,可以列举二环[1.1.0]丁烷,二环[2.1.0]戊烷,二环[2.2.0]己烷,二环[3.1.0]己烷,二环[3.2.0]庚烷,二环[3.3.0]辛烷,二环[4.1.0]庚烷,二环[4.2.0]辛烷,二环[4.3.0]壬烷,二环[4.4.0]癸烷,二环[1.1.1]戊烷,二环[2.1.0]己烷,二环[2.2.1]庚烷,二环[2.2.2]辛烷,二环[3.1.1]庚烷,二环[3.2.1]辛烷,二环[3.2.2]壬烷,二环[3.3.1]壬烷,二环[3.3.2]癸烷,二环[3.3.3]十一烷等。
更优选地,R1是可以有1个或多个取代基的碳数5~20且共有2个碳的桥双环脂肪族烃基,作为双环脂肪族烃基,具体地,可以列举二环[1.1.1]戊烷,二环[2.1.1]己烷,二环[2.2.1]庚烷,二环[2.2.2]辛烷,二环[3.1.1]庚烷,二环[3.2.1]辛烷,二环[3.2.2]壬烷,二环[3.3.1]壬烷,二环[3.3.2]癸烷,二环[3.3.3]十一烷等。
特别优选地,R1是可以有1个或多个取代基的二环[2.2.1]庚烷。
作为R1的取代基没有特别的限制,可以列举选自氢原子,卤素原子,烃基,烃基取代的甲硅烷基,烃基取代的甲硅烷氧基,含氧基团,含硫基团,含氮基团,含磷基团,含卤基团,杂环化合物残基的基团,或含有这些基团的烃基或烃基取代的甲硅烷基。
作为上述R1可以具有的取代基,具体地,可以列举氢原子,甲基,乙基,丙基,甲氧基甲基,乙氧基甲基,丁氧基甲基,苯氧基甲基,乙氧基乙基,二甲基氨基甲基,二甲基氨基乙基,硝基甲基,硝基乙基,氰基甲基,氰基乙基,三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基等。
上述R1的具有2个以上取代基的双环烃基中,对于2个以上取代基的位置没有特别的限制。
R2~R6,相互可以相同,也可以不同,表示氢原子,卤素原子,烃基,杂环化合物残基,含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,它们中的2个以上基团可以相互连结形成环,
另外,m为2以上的情况下,R2~R6所表示的基团中的2个基团可以相互连结,
作为卤素原子,可以列举氟,氯,溴,碘。
作为烃基具体地,可以列举甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,新戊基,正己基等碳原子数为1~30,优选1~20的直链或支链烷基;
乙烯基,烯丙基,异丙烯基等碳原子数为2~30,优选2~20的直链或支链的链烯基;
乙炔基,丙炔基等碳原子数2~30,优选2~20的直链或支链炔基;
环丙基,环丁基,环戊基,环己基,金刚烷基等碳原子数3~30,优选3~20的环状烃基;
环戊二烯基,茚基,芴基等碳原子数5~30的环状不饱和烃基;
苯基,萘基,联苯基,三联苯基,菲基,蒽基等碳原子数6~30,优选6~20的芳基;
甲苯基,异丙基苯基,叔丁基苯基,二甲基苯基,二叔丁基苯基等烷基取代的芳基。
上述烃基,氢原子可以被卤素取代,例如,可以列举三氟甲基,五氟苯基,氯苯基等碳原子数1~30,优选1~20的卤代烃基。
另外,上述烃基,也可以被其它烃基取代,可以列举例如苄基,枯基等芳基取代的烷基等。
而且,上述烃基可以具有杂环化合物残基,烷氧基,芳氧基,酯基,醚基,酰基,羧基,碳酸酯基,羟基,过氧基,羧酸酐基等含氧基团;氨基,亚氨基,酰氨基,亚酰氨基,肼基,肼叉基,硝基,亚硝基,氰基,异氰基,氰酸酯基,脒基,重氮基,氨基变成铵盐的基团等含氮基团;硼烷二基,硼烷三基,二硼基等含等硼基团;巯基,硫酯基,二硫酯基,烷硫基,芳硫基,硫酰基,硫醚基,硫代氰酸酯基,异硫代氰酸酯基,磺酸酯基,磺酰氨基,硫代羧基,二硫代羧基,磺基,磺酰基,亚硫酰基,次磺酰基等含硫基团,磷酸酯基,磷酰基,硫代磷酰基,磷酸基等含磷基团,含硅基团,含锗基团,或含锡基团。
其中,特别地,优选甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,新戊基,正己基等碳原子数1~30,优选1~20的直链或支链烷基;苯基,萘基,联苯基,三联苯基,菲基,蒽基等碳原子数6~30,优选6~20的芳基;该芳基可以是被1~5个选自卤素原子,碳原子数1~30,优选1~20的烷基或烷氧基,碳原子数6~30,优选6~20的芳基或芳氧基等取代基取代的取代芳基等。
作为含氧基团,含氮基团,含硼基团,含硫基团,含磷基团,可以列举与如上所示的基团相同的基团。
作为杂环化合物残基,可以列举吡咯,吡啶,嘧啶,喹啉,三嗪等含氮化合物,呋喃,吡喃等含氧化合物,噻吩等含硫化合物等的残基,并且这些杂环化合物残基进一步被碳原子数1~30,优选1~20的烷基,烷氧基等取代基取代的基团等。
作为含硅基团,可以列举甲硅烷基,甲硅烷氧基,烃基取代的甲硅烷基,烃基取代的甲硅烷氧基等,具体可以列举甲基甲硅烷基,二甲基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,乙基甲硅烷基,二乙基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,二苯基甲基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基,二甲基苯基甲硅烷基,二甲基叔丁基甲硅烷基,二甲基(五氟苯基)甲硅烷基等。其中,优选甲基甲硅烷基,二甲基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,乙基甲硅烷基,二乙基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,二甲基苯基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基等。特别优选三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基,二甲基苯基甲硅烷基。作为烃基取代的甲硅烷氧基,可以列举三甲基甲硅烷氧基。
作为含锗基团和含锡基团,可以列举将上述含硅基团中的硅用锗和锡替换的基团。
下面对上述说明的R2~R6的实例,进行更具体的说明。
作为烷氧基,具体地,可以列举甲氧基,乙氧基,正丙氧基,异丙氧基,正丁氧基,异丁氧基,叔丁氧基等。
作为烷硫基,具体地可以列举甲硫基,乙硫基等。
作为芳氧基,具体地可以列举苯氧基,2,6-二甲基苯氧基,2,4,6-三甲基苯氧基等。
作为芳硫基,具体地可以列举苯硫基,甲基苯硫基,萘硫基等。
作为酰基,具体地可以列举甲酰基,乙酰基,苯甲酰基,对氯苯甲酰基,对甲氧基苯甲酰基等。
作为酯基,具体地可以列举乙酰氧基,苯甲酰氧基,甲氧羰基,苯氧羰基,对氯苯氧羰基等。
作为硫酯基,具体地可以列举乙酰硫基,苯甲酰硫基,甲硫羰基,苯硫羰基等。
作为酰氨基,具体地可以列举乙酰氨基,N-甲基乙酰氨基,N-甲基苯甲酰氨基等。
作为酰亚氨基,具体地可以列举,乙酰亚氨基,苯甲酰亚氨基等。
作为氨基,具体地,可以列举二甲基氨基,乙基甲基氨基,二苯基氨基等。
作为亚氨基,具体地,可以列举甲基亚氨基,乙基亚氨基,丙基亚氨基,丁基亚氨基,苯基亚氨基等。
作为磺酸酯基,具体地,可以列举甲磺酸酯基,乙磺酸酯基,苯磺酸酯基等。
作为磺酰氨基,具体地,可以列举苯磺酰氨基,N-甲基磺酰氨基,N-甲基对甲苯磺酰氨基等。
R2~R6,其中2个以上的基团,优选相邻的基团可以相互连接形成脂肪环,芳香环或含有氮原子等杂原子的烃基环,这些环还可以具有取代基。
另外,m为2以上的情况下,R2~R6所示基团中的2个基团也可以连接。而且,m为2以上的情况下,R1彼此,R2彼此,R3彼此,R4彼此,R5彼此,R6彼此,相互可以相同,也可以不同。
n是为满足M价数的数,具体地是0~5,优选1~4,更优选1~3的整数。
X表示氢原子,卤素原子,烃基,含氧基团,含硫基团,含氮基团,含硼基团,含铝基团,含磷基团,含卤基团,杂环化合物残基,含硅基团,含锗基团,或含锡基团,n是2以上的情况下,它们可以相互相同也可以不同。
作为卤素原子,可以列举氟,氯,溴,碘。
作为烃基,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团。具体地,是甲基,乙基,丙基,丁基,己基,辛基,壬基,十二烷基,二十烷基等烷基,环戊基,环己基,降冰片烷基,金刚烷基等碳原子数3~30的环烷基;乙烯基,丙烯基,环己烯基等烯基;苄基,苯乙基,苯基丙基等芳烷基;苯基,甲苯基,二甲苯基,三甲基苯基,乙基苯基,丙基苯基,联苯基,萘基,甲基萘基,蒽基,菲基等芳基等,但不限于此。另外,这些烃基中,也包含卤代烃基,具体地是碳原子数1~20的烃基中至少一个氢原子被卤素替换的基团。
其中,优选碳原子数1~20的基团。
作为杂环化合物残基,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团。
作为含氧基团,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举羟基,甲氧基,乙氧基,丙氧基,丁氧基等烷氧基;苯氧基,甲基苯氧基,二甲基苯氧基,萘氧基等芳氧基;苯基甲氧基,苯基乙氧基等芳烷氧基;乙酰氧基;羰基等,但不限于此。
作为含硫基团,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举甲磺酸酯基,三氟甲磺酸酯基,苯磺酸酯基,苯甲磺酸酯基,对甲苯磺酸酯基,三甲基苯磺酸酯基,三异丁基苯磺酸酯基,对氯苯磺酸酯基,五氟苯磺酸酯基等磺酸酯基,甲亚磺酸酯基,苯亚磺酸酯基,苯甲亚磺酸酯基,对甲苯亚磺酸酯基,三甲基苯亚磺酸酯基,五氟苯亚磺酸酯基等亚磺酸酯基;烷硫基;芳硫基等,但不限于此。
作为含氮基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举氨基,甲基氨基,二甲基氨基,二乙基氨基,二丙基氨基,二丁基氨基,二环己基氨基等烷基氨基;苯基氨基,二苯基氨基,二甲苯基氨基,二萘基氨基,甲基苯基氨基等芳基氨基或烷基芳基氨基,但不限于此。
作为含硼基团,具体地可以列举BR4(R表示氢原子,烷基,可以有取代基的芳基,卤素原子等)。
作为含磷基团,具体地,可以列举三甲基膦基,三丁基膦基,三环己基膦基等三烷基膦基;三苯基膦基,三甲苯基膦基等三芳基膦基;磷酸甲酯基、磷酸乙酯基,磷酸苯酯基等磷酸酯基(磷化物基团);膦酸基,次膦酸基等,但不限于此。
作为含硅基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举苯基甲硅烷基,二苯基甲硅烷基,三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,三丙基甲硅烷基,三环己基甲硅烷基,三苯基甲硅烷基,甲基二苯基甲硅烷基,三甲苯基甲硅烷基,三萘基甲硅烷基等烃基取代的甲硅烷基;三甲基甲硅烷基醚等烃基取代的甲硅烷基醚;三甲基甲硅烷基甲基等硅取代的烷基;三甲基甲硅烷基苯基等硅取代的芳基等。
作为含锗基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,具体地,可以列举上述含硅基团的硅被锗替换的基团。
作为含锡基团,具体地,可以列举与上述R2~R6所示基团相同的基团,更具体地,可以列举上述含硅基团的硅被锡替换的基团。
作为含卤基团,具体地,可以列举PF6,BF4等含氟基团,ClO4,SbCl6等含氯基团,IO4等含碘基团,但不限于此。
作为含铝基团,具体地,可以列举AlR4(R表示氢原子,烷基,可以有取代基的芳基,卤素原子),但不限于此。
另外,n为2以上的情况下,X所表示的多个基团相互可以相同也可以不同,另外X所表示的多个基团可以相互连接形成环。
下面,显示(A)通式(I)、(II)、(III)所表示的过渡金属化合物的具体实例,但不限于此。
【化10】
〔化11〕
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【化23】
【化24】
〔化25〕
【化26】
【化27】
〔化28〕
【化29】
〔化30〕
另外,上述例示中,Me表示甲基,Et表示乙基,n-Pr表示正丙基,i-Pr表示异丙基,n-Bu表示正丁基,i-Bu表示异丁基,t-Bu表示叔丁基,Ad表示金刚烷基,Ph表示苯基。
本发明中,也可以使用上述化合物中,锆金属被钛,铪置换的过渡金属化合物。该过渡金属化合物(A)的制备方法,没有特别的限制,例如可以通过以下方法制备。
首先,构成过渡金属(A)的配位体,是通过使水杨醛类化合物与一级胺类化合物(R1-NH2,R1与上述相同),例如烷基胺类化合物反应得到的。具体地,将两种起始物溶解在溶剂中。作为溶剂,可以使用该类反应的常用溶剂,但是特别优选甲醇,乙醇等醇溶剂,或甲苯等烃类溶剂。其次,在室温至回流条件下,搅拌1~48小时,可以高收率地得到相应的配位体。合成配位体化合物时,作为催化剂,可以使用甲酸,乙酸,对甲苯磺酸等酸催化剂。另外,作为脱水剂,可以使用分子筛,无水硫酸镁或无水硫酸钠,同时通过迪安-斯达克榻分水器脱水,反应进行的效果更佳。
然后,将这样得到的配位体与含有过渡金属M的化合物反应,可以合成相应的过渡金属化合物。具体地,将合成的配位体溶解在溶剂中,根据需要与碱接触制备成酚盐后,与金属卤化物,金属烷基化物等金属化合物在低温混合,-78℃至室温,或在回流条件下,搅拌约1~48小时。作为溶剂,可以使用这类反应的常用溶剂,但是特别优选使用乙醚,四氢呋喃(THF)等极性溶剂,甲苯等烃溶剂等。另外,作为在配制酚盐时使用的碱,可以列举正丁基锂等锂盐,氢化钠等钠盐等金属盐,或三乙胺,吡啶等,但不限于此。
另外,根据化合物的性质,不经过酚盐的配制,而是将配位体与金属化合物直接反应,也可以合成相应的过渡金属化合物。而且,可以将合成的过渡金属化合物中金属M通过常规方法与其它过渡金属交换。另外,例如在R1~R6中有一个以上为氢的情况下,在合成的任意阶段中,均可以导入氢以外的取代基。
另外,不分离过渡金属化合物,直接将配位体和过渡金属化合物的反应溶液用于聚合反应。
(B-1)有机金属化合物
作为本发明中使用的(B-1)有机金属化合物,具体地可以使用下述周期表中第1,2族及第12,13族的有机金属化合物。
(B-1a)通式Ra mAl(ORb)nHpXq表示的有机铝化合物
(式中,Ra和Rb,相互可以相同,也可以不同,表示碳原子数1~15,优选1~4的烃基,X表示卤素原子,m是0<m≤3,n是0≤n<3,p是0≤p<3,q是0≤q<3的数,而且m+n+p+q=3)。
(B-1b)通式M2AlRa 4
(式中,M2表示Li,Na或K,Ra表示碳原子数1~15,优选1~4的烃基。)所表示的周期表第1族金属与铝的络合烷基化物。
(B-1c)通式RaRbM3
(式中Ra和Rb互相可以相同,也可以不同,表示碳原子数1~15,优选1~4的烃基,M3表示Mg,Zn,或Cd。)所表示的周期表第12族金属的二烷基化合物。
作为属于上述(B-1a)的有机金属铝化合物,可以列举如下化合物说明。
通式Ra mAl(ORb)3.m
(式中Ra和Rb,相互可以相同,也可以不同,表示碳原子数1~15,优选1~4的烃基,m优选为1.5≤m≤3的数。)所表示的有机铝化合物。
通式Ra mAlX3.m
(式中Ra表示碳原子数1~15,优选1~4的烃基,X表示卤素原子,m优选0<m<3。)所表示的有机铝化合物。
通式Ra mAlH3.m
(式中Ra表示碳原子数1~15,优选1~4的烃基,m优选2≤m<3。)所表示的有机铝化合物。
通式Ra mAl(ORb)nXq
(式中Ra和Rb,相互可以相同,也可以不同,表示碳原子数1~15,优选1~4的烃基,X表示卤素原子,m为0<m≤3,n为0≤n<2,q为0≤q<3的数,且m+n+q=3。)所表示的有机铝化合物。
作为属于(B-1a)的有机铝化合物,更具体地可以列举三甲基铝,三乙基铝,三正丁基铝,三丙基铝,三戊基铝,三己基铝,三辛基铝,三癸基铝等三正烷基铝;
三异丙基铝,三异丁基铝,三仲丁基铝,三叔丁基铝,三2-甲基丁基铝,三3-甲基丁基铝,三2-甲基戊基铝,三3-甲基戊基铝,三4-甲基戊基铝,三2-甲基己基铝,三3-甲基己基铝,三2-乙基己基铝等三支链烷基铝;
三环己基铝,三环辛基铝等三环烷基铝;
三苯基铝,三甲苯基铝等三芳基铝;
氢化二异丁基铝等二烷基铝氢化物;
(i-C4H9)xAly(C5H10)z
(式中,x,y,z为正数,z≥2x。)等表示的三异丁烯铝等的三烯基铝;
异丁基铝甲醇盐,异丁基铝乙醇盐,异丁基铝异丙醇盐等的烷基铝醇盐;
二甲基铝甲醇盐,二乙基铝乙醇盐,二丁基铝丁醇盐等二烷基铝醇盐;
乙基铝倍半乙醇盐,丁基铝倍半丁醇盐等烷基铝倍半醇盐;
具有Ra 2.5Al(ORb)0.5等所表示的平均组成部分的醇化的烷基铝;
二乙基铝酚盐,二乙基铝(2,6-二叔丁基-4-甲基酚盐),乙基铝双(2,6-二叔丁基-4-甲基酚盐),二异丁基铝(2,6-二叔丁基-4-甲基酚盐),异丁基铝双(2,6-二叔丁基-4-甲基酚盐)等二烷基铝芳基醇盐;
二甲基铝氯化物,二乙基铝氯化物,二丁基铝氯化物,二乙基铝溴化物,二异丁基铝氯化物等二烷基铝等卤化物;
乙基铝倍半氯化物,丁基铝倍半氯化物,乙基铝倍半溴化物等烷基铝倍半卤化物;
乙基铝二氯化物,丙基铝二氯化物,丁基铝二溴化物等烷基铝卤化物等的部分卤化烷基铝;
二乙基铝氢化物,二丁基铝氢化物等二烷基铝氢化物;
乙基铝二氢化物,丙基铝二氢化物等的烷基铝二氢化物等其他部分氢化的烷基铝;
乙基铝乙氧基氯化物,丁基铝丁氧基氯化物,乙基铝乙氧基溴化物等部分醇化和卤化的烷基铝等。
另外,可以使用与(B-1a)类似的化合物,例如可以列举通过氮原子结合2个以上铝化合物的有机铝化合物。作为这类化合物,具体地,可以列举(C2H5)2AlN(C2H5)Al(C2H5)2。
作为属于上述(B-1b)的化合物,可以列举LiAl(C2H5)4,LiAl(C7H15)4等。另外其它的,作为(B-1)有机金属化合物,也可以使用甲基锂,乙基锂,丙基锂,丁基锂,甲基溴化镁,甲基氯化镁,乙基溴化镁,乙基氯化镁,丙基溴化镁,丙基氯化镁,丁基溴化镁,丁基氯化镁,二甲基镁,二乙基镁,二丁基镁,丁基乙基镁等。
另外在聚合系内为了形成上述有机铝化合物的化合物,例如可以使用卤化铝和烷基锂的组合,或卤化铝和烷基镁的组合等。
在(B-1)有机金属化合物中,优选有机铝化合物。
上述的(B-1)有机金属化合物,可以单独使用或2种以上组合使用。
(B-2)有机铝氧化物
本发明使用的(B-2)有机铝氧化物,可以是已知的铝氧烷,另外也可以是特开平2-78687号公报中举例说明的苯不溶性有机铝氧化物。
已知的铝氧烷,例如可以根据下述方法制备,通常,得到在烃类溶剂中的溶液。
(1)在含有吸附水或含有结晶水的盐类,例如氯化镁水合物,硫酸铜水合物,硫酸铝水合物,硫酸镍水合物,氯化亚铈水合物等的烃类溶剂悬浮液中,添加三烷基铝等有机铝化合物,使吸附水或结晶水与有机铝化合物反应的方法。
(2)在苯,甲苯,乙醚,四氢呋喃等溶剂中,使直接水,冰或水蒸气作用于三烷基铝等有机铝化合物的方法。
(3)在癸烷,苯,甲苯等溶剂中,使三烷基铝等有机铝化合物与二甲基锡氧化物,二丁基锡氧化物等有机锡氧化物反应的方法。
另外,该铝氧烷,也可以含有少量有机金属成分。另外从回收的上述铝氧烷溶液中蒸馏除去溶剂或未反应的有机铝化合物后,可以再溶解在溶剂中或悬浮在铝氧烷的不良溶剂中。
作为配制铝氧烷时使用的有机铝化合物,具体地,可以列举与作为属于上述(B-1a)的有机铝化合物所例示的化合物相同的有机铝化合物。
其中,优选三烷基铝,三环烷基铝,特别优选三甲基铝和三异丁基铝。
上述的有机铝化合物,可以一1种单独或2种以上结合使用。
作为配制铝氧烷使用的溶剂,可以列举苯,甲苯,二甲苯,异丙基苯,对异丙基甲苯等芳香烃,戊烷,己烷,庚烷,辛烷,癸烷,十二烷,十六烷,十八烷等脂肪烃,环戊烷,环己烷,环辛烷,甲基环戊烷等脂肪环烃,汽油,煤油,柴油等石油馏分或上述芳香族烃,脂肪族烃,脂环烃的卤化物,尤其是氯化物,溴化物等的烃类溶剂。而且也可以使用乙醚,四氢呋喃等醚类。这些溶剂中特别优选芳香族烃或脂肪族烃。
另外本发明中使用的苯不溶性有机铝氧化物,是在60℃的苯中溶解的Al成分按Al原子换算通常在10%以下,优选在5%以下,特别优选在2%以下的物质,即,优选对苯不溶或难溶的化合物。
作为本发明中使用的有机铝氧化物,可以列举下述通式(IV)所示的含硼有机铝化合物。
〔化31〕
式中,R7表示碳原子数1~10的烃基。
R8,相互可以相同也可以不同,表示氢原子,卤素原子,碳原子数1~10的烃基。
上述通式(IV)所示的含硼的有机铝化合物,可以通过在惰性气体氛围中使下述通式(V)所示的烷基硼酸和有机铝化合物在惰性溶剂中,在-80℃~室温中反应1分钟~24小时而制备。
〔化32〕
R7-B-(OH)2 (V)
(式中,R7表示与前述相同的基团。)
作为上述通式(V)所表示的烷基硼酸的具体化合物,可以列举甲基硼酸,乙基硼酸,异丙基硼酸,正丙基硼酸,正丁基硼酸,异丁基硼酸,正己基硼酸,环己基硼酸,苯基硼酸,3,5-二氟硼酸五氟苯基硼酸,3,5-双(三氟甲基)苯基硼酸等。其中,优选甲基硼酸,正丁基硼酸,异丁基硼酸,3,5-二氟苯基硼酸,五氟苯基硼酸。它们可以1种单独使用或2种以上结合使用。
作为与这类烷基硼酸反应的有机铝化合物,具体地,可以列举与上述作为属于上述(B-1a)的有机铝化合物所例示的化合物相同的有机铝化合物。
其中,优选三烷基铝,三环烷基铝,特别优选三甲基铝,三乙基铝,三异丁基铝。它们可以1种单独使用或2种以上结合使用。
上述(B-2)有机铝氧化物,可以1种单独使用或2种以上结合使用。
(B-3)与过渡金属化合物反应形成离子对的化合物
作为与本发明中使用的过渡金属化合物(A)反应形成离子对的化合物(B-3),(以下称为“离子化离子性化合物),可以列举特开平1-501950号公报,特开平1-502036号公报,特开平3-179005号公报,特开平3-179006号公报,特开平3-207703号公报,特开平3-207704号公报,美国专利5321106号等记载的路易斯酸,离子性化合物,硼烷化合物和碳硼烷化合物等。而且,还可以是杂多化合物和同多化合物。
具体地,作为路易斯酸,可以列举BR5(R表示可以具有氟,甲基,三氟甲基等取代基的苯基或氟。)所表示的化合物,例如三氟化硼,三苯基硼,三(4-氟苯基)硼,三(3,5-氟苯基)硼,三(4-氟甲基苯基)硼,三(五氟苯基)硼,三(对-甲苯基)硼,三(邻甲苯基)硼,三(3,5-二甲基苯基)硼等。
作为离子性化合物,例如可以列举下述通式(VI)所表示的化合物。
式中,作为R9,可以列举H+、碳鎓离子、氧鎓离子、铵离子,鏻离子,环庚基三烯基阳离子、具有过渡金属的二茂铁阳离子等。
R10~R12相互可以相同,也可以不同,是有机基团,优选为芳基或取代芳基。
上述的正碳离子,具体地,可以列举三苯基正碳离子,三(甲基苯基)正碳离子,三(二甲基苯基)正碳离子等三取代正碳离子等。
作为上述铵离子,具体地,可以列举三甲基铵离子,三乙基铵离子,三丙基铵离子,三丁基铵离子,三(正丁基)铵离子等三烷基铵离子;N,N-二甲基苯铵离子,N,N-二乙基苯铵离子,N,N-2,4,6-五甲基苯铵离子等N,N-二烷基苯铵离子;二(异丙基)铵离子,二环己基铵离子等二烷基铵离子等。
作为上述鏻离子,具体地,可以列举三苯基鏻离子,三(甲基苯基)鏻离子,三(二甲基苯基)鏻离子等三芳基鏻离子等。
作为R9,优选碳正离子,铵离子,特别优选三苯基碳正离子,N,N-二甲基苯铵离子,N,N-二乙基苯铵离子。
另外,作为离子性化合物,可列举三烷基取代的铵盐,N,N-二烷基芳基铵盐,二烷基铵盐,三芳基鏻盐等。
作为三烷基取代的铵盐,具体地,可以列举例如四(苯基)硼三乙基铵,四苯基硼三丙基铵,四苯基硼三(正丁基)铵,四(对甲苯基)硼三甲基铵,四(邻甲苯基)硼三甲基铵,四(五氟苯基)硼三(正丁基)铵,四(邻,对-二甲基苯基)硼三丙基铵,四(间,间-二甲基苯基)硼三(正丁基)铵,四(对-三氟甲基苯基)硼三(正丁基)铵,四(3,5-二三氟甲基苯基)硼三(正丁基)铵,四(邻甲苯基)硼三(正丁基)铵等。
作为N,N-二烷基苯铵盐,具体地,可以列举例如四(苯基)硼N,N-二甲基苯铵,四(苯基)硼N,N-二乙基苯铵,四(苯基)硼N,N-2,4,6-五甲基苯铵等。
作为二烷基铵盐,具体地,可以列举例如四(五氟苯基)硼二(1-丙基)铵,四(苯基)硼二环己基铵等。
而且,作为离子性化合物,可以列举三苯基负碳离子四(五氟苯基)硼酸酯,N,N-二甲基苯铵四(五氟苯基)硼酸酯,二茂铁阳离子四(五氟苯基)硼酸酯,三苯基负碳离子五苯基环戊二烯基配合物,N,N-二乙基苯铵五苯基环戊二烯基配合物,下述式(VII)或(VIII)所表示的硼化合物等。
〔化34〕
(式中Et表示乙基。)
〔化35〕
作为硼烷化合物,具体地,可以列举例如癸硼烷;二[三(正丁基)铵]壬硼酸酯,二[三(正丁基)铵]癸硼酸酯,二[三(正丁基)铵]十一烷硼酸酯,二[三(正丁基)铵]十二烷硼酸酯,二[三(正丁基)铵]十氯癸硼酸酯,二[三(正丁基)铵]十二氯十二硼酸酯等阴离子盐;
三(正丁基)铵二(十二氢十二硼酸酯)钴酸盐(III),二[三(正丁基)铵]二(十二氢十二硼酸酯)镍酸盐(III)等的金属硼烷阴离子的盐等。
作为碳硼烷化合物,具体地,可以列举例如4-羰基壬硼烷(4-カルバノナボラン),1,3-二羰基壬硼烷,6,9-二羰基癸硼烷,十二氢-1-苯基-1,3-二羰基壬硼烷,十二氢-1-甲基-1,3-二羰基壬硼烷,十一氢-1,3-二甲基-1,3-二羰基壬硼烷,7,8-二羰基十一硼烷,2,7-二羰基十一硼烷,十一氢-7,8-二甲基-7,8-二羰基十一硼烷,十二氢-11-甲基-2,7-二羰基十一硼烷,1-羰基癸硼酸三(正丁基)铵,1-羰基十一硼酸三(正丁基)铵,1-羰基十二硼酸三(正丁基)铵,1-三甲基甲硅烷基-1-羰基癸硼酸三(正丁基)铵,1-羰基十二硼酸溴化三(正丁基)铵,6-羰基癸硼酸三(正丁基)铵,6-羰基癸硼酸三(正丁基)铵(译者注:与前一个重复),7-羰基十一硼酸三(正丁基)铵,7,8-二羰基十一硼酸三(正丁基)铵,2,9-二羰基十一硼酸三(正丁基)铵,十二氢-8-甲基-7,9-二羰基十一硼酸三(正丁基)铵,十一氢-8-乙基-7,9-二羰基十一硼酸三(正丁基)铵,十一氢-8-丁基-7,9-二羰基十一硼酸三(正丁基)铵,十一氢-8-烯丙基-7,9-二羰基十一硼酸三(正丁基)铵,十一氢-9-三甲基甲硅烷基-7,8-二羰基十一硼酸三(正丁基)铵,十一氢-4,6-二溴-7-羰基十一硼酸三(正丁基)铵等阴离子盐。
三(正丁基)铵双(九氢-1,3-二羰基壬硼酸酯)钴酸盐(III),三(正丁基)铵双(十一氢-7,8-二羰基十一硼酸酯)高铁酸盐(III),三(正丁基)铵双(十一氢-7,8-二羰基十一硼酸酯)钴酸盐(III),三(正丁基)铵双(十一氢-7,8-二羰基十一硼酸酯)镍酸盐(III),三(正丁基)铵双(十一氢-7,8-二羰基十一硼酸酯)铜酸盐(III),三(正丁基)铵双(十一氢-7,8-二羰基十一硼酸酯)金酸盐(III),三(正丁基)铵双(九氢-7,8-二甲基-7,8-二羰基十一硼酸酯)高铁酸盐(III),三(正丁基)铵双(九氢-7,8-二甲基-7,8-二羰基硼酸酯)铬酸盐(III),三(正丁基)铵双(三溴八氢-7,8-二羰基十一硼酸酯)钴酸盐(III),三[三(正丁基)铵]双(十一氢-7-羰基十一硼酸酯)铬酸盐(III),双[三(正丁基)铵]双(十一氢-7-羰基十一硼酸酯)锰酸盐(IV),双[三(正丁基)铵]双(十一氢-7-羰基十一硼酸酯)钴酸盐(III),双[三(正丁基)铵]双(十一氢-7-羰基十一硼酸酯)镍酸盐(IV)等金属碳硼烷阴离子盐等。
杂聚物,是由选自硅,磷,钛,锗,砷和锡的原子和选自钒,铌,钼和钨的1种或2种以上的原子形成的,具体地,可以使用磷钒酸,锗钒酸,砷钒酸,磷铌酸,锗铌酸,硅钼酸,磷钼酸,钛钼酸,锗钼酸,砷钼酸,锡铝酸,磷钨酸,锗钨酸,锡钨酸,磷钼钒酸,磷钨钒酸,锗钨钒酸,磷铝钨钒酸,锗钼钨钒酸,磷钼钨酸,磷钼铌酸,和这些酸的盐,例如周期表第1族或第2族的金属,具体地,锂,钠,钾,铷,铯,铍,镁,钙,锶,钡等的盐,三苯基乙基盐等的有机盐,但不限于此。
上述的(B-3)离子化的离子性化合物,可以1种单独或2种以上组合使用。
以本发明所涉及的过渡金属化合物为催化剂的情况下,当结合使用作为助催化剂成分的甲基铝氧烷等有机铝氧化物(B-2)时,对烯烃化合物显示有非常高的聚合活性。
另外,本发明所涉及的烯烃聚合用催化剂,可以使用上述过渡金属化合物(A),和至少一种选自(B-1)有机金属化合物,(B-2)有机铝氧化物和(B-3)离子化离子性化合物的化合物(B),以及根据需要可使用后述的载体(C)。
(C)载体
本发明使用的载体(C),是无机或有机化合物,且为颗粒状或微粒状的固体。
作为其中的无机化合物,优选为多孔氧化物,无机氯化物,粘土,粘土矿物或离子交换性层状化合物。
作为多孔氧化物,具体地,可以使用SiO2,Al2O3,MgO,ZrO,TiO2,B2O3,CaO,ZnO,BaO,ThO2等,或者含有它们的复合物或混合物,可以使用例如天然或合成的沸石,SiO2·MgO,SiO2·Al2O3,SiO2·TiO2,SiO2·V2O5,SiO2·Cr2O3,SiO2·TiO2MgO等,其中优选以SiO2和/或Al2O3为主成分的氧化物。
另外,上述无机氧化物,含有少量的Na2CO3,K2CO3,CaCO3,MgCO3,Na2SO4,Al2(SO4)3,BaSO4,KNO3,Mg(NO3)2,Al(NO3)3,Na2O,K2O,Li2O等碳酸盐,硫酸盐,硝酸盐,氧化物成分也无妨。
该多孔质氧化物,由于种类和制备方法不同其性状各异,但本发明优选使用的载体,粒径为10~300μm,优选20~200μm,比表面积在50~1000m2/g,优选100~700m2/g的范围内,微孔容积优选在0.3~3.0cm3/g的范围内。该载体,根据需要在100~1000℃,优选150~700℃烧结后使用。
作为无机氯化物,可以使用MgCl2,MgBr2,MnCl2,MnBr2等。无机氯化物,可以直接使用,也可以通过球磨机,振动研磨机粉碎后使用。另外,可以使用将无机氯化物溶解在醇等溶剂后,通过析出剂以微粒状析出的物质。
本发明中使用的粘土,是由普通的粘土矿物为主成分构成的。另外,本发明所用的离子交换性层状化合物,是具有通过离子键等构成的面互相通过弱的键合力平行重叠的结晶结构的化合物,含有的离子是可交换的化合物。大部分的粘土矿物是离子交换性层状化合物。另外,作为这些粘土,粘土矿物,离子交换性层状化合物,不限于是天然生产的,也可以使用人工合成物。
另外,作为粘土,粘土矿物或离子交换性层状化合物,可以列举粘土,粘土矿物,以及,具有稠密垫板型,锑型,CdCl2型,CdI2型等层状结晶结构的离子结晶性化合物等。
作为这些粘土,粘土矿物,可以列举高岭土、膨润土、木节粘土、蛙目粘土、水铝英石、硅铁石、叶蜡石、云母、蒙脱石、蛭石、绿泥石、坡缕石、高岭石、珍珠陶土、地开石、多水高岭土,作为离子交换性层状化合物,可以列举α-Zr(HAO4)2·H2O,α-Zr(HPO4)2,α-Zr(KPO4)2·3H2O,α-Ti(HPO4)2,α-Ti(HAsO4)2·H2O,α-Sn(HPO4)2·H2O,γ-Zr(HPO4)2,γ-Ti(HPO4)2,γ-Ti(NH4PO4)2·H2O等多价金属的结晶性酸性盐等。
这样的粘土,粘土矿物或离子交换性层状化合物,优选水银压入法测定的半径20以上的微孔容积为0.1cc/g以上的,特别优选为0.3~5cc/g的。此处,微孔容积,是指通过用水银孔度计水银压入法,对微孔半径20~30000的范围测定的。
使用半径20以上的微孔容积比0.1cc/g小的载体的情况下,具有难以获得高聚合活性的倾向。
本发明使用的粘土,粘土矿物中,也优选进行化学处理。作为化学处理,除去表面附着的杂质的表面处理,对粘土的结晶结构施加影响的处理等,任何一种均可使用。作为化学处理,具体地,可以列举酸处理,碱处理,盐类处理,有机物处理等。酸处理,除了除去表面杂质之外,由于溶出了结晶结构中的Al,Fe,Mg等阳离子,增大了表面积。在碱处理中,破坏了粘土的结晶结构,带来了粘土结构的变化。另外,在盐类处理,有机物处理中,形成离子复合物,分子复合物,有机衍生物等,能够改变表面积或层间距离。
本发明所用的离子交换性层状化合物,也可以是利用离子交换性,通过层间的交换性离子与其它大的大体积离子交换,扩大了层间状态的层状化合物。该大体积离子,承担着支持层状结构的支柱的任务,通常,称之为柱状物。另外,将在该层状化合物的层间导入其它物质称为嵌入。作为嵌入的客体化合物,可以列举TiCl4,ZrCl4等阳离子性无机化合物,Ti(OR)4,Zr(OR)4,PO(OR)3,B(OR)3等金属醇盐(R为烃基等),[Al13O4(OH)24]7+,[Zr4(OH)14]2+,[Fe3O(OCOCH3)6]+等金属氢氧化物离子等。这些化合物可以单独或2种以上组合使用。另外,在将这些化合物嵌入时,可以使将Si(OR)4,Al(OR)3,Ge(OR)4等金属醇盐(R为烃基等)等水解得到的聚合物,SiO2等胶体状无机化合物等共存。另外,作为柱状物,可以列举通过将上述金属氢氧化物离子嵌入后加热脱水生成的氧化物。
本发明所用的粘土,粘土矿物,离子交换性层状化合物,可以直接使用,另外也可以进行球磨,筛分等处理后使用。另外,也可以重新加水吸附,或者加热脱水处理后使用。而且,可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
其中,优选的是粘土或粘土矿物,特别优选的是蒙脱石,蛭石,皂粘土,带云母和合成云母。
作为有机化合物,可以列举粒径为10~300μm的范围内的颗粒状或微粒状固体。具体地,可以举例说明的是以乙烯,丙烯,1-丁烯,4-甲基-1-丁烯等碳原子数2~14的α-烯烃为主成分生成的(共)聚合物或以乙烯基环己烷,苯乙烯为主成分生成的(共)聚合物或其变体。
本发明所涉及的烯烃聚合用催化剂,可以含有上述过渡金属化合物(A),选自至少一种(B-1)有机金属化合物,(B-2)有机铝氧化物,和(B-3)离子化离子性化合物的化合物(B),根据需要的载体(C),和根据需要下述特定的有机化合物成分(D)。
(D)有机化合物成分
本发明中,(D)有机化合物成分,是根据需要,为提高聚合性能和生成的聚合物的物理性质的目的而使用的。作为该有机化合物,可列举醇类,酚性化合物,羧酸,磷化合物和磺酸盐等,但不限于此。
作为醇类和酚性化合物,通常,可以使用R14OH所表示的化合物,此处,R14表示碳原子数1~50的烃基或碳原子数1~50的卤代烃基。
作为醇类,R14优选为卤代烃基。另外,作为酚性化合物,优选羟基的α,α’-位被碳数1~20的烃基取代的化合物。
作为羧酸,通常,可以使用R15-COOH表示的化合物。R15表示碳原子数1~50的烃基或碳原子数1~50的卤代烃基,特别地,优选碳原子数1~50的卤代烃基。
作为磷化合物,优选使用具有P-O-H键的磷酸类,具有P-OR,P=O键的磷酸盐,膦氧化物。作为磺酸盐,可以使用下述通式(IX)表示的化合物。
〔化36〕
式中,M是周期表1~14族的元素。
R16是氢,碳原子数1~20的烃基或碳原子数1~20的卤代烃基。
X是氢原子,卤素原子,碳原子数1~20的烃基,碳原子数1~20的卤代烃基。M是1~7的整数,n是1≤n≤7。
下面,显示本发明所涉及的烯烃聚合用催化剂的配制工艺。
聚合时,各成分的使用方法,添加顺序可任意选择,以下列所示方法为例。
(1)单独将成分(A)添加到聚合容器中的方法。
(2)将成分(A)和成分(B)以任意顺序添加到聚合容器中的方法。
(3)将成分(A)承载在载体(C)上的催化剂成分,成分(B)以任意顺序添加到聚合容器中的方法。
(4)将成分(B)承载在载体(C)上的催化剂成分,成分(A)以任意顺序添加到聚合容器中的方法。
(5)将成分(A)和成分(B)承载在载体(C)上的催化剂成分添加到聚合容器中的方法。
在上述(2)~(5)的各方法中,可以将至少2种以上的各催化剂成分预先接触。
成分(B)被承载的上述(4)(5)的各方法中,也可以根据需要以任意顺序添加末被承载的成分(B)。此时成分(B),可以相同或不同。
另外,上述成分(A)承载在成分(C)上的固体催化剂成分,成分(A)和成分(B)承载在成分(C)上的固体催化剂成分,烯烃可以预先聚合,预先聚合的固体催化剂成分上,进一步也可以承载催化剂成分。
本发明所涉及的烯烃聚合方法中,在上述烯烃聚合用催化剂的存在下,通过将烯烃聚合或共聚得到烯烃聚合物。
本发明中,聚合可以实施溶解聚合,悬浮聚合等液相聚合法或气相聚合法中的任意一种。作为液相聚合法中使用的惰性烃催化剂具体地,可以列举丙烷,丁烷,戊烷,己烷,庚烷,辛烷,壬烷,癸烷,煤油等脂肪烃;环戊烷,环己烷,甲基环戊烷等环状脂肪烃;苯,甲苯,二甲苯等芳香族烃;二氯乙烷,氯苯,二氯甲烷等卤代烃或其混合物等。也可以将烯烃本身用作溶剂。
使用上述的烯烃聚合用催化剂,在进行烯烃聚合时,成分(A),每1升反应体积,通常使用10-12~10-2摩尔,优选10-10~10-3摩尔的量。
成分(B-1),以成分(B-1)和成分(A)中全部过渡金属原子(M)的摩尔比[(B-1)/M]通常为0.01~100000,优选为0.05~50000的量使用。成分(B-2),以成分(B-2)中铝原子,和成分(A)中全部过渡金属(M)的摩尔比[(B-2)/M]通常为10~500000,优选为20~10000的量使用。成分(B-3),以成分(B-3)和成分(A)中全部过渡金属原子(M)的摩尔比[(B-3)/M]通常为1~10,优选1~5的量使用。
成分(D),在成分(B)为成分(B-1)的情况下,通常以摩尔比[(D)/(B-1)]为0.01~10,优选0.1~5的量,成分(B)为成分(B-2)的情况下,通常以摩尔比[(D)/(B-2)]为0.0 1~2,优选0.005~1的量,成分(B)为成分(B-3)的情况下,通常以摩尔比[(D)/(B-3)]为0.01~10,优选0.1~5的量使用。
另外,使用该烯烃聚合催化剂的烯烃聚合温度,通常为-50~+200℃,优选0~170℃的范围内。聚合压力,通常在常压~100kg/cm2,优选在常压~50kg/cm2的条件下,聚合反应可以用间歇式,半连续式,连续式中任意一种方法进行。而且聚合可以在反应条件不同的2段以上分开进行。
上述的本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物,是通过上述方法得到的。另外,该聚合物末端的双键可以变性。
本发明所涉及的调色剂用脱模剂,是由本发明所涉及的末端可以被变性的低分子量乙烯系聚合物形成的。该脱模剂,作为粘结树脂(a)和着色剂(b),以及根据需要与带电控制剂等一起作为静电图像显影用调色剂成分使用。该脱模剂的数均分子量,在300~2000的范围,优选在400至1000的范围。
上述粘结树脂(a),只要是静电图像的显像材料中通常混合的热塑性树脂形成的,任意一种均可,对此没有特别的限制。例如,可以列举由苯乙烯树脂,苯乙烯-丙烯酸酯酸共聚物,苯乙烯-丙烯酸酯酸共聚物,丙烯酸树脂,苯乙烯-丁二烯树脂,酮树脂,马来酸树脂,聚酯树脂,聚醋酸乙烯基酯树脂,香豆酮树脂,酚醛树脂,硅酮树脂,聚氨基甲酸酯,环氧树脂,萜烯树脂,聚乙烯醇缩丁醛,聚甲基丙烯酸丁酯,聚氯乙烯,聚乙烯,聚丙烯,聚丁二烯,乙烯-醋酸乙烯基酯共聚物,松香树脂形成的树脂。其中,特别优选在适当软化点(90℃~120℃)下固着性良好的乙烯-丙烯酸酯共聚物,聚酯芳香族树脂,和环氧树脂。
上述(b)的着色剂,可以是任意一种在静电图像显像材料中通常混合的着色剂,对此没有特别的限制。例如,可以列举碳黑,酞青蓝,苯胺蓝,ァルコォィル蓝—,铬黄,群青蓝,喹喹黄,灯黑,二碘曙黄,重氮黄,(碱性)色淀红,胭脂红6B,喹吖酮衍生物等的颜料或染料。它们可以1种单独或2种以上组合使用。
本发明的调色剂用脱模剂的混合比例,通常,粘结树脂/着色剂/带电控制剂/本发明的脱模剂之比,为重量比100/1~10/0~5/0.5~40左右,优选100/1~6/0.5~2/10~20。
本发明所涉及的颜料分散剂,是由本发明所涉及的末端可以被变性的低分子量乙烯系聚合物形成的。该分散剂,与颜料混合,然后与被着色树脂混合后,通过挤压机混合并制粒,可以使用干颜料,颜料化合物或浓色体。上述颜料分散剂的混合比例,相对于100重量份颜料通常为25至200重量份,优选50至150重量份的范围内。数均分子量在1000至5000的范围内,优选在1500至3000的范围内。作为可使用的被着色树脂,可以列举聚乙烯,聚丙烯,聚丁烯-1,聚4-甲基戊烯-1,乙烯-丙烯共聚物,乙烯-醋酸乙烯基酯共聚物等聚烯烃系树脂,聚苯乙烯,ABS等苯乙烯系树脂,由双酚A和碳酰氯得到的聚碳酸酯树脂,聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂,聚酰胺树脂,聚二苯醚树脂,聚氯乙烯等热塑性树脂和酚醛树脂,环氧树脂等热固化树脂。
特别地,本发明的颜料分散剂,可以适用于热塑性树脂。
可以使用的颜料,可以使用已知现有合成树脂着色的所有颜料。作为颜料具体地,如果举例所示,可以列举铝,银,金等金属,碳酸钙,碳酸钡等碳酸盐;ZnO,TiO2等氧化物,Al2O3·nH2O,Fe2O3·nH2O等氢氧化物;CaSO4,BaSO4等硫酸盐;Bi(OH)2NO3等硝酸盐;PbCl2等氯化物;CaCrO4,BaCrO4等铬酸盐;CoCrO4等亚铬酸盐,锰酸盐和高锰酸盐;Cu(BO)2等硼酸盐;Na2U2O7·6H2O等铀酸盐,K3Co(NO3)6·3H2O等亚硝酸盐;SiO2等硅酸盐;CuAsO3·Cu(OH)2等砷酸盐和亚砷酸盐;Cu(C2H3O2)2·Cu(OH)2等醋酸盐;(NH4)2MnO2(P2O7)2等磷酸盐;铝酸盐,钼酸盐,锌酸盐,锑酸盐,钨酸盐硒化物,钛酸盐,氰化铁,邻苯二甲酸盐,CaS,ZnS,CdS等无机颜料,天然红4,沉淀色料,茜草色淀等天然有机颜料,萘酚绿Y,萘酚绿B等亚硝基颜料;纳夫妥黄S,颜料,卟啉2G等硝基颜料;永久红4R;汉撒黄,亮胭脂红68,猩红2R等偶氮颜料;孔雀石绿,诺丹明B等碱性染料色淀,酸性绿色淀,曙红色淀等酸性染料色淀,茜素色淀,红紫素色淀等媒染染料色淀,硫靛红B,阴丹士林橙等还原染料,铜酞花青蓝,铜酞花青绿等酞花青染料颜料等有机颜料等。
本发明的颜料分散剂,可以用通过干颜料法着色,通过颜料混合法或通过浓色体法着色中的任意一种方法着色,但特别优选利用浓色体法着色。
本发明所涉及的聚氯乙烯树脂用润滑剂,是由本发明所涉及的末端可以被变性的低分子量乙烯系聚合物形成的。用本发明润滑剂的聚氯乙烯组合物中,润滑剂的混合比例是相对于100重量份聚氯乙烯,在0.05重量份至5重量份的范围内,优选在0.1重量份至3重量份。另外,作为润滑剂使用的聚合物,数均分子量为400至4000重量份的范围内,优选500至1000重量份的范围,而且使用末端变性的变性体的情况下,该变性体的酸值在2至70的范围内,优选酸值在10到50的范围。变性体的酸值在70以上时,润滑剂的早期润滑性降低,在1.0以下防粘接性效果降低。另外,润滑剂的数均分子量为400以下,对金属的防粘接性效果变差,在4000以上时,早期和后期润滑性均降低。另外,润滑剂的混合量比例中,0.05重量份以下时,润滑效果不够,5重量份以上时,润滑性过剩,组合物的可塑性变难。
为了将上述变性体作为润滑剂使用,作为本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物的聚合物主链含有单侧末端乙烯基或亚乙烯基的聚合物变性的单体,可以列举不饱和羧酸或其酸酐,具体地,可以列举丙烯酸,甲基丙烯酸,马来酸,马来酸酐,柠康酸,柠康酸酐,富马酸,衣康酸,衣康酸酐,3-环己基羧酸,4-环己基羧酸,5-降冰片烷-2,3-二羧酸等。
含有本发明所涉及的聚氯乙烯树脂添加剂的聚氯乙烯树脂,可以是将聚氯乙烯,或聚氯乙烯中混合了聚乙烯,聚丙烯,ABS树脂,MBS树脂,乙烯-醋酸乙烯共聚物,聚甲基丙烯酸甲酯等的树脂。另外这些组合物中,可以进一步混合热稳定剂。
作为可以使用的热稳定剂,可以是任何对聚氯乙烯树脂显示稳定效果的稳定剂,例如,可以使用铅化合物,镉化合物,钡化合物,钙化合物,锌化合物,有机锡化合物,环氧化合物,鳌合剂等及其混合物。
含有本发明所涉及的润滑剂的聚氯乙烯组合物,也可以进一步含有其他润滑剂,填料,颜料,染料,可塑剂,抗静电剂,耐气候稳定剂。
含有本发明所涉及的润滑剂的组合物,由于早期润滑性优异,对金属的粘接性降低,可以稳定地形成,可以进行长时间连续运转。
本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物,可广泛用于蜡等已知使用低分子量聚乙烯的用途。此时,根据需要可以添加各种添加剂使用。
例如本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物作为涂料改质剂使用时,可以改变涂料表面的性质,例如消光效果优异,可以提高涂膜的耐磨性,赋予木工涂料的高级感,可以提高耐久性。
另外本发明所涉及的低分子量乙烯聚合物在作为汽车蜡、地板蜡等的消光剂使用时,光泽度优异,可以提高涂膜的物理性质。
本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物适宜作为树脂成形用脱模剂,可以赋予热塑性树脂或热硬化树脂脱模性提高成形周期。
本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物与橡胶的相溶性优异,赋予橡胶的脱模性,适宜作为调整粘度的橡胶加工助剂,作为橡胶加工助剂使用时,提高填料和颜料的分散性,由于赋予橡胶脱模性,流动性,可以提高橡胶成形时的成形周期,挤出特性。
本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物适宜作为改善纸的润滑性,表面改质的纸质提高剂,作为纸质提高剂使用时,可以提高防湿性,光泽度,表面硬度,耐阻塞性,耐磨性,可以赋予纸高级感,提高耐久性。
本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物适宜作为油墨用耐磨性提高剂,作为油墨用耐磨性提高剂用时,可以提高油墨表面的耐磨性,耐热性。
本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物适宜作为纤维加工助剂,树脂加工纤维时作为纤维加工助剂用时,可以赋予纤维的柔软性,润滑性。
本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物适宜作为热熔添加剂,可以赋予热熔粘接剂耐热性,流动性。可以提高汽车,建材等要求耐热性的领域中热熔粘接剂的品质。
本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物适宜作为电绝缘剂,例如可以提高电容的电绝缘性,耐热性。
本发明所涉及的低分子量乙烯系聚合物适宜作为蜡笔、蜡烛等天然蜡的配合剂,可以提高表面硬度和软化点。
通过本发明所涉及的烯烃聚合方法,可以得到显示良好聚合活性,且分子量分布狭窄的聚合物。而且,当2种以上的烯烃共聚时,可以得到组成分布狭窄的烯烃共聚物。
[实施例]
下面,在实施例的基础上对本发明进一步具体说明,但本发明不限于这些。
另外,合成例得到的化合物的结构,用270MHz1HNMR(日本电子GSH·270),FD·质谱分析(日本电子SX·102A)等确定。
另外,本实施例中,极限粘度([η]),是在135℃的癸烷中测定的。
(1)配体的合成
[配体的L-1的合成]
合成例
在充分干燥,氩气置换的30ml反应器中,装入2.02g3-叔丁基水杨醛(10.9mmol),10ml甲苯,0.86g甲基胺(40%水溶液,11.1mmol),室温搅拌24小时。将该反应液减压浓缩,得到2.05g(收率99%)下式L-1所示的黄色油状物。
1H NMR(CDCl3):
1.43(s,9H),3.46(s,3H),6.79(t,1H),7.07-7.32(m,2H),8.32(s,1H),
14.1(s,1H)
〔化37〕
下面用同样的方法通过相应的苯酚化合物和烷基胺化合物合成配体L-2~L-5。
[配体L-2的合成结果]
1H NMR(CDCl3):
0.95(s,2H),0.97(s,2H),1.42(s,9H),2.93(m,1H),6.79(t,1H),7.05-7.29(m,
2H),8.47(s,1H),13.3(s,1H)
[配体L-3的合成结果]
1H NMR(CDCl3):
1.47(s,9H),1.77-1.94(m,2H),2.16-2.33(m,2H),2.35-2.41(m,2H),4.04-4.
16(m,1H),6.79(t,1H),7.06-7.32(m,2H),8.23(s,1H),14.2(s,1H)
[配体L-4的合成结果]
1H NMR(CDCl3):
1.44(s,9H),1.65-1.98(m,8H),3.73-3.78(m,1H),6.79(t,1H),7.06-7.31(m,2
H),8.33(s,1H),14.1(s.1H)
[配体L-5的合成结果]
1H NMR(CDCl3):
1.18-1.29(m,3H),1.48(s,9H),1.52-1.62(m,2H),1.69-1.79(m,1H),1.82-1.
89(m,1H),2.22-2.39(m,2H),3.29-3.32(m,1H),6.79(t,1H),7.08-7.32(m,2
H),8.29(s,1H),14.1(s,1H)
〔化38〕
[配体L-6的合成]
合成例
在充分干燥,氮置换的100ml反应器中,装入3.89g3-枯基-5-甲基水杨醛(15.0mmol),30ml甲苯,1.75g甲基胺(40%水溶液,22.5mmol),室温搅拌5小时。将该反应溶液减压浓缩,通过硅胶柱色谱精制,得到3.87g(收率97%)下式L-6所示的黄色油状物。
1H NMR(CDCl3):
1.69(s,6H),2.34(s.3H),3.33(s,3H),6.93-7.29(m,7H),8.21(s,1H),13
.5(s,1H)
[化39]
下面用同样的方法通过相应的苯酚化合物和烷基胺化合物合成配体L-7~L-10。
[配体L-7的合成结果]
1H NMR(CDCl3):
1.79(s,6H),3.38(s,3H),7.15(t,H),7.20-7.40(m, 4H),7.43(t,2H),7.6
1(d,2 H),7.76(d,1H),8.37(s,1H),13.9(s,1H)
[配体L-8的合成结果]
1H NMR(CDCl3):
1.59-2.35(m,8H),1.73(s,6H),2.35(s,3H),3.62-3.67(m,1H),6.92-7.27
(m,7H),8.23(s,1H),13.3(s,1H)
[配体L-9的合成结果]
1H NMR(CDCl3):
1.12-2.26(m,17H),2.32(s,3H),3.19-3.23(m,1H),6.91-7.25(m,7H),8.1
8(s,1H),13.1(s,1H)
[配体L-10的合成结果]
1H NMR(CDCl3):
1.66(s,6H),1.70(s,6H),3.31(s,3H),6.98-7.34(m,12H),8.21(s,1H),13
〔化40〕
(2)过渡金属化合物的合成
合成例1
在充分干燥,氩气置换的100ml反应器中,装入1.52g(7.79mmol)化合物L-1和30ml乙醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加5.0ml正丁基锂(正己烷溶液,1.56M,7.8mmol),在该温度下搅拌3小时后,缓慢升温至室温,在室温下再搅拌2小时调节锂盐。将该溶液冷滴加到30ml却至-78℃的含有1.48g(3.92mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中。滴加完成后,在缓慢升温至室温的同时连续搅拌。进一步在室温下搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。得到的固体溶解在30ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体在乙醚中再沉淀,通过减压干燥得到1.54g(收率72%)下式(1)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):
1.54(s,18H),3.37(s,6H),6.92(t,2H),7.18-7.58(m,4H),8.15(s,2H)
FD-质量分析:542
〔化41〕
合成例2
在充分干燥,氩气置换的100ml反应器中,装入1.25g(4.00mmol)化合物L-2和20ml乙醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加2.50ml正丁基锂(正己烷溶液,1.6M,4.00mmol),在此温度下搅拌2小时后,缓慢升温至室温,室温下再搅拌3小时调整锂盐。将该溶液滴加到20ml冷却至-78℃的含有0.6g(2.00mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中,滴加完成后,缓慢升温至室温同时连续搅拌。在室温下再搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。将所得固体溶解在10ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体用乙醚再沉淀,通过减压干燥得到0.88g(收率56%)下述式(2)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):
0.48-0.98(m,8H),1.41(s,18H),3.25(m,2H),6.90(t,2H),7.19-7.55(m,4H),
8.49(s,2H)
FD-质量分析:592
〔化42〕
合成例3
在充分干燥,氩气置换的100ml反应器中,装入1.26g(5.34mmol)化合物L-3和25ml乙醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加3.5ml正丁基锂(正己烷溶液,1.56M,5.46mmol),在此温度下搅拌3小时后,缓慢升温至室温,室温下再搅拌2小时调整锂盐。将该溶液滴加到25ml冷却至-78℃的含有1.00g(2.66mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中,滴加完成后,缓慢升温至室温同时连续搅拌。在室温下再搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。将所得固体溶解在20ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体用二氯甲烷和己烷再沉淀,通过减压干燥得到0.18g(收率11%)下述式(3)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):
1.43-2.22(m,30H),4.52(bs,2H),6.93(t,2H),7.25-7.64(m,4H),8.27(s,2H)
FD-质量分析:622
〔化43〕
合成例4
在充分干燥,氩气置换的50ml反应器中,装入0.99g(4.00mmol)化合物L-4和20ml乙醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加2.63ml正丁基锂(正己烷溶液,1.52M,4.00mmol),在此温度下搅拌2小时后,缓慢升温至室温,室温下再搅拌3小时调整锂盐。将该溶液滴加到20ml冷却至-78℃的含有0.76g(2.00mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中,滴加完成后,缓慢升温至室温同时连续搅拌。在室温下再搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。将所得固体溶解在40ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体用二氯甲烷和己烷再沉淀,通过减压干燥得到0.97g(收率75%)下述式(4)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):
1.18-1.65(m,34H),2.16(bs,2H),6.91(t,2H),7.18-7.57(m,4H),8.28(s,2H)
FD-质量分析:650
〔化44〕
合成例5
在充分干燥,氩气置换的50ml反应器中,装入1.10g(4.00mmol)化合物L-5和20ml乙醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加2.50ml正丁基锂(正己烷溶液,1.6M,4.00mmol),在此温度下搅拌2小时后,缓慢升温至室温,室温下再搅拌3小时调整锂盐。将该溶液滴加到20ml冷却至-78℃的含有0.76g(2.00mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中,滴加完成后,缓慢升温至室温同时连续搅拌。在室温下再搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。将所得固体溶解在20ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体用乙醚和己烷再沉淀,通过减压干燥得到1.13g(收率81%)下述式(5)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):
0.85-1.87(m,34H),2.16-2.28(m,4H),3.85-4.12(m,2H),6.92(t,2H),7.19-7
.59(m,4H),8.32-8.41(m,2H)
FD-质量分析:702
〔化45〕
合成例6
在充分干燥,氩气置换的100ml反应器中,装入1.12g(4.00mmol)化合物L-6和25ml乙醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加2.58ml正丁基锂(正己烷溶液,1.55M,4.00mmol),在此温度下搅拌小时后,缓慢升温至室温,室温下再搅拌3小时调整锂盐。将该溶液滴加到25ml冷却至-78℃的含有0.76g(2.00mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中。滴加完成后,缓慢升温至室温同时连续搅拌。在室温下再搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。将所得固体溶解在50ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体用正己烷再沉淀,通过减压干燥得到1.10g(收率79%)下述式(11)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):
0.86-1.91(m,18H),2.35(s,6H),6.92-7.52(m,14H),7.78(s,2H)
FD-质量分析:694
〔化46〕
合成例7
在充分干燥,氩气置换的50ml反应器中,装入1.38g(4.19mmol)化合物L-7和20ml乙醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加2.64ml正丁基锂(正己烷溶液,1.59M,4.19mmol),在此温度下搅拌2小时后,缓慢升温至室温,室温下再搅拌3小时调整锂盐。将该溶液滴加到20ml冷却至-78℃的含有0.79g(2.09mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中,滴加完成后,缓慢升温至室温同时连续搅拌。在室温下再搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。将所得固体溶解在60ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体用乙醚再沉淀,通过减压干燥得到1.12g(收率65%)下述式(12)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):1.79(s,12H),2.40(s,6H),6.90-7.80(m,24H),7.98(s,2H)
FD-质量分析:818
〔化47〕
合成例8
在充分干燥,氩气置换的50ml反应器中,装入1.35g(4.00mmol)化合物L-8和20ml乙醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加2.56ml正丁基锂(正己烷溶液,1.56M,5.46mmol),在此温度下搅拌2小时后,缓慢升温至室温,室温下再搅拌3小时调整锂盐。将该溶液滴加到20ml冷却至-78℃的含有0.76g(2.00mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中,滴加完成后,缓慢升温至室温同时连续搅拌。在室温下再搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。将所得固体溶解在40ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体用氯乙醚和正己烷再沉淀,通过减压干燥得到1.14g(收率71%)下述式(13)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):
0.95-1.81(m,16H),1.69(s,6H),1.90(s,6H),2.36(s,6H),3.54-3.62(m,2
H),6.95-7.46(m,14H),8.02(s,2H)
FD-质量分析:802
〔化48〕
合成例9
在充分干燥,氩气置换的50ml反应器中,装入1.39g(4.00mmol)化合物L-9和20ml乙醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加2.56ml正丁基锂(正己烷溶液,1.56M,4.00mmol),在此温度下搅拌2小时后,缓慢升温至室温,室温下再搅拌3小时调整锂盐。将该溶液滴加到20ml冷却至-78℃的含有0.76g(2.00mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中,滴加完成后,缓慢升温至室温同时连续搅拌。在室温下再搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。将所得固体溶解在40ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体用乙醚和正己烷再沉淀,通过减压干燥得到1.16g(收率68%)下述式(14)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):
0.80-2.41(m,40H),3.27-3.32(m,2H),6.96-745(m,14H),8.12(s,2H)
FD-质量分析:854
〔化49〕
合成例10
在充分干燥,氩气置换的100ml反应器中,装入1.31g(3.50mmol)化合物L-10和20mlZ醚,冷却至-78℃搅拌。用5分钟向其中滴加2.38ml正丁基锂(正己烷溶液,1.59M,3.78mmol),在此温度下搅拌2小时后,缓慢升温至室温,室温下再搅拌3小时调整锂盐。将该溶液滴加到20ml冷却至-78℃的含有0.66g(1.75mmol)ZrCl4(THF)2络合物的四氢呋喃溶液中,滴加完成后,缓慢升温至室温同时连续搅拌。在室温下再搅拌12小时后,将反应液蒸馏除去溶剂。将所得固体溶解在20ml二氯甲烷中,用玻璃漏斗除去不溶物。将滤液减压浓缩,将析出的固体用乙醚和正己烷再沉淀,通过减压干燥得到0.22g(收率14%)下述式(15)所示的黄色粉末化合物。
1H NMR(CDCl3):1.57-2.32(m,30H),6.94-7.67(m.24H),7.77(s,2H)
FD-质量分析:902
〔化50〕
实施例1
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.00025mmol下述的锆化合物(1)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行5分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为1.31g,聚合活性为62.9kg/mmol-Zr·hr,Mw=2750,Mw/Mn=1.65,极限粘度[η]为0.12dl/g,单侧末端乙烯化率为90.5mol%。
〔化51〕
实施例2
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.0002mmol下述的锆化合物(2)开始聚合。以100升/小时的速度连续供给乙烯,常压下,25℃进行5分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为0.64g,极限粘度[η]为0.19dl/g。
〔化52〕
实施例3
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.0001mmol下述的锆化合物(3)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行5分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为0.25g,极限粘度[η]为0.10dl/g。
〔化53〕
实施例4
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.0001mmol下述的锆化合物(4)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行5分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为0.97g,聚合活性为116.4kg/mmol-Zr·hr,Mw=3800,Mw/Mn=1.75,极限粘度[η]为0.15dl/g,单侧末端乙烯化率为92mol%。
〔化54〕
实施例5
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.0002mmol下述的锆化合物(5)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行5分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为1.39g,极限粘度[η]为0.17dl/g。
〔化55〕
比较例1
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入.0.0005mmol下述的锆化合物(6)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行5分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为1.85g,聚合活性为44.4kg/mmol-Zr·hr,Mw=9500,Mw/Mn=1.85,极限粘度[η]为0.41dl/g,单侧末端乙烯化率为88mol%。
〔化56〕
比较例2
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.005mmol下述的锆化合物(7)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行30分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为2.15g,极限粘度[η]为0.40dl/g。
〔化57〕
比较例3
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.0005mmol下述的锆化合物(8)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行30分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为2.07g,极限粘度[η]为0.48dl/g。
〔化58〕
比较例4
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.0002mmol下述的锆化合物(9)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行30分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为1.09g,聚合活性为65.4kg/mmol-Zr·hr,Mw=13800,Mw/Mn=1.87,极限粘度[η]为0.44dl/g,单侧末端乙烯化率为84mol%。
〔化59〕
比较例5
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.005mmol下述的锆化合物(10)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行15分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为2.47g,极限粘度[η]为0.61dl/g。
〔化60〕
实施例6
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。然后,加入用铝原子换算的1.25mmol甲基铝氧烷,接着,加入0.000005mmol下述的锆化合物(11)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,25℃进行5分钟聚合后,通过添加少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为0.40g,聚合活性为960kg/mmol-Zr.hr,Mw=2880,Mw/Mn=1.65,极限粘度[η]为0.15dl/g,单侧末端乙烯化率为94.3mol%。
实施例7
在用氮充分置换的内容积1000ml的不锈钢高压釜中,装入500ml庚烷,室温下,在15分钟内用100升/小时的乙烯使液相和气相饱和。接着升温至80℃后,用8kg/cm2-G的乙烯升压,维持温度。压入0.5ml(0.5mmol)MMAO(东ソ-ファィンケム社制)的己烷溶液(铝原子换算1.00mmol/ml),随后压入1ml(0.00003mmol)化合物(11)的甲苯溶液(0.00003mmol/ml),开始聚合。在连续供给乙烯气体的同时保持压力,在80℃进行15分钟聚合后,通过压入5ml甲醇终止聚合。将得到的聚合物溶液加入3升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为9.73g,聚合活性为1297kg/mmol-Zr.hr,Mw=2720,Mw/Mn=1.60,极限粘度[η]为0.14l/g,单侧末端乙烯化率为94.0mol%。
实施例8
室温下在用氮充分置换的内容积2000ml的不锈钢高压釜中,装入1000ml庚烷,升温至150℃。然后在高压釜内用乙烯施加30kg/cm2G的压力,维持该温度。压入0.5ml(0.5mmol)MMAO(东ソ-ファィンケム社制)的己烷溶液(铝原子换算1.00mmol/ml),随后压入0.5ml(0.0001mmol)化合物(11)的甲苯溶液(0.0002mmol/ml),开始聚合。在乙烯氛围气下,在150℃进行30分钟聚合后,通过压入少量甲醇终止聚合。将得到的聚合物溶液加入3升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为18.8g,聚合活性为376kg/mmol-Zr·hr,Mw=2230,Mw/Mn=1.52,[η]为0.12dl/g,单侧末端乙烯化率为94.2mol%。
[化61]
实施例9
除加入0.00002mmol下述锆化合物(12)以外,进行与实施例6相同的聚合。得到的聚乙烯为1.98g,聚合活性为1185kg/mmol-Zr·hr,Mw=2430,Mw/Mn=1.63,极限粘度[η]为0.11dl/g,单侧末端乙烯化率为94.1mol%。
实施例10
除加入0.00003mmol下述锆化合物(12)以外,进行与实施例7相同的聚合。得到的聚乙烯为11.2g,聚合活性为1490kg/mmol-Zr·hr,Mw=2350,Mw/Mn=1.63,极限粘度[η]为0.12dl/g,单侧末端乙烯化率为96.0mol%。
实施例11
除加入0.0001mmol下述锆化合物(12)以外,进行与实施例8相同的聚合。得到的聚乙烯为18.9g,聚合活性为378kg/mmol-Zr·hr,Mw=2050,Mw/Mn=1.52,极限粘度[η]为0.10dl/g,单侧末端乙烯化率为94.6mol%。
[化62]
实施例12
除加入0.000005mmol下述锆化合物(13)以外,进行与实施例6相同的聚合。得到的聚乙烯为0.86g,聚合活性为2069kg/mmol-Zr·hr,Mw=3120,Mw/Mn=1.68,极限粘度[η]为0.19dl/g,单侧末端乙烯化率为94.0mol%。
[化63]
实施例13
除加入0.00005mmol下述锆化合物(14)以外,进行与实施例6相同的聚合。得到的聚乙烯为0.75g,聚合活性为1793kg/mmol-Zr·hr,Mw=2850,Mw/Mn=1.78,极限粘度[η]为0.15dl/g,单侧末端乙烯化率为94.5mol%。
[化64]
实施例14
除加入0.0002mmol下述锆化合物(15)以外,进行与实施例6相同的聚合。得到的聚乙烯为0.16g,聚合活性为97kg/mmol-Zr·hr,Mw=2850,Mw/Mn=1.78,极限粘度[η]为0.13dl/g,单侧末端乙烯化率为96.2mol%。
[化65]
比较例6
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml甲苯,用100升/小时乙烯使液相和气相饱和。然后,加入1.25mmol用铝原子换算的甲基铝氧烷,接着,加入0.00001mmol下述锆化合物(16)开始聚合。以100升/小时连续供给乙烯,常压下,在25℃进行5分钟聚合后,通过加入少量异丁醇终止聚合。聚合完成后,将反应物加入1升含有少量盐酸的甲醇中析出聚合物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为1.71g,聚合活性为2057kg/mmol-Zr.hr,Mw=9600,Mw/Mn=2.11,极限粘度[η]为0.48dl/g,单侧末端乙烯化率为86.2mol%。
实施例15
在200ml玻璃烧瓶中,加入0.5g实施例4得到的聚乙烯和90ml正癸烷,1.19ml(1.09mmol)二异丁基铝氢化物的庚烷溶液(1.0mmol/ml),在100℃搅拌7小时。接着保持100℃,以100L/小时的干燥空气流通6小时。将反应生成物加入含有少量盐酸的甲醇/丙酮的混合溶液(1.5L/1.5L)中析出生成物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到末端羟基化的聚乙烯。
实施例16
在300ml玻璃烧瓶中,加入5g实施例7得到的乙烯聚合物和100ml甲苯,在氮氛围气下升温至110℃。然后加入0.34g间-氯过安息香酸并搅拌3小时。反应后,将生成物加入800ml甲醇中析出生成物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到末端羟基化的聚乙烯。
实施例17
在300ml玻璃烧瓶中,加入15g实施例8得到的乙烯聚合物和2.7g马来酸酐,在氮氛围气下在200℃反应6小时。减压(10mmHg)下用1小时除去剩余的未反应马来酸酐。得到末端马来酸酐化的聚乙烯。
实施例18℃℃
在300ml玻璃烧瓶中,加入5g实施例11得到的聚乙烯和100ml二甲苯,1.47g硫酸,3.79g醋酸酐,并在100℃反应3小时。反应后,将生成物加入800ml甲醇中析出生成物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到末端磺化的聚乙烯。
实施例19
在用氮充分置换的内容积500ml的玻璃反应器中,装入250ml1,3,5-三甲基苯,4.5g实施例12得到的聚乙烯,以100升/小时通入乙烯同时在常压下升温至140℃。然后,加入2.5mmol用铝原子换算的甲基铝氧烷,0.005mmol二甲基甲硅烷基(1-(2-甲基-4,5-苯并茚基))(9-(2,7-二叔丁基芴基)锆二氯化物开始聚合。15分钟后,加入少量的异丁醇终止反应。接着将生成物加入2000ml甲醇中析出生成物。用甲醇洗涤后,在80℃减压干燥10小时。得到的聚乙烯为10.5g,通过13C-NMR分析在1000个碳中含有1.10个长链分支。
比较例7
除不使用4.5g聚乙烯以外进行与实施例19同样进行聚合。得到4.9g聚合物,通过13C-NMR分析在1000个碳中不含长链分支。
[化66]
[发明效果]
本发明的低分子量乙烯系聚合物,由于在聚合物链的单侧末端上具有有反应性的乙烯型或亚乙烯型的不饱和键,通过各种变性方法,可以赋予任意的功能基。这种低分子量乙烯系聚合物和其变性体,高温脱模性优异,而且可以提供低温固着性优异的着色剂脱模剂。另外,上述的低分子量乙烯系聚合物和其变性体,可以提供颜料分散性优异的颜料分散剂或早期润滑性优异的聚氯乙烯树脂用润滑剂。而且,可以提供涂料改质剂,消光剂等多种有用的组合物。
Claims (4)
1.低分子量乙烯系聚合物,其特征在于,它通过在下述第一种至第四种烯烃聚合用催化剂中的任一种的存在下将乙烯单独聚合或使乙烯与碳数为3-10的α-烯烃共聚而得到,其中,
(1)来自乙烯的结构单元占81-100摩尔%,来自α-烯烃的结构单元占0-19mol%,
(2)用GPC测得的的重均分子量(Mw)在7000以下,
(3)分子量分布(Mw/Mn)为1.1≤Mw/Mn≤2.5,
(4)在聚合物主链末端有乙烯基或亚乙烯基,用1HNMR测得的这些基团的含量占总单侧末端的90%以上,
所述第一种烯烃聚合用催化剂由(A)下列通式(I)所示的过渡金属化合物构成
式中,M表示周期表第4-5族过渡金属原子,
m表示1-4的整数,
R1表示碳原子数为1-5的直链烃基(Cn′H2n′+1,n′=1-5)或氢原子,
R2~R6相互可以相同,也可以不同,表示氢原子、卤原子、烃基、杂环化合物残基、含氧基团、含氮基团、含硼基团、含硫基团、含磷基团、含硅基团、含锗基团或含锡基团,它们中的2个以上可以相互连结,形成环,
当m为2以上时,在R2~R6表示的基团中,2个基团可以相互连结,
n为满足M的价数的数值,
X表示氢原子、卤原子、烃基、含氧基团、含硫基团、含氮基团、含硼基团、含铝基团、含磷基团、含卤基团、杂环化合物残基、含硅基团、含锗基团或含锡基团,n为2以上时,X表示的多个基团可以相互相同,也可以不同,且X表示的多个基团可以相互结合,形成环;
所述第二种烯烃聚合用催化剂由(A)下列通式(II)所示的过渡金属化合物构成,
式中,除R1表示可以有1个或多个取代基的3-5元环的脂环烃基之外,M、m、R2~R6、n、X的定义与第一种烯烃聚合用催化剂中的相同;
第三种烯烃聚合用催化剂由(A)下列通式(III)所示的过渡金属化合物构成,
式中,除R1表示可以有1个或多个取代基的、碳数为4-20且共同享有至少一个碳的双环烃基之外,M、m、R2~R6、n、X的定义与第一种烯烃聚合用催化剂中的相同;
第四种烯烃聚合用催化剂由上述第一种至第三种烯烃聚合用催化剂中记载的过渡金属化合物(A)和选自有机金属化合物(B-1)、有机铝氧基化合物(B-2)和与过渡金属化合物(A)反应、形成离子对的化合物(B-3)中的至少一种化合物构成。
2.低分子量乙烯系聚合物,其特征在于,它具有将权利要求1记载的低分子量乙烯系聚合物中的乙烯基或亚乙烯基用选自环氧化剂、磺化剂、马来酸酐及其衍生物、硼氢化剂、有机铝氢化物、硅烷基化试剂、卤化剂中的至少一种化合物处理而得到的含氧基团、含氮基团、含硼基团、含硫基团、含磷基团、含硅基团、含锗基团、含卤基团或含锡基团。
3.权利要求1或权利要求2中记载的低分子量乙烯系聚合物在涂料改性剂、上光剂、树脂成型用脱模剂、橡胶加工助剂、纸质改善剂、油墨用耐磨性改善剂、纤维加工助剂、热熔添加剂、电绝缘剂、天然蜡用配合剂、聚烯烃薄膜用防雾剂中任一种中的应用。
4.权利要求1或权利要求2记载的低分子量乙烯系聚合物在调色剂用脱模剂、颜料分散剂、氯乙烯树脂用润滑剂中任一种中的应用。
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