JP2001520280A - メタロセン触媒および調製および使用 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
重合触媒として、特にオレフィン性モノマーまたはビニルモノマーのような付加重合可能モノマーの重合に有用な新規なメタロセン化合物が提供される。この新規な触媒を用いて調製される好ましいポリマー組成物は、本来二モードまたは多モードであり、典型的には二モードまたは多モード分子量分布を有する。メタロセンは二核性または多核性であり、2つまたはそれ以上の化学的に異なる活性部位を含む。この新規な触媒を合成する方法もまた提供され、これは、均一または不均一重合触媒として新規な化合物を使用する方法である。
Description
【0001】 (技術分野) 本発明は一般に触媒の分野に関し、より詳細には重合触媒として有用な新規の
メタロセンに関する。本発明はさらに、新規の触媒を合成する方法、およびポリ
マー(特に、ポリオレフィン)の調製においてそれらを使用するための方法に関
する。
メタロセンに関する。本発明はさらに、新規の触媒を合成する方法、およびポリ
マー(特に、ポリオレフィン)の調製においてそれらを使用するための方法に関
する。
【0002】 (背景技術) 多数のプロセスおよび触媒が、ホモポリマーまたはコポリマーオレフィンおよ
び他のポリマーの調製に関して知られている。Ziegler−Natta触媒
組成物(1950年代に発達した)は、ポリオレフィンの調製において特に有用
であることが見出された。これらの触媒組成物は、四塩化チタンおよびアルキル
アルミニウム(例えば、トリエチルアルミニウム)共触媒のような遷移金属化合
物を含有する。この系は、それらの高い活性のために都合がよいことが見出され
、そして重合化の間で大部分が消費された。
び他のポリマーの調製に関して知られている。Ziegler−Natta触媒
組成物(1950年代に発達した)は、ポリオレフィンの調製において特に有用
であることが見出された。これらの触媒組成物は、四塩化チタンおよびアルキル
アルミニウム(例えば、トリエチルアルミニウム)共触媒のような遷移金属化合
物を含有する。この系は、それらの高い活性のために都合がよいことが見出され
、そして重合化の間で大部分が消費された。
【0003】 ポリオレフィンおよび他のポリマーの調製において使用されるより近年の触媒
系は、「メタロセン」である。用語「メタロセン」ははじめに、1950年代初
期にジシクロペンタジエニルアイロン、すなわち「フェロセン」を示すように命
名されたが、これは、鉄原子が2つの平行なシクロペンタジエニル基の間に含ま
れそしてそれらの基と連結する構造である。この用語は現在、一般に金属原子(
必ずしも鉄である必要はない)が少なくとも1つのシクロペンタジエニル環配位
子に配位された有機金属錯体をいうのに使用される。
系は、「メタロセン」である。用語「メタロセン」ははじめに、1950年代初
期にジシクロペンタジエニルアイロン、すなわち「フェロセン」を示すように命
名されたが、これは、鉄原子が2つの平行なシクロペンタジエニル基の間に含ま
れそしてそれらの基と連結する構造である。この用語は現在、一般に金属原子(
必ずしも鉄である必要はない)が少なくとも1つのシクロペンタジエニル環配位
子に配位された有機金属錯体をいうのに使用される。
【0004】 従来のZiegler−Natta触媒と対照的に、メタロセンは、実質的に
同じ分子構造の複数のポリマー分子を含有するポリマー組成物を提供し得る。す
なわち、ある高純度のメタロセン触媒が使用される場合、生成される個々のポリ
マー分子の組成または分子量におけるばらつきが最小化される。次いで、メタロ
センについて、組成の分布および再現性のない精度を有するポリマー分子構造の
他の局面を制御することが可能である。メタロセン触媒は同様に他の利点を有す
る。例えば、メタロセンは:(a)分子量または立体構造の考慮に無関係にほと
んどの任意のビニルモノマーを重合し得;(b)生成されるポリマー中のビニル
不飽和を制御する能力を提供し;(c)α−オレフィンを非常に高い立体規則性
で重合し、アイソタクチックまたはシンジオタクチックポリマーを提供し得;そ
して(d)ポリマーおよびモノマーのための水素化触媒として機能し得る。A.
D.Horton,「Metallocene Catalysis: Pol
ymers by Design」、Trends Polym.Sci.2(
5):158−166(1994)は、メタロセン触媒の概説およびそれらの利
点を提供し、そして第IV族の遷移金属錯体およびシクロペンタジエニル配位子
の現在通常の複合体(Cp2MX2、ここでCpはシクロペンタジエニル配位子を
示し、MはZr、Hf、またはTiであり、そしてXはClまたはCH3である )に焦点をおいている。
同じ分子構造の複数のポリマー分子を含有するポリマー組成物を提供し得る。す
なわち、ある高純度のメタロセン触媒が使用される場合、生成される個々のポリ
マー分子の組成または分子量におけるばらつきが最小化される。次いで、メタロ
センについて、組成の分布および再現性のない精度を有するポリマー分子構造の
他の局面を制御することが可能である。メタロセン触媒は同様に他の利点を有す
る。例えば、メタロセンは:(a)分子量または立体構造の考慮に無関係にほと
んどの任意のビニルモノマーを重合し得;(b)生成されるポリマー中のビニル
不飽和を制御する能力を提供し;(c)α−オレフィンを非常に高い立体規則性
で重合し、アイソタクチックまたはシンジオタクチックポリマーを提供し得;そ
して(d)ポリマーおよびモノマーのための水素化触媒として機能し得る。A.
D.Horton,「Metallocene Catalysis: Pol
ymers by Design」、Trends Polym.Sci.2(
5):158−166(1994)は、メタロセン触媒の概説およびそれらの利
点を提供し、そして第IV族の遷移金属錯体およびシクロペンタジエニル配位子
の現在通常の複合体(Cp2MX2、ここでCpはシクロペンタジエニル配位子を
示し、MはZr、Hf、またはTiであり、そしてXはClまたはCH3である )に焦点をおいている。
【0005】 Horton(前出)は、従来の「マルチ部位」のZiegler−Natt
a重合触媒に関連して、「均一な部位」のメタロセン触媒の有用性について議論
し、そして触媒構造を単に変えることによってポリマー構造および特性を制御す
る能力について強調する。Hortonにより提案された触媒は、ポリオレフィ
ンの精製において使用される典型的に不均一な触媒と比較して、天然で均一であ
る。
a重合触媒に関連して、「均一な部位」のメタロセン触媒の有用性について議論
し、そして触媒構造を単に変えることによってポリマー構造および特性を制御す
る能力について強調する。Hortonにより提案された触媒は、ポリオレフィ
ンの精製において使用される典型的に不均一な触媒と比較して、天然で均一であ
る。
【0006】 さらに、特定のタイプのメタロセン触媒は、二モード(すなわち「二分子性」
)または多モード(すなわち「多分子性」)であるポリマー組成物を生成するの
に使用されてきた。「二モード」または「多モード」と呼ばれる生成物は一般に
、必ずしもそうではないが、分子量分布の点において二モードまたは多モードで
ある(すなわち、組成物は、例えばゲル浸透クロマトグラムにおける2つ以上の
ピークの出現によって決定され得るように、2つ以上の異なる分子量分布を有す
る)。しかし、二モードまたは多モードは、同様にポリマー組成物の他の特性(
例えば、組成分布(コポリマー内のコモノマーの分布)、立体規則性分布(ここ
で、ポリマーは少なくとも2つの、異なる立体規則性のセグメントを含む)、長
鎖の分岐分布など)を言及し得る。多モードであるポリマー組成物は、しばしば
、多モードでない組成物よりも有用である;例えば、多モードポリマー組成物は
、多モードでない対応する組成物に関して、改良された流体力学挙動、より高い
機械強度、および増大された弾性を有し得る。
)または多モード(すなわち「多分子性」)であるポリマー組成物を生成するの
に使用されてきた。「二モード」または「多モード」と呼ばれる生成物は一般に
、必ずしもそうではないが、分子量分布の点において二モードまたは多モードで
ある(すなわち、組成物は、例えばゲル浸透クロマトグラムにおける2つ以上の
ピークの出現によって決定され得るように、2つ以上の異なる分子量分布を有す
る)。しかし、二モードまたは多モードは、同様にポリマー組成物の他の特性(
例えば、組成分布(コポリマー内のコモノマーの分布)、立体規則性分布(ここ
で、ポリマーは少なくとも2つの、異なる立体規則性のセグメントを含む)、長
鎖の分岐分布など)を言及し得る。多モードであるポリマー組成物は、しばしば
、多モードでない組成物よりも有用である;例えば、多モードポリマー組成物は
、多モードでない対応する組成物に関して、改良された流体力学挙動、より高い
機械強度、および増大された弾性を有し得る。
【0007】 Minkらへの米国特許第5,525,678号は、高分子量成分および低分
子量成分を有するポリオレフィン樹脂を生成するための担持触媒組成物を提供し
、ここで、触媒組成物は、メタロセンである第1の触媒、およびメタロセンでな
い第2の触媒を含有する。ポリマー生成物中の高分子量成分および低分子量成分
の比は、二成分触媒組成物中の2つの金属の濃度の比によって決定される。さら
に、Coleman,IIIらへの米国特許第4,659,685号は、多モー
ドである分子量分布を有するポリオレフィンを調製するための二成分触媒組成物
に関し、この触媒組成物は担持チタン化合物および部分的に担持されたまたは担
持されていない有機金属化合物の混合物を含有する。
子量成分を有するポリオレフィン樹脂を生成するための担持触媒組成物を提供し
、ここで、触媒組成物は、メタロセンである第1の触媒、およびメタロセンでな
い第2の触媒を含有する。ポリマー生成物中の高分子量成分および低分子量成分
の比は、二成分触媒組成物中の2つの金属の濃度の比によって決定される。さら
に、Coleman,IIIらへの米国特許第4,659,685号は、多モー
ドである分子量分布を有するポリオレフィンを調製するための二成分触媒組成物
に関し、この触媒組成物は担持チタン化合物および部分的に担持されたまたは担
持されていない有機金属化合物の混合物を含有する。
【0008】 Loらへの米国特許第5,032,562号はまた、多モード分子量分布を有
する高密度ポリエチレン(「HDPE」)を生成するための担持オレフィン重合
触媒組成物に関する。この触媒組成物は以下を含む:(1)多孔性キャリアに担
持された触媒前駆体、および(2)従来のZiegler−Natta共触媒の
混合物の形態での触媒活性剤。Katayamaら、「The Effect
of Aluminium Compounds in the Copoly
merization of Ethylene/α−Olefins」(Ma
cromol.Symp.97:109−118(1995))は、メタロセン
(Cp2ZrCl2)および[Ph3C+][B(C6F5)4 -]または[PhMe2 NH+][B(C6F5)4 -]のいずれかからなる二成分触媒を使用する、二モー ド組成物を有するポリマー組成物調製するための類似の系を提供する。
する高密度ポリエチレン(「HDPE」)を生成するための担持オレフィン重合
触媒組成物に関する。この触媒組成物は以下を含む:(1)多孔性キャリアに担
持された触媒前駆体、および(2)従来のZiegler−Natta共触媒の
混合物の形態での触媒活性剤。Katayamaら、「The Effect
of Aluminium Compounds in the Copoly
merization of Ethylene/α−Olefins」(Ma
cromol.Symp.97:109−118(1995))は、メタロセン
(Cp2ZrCl2)および[Ph3C+][B(C6F5)4 -]または[PhMe2 NH+][B(C6F5)4 -]のいずれかからなる二成分触媒を使用する、二モー ド組成物を有するポリマー組成物調製するための類似の系を提供する。
【0009】 PCT出願番号WO92/00333(発明者Canichら)およびEP4
16,815 A2(発明者Stevensら)はまた、文献がポリオレフィン
を調製するためのメタロセン触媒を記載する範囲において、興味深い。Cani
chらは、比較的狭い分子量分布を有する高分子量ポリオレフィンを生成するた
めのメタロセン触媒組成物を記載し、ここでこの触媒組成物は以下からなる:(
1)シクロペンタジエン配位子に配位された第IVB族遷移金属を含有するメタ
ロセン、および(2)触媒活性剤として作用する、多数のホウ素原子を含むアニ
オン性錯体のような配位錯体。記載されるメタロセン触媒は、単核または二核(
すなわち、活性部位として作用する1または2個の金属原子を含有する)であり
得;この二核化合物は重合の間に解離する。Stevensらはまた、さらなる
ポリマー(特に、オレフィン、ジオレフィン、「ヒンダード(hindered
)」脂肪族ビニルモノマー、およびビニリデン芳香族モノマーのホモポリマーお
よびコポリマー)を調製するためのメタロセン−触媒に関する。Stevens
らの触媒は、束縛された幾何学構造を有する金属配位錯体であり、そして共触媒
化合物または組成物と組み合わせて使用され、完全な触媒系を形成する。この触
媒の束縛された幾何学構造は、メタロセン中の金属原子がおそらく、より「曝露
された」活性部位である範囲で、重要な鍵となると述べられている。
16,815 A2(発明者Stevensら)はまた、文献がポリオレフィン
を調製するためのメタロセン触媒を記載する範囲において、興味深い。Cani
chらは、比較的狭い分子量分布を有する高分子量ポリオレフィンを生成するた
めのメタロセン触媒組成物を記載し、ここでこの触媒組成物は以下からなる:(
1)シクロペンタジエン配位子に配位された第IVB族遷移金属を含有するメタ
ロセン、および(2)触媒活性剤として作用する、多数のホウ素原子を含むアニ
オン性錯体のような配位錯体。記載されるメタロセン触媒は、単核または二核(
すなわち、活性部位として作用する1または2個の金属原子を含有する)であり
得;この二核化合物は重合の間に解離する。Stevensらはまた、さらなる
ポリマー(特に、オレフィン、ジオレフィン、「ヒンダード(hindered
)」脂肪族ビニルモノマー、およびビニリデン芳香族モノマーのホモポリマーお
よびコポリマー)を調製するためのメタロセン−触媒に関する。Stevens
らの触媒は、束縛された幾何学構造を有する金属配位錯体であり、そして共触媒
化合物または組成物と組み合わせて使用され、完全な触媒系を形成する。この触
媒の束縛された幾何学構造は、メタロセン中の金属原子がおそらく、より「曝露
された」活性部位である範囲で、重要な鍵となると述べられている。
【0010】 従って、この技術は、二モードまたは多モード分子量分布を有するポリマー(
特に、ポリオレフィン)を生成するためのメタロセン触媒組成物を提供する。し
かし、上に記載されるような先行技術の触媒および触媒組成物は、2つ以上の成
分(例えば、組み合わせで使用される2つの触媒)を必要とするか、または重合
プロセスの間、2つの別個の成分に分離する二核化合物(Canichらによっ
て開示される二金属触媒におけるような)に関し、重大な製造問題(例えば、相
分離など)および/または調製されるポリマー組成物の分子量分布の制御の損失
が起こる。さらに、公知のメタロセン触媒は、合成するのに比較的困難であり、
そして時間を消費し、高価な装置、極端な反応条件、および多段階プロセスを必
要とし得、これは究極的に低収率の所望の生成物を得る。
特に、ポリオレフィン)を生成するためのメタロセン触媒組成物を提供する。し
かし、上に記載されるような先行技術の触媒および触媒組成物は、2つ以上の成
分(例えば、組み合わせで使用される2つの触媒)を必要とするか、または重合
プロセスの間、2つの別個の成分に分離する二核化合物(Canichらによっ
て開示される二金属触媒におけるような)に関し、重大な製造問題(例えば、相
分離など)および/または調製されるポリマー組成物の分子量分布の制御の損失
が起こる。さらに、公知のメタロセン触媒は、合成するのに比較的困難であり、
そして時間を消費し、高価な装置、極端な反応条件、および多段階プロセスを必
要とし得、これは究極的に低収率の所望の生成物を得る。
【0011】 従って、単純な重合触媒に関する技術においては、第2の触媒を必要とせず、
重合プロセスの間にその構造を維持し、そして合成するのに比較的単純である必
要性がある。本発明のメタロセン化合物は、この技術における前述の必要性を提
示し、そして触媒分野において重要な利点を提供する。この化合物は、好ましく
は2つ以上の別個で化学的に異なる活性部位を必ずしも含まないが、二核または
多核のメタロセンであり、そして種々の状況において使用され得る。好ましい使
用は、天然において二モードまたは多モードであるポリマー組成物の生成におい
てであり、典型的には、必ずしも必要ではないが、所望の二モードまたは多モー
ドの重量分布を有する。この触媒は、最終ポリマー組成物の組成分布および分子
量分布の両方について高度な制御を可能にし、そしてメタロセン触媒に典型的に
関連するすべての利点(すなわち、種々のモノマータイプと組み合わせての多用
途および使用、ポリマー生成物におけるビニル不飽和の程度を制御する能力、イ
ソタクチックまたはシンジオタクチックポリマーを提供する可能性など)を提供
する。それらの重合触媒としての有用性に加えて、新規のメタロセンはまた、水
素化触媒において有用である。この新規化合物は、均一触媒として担持または有
用であり得る。
重合プロセスの間にその構造を維持し、そして合成するのに比較的単純である必
要性がある。本発明のメタロセン化合物は、この技術における前述の必要性を提
示し、そして触媒分野において重要な利点を提供する。この化合物は、好ましく
は2つ以上の別個で化学的に異なる活性部位を必ずしも含まないが、二核または
多核のメタロセンであり、そして種々の状況において使用され得る。好ましい使
用は、天然において二モードまたは多モードであるポリマー組成物の生成におい
てであり、典型的には、必ずしも必要ではないが、所望の二モードまたは多モー
ドの重量分布を有する。この触媒は、最終ポリマー組成物の組成分布および分子
量分布の両方について高度な制御を可能にし、そしてメタロセン触媒に典型的に
関連するすべての利点(すなわち、種々のモノマータイプと組み合わせての多用
途および使用、ポリマー生成物におけるビニル不飽和の程度を制御する能力、イ
ソタクチックまたはシンジオタクチックポリマーを提供する可能性など)を提供
する。それらの重合触媒としての有用性に加えて、新規のメタロセンはまた、水
素化触媒において有用である。この新規化合物は、均一触媒として担持または有
用であり得る。
【0012】 (発明の開示) 従って、重合および/または水素化触媒として有用な新規のメタロセン触媒を
提供することが、本発明の第1の目的である。
提供することが、本発明の第1の目的である。
【0013】 均一または不均一触媒として有用な二核または多核メタロセンであるこのよう
な化合物を提供することは、本発明の別の目的である。
な化合物を提供することは、本発明の別の目的である。
【0014】 1以上の不飽和度を含むさらなる重合可能なモノマーの重合から誘導するポリ
オレフィンまたは他のポリマーを調製するために有用であるこのような化合物を
提供することは、本発明のなお別の目的である。
オレフィンまたは他のポリマーを調製するために有用であるこのような化合物を
提供することは、本発明のなお別の目的である。
【0015】 天然において二モードまたは多モードであるポリマー組成物を提供するために
有用であるこのような化合物を提供することは、本発明のさらなる目的である。
有用であるこのような化合物を提供することは、本発明のさらなる目的である。
【0016】 二モードまたは多モードの分子量分布を有するポリマー組成物を提供するため
に有用であるこのような化合物を提供することは、本発明のなお別の目的である
。
に有用であるこのような化合物を提供することは、本発明のなお別の目的である
。
【0017】 新規の重合触媒を合成するための方法を提供することは、本発明のさらなる目
的である。
的である。
【0018】 1以上の不飽和度を含むさらなる重合可能なモノマーの重合から誘導するポリ
オレフィンまたは他のポリマーを調製するために、新規の触媒を使用するための
方法を提供することは、本発明のなおさらなる目的である。
オレフィンまたは他のポリマーを調製するために、新規の触媒を使用するための
方法を提供することは、本発明のなおさらなる目的である。
【0019】 芳香族モノマー(例えば、スチレン、インデンなど)から、あるいはエステル
、シラン、ボランまたは他の反応性モノマーの重合から誘導するポリマーを調製
するために、新規の触媒を使用する方法を提供することは、本発明のなおさらな
る目的である。
、シラン、ボランまたは他の反応性モノマーの重合から誘導するポリマーを調製
するために、新規の触媒を使用する方法を提供することは、本発明のなおさらな
る目的である。
【0020】 本発明のさらなる目的、利点、および新規の特徴は、以下の記載に部分的に記
載され、そして一部は以下の試験で当業者に明らかとなり、または本発明の実施
によって分かり得る。
載され、そして一部は以下の試験で当業者に明らかとなり、または本発明の実施
によって分かり得る。
【0021】 新規なメタロセン触媒は、式(I)に示されるような構造B(Z)qを有する 。
【0022】
【化12】 ここで: Bは、カルビル、シリル、ジシリル、ゲルマニル(germanyl)、アン
モニウム、ホスホニウム、
モニウム、ホスホニウム、
【0023】
【化13】 あるいはIVB族元素、VB族元素、またはIVB族元素とVB族元素の両方を
必要に応じて含有するC1−C24ヒドロカルビルラジカルを包含する共有架橋基 であり、そして、一重共有結合によってnmax個(ここで、nmaxは少なくとも4
である)までの置換基と結合可能であり; RおよびR1は、独立してハロゲン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそ
れ以上のハロゲン原子で置換されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24 ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる群から選択され、xは0、1、
2、3または4であり、yは0、1、2、3または4(ただし、xとyの合計は
4を超え得ない)であり、あるいは、RおよびR1が互いに対してオルト位であ りかつxおよびyがそれぞれ1またはそれより大きいとき、RおよびR1は、ハ ロゲン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上のハロゲン原子で置換 されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換されたI
VB族元素からなる群から選択された1〜4個の置換基で必要に応じて置換され
た5員環構造または6員環構造をともに形成することができ; Qは、J(R2)Z-2(ここで、JはVB族由来の3の配位数を有する元素であ
るか、またはVIB族由来の2の配位数を有する元素である)であり、R2は、 水素、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上のハロゲン原子で置換さ れたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24アルコキシからなる群から選択
され、zはJの配位数であり、そしてさらにここで、異なるZ基上のQ置換基は
、C1−C24ヒドロカルビレン架橋によって連結され得; Mは、IIIA族元素、IVA族元素、VA族元素、ランタニドまたはアクチ
ニドであり; Xは、水素化物、ハロゲン化物、アルコキシ、アミド、C1−C24ヒドロカル ビル、1つまたはそれ以上の電子吸引性基で置換されたC1−C24ヒドロカルビ ルラジカル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる 群から選択され、あるいは、2つまたはそれ以上のX置換基が存在するとき、そ
れらはアルキリデンオレフィン、アセチレン、あるいは5員環ヒドロカルビル基
または6員環ヒドロカルビル基をともに形成し得; Yは中性Lewis塩基であり; mは1、2、3または4であり、nは0、1、2または3(ただし、MがII
IA族元素の場合、mは1およびnは0であり、さらにMがIVA族元素の場合
、mとnの合計は2を超えない)であり; nmaxが4または5の場合、qは2であり、nmaxが5より大きい場合、qは2
〜qmax(ここでqmaxは、nmaxが偶数のとき1/2(nmax)に等しく、nmax が奇数のとき1/2(nmax−1)に等しい)の範囲の整数(ただし、qが2で ありかつ2つのZ基のM元素が同じである場合、Qは必然的にJ(R2)Z-2であ
る)であり;そして 一般に、Bに結合した少なくとも2つのZ置換基は異なる。
必要に応じて含有するC1−C24ヒドロカルビルラジカルを包含する共有架橋基 であり、そして、一重共有結合によってnmax個(ここで、nmaxは少なくとも4
である)までの置換基と結合可能であり; RおよびR1は、独立してハロゲン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそ
れ以上のハロゲン原子で置換されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24 ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる群から選択され、xは0、1、
2、3または4であり、yは0、1、2、3または4(ただし、xとyの合計は
4を超え得ない)であり、あるいは、RおよびR1が互いに対してオルト位であ りかつxおよびyがそれぞれ1またはそれより大きいとき、RおよびR1は、ハ ロゲン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上のハロゲン原子で置換 されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換されたI
VB族元素からなる群から選択された1〜4個の置換基で必要に応じて置換され
た5員環構造または6員環構造をともに形成することができ; Qは、J(R2)Z-2(ここで、JはVB族由来の3の配位数を有する元素であ
るか、またはVIB族由来の2の配位数を有する元素である)であり、R2は、 水素、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上のハロゲン原子で置換さ れたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24アルコキシからなる群から選択
され、zはJの配位数であり、そしてさらにここで、異なるZ基上のQ置換基は
、C1−C24ヒドロカルビレン架橋によって連結され得; Mは、IIIA族元素、IVA族元素、VA族元素、ランタニドまたはアクチ
ニドであり; Xは、水素化物、ハロゲン化物、アルコキシ、アミド、C1−C24ヒドロカル ビル、1つまたはそれ以上の電子吸引性基で置換されたC1−C24ヒドロカルビ ルラジカル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる 群から選択され、あるいは、2つまたはそれ以上のX置換基が存在するとき、そ
れらはアルキリデンオレフィン、アセチレン、あるいは5員環ヒドロカルビル基
または6員環ヒドロカルビル基をともに形成し得; Yは中性Lewis塩基であり; mは1、2、3または4であり、nは0、1、2または3(ただし、MがII
IA族元素の場合、mは1およびnは0であり、さらにMがIVA族元素の場合
、mとnの合計は2を超えない)であり; nmaxが4または5の場合、qは2であり、nmaxが5より大きい場合、qは2
〜qmax(ここでqmaxは、nmaxが偶数のとき1/2(nmax)に等しく、nmax が奇数のとき1/2(nmax−1)に等しい)の範囲の整数(ただし、qが2で ありかつ2つのZ基のM元素が同じである場合、Qは必然的にJ(R2)Z-2であ
る)であり;そして 一般に、Bに結合した少なくとも2つのZ置換基は異なる。
【0024】 この触媒は担持されてもよく、担持されなくてもよい;担持される場合、従来
の不活性な無機担体(例えば、シリコン、アルミニウムなどの酸化物)が使用さ
れる。典型的には、重合は、選択されたモノマーが所望のポリマー組成物を与え
るのに有効な反応条件下で、新規な触媒と接触される従来のプロセスを含む。重
合は、溶液、スラリー、または気相で実行され得る。
の不活性な無機担体(例えば、シリコン、アルミニウムなどの酸化物)が使用さ
れる。典型的には、重合は、選択されたモノマーが所望のポリマー組成物を与え
るのに有効な反応条件下で、新規な触媒と接触される従来のプロセスを含む。重
合は、溶液、スラリー、または気相で実行され得る。
【0025】 (本発明を実行するためのモード) (定義および命名法) 本発明の化合物、組成物および方法が開示され記載される前に、本発明は、そ
れ自体変化し得る特定の分子構造、配位子などに限定されないことが理解される
べきである。さらに、本明細書中で使用される用語は、特定の実施態様のみを説
明する目的であって、限定されることを意図しない。
れ自体変化し得る特定の分子構造、配位子などに限定されないことが理解される
べきである。さらに、本明細書中で使用される用語は、特定の実施態様のみを説
明する目的であって、限定されることを意図しない。
【0026】 明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「a」、「a
n」および「the」は、本明細書中で他に明確に示されない限り、複数のもの
を含むことが留意されねばならない。したがって、例えば「電子吸引性基で置換
された」部分の「an electron−withdrawing grou
p」との記載は、1つより多くの電子吸引性基を含み、その結果、この部分は2
つまたはそれ以上のこのような基で置換され得る。同様に、「ハロゲン原子で置
換された」部分の「a halogen atom」との記載は、1つより多く
のハロゲン原子を含み、その結果、この部分は2つまたはそれ以上のハロゲン原
子で置換され得、「a substituent」との記載は、1つまたはそれ
以上の置換基を含み、「a ligand」との記載は、1つまたはそれ以上の
配位子を含む、等である。
n」および「the」は、本明細書中で他に明確に示されない限り、複数のもの
を含むことが留意されねばならない。したがって、例えば「電子吸引性基で置換
された」部分の「an electron−withdrawing grou
p」との記載は、1つより多くの電子吸引性基を含み、その結果、この部分は2
つまたはそれ以上のこのような基で置換され得る。同様に、「ハロゲン原子で置
換された」部分の「a halogen atom」との記載は、1つより多く
のハロゲン原子を含み、その結果、この部分は2つまたはそれ以上のハロゲン原
子で置換され得、「a substituent」との記載は、1つまたはそれ
以上の置換基を含み、「a ligand」との記載は、1つまたはそれ以上の
配位子を含む、等である。
【0027】 本明細書中で使用される用語「アルキル」は、1〜24個の炭素原子を有する
分岐または非分岐の飽和した炭化水素基(例えば、メチル、エチル、n−プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、オクチル、デシル、
テトラデシル、ヘキサデシル、エイコシル、テトラコシルなど)、ならびにシク
ロアルキル基(例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルなど)を示す。用語「
低級アルキル」は、1〜6個の炭素原子、好ましくは1〜4個の炭素原子を有す
るアルキル基を意図する。
分岐または非分岐の飽和した炭化水素基(例えば、メチル、エチル、n−プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、オクチル、デシル、
テトラデシル、ヘキサデシル、エイコシル、テトラコシルなど)、ならびにシク
ロアルキル基(例えば、シクロペンチル、シクロヘキシルなど)を示す。用語「
低級アルキル」は、1〜6個の炭素原子、好ましくは1〜4個の炭素原子を有す
るアルキル基を意図する。
【0028】 本明細書中で使用される用語「アルキレン」は、1〜24個の炭素原子を有す
る二官能性の飽和した分岐または非分岐の炭化水素鎖を示し、そしてこれらには
例えば、メチレン(−CH2−)、エチレン(−CH2−CH2−)、プロピレン (−CH2−CH2−CH2−)、2−メチルプロピレン(−CH2−CH(CH3 )−CH2−)、ヘキシレン(−(CH2)6−)などが挙げられる。「低級アル キレン」は、1〜6個の炭素原子、より好ましくは1〜4個の炭素原子を有する
アルキレン基を示す。
る二官能性の飽和した分岐または非分岐の炭化水素鎖を示し、そしてこれらには
例えば、メチレン(−CH2−)、エチレン(−CH2−CH2−)、プロピレン (−CH2−CH2−CH2−)、2−メチルプロピレン(−CH2−CH(CH3 )−CH2−)、ヘキシレン(−(CH2)6−)などが挙げられる。「低級アル キレン」は、1〜6個の炭素原子、より好ましくは1〜4個の炭素原子を有する
アルキレン基を示す。
【0029】 本明細書中で使用される用語「アルケニル」は、2〜24個の炭素原子を有す
る分岐または非分岐の炭化水素基であって、少なくとも1個の炭素−炭素二重結
合を有するもの(例えば、エテニル、n−プロペニル、イソプロペニル、n−ブ
テニル、イソブテニル、t−ブテニル、オクテニル、デセニル、テトラデセニル
、ヘキサデセニル、エイコセニル、テトラコセニルなど)を示す。本明細書の好
ましいアルケニル基は、2〜12個の炭素原子、および2〜3個の炭素−炭素二
重結合を含む。用語「低級アルケニル」は、2〜6個の炭素原子、好ましくは2
〜4個の炭素原子を有するアルケニル基を意図し、これは1個の−C=C−結合
を含む。用語「シクロアルケニル」は、3〜8個の炭素原子、好ましくは5〜6
個の炭素原子を有する環式アルケニル基を意図する。
る分岐または非分岐の炭化水素基であって、少なくとも1個の炭素−炭素二重結
合を有するもの(例えば、エテニル、n−プロペニル、イソプロペニル、n−ブ
テニル、イソブテニル、t−ブテニル、オクテニル、デセニル、テトラデセニル
、ヘキサデセニル、エイコセニル、テトラコセニルなど)を示す。本明細書の好
ましいアルケニル基は、2〜12個の炭素原子、および2〜3個の炭素−炭素二
重結合を含む。用語「低級アルケニル」は、2〜6個の炭素原子、好ましくは2
〜4個の炭素原子を有するアルケニル基を意図し、これは1個の−C=C−結合
を含む。用語「シクロアルケニル」は、3〜8個の炭素原子、好ましくは5〜6
個の炭素原子を有する環式アルケニル基を意図する。
【0030】 用語「アルケニレン」は、2〜24個の炭素原子および少なくとも1個の炭素
−炭素二重結合を含む、二官能性の分岐または非分岐の炭化水素鎖を示す。「低
級アルケニレン」は、2〜6個の炭素原子、より好ましくは2〜5個の炭素原子
を有するアルケニレン基を示し、これは1個の−C=C−結合を含む。
−炭素二重結合を含む、二官能性の分岐または非分岐の炭化水素鎖を示す。「低
級アルケニレン」は、2〜6個の炭素原子、より好ましくは2〜5個の炭素原子
を有するアルケニレン基を示し、これは1個の−C=C−結合を含む。
【0031】 本明細書中で使用される用語「アルキニル」は、2〜24個の炭素原子を有す
る分岐または非分岐の炭化水素基であって、少なくとも1個の−C≡C−結合を
有するもの(例えば、エチニル、n−プロピニル、イソプロピニル、n−ブチニ
ル、イソブチニル、t−ブチニル、オクチニル、デシニルなど)を示す。本明細
書の好ましいアルキニル基は、2〜12個の炭素原子を含む。用語「低級アルキ
ニル」は、2〜6個の炭素原子、好ましくは2〜4個の炭素原子、および1個の
−C≡C−結合を有するアルキニル基を意図する。
る分岐または非分岐の炭化水素基であって、少なくとも1個の−C≡C−結合を
有するもの(例えば、エチニル、n−プロピニル、イソプロピニル、n−ブチニ
ル、イソブチニル、t−ブチニル、オクチニル、デシニルなど)を示す。本明細
書の好ましいアルキニル基は、2〜12個の炭素原子を含む。用語「低級アルキ
ニル」は、2〜6個の炭素原子、好ましくは2〜4個の炭素原子、および1個の
−C≡C−結合を有するアルキニル基を意図する。
【0032】 用語「アルキニレン」は、2〜24個の炭素原子および少なくとも1個の炭素
−炭素三重結合を含む、二官能性の分岐または非分岐の炭化水素鎖を示す。「低
級アルキニレン」は、2〜6個の炭素原子、より好ましくは2〜5個の炭素原子
を有するアルキニレン基を示し、これは1個の−C≡C−結合を含む。
−炭素三重結合を含む、二官能性の分岐または非分岐の炭化水素鎖を示す。「低
級アルキニレン」は、2〜6個の炭素原子、より好ましくは2〜5個の炭素原子
を有するアルキニレン基を示し、これは1個の−C≡C−結合を含む。
【0033】 本明細書中で使用される用語「アルコキシ」は、単一の末端エーテル結合を介
して結合したアルキル基を意図し、すなわち「アルコキシ」基は−OR(ここで
、Rは上に定義したアルキルである)として定義され得る。「低級アルコキシ」
基は、1〜6個の炭素原子、より好ましくは1〜4個の炭素原子を含むアルコキ
シ基を意図する。
して結合したアルキル基を意図し、すなわち「アルコキシ」基は−OR(ここで
、Rは上に定義したアルキルである)として定義され得る。「低級アルコキシ」
基は、1〜6個の炭素原子、より好ましくは1〜4個の炭素原子を含むアルコキ
シ基を意図する。
【0034】 本明細書中で使用される用語「アリール」は、1〜5個の芳香族環を含む芳香
族種を示し、これは縮合されているか結合されているかのいずれかであり、そし
て置換されていないか、または−(CH2)x−NH2、−(CH2)x−COOH 、−NO2、ハロゲンおよび低級アルキルからなる群から典型的に選択された1 つまたはそれ以上の置換基(ここで、xは上記のように包括的に0〜6の範囲に
ある整数である)で置換されているかのいずれかである。好ましいアリール置換
基は、1〜3個の縮合芳香族環を含み、そして特に好ましいアリール置換基は、
1個の芳香族環または2個の縮合した芳香族環を含む。用語「アラルキル」は、
アルキル種とアリール種の両方を含む部分(これは典型的にはこの部分のアルキ
ルセグメントにおいて、約24個より少ない炭素原子、より典型的には約12個
より少ない炭素原子を含み、そして典型的には1〜5個の芳香族環を含む)を意
図する。この用語「アラルキル」は通常、アリール置換したアルキル基のことを
言うのに使われる。用語「アラルキレン」は、アルキレン種とアリール種の両方
を含む部分(これは典型的にはアルキレン部分において約24個より少ない炭素
原子およびアリール部分において1〜5個の芳香族環を、そして典型的にはアリ
ール置換アルキレンを含む)のことを言うのに同じ様式で使用される。例示のア
ラルキル基は構造−(CH2)j−Arを有し、ここで、jは1〜24、より典型
的には1〜6の範囲の整数であり、そしてArは、単環式アリール部分である。
族種を示し、これは縮合されているか結合されているかのいずれかであり、そし
て置換されていないか、または−(CH2)x−NH2、−(CH2)x−COOH 、−NO2、ハロゲンおよび低級アルキルからなる群から典型的に選択された1 つまたはそれ以上の置換基(ここで、xは上記のように包括的に0〜6の範囲に
ある整数である)で置換されているかのいずれかである。好ましいアリール置換
基は、1〜3個の縮合芳香族環を含み、そして特に好ましいアリール置換基は、
1個の芳香族環または2個の縮合した芳香族環を含む。用語「アラルキル」は、
アルキル種とアリール種の両方を含む部分(これは典型的にはこの部分のアルキ
ルセグメントにおいて、約24個より少ない炭素原子、より典型的には約12個
より少ない炭素原子を含み、そして典型的には1〜5個の芳香族環を含む)を意
図する。この用語「アラルキル」は通常、アリール置換したアルキル基のことを
言うのに使われる。用語「アラルキレン」は、アルキレン種とアリール種の両方
を含む部分(これは典型的にはアルキレン部分において約24個より少ない炭素
原子およびアリール部分において1〜5個の芳香族環を、そして典型的にはアリ
ール置換アルキレンを含む)のことを言うのに同じ様式で使用される。例示のア
ラルキル基は構造−(CH2)j−Arを有し、ここで、jは1〜24、より典型
的には1〜6の範囲の整数であり、そしてArは、単環式アリール部分である。
【0035】 用語「アリーレン」は、二官能性芳香族部分のことを言い;「単環式アリーレ
ン」は、シクロペンチレン基またはフェニレン基のことを言う。これらの基は、
上記のような4個までの環置換基で置換され得る。
ン」は、シクロペンチレン基またはフェニレン基のことを言う。これらの基は、
上記のような4個までの環置換基で置換され得る。
【0036】 用語「複素環式」は、飽和されているかまたは飽和されていないかのいずれか
である、5員環または6員環の単環式構造または8員環または11員環の二環式
構造のことを言う。各複素環は炭素原子、ならびに窒素、酸素およびイオウから
なる群から選択される1〜4個のヘテロ原子から構成される。本明細書中で使用
されるように、用語「窒素へテロ原子」および「イオウヘテロ原子」は、窒素お
よびイオウの任意の酸化された形態、ならびに任意の塩基性窒素の4級化した形
態を含む。複素環式基の例として、ピペリジニル、モルホリニルおよびピロリジ
ニルが挙げられる。
である、5員環または6員環の単環式構造または8員環または11員環の二環式
構造のことを言う。各複素環は炭素原子、ならびに窒素、酸素およびイオウから
なる群から選択される1〜4個のヘテロ原子から構成される。本明細書中で使用
されるように、用語「窒素へテロ原子」および「イオウヘテロ原子」は、窒素お
よびイオウの任意の酸化された形態、ならびに任意の塩基性窒素の4級化した形
態を含む。複素環式基の例として、ピペリジニル、モルホリニルおよびピロリジ
ニルが挙げられる。
【0037】 「ハロ」または「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのこ
とを言い、通常は有機化合物中の水素原子に対するハロ置換のことを言う。ハロ
のうち、クロロおよびフルオロが一般に好ましい。
とを言い、通常は有機化合物中の水素原子に対するハロ置換のことを言う。ハロ
のうち、クロロおよびフルオロが一般に好ましい。
【0038】 「ヒドロカルビル」は、1〜約20個の炭素原子を含有し、分岐または非分岐
の、飽和または不飽和の種(例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基な
ど)を含む、置換されていないおよび置換されたヒドロカルビルラジカルのこと
を言う。用語「低級ヒドロカルビル」は、1〜6個の炭素原子、好ましくは1〜
4個の炭素原子を有するヒドロカルビル基を意図する。「シクロメタル化(cy
clometallated)ヒドロカルビル」は、1つまたはそれ以上の金属
原子、典型的には1つの金属原子を含有する環式ヒドロカルビル基のことを言う
。
の、飽和または不飽和の種(例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基な
ど)を含む、置換されていないおよび置換されたヒドロカルビルラジカルのこと
を言う。用語「低級ヒドロカルビル」は、1〜6個の炭素原子、好ましくは1〜
4個の炭素原子を有するヒドロカルビル基を意図する。「シクロメタル化(cy
clometallated)ヒドロカルビル」は、1つまたはそれ以上の金属
原子、典型的には1つの金属原子を含有する環式ヒドロカルビル基のことを言う
。
【0039】 「任意の」または「必要に応じて」は、引き続き記載される現象または状況が
起こっても起こらなくてもよく、この現象または状況が起こる場合、および起こ
らない場合を含む記載を意味する。例えば、「必要に応じて置換されたアルキレ
ン」というフレーズは、アルキレン部分が置換されてもされなくてもよく、置換
されていないアルキレンおよび置換が存在するアルキレンの両方を含む記載を意
味する。
起こっても起こらなくてもよく、この現象または状況が起こる場合、および起こ
らない場合を含む記載を意味する。例えば、「必要に応じて置換されたアルキレ
ン」というフレーズは、アルキレン部分が置換されてもされなくてもよく、置換
されていないアルキレンおよび置換が存在するアルキレンの両方を含む記載を意
味する。
【0040】 本明細書中で使用される「不均一な」触媒は、担体(典型的には、酸化ケイ素
および/または酸化アルミニウムのような、無機の固体の粒子状多孔質材料から
なる基体であるが、必ずしもそうではない)に担持された触媒のことを言う。
および/または酸化アルミニウムのような、無機の固体の粒子状多孔質材料から
なる基体であるが、必ずしもそうではない)に担持された触媒のことを言う。
【0041】 本明細書中で使用される「均一な」触媒は、担持されていないが、適切な溶媒
中で初めのモノマー成分と単に混合された触媒のことを言う。
中で初めのモノマー成分と単に混合された触媒のことを言う。
【0042】 本明細書中で使用され、先に示唆された用語「多モード分子量分布」触媒は、
例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラムの2つまたはそれ以上のピークの
出現によって測定され得る2つまたはそれ以上の分子量分布を有するポリマー組
成物のことを言う。本明細書中で他に示されない限り、用語「多モード」は、用
語「二モード」を含むように意図される。「多モード」分子量分布を有するポリ
マー組成物は、多分子性メタロセン触媒を使用して生成され得、このとき重合は
触媒構造中の異なる活性部位において異なる生長速度で起こり、または異なる活
性部位は異なる停止速度を生じ、および/または異なる活性部位はH2(または 他の連鎖移動剤)に対して異なる反応を有する。用語「多モード性」は一般に、
多モード分子量分布のことを言う一方で、ポリマー組成物はまた、組成分布、立
体規則性分布、長鎖分岐分布などに関して「多モード」であり得ることが強調さ
れるべきである。
例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラムの2つまたはそれ以上のピークの
出現によって測定され得る2つまたはそれ以上の分子量分布を有するポリマー組
成物のことを言う。本明細書中で他に示されない限り、用語「多モード」は、用
語「二モード」を含むように意図される。「多モード」分子量分布を有するポリ
マー組成物は、多分子性メタロセン触媒を使用して生成され得、このとき重合は
触媒構造中の異なる活性部位において異なる生長速度で起こり、または異なる活
性部位は異なる停止速度を生じ、および/または異なる活性部位はH2(または 他の連鎖移動剤)に対して異なる反応を有する。用語「多モード性」は一般に、
多モード分子量分布のことを言う一方で、ポリマー組成物はまた、組成分布、立
体規則性分布、長鎖分岐分布などに関して「多モード」であり得ることが強調さ
れるべきである。
【0043】 本明細書中で使用されるように、元素およびその族の周期表のすべての参照は
、the Handbook of Chemistry and Physi
cs,CRC Press,1995(これはIUPACシステムの命名分類を
使用している)で出版された卓上版による。
、the Handbook of Chemistry and Physi
cs,CRC Press,1995(これはIUPACシステムの命名分類を
使用している)で出版された卓上版による。
【0044】 (新規な触媒) 本発明の触媒は、構造(I)に示される式B(Z)qで示され、
【0045】
【化14】 ここで、B、Z、Q、M、X、Y、R、R1、x、y、mおよびnは、先に定義 した通りである。
【0046】 上記のように、Bは、カルビル、シリル、ジシリル、ゲルマニル、アンモニウ
ム、ホスホニウム、
ム、ホスホニウム、
【0047】
【化15】 あるいはIVB族元素、VB族元素、またはIVB族元素とVB族元素の両方を
必要に応じて含有するC1−C24ヒドロカルビルラジカルからなる共有架橋基で ある。この架橋基Bは、一重結合によってnmax個の置換基と結合可能であり、 次にnmaxは、錯体中に示されるZ置換基の数であるqを決定する。つまり、q は2〜qmaxの範囲の整数であり、ここでqmaxは、nmaxが偶数のとき1/2( nmax)に等しく、nが奇数のとき1/2(nmax−1)に等しい。したがって、
nmaxが6のとき、3個までのZ基が存在し得、nmaxが5のとき、1または2個
のZ基が存在し得、nmaxが4のときもまたZ基の最大個数は2である。好まし いB基は、カルビル、IVB族元素および/またはVB族元素を必要に応じて含
有するC1−C12ヒドロカルビルであり、特に好ましいB基は、カルビル、C1−
C6ヒドロカルビル(例えば,エチレン、ジメチルエチレン、プロピレン等)お よびシリルである。
必要に応じて含有するC1−C24ヒドロカルビルラジカルからなる共有架橋基で ある。この架橋基Bは、一重結合によってnmax個の置換基と結合可能であり、 次にnmaxは、錯体中に示されるZ置換基の数であるqを決定する。つまり、q は2〜qmaxの範囲の整数であり、ここでqmaxは、nmaxが偶数のとき1/2( nmax)に等しく、nが奇数のとき1/2(nmax−1)に等しい。したがって、
nmaxが6のとき、3個までのZ基が存在し得、nmaxが5のとき、1または2個
のZ基が存在し得、nmaxが4のときもまたZ基の最大個数は2である。好まし いB基は、カルビル、IVB族元素および/またはVB族元素を必要に応じて含
有するC1−C12ヒドロカルビルであり、特に好ましいB基は、カルビル、C1−
C6ヒドロカルビル(例えば,エチレン、ジメチルエチレン、プロピレン等)お よびシリルである。
【0048】 示されるように、シクロペンタジエニル部分は、RおよびR1基で必要に応じ て置換される。特に、整数xおよびyは、独立して0、1、2、3または4であ
り(ただし、xとyの合計は4を超え得ない)、好ましくは、xおよびyは、独
立して0、1または2であり、そして最も好ましくは、0または1である。Rお
よびR1は、ハロゲン、C1−C24ヒドロカルビル(これは、置換されないかまた
は1つまたはそれ以上のハロゲン原子、低級アルキル基および/またはIVB族
元素で置換されたかのいずれか)であり得る。あるいは、RおよびR1置換基が 両方存在し、シクロペンタジエニル環上の互いに対してオルト位であるとき、そ
れらは5員環構造または6員環構造をともに形成し得る。この環式構造は、上で
説明したように、ハロゲンまたはC1−C24ヒドロカルビル基で置換されてもよ いし、置換されなくてもよい。好ましいRおよびR1置換基は、ハロゲンおよび C1−C24アルキル基であり、錯体(ここで、RおよびR1は、互いに対してオル
ト位であり、連結して、ハロゲンおよび/または低級アルキル部分で置換される
か置換されていないのいずれかであるシクロペンタジエニル基またはインデニル
基を形成する)もまた好ましい。特に好ましいRおよびR1基は、ハロゲンおよ び低級アルキルであり、錯体(ここで、RおよびR1は、互いに対してオルト位 であり、連結して、低級アルキル基で必要に応じて置換されたシクロペンタジエ
ニル環を形成する)もまた特に好ましい。
り(ただし、xとyの合計は4を超え得ない)、好ましくは、xおよびyは、独
立して0、1または2であり、そして最も好ましくは、0または1である。Rお
よびR1は、ハロゲン、C1−C24ヒドロカルビル(これは、置換されないかまた
は1つまたはそれ以上のハロゲン原子、低級アルキル基および/またはIVB族
元素で置換されたかのいずれか)であり得る。あるいは、RおよびR1置換基が 両方存在し、シクロペンタジエニル環上の互いに対してオルト位であるとき、そ
れらは5員環構造または6員環構造をともに形成し得る。この環式構造は、上で
説明したように、ハロゲンまたはC1−C24ヒドロカルビル基で置換されてもよ いし、置換されなくてもよい。好ましいRおよびR1置換基は、ハロゲンおよび C1−C24アルキル基であり、錯体(ここで、RおよびR1は、互いに対してオル
ト位であり、連結して、ハロゲンおよび/または低級アルキル部分で置換される
か置換されていないのいずれかであるシクロペンタジエニル基またはインデニル
基を形成する)もまた好ましい。特に好ましいRおよびR1基は、ハロゲンおよ び低級アルキルであり、錯体(ここで、RおよびR1は、互いに対してオルト位 であり、連結して、低級アルキル基で必要に応じて置換されたシクロペンタジエ
ニル環を形成する)もまた特に好ましい。
【0049】 Qは、シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニル、インドリルまたは
アミノボレートベンジルであり、そして上記のようなRおよび/またはR1置換 基で置換されてもよいし、置換されなくてもよい。あるいは、QはJ(R2)Z-2 であり(ここで、JはVB族元素由来の3の配位数である元素であり、またはV
IB族元素由来の2の配位数である元素である)、R2は、水素、C1−C24ヒド
ロカルビル、1つまたはそれ以上、典型的には1〜12個のハロゲン原子で置換
されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24アルコキシからなる群から選
択され、そしてzは、Jの配位数である。さらに、異なるZ基上のQ置換基は、
C1−C24ヒドロカルビレン架橋によって連結され得る。典型的には、必ずしも 必要ではないが、そのような連結は、異なるR2基間にある。好ましいQ置換基 は、シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニル、アミノボレートベンジ
ルまたはJ(R2)Z-2(ここで、Jは窒素、リン、酸素またはイオウである)で
あり、R2は、1つまたはそれ以上、典型的には1〜6個のハロゲン原子で必要 に応じて置換されたC1−C12アルキルである。特に好ましいQ基は、NR2部分
(ここで、R2は低級アルキルまたはフェニルである)である。
アミノボレートベンジルであり、そして上記のようなRおよび/またはR1置換 基で置換されてもよいし、置換されなくてもよい。あるいは、QはJ(R2)Z-2 であり(ここで、JはVB族元素由来の3の配位数である元素であり、またはV
IB族元素由来の2の配位数である元素である)、R2は、水素、C1−C24ヒド
ロカルビル、1つまたはそれ以上、典型的には1〜12個のハロゲン原子で置換
されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24アルコキシからなる群から選
択され、そしてzは、Jの配位数である。さらに、異なるZ基上のQ置換基は、
C1−C24ヒドロカルビレン架橋によって連結され得る。典型的には、必ずしも 必要ではないが、そのような連結は、異なるR2基間にある。好ましいQ置換基 は、シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニル、アミノボレートベンジ
ルまたはJ(R2)Z-2(ここで、Jは窒素、リン、酸素またはイオウである)で
あり、R2は、1つまたはそれ以上、典型的には1〜6個のハロゲン原子で必要 に応じて置換されたC1−C12アルキルである。特に好ましいQ基は、NR2部分
(ここで、R2は低級アルキルまたはフェニルである)である。
【0050】 Mは、IIIA族元素、IVA族元素、VA族元素、ランタニドまたはアクチ
ニドである。好ましいIVA族元素は、Zr、HfおよびTiであり、Zrが特
に好ましい。
ニドである。好ましいIVA族元素は、Zr、HfおよびTiであり、Zrが特
に好ましい。
【0051】 Xは、水素化物、ハロゲン化物、アルコキシ、アミド、あるいは置換されたま
たは置換されていないC1−C24ヒドロカルビルであり、置換される場合、その 置換基は電子吸引性基(例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基など)であり、あ
るいは、置換基はIVB族元素であり得る。2つまたはそれ以上のX部分が錯体
中に存在する場合、それらは同じであっても異なっていてもよい。2つまたはそ
れ以上の置換基が存在する場合、任意の2つはアルキリデンオレフィン(すなわ
ち、=CR2であり、ここで、Rは水素またはヒドロカルビルで、典型的には低 級アルキルである)、アセチレン、あるいは5員環または6員環ヒドロカルビル
基ををともに形成し得る。好ましいX部分は、水素化物、ハロゲン化物、アミド
、C1−C12アルキル、1つまたはそれ以上のハロゲンおよび/またはアルコキ シ基、典型的には1〜6個のそのような基で置換されたC1−C12アルキル置換 基、およびIVB族元素で置換されたC1−C12アルキルである。特に好ましい X置換基は、水素化物、アミドおよび低級アルキルである。
たは置換されていないC1−C24ヒドロカルビルであり、置換される場合、その 置換基は電子吸引性基(例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基など)であり、あ
るいは、置換基はIVB族元素であり得る。2つまたはそれ以上のX部分が錯体
中に存在する場合、それらは同じであっても異なっていてもよい。2つまたはそ
れ以上の置換基が存在する場合、任意の2つはアルキリデンオレフィン(すなわ
ち、=CR2であり、ここで、Rは水素またはヒドロカルビルで、典型的には低 級アルキルである)、アセチレン、あるいは5員環または6員環ヒドロカルビル
基ををともに形成し得る。好ましいX部分は、水素化物、ハロゲン化物、アミド
、C1−C12アルキル、1つまたはそれ以上のハロゲンおよび/またはアルコキ シ基、典型的には1〜6個のそのような基で置換されたC1−C12アルキル置換 基、およびIVB族元素で置換されたC1−C12アルキルである。特に好ましい X置換基は、水素化物、アミドおよび低級アルキルである。
【0052】 整数「m」は、元素Mに結合するX置換基の数を定義し、そして1、2、3ま
たは4である。好ましくは、mは1または2である。MがIIIA族元素である
場合、mは明らかに1を超えない。
たは4である。好ましくは、mは1または2である。MがIIIA族元素である
場合、mは明らかに1を超えない。
【0053】 Yは中性Lewis塩基であり,好ましくは、ジエチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、ジメチルアニリン、アニリン、トリメチルホスフィンまたはn−ブチ
ルアミンである。ジエチルエーテルおよびテトラヒドロフランが最も好ましい。
ロフラン、ジメチルアニリン、アニリン、トリメチルホスフィンまたはn−ブチ
ルアミンである。ジエチルエーテルおよびテトラヒドロフランが最も好ましい。
【0054】 整数「n」は、元素Mに結合するY置換基の数を定義し、そして0、1、2ま
たは3である。好ましくは、nは0または1である。MがIIIA族元素である
場合、上記のようにmは1であり、そしてnは必然的に0である。MがIVA族
元素である場合、mとnの合計は明らかに2を超え得ない。
たは3である。好ましくは、nは0または1である。MがIIIA族元素である
場合、上記のようにmは1であり、そしてnは必然的に0である。MがIVA族
元素である場合、mとnの合計は明らかに2を超え得ない。
【0055】 Bに結合するZ基の数が、qとして式(I)の構造中に示され、これは次に、
上で説明したように、「nmax」で定義される。本明細書中の好ましい錯体では 、qは2または3であり、最も典型的には2である。Bに結合するZ基は、同じ
であっても異なっていてもよいが、好ましくは異なっている。しかし、触媒錯体
中の活性部位は2つの金属原子Mが異なるように、異なって化学的に別個である
ことが好ましく、あるいは錯体中のすべての金属原子が同じである場合、一方に
結合する置換基は、他方に結合する置換基と異なることが好ましい。メタロセン
が2つの別個の化学的に異なる活性部位を含むようにZ基が異なる場合、この触
媒は次いで、本明細書中の別のところで議論されるような二モードまたは多モー
ドのポリマーを調製するために使用され得る。
上で説明したように、「nmax」で定義される。本明細書中の好ましい錯体では 、qは2または3であり、最も典型的には2である。Bに結合するZ基は、同じ
であっても異なっていてもよいが、好ましくは異なっている。しかし、触媒錯体
中の活性部位は2つの金属原子Mが異なるように、異なって化学的に別個である
ことが好ましく、あるいは錯体中のすべての金属原子が同じである場合、一方に
結合する置換基は、他方に結合する置換基と異なることが好ましい。メタロセン
が2つの別個の化学的に異なる活性部位を含むようにZ基が異なる場合、この触
媒は次いで、本明細書中の別のところで議論されるような二モードまたは多モー
ドのポリマーを調製するために使用され得る。
【0056】 式(I)に含まれる好ましい触媒の1つの基は、式(II)の構造を有し、
【0057】
【化16】 ここで: Bは、カルビル、低級アルキレン、低級アルケニレンまたはシリルであり; Ar1およびAr2は、独立してシクロペンタジエニル、インデニルおよびフル
オレニルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲンおよび低級アルキルか
らなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換され; M1およびM2は、独立してZr、HfおよびTiからなる群から選択され; X1およびX2は、同じであっても異なっていてもよく、そしてハロゲン化物、
低級アルキルおよび低級アルコキシからなる群から選択され、そして典型的には
低級アルキルであり、好ましくは、メチルまたはクロロであり;そして R2aおよびR2b(ただし、R2aおよびR2bは異なる)は、C1〜C12アルキル およびフェニルからなる群から選択される。
オレニルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲンおよび低級アルキルか
らなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換され; M1およびM2は、独立してZr、HfおよびTiからなる群から選択され; X1およびX2は、同じであっても異なっていてもよく、そしてハロゲン化物、
低級アルキルおよび低級アルコキシからなる群から選択され、そして典型的には
低級アルキルであり、好ましくは、メチルまたはクロロであり;そして R2aおよびR2b(ただし、R2aおよびR2bは異なる)は、C1〜C12アルキル およびフェニルからなる群から選択される。
【0058】 式(I)に含まれる好ましい触媒の別の基は、式(III)の構造を有し、
【0059】
【化17】 ここで: Bは、カルビル、低級アルキレン、低級アルケニレンまたはシリルであり; Ar1およびAr2は、独立してシクロペンタジエニル、インデニルおよびフル
オレニルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲンおよび低級アルキルか
らなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換され; M1およびM2は、独立してZr、HfおよびTiからなる群から選択され; X1およびX2は、同じであっても異なっていてもよく、そしてハロゲン化物、
低級アルキルおよび低級アルコキシからなる群から選択され、そして典型的には
低級アルキルであり、好ましくは、メチルまたはクロロであり;そして Q1およびQ2は、シクロペンタジニル、インデニル、フルオレニル、インドリ
ルおよびアミノボレートベンジルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲ
ンおよび低級アルキルからなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換
される(ただし、Q1およびQ2は異なり、さらに(a)M1(X1)2がM2(X2 )2と同一で、Q1がAr2と同一であるとき、Q2とAr1は異ならねばならず、 そして(b)M1(X1)2がM2(X2)2と同一で、Q2がAr1と同一であるとき
、Q1とAr2は異ならねばならない)。
オレニルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲンおよび低級アルキルか
らなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換され; M1およびM2は、独立してZr、HfおよびTiからなる群から選択され; X1およびX2は、同じであっても異なっていてもよく、そしてハロゲン化物、
低級アルキルおよび低級アルコキシからなる群から選択され、そして典型的には
低級アルキルであり、好ましくは、メチルまたはクロロであり;そして Q1およびQ2は、シクロペンタジニル、インデニル、フルオレニル、インドリ
ルおよびアミノボレートベンジルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲ
ンおよび低級アルキルからなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換
される(ただし、Q1およびQ2は異なり、さらに(a)M1(X1)2がM2(X2 )2と同一で、Q1がAr2と同一であるとき、Q2とAr1は異ならねばならず、 そして(b)M1(X1)2がM2(X2)2と同一で、Q2がAr1と同一であるとき
、Q1とAr2は異ならねばならない)。
【0060】 式(I)に含まれる好ましい触媒のさらなる基は、式(IV)の構造を有し、
【0061】
【化18】 ここで: Bは、カルビル、低級アルキレン、低級アルケニレンまたはシリルであり; Ar1およびAr2は、独立してシクロペンタジエニル、インデニルおよびフル
オレニルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲンおよび低級アルキルか
らなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換され; M1およびM2は、独立してZr、HfおよびTiからなる群から選択され; X1およびX2は、同じであっても異なっていてもよく、そしてハロゲン化物、
低級アルキルおよび低級アルコキシからなる群から選択され、そして典型的には
低級アルキルであり、好ましくは、メチルまたはクロロであり; R2cおよびR2dは、独立してメチレン、フェニルメチレン、低級アルキル置換
メチレン、ジ(低級アルキル)−置換メチレン、および1個の低級アルキル基お
よびフェニルで置換されたメチレンからなる群から選択され; Lは、1個または2個の低級アルキル基で必要に応じて置換されたメチレンで
あり;そして qは0または1である。
オレニルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲンおよび低級アルキルか
らなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換され; M1およびM2は、独立してZr、HfおよびTiからなる群から選択され; X1およびX2は、同じであっても異なっていてもよく、そしてハロゲン化物、
低級アルキルおよび低級アルコキシからなる群から選択され、そして典型的には
低級アルキルであり、好ましくは、メチルまたはクロロであり; R2cおよびR2dは、独立してメチレン、フェニルメチレン、低級アルキル置換
メチレン、ジ(低級アルキル)−置換メチレン、および1個の低級アルキル基お
よびフェニルで置換されたメチレンからなる群から選択され; Lは、1個または2個の低級アルキル基で必要に応じて置換されたメチレンで
あり;そして qは0または1である。
【0062】 式(II)、(III)および(IV)において、特に好ましいB部分が、以
下:
下:
【0063】
【化19】 からなる群から選択される。
【0064】 これらのうち、以下:
【0065】
【化20】 が最も好ましい。
【0066】 本発明の範囲内の具体的なメタロセン触媒の例として、以下:
【0067】
【化21】 が挙げられるが、これらに限定されない。
【0068】 さらに、表1は本明細書中の典型的なメタロセン触媒における代表的な置換基
を示す。表1において、「Ar」は、式(I)の構造で示したような置換基
を示す。表1において、「Ar」は、式(I)の構造で示したような置換基
【0069】
【化22】 を表す。
【0070】
【表1】 (触媒系の調製) 本発明の新規なメタロセンは、当業者に理解されるように、従来の触媒活性化
剤と共に利用される。適切な触媒活性化剤は、金属アルキル、水素化物、アルキ
ル水素化物、ならびにアルキルハロゲン化物(例えば、アルキルリチウム化合物
、ジアルキル亜鉛化合物、トリアルキルホウ素化合物、トリアルキルアルミニウ
ム化合物、ハロゲン化および水素化アルキルアルミニウム、ならびにテトラアル
キルゲルマニウム化合物)を含む。有用な活性化剤の具体例には、n−ブチルリ
チウム、ジエチル亜鉛、ジ−n−プロピル亜鉛、トリエチルホウ素、トリエチル
アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム
、二塩化、二臭化および二水素化エチルアルミニウム、二塩化、二臭化および二
水素化イソブチルアルミニウム、塩化、臭化および水素化ジ−n−プロピルアル
ミニウム、塩化、臭化および水素化ジイソブチルアルミニウム、三二塩化エチル
アルミニウム、メチルアルミノキサン(「MAO」)、ヘキサイソブチルアルミ
ノキサン、テトライソブチルアルミノキサン(tetraisobutyllu
minoxane)、ポリメチルアルミノキサン、トリ−n−オクチルアルミニ
ウム、テトラメチルゲルマニウムなどが挙げられる。イオン性共触媒(coca
talyst)として典型的に言及される他の活性化剤も使用され得、そのよう
な化合物には例えば、(C6H6)3 +、C6H5−NH2CH3 +、およびテトラ(ペ ンタフルオロフェニル)ボロンが挙げられる。もし必要なら、活性化剤の混合物
が使用され得る。
剤と共に利用される。適切な触媒活性化剤は、金属アルキル、水素化物、アルキ
ル水素化物、ならびにアルキルハロゲン化物(例えば、アルキルリチウム化合物
、ジアルキル亜鉛化合物、トリアルキルホウ素化合物、トリアルキルアルミニウ
ム化合物、ハロゲン化および水素化アルキルアルミニウム、ならびにテトラアル
キルゲルマニウム化合物)を含む。有用な活性化剤の具体例には、n−ブチルリ
チウム、ジエチル亜鉛、ジ−n−プロピル亜鉛、トリエチルホウ素、トリエチル
アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム
、二塩化、二臭化および二水素化エチルアルミニウム、二塩化、二臭化および二
水素化イソブチルアルミニウム、塩化、臭化および水素化ジ−n−プロピルアル
ミニウム、塩化、臭化および水素化ジイソブチルアルミニウム、三二塩化エチル
アルミニウム、メチルアルミノキサン(「MAO」)、ヘキサイソブチルアルミ
ノキサン、テトライソブチルアルミノキサン(tetraisobutyllu
minoxane)、ポリメチルアルミノキサン、トリ−n−オクチルアルミニ
ウム、テトラメチルゲルマニウムなどが挙げられる。イオン性共触媒(coca
talyst)として典型的に言及される他の活性化剤も使用され得、そのよう
な化合物には例えば、(C6H6)3 +、C6H5−NH2CH3 +、およびテトラ(ペ ンタフルオロフェニル)ボロンが挙げられる。もし必要なら、活性化剤の混合物
が使用され得る。
【0071】 液相またはスラリー重合に対して、触媒と活性化剤は、例えば、脂肪族または
芳香族炭化水素(例えば、液化エタン、プロパン、ブタン、イソブタン、n−ブ
タン、n−ヘキサン、イソオクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘプタン、メチルシクロヘプタ
ン、ベンゼン、エチルベンゼン、トルエン、キシレン、ケロシン、Isopar
(登録商標)M、Isopar(登録商標)E、およびそれらの混合物)のよう
な不活性希釈剤の存在下で、一般に混合される。重合プロセスにおいて、モノマ
ーまたはコモノマーとして役立つ、液状オレフィンなどは希釈剤としても役立ち
得る。そのようなオレフィンには、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、1
−ヘキセンなどが挙げられる。希釈剤中の触媒の量は、一般に、約0.01〜1
.0ミリモル/リットルの範囲であり、これには、触媒対活性化剤の割合がモル
比で、約10:1〜1:2000の範囲、好ましくは約1:1〜約1:200の
範囲になるように添加された活性化剤を含む。
芳香族炭化水素(例えば、液化エタン、プロパン、ブタン、イソブタン、n−ブ
タン、n−ヘキサン、イソオクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、
シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘプタン、メチルシクロヘプタ
ン、ベンゼン、エチルベンゼン、トルエン、キシレン、ケロシン、Isopar
(登録商標)M、Isopar(登録商標)E、およびそれらの混合物)のよう
な不活性希釈剤の存在下で、一般に混合される。重合プロセスにおいて、モノマ
ーまたはコモノマーとして役立つ、液状オレフィンなどは希釈剤としても役立ち
得る。そのようなオレフィンには、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、1
−ヘキセンなどが挙げられる。希釈剤中の触媒の量は、一般に、約0.01〜1
.0ミリモル/リットルの範囲であり、これには、触媒対活性化剤の割合がモル
比で、約10:1〜1:2000の範囲、好ましくは約1:1〜約1:200の
範囲になるように添加された活性化剤を含む。
【0072】 種々の添加剤は、混合物に組み込まれ得、特に好ましい添加剤は、アミン、ア
ニリンなどの中性Lewis塩基であり、これらは重合速度を促進し得る。
ニリンなどの中性Lewis塩基であり、これらは重合速度を促進し得る。
【0073】 触媒/活性化剤/希釈剤の混合物の調製は、無酸素下、無水の条件で、約−9
0℃〜約300℃の範囲の温度、好ましくは約−10℃〜約200℃の範囲の温
度で通常行われる。
0℃〜約300℃の範囲の温度、好ましくは約−10℃〜約200℃の範囲の温
度で通常行われる。
【0074】 触媒、活性化剤、および希釈剤は、上記のように任意の順序で、適切な反応容
器に加えられるが、触媒および活性化剤は、通常希釈剤中で混合され、このよう
に調製された混合物は、次いで反応器に加えられる。
器に加えられるが、触媒および活性化剤は、通常希釈剤中で混合され、このよう
に調製された混合物は、次いで反応器に加えられる。
【0075】 (重合における使用) 新規な触媒は、当業者に公知のおよび/または関連文献中に記述された従来の重
合法を用いてポリマーの組成物を調製するために使用される。モノマー(単数お
よび複数)、触媒、および触媒活性化剤を、適切な温度で、減圧、高圧もしくは
大気圧で、不活性雰囲気下、所望のポリマー組成物を生成するのに有効な時間、
接触させる。この触媒は適切な担体上に存在するか、もしくは担持されるように
、使用され得る。一つの実施態様において、新規なメタロセン化合物は、均一触
媒(すなわち、気相もしくは液相の重合プロセスで担持されていない触媒)とし
て使用される。所望であるなら、溶媒が使用され得る。この反応は、溶液、また
はスラリー条件下、過フッ化炭化水素または類似の液体を使った懸濁液中で、気
相、あるいは固相粉末重合で、実施され得る。
合法を用いてポリマーの組成物を調製するために使用される。モノマー(単数お
よび複数)、触媒、および触媒活性化剤を、適切な温度で、減圧、高圧もしくは
大気圧で、不活性雰囲気下、所望のポリマー組成物を生成するのに有効な時間、
接触させる。この触媒は適切な担体上に存在するか、もしくは担持されるように
、使用され得る。一つの実施態様において、新規なメタロセン化合物は、均一触
媒(すなわち、気相もしくは液相の重合プロセスで担持されていない触媒)とし
て使用される。所望であるなら、溶媒が使用され得る。この反応は、溶液、また
はスラリー条件下、過フッ化炭化水素または類似の液体を使った懸濁液中で、気
相、あるいは固相粉末重合で、実施され得る。
【0076】 液相重合は一般に、モノマー(単数あるいは複数)と、触媒/活性化剤混合物
を重合希釈剤中で接触させる工程、および重合化条件(すなわち、所望のポリマ
ー生成物を生成するのに十分な時間と温度)で、反応を起こす工程を含む。重合
は、窒素、アルゴンなどのような不活性雰囲気下で実施され得るか、または真空
下で実施され得る。好ましくは、重合は、反応するモノマーの分圧が最大になる
雰囲気下で実施される。液相重合は、減圧下、高圧下、もしくは大気圧下で行わ
れ得る。添加する溶媒がないとき(すなわち、オレフィンモノマーが希釈剤とし
て働くとき)、高圧が好ましい。典型的には、無溶媒の高圧重合は、約180℃
〜約300℃の温度範囲、好ましくは、約250℃〜約270℃の温度範囲で行
われ、圧力は200〜20,000atmのオーダーで、典型的には、およそ1
000〜3000atmで行われる。溶媒が添加される場合、重合は一般に15
0℃〜300℃、好ましくは220℃〜250℃の温度範囲で実施され、圧力は
10〜2000atmのオーダーで実施される。
を重合希釈剤中で接触させる工程、および重合化条件(すなわち、所望のポリマ
ー生成物を生成するのに十分な時間と温度)で、反応を起こす工程を含む。重合
は、窒素、アルゴンなどのような不活性雰囲気下で実施され得るか、または真空
下で実施され得る。好ましくは、重合は、反応するモノマーの分圧が最大になる
雰囲気下で実施される。液相重合は、減圧下、高圧下、もしくは大気圧下で行わ
れ得る。添加する溶媒がないとき(すなわち、オレフィンモノマーが希釈剤とし
て働くとき)、高圧が好ましい。典型的には、無溶媒の高圧重合は、約180℃
〜約300℃の温度範囲、好ましくは、約250℃〜約270℃の温度範囲で行
われ、圧力は200〜20,000atmのオーダーで、典型的には、およそ1
000〜3000atmで行われる。溶媒が添加される場合、重合は一般に15
0℃〜300℃、好ましくは220℃〜250℃の温度範囲で実施され、圧力は
10〜2000atmのオーダーで実施される。
【0077】 重合はまた、気相(例えば、流動または攪拌床反応器)中で起こり得、このと
き使用する温度は、およそ60℃〜120℃の範囲で、圧力は、およそ10〜1
000atmの範囲である。
き使用する温度は、およそ60℃〜120℃の範囲で、圧力は、およそ10〜1
000atmの範囲である。
【0078】 使用されるモノマーまたはコモノマーは、1またはそれ以上の不飽和度を有す
るさらなる重合可能モノマーである。オレフィン性またはビニルモノマーが好ま
しく、特に好ましいモノマーは、約2個〜約20個の炭素原子を有するα−オレ
フィン(例えば、直鎖または分岐したオレフィンであって、これらには、エチレ
ン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1,3−ブタジエン、
1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ヘ
キセン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、1−オクテン、1,6
−オクタジエン、1−ノネン、1−デセン、1,4−ドデカジエン、1−ヘキサ
デセン、1−オクタデセンおよびそれらの混合物が挙げられる)である。環状オ
レフィンおよびジオレフィンもまた使用され得、このような化合物には、例えば
、シクロペンテン、3−ビニルシクロヘキセン、ノルボルネン(norborn
ene)、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン
、ジシクロペンタジエン、4−ビニルベンゾシクロ−ブタン、テトラシクロドデ
セン、ジメタノ−オクタヒドロナフタレンおよび7−オクチル−9−ボラビシク
ロ−(3,3,1)ノナンが挙げられる。新規なメタロセンを使って重合され得
る芳香族モノマーには、スチレン、o−メチルシスチレン、m−メチルスチレン
、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、m−クロロスチレン、
p−クロロスチレン、p−フルオロスチレン、インデン、4−ビニルビフェニル
、アセナフタレン、ビニルフルオレン、ビニルアントラセン、ビニルフェナント
レン、ビニルピレンおよびビニルクリセン(vinylchrisene)が挙
げられる。本発明の触媒を使って重合され得る他のモノマーには、メチルメタク
リレート、エチルアクリレート、ビニルシラン、フェニルシラン、トリメチルア
リルシラン、アクリロニトリル、マレイミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、テ
トラフルオロエチレン、イソブチレン、一酸化炭素、アクリル酸、2−エチルヘ
キシルアクリレート、メタアクリロニトリルおよびメタアクリル酸が挙げられる
。
るさらなる重合可能モノマーである。オレフィン性またはビニルモノマーが好ま
しく、特に好ましいモノマーは、約2個〜約20個の炭素原子を有するα−オレ
フィン(例えば、直鎖または分岐したオレフィンであって、これらには、エチレ
ン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1,3−ブタジエン、
1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ヘ
キセン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、1−オクテン、1,6
−オクタジエン、1−ノネン、1−デセン、1,4−ドデカジエン、1−ヘキサ
デセン、1−オクタデセンおよびそれらの混合物が挙げられる)である。環状オ
レフィンおよびジオレフィンもまた使用され得、このような化合物には、例えば
、シクロペンテン、3−ビニルシクロヘキセン、ノルボルネン(norborn
ene)、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン
、ジシクロペンタジエン、4−ビニルベンゾシクロ−ブタン、テトラシクロドデ
セン、ジメタノ−オクタヒドロナフタレンおよび7−オクチル−9−ボラビシク
ロ−(3,3,1)ノナンが挙げられる。新規なメタロセンを使って重合され得
る芳香族モノマーには、スチレン、o−メチルシスチレン、m−メチルスチレン
、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、m−クロロスチレン、
p−クロロスチレン、p−フルオロスチレン、インデン、4−ビニルビフェニル
、アセナフタレン、ビニルフルオレン、ビニルアントラセン、ビニルフェナント
レン、ビニルピレンおよびビニルクリセン(vinylchrisene)が挙
げられる。本発明の触媒を使って重合され得る他のモノマーには、メチルメタク
リレート、エチルアクリレート、ビニルシラン、フェニルシラン、トリメチルア
リルシラン、アクリロニトリル、マレイミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、テ
トラフルオロエチレン、イソブチレン、一酸化炭素、アクリル酸、2−エチルヘ
キシルアクリレート、メタアクリロニトリルおよびメタアクリル酸が挙げられる
。
【0079】 気相重合およびスラリー相重合において、触媒は、不均一プロセス(すなわち
、不活性な無機基体に担持されて)で使われる。従来の材料は担体として使用さ
れ得、これらは典型的には、粒状の多孔性の物質である。例として、シリコンお
よびアルミニウムの酸化物またはマグネシウムおよびアルミニウムのハロゲン化
物が挙げられる。実用的な面から特に好ましい担体は、二酸化ケイ素および二塩
化マグネシウムである。
、不活性な無機基体に担持されて)で使われる。従来の材料は担体として使用さ
れ得、これらは典型的には、粒状の多孔性の物質である。例として、シリコンお
よびアルミニウムの酸化物またはマグネシウムおよびアルミニウムのハロゲン化
物が挙げられる。実用的な面から特に好ましい担体は、二酸化ケイ素および二塩
化マグネシウムである。
【0080】 前述の反応に起因するポリマー生成物は、濾過または他の適切な方法によって
回収され得る。所望であれば、添加剤または補助剤が、重合の前、重合の間、ま
たは重合の後に、ポリマー組成物中に組み込まれ得、そのような化合物の例とし
て、顔料、酸化防止剤、潤滑剤および可塑剤が挙げられる。
回収され得る。所望であれば、添加剤または補助剤が、重合の前、重合の間、ま
たは重合の後に、ポリマー組成物中に組み込まれ得、そのような化合物の例とし
て、顔料、酸化防止剤、潤滑剤および可塑剤が挙げられる。
【0081】 2つまたはそれ以上の識別可能な、異なる活性部位を有する触媒を用いると、
本質的に二モードまたは多モードであり、典型的には必ずしもそうではないが、
多モードの分子量分布を有するポリマー組成物が調製される。先に説明したよう
に、本発明の触媒は、生長速度に差があり、あるいは異なった温度感知性および
/またはH2反応性を有する、2つまたはそれ以上の活性部位を有するように合 成され得る。このようにして、ポリマー生成物の多モードの型および度合は、所
望されるように調節され得る。二モードまたは多モードのポリマー組成物は、流
体力学的挙動、機械的な強度および弾性が、多モードでない対応する組成物より
も改善され得る限り有用である。
本質的に二モードまたは多モードであり、典型的には必ずしもそうではないが、
多モードの分子量分布を有するポリマー組成物が調製される。先に説明したよう
に、本発明の触媒は、生長速度に差があり、あるいは異なった温度感知性および
/またはH2反応性を有する、2つまたはそれ以上の活性部位を有するように合 成され得る。このようにして、ポリマー生成物の多モードの型および度合は、所
望されるように調節され得る。二モードまたは多モードのポリマー組成物は、流
体力学的挙動、機械的な強度および弾性が、多モードでない対応する組成物より
も改善され得る限り有用である。
【0082】 (触媒合成) 本発明の触媒はいくつかの技法のうちいずれか1つを用いて合成される。一般
的に触媒は、最終的なメタロセン構造およびその中に含まれる活性部位の精密な
制御が可能となる、比較的シンプルかつ容易な合成プロセスを用いて調製され得
る。
的に触媒は、最終的なメタロセン構造およびその中に含まれる活性部位の精密な
制御が可能となる、比較的シンプルかつ容易な合成プロセスを用いて調製され得
る。
【0083】 ある適した合成は、出発物質としてハロゲン化された化合物B(Hal)2q(
ここで、Bおよびqは本明細書中の前に定義されるとおりであり、そして「Ha
l」はひとつのハロゲン原子を表す。)の使用を含む。この化合物は、芳香族化
合物Arのアルカリ金属塩(一個から三個のシクロペンタジエニル環を含み、置
換もしくは無置換のいずれかである)と接触され、中間体ArqB(Hal)qを
提供する。(最終生成物が異なる芳香族基を含むことが所望される場合、異なる
芳香族塩との継続的な反応が実行される。すなわち、はじめにB(Hal)2qが
最初の芳香族種Ar1のアルカリ金属塩と反応し、次いで第二の芳香族種Ar2の
アルカリ金属塩と反応をするなど)次いで、この中間体は配位子ArqB[J( R2)Z-2H]qを調製するのに用いられる。(ここで、J、R2およびzは、J(
R2)z-2Hのアルカリ金属塩との反応で以前に定義されたとおりである。(再度
、異なるJ(R2)z-2種を含む最終生成物に関しては、異なるJ(R2)z-2Hグ
ループのアルカリ金属塩との継続的反応が実行される。)この配位子は脱プロト
ン化され、そして次いでハロゲン化された金属化合物M(Hal)yと反応され る(ここで、yはMの酸化状態に対応したハロゲン原子の数を表す)。このよう
な場合、錯体中の金属原子は互いに同一である。
ここで、Bおよびqは本明細書中の前に定義されるとおりであり、そして「Ha
l」はひとつのハロゲン原子を表す。)の使用を含む。この化合物は、芳香族化
合物Arのアルカリ金属塩(一個から三個のシクロペンタジエニル環を含み、置
換もしくは無置換のいずれかである)と接触され、中間体ArqB(Hal)qを
提供する。(最終生成物が異なる芳香族基を含むことが所望される場合、異なる
芳香族塩との継続的な反応が実行される。すなわち、はじめにB(Hal)2qが
最初の芳香族種Ar1のアルカリ金属塩と反応し、次いで第二の芳香族種Ar2の
アルカリ金属塩と反応をするなど)次いで、この中間体は配位子ArqB[J( R2)Z-2H]qを調製するのに用いられる。(ここで、J、R2およびzは、J(
R2)z-2Hのアルカリ金属塩との反応で以前に定義されたとおりである。(再度
、異なるJ(R2)z-2種を含む最終生成物に関しては、異なるJ(R2)z-2Hグ
ループのアルカリ金属塩との継続的反応が実行される。)この配位子は脱プロト
ン化され、そして次いでハロゲン化された金属化合物M(Hal)yと反応され る(ここで、yはMの酸化状態に対応したハロゲン原子の数を表す)。このよう
な場合、錯体中の金属原子は互いに同一である。
【0084】 代替の方法では、出発物質B(Hal)4は、一個、二個、または三個のシク ロペンタジエン環(それぞれ必要に応じてx個の「R」置換基およびy個の「R 1 」置換基で置換されている)を含む芳香族化合物Arのアルカリ金属塩と反応 し、式Ar2B(Hal)2を有する中間体を生成する。次いで、この中間体は、
C1〜C12直鎖もしくは分岐したアルキレンリンカーL(二つの一級アミン置換 基で置換されている)を含む架橋化合物と反応して、配位子Ar2BL2を提供す
る。上記のように、この配位子は脱プロトン化され、そして次いで、連続的に第
1および第2のハロゲン化された金属化合物M(Hal)yと反応する。ここで 、金属化合物の各々における金属原子は、異なり、式(I)の構造を有するメタ
ロセン触媒を提供する(ここで、各置換基Zにおける金属原子は異なる)。
C1〜C12直鎖もしくは分岐したアルキレンリンカーL(二つの一級アミン置換 基で置換されている)を含む架橋化合物と反応して、配位子Ar2BL2を提供す
る。上記のように、この配位子は脱プロトン化され、そして次いで、連続的に第
1および第2のハロゲン化された金属化合物M(Hal)yと反応する。ここで 、金属化合物の各々における金属原子は、異なり、式(I)の構造を有するメタ
ロセン触媒を提供する(ここで、各置換基Zにおける金属原子は異なる)。
【0085】 最終生成物について、ここで、「Q」はJ(R2)z-2以外であり、類似の手順
が行われる。すなわち、一般構造Q−Hを有する化合物のアルカリ金属塩は、J
(R2)z-2のアルカリ金属塩の位置に用いられる。
が行われる。すなわち、一般構造Q−Hを有する化合物のアルカリ金属塩は、J
(R2)z-2のアルカリ金属塩の位置に用いられる。
【0086】 代替の金属交換技法も可能であり、当業者に明らかである。例えば、Hutt
enhoferら、「Substituted Silastannatetr
ahydro−s−indacenes as Cyclopentadien
yl Transfer Agents in the Synthesis
of Silanediyl−Bridged Zirconocene Co
mplexes」,Organometallics 15:4816−482
2(1996)は、シクロペンタジエニル交換試剤として置換されたシラスタナ
テトラヒドロ(silastannatetrahydro)−s−インダセン
類を用いるメタロセン類の調製法を記載している。Huttenhoferらの
方法および他の方法も同様に本明細書中で用いられ得る。
enhoferら、「Substituted Silastannatetr
ahydro−s−indacenes as Cyclopentadien
yl Transfer Agents in the Synthesis
of Silanediyl−Bridged Zirconocene Co
mplexes」,Organometallics 15:4816−482
2(1996)は、シクロペンタジエニル交換試剤として置換されたシラスタナ
テトラヒドロ(silastannatetrahydro)−s−インダセン
類を用いるメタロセン類の調製法を記載している。Huttenhoferらの
方法および他の方法も同様に本明細書中で用いられ得る。
【0087】 (実験) 以下の実施例は、当業者に本発明のメタロセン触媒の調製法および使用法の完
全な開示および説明を提供するために記載される。数(例えば、量、温度等)に
関して、精度を確かなものとするための努力がなされた。しかし、いくつかの誤
差および偏差が説明されるべきである。他に指示がなければ、部は重量部であり
、温度は℃であり、および圧力は大気圧もしくはその付近である。
全な開示および説明を提供するために記載される。数(例えば、量、温度等)に
関して、精度を確かなものとするための努力がなされた。しかし、いくつかの誤
差および偏差が説明されるべきである。他に指示がなければ、部は重量部であり
、温度は℃であり、および圧力は大気圧もしくはその付近である。
【0088】 実施例1〜9は、さまざまなメタロセン触媒を合成するための方法を記載し、
実施例10では、ポリエチレンの調製にこの触媒を用いるための手順を記載する
。そして、実施例11では、実施例4の触媒を用いて調製したポリマー組成の2
モード性を評価するため使用される手順を記載する。
実施例10では、ポリエチレンの調製にこの触媒を用いるための手順を記載する
。そして、実施例11では、実施例4の触媒を用いて調製したポリマー組成の2
モード性を評価するため使用される手順を記載する。
【0089】 すべての手順は空気のない条件下で行われた。すべての試薬は、注意書きのあ
る場合を除いて、Aldrich(Milwaukee,WI)から購入し、す
べての溶媒は、Mallinckrodtから購入した。そして、すべてのガス
はLiquid Carbonicから購入した。それぞれの場合において、入
手できる最も純度の高い物質を購入した。すべての溶媒は用いる前に適切な精製
試薬から再蒸留を行った。すべてのガスは、用いる前に脱酸素および脱水カラム
を通過させてさらに精製した。すべての生成物をNMRにより特徴付けした。
る場合を除いて、Aldrich(Milwaukee,WI)から購入し、す
べての溶媒は、Mallinckrodtから購入した。そして、すべてのガス
はLiquid Carbonicから購入した。それぞれの場合において、入
手できる最も純度の高い物質を購入した。すべての溶媒は用いる前に適切な精製
試薬から再蒸留を行った。すべてのガスは、用いる前に脱酸素および脱水カラム
を通過させてさらに精製した。すべての生成物をNMRにより特徴付けした。
【0090】 (実施例1)
【0091】
【化23】 示された触媒を以下の通り調製した: テトラメチルシクロペンタジエン(4.7g)をTHF(102mL)に溶解
し、そして、−78℃まで冷却した。n−ブチルリチウム(18.2mL、ヘキ
サン中2.2M)を滴下(dropline)した。この混合物を室温まで昇温
し、そして1時間攪拌した。その結果得られる懸濁液を、次いで、−30℃まで
冷却し、そしてSiCl4(2.25mL)を10分間かけて添加した。この混 合物を室温まで昇温して、無色の溶液を得た。次いで、この溶液を一晩、室温に
て攪拌した。次いで、この溶液をろ過し、そして濃縮して、乾燥を行った。次い
で、この固体をペンテンで抽出し、ろ過した。ペンテンを除去して、無色の固体
を得た(ビス−テトラメチルシクロペンタジエニルシリコンジクロリド(BIS
−tetramethyl cyclopentadienyl silico
n dichloride) 6.20g)。(分析的に純粋なサンプルは、濃
縮されたペンテン溶液から再結晶により得られ得る。
し、そして、−78℃まで冷却した。n−ブチルリチウム(18.2mL、ヘキ
サン中2.2M)を滴下(dropline)した。この混合物を室温まで昇温
し、そして1時間攪拌した。その結果得られる懸濁液を、次いで、−30℃まで
冷却し、そしてSiCl4(2.25mL)を10分間かけて添加した。この混 合物を室温まで昇温して、無色の溶液を得た。次いで、この溶液を一晩、室温に
て攪拌した。次いで、この溶液をろ過し、そして濃縮して、乾燥を行った。次い
で、この固体をペンテンで抽出し、ろ過した。ペンテンを除去して、無色の固体
を得た(ビス−テトラメチルシクロペンタジエニルシリコンジクロリド(BIS
−tetramethyl cyclopentadienyl silico
n dichloride) 6.20g)。(分析的に純粋なサンプルは、濃
縮されたペンテン溶液から再結晶により得られ得る。
【0092】 次いで、ビス−テトラメチルシクロペンタジエニルシリコンジクロリド(2.
40g)を45mLのTHFに溶解した。この溶液にリチウムシクロヘキシルア
ミド(ポーションで1.49g)を加えた。この溶液を一晩攪拌し、そして溶媒
を除去した。この固体をペンテンで抽出し、ろ過し、そしてペンテンを除去した
。収量:3.30g ビス−シクロヘキシルアミド ビス−テトラメチルシクロ
ペンタジエニルシラン(明るい黄色)。
40g)を45mLのTHFに溶解した。この溶液にリチウムシクロヘキシルア
ミド(ポーションで1.49g)を加えた。この溶液を一晩攪拌し、そして溶媒
を除去した。この固体をペンテンで抽出し、ろ過し、そしてペンテンを除去した
。収量:3.30g ビス−シクロヘキシルアミド ビス−テトラメチルシクロ
ペンタジエニルシラン(明るい黄色)。
【0093】 ビス−シクロヘキシルアミド ビス−テトラメチルシクロペンタジニルシラン
(3.29g)を70mLのEt2Oに溶解し、そして0℃まで冷却した。n− ブチルリチウム(ヘキサン中10M、3.6mL)をゆっくり加えた。この混合
物を室温まで昇温し、一晩攪拌した。溶媒を除去して、黄色い固体を得た。この
黄色い固体をペンテン中でスラリー化して、ろ過した。この固体を三回ペンテン
で洗浄して、オフホワイトの固体
(3.29g)を70mLのEt2Oに溶解し、そして0℃まで冷却した。n− ブチルリチウム(ヘキサン中10M、3.6mL)をゆっくり加えた。この混合
物を室温まで昇温し、一晩攪拌した。溶媒を除去して、黄色い固体を得た。この
黄色い固体をペンテン中でスラリー化して、ろ過した。この固体を三回ペンテン
で洗浄して、オフホワイトの固体
【0094】
【化24】 を2.3g得た。
【0095】 四塩化ジルコニウム(560mg)および四塩化ハフニウム(770mg)を
65mLのジエチルエーテル中でスラリー化した。このスラリーに上記で調製し
たオフホワイトの固体1.18gを(15分間にわたり、徐々に)添加した。こ
の混合物を10mLのジエチルエーテルで希釈した(固体添加漏斗(solid
addition funnel)を洗浄するため)。この混合物を18時間
攪拌した。次いで、溶媒を除去した。この固体を20mLのトルエンで抽出し、
そしてろ過した。トルエンを除去して、1.96gの収量で薄い黄色の粉末を得
た。NMRは期待した生成物の混合物(Zr−Zr、Zr−HfおよびHf−H
f金属二量化生成物)を示した。
65mLのジエチルエーテル中でスラリー化した。このスラリーに上記で調製し
たオフホワイトの固体1.18gを(15分間にわたり、徐々に)添加した。こ
の混合物を10mLのジエチルエーテルで希釈した(固体添加漏斗(solid
addition funnel)を洗浄するため)。この混合物を18時間
攪拌した。次いで、溶媒を除去した。この固体を20mLのトルエンで抽出し、
そしてろ過した。トルエンを除去して、1.96gの収量で薄い黄色の粉末を得
た。NMRは期待した生成物の混合物(Zr−Zr、Zr−HfおよびHf−H
f金属二量化生成物)を示した。
【0096】 (実施例2)
【0097】
【化25】 示された触媒を以下の通り調製した: ビス−テトラメチルシクロペンタジエニルシリコンジクロリド(Bis−te
tramethyl cyclopentadienyl silicon d
ichloride)を実施例1の記載されているように調製した。リチウム−
t−ブチルアミドを50mLのジエチルエーテル中にてスラリー化した。ビス−
テトラメチルシクロペンタジエニルシリコンジクロリド(1.88g)をゆっく
りと添加した。この混合物を一晩攪拌した。溶媒を除去し、そして混合物をペン
テンで抽出して、ろ過した。ペンテン除去により黄色油状物を得た。この油状物
を、100mLのジエチルエーテルに溶解し、そして0℃まで冷却した。n−ブ
チルリチウム(ヘキサン中10M、3.0mL)を加えた。反応系は、室温まで
昇温し、そして一晩攪拌した。溶媒を除去し、そして残りの固体をペンテン中で
スラリー化し、ろ過して、0.70gの無色固体
tramethyl cyclopentadienyl silicon d
ichloride)を実施例1の記載されているように調製した。リチウム−
t−ブチルアミドを50mLのジエチルエーテル中にてスラリー化した。ビス−
テトラメチルシクロペンタジエニルシリコンジクロリド(1.88g)をゆっく
りと添加した。この混合物を一晩攪拌した。溶媒を除去し、そして混合物をペン
テンで抽出して、ろ過した。ペンテン除去により黄色油状物を得た。この油状物
を、100mLのジエチルエーテルに溶解し、そして0℃まで冷却した。n−ブ
チルリチウム(ヘキサン中10M、3.0mL)を加えた。反応系は、室温まで
昇温し、そして一晩攪拌した。溶媒を除去し、そして残りの固体をペンテン中で
スラリー化し、ろ過して、0.70gの無色固体
【0098】
【化26】 を得た。
【0099】 四塩化ジルコニウム(744mg)を60mLのジエチルエーテルで懸濁した
。上記で調製した無色固体700mgをゆっくりと反応混合物に添加した。次い
で、固体添加漏斗を10mLのジエチルエーテルで洗浄し、これを反応混合物に
添加した。この混合物を一晩攪拌し、次いで溶媒を除去した。この固体をトルエ
ンで抽出し、次いでろ過した。トルエンを除去して、金色を呈した固体を1.0
6g得た。
。上記で調製した無色固体700mgをゆっくりと反応混合物に添加した。次い
で、固体添加漏斗を10mLのジエチルエーテルで洗浄し、これを反応混合物に
添加した。この混合物を一晩攪拌し、次いで溶媒を除去した。この固体をトルエ
ンで抽出し、次いでろ過した。トルエンを除去して、金色を呈した固体を1.0
6g得た。
【0100】 (実施例3)
【0101】
【化27】 示された触媒を以下の通り調製した: この配位子を、実施例1の通り調製した。
【0102】 四塩化ジルコニウム(932mg)を70mLのジエチルエーテルでスラリー
化した。このスラリーにゆっくりと、20分に渡り981mgの
化した。このスラリーにゆっくりと、20分に渡り981mgの
【0103】
【化28】 を加えた。この反応混合物を24時間攪拌した。溶媒を除去し、そして固体をト
ルエンで抽出した。トルエン溶液をろ過し、そして溶媒を除去して、1.44g
の明るい黄色の結晶性固体を単離した。
ルエンで抽出した。トルエン溶液をろ過し、そして溶媒を除去して、1.44g
の明るい黄色の結晶性固体を単離した。
【0104】 (実施例4)
【0105】
【化29】 示される触媒を、以下のように調製した: この配位子は、実施例1のように調製した。
【0106】 四塩化ハフニウムを、ジエチルエーテル70mL中でスラリー化した。そのス
ラリーにゆっくりと10分間にわたって0.98gの
ラリーにゆっくりと10分間にわたって0.98gの
【0107】
【化30】 を加えた。混合物を、24時間攪拌させた。次いで、この溶媒を除去し、そして
その残存の固体をトルエンで抽出した。このトルエンを除去し、淡黄色の固体(
1.74g)を単離した。
その残存の固体をトルエンで抽出した。このトルエンを除去し、淡黄色の固体(
1.74g)を単離した。
【0108】 (実施例5)
【0109】
【化31】 示される触媒を、以下のように調製した: この配位子を、実施例1のように調製した。TiCl3・3THFを60mLの THFに溶解し、そして736mgの配位子
【0110】
【化32】 を加えた。この混合物を1/2時間攪拌し、紫色の溶液を得た。この溶液に47
3mgのAgClを加えた。この溶液を1時間攪拌させた。この赤褐色の混合物
から溶媒をエバポレートし、そしてこの残存の固体をペンテンで抽出し、そして
ろ過した。次いでこの溶液を濃縮し、そして冷却し、赤みを帯びた黄色の生成物
を結晶化した。濃縮と結晶化を繰り返すことで、生成物のいくつかのクロップ(
crop)を回収した(0.60gの複合物)。
3mgのAgClを加えた。この溶液を1時間攪拌させた。この赤褐色の混合物
から溶媒をエバポレートし、そしてこの残存の固体をペンテンで抽出し、そして
ろ過した。次いでこの溶液を濃縮し、そして冷却し、赤みを帯びた黄色の生成物
を結晶化した。濃縮と結晶化を繰り返すことで、生成物のいくつかのクロップ(
crop)を回収した(0.60gの複合物)。
【0111】 この触媒の代替合成として、トルエン(70mL)中で1.34gのTiCl 4 ・2THFをスラリー化する。この混合物に、0.88gの配位子
【0112】
【化33】 をゆっくりと加えた。その反応混合物は、すぐに褐色に変化した。この混合物を
、4日間攪拌させ、次いでろ過した。そのトルエンを除去し、そしてこの残存の
固体をペンテンで抽出し、そしてろ過した。ペンテンを除去し、赤みを帯びた黄
色の固体を得た。
、4日間攪拌させ、次いでろ過した。そのトルエンを除去し、そしてこの残存の
固体をペンテンで抽出し、そしてろ過した。ペンテンを除去し、赤みを帯びた黄
色の固体を得た。
【0113】 (実施例6)
【0114】
【化34】 示される触媒を、以下のように調製した: 実施例5の最初の方法で調製した触媒を、本実施例の出発物質として使用した
。
。
【0115】 実施例5の触媒(0.49g)をTHFに溶解し、−30℃まで冷却した。C
H3MgCl(0.93mL、3M(THF中))をゆっくり加えた。この反応 を、室温まで暖め、そして1時間攪拌した。その溶媒を除去し、そしてこの固体
をペンテンで抽出した。そのペンテン溶液をろ過し、そして溶媒を除去し、0.
32gの褐色の固体を得た。
H3MgCl(0.93mL、3M(THF中))をゆっくり加えた。この反応 を、室温まで暖め、そして1時間攪拌した。その溶媒を除去し、そしてこの固体
をペンテンで抽出した。そのペンテン溶液をろ過し、そして溶媒を除去し、0.
32gの褐色の固体を得た。
【0116】 (実施例7)
【0117】
【化35】 示される触媒を、以下のように調製した: この配位子
【0118】
【化36】 を、実施例2のように調製した。
【0119】 TiCl3・3THF(1.12g)を、THF50mL中ででスラリー化し た。この配位子(0.66g)を、ゆっくりとこの反応混合物に加えた。その濃
い紫色の混合物を、1.5時間攪拌し、次いで0.50gのAgClを加えた。
この混合物を、3時間攪拌し続けると赤みを帯びた黄色に変わった。その混合物
をろ過し、そして溶媒を除去した。この固体をトルエンに再溶解し、ろ過し、そ
してトルエンを除去した。次いでこの固体をペンテン中にスラリー化し、ろ過し
、そしてペンテンを除去し、少量の赤みを帯びた黄色の生成物を得た。
い紫色の混合物を、1.5時間攪拌し、次いで0.50gのAgClを加えた。
この混合物を、3時間攪拌し続けると赤みを帯びた黄色に変わった。その混合物
をろ過し、そして溶媒を除去した。この固体をトルエンに再溶解し、ろ過し、そ
してトルエンを除去した。次いでこの固体をペンテン中にスラリー化し、ろ過し
、そしてペンテンを除去し、少量の赤みを帯びた黄色の生成物を得た。
【0120】 (実施例8)
【0121】
【化37】 示される触媒を、以下のように調製した: インデン(5.81g)を、トルエン(25mL)に溶解し、そして3MのE
tMgBrのジエチルエーテル溶液(20mL)を加えた。混合物を、エーテル
を蒸留で除去するまでゆっくりと過熱した。次いでこの混合物をトルエンで5.
5時間加熱還流した。この混合物を冷却させ、減圧下でトルエンを除去した。こ
の固体を、80〜90℃で1/2時間乾燥した。この固体をヘキサンで洗浄した
。このインデニル(indenyl)Grignardを200mLのジエチル
エーテル中にスラリー化し、そして−20℃から−30℃までに冷却した。Si
Cl4(2.9mL(100mLのEt2O中))を約1/2時間かけてゆっくり
と加えた。この懸濁液を、室温まで温め、次いで加熱還流した。この混合物を、
一晩還流に保ち、次いで冷却させた。減圧下でEt2Oを除去した。この固体を 、2時間ヘキサン中で攪拌し、そしてろ過した。減圧下でヘキサンを除去し、6
.63gの淡黄色の固体を得た:ジクロロ、ジインデニルシラン。
tMgBrのジエチルエーテル溶液(20mL)を加えた。混合物を、エーテル
を蒸留で除去するまでゆっくりと過熱した。次いでこの混合物をトルエンで5.
5時間加熱還流した。この混合物を冷却させ、減圧下でトルエンを除去した。こ
の固体を、80〜90℃で1/2時間乾燥した。この固体をヘキサンで洗浄した
。このインデニル(indenyl)Grignardを200mLのジエチル
エーテル中にスラリー化し、そして−20℃から−30℃までに冷却した。Si
Cl4(2.9mL(100mLのEt2O中))を約1/2時間かけてゆっくり
と加えた。この懸濁液を、室温まで温め、次いで加熱還流した。この混合物を、
一晩還流に保ち、次いで冷却させた。減圧下でEt2Oを除去した。この固体を 、2時間ヘキサン中で攪拌し、そしてろ過した。減圧下でヘキサンを除去し、6
.63gの淡黄色の固体を得た:ジクロロ、ジインデニルシラン。
【0122】 ジクロロ、ジインデニルシラン(6.45g)を、20mLのヘキサンおよび
10mLのジエチルエーテル中にスラリー化した。この混合物を0℃まで冷却し
、シクロヘキシルアミン(9.2mL)のヘキサン(10mL)溶液をゆっくり
加えた。この混合物を加熱し、1時間還流し、冷却し、そしてろ過した。溶媒を
除去し、黄褐色の固体(7.60g)としてジ(シクロヘキシルアミノ)ジイン
デニルシランを得た。
10mLのジエチルエーテル中にスラリー化した。この混合物を0℃まで冷却し
、シクロヘキシルアミン(9.2mL)のヘキサン(10mL)溶液をゆっくり
加えた。この混合物を加熱し、1時間還流し、冷却し、そしてろ過した。溶媒を
除去し、黄褐色の固体(7.60g)としてジ(シクロヘキシルアミノ)ジイン
デニルシランを得た。
【0123】 ジ(シクロヘキシルアミノ)ジインデニルシラン(7.60g)を、140m
Lのジエチルエーテルに溶解した。n−ブチルリチウム(8.0mL(ヘキサン
中10M))を加えた。この混合物を、2日間攪拌させた。ジエチルエーテルを
除去した。この固体をペンテンで抽出し、そしてろ過した。ペンテンを除去し、
無色の固体(8.03g)を得た。:
Lのジエチルエーテルに溶解した。n−ブチルリチウム(8.0mL(ヘキサン
中10M))を加えた。この混合物を、2日間攪拌させた。ジエチルエーテルを
除去した。この固体をペンテンで抽出し、そしてろ過した。ペンテンを除去し、
無色の固体(8.03g)を得た。:
【0124】
【化38】 トルエン(60mL)中のスラリーを、示される0.96gの配位子および1
.34gのTiCl4・2THFから得た。この混合物を6日間攪拌させた。こ のスラリーをろ過し、そしてトルエンを除去し、赤褐色の固体の触媒(0.84
g)を得た。
.34gのTiCl4・2THFから得た。この混合物を6日間攪拌させた。こ のスラリーをろ過し、そしてトルエンを除去し、赤褐色の固体の触媒(0.84
g)を得た。
【0125】 (実施例9)
【0126】
【化39】 示される触媒を以下のように調製した: ジクロロ、ジインデニルシランを、実施例8のようにして調製した。n−プロ
ピルアミン(0.5mL)を、ヘキサン25mLに溶解し、0℃まで冷却した。
ヘキサン25mL中のジクロロ、ジインデニルシラン(28g)を、ゆっくりと
加えた。添加ロートを5mLのジエチルエーテルで洗浄し、これを反応混合物に
加えた。その反応混合物を、1時間還流加熱した。この混合物を冷却させ、そし
てろ過した。溶媒を除去し、黄褐色のオイル7.53gを得た。
ピルアミン(0.5mL)を、ヘキサン25mLに溶解し、0℃まで冷却した。
ヘキサン25mL中のジクロロ、ジインデニルシラン(28g)を、ゆっくりと
加えた。添加ロートを5mLのジエチルエーテルで洗浄し、これを反応混合物に
加えた。その反応混合物を、1時間還流加熱した。この混合物を冷却させ、そし
てろ過した。溶媒を除去し、黄褐色のオイル7.53gを得た。
【0127】 上記で調製した黄褐色のオイル(7.45g)
【0128】
【化40】 を、55mLのペンテンおよび15mLのジエチルエーテルの混合物に溶解した
。n−ブチルリチウム(8.2mL(ヘキサン中10M))をドロップライン(
dropline)で加えた。この反応は、高い発熱であった。この懸濁液を2
時間攪拌し、さらに10mLのジエチルエーテルを加えた。この混合物をろ過し
、そしてこの固体をジエチルエーテルおよびペンテンの1:1混合物で洗浄した
。7.05gの
。n−ブチルリチウム(8.2mL(ヘキサン中10M))をドロップライン(
dropline)で加えた。この反応は、高い発熱であった。この懸濁液を2
時間攪拌し、さらに10mLのジエチルエーテルを加えた。この混合物をろ過し
、そしてこの固体をジエチルエーテルおよびペンテンの1:1混合物で洗浄した
。7.05gの
【0129】
【化41】 を回収した。
【0130】 TiCl4・2THF(1.01g)および示される1.20gの配位子を混 合し、70mLのトルエンを加えた。反応混合物は、赤みを帯びた茶色に変化し
た。混合物を、24時間攪拌させた。次いでさらなるTiCl4・2THFを2 5mLのトルエンに溶解し、反応混合物に加えた。この混合物を5日間攪拌させ
た。この混合物をろ過し、溶媒を除去した。その固体をペンテンで抽出し、そし
てろ過した。ペンテンを除去し、1.46gの褐色の固体を得た。
た。混合物を、24時間攪拌させた。次いでさらなるTiCl4・2THFを2 5mLのトルエンに溶解し、反応混合物に加えた。この混合物を5日間攪拌させ
た。この混合物をろ過し、溶媒を除去した。その固体をペンテンで抽出し、そし
てろ過した。ペンテンを除去し、1.46gの褐色の固体を得た。
【0131】 (実施例10) 実施例1から9において調製したメタロセン化合物を、ポリエチレン(「PE
」)の調製における重合触媒として使用した。使用した触媒量および反応温度を
、表2に示す。以下のような標準的なエチレン重合の条件を用いた:重合を30
0mLのオートクレーブ反応器の中で行った。メチルアルミノキサン(MAO)
を、全Al/Mの比率が1000に等しい共触媒として使用した(Al/M=2
000で行ったCp2ZrCl2を用いた比較するための重合を例外として)。重
合を開始する前に、反応物をトルエン160mLおよびMAOで充填した。この
反応器を、所望の反応温度にまで加熱し、エチレンで40psigまで圧力をか
けた。この反応器を、重合反応の間、設定圧力および温度を保つように設定した
。その反応物を、触媒の注入により開始した。この反応を30分間行い、酸性に
したメタノール(2% HCl)を注入することにより終了した。ポリマーを反
応器から取り出し、そしてさらなる酸性化したメタノール、NaHCO3水溶液 、水、およびアセトンで洗浄した。ポリマーを、一晩かけて減圧下で乾燥した。
」)の調製における重合触媒として使用した。使用した触媒量および反応温度を
、表2に示す。以下のような標準的なエチレン重合の条件を用いた:重合を30
0mLのオートクレーブ反応器の中で行った。メチルアルミノキサン(MAO)
を、全Al/Mの比率が1000に等しい共触媒として使用した(Al/M=2
000で行ったCp2ZrCl2を用いた比較するための重合を例外として)。重
合を開始する前に、反応物をトルエン160mLおよびMAOで充填した。この
反応器を、所望の反応温度にまで加熱し、エチレンで40psigまで圧力をか
けた。この反応器を、重合反応の間、設定圧力および温度を保つように設定した
。その反応物を、触媒の注入により開始した。この反応を30分間行い、酸性に
したメタノール(2% HCl)を注入することにより終了した。ポリマーを反
応器から取り出し、そしてさらなる酸性化したメタノール、NaHCO3水溶液 、水、およびアセトンで洗浄した。ポリマーを、一晩かけて減圧下で乾燥した。
【0132】 その結果を、表2に示す。
【0133】
【表2】 (実施例11) 実施例10の手順および実施例4の触媒を用いて生成したポリエチレンの組成
物を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて評価した。図1に、得
られた典型的な二モードの分布を示す。本明細書中に記載した他の触媒は、同様
に多モードのポリマー組成物を生成することが予想される。
物を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて評価した。図1に、得
られた典型的な二モードの分布を示す。本明細書中に記載した他の触媒は、同様
に多モードのポリマー組成物を生成することが予想される。
【図1】 図1は、本発明の二核性メタロセン触媒を使用して調製したポリマー組成物に
関するゲルパーミエーションクロマトグラムである。
関するゲルパーミエーションクロマトグラムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07F 17/00 C07F 17/00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 4H049 VN01 VN05 VP02 VQ06 VQ12 VR22 VR24 VR32 VU14 VU33 VW02 4H050 AA01 AA02 AA03 AB40 4J028 AA01A AB00A AB01A AC01A AC08A AC10A AC26A AC28A AC49A AC50A BA00A BA01B BA02B BB00A BB01B BB02B BC09B BC12B BC15B BC16B BC25B BC27B DB03A DB05A EB02 EB04 EB05 EB06 EB07 EB08 EB09 EB10 EB13 EB16 EB18 EB21 EB25 EB26 EB29 FA01 FA02 FA03 FA04 FA06 FA07 GA01 GA06 GB01
Claims (16)
- 【請求項1】 下記の構造式(I)の構造B(Z)qを有する、1つより多 くの活性部位を含むメタロセン触媒であって、 【化1】 ここで: Bは、カルビル(carbyl)、シリル、ジシリル、ゲルマニル(germ
anyl)、アンモニウム、ホスホニウム、 【化2】 あるいはIVB族元素、VB族元素、またはIVB族元素とVB族元素の両方を
必要に応じて含有するC1−C24ヒドロカルビルラジカルを包含する共有架橋基 であり、そして、一重共有結合によってnmax個(ここで、nmaxは少なくとも4
である)までの置換基と結合可能であり; RおよびR1は、独立してハロゲン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそ
れ以上のハロゲン原子で置換されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24 ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる群から選択され、xは0、1、
2、3または4で、yは0、1、2、3または4(ただし、xとyの合計は4を
超え得ない)であり、あるいは、RおよびR1が互いに対してオルト位でありか つxおよびyがそれぞれ1またはそれより大きいとき、RおよびR1は、ハロゲ ン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上のハロゲン原子で置換され たC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換されたIVB
族元素からなる群から選択された1〜4個の置換基で必要に応じて置換された5
員環構造または6員環構造をともに形成することができ; Qは、J(R2)Z-2(ここで、JはVB族由来の3の配位数を有する元素であ
るか、またはVIB族由来の2の配位数を有する元素である)であり、R2は、 水素、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上のハロゲン原子で置換さ れたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24アルコキシからなる群から選択
され、zはJの配位数であり、そしてさらにここで、異なるZ基上のQ置換基は
、C1−C24ヒドロカルビレン架橋によって連結され得; Mは、IIIA族元素、IVA族元素、VA族元素、ランタニドまたはアクチ
ニドであり; Xは、水素化物、ハロゲン化物、アルコキシ、アミド、C1−C24ヒドロカル ビル、1つまたはそれ以上の電子吸引性基で置換されたC1−C24ヒドロカルビ ルラジカル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる 群から選択され、あるいは、2つまたはそれ以上のX置換基が存在するとき、そ
れらはアルキリデンオレフィン、アセチレン、あるいは5員環ヒドロカルビル基
または6員環ヒドロカルビル基をともに形成し得; Yは中性Lewis塩基であり; mは1、2、3または4であり、nは0、1、2または3(ただし、MがII
IA族元素の場合、mは1およびnは0であり、さらにMがIVA族元素の場合
、mとnの合計は2を超えない)であり; nmaxが4または5の場合、qは2であり、nmaxが5より大きい場合、qは2
〜qmax(ここでqmaxは、nmaxが偶数のとき1/2(nmax)に等しく、nmax が奇数のとき1/2(nmax−1)に等しい)範囲の整数(ただし、qが2であ り、該2つのZ基の該M元素が同じである場合、Qは必然的にJ(R2)Z-2であ
る)であり;そして Bに結合した少なくとも2つの該Z置換基は異なる、メタロセン触媒。 - 【請求項2】 請求項1に記載のメタロセン触媒であって、ここで、式(I
)において: Bは、カルビル、シリル、ジシリル、あるいはIVB族元素、VB族元素、ま
たはIVB族元素とVB族元素の両方を必要に応じて含有するC1−C12ヒドロ カルビルラジカルを含む共有架橋基であり; xは0、1または2であり; yは0、1または2であり; RおよびR1は、独立してハロゲンおよびC1−C12アルキルからなる群から選
択されるか、あるいは互いに対してオルト位であってかつシクロペンタジエニル
基またはインデニル基を形成するように連結され; Jは、窒素、リン、酸素またはイオウであり、R2は、C1−C12アルキル、ハ
ロゲン原子で置換されたC1−C12アルキル、または単環式アリールであり; Mは、IVA族元素であり; mは1または2であり、nは0または1であり、そしてmとnの合計は2であ
り; Xは、水素化物、ハロゲン化物、アミド、C1−C12アルキル、1つまたはそ れ以上のハロゲンおよび/またはアルコキシ基で置換されたC1−C12アルキル 、およびC1−C12ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる群から選択 され; Yは、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメチルアニリン、アニリン
、トリメチルホスフィン、およびn−ブチルアミンからなる群から選択され;そ
して qは2または3である、メタロセン触媒。 - 【請求項3】 請求項2に記載のメタロセン触媒であって、ここで: Bは、カルビル、C1−C6ヒドロカルビルラジカルまたはシリルであり; xおよびyは、独立して0または1であり; RおよびR1は、独立してハロゲンおよび低級アルキルからなる群から選択さ れるか、あるいは互いに対してオルト位であってかつシクロペンタジエニル環を
形成するように連結され; Jは窒素であり、R2は低級アルキルまたはフェニルであり、そしてzは3で あり; Mは、Zr、HfまたはTiであり; mは2であり; nは0であり; xは水素化物、ハロゲン化物または低級アルキルであり;そして qは2である、メタロセン触媒。 - 【請求項4】 請求項1に記載のメタロセン触媒を製造するための方法であ
って、以下: (a)出発物質B(Hal)2q(ここで、Halはハロゲンである)を、xR
置換基およびyR1置換基でそれぞれ必要に応じて置換された1、2または3個 のシクロペンタジエン環を含む芳香族化合物Arのアルカリ金属塩と接触させて
、式ArqB(Hal)qを有する中間体を得る工程; (b)該中間体を、J(R2)Z-2H2のアルカリ金属塩と反応させて、配位子 ArqBqを提供する工程; (c)該配位子を脱プロトン化剤で処理する工程;および (d)該脱プロトン化した配位子を、ハロゲン化金属化合物M(Hal)y( ここで、yはMの酸化状態に対応するHal原子の数を表す)の混合物と反応さ
せて、式(I)の構造を有するメタロセン触媒を提供する工程、 のステップを包含する、方法。 - 【請求項5】 請求項1に記載のメタロセン触媒を製造するための方法であ
って、以下: (a)出発物質B(Hal)2q(ここで、Halはハロゲンである)を、xR
置換基およびyR1置換基でそれぞれ必要に応じて置換された1、2または3個 のシクロペンタジエン環を含む芳香族化合物Arのアルカリ金属塩と接触させて
、式ArqB(Hal)qを有する中間体を得る工程; (b)該中間体を、J(R2)Z-2H2のアルカリ金属塩と反応させて、配位子 ArqBqを提供する工程; (c)該配位子を脱プロトン化剤で処理する工程;および (d)該脱プロトン化した配位子を、第1、第2および第3(qが3の場合)
のハロゲン化金属化合物と連続的に反応させて、式(I)の構造(ここで、各Z
置換基の該金属原子は異なる)を有するメタロセン触媒を提供する工程、 のステップを包含する、方法。 - 【請求項6】 請求項1に記載のメタロセン触媒を製造するための方法であ
って、以下: (a)出発物質B(Hal)2qを、x”R”置換基およびy”R1”置換基で それぞれ必要に応じて置換された1、2または3個のシクロペンタジエン環を含
む芳香族化合物Arのアルカリ金属塩と接触させて、式ArqB(Hal)qを有
する中間体を得る工程; (b)該中間体を、J(R2)Z-2H2のアルカリ金属塩と反応させて、配位子 ArqBqを提供する工程; (c)該配位子を脱プロトン化剤で処理する工程;および (d)該脱プロトン化した配位子を、構造M(X)mを有する化合物と反応さ せる工程、 のステップを包含する、方法。 - 【請求項7】 請求項1に記載のメタロセン触媒を製造するための方法であ
って、以下: (a)出発物質B(Hal)4を、x”R”置換基およびy”R1”置換基でそ
れぞれ必要に応じて置換された1、2または3個のシクロペンタジエン環を含む
芳香族化合物Arのアルカリ金属塩と接触させて、式ArqB(Hal)2を有す
る中間体を得る工程; (b)該中間体を、2つの第一アミン置換基で置換されたC1〜C12直鎖また は分岐アルキレンリンカーLを包含する架橋化合物と反応させて、配位子Ar2 BL2を提供する工程; (c)該配位子を脱プロトン化剤で処理する工程;および (d)該脱プロトン化した配位子を、第1および第2のハロゲン化金属化合物
M(Hal)y(ここで、yはMの酸化状態に対応するHal原子の数を表し、 それぞれの該金属化合物中の該金属原子は異なる)と連続的に反応させて、請求
項1に記載のメタロセン触媒(ここで、各Z置換基中の該金属原子は異なる)を
提供する工程、 のステップを包含する、方法。 - 【請求項8】 下記の構造式(I)の構造B(Z)qを有する、1つより多 くの活性部位を含むメタロセン触媒であって、 【化3】 ここで: Bは、カルビル、シリル、ジシリル、ゲルマニル、アンモニウム、ホスホニウ
ム、 【化4】 あるいはIVB族元素、VB族元素、またはIVB族元素とVB族元素の両方を
必要に応じて含有するC1−C24ヒドロカルビルラジカルを包含する共有架橋基 であり、そして、一重共有結合によってnmax個(ここで、nmaxは少なくとも4
である)までの置換基と結合可能であり; RおよびR1は、独立してハロゲン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそ
れ以上のハロゲン原子で置換されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24 ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる群から選択され、xは0、1、
2、3または4であり、yは0、1、2、3または4(ただし、xとyの合計は
4を超え得ない)であり、あるいは、RおよびR1が互いに対してオルト位であ りかつxおよびyがそれぞれ1またはそれより大きいとき、RおよびR1は、ハ ロゲン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上のハロゲン原子で置換 されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換されたI
VB族元素からなる群から選択された1〜4個の置換基で必要に応じて置換され
た5員環構造または6員環構造をともに形成することができ; Qは、シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニル、インドリルまたは
アミノボレートベンジル(aminoboratobenzyl)であり、必要
に応じて上記のような1つまたはそれ以上のRおよびR1置換基で置換され、あ るいはQは、J(R2)Z-2(ここで、JはVB族由来の3の配位数を有する元素
であるか、またはVIB族由来の2の配位数を有する元素である)であり、R2 は、水素、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上のハロゲン原子で置 換されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24アルコキシからなる群から
選択され、zはJの配位数であり、そしてさらにここで、異なるZ基上のQ置換
基は、C1−C24ヒドロカルビレン架橋によって連結され得; Mは、IVA族元素、VA族元素、ランタニドまたはアクチニドであり; 2つのX置換基は、アルキリデンオレフィン、アセチレン、あるいは5員環ヒ
ドロカルビル基または6員環ヒドロカルビル基をともに形成し、そしてさらにX
置換基が存在するとき、それらは水素化物、ハロゲン化物、アルコキシ、アミド
、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上の電子吸引性基で置換された C1−C24ヒドロカルビルラジカル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換された
IVB族元素からなる群から選択され; Yは中性Lewis塩基であり; mは2、3または4であり、nは0、1、2または3(ただし、MがIVA族
元素の場合、mは2であり、そしてnは0である)であり; nmaxが4または5の場合、qは2であり、nmaxが5より大きい場合、qは2
〜qmax(ここでqmaxは、nmaxが偶数のとき1/2(nmax)に等しく、nmax が奇数のとき1/2(nmax−1)に等しい)の範囲の整数(ただし、qが2で ありかつ該2つのZ基の該M元素が同じである場合、Qは必然的にJ(R2)Z-2 である)であり;そして Bに結合した該Z置換基は、同じであっても異なってもよい、メタロセン触媒
。 - 【請求項9】 下記の構造式(I)の構造B(Z)qを有する、1つより多 くの活性部位を含むメタロセン触媒であって、 【化5】 ここで: Bは、カルビル、シリル、ジシリル、ゲルマニル、アンモニウム、ホスホニウ
ム、 【化6】 あるいはIVB族元素、VB族元素、またはIVB族元素とVB族元素の両方を
必要に応じて含有するC1−C24ヒドロカルビルラジカルを包含する共有架橋基 であり、そして、一重共有結合によってnmax個(ここで、nmaxは少なくとも4
である)までの置換基と結合可能であり; RおよびR1は、独立してハロゲン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそ
れ以上のハロゲン原子で置換されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24 ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる群から選択され、xは0、1、
2、3または4であり、yは0、1、2、3または4(ただし、xとyの合計は
4を超え得ない)であり、あるいは、RおよびR1が互いに対してオルト位であ りかつxおよびyがそれぞれ1またはそれより大きいとき、RおよびR1は、ハ ロゲン、C1−C24ヒドロカルビル、1つまたはそれ以上のハロゲン原子で置換 されたC1−C24ヒドロカルビル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換されたI
VB族元素からなる群から選択された1〜4個の置換基で必要に応じて置換され
た5員環構造または6員環構造をともに形成することができ; Qは、シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニル、インドリルまたは
アミノボレートベンジルであり、必要に応じて上記のような1つまたはそれ以上
のRおよびR1置換基で置換され、あるいはQは、J(R2)Z-2(ここで、Jは VB族由来の3の配位数を有する元素であるか、またはVIB族由来の2の配位
数を有する元素である)であり、R2は、水素、C1−C24ヒドロカルビル、1つ
またはそれ以上のハロゲン原子で置換されたC1−C24ヒドロカルビル、および C1−C24アルコキシからなる群から選択され、zはJの配位数であり、そして さらにここで、異なるZ基上のQ置換基は、C1−C24ヒドロカルビレン架橋に よって連結され; Mは、IIIA族元素、IVA族元素、VA族元素、ランタニドまたはアクチ
ニドであり; Xは、水素化物、ハロゲン化物、アルコキシ、アミド、C1−C24ヒドロカル ビル、1つまたはそれ以上の電子吸引性基で置換されたC1−C24ヒドロカルビ ルラジカル、およびC1−C24ヒドロカルビル置換されたIVB族元素からなる 群から選択され、あるいは、2つまたはそれ以上のX置換基が存在する場合、そ
れらはアルキリデンオレフィン、アセチレン、あるいは5員環ヒドロカルビル基
または6員環ヒドロカルビル基をともに形成し得; Yは中性Lewis塩基であり; mは1、2、3または4であり、nは0、1、2または3(ただし、MがII
IA族元素の場合、mは1およびnは0であり、さらにMがIVA族元素の場合
、mとnの合計は2を超えない)であり; nmaxが4または5の場合、qは2であり、nmaxが5より大きい場合、qは2
〜qmax(ここでqmaxは、nmaxが偶数のとき1/2(nmax)に等しく、nmax が奇数のとき1/2(nmax−1)に等しい)の範囲の整数(ただし、qが2で あり、該2つのZ基の該M元素が同じである場合、Qは必然的にJ(R2)Z-2で
ある)であり;そして Bに結合した該Z置換基は、同じであっても異なってもよい、メタロセン触媒
。 - 【請求項10】 下記の構造式(II)を有するメタロセン触媒であって、 【化7】 ここで: Bは、カルビル、低級アルキレン、低級アルケニレンまたはシリルであり; Ar1およびAr2は、独立してシクロペンタジエニル、インデニルおよびフル
オレニルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲンおよび低級アルキルか
らなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換され; M1およびM2は、独立してZr、HfおよびTiからなる群から選択され; 該X1および該X2は、同じであっても異なっていてもよく、そしてハロゲン化
物、低級アルキルおよび低級アルコキシからなる群から選択され;そして R2aおよびR2b(ただし、R2aおよびR2bは異なる)は、C1〜C12アルキル およびフェニルからなる群から選択される、メタロセン触媒。 - 【請求項11】 下記の構造を有するメタロセン触媒であって、 【化8】 ここで: Bは、カルビル、低級アルキレン、低級アルケニレンまたはシリルであり; Ar1およびAr2は、独立してシクロペンタジエニル、インデニルおよびフル
オレニルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲンおよび低級アルキルか
らなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換され; M1およびM2は、独立してZr、HfおよびTiからなる群から選択され; 該X1および該X2は、同じであっても異なっていてもよく、そしてハロゲン化
物、低級アルキルおよび低級アルコキシからなる群から選択され;そして Q1およびQ2は、シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニル、インド
リルおよびアミノボレートベンジルからなる群から選択され、必要に応じてハロ
ゲンおよび低級アルキルからなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置
換される(ただし、Q1およびQ2は異なり、さらに(a)M1(X1)2がM2(X 2 )2と同一で、Q1がAr2と同一であるとき、Q2とAr1は異ならねばならず、
そして(b)M1(X1)2がM2(X2)2と同一で、Q2がAr1と同一であるとき
、Q1とAr2は異ならねばならない)、メタロセン触媒。 - 【請求項12】 下記の構造を有するメタロセン触媒であって、 【化9】 ここで: Bは、カルビル、低級アルキレン、低級アルケニレンまたはシリルであり; Ar1およびAr2は、独立してシクロペンタジエニル、インデニルおよびフル
オレニルからなる群から選択され、必要に応じてハロゲンおよび低級アルキルか
らなる群から選択された少なくとも1つの置換基で置換され; M1およびM2は、独立してZr、HfおよびTiからなる群から選択され; 該X1および該X2は、同じであっても異なっていてもよく、そしてハロゲン化
物、低級アルキルおよび低級アルコキシからなる群から選択され; R2cおよびR2dは、独立してメチレン、フェニルメチレン、低級アルキル置換
メチレン、ジ(低級アルキル)−置換メチレン、および1個の低級アルキル基お
よびフェニルで置換されたメチレンからなる群から選択され; Lは、1個または2個の低級アルキル基で必要に応じて置換されたメチレンで
あり;そして qは0または1である、メタロセン触媒。 - 【請求項13】 請求項9〜12のいずれか1項に記載のメタロセン触媒で
あって、ここで、Bは以下 【化10】 からなる群から選択される、メタロセン触媒。 - 【請求項14】 請求項13に記載のメタロセン触媒であって、ここで、B
は以下 【化11】 からなる群から選択される、メタロセン触媒。 - 【請求項15】 請求項1、2、3、8、9、10、11、12、13また
は14のいずれか1項に記載のメタロセン触媒であって、不活性な無機担体に担
持されている、メタロセン触媒。 - 【請求項16】 ポリマー組成物を調製する方法であって、 少なくとも1の不飽和度を有する、1つまたはそれ以上の付加重合可能モノマ
ーを、重合条件下において、請求項1、2、3、8、9、10、11、12、1
3または14のいずれか1項に記載の前記触媒と接触させる工程を包含する、方
法。
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