JP2009518527A - エチレン／α−オレフィン組成物における分子量分布の制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は組成物および制御された分子量分布を有するポリマーの製造方法に関する。分子量分布は、例えば、前駆触媒との接触の間の相対モノマー濃度を制御し、および／もしくは、触媒量の構造を有する分子を含む触媒を用いることによって制御され、式中、Ｍ＝中性もしくは荷電部分としての２〜８族金属、好ましくは、４族；Ｙ＝縮合環を含むあらゆる置換基；Ｌ＝あらゆる連結基、特には、ピリジルもしくはピリジルアミド；Ｘ＝アルキル、アリール、置換アルキル、Ｈもしくはヒドリド、ハライド、または他のアニオン性部分；ｙ＝０からＭの充足原子価までの整数；Ｒ＝アルキル、アリール、ハロアルキル、ハロアリール、水素等；ｘ＝１〜６、特には、２；破線＝任意の結合、特には、弱い結合；並びにＸおよび（ＣＲ₂）_xは連結され、もしくは環の一部であり得る。

Description

本発明は組成物およびエチレン／α−オレフィンポリマー組成物の製造方法に関する。特には、本発明は制御された分子量分布を有するエチレン／α−オレフィン組成物の製造方法に関する。

制御された分子量のエチレン／α−オレフィン組成物を費用対効果の高い方法で製造することが望ましい。特には、多峰性（２の場合を交換可能に二峰性もしくは多峰性と呼ぶことができる２またはそれ以上の様態）分子量組成分布を有するエチレン／α−オレフィン組成物は、しばしば、いくつかの用途、例えば、天然ガス用のパイプ、下水管、鉱業等に望ましい。また、いくつかの用途は、該エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の低分子量部分が該エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の高分子量部分よりも高い密度を有する組成物を必要とすることがある。あいにく、現在までに利用可能な方法は有効かつ効率的に分布を制御することがなく、もしくは所望の密度および分子量組成を有する組成物を生じることがない。

分子量分布の有効な制御を生じる新規方法が見出されている。有利なことに、本発明の方法は、該エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の低分子量部分が該エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の高分子量部分よりも高い密度を有する組成物を生じるように設計することができる。また、このエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物は、単一の重合反応器内で、および／もしくは単一の触媒を用いて、製造することもできる。新規組成物は、しばしば、前記方法から得ることができる。該新規組成物は、多峰性分子量分布を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物および約（（前駆触媒のアリールもしくはヒドロカルビル配位子の分子量）＋２８＋１４・Ｘ）に等しいグラム分子量を有する１またはそれ以上の分子を含み、式中、Ｘはゼロ〜１０、好ましくは、ゼロ〜８の整数を表す。

一般定義
ここで用いられる場合および用いられるとき、以下の用語は、本発明の目的上、所与の意味を有するべきである。

「ポリマー」は、同じタイプであろうと異なるタイプであろうと、モノマーを重合させることによって調製されるポリマー化合物を意味する。一般用語「ポリマー」は「ホモポリマー」、「コポリマー」、「ターポリマー」という用語に加えて「インターポリマー」を包含する。

「インターポリマー」は少なくとも２つの異なるタイプのモノマーの重合によって調製されるポリマーを意味する。一般用語「インターポリマー」は「コポリマー」（これは、通常、２つの異なるモノマーから調製されるポリマーを指すのに用いられる）という用語に加えて「ターポリマー」（これは、通常、３つの異なるタイプのモノマーから調製されるポリマーを指すのに用いられる）という用語を含む。さらに、それは４つまたはそれ以上のタイプのモノマーを重合させることによって製造されるポリマーも包含する。

「マルチブロックコポリマー」もしくは「セグメント化コポリマー」という用語は、２つまたはそれ以上の化学的に異なる領域もしくはセグメント（「ブロック」と呼ぶ）を含み、それらが、好ましくは直線様式で結合するポリマー、すなわち、化学的に区別される単位を含み、それらが、重合したエチレン性官能基に対して、ペンダントもしくはグラフト化方式ではなく、端部を接して結合するポリマーを指す。好ましい実施形態において、これらのブロックは、そこに組み込まれるコモノマーの量もしくはタイプ、密度、結晶化度の程度、そのような組成のポリマーに帰因する微結晶のサイズ、立体規則性のタイプもしくは程度（イソタクチックもしくはシンジオタクチック）、レジオ規則性（regio-regularity）もしくはレジオ不規則性、長鎖分岐もしくは超分岐（hyper-branching）を含む分岐の量、均質性、またはあらゆる他の化学的もしくは物理的特性で異なる。マルチブロックコポリマーは、それらのコポリマーを製造する独自の方法のため、独自の両多分散指数（polydispersity index）（ＰＤＩもしくはＭｗ／Ｍｎ）の分布、ブロック長分布、および／またはブロック数分布によって特徴付けられる。より具体的には、連続法において製造されるとき、マルチブロックポリマーは、しばしば１．７〜２．９、好ましくは１．８〜２．５、より好ましくは１．８〜２．２、最も好ましくは１．８〜２．１のＰＤＩを有する。

以下の説明において、ここで開示されるすべての数字は、「約」もしくは「おおよそ」という単語がそれらに関して用いられるかどうかに関わらず、おおよその値である。それらは、１パーセント、２パーセント、５パーセント、もしくは、時には、１０〜２０パーセント変化し得る。下限Ｒ^Lおよび上限Ｒ^Uを備える数値範囲が開示されるときにはいつでも、その範囲内に収まるあらゆる数字が明確に開示される。特には、その範囲内の以下の数字が明確に開示される。Ｒ＝Ｒ^L＋ｋ^*（Ｒ^U−Ｒ^L）、式中、ｋは１パーセント〜１００パーセントを１パーセント刻みで範囲とする変数であり、すなわち、ｋは１パーセント、２パーセント、３パーセント、４パーセント、５パーセント、・・・、５０パーセント、５１パーセント、５２パーセント、・・・、９５パーセント、９６パーセント、９７パーセント、９８パーセント、９９パーセント、もしくは１００パーセントである。さらに、２つの上記で定義されるＲ数によって定義されるあらゆる数値範囲も明確に開示される。

「密度」はＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って試験する。

「メルトインデックス（Ｉ₂）」は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、２．１６ｋｇの重量を１９０℃で用いて、エチレンをポリマー中の主要成分として含むポリマーについて決定する。

「メルトフローレート（ＭＦＲ）」は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従い、２．１６ｋｇの重量を２３０℃で用いて、プロピレンをポリマー中の主要成分として含むポリマーについて決定する。

「分子量分布」もしくはＭＷＤは、従来のＧＰＣにより、Williams, T.; Ward, L M. Journal of Polymer Science, Polymer Letters Edition (1968), 6(9), 621-624に記載される手順で測定する。係数Ｂは１である。係数Ａは０．４３１６である。

分子量および密度の制御
生じるポリマーの分子量分布を制御できることが見出されている。例えば、適正な反応条件（例えば、十分に混合された均一反応環境、２種類またはそれ以上のモノマー、例えば、エチレンおよびα−オレフィン、例えば、オクテンの定常状態濃縮物、並びに適正な前駆触媒もしくは触媒）を用いて、ポリマーの二峰性分子量「分割（split）」を、２種類またはそれ以上のモノマー、ｎのモル分率（ｆ）により、モノマーｍのモル分率が以下のとおりに定義されるように制御することができる。

すなわち、分子量分割は、それが基本的には溶液中の相対モノマー濃度の関数であるように制御することができる。これらの同じ相対モノマー濃度で、反応条件に依存して、全ポリマーの全組成（すなわち、密度）をも決定することができる。

ここで有用なモノマー純度の制御の一態様は、プラグフロー反応器において選択された触媒と接触するモノマーの副流を用いることによるものである。モノマーが不純である場合、予想よりも低い発熱がプラグフロー反応器において観察される。このようにして、モノマー純度を監視し、必要であれば調整する。

いかなる理論によっても束縛されることを望むものではないが、本出願人は、モノマー濃度：分子量分割関係を生じさせることができるのは異なる触媒種を各々のモノマー反応体から製造できるためであることを発見している。これは、低分子量ポリマーが触媒の「エチレン挿入」形態によって形成され、それに対して触媒の「α−オレフィン挿入」形態が高分子量ポリマーをもたらすことを意味する。有利なことに、これは、形成される様々な触媒種の相対量を制御することによって制御される分子量分割を生じる。

例として、下記ハフニウム触媒を製造し、エチレン挿入カチオンおよびオクテン挿入カチオンをエチレンおよびオクテン並びに、例えば十分に混合された均一反応環境を含む、適正な反応条件の存在下で形成することができる。

したがって、本発明は分子量分割を多くの方法で制御することを可能にする。本発明の一方法は、所与の触媒の配位子構造を変化させて所与の全密度コポリマーについて得られる分割に影響を及ぼすことを含む。したがって、重合に適する前駆触媒を、エチレン挿入カチオンおよび／もしくはオクテン挿入カチオンの濃度が制御され、それにより得られる分子量分割が制御されるように選択することができる。あるいは、本発明は所与の触媒前駆体からポリマー分割を制御することも可能にする。例えば、そのような方法の１つは、ある種の予備反応もしくは予備重合、例えば、前駆触媒を単一のモノマーと接触させて所望の触媒種濃縮物を生成した後、この予備反応生成物の一部もしくはすべてを反応器に供給することを行うことである。これは、任意に、純粋な前駆触媒を添加して行うことができ、それは生じるポリマー二峰性の全体にわたって高程度の制御をもたらす。

本発明のさらに別の代替法においては、方法変数を変化させることによってポリマー分割を修正することができる。例えば、組成勾配を制御することによって挿入触媒の量を制御することができる。特に、挿入が触媒活性化の早期段階で生じる場合。例えば、溶液ループ反応器において、反応器流出物が反応器を通過して循環する速度を修正することにより、モノマー組成の勾配を達成することができる。これは、反応器内の異なる場所でのコモノマーモル分率の相異を生じ得る。反応器は、触媒およびモノマー注入点の戦略的配置および／もしくは該触媒およびモノマー接触のタイミングにより、これを利用するように構成することができる。

さらに別の代替法においては、エチレン挿入カチオン：α−オレフィン挿入カチオンの望ましい比を直接制御できるように１種類またはそれ以上の化合物を直接合成することができる。

分子量の制御に前駆触媒を用いる一般的な方法
上述のように、本出願人はエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の製造において分子量分布を制御するいくつかの方法を見出している。１つの方法は、
（ａ）少なくとも１つの金属−アリール結合もしくは金属−ヒドロカルビル結合を含む少なくとも１種類の適切な前駆触媒を選択し、各々の前駆触媒分子は、本質的に、すべての他の前駆触媒分子と同じであり；
（ｂ）エチレン、少なくとも１種類のα−オレフィン、および該適切な前駆触媒を接触させ；
（ｃ）前駆触媒を活性化するのに十分なエチレン：α−オレフィン濃度比を選択し、並びに
（ｄ）エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を連続反応重合条件下で形成し；並びに、任意に、
（ｅ）２種類またはそれ以上のモノマー、ｎのモル分率（ｆ）によって決定されるインターポリマーの分子量分割を、モノマーｍのモル分率が、
と定義されるように選択し、制御された二峰性もしくは多峰性分子量分布を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を生成することを含む。

別の方法は、
（ａ）少なくとも１つの金属−アリール結合もしくは金属−ヒドロカルビル結合を含む少なくとも１種類の適切な前駆触媒を選択し、各々の前駆触媒分子は、本質的に、すべての他の前駆触媒分子と同じであり；
（ｂ）少なくとも１種類の有機化合物および該適切な前駆触媒を接触させ；
（ｃ）前駆触媒を活性化するのに十分な少なくとも１つの有機化合物濃度を選択し、並びに
（ｄ）エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を連続反応重合条件下で形成し；並びに、任意に、
（ｅ）１種類またはそれ以上の有機化合物の濃度によって決定されるインターポリマーの分子量分割を選択し、制御された二峰性もしくは多峰性分子量分布を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を生成することを含む。

（１）エチレンおよびα−オレフィンもしくは（２）有機化合物との適切な前駆触媒接触
適切な前駆触媒は、少なくとも１つの金属−アリール結合もしくは金属−ヒドロカルビル結合を含むもののいずれからも選択することができる。アリールは、例えばフェニル、ナフタレニル、フェナントレニル、アントラセニル等の環構造特性を有するあらゆる分子もしくは配位子であり得る。ヒドロカルビルは、水素および炭素を含むあらゆる分子もしくは配位子、例えばベンジルであり得る。加えて、アリールにヘテロアリールが含まれ、かつヒドロカルビルにヘテロヒドロカルビルが含まれるように、ヘテロ原子、例えば、窒素、酸素等がそのアリールもしくはヒドロカルビルの１個またはそれ以上の炭素原子の代わりに用いられていてもよい。同様に、アリールもしくはヒドロカルビルの１個またはそれ以上の水素が前駆触媒の所望の活性を実質的に妨害しないあらゆる置換基で置換されていてもよい。そのような置換基には、これらに限定されるものではないが、置換もしくは非置換アルキル、ハロ、ニトロ、アミノ、アルコキシ、アリール、脂肪族、脂環式、ヒドロキシ等が含まれる。好ましくは、各々の前駆触媒分子は、本質的に、すべての他の前駆触媒分子と同じである。これが意味するところは、分子の化学構造が実質的に同じであることである。エチレンもしくはα−オレフィンと接触するときに環ひずみ（ring strain）が金属−ヒドロカルビル配位子から解放され得る構造も好ましい。

特に適切な前駆触媒は、適切な共触媒と接触する、式
（式中、
Ｒ¹¹は、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、シクロヘテロアルキル、アリールおよび水素を数えずに１〜３０個の原子を含有するそれらの不活性に置換された誘導体もしくはそれらの二価誘導体から選択され；
Ｔ¹は、水素以外の１〜４１個の原子の、好ましくは、水素以外の１〜２０個の原子の二価架橋性基、最も好ましくは、モノ−もしくはジ−Ｃ_1-20ヒドロカルビル置換メチレンもしくはシラン基であり；並びに
Ｒ¹²は、ルイス塩基官能基を含有するＣ_5-20ヘテロアリール基、特には、ピリジン−２−イル−もしくは置換ピリジン−２−イル基またはそれらの二価誘導体であり；
Ｍ¹はハフニウムもしくは他の４族金属を含み；
Ｘ¹はアニオン性、中性もしくはジアニオン性配位子基であり；
ｘ’は、そのようなＸ¹基の数を示す、０〜５の数字であり；並びに
結合、任意の結合および電子供与性相互作用は、それぞれ、直線、破線および矢印によって表される）
に相当するヒドロカルビルアミン置換ヘテロアリール化合物またはそれらの混合物からなる群より選択される。

前駆触媒および、所望であるならば、任意の触媒は、（１）エチレンおよびα−オレフィンまたは（２）有機化合物、例えば、アセトンもしくはケトンの混合物または（３）それらの混合物と、前駆触媒を活性化するのに十分な方法および量で接触させる。当業者は、共触媒、例えば、下記のものがこの段階もしくは後の段階で有用であり得ることを認識するであろう。条件は、一般には、所望のポリマーおよび用いられる機器に依存して変化する。しかしながら、当業者は、本明細書、背景知識、従来技術および定型的な実験を用いて、適切な条件を容易に決定することができる。指針は、例えば、米国特許第６，９６０，６３５号；第６，９４６，５３５号；第６，９４３，２１５号；第６，９２７，２５６号；第６，９１９，４０７号；および第６，９０６，１６０号に示され、それらは参照により本明細書に組み込まれる。本発明の方法の利点の１つは、単一の触媒を単一の反応器内で用いることができることである。

エチレン、α−オレフィンおよび／もしくは有機化合物濃度は、典型的には、前駆触媒を活性化し、所望の分子量分布を有する所望のエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を形成するのに十分であるように選択される。これらの活性化条件は用いられる反応体および機器に依存して変化し、そのインターポリマーの形成に用いられる連続重合反応条件と同じであってもよいが、好ましくは、異なるものである。より具体的には、活性の間に用いられる初期モノマー比はインターポリマー重合の間に用いられるモノマー比と同じであってもよいが、好ましくは、異なる。これらの比は、しばしば、反応条件および望ましい製品によって変化するが、インターポリマーの分子量分割は、通常、２種類またはそれ以上のモノマー、ｎのモル分率（ｆ）を、モノマーｍのモル分率が、
と定義されるように選択することによって制御することができる。

有利なことに、生じるポリマーは、しばしば、高分子量部分よりも高い密度を有する低分子量部分を有する。バッチもしくは連続重合反応条件を用いることもできるが、連続重合反応条件をインターポリマーの形成の間に用いることが好ましい。しかしながら、前駆触媒が主重合とは別に活性化されるとしても、連続重合反応条件を依然として用いることができる。

分子量分布の制御に合成触媒を用いる一般的な方法
分子量を制御する別の方法は、エチレン、α−オレフィンおよび適切な触媒をエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を形成するのに十分な反応条件の下で接触させることを含み、触媒は、下記構造を有する触媒量の分子を含む、
（式中、Ｍ＝中性もしくは荷電部分としての２〜８族金属、好ましくは、４族；
Ｙ＝縮合環を含むあらゆる置換基；
Ｌ＝あらゆる連結基、特には、ピリジルもしくはピリジルアミド；
Ｘ＝アルキル、アリール、置換アルキル、Ｈもしくはヒドリド、ハライド、または他のアニオン性部分；
ｙ＝０からＭの充足原子価（complete valence）までの整数；
Ｒ＝アルキル、アリール、ハロアルキル、ハロアリール、水素等；
ｘ＝１〜６、特には、２；
破線＝任意の結合、特には、弱い結合；並びに
Ｘおよび（ＣＲ₂）_xは連結され、もしくは環の一部であり得る）。

様々な形態の前記触媒構造の使用は、当業者が「エチレン挿入」形態の触媒および「α−オレフィン挿入」形態の触媒の濃度を直接制御することを可能にする。これらの濃度を直接制御することにより、インターポリマーの分子量分割を制御することができる。これは、当業者がより広い範囲の反応条件を用いて分子量分布をさらに制御することを可能にする。例えば、より広い範囲のモノマー濃度にわたって分子量分布を制御することが可能となる。

上記触媒はあらゆる通常の方法によって合成することができる。
触媒構造
可能性のある合成法には、カップリング、例えば、
挿入、例えば、
もしくはシクロメタレーション（cyclometalation）、例えば、
が含まれ、式中、Ｍ＝中性もしくは荷電部分としての２〜８族金属、好ましくは、４族。
Ｙ＝縮合環を含むあらゆる置換基。
Ｌ＝あらゆる連結基、特には、ピリジルもしくはピリジルアミド。
Ｘ＝アルキル、アリール、置換アルキル、Ｈもしくはヒドリド、ハライド、または他のアニオン性部分。
ｙ＝Ｍの充足原子価までの数字。
Ｒ＝アルキル、アリール、ハロアルキル、ハロアリール、水素等。
ｘ＝１〜６、特には、２。
破線＝任意の結合、特には、弱い結合。
Ｘおよび（ＣＲ₂）_xは連結され、もしくは環の一部であり得る。
Ｅ＝あらゆるアニオン性部分（アルキルもしくはアリールを含む）もしくはＣ−Ｈ単位のＨ。
Ｒｅｄ＝還元剤。
ａ＋ｂ＝酸化の際、Ｒｅｄの原子価を満たす数。
ｃ＝（ＣＲ₂）_xをＭに結合させるのに必要なＲｅｄの当量数。

当業者が理解できるように、いくつかの状況においては、触媒が重合反応の間に形成されるようにインサイチュー合成法を用いることが望ましいものであり得る。

共触媒
当業者が理解できるように、前駆触媒もしくは合成触媒を適切な共触媒、好ましくは、カチオン形成性共触媒、強ルイス酸もしくはそれらの組み合わせと組み合わせることが有用であり得る。好ましい実施形態においては、用いられるのであれば、シャトリング剤が連鎖シャトリングの目的で、および触媒組成物の共触媒成分として用いられる。

金属錯体は、望ましくは、カチオン形成性触媒、例えば、４族金属オレフィン重合錯体との使用について当分野において従来公知であるものと組み合わせによって触媒的に活性となる。ここでの使用に適切なカチオン形成性共触媒には、中性ルイス酸、例えば、Ｃ_1-30ヒドロカルビル置換１３族化合物、特には、各々のヒドロカルビルもしくはハロゲン化ヒドロカルビル基に１〜１０個の炭素を有するトリ（ヒドロカルビル）アルミニウム−もしくはトリ（ヒドロカルビル）ホウ素化合物およびそれらのハロゲン化（過ハロゲン化を含む）誘導体、より特別には、過フッ化トリ（アリール）ホウ素化合物、最も特別には、トリス（ペンタフルオロ−フェニル）ボラン；非ポリマー相溶性非配位性イオン形成性化合物（酸化条件下でのそのような化合物の使用を含む）、特には、相溶性非配位性アニオンのアンモニウム−、ホスホニウム−、オキソニウム−、カルボニウム−、シリリウム−もしくはスルホニウム塩または相溶性非配位性アニオンのフェロセニウム−、鉛−もしくは銀塩の使用；並びに前記カチオン形成性共触媒および技術の組み合わせが含まれる。前記活性化共触媒および活性化技術は、従来、オレフィン重合用の異なる金属錯体に関して以下の参照文献に教示されている。ＥＰ−Ａ−２７７，００３、ＵＳ−Ａ−５，１５３，１５７、ＵＳ−Ａ−５，０６４，８０２、ＵＳ−Ａ−５，３２１，１０６、ＵＳ−Ａ−５，７２１，１８５、ＵＳ−Ａ−５，３５０，７２３、ＵＳ−Ａ−５，４２５，８７２、ＵＳ−Ａ−５，６２５，０８７、ＵＳ−Ａ−５，８８３，２０４、ＵＳ−Ａ−５，９１９，９８３、ＵＳ−Ａ−５，７８３，５１２、ＷＯ９９／１５５３４およびＷＯ９９／４２４６７。

中性ルイス酸の組み合わせ、特には、各々のアルキル基に１〜４個の炭素を有するトリアルキルアルミニウム化合物および各々のヒドロカルビル基に１〜２０個の炭素を有するハロゲン化トリ（ヒドロカルビル）ホウ素化合物、特には、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボランの組み合わせ、そのような中性ルイス酸混合物とポリマー性もしくはオリゴマー性アルモキサンとのさらなる組み合わせ並びに１種類の中性ルイス酸、特には、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボランとポリマー性もしくはオリゴマー性アルモキサンとの組み合わせを活性化共触媒として用いることができる。金属錯体：トリス（ペンタフルオロフェニル−ボラン：アルモキサンの好ましいモル比は１：１：１〜１：５：２０、より好ましくは、１：１：１．５〜１：５：１０である。

本発明の一実施形態において共触媒として有用な適切なイオン形成性化合物は、プロトンを供与することが可能なブレンステッド酸であるカチオンおよび相溶性非配位性アニオンＡ^-を含む。ここで用いられる場合、「非配位性」という用語は、４族金属含有前駆体錯体およびそれらから誘導される触媒性誘導体とは配位せず、もしくはそのような錯体とは弱く配位するのみであって、それにより中性ルイス塩基によって置換されるのに十分な不安性のままであるアニオンもしくは物質を意味する。非配位性アニオンは、具体的には、カチオン性金属錯体において電荷平衡化アニオンとして機能するとき、それらのアニオン性置換基もしくはそれらの断片を該カチオンに移動させ、それにより中性錯体を形成することのないアニオンを指す。「相溶性アニオン」は、最初に形成された錯体が分解するときに中性に減成することがなく、所望の次の重合もしくはその錯体の他の用途を妨害することのないアニオンである。

好ましいアニオンは荷電金属もしくは半金属核を含む１つの配位錯体を含有し、それら２つの成分が組み合わされたときに形成され得る活性触媒種（金属カチオン）の電荷を平衡化することができるものである。また、該アニオンは、オレフィン性、ジオレフィン性およびアセチレン性不飽和化合物または他の中性ルイス塩基、例えば、エーテルもしくはニトリルによって置換されるのに十分な不安定性でなければならない。適切な金属には、これらに限定されるものではないが、アルミニウム、金および白金が含まれる。適切な半金属には、これらに限定されるものではないが、ホウ素、リンおよびケイ素が含まれる。１個の金属もしくは半金属原子を含有する配位錯体を含むアニオンを含有する化合物は当然周知であり、多くの、特にはアニオン部分に１個のホウ素原子を含有するような、化合物が商業的に入手可能である。

好ましくは、そのような共触媒は以下の一般式によって表され、
（Ｌ^*−Ｈ）_g ⁺（Ａ）^g-
式中、
Ｌ^*は中性ルイス塩基であり；
（Ｌ^*−Ｈ）⁺はＬ^*の共役ブレンステッド酸であり；
Ａ^g-はｇ−の電荷を有する非配位性相溶性アニオンであり、および
ｇは１〜３の整数である。

より好ましくは、Ａ^g-は式：［Ｍ’Ｑ₄］^-に相当し；
式中、
Ｍ’は＋３の形式的な酸価状態にあるホウ素もしくはアルミニウムであり；並びに
Ｑは、各々の存在で独立に、水素化物、ジアルキルアミド、ハライド、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシド、ハロ置換ヒドロカルビル、ハロ置換ヒドロカルビルオキシおよびハロ置換シリルヒドロカルビルラジカル（過ハロゲン化ヒドロカルビル−、過ハロゲン化ヒドロカルビルオキシ−および過ハロゲン化シリルヒドロカルビルラジカルを含む）から選択され、該Ｑは２０個までの炭素を有し、ただし、１つ以下の存在はＱハライドである。適切なヒドロカルビルオキシドＱ基の例はＵＳ−Ａ−５，２９６，４３３に開示される。

より好ましい実施形態において、ｄは１であり、すなわち、対イオンが１つの負電荷を有し、それがＡ^-である。本発明の触媒の調製において特に有用であるホウ素を含む活性化共触媒は下記一般式によって表すことができ、
（Ｌ^*−Ｈ）⁺（ＢＱ₄）^-；
式中、
Ｌ^*は前に定義されるとおりであり；
Ｂは３の形式的な酸価状態にあるホウ素であり；および
Ｑは２０個までの非水素原子のヒドロカルビル−、ヒドロカルビルオキシ−、フッ化ヒドロカルビル−、フッ化ヒドロカルビルオキシ−もしくはフッ化シリルヒドロカルビル基であり、ただし、１つ以下の存在はＱヒドロカルビルである。

好ましいルイス塩基塩はアンモニウム塩、より好ましくは、１つまたはそれ以上のＣ_12-40アルキル基を含有するトリアルキルアンモニウム塩である。最も好ましくは、Ｑは、各々の存在で、フッ化アリール基、特には、ペンタフルオロフェニル基である。

本発明の改善された触媒の調製において活性化共触媒として用いることができるホウ素化合物の実例は、限定されるものではないが、三置換アンモニウム塩、例えば、
トリメチルアンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
トリエチルアンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
トリプロピルアンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
トリ（ｎ−ブチル）アンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
トリ（ｓｅｃ−ブチル）アンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムｎ−ブチルトリス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムベンジルトリス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（４−（ｔ−ブチルジメチルシリル）−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル）ボレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムテトラキス（４−（トリイソプロピルシリル）−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル）ボレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムペンタフルオロフェノキシトリス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−２，４，６−トリメチルアニリニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
ジメチルオクタデシルアンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
メチルジオクタデシルアンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
ジアルキルアンモニウム塩、例えば、
ジ−（ｉ−プロピル）アンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
メチルオクタデシルアンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
メチルオクタドデシルアンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、および
ジオクタデシルアンモニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート；
三置換ホスホニウム塩、例えば、
トリフェニルホスホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
メチルジオクタデシルホスホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、および
トリ（２，６−ジメチルフェニル）ホスホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート；
二置換オキソニウム塩、例えば、
ジフェニルオキソニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、
ジ（ｏ−トシル）オキソニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、および
ジ（オクタデシル）オキソニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート；
二置換スルホニウム塩、例えば、
ジ（ｏ−トリル）スルホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、および
メチルオクタデシルスルホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートである。

好ましい（Ｌ^*−Ｈ）⁺カチオンはメチルジオクタデシルアンモニウムカチオン、ジメチルオクタデシルアンモニウムカチオンおよび１つもしくは２つのＣ_14-18アルキル基を含有するトリアルキルアミンの混合物から誘導されるアンモニウムカチオンである。

他の適切なイオン形成性活性化共触媒は、カチオン性酸化剤の塩および下記式で表される非配位性相溶性アニオンを含み、
（Ｏｘ^h+）_g（Ａ^g-）_h
式中、
Ｏｘ^h+はｈ＋の電荷を有するカチオン性酸化剤であり；
ｈは１〜３の整数であり；並びに
Ａ^g-およびｇは前に定義されるとおりである。

カチオン性酸化剤の例には、フェロセニウム、ヒドロカルビル置換フェロセニウム、Ａｇ⁺もしくはＰｂ⁺²が含まれる。Ａ^g-の好ましい実施形態は、ブレンステッド酸含有活性化共触媒に関して前に定義されるアニオン、特には、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートである。

別の適切なイオン形成性活性化共触媒は、下記式で表されるカルベニウムイオンおよび非配位性相溶性アニオンの塩である化合物を含み、
［Ｃ］⁺Ａ^-
式中、
［Ｃ］⁺はＣ_1-20カルベニウムイオンであり；および
Ａ^-は−１の電荷を有する非配位性相溶性アニオンである。好ましいカルベニウムイオンはトリチルカチオン、すなわち、トリフェニルメチリウムである。

さらなる適切なイオン形成性活性化共触媒は、下記式で表されるシリリウムイオンおよび非配位性相溶性アニオンの塩である化合物を含み、
（Ｑ¹ ₃Ｓｉ）⁺Ａ^-
式中、
Ｑ¹はＣ_1-10ヒドロカルビルであり、およびＡ^-は前に定義されるとおりである。

好ましいシリリウム塩活性化共触媒はトリメチルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート、トリエチルシリリウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレートおよびそれらのエーテル置換付加物である。シリリウム塩は、従来、J. Chem Soc. Chem. Comm., 1993, 383-384並びにLambert, J. B., et al., Organometallics, 1994, 13, 2430-2443に包括的に開示されている。付加重合触媒用の活性化共触媒としての上記シリリウム塩の使用はＵＳ−Ａ−５，６２５，０８７に開示される。

アルコール、メルカプタン、シラノールおよびオキシムのトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランとの特定の錯体も有効な触媒賦活剤であり、本発明に従って用いることができる。そのような共触媒はＵＳ−Ａ−５，２９６，４３３に開示される。

ここで用いるのに適する活性化共触媒には、ポリマー性もしくはオリゴマー性アルモキサン、特には、メチルアルモキサン（ＭＡＯ）、トリイソブチルアルミニウム修飾メチルアルモキサン（ＭＭＡＯ）もしくはイソブチルアルモキサン；ルイス酸修飾アルモキサン、特には、各々のヒドロカルビルもしくはハロゲン化ヒドロカルビル基に１〜１０個の炭素を有する、過ハロゲン化トリ（ヒドロカルビル）アルミニウム−もしくは過ハロゲン化トリ（ヒドロカルビル）ホウ素修飾アルモキサン、特に、トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン修飾アルモキサンも含まれる。そのような共触媒は、従来、米国特許第６，２１４，７６０号、第６，１６０，１４６号、第６，１４０，５２１号および第６，６９６，３７９号に開示されている。

米国特許第６，３９５，６７１号にさらに開示される、拡張アニオンと総称される非配位性アニオンを含む共触媒のクラスをオレフィン重合用の本発明の金属錯体の活性化に適切に用いることができる。一般には、これらの共触媒（イミダゾリド、置換イミダゾリド、イミダゾリニド、置換イミダゾリニド、ベンゾイミダゾリドもしくは置換ベンゾイミダゾリドアニオンを有するものによって説明される）は以下のように表すことができ、
式中、
Ａ^*+はカチオン、特には、プロトン含有カチオン、好ましくは、１つもしくは２つのＣ_10-40アルキル基を含有するトリヒドロカルビルアンモニウムカチオン、特には、メチルジ（Ｃ_14-20アルキル）アンモニウムカチオンであり、
Ｑ³は、各々の存在で独立に、水素または水素を数えずに３０個までの原子のハロ、ヒドロカルビル、ハロカルビル、ハロヒドロカルビル、シリルヒドロカルビルもしくはシリル（モノ−、ジ−およびトリ（ヒドロカルビル）シリルを含有する）基、好ましくは、Ｃ_1-20アルキルであり、並びに
Ｑ²はトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランもしくはトリス（ペンタフルオロフェニル）アルマンである。

これらの触媒賦活剤の例には、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）イミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−２−ウンデシルイミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−２−ヘプタデシルイミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−４，５−ビス（ウンデシル）イミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−４，５−ビス（ヘプタデシル）イミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）イミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−２−ウンデシルイミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−２−ヘプタデシルイミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−４，５−ビス（ウンデシル）イミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−４，５−ビス（ヘプタデシル）イミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−５，６−ジメチルベンゾイミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）ボラン）−５，６−ビス（ウンデシル）ベンゾイミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）イミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−２−ウンデシルイミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−２−ヘプタデシルイミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−４，５−ビス（ウンデシル）イミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−４，５−ビス（ヘプタデシル）イミダゾリド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）イミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−２−ウンデシルイミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−２−ヘプタデシルイミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−４，５−ビス（ウンデシル）イミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−４，５−ビス（ヘプタデシル）イミダゾリニド、
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−５，６−ジメチルベンゾイミダゾリド、および
ビス（トリス（ペンタフルオロフェニル）アルマン）−５，６−ビス（ウンデシル）ベンゾイミダゾリド、
のトリヒドロカルビルアンモニウム塩、特には、メチルジ（Ｃ_14-20アルキル）アンモニウム塩が含まれる。

他の賦活剤には、ＰＣＴ公開公報ＷＯ９８／０７５１５号に開示されるもの、例えば、トリス（２，２’，２”−ノナフルオロビフェニル）フルオロアルミネートが含まれる。賦活剤の組み合わせ、例えば、組み合わせた状態のアルモキサンおよびイオン化賦活剤も本発明が考慮するところであり、例えば、ＥＰ−Ａ−０５７３１２０、ＰＣＴ公開公報ＷＯ９４／０７９２８号およびＷＯ９５／１４０４４号並びに米国特許第５，１５３，１５７号および第５，４５３，４１０号を参照のこと。ＷＯ９８／０９９９６号は、それらの水和物を含む、過塩素酸塩、過ヨウ素酸塩およびヨウ素酸塩を伴う活性化触媒化合物を記載する。ＷＯ９９／１８１３５号は有機ホウ化アルミニウム賦活剤の使用を記載する。ＷＯ０３／１０１７１号はルイス酸とのブレンステッド酸の付加物である触媒賦活剤を開示する。触媒化合物を活性化するための他の賦活剤もしくは方法は、例えば、米国特許第５，８４９，８５２号、第５，８５９，６５３号、第５，８６９，７２３号、ＥＰ−Ａ−６１５９８１およびＰＣＴ公開公報ＷＯ９８／３２７７５号に記載される。前記触媒賦活剤の全てに加えて遷移金属錯体触媒用の他のあらゆる公知賦活剤を本発明に従って単独で、もしくは組み合わせて用いることができるが、最良の結果のためには、アルモキサン含有共触媒は避けられる。

用いられる触媒／共触媒のモル比は、好ましくは１：１０，０００〜１００：１、より好ましくは１：５０００〜１０：１、最も好ましくは１：１０００〜１：１の範囲である。アルモキサンは、単独で活性化共触媒として用いられるとき、多量に、一般には、モル基準で金属錯体の量の少なくとも１００倍で用いられる。トリス（ペンタフルオロフェニル）ボランは、活性化共触媒として用いられる場合、０．５：１〜１０：１、より好ましくは１：１〜６：１、最も好ましくは１：１〜５：１の金属錯体に対するモル比で用いられる。残りの活性化共触媒は、一般には、金属錯体とほぼ等モル量で用いられる。

本発明の新規組成物
有利なことに、本発明の新規組成物は、多峰性分子量分布を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物および、約（（前駆触媒のアリールもしくはヒドロカルビル配位子の分子量）＋２８＋１４＊Ｘ）に等しいグラム分子量を有する、１つまたはそれ以上の分子を含み、式中、Ｘはゼロ〜１０、好ましくは、ゼロ〜８の整数を表す。アリールもしくはヒドロカルビル配位子はここに記載されるもののいずれであってもよい。組成物における分子の観察は、インターポリマーを溶媒、例えば、塩化メチレンで抽出し、別の溶媒、例えば、アルコール、例えば、エタノールを添加してデカントすることによって行うことができる。その後、デカンテート（decantate）を通常の分析法、例えば、質量分析法と連結させたガスクロマトグラフィーによって分析することができる。該組成物はエチレン、α−オレフィン、反応生成物もしくはそれらの混合物も含み得る。

本発明の他の新規組成物は、上述のように合成することができ、任意にエチレン、α−オレフィン、反応生成物もしくはそれらの混合物と混合された、触媒を含む。

エチレン／α−オレフィンマルチブロックインターポリマー成分
上述の一般的な方法はエチレン／α−オレフィンマルチブロックインターポリマー、例えば、２００６年３月１５日出願の同時係属米国出願第１１／３７６，８３５号および２００５年３月１７日に出願され、２００４年３月１７日出願の米国仮出願第６０／５５３，９０６号の優先権を主張する、ＰＣＴ公開公報ＷＯ２００５／０９０４２７号に記載されるものの製造に用いることもできる。米国特許実務の目的上、前記出願の内容は参照によりそれらの全体がここに組み込まれる。そのようなマルチブロックポリマーが望ましい場合、上記方法は、一般には、用いることができるあらゆる前駆触媒とは異なる触媒、例えば、亜鉛をも含む。加えて、シャトリング剤、例えば、ジエチル亜鉛もしくはＰＣＴ公開第ＷＯ２００５／０９０４２７号に記載される他のものが通常用いられる。そのような方法は、典型的には、以下の特徴のうちの１つまたはそれ以上を有するポリマーを生じる。
（１）ゼロを上回って約１．０までの平均ブロック指数および約１．３を上回る分子量分布、Ｍｗ／Ｍｎ；または
（２）ＴＲＥＦを用いて分画するときに４０℃〜１３０℃で溶離する少なくとも１つの分子画分であって、その画分が少なくとも０．５から約１までのブロック指数を有する分子画分；または
（３）約１．７〜約３．５のＭｗ／Ｍｎ、摂氏度での少なくとも１つの融点Ｔｍおよびグラム／立方センチメートルでの密度ｄ（Ｔｍおよびｄの数値は以下の関係に相当する。
Ｔ_m＞−２００２．９＋４５３８．５（ｄ）−２４２２．２（ｄ）²、好ましくは、
Ｔ_m≧８５８．９１−１８２５．３（ｄ）＋1１１２．８（ｄ）²）；または
（４）Ｍｗ／Ｍｎが約１．７〜約３．５であり、およびＪ／ｇでの融解熱ΔＨ、最高ＤＳＣピークと最高ＣＲＹＳＴＡＦピークとの温度差として定義される摂氏度でのデルタ量ΔＴを特徴とし、ΔＴおよびΔＨの数値は以下の関係を有し、
ゼロから１３０Ｊ／ｇまでのΔＨについては、ΔＴ＞−０．１２９９（ΔＨ）＋６２．８１、
１３０Ｊ／ｇを上回るΔＨについては、ΔＴ＞４８℃、
ここで、ＣＲＹＳＴＡＦピークは少なくとも５パーセントの累積ポリマーを用いて決定し、５パーセント未満のポリマーが同一視することができるＣＲＹＳＴＡＦピークを有する場合にはＣＲＹＳＴＡＦ温度は３０℃である；または
（５）３００パーセント歪みおよび１サイクルでエチレン／α−オレフィンインターポリマーの圧縮成型フィルムを用いて測定される、パーセントでの弾性回復率Ｒｅ並びにグラム／立方センチメートルでの密度ｄを有し、エチレン／α−オレフィンインターポリマーが架橋相を実質的に含まないとき、Ｒｅおよびｄの数値が以下の関係を満たす、
Ｒｅ＞１４８１−１６２９（ｄ）；または
（６）ＴＲＥＦを用いて分画するときに４０℃〜１３０℃で溶離する分子画分であって、その画分は同じ温度間で溶離する類似ランダムエチレンインターポリマー画分よりも少なくとも５パーセント高いモルコモノマー含有率を有することを特徴とし、該類似ランダムエチレンインターポリマーは同じコモノマーを有し、かつエチレン／α−オレフィンインターポリマーのものの１０パーセント以内のメルトインデックス、密度およびモルコモノマー含有率（全ポリマーを基準とする）を有する分子画分；または
（７）２５℃での貯蔵弾性率Ｇ’（２５℃）および１００℃での貯蔵弾性率Ｇ’（１００℃）（Ｇ’（２５℃）のＧ’（１００℃）に対する比は約１：１〜約９：１の範囲にある）。

応用および最終用途
本発明のポリマーは、様々な従来の熱可塑性製造方法において、有用な物品の製造に用いることができる。そのような物品には、少なくとも１つのフィルム層を含む物体、例えば、単層フィルムまたは、流延、吹き付け、カレンダー処理もしくは押出コーティング法によって調製される、多層フィルム内の少なくとも１つの層；成型物品、例えば、ブロー成型、注型もしくは回転成型物品；押出し品；繊維；および織物もしくは不織布が含まれる。ここに記述されるポリマーは、ワイヤーおよびケーブルコーティング操作に加えて、シート押出しにおける真空形成操作、および注型、ブロー成型法もしくは回転成型法の使用を含む、成型物品の形成にも有用である。オレフィンポリマーを含む組成物は、ポリオレフィン加工の分野における当業者に周知である従来のポリオレフィン加工技術を用いて、組立物品、例えば、前述のものを形成することもできる。それらを含有するポリマーもしくは配合物を用いて、水性および非水性の両者の分散液を形成することもできる。本発明のポリマーを含む発泡フォームを、２００４年８月２５日に出願され、ＷＯ２００５／０２１６２２として公開されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２７５９３号に開示されるように形成することもできる。これらのポリマーは、あらゆる公知手段、例えば、過酸化物、電子ビーム、シラン、アジドもしくは他の架橋技術の使用によって架橋させることもできる。これらのポリマーは、例えば、グラフト化（例えば、無水マレイン酸（ＭＡＨ）、シランもしくは他のグラフト化剤の使用により）、ハロゲン化、アミノ化、スルホン化もしくは他の化学的修飾により、化学的に修飾することもできる。

前記生成物に適する最終用途には、弾性フィルムおよび繊維；ソフトタッチ商品、例えば、歯ブラシの柄および什器の柄；ブロック防止組成物；キャップライナー、ガスケットおよびプロファイル；接着剤（ホットメルト接着剤および感圧接着剤を含む）；履き物（靴底および中敷きを含む）；自動車内装部品およびプロファイル；フォーム商品（開放および閉鎖セルの両者）；他の熱可塑性ポリマーの耐衝撃性改質剤；コートされた布；ホース；管類；目詰め材；キャップライナー；床材；並びに潤滑剤用の粘度指数改質剤、別名、流動点改質剤が含まれる。

上述のように、ポリマーの二峰性分子量「分割」は、２種類またはそれ以上のモノマー、ｎのモル分率（ｆ）を制御することにより、モノマーｍのモル分率が、
と定義されるように選択することができる。

これは、エチレン−オクテンコポリマーについて、図２０および２１に示されるように定量化することができる。低いｆ₂では低分子量画分が優勢であるが、より高いｆ₂では高分子量種がより一般的である。

一般的な実験上の考慮
他に指定されない限り、すべての試薬は、嫌気性条件下で、極度に空気および水感受性の物質の取り扱いに標準的な手順を用いて取り扱う。溶媒はさらに精製することなく用いる。すべての他の化学物質は市販の物質であり、受け取ったまま用いる。

一般的な反応器重合手順
１ｇａ．ＡＥオートクレーブを高温でＮ₂を用いてパージする。Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）Ｅを添加し、反応器を１２０℃に加熱した。１−オクテンおよび水素を反応器にバッチ式に添加し、稼働の間は調節を行わない。反応器をエチレン（４５０ｐｓｉ）で加圧する。前駆触媒、共触媒（前駆触媒に対して１．２当量）およびスカベンジャー（前駆触媒に対して５当量）の溶液を混合した後、高圧Ｉｓｏｐａｒ（登録商標）Ｅのフラッシュを用いて反応器に添加する。実験の間のモノマー組成浮動を最小限に止めるため、ポリマー収率は低めに保持する。指示された反応時間の後、反応器内容物を樹脂ケトルにあけ、Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０／Ｉｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８安定化剤混合物（１ｇ）と混合する。溶媒の大部分を室温で蒸発させることによってポリマーを回収した後、真空オーブン内で一晩、９０℃でさらに乾燥させる。稼働の後、反応器をＩｓｏｐａｒ（登録商標）Ｅで熱フラッシュし、稼働間でのポリマーの混入を防止する。
重合条件：１．２当量共触媒、Ｔ＝１２０℃、４６０ｐｓｉｇ反応器圧、４０ｍｍｏｌ水素、ｔ＝１０分。
^*前駆触媒＝（米国出願第２００４０２２００５０号に開示される）［Ｎ−（２，６−ジ（１−メチルエチル）フェニル）アミド）（２−イソプロピルフェニル）（α−ナフタレン−２−ジイル（６−ピリジン−２−ジイル）メタン）］ハフニウムジメチルおよび（米国特許第５，９１９，９８３号に開示される）テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートのメチルジ（Ｃ_14-18アルキル）アンモニウム塩の共触媒

実施例１２〜１５、連続溶液重合、触媒Ａ１
連続溶液重合は、内部攪拌機を備える、コンピュータ制御オートクレーブ反応器において行う。精製混合アルカン溶媒（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ，Ｉｎｃ．から入手可能なＩｓｏｐａｒ（商標）Ｅ）、エチレン、１−オクテンおよび水素（用いられる場合）を、温度制御用のジャケットおよび内部熱電対を備える反応器に供給する。反応器への溶媒供給は質量流量コントローラによって測定する。可変速度ダイアフラムポンプが溶媒流速および反応器に対する圧力を制御する。ポンプの放出時、副流を取って触媒および共触媒１注入ライン並びに反応器攪拌機にフラッシュ流をもたらす。これらの流量はＭｉｃｒｏ−Ｍｏｔｉｏｎ質量流量メータで測定し、制御弁によるか、もしくはニードル弁の手動調整によって制御する。残りの溶媒を１−オクテン、エチレンおよび水素（用いられる場合）と合わせ、反応器に供給する。必要に応じて、質量流量コントローラを反応器への水素の送達に用いる。溶媒／モノマー溶液の温度は、熱交換器の使用により、反応器に入る前に制御する。この流れは反応器の底部に入る。触媒成分溶液はポンプおよび質量流量メータを用いて秤量し、触媒フラッシュ溶媒と合わせて反応器の底部に導入する。反応器は、液体充満状態、５００ｐｓｉｇ（３．４５ＭＰａ）で、激しく攪拌しながら稼働させる。生成物は反応器の頂部の出口レーンを通して取り出す。反応器からのすべての出口レーンは流れが追跡され、かつ遮蔽されている。重合は少量の水をあらゆる安定化剤もしくは他の添加物と共に出口ラインに添加し、その混合物をスタティックミキサ（static mixer）を通過させることによって停止させる。その後、揮発分除去に先立ち、熱交換器を通過させることによって生成物流を加熱する。ポリマー生成物は、揮発分除去押出機および水冷ペレッタイザを用いる押出によって回収する。方法の詳細および結果を表２に収める。選択されたポリマーの特性は表３に示す。

図２０〜２１におけるエチレン−オクテンコポリマーは同様の様式で製造することができる。

理論的方法および説明
本発明を支援するため、Ｇａｕｓｓｉａｎ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ ＰＡ，２００１によって配布された市販のソフトウェアパッケージＧａｕｓｓｉａｎ９８ Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ａ．１０を用いて計算を行った。この計算は、例えば、Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648；Lee, C; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev B 1988, 37, 785；および Miehlich, B.; Savin, A.; Stoll, H.; Preuss, H. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 200（これらの各々は参照により本明細書に組み込まれる）に記載される密度関数論（ＤＦＴ）法、Ｂ３ＬＹＰを用いた。いくつかの場合においては、これらの結果を、例えば、Moller, C; Plesset, M. S. Phys. Rev. 1934, 46, 618；Head-Gordon, M.; Pople, J. A.; Frisch, M. J. Chem. Phys. Lett. 1988, 153, 503；Frisch, M. J.; Head-Gordon, M.; Pople, J. A. Chem. Phys. Lett. 1990, 166, 275；Frisch, M. J.; Head-Gordon, M.; Pople, J. A. Chem. Phys. Lett. 1990, 166, 281；Head-Gordon, M.; Head-Gordon, T. Chem. Phys. Lett. 1994, 220, 122；および Saebo, S.; Almlof, J. Chem. Phys. Lett 1989, 154, 83（これらの各々は参照により本明細書に組み込まれる）に記載されるように、従来の理論を相関、二次（ＭＰ２）までのＭｏｌｌｅｒ−Ｐｌｅｓｓｅｔ摂動論と共に用いて再確認した。定性的には、ＭＰ２を用いる結果はＢ３ＬＹＰに類似していた。一連の異なる基本セットを用いて試験した。最初に、例えば、Dunning, Jr., T. H.; Hay, P. J. in Modern Theoretical Chemistry, Ed. H. F. Schaefer,III, Plenum, New York, 1976, vol 3, 1；Hay, P. J. Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270；Wadt, W. R; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284；および Hay, P. J. Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299に記載される適度なＬＡＮＬ２ＤＺ基本セットをすべての原子に用いたが、次第により大きな基本セット、例えば、Ditchfield, R.; Hehre, W. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1971, 54, 724; Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257; およびGordon, M. S. Chem. Phys. Lett. 1980, 76, 163に記載されるように、遷移金属に対してはＬＡＮＬ２ＤＺを、および他のすべての原子に対しては６−３１Ｇ^*を、並びにｉｉ）McLean. A. D.; Chandler, G. S. J. Chem. Phys. 1980, 72, 5639；および Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650に記載されるように、遷移金属に対してはＬＡＮＬ２ＤＺを、および他のすべての原子に対しては６−３１１Ｇ^**を用い、これらは結果を定性的に変化させることがなかった。所与の温度でのエンタルピーおよびフリーエネルギー補正の算入も結果を有意に変化させることがなかった。

これらの計算は４つの静止点をポテンシャルエネルギー面に位置付けることを含んだ（ダイアグラム１を参照）。Peng, C; Ayala, P. Y.; Schlegel, H. B. Frisch, M. J. J. Comp. Chem. 1996, 17, 49；および Peng, C; Schlegel, H. B. Israel. J. Chem. 1994, 33, 449に記載されるように冗長内部座標（redundant internal coordinates）内にＢｅｒｎｙオプチマイザを含む、Ｇａｕｓｓｉａｎ９８プログラム内の標準最適化およびデフォルトを用いた。配置されたこれら４つの構造は、元の種のＭ−アリール結合もしくはＭ−ヒドロカルビル結合へのエチレン挿入の遷移状態（１）、元の種のポリメリル鎖へのエチレン挿入の遷移状態（２）、アリールもしくはヒドロカルビル基への挿入の生成物（３）、およびポリメリル鎖への挿入の生成物（４）であった。遷移状態として定義される静止点は、二次導関数もしくはＨｅｓｓｉａｎ行列の対角化からの固有値の質量秤量（mass-weighting）から決定される、唯一無二の仮想頻度（imaginary frequency）（反応座標に相当）によって確認された。２つの生成物３および４はこの分析では仮想頻度を有さない。

エチレン／オクテンを含む例においては、２つまたはそれ以上の可能性のある「挿入」触媒が形成され得る。ダイアグラム２は４つの可能性のあるオクテン挿入触媒を一面から示す。これら４つの独自触媒は、各々、異なる特性、例えば、分子量およびコモノマー取り込みを有するポリマーを創出し得る。

挿入は触媒の最上面および底面で生じる可能性があり、これらは初期触媒の対称性全体に依存して独自のものであり得る（ダイアグラム３）。以下の特定の触媒については、最上面および底面への挿入は独自の異性体を導く。したがって、エチレン／オクテン重合については、１０までの独自の「挿入」触媒の可能性がある。前記計算は、すべてが好ましいわけではないものの、確実に１つを上回るものが可能であることを示す。上述のように、本出願人は、異なる条件を用いて特に１つもしくはいくつかを促すことができることを見出している。

触媒活性、例えば、上述のものに基づいて、重合に重要な障壁を予測することができる。アリールもしくはヒドロカルビルへの挿入がアルキルへの挿入を上回るのが１０ｋｃａｌ／ｍｏｌ未満である場合、この反応は重合サイクルの間に生じるはずである。ダイアグラム１および４から、これは、ＴＳ１がＴＳ２を１０ｋｃａｌ／ｍｏｌを超えて上回ることがないことを暗示する。この差は５ｋｃａｌ／ｍｏｌ未満であることが好ましく、アリールもしくはヒドロカルビルへの挿入がアルキルへの挿入を下回ることがさらにより好ましい。アルキルへの挿入は可逆方法ではないが、アリールもしくはヒドロカルビルへの挿入の可逆性を回避するため、アリールもしくはヒドロカルビルへの挿入の生成物はアルキルへの挿入を５ｋｃａｌ／ｍｏｌを超えて上回ることはできない。ダイアグラム１および４から、これは、生成物３が生成物４を５ｋｃａｌ／ｍｏｌを超えて上回ることがないことを暗示する。しかしながら、この差はより小さいことが好ましく、アリールもしくはヒドロカルビル挿入の生成物がアルキル挿入の生成物を下回ることがさらにより好ましい。ダイアグラム４は２つの方法のポテンシャルエネルギー面を示す。

当業者は反応条件および触媒の選択における上記原理を所望の制御された分子量の達成のために適用することができる。

共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。 共重合における多部位挙動を説明する一連のスライドである。

実施例４から製造されるポリマーの示差熱量走査（ＤＳＣ）である。 実施例６から製造されるポリマーの示差熱量走査（ＤＳＣ）である。 実施例１２から製造されるポリマーの示差熱量走査（ＤＳＣ）である。 実施例１４から製造されるポリマーの示差熱量走査（ＤＳＣ）である。 実施例１５から製造されるポリマーの示差熱量走査（ＤＳＣ）である。

エチレン−オクテンコポリマーの分子量分布を示す。

高分子量ポリマーの画分に対するオクテンモル分率の効果を示す。

Claims (23)

1. エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の製造において分子量分布を制御する方法であって、
   （ａ）少なくとも１つの金属−アリール結合もしくは金属−ヒドロカルビル結合を含む少なくとも１種類の適切な前駆触媒を選択し、各々の前駆触媒分子は、本質的に、すべての他の前駆触媒分子と同じであり；
   （ｂ）エチレン、少なくとも１種類のα−オレフィン、および前記適切な前駆触媒を接触させ；
   （ｃ）前駆触媒を活性化するのに十分なエチレン：α−オレフィン濃度比を選択し、並びに
   （ｄ）エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を連続反応重合条件下で形成し；並びに、任意に、
   （ｅ）２種類またはそれ以上のモノマー、ｎのモル分率（ｆ）によって決定されるインターポリマーの分子量分割を、モノマーｍのモル分率が、
   と定義されるように選択し、制御された二峰性もしくは多峰性分子量分布を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を生成することを含む、分子量分布を制御する方法。
2. 前記前駆触媒が一組の条件下で活性化され、前記インターポリマーが異なる組の条件下で重合されている、請求項１に記載の方法。
3. 前記前駆触媒を前記インターポリマー重合の間のモノマー比とは異なる初期モノマー比で活性化する、請求項２に記載の方法。
4. 配位子を含む前駆触媒を用い、かつ反応条件を触媒失活で停止させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. オレフィンが付加された配位子断片を前記触媒失活体から検出することができる、請求項４に記載の方法。
6. 前記反応条件が前記前駆触媒とは異なる少なくとも１種類の他の触媒を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記前駆触媒とは異なる触媒の１つが亜鉛である、請求項６に記載の方法。
8. 前記反応条件が少なくとも１種類のシャトリング剤をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記シャトリング剤がジエチル亜鉛である、請求項８に記載の方法。
10. 前記適切な前駆触媒が、適切な共触媒と接触する、式
    （式中、
    Ｒ¹¹は、アルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、シクロヘテロアルキル、アリールおよび水素を数えずに１〜３０個の原子を含有するそれらの不活性に置換された誘導体もしくはそれらの二価誘導体から選択され；
    Ｔ¹は、水素以外の１〜４１個の原子の、好ましくは、水素以外の１〜２０個の原子の二価架橋性基、最も好ましくは、モノ−もしくはジ−Ｃ_1-20ヒドロカルビル置換メチレンもしくはシラン基であり；並びに
    Ｒ¹²は、ルイス塩基官能性を含有するＣ_5-20ヘテロアリール基、特には、ピリジン−２−イル−もしくは置換ピリジン−２−イル基またはそれらの二価誘導体であり；
    Ｍ¹はハフニウムもしくは他の４族金属を含み；
    Ｘ¹はアニオン性、中性もしくはジアニオン性配位子基であり；
    ｘ’は、そのようなＸ¹基の数を示す、０〜５の数字であり；並びに
    結合、任意の結合および電子供与性相互作用は、それぞれ、直線、破線および矢印によって表される）
    に相当するヒドロカルビルアミン置換ヘテロアリール化合物またはそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
11. 前記エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物が単一の重合反応器において製造される、請求項１に記載の方法。
12. 前記エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物がＮ−（２，６−ジ（１−メチルエチル）フェニル）アミド）（２−イソプロピルフェニル）（α−ナフタレン−２−ジイル（６−ピリジン−２−ジイル）メタン）］ハフニウムジメチルを用いて製造される、請求項１に記載の方法。
13. 前記エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の低分子量部分が前記エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の高分子量部分よりも高い密度を有する、請求項１に記載の方法。
14. 請求項１に記載の方法の生成物。
15. 多峰性分子量分布を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物および約（（前駆触媒のアリールもしくはヒドロカルビル配位子の分子量）＋２８＋１４・Ｘ）（式中、Ｘはゼロ〜１０の整数を表す）に等しいグラム分子量を有する１またはそれ以上の分子を含む組成物。
16. インターポリマーを塩化メチレンで抽出し、エタノールを添加してデカントし、そのデカンテートを質量分析法と連結させたガスクロマトグラフィーで分析することによって前記分子を観察する、請求項１５のインターポリマー。
17. （１）少なくとも１つの金属−アリール結合もしくは金属−ヒドロカルビル結合を含む少なくとも１種類の適切な前駆触媒を選択し、各々の前駆触媒分子は、本質的に、すべての他の前駆触媒分子と同じであり；
    （２）エチレン、α−オレフィン、および前記適切な前駆触媒を接触させ；
    （３）前駆触媒を活性化するのに十分なエチレン：α−オレフィン濃度比を選択し、並びにエチレン／α−オレフィンインターポリマーインターポリマーを形成することを含む方法であって、前記エチレン／α−オレフィンインターポリマーが、
    （ａ）約１．７〜約３．５のＭｗ／Ｍｎ、摂氏度での少なくとも１つの融点Ｔｍおよびグラム／立方センチメートルでの密度ｄを有し、Ｔｍおよびｄの数値は以下の関係に相当し、
    Ｔｍ≧８５８．９１−１８２５．３（ｄ）＋１１１２．８（ｄ）²）；または
    （ｂ）約１．７〜約３．５のＭｗ／Ｍｎを有し、Ｊ／ｇでの融解熱ΔＨ、最高ＤＳＣピークと最高ＣＲＹＳＴＡＦピークとの温度差として定義される摂氏度でのデルタ量ΔＴを特徴とし、ΔＴおよびΔＨの数値は以下の関係を有し、
    ゼロを上回って１３０Ｊ／ｇまでのΔＨについては、ΔＴ＞−０．１２９９（ΔＨ）＋６２．８１、
    １３０Ｊ／ｇを上回るΔＨについては、ΔＴ≧４８℃、
    ここで、ＣＲＹＳＴＡＦピークは少なくとも５パーセントの累積ポリマーを用いて決定し、５パーセント未満のポリマーが同一視することができるＣＲＹＳＴＡＦピークを有する場合にはＣＲＹＳＴＡＦ温度は３０℃であり；または
    （ｃ）３００パーセント歪みおよび１サイクルでエチレン／α−オレフィンインターポリマーの圧縮成型フィルムを用いて測定されるパーセントでの弾性回復率Ｒｅを特徴とし、かつグラム／立方センチメートルでの密度ｄを有し、ここで、エチレン／α−オレフィンインターポリマーが架橋相を実質的に含まないとき、Ｒｅおよびｄの数値は以下の関係を満たし、
    Ｒｅ＞１４８１−１６２９（ｄ）；または
    （ｄ）ＴＲＥＦを用いて分画するときに４０℃〜１３０℃で溶離する分子画分を有し、前記画分が同じ温度間で溶離する類似ランダムエチレンインターポリマー画分よりも少なくとも５パーセント高いモルコモノマー含有率を有することを特徴とし、前記類似ランダムエチレンインターポリマーは同じコモノマーを有し、かつ前記エチレン／α−オレフィンインターポリマーのものの１０パーセント以内のメルトインデックス、密度およびモルコモノマー含有率（全ポリマーを基準とする）を有し；または
    （ｅ）２５℃での貯蔵弾性率Ｇ’（２５℃）および１００℃での貯蔵弾性率Ｇ’（１００℃）を有し、Ｇ’（２５℃）のＧ’（１００℃）に対する比は約１：１〜約９：１の範囲にある、
    方法。
18. エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の製造において分子量分布を制御する方法であって、
    エチレン、α−オレフィン、適切な触媒および適切な共触媒をエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を形成するのに十分な反応条件の下で接触させることを含み、ここで、触媒は、下記構造を有する、触媒量の分子を含む方法、
    （式中、Ｍ＝中性もしくは荷電部分としての２〜８族金属；
    Ｙ＝縮合環を含むあらゆる置換基；
    Ｌ＝ピリジル；ピリジルアミドもしくはあらゆる他の連結基；
    Ｘ＝アルキル、アリール、置換アルキル、Ｈもしくはヒドリド、ハライド、または他のアニオン性部分；
    ｙ＝０からＭの充足原子価までの整数；
    Ｒ＝アルキル、アリール、ハロアルキル、ハロアリール、水素；
    ｘ＝１〜６；
    破線＝任意の結合；並びに
    Ｘおよび（ＣＲ₂）_xは連結され、もしくは環の一部であり得る）。
19. 下記構造を有する、触媒量の分子を含む組成物、
    （式中、Ｍ＝２〜８族金属；
    Ｙ＝縮合環を含むあらゆる置換基；
    Ｌ＝ピリジル；ピリジルアミドもしくはあらゆる他の連結基；
    Ｘ＝アルキル、アリール、置換アルキル、Ｈもしくはヒドリド、ハライド、または他のアニオン性部分；
    ｙ＝０からＭの充足原子価までの整数；
    Ｒ＝アルキル、アリール、ハロアルキル、ハロアリール、水素；
    ｘ＝１〜６；
    破線＝任意の結合；並びに
    Ｘおよび（ＣＲ₂）_xは連結され、もしくは環の一部であり得る）。
20. エチレンもしくは前記分子とエチレンとの反応生成物をさらに含む、請求項１９の組成物。
21. α−オレフィンもしくは前記分子とα−オレフィンとの反応生成物をさらに含む、請求項１９の組成物。
22. エチレンおよびα−オレフィンもしくは前記分子とエチレンとα−オレフィンとの反応生成物をさらに含む、請求項１９の組成物。
23. エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物の製造において分子量分布を制御する方法であって、
    （ａ）少なくとも１つの金属−アリール結合もしくは金属−ヒドロカルビル結合を含む少なくとも１種類の適切な前駆触媒を選択し、ここで、各々の前駆触媒分子は、本質的に、すべての他の前駆触媒分子と同じであり；
    （ｂ）少なくとも１種類の有機化合物および前記適切な前駆触媒を接触させ；
    （ｃ）前駆触媒を活性化するのに十分な少なくとも１つの有機化合物濃度を選択し、並びに
    （ｄ）エチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を連続反応重合条件下で形成し；並びに、任意に、
    （ｅ）１種類またはそれ以上の有機化合物の濃度によって決定されるインターポリマーの分子量分割を選択し、制御された二峰性もしくは多峰性分子量分布を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマー組成物を生成することを含む、方法。