JPH09132584A - メタロセン化合物 - Google Patents

メタロセン化合物

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JPH09132584A
JPH09132584A JP8198784A JP19878496A JPH09132584A JP H09132584 A JPH09132584 A JP H09132584A JP 8198784 A JP8198784 A JP 8198784A JP 19878496 A JP19878496 A JP 19878496A JP H09132584 A JPH09132584 A JP H09132584A
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JP
Japan
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zirconium dichloride
bis
trichlorosilyl
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atom
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JP8198784A
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Michael Aulbach
ミヒャエル・アウルバッハ
Hans-Friedrich Herrmann
ハンス−フリードリッヒ・ヘルマン
Dieter Dr Bilda
ディーター・ビルダ
Carsten Bingel
カルステン・ビンゲル
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F17/00Metallocenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 オレフィン重合触媒成分として適当なメタロ
セン化合物を提供する。 【解決手段】 一般式I (MはIVb族、Vb族またはVIb族の金属、Xは水
素、ハロゲンまたはC1〜C40−基、例えばC1〜C10
アルキル、C1〜C10−アルコキシ等、mは1、2また
は3、nは1または2、Lは中心原子Mに対して配位す
るπリガンド、M2はケイ素、ゲルマニウムまたはス
ズ、R1はC1〜C20−基、R2はC1〜C20−基または中
心原子Mに対して配位するπリガンド、Aは二座配位C
1〜C40−炭化水素基、Zはホウ素、ケイ素、ゲルマニ
ウムまたはスズ、R3は水素またはC1〜C20−基、oは
0、1または2、Halはハロゲン、pは1、2または
3であり、なおR2が中心原子Mに対して配位するπリ
ガンドである場合nは1、R2がC1〜C20−基である場
合nは2である)のメタロセン化合物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オレフィン重合の
ための触媒成分として適当であるメタロセン化合物に関
する。本発明は、更に、本発明のメタロセン化合物を含
む担持(supported)触媒に関する。更に、本発明は、
本発明のメタロセン化合物を用いてポリオレフィンを製
造するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】メタロセン化合物、特に、元素周期表の
第四遷移族のものは、アルミノキサンなどの助触媒の存
在下においてオレフィンを重合するのに適している(E
P129368号明細書;EP−A185918号明細
書;EP−A283739号明細書)。メタロセン化合
物は、遷移金属に対して配位するシクロペンタジエニル
基などのπリガンドを有する。それらは均一触媒作用中
において極めて活性であるが、不十分なポリマー形態構
造を有するポリマーを与える。もう一つの欠点は、生成
されたポリマーが固体として得られる工程において均一
(すなわち、可溶性)メタロセン−アルミノキサン触媒
系を用いた場合に、反応器壁およびスターラー上に重沈
着物が生じることである。これらの沈着物は、メタロセ
ン若しくは助触媒または両方が懸濁媒体中に溶解された
形で存在している場合に、ポリマー粒子の凝集によって
生成される。反応器中のこのような沈着物は、急速にか
なりの厚みに達し、強度が高く、そして冷却剤に対する
熱交換を妨げるので、それらは定期的に除去する必要が
ある。
【0003】反応器沈着物を免れるためにおよび生成物
形態構造を改良するために、メタロセンを担持すること
ができる(EP206794号明細書;EP29494
2号明細書;EP295312号明細書;EP2798
63号明細書;EP285443号明細書)。しかしな
がら、これらの担持触媒系は活性が低く、しかもメタロ
セン成分は、しばしば担体に対して十分に強く固定され
ていないので、重合中の熱懸濁媒体によって抽出される
ことがある。
【0004】EP293815号明細書は、ヒドロキシ
ル含有担体物質との反応によって担持されているシロキ
サン置換ハロゲン不含シクロペンタジエニルリガンドを
有する非架橋メタロセンを記載している。この触媒の欠
点は、該メタロセンが担体に対して不完全にしか結合し
ていないので、担体物質に対して高比率のメタロセン化
合物を必要とすることである。これらのメタロセンのも
う一つの欠点は、シロキサン置換基が、中心原子に対す
る錯体形成の前にシクロペンタジエニル環中に導入され
るので、合成の範囲が限定されることである。
【0005】JO1259004号明細書は、アルキレ
ン鎖によって結合した基R3Siをシクロペンタジエニ
ル環上の置換基として有する非架橋メタロセンを記載し
ている。これらの基R3Siは、ヒドロキシル含有担体
に対して結合することができる(EP293815号明
細書に記載のように)。ハロゲン含有R3Si基を有す
るメタロセンは、そこに記載された合成経路によっては
得られない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、先行
技術の欠点を免れる、特に、担体(support)物質に対
する改良された固定を確実にするおよび/または重合特
性に影響を与えないメタロセン化合物を提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】ここで、これらの欠点
は、特定のメタロセン化合物によって免れ得ることが分
かった。したがって、本発明は、式I
【化2】 (式中、Mは、元素周期表のIVb族、Vb族またはV
Ib族の金属であり、Xは同じであるかまたは異なり、
それぞれに水素原子、ハロゲン原子またはC1〜C40
基、例えば、C1〜C10−アルキル、C1〜C10−アルコ
キシ、C6〜C14−アリール、C6〜C14−アリールオキ
シ、C2〜C10−アルケニル、C7〜C4 0−アリールアル
キル、C7〜C40−アルキルアリール、C8〜C40−アリ
ールアルケニル、OR4若しくはNR4 2であり、ここに
おいて、R4は同じであるかまたは異なり、それぞれに
1〜C20−炭化水素基、例えば、C1〜C10−アルキル
またはC6〜C14−アリールであり、mは1、2または
3であり、nは1または2であり、Lは同じであるかま
たは異なり、それぞれに、中心原子Mに対して配位する
πリガンドであり、M2は同じであるかまたは異なり、
それぞれにケイ素原子、ゲルマニウム原子またはスズ原
子であり、R1は同じであるかまたは異なり、それぞれ
にC1〜C20−基であり、R2は同じであるかまたは異な
り、それぞれにC1〜C20−基または、中心原子Mに対
して配位するπリガンドであり、Aは同じであるかまた
は異なり、それぞれに二座配位C1〜C40−炭化水素基
であり、Zは同じであるかまたは異なり、それぞれにホ
ウ素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子またはスズ原
子であり、R3は同じであるかまたは異なり、それぞれ
に水素原子またはC1〜C20−基であり、oは0、1ま
たは2であり、Halは同じであるかまたは異なり、そ
れぞれにハロゲン原子であり、そしてpは1、2または
3であり、ここにおいて、R2が、中心原子Mに対して
配位するπリガンドである場合、nは1であり、そして
2がC1〜C20−基である場合、nは2である)を有す
るメタロセン化合物を提供する。
【0008】好ましいπリガンドは、非置換シクロペン
タジエニル基または、基として好ましくは1個若しくは
それ以上のC1〜C30−炭化水素基を有する置換シクロ
ペンタジエニル基、例えば、2−メチルシクロペンタジ
エニル、メチル−t−ブチルシクロペンタジエニル、t
−ブチルシクロペンタジエニル、イソプロピルシクロペ
ンタジエニル、ジメチルシクロペンタジエニル、トリメ
チルシクロペンタジエニル、5−フェニルシクロペンタ
ジエニル、ジフェニルシクロペンタジエニル、インデニ
ル、2−メチルインデニル、2−エチルインデニル、3
−メチルインデニル、3−t−ブチルインデニル、2−
メチル−4−フェニルインデニル、2−エチル−4−フ
ェニルインデニル、2−メチル−4−ナフチルインデニ
ル、2−メチル−4−イソプロピルインデニル、ベンゾ
インデニル、2−メチル−4,5−ベンゾインデニル、
2−メチル−α−アセナフトインデニル、2−メチル−
4,6−ジイソプロピルインデニル、フルオレニル、4
−メチルフルオレニルまたは2,7−ジ−t−ブチルフ
ルオレニルである。特に好ましいのはインデニル誘導体
である。インデニル誘導体は、好ましくは、C1〜C10
−炭化水素基、例えば、C1〜C10−アルキルを5員環
上に、特に2位に有し、そして6員環には、非置換であ
るかまたは1個若しくはそれ以上のC1〜C20−炭化水
素基、例えば、C1〜C10−アルキル、C6〜C20−アリ
ール(例えば、フェニルまたはナフチル)を有し、また
は2個若しくはそれ以上のC1〜C20−炭化水素基は環
系を形成する。
【0009】R1、R2およびR3がC1〜C40−基である
場合、これらは飽和若しくは不飽和、直鎖状、環状また
は分岐状でありうる、例えば、C1〜C20−アルキル
基、C1〜C20−ハロアルキル基、C6〜C20−アリール
基、C6〜C20−ハロアリール基、C2〜C40−アルケニ
ル基、C7〜C40−アリールアルキル基、C7〜C40−ア
ルキルアリール基またはC8〜C40−アリールアルケニ
ル基でありうるし、それらがそれぞれにケイ素、ゲルマ
ニウム、スズ、酸素、窒素、硫黄またはリンを有するこ
とがあり、例えば、(トリ(C1〜C10)−アルキル)
シリル−C1〜C20−アルキル基でありうる。
【0010】二座配位C1〜C40−炭化水素基Aは、飽
和若しくは不飽和、直鎖状、環状または分岐状でありう
る、例えば、C1〜C20−アルキレン基、C6〜C20−ア
リーレン基、C2〜C20−アルケニレン基、C7〜C40
アリールアルキレン基、C7〜C40−アルキルアリーレ
ン基またはC8〜C40−アリールアルケニレン基であり
うる。
【0011】式Iを有するメタロセンは、非架橋であり
うるし(nが2である場合)または架橋されていること
がある(nが1である場合)。
【0012】好ましいのは、式I、(式中、Mは、元素
周期表のIVb族の金属、例えば、チタン、ジルコニウ
ムまたはハフニウムでありXは同じであるかまたは異な
り、それぞれにハロゲン原子またはC1〜C10−アルキ
ルであり、mは2であり、nは1であり、Lは、中心原
子Mに対して配位する置換または非置換シクロペンタジ
エニル基であり、M2はケイ素原子であり、R1はC1
10−アルキルであり、R2は、中心原子Mに対して配
位する置換または非置換シクロペンタジエニル基であ
り、AはC1〜C10−アルキレン基であり、Zはケイ素
原子であり、R3は同じであるかまたは異なり、C1〜C
10−アルキルまたはC6〜C14−アリールであり、oは
0、1または2、好ましくは2であり、Halは塩素原
子であり、pは1、2または3、好ましくは1である)
を有する架橋メタロセンである。
【0013】特に好ましいのは、LおよびR2が同じで
ある式Iを有する架橋メタロセンである。
【0014】本発明のメタロセンの例は、 (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(メチル)シラ
ンジイル[ビス(2−メチルインデニル)]チタンジク
ロライド (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(メチル)シラ
ンジイル[ビス(2−メチルインデニル)]ジルコニウ
ムジクロライド (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(メチル)シラ
ンジイル[ビス(2−メチルインデニル)]ハフニウム
ジクロライド (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(メチル)シラ
ンジイル[ビス(2−メチルインデニル)]ジルコニウ
ムジクロライド (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(フェニル)シ
ランジイル[ビス(2−メチルインデニル)]ジルコニ
ウムジクロライド (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(メチル)シラ
ンジイル[ビス(2−メチル−4,5−ベンゾインデニ
ルインデニル)]ジルコニウムジクロライド (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(メチル)シラ
ンジイル[ビス(2−メチル−4−フェニルインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(メチル)シラ
ンジイル[ビス(2−エチル−4−フェニルインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(メチル)シラ
ンジイル[ビス(2−メチル−4−ナフチルインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド
【0015】(3−トリクロロシリル−n−プロピル)
(メチル)シランジイル[ビス(2−メチルインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド (3−トリクロロシリル−n−プロピル)(エチル)シ
ランジイル[ビス(2−メチルインデニル)]ジルコニ
ウムジクロライド (3−トリクロロシリル−n−プロピル)(フェニル)
シランジイル[ビス(2−メチルインデニル)]ジルコ
ニウムジクロライド (3−トリクロロシリル−n−プロピル)(メチル)シ
ランジイル[ビス(2−メチル−4,5−ベンゾインデ
ニルインデニル)]ジルコニウムジクロライド (3−トリクロロシリル−n−プロピル)(メチル)シ
ランジイル[ビス(2−メチル−4−フェニルインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド (3−トリクロロシリル−n−プロピル)(メチル)シ
ランジイル[ビス(2−エチル−4−フェニルインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド (3−トリクロロシリル−n−プロピル)(メチル)シ
ランジイル[ビス(2−メチル−4−ナフチルインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド
【0016】(3−トリクロロシリル−n−プロピル)
(メチル)シランジイル[(2−メチルインデニル)
(2−メチル−4,5−ベンゾインデニルインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド (3−トリクロロシリル−n−プロピル)(メチル)シ
ランジイル[(2−メチルインデニル)(2−メチル−
4−フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロライド (3−トリクロロシリル−n−プロピル)(メチル)シ
ランジイル[(2−メチルインデニル)(2−エチル−
4−フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロライド ビス(4−トリクロロシリル−n−ブチル)シランジイ
ル[ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド ビス(4−トリクロロシリル−n−ブチル)シランジイ
ル[ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピルインデ
ニル)]ジルコニウムジクロライド ビス(4−トリクロロシリル−n−ブチル)シランジイ
ル[ビス(2−メチルインデニル)]ジルコニウムジク
ロライド ビス(4−トリクロロシリル−n−ブチル)シランジイ
ル[ビス(2−メチル−4,5−ベンゾインデニルイン
デニル)]ジルコニウムジクロライド ビス(4−トリクロロシリル−n−ブチル)シランジイ
ル[ビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)]ジ
ルコニウムジクロライド ビス(4−トリクロロシリル−n−ブチル)シランジイ
ル[ビス(2−エチル−4−フェニルインデニル)]ジ
ルコニウムジクロライド ビス(4−トリクロロシリル−n−ブチル)シランジイ
ル[ビス(2−メチル−4−ナフチルインデニル)]ジ
ルコニウムジクロライド ビス(3−トリクロロシリル−n−プロピル)シランジ
イル[ビス(4,5,6,7−テトラヒドロインデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド ビス(3−トリクロロシリル−n−プロピル)シランジ
イル[ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピルイン
デニル)]ジルコニウムジクロライド ビス(3−トリクロロシリル−n−プロピル)シランジ
イル[ビス(2−メチルインデニル)]ジルコニウムジ
クロライド ビス(3−トリクロロシリル−n−プロピル)シランジ
イル[ビス(2−メチル−4,5−ベンゾインデニルイ
ンデニル)]ジルコニウムジクロライド ビス(3−トリクロロシリル−n−プロピル)シランジ
イル[ビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)]
ジルコニウムジクロライド ビス(3−トリクロロシリル−n−プロピル)シランジ
イル[ビス(2−エチル−4−フェニルインデニル)]
ジルコニウムジクロライド ビス(3−トリクロロシリル−n−プロピル)シランジ
イル[ビス(2−メチル−4−ナフチルインデニル)]
ジルコニウムジクロライド
【0017】ビス(8−トリクロロシリル−n−オクチ
ル)シランジイル[ビス(4,5,6,7−テトラヒド
ロインデニル)]ジルコニウムジクロライド ビス(8−トリクロロシリル−n−オクチル)シランジ
イル[ビス(2−メチル−4,6−ジイソプロピルイン
デニル)]ジルコニウムジクロライド ビス(8−トリクロロシリル−n−オクチル)シランジ
イル[ビス(2−メチルインデニル)]ジルコニウムジ
クロライド ビス(8−トリクロロシリル−n−オクチル)シランジ
イル[ビス(2−メチル−4,5−ベンゾインデニルイ
ンデニル)]ジルコニウムジクロライド ビス(8−トリクロロシリル−n−オクチル)シランジ
イル[ビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)]
ジルコニウムジクロライド ビス(8−トリクロロシリル−n−オクチル)シランジ
イル[ビス(2−エチル−4−フェニルインデニル)]
ジルコニウムジクロライド ビス(8−トリクロロシリル−n−オクチル)シランジ
イル[ビス(2−メチル−4−ナフチルインデニル)]
ジルコニウムジクロライド
【0018】ジメチルシランジイル[(2−メチルイン
デニル)(2−(4′−トリクロロシリル−n−ブチ
ル)インデニル)]ジルコニウムジクロライド ジメチルシランジイル[(2−メチルインデニル)(3
−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド ジメチルシランジイル[(2−メチルインデニル)(4
−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド ジメチルシランジイル[(2−メチルインデニル)(5
−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド ジメチルシランジイル[(2−メチルインデニル)(6
−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド ジメチルシランジイル[(2−メチルインデニル)(7
−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデニ
ル)]ジルコニウムジクロライド
【0019】ジフェニルシランジイル[(2−メチルイ
ンデニル)(2−(4′−トリクロロシリル−n−ブチ
ル)インデニル)]ジルコニウムジクロライド ジフェニルシランジイル[(2−メチルインデニル)
(3−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデ
ニル)]ジルコニウムジクロライド ジフェニルシランジイル[(2−メチルインデニル)
(4−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデ
ニル)]ジルコニウムジクロライド ジフェニルシランジイル[(2−メチルインデニル)
(5−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデ
ニル)]ジルコニウムジクロライド ジフェニルシランジイル[(2−メチルインデニル)
(6−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデ
ニル)]ジルコニウムジクロライド ジフェニルシランジイル[(2−メチルインデニル)
(7−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデ
ニル)]ジルコニウムジクロライド
【0020】ジメチルシランジイル[(2−メチル−4−
フェニルインデニル)(2−(4′−トリクロロシリル
−n−ブチル)インデニル)]ジルコニウムジクロライ
ド ジメチルシランジイル[(2−メチル−4−フェニルイン
デニル)(3−(4′−トリクロロシリル−n−ブチ
ル)インデニル)]ジルコニウムジクロライド ジメチルシランジイル[(2−メチル−4−フェニルイン
デニル)(4−(4′−トリクロロシリル−n−ブチ
ル)インデニル)]ジルコニウムジクロライド ジメチルシランジイル[(2−メチル−4−フェニルイン
デニル)(5−(4′−トリクロロシリル−n−ブチ
ル)インデニル)]ジルコニウムジクロライド ジメチルシランジイル[(2−メチル−4−フェニルイン
デニル)(6−(4′−トリクロロシリル−n−ブチ
ル)インデニル)]ジルコニウムジクロライド ジメチルシランジイル[(2−メチル−4−フェニルイン
デニル)(7−(4′−トリクロロシリル−n−ブチ
ル)インデニル)]ジルコニウムジクロライド
【0021】[シクロペンタジエニル][(ジメチルク
ロロシリル−n−ブチルジメチルシリル)シクロペンタ
ジエニル]ジルコニウムジクロライド [シクロペンタジエニル][(トリクロロシリル−n−
ブチルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]ジルコ
ニウムジクロライド [メチルシクロペンタジエニル][(ジメチルクロロシ
リル−n−ブチルジメチルシリル)シクロペンタジエニ
ル]ジルコニウムジクロライド [シクロペンタジエニル][(ジメチルクロロシリル−
n−オクチルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]
ジルコニウムジクロライド [シクロペンタジエニル][(ジメチルクロロシリル−
n−ブチルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]ジ
メチルジルコニウム [シクロペンタジエニル][(ジメチルクロロシリル−
n−ブチルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]ジ
ベンジルジルコニウム [シクロペンタジエニル][(ジメチルクロロシリル−
n−ブチルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]ジ
フェニルジルコニウム [インデニル][(ジメチルクロロシリル−n−ブチル
ジメチルシリル)シクロペンタジエニル]ジルコニウム
ジクロライド
【0022】ビス[(ジメチルクロロシリル−n−ブチ
ルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]ジルコニウ
ムジクロライド ビス[(トリクロロシリル−n−ブチルジメチルシリ
ル)シクロペンタジエニル]ジルコニウムジクロライド ビス[(ジメチルクロロシリル−n−ブチルジメチルシ
リル)シクロペンタジエニル]ジルコニウムジクロライ
ド ビス[(ジメチルクロロシリル−n−オクチルジメチル
シリル)シクロペンタジエニル]ジルコニウムジクロラ
イド ビス[(ジメチルクロロシリル−n−ブチルジメチルシ
リル)シクロペンタジエニル]ジメチルジルコニウム ビス[(ジメチルクロロシリル−n−ブチルジメチルシ
リル)シクロペンタジエニル]ジベンジルジルコニウム ビス[(ジメチルクロロシリル−n−ブチルジメチルシ
リル)シクロペンタジエニル]ジフェニルジルコニウム ビス[(ジメチルクロロシリル−n−ブチルジメチルシ
リル)シクロペンタジエニル]ジルコニウムジクロライ
ド ジメチルシランジイル[ビス(2−(4′−トリクロロ
シリル−n−ブチル)インデニル]ジルコニウムジクロ
ライド ジメチルシランジイル[ビス(3−(4′−トリクロロ
シリル−n−ブチル)インデニル]ジルコニウムジクロ
ライド ジメチルシランジイル[ビス(4−(4′−トリクロロ
シリル−n−ブチル)インデニル]ジルコニウムジクロ
ライド ジメチルシランジイル[ビス(5−(4′−トリクロロ
シリル−n−ブチル)インデニル]ジルコニウムジクロ
ライド ジメチルシランジイル[ビス(6−(4′−トリクロロ
シリル−n−ブチル)インデニル]ジルコニウムジクロ
ライド ジメチルシランジイル[ビス(7−(4′−トリクロロ
シリル−n−ブチル)インデニル]ジルコニウムジクロ
ライド ジメチルシランジイル[(2−メチルインデニル)(2
−(4′−トリクロロシリル−n−ブチルインデニル]
ジルコニウムジクロライドである。
【0023】式Iを有するメタロセンは、二重結合を含
む基を置換基として有するメタロセンに対して、式HZ
3 oHalpを有する化合物を加えることによって製造
することができる。不飽和置換基を有するメタロセンお
よびそれらの製法は知られている(Organomet
allics 1993年,2巻,2140〜2151
頁;C.R.Acad.Sci.Paris,284
巻,323〜325頁;EP372414号明細書;E
P586168号明細書;EP647650号明細書;
DE4100761号明細書)。置換基として二重結合
を有するメタロセンとポリ(メチル水素シロキサン)と
の反応が、EP372414号明細書に記載されてい
る。
【0024】本発明は、更に、少なくとも1種類の式I
のメタロセン化合物および少なくとも1種類の助触媒を
含む触媒の存在下での少なくとも1種類のオレフィンの
重合によるポリオレフィンの製造方法を提供する。重合
という用語は、ホモ重合および共重合両方を包含する。
【0025】好ましいのは、式Ra−CH=CH−R
b(式中、RaおよびRbは同じであるかまたは異なり、
それぞれに水素原子または1〜20個の炭素原子、特に
1〜10個の炭素原子を有する炭化水素基であり、或い
は、RaおよびRbは、それらを結合している原子と一緒
に、1個またはそれ以上の環を形成している)を有する
オレフィンをホモ重合または共重合することである。こ
のようなオレフィンの例は、1−オレフィン、例えばエ
チレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−
ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンまたは1−オクテ
ン;スチレン;ジエン、例えば1,3−ブタジエンまた
は1,4−ヘキサジエン;および環状オレフィン、例え
ばノルボルネン、テトラシクロドデセン、ノルボルナジ
エンまたはビニルノルボルネンである。本発明の方法に
おいて、好ましいのは、エチレン若しくはプロピレンを
ホモ重合すること、或いは、プロピレンなどの3〜20
個の炭素原子を有する1種類またはそれ以上の1−オレ
フィン、および/または1,4−ブタジエンなどの4〜
20個の炭素原子を有する1種類またはそれ以上のジエ
ンとともにエチレンを共重合することである。このよう
なコポリマーの例は、エチレン−プロピレンコポリマー
およびエチレン−プロピレン−1,4−ヘキサジエンコ
ポリマーである。
【0026】重合は、好ましくは、−60〜250℃、
特に好ましくは、50〜200℃の温度で行われる。圧
力は、好ましくは、0.5〜2000バール、特に好ま
しくは5〜64バールである。
【0027】重合は、溶液中、塊状、懸濁液中または気
相中において連続的にまたは回分式によって1回または
それ以上の段階で行うことができる。好ましい実施態様
は気相重合である。
【0028】本発明の方法で用いられる触媒は、好まし
くは、式Iを有する1種類のメタロセン化合物を含む。
式Iを有する2種類若しくはそれ以上のメタロセン化合
物の混合物または式Iのメタロセン化合物と他のメタロ
セン、セミサンドイッチ化合物若しくは古典的なチーグ
ラー・ナッタ触媒との混合物を用いることもまた、例え
ば、広範囲のまたは多様な分子量分布を有するポリオレ
フィンを製造するために可能である。
【0029】式Iを有するメタロセンはラセミ体として
用いるのが好ましい。しかしながら、(+)または
(−)の形の純鏡像異性体を用いることもまた可能であ
る。純鏡像異性体は、光学活性ポリマーを製造すること
を可能にする。しかしながら、メソ形のメタロセンは、
これらの化合物中の重合活性中心(金属原子)が、中心
金属原子での鏡対称性のためにもはやキラルではなく、
したがって高アイソタクチックポリマーを生じえないの
で、分離除去されるべきである。メソ形が分離除去され
ない場合、アイソタクチックポリマーに加えてアタクチ
ックポリマーが生成される。柔軟(flexible)成形など
の特定の用途に対しては、これが全く望ましいことがあ
る。
【0030】本発明によれば、アルミニウム化合物およ
び/またはホウ素化合物であるのが好ましい少なくとも
1種類の助触媒が用いられる。アルミニウム化合物とし
て好ましいのは、アルミノキサン、特に、直鎖状形には
式IIaを有するものおよび/または環状形には式II
bを有するものであり、
【化3】 式IIaおよびIIbにおいて、基Rcは同じであるか
または異なることがあり、それぞれに水素またはC1
20−炭化水素基、例えば、C1〜C6−アルキル基、C
6〜C18−アリール基若しくはベンジルであり、そして
pは、2〜50、好ましくは10〜35の整数である。
【0031】基Rcは同じであるのが好ましく、メチ
ル、エチル、イソブチル、フェニルまたはベンジル、特
に好ましくは、メチルである。
【0032】基Rcが異なる場合、それらは、メチルお
よび水素、或いはメチルおよびイソブチルであるのが好
ましく、ここにおいて、水素またはイソブチルは、0.
01〜40%(基Rcの数)の量で存在するのが好まし
い。
【0033】アルミノキサンは、既知の方法によって様
々な方法で製造することができる。方法の一つは、例え
ば、アルミニウム−炭化水素化合物および/またはヒド
リドアルミニウム−炭化水素化合物と、水(気体、固
体、液体または結合した、例えば、結晶化の水として)
とを不活性溶媒(例えば、トルエン)中において反応さ
せることである。異なる基Rcを有するアルミノキサン
を製造するためには、例えば、所望の組成に対応する二
つの異なるトリアルキルアルミニウムを水と反応させ
る。製造法にかかわらず、アルミノキサン溶液はいずれ
も共通して、遊離状態でまたは付加物として存在する種
々の含量の未反応アルミニウム出発化合物を有する。
【0034】(担持)メタロセンを重合反応で用いる前
に、アルミノキサンなどの助触媒によって予め活性化す
ることは可能である。これは、重合活性を有意に増加さ
せ且つ粒子形態構造を改良する。遷移金属化合物の予備
活性化は懸濁液中で行われる。好ましくは、(担持)メ
タロセンをアルミノキサンの不活性炭化水素中溶液に加
える。適当な不活性炭化水素は、脂肪族または芳香族炭
化水素である。好ましいのはトルエンを用いることであ
る。
【0035】溶液中のアルミノキサンの濃度は、それぞ
れの場合において溶液の全量に基づいて、約1重量%〜
飽和限界まで、好ましくは、5〜30重量%の範囲であ
る。メタロセンは同様の濃度で用いることができるが、
好ましくは、それは10-4〜1モル/モル(アルミノキ
サン)の量で用いられる。予備活性化時間は、5分間〜
60時間、好ましくは、5〜60分間である。それは−
78〜100℃、好ましくは、0〜70℃の温度で行わ
れる。
【0036】本発明により、ホウ素化合物、特に、式R
d xNH4-xBRe 4、Rd xPH4-xBRe 4、Rd 3CBRe 4
BRe 3を有するものを助触媒として用いることもまた可
能である。これらの式において、xは1〜4の数、好ま
しくは3であり、基Rdは同じであるかまたは異なり、
好ましくは同じであり、C1〜C10−アルキル、C6〜C
18−アリールであり、或いは、2個の基Rdが、それら
を結合している原子と一緒に環を形成し、そして基Re
は同じであるかまたは異なり、好ましくは同じであり、
アルキル、ハロアルキルまたはフッ素によって置換され
ていてよいC6〜C18−アリールである。具体的には、
dはエチル、プロピル、ブチルまたはフェニルであり
且つReはフェニル、ペンタフルオロフェニル、3,5
−ビストリフルオロメチルフェニル、メシチル、キシリ
ルまたはトリルである(EP277003号明細書、E
P277004号明細書およびEP426638号明細
書を参照されたい)。
【0037】上述の助触媒を用いる場合、実際の(活
性)重合触媒は、メタロセンおよび1種類の規定の化合
物の反応生成物である。この理由のために、この反応生
成物は、適当な溶媒を用いる別個の工程において重合反
応器外で最初に製造するのが好ましい。
【0038】本発明によれば、適当な助触媒は、理論
上、そのルイス酸性度のために中性メタロセンをカチオ
ンに変換し且つ後者(「不安定な配位」)を安定化する
ことができる任意の化合物である。更に、助触媒または
そこから生成されたアニオンは、生成されたメタロセン
カチオンとそれ以上反応すべきではない(EP4276
97号明細書を参照されたい)。
【0039】予備重合は、メタロセンによって行うこと
ができる。予備重合は、好ましくは、重合において用い
られる1種類または複数のオレフィンの内の一つを用い
て行われる。
【0040】本発明の方法で用いられる触媒は担持され
ているのが好ましい。担体への適用は、例えば、製造さ
れたポリオレフィンの粒子形態構造を調節することを可
能にする。メタロセン化合物はここで、最初に担体と反
応した後、助触媒と反応することができる。更に、助触
媒は、最初に担持された後にメタロセン化合物と反応す
ることができる。メタロセン化合物および助触媒の反応
生成物を担持することもまた可能である。適当な担体物
質は、例えば、シリカゲル、酸化アルミニウム、固体ア
ルミノキサンまたは他の無機および有機担体物質、例え
ば、塩化マグネシウムである。別の適当な担体物質は、
微細に分割された形態のポリオレフィン粉末である。
【0041】適当な担体物質は、無機酸化物、カーボネ
ート、例えばチョーク、シリケート、例えばタルクおよ
び表面上にヒドロキシル基を有するポリマーである。特
に適当な担体は、比表面積が50〜1000m2/g、
好ましくは100〜800m2/g、特に、150〜6
50m2/gであり且つその細孔容積が0.2〜3cm3
/g、好ましくは0.4〜3cm3/g、特に、0.6
〜2.7cm3/gの範囲である多孔質酸化物またはケ
イ素および/若しくはアルミニウムの混合酸化物であ
る。粒度は、1〜500μm、好ましくは10〜200
μm、特に、20〜100μmである。ヒドロキシル基
の数は、比表面積および温度前処理に応じて、ヒドロキ
シル基/グラム(担体)が0.5〜50ミリモル、好ま
しくは1〜20ミリモル、特に、1.5〜10ミリモル
の範囲である。このような酸化物はしばしば、担持触媒
の担体として用いるために具体的に製造され且つ商業的
に入手可能である。適当な担体物質としては、更に、有
機化合物およびヒドロキシル基を有するポリマー、例え
ば、多糖、ポリビニルアルコールおよびシクロデキスト
リンがある。
【0042】担体をメタロセン化合物と反応させる前
に、120〜800℃、好ましくは200〜500℃の
温度で乾燥させることによって吸着水を除去すべきであ
り、それは1〜10時間を要することがある。乾燥は、
塩化n−ブチルマグネシウムを用いる担体物質のOH含
量の滴定による分析によって監視される。乾燥後、担体
は、窒素またはアルゴンなどの不活性ガス下において空
気および水を除外して貯蔵される。
【0043】担体とメタロセン化合物との反応は、担体
を不活性溶媒中に懸濁させ、そして溶解したメタロセン
化合物をそれに対して0〜80℃、好ましくは15〜5
5℃の温度で1〜1260分間、好ましくは20〜18
0分間作用させることによって行うことができる。メタ
ロセン化合物対担体の比率は、0.01〜400ミリモ
ル、好ましくは0.02〜10ミリモルのメタロセン化
合物を担体1グラムについて用いるようなヒドロキシル
含量の関数として選択される。生成された酸を中和する
ために、0.01〜400ミリモル/gの塩基、好まし
くは20〜25ミリモルのジメチルアニリンを加える。
【0044】担体に適用するのに適当な溶媒は、脂肪族
または環状脂肪族炭化水素、例えば、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、芳香族炭化水素、例えば、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、石油または水素化ディーゼル油留分またはエー
テル、例えば、ジエチルエーテルおよびTHFなどの溶
媒であり、それらは酸素、硫黄化合物および水分を注意
深く除去されている。好ましいのは、脂肪族または環状
脂肪族炭化水素を使用することである。
【0045】反応時間が経過した後、例えば、濾過また
はデカント法によって上澄み溶液を分離除去する。生成
された触媒中の可溶性成分を除去するために、特に、未
反応の、したがって可溶性のメタロセンを除去するため
に、残留する固体を不活性懸濁媒、例えば、トルエン、
n−デカン、ヘキサン、ディーゼル油またはジクロロメ
タンによって1〜5回洗浄する。
【0046】このようにして製造された担持触媒系は、
真空乾燥粉末として重合系中に計量することができる
し、または溶媒も含みながら再懸濁させることができる
し、そして上述の不活性懸濁媒体の1種類中の懸濁液と
して重合系中に計量することができる。
【0047】オレフィン中に存在する触媒毒を除去する
ためには、アルミニウムアルキル、例えば、トリメチル
アルミニウム、トリエチルアルミニウムまたはトリイソ
ブチルアルミニウムを用いる精製が好都合である。この
精製は、重合系それ自体で行うこともできるしまたは、
重合系に対して加える前に、オレフィンをAl化合物と
接触させた後、再度分離除去する。
【0048】分子量調節剤としておよび/または活性を
増加させるために、必要ならば水素を加える。重合系の
全圧は、0.5〜100バールである。好ましいのは、
5〜64バールの圧力範囲での重合であり、これは産業
界において特に興味深い。
【0049】ここで、メタロセンは、遷移金属に基い
て、溶媒のdm3当たりまたは反応器容量のdm3当たり
10-3〜10-8モル、好ましくは10-4〜10-7モルの
遷移金属の濃度で用いられる。アルミノキサンは、溶媒
のdm3当たりまたは反応器容量のdm3当たり10-5
10-1モル、好ましくは10-4〜10-2モルの濃度で用
いられる。挙げられた他の助触媒は、メタロセンに対し
てほぼ等モル量で用いられる。しかしながら、更に高濃
度もまた理論上可能である。
【0050】重合が懸濁または溶液重合として行われる
場合、チーグラー低圧法に慣用的な不活性溶媒が用いら
れる。例えば、それは脂肪族または環状脂肪族炭化水素
中で行われ、例えば、プロパン、ブタン、ヘキサン、ヘ
プタン、イソオクタン、シクロヘキサン、メチルシクロ
ヘキサンである。石油または水素化ディーゼル油留分を
用いることもまた可能である。トルエンもまた用いるこ
とができる。好ましいのは、液体モノマー中で重合を行
うことである。
【0051】不活性溶媒を用いる場合、モノマーは気体
または液体の形で計量される。
【0052】重合時間は、本発明によって用いる触媒系
が重合活性において小さい時間依存性降下しか示さない
ので、いずれでも望まれることができる。
【0053】触媒、特に、担持触媒系を加える前に、別
のアルミニウムアルキル化合物、例えば、トリメチルア
ルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチル
アルミニウム、トリオクチルアルミニウムまたはイソプ
レニルアルミニウムを反応器に対して更に加えて、重合
系を不活性にすることができる(例えば、オレフィン中
に存在する触媒毒を除去するために、すなわち、掃去剤
として)。これを重合系に対して、反応器内容物のkg
当たり100〜0.01ミリモルAlの濃度で加える。
好ましいのは、反応器内容物のkg当たり10〜0.1
ミリモルAlの濃度のトリイソブチルアルミニウムおよ
びトリエチルアルミニウムである。これは、担持触媒系
の合成においてモルAl/M1比を小さくすることがで
きる。
【0054】本発明のメタロセンは、ポリオレフィンを
製造するための触媒成分として特に適している。本発明
のメタロセンは、更に、改良された担体挙動を有し且つ
反応器沈着物を回避するのに適当である。以下の実施例
は本発明を例証する。
【0055】
【実施例】
実施例1 (4−トリクロロシリル−n−ブチル)(メチル)シラ
ンジイル[ビス(2−メチルインデニル)]ジルコニウ
ムジクロライドの製造 トリクロロシラン0.4g(3ミリモル)およびH2
tCl6・6H2O 10mgを、(3−ブテニル)(メ
チル)シランジイル[ビス(2−メチルインデニル)]
ジルコニウムジクロライド0.52g(1ミリモル)の
トルエン5ml中溶液に対して加えた。室温で24時間
撹拌後、過剰のトリクロロシランおよびトルエンを油ポ
ンプ減圧中において除去した。これは油0.69gを生
じ、それはもはや、1H−NMRスペクトルにおいてビ
ニルプロトンのいずれの共鳴シグナルも示さない。
【0056】実施例2 ジメチルシランジイル[(2−メチルインデニル)(2
−(4′−トリクロロシリル−n−ブチル)インデニ
ル)]ジルコニウムジクロライドの製造 実施例1と同様の方法を用いて、ジメチルシランジイル
[(2−メチルインデニル)(2−(3′−ブテニル)
インデニル)]ジルコニウムジクロライド0.52g
(1ミリモル)を、トリクロロシラン0.25g(1.
8ミリモル)およびH2PtCl6・6H2O 7mgと
反応させた。これは油0.66gを生じ、それはもは
や、1H−NMRスペクトルにおいてビニルプロトンの
いずれの共鳴シグナルも示さない。
【0057】実施例3 シクロペンタジエニル[(ジメチルクロロシリル−n−
ブチルジメチルシリル)シクロペンタジエニル]ジルコ
ニウムジクロライドの製造 実施例1と同様の方法を用いて、シクロペンタジエニル
[3′−ブテニルジメチルシリル)シクロペンタジエニ
ル]ジルコニウムジクロライド0.8g(2ミリモル)
を、ジメチルクロロシラン0.4g(4ミリモル)およ
びH2PtCl6・6H2O 10mgと反応させた。こ
れは油1.1gを生じ、それはもはや、1H−NMRス
ペクトルにおいてビニルプロトンのいずれの共鳴シグナ
ルも示さない。
【0058】実施例4 実施例1と同様の方法を用いて、ビス[シクロペンタジ
エニル[2′−プロペニルジメチルシリル)]ジルコニ
ウムジクロライド0.6g(1.2ミリモル)を、トリ
クロロシラン0.5g(3.7ミリモル)およびH2
tCl6・6H2O 4mgと反応させた。室温で24時
間撹拌後、過剰のシランおよびトルエンを減圧下で除去
して油0.9gを生じ、その1H−NMRスペクトル
は、出発化合物のビニル基が約75%程度までヒドロシ
リル化されたことを示した。
【0059】実施例5 二酸化ケイ素(1.86ミリモルのOH基/g)3gを
トルエン30mlおよびジメチルアニリン1.1ミリモ
ル中に懸濁させた。0℃において、トルエン30ml中
に溶解させた[Cl3Si(CH23Me2SiCp]2
ZrCl2 836mg(1.1ミリモル)を加える。
混合物を50℃で更に10時間撹拌する。固体を濾去
し、各回15mlのジエチルエーテルによって2回、各
回20mlのトルエンによって2回洗浄し、そして減圧
下で乾燥させた。Zr含量:0.3ミリモル/g。
【0060】実施例6 連続して、実施例4からの触媒成分100mg(0.0
3ミリモルのZr)の、メチルアルミノキサンのトルエ
ン中溶液(6ミリモルのアルミニウム)4mlおよびブ
タン700ml中懸濁液を1リットル重合オートクレー
ブ中に入れた。次に、エチレン4バールを通気して最終
圧を4バールにし、そして重合を1時間行った。これ
は、嵩密度が333g/lのポリエチレン65.3gを
生じる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター・ビルダ ドイツ連邦共和国65926 フランクフルト, ローレライシュトラーセ 107 (72)発明者 カルステン・ビンゲル ドイツ連邦共和国65830 クリフテル,エ ルサ−ブランドストレム−シュトラーセ 13−15

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式I 【化1】 (式中、Mは、元素周期表のIVb族、Vb族またはV
    Ib族の金属であり、 Xは同じであるかまたは異なり、それぞれに水素原子、
    ハロゲン原子またはC1〜C40−基であり、 mは1、2または3であり、 nは1または2であり、 Lは同じであるかまたは異なり、それぞれに中心原子M
    に対して配位するπリガンドであり、 M2は同じであるかまたは異なり、それぞれにケイ素原
    子、ゲルマニウム原子またはスズ原子であり、 R1は同じであるかまたは異なり、それぞれにC1〜C20
    −基であり、 R2は同じであるかまたは異なり、それぞれにC1〜C20
    −基または、中心原子Mに対して配位するπリガンドで
    あり、 Aは同じであるかまたは異なり、それぞれに二座配位C
    1〜C40−炭化水素基であり、 Zは同じであるかまたは異なり、それぞれにホウ素原
    子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子またはスズ原子であ
    り、 R3は同じであるかまたは異なり、それぞれに水素原子
    またはC1〜C20−基であり、 oは0、1または2であり、 Halは同じであるかまたは異なり、それぞれにハロゲ
    ン原子であり、そしてpは1、2または3であり、 ここにおいて、R2が、中心原子Mに対して配位するπ
    リガンドである場合、nは1であり、そしてR2がC1
    20−基である場合、nは2である)を有するメタロセ
    ン化合物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の式Iを有する少なくと
    も1種類のメタロセン化合物および少なくとも1種類の
    助触媒を含む触媒成分。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の触媒成分および担体を
    含む担持触媒。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の式Iを有するメタロセ
    ン化合物の存在下での1種類またはそれ以上のオレフィ
    ンの重合によるオレフィンポリマーの製造方法。
  5. 【請求項5】 オレフィン重合のための請求項1に記載
    の式Iを有するメタロセン化合物の使用。
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