JP2023103240A - マルチブロックコポリマー形成用触媒系 - Google Patents

マルチブロックコポリマー形成用触媒系 Download PDF

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D Devore David
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J Arriola Daniel
ルーフ、ゴードン,アール.
R Roof Gordon
シー. ムンロ、ジェフリー
C Munro Jeffrey
ジェイ. ヤング、アンドリュー
J Young Andrew
エム. カーナハン、エドモンド
M Carnahan Edmund
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Abstract

【課題】化学的または物理的特性が異なる2つ以上のセグメントまたはブロックを中に含有するマルチブロックコポリマーの形成に使用するための触媒系、それを使用する重合プロセス、および結果として得られるポリマーを提供する。
【解決手段】(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、(B)等価の重合条件下でプロ触媒(A)によって調製されるポリマーとは化学的または物理的特性が異なるポリマーを調製することができる第2のオレフィン重合プロ触媒と、(C)チェーンシャトリング剤とを組み合わせることで得られる混合物または反応生成物を含む、オレフィン重合触媒系とする。
【選択図】図1

Description

実施形態は、オレフィン重合プロセスにおけるチェーンシャトリング剤の使用を含む
、特定の触媒組成物を使用した、オレフィン重合触媒、その製造、およびポリオレフィン
の生成に関する。
ポリオレフィンの性質および用途は、それらの調製に使用される触媒の特定の特徴に
多かれ少なかれ依存する。特定の触媒組成、活性化条件、立体的および電子的特徴などは
全て、得られるポリマー生成物の特性の要因となり得る。実際、コモノマーの組み込み、
分子量、多分散性、長鎖分岐、および関連する物理特性など(例えば、密度、弾性率、溶
融特性、引張特性、および光学特性)などの多数のポリマー特性は全て、触媒設計の影響
を受け得る。
近年、明確に定義された分子プロ触媒を使用することにより、概して、分岐構造、立
体化学、およびブロックコポリマーの構築を含むポリマーの特性をより高度に制御できる
ようになった。「ハード」(半結晶性または高ガラス転移温度)ブロックと「ソフト」(
低結晶性または低ガラス転移温度の非晶質)ブロックとの両方がポリマー鎖に組み込まれ
るポリマー設計の後者の態様は、特に困難となっている。単一のポリマー分子の一部が少
なくとも2つの異なる触媒によって合成されるように、異なる触媒部位間で成長するポリ
マー鎖を交換することができるチェーンシャトリング剤(CSA)の使用により、ブロッ
クコポリマー形成における進歩が見られてきた。このようにして、異なる立体選択性また
はモノマー選択性などの異なる選択性の触媒の混合物を使用することにより、一般的なモ
ノマー環境からブロックコポリマーを調製することができる。適切な条件下で、効率的な
チェーンシャトリングは、ランダムな長さのハードブロックおよびソフトブロックのラン
ダムな分布を特徴とするマルチブロックコポリマーを生成することができる。
マルチブロックコポリマー調製プロセスにおけるCSAと二元触媒との組み合わせの
出現によってさえ、該プロセスに対するさらなる改善が行われ得る。該プロセスに対する
改善の1つは、反応温度を上げることで、生産速度を上げ、エネルギー消費を減らしなが
ら、依然として商業的に許容可能な触媒効率およびプロセス制御を伴う望ましいオレフィ
ンブロックコポリマー構造を生成することである。そのような改善は、最新技術では実証
されていない。
ある特定の実施形態では、本開示は、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応
生成物を含む組成物に関し、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
、式中、
Mは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、
20は、出現ごとに独立して、水素を含まない5~20個の原子を含有する二価の
芳香族基または不活性に置換された芳香族基であり、
は、水素を含まない3~20個の原子を有する二価の炭化水素もしくはシラン基
、またはそれらの不活性に置換された誘導体であり、
は、出現ごとに独立して、水素を含まない1~20個の原子の一価配位子基であ
るか、または2つのR基は、一緒になって、水素を含まない1~20個の原子の二価配
位子基であり、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含み、
、式中、
は、4族金属であり、
は、窒素、酸素、またはリン含有基であり、
は、ハロ、ヒドロカルビル、またはヒドロカルビルオキシであり、
は、出現ごとに独立して、水素、ハロゲン、またはRであり、
は、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはそのヘテロ原子、特
にそのF、N、SまたはP置換誘導体、より好ましくはC1~20ヒドロカルビルまたは
そのFまたはN置換誘導体、最も好ましくはアルキル、ジアルキルアミノアルキル、ピロ
リル、ピペリデニル、ペルフルオロフェニル、シクロアルキル、(ポリ)アルキルアリー
ル、またはアラルキルである。
ある特定の実施形態では、本開示は、少なくとも1つの付加重合性モノマーの重合に
使用して、マルチブロック(セグメント化)コポリマーを形成するための組成物に関し、
該コポリマーは、1つ以上の化学的または物理的特性が異なる2つ以上のブロックまたは
セグメントを中に含有し、本組成物は、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応
生成物を含み、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含む。
ある特定の実施形態では、本開示は、エチレンおよびエチレン以外の少なくとも1つ
の付加重合性コモノマーの重合に使用して、マルチブロック(セグメント化)コポリマー
を形成するための組成物に関し、該コポリマーは、1つ以上の化学的または物理的特性が
異なる2つ以上のブロックまたはセグメントを中に含有し、本組成物は、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応
生成物を含み、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含む。
ある特定の実施形態では、本開示は、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を含むオレフィン重合触媒系に関し、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含む。
さらなる実施形態では、本開示は、マルチブロック(セグメント化)コポリマーを調
製するためのプロセスに関し、該プロセスは、1つ以上の付加重合性モノマーを、付加重
合条件下で、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応
生成物を含む組成物と接触させることを含み、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含む。
さらなる実施形態では、本開示は、エチレンおよびエチレン以外の少なくとも1つの
共重合性コモノマーを含むマルチブロック(セグメント化)コポリマーを調製するための
プロセスに関し、該プロセスは、エチレンおよびエチレン以外の1つ以上の付加重合性モ
ノマーを、付加重合条件下で、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応
生成物を含む組成物と接触させることを含み、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含む。
さらなる実施形態では、本開示は、マルチブロック(セグメント化)コポリマーを調
製するためのプロセスに関し、該プロセスは、1つ以上の付加重合性モノマーを、付加重
合条件下で、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を含むオレフィン重合触媒系と接触させることを
含み、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含む。
さらなる実施形態では、本開示は、エチレンおよびエチレン以外の少なくとも1つの
共重合性コモノマーを含むマルチブロック(セグメント化)コポリマーを調製するための
プロセスに関し、該プロセスは、エチレンおよびエチレン以外の1つ以上の付加重合性モ
ノマーを、付加重合条件下で、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を含むオレフィン重合触媒系と接触させることを
含み、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含む。
ある特定の実施形態では、前述のプロセスは、マルチブロックコポリマー(好ましく
は、2つ以上のモノマー、特に、エチレンおよびC3~20オレフィンまたはシクロオレ
フィン、その中でも特に、エチレンおよびC3~20α-オレフィンの直鎖マルチブロッ
クコポリマー)などのブロックコポリマーを、相互転化できない複数の触媒を使用して形
成するための連続溶液プロセスの形態をとる。つまり、触媒は化学的に異なる。連続溶液
重合条件下で、本プロセスは、高いモノマー転化率でのモノマー混合物の重合に最適であ
る。これらの重合条件下で、チェーンシャトリング剤から触媒へのシャトリングは、連鎖
成長と比較して有利となり、マルチブロックコポリマー、特に本開示による直鎖マルチブ
ロックコポリマーが高効率で形成される。
本開示の別の実施形態では、セグメント化コポリマー(マルチブロックコポリマー)
、特に、エチレンを重合形態で含むコポリマーが提供され、該コポリマーは、コモノマー
含有量もしくは密度、または他の化学的もしくは物理的特性が異なる2つ以上(好ましく
は3つ以上)のセグメントを中に含有する。コポリマーは、好ましくは、10.0以下(
例えば、9.0以下、8.0以下、7.0以下、6.0以下、5.0以下、4.0以下、
3.0以下、2.8以下など)の分子量分布Mw/Mnを保有する。最も好ましくは、本
開示のポリマーはエチレンマルチブロックコポリマーである。
本開示のさらに別の実施形態では、前述のセグメント化またはマルチブロックコポリ
マーの官能化誘導体が提供される。
図1は、本開示の重合プロセスで生じるチェーンシャトリングプロセスを例示する。 図2Aは、125~155℃の反応器温度範囲で本発明の比較CSAと二元触媒との組み合わせによって調製されるOBC樹脂についてのTGICを提供する。 図2Bは、125~155℃の反応器温度範囲で本発明の比較CSAと二元触媒との組み合わせによって調製されるOBC樹脂についてのTGICを提供する。 図3Aは、125~155℃の反応器温度範囲で本発明の比較CSAと二元触媒との組み合わせによって調製されるOBC樹脂についてのCEFを提供する。 図3Bは、125~155℃の反応器温度範囲で本発明の比較CSAと二元触媒との組み合わせによって調製されるOBC樹脂についてのCEFを提供する。 図4は、TGIC法に関する。 図5は、TGIC法に関する。
定義
元素周期表への全ての言及は、CRC Press,Inc.,2003によって出
版および著作権保護された元素周期表を指す。また、族(単数または複数)へのいかなる
言及も、族の番号付けのためのIUPACシステムを使用するこの元素周期表に反映され
る族(単数または複数)に対するものとする。相反する記載がない限り、文脈から黙示的
でない限り、または当該技術分野で慣習的でない限り、全ての部およびパーセントは重量
に基づき、全ての試験方法は本開示の出願日時点で最新のものである。米国特許慣行のた
め、参照されるいかなる特許、特許出願、または公開物の内容の全体も、特に合成技術、
製品設計および加工設計、ポリマー、触媒、定義(本開示に具体的に提供されるいかなる
定義とも矛盾しない程度まで)の開示、ならびに当該技術分野における一般的知識に関し
て、参照により組み込まれる(またはその米国版に相当するものの全体が、参照によりそ
のように組み込まれる)。
本開示における数の範囲は、本明細書に開示の組成物に関する場合、概数であり、し
たがって別段に指定されない限り、範囲外の値を含み得る。数値範囲には、下限値および
上限値(これらを含む)からの全ての値が含まれ、分数または小数が含まれる。
「チェーンシャトリング剤」および「連鎖移動剤」という用語は、当業者に知られて
いるものを指す。具体的には、「シャトリング剤」または「チェーンシャトリング剤」と
いう用語は、重合条件下で様々な活性触媒部位間でポリメリル移動を引き起こすことがで
きる化合物または化合物の混合物を指す。即ち、ポリマーフラグメントの移動は、容易か
つ可逆的な様式で活性触媒部位へのおよびそこからの両方で起こる。シャトリング剤また
はチェーンシャトリング剤とは対照的に、いくつかの主族アルキル化合物のような単に「
連鎖移動剤」として作用する薬剤は、例えば、連鎖移動剤上のアルキル基を触媒上の成長
中のポリマー鎖と交換することができ、これは一般にポリマー鎖の成長の停止をもたらす
。この場合、主族中心は、チェーンシャトリング剤が行うような様式で、触媒部位との可
逆的移動に関与するのではなく、死んだポリマー鎖の貯蔵所として作用し得る。望ましく
は、チェーンシャトリング剤とポリアリール鎖との間に形成された中間体は、この中間体
と他の任意の成長ポリメリル鎖との間の交換に対して十分に安定ではなく、したがって連
鎖停止は比較的まれである。
本明細書で使用される「プロ触媒」または「触媒前駆体」という用語は、活性化共触
媒と組み合わされると、不飽和モノマーの重合が可能である遷移金属種を指す。例えば、
CpZr(CHは、触媒前駆体であり、活性化共触媒と組み合わせると、不飽和
モノマーの重合が可能である活性触媒種「CpZr(CH」となる。明確にする
ために、「プロ触媒」、「遷移金属触媒」、「遷移金属触媒前駆体」、「触媒」、「触媒
前駆体」、「重合触媒または触媒前駆体」、「金属錯体」、「錯体」、「金属-配位子錯
体」などの用語、および同様の用語は、本開示において交換可能であるように意味される
。「触媒」または「プロ触媒」には、当技術分野において既知のもの、ならびにWO20
05/090426、WO2005/090427、WO2007/035485、WO
2009/012215、WO2014/105411、米国特許公開第2006/01
99930号、同第2007/0167578号、同第2008/0311812号、お
よび米国特許第7,355,089(B2)号、同第8,058,373(B2)号、お
よび同第8,785,554(B2)号に開示されているものが含まれ、これらは全て参
照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
「共触媒」または「活性化剤」は、プロ触媒を、プロ触媒と組み合わせるかまたはプ
ロ触媒に接触することによって活性化して、活性触媒組成物を形成することができる、当
技術分野において既知のもの、例えばWO2005/090427および米国特許第8,
501,885(B2)号に開示されているものを指す。
「付加重合条件」、「重合条件」という用語、および同様の用語は、不飽和モノマー
の重合のための当業者に知られている条件を指す。
「ポリマー」は、同じ種類であるか異なる種類であるかにかかわらず、モノマーを重
合することによって調製される化合物を指す。したがって、ポリマーという一般的な用語
は、通常、1種類のモノマーのみから調製されたポリマーを指すために使用されるホモポ
リマーという用語および以下に定義されるインターポリマーという用語を包含する。それ
はまた、全ての形態のインターポリマー、例えば、ランダム、ブロック、均質、不均質な
どを包含する。「インターポリマー」および「コポリマー」とは、少なくとも2つの異な
る種類のモノマーの重合によって調製されたポリマーを指す。これらの総称には、古典的
なコポリマー、即ち、2種の異なる種類のモノマーから調製されるポリマー、および2種
を超える異なる種類のモノマーから調製されるポリマー、例えば、ターポリマー、テトラ
ポリマーなどの両方が含まれる。「ポリエチレン」という用語は、エチレンのホモポリマ
ーおよびエチレンとエチレンが少なくとも50モルパーセントを構成する1つ以上のC3
~8のα-オレフィンとのコポリマーを含む。「結晶性」という用語は、用いられる場合
、示差走査熱量測定(DSC)または同等の技法によって決定して、第1次転移または結
晶融点(Tm)を保有するポリマーを指す。この用語は、「半結晶性」という用語と互換
的に使用され得る。「非晶質」という用語は、示差走査熱量測定法(DSC)または同等
の技法によって決定して、結晶融点を欠いているポリマーを指す。
「オレフィンブロックコポリマー(OBC)」、「ブロックコポリマー」、「マルチ
ブロックコポリマー」、または「セグメント化コポリマー」という用語は、好ましくは直
鎖状に結合した2つ以上の化学的に異なる領域またはセグメント(「ブロック」と呼ばれ
る)を含むポリマー、即ちペンダント型またはグラフト化形態ではなく、重合した官能基
に関して(共有結合で)端から端まで結合した化学的に区別される単位を含むポリマーを
指す。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種類、密度、結晶化度の
量、結晶化度の種類(例えば、ポリエチレン対ポリプロピレン)、そのような組成のポリ
マーに起因する結晶のサイズ、立体規則性の種類もしくは程度(アイソタクチックもしく
はシンジオタクチック)、部位規則性もしくは部位不規則性、長鎖分岐もしくは超分岐を
含む分岐の量、均一性、および/または任意の他の化学的もしくは物理的特性において異
なり得る。例えば、オレフィンブロックコポリマーは、コモノマー含有量がより低い「ハ
ードブロック」(半結晶性または高いガラス転移温度)およびコモノマー含有量がより高
い「ソフトブロック」(低い結晶化度、またはガラス転移温度が低い非晶質)を含み得る
。逐次モノマー付加、流動性触媒、またはアニオン重合技術によって生成されたコポリマ
ーを含む先行技術のブロックコポリマーと比較して、本開示のブロックコポリマーは、好
ましい実施形態では触媒と組み合わせたシャトリング剤(複数可)の効果のために、ポリ
マー多分散性(PDIまたはMw/Mn)の固有の分布、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、連続プロセスで生成される
場合、ブロックコポリマーは、望ましくは、1.0~10.0(例えば、1.0~9.0
、1.0~8.0、1.0~7.0、1.0~6.0、1.0~5.0、1.0~4.0
、1.0~3.5、1.0~3.0、1.7~2.9、1.8~2.5、1.8~2.2
、および/または1.8~2.1)のPDIを保有する。半バッチプロセスで生成される
場合、ブロックポリマーは、望ましくは、1.0~10.0(例えば、1.0~9.0、
1.0~8.0、1.0~7.0、1.0~6.0、1.0~5.0、1.0~4.0、
1.0~3.5、1.0~3.0、1.7~2.9、1.8~2.5、1.8~2.2、
および/または1.8~2.1)のPDIを保有する。
「エチレンマルチブロックコポリマー」という用語は、エチレンと1つ以上の共重合
性コモノマーとを含むマルチブロックコポリマーを意味し、エチレンは、ポリマー中の少
なくとも1つのブロックまたはセグメントの複数の重合モノマー単位、好ましくは少なく
とも90モルパーセント、より好ましくは少なくとも95モルパーセント、最も好ましく
は少なくとも98モルパーセントのブロックを含む。総ポリマー重量に基づいて、本開示
のエチレンマルチブロックコポリマーは、好ましくは25~97重量パーセント、より好
ましくは40~96重量パーセント、さらにより好ましくは55~95重量パーセント、
最も好ましくは65~85重量パーセントのエチレン含有量を有する。
2つ以上のモノマーから形成されたそれぞれの識別可能なセグメントまたはブロック
が、単一のポリマー鎖に結合されているため、ポリマーは、標準的な選択的抽出技術を用
いて完全に分画することができない。例えば、比較的結晶質である領域(高密度セグメン
ト)および比較的非結晶質である領域(低密度セグメント)を含有するポリマーは、異な
る溶媒を用いて選択的に抽出または分画することができない。好ましい実施形態では、ジ
アルキルエーテルまたはアルカン溶媒のいずれかを使用して抽出可能なポリマーの量は、
総ポリマー重量の10パーセント未満、好ましくは7パーセント未満、より好ましくは5
パーセント未満、最も好ましくは2パーセント未満である。
加えて、本開示のマルチブロックコポリマーは、ポアソン分布ではなくシュルツ-フ
ローリー分布に適合するPDIを保有することが望ましい。本重合プロセスの使用により
、多分散ブロック分布およびブロックサイズの多分散分布の両方を有する生成物が得られ
る。これにより、改善された識別可能な物理的特性を有するポリマー生成物の形成が生じ
る。多分散ブロック分布の理論的利点は、Potemkin,Physical Rev
iew E(1998)57(6),pp.6902-6912、およびDobryni
n,J.Chem.Phys.(1997)107(21),pp.9234-9238
において既にモデル化され論じられている。
さらなる実施形態では、本開示のコポリマー、特に連続溶液重合反応器で生成される
ものは、ブロック長の最確分布を有する。本開示による例示的なコポリマーは、末端ブロ
ックを含む4つ以上のブロックまたはセグメントを含むマルチブロックコポリマーである
結果として得られたポリマーの以下の数学的処理は、本開示のポリマーに適用される
と考えられる理論的に導出されたパラメータに基づいており、特に定常状態の連続したよ
く混合された反応器において、2つ以上の触媒を使用して調製された結果として得られた
ポリマーのブロック長が、pが触媒iからのブロック配列に関する伝搬の確率である様
式で導出された最確分布に各々従うことになることを示す。理論的処理は、当該技術分野
で既知の標準的な仮定および方法に基づいており、鎖またはブロックの長さの影響を受け
ない質量作用反応速度式の使用を含む、分子構造に対する重合速度の影響の予測に使用さ
れる。そのような方法は、W.H.Ray,J.Macromol.Sci.,Rev.
Macromol.Chem.,C8,1(1972)、およびA.E.Hamiele
c and J.F.MacGregor,“Polymer Reaction En
gineering”,K.H.Reichert and W.Geisler,Ed
s.,Hanser,Munich,1983で以前に開示されている。加えて、同じ触
媒によって形成された隣接する配列が単一のブロックを形成することが仮定される。触媒
iの場合、長さnの配列の割合はX[n]によって付与され、ここで、nは、ブロック
内のモノマー単位の数を表す1から無限の整数である。
[n]=(1-p)p (n-1)ブロック長の最確分布
各触媒は、伝播の確率(p)を有し、一意の平均ブロック長および分布を有するポ
リマーセグメントを形成する。最も好ましい実施形態では、伝播の確率は次のように定義
される:
各触媒について、i={1,2...}であり、ここで、
Rp[i]=触媒iによるモノマー消費速度(モル/L)、
Rt[i]=触媒iの連鎖移動および停止の合計速度(モル/L)、
Rs[i]=休止ポリマーによる他の触媒へのチェーンシャトリング速度(モル/L
)、および
[C]=触媒iの濃度(モル/L)。
休止ポリマー鎖は、CSAに結合しているポリマー鎖を指す。全体的なモノマー消費
またはポリマー伝播速度Rp[i]は、総モノマー濃度[M]を乗じた見かけの速度定数
を使用して次のように定義される。
以下に、水素への連鎖移動(H)、ベータ水素化物の除去、およびチェーンシャト
リング剤(CSA)への連鎖移動についての値を含む合計連鎖移動速度を付与する。反応
器の滞留時間はθで付与され、添字付きの各k値は速度定数である。
Rt[i]=θkH2i[H][C]+θkβi[C]+θkai[CSA]
[C
二元触媒系の場合、触媒1と2との間のポリマーのチェーンシャトリング速度は以下
のとおりである。
Rs[1]=Rs[2]=θka1[CSA]θka2[C][C
2つを超える触媒を用いる場合には、Rs[i]の理論関係における追加の項および
複雑性が生じるが、結果として得られるブロック長分布が最確であるという究極的結論に
は影響しない。
化学化合物に関して使用される場合、特に別途示されない限り、単数は全ての異性形
態を含み、その逆もまた同様である(例えば、「ヘキサン」は個別にまたは集団的にヘキ
サンの全ての異性体を含む)。「化合物」および「錯体」という用語は、本明細書では互
換的に使用され、有機化合物、無機化合物、および有機金属化合物を指す。「原子」とい
う用語は、イオン状態に関係なく、つまり、これが電荷または部分電荷を帯びているか、
あるいは別の原子に結合しているかに関係なく、元素の最小成分を指す。「ヘテロ原子」
という用語は、炭素または水素以外の原子を指す。好ましいヘテロ原子には、F、Cl、
Br、N、O、P、B、S、Si、Sb、Al、Sn、As、Se、およびGeが含まれ
る。
「ヒドロカルビル」という用語は、水素および炭素原子のみを含有し、分岐鎖状また
は非分岐鎖状の、飽和または不飽和、環式、多環式、または非環式の種を含む一価置換基
を指す。例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルカジエニル基
、シクロアルケニル基、シクロアルカジエニル基、アリール基、およびアルキニル基が含
まれる。「置換ヒドロカルビル」は、1つ以上の非ヒドロカルビル置換基で置換されたヒ
ドロカルビル基を指す。「ヘテロ原子含有ヒドロカルビル」または「ヘテロヒドロカルビ
ル」という用語は、水素または炭素以外の少なくとも1つの原子が1つ以上の炭素原子お
よび1つ以上の水素原子と共に存在する一価の基を指す。「ヘテロカルビル」という用語
は、1つ以上の炭素原子および1つ以上のヘテロ原子を含有し、水素原子を含有しない基
を指す。炭素原子と任意のヘテロ原子との間の結合、および任意の2つのヘテロ原子間の
結合は、単一または複数の共有結合または配位結合または他の供与結合であり得る。この
ため、ヘテロシクロアルキル基、アリール置換ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール
基、アルキル置換ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ジヒドロカルビ
ルボリル基、ジヒドロカルビルホスフィノ基、ジヒドロカルビルアミノ基、トリヒドロカ
ルビルシリル基、ヒドロカルビルチオ基、またはヒドロカルビルセレノ基で置換されたア
ルキル基は、用語ヘテロアルキルの範囲内である。好適なヘテロアルキル基の例には、シ
アノメチル基、ベンゾイルメチル基、(2-ピリジル)メチル基、およびトリフルオロメ
チル基が含まれる。
本明細書で使用される場合、「芳香族」という用語は、(4δ+2)π電子を含む多
原子環式共役環系を指し、δは1以上の整数である。2つ以上の多原子環式環を含む環系
に関して本明細書で使用される「融合」という用語は、その少なくとも2つの環に関して
、少なくとも1対の隣接原子が両方の環に含まれることを意味する。「アリール」という
用語は、単一の芳香環、あるいは一緒に融合、共有結合、またはメチレンもしくはエチレ
ン部分などの共通基に結合した複数の芳香環であってもよい一価の芳香族置換基を指す。
芳香環(複数可)の例には、とりわけ、フェニル、ナフチル、アントラセニル、およびビ
フェニルが含まれる。
「置換アリール」は、任意の炭素に結合した1つ以上の水素原子が、1つ以上の官能
基、例えば、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシ
クロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、アルキルハロ(例えば、CF
、ヒドロキシ、アミノ、ホスフィド、アルコキシ、アミノ、チオ、ニトロ、ならびに、芳
香環(複数可)に縮合し、共有結合またはメチレンもしくはエチレン部分などの共通基に
結合した飽和および不飽和両方の環状炭化水素によって代置される、アリール基を指す。
共通の連結基は、ベンゾフェノン中のようなカルボニル、またはジフェニルエーテル中の
ようなに酸素、またはジフェニルアミン中のような窒素であってもよい。
所与の触媒によって生成されるコポリマーの場合、コポリマー中のコモノマーとモノ
マーとの相対量、したがってコポリマー組成は、コモノマーとモノマーとの相対反応速度
によって決定される。数学的に、コモノマーとモノマーとのモル比は、以下によって付与
される:
ここで、Rp2およびRp1は、それぞれ、コモノマーの重合速度およびモノマーの
重合速度であり、FおよびFは、コポリマー中の各々のモル分率である。F+F
=1であるので、この等式を以下のものに再配列することができる。
コモノマーおよびモノマーの個々の重合速度は、典型的には、温度、触媒、およびモ
ノマー/コモノマー濃度の複雑な関数である。反応媒体中のコモノマー濃度がゼロに減る
ときの極限において、Rp2はゼロに減り、Fはゼロになり、ポリマーは純粋なモノマ
ーで構成される。反応器内にモノマーが存在しない制限的な場合、Rp1はゼロになり、
は1である(コモノマーが単独で重合できる場合)。
ほとんどの均一触媒では、反応器内のコモノマーとモノマーとの割合が、末端共重合
モデルまたは最後から2番目の共重合モデルのいずれかに従って決定して、ポリマー組成
の大部分を決定する。
挿入された最後のモノマーの属性が後続のモノマーの挿入速度を決定付けるランダム
コポリマーには、末端共重合モデルが用いられる。このモデルでは、この種類の挿入反応

ここで、Cは触媒を表し、Mはモノマーiを表し、kijは以下の速度式を有す
る速度定数である。
反応媒体中のコモノマーのモル分率(i=2)は、以下の等式によって定義される。
George Odian,Principles of Polymerizat
ion,Second Edition,John Wiley and Sons,1
970に開示されているように、コモノマー組成の簡単な等式を次のように導出すことが
できる。
この等式から、ポリマー中のコモノマーのモル分率は、反応媒体中のコモノマーのモ
ル分率、および挿入速度定数に関して以下のように定義された2つの温度依存反応性比に
のみ依存する。
あるいは、最後から2番目の共重合モデルでは、成長中のポリマー鎖に挿入された最
後2つのモノマーの属性が、その後のモノマー挿入の速度を決定付ける。重合反応は、以
下の形態であり、
個々の速度式は、以下のとおりである。
コモノマー含有量は次のように計算することができ(これも上記のGeorge O
dianで開示されている)、
式中、Xは次のように定義され、
反応性比は次のように定義される。
このモデルでも、ポリマー組成は、反応器内の温度依存反応性比およびコモノマーモ
ル分率のみの関数である。逆になったコモノマーまたはモノマーの挿入が発生し得る場合
、または3つを超えるモノマーの共重合の場合にも同じことが言える。
前述のモデルで使用するための反応性比は、周知の理論手法を使用して予測するか、
または実際の重合データから経験的に導出され得る。好適な理論手法は、例えば、B.G
.Kyle,Chemical and Process Thermodynamic
s,Third Addition,Prentice-Hall,1999 and
in Redlich-Kwong-Soave(RKS)Equation of S
tate,Chemical Engineering Science,1972,p
p.1197-1203に開示されている。市販のソフトウェアプログラムを使用して、
経験的に導出されたデータからの反応性比の導出を支援してもよい。そのようなソフトウ
ェアの一例は、Aspen Technology,Inc.,Ten Canal P
ark,Cambridge,MA 02141-2201 USAからのAspen
Plusである。
前述の理論的考察に基づいて、本開示は、2つ以上の付加重合性モノマー、特にエチ
レンおよび少なくとも1つの共重合性コモノマーの重合に使用して、高分子量のセグメン
ト化コポリマー(マルチブロックコポリマー)を形成するための組成物または触媒系に代
替的に関連していてもよく、該コポリマーは、本明細書でさらに開示される1つ以上の化
学的または物理的特性が異なる2つ以上(好ましくは3つ以上)のセグメントまたはブロ
ックを中に含有し、触媒系または組成物は、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)等価の重合条件下で第1のオレフィン重合プロ触媒(A)によって調製される
ポリマーとは化学的または物理的特性が異なるポリマーを調製することができる第2のオ
レフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応
生成物を含み、
ここで、
第1のオレフィン重合プロ触媒のr(r1A)、および
第2のオレフィン重合プロ触媒のr(r1B)は、
重合条件下での反応性比の比(r1A/r1B)が0.5以下(例えば、0.25以
下、0.125以下、0.08以下、0.04以下)となるように選択される。
加えて、2つ以上の付加重合性モノマー(特にエチレンおよび少なくとも1つの共重
合性コモノマー)の重合に使用して、高分子量のセグメント化コポリマー(マルチブロッ
クコポリマー)を形成するためのプロセス、好ましくは溶液プロセス(および最も好まし
くは連続溶液プロセス)がここで提供され、該コポリマーは、本明細書でさらに開示され
る1つ以上の化学的または物理的特性が異なる2つ以上(好ましくは3つ以上)のセグメ
ントまたはブロックを中に含有し、本プロセスは、重合条件下で2つ以上の付加重合性モ
ノマー(特にエチレンおよび少なくとも1つの共重合性コモノマー)を、触媒系または組
成物と組み合わせるステップを含み、この触媒系または組成物は、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)等価の重合条件下で第1のオレフィン重合プロ触媒(A)によって調製される
ポリマーとは化学的または物理的特性が異なるポリマーを調製することができる第2のオ
レフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応
生成物を含み、
ここで、
第1のオレフィン重合プロ触媒のr(r1A)、および
第2のオレフィン重合プロ触媒のr(r1B)は、
重合条件下での反応性比の比(r1A/r1B)が0.5以下(例えば、0.25以
下、0.125以下、0.08以下、0.04以下)となるように選択される。
さらに、2つ以上の付加重合性モノマー(それぞれ、モノマーおよびコモノマー(複
数可)を指す)、特にエチレンおよび少なくとも1つの共重合性コモノマーの重合に使用
して、高分子量のセグメント化コポリマー(マルチブロックコポリマー)を形成するため
の組成物または触媒系がここで提供され、該コポリマーは、本明細書でさらに開示される
1つ以上の化学的または物理的特性が異なる2つ以上(好ましくは3つ以上)のセグメン
トまたはブロックを中に含有し、この触媒系または組成物は、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)等価の重合条件下で第1のオレフィン重合プロ触媒(A)によって調製される
ポリマーとは化学的または物理的特性が異なるポリマーを調製することができる第2のオ
レフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応
生成物を含み、ここで、
第1のオレフィン重合プロ触媒から得られるコポリマーのモルパーセントでのコモノ
マー含有量(F)、および
第2のオレフィン重合プロ触媒から得られるコポリマーのモルパーセントでのコモノ
マー含有量(F)は、
重合条件下での比(F/F)が2以上(例えば、4以上、10以上、15以上、
および20以上)になるように選択される。
加えて、2つ以上の付加重合性モノマー(それぞれ、モノマーおよびコモノマー(複
数可)を指す)、特にエチレンおよび少なくとも1つの共重合性コモノマーの重合に使用
して、高分子量のセグメント化コポリマー(マルチブロックコポリマー)を形成するため
のプロセス、好ましくは溶液プロセス(より好ましくは連続溶液プロセス)がここで提供
され、該コポリマーは、本明細書でさらに開示される1つ以上の化学的または物理的特性
が異なる2つ以上(好ましくは3つ以上)のセグメントまたはブロックを中に含有し、本
プロセスは、重合条件下で、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)等価の重合条件下で第1のオレフィン重合プロ触媒(A)によって調製される
ポリマーとは化学的または物理的特性が異なるポリマーを調製することができる第2のオ
レフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせるステップを含み、ここで、
第1のオレフィン重合プロ触媒から得られるコポリマーのモルパーセントでのコモノ
マー含有量(F)、および
第2のオレフィン重合プロ触媒から得られるコポリマーのモルパーセントでのコモノ
マー含有量(F)は、
重合条件下での比(F/F)が2以上(例えば、4以上、10以上、15以上、
および20以上)になるように選択され、ポリマー生成物を回収する。
モノマー
本開示のオレフィンブロックコポリマーまたはマルチブロックコポリマーの調製にお
ける使用に好適なモノマーには、エチレンおよびエチレン以外の1つ以上の付加重合性モ
ノマー(即ち、コモノマー)が含まれる。好適なコモノマーの例としては、3~30個、
好ましくは3~20個の炭素原子の直鎖または分岐α-オレフィン、例えば、プロピレン
、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-l
-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1
-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、および1-エイコセン;3~3
0個、好ましくは3~20個の炭素原子のシクロオレフィン、例えば、シクロペンテン、
シクロヘプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラシクロドデセン
、および2-メチル-1,4,5,8-ジメタノ-1,2,3,4,4a,5,8,8a
-オクタヒドロ-ナフタレン;ジおよびポリオレフィン、例えば、ブタジエン、イソプレ
ン、4-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ペンタジエン、1,4-ペンタジエン
、1,5-ヘキサジエン、1,4-ヘキサジエン、1,3-ヘキサジエン、1,3-オク
タジエン、1,4-オクタジエン、1,5-オクタジエン、1,6-オクタジエン、1,
7-オクタジエン、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエ
ン、7-メチル-1,6-オクタジエン、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジ
エン、および5,9-ジメチル,4,8-デカトリエン;芳香族ビニル化合物、例えば、
モノまたはポリアルキルスチレン(スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン
、p-メチルスチレン、o,p-ジメチルスチレン、o-エチルスチレン、m-エチルス
チレン、およびp-エチルスチレンを含む)、ならびに官能基含有誘導体、例えば、メト
キシスチレン、エトキシスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、酢酸ビニル
ベンジル、ヒドロキシスチレン、o-クロロスチレン、p-クロロスチレン、ジビニルベ
ンゼン、3-フェニルプロペン、4-フェニルプロペン、α-メチルスチレン、塩化ビニ
ル、1,2-ジフルオロエチレン、1,2-ジクロロエチレン、テトラフルオロエチレン
、および3,3,3-トリフルオロ-l-プロペンが挙げられる。
チェーンシャトリング剤(CSA)
「シャトリング剤」という用語は、重合条件下で、組成物/触媒系/プロセスに含ま
れる触媒の少なくとも2つの活性触媒部位の間でポリメリル交換を引き起こすことができ
る、本開示の組成物/触媒系/プロセスに用いられる化合物または化合物の混合物を指す
。即ち、ポリマー断片の移動は、活性触媒部位のうちの1つ以上に対しておよびそれらか
らの両方で起こる。シャトリング剤とは対照的に、「連鎖移動剤」は、ポリマー鎖の成長
の停止を引き起こし、触媒から移動剤への成長ポリマーの1回の移動に相当する。好まし
くは、シャトリング剤は、0.01~100、より好ましくは0.1~10、最も好まし
くは0.5~2.0、最も極めて好ましくは0.8~1.2の活性比R/R
を有する。Rは、シャトリング剤を介した触媒A活性部位から触媒B活性部位への
ポリマー移動速度であり、Rは、逆ポリマー移動速度、即ち、シャトリング剤を介
した触媒B活性から始まる触媒A活性部位への交換速度である。望ましくは、シャトリン
グ剤とポリメリル鎖との間に形成される中間体は、連鎖停止が比較的まれであるように、
十分に安定である。望ましくは、3つの区別可能なポリマーセグメントまたはブロックを
達成する前に、シャトル-ポリマー生成物の90パーセント未満、好ましくは75パーセ
ント未満、より好ましくは50パーセント未満、最も望ましくは10パーセント未満が停
止される。理想的には、チェーンシャトリングの速度(ポリマー鎖を触媒部位からチェー
ンシャトリング剤に、次に触媒部位に戻して移動させるのに必要な時間によって定義され
る)は、ポリマー停止の速度と同等、またはそれよりも速く、さらには最大でポリマーの
停止速度よりも10倍、またはさらには100倍速い。これにより、ポリマーの伝播と同
じ時間スケールでポリマーブロックが形成されるようになる。
本明細書での使用に好適なチェーンシャトリング剤には、少なくとも1つのC1~2
ヒドロカルビル基を含む、1、2、12、または13族の金属化合物または錯体、好ま
しくは、各ヒドロカルビル基に1~12個の炭素を含むヒドロカルビル置換マグネシウム
、アルミニウム、ガリウム、または亜鉛化合物、およびそのプロトン源との反応生成物が
含まれる。好ましいヒドロカルビル基は、アルキル基、好ましくは、直鎖状または分岐状
2~8アルキル基である。本発明で使用するために最も好ましいシャトリング剤は、ト
リアルキルアルミニウムおよびジアルキル亜鉛化合物、特にトリエチルアルミニウム、ト
リ(i-プロピル)アルミニウム、トリ(i-ブチル)アルミニウム、トリ(n-ヘキシ
ル)アルミニウム、トリ(n-オクチル)アルミニウム、トリエチルガリウム、またはジ
エチル亜鉛である。追加の好適なシャトリング剤には、上述の有機金属化合物、好ましく
はトリ(C1~8)アルキルアルミニウムもしくはジ(C1~8)アルキル亜鉛化合物、
特にトリエチルアルミニウム、トリ(i-プロピル)アルミニウム、トリ(i-ブチル)
アルミニウム、トリ(n-ヘキシル)アルミニウム、トリ(n-オクチル)アルミニウム
、またはジエチル亜鉛を、化学量論量未満(ヒドロカルビル基の数に対して)の二級アミ
ンまたはヒドロキシル化合物、特にビス(トリメチルシリル)アミン、t-ブチル(ジメ
チル)シロキサン、2-ヒドロキシメチルピリジン、ジ(n-ペンチル)アミン、2,6
-ジ(t-ブチル)フェノール、エチル(l-ナフチル)アミン、ビス(2,3,6,7
-ジベンゾ-l-アザシクロヘプタンアミン)、または2,6-ジフェニルフェノールと
組み合わせることによって形成される反応生成物または混合物が含まれる。金属原子あた
り1つのヒドロカルビル基が残るように、十分なアミンまたはヒドロキシル試薬が使用さ
れる。シャトリング剤として本開示において最も有用な前述の組み合わせの主な反応生成
物は、n-オクチルアルミニウムジ(ビス(トリメチルシリル)アミド)、i-プロピル
アルミニウムビス(ジメチル(t-ブチル)シロキシド)、およびn-オクチルアルミニ
ウムジ(ピリジニル-2-メトキシド)、i-ブチルアルミニウムビス(ジメチル(t-
ブチル)シロキサン)、i-ブチルアルミニウムビス(ジ(トリメチルシリル)アミド)
、n-オクチルアルミニウムジ(ピリジン-2-メトキシド)、i-ブチルアルミニウム
ビス(ジ(n-ペンチル)アミド)、n-オクチルアルミニウムビス(2,6-ジ-t-
ブチルフェノキシド)、n-オクチルアルミニウムジ(エチル(l-ナフチル)アミド)
、エチルアルミニウムビス(t-ブチルジメチルシロキシド)、エチルアルミニウムジ(
ビス(トリメチルシリル)アミド)、エチルアルミニウムビス(2,3,6,7-ジベン
ゾ-1-アザシクロヘプタンアミド)、n-オクチルアルミニウムビス(2,3,6,7
-ジベンゾ-l-アザシクロヘプタンアミド)、n-オクチルアルミニウムビス(ジメチ
ル(t-ブチル)シロキシド、エチル亜鉛(2,6-ジフェニルフェノキシド)、および
エチル亜鉛(t-ブトキシド)である。
本開示のさらなる実施形態では、好適なチェーンシャトリング剤には、二価金属(例
えば、Zn)、三価金属(例えば、Al)、または二価金属と三価金属との混合物を含有
する金属アルキルが含まれる。ある特定の実施形態では、チェーンシャトリング剤は、ジ
アルキル亜鉛などの二価金属アルキルである。ある特定の実施形態では、チェーンシャト
リング剤は、トリアルキルアルミニウムなどの三価金属アルキルである。ある特定の実施
形態では、有機金属化合物は、二価金属アルキル(例えば、ジアルキル亜鉛)と三価金属
アルキル(例えば、トリアルキルアルミニウム)との混合物である。ある特定の実施形態
では、チェーンシャトリング剤は、99:1~1:99(例えば、95:5~50:50
、90:10~80:20、90:10~70:30など)の三価/二価金属比の三価金
属と二価金属との混合物である。ある特定の実施形態では、チェーンシャトリング剤は、
アルミニウムと亜鉛金属との混合物を、99:1~1:99(例えば、95:5~50:
50、90:10~80:20、90:10~70:30など)のアルミニウム/亜鉛比
で含有する金属アルキルである。
ある触媒または触媒の組み合わせに好適なシャトリング剤は、異なる触媒または触媒
の組み合わせで使用するのに必ずしも良好またはさらには満足のいくものではない場合が
あることを当業者は理解することになる。いくつかの可能性のあるシャトリング剤は、1
つ以上の触媒の性能に悪影響を与える可能性があり、それを理由に使用が望ましくない場
合もある。したがって、チェーンシャトリング剤の活性は、望ましいポリマー特性を達成
するために、触媒の触媒活性と均衡がとれていることが望ましい。本開示のいくつかの実
施形態では、最大可能速度よりも低いチェーンシャトリング活性(連鎖移動の速度によっ
て測定して)を有するシャトリング剤の使用によって最良の結果が得られてもよい。
しかし、一般には、好ましいシャトリング剤は、最高のポリマー移動速度と最高の移
動効率(連鎖停止の発生率の低下)を保有する。そのようなシャトリング剤は、低濃度で
使用しても、所望の程度のシャトリングを達成し得る。加えて、そのようなシャトリング
剤により、可能な限り最短のポリマーブロック長の生成がもたらされる。反応器内のポリ
マーの有効分子量が減少し、それにより反応混合物の粘度が低下し、結果として運転コス
トが低下するという事実により、単一交換部位を有するチェーンシャトリング剤を使用す
ることが極めて望ましい。
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)
本開示の第1のオレフィン重合プロ触媒(A)の範囲内にある好適なプロ触媒には、
所望の組成または種類のポリマーの調製に適合し、チェーンシャトリングによる可逆的連
鎖移動が可能な以下で考察する触媒/錯体が含まれる。上述のように、本明細書で使用さ
れる「プロ触媒」、「触媒」、「金属錯体」、および「錯体」という用語は、交換可能で
あるものとする。ある特定の実施形態では、第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、本
開示のオレフィンブロックコポリマーのソフトブロック/セグメント触媒(即ち、高いコ
モノマー組み込み剤)である。
不均一系触媒および均一系触媒の両方が使用され得る。不均一系触媒の例には、周知
のチーグラー-ナッタ組成物、特に2族金属ハライド上に担持された4族金属ハライドま
たは混合ハライドおよびアルコキシド、ならびに周知のクロムまたはバナジウム系触媒が
挙げられる。好ましくは、本明細書で使用するための触媒は、比較的純粋な有機金属化合
物または金属錯体、特に3~15族または元素周期表のランタニド系列から選択される金
属をベースとする化合物または錯体を含む均一系触媒である。
本明細書で使用するための金属錯体は、1つ以上の非局在化π結合配位子または多価
ルイス塩基配位子を含有する元素の周期表の3~15族から選択することができる。例と
しては、メタロセン、ハーフメタロセン、拘束幾何、および多価ピリジルアミン、または
他のポリキレート化塩基錯体が挙げられる。錯体は、式:MK、またはその二
量体によって一般的に表され、式中、
Mは、元素周期表の3~15族、好ましくは3~10族、より好ましくは4~10族
、最も好ましくは4族から選択される金属であり、
Kは、出現ごとに独立して、それを介してKがMに結合される非局在化π電子または
1以上の電子対を含有する基であり、該K基は、水素原子を含まない最大50個の原子を
含有し、任意選択で、2つ以上のK基は、一緒になって接合して架橋構造を形成してもよ
く、さらに任意選択で1個以上のK基は、Z、X、またはZとXの両方に結合してもよく

Xは、出現ごとに独立して、最大40個の非水素原子を有する一価のアニオン性部分
であり、任意選択で1つ以上のX基が一緒になって結合することによって二価または多価
アニオン基を形成してもよく、さらに任意選択で、1つ以上のX基および1つ以上のZ基
が互いに結合することによって、Mに共有結合し、かつそれに配位している部分を形成し
てもよく、あるいは2つのX基が一緒になって、最大40個の非水素原子の二価アニオン
性配位子基を形成するか、あるいは一緒に非局在化π電子によってMに結合した4~30
個の非水素原子を有する共役ジエンであり、その際、Mは、+2形式的な酸化状態にあり

Zは、出現ごとに独立して、ZがMに配位する少なくとも1つの非共有電子対を含有
する最大50個の非水素原子の中性ルイス塩基ドナー配位子であり、
kは、0~3の整数であり、xは、1~4の整数であり、Zは、0~3の数であり、
和、k+xは、Mの形式的酸化状態に等しい。
好適な金属錯体としては、環式または非環式の非局在化π結合アニオン配位子基であ
ってもよい、1~3個のπ結合アニオンまたは中性配位子基を含有するものが挙げられる
。このようなπ結合基の例は、共役または非共役の、環状または非環状のジエンおよびジ
エニル基、アリル基、ボラタベンゼン基、ホスホール、ならびにアレーン基である。「π
結合」という用語は、部分的に非局在化π結合からの電子を共有することによって、配位
子基が遷移金属に結合していることを意味する。
非局在化π結合基中の各原子は、独立して、水素、ハロゲン、ヒドロカルビル、ハロ
ヒドロカルビル、ヒドロカルビル置換ヘテロ原子からなる群から選択される基で置換され
ていてもよく、ヘテロ原子は、元素周期表の14~16族から選択され、そのようなヒド
ロカルビル置換へテロ原子基は、さらに15族または16族ヘテロ原子含有部分で置換さ
れている。さらに、2つ以上のそのような基が一緒になって、部分的にまたは完全に水素
化された縮合環系を含む縮合環系を形成してもよく、またはそれらは金属と共に金属環を
形成してもよい。「ヒドロカルビル」という用語に含まれるのは、C1~20直鎖、分岐
鎖および環状アルキルラジカル、C6~20芳香族ラジカル、C7~20アルキル置換芳
香族ラジカル、およびC7~20アリール置換アルキルラジカルである。好適なヒドロカ
ルビル置換ヘテロ原子ラジカルとしては、各々のヒドロカルビル基が1~20個の炭素原
子を含有する、ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、窒素、リンまたは酸素の一置換、二置換
および三置換ラジカルが挙げられる。例としては、N、N-ジメチルアミノ、ピロリジニ
ル、トリメチルシリル、トリエチルシリル、t-ブチルジメチルシリル、メチルジ(t-
ブチル)シリル、トリフェニルゲルミル、およびトリメチルゲルミル基が挙げられる。1
5族または16族ヘテロ原子含有部分の例には、アミノ、ホスフィノ、アルコキシ、もし
くはアルキルチオ部分またはそれらの二価誘導体、例えば遷移金属またはランタニド金属
に結合し、またヒドロカルビル基、π結合基、またはヒドロカルビル置換ヘテロ原子に結
合したアミド、ホスフィド、アルキレンオキシまたはアルキレンチオ基が含まれる。
好適なアニオン性、非局在化π-結合基の例には、シクロペンタジエニル、インデニ
ル、フルオレニル、テトラヒドロインデニル、テトラヒドロフルオレニル、オクタヒドロ
フルオレニル、ペンタジエニル、シクロヘキサジエニル、ジヒドロアントラセニル、ヘキ
サヒドロアントラセニル、デカヒドロアントラセニル基、ホスホール、およびボラタベン
ジル基、ならびにそれらの不活性に置換された誘導体、特にそれらのC1~10ヒドロカ
ルビル置換またはトリス(C1~10ヒドロカルビル)シリル置換誘導体が含まれる。好
ましいアニオン性非局在化π結合基は、シクロペンタジエニル、ペンタメチルシクロペン
タジエニル、テトラメチルシクロペンタジエニル、テトラメチルシリルシクロペンタジエ
ニル、インデニル、2,3-ジメチルインデニル、フルオレニル、2-メチルインデニル
、2-メチル-4-フェニルインデニル、テトラヒドロフルオレニル、オクタヒドロフル
オレニル、1-インダセニル、3-ピロリジノインデン-1-イル、3,4-(シクロペ
ンタ(l)フェナントレン-1-イル、およびテトラヒドロインデニルである。
ボラタベンゼニル配位子は、ベンゼンのホウ素含有類似体であるアニオン配位子であ
る。これらは、G.Herberich,et al.,in Organometal
lics,14,1,471-480(1995)に記載されていることで、当該技術分
野において以前から既知である。好ましいボラタベンゼニル配位子は以下の式に対応し、
式中、Rは、好ましくは水素、ヒドロカルビル、シリル、ハロまたはゲルミルから
なる群から選択される不活性に置換された基であり、該Rは、水素を含まない20個ま
での原子を有し、任意選択で、隣接する2つのR基が一緒になって接合してもよい。そ
のような非局在化π結合基の二価誘導体を含む錯体において、その1個の原子は、共有結
合または共有結合した二価基によって錯体の別の原子に結合し、それによって架橋系を形
成する。
ホスホールは、シクロペンタジエニル基に対するリン含有類似体であるアニオン性配
位子である。これらは、WO98/50392、および他の箇所に記載されている当技術
分野において以前から既知である。好ましいホスホール配位子は以下の式に対応し、
式中、Rは、以前に定義されたとおりである。
本明細書における使用に好適な遷移金属錯体は、式:MKまたはその二量
体に対応し、式中、
Mは、4族の金属であり、
Kは、KがMに結合される非局在化π電子を含有する基であり、該K基は、水素原子
を含まない最大50個の原子を含有し、任意選択で、2つのK基は、一緒になって接合し
て架橋構造を形成してもよく、さらに任意選択で1個のK基は、XまたはZに結合しても
よく、
Xは、出現ごとに、最大40個の非水素原子を有する一価のアニオン性部分であり、
任意選択で1つ以上のXおよび1つ以上のK基は、一緒になって結合して金属環を形成し
、さらに任意選択で1つ以上のX基および1つ以上のZ基は一緒になって結合することに
よって、Mに共有結合し、かつそれに配位している部分を形成し、
Zは、出現ごとに独立して、ZがMに配位する少なくとも1つの非共有電子対を含有
する最大50個の非水素原子の中性ルイス塩基ドナー配位子であり、
kは、0~3の整数であり、xは、1~4の整数であり、Zは、0~3の数であり、
かつ和、k+xは、Mの形式的な酸素状態に等しい。
好適な錯体は、1つまたは2つのK基を含むものを含む。後者の錯体は、2つのK基
を連結する架橋基を含むものを含む。好適な架橋基は、式(ER’に対応するもの
であり、式中、Eは、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、または炭素であり、R’は、出現ご
とに独立して水素またはシリル、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシおよびそれらの
組み合わせから選択される基であり、該R’は、30個までの炭素原子またはケイ素原子
を有し、eは、1~8である。実例として、R’は、出現ごとに独立して、メチル、エチ
ル、プロピル、ベンジル、tert-ブチル、フェニル、メトキシ、エトキシまたはフェ
ノキシである。
2つのK基を含む錯体の例は、以下の式に対応する化合物であり、
式中、
Mは、+2または+4の形式酸化状態にあるチタン、ジルコニウムまたはハフニウム
、好ましくはジルコニウムまたはハフニウムであり;Rは、出現ごとに独立して、水素
、ヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、シアノ、ハロおよびそれらの組み合わせからなる
群から選択され、該Rは、20個の非水素原子を有し、または隣接R基が一緒になっ
て二価誘導体(即ち、ヒドロカルバジイル、シラジイルまたはゲルマジイル基)を形成し
、それにより縮合環系を形成し、
X”は、出現ごとに独立して、40個までの非水素原子のアニオン性配位子基であり
、または、2つのX”基が一緒になって最大40個の非水素原子の二価アニオン性配位子
基を形成し、もしくは一緒になって、非局在化π電子によりMに結合した4~30個の非
水素原子を有する共役ジエンであり、Mは、+2の形式酸化状態にあり、
R’、E、およびeは、以前に定義されたとおりである。
2つのπ結合基を含有する例示的な架橋配位子は、ジメチルビス(シクロペンタジエ
ニル)シラン、ジメチルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)シラン、ジメチルビ
ス(2-エチルシクロペンタジエン-l-イル)シラン、ジメチルビス(2-t-ブチル
シクロペンタジエン-l-イル)シラン、2,2-ビス(テトラメチルシクロペンタジエ
ニル)プロパン、ジメチルビス(インデン-1-イル)シラン、ジメチルビス(テトラヒ
ドロインデン-1-イル)シラン、ジメチルビス(フルオレン-1-イル)シラン、ジメ
チルビス(テトラヒドロフルオレン-1-イル)シラン、ジメチルビス(2-メチル-4
-フェニルインデン-1-イル)-シラン、ジメチルビス(2-メチルインデン-1-イ
ル)シラン、ジメチル(シクロペンタジエニル)(フルオレン-1-イル)シラン、ジメ
チル(シクロペンタジエニル)(オクタヒドロフルオレン-l-イル)シラン、ジメチル
(シクロペンタジエニル)(テトラヒドロフルオレン-l-イル)シラン、(1,1,2
,2-テトラメチル)-1,2-ビス(シクロペンタジエニル)ジシラン、(1,2-ビ
ス(シクロペンタジエニル)エタン)、およびジメチル(シクロペンタジエニル)-l-
(フルオレン-1-イル)メタンである。
好適なX”基は、ヒドリド、ヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ハロヒドロカルビ
ル、ハロシリル、シリルヒドロカルビル、およびアミノヒドロカルビル基から選択される
か、または2つのX”基は、一緒になって、共役ジエンの二価誘導体を形成するか、さも
なければこれらは、一緒になって、中性のπ結合した共役ジエンを形成する。例示的なX
”基は、C1~20ヒドロカルビル基である。
本開示における使用に好適な前述の式の金属錯体の例には、以下のものが挙げられる

ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(シクロペンタジエニル
)ジルコニウムジベンジル、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムメチルベンジル
、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムメチルフェニル、ビス(シクロペンタジエ
ニル)ジルコニウムジフェニル、ビス(シクロペンタジエニル)チタン-アリル、ビス(
シクロペンタジエニル)ジルコニウムメチルメトキシド、ビス(シクロペンタジエニル)
ジルコニウムメチルクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジメチル、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタンジメチル、ビス(インデニ
ル)ジルコニウムジメチル、インデニルフルオレニルジルコニウムジメチル、ビス(イン
デニル)ジルコニウムメチル(2-(ジメチルアミノ)ベンジル)、ビス(インデニル)
ジルコニウムメチルトリメチルシリル、ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムメ
チルトリメチルシリル、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムメチル
ベンジル、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、ビス(
ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムメチルメトキシド、ビス(ペンタメチ
ルシクロペンタジエニル)ジルコニウムメチルクロリド、ビス(メチルエチルシクロペン
タジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジベンジル、ビス(t-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(エ
チルテトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ビス(メチルプロピル
シクロペンタジエニル)ジルコニウムジベンジル、ビス(トリメチルシリルシクロペンタ
ジエニル)ジルコニウムジベンジル、ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロリド、ジメチルシリルビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチ
ル、ジメチルシリルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタン(III)アリル
ジメチルシリルビス(t-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメ
チルシリルビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、(ジメチ
ルシリルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)チタン(III)2-(ジメチルア
ミノ)ベンジル、(ジメチルシリルビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)チタン(I
II)2-(ジメチルアミノ)ベンジル、ジメチルシリルビス(インデニル)ジルコニウ
ムジクロリド、ジメチルシリルビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、ジメチルシリ
ルビス(2-メチルインデニル)ジルコニウムジメチル、ジメチルシリルビス(2-メチ
ル-4-フェニルインデニル)ジルコニウムジメチル、ジメチルシリルビス(2-メチル
インデニル)ジルコニウム-1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、ジメチルシリル
ビス(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジルコニウム(II)1,4-ジフェニル
-1,3-ブタジエン、ジメチルシリルビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデン-
l-イル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリルビス(4,5,6,7-テトラヒド
ロインデン-l-イル)ジルコニウムジメチル、ジメチルシリルビス(テトラヒドロイン
デニル)ジルコニウム(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、ジメチルシリ
ルビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジメチル、ジメチルシリルビ
ス(フルオレニル)ジルコニウムジメチル、ジメチルシリルビス(テトラヒドロフルオレ
ニル)ジルコニウムビス(トリメチルシリル)、エチレンビス(インドニル)ジルコニウ
ムジクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジメチル、エチレンビス(4,
5,6,7-テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(4,5
,6,7-テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジメチル、(イソプロピリデン)(シ
クロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジベンジル、およびジメチルシリル
(テトラメチルシクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジメチル。
本開示において利用されるさらなるクラスの金属錯体は、前述の式MKZまた
はその二量体に対応し、式中、M、K、X、x、およびzは、先に定義されたとおりであ
り、Zは、Kと一緒になってMを伴う金属環を形成する、最大50個の非水素原子の置換
基である。
好適なZ置換基は、酸素、硫黄、ホウ素、またはKに直接結合した元素周期表の第1
4族の構成要素である少なくとも1個の原子を含む、最大30個の非水素原子と、Mに共
有結合している窒素、リン、酸素、または硫黄からなる群から選択される異なる原子とを
含有する基を含む。
より具体的には、本発明に従って使用されるこのクラスの4族金属錯体は、以下の式
に対応する「拘束幾何触媒」を含み、
式中、Mは、チタンまたはジルコニウム、好ましくは、+2、+3、または+4のホ
ルマール酸化状態のチタンであり、
は、1~5個のR基で任意選択で置換された非局在化π結合配位子基であり、
は、出現ごとに独立して、水素、ヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、シアノ、
ハロおよびそれらの組み合わせからなる群から選択され、該Rは、20個までの非水素
原子を有し、または、隣接R基が一緒になって二価誘導体(即ち、ヒドロカルバジイル
、シラジイルまたはゲルマジイル基)を形成し、それにより縮合環系を形成し、
各Xは、ハロ、ヒドロカルビル、ヘテロヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシまた
はシリル基であり、該基は、20個までの非水素原子を有し、または、2個のX基が一緒
になって中性C5~30共役ジエンもしくはその二価誘導体を形成し、
xは、1または2であり、
Yは、-O-、-S-、-NR’-、-PR’-であり、
X’は、SiR’、CR’、SiR’SiR’、CR’CR’、CR’
=CR’、CR’SiR’、またはGeR’であり、
R’は、出現ごとに独立して、水素、またはシリル、ヒドロカルビル、ヒドロカルビ
ルオキシ、およびそれらの組み合わせから選択される基であり、該R’は、最大30個の
炭素原子またはケイ素原子を有する。
前述の束縛幾何構造の金属錯体の具体例には、以下の式に対応する化合物が挙げられ

式中、
Arは、水素を含まない6~30個の原子のアリール基であり、
は、出現ごとに独立して、水素、Ar、または、ヒドロカルビル、トリヒドロカ
ルビルシリル、トリヒドロカルビルゲルミル、ハライド、ヒドロカルビルオキシ、トリヒ
ドロカルビルシロキシ、ビス(トリヒドロカルビルシリル)アミノ、ジ(ヒドロカルビル
)アミノ、ヒドロカルバジイルアミノ、ヒドロカルビルイミノ、ジ(ヒドロカルビル)ホ
スフィノ、ヒドロカルバジイルホスフィノ、ヒドロカルビルスルフィド、ハロ置換ヒドロ
カルビル、ヒドロカルビルオキシ置換ヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル置換ヒ
ドロカルビル、ビス(トリヒドロカルビルシリル)アミノ置換ヒドロカルビル、ジ(ヒド
ロカルビル)アミノ置換ヒドロカルビル、ヒドロカルビレンアミノ置換ヒドロカルビル、
ヒドロカルビレンホスフィノ置換ヒドロカルビル、もしくはヒドロカルビルスルフィド置
換ヒドロカルビルから選択されるAr以外の基であり、該R基は、水素原子を含まない4
0個までの原子を有し、任意選択で2つの隣接R基が一緒になって接合して多環式縮合
環基を形成してもよく、
Mは、チタンであり、
X’は、SiR 、CR 、SiR SiR 、CR CR 、CR
=CR、CR SiR 、BR、BRL”、またはGeR であり、
Yは、-O-、-S-、-NR-、-PR-、-NR 、または-PR
あり;
は、出現ごとに独立して、ヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、または
トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビルであり、該Rは、水素以外の20個までの原
子を有し、任意選択で2つのR基またはRとYまたはZとが一緒になって環系を形成
し、
は、出現ごとに独立して、水素、またはヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ
、シリル、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリール、-NR およびそれらの組み合
わせから選択されるメンバーであり、該Rは、20個までの非水素原子を有し、任意選
択で2つのR基またはRとZとが一緒になって環系を形成し、
Zは、任意選択でR、R、またはXに結合した中性ジエンまたは単座もしくは多
座ルイス塩基であり、
Xは、水素原子、水素原子を含まない最大60個の原子を有する一価のアニオン性配
位子基、または2つのX基が、一緒になって接合されることで、二価配位子基を形成し、
xは、1または2であり、
zは、0、1、または2である。
前述の金属錯体の好適な例は、シクロペンタジエニルまたはインデニル基の3位およ
び4位の両方でAr基によって置換されている。前述の金属錯体の例には、以下のものが
挙げられる:
(3-フェニルシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シラ
ンチタンジクロリド、(3-フェニルシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブ
チルアミド)シランチタンジメチル、(3-フェニルシクロペンタジエン-l-イル)ジ
メチル(t-ブチルアミド)シランチタン(II)l,3-ジフェニル-1,3-ブタジ
エン;
(3-(ピロール-1-イル)シクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチ
ルアミド)シランチタンジクロリド、(3-(ピロール-1-イル)シクロペンタジエン
-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジメチル、(3-(ピロール-
1-イル)シクロペンタジエン-1-イル))ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタ
ン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタンジエン;
(3-(1-メチルピロール-3-イル)シクロペンタジエン-1-イル)ジメチル
(t-ブチルアミド)シランチタンジクロリド、(3-(1-メチルピロール-3-イル
)シクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジメチル
、(3-(1-メチルピロール-3-イル)シクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(
t-ブチルアミド)シランチタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン;
(3,4-ジフェニルシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド
)シランチタンジクロリド、(3,4-ジフェニルシクロペンタジエン-1-イル)ジメ
チル(t-ブチルアミド)シランチタンジメチル、(3,4-ジフェニルシクロペンタジ
エン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタン(II)1,3-ペンタジ
エン;
(3-(3-N,N-ジメチルアミノ)フェニル)シクロペンタジエン-1-イル)
ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジクロリド、(3-(3-N,N-ジメチル
アミノ)フェニルシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シラン
チタンジメチル、(3-(3-N,N-ジメチルアミノ)フェニルシクロペンタジエン-
1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタン(II)1,4-ジフェニル-1
,3-ブタジエン;
(3-(4-メトキシフェニル)-4-メチルシクロペンタジエン-1-イル)ジメ
チル(t-ブチルアミド)シランチタンジクロリド、(3-(4-メトキシフェニル)-
4-フェニルシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタ
ンジメチル、(3-4-メトキシフェニル)-4-フェニルシクロペンタジエン-1-イ
ル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-
ブタジエン;
(3-フェニル-4-メトキシシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチ
ルアミド)シランチタンジクロリド、(3-フェニル-4-メトキシシクロペンタジエン
-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジメチル、(3-フェニル-4
-メトキシシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタン
(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン;
(3-フェニル-4-(N,N-ジメチルアミノ)シクロペンタジエン-1-イル)
ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジクロリド、(3-フェニル-4-(N,N
-ジメチルアミノ)シクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シラ
ンチタンジメチル、(3-フェニル-4-(N,N-ジメチルアミノ)シクロペンタジエ
ン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタン(II)1,4-ジフェニル
-1,3-ブタジエン;
2-メチル-(3,4-ジ(4-メチルフェニル)シクロペンタジエン-1-イル)
ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジクロリド、2-メチル-(3,4-ジ(4
-メチルフェニル)シクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シラ
ンチタンジメチル、2-メチル-(3,4-ジ(4-メチルフェニル)シクロペンタジエ
ン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタン(II)1,4-ジフェニル
-1,3-ブタジエン;
((2,3-ジフェニル)-4-(N,N-ジメチルアミノ)シクロペンタジエン-
1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジクロリド、((2,3-ジフェ
ニル)-4-(N,N-ジメチルアミノ)シクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t
-ブチルアミド)シランチタンジメチル、((2,3-ジフェニル)-4-(N,N-ジ
メチルアミノ)シクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチ
タン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン;
(2,3,4-トリフェニル-5-メチルシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル
(t-ブチルアミド)シランチタンジクロリド、(2,3,4-トリフェニル-5-メチ
ルシクロペンタジエン-l-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジメチル
、(2,3,4-トリフェニル-5-メチルシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(
t-ブチルアミド)シランチタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン;
(3-フェニル-4-メトキシシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチ
ルアミド)シランチタンジクロリド、(3-フェニル-4-メトキシシクロペンタジエン
-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジメチル、(3-フェニル-4
-メトキシシクロペンタジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタン
(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン;
(2,3-ジフェニル-4-(n-ブチル)シクロペンタジエン-1-イル)ジメチ
ル(t-ブチルアミド)シランチタンジクロリド、(2,3-ジフェニル-4-(n-ブ
チル)シクロペンタジエン-l-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジメ
チル、(2,3-ジフェニル-4-(n-ブチル)シクロペンタジエン-l-イル)ジメ
チル(t-ブチルアミド)シランチタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエ
ン;
(2,3,4,5-テトラフェニルシクロペンタジエン-l-イル)ジメチル(t-
ブチルアミド)シランチタンジクロリド、(2,3,4,5-テトラフェニルシクロペン
タジエン-1-イル)ジメチル(t-ブチルアミド)シランチタンジメチル、および(2
,3,4,5-テトラフェニルシクロペンタジエン-l-イル)ジメチル(t-ブチルア
ミド)シランチタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン。
本明細書における好適な金属錯体の追加の例は、以下の式に対応する多環式錯体であ
り:
式中、Mは、+2、+3、または+4のホルマール酸化状態のチタンであり、
は、出現ごとに独立して、水素化物、ヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ハラ
イド、ヒドロカルビルオキシ、ヒドロカルビルシロキシ、ヒドロカルビルシリルアミノ、
ジ(ヒドロカルビル)アミノ、ヒドロカルビレンアミノ、ジ(ヒドロカルビル)ホスフィ
ノ、ヒドロカルビレン-ホスフィノ、ヒドロカルビルスルフィド、ハロ置換ヒドロカルビ
ル、ヒドロカルビルオキシ置換ヒドロカルビル、シリル置換ヒドロカルビル、ヒドロカル
ビルシロキシ置換ヒドロカルビル、ヒドロカルビルシリルアミノ置換ヒドロカルビル、ジ
(ヒドロカルビル)アミノ置換ヒドロカルビル、ヒドロカルビレンアミノ置換ヒドロカル
ビル、ジ(ヒドロカルビル)ホスフィノ置換ヒドロカルビル、ヒドロカルビレン-ホスフ
ィノ置換ヒドロカルビル、またはヒドロカルビルスルフィド置換ヒドロカルビルであり、
該R基は、水素を含まない40個までの原子を有し、任意選択で2つ以上の前述の基が
一緒になって二価誘導体を形成してもよく、
は、金属錯体の残りの部分と縮合系を形成する二価ヒドロカルビレンまたは置換
ヒドロカルビレン基であり、該Rは、水素を含まない1~30個の原子を含み、
は、二価部分、または1つのσ結合およびMと配位共有結合を形成することがで
きる中性の2つの電子対とを含む部分であり、該Xは、ホウ素、または元素周期表の1
4族のメンバーを含み、またさらに窒素、リン、硫黄または酸素を含み、
Xは、環式、非局在化、π結合配位子基である配位子のクラスを除く60個までの原
子を有する一価のアニオン性配位子基であり、任意選択で2つのX基が一緒になって二価
配位子基を形成し、
Zは、出現ごとに独立して、最大20個の原子を有する中性配位化合物であり、
xは、0、1、または2であり、
zは、ゼロまたは1である。
そのような錯体の好適な例は、以下の式に対応する3-フェニル置換s-インデセニ
ル錯体、
以下の式に対応する2,3-ジメチル置換s-インデセニル錯体、
あるいは以下の式に相当する2-メチル置換s-インデセニル錯体である。
本発明により触媒として有用に用いられる金属錯体の追加の例には、以下の式の錯体
が挙げられる。
具体的な金属錯体には、
(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-l-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(II)1,4-ジフェニル-
1,3-ブタジエン、
(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(II)1,3-ペンタジエン

(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(III)2-(N,N-ジメ
チルアミノ)ベンジル、
(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジクロリド、
(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジメチル、
(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジベンジル、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(II)1,4-ジ
フェニル-1,3-ブタジエン、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(II)1,3-ペ
ンタジエン、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(III)2-(N
,N-ジメチルアミノ)ベンジル、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジクロリド

(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジメチル、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-1-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジベンジル

(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(II)1,4-ジフェニル-
1,3-ブタジエン、
(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(II)1,3-ペンタジエン

(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(III)2-(N,N-ジメ
チルアミノ)ベンジル、
(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジクロリド、
(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジメチル、
(8-メチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イル)-N-
(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジベンジル、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(II)l,4-ジ
フェニル-1,3-ブタジエン、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(II)1,3-ペ
ンタジエン、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(III)2-(N
,N-ジメチルアミノ)ベンジル、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジクロリド

(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジメチル、
(8-ジフルオロメチレン-1,8-ジヒドロジベンゾ[e,h]アズレン-2-イ
ル)-N-(1,1-ジメチルエチル)ジメチルシランアミドチタン(IV)ジベンジル
、およびこれらの混合物、特に位置異性体の混合物が挙げられる。
本発明による使用のための金属錯体のさらなる実例は、以下の式に対応し、
式中、Mは、+2、+3、または+4のホルマール酸化状態のチタンであり、
Tは、-NR-または-O-であり、
は、ヒドロカルビル、シリル、ゲルミル、ジヒドロカルビルボリル、もしくはハ
ロヒドロカルビル、または水素を含まない10個までの原子であり、
10は、出現ごとに独立して、水素、ヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル
、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、ゲルミル、ハライド、ヒドロカルビルオキ
シ、ヒドロカルビルシロキシ、ヒドロカルビルシリルアミノ、ジ(ヒドロカルビル)アミ
ノ、ヒドロカルビレンアミノ、ジ(ヒドロカルビル)ホスフィノ、ヒドロカルビルスルフ
ィド、ハロ置換ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ置換ヒドロカルビル、シリル置換
ヒドロカルビル、ヒドロカルビルシロキシ置換ヒドロカルビル、ヒドロカルビルシリルア
ミノ置換ヒドロカルビル、ジ(ヒドロカルビル)アミノ置換ヒドロカルビル、ヒドロカル
ビレンアミノ置換ヒドロカルビル、ジ(ヒドロカルビル)ホスフィノ置換ヒドロカルビル
、ヒドロカルビレンホスフィノ置換ヒドロカルビル、またはヒドロカルビルスルフィド置
換ヒドロカルビルであり、該R10基は、水素原子を含まない40個までの原子を有し、
任意選択で2つ以上の前述の隣接R10基が一緒になって二価誘導体を形成し、それによ
り飽和または不飽和縮合環を形成してもよく、
は、非局在化π電子を欠く二価部分、または1つのσ結合およびMと配位共有結
合を形成することができる中性の2つの電子対とを含むそのような部分であり、該X
、ホウ素、また元素の周期表の14族のメンバーを含み、またさらに窒素、リン、硫黄ま
たは酸素を含み、
Xは、非局在化π電子を介してMに結合した環状配位子基である配位子のクラスを除
く最大60個の原子を有する一価のアニオン性配位子基であるか、または2つのX基が一
緒になって、二価のアニオン性配位子基であり、
Zは、出現ごとに独立して、最大20個の原子を有する中性配位化合物であり、
xは、0、1、2、または3であり、
zは、0または1である。
例示として、Tは、=N(CH)であり、Xは、ハロまたはヒドロカルビルであり
、xは、2であり、Xは、ジメチルシランであり、zは、0であり、R10は、出現ご
とに、水素、ヒドロカルビル、ヒドロカルビルオキシ、ジヒドロカルビルアミノ、ヒドロ
カルビレンアミノ、ジヒドロカルビルアミノ置換ヒドロカルビル基、または水素を含まな
い20個までの原子のヒドロカルビレンアミノ置換ヒドロカルビル基であり、任意選択で
2つのR10基が一緒になって接合してもよい。
本発明の実施に用いることができる前述の式の例示的な金属錯体には、さらに以下の
化合物が挙げられる:
(t-ブチルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](l-
メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(II)l,4
-ジフェニル-1,3-ブタジエン、
(t-ブチルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](l-
メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(II)1,3
-ペンタジエン、
(t-ブチルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](l-
メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(III)2-
(N,N-ジメチルアミノ)ベンジル、
(t-ブチルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](l-
メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(IV)ジクロ
リド、
(t-ブチルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](l-
メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(IV)ジメチ
ル、
(t-ブチルアミド)ジメチル-[6J]ベンゾ-[4,5:2’,3’](l-メ
チルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(IV)ジベンジ
ル、
(t-ブチルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](l-
メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(IV)ビス(
トリメチルシリル)、
(シクロヘキシルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](
l-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(II)1
,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、
(シクロヘキシルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](
l-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(II)1
,3-ペンタジエン、
(シクロヘキシルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](
l-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(III)
2-(N,N-ジメチルアミノ)ベンジル、
(シクロヘキシルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](
l-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(IV)ジ
クロリド、
(シクロヘキシルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](
l-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(IV)ジ
メチル、
(シクロヘキシルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](
l-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(IV)ジ
ベンジル、
(シクロヘキシルアミド)ジメチル-[6,7]ベンゾ-[4,5:2’,3’](
l-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタン(IV)ビ
ス(トリメチルシリル)、
(t-ブチルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5:2
’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタ
ン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、
(t-ブチルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5:2
’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタ
ン(II)1,3-ペンタジエン、
(t-ブチルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5:2
’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタ
ン(III)2-(N、N-ジメチルアミノ)ベンジル、
(t-ブチルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5:2
’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタ
ン(IV)ジクロリド、
(t-ブチルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5:2
’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタ
ン(IV)ジメチル、
(t-ブチルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5:2
’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタ
ン(IV)ジベンジル、
(t-ブチルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5:2
’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シランチタ
ン(IV)ビス(トリメチルシリル)、
(シクロヘキシルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5
:2’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シラン
チタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、
(シクロヘキシルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5
:2’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シラン
チタン(II)1,3-ペンタジエン、
(シクロヘキシルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5
:2’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シラン
チタン(III)2-(N、N-ジメチルアミノ)ベンジル、
(シクロヘキシルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5
:2’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シラン
チタン(IV)ジクロリド、
(シクロヘキシルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5
:2’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シラン
チタン(IV)ジメチル、
(シクロヘキシルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5
:2’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シラン
チタン(IV)ジベンジル、および
(シクロヘキシルアミド)ジ(p-メチルフェニル)-[6,7]ベンゾ-[4,5
:2’,3’](1-メチルイソインドール)-(3H)-インデン-2-イル)シラン
チタン(IV)ビス(トリメチルシリル)。
本開示の実施に用いることができる例示的な第4族金属錯体には、さらに以下のもの
が挙げられる:
(tert-ブチルアミド)(1,1-ジメチル-2,3,4,9,10-η-1,
4,5,6,7,8-ヘキサヒロドナフタレニル)ジメチルシランチタンジメチル
(tert-ブチルアミド)(1,1,2,3-テトラメチル-2,3,4,9,1
0-η-1,4,5,6,7,8-ヘキサヒロドナフタレニル)ジメチルシランチタンジ
メチル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタンジベンジル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタンジメチル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)-1,
2-エタンジイルチタンジメチル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-インデニル)ジメチルシランチ
タンジメチル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタン(III)2-(ジメチルアミノ)ベンジル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタン(III)アリル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタン(III)2,4-ジメチルペンタジエニル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタン(II)1,3-ペンタジエン、
(tert-ブチルアミド)(2-メチルインデニル)ジメチルシランチタン(II
)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、
(tert-ブチルアミド)(2-メチルインデニル)ジメチルシランチタン(II
)2,4-ヘキサジエン、(tert-ブチルアミド)(2-メチルインデニル)ジメチ
ルシランチタン(IV)2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、
(tert-ブチルアミド)(2-メチルインデニル)ジメチルシランチタン(IV
)イソプレン、(tert-ブチルアミド)(2-メチルインデニル)ジメチルシランチ
タン(IV)1,3-ブタジエン、(tert-ブチルアミド)(2,3-ジメチルイン
デニル)ジメチルシランチタン(IV)2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、(te
rt-ブチルアミド)(2,3-ジメチルインデニル)ジメチルシランチタン(IV)イ
ソプレン、(tert-ブチルアミド)(2,3-ジメチルインデニル)ジメチルシラン
チタン(IV)ジメチル、(tert-ブチルアミド)(2,3-ジメチルインデニル)
ジメチルシランチタン、(IV)ジベンジル、(tert-ブチルアミド)(2,3-ジ
メチルインデニル)ジメチルシランチタン(IV)1,3-ブタジエン、
(tert-ブチルアミド)(2,3-ジメチルインデニル)ジメチルシランチタン
(II)1,3-ペンタジエン、
(tert-ブチルアミド)(2,3-ジメチルインデニル)ジメチルシランチタン
(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、
(tert-ブチルアミド)(2-メチルインデニル)ジメチルシランチタン(II
)1,3-ペンタジエン、(tert-ブチルアミド)(2-メチルインデニル)ジメチ
ルシランチタン(IV)ジメチル、
(tert-ブチルアミド)(2-メチルインデニル)ジメチルシランチタン(IV
)ジベンジル、(tert-ブチルアミド)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジ
メチルシランチタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、
(tert-ブチルアミド)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジメチルシラ
ンチタン(II)1,3-ペンタジエン、
(tert-ブチルアミド)(2-メチル-4-フェニルインデニル)ジメチルシラ
ンチタン(II)2,4-ヘキサジエン、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ル-シランチタン(IV)1,3-ブタジエン、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタン(IV)2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタン(IV)イソプレン、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ル-シランチタン(II)1,4-ジベンジル-1,3-ブタジエン、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ルシランチタン(II)2,4-ヘキサジエン、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニル)ジメチ
ル-シランチタン(II)3-メチル-1,3-ペンタジエン、
(tert-ブチルアミド)(2,4-ジメチルペンタジエン-3-イル)ジメチル
シランチタンジメチル、(tert-ブチルアミド)(6,6-ジメチルシクロヘキサジ
エニル)ジメチルシランチタンジメチル、
(tert-ブチルアミド)(1,1-ジメチル-2,3,4,9,10-η-1,
4,5,6,7,8-ヘキサヒドロナフタレン-4-イル)ジメチルシランチタンジメチ
ル、
(tert-ブチルアミド)(1,1,2,3-テトラメチル-2,3,4,9,1
0-η-1,4,5,6,7,8-ヘキサヒドロナフタレン-4-イル)ジメチルシラン
チタンジメチル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニルメチルフ
ェニルシランチタン(IV)ジメチル、
(tert-ブチルアミド)(テトラメチル-η-シクロペンタジエニルメチルフ
ェニルシランチタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン、
1-(tert-ブチルアミド)-2-(テトラメチル-η-シクロペンタジエニ
ル)エタンジイルチタン(IV)ジメチル、および
1-(tert-ブチルアミド)-2-(テトラメチル-η-シクロペンタジエニ
ル)エタンジイル-チタン(II)1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン。
他の非局在化π結合錯体、特に他の第4族金属を含有するものは、言うまでもなく当
業者に明らかであり、中でも、WO03/78480、WO03/78483、WO02
/92610、WO02/02577、US2003/0004286号、ならびに米国
特許第6,515,155号、同第6,555,634号、同第6,150,297号、
同第6,034,022号、同第6,268,444号、同第6,015,868号、同
第5,866,704号、および同第5,470,993号において開示されている。
触媒として有用に用いられる金属錯体のさらなる例は、多価ルイス塩基の錯体、例え
ば以下の式に対応する化合物であり、
式中、Tは、架橋基であり、好ましくは水素以外の2個以上の原子を含み、
およびYは、各々独立して、窒素、硫黄、酸素、およびリンからなる群から選
択され、より好ましくは、XおよびYの両方が窒素であり、
およびR’は、出現ごとに独立して、水素または1個以上のヘテロ原子を任意
選択で含むC1~50ヒドロカルビル基もしくはそれらの不活性に置換された誘導体であ
る。好適なRおよびR’基の非限定的な例には、アルキル、アルケニル、アリール、
アラルキル、(ポリ)アルキルアリール、およびシクロアルキル基、ならびにそれらの窒
素、リン、酸素、およびハロゲン置換誘導体が挙げられる。好適なRbおよびRb’基の
具体例には、メチル、エチル、イソプロピル、オクチル、フェニル、2,6-ジメチルフ
ェニル、2,6-ジ(イソプロピル)フェニル、2,4,6-トリメチルフェニル、ペン
タフルオロフェニル、3,5-トリフルオロメチルフェニル、およびベンジルが挙げられ

gおよびg’は、各々独立して、0または1であり、
は、元素周期表の3~15族、またはランタニド系列から選択される金属元素で
ある。好ましくは、Mは、3~13族金属であり、より好ましくは、Mは、4~10
族金属である。
は、水素を含まない1~50個の原子を含む一価、二価、または三価のアニオン
性配位子である。好適なL基の例には、ハライド;水素化物;ヒドロカルビル、ヒドロ
カルビルオキシ、ジ(ヒドロカルビル)アミド、ヒドロカルビレンアミド、ジ(ヒドロカ
ルビル)ホスフィド、ヒドロカルビルスルフィド;ヒドロカルビルオキシ、トリ(ヒドロ
カルビルシリル)アルキル;およびカルボキシレートが含まれる。より好ましいL基は
、C1~20アルキル、C20アラルキル、およびクロリドであり、
hおよびh’は、各々独立して、1~6、好ましくは1~4、より好ましくは1~3
の整数であり、jは、1または2であり、h×jの値は、電荷平衡を提供するように選択
され、
は、Mに配位した中性配位子基であり、水素を含まない原子を50個まで含有
する。好ましいZ基には、脂肪族および芳香族アミン、ホスフィン、ならびにエーテル
、アルケン、アルカジエン、およびそれらの不活性に置換された誘導体が含まれる。好適
な不活性に置換された基には、ハロゲン、アルコキシ、アリールオキシ、アルコキシカル
ボニル、アリールオキシカルボニル、ジ(ヒドロカルビル)アミン、トリ(ヒドロカルビ
ル)シリル、およびニトリル基が含まれる。好ましいZ基には、トリフェニルホスフィ
ン、テトラヒドロフラン、ピリジン、および1,4-ジフェニルブタジエンが含まれ、
fは、1~3の整数であり、
、R、およびR’のうちの2つまたは3つは、一緒になって接合して、単一
または複数の環構造を形成してもよく、
hは、1~6、好ましくは1~4、より好ましくは1~3の整数であり、
は、任意の形態の電子的相互作用、特に、多重結合を含む配位結合または共有結合を示
し、矢印は、配位結合を示し、点線は、任意選択の二重結合を示す。
一実施形態では、Rは、Xに対して比較的低い立体障害を有することが好ましい
。この実施形態では、最も好ましいR基は、直鎖アルキル基、直鎖アルケニル基、最も
近い分岐点がXから除去された少なくとも3個の原子である分岐鎖アルキル基、および
それらのハロ、ジヒドロカルビルアミノ、アルコキシ、またはトリヒドロカルビルシリル
置換誘導体である。この実施形態における極めて好ましいR基は、C1~8直鎖アルキ
ル基である。
同時に、この実施形態では、R’は、好ましくは、Yに関して比較的高い立体障
害を有する。この実施形態に好適なR’基の非限定的な例には、1つ以上の二級または
三級炭素中心を含有するアルキルまたはアルケニル基、シクロアルキル、アリール、アル
カリール、脂肪族または芳香族複素環式基、有機または無機オリゴマー、ポリマーまたは
環状基、およびそれらのハロ、ジヒドロカルビルアミノ、アルコキシ、またはトリヒドロ
カルビルシリル置換誘導体が挙げられる。この実施形態における好ましいR’基は、水
素を含まない3~40個、より好ましくは3~30個、最も好ましくは4~20個の原子
を含み、分岐または環状である。好ましいT基の例は、以下の式に対応する構造であり

式中、
各Rは、C1~10ヒドロカルビル基、好ましくはメチル、エチル、n-プロピル
、i-プロピル、t-ブチル、フェニル、2,6-ジメチルフェニル、ベンジル、または
トリルである。各Rは、C1~10ヒドロカルビル、好ましくはメチル、エチル、n-
プロピル、i-プロピル、t-ブチル、フェニル、2,6-ジメチルフェニル、ベンジル
、またはトリルである。さらに、2つ以上のRもしくはR基、またはR基およびR
基の混合物が一緒になってヒドロカルビル基の多価誘導体、例えば1,4-ブチレン、
1,5-ペンチレン、または多環式基、縮合環、多価ヒドロカルビルまたはヘテロヒドロ
カルビル基、例えばナフタレン-1,8-ジイルを形成してもよい。
前述の多価ルイス塩基錯体の好適な例には、以下のものが挙げられ、
式中、Rは、出現ごとに独立して、水素、および任意選択で1個以上のヘテロ原子
を含むC1~50ヒドロカルビル基、もしくその不活性に置換された誘導体からなる群か
ら選択され、または、さらに任意選択で、2つの隣接するRd’基が一緒になって二価架
橋基を形成してもよく、
d’は4であり、
b’は、4族金属、好ましくはチタンもしくはハフニウム、または10族金属、好
ましくはNiもしくはPdであり、
b’は、水素を含まない最大50個の原子の一価配位子、好ましくはハライドもし
くはヒドロカルビルであるか、または2つのLb’基が一緒になって二価もしくは中性配
位子基、好ましくはC2~50ヒドロカルビレン、ヒドロカルバジイル、もしくはジエン
基である。
本発明において使用するための多価ルイス塩基錯体には、特に、第4族の金属誘導体
、特に、以下の式に対応するヒドロカルビルアミン置換ヘテロアリール化合物のハフニウ
ム誘導体が挙げられ、
式中、
11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、および水素を含まない1~30個の原子を含むそれらの不活性に置換された誘導
体またはそれらの二価誘導体から選択され、
は、水素以外の1~41個の原子、好ましくは水素以外の1~20個の原子の二
価架橋基、最も好ましくはモノ-またはジ-C1~20ヒドロカルビル置換メチレンまた
はシラン基であり、
12は、ルイス塩基官能基を含むC5~20ヘテロアリール基、特に、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、
は、4族金属、好ましくはハフニウムであり、
は、アニオン性、中性、またはジアニオン性の配位子基であり、
x’は、そのようなX基の数を示す0~5の数であり、結合、任意選択の結合およ
び電子供与性相互作用は、それぞれ線、点線および矢印で表される。
好適な錯体は、配位子形成が、アミン基からの、および任意選択で1つ以上の追加の
基、特にR12からの水素脱離から生じる錯体である。加えて、ルイス塩基官能基、好ま
しくは電子対からの電子供与は、金属中心に追加の安定性を提供する。好適な金属錯体は
以下の式に対応し、
式中、M、X、x’、R11およびTは、以前に定義されたとおりであり、
13、R14、R15およびR16は、水素、ハロ、または水素を含まない20個
までの原子のアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリ
ール、もしくはシリル基であり、または隣接するR13、R14、R15、またはR16
基が、一緒になって接合して縮合環誘導体を形成してもよく、結合、任意選択の結合、お
よび電子対供与性相互作用は、それぞれ線、点線、および矢印で表される。前述の金属錯
体の好適な例は、以下の式に対応し、
式中、
、X、およびx’は、以前に定義されたとおりであり、
13、R14、R15およびR16は、以前に定義されたとおりであり、好ましく
は、R13、R14、およびR15は、水素、またはC1~4アルキルであり、R16
、C20アリール、最も好ましくはナフタレニルであり、
は、出現ごとに独立して、C1~4アルキルであり、aは、1~5であり、最も
好ましくは、窒素に対して2つのオルト位置にあるRは、イソプロピルまたはt-ブチ
ルであり、
17およびR18は、出現ごとに独立して、水素、ハロゲン、またはC1~20
ルキルもしくはアリール基であり、最も好ましくは、R17およびR18の一方が水素で
あり、他方がC6~20アリール基、特に2-イソプロピル、フェニルまたは縮合多環式
アリール基、最も好ましくはアントラセニル基であり、結合、任意選択の結合および電子
対供与性相互作用は、それぞれ線、点線および矢印で表される。
触媒として本明細書で使用するための例示的な金属錯体は、以下の式に対応し、
式中、Xは、出現ごとに、ハライド、N,N-ジメチルアミド、またはC
ルキルであり、好ましくは出現ごとに、Xはメチルであり、
は、出現ごとに独立して、水素、ハロゲン、C1~20アルキル、もしくはC6
~20アリールであるか、または2つの隣接するR基が一緒になって接合して環を形成
し、fは1~5であり、
は、出現ごとに独立して、水素、ハロゲン、C1~20アルキル、もしくはC
~20アリールであるか、または2つの隣接するR基が一緒になって接合して環を形成
し、cは1~5である。
本発明による触媒として使用するための金属錯体の好適な例は、以下の式の錯体であ
り、
式中、Rは、C1~4アルキルまたはシクロアルキル、好ましくはメチル、イソプ
ロピル、t-ブチルまたはシクロヘキシルであり、
は、出現ごとに、ハライド、N,N-ジメチルアミド、またはC1~4アルキル
、好ましくはメチルである。
本発明による触媒として有用に用いられる金属錯体の例には、以下のものが挙げられ
る:
[N-(2,6-ジ(l-メチルエチル)フェニル)アミド)(o-トリル)(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、
[N-(2,6-ジ(l-メチルエチル)フェニル)アミド)(o-トリル)(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(N,N
-ジメチルアミド)、
[N-(2,6-ジ(l-メチルエチル)フェニル)アミド)(o-トリル)(α-
ナフタレン-2-ジイル(6-ピリジン-2-ジイル)メタン)]ハフニウムジクロリド

[N-(2,6-ジ(l-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、
[N-(2,6-ジ(l-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(N,N-ジメチルアミド)、
[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
ウムジクロリド、
[N-(2,6-ジ(l-メチルエチル)フェニル)アミド)(フェナントレン-5
-イル)(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、
[N-(2,6-ジ(l-メチルエチル)フェニル)アミド)(フェナントレン-5
-イル)(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(N,N-ジメチルアミド)、および
[N-(2,6-ジ(l-メチルエチル)フェニル)アミド)(フェナントレン-5
-イル)(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
ウムジクロリド。
本開示において使用される金属錯体を調製するために使用される反応条件下で、ピリ
ジン-2-イル基の6位で置換されたα-ナフタレン基の2位の水素は、脱離に供され、
それにより金属錯体を独自に形成し、得られたアミド基とα-ナフタレニル基の2位との
両方に金属が共有結合し、さらに窒素原子の電子対を介してピリジニル窒素原子に配位す
ることにより安定化される。
本明細書で使用するための多価ルイス塩基の追加の好適な金属錯体には、以下の式に
対応する化合物が挙げられ、
式中、
20は、水素を含まない5~20個の原子を含む芳香族もしくは不活性に置換され
た芳香族基、またはそれらの多価誘導体であり、
は、水素を含まない1~20個の原子を有するヒドロカルビレンもしくはヒドロ
カルビルシラン基、またはそれらの不活性に置換された誘導体であり、
は、4族金属、好ましくはジルコニウムまたはハフニウムであり、
Gは、アニオン性、中性、またはジアニオン性配位基であり、好ましくは、水素を含
まない最大20個の原子を有する、ハライド、ヒドロカルビル、シラン、トリヒドロカル
ビルシリルヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、またはジヒドロカルビルアミド
基であり、
gは、そのようなG基の数を示す1~5の数であり、結合および電子供与性相互作用
は、それぞれ、線および矢印で表される。
例示的に、そのような錯体は、以下の式に対応し、
式中、
は、水素を含まない2~20個の原子の二価架橋基、好ましくは置換または非置
換のC3~6アルキレン基であり、
Arは、各出現ごとに独立して、水素を含まない6~20個の原子のアリーレンま
たはアルキルもしくはアリール置換アリーレン基であり、
は、第4族金属、好ましくはハフニウムまたはジルコニウムであり、
Gは、出現ごとに独立して、アニオン性、中性またはジアニオン性配位基であり、
gは、そのようなX基の数を示す1~5の数であり、電子供与性相互作用は矢印で表
される。
前述の式の金属錯体の好適な例には、以下の化合物が挙げられ、
式中、Mは、HfまたはZrであり、
Arは、C6~20アリールまたはその不活性に置換された誘導体、特に3,5-
ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ(イソブチル)フェニル、ジベンゾ-1H-ピ
ロール-1-イル、またはアントラセン-5-イルであり、
は、出現ごとに独立して、C3~6アルキレン基、C3~6シクロアルキレン基
、またはそれらの不活性に置換された誘導体を含み、
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、ヒドロカルビル、トリヒドロカルビル
シリル、または水素を含まない50個までの原子のトリヒドロカルビルシリルヒドロカル
ビルであり、
Gは、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒドロ
カルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2個のG基は、一緒に
なって、前述のヒドロカルビルまたはトリヒドロカルビルシリル基の二価誘導体である。
好適な化合物は、以下の式の化合物であり、
式中、Arは、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ(イソブチル)
フェニル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、またはアントラセン-5-イルであり

21は、水素、ハロ、またはC1~4アルキル、特にメチルであり、
は、プロパン-1,3-ジイルまたはブタン-1,4-ジイルであり、
Gは、クロロ、メチル、またはベンジルである。
前述の式の例示的な金属錯体は、以下のとおりである。
本開示による使用に好適な金属錯体には、さらに、以下の式に対応する化合物が挙げ
られ、
式中、
Mは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、
20は、出現ごとに独立して、水素を含まない5~20個の原子を含有する二価の
芳香族基または不活性に置換された芳香族基であり、
は、水素を含まない3~20個の原子を有する二価の炭化水素もしくはシラン基
、またはそれらの不活性に置換された誘導体であり、
は、出現ごとに独立して、水素を含まない1~20個の原子の一価配位子基であ
るか、または2つのR基は、一緒になって、水素を含まない1~20個の原子の二価配
位子基である。
そのような錯体は、以下の式に対応してもよく、
式中、
Arは、出現ごとに独立して、水素を含まない6~20個の原子または任意の置換
基の任意の原子の、アリーレン、またはアルキル、アリール、アルコキシ、もしくはアミ
ノ置換アリーレン基であり、
は、水素を含まない3~20個の原子の二価炭化水素架橋基、好ましくは、酸素
原子を隔てる少なくとも3個の炭素原子を有する二価の置換または非置換C3~6脂肪族
、脂環式、またはビス(アルキレン)置換脂環式の基であり、
は、出現ごとに独立して、水素を含まない1~20個の原子の一価配位子基であ
るか、または2つのR基は、一緒になって、水素を含まない1~40個の原子の二価配
位子基である。
本明細書における使用に好適な金属錯体のさらなる例には、以下の式の化合物が挙げ
られ、
式中、
Arは、出現ごとに独立して、C6~20アリールまたはその不活性に置換された
誘導体、特に、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ(イソブチル)フェニ
ル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、ナフチル、アントラセン-5-イル、1,2
,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5-イルであり、
は、出現ごとに独立して、プロピレン-1,3-ジイル基、ビス(アルキレン)
シクロヘキサン-1,2-ジイル基、または各々最大20個の炭素を有する1~5個のア
ルキル、アリール、もしくはアラルキル置換基で置換された、それらの不活性に置換され
た誘導体であり、
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒ
ドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、
アルコキシ、またはアミノであり、
は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒド
ロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一
緒になって、水素を含まない最大40個の原子の二価ヒドロカルビレン、ヒドロカルバジ
イル、またはトリヒドロカルビルシリル基である。
例示的な金属錯体は以下の式の化合物であり、
式中、Arは、出現ごとに独立して、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,
5-ジ(イソブチル)フェニル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、またはアントラ
セン-5-イルであり、
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒ
ドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、
アルコキシ、またはアミノであり、
は、プロパン-1,3-ジイルまたはビス(メチレン)シクロヘキサン-1,2
-ジイルであり、
は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒド
ロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一
緒になって、水素を含まない最大40個の原子のヒドロカルビレン、ヒドロカルバジイル
、またはヒドロカルビルシランジイル基である。
本開示により好適な金属錯体は、以下の式に対応し、
式中、Rは、出現ごとに独立して、クロロ、メチル、またはベンジルである。
好適な金属錯体の具体例は、以下の化合物である:
A)ビス((2-オキソイル-3-(1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロ
アントラセン-5-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-1,3-プ
ロパンジイルハフニウム(IV)ジメチル、ビス((2-オキソイル-3-(1,2,3
,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5-イル)-5-(メチル)フェニ
ル)-2-フェノキシ)-1,3-プロパンジイルハフニウム(IV)ジクロリド、ビス
((2-オキソイル-3-(1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセ
ン-5-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-1,3-プロパンジイ
ルハフニウム(IV)ジベンジル、ビス((2-オキソイル-3-(ジベンゾ-1H-ピ
ロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-1,3-プロパン
ジイルハフニウム(IV)ジメチル、ビス((2-オキソイル-3-(ジベンゾ-1H-
ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-1,3-プロパ
ンジイルハフニウム(IV)ジクロリド、ビス((2-オキソイル-3-(ジベンゾ-1
H-ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-1,3-プ
ロパンジイルハフニウム(IV)ジベンジル、
B)ビス((2-オキソイル-3-(1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロ
アントラセン-5-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシメチル)-1,
4-ブタンジイルハフニウム(IV)ジメチル、ビス((2-オキソイル-3-(1,2
,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5-イル)-5-(メチル)フ
ェニル)-2-フェノキシメチル)-1,4-ブタンジイルハフニウム(IV)ジクロリ
ド、ビス((2-オキソイル-3-(1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロア
ントラセン-5-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシメチル)-1,4
-ブタンジイルハフニウム(IV)ジベンジル、ビス((2-オキソイル-3-(ジベン
ゾ-1H-ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシメチル)
-1,4-ブタンジイルハフニウム(IV)ジメチル、ビス((2-オキソイル-3-(
ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシメ
チル)-1,4-ブタンジイルハフニウム(IV)ジクロリド、ビス((2-オキソイル
-3-(ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェ
ノキシメチル)-1,4-ブタンジイルハフニウム(IV)ジベンジル、
C)ビス((2-オキソイル-3-(1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロ
アントラセン-5-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-2,4-ペ
ンタンジイルハフニウム(IV)ジメチル、ビス((2-オキソイル-3-(1,2,3
,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5-イル)-5-(メチル)フェニ
ル)-2-フェノキシ)-2,4-ペンタンジイルハフニウム(IV)ジクロリド、ビス
((2-オキソイル-3-(1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセ
ン-5-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-2,4-ペンタンジイ
ルハフニウム(IV)ジベンジル、ビス((2-オキソイル-3-(ジベンゾ-1H-ピ
ロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-2,4-ペンタン
ジイルハフニウム(IV)ジメチル、ビス((2-オキソイル-3-(ジベンゾ-1H-
ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-2,4-ペンタ
ンジイルハフニウム(IV)ジクロリド、ビス((2-オキソイル-3-(ジベンゾ-1
H-ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシ)-2,4-ペ
ンタンジイルハフニウム(IV)ジベンジル、
D)ビス((2-オキソイル-3-(1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロ
アントラセン-5-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシメチル)-メチ
レントランス-1,2-シクロヘキサンジイルハフニウム(IV)ジメチル、ビス((2
-オキソイル-3-(1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5
-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシメチル)-メチレントランス-1
,2-シクロヘキサンジイルハフニウム(IV)ジクロリド、ビス((2-オキソイル-
3-(1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5-イル)-5-
(メチル)フェニル)-2-フェノキシメチル)-メチレントランス-1,2-シクロヘ
キサンジイルハフニウム(IV)ジベンジル、ビス((2-オキソイル-3-(ジベンゾ
-1H-ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシメチル)-
メチレントランス-1,2-シクロヘキサンジイルハフニウム(IV)ジメチル、ビス(
(2-オキソイル-3-(ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェ
ニル)-2-フェノキシメチル)-メチレントランス-1,2-シクロヘキサンジイルハ
フニウム(IV)ジクロリド、およびビス((2-オキソイル-3-(ジベンゾ-1H-
ピロール-1-イル)-5-(メチル)フェニル)-2-フェノキシメチル)-メチレン
トランス-1,2-シクロヘキサンジイルハフニウム(IV)ジベンジル。
前述の金属錯体は、遷移金属源および中性多官能配位子源を含む標準的な金属化およ
び配位子交換手順によって都合よく調製され得る。用いられる技術は、米国特許第6,8
27,976号およびUS2004/0010103、および他の箇所に開示されている
ものと同じかまたは類似している。
金属錯体は、共触媒と組み合わせることによって活性化されて活性触媒組成物を形成
する。活性化は、反応混合物の他の成分の存在下または非存在下で反応器に触媒組成物を
添加する前に、または反応器に金属錯体および活性化共触媒を別々に添加することにより
その場で起こり得る。
前述の多価ルイス塩基錯体は、(周期表の)4族金属源および中性多官能配位子源を
含む標準的な金属化および配位子交換手順によって都合よく調製される。加えて、錯体は
また、対応する4族金属テトラアミドおよびトリメチルアルミニウムのようなヒドロカル
ビル化剤から出発するアミド除去およびヒドロカルビル化プロセスによっても調製され得
る。他の技術も同様に使用され得る。これらの錯体は、とりわけ、米国特許第6,320
,005号、同第6,103,657号、WO02/38628、WO03/40195
、およびUS04/0220050の開示から知られている。
高いコモノマー組み込み特性を有する触媒はまた、重合中にβ-ヒドリドの除去およ
び成長中のポリマーの連鎖停止を介して偶然に生じる、その場で調製された長鎖オレフィ
ンを再組み込みすること、または他の方法で知られる。このような長鎖オレフィンの濃度
は、高い転化率、特に95%以上のエチレン転化率、より好ましくは97%以上のエチレ
ン転化率での連続溶液重合条件の使用により特に高められる。このような条件下では、少
量だが検出可能な量のオレフィン末端ポリマーが成長中のポリマー鎖に再組み込みされ、
長鎖分岐、即ち他の意図的に添加されたコモノマーから生じるよりも長い炭素長の分岐の
形成をもたらす。さらに、このような鎖は反応混合物中に存在する他のコモノマーの存在
を反映する。即ち、鎖は、反応混合物のコモノマー組成に応じて、短鎖または長鎖分岐も
同様に含むことができる。オレフィンポリマーの長鎖分岐は、米国特許第5,272,2
36号、同第5,278,272号、および同第5,665,800号にさらに記載され
ている。
代替的には、超分岐を含む分岐は、得られるポリマーに「連鎖移動(chain-w
alking)」をもたらすことが知られている特定の触媒を使用することによって、本
マルチブロックコポリマーの特定のセグメントに誘導され得る。例えば、Kaminsk
i,et al.,J.Mol.Catal.A:Chemical,102(1995
)59-65;Zambelli,et al.,Macromolecules,19
88,21,617-622、またはDias,et al.,J.Mol.Catal
.A:Chemical,185(2002)57-64によって開示されたある特定の
均一架橋ビスインデニル-または部分的水素化ビスインデニル-ジルコニウム触媒を使用
して、エチレンを含む単一のモノマーから分岐コポリマーを調製することができる。高級
遷移金属触媒、特にニッケルおよびパラジウム触媒はまた、Brookhart,et
al.,J.Am.Chem.Soc.,1995,117,64145-6415に開
示されているように、超分岐ポリマー(その分岐も分岐している)をもたらすことが知ら
れている。
本発明の一実施形態では、本発明のポリマーにおけるそのような分岐(長鎖分岐、1
,3付加、または超分岐)の存在は、第1のオレフィン重合プロ触媒(A)の活性から生
じるブロックまたはセグメントのみに限定され得る。したがって、本開示の一実施形態で
は、そのような分岐の存在が異なるブロックまたはセグメントを、そのような分岐を実質
的に欠く他のセグメントまたはブロック(特に高密度または高結晶性ポリマーブロック)
と組み合わせて含むマルチブロックコポリマーは、反応混合物を含む単一のモノマーから
、つまり、意図的に付加されたコモノマーを付加することなく、生成され得る。非常に好
ましくは、本開示の特定の実施形態では、非分岐エチレンホモポリマーセグメントと、分
岐ポリエチレンセグメント、特にエチレン/プロピレンコポリマーセグメントとを交互に
含むマルチブロックコポリマーは、付加重合性モノマーとしてのエチレンから本質になる
初期反応混合物から調製され得る。本発明のマルチブロックコポリマー中のそのような分
岐の存在は、得られるコポリマーのある特定の物理的特性、例えば、溶融押出中の表面欠
陥の減少(溶融破壊の減少)、非分岐ポリマーセグメントと比較した非晶質セグメントの
ガラス転移温度Tgの低下、および/またはNMR技術によって検出される1,3付加配
列または超分岐の存在により、検出することができる。本発明のポリマー中に存在する前
述の種類の分岐の量(それを含むブロックまたはセグメントの一部として)は、通常、炭
素1,000個あたり0.01~10分岐の範囲である。
本開示の第1のオレフィン重合プロ触媒(A)の範囲内に含まれる例示的なプロ触媒
には、以下に列挙するプロ触媒(A1)~(A7)が含まれるが、これらに限定されない
プロ触媒(A1):WO03/40195およびWO04/24740の教示、なら
びに当技術分野において既知の方法に従って調製される[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]。
プロ触媒(A2):当該技術分野において既知の方法に従って調製される(E)-(
(2,6-ジイソプロピルフェニル)(2-メチル-3-(オクチルイミノ)ブタン-2
-イル)アミノ)トリメチルハフニウム。
プロ触媒(A3):当該技術分野において既知の方法に従って調製される[[2’,
2’’’-[1,2-シクロヘキサンジイルビス(メチレンオキシ-κO)]ビス[3-
(9H-カルバゾール-9-イル)-5-メチル[1,1’-ビフェニル]-2-オラト
-κO]](2-)]ジメチルハフニウム。
プロ触媒(A4):当該技術分野において既知の方法に従って調製される[[6’,
6’’’-[1,4-ブタンジイルビス(オキシ-κO)]ビス[3-(9H-カルバゾ
ール-9-イル)-3’-フルオロ-5-メチル-[1,1’-ビフェニル]-2-オラ
ト-κO]](2-)]-ジメチルハフニウム。
プロ触媒(A5):当該技術分野において既知の方法に従って調製される[[6’,
6’’’-[1,4-ブタンジイルビス(オキシ-κO)]ビス[3-(9H-カルバゾ
ール-9-イル)-3’-フルオロ-5-オクチル-[1,1’-ビフェニル]-2-オ
ラト-κO]](2-)]-ジメチルハフニウム。
プロ触媒(A6):当該技術分野において既知の方法に従って調製される[[6’,
6’’’-[1,4-ブタンジイルビス(オキシ-κO)]ビス[3-(9H-カルバゾ
ール-9-イル)-3’-フルオロ-5-(ブチルジメチルシリル)-[1,1’-ビフ
ェニル]-2-オラト-κO]](2-)]-ジメチルハフニウム。
プロ触媒(A7):WO2010/022228の開示および当技術分野で既知のプ
ロセスに従って調製される(N-((6E)-6-(ブチルイミノ-κN)-1-シクロ
ヘキセン-1-イル)-2,6-ビス(1-メチルエチル)ベンゼンアミナト-κN)ト
リメチルハフニウム。
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)
本開示の第2のオレフィン重合プロ触媒(B)の範囲内にある好適なプロ触媒には、
所望の組成または種類のポリマーの調製に適合し、チェーンシャトリングによる可逆的連
鎖移動が可能な以下で考察する触媒/錯体が含まれる。上述のように、本明細書で使用さ
れる「プロ触媒」、「触媒」、「金属錯体」、および「錯体」という用語は、交換可能で
あるものとする。ある特定の実施形態では、第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、本
開示のオレフィンブロックコポリマーのハードブロック/セグメント触媒(即ち、低いコ
モノマー組み込み剤)である。
好適な第2のオレフィン重合プロ触媒(B)としては、以下の式に対応する4~10
族の誘導体が挙げられ、
式中、
は、元素周期表の4~10族の金属、好ましくは4族金属、Ni(II)または
Pd(II)、最も好ましくはジルコニウムであり、
は、窒素、酸素、またはリン含有基であり、
は、ハロ、ヒドロカルビル、またはヒドロカルビルオキシであり、
tは、1または2であり、
x”は、電荷平衡を提供するように選択される数であり、
およびNは、架橋配位子によって連結されている。
そのような触媒は、開示されているものの中でも、以前にJ.Am.Chem.So
c.,118,267-268(1996)、J.Am.Chem.Soc.,117,
6414-6415(1995)、およびOrganometallics,16,15
14-1516,(1997)に開示されている。
プロ触媒としての使用のための前述の金属錯体の適切な例は、以下の式に対応する4
族金属、特にジルコニウムの芳香族ジイミンまたは芳香族ジオキシイミン錯体であり、
式中、
、X、およびTは、以前に定義されたとおりであり、
は、出現ごとに、独立して、水素、ハロゲン、またはRであり、
は、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはそのヘテロ原子、特
にそのF、N、SまたはP置換誘導体、より好ましくはC1~20ヒドロカルビルまたは
そのFまたはN置換誘導体、最も好ましくはアルキル、ジアルキルアミノアルキル、ピロ
リル、ピペリデニル、ペルフルオロフェニル、シクロアルキル、(ポリ)アルキルアリー
ル、またはアラルキルである。
プロ触媒として使用するための前述の金属錯体の好適な例は、以下の式に対応するジ
ルコニウムの芳香族ジオキシイミン錯体であり、
式中、
は、以前に定義されたとおりであり、好ましくはC1~10ヒドロカルビル、最
も好ましくはメチルまたはベンジルであり、
’は、メチル、イソプロピル、t-ブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、
2-メチルシクロヘキシル、2,4-ジメチルシクロヘキシル、2-ピロリル、N-メチ
ル-2-ピロリル、2-ピペリデニル、N-メチル-2-ピペリデニル、ベンジル、o-
トリル、2,6-ジメチルフェニル、ペルフルオロフェニル、2,6-ジ(イソプロピル
)フェニル、または2,4,6-トリメチルフェニルである。
ある特定のホスフィンイミン錯体も含むものとして使用するための前述の錯体は、E
P-A-890581に開示されている。これらの錯体は、式:[(R-P=N]
M(K)(Rに対応し、式中、Rは、一価配位子であるか、または2つ
のR基が一緒になって、二価の配位子であり、好ましくは、Rは、水素またはC1~
4アルキルであり、
Mは、4族の金属であり、
は、それを介してKがMに結合される非局在化π電子を含む基であり、該K
基は、水素原子を含まない最大50個の原子を含み、
fは、1または2である。
ある特定の実施形態では、本開示の第2の重合プロ触媒(B)は、以下に示される構
造を有する。
共触媒/活性剤
活性化剤は、プロ触媒に接触させるか、またはプロ触媒と組み合わせることにより、
プロ触媒をオレフィン重合に関して活性にする添加剤である。一般的に使用される活性化
剤は、モノアニオン性配位子、典型的にはアルキル基、場合によってはベンジルまたはメ
チル基を抽出し、活性化剤の一部として誘導されるかまたは存在する弱配位または非配位
アニオンを有する、プロ触媒のカチオン性金属-配位子錯体を形成する。例えば、この種
類の活性化剤には以下が含まれる:[RNH](アンモニウム)系活性化剤、例えば
、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)ボレートなどの
ブレンステッド酸;およびルイス酸、例えば、アルキルアルミニウム、ポリマーもしくは
オリゴマーのアルモキサン(アルミノキサンとしても知られている)、ボラン(トリス(
ペンタフルオロフェニル)ボランなど)、またはカルボカチオン種(トリチルテアトラキ
ス(ペンタフルオロフェニル)ボレートなど)。アルモキサン単独を活性化剤として使用
する場合、用いられるアルモキサンのモル数は、金属-配位子錯体のモル数の少なくとも
100倍であることが好ましい。アルモキサンの充填量が少ないと、活性化剤として作用
せず、むしろ除去剤として機能する。除去剤は、触媒を添加する前に反応器内の不純物を
封鎖するため、活性化剤の性質ではない。
本明細書に使用するのに好適な活性化共触媒としては、アルキルアルミニウム、ポリ
マーまたはオリゴマーアルモキサン(アルミノキサンとしても知られる)、中性ルイス酸
、および非ポリマー、非配位、イオン形成化合物(酸化条件下でのそのような化合物の使
用を含む)が挙げられる。好適な活性化技術は、バルク電気分解である。前述の活性化共
触媒および技術のうちの1つ以上の組み合わせもまた企図される。「アルキルアルミニウ
ム」という用語は、モノアルキルアルミニウムジヒドリドもしくはモノアルキルアルミニ
ウムジハロゲン化物、ジアルキルアルミニウムヒドリドもしくはジアルキルアルミニウム
ハロゲン化物、またはトリアルキルアルミニウムを意味する。アルミノキサンおよびそれ
らの調製は、例えば、米国特許(USPN)第US6,103,657号で知られている
。好ましいポリマーまたはオリゴマーアルモキサンの例は、メチルアルモキサン、トリイ
ソブチルアルミニウム変性メチルアルモキサン、およびイソブチルアルモキサンである。
例示的なルイス酸活性化共触媒は、本明細書に記載されているように1~3つのヒド
ロカルビル置換基を含有する第13族金属化合物である。いくつかの実施形態では、例示
的な13族金属化合物は、トリ(ヒドロカルビル)-置換-アルミニウムまたはトリ(ヒ
ドロカルビル)-ホウ素化合物である。いくつかの他の実施形態では、例示的な第13族
金属化合物は、トリ((C~C10)アルキル)アルミニウムもしくはトリ((C
18)アリール)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
導体である。いくつかの他の実施形態では、例示的な第13族金属化合物は、トリス(フ
ルオロ置換フェニル)ボラン、他の実施形態では、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボ
ランである。いくつかの実施形態では、活性化共触媒は、トリス((C~C20)ヒド
ロカルビル)ボレート(例えば、トリチルテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレー
ト)またはトリ((C~C20)ヒドロカルビル)アンモニウムテトラ((C~C
)ヒドロカルビル)ボレート(例えば、ビス(オクタデシル)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)である。本明細書で使用されるとき、「ア
ンモニウム」という用語は、((C~C20)ヒドロカルビル)、((C~C
20)ヒドロカルビル)N(H)、((C~C20)ヒドロカルビル)N(H)
、(C~C20)ヒドロカルビルN(H) 、またはN(H) である窒素カ
チオンを意味し、各(C~C20)ヒドロカルビルは、同一であっても異なっていても
よい。
中性ルイス酸活性化共触媒の例示的な組み合わせとしては、トリ((C~C)ア
ルキル)アルミニウムとハロゲン化トリ((C~C18)アリール)ホウ素化合物、特
にトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランとの組み合わせを含む混合物が挙げられる。
他の例示的な実施形態は、そのような中性ルイス酸混合物とポリマーまたはオリゴマーア
ルモキサンとの組み合わせ、および単一の中性ルイス酸、特にトリス(ペンタフルオロフ
ェニル)ボランとポリマーまたはオリゴマーアルモキサンとの組み合わせである。(金属
-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(アルモキサン)[例
えば(第4族金属-配位子錯体):(トリス(ペンタフルオロ-フェニルボラン):(ア
ルモキサン)])の例示的なモル数比は、1:1:1~1:10:30であり、他の例示
的な実施形態は、1:1:1.5~1:5:10である。
以下の米国特許には、異なる金属-配位子錯体に関して多くの活性化共触媒および活
性化技術が以前に教示されている:US5,064,802、US5,153,157、
US5,296,433、US5,321,106、US5,350,723、US5,
425,872、US5,625,087、US5,721,185、US5,783,
512、US5,883,204、US5,919,983、US6,696,379、
およびUS7,163,907。好適なヒドロカルビルオキシドの例は、US5,296
,433に開示されている。付加重合触媒に好適なブレンステッド酸塩の例は、US5,
064,802、US5,919,983、US5,783,512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カチオン性酸化剤および非配位性の相溶性アニオ
ンの好適な塩の例は、US5,321,106に開示されている。付加重合触媒用の活性
共触媒としての好適なカルベニウム塩の例は、US5,350,723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好適なシリリウム塩の例は、US5,625,
087に開示されている。アルコール、メルカプタン、シラノール、およびオキシムとト
リス(ペンタフルオロフェニル)ボランとの好適な錯体の例は、US5,296,433
に開示されている。これらの触媒のいくつかは、US6,515,155(B1)の一部
、第50欄の第39行から第56欄の第55行にも記載されており、その一部のみが参照
により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、は、カチオン形成共触媒、強ルイス酸、またはそれらの組
み合わせなどの1つ以上の共触媒と組み合わせることによって、本開示のプロ触媒を活性
化して活性触媒組成物を形成することができる。使用に好適な共触媒は、ポリマーまたは
オリゴマーアルミノキサン、特にメチルアルミノキサン、および不活性、相溶性、非配位
性、イオン形成化合物を含む。例示的な好適な共触媒としては、変性メチルアルミノキサ
ン(MMAO)、ビス(水素化タローアルキル)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)、トリエチルアルミニウム(TEA)、およびそれらの任意の組み
合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、前述の活性化共触媒のうちの1つ以上は、互いに組み合わ
せて使用される。特に好ましい組み合わせは、トリ((C~C)ヒドロカルビル)ア
ルミニウム、トリ((C~C)ヒドロカルビル)ボラン、またはホウ酸アンモニウム
とオリゴマーもしくはポリマーアルモキサン化合物との混合物である。本開示の例示的な
実施形態では、共触媒は[(C16~1833~37)-CHNH]テトラキス(
ペンタフルオロフェニル)ボレート塩である。
1つ以上の共触媒の総モル数と活性化共触媒のうちの1つ以上の総モル数との比は、
1:10,000~100:1である。いくつかの実施形態では、この比は、少なくとも
1:5000であり、他のいくつかの実施形態では少なくとも1:1000、および10
:1以下であり、他のいくつかの実施形態では、1:1以下である。アルモキサン単独を
活性化共触媒として使用する場合、用いられるアルモキサンのモル数は、共触媒のモル数
の少なくとも100倍であることが好ましい。トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン
単独を活性化共触媒として使用する場合、いくつかの他の実施形態では、1つ以上の共触
媒の総モル数に対して用いられるトリス(ペンタフルオロフェニル)ボランのモル数は、
1:0.5~1:10、いくつかの他の実施形態では、1:1~1:6、いくつかの他の
実施形態では、1:1~1:5である。残りの活性化共触媒は一般に、1つ以上の共触媒
の総モル量におおよそ等しいモル量で用いられる。
重合プロセス
任意の従来の重合プロセスが、本開示のブロックコポリマーを製造するために用いら
れ得る。そのような従来の重合プロセスとしては、1つ以上の従来の反応器、例えば、ル
ープ反応器、等温反応器、流動床反応器、撹拌槽型反応器、バッチ式反応器の並列、直列
、および/またはそれらの任意の組み合わせを用いた、溶液重合プロセス、気相重合プロ
セス、スラリー、または粒子形成重合プロセス、およびそれらの組み合わせが挙げられる
が、これらに限定されない。
本開示のある特定の実施形態では、マルチブロックコポリマーは、第1のオレフィン
重合プロ触媒(A)、第2のオレフィン重合プロ触媒(B)、1つ以上の共触媒、および
チェーンシャトリング剤(C)を用いる溶液重合プロセスを介して調製される。
第1のオレフィン重合プロ触媒A、第2のオレフィン重合プロ触媒B、1つ以上の共
触媒、およびチェーンシャトリング剤Cを用いる本開示の重合プロセスは、図1を参照す
ることによりさらに解明され得、図1では、重合条件下で、活性触媒部位12に付着した
ポリマー鎖13を形成する活性触媒部位A、10が例解される。同様に、活性触媒部位B
、20は、活性触媒部位22に付着した分化したポリマー鎖23を生成する。活性触媒B
、14によって生成されたポリマー鎖に付着したチェーンシャトリング剤C1は、そのポ
リマー鎖23を、触媒部位Aに付着したポリマー鎖13に交換する。重合条件下でのさら
なる連鎖成長により、活性触媒部位Aに付着したブロックコポリマー18の形成が生じる
。同様に、活性触媒部位A、24によって生成されたポリマー鎖に付着したチェーンシャ
トリング剤C2は、そのポリマー鎖13を、触媒部位Bに付着したポリマー鎖23に交換
する。重合条件下でのさらなる連鎖成長により、活性触媒部位Bに付着したマルチブロッ
クコポリマー28の形成が生じる。成長中のマルチブロックコポリマーは、シャトリング
剤Cによって活性触媒Aと活性触媒Bとの間で繰り返し交換され、結果として、反対の活
性触媒部位への交換が起こるたびに、異なる特性のブロックまたはセグメントが形成され
る。成長中のポリマー鎖は、チェーンシャトリング剤に結合した状態で回収され、所望の
場合、官能化される。あるいは、得られたポリマーは、プロトン源または他の殺傷剤の使
用を通して、活性触媒部位またはシャトリング剤からの切断により回収されてもよい。
それぞれのセグメントまたはブロック、および特にポリマー鎖の末端セグメントの組
成は、プロセス条件または他のプロセス変数の選択によって影響を受け得ると考えられる
(そのような考えに縛られることを望むものではない)。本発明のポリマーにおいて、末
端セグメントの性質は、それぞれの触媒の連鎖移動または連鎖停止の相対速度ならびにチ
ェーンシャトリングの相対速度によって決定される。可能性のある連鎖停止機序には、β
-水素脱離、モノマーへのβ-水素移動、β-メチル脱離、および水素または有機シラン
もしくは連鎖官能化剤などの他の連鎖停止試薬への連鎖移動が含まれるが、これらに限定
されない。したがって、低濃度のチェーンシャトリング剤を使用する場合、ポリマー鎖末
端の大部分が前述の連鎖停止機序のうちの1つによって重合反応器中で生成され、触媒(
A)および(B)の連鎖停止の相対速度が支配的な連鎖停止部分を決定することになる。
つまり、連鎖停止速度が最も速い触媒は、完成したポリマー中に比較的多くの連鎖末端セ
グメントを生成することになる。
対照的に、高濃度のチェーンシャトリング剤を使用する場合、反応器内および重合ゾ
ーンを出る際のポリマー鎖の大部分は、チェーンシャトリング剤に付着または結合される
。これらの反応条件下では、重合触媒の連鎖移動の相対速度と2つの触媒のチェーンシャ
トリングの相対速度が、主に連鎖停止部分の属性を決定する。触媒(A)が触媒(B)よ
り速い連鎖移動および/またはチェーンシャトリング速度を有する場合、連鎖末端セグメ
ントの大部分は、触媒(A)によって生成されるものとなる。
チェーンシャトリング剤の中間濃度では、前述の3つの因子全てが、完成したポリマ
ーブロックの属性を決定するのに役立つ。前述の方法論は、2つ超のブロックタイプを有
するマルチブロックポリマーの分析、ならびにこれらのポリマーの平均ブロック長および
ブロック配列を制御するために拡張され得る。例えば、触媒1、2、および3の混合物を
、各触媒タイプが異なるタイプのポリマーブロックを作製するチェーンシャトリング剤と
共に使用すると、3つの異なるブロックタイプの直鎖状ブロックコポリマーが生成される
。さらに、3つの触媒のシャトリング速度と伝播速度との比率が1>2>3の順序に従う
場合には、3つのブロックタイプの平均ブロック長は、3>2>1の順序に従い、2タイ
プブロックが3タイプブロックに隣接するケースは、1タイプブロックが2タイプブロッ
クに隣接するケースよりもまれになる。
したがって、様々なブロックタイプのブロック長分布を制御する方法が存在すること
になる。例えば、触媒1、2、および3(2と3とは実質的に同じポリマーブロックタイ
プを生成する)、ならびにチェーンシャトリング剤を選択することにより、シャトリング
速度は1>2>3の順序に従い、得られるポリマーは、2および3の触媒から作製された
ブロック長の二峰性分布を有することになる。
重合中、1つ以上のモノマーを含む反応混合物を、任意の好適な重合条件に従って活
性化触媒組成物と接触させる。このプロセスは、高温および高圧の使用を特徴とする。所
望であれば、水素を既知の技術に従って分子量制御のための連鎖移動剤として使用しても
よい。他の同様の重合におけるように、用いられるモノマーおよび溶媒は、触媒失活が起
こらないように十分に高い純度であることが極めて望ましい。減圧での揮発分除去、モレ
キュラーシーブもしくは高表面積アルミナとの接触、または前述のプロセスの組み合わせ
などのモノマー精製のための任意の好適な技術を使用することができる。1つ以上の化学
的または物理的特性が異なるポリマーを生成するために、本発明のプロセスにおける1つ
以上の触媒および/またはモノマーに対するチェーンシャトリング剤の割合を変更しても
よいことが、当業者には理解されるであろう。本発明、特にスラリー重合または気相重合
において、担体を使用してもよい。好適な担体としては、固体、粒状、高表面積、金属酸
化物、半金属酸化物、またはそれらの混合物(本明細書では互換的に無機酸化物と呼ぶ)
が挙げられる。例としては、タルク、シリカ、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコ
ニア、Sn、アルミノシリケート、ボロシリケート、粘土、およびこれらの混合物
が挙げられる。好適な担体は、表面積が、B.E.T.法を用いて窒素ポロシメトリーに
よって決定して、好ましくは10~1000m/g、好ましくは100~600m/g
である。平均粒径は、典型的には、0.1~500μm、好ましくは1~200μm、よ
り好ましくは10~100μmである。
本発明の一実施形態では、本触媒組成物および任意選択の担体を噴霧乾燥するか、な
いしは別の方法で、固体の粒状形態で回収して、容易に輸送および取り扱いできる組成物
を提供してもよい。液体含有スラリーを噴霧乾燥するための好適な方法は当技術分野にお
いて周知であり、本明細書において有用に使用される。本明細書で使用するための噴霧乾
燥触媒組成物のための好ましい技術は、米国特許第5,648,310号および同第5,
672,669号に記載されている。
重合は、連続重合、好ましくは連続溶液重合(触媒成分、シャトリング剤、モノマー
、ならびに任意で溶媒、アジュバント、除去剤、および重合助剤が反応帯域に連続的に供
給され、ポリマー生成物が連続的に除去されるもの)として実行されることが望ましい。
この文脈において使用される場合、反応物質の断続的な添加および規則的または不規則な
小間隔での生成物の除去が存在し、その結果、時間の経過と共に全体的なプロセスが実質
的に連続的であるプロセスが、「連続的」および「連続的に」という用語の範囲内である
。触媒組成物は、高圧、溶液、スラリー、または気相重合プロセスにおいて有利に用いる
ことができる。溶液重合プロセスの場合、用いられる重合条件下でポリマーが可溶性であ
る液体希釈剤中で、触媒成分の均一な分散液を用いることが望ましい。1つのこのような
プロセスはUS-A-5,783,512に開示されており、このプロセスは、金属錯体
または共触媒のいずれかがさほど可溶性ではない場合に、非常に微細なシリカまたは類似
の分散剤を利用して、このような均一系触媒分散液を製造する。本発明の新規のポリマー
を調製するための溶液プロセス、特に連続溶液プロセスは、好ましくは80℃~250℃
、より好ましくは100℃~210℃、最も好ましくは110℃~210℃の温度で実行
される。高圧プロセスは、通常、100℃~400℃の温度および500バール(50M
Pa)を上回る圧力で実行される。スラリープロセスは、不活性炭化水素希釈剤を使用し
、また、0℃から、得られるポリマーが不活性重合媒体中で実質的に可溶となる温度直下
までの温度を使用する。スラリー重合における好ましい温度は、30℃から、好ましくは
60℃から、115℃まで、好ましくは100℃までである。圧力は、典型的には、大気
圧(100kPa)から500psi(3.4MPa)の範囲である。前述のプロセスの
全てにおいて、好ましくは、連続的または実質的に連続的な重合条件が用いられる。この
ような重合条件、特に、2つ以上の活性重合触媒種を用いる連続溶液重合プロセスの使用
により、高い反応器温度の使用が可能となり、その結果、高い収率および効率でマルチブ
ロックコポリマーまたはセグメント化コポリマーを経済的に製造できるようになる。均一
反応条件およびプラグフロー型反応条件の両方を用いることができる。後者の条件は、ブ
ロック組成の漸減が望ましい場合に好ましい。
触媒(A)および(B)の両方は、必要な金属錯体を、重合が行われる溶媒に、また
は最終反応混合物と適合する希釈剤中に添加することによって、均質な組成物として調製
されてもよい。所望の共触媒または活性化剤、およびシャトリング剤は、重合されること
になるモノマーおよび任意の追加の反応希釈剤と組み合わせる前、組み合わせると同時に
、または組み合わせた後のいずれかで、触媒組成物と組み合わされてもよい。
常に、個々の成分およびあらゆる活性触媒組成物は、酸素および水分から保護されな
ければならない。したがって、触媒成分、シャトリング剤、および活性化触媒は、酸素お
よび水分のない雰囲気、好ましくは窒素などの乾燥した不活性ガス下で調製および貯蔵さ
れなければならない。
本発明の範囲を何ら限定することはないが、そのような重合プロセスを実行するため
の1つの手段は、以下のとおりである。撹拌槽型反応器には、重合されるモノマーが任意
の溶媒または希釈剤と共に連続的に導入される。反応器は、任意の溶媒または希釈剤およ
び溶解したポリマーと共に、実質的にモノマーからなる液相を含有する。好ましい溶媒と
しては、C4~10炭化水素またはそれらの混合物、特に、ヘキサンなどのアルカンまた
はアルカンの混合物、および重合に用いられるモノマーのうちの1つ以上が挙げられる。
プロ触媒は、共触媒およびチェーンシャトリング剤と共に、反応器液相またはその任意の
再利用部分に、連続的または断続的に導入される。反応器温度および圧力は、溶媒/モノ
マー比、触媒添加速度を調節することによって、および冷却もしくは加熱コイル、ジャケ
ット、またはそれらの両方によって制御され得る。重合速度は、触媒添加速度によって制
御される。ポリマー生成物中のエチレン含有量は、反応器内のエチレン対コモノマーの比
によって決定され、この比は、これらの構成成分の反応器へのそれぞれの供給速度を操作
することによって制御される。ポリマー生成物の分子量は、当技術分野で周知のように、
任意選択で、温度、モノマー濃度などの他の重合変数を制御することによって、または前
述のチェーンシャトリング剤によって、制御される。反応器を出た後、流出物は、水、水
蒸気、またはアルコールなどの触媒停止剤と接触する。ポリマー溶液は任意選択で加熱さ
れ、ポリマー生成物は、ガス状モノマーおよび残渣溶媒または希釈剤を減圧下で蒸発させ
、必要に応じて脱揮発押出機などの装置内でさらなる脱揮発を実行することによって、回
収される。連続プロセスにおいて、反応器内の触媒およびポリマーの平均滞留時間は、一
般に、5分間~8時間、好ましくは10分間~6時間である。
あるいは、前述の重合は、異なる領域間に確立される、モノマー、触媒、またはシャ
トリング剤勾配を用いてまたは用いずに、連続ループ反応器内で実行されてもよく、これ
は、触媒および/または連鎖移動剤の別々の添加を任意選択で伴い、断熱もしくは非断熱
溶液重合条件下、または前述の反応器条件の組み合わせで動作する。好適なループ反応器
およびそれと共に使用するための様々な好適な動作条件の例は、USP5,977,25
1、USP6,319,989およびUSP6,683,149に見出される。
所望されるものではないが、触媒組成物はまた、以前に開示されたように、必要な成
分を不活性無機または有機粒子状固体上に吸着させることによって、不均一系触媒として
調製および使用することもできる。好ましい実施形態では、不均一系触媒は、不活性無機
化合物と活性水素含有活性剤との反応生成物、特にトリ(C1.4アルキル)アルミニウ
ム化合物と(4-ヒドロキシ-3,5-ジ三級ブチルフェニル)トリス(ペンタフルオロ
フェニル)ボレートのアンモニウム塩などのヒドロキシアリールトリス(ペンタフルオロ
フェニル)ボレートのアンモニウム塩化合物との反応生成物を共沈させることによって調
製される。不均一形態または担持形態で調製される場合、触媒組成物は、スラリーまたは
気相重合において使用されてもよい。実用上の制限として、スラリー重合は、ポリマー生
成物が実質的に不溶性である液体希釈剤中で行われる。好ましくは、スラリー重合用の希
釈剤は、5個未満の炭素原子を有する1つ以上の炭化水素である。必要に応じて、エタン
、プロパン、ブタンなどの飽和炭化水素を、希釈剤として全体的にまたは部分的に使用し
てもよい。溶液重合の場合と同様に、α-オレフィンコモノマーまたは異なるα-オレフ
ィンモノマーの混合物を、希釈剤として全体的にまたは部分的に使用してもよい。最も好
ましくは、希釈剤の少なくとも大部分は、重合されることになるα-オレフィンモノマー
(単数または複数)を含む。
気相重合プロセスにおける使用に対して好ましくは、担体材料および得られる触媒は
、20~200μm、より好ましくは30μm~150μm、最も好ましくは50μm~
100μmの中央粒径を有する。スラリー重合プロセスにおける使用に対して好ましくは
、担体は、1μm~200μm、より好ましくは5μm~100μm、最も好ましくは1
0μm~80μmの中央粒径を有する。
本明細書における使用に好適な気相重合プロセスは、ポリプロピレン、エチレン/α
-オレフィンコポリマー、および他のオレフィンポリマーの製造のために商業的に大規模
に使用されている既知のプロセスと実質的に同様である。使用される気相プロセスは、例
えば、重合反応ゾーンとして機械的撹拌床またはガス流動床を使用する種類のものであり
得る。重合反応が、多孔板または流動グリッドの上方に支持または懸濁されたポリマー粒
子の流動床を含む垂直円筒重合反応器中で流動化ガスの流れによって行われるプロセスが
好ましい。
床を流動化するために用いられるガスは、重合されることになるモノマー(単数また
は複数)を含み、また床から反応熱を除去するための熱交換媒体としても機能する。高温
ガスは、通常は、流動床よりも広い直径を有する、速度低下ゾーンとしても知られる静穏
化ゾーンを介して、反応器の上部から現れ、ここで、ガス流中に混入した微粒子は、床に
引き戻される機会を有する。サイクロンを使用して、高温ガス流から超微粒子を除去する
ことも有利であり得る。次いで、ガスは、通常、送風機または圧縮機および1つ以上の熱
交換器によって床へと再循環され、重合熱のガスが揮散する。
冷却された再循環ガスによって提供される冷却に加えて、床を冷却する好ましい方法
は、揮発性液体を床に供給して、凝縮モードでの動作と呼ばれることが多い蒸発冷却効果
を提供することである。この場合に用いられる揮発性液体は、例えば、揮発性不活性液体
、例えば、3~8個、好ましくは4~6個の炭素原子を有する飽和炭化水素であり得る。
モノマーまたはコモノマー自体が、揮発性液体であるか、またはそのような液体を提供す
るために凝縮できる場合、これを好適に床に供給して蒸発冷却効果を提供することができ
る。揮発性液体は、高温流動床で蒸発して、流動化ガスと混合するガスを形成する。揮発
性液体がモノマーまたはコモノマーである場合、これは床でいくらかの重合を受けること
になる。蒸発した液体は、次に、高温の再循環ガスの一部として反応器から現れ、再循環
ループの圧縮/熱交換部に入る。再循環ガスは熱交換器で冷却され、ガスが冷却される温
度が露点を下回ると、液体がガスから沈殿する。この液体は、流動床に連続的に再循環さ
れることが望ましい。沈殿した液体を、再循環されたガス流で運ばれる液滴として床に再
循環することが可能である。この種類のプロセスは、例えば、EP89691、US4,
543,399、WO94/25495、およびUS5,352,749に記載されてい
る。液体を床に再循環する特に好ましい方法は、液体を再循環ガス流から分離すること、
およびこの液体を床に直接再注入することであり、好ましくは床内で液体の微細な液滴を
生成する方法を使用する。この種類のプロセスは、WO94/28032に記載されてい
る。ガス流動床で起こる重合反応は、本発明に従う触媒組成物の連続的または半連続的付
加により触媒される。触媒組成物は、例えば、液体不活性希釈剤中で少量のオレフィンモ
ノマーを重合することにより、予備重合ステップに供され、同様にオレフィンポリマー粒
子に埋め込まれた支持された触媒粒子を含む触媒複合体を提供する。ポリマーは、流動床
内で、触媒組成物、支持された触媒組成物、または予備重合された触媒組成物の流動粒子
上でモノマーまたはモノマー混合物を重合することにより直接生成される。重合反応の開
始は、好ましくは所望のポリマーと類似した予備成形されたポリマー粒子の床を使用し、
触媒組成物、モノマー、および任意の他のガス(気相凝縮モードで動作する場合、希釈ガ
ス、水素連鎖移動剤、または不活性凝縮性ガスなどの、再循環ガス流に含めることが望ま
しい)を導入する前に不活性ガスまたは窒素で乾燥することにより床を調整することで達
成される。生成されたポリマーは、所望により流動床から連続的または半連続的に排出さ
れる。
本発明の実施に最も好適な気相プロセスは、反応器の反応ゾーンへの反応物の連続供
給および反応器の反応ゾーンからの生成物の除去を提供し、それにより反応器の反応ゾー
ンにおけるマクロスケールの定常状態環境を提供する連続プロセスである。生成物は、既
知の技術に従って、減圧および任意選択で高温(脱揮)にさらすことにより、容易に回収
される。典型的には、気相プロセスの流動床は、50℃を超える温度、好ましくは60℃
~110℃、より好ましくは70℃~110℃で動作する。
本発明のプロセスにおける使用に適合性のある気相プロセスの例は、米国特許第4,
588,790号、同第4,543,399号、同第5,352,749号、同第5,4
36,304号、同第5,405,922号、同第5,462,999号、同第5,46
1,123号、同第5,453,471号、同第5,032,562号、同第5,028
,670号、同第5,473,028号、同第5,106,804号、同第5,556,
238号、同第5,541,270号、同第5,608,019号、および同第5,61
6,661号に開示されている。
前述のように、マルチブロックコポリマーの官能化誘導体も本発明に含まれる。例に
は、金属が用いられる触媒またはチェーンシャトリング剤の残部である金属化ポリマー、
ならびにそのさらなる誘導体、例えば、金属化ポリマーを、酸素源、次いで水と反応させ
て、ヒドロキシル末端ポリマーを形成した生成物が含まれる。別の実施形態では、十分な
空気または他の急冷剤を添加して、シャトリング剤とポリマーとの結合の一部または全部
を開裂させ、それによりポリマーの少なくとも一部をヒドロキシル末端ポリマーに変換す
る。追加の例には、得られるポリマーのβ-ヒドリド脱離およびエチレン性不飽和によっ
て形成されるオレフィン末端ポリマーが含まれる。
本発明の一実施形態において、マルチブロックコポリマーは、マレイン化(無水マレ
イン酸またはその等価物との反応)、金属化(例えば、任意選択でルイス塩基、特にアミ
ン、例えばテトラメチルエチレンジアミンの存在下でのアルキルリチウム試薬による)に
より、または共重合プロセスでのジエンもしくはマスキングされたオレフィンの組み込み
により、官能化されてもよい。マスキングされたオレフィンを伴う重合の後、マスキング
基、例えば、トリヒドロカルビルシランを除去することで、より容易に官能化された残留
物が露出し得る。ポリマーの官能化技術は周知であり、例えば、米国特許第5,543,
458号などに開示されている。
反応器を出るポリマー生成物のかなりの部分がチェーンシャトリング剤で終結してい
るので、さらなる官能化は比較的容易である。金属化ポリマー種は、アミン-、ヒドロキ
シ-、エポキシ-、シラン-、ケトン、エステル、ニトリル、および他の官能化末端ポリ
マー生成物を形成するための他のアルキル-アルミニウム、アルキル-ガリウム、アルキ
ル-亜鉛、またはアルキル-1族化合物に好適な化学反応などの周知の化学反応に利用す
ることができる。本明細書における使用に適合性のある好適な反応技法の例は、Negi
shi、「Organometallics in Organic Synthesi
s」、Vol.1および2(1980)、ならびに有機金属および有機合成における他の
標準的な教書に記載されている。
ポリマー生成物
ある特定の実施形態において、本開示の組成物/触媒系/プロセスによって調製され
るマルチブロックコポリマー(即ち、オレフィンブロックコポリマーまたはOBC)は、
以下を有すると定義される:
(A)1.0~10.0(例えば、1.0~9.0、1.0~8.0、1.0~7.
0、1.0~6.0、1.0~5.0、1.5~5.0、1.5~4.0、1.7~3.
5など)のMw/Mn、少なくとも1つの摂氏での融点Tm、およびグラム/立方センチ
メートルでの密度d、ここで、Tmおよびdの数値は、以下の関係に対応する:
-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d);ならびに/また
(B)約1.7~約3.5のMw/Mn、かつJ/g単位の融解熱ΔH、および最高
DSCピークと最高CRYSTAFピークとの間の温度差として定義される摂氏度単位の
デルタ量ΔTを特徴とし、ここで、ΔTおよびΔHの数値は、以下の関係を有する:
ゼロより大きく、最大130J/gであるΔHに関しては、ΔT>-0.1299(
ΔH)+62.81、
130J/gを超えるΔHに関しては、
ΔT≧48°Cであり、CRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセ
ントを用いて決定され、ポリマーの5パーセント未満が同定可能なCRYSTAFピーク
を有する場合、CRYSTAF温度は、30℃である;かつ/または
(C)エチレン/α-オレフィンインターポリマーの圧縮成形フィルムで測定した3
00%歪みおよび1サイクルでの弾性回復率Re、ならびにグラム/立方センチメートル
での密度d、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有しない場
合、Reおよびdの数値は、以下の関係を満たす:
Re>1481-1629(d);ならびに/または
(D)TREFを使用して分画したときに40℃~130℃で溶出し、画分が、同温
度の間で溶出する同程度のランダムエチレンインターポリマー画分のものよりも少なくと
も5パーセント高いモルコモノマー含量を有することを特徴とする分子量画分、ここで、
該同程度のランダムエチレンインターポリマーが、同じコモノマー(複数可)を有し、メ
ルトインデックス、密度、およびエチレン/α-オレフィンインターポリマーのもの(ポ
リマー全体に基づく)の10パーセント以内のモルコモノマー含量を有する;ならびに/
または
(E)25℃での貯蔵弾性率G’(25℃)および100℃における貯蔵弾性率G’
(100℃)を有し、ここで、G’(25℃)のG’(100℃)に対する割合は、約1
:1~約9:1の範囲にある;ならびに/または
(F)TREFを用いて分画したときに40℃~130℃の間で溶出し、画分が、少
なくとも0.5~1までのブロックインデックスおよび1.3を超える分子量分布Mw/
Mnを有することを特徴とする、分子画分;ならびに/または
(G)ゼロより大きく最大1.0の平均ブロックインデックスおよび1.3を超える
分子量分布Mw/Mn。オレフィンブロックコポリマーは、特性(A)~(G)のうちの
1つ、いくつか、全て、または任意の組み合わせを有してもよいことが理解される。ブロ
ックインデックスは、米国特許第7,608,668号に詳述されるように決定すること
ができ、この特許は、この目的のために参照により本明細書に組み込まれる。特性(A)
~(G)を決定するための分析方法は、例えば、その目的のために参照により本明細書に
組み込まれる、米国特許第7,608,668号、第31欄26行目~第35欄44行目
に記載されている。
ある特定の実施形態では、本開示の組成物/触媒系/プロセスにより調製されるオレ
フィンブロックコポリマーは、0.820g/cc~0.925g/cc(例えば、0.
860g/cc~0.890g/cc)の密度を有する。いくつかの実施形態では、本開
示の組成物/触媒系/プロセスによって調製されるオレフィンブロックコポリマーは、A
STM D 1238(190℃/2.16kg)によって測定して、0.1g/10分
~1000g/10分(例えば、0.1g/10分~500g/10分、0.1g/10
分~100g/10分、0.1g/10分~50g/10分、0.1g/10分~35g
/10分、0.1g/10分~30g/10、0.1g/10分~20g/10分、およ
び/または0.1g/10分~15g/10分)のメルトインデックス(MI)を有する
。ある特定の実施形態では、本開示の組成物/触媒系/プロセスによって調製されるオレ
フィンブロックコポリマーは、10,000~250,000g/モル(例えば、10,
000~200,000g/モル、および/または20,000~175,000g/モ
ル)の分子量を有する。ある特定の実施形態では、本開示の組成物/触媒系/プロセスに
よって調製されるオレフィンブロックコポリマーは、50ppm~1000ppm(例え
ば、50ppm~750ppm、50ppm~500ppm、および/または75ppm
~400ppm)の残留亜鉛含有量を有する。ある特定の実施形態では、本開示のオレフ
ィンブロックコポリマーは、5.0未満(例えば、4.0未満、3.5未満、3.0未満
、2.9未満、2.8未満など)の分子量分布(MWDまたはPDI)を有する。ある特
定の実施形態では、本開示のオレフィンブロックコポリマーは、100℃を超える熱機械
抵抗(TMA)を有する。いくつかの実施形態では、本開示のオレフィンブロックコポリ
マーは、100lb/inを超える引裂き強さを有する。
方法論
組み合わせた触媒効率:組み合わせた触媒効率を、調製されたオレフィンブロックコ
ポリマーの質量(例えば、キログラム数(kgポリマー))を両方のプロ触媒からの金属
の質量(例えば、総ミリグラム数またはグラム数(g金属))で割ることによって計算す
る。
3D-GPC:試料調製および試料注入のためのロボットアシスタントデリバリー(
RAD)システムを備えた高温三重検出器ゲル透過クロマトグラフィー(3D-GPC)
システムを使用して分子量を測定した。濃度検出器は、赤外線濃度検出器(Polyme
r CharのIR4、Valencia,Spain)であり、それを使用して分子量
と分子量分布を測定した。他の2つの検出器は、Precision Detector
s(Agilent)2角度レーザー光散乱検出器、Model 2040、およびMa
lvern(Houston,TX)の4キャピラリー微分粘度計検出器、Model
150Rである。光散乱検出器の「15°の角度」を計算目的に使用した。
データ収集を、Polymer Char DM100データ取得ボックスを使用し
て実行した。担体溶媒は、1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)であった。このシ
ステムは、Agilent製のオンライン溶媒脱ガスデバイスを備えた。カラム区画は1
50℃で作動した。カラムは、4つのMixed A-LSの30cm、20ミクロンカ
ラムであった。試料を、RADシステムを使用して2.0mg/mLで調製した。クロマ
トグラフィー溶媒(TCB)および試料調製溶媒は、200ppmのブチル化ヒドロキシ
トルエン(BHT)を含有しており、両溶媒供給源ともに窒素散布を行った。ポリエチレ
ン試料を、150℃で3時間穏やかに撹拌した。注入量は200μlであり、流量は1.
0mL/分であった。流量マーカーである、試料ボトルに追加された一滴のデカンを使用
して、デカンのピークのアラインメントによって全ての試料について流量を直線的に補正
した。
社内ソフトウェアを使用してデータを処理した。GPCカラムの較正は、21の狭い
分子量分布のポリスチレン標準物を用いて実施した。標準物の分子量は、580~8,4
00,000g/molの範囲であり、個々の分子量の間に少なくとも一桁の間隔を置い
て6つの「カクテル」混合物中に配置した。
以下の方程式を使用して、ポリスチレン標準物ピーク分子量をポリエチレン分子量に
換算した(J.Polym.Sci.,Polym.Let.1968,6,621-6
24):
ポリエチレン=A(Mポリスチレン (1)
ここで、Bは1.0の値を有し、実験的に決定されたAの値は、約0.39である。
5次多項式を使用して、等式(1)から得られたそれぞれのポリエチレン等価較正点
を、それらの観察された溶出量に適合させた。実際の多項式フィットは、ポリエチレン当
量分子量の対数を各ポリスチレン標準物の観察された溶出量(および関連する力)に関連
付けるために得られた。
数、重量、およびz平均分子量を、以下の方程式に従って計算した。
式中、Wfが、i番目の構成成分の重量分率であり、Mが、i番目の構成成分の
分子量である。
MWDは、重量平均分子量(Mw)対数平均分子量(Mn)の比として表した。
A値は、式(3)を使用して計算されたMw重量平均分子量および対応する保持体積
多項式が、115,000g/molの既知の重量平均分子量を有する線状ホモポリマー
参照に従って得られたMwの独立して決定された値に一致するまで式(1)におけるA値
を調節することによって決定した。
絶対分子量を、15°レーザー光散乱検出器およびIR濃度検出器、等式(5)のよ
うに同じKLS較正定数を使用するMPE,I,abs=KLS*(LS)/(IR
)を使用して計算した。IR応答およびLS応答のi番目のスライスの対のデータセット
を、組織的アプローチの実施によって得られる決定したオフセットを使用して調節した。
ここで、KLS=LS-MW較正定数である。以前に説明されるように、レーザー検
出器の応答要因である、KLSを、NIST 1475(52,000g/mol)の重
量平均分子量についての認証値を使用して決定した。
示差走査熱量測定(DSC):溶融温度(T)、ガラス転移温度(T)、結晶化
温度(T)、および融解熱は、加熱-冷却-加熱温度プロファイルを用いて、示差走査
熱量測定法(DSC Q2000、TA Instruments、Inc.)によって
測定してもよい。3~6mgのポリマーのオープンパンDSC試料を、最初に室温から設
定点まで毎分10℃で加熱する。トレースを、TA Universal Analys
isソフトウェアまたはTA Instruments TRIOSソフトウェアを使用
して個別に分析する。
密度:密度測定は、ASTM D792に従って実行する。
メルトインデックス:ASTM D-1238(190℃;2.16kgおよび10
kg)に従って、IおよびI10を測定する。
残留亜鉛含有量(ppm)を、物質収支またはX線蛍光(XRF)法などの標準的な
業界手順により測定してもよい。
圧縮成形:物理的試験のための試料を、圧縮成形によって調製した。ASTM D4
703に従って、試料を約3.2mmの厚さのプラークに圧縮成形した。
反応性比:オレフィン重合プロ触媒の反応性比は、上記の考察および数式によって決
定され得る。
CEF:コモノマー分布分析は、IR-4検出器(PolymerChar、スペイ
ン)および2角度光散乱検出器モデル2040(Precision Detector
s、現在のAgilent Technologies)を備えた結晶化溶出分別(CE
F)(PolymerChar,Spain)(Monrabal et al,Mac
romol.Symp.257,71-79(2007))を用いて実施した。IR-4
またはIR-5検出器を使用する。IR-4検出器またはIR-5検出器を検出器オーブ
ン内に入れる直前に、50×4.6mmの10または20ミクロンガードカラム(Pol
ymerLab、現在のAgilent Technologies)を取り付ける。S
igma-Aldrichから、オルト-ジクロロベンゼン(ODCB、99%無水グレ
ード)および2,5-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(「BHT」、カタ
ログ番号B1378-500G、バッチ番号098K0686)を得る。ODCBは、使
用前に蒸留する。EMD Chemicalsから、シリカゲル40(粒径0.2~0.
5mm、カタログ番号10181-3)も得る。シリカゲルは、使用前に、160℃の真
空オーブンで約2時間乾燥させる。800mgのBHTおよび5gのシリカゲルを、2リ
ットルのODCBに添加する。ODCBは、シリカゲルを充填したカラム(単数または複
数)を通過させることによっても、乾燥させることができる。N2パージ能力を有するオ
ートサンプラを備えたCEF装置の場合、シリカゲル40を、2つの300×7.5mm
のGPCサイズのステンレス鋼カラムに充填し、シリカゲル40カラムをCEF装置のポ
ンプの入口に取り付けて、ODCBを乾燥させる。また、BHTは移動相に全く添加しな
い。ここで、この「BHTおよびシリカゲルを含有するODCB」、またはシリカゲル4
0で乾燥したODCBを、「ODCB」と称する。このODBCに、使用前に乾燥窒素(
N2)を1時間スパージする。乾燥窒素は、窒素をCaCOおよび5Åモレキュラーシ
ーブに90psig未満で通過させることによって得られるものである。得られる窒素は
、約-73℃の露点を有するはずである。試料調製は、160℃で2時間振とうさせなが
ら、オートサンプラを4mg/mlで用いて(別途指定しない限り)行う。注入量は、3
00μlである。CEFの温度プロファイルは、3℃/分で110℃~30℃での結晶化
、30℃で5分間の熱平衡(2分間に設定されている可溶性画分溶出時間を含む)、3℃
/分で30℃~140℃での溶出である。結晶化中の流量は、0.052ml/分である
。冷却ステップ中の流量は、0.052mL/分である。溶出中の流量は、0.50ml
/分である。データは、1データポイント/秒で収集する。CEFカラムは、米国特許第
8,372,931号に従って、1/8インチのステンレス管を用いて、125μm±6
%(MO-SCI特殊製品)のガラスビーズで充填する。カラム外径(OD)は1/8イ
ンチである。この方法を再現するのに必要な重要なパラメータには、カラム内径(ID)
およびカラム長(L)が含まれる。IDおよびLの選択は、直径125μmのガラスビー
ズを充填する場合、液体内部体積が2.1~2.3mLになるようにする必要がある。L
が152cmである場合、IDは、0.206cmでなければならず、壁の厚さは、0.
056cmでなければならない。ガラスビーズの直径が125μmであり、かつ液体内部
体積が2.1~2.3mLである限り、LおよびIDについて異なる値を使用することが
できる。カラム温度較正は、ODCB中のNIST標準参照物質、線状ポリエチレン14
75a(1.0mg/ml)とエイコサン(2mg/ml)との混合物を使用することに
よって行う。CEF温度較正は、4つのステップから構成される:(1)測定されたエイ
コサンのピーク溶出温度から30.00℃を差し引いた、温度オフセットとして定義され
る、遅延体積を計算すること;(2)溶出温度の温度オフセットをCEF生温度データか
ら差し引くこと。この温度オフセットは、溶出温度、溶出流量などの実験条件の関数であ
ることに留意されたい;(3)NIST線状ポリエチレン1475aが101.0℃のピ
ーク温度を有し、エイコサンが30.0℃のピーク温度を有するように、30.00℃~
140.00℃の範囲で溶出温度を変換する、較正直線を作成すること;(4)30℃の
等温で測定された可溶性画分について、溶出温度を、3℃/分の溶出加熱速度を用いて、
直線的に外挿法によって推定すること。報告された溶出ピーク温度は、観察されたコモノ
マー含有較正曲線が、米国特許第8,372,931号において以前に報告されたものと
一致するように得られる。
TGIC(高温温度勾配相互作用クロマトグラフィー):市販の結晶化溶出分留機器
(CEF)(Polymer Char,Spain)を使用して、高温温度勾配相互作
用クロマトグラフィー(HT-TGIC、またはTGIC)測定を行った(Cong,e
t al.,Macromolecules,2011,44(8),3062-307
2.)。CEF機器には、IR-4検出器またはIR-5検出器のいずれかを装備する。
黒鉛は、HT TGICカラムの固定相として使用されている(Freddy,A.Va
n Dammeら、US8,476,076;Winnifordら、US8,318,
896)。分離には単一の黒鉛カラム(250×4.6mm)を使用した。黒鉛は、乾式
充填技法に続いてスラリー充填技法を使用してカラムに充填する(Congら、EP27
14226(B1)および引用文献)。27ミクロンのガラスビーズ(カタログ番号GL
01918/20~27μm、MO-SCI Specialty Products,
LLC,Rolla,MO,USA)を充填した8cm×0.48cm(内径3/16イ
ンチ)のステンレス鋼カラムを、IR検出器の前、CEF機器のトップオーブンに取り付
けた。実験パラメータは以下のとおりであった:トップオーブン/移送ライン/針温度1
50℃、溶解温度160℃、溶解撹拌設定2、ポンプ安定化時間15秒、カラム洗浄のた
めのポンプ流量0.500mL/m、カラム充填のポンプ流量0.300ml/分、安定
化温度150℃、安定化時間(前、カラムへの充填前)2.0分、安定化時間(後、カラ
ム充填後)1.0分、SF(可溶性画分)時間5.0分、150℃から30℃への冷却速
度3.00℃/分、冷却プロセスの間の流量0.04ml/分、30℃から160℃への
加熱速度2.00℃/分、等温時間160℃で10分間、溶出流量0.500mL/分、
および注入ループサイズ200マイクロリットル。
冷却プロセスの間の流量は、全てのポリマー画分が冷却サイクルの終わりにカラム上
に必ず残留するように、黒鉛カラムの長さに従って調節する。
試料は、PolymerCharオートサンプラにより150℃で120分間、OD
CB中4.0mg/mlの濃度で調製した(以下に定義)。シリカゲル40(粒径0.2
~0.5mm、カタログ番号10181-3、EMD)を使用前に約2時間、160℃の
真空オーブン中で乾燥した。2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(1
.6グラム、BHT、カタログ番号B1378-500G、Sigma-Aldrich
社)およびシリカゲル40(5.0グラム)を、オルト-ジクロロベンゼン(dichl
orobenze)(ODCB、99%無水グレード、Sigma-Aldrich)2
リットルに添加した。N2パージ能力を有するオートサンプラを備えたCEF装置の場合
、シリカゲル40を、2つの300×7.5mmのGPCサイズのステンレス鋼カラムに
充填し、シリカゲル40カラムをCEF装置のポンプの入口に取り付けて、ODCBを乾
燥させる。また、BHTは移動相に全く添加しない。ここで、この「BHTおよびシリカ
ゲルを含有するODCB」、またはシリカゲル40で乾燥させたODCBを、「ODCB
」と呼ぶことにする。TGICデータを、PolymerChar(Spain)「GP
C One」ソフトウェアプラットフォーム上で処理した。温度較正は、約4~6mgの
Eicosane、14.0mgのイソタクチックホモポリマーポリプロピレンiPP(
3.6~4.0の多分散性、および150,000~190,000のポリエチレン当量
として報告された分子量、および3.6~4.0の多分散性(Mw/Mn)、ここで、i
PP DSC溶融温度は158~159℃と測定(以下で本明細書に記載されるDSC法
))、14.0mgのホモポリマーポリエチレンHDPE(コモノマー含有量ゼロ、ポリ
エチレン当量として報告された重量平均分子量(Mw)115,000~125,000
、および多分散性2.5~2.8)の混合物を用いて、7.0mLのODCBを充填した
10mLバイアル中で行った。溶解時間は160℃で2時間であった。
較正プロセス、エイコサンおよびHDPEの解を使用する。30℃~150℃の範囲
の溶出温度の場合、プロセスは以下のステップからなる。
1.加熱速度に応じて溶出中の各等温ステップの溶出温度を外挿する(図4に示さ
れる)。図4は、TGIC温度較正のための溶出温度の外挿を示す。実線は実験データで
ある。破線は、2つの等温ステップの溶出温度の外挿である。
2.遅延量を計算する。エイコサンピークの最大値(y軸)が30.0℃の溶出温
度と一致するように、IR測定チャンネルクロマトグラム(y軸)に対応する温度(x軸
)をシフトする。遅延量は、温度差(30℃-エイコサンピーク最大値の実際の溶出温度
)をメソッドの加熱速度で割ってから溶出流量を掛けて計算する。
3.これと同じ遅延量調整で、記録した各溶出温度を調整する。
4.観察されたHDPE参照が150.0℃の溶出ピーク最高温度を有する一方、
エイコサン溶出ピーク最高温度が30.0℃に維持されるように、加熱速度を直線的に増
減する。
ポリプロピレンのピーク温度は116.0~117.0℃の範囲内で観察され、これ
は較正方法の検証のうちの1つである。少なくとも20のエチレンオクテンランダムコポ
リマーは、36,000~150,000の範囲のMw(エチレン当量平均分子量)と2
.0~2.2の多分散性とを有するシングルサイト触媒で作製されている。各エチレンオ
クテンコポリマーの測定された溶出ピーク温度(Tp)とコポリマーのオクテン含有量(
重量%)は、図5で指定された相関に従う。図5は、オクテン重量%に対するシングルサ
イト触媒で作製されたエチレン-オクテンコポリマーの溶出ピーク温度(Tp)の相関で
ある。分子量分布は参考文献に従って測定する(Cong et al.,Macrom
olecule,2011,44(8),3062-3072)。オクテン含有量は、(
Liら、US7,608,668および引用文献)に従って13C NMRによって測定
する。
TGICのポリマー試料についてのデータ処理を以下に記載する。
溶媒ブランク(純粋溶媒注入)をポリマー試料と同じ実験条件で実行した。ポリマー
試料のデータ処理には、較正の加熱速度から計算された、各検出器チャンネルの溶媒ブラ
ンクの減算、較正プロセスで説明されている温度外挿、較正プロセスで測定された遅延量
による温度の補正、および溶出温度軸の30℃~160℃の範囲への調整が含まれる。
クロマトグラム(IR-4検出器またはIR-5検出器の測定チャンネル)は、Po
lymerChar「GPC One」ソフトウェアと統合した。ピークが、高溶出温度
で平らなベースライン(ブランク減算クロマトグラムではおおよそゼロの値)に、および
可溶性画分(SF)の高温側の検出器シグナルの最小または平らな領域に落ちるとき、可
視的差異から直線のベースラインを引いた。
ピークが平らなベースライン領域(ブランク減算クロマトグラムではおおよそゼロの
値)に落ちるとき、可視的差異に基づいて温度積分上限値を設定する。可溶性画分を含む
クロマトグラムとベースラインとの交点に基づいて、温度積分下限値を設定する。
可溶性画分(SF)は、34.0℃以下で溶出する物質の重量パーセントとして定義
する。
HT-TGICで指定されたホモポリマーポリプロピレンの融解温度の測定に使用さ
れるDSC法:
融点は、示差走査熱量計(DSC)を使用して決定する。線状ベースラインに関する
最大熱流量での温度を融点として使用した。線状ベースラインは、(ガラス転移温度を超
える)溶融開始からおよび溶融終了までで構築する。温度を、10℃/分で室温から20
0℃に上げ、5分間200℃に維持し、10℃/分で0℃に下げ、5分間0℃に維持した
後、温度を、10℃/分で0℃から200℃まで上げ、データをこの第2の加熱サイクル
から得る。
実施例
以下の実施例は、本開示の実施形態を例示するものであるが、決して限定することを
意図するものではない。より具体的には、以下の非限定的な例は、商業的に許容可能な触
媒効率および高い反応器温度(例えば、125℃以上)でのプロセス制御を備えた望まし
い特性を有するオレフィンブロックコポリマーを生成できる本発明のCSAおよび二元触
媒の組み合わせを実証する。以下に見られるように、最新技術を代表する比較CSAと二
元触媒との組み合わせは、高い反応器温度(例えば、125℃を超える)で望ましい生成
物の仕様および触媒効率を満たすオレフィンブロックコポリマーを生成することができな
い。
プロ触媒成分
本開示の第1のオレフィン重合プロ触媒(A)の範囲内にある例示的かつ非限定的な
プロ触媒(プロ触媒(A4))は、以下に示される構造を有する。
本開示の第2のオレフィン重合プロ触媒(B)の範囲内にある例示的かつ非限定的な
プロ触媒(プロ触媒(B))は、以下の構造を有する。
最新技術を代表する比較CSAと二元触媒との組み合わせのプロ触媒(プロ触媒(A
1))は、以下の構造を有する。
プロ触媒(A4)の合成
2-ヨード-4-フルオロフェノール(14.2g、59.6mmol)および1,
4-ジブロモブタン(3.6mL 30mmol)をアセトン(200mL)中で組み合
わせ、3日間にわたって還流させながら撹拌する。混合物を冷却し、濾過し、真空下で濃
縮する。残渣をジクロロメタン(150mL)に溶解し、KOH(50mL、3N)およ
び飽和KCO(2×50mL)で洗浄する。次いで、有機画分をMgSOで乾燥さ
せ、濃縮して、白色粉末を得る。白色粉末をすすぎ、ヘキサン中で超音波処理し、冷却し
、濾過し、真空下で乾燥させて、所望の生成物(12.22g、77.3%)を得る。
H NMR(400MHz、CDCl)δ7.49(dd、J=7.7、3.1Hz、
2H)、7.01(td、J=8.4、3.1Hz、2H)、6.74(dd、J=9.
0、4.6Hz、2H)、4.08(d、J=5.3Hz、4H)、2.16~2.01
(m、4H)。
ビス(ヨウ化アリール)(10.0g、18.9mmol)、ボロン酸エステル(1
8.2g、37.7mmol)、THF(200mL)、および水(50mL)中のNa
CO(12.0g、113mmol)の溶液を、500mLの2つ口フラスコに入れ
、窒素で15分間パージする。パラジウム触媒をTHF中の溶液に添加する。反応物を6
5℃に加熱し、一晩撹拌する。所望の保護された生成物は、反応の過程で白色固体の形成
として沈殿する。次に、混合物を冷却し、濾過し、白色固体を水で洗浄する。次に、固体
を清潔なフラスコに移し、MeOH/THF混合液に懸濁する。塩酸(5滴)を溶液に加
え、溶液を一晩加熱還流すると、その間に懸濁液が完全に溶解する。溶液を冷却し、濾過
し、濃縮して、茶色がかった油を得る。残りの自由流動性の液体は、デカントし、廃棄す
る。残っている粘性の茶色の油は、メタノール中に数日間放置すると茶色がかった固体と
してゆっくりと結晶化する。この固体を濾過により収集し、ジクロロメタンに溶解し、シ
リカプラグに通す(ジクロロメタン中のRf約1)。ジクロロメタンでの溶出から生じる
薄い赤色の溶液を収集し、濃縮して、赤色固体を得、これをジエチルエーテルで超音波処
理し、濾過し、乾燥させて、オフホワイトのピンクがかった固体として標的化合物を得る
(14.98g、96%)。H NMR(400MHz,CDCl)δ8.25~7
.99(m、4H)、7.29(ddd、J=8.2、7.1、1.3Hz、4H)、7
.25~7.19(m、6H)、7.19~7.12(m、8H)、7.00(ddd、
J=9.0、7.7、3.1Hz、2H)、6.72(dd、J=9.0、4.5Hz、
2H)、6.10(s、2H)、3.88~3.64(m、4H)、2.33(s、6H
)、1.63(t、J=3.2Hz、4H)。
臭化メチルマグネシウム(0.812mL、3M、2.4mmol)の四塩化ハフニ
ウム(0.195g、0.609mmol)の添加を、-35℃のトルエン(20mL)
懸濁液中で行う。反応物を、20分かけてわずかに温めながら撹拌する。次に、この溶液
を配位子のトルエン溶液(10mL)に移す。溶液を一晩撹拌した後、溶媒を高真空下で
除去する。残渣をジクロロメタン(15mL)で抽出し、濾過する。次いで、ジクロロメ
タンを高真空下で除去して、生成物をオフホワイトの固体(0.325g、52%)とし
て得る。H NMR(400MHz、ベンゼン-d)δ8.19-8.11(m、2
H)、8.05(dt、J=7.6、1.0Hz、2H)、7.44(tt、J=8.9
、0.9Hz、4H)、7.32(ddd、J=8.2、7.1、1.3Hz、2H)、
7.28~7.20(m、4H)、7.21~7.09(m、5H)、7.09(dd、
J=2.3、0.8Hz、2H)、7.02(ddt、J=7.9、1.4、0.7Hz
、1H)、6.92(dd、J=2.3、0.8Hz、2H)、6.82(dd、J=9
.2、3.2Hz、2H)、6.57(ddd、J=9.1、7.2、3.2Hz、2H
)、4.60(dd、J=9.1、4.9Hz、2H)、3.89~3.68(m、2H
)、3.21(dd、J=11.6、4.4Hz、2H)、2.11(d、J=1.4H
z、8H)、0.68~0.48(m、2H)、0.40(d、J=13.3Hz、2H
)、-1.17(s、6H)。
プロ触媒(A1)の合成
プロ触媒(A1)を、その全体において参照により本明細書に組み込まれる米国特許
第6,953,764 B2に記載の手順に従って合成する。
プロ触媒(R)の合成
20Lカーボイを、サリチルアルデヒド(2503.0g、10.68mol)およ
びメタノール(12L)で充填し、スラリーを20分間回転させた。温度は、固体が溶解
するにつれて約16℃に低下した。アミン(1313g、11.60mol)を2時間に
わたって3回に分けて添加する。反応物を一晩回転させる。明るい黄色の固体生成物を濾
過により収集し、次いで、12Lガラス丸底フラスコ内で真空乾燥する。H NMRは
、生成物が、約2.4分子パーセントの残留MeOHを含む約3:1のトランス:シス比
の混合物であることを示す。収量=3141g(89.2%)。
5L三つ口丸底フラスコを、N雰囲気下で、乾燥箱中でオーバーヘッドスターラー
に適合させ、リガンド(393g、1.19mol)、四塩化ジルコニウム(139g、
0.597mmol)、および乾燥トルエン(3.5L)で充填する。鮮やかな黄色のス
ラリーを撹拌し、エーテル中の3.0M臭化メチルマグネシウム(800mL、2400
mmol)を1時間かけて滴下する。グリニャール試薬の最初の2つの同等物を添加する
間、温度とメタンの発生を注意深く監視する。さらに1時間撹拌した後、エーテルとトル
エンを真空下で除去する。固体をトルエン(4L)でスラリー化し、フリット漏斗でマグ
ネシウム塩を除去する。塩を追加の4Lのトルエンで洗浄し、濾液をB-5シリンダーに
入れる。シリンダーを、重量分析およびバッチ反応器評価のためにサンプリングする。典
型的な濃度は、約5.4重量%であり、約370gの錯体(収率80%)と同等である。
重合例
連続溶液重合手順
上記の例示的かつ非限定的なプロ触媒は、連続撹拌重合でオレフィンブロックコポリ
マーを重合するために使用される。連続撹拌重合は、以下の非限定的な手順および表1~
3のプロセス条件に従って、5Lの連続撹拌タンク反応器(CSTR)で実行される。本
開示の例示的かつ非限定的なプロ触媒を用いて重合したオレフィンブロックコポリマーの
特性を表4~5に示す。
表を参照すると、「触媒1」は第1のオレフィン重合プロ触媒(A)を指し、「触媒
2」は第2のオレフィン重合プロ触媒(B)を指し、「共触媒1」は例示的な共触媒であ
る[HNMe(C18H37)2][B(C6F5)4]を指し、「共触媒2」は例示的
な共触媒であるTEAを指し、「CSA」は例示的なチェーンシャトリング剤であるDE
Zを指す。「(A1)」、「(A4)」、および「(R)」は、それぞれ、プロ触媒(A
1)、プロ触媒(A4)、およびプロ触媒(R)を指す。
原料(エチレン、1-オクテン)およびプロセス溶媒(SBP100/140、Sh
ellから市販)は、反応環境に導入する前にモレキュラーシーブで精製する。水素は高
純度ガスとして加圧シリンダー内に供給される。Akzo Nobelから市販されてい
るトリエチルアルミニウム(TEA)を、不純物除去剤として使用する。Akzo No
belから市販されているジエチル亜鉛(DEZ)を、チェーンシャトリング剤として使
用する。個々の触媒成分(プロ触媒、共触媒)を、精製された溶媒を用いて手動で特定の
成分濃度までバッチ希釈し、陽窒素圧下で反応器に添加する。共触媒は、[HNMe(C
18H37)2][B(C6F5)4]であり、Boulder Scientific
から市販されている。全ての反応供給流は、質量流量計によって制御する。
組み合わせた溶媒、モノマー、コモノマー、および水素は、5℃~30℃の制御され
た温度で反応器に供給する。反応器は、反応器供給物(エチレン、1-オクテン水素、お
よびプロセス触媒)で満たされた液体を、反応器に底部から入れ、上部から出して流す。
反応器は高温の油で加熱され、通常のプロセス圧力は28バールである。触媒は、エチレ
ンの特定の変換率に達するように反応器に供給される。共触媒は、計算された特定のモル
比(1.2モル当量)に基づいて、触媒成分に個別に供給される。TEAおよびDEZは
共触媒と同じラインを共有する。TEA流は、反応器内のAl濃度または触媒成分に対す
る指定されたモル比のいずれかに基づく。DEZ流は、ポリマー中のZn濃度に基づく。
重合反応器からの流出物(溶媒、モノマー、コモノマー、水素、触媒成分、および溶融ポ
リマーを含む)が反応器を出て、水が流れに注入されて重合が終了する。さらに、この時
点で、様々な安定剤または酸化防止剤などの添加剤を添加する。次に、流れは静的ミキサ
ーを通過して、触媒の殺傷剤と添加剤を均一に分散させる。静的ミキサーを出ると、溶融
ポリマーは予熱されてから最初の脱蔵装置に入り、そこで溶媒および未変換の供給物の大
部分が蒸発を介して除去される。溶媒リッチポリマーを第2の予熱器を通して、残留溶媒
が除去される真空脱蔵装置に移動する。最終ポリマーを静的ミキサーを通してペレタイザ
ーに注ぎ込む。
実施例に見られるように、エチレン-オクテンオレフィンブロックコポリマーは、本
発明のCSAと二元触媒との組み合わせ(プロ触媒(A4)および(R)を含む)、およ
び比較CSAと二元触媒との組み合わせ(プロ触媒(A1)および(R)を含む)と共に
、125℃~155℃の範囲内の高い反応器温度で生成される。比較CSAと二元触媒と
の組み合わせ(実施例C-1~C-4)は、最新技術の代表するものである。
実施例に見られるように、OBC樹脂は、比較CSAと二元触媒との組み合わせと比
較して、本発明のCSAと二元触媒との組み合わせと共に、著しくより高い全体的な触媒
効率で、高い温度(最大155℃)で生成され得る。さらに、0.5dg/分(2.16
kg、190℃)の標的メルトインデックスは、比較CSAと二元触媒との組み合わせと
共に135℃以上で生成されない場合がある。対照的に、本発明のCSAと二元触媒との
組み合わせは、余分な著しい水素と共にさらには155℃で約0.5MIのOBC樹脂を
生成した。
さらに、125~155℃の全体の温度範囲にわたって本発明のCSAと二元触媒と
の組み合わせによって生成されるOBC樹脂の物理的特性は、125℃で比較CSAと二
元触媒との組み合わせの物理的特性と同程度である。具体的には、本発明の実施例I-1
からI-4に見られるように、本発明のCSAおよび二元触媒の組み合わせによって生成
されるOBC樹脂は、全ての反応器温度にわたってTMAによって測定される分子量、M
WD、引裂き強さ、および熱機械抵抗を維持した。対照的に、比較CSAと二元触媒との
組み合わせによって生成されるOBC樹脂のTMAによって測定される引裂き強さおよび
熱機械抵抗は、反応器温度が増加されると維持されなかった。
したがって、本発明のCSAと二元触媒との組み合わせ(新規のプロ触媒の対が、本
開示に定義されるような第1のオレフィン重合プロ触媒(A)および第2のオレフィン重
合プロ触媒(B)の組み合わせの範囲内に含まれる)は、155℃と同等に高い、高い反
応器温度で良好な触媒効率を有する、望ましい特性(例えば、望ましいメルトインデック
スおよび狭いPDI)を有するオレフィンブロックコポリマー樹脂を生成することができ
る。そのような高い反応器温度は、生成率を増加させ、エネルギー消費を減少させる。そ
のような高い反応器温度で商業的に許容可能な触媒効率およびプロセス制御を伴う望まし
い特性を有するオレフィンブロックコポリマーを生成できるCSAと二元触媒との組み合
わせは、最新技術でも実証されていないので、これは驚くべきことであり、予想外である
図2~3は、上に示されるデータについてさらなるサポートを提供する。図2のTG
ICに見られるように、本発明のCSAと二元触媒との組み合わせのOBC樹脂は、12
5~155℃の反応器温度範囲にわたって高温(>約110℃)で溶出する樹脂の同様の
画分を維持する。温度>約110℃で溶出するこの画分は、高温でカラムに保持されるの
に十分な長さのハードブロックセグメントを有するポリマー鎖を含む。比較実施例では、
高温溶出画分は、反応器温度が増加すると共に減少し、樹脂中のより少ないポリマー鎖が
、高温でカラムに保持するのに十分なハードロックセグメントを有することを示す。同様
に、図3のCEFに見られるように、本発明のCSAと二元触媒との組み合わせは、12
5~155℃の反応器温度範囲にわたって高温(>約70℃)で溶出する結晶化可能画分
を維持する。高温で溶出するこの画分は、高温になるまでカラムに残る希釈溶液から結晶
化することができるハードブロックを含む。
さらに、プロ触媒(A4)の反応性比(r1A)を、8.83であると測定したが、
プロ触媒(R)の反応性比(r1B)は、241であると測定した。したがって、プロ触
媒(A4)および(R)の本発明の二元触媒の組み合わせの反応性比の比率は、0.5未
満である。
特定の実施形態
以下は、本開示の例示的かつ非限定的な実施形態およびそれらの組み合わせである。
1.組成物であって、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反
応生成物を含み、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
、式中、
Mは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、
20は、出現ごとに独立して、水素を含まない5~20個の原子を含有する二価の
芳香族基または不活性に置換された芳香族基であり、
は、水素を含まない3~20個の原子を有する二価の炭化水素もしくはシラン基
、またはそれらの不活性に置換された誘導体であり、
は、出現ごとに独立して、水素を含まない1~20個の原子の一価配位子基であ
るか、または2つのR基は、一緒になって、水素を含まない1~20個の原子の二価配
位子基であり、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含み、
、式中、
は、4族金属であり、
は、窒素、酸素、またはリン含有基であり、
は、ハロ、ヒドロカルビル、またはヒドロカルビルオキシであり、
は、出現ごとに独立して、水素、ハロゲン、またはRであり、
は、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはヘテロ原子である、
組成物。
2.(D)活性化剤をさらに含む、実施形態1に記載の組成物。
3.Rが、出現ごとに独立して、そのF、N、S、またはP置換された誘導体で
ある、実施形態1および2のいずれかに記載の組成物。
4.Rが、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはそのFもしく
はN置換された誘導体である、実施形態1~3のいずれかに記載の組成物。
5.Rが、出現ごとに独立して、アルキル、ジアルキルアミノアルキル、ピロリ
ル、ピペリデニル、ペルフルオロフェニル、シクロアルキル、(ポリ)アルキルアリール
、またはアラルキルである、実施形態1~4のいずれかに記載の組成物。
6.第1のオレフィン重合プロ触媒(A)および第2のオレフィン重合プロ触媒(
B)が、重合条件下での比(r1A/r1B)が0.5以下であるように、それぞれの反
応性比r1Aおよびr1Bを有する、実施形態1~5のいずれかに記載の組成物。
7.第1のオレフィン重合プロ触媒(A)が、以下の構造の金属-配位子錯体を含
み、
、式中、
Arは、出現ごとに独立して、C6~20アリールまたはその不活性に置換された
誘導体、特に、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ(イソブチル)フェニ
ル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、ナフチル、アントラセン-5-イル、1,2
,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5-イルであり、
は、出現ごとに独立して、プロピレン-1,3-ジイル基、ビス(アルキレン)
シクロヘキサン-1,2-ジイル基、または各々最大20個の炭素を有する1~5個のア
ルキル、アリール、もしくはアラルキル置換基で置換された、それらの不活性に置換され
た誘導体であり、
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒ
ドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、
アルコキシ、またはアミノであり、
は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒド
ロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一
緒になって、水素を含まない最大40個の原子の二価ヒドロカルビレン、ヒドロカルバジ
イル、またはトリヒドロカルビルシリル基である、実施形態1~6のいずれかに記載の組
成物。
8.第1のオレフィン重合プロ触媒(A)が、以下の構造を有する金属-配位子錯
体であり、
、式中、
Arは、出現ごとに独立して、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ
(イソブチル)フェニル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、またはアントラセン-
5-イルであり、
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒ
ドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、
アルコキシ、またはアミノであり、
は、プロパン-1,3-ジイルまたはビス(メチレン)シクロヘキサン-1,2
-ジイルであり、
は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒド
ロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一
緒になって、水素を含まない最大40個の原子のヒドロカルビレン、ヒドロカルバジイル
、またはヒドロカルビルシランジイル基である、実施形態1~7のいずれかに記載の組成
物。
9.第1のオレフィン重合プロ触媒(A)が、以下からなる群から選択される、実
施形態1~8のいずれかに記載の組成物。
10.第2のオレフィン重合プロ触媒(B)が、以下の式に対応するジルコニウム
の芳香族ジオキシイミン錯体であり、
式中、Xは、C1~10ヒドロカルビルであり、
’は、メチル、イソプロピル、t-ブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、
2-メチルシクロヘキシル、2,4-ジメチルシクロヘキシル、2-ピロリル、N-メチ
ル-2-ピロリル、2-ピペリデニル、N-メチル-2-ピペリデニル、ベンジル、o-
トリル、2,6-ジメチルフェニル、ペルフルオロフェニル、2,6-ジ(イソプロピル
)フェニル、または2,4,6-トリメチルフェニルである、実施形態1~9のいずれか
に記載の組成物。
11.第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、以下の構造を有する、実施形態1
~10のいずれかに記載の組成物。
12.チェーンシャトリング剤が、1~12個の炭素を有する少なくとも1つのヒ
ドロカルビル置換基を含有する、アルミニウム、亜鉛、またはガリウム化合物である、実
施形態1~11のいずれかに記載の組成物。
13.オレフィン重合触媒系であって、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を含み、
第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
、式中、
Mは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、
20は、出現ごとに独立して、水素を含まない5~20個の原子を含有する二価の
芳香族基または不活性に置換された芳香族基であり、
は、水素を含まない3~20個の原子を有する二価の炭化水素もしくはシラン基
、またはそれらの不活性に置換された誘導体であり、
は、出現ごとに独立して、水素を含まない1~20個の原子の一価配位子基であ
るか、または2つのR基は、一緒になって、水素を含まない1~20個の原子の二価配
位子基であり、
第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含み、
、式中、
は、4族金属であり、
は、窒素、酸素、またはリン含有基であり、
は、ハロ、ヒドロカルビル、またはヒドロカルビルオキシであり、
は、出現ごとに独立して、水素、ハロゲン、またはRであり、
は、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはヘテロ原子である、
オレフィン重合触媒系。
14.(D)活性化剤をさらに含む、実施形態13に記載の触媒系。
15.Rが、出現ごとに独立して、そのF、N、S、またはP置換された誘導体
である、実施形態13または14に記載の触媒系。
16.Rが、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはそのFもし
くはN置換された誘導体である、実施形態13~15のいずれかに記載の触媒系。
17.Rが、出現ごとに独立して、アルキル、ジアルキルアミノアルキル、ピロ
リル、ピペリデニル、ペルフルオロフェニル、シクロアルキル、(ポリ)アルキルアリー
ル、またはアラルキルである、実施形態13~16のいずれかに記載の触媒系。
18.第1のオレフィン重合プロ触媒(A)および第2のオレフィン重合プロ触媒
(B)が、重合条件下での比(r1A/r1B)が0.5以下であるように、それぞれの
反応性比r1Aおよびr1Bを有する、実施形態13~17のいずれかに記載の触媒系。
19.第1のオレフィン重合プロ触媒(A)が、以下の構造の金属-配位子錯体を
含み、
、式中、
Arは、出現ごとに独立して、C6~20アリールまたはその不活性に置換された
誘導体、特に、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ(イソブチル)フェニ
ル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、ナフチル、アントラセン-5-イル、1,2
,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5-イルであり、
は、出現ごとに独立して、プロピレン-1,3-ジイル基、ビス(アルキレン)
シクロヘキサン-1,2-ジイル基、または各々最大20個の炭素を有する1~5個のア
ルキル、アリール、もしくはアラルキル置換基で置換された、それらの不活性に置換され
た誘導体であり、
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒ
ドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、
アルコキシ、またはアミノであり、
は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒド
ロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一
緒になって、水素を含まない最大40個の原子の二価ヒドロカルビレン、ヒドロカルバジ
イル、またはトリヒドロカルビルシリル基である、実施形態13~18のいずれかに記載
の触媒系。
20.第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、以下の構造を有する金属-配位子
錯体であり、
、式中、
Arは、出現ごとに独立して、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ
(イソブチル)フェニル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、またはアントラセン-
5-イルであり、
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒ
ドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、
アルコキシ、またはアミノであり、
は、プロパン-1,3-ジイルまたはビス(メチレン)シクロヘキサン-1,2
-ジイルであり、
は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒド
ロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一
緒になって、水素を含まない最大40個の原子のヒドロカルビレン、ヒドロカルバジイル
、またはヒドロカルビルシランジイル基である、実施形態13~19のいずれかに記載の
触媒系。
21.第1のオレフィン重合プロ触媒(A)が、以下からなる群から選択される、
実施形態13~20のいずれかに記載の触媒系。
22.第2のオレフィン重合プロ触媒(B)が、以下の式に対応するジルコニウム
の芳香族ジオキシイミン錯体であり、
式中、Xは、C1~10ヒドロカルビルであり、
’は、メチル、イソプロピル、t-ブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、
2-メチルシクロヘキシル、2,4-ジメチルシクロヘキシル、2-ピロリル、N-メチ
ル-2-ピロリル、2-ピペリデニル、N-メチル-2-ピペリデニル、ベンジル、o-
トリル、2,6-ジメチルフェニル、ペルフルオロフェニル、2,6-ジ(イソプロピル
)フェニル、または2,4,6-トリメチルフェニルである、実施形態13~21のいず
れかに記載の触媒系。
23.第2のオレフィン重合プロ触媒(B)が、以下の構造を有する、実施形態1
3~22のいずれかに記載の触媒系。
24.チェーンシャトリング剤が、1~12個の炭素を有する少なくとも1つのヒ
ドロカルビル置換基を含有する、アルミニウム、亜鉛、またはガリウム化合物である、実
施形態13~23のいずれかに記載の触媒系。
25.1つ以上の付加重合性モノマーを、付加重合条件で、実施形態1~12のい
ずれかに記載の組成物または実施形態13~24に記載のオレフィン重合触媒系と接触さ
せることを含む、マルチブロックコポリマーを調製するためのプロセス。
26.エチレンおよびエチレン以外の少なくとも1つの重合性コモノマーを、付加
重合条件下で、実施形態1~12のいずれかに記載の組成物または実施形態13~24に
記載のオレフィン重合触媒系と接触させることを含む、マルチブロックコポリマーを調製
するためのプロセス。
27.エチレンおよびC3~8アルファオレフィンを、付加重合条件下で、実施形
態1~12のいずれかに記載の組成物または実施形態13~24に記載のオレフィン重合
触媒系と接触させることを含む、マルチブロックコポリマーを調製するためのプロセス。
28.プロセスが、連続溶液プロセスである、実施形態25~27のいずれかに記
載のプロセス。
29.プロセスが、125℃以上の温度で実行される、実施形態28に記載のプロ
セス。
30.プロセスが、約125℃~約155℃の反応器温度範囲にわたって200k
ポリマー/g金属を超える触媒効率をさらに含む、実施形態28に記載のプロセス。
31.実施形態25~30のいずれかに記載のプロセスによって調製されるマルチ
ブロックコポリマーであって、マルチブロックコポリマーが、重合形態で、1つ以上の付
加重合性モノマーを含み、該コポリマーが、コモノマー含有量、結晶化度、立体規則性、
均質性、密度、融点、またはガラス転移温度が異なる2つ以上のセグメントまたはブロッ
クを中に含有する、マルチブロックコポリマー。
32.マルチブロックコポリマーが、重合形態で、エチレンおよび1つ以上の共重
合性コモノマーを含み、該コポリマーが、コモノマー含有量、結晶化度、立体規則性、均
質性、密度、融点、またはガラス転移温度が異なる2つ以上のセグメントまたはブロック
を中に含有する、実施形態31に記載のマルチブロックコポリマー。
33.マルチブロックコポリマーが、3.5未満の分子量分布Mw/Mnを含む、
実施形態31に記載のマルチブロックコポリマー。
34.マルチブロックコポリマーが、1.0未満のメルトインデックスを含む、実
施形態31に記載のマルチブロックコポリマー。
35.マルチブロックコポリマーが、140,000g/molを超える分子量を
含む、実施形態31に記載のマルチブロックコポリマー。
36.マルチブロックコポリマーが、150lb/inを超える引裂き強さを含
む、実施形態31に記載のマルチブロックコポリマー。
37.マルチブロックコポリマーが、100℃を超える熱機械抵抗を含む、実施形
態31に記載のマルチブロックコポリマー。
38.実施形態31に記載のマルチブロックコポリマーの官能化誘導体。
39.実施形態31に記載のマルチブロックコポリマーであって、フィルム形態に
あるマルチブロックコポリマー、少なくとも1つの多層フィルムの層、少なくとも1つの
積層物品、発泡物品、繊維、不織布、射出成型物品、ブロー成型物品、回転成形物品、ま
たは接着剤の層を含む、マルチブロックコポリマー。

さらに、プロ触媒(A4)の反応性比(r1A)を、8.83であると測定したが、プロ触媒(R)の反応性比(r1B)は、241であると測定した。したがって、プロ触媒(A4)および(R)の本発明の二元触媒の組み合わせの反応性比の比率は、0.5未満である。
本願発明には以下の態様が含まれる。
項1.
オレフィン重合触媒系であって、
(A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
(B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
(C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応生成物を含み、
前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
、式中、
Mは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、
20は、出現ごとに独立して、水素を含まない5~20個の原子を含有する二価の芳香族基または不活性に置換された芳香族基であり、
は、水素を含まない3~20個の原子を有する二価の炭化水素もしくはシラン基、またはそれらの不活性に置換された誘導体であり、
は、出現ごとに独立して、水素を含まない1~20個の原子の一価配位子基であるか、または2つのR基は、一緒になって、水素を含まない1~20個の原子の二価配位子基であり、
前記第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含み、
、式中、
は、4族金属であり、
は、窒素、酸素、またはリン含有基であり、
は、ハロ、ヒドロカルビル、またはヒドロカルビルオキシであり、
は、出現ごとに独立して、水素、ハロゲン、またはRであり、
は、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはヘテロ原子である、
オレフィン重合触媒系。
項2.
(D)活性化剤をさらに含む、項1に記載の触媒系。
項3.
が、出現ごとに独立して、そのF、N、S、またはP置換された誘導体である、項1または2に記載の触媒系。
項4.
が、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはそのFもしくはN置換された誘導体である、項1~3のいずれかに記載の触媒系。
項5.
が、出現ごとに独立して、アルキル、ジアルキルアミノアルキル、ピロリル、ピペリデニル、ペルフルオロフェニル、シクロアルキル、(ポリ)アルキルアリール、またはアラルキルである、項1~4のいずれかに記載の触媒系。
項6.
前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)および前記第2のオレフィン重合プロ触媒(B)が、重合条件下での比(r1A/r1B)が0.5以下であるように、それぞれの反応性比r1Aおよびr1Bを有する、項1~5のいずれかに記載の触媒系。
項7.
前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)が、以下の構造の金属-配位子錯体を含み、
、式中、
Arは、出現ごとに独立して、C6~20アリールまたはその不活性に置換された誘導体、特に、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ(イソブチル)フェニル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、ナフチル、アントラセン-5-イル、1,2,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5-イルであり、
は、出現ごとに独立して、プロピレン-1,3-ジイル基、ビス(アルキレン)シクロヘキサン-1,2-ジイル基、または各々最大20個の炭素を有する1~5個のアルキル、アリール、もしくはアラルキル置換基で置換された、それらの不活性に置換された誘導体であり、
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシ、またはアミノであり、
は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒドロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一緒になって、水素を含まない最大40個の原子の二価ヒドロカルビレン、ヒドロカルバジイル、またはトリヒドロカルビルシリル基である、項1~6のいずれかに記載の触媒系。
項8.
前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、以下の構造を有する金属-配位子錯体であり、
、式中、
Arは、出現ごとに独立して、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ(イソブチル)フェニル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、またはアントラセン-5-イルであり、
21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、アルコキシ、またはアミノであり、
は、プロパン-1,3-ジイルまたはビス(メチレン)シクロヘキサン-1,2-ジイルであり、
は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒドロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一緒になって、水素を含まない最大40個の原子のヒドロカルビレン、ヒドロカルバジイル、またはヒドロカルビルシランジイル基である、項1~7のいずれかに記載の触媒系。
項9.
前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、以下からなる群から選択される、項1~8のいずれかに記載の触媒系。
項10.
前記第2のオレフィン重合プロ触媒(B)が、以下の式に対応するジルコニウムの芳香族ジオキシイミン錯体であり、
式中、Xは、C1~10ヒドロカルビルであり、
’は、メチル、イソプロピル、t-ブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、2-メチルシクロヘキシル、2,4-ジメチルシクロヘキシル、2-ピロリル、N-メチル-2-ピロリル、2-ピペリデニル、N-メチル-2-ピペリデニル、ベンジル、o-トリル、2,6-ジメチルフェニル、ペルフルオロフェニル、2,6-ジ(イソプロピル)フェニル、または2,4,6-トリメチルフェニルである、項1~9のいずれかに記載の触媒系。
項11.
前記第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、以下の構造を有する、項1~10のいずれかに記載の触媒系。
項12.
前記チェーンシャトリング剤が、1~12個の炭素を有する少なくとも1つのヒドロカルビル置換基を含有する、アルミニウム、亜鉛、またはガリウム化合物である、項1~11のいずれかに記載の触媒系。
項13.
エチレンおよびC3~8アルファオレフィンを、付加重合条件下で、項1~12のいずれかに記載の触媒系と接触させることを含む、マルチブロックコポリマーを調製するためのプロセス。
項14.
前記プロセスが、125℃を超える反応器温度で実行される連続溶液プロセスである、項12に記載のプロセス。
項15.
前記プロセスが、約125℃~約155℃の反応器温度範囲にわたって200kgポリマー/g金属を超える触媒効率をさらに含む、項14に記載のプロセス。
項16.
項13~15のいずれかに記載のプロセスによって調製されるマルチブロックコポリマーであって、前記マルチブロックコポリマーが、重合形態で、エチレンおよび1つ以上の共重合性コモノマーを含み、前記コポリマーは、コモノマー含有量、結晶化度、立体規則性、均質性、密度、融点、またはガラス転移温度が異なる2つ以上のセグメントまたはブロックを中に含有する、マルチブロックコポリマー。
項17.
前記マルチブロックコポリマーが、3.5未満の分子量分布Mw/Mnを含む、項16に記載のマルチブロックコポリマー。
項18.
前記マルチブロックコポリマーが、1.0未満のメルトインデックスを含む、項16に記載のマルチブロックコポリマー。
項19.
前記マルチブロックコポリマーが、150lb/inを超える引裂き強さを含む、項16に記載のマルチブロックコポリマー。
項20.
前記マルチブロックコポリマーが、100℃を超える熱機械抵抗を含む、項16に記載のマルチブロックコポリマー。
項21.
前記マルチブロックコポリマーが、140,000g/molを超える分子量を含む、項16に記載のマルチブロックコポリマー。

Claims (21)

  1. オレフィン重合触媒系であって、
    (A)第1のオレフィン重合プロ触媒と、
    (B)第2のオレフィン重合プロ触媒と、
    (C)チェーンシャトリング剤と、を組み合わせることで得られる混合物または反応
    生成物を含み、
    前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、式(I)の金属-配位子錯体を含み、
    、式中、
    Mは、ジルコニウムまたはハフニウムであり、
    20は、出現ごとに独立して、水素を含まない5~20個の原子を含有する二価の
    芳香族基または不活性に置換された芳香族基であり、
    は、水素を含まない3~20個の原子を有する二価の炭化水素もしくはシラン基
    、またはそれらの不活性に置換された誘導体であり、
    は、出現ごとに独立して、水素を含まない1~20個の原子の一価配位子基であ
    るか、または2つのR基は、一緒になって、水素を含まない1~20個の原子の二価配
    位子基であり、
    前記第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、式(II)の金属-配位子錯体を含み

    、式中、
    は、4族金属であり、
    は、窒素、酸素、またはリン含有基であり、
    は、ハロ、ヒドロカルビル、またはヒドロカルビルオキシであり、
    は、出現ごとに独立して、水素、ハロゲン、またはRであり、
    は、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはヘテロ原子である、
    オレフィン重合触媒系。
  2. (D)活性化剤をさらに含む、請求項1に記載の触媒系。
  3. が、出現ごとに独立して、そのF、N、S、またはP置換された誘導体である、
    請求項1または2に記載の触媒系。
  4. が、出現ごとに独立して、C1~20ヒドロカルビルまたはそのFもしくはN置
    換された誘導体である、請求項1~3のいずれかに記載の触媒系。
  5. が、出現ごとに独立して、アルキル、ジアルキルアミノアルキル、ピロリル、ピ
    ペリデニル、ペルフルオロフェニル、シクロアルキル、(ポリ)アルキルアリール、また
    はアラルキルである、請求項1~4のいずれかに記載の触媒系。
  6. 前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)および前記第2のオレフィン重合プロ触媒
    (B)が、重合条件下での比(r1A/r1B)が0.5以下であるように、それぞれの
    反応性比r1Aおよびr1Bを有する、請求項1~5のいずれかに記載の触媒系。
  7. 前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)が、以下の構造の金属-配位子錯体を含み

    、式中、
    Arは、出現ごとに独立して、C6~20アリールまたはその不活性に置換された
    誘導体、特に、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ(イソブチル)フェニ
    ル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、ナフチル、アントラセン-5-イル、1,2
    ,3,4,6,7,8,9-オクタヒドロアントラセン-5-イルであり、
    は、出現ごとに独立して、プロピレン-1,3-ジイル基、ビス(アルキレン)
    シクロヘキサン-1,2-ジイル基、または各々最大20個の炭素を有する1~5個のア
    ルキル、アリール、もしくはアラルキル置換基で置換された、それらの不活性に置換され
    た誘導体であり、
    21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒ
    ドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、
    アルコキシ、またはアミノであり、
    は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒド
    ロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一
    緒になって、水素を含まない最大40個の原子の二価ヒドロカルビレン、ヒドロカルバジ
    イル、またはトリヒドロカルビルシリル基である、請求項1~6のいずれかに記載の触媒
    系。
  8. 前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、以下の構造を有する金属-配位子錯体
    であり、
    、式中、
    Arは、出現ごとに独立して、3,5-ジ(イソプロピル)フェニル、3,5-ジ
    (イソブチル)フェニル、ジベンゾ-1H-ピロール-1-イル、またはアントラセン-
    5-イルであり、
    21は、出現ごとに独立して、水素、ハロ、水素を含まない最大50個の原子のヒ
    ドロカルビル、トリヒドロカルビルシリル、トリヒドロカルビルシリルヒドロカルビル、
    アルコキシ、またはアミノであり、
    は、プロパン-1,3-ジイルまたはビス(メチレン)シクロヘキサン-1,2
    -ジイルであり、
    は、出現ごとに独立して、ハロ、または水素を含まない最大20個の原子のヒド
    ロカルビルもしくはトリヒドロカルビルシリル基であるか、あるいは2つのR基は、一
    緒になって、水素を含まない最大40個の原子のヒドロカルビレン、ヒドロカルバジイル
    、またはヒドロカルビルシランジイル基である、請求項1~7のいずれかに記載の触媒系
  9. 前記第1のオレフィン重合プロ触媒(A)は、以下からなる群から選択される、請求
    項1~8のいずれかに記載の触媒系。
  10. 前記第2のオレフィン重合プロ触媒(B)が、以下の式に対応するジルコニウムの芳
    香族ジオキシイミン錯体であり、
    式中、Xは、C1~10ヒドロカルビルであり、
    ’は、メチル、イソプロピル、t-ブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、
    2-メチルシクロヘキシル、2,4-ジメチルシクロヘキシル、2-ピロリル、N-メチ
    ル-2-ピロリル、2-ピペリデニル、N-メチル-2-ピペリデニル、ベンジル、o-
    トリル、2,6-ジメチルフェニル、ペルフルオロフェニル、2,6-ジ(イソプロピル
    )フェニル、または2,4,6-トリメチルフェニルである、請求項1~9のいずれかに
    記載の触媒系。
  11. 前記第2のオレフィン重合プロ触媒(B)は、以下の構造を有する、請求項1~10
    のいずれかに記載の触媒系。
  12. 前記チェーンシャトリング剤が、1~12個の炭素を有する少なくとも1つのヒドロ
    カルビル置換基を含有する、アルミニウム、亜鉛、またはガリウム化合物である、請求項
    1~11のいずれかに記載の触媒系。
  13. エチレンおよびC3~8アルファオレフィンを、付加重合条件下で、請求項1~12
    のいずれかに記載の触媒系と接触させることを含む、マルチブロックコポリマーを調製す
    るためのプロセス。
  14. 前記プロセスが、125℃を超える反応器温度で実行される連続溶液プロセスである
    、請求項12に記載のプロセス。
  15. 前記プロセスが、約125℃~約155℃の反応器温度範囲にわたって200kg
    リマー/g金属を超える触媒効率をさらに含む、請求項14に記載のプロセス。
  16. 請求項13~15のいずれかに記載のプロセスによって調製されるマルチブロックコ
    ポリマーであって、前記マルチブロックコポリマーが、重合形態で、エチレンおよび1つ
    以上の共重合性コモノマーを含み、前記コポリマーは、コモノマー含有量、結晶化度、立
    体規則性、均質性、密度、融点、またはガラス転移温度が異なる2つ以上のセグメントま
    たはブロックを中に含有する、マルチブロックコポリマー。
  17. 前記マルチブロックコポリマーが、3.5未満の分子量分布Mw/Mnを含む、請求
    項16に記載のマルチブロックコポリマー。
  18. 前記マルチブロックコポリマーが、1.0未満のメルトインデックスを含む、請求項
    16に記載のマルチブロックコポリマー。
  19. 前記マルチブロックコポリマーが、150lb/inを超える引裂き強さを含む、
    請求項16に記載のマルチブロックコポリマー。
  20. 前記マルチブロックコポリマーが、100℃を超える熱機械抵抗を含む、請求項16
    に記載のマルチブロックコポリマー。
  21. 前記マルチブロックコポリマーが、140,000g/molを超える分子量を含む
    、請求項16に記載のマルチブロックコポリマー。

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