專利名稱:含鎂的載體成分以及在烯烴聚合中的應用的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種烯烴聚合用催化劑和使用該烯烴聚合用催化劑的烯烴聚合物的制造方法,更加具體地講,涉及不含以往被用作烯烴聚合用催化劑的有機鋁氧化合物或者有機硼化合物的烯烴聚合用催化劑、使用該烯烴聚合用催化劑的烯烴聚合物的制造方法、由該制造方法得到的粉末性狀優良的聚烯烴。
背景技術:
作為已知的聚合烯烴的方法有,把具有共軛π電子的基團、特別是把環戊二烯及其衍生物作為配位基所具有的金屬茂化合物作為催化劑,并與有機鋁氧化合物或者有機硼化合物組合使烯烴聚合的方法。例如,在特開昭58-19309中公開了把雙環戊二烯基鋯二氯化物和甲基鋁氧烷作為催化劑的烯烴的聚合方法。另外,最近還公開了即使不與有機鋁氧化合物或者有機硼化合物組合也可以進行烯烴聚合的體系。例如,在特開平4-211405中,公開了將使氯化鎂和不含活性氫的電子給予體與含有活性氫的電子給予體接觸得到的固體載體與茂合鋯化合物組合而進行烯烴聚合的方法。另外,在特開平7-330821中,公開了將鹵化鎂等鎂化合物與有機鋁化合物反應得到的固體成分與茂合鈦化合物組合而進行烯烴聚合的方法。
但是,在以特開昭58-19309為代表的公知的大部分方法中,存在如果金屬茂化合物不與高價的有機鋁氧化合物或者有機硼化合物組合使用,就不能表現出高的烯烴聚合活性的問題。另外,即使在與高價的有機鋁氧化合物或者有機硼化合物組合而使其顯示出高的烯烴聚合活性的情況下,其活性往往也只能持續較短的時間。另外,還存在當把這些以工業規模用作聚烯烴制造用催化劑時在工藝上必須解決的如下的諸多問題聚合后生成的聚合物的松密度小,難以處理,在適用于氣相或者液相聚合法時,會引起聚合物向聚合容器壁的粘著,由于傳熱不好而造成難以除熱;或者聚合物生成塊狀等。
另一方面,即使對于最近相繼公開的、不組合使用有機鋁氧化合物或者有機硼化合物的條件下進行烯烴聚合的方法,如果從經濟性和大規模生產的觀點來看,也還存在許多需改進的地方。例如,就上述特開平4-211405而言,為了控制作為載體的氯化鎂的粒徑,需要把高價而且在空氣中不穩定的二丁基鎂用作原料進行調制,另外即使在上述的特開7-330821中也使用了高價而且不穩定的二乙氧基鎂。另外,在不組合使用這些有機鋁氧化合物或者有機硼化合物的公知技術中通常還很難說聚合活性和生成的聚合物的粉末性狀和分子量分布等分子量特性達到了令人十分滿意的程度。
發明內容
本發明是鑒于如上所述的技術背景而提出的,主要目的是提供即使不與有機鋁氧化合物或者有機硼化合物組合使用也可以表現出高的烯烴聚合活性、而且即使長時間聚合也可以持續保持高的活性的聚合催化劑和使用這樣的催化劑的粉末性狀優良的烯烴聚合物的制造方法。上述課題可通過使用含有用特定的方法進行調整的固體狀微粒的烯烴聚合用催化劑來實現,固體狀微粒中同時含有鎂原子、鋁原子和碳原子數為1-20的烷氧基,(i)鎂原子和鋁原子的摩爾比(Mg/Al)在1.0<(Mg/Al)≤300的范圍,(ii)烷氧基和鋁原子的摩爾比(OR/Al)滿足0.05<(OR/Al)<2.0,(iii)平均粒徑為3-80μm,且不溶于烴溶劑。
具體實施例方式
本發明涉及1)含鎂的載體成分、2)含該載體成分的烯烴聚合用催化劑、3)使用該烯烴聚合用催化劑的烯烴的聚合方法、和4)由該聚合方法得到的聚烯烴。下面,對用于解決每個項目的手段進行詳細敘述。
含鎂的載體成分本發明的含鎂的載體成分(以下有時簡稱為“載體”)同時含有鎂原子、鋁原子和碳原子數為1-20的烷氧基,不溶于烴溶劑,平均粒徑為3-80μm。載體成分中鎂原子和鋁原子的摩爾比(Mg/Al)在1.0<(Mg/Al)≤300.0的范圍,烷氧基和鋁原子的摩爾比(OR/Al)是0.05<(OR/Al)<2.0。
另外,所謂不溶于烴溶劑是指,即使在選自己烷、癸烷和甲苯的至少一種溶劑中,在常壓下、0℃~其溶劑固有的沸點的溫度范圍內攪拌1分鐘至1小時,鎂原子的溶解量也在0.5重量%以下,而且即使在選自己烷、癸烷和甲苯的至少一種溶劑中,在常壓、室溫下攪拌1分鐘至1小時,鋁原子和烷氧基的溶解量也各自在1重量%以下。
另外,本發明的載體成分中除了鎂、鋁、烷氧基以外,還可以含有其它的金屬原子和其它的有機基團,但最好不含鈦、鋯、鉿等4族過渡金屬原子。例如,在本發明的載體成分中含有鈦原子時,由于源于周期律表第3-11族過渡金屬化合物的烯烴聚合物和源于所含的鈦原子的烯烴聚合物同時生成,所述第3-11族過渡金屬化合物具有配位基,該配位基中含有選自下述成分(A)硼原子、氮原子、氧原子、磷原子和硫原子的至少二種以上原子,因此難以控制得到的聚合物的一次結構。因此,從上述理由來看,本發明的載體成分除了不含有4族過渡金屬原子以外,還優選與根據需要使用的下述成分(C)組合后實質上不顯示出烯烴聚合活性。
在本發明載體成分中所占的鎂原子、鋁原子和碳原子數為1-20的烷氧基的總量通常在10-90重量%范圍,而從后述的含有載體成分的聚合用催化劑的烯烴聚合活性和聚合后得到的聚烯烴的粉末性質的觀點來看,優選為15-60重量%、特別優選20-40重量%的范圍。在載體成分中所占的鎂原子、鋁原子和碳原子數為1-20的烷氧基以外的成分中,鹵原子占最大的重量。當鹵原子是氯原子時,載體成分中氯原子量在較少的情況下達到約20重量%,在較多的情況下達到約80重量%。另外,也有時在載體成分中含有其它相應于碳原子數為1-20的烷氧基的醇和調制載體成分時使用的殘留有機溶劑等。
本發明載體成分中碳原子數為1-20的烷氧基是源于在后述的載體成分調制時用作原料成分的碳原子數為1-20的醇的基團。作為碳原子數為1-20的烷氧基,可以舉例為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、正己氧基、正庚氧基、2-乙基己氧基、正辛氧基、十二烷氧基、十八烷氧基、油烯基氧基、芐氧基、苯基乙氧基、枯烯氧基、異丙基芐氧基等;三氯甲氧基、三氯乙氧基、三氯己氧基等含有鹵素的烷氧基;苯氧基、甲苯氧基、乙基苯氧基、壬基苯氧基、枯烯基苯氧基、萘氧基等含有低級烷基的苯氧基等,其中,優選甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、異戊氧基、己氧基、庚氧基、2-乙基己氧基、辛氧基、十二烷氧基。
本發明載體成分中鎂原子和鋁原子的摩爾比(Mg/Al)通常在1.0<Mg/Al≤300.0的范圍,從烯烴聚合活性和生成聚烯烴的粉末性質的觀點來看,優選在30.0<Mg/Al≤250.0、更優選30.0<Mg/Al≤200.0、進一步優選35.0<Mg/Al≤200.0、特別優選40.0<Mg/Al≤150.0的范圍內。烷氧基和鋁原子的摩爾比(OR/Al)通常是0.05<OR/Al<2.0,從進一步提高烯烴聚合活性的觀點來看,優選在0.1<OR/Al<1.8、特別優選0.2<OR/Al<1.0的范圍內。
本發明載體成分的平均粒徑如果是3-80μm、優選3-50μm,則當用作后述的烯烴聚合用催化劑時,可改善聚合活性,同時提高生成的聚烯烴的松密度。在本發明的載體成分中,與平均粒徑同樣重要的參數是由構成載體成分的鹵化鎂的X射線衍射分析求出的微結晶尺寸。可看出在該微結晶尺寸和聚合活性之間存在很高的相關性,并可認為要想得到高的聚合活性,就需要微結晶尺寸小的載體成分。但是,當微結晶尺寸變得非常小時,雖然聚合活性高,但是可預測催化劑成分的粒子形狀差。因此,本發明的微結晶尺寸通常為3-80(),優選10-75(),更優選12-70(),進一步優選15-60(),特別優選20-55()。
本發明的載體成分可通過使鹵化鎂和碳原子數為1-20的醇接觸(以下有時把該接觸稱為“第1接觸”),然后使其與上述用通式(Z)表示的有機鋁化合物接觸(以下有時把該接觸稱為“第2接觸”)來獲得,但是本發明載體成分的調制方法并不受該調制方法的任何限定。
作為鹵化鎂,優選使用氯化鎂、溴化鎂。這樣的鹵化鎂既可以直接使用市售品,也可以由烷基鎂另外調制,另外在后者的情況下即使不單獨分離鹵化鎂也可以使用。
作為碳原子數為1-20的醇,可列舉對應于上述碳原子數為1-20的烷氧基的醇,可以舉例為例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、正戊醇、異戊醇、正己醇、正庚醇、2-乙基己醇、正辛醇、十二烷醇、十八烷醇、油醇、芐醇、苯乙醇、枯烯醇、異丙基芐醇等;三氯甲醇、三氯乙醇、三氯己醇等含有鹵素的醇;苯酚、甲酚、乙基苯酚、壬基苯酚、枯烯基苯酚、萘酚等含有低級烷基的苯酚等,其中,優選甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、異戊醇、己醇、庚醇、2-乙基己醇、辛醇、十二烷醇。
當使鹵化鎂和碳原子數為1-20的醇接觸時,也可以在溶劑存在下進行。作為溶劑,可以舉例為己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、煤油等脂肪族烴;環戊烷、環己烷、甲基環戊烷等脂環族烴;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴;二氯乙烯、氯苯、二氯甲烷等鹵化烴或者這些的混合物等。
接觸通常在加熱下進行。加熱時,在低于所使用的溶劑的沸點的范圍內,其溫度可以任意選擇。接觸時間雖然也與接觸溫度有關,但是通過作為溶劑例如使用正癸烷,并在加熱溫度為130℃的條件下接觸約4小時,可使內容物呈現均勻化現象,這是接觸結束的標志。接觸時,通常利用根據攪拌等促進接觸的裝置進行實施。開始接觸時通常是不均勻的體系,但是隨著接觸的進行,內容物慢慢均勻化,最終成液狀。本發明載體成分不取決于液狀化的程度,均適于用作烯烴聚合用催化劑的成分,但是從烯烴聚合活性和生成的聚烯烴的粉末性質的觀點來看,優選經過完全液狀化的調制方法。
這樣調制的鹵化鎂和碳原子數為1-20的醇的接觸化物(以下有時稱為“第1接觸化物”)既可以在接觸時除去所使用的溶劑類,也可以不除去溶劑而直接使用。通常不除去溶劑而直接提供給下一級工序。
接著使由上述方法得到的第1接觸化物與用下述通式(Z)表示的有機鋁化合物接觸(=第2接觸)。
AlRnX3-n……(Z)在通式(Z)中,R為碳原子數為1-20的烴基,具體地講,可以舉例為甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基。X表示氯原子、溴原子等鹵原子或者氫原子。n表示1-3的實數,優選2或者3。R為多個時,R既可以相同也可以不同,X為多個時,各個X既可以相同也可以不同。作為有機鋁化合物,具體可使用如下的化合物。作為滿足這樣的條件的有機鋁化合物,可以舉例為三甲基鋁、三乙基鋁、三異丙基鋁、三異丁基鋁、三辛基鋁、三(2-乙基己基)鋁等三烷基鋁;異戊二烯基鋁等鏈烯基鋁;氯化二甲基鋁、氯化二乙基鋁、氯化二異丙基鋁、氯化二異丁基鋁、溴化二甲基鋁等二烷基鋁鹵化物;甲基鋁倍半氯化物、乙基鋁倍半氯化物、異丙基鋁倍半氯化物、丁基鋁倍半氯化物、乙基鋁倍半溴化物等烷基鋁倍半鹵化物;甲基二氯化鋁、乙基二氯化鋁、異丙基二氯化鋁、乙基二溴化鋁等烷基鋁二鹵化物;氫化二乙基鋁、氫化二異丁基鋁等氫化烷基鋁等,其中,優選三甲基鋁、三乙基鋁、三異丁基鋁、三己基鋁、三辛基鋁、氯化二乙基鋁、乙基鋁倍半氯化物、乙基二氯化鋁、氫化二異丁基鋁。
該第2接觸中的接觸方法沒有特別的限制,但是通常通過在攪拌下向第1接觸化物中加入上述用通式(Z)表示的有機鋁化合物的方法進行實施。此時第1接觸化物也可以用溶劑稀釋,作為這樣的溶劑如果是不含有活性氫的烴類,則可以沒有特別限制地使用,但是通常有效的是不除去第1接觸時使用的溶劑而直接用作第2接觸時的溶劑。向第1接觸化物中加入的有機鋁化合物既可以用溶劑稀釋使用,也可以不用溶劑稀釋而直接添加,但是通常以用正癸烷、正己烷等脂肪族飽和烴或甲苯、二甲苯等芳香族烴溶劑稀釋的形式使用。加入有機鋁化合物時,通常花5分鐘-5小時加入第1接觸化物。接觸體系內的緩熱能力如果充足,則可以在短時間內完成加入,另一方面,當能力不足時可以花很長時間加入。有機鋁化合物也可以一次加入,也可以分成幾次進行分批加入。進行分批加入時,每次加入的有機鋁化合物既可以相同也可以不同,另外每個加入的第1接觸化物的溫度既可以相同也可以不同。
第2接觸時的、上述用通式(Z)表示的有機鋁化合物的使用量通常為,相對于第1接觸化物中的鎂原子的量使鋁原子量達到0.1-50倍摩爾,優選0.5-30倍摩爾,更優選1.0-20倍摩爾,進一步優選1.5-15倍摩爾,特別優選2.0-10倍摩爾的量。
下面敘述了在通過第2接觸調制載體的方法之中特別優選的第2接觸形式。
第1接觸化物和上述用通式(Z)表示的有機鋁化合物接觸時,優選例如采用使鎂化合物的烴稀釋溶液和用烴溶劑稀釋的有機鋁化合物接觸等利用兩種液狀物質的反應的方法。此時有機鋁化合物的使用量隨其種類、接觸條件的不同而不同,但是相對于1摩爾鎂化合物,通常優選為2-10摩爾。固體產物的形狀和大小等隨其形成條件的不同而不同。要想獲得形狀、粒徑整齊的固體產物,優選避免急速形成,例如在將鎂化合物和有機鋁化合物互相以液狀狀態接觸混合而通過相互反應使其形成為固體產物時,優選在通過這些的接觸也不會急速產生固體的較低的溫度下將兩者混合,然后升溫使其慢慢地形成固體產物。根據該方法,容易控制固體產物的粒徑,易于獲得粒徑分布狹窄的顆粒狀或者球狀的固體產物。
使用如上所述地得到的粒徑分布良好的顆粒狀或者球狀的載體成分進行游漿式聚合、氣相聚合所得到的聚合物是顆粒狀或者球狀,粒徑分布窄,松密度大,流動性好。
如上所述的載體成分不僅可以適于用作后述的烯烴聚合用催化劑的構成成分,而且可以利用載體成分所含的路易斯酸性能而用作許多有機合成反應的催化劑。
含有載體成分的烯烴聚合用催化劑本發明的烯烴聚合用催化劑含有上述的載體成分。作為這樣的聚合用催化劑,可列舉由(A)具有含有選自硼原子、氮原子、氧原子、磷原子和硫原子的至少二種以上的原子的配位基的第3-11族過渡金屬化合物,和(B)上述的載體成分,和根據需要而加的(C)特定的有機金屬化合物組成的烯烴聚合用催化劑。
另外,上述具有含有選自硼原子、氮原子、氧原子、磷原子和硫原子的至少二種以上的原子的配位基的第3-11族過渡金屬化合物(A)也可以被擔載在載體成分(B)上,而從生成的烯烴聚合物的粉末性質的觀點來看更為優選。
作為用于本發明的(A)具有含有選自硼原子、氮原子、氧原子、磷原子和硫原子的至少二種以上的原子的配位基的第3-11族過渡金屬化合物可列舉例如下述化合物(a-1)-(a-27)等。這些過渡金屬化合物可以單獨使用一種或者二種以上組合使用。
化合物(a-1)在本發明中,作為(A)成分可以使用用下列通式(I)-(III)表示的化合物(a-1)。
…(I)…(II)…(III)式中,N…M1、N…M2和N…M3一般是表示已配位,但在本發明中,配位或未配位均可。
(I)式中的M1、(II)式中的M2和(III)式中的M3彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子(第3族也包括鑭系元素),優選的是第3-6族和第8-10族的過渡金屬原子,更優選的是第4族、第5族或第6族的過渡金屬原子,特別優選是第4族或第5族的金屬原子。具體為鈧、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鈷、銠、釔、鉻、鉬、鎢、錳、錸、鐵、釘、鎳、鈀等,優選的是鈧、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鐵、鈷、銠、鎳、鈀等,更優選的是鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬等,特別優選的是鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭。
(I)式中的m、(II)式中的m’和(III)式中的m”彼此可以是相同的,也可以是不同的,是1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3的整數,特別優選的是1-2的整數。
(I)式中的k、(II)式中的k’和(III)式中的k”彼此可以是相同的,也可以是不同的,是1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3的整數,優選1-2的整數。
(I)式中的A表示氧原子、硫原子或者具有取代基-R6的氮原子(-N(R6)-),優選的是氧原子或氮原子。
(I)式中的D表示氮原子、磷原子或者具有取代基-R7的碳原子(-C(R7)-),優選的是具有取代基-R7的碳原子。
(I)式中的R1-R7彼此可以是相同的,也可以是不同的。表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結成環。
(II)式中的G表示氧原子、硫原子或者具有取代基-R12的氮原子(-N(R12)-),優選的是氧原子。
(II)式中的E都表示與N結合的-R13和-R14、或者=C(R15)R16。
(II)式中的R8-R16彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環。
(III)式中的J表示氮原子、磷原子或者具有取代基-R18的碳原子(-C(R18)=),優選的是具有取代基-R18的碳原子。
(III)式中的T表示氮原子或磷原子,優選的是氮原子。
(III)式中的L表示氮原子、磷原子或者具有取代基-R19的碳原子(-C(R19)=),優選的是具有取代基-R19的碳原子。
(III)式中的Q表示氮原子、磷原子或者具有取代基-R20的碳原子(-C(R20)=),優選的是具有取代基-R20的碳原子。
(III)式中的R表示氮原子、磷原子或者具有取代基-R21的碳原子(-C(R21)=),優選的是具有取代基-R21的碳原子。
(III)式中的R17-R21彼此可以是相同的,也可以是不同的。表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環。
在(I)式中m是2以上的情況下,R1彼此、R2彼此、R3彼此、R4彼此、R5彼此、R6彼此、R7彼此可以是相同的,也可以是不同的。另外,m是2以上的情況下,R1-R7表示的基團中也可以有2個基團相互連結。
在(II)式中m’是2以上的情況下,R8彼此、R9彼此、R10彼此、R11彼此、R12彼此、R13彼此、R14彼此、R15彼此、R16彼此可以是相同的,也可以是不同的。另外,p是2以上的情況下,R8-R16表示的基團中也可以有2個基團相互連結。
在(III)式中m”是2以上的情況下,R17彼此、R18彼此、R19彼此、R20彼此、R21彼此可以是相同的,也可以是不同的。另外,r是2以上的情況下,R17-R21表示的基團中也可以有2個基團相互連結。
作為(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的鹵原子可以舉出氟、氯、溴、碘。
作為(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的烴基,具體可以舉出如下甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等碳原子數為1-30、優選1-20的直鏈或支鏈的烷基;乙烯基、烯丙基、異丙烯基等碳原子數為2-30、優選2-20的直鏈或支鏈的鏈烯基;乙炔基、炔丙基等碳原子數為2-30、優選2-20的直鏈或支鏈的炔基;環丙基、環丁基、環戊基、環己基、金剛烷基等碳原子數為3-30、優選3-20的環狀飽和烴基;環戊二烯基、茚基、芴基等碳原子數為5-30的環狀不飽和烴基;苯基、芐基、萘基、聯苯基、聯三苯基、菲基、蒽基等碳原子數為6-30、優選6-20的芳基;甲基苯基、異丙基苯基、叔丁基苯基、二甲基苯基、二異丙基苯基、二叔丁基苯基、三甲基苯基、三異丙基苯基、三叔丁基苯基等烷基取代的芳基等。
上述烴基的氫原子也可以被鹵素取代,例如可以舉出三氟甲基、五氟苯基、氯苯基等碳原子數為1-30、優選1-20的鹵代烴基。
另外,上述的烴基也可以被其它烴基取代,例如可以舉出被芐基、枯烯基等芳基取代的烷基等。
另外,上述烴基還可以用下列基團取代雜環化合物殘基;烷氧基、芳氧基、酯基、醚基、酰基、羧基、碳酸酯基、羥基、過氧基、羧酸酐基等含氧基;氨基、亞氨基、酰胺基、亞胺基、肼基、亞肼基、硝基、亞硝基、氰基、異氰基、氰酸酯基、脒基、重氮基、氨基形成為銨鹽的基團等含氮基;甲硼烷二基、甲硼烷三基、二硼烷基等含硼基;巰基、硫代酯基、二硫代酯基、烷硫基、芳硫基、硫代酰基、硫代醚基、硫氰酸酯基、異硫氰酸酯基、磺酸酯基、磺酰胺基、硫代羧基、二硫代羧基、磺基、磺酰基、亞硫酰基、氧硫基(sulfenyl)等含硫基;phosphide基、磷酰基、硫代磷酰基、磷酸酯基等含磷基;含硅基;含鍺基;或者含錫基等。
如上所述,烴基也可以被含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含硅基、含鍺基、含錫基等取代,但是在這種情況下,含氧基等取代基中賦予該基特征的原子團最好不直接結合到(I)式的N或D中的碳原子、(II)式的E中的碳原子、(III)式的J、L、Q、T或R中的碳原子上。
它們之中,特別優選的是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等碳原子數為1-30、優選1-20的直鏈或支鏈的烷基;苯基、萘基、聯苯基、聯三苯基、菲基、蒽基等碳原子數為6-30、優選6-20的芳基;這些芳基被1-5個鹵原子、碳原子數為1-30、優選1-20的烷基或烷氧基、碳原子數為6-30、優選6-20的芳基或芳氧基等取代基取代的取代芳基等。
R1-R7中的2個以上的基、優選鄰接的基可以彼此連結形成環,R8-R16中的2個以上的基、優選鄰接的基也可以彼此連結形成環,R17-R21中的2個以上的基、優選鄰接的基也可以彼此連結形成環。這樣的環例如可以舉出苯環、萘環、苊環、茚環等縮環基,以及上述縮環基上的氫原子被甲基、乙基、丙基、丁基等烷基取代的基等。
(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的含氧基,是基中含有1-5個氧原子的基團,不包括下列雜環化合物殘基。另外,在含氧基中也不包括含有氮原子、硫原子、磷原子、鹵原子或硅原子并且這些原子與氧原子直接結合的基團。作為含氧基具體地說可以舉出例如烷氧基、芳氧基、酯基、醚基、酰基、羧基、碳酸酯基、羥基、過氧基、羧酸酐基等,優選的是烷氧基、芳氧基、乙酰氧基、羰基、羥基等。而且在含氧基含有碳原子的情況下,希望碳原子數為在1-30、優選1-20的范圍內。
(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的含氮基,是基中含有1-5個氮原子的基團,不包括下列雜環化合物殘基。作為含氮基具體地說可以舉出例如氨基、亞氨基、酰胺基、亞胺基、肼基、亞肼基、硝基、亞硝基、氰基、異氰基、氰酸酯基、脒基、重氮基、氨基形成為銨鹽的基等,優選的是氨基、亞氨基、酰胺基、亞胺基、硝基、氰基。另外,在含氮基含有碳原子的情況下,希望碳原子數為在1-30、優選1-20的范圍內。
(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的含硼基,是在基中含有1-5個硼原子的基團,不包括下列雜環化合物殘基。作為含硼基具體地說可以舉出例如甲硼烷二基、甲硼烷三基、二硼烷基等含硼基,優選的是碳原子數為1-30、優選1-20的烴基取代1-2個的氧硼基或取代1-3個的硼酸酯基。在烴基取代2個以上的情況下,各烴基可以是相同的,也可以是不同的。
(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的含硫基,是在基中含有1-5個硫原子的基團,不包括下列雜環化合物殘基。作為含硫基具體地說可以舉出例如巰基、硫代酯基、二硫代酯基、烷硫基、芳硫基、硫代酰基、硫代醚基、硫氰酸酯基、異硫氰酸酯基、磺酸酯基、磺酰胺基、硫代羧基、二硫代羧基、磺基、磺酰基、亞硫酰基、氧硫基、磺酸酯基、亞磺酸酯基等,優選的是磺酸酯基、亞磺酸酯基、烷硫基、芳硫基。而且在含硫基含有碳原子的情況下,希望碳原子數在1-30、優選1-20的范圍內。
(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的含磷基,是在基中含有1-5個磷原子的基團,不包括下列雜環化合物殘基。作為含磷基具體地說例如可以舉出膦基(phosphino)、磷酰基、磷硫酰基(phosphothioyl)、膦酰基(phosphono)等。
(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的雜環化合物殘基,是在基中含有1-5個雜原子的環狀基,作為雜原子可以舉出O、N、S、P、B等。作為環例如可以舉出4-7員環的單環或多環,優選的是5-6員環的單環或多環。具體地說,例如可以舉出吡咯、吡啶、嘧啶、喹啉、三嗪等含氮化合物的殘基;呋喃、吡喃等含氧化合物殘基;噻吩等含硫化合物殘基等;以及在這些殘基上碳原子數為1-30、優選1-20的烷基、碳原子數為1-30、優選1-20的烷氧基等取代基進一步取代的基團等。
(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的含硅基,是在基中含有1-5個硅原子的基。例如可以舉出烴取代硅烷基等硅烷基、烴取代甲硅烷氧基等甲硅烷氧基。具體地可以舉出甲基硅烷基、二甲基硅烷基、三甲基硅烷基、乙基硅烷基、二乙基硅烷基、三乙基硅烷基、二苯基甲基硅烷基、三苯基硅烷基、二甲基苯基硅烷基、二甲基叔丁基硅烷基、二甲基(五氟苯基)硅烷基等。其中,優選的是甲基硅烷基、二甲基硅烷基、三甲基硅烷基、乙基硅烷基、二乙基硅烷基、三乙基硅烷基、二甲基苯基硅烷基、三苯基硅烷基等,特別優選的是三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三苯基硅烷基、二甲基苯基硅烷基。所述的烴取代甲硅烷氧基具體可以舉出三甲基硅烷氧基等。在含硅基含有碳原子的情況下,希望碳原子數在1-30、優選1-20范圍內。
(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21所表示的含鍺基和含錫基,可以舉出將上述含硅基中的硅置換成鍺和錫的基團。
下面,更具體地說明上面所述的(I)式中的R1-R7、(II)式中的R8-R16、(III)式中的R17-R21的例子。
在含氧基中,作為烷氧基例如可以舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基等,作為芳氧基例如可以舉出苯氧基、2,6-二甲基苯氧基、2,4,6-三甲基苯氧基等,作為酰基例如可以舉出甲酰基、乙酰基、苯甲酰基、對氯苯甲酰基、對甲氧基苯甲酰基等,作為酯基例如可以舉出乙酰氧基、苯甲酰氧基、甲氧基羰基、苯氧基羰基、對氯苯氧基羰基等。
在含氮基中,作為氨基優選可以舉出例如甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、二環己基氨基等烷基氨基;苯基氨基、二苯基氨基、二甲苯基氨基、二萘基氨基、甲基苯基氨基等芳基氨基或烷基芳基氨基等;作為亞氨基優選可以舉出甲基亞氨基、乙基亞氨基、丙基亞氨基、丁基亞氨基、苯基亞氨基等;作為酰胺基優選可以舉出乙酰胺基、N-甲基乙酰胺基、N-甲基苯甲酰胺基等;作為亞胺基優選可以舉出乙酰亞胺基、苯甲酰亞胺基等。
在含硫基中,作為烷硫基優選可以舉出例如甲硫基、乙硫基等,作為芳硫基優選可以舉出例如苯基硫基、甲基苯基硫基、萘基硫基等,作為硫酯基優選可以舉出例如乙酰硫基、苯甲酰硫基、甲硫羰基、苯硫羰基等,作為磺酯基優選可以舉出例如磺酸甲酯、磺酸乙酯、磺酸苯基酯等,作為磺酰胺基優選可以舉出例如苯基磺酰胺基、N-甲基磺酰胺基、N-甲基對甲苯磺酰胺基等。
作為磺酸酯基,例如可以舉出甲基磺酸酯、三氟甲磺酸酯、苯基磺酸酯、芐基磺酸酯、對甲苯磺酸酯、三甲基苯磺酸酯、三異丁基苯磺酸酯、對氯苯磺酸酯、五氟苯磺酸酯等,作為亞磺酸酯基例如可以舉出甲基亞磺酸酯、苯基亞磺酸酯、芐基亞磺酸酯、對甲苯亞磺酸酯、三甲基苯亞磺酸酯、五氟苯亞磺酸酯等。
在含磷基中,作為膦基可以舉出二甲基膦基、二苯基膦基等,作為磷酰基可以舉出甲基磷酰基、異丙基磷酰基、苯基磷酰基等,作為磷硫酰基可以舉出甲基磷硫酰基、異丙基磷硫酰基、苯基磷硫酰基等,作為膦酰基可以舉出磷酸二甲酯、磷酸二異丙酯、磷酸二苯基酯等磷酸酯基、磷酸基等。
(I)式中的n是滿足M1的價數的數,具體地說是0-5,優選的是0-4,更優選0-3的整數。
(II)式中的q是滿足M2的價數的數,具體地說是0-5,優選的是0-4,更優選0-3的整數。
(III)式中的r是滿足M3的價數的數,具體地說是0-5,優選的是0-4,更優選0-3的整數。
在(I)式中的X1是氧原子以外的原子或基團的情況下,n優選的是1-4,更優選1-3的整數。
在(II)式中的X2是氧原子以外的原子或基團的情況下,q優選的是1-4,更優選1-3的整數。
在(III)式中的X3是氧原子以外的原子或基團的情況下,r優選的是1-4,更優選1-3的整數。
在(I)式中,X1表示選自氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鋁基、含鍺基或含錫基中的原子或基團。
在(I I)式中,X2表示選自氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鋁基、含鍺基或含錫基中的原子或基團。
在(III)式中,X3表示選自氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鋁基、含鍺基或含錫基中的原子或基團。
在(I)式中n是2以上的情況下,X1所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,在(II)式中n是2以上的情況下,X2所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,在(III)式中n是2以上的情況下,X3所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的。
另外,在(I)式中n是2以上的情況下,X1所表示的多個基也可以彼此結合形成環,在(II)式中n是2以上的情況下,X2所表示的多個基也可以彼此結合形成環,在(III)式中n是2以上的情況下,X3所表示的多個基也可以彼此結合形成環。
作為(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的鹵原子可以舉出氟、氯、溴、碘。
作為(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的烴基可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7所例示的相同的基。具體地可以舉出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、壬基、十二烷基、二十烷基等烷基;環戊基、環己基、降冰片基、金剛烷基等碳原子數為3-30個的環烷基;乙烯基、丙烯基、環己烯基等烯基;芐基、苯基乙基、苯基丙基等芳基烷基;苯基、甲苯基、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、聯苯基、萘基、甲基萘基、蒽基、菲基等芳基。另外,該烴基還包括鹵代烴基,具體地說是碳原子數為1-20的烴基的至少一個氫置換成鹵素的基團。其中,優選的是碳原子數為1-20個的基團。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含氧基,可以舉出與上述R1-R21所例示的同樣的基團,具體地可以舉出羥基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等烷氧基;苯氧基、甲基苯氧基、二甲基苯氧基、萘氧基等芳氧基;苯基甲氧基、苯基乙氧基等芳基烷氧基;乙酰氧基;羰基等。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含氮基,可以舉出與上述R1-R21所例示的同樣的基團,具體地可以舉出氨基;甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、二環己基氨基等烷基氨基;苯基氨基、二苯基氨基、二甲苯基氨基、二萘基氨基、甲基苯基氨基等芳基氨基或烷基芳基氨基等。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含硼基具體地可以舉出BR4(R表示氫、烷基、可以有取代基的芳基、鹵原子等)。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含硫基,可以舉出與上述R1-R21所例示的同樣的基團,具體地可以舉出甲基磺酸酯、三氟甲磺酸酯、苯基磺酸酯、芐基磺酸酯、對甲苯磺酸酯、三甲基苯磺酸酯、三異丁基苯磺酸酯、對氯苯磺酸酯、五氟苯磺酸酯等磺酸酯基;甲基亞磺酸酯、苯基亞磺酸酯、芐基亞磺酸酯、對甲苯亞磺酸酯、三甲基苯亞磺酸酯、五氟苯亞磺酸酯等亞磺酸酯基;烷硫基;芳硫基等。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含磷基,具體地可以舉出三甲基膦、三丁基膦、三環己基膦等三烷基膦基;三苯膦、三甲苯基膦等三芳基膦基;亞磷酸一甲基酯、亞磷酸一乙基酯、亞磷酸一苯基酯等亞磷酸酯基(phosphide基);膦酸基;次膦酸基等。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含鹵基,具體地可以舉出PF6、BF4等含氟基,ClO4、SbCl6等含氯基,IO4等含碘基。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的雜環化合物殘基,可以舉出與上述R1-R21所例示的同樣的基團。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含硅基,可以舉出與上述R1-R21所例示的同樣的基團,具體地可以舉出苯基硅烷基、二苯基硅烷基、三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丙基硅烷基、三環己基硅烷基、三苯基硅烷基、甲基二苯基硅烷基、三甲苯基硅烷基、三萘基硅烷基等烴取代硅烷基;三甲基硅烷基醚等烴取代硅烷基醚基;三甲基硅烷基甲基等硅取代烷基;三甲基硅烷基苯基等硅取代芳基等。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含鋁基,具體地可以舉出AlR4(R表示氫、烷基、可以有取代基的芳基、鹵原子等)。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含鍺基,具體地可以舉出與上述R1-R21所例示的同樣的基團。
(I)式中的X1、(II)式中的X2、(III)式中的X3所表示的含錫基,具體地可以舉出與上述R1-R21所例示的同樣的基團。
下面給出上述通式(I)、(II)或(III)所表示的過渡金屬化合物的具體例子。
另外,在下列具體例子中M表示過渡金屬原子,例如Sc(III)、Ti(III)、Ti(IV)、Zr(III)、Zr(IV)、Hf(IV)、V(III)、V(IV)、V(V)、Nb(V)、Ta(V)、Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Rh(II)、Rh(III)、Rh(IV)、Cr(III)、Ni(II)、Pd(II)。其中優選的是Ti(IV)、Zr(IV)、Hf(IV)、V(III)、V(IV)、V(V)、Nb(V)、Ta(V),特別優選Ti(IV)、Zr(IV)、Hf(IV)。
另外,在下面的具體例子中,X表示Cl、Br等鹵素、或者氧原子、或者甲基等烷基。另外,X有多個的情況下,它們可以相同,也可以不同。
n由金屬M的價數決定。例如,2種單陰離子與金屬結合的情況下,對于2價金屬n=0,對于3價金屬n=1,對于4價金屬n=2,對于5價金屬n=3;例如,金屬是V(III)時,n=1,金屬是Ti(IV)、Zr(IV)、V(IV)時n=2,金屬是V(V)時n=3;例如,1種單陰離子與金屬結合并且1個氧原子通過雙鍵與金屬結合的情況下,對于3價金屬n=0,對于4價金屬n=1,對于5價金屬n=2;例如,金屬是V(III)時n=0,金屬是Ti(IV)、Zr(IV)或V(IV)時,n=1,金屬是V(V)時n=2;例如,2種單陰離子與金屬結合并且1個氧原子通過雙鍵與金屬結合的情況下,對于4價金屬n=0,對于5價金屬n=1;例如,金屬是Ti(IV)、Zr(IV)或V(IV)時,n=0,金屬是V(V)時n=1;例如,1種單陰離子與金屬結合并且1個氧原子通過單鍵與金屬結合的情況下,對于2價金屬n=0,對于3價金屬n=1,對于4價金屬n=2,對于5價金屬n=3;例如,金屬是V(III)時,n=1,金屬是Ti(IV)、Zr(IV)或V(IV)時,n=2,金屬是V(V)時n=3。
下面,表示上述用通式(I)、(II)或(III)表示的過渡金屬化合物的具體例子。
另外,在上述例示化合物中tBu表示叔丁基,OMe表示甲氧基,Ph表示苯基,Me表示甲基,Adm表示金剛烷基。
在本發明中,在如上所述的化合物中,也可以列舉將鋯置換為選自鈦、鉿、釩等周期表第4、5族的金屬的過渡金屬化合物。
化合物(a-2)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(IVa)表示的化合物(a-2)。
在(IVa)式中,M表示選自元素周期表第3-7族的過渡金屬原子,優選的是選自第4、5族的過渡金屬原子。具體地可以舉出鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭等,優選的是鈦、鋯、釩。
在(IVa)式中,R1-R6彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成芳香族環、脂肪族環或者含有氮原子、硫原子、氧原子等雜原子的烴環等環。其中,R5和R6優選的是烴基,更優選被烷基取代的芳基。
(IVa)式中的R1-R6所表示的鹵原子、烴基可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7所例示的同樣的鹵原子和烴基。
(IVa)式中的R1-R6所表示的烴基也可以被含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含硅基、含鍺基、含錫基取代,在這種情況下希望含氧基等取代基的賦予該基特征的原子團不與(IVa)式的N直接結合。
在它們之中,特別優選的是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等碳原子數為1-30、優選1-20的直鏈或支鏈的烷基;苯基、萘基、聯苯基、聯三苯基、菲基、蒽基等碳原子數為6-30、優選6-20的芳基;在這些芳基上取代1-5個鹵原子、碳原子數為1-30、優選1-20的烷基或烷氧基、碳原子數為6-30、優選6-20的芳基或芳氧基等取代基的取代芳基。
(IVa)式中的R1-R6中的2個以上的基、優選鄰接的基也可以彼此連結,形成芳香族環、脂肪族環或含有氮原子、硫原子、氧原子等的烴環,這些環還可以有取代基,特別優選的是R3和R4連結形成芳香族環。
(IVa)式中的R1-R6所表示的含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7例示的同樣的基團。
另外,作為(IVa)式中的R1-R6的更具體的例子,可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7的更具體的例子例示的同樣的基團。
在(IVa)式中,n表示滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(IVa)式中,X表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基。
(IVa)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基,可以舉出與作為上述(I)式中的X1所例示的同樣的原子或基團。
其中作為烴基優先選用碳原子數為1-20的烴基。
另外,n是2以上的情況下,X所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,X所表示的多個基也可以彼此結合形成環。
上述通式(IVa)所表示的化合物(a-2),優選為用下列通式(IVa’)所表示的化合物。
在(IVa’)式中,M表示選自元素周期表第4、5族中的過渡金屬原子,具體地可以舉出鈦、鋯、釩、鈮、鉭。
在(IVa’)式中,R7-R13彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環。其中,R12和R13優選的是烴基,更優選鄰烷基取代芳基。
在(IVa’)式中,R7-R13所表示的鹵原子、烴基可以舉出與上述通式(I)中的R1-R7同樣的原子或基團。
烴基也可以被含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含硅基、含鍺基、含錫基等取代,在這種情況下,希望含氧基等取代基的賦予該基特征的原子團不與(IVa’)式中的N直接結合。
(IVa’)式中的R7-R13所表示的含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與上述通式(I)中的R1-R7同樣的基團。
另外作為(IVa’)式中的R7-R13的更具體的例子,可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7的更具體的例子例示的同樣的基團。
在(IVa’)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
(IVa’)式中,X表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含鋁基、含硅基、含鍺基或者含錫基。
在(IVa’)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與作為上述(I)式中的X1所例示的同樣的原子或基團。
另外,n是2以上的情況下,X所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,另外X所表示的多個基也可以彼此結合形成環。
下面表示用上述通式(IVa)表示的化合物的具體例子。
另外,在上述例示中,iPr表示異丙基,tBu表示叔丁基,Ph表示苯基。
化合物(a-3)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(IVb)表示的化合物(a-3)。
在(IVb)式中,M表示選自元素周期表第8-11族的過渡金屬原子,優選的是選自第8、9族的過渡金屬原子。具體地可以舉出鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、銅等,優選的是鐵、釕、鈷、銠,更優選鐵或鈷。
在(IVb)式中,R1-R6彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結,形成芳香族環、脂肪族環或者含有氮原子、硫原子、氧原子等雜原子的烴環等環。其中,R5和R6優選的是烴基,優選被烷基取代的芳基。
(IVb)式中的R1-R6所表示的鹵原子和烴基可以舉出與上述(I)式中的R1-R7所例示的同樣的鹵原子和烴基。
(IVb)式中的R1-R6所表示的烴基也可以被含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含硅基、含鍺基、含錫基取代,但是在這種情況下,希望含氧基等取代基的賦予該基特征的原子團不與(IVb)式的N直接結合。
在它們之中,特別優選的是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等碳原子數為1-30、優選1-20的直鏈或支鏈的烷基;苯基、萘基、聯苯基、聯三苯基、菲基、蒽基等碳原子數為6-30、優選6-20的芳基;在這些芳基上取代1-5個鹵原子、碳原子數為1-30、優選1-20的烷基或烷氧基、碳原子數為6-30、優選6-20的芳基或芳氧基等取代基的取代芳基。
(IVb)式中的R1-R6中的2個以上的基、優選鄰接的基也可以彼此連結,形成芳香族環、脂肪族環或者含有氮原子、硫原子、氧原子等的烴環,這些環還可以有取代基,特別優選的是R3和R4連結形成芳香族環。
(IVb)式中的R1-R6所表示的含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7例示的同樣的基團。
另外,作為(IVb)式中的R1-R6的更具體的例子,可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7的更具體的例子所例示的同樣的基團。
在(IVb)式中,n表示滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(IVb)式中的X表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基。
(IVb)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與作為上述(I)式中的X1所例示的同樣的原子或基團。
其中,作為烴基優先選用碳原子數為1-20的烴基。
另外,n是2以上的情況下,X所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,另外X所表示的多個基也可以彼此結合形成環。
上述通式(IVb)所表示的化合物(a-3),優選為用下列通式(IVb’)所表示的化合物。
在(IVb’)式中,M表示選自元素周期表第8、9族中的過渡金屬原子,具體地可以舉出鐵或鈷。
在(IVb’)式中,R7-R13彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環。其中,R12和R13優選的是烴基,優選鄰烷基取代芳基。
在(IVb’)式中,R7-R13所表示的鹵原子和烴基可以舉出與上述通式(I)中的R1-R7同樣的原子或基團。
烴基也可以被含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含硅基、含鍺基、含錫基等取代,在這種情況下希望含氧基等取代基的賦予該基特征的原子團不與(IVb’)式中的N直接結合。
(IVb’)式中的R7-R13所表示的含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與上述通式(I)中的R1-R7同樣的基團。
另外作為(IVb’)式中的R7-R13的更具體的例子,可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7的更具體的例子所例示的同樣的基團。
在(IVb’)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(IVb’)式中,X表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含鋁基、含硅基、含鍺基或者含錫基。
(IVb’)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與作為上述(I)式中的X1所例示的同樣的原子或基團。
另外,n是2以上的情況下,X所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,另外X所表示的多個基也可以彼此結合形成環。
下面表示用上述通式(IVb)表示的化合物的具體例子。
在上述例示中,iPr表示異丙基,tBu表示叔丁基,Ph表示苯基。
在本發明中,還可以舉出將上面所述化合物中的鐵置換成銠、鈷等鐵以外的選自元素周期表8-11族的金屬的過渡金屬化合物。
化合物(a-4)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(IVc)表示的化合物(a-4)。
在(IVc)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是選自第4、5族和第8、9族的過渡金屬原子。具體地可以舉出鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、銅等,優選的是鈦、鋯、釩、鈮、鉭、鐵、釕、鈷、銠,更優選鈦、鋯、釩、鐵或鈷。
在(IVc)式中,m是1-6的整數,優選的是1-4整數,更優選的是1-3的整數,特別優選1-2的整數。
在(IVc)式中,R1-R6彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成芳香族環、脂肪族環或者含有氮原子、硫原子、氧原子等雜原子的烴環等環。其中,R5和R6優選的是烴基,更優選被烷基取代的芳基。
在(IVc)式中,R1-R6所表示的鹵原子、烴基可以舉出與上述(I)式中作為R1-R7所例示的同樣的鹵原子和烴基。
(IVc)式中的R1-R6所表示的烴基也可以被含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含硅基、含鍺基、含錫基等取代,在這種情況下希望含氧基等取代基的賦予該基特征的原子團不與(IVc)式的N直接結合。
在它們之中,特別優選的是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等碳原子數為1-30、優選1-20的直鏈或支鏈的烷基;苯基、萘基、聯苯基、聯三苯基、菲基、蒽基等碳原子數為6-30、優選6-20的芳基;在這些芳基上取代1-5個鹵原子、碳原子數為1-30、優選1-20的烷基或烷氧基、碳原子數為6-30、優選6-20的芳基或芳氧基等取代基的取代芳基等。
(IVc)式中的R1-R6中的2個以上的基、優選鄰接的基彼此連結,形成芳香族環、脂肪族環或者含有氮原子、硫原子、氧原子等的烴環,這些環還可以有取代基,特別優選的是R3和R4連結形成芳香族環。
(IVc)式中的R1-R6所表示的含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7例示的同樣的基團。
另外,作為(IVc)式中的R1-R6的更具體的例子,可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7的更具體的例子所例示的同樣的基團。
在(IVc)式中,n表示滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
n是1的情況下,X是氧原子,n是2以上的情況下,X中的至少一個是氧原子,其它表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基。
(IVc)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與作為上述(I)式中的X1所例示的同樣的原子或基團。
其中,作為烴基優先選用碳原子數為1-20的烴基。
另外,n是2以上的情況下,X所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,另外X所表示的多個基也可以彼此結合形成環。
上述通式(IVc)所表示的化合物(a-4),優選為用下列通式(IVc’)所表示的化合物。
在(IVc’)式中,M表示選自元素周期表第4、5族和第8、9族中的過渡金屬原子,具體地可以舉出鈦、鋯、釩、鈮、鉭、鐵或鈷。
在(IVc’)式中,m是1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3的整數,特別優選1-2的整數。
在(IVc’)式中,R7-R13彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環。其中,R12和R13優選的是烴基,優選鄰烷基取代芳基。
在(IVc’)式中,R7-R13所表示的鹵原子、烴基可以舉出與上述通式(I)中的R1-R7同樣的原子或基團。
烴基也可以被含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含硅基、含鍺基、含錫基等取代,在這種情況下希望含氧基等取代基的賦予該基特征的原子團不與(IVc’)式中的N直接結合。
(IVc’)式中的R7-R13所表示的含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與上述通式(I)中的R1-R7同樣的基團。
另外,作為(IVc’)式中的R7-R13的更具體的例子,可以舉出與作為上述(I)式中的R1-R7的更具體的例子所例示的同樣的基團。
在(IVc’)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
n是1的情況下,X是氧原子,n是2以上的情況下,X中的至少一個是氧原子,其它表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含鋁基、含硅基、含鍺基或含錫基。
(IVc’)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基和含錫基,可以舉出與作為上述(I)式中的X1所例示的同樣的原子或基團。
另外,n是2以上的情況下,X所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,另外X所表示的多個基也可以彼此結合形成環。
化合物(a-5)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(V)表示的化合物(a-5)。
在(V)式中,M表示選自元素周期表第3-6族的過渡金屬原子,優選的是第4族原子。具體為鈦、鋯或鉿。
在(V)式中,R和R’彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基或有機硅烷基、或者具有選自氮、氧、磷、硫和硅的至少1種原子的取代基,優選的是烴基。
在(V)式中,R和R’表示的碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;R、R’所表示的有機硅烷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含硅基;R、R’所表示的具有選自氮、氧、磷、硫和硅的至少1種原子的取代基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含氮基、含氧基、含硫基和雜環化合物殘基中具有氮、氧、磷、硫或硅的殘基。
在(V)式中,n是滿足M的價數的數,具體為1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(V)式中,X彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基或含氮基,X也可以彼此結合形成環。
(V)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
下面說明上述通式(V)所表示的化合物的具體例子。
在上述例示中,nBu表示正丁基,Me表示甲基,iPr表示異丙基,Ph表示苯基。
化合物(a-6)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(VI)表示的化合物(a-6)。
在(VI)式中,M表示選自元素周期表第4族和第5族的過渡金屬原子,具體是鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭。
在(VI)式中,R1-R10彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基或有機硅烷基、或者被含有選自氮、氧、磷、硫、硅的至少1種原子的取代基取代的烴基,優選的是氫或烴基。R1-R10所表示的基也可以彼此連結形成環。
在(VI)式中,作為R1-R10表示的碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;作為R1-R10所表示的有機硅烷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含硅基;作為R1-R10所表示的被具有選自氮、氧、磷、硫和硅的至少1種原子的取代基取代的烴基,例如可以舉出被作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含氮基、含氧基、含硫基或雜環化合物殘基中具有氮、氧、磷、硫或硅的殘基取代的烴基。
在(VI)式中,n表示滿足M的價數的數,具體為1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(VI)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基,優選的是鹵原子。n是2以上的情況下,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的。
(VI)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
在(VI)式中,Y表示選自元素周期表第15族和16族的原子。具體為氮、磷、砷、銻、氧或硫原子,優選的是氮或氧原子。下面表示用上述通式(VI)所表示的化合物的具體例子。
另外,在上述例示中,Ph表示苯基。
化合物(a-7)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(VII)或(VIII)表示的化合物(a-7)。
在(VII)和(VIII)式中,M表示選自元素周期表第4族和第5族的過渡金屬原子,具體為鈦、鋯、鉿、釩、鈮或鉭。
(VII)式中的R1-R6和(VIII)式中的R7-R10,彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫、碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基或有機硅烷基、或者被含有選自氮、氧、磷、硫、硅中的至少1種原子的取代基取代的烴基,優選的是氫或烴基。選自(VII)式中的R1-R6、(VIII)式中的R7-R10所表示的基中的至少2個基也可以彼此連結形成環。
(VII)式中的R1-R6、(VIII)式中的R7-R10表示的碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;(VII)式中的R1-R6、(VIII)式中的R7-R10表示的有機硅烷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含硅基;(VII)式中的R1-R6、(VIII)式中的R7-R10表示的被具有選自氮、氧、磷、硫和硅的至少1種原子的取代基取代的烴基,例如可以舉出被作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含氮基、含氧基、含硫基或雜環化合物殘基中具有氮、氧、磷、硫或硅的殘基取代的烴基。
在(VII)式和(VIII)式中,m表示1-6的整數,優選的是1-4整數,更優選1-2的整數。
在(VII)式和(VIII)式中,n表示滿足M的價數的數,具體為1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(VII)式和(VIII)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基,優選的是鹵原子。n是2以上的情況下,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的。
(VII)式和(VIII)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
在(VII)式和(VIII)式中,Y表示選自元素周期表第15族或16族的原子,優選的是15族的原子。具體為氮、磷、砷、銻、氧、或硫原子,優選的是氧原子。
下面表示用上述通式(VII)或(VIII)所表示的化合物的具體例子。
另外,在上述例示中,Me表示甲基。
化合物(a-8)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(IX)表示的化合物(a-8)。
在(IX)式中,M表示選自元素周期表第3-6族的過渡金屬原子,優選的是第4族的過渡金屬原子。具體為鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬或鎢,優選的是鈦、鋯或鉿。
在(IX)式中R和R’彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基或有機硅烷基、或者具有選自氮、氧、磷、硫和硅中的至少1種原子的取代基,優選的是烴基。烴基更優選為被烷基取代的芳基。
在(IX)式中R和R’表示的碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;R和R’表示的有機硅烷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含硅基;R和R’表示的具有選自氮、氧、磷、硫和硅中的至少1種原子的取代基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含氮基、含氧基、含硫基和雜環化合物殘基中具有氮、氧、磷、硫或硅的殘基。
在(IX)式中,m是0-2的整數,優選的是2。
在(IX)式中,n是1-5的整數,優選的是1-3的整數。
在(IX)式中,A表示選自元素周期表第13-16族的原子,優選的是元素周期表第14族的原子。具體地可以舉出硼、碳、氮、氧、硅、磷、硫、鍺、錫等,優選的是碳或硅。n是2以上的情況下,多個A彼此可以是相同的,也可以是不同的。
在(IX)式中,E是具有選自碳、氫、氧、鹵素、氮、硫、磷、硼和硅中的至少1種原子的取代基,優選的是氫或碳原子。E所表示的基存在多個時,E所表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,另外,E表示的2個以上的基也可以彼此連結形成環。
(IX)式中的E所表示的具有選自碳、氫、氧、鹵素、氮、硫、磷、硼和硅中的至少1種原子的取代基,例如可以舉出作為通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基等。
在(IX)式中,p是0-4的整數,優選的是2。
在(IX)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基或含氮基。在p是2以上的情況下,用X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的。
(IX)式中,X表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
下面表示用上述通式(IX)所表示的化合物的具體例子。
化合物(a-9)另外,在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(X)表示的化合物(a-9)。
在(X)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是選自元素周期表第3族-第6族的過渡金屬原子,優選元素周期表第4族的過渡金屬原子。具體為鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬或鎢,優選的是鈦、鋯、鉿。
在(X)式中,A表示選自元素周期表第14-16族的原子,優選的是選自第15族、第16族的原子。具體地說優選NR9、PR10、O、S。
在(X)式中,m是0-3的整數,n是0、1的整數,p是1-3的整數,q是滿足M的價數的數,m是0時,優選n是0,p是2。
在(X)式中,R1-R10彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基或含氮基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環。
在(X)式中,R1-R10表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基。
在(X)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基或含氮基。在q是2以上的情況下,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的。
(X)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
(X)式中的m是1-3時,Y是使A與含硼苯(borate benzene)環交聯的基團,表示碳、硅或鍺。
下面表示用上述通式(X)所表示的化合物的具體例子。
另外,在上述例示中,iPr表示異丙基,tBu表示叔丁基,Ph表示苯基。
化合物(a-10)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XIa)表示的化合物(a-10)。
在(XIa)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是元素周期表第3-6族的過渡金屬原子,更優選的是元素周期表第4、5族的過渡金屬原子,特別優選元素周期表第4族的過渡金屬原子。具體為鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬或鎢,優選的是鈦、鋯或鉿。
在(XIa)式中A和A’彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基、或者具有含氧基、含硫基或含硅基的烴基、或者具有含氧基、含硫基或含硅基的鹵代烴基,優選的是烴基,更優選被烷基取代的芳基。
(XIa)式中A和A’所表示的碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;A和A’所表示的具有含氧基、含硫基或含硅基的烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的具有含氧基、含硫基或含硅基的烴基;A和A’表示的具有含氧基、含硫基或含硅基的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的具有含氧基、含硫基或含硅基的鹵代烴基。
在(XIa)式中,D可以存在,也可以不存在,D存在時,它表示將A和A’交聯的結合基,不存在時,A和A’只通過-O-M-O-結合。
(XIa)式中的D,具體地說是單鍵、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、氧原子、硫原子或由R1R2Z表示的基團。R1和R2可以是相同的,也可以是不同的,是碳原子數為1-20的烴基、至少含有1個以上雜原子的碳原子數為1-20的烴基,它們可以彼此結合形成環,Z表示碳原子、氮原子、硫原子、磷原子或硅原子。
在(XIa)式中,n表示滿足M的價數的數,具體為1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XIa)式中,X表示氫原子、鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基或含氮基,n是2以上的情況下,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的。X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XIa)式中的X表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
下面表示用上述通式(XIa)表示的化合物的具體例子。
另外,在上述例示中,tBu表示叔丁基,Me表示甲基。
化合物(a-11)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XIb)表示的化合物(a-11)。
在(XIb)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是元素周期表第3-6族的過渡金屬原子,更優選的是元素周期表第4、5族的過渡金屬原子,特別優選元素周期表第4族的過渡金屬原子。具體為鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬或鎢,優選的是鈦、鋯或鉿。
在(XIb)式中,m是1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3的整數,特別優選1-2的整數。
在(XIb)式中,A和A’彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基、或者具有含氧基、含硫基或含硅基的烴基、或者具有含氧基、含硫基或含硅基的鹵代烴基,優選的是烴基,更優選烷基被取代的芳基。
(XIb)式中的A和A’所表示的碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;A和A’表示的具有含氧基、含硫基、或含硅基的烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的具有含氧基、含硫基或含硅基的烴基;A和A’表示的具有含氧基、含硫基或含硅基的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的具有含氧基、含硫基或含硅基的鹵代烴基。
在(XIb)式中,D可以存在,也可以不存在,D存在時,它表示將A和A’交聯的結合基,不存在時,A和A’只通過-O-M-O-結合。D具體地說是單鍵、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、氧原子、硫原子或由R1R2Z表示的基。R1和R2可以是相同的,也可以是不同的,是碳原子數為1-20的烴基、至少含有1個以上雜原子的碳原子數為1-20的烴基,它們可以彼此結合形成環,Z表示碳原子、氮原子、硫原子、磷原子、硅原子。
在(XIb)式中,n是滿足M的價數的數,具體為1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
(XIb)式中的n是1時,X是氧原子,n是2以上時,X中的至少1個是氧原子,其它是氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基或含氮基,X表示的基存在多個時,X表示的多個基可以是相同的,也可以是不同的,另外,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XIb)式中的X表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
化合物(a-12)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XII)表示的化合物(a-12)。
在(XII)式中,M表示元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是元素周期表第3-6族的過渡金屬原子,更優選元素周期表第4族的過渡金屬原子。具體為鈧、釔、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉻、鉬或鎢,更優選鈦、鋯或鉿。
Y彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示元素周期表第13-15族的原子,具體地說表示碳、硅、鍺、氮、磷、氧或硫。另外,Y中的至少1個是碳以外的原子。
在(XII)式中,m是1-6的整數,優選的是1-4,更優選1-3。
在(XII)式中,R1-R5當與其結合的Y是選自元素周期表第14族的原子時才存在,彼此可以是相同的,也可以是不同的。表示氫原子、鹵原子、烴基、鹵代烴基、有機硅烷基、或者被含有氮、氧、磷、硫、硅中的至少1種原子的取代基取代的烴基,它們之中的2個以上也可以彼此連結形成環。
(XII)式中的R1-R5表示的烴基、鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;R1-R5表示的有機硅烷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含硅基;R1-R5表示的具有選自氮、氧、磷、硫和硅中的至少1種原子的取代基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含氮基、含氧基、含硫基和雜環化合物殘基中具有氮、氧、磷、硫或硅的殘基。
在(XII)式中,n是滿足M的價數的數,具體為1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XII)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基或含氮基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,另外,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XII)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R6例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
下面表示用上述通式(XII)表示的化合物的具體例子。
另外,在上述例示中,tBu表示叔丁基,Me表示甲基。
化合物(a-13)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XIII)表示的化合物(a-13)。
在(XIII)式中,M表示元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是第4-5族的過渡金屬原子。具體例如是鈦、鋯、釩、鈮、鉭。
在(XIII)式中,m是1-6的整數,優選的是1-3的整數。
在(XIII)式中,R彼此可以是相同的,也可以是不同的,分別表示氫原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基,它們之中2個以上也可以彼此連結形成環。
在(XIII)式中,n表示滿足M的價數的數,具體為1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XIII)式中,n是1時,X是氧原子,n是2以上時,X中的至少1個是氧原子,其它是氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基或含氮基。X表示的基有多個時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,另外,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XIII)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
在(XIII)式中,Y可以存在,也可以不存在,Y存在時,是元素周期表第15、16族的原子,具體為O、S、Se、NR。
下面表示這些化合物的具體的結構例,但并不限于此。
化合物(a-14)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XIVa)表示的化合物(a-14)。
在(XIVa)式中,M表示選自元素周期表第3-7族和第11族的過渡金屬原子,優選的是選自第4、5族的過渡金屬原子。
在(XIVa)式中,R1-R4彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基、有機硅烷基、或者被含有選自氮、氧、磷、硫和硅的至少1種原子的取代基取代的烴基。R1-R4表示的基中的2個以上、優選鄰接的基也可以彼此連結形成環。
(XIVa)式中的R1-R4表示的碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;R1-R4表示的有機硅烷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含硅基;R1-R4表示的具有選自氮、氧、磷、硫和硅的至少1種原子的取代基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含氮基、含氧基、含硫基和雜環化合物殘基中具有氮、氧、磷、硫或硅的殘基。
在(XIVa)式中,n是滿足M的價數的數,具體為0-4的整數。
在(XIVa)式中,X表示氫原子、鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的。
(XIVa)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
化合物(a-15)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XIVb)表示的化合物(a-15)。
在(XIVb)式中,M表示選自元素周期表第8-10族的過渡金屬原子,優選的是鎳、鈀、鉑。
在(XIVb)式中,R1-R4彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基、有機硅烷基、或者被含有選自氮、氧、磷、硫和硅中的至少1種原子的取代基取代的烴基。R1-R4表示的基中的2個以上、優選鄰接的基也可以彼此連結形成環。
(XIVb)式中的R1-R4表示的碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;R1-R4表示的有機硅烷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含硅基;R1-R4表示的具有選自氮、氧、磷、硫和硅的至少1種原子的取代基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含氮基、含氧基、含硫基和雜環化合物殘基中具有氮、氧、磷、硫或硅的殘基。
在(XIVb)式中,n是滿足M的價數的數,具體為0-4的整數。
在(XIVb)式中,X表示氫原子、鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的。
(XIVb)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
下面表示這些化合物的具體的結構例。
化合物(a-16)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XIVc)表示的化合物(a-16)。
在(XIVc)式中,M表示選自元素周期表第3-10族的過渡金屬原子,優選的是鎳、鈀或鉑。
在(XIVc)式中,m是1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3的整數,特別優選1-2的整數。
在(XIVc)式中,R1-R4彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基、有機硅烷基、或者被含有選自氮、氧、磷、硫和硅中的至少1種原子的取代基取代的烴基。R1-R4表示的基中的2個以上、優選鄰接的基也可以彼此連結形成環。
(XIVc)式中的R1-R4表示的碳原子數為1-50的烴基、碳原子數為1-50的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基;R1-R4表示的有機硅烷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含硅基;R1-R4表示的具有選自氮、氧、磷、硫和硅的至少1種原子的取代基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的含氮基、含氧基、含硫基和雜環化合物殘基中具有氮、氧、磷、硫或硅的殘基。
在(XIVc)式中,n是滿足M的價數的數,具體為1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XIVc)式中,n是1時,X是氧原子,n是2以上時,X中的至少1個是氧原子,其它是氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基,X表示的基有多個時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的。
(XIVc)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基,例如可以舉出作為上述通式(IVa)中的R1-R6例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基和含氮基。
化合物(a-17)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XV)表示的化合物(a-17)。
在(XV)式中,Y1和Y3彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示選自元素周期表第15族的原子。
在(XV)式中,Y2表示選自元素周期表第16族的原子。
在(XV)式中,R1-R8彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基或含硅基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環。
(XV)式中的R1-R8表示的碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基,R1-R8表示的鹵原子、含氧基、含硫基、含硅基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、含氧基、含硫基、含硅基。
化合物(a-18)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XVI)表示的化合物(a-18)。
在(XVI)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是第3-6族和8-10族的過渡金屬原子,更優選的是第4族、第5族或第6族的過渡金屬原子,特別優選第4族或5族的金屬原子。
在(XVI)式中,m表示1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3的整數,特別優選1-2的整數。
在(XVI)式中,A表示氧原子、硫原子或者具有取代基-R5的氮原子(-N(R5)-)。
在(XVI)式中,D表示-C(R6)(R7)-、-Si(R8)(R9)-、-P(O)(R10)-、-P(R11)-、-SO-或-S-。
在(XVI)式中,Z都表示與N結合的-R12和-R13、=C(R14)R15或=NR16。
(XVI)式中的R1-R16彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環,m是2以上時,R1-R16表示的基中的2個基也可以互相連結。
在(XVI)式中,R1-R16表示的鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的R1-R7例示的同樣的原子或基團。
在(XVI)式中,n表示滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XVI)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或者含錫基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XVI)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的X1例示的同樣的原子或基團。
化合物(a-19)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XVII)或(XVIII)表示的化合物(a-19)。
在(XVII)和(XVIII)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是第3-6族和8-10族的過渡金屬原子,更優選的是第4族、第5族或第6族的過渡金屬原子,特別優選第4族或5族的金屬原子。
在(XVII)式中,m表示1-3的整數。
在(XVIII)式中,m’表示1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3的整數,特別優選1-2的整數。
在(XVII)和(XVIII)式中,E表示氮原子或者具有取代基-R5的碳原子(-C(R5)=)。
在(XVII)和(XVIII)式中,G表示氧原子、硫原子或具有取代基-R6的氮原子(-N(R6)-)。
在(XVII)和(XVIII)式中,R1-R6彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環,另外,在(XVII)式中,m是2以上時,R1-R6表示的基中的2個基也可以連結,在(XVIII)式中,m’是2以上時,R1-R6表示的基中的2個基也可以連結。
在(XVII)和(XVIII)式中,R1-R6表示的鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的R1-R7例示的同樣的原子或基團。
在(XVII)和(XVIII)式中,n表示滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XVII)和(XVIII)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,在(XVII)和(XVIII)式中,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XVII)和(XVIII)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的R1-R7例示的同樣的原子或基團。
化合物(a-20)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XIX)表示的化合物(a-20)。
在(XIX)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是第3-6族和第8-10族的過渡金屬原子,更優選的是第4族、第5族或第6族的過渡金屬原子,特別優選第4族或5族的金屬原子。
在(XIX)式中,m表示1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3的整數,特別優選1-2的整數。
在(XIX)式中,A表示氧原子、硫原子、硒原子或具有取代基-R5的氮原子(-N(R5)-)。
在(XIX)式中,B都表示與N結合的-R6和-R7、=C(R8)R9或者=NR10。
在(XIX)式中,R1-R10彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環,另外,在m是2以上時,一個配位基中包含的R1-R10中的1個基和其它配位基中包含的R1-R10中的1個基也可以結合,R1彼此、R2彼此、R3彼此、R4彼此、R5彼此、R6彼此、R7彼此、R8彼此、R9彼此、R10彼此可以是相同的,也可以是不同的。
在(XIX)式中,R1-R10表示的鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的R1-R7例示的同樣的原子或基團。
在(XIX)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XIX)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XIX)式中的X所表示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的X1例示的同樣的原子或基團。
化合物(a-21)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XXa)或(XXIa)表示的化合物(a-21)。
在(XXa)和(XXIa)式中,M表示選自元素周期表第3、4族的過渡金屬原子。
在(XXa)和(XXIa)式中,A1表示氧原子、硫原子、或烴取代的氮原子。
在(XXa)和(XXIa)式中,A2表示烴取代的氧原子、烴取代的硫原子或烴取代的氮原子。
在(XXa)和(XXIa)式中,E表示氧原子或硫原子。
在(XXa)和(XXIa)式中,m表示1-2的整數。
在(XXa)和(XXIa)式中,R1-R5彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、烴基、烴取代硅烷基。
在(XXa)和(XXIa)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是0-5、優選的是0-4、更優選0-3的整數。
在(XXa)和(XXIa)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XXa)和(XXIa)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的X1例示的同樣的原子或基團。
化合物(a-22)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XXb)或(XXIb)表示的化合物(a-22)。
在(XXb)和(XXIb)式中,M表示選自元素周期表第5-11族的過渡金屬原子,優選的是元素周期表的第8-10族的過渡金屬原子。
在(XXb)和(XXIb)式中,A1表示氧原子、硫原子、或烴取代氮原子。
在(XXb)和(XXIb)式中,A2表示烴取代的氧原子、烴取代的硫原子或烴取代的氮原子。
在(XXb)和(XXIb)式中,E表示氧原子或硫原子。
在(XXb)和(XXIb)式中,m表示1-2的整數。
在(XXb)和(XXIb)式中,R1-R5彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、烴基、烴取代硅烷基。
在(XXb)和(XXIb)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XXb)和(XXIb)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。(XXb)和(XXIb)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的X1例示的同樣的原子或基團。
化合物(a-23)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XXII)、(XXIII)、(XXIV)或(XXV)表示的化合物(a-23)。
在(XXII)、(XXIII)、(XXIV)和(XXV)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是第3-6族和第8-10族的過渡金屬原子,更優選的是第4族、第5族或第6族的過渡金屬原子,特別優選第4族或第5族的金屬原子。
在(XXII)、(XXIII)、(XXIV)和(XXV)式中,A表示氧原子、硫原子或氮原子。根據A與金屬M的結合方式,A也可以具有取代基R6。
在(XXII)、(XXIII)、(XXIV)和(XXV)式中,D表示-C(R7)(R8)-、-Si(R9)(R10)-、-CO-、-SO2-、-SO-或-P(O)(OR11)-。
在(XXII)、(XXIII)、(XXIV)和(XXV)式中,m表示1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3和整數,特別優選1-2的整數。
在(XXII)、(XXIII)、(XXIV)和(XXV)式中,R1-R11各自彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,它們中的2個以上也可以彼此結合形成環。另外,在m是2以上時,R1彼此、R2彼此、R3彼此、R4彼此、R5彼此、R6彼此、R7彼此、R8彼此、R9彼此、R10彼此、R11彼此可以是相同的,也可以是不同的。任一個配位基中包含的R1-R11表示的基中的至少1個基和其它配位基中包含的R1-R11表示的基中的至少1個基也可以互相連結。
(XXII)、(XXIII)、(XXIV)和(XXV)式中的R1-R11表示的鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的R1-R7例示的同樣的原子或基團。
在(XXII)、(XXIII)、(XXIV)和(XXV)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XXII)、(XXIII)、(XXIV)和(XXV)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XXII)、(XXIII)、(XXIV)和(XXV)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的X1例示的同樣的原子或基團。
化合物(a-24)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)或(XXIX)表示的化合物(a-24)。
在(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)和(XXIX)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是第3-6族和第8-10族的過渡金屬原子,更優選的是第4族、第5族或第6族的過渡金屬原子,特別優選第4族或第5族的金屬原子。
在(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)和(XXIX)式中,m表示1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3和整數,特別優選1-2的整數。
在(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)和(XXIX)式中,A表示氧原子、硫原子或氮原子。另外,根據與金屬M的結合方式,A也可以具有取代基R5。
在(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)和(XXIX)式中,B表示分別與N結合的基-R6和-R7、=NR8或=CR9R10。
在(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)和(XXIX)式中,R1-R10彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,它們中的2個以上也可以彼此結合形成環。另外,在m是2以上時,R1-R10表示的基中的2個基也可以連結,R之間彼此可以是相同的,也可以是不同的。
(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)和(XXIX)式中的R1-R10表示的鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的R1-R7例示的同樣的原子或基團。
在(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)和(XXIX)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)和(XXIX)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)和(XXIX)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的X1例示的同樣的原子或基團。
化合物(a-25)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XXX)表示的化合物(a-25)。
在(XXX)式中,M表示選自元素周期表第3-11族的過渡金屬原子,優選的是3-6族和8-10族的過渡金屬原子,更優選的是第4族、第5族或第6族的過渡金屬原子,特別優選第4族或第5族的金屬原子。
在(XXX)式中,A1和A2彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氮原子或磷原子。
在(XXX)式中,Q1-Q6彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氮原子、磷原子或具有取代基-R2的碳原子(-C(R2)=),在Q1-Q6中具有取代基-R2的碳原子有多個時,這些R2彼此可以是相同的,也可以是不同的。
在(XXX)式中,R1和R2彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、烴基、雜環化合物殘基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含硅基、含鍺基或含錫基,它們彼此也可以連結形成環。
(XXX)式中的R1和R2表示的鹵原子、烴基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的R1-R7例示的同樣的原子或基團。
在(XXX)式中,m是1-6的整數,優選的是1-4的整數,更優選的是1-3的整數,特別優選1-2的整數。m是2以上時,1個配位基中所含有的R1和R2中的任一個也可以與其它配位基中包含的R1和R2中的任一個結合,另外,R1彼此、R2彼此可以是相同的,也可以是不同的。
在(XXX)式中,n是滿足M價數的數,具體為1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XXX)式中,X表示氫原子、鹵原子、氧原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基或含錫基,n是2以上時,X表示的多個基彼此可以是相同的,也可以是不同的,另外,X表示的多個基也可以彼此結合形成環。
(XXX)式中的X所表示的鹵原子、烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含硼基、含鋁基、含磷基、含鹵基、雜環化合物殘基、含硅基、含鍺基、含錫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的X1例示的同樣的原子或基團。
化合物(a-26)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XXXIa)或(XXXIIa)表示的化合物(a-26)。
在(XXXIa)和(XXXIIa)式中,m表示選自元素周期表第3-6族的過渡金屬原子,優選的是選自第4、5族的過渡金屬原子。
在(XXXIa)和(XXXIIa)式中,R1-R6彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子或烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基或含磷基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環。
在(XXXIa)和(XXXIIa)式中,R1-R6表示的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基、含磷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基、含磷基。
在(XXXIa)和(XXXIIa)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XXXIa)和(XXXIIa)式中,X彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基。
(XXXIa)和(XXXIIa)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基,例如可以舉出與作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基。
化合物(a-27)在本發明中,作為(A)成分可以使用下列通式(XXXIb)或(XXXIIb)表示的化合物(a-27)。
在(XXXIb)和(XXXIIb)式中,M表示選自元素周期表第8-11族的過渡金屬原子,優選的是選自第8、9族的過渡金屬原子。
在(XXXIb)和(XXXIIb)式中,R1-R6彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基或含磷基,它們中的2個以上也可以彼此連結形成環。
(XXXIb)和(XXXIIb)式中的R1-R6表示的烴基、碳原子數為1-20的鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基、含磷基,例如可以舉出作為上述通式(I)中的R1-R7例示的烴基、鹵代烴基、含氧基、含硫基、含硅基、含氮基、含磷基。
在(XXXIb)和(XXXIIb)式中,n是滿足M的價數的數,具體地說是1-5、優選的是1-4、更優選1-3的整數。
在(XXXIb)和(XXXIIb)式中,X彼此可以是相同的,也可以是不同的,表示氫原子、鹵原子、氧原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵化烴基、含氧基、含硫基。
在(XXXIb)和(XXXIIb)式中的X所表示的鹵原子、碳原子數為1-20的烴基、碳原子數為1-20的鹵化烴基、含氧基、含硫基,例如可列舉作為上述通式(I)中的R1-R7例示的鹵原子、烴基、鹵化烴基、含氧基、含硫基。
在本發明中,具有含有選自硼原子、氮原子、氧原子和硫原子的至少二種以上的原子的配位基的第3-第11族過渡金屬化合物(A)也可以擔載在載體成分(B)上。當使過渡金屬化合物(A)擔載在載體成分(B)上時,可以通過在惰性溶劑中,將過渡金屬化合物(A)和載體成分(B)上攪拌混合規定時間,然后進行過濾獲得,但是此時也可以進行加熱操作。作為惰性溶劑,可以舉例為苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴和己烷、庚烷、癸烷等脂肪族飽和烴;環己烷、甲基環戊烷等脂環族烴;氯乙烯、氯苯、二氯甲烷等鹵化烴或者這些的混合物。加熱時的溫度也取決于使用的溶劑,通常是該溶劑的凝固點以上的溫度至200℃,優選至150℃。攪拌混合時間也取決于溫度,通常是30秒-24小時,優選10分鐘-10小時。過濾時可以采用通常的有機合成化學中使用的過濾方法。過濾后的濾餅成分也可以根據需要用上述列舉的芳香族烴和脂肪族烴洗滌。另外,即使在這樣得到的擔載物中,作為本發明載體成分的特征的鎂原子和鋁原子的摩爾比(Mg/Al)和烷氧基和鋁原子的摩爾比(OR/Al)也滿足1<Mg/Al≤300.0、0.05<OR/Al<2.0的范圍。
在本發明中,作為根據需要使用的(C)特定的有機金屬化合物(在以下的說明中有時簡稱為“有機金屬化合物”),具體地講可以任選使用如下所述的周期表第1、2族和第12、13族的有機金屬化合物。
(C-1a)用通式RamAl(ORb)nHpXq表示的有機鋁化合物式中,Ra和Rb彼此可以相同,也可以不同,表示碳原子數為1-20,優選1-10的烴基,更優選1-8的烴基。X表示鹵原子,m是0<m≤3的數,n是0≤n<3的數,p是0≤p<3的數,q是0≤q<3的數,而且m+n+p+q=3。作為這樣的化合物的具體例子,可以舉例為三甲基鋁、三乙基鋁、三異丁基鋁、三辛基鋁、氫化二異丁基鋁。
(C-1b)用通式MaAlRa4表示的周期表第1族金屬和鋁的絡合烷基化物式中,Ma表示Li、Na或者K,Ra表示碳原子數為1-15、優選1-4的烴基。作為這樣的化合物,可以舉例為LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4等。
(C-1c)用通式RaRbMb表示的周期表第2族或者第12族金屬的二烷基化合物式中,Ra和Rb彼此可以相同,也可以不同,表示碳原子數為1-15,優選1-4的烴基,Mb表示Mg、Zn或者Cd。在上述的特定的有機金屬化合物(C)中,優選有機鋁化合物,特別優選上述(C-1a)的有機鋁化合物。另外,這樣的有機金屬化合物(C-1)既可以單獨使用一種,也可以二種以上組合使用。
本發明的要點之一就是通過使用本發明的載體成分,也可以不同時使用以往使用的有機鋁氧化合物或有機硼化合物與過渡金屬化合物。因此,烯烴聚合催化劑中的任選結構成分只要是選自(C-1a)、(C-1b)、(C-1c)的至少一種化合物即可,但是為了進一步改善烯烴聚合活性,也可以在本發明的烯烴聚合用催化劑中作為(C)有機金屬化合物含有如下所示的有機金屬化合物、(C-2)和(C-3)。
(C-2)有機鋁氧化合物用于本發明的(C-2)有機鋁氧化合物既可以是以往公知的鋁氧烷(aluminoxane),另外也可以是如在特開平2-78687號公報中列舉的苯不溶性的有機鋁氧化合物。
以往公知的鋁氧烷可以用例如如下所述的方法制造,通常作為烴溶劑的溶液獲得。
(1)向含有吸附水的化合物或者含有結晶水的鹽類,例如氯化鎂水合物、硫酸銅水合物、硫酸鋁水合物、硫酸鎳水合物、氯化亞鈰水合物等的烴介質懸浮液中,加入三烷基鋁等有機鋁化合物,從而使吸附水或者結晶水和有機鋁化合物反應的方法。
(2)在苯、甲苯、乙醚、四氫呋喃等介質中,直接使水、冰或者水蒸氣與三烷基鋁等有機鋁化合物作用的方法。
(3)在癸烷、苯、甲苯等介質中使二甲基錫氧化物、二丁基錫氧化物等有機錫氧化物與三烷基鋁等有機鋁化合物反應的方法。
另外,該鋁氧烷也可以含有少量的有機金屬成分。另外,也可以從回收的上述鋁氧烷的溶液中蒸餾除去溶劑或者未反應有機鋁化合物后使其再溶解于溶劑或者懸浮于鋁氧烷的弱溶劑中。
作為調制鋁氧烷時使用的有機鋁化合物,具體地講可以舉例為與屬于上述(B-1a)的有機鋁化合物列舉的相同的有機鋁化合物。
其中,優選三烷基鋁、三環烷基鋁,特別優選三甲基鋁。
如上所述的有機鋁化合物可以單獨使用一種或者二種以上組合使用。
另外用于本發明的苯不溶性的有機鋁氧化合物溶解于60℃的苯的Al成分以Al原子換算量計通常為10%以下,優選5%以下,特別優選2%以下的,即,優選相對于苯是不溶性或者難溶性的。這些有機鋁氧化合物(B-2)可以單獨使用一種或者二種以上組合使用。
(C-3)與過渡金屬化合物反應形成離子偶的化合物作為與本發明中的過渡金屬化合物(A)反應形成離子偶的化合物(C-3)(以下稱為“離子化離子性化合物”),可以舉例為在特開平1-501950號公報、特開平1-502036號公報、特開平3-179005號公報、特開平3-179006號公報、特開平3-207703號公報、特開平3-207704號公報、USP5321106號等中記載的路易斯酸、離子性化合物、甲硼烷化合物和碳硼烷化合物等。另外,還可以列舉雜多化合物(heteropoly compounds)和同多化合物(isopoly compounds)。這樣的離子化離子性化合物(C-3)可以單獨使用一種或者二種以上組合使用。
另外,本發明的烯烴聚合用催化劑中,除了上述的(B)載體成分、(A)過渡金屬化合物、(C)特定的有機金屬化合物外,也可以進一步地組合使用SiO2、Al2O3、MgO、ZrO、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2等無機載體或作為粒徑在10-300μm范圍的顆粒狀至微粒狀有機聚合物的聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯等有機載體。
烯烴的聚合方法以及由該方法得到的聚烯烴本發明的聚烯烴是在上述的烯烴聚合用催化劑的存在下,通過使烯烴以高活性進行均聚或者共聚得到的、松密度為0.20(g/cm3)以上的聚烯烴。
本發明中,向聚合反應提供的烯烴是選自乙烯和α-烯烴的一種以上的單體,單體的至少一種是乙烯或者丙烯。作為α-烯烴,可舉出碳原子數為3-20、優選3-10的直鏈或支鏈的α-烯烴,例如丙烯、1-丁烯、2-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯等。另外在本發明的聚合方法中,可列舉碳原子數為3-30、優選3-20的環狀烯烴,例如環戊烯、環庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、四環十二碳烯、2-甲基-1,4,5,8-二甲橋(methano)-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氫化萘;極性單體,例如烯丙醇、丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸、馬來酸酐、衣康酸、衣康酸酐、二環(2,2,1)-5-庚烯-2,3-二羧酸酐等α,β-不飽和羧酸,以及它們的鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽、鋅鹽、鎂鹽、鈣鹽等金屬鹽;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙基酯、丙烯酸異丙基酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸異丁基酯、丙烯酸叔丁基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙基酯、甲基丙烯酸異丙基酯、甲基丙烯酸正丁基酯、甲基丙烯酸異丁基酯等α,β-不飽和羧酸酯;醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、己酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、三氟乙酸乙烯酯等乙烯基酯類;丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、衣康酸一縮水甘油酯等不飽和縮水甘油酯等。另外,還可以使乙烯基環己烷、二烯或多烯;芳香族乙烯系化合物,例如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、鄰,對-二甲基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、間乙基苯乙烯、對乙基苯乙烯等一或多烷基苯乙烯;甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基芐基乙酸酯、羥基苯乙烯、鄰氯苯乙烯、對氯苯乙烯、二乙烯基苯等含有官能基的苯乙烯衍生物;和3-苯基丙烯、4-苯基丙烯、α-甲基苯乙烯等共存于反應體系中促進聚合。
在本發明中的烯烴聚合方法中,可以通過在如上所述的烯烴聚合用催化劑的存在下,使烯烴聚合或者共聚獲得烯烴聚合物。
在本發明中,聚合時可以采用溶液聚合、懸浮聚合等液相聚合法或氣相聚合法中的任一種方法進行。作為在溶液聚合或者懸浮聚合法中使用的惰性烴介質,具體地可以舉出丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、煤油等脂肪族烴;環戊烷、環己烷、甲基環戊烷等脂環族烴;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴;氯化乙烯、氯苯、二氯甲烷等鹵代烴或者它們的混合物等,也可以把烯烴本身作為溶劑使用。
使用如上所述的烯烴聚合催化劑進行烯烴聚合時,成分(A)的用量為相對于每1升反應容積,通常是10-8-10-2mol,優選10-7-10-3mol。
就成分(B)的使用量而言,鎂原子相對于成分(B)中的所有過渡金屬原子(M)的摩爾比[Mg/M]通常為1.0-1000,優選10-800。就成分(C)的使用量而言,成分(C)中的金屬原子(M’)和成分(A)中的所有過渡金屬原子(M)的摩爾比[M’/M]通常為5-5000,優選100-3000。
另外,使用這樣的烯烴聚合催化劑的烯烴聚合溫度通常是-50~+200℃,優選0~170℃的范圍。聚合壓力一般是常壓~100MPa表壓,優選的是常壓~5MPa表壓,聚合反應中可以采用間歇式、半連續式和連續式中的任一種方法。另外也可以分成反應條件不同的兩個步驟以上進行聚合。所得到的烯烴聚合物的分子量可通過使聚合體系中存在氫、有機硅烷化合物或者其它公知的分子量調節劑來調節,或者也可以通過改變聚合溫度來進行調節。另外,還可以通過所使用的成分(A)的量來進行調節。
由如上所述的本發明的聚合方法得到的聚合物具有松密度為0.20(g/cm3)以上、優選0.22(g/cm3)以上的特征。另外,用GPC得到的分子量分布(Mw/Mn)可以根據多級聚合等聚合工藝調整,也可以通過對成分(A)的選擇加以控制,并具有可以使其在Mw/Mn=1-150范圍內變化的特征,可以根據其用途分別制造。
下面,對本發明中的主要分析法、以及測量由烯烴聚合得到的聚合物的物性、性狀的方法進行敘述。
用等離子發光質量分析法求出載體成分中的金屬含量。
鹵素含量使用電位差滴定法進行測量,烷氧基含量用氣相色譜法測量。
平均粒徑的測量中,作為數平均,通過光透過式沉淀法,適用已知的Stokes的式子(數學式1)求出。作為裝置使用了自動粒徑分布測量裝置(CAPA-300,型,堀場社制)。另外,作為分散劑使用了萘烷和甘油三油酸酯的混合液(萘烷/甘油三油酸酯=1/4(重量比))。
D=(18η0ln(X2/X1)(ρ-ρ0)ω2t)1/2]]>D催化劑粒徑(cm)η0分散介質粘性系數(泊)ρ試樣密度(g/cm3)ρ0分散介質密度(g/cm3)t沉淀時間(s)x1由旋轉中心至沉淀面的距離(cm)x2由旋轉中心至測量面的距離(cm)ω旋轉角速度(rad/s) 微結晶尺寸的測量中,用X射線衍射裝置(理學電機社制RU-300),測量氯化鎂的(110)面的半寬度(FWHM),而且適用已知的Scherrer的式子(式中,0.9回歸于常數K)求出。用于微結晶尺寸的測量的試樣都在氮氣氛下進行操作。另外,使用Scherrer式子的微結晶尺寸的測量方法詳述于“Cullity X射線衍射要論(松村源太郎譯)Agne社刊”。
根據利用“Waters”型“Alliance GPC 2000”凝膠浸透色譜儀(高溫尺寸排除色譜儀)得到的分子量分布曲線進行計算。操作條件如下流動相鄰二氯苯(和光純藥工業)流動相流速1ml/分柱使用2根“TSK-GEL”(注冊商標)型“GMH6-HT”柱和2根“TSK-GEL”(注冊商標)型“GMH6-HTL”柱溫度140℃試樣濃度30mg/20ml(0.15%(w/v))注入容量500μl檢測法用與色譜儀成一體的折射計檢測[聚合物的特性粘度([η])]是使用萘烷溶劑,在135℃下測量的值。即,將造粒粉末約20mg溶解于15ml萘烷中,在135℃的油浴中測量比粘度ηsp。向該萘烷溶液中追加5ml萘烷溶劑進行稀釋,然后相同地測量比粘度ηsp。再重復該稀釋操作兩次,求出將濃度(C)外推于0時的ηsp/C值,并將其作為特性粘度。
=lim(ηsp/C)(C→O)[熔體流動速率(MFR2.16)]是根據ASTM D-1238的標準法,在190℃、2.16kg負荷下進行測量的數值。
按照JIS K-6721,由內容積為100ml的容器中的試樣重量求出。
實施例下面,根據實施例更加具體地說明本發明,但是本發明并不限于這些實施例。另外,由合成例得到的化合物的結構可使用270MHz1H-NMR(日本電子GSH-270)、FD-質量分析(日本電子SX-102A)等進行鑒定。
成分(b1)的調制使無水氯化鎂95.2g(1.0mol)、癸烷442ml和2-乙基己醇390.6g(3.0mol)在130℃下反應2小時,得到均勻的溶液(成分(b1))。
成分(b1-1)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入25ml成分(b1)(按鎂原子換算量計為25mmol)和精制癸烷100ml,在攪拌下,一邊將液溫維持在150℃,一邊在30分鐘內滴入用精制癸烷稀釋的三乙基鋁26mmol。然后,將液溫在120分鐘內升溫至80℃,再使其反應60分鐘。接著,一邊維持80℃,一邊再在30分鐘內滴入用精制癸烷稀釋的三乙基鋁49mmol,然后再使其加熱反應60分鐘。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的甲苯而成為成分(b1-1)的甲苯漿料。得到的成分(b1-1)的平均粒徑為20μm。
另外,將由以上操作調制的成分(b1-1)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是17.0重量%,鋁是2.9重量%,2-乙基己氧基是26.4重量%,氯是49.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為6.5,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.9。
成分(b1-1-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為154.1ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為10mmol的成分(b1-1)。一邊將其維持為25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入下述成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001089mmol/ml)45.9ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-172)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.30mg/ml,鋯是20.8μg/ml。因此,1g成分(b1-1-a2-172)中的鋯原子含量為2.7mg/g。
另一方面,通過采用成分(b1-1-a2-172)的干燥試樣的ICP-MASS分析也可確認鋯原子含量為0.28重量%。其它的成分如下鎂是17.0重量%,鋁是2.8重量%,2-乙基己氧基是25.1重量%,氯是51.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為6.7,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.9,可確認相對于成分(b1-1)的摩爾比幾乎沒有變化。
聚合在用氮氣充分置換的內容積為1升的SUS制高壓釜中裝入精制庚烷500ml,流通乙烯,用乙烯使液相和氣相飽和。然后,升溫至75℃,在乙烯氣氛下,按順序裝入三乙基鋁0.5mmol、通過上述調制的成分(b1-1-a2-172)(按鋯原子換算量計為0.0004mmol)。把乙烯壓力規定為0.8MPa·G,進行60分鐘聚合。聚合中,保持80℃、乙烯壓力0.8MPa·G。聚合結束后,用大量的己烷洗滌反應生成物,用玻璃過濾器濾取。將所得到的聚合物真空干燥10小時,得到聚乙烯66.9g。
聚合活性是167.2kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-172)的聚合活性是5.1kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是16.3dl/g,松密度是0.24g/ml。另外用GPC測定的該聚乙烯的Mw是1.9×106,Mw/Mn比是4.1。
成分(b1-1-a2-140)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為128.4ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為10mmol的成分(b1-1)。一邊將其維持為25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入下述成分(a2-140)的甲苯溶液(0.000699mmol/ml)71.6ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-140)的癸烷漿料。
將由以上操作調制的成分(b1-1-a2-140)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是16.0重量%,鋁是2.7重量%,2-乙基己氧基是24.0重量%,氯是48.0重量%,鋯是0.30重量%。另外,鋯含量的分析值與實施例1相同,非常接近計算結果。另外,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為6.3,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.8,與實施例1相同,可確認相對于成分(b1-1)的摩爾比幾乎沒有變化。
聚合除了在實施例1的[聚合]中,使用經上述調制的成分(b1-1-a2-140)代替成分(b1-1-a2-172)以外,與實施例1相同地進行聚合。其結果獲得了50.9g聚乙烯。
聚合活性是127.3kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-140)的聚合活性是4.2kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是18.3dl/g,松密度是0.33g/ml。另外用GPC測量測定的該聚乙烯的Mw是2.4×106,Mw/Mn比是5.9。
成分(b1-1-a2-204)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為125.5ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為10mmol的成分(b1-1)。一邊將其維持為25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入下述成分(a2-204)的甲苯溶液(0.000671mmol/ml)74.5ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-204)的癸烷漿料。
將由以上操作調制的成分(b1-1-a2-204)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是17.0重量%,鋁是2.7重量%,2-乙基己氧基是24.0重量%,氯是50.0重量%,鋯是0.31重量%。因此鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為7.0,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.8。
聚合除了在實施例1的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-1-a2-204)代替成分(b1-1-a2-172)以外,與實施例1相同地進行聚合。其結果獲得了40.3g聚乙烯。
聚合活性是100.8kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-204)的聚合活性是3.4kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是18.1dl/g,松密度是0.28g/ml。另外用GPC測量測定的該聚乙烯的Mw是2.2×106,Mw/Mn比是7.1。
成分(b1-1-a2-126)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為153.8ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為10mmol的成分(b1-1)。一邊將其維持為25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入下述成分(a2-126)的甲苯溶液(0.001083mmol/ml)46.2ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-126)的癸烷漿料。
將由以上操作調制的成分(b1-1-a2-126)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是17.0重量%,鋁是2.8重量%,2-乙基己氧基是25.8重量%,氯是51.0重量%,鋯是0.31重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為6.7,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.9。
聚合除了在實施例1的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-1-a2-126)(按鋯原子換算量計為0.001mmol)代替成分(b1-1-a2-172)以外,與實施例1相同地進行聚合。其結果獲得了20.5g聚乙烯。
聚合活性是20.5kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-126)的聚合活性是0.7kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是0.5dl/g,松密度是0.20g/ml。另外用GPC測量測定的該聚乙烯的Mw是1.1×104,Mw/Mn比是3.0。
成分(b1-1-a2-116)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為131.8ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為10mmol的成分(b1-1)。一邊將其維持為25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入下述成分(a2-116)的甲苯溶液(0.000734mmol/ml)68.2ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-116)的癸烷漿料。
將由以上操作調制的成分(b1-1-a2-116)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是17.0重量%,鋁是2.8重量%,2-乙基己氧基是26.6重量%,氯是49.0重量%,鋯是0.30重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為6.7,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為2.0。
聚合除了在實施例1的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-1-a2-116)(按鋯原子換算量計為0.001mmol)代替成分(b1-1-a2-172)以外,與實施例1相同地進行聚合。其結果獲得了17.5g聚乙烯。
聚合活性是17.5kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-116)的聚合活性是0.6kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是20.0dl/g,松密度是0.31g/ml。
成分(b1-1-a2-228)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為150.0ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為10mmol的成分(b1-1)。一邊將其維持為25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入下述成分(a2-228)的甲苯溶液(0.00100mmol/ml)50.0ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-228)的癸烷漿料。
將由以上操作調制的成分(b1-1-a2-228)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是18.0重量%,鋁是2.6重量%,2-乙基己氧基是20.0重量%,氯是54.0重量%,鋯是0.35重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為7.7,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.6。
聚合除了在實施例1的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-1-a2-228)(按鋯原子換算量計為0.001mmol)代替成分(b1-1-a2-172)以外,與實施例1相同地進行聚合。其結果獲得了8.8g聚乙烯。
聚合活性是8.8kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-226)的聚合活性是1.2kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是0.24dl/g。另外用GPC測量測定的該聚乙烯的Mw是3.0×103,Mw/Mn比是1.9。
成分(b1-1-a2-138)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為150.0ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為10mmol的成分(b1-1)。一邊將其維持為25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入下述成分(a2-138)的甲苯溶液(0.00100mmol/ml)50.0ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-138)的癸烷漿料。
將由以上操作調制的成分(b1-1-a2-138)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是18.0重量%,鋁是2.5重量%,2-乙基己氧基是20.5重量%,氯是51.0重量%,鋯是0.32重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為8.0,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.7。
聚合除了在實施例1的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-1-a2-138)(按鋯原子換算量計為0.001mmol)代替成分(b1-1-a2-172)以外,與實施例1相同地進行聚合。其結果獲得了55.5g聚乙烯。
聚合活性是55.5kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-138)的聚合活性是2.0kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是13.7dl/g,松密度是0.21g/ml。另外用GPC測量測定的該聚乙烯的Mw是166.8×104,Mw/Mn比是12.3。
成分(b1-1-a2-241)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為150.0ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為10mmol的成分(b1-1)。一邊將其維持為25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入下述成分(a2-241)的甲苯溶液(0.00100mmol/ml)50.0ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-241)的癸烷漿料。
將由以上操作調制的成分(b1-1-a2-241)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是18.0重量%,鋁是2.5重量%,2-乙基己氧基是22.8重量%,氯是52.0重量%,鋯是0.28重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為8.0,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.9。
聚合除了在實施例1的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-1-a2-241)(按鋯原子換算量計為0.001mmol)代替成分(b1-1-a2-172)以外,與實施例1相同地進行聚合。其結果獲得了22.6g聚乙烯。
聚合活性是22.6kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-241)的聚合活性是0.7kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是9.7dl/g,松密度是0.20g/ml。另外用GPC測量測定的該聚乙烯的Mw是104.4×104,Mw/Mn比是23.8。
成分(b1-1-a2-134)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入按鎂原子換算量計為4mmol的成分(b1-1)和100ml精制甲苯。在攪拌下,一邊維持在室溫下,一邊經過20分鐘滴入下述成分(a2-134)的甲苯溶液(0.00106mmol/ml)18.8ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入50ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-134)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.59mg/ml,鋯是30.0μg/ml。因此,1g成分(b1-1-a2-134)中的鋯原子含量為3.2mg/g。
聚合除了在實施例1的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-1-a2-134)(按鋯原子換算量計為0.001mmol)代替成分(b1-1-a2-172)以外,與實施例1相同地進行聚合。其結果獲得了15.0g聚乙烯。
聚合活性是15.0kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-134)的聚合活性是0.5kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是2.8dl/g,松密度是0.23g/ml。
成分(b1-1-a2-195)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量85.4ml的按鎂原子換算量計為4mmol的成分(b1-1)和精制甲苯。在攪拌下,一邊維持在室溫下,一邊經過20分鐘滴入下述成分(a2-195)的甲苯溶液(0.00103mmol/ml)14.6ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入50ml的精制癸烷而作為成分(b1-1-a2-195)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.22mg/ml,鋯是21.2μg/ml。因此,1g成分(b1-1-a2-195)中的鋯原子含量為3.0mg/g。
聚合在用氮氣充分置換的內容積為1升的SUS制高壓釜中裝入精制庚烷500ml,流通乙烯,用乙烯使液相和氣相飽和。然后,升溫至75℃,在乙烯氣氛下,按順序裝入三乙基鋁0.35mmol、上述調制的成分(b1-1-a2-195)(按鋯原子換算量計為0.00035mmol)。把乙烯壓力規定為0.8MPa·G,進行60分鐘聚合。聚合中,保持80℃、乙烯壓力0.8MPa·G。聚合結束后,用大量的己烷洗滌反應生成物,用玻璃過濾器濾取。使所得到的聚合物真空干燥10小時,得到聚乙烯41.2g。
聚合活性是160.6kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-1-a2-195)的聚合活性是3.9kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是17.2dl/g,松密度是0.28g/ml。
成分(b1-2)的調制在用氮氣充分置換的內容積為400ml的燒瓶中裝入12.5ml成分(b1)(按鎂原子換算量計為12.5mmol)和精制癸烷200ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為15℃,一邊在30分鐘內滴入用精制癸烷稀釋的三乙基鋁13mmol。然后,將液溫在120分鐘內升溫至80℃,再使其反應60分鐘。接著,一邊維持80℃,一邊再在30分鐘內滴入用精制癸烷稀釋的三乙基鋁24.5mmol,然后再使其加熱反應60分鐘。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入50ml的甲苯而成為成分(b1-2)的甲苯漿料。得到的成分(b1-2)的平均粒徑為20μm。
另外,將由以上操作調制的成分(b1-2)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是18.0重量%,鋁是26.0重量%,2-乙基己氧基是21.4重量%,氯是52.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為7.7,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.7。
成分(b1-2-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.1ml的按鎂原子換算量計為3mmol的成分(b1-2)和精制甲苯。在攪拌下,一邊維持在室溫下,一邊經過20分鐘滴入上述成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001005mmol/ml)14.9ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入50ml的精制癸烷而作為成分(b1-2-a2-172)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.07mg/ml,鋯是26.5μg/ml。因此,1g成分(b1-1-a2-172)中的鋯原子含量為4.5mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-2-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了57.2g聚乙烯。
聚合活性是163.3kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-2-a2-172)的聚合活性是8.1kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是17.4dl/g,松密度是0.27g/ml。
成分(b2)的調制使無水氯化鎂95.2g(1.0mol)、癸烷551ml和2-乙基己醇325.5g(2.5mol)在130℃下反應2小時,得到均勻的溶液(成分(b2))。
成分(b2-1)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入25ml成分(b2)(按鎂原子換算量計為25mmol)和精制癸烷100ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為15℃,一邊在30分鐘內滴入用精制癸烷稀釋的三乙基鋁25mmol。然后,將液溫在120分鐘內升溫至80℃,再使其反應60分鐘。接著,一邊維持80℃,一邊再在30分鐘內滴入用精制癸烷稀釋的三乙基鋁37.5mmol,然后再使其加熱反應60分鐘。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的甲苯而作為成分(b2-1)的甲苯漿料。得到的成分(b2-1)的平均粒徑為9μm。
另外,將由以上操作調制的成分(b2-1)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是18.0重量%,鋁是2.3重量%,2-乙基己氧基是19.0重量%,氯是54.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為8.7,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.6。
成分(b2-1-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.4ml的按鎂原子換算量計為4mmol的成分(b2-1)和精制甲苯。在攪拌下,一邊維持在室溫下,一邊經過20分鐘滴入上述成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001029mmol/ml)14.6ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入50ml的精制癸烷而作為成分(b2-1-a2-172)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.26mg/ml,鋯是29.0μg/ml。因此,1g成分(b2-1-a2-172)中的鋯原子含量為4.1mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b2-1-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了55.9g聚乙烯。
聚合活性是159.7kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b2-1-a2-172)的聚合活性是7.2kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是17.2dl/g,松密度是0.29g/ml。
成分(b1-3)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入25ml成分(b1)(按鎂原子換算量計為25mmol)和精制癸烷100ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為-20℃,一邊在30分鐘內滴入用甲苯稀釋的三乙基鋁26mmol。然后,將液溫在130分鐘內升溫至80℃,再使其反應1小時。接著,一邊維持80℃,一邊再在30分鐘內滴入甲苯稀釋的三乙基鋁250mmol,然后再使其加熱反應1小時。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的甲苯而作為成分(b1-3)的甲苯漿料。得到的成分(b1-3)的平均粒徑為11μm。
另外,將由以上操作調制的成分(b1-3)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是25.0重量%,鋁是0.6重量%,2-乙基己氧基是2.6重量%,氯是71.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為46.3,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為0.9。
成分(b1-3-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.3ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為3mmol的成分(b1-3)。一邊將其維持在25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入上述成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001021mmol/ml)14.7ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,然后加入癸烷而作為成分(b1-3-a2-172)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.05mg/ml,鋯是24.0μg/ml。因此,1g成分(b1-3-a2-172)中的鋯原子含量為5.72mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-3-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了37.8g聚乙烯。
聚合活性是108.1kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-3-a2-172)的聚合活性是6.8kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是16.6dl/g,松密度是0.40g/ml。
成分(b1-4)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入25ml由實施例1調制的成分(b1)(按鎂原子換算量計為25mmol)和無水1,2-二氯苯100ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為0℃,一邊在30分鐘內滴入用無水1,2-二氯苯稀釋的三乙基鋁26mmol。然后,將液溫在150分鐘內升溫至80℃,使其反應1小時。接著,一邊維持80℃,一邊再在30分鐘內滴入用無水1,2-二氯苯稀釋的三乙基鋁175mmol,然后再使其加熱反應1小時。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的甲苯而作為成分(b1-4)的甲苯漿料。得到的成分(b1-4)的平均粒徑為8μm。
將由以上操作調制的成分(b1-4)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是24.0重量%,鋁是0.6重量%,2-乙基己氧基是4.8重量%,氯是68.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為44.4,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.66。
成分(b1-4-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.2ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為3mmol的成分(b1-4)。一邊將其維持在25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入在實施例1中使用的成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001014mmol/ml)14.8ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,然后加入癸烷而作為成分(b1-4-a2-172)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.21mg/ml,鋯是30.2μg/ml。因此,1g成分(b1-4-a2-172)中的鋯原子含量為6.01mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-4-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了70.3g聚乙烯。
因此,聚合活性是200.8kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-4-a2-172)的聚合活性是13.2kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是16.2dl/g,松密度是0.34g/ml。
成分(b1-5)的調制在用氮氣充分置換的內容積為400ml的燒瓶中裝入25ml由實施例1調制的成分(b1)(按鎂原子換算量計為25mmol)和精制甲苯100ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為0℃,一邊經過15分鐘滴入用甲苯稀釋的三乙基鋁13mmol。然后,將液溫在110分鐘內升溫至105℃,使其反應2小時。接著,將該反應液冷卻至-20℃,在攪拌下,一邊將液溫維持為-20℃,一邊經過15分鐘滴入用甲苯稀釋的三乙基鋁13mmol。然后,將液溫在200分鐘內升溫至105℃,使其反應1小時。然后,再冷卻至-20℃,與上述操作相同地裝入三乙基鋁13mmol,升溫至105℃。在105℃下使其反應1小時,然后在30分鐘內滴入用甲苯稀釋的三乙基鋁162mmol,然后再使其加熱反應1小時。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的甲苯而成為成分(b1-5)的甲苯漿料。得到的成分(b1-5)的平均粒徑為16μm。
另外,將由以上操作調制的成分(b1-5)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是26.0重量%,鋁是0.4重量%,2-乙基己氧基是0.6重量%,氯是72.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為72.2,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為0.31。
成分(b1-5-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.5ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為3mmol的成分(b1-5)。一邊將其維持在25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入在實施例1中使用的成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001032mmol/ml)14.5ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,然后加入癸烷而作為成分(b1-5-a2-172)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.30mg/ml,鋯是28.4μg/ml。因此,1g成分(b1-5-a2-172)中的鋯原子含量為5.67mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-5-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了53.1g聚乙烯。
因此,聚合活性是151.6kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-5-a2-172)的聚合活性是9.4kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是16.4dl/g,松密度是0.37g/ml。
成分(b1-6)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入25ml成分(b1)(按鎂原子換算量計為25mmol)和無水1,2-二氯苯100ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為15℃,一邊在30分鐘內滴入用精制癸烷稀釋的三乙基鋁26mmol。然后,將液溫在120分鐘內升溫至80℃,使其反應60分鐘。接著,一邊維持80℃,一邊再在30分鐘內滴入用精制癸烷稀釋的三乙基鋁49mmol,然后再使其加熱反應60分鐘。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入50ml的甲苯而作為成分(b1-6)的甲苯漿料。得到的成分(b1-6)的平均粒徑為7μm。
另外,將由以上操作調制的成分(b1-6)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是19.0重量%,鋁是2.5重量%,2-乙基己氧基是19.1重量%,氯是54.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為8.4,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.6。
成分(b1-6-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.3ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為3mmol的成分(b1-6)。一邊將其維持在25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入在實施例1中使用的成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001018mmol/ml)14.7ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,然后加入癸烷而作為成分(b1-6-a2-172)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.30mg/ml,鋯是28.4μg/ml。因此,1g成分(b1-6-a2-172)中的鋯原子含量為5.67mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-6-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了60.5g聚乙烯。
因此,聚合活性是173.0kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-6-a2-172)的聚合活性是9.8kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是17.2dl/g,松密度是0.22g/ml。
成分(b1-7)的調制除了在實施例16的[成分(b1-6)的調制]中,使用氯苯代替無水1,2-二氯苯以外,與實施例16相同地調制成分(b1-7)。
調制的成分(b1-7)的平均粒徑為5μm,將其部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是18.0重量%,鋁是2.6重量%,2-乙基己氧基是20.4重量%,氯是52.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為7.7,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為1.6。
成分(b1-7-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.7ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為3mmol的成分(b1-7)。一邊將其維持在25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入在實施例1中使用的成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001047mmol/ml)14.3ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,然后加入癸烷而成為成分(b1-7-a2-172)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.30mg/ml,鋯是28.4μg/ml。因此,1g成分(b1-7-a2-172)中的鋯原子含量為5.67mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b1-7-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了58.6g聚乙烯。
因此,聚合活性是167.5kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b1-7-a2-172)的聚合活性是8.4kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是18.1dl/g,松密度是0.23g/ml。
成分(b3)的調制使無水氯化鎂95.2g(1.0mol)、無水1,2-二氯苯582ml和2-乙基己醇306.0g(2.35mol)在130℃下反應2小時,得到均勻的溶液(成分(b3))。
成分(b3-1)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入25ml成分(b3)(按鎂原子換算量計為25mmol)和無水1,2-二氯苯100ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為0℃,一邊在30分鐘內滴入用無水1,2-二氯苯稀釋的三乙基鋁26mmol。然后,將液溫在200分鐘內升溫至100℃,使其反應1小時。接著,一邊維持100℃,一邊再在30分鐘內滴入用無水1,2-二氯苯稀釋的三乙基鋁175mmol,然后再使其加熱反應1小時。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的甲苯而作為成分(b3-1)的甲苯漿料。得到的成分(b3-1)的平均粒徑為4μm。
另外,將由以上操作調制的成分(b3-1)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是26.0重量%,鋁是0.4重量%,2-乙基己氧基是4.8重量%,氯是68.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為72.2,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為0.3。
成分(b3-1-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.4ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為3mmol的成分(b3-1)。一邊將其維持在25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入在實施例1中使用的成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001022mmol/ml)14.5ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入50ml的癸烷而作為成分(b3-1-a2-195)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.29mg/ml,鋯是30.9μg/ml。因此,1g成分(b3-1-a2-172)中的鋯原子含量為6.23mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b3-1-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了108.0g聚乙烯。
因此,聚合活性是308.4kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b3-1-a2-172)的聚合活性是21.0kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是17.9dl/g,松密度是0.22g/ml。
成分(b3-2)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入25ml成分(b3)(按鎂原子換算量計為25mmol)和甲苯100ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為-20℃,一邊在30分鐘內滴入用甲苯稀釋的三乙基鋁26mmol。然后,將液溫在320分鐘內升溫至100℃,使其反應1小時。接著,一邊維持100℃,一邊再在30分鐘內滴入用甲苯稀釋的三乙基鋁175mmol,然后再使其加熱反應1小時。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的甲苯而作為成分(b3-2)的甲苯漿料。得到的成分(b3-2)的平均粒徑為6μm。
另外,將由以上操作調制的成分(b3-2)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是26.0重量%,鋁是0.4重量%,2-乙基己氧基是0.7重量%,氯是19.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為72.2,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為0.4。
成分(b3-2-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.2ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為3mmol的成分(b3-2)。一邊將其維持在25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入在實施例1中使用的成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001011mmol/ml)14.8ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,然后加入癸烷而作為成分(b3-2-a2-172)的癸烷漿料。
取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.05mg/ml,鋯是24.7μg/ml。因此,1g成分(b3-2-a2-172)中的鋯原子含量為6.12mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b3-2-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了82.9g聚乙烯。
因此,聚合活性是236.7kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b3-2-a2-172)的聚合活性是15.8kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是17.4dl/g,松密度是0.23g/ml。
成分(b3-3)的調制在用氮氣充分置換的內容積為400ml的燒瓶中裝入12.5ml成分(b3)(按鎂原子換算量計為25mmol)和甲苯250ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為-20℃,一邊在30分鐘內滴入用甲苯稀釋的三乙基鋁10.2mmol。然后,將液溫在1160分鐘內升溫至100℃,使其反應1小時。接著,一邊維持100℃,一邊再在30分鐘內滴入用甲苯稀釋的三乙基鋁87.5mmol,然后再使其加熱反應1小時。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的甲苯而作為成分(b3-3)的甲苯漿料。得到的成分(b3-3)的平均粒徑為5μm。
另外,將由以上操作調制的成分(b3-3)的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是24.0重量%,鋁是0.4重量%,2-乙基己氧基是0.8重量%,氯是69.0重量%。因此,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為66.6,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為0.4。
成分(b3-3-a2-172)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入總量為85.7ml的精制甲苯和按鎂原子換算量計為3mmol的成分(b3-3)。一邊將其維持在25℃,一邊在攪拌下,經過20分鐘滴入在實施例1中使用的成分(a2-172)的甲苯溶液(0.001052mmol/ml)14.3ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,然后加入癸烷而作為成分(b3-3-a2-172)的癸烷漿料。
選取該漿料的一部分,進行濃度分析,結果鎂是1.26mg/ml,鋯是28.3μg/ml。因此,1g成分(b3-3-a2-172)中的鋯原子含量為5.39mg/g。
聚合除了在實施例10的[聚合]中,使用由上述調制的成分(b3-3-a2-172)代替成分(b1-1-a2-195)以外,與實施例10相同地進行聚合。其結果獲得了99.5g聚乙烯。
因此,聚合活性是284.3kg/mmol-Zr·hr,每1g成分(b3-3-a2-172)的聚合活性是16.8kg/g-cat·hr,該聚乙烯的[η]是22.0dl/g,松密度是0.22g/ml。
成分(b1-8)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入25ml成分(B1)(按鎂原子換算量計為25mmol)和精制癸烷100ml,在攪拌下,一邊將液溫維持為15℃,一邊在30分鐘內滴入用精制癸烷稀釋的三乙基鋁26mmol。然后,將液溫在2小時內升溫至80℃,使其反應1小時。反應結束后,通過過濾獲得固體部分,用甲苯充分洗滌,加入100ml的甲苯而作為成分(b1-8)的甲苯漿料。得到的成分(b1-8)的平均粒徑為20μm。
將由以上操作調制的成分(成分(b1-8))的一部分干燥,并分析了其組成,結果鎂是6.5重量%,鋁是3.5重量%,2-乙基己氧基是78.0重量%,氯是18.0重量%,鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為2.0,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為4.6。
成分(b1-8-a2-1)的調制在用氮氣充分置換的內容積為200ml的燒瓶中裝入按鎂原子換算量計為10mmol的成分(b1-8)和精制甲苯100ml,在攪拌下,一邊維持在室溫,一邊經過20分鐘滴入下述成分(a2-1)的甲苯溶液(0.001mmol/ml)50ml。攪拌1小時后,通過過濾獲得固體部分(成分(b1-8-a2-1))。將由上述操作調制的成分(b1-8-a2-1)的一部分干燥,并分析了其組成,結果成分(a2-1)為0.004重量%,幾乎不含有該成分。
[比較例2]在用氮氣充分置換的內容積為1升的SUS制高壓釜中裝入精制甲苯500ml,流通乙烯,用乙烯使液相和氣相飽和。然后,升溫至75℃,在乙烯流通下,裝入三異丁基鋁1.9mmol、與實施例1相同地調制的成分(b1)0.5ml(按鎂原子換算量計為0.5mmmol),并使其反應15分鐘,調制了在體系內含有鎂的載體成分(B)。接著,裝入成分(a2-116)0.384mg(按鋯原子換算量計為0.0005mmmol),把乙烯壓力規定為0.8MPa·G,進行15分鐘聚合。聚合中,保持75℃、乙烯壓力0.8MPa·G。聚合結束后,將反應生成物投入到大量的甲醇而析出全部聚合物,然后加入鹽酸用玻璃過濾器濾取。使所得到的聚合物真空干燥10小時,得到聚乙烯33.25g。該聚乙烯的[η]是15.8dl/g。
每一分子成分(a2-116)的聚合活性雖然高至266000kg/mmol-Zr·hr,但是每1g用于載體成分(B)調制的原料的活性非常低,為0.2kg/g-cat·hr,松密度也低至0.09g/ml。
另外,體系中鎂和鋁的摩爾比(Mg/Al)為0.26,2-乙基己氧基和鋁的摩爾比(OR/Al)為0.79。另外,用其它與上述相同的方法調制載體成分(B)并測量粒徑,結果是1μm以下。
工業上的可利用性根據本發明,由于即使不與高價的有機鋁氧化合物或有機硼化合物組合使用,也可以以非常高的聚合活性獲得粉末性質優良的烯烴聚合物,所以非常適合用于工業上。
權利要求
1.一種適合用作烯烴聚合用催化劑的載體成分,其特征在于,是不溶于烴溶劑且平均粒徑為3-80μm的固體狀微粒,其中同時含有鎂原子、鋁原子和碳原子數為1-20的烷氧基,且鎂原子和鋁原子的摩爾比在1.0-300的范圍內,而且烷氧基和鋁原子的摩爾比在0.05-2.0的范圍內。
2.如權利要求1所述的載體成分,其中鎂原子和鋁原子的摩爾比在40-150的范圍內,烷氧基和鋁原子的摩爾比在0.2-2.0的范圍內。
3.如權利要求1或者2所述的載體成分,其特征在于,通過使鹵化鎂和碳原子數為1-20的醇相接觸后使其與用通式(Z)表示的有機鋁化合物接觸而獲得,AlRnX3-n……(Z)式中,R表示碳原子數為1-20的烴基,X表示鹵原子或者氫原子,n表示1-3的實數,R為多個時,各個R既可以相同也可以不同,X為多個時,各個X既可以相同也可以不同。
4.一種烯烴聚合用催化劑,其中含有權利要求1-3中任一項所述的載體成分。
5.如權利要求4所述的烯烴聚合用催化劑,其由(A)具有含有選自硼原子、氮原子、氧原子、磷原子和硫原子的至少二種以上的原子的配位基的周期表第3-11族過渡金屬化合物,(B)權利要求1-3中任一項所述的載體成分,和(C)根據需要而添加的特定的有機金屬化合物組成。
6.如權利要求4或者5所述的烯烴聚合用催化劑,其中,所述過渡金屬化合物(A)被擔載在權利要求1-3中任一項所述的載體成分(B)上。
7.一種聚烯烴,其是在權利要求4-6中任一項所述的烯烴聚合用催化劑的存在下,通過使烯烴進行均聚或者共聚而得到的,松密度為0.20g/ml以上。
全文摘要
一種烯烴聚合用催化劑,含有固體狀微粒和周期表第3-11族過渡金屬化合物,該固體微粒同時含有鎂原子、鋁原子和碳原子數為1-20的烷氧基,不溶于烴溶劑,平均粒徑為3-80μm。所述固體狀微粒和烯烴聚合用催化劑即使不與高價的有機鋁氧化合物或有機硼化合物組合使用,也可以表現出極高的聚合活性,而且即使長時間聚合也可持續顯示出高的活性,如果使用該烯烴聚合用催化劑,則可以以高效率制造粉末性質優良的烯烴聚合物。作為周期表第3-11族過渡金屬化合物,可列舉具有配位基的過渡金屬化合物,而所述配位基含有選自硼原子、氮原子、氧原子、磷原子和硫原子的至少二種以上的原子。
文檔編號C08F4/02GK1705685SQ20038010191
公開日2005年12月7日 申請日期2003年10月20日 優先權日2002年10月23日
發明者中山康, 坂東秀樹, 園部善穗, 三谷誠, 藤田照典 申請人:三井化學株式會社