説明

新たな多核ハーフメタロセン触媒系及びそれを利用したシンジオタクチックポリスチレンの製造

【課題】新たな多核ハーフメタロセン触媒系及びそれを利用したシンジオタクチックポリスチレンの製造を提供する。
【解決手段】少量の助触媒を使用しても高い活性、優れた立体規則性、高い融点及び多様な分子量分布を有するシンジオタクチックスチレン重合体を高活性で製造するためのものであって、周期律表3族から10族までの遷移金属の一方にη配位結合を生成するシクロアルカンジエニル基またはその誘導体が結合され、他の一方には、複数の結合部位を有するフェノールアミン系またはフェノール系化合物が導入された多核ハーフメタロセン構造を有する新たな構造の多核遷移金属ハーフメタロセン触媒及びそれを利用したスチレン系重合体の製造方法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビニル芳香族重合体の製造のためのメタロセン触媒及びそれを利用したスチレン重合方法に係り、さらに詳細には、少量の助触媒を使用しても高い活性、優れた立体規則性及び高い融点を有し、分子量分布の良好なシンジオタクチックポリスチレンの製造が可能な高い活性の新規な多核遷移金属ハーフメタロセン触媒及びそれを利用したスチレン重合方法に関する。
【背景技術】
【0002】
シンジオタクチックポリスチレンは、一般的にチタン、ジルコニウム、ハフニウムのような4族遷移金属に1個または2個のシクロアルカンジエニル基を含有したメタロセン触媒で製造されうる。ここで、シクロアルカンジエニル基としては、シクロペンタジエニル、インデニル、フルオレニル基やこれらの誘導体が使用されうる。
このような形態のメタロセン系触媒は、助触媒である水とアルキルアルミニウム化合物との反応生成物であるアルキルアルミノキサン(例えば、メチルアルミノキサン)と共に使用したとき、高い活性及び高い交代配列性(シンジオタクティシティー)を有するシンジオタクチックポリスチレンが得られる。
【0003】
このような立体規則性を有するオレフィン系またはスチレン系重合体の製造において、遷移金属化合物及びアルキルアルミノキサンからなる触媒が使われるということが知られているが、下記の内容は、代表的な例である。
【0004】
特許文献1は、シクロペンタジエニル3塩化チタン(CpTiCl)やペンタメチルシクロペンタジエニル3塩化チタン(CpTiCl)などのメタロセン触媒を主触媒とし、メチルアルミノキサンを助触媒として組合せることによって、優れた立体規則性のシンジオタクチックポリスチレンを高い収率で合成できる方法を提示した。
【0005】
また、特許文献2は、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリメトキシド(CpTi(OMe))というメタロセン触媒を主触媒とし、メチルアルミノキサンを助触媒として使用すれば、従来より遥かに高い収率でシンジオタクチックポリスチレンが得られると開示した。
【0006】
そして、公知の多核メタロセン触媒系を利用して、ポリスチレン重合を実施した例は多くないが、その代表的な例は、次の通りである。
【0007】
特許文献3は、アルキレンやシリレン橋を通じて二つのシクロアルカンジエニル基が両側に連結された二核ハーフメタロセン触媒の製造及びそれを利用したスチレン重合を開示した。
【0008】
また、特許文献4は、ジアルコキシ基またはジアリールオキシ基を有する補助配位子橋を通じて二つのハーフメタロセンを連結したメタロセン触媒の製造及びそれを利用したスチレン重合を開示している。
【0009】
そして、特許文献5は、シクロアルカンジエニル基に直接連結された官能基を同時に含有する橋配位子を利用した二核ハーフメタロセン触媒系を製造し、それを利用したポリスチレン合成を報告している。
【0010】
しかし、このような多核メタロセン触媒系は、製造コストの側面で、値が非常に高いか、または既存の触媒に比べて十分な活性を有していないという短所と、また、助触媒として使われるアルキルアルミノキサンの量が多く使われる時にのみ高い活性を示すという致命的な理由のために、商業化に相当不利な点が多い。したがって、既存の触媒と類似したコストを有する触媒として高い活性を有する触媒の開発が要求され、また、助触媒として使われるアルキルアルミノキサンを少なく使用しても、高い活性を有する触媒が必要な実情である。
【特許文献1】欧州公開特許EP210,615号公報
【特許文献2】特開平4−314,709号公報
【特許文献3】米国特許第6,010,974号明細書
【特許文献4】欧州公開特許EP964,004号公報
【特許文献5】国際公開WO 03/006473 A1号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の目的は、少量の助触媒を使用して立体規則性に優れ、かつ高い融点を有し、分子量分布の良好なシンジオタクチックポリスチレンを高収率で製造するために、シクロアルカンジエニル基を有する周期律表3族から10族までの遷移金属化合物を少なくとも二つ以上含み、配位子が2つ以上であるフェノールアミン系やフェノール系配位子を利用した高い活性を有する新たな多核メタロセン触媒とその製造方法及び、その触媒を利用したスチレン単独重合方法、並びにオレフィンとの共重合方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記目的を達成するために、本発明者は、高いシンジオタクチックスチレン系重合体を効率的に製造するための新規な触媒を開発した。
本発明による新規なメタロセン触媒は、典型的なハーフメタロセン構造と類似した構造であって、周期律表3族から10族の遷移金属の一方にη結合を生成するシクロアルカンジエニル基またはその誘導体が結合され、他の一方には、二つ以上のフェノールアミン基やフェノール基が窒素原子に結合された化合物が導入された下記化学式1、2、または3で表される構造を有する。
【0013】
【化1】

【0014】
【化2】

【0015】
【化3】

【0016】
前記式で、M、M及びMは、それぞれ独立に、周期律表上の3〜10族の遷移元素であり、L、L及びLは、それぞれ独立に下記化学式4、5、6、7または8で表されるシクロアルカンジエニル配位子であり、
【0017】
【化4】

【0018】
【化5】

【0019】
【化6】

【0020】
【化7】

【0021】
【化8】

【0022】
前記式で、R、R、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11、R12及びR13は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基であり(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、m及びnは、1以上の整数であり、
、X、X、X、X及びXは、σ−配位子である官能基であって、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、ヒドロキシ基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、アルキルシリル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、チオアルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミド基、アルコキシアルコール基、アルコールアミン基、カルボキシル基、スルホニル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アリールシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、チオアリールオキシ基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリールアミド基、アリールアルキルアミド基、アリールオキソアルコール基、アルコールアリールアミン基、またはアリールアミノアリールオキシ基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、
、A及びAは、σ−配位子である官能基であって、それぞれ独立に、酸素、硫黄、カルボキシル基、スルホニル基、N−R14、そしてP−R15であり、
、B、B、B、及びBは、それぞれ独立に、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、ジアルキルエーテル基、ジアルキルチオエーテル基、アルキルシロキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、
、D、D、D、D及びDは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、
及びQは、それぞれ独立に、窒素、リン、C−R16、Si−R17またはGe−R18であり、
14、R15、R16、R17及びR18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)である。
【0023】
また、本発明は、前記多核ハーフメタロセン化合物と、下記化学式29の反復単位を有するアルキルアルミノキサン、下記化学式30のアルキルアルミニウム及び弱配位ルイス酸からなる群から選択された1種以上の助触媒と、を含む触媒システム下でスチレン単量体またはスチレン系単量体を単独重合または共重合するか、オレフィン系単量体と共重合することを特徴とするスチレン系重合体の製造方法を提供する。
【0024】
【化9】

【0025】
【化10】

【0026】
前記式で、R19は、水素原子、非置換または置換アルキル基、炭素数3ないし20の非置換または置換シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基であり、R20、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、非置換または置換アルキル基、炭素数3ないし20の非置換または置換シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基であるが、前記R20、R21及びR22のうち少なくとも何れか一つは、アルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)を含み、nは、1ないし100の整数である。
【0027】
前記化学式1、2及び3のメタロセン触媒としては、下記化学式9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27及び28のメタロセン触媒が望ましい。
【0028】
【化11】

【0029】
【化12】

【0030】
【化13】

【0031】
【化14】

【0032】
【化15】

【0033】
【化16】

【0034】
【化17】

【0035】
【化18】

【0036】
【化19】

【0037】
【化20】

【0038】
【化21】

【0039】
【化22】

【0040】
【化23】

【0041】
【化24】

【0042】
【化25】

【0043】
【化26】

【0044】
【化27】

【0045】
【化28】

【0046】
【化29】

【0047】
【化30】

【発明の効果】
【0048】
本発明のπ−配位子でありシクロアルカンジエニル基とσ−配位子である官能基とを同時に含有する橋配位子を利用した周期律表3族から10族までの遷移金属多核ハーフメタロセン触媒は、アルキルアルミノキサンなどの助触媒と共に高活性の触媒系をなし、それを利用して立体規則性に卓越しており、かつ高い融点を有し、多様な分子量分布を示すシンジオタクチックスチレン重合体及びオレフィンとの共重合体を製造できる。本発明により製造される重合体は、耐熱性、耐化学性、耐薬品性、そして加工性に優れ、エンジニアリンプラスチックなどに多様に応用されうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0049】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、スチレン系重合体を重合に製造するときに使われる主触媒として、前記化学式1、2及び3の式を満足する多核ハーフメタロセン触媒及びその触媒を主触媒として使用するスチレン系重合体の製造方法を提供する。
【0050】
本発明の前記化学式1、2及び3の式を満足するメタロセン触媒は、周期律表3族から10族までの遷移金属にシクロアルカンジエニル基と一つ以上のフェノールアミン系やフェノール系の配位子を含有した多核ハーフメタロセン化合物である。したがって、各金属中心は、重合時に多様な形態の陽イオン重合活性種を作り出すので、従来の単核メタロセンが有する色々な長所である高い重合活性、優れた立体規則性、及び高い融点のスチレン重合体だけでなく、多様な分子量の重合体が分子単位で均一に混合されるので、重合体の分子量の調節も容易である。これは、メタロセン触媒系の短所である狭い分子量分布による重合体加工性の難しさを克服し、また多様な物性の重合体を提供できる。
【0051】
前記多核ハーフメタロセン触媒は、シクロアルカンジエニル基を、まず遷移金属に導入した後、i)フェノールアミン系あるいはフェノール系配位子をアルカリ金属塩に変換して前で合成したシクロアルカンジエニル基が導入されたハーフメタロセン化合物と反応させるか、ii)中性のフェノールアミン系あるいはフェノール系配位子及び前で合成したシクロアルカンジエニル基が導入されたハーフメタロセン化合物と反応させて製造できる。
【0052】
また、フェノールアミン系あるいはフェノール系配位子は、i)置換基を有するフェノール、へキサメチレンテトラアミン、及びトルエンスルホン酸の有機反応や、ii)置換基を有するフェノール、置換基を有するアミン、及びホルムアルデヒドとの反応を通じて製造されうる。
【0053】
前記多核ハーフメタロセン触媒の製造方法において、シクロアルカンジエニル基のアルカリ金属塩としては、シクロペンタジエニルリチウム、シクロペンタジエニルナトリウム、シクロペンタジエニルカリウム、シクロペンタジエニルマグネシウム、メチルシクロペンタジエニルリチウム、メチルシクロペンタジエニルナトリウム、メチルシクロペンタジエニルカリウム、テトラメチルシクロペンタジエニルリチウム、テトラメチルシクロペンタジエニルナトリウム、テトラメチルシクロペンタジエニルカリウム、インデニルリチウム、インデニルナトリウム、インデニルカリウム、フルオレニルリチウムなどがある。これら塩は、シクロアルカンジエニル構造を有する配位子とノルマルブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、メチルリチウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムtert−ブトキシド、水酸化カリウム、塩化メチルマグネシウム、臭化エチルマグネシウム、ジメチルマグネシウム、リチウム、ナトリウム、カリウムなどを反応させて製造できる。
【0054】
また、置換基を有するフェノール化合物としては、オルトクレゾール、2−エチルフェノール、2−プロピルフェノール、2−イソプロピルフェノール、2−sec−ブチルフェノール、2−tert−ブチルフェノール、2−シクロペンチルフェノール、2−フルオロフェノール、α,α,α−トリフルオロ−オルトクレゾール、2−クロロフェノール、2−ブロモフェノール、グアイアコール、2−エトキシフェノール、2−イソプロポキシフェノール、2,3−ジメチルフェノール、5,6,7,8−テトラヒドロ−1−ナフトール、2,3−ジクロロフェノール、2,3−ジヒドロ−2,2−ジメチル−7−ベンゾフラノール、2,3−ジメトキシフェノール、2,6−ジメチルフェノール、2,6−ジイソプロピルフェノール、2−tert−ブチル−6−メチルフェノール、2,6−ジtert−ブチルフェノール、2−アリル−6−メチルフェノール、2,6−ジフルオロフェノール、2,3−ジフルオロフェノール、2,6−ジクロロフェノール、2,6−ジブロモフェノール、2−フルオロ−6−メトキシフェノール、2,6−ジメトキシフェノール、3,5−ジメチルフェノール、5−イソプロピル−3−メチルフェノール、3,5−ジtert−ブチルフェノール、3,5−ビストリフルオロメチルフェノール、3,5−ジフルオロフェノール、2,5−ジクロロフェノール、3,5−ジメトキシフェノール、3−クロロ−5−メトキシフェノール、2,5−ジメチルフェノール、チモール、カルバクロール、2−tert−ブチル−5−メチルフェノール、2,4−ジフルオロフェノール、2−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,4−ジtert−ブチルフェノール、2,4−ジtert−アミルフェノール、4−フルオロ−2−メチルフェノール、4−フルオロ−3−メチルフェノール、2−クロロ−4−メチルフェノール、2−クロロ−5−メチルフェノール、4−クロロ−2−メチルフェノール、2−ブロモ−4−メチルフェノール、4−アイオド−2−メチルフェノール、4−クロロ−2−フルオロフェノール、2−ブロモ−4−フルオロフェノール、4−ブロモ−2−フルオロフェノール、2,4−ジクロロフェノール、2−ブロモ−4−クロロフェノール、2−クロロ−4−フルオロフェノール、2,4−ジブロモフェノール、2−メトキシ−4−メチルフェノール、2−メトキシ−4−プロピルフェノール、4−エチルグアイアコール、2,3,6−トリメチルフェノール、2,4−ジクロロ−3−メチルフェノール、2,3,4−トリフルオロフェノール、2,3,6−トリフルオロフェノール、2,3,4−トリクロロフェノール、2,4,5−トリフルオロフェノール、2−クロロ−4,5−ジメチルフェノール、2−ブロモ−4,5−ジフルオロフェノール、2,4,5−トリクロロフェノール、2,3,5,6−テトラフルオロフェノールなどがある。
【0055】
また、置換基を有するアミン化合物としては、メチルアミン、エチルアミン、へキシルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、デシルアミン、ノルマルブチルアミン、tert−ブチルアミン、2−ブチルアミン、アミルアミン、イソアミルアミン、tert−アミルアミン、1−メチルブチルアミン、2−メチルブチルアミン、2−エチルブチルアミン、1−エチルプロピルアミン、ネオペンチルアミン、1,2−ジメチルプロピルアミン、オクチルアミン、1,3−ジメチルブチルアミン、ヘプチルアミン、ノニルアミン、ウンデシルアミン、1,5−ジメチルへキシルアミン、2−アミノへプタン、3,3−ジメチルブチルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、1−テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、1−へキサデシルアミン、オクタデシルアミン、2−アミノ−3,3−ジメチルブタン、3−アミノへプタン、1−メチルヘプチルアミン、2−エチルへキシルアミン、1,3−ジアミノプロパン、tert−オクチルアミン、エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,2−ジアミノ−2−メチルプロパン、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、1,6−へキサンジアミン、1,7−ジアミノへプタン、1,8−ジアミノオクタン、2,5−ジメチル−2,5−へキサンジアミン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、メチルヒドラジン、1,2−ジメチルヒドラジン、1,1−ジメチルヒドラジン、1,12−ジアミノドデカン、N−プロピルエチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N−イソプロピルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N’−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジブチルエチレンジアミン、N−イソプロピル−2−メチル−1,2−プロパンジアミン、N−メチル−1,3−プロパンジアミン、N−プロピル−1,3−プロパンジアミン、N−イソプロピル−1,3−プロパンジアミン、3−ジメチルアミノプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、3−(ジブチルアミノ)プロピルアミン、N,N’−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N’−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N’−ジイソプロピル−1,3−プロパンジアミン、N,N,2,2−テトラメチル−1,3−プロパンジアミン、2−アミノ−5−ジエチルアミノペンタン、N,N’−ジメチル−1、6−へキサンジアミン、ジエチレントリアミン、N−(2−アミノエチル)−1,3−プロパンジアミン、3,3’−ジアミノ−N−メチルジプロピルアミン、3,3’−イミノビスプロピルアミン、スペルミジン、トリエチレンテトラミン、トリス(2−アミノエチル)アミン、テトラエチレンペンタミン、シクロブチルアミン、シクロへキシルアミン、シクロペンチルアミン、シクロプロピルアミン、(アミノメチル)シクロプロパン、5−アミノ−2,2,4−トリメチル−1−シクロペンタンメチルアミン、2−メチルシクロへキシルアミン、3−メチルシクロへキシルアミン、4−メチルシクロへキシルアミン、4,4−メチレンビス(シクロへキシルアミン、4,4’−メチレンビス(2−メチルシクロへキシルアミン、1,2−ジアミノシクロへキサン、1,4−ジアミノシクロへキサン、シクロへキサンメチルアミン、シクロへキシルエチルアミン、1,3−シクロへキサンビス(メチルアミン)、シクロヘプチルアミン、シクロオクチルアミン、シクロドデシルアミン、エキソ−2−アミノノルボルネン、ボルニルアミン、3−ノルアダマンタンアミン、1−アダマンタンメチルアミン、1,3−アダマンタンジアミン、アリルアミン、オレイルアミン、2−(1−シクロへキセニル)エチルアミン、2,2,2−トリフルオロエチルアミン、2,2,2−トリフルオロエチルヒドラジン、2−メトキシエチルアミン、3−メトキシプロピルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ブトキシプロピルアミン、2−アミノ−1−メトキシプロパン、3−イソプロポキシプロピルアミン、4,9−ジオキサ−1,12−ドデカンジアミン、4,7,10−トリオキサ−1,13−トリデカンジアミン、テトラヒドロフルフリルアミン、エタノールアミン、アミノアセトアルデヒドジエチルアセタル、2−ヒドロキシエチルヒドラジン、3−アミノ−1−プロパノール、2−アミノ−1−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、2−アミノ−1−ブタノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、2−アミノ−1−ペンタノール、6−アミノ−1−へキサノール、2−アミノ−1−へキサノール、イソロイシノール、ロイシノール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロへキサノール、2−(メチルアミノ)エタノール、2−(エチルアミノ)エタノール、2−(プロピルアミノ)エタノール、4,4’−トリメチレンジピペリジン、4、4’−トリメチレンビス(1−メチルピペリジン)、1−アミノピペリジン、1−アミノホモピペリジン、ピペラジン、2,6−ジメチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、1,4−ジアミノピペラジン、ホモピペラジン、1,4,7−トリアザシクロノナン、1,5,9−トリアザシクロドデカン、シクレン、1,4,8,11−テトラアザシクロテトラデカン、1,4,8,12−テトラアザシクロペンタデカン、4−アミノモルポリン、1,4,10,13−テトラオキサ−7,16−ジアザシクロオクタデカン、アニリン、1,2−ジアニリノエタン、オルトトルイジン 、2−エチルアニリン、2−プロピルアニリン、2−イソプロピルアニリン、2−tert−ブチルアニリン、2−フルオロアニリン、2−アミノベンゾトリフルオライド、2−クロロアニリン、2−ブロモアニリン、2−アイオドアニリン、オルトアニシジン、オルトフェネチジン、メタトルイジン、3−エチルアニリン、3−フルオロアニリン、3−アミノベンゾトリフルオライド、3−クロロアニリン、3−ブロモアニリン、3−アイオドアニリン、メタアニシジン、メタフェネチジン、3−(トリフルオロメトキシ)アニリン、3−(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)アニリン、パラトルイジン、4,4’−エチレンジアニリン、4−エチルアニリン、4−プロピルアニリン、4−イソプロピルアニリン、4−ブチルアニリン、4−sec−ブチルアニリン、4−tert−ブチルアニリン、4−ペンチルアニリン、4−へキシルアニリン、4−ヘプチルアニリン、4−オクチルアニリン、4−デシルアニリン、4−テトラデシルアニリン、4−へキサデシルアニリン、4−シクロへキシルアニリン、3,3’−メチレンジアニリン、4,4’−メチレンジアニリン、4,4’−ジアミノスチルベン、4−フルオロアニリン、4−アミノベンゾトリフルオライド、4−クロロアニリン、4−ブロモアニリン、4−アイオドアニリン、パラフェネチジン、4−ブトキシアニリン、4−ペンチルオキシアニリン、4−へキシルオキシアニリン、4−(トリフルオロメトキシ)アニリン、4−アミノフェニルエーテル、4−(メトキシメルカプト)アニリン、4−アミノフェニルジスルフィド、2,3−ジメチルアニリン、1−アミノ−5,6,7,8−テトラヒドロナフタレン、2,6−ジメチルアニリン、6−エチル−オルトトルイジン、2,6−ジエチルアニリン、2−イソプロピル−6−メチルアニリン、2,6−イソプロピルアニリン、3−フルオロ−2−メチルアニリン、2−クロロ−6−メチルアニリン、2,6−ジフルオロアニリン、2,3−ジフルオロアニリン、2,6−ジクロロアニリン、2,3−ジクロロアニリン、2,6−ジブロモアニリン、2−メトキシ−6−メチルアニリン、3−フルオロ−オルトアニシジン、2,3−ジヒドロ−2,2−ジメチル−7−ベンゾフランアミン、3,4−ジメチルアニリン、5−アミノインダン、2,5−ジメチルアニリン、2,4−ジメチルアニリン、4,4’−エチレンジメタトルイジン、2,5−ジtert−ブチルアニリン、3−フルオロ−4−メチルアニリン、2−フルオロ−4−メチルアニリン、5−フルオロ−2−メチルアニリン、2−フルオロ−5−メチルアニリン、4−フルオロ−2−メチルアニリン、2,5−ビス(トリフルオロメチル)アニリン、α,α,α,6−テトラフルオロ−オルトトルイジン、α,α,α,2−テトラフルオロ−メタトルイジン、2,4−ジフルオロアニリン、3−クロロ−4−フルオロアニリン、3,4−ジフルオロアニリン、2,5−ジフルオロアニリン、4−クロロ−2−フルオロアニリン、2−クロロ−4−フルオロアニリン、2−ブロモ−4−フルオロアニリン、4−ブロモ−2−フルオロアニリン、2−フルオロ−4−アイオドアニリン、2−クロロ−4−メチルアニリン、2−クロロ−5−メチルアニリン、5−クロロ−2−メチルアニリン、4−クロロ−2−メチルアニリン、3,4−ジクロロアニリン、2,4−ジクロロアニリン、2,5−ジクロロアニリン、4−ブロモ−2−メチルアニリン、4−ブロモ−3−メチルアニリン、3−ブロモ−4−メチルアニリン、2−ブロモ−4−メチルアニリン、4−ブロモ−2−クロロアニリン、2,4−ジブロモアニリン、2,5−ジブロモアニリン、α,α,α,4−テトラフルオロ−オルトトルイジン、α,α,α,4−テトラフルオロ−メタトルイジン、5−アミノ−2−クロロベンゾトリフルオライド、2−アミノ−5−クロロベンゾトリフルオライド、4−ブロモ−α,α,α−テトラフルオロ−メタトルイジン、4−メトキシ−2−メチルアニリン、2−メトキシ−5−メチルアニリン、5−メトキシ−2−メチルアニリン、3−アミノ−4−クロロベンゾトリフルオライド、6−ブロモ−α,α,α−テトラフルオロ−メタトルイジン、6−メトキシ−α,α,α−テトラフルオロ−メタトルイジン、6−クロロ−メタアニシジン、3,4−(メチレンジオキシ)アニリン、1,4−ベンゾジオキサN−6−アミン、2,4−ジメトキシアニリン、2,5−ジメトキシアニリン、5−クロロ−オルトアニシジン、3−フルオロ−パラアニシジン、3,5−ジメチルアニリン、3,5−ジtert−ブチルアニリン、3,5−ジフルオロアニリン、3,5−ジクロロアニリン、3,5−ジメトキシアニリン、5−メトキシ−α,α,α−テトラフルオロ−メタトルイジン、2,4,6−トリメチルアニリン、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジイソプロピルアニリン)、2,4,6−トリtert−ブチルアニリン、2,6−ジクロロ−3−メチルアニリン、2,3,4−トリクロロアニリン、2,3,4−トリフルオロアニリン、2,3,6−トリフルオロアニリン、2,4,6−トリフルオロアニリン、2,6−ジブロモ−4−メチルアニリン、3−クロロ−2,6−ジエチルアニリン、4−ブロモ−2,6−ジメチルアニリン、2−クロロ−3,5−ジフルオロアニリン、4−ブロモ−2,6−ジフルオロアニリン、2−ブロモ−4−クロロ−6−フルオロアニリン、2,4−ジブロモ−6−フルオロアニリン、2,6−ジブロモ−4−フルオロアニリン、4−クロロ−2,6−ジブロモアニリン、3,4,5−トリクロロアニリン、3,4,5−トリメトキシアニリン、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、2,4,6−トリクロロアニリン、2,4,6−トリブロモアニリン、2−ブロモ−3,5−ビス(トリフルオロメチル)アニリン、2−クロロ−4−フルオロ−5−メチルアニリン、2,4,5−トリフルオロアニリン、2,4,5−トリクロロアニリン、4−クロロ−2−メトキシ−5−メチルアニリン、2,5−ジアミノトルエン、2,3,5,6−テトラクロロアニリン、2,3,5,6−テトラフルオロアニリン、2,3,4,5−テトラクロロアニリン、2,3,4,5−テトラフルオロアニリン、1,4−フェニレンジアミン、2,3,4,6−テトラフルオロアニリン、2−ブロモ−3,4,6−トリフルオロアニリン、2−ブロモ−4,5,6−トリフルオロアニリン、2,3,4,5,6−ペンタフルオロアニリン、4−ブロモ−2,3,5,6−テトラフルオロアニリン、2−アミノビフェニル、N,N−ジメチル−1,4−フェ


ニレンジアミン、N,N−ジエチル−1,4−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、2−クロロ−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジクロロ−1,4−フェニレンジアミン、2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンジアミン、ベンジルアミン、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−フェニレンジアミン、2−ベンジルアニリン、4,4’−(へキサフルオロイソプロピリデン)ジアニリン、2−フェノキシアニリン、3−フェノキシアニリン、3,3’−ジメトキシベンジジン、4−ベンジルオキシアニリン、3,3’−ジメチルナフチジン、2,7−ジアミノフルオレン、9−フルオレノンヒドラゾン、トリチルヒドロキシアミン 、α−メチルベンジルアミン、トリチルアミン、トリフェニルメタンスルフェンアミド、アミノジフェニルメタン、1,2−ジフェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルエチルアミン、2,2−ジフェニルプロピルアミン、フェネチルアミン、3−フェニル−1−プロピルアミン、1−メチル−3−フェニルプロピルアミン、1−メチル−2−フェノキシエチルアミン、3,3−ジフェニルプロピルアミン、4−フェニルブチルアミン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミン、β−メチルフェネチルアミン、2−メチルベンジルアミン、1−アミノインダン、2−アミノインダン、2−(トリフルオロメチル)ベンジルアミン、2−フルオロベンジルアミン、2−フルオロフェネチルアミン、3−(トリフルオロメチル)ベンジルアミン、2−クロロベンジルアミン、2−(2−クロロフェニル)エチルアミン、1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフチルアミン、3−フルオロフェネチルアミン、2−メトキシベンジルアミン、2−メトキシベンジルアミン、3−メチルベンジルアミン、メタ−キシレンジアミン、3−フルオロベンジルアミン、3−クロロベンジルアミン、2−(3−クロロフェニル)エチルアミン、3−ブロモベンジルアミン、3−アイオドベンジルアミン、3−メトキシベンジルアミン、N,N’−ジメチル−1,2−ビス(3−(トリフルオロメチル)フェニル)−1,2−エタンジアミン、4−フルオロフェネチルアミン、パラキシレンジアミン、3−アミノベンジルアミン、3−メトキシフェネチルアミン、4−メチルベンジルアミン、4−メトキシベンジルアミン、4−(トリフルオロメチル)ベンジルアミン、4−フルオロベンジルアミン、2−(パラトリル)エチルアミン、4−クロロベンジルアミン、3,5−ビス(トリフルオロメチル)ベンジルアミン、4−ブロモフェネチルアミン、2−(4−クロロフェニル)エチルアミン、4−メトキシフェネチルアミン、2,5−ジフルオロベンジルアミン、4−(トリフルオロメトキシ)ベンジルアミン、4−アミノベンジルアミン、3−フルオロ−5−(トリフルオロメチル)ベンジルアミン、2−(4−アミノフェニル)エチルアミン、2,6−ジフルオロベンジルアミン、2,4−ジフルオロベンジルアミン、3,4−ジフルオロベンジルアミン、2,4−ジクロロベンジルアミン、3,4−ジクロロベンジルアミン、2,4−ジクロロフェネチルアミン、2,3−ジメトキシベンジルアミン、3,5−ジメトキシベンジルアミン、2,4−ジメトキシベンジルアミン、2,5−ジメトキシフェネチルアミン、べラトリルアミン、ピペロニルアミン、3,4−ジメトキシフェネチルアミン、1−(1−ナフチル)エチルアミン、9−アミノフルオレン、及び4−アミノ−1−ベンジルピペリジンなどがある。
【0056】
また、ハーフメタロセン化合物としては、シクロペンタジエニル3塩化チタン((η−C)TiCl)、シクロペンタジエニルメトキシ2塩化チタン((η−C)TiCl(OMe))、シクロペンタジエニルジメトキシ1塩化チタン(((η−C)TiCl(OMe))、シクロペンタジエニルチタントリメトキシド((η−C)Ti(OMe))、メチルシクロペンタジエニル3塩化チタン((η−CMe)TiCl)、メチルシクロペンタジエニルメトキシ2塩化チタン((η−CMe)TiCl(OMe))、メチルシクロペンタジエニルジメトキシ1塩化チタン((η−CMe)TiCl(OMe))、メチルシクロペンタジエニルチタントリメトキシド(η−CMe)Ti(OMe))、ペンタメチルシクロペンタジエニル3塩化チタン((η−CMe)TiCl)、ペンタメチルシクロペンタジエニルメトキシ2塩化チタン((η−CMe)TiCl(OMe))、ペンタメチルシクロペンタジエニルジメトキシ1塩化チタン((η−CMe)TiCl(OMe))、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリメトキシド((η−CMe)Ti(OMe))、インデニル3塩化チタン((η−C)TiCl)、インデニルメトキシ2塩化チタン((η−C)TiCl(OMe))、インデニルジメトキシ1塩化チタン((η−C)TiCl(OMe))、及びインデニルチタントリメトキシド((η−C)Ti(OMe))などがある。
【0057】
また、シクロアルカンジエニル基に置換されうるアルキルシリルやアルキルスズ基としては、トリメチルシリル、トリエチルシリル、tert−ブチルジメチルシリル、フェニルジメチルシリル、トリメチルスズ、トリエチルスズまたはトリブチルスズなどがある。
【0058】
前記のような方法で製造される本発明の前記化学式1、2及び3で表示されるスチレン系重合体製造用の多核ハーフメタロセン触媒において、前記M、MあるいはMは、周期律表上の4族遷移元素が望ましく、さらに望ましくは、チタン、ジルコニウムまたはハフニウムである。
【0059】
また、シクロアルカンジエニル骨格を有する配位子には、シクロペンタジエニル基、インデニル基、フルオレニル基、4,5,6,7−テトラヒドロインデニル基、2,3,4,5,6,7,8,9−オクタヒドロフルオレニル基などがある。
【0060】
また、ハロゲン基には、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などがあり、また、前記炭素数1ないし20のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、アリル基、2−ブテニル基、2−ペンテニル基、メチルシリル基、ジメチルシリル基、トリメチルシリル基、エチルシリル基、ジエチルシリル基、トリエチルシリル基、プロピルシリル基、ジプロピルシリル基、トリプロピルシリル基、ブチルシリル基、ジブチルシリル基、トリブチルシリル基、ブチルジメチルシリル基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、へキシルオキシ基、メチルシロキシ基、ジメチルシロキシ基、トリメチルシロキシ基、エチルシロキシ基、ジエチルシロキシ基、トリエチルシロキシ基、ブチルジメチルシロキシ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジン基、ピペリジン基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、メトキシブチル基、チオメトキシエチル基、チオメトキシブチル基、トリメチルシロキシエチル基、ジメチルアミノエチル基、ジエチルホスフィノブチル基などがある。
【0061】
また、炭素数6ないし40のアリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基、アリールホスフィノアルキル基には、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、トリル基、キシリル基、ブチルフェニル基、フェニルシリル基、フェニルジメチルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、トリフェニルシリル基、クロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、フェノキシ基、ナフトキシ基、フェノキシエチル基、バイフェノキシブチル基、チオフェノキシエチル基、フェノキシフェニル基、ナフトキシフェニル基、フェニルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基、フェニルジメチルシロキシ基、トリフェニルシロキソエチル基、ジフェニルシロキソフェニル基、アニリン基、トルイジン基、ベンジルアミノ基、フェニルアミノエチル基、フェニルメチルアミノフェニル基、ジフェニルホスフィノエチル基などがある。
【0062】
本発明は、前記下記化学式1、2及び3で表示されるスチレン系重合体製造用の多核ハーフメタロセン触媒を主触媒として、助触媒と共にスチレン単独重合やオレフィンとの共重合に利用すれば、シンジオタクチックスチレン重合体と多様な物性のスチレン共重合体とが得られる。
前記多核ハーフメタロセン触媒と共に使われる助触媒は、下記化学式29で表されるアルキルアルミノキサンまたは弱配位ルイス酸があり、これらは、化学式30で表されるアルキルアルミニウムと共に主に使われる。
【0063】
【化31】

【0064】
前記式で、R19は、水素原子、炭素数1ないし20の非置換または置換アルキル基、炭素数3ないし20の非置換または置換シクロアルキル基、炭素数6ないし40のアリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基であり、nは、1ないし100の整数である。
【0065】
【化32】

【0066】
前記式で、R20、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、炭素数1ないし20の非置換または置換アルキル基、炭素数3ないし20の非置換または置換シクロアルキル基、炭素数6ないし40のアリール基、アルキルアリール基、またはアリールアルキル基であるが、前記R20、R21及びR22のうち少なくとも何れか一つは、アルキル基を含む。
【0067】
前記化学式29の化合物は、直鎖状、環状または網構造が可能であり、具体的に、メチルアルミノキサン、変形されたメチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン、へキシルアルミノキサンまたはデシルアルミノキサンなどがある。
【0068】
前記化学式30の化合物は、具体的には、トリメチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロライド、ジメチルアルミニウムメトキシド、メチルアルミニウムジクロライド、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムメトキシド、エチルアルミニウムジクロライド、トリ−n−プロピルアルミニウム、ジ−n−プロピルアルミニウムクロライド、n−プロピルアルミニウムクロライド、トリイソプロピルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム及びジイソブチルアルミニウムハイドライドなどがある。
【0069】
また、弱配位ルイス酸助触媒は、イオン性または中性の形態が何れも可能であり、具体的には、トリメチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリブチルアンモニウムテトラフェニルボレート、トリメチルアンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラ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、N,N−ジメチルアニリンテトラフェニルボレート、ジメチルアニリ二ウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ピリジウムテトラフェニルボレート、ピリジウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、シルバーテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルベニウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、ナトリウムテトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレート、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン、トリス(2,3,4,5−テトラフルオロフェニル)ボラン、トリス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボラン、及びトリス(2,4,6−トリフルオロフェニル)ボランなどがある。
【0070】
前記メタロセン触媒を使用して、スチレン重合やオレフィンとの共重合を実施するにおいて、共に使われる助触媒の量は、特別に限定されていないが、その種類によって、差があり得る。
【0071】
アルキルアルミノキサンの場合、メタロセン触媒とのモル比が1:1ないし10:1範囲内で主に使用可能であり、望ましくは、10:1ないし10:1で使われる。また、アルキルアルミノキサンと共に使用されうるアルキルアルミニウムの量は、メタロセン触媒に対して1:1ないし10:1範囲内で使用可能である。
【0072】
弱配位ルイス酸の場合、メタロセン触媒とのモル比が0.1:1ないし50:1範囲内で使用可能であり、このとき、共に使われるアルキルアルミニウムの量は、メタロセン触媒に対して1:1ないし3000:1、望ましくは、50:1ないし1000:1範囲内で使われる。
【0073】
本発明の触媒系として重合できる単量体としては、スチレンやスチレン誘導体またはオレフィンが可能であり、これらは、スチレンまたはスチレン誘導体を単独重合するか、またはスチレン及びスチレン誘導体の共重合、またはスチレンまたはスチレン誘導体がオレフィンと共重合しうる。
【0074】
スチレン誘導体としては、スチレンのベンゼン環に置換基を有するものであって、置換基には、ハロゲン基、アルキル基、アルコキシ基、エステル基、チオアルコキシ基、シリル基、スズ基、アミン基、ホスフィン基、ハロゲン化アルキル基、炭素数2ないし20のビニル基、アリール基、ビニルアリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基などがある。これらの具体的な例としては、クロロスチレン、ブロモスチレン、フルオロスチレン、パラメチルスチレン、メタメチルスチレン、エチルスチレン、ノルマルブチルスチレン、パラ−tert−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、メトキシスチレン、エトキシスチレン、ブトキシスチレン、メチル−4−スチレニルエステル、チオメトキシスチレン、トリメチルシリルスチレン、トリエチルシリルスチレン、tert−ブチルジメチルシリルスチレン、トリメチルスズスチレン、ジメチルアミノスチレン、トリメチルホスフィノスチレン、クロロメチルスチレン、ブロモメチルスチレン、4−ビニルビフェニル、パラ−ジビニルベンジン、メタ−ジビニルベンジン、トリビニルベンジン、4,4’−ジビニルビフェニル、及びビニルナフタレンなどがある。
【0075】
また、共重合に主に利用されうるオレフィンには、炭素数2ないし20のオレフィン、炭素数3ないし20のシクロオレフィンまたはシクロジオレフィン、炭素数4ないし20のジオレフィンなどが可能であり、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−オクテン、1−デセン、シクロペンテン、シクロへキセン、シクロペンタジエン、シクロへキサジエン、ノルボルネン、メチル−2−ノルボルネン、1,3−ブタジエン、1,4−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、及び1、5−へキサジエンなどがある。
【0076】
本発明の重合用触媒系を利用して重合する場合、重合は、スラリ相、液相、気相及び塊状相(塊状)で実施されうる。重合がスラリ相や液相で実施される場合、重合媒質として溶媒を使用でき、このときに使われる溶媒としては、ブタン、ペンタン、へキサン、へプタン、オクタン、デカン、ドデカン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサンなどの炭素数4ないし20のアルカンやシクロアルカン溶媒と、ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレンなどの炭素数6ないし20の芳香族アレン溶媒と、ジクロロメタン、クロロメタン、クロロホルム、4塩化炭素、クロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン及び1,2,4−トリクロロベンゼンなどの炭素数1ないし20のハロゲンアルカンやハロゲンアレン溶媒などがある。これら溶媒は、単独や一定の割合で混合して使用してもよい。また、無溶媒状態では、0.01ないし20気圧の反応器の内部圧力下で気相重合が可能である。
【0077】
本発明による重合体の製造方法において、重合温度は、−80℃ないし200℃、望ましくは、0℃ないし150℃であり、重合圧力は、スチレン単独重合やオレフィンとの共重合時、コモノマーの圧力を含んで1ないし1000気圧が適当である。
本発明による重合体の製造過程は、大きく、i)反応器に溶媒と単量体または単量体のみを加えて昇温させた後、アルキルアルミニウム、助触媒、そして主触媒であるメタロセン化合物の順で注入するか、ii)主触媒をアルキルアルミニウム及び助触媒であらかじめ活性化させた後、単量体が含まれた反応器に注入するか、iii)単量体にアルキルアルミニウムをあらかじめ加えた後、助触媒で活性化させた主触媒を注入することによってなされうる。また、主触媒を助触媒と接触させて活性化させる反応は、0℃ないし150℃で0.1分ないし240分、望ましくは、0.1分ないし60分間実施することが望ましい。
【0078】
前記重合体の製造過程に使われる主触媒であるメタロセン化合物の量は、特別に限定されるものではないが、反応系内の中心金属の濃度で10−8ないし1.0Mが適当であり、理想的には、10−7ないし10−2Mの濃度が適当である。
【0079】
前記触媒系を使用した重合反応から得られるシンジオタクチックスチレン重合体及び共重合体は、主触媒及び助触媒の種類及び量、反応温度、反応圧力、そして単量体の濃度を調節することによって、分子量1,000ないし10,000,000の範囲、分子量分布1.1ないし100の範囲で多様に調節できる。
【0080】
以下の実施例及び比較例を通じて、本発明をさらに詳細に説明する。但し、実施例は、本発明を例示するためのものであり、これらに限定するものではない。
【0081】
〔実施例〕
[実施例1:触媒1の合成
N{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の製造]
3.80g(27.1mmol)のへキサメチレンテトラアミンと23ml(124mmol)の2,6−ジイソプロピルフェノール及び0.1gのp−トルエンスルホン酸を100mlのシュレンクフラスコに溶媒なしに入れ、110℃に加熱しつつ撹拌した。温度が上がるにつれて固形物が何れも溶けて均質化され、反応溶液の色合いも濃い褐色に変わった。12時間後、7ml(37.8mmol)の2,6−ジイソプロピルフェノールを、注射器を利用して反応容器に滴下して加えた後、110℃の温度で12時間さらに反応させた。反応後に常温に温度を下げれば、溶液が堅固に固まることが観察でき、ここに、少量のアセトンで固形物を何れも溶かした後、冷蔵庫に放置すれば、無色の固体が得られる。溶液を濾過し、真空下で乾燥すれば、15g(収率94%)のN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}を得た。
1H NMR (300.13MHZ, CDCl3, ppm): δ=7.02(s, 6H, Ph-H)、3.74(s, 6H, NCH2)、3.15(m, 6H, CHMe2)、1.26(d, J=6.9Hz, 36H, CHMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=148.9(Ph)、133.7(Ph)、132.0(Ph)、123.3(Ph)、53.13(NCH2)、27.18(CHMe2)、22.77(CHMe2)。
【0082】
[CpTi(OMe)[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHN](触媒1)の製造]
上記で合成した配位子N{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}0.71g(1.20mmol)をトルエン30mlに溶かした溶液をCpTi(OMe)1.00g(3.62mmol)をトルエン(CCH)30mlに溶かした溶液にゆっくり一滴ずつ常温で滴下して加えた。一滴ずつ落ちる度に、溶液の色合いが濃い黄色に変わって行き、滴下が終わった容器を常温で12時間撹拌した。12時間後、減圧下で溶媒を除去した後、得られたオレンジ−黄色の生成物を30mlのノルマルへキサンで抽出した。セライトフィルタを通して濾過した後、きれいな黄色の溶液が得られた。これを再び真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して、オレンジ−黄色の固体生成物である下記化学式9の触媒1を1.74g(収率92%)得た。
1H NMR (300, 13MHz, CDCl3, ppm): δ=6.95(s, 6H, Ph-H)、 4.08(s, 18H, OMe)、3.73(s, 6H, NCH2)、3.23(m, 6H, CHMe2)、2.04(s, 45H, C5Me5)、1.21(d, J=6.9Hz, 36H, CHMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=157.9(Ph)、136.7(Ph)、130.9(Ph)、123.1(Ph)、122.5(C5Me5)、62.32(OMe)、53.63(NCH2)、25.86(CHMe2)、23.87(CHMe2)、10.87(C5Me5)。
【0083】
【化33】

【0084】
〔実施例2:触媒2の合成〕
上記実施例1で合成した配位子N{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}1.00g(1.70mmol)が入っている250mlのシュレンクフラスコに30mlのジエチルエーテルを加えて完全に溶かした後、反応容器を−78℃に下げた。注射器を利用して、2.2ml(5.61mmol)のノルマルブチルリチウム(n−BuLi、2.5M)をゆっくり注入し、反応混合物をゆっくり昇温させて常温に上げた。4時間撹拌した後、反応容器を再び−78℃に下げ、他のフラスコにあらかじめ準備された5.61mmol(1.62g)のCp*TiClにジエチルエーテル溶媒30mlを、カニューレを利用して滴下して加えた。この温度で30分間撹拌した後、常温で反応混合物を昇温させて一晩中撹拌した。減圧下で溶媒を除去した後、得られた赤いオレンジ色の生成物を30mlのトルエンで抽出した。セライト545フィルタを通して濾過し、塩化リチウム塩と溶液とを分離してきれいな赤いオレンジ色の溶液を得た。これを再び真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して赤いオレンジ色の固体生成物である下記化学式10のCpTiCl[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHN](触媒2)を1.79g(収率78%)得た。
1H NMR (300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.26(s, 6H, Ph-H)、3.79(s, 6H, NCH2)、3.07(m, 6H, CHMe2)、2.10(s, 45H, C5Me5)、1.14(d,J=7.1Hz, 36H, CHMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=159.7(Ph)、140.1(Ph)、132.7(Ph)、125.3(Ph)、125.0(C5Me5)、99.45(NCH2)、26.92(CHMe2)、23.90(CHMe2)、12.97(C5Me5)。
【0085】
【化34】

【0086】
〔実施例3:触媒3の合成〕
[N{ CHPh(3,5−Me)(4−OH)}の製造]
上記実施例1で2,6−ジイソプロピルフェノールの代りに2,6−ジメチルフェノールを使用することを除いては、上記実施例1のN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の合成方法と同じ方法で配位子のN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}を製造した。収率42%。
1H NMR(300.13MHZ, CDCl3, ppm):δ=6.78(s, 6H, Ph-H)、4.46(br s, 3H, OH)、3.69(s, 6H, NCH2)、2.16(s, 18H, Me)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=150.3(Ph)、133.4(Ph)、128.9(Ph)、122.9(Ph)、40.26(NCH2)、15.90(Me)。
【0087】
[CpTi(OMe)[{(4−O)(3,5−Me)PhCHN](触媒3)の製造]
上記実施例1でN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代りにN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}を使用することを除いては、上記実施例1のCpTi(OMe)[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHN](触媒1)の合成方法と同じ方法で下記の化学式11の触媒3を製造した。収率88%。
1H NMR(300.13MHZ, CDCl3, ppm):δ=6.65(s, 6H, Ph-H)、3.96(s, 18H, OMe)、2.12(s, 6H, NCH2)、2.08(s, 18H, Me)、2.04(s, 45H, C5Me5)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=156.3(Ph)、128.2(Ph)、126.3(Ph)、125.6(Ph)、123.0(C5Me5)、62.29(OMe)、55.63(NCH2)、26.78(Me) 、10.95(C5Me5)。
【0088】
【化35】

【0089】
〔実施例4:触媒4の合成〕
上記実施例2でN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代りにN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}を使用することを除いては、上記実施例2のCpTiCl[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHN](触媒2)の合成方法と同じ方法で下記の化学式12のCpTiCl[{(4−O)(3,5−Me)Ph CHN](触媒4)を製造した。収率71%。
1H NMR(300.13MHZ, CDCl3, ppm):δ=7.13(s, 6H, Ph-H)、3.12(s, 6H, NCH2)、2.19(s, 18H, Me)、2.11(s, 45H, C5Me5)。
【0090】
【化36】

【0091】
〔実施例5:触媒5の合成〕
[MeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の製造]
25ml(50mmol)のメチルアミン(2M solution in MeOH)、17.8g(100mmol)の2,6−ジイソプロピルフェノール及び8.05g(100mmol)のホルムアルデヒド(37wt% in HO)を250mlのシュレンクフラスコに30mlのメタノールと共に入れ、よく掻き混ぜつつ還流させた。12時間反応後、常温に温度を下げた後に、この反応混合物を水で洗浄した後、有機溶液部分を30mlのジクロルメタン(CHCl)で抽出して集め、無水硫酸マグネシウム(MgSO)で水分を除去した。この溶液を濾過した後、回転蒸発器で溶媒を除去し、真空下で乾燥して薄い黄色の固体化合物である18.9gのMeN{ CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}を92%の収率で得た。
1H NMR(300.13MHZ, CDCl3, ppm):δ=7.04(s, 4H, Ph-H)、3.41(s, 4H, NCH2)、3.15(m, 4H, CHMe2)、2.16(s, 3H, NMe)、1.27(d, J=6.9Hz, 24H, CHMe2)。13C{1H}NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=148.7(Ph)、133.2(Ph)、131.0(Ph)、124.0(Ph)、61.41(NCH2)、42.37(NCH3)、27.16(CHMe2)、22.81(CHMe2)。
【0092】
[CpTi(OMe)[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒5)の製造]
上記で合成したMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}0.52g(1.27mmol)をトルエン30mlに溶かした溶液をCpTi(OMe)0.70g(2.53mmol)をトルエン(CCH)30mlに溶かした溶液にゆっくり一滴ずつ常温で滴下して加えた。一滴ずつ落ちる度に、溶液の色合いが濃い黄色に変わり、滴下が終わったオレンジ色の溶液を常温で12時間撹拌した。12時間後、減圧下で溶媒を除去した後、得られたオレンジ色の生成物を30mlのノルマルへキサンで抽出した。セライトフィルタを通じて濾過した後、きれいなオレンジ色の溶液が得られた。これを再び真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥してオレンジ色の固体生成物である下記化学式13の触媒5を0.67g(収率85%)得た。
1H NMR(300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=6.92(s, 4H, Ph-H)、4.07(s, 12H, OMe)、3.36(s, 4H, NCH2)、3.20(m, 4H, CHMe2)、2.18(d,J=7.4Hz,3H,NMe)、2.07(s,30H,C5Me5)、1.19(d,J=6.7Hz, 24H,CHMe2)。
【0093】
【化37】

【0094】
〔実施例6:触媒6の合成〕
上記実施例5で合成したMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}0.52g(1.27mmol)が入っている250mlのシュレンクフラスコに30mlのジエチルエーテルを加えて完全に溶かした後、反応容器を−78℃に下げた。注射器を利用して1.12ml(2.79mmol)のノルマルブチルリチウム(n−BuLi、2.5M)をゆっくり注入し、反応混合物をゆっくり昇温させて常温に上げた。4時間撹拌した後、反応容器を再び−78℃に下げ、他のフラスコにあらかじめ準備された2.79mmol(0.808g)のCpTiClにジエチルエーテル溶媒30mlを、カニューレを利用して滴下して加えた。この温度で30分間撹拌した後、常温に反応混合物を昇温させて一晩中撹拌した。減圧下で溶媒を除去した後、得られた赤いオレンジ色の生成物を30mlのトルエンで抽出した。セライト545フィルタを通して濾過し、塩化リチウム塩と溶液とを分離してきれいな赤いオレンジ色の溶液を得た。これを再び真空下で溶媒を除去し、長時間乾燥して赤いオレンジ色の生成物である下記化学式14のCpTiCl[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒6)を0.86g(収率74%)得た。
1H NMR(300.13MHZ,CDCl3,ppm):δ=7.19(s,4H,Ph-H)、3.78(s,4H, NCH2)、2.42(d,J=7.4Hz,3H,NMe)、2.11(s,30H,C5Me5)。
【0095】
【化38】

【0096】
〔実施例7:触媒7の合成〕
[MeN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}の製造]
上記実施例5で2,6−ジイソプロピルフェノールの代りに2,6−ジメチルフェノールを使用することを除いては、上記実施例5のMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の合成方法と同じ方法で配位子のMeN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}を製造した。収率67%。
1H NMR (300.13MHZ, CDCl3, ppm):δ=6.92(s, 4H, Ph-H)、3.34(s, 4H, NCH2)、2.22(s, 12H, PhMe)、2.12(s, 3H, NMe)。13C{1H} NMR(75.47MHz, CDCl3, ppm):δ=151.1(Ph)、130.6(Ph)、129.4(Ph)、122.6(Ph)、61.29 (NCH2)、41.99(PhMe)、15.90(NCH3)。
【0097】
[CpTi(OMe)[{(4−O)(3,5−Me)PhCHNMe](触媒7)の製造]
上記実施例5でMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代わりにMeN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}を使用することを除いては、上記実施例5のCpTi(OMe)[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒5)の合成方法と同じ方法で下記の化学式15の触媒7を製造した。収率89%。
1H NMR (300, 13MHz, CDCl3, ppm):δ=6.88(s, 4H, Ph-H)、 4.10(s, 12H, OMe)、3.51(s, 4H, NCH2)、2.31(s, 12H, PhMe)、 2.28(s, 3H, NMe)、2.08(s, 30H, C5Me5)。
【0098】
【化39】

【0099】
〔実施例8:触媒8の合成〕
上記実施例6でMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代わりにMeN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}を使用することを除いては、上記実施例6のCpTiCl[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒6)の合成方法と同じ方法で下記の化学式16のCpTiCl[{(4−O)(3,5−Me)PhCHNMe](触媒8)を製造した。収率76%。
1H NMR(300.13MHZ, CDCl3, ppm):δ=7.07(s, 4H, Ph-H)、3.55(s, 4H, NCH2)、2.39(s. 12H, PhMe)、2.32(s, 3H, NMe)、2.14(s, 30H, C5Me5)。
【0100】
【化40】

【0101】
〔実施例9:触媒9の合成〕
<[{(4−HO)(3,5−i−Pr)PhCH}N(Me)CHの製造>
上記実施例5でメチルアミンの代りにN,N’−ジメチルエチレンジアミンを使用することを除いては、上記実施例5のMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の合成方法と同じ方法で配位子である[{(4−HO)(3,5−i−Pr)PhCH}N(Me)CHを製造した。収率74%。
1H NMR (300.13MHZ, CDCl3, ppm):δ=6.94(s, 4H, Ph-H)、3.43(s,4H,NCH2 Ph)、3.12(m, 4H, CHMe2)、2.51(s, 4H, MCH2CH2N)、2.19(s, 6H, NMe)、1.24(d, J=8.8Hz, 24H, CHMe2)。13C{1H}NMR(100.62MHz, CDCl3, ppm):δ=148.9(Ph)、133.3(Ph)、130.4(Ph)、124.3(Ph)、62.7(NCH2Ph)、54.6(NCH3)、42.6(NCH2CH2N)、27.2(CHMe2)、22.8(CHMe2)。
【0102】
<[CpTi(OMe){(4−O)(3,5−i−Pr)PhCH}N(Me) CH(触媒9)の製造>
上記実施例5でMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代わりに[{(4−HO)(3,5−i−Pr)PhCH}N(Me)CHを使用することを除いては、上記実施例5のCpTi(OMe)[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒5)の合成方法と同じ方法で下記の化学式17の触媒9を製造した。収率85%。
1H NMR(400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=6.90(s, 4H, Ph-H)、4.13(s, 12H, OMe)、3.45(s, 4H, NCH2Ph)、3.22(m, 4H, CHMe2)、2.54(s, 4H, NCH2CH2N)、2.19(s, 6H, NMe)、2.08(s, 30H, C5Me5)、1.24(d, J = 8.8Hz, 24H, CHMe2)。
【0103】
【化41】

【0104】
〔実施例10:触媒10の合成〕
上記実施例6でMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代わりに[{(4−HO)(3,5−i−Pr)PhCH}N(Me)CHを使用することを除いては、上記実施例6のCpTi Cl[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒6)の合成方法と同じ方法で下記の化学式18の[CpTi Cl{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCH}N(Me)CH(触媒10)を製造した。収率71%。
1H NMR(400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.16(s, 4H, Ph-H)、3.59(s,4H, NCH2Ph)、3.34(m, 4H, CHMe2)、2.66(s, 4H, NCH2CH2N)、2.22(s,6H,NMe)、2.12(s,30H,C5Me5)、1.31(d,J=9.1Hz,24H, CHMe2)。
【0105】
【化42】

【0106】
〔実施例11:触媒11の合成〕
<[{(4−HO)(3,5−Me)PhCH}N(Me)CHの製造>
2,6−ジイソプロピルフェノールとメチルアミンの代りに2,6−ジメチルフェノールとN,N’−ジメチルエチレンジアミンとをそれぞれ使用することを除いては、前記実施例5のMeN{ CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の合成方法と同じ方法で配位子である[{(4−HO)(3,5−Me)PhCH}N(Me)CHを製造した。収率81%。
1H NMR (400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=6.87(s, 4H, Ph-H)、4.79(s, 2H, OH)、3.35(s, 4H, NCH2Ph)、2.52(s, 4H, NCH2CH2N)、2.18(s, 12H, PhMe)、1.17(s, 6H, NMe)。13C{1H}NMR(100.62MHz, CDCl3, ppm): δ=151.2(Ph)、130.2(Ph)、129.4(Ph)、122.8(Ph)、62.2(NCH2Ph)、55.1(NCH3)、42.5(NCH2CH2N)、15.9(PhCH3)。
【0107】
<[CpTi(OMe){(4−O)(3,5−Me)PhCH}N(Me)CH(触媒11)の製造>
上記実施例5でMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代わりに[{(4−HO)(3,5−Me)PhCH}N(Me)CHを使用することを除いては、上記実施例5のCpTi( OMe)[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒5)の合成方法と同じ方法で下記の化学式19の触媒11を製造した。収率88%。
1H NMR (400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=6.84(s, 4H, Ph-H)、4.13(s, 12H, OMe)、3.33(s, 4H, NCH2Ph)、2.55(s, 4H, NCH2CH2N)、2.21(s, 12H, PhMe)、2.08(s, 30H, C5Me5)、1.21(s, 6H, NMe)。
【0108】
【化43】

【0109】
〔実施例12:触媒12の合成〕
上記実施例6でMeN{CHPh(3,5−i− Pr)(4−OH)}の代わりに[{(4−HO)(3,5−Me)PhCH}N(Me)CHを使用することを除いては、上記実施例6のCpTiCl[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒6)の合成方法と同じ方法で下記の化学式20である[CpTi Cl{(4−O)(3,5−Me)PhCH}N(Me)CH(触媒12)を製造した。収率73%。
1H NMR(400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.15(s, 4H, Ph-H)、3.49(s,4H, NCH2Ph)、2.71(s, 4H, NCH2CH2N)、2.30(s, 12H, PhMe)、2.15(s, 30H, C5Me5)、1.29(s, 6H, NMe)。
【0110】
【化44】

【0111】
〔実施例13:触媒13の合成〕
<[{(4−HO)(3,5−i−Pr)PhCH}N(CHPh)CHの製造>
上記実施例5でメチルアミンの代りにN,N’−ジベンジルエチレンジアミンを使用することを除いては、上記実施例5のMeN{ CHPh(3,5−i− Pr)(4−OH)}の合成方法と同じ方法で配位子である[{(4−HO)(3,5−i−Pr)PhCH}N(CHPh)CHを製造した。収率70%。
1H NMR(400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.33-6.94(m, 14H, Ph-H)、3.47(s,4H,NCH2Ph(i-Pr)2)、3.36(s,4H,NCH2Ph)、3.16(m,4H,CHMe2)、 2.55(s, 4H, NCH2CH2N)、1.22(d, J=7.0Hz, 24H, CHMe2)。
【0112】
<[CpTi(OMe){(4−O)(3,5−i−Pr)PhCH}N(CHPh)CH(触媒13)の製造>
上記実施例5でMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代わりに[{(4−HO)(3,5−i−Pr)PhCH}N(CHPh)CHを使用することを除いては、上記実施例5のCpTi( OMe)[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒5)の合成方法と同じ方法で下記の式21の触媒13を製造した。収率81%。
1H NMR(400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.22-6.87(m, 14H, Ph-H)、4.15(s,12H,OMe)、3.42(s,4H,NCH2Ph(i-Pr)2)、3.29(s,4H, NCH2Ph)、3.19(m,4H,CHMe2)、2.53(s, 4H, NCH2CH2N)、2.05(s, 30H, C5Me5)、1.22(d, J=8.8Hz, 24H, CHMe2)。
【0113】
【化45】

【0114】
〔実施例14:触媒14の合成〕
上記実施例6でMeN{ CHPh(3,5−i− Pr)(4−OH)}の代わりに[{(4−HO)(3,5−i−Pr)PhCH}N(CHPh)CHを使用することを除いては、上記実施例6のCpTi Cl[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒6)の合成方法と同じ方法で下記の化学式22の[CpTi Cl{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCH}N(CHPh)CH(触媒14)を製造した。収率66%。
1H NMR(400.13Mhz, CDCl3, ppm):δ=7.41-7.15(m, 14H, Ph-H)、3.59(s,4H,NCH2Ph(i-Pr)2)、3.46(s,4H,NCH2Ph)、3.28(m,4H,CHMe2)、2.61(s,4H,NCH2CH2N)、2.11(s,30H,C5Me5)、1.27(d, J=8.5Hz, 24H, CHMe2)。
【0115】
【化46】

【0116】
〔実施例15:触媒15の合成〕
<[{(4−HO)(3,5−Me)PhCH}N(CHPh)CHの製造>
上記実施例5で2,6−ジイソプロピルフェノールとメチルアミンの代りに2,6−ジメチルフェノールとN,N’−ジベンジルエチレンジアミンとをそれぞれ使用することを除いては、上記実施例5のMeN{ CHPh(3,5−i− Pr)(4−OH)}の合成方法と同じ方法で配位子である[{(4−HO)(3,5−Me)PhCH}N(CHPh)CHを製造した。収率74%。
1H NMR(400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.23-7.10(m,14H,Ph-H)、3.44(s,4H,NCH2Ph(Me)2)、3.34(s,4H,NCH2Ph)、2.50(s,4H, NCH2CH2N)、2.18(s,12H,PhMe)。
【0117】
<[CpTi( OMe){(4−O)(3,5−Me)PhCH}N(CHPh)CH(触媒15)の製造>
上記実施例5でMeN{CHPh(3,5−i− Pr)(4−OH)}の代わりに[{(4−HO)(3,5−Me)PhCH}N(CHPh)CHを使用することを除いては、上記実施例5のCpTi( OMe)[{(4−O)(3,5−i− Pr)PhCHNMe](触媒5)の合成方法と同じ方法で下記の化学式23の触媒15を製造した。収率80%。
1H NMR(400.13MHz,CDCl3,ppm):δ=7.19-7.01(m,14H,Ph-H)、4.11(s,12H,OMe)、3.40(s,4H,NCH2Ph(Me)2)、3.25(s,4H,NCH2Ph)、2.48(s,4H,NCH2CH2N)、2.18(s,12H,PhMe)、2.06(s,30H,C5Me5)。
【0118】
【化47】

【0119】
〔実施例16:触媒16の合成〕
上記実施例6でMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代わりに[{(4−HO)(3,5−Me)PhCH}N(CHPh)CHを使用することを除いては、上記実施例6のCpTi Cl[{(4−O)(3,5−i− Pr)PhCHNMe](触媒6)の合成方法と同じ方法で下記の化学式24の[CpTi Cl{(4−O)(3,5−Me)PhCH}N(CHPh)CH(触媒16)を製造した。収率61%。
1H NMR(400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.33-7.14(m,14H,Ph-H)、3.52(s,4H,NCH2Ph(Me)2)、3.40(s,4H,NCH2Ph)、2.57(s,4H, NCH2CH2N)、2.23(s,12H,PhMe)、2.12(s,30H,C5Me5)。
【0120】
【化48】

【0121】
〔実施例17:触媒17の合成〕
<MeNCHCHN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の製造>
上記実施例5でメチルアミンの代りにN,N−ジメチルエチレンジアミンを使用することを除いては、上記実施例5のMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の合成方法と同じ方法で配位子である MeNCHCHN{CHPh (3,5−i−Pr)(4−OH)}を製造した。収率77%。
1H NMR (400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.03(s, 4H, Ph-H)、3.49(s, 4H, NCH2Ph)、3.13(m, 4H, CHMe2)、2.52(m, 2H, NCH2CH2NMe2)、2.43(m, 2H, NCH2CH2NMe2)、2.15(s, 6H, NMe2)、1.25(d, J = 6.8Hz, 24H, CHMe2)。13C{1H} NMR (100.62MHz, CDCl3, ppm):δ=148.7(Ph)、133.3(Ph)、131.5(Ph)、123.7(Ph)、58.6(NCH2Ph)、57.7(NCH2CH2NMe2)、51.3(NCH2CH2NMe2)、45.8(NMe2)、27.2(CHMe2)、22.9(CHMe2)。
【0122】
<[CpTi(OMe){(4−O)(3,5−i−Pr)PhCH}]NCHCHNMe(触媒17)の製造>
上記実施例5でMeN{CHPh(3,5−i− Pr)(4−OH)}の代わりに MeNCHCHN{CHPh (3,5−i− Pr)(4−OH)}を使用することを除いては、上記実施例5のCpTi( OMe)[{(4−O)(3,5−i− Pr)PhCHNMe](触媒5)の合成方法と同じ方法で下記の化学式25の触媒17を製造した。収率89%。
1H NMR (400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=6.92(s, 4H, Ph-H)、4.14(s, 12H, OMe)、3.44(s, 4H, NCH2Ph)、3.10(m, 4H, CHMe2)、2.50-2.38(m,4H,NCH2CH2NMe2)、2.16(s,6H,NMe2)、2.05(s,30H, C5Me5)、1.24(d, J=8.4Hz, 24H, CHMe2)。
【0123】
【化49】

【0124】
〔実施例18:触媒18の合成〕
上記実施例6でMeN{CHPh (3,5−i− Pr)(4−OH)}の代わりにMeNCHCHN{CHPh (3,5−i−Pr)(4−OH)}を使用することを除いては、上記実施例6のCpTiCl[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒6)の合成方法と同じ方法で下記の化学式26の[CpTiCl{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCH}]NCHCHNMe(触媒18)を製造した。収率64%。
1H NMR (400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.32(s,4H,Ph-H)、3.54(s,4H,NCH2Ph)、3.27(m,4H,CHMe2)、2.66-2.49(m,4H, NCH2CH2NMe2)、2.17(s,6H,NMe2)、2.11(s, 30H, C5Me5)、1.22(d, J=8.8Hz, 24H, CHMe2)。
【0125】
【化50】

【0126】
〔実施例19:触媒19の合成〕
<MeNCHCHN{CHPh(3,5−Me)2(4−OH)}2の製造>
上記実施例5で2,6−ジイソプロピルフェノール及びメチルアミンの代りに2,6−ジメチルフェノールとN,N−ジメチルエチレンジアミンとをそれぞれ使用することを除いては、上記実施例5のMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の合成方法と同じ方法で配位子であるMeNCHCHN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}を製造した。収率78%。
1H NMR (400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=6.90(s,4H,Ph-H)、3.42(s,4H,NCH2Ph)、2.54(m,2H,NCH2CH2NMe2)、2.42(m,2H, NCH2CH2NMe2)、2.18(s,12H, PhMe)、2.15(s, 6H, NMe2)。13C{1H} NMR (100.62MHz, CDCl3, ppm):δ=151.2(Ph)、130.7(Ph)、129.1(Ph)、122.9(Ph)、57.9(NCH2Ph)、57.4(NCH2CH2NMe2)、50.8(NCH2CH2NMe2)、45.7(NMe2)、16.0(PhMe2)。
【0127】
<[CpTi(OMe){(4−O)(3,5−Me)PhCH}]NCHCHNMe(触媒19)の製造>
上記実施例5で MeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代わりにMeNCHCHN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}を使用することを除いては、上記実施例5のCpTi(OMe)[{(4−O)(3,5−i−Pr)PhCHNMe](触媒5)の合成方法と同じ方法で下記の化学式27の触媒19を製造した。収率82%。
1H NMR(400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=6.88(s,4H,Ph-H)、4.11(s, 12H,OMe)、3.39(s,4H,NCH2Ph)、2.50-2.38(m, 4H, NCH2CH2NMe2)、2.13(s, 12H, PhMe)、2.10(s, 6H, NMe2)、2.04(s, 30H, C5Me5)。
【0128】
【化51】

【0129】
〔実施例20:触媒20の合成〕
上記実施例6でMeN{CHPh(3,5−i−Pr)(4−OH)}の代わりに MeNCHCHN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}を使用することを除いては、上記実施例6のCpTiCl[{(4−O)(3,5−i− Pr)PhCHNMe](触媒6)の合成方法と同じ方法で下記の化学式28の[CpTiCl{(4−O)(3,5−Me)PhCH}]NCHCHNMe(触媒20)を製造した。収率68%。
1H NMR (400.13MHz, CDCl3, ppm):δ=7.15(s,4H,Ph-H)、3.52(s,4H,NCH2Ph)、2.71-2.49(m,4H,NCH2CH2NMe2)、2.34(s,12H, PhMe)、2.26(s,6H,NMe2)、2.12(s,30H,C5Me5)。
【0130】
【化52】

【0131】
〔実施例21:スチレン単独重合体の製造(液相重合)〕
上記実施例1ないし20で合成された多核ハーフメタロセン触媒を利用してそれぞれスチレン単独液相重合を下記のように実施した。
高純度窒素雰囲気の重合反応器に精製されたへプタン70mlを加え、50℃に昇温させた。スチレン30ml、トリイソブチルアルミニウム(1.0M トルエン溶液)0.5ml及びメチルアルミノキサン(2.1M トルエン溶液、Akzo社製)0.44mlを順次に注入した。これを強く撹拌しつつ、前記それぞれのメタロセン触媒が溶けている0.75ml(3.75μmolのTi)のトルエン溶液を加えた。1時間撹拌した後、10重量%濃度の塩酸−エタノール溶液を加えて反応を停止させ、濾過して白色の固体沈殿物を得た。この沈殿物をエタノールで洗浄し、50℃の真空オーブンで一晩中乾燥させて最終的なスチレン重合体を得た。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表1に示した。また、前記それぞれの重合体をメチルエチルケトンで12時間還流させて抽出し、溶けずに残っている重合体が得られた。この重合体を炭素核磁気共鳴分光法で分析した結果、シンジオタクチック構造を有することが確認できた。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表1に示した。
【0132】
〔比較例1及び2〕
上記実施例21で使用した触媒の代りに周知の触媒CpTi(OMe)とCpTiCl(OPh(2,6−i−Pr))とを使用したことを除いては、上記実施例21と同じ方法で実施した。
【0133】
【表1】

【0134】
〔実施例22:スチレン単独重合体の製造(塊相重合)〕
上記で合成された実施例1ないし20の多核ハーフメタロセン触媒のうち幾つかを選択して使用して、下記のような方法でスチレン塊相重合(塊状重合)を実施した。
高純度窒素雰囲気の重合反応器に精製されたスチレン100mlを加え、50℃に昇温させた。次いで、トリイソブチルアルミニウム(1.0M トルエン溶液)5mlとメチルアルミノキサン(2.1M トルエン溶液、Akzo社製)5mlとを順次に注入した。これを強く撹拌しつつ、前記メタロセンが溶けている5ml(50μmolのTi)のトルエン溶液を加えた。1時間撹拌した後、10重量%濃度の塩酸−エタノール溶液を加えて反応を停止させて濾過した後、エタノールで洗浄して50℃の真空オーブンで一晩中乾燥させて最終的なスチレン重合体を得た。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表2に示した。また、前記それぞれの重合体をメチルエチルケトンで12時間還流させて抽出し、溶けずに残っている重合体が得られた。この重合体を炭素核磁気共鳴分光法で分析した結果、シンジオタクチック構造を有することが確認できた。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表2に示した。
【0135】
〔比較例3及び4〕
上記実施例22で使用した触媒の代りに周知の触媒CpTi(OMe)とCpTiCl(OPh(2,6−i−Pr))とを使用したことを除いては、実施例22と同じ方法で重合を実施した。
【0136】
【表2】

【0137】
〔実施例23:スチレン/エチレン共重合体の製造〕
上記で合成された実施例1ないし20のうち偶数番号の多核ハーフメタロセン触媒を使用して、下記のような方法でスチレン/エチレン共重合を実施した。
高純度窒素雰囲気の重合反応器に精製されたスチレン10mlとトルエン20mlとを加え、50℃に昇温させた。次いで、4気圧のエチレンを加えて飽和させ、メチルアルミノキサン(2.1M トルエン溶液、Akzo社製)5mlを順次に注入した。これを強く撹拌しつつ、前記触媒が溶けている0.44ml(3.75μmolのTi)のトルエン溶液を加えた。1時間撹拌した後、10重量%濃度の塩酸−エタノール溶液を加えて反応を停止させて濾過した後、エタノールで洗浄し、乾燥させた後、テトラヒドロフラン(THF)で溶ける部分のみを選んで、50℃の真空オーブンで一晩中乾燥させて最終的なスチレン/エチレン共重合体を得た。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表3に示した。
【0138】
〔比較例5〕
上記実施例23で使用した触媒の代りに周知の触媒CpTiCl(OPh(2,6−i−Pr))を使用したことを除いては、実施例23と同じ方法で重合を実施した。
【0139】
【表3】

【0140】
〔実施例24:スチレン/p−メチルスチレン共重合体の製造〕
上記で合成された実施例1ないし20の多核ハーフメタロセン触媒のうち幾つかを選択して使用して、下記のような方法でスチレン/p−メチルスチレン共重合を実施した。
高純度窒素雰囲気の重合反応器に精製されたスチレン100mlとp−メチルスチレン5mlとを加え、50℃に昇温させた。トリイソブチルアルミニウム(1.0M トルエン溶液)5mlとメチルアルミノキサン(2.1M トルエン溶液、Akzo社製)5mlとを順次に注入した。これを強く撹拌しつつ、前記メタロセンが溶けている5ml(50μmolのTi)のトルエン溶液を加えた。1時間撹拌した後、10重量%濃度の塩酸−エタノール溶液を加えて反応を停止させて濾過した後、エタノールで洗浄して50℃の真空オーブンで一晩中乾燥させて最終的なスチレン/p−メチルスチレン共重合体を得た。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表4に示した。
【0141】
【表4】

【0142】
〔実施例25:スチレン/1,3−ブタジエン共重合体の製造〕
上記で合成された実施例1ないし20のうち偶数番号の多核ハーフメタロセン触媒を使用して、下記のような方法でスチレン/1,3−ブタジエン共重合を実施した。
高純度窒素雰囲気の重合反応器に精製されたスチレン50mlと1,3−ブタジエン50mlとを加えて反応温度を25℃に調節した。次いで、トリイソブチルアルミニウム(1.0M トルエン溶液)5mlとメチルアルミノキサン(2.1M トルエン溶液、Akzo社製)5mlとを順次に注入した。これを強く撹拌しつつ、前記メタロセンが溶けている5ml(50μmolのTi)のトルエン溶液を加えた。2時間撹拌した後、10重量%濃度の塩酸−エタノール溶液を加えて反応を停止させて濾過した後、エタノールで洗浄し、50℃の真空オーブンで一晩中乾燥させて最終的なスチレン/1,3−ブタジエン共重合体を得た。それぞれの触媒に対する重合結果及び重合体物性を下記の表5に示した。
【0143】
【表5】

【0144】
上記表1ないし表5によれば、多核ハーフメタロセン触媒は、アルキルアルミノキサンなどの助触媒と共に高活性の触媒系をなし、製造されたシンジオタクチックスチレン単独重合体、スチレン系共重合体及びオレフィンとの共重合体は、優れた立体規則性及び高い融点を有し、多様な分子量分布を示す。
【0145】
以上、本発明は、記載された具体例を中心に詳細に説明したが、本発明の範囲及び技術的思想の範囲内で多様な変形及び修正が可能であるということは当業者において明白なものであり、このような変形及び修正が添付された特許請求の範囲に属することも当然である。
【産業上の利用可能性】
【0146】
本発明は、ビニル芳香族重合体に関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0147】
【図1】本発明による化学式9及び化学式10のハーフメタロセン化合物触媒の配位子である[{(4−HO)(3,5−i−Pr)PhCH}N(Me)CHのX線回折計によって得られたX線単結晶構造である。
【図2】本発明による化学式27及び化学式28のハーフメタロセン化合物触媒の配位子であるMeNCHCHN{CHPh(3,5−Me)(4−OH)}のX線回折計によって得られたX線単結晶構造である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記化学式1、2または3で表される多核ハーフメタロセン化合物。
【化1】

【化2】

【化3】

〔前記式で、
、M及びMは、それぞれ独立に周期律表上の3〜10族の遷移元素であり、
、L及びLは、それぞれ独立に下記化学式4、5、6、7または8で表されるシクロアルカンジエニル配位子であり、
【化4】

【化5】

【化6】

【化7】

【化8】

前記式で、R、R、R、R、R、R、R、R、R、R10、R11、R12及びR13は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基で、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、m及びnは、1以上の整数であり、
、X、X、X、X及びXは、σ−配位子の官能基であって、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、ヒドロキシ基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、アルキルシリル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、チオアルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミド基、アルコキシアルコール基、アルコールアミン基、カルボキシル基、スルホニル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アリールシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールアルコキシ基、チオアリールオキシ基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリールアミド基、アリールアルキルアミド基、アリールオキソアルコール基、アルコールアリールアミン基、またはアリールアミノアリールオキシ基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、
、A及びAは、σ−配位子の官能基であって、それぞれ独立に、酸素、硫黄、カルボキシル基、スルホニル基、N−R14そしてP−R15であり、
、B、B、B及びBは、それぞれ独立に、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、ジアルキルエーテル基、ジアルキルチオエーテル基、アルキルシロキシアルキル基、アルキルアミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、
、D、D、D、D及びDは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)であり、
及びQは、それぞれ独立に、窒素、リン、C−R16、Si−R17またはGe−R18であり、
14、R15、R16、R17及びR18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、アルキル基、炭素数3ないし20のシクロアルキル基、炭素数2ないし20のアルケニル基、アルキルシリル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アルキルシロキシ基、アミノ基、アルコキシアルキル基、チオアルコキシアルキル基、アルキルシロキシアルキル基、アミノアルキル基、アルキルホスフィノアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アリールシリル基、アリールアルキルシリル基、ハロアリール基、アリールオキシ基、アリールオキソアルキル基、チオアリールオキソアルキル基、アリールオキソアリール基、アリールシロキシ基、アリールアルキルシロキシ基、アリルシロキソアルキル基、アリールシロキソアリール基、アリールアミノ基、アリールアミノアルキル基、アリールアミノアリール基またはアリールホスフィノアルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)である。〕
【請求項2】
前記メタロセン化合物が下記化学式9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27または28であることを特徴とする請求項1に記載の多核ハーフメタロセン化合物。
【化9】

【化10】

【化11】

【化12】

【化13】

【化14】

【化15】

【化16】

【化17】

【化18】

【化19】

【化20】

【化21】

【化22】

【化23】

【化24】

【化25】

【化26】

【化27】

【化28】

【請求項3】
前記請求項1の多核ハーフメタロセン化合物の主触媒と、
下記化学式29の反復単位を有するアルキルアルミノキサンと、
下記化学式30のアルキルアルミニウム及び弱配位ルイス酸からなる群から選択された1種以上の助触媒とを含む触媒システム下で、スチレン単量体またはスチレン系単量体を単独重合または共重合するか、またはオレフィン系単量体と共重合することを特徴とするスチレン系重合体の製造方法。
【化29】

【化30】

(前記式で、R19は、水素原子、非置換または置換アルキル基、炭素数3ないし20の非置換または置換シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基であり;R20、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン基、非置換または置換アルキル基、炭素数3ないし20の非置換または置換シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基であるが、前記R20、R21、及びR22のうち少なくとも何れか一つは、アルキル基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし20の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、アリール基は、炭素数6ないし40の芳香族またはヘテロ芳香族基を表す。)を含み;nは、1ないし100の整数である。)
【請求項4】
前記多核ハーフメタロセン化合物は、10−8ないし1.0Mの中心金属を含むことを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項5】
前記アルキルアルミノキサンと前記多核ハーフメタロセン化合物との当量比が1:1ないし10:1であることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項6】
前記アルキルアルミニウムと前記多核ハーフメタロセン化合物との当量比が1:1ないし10:1であることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項7】
前記弱配位ルイス酸と前記多核ハーフメタロセン化合物との当量比が0.1:1ないし50:1であることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項8】
前記重合が−80ないし200℃の重合温度で実施されることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項9】
前記重合がスチレン単独重合である場合、0.01ないし20気圧のスチレン圧下で実施されることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項10】
前記重合がコモノマーの圧力を含んで1ないし1000気圧で実施されることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項11】
前記スチレン系単量体は、スチレンベンゼン環にハロゲン基、アルキル基、アルコキシ基、エステル基、チオアルコキシ基、シリル基、スズ基、アミン基、ホスフィン基、ハロゲン化アルキル基、炭素数2ないし20のビニル基、アリール基、ビニルアリール基、アルキルアリール基及びアリールアルキル基からなる群から選択される一つ以上の置換基(ここで、アルキル基は、炭素数1ないし10の直鎖型または分岐型炭化水素基であり、前記アリール基は、炭素数4ないし60の芳香族またはヘテロ芳香族基である。)を有することを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項12】
前記オレフィン系単量体は、炭素数2ないし20のシクロオレフィン、炭素数3ないし20のシクロジオレフィン及び炭素数4ないし20のジオレフィンからなる群から選択されることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項13】
前記重合体がスチレン単独重合体、スチレン誘導体単独重合体、スチレン及びスチレン誘導体の共重合体、スチレン及びオレフィンの共重合体またはスチレン誘導体及びオレフィンの共重合体であることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項14】
前記重合は、スラリ相重合、液相重合、気相重合または塊状相重合によって実施されることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項15】
前記重合が反応器に溶媒、スチレン系モノマー、助触媒及び前記多核ハーフメタロセン化合物の順序に注入して実施されることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項16】
前記化学式29のアルキルアルミノキサン、前記化学式30のアルキルアルミニウム及び弱配位ルイス酸からなる群から選択された助触媒で主触媒をあらかじめ活性化させ、前記主触媒を単量体が含まれた反応器に注入させて反応させることを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項17】
前記重合過程が、i)スチレン系単量体にアルキルアルミニウムを加える段階と、
ii)主触媒のメタロセン化合物を前記助触媒と接触させて活性化させる段階と、
iii)前記活性化されたii)の触媒を、前記i)のスチレン系単量体及びアルキルアルミニウムが充填された反応器に注入して重合反応を実施する段階と、
を含むことを特徴とする請求項3に記載のスチレン系重合体の製造方法。
【請求項18】
前記主触媒の活性化反応が0ないし150℃で0.1分ないし240分間進められることを特徴とする請求項17に記載のスチレン系重合体の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2007−119435(P2007−119435A)
【公開日】平成19年5月17日(2007.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−317535(P2005−317535)
【出願日】平成17年10月31日(2005.10.31)
【出願人】(500239823)エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Fターム(参考)】