[发明专利]茂金属化合物、包含其的催化剂组合物及使用其制备烯烃聚合物的方法

说明书

本发明涉及新的茂金属化合物、包含其的催化剂组合物，以及通过所述催化剂组合物来生产烯烃聚合物的方法。根据本发明的茂金属化合物和包含其的催化剂组合物可以在生产烯烃聚合物时使用，其具有极好的聚合性并且可以产生超高分子量的烯烃聚合物。特别地，当使用根据本发明的茂金属化合物时，其即使负载在载体中时也显示高水平的聚合活性，即使在氢的存在下也由于其对氢的低反应性而保持高活性状态，并且可以产生具有超高分子量的烯烃聚合物。

发明背景

技术领域

本发明涉及新的茂金属化合物、包含其的催化剂组合物，以及通过使用其来制备烯烃聚合物的方法。本申请要求于2013年8月1日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2013-0091624的优先权及权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

[Me₂Si(Me₄C₅)NtBu]TiCl₂(限制几何构型催化剂，下文简称CGC)在20世纪90年代初由Dow Co.提出(美国专利第5,064,802号)，并且相对于先前已知的茂金属催化剂，CGC在乙烯和α-烯烃的共聚反应中的优异方面可以大致归纳为以下两点：(1)即使在高聚合温度下也显示出高活性，并且形成高分子量的聚合物；(2)空间位阻大的α-烯烃(例如1-己烯和1-辛烯)的共聚能力也非常优异。此外，随着CGC聚合反应中的各种特征变得逐渐已知，在学术界和工业界中，进行了多种努力来合成其衍生物从而将所述衍生物用作聚合催化剂。

具有一个或两个环戊二烯基作为配体的第4族过渡金属化合物可通过用甲基铝氧烷或硼化合物将其活化，用作烯烃聚合的催化剂。这种催化剂显示出传统的齐格勒-纳塔催化剂无法实现的独特特征。

即，通过使用这种催化剂得到的聚合物具有窄的分子量分布和对第二单体(例如α-烯烃或环烯烃)更好的反应性，并且在聚合物中第二单体分布均匀。此外，通过改变茂金属催化剂中环戊二烯基配体的取代基，可以控制α-烯烃聚合中聚合物的立体选择性，并且可以容易地控制乙烯和其他烯烃的共聚中的共聚程度、分子量和第二单体的分布。

同时，由于茂金属催化剂比齐格勒-纳塔催化剂更加昂贵，因而为了其经济价值，茂金属催化剂必须具有良好的活性。如果其对第二单体具有良好的反应性，则存在这样的优势：可以仅使用少量的第二单体来获得包含高的第二单体含量的聚合物。

作为许多研究人员研究过多种催化剂的结果，证实了通常桥接催化剂对第二单体具有良好的反应性。迄今为止开发的桥接催化剂根据桥的类型可以分为三种类型。第一种类型是其中两个环戊二烯基配体通过亲电子试剂(如烷基卤和茚或芴)的反应用亚烷基双桥连接的催化剂；第二种类型是其中所述配体与-SiR₂连接的的硅桥接催化剂；第三种类型是由富烯与茚或芴的反应得到的亚甲基桥接的催化剂。

然而，在上述尝试之中，极少的催化剂已被实际应用于商业化工厂中，因此，仍然需要制备显示出更加改善的聚合性能的催化剂。

发明内容

需要解决的技术问题

为了解决现有技术的问题，本发明的一个方面是提供茂金属化合物、包含其的催化剂组合物、通过使用其来制备烯烃聚合物的方法以及通过使用其制备的烯烃聚合物，所述茂金属化合物具有优异的活性并且可以形成具有高分子量的烯烃聚合物。

特别地，本发明的一个方面是提供茂金属化合物、包含其的催化剂组合物、通过使用其来制备烯烃聚合物的方法以及通过使用其制备的烯烃聚合物，所述茂金属化合物即使在当其被负载在载体上时也显示出高的聚合活性，并且即使在氢的存在下也由于其低的氢反应性而保持高的活性，并且可以制备超高分子量的烯烃聚合物。

解决问题的手段

本发明提供了由以下化学式1表示的茂金属化合物：

[化学式1]