[发明专利]茂金属化合物、包含该茂金属化合物的催化剂组合物和使用该催化剂组合物制备的烯烃聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型茂金属化合物，一种包含该茂金属化合物的催化剂组合物，以及一种使用该催化剂组合物制备的烯烃聚合物。

本申请要求分别于2009年7月31日和2010年7月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2009-0070574和10-2010-0072934的优先权和权益，这两个专利申请的全部内容通过引用并入本说明书。

背景技术

Dow Co.已经在二十世纪九十年代早期提出了[Me₂Si(Me₄C₅)NtBu]TiCl₂(限定几何构型催化剂，下文简称‘CGC’)(美国专利No.5,064,802)，在乙烯和α-烯烃的共聚反应中CGC优于先前已知的茂金属催化剂的方面可以大体上总结成如下两点：(1)即使在高聚合温度下仍显示出高活性且形成高分子量的聚合物。(2)例如1-己烯和1-辛烯等具有大的空间位阻的α-烯烃的共聚能力也很优异。由于CGC在聚合反应中的各种性能逐渐已知，在学术界和工业界为合成CGC衍生物以用作聚合催化剂已经付出了很多努力。

具有一个或两个环戊二烯基作为配位体的第4族过渡金属化合物可以通过用甲基铝氧烷或硼化合物活化而用作烯烃聚合反应的催化剂。这样的催化剂显示出了传统齐格勒-那塔(Zeigler-Natta)催化剂不能实现的独特性能。

即，通过使用上述催化剂制得的聚合物具有窄的分子量分布和对例如α-烯烃或环烯烃等第二单体更好的反应性，并且在该聚合物中第二单体的分布均匀。此外，通过改变茂金属催化剂中的环戊二烯基配位体的取代基，可以控制α-烯烃聚合中聚合物的立体选择性，且当乙烯和其它烯烃共聚时，可以容易地控制共聚合度、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-那塔催化剂更昂贵，对于茂金属催化剂的经济价值而言必须要有好的活性。如果茂金属催化剂对于第二单体具有良好的反应性，则存在通过仅使用少量第二单体即可以制得含有大量第二单体的聚合物的优点。

作为众多研究者研究各种催化剂的结果，证明桥连催化剂通常对第二单体具有良好的反应性。根据桥的类型可以将至今研发的桥连催化剂分成三种类型。第一种类型是通过亲电子试剂(例如卤代烷)与茚或芴的反应，两个环戊二烯基配位体以亚烷基桥相连接的催化剂；第二种类型是配位体以-SiR2-相连接的硅桥连催化剂；以及第三种类型是由富烯与茚或芴反应而制得的亚甲基桥连催化剂。

然而，在上述尝试中仅有非常少数的几种催化剂实际应用于商业化工厂中，因此仍然需要制备能够显示出更加改善的聚合性能的催化剂。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种具有优异的共聚合能力且可以形成高分子量烯烃聚合物的茂金属化合物，一种包含该茂金属化合物的催化剂组合物和一种使用该催化剂组合物制备烯烃聚合物的方法。

本发明提供了一种由如下化学式1表示的茂金属化合物：

[化学式1]

其中，R1～R17彼此相同或不同，且独立是氢、卤素、C₁～C₂₀烷基、C₂～C₂₀链烯基、C₆～C₂₀芳基、C₇～C₂₀烷基芳基或C₇～C₂₀芳基烷基，

L是C₁～C₁₀直链或支链亚烷基，

D是-O-、-S-、-N(R)-或-Si(R)(R′)-，其中R和R′彼此相同或不同，且独立地是氢、卤素、C₁～C₂₀烷基、C₂～C₂₀链烯基或C₆～C₂₀芳基，