Сополимер, каучуковая композиция, сшитая каучуковая композиция и покрышка

Сополимер, каучуковая композиция, сшитая каучуковая композиция и покрышка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретения относится к сополимеру сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина, каучуковой композиции, сшитой каучуковой композиции и покрышке, а говоря более конкретно, к блок-сополимеру, образованному из сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина, который должен быть использован для изготовления каучука, характеризующегося высоким модулем упругости и превосходными низким разогревом при деформировании, сопротивлением распространению трещины и озоностойкостью; каучуковой композиции, содержащей блок-сополимер; сшитой каучуковой композиции, полученной в результате сшивания данной каучуковой композиции; и покрышке, изготовленной при использовании данной каучуковой композиции или данной сшитой каучуковой композиции.

Уровень техники

По меньшей мере два различных мономера могут быть заполимеризованы в одной и той же полимеризационной системе для получения сополимера, содержащего данные различные мономерные звенья, скомпонованные в виде повторяющихся звеньев в одной полимерной цепи, и таким образом полученный сополимер при классификации можно отнести к категориям статистического сополимера, чередующегося сополимера, блок-сополимера или привитого сополимера в зависимости от расположения мономерных звеньев. Однако отсутствуют какие-либо сообщения о расположении мономерных звеньев при реакции полимеризации сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина.

Например, в публикации JP 2000-154210 А (источнике патентной литературы 1) описывается катализатор полимеризации сопряженного диена, при этом катализатор содержит соединение переходного металла из группы IV, которое включает циклопентадиеновую кольцевую структуру, где в качестве примера мономера, сополимеризуемого с сопряженным диеном, приводится α-олефин, такой как этилен. Однако к расположению мономерных звеньев в сополимере не обращаются. Кроме того, в публикации JP 2006-249442 А (источнике патентной литературы 2) описывается сополимер α-олефина и сопряженного диенового соединения, но к расположению мономерных звеньев в сополимере не обращаются. Кроме того, в публикации JP 2006-503141 А (источнике патентной литературы 3) описывается этилен/бутадиеновый сополимер, синтезированный при использовании каталитической системы, состоящей из специфического металлоорганического комплекса, но описывается просто то, что в сополимер бутадиен в качестве мономера вставляется в форме транс-1,2-циклогексана без какого-либо обращения к расположению мономерных звеньев в сополимере, и никакого обращения не делается к каучуку, изготовленному при использовании блок-сополимера, в котором определяют уровень содержания цис-связей или уровень содержания винильных связей (уровень содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов)) для получения высокого модуля упругости и превосходных свойств низкого разогрева при деформировании, сопротивления распространению трещины и озоностойкости.

В дополнение к этому, в публикации JP 11-228743 А (источнике патентной литературы 4) описывается ненасыщенная эластомерная композиция, образованная из сополимера на основе ненасыщенного олефина и каучука, но описывается просто то, что мономерные звенья в сополимере расположены случайным образом, и не делается никаких ссылок на блок-сополимер, в котором определяют уровень содержания цис-связей или уровень содержания винильных связей (уровень содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов)) для получения возможности изготовления каучука, который характеризуется высоким модулем упругости, превосходным низким разогревом при деформировании, превосходным сопротивлением распространению трещины и превосходной озоностойкостью.

Кроме того, в публикации JP 2000-86857 А (источнике патентной литературы 5) описывается бутадиеновый сополимер, характеризующийся: уровнем содержания винила (уровнем содержания винильных связей, уровнем содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов)) 6%; уровнем содержания цис-связей 92% и уровнем содержания этилена 3% или 9%. Однако в публикации JP 2000-86857 А (источнике патентной литературы 5) не описывается и не предлагается блок-сополимер, в котором определяют уровень содержания цис-связей или уровень содержания винильных связей (уровень содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов)) для получения возможности изготовления каучука, который характеризуется высоким модулем упругости, превосходным низким разогревом при деформировании, превосходным сопротивлением распространению трещины и превосходной озоностойкостью.

Перечень цитирования

Патентная литература

Источник патентной литературы 1: JP 2000-154210 А. Источник патентной литературы 2: JP 2006-249442 А. Источник патентной литературы 3: JP 2006-503141 А. Источник патентной литературы 4: JP 11-228743 А. Источник патентной литературы 5: JP 2000-86857 А.

Краткое раскрытие изобретения

Техническая проблема

С учетом вышеизложенного одна цель настоящего изобретения заключается в предложении: блок-сополимера, образованного из сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина, который должен быть использован для изготовления каучука, характеризующегося высоким модулем упругости и превосходными низким разогревом при деформировании, сопротивлением распространению трещины и озоностойкостью; каучуковой композиции, содержащей данный блок-сополимер; сшитой каучуковой композиции, полученной в результате сшивания данной каучуковой композиции; и покрышки, изготовленной при использовании данной каучуковой композиции или данной сшитой каучуковой композиции.

Решение проблемы

В результате проведения интенсивного исследования в связи с решением вышеупомянутых проблем изобретатели настоящего изобретения обнаружили нижеследующее и сделали настоящее изобретение. То есть сополимер сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина может быть получен в виде блок-сополимера (в том числе многоблочного сополимера, ниже в настоящем документе будет соблюдаться то же самое) в результате полимеризации сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина в присутствии специфического катализатора или в результате введения в полимеризационную систему сопряженного диенового соединения в присутствии несопряженного олефина для полимеризации сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина.

То есть сополимером, соответствующим настоящему изобретению, является сополимер сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина, в котором сополимером является блок-сополимер, а уровень содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов) в звене сопряженного диенового соединения (уровень содержания звена 1,2-аддукта (в том числе звена 3,4-аддукта) сопряженного диенового соединения в звене, полученном из сопряженного диенового соединения) составляет 5% и менее; или уровень содержания цис-1,4-звеньев в звене сопряженного диенового соединения (звене, производном от сопряженного диенового соединения) является большим чем 92%.

В соответствии с настоящим изобретением блок-сополимер относится к сополимеру, образованному из блочной последовательности мономерных звеньев сопряженного диенового соединения и блочной последовательности мономерных звеньев несопряженного олефина.

В еще одном предпочтительном примере сополимера настоящего изобретения несопряженный олефин (звено, полученное из несопряженного олефина) составляет от более чем 0% (мол.) до 100% (мол.). В данном случае несопряженный олефин (звено, полученное из несопряженного олефина) предпочтительно составляет от более чем 0% (мол.) до 50% (мол.).

В еще одном предпочтительном примере сополимера, соответствующего настоящему изобретению, уровень содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов) в звене сопряженного диенового соединения составляет 5% и менее; или уровень содержания цис-1,4-звеньев в звене сопряженного диенового соединения является большим чем 92%.

В еще одном предпочтительном примере блок-сополимера, соответствующего настоящему изобретению, сополимер с монотонным изменением состава по цепи включает любую одну из структур (A-B)_x, A-(B-A)_x и B-(A-B)_x (где A представляет собой блочную последовательность, содержащую мономерные звенья несопряженного олефина, В является одним представителем, выбираемым из блочной последовательности, содержащей мономерные звенья сопряженного диенового соединения, и блочной последовательности, содержащей мономерные звенья несопряженного олефина, а x представляет собой целое число, составляющее по меньшей мере 1). В данном случае блок-сополимер, включающий множество структур (A-B) или (B-A), называется многоблочным сополимером.

Сополимер, соответствующий настоящему изобретению, предпочтительно имеет полистирольную эквивалентную средневесовую молекулярную массу в диапазоне от 10000 до 10000000.

Сополимер, соответствующий настоящему изобретению, предпочтительно характеризуется молекулярно-массовым распределением (Mw/Mn), составляющим 10 и менее.

В одном предпочтительном примере сополимера, соответствующего настоящему изобретению, несопряженным олефином является ациклический олефин.

В еще одном предпочтительном примере сополимера настоящего изобретения несопряженный олефин содержит от 2 до 10 атомов углерода.

В сополимере, соответствующем настоящему изобретению, несопряженный олефин предпочтительно является, по меньшей мере, тем, который выбирают из группы, состоящей из этилена, пропилена и 1-бутена, и более предпочтительно несопряженный олефин представляет собой этилен.

В еще одном предпочтительном примере сополимера, соответствующего настоящему изобретению, сопряженное диеновое соединение является, по меньшей мере, тем, которое выбирают из группы, состоящей из 1,3-бутадиена и изопрена.

Каучуковая композиция, соответствующая настоящему изобретению, содержит сополимер настоящего изобретения.

Каучуковая композиция, соответствующая настоящему изобретению, предпочтительно содержит сополимер в каучуковом компоненте.

Каучуковая композиция, соответствующая настоящему изобретению, предпочтительно содержит, в расчете на 100 массовых частей каучукового компонента, армирующий наполнитель в количестве в диапазоне от 5 массовых частей до 200 массовых частей и сшиватель в количестве в диапазоне от 0,1 массовой части до 20 массовых частей.

Сшитую каучуковую композицию, соответствующую настоящему изобретению, получают в результате сшивания каучуковой композиции настоящего изобретения.

Покрышку, соответствующую настоящему изобретению, изготавливают при использовании каучуковой композиции настоящего изобретения или сшитой каучуковой композиции настоящего изобретения.

Достигаемый по изобретению результат

Настоящее изобретение способно обеспечить получение: блок-сополимера, образованного из сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина, который используют для изготовления каучука, характеризующегося высоким модулем упругости и превосходными низким разогревом при деформировании, сопротивлением распространению трещины и озоностойкостью; каучуковой композиции, содержащей блок-сополимер; сшитой каучуковой композиции, полученной в результате сшивания данной каучуковой композиции; и покрышки, изготовленной при использовании данной каучуковой композиции или данной сшитой каучуковой композиции.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет дополнительно описываться ниже при обращении к прилагаемым чертежам, где

фиг.1 представляет собой вид спектра ¹³C-ЯМР для сополимера А;

фиг.2 демонстрирует кривую ДСК для сополимера А;

фиг.3 демонстрирует кривую ДСК для сополимера С;

фиг.4 демонстрирует кривую ДСК для сополимера Е.

Описание вариантов осуществления

Сополимер

Ниже в настоящем документе настоящее изобретение будет описываться подробно. Настоящее изобретение предлагает сополимер сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина, у которого: сополимером является блок-сополимер, а уровень содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов) в звене сопряженного диенового соединения (уровень содержания звена 1,2-аддукта (в том числе звена 3,4-аддукта) сопряженного диенового соединения в звене, полученном из сопряженного диенового соединения) составляет 5% и менее; или уровень содержания цис-1,4-звеньев в звене сопряженного диенового соединения (звене, полученном из сопряженного диенового соединения) является большим чем 92%.

Каждый показатель, выбираемый из уровня содержания звена 1,2-аддукта (в том числе звена 3,4-аддукта) и уровня содержания цис-1,4-связей, соответствует количеству в звене, полученном из сопряженного диенового соединения, а не доле по отношению к совокупному сополимеру.

Сополимер настоящего изобретения, который включает блочную последовательность мономерных звеньев несопряженного олефина, демонстрирует статическую степень кристалличности и, таким образом, обладает превосходными механическими свойствами, такими как предел прочности при разрыве. Кроме того, сополимер настоящего изобретения включает блочную последовательность, содержащую мономерные звенья сопряженного диенового соединения, которая позволяет сополимеру вести себя как эластомер. Кроме того, у сополимера настоящего изобретения уровень содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-адуктов) сопряженного диенового соединения (уровень содержания звеньев 1,2-аддуктов (в том числе звеньев 3,4-аддуктов) сопряженного диенового соединения в звене, полученном из сопряженного диенового соединения) предпочтительно составляет 5% и менее. В случае уровня содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов) в звене сопряженного диенового соединения, составляющего 5% и менее, сополимер настоящего изобретения может быть, кроме того, улучшен по озоностойкости и усталостной прочности. Кроме того, в случае уровня содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов) в звене сопряженного диенового соединения, составляющего 2,5% и менее, сополимер настоящего изобретения может быть, кроме того, улучшен по озоностойкости и усталостной прочности. Уровень содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов) в звене сопряженного диенового соединения, кроме того, более предпочтительно составляет 2,0% и менее.

В данном случае сополимером является сополимер сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина, который является блок-сополимером, у которого уровень содержания 1,2-аддуктов (в том числе 3,4-аддуктов) в звене сопряженного диенового соединения составляет 5% и менее (уровень содержания винильных связей составляет 5% (мол.) и менее), в то время как уровень содержания цис-1,4-связей в сопряженном диеновом звене (звене, полученном из сопряженного диенового соединения) является большим чем 92%, так что на высоких уровнях могут быть достигнуты все параметры, выбираемые из высокого модуля упругости, низких разогрева при деформировании и сопротивления распространению трещины.

В данном случае уровень содержания звеньев 1,2-аддуктов (в том числе звеньев 3,4-аддуктов) в звене сопряженного диенового соединения (уровень содержания звеньев 1,2-аддуктов (в том числе звеньев 3,4-аддуктов) сопряженного диенового соединения в звене, полученном из сопряженного диенового соединения) равен уровню содержания 1,2-винильных связей для сопряженного диенового соединения в виде бутадиена.

Блок-сополимер, получаемый в соответствии с настоящим изобретением, идентифицируют в основном при использовании дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР). В данном случае дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) представляет собой метод измерения, соответствующий документу JIS K 7121-1987. Говоря конкретно, если в методе ДСК наблюдается температура стеклования, полученная от блочной последовательности мономерных звеньев сопряженного диенового соединения, температура кристаллизации, полученная от блочной последовательности, и температура кристаллизации, полученная от блочной последовательности, содержащей мономерные звенья несопряженного олефина, это значит, что сополимер включает блочную последовательность, содержащую мономерные звенья сопряженного диенового соединения, и блочную последовательность, содержащую мономерные звенья несопряженного олефина, образованные в нем.

В сополимере настоящего изобретения уровень содержания цис-1,4-связей в звене сопряженного диенового соединения (звене, полученном из сопряженного диенового соединения) предпочтительно является большим чем 92%, кроме того, более предпочтительно составляющим 95% и, кроме того, еще более предпочтительно 97% и более. В случае уровня содержания цис-1,4-связей в звене сопряженного диенового соединения (звене, полученном из сопряженного диенового соединения), составляющего более чем 92%, блочная последовательность, содержащая мономерные звенья сопряженного диенового соединения, будет демонстрировать высокую деформационно-индуцированную степень кристалличности, и, таким образом, сополимер настоящего изобретения может быть, кроме того, улучшен по озоностойкости и усталостной прочности.

Сополимеру настоящего изобретения не свойственна проблема в связи с уменьшением молекулярной массы, и на его средневесовую молекулярную массу (Mw) каких-либо конкретных ограничений не накладывают. Однако, с учетом применения его в полимерных материалах, полистирольная эквивалентная средневесовая молекулярная масса (Mw) сополимера находится в диапазоне предпочтительно от 10000 до 10000000, более предпочтительно от 10000 до 1000000, а, кроме того, более предпочтительно от 50000 до 600000. Кроме того, молекулярно-массовое распределение (Mw/Mn), полученное в виде соотношения между средневесовой молекулярной массой (Mw) и среднечисленной молекулярной массой (Mn), составляет предпочтительно 10 и менее, а более предпочтительно 5 и менее. В данном случае средняя молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение могут быть определены по методу гельпроникающей хроматографии (ГПХ) при использовании полистирола в качестве стандартного эталонного материала.

В соответствии с сополимером настоящего изобретения уровень содержания несопряженного олефина (звена, полученного из несопряженного олефина) предпочтительно находится в диапазоне от более чем 0% (мол.) до менее чем 100% (мол.). В случае уровня содержания несопряженного олефина (звена, полученного из несопряженного олефина), попадающего в пределы указанного выше диапазона, сополимер может быть надежно улучшен по механическим свойствам, таким как разрушающее напряжение. Кроме того, с точки зрения улучшения механических свойств, таких как разрушающее напряжение, которые не приводят к возникновению фазового разделения в сополимере, уровень содержания несопряженного олефина (звена, полученного из несопряженного олефина), кроме того, предпочтительно находится в диапазоне от более чем 0% (мол.) до 50% (мол.).

С другой стороны, в соответствии с сополимером настоящего изобретения уровень содержания сопряженного диенового соединения (звена, полученного из сопряженного диенового соединения) находится в диапазоне предпочтительно от более чем 0% (мол.) до менее чем 100% (мол.), а кроме того, более предпочтительно от 50% (мол.) и более до менее чем 100% (мол.). При попадании уровня содержания сопряженного диенового соединения (звена, полученного из сопряженного диенового соединения) в пределы указанных выше диапазонов для сополимера настоящего изобретения возможно однородное поведение как эластомера.

В соответствии с сополимером настоящего изобретения примеры структуры блок-сополимера включают (A-B)_x, A-(B-A)_x и B-(A-B)_x. В данном случае A представляет собой статистическое звено, содержащее мономерные звенья несопряженного олефина; В представляет собой блочную последовательность, содержащую мономерные звенья сопряженного диенового соединения; а x представляет собой целое число, составляющее по меньшей мере 1, а предпочтительно целое число в диапазоне от 1 до 5. В данном случае отсутствует потребность в четком определении границ между блочными фрагментами, и между блочной последовательностью, представляемой символом A, и блочной последовательностью, представляемой символом B, может быть получена, например, так называемая структура с монотонным изменением состава по цепи, а именно звено, образованное из смеси из сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина. Кроме того, в случае включения в сополимер множества одних и тех же блочных фрагментов, типы и композиции мономеров, образующих блочные фрагменты, необязательно должны быть однородными.

Сопряженное диеновое соединение, используемое в качестве мономера, предпочтительно содержит от 4 до 12 атомов углерода. Конкретные примеры таких сопряженных диеновых соединений включают: 1,3-бутадиен; изопрен; 1,3-пентадиен; и 2,3-диметилбутадиен, при этом предпочтительными являются 1,3-бутадиен и изопрен. Данные сопряженные диеновые соединения могут быть использованы индивидуально или в комбинации из двух и более представителей.

Для получения сополимера настоящего изобретения по тому же самому механизму может быть использован любой из вышеупомянутых конкретных примеров сопряженных диеновых соединений.

Между тем, несопряженным олефином, используемым в качестве мономера, является несопряженный олефин, отличный от сопряженного диенового соединения, а предпочтительно ациклический олефин. Несопряженный олефин предпочтительно содержит от 2 до 10 атомов углерода. Поэтому предпочтительные примеры вышеупомянутого несопряженного олефина включают α-олефины, такие как: этилен; пропилен; 1-бутен; 1-пентен; 1-гексен; 1-гептен; и 1-октен. В их числе более предпочтительными являются этилен, пропилен, 1-бутен, а в особенности предпочтительным является этилен. Данные несопряженные олефиновые соединения могут быть использованы индивидуально или в комбинации из двух и более представителей. В данном случае олефин относится к ненасыщенному алифатическому углеводороду, который представляет собой соединение, содержащее по меньшей мере одну двойную ковалентную связь углерод-углерод.

Далее будет подробно описываться способ изготовления сополимера, соответствующего настоящему изобретению. Однако способ изготовления, описанный ниже подробно, представляет собой просто пример.

В соответствии с первым способом изготовления сополимера настоящего изобретения сопряженное диеновое соединение и несопряженный олефин полимеризуют в присутствии проиллюстрированной ниже композиции катализатора полимеризации. В качестве способа полимеризации может быть использован произвольный способ, в том числе, например, растворная полимеризация, суспензионная полимеризация, жидкофазная полимеризация в массе, эмульсионная полимеризация, парофазная полимеризация и твердотельная полимеризация. В случае использования растворителя для полимеризации может быть использован любой растворитель, который является неактивным при полимеризации, в том числе, например, толуол, гексан, циклогексан и их смесь.

Первая композиция катализатора полимеризации

Один пример вышеупомянутой композиции катализатора полимеризации включает композицию катализатора полимеризации (ниже в настоящем документе также называемую первой композицией катализатора полимеризации), содержащую по меньшей мере один комплекс, выбираемый из группы, состоящей из: металлоценового комплекса, представленного следующей далее общей формулой (I); металлоценового комплекса, представленного следующей далее общей формулой (II); и полуметаллоценового катионного комплекса, представленного следующей далее общей формулой (III):

Формула 1

В формуле (I) М представляет собой лантаноидный элемент, скандий или иттрий; каждый из Cp^R независимо представляет собой незамещенную или замещенную инденильную группу; каждый из R^a-R^f независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 3 атомов углерода; L представляет собой нейтральное основание Льюиса; и w представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 3;

Формула 2

В формуле (II) М представляет собой лантаноидный элемент, скандий или иттрий; каждый из Cp^R независимо представляет собой незамещенную или замещенную инденильную группу; X' представляет собой атом водорода, атом галогена, алкоксигруппу, тиолатную группу, амидную группу, силильную группу или углеводородную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода; L представляет собой нейтральное основание Льюиса; и w представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 3; и

Формула 3

В формуле (III) М представляет собой лантаноидный элемент, скандий или иттрий; каждый из Cp^R независимо представляет собой незамещенную или замещенную циклопентадиенильную, инденильную, флуоренильную группу; X представляет собой атом водорода, атом галогена, алкоксигруппу, тиолатную группу, амидную группу, силильную группу или углеводородную группу, содержащую от 1 до 20 атомов углерода; L представляет собой нейтральное основание Льюиса; w представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 3; а [B]^- представляет собой некоординирующийся анион. Первая композиция катализатора полимеризации может, кроме того, содержать еще один компонент, такой как сокатализатор, который содержится в обычной композиции катализатора полимеризации, содержащей металлоценовый комплекс. В данном случае металлоценовый комплекс представляет собой комплексное соединение, имеющее одну или несколько циклопентадиенильных групп или производных циклопентадиенильных групп, связанных с центральным металлом. В частности, металлоценовый комплекс может быть назван полуметаллоценовым комплексом в случае, когда количество циклопентадиенильных групп или их производных, связанных с центральным металлом, равно единице. В полимеризационной системе концентрация комплекса, содержащегося в первой композиции катализатора полимеризации, предпочтительно определяется как попадающая в пределы диапазона от 0,1 моль/л до 0,0001 моль/л.

В металлоценовом комплексе, представленном приведенными выше общими формулами (I) и (II), Cp^R в формулах представляет собой незамещенную или замещенную инденильную группу. Cp^R, включающий инденильное кольцо в качестве базового каркаса, может представлять собой C₉H_7-XR_X или C₉H_11-XR_X. В данном случае X представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 7 или от 0 до 11. Каждый из R независимо предпочтительно представляет собой гидрокарбильную группу или металлоидную группу. Гидрокарбильная группа предпочтительно содержит от 1 до 20 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода, а еще более предпочтительно от 1 до 8 атомов углерода. Предпочтительные конкретные примеры гидрокарбильной группы включают метальную группу, этильную группу, фенильную группу и бензильную группу. С другой стороны, примеры металлоида в металлоидной группе включают гермил (Ge), станнил (Sn) и силил (Si). В дополнение к этому, металлоидная группа предпочтительно имеет гидрокарбильную группу, которая является подобной описанной выше гидрокарбильной группе. Конкретные примеры металлоидной группы включают триметилсилильную группу. Конкретные примеры замещенной инденильной группы включают 2-фенилинденильную, 2-метилинденильную и 1-метил-2-фенилинденильную группу. Два Cp^R в общих формулах (I) и (II) могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга.

В полуметаллоценовом катионном комплексе, представленном общей формулой (III), Cp^R в формуле представляет собой замещенную или незамещенную циклопентадиенильную, инденильную или флуоренильную группу, при этом предпочтительной является замещенная или незамещенная инденильная группа. Cp^R', включающий циклопентадиенильное кольцо в качестве базового каркаса, представляет собой C₅H_5-XR_X. В данном случае X представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 5. Кроме того, каждый из R независимо предпочтительно представляет собой гидрокарбильную группу или металлоидную группу. Гидрокарбильная группа предпочтительно содержит от 1 до 20 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода, а еще более предпочтительно от 1 до 8 атомов углерода.

Предпочтительные конкретные примеры гидрокарбильной группы включают метальную группу, этильную группу, пропильную группу, фенильную группу и бензильную группу. Примеры металлоида в металлоидной группе включают гермил (Ge), станнил (Sn) и силил (Si). В дополнение к этому, металлоидная группа предпочтительно имеет гидрокарбильную группу, которая аналогична описанной выше гидрокарбильной группе. Конкретные примеры металлоидной группы включают триметилсилильную группу. Говоря конкретно, пример Cp^R', включающего циклопентадиенильное кольцо в качестве базового каркаса, представляет собой нижеследующее:

Формула 4

В формуле R представляет собой атом водорода, метальную группу или этильную группу.

В общей формуле (III) Cp^R', включающий инденильное кольцо в качестве базового каркаса, определяют так же, как и Cp^R в общей формуле (I), а его предпочтительные примеры также представляют собой то же самое, что и в случае Cp^R в общей формуле (I).

В общей формуле (III) Cp^R, включающий вышеупомянутое флуоренильное кольцо в качестве базового каркаса, может представлять собой C₁₃H_9-XR_X или C₁₃H_17-XR_X. В данном случае X представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 9 или от 0 до 17. R независимо предпочтительно представляет собой гидрокарбильную группу или металлоидную группу. Гидрокарбильная группа предпочтительно содержит от 1 до 20 атомов углерода, более предпочтительно от 1 до 10 атомов углерода, а еще более предпочтительно от 1 до 8 атомов углерода. Предпочтительные конкретные примеры гидрокарбильной группы включают метальную группу, этильную группу, фенильную группу и бензильную группу. С другой стороны, примеры металлоида в металлоидной группе включают гермил (Ge), станнил (Sn) и силил (Si). В дополнение к этому, металлоидная группа предпочтительно имеет гидрокарбильную группу, которая является аналогичной описанной выше гидрокарбильной группе. Конкретный пример металлоидной группы включает триметилсилильную группу.

Центральный металл, представляемый символом M в общих формулах (I), (II) и (III), представляет собой лантаноидный элемент, скандий или иттрий. Лантаноидные элементы включают 15 элементов, имеющих атомные номера в диапазоне от 57 до 71, и могут представлять собой любой из них. Предпочтительные примеры центрального металла, представляемого символом М, включают самарий (Sm), неодим (Nd), празеодим (Pr), гадолиний (Gd), церий (Ce), гольмий (Ho), скандий (Sc) и иттрий (Y).

Металлоценовый комплекс, представленный общей формулой (I), включает силиламидный лиганд, представленный формулой [-N(SiR₃)₂]. Каждая из групп, представляемых символом R (от R^a до R^f в общей формуле (I)) в силиламидном лиганде, независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 3 атомов углерода, и предпочтительно, чтобы по меньшей мере один из R^a-R^f представлял собой атом водорода. В случае, когда по меньшей мере один из R^a-R^f представляет собой атом водорода, катализатор может быть легко синтезирован, и высота в окрестности кремния может быть уменьшена, тем самым, обеспечивая легкое введение несопряженного олефина. Исходя из той же самой цели, дополнительно является предпочтительным, чтобы по меньшей мере один из R^a-R^c представлял собой атом водорода и по меньшей мере один из R^d-R^f представлял собой атом водорода. В качестве алкильной группы предпочтительной является метальная группа.

Металлоценовый комплекс, представленный общей формулой (II), включает силильный лиганд, представленный формулой [-SiX'₃]. X' в силильном лиганде, представленном формулой [-SiX'₃], представляет собой группу, определенную так же, как и X в описанной ниже формуле (III), и его предпочтительные примеры также представляют собой то же самое, что и в случае X в общей формуле (III).

В общей формуле (III) X представляет собой группу, выбираемую из группы, состоящей из атома водорода, атома галогена, алкоксигруппы, тиолатной группы, амидной группы, силильной группы и углеводородной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода. В общей формуле (III) алкоксигруппа, представляемая символом X, может быть любой одной из алифатических алкоксигрупп, таких как метоксигруппа, этоксигруппа, пропоксигруппа, н-бутоксигруппа, изобутоксигруппа, втор-бутоксигруппа и трет-бутоксигруппа; и арилоксидных групп (ароматических алкоксигрупп), таких как феноксигруппа, 2,6-ди-трет-бутилфеноксигруппа, 2,6-диизопропилфеноксигруппа, 2,6-динеопентилфеноксигруппа, 2-трет-бутил-6-изопропилфеноксигруппа, 2-трет-бутил-6-неопентилфеноксигруппа и 2-изопропил-6-неопентилфеноксигруппа, при этом предпочтительной является 2,6-ди-трет-бутилфеноксигруппа.

В общей формуле (III) тиолатная группа, представляемая символом X, может быть любой одной из: алифатических тиолатных групп, таких как тиометоксигруппа, тиоэтоксигруппа, тиопропоксигруппа, тио-н-бутоксигруппа, тиоизобутоксигруппа, тио-втор-бутоксигруппа и тио-трет-бутоксигруппа; и арильных тиолатных групп, таких как тиофеноксигруппа, 2,6-ди-трет-бутилтиофеноксигруппа, 2,6-диизопропилтиофеноксигруппа, 2,6-динеопентилтиофеноксигруппа, 2-трет-бутил-6-изопропилтиофеноксигруппа, 2-трет-бутил-6-тионеопентилфеноксигруппа, 2-изопропил-6-тионеопентилфеноксигруппа и 2,4,6-триизопропилтиофеноксигруппа, при этом предпочтительной является 2,4,6-триизопропилтиофеноксигруппа.

В общей формуле (III) амидная группа, представляемая символом X, может быть любой одной из: алифатических амидных групп, таких как диметиламидная группа, диэтиламидная группа и диизопропиламидная группа; ариламидных групп, таких как фениламидная группа, 2,6-ди-трет-бутилфениламидная группа, 2,6-диизопропилфениламидная группа, 2,6-динеопентилфениламидная группа, 2-трет-бутил-6-изопропилфениламидная группа, 2-трет-бутил-6-неопентилфениламидная группа, 2-изопропил-6-неопентилфениламидная группа и 2,4,6-три-трет-бутилфениламидная группа; и бис-триалкилсилиламидных групп, таких как бис-триметилсилиламидная группа, при этом предпочтительной является бис-триметилсилиламидная группа.

В общей формуле (III) силильная группа, представляемая символом X, может быть любой одной из триметилсилильной группы, трис(триметилсилил)силильной группы, бис-(триметилсилил)метилсилильной группы, триметилсилил(диметил)силильной группы и триизопропилсилил(бис-триметилсилил)силильной группы, при этом предпочтительной является трис(триметилсилил)силильная группа.

В общей формуле (III) атом галогена, представляемый символом X, может быть любым одним из атомов фтора, хлора, брома и йода, при этом предпочтительными являются хлор и йод. Конкретные примеры углеводородной группы, содержащей от 1 до 20 атомов углерода, включают: линейные или разветвленные алифатические углеводородные группы, такие как метальная группа, этильная группа, н-пропильная группа, изопропильная группа, н-бутильная группа, изобутильная группа, втор-бутильная группа, трет-бутильная группа, неопентильная группа, гексильная группа и октальная группа; ароматические углеводородные группы, такие как фенильная группа, толильная группа и нафтильная группа; аралкильные группы, такие как бензильная группа; и углеводородные группы, такие как триметилсилилметильная группа и бис-триметилсилилметильная группа, каждая из которых содержит атом кремния, при этом предпочтительными являются метальная группа, этильная группа, изобутильная группа, триметилсилилметильная группа и тому подобное.

В общей формуле (III) предпочтительными в качестве X являются бис-триметилсилиламидная группа и углеводородная группа, содержащая от 1 до 20 атомов углерода.

В общей формуле (III) примеры некоординирую