本发明涉及柔性树脂组合物,它能生成在柔性、耐热性及压缩永久 变形方面良好平衡、具有改进抗刮性和透明性的模制品,而且此组合物 表现如此高的流动性以致产生优异的模塑性。本发明还涉及此柔性树脂 组合物的用途。
因为其优异的抗刮性、透明性及耐热性,所以聚丙烯树脂广泛用于 制膜、片、管及包装物。
现今使用的聚丙烯树脂在抗刮性、透明性及耐热性方面是优异的, 但在柔性及压缩永久变形(CS)方面是不令人满意的,因此研究了改进 这些性能的各种方法。
例如,已经报道聚丙烯树脂与各种弹性体(例如乙烯/丙烯共聚物橡 胶及乙烯/1-丁烯共聚物橡胶)共混赋予树脂柔性。
然而,聚丙烯树脂与通常乙烯弹性体的共混存在一个问题:虽然其 柔性改进了,但耐热性和压缩永久变形却明显降低了。
因此,迄今希望开发一种聚丙烯树脂组合物,它能制出在柔性、耐 热性及压缩永久变形方面良好平衡的、并具有改进抗刮性和透明性的模 塑制品,而且此组合物显示适于各种模塑法的高流动性。
本发明的意图在于解决上述的与现有技术相关联的这一问题,而且 这也正是本发明的目的,即提供一种含聚丙烯树脂的柔性树脂组合物, 它能制出在柔性、耐热性及压缩永久变形(CS)方面良好平衡的、并具 有改进抗刮性和透明性的模塑制品,而且此组合物显示如此高的流动性 以致产生优异的可塑性。
本发明的柔性树脂组合物是一种组合物,它包含:
(A)100重量份长链支化乙烯/α-烯烃无规共聚物,它含有乙烯及 3-20个碳原子的α-烯烃,及
(B)2-100重量份的聚丙烯树脂;
此乙烯/α-烯烃无规共聚物(A),具有
(ⅰ)密度不大于0.900g/cm3,
(ⅱ)在十氢萘中于135℃下测得特性粘度(η)值为0.3-3.0dl/g,
(ⅲ)玻璃转变温度(Tg)不高于-50℃,
(ⅳ)用X一射线衍射法测得结晶度小于40%,
(ⅴ)用GPC测得分子重量分布(MW/Mn)不大于3.0,
(ⅵ)用13C-NMR光谱法测量并据下式求得B值为0.9-14,
B=POE/(2PO·PE) 式中PE和PO分别为在乙烯/α-烯烃无规共聚物中乙烯组分的摩尔分数和 α-烯烃组分的摩尔分数,而POE是乙烯/α-烯烃交替序列数与全部二元组 序列数的比值,及
(ⅶ)在性质(ⅱ)中测得的特性粘度(η)相对于线型乙烯/丙烯 共聚物的特性粘度(η)空白的比值[gη*值,(η)/(η)空白]为0.2-0.95, 而此乙烯/丙烯共聚物的平均分子重量(用光散射法测得)与共聚物(A) 的相同,而且乙烯含量为70摩尔%;及
聚丙烯树脂(B),具有
(ⅰ)MFR(按ASTM D1238,230℃,负载:2.16Kg)为1-150克 /10分钟,及
(ⅱ)初弯曲模量(按ASTM D790)不大于1500Mpa。
最优选的是,聚丙烯树脂(B)的含量,以100重量份乙烯/α-烯烃 无规共聚物(A)计,为2-65重量份。
此乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)优选是乙烯与3-20个碳原子的α- 烯烃在二茂金属型催化剂存在下无规共聚所制得的乙烯/α-烯烃无规共 聚物,而此催化剂含有下列通式(Ⅰ)所表示的二茂金属化合物:
式中M是周期表中ⅣB的过渡金属,
R1是1-6个碳原子的烃基,
R2,R4,R5和R6彼此相同或不相同,每个是氢原子、卤原子或1-6 个碳原子的烃基,
R3是6-16个碳原子的芳基,它可被卤原子、1-20个碳原子的烃基或 有机甲硅基取代,
X1和X2每个是氢原子、卤原子、1-20个碳原子的烃基,1-20个碳原 子的卤代烃基,含氧基团或含硫基团,及
Y是1-20个碳原子的二价烃基,1-20个碳原子的二价卤代烃基,二 价含硅基团,二价含锗基团,-O-,-CO-,-S-,-SO-,-SO2-,-NR7-, -P(R7)-,-P(O)(R7)-,-BR7-,或-AlR7-(式中R7是氢原子、卤原子、 1-20个碳原子的烃基,或1-20个碳原子的卤代烃基)。
根据本发明的注塑树脂组合物、挤塑树脂组合物及压塑树脂组合物 含有上述本发明的柔性树脂组合物。
根据本发明的柔性树脂模塑制品含有上述本发明的柔性树脂组合 物。这种模塑制品可以是柔性树脂片。
根据本发明的柔性树脂组合物及其用途详述如下。
本发明的柔性树脂组合物含特定比率的长链支化乙烯/α-烯烃无规 共聚物(A)及聚丙烯树脂(B)。
乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)
用于本发明的乙烯/α-烯烃无规共聚物是含有乙烯和3-20个碳原子 的α-烯烃的长链支化乙烯/α-烯烃无规共聚物。
3-20个碳原子的α-烯烃实例包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、 1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一烯、1-十二烯、1-十三烯、1- 十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十 烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4- 甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、 3-乙基-1-己烯、9-甲基-1-癸烯、11-甲基-1-十二烯、12-乙基-1-十四烯, 以及它们的混合物。
用于本发明的乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)的密度为不大于 0.900g/cm3,优选为不大于0.895g/cm3,更优选为0.840-0.890g/cm3。
此乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)在十氢萘中于135℃下测出的特性 粘度(η)值为0.3-3.0dl/g,优选为0.5-2.0dl/g。特性粘度在上述范围的 乙烯/α-烯烃无规共聚物与聚丙烯树脂(B)的掺混性良好。当使用此乙 烯/α-烯烃无规共聚物(A)时,则可能得到流动性良好、模塑性优异的 含聚丙烯树脂的柔性树脂组合物。
就聚苯已烯树脂讲用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的乙烯/α-烯烃无 规共聚物(A)的分子重量,通常为5×103~4×105,优选2×104~2×105。
此乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)用DSC(示差扫描量热计)测得的 玻璃转变温度(Tg)不大于-50℃,优选不大于-55℃,更优选不大于-57℃, 特别优选为-59℃至-80℃。
此乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)用X-射线衍射法测得的结晶度小于 40%,优选小于30%,更优选小于20%,特别优选小于10%。当使用结 晶度小于40%的乙烯/α-烯烃无规共聚物时,则能得到具有优异柔性的含 聚丙烯树脂的柔性树脂组合物。
此乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)用GPC测得的分子重量分布 (Mw/Mn)不大于3.0,优选不大于2.7,更优选不大于2.5,特别优选不 大于2.3。
此乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)的参数(B值)为0.9-1.4,优选为 0.95-1.4,更优选为1.0-1.4,此参数指出共聚单体序列分布的无规性,并 用13C-NMR法所确定。
此乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)的B值表示在共聚序列中由单体衍 生的构成单元组成分布,可由下式计算出:
B=POE/(2PO·PE) 式中PE和PO分别为在乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)中乙烯组分的摩尔分 数和α-烯烃组分的摩尔分数,而POE是乙烯/α-烯烃交替序列数与全部二 元组序列数的比值。
PE、PO和POE具体由下列方法获得:
在直径为10mm的试管中将约200mg的乙烯/α-烯烃无规共聚物均 匀溶于1ml六氯丁二烯中以制得一样品,在下列测量条件下测定此样品 的13C-NMR谱。 测量条件:
测量温度:120℃
测量频率:20.05MHz
光谱宽度:1500Hz
滤波器宽度:1500Hz
脉冲重复时间:4.2秒
脉冲宽度:7微秒
集成次数:2000-5000
根据G.J.瑞(高分子,10,773(1977)),J.C.兰达尔(高分子,15,353 (1982)),K.其姆拉(聚合物,25,4418(1984))以及其它的报道,由此 测得的13C-NMR光谱而得到PE、PO和POE值。
在乙烯/α-烯烃共聚物中的两种单体交替分布时,由上面式子得到的 B值变为2;而在完全嵌段共聚物中单体彼此分开完全共聚时,则B值变 为0。
当使用B值在上述范围内的乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)时,则可 得到一种含有聚丙烯树脂的柔性树脂组合物,它能制成具有优异柔性及耐 热性的模塑制品。
用于本发明的乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)的gη*值为0.2-0.95, 优选为0.4-0.9,更优选为0.5-0.85。
gη*值的定义如下:
gη*=(η)/(η)空白
式中(η)是前述性能(ⅱ)所测得的特性粘度,而(η)空白是平 均分子重量(用光散射法测得)与共聚物(A)相同、乙烯含量为70摩 尔%的线型乙烯/丙烯共聚物的特性粘度。
乙烯/α-烯烃无规共聚物的gη*值不大于0.95意味着已在分子中形 成长链支化。
当gη*值在上述范围时,可得到具有优异模塑性和可制取压缩永久 变形低、热变形小的模塑制品的组合物。
制备乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)
具有上述性能的长链支化乙烯/α-烯烃无规共聚物(A),可以在含有 特殊二茂金属化合物的二茂金属催化剂存在下,将乙烯与3-20个碳原子 的α-烯烃共聚合而制得。
对所用二茂金属催化剂没有特别限制,但限制此催化剂应含有二茂 金属化合物(a)。例如,此二茂金属催化剂可由二茂金属化合物(a)、 有机铝氧化合物(b)和/或能与二茂金属化合物(a)反应生成离子对的 化合物(c)来制成,或者此催化剂也可由二茂金属化合物(a)、有机铝 氧化合物(b)和/或能与二茂金属化合物(a)反应生成离子对的化合物 (c)以及有机铝化合物(d)来制成。
二茂金属化合物(a)
在本发明中所用的用于制备长链支化乙烯/α-烯烃无规共聚物(A) 的二茂金属化合物(a),例如是,下面通式(Ⅰ)所表示的化合物:
在上述通式中,M是周期表第ⅣB族过渡金属原子,具体是钛、锆 或铪,特别是优选的是锆。
取代基R1
R1是1-6个碳原子的烃基,其例子包括烷基如甲基、乙基、正丙基、 异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、正己基, 及环己基;及链烯基,如乙烯基和丙烯基。它们之中,其连到茚基的碳 是伯碳的那种烷基是优选的,1-4个碳原子的烷基是更优选的,而甲基和 乙基是特别优选的。
取代基R2,R4,R5,R6
R2,R4,R5,R6彼此相同或不同,每个可为氢原子、卤原子、或与 R1所相同的1-6个碳原子的烃基。
此卤原子是氟、氯、溴或碘。
取代基R3
R3是6-16个碳原子的芳基,而此芳基可用卤原子取代;R3也是1-20 个碳原子的烃基或有机甲硅烷基。
芳基的例子包括苯基,α-萘基,β-萘基,蒽基,菲基,芘基,苊基, 1,8-苯嵌萘基,醋蒽烯基,四氢萘基,2,3-二氢化茚基,连苯基。这些 基团中,苯基,萘基,蒽基及菲基是优选的。
作为芳基取代基的1-20个碳原子烃基的例子包括:
烷基,如甲基,乙基,丙基,丁基,己基,环己基,辛基,壬基, 十二烷基,二十烷基,降冰片基及金刚烷基,
链烯基,如乙烯基,丙烯基及环己烯基,
芳烷基,如苄基,苯乙基,及苯丙基,
芳基,如上所指出的,及
其它芳基,如甲苯基,二甲基苯基,三甲基苯基,乙苯基,丙苯基, 甲萘基及苄基苯基。
有机甲硅烷基的例子包括三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基及三苯 基甲硅烷基。
X1和X2
X1和X2每一个是氢原子,卤原子,1-20个碳原子的烃基,它可被卤 原子、含氧基团或含硫基团取代。卤原子和烃基的例子如上述所指出的。
含氧基团的例子包括羟基;烷氧基如甲氧基,乙氧基,丙氧基及丁 氧基;芳氧基如苯氧基,甲基苯氧基,二甲基苯氧基及萘氧基;以及烷 氧基如苯甲氧基及苯乙氧基。
含硫基团的例子包括上述含氧基团中氧已被硫取代的那些取代基; 磺酸化基团如甲基磺酸基及三氟甲烷磺酸基,苯磺酸基,苄磺酸基,对- 甲苯磺酸基,三甲基苯磺酸基,三异丁基苯磺酸基,对-氯代苯磺酸基, 及五氟苯磺酸基;以及亚磺酸基,例如甲基亚磺酸基,苯基亚磺酸基, 苄基亚磺酸基,对-甲苯亚磺酸基,三甲基苯亚磺酸基,及五氟苯亚磺酸 基。
X1和X2每个优选为卤原子或1-20个碳原子的烃基。
Y是1-20个碳原子的二价烃基,1-20个碳原子的卤代烃基、二价含硅 基团,二价含锗基团,-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR7-、-P(R7)-、 -P(O)(R7)-、-BR7、或-ALR7-(式中R7是氢原子、卤原子、1-20个 碳原子的烃基,或1-20个碳原子的卤代烃基)。
例如,可以具体提出:
1-20个碳原子的二价烃基,例如亚烷基,如亚甲基,二甲基亚甲基, 1.2-亚乙基,二甲基-1.2-亚乙基,1.3-三亚甲基,1.4-四亚甲基,1.2-环己 基及1.4-环亚己基;以及芳基亚烷基,例如二苯基亚甲基和二苯基-1.2- 亚乙基;
卤代烃基,其中上述1-20个碳原子的烃基是卤代的,如氯代亚甲基:
二价含硅基团,如烷基亚甲硅基,烷基芳基亚甲硅基,及芳基亚甲 硅基,例如甲基亚甲硅基,二甲基亚甲硅基,二乙基亚甲硅基,二(正 丙基)亚甲硅基,二(异丙基)亚甲硅基,二(环己基)亚甲硅基,甲 基苯基亚甲硅基,二苯基亚甲硅基,二(对-甲苯基)亚甲硅基,及二(对 -氯苯基)亚甲硅基,以及烷基二甲硅基,烷基芳基二甲硅基,及芳基二 甲硅基,如四甲基-1.2-二甲硅基及四苯基-1.2-二甲硅基;及
二价含锗基团,其中在上述二价含硅基团中硅原子被锗原子置换。
R7是同一卤原子,如上所述的1-20个碳原子的烃基,或1-20个碳原 子的卤代烃基。
Y优选是二价含硅基团或二价含锗基团,更优选的是二价含硅基团, 特别优选的是烷基亚甲硅基,烷基芳基亚甲硅基或芳基亚甲硅基。
通式(Ⅰ)所表示的二茂金属化合物的例子包括:
外消旋-二甲基亚甲硅基一双(苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基一双(1-(2-甲基-4-苯基茚基)二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(α-萘基)-1-茚基)二氯化 锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(β-萘基)-1-茚基)二氯 化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2一甲基-4-(1-蒽基)-1-茚基)二氯 化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(2-蒽基)-1-茚基)二氯 化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(9-蒽基)-1-茚基)二氯 化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(9-菲基)-1-茚基)二氯 化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(对氟苯基)-1-茚基)二 氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(五氟苯基)-1-茚基)二 氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(对氯苯基)-1-茚基)二 氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(间氯苯基)-1-茚基)二 氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(邻氯苯基)-1-茚基)二 氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(邻、对-二氯苯基)苯 基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(对-溴苯基)-1-茚基) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(对甲苯基)-1-茚基)二 氯化锆,
外消旋-二2甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(间-甲苯基)-1-茚基) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(邻-甲苯基)-1-茚基) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(邻,邻'-二甲基苯基) -1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(对-乙基苯基)-1-茚基) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(对-异丙基苯基)-1-茚 基)二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(对苄基苯基)-1-茚基) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(对-联苯基)-1-茚基) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(间-联苯基)-1-茚基) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-(对-三甲基亚甲硅基苯基) -1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-苯基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二乙基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二异丙基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二正丁基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二环乙基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二苯基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二对-甲苯基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯 化锆,
外消旋-二对氯苯基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化 锆,
外消旋-亚甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-亚乙基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲锗基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲钖基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二溴化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)二甲基锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)甲基氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(2-甲基-4-苯基-1-茚基)氯化锆 OSO2Me,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-苯基茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(β-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基4-(2-甲基-1-萘基茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(5-苊基)茚基))二 氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(9-苊基)茚基))二 氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(9-菲基)茚基))二 氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(邻-甲基苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(间甲基苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(对-甲基苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(2、3-二甲基苯基) 茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(2、4-二甲基苯基) 茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(2、5-二甲基苯基) 茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(2、4、6-三甲基苯 基)茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(邻-氯苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(间-氯苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(对-氯苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(2、3-二氯苯基)茚 基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(2、6-二氯苯基)茚 基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(3、5-二氯苯基)茚 基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(2-溴苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(3-溴苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(4-溴苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(4-联苯基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(4-三甲基甲硅基苯 基)茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丙基-4-苯基茚基))二氯化 锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丙基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丙基-4-(β-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丙基-4-(2-甲基-萘基)茚 基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丙基-4-(5-苊基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丙基-4-(9-蒽基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丙基-4-(9-菲基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丙基-4-苯基茚基))二氯化 锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-异丙基-4-(α-萘基)茚基)二氯 化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-异丙基-4-(β-萘基)茚基)二氯 化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-异丙基-4-(8-甲基-9-苯基)茚基) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-异丙基-4-(5-苊基)茚基)二氯 化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丙基-4-(9-蒽基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丙基-4-(9-菲基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-仲丁基-4-苯基茚基))二氯化 锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-仲丁基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-仲丁基-4-(β-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-仲丁基-4-(2-甲基-1-萘基) 茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-仲丁基-4-(5-苊基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-仲丁基-4-(9-蒽基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-仲丁基-4-(9-菲基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丙基-4-苯基茚基))二氯化 锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丙基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丁基-4-苯基茚基))二氯化 锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丁基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丁基-4-(β-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丁基-4-(2-甲基-1-萘基) 茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丁基-4-(5-苊基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丁基-4-(9-蒽基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正丁基-4-(9-菲基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丁基-4-苯基茚基))二氯化 锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丁基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丁基-4-(β-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丁基-4-(2-甲基-1-萘基) 茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丁基-4-(5-苊基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丁基-4-(9-蒽基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-异丁基-4-(9-菲基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-新茂基-4-苯基茚基))二氯化 锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-新茂基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正己基-4-苯基茚基))二氯化 锆,
外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2-正已基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-甲基苯基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-苯基茚基))二氯化 锆,
外消旋-甲基苯基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-甲基苯基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(9-蒽基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-甲基苯基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(9-菲基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二苯基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-苯基-茚基))二氯化 锆,
外消旋-二苯基亚甲硅基-双(1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基)) 二氯化锆,
外消旋-二苯基亚甲硅基-双(1-2-乙基-4-(9-蒽基)茚基)二氯 化锆,
外消旋-二苯基亚甲硅基-双(1-2-乙基-4-(9-菲基)茚基)二氯 化锆,
外消旋-二苯基亚甲硅基-双(1-2-乙基-4-(4-联苯基)茚基)二 氯化锆,
外消旋-亚甲基-双(1-(2-乙基-4-苯基茚基))二氯化锆,
外消旋-亚甲基-双(1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基))二氯化锆,
外消旋-亚乙基-双(1-(2-乙基-4-苯基茚基))二氯化锆,
外消旋-亚乙基-双(1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基))二氯化锆,
外消旋-亚乙基-双(1-(2-正丙基-4-(α-萘基)茚基))二氯化 锆,
外消旋-二甲基锗基-双(1-(2-乙基-4-苯基茚基))二氯化锆,
外消旋-二甲基锗基-双(1-(2-乙基-4-(α-萘基)茚基))二氯 化锆,
外消旋-二甲基锗基-双(1-(2-正丙基-4-苯基茚基))二氯化锆,
也可以使用在上述化合物中的锆已被钛或铪代替的那些化合物。
在本发明中,二茂金属化合物的外消旋改性通常用作催化剂组份, 但仅有R-型或S-型可以使用。
在本发明中,上述的二茂金属化合物可以两种或多种组合使用。
这类二茂金属化合物可以按欧洲专利0320762A号或按有机金属化 学杂志288(1985),PP.63-67制备。
除了通式(Ⅰ)所表示的二茂金属化合物外,下列通式(Ⅱ)所表示 的二茂金属化合物也可使用:
LaMX2 (Ⅱ)
在上式中,M是周期表Ⅳ族的金属或镧系金属。
La是非定域π健基的衍生物,它赋予金属的活性部位以受约束的几 何形状,以及
每个X独立地是氢原子,卤原子,20个或少于20个碳原子的烃基, 20个或少于20个硅原子的甲硅烷基,或20个或少于20个锗原子的甲锗 烷基。
通式(Ⅱ)所表示的化合物,下面通式(Ⅲ)所表示的化合物是优 选的:
在上述通式中,M是钛、锆或铪,而X与上面的相同。
Cp是与M进行Ⅱ键结合并且是具有取代基Z或它的衍生物的被取 代的环戊二烯基。
Z是氧、硫、硼或周期表ⅣA族的元素。
Y是含氮、磷、氧或硫的配位体。
Z可和Y一起,形成稠环。
通式(Ⅲ)所表示的二茂金属化合物的例子包括:
(二甲基(叔丁基酰胺基)(四甲基-η5-环戊二烯基)硅烷)二氯化 钛,
((叔丁基酰胺基)(四甲基-η5-环戊二烯基)-1,2-乙烷二基)二氯 化钛,
(二苄基(叔丁基酰胺基)(四甲基-η5-环戊二烯基)硅烷)二氯化 钛,
(二甲基(叔丁基酰胺基)(四甲基-η5-环戊二烯基)硅烷)二苄基 钛,
(二甲基(叔丁基酰胺基)(四甲基-η5-环戊二烯基)硅烷)二甲基 钛
((叔丁基酰胺基)(四甲基-η5-环戊二烯基)-1,2-乙烷二基)二苄 基钛
((甲基酰胺基)(四甲基-η5-环戊二烯基)-1,2-乙烷二基)二新戊 基钛
((苯基磷化)(四甲基-η5-环戊二烯基)亚甲基)二苯基钛
(二苄基(叔丁基酰胺基)(四甲基-η5-环戊二烯基)硅烷)二苄基 钛
(二甲基(苄基酰胺基)(η5-环戊二烯基)硅烷)二(三甲基甲硅 烷基)钛
(二甲基(苯基磷化)(四甲基-η5-环戊二烯基)硅烷)二苄基钛
((四甲基-η5-环戊二烯基)-1,2-乙烷二基)二苄基钛
(2-η5-(四甲基-环戊二烯基)-1-甲基-乙醇化物(2-))二苄基钛
(2-η5-(四甲基-环戊二烯基)-1-甲基-乙醇化物(2-))二甲基钛,
(2-((4a,4b,8a,9,9a-η)9H-芴-9-基)环己醇化物(2-))二甲基钛, 及
(2-((4a,4b,8a,9,9a-η)9H-芴-9-基)环己醇化物(2-))二苄基钛。
在本发明中,通式(Ⅱ)所表示的二茂金属化合物可两种或多种一 起使用。
虽然钛化合物已作为二茂金属化合物的例子,但是这些化合物中钛 被锆或铪代替的那些化合物也是优选的。
上面提到的化合物可单独使用,也可两种或多种合起来使用。
上面提到的二茂金属化合物,在制造长链支化乙烯/α-烯烃无规共聚 物(A)时,通式(Ⅰ)所表示的二茂金属化合物是优选使用的。
有机铝氧化合物(b)
用于本发明的有机铝氧化合物(b)可以是迄今所知道的铝氧烷,或 者是日本公开特许公报78687/1990中所指的苯不溶有机铝氧化合物。
迄今所知的铝氧烷,例如可用下面的方法制取。
(1)往含吸附水的化合物或含结晶水的盐如氯化镁水合物、硫酸铜 水合物、硫酸铝水合物、硫酸镍水合物或氯化铈水合物的烃介质悬浮液 中,加入有机铝化合物如三烷基铝,使有机铝化合物与吸附水或结晶水 反应,并以烃溶液回收铝氧烷。
(2)让水或冰或水蒸气直接作用于在介质如苯、甲苯、乙醚或四氢 呋喃中的有机铝化合物如三烷基铝,以烃溶液回收铝氧烷。
(3)使有机氧化锡如二甲基氧化锡或二丁基氧化锡与在介质如癸 烷、苯或甲苯中的有机铝化合物如三烷基铝反应。
此铝氧烷可含少量有机金属组分。从回收的铝氧烷溶液中蒸去溶剂 和未反应的有机铝化合物,随后把剩余物再溶于溶剂中,也是可取的。
用于制备铝氧烷的有机铝化合物的例子包括:
三烷基铝,如三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝、三异丙基铝、三正 丁基铝、三异丁基铝、三仲丁基铝、三叔丁基铝、三戊基铝、三己基铝、 三辛基铝及三癸基铝;
三环烷基铝,如三环己基铝及三环辛基铝;
二烷基卤化铝,如二甲基氯化铝、二乙基氯化铝、二乙基溴化铝及 二异丁基氯化铝;
二烷基氢化铝,如二乙基氢化铝及二异丁基氢化铝;
二烷基烷醇铝,如二甲基甲醇铝及二乙基乙醇铝;
二烷基酚铝,如二乙基苯酚铝。
这些之中,三烷基铝及三环烷基铝是特别优选的。
作为用于制备铝氧烷的有机铝化合物,通式 (i-C4H9)XAlY(C5H10)z(式中X、Y和Z每个为正数,而且Z≥2X)所表示的异戊二烯基铝也 是可用的。
上述有机铝化合物可以两种或多种混合使用。
用于制备铝氧烷的溶剂的例子包括:
芳烃,如苯、甲苯、二甲苯、异丙基苯及伞花烃;
脂族烃,如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、十六烷及十 八烷;
脂烷烃,如环戊烷、环辛烷及甲基环戊烷;
石油级分,如汽油、煤油及瓦斯油;及
上述芳烃、脂肪烃及脂环烃的卤代产物,特别是其氯代或溴代产物。
醚类例如乙醚及四氢呋喃也可使用,这些溶剂之中,芳烃是特别优 选的。
与二茂金属化合物(a)反应生成离子对的化合物(c)
与二茂金属化合物(a)反应生成离子对的化合物(c)的例子包括 路易斯酸、离子化合物、硼烷化合物及碳硼烷化合物,它们描述于国际 专利的国内公开501950/1989号,502036/1989号,日本公开特许公报 179005/1991,179006/1991,207703/1991及207704/1991,以及美国专利 547718。
路易斯酸包括含Mg路易斯酸、含Al路易斯酸及含B路易斯酸。含 B路易斯酸是优选的。
含硼原子的路易斯酸是如下面通式表示的化合物:
BR1R2R3
式中R1、R2和R3每个独立地是苯基,它可以有一个取代基如氟、甲 基或或三氟甲基,或氟原子。
上式所表示的化合物的例子包括三氟化硼,三苯基硼,三(4-氟苯基) 硼,三(3,5-二氟苯基)硼,三(4-氟甲基苯基)硼,三(五氟苯基)硼, 三(对甲苯基)硼,三(邻甲苯基)硼,及三(3,5-二甲基苯基)硼。这 些化合物中,三(五氟苯基)硼是特别优选的。
用于本发明的离子化合物是含有阳离子化合物及阴离子化合物的 盐。此阴离子与二茂金属化合物(a)反应,使二茂金属化合物(a)变 成阳离子的和形成离子对,因而使过渡金属阳离子稳定。这类阴离子包 括有机硼化合物阴离子,有机砷化合物阴离子及有机铝化合物阴离子。 相对庞大和使过渡金属阳离子稳定阴离子是优选的。阳离子的例子包括 金属阳离子、有机金属阳离子、碳鎓阳离子、鎓阳离子、氧鎓阳离子、 锍阳离子、鏻阳离子及铵阳离子。特别值得提及的是例如三苯基碳鎓阳 离子、三丁基铵阳离子、N,N-二甲基铵阳离子及二茂铁阳离子。
在本发明中,含有有机硼化合物阴离子的离子化合物是优选的。这 类化合物的例子包括:
三烷基取代的铵盐,如:三乙铵四苯基硼,三丙铵四苯基硼,三正 丁铵四苯基硼,三甲铵四(对-甲苯基)硼,三甲铵四(邻-甲苯基)硼, 三丁基铵四(五氟苯基)硼,三丙铵四(邻,对-二甲基苯基)硼,三丁铵 四(间,间-二甲基苯基)硼,三丁铵四(对-三氟甲基苯基)硼,三正丁 基铵四(邻-甲苯基)硼,及三正丁基铵四对氟苯基硼。
N,N-二烷基苯铵盐,如N,N-二甲基苯铵四苯硼,N,N-二乙基苯铵四 苯硼,及N,N-2,4,6-五甲基苯铵四苯硼;
二烷基铵盐,如二(正丙基)铵四(五氟苯基)硼,及二环己基铵 四苯硼;及
三芳基鏻盐,如三苯基鏻四苯硼,三(甲基苯基)鏻四苯硼,及三 (二甲基苯基)鏻四苯硼。
作为含硼原子的离子化合物,三苯基碳鎓四(五氟苯基)硼酸酯, N,N-二甲基苯铵四(五氟苯基)硼酸酯及二茂铁四(五氟苯基)硼酸酯 也可用于本发明。
下列含硼原子化合物也可使用。(在下面指出的化合物中,相反离子 是三正丁铵,但相反离子不限于此。)
也就是说,可以提到阴离子盐类如双(三(正丁基)铵)九硼酸盐, 双(三(正丁基)铵)十硼酸盐,双(三(正丁基)铵)十一硼酸盐, 双(三(正丁基)铵)十二硼酸盐,双(三(正丁基)铵)十氯十硼酸 盐,双(三(正丁基)铵)十二氯十二硼酸盐,三(正丁基)铵-1-羰十 硼酸盐,三(正丁基)铵-1-羰十一硼酸盐,三(正丁基)铵-1-羰十二硼 酸盐,三(正丁基)铵-1-三甲基甲硅基-1-羰十硼酸盐,及三(正丁基) 铵溴-1-羰十二硼酸盐。
下列硼烷化合物及碳硼烷化合物也可使用。这些化合物每个均用作 路易斯酸或离子化合物。
硼烷化合物、碳硼烷络合物及碳硼烷阴离子的盐的例子包括癸硼烷 (14),7,8-二羰十一硼烷(13),2,7-二羰十一硼烷(13),十一氢化-7,8- 二甲基-7,8-二羰十一硼烷,十二氢化-7,8-二甲基-7,8-二羰十一硼烷,十二 氢化-11-甲基-2,7-二羰十一硼烷,三(正丁基)铵-6-羰十硼酸盐(14), 三(正丁基)铵-6-羰十硼烷(12),三(正丁基)铵-7-羰十一硼酸盐(13), 三(正丁基)铵-7,8-二羰十一硼酸盐(12),三(正丁基)铵-2,9-二羰十 一硼酸盐(12),三(正丁基)铵十二氢化-8-甲基-7,9-二羰十一硼酸盐, 三(正丁基)铵十一氢化-8-丁基-7,9-二羰十一硼酸盐,三(正丁基)铵 十一氢化-8-烯丙基-7,9-二羰十一硼酸盐,三(正丁基)铵十一氢化-9-三 甲基甲硅基-7,8-二羰十一硼酸盐,及三(正丁基)铵十一氢化-4,6-二溴-7- 羰十一硼酸盐。
碳硼烷化合物及碳硼烷的盐类的例子包括4-羰壬硼烷(14),1,3-二 羰壬硼烷(13),6,9-二羰十硼烷(14),十二氢化-1-苯基-1,3-二羰壬硼烷, 十二氢化-1-甲基-1,3-二羰壬硼烷,及十一氢化-1,3-二甲基-1,3-二羰壬硼 烷。
下列化合物也可使用。(在下面指出的离子化合物中,相反离子是三 (正丁基)铵,但相反离子不限于这些。)
二茂金属碳硼烷及二茂金属硼烷阴离子包括:
三(正丁基)铵双(九氢化-1,3-二羰九硼酸)钴酸盐(Ⅲ),
三(正丁基)铵双(十一氢化-7,8-二羰十一硼酸)铁酸盐(Ⅲ),
三(正丁基)铵双(十一氢化-7,8-二羰十一硼酸)钴酸盐(Ⅲ),
三(正丁基)铵双(十一氢化-7,8-二羰十一硼酸)镍酸盐(Ⅲ),
三(正丁基)铵双(十一氢化-7,8-二羰十一硼酸)铜酸盐(Ⅲ),
三(正丁基)铵双(十一氢化-7,8-二羰十一硼酸)金酸盐(Ⅲ),
三(正丁基)铵双(九氢化-7,8-二甲基-7,8-二羰十一硼酸)铁酸盐(Ⅲ),
三(正丁基)铵双(九氢化-7,8-二甲基-7,8-二羰十一硼酸)铬酸盐(Ⅲ),
三(正丁基)铵双(三溴八氢化-7,8-二羰十一硼酸)钴酸盐(Ⅲ),
三(正丁基)铵双(十二氢化三羰十二硼酸)钴酸盐(Ⅲ),
双(三(正丁基)铵)双(十二氢化十二硼酸)镍酸盐(Ⅲ),
三(三(正丁基)铵)双(十一氢化-7-羰十一硼酸)铬酸盐(Ⅲ),
双(三(正丁基)铵)双(十一氢化-7-羰十一硼酸)锰酸盐(Ⅳ),
双(三(正丁基)铵)双(十一氢化-7-羰十一硼酸)钴酸盐(Ⅲ), 及
双(三(正丁基)铵)双(十一氢化-7-羰十一硼酸镍酸盐(Ⅳ)。
上述的化合物(c)可以两种或多种合起来用。
有机铝化合物(d)
用于本发明的有机铝化合物(d)可以用例如下面的通式来表示:
R5nAlX3-n
式中R5是1-12个碳原子的烃基,X是卤原子或氢原子,而n是1-3。
在上述通式中,R5是1-12个碳原子的烃基,例如烷基、环烷基或芳 基。这些基团的例子包括甲基,乙基,正丙基,异丙基,异丁基,戊基, 己基,辛基,环戊基,环己基,苯基及甲苯基。
有机铝的例子包括:
三烷基铝,如三甲基铝,三乙基铝,三异丙基铝,三异丁基铝,三 辛基铝及三-2-乙基己基铝;
链烯基铝如三异丙烯基铝;
二烷基卤化铝,如二甲基氯化铝,二乙基氯化铝,二异丙基氯化铝, 二异丁基氯化铝,及二甲基氯化铝;
烷基铝倍半卤化物,如甲基铝倍半氯化物,乙基铝倍半氯化物,异 丙基铝倍半氯化物,丁基铝倍半氯化物及乙基铝倍半溴化物;
烷基二卤化铝,如甲基二氯化铝,乙基二氯化铝,二异丙基氯化铝, 及乙基二溴化铝;及
烷基氢化铝,如二乙基氢化铝,二异丁基氢化铝。
也可用作有机铝化合物(d)的是下列通式所表示的化合物:
R5nAlY3-n
式中R5与上式中的R5相同;Y是-OR6基,-OSiR73基,-OAlR82基, -NR92基,-SiR103基或-N(R11))AlR122基;n为1-2;R6、R7、R8及R12每 个是甲基,乙基,异丙基,异丁基,环己基,苯基或类似物;R9是氢, 甲基,乙基,异丙基,苯基,三甲基硅基或类似物;而R10、R11每个是 甲基、乙基或类似物。
这类有机铝化合物的例子包括:
(ⅰ)R5nAl(OR6)3-n所表示的化合物,如二甲基甲醇铝,二乙基乙醇铝, 及二异丁基甲醇铝;
(ⅱ)R5nAl(OSiR73)3-n所表示的化合物,如(C2H5)2Al(OSi(CH3)3), (iso-C4H9)2Al(OSi(CH3)3)及(iso-C4H9)2Al(OSi(C2H5)3);
(ⅲ)R5nAl(OAlR82)3-n所表示的化合物,如(C2H5)2Al(OAl(C2H5)2)及 (iso-C4H9)2Al(OAl(iso-C4H9)2);
(ⅳ)R5nAl(NR92)3-n所表示的化合物,如(CH3)2Al(N(C2H5)2), (C2H5)2Al(NH(CH3)),(CH3)2Al(NH(C2H5)),(C2H5)2Al(N(Si(CH3)3)2)及 (iso-C4H9)2Al(N(Si(CH3)3)2);
(ⅴ)R5nAl(SiR103)3-n所表示的化合物,如(iso-C4H9)2Al(Si(CH3)3)。在
这些化合物中,R53Al,R5nAl(OR6)3-n及R5nAl(OAlR82)3-n所表 示的有机铝化合物是优选的,而式中R5是异烷基、且n是2的化合物是 特别优选的。上述有机铝化合物可以两种或多种合用。
用于本发明的特别二茂金属催化剂含有二茂金属化合物(a),而此 催化剂可以从例如二茂金属化合物(a)及有机铝氧化合物(b)制得。 二茂金属催化剂可由二茂金属化合物(a)和可与二茂金属化合物(a) 反应生成离子对的化合物(c)制得;或者可由二茂金属化合物(a)、有 机铝氧化合物(b)及与二茂金属化合物(a)反应生成离子对的化合物 (c)制得。在这些实施方案中,特别优选的是在配合中使用有机铝化合 物(d)。
在本发明中,二茂金属化合物(a)的用量,以聚合反应体积1升计, 用过渡金属原子表示,通常为0.00005-0.1毫摩尔,优选为0.0001-0.05毫 摩尔。
有机铝氧化合物(b)的用量可以是,以1摩尔过渡金属原子计,用 铝原子表示,通常是1-10000摩尔,优选为10-5000摩尔。
与二茂金属化合物(a)反应生成离子对的化合物(c)的用量,以1 摩尔过渡金属原子计,用硼原子表示,通常为0.5-20摩尔,优选为1-10 摩尔。
如果必要,有机铝化合物(d)的用量,以有机铝氧化合物中的铝原 子计,或以形成离子对的化合物(c)中的硼原子计,通常为0-1000摩尔, 优选为0-500摩尔。
当乙烯与3-20个碳原子α-烯烃用上述二茂金属催化剂进行共聚时, 能得到具有高聚合反应活性的长链支化乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)。
此外,用VB族过渡金属化合物型催化剂如钒催化剂,将乙烯与3-20 个碳原子α-烯烃进行共聚,也可得到具有高聚合反应活性的长链支化乙 烯/α-烯烃无规共聚物(A)。
在乙烯与3-20个碳原子的α-烯烃共聚时,用于制造二茂金属催化剂 的二茂金属化合物(a)、有机铝氧化合物(b)、形成离子对的化合物(c) 及有机铝化合物(d),可以单独送入聚合反应器中,或者也可以在共聚 反应中使用预先制备的含二茂金属化合物(a)的二茂金属催化剂。
在制备二茂金属催化剂时,可以使用对催化剂组份呈惰性的烃溶剂。 惰性烃溶剂的例子包括脂族烃如丙烷、丁烷,戊烷、己烷、辛烷、癸烷, 十二烷,煤油;脂环烃如环戊烷,环己烷及甲基环戊烷;芳烃如苯,甲 苯,二甲苯;及卤代烃,如二氯乙烷,氯代苯及二氯甲烷。这些烃可以 单独用或合着用。
可以在通常为-100-200℃,优选为-70-100℃的温度下,将二茂金 属化合物(a),有机铝氧化合物(b),生成离子对的化合物(c)及有机 铝化合物(d)彼此进行接触和混合。
在本发明中,乙烯与3-20个碳原子的α-烯烃的共聚反应,可以在 如下条件下进行:温度通常为40-200℃,优选为50-150℃,特别优选为 60-120℃;压力为大气压至100Kg/cm2,优选为大气压至50Kg/cm2,特别 优选为大气压至30Kg/cm2。
虽然可以用各种聚合方法进行此共聚反应,但此共聚反应优选用溶 液聚合反应法进行。在溶液聚合反应中,使用前述烃类溶剂作为聚合反 应溶剂。
虽然此共聚合反应能用任何间歇法、半间歇法及连续法进行,但优 选连续地进行共聚合反应。此聚合反应可以在不同反应条件下以两步或 多步进行。
用于本发明的长链支化乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)可以用前述方 法制取。共聚物的分子量可通过改变聚合反应条件如聚合反应温度,或 通过控制所用氢气(分子量调节剂)的数量而予以调整。
聚丙烯树脂(B)
用于本发明的聚丙烯树脂(B)的MFR(熔体流动速率,按ASTM D1238, 230℃,负载:2.16Kg)为1-150克/10分钟,优选为5-100克/10分钟, 更优选为7-50克/10分钟,初弯曲模量(按ASTM D790)不大于/500MPa, 优选不大于1300MPa,更优选为500-1000MPa。
此聚丙烯树脂(B)是丙烯均聚物,丙烯无规聚物,或丙烯嵌段共聚 物,而优选使用的是丙烯无规共聚物或丙烯嵌段共聚物。这类共聚物优 选采用例如日本公开特许公报88404/1990号和229807/1990号所描述的 制法制取。
在本发明中,聚丙烯树脂(B)的用量,以100重量份乙烯/α-烯烃 无规共聚物计,为2-200重量份,优选为2-65重量份,最优选为2-55 重量份,特别优选为5-45重量份。当乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)及 聚丙烯树脂(B)以上述比率使用时,则可获得这样一种含聚丙烯树脂的 柔性树脂组合物,它能生成在柔性、耐热性及压缩永久性变形(CS)方 面良好平衡的,而且具有改进抗刮性和透明性的模塑制品,此组合物还 显示如此高的流动性,以致产生优异的模塑法。
其他组份
除了此乙烯/α一烯烃无规共聚物(A)及聚丙烯树脂(B)外,往本 发明的柔性树脂组合物中,还可加入添加剂,如抗氧化剂,紫外线吸收 剂,光保护剂,亚磷酸盐型热稳定剂,过氧化物分解剂,碱性助稳定剂, 成核剂,增型剂,润滑剂,抗静电剂,阻燃剂,颜料,染料及填料,所 加数量应不影响本发明的目的。
填料的例子包括炭黑,石棉,滑石,二氧化硅及氧化硅-氧化铝。
还可往本发明的柔性树脂组合物中加入别的聚合物,其加入数量应 不影响本发明的目的。
这类聚合特的例子包括EPT,聚丙烯及各种工程塑料树脂,如聚酰 胺及聚酯。
柔性树脂组合物的制备
本发明的柔性树脂组合物可用迄今所知的各种方法,通过把乙烯/α- 烯烃无规共聚物(A),聚丙烯树脂(B)及还可以有的上述添加剂进行 熔融混合而制得。
即是说,本发明的柔性树脂组合物如此制得:同时或连续地把上述 组份送入汉彻尔(Herschel)混合机,V-型掺混机,桶混机,螺带式掺 混机或类似物之中,在其中混合它们,并在捏合装置如单螺杆挤出机, 多螺杆挤出机,捏合机或班布里混合机中进行熔融捏合。
通过使用具有优异捏合能力的捏合装置如挤出机,捏合机或班布里 混合机,可制得高质量的其中每一组份都均匀分散的含聚丙烯树脂的柔 性树脂组合物。
在上述制法的任一阶段都可以加入这些添加剂如抗氧化剂。
如上所得的本发明的柔性树脂组合物可以用迄今所知的各种熔融模 塑法例如注塑法、挤塑法和压塑法,模塑成各种形状。
根据本发明的注塑用、挤塑用及压塑用的树指组合物,含有上述本 发明的柔性树脂组合物。
根据本发明的柔性树脂模塑制品,含有上述本发明柔性树脂组合物, 此模塑制品可以是柔性树脂片。
实施例
参考下面实施例对本发明再作描述,但应该理解,本发明决不受限 于这些实施例。
实施例1
乙烯/1-辛烯无规共聚物的制备
催化剂溶液的制备
往一个充分用氮气净化的玻璃烧瓶中,放入0.5mg内消旋-二甲基 亚甲硅基双(1-(2-甲基-4-苯基茚基))二氯化锆。然后,加入1.57ml甲 基铝氧烷的甲苯溶液(Al:1.1摩尔/升)及2.76ml甲苯以制得催化剂溶 液。
聚合反应
在在一个已用氮气充分净化的2升不锈刚高压釜中,加入600ml己 烷及300m11-辛烯,并把此体系的温度升至60℃。然后,往高压釜中加 入1毫摩尔三异丁基铝及0.5ml(以Zr计为0.001毫摩尔)上面制得的 催化剂溶液,并用乙烯引发此聚合反应。随后,仅继续通入乙烯以维持 总压为3.0Kg/cm2-G,并使聚合反应在70℃下进行60分钟。往体系中加 入少量乙醇以终止聚合反应,并净化此体系以除去未反应的乙烯,把所 得的聚合物溶液倒入到大量甲醇中以沉淀聚合物。过滤收集此聚合物并 在减压下干燥一夜,以得到长链支化乙烯/1-辛烯无规共聚物。
如此所得的共聚物的1-辛烯含量为14摩尔%,密度为0.870g/cm3十 氢萘中于135℃下测得的特性粘度(η)为1.5dl/g,玻璃转变温度(Tg) 为-64℃,用X-射线衍射法测得的结晶度为5%,用GPC法测得的分子重 量分布(Mw/Mn)为2.2,B值为1.00,及gη*值为0.88。
含聚丙烯树脂的柔性树脂
组合物的制备
用一个汉彻尔(Herschel)混合机,将50重量份丙烯无规共聚物(得 自大聚合物K.K.,MFR(230℃,负载2.16Kg):7.0克/10分钟,熔点(Tm): 142℃,初柔性模量(ASTMD790):940MPa)及50重量份上面制得的乙烯 /1-辛烯无规共聚物粒子进行混合,制备干的共混物。
然后,把此干的共混物送入预设在180℃的单螺杆挤出机(L/D=27, 直径:30mm)中,以制备柔性树脂组合物的粒子。
将如此制得的柔性树脂组合物粒子在下列条件下进行模塑,制备性 能试验样品。
制备压制片材的条件
压缩片材大小:200mm×200mm×2mm(厚度)
模温:200℃
压力:160Kg/cm2
施压时间:10分钟
在压力下的冷却时间:5分钟
冷却温度:20℃
注塑条件
料筒温度:180℃
注塑压力:500Kg/cm2
模温:30℃
随后,按下列方法评估柔性树脂组合物的性能。
(1)表面硬度:
按照JIS K6301,用上面得到的压缩片材,测量其表面硬度。
(2)扭曲刚度
按照ASTM D1043,用上面得到的压缩片材,测量其扭曲刚度。
(3)热变形
将上面得到的压缩片材切割成7.0mm×80mm的条,并将此条固定到 悬臂梁上(间隔:50mm),在50℃×1.5小时及70℃×0.5小时的条件 下测定因重力引起的条尖梢的变形。
(4)压缩永久变形(CS)
按照JIS K6262测定压缩永久变形。
结果列于表1中。
实施例2
按与实施例1相同的方法制备含丙烯无规共聚物的柔性树脂组合 物,不同的是丙烯无规共聚物与乙烯/1-辛烯无规共聚物的共混比改为30 重量份/70重量份。然后,按与实施例1相同的方法测量此树脂组合物的 性能。
结果列于表1中。
比较实施例1
按与实施例1相同的方法制备催化剂溶液,不同的是,用双(1.3- 二甲基环戊二烯基)二氯化锆代替外消旋-二甲基亚甲硅基-双(1-(2- 甲基-4-苯基茚基))二氯化锆。
使用此催化剂溶液,以与实施例1相同的方法制备线型乙烯/1-辛烯 无规共聚物。
如此制得的共聚物的1-辛烯含量为14摩尔%,密度为0.872g/cm3, 在十氢萘中于135℃下测得的特性粘度(η)为1.5dl/g,玻璃转变温度 (Tg)-62℃,用X-射线衍射法测得的结晶度为6%,用GPC法测得的分 子重量分布(Mw/Mn)为2.2,B值为1.03,gη*值为1.00。
按与实施例1相同的方法,使用此乙烯/1-辛烯无规共聚物,制备含 聚丙烯树脂的柔性树脂组合物。然后,按与实施例1相同的方法测定表 面硬度、扭曲刚度、热变形及压缩永久变形(CS)。
结果列于表1中。
比较实施例2
按与比较实施例1相同方法制备含聚丙烯树脂的柔性树脂组合物, 不同的是,使用比较实施例1制备的乙烯/1-辛烯无规共聚物,而且丙烯 无规共聚物与乙烯/1-辛烯无规共聚物的共混比改变为30重量份/70重量 份。然后,按与比较实施例1相同的方法,测定表面硬度、扭曲刚度、 热变形及压缩永久变形(CS)。
结果列于表1中。 单位 实施例1 实施例2 比较实施例l 比较实施例2 乙烯/α-烯烃无规共聚物 1-辛烯的含量 Mol 14 14 密度 kg/m3 87l 872 特性粘度(η) dl/g 1.5 1.5 玻璃转变温度 ℃ -64 -62 结晶度 % 5 6 Mw/Mn - 2.2 2.2 B值 - 1. 00 1. 03 gη* - 0.88 1.00 柔性树脂组合物的配方 乙烯/α-烯烃无规共聚物 重量份 50 70 50 70 聚丙烯树脂(*1) 重量份 50 30 50 30 柔性树脂组合物的性能 表面硬度 JIS-A 95 83 95 83 扭曲刚度(23℃) MPa 65 9 68 10 热变形(50℃×1.5hr) mm 0.8 3.8 1.4 5.7 热变形(70℃×0.5hr) mm 1.0 15.8 1.5 18.4 压缩永久变形(CS) % 70 82 77 90
*丙烯无规聚合物的MFR(230℃)=7.0克/10分钟,初弯曲模量为 940MPa。
本发明的柔性树脂组合物含有乙烯/α-烯烃无规共聚物(A)(它含 乙烯及3-20个碳原子的α-烯烃)及聚丙烯树脂(B),二者处于特定比 例。共聚物(A)的密度、特性粘度、玻璃转变温度、结晶度、分子量分 布、B值及gη*处于特定范围,而聚丙烯树脂(B)的MFR及初弯曲模量 也处于特定范围。因此,此柔性树脂组合物能提供一种模塑产品,此产 品在柔性、耐热性及压缩永久变形(CS)方面有良好平衡,而且具有改 进的抗刮性及透明性。此外,此柔性树脂组合物在各种模塑性如注塑性、 挤塑性及压塑性方面是优异的。
本发明的柔性树脂组合物具有优异的模塑性,因此它能有利地用作 注塑、挤塑及压塑所用的树脂组合物。
本发明的柔性树脂组合物产品用本发明的柔性树脂组合物制造,因 此它在柔性、耐热性及压缩永久变形方面有良好平衡,而且它具有优异 的抗刮性及透明性。