JP2001512497A - 共重合体の製造方法およびそれを含有するブレンド組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. エチレンと式H2C=CHR[式中、Rは線状、分枝または環状のC1− C20アルキル基またはC6−C20アリール基である]で表される化合物および線 状、分枝または環状のC4−C20ジエンから成る群から選択される少なくとも1 種のコモノマーを支持体と遷移金属化合物とこの遷移金属化合物を触媒活性遷移 金属錯体に変化させる能力を有する活性化剤を含む固体状触媒系の存在下のスラ リー重合で共重合させることを含む方法で生じさせた上記エチレンと上記コモノ マーから作られたコポリマーを含むエチレンコポリマーであって、下記の特性( 1)から(4)を有する: (1)密度d(g/cm3)が0.870から0.980であり、 (2)Mw/Mnが2.5から10であるが、ここで、MwおよびMnは、それぞれ 、両方ともゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定した時の重量平均分子 量および数平均分子量であり、 (3)上記エチレンコポリマーの交差分別クロマトグラフィー(CFC)におい て、最大抽出量を示す第一温度と上記第一温度より10℃高い温度か或は96℃ のどちらかより低い温度である第二温度の間の範囲内に在る任意温度T(℃)に おける抽出に関して、上記任意温度T(℃)と、上記任意温度T(℃)で抽出さ れるコポリマー画分が示す分子量分布プロファイル上の分子量で表される1地点 であって該コポリマー画分の上記分子量分布プロファイルが最大強度のピークを 示す分子量で表される地点と、の間の関係を最小自乗方法で処理して、上記第一 温度と上記第二温度の間の範囲内にほぼ真っすぐな線を得る時、もしCFCにお ける抽出温度の全範囲の温度で抽出されたコポリマー画分の全体量(パージを除 く) を基準にして1重量%未満の量のコポリマー画分が存在する場合にはこのコポリ マー画分を該ほぼ真っすぐな線の計算から除くことができるとして、このほぼ真 っすぐな線が、式(I): [式中、 T1およびT2は、上記第一温度と上記第二温度の間の範囲内に在る2つの異なる 任意抽出温度T(℃)であり、そして Mp(T1)およびMp(T2)は、それぞれ、上記ほぼ真っすぐな線上のT1お よびT2に相当する分子量である] で定義される範囲内の傾きを有し、そして (4)上記エチレンコポリマーをCFCで測定した時、この上で定義した如き上 記第一温度より少なくとも10℃低い温度で抽出されるコポリマー画分の個々の 量の合計が、パージを除き、CFCにおける抽出温度の全範囲の温度で抽出され るコポリマー画分の全量を基準にして8重量%またはそれ以下であるような特性 を示す、 エチレンコポリマー。 2. 該Mw/Mn比が下記の不等式: を満足させる請求の範囲第1項記載のエチレンコポリマー。 3. 上記エチレンコポリマーが特性(1)、(2)、(3)および(4)を 有すると共に下記の特性(5)を有する; (5)式(II): [式中、 Mtは、分子量分布プロファイル上の分子量で表される1地点であって、上記プ ロファイルが最大強度のピークを示す地点であり、そして Mcは、上記分子量分布プロファイル上の分子量で表される任意点であり、 ここで、上記分子量分布プロファイルは、上記エチレンコポリマーにゲル浸透ク ロマトグラフィー/フーリエ変換赤外分光測定(GPC/FT−IR)を受けさ せることでコモノマー含有量分布プロファイルと一緒に得られるプロファイルで ある] で定義される、上記エチレンコポリマーの分子量で表される範囲内において、上 記コモノマー含有量分布プロファイルから最小自乗方法で得られるほぼ真っすぐ な線が、式(III): [式中、 Mc1およびMc2は、式(II)を満足させる分子量で表される2つの異なる任 意点(Mc)であり、そして C(Mc1)およびC(Mc2)は、それぞれ、上記ほぼ真っすぐな線上のMc1 およびMc2に相当するコモノマー含有量である] で定義される範囲内の傾きを有する、 請求の範囲第1項記載のエチレンコポリマー。 4. 該Mw/Mn比が3から7である請求の範囲第1から3項いずれか記載の エチレンコポリマー。 5. 特性(3)に関して、上記ポリマー画分のCFCで得られる上記分子量 分布プロファイルから得られる上記ほぼ真っすぐな線が、下記 の式(IV): [式中、 T1、T2、Mp:(T1)およびMp(T2)は上の式(I)で定義した通りであ る] で定義される範囲内の傾きを有する請求の範囲第1から4項いずれか記載のエチ レンコポリマー。 6. 特性(5)に関して、上記エチレンコポリマーのGPC/FT−IRで 得られる上記コモノマー含有量分布プロファイルから得られる上記ほぼ真っすぐ な線が、下記の式(V):[式中、 Mc1、Mc2、C(Mc1)およびC(Mc2)は上の式(III)で定義した通 りである] で定義される範囲内の傾きを有する請求の範囲第3から5項いずれか記載のエチ レンコポリマー。 7. 特性(4)に関して、上記第一温度より少なくとも10℃低い温度で抽 出されるコポリマー画分の個々の量の上記合計が、パージを除き、CFCにおけ る抽出温度の全範囲の温度で抽出されるコポリマー画分の全量を基準にして5重 量%またはそれ以下である請求の範囲第1から6項いずれか記載のエチレンコポ リマー。 8. 請求の範囲第1から7項いずれか記載のエチレンコポリマーを製造する 方法であって、上記エチレンと上記コモノマーを支持体と遷移金属化合物とこの 遷移金属化合物を触媒活性遷移金属錯体に変化させる 能力を有する活性化剤を含む固体状触媒系の存在下のスラリー重合で共重合させ ること含む方法。 9. 上記固体状触媒系が、 (a)支持体材料、金属が元素周期律表の2−13族、ゲルマニウム、 錫および鉛から選択される有機金属化合物、および (b)遷移金属化合物と反応して触媒活性遷移金属錯体を形成する能力 を有するカチオン(b−1)と (c)活性水素部分を含む置換基を少なくとも1つ有する非水素原子数 が100以下の適合性アニオン(b−2) を含む活性化剤化合物、 を含む支持触媒成分、および (d)遷移金属化合物、 を含む請求の範囲第8項記載の方法。 10. 該カチオン(b−1)がブレンステッド酸カチオン、カルボニウムカ チオン、シリリウムカチオンおよびカチオン酸化剤から成る群から選択され、そ して該アニオン(b−2)において、活性水素部分を含む置換基が、下記の式( VI): [式中、 Gは、多価炭化水素基であり、 Tは、O、S、NRまたはPRであり、ここで、Rはヒドロカルビル基、トリヒ ドロカルビルシリル基、トリヒドロカルビルゲルミル基または水素であり、 qは、0または1であり、そして rは、1から3の整数である] に相当する請求の範囲第8項記載の方法。 11. 該活性化剤化合物の適合性アニオン部分が下記の式(VII) [式中、 M’は、元素周期律表の5−15族から選択される金属または半金属であり、 Qは、各場合とも独立して、水素化物、ジヒドロカルビルアミド、ハロゲン化物 、ヒドロカルビルオキサイド、ヒドロカルビル、およびハロ置換ヒドロカルビル 基を包含する置換ヒドロカルビル基、およびヒドロカルビル置換およびハロヒド ロカルビル置換有機半金属基から成る群から選択され、ここで、このヒドロカル ビル部分の炭素数は1から20であるが、但しQがハロゲン化物であるのは1回 以下であることを条件とし、Gは、M’とTに結合していてr+1の原子価を有 する多価炭化水素基であり、ここで、 Tは、O、S、RまたはPRであり、ここで、Rはヒドロカルビル基、トリヒド ロカルビルシリル基、トリヒドロカルビルゲルミル基または水素であり、 mは、1から7の整数であり、 nは、0から7の整数であり、 qは、0または1の整数であり、 rは、1から3の整数であり、 zは、1から8の整数であり、 dは、1から7の整数であり、そして n+z−m=dである] に相当する請求の範囲第9項記載の方法。 12. 該固体状触媒系が、 (1)(A)該支持体材料に熱処理を100℃から1000℃で受けさせ、この 熱処理を受けさせた支持体材料を適切な希釈剤または溶媒中で該有機金属化合物 と一緒にした後、その結果として生じた生成物を該活性化剤化合物と一緒にする か、或は (B)該活性化剤化合物を該有機金属化合物と一緒にすることで付加体を 生じさせそしてこの付加体と該支持体材料を一緒にするか、或は (C)水を含有する支持体材料と該有機金属化合物を一緒にし、そしてそ の結果として生じた生成物を、 (D)該活性化剤化合物と一緒にする、 ことで得られた支持触媒成分と (E)遷移金属化合物、 を一緒にする、 ことで得られたものである請求の範囲第8から10項いずれか記載の方法。 13. 該固体状触媒系が、 (a)支持体材料とアルモキサンを混合する結果として生じた支持触媒成分であ って、 (i)上記支持体材料とアルモキサンを不活性雰囲気下でアルモ キサンが該支持体材料に固着するに充分な温度で充分な期間加熱することで、ト ルエンを支持触媒成分1g当たり10ml用いて90℃のトルエンで1時間抽出 した時に抽出され得るアルミニウムの量が支持触媒成分内に存在するアルミニウ ムの10パーセント以下である支持触媒成分を生じさせ、そして (ii)任意に、該支持体材料に固着しなかったアルモキサンを除去する 目的で、段階(i)で生じさせた生成物に洗浄段階を1回以上受けさせてもよい 、 ことで得られる、アルミニウムを該支持体材料とアルモキサンの全重量を基準に して15から40重量パーセント含有する、 支持触媒成分、および (b)遷移金属化合物、 を含む、 請求の範囲第8項記載の方法。 14. 該遷移金属化合物が、π結合を有する環状もしくは非環状アニオン配 位基を少なくとも1つ含有する請求の範囲第8から13項いずれか記載の方法。 15. 上記遷移金属化合物が、下記の式(VII): [式中、 Mは、3−5族の金属、特に4族の金属、特別にはチタンであり、 Cp*は、Z’に結合しておりかつη5結合様式でMに結合している置換シクロ ペンタジエニル基であり、或は上記基は更にヒドロカルビル、シリル、ゲルミル 、ハロ、ヒドロカルビルオキシ、アミンおよびこれらの混合物から成る群から選 択される1から4個の置換基で置換されており、ここで、上記置換基は20個以 下の非水素原子を有し、或は場合により、上記さらなる置換基の2つが一緒にな ってCp*に縮合環構造を持たせていてもよく、 Z’は、π結合を有する環状もしくは非環状アニオン配位子以外の二価部分であ り、ここで、上記Z’は、ホウ素または元素周期律表の14族の一員を含みそし ,て場合により窒素、燐、硫黄または酸素を含んでいてもよく、そしてここで、 上記部分は20個以下の非水素原子を有し、そして場合により、Cp*とZ’が 一緒になって縮合環系を形成していてもよく、 Xは、各場合とも独立して、50個以下の非水素原子を有するヒドロカルビル、 ヒドロカルビレン(ヒドロカルバジエニルを包含)、ヒドロカルビルオキシ、水 素化物、ハロ、シリル、ゲルミル、アミドおよびシロキシ基の群から選択される アニオン配位基(π結合を有する環状の芳香族アニオン配位基以外)を表し、そ して nは、Mの原子価に応じて1または2である] で表されるか、或は下記の式(X): [式中、 Mは、形式的酸化状態が+2のチタンまたはジルコニウムであり、 Lは、環状でアニオン性の非局在化したπ系を含む基であり、この基は上記系を 通してMに結合しており、そしてこの基はまたZにも結合しており、 Zは、σ結合を通してMに結合している部分であり、これはホウ素または元素周 期律表の14族の一員を含みそしてまた窒素、燐、硫黄または酸素を含み、そし ,てここで、上記部分は60個以下の非水素原子を有し、そして X*は、場合により1個以上のヒドロカルビル基で置換されていてもよい共役も しくは非共役の中性ジエンであり、ここで、上記Xは40個以下の炭素原子を有 しそしてMと一緒になってπ錯体を形成している] で表される橋状モノシクロペンタジエニルまたはモノ(置換シクロペンタジエニ ル)遷移金属化合物である請求の範囲第14項記載の方法。 16. 該支持体材料を、シリカ、アルミナ、およびシリカと2族もしくは1 3族金属酸化物、アルミナ、マグネシアおよびチタニアの1つ以上との混合酸化 物、から成る群から選択する請求の範囲第8から15項いずれか記載の方法。 17. ポリマーブレンド組成物であって、 (I) 請求の範囲第1から7項いずれか記載のエチレンコポリマーを分(I) と(II)を一緒にした重量を基準にして1から99重量%、および (II) (1) 請求の範囲第8から16項いずれか記載の方法で用 いた触媒成分とは別の触媒成分を用いて作られたエチレンホモポリマー、または (2) 成分(I)とは異なるエチレン/α−オレフィンコポリマー 、 のいずれかを成分(I)と(II)を一緒にした重量を基準にして1から99重 量%、 含むポリマーブレンド組成物。 18. (I) 成分(I)が請求の範囲第8から16項いずれか記載の方法 で作られた請求の範囲第1から7項いずれか記載の上記エチレンコポリマーであ り、そして (II) 成分(II)が、 (1) 請求の範囲第8から16項いずれか記載の上記触媒 成分とは別の触媒成分を用いて作られたエチレンホモポリマー、または (2) 狭い組成分布を示す均一エチレン/α−オレフィン インターポリマー、または (3) 広い組成分布を示す不均一エチレン/α−オレフィ ンインターポリマー、または (4) 異なるI2または密度またはMwまたはMw/Mnを示 すエチレン/α−オレフィンコポリマー(I)、または (5) (II)(1)、(II)(2)、(II)(3) または(II)(4)のいずれか2つ以上の組み合わせ、 を含む、 請求の範囲第17項記載のポリマーブレンド組成物。 19. 1)0.870から0.980g/cm3の密度を有し、 2) 0.0001から10000g/10分のメルトインデックス (I2)を示し、 3) 5から100のI10/I2比または20から200のI21.6/ I2比を示し、かつ 4) 5から50のMw/Mnを示し、そしてここで、 (a) 成分(I)が請求の範囲第1から7項いずれか記載の上記エチレンコポ リマーであり、成分(I)と成分(II)を一緒にした重量を基準にして10か ら90重量%の量で存在しており、そしてこれが i) 0.870から0.980g/cm3の密度を有し、 ii) 0.0001から10000g/10分のメルトインデックス (I2)を示し、 iii) 5から30のI10/I2比または15から65のI21.6/I2 比を示し、かつ iv) 2.5から10のMw/Mnを示し、そして (b) 成分(II)が成分(I)と成分(II)を一緒にした重量を基準にし て10から90重量%の量で存在しており、そしてこれが i) 0.915から0.985g/cm3の密度を有し、 ii) 0.0001から10000g/10分のメルトイン デックス(I2)を示し、そして (c) 成分(II)(1)を存在させる時、これが i) 5から40のI10/I2または15から80のI12.6/I2を示し 、かつ ii) 2.5から12のMw/Mnを示し、そして (d) 成分(II)(2)を存在させる時、これが 5から25のI10/I2または10から50のI21.6/I2を示 し、そして (e) 成分(II)(3)を存在させる時、これが i) 5から40のI10/I2または15から80のI21.6/I2を示し 、かつ ii) 3から12のMw/Mnを示し、そして (f) 成分(II)(4)を存在させる時、これが i) 5から30のI10/I2または15から55のI21.6/I2を示し 、かつ ii) 2.5から10のMw/Mnを示す、 請求の範囲第18項記載のポリマーブレンド組成物。 20. 1) 0.915から0.975g/cm3の密度を有し、 2) 0.001から5000g/10分のメルトインデックス(I2 )を示し、 3) 5から90のI10/I2比または30から180のI2 1.6 /I2比を示し、かつ 4) 3から45のMw/Mnを示し、そしてここで、 (a) 成分(I)が請求の範囲第1から7項いずれか記載の上記エチレンコポ リマーであり、成分(I)と成分(II)を一緒にした重量を基準にして25か ら75重量%の量で存在しており、そしてこれが i) 01.890から0.965g/cm3の密度を有し、 ii) 0.001から5000g/10分のメルトインデックス(I2 )を示し、 iii) 5から28のI10/I2比または18から55のI21.6/I2 比を示し、かつ iv) 2.8から8のMw/Mnを示し、そして (b) 成分(II)が成分(I)と成分(II)を一緒にした重量を基準にし て25がら75重量%の量で存在しており、そしてこれが0.935から0.9 83g/cm3の密度および0.001から5000g/10分のメルトインデ ックス(I2)を示し、そして (c) 成分(II)(1)を存在させる時、これが i) 18から70のI21.6/I2または5.3から35のI10/I2を 示し、かつ ii) 2.8から10のMw/Mnを示し、そして (d) 成分(II)(2)を存在させる時、これが5.3から25のI10/I2 比または12から45のI21.6/I2を示し、そして (e) 成分(II)(3)を存在させる時、これが i) 5.3から35のI10/I2比または20から70のI21.6/I2 を示し、かつ ii) 3.5から10のMw/Mnを示し、そして (f) 成分(II)(4)を存在させる時、これが i) 5.3から28のI10/I2比または18から45のI21.6/I2 を示し、かつ ii) 2.8から8のMw/Mnを示す、 請求の範囲第18項記載のポリマーブレンド組成物。 21. 1) 0.935から0.970g/cm3の密度を有し、 2) 0.01から3000g/10分のメルトインデック ス(I2)を示し、 3) 5から80のI10/I2比または40から150のI21.6/I2 を示し、かつ 4) 5から40のMw/Mnを示し、そしてここで、 (a) 成分(I)が請求の範囲第1から3項いずれか記載の上記エチレンコポ リマーであり、成分(I)と成分(II)を一緒にした重量を基準にして35か ら65重量%の量で存在しており、そしてこれが i) 0.915から0.955g/cm3の密度を有し、 ii) 0.01から3000g/10分のメルトインデックス(I2 )を示し、 iii) 5.5から25のI10/I2比または20から50のI21.6 /I2比を示し、かつ iv) 3から7のMw/Mnを示し、そして (b) 成分(II)が成分(I)と成分(II)を一緒にした重量を基準にし て35から65重量%の量で存在しており、そしてこれが0.955から0.9 80g/cm3の密度および0.01から3000g/10分のメルトインデッ クス(I2)を示し、そして (c) 成分(II)(1)を存在させる時、これが i) 20から60のI21.6/I2または5.5から30のI10/I2を 示し、かつ ii) 3から9のMw/Mnを示し、そして (d) 成分(II)(2)を存在させる時、これが i) 5.5から20のI10/I2比または15から40のI21.6/I2 を示し、かつ ii) 3未満のMw/Mnを示し、そして (e) 成分(II)(3)を存在させる時、これが i) 5.5から30のI10/I2比または25から60のI21.6/I2 を示し、かつ ii) 4から9のMw/Mnを示し、そして (f) 成分(II)(4)を存在させる時、これが i) 5から30のI10/I2比または20から50のI21.6/I2を示 し、かつ ii) 3から7のMw/Mnを示す、 請求の範囲第18項記載のポリマーブレンド組成物。 22. 成分(II)(2)が長鎖分枝を含む請求の範囲第18項記載のポリ マーブレンド組成物。 23. 成分(II)(2)が長鎖分枝を炭素原子1000個当たり0.01 から3個の範囲で含む請求の範囲第18項記載のポリマーブレンド組成物。 24. 成分(I)が成分(II)に比べて低い密度および高い分子量を有す る請求の範囲第18項記載のポリマーブレンド組成物。 25. 成分(II)(2)が長鎖分枝を炭素原子1000個当たり0.1か ら3個の範囲で含む請求の範囲第18項記載のポリマーブレンド組成物。 26. ポリマーブレンド組成物を製造する方法であって、 (A) 請求の範囲第8から16項いずれか記載の方法を用いてエチレン/α− オレフィンコポリマー(I)を生じさせ、 (B) (II)エチレンのホモポリマーまたは請求の範囲第8から1 6項いずれか記載の方法で用いたのとは別の触媒成分を用いて生じさせたエチレ ン/α−オレフィンコポリマーを生じさせる目的で、エチレンと任意に少なくと も1種のα−オレフィンコモノマーを含有する供給流れとエチレン重合用触媒を 重合条件下で接触させ、そして (C) 該エチレン/α−オレフィンコポリマー(I)と該エチレンホモポリマ ーまたはエチレン/α−オレフィンインターポリマー(II)を一緒にすること で、(III)ポリマーブレンド組成物を生じさせる、段階を含む方法。 27. 段階(A)と(B)を異なる反応槽内で実施する請求の範囲第26項 記載の方法。 28. 該反応槽を直列で運転しそして段階(A)を1番目の反応槽(類)内 で実施し,そして段階(B)を2番目の反応槽(類)内で実施する請求の範囲第 26項記載の方法。 29. 該反応槽を直列で運転しそして段階(B)を1番目の反応槽(類)内 で実施し,そして段階(A)を2番目の反応槽(類)内で実施する請求の範囲第 26項記載の方法。 30. (a)段階(B)をスラリー相重合条件または溶液相重合条件また は気相重合条件下で実施し、そして (b)段階(B)で用いるエチレン重合用触媒が請求の範囲第8から 16項記載の触媒であるか或は請求の範囲第8から16項記載の触媒とは別のヂ ーグラー触媒または不支持型シングルサイト触媒または支持型シングルサイト触 媒であるか或は上記エチレン重合用触媒いずれか2種以上の混合物である、 請求の範囲第26項記載の方法。 31. 段階(B)のエチレン重合用触媒がエチレン重合用チーグラー触媒で あり、これが (a) ハロゲン化マグネシウムまたはシリカである固体状支持体成分、および (b) 式: [式中、 Trは、IVB、VBまたはVIB族の金属であり、 qは、0、または4に等しいか或はそれ以下の数であり、 X’は、ハロゲンであり、そして R1は、炭素原子数が1から20のアルキル基、アリール基もしくはシクロアル キル基であり、そして R2は、アルキル基、アリール基、アラルキル基または置換アラルキル基である ] で表される遷移金属成分、 を含む、 請求の範囲第26項記載の方法。 32. 該反応槽を並列で運転する請求の範囲第26項記載の方法。 33. 成分Iが成分IIに比べて低い密度および高い分子量を有する請求の 範囲第26項記載の方法。 34. 段階(B)のコモノマーがC3−C20α−オレフィンである請求の範 囲第26項記載の方法。 35. 段階(A)および(B)のコモノマーがプロピレン、1−ブテン、1 −ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテンまたは 1−ヘキセンである請求の範囲第26項記載の方法。 36. 段階(A)および(B)のコモノマーが1−ヘキセンまたは1−オク テンである請求の範囲第26項記載の方法。 37. 請求の範囲第26項記載の方法を用いて生じさせたポリマーブレンド 組成物。 38. 請求の範囲第1から7項いずれか記載のエチレンコポリマーから作ら れた焼結用粉末。 39. 請求の範囲第17から25項いずれか記載のポリマーブレンド組成物 から作られた製造品。 40. フィルム、繊維またはシートの形態であるか或は熱成形、ブロー成形 、射出成形および回転射出成形方法の結果として生じる製造品である請求の範囲 第39項記載の製造品。 41. パイプ、管材、ケーブルもしくはワイヤーの被覆材、パイプの被膜、 ジオメンブラン、熱成形品、積み重ねられるプラスチック製パレット、ブロー成 形ボトルもしくは容器、または環境池用ライナーを含む請求の範囲第39項記載 の製造品。
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