TW200415152A - Gas phase polymerization process - Google Patents

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Pradeep P Shirodkar
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Description

200415152 玖、發明說明 【發叫所觸之技術領域】 木發明係關於聚合方法,且更特別地,係關於利用雙 金躺觸媒系統的氣相聚合方法。 【先肋技術】 使用二或更高不同觸媒型態-雙金屬觸媒-的雙模聚合 物[丨Η漸受到重視,特別在生產聚乙烯與其它聚烯烴之中 。例如參見US 5,5 2,6 7 8。然而,在使用此類雙金屬觸媒 中存在有一些問題,特別是在氣相中。問題之一爲觸媒活 性’當觸媒成本很高時,觸媒活性應儘可能的高,以使該 方法更爲經濟有效。 在氣相方法中一項改進觸媒效率之方法在於增加觸媒 在氣相反應器流化床中的駐留時間。提高系統的流化鬆密 度或降低糸統的孔隙度,可增加駐留時間。有許多因素會 〜备觸媒的駐留時間。然而,針對某一觸媒而決定各項因 ^ IL確的組合係複雜且高成本的,且因雙金屬系統的存在 而益加複雜。所須要者爲改進生產雙模聚合物的經濟效益 /方法。本發明係關於解決此項問題與其它問題。 【發明內容】 —本發明提供一種聚合方法,在一項具體實施例之中爲 氣相聚合方法。至少-項特定的具體實施例中,本發明係 關於一種生產聚烯烴組成物的氣相聚合方法,包含於反應 -5 - (2) 200415152 條件之下且在內含二茂金屬的觸媒之 與一或更高單體(包含乙烯單體)的 床的反應器,而提供一種聚烯烴組反 化鬆密度爲6 0 %或更高的沉澱鬆密f 度爲100 °C或更低·,且(c)在氣流 比爲0 · 0 1 5或更低。 在特定具體實施例中:,流化鬆〗 65%或更高。在其它具體實施例中, 密度的7 0 %或更高。 而在一項更特別的具體實施例4 在8 0 °C至9 7 °C ;且(b )在氣流中氫 0。003 至 0.0 09。 ίΠ]在另一具體貫施例中,在氣流 比少於0.0 0 8。在一項更特別的具體 氫氣對乙烯之莫耳比可爲0.0 0 3至( 別的具體貫施例中,在氣流中氫氣 0 · 0 0 3至0,0 0 7。且在又一更特別的 流中氫氣對乙烯之莫耳比爲0.0 0 3至 在此所掲示方法的.一項具體實施 維持於9 6 °C或更低。供選擇地,在 ,反應器溫度可維持於9 5 °C或更低 體實施例中反應器溫度可維持於94 t 在一項特殊具體實施例之中,該 屬觸媒。甚至更特別地,該觸媒爲受 存在下,將內含氫氣 氣流,通過包含流化 ζ物,其中:(a )流 f或;(b )反應器溫 中氫氣對乙烯之莫耳 密度爲沉澱鬆密度的 流化鬆密度爲沉澱鬆 ^, ( a )反應器溫度 氣對乙燒之旲耳比爲 中氯氣對乙細之旲耳 實施例中,在氣流中 3.00 8。而在一項更特 討乙烯之莫耳比可爲 具體實施例中,在氣 0.0 06 ° 例之中,反應器溫度 另一具體實施例之中 。同時,又在另一具 或更低。 觸媒爲受承載的雙金 承載的雙金屬觸媒’ -6 - (3) (3)200415152 其中包含二茂金屬觸媒化合物。甚至更特別地,該觸媒爲 受承載的雙金屬觸媒,其中包含二茂金屬觸媒化合物,該 觸媒化合物中至少帶有一個氟化物或內含脫離基的氟。 在此所揭示方法的一項具體實施例之中,起因於該聚 合方法的聚烯烴組成物爲雙模聚烯烴組成物,其中包含高 分子量聚烯烴成分與低分子量聚烯烴成分。 在此所揭示方法的一項具體實施例之中,觸媒的載體 材料中包含於8 0 0 °C或更高溫度脫水的二氧化矽。 詳細描述 一般的定義 如在此使用者,參照週期表中各元素的 '' 族〃,、、新 的〃編號表係針對用於C R C H A N D Β Ο Ο K 0 F C Η Ε ΜI S T R Y AND PHYSICS ( David R. Lide 編輯,CRC Press 81st ed· 2 000 )中的週期表各族。 如在此使用者,詞組 ''觸媒系統〃包含至少一種 '、觸 媒成分〃與至少一種 ''活化劑〃,兩者在此將作進一步記 述。觸媒系統亦可包含其它成分,如載體等等,且不限於 單獨或合倂使用觸媒成分及/或活化劑。觸媒系統可包含 採用如在此記述任何數目的觸媒成分之任何組合,與採用 如在此記述任何活化劑的任何組合。 如在此使用者,詞組 ''觸媒化合物〃包含任何化合物 ,一旦適當地活化,能催化烯烴的聚合或寡聚合,觸媒化 合物中至少包含一種第族3至第1 2族原子,及視需要至 (4) 200415152 少一種結合於其中的脫離基。 如在此使用者,詞組 ''脫離基〃意指一或更 觸媒成分金屬中心的化學部分,且其可經由活化 分觸媒中抽出,如此產生對烯烴的聚合或寡聚合 物種。如下將進一步記述活化劑。 如在此使用者,術語 ''氟化的觸媒成分〃意 有一種氟化物或內含脫離基的氟之觸媒化合物, 至少帶有一種氟化物或內含脫離基的氟之二茂金 金屬型觸媒化合物。 如在此使用者, ''烴基〃包含脂肪族、環型 、乙炔基及芳香族基團(即烴基團)其中包含氫 個氫的碳。 ''烴烯"意指缺少二個氫。 如在此使用者, ''烷基〃包含缺少一個氫的 枝及環石蠟基團。如此,例如一個-CH3基團( )與CH3CH2-基團( 乙基〃)爲烷基之實施例 如在此使用者, ''烯基〃包含缺少一個氫的 枝及環烯烴基團;炔基基團包含缺少一個氫自由 、分枝及環乙炔基基團。 如在此使用者, ''芳基〃基團包含苯基、萘 基及在分子中具有一個如下環結構特性之其它基 萘、菲、蒽等。例如 C6HT芳香族結構爲'' 5 C6H42·芳香族結構爲 ''伸苯基〃。 '' 芳烷基〃基 帶有懸垂芳基基團的烷基基團; ''烷基芳基〃爲 一或更高懸垂烷基基團的芳基基團。 局鍵結至 劑而自成 具活性的 指至少帶 較佳者爲 屬或二茂 、烯烴型 及缺少一 線性、分 ''甲基// 〇 線性、分 基的線性 基、吡啶 團:苯、 隹基, 團爲其上 其上帶有 -8- (5) (5)200415152 如在此使用者, ''伸烷基〃包含缺少二個氫的線性' 分枝及環型烴基團。如此,-CH2-(、、亞甲基〃)與-ch2CH2.( ''伸乙基〃)伸烷基基團爲之實施例。缺少二 個氫基團的其它基團包含、伸芳基〃及、、伸烯基〃。 如在此使用者,詞組A雜原子〃包含除了碳及氫之外 的可與碳結合的任何原子,且在一項具體實施例之中,其 係選自 B、Al、Si、Ge、N、P、〇、及 S。、'內含雜原子 的基團〃爲含有雜原子的烴基團且可含有一或更高的相同 或不同之雜原子,且在一項特殊具體實施例之中爲1至3 個雜原子。內含雜原子基團之非限制實施例包含下列基團 :亞胺類,胺類、氧化物類、膦類、醚類、酮類、酮基偶 氮基線雜環類 '二氫噁唑類、硫醚類、及其類似者。 如在此使用者, ''烷基羧酸酯〃、、、芳基羧酸酯〃、 及 ''烷基芳基羧酸酯〃分別爲在任何位置具有羧基基團的 烷基、芳基、及烷基芳基。其實施例包括. C 6 Η 5 C H 2 C ( Ο ) 〇 -、c Η 3 C ( 〇 ) 〇 -等。 如在此使用者,術語、'經取代的〃意指在該術語之後 的基團至少帶有一種部分可在任何位置上代替·一或更高氫 ’該J分保运自各種基團如鹵素基團(尤宜是cl、F、Br )、羥基基團、羰基基團、羧基基團、胺基團、膦基團、 丈兀氧基基團、本基基團、萘基基團、c】至院基基團、 C2至C〗Q烯基基團、及其組合物。經取代的院基與芳基之 實施例包含但不限於醯基基團、烷胺基基團、院氧基基團 、芳氧基基團、烷基硫基團、二烷胺基基團、烷氧基羰基 (6) (6)200415152 基團、芳氧基羰基基團、胺基甲醯基基團、烷基-及二烷 基-胺基甲醯基基團、醯氧基基團、醯基胺基基團、芳基 胺基基團、及其組合物。 如在此使用的,如通常在化學技藝中瞭解所使用各結 構式;線( ''一 〃)用以代表介於金屬原子(Μ 〃 ,第 族3至第1 2族原子)與配體或配體原子(例如環戊雙基 、氮、氧、鹵素離子、烷基等等)之間的締合,且詞組'\ 與之締合〃 ' '' 鍵結至〃及 ''鍵結〃,不限於代表特定類 型的化學鍵,如此類線及詞組用以代表 ''化學鍵〃;〜化 學鍵〃定義爲介於原子之間的吸引力足夠強而允許合倂聚 集體呈現一個單元,或 ''化合物〃。 針對給予結構或部分的結構不應暗示特定立體化學, 除非針對給予結構作如此敘述,或經由使用常用的鍵結符 號虛線及/或重線作明顯敘述。 除非另有說明,在此本發明的具體實施例不限於(如 下在各項個別敘述及其後實施例中定義的)金屬原子、、Μ 〃氧化態。除非另外指出,在此記述的化合物中金屬原子 '' Μ 〃呈中性。 如在此使用者,當術語 ''雙模〃用以描述聚合物或聚 合物組成物(例如聚烯烴類如聚丙烯或聚乙烯,或其它均 聚物、共聚物或三聚物)意指''雙模分子量分佈〃,是指 在有關技藝中人們對在印刷刊物及頒佈專利之術語所給予 的最寬廣定義。例如,如在此使用的術語,包含至少帶有 一個可鑑定的高分子量分佈的聚烯烴與至少帶有一個可鑑 -10- (7) (7)200415152 定的低分子量分佈的聚烯烴之單一組成物,即考量爲 '' 雙 模〃聚烯烴。在一項特殊具體實施例之中,除了其具有不 同的分子量,此高分子量聚烯烴此低分子量聚烯烴爲實質 上相同類型的聚合物,例如聚丙烯或聚乙烯。 如在此使用者,術語產率〃意指於聚合方法中使用 每份重量觸媒,所製作聚合物之重量(例如克聚合物/克 觸媒)。 如在此使用者,術語 ''脫水"在有關技藝中人們有在 敘述觸媒載體材料中給予該術語最寬廣的定義,例如二氧 化矽,如在印刷刊物及頒佈專利中顯示,且包含任何材料 ,例如載體顆粒,從而可移除大多數的內含/吸附水。 使用雙金屬觸媒的氣相聚合 本發明提供一種氣相聚合方法,其中包含在反應器之 中結合氫、乙烯及雙金屬觸媒系統,在一項特殊具體實施 例之中爲單反應器,在氣相反應器流化床中將各成分合倂 ;其中雙金屬觸媒系統至少包含一種二茂金屬觸媒成分。 供選擇地,本發明提供於利用雙金屬觸媒的聚烯烴聚合方 法期間控制流化床氣相反應器的孔隙度(或流化床密度) 之方法。在一項具體實施例之中,係經由調整引入反應器 中氫用量相對於乙烯單體用量,而控制孔隙度(或流化鬆 密度),且在另一具體實施例之中經由調整反應器溫度而 控制孔隙度,或由兩者而而控制孔隙度。 ''單反應器〃,意指全部聚合反應發生在一個反應器 中,於其中將觸媒與單體等倒入反應器容器,且將聚合物 -11 - (8) (8)200415152 樹脂流出,其中該樹脂可作加工如脫灰、押出成形等。 雙金屬觸媒系統至少包含一種如在此記述的二茂金屬 觸媒成分,且在一項特殊具體實施例之中爲橋聯或未橋聯 的三明治化合物,且在一項更特別的具體實施例中包含一 或更高氟化物離子脫離基。 如下在各項具體實施例中將列出本發明的各成分。所 記述的各具體實施例可以任何數目的方式合倂,以到達本 發明。 雙金屬觸媒 如在此使用者,術語 ''雙金屬觸媒〃或''雙金屬觸媒 系統〃意指二或更局觸媒成分與至少一種活化劑、及視需 要的載體材料合倂使用,可用於聚合烯烴。 ''受承載的雙 金屬觸媒〃或受承載的雙金屬觸媒組成物〃意指雙金屬 觸媒系統與載體材料合倂使用,其中一或更高種構成雙金 屬觸媒系統的成分可鍵結在載體上。在一項特殊具體實施 例之中,本發明的雙金屬觸媒包含二種觸媒成分。在一項 更特別的具體實施例中,雙金屬觸媒成分包含、、第一觸媒 成分〃及''第二觸媒成分〃。 如在此使用者,術語 ''第一觸媒成分〃意指除了第二 觸媒成分之外的任何觸媒成分。較佳者,第一觸媒成分爲 非二茂金屬觸媒成分,其實施例包括如在此進一步記述的 鈦或釩爲主的齊格勒-那塔觸媒化合物。 如在此使用者,術語 ''非二茂金屬化合物〃意指不是 ^ 12- (9) (9)200415152 二茂金屬或如下定義的二茂金屬型觸媒化合物之一的任何 觸媒。 如在此使用者,術語 ''第二觸媒成分〃意指不同於第 一觸媒成分的任何觸媒,在一項特殊具體實施例之中爲二 茂金屬觸媒成分。在一項特殊具體實施例之中,第二觸媒 成分包含銷二茂金屬成分。 本發明特定的具體實施例包含將單體與雙金屬觸媒成 分接觸,在此也簡單地稱爲雙金屬觸媒。在一項特殊具體 實施例之中,包含雙金屬觸媒的各個不同之觸媒化合物存 在於或承載在單一類型之載體上,使各載體材料顆粒平均 地包含第一與第二觸媒成分兩者。在另一具體實施例之中 ,第一觸媒成,分,不伺於第二觸媒成分,兩者分別地平均 承載在任何給予的僅包含第一或第二觸媒成分之載體材料 顆粒上。在稍後具體實施例中,可採用任何順序而相繼地 將各個經承載的觸媒可引入聚合反應器中,供選擇地部分 地引入,或同時引入。 在一項特殊具體實施例之中,第一觸媒成分包含鈦非 二茂金屬觸媒成分,從而可製作較高分子量的樹脂(例如 >約1 00,000 ami!)。在一項特殊具體實施例之中,第二 觸媒成分包含二茂金屬成分,從而可製作較低分子量的樹 脂(例如〈約1 〇 M) 〇 〇 am u )。據此,在第一及第二觸媒 成分的存在下聚合,將可提供雙模聚烯烴組成物,其中包 含低分子量成分與高分子量成分。在一項特殊具體實施例 之中,此二種觸媒成分存在於在單一載體顆粒上,且其可 -13- (10) (10)200415152 以多種方式固定在載體上。 在一項具體實施例之中,製備如在此記述的、、強化的 一氧化矽〃且構成載體;首先將非二茂金屬化合物的第一 觸媒成分與強化的二氧化矽合倂,提供一種經承載的非二 茂金屬組成物;將此經承載的非二茂金屬組成物與第二觸 媒成分如氟化的二茂金屬(一種二茂金屬,其中至少帶有 一個氟離子脫離基)合倂,造成氟化的雙金屬觸媒組成物 ’當使用於的製作雙模聚烯烴組成物時其具有提高的產率 可使用各種方法,將二種不同觸媒成分(雖然各觸媒 之組成不同)固定在載體上。一般而言,用於製備受承載 的雙金屬觸媒的一項步驟可包含提供受承載的第一觸媒成 分,取在非極性烴之中內含第一觸媒成分的淤漿,接觸內 含第二觸媒成分的溶液,其中亦可包含活化劑,且將生成 的內含第一及第二觸媒成分之產物乾燥,且回收所得到的 雙金屬觸媒組成物。 第一觸媒成分 如以上提及,雙金屬觸媒組成物包含第一觸媒成分, 其爲(或包含)非二茂金屬化合物。然而,考量針對特定 應用’此第一觸媒成分可供選擇地爲二茂金屬化合物,甚 至爲如下定義的二茂金屬型觸媒化合物之一,其在結構上 與如在此記述的第二觸媒成分不同。在一項特殊具體實施 例之中,第一觸媒成分爲齊格勒一那塔觸媒化合物。齊格 -14- (11) (11)200415152 勒-那塔觸媒成分爲在此技藝中熟知的且例如記述於 ZIEGLEP,CATALYSTS 3 6 3 -3 8 6 ( G. Fink,R. Mulhaupt 及 Η. Η· Brintzinger,編輯,Springer-V erlag 1 9 9 5 ) 〇 該 觸媒之實施例包含那些內含Ti C 14及其它該過渡金屬氧化 物及氯化物者。 在一項具體實施例之中,第一觸媒成分係與載體材料 合併’再與第一觸媒成分合併或而未與第—·觸媒成分合併 。可採用多種方式將第一觸媒成分結合在載體上或另外固 定在載體上。在那些方式之中,將在適合的非極性烴稀釋 劑之中的載體淤漿與有機鎂化合物接觸,且然後有機鎂化 合物將會溶解在淤漿的非極性烴稀釋劑中而形成溶液,從 而將有機鎂化合物沈積在載體上。有機鎂化合物可由式 RMgR’代表,其中R’及R爲相同或不同之C2-CI2烷基基 團、或C4-CIG烷基基團、或C4-C8烷基基團。在至少一項 特定的具體實施例中,有機鎂化合物爲二丁基鎂。在一項 具體實施例之中,內含在二氧化矽淤漿之中的有機鎂化合 物含量僅爲其物理上或化學上沈積在載體上者,例如鍵結 至載體上的羥基基團,且不多於該量,因爲任何過量的有 機鎂化合物可能引起討厭的副反應。可用例行實驗測定有 機鎂化合物的最佳量。例如,可於攪拌淤漿中將有機鎂化 合物加入淤漿,直到在載體溶劑中偵測到有機鎂化合物。 供選擇地,有機鎂化合物可加入超過沈積在載體上的量, 在該案例中任何未沈積的超量可經由過濾與淸洗而移除。 基於脫水二氧化矽用量(克)的有機鎂化合物含量(莫耳 -15- (12) (12)200415152 ),在一項特殊具體實施例之中一般介於0.2毫莫耳/ g 至2毫莫耳/ g。 視需要’將有機鎂化合物處理的淤漿與電子供體接觸 ,如四乙基原矽氧烷(TEOS )或有機醇R〃 OH,其中 R"爲Ci-C〗2烷基基團、或C】至C8烷基基團、或^至 C4烷基基團。在一項特殊具體實施例之中,R〃 〇H爲正 丁醇。醇的用量係可有效的提供R、、〇H : Mgmol / m〇i比 例在0.2至1.5’或0,4至1.2,或0.6至1.1,或〇.9至 1.0° 將有機鎂及醇處理與淤漿與非二茂金屬過渡金屬化合 物接觸。在一項特殊具體實施例之中,適合的非二茂金屬 過渡金屬化合物爲第4及,5族金屬之化合.物,.其可溶解在 用以形成二氧化矽淤漿的非極性烴中。適合的非二茂金屬 過渡金屬化合物包括例如鈦及釩的鹵化物,氧基鹵化物或 院氧基鹵化物,如四氯化鈦(T i C 14 )、四氯化飢(V C I 4 )及氧基三氯化釩(V 0 C13 )、及欽與釩的燒氧化物,其 中烷氧化物部分具有分枝的或未分枝的帶有1至2 0個碳 原子的烷基基團,較佳者帶有1至6個碳原子。亦可使用 該過渡金屬化合物之混合物。所用非二茂金屬過渡金屬化 合物用量係使能夠充分生成過渡金屬對鎂的mol/mol比 例在〇 . 3至1 . 5,或〇. 5至〇. 8。然後可採用習用的方法將 稀釋劑移除,如經由揮發或過濾,以得到乾燥的,經承載 的第一觸媒成分。 可採用任何順序將第一及第二觸媒成分與載體接觸。 -16- (13) (13)200415152 # ~項本發明特殊的具體實施例之中,首先將第一觸媒成 # 如上述的載體反應,接著將此經承載的第一觸媒成分 與第二觸媒成分接觸。 弟一觸媒成分 用於本發明中非雙金屬觸媒系統包含第二觸媒成分, 其中至少包含一種如在此記述的二茂金屬觸媒成分。二茂 金屬觸媒化合物一般記述於例如;I & 2 METALLOCENE BASED POLYOLEFINS ( John Scheirs & W Kaminsky eds. ’ John Wiley & Sons,Ltd. 2000 ) ; G. G. Hlatky in 181 COORDINATION CHEM. Rev. 243 -2 9 6 ( 1 999 ),且尤其 是在 1 METALLOCENE BASED POLYOLEFINS 26 1 - 3 77 ( 2 0 0 0 )用於合成聚乙烯。如在此記述的二茂金屬觸媒化合 物包含 ''半三明治〃及 '、全三明治〃化合物,其具有一或 更高CP配體(環戊二烯基及環戊二烯基的等瓣配體)鍵 結到至少一個第3族至第1 2族金屬原子,且一或更高脫 離基鍵結到至少一個金屬原子上。以下,此類化合物將稱 爲 ''一茂金屬〃或 '、二茂金屬觸媒成分〃。在一項特殊具 體實施例之中,二茂金屬觸媒成分係承載在載體材料上, 如以下進一步記述者,且可承載或未承載第一觸媒成分, 在一項特殊具體實施例之中有承載第一觸媒成分。 此C p配體典型地爲^ -鍵結的及/或爲稠環或環系統 。此環或環系統典型地包含第1 3族至第1 6族原子,且更 特別地,構成Cp配體的原子係選自碳、氮、氧、砂、硫 -17- (14) (14)200415152 、磷、鍺、硼及鋁及其組合物,其中碳構成環成員的至少 5 〇 %。甚至更特別地,Cp配體係選自由下列各者所組成 的類群:經取代與未取代的環戊二烯基配體及環戊二烯基 的等瓣配體,其非限制性實施例包括環戊二烯基、茚基、 芴基及其它結構。該配體的其它非限制性實施例包含環戊 二烯基、環戊烷菲基、茚基、苯並茚基、芴基、八氫芴基 、環半四嫌基、環戊院環十二烧、非節基、3,4一苯并荀 基、9一苯基芴基、8 - Η-環戊[a]餓基烯基、7H-二苯并 芴基、茚並[1,2 — 9]蒽烯、噻吩茚基、噻吩芴基、其氫 化的形式(例如4,5,6,7 —四氫茚基、或、、H4 Ind") •、其經取代爻形式,及其雜環基的形式。在一項特殊具體 實施例之中,用於本發明介二茂金屬係選自那些包含一或 二個’在一項更特別的具體實施例中爲二個相同或不同之 Cp環,該Cp環係選自由下列各者所組成的類群:環戊二 _基、茚基、荀基、四氫節基、及其經取代的形式。 二茂金屬觸媒化合物中的金屬原子、、Μ 〃 ,如記述本 專利全篇中及申請專利範圍,在一項具體實施例之中可選 自由第3族至第12族原子及鑭族原子所組成的類群;且 在一項更特別的具體實施例中,係選自第3族至第1 〇族 原子:而在一項更特別的具體實施例中係選自由下列各者 所組成的類群:S c、T i、Z r、H f、V、N b、T a、Μ η、R e、 Fe、、〇s、、Rh、h•、及Ni ;而在一項更特別的具 體實施例中係選自第4、5及6族原子,且在一項更特別 的具體實施例中爲Ti、Zr、Hf原子,且在一項更特別的 - 18- (15) 200415152 具體實施例中爲Zr。金屬原子'' Μ 〃的氧化態,在〜項具 體實施例之中可介於0至+ 7 ;且在一項更特別的具體實 方也例中爲+ 1、+ 2、+ 3、+ 4或+ 5;及而在一項吏特別 的具體實施例中爲+ 2、+ 3或+ 4。鍵結至金屬原子、、Μ 〃的基團爲如下式記述的化合物,且除非另外指出,其結 構爲電中性的。Cp配體與金屬原子Μ形成至少一個化學 鍵,以形成 ''二茂金屬觸媒化合物〃 。Cp配體明顯不同 於鍵結至觸媒化合物的脫離基,在於其不會高度易發生取 代/除去反應。 φ 在一項本發明的特色之中,本發明的一或更高二茂金 , 屬觸媒成分由式(1)代表:
CpACpBMXn ( I ) 其中Μ如同上述者;各個χ經化學鍵結至M ;各個 C p基團經化學鍵結至Μ ;且n爲〇至4之整數,且在一 項特殊具體實施例之中爲1或2。 在式(I )中由CPA與CpB代表的配體可爲相同或不 同之戊一烯基配體或環戊二烯基的等瓣配體,其中之一 鲁 或雨者可含有雜原子且其中之一 一或兩者可經基團R所取代
-19- (16) (16)200415152 氣基團、院基、燒基、快基、ί哀垸基、方基、醒基、方醒 基、烷氧基、芳氧基、烷基硫醇、二烷胺、烷基醯胺基、 烷氧基羰基、芳氧基羰基,胺基甲醯基、烷基-及二烷基 -胺基甲醯基、醯氧基、醯基胺基、芳醯基胺基、及其組 合物。 締合式(I )至(V )中烷基取代基R更特別的非限 制性實施例,包含甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基 、環戊基、環己基、苄基、苯基、甲基苯基、及第三丁基 苯基基團及其類似者,包含其所有異構物,例如第三丁基 、異丙基、及其類似者。其它可能的基團包含經取代的烷 基與芳基例如氟甲基,氟乙基,二氟乙基、碘丙基、溴己 基、氯苄基及經烴基二價碳基取代有機準金屬基團,其包 含三甲基矽烷基、三甲基甲鍺烷基、甲基二乙基矽烷基及 其類似者;及經鹵素二價碳基取代有機準金屬基團,其包 含三(三氟甲基)矽烷基、甲基雙(二氟甲基)矽烷基、 溴甲基二甲基甲鍺烷基及其類似者;且二取代的硼基團包 含例如二甲基硼;及二取代的第1 5族基團包含二甲胺、 二甲基膦、聯苯胺、甲基苯基膦,第16族基團包含甲氧 基、乙氧基·丙氧基、苯氧基、甲基硫化物及乙基硫化物 。其它取代基R包含烯烴類例如但不限於烯烴型不飽和取 代基,其包含以乙烯基爲末端的配體,例如3 -丁烯基、 2 —丙烯基、5 —己烯基及其類似者。在一項具體實施例之 中至少二個R基團,在一項具體實施例之中二個相鄰的R 基團,相聯以形成帶有3至3 0原子的環結構,其中該原 -20- (17) (17)200415152 子係選自由下列各者所組成的類群:碳 '氮、氧、磷、矽 、鍺、銘、硼及其組合物。同時,取代基R基團如丨一丁 基可形成一種與元素Μ締合的鍵結。 在以上式(1 )中及針對如下各式/結構(丨丨)至(V )中的中各個X,係獨立選自由下列各項所組成的類群: 在一項具體實施例之中爲任何的脫離基;在一項更特別的 具體實施例中爲鹵素離子、氫化物、C 1至c i 2 j:完基、C 2 至c12烯基、C6至c12芳基、C7至C2G烷基芳基、(^至 Ci2院氧基、C6至Ci6方氧基、C7至院基芳氧基、Cl 至c12氟烷基、C6至C12氟芳基、及內含雜原子的(:】至 C ; 2烴及其經取代的衍生物;而在一項更特別的具體實施 例中爲氫化物、_素離子、Cl至c6烷基、c2至c6烯基 、c7至C18烷基芳基、Cl至c6烷氧基、c6至c]4芳氧基 、C7至c】6烷基芳氧基、C】至c6烷基羧酸酯、C!至c6 氟化烷基羧酸酯、C 6至C i 2芳基羧酸酯、C 7至C ! 8烷基芳 基羧酸酯、C!至c6氟烷基、c2至c6氟烯基、及c7至 C ! 8氟烷基芳基;而在一更特別的具體實施例中爲氫化物 、氯化物、氟化物、甲基、苯基、苯氧基、苯曱醯氧基、 甲苯磺醯基、氟甲基及氟苯基;而在一項更特別的具體實 施例中爲C I至c 1 2院基、c 2至C】2烯基、C 6至C i 2芳基 、c 7至C 2 〇烷基芳基、經取代的C 7至C ! 2烷基、經取代 的C 6至C Ϊ 2芳基、經取代C 7至C 2 0烷基芳基及內含雜原 子的(:】至C12烷基、內含雜原子的(^至芳基及內含 雜原子的C I至C】2烷基芳基;而在一項更特別的具體實 -21 - (18) (18)200415152 施例中爲氯化物、氟化物、Ci至C6烷基、C2至C6烯基 、C7至(:】8烷基芳基、鹵代“至C6烷基、鹵代〇2至C6 烯基、及鹵代C 7至C ! 8烷基芳基;而在一項更特別的具 體實施例中爲氟化物、甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯 基、二甲基苯基、三甲基苯基、氟甲基(單一、二一及三 氟甲基)及氟苯基(單一、二一、三一、四及五氟苯基) ;且在一項更特別的具體實施例中爲氟化物。 在式(I )中X基團其它之非限制性實施例包含胺、 膦、醚、羧酸酯、二烯、帶有1至20個碳原子的烴基團 、/化的煙基團(例如-C 6 F 5 (五氟苯基))、氟化院基 羧酸酯(例如CF3C ( Ο ) CT )、氫化物及鹵素離子及其組 合物。X配體的其它實施例包含烷基,,基團、如環丁基、環己 基、甲基、庚基、甲苯基、三氟甲基、四亞甲基、伸戊基 、亞甲基、甲氧基' 乙氧基、丙氧基、苯氧基、雙(N__ 甲基苯胺)、二甲基醯胺、二甲基磷化物基團及其類似者 。在一項具體實施例之中、二或更高個X可形成稠環的 •一部分或環系統。 在本發明的另一項特色之中,二茂金屬觸媒成分包含 那些其中CPA與CPB經由至少一個橋接基團(A )而相互 橋聯的式(I ),而使該結構由式(η )所代表:
CpA ( A ) CpBMXn ( II ) 由式(Π )代表的此類橋聯的化合物已知爲、'橋聯二 茂金屬〃。在結構(II )中的cpA、cρΒ、Μ、X及η相同 於如上針對式(I )的定義;且其中各個Cp配體經化學鍵 -22- (19) 200415152 結至Μ,且(A)經化學鍵結至各個Cp。橋接基團(a) 之非限制實施例包含二價烴基團而該基團內含至少一個第 1 3族至第1 6族原子,例如但不限於至少—個碳、^、 其中雜原子亦可經 、矽、銘、硼、鍺及錫原子及其組合 C !至C】2烷基或芳基所取代而滿足電性價數。橋接其團( A)亦可含有同上(針對式(I))定義的取代基R,其包 含鹵素基團及鐵。橋接基團(A )之更特別的非限制性實 施例可由下列各項所代表:C】至C6伸烷基、經取代c !至
C6 伸院基、氧、硫、R’2c=、R,2Si=、 — Si ( R ) 2 S i ( R12 ) ~、R'Ge:、ϊ^·Ρ=(其中 '二"代表
二個化學鍵),其中R,係獨立選自由下列各者所組成的 類群:氫化物 '烴基、經、取代烴基.、鹵素二價碳基、經取 代的鹵素二價碳基、經烴基取代的有機準金屬、經齒素二 價碳基取代的有機準金屬、二取代的硼、二取代的第1 5 族原子、輕取代的第1 6族原子、及鹵素自由基;且其中 二或更高個R,可相聯以形成環或環系統。在—項具體實 施例之中,式(;[丨)橋聯的二茂金屬觸媒之成分具有二或 更高個橋接基團(A )。 橋接基團(A )的其它之非限制性實施例包含亞甲基 、伸乙基、亞乙基、1 一亞丙基、亞異丙基、聯本基亞甲 基、1,2〜二甲基伸乙基、1,2—聯苯基伸乙基、1,1, 2,2—四甲基伸乙基、二甲基矽烷基、二乙基矽烷基、甲 基-乙基矽烷基、三氟甲基丁基矽烷基、雙(二氟甲基) 矽烷基、二(正丁基)矽烷基、二(正丙基)矽烷基、一 -23- (20) (20)200415152 (異丙基)矽烷基、二(正己基)矽烷基、二環己基矽烷 基、聯苯基矽烷基、環己基苯基矽烷基、第三丁基環己基 矽烷基、二(第三丁基苯基)矽烷基、二(對一甲苯基) 矽烷基、及對應的其中S i原子經以Ge或C原子取代的部 分;二甲基矽烷基、二乙基矽烷基、二甲基甲鍺烷基及二 乙基甲錯院基。 在另一具體實施例之中橋接基團(A )亦可爲環,在 一項更特別的具體實施例中其包含例如4至1 〇,5至7的 環成員。在一項特殊具體實施例之中,此的環成員可選自 上述的元素,選自一或更高的8,0,8丨、0^、1^及〇。 其可能存在作爲全部或部分橋接部分的環結構之非限制實 施例有環亞.丁基 '環亞戊基、環亞己基、環亞庚基、環亞 辛基及對應的環,其中一或二個碳原子經以至少一個 Si 、G e、N及〇取代,尤其是S i及G e。介於環與C p基團 之間的鍵結排列可以是順-、反-、或其組合。 環橋接基團(A )可爲飽和或不飽和的及/或帶有一 或更高取代基,及/或融合爲一或更高個其它環結構。在 一項具體實施例之中,若存在,此一或更高取代基係選自 由下列各者所組成的類群:烴基(例如烷基如甲基)及鹵 素(例如F、C1 )。可視需要而將上述環橋接部分融合於 其上的一或更高C p基團,可爲飽和或不飽和的,且係選 自那些其具有4至1 〇的環成員,更特別地係選自5、6或 7的環成員(在一項特殊具體實施例之中係選自C、N、0 及S ),例如環戊基、環己基及苯基。此外,此類環結構 -24 - (21) (21)200415152 可以是本身融合的,例如當爲萘基基團。此外,此類(視 而女蛐口的)環結構可帶有一或更高取代基。此類取代基 的說明而之非限制性實施例有烴基(特別爲烷基)基團與 鹵素原子。 在一項具體實施例之中,式(I )及(π )中配體CpA 與c/互不相同,且在另一具體實施例之中相同。 而在本發明另一項特色中,二茂金屬觸媒成分包含橋 聯的單配體一茂金屬化合物(例如單環戊二烯基觸媒成分 )。在此具體實施例中,至少一個二茂金屬觸媒成分爲由 式(111 )所代表的橋聯的 '半三明治〃二茂金屬:
CpA ( A ) QMXn ( III )
其中CP A爲以上所定義者且鍵結至μ ;' ( A )爲結至 Q及C p A的橋接基團鍵;且其中—個q基團上的原子鍵結 至Μ ;且η爲0、1或2的整數。在式以上(m)中, CPA、 ( A)及Q可形成稠環系統。X基團及n of式(UI )同如上定義在式(ί )中及(Π )。在一項具體實施例 之中,CPA係選自由下列各者所組成的類群:環戊二緒基 、S3基、四氫茚基、芴基、其經取代的彤式、及其組合物 〇 在式(III)中,Q爲內含雜原子的配體,其中鍵結原 子(與金屬Μ鍵結的原子)在一項具體實施例之中係選 自第1 5族原子及第1 6族原子,且在一項更特別的具體實 施例中係選自氮、磷、氧或硫原子,且在一項更特別的具 體實施例中選自氮與氧。Q基團之非限制實施例包含烷胺 -25- (22) (22)200415152 、芳基胺、氫硫基化合物、7氣某化合物、执 口切乙執盎化口物羧酸酯(例如 叔戊酸醋)、胺基甲酸酯、艾蒔尼基(azenyl)、甘菊環 烴、戊烯環、磷酸基、膦亞胺、吡咯基、吡唑基、咔唑基 、硼苯、內含能與Μ鍵結的第丨5族及第丨6族原子之其 它化合物。 而在本發明另一項特色中,至少一種二茂金屬觸媒成 分爲由式(I Va )代表的未橋聯的 '、半三明治,,一
CpAMQqXn ( IVa ) 其中CPA爲如同在(I )中針對cp基團的定義,且爲 鍵結至Μ的配體;各個Q爲係個別地鍵結至μ ; X爲如 上述之在(I )中的脫離基團;上的範圍在〇至3,且在一 項具體實施例之中爲〇或3 ; q的範圍在0至3,且在一 項具體實施例之中爲〇或3。在一項具體實施例之中, C p A係選自由下列各者所組成的類群:環戊二烯基、茚基 、四氫節基、荀基、其經取代的形式、及其組合物。 (IVa)中,Q係選自由下列各者所組成的類群 • R〇0— ' R 〇 ~ 、R(〇)――、—N Pv — 、 — C R2 — 、 一 S — 、 NR2 ' 一 CR3、一 SR、一 S i R3、— P R2、— Η、及經取 代與未取代的芳基基團’其中R爲選自由下列各者所組成 的類群:Cl至c6烷基、c6至cI2芳基、Ci至c6烷胺類 、c6至cl2烷基芳基胺類、Cl至C6院氧基、C6至Ci2芳 氧基、及其類似者。Q的非限制實施例包含C,至C!2胺 基甲酸醋、C1至c!2羧酸酯(例如叔戊酸酯)、C2至 -26- (23) (23)200415152 C2 〇烯丙基、及C2至C2 ο雜原子烯丙基部分。 換言之,以上 ''半三明治〃二茂金屬可記述成式( IVb ),如敘述於例如US 6,069,2 1 3 : CPAM ( Q2GZ) Xn 或 (IVb) T(CPAM(Q2GZ) xn) m, 其中M、CPA、x及n爲如以上定義者; Q2GZ形成聚縮合配體單位(例如叔戊酸酯),其中 至少一個Q基團與Μ形成鍵結,且定義使各個Q係獨立 選自由下列各者所組成的類群:—〇 一、— NR —、一 CR2 一及一 S -; G爲碳或矽;及ζ係選自由下列各者所組成 的類群:R、一 OR 或、—NR2、— CR3、— SR、一 SiR3、 —PR2、及氫化物、假設當Q爲—NR —、.貝[J Z係選自由下 列各者所組成的類群:—OR、— NR2、一 SR、— SiR3、一 PR2 ;且其限制條件爲經由Z滿足針對Q有中性的價數; 且其中各個R係獨立選自由下列各者所組成的類群:內含 雜原子的C]至Ci0基團、C]至CI0、烷基、C6至C〗2芳 基' C0至C】2烷基芳基、Ci至烷氧基、及&至 芳氧基; 在一項特殊具體實施例之中η爲1或2 ;及 Τ爲由下列各者所組成類群中選出的橋接基團:C !至 Ci〇伸烷基,C6至C12伸芳基及內含雜原子的C】至Cl〇基 團、及C6至C12雜環基團;其中各個T基團橋接相鄰的 '' CPAM ( Q2GZ) Xn〃基團,且經化學鍵結至CPA基團。 m爲1至7的整數;在一項更特別的具體實施例中nl -27- (24) 200415152 爲2至6的整數。 在本發明中另一項特色,至少一種二茂金屬觸媒成分 可更特別地記述爲結構(Va ) 、 ( Vb ) 、 ( Vc )及(Vd R3 R4
R R3 R4
R A
Q (Va-ii) (Va-i)
-28- (25) 200415152
其中在結構(Va )至(Vd )中,Μ選自由下列各者 所組成的類群:第族3至第1 2族原子;且在一項更特別 的具體實施例中係選自第3族至第1 0族原子;而在一項 - 29 - (26) (26)200415152 更特別的具體實施例中係選自第3族至第6族原子;而在 一項更特別的具體實施例中係選自第4族原子;且在又一 項特別的具體實施例係選自Zr與Hf ;而在一項更特別的 具體實施例中爲Zr ; 其中在(Va — i)及(Va— ii)中 Q的爲選自由下列 各者所組成的類群:鹵素離子、烷基、伸烷基、芳基、伸 芳基、烷氧基、芳氧基、胺、烷胺、膦、烷基膦、經取代 的烷基、經取代的芳基、經取代的烷氧基、經取代的芳氧 基、經取代胺、經取代的烷胺、經取代膦、經取代的烷基 膦、胺基甲酸酯、雜原子烯丙基、羧酸酯(適合的胺基甲 酸酯與羧酸酯之非限制性實施例包含三甲基乙酸酯、三甲 基乙酸酯、甲基乙酸酯、對一甲苯酸酯、苯甲酸酯、二乙 基胺基甲酸酯、及二甲基胺基甲酸酯)、氟化烷基、氟化 芳基、及氟化烷基羧酸酯; q爲1至3的整數; 其中各個R*獨立爲:在一項具體實施例中選自烴基 與內含雜原子的烴基;且在另--具體實施例之中係選自伸 烷基、經取代的伸烷基及內含雜原子的烴基;且在一項更 特別的具體實施例中爲選自由下列各者所組成的類群:C 1 至C 1 2伸烷基、C I至C 12經取代的伸烷基、及內含雜原子 的C】至C 1 2烴;且而在一項更特別的具體實施例中選自 C】至C4伸烷基;且在另一具體實施例之中在結構(v b - d )中兩個R *基團相同; A爲如上述結構(11 )中針對(A )所定義考,且更 -30- (27) 200415152
特別地,係在一項具體實施例之中選自由下列各者所組成 的類群:一〇一、—S — 、一S02—、一NR—、=SiR2、一 = GeR2、=SnR2、一 R2SiSiR2—、RP=、C!至 C]2 伸院基、 經取代的C l至C 12伸院基、一價C 4至C 12 ί哀煙且經取代 與未取代的芳基基團;且在一項更特別的具體實施例中係 選自 C5 至 C8 環烴、—CH2CH2—、及= siR2;在一項 具體實施例之中,其中R爲選自院基、環烷基、芳基、院 氧基、氟烷基及內含雜原子的烴;且在一項更特別的具體 實施例中R爲選自c】至c6 ί元基 '經取代的苯基、苯基、 及c!至c6烷氧基;而在一項更特別的具體實施例中R爲 選自甲氧基、甲基、苯氧基、及苯基; .在另一具體實施例中,其中A可能不存在,在該案 例中各個R *的定義爲如同針對R1 — R12的定義; 各個X爲如同以上在(I )中所述者; η爲〇至4之整數,且在另一具體實施例之中爲1至 3,且在又另一具體實施例中爲1或2 ;及
R 1至R 12獨立爲:在一項具體實施例之中,係選自由 下列各者所組成的類群:氫自由基、鹵素基團、C !至C ! 2 烷基、C2至C】2烯基、(:6至C!2芳基、c7至c2G烷基芳基 、C】至CI2烷氧基、(3!至C12氟烷基、(:6至c12氟芳基、 及內含雜原子的c !至C】2烴及其經取代的衍生物;在一 項更特別的具體實施例中係選自由下列各者所組成的類群 ••氫自由基、氟自由基、氯自由基、溴自由基、(^至c6 烷基、C2至C6烯基、C7至c18烷基芳基、Cl至C6氟烷 -31 - (28) (28)200415152 基、〇2至06氟烯基、匕至Cls氟烷基芳基;且在一項更 特別的具體實施例中爲氫自由基、氟自由基、氯自由基、 甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、 己基、苯基、2, 6—二一甲基苯基、及4一第三丁基苯基 基團;其中相鄰的R基團可形成環,其可爲飽和的、局部 飽和的、或完全飽和的。 由(V a )代表的二茂金屬觸媒成分之結構可呈許多形 式,例如揭示於 US 5,026,798、Us 5,703;187、及 u S 5 5 7 4 7,4 0 6中,包含雙體或寡聚型結構,如例如揭示於 US 5,〇26,79 8 及 US 6,〇69,213。 在(V d )中代表的一戊金屬之一項特殊具體貫施例 之中,R】IS R2形成共辆的6貝丨哀系統’其可爲經取代 β勺或未經取代。 符合在此描述的二茂金屬觸媒成分之非限制實施例包 含: 壤戊二烯基鉻、茚基鉻χη、 ( 1 —甲基茚基)金告 Χη、 ( 2 —曱基茚基)鍩χη、 ( 1 —丙基茚基)鍩χ、 ( 2 、芮基茚基)鍩X η、( 1 — 丁基茚基〉鍩Χ η、( 2 一了荽 茚基)|告χη、(甲基環戊二烯基)鉻Χη、四氫茚基锆Χη 、(S甲基環戊二烯基)锆Χη、環戊一烯基锆I、^ ^ 基環戊二烯基鈦Χη、四甲基環戊基鈦Χη、1,2,4 —二甲_ 環戊二烯基鉻Χη、二甲基矽烷基(1,2,3,4 一四甲基 環戊=烯基)(環戊二烯基)锆Χη、二甲基砂院基(1, 2,3, 4 —四甲基環戊二烯基)(],2,3 —三甲基一壤戊 -32 - (29) (29)200415152 二烯基)鉻X„、二甲基矽烷基(1,2,3,4 —四甲基環 戊二烯基)(1,2-二甲基—環戊二烯基)鉻Xn、二甲 基矽烷基(1,2,3,4一四甲基一環戊二烯基)(2—甲 基環戊二烯基)銷Xn、二甲基矽烷基(環戊二烯基)( 茚基·)鉻Xn、二甲基矽烷基(2 -甲基茚基)(芴基)鉻 Xn、聯苯基矽烷基(1,2,3,4 一四甲基—環戊二烯基) (3 —丙基環戊二烯基)鉻Xn、二甲基矽烷基(1,2,3 ,4 —四甲基環戊二烯基)(3 -第三丁基環戊二烯基)錐 Xn、二甲基甲鍺烷基(1,2 —二甲基環戊二烯基)(3 — 異丙基環戊二烯基)鉻Xn、二甲基矽烷基(1,2,3,4 -四甲基—環戊二烯基)(3 —甲基環環戊二烯基)锆Xn 、聯苯基亞甲基(環戊二烯基)(9 —芴基)鍩Xn、聯苯 基亞甲基(環戊二烯基)(茚基)锆Xn、異1 一亞丙基雙 (環戊二烯基)鉻Xn、異1 一亞丙基(環戊二烯基)(9 一芴基)鉻、異1 一亞丙基(3 —甲基環戊二烯基)(9 一芴基)鍩Xn、伸乙基雙(9 一芴基)鍩X,、內消旋一伸 乙基雙(1 一茚基)鉻Xn、伸乙基雙(1 —茚基)鍩Xn、 伸乙基雙(2 —甲基一茚基)鉻Xn、伸乙基雙(2 —甲基 —4,5,6,7 —四氫一 1 —茚基)锆xn、伸乙基雙(2 — 丙基一4,5,6,7 —四氫—1 一茚基)鍩Xn、伸乙基雙( 2 —異丙基一4,5,6,7 —四氫—1 一茚基)銷 Xn、伸乙 基雙(2 - 丁基一 4,5,6,7 —四氫—1—茚基)鍩 Xn、 伸乙基雙(2 —異丁基一4,5,6,7 —四氫一 1—茚基)銷 Xn、二甲基矽烷基(4,5,6,7 -四氫—1 —茚基)锆Xn -33- (30) (30)200415152 、聯苯基(4,5,6,7 —四氫一 1 一茚基)鍩Xn、伸乙基 雙(4,5,6,7 —四氫—1 一茚基)锆X„、二甲基矽烷基 雙(環戊二烯基)锆Xn、二甲基矽烷基雙(9 一芴基)鍩 Xn、二甲基矽烷基雙(1 一茚基)锆X„、二甲基矽烷基雙 (2 —甲基茚基)锆 Xn、二甲基矽烷基雙(2 —丙基茚基 )鍩Xn、二甲基矽烷基雙(2 -丁基茚基)锆Xn、聯苯基 矽烷基雙(2 —甲基茚基)銷Xn、聯苯基矽烷基雙(2 — 丙基茚基)鍩Xn、聯苯基矽烷基雙(2 —丁基茚基)锆Xn 、二甲基甲鍺烷基雙(2 —甲基茚基)鉻Xn、二甲基矽烷 基雙(四氫茚基)鍩Xn、二甲基矽烷基雙(四甲基環戊 二烯基)锆Xn、二甲基矽烷基(環戊二烯基)(9 一芴基 )鉻Xn、聯苯基矽烷基(環戊二烯基)(9 —芴基)鍩X„ 、聯苯基矽烷基雙(茚基)锆Xn、環伸丙基矽烷基(四 甲基環戊二烯基)(環戊二烯基)鍩Xn、環伸丁基矽烷 基(四甲基環戊二烯基)(環戊二烯基)鍩Xn、環伸丙 基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(2 -甲基茚基)鍩Xn、 環伸丙基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(3 —甲基環戊二 烯基)鉻X„、環恃丙基矽烷基雙(2 -甲基茚基)銷Xn、 環伸丙基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(2,3,5 —三甲 基環戊二烯基)鍩Xn、環伸丙基矽烷基雙(四甲基環戊 二烯基)鍩Xn、二甲基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(N —第三丁基醯胺基)鈦、雙(環戊二烯基)鉻Xn、雙 (環戊二烯基)鉻Xn、雙(正丁基環戊二烯基)鍩Xn、 雙(正十二碳環戊二烯基)锆Xn、雙(乙基環戊二烯基 - 34- (31) (31)200415152 )鍩Xn、雙(異丁基環戊二烯基)锆Xn、雙(異丙基環 戊二烯基)鍩Xn、雙(甲基環戊二烯基)鍩Xn、雙(正 歐提基(η - oxtyl )環戊二烯基)鍩Xn、雙(正戊基環戊 二烯基)鍩Xn、雙(正丙基環戊二烯基)锆Xn、雙(三 甲基矽烷基環戊二烯基)鉻Xn、雙(1,3 —雙(三甲基 矽烷基)環戊二烯基)锆Xn、雙(1 —乙基一 2 —甲基環 戊二烯基)鉻 xn、雙(1 一乙基一 3 -甲基環戊二烯基) 鉻Xn、雙(五甲基環戊二烯基)鍩Xn、雙(五甲基環戊 二烯基)銷 Xn、雙(1 一丙基一 3 —甲基環戊二烯基)鉻 xn、雙(1 一正丁基一3-甲基環戊二烯基)鉻Xn、雙(1 一異丁基—3 —甲基環戊二烯基)锆Xn、雙(1 一丙基—3 —丁基環戊二烯基)鍩Xn、雙(1,3 -正丁基環戊二烯 基)鉻Xn、雙(4,7 —二甲基節基)锆xn、雙(茚基) 鍩Xn、雙(2 —甲基茚基)鍩XN、環戊二烯基茚基鉻Xn 、雙(正丙基環戊二烯基)飴Xn、雙(正丁基環戊二烯 基)飴、雙(正戊基環戊二烯基)飴Xn、(正丙基環 戊二烯基)(正丁基環戊二烯基)鉛xn、雙[(2 —三甲 基矽烷基乙基)環戊二烯基]鉛Xn、雙(三甲基矽烷基環 戊二烯基)飴Xn、雙(2 —正丙基茚基)飴Xn、雙(2 — 正丁基茚基)給Xn、二甲基矽烷基雙(正丙基環戊二烯 基)飴Xn、二甲基矽烷基雙(正丁基環戊二烯基)飴Xn 、雙(9 —正丙基芴基)飴Xn、雙(9 一正丁基芴基)給 Xn、 ( 9 一正丙基芴基)(2 — η —丙基茚基)飴Xn、雙( 1 一正丙基一2—甲基環戊二烯基)飴Xn、(正丙基環戊 -35- (32) (32)200415152 二烯基)(1 一正丙基一 3 —正丁基環戊二烯基)飴Xn、 二甲基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丙基醯胺基)鈦 Xn、二甲基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丁基醯胺基 )鈦X„、二甲基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環戊基 醯胺基)鈦Xn、二甲基矽烷基(四甲基環戊二烯基)( 環己基醯胺基)鈦Xn、二甲基矽烷基(四甲基環戊二烯 基)(環庚基醯胺基)鈦Xn、二甲基矽烷基(四甲基環 戊二烯基)(環辛醯胺基)鈦Xn、二甲基矽烷基(四甲 基環戊二烯基)(環壬基醯胺基)鈦Xn、二甲基矽烷基 (四甲基環戊二烯基)(環癸基醯胺基)鈦Xn、二甲基 矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環十一烷基醯胺基)鈦 Xn、〜二甲基矽烷基(四甲基環;戊二烯基)(環十二碳基醯 胺基)鈦χη、二甲基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(第 二丁基醯胺基)鈦Xn、二甲基矽烷基(四甲基環戊二烯 基)(正辛醯胺基)鈦Xn、二甲基矽烷基(四甲基環戊 二烯基)(正癸基醯胺基)鈦Xn、二甲基矽烷基(四甲 基環戊二烯基)(正十八烷基醯胺基)鈦Xn、甲基苯基 矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丙基醯胺基)鈦Xn、 甲基苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環丁基醯胺基) 鈦Xn、甲基苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環戊基 醯胺基)鈦Xn、甲基苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基) (環己基醯胺基)鈦Xn、甲基苯基矽烷基(四甲基環戊 二烯基)(環庚基醯胺基)鈦Xn、甲基苯基矽烷基(四 甲基環戊二烯基)(環辛醯胺基)鈦χη、甲基苯基矽烷 -36- (33) (33)200415152 基(四甲基環戊二烯基)(環壬基醯胺基)鈦Xn、甲基 苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環癸基醯胺基)鈦 x„、甲基苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環十一烷基 醯胺基)鈦 Xn、甲基苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基) (環十二碳基醯胺基)鈦Xn、甲基苯基矽烷基(四甲基 環戊二烯基)(第二丁基醯胺基)鈦Xn、甲基苯基矽烷 基(四甲基環戊二烯基)(正辛醯胺基)鈦Xn、甲基苯 基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(正癸基醯胺基)鈦Xn 、甲基苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(正十八烷基醯 胺基)鈦Xn、聯苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環 丙基醯胺基)鈦Xn、聯苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基 )(環丁基醯肢基)鈦χη、聯苯基矽院基(四甲基環戊 二烯基)(環戊基醯胺基)鈦Xn、聯苯基矽烷基(四甲 基環戊二烯基)(環己基醯胺基)鈦Xn、聯苯基矽烷基 (四甲基環戊二烯基)(環庚基醯胺基)鈦 X„、聯苯基 矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環辛醯胺基)鈦Xn、聯 苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環壬基醯胺基)鈦 Xn、聯苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環癸基醯胺基 )鈦Xn、聯苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(環十一 烷基醯胺基)鈦Xn、聯苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基 )(環十二碳基醯胺基)鈦Xn、聯苯基矽烷基(四甲基 環戊二烯基)(第二丁基醯胺基)鈦X„、聯苯基矽烷基 (四甲基環戊二烯基)(正辛醯胺基)鈦Xn、聯苯基矽 烷基(四甲基環戊二烯基)(正癸基醯胺基)鈦χ„、聯 -37- (34) (34)200415152 苯基矽烷基(四甲基環戊二烯基)(正十八焼基醯胺基) 鈦Xn、及其衍生物。 在此 '、宜衍生物〃,在一*項具體貫施例意指針封如上 述結構(V a - d )的任何取代或環形成;且尤其是’將金屬 、、M〃 ( Cr、Zr、Ti或Hf)置換爲選自由下列各者所組 成的類群中之原子:Ci:、Zr、Hf及Ti;且將''X"基團置 換爲任何的C !至C 5焼基、C 6芳基、c 6至c】Q烷基芳基、 氟或氯;η爲1、2或3。在一項特殊具體實施例之中’各 個上述二茂金屬爲氟化的二茂金屬,其中一或更高的X 基團爲氟化物;且在一項更特別的具體實施例中所有Χ 基團爲氟化物。 經考慮上述二茂金屬觸媒成分包含其結構異構物或光 學異構物或鏡像異構物(外消旋混合物),且在一項具體 實施例之中可爲純鏡像異構物。 如在此使周者,其具有外消旋的及/或內消旋異構物 的單一的、橋聯的、非對稱地經取代的二茂金屬觸媒成分 ’本身不構成至少二種不同之橋聯的二茂金屬觸媒成分。 可周於本發明的 '、二茂金屬觸媒成分〃可包含在此所 記述 ''具體實施例〃的任何組合。 當合倂而形成雙金屬觸媒成分,在一項具體實施例之 中來自第一觸媒成分的金屬對來自第二觸媒成分的金屬之 莫耳比(例如Ti : Zr之莫耳比)値爲0.1至30 ;且在另 一具體實施例之中爲1至18在另一具體實施例之中爲2 至〗5,且在又另—具體實施例中爲3至12;且在又另一 -38- (35) (35)200415152 具體實施例中爲4至1 0,且在又另一具體實施例中爲4 至8;其中第一觸媒成分金屬:第二觸媒成分金屬的合意 之莫耳比,爲在此記述的任何上限與任何下限之任何組合 〇
活化齊II 如在此使用者,術語 ''活化劑〃定義爲經承載或未承 載的、其可活化觸媒化合物(例如齊格勒一那塔、二茂金 屬、內含第1 5族的觸媒等等)的任何化合物或化合物之 組合物,如經由觸媒成分產生陽離子型物種。典型地,此 包含自觸媒成分金屬中心除去至少在一個脫離基(以上式 /結構中的X基團)。如此使用該活化劑將使本發明的 觸媒成分活化作烯烴聚合。該活化劑的具體實施例包含路 易士酸如環型或寡型聚(氧化烴基鋁)、烷基鋁化合物及 所謂的非配位離子型活化劑(、、N C A 〃 )(供選擇地,、' 離子型活化劑〃或'、化學計量活化劑〃),或可將中性的 二茂金屬觸媒成分轉化成爲可活化烯烴聚合的二茂金屬陽 離子之任何其它化合物。 更特別地5在本發明範圍之中,使用路易士酸如鋁噁 烷(例如'' MAO〃 )、改良的鋁噁烷(例如、' ΤΙΒΑΟ〃 ) 、及烷鋁化合物作爲活化劑,及/或離子型活化劑(中性 的或離子型)如三(正丁基)銨四(五氟苯基)硼及/或 Ξ全氟苯基硼類金屬前驅物,以活化在此記述的令人滿意 之二茂金屬。ΜΑΟ及其它鋁爲主的活化劑爲在此技藝中 熟知的。離子型活化劑爲在此技藝中熟知的,且描述於, -39- (36) (36)200415152 例如 E u g e n e Y o u - X i a n C h e η & T o b i n J . M a r k s,用於金屬 催化烯烴聚合的共觸媒:活化劑、活化方法、及結構-活 性關係 100(4) CHEMICAL REVIEWS 1391-1434 ( 2000 )。活化劑可締合或鍵結至載體上,或與觸媒成分(例如 二茂金屬)締合,或自觸媒成分分離,如由 Gregory G. Hlatky描述於用於烯烴聚合的異質單位點觸媒100(4) CHEMICAL REVIEWS 1347-13 7 4 ( 2000)。 其可用作針對觸媒前驅物化合物活化劑而用於本發明 方法中的鋁烷基化合物之非限制實施例,包含三甲基鋁、 三乙基鋁、三異丁基鋁、三正己基鋁,三正辛基鋁及其類 似者。 中性離子型活化劑之實施例包含經第1 3族的三取代 化合物,尤其是三取代的硼、碲、鋁、鎵及銦化合物、及 其混合物。三取代基各自獨立選自由下列各者所組成的類 群:烷基、烯基、鹵素、經取代的烷基、芳基、芳基鹵化 物、烷氧基及鹵化物。在一項具體實施例之中,此三基團 係獨立選自由下列各者所組成的類群:鹵素,單或多環( @含_素取代的)芳基、烷基,及烯基化合物及其混合物 °在另一具體實施例之中,此三基團爲選自由下列各者所 組成的類群:帶有i至2 〇個碳原子的烯基基團、帶有1 至20個碳原子的烷基基團、帶有1至20個碳原子的烷氧 基基團及帶有3至20個碳原子的芳基基團(包含經取代 的芳基)、及其組合物。而在另一具體實施例中,三基團 爲選自由下列各者所組成的類群:帶有1至4個碳基團的 -40- (37) (37)200415152 火兀基 '本基、奈基及其混合物。而在另一具體實施例中, 三基團爲選自由下列各者所組成的類群:帶有1至4 _ # 的高度鹵代烷基基團、高度鹵代苯基、及高度齒代蔡 其混合物。在此、'高度鹵代〃,意指至少5〇%氫被取代 以爲選自氟、氯及溴的鹵素基團。而在另〜具體實施例中 ’此中性的化學計量活化劑爲三取代的第丨3族化合物, 其包含高度氟化的芳基基團’該基團爲經高度氟化的 及經高度氟化的萘基基團。 在另一具體實施例之中,此中性的三取代第1 3族化 # 合物爲硼化合物如三全氟苯基硼、三全氟蔡基硼、三彳3 ,5 —二(三氟甲基)苯基)硼、三(二一第三丁基甲基 矽烷基)全氟苯基硼、及其它高度氟化的三芳基硼化合物 及其組合物、及其鋁的相當物。其它適合的中性的離子型 活化劑敘述於 US 653 9 9,5 3 2 ΒΙ、US 6J 6 8,44 5 Β1、及敘 述於 19 ORGANOMETALLICS 3 3 3 2 - 3 3 3 7 ( 2 0 0 0 )、及敘 述於 17 ORGANOIVIETALLICS 3 99 6-4 003 ( 1 9 9 8 ) 。 ^ 離子的離子型活化劑之敘述性、非限制之實施例包含 三經烷基取代的銨鹽類如三乙銨四(苯基)硼、三丙銨四 (苯基)硼、三(正丁基)銨四(苯基)硼、三甲銨四( 對一甲苯基)硼、三甲銨四(鄰一甲苯基)硼、三丁銨四 (五氟苯基)硼、三丙銨四(鄰,對一二甲基苯基)硼、 三丁銨四(對,對一二甲基苯基)硼、三丁銨四(對一三 一氟甲基苯基)硼、三丁銨四(五氟苯基)硼、三(正丁 基)銨四(鄰一甲苯基)硼及其類似者;N,N —二烷基 -41 - (38) (38)200415152 苯胺鹽類如N,N -二甲基苯胺四(苯基)硼、N,N -二 乙基苯胺四(苯基)硼、N,N— 2,4,6—五甲基苯胺四 (苯基)硼及其類似者;二烷銨鹽類如二(異丙基)銨四 (五氟苯基)硼、二環己銨四(苯基)硼及其類似者;及 三芳基鱗鹽類如苯基鱗四(苯基)硼、三(甲基苯基)錢 四(苯基)硼、三(二甲基苯基)鳞四(苯基)硼及其類 似者、其鋁的相當物。 而在本發明活化劑的另-一具體實施例中,烷基鋁可與 雜環化合物合倂使用。雜環化合物的環可至少包含一個氮 、氧、及/或硫原子,且在一項具體實施例之中至少包含 一個氮原子。在一項具體實施例之中此雜環化合物包含4 或更高的環成員,且在另一具體實施例之中包含5或更高 的環成員。 與烷基鋁用作爲活化劑的雜環化合物可以爲未取代的 或經一個取代或經多個取代基之組合物。適合的取代基之 實施例包含鹵素、烷基、烯基或炔基基團、環烷基基團、 芳基基團、芳基經取代的烷基基團、芳基基團、芳醯基基 團、烷氧基基團、芳氧基基團、烷基硫基團、二烷胺基基 團、烷氧基羰基基團、芳氧基羰基基團、胺基甲醯基基團 、烷基一或二烷基-胺基甲醯基基團、醯氧基基團、醯基 胺基基團、芳醯基胺基基團、直鏈、分枝或環狀伸烷基基 團、或其任何組合。此取代基團亦可經鹵素取代,特別爲 氟或溴,或雜原子或其類似者。 烴取代基之非限制實施例包含甲基、乙基、丙基、丁 -42- (39) (39)200415152 基、戊基、己基、環戊基、環己基、苄基或苯基基團及其 類似者,包含其所有異構物,例如第三丁基、異丙基、及 其類似者。各取代基的其它實施例包含氟甲基、氟乙基、 一氟乙基、碘丙基、溴己基或氯;基。 在一項具體實施例之中,雜環化合物爲未取代的。在 另一具體實施例之中,在雜環化合物的一或更高位置上經 以鹵素原子或內含鹵素原子的基團取代,例如鹵代芳基基 團。在一項具體實施例之中,鹵素係選自氯、溴及氟,且 在另一具體實施例之中係選自氟與溴,而在另一具體實施 例中的鹵素爲氟。 使用於本發明活化劑中雜環化合物之非限制實施例包 含經取代與未取代的吡咯、咪唑、吡唑、D比咯啉、吡咯啶 、嘌呤、咔唑、及吲哚、苯基吲哚、2,5 —二甲基吡咯、 3 —五氟苯基吡咯、4,5,6,7 -四氟吲哚或3,4 —二氟 吡咯。 在一項具體實施例之中,將上述之雜環化合物與所有 少完S鋁或鋁噁烷合倂,以產生活化劑化合物,將其與觸媒 成分例如二茂金屬反應,而製作活化的聚合觸媒。烷基鋁 之非限制實施例包含三甲基鋁、三乙基鋁、三異丁基鋁、 三正己基鋁、三正辛基鋁、三異辛基鋁、苯基鋁、及其組 合物。 其它活化劑包含那些敘述於WO 9 8 / 07 5 1 5者,如三 (2 ’ 2’,2 〃 一九氟聯苯)氟鋁酸鹽。此種活化劑之組成 物亦在本發明考慮之列,例如鋁噁烷及離子型活化劑合倂 -43- (40) (40)200415152 。其它活化劑包含鋁/硼絡合物、高氯酸鹽、過碘酸鹽及 碘酸鹽,包含其水合物;鋰(2,2’ —雙苯基一二三甲基 矽酸鹽)· 4THF ;矽烷翎鹽類合倂非配位相容的陰離子 。同時,活化之方法如使用輻射線,電化學氧化反應,及 其類似者,也考慮作爲活化方法,以使得中性大體積的配 體二茂金屬型觸媒化合物或的大體積的配體二茂金屬型陽 離子前驅物能聚合烯烴。其它活化劑或活化大體積的配體 二茂金屬型觸媒化合物之方法,已敘述於例如 US 5,849,8 52、5,8 1 5 9,65 3 及 5,8 69,723 及 WO 98 / 32775 〇 一般而言,合倂活化劑與觸媒成分時活化劑襯觸媒成 分的莫耳比例,在一項具體實施例之中爲1 0 0 0 : 1至0.1 :1,且在一項更特別的具體實施例中爲3 0 0 : 1至1 : 1 ,且而在一項更特別的具體實施例中爲1 5 0 : 1至1 : 1, 而在一項更特別的具體實施例中爲 5 0 : 1至1 : 1,而在 一項更特別的具體實施例中爲1 0 : 1至0.5 : 1,而在一項 更特別的具體實施例中爲3 ·· 1至0.3 ·· 1,其中合意的範 圍可包含在此記述的任何莫耳比例上與任何莫耳比下限之 任何組合。當活化劑爲環或寡聚型聚(烴基鋁氧化物)( 例如'' Μ AO 〃 ),活化劑對觸媒成分的莫耳比例範圍,在 一項具體實施例之中爲2: 1至1〇〇, 〇〇〇: 1,且在另一項 具體實施例之中爲10: 1至10,000: 1,且在一項更特別 的具體實施例中爲50 : 1至2,000 : 1。當活化劑爲中性的 或離子的離子型活化劑如硼烷基及硼烷基的離子鹽,活化 -44 - (41) (41)200415152 劑對觸媒成分之莫耳比例範圍,在一項具體實施例之中爲 0.5 : 1至1 0 : 1,而在一項更特別的具體實施例中爲1 : 1 至 5 : 1。 更特別地,A1/二茂金屬一金屬(在MAO中的A1 ) 之莫耳比範圍,在一項具體實施例之中爲40至5 00 ;且 在另一具體實施例之中的範圍在50至400;且在又另一 具體實施例中的範圍在60至3 00,且在又另一具體實施 例中的範圍在70至200 ;且又另一具體實施例中的範圍 在80至175在;且在又另一具體實施例中的範圍在90至 125,其中合意A1 ( MAO )對二茂金屬-金屬'' Μ〃的莫耳 比可爲在此記述的任何上限與任何下限之任何組合。 載體 載體亦可爲本發明的雙金屬觸媒系統的部分而存在以 。載體、承載之方法、改良、及針對單一位點觸媒如二茂 金屬而活化載體,例如在 1 METALLOCENE-BASED P0L \ OLEFINS 173-218 ( J. Scheirs & W. Kaminsky eds. ,John Wiley & Sons,Ltd· 2000 )中討論。如在此使用術 語''載體〃或 ''載體〃,可交替使用且意指任何載體材料 ’在一項具體實施例之中爲多孔的載體材料,包含無機或 有機載體材料。載體材料之非限制實施例包含無機氧化物 與無機氯化物,且尤其如那些材料像是滑石粉、黏土、二 氧化砂、氧化鋁、氧化鎂、氧化鉻、氧化鐵、氧化硼、氧 化釣、氧化鋅、氧化鋇、氧化钍、磷酸鋁凝膠、玻璃珠、 -45- (42) (42)200415152 及聚合物如聚氯乙烯與經取代聚的苯乙烯,功能化或交聯 的有機載體如聚苯乙烯二乙烯基苯聚烯烴或聚合的化合物 '及其混合物,以及呈任何各種形式的石墨,。 可採用許多方式將載體與觸媒系統之其它成分接觸。 在一項具體實施例之中,將載體與活化劑接觸以形成介於 活化劑與載體之間的締合,或、、鍵結的活化劑〃。在另一 具體實施例之中,可將觸媒成分與載體接觸以形成 '、鍵結 的觸媒成分〃。而在另一具體實施例中,可將載體與活化 劑及觸媒成分一起接觸,或採用任何順序各自局部地接觸 。可經由任何適合的方式將各成分接觸,如溶液、淤漿、 或固體形式,或其某些組合,且可加熱至任何令人滿意的 溫度完成令人滿意的化學/物理轉形。 令人滿意的載體爲無機氧化物,在一項具體實施例之 中包括第2、3、4、5、1 3及14族氧化物及氯化物,且更 特別地,第1 3族與1 4族原子的無機氧化物及氯化物。而 更特別地,各種載體材料包含二氧化矽、氧化鋁、二氧化 矽-氧化鋁、氯化鎂、石墨、及其混合物。其它有用的載 體包含氧化鎂、二氧化鈦、氧化鉻、膠嶺石 (EP 0 5 1 1 6 6 5 B1 )、葉狀矽酸鹽、及其類似者。同時, 可使用此類載體材料之組成物,例如二氧化矽-氧化鉻、 二氧化矽-氧化鋁、二氧化矽-二氧化鈦及其類似者。額外 的載體材料可包含那些多孔的丙烯酸聚合物,敘述於 EP 0 7 67 1 84 B1。 在用於本發明載體的一項特色之中,載體的表面積範 -46- (43) (43)200415152 圍在10至70 0 m2 / g,其孔隙體積範圍在0.1至4.0 cm3 /g,且平均粒徑其範圍在5至5 00 //m。在另一具體實施 例之中,載體表面積的範圍在50至5 00 m2/ g,孔隙體 積在0.5至3.5 cm3/,且平均粒徑在10至200// m。而 在另一具體實施例中,載體的表面積範圍在100至400 m2 / g,孔隙體積在0.8至3.0 cm3 / g且平均粒徑爲5至 100//m。本發明載體的平均孔隙度典型地爲1〇至1〇〇〇 A,在另一具體實施例之中爲50至500 A,而在另一具 體實施例中爲7 5至3 5 0 A。 在一項具體實施例之中載體,將石墨用作爲載體。在 一項具體實施例之中此石墨爲粉末。在另一具體實施例之 中,石墨爲薄片石墨。在另一具體實施例之中,石墨的粒 徑爲1至5 00微米,在另一具體實施例之中爲1至4 00微 米,且在又另一具體實施例中爲1至200,而在另一具體 實施例中爲1至1〇〇微米。 可進行或亦可不進行對載體作脫水或鍛燒。在一項具 體實施例之中,在與氟或其它載體改良化合物反應之前, 將載體又作鍛燒。在另一具體實施例之中,將載體鍛燒且 未進一步改良而使用;或先鍛燒,接著接觸一或更高活化 劑及/或觸媒成分。適合的鍛燒溫度範圍,在一項具體實 施例之中爲100 °C至1 5 00 t,且在另一具體實施例之中爲 200 °C至1 200 °C ,且在另一具體實施例之中爲3 00 °C至 1000 °C,且在又另一具體實施例之中爲350 °C至900 °C, 而在一項更特別的具體實施例中爲40(TC至8 5 0 °C,而在 (44) (44)200415152 一項更特別的具體實施例中爲8 00 t至900°C,而在一項 更特別的具體實施例中爲810°C至8 90 °C,其中合意的範 圍包含任何溫度上限與任何溫度下限之任何組合。可在缺 少氧與濕氣之下,經由使用例如乾燥氮氣而進行鍛燒。 此載體,特別爲無機載體或石墨載體,可經由如鹵化 方法或其它適合的方式作預處理,例如經由化學鍵、離子 的交互作用、或其它物理或化學的交互作用,將化學物種 與載體締合。在一項具體實施例之中,此載體爲經氟化的 。適用將氟提供予載體的氟化合物,宜爲內含無機氟的化 合物。該內含無機氟的化合物可爲任何內含氟原子的化合 物’只要其中不包含碳原子。特別地令人滿意者爲內含無 機氟的化合物係由下列各者所組成的類群中所選出者: NH4BF4、( NH4 ) 2SiF6、NH4PF6、NH4F、( NH4 ) 2TaF7 、NH4NbF4、( NH4 ) 2GeF6 > ( NH4 ) 2SmF6 ' (NH4 ) 2TiF6、 ( NH4 ) 2ZrF6、MoF6、ReF6、GaF3、 S02CIF、F2、SiF4、SF6、CIF3、CIF5、BrF5、1F7、NF3、 HF、BF3、NHF2 及 NH4HF2。 一項令人滿意的用氟化合物處理載體之方法,爲經由 摻合而乾燥混合二種成分,在一項具體實施例之中,其濃 度在〇·〇1至10.0微莫耳F /每g的載體,且在另一具體 實施例之中的範圍在0.05至6.0微莫耳F/每g的載體 ,而在另一具體實施例中的範圍在O.i至3.〇微莫耳F/ 每g的載體。可在送入容器中脫水或將載體鍛燒之前或之 後,將此氟化合物與載體乾燥混合。據此,存在載體中的 -48- (45) (45)200415152 氟濃度範圍,在一項具體實施例之中爲〇. 2至5 wt %,且 在另一具體實施例之中爲 0.6至3.5 wt%。 用氟化合物處理載體之另一方法爲將氟在一溶解溶劑 如水之中,且然後將載體與含氟的溶液接觸。當使用水且 以二氧化矽作爲載體,宜使水的用量少於載體的總孔隙體 積。合意地,經由任何適合的方式將載體與例如氟化合物 接觸,如經由乾燥混合或淤漿混合,在一項具體實施例之 中其溫度在l〇〇t至1 000°C,且在另一具體實施例之中爲 200 °C至80(TC,且在又另一具體實施例中爲3 00°C至600 °C,在任何案例中接觸的時間介於二至八小時之間。 在本發明範圍之中,可將多於一種觸媒成分與載體共 接觸(或 ''共固定〃)。觸媒成分共固定之非限制實施例 ,包含二或更高的相同或不同之二茂金屬觸媒成分、一或 更高二茂金屬與齊格勒-那塔型觸媒、一或更高二茂金屬 與鉻或 ''菲利浦〃型觸媒、一或更高二茂金屬與內含第 1 5族的觸媒、及任何的此類組成物與一或更高活化劑。 更特別地,共承載的組成物包含二茂金屬A/二茂金屬A ;二茂金屬A /二茂金屬B;二茂金屬/齊格勒那塔;二 茂金屬/內含第1 5族的觸媒;二茂金屬/鉻觸媒;二茂 金屬/齊格勒那塔/內含第1 5族的觸媒;二茂金屬/鉻 觸媒/內含第1 5族的觸媒,任何的此類與活化劑、及其 組合物。 此外,本發明的觸媒系統可包含活化劑與觸媒成分之 任何組合,承載的或未承載的,且可採用任何數目之方式 (46) (46)200415152 。例如,觸媒成分可包含任何一或兩者的二茂金屬及/或 內含第1 5族的觸媒成分(例如US 6,265,5 5 0 ; US 5,70 7,9 1 3 ; EP 0 8 9 3 4 5 4 ;及 WO 99/ 0 1 460 ),且可 包含活化劑之任何組合,其可經由任何數目的任何如在此 記述的載體所承載。用於本發明中的觸媒系統組合之非限 制實施例包含 MN + NCA ; MN : S + NC A ; NC A : S + MN ;MN : NCA : S ; MN + ΑΙΑ ; ΜΝ : S+ ΑΙΑ ; ΑΙΑ : S + ΜΝ; ΜΝ: ΑΙΑ: S; ΑΙΑ: S+NCA+MN; NCA: S+MN + Α1Α; G15+NCA; G15: S+NCA; NCA: S+G15; G15 :NCA: S; G15+A1A; G15: S+A1A; A1AS+G15 G1 5 :ΑΙΑ: S; ΑΙΑ: S+NCA+G15; NCA: S+G15 ΑΙΑ ; MN+NCA+G15; ΜΝ: S+NCA+G15; NCA: S + ΜΝ + G15; ΜΝ: NCA: S+G15; MN+G15+A1A; ΜΝ: S + Α1Α+ G15 ; ΑΙΑ : S+ ΜΝ + G15 ; ΜΝ : ΑΙΑ : S+ G15 ; ΑΙΑ: S+NCA+MN+G15; NCA: S+MN+AIA+G15; MN+NCA; G15: ΜΝ: S+NCA; G15: NCA: S+MN; G15 : ΜΝ : NCA : S ; G15 : ΜΝ : S+ ΑΙΑ ; G15 : ΑΙΑ : S + ΜΝ; G15: ΜΝ: ΑΙΑ: S; G15: ΑΙΑ: S+NCA+M.N; G15: NCA: S+MN+A1A; MN+ZN+NCA; ΜΝ: S+ZN + NCA ; NCA : S+ ΖΝ+ ΜΝ ; ΖΝ : ΜΝ : NCA : S ; ΜΝ + ΖΝ+Α1Α; ΜΝ: ΖΝ: S+A1A; ΑΙΑ: S+ZN+MN; ΜΝ • ΑΙΑ: ΖΝ: S; ΑΙΑ: ΖΝ: S+NCA+MN; ΜΝ: ΑΙΑ: S + ΖΝ ;其中'' ΜΝ 〃爲二茂金屬成分;'' ΖΝ〃爲齊格勒 一那塔觸媒成分,如上述針對第一觸媒成分者,NC A 〃 -50- (47) (47)200415152 爲非配位活化劑,其包含如上述的離子與中性的硼及鋁爲 主的化合物,'' A1A 〃爲鋁烷基及/或鋁噁烷爲主的活化 劑,G15 〃爲如上述內含第1 5族的觸媒成分,且'' S 〃 爲載體;且其中使用帶有〜S 〃的 :〃意指那些與冒號 相鄰的基團係經由預處理及其它在此技藝中已知的技藝而 締合( 承載於〃)載體,且'' + 〃符號意指未直接鍵結 至載體但與載體及鍵結至載體的物種共同存在的額外成分 ,如存在於淤漿、溶液、氣相、或另方式之中,但並非限 制於與載體及/或承載的物種不具有物理-化學的交互作 用的物種。如此,例如具體實施例'' MN : NCA : S + G 1 5 〃意指一種二茂金屬與NCA活化劑鍵結至載體,且存在 於例如帶有內含第1 5族的觸媒成分的氣相聚合中。 在一項特殊具體實施例之中,觸媒系統選自由下列各 者所組成的類群:MN : ZN : NCA : S ; MN : ZN : A1 A : S ;MN : A1A : S+ ZN ; ZN : A1A : S+ MN ; MN : NCA : S + ZN ;及ZN : MN : A1A : NCA : S。可採用令人滿意的 任何順序將各成分合倂,以達成最高的聚合活性。在一項 具體實施例之中,是在固定二茂金屬之前將ZN觸媒固定 ;在另一具體實施例之中,首先固定二茂金屬,且在又另 一具體實施例中,首先固定活化劑,接著固定二茂金屬及 /或ZN觸媒。而在另一具體實施例中,同時將MN與ZN 觸媒成分兩者固定在載體上,在一項具體實施例之中的載 體是使用活化劑預作處理的,而在另一具體實施例中於觸 媒成分處理之後才處理載體。 -51 - (48) (48)200415152 用於本發明中載體的一項具體實施例爲所謂的''強化 載體〃,可經由在至少800 °C或更高之脫水溫度將熱載體 微粒加而製備;且在另一具體實施例之中介於8 0 0 t:與 1 0 0 之間,造成具有改良化學結構之強化載體。在一項 特殊具體實施例之中,載體的加熱發生在惰性氣體(例如 N2、或Ar )中,且缺少水之環境中。在本發明較佳的具 體實施例中,欲達成增加產率,可將強化載體與此討論的 雙金屬觸媒之其它部分合倂,以形成受承載的雙金屬觸媒 ,且然後於聚合中與單體接觸而製作雙模聚烯烴組成物。 在一或更高特定的具體實施例中’首先製備強化載體 ,較佳者採用如下記述的方法;然後處理強化載體(例如 與形成第一觸媒的備成分合倂),而提供一種內含第一觸 媒成分的承載觸媒。在特定的具體實施例中,然後在第二 觸媒成分的存在下處理承載的第一觸媒,而提供一種受承 載的雙金屬觸媒。 .可經由任何適合的方式製備強化載體,且更特別地, 經由自載體移除水的任何方式,如經由加熱、暴露於低壓 力、化學處理、或其組合。於至少8 00 °C的脫水溫度將載 體加熱,且在一項特殊具體實施例之中介於8 0 0 °C與1 0 0 0 °C之間,而提供強化載體,例如強化的二氧化矽,其可此 在較低溫度脫水載體提供出人意外的改良結果,所謂較低 溫度即低於8 0 0 °C,甚至稍微地的溫度,例如7 60°C。而 由強化步驟本身未立即明顯看出,考量熱處理造成在載體 結構本身實際上的化學及/或物理改變,當與在此記述的 -52- (49) (49)200415152 第一及第一觸媒成分合倂,且置於實際的聚合中,其僅顯 不有利的結構。例如,當強化的二氧化砂係與第一觸媒成 分及第一觸媒成分兩者與合倂形成受承載的雙金屬觸媒組 成物’此包含強化的二氧化矽之受承載的雙金屬觸媒組成 物’已發現當使用在單反應器之中因於製作雙模聚烯烴聚 合之方法中,其具有較佳的高產率。例如,可達成至少在 3〇〇〇克聚合物/克觸媒的產率。更佳者,包含強化載體 的雙金屬觸媒,其產率至少在3 5 00克聚合物/克觸媒。 而進一步更佳者,其具有強化載體的雙金屬觸媒之產率至 少在4000克聚合物/克觸媒。其它特定的本發明的具體 實施例包括產率在4500克聚合物/克觸媒及更高的, 5 00 0克聚合物/克觸媒及更高的,甚至1 6000克聚合物 /克觸媒及更高的雙金屬觸媒。 在一項特殊具體實施例之中,用於本發明的載體爲第 13族或14族無機氧化物載體,其孔隙體積介於0.8至 3cm3/g且表面積在1〇〇至500m2/g。如在此記述的一項 具體實施例中,此載體宜爲脫水的。較佳的載體爲非結晶 形的高表面積二氧化矽,如Davison925或Sylopol ® 955 〇 由 Davison Chemical Division of W. R. Grace and C o m p a n y銷售。那些二氧化石夕呈球开多,可經由噴霧車乞媒方 法製備,其表面積爲3 00m2/g且孔隙體積爲1.65cm3/g 。於 600 t:將二氧化矽脫水的一項步驟敘述於 US 5,5 2 5,6 7 8 ° 此強化載體可合與非極性烴稀釋劑倂’以形成載體激 -53- (50) (50)200415152 漿,於混合期間可作攪拌且視需要而加熱。 可將各種非極性烴稀釋劑用於形成載體淤漿,但在所 有相關的反應溫度下任何非極性烴選擇的應保持呈液體形 式,且用以形成第一觸媒成分的各成分應至少局部可溶解 在非極性烴中。據此,在此非極性烴稀釋劑可考量爲 ''溶 劑〃,甚至雖然在特定具體實施例中各成分僅局部可溶解 在烴中。 適合的非極性烴之實施例包含C4 - C ! 〇線性或分枝 的烷、環烷及芳香族化合物。更明確地,非極性烷可爲異 戊烷、己烷、異己烷、正蛋白 、辛烷、壬烷、或癸烷; 非極性環院如環己院;或芳香族如苯、甲苯,或乙基苯。 亦可使用不同非極性烴之混合物。 於載體微粒與非極性烴溶劑的混合期間及混合之後, 可將載體淤漿加熱,但當一種或兩種觸媒與載體淤漿合倂 ’淤漿之溫度應充分地低,而不會使觸媒被不注意地去活 化。如此,載體淤漿(例如二氧化矽淤漿)之溫度宜維持 在低於90 °C的溫度,例如在另一具體實施例之中在25至 7〇。<3,或 40 至 60°C。 氣相聚合方法 在此記述的雙金屬觸媒,且更特別地,受承載的雙金 屬觸媒組成物,宜用以製作雙模聚烯烴組成物,即具有雙 模分子量分佈的組成物;在一項特殊具體實施例之中,在 此記述的雙金屬觸媒係使用在單聚合反應器之中,以製作 -54- (51) (51)200415152 雙模聚烯烴組成物。一旦製備如上述的受承載的雙金屬觸 媒組成物,使用此組成物將可進行各種方法。在可使用的 各種方法之中,包含敘述於US 5,525,67 8的步驟,其中 那些方法將依據本發明在此申請的範圍所改良,例如包括 如在此記述的高流化的鬆密度。在一項給予方法之中,取 決於所需要之組成物與所形成的聚合物之性質,當然地將 變化設備、加工條件、反應物、添加劑及其它材料。例如 ,可使用在以下任何一項專利中討論的方法: US 6?420?580 ; 6?388?115 ; 6,380,328 ; 6?3595072 ; 6,346,586 ; 6,340,730 ; 6,339,134 ; 6,300,436 ; 6,274,684 ;6,271,3 2 3 ; 6,24 8,84 5 ; 6,245,8 6 8 , 6,245,705 ; 6,242,545 ; 6?2 1 1 5105 ; 6,207,606; 6,180,735 ;及 6,147,173 。 更特別地,本發明方法係關於一種針對一或更高烯烴 單體的氣相聚合方法,該類單體帶有2至30個碳原子, 在一項更特別的具體實施例中帶有2至1 2碳碳原子,而 在一項更特別的具體實施例中帶有2至8個碳原子。本發 明特別適合於如下二或更高烯烴單體的聚合:乙烯、丙烯 、1 — 丁烯、1 —戊烯、1 —己烯、;[一庚烯、丨一辛烯、i — 壬烯、4 一甲基一1 一戊烯、1—異丁烯、1 一異丁烯及1 — 癸烯。 用於本發明方法的其它單體包含烯屬不飽和單體,帶 有4至1 8個碳原子的二烯烴、共軛或非共軛的二烯、多 烧、乙烯單體及環烯烴。用於本發明的非限制性單體可包 -55- (52) 200415152 含原冰片烯、原冰片二烯、異戊間二烯、乙 烷、苯乙烯、經烷基取代的苯乙烯、亞乙基 環戊二烯及環戊烯。 在本發明最佳的具體實施例方法,在氣 合而製得乙烯之共聚物,其中使用乙烯、其 個α -烯烴的共單體,且該共單體帶有4 3 ,而在一項更特別的具體實施例中帶有4 3 ,而在一項特別的具體實施例中帶有4至8 在本發明方法的另一具體實施例之中, 與至少二種不同之共單體聚合(視需要其中 ),以形成三聚物。 典型地在一項氣相聚合方法之中使用連 ,在反應器中經由聚合熱而加熱一部分的反 ,一種循環氣流,另外也稱爲循環再利用液 。在另一部分循環中,經由反應器外的冷卻 再利用組成物中將此熱移除。一般而言’在 合物的氣體流化床方法之中,在存在觸媒存 條件之下,將內含一或更高單體的氣流連續 化床。自流化床中將氣流抽出且回收回到反 ,自反應器中抽出聚合物產物且加入新鮮的 合的單體。(例如參見 US 4,5 4 3,3 9 9 5,028,670 、 5,317,036 、 5,352,749 、 5,43 6,3 04,5,4 5 3,4 7 1、5,462,999、5,616,661 燒基本并環丁 原冰片烯、二 相方法之中聚 中至少具有一 Ε 15個碳原子 i 1 2個碳原子 個碳原子。 將乙烯或丙烯 之一可爲雙體 續循環,其中 應器系統循環 流或流化介質 系統,自循環 一用於生產聚 在下且於反應 地循環經過流 應器中。同時 單體以代替聚 、4,5 8 8,7 9 0、 5,405,922 ' 及 5,6 6 8,22 8 -56 - (53) (53)200415152 在氣相方法之中的反應器壓力,在一項具體實施例之 中可在 100psig(690kPa)至 500psig(3448KPa)中變 化,在一項更特別的具體實施例中則在200 psig ( 1379 kPa)至 400 psig( 2759 kPa),而在一項更特別的具體 實施例中爲 250 psig ( 1724 kPa)至 350 psig (2414 kP a )° 在氣相方法之中反應器溫度,在一項具體實施例之中 可在3 0 °C至1 2 0 °C變化,在一項更特別的具體實施例中在 6 0 °C至1 1 5 °C,而在一項更特別的具體實施例中在7 至 ll〇°C,而在一項更特別的具體實施例中在7〇t至95°C, 或進一步說明如下。 在本發明的一項具體實施例之中,其操作方法係經由 將羧酸酯金屬鹽如硬脂酸鋁或其它金屬-脂肪酸化合物引 入反應器中,及/或在將本發明的觸媒系統引入反應器之 前先將羧酸酯金屬鹽與本發明的觸媒系統接觸。 用於本發明氣相聚合方法中的 ''觸媒系統〃包含構成 雙金屬觸媒的第一與第二觸媒成分,及一或更高的活化劑 。在引入聚合反應器之前或原位聚合之前,可經由在此技 藝中已知的任何適合的方式將雙金屬觸媒活化。在一項特 殊具體實施例之中,在乾燥(無稀釋劑)狀態之下,將受 承載的雙金屬觸媒送入反應器中。在另一具體實施例之中 ,將雙金屬觸媒懸浮在一稀釋劑(例如C5至C15烴)之 中,該稀釋劑中包含5 wt%至100 wt%礦物油或矽油, 且送入反應器中。 -57- (54) (54)200415152 本發明的氣相方法,包含在具有令人滿意的組態之反 應器之中容器,將觸媒系統(包含觸媒成分及活化劑,及 視需要的載體)與單體以形成聚烯烴接觸。在一項具體實 施例之中,可能在第一反應器容器之中作接觸,接著將形 成的聚合物轉移入另一第二、第三等反應器容器以允許進 一步聚合’視需要而加入相同或不同之單體,且視需要而 加入相同或不同之觸媒成分、活化劑等。在一項本發明特 殊的具體實施例之中’在單反應器容器(或、、反應器〃) 之中將雙金屬觸媒系統與單體接觸,接著分離完成的聚烯 烴樹脂。 例如,在此申請的氣相聚合方法可包含使用連續循環 ,其中在反應器中經由聚合熱而加熱循環氣流(即循環再 利用液流或流化介質)。可在另一之中部分的循環中,經 由反應器外的冷卻系統而自循環再利用液流中移除此熱。 在一項生產聚合物的氣體流化床方法之中,在觸媒之存在 下且於反應條件之下’可將內含一或更高單體氣流連續地 循環經過流化床。宜自流化床中將氣流抽出且然後回收回 到反應器中。可自反應器中將聚合物產物抽出,且加入新 鮮單體以代替已聚合的單體。(例如參見US 4,5 4 3 5 3 9 9、 4,5 8 8,7 90、5,02 8,6 7 0、5,3 1 7,03 6、5,3 52,74 9、5,405,92 2 、5,4 3 6,3 04 、 5,4 5 3,4 7 1 、 5,462,199 、 5,616,661 及 5,668,22,)。 在氣相方法之中反應器壓力,在一項具體實施例之中 可在 lOOpsig ( 69 0kPa)至 5 00psig ( 3445 8kPa)變化,在 (55) 200415152 一項特殊具體實施例之中在2 00psig ( 1 3 79kPa )至 400psig ( 2759 kPa),而在一項更特別的具體實施例中在 25 0psig ( 1 724kPa)至 3 5 0psig ( 2414kPa)。 在一項本發明的特色之中,宜控制在氣相反應器中的 孔隙度。在一項具體實施例之中,本發明聚合方法之特色 爲,一種使用雙金屬觸媒的聚合方法,其中流化床氣相反 應器的孔隙度維持在少於40 %。此可經由任何適合的方 式而完成,例如經由調整在反應器中或各反應器中氫的含 量而完成。反應器的孔隙度可由以下方程式(A )敘述: 孔隙度 (A )
SBD — FBD 氣體密度
其中SBD爲在反應器中所形成樹脂顆粒之 ''沉降鬆 密度〃 ;FBD爲 ''流化鬆密度〃,其係樹脂顆粒在反應器 中之密度;且 ''氣體密度〃簡單地爲在反應器中氣體的密 度。FBD爲越過反應器中央固定的部分的測量壓力降,對 固定的部分高度的比例。針對本發明中FBD的測定,流 化床壓力降測量,係由稍微地高於分佈板之點到流化床上 方大約中點。將壓力降除以介於壓力計接口之間之高度差 異,採用適合的因子而將測量單位轉化,即得到FBD。在 此引用的測定値係報導爲涵蓋數小時操作而接近各項測試 結束的平均。在此也宜注意FBD爲平均値,其可能大於 或小於固定反應器部分任何定點的局部鬆密度。因爲氣體 密度漸縮小,敘述孔隙度的此方程式可簡化爲以下(B ) 孔隙度
FEB ^SBD (B ) -59- (56) (56)200415152 本發明某些特定的具體實施例有利地導向一種方法, 其流化鬆密度(FBD )高於其它雙模聚烯烴聚合方法。高 FBD (或低孔隙度)可有利於氣相聚合方法,因爲較高的 FBD —般意指較高的觸媒產率,由於可允許在該反應器萬 較高的駐留時間。當氣相聚合循環被外來的因子所中斷時 ,高的FBD也將提供再起始商業等級反應器的優點。例 如,於再起始方法期間,低FBD相應於過度的床擴張, 且有時可能甚至使得再開始方法不成功。 如在此使用者,術語 ''流化鬆密度〃 (FBD )具有在 US 5^3 05 5 3 04相同術語中所給予的相同意義,其中將所 術語定義爲爲越過反應器中央固定部分的測量壓力降對固 定的部分高度之比例,例如v'壓力計接口垂直的分隔〃。 在此也宜注意FBD爲平均値,其可能大於或小於固定反 應器部分任何定點的局部鬆密度。 所有FBD値爲流化鬆密度的絕對値在,其單位爲lbs / f t3。本發明的F B D値,在一項具體實施例之中爲5至 5〇lbs/ ft3 ,在一項更特別的具體實施例中爲7至401bs / ft3,而在一項更特別的具體實施例中爲8至30 lbs/ ft3 5在又另一具體實施例中爲1 0至2 5 lb s / ft3,其中針對 FBD合意的範圍可爲任何上限與任何下限之任何組合。 所有SBD値表現爲lbs/ ft3之單位。本發明的SBD 値,在一項具體實施例之中在1〇至601bs/ ft3,且在一 項更特別的具體實施例中爲12至501bs/ft3,且在又另 一具體實施例中爲14至401bs / ft3,在又另一具體實施 -60- (57) (57)200415152 例中爲15至351bs / ft3,其中合意的SBD範圍可爲任何 上限與任何下限之任何組合。 在一項具體實施例之中,反應器的孔隙度低於5 0 % (化之値係以百分比表現),且在一項更特別的具體實施 例中少於4 5 %,而在一項更特別的具體實施例中少於4 0 %,且在一項特殊具體實施例之中少於3 5 ° % ,且在一項 更特別的具體實施例中少於3 0 %,且在一項更特別的具 體實施例中少於20% ;且在一項具體實施例之中至少5% ,而在更特別的具體實施例中至少爲1 〇 %,其中孔隙度 値合意的範圍可包含在此記述的任何孔隙度上限與孔隙度 任何下限之任何組合。換言之,FBD/ SBD比例値,在一 項具體實施例之中可大於0.40 (或當如在數據表之中乘以 100爲40% ),且在一項更特別的具體實施例中大於45 %,而在一項更特別的具體實施例中大於5 0 %,而在一 項更特別的具體實施例中大於60%,而在一項更特別的 具體實施例中大於6 5 %,且在一項具體實施例之中少於 95%,且在另一具體實施例中少於90%,而在一項更特 別的具體實施例中少於85%,其中合意的FBD/ SB D値 範圍可包含在此記述的FBD/SBD任何上限與FBD/SBD 任何下限之任何組合。 據發現當使用雙金屬觸媒系統,經由調整在聚合反應 器中氫的含量,可將孔隙度調至令人滿意的水準’其中雙 金屬觸媒系統至少包含一種二茂金屬。經由調整在引入反 應器的氣流中的氫含量,可調整氫的含量,或換言之,調 -61 - (58) (58)200415152 整氫與乙烯的比例。 在某些特定的具體實施例中,將聚合反應器溫度維持 於特定水準,以將孔隙度進一步最佳化到令人滿意的水準 。如在此使用者,術語 ''反應器溫度〃可意指在用以進行 氣相聚合的流化床反應器的反應區中實際測量的流化床溫 度(即在某一點的即時測量);且可指等於複數的實際測 量溫度平均的計算數目,於一段期間內間歇地測量,例如 在四小時期間十次測量溫度的平均。在一項特殊具體實施 例之中,聚合反應器溫度範圍在從100 °C、或99 °C、或 9 8 °C 或 9 7 °C、或 9 6 °C、或 9 51:、或 9 4 °C、或 9 3 °C、或 9 2〇C、或 9 1 °C、或 9 0°C,到 4 0°C、5 0 〇C、6 0 〇C、7 0 °C、 或 80°C、或 82°C、或 84°C、或 86°C、或 88°C、或 90°C ,其中反應器溫度可在介於在此記述的任何溫度上限與任 何溫度下限之任何組合之中。如此,在本發明的一項具體 實施例之中,可於連續氣相聚合循環期間,利用例如平均 9 7 °C的反應器溫度至少一、二、三、四或更高小時期間。 在一項具體實施例之中,在聚合方法中經由調整氫含 量,可控制孔隙度(或FBD )。在此就而言,氫含量(亦 稱爲氫量)有時表現爲H2對C2之莫耳比(亦即h2/ C2 或H2:C2),其中Η2意指分子氫,且意指乙燃。供 選擇地,在此討論的氫含量可意指爲H2對於聚合反應中 使用的單體之莫耳比例,例如乙烯、丙烯及/或丁烯。然 而,較佳者,在此引述的氫水準係指氫氣對乙烯單體之莫 耳比。隨著反應器溫度,在此及在申請專利範圍中引述的 -62- (59) (59)200415152 氫含量包含實際上即時測量的氫之含量,例如,在氫對乙 儲的莫耳比、或平均的氫水準,此係基於在一段時間內間 歇地測量氫之含量。 在一項具體實施例之中,氫對乙烯之比例的上限在 0·020,再在另一具體實施例之中的上限在〇.〇18,在又另 一具體實施例中爲〇 · 0 1 5,且在一項更特別的具體實施例 中爲〇 · 0 1 2,而在一項更特別的具體實施例中爲〇 . 〇 1 2, 而在~項更特別的具體實施例中爲〇. 〇 1 〇,而在一項更特 別的具體實施例中爲0.009,而在一項更特別的具體實施 例中爲0.008 ;且在一項具體實施例之中氫對乙烯比例的 下限在0.000 1,而在一項更特別的具體實施例中爲0.001 及0.004,而在一項更特別的具體實施例中爲〇.〇〇5,而 在一項更特別的具體實施例中爲0.006。如此,在一項具 體實施例之中,於連續氣相聚合循環期間,例如四小時期 間’平均分子氫對乙烯的比例在0.009或更低。氫之含量 (H2 / C2的莫耳比)之範圍可包含在此記述的任何比例 上限與任何下限之任何組合。例如,在一特定具體實施例 之中,在氣流中所氫氣對在氣流中的乙烯之莫耳比爲 0.0031 至 0.011 〇 將一種院基鋁化合物,或多種該化合物之混合物,如 三甲基鋁或三乙基鋁,進料送入反應器中,在一項具體實 施例之中的速率在l〇wt· ppm至5 0 0wt· ppm (百萬分之一 重量份的烷基鋁進料,相較於乙烯進料速率),且在一項 更特別的具體實施例中爲5 0 w t. p p m至4 0 0 w t. p p m,且在 -63- (60) (60)200415152 又一項特別的具體實施例中爲60wt· ppm至3 00wt. ppm, 而在一項更特別的具體實施例中爲80wt. ppm至2 5 0wt· ppm,在又另一具體實施例中爲75wt· PPm至150wt. PPm ,其中合意的範圍可包含任何上限與任何下限之任何組合 。烷基鋁可由通式A1R3代表。其中各個R可相同或不同 且係獨立選自Ci至Cio院基與院氧基。 同時,在另一具體實施例之中亦可將水送入反應器中 ,其速率爲O.Olwt· ppm至200wt. ppm (百萬之一重量份 的水進料,相較於乙烯的進料速率),且在另一具體實施 例之中爲O.lwt. ppm至150wt. ppm’且在又另一具體實 施例中爲〇.5wt. ppm至l〇〇wt. ppm,且在又另一具體實 施例中爲lwt. ppm至60 wt. ppm,其中合意的範圍可包含 在此記述的任何上限與任何下限之任何組合。 雙模聚合物產物 利用在此記述的雙金屬觸媒,由在此記述的方法所製 作的聚合物宜爲雙模的,可使用在寬廣種類的產物及最終 用途應用。由本發明方法製作的聚合物包含線性低密度聚 乙烯、彈性體、塑料、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低 密度聚乙烯、聚丙烯及聚丙烯共聚物。 可利用在此記述的方法所製作的聚合物,可具有各種 組成、特性及性質。在所利用方法中,雙金屬觸媒的至少 一項優點係^訂做而形成帶有所需要性質組合的聚合物組 成。例如,可形成與如在U S 5,5 2 5,6 7 8中雙模聚合物組 (61) (61)200415152 成物帶有相同性質聚合物。據此,U S 5,5 2 5,6 7 8。同時, 在此記述的雙金屬觸媒可使用於各種聚合物聚合方法中, 而形成帶有如在以下專利中聚合物的相同性質: US 6,420,580 ; 6,388,115 ; 6,380,328 ; 6,359,072 ; 6,346,586 ; 6,340,730 ; 6,339,134 ; 6,300,436 ; 6,274,684 ;6,271,323 ; 6,248,545 ; 6,245,868 ; 6,245,70 5 ; 6,242,545 ; 6,211,105 ; 6,207,606 ; 6,1 8 0,73 5 ;及 6,147,173。 各種聚合物,典型地乙烯爲主的聚合物,在一項具體 實施例之中其密度範圍在〇.860g/cm3至0.970g/cm3, 在一項更特別的具體實施例中爲0.8 8 0 g/ cm3至0.965g / cm3,而在一項更特別的具體實施例中爲0.900 g/ cm3 至 0 · 9 6 0 g / c m3,而在一項更特別的具體實施例中爲 0·9 0 5 g / cm3至 0.9 5 5 g / cm3,而在一項更特別的具體實 施例中爲 〇.910g / cm3至0.9 5 5 g / cm3,而在一項更特別 的具體實施例中大於0.9 1 5 g / cm3,而在一項更特別的具 體實施例中大於〇.920g/ cm3,且在一項更特別的具體實 施例中大於0.9 2 5 g / c m3。 各聚合物的分子量分佈,重量平均分子量對數目平均 分子量比例(Μ λν / Μ η ),在一項具體實施例之中爲5至 8 0,且在一項更特別的具體實施例中爲1 0至60,而在一 項更特別的具體實施例中爲1 5至5 5,而在一項更特別的 具體實施例中爲20至50。 由在此所記述方法製作的聚合物帶有熔融指數(ΜΙ -65- (62) (62)200415152 )或(12,如係依據 ASTM D- 1 2 3 8 而測量,190/2.16) ,在一項具體實施例之中介於0.01 dg/min至1〇〇〇 dg/ min,在一項更特別的具體實施例中爲O.Oldg/ min至 100dg/min,而在一項更特別的具體實施例中爲〇.〇2dg/ min至 5 Odg/ min,而在一項更特別的具體實施例中爲 0.03dg/min 至 O.ldg/min。 由在此所記述方法製作的聚合物帶有熔融指數比例( I21/ I2 ) ( Ι2ι 測量係依據 ASTM — D — 1 2 3 8 測量,190/ 2 1 ·6 ),在一項具體實施例之中爲40到低於5 00,在一項 更特別的具體實施例中爲6〇到低於200。換言之,由在 此所記述方法製作的聚合物帶有熔融指數比例,在一項具 體實施例之中爲大於4 0,在一項更特別的具體實施例中 大於5 0,而在一項更特別的具體實施例中大於6 0,而在 一項更特別的具體實施例中大於6 5,且在一項更特別的 具體實施例中大於7 0。 在某些具體實施例中,可使用在此記述的方法製作丙 烯爲主的聚合物。此類聚合物包含雜排聚丙烯、同排聚丙 烯、半同排及對排聚丙烯。其它丙烯聚合物包括丙烯嵌段 或衝擊共聚物。此類型的丙烯/之聚合物係在此技藝中熟 知的,例如參見 US 4,794,096、3,248,455、4,376,851、 5,〇 3 650 3 4 及 5,45 9,1 17。 本發明的聚合物可與任何其它聚合物摻合及/或共押 出。其它聚合物的非限制實施例包含由慣常的齊格勒-那 塔及/或二茂金屬型觸媒所製作的線性低密度聚乙烯、彈 -66 - (63) (63)200415152 性體、塑料、高壓力低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙 烯及其類似者。 由本發明方法製作的聚合物及其摻合物可用於各種成 形操作如薄膜、片、管及纖維押出成形及共押出成形與吹 模成形、射出成形及旋轉模製。薄膜包括經由共押出或經 由叠層形成的吹膜或澆鑄膜,可應用於收縮膜、黏合膜、 延拉膜、密封膜、定向膜、點心封裝、重工作袋、雜貨袋 子、烘烤及冷凍食物封裝、醫藥封裝、工業襯裡、薄膜等 、在食物接觸及非食物接觸的應用。纖維包含熔融紡紗、 溶液紡紗及熔融吹纖維操作,以織布或不織布形式應用, 而製作濾膜、尿布織物、醫藥衣物、地工織物等。押出物 品包含管、管件、醫藥管件、電線及催化塗層、地工薄膜 、及水池襯裡。模製物品包含單層與多層的建構而呈下列 形式:瓶子、槽、大的中空物品、硬的食物容器及玩具等 【實施方式】 實施例 以下實施例係關於在中間工廠流化床反應器中進行實 際氣相聚合步驟,利用乙烯及己烯共單體,而製作聚乙烯 。表1及2列出八種不同之運轉,同時報導針對各項運轉 的反應條件。也標出所生成的產物各種之性質。在表1與 2中也報導各項運轉的流化床密度及沉降鬆密度,從而於 其中計算且報導流化鬆密度(PBD )及孔隙度。 -67- (64) (64)200415152 觸媒製備。在所有試樣中,使用Davison Sylopol ® 95 5二氧化矽。此二氧化矽已於83(TC之溫度脫水。然後 ,針對各試樣,將非二茂金屬觸媒與脫水二氧化矽合倂。 即針對各試樣,將5 00克的相應的脫水二氧化矽加入包封 在N2手套箱之中的5 —公升3 -頸圓底燒瓶中。然後將 無水己烷(2 5 0 0毫升)加入燒瓶中,製作二氧化矽/己 烷淤漿。於固定的攪拌之下將淤漿加熱至54 °C溫度,且 於20分鐘期間內將3 8 0克的15wt.%之溶液二丁基鎂加入 淤漿中。然後允許淤漿放置額外的30分鐘。在一 125ml 體積量瓶之中用己烷將丁醇(2 7.4克)稀釋至滿體積。將 全部1 2 5毫升的稀釋丁醇溶液逐滴加入內含淤漿的燒瓶中 ,且然後於固定的振盪之下將淤漿保持於5 4 °C之溫度3 0 分鐘。在一125ml體積量瓶之中用己烷將四氯化鈦(41.0 顆粒)稀釋至滿體積。然後將全部1 25毫升的稀釋四氯化 鈦溶液逐滴加入內含淤漿的燒瓶中。於加入溶液之後,允 許淤漿放置於5 4 t之溫度3 0分鐘。然後允許淤漿泠卻至 常溫。 然後在各個四氯化鈦處理的脫水二氧化矽試樣加入相 應的二茂金屬觸媒化合物。首先,在N2手套箱之中,將 67 3克的在甲苯中30wt%之甲基鋁噁烷(MA0)溶液加入 新的燒瓶內。在實施例1中,將二茂金屬二-正丁基一環 戊二烯基二氯化鉻(13·72克)加入MA0溶液,且攪拌 此混合物直到所有固體都已溶解。針對試樣2,取1 3.72 克的二茂金屬二-正丁基-環戊二烯基鉻二氟化物加入 -68- (65) (65)200415152 MAO溶液中,且攪拌此混合物直到所有固體都已溶解。 接著’於一小時期間內,將比Μ AO /二茂金屬混合物緩 慢的加入內含先前製備的鈦反應淤漿之燒瓶中。使用甲苯 (50毫升)淸洗殘留在燒瓶中殘存的ΜΑΟ/二茂金屬混 合物’加入內含反應淤漿的燒瓶。Al/ Zr莫耳比(Α1來 自MAO )範圍約90至1 10 ; Ti / Zr莫耳比約6。然後內 含相應雙金屬觸媒試樣的各個所生成的混合物,在室溫下 保持一小時。之後,使用旋轉蒸發器將各個混合物乾燥, 接著於52°C之溫度使用真空壓力在21mmHg而去除大部 分的己烷。接著於70 °C之溫度使用真空壓力在28 mmHg 移除高沸點的甲苯。最終乾燥的雙金屬觸媒顯現棕色且呈 自由流動固體。在分隔的聚合運轉之中在一氣祖.反應器之 中使用各個試樣,於在表所定義的條件之下形成聚乙烯聚 合物組成物。 流化床聚合。在一連續的氣相流化床反應器之中進行 聚合。此流化床係由聚合物顆粒所構成。在混合T形排列 之中,將乙烯與氫的氣體進料液流與液體共單體混合在一 起’且從反應器床下方引入循環再利用氣體線。將1 -己 烯單體用作爲共單體。控制乙烯、氫及共單體的個別流速 ’使維持固定的組成物目標。控制乙烯濃度使保持在固定 乙烯分壓。控制氫而保持在固定的氫對乙烯之莫耳比例。 經由線上氣體色層分析儀測量所有氣體濃度,以確保在循 環再利用氣流中相對固定的組成。 使用純化的氮作爲載體,將固體觸媒直接射出到流化 -69- (66) (66)200415152 床。調整其速率使保持在固定的生應速率。經由遍佈反應 區域中連續流動構成進料與循環再利用氣體,將成長中的 聚合物微粒的反應床維持在流化狀態之中。使用1 一 3 ft / sec的表面氣體速度,以達成此目標。於3〇〇 prig的總 壓力下操作反應器。爲保持固定的反應器溫度,連續地調 高或降低循環再利用氣體之溫度,以適應由於聚合產生熱 的速率之任何改變。 經由採用等於形成微粒產物速率的速率而提取一部分 的床,將流化床維持於固定的高度。半連續地經由一系列 閥門將產物移出到固定的體積腔室,同時將其通風回反應 器。此方法將允許以高效率去除產物,而同時回收大部分 的未反應的氣體回到反應器中。淸洗此產物而去除夾帶的 烴類,且用小量濕潤的氮氣流處理而將任何微量殘存的觸 媒去活化。 樹脂性質。聚合物之性質係經由以下測試方法而測定 I·熔融指數:ASTMD- 1 2 3 8 -條件E, 2 .密度:A S T M D -1 0 5, 3 ·鬆密度:經由7 / 8英寸直徑漏斗將松香倒入 400cc的固定體積圓筒。當以樹脂之重量除以400cc所生 成以g/ cc計之値,即測量得到鬆密度 4·粒徑:經由測定在一系列的U.S.標準篩子上收集 的材料之重量可測量粒徑,且基於所使用的篩子系列決定 重量平均粒徑。。 -70- (67) (67)200415152 細屑定義爲通過1 2 0篩孔標準篩子的百分比總分佈。 其粒徑當當於1 20微米。細屑係重要的,因爲高含量可導 丈夕反應循热體系統的壓片與污染。此將造成熱交換器分 佈板污染,而須要關閉反應器而作淸潔。 如在表1,2及3中指出,各項運轉係24小時操作。 且使用相同的連續氣相流化床反應器進行各項運轉。反應 器的流化床係由聚合物顆粒所構成。於各項運轉期間,將 從反應器床下方引入循環再利用氣體線。將己烯共單體引 入低於反應器床。控制乙烯、氫及己烷共單體個別流動而 維持固定的,在表1與2中定義的組成物目標。經由線上 色層分析儀,可測量氣體之濃度。 實施例1 在運轉1 一 8 (表1 一 2 )之中,使用純化的氮將受承 載的雙金屬觸媒直接射入流化床中。調整觸媒注射速率而 維持固定的生產速率。在各項運轉中,所使用的觸媒的組 成爲在8 3 0 °C脫水的二氧化矽、經由ΤΜ Α (三甲基鋁)活 化的TiCl4爲主的第一觸媒系統,且採用MAO活化的雙 (正丁基環戊二烯基)二氯化鉻第二觸媒系統。 於各項運轉期間,經由遍佈反應區域中連續流動構成 進料與循環再利用氣體,將成長中的聚合物微粒的反應床 維持在流化狀態之中。如在表1與2中指出,各項運轉利 用二個不同之反應器溫度床溫度〃)中之一,換言之 ,相對地較高的反應器溫度(2 1 5 °F或1 02 t ),或相對 -71 - (68) (68)200415152 較低的反應器溫度(2 0 3 °F或9 5 °C )。於各項運轉期間, 經由連續地調高或降低循環再利用氣體之溫度,以適應由 於聚合產生熱的速率之任何改變,而將各個相應的反應器 溫度維持於固定的水準。 於表1中不同的運轉反映,而發現一項令人驚異的關 係,包含反應器溫度、氫之含量(H2/ C2莫耳比)及流 化鬆密度(FBL )。特別地,增加流化鬆密度,在表1中 報導的條件之下且針對運轉3、4、7及8,可達到沉降鬆 密度之6 0 %且更高。使用低氫含量與低反應器溫度之組 合,可達成實質上較高的流化鬆密度。然而,相反地,高 流化鬆密度並非由高的氫含量與高反應器溫度所達成,也 並非使用低的氫含量與高反應器溫度所達成,也不是使用 高氫含量與低反應器溫度所達成。特別地,如在表1與2 中反映出,例如運轉1、2 ' 5及6的流化床密度(從而計 算流化鬆密度)分別地僅爲1 3 . 1、1 2 · 6、1 3 . 5及1 3.2 lb s / ft3。但運轉3、4、7及8的流化床密度分別爲2 2.2、 2 1.9、15.8及16· 51bs / ft3。使用報導的沉降鬆密度計算 而得到對應的流化鬆密度,報導在表1與2中。針對運轉 3與4,其最高的流化鬆密度分別爲 69%與70%,其中 氫含量與反應器溫度係最低的。 實施例2 在運轉9 一 1 0 (表3 )之中,使用純化的氮將受承載 的雙金屬觸媒直接射入流化床中。調整觸媒注射速率而維 -72- (69) (69)200415152 持大約固定的生產速率。在各項運轉中,所使用的觸媒的 組成爲在8 7 5 °C脫水的二氧化砂、各自使用Μ A 0活化的 TiC μ爲主的第一觸媒成分與雙(正丁基環戊二烯基)鉻 二氟化物第二觸媒成分。採用經ΤΜΑ活化的TiC 14送入 反應器作爲共觸媒。經由於觸媒製備中使用的MAO將Zr 活化。來自在觸媒製備中MAO的Al/ Zr莫耳比約1 00。 Ti/ Zr莫耳比約8。 於各項運轉期間,經由遍佈反應區域中連續流動構成 進料與循環再利用氣體,將成長中的聚合物微粒的反應床 維持在流化狀態之中。如在表3中指出,此二種運轉製作 非常相似的產物,有相同被觸媒。於各項運轉期間,經由 連續地調高或降低循環再利用氣體之溫度,以適應由於聚 合產生熱的速率之任何改變,而將反應器溫度維持於203 °F 或 9 5 t: 於表3中不同的運轉反映,再以見到發現一項令人驚 異的關係,包含氫含量(H2/ C2莫耳比)及流化鬆密度 (FBO )。雖然介於運轉9及10之間的乙烯濃度也不同 ,在運轉1 - 8中觀察到乙烯濃度不會顯著地影響流化鬆 密度。特別地,於在表3中報導的條件之下,針對運轉1 〇 ,可達成戲劇性地增加流化鬆密度,達到6 6 %且更高的 沉降鬆密度。實質上較高的流化鬆密度係由低的氫含量所 達成。然而,相反地,高流化鬆密度未能由運轉9及1〇 中使用的高的氫含量與低反應器溫度達成。特別地,如反 映在表3中,第9部分的流化鬆密度僅佔沉降鬆密度的 (70) (70)200415152 5 3 %。注意在第9部分與第1 0部分之間沉降鬆密度未顯 著地改變;而是,流化鬆密度分別地由1 5戲劇性上升至 20 lbs/ ft3,。 此類結果係使用如在此記述的氫對乙烯的莫耳比而完 成,且更特別地在一項具體實施例之中爲0.001至0.015 ,且在另一具體實施例之中爲0.002至0.010,在又另一 具體實施例中爲〇·〇〇3至0.009,在又另一具體實施例中 爲0,004至0.008,其中合意的範圍可包含在此記述的任 何莫耳比上限與任何莫耳比下限之任何組合。 當本發明已經由參考特別的具體實施例而記述且說明 ’那些一般熟悉此技藝的專業人士將瞭解本發明本身可包 含許多未在此說明的不同之變化。然後.,,爲此緣故,應僅 參考附加的申請專利範圍係爲了決定本發明之範圍。此外 ’本發明的特定特色係用一組數値上限及一組數値下限記 述。應瞭解,除非另外指出,由這些邊界値的任何組含所 構成的範圍.,均包含在本發明的範圍之中。 除非另外指出,使用於本說明中及申請專利範圍中, 表達各成分、性質、反應條件等等數量的所有數字,應解 釋爲基於本發明尋找性質之需要、及測量誤差等等的大約 値’且其解釋應至少基於報導有效位數之數目,且經過使 用一般的捨入技術。儘管本發明範圍中設定的數値範圍及 數値爲約略値,所報導舉出的數値係儘可能精確的。 所有優先權文件在此係全文倂入參考文獻而用於所有 允許將其加入的司法審判。此外,所有在此引用的文件, (71) 200415152 包含測試步驟,在此係全文倂入參考文獻而用於所有允許 將其加入的司法審判。 -75- (72)200415152 表1.針對運轉1-4的聚合參數 參數 單位 運轉1 運轉2 運轉3 運轉4 c2濃度 莫耳% 65.0 65.0 64.7 50.0 Η 2 / C 2分析 器比例 m ο 1 / m ο 1 0.0110 0.0 112 0.0060 0.0063 c6/c2分析 器比例 m ο 1 /m ο 1 0.0086 0.0121 0.0086 0.0087 反應器壓力 Psig 300 300 299 300 床溫度 〇F 2 03.0 2 15.0 203.4 2 03.0 氣體速度 ft / s e c 1.90 1.90 1.90 1.91 床重量 Lbs 453.50 435.90 747.7 7 3 5.5 床高度 ft 12.6 12.6 12.2 12.2 流化床密度 1 bs/ft3 13.1 12.6 22.2 2 1.9 生產速率 lbs/hr 157.8 13 1.0 155.9 135.1 tma/c2 比 例 w t ppm 124.9 125.0 125.2 125.0 h2〇/c2 w t ppm 20.0 20.0 20.0 20.0 樹脂性質 熔融指數 (12) d g / m i n 0.082 1 0.074 0.05 0.037 H L ΜI (121) d g / m i n 11.46 5.95 8]3 4.47 密度 g / cc 0.9531 0.95 06 0.9493 0.9466 沉降鬆密度 lbs/ft3 30.3 27.6 32.4 3 1.4 FBD/SBD % 43 45 69 70 孔隙度 % 57 55 3 1 30
>76- (73)200415152 表2.針g [運轉5 - 8的聚合參數 參數 單位 運轉5 運轉6 運轉7 運轉8 c2濃度 莫耳% 50.1 49.9 50.1 64.8 H2/C2分析 器比例 m ο 1 / m ο 1 0.0 110 0.0 110 0.0058 0.0064 。6/。2分析器 比例 m ο 1 / m ο 1 0.009 1 0.0128 0.0 117 0.0110 反應器壓力 Psig 299 300 300 3 00.0 床溫度 °F 203.0 2 16.0 2 16.0 2 16.10 氣體速度 ft/s e c 1 .90 1.92 1.98 1 .90 床重量 Lbs 466.5 462.2 5 5 5.3 5 67.8 床局度 ft 12.5 12.7 12.8 12.5 流化床密度 lbs/ft3 13.5 13.2 15.8 16.5 生產速率 1 b s/hr 142.8 139.2 142.9 112.1 TMA/C2比例 w t ppm 125.0 125.0 125.0 125.0 h2o/c2 w t ppm 20.0 20.0 20.0 17.0 樹脂性質 熔融指數(I 2 ) d g / m i n 0.062 0.052 0.044 0.05 4 hlmi(i2]) d g / m i n 6.16 3.40 3.95 5.12 密度 g/cc 0.9517 0.9456 0.9469 (K 94 6 7 沉降鬆密度 1 bs/ft3 29.5 26.7 28.9 29.5 F B D / S B D % 46 49 55 56 孔隙度 % 54 5 1 45 44 - 77- (74)200415152 表3.針對實施例2的聚合參數 參數 單位 運轉9 運轉10 C2濃度 莫耳% 50.83 59.89 H2/c2分析器比例 m ο 1 / m ο 1 0.0085 0.0067 c6/c2分析器比例 mol/mol 0.0077 0.0079 反應器壓力 Psig 299.7 3 00.0 床溫度 τ 203.3 2 03.2 氣體速度 ft/sec 1.90 1.90 床重量 Lbs 203.3 2 8 6.2 床高度 ft 9.0 9.5 流化床密度 lbs/ft3 158.38 20.18 生產速率 lbs/hr 52.7 59.9 TMA/C2比例 wt ppm 100.12 97.76 h2o/c2 w t ppm 24.34 2 1.20 樹脂性質 熔融指數(12) d g / m i n 0.059 0.056 hlmi(i2]) d g / m i n 5.86 5.91 密度 g/cc 0.9507 0.94 8 1 沉降鬆密度 1 b s/ft3 0.463 9 0.4 8 99 F B D / S B D % 53% 6 6% 孔隙度 % 4 7% 3 4%
-78-

Claims (1)

  1. 200415152 Π) 拾、申請專利範圍 1· 一'種氣相聚合方法,其包含在 應器之中結合氫、乙烯及經承載的雙金 法的特色在於該流化床在8〇。(:至l〇〇t 孔隙度爲少於 5 0 % ;且其中雙金屬觸 種二茂金屬觸媒成分。 2.如申請專利範圍第1項之方法 中的氫氣對乙烯之莫耳比値爲0.001至 3 .如申請專利範圍第1項之方法 中的氫氣對乙燃之莫耳比値爲0.002至 4 .如申請專利範圍第q項之方法 中的氫氣對乙烯之莫耳比値爲0.003至 5 ·如申請專利範圍第1項之方法 45% 〇 6 ·如申請專利範圍第1項之方法 40%。 7 ·如申請專利範圍第1項之方法 維持於8 0 °C至9 7 °C。 8 ·如申請專利範圍第1項之方法 維持於8 0 °C至9 8 t:。 9 ·如申請專利範圍第1項之方法 器中加入 O.Olwt. ppm 至 200wt. ppm 的 1 0 ·如申請專利範圍第1項之方法 器中加入l〇wt.Ppm至500wt.ppm的院 一含有流化床的反 屬觸媒系統;此方 的反應器溫度下的 媒系統包含至少一 ,其中引入反應器 0.015。 ,其中引入反應器 0.010。 ,其中引入反應器 0.008 。 ,其中孔隙度低於 ,其中孔隙度低於 ,其中反應器溫度 ,其中反應器溫度 ,其進一步在反應 水。 ,其進一步在反應 基鋁化合物。 (2) (2)200415152 1 1 .如申請專利範圍第1項之方法,其中雙金屬觸媒 亦包含齊格勒-那塔觸媒成分。 12·如申請專利範圍第11項之方法,其中齊格勒一 那塔觸媒成分包含一由下列各者所組成的類群中所選出的 化合物··第4族與第5族的鹵化物、氧化物、氧基鹵化物 、烷氧化物、及其混合物。 1 3 .如申請專利範圍第丨項之方法,其中經承載的雙 金屬觸媒組成物包含一載體材料,該載體材料包含在800 C至1 〇 0 0 C之溫度經脫水的第1 3族或1 4族無機氧化物 〇 14 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中二茂金屬觸 媒成分係由下式所表示: CpACpBMXn 與 CPA ( A) CpBMXn 其中各個CPA與CpB可相同或不同且爲經取代或未取 代的環戊一丨布基或環戊一嫌基的等瓣配體,其各自鍵結 至Μ ; Μ爲第4、5、或6族原子;X係選自下列各者所 組成的類群:C】至C6烷基、C6芳基、C?至院基芳基 、氯及氟;η爲1或2 ;且(A )爲二價橋接基團。 1 5 .如申請專利範圍第丨4項之方法,其中χ係選自 氯與氟所組成之群。 1 6.如申請專利範圍第丨4項之方法,其中X爲氟。 1 7 ·如申請專利範圍第〗4項之方法,其中Cp a與 CPB係選自下列各者所組成的類群:環戊二烯基、節基、 四氫茚基、與其經取代之形式。 -80- (3) (3)200415152 18. 如申請專利範圍第14項之方法,其中CPA與 CPB係選自下列各者所組成的類群:環戊二烯基、茚基、 四氫茚基、與其經取代之形式;其中至少一個CPA或CPB 帶有至少一個R基團,該R基團係選自6至CIG烷基。 19. 如申請專利範圍第1項之方法,其另外包含結合 一個選自c3至c12烯烴的共單體。 20. 如申請專利範圍第1項之方法,其另外包含結合 一個共單體,該共單體係選自下列各者所組成的類群:1 一丙烯、1一 丁烯、1—己烯及1—辛烯。 2 1.如申請專利範圍第1項之方法,其中經承載的雙 金屬觸媒系統另外包含鋁噁烷。 22.如申請專利範圍第2 1項之方法,其中鋁噁烷的 存在量使得 A 1 / (二茂金屬觸媒成分金屬)莫耳比例爲 40 至 500 。 2 3.如申請專利範圍第2 1項之方法,其中將鋁噁烷與 二茂金屬觸媒成分共同承載在相同載體上。 -81 - 200415152 柒、(一)、本案指定代表圖爲:第_匱 (二)、本代表圖之元件代表符號簡單說明: Μ 捌、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的
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