TW514649B - Oxide matrix compositions, manufacture method of oxide matrix compositions and catalyst compositions, and polymerization process method - Google Patents

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Joseph S Shveima
James L Smith
Kathy S Collins
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Description

A7 B7 、發明說明（ 本發明係有關於有機金屬觸媒組合物之領域。 :合物之製造是數十億元的產業。此一產業每年生產數 n万重的采合物。千百萬元已投入研發可增加此-產業 價値的科技上。 I系 科技又％馬金屬茂觸媒科技。金屬茂觸媒自約 其商蓄I來:尤已爲吾人所知。然而，其低生產率並未容許 : 勺在1974年’發現使-份水與-份三曱基鋁接 =以形成甲基銘氧燒，再使甲基銘氧燒與金屬茂化 i即可，成具較大活性的金屬茂觸媒。然而，很快就 f而要大f的；p貴甲基銘氧垸始能形成活性金屬茂觸媒 逞一直是阻礙金屬茂觸媒商業化的重要障礙。 氟-有機硼酸鹽化合物已替代大量之甲基鋁氧烷在 用。然而，由於此種删酸鹽化合物對毒物及分解極爲敏感 且也會極爲昴貴，故並不理想。 、、“、 具片晶結構的黏土也曾用於活化金屬茂觸，炊而，在 =離=交換或支擇劑（pillaring agent)之存在下，活性也禾 曹提尚。支樓係在兩層間的陽離子被其他陽離子，通常是 較龐大及有時有機陽離子所取代時發生，這些陽離子之 爲支柱係因其扮演將顯微薄片撐開而因此稍將黏土之層 結構擴張而稍增加其孔隙度之角色之故。黏土也會很二 塵％，使其很難在聚合反應過程中作商業處理。 也應注意的是，有非均質觸媒是很重要的。這是因爲 數現代商業聚合反應方法需要非均質觸媒。再者，非均 觸媒可導致形成具有高鬆密度的實質均勻聚合物顆粒: 發 使 無 未 稱 狀 且 多 質 這 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 A7 五、發明說明（2 些類型的實質均勻聚人物 及運矜…： 彼等改良了聚合物生產 =的政率，而馬所欲。有人曾努力製造非均質金屬茂 觸錄；但，這些觸媒並未完全理想。 本發明提供一種劁诰白人晶& 、， ,,^ 、 匕S層狀碾物及氧化物化合物前驅 、、留要素，新種高孔隙度，無晶形氧化物基質組合物之 此氧化物基質组合物可用作爲金屬茂之活化劑。 本發明也提供新穎氧化物基質組合物。 本發明也有關於-種製造可用以聚合至少-種單體以製 造聚合物之觸媒組合物之方法。 本發明進一步提供該觸媒組合物。 本發明再進-步提供一種包含使至少一種單體及觸媒 合物在聚合作用條件下接觸以製造聚合物之方法。 也才疋供-種包含以本發明之癌媒組合物製造之聚合物 物件。 組 之 --------^--- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明概述 根據本發明之一具體例，其提供者爲一種製造氧化物基質組合物之方法。該方法包含(或視需要可用，"主要由 所組成”或，，由· . ·所組成”）： · 、1)貫質使至少一種層狀礦物分解或片狀剝落以產生 礦物組份； W 其中層狀礦物爲具有層狀結晶結構之黏土，黏土礦物或 其他離子交換化合物； -）使玟田礦物組份與至少一種氧化物化合物 以產生第-混合物； 物接觸 .5- 4. 本紙張尺度適t關家鮮（c^_s) A4規格（21[ X 297公釐） 514649 五、發明說明（ 其中氧化物化合物前驅物佴& & 你目虱化矽源，氧化鋁源，鋁 石夕酸鹽源呂嶙酸鹽源或其组合所組成之族群中所選出； 3) 使第-混合物承受適當條件以形成凝膠或沉嚴物；及 4) 在約150°C至約800°C範圍由士、 观国内心溫度下，將該凝膠或沉 澱物烺燒以產生氧化物基質組合物。 根據本發明之另一具體例，並浐 a & /、才疋供者馬虱化物基質組合 物。該新穎氧化物基質組合物即構成包含殘留礦物組份及 氧化物前驅物化合物之先前未知類型之氧化物基質組合 物。該氧化物基質組合物具有高孔隙度及無晶形結構，不 像先前已知之氧化物及礦物者。 根據本發明之另-具體<列，其提供者爲一種#4造觸媒組 合物之方法。此方法包含使有機金屬化合物，有機鋁化合 物與氧化物基質組合物接觸以致造觸媒組合物， 其中有機金屬化合物具以下一般化學式： (Χ1)(Χ2)(Χ3)(Χ4)μι 其中Μ1係自鈦，锆及铪所組成之族群中所選出； 其中（X )係獨自環戊一晞基’莽基，第基，取代環戊 二晞基，取代茚基及取代苐基所組成之族群中所選出； 其中取代環戊二烯基，取代茚基及取代篥基（χΐ )上之取 代基係自脂族基’環狀基’脂族基與環狀基之組合，甲石夕 烷基，烷基_基，_化物，有機金屬基，磷基，氮基， 矽，磷，硼，鍺及氫所組成之族群中所選出； 其中（X1)上之至少一取代基可爲連接（X1)與（Χ2)之架橋 基； .6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝---------訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514649 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4 ) 其中（X3)及（X4)係獨立自以下所组成之族群中所選出： 卣化物，脂族基，取代脂族基，環狀基，取代環狀基，脂 族基與環狀基之組合，取代脂族基與環狀基之組合，脂族 基與取代環狀基之組合，取代脂族基與取代環狀基之組 合’驗胺基，取代釅胺基，麟化物基，取代攝化物基，燒 基化氧基，取代烷基化氧基，芳基化氧基，取代芳基化氧 基，有機金屬基，及取代有機金屬基； 其中（X2)係自以下所組成之族群中所選出：環戊二烯 基，茚基，苐基，取代環戊二烯基，取代茚基，取代第 基，li化物，脂族基，取代脂族基，環狀基，取代環狀 基，脂族基與環狀基之組合，取代脂族基與環狀基之組 合，脂族基與取代環狀基之組合，取代脂族基與取代環狀 基之組合，醯胺基，取代醯胺I，磷化物基，取代磷化物 基，烷基化氧基，取代烷基化氧基，芳基化氧基，取代芳 基化氧基，有機金屬基，及取代有機金屬基； 其中（X2)上之取代基係自脂族基，環狀基，脂族基與環 狀基之組合，甲石夕虎基，燒基卣基，化物，有機金屬 基，磷基，氮基，矽，磷，硼，鍺及氫所組成之族群中所 選出： 其中（X1)上之至少一取代基可爲連接（X1)與（X2)之架橋 基； 其中有機鋁化合物具以下一般化學式：
Al(X5)n(X6)3.n 其中（X5)係具1至約2 0個碳原子之烴基； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ —-------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^14049 、發明說明（5 ) 其中（X )係鹵化物，氫化物或燒氧化物； 其中，，η ”爲1至3 (含）之數。 根據本發明之又一具體例，其提 。口 ’馬 種包含使至少 種單體與觸媒組合物在聚合作用條 1巾彳干卜接觸以製造聚合 物爻万法。 根據本發明之再一具體例，其提供者爲1物件。該物 件包含根據本發明製成之聚合物。 Λ 這些目的及其他目的，略諳本技藝之人士在閲讀本揭示 内容後將更明白。 圖式之簡 圖1 _示本發明氧化物基質組合物及膨潤土對照組之X _ 射線繞射圖樣。 在本發明之第一具體例中，i提供者爲一種製造氧化物 基質組合物之方法。此方法包含：丨）實質使至少一種層狀 續物分解或片狀剥落以產生殘留礦物組份；2 )使殘留礦物 組份與至少一種氧化物化合物前驅物接觸以產生第一混合 物’ 3 )使第一混合物承受適當條件以形成凝膠或沉澱物及 4 )在約1 50 C至約800°C範圍内之溫度下，將該凝膠或沉澱 物烘乾及煅燒以產生氧化物基質組合物。 層狀礦物係自黏土，黏土礦物，離子交換層狀化合，矽 藻土，矽酸鹽及沸石所組成之族群中所選出。這些層狀礦 物可爲天然或合成產品。黏土係由黏土礦物之微細結晶或 顆粒，有或無其他岩石或礦物顆粒所組成。這些黏土礦物 之微細結晶或顆粒具有直徑約3.9微米且以層狀或薄片狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 裝—-------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ 4649 A7B7 狄克石，禾樂 珍酸鋰，矽酸 石夕酸鋁，矽酸 五、發明說明（6 配置。一般而言，黏土含有一種以上黏土礦物，而黏土礦 物則在化學及物理性質上有所不同。黏土礦物通常是黏土 的主要成分。黏土礦物係銘，鑊，鐵及其他較不豐舍元素 之水合石夕酸鹽。更明確言之，黏土礦物係一種包含四面體 單元及八面體單元之無機聚合化合物。四面體單元通常包 έ與氧原子配位之中心石夕離子。四面體單元也可爲與氧原 子配位之鋁及其他離子。八面體單元包含與氧或氫氧離子 配位之中心鋁，鎂或鐵離子。 黏土’黏土礦物及交換層狀化合物之特定實例包括，作 不限於，高嶺土，膨潤土，木節黏土，凱樂美黏土，水鋁 英石，水矽鐵石，葉蠟石，滑石，雲母族，蒙脱石族，蛭 石，綠泥石族，坡縷石，高嶺石，珍珠石 石，層狀矽酸鹽及其混合物。；； 層狀碎酸鹽之特定實例包例，但不限於 鈉，矽酸鉀，矽酸鎂，矽酸鈣，矽酸鋇 鈦，矽酸鋁，橄欖石族如橄欖石及鐵橄欖石，石榴子石族 如石榴子石，矽鈹石族如矽鈹石及矽鋅礦，锆，矽酸三 鈣，白磷鈣礦，鈣鋁黃長石，藍錐礦，綠柱石，蓳青石， 輝石族如頭火輝石，紫輸，透輝石’鍾輝石；薇輝 石及矽灰石’閃石族如直閃叾，透閃石及陽起石，長石、 如正長石，鈉長石，鋇長石及舞長石，方鈉石族如方納： 及氟硼鎂石，方沸石及鈉氟石。 層狀礦物係藉本技藝所知任何方式實質分解或片狀剥茨 成其殘留礦物組份。層狀礦物之分解或片狀剝落可藉由； 本紙張尺度顧t (CNS)織格⑵f ------------裝----------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ：U4649 A7 " ~---[ __ 五、發明說明（7 ) 層狀礦物與自含水溶劑或其他質子溶劑所組成之族群中所 選出之煮解劑接觸，繼之高剪切混合，高能超音波振動， 研曆或碾磨以產生殘留礦物組份之膠態懸浮液而完成。層 狀礙物較佳係在稀含水或醇性溶液中分解，由溶液在酸性 或鹼I生介質中及約4(rC至約1〇〇。(：範圍内之溫度下加熱約 1分鐘至約1天而成。一般而言，酸性介質之？1_1爲小於約 3，而鹼性介質之pH大於約1〇。在酸性或鹼性條件下之加 熱較佳進行約丨〇分鐘至8小時，最佳3 〇分鐘至6小時。 當層狀礦物不再保有其原始層狀結構時，分解即告完 成。層狀礦物之分解可由膠態懸浮液之黏度上升而測知。 叹右在氧化物基質組合物形成之後，層狀礦物之原來尖銳 X-射線繞射線已被簡單寬大無晶形帶所取代，表示層狀礦 物之原始結構已失去，分解過杳便算是成功。 在原始結構分解後，殘留礦物組份即與氧化物前驅物化 占物接觸以產生第一混合物。氧化物前驅物化合物係自氧 化石夕源，氧化鋁源，磷酸鹽源或其組合所組成之族群中所 選出。任何未膠凝矽酸鹽溶液源皆可用作爲氧化物前驅物 化合物，包括烴及醇溶性有機矽酸鹽，如四乙基原碎酸 鹽’四丁基原矽酸鹽或四氯化矽。未膠凝矽酸鹽溶液已揭 不於美國專利第4530 1，034 ; 4,547,557及4,339,559號中。益 機水’谷性碎酸鹽，如^夕酸納，水玻璃及石夕酸神也可用在本 無明作爲氧化物前驅物化合物。無機水溶性石夕酸鹽已揭示 於美國專利第 3,900,457 ; 2,825,721 ; 3,225,〇23 ; 3,226,205;3,622,521 及3,625,864號中。鋁鹽，如硝酸銘， -10- 本紙張尺度週用中國國家標準（CNs)A4規格（210 X 297公釐）~~—-- 裝---------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Μ 4649 五、發明說明（£ 氣化鋁，醋酸鋁，硫酸鋁及其混合物可用作爲氧化鋁源。 有機$化合物也可用在本發明作爲氧化鋁源。有機鋁化合 物之實例包括，但不限於，異丙氧化鋁，乙醯丙酮酸鋁及 其混合物。有機鋁化合物已揭示於美國專利第4,364,842 ; 4,444,965 ·’ 4,364,855 ; 4,504,638 ; 4,364,854 ; 4,444:964 及 4,444,962號中。典水氯化鋁如溶解於質子惰性溶劑中也可 用作爲氧化物化合物。氧化鋁及氧化矽源之組合也可使 用。其他氧化物化合物也可存在於氧化矽源，氧化鋁源及 氧化矽-氧化鋁源中，如，氧化鈦，氧化锆，氧化硼，氧 化鎂，氧化鐵，氧化鋁或鋁鱗酸鹽。氧化物前驅物化合物 之大部份較佳包含氧化矽。 然後，第一混合物即承受適當條件以形成凝膠或沉澱 物。本技藝已知之任何膠凝或；冗澱方法皆可使用。第一混 合物較佳係藉調整pH至約4至約9之範圍内而膠凝。此一 月爹凝作用可突然發生，像鹼加至鋁離子之酸溶液而形成氫 氧化鋁時，或可進行數小時，像令氧化矽溶膠凝聚並逐漸 膠凝時。膠凝作用可在第一混合物爲酸性或鹼性時發生。 例如’矽酸鈉可加至含殘留礦物組份之硝酸溶液中。此一 方法已揭示於美國專利第3,887,494及3，1 19,569號中。另一 種方法係將硫酸加至含殘留礦物組份之銘酸鈉以產生凝 膠。 視需要而定’予以凝膠老化一段指定時間。凝膠較佳經 過老化以賦予凝膠強度。爲使凝膠老化，令其在約6 〇至約 100 C範圍内之溫度下靜置約5分鐘至約1 〇小時，較佳自1 -11- ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 -1-------^--- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 514649 A7 B7 五、發明說明（9 ) 小時至5小時。老化步驟較佳係在pH大於約8，最佳pH大 於約9之至少一些水之存在下進行。凝膠之老化方法已揭 示於美國專利第4,405,501;4,436,882及4,981，831號中。 視需要而定，以含水溶液洗滌凝膠或沉澱物。較佳予以 洗蘇以便除去膠凝步驟所形成的鹽類。洗滌有時也會有需 要’若凝膠在酸性溶液中洗滌以除去原來層狀礦物所含一 些陽離子而使其更爲酸性時。老化之後，凝膠在水中充分 洗滌以除去不要的離子，如殘留鈉或硫酸根離子。視需要 而定，凝膠然後可用低表面張力之醇或其他有機液體洗 條，或可在適當液體中共沸或以適當液體萃取以保留高孔 隙度。其他保留孔隙之方法也可使用，如加入界面活性 劑。一種便利洗滌凝膠之方法爲先將其乾燥，然後在酸性 水落液中洗務，繼之第二次乾威。 然後將凝膠或沉澱物乾燥。本技藝所知之任何乾燥方法 皆可使用，如噴霧乾燥，盤式乾燥，瞬間乾燥，旋轉窯乾 燥及類似法。在乾燥之前，凝膠中的水較佳以具較低表面 張力之有機液體取代。若凝膠未用有機液體處理以減低表 面張力，則較佳使用噴霧乾燥或瞬間乾燥。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 視需要而足，將凝膠研碎至所要粒度。較佳研碎通過至 少一 3 5目篩網。最佳爲使用6 〇目篩網。如此獲得之氧化 物基質組合物可具有粒狀控制之粒度，而非層狀礦物之微 細粉塵一致性。凝膠或沉澱物必須經過烺燒始能產生氧化 物基質組合物。烺燒可在乾惰性氛圍中完成。或者，烺燒 可在氧化氛圍如氧或空氣，或還元氛圍如氫或一氧化碳中 -12- 514649 五、發明說明（10 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 冗成。馈燒處理也可分段進行，如例如，愤燒處理可先在 氧化氛圍中進行，，然後再在還元氛圍中及不同溫度下進 灯，或反之。馈燒較佳係在乾燥空氣或氮氣中及約15代 至= 80(TC，最佳200T至500X：範圍内之溫度下進行。一俨 而言，此-懷燒係進行-段約⑷童至…⑼小時範圍，^ 佳-段約3至20小時範圍之時間。煅燒方法已揭示於美國 專利 4，15U22 ; 4，i77，162 ; 4,247,421 ; 4,248,735 ; 4,297,400 ; 4,397,709及4,400號中。 ’ 一般而言，氧化物基質組合物包含約丨至約7〇重量％ 留礦物組份。氧化物基質組合物較佳包含約2至約5 〇重 殘留礦物組份，而最佳1 〇至3 〇重量％。 本發明提供之氧化物基質組合物具無晶形結構。分解或 片狀剝落會將礦物之原始層狀4構實質破壞。此一改變 藉對氧化物基質組合物所作射線繞射圖樣測知。原始阳 晶層狀礦物之尖銳X-射線繞射線已被簡單寬大無晶形帶户^ 取代，則表示層狀礦物之原始結構已失去。 這些新穎氧化物基質組合物之另一明顯不同點爲彼等 高孔隙度。黏土礦物通常具有極低孔隙體積，小於〇 3 升/克且既使經過支撐通常也小於〇.5毫升/克，而本發明 氧化物基質組合物則具有孔隙體積大於約〇. 7 5亳升/克， 佳大於約1.0毫升/克，更佳大於約1·3毫升/克及最佳大 約1.6毫升/克。一般而言，氧化物基質具有表面積大於2〇〇 平方米/克，較佳大於400平方米/克。 根據本發明製造氧化物基質組合物之另一具體例，其 殘 量 可 結 之 毫 之 較 於 提 ------------0^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂------ 嫌丨 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514649 A7 -------___ 五、發明說明（11 ) 七、之方法包含·丨）使層狀礦物在氧化物前驅物化合物之存 在下實質分解或片狀剥落產生殘留礦物組份而產生殘留礦 物組份/氧化物前驅物混合物；2)使該殘留礦物/組份混合 物承又適备條件以形成凝膠或沉殿物；及3 )在約1 Μ至 約_°c範圍之溫度下將該凝膠或沉澱物乾燥或懷燒以產 生該氧化物基質組合物。層狀礦物，殘留礦物組份，氧化 物岫驅物化合物已在先前本揭示内容中討論過。此外，分 解，膠凝，乾燥及煅燒也已在先前本揭示内容中討論過。 根據本發明之第二具體例，其提供者爲氧化物基質組合 物。孩氧化物基質組合物包含殘留礦物組份及氧化物化合 物。殘留礦物組份及氧化物化合物已在先前本揭示内容中 討論過。 根據本發明之第三具體例，真提供者爲一種製造觸媒組 合物之方法。該方法包含使有機金屬化合物，有機鋁化合 物及氧化物基質組合物接觸以製造觸媒組合物。 口 本發明所用有機金屬化合物具以下一般化學式： (X^CX^CX^CX^M1 在此化學式中，Μ1係自鈦，锆及铪所組成之族群中所選 出。目前，當Μ1爲錘時最佳。 在此化學式中，（X1)係獨立自環戊二烯基，印基，第 基，取代5哀戊二婦基’取代印基如例如四氫莽基，及取代 苐基如例如八氫苐基所組成之族群（下稱”族群〇Mc_ 1 ")中 所選出。 取代環戊二烯基，取代茚基及取代第基上之取代基可4 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ------------裝---------訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 514649 A7
五、發明說明（12 ) 立自脂族基，環狀基，脂族基與環狀基之組合，甲秒燒 基，烷基鹵基，鹵化物，有機金屬基，磷基，氮基，矽， 磷，硼，鍺及氫所組成之族群中所選出，只要這些基不會 實質及不利影響觸媒組合物之聚合作用即可。 脂族基之適當實例爲烴基，如例如石犧及晞烴。環狀基 之適當實例爲環石壤，環烯烴，環块烴及芳烯。取代甲石夕 烷基包括，但不限於，烷基甲矽烷基（其中每一貌基含有丄 至約1 2個碳原子），芳基曱矽烷基及芳基烷基甲矽烷基。 適當烷基鹵基之烷基具1至1 2個碳原子。適當有機金屬基 包括，但不限於，取代曱矽烷基衍生物，取代錫基，取代 鍺基及取代硼基。 此等取代基之適當實例爲甲基，乙基，丙基，丁基，第 二丁基’兴丁基’戊基’異戊基’己基，環己基，庚基， 辛基，壬基，癸基，十二烷基，2 -乙基己基，戊烯基，丁 烯基，苯基，氯基，溴基，碘基，三甲基甲矽烷基及苯基 辛基甲矽烷基。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此化學式中，（X3)及（X4)係獨立自_化物，脂族基， 取代脂族基，環狀基，取代環狀基，脂族基與環狀基之組 合，取代脂族基與環狀基之組合，脂族基與取代環狀基之 組合，取代脂族基與取代環狀基之組合，醯胺基，取代醯 胺基，磷化物基，取代嶙化物基，燒基化氧基，取代跪基 化氧基，芳基化氧基，取代芳基化氧基，有機金屬基及取 代有機金屬基所組成之族群（下稱族群M〇MC-II，，）中所選 出，只要這些基不會實質及不利影響觸媒組合物之聚合物 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 514649
五、發明說明（13 ) 作用活性即可。 月曰狹基之適當貫例爲烴基，如例如石蠟及烯烴。環狀基 心適當實例爲環石蠟，環烯烴，環炔烴及芳晞。目前，較 佳者爲當（X )及（X4)係自鹵化物及烴基（其中烴基具i至約 1 0個碳原子）所組成之族群中所選出時。然而，最佳者爲 當（X。）及（X4)係自氟基，氯基及甲基所組成之族群中所選 出時。 在此化學式中’（X2)可自族群或族群OMC-II中選 出。 (X1)或（X2)上之至少一個取代基可爲連接（χι)及（X2)之架 橋基’只要該架橋基不會實質及不利影響觸媒組合物之活 性即可。適當架橋基包括’但不限於，脂族基，環狀基， 脂族基與環狀基之組合，磷基；氮基，有機金屬基，矽， 磷，硼及鍺。 脂族基之適當實例爲烴基，如例如，石蠟及烯烴。環狀 基之適當實例爲環石蠟，環烯烴，環炔烴及芳烯。適當有 機金屬基包括，但不限於，取代甲矽烷基衍生物，取代錫 基，取代鍺基及取代硼基。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製造這些有機金屬化合物，已知有各種方法。請見，例 如，美國專利第 4,939,217 ; 5,2 10,352 ; 5,436,305 ; 5,401,817 ； 5,63 1,335 ； 5,57 1,880 ； 5,191,132 ； 5,480,848 ； 5,399,636 ; 5,565,592 ; 5,347,026 ; 5,594,078 ; 5,498,581 ; 5,496,781 ; 5,563,284 ; 5,554,795 ; 5,420,320 ; 5,451，649 ; 5,541,272 ; 5,705,478 ; 5,631，203 ; 5,654,454 ; 5,705,579 及 -1 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 514649 A7 B7_ 五、發明說明（14 ) 5,668,230 號。 此等有機金屬化合物之特定實例爲如下： 二氯化雙（環戊二晞基）铪；
二氯化雙（環戊二烯基）锆； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1，2-乙烷二基雙（η5-1-茚基）二-η-丁氧基铪；
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1，2-乙烷二基雙（η5-1-茚基）二甲基錘； -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 514649 A7 B7 五、發明說明（15 )
二氯化3,3_戊二基雙（η5-4,5,6,7-四氫-1-茚基）铪；
二氯化（甲基苯基甲矽烷基雙（η5-4,5,6,7-四氫-1-茚基） 锆； -----------裝--------^訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
-18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 514649 A7 B7___ 五、發明說明（16 ) 雙（η - 丁基環戊二烯基）雙（二-t- 丁基醯胺）铪；
二氯化雙（η - 丁基環戊二烯基）锆；
二氯化二甲基曱矽烷基雙（1 -茚基）錘； -----------裝---------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
-19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 514649 A7 B7__ 五、發明說明（17 ) 二氯化辛基苯基甲矽烷基雙（1 -茚基）铪；
二氯化二曱基甲矽烷基雙（η5-4,5,6,7-四氫-1-茚基）锆；
二氯化二甲基甲矽烷基雙（2-甲基-1-茚基）锆； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
二氣化1，2-乙二基雙（9-第基）錐； -20- I-------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 514649 A7 B7 五、發明說明（ 18
氯化茚基二乙氧基鈦（IV);
氯化（異丙基醯胺基二甲基甲矽烷基）環戊二晞基鈦 "Si ------------裝---I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) n n H.C1 氯化雙（五甲基環戊二晞基）锆 "Cl Cl #, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 514649 A7 B7 五、發明說明（19 ) 二氣化雙（茚基）锆；
二氯化甲基辛基甲矽烷基雙（9 -苐基）锆；
及 三氟甲基磺酸雙[1-(N，N-二異丙基胺基）硼苯]氫化錘 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------1 — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^N(/-Pr)2
-22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 514649 A7 _B7 _ 五、發明說明（2Q ) 有機金屬化合物較佳係自以下所組成之族群中所選出 二氯化雙（η - 丁基環戊二晞基）锆； 二氯化雙（茚基）誥；
二氯化二曱基甲矽烷基雙（1 -茚基）結； S-----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
-23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514649 A7 _B7_ 五、發明說明（21 ) ' 二氯化甲基辛基甲矽烷基雙（9 -茚基）锆
有機鋁化合物具以下一般化學式：
Al(X5)n(X6)3_n 在此化學式中，（X5)係具1至約2 0個碳原子之烴基。目 前，較佳者爲當（X5)爲具有1至約1 0個碳原子之烷基時。 然而，最佳者爲當（X5)係自甲基，乙基，丙基，丁基及異 丙基所組成之族群中所選出時。 在此化學式中，（X6)係齒化物，氫化物或烷氧化物。目 前，較佳者爲當（X6)係獨立自氟基及氯基所組成之族群中 所選出時。然而，最佳者爲當（X6)爲氯基時。 在此化學式中，πη’’爲1至3 (含）之數。然而，較佳者爲 當πηπ爲3時。 此等化合物之實例爲如下： 三甲基鋁； 三乙基鋁（TEA); 三丙基銘； 乙氧化二乙基鋁； -24-
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱T —----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7
五、發明說明（22 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 三丁基鋁； 氫化二異丁基鋁； 氫化三異丁基鋁； 二兴丁基链；及 氯化二乙基鋁。 目前，以TEA爲較佳。 、製造氧化物基質組合物之方法先前已在本揭示内容中討 論過。 本發明之觸媒組合物可藉由使有機金屬化合物，有機鋁 化口物及氧化物基質組合物一起接觸而製造。此一接觸可 以各種方式進行，如例如摻混。再者，每一種這些化合物 白可刀開加入，或這些化合物之各種組合可在反應器中進 一步接觸I前先一起接觸，或全部三種化合物在加入反應 器之前一起接觸。 目則有一種方法係先使有機金屬化合物與氧化物基質組 口物，在溫度約1 〇 °c至2〇〇。(：，較佳丨5。〇至8 〇乇下接觸約 1分叙至約2 4小時，較佳丨分鐘至i小時以形成第一混合 物’然後再使此第一混合物有機鋁化合物接觸以形成觸媒 組合物。 另一種方法係在注入聚合反應器之前，先使有機金屬化 石物，有機鋁化合物與氧化物基質組合物，在溫度約1 〇 至約200°c，較佳2 〇 °c至8 Ο X：下預接觸約1分鐘至約2 4小 時，較佳1兮鐘至1小時。 觸媒組合物中有機鋁化合物與氧化物基質組合物之重量 -25- 本紙張尺度適财國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公|| ) -----------裝---------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 514649 A7 23 五、發明說明（ 比爲自約5 :1至約1:1 〇〇〇，較佳自約3 : 1至約1:1 〇〇，最佳自 1 : 1 至 1:50。 觸媒組合物中氧化物基質組合物與有機金屬化合物之重 量比爲自約10,000:1至約1 : 1，較佳自約1000:1至約1〇:1， 最佳自約250:1至20:1。這些比率皆係以產生觸媒組合物之 各組份合併之量爲準。 在接觸後，觸媒即包含後接觸之有機金屬化合物，後接 觸之有機鋁化合物及後接觸之氧化物基質組合物。後接觸 之氧化物基質組合物較佳占觸媒組合物之大部分（以重量 計）。觸媒之特定組份常常爲未知，故就本發明.而言，觸 媒組合物即被描述爲包含後接觸之化合物。 觸媒組合物中後接觸有機鋁化合物與後接觸氧化物基質 組合物之重量比係自約5 : 1至約1:1000，較佳約3 :丨至約 1:10 0，最佳約 1 : 1 至 1 : 5 〇。 觸媒組合物中後接觸氧化物基質組合物與後接觸有機金 屬化合物之重量比係自約10,000:1至約i : 1，較佳自約 1000:1至約10:1，最佳自250:1至20:1。這些比率皆係以產生 觸媒組合物之各組份合併之量爲準。 本發明之觸媒組合物具有活性大於丨〇〇〇克聚合物/克氧化 物基質組合物/小時，較佳大於2,〇〇〇，最佳大於約3,〇〇〇。 此一活性係在淤漿聚合條件下，利用異丁烷作爲稀釋劑及 在聚合溫度9(TC及乙晞壓力450 psig下測量。反應器^膏 質無任何壁垢，塗層或其他形式結垢之跡象。 本發明重要方面之一爲無需使用鋁氧烷來形成觸媒組合 -----裝---：-----訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .26- 514649 經濟部智慧財產局員工消費合作社印？衣 甲基戊埽， _庚烯，1 -辛 A7 B7 五、發明說明（24 ) 物。鋁氧烷是一種昂貴化合物，會大幅提高聚合物製造成 本。此亦意味無需利用水來幫助形成此種鋁氧烷。這是很 、有益的，因爲水有時會破壞聚合過程。此外，應注意的 是，無需利用氟-有機硼酸鹽化合物來形成觸媒組合物。 本發明之氧化物基質組合物在有機聚合介質中形成非均質 氧化物基質時，是無機的且可輕易及價廉地製造，因實質 無任何鋁氧烷化合物或氟-有機硼酸鹽化合物之存在。觸 媒組合物不需使用層狀礦物。應注意的是，無需利用有機 銘化合物及MgCh來形成觸媒組合物。雖然較佳具體例中 不需使用鋁氧烷，氟-有機硼酸鹽化合物，層狀礦物，有 機鉻化合物及MgCh，但這些化合物可使用於本發明、 他具體例中〇 Λ 在本發明之另一具體例中，真提供者爲一種使至少一 單體與觸媒組合物接觸以製造聚合物之方法。，，取 種 _ — 來合物"— 詞，如本揭示内容所用，係包括均聚物及共聚物 合物可用以聚合至少一種單體以產生均聚物或共聚1且 聚物通常係由具有2至約20個碳原子/分子，較佳水石。均 個碳原子/分子之單體殘餘物所構成。目前，χ較二ς約1〇 至少一種單體係自以下所組成之族群所選出時χ 馬當 晞，b 丁烯，3_甲基-1-丁缔，1-戊埽，3- 布’丙 4 -甲基-1-戊晞，1-己烯，3·乙基己烯 晞，1 -壬烯，癸烯及其混合物。 當所要者爲均聚物時，最佳爲聚合乙晞或 … 者爲共聚物，則共聚物包含單體殘餘物及 -所要 4夕種共聚用 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A^^^x 297公釐y φ ------------訂---------Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514649 A7 ---------B7 五、發明說明（25 ) ^ ^ -- 單體殘餘物，每種各具約2至約2 〇個碳原子/分子。、冬 聚用單體包括，但不限於，具3至2〇個碳 通田共 Ί k 灭原于/分子之脂族 -、布fe，如例如，丙烯，丨_ 丁晞，丨_戊烯，叭 1^ 丫巷_ 1 -戍 π，1 -己晞，1 _辛晞及其他烯烴，及共軛或非共軛雙蹄烴 如1，3-丁二烯，異戊間二烯，戊間二晞，2,4·二甲基1 3 ^ 一烯，1，4-戊二烯，ΐ，7-己二烯，及其他此種二烯烴及其混 合物。當所要者爲共聚物時，較佳爲聚合乙烯與至少二^ 自1 - 丁烯，1 -戊晞，1 -己烯，丨-辛烯及b癸烯所組成之 族群中所選出之共聚用單體。加至反應器區以製造共聚物 之共聚用單體之量一般係約〇·〇1至約1 0重量％共聚用單體 (以單及共聚用單體之總重爲準），較佳約〇 · 〇丨至約5， 最佳0· 1至4。或者，可以使用足以在所產生的共聚物中產 生上述濃度（以重量計）之量。； 可聚合至少一種單體以製造聚合物之方法已爲本技藝所 知’如例如，淤漿聚合，氣相聚合及溶液聚合。較佳在環 狀反應器中進行淤漿聚合。淤漿聚合作用之適當稀釋劑已 爲本技藝所熟知且包括在反應條件下爲液體之烴類。本揭 示内容所用"稀釋劑”一詞不一定意指惰性物質，稀釋劑可 對聚合作用有助益。適當烴類包括，但不限於，環己， 異丁坑，正丁燒，丙、坑，正戊燒，異戊燒，新戊：ί充及正己 烷。再者，最佳爲利用異丁烷作爲於漿聚合作用之稀釋 劑。此種科技之實例可查閱美國專利第4,424,341 ; 4,501，885 ; 4,613,484 ; 4,737,280及5,597,892號。 此一方法所用觸媒組合物可產生良好品質之聚合物粒子 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 514649 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --—-------MI__—___ 五、發明說明（26 ) 而不致使反應器結垢。當觸媒組合物欲在環狀反應器區中 於於漿聚合條件下使用時，較佳爲當氧化物基質組合物之 粒度在約1 〇至約1，000微米，較佳約2 5至約5〇〇微米，最佳 約5 0至200微米之範圍内時，以在聚合作用時作 制。 " 氫可用於本發明聚合方法中以控制聚合物分子量。 在聚合物製成後，其即可形成各種物件，如例如，家庭 用备态及态皿’薄膜產品，UJ筒，燃料槽，管件，地工隔 膜及襯裡。有各種方法可形成這些物件。通f在聚合物中 加入添加劑及改質劑以提供所要效果。咸信藉由利用此處 所述本每明，即可以較低成本製造物件而仍維持以金屬茂 觸媒所製得聚合物之大部份，若非全部，獨特性質。 實钠 試驗方法 利用”QU_ch_e Autosorb-6 Nitr〇gen p〇re size
Distribution lnstrument,’（自動吸附_ 6氮孔隙大小分佈儀）測 定表面積及孔隙體積。此一儀器係自公司 (Syosset，Ν· Y·)購得。 烺燒處理 爲烺燒這些實例中的才旨定物質，將約1〇克放入底部裝有 U英圓碟.75吋石英管中。當指定物質由圓碟支撐 時即通過圓碟向上吹入乾氮氣，速度爲約u至約u標 準乂方呎/小時。然後將環繞石英管之電爐通電並以4⑻。C /小時之速度將溫度提升至指定溫度，即3〇〇χ：。在該溫度 -29- 本紙張尺度適用中國國豕+示準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----1----訂---- 聲 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514649 五、發明說明（27 ) 下，令指足物質在乾空氣中流體化3小時以產生烺燒物 為。I後，將煅燒物質收集並貯存在乾氮氣下，以隔絕大 氣直至預備進行試驗。不得令其對大氣有任何曝露。 聚合作用測試程序 聚合作用試驗係在裝有船用攪拌器之2 2升鋼反應器中以 400 rpm進行。反應器由内裝沸騰甲醇之鋼套管包圍並連 接至鋼冷凝器。甲醇之沸點係藉改變施加至冷凝器及套管 之氮氣壓力加以控制，此藉助電子控制儀器之助容許溫度 精確控制至攝氏半度。 除非另有説明，否則先將小量（通常爲〇〇1至〇1〇克）之層 狀礦物，層狀礦物混合物或本發明氧化物基質組合物在氮 氣下加至乾反應器中。接著，將2 〇毫升含有〇.5重量。/〇二 氯化雙（正-丁基環戊二烯基）’锆之甲苯溶液加至反應器 中’繼之加入0.6升之異丁烷液體。然後加入1.0毫升1.0莫 耳丨辰度之二乙基|呂（TEA)落液’繼之加入另外〇·6升之異丁 坑液體。然後，將反應器加熱至指定溫度，通常爲9 〇。(：； 最後將乙烯加至反應器中以平衡固定壓力，一般爲450 psig(除非另有註明），以產生反應混合物。令反應混合物 攪拌，通常爲約1小時。乙烯消耗時，再通入更多乙烯以 維持壓力。記綠乙烯流入反應器以維持設定壓力之量即知 活性。 在指定時間之後，乙烯流量即停止並將反應器緩慢解壓 並打開以回收粒狀聚合物。全部情形反應器都很乾淨，無 任何壁垢，塗層或其他形式結垢之跡象。活性係以層狀礦 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝—-----訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（28 ) 物混合物或本發明氧化物基質組合物所用戈所冬每克俨 土每小時反應時間所產生的聚合物克數表示。 士 對照實例1 將細Volclay膨潤土置於氮氣中烺燒3小時以產生烺燒膨 潤土。孩煅燒膨潤土據氮氣吸附測定具有孔隙體積爲約 (M7毫升/克及表面積爲約34平方米/克。根據先^所述程 序測試烺燒膨潤土之聚合作用活性。其具有活性爲約959〇 克聚合物/克煅燒膨潤土/小時。聚合物爲非常細。 本發明實例2 知5 0克貝例2所用膨潤土加至1升水中並令其在7 〇。〇下 4見拌2小時以產生第一混合物。在另一燒杯中，將毫升 含120克氧化矽之四乙氧基矽烷（Si(〇Et))和〇 6克硫酸及 32.4¾升水一起加至500毫升異呙醇中以產生第二混合物。 水I尚不足以使氧化矽水解。將第二混合物攪掉4小時。 然後，將第一混合物加至第二混合物中以產生第三混合 物。第三混合物變得很熱，表示四乙氧基矽烷已起反應。 令第二混合物再攪拌約2小時，此時其即自然膠凝。將此 4如之一半置於烘箱中在眞空及丨丨〇 下烘乾過夜。然 後’將其研碎通過1〇〇目篩網並在3〇〇°c下煅燒以產生氧化 物基質組合物。根據先前所討論之聚合作用程序測試作爲 有機金屬化合物活化劑之氧化物基質組合物。其產生之活 性爲11，687克聚合物/克所用膨潤土 /小時，較對照實例1爲 高。 本發明實例3 潤 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 零—-----訂----- ^#1. -31 - 本紙張尺度週用甲囤國豕铋準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 514649 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（29 ) 將貫例2製得之凝膠另一半（烘乾，研碎及烺燒前）放入2 升正-丙醇及30毫升濃氫氧化銨（28重量％ nH3)中予以老 化。將此混合物加熱至8 0 °C，在此溫度下令其攪拌2 0分 鐘。然後將凝膠過濾並在眞空烘箱中及丨丨〇°C下烘乾過夜 以產生經老化之凝膠。然後在3 00。(3下，將老化凝膠煅燒 以產生氧化物基質組合物。不將氧化物基質組合物研碎通 過篩網。測定其聚合作用活性並測得產生19,722克聚合物/ 克所用膨潤土 /小時。 本發明實例4 將實例3煅燒前之老化凝膠樣本研碎通過丨〇〇目篩網並在 300°C下煅燒以產生氧化物基質組合物。氧化物基質組合 物經測定具有孔隙體積爲約2.65毫升/克及表面積爲約468 平方米/克。當根據先前所述程序測定聚合作用活性時， 其產生之活性爲5 1，200克聚合物/克所用膨潤土 /小時。 對照實例5 本實例將説明另一未成功之添加氧化石夕之方法。將2 5克 Cabosil HS-5，一種由火焰水解所形成之極細氧化碎，加 至加熱至70°C之1升水中。然後將50克膨潤土加入以產生 氧化矽/膨潤土混合物。將氧化矽/膨潤土混合物攪摔2小 時，然後離心分離固形物。將固形物加至2升正_丙醇中， 予以加熱至6 0 °C並攪捽2 0分鐘。再藉離心分離除去固形 物，然後在眞空及1 l〇°C下烘乾。烘乾後，將固形物研碎 通過100目篩網並在300°C下及氮氣中烺燒以產生氧化石夕/ 膨潤土混合物。經測試聚合作用活性時，測得產生853克
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X -------------裝---------訂--------- C請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) -32- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（30 聚合物/克所用膨潤土/小時。 對照實例6 以下實例將證明本發明膏例2 土進行老化步驟戋_、φ 斤血處不是在膨潤 H ^ 先料驟之結果，膨潤土也不备僅Ξ 分解及重組而增強。 U曰僅因 ^ 知5 0克膨潤土放入1升水中扣4、、人 漿，再加2 5毫升澧*备A Α Κ τ打成於 風虱化銨以產生第一混合物。將第一 合物加熱至80 X：並保持在此、、w 罘"" 了你此μ度下，同時一邊擦 時。然後將其離心分齙私土 π k彳見拌1小 離除去固形物。然後將固形物放入2 升正-丙醇中再度打成於漿 — 水產生罘一混合物。將第二混 5物加熱至60X：並攪拌2〇分鐘，將第屬物再度 離？分離以_除去固形物，並將固形物置於眞空烘箱中及 110 C下過仗以產生分解，老化及重組之膨潤土。然後， 將分解，老化及重組之膨潤土研碎通過100目篩網並在300 C下及氮氣中烺燒3小時。此一物質經測定仍具χ _射線繞 射圖彳永，表示有層狀結構。在根據先前所討論程序測試聚 合作用時，觀察到活性爲2434克聚合物/克分解，老化及 重組膨潤土 /小時。 本發明實例7 以下實例將證明殘留膨潤土組份在氧化鋁基質中的膠凝 作用。將10克Catapal氧化鋁（批號V2403A)置於200毫升水 中打成淤漿。然後將1毫升硝酸加入，而Captapal氧化鋁即 溶解（膠溶）成透明膠態懸浮液以產生酸性混合物。然後將 2 0克膨潤土加至酸性混合物中。將酸性混合物攪拌並在 7 0 °C下煮解2小時。最後將5毫升濃氫氧化銨加入以中和 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
Awl —------^----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 514649 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（31 ) 酸性而產生凝膠。然後將凝膠在；110°C下眞空烘乾過夜並 研碎通過1 〇〇目篩網。在氮氣中及300。〇下，將樣本煅燒以 產生氧化物基質組合物。測試氧化物基質組合物之聚合作 用活性。其產生6645克聚合物/克所用膨潤土 /小時。 本發明實例8 將2 5克Catapal氧化鋁加至1升水中。然後，將1毫升硝 酸加入以產生酸性混合物，並將酸性混合物加熱至7 〇。 氧化链即落解（膠落）成透明膠態懸浮液。然後，將5 〇克膨 潤土加土故性混合物以產生弟二混合物。將第二混合物保 持於7 0 °C 2小時。然後，將5毫升濃氫氧化銨加入以中和 第一混合物以產生凝膠。然後，將一半之凝膠滚乾4天。 將凍乾凝膠研碎通過3 5目篩網並在氮氣中及3〇(rc下懷燒 以產生氧化物基質組合物。測〗式氧化物基質組合物之聚合 作用活性。其產生9 7 9 7克聚合物/克所用膨潤土 /小時。 本發明實例9 知貝例8之&疋膠另一半加至2升正-丙醇中並在7 〇 下撥 掉半小時以產生第一混合物。然後，將第一混合物離心分 離以除去固形物，並在110X：下將固形物眞空烘乾過夜。 然後，將固形物研碎通過5 0目篩網並在氮氣中及3〇〇。〇下 烺燒以產生氧化物基質組合物。測試新式氧化物基質組合 物之聚合作用活性。其產生12,380克聚合物/克所用膨潤土 /小時。 本發明實例1 0 將1.0克膨潤土加至100毫升水中並超音波振動45分鐘以 ------------j^r褒--------訂--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -34- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514649 A7 ____Ώ7____ 五、發明說明（32 ) 產生第一混合物。超音波振動係使用Sonics Materials 500 watt ^i|bracell Sonicator，VC500型（可自 Sonics Materials 公 司’Danbury, Connecticut購得）進行。其係設定於4〇〇/0脈動 模式及微尖界限爲7 ’使用Sonics Materials V14型角。第 一混合物即變得非常黏稠。然後，將146.36克硝酸鋁九水 合物加入以產生第二混合物。將第二混合物檟;摔並加熱至 7 0 °C 1 5分鐘。將9 0毫升濃（28%)氨水溶液加至第二混合物 中以產生凝膠。用1升的水將凝膠稀釋並進一步加入氨水 調整pH至10.5以產生第三混合物。將溫度提升至80。(：，並 在此溫度及pH下將第三混合物攪拌1小時。然後，將第三 混合物過濾並將濾液在1升異丙醇中洗滌。過濾之後，在 110 C及大氣壓一半之眞空下將濾液烘乾過夜，然後研碎 通過3 5目篩網並在氮氣中及300X：下煅燒以產生氧化物基 質組合物。除施加550 psig壓力於反應器外，根據先前所 討論程序，在聚合作用試驗中測試氧化物基質組合物。只 觀察到小量活性。 本發明實例1 1 知5.12克膨潤土置於1 〇 〇毫升水中打漿以產生第_混合 物。將第一混合物超音波振動6 5分鐘。第一混合物即變得 非苇黏稠。然後’將14 6 · 3 5克硝酸銘九水合物和8 0 0毫升水 起加土弟一混合物中以產生弟二混合物。將第二混合物 攪拌並加熱至7 0 X： 1 5分鐘。將9 0毫升濃（28%)氨水溶液加 至第二混合物中以產生凝膠。用1升水將凝膠稀釋並進一 步加入氨水調整pH至10.0以產生第三混合物。將溫度提升 -35- 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑽X 297公爱) ------------裝---------訂----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 514649 A7 33 五、發明說明（ 至8 0 C，並在该溫度及pH下將第三混合物攪摔丨小時。然 後，將第二混合物過濾並將;慮液在4升正_丙醇中及6 〇 下洗滌。過濾之後，在大氣壓一半之眞空及丨1〇χ：下，將 凝膠烘乾過夜以產生烘乾粉末。將乾粉末研碎通過3 5目篩 網並在氮氣中及300 C下懷燒以產生氧化物基質組合物。 除施加550 psig壓力於反應器外，根據先前所討論程序， 在聚合作用試驗中測試氧化物基質組合物。只觀察到小量 活性。 本發明實例1 2 & 1 3 將1 ·〇克膨潤土置於100毫升水中打漿並在其中加入3毫升 ;辰硝酸以產生第一混合物。將第一混合物超音波振動6 5分 鐘，其即變得非常黏稠。然後，將丨9 43克硝酸鋁九水合物 加入以產生第二混合物。將第二混合物攪拌並加熱至6 〇 2 0分鐘。將35毫升濃（28%)氨水溶液加至第二混合物中以 引起膠凝作用。用1升水將凝膠稀釋並進一步加入氨水調 整pH至10.3以產生第三混合物。將溫度提升至6(rc，並在 该溫度及pH下將第三混合物攪拌丨小時。然後，用丨升水 稀釋並在6 0 °C下攪拌。過濾之後，將第三混合物在1升正 -丙醇中洗滌二次，最後在大氣壓一半之眞空&11〇Τ下， 洪乾過夜以產生乾粉末。將乾粉末研碎通過3 5目篩網並在 氮氣中及300°C下烺燒以產生氧化物基質組合物。然後， 除施加550 psig壓力於反應器（實例1 2 )外，如先前所述測 試聚合作用活性。該新式氧化物基質組合物也在反應器中 及正常450 psig壓力（實例1 3)下測試第二混合物。χ_射線 ------------^ —------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 36- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514649 A7 _______Β7____ 五、發明說明（34 ) 繞射僅顯示寬峰，其證明膨潤土已分解成其殘留組份，形 成新的結構。 本發明實例14 將2.66克膨潤土加至100毫升水中並超音波振動1小時以 產生第一混合物。然後，將111克矽酸鈉溶液（27%)和100 毫升水加至第一混合物中以產生第二混合物。將第二混合 物加熱至沸騰約3 0分鐘。令其冷卻並靜置過夜。然後，將 2 0毫升濃硝酸加至第二混合物中以中和矽酸鈉並產生凝 膠。然後’在含有1 0毫升冰醋酸之4升水中將凝膠洗條四 次以使洗液pH稍微酸性。然後，在4升正丙醇中將凝膠作 最後洗滌並乾燥過夜。將凝膠研碎通過3 5目篩網並在300 °C下及氮氣中烺燒3小時以產生氧化物基質組合物。除施 加5 50 psig壓力於反應器外，辕據先前所討論程序，在聚 合作用試驗中測試氧化物基質組合物。觀察到活性爲 20,213克聚合物/克所用膨潤土。 本發明實例1 5 & 1 6 和1 · 0克知潤土在10 0毫升含2 · 0愛升濃硝酸之水中超音波 振動1小時以產生第一混合物。第一混合物變得非常黏 稠。將第一混合物加至含有300毫升正丙醇及33毫升四乙 氧化石夕之;谷液中以產生第二混合物。將第二混合物攪掉1 小時，然後將1 0毫升濃氨水溶液（28%)加入以中和硝酸而 因此引起膠凝作用。然後當100毫升正-丙醇加入時將凝膠 老化，並將其加熱至8〇。(：並攪拌1小時。將凝膠在丨升正_ 丙醇中洗滌並乾燥過夜。然後，將凝膠研碎通過35目篩網 ------------^--------1----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -37-
514649 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（35 ) 並在氮氣中及300°C下烺燒3小時以產生氧化物基質組合 物。氧化物基質組合物經測定具有孔隙體積爲約2 46毫升/ 克及表面積爲635平方米/克。除施加550 psig壓力於反應 器（實例1 5 )外，根據先前所述測試氧化物基質組合物之聚 合作用活性。在實例1 5中，觀察到活性爲42,丨72克聚合物 /克所用膨潤土 /小時。氧化物基質組合物也在正常450 psig壓力（實例16)下測試第二次。在實例16中，觀察到活 性爲1 8,604克聚合物/克所用膨潤土 /小時。X -射線繞射顯 示僅有寬峰，其即表示膨潤土已分解成其殘留組份。氧化 物基質組合物之X -射線繞射圖樣與實例1之原始膨潤土對 照實例一起顯示於圖1。 本發明實例17 將1.0克膨潤土在100亳升含1'〇毫升氨水溶液（28重量0/〇) 之水中超首·波振動1小時以產生第一混合物。然後，將第 一混合物加至300毫升含有3 4毫升四乙氧化矽之正-丙醇中 以產生第二混合物。將第二混合物煮滞3 0分鐘，此其間即 形成凝膠。然後，將額外的5 0毫升正·丙醇加至凝膠中以 形成第三混合物。令凝膠自第三混合物沉降。將第三混合 物之上層清液倒掉，並再將500毫升正-丙醇加入。重複此 一過程五次，再令凝膠最後乾燥過夜。將凝膠研碎通過3 5 目篩網並在氮氣中及300°C下煅燒3小時以產生氧化物基質 組合物。氧化物基質組合物經測定具有孔隙體積爲約2.3 6 毫升/克及表面積爲約3 8 8平方米/克。然後，除施加5 5 0 psig壓力於反應器外，如前所述測試氧化物基質組合物之 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 裝—-----訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 514649 A7 _B7__ 五、發明說明（36 ) 聚合作用活性。觀察到活性爲27,602克聚合物/克用膨潤土 /小時。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -39- -----------裝--------訂--------- ST (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 514649
7 7 A B 五、發明說明（37 7-> 雄s luEirA^^Im'sioTS^-^^^^^) 00925 ^'ss 蓥 i5^E>sioT)4)N*^^^^) 0.095 5->砵涇 4->雄运 2丨梦砵b/j 0丨介雄洛 9->雄戋 8-卄雄戋 7-杆雄沒 6-¾满 5-¾萊 u-奸印运 3丨> 砵运 2->雄戋 lub^_5;E>si(0T)4)Mub^^^) 烨衣穿 & 蜮(；IJ、KM-JS-lub^) 芒均(^Im*Al(M03)3)^lub 故) 蓥&54-aIn>>(2:03)3)~#uss) IUb 穿 & t(#E>Al903)3)^#u£s) 芒cv穿 4^(#&>903)3)炒烨^渰) 5CV坌&f(catapal®^b^) lUt 穿 it(catapalluss) 芒b 穿&f (clpalluss) lucv^/^si^^^ 穿咖硪(lfc>sioEt)4~$cv^if 烨^棼^5^1!!>si(OEt)4~lub^韌襁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0.095 Ρ0814 Ρ275 Ρ275 —4 0.0476 0.67 0.67 0.67 1.00 0.67 0.25 0.25 Ρ25 1.00 赉55卜 斜 ϊ£τ ¾ ¾ ¾ 6| ¾ δ| β ¾ δι ¾
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东IS β ί 奉 0.0376 0.1572 0.1238 0.0936 P1327 0.2240 0.5020 P7416 0.0217 0.0227 0.0283 0.0S3 0.03 0.0S5 0.0144 0.0243 00078 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 96 213 2400 77 212 179 0 180 149 126 171 32 71 71 74.8 ί ^· 60 30 30 60 30 60 60 60 60 60 50 30 60 60 60 60 27602 18S4 S173 20213 5781 5812 85 12380 9797 <5645 243厶 853 51200 19722 二S7 9590 g/g/h ο 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 514649 A7 _B7__ 五、發明說明（38 ) 雖然爲例證之用本發明已作詳細説明，但本發明無意受 其所限制而意欲涵蓋在本發明精神及範圍内之全部變化及 正修 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) φ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. 91 7. 25 修喆 爷爲鵪 ；C8 —— 公告本 六、申請專利範圍 L 一種氧化物基質組合物，其包含殘留礦物組份及至少一 種氧化物前驅物化合物； 卜其中該殘留礦物組份係由層狀礦物實質分解或片狀剝 落產生殘留礦物組份而產生；其中該層狀礦物係黏土， 黏土礦物或具有層狀結晶結構之離子交換化合物；及 其中該氧化物前驅物化合物係氧化矽源，氧化鋁源， 磷酸鹽源，或該氧化物前驅物化合物中任何二或多種之 組合。 2· —種製造如申請專利範圍第1項之氧化物基質組合物之 方法，該方法包含： 1)使該至少一種層狀礦物實質分解或片狀剝落以產生 該殘留礦物組份； 2 )使該殘留礦物組份與該至少一種氧化物前驅物化合 物接觸以產生弟一混合物； 3 )使該第一混合物承受適當條件以形成凝膠或沉澱 物； 4)將該凝膠或沉澱，物烘乾及然後在150°C至800X：範圍 内之溫度下將該凝膠或沉澱物煅燒以產生該氧化物基質 組合物。 3· —種製造如申請專利範圍第1項之氧化物基質組合物之 方法，該方法包含： 1 )使該至少一種層狀礦物在該氧化物前驅物化合物之 存在下實質分解或片狀剝落以產生該殘留礦物組份而產 生該殘留礦物組份/氧化物前驅物化合物； 2 )使該殘留礦物組份/氧化物前驅物化合物承適當條件 以形成凝膠或沉澱物；及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 514649 A8 B8 . C8 _________D8 六、申請專利範圍 3 )將該凝膠或沉澱物烘乾並在1 5〇。〇至8〇0。〇範圍内之 溫度下將該凝膠或沉澱物煅燒 4.如申凊專利範圍第2或3項之方法，其中該分解或片狀剝 落係藉使該層狀礦物與煮解劑（其為含水溶劑或其他質子 A劑）接觸’繼之a )高剪切混合，b )高能超音波振動或c ) 研磨或碾磨以產生該殘留礦物組份之膠態懸浮液而完 成。 5·如申請專利範圍第2或3項之方法，其中該凝膠係藉調整 該第一混合物之pH至PH在4至9之範圍内而形成。 6. 如申清專利範圍第2或3項之方法，進一步包含在烘乾及 愤燒以產生老化凝膠或沉澱物之前，在6 〇至！ 〇〇 範圍 内之溫度下將該凝膠老化5分鐘至1 〇小時。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，進一步包含在烘乾及煅 燒以除去非所欲離子前，將該老化之凝膠洗條。 8·如申請專利範圍第7項之方法，進一步包含在愤燒之 前，將該凝膠研碎至所欲粒度。 9.如申請專利範圍第2或3項之方法，其中如此製得之氧化 物基質組合物具有無晶形X -射線繞射圖樣。 10·如申請專利範圍第2或3項之方法，其中如此製得之氧化 物基質組合物具有孔隙體積大於1·〇亳升/克。 11·一種製造觸媒組合物之方法，該方法包含使有機金屬化 合物’有機铭化合物與如申請專利範圍第1項之氧化物 基質組合物或如申請專利範圍第2或3項之方法製得之氧 化物基質組合物接觸，以製造觸媒組合物， 其中該有機金屬化合物具以下一般化學式： (X1)(X2)(X3)(X4)M1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） A8 B8 C8 申請專利範圍 其中Μ1係自鈦，锆或铪； 其中（X1)係獨立為環戊二烯基，茚基，第基，取代環 戊—缔基’取代莽基或取代泰基， 其中該取代環戊二烯基，取代茚基及取代第基（X1)上 之每一取代基係個別為脂族基，環狀基，脂族基與環狀 基之組合，甲矽烷基，烷基鹵基，鹵化物，有機金屬 基，磷基，氮基，碎，磷，硼，鍺或氫； 其中（X1)上之至少一個取代基可為連接（X1)及（X2)之架 橋基I 其中（X3)及（X4)係獨立為鹵化物，脂族基，取代脂族 基，環狀基，取代環狀基，脂族基與環狀基之組合’取 代脂族基與環狀基之組合，脂族基與取代環狀基之組 合，取代脂族基與取代環狀基之組合，醯胺基，取代驢 胺基，鱗化物基，取代鱗化物基，燒基化氧基’取代燒 基化氧基，芳基化氧基，取代芳基化氧基，有機金屬基 或取代有機金屬基； 其中（X2)係環戊二晞基，茚基，第基，取代環戊二烯 基，取代茚基，取代苐基，卣化物，脂族基，取代脂族 基，環狀基，取代環狀基，脂族基與環狀基之組合’取 代脂族基與環狀基之組合，脂族基與取代環狀基之組 合，取代脂族基與取代環狀基之組合，醯胺基，取代®產 胺基，磷化物基，取代磷化物基，烷基化氧基，取代烷 基化氧基，芳基化氧基，取代芳基化氧基，有機金屬 基，或取代有機金屬基； 其中（X2)上之每一取代基係個別為脂族基，環狀基， 脂族基與環狀基之組合’甲矽烷基，烷基鹵基’画化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格（210 X 297公釐).
    裝 訂 C8 D8 申請專利^ ---- 物，有機金屬基，磷基，氮基，矽，磷，硼，鍺或氫： 其中（X1)上之至少一個取代基可為連接（χ1)&(χ2)之架 橋基； 其中該有機鋁化合物具以下一般化學式： Α1(Χ5)η(Χ6)3.η 其中（X5)係具1至20個碳原子之烴基； 其中（X6)係鹵化物’氫化物及燒氧化物；及 其中π η π為1至3 (含）之數。 12.如申請專利範圍第11項之方法，其包含使二氯化雙（正- 丁基環戊二埽基）锆’二乙基銘與該氧化物基質組合物接 觸。 13·如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中如此製得之觸媒組 合物在利用異丁烷為稀釋劑及聚合溫度為9 〇 °C及乙埽墨 力為3· 10 MPa (450 psig)之於漿聚合作用條件下，具活性 大於1000。 14·如申請專利範圍第1 3項之方法，其中該觸媒組合物在利 用異丁烷為稀釋劑及聚合溫度為90 °C及乙晞壓力為3.1〇 MPa (450 psig)之淤漿聚合作用條件下，具活性大於 2000 ° 15·如申請專利範圍第1 1項之方法，其中該觸媒組合物中該 有機鋁化合物與該氧化物基質組合物之重量比為3 : 1至 1:100 ° 16·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該觸媒組合物中該 有機鋁化合物與該氧化物基質組合物之重量比為1 : 1至 1:50° 17.如申請專利範圍第1 1項之方法，其中該觸媒組合物中該 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） A8
    氧化物基質組合物與該有機金屬化合物之重量比為 1000::1 至 10:1 〇 18·如申請專利範圍第1 7項之方法，其中該觸媒組合物中該 氧化物基質組合物與該有機金屬化合物之重量比為2 $ 〇 1 至 20:1。 19· 一種聚合作用方法，其包含使至少一種單體與如申請專 利範圍第1 1項之方法製得之觸媒組合物在聚合作用條件 下接觸以製造聚合物，其中該至少一種單體為具有2至 20個碳原子之脂族丨_烯烴或具有2至2〇個碳原子之脂族 1 -缔fe和具有3至2 〇個碳原子之脂族1 _晞烴。 20·如申請專利範圍第！ 9項之方法，其中該聚合作用條件包 含於淤漿聚合作用條件。 21·如申請專利範圍第丨9項之方法，其中該接觸係在環狀反 應區中進行。 22·如申請專利範圍第丨9項之方法，其中該接觸係在包含大 部份異丁虎之稀釋劑之存在下進行。 23·如申睛專利範圍第丨9項之方法，其中該至少一種單體為 乙缔。 24.如申請專利範圍第19項之方法，其中該至少一種單體包 含乙埽及每分子具3至2〇個碳原子之脂族卜婦煙。 乃.如申請專利範圍第19項之方法’進—步包含形成該聚合 物，其如此製得而成物件。
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