説明

1−ブテンターポリマー

(c)4〜10重量%のエチレン誘導単位;及び(d)2〜10重量%のプロピレン誘導単位;を含み、以下の特性:GPCによって測定して3より低い分子量分布(Mw/Mn);DSCにおいて検出できる融点を有しない;室温において10日間熟成した後に測定して12〜20J/gの溶融エンタルピー;を有する1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマー。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、18モル%以下のエチレンから誘導される単位を含み、特性の最適のバランスを有する1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーに関する。かかるターポリマーは、特定の種類のメタロセンベースの触媒系を用いることによって得られる。
【背景技術】
【0002】
ブテン−1コポリマーは、当該技術において周知であり、広範囲の適用可能性を有する。特に、コモノマーの低い含量(1〜3モル%)を有するブテン−1コポリマーは、一般に、耐圧性、耐クリープ性、衝撃強さの観点で良好な特性を有することを特徴としており、金属パイプに置き換えるためのパイプの製造において用いることができる。パイプ部門においてこれらを適用するための1つの重要な側面は、可撓性と剛性との間の優れたバランスであり、これはパイプの容易な加工性と機械抵抗とを組み合わせるためには有していなければならないものである。より高いコモノマー含量を有するブテン−1コポリマーは、例えばプラスチック材料のシール強度、可撓性、及び柔軟性のような特定の特性を調節するための、他のポリオレフィン又はポリマー製品とのブレンドの成分として用いることができる。
【0003】
WO−04/048424は、40モル%以下のエチレン又はプロピレン誘導単位を含む1−ブテンコポリマーに関する。これらのコポリマーはチタンベースの触媒を用いることによって得られ、したがってこれらはこの種の触媒系に典型的なブロードな分子量分布を有する。これらのコポリマーは、GPCによって測定して3より高いMw/Mnの比、及び30より高い引張永久歪みの値を有する。
【0004】
WO−04/099269は、エチレン誘導成分単位の含量が0.2〜15モル%の範囲である、メタロセン触媒からの1−ブテン/エチレンポリマーに関する。本出願人は、ポリマー鎖中に特定量のプロピレン誘導単位も含ませることにより、硬度及び弾性の最適のバランスを有するコポリマーを達成することができることを見出した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第04/048424号
【特許文献2】国際公開第04/099269号
【発明の概要】
【0006】
而して、本発明の対象は、
(a)ポリマー鎖中に、3〜10重量%(7.5モル%〜18モル%)、好ましくは4〜8重量%(7.5モル%〜15モル%)のエチレン誘導単位;及び
(b)ポリマー鎖中に、2〜10重量%(2.5モル%〜12モル%)、好ましくは4〜7重量%(5モル%〜8.5モル%)のプロピレン誘導単位;
を含み、以下の特性:
・GPCによって測定して3より低い分子量分布Mw/Mn;
・本明細書中に記載の方法にしたがって測定してDSCにおいて検出できる融点を有しない;
・本明細書中に記載の方法にしたがって測定して、室温において10日間熟成した後に測定して12〜20J/g、好ましくは14〜18J/gの溶融エンタルピー;
を有する1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーである。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明の対象である1−ブテンターポリマーは、良好な透明度の値を示す他に、引張永久歪みの観点から示してより良好な硬度と弾性挙動との間の良好なバランスを示す。
エチレン誘導単位の含量が10重量%よりも高いと、本発明のターポリマーの引張特性が低下する。プロピレンの重量量に対するエチレンの重量量の比:C/Cは、好ましくは0.2〜2、より好ましくは0.3〜1.5、更により好ましくは0.8〜1.3である。
【0008】
本発明による1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーは、通常のDSC手順にしたがって溶融させた後に融点を示さないが、結晶化させることができ、則ち溶融させた10日後には、コポリマーは融点及び溶融エンタルピーを示す。
【0009】
更に、本発明の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーは、以下に示す方法にしたがって測定して10%より高いX線結晶化度を示す。
好ましくは、本発明の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーは、
・90より低く、好ましくは85より低いショアA硬度値(ISO−868にしたがって測定);
・100%の変形において(ISO−2285)30%より低く、好ましくは20より低い引張永久歪み値;
・ISO−527にしたがって測定して3MPa〜20MPa、好ましくは7〜15MPaの範囲の破断点引張応力;
・ISO−527にしたがって測定して550%〜800%、好ましくは600%〜750%の範囲の破断点伸び;
を示す。
【0010】
本発明の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーはまた、1dL/gより高く、好ましくは1.5〜2dL/gの固有粘度(IV)も有する。固有粘度(IV)は、いかなる場合においても3以下である。より高いIVにおいては、化合物の加工が非常に困難になる。高い固有粘度は、一般にポリマーの高い分子量に関係する。
【0011】
これらの良好なバランスの特性のために、本発明の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーは、弾性率を向上させることが必要な組成物中における変性剤として用いることができる。特に、本発明の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーは、フィルム、繊維、シートを製造するために好適な組成物、或いは射出成形及びブロー成形用の組成物中において用いることができる。更に、本発明の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーは、粘度調整剤、耐衝撃性改良剤、弾性改良剤として、並びに弾性及び透明性が必要な一般的な用途において用いることができる。
【0012】
本発明のターポリマーの更なる有利性は、改良された弾性を有するが、減少した粘着性(stickiness)も示すので、本発明によるターポリマーのペレット化、又はより一般的な取り扱いがより容易であるということである。
【0013】
本発明の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマーは、特定の種類のメタロセンベースの触媒系の存在下、重合条件下において1−ブテン及びエチレン及びプロピレンを接触させることによって得ることができる。触媒系は、
(A)立体剛性メタロセン化合物;
(A)アルモキサン又はアルキルメタロセンカチオンを形成することができる化合物;及び場合によっては
(B)有機アルミニウム化合物;
を接触させることによって得られる。
【0014】
好ましくは、立体剛性メタロセン化合物は下式(I):
【0015】
【化1】

【0016】
(式中、
Mは、第4族に属するものから選択される遷移金属の原子であり;好ましくは、Mはジルコニウムであり;
Xは、互いに同一か又は異なり、水素原子、ハロゲン原子、R、OR、OR’O、OSOCF、OCOR、SR、NR、又はPR基であり、ここでRは、場合によっては元素周期律表の第13〜17族に属するヘテロ原子を含む、線状又は分岐で飽和又は不飽和の、C〜C20アルキル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、C〜C20アルキルアリール、又はC〜C20アリールアルキル基であり;R’は、C〜C20アルキリデン、C〜C20アリーリデン、C〜C20アルキルアリーリデン、又はC〜C20アリールアルキリデン基であり;好ましくは、Xは、水素原子、ハロゲン原子、OR’O、又はR基であり;より好ましくは、Xは塩素又はメチル基であり;
、R、R、R、R、R、及びRは、互いに同一か又は異なり、水素原子、或いは、場合によっては元素周期律表の第13〜17族に属するヘテロ原子を含む、線状又は分岐で飽和又は不飽和の、C〜C20アルキル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、C〜C20アルキルアリール、又はC〜C20アリールアルキル基であり;或いは、RとR及び/又はRとRは、場合によっては飽和又は不飽和の5又は6員環を形成してもよく、かかる環は置換基としてC〜C20アルキル基を有していてもよく;但し、R又はRの少なくとも一方は、場合によっては元素周期律表の第13〜17族に属するヘテロ原子を含む、線状又は分岐で飽和又は不飽和のC〜C20アルキル基、好ましくはC〜C10アルキル基であり;
好ましくは、R、Rは、同一であり、場合によっては1以上のケイ素原子を含むC〜C10アルキル基であり;より好ましくは、R及びRはメチル基であり;
及びRは、互いに同一か又は異なり、好ましくはC〜C10アルキル又はC〜C20アリール基であり;より好ましくは、これらはメチル基であり;
は、好ましくは水素原子又はメチル基であり;或いはRと結合して飽和又は不飽和の5又は6員環を形成してもよく、かかる環は置換基としてC〜C20アルキル基を有していてもよく;
は、好ましくは、水素原子、或いはメチル、エチル、又はイソプロピル基であり;或いはRと結合して上記に記載の飽和又は不飽和の5又は6員環を形成してもよく;
は、好ましくは、場合によっては元素周期律表の第13〜17族に属するヘテロ原子を含む、線状又は分岐で飽和又は不飽和の、C〜C20アルキル基;好ましくはC〜C10アルキル基であり;より好ましくは、Rはメチル又はエチル基であり;或いはRが水素原子とは異なる場合には、Rは好ましくは水素原子であり;
及びRは、互いに同一か又は異なり、場合によっては元素周期律表の第13〜17族に属するヘテロ原子を含む、線状又は分岐で飽和又は不飽和のC〜C20アルキル基であり;好ましくは、R及びRは、互いに同一か又は異なりC〜C10アルキル基であり;より好ましくは、Rはメチル又はエチル基であり;Rは、メチル、エチル、又はイソプロピル基である)
に属する。
【0017】
(C)アルモキサン又はアルキルメタロセンカチオンを形成することのできる化合物;及び場合によっては
(D)有機アルミニウム化合物。
好ましくは、式(I)の化合物は、式(Ia)又は(Ib):
【0018】
【化2】

【0019】
(式中、M、X、R、R、R、R、R、及びRは上記に記載した通りであり;
は、場合によっては元素周期律表の第13〜17族に属するヘテロ原子を含む、線状又は分岐で飽和又は不飽和のC〜C20アルキル基であり;好ましくは、RはC〜C10アルキル基であり;より好ましくは、Rはメチル又はエチル基である)
を有する。
【0020】
成分(B)として用いるアルモキサンは、水と、式:HAlU3−j又はHAl6−j(式中、U置換基は、同一か又は異なり、水素原子、ハロゲン原子、場合によってはケイ素又はゲルマニウム原子を含む、C〜C20アルキル、C〜C20シクロアルキル、C〜C20アリール、C〜C20アルキルアリール、又はC〜C20アリールアルキル基であり、但し少なくとも1つのUはハロゲンとは異なり、jは0〜1の範囲であり、非整数でもある)の有機アルミニウム化合物とを反応させることによって得ることができる。この反応において、Al/水のモル比は、好ましくは1:1〜100:1の範囲である。アルミニウムとメタロセンの金属との間のモル比は、一般に約10:1〜約20000:1、より好ましくは約100:1〜約5000:1の範囲である。本発明による触媒において用いるアルモキサンは、式:
【0021】
【化3】

【0022】
(式中、置換基Uは、同一か又は異なり、上記に記載した通りである)
のタイプの少なくとも1つの基を含む、線状、分岐、又は環式の化合物であると考えられる。
【0023】
特に、線状化合物の場合には、式:
【0024】
【化4】

【0025】
(式中、nは0又は1〜40の整数であり、置換基Uは上記に定義した通りである)
のアルモキサンを用いることができ;或いは、環式化合物の場合には、式;
【0026】
【化5】

【0027】
(式中、nは2〜40の整数であり、置換基Uは上記に定義した通りである)
のアルモキサンを用いることができる。本発明にしたがって用いるのに好適なアルモキサンの例は、メチルアルモキサン(MAO)、テトラ(イソブチル)アルモキサン(TIBAO)、テトラ(2,4,4−トリメチルペンチル)アルモキサン(TIOAO)、テトラ(2,3−ジメチルブチル)アルモキサン(TDMBAO)、及びテトラ(2,3,3−トリメチルブチル)アルモキサン(TTMBAO)である。特に興味深い共触媒は、アルキル及びアリール基が特定の分岐パターンを有するWO−99/21899及びWO−01/21674に記載されているものである。WO−99/21899及びWO−01/21674によるアルミニウム化合物の非限定的な例は、
トリス(2,3,3−トリメチルブチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチルヘキシル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチルブチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチルペンチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチルヘプチル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−エチルペンチル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−エチルヘキシル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−エチルヘプチル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−プロピルヘキシル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3−メチルブチル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3−メチルペンチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジエチルペンチル)アルミニウム、トリス(2−プロピル−3−メチルブチル)アルミニウム、トリス(2−イソプロピル−3−メチルブチル)アルミニウム、トリス(2−イソブチル−3−メチルペンチル)アルミニウム、トリス(2,3,3−トリメチルペンチル)アルミニウム、トリス(2,3,3−トリメチルヘキシル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3,3−ジメチルブチル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3,3−ジメチルペンチル)アルミニウム、トリス(2−イソプロピル−3,3−ジメチルブチル)アルミニウム、トリス(2−トリメチルシリルプロピル)アルミニウム、トリス(2−メチル−3−フェニルブチル)アルミニウム、トリス(2−エチル−3−フェニルブチル)アルミニウム、トリス(2,3−ジメチル−3−フェニルブチル)アルミニウム、トリス(2−フェニルプロピル)アルミニウム、トリス[2−(4−フルオロフェニル)プロピル]アルミニウム、トリス[2−(4−クロロフェニル)プロピル]アルミニウム、トリス[2−(3−イソプロピルフェニル)プロピル]アルミニウム、トリス(2−フェニルブチル)アルミニウム、トリス(3−メチル−2−フェニルブチル)アルミニウム、トリス(2−フェニルペンチル)アルミニウム、トリス[2−(ペンタフルオロフェニル)プロピル]アルミニウム、トリス[2,2−ジフェニルエチル]アルミニウム、及びトリス[2−フェニル−2−メチルプロピル]アルミニウム、並びにヒドロカルビル基の1つが水素原子で置き換えられている対応する化合物、及びヒドロカルビル基の1つ又は2つがイソブチル基で置き換えられているものである。
【0028】
上記のアルミニウム化合物の中で、トリメチルアルミニウム(TMA)、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)、トリス(2,4,4−トリメチルペンチル)アルミニウム(TIOA)、トリス(2,3−ジメチルブチル)アルミニウム(TDMBA)、及びトリス(2,3,3−トリメチルブチル)アルミニウム(TTMBA)が好ましい。
【0029】
アルキルメタロセンカチオンを形成することのできる化合物の非限定的な例は、式:D(式中、Dは、ブレンステッド酸であり、プロトンを供与し、式(I)のメタロセンの置換基Xと不可逆的に反応することができ、Eは、適合しうるアニオンであり、2つの化合物の反応から生成する活性触媒種を安定化することができ、十分に不安定でオレフィン性モノマーによって除去することができる)の化合物である。好ましくは、アニオンEは1つ以上のホウ素原子を含む。より好ましくは、アニオンEは、式:BAr(−)(式中、置換基Arは、同一であっても異なっていてもよく、フェニル、ペンタフルオロフェニル、又はビス(トリフルオロメチル)フェニルのようなアリール基である)のアニオンである。WO−91/02012に記載されているテトラキス−ペンタフルオロフェニルボレートが、これらの化合物の特に好ましい例である。更に、式:BArの化合物を好都合に用いることができる。このタイプの化合物は、例えば、公開国際特許出願WO−92/00333に記載されている。アルキルメタロセンカチオンを形成することのできる化合物の他の例は、式:BArP(式中、Pは、置換又は非置換ピロール基である)の化合物である。これらの化合物は、WO−01/62764に記載されている。共触媒の他の例はEP−775707及びDE−19917985において見ることができる。ホウ素原子を含む化合物は、DE−A−19962814及びDE−A−19962910の記載にしたがって好都合に担持させることができる。これらのホウ素原子を含む化合物は全て、約1:1〜約10:1、好ましくは1:1〜2:1の範囲、より好ましくは約1:1の、ホウ素とメタロセンの金属との間のモル比で用いることができる。
【0030】
式:Dの化合物の非限定的な例は、
トリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)ボレート;
トリメチルアンモニウムテトラ(トリル)ボレート;
トリブチルアンモニウムテトラ(トリル)ボレート;
トリブチルアンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート;
トリプロピルアンモニウムテトラ(ジメチルフェニル)ボレート;
トリブチルアンモニウムテトラ(トリフルオロメチルフェニル)ボレート;
トリブチルアンモニウムテトラ(4−フルオロフェニル)ボレート;
N,N−ジメチルアニリニウムテトラ(フェニル)ボレート;
N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート;
ジ(プロピル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート;
ジ(シクロヘキシル)アンモニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート;
トリフェニルホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート;
トリ(メチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート;
トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムテトラキス(フェニル)ボレート;
トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート;
トリフェニルカルベニウムテトラキス(フェニル)アルミネート;
フェロセニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート;
N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート;
である。
【0031】
化合物(C)として用いられる有機アルミニウム化合物は、上記記載の式:HAlU3−j又はHAl6−jのものである。また、本発明の触媒は、不活性担体上に担持させることもできる。これは、メタロセン化合物(A)、或いはそれと成分(B)との反応の生成物、或いは成分(B)及び次にメタロセン化合物(A)を、例えば、シリカ、アルミナ、Al−Si、Al−Mg混合酸化物、ハロゲン化マグネシウム、スチレン/ジビニルベンゼンコポリマー、ポリエチレン、又はポリプロピレンのような不活性担体上に堆積させることによって行う。担持プロセスは、炭化水素、例えばトルエン、ヘキサン、ペンタン、又はプロパンのような不活性溶媒中、0℃〜100℃の範囲の温度において行い、好ましくは、このプロセスは25℃〜90℃の範囲の温度において行い、或いはこのプロセスは室温において行う。
【0032】
用いることのできる担体の好適な種類は、活性水素原子を有する基によって官能化されている多孔質有機担体によって構成されるものである。有機担体が部分的に架橋したスチレンポリマーであるものが特に好適である。このタイプの担体は、ヨーロッパ出願EP−633272に記載されている。本発明にしたがって用いるのに特に好適な不活性担体の他の種類は、ポリオレフィン多孔質プレポリマー、特にポリエチレンのものである。
【0033】
本発明にしたがって用いるための不活性担体の更なる好適な種類は、国際出願WO−95/32995に記載されているような多孔質ハロゲン化マグネシウムである。
本発明による1−ブテン、プロピレン、及びエチレンの重合プロセスは、液相中において、不活性炭化水素溶媒の存在下又は不存在下、例えばスラリー中又は気相中で行うことができる。炭化水素溶媒は、トルエンのような芳香族か、或いはプロパン、ヘキサン、ヘプタン、イソブタン、又はシクロヘキサンのような脂肪族のいずれかであってよい。好ましくは、本発明のコポリマーは、溶液法、即ちポリマーが反応媒体中に完全か又は部分的に可溶である液相中で行うプロセスによって得られる。反応媒体として液体1−ブテン中で行う重合が好ましい。
【0034】
一般に、重合温度は、一般に−100℃〜+200℃の範囲、好ましくは40℃〜90℃、より好ましくは50℃〜80℃の範囲である。重合圧力は、一般に0.5〜100barの範囲である。
【0035】
重合温度がより低くなると、得られるポリマーの分子量がより高くなる。
【実施例】
【0036】
以下の実施例は例示の目的のためであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。
実施例:
固有粘度(IV)は、テトラヒドロナフタレン(THN)中、135℃において測定した。
【0037】
ポリマーの融点(TII)は、以下の方法にしたがって、Perkin Elmer DSC-7装置上での示差走査熱量測定(DSC)によって測定した。
重合から得られた秤量した試料(5〜10mg)をアルミニウム皿中に密封し、20℃/分に相当する走査速度で200℃に加熱した。試料を200℃に5分間保持して全ての結晶を完全に溶融した。続いて、10℃/分に相当する走査速度で−20℃に冷却した後、ピーク温度を結晶化温度(T)として得た。−20℃において5分間静置した後、試料に対して10℃/分に相当する走査速度での200℃への2回目の加熱を行った。この2回目の加熱操作において、ピーク温度を融点(TII)として、面積を国際標準溶融エンタルピー(ΔHII)として得た。
【0038】
10日後の溶融エンタルピーは、以下のようにして、Perkin Elmer DSC-7装置上での示差走査熱量測定(DSC)を用いることによって測定した。
重合から得られた秤量した試料(5〜10mg)をアルミニウム皿中に密封し、20℃/分に相当する走査速度で200℃に加熱した。試料を200℃に5分間保持して全ての結晶を完全に溶融した。次に、試料を室温において10日間保存した。10日後に、試料をDSCにかけ、−20℃に冷却し、次に10℃/分に相当する走査速度で200℃へ加熱した。この加熱操作において、ピーク温度を融点(T)として、面積を10日後の国際標準溶融エンタルピー(ΔH)として得た。
【0039】
コモノマーの量は、実施例のコポリマーの13C−NMRスペクトルから計算した。ジ重水素化1,1,2,2−テトラクロロエタン中のポリマー溶液(8〜12重量%)について、120℃において測定を行った。13C−NMRスペクトルは、120℃においてフーリエ変換モードで150.91MHzで運転するBruker AV-600分光計上で、90°のパルス、パルス間の遅延15秒、及びCPD(WALTZ16)を用いて獲得してH−13Cカップリングを除去した。60ppm(0〜60ppm)のスペクトルウインドウを用いて約1500の過渡スペクトルを32Kのデータ点で保存した。
【0040】
コポリマーの組成:
以下の関係式を用いて13C−NMRスペクトルからダイアド分布を計算した。
PP=100・I/Σ
PB=100・I/Σ
BB=100(I−I19)/Σ
PE=100(I+I)/Σ
BE=100(I+I10)/Σ
EE=100(0.5(I15+I+I10)+0.25(I14))/Σ
ここで、Σ=I+I+I−I19+I+I+I+I10+0.5(I15+I+I10)+0.25(I14
モル含量は以下の関係式を用いてダイアドから得た。
【0041】
P(m%)=PP+0.5(PE+PB)
B(m%)=BB+0.5(BE+PB)
E(m%)=EE+0.5(PE+BE)
、I、I、I、I、I、I、I10、I14、I15、I19は、13C−NMRスペクトルにおけるピークの積分値である(参照として29.9ppmにおけるEEEシーケンスのピーク)。これらのピークの割当は、J.C. Randal, Macromol. Chem. Phys., C29, 201 (1989)、M.Kakugo, Y.Naito, K.Mizunuma, 及びT.Miyatake, Macromolecules 15, 1150 (1982)、及びH.N. Cheng, Journal of Polymer Science, Polymer Physics Edition, 21, 57 (1983)にしたがって行った。これらを表Aにまとめる(命名は、C.J.Carman, R.A.Harrington, 及びC.E.Wilkes, Macromolecules 10, 536 (1977)にしたがう)。
【0042】
【表1】

【0043】
X線結晶化度:
固定スリットによるCu−Kα1放射を用い、6秒毎に0.1°の段階で2θ=5°と2θ=35°の回折角の間のスペクトルを集めて、X線回折粉末回折計でX線結晶化度を測定した。
【0044】
XRD測定は、DSCアルミニウム皿中にアニールした試料について直接行った。試料を室温から180℃に10℃/分で加熱し、180℃において5分間放置し、次に10℃/分で20℃に冷却するDSCにおいて、試験片をコンディショニングした。XRD測定にかける前に、試料を室温及び雰囲気圧のDSC皿中に10日間放置した。
【0045】
得られた回折パターンを用いて、%Cr=100×Ca/Ta(ここで、Taはスペクトルのプロファイルと基準線との間の面積(カウント/秒・2θで表す)であり、Caはスペクトルのプロファイルとアモルファスのプロファイルとの間の面積(カウント/秒・2θで表す)である)で表される結晶化度の計算のために必要な全ての成分を誘導した。
【0046】
メタロセン化合物の合成:
WO−01/47939にしたがって、ジメチルシランジイル{(1−(2,4,7−トリメチルインデニル)−7−(2,5−ジメチルシクロペンタ[1,2−b:4,3−b’]−ジチオフェン)}ジルコニウムジクロリド(A1)を調製した。
【0047】
ジメチルシランジイル{(1−(2,4,7−トリメチルインデニル)−7−(2,5−ジメチルシクロペンタ[1,2−b:4,3−b’]−ジチオフェン)}ジルコニウムジメチル(A2)の合成:
30.40gの[1−(2,4,7−トリメチルインデニル)][7−(2,5−ジメチルシクロペンタ[1,2−b:4,3−b’]−ジチオフェン)]ジメチルシラン、及び170mLの無水THFを、窒素下において、磁気撹拌棒を備えた円筒形のガラス反応器内に充填した。かくして得られた褐色の溶液を冷却し、0℃に保持し、ヘキサン中2.5Mのn−BuLi溶液58.4mL(146ミリモル)を、滴加漏斗を通して滴加した。添加の終了時において、暗褐色の溶液を室温で1時間撹拌した。次に、これを−50℃に冷却し、48.6mLのジエトキシメタン中3.05M−MeLi(148.2ミリモル)をゆっくりと加えた。250mLのSchlenkフラスコ内において、16.84gのZrCl(MW=233.03g/モル、72.26ミリモル)を170mLのトルエン中でスラリー化した。両方の混合物を−50℃に保持し、ZrClスラリーをリガンドジアニオン溶液に素早く加えた。添加の終了時において、反応混合物を室温に到達させ、更に1時間撹拌した。黄緑色の懸濁液が得られた。H−NMR分析(ファイルrld:20949−282)は、目標のコンプレックスへの完全な転化を示した。減圧下で全ての揮発分を除去し、得られた自由流動性の褐色の粉末を100mLのEtO中に懸濁した。数分間撹拌した後、G4フリット上で懸濁液を濾過した。次に、フリット上の固体をEtOで2回(洗浄溶媒が褐色から黄色へ変化するまで)洗浄し、次に真空下で乾燥し、最後にフリット上において濾液が黄色から無色に変化するまで温トルエン(60℃)で抽出した(約650mLのトルエンを用いた)。抽出物を減圧下で乾燥して28.6gの黄色の粉末を得た。これはH−NMR(ファイルrld:20949−284)によって純粋なコンプレックスであることが分かった。リガンドを基準とする収率は73.3%であった。
【0048】
1H-NMR: (CD2C12, r.t.), ppm: -2.09 (s, Zr-CH3, 3H); -0.79 (s, Zr-CH3, 3H); 1.01(s, Si-CH3, 3H); 1.04 (s, Si-CH3, 3H); 2.38 (s, CH3 in 4又は7, 3H); 2.39 (s, CH3 in 2, 3H); 2.43 (d, 3H, メチル基in S2, J=1.37 Hz); 2.52 (s, CH3 in 7又は4, 3H); 2.57 (d, 3H, メチル基in S2, J=1.37 Hz); 6.61 (dq, H5又はH6, 1H, J=7.04 Hz, J=0.78 Hz); 6.81 (q, CH in S2, 1H, J=1.37 Hz); 6.85 (dq, H6 o H5, 1H, J=7.04 Hz, J=0.78 Hz); 6.87 (q,CH in S2, 1H, J=1.37 Hz); 6.91 (s, H3, 1H).
触媒溶液の製造:
メチルアルモキサン(MAO)は、Albermarleによって30%wt/wtトルエン溶液(d=0.92g/mL)として供給され、これをそのまま用いた。標準的なトリイソブチルアルミニウムアルキル(TIBA)は、Cromptonによって純粋な化学薬品として供給され、これを無水イソドデカン又はシクロヘキサンで更に希釈して、約100g/Lの濃度を有する無色の溶液を得た。全ての化学薬品は標準的なSchlenk法を用いて取り扱った。
【0049】
触媒C1A2:(MAO/TIBA、AlTOT/Zr=400モル/モル、AlMAO/Zr=267モル/モル、トルエン/シクロヘキサン中)
19.0mgのA2を、室温、窒素雰囲気下において、磁気スターラーを備えた25mLのSchlenkフラスコ中に充填した。同時に、2.0mLのトルエン中30重量%MAOAlbemarle(AlMAO/Zr=267)を、室温、窒素雰囲気下において、第2の25mLのSchlenkフラスコ中に充填した。次に、シクロヘキサン中のトリイソブチルアルミニウム(8.2mL、濃度113g/L、4.69ミリモル、AlTIBA/Zr=133、AlTOT/Zr=400モル/モル、MAO/TIBA=2/1モル/モル)を、室温においてMAOに加えて無色の溶液を得て、これを室温において1時間撹拌した。最後に、シクロヘキサン/トルエン中のアルキルのこの溶液を、室温、窒素雰囲気下において、メタロセンにゆっくりと加えて明澄な暗赤色の触媒溶液を得た。これを4.7mLの無水シクロヘキサンで更に希釈し、次に室温において15分間撹拌し、そのまま重合において用いた。溶液濃度は溶液1リットルあたり触媒合計量(メタロセン+MAO+TIBA)100gであり、A2の濃度は、溶液1mLあたり1.275mgのメタロセンとなる量であった。
【0050】
触媒C2A1:(MAO/TIBA、AlTOT/Zr=400モル/モル、AlMAO/Zr=267モル/モル、トルエン/イソドデカン中)
62.7mgのA1を、室温、窒素雰囲気下において、磁気スターラーを備えた100mLのSchlenkフラスコ中に充填した。同時に、6.05mLのトルエン中30重量%MAOAlbemarle(28.8ミリモル、AlMAO/Zr=267)を、室温、窒素雰囲気下において、50mLのSchlenkフラスコ中に充填した。次に、シクロヘキサン中のトリイソブチルアルミニウム(TIBA)(25mL、濃度114g/L、14.4ミリモル、AlTIBA/Zr=133、AlTOT/Zr=400モル/モル、MAO/TIBA=2/1モル/モル)を、室温においてMAOに加えて無色の溶液を得て、これを室温において1時間撹拌した。最後に、イソドデカン/トルエン中のアルキルのこの溶液を、室温、窒素雰囲気下において、14mLの無水シクロヘキサン中に予め懸濁したメタロセンにゆっくりと加えた。得られた明澄な暗赤色の触媒溶液を室温において1〜2時間撹拌し、これをそのまま重合において用いた。溶液濃度は溶液1リットルあたり触媒合計量(メタロセン+MAO+TIBA)100gであり、Z39Meの濃度は、溶液1mLあたり1.39mgのメタロセンとなる量であった。
【0051】
実施例1:
液体ブテン−1、プロピレン、及びエチレンが液体媒体を構成する直列に接続した2つの撹拌反応器を含むパイロットプラントにおいて重合を行った。触媒系C2−A1を、3g/時の供給速度で第1の30L反応器中に注入し、表1に報告するデータにしたがって水素、1−ブテン、プロピレン、及びエチレンを供給しながら、70℃の重合温度において重合を連続的に行った。2つの反応器の圧力は、24bargにおいて一定に保持した。1−ブテンポリマーを溶液から溶融体として回収し、ペレットに切断した。重合条件を表1に報告する。
【0052】
比較例1C:
プロピレン供給を行わずに実施例1の実験を繰り返した。重合条件を表1に報告する。
【0053】
【表2】

【0054】
比較例1*〜4*:オートクレーブ中での重合:
基本手順A:バルク共重合:比較例2*、4*:
磁気駆動スターラー及び35mLのステンレススチールバイアルを備え、温度制御用のサーモスタットに接続した4.4Lのジャケット付きステンレススチールオートクレーブを、イソヘキサン中のAl−iBu溶液で洗浄することによって予め清浄化し、窒素流中60℃において乾燥した。
【0055】
始めに充填したモノマー及び溶媒の量を表2に報告する。
スカベンジャー(イソヘキサン中の溶液として6ミリモルのAl−iBu)及びモノマーを、室温においてオートクレーブ中に充填した。次に、これを重合温度(70℃)に温度制御した。オートクレーブの圧力及び温度が一定になったら、触媒/共触媒混合物を含む溶液をステンレススチールバイアル内に充填し、窒素過圧によってオートクレーブ中に注入した。流量記録&制御システム(FRC)を用いて重合時間(1時間)にわたってエチレンを連続的に供給し、圧力を所望の値(11÷15barg)に保持した。重合時間の終了時において、撹拌を停止し、オートクレーブ中への圧力を窒素によって20bargに上昇させた。底部の排出バルブを開放し、コポリマーを加熱スチールタンク中に排出し、水蒸気で10分間処理した。タンクの加熱を停止し、0.5bargの窒素流を供給して水を除去した。室温において冷却した後、スチールタンクを開放し、湿潤状態のポリマーを回収した。湿潤状態のポリマーを、オーブン内、減圧下、70℃において一晩乾燥した。重合条件を表2に報告し、得られたポリマーの特性を表3に報告する。
【0056】
基本手順B:シクロヘキサン中での共重合(比較例1*、3*):
磁気駆動スターラー及び35mLのステンレススチールバイアルを備え、温度制御用のサーモスタットに接続した4.4Lのジャケット付きステンレススチールオートクレーブを、イソヘキサン中のAl−iBu溶液で洗浄することによって予め清浄化し、窒素流中60℃において乾燥した。
【0057】
始めに充填したモノマー及び溶媒の量を表2に報告する。
スカベンジャー(イソヘキサン中の溶液として6ミリモルのAl−iBu)、シクロヘキサン、及びモノマーを、室温においてオートクレーブ中に充填した。次に、これを重合温度(70℃)に温度制御した。オートクレーブの圧力及び温度が一定になったら、触媒/共触媒混合物を含む溶液をステンレススチールバイアル内に充填し、窒素過圧によってオートクレーブ中に注入した。流量記録&制御システム(FRC)を用いて重合時間(1時間)にわたって一定のブテン/エチレン混合物(所望のコポリマー組成による比)を連続的に供給し、圧力を所望の値(8÷13barg)に保持した。重合時間の終了時において、撹拌を停止し、オートクレーブ中への圧力を窒素によって20bargに上昇させた。底部の排出バルブを開放し、コポリマーを加熱スチールタンク中に排出し、水蒸気で10分間処理した。タンクの加熱を停止し、0.5bargの窒素流を供給して水を除去した。室温において冷却した後、スチールタンクを開放し、湿潤状態のポリマーを回収した。湿潤状態のポリマーを、オーブン内、減圧下、70℃において一晩乾燥した。重合条件を表2に報告し、得られたポリマーの特性を表3に報告する。
【0058】
【表3】

【0059】
得られたポリマーを分析した。結果を表3に報告する。
【0060】
【表4】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
(a)3〜10重量%のエチレン誘導単位;及び
(b)2〜10重量%のプロピレン誘導単位;
を含み、以下の特性:
・GPCによって測定して3より低い分子量分布Mw/Mn;
・DSCにおいて検出できる融点を有しない;
・室温において10日間熟成した後に測定して12〜20J/gの溶融エンタルピー;
を有する1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマー。
【請求項2】
ISO−868にしたがって測定して90より低いショアA硬度を有する、請求項1に記載の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマー。
【請求項3】
ISO−2285にしたがって測定して100%変形において30%より低い引張永久歪みを有する、請求項1に記載の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマー。
【請求項4】
室温において10日間熟成した後に測定される溶融エンタルピーが14〜18J/gである、請求項1に記載の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマー。
【請求項5】
ISO−527にしたがって測定して3MPa〜20MPaの破断点引張応力を有する、請求項1又は2に記載の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマー。
【請求項6】
テトラヒドロナフタレン中で測定して1より高い固有粘度(IV)を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の1−ブテン/エチレン/プロピレンターポリマー。

【公表番号】特表2011−518249(P2011−518249A)
【公表日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−505444(P2011−505444)
【出願日】平成21年3月18日(2009.3.18)
【国際出願番号】PCT/EP2009/053180
【国際公開番号】WO2009/130092
【国際公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【出願人】(506126071)バーゼル・ポリオレフィン・イタリア・ソチエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ (138)
【Fターム(参考)】