DE4404082A1 - Blends aus teilkristallinen Polymerisaten von Alk-1-enen und nicht kristallisationsfähigen Oligomerisaten von Alk-1-enen - Google Patents
Blends aus teilkristallinen Polymerisaten von Alk-1-enen und nicht kristallisationsfähigen Oligomerisaten von Alk-1-enenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Blends, enthaltend als wesent
liche Komponenten
- A) teilkristalline Polymerisate von Alk-1-enen
und
- B) nicht kristallisationsfähige Oligomerisate von Alk-1-enen mit einem Molekulargewicht im Bereich von 100 bis 10 000.
Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung der
artiger Blends.
Teilkristalline Polymerisate von Alk-1-enen, beispielsweise
Propenhomopolymerisate sowie Randomcopolymere mit geringem
Comonomeranteil, weisen gute Steifigkeiten auf, sind jedoch für
viele Anwendungen zu spröde. Eine verbesserte Schlagzähigkeit,
insbesondere auch für Anwendungen unterhalb von 0°C, wird durch
Einarbeiten von Kautschuken, bevorzugt ethenreicher Ethen/Propen
copolymerer, erreicht, wie in der DE-A 38 27 565 und der
DE-A 40 01 157 beschrieben. Von wirtschaftlichem Nachteil ist
hierbei die notwendige Verwendung relativ großer Ethenmengen. Von
verfahrenstechnischem Nachteil sind die höheren Ansprüche, die an
das Polymerisationsverfahren gerichtet sind, da der Reaktor für
Copolymerisationen ausgelegt werden muß. Besonders kraß sind die
Nachteile im Falle von Blockcopolymeren, da hier ein kompletter
zweiter Reaktor mit Übertragungseinrichtung erforderlich ist.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, teil
kristalline Polymerisate von Alk-1-enen zur Verfügung zu stellen,
die die genannten Nachteile nicht aufweisen. Hierbei standen die
Einsparung von Ethen sowie verfahrenstechnische Vereinfachungen,
beispielsweise die Auslegung des Verfahrens auf einen Reaktor, im
Vordergrund. Darüber hinaus sollte die Wärmeformbeständigkeit der
teilkristallinen Polymerisate von Alk-1-enen möglichst unbeein
flußt bleiben.
Demgemäß wurden die eingangs definierten Blends gefunden. Außer
dem wurden Verfahren zur Herstellung derartiger Blends gefunden.
Die erfindungsgemäßen Blends enthalten als Komponente A) teil
kristalline Polymerisate von Alk-1-enen, bevorzugt von C₂- bis
C₁₂-Alk-1-enen. Unter dem Begriff Polymerisate sind sowohl Homo
polymerisate als auch Copolymerisate zu verstehen. Bevorzugt sind
Homopolymerisate, insbesondere von C₃- bis C₈-Alk-1-enen, vorzugs
weise Propenhomopolymerisate. Von den Copolymerisaten sind die
jenigen als geeignet zu nennen, bei denen der Copolymeranteil bis
zu 40 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-% beträgt. Bevorzugt
sind Copolymerisate von C₃- bis C₈-Alk-1-enen, insbesondere von
Propen, mit anderen C₂- bis C₈-Alk-1-enen, vorzugsweise Ethen oder
Octen.
Ein Maß für Kristallinität ist die Stereoregularität der
Polymerisate und somit die Pentaden, die beispielsweise in der
DE-A 32 46 479 beschrieben sind. Es hat sich als bevorzugt
erwiesen, wenn das teilkristalline Polymerisat A) mindestens
55% r-Diaden aufweist, also vorwiegend syndiotaktisch aufgebaut
ist. Besonders bevorzugt sind Polymerisate mit mehr als 80%
r-Diaden, jedoch sind prinzipiell alle hochtaktischen Poly
alk-1-ene geeignet.
Als Komponente B) enthalten die erfindungsgemäßen Blends nicht
kristallisationsfähige Oligomerisate von Alk-1-enen, bevorzugt
von C₂- bis C₁₂-Alk-1-enen, mit einem Molekulargewicht im Bereich
von 100 bis 10 000. Unter dem Begriff Oligomerisate sind sowohl
Homooligomerisate als auch Cooligomerisate zu verstehen.
Bevorzugt sind Homooligomerisate, insbesondere von C₃- bis
C₈-Alk-1-enen, vorzugsweise Propenhomooligomerisate. Von den
Cooligomerisaten sind diejenigen als geeignet zu nennen, bei
denen der Comonomeranteil bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise bis
10 Gew.-% beträgt. Bevorzugt sind Cooligomerisate von C₃- bis
C₈-Alk-1-enen, insbesondere von Propen, mit anderen C₂- bis
C₈-Alk-1-enen, vorzugsweise Ethen oder Octen.
Werden Blends aus Copolymerisaten und Cooligomerisaten herge
stellt, so ist es von Vorteil, wenn die Monomeren zur Polymeri
sation identisch sind mit den Monomeren zur Oligomerisation.
Nicht kristallisationsfähige Oligomerisate sind solche, die eine
niedrige Stereoregularität aufweisen, also vorwiegend ataktisch
sind.
Die als Komponente B) eingesetzten Oligomerisate weisen ein Mole
kulargewicht im Bereich von 100 bis 10 000 auf, vorzugsweise im
Bereich von 400 bis 6000.
Das Mengenverhältnis von Komponente A) zu Komponente B) liegt
vorzugsweise im Bereich von 0,5 : 1 bis 100 : 1, insbesondere
im Bereich von 1 : 1 bis 20 : 1.
Geeignet zur Herstellung der erfindungsgemäßen Blends sind zwei
unterschiedliche Verfahren. Zum einen (Verfahren I) werden die
Komponenten A) und B) nach ihrer jeweiligen Herstellung durch
Cofällung aus einer gemeinsamen Lösung oder durch mechanische
Mischung erhalten, zum anderen (Verfahren II) werden die Kompo
nenten A) und B) während ihrer gemeinsamen Herstellung gemischt.
Beim Verfahren I kann die Komponente A) in Gegenwart eines Zieg
ler-Natta-Katalysatorsystems oder in Gegenwart eines Metallocen
katalysatorsystems hergestellt werden.
Ziegler-Natta-Katalysatorsysteme enthalten u. a. neben einer
titanhaltigen Feststoffkomponente noch einen Cokatalysator. Als
Cokatalysator kommt dabei eine Aluminiumverbindung in Frage.
Vorzugsweise wird neben dieser Aluminiumverbindung als weiterer
Bestandteil des Cokatalysators noch eine Elektronendonorver
bindung eingesetzt. Die Polymerisation erfolgt dabei in den,
in der Technik üblicherweise für Polymerisationsreaktionen ver
wendeten Reaktoren, vorzugsweise in der Gasphase. Für nähere
Einzelheiten sei auf die DE-A 40 11 160 und DE-A 41 30 354
verwiesen.
Wird die Komponente A) in Gegenwart eines Metallocenkatalysator
systems hergestellt, so haben sich verbrückte Metallocenkomplexe
der allgemeinen Formel I
in der die Substituenten folgende Bedeutung haben:
M Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob oder Tantal,
X Fluor, Chlor, Brom, Iod, Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder -OR⁵,
wobei R⁵ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, Alkylaryl, Aryl alkyl, Fluoralkyl oder Fluoraryl mit jeweils 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest bedeutet,
R¹ bis R⁴ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, 5- bis 7-gliedriges Cycloalkyl, das seinerseits ein C₁- bis C₆-Alkyl als Substituent tragen kann, C₆- bis C₁₅-Aryl oder Aryl alkyl, wobei gegebenenfalls auch zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen können, oder Si(R⁶)₃ mit
R⁶ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl,
M Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob oder Tantal,
X Fluor, Chlor, Brom, Iod, Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder -OR⁵,
wobei R⁵ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, Alkylaryl, Aryl alkyl, Fluoralkyl oder Fluoraryl mit jeweils 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest bedeutet,
R¹ bis R⁴ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, 5- bis 7-gliedriges Cycloalkyl, das seinerseits ein C₁- bis C₆-Alkyl als Substituent tragen kann, C₆- bis C₁₅-Aryl oder Aryl alkyl, wobei gegebenenfalls auch zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen können, oder Si(R⁶)₃ mit
R⁶ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl,
wobei die Reste R⁸ bis R¹¹ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, 5- bis
7-gliedriges Cycloalkyl, das seinerseits ein C₁- bis
C₁₀-Alkyl als Substituent tragen kann, C₆- bis C₁₅-Aryl
oder Arylalkyl bedeuten und wobei gegebenenfalls auch
zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome
aufweisende cyclische Gruppen stehen könne, oder
Si(R¹²)₃ mit
R¹² C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl,
mit R⁷ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, C₃- bis C₁₀-Cyclo alkyl, Alkylaryl oder Si(R¹³)₃,
mit R¹³ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, C₃- bis C₁₀-Cyclo alkyl oder Alkylaryl,
Y Silicium, Germanium, Zinn oder Kohlenstoff,
R¹⁴ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl oder C₆- bis C₁₀-Aryl,
n die Zahlen 1, 2, 3 oder 4
als geeignet erwiesen.
R¹² C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl,
mit R⁷ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, C₃- bis C₁₀-Cyclo alkyl, Alkylaryl oder Si(R¹³)₃,
mit R¹³ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, C₃- bis C₁₀-Cyclo alkyl oder Alkylaryl,
Y Silicium, Germanium, Zinn oder Kohlenstoff,
R¹⁴ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl oder C₆- bis C₁₀-Aryl,
n die Zahlen 1, 2, 3 oder 4
als geeignet erwiesen.
Von den Verbindungen der allgemeinen Formel I sind diejenigen
besonders geeignet, in denen
M für Zirkonium oder Hafnium,
X für Chlor oder C₁- bis C₁₀-Alkyl stehen,
R¹ bis R⁴ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl bedeuten oder gemein sam für 4 bis 12, insbesondere 8 bis 12 C-Atome auf weisende cyclische Gruppen stehen
A für
M für Zirkonium oder Hafnium,
X für Chlor oder C₁- bis C₁₀-Alkyl stehen,
R¹ bis R⁴ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl bedeuten oder gemein sam für 4 bis 12, insbesondere 8 bis 12 C-Atome auf weisende cyclische Gruppen stehen
A für
steht,
wobei die Reste R⁸ bis R¹¹ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl bedeuten oder gemeinsam für 4 bis 12, insbesondere 8 bis 12 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen,
Y Silicium oder Kohlenstoff bedeuten und
R¹⁴ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl.
wobei die Reste R⁸ bis R¹¹ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl bedeuten oder gemeinsam für 4 bis 12, insbesondere 8 bis 12 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen,
Y Silicium oder Kohlenstoff bedeuten und
R¹⁴ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl.
Beispiele für besonders geeignete Komplexverbindungen sind u. a.
Dimethylsilandiylbis(cyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(tetrahydroindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Ethylenbis(cyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid,
Ethylenbis(indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Ethylenbis(tetrahydroindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Tetramethylethylen-9-fluorenylcyclopentadienylzirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-3-tert.butyl-5-methylcyclopentadienyl)- zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiyl bis(-3-tert.butyl-5-ethylcyclopentadienyl)- zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-3-tert.butyl-5-methylcyclopentadienyl)- dimethylzirkonium,
Dimethylsilandiylbis(-2-methylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-isopropylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-tert.butylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Diethylsilandiylbis(-2-methylindenyl)-zirkoniumdibromid,
Dimethylsilandiylbis(-2-methyl-5-methylcyclopentadienyl)- zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-ethyl-5-isopropylcyclopentadienyl)- zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-methylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-methylbenzindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-methylindenyl)-hafniumdichlorid und Iso propyl(cyclopentadienyl)(9-fluorenyl)zirkoniumdichlorid sowie
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenylindenyl)zirkoniumdichlorid und Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-naphthylindenyl)zirkonium dichlorid und die entsprechenden Hafniumverbindungen.
Dimethylsilandiylbis(cyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(tetrahydroindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Ethylenbis(cyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid,
Ethylenbis(indenyl)-zirkoniumdichlorid,
Ethylenbis(tetrahydroindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Tetramethylethylen-9-fluorenylcyclopentadienylzirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-3-tert.butyl-5-methylcyclopentadienyl)- zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiyl bis(-3-tert.butyl-5-ethylcyclopentadienyl)- zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-3-tert.butyl-5-methylcyclopentadienyl)- dimethylzirkonium,
Dimethylsilandiylbis(-2-methylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-isopropylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-tert.butylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Diethylsilandiylbis(-2-methylindenyl)-zirkoniumdibromid,
Dimethylsilandiylbis(-2-methyl-5-methylcyclopentadienyl)- zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-ethyl-5-isopropylcyclopentadienyl)- zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-methylindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-methylbenzindenyl)-zirkoniumdichlorid,
Dimethylsilandiylbis(-2-methylindenyl)-hafniumdichlorid und Iso propyl(cyclopentadienyl)(9-fluorenyl)zirkoniumdichlorid sowie
Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-phenylindenyl)zirkoniumdichlorid und Dimethylsilandiylbis(2-methyl-4-naphthylindenyl)zirkonium dichlorid und die entsprechenden Hafniumverbindungen.
Die Synthese derartiger Komplexverbindungen kann nach an sich
bekannten Methoden erfolgen, wobei die Umsetzung der entsprechend
substituierten, cyclischen Kohlenwasserstoffanionen mit
Halogeniden von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob
oder Tantal, bevorzugt ist.
Beispiele für entsprechende Herstellungsverfahren sind u. a.
im Journal of Organometallic Chemistry, 369 (1989), 359-370
beschrieben.
Die Metallocenkomplexe können auch in kationischer Form vorlie
gen, wie in der EP-A 277 003 und der EP-A 277 004 beschrieben
wird.
Neben den Metallocenkomplexen können die Metallocenkatalysator
systeme noch oligomere Aluminiumverbindungen enthalten. Geeignet
sind beispielsweise offenkettige oder cyclische Alumoxan
verbindungen der allgemeinen Formel II oder III
wobei R¹⁵ eine C₁- bis C₄-Alkylgruppe bedeutet, bevorzugt
Methyl- oder Ethylgruppe und m für eine ganze Zahl
von 5 bis 30, bevorzugt 10 bis 25 steht.
Die Herstellung dieser oligomeren Alumoxanverbindungen erfolgt
üblicherweise durch Umsetzung einer Lösung von Trialkylaluminium
mit Wasser und ist u. a. in der EP-A 284 708 und der
US-A 4,794,096 beschrieben.
In der Regel liegen die dabei erhaltenen oligomeren Alumoxanver
bindungen als Gemische unterschiedlich langer, sowohl linearer
als auch cyclischer Kettenmoleküle vor, so daß m als Mittelwert
anzusehen ist. Die Alumoxanverbindungen können auch im Gemisch
mit anderen Metallalkylen, bevorzugt mit Aluminiumalkylen vor
liegen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Metallocenkomplexe und
die oligomere Alumoxanverbindung in solchen Mengen zu verwenden,
daß das atomare Verhältnis zwischen Aluminium aus der oligomeren
Alumoxanverbindung und dem Übergangsmetall aus den Metallocen
komplexen im Bereich von 10 : 1 bis 10⁶ : 1, insbesondere im Bereich
von 10 : 1 bis 10⁴:1, liegt.
Als Lösungsmittel für diese Katalysatorsysteme werden üblicher
weise aromatische Kohlenwasserstoffe eingesetzt, bevorzugt mit
6 bis 20 C-Atomen, insbesondere Xylole und Toluol sowie deren
Mischungen.
Die Herstellung der Komponente B) erfolgt bevorzugt in Gegenwart
unverbrückter Metallocenkomplexe der allgemeinen Formel IV
in der die Substituenten folgende Bedeutung haben:
M¹ Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob oder Tantal,
X¹ Fluor, Chlor, Brom, Iod, Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder -OR²⁶,
wobei R²⁶ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, Alkylaryl, Aryl alkyl, Fluoralkyl oder Fluoraryl mit jeweils 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest bedeutet,
R¹⁶ bis R²⁵ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, 5- bis 7-gliedriges Cycloalkyl, das seinerseits ein C₁- bis C₆-Alkyl als Substituent tragen kann, C₆- bis C₁₅-Aryl oder Aryl alkyl, wobei gegebenenfalls auch zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen können, oder Si(R²⁷)₃ mit
R²⁷ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆ bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl.
M¹ Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob oder Tantal,
X¹ Fluor, Chlor, Brom, Iod, Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder -OR²⁶,
wobei R²⁶ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, Alkylaryl, Aryl alkyl, Fluoralkyl oder Fluoraryl mit jeweils 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atomen im Arylrest bedeutet,
R¹⁶ bis R²⁵ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, 5- bis 7-gliedriges Cycloalkyl, das seinerseits ein C₁- bis C₆-Alkyl als Substituent tragen kann, C₆- bis C₁₅-Aryl oder Aryl alkyl, wobei gegebenenfalls auch zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen können, oder Si(R²⁷)₃ mit
R²⁷ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆ bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl.
Von den Metallocenkomplexen der allgemeinen Formel IV sind die
jenigen besonders geeignet, in denen
M¹ Titan, Zirkonium oder Hafnium,
X Chlor oder C₁- bis C₄-Alkyl bedeuten und
R¹⁶ bis R²⁵ für Wasserstoff, C₁- bis C₄-Alkyl oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15, bevorzugt 8 bis 12 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen.
M¹ Titan, Zirkonium oder Hafnium,
X Chlor oder C₁- bis C₄-Alkyl bedeuten und
R¹⁶ bis R²⁵ für Wasserstoff, C₁- bis C₄-Alkyl oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15, bevorzugt 8 bis 12 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen.
Insbesondere sind die Verbindungen der Formel IV geeignet, in
denen die Cyclopentadienylreste gleich sind, bevorzugt sind die
unsubstituierten Cyclopentadienylreste.
Beispiele für besonders geeignete Verbindungen sind u. a.:
Bis(cyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Bis(cyclopentadienyl)-diphenylzirkonium,
Bis(methylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid,
Bis(ethylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid,
Bis(n-butylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid und
Bis(trimethylsilylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid sowie
die entsprechenden Dimethylzirkoniumverbindungen.
Bis(cyclopentadienyl)zirkoniumdichlorid,
Bis(cyclopentadienyl)-diphenylzirkonium,
Bis(methylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid,
Bis(ethylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid,
Bis(n-butylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid und
Bis(trimethylsilylcyclopentadienyl)-zirkoniumdichlorid sowie
die entsprechenden Dimethylzirkoniumverbindungen.
Die Synthese derartiger Komplexverbindungen kann ebenfalls nach
an sich bekannten Methoden erfolgen, wobei die Umsetzung der ent
sprechend substituierten, cyclischen Kohlenwasserstoffanionen mit
Halogeniden von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob oder
Tantal, bevorzugt ist.
Beispiele für entsprechende Herstellungsverfahren sind u. a.
im Journal of Organometallic Chemistry, 369 (1989), 359-370
beschrieben.
Die Metallocenkomplexe können hier ebenfalls in kationischer Form
vorliegen.
Neben den Metallocenkomplexen können die Metallocenkatalysator
systeme noch oligomere Aluminiumoxidverbindungen enthalten,
bevorzugt solche der allgemeinen Formeln II oder III. Bezüglich
der Mengenverhältnisse zwischen Metallocenkomplex und oligomeren
Aluminiumverbindungen sei auf das bereits Gesagte verwiesen.
Wird das Verfahren I durch Cofällung ausgeführt, so arbeitet man
bevorzugt so, daß Lösungen beider Komponenten hergestellt und bei
Temperaturen von 60 bis 260°C miteinander vermischt werden. Der
Blend fällt beim Abkühlen bereits teilweise aus. Die Fällung
wird durch Entfernen des Lösungsmittels vervollständigt und der
zurückbleibende Blend wird für 1 bis 72 Stunden, bevorzugt für
24 bis 48 Stunden bei 40 bis 80°C im Vakuum getrocknet.
Wird das Verfahren I durch mechanische Mischung ausgeführt, so
können die Komponenten A) und B) völlig unabhängig voneinander
hergestellt werden.
Die Herstellung der Komponenten A) und B) kann in den üblichen,
für die Polymerisation von Alkenen verwendeten Reaktoren entweder
diskontinuierlich oder bevorzugt kontinuierlich durchgeführt
werden. Geeignete Reaktoren sind u. a. kontinuierlich betriebene
Rührkessel, wobei man gegebenenfalls auch eine Reihe von mehreren
hintereinander geschalteten Rührkesseln verwenden kann.
Die Polymerisations- bzw. Oligomerisationsbedingungen sind an
sich unkritisch, Drücke von 0,5 bis 3000 bar, bevorzugt 1 bis
80 bar und Temperaturen von -50 bis +300°C, bevorzugt -20 bis
100°C sind üblich.
Polymerisationsreaktionen bzw. Oligomerisationsreaktionen lassen
sich in der Gasphase, in einer Suspension, in flüssigen Monomeren
und in inerten Lösungsmitteln durchführen. Bei der Polymerisation
bzw. Oligomerisation in Lösungsmitteln werden insbesondere
flüssige Kohlenwasserstoffe wie Benzol oder Toluol verwendet.
Polymerisate bzw. Oligomerisate mit guten anwendungstechnischen
Eigenschaften können auch bei der Polymerisation bzw. Oligomeri
sation in der Gasphase, in einer Suspension und in flüssigen
Monomeren erhalten werden. Die mittlere Molmasse der Polymerisate
bzw. Oligomerisate kann mit den üblichen Methoden gesteuert wer
den, beispielsweise durch Veränderung der Reaktionstemperaturen
oder durch Zufuhr von Reglern wie Wasserstoff.
Das Mischen der Komponenten A) und B) kann in üblichen Misch
vorrichtungen wie Mischer, Kneter oder Extruder durchgeführt
werden. Vorzugsweise geschieht das Mischen bei Temperaturen von
80 bis 260°C.
Besonders bevorzugt werden die Komponenten A) und B) in Lösung
hergestellt und dann die Lösungen in Gegenwart eines
Stabilisators wie 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol gemischt
und auf Temperaturen von 60 bis 260°C gebracht und anschließend
das Lösungsmittel, bevorzugt aliphatische oder aromatische
Kohlenwasserstoffe, entfernt.
Bei dem Verfahren II können die Komponenten A) und B) in Gegen
wart von Metallocenkatalysatorsystemen in einem Reaktor herge
stellt werden. Hierbei arbeitet man bevorzugt in Lösung oder in
der Gasphase. Insbesondere geht man so vor, daß man die oligomere
Alumoxanverbindung II oder III in einem inerten Lösungsmittel wie
Benzol, Toluol, Hexan, Heptan oder deren Mischungen vorlegt, die
Temperatur auf -20 bis +120°C regelt und die Monomeren bei einem
Druck von 0,5 bis 100 bar einleitet. Besonders bevorzugt ist
hierbei, wenn die Monomeren für die Polymerisation und Oligomeri
sation identisch sind, insbesondere ist Propen geeignet. Dann
gibt man gleichzeitig oder nacheinander die Katalysatoren hinzu.
Hierbei sind Metallocenkomplexe der allgemeinen Formeln I für die
Polymerisate (Komponente A)) und Metallocenkomplexe der allge
meinen Formel IV für die Oligomerisate (Komponente B)) geeignet.
Polymerisiert bzw. oligomerisiert wird dann über einen Zeitraum
von 0,01 bis 48 Stunden.
Die erfindungsgemäßen Blends weisen gute Steifigkeiten und gute
Schlagzähigkeiten auf. Sie können auf verschiedene Weisen herge
stellt werden; so können die Komponenten unabhängig voneinander
oder gemeinsam in einem Reaktor hergestellt werden. Vorteilhaft
ist weiterhin, daß Blends aus einem Monomer hergestellt werden
können.
Beispiel 1: Herstellung eines Blends aus syndiotaktischem Poly
propylen und ataktischem Oligopropylen durch Mischen der jeweili
gen Lösungen
- a) Herstellung eines syndiotaktischen Polypropylens
1,94 g (= 35 mmol Al) Methylalumoxan (Fa. Witco; eingesetzt als 10-gew.-%ige Lösung in Toluol 4,88 Gew.-% Al) wurden in 700 ml trockenem, argongesättigtem Toluol gelöst. Hiervon wurden 600 ml in einem trockenen 2-l-Glasautoklaven, der mit einer verdünnten toluolischen Triisobutylaluminium-Lösung vorgespült worden war, vorgelegt. Die Temperatur wurde auf 20°C geregelt, dann wurde Propen bis zu einem Gesamtdruck von 2 bar eingeleitet (Propenkonzentration: 1,32 mol/l). Die Polymerisation wurde durch Zugabe von 5,32 mg ( 0,012 mmol) Isopropyl(cyclopentadienyl)-(9-fluorenyl)zirkoniumdichlorid, gelöst in weiteren 15 ml der toluolischen Methylalumoxan lösung, gestartet. Während der Polymerisationszeit von 3 Stunden wurde der Druck konstant bei 2 bar und die Temperatur konstant bei 20°C gehalten. Danach wurde die Polymerisation durch Entspannen des Autoklaven beendet. Das Produkt wurde mit 1,5 l 0,2-gew.-%iger Lösung von HCl in Methanol ausgefällt, 18 Stunden gerührt und anschließend abfiltriert. Nach Waschen mit Methanol wurde das entstandene syndiotaktische Polypropylen 48 Stunden bei 60°C im Vakuum getrocknet. Es wies 96,9% r-Diaden auf (bestimmt durch ¹³C-NMR-Spektroskopie) und ein Molekulargewicht Mn (Zahlen mittelwert) von 104 000 g/mol (bestimmt durch Gelpermeations chromatographie). - b) Herstellung eines ataktischen Oligopropylens
Es wurde wie unter a) beschrieben gearbeitet, jedoch betrug die Polymerisationstemperatur 40°C und anstelle des Iso propyl(cyclopentadienyl)(9-fluorenyl)zirkoniumdichlorids wurden 8,99 mg (30,75 µmol) Biscyclopentadienylzirkonium dichlorid eingesetzt. Das entstandene Oligopropylen wies ein Molekulargewicht Mn (Zahlenmittelwert) von 600 g/mol auf (bestimmt durch Gelpermeationschromatographie) und eine Glas temperatur Tg von -60,8°C (bestimmt durch DSC (Differential- Scanning-Calorimetry)-Messungen). - c) Blendherstellung
2 g des nach a) hergestellten syndiotaktischen Polypropylen und 0,5 g des nach b) hergestellten ataktischem Oligopropylen wurden in Gegenwart von 5 mg 2,6-Di-tert.butyl-4-methylphenol als Stabilisator in 20 ml Toluol 0,5 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wurde das Lösungsmittel abrotiert und der Rückstand 24 Stunden bei 60°C im Ölpumpenvakuum getrocknet.
Beispiel 2: Herstellung eines Blends aus syndiotaktischem Poly
propylen und ataktischem Oligopropylen durch Mischen während der
Herstellung der Einzelkomponenten
Analog zu Beispiel 1a) wurde Propen polymerisiert, wobei nach
10 Minuten ab Beginn der Polymerisation 2,3 mg (= 7,88 µmol)
Biscyclopentadienylzirkoniumchlorid, gelöst in 15 ml Toluol,
zugegeben wurden. Nach 180 Minuten wurde der Autoklav entspannt,
die Reaktionsmischung mit 50 ml Methanol und 50 ml 25 gew.-%iger
Salzsäure gerührt, die wäßrige Phase abgetrennt und die
organische Phase mit 50 ml wäßriger KOH-Lösung und anschließend
mit Wasser gewaschen. Nach dem Abrotieren des Lösungsmittels
wurde der Rückstand 72 Stunden bei 60°C im Ölpumpenvakuum
getrocknet.
Es wurde wie in Beispiel 1a) gearbeitet.
Beispiel 3: Herstellung eines Blends aus einem Copolymerisat
aus syndiotaktischem Polypropylen und Oct-1-en als Comonomer und
ataktischem Oligopropylen durch Mischen der jeweiligen Lösungen
- a) Herstellung eines Copolymerisats aus syndiotaktischem Poly
propylen und Oct-1-en als Comonomer
Analog zu Beispiel 1a) wurde Propen polymerisiert, wobei vor dem Start 38,3 mmol/l Oct-1-en zugesetzt wurden. Die Poly merisationsdauer betrug 10 Minuten. Der Octengehalt im Poly meren betrug 4 Gew.-%. - c) Blendherstellung
Analog zu Beispiel 1c) wurde ein Blend aus 2 g des nach Beispiel 3a) hergestellten Copolymerisats und 0,5 g des nach Beispiel 1b) hergestellten Oligopropylens hergestellt.
Es wurde wie in Beispiel 3a) gearbeitet.
Die Eigenschaften sind in der Tabelle zusammengestellt.
Der Zahlenmittelwert (Mn) wurde mittels Gelpermeationschromato
graphie bestimmt, der Schmelzpunkt Tm durch DSC-Messungen
(Schmelzpeak im 2. Aufheizen) und die Glastemperatur Tg ebenfalls
durch DSC-Messungen.
Claims (11)
1. Blends, enthaltend als wesentliche Komponenten
- A) teilkristalline Polymerisate von Alk-1-enen
und
- B) nicht kristallisationsfähige Oligomerisate von Alk-1-enen mit einem Molekulargewicht im Bereich von 100 bis 10 000.
2. Blends nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Komponente B) in Gegenwart eines Metallocenkatalysatorsystems
hergestellt wird.
3. Blends nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponente A) in Gegenwart eines Metallocen
katalysatorsystems hergestellt wird.
4. Blends nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponente A) mindestens 55% r-Diaden aufweist.
5. Blends nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Komponente A) teilkristalline Polymerisate von
C₂- bis C₁₂-Alk-1-enen eingesetzt werden.
6. Blends nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß als Komponente B) nicht kristallisationsfähige Oligomeri
sate von C₂- bis C₁₂-Alk-1-enen eingesetzt werden.
7. Blends nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß als Komponente B) Propenhomooligomerisate eingesetzt
werden.
8. Blends nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als Komponente A) Propenhomopolymerisate eingesetzt
werden.
9. Verfahren zur Herstellung von Blends gemäß den Ansprüchen 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten A) und B)
nach ihrer jeweiligen Herstellung durch Cofällung aus einer
gemeinsamen Lösung oder durch mechanische Mischung erhalten
werden.
10. Verfahren zur Herstellung von Blends gemäß den Ansprüchen
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten A)
und B) während ihrer gemeinsamen Herstellung, in Gegenwart
von Metallocenkatalysatorsystemen, gemischt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944404082 DE4404082A1 (de) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | Blends aus teilkristallinen Polymerisaten von Alk-1-enen und nicht kristallisationsfähigen Oligomerisaten von Alk-1-enen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944404082 DE4404082A1 (de) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | Blends aus teilkristallinen Polymerisaten von Alk-1-enen und nicht kristallisationsfähigen Oligomerisaten von Alk-1-enen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4404082A1 true DE4404082A1 (de) | 1995-08-10 |
Family
ID=6509869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944404082 Withdrawn DE4404082A1 (de) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | Blends aus teilkristallinen Polymerisaten von Alk-1-enen und nicht kristallisationsfähigen Oligomerisaten von Alk-1-enen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4404082A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6639020B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-10-28 | Exxon Mobil Chemical Patents Inc. | Plasticized polypropylene thermoplastics |
WO2009020706A1 (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Plasticized polyolefin compositions |
-
1994
- 1994-02-09 DE DE19944404082 patent/DE4404082A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6639020B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-10-28 | Exxon Mobil Chemical Patents Inc. | Plasticized polypropylene thermoplastics |
US6818704B2 (en) | 1999-09-03 | 2004-11-16 | Exxon Mobil Chemical Patents Inc. | Plasticized polypropylene thermoplastics |
US6916882B2 (en) | 1999-09-03 | 2005-07-12 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Plasticized polypropylene thermoplastics |
WO2009020706A1 (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Plasticized polyolefin compositions |
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