JPS63142005A - 1−オレフイン−ステレオブロック重合体およびその製造方法 - Google Patents

1−オレフイン−ステレオブロック重合体およびその製造方法

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JPS63142005A JP62297885A JP29788587A JPS63142005A JP S63142005 A JPS63142005 A JP S63142005A JP 62297885 A JP62297885 A JP 62297885A JP 29788587 A JP29788587 A JP 29788587A JP S63142005 A JPS63142005 A JP S63142005A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は長いアイソタクチック配列単位を持つステレオ
ブロック重合体およびその製造方法に関する。
ジルコニウムのビス−シクロペンタジェニル化合物およ
びアルミノキサンを基礎とする触媒をプロピレンの重合
の際に用いる場合にはアククチツク重合体だけが得られ
ることは公知である(ヨーロッパ特許第69951号明
細書参照)。
更に可溶性の立体的に強固な対掌性ジルコニウム化合物
によって高度のアイソタクチックのポリプロピレンを製
造することもできる(ヨーロッパ特許第185,918
号明細書参照)。
これらのポリプロピレンは非常に狭い分子量分布(−7
M、・2)を有している。
各アイソタクチック配列が2〜17の単量体単位の長さ
であるブロック構造のポリプロピレンの製造方法は公知
である(米国特許第4,522.982号明細書参照)
。触媒としては周期律表の4b、5bまたは6bの金属
のメタロセン、例えばチタン、バナジウムまたはハフニ
ウムの、特にチタンのメタロセンが用いられる。これら
のメタロセンは七ノー、ジーまたはトリシクロペンタジ
ェニル〜または置換されたシクロペンタジェー/L/−
金属化合物である。共触媒としてはアルミノキサンが用
いられる。得られるこのブロック構造のポリプロピレン
も同様に非常に狭い分子量分布(1’L 7M、・2)
を有している。
最後に、二種または三種のメタロセン触媒系による同時
重合で二つのモードの分子量分布(し7M、が7.8ま
で)を持つポリエチレンが生じることも公知である(ヨ
ーロッパ特許第128,045号明細書参照)。しかし
、この方法の場合にはいわゆる反応器ブレンドが得られ
、均一な重合体は触媒系により生じない。
更に上記の刊行物に記載された純粋に対掌性の触媒はプ
ロピレンの重合の際にアタクチックのポリプロピレンを
もたらす。
それ故に本発明の課題は、広い分子量分布を持つステレ
オブロック重合体を生せしめる一様な触媒系を見出すこ
とである。この種の重合体は、より良好な機械的性質(
フィルムの場合に斑点がないこと、強靭性が高いこと)
の基盤である高い均一性を約束する。
本発明者は、触媒としてペンタハプト(penta−h
ap to)結合したシクロペンタジェニル環の間にブ
ロックを持つメタロセンとアルモキサンを用いた場合に
この課題が解決されることを見出した。
従って本発明は、特許請求の範囲に記載したステレオブ
ロック重合体およびその製造方法に関する。
本発明のステレオブロック重合体は、式R−CIl・C
Hz (式中、Rは炭素原子数1〜28、殊に1〜10
、特に1のアルキル基を意味する。)で表される1−オ
レフィン、例えばプロピレン、ブテン−11ヘキセン−
(1)、4−メチルペンテン=(1)、オクテン−(1
)の重合体である。特にこの重合体はプロピレンの重合
体が好ましい。その分子鎖は3以上の単量体単位の長さ
を持つ対立して配置したアイソタクチックの配列より成
る。
この重合体は追加的に、単一の、二つの、三つのまたは
それ以上のモード、殊に二つの、三つのまたはそれ以上
のモード、特に二つのまたは三つのモードを持つ幅の広
い分子量分布を持っている。
図面は、14.9のMW/Mfi−値を持つ本発明のス
テレオブロック重合体の代表的なゲルパーミッションク
ロマトグラムを示している。
本発明の方法で用いる触媒は式Iのメタロセン化合物と
アルモキサンとより成る。式I中、Meは周期律表の第
1Vb 、Vbまたは■b族2金属、例えばチタン、ジ
ルコニウム、ハフニウム、バナジウム、クロム、モリブ
デン、タングステン、殊にチタンである。
R1および1?2は互いに同じでも異なっていてもよく
、炭素原子数1〜IOのアルキル基、炭素原子数6〜l
Oのアリール基、炭素原子数2〜10のアルケニル基ま
たは炭素原子数7〜40のアリールアルキル基、殊にエ
チル基、メチル基、特にメチル基を意味する。
R1およびR4は互いに同じでも異なっていてもよく、
水素原子またはメチル基、殊に水素原子を意味する。
R5およびR6は同様に互いに同じでも異なっていても
よく、ハロゲン原子、例えば塩素、臭素または沃素;炭
素原子数1〜10のアルキル基;炭素原子数6〜10の
アリール基;炭素原子数2〜10のアルケニル基;炭素
原子数7〜40のアルアルキル基;または炭素原子数8
〜40のアリールアルケニル基、殊にメチル基または塩
素原子、特に塩素原子を意味する。mは2.3または4
、殊に2を意味する。
特に有利に用いられるメタロセン化合物はテトラメチル
エチレン−ビス−(シクロペンタジェニル)−チタンジ
クロライドである。この種類の化合物は例えば6.6−
シメチルフルペンを還元剤としてのナトリウムアマルガ
ム、ナトリウムアントラセニドまたはマグネシウム金属
7ccl;aを用いて還元連結反応させ、アニオン性テ
トラメチルジクロロペンタジェニルエタン−化合物とT
iCfzまたはZrC42、と後続反応させることによ
って製造できる。
本発明の触媒の第二成分は、式■ 八f、20R’4−(AIR5)−0)n   (n)
で表される線状の種類のアルモキサンおよび/または式
(II[) −(7/! (R’)−0) −,1+t     C
m)で表される環状の種類のアルモキサンである。
これらの式中においてR7はメチル基、エチル基または
イソブチル基、殊にメチル基を意味しそしてnは4〜2
0、殊に10〜16の整数である。
アルモキサンは色々な方法で製造することができる。
一つの方法は、予め導入した多量の不活性溶剤中にアル
ミニウムー トリアルキルの溶液と水とを僅かの回数に
別けて導入しそしてときおりガスの発生の終了をその都
度待つことによって、水をアルミニウムー トリアルキ
ルの希N 溶液に注意深く添加するものである。
別の方法では、微細な粉末化硫酸銅五水和物をトルエン
に懸濁させそしてガラス製フラスコ中において不活性ガ
ス雰囲気で約−20℃で、各4つのAf原子当たり約1
モルのCuSO4・511□0が使用されるような量の
アルミニウムー トリアルキルと混合物する。アルカン
の分離下にゆっくり加水分解した後に反応混合物を24
〜48時間室温で放置し、場合によってはその際に温度
が30℃以上に上昇しないように冷却しなければならな
い。次いで、トルエンに溶解したアルモキサンから硫酸
銅を濾去しそしてトルエンを減圧下に留去する。この製
造方法では低分子量のアルモキサンがアルミニウムー 
トリアルキルの放出下により大きなオリゴマーに縮合す
ると考えられる。
また、不活性の脂肪族−または芳香族溶剤に溶解したア
ルミニウムー トリアルキルを−20〜100 ”Cの
温度で結晶水含有のアルミニウム塩、殊に硫酸アルミニ
ウムと反応させた場合にアルモキサンが得られる。
この場合溶剤と用いたアルミニウムーアルキルとの容量
比が1:l〜50:L殊に5:1でありそして、アルカ
ンの放出によって制御できる反応時間は1〜200時間
、殊に10〜40時間である。
結晶水含有アルミニウム塩の内、結晶水高含有量のもの
を用いるのが有利である。硫酸アルミニウム水和物、な
かでも1モルのA l ! (SO4) 3当たり16
あるいは18モルの11□0を持つ特に高い結晶水含有
量の八j! z (S04) s・1811□0および
^1 z (SO4) !・1611tOなる化合物が
特に有利である。
本発明に従って用いることのできる触媒は、上述の如き
式R−CH=CHzで表される1−オレフィンを重合す
るのに用いられる。
この重合は公知の方法で溶液状態、懸濁状態または気相
中で連続的にまたは不連続的に1段階または多段階で−
60〜100℃1殊に一20〜80℃の温度で実施する
。圧力は0.5〜60barである。
重合を工業的に特に有利な5〜60barの圧力範囲で
行うのが特に有利である。
この場合メクロセン化合物はチタンあるいはジルコニウ
ムを基準として11の溶剤あるいはII!、の反応器容
積力たり101〜10−6、殊に10−4〜10”’モ
ル(TiあるいはZr)の濃度で用いる。
アルモキサンは11の溶剤あるいは12の反応器容積力
たり10−4〜10伺、殊に10−3〜10−2モルの
濃度で用いる。原則として更に高濃度でも可能である。
重合はチグラー低圧法にとって慣用の不活性溶剤、例え
ば脂肪族−または脂環式炭化水素中で実施する。、即ち
、か\る炭化水素としては例えばブタン、ペンタン、ヘ
キサン、ヘプタン、ペンタン、イソオクタン、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサンを挙げることができる。
更に、注意深く酸素、硫黄化合物および湿気が既に排除
されているベンジン留分あるいは水素化ジーゼル油留分
を利用することもできる。トルエンも使用できる。最後
に、重合するべき単量体も溶剤としてまたは懸濁剤とし
て用いることができる。重合体の分子量は公知のように
調節できる。この目的の為には水素を用いるのが有利で
ある。
裏膳尉」 アルゴンを満たした乾燥済のガラス製オートクレーブに
、−60℃で250 dの蒸留トルエン、n=16のオ
リゴマー化度の300 mgのメチルアルモキサンおよ
び45gのプロピレンを充填する。ごの9g 液中に2
xlO−’モルのテトラメチルエチレンビス−(シクロ
ペンタジェニル)−千タンクロライドを添加する。
42時間の重合時間の後に9.6gのゴム状ポリプロピ
レンが得られる。活性は11.4kg(PP)/m m
ol(Ti)・時であり、粘度測定で得られる平均分子
槽はM。Lll・190,000である。
一つのアイソタクチック配列の長さは5.2である; 
M w /Mn: 14.9゜ 裏脂炭」 実施例1におけるのと同様に実施するが、−40℃の温
度で重合する。重合時間は47時間である。
収量: 9g (PP)、活性: 9.6kgノm m
ol(Ti) ・時、Mw /M−: 5.0 、一つ
のアイソタクチック配列の長さ:4.3゜M、t、 =
170,000゜実施■」 実施例2におけるのと同様に実施するが、−20℃の温
度で重合する。重合時間:66時間、収量: 8.6g
(PP)、活性: 6.5kg/m mol(Ti) 
・時、M、 /MI、: t2.9、一つのアイツクク
チツク配列の長さ=4.2゜M。、、 =160,00
0゜
【図面の簡単な説明】
図面は14.9のし/Mfi−値を持つ本発明のステレ
オブロック重合体の代表的なゲルパーミッションクロマ
トグラムを示している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)アイソタクチックの配列が分子中に3以上の単量体
    単位の長さで交互に対峙して配置しされそして単一の、
    二つの、三つのまたはそれ以上のモードを持つ分子量分
    布を有した、式R−CH=CH_2(式中、Rは炭素原
    子数1〜28のアルキル基である。)で表される1−オ
    レフィンのステレオブロック重合体。 2)式R−CH=CH_2(式中、Rは炭素原子数1〜
    28のアルキル基である。)で表される1−オレフィン
    を−60〜100℃の温度、0.5〜60barの圧力
    のもとで遷移金属化合物とアルモキサンとより成る触媒
    の存在下に溶液−、懸濁−または気相重合することによ
    って1−オレフィン−ステレオブロック重合体を製造す
    るに当たって、重合を遷移金属化合物が式 I ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式中、Meは元素の周期律表の第IVb、VbまたはV
    Ib族の金属であり、 R^1およびR^2は互いに同じでも異なっていてもよ
    く、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜
    10のアリール基、炭素原子数2〜10のアルケニル基
    または炭素原子数7〜40のアリールアルキル基を意味
    し、 R^3およびR^4は互いに同じでも異なっていてもよ
    く、ハロゲン原子またはメチル基を意味しそして R^5およびR^6は互いに同じでも異なっていてもよ
    く、水素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素
    原子数6〜10のアリール基、炭素原子数2〜10のア
    ルケニル基、炭素原子数7〜40のアリールアルキル基
    または炭素原子数8〜40のアリールアルケニル基を意
    味し、そしてmは2、3または4を意味する。〕 で表されるメタロセン化合物である触媒の存在下に実施
    しそしてその際アルモキサンは線状の種類の式II Al_2OR^7_4−〔Al(R^7)−O〕_n(
    II)で表されるものおよび/または環状の種類の式(I
    II) −〔Al(R^7)−O〕−_n_+_2(III)(式
    (II)および(III)中においてR^7はメチル基、エ
    チル基またはイソブチル基を意味しそしてnは4〜20
    の整数である)〕 で表される種類のものであることを特徴とする、上記1
    −オレフィン−ステレオブロック重合体の製造方法。 3)1−オレフィンがプロピレンである特許請求の範囲
    第2項記載の方法。 4)メタロセン化合物がチタンの化合物である特許請求
    の範囲第2項記載の方法。 5)メタロセン化合物がテトラメチルエチレン−ビス−
    (シクロペンタジエニル)−チタンジクロライドである
    特許請求の範囲第4項記載の方法。
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