[发明专利]间同立构聚丙烯模制件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种间同立构聚丙烯模制件及制造方法。更具体讲是涉及这样的模制件，它们具优等透明度以及劲度及抗冲击性之间的优良均衡；它们是由具高立构规整度的间同立均聚丙烯、其共聚物或其均聚物或共聚物与一种全同立构聚丙烯的混合物经模制而得，以及这些模制件的制造方法。

间同立构聚丙烯久已公知。它在常规催化剂存在下于低温聚合而得，该催化剂含一种钒化合物、一种醚及一种有机铝化合物。但以此法所制间同立构聚丙烯的间同立构规整度不佳，并有似弹性体的特性。所以，罕有考虑到由如此制备的聚丙烯发挥其固有的间同立构特性。相反，由J.A.Ewen等人首次发现了一种具良好立构规整度的聚丙烯，即其间同立构五价物(Pentad)分数超过0.7。其制造所应用的催化剂包含一种具不对称配位体的过渡金属化合物以及一种铝氧烷(J.Am.Chem.Soc.110，6255-6256，1988)。

在模制由上述方法所得的间同立构聚丙烯或基本上具有间同立构结构的丙烯与其他烯的共聚物时，可得到具较优透明性的模制件，但其透明度仍不能令人满意。

本发明者对于具优等透明度的间同立构聚丙烯模制件进行了深入的研究，并注意到解决上述的问题。结果发现，通过一种特殊方法，所得模制件具极优透明性以及劲度与抗冲击性之间的均衡。

本发明是要得到具优等透明性的间同立构聚丙烯模制件。该具有间同立构结构的聚丙烯在以扫描差热分析法以10℃/分钟升温测其熔点时，基本上出现一个单峰。上述模制件的制造方法是：将基本上是间同立构结构的丙烯均聚物或丙烯与少量其他烯的共聚物、或该均聚物或共聚物与少量具基本上全同立构结构的聚丙烯的混合物进行加热、熔化然后热模制，然后将之骤冷；或在这些步骤之后另使该模制件经受低于其熔点温度的热处理。此外，本发明还包括具优等透明性的间同立构聚丙烯模制件的制造方法，包括将基本上是间同立构结构的丙烯均聚物或丙烯与少量其他烯的共聚物、或该均聚物或共聚物与少量具基本上全同立构结构的聚丙烯的混合物进行加热、熔化然后热模制，然后将所得模制件以100℃/分钟或更快速率骤冷，或在需要时，在骤冷后将制件于低于其熔点温度进行热处理。

在本发明中，上述具基本上间同立构结构的丙烯均聚物是指间同立构五价物分数为0.5或以上，优选为0.7或以上的聚合物。上述具基本上间同立构结构的丙烯与少量其他烯的共聚物是指在用¹³C-NMR谱测定时，在20.2ppm的峰强度占全部丙烯单元的甲基峰总强度的0.3或以上，优选为0.5或以上。上述间同立构五价物分数的计算方法见之于A.Zambelli等，Macromolecules，Vol，8，687(1975)及Vol.6，925(1973)。¹³C-NMR谱是以该聚合物的1，2，4-三氯苯溶液测定的，以四甲基甲硅烷为基准。

本发明的模制件具极优的透明性，和极优的劲度与抗冲击性之间的均衡物理性质。因此具极高工业价值，制别是制造薄膜与片料。

图1是以差热分析法对实例1和对比实例1的模制件进行分析时的聚合物熔融状态。此图中曲线(a)是实例1的聚合物于热处理之前的情况；曲线(b)是实例1中热处理之后的情况；曲线(c)是对比实例1的聚合物。

在本发明中，作为制造具基本上间同立构结构的丙烯均聚物或丙烯与少量其他烯的共聚物的催化剂，可使用上述文献中所述的化合物。此外，也可使用具不同结构的催化剂，只要它们能使丙烯单独聚合时所得的聚丙烯其间同立构五价物分数为0.7或以上即可。

所述具不对称配位体的过渡金属化合物例如有上述文献所提到的异丙基(环戊二烯基-1-芴基)二氯化锆以及异丙基(环戊二烯基-1-芴基)二氯化锆，还有其中至少一个氯原子由一个烷基取代的其他过渡金属化合物。

所述铝氧烷例如有下式表示的化合物：其中R是有1-3个碳原子的烃残基。其中特别适用的是其中R是甲基、n是5或更大，最好是10-100的铝氧烷。

该铝氧烷的使用量是该过渡金属化合物的10至1000000摩尔倍数，通常是是50至5000摩尔倍数。对于聚合条件并无特别限制，并且可采用各种不同的聚合技术，如采用惰性溶剂的溶液聚合，基本上不含惰性溶剂的本体聚合，以及气相聚合。通常的聚合温度为-100至200℃，聚合压力为常压至100千克/平方厘米表压，优选温度为-100至100℃，压力为常压至50千克/平方厘米表压。