[发明专利]新型过渡金属化合物，用于烯烃聚合的包含该化合物的催化剂，和通过使用该催化剂制备丙烯 /乙烯 -α -烯烃嵌段共聚物的方法

说明书

发明背景 

发明领域

本发明涉及新型过渡金属化合物，包含该过渡金属化合物的用于烯烃聚合的催化剂和使用该烯烃聚合催化剂制备丙烯/乙烯-α-烯烃嵌段共聚物的方法，更尤其涉及构成金属茂型催化剂中的烯烃聚合催化剂的新型过渡金属化合物，也就是说，该新型过渡金属化合物可以形成在乙烯和选自含有3-20个碳原子的α-烯烃的共聚单体间具有均衡反应性并产生高分子量α-烯烃聚合物(在下文中，可以称为CP)的金属茂型催化剂，和涉及包含这种过渡金属化合物的烯烃聚合催化剂，和使用这种烯烃聚合催化剂制备丙烯/乙烯-α-烯烃嵌段共聚物的方法。 

现有技术的描述 

聚丙烯类树脂材料被广泛地使用并且是重要的工业材料，原因在于其有许多优异的性能，主要是例如可模塑性、各种性能、经济效率和环境问题适应性。 

聚丙烯类树脂材料在工业领域中是如此重要以致其性能的进一步改进在许多方面中一直在进行。为了改进其柔韧性和抗冲击强度，例如，已经实现了将弹性体例如乙烯-丙烯橡胶添加到丙烯均聚物中的方法或通过其中在丙烯均聚之后接着使丙烯和乙烯共聚合的多阶段聚合制备所谓的嵌段共聚物的方法。 

虽然此种聚丙烯类树脂材料工业上主要采用常规齐格勒-纳塔型催化剂和金属茂型催化剂制备，但是存在许多待解决的问题。 

例如，通过在常规齐格勒-纳塔型催化剂存在下聚合获得的丙烯类嵌段共聚物必然包含低分子量组分(低聚物组分等)，这归因于催化剂性能，所述低分子量组分不但导致在加工期间产生烟雾和恶臭，而且提出各种问题例如 差的气味影响和由于甚至在加工之后的粘着引起的抗粘连性能的恶化。 

相反，早就已知高度全同立构聚丙烯可以通过使用不同于常规齐格勒-纳塔型催化剂的金属茂型催化剂将丙烯聚合来获得。还公开了，通过多阶段聚合(参见，例如，专利文件1)制备所谓的嵌段共聚物，另外，使用金属茂型催化剂制备具有高刚度和抗冲击强度的丙烯-乙烯嵌段共聚物(参见，例如，专利文件2和3)。 

虽然金属茂型催化剂的特征在于与常规齐格勒-纳塔型催化剂相比通常具有更高的聚合活性并且提供具有窄分子量分布和共聚物组成的均匀分布的聚合物，但是它仍存在许多待解决的问题例如经济问题，这归因于使用在复杂方法中合成的金属茂化合物和使用MAO以及改进聚合活性、分子量和聚合物的立构规整性的必要性。 

并且，已经从各种观点出发继续进行了改进金属茂型催化剂的各种研究，例如，公开了提供具有高熔点的聚丙烯的过渡金属化合物以改进丙烯-乙烯嵌段共聚物的刚度(参见，例如，专利文件4和5)，然而，存在的问题是，当使用由这些过渡金属化合物构成的催化剂将丙烯和乙烯共聚合时，乙烯的反应性比丙烯的反应性低。换言之，为了获得具有所需乙烯含量的共聚物，在与共聚物中的含量偏差得多的单体比例下供给气体进行聚合是必须的，这存在与制备有关的问题，另外，具有所需含量的共聚物有时不能在极端情况下制备。 

虽然已经说明可以通过改变使用的过渡金属化合物改变丙烯的反应性和乙烯的反应性(参见，例如，专利文献6和非专利文件1)，满足这两种化合物的反应性的充分平衡的过渡金属化合物至今还不知道，并且尤其是当在气相中进行丙烯和乙烯的共聚合时，以充分的平衡满足这两种化合物的反应性的过渡金属化合物至今还不知道。 

此外，例如，为了达到高抗冲击强度，丙烯-乙烯嵌段共聚物显示低的玻璃化转变温度是必要的，优选该共聚物中丙烯和乙烯每一种的含量满足特定范围以满足这一点(参见，例如，非专利文献2)。因此，在生产中因为催化剂的性能，丙烯的反应性和乙烯的反应性具有良好的平衡并且分别在特定范围中是必要的。 

另外，当使用已知的过渡金属化合物时，提出的问题是，在丙烯和乙烯的气相共聚合的情况下，所获得的共聚物具有低分子量。为了达到丙烯-乙 烯嵌段共聚物的高抗冲击强度，必须使共聚物的分子量具有超过特定水平的值，因此，需要可以制备具有更高分子量的共聚物的过渡金属化合物和催化剂。 

此外，为了改进聚丙烯的抗冲击强度，还公开了通过将乙烯-高级α-烯烃(含4-8个碳原子的α-烯烃)橡胶共混改进抗冲击强度(参见，例如，专利文件7和8)。 

然而，此类橡胶共聚物由于其组成具有难以控制的形状并且引起共混操作方面的麻烦例如它不同于结晶树脂的不能造粒的麻烦。在所谓的聚合物共混的情况下，其中将橡胶共聚物添加到聚丙烯中，橡胶共聚物不充分地分散，这使得难以同时达到高刚度和抗冲击强度。