[发明专利]具有改进的易磨性的短链聚乙烯均聚物

说明书

本发明的主题是具有改进的易磨性的聚乙烯均聚物，其使用茂金属催化剂体系制备并且其特征在于在140℃的熔体粘度为5至60mPa.s和根据DGF M‑III 9e测量的冲头贯入硬度为210至500巴，以及其作为调色剂、热熔粘合剂或颜料母料中的组分的用途。

本发明涉及具有优异的易磨性的短链聚乙烯均聚物以及涉及其用途。

短链聚烯烃(还可以被称为蜡)对于许多应用领域是重要的。对于以微粉化形式使用蜡的应用越来越感兴趣，例如作为印刷油墨和漆中的添加物，作为发泡聚苯乙烯中的成核剂，以及作为例如颜料的分散剂。在印刷油墨中，蜡微粉增加了印刷产品的耐磨损性、耐摩擦性和耐刻划性。在漆中，蜡微粉除了用于改进漆表面的机械性能以外，还用于实现消光效果(参见Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry，Weinheim，Basel，Cambridge，New York，第5版，第A 28卷，第103页及以后)。微粉化通过在合适的磨机上研磨来完成，任选地随后进行分级。需要的平均粒度通常低于15μm。因为所需的磨粉技术需要特定的基础设施，因此需要高的技术和财务支出，待微粉化的材料的生产量代表了相当大的经济因素。作为对于在聚烯烃蜡的微粉化时的生产量起决定作用的是相互关联的物理参数硬度、脆性、结晶度、密度和熔体粘度。这些参数在分子水平上通过支化程度、全同立构规整度、饱和度、链长和链长分布确定。迄今为止的经验表明，聚乙烯蜡越硬和越脆，则它们越好地适合于通过研磨的微粉化。只要硬度值在140℃在低粘度范围内(低于约50mPa.s)下降，熔体粘度在此起作用。因此，迄今为止，使用相对较高粘度的蜡用于研磨目的是显而易见的。

对于上述应用，尤其使用来自不同种类的制备方法的微粉化的聚乙烯蜡。例如，通常来自在高压和高温下自由基聚合的蜡。所得聚乙烯的非线型支化结构和链长的宽的分布，即多分散性导致产品的降低的硬度。此外，可以使用来自热降解的聚乙烯的蜡，然而线型聚乙烯的降解过程导致部分支化和不饱和的聚乙烯蜡，其同样显示出降低的硬度。通过用齐格勒-纳塔催化剂(即，使用钛化合物作为催化活性物质)在溶液中聚合可以制备具有高硬度的线型饱和聚乙烯蜡(参见US3,951,935、US4,039,560)。然而，短链(即蜡状)聚乙烯只有在产量相当大的减损下才可实现。另一方面，借助茂金属催化剂体系的聚合可以获得具有高硬度的蜡状聚乙烯，同时以在制备中具有高产量为特点。

此外已知的是，通过引入含氧基团如酸或酸酐官能团，可以将聚烯烃蜡极性改性。改性用于适应具体的应用技术要求。例如可以通过这样的措施改进蜡对极性介质的亲和性，例如在水中的分散性。从非极性蜡开始例如通过用空气氧化或通过与含氧单体如不饱和羧酸如丙烯酸或甲基丙烯酸或马来酸或这类酸的衍生物如酯或酸酐反应来进行改性。相应的现有技术例如见于EP0890583A1或WO1998023652中。

欧洲申请文本EP0890619描述了使用茂金属催化剂制备的聚乙烯蜡及其在印刷油墨和漆中的用途。所述蜡尤其以包括研磨的形式使用。关于它们的熔体粘度，要求保护在140℃测量的介于5和100000mPa.s之间的非常宽的范围。PE均聚物蜡的唯一指出的根据所述发明的实施例具有350mPa.s的在140℃的熔体粘度。

使用茂金属催化剂制备的微粉化的PE蜡也可从EP1261669中得知。它们用作有机颜料的分散助剂。根据权利要求书，其熔体粘度在140℃为介于10和10000mPa.s之间；没有关于示例性使用的蜡的熔体粘度的数据。

EP1272575描述了微粉化的聚乙烯蜡在与其它组分的混合物中作为印刷油墨的添加剂的用途。关于蜡的熔体粘度，体提及在140℃在10和10000mPa.s之间的范围，相关的根据所述发明的实施例处于350mPa.s。

在如上所述的现有技术中，没有给出关于研磨操作的细节，尤其是没有探讨涉及其经济性或有效性的方面，如以所获得的生产量等数据的形式。

本发明的任务在于提供具有改进的易磨性的聚乙烯蜡，其同时可以用于现有应用而没有品质损失。