[发明专利]聚丙烯蜡

说明书

本发明涉及低粘度、硬质聚丙烯(PP)蜡，其制备方法和用途。

全同立构聚丙烯的热降解得到硬质PP蜡，但特别耗能，并且某些时候导致含双键的褪色产品。

使用Ziegler-Natta催化剂(EP-A-584586，DE-A-2329641)聚合丙烯需要大量的氢，因此也被限制为相对高粘度的蜡。

借助金属茂制备窄分子量分布和高全同立构的1-烯烃聚合物蜡是已知的。然而，甚至借助高氢用量进行调节时，所得产量仍具有100mPas的熔体粘度(EP-A-321852)。

EP-A-321853公开了金属茂催化剂用于制备低分子量PP蜡的用途。然而，所得产物具有低于70％的低全同立构性。

此外，公开了用于依据聚合温度制备不同分子量聚丙烯的金属茂(EP-A-416566)。平均分子量随聚合温度升高而降低。用这种方法制备的产品具有不饱和链末端，因此在使用时具有低热稳定性。

因此，本发明目的在于制备具有高硬度和良好热稳定性的极低粘度聚丙烯蜡。

已发现，用金属茂和氢气聚合丙烯与共聚单体可制备新的低分子量PP蜡。这些蜡在170℃具有低于100mPas的熔体粘度，并且在链中无能够促进褪色和交联反应的不饱和或极性基团。这些聚丙烯均聚物蜡优选具有大于70％的全同立构，和大于或等于80J／g的熔融热，以确保高硬度。

因此，本发明提供用金属茂制备的并具有饱和链末端的硬PP均聚物和PP共聚物蜡，其中该蜡无不饱和末端基团或具有低于10％的不饱和末端基团，其在170℃下测量的熔体粘度低于100mPas，全同立构指数大于或等于70％。本发明还提供这些蜡的用途。

还已发现，这些新蜡可有利地用于很多应用领域，作为调色剂组分，因其低粘度它们在调色剂生产中具有良好的混溶性。因此特别使用低粘度PP蜡作为在复印机和激光打印机中的黑色和彩色调色剂的组分。

在相同的方式中，这些蜡可有利地用于生产印刷油墨、用于表面涂料中和用作熔融粘合剂的组分。

若要制备粉末状混合物，在混合期间蜡的高结晶性使其容易研磨并避免了粉末的共凝集，如使用低全同立构蜡时通常观察到的。

在所有应用中，避免了熔体褪色或交联，因此即使在高温和在加工机械中停留很长时间的条件下，用户也不会遭受到蜡熔体变化。

为此原因，按此方式制备的蜡在塑料加工中用作助剂(例如用作润滑剂)特别有利。它们用于制备母料，如使聚合着色的颜料或染料特别有利。蜡熔体的低粘度改进了着色剂的润湿性和分散性并由此增加了着色效率和色彩强度。

用夹心螯合化合物制备的聚烯烃蜡，特别是用金属茂化合物制备的那些蜡是优选的，其中金属茂为如下通式Ⅰ的化合物：这些通式还包括如下通式Ⅰa的化合物和如下通式Ⅰb的化合物：

在通式Ⅰ、Ⅰa和Ⅰb中，M¹为元素周期表Ⅳb、Ⅴb或Ⅵb族金属，如钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨，优选钛、锆和铪。

R¹和R²为相同或不同的，各自为氢原子，C₁-C₁₀-、优选C₁-C₃-烷基、特别是甲基，C₁-C₁₀-、优选C₁-C₃-烷氧基，C₆-C₁₀-、优选C₆-C₈-芳基，C₆-C₁₀-、优选C₆-C₈-芳氧基，C₂-C₁₀-、优选C₂-C₄-链烯基，C₇-C₄₀-、优选C₇-C₁₀-芳烷基，C₇-C₄₀-、优选C₇-C₁₂-烷芳基，C₈-C₄₀-、优选C₈-C₁₂-芳链烯基或卤原子，优选氯。