專利名稱:雙組分紡粘纖維和由此制備的紡粘織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的實(shí)施方式一般涉及由聚丙烯制備的雙組分纖維。具體地,實(shí)施方式一般 涉及由金屬茂形成的聚丙烯制備的雙組分纖維。
背景技術(shù):
雙組分紡粘織物越來(lái)越多地用于衛(wèi)生、醫(yī)療和其它無(wú)紡應(yīng)用中。傳統(tǒng)上,雙組分紡 粘織物包括由第一聚合物(例如聚酯或聚丙烯)形成的鞘和由第二聚合物(例如聚乙烯) 形成的芯。已嘗試都由聚丙烯形成雙組分紡粘纖維的鞘和芯。但是,這些嘗試仍然使用不 相容的聚合物(例如不同的催化劑以形成聚合物或不同類型的聚合物)作為芯和鞘。由不 同的聚合物形成的這些結(jié)構(gòu)在紡粘織物的加工性方面存在挑戰(zhàn)。因此,仍然需要具有改善 的加工性的紡粘織物。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式包括雙組分纖維。雙組分纖維通常包括鞘組分和芯組分,其中 鞘組分基本由第一金屬茂聚丙烯組成,所述芯組分基本由第二金屬茂聚丙烯組成。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式包括由雙組分纖維形成的紡粘無(wú)紡制品。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式包括形成雙組分纖維的方法。該方法一般包括提供具有 第一熔化溫度的第一金屬茂聚丙烯和具有第二熔化溫度的第二金屬茂聚丙烯,使所述第一 金屬茂聚丙烯和第二金屬茂聚丙烯在它們各自的第一熔化溫度和第二熔化溫度熔化,從而 提供第一和第二熔化的金屬茂聚丙烯,使所述第一和第二熔化的金屬茂聚丙烯成形為雙組 分纖維,該纖維包括由第一金屬茂聚丙烯形成的鞘組分和由第二金屬茂聚丙烯形成的芯組 分。發(fā)明詳述介紹和定義現(xiàn)在給出詳細(xì)說(shuō)明。所附權(quán)利要求書中的每一項(xiàng)確定一獨(dú)立發(fā)明,為了防止侵權(quán), 應(yīng)認(rèn)為該獨(dú)立的發(fā)明包括權(quán)利要求中規(guī)定的各要素或限制的等同項(xiàng)。根據(jù)上下文,以下所 有提到的“本發(fā)明”,在一些情況下都可以僅指某些具體的實(shí)施方式。在其他情況下,可以認(rèn) 為所提到的“本發(fā)明”是指一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求中敘述的主題,但是不一定是所有權(quán)利要求 中敘述的主題。以下將更詳細(xì)地描述各發(fā)明,包括具體實(shí)施方式
、形式和實(shí)施例,但是各發(fā) 明并不限于這些實(shí)施方式、形式或?qū)嵤├f(shuō)明書中包括這些實(shí)施方式、形式和實(shí)施例是使 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠結(jié)合本專利中的信息和可用的信息與技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用各發(fā)明。本文使用的各種術(shù)語(yǔ)如下文所示。對(duì)于權(quán)利要求中使用但是下文中沒(méi)有定義的術(shù) 語(yǔ),應(yīng)給予相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員在提交本申請(qǐng)時(shí)在印刷出版物和頒布的專利中已了解的 該術(shù)語(yǔ)的最廣泛的定義。此外,除非另有說(shuō)明,否則,本文所述的所有化合物都可以是取代 或未取代的,列出的化合物包括其衍生物。下面進(jìn)一步列出各種范圍。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,除非另外指出,否則端點(diǎn)是可以互換的。此外,如本文中所揭示的,設(shè)想在該范圍內(nèi)的任意點(diǎn)。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及雙組分纖維。雙組分纖維具有由聚丙烯形成的芯組分和鞘 組分。具體而言,芯組分和鞘組分由金屬茂聚丙烯(例如,利用金屬茂催化劑的聚合反應(yīng)形 成的聚丙烯)形成。出于本發(fā)明的目的,術(shù)語(yǔ)“外皮”和“鞘”可互換使用,因此應(yīng)認(rèn)為它們 具有完全相同的含義。另外,術(shù)語(yǔ)“纖維”和“纖絲”可互換使用,因此應(yīng)認(rèn)為它們具有完全 相同的含義。催化劑體系可用于烯烴單體聚合的催化劑體系包括例如金屬茂催化劑體系,單中心(single site)催化劑體系,齊格勒-納塔催化劑體系,或它們的組合。下面包括了對(duì)金屬茂催化劑 體系的簡(jiǎn)要討論,但是這些簡(jiǎn)要討論決不用來(lái)將本發(fā)明的范圍限于這些催化劑。金屬茂催化劑的特征一般為一個(gè)或多個(gè)環(huán)戊二烯基(Cp)(可以是取代的或未取 代的,各取代基可以相同或不同)與過(guò)渡金屬配位形成的配位化合物。Cp上的取代基可以是例如直鏈、支鏈或環(huán)狀烴基。包含的環(huán)狀烴基可以將Cp轉(zhuǎn)化 成其他鄰接環(huán)結(jié)構(gòu),例如茚基、奧基和芴基。這些鄰接環(huán)結(jié)構(gòu)還可以被烴基例如C1-C^1烴基 取代或未取代。金屬茂催化劑的非限制性的具體例子是一般由以下通式表示的大配體金屬茂化 合物[L]mM[A]n;其中,L是大配體,A是離去基團(tuán),M是過(guò)渡金屬,m和η能夠使總配體價(jià)數(shù)相當(dāng)于 過(guò)渡金屬的價(jià)數(shù)。例如,m可以為1-4,η可以為0-3。如說(shuō)明書和權(quán)利要求書通篇所述,金屬茂催化劑化合物的金屬原子"Μ"可選自 第3族至第12族的原子、鑭系原子,或選自第3族至第10族的原子,或選自k、Ti、&、Hf、 V、Nb、Ta、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir和Ni。金屬原子"M"的氧化態(tài)可以為0至+7,或 者例如為+1、+2、+3、+4或+5。大配體一般包含環(huán)戊二烯基(Cp)或其衍生物。Cp配體與金屬原子M形成至少一 個(gè)化學(xué)鍵,形成"金屬茂催化劑"。Cp配體不同于結(jié)合在催化劑化合物中的離去基團(tuán),因?yàn)?Cp配體不那么容易作為離去基團(tuán)發(fā)生取代/奪取反應(yīng)。Cp配體可包含環(huán)或環(huán)系統(tǒng),環(huán)或環(huán)系統(tǒng)包含選自第13族至第16族的原子,例如 碳、氮、氧、硅、硫、磷、鍺、硼、鋁以及它們的組合,其中碳至少占環(huán)原子的50%。環(huán)或環(huán)系統(tǒng) 的非限制性例子包括環(huán)戊二烯基、環(huán)戊二烯并菲基、茚基、苯并茚基、芴基、四氫茚基、八氫 芴基、環(huán)辛四烯基、環(huán)戊二烯并環(huán)十二碳烯基、3,4_苯并芴基、9-苯基芴基、8-H-環(huán)戊二烯 并[a]苊基、7-H-二苯并芴基、茚并[1,2-9]蒽烯基、噻吩并茚基、噻吩并芴基、它們的氫化 形式(如,4,5,6,7_四氫茚基或〃 HJnd")、取代的形式和其雜環(huán)形式。Cp取代基可以包括氫基、烷基(如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、氟甲基、氟 乙基、二氟乙基、碘丙基、溴己基、芐基、苯基、甲基苯基、叔丁基苯基、氯芐基、二甲基膦和甲 基苯基膦)、烯基(如3- 丁烯基、2-丙烯基和5-己烯基)、炔基、環(huán)烷基(如環(huán)戊基和環(huán)己 基)、芳基、烷氧基(如甲氧基、乙氧基、丙氧基和苯氧基)、芳氧基、烷基硫醇、二烷基胺(如 二甲基胺和二苯基胺)、烷基酰氨基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲?;?carbomoyl)、 烷基-和二烷基-氨基甲?;?、酰氧基、酰氨基、芳酰基氨基、有機(jī)準(zhǔn)金屬基團(tuán)(如二甲基硼)、第15族和第16族基團(tuán)(如二甲硫醚和二乙硫醚)以及它們的組合。在一個(gè)實(shí)施方式 中,至少兩個(gè)取代基,在一個(gè)實(shí)施方式中兩個(gè)相鄰取代基團(tuán)連接形成環(huán)結(jié)構(gòu)。獨(dú)立選擇各離去基團(tuán)“A”,離去基團(tuán)可包括任何離子性離去基團(tuán),例如鹵素(如氯 離子(chloride)和氟離子(fluoride))、氫離子(hydride)、C1-C12烷基(如甲基、乙基、丙 基、苯基、環(huán)丁基、環(huán)己基、庚基、甲苯基、三氟甲基、甲基苯基、二甲基苯基和三甲基苯基)、 C2-C12烯基(如C2-C6氟烯基)、C6-C12芳基(如C7-C2tl烷基芳基)、C1-C12烷氧基(如苯氧 基、甲氧基、乙氧基、丙氧基和苯酰氧基)、C6-Q6芳氧基、C7-C18烷基芳氧基和C1-C12含雜原 子的烴和其取代的衍生物。離去基團(tuán)的其他非限制性例子包括胺、膦、醚、羧酸根(如C1-C6烷基羧酸根、 C6-C12芳基羧酸根和C7-C18烷基芳基羧酸根)、二烯、烯、有1-20個(gè)碳原子的烴基(如五氟苯 基),以及它們的組合。在一個(gè)實(shí)施方式中,兩個(gè)或更多個(gè)離去基團(tuán)形成稠環(huán)或環(huán)系統(tǒng)的一 部分。在具體實(shí)施方式
中,L和A可以相互橋連,形成橋連的金屬茂催化劑。例如,橋連 的金屬茂催化劑可由以下通式描述XCpACpBMAn ;其中,X是結(jié)構(gòu)橋,Cpa和CpB各自表示環(huán)戊二烯基或其衍生物,各自可相同或不同, 并可以是取代的或未取代的,M是過(guò)渡金屬,A是烷基、烴基或者鹵素,η是0-4的整數(shù),在特 定實(shí)施方式中是1或2。橋連基團(tuán)“X”的非限制性例子包括含至少一個(gè)第13族至第16族原子的二價(jià)烴基, 例如但不限于碳、氧、氮、硅、鋁、硼、鍺、錫中的至少一種以及它們的組合;其中,雜原子還 可以是被取代以滿足中性價(jià)數(shù)的C1-C12烷基或芳基。橋連基團(tuán)還可以包含如上所述的取代 基,包括 素基團(tuán)和鐵。橋連基團(tuán)的更具體的非限制性例子可有=C1-C6亞烷基、取代WC1-C6 亞烷基、氧、硫、R2C =、R2Si =、一Si (R)2Si (R2) ―、R2Ge =或 RP =(其中,“="表示兩 個(gè)化學(xué)鍵),其中R獨(dú)立地選自例如氫(hydride)、烴基、鹵代烴基(halocarbyl)、烴基取代 的有機(jī)準(zhǔn)金屬化合物、鹵代烴基取代的有機(jī)準(zhǔn)金屬化合物、二取代的硼原子、二取代的第15 族原子、取代的第16族原子和鹵素基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施方式中,橋連金屬茂催化劑組分具有 兩個(gè)或更多個(gè)橋連基團(tuán)。橋連基團(tuán)的其他非限制性例子包括亞甲基、亞乙基、乙叉(ethylidene)、丙叉、 異丙叉、二苯基亞甲基、1,2-二甲基亞乙基、1,2-二苯基亞乙基、1,1,2,2-四甲基亞乙基、 二甲基甲硅烷基、二乙基甲硅烷基、甲基-乙基甲硅烷基、三氟甲基丁基甲硅烷基、二(三氟 甲基)甲硅烷基、二(正丁基)甲硅烷基、二(正丙基)甲硅烷基、二(異丙基)甲硅烷基、 二(正己基)甲硅烷基、二環(huán)己基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、環(huán)己基苯基甲硅烷基、叔丁基 環(huán)己基甲硅烷基、二(叔丁基苯基)甲硅烷基、二(對(duì)甲苯基)甲硅烷基和相應(yīng)部分,其中 Si原子被Ge或C原子取代;二甲基甲硅烷基、二乙基甲硅烷基、二甲基甲鍺烷基和/或二 乙基甲鍺烷基。在另一個(gè)實(shí)施方式中,橋連基團(tuán)還可以是環(huán)狀,包含例如4-10個(gè)環(huán)原子或5-7個(gè) 環(huán)原子。環(huán)原子可以選自上述元素和/或選自例如硼、碳、硅、鍺、氮和氧中的一個(gè)或多個(gè)。 可作為橋連部分存在或是橋連部分的一部分的環(huán)結(jié)構(gòu)的非限制性例子是環(huán)丁叉、環(huán)戊叉、 環(huán)己叉、環(huán)庚叉、環(huán)辛叉。環(huán)狀橋連基團(tuán)可以是飽和或不飽和的,和/或帶有一個(gè)或多個(gè)取代基,和/或與一個(gè)或多個(gè)其他環(huán)結(jié)構(gòu)稠合。可以任選與上述環(huán)狀橋連部分稠合的一個(gè)或 多個(gè)Cp基團(tuán)可以是飽和或不飽和的。此外,這些環(huán)結(jié)構(gòu)本身可以是稠合的,例如在萘基的 情況中。在一個(gè)實(shí)施方式中,金屬茂催化劑包括CpFlu型催化劑(例如,其中配體包括Cp 芴基配體結(jié)構(gòu)的金屬茂催化劑),由以下通式表示X(CpR1nR2m) (FlR3p);其中,Cp是環(huán)戊二烯基或其衍生物,F(xiàn)l是芴基,X是Cp和Fl之間的結(jié)構(gòu)橋,R1是 Cp上的任選取代基,η為1或2,R2是在Cp上的任選取代基,該取代基與Cp本身碳原子最 鄰近的碳連接,m是1或2,各R3是任選的,可以相同或不同,并可選自C1-C2tl烴基。在一個(gè) 實(shí)施方式中,P選自2或4。在一個(gè)實(shí)施方式中,至少一個(gè)R3在芴基的2位或7位被取代, 至少一個(gè)其它的R3在芴基的2位或7位的相對(duì)位置被取代。在另一個(gè)方面,金屬茂催化劑包括橋連的單配體金屬茂化合物(如單環(huán)戊二烯基 催化劑組分)。在該實(shí)施方式中,金屬茂催化劑是橋連的"半夾芯"金屬茂催化劑。在本發(fā) 明的又一個(gè)方面,至少一種金屬茂催化劑組分是未橋連的"半夾芯"金屬茂。(參見(jiàn),美國(guó) 專利 6,069,213 ;5,026,798 ;5,703,187 ;5,747,406 ;5,026,798 和 6,069,213,這些專利通 過(guò)參考結(jié)合于此。)符合本文描述的金屬茂催化劑組分的非限制性例子包括,例如環(huán)戊二烯基鋯 An ;茚基鋯An ; (1-甲基茚基)鋯An ; (2-甲基茚基)鋯An,(1-丙基茚基)鋯An ; (2-丙基 茚基)鋯An ; (1- 丁基茚基)鋯An ; (2- 丁基茚基)鋯An ;甲基環(huán)戊二烯基鋯An ;四氫茚基 鋯An ;五甲基環(huán)戊二烯基鋯An ;環(huán)戊二烯基鋯An ;五甲基環(huán)戊二烯基鈦An ;四甲基環(huán)戊基 鈦An; (1,2,4-三甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基甲硅烷基(1,2,3,4-四甲基環(huán)戊二烯基) (環(huán)戊二烯基)鋯An ;二甲基甲硅烷基(1,2,3,4_四甲基環(huán)戊二烯基)(1,2,3_三甲基環(huán)戊 二烯基)鋯An ;二甲基甲硅烷基(1,2,3,4_四甲基環(huán)戊二烯基)(1,2-二甲基環(huán)戊二烯基) 鋯An ;二甲基甲硅烷基(1,2,3,4_四甲基環(huán)戊二烯基)甲基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二甲基 甲硅烷基環(huán)戊二烯基茚基鋯An; 二甲基甲硅烷基甲基茚基)(芴基)鋯An; 二苯基甲 硅烷基(1,2,3,4-四甲基環(huán)戊二烯基)(3-丙基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二甲基甲硅烷基(1,2, 3,4-四甲基環(huán)戊二烯基)(3-叔丁基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二甲基甲鍺烷基(1,2- 二甲基環(huán) 戊二烯基)(3-異丙基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二甲基甲硅烷基(1,2,3,4_四甲基環(huán)戊二烯基) (3-甲基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二苯基甲叉(環(huán)戊二烯基)(9-芴基)鋯An ;二苯基甲叉環(huán)戊二 烯基茚基鋯An ;異丙叉二環(huán)戊二烯基鋯An ;異丙叉(環(huán)戊二烯基)(9-芴基)鋯An ;異丙叉 (3-甲基環(huán)戊二烯基)(9-芴基)鋯An;亞乙基二(9-芴基)鋯An ;亞乙基二(1_茚基)鋯 An ;亞乙基二(1-茚基)鋯An ;亞乙基二 甲基-1-茚基)鋯An ;亞乙基二 甲基-4, 5,6,7-四氫-1-茚基)鋯An;亞乙基二(2-丙基-4,5,6,7-四氫-1-茚基)鋯An;亞乙基 二 O-異丙基_4,5,6,7-四氫-1-茚基)鋯An ;亞乙基二 O-丁基-4,5,6,7-四氫-1-茚 基)鋯An ;亞乙基二(2-異丁基-4,5,6,7-四氫-1-茚基)鋯An ;二甲基甲硅烷基(4,5,6, 7-四氫-1-茚基)鋯An ;二苯基G,5,6,7-四氫茚基)鋯An ;亞乙基二 G,5,6,7-四 氫-1-茚基)鋯An ;二甲基甲硅烷基二(環(huán)戊二烯基)鋯An ;二甲基甲硅烷基二(9-芴基) 鋯An; 二甲基甲硅烷基二(1-茚基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二 O-甲基茚基)鋯An;二甲 基甲硅烷基二(2-丙基茚基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(2-丁基茚基)鋯An; 二苯基甲硅烷基二 甲基茚基)鋯An ;二苯基甲硅烷基二(2-丙基茚基)鋯An; 二苯基甲硅烷基二 (2-丁基茚基)鋯An; 二甲基甲鍺烷基二 甲基茚基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(四氫 茚基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(四甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基甲硅烷基(環(huán)戊二烯 基)(9-芴基)鋯An; 二苯基甲硅烷基(環(huán)戊二烯基)(9-芴基)鋯An; 二苯基甲硅烷基二 茚基鋯An ;環(huán)三亞甲基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)戊二烯基鋯An ;環(huán)四亞甲基甲硅烷基 四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)戊二烯基鋯An ;環(huán)三亞甲基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(2-甲基 茚基)鋯An ;環(huán)三亞甲基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(3-甲基環(huán)戊二烯基)鋯An ;環(huán)三 亞甲基甲硅烷基二 O-甲基茚基)鋯An ;環(huán)三亞甲基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(2,3, 5-三甲基環(huán)戊二烯基)鋯An ;環(huán)三亞甲基甲硅烷基二(四甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基 甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(N-叔丁基酰氨基)鈦An; 二環(huán)戊二烯基鉻An; 二環(huán)戊二 烯基鋯An ;二(正丁基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二(正十二烷基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二乙基環(huán) 戊二烯基鋯An ;二異丁基環(huán)戊二烯基鋯An ;二異丙基環(huán)戊二烯基鋯An ;二甲基環(huán)戊二烯基 鋯An ;二辛基環(huán)戊二烯基鋯An ;二(正戊基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二(正丙基環(huán)戊二烯基) 鋯An; 二(三甲基甲硅烷基)環(huán)戊二烯基鋯An; 二(1,3_ 二(三甲基甲硅烷基)環(huán)戊二烯 基)鋯An ; 二(1-乙基-2-甲基環(huán)戊二烯基)鋯An ’二 (1-乙基-3-甲基環(huán)戊二烯基)鋯 An;二(五甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二(五甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二(1-丙基-3-甲基環(huán) 戊二烯基)鋯An ;二(1-正丁基-3-甲基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二(1-異丁基-3-甲基環(huán)戊 二烯基)鋯An; 二(1-丙基-3-丁基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二(1,3-正丁基環(huán)戊二烯基)鋯 An ;二(4,7-二甲基茚基)鋯An ;二茚基鋯An ;二 甲基茚基)鋯An ;環(huán)戊二烯基茚基鋯 An; 二(正丙基環(huán)戊二烯基)鉿An; 二(正丁基環(huán)戊二烯基)鉿An ; 二(正戊基環(huán)戊二烯 基)鉿An;(正丙基環(huán)戊二烯基)(正丁基環(huán)戊二烯基)鉿An; 二 [(2-三甲基甲硅烷基乙 基)環(huán)戊二烯基]鉿An; 二(三甲基甲硅烷基環(huán)戊二烯基)鉿An; 二(2-正丙基茚基)鉿 An; 二(2-正丁基茚基)鉿An; 二甲基甲硅烷基二(正丙基環(huán)戊二烯基)鉿An; 二甲基甲 硅烷基二(正丁基環(huán)戊二烯基)鉿An ; 二(9-正丙基芴基)鉿An ; 二(9-正丁基芴基)鉿 An ; (9-正丙基芴基)(2-正丙基茚基)鉿An ;二(1-正丙基-2-甲基環(huán)戊二烯基)鉿An ; (正丙基環(huán)戊二烯基)(1-正丙基-3-正丁基環(huán)戊二烯基)鉿An ;二甲基甲硅烷基四甲基環(huán) 戊二烯基環(huán)丙基酰氨基鈦An ;二甲基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)丁基酰氨基鈦An ;二甲 基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)戊基酰氨基鈦An ;二甲基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán) 己基酰氨基鈦An ;二甲基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)庚基酰氨基鈦An ;二甲基甲硅烷基 四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)辛基酰氨基鈦An ;二甲基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)壬基酰氨基 鈦An ;二甲基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)癸基酰氨基鈦An ; 二甲基甲硅烷基四甲基環(huán)戊 二烯基環(huán)十一烷基酰氨基鈦An; 二甲基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)十二烷基酰氨基鈦 An; 二甲基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基(仲丁基酰氨基)鈦An; 二甲基甲硅烷基(四甲基 環(huán)戊二烯基)(正辛基酰氨基)鈦An ;二甲基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(正癸基酰氨 基)鈦An; 二甲基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(正十八烷基酰氨基)鈦An; 二甲基甲 硅烷基二(環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(四甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基甲 硅烷基二(甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(二甲基環(huán)戊二烯基)鋯An ;二甲 基甲硅烷基0,4-二甲基環(huán)戊二烯基)(3 ‘ ,5' - 二甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基甲硅 烷基0,3,5-三甲基環(huán)戊二烯基)(2 ‘ ,4' ,5' - 二甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(叔丁基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(三甲基甲硅烷基環(huán)戊二烯基)鋯 An; 二甲基甲硅烷基二(2-三甲基甲硅烷基-4-叔丁基環(huán)戊二烯基)鋯An;二甲基甲硅烷 基二(4,5,6,7_四氫-茚基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(茚基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二 (2-甲基茚基)鋯An ;二甲基甲硅烷基二(2,4-二甲基茚基)鋯An ;二甲基甲硅烷基二(2, 4,7-三甲基茚基)鋯An ;二甲基甲硅烷基二 O-甲基-4-苯基茚基)鋯An ;二甲基甲硅烷 基二(2-乙基-4-苯基茚基)鋯An ;二甲基甲硅烷基二(苯并[e]茚基)鋯An ;二甲基甲硅 烷基二 O-甲基苯并[e]茚基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(苯并[f]茚基)鋯An; 二甲基 甲硅烷基二 O-甲基苯并[f]茚基)鋯An ;二甲基甲硅烷基二(3-甲基苯并[f]茚基)鋯 An; 二甲基甲硅烷基二(環(huán)戊二烯并[cd]茚基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(環(huán)戊二烯基) 鋯An; 二甲基甲硅烷基二(四甲基環(huán)戊二烯基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(甲基環(huán)戊二烯 基)鋯An; 二甲基甲硅烷基二(二甲基環(huán)戊二烯基)鋯An;異丙叉(環(huán)戊二烯基-芴基) 鋯An ;異丙叉(環(huán)戊二烯基-茚基)鋯An ;異丙叉(環(huán)戊二烯基-2,7- 二-叔丁基芴基) 鋯An ;異丙叉(環(huán)戊二烯基-3-甲基芴基)鋯An ;異丙叉(環(huán)戊二烯基_4_甲基芴基)鋯 An ;異丙叉(環(huán)戊二烯基-八氫芴基)鋯An ;異丙叉(甲基環(huán)戊二烯基_芴基)鋯An ;異丙 叉(二甲基環(huán)戊二烯基芴基)鋯An;異丙叉(四甲基環(huán)戊二烯基-芴基)鋯An; 二苯基亞 甲基(環(huán)戊二烯基-芴基)鋯An; 二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基-茚基)鋯An; 二苯基亞甲 基(環(huán)戊二烯基_2,7-二-叔丁基芴基)鋯An ;二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基-3-甲基芴基) 鋯An ;二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基-4-甲基芴基)鋯An ;二苯基亞甲基(環(huán)戊二烯基八氫 芴基)鋯An ; 二苯基亞甲基(甲基環(huán)戊二烯基-芴基)鋯An; 二苯基亞甲基(二甲基環(huán)戊 二烯基-芴基)鋯An; 二苯基亞甲基(四甲基環(huán)戊二烯基-芴基)鋯An;環(huán)己叉(環(huán)戊二 烯基-芴基)鋯An;環(huán)己叉(環(huán)戊二烯基茚基)鋯An;環(huán)己叉(環(huán)戊二烯基-2,7-二-叔 丁基芴基)鋯An ;環(huán)己叉(環(huán)戊二烯基-3-甲基芴基)鋯An ;環(huán)己叉(環(huán)戊二烯基-4-甲 基芴基)鋯An ;環(huán)己叉(環(huán)戊二烯基八氫芴基)鋯An ;環(huán)己叉(甲基環(huán)戊二烯基芴基)鋯 An;環(huán)己叉(二甲基環(huán)戊二烯基-芴基)鋯An;環(huán)己叉(四甲基環(huán)戊二烯基芴基)鋯An ; 二甲基甲硅烷基(環(huán)戊二烯基-芴基)鋯An; 二甲基甲硅烷基(環(huán)戊二烯基-茚基)鋯 An; 二甲基甲硅烷基(環(huán)戊二烯基_2,7-二-叔丁基芴基)鋯An; 二甲基甲硅烷基(環(huán)戊 二烯基-3-甲基芴基)鋯An; 二甲基甲硅烷基(環(huán)戊二烯基-4-甲基芴基)鋯An; 二甲基 甲硅烷基(環(huán)戊二烯基-八氫芴基)鋯An; 二甲基甲硅烷基(甲基環(huán)戊二烯基-芴基)鋯 An; 二甲基甲硅烷基(二甲基環(huán)戊二烯基芴基)鋯An; 二甲基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯 基芴基)鋯An ;異丙叉(環(huán)戊二烯基-芴基)鋯An ;異丙叉(環(huán)戊二烯基-茚基)鋯An ; 異丙叉(環(huán)戊二烯基-2,7-二-叔丁基芴基)鋯An;環(huán)己叉(環(huán)戊二烯基芴基)鋯An;環(huán) 己叉(環(huán)戊二烯基_2,7-二-叔丁基芴基)鋯An; 二甲基甲硅烷基(環(huán)戊二烯基芴基)鋯 An ;甲基苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)丙基酰氨基鈦An ;甲基苯基甲硅烷基四甲基環(huán) 戊二烯基環(huán)丁基酰氨基鈦An ;甲基苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)戊基酰氨基鈦An ;甲 基苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)己基酰氨基鈦An ;甲基苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二 烯基環(huán)庚基酰氨基鈦An ;甲基苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)辛基酰氨基鈦An ;甲基苯 基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)壬基酰氨基鈦An ;甲基苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基 環(huán)癸基酰氨基鈦An ;甲基苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)十一烷基酰氨基鈦An ;甲基苯 基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)十二烷基酰氨基鈦An ;甲基苯基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(仲丁基酰氨基)鈦An ;甲基苯基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(正辛基酰氨基) 鈦An ;甲基苯基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(正癸基酰氨基)鈦An ;甲基苯基甲硅烷基 (四甲基環(huán)戊二烯基)(正十八烷基酰氨基)鈦An ;二苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)丙 基酰氨基鈦An ;二苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)丁基酰氨基鈦An ;二苯基甲硅烷基四 甲基環(huán)戊二烯基環(huán)戊基酰氨基鈦An; 二苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)己基酰氨基鈦 An ;二苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)庚基酰氨基鈦An ;二苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二 烯基環(huán)辛基酰氨基鈦An ;二苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)壬基酰氨基鈦An ;二苯基甲 硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)癸基酰氨基鈦An ;二苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)十一 烷基酰氨基鈦An ;二苯基甲硅烷基四甲基環(huán)戊二烯基環(huán)十二烷基酰氨基鈦An ;二苯基甲硅 烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(仲丁基酰氨基)鈦An ;二苯基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基) (正辛基酰氨基)鈦An ;二苯基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(正癸基酰氨基)鈦An ;和 二苯基甲硅烷基(四甲基環(huán)戊二烯基)(正十八烷基酰氨基)鈦An。金屬茂催化劑可由金屬茂活化劑活化,用于后續(xù)聚合反應(yīng)。如本文所用,術(shù)語(yǔ)"金 屬茂活化劑"定義為能夠活化單中心催化劑化合物(如,金屬茂,含第15族的催化劑等) 的任何化合物或化合物組合,可以是負(fù)載型或非負(fù)載型。這可以包括從催化劑組分的金屬 中心奪取至少一個(gè)離去基團(tuán)(例如上述通式/結(jié)構(gòu)式中的A基團(tuán))。因此,對(duì)于烯烴聚合反 應(yīng),金屬茂催化劑使用這類活化劑進(jìn)行活化。這類活化劑的實(shí)施方式包括路易斯酸,例如環(huán)狀或低聚的多烴基氧化鋁 (polyhydrocarbylaluminum oxide)、非配位的離子性活化劑(NCA)、離子化活化劑、化學(xué)計(jì) 量活化劑、它們的任意組合或者能將中性金屬茂催化劑組分轉(zhuǎn)化為對(duì)烯烴聚合反應(yīng)為活性 的金屬茂陽(yáng)離子的任何其它化合物。路易斯酸可包括例如鋁氧烷(alumoxane)(如,〃 MAO 〃)、改性鋁氧烷 (如,“TIBAO“)和烷基鋁化合物。烷基鋁化合物的非限制性例子包括三甲基鋁、三乙基
鋁、三異丁基鋁、三正己基鋁和三正辛基鋁。離子化活化劑為本領(lǐng)域皆知,例如參見(jiàn)Eugene You-Xian Chen & TobinJ. Marks, Cocatalysts for Metal-Catalyzed Olefin Polymerization ( M T^M il^ ^合反應(yīng)的助催化劑):Activators, Activation Processes, and Structure-Activity Re 1 at i on sh i ρ s (活化劑、活化方法和結(jié)構(gòu)活性關(guān)系)100 (4) CHEMICAL REV I EffS (化學(xué)評(píng) 論)1391-1434 (2000)。中性離子化活化劑的例子包括第13族的三取代的化合物,具體地, 例如三取代的硼、碲、鋁、鎵和銦化合物以及它們的混合物(如三全氟苯基硼準(zhǔn)金屬前體)。 取代基可獨(dú)立地選自例如烷基、烯基、鹵素、取代的烷基、芳基、芳基鹵、烷氧基和鹵化物。在 一個(gè)實(shí)施方式中,三個(gè)基團(tuán)獨(dú)立地選自例如鹵素、單環(huán)或多環(huán)(包括鹵素取代的)芳基、烷 基、烯基化合物以及它們的混合物。在另一個(gè)實(shí)施方式中,三個(gè)基團(tuán)選自例如C1-C^1烯基、 C1-C20烷基、C1-C2tl烷氧基、C3-C2tl芳基以及它們的組合。在另一個(gè)實(shí)施方式中,三個(gè)基團(tuán)選 自例如高度鹵化WC1-C4烷基、高度鹵化的苯基和高度鹵化的萘基以及它們的混合物。“ 高度鹵化的"表示至少50%的氫被選自氟、氯和溴的鹵素基團(tuán)取代。離子性的離子化活化劑的說(shuō)明性的非限制例子包括三烷基取代的銨鹽(如,四苯 基硼酸三乙基銨、四苯基硼酸三丙基銨、四苯基硼酸三正丁基銨、四(對(duì)甲苯基)硼酸三甲 基銨、四(鄰甲苯基)硼酸三甲基銨、四(五氟苯基)硼酸三丁基銨、四(鄰,對(duì)-二甲基苯基)硼酸三丙基銨、四(間,間-二甲基苯基)硼酸三丁基銨、四(對(duì)-三氟甲基苯基)硼 酸三丁基銨、四(五氟苯基)硼酸三丁基銨和四(鄰甲苯基)硼酸)三正丁基銨、N,N-二 烷基苯銨鹽(如,四苯基硼酸N,N-二甲基苯銨、四苯基硼酸N,N-二乙基苯銨和四苯基硼酸 N,N-2,4,6_五甲基苯銨)、二烷基銨鹽(如,四(五氟苯基)硼酸二異丙基銨和四苯基硼酸 二環(huán)己基銨)、三芳基鱗鹽(如,四苯基硼酸三苯基鱗、四苯基硼酸三甲基苯基鱗和四苯基 硼酸三(二甲基苯基)鱗)以及它們的鋁等同體。在又一個(gè)實(shí)施方式中,烷基鋁化合物可以與雜環(huán)化合物結(jié)合使用。雜環(huán)化合物的 環(huán)可包含至少一個(gè)氮原子、氧原子和/或硫原子,在一個(gè)實(shí)施方式中包含至少一個(gè)氮原子。 在一個(gè)實(shí)施方式中,雜環(huán)化合物包含4個(gè)或更多個(gè)環(huán)原子,在另一個(gè)實(shí)施方式中,包含5個(gè) 或更多個(gè)環(huán)原子。與烷基鋁化合物一起用作活化劑的雜環(huán)化合物可以是未取代的或者被一個(gè)取代 基或多個(gè)取代基的組合所取代。合適的取代基的例子包括商素、烷基、烯基或炔基、環(huán)烷 基、芳基、芳基取代的烷基、?;?、芳酰基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、二烷基氨基、烷氧基羰 基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、烷基-或二烷基-氨基甲?;ⅤQ趸?、酰氨基、芳酰氨基、直 鏈、支鏈或環(huán)狀烯基或者它們的任意組合。烴基取代基的非限制性例子包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環(huán)戊基、環(huán)己 基、芐基、苯基、氟甲基、氟乙基、二氟乙基、碘丙基、溴己基或氯芐基。使用的雜環(huán)化合物的非限制性例子包括例如,取代的和未取代的吡咯、咪唑、吡 唑、批咯啉、批咯烷、嘌呤、咔唑、吲哚、苯基吲哚、2,5-二甲基吡咯、3-五氟苯基吡咯、4,5, 6,7-四氟吲哚或3,4- 二氟吡咯。本發(fā)明還預(yù)期活化劑的組合,例如,鋁氧烷和離子化活化劑的組合。其他活化劑 包括,例如與非配位的相容陰離子組合的鋁/硼絡(luò)合物、高氯酸鹽、高碘酸鹽和碘酸鹽(包 括其水合物),(2,2' -二苯基-二(三甲基)硅酸)鋰-4T-HF和甲硅烷鐺鹽(silylium salt)。除了上面所列出的化合物外,還預(yù)期可采用例如輻照和電化學(xué)氧化作為提高單中心 催化劑化合物的活性和/或生產(chǎn)率的活化方法。(參見(jiàn),美國(guó)專利5,849,852 ;5, 859,653 ; 5,869,723 和1098/32775。)可按照本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何方式活化催化劑。例如,催化劑和活化劑 可以按照以下的活化劑與催化劑的摩爾比組合,例如1000 1至0.1 1,或者500 1 至1 1,或者約100 1至250 1,或者150 1至1 1,或者50 1至1 1,或者 10 1 至 0. 5 1,或者 3 1 至 0. 3 1?;罨瘎┛梢耘c載體締合或結(jié)合,或者不發(fā)生締合或結(jié)合,或者與催化劑締合(例 如金屬茂)或者與催化劑組分分開(kāi),例如Gregory G. Hlatky, Heterogeneous Single-Site Catalysts for Olefin Polymerization (用于烯烴聚合反應(yīng)的多相單中心催化劑)100 (4) CHEMICAL REVIEWS (化學(xué)評(píng)論)1347-1374 0000)所述。金屬茂催化劑可以是負(fù)載型或非負(fù)載型。典型的載體材料可以包括滑石、無(wú)機(jī)氧 化物、粘土和粘土礦物、離子交換的層狀化合物、硅藻土化合物、沸石或樹(shù)脂類載體材料,例 如聚烯烴。具體的無(wú)機(jī)氧化物包括氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦和氧化鋯。用作載體材料 的無(wú)機(jī)氧化物的平均粒度為5-600微米,或者10-100微米,表面積為50-1,000m2/g,或者100-400m2/g,孔體積為 0. 5-3. 5cc/g,或者 0. 5-2. 5cc/g。負(fù)載金屬茂催化劑的方法一般本領(lǐng)域已知。(參加美國(guó)專利5,643,847,該專利通 過(guò)參考結(jié)合于本文。)任選地,在聚合反應(yīng)之前或期間,載體材料、催化劑組分、催化劑體系或者它們的 組合可以與一種或多種清除化合物接觸。術(shù)語(yǔ)“清除化合物”表示包括能從隨后的聚合反 應(yīng)環(huán)境中有效去除雜質(zhì)(如,極性雜質(zhì))的那些化合物。雜質(zhì)可以是與任何聚合反應(yīng)組分、 特別是溶劑、單體和催化劑進(jìn)料一起無(wú)意引入的,會(huì)對(duì)催化劑活性和穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。 這類雜質(zhì)可能導(dǎo)致例如催化活性下降,甚至消除。極性雜質(zhì)或催化劑毒物可包括例如水、氧 和金屬雜質(zhì)。清除化合物可包括上面所述的過(guò)量的含鋁化合物,或者可以是另外的已知有機(jī)金 屬化合物,例如第13族的有機(jī)金屬化合物。例如,清除化合物可包括三乙基鋁(TMA)、三異 丁基鋁(TIBAl)、甲基鋁氧烷(ΜΑΟ)、異丁基鋁氧烷和三正辛基鋁。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中, 清除化合物是TIBAl。在一個(gè)實(shí)施方式中,在聚合反應(yīng)期間盡可能減小清除化合物的量至能有效提高活 性的量,如果進(jìn)料和聚合反應(yīng)介質(zhì)能足以不含雜質(zhì)則可完全避免使用清除化合物。聚合方法如本文其它地方說(shuō)明的,可以采用催化劑體系形成聚烯烴組合物。制備催化劑體 系后,如上所述和/或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的,就可以使用該組合物進(jìn)行各種方法。在 聚合方法中使用的設(shè)備、工藝條件、反應(yīng)物、添加劑和其他材料在指定的方法中將依據(jù)形成 的聚合物的所需的組成和性質(zhì)變化。這些方法可包括,例如溶液相法,氣相法、淤漿相法、 本體相法、高壓法或者它們的組合。(參見(jiàn)美國(guó)專利5, 525,678 ;6,420,580 ;6, 380, 328 ; 6,359,072 ;6,346,586 ;6,340,730 ;6,339,134 ;6,300,436 ;6,274,684 ;6,271,323 ; 6,248,845 ;6,245,868 ;6,245,705 ;6,242,545 ;6,211,105 ;6,207,606 ;6,180,735 和 6,147,173,這些專利通過(guò)參考結(jié)合于此。)在一些實(shí)施方式中,上述方法一般包括聚合一種或多種烯烴單體形成聚合物。烯 烴單體可包括例如C2-C3tl烯烴單體或C2-C12烯烴單體(例如,乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、甲基 戊烯、己烯、辛烯和癸烯)。單體可包括例如烯鍵式不飽和單體,C4-Cw 二烯烴,共軛或非共 軛的二烯,多烯,乙烯基單體和環(huán)烯烴。其它單體的非限制性例子包括,例如,降冰片烯、降 冰片二烯(nobornadiene)、異丁烯、異戊二烯、乙烯基苯并環(huán)丁烷、苯乙烯、烷基取代的苯乙 烯、乙叉降冰片烯(ethylidene norbornene)、二環(huán)戊二烯和環(huán)戊烯。形成的聚合物可包括, 例如均聚物、共聚物或三元共聚物。溶液法例子在美國(guó)專利第4,271,060號(hào),美國(guó)專利第5,001, 205號(hào),美國(guó)專利第 5,236,998號(hào),美國(guó)專利第5,589,555號(hào)中描述,這些專利通過(guò)參考結(jié)合于此。氣相聚合法的一個(gè)例子包括連續(xù)循環(huán)系統(tǒng),該系統(tǒng)中在反應(yīng)器中通過(guò)聚合反應(yīng) 熱加熱循環(huán)氣流(或者稱作再循環(huán)物流或流化介質(zhì))。在該循環(huán)的另一部分通過(guò)在反應(yīng) 器外部的冷卻系統(tǒng)從該循環(huán)氣流除去熱量。在反應(yīng)條件下在催化劑存在下,含一種或多 種單體的循環(huán)氣流可以連續(xù)循環(huán)通過(guò)流化床。循環(huán)氣流一般從流化床排出并再循環(huán)回到 反應(yīng)器。同時(shí),聚合物產(chǎn)物可以從反應(yīng)器排出,并且可加入新鮮單體以替換聚合的單體。 氣相法中反應(yīng)器的壓力可以在例如約100-500psig范圍變化,或者約200-400psig,或者約250-350psig范圍變化。氣相法中反應(yīng)器溫度可以在例如約30-120°C范圍變化,或者 約60-115°C,或者約70-110°C范圍,或者約70-95 V范圍變化。(參見(jiàn),例如,美國(guó)專利第 4,543,399號(hào);美國(guó)專利第4,588,790號(hào);美國(guó)專利第5,028,670號(hào);美國(guó)專利第5,317,036 號(hào);美國(guó)專利第5,352,749號(hào);美國(guó)專利第5,405,922號(hào);美國(guó)專利第5,436,304號(hào);美國(guó) 專利第5,456,471號(hào);美國(guó)專利第5,462,999號(hào);美國(guó)專利第5,616,661號(hào);美國(guó)專利第 5,627,242號(hào);美國(guó)專利第5,665,818號(hào);美國(guó)專利第5,677,375號(hào);美國(guó)專利第5,668,228 號(hào),這些專利通過(guò)參考結(jié)合于此。)淤漿相法一般包括形成固體、微粒聚合物在液體聚合介質(zhì)中的懸浮液,在該懸浮 液中加入單體和任選的氫,以及催化劑。該懸浮液(其可包含稀釋劑)可以以間歇或連續(xù) 方式從反應(yīng)器中排出,其中可以將揮發(fā)性組分與聚合物分離,并任選在蒸餾之后將該揮發(fā) 性組分再循環(huán)至該反應(yīng)器。在聚合介質(zhì)中使用的液化稀釋劑可包括,例如,C3-C7鏈烷(如, 己烷或異丁烷)。使用的介質(zhì)一般在聚合反應(yīng)條件下是液體,并且是相對(duì)惰性的。本體相法 與淤漿法類似,但是區(qū)別在于,在本體相法中液體介質(zhì)也是反應(yīng)物(如單體)。然而,一個(gè)方 法可以是例如本體法、淤漿法或者本體淤漿法。在具體的實(shí)施方式中,例如,淤漿法或本體法可以在一個(gè)或多個(gè)環(huán)管反應(yīng)器中連 續(xù)進(jìn)行。催化劑以淤漿或自由流動(dòng)的干粉形式規(guī)則地注入反應(yīng)器環(huán)管,反應(yīng)器環(huán)管本身可 充滿生長(zhǎng)的聚合物顆粒在稀釋劑中的循環(huán)淤漿。任選地,可以將氫加入該聚合過(guò)程,例如 用于控制制成的聚合物的分子量。環(huán)管反應(yīng)器中的壓力例如可保持在約27-50巴,或者約 35-45巴,溫度例如在約38-121°C??赏ㄟ^(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何方法通過(guò)環(huán)管 壁去除反應(yīng)熱,例如通過(guò)雙夾套管或者熱交換器?;蛘撸梢圆捎闷渌愋偷木酆戏磻?yīng)方法,例如串聯(lián)、并聯(lián)或者它們的組合形式的 攪拌反應(yīng)器。聚合物從反應(yīng)器排出后,聚合物可以通入聚合物回收系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的加工, 例如添加添加劑和/或擠出。聚合物產(chǎn)物通過(guò)本文所述方法形成的聚合物(和其摻混物)可以包括但不限于例如,線型低 密度聚乙烯、彈性體、塑性體、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、聚丙烯和聚丙 烯共聚物。除非在本文中另外指出,否則所有測(cè)試方法是提交本申請(qǐng)時(shí)的通用方法。在一個(gè)實(shí)施方式中,聚合物是基于丙烯的聚合物。除非另有說(shuō)明,否則術(shù)語(yǔ)“基于 丙烯的聚合物”指一種聚合物中包含至少約50重量%,或者至少約80重量%,或者至少約 85重量%,或者至少約90重量%,或者至少約95重量%的聚丙烯,所述含量是以聚合物的 總重量為基準(zhǔn)計(jì)的。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,聚合物是聚丙烯均聚物。除非另有說(shuō)明,否則術(shù)語(yǔ)"聚 丙烯均聚物"指主要由丙烯和有限量的其它共聚單體(例如乙烯)組成的聚合物,例如所 述共聚單體占聚合物重量的小于約0. 5重量%,或者小于約0. 3重量%,或者小于約0. 2重 量%,或者小于約0. 1重量%。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,聚合物是基于丙烯的共聚物。共聚單體可選自例如乙 烯、C4-Cltl烯烴和它們的組合。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,所述共聚單體是乙烯。基于丙烯的共聚物可包含例如至少約0. 5重量%,或者至少約1重量%,或者至少約2重量%,或者約0.5重量%至約10重量%的共聚物。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,聚合 物是基于丙烯的無(wú)規(guī)共聚物。術(shù)語(yǔ)“無(wú)規(guī)共聚物”表示由大分子形成的共聚物,其中,指定 單體單元在聚合物鏈中任何指定位置的可能性與相鄰單元的特性無(wú)關(guān)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施 方式中,基于丙烯的無(wú)規(guī)共聚物是小-無(wú)規(guī)共聚物(mini-random copolymer) 0本文使用 的術(shù)語(yǔ)“小-無(wú)規(guī)共聚物”指無(wú)規(guī)共聚物包含約0. 2重量%至約1. 0重量%,或者約0. 2重 量%至約0. 8重量%的共聚物。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,丙烯聚合物的分子量分布(MwZMn)例如約為1. 5-8,或 者約為2-4,或者約為3-8。另外,丙烯聚合物的熔體流動(dòng)速率(MFR)(根據(jù)ASTM D-1238測(cè)得)例如約為 0. 01-1000分克/分鐘,或者約為0. 01-100分克/分鐘,或者約為5-60分克/分鐘。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,丙烯聚合物的微觀立構(gòu)規(guī)整度例如約為89-99. 8%。術(shù) 語(yǔ)“立構(gòu)規(guī)整度”指聚合物中的側(cè)基的空間排列。例如,當(dāng)聚合物的側(cè)基以無(wú)規(guī)形式排列在 通過(guò)聚合物主鏈的假定平面的兩側(cè)時(shí)該聚合物是“無(wú)規(guī)立構(gòu)的”。與此不同,當(dāng)聚合物的所 有側(cè)基都排列在鏈的同一側(cè)時(shí)該聚合物是“全同立構(gòu)的”,而當(dāng)聚合物的側(cè)基交替排列在鏈 的相對(duì)側(cè)時(shí)該聚合物是“間同立構(gòu)的”。聚合物的立構(gòu)規(guī)整度可以通過(guò)NMR譜進(jìn)行分析,其 中,“mmmm” (內(nèi)消旋五單元組(meso pentad))表示全同立構(gòu)單元,“rrrr”(外消旋五單元 組(racemic pentad))表示間同立構(gòu)單元。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,基于丙烯的聚合物 是全同立構(gòu)的。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,基于丙烯的聚合物的二甲苯可溶物含量例如小于約 5%,或者小于2%,或者小于1%。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,基于丙烯的聚合物由金屬茂催化劑體系形成(下文中 稱為金屬茂聚丙烯)?;诒┑木酆衔锟蓛H僅由金屬茂催化劑體系形成,或者由多種催化 劑體系形成。但是,當(dāng)使用多種催化劑體系形成基于丙烯的聚合物時(shí),金屬茂催化劑占整個(gè) 催化劑組合物的至少50%。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,聚合物是聚合物摻混物。當(dāng)聚合物是摻混物時(shí),考慮至 少一部分摻混物(至少一種聚合物)是由金屬茂催化劑形成的。產(chǎn)物應(yīng)用所述聚合物和其摻混物可用于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的應(yīng)用,例如,成形操作 (例如,薄膜、片材、管材和纖維的擠出和共擠出,以及吹塑,注塑和旋轉(zhuǎn)式模塑)。薄膜包括 通過(guò)擠出或共擠出或者層壓形成的吹塑薄膜、取向薄膜或流延薄膜,可用作收縮薄膜、食品 保鮮薄膜、拉伸薄膜、密封薄膜、取向薄膜、快餐包裝、重型袋、雜貨大口袋、烘焙食品和冷凍 食品包裝、醫(yī)藥包裝、工業(yè)襯料和膜,例如用于與食品接觸和與非食品接觸的應(yīng)用。纖維包 括用于織造形式或非織造形式的縱切膜、單絲、熔融紡絲、溶液紡絲和熔噴纖維操作,以制 造例如大包、袋子、繩子、細(xì)繩、地毯背襯、地毯紗線、過(guò)濾器、尿布織物、醫(yī)療手術(shù)服和土工 用織物(geotextiles)。擠出制品包括,例如,醫(yī)用軟管、電線和電纜涂層,片材、熱成形片 材、土工用膜(geomembrane)和池塘襯料。成型制品包括單層結(jié)構(gòu)和多層結(jié)構(gòu),其形式例如 為瓶子、槽、大型中空制品、剛性食品容器和玩具。一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式包括形成多組分纖維。所述多組分纖維可通過(guò)例如美國(guó)專利 第6,074,590所描述的方法形成,該專利通過(guò)引用納入本發(fā)明。通常,通過(guò)將至少兩種不同組分共擠出為一種纖維或纖絲來(lái)形成多組分纖維。所得纖維包括至少兩個(gè)不同的基本連續(xù) 的聚合物相。在一個(gè)非限制性實(shí)施方式中,多組分纖維包括雙組分纖維。本發(fā)明的雙組分纖維通常包括由第一金屬茂聚丙烯形成的第一組分(例如芯), 該第一組分常常被由第二金屬茂聚丙烯形成的第二組分(例如鞘)包圍。在一個(gè)實(shí)施方式中,第一金屬茂聚丙烯和第二金屬茂聚丙烯相同。在另一個(gè)實(shí)施方式中,第一金屬茂聚丙烯和第二金屬茂聚丙烯不同。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,第一金屬茂聚丙烯是基于丙烯的無(wú)規(guī)共聚物。例如,基 于丙烯的無(wú)規(guī)共聚物可以是小-無(wú)規(guī)共聚物(mini-random copolymer)。例如,以多組分纖維的總量為基準(zhǔn)計(jì),第一組分的含量約為90% _10%,或者約為 70%-30%,或者約為60%-40%。例如,以多組分纖維的總量為基準(zhǔn)計(jì),第二組分的含量約 為10% -90%,或者約為30% -70%,或者約為40% -60%。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,第一金屬茂聚丙烯和第二金屬茂聚丙烯的熔點(diǎn)之間的 差異例如小于約50°C,或者小于約40°C,或者小于約30°C,或者小于約20°C,或者小于約 10°C。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中,在形成雙組分纖維的過(guò)程中,第一金屬茂聚丙烯熔化 的溫度與第二金屬茂聚丙烯熔化的溫度之間的差值至少為10°c,或者至少約12°C,或者至 少約15°C。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中,第一金屬茂聚丙烯熔化的溫度比第二金屬茂聚丙烯熔 化的溫度低。例如,本發(fā)明的雙組分纖維可用于形成紡粘無(wú)紡制品??赏ㄟ^(guò)任何合適的方法生 產(chǎn)紡粘無(wú)紡制品。紡粘無(wú)紡制品可包括熱粘制品,例如醫(yī)用長(zhǎng)袍和布簾,尿布和過(guò)濾器。出乎意料的是,與由相同聚合物形成的非雙組分纖維相比,本發(fā)明的實(shí)施方式可 在紡粘無(wú)紡制品中獲得改善的懸垂性。文中使用的術(shù)語(yǔ)“懸垂性(drape)”指紡粘無(wú)紡制品 呈現(xiàn)某種形狀的能力,由ISO 9073-9測(cè)量。
實(shí)施例如實(shí)施例中所用的,聚合物“A”是由二甲基甲硅烷基二 甲基-4-苯基-茚基) 二氯化鋯形成的聚丙烯無(wú)規(guī)共聚物,其熔體流動(dòng)速率(MFR)為30克/10分鐘,熔點(diǎn)(Tm)為 135°C。如實(shí)施例中所用的,聚合物“B”是作為EOD 05-14從美國(guó)道達(dá)爾石化公司(TOTAL PETROCHEMICALS, USA, Inc.)購(gòu)得的聚丙烯無(wú)規(guī)共聚物,其由二甲基甲硅烷基二 甲 基-4-苯基-茚基)二氯化鋯形成,其熔體流動(dòng)速率(MFR)為50克/10分鐘,熔點(diǎn)(Tm)為 120°C。如實(shí)施例中所用的,聚合物“C ”是作為EOD 02-15從美國(guó)道達(dá)爾石化公司(TOTAL PETROCHEMICALS, USA, Inc.)購(gòu)得的聚丙烯無(wú)規(guī)共聚物,其由二甲基亞甲基(芴基)(2-甲 基-4-叔丁基-環(huán)戊二烯基)二氯化鋯形成,其熔體流動(dòng)速率(MFR)為12克/10分鐘,熔 點(diǎn)(Tm)為 120°C。如實(shí)施例中所用的,聚合物“D”是作為MR2001從美國(guó)道達(dá)爾石化公司(TOTAL PETROCHEMICALS, USA, Inc.)購(gòu)得的全同立構(gòu)聚丙烯,其由二甲基亞甲基(芴基)(2-甲 基-4-叔丁基-環(huán)戊二烯基)二氯化鋯形成,其熔體流動(dòng)速率(MFR)為25克/10分鐘,熔點(diǎn)(Tm)為 150°C。由上述聚合物在1. 1米寬的單跨梁Reicofil 4試驗(yàn)性雙組分紡粘線(single beam Reicofil 4pilot bicomponent spunbond line)上形成紡粘結(jié)構(gòu),所述聚合物的特征 如下表1所示。結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果列于下表2中。表 權(quán)利要求
1.一種雙組分纖維,其包含鞘組分和芯組分,所述鞘組分基本由第一金屬茂聚丙烯組成,所述芯組分基本由第二 金屬茂聚丙烯組成。
2.如權(quán)利要求1所述的雙組分纖維,其特征在于,所述鞘組分與所述芯組分的重量比 約為 10 90-30 70。
3.如權(quán)利要求1所述的雙組分纖維,其特征在于,所述鞘由基于丙烯的無(wú)規(guī)共聚物形成。
4.如權(quán)利要求1所述的雙組分纖維,其特征在于,所述第一金屬茂聚丙烯包含一種共 聚物,該共聚物的乙烯含量為約0. 2-6重量%的聚乙烯。
5.如權(quán)利要求1所述的雙組分纖維,其特征在于,所述第一金屬茂聚丙烯包含一種共 聚物,該共聚物的乙烯含量為約0. 2-1重量%的聚乙烯。
6.如權(quán)利要求1所述的雙組分纖維,其特征在于,所述第一金屬茂聚丙烯包含第一聚 丙烯和第二聚丙烯的摻混物。
7.如權(quán)利要求1所述的雙組分纖維,其特征在于,所述芯由聚丙烯均聚物形成。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一金屬茂聚丙烯具有第一熔點(diǎn),所述 第二金屬茂聚丙烯具有第二熔點(diǎn),所述第一熔點(diǎn)和所述第二熔點(diǎn)之間的差值小于約20°C。
9.一種由如權(quán)利要求1所述的雙組分纖維形成的紡粘無(wú)紡制品。
10.如權(quán)利要求1所述的雙組分纖維,其特征在于,所述第一金屬茂聚丙烯的分子量分 布約為1. 5-8。
11.一種形成雙組分纖維的方法,該方法包括提供具有第一熔化溫度的第一金屬茂聚丙烯和具有第二熔化溫度的第二金屬茂聚丙烯;使所述第一金屬茂聚丙烯和所述第二金屬茂聚丙烯在它們各自的第一熔化溫度和第 二熔化溫度熔化,從而提供第一熔化的金屬茂聚丙烯和第二熔化的金屬茂聚丙烯;以及使所述第一熔化的金屬茂聚丙烯和所述第二熔化的金屬茂聚丙烯成形為雙組分纖維, 所述雙組分纖維包括由第一金屬茂聚丙烯形成的鞘組分和由第二金屬茂聚丙烯形成的芯 組分。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述第一熔化溫度與所述第二熔化溫度 之間的差值至少約為10°C。
13.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述第一熔化溫度比所述第二熔化溫度 至少低約10°C。
14.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,還包括使所述雙組分纖維成形為紡粘制品。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述雙組分纖維表現(xiàn)出比由相同聚合物 形成的非雙組分纖維改進(jìn)的懸垂性。
全文摘要
本發(fā)明描述雙組分纖維,形成雙組分纖維的方法,以及由雙組分纖維形成的制品。雙組分纖維通常包括鞘組分和芯組分,其中鞘組分基本由第一金屬茂聚丙烯組成,所述芯組分基本由第二金屬茂聚丙烯組成。
文檔編號(hào)D02G3/00GK102124151SQ200980132875
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者A·桑達(dá)克, G·帕維, H·霍布魯格, J·比瑟, W·韋特 申請(qǐng)人:弗納技術(shù)股份有限公司