CZ20003207A3 - Dynamic vulcanization of polymer blends in consecutive reactors - Google Patents

Dynamic vulcanization of polymer blends in consecutive reactors Download PDF

Info

Publication number
CZ20003207A3
CZ20003207A3 CZ20003207A CZ20003207A CZ20003207A3 CZ 20003207 A3 CZ20003207 A3 CZ 20003207A3 CZ 20003207 A CZ20003207 A CZ 20003207A CZ 20003207 A CZ20003207 A CZ 20003207A CZ 20003207 A3 CZ20003207 A3 CZ 20003207A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
polymer
reactor
ethylene
reactors
catalyst
Prior art date
Application number
CZ20003207A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Sabet Abdou-Sabet
Barry M. Rosenbaum
Original Assignee
Advanced Elastomer Systems, L.P.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Elastomer Systems, L.P. filed Critical Advanced Elastomer Systems, L.P.
Priority to CZ20003207A priority Critical patent/CZ20003207A3/en
Publication of CZ20003207A3 publication Critical patent/CZ20003207A3/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Způsob dynamické vulkanizace směsi polymerů vyrobených roztokovou polymerací v reaktorech řazených ze sebou. Polymerní směsi se míchají v podmínkách tepla a smyku a přidá se vulkanizační činidlo, aby došlo alespoň k částečnému zesítění složek směsi.A method for the dynamic vulcanization of a mixture of polymers produced by solution polymerization in reactors arranged in series. The polymer mixtures are mixed under conditions of heat and shear and a vulcanizing agent is added to at least partially crosslink the components of the mixture.

Description

Dynamická vulkanizace polymerních směsí v reaktorech řazených za sebouDynamic vulcanization of polymer blends in series reactors

Oblast technikyTechnical area

Tento vynález se týká způsobu přípravy polymerních směsí za pomoci reaktorů řazených za sebou a katalyzátoru na bázi metalocenu. Monomery užité v tomto vynálezu jsou ethylen, vyšší alfa-olefiny (nejvýhodnější je propylen) a volitelně i nekonjugovaný dien (nejlépe ethylidennorbornen ENB). Specifičtěji se tento vynález týká přípravy směsí kopolymerů EP (ethylen-propylenu), v nichž se složky směsi liší v některé z následujících vlastností: 1. složení, 2. molekulová hmotnost a 3. krystalinita. Označení kopolymer EP používáme i pro terpolymery obsahující různá množství nekonjugovaného dienu. Takové terpolymery jsou běžně známy jako EPDM.This invention relates to a method for preparing polymer blends using cascade reactors and a metallocene catalyst. The monomers used in this invention are ethylene, higher alpha-olefins (propylene is most preferred) and optionally a non-conjugated diene (preferably ethylidene norbornene ENB). More specifically, this invention relates to the preparation of EP (ethylene-propylene) copolymer blends in which the components of the blend differ in some of the following properties: 1. composition, 2. molecular weight and 3. crystallinity. The term EP copolymer is also used for terpolymers containing different amounts of non-conjugated diene. Such terpolymers are commonly known as EPDM.

Pro přípravu výše uvedených směsí mluví různé výhody. Na příklad se polymerů EP (kopolymer ethylenpropylen) a EPDM (ethylenpropylenový dienový terpolymer) často používá jako směsí dvou nebo více polymerů pro získání optimálních vlastností polymeru pro danou aplikaci. Smíšením vysokomolekulárních a nízkomolekulárních polymerů se rozšíří distribuce molekulových hmotností a tím se získá lepší zpracovatelnost, než mají polymery s úzkou distribucí molekulových hmotností se stejnou průměrnou molekulovou hmotností. Semikrystalický polymer se může smísit s amorfním polymerem pro zlepšení houževnatosti (zelená pevnost-pevnost po tvarování) amorfní složky při teplotách pod teplotou tání semikrystalického polymeru. Polymery s vyšší zelenou pevností mají menší sklon k tečení zastudena a vykazují lepší vlastnosti při zpracovatelských způsobech jako je kalandrování a vytlačování.There are various advantages to preparing the above blends. For example, EP (ethylene propylene copolymer) and EPDM (ethylene propylene diene terpolymer) polymers are often used as blends of two or more polymers to obtain the optimum properties of the polymer for a given application. Blending high and low molecular weight polymers broadens the molecular weight distribution and thus provides better processability than narrow molecular weight polymers with the same average molecular weight. A semi-crystalline polymer can be blended with an amorphous polymer to improve the toughness (green strength-strength after forming) of the amorphous component at temperatures below the melting point of the semi-crystalline polymer. Polymers with higher green strength have less tendency to cold flow and exhibit better properties in processing methods such as calendering and extrusion.

♦ ·♦ ·

Dosavadní stav technikyState of the art

Jeden ze způsobů vytvoření výše zmíněných směsí je smíšení dvou různých polymerů po jejich polymeraci s cílem získat požadovaný soubor vlastností. Tento způsob je však nákladný a proto je mnohem více žádoucí připravovat směsi přímou polymeraci. Směsi připravené přímou polymeraci jsou dobře známy z dříve publikovaných patentových spisů jako je příprava EPDM s pomocí katalyzátorů Ziegler-Natta na bázi rozpustného vanadu v reaktorech řazených za sebou a příprava polymerů s odlišnými vlastnostmi v každém reaktoru. Patentové spisy popisující užití způsobů s vanadem v reaktorech řazených za sebou jsou Patent USA č. 3,629.212, Patent USA č. 4,016.342 a Patent USA č. 4,306.041, jež jsou pro účely patentového práva USA zahrnuty ve formě odkazů.One way to create the above-mentioned blends is to blend two different polymers after their polymerization in order to obtain the desired set of properties. However, this method is expensive and therefore it is much more desirable to prepare the blends by direct polymerization. Blends prepared by direct polymerization are well known from previously published patent documents such as the preparation of EPDM using Ziegler-Natta catalysts based on soluble vanadium in series reactors and the preparation of polymers with different properties in each reactor. Patent documents describing the use of vanadium processes in series reactors are U.S. Patent No. 3,629,212, U.S. Patent No. 4,016,342 and U.S. Patent No. 4,306,041, which are incorporated by reference for the purposes of U.S. patent law.

I když lze provést míšení polymerů za pomoci katalyzátorů Ziegler-Natta v řadových reaktorech, jsou zde vážná omezení ohledně množství a vlastností polymerů, jež lze vyrobit v obou reaktorech, zvláště ve druhém reaktoru. Z ekonomických důvodů je při provozu reaktorů nejvýhodnějším způsobem vložit katalyzátor pouze do prvního reaktoru pro snížení spotřeby drahých složek katalyzátoru. Protože rychlost deaktivace aktivních vanadových složek je značná, je ve druhém reaktoru v řadě velmi nízká koncentrace katalyzátoru a v dalších by byla ještě nižší. V důsledku toho by bylo velmi obtížné připravit ve druhém reaktoru více než asi 35) % veškerého polymeru. Nízká koncentrace katalyzátoru též může omezit složení nebo molekulovou hmotnost polymeru. Tento problém lze řešit tak, že se do druhého a dalších reaktorů přidají aktivátory katalyzátorů nebo další katalyzátory, to však zvyšuje výrobní náklady. Kromě toho mají vanadové katalyzátory omezenou schopnost vyrábět polymery sAlthough it is possible to perform polymer blending using Ziegler-Natta catalysts in series reactors, there are serious limitations on the amount and properties of the polymers that can be produced in both reactors, especially in the second reactor. For economic reasons, it is most advantageous to load the catalyst only in the first reactor in order to reduce the consumption of expensive catalyst components. Because the rate of deactivation of the active vanadium components is significant, the catalyst concentration in the second reactor in the series is very low and would be even lower in the others. As a result, it would be very difficult to prepare more than about 35)% of the total polymer in the second reactor. Low catalyst concentration can also limit the composition or molecular weight of the polymer. This problem can be overcome by adding catalyst activators or additional catalysts to the second and subsequent reactors, but this increases the production cost. In addition, vanadium catalysts have a limited ability to produce polymers with

obsahem ethylenu nižším než 35 % hmotn., protože daleko ochotněji polymerují ethylen než propylen nebo vyšší alfaolefiny. Kromě toho jsou rozpustné vanadové katalyzátory neschopné produkovat kopolymery nebo terpolymery vykazující krystalinitu vzhledem k přítomnosti dlouhých sekvencí isotaktického polypropylenu.with an ethylene content of less than 35 wt.%, because they polymerize ethylene much more readily than propylene or higher alpha-olefins. In addition, soluble vanadium catalysts are incapable of producing copolymers or terpolymers exhibiting crystallinity due to the presence of long sequences of isotactic polypropylene.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Tento vynález se liší od popisů ve stavu techniky tím, že nabízí způsob výroby polymerních směsí v reaktorech řazených za sebou řešící problémy dosavadního stavu techniky spojené s kvalitativními nedostatky. Upozorňujeme, že výrazy vícestupňový reaktor a reaktory řazené za sebou jsou zde používány jako vzájemně zaměnitelné. Při použití metalocenových katalyzátorů vyznačujících se vysokou životností lze vyrábět polymerní směsi lišící se počtem složek, složením těchto složek a jejich molekulovou hmotností v mnohem širším rozmezí než polymerní směsi, jež lze získat pomocí vanadových katalyzátorů podle dosavadního stavu techniky. Zvláště je cílem tohoto vynálezu využívat reaktory řazené za sebou a vyrábět následující typy směsí: a. směsi v nichž se obsah ethylenu v polymeru vyrobeném v prvním a druhém reaktoru liší o 3 až 75 % hmotn. ethylenu, b. směsi, v nichž je distribuce molekulových hmotností (MWD) směsi charakterizována poměrem Mw/Mn = 2,5 až 20 a MW/MN jednotlivých složek směsi je 1,7 až 2,5 a c. směsi v nichž jak složení polymeru tak MWD vyhovují kritériím v bodech a. a b. uvedených výše a d. směsi, v nichž jedna složka obsahuje 0 až 20 % hmotn. ethylenu, je semikrystalická vlivem přítomnosti sekvencí isotaktického propylenu v řetězci a má teplotu tání 40 až 160 °C, a další složka je amorfní a e. směsi, v nichž jedna složka obsahuje 60 až 85 % hmotnostních ethylenu, je semikrystalická vlivem přítomnosti dlouhých ethylenových sekvencí v řetězci a má teplotu tání 40 - 120 °C a další složka je amorfní.The present invention differs from the prior art in that it provides a method for producing polymer blends in series reactors that overcomes the quality problems of the prior art. It is noted that the terms multi-stage reactor and series reactors are used interchangeably herein. By using metallocene catalysts with high lifetime, polymer blends can be produced with a much wider range of components, composition and molecular weight than polymer blends that can be obtained using prior art vanadium catalysts. In particular, it is an object of the present invention to use series reactors to produce the following types of blends: a. blends in which the ethylene content of the polymer produced in the first and second reactors differs by 3 to 75 wt.%. ethylene, b. mixtures in which the molecular weight distribution (MWD) of the mixture is characterized by the ratio Mw/Mn = 2.5 to 20 and the MW/MN of the individual components of the mixture is 1.7 to 2.5 and c. mixtures in which both the polymer composition and the MWD meet the criteria in points a. and b. above and d. mixtures in which one component contains 0 to 20 wt. % ethylene, is semi-crystalline due to the presence of isotactic propylene sequences in the chain and has a melting point of 40 to 160 °C, and the other component is amorphous and e. mixtures in which one component contains 60 to 85 wt. % ethylene, is semi-crystalline due to the presence of long ethylene sequences in the chain and has a melting point of 40 - 120 °C and the other component is amorphous.

Tato polymerní směs připravená v reaktorech řazených za sebou se používá při dynamické vulkanizaci pro získání zlepšených termoplastických elastomerních produktů.This polymer mixture prepared in series reactors is used in dynamic vulcanization to obtain improved thermoplastic elastomer products.

Polymerace se výhodně realizuje jako homogenní roztoková polymerace. Katalyzátorem je cyklopentadienylmetalocenový komplex se dvěma Cp (cyklopentadienovými) cyklickými systémy pro ligandy nebo monocyklopentadienylmetalocenový katalyzátor.The polymerization is preferably carried out as a homogeneous solution polymerization. The catalyst is a cyclopentadienylmetallocene complex with two Cp (cyclopentadiene) ring systems for ligands or a monocyclopentadienylmetallocene catalyst.

Metalocenové komplexy se aktivují alumoxanem, například methylalumoxanem (MAO) nebo nekoordinujícím aniontem (NCA) popsaným níže. Podle přání se může do vsádky do reaktoru přidat trialkylhliníkový lapač (scavanger) za účelem ochrany katalyzátoru před deaktivací jedy. Je výhodné, když reaktory jsou míchané průtočné reaktory plněné kapalinou. Jako výhodné provedení se při tomto způsobu používá dvou nebo více míchaných reaktorů s kontinuálním průtokem v řadě se dvěma reaktory. Rozpouštědlo a monomery se uvádějí do všech reaktorů a je výhodné, když se katalyzátor plní jen do prvního reaktoru. Reaktory jsou chlazeny chladicím pláštěm nebo chladicími hady, samovolným ochlazováním (autorefrigeration), předchlazením vsádky nebo kombinací všech tří způsobů. Reaktor se samovolným ochlazováním vyžaduje přítomnost parní fáze v reaktoru. Dává se přednost adiabatickým reaktorům s předchlazenóu vsádkou. Umožňuje to teplotní rozdíl mezi reaktory, což pomáhá regulaci molekulové hmotnosti polymeru. Monomery v tomto způsobu používané jsou ethylen a vyšší alfa-olefiny C3C8. Jako vyšší alfa-olefin je nejvýhodnější propylen. Podle přání mohou monomery též zahrnovat nekonjugovaný dien a v tom případě je nejvýríhnějším dienem ENB (55The metallocene complexes are activated with an alumoxane, such as methylalumoxane (MAO) or a non-coordinating anion (NCA) described below. Optionally, a trialkylaluminum scavenger may be added to the reactor feed to protect the catalyst from deactivation by poisons. The reactors are preferably liquid-filled, stirred flow reactors. In a preferred embodiment, this process uses two or more stirred flow reactors in series with two reactors. The solvent and monomers are fed to all reactors, and it is preferred that only the first reactor is charged with catalyst. The reactors are cooled by a cooling jacket or coils, autorefrigeration, precooling of the feed, or a combination of all three. A self-cooled reactor requires the presence of a vapor phase in the reactor. Adiabatic reactors with a precooled feed are preferred. This allows for a temperature difference between the reactors, which helps control the molecular weight of the polymer. The monomers used in this process are ethylene and higher alpha-olefins C3C8. The most preferred higher alpha-olefin is propylene. If desired, the monomers may also include a non-conjugated diene, in which case the most preferred diene is ENB (55

• · • ·· • ♦ · · • · · · • · · · • · · · • · · · ethyliden-2-norboren). Teplota v reaktoru závisí na vlivu teploty na rychlost deaktivace katalyzátoru a vlastnosti polymeru. Z ekonomických důvodů je žádoucí pracovat při co nejvyšších teplotách; teploty by však neměly překročit mez, za níž je koncentrace katalyzátoru ve druhém jxaktoru nedostatečná pro přípravu potřebné polymerní složky v požadovaném množství. Proto se teplota určí charakterem katalyzátorového sytému. Zpravidla může teplota v prvním reaktoru kolísat mezi 0-110 °C, přičemž jsou výhodné teploty 10-90 ’C a nejvýhodnější teploty 20-70’ C.• · • ·· • ♦ · · • ·

Teploty ve druhém reaktoru kolísají mezi 40 a 160 °C, při čemž jsou výhodné teploty 50-140 °C a nejvýhodnější je 60-120 °C.The temperatures in the second reactor vary between 40 and 160°C, with temperatures of 50-140°C being preferred and 60-120°C being most preferred.

Když se dva reaktory použijí v řadě, je složení polymeru vyrobeného v prvním reaktoru 0-85 % hmotnostních ethylenu a složení polymeru ve druhém reaktoru je 0-85 % hmotnostních ethylenu. Průměrné složení polymerní směsi je 6-85 % hmotnostních ethylenu.When two reactors are used in series, the composition of the polymer produced in the first reactor is 0-85% by weight ethylene and the composition of the polymer in the second reactor is 0-85% by weight ethylene. The average composition of the polymer mixture is 6-85% by weight ethylene.

Jestliže je poměr Mw/mn směsi menší než 2,5, potom je rozdíl ve složení polymeru vyrobeného v prvním a druhém reaktoru 3-75 % ethylenu, výhodně 5-60 % ethylenu a nejvýhodněji 7-50 % ethylenu. Jestliže je poměr Mw/Mn směsi 2,5 nebo větší, potom může být složení komponent směsi buď stejné nebo rozdílné.If the Mw/mn ratio of the mixture is less than 2.5, then the difference in the composition of the polymer produced in the first and second reactors is 3-75% ethylene, preferably 5-60% ethylene, and most preferably 7-50% ethylene. If the Mw/Mn ratio of the mixture is 2.5 or greater, then the composition of the components of the mixture may be either the same or different.

V jiném provedení je rozdíl obsahu ethylenu v obou složkách takový, že jedna je semikrystalická a druhá je amorfní. Semikrystalická se definuje tím, že má teplotu tání zjištěnou způsobem DSC (diferenční skanovací kalorimetrie) a skupenské teplo tání nejméně 10 J/g, zatímco amorfní se definuje tím, že nemá teplotu tání podle DSC skupenské teplo tání je menší nez 10 J/g. Semikrystalické polymery podle tohoto vynálezu zpravidla mají teplotu tání kolem 40-160 °C v závislosti na složení polymeru. Měření DSC se provádí způsobem popsaným v • ·In another embodiment, the difference in ethylene content of the two components is such that one is semi-crystalline and the other is amorphous. Semi-crystalline is defined as having a melting point determined by DSC (differential scanning calorimetry) and a heat of fusion of at least 10 J/g, while amorphous is defined as having no melting point determined by DSC and a heat of fusion of less than 10 J/g. Semi-crystalline polymers of the present invention typically have a melting point of about 40-160 °C depending on the polymer composition. DSC measurements are performed as described in • ·

99 ·9 • 9 · 9999 ·9 • 9 · 99

99 ·9 ·99 ·9 ·

9 9 99 9 9

9 9 99 9 9

9 9 9 kapitole Příklady. Při použití katalyzátorů podle tohoto vynálezu jsou ethylenpropylenové kopolymery zpravidla amorfní a obsahy ethylenu mezi 20 a 60 % hmotnostními. Pokud má být ve směsi polymerní složka s ethylenovou krystalinitou, musí mít více ethylenu než 60 %. Na druhé straně, žádá-li se složka s propylenovou krystalinitou, musí mít méně než asi 20 % hmotn. ethylenu. Kromě toho je v tomto případě nutno použít katalyzátorový systém schopný polymerovat propylen stereospecifíčky. Nejvýhodnější jsou katalyzátorové systémy produkující sekvence isotaktického propylenu.9 9 9 in the Examples section. When using the catalysts of this invention, the ethylene-propylene copolymers are typically amorphous and have ethylene contents between 20 and 60% by weight. If a polymer component with ethylene crystallinity is to be present in the mixture, it must have more than 60% ethylene. On the other hand, if a component with propylene crystallinity is desired, it must have less than about 20% by weight ethylene. In addition, in this case, it is necessary to use a catalyst system capable of polymerizing propylene stereospecifically. Catalyst systems producing isotactic propylene sequences are most preferred.

V závislosti na stupni krystalinity semikrystalické složky a na rozdílu ve složení mezi složkami mohou být obě složky nemísitelné a po opuštění reaktoru mohou tvořit směs fázově oddělených složek. Přítomnost více fází se může dobře měřit standardními způsoby charakterizace polymeru jako je optická mikroskopie ve viditelném světle, elektronová mikroskopie nebo mikroskopie atomových sil (atomic force microscopy - AFM). Dvoufázové polymerní směsi často mívají výhodné vlastnosti a je zvláštním cílem tohoto vynálezu připravovat takové dvoufázové směsi přímou polymerací.Depending on the degree of crystallinity of the semi-crystalline component and the difference in composition between the components, the two components may be immiscible and form a mixture of phase-separated components upon exiting the reactor. The presence of multiple phases can be readily measured by standard polymer characterization techniques such as optical microscopy in visible light, electron microscopy, or atomic force microscopy (AFM). Biphasic polymer blends often have advantageous properties, and it is a particular object of the present invention to prepare such biphasic blends by direct polymerization.

Když se použije dvou reaktorů v řadě, je množství polymeru vyrobeného ve druhém reaktoru 15-85 % veškerého polymeru vyrobeného v obou reaktorech, výhodně 30-70 % veškerého polymeru vyrobeného v obou reaktorech.When two reactors are used in series, the amount of polymer produced in the second reactor is 15-85% of the total polymer produced in both reactors, preferably 30-70% of the total polymer produced in both reactors.

MWD polymerů vyrobených pomocí katalyzátorů na bázi metalocenu má tendenci být úzká (MW/Mn < 2,5) a v důsledku toho polymery zpravidla nemají dobré zpracovatelské vlastnosti. Zvláštním cílem tohoto vynálezu je, aby polymery připravené v prvním a druhém reaktoru měly dostatečně rozdílnou molekulovou hmotnost, tak aby se MWD rozšířilo. MW/Mn finálního produktu má být výhodně 2,5-20,0 a nejvýhodněji 3,0-10,0.The MWD of polymers produced using metallocene catalysts tends to be narrow (MW/Mn < 2.5) and as a result the polymers generally do not have good processing properties. It is a particular object of the present invention that the polymers prepared in the first and second reactors have sufficiently different molecular weights so that the MWD is broadened. The MW/Mn of the final product should preferably be 2.5-20.0 and most preferably 3.0-10.0.

·· ·*·· ·*

Obsah dienu v polymeru může kolísat od 0 do 15 % hmotnostních, výhodně od 2 do 12 % hmotnostních a nejvýhodněji od 3 do 10 % hmotnostních. Obsahy dienů v polymerech vyrobených v obou reaktorech mohou být stejné nebo odlišné. Způsobem podle vynálezu lze vyrábět směsi kopolymeru a terpolymeru. Například, pokud se dien přidá jen do druhého reaktoru, může se vyrobit kopolymer ethylenu a propylenu v prvním reaktoru, zatímco ve druhém reaktoru se může připravit terpolymer ethylenu, propylenu a dienu.The diene content of the polymer may vary from 0 to 15% by weight, preferably from 2 to 12% by weight and most preferably from 3 to 10% by weight. The diene contents of the polymers produced in the two reactors may be the same or different. The process of the invention can produce mixtures of copolymer and terpolymer. For example, if the diene is added only to the second reactor, a copolymer of ethylene and propylene can be produced in the first reactor, while a terpolymer of ethylene, propylene and diene can be produced in the second reactor.

Výhodným provedením vynálezu je provozovat reaktory řazené za sebou tak, aby produkovaly směsi, v nichž se zastoupení složek směsi liší o nejméně 3 % hmotnostní ethylenu, Mw/Mn směsi je stejné nebo větší než 2,5 a jedna ze složek směsi je semikrystalická. Dalším výhodným rysem je že semikrystalický polymer obsahuje isotaktický polypropylen vykazující krystalinitu.A preferred embodiment of the invention is to operate the reactors arranged in series to produce mixtures in which the proportions of the components of the mixture differ by at least 3% by weight of ethylene, the Mw/Mn of the mixture is equal to or greater than 2.5, and one of the components of the mixture is semi-crystalline. Another preferred feature is that the semi-crystalline polymer comprises isotactic polypropylene exhibiting crystallinity.

Ve směsi spojující všechny výše popsané znaky vynálezu se při daném průměrném obsahu ethylenu a molekulové hmotnosti konečného produktu budou lišit vlastnosti polymeru v závislosti na složení a molekulové hmotnosti všech složek. Způsob podle vynálezu je schopen dávat směsi v nichž: a. má polymer 1 bud* obsah ethylenu a molekulovou hmotnost vyšší než polymer 2, nebo b. polymer 1 má vyšší obsah ethylenu a nižší molekulovou hmotnost než polymer 2. Polymer 1 a polymer 2 se mohou připravit buď v prvním nebo druhém reaktoru.In a mixture combining all the above-described features of the invention, for a given average ethylene content and molecular weight of the final product, the properties of the polymer will vary depending on the composition and molecular weight of all the components. The process according to the invention is capable of giving mixtures in which: a. polymer 1 either has a higher ethylene content and molecular weight than polymer 2, or b. polymer 1 has a higher ethylene content and a lower molecular weight than polymer 2. Polymer 1 and polymer 2 can be prepared in either the first or second reactor.

V případě terpolymerace se mohou směsi dále lišit podle obsahu dienů v každé složce. V typickém případě se dává přednost mít vyšší obsah dienu ve složce o nižší molekulové hmotnosti, což vede k optimálním vlastnostem produktu ve vulkanizovaných teplem tvrditelných sloučeninách.In the case of terpolymerization, the blends can further vary in the diene content of each component. Typically, it is preferred to have a higher diene content in the lower molecular weight component, which results in optimal product properties in vulcanized thermosetting compounds.

Tento vynález lze charakterizovat jako způsob > ·♦ • · ·· ·· ·· . * · <This invention can be characterized as a method > ·♦ • · ·· ·· ·· . * · <

• · · « • · · · vytváření polymerní směsi roztokovou polymerací, který zahrnuje: a. plnění první sestavy monomerů a rozpouštědla v předem stanovených vzájemných poměrech do prvního reaktoru, b. přidání katalyzátoru na bázi metalocenu do prvního reaktoru, c. polymerací prvního souboru monomerů v prvním reaktoru tak, aby výtok z reaktoru obsahoval první polymer, d. vsazení výtoku z c. do druhého reaktoru, e. vsazení druhého souboru monomerů v předem stanovených poměrech do druhého reaktoru s případným doplňkovým rozpouštědlem, f. polymerací druhého souboru monomerů ve druhém reaktoru na druhý polymer bez přidání podstatnějšího množství katalyzátoru. Takto se do prvního reaktoru výhodně přidá více než 50 % hmotnostních celkového množství katalyzátoru vloženého do všech reaktorů, raději ale více než 75 % hmotnostních, a nej raděj i se 100 % celkového množství katalyzátoru přidaného do všech reaktorů přidá do prvního reaktoru. První a druhý soubor monomerů se zvolí ze skupiny sestávající z ethylenu, vyšších alfa-olefinů a nekonjugovaných dienů. Výhodný vyšší alfa-olefin je polypropylen a výhodný nekonjugovaný dien se zvolí ze skupiny sestávající z 5-ethyliden-2-norbornenu (ENB),• · · « • · · · forming a polymer mixture by solution polymerization, which includes: a. charging a first set of monomers and solvent in predetermined mutual ratios into a first reactor, b. adding a metallocene-based catalyst to the first reactor, c. polymerizing the first set of monomers in the first reactor so that the effluent from the reactor contains the first polymer, d. charging the effluent from c. to a second reactor, e. charging the second set of monomers in predetermined ratios into a second reactor with an optional additional solvent, f. polymerizing the second set of monomers in the second reactor onto the second polymer without adding a substantial amount of catalyst. Thus, more than 50% by weight of the total amount of catalyst charged to all reactors is preferably added to the first reactor, more preferably more than 75% by weight, and most preferably 100% of the total amount of catalyst added to all reactors is added to the first reactor. The first and second sets of monomers are selected from the group consisting of ethylene, higher alpha-olefins and non-conjugated dienes. The preferred higher alpha-olefin is polypropylene and the preferred non-conjugated diene is selected from the group consisting of 5-ethylidene-2-norbornene (ENB),

1,4-hexadienu, dicyklopentadienu (DCPD), norbornadienu a 5-vinyl-2-norbornenu (VNB), přičemž nejvýhodnější je ENB.1,4-hexadiene, dicyclopentadiene (DCPD), norbornadiene and 5-vinyl-2-norbornene (VNB), with ENB being most preferred.

Nekonjugovaný dien se může přidat k prvnímu souboru monomerů a/nebo k druhému souboru monomerů v takovém množství, aby obsah dienu v polymerní směsi byl výhodně od 0 do 15 %, výhodněji od 2 do 12 % a nejvýhodněji od 3 do 10 %.The non-conjugated diene may be added to the first set of monomers and/or to the second set of monomers in an amount such that the diene content in the polymer mixture is preferably from 0 to 15%, more preferably from 2 to 12%, and most preferably from 3 to 10%.

Vzájemné podíly monomerů lze regulovat a tak získávat různé směsi polymerů se složkami, jež obsahují různé obsahy ethylenu. Například lze regulovat podíly monomerů v prvním reaktoru a ve druhém reaktoru tak aby se obsahy ethylenu v prvním a druhém polymeru lišily o 39 ·* • · 4The relative proportions of monomers can be controlled to obtain different polymer mixtures with components containing different ethylene contents. For example, the proportions of monomers in the first reactor and in the second reactor can be controlled so that the ethylene contents in the first and second polymers differ by 39 ·* • · 4

4 4444,444

44 · 4 «44 · 4 «

4 4 44 4 4

4 4 «4 4 «

4 4 44 4 4

44 % hmotnostních. Kromě toho lze podíly monomerů v prvním a druhém reaktoru regulovat tak, aby první polymer obsahoval 0 až 85 % hmotnostních ethylenu, druhý polymer měl 0 až 85 % hmotnostních ethylenu a polymerní směs měla 6 až 85 % hmotnostních ethylenu. Výhodně se směs semikrystalického a amorfního polymeru získá takovou úpravou vzájemného kvantitativního poměru monomerů v prvním a druhém reaktoru, aby se obsah ethylenu v prvním a druhém polymeru lišil tak, že buď a. první polymer je semikrystalický a druhý polymer je amorfní, nebo b. první polymer je amorfní a druhý polymer semikrystalický.44% by weight. In addition, the proportions of monomers in the first and second reactors can be controlled so that the first polymer contains 0 to 85% by weight of ethylene, the second polymer has 0 to 85% by weight of ethylene and the polymer mixture has 6 to 85% by weight of ethylene. Preferably, the mixture of semi-crystalline and amorphous polymers is obtained by adjusting the relative quantitative ratio of monomers in the first and second reactors so that the ethylene content in the first and second polymers differs such that either a. the first polymer is semi-crystalline and the second polymer is amorphous, or b. the first polymer is amorphous and the second polymer is semi-crystalline.

Je výhodné, když se molekulová hmotnost složek směsi určuje tak, aby produkovala polymerní produkt se širší MWD než je MWD jednotlivých složek. Specificky lze regulovat molekulovou hmotnost prvního a druhého polymeru nebo obou polymerů nejméně jedním z těchto způsobů: a. přidáním činidla pro přenos řetězce do prvního nebo druhého nebo obou reaktorů, b. adiabatickým provozem prvního a druhého reaktoru s teplotním rozdílem mezi reaktory. Je-li žádoucí rozšířené MWD, je výhodné, aby molekulová hmotnost prvního nebo druhého polymeru nebo obou polymerů byla regulována tak, aby první a druhý polymer měly poměr Mw/Mn 1,7 až 2,5, zatímco polymerní směs má Mw/Mn 2,5-20. Nejvýhodnější je, když molekulová hmotnost prvního a druhého polymeru nebo obou polymerů je regulována tak, aby první a druhý polymer měly Mw/Mn 1,7 až 2,5, a polymerní směs měla Mw/Mn 3,0 až 10,0. Když je pro zvláštní aplikaci potřeba produktu s úzkým MWD, molekulová hmotnost prvního a druhého polymeru se reguluje tak, aby polymerní směs měla poměr Mw/Mn pod 2,5.It is preferred that the molecular weight of the components of the mixture is determined to produce a polymer product with a broader MWD than the MWD of the individual components. Specifically, the molecular weight of the first and second polymers or both polymers can be controlled by at least one of the following: a. adding a chain transfer agent to the first or second or both reactors, b. operating the first and second reactors adiabatically with a temperature difference between the reactors. If a broader MWD is desired, it is preferred that the molecular weight of the first or second polymer or both polymers is controlled such that the first and second polymers have a Mw/Mn ratio of 1.7 to 2.5, while the polymer mixture has a Mw/Mn of 2.5-20. Most preferably, the molecular weight of the first and second polymers or both polymers is controlled such that the first and second polymers have a Mw/Mn of 1.7 to 2.5, and the polymer mixture has a Mw/Mn of 3.0 to 10.0. When a product with a narrow MWD is required for a particular application, the molecular weight of the first and second polymers is controlled so that the polymer blend has a Mw/Mn ratio below 2.5.

Když se rozšíří distribuce molekulové hmotnosti, je nutné, aby jedna složka směsi měla vyšší molekulovou hmotnost než druhá složka směsi. Proto se reguluje ·· ♦« • ♦ * • · ♦«· • · · • · · · ·· ·· ♦ · ·· ♦ · · * • · · · « · · · · • · · · • · ·· molekulová hmotnost prvního a druhého polymeru nebo obou polymerů tak aby: a. buď měl první polymer vyšší molekulovou hmotnost než druhý polymer, b. nebo první polymer měl nižší molekulovou hmotnost než druhý polymer. Mw každé složky může být v rozmezí 10.000 až 2,000.000, výhodně v rozmezí 25.000 až 1,000.000 a nejvýhodněji v rozmezí 50.000 až 500.000.When the molecular weight distribution is broadened, it is necessary for one component of the mixture to have a higher molecular weight than the other component of the mixture. Therefore, the molecular weight of the first and second polymers or both polymers is controlled so that: a. either the first polymer has a higher molecular weight than the second polymer, b. or the first polymer has a lower molecular weight than the second polymer. The Mw of each component may be in the range of 10,000 to 2,000,000, preferably in the range of 25,000 to 1,000,000 and most preferably in the range of 50,000 to 500,000.

Tyto směsné polymery z reaktorů řazených za sebou se mohou v dalším dynamicky vulkanizovat vulkanizací termoplastů.These mixed polymers from the reactors arranged in series can then be dynamically vulcanized by vulcanizing thermoplastics.

Je též možné zároveň regulovat obsah ethylenu a molekulovou hmotnost. Když se reguluje molekulová hmotnost s cílem získat směs, v níž má jedna složka vyšší molekulovou hmotnost než jiná, je výhodné regulovat obsah ethylenu v každé složce. Potom se může regulovat vzájemný poměr podílů monomerů v prvním a druhém reaktoru, takže: a. má-li první polymer vyšší molekulovou hmotnost, potom má první polymer vyšší obsah ethylenu ve srovnání s druhým polymerem, nebo b. jestliže má první polymer nižší molekulovou hmotnost, potom má první polymer nižší obsah ethylenu ve srovnání s druhým polymerem. Kromě toho se vzájemné kvantitativní poměry monomerů v prvním reaktoru a ve druhém reaktoru mohou regulovat tak, že: a. jestliže má první polymer vyšší molekulovou hmotnost, potom má první polymer nižší obsah ethylenu ve srovnání s druhým polymerem, nebo b. jestliže má první polymer nižší molekulovou hmotnost, potom má první polymer vyšší obsah ethylenu ve srovnání s druhým polymerem.It is also possible to control the ethylene content and the molecular weight at the same time. When controlling the molecular weight in order to obtain a mixture in which one component has a higher molecular weight than the other, it is advantageous to control the ethylene content of each component. The relative proportions of the monomers in the first and second reactors can then be controlled so that: a. if the first polymer has a higher molecular weight, then the first polymer has a higher ethylene content compared to the second polymer, or b. if the first polymer has a lower molecular weight, then the first polymer has a lower ethylene content compared to the second polymer. In addition, the relative quantitative ratios of the monomers in the first reactor and in the second reactor can be controlled so that: a. if the first polymer has a higher molecular weight, then the first polymer has a lower ethylene content compared to the second polymer, or b. if the first polymer has a lower molecular weight, then the first polymer has a higher ethylene content compared to the second polymer.

Jak je zřejmé z předchozích popisů, při provádění způsobu podle vynálezu lze získat polymerní směsi s různými kombinacemi distribuční šíře obsažených složek, distribuční šíře molekulové hmotnosti nebo obou. Jestliže se reguluje molekulová hmotnost složky polymerní směsi tak, aby se udržel poměr Mw/Mn finálního produktu 2,5 • t »· • · · * • · · ► · · nebo méně, je výhodné, aby se reguloval kvantitativní poměr monomerů v prvním a druhém reaktoru tak, aby se obsah ethylenu v prvním a druhém reaktoru lišil o 3 až 7j,5 % hmotnostních, výhodněji 5-60 % hmotnostních a nejvýhodněji o 7 až 50 % hmotnostních.As is apparent from the foregoing descriptions, when carrying out the process of the invention, polymer mixtures with various combinations of the distribution width of the components contained, the distribution width of the molecular weight or both can be obtained. When the molecular weight of the component of the polymer mixture is controlled so as to maintain the ratio Mw/Mn of the final product at 2.5 or less, it is preferable to control the quantitative ratio of the monomers in the first and second reactors so that the ethylene content in the first and second reactors differs by 3 to 7.5% by weight, more preferably 5-60% by weight and most preferably 7 to 50% by weight.

Vzájemný poměr monomerů lze též řídit tak, aby se získala směs, v níž jedna složka je semikrystalická, zatímco druhá je amorfní. Tímto způsobem lze regulovat vzájemný poměr monomerů v prvním reaktoru a ve druhém reaktoru tak, aby jeden z obou polymerů obsahoval 0 až 20 % ethylenu, byl semikrystalický v důsledku přítomnosti sekvencí isotaktického propylenu a měl teplotu tání 40 až 160 °C, zatímco by druhý polymer byl amorfní. Navíc lze hmotnostní poměry v prvním a druhém reaktoru regulovat tak, aby jeden z obou polymerů obsahoval 60 až 85 % ethylenu, byl semikrystalický v důsledku přítomnosti sekvencí isotaktického propylenu a měl teplotu tání 40 až 120 °C, zatím co by druhý polymer byl amorfní. Směsi dvou semikrystalických polymerů, jeden s 0-20 % ethylenu a druhý s 60-85 % ethylenu jsou rovněž v rozsahu tohoto vynálezu. Stupeň krystalinity a rozdíl ve složení komponent se rovněž může zvolit tak, aby se složky směsi nemísily a konečný produkt sestával z dvoufázové směsi. Zvláště je žádoucí, aby jedna z komponent dvoufázové směsi vykazovala krystalinitu jako následek přítomnosti sekvencí isotaktického propylenu. Takovéto dvoufázové směsi se nemohou připravit pomocí dříve patentovaných katalyzátorových systémů na bázi vanadu.The relative ratio of the monomers can also be controlled to obtain a mixture in which one component is semi-crystalline, while the other is amorphous. In this way, the relative ratio of the monomers in the first reactor and in the second reactor can be controlled so that one of the two polymers contains 0 to 20% ethylene, is semi-crystalline due to the presence of isotactic propylene sequences and has a melting point of 40 to 160 ° C, while the other polymer is amorphous. In addition, the weight ratios in the first and second reactors can be controlled so that one of the two polymers contains 60 to 85% ethylene, is semi-crystalline due to the presence of isotactic propylene sequences and has a melting point of 40 to 120 ° C, while the other polymer is amorphous. Mixtures of two semi-crystalline polymers, one with 0-20% ethylene and the other with 60-85% ethylene, are also within the scope of the present invention. The degree of crystallinity and the difference in composition of the components can also be chosen so that the components of the mixture do not mix and the final product consists of a two-phase mixture. It is particularly desirable that one of the components of the two-phase mixture exhibits crystallinity as a result of the presence of isotactic propylene sequences. Such two-phase mixtures cannot be prepared using previously patented vanadium-based catalyst systems.

Pokud se týká katalyzátoru, je z ekonomických důvodů výhodné, když se prakticky všechen katalyzátor přidá do prvního reaktoru. Složky katalyzátoru se do tohoto reaktoru mohou plnit buď odděleně nebo předmíšené. Katalyzátor, který je v dalším blíže popsán, je na bázi metalocenu 4., 5. a 6. skupiny a je aktivován « « methylalumoxanem MA.0 nebo nekoordinujícím aniontem NCA a podle přání může obsahovat lapač (scavenger). Je výhodné, když je tento katalyzátor chirální a stereorigidní. Je výhodné, když je katalyzátor schopen produkovat stereoregulární polypropylen.As regards the catalyst, it is advantageous for economic reasons that practically all of the catalyst is added to the first reactor. The catalyst components can be charged to this reactor either separately or premixed. The catalyst, which is described in more detail below, is based on a metallocene of groups 4, 5 and 6 and is activated with « « methylalumoxane MA.0 or a non-coordinating anion NCA and may optionally contain a scavenger. It is advantageous that this catalyst is chiral and stereorigid. It is advantageous that the catalyst is capable of producing stereoregular polypropylene.

Pokud jde o teploty, je výhodné, když první reaktor pracuje při teplotách mezi asi 0 a 110 °C a druhý reaktor mezi asi 40 a 160 C. Ještě lépe, když první reaktor pracuje při teplotách mezi asi 10 a 90 °C a druhý reaktor mezi asi 50 a 140 °C. Nejvýhodnější je, když první reaktor pracuje při teplotách mezi asi 20 a 70 °C a druhý reaktor mezi asi 60 a 120 °C. Rovněž je výhodné, když jsou reaktory chlazeny alespoň zčásti předchlazením vsádky a když je mezi reaktory teplotní rozdíl.With respect to temperatures, it is preferred that the first reactor operates at temperatures between about 0 and 110°C and the second reactor between about 40 and 160°C. Even more preferred is the first reactor operating at temperatures between about 10 and 90°C and the second reactor between about 50 and 140°C. Most preferred is the first reactor operating at temperatures between about 20 and 70°C and the second reactor between about 60 and 120°C. It is also preferred that the reactors are cooled at least in part by precooling the charge and that there is a temperature difference between the reactors.

Na ochranu před deaktivací katalyzátoru se může přidat do alespoň jedné ze vsádek do reaktorů před polymerací lapač. Je výhodné, když tímto lapač je trialkylhliník.To protect against catalyst deactivation, a scavenger may be added to at least one of the reactor charges prior to polymerization. Preferably, the scavenger is a trialkylaluminum.

Pokud jde o reaktory, je výhodné, když první a druhý reaktor jsou míchané průtočné reaktory řazené za sebou. Kromě toho je výhodné, když je polymerace v prvním a druhém reaktoru homogenní roztoková polymerace.As for the reactors, it is preferable that the first and second reactors are stirred flow reactors arranged in series. Furthermore, it is preferable that the polymerization in the first and second reactors is a homogeneous solution polymerization.

Způsob podle tohoto vynálezu lze uskutečnit v kterémkoliv ze známých vícestupňových reaktorových systémů. Dva vhodné systémy jsou popsány v patentech USA č. 4,016.342 a 4,306.041 zde zahrnutých ve formě odkazu. Kromě toho vhodné vícestupňové reaktorové systémy popisují souběžné patentové přihlášky 98B009 z 4. března 1998 a 98B011 z 4. března 1998 a jsou zde zahrnuty odkazem v souladu s patentovým právem USA. V případě potřeby lze ve způsobu podle tohoto vynálezu použít více než dvou reaktorů. Způsob podle tohoto vynálezu se může použít při roztokové nebo suspenzní polymerací, ale přednost se dává roztokové polymerací a zde je použita v • · · ··The process of the present invention can be carried out in any of the known multi-stage reactor systems. Two suitable systems are described in U.S. Patent Nos. 4,016,342 and 4,306,041, which are incorporated herein by reference. In addition, suitable multi-stage reactor systems are described in copending patent applications 98B009, filed March 4, 1998, and 98B011, filed March 4, 1998, and are incorporated herein by reference in accordance with U.S. patent law. If desired, more than two reactors can be used in the process of the present invention. The process of the present invention can be used in solution or suspension polymerization, but solution polymerization is preferred and is used herein in • · · ··

• · * · • · · · • · · · · • · · · připojených příkladech.• · * ·

Volba teploty použité v reaktorech závisí na účinku teploty na rychlost deaktivace katalyzátoru a na vlastnosti polymeru, hlavně molekulovou hmotnost polymeru. Teploty by neměly překročit bod, při němž koncentrace katalyzátoru ve druhém reaktoru nepostačuje k tvorbě požadované složky polymeru v potřebném množství. Tato teplota je funkcí podrobných charakteristik katalyzátorového systému. Obecně platí, že teplota v prvním reaktoru může být mezi 0 a 110 °C, přičemž se teplotě 10 až 90 °C dává přednost a nejvýhodnější je 20 až 70 °C. Teploty ve druhém reaktoru se pohybují od 40 do 160 °C, přičemž jsou teploty mezi 50 a 140 °C výhodnější a mezi 60 a 120 °C nejvýhodnější. Reaktor se může chladit chladicím pláštěm, chladicími hady, samovolným ochlazováním, předchlazenóu vsádkou a kombinacemi těchto způsobů. Preferují se adiabatické reaktory s předchlazeným nástřikem. Tím vzniká teplotní rozdíl mezi reaktory, který napomáhá při řízení molekulové hmotnosti polymeru.The choice of temperature used in the reactors depends on the effect of temperature on the rate of catalyst deactivation and on the properties of the polymer, particularly the molecular weight of the polymer. The temperatures should not exceed the point at which the concentration of catalyst in the second reactor is insufficient to form the desired polymer component in the required amount. This temperature is a function of the detailed characteristics of the catalyst system. In general, the temperature in the first reactor may be between 0 and 110 °C, with 10 to 90 °C being preferred and 20 to 70 °C being most preferred. The temperatures in the second reactor range from 40 to 160 °C, with 50 to 140 °C being more preferred and 60 to 120 °C being most preferred. The reactor may be cooled by a cooling jacket, cooling coils, self-cooling, pre-cooled charge and combinations of these. Adiabatic reactors with pre-cooled feed are preferred. This creates a temperature difference between the reactors, which helps control the molecular weight of the polymer.

Ve všech stupních reaktoru je doba zdržení stejná nebo odlišná a je dána objemy reaktorů a průtokovými rychlostmi.In all reactor stages, the residence time is the same or different and is determined by the reactor volumes and flow rates.

Doba zdržení se definuje jako průměrná délka doby setrvání reakčních složek v prostoru reaktoru. Celková doba zdržení, to znamená celková doba strávená ve všech reaktorech je výhodně 2 až 80 minut a ještě raději 5 až 40 minut.The residence time is defined as the average length of time the reactants remain in the reactor space. The total residence time, i.e. the total time spent in all reactors, is preferably 2 to 80 minutes, and more preferably 5 to 40 minutes.

Složení polymeru se reguluje množstvím monomerů plněných do každého reaktoru sestavy. V řadách o dvou reaktorech proudí do druhého reaktoru nezreagované monomery z prvního reaktoru a proto monomery přidávané do druhého reaktoru slouží pro úpravu složení reakčních složek na požadovanou hladinu při započítání převodu monomeru z prvního reaktoru. V závislosti na reakčních podmínkách v prvním reaktoru (koncentrace katalyzátoru, • · teplota, množství přiváděného monomeru a tak dále) se může stát, že je množství monomeru ve výstupu z reaktoru v poměru k množství potřebnému pro dosažení požadovaného složení ve druhém reaktoru nadbytečné. Protože není ekonomicky schůdné odstraňovat monomer z reakční směsi, je třeba této situaci předejít úpravou reakčních podmínek. Množství polymeru produkovaného v každém reaktoru závisí na četných operačních podmínkách reaktoru jako je doba zdržení, teplota, koncentrace katalyzátoru a koncentrace monomeru, ale nejvíce závisí na koncentraci monomeru. Proto je množství a složení polymeru vytvořeného ve druhém reaktoru do značné míry nezávislé.The polymer composition is controlled by the amount of monomers fed to each reactor of the system. In two-reactor series, unreacted monomers from the first reactor flow into the second reactor, and therefore the monomers added to the second reactor serve to adjust the composition of the reactants to the desired level, taking into account the monomer conversion from the first reactor. Depending on the reaction conditions in the first reactor (catalyst concentration, temperature, amount of monomer fed, and so on), it may happen that the amount of monomer at the outlet of the reactor is excessive in relation to the amount needed to achieve the desired composition in the second reactor. Since it is not economically feasible to remove monomer from the reaction mixture, this situation must be prevented by adjusting the reaction conditions. The amount of polymer produced in each reactor depends on a number of reactor operating conditions such as residence time, temperature, catalyst concentration, and monomer concentration, but is most dependent on the monomer concentration. Therefore, the amount and composition of the polymer formed in the second reactor are largely independent.

Molekulová hmotnost polymeru se reguluje teplotou reaktoru, koncentrací monomeru a přídavkem činidla pro přenos řetězce jako je vodík. V případě katalyzátorů na bázi metalocenů molekulová hmotnost polymerů zpravidla klesá se vzrůstem reakční teploty a s poklesem obsahu ethylenu v polymeru. Při práci v dvoureaktorové sestavě s adiabatickými reaktory je ve druhém reaktoru vyšší teplota než v prvním a tím se usnadňuje tvorba složky o nižší molekulové hmotnosti ve druhém reaktoru. Molekulová hmotnost ve druhém reaktoru se může dále snížit a MWD rozšířit přidáním vodíku do druhého reaktoru. Vodík lze přidat i do prvního reaktoru, ale protože nezreagovaný vodík se převede do druhého reaktoru, molekulová hmotnost obou polymerních složek v tomto případě poklesne a účinek vodíku na MWD bude mnohem menší. Vysoká koncentrace monomeru zpravidla zvyšuje molekulovou hmotnost polymeru.The molecular weight of the polymer is controlled by the reactor temperature, the monomer concentration and the addition of a chain transfer agent such as hydrogen. In the case of metallocene catalysts, the molecular weight of the polymers generally decreases with increasing reaction temperature and decreasing ethylene content in the polymer. When operating in a two-reactor setup with adiabatic reactors, the temperature in the second reactor is higher than in the first, which facilitates the formation of the lower molecular weight component in the second reactor. The molecular weight in the second reactor can be further reduced and the MWD extended by adding hydrogen to the second reactor. Hydrogen can also be added to the first reactor, but since unreacted hydrogen is transferred to the second reactor, the molecular weight of both polymer components will decrease in this case and the effect of hydrogen on the MWD will be much smaller. A high monomer concentration generally increases the molecular weight of the polymer.

Složení polymeru může ovlivňovat molekulovou hmotnost polymeru při jinak stejných podmínkách v důsledku procesů přenosu řetězce zahrnujících i alfaolefinové komonomery. Často se pozoruje, že molekulová hmotnost klesá když vzroste obsah alfa-olefinu v polymeru. V souvislosti s řízením molekulové hmotnostiPolymer composition can affect the molecular weight of the polymer, ceteris paribus, due to chain transfer processes involving alpha-olefin comonomers. It is often observed that molecular weight decreases as the alpha-olefin content of the polymer increases. In the context of molecular weight control

• · · ♦ · ** lze alfa-olefinový komonomer považovat za činidlo pro transfer řetězce a může se používat pro ovlivňování molekulové hmotnosti jedné ze složek směsi.• · · ♦ · ** an alpha-olefin comonomer can be considered a chain transfer agent and can be used to influence the molecular weight of one of the components of a mixture.

V případě dvou reaktorů v řadě se dien může přidávat do jednoho nebo druhého reaktoru nebo do obou. Při přípravě kopolymer/terpolymerové směsi se dien přidává jen do druhého reaktoru.In the case of two reactors in series, the diene can be added to one or the other reactor or to both. When preparing a copolymer/terpolymer mixture, the diene is added only to the second reactor.

Polymerní produkt se po dokončení polymerace získává z roztoku kteroukoliv z technik v oboru dobře známých jako je stripování vodní párou, extruzní sušení a extruze s odtahováním těkavých podílů.The polymer product is recovered from the solution after completion of the polymerization by any of the techniques well known in the art, such as steam stripping, extrusion drying, and devolatilization extrusion.

I když nejvýhodnějším alfa-olefinem pro použití v tomto vynálezu je propylen, lze použít i ostatních vyšších alfa-olefinů, jak je v dalším ukázáno. Vyšší alfa-olefiny vhodné pro tuto aplikaci mohou být rozvětvené nebo mít přímý řetězec, cyklické, aromaticky substituované nebo nesubstituované a nejvhodnější jsou alfa-olefiny C3-C18. Jako příklady lze pro ilustraci vhodných vyšších alfa-olefinů uvést propylen, 1-buten, 1penten, 1-hexen, 1-okten a 1-dodecen, aniž by tím byly vyčerpány. Rovněž lze použít smíšených alfa-olefinů jako směsi alfa- a (ne)alfa-olefinů (na příklad směsi butenů), pokud kterékoliv nepolymerovatelné olefiny ve směsi účinkují inertně na katalyzátory. Jako příklad takových substituovaných vyšších alfa-olefinů lze uvést sloučeniny vzorce H2C=CH-CnH2n-X, v nichž je n celé číslo označující počet od 1 do 30 uhlíkových atomů (výhodně do 10 atomů) a X výhodně představuje CH3, ale také může znamenat aryl-, alkaryl- nebo cykloalkylové substituenty. Rovněž jsou použitelné vyšší alfa-olefiny substituované jedním nebo více takovými X-substituenty, v nichž substituent nebo substituenty jsou vázány na uhlík, který není koncový a který je výhodně vzdálen 2 až 30 C od koncového uhlíkového atomu, za předpokladu, že takto substituovaný '4 »·Although the most preferred alpha-olefin for use in the present invention is propylene, other higher alpha-olefins may be used as shown below. Higher alpha-olefins suitable for this application may be branched or straight chain, cyclic, aromatically substituted or unsubstituted, and most preferably are C3-C18 alpha-olefins. Examples of suitable higher alpha-olefins include, but are not limited to, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, and 1-dodecene. Mixed alpha-olefins such as mixtures of alpha- and (non)alpha-olefins (e.g., mixtures of butenes) may also be used, provided that any non-polymerizable olefins in the mixture act inertly on the catalysts. Examples of such substituted higher alpha-olefins include compounds of the formula H 2 C=CH-C n H2n-X, in which n is an integer denoting the number of from 1 to 30 carbon atoms (preferably up to 10 atoms) and X preferably represents CH3, but can also mean aryl, alkaryl or cycloalkyl substituents. Also useful are higher alpha-olefins substituted with one or more such X-substituents, in which the substituent or substituents are bonded to a carbon that is not terminal and which is preferably 2 to 30 C away from the terminal carbon atom, provided that the thus substituted '4 »·

W · · ·· • · *»* · « · · · · · t · · · ·W · · ·· • · *»* · « · · · · · t · · · ·

B« «· ··* ·» »· • · · * • · · · » « · · * • ♦ · · »· ·· uhlíkový atom pokud možno není v olefinu v poloze 1 nebo 2. Pokud jsou vyšší alfa-olefiny substituovány, je výhodné, pokud nejsou substituovány aromatickými cykly nebo jinými objemnými skupinami v poloze C2, protože aromatické nebo objemné skupiny překážejí (interferují) při následné požadované polymerací.B« «· ··* ·» »· • · · * • · · · » « · · * • ♦ · · »· ·· the carbon atom is preferably not in the olefin at position 1 or 2. If higher alpha-olefins are substituted, it is preferable that they are not substituted by aromatic rings or other bulky groups at position C2, since aromatic or bulky groups interfere with the subsequent desired polymerization.

I když nejvýhodnějším nekonjugovaným dienem použitelným podle vynálezu je ENB, lze použít i další nekonjugované dieny, jak vyplývá z dalšího. Nekonjugované dřeny použitelné jako komonomery jsou výhodně uhlovodíky s přímým řetězcem, diolefiny nebo alkený substituované cykloalkenyly s 6 až asi 15 uhlíkovými atomy jako na příklad: a. acyklické dieny s přímým řetězcem jako jeAlthough the most preferred non-conjugated diene useful in the present invention is ENB, other non-conjugated dienes can be used as will be apparent from the following. Non-conjugated dienes useful as comonomers are preferably straight chain hydrocarbons, diolefins or alkene substituted cycloalkenyls having 6 to about 15 carbon atoms such as: a. straight chain acyclic dienes such as

1,4-hexadien a 1,6-oktadien; b. acyklické dieny s rozvětveným řetězcem jako je 5-methyl-l,4-hexadien; 3,7dimethyl-1,6-oktadien a 3,7-dimethyl-l,7-oktadien; c. alicyklické dieny s jediným cyklem jako je 1,4cyklohexadien; 1,5-cyklooktadien a 1,7-cyklododekadien; d. polycyklické alicyklické dieny kondenzované a s přemostěným kruhem jako je tetrahydroinden; norbornadien; methyltetrahydroinden; dicyklopentadien (DCPD); bicyklo(2,2,1)-hepta-2,5-dien; alkenyl-, alkyliden-, cykloalkenyl- a cykloalkylidennorborneny jako 5-methylen2-norbornen (MNB); 5-propenyl-2-norbornen; 5isopropyliden-2-norbornen; 5-(4-cyk^lópentenyl)-2norbornen; 5-cyklohexyliden-2-norbornen a 5-vinyl-2norbornen (VNB); e. cykloalkenylalkeny jako je vinylcyklohexen, allylcyklohexen, vinylcyklookten, 4vinylcyklohexen, allylcyklodecen a vinylcyklododecen. Z nekonjugovaných dienů, jichž se typicky používá, jsou výhodnými dieny dicyklopentadien, 1,4-hexadien, 5methylen-2-norbornen, 5-ethyliden-2-norbornen a tetracyklo(Δ-11,12)5,8-dodecen. Zvláště výhodnými diolefiny jsou 5-ethyliden-2-norbornen (ENB), 1,417 ·« ·« « · 9 • · ··* • e · · · • · · · « Λ· ·· »· · · · · • » « · · • · · · · · • · · · · ·«< ·· »· hexadien, dicyklopentadien (DCPD), norbornadien a 5vinyl-2-norbornen(VNB). Stojí za zmínku, že v této přihlášce se výrazů nekonjugovaný dien a dien používá jako záměnných termínů.1,4-hexadiene and 1,6-octadiene; b. branched-chain acyclic dienes such as 5-methyl-1,4-hexadiene; 3,7-dimethyl-1,6-octadiene and 3,7-dimethyl-1,7-octadiene; c. single-ring alicyclic dienes such as 1,4-cyclohexadiene; 1,5-cyclooctadiene and 1,7-cyclododecadiene; d. polycyclic fused and bridged-ring alicyclic dienes such as tetrahydroindene; norbornadiene; methyltetrahydroindene; dicyclopentadiene (DCPD); bicyclo(2,2,1)-hepta-2,5-diene; alkenyl-, alkylidene-, cycloalkenyl- and cycloalkylidenenorbornenes such as 5-methylene2-norbornene (MNB); 5-propenyl-2-norbornene; 5-isopropylidene-2-norbornene; 5-(4-cyclopentenyl)-2-norbornene; 5-cyclohexylidene-2-norbornene and 5-vinyl-2-norbornene (VNB); e. cycloalkenylalkenes such as vinylcyclohexene, allylcyclohexene, vinylcyclooctene, 4-vinylcyclohexene, allylcyclodecene and vinylcyclododecene. Of the non-conjugated dienes typically used, the preferred dienes are dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, 5methylene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene and tetracyclo(Δ-11,12)5,8-dodecene. Particularly preferred diolefins are 5-ethylidene-2-norbornene (ENB), 1.417 ·« ·« « · 9 • · ··* • e · · · · · « Λ· ·· »· · · · · · • » « · · · · · · · · ···«< ·· »· hexadiene, dicyclopentadiene (DCPD), norbornadiene and 5-vinyl-2-norbornene (VNB). It is worth noting that in this application the terms nonconjugated diene and diene are used interchangeably.

I když je hexan nejvhodnější rozpouštědlo pro použití podle patentu, ostatní použitelná rozpouštědla jsou uhlovodíky, například alifatické, cykloalifatické a aromatické uhlovodíky s výhradou, že je rozpouštědlo vůči katalyzátoru inertní. Výhodnými rozpouštědly jsou C12 nebo nižší nasycené uhlovodíky s rozvětvenými nebo nerozvětvenými řetězci a nasycené alicyklické uhlovodíky nebo aromatické uhlovodíky C5 až C9. Příklady takových rozpouštědel nebo reakčních medií jsou hexan, butan, pentan, heptan, cyklopentan, cyklohexan, cykloheptan, methylcyklopentan, methylcyklohexan, isooktan, benzen, toluen a xylen. Kromě toho může jeden nebo více olefinů, bud samotných nebo přimíšených k ostatním mediím, sloužit při vybraných koncentracích takových olefinů jako media dané reakce.Although hexane is the most suitable solvent for use in accordance with the invention, other useful solvents are hydrocarbons, such as aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbons, provided that the solvent is inert to the catalyst. Preferred solvents are C12 or lower saturated hydrocarbons with branched or unbranched chains and saturated alicyclic hydrocarbons or aromatic hydrocarbons of C5 to C9. Examples of such solvents or reaction media are hexane, butane, pentane, heptane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, isooctane, benzene, toluene and xylene. In addition, one or more olefins, either alone or mixed with other media, may serve as the reaction media at selected concentrations of such olefins.

Výraz metalocen nebo prekurzor katalyzátoru na bázi metalocenu používaný v této přihlášce se týká sloučenin obsahující kov M přechodné skupiny s cyklopentadienylovými ligandy (Cp), nejméně jedním ligandem X neodvozeným od cyklopentadienylu a ligandem Y obsahujícím žádný nebo jeden heteroatom, přičemž jsou ligandy v koordinační vazbě vůči M a svým počtem odpovídají jeho mocenství. Prekurzory metalocenového katalyzátoru jsou zpravidl? neutrální komplexy, jež však po aktivaci vhodnými ko-katalyzátory poskytují aktivní metalocenový katalyzátor, který bývá organokovovým komplexem s neobsazeným koordinačním místem, který může koordinovat, vázat nebo polymerovat olefiny. Prekurzory metalocenového katalyzátoru jsou výhodně metalocenová sloučenina nebo směs metalocenových sloučenin jednoho z • · • · • · · následujících typů nebo obou následujících typů.The term metallocene or metallocene catalyst precursor as used in this application refers to compounds containing a transition metal M with cyclopentadienyl ligands (Cp), at least one ligand X not derived from cyclopentadienyl and a ligand Y containing no or one heteroatom, wherein the ligands are in a coordinate bond to M and their number corresponds to its valence. Metallocene catalyst precursors are generally neutral complexes, which, however, upon activation with suitable co-catalysts, provide an active metallocene catalyst, which is an organometallic complex with an unoccupied coordination site that can coordinate, bind or polymerize olefins. Metallocene catalyst precursors are preferably a metallocene compound or a mixture of metallocene compounds of one or both of the following types.

1. Cyklopentadienylové (Cp) komplexy se dvěma Cp cyklickými systémy jako ligandy. Ligandy Cp vytvářejí s kovy sendvičové komplexy a mohou být volné a schopné rotace, nebo jsou přemosťující skupinou uzavřeny v tuhé konfiguraci. Cp cyklické ligandy mohou být stejné nebo rozdílné, substituované nebo nesubstituované nebo mohou být derivovány jako heterocyklický cyklický systém který se může substituovat a substituenty se mohou kondenzovat za vzniku dalších nasycených nebo nenasycených cyklických systémů jako jsou tetrahydroindenylové, indenylové nebo fluorenylové cyklické systémy. Tyto cyklopentadienylové komplexy mají obecný vzorec (Cp^JR^ÍCp^pJMXg přičemž Cp1 ligandu (CP1R1«) a Cp2 ligandu (Cp2R2p) jsou stejné nebo rozdílné cyklopentadienylové cykly, R1 a R2 jsou nezávisle halogen, hydrokarbyl, halokarbyl, hydrokarbylem substituovaný organometaloid nebo halokarbylem substituovaná organometaloidová skupina obsahující až kolem 20 uhlíkových atomů, m je 0 až 5, p je 0 až 5 a dva R1 a/nebo R2 substituenty na sousedních uhlících cyklopentadienylového cyklu zde připojené mohou být spolu spojeny a vytvářet cyklus obsahující od 4 do asi 20 uhlíkových atomů, R3 je přemosťující skupina, n je počet atomů v přímém řetězci mezi dvěma ligandy a je 0 až 8, výhodně 0 až 3, M je přechodný kov mocenství 3 až 6, výhodně ze skupin 4, 5 nebo 6 periodické soustavy prvků a má být ve svém nejvyšším oxidačním stavu, každé X je necyklopentadienylový ligand a je nezávisle halogen nebo hydrokarbyl, oxyhydrokarbyl, halokarbyl, hydrokarbylem substituovaný organometaloid, oxyhydrokarbylem substituovaný organometaloid nebo halokarbylem substituovaná organometaloidová skupina obsahující až asi 20 uhlíkových atomů, q odpovídá mocenství M /wws 2.1. Cyclopentadienyl (Cp) complexes with two Cp ring systems as ligands. The Cp ligands form sandwich complexes with metals and may be free and rotatable, or may be locked in a rigid configuration by a bridging group. The Cp ring ligands may be the same or different, substituted or unsubstituted, or may be derived as a heterocyclic ring system which may be substituted and the substituents may condense to form other saturated or unsaturated ring systems such as tetrahydroindenyl, indenyl or fluorenyl ring systems. These cyclopentadienyl complexes have the general formula (Cp^JR^ÍCp^pJMXg) wherein Cp 1 of the ligand (CP 1 R 1 «) and Cp 2 of the ligand (Cp 2 R 2 p) are the same or different cyclopentadienyl rings, R 1 and R 2 are independently halogen, hydrocarbyl, halocarbyl, hydrocarbyl-substituted organometalloid or halocarbyl-substituted organometalloid group containing up to about 20 carbon atoms, m is 0 to 5, p is 0 to 5 and two R 1 and/or R 2 substituents on adjacent carbons of the cyclopentadienyl ring attached here can be joined together to form a ring containing from 4 to about 20 carbon atoms, R 3 is a bridging group, n is the number of atoms in the straight chain between the two ligands and is 0 to 8, preferably 0 to 3, M is a transition metal of valence 3 to 6, preferably from the groups 4, 5 or 6 of the Periodic Table of the Elements and is to be in its highest oxidation state, each X is a non-cyclopentadienyl ligand and is independently a halogen or a hydrocarbyl, oxyhydrocarbyl, halocarbyl, hydrocarbyl-substituted organometalloid, oxyhydrocarbyl-substituted organometalloid or halocarbyl-substituted organometalloid group containing up to about 20 carbon atoms, q corresponds to a valence of M /wws 2.

• · • · · · • ·• · • · · · • ·

* ·* ·

2. Monocyklopentadienylové komplexy s pouze jedním Cp cyklickým systémem jako ligandem. Ligand Cp vytváří s kovem půlsendvičový komplex a může být volný (nepřemostěný) a schopný rotace, nebo je přemostěním přemosťující skupinou k ligandu s heteroatomem uzavřen v tuhé konfiguraci. Cp cyklický ligand může být substituovaný nebo nesubstituovaný nebo od něj odvozený (derivovaný) jako heterocyklický kruhový systém, který se může substituovat a substituenty se mohou kondenzovat za vzniku dalších nasycených nebo nenasycených cyklických systémů jako jsou tetrahydroindenylové, indenylové nebo fluorenylové kruhové systémy. Ligand obsahující heterbatom je vázán na kov a podle přání na ligand Cp přemosťující skupinou. Samotný heteroatom je atom s koordinačním číslem tři ze skupiny VA nebo VIA periodické soustavy prvků. Tyto monocyklopentadienylové komplexy mají obecný vzorec (Cp^) R3n(YrR2)MXs přičemž R1 je nezávisle halogen, hydrokarbyl, halokarbyl, hydrokarbylem substituovaný organometaloid nebo halokarbylem substituovaná organometaloidová skupina obsahující až kolem 20 uhlíkových atomů, m je 0 až 5 a dva R1 substituenty na sousedním uhlíku cyklopentadienylového cyklu zde připojené mohou být spolu spojeny a vytvářet cyklus obsahující od 4 do asi 20 uhlíkových atomů, R3 je přemosťující skupina, n je 0 až 3, výhodně 0 až 3, M je přechodný kov mocenství 3 až 6, výhodně ze skupin 4, 5 nebo 6 periodické soustavy prvků a má být ve svém nejvyšším oxidačním stavu, Y je skupina obsahující heteroatom, v níž je heteroatom prvek s koordinačním číslem tři ze skupiny VA nebo s koordinačním číslem dva ze skupiny VIA, výhodně dusík, fosfor, kyslík nebo síra, R2 je radikál vybraný ze skupiny sestávající z C1 až C20 uhlovodíkových radikálů, substituovaných Ci až C2o uhlovodíkových radikálů, přičemž jeden nebo více z vodíkových atomů se nahradí atomem halogenu, a když Y má koordinační číslo 3 a je nepřemostěná, na Y mohou být nezávisle dva radikály R2 vybrané ze skupiny, kterou tvoří uhlovodíkové radikály Ci až C2o, přičemž jeden nebo více • · ► 4 42. Monocyclopentadienyl complexes with only one Cp ring system as ligand. The Cp ligand forms a half-sandwich complex with the metal and may be free (unbridged) and capable of rotation, or it may be closed in a rigid configuration by bridging to the heteroatom ligand by a bridging group. The Cp cyclic ligand may be substituted or unsubstituted or derived therefrom as a heterocyclic ring system, which may be substituted and the substituents may condense to form other saturated or unsaturated cyclic systems such as tetrahydroindenyl, indenyl or fluorenyl ring systems. The ligand containing the heteroatom is bound to the metal and optionally to the Cp ligand by a bridging group. The heteroatom itself is an atom with coordination number three from group VA or VIA of the periodic table. These monocyclopentadienyl complexes have the general formula (Cp^) R 3 n(Y r R 2 )MX s wherein R 1 is independently halogen, hydrocarbyl, halocarbyl, hydrocarbyl-substituted organometalloid or halocarbyl-substituted organometalloid group containing up to about 20 carbon atoms, m is 0 to 5 and two R 1 substituents on adjacent carbons of the cyclopentadienyl ring attached thereto may be joined together to form a ring containing from 4 to about 20 carbon atoms, R 3 is a bridging group, n is 0 to 3, preferably 0 to 3, M is a transition metal of valence 3 to 6, preferably from groups 4, 5 or 6 of the periodic table of elements and should be in its highest oxidation state, Y is a heteroatom-containing group, in which the heteroatom is an element with a coordination number of three from Group VA or with a coordination number of two from Group VIA, preferably nitrogen, phosphorus, oxygen or sulfur, R 2 is a radical selected from the group consisting of C 1 to C 20 hydrocarbon radicals, substituted with C 1 to C 20 hydrocarbon radicals, wherein one or more of the hydrogen atoms is replaced by a halogen atom, and when Y has a coordination number of 3 and is unbridged, Y may be independently two radicals R 2 selected from the group consisting of C 1 to C 20 hydrocarbon radicals, wherein one or more • · ► 4 4

4 4 4 4 4 4 4 4 4 • · · · • 4 4 · • ·· 44 4 4 4 4 4 4 4 4 4 • · · · • 4 4 · • ·· 4

4 4 44 4 4

4 4 4 vodíkových atomů se nahrazuje atomem halogenu a každé X je necyklopentadienylový ligand a je nezávisle halogen nebo hydrokarbyl, oxyhydrokarbyl, halokarbyl, hydrokarbylem substituovaný organometaloid, oxyhydrokarbylem substituovaný organometaloid nebo halokarbylem substituovaná organometaloidová skupina obsahující až asi 20 uhlíkových atomů, s odpovídá mocenství M hj/nus 2<4 4 4 hydrogen atoms are replaced by a halogen atom and each X is a non-cyclopentadienyl ligand and is independently halogen or a hydrocarbyl, oxyhydrocarbyl, halocarbyl, hydrocarbyl-substituted organometalloid, oxyhydrocarbyl-substituted organometalloid or halocarbyl-substituted organometalloid group containing up to about 20 carbon atoms, with corresponding to a valence of M hj/nus 2<

Příklady vhodných biscyklopentadienylových metalocenů pro tento vynález jsou popsány v patentech USA 5,324.800,Examples of suitable biscyclopentadienyl metallocenes for this invention are described in U.S. Patents 5,324,800,

5,198.401, 5,198,401, 5,278.119, 5,278,119, 5,387.568, 5,120. 5,387,568, 5,120. 867, 867, 5,017.714, 5,017,714, 4,871.705, 4,871,705, 4,542.199, 4,542,199, 4,752.597, 5,132. 4,752,597, 5,132. 262, 262, 5,391.629, 5,391,629, 5,243.001, 5,243.001, 5,278.264, 5,278,264, 5,296.434 a 5,304 5,296.434 and 5,304 . 614, . 614, jež jsou zde who are here

zahrnuty ve formě odkazů.incorporated by reference.

Ilustrativní příklady biscyklopentadienylových metalocenů vhodných pro tento vynález, typu popsaného výše v odstavci 1., které však nejsou vyčerpávající, jsou racemické izoméry sloučenin:Illustrative, but not exhaustive, examples of biscyclopentadienyl metallocenes suitable for the present invention, of the type described above in paragraph 1., are the racemic isomers of the compounds:

μ- (CH3) 2Si (indenyl)2M(Cl)2 μ- (CH3) 2Si (indenyl) 2M (CH3) 2 μ- (CH3) 2Si (tetrahydroindenyl) 2M (Cl) 2 μ- (CH3) 2Si (tetrahydroindenyl) 2M (CH3) 2 μ- (CH3)2Si (indenyl) 2M(CH2CH3) 2 μ-(C6H5) 2C (indenyl) 2M (CH3) 2, přičemž M se vybere ze skupiny kterou tvoří Zr a Hf.μ- (CH 3 ) 2 Si (indenyl) 2 M(Cl) 2 μ- (CH 3 ) 2 Si (indenyl) 2 M (CH 3 ) 2 μ- (CH 3 ) 2 Si (tetrahydroindenyl) 2 M (Cl) 2 μ- (CH 3 ) 2 Si (tetrahydroindenyl) 2 M (CH 3 ) 2 μ- (CH 3 ) 2 Si (indenyl) 2 M(CH 2 CH 3 ) 2 μ-(C 6 H 5 ) 2 C (indenyl) 2 M (CH 3 ) 2 , wherein M is selected from the group consisting of Zr and Hf.

Příklady pro tento vynález vhodných nesymetrických cyklopentadienylových metalocenů typu popsaného výše v odstavci 1. se popisují v patentech USA 4,892.851, 5,334.677, 5,416.228 a 5,449.651 a jsou také popsány v publikaci J.Am.Chem.Soc.Examples of suitable unsymmetrical cyclopentadienyl metallocenes of the type described above in paragraph 1. are described in U.S. Patents 4,892,851, 5,334,677, 5,416,228 and 5,449,651 and are also described in J.Am.Chem.Soc.

1988, sv. 110, s. 6255, jež jsou zde zahrnuty ve formě odkazů.1988, vol. 110, p. 6255, which are incorporated herein by reference.

Ilustrativní příklady nesymetrických cyklopentadienylových metalocenů vhodných pro tento vynález typu popsaného výše v odstavci 1., které však nejsou vyčerpávající, jsou: μ-(C6H5) 2C(cyklopentadienyl) (fluorenyl)M(R)2 μ-(C6H5) 2C(3-methylcyklopentadienyl) (fluorenyl)M(R)2 μ- (CH3) 2C(cyklopentadienyl) (fluorenyl)M(R)2 • ·Illustrative, but not exhaustive, examples of unsymmetrical cyclopentadienyl metallocenes suitable for the present invention of the type described above in paragraph 1. are: μ-(C 6 H 5 ) 2 C(cyclopentadienyl) (fluorenyl)M(R) 2 μ-(C 6 H 5 ) 2 C(3-methylcyclopentadienyl) (fluorenyl)M(R) 2 μ-(CH 3 ) 2 C(cyclopentadienyl) (fluorenyl)M(R) 2 • ·

μ-(C6H5) 2C(cyklopentadienyl) (2-methylindenyl)M(CH3) 2 μ-(C6H5)2C(3-methylcyklopentadienyl) (2-methylindenyl)M(Cl)2 μ-(C6H5) 2C(cyklopentadienyl) (2,7-dimethylfluorenyl)M(R)2 μ- (CH3) 2C(cyklopentadienyl) (2,7-dimethylfluorenyl)M (R) 2, přičemž M se vybere ze skupiny sestávající z Zr a Hf a R se vybere ze skupiny sestávající z Cl a CH3.μ-(C 6 H 5 ) 2 C(cyclopentadienyl) (2-methylindenyl)M(CH 3 ) 2 μ-(C 6 H 5 ) 2 C(3-methylcyclopentadienyl) (2-methylindenyl)M(Cl) 2 μ-(C 6 H 5 ) 2 C(cyclopentadienyl) (2,7-dimethylfluorenyl)M(R) 2 μ-(CH 3 ) 2 C(cyclopentadienyl) (2,7-dimethylfluorenyl)M (R) 2 , wherein M is selected from the group consisting of Zr and Hf and R is selected from the group consisting of Cl and CH 3 .

Příklady pro tento vynález vhodných monocyklope.ntadienylových metalocenů typu popsaného výše v odstavci 2. se popisují v patentech USA 5,026.798, 5,057.475, 5,350.723, 5,264.405 a 5,055.438 a jsou také. popsány v publikaci WO 96/002244, jež jsou zde zahrnuty ve formě odkazů.Examples of monocyclopentadienyl metallocenes of the type described above in paragraph 2. are described in U.S. Patents 5,026,798, 5,057,475, 5,350,723, 5,264,405 and 5,055,438 and are also described in WO 96/002244, which are incorporated herein by reference.

Ilustrativní příklady výhodných monocyklopentadienylových metalocenů vhodných pro tento vynález typu popsaného výše v odstavci 2., které však nejsou vyčerpávající, jsou: μ- (CH3) 2Si(cyklopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R)2 μ- (CH3) 2Si(3-terč.butylcyklopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R)2 μ- (CH2 (tetramethylcyklopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R)2 μ- (CH3) 2Si(tetramethylcyklopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R)2 μ- (CH3) 2C(tetramethylcyklopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R)2 μ- (CH3) 2Si(tetramethylcyklopentadienyl) (1-terc.butylamido)M(R)2 μ- (CH3) 2Si(fluorenyl) (1-terc.butylamido)M(R)2 μ- (CH3) 2SÍ(tetramethylcyklopentadienyl) (1cyklododecylamido)M(R)2 μ-(C6H5) 2C(tetramethylcyklopentadienyl) (1cyklododecylamido)M(R)2, přičemž M se vybere ze skupiny sestávající z Ti, Zr a Hf a kde R se zvolí z Cl a CH3.Illustrative examples of preferred monocyclopentadienyl metallocenes suitable for the present invention of the type described above in paragraph 2., but not exhaustive, are: μ- (CH 3 ) 2 Si(cyclopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R)2 μ- (CH 3 ) 2 Si(3-tert.butylcyclopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R) 2 μ- (CH 2 (tetramethylcyclopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R) 2 μ- (CH 3 ) 2 Si(tetramethylcyclopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R)2 μ- (CH 3 ) 2 C(tetramethylcyclopentadienyl) (1-adamantylamido)M(R) 2 μ- (CH 3 ) 2 Si(tetramethylcyclopentadienyl) (1-tert.butylamido)M(R)2 μ- (CH 3 ) 2 Si(fluorenyl) (1-tert.butylamido)M(R) 2 μ- (CH 3 ) 2SÍ(tetramethylcyclopentadienyl) (1cyclododecylamido)M(R) 2 μ-(C 6 H 5 ) 2 C(tetramethylcyclopentadienyl) (1cyclododecylamido)M(R) 2 , wherein M is selected from the group consisting of Ti, Zr and Hf and where R is selected from Cl and CH 3 .

Další třídou organokovových komplexů použitelných jako katalyzátory pro zde popsané způsoby jsou komplexy s ligandy na bázi diimidů jako komplexy firmy Du Pont popisované ve WO 96/23010. Tyto sloučeniny pro katalytickou polymeraci jsou zde zahrnuty ve formě odkazů.Another class of organometallic complexes useful as catalysts for the processes described herein are complexes with diimide ligands such as those of Du Pont described in WO 96/23010. These catalytic polymerization compounds are incorporated herein by reference.

Výraz nekoordinující anion (NCA) označuje anion, který buď nemá koordinační vazbu na uvedený kation přechodného kovu • « nebo je k němu jen slabě koordinován a proto zůstává dostatečně labilní, aby mohl být odstraněn neutrální Lewisovou bází. Kompatibilní nekoordinující anionty jsou anionty, jež v důsledku rozkladu primárně vzniklého komplexu nedegradují na neutrální sloučeninu. Kromě toho anion nepřenáší aniontový substituent nebo fragment na kation tak, aby vznikla neutrální sloučenina metalocenu se čtyřmi koordinačními vazbami a neutrální vedlejší produkt z aniontu. Nekoordinující anionty použitelné podle tohoto vynálezu jsou ty, které jsou kompatibilní, stabilizují kation metalocenu tím, že stabilizují jeho náboj na +1 a přitom si udržují potřebnou labilitu, aby při polymerací mohlo dojít k jejich odstranění ethylenicky (dvojnou vazbou) nebo acetylenicky (trojnou vazbou) nenasyceným monomerem. Kromě toho jsou anionty použitelné v tomto vynálezu velké nebo objemné ve smyslu dostatečné velikosti molekuly k tomu, aby ve značné míře inhibovaly nebo bránily neutralizaci kationtu Lewisovymi bázemi jinak než účinkem polymerovatelných monomerů, jež se při polymeračním procesu mohou vyskytovat. V typickém případě má tento anion velikost molekuly větší než kolem 4 Angstromů nebo větší.The term non-coordinating anion (NCA) refers to an anion that either does not coordinate to the said transition metal cation • « or is only weakly coordinated to it and therefore remains sufficiently labile to be removed by a neutral Lewis base. Compatible non-coordinating anions are anions that do not degrade to a neutral compound upon decomposition of the primarily formed complex. In addition, the anion does not transfer an anionic substituent or fragment to the cation to form a neutral metallocene compound with four coordination bonds and a neutral by-product from the anion. Non-coordinating anions useful in the present invention are those that are compatible, stabilize the metallocene cation by stabilizing its charge to +1, while maintaining the necessary lability to allow their removal during polymerization by an ethylenically (double bond) or acetylenically (triple bond) unsaturated monomer. In addition, the anions useful in the present invention are large or bulky in the sense of having a sufficient molecular size to substantially inhibit or prevent neutralization of the cation by Lewis bases other than by the action of polymerizable monomers that may be present during the polymerization process. Typically, the anion has a molecular size greater than about 4 Angstroms or larger.

Popisy iontových katalyzátorů pro koordinační polymerací obsahujících kationty metalocenů aktivovaných nekoordinujícími anionty se nacházejí v dřívějších přihláškách v EP-A-0,277.003, EP-A-0,277.004, patentech USA 5,198.401, 5,278.119 a WO 92/00333. Popisují výhodný způsob přípravy, v němž se protonují metaloceny (bisCp a monoCp) aniontovými prekurzory tak, že se alkylová nebo hydridová skupina odštěpí od přechodného kovu a tím jej jednak učiní kationtem, jednak jej účinkem nekoordinujícího aniontu neutralizuje (vyrovná jeho náboj). Použití ionizující iontové sloučeniny, jež nenese aktivní proton, ale je schopna vytvořit jak aktivní kation metalocenu tak nekoordinující anion je rovněž známo, viz EP-A-0,426.637, EP-A-0,573.403 a patent USA 5,387.568. Reaktivní kationty jiné než Bronstedovy kyseliny schopné ionizovat sloučeniny metalocenů představují ferroceniumtrifenylkarbonium a triethylsilylinium. V aniontu sloučeniny druhého aktivátoru seDescriptions of ionic catalysts for coordination polymerization containing metallocene cations activated by non-coordinating anions are found in earlier applications in EP-A-0,277,003, EP-A-0,277,004, US Patents 5,198,401, 5,278,119 and WO 92/00333. They describe a preferred method of preparation in which metallocenes (bisCp and monoCp) are protonated with anionic precursors in such a way that an alkyl or hydride group is cleaved from the transition metal, thereby both making it a cation and neutralizing it (balancing its charge) by the action of a non-coordinating anion. The use of an ionizing ionic compound which does not carry an active proton but is capable of forming both an active metallocene cation and a non-coordinating anion is also known, see EP-A-0,426,637, EP-A-0,573,403 and US Pat. No. 5,387,568. Reactive cations other than Bronsted acids capable of ionizing metallocene compounds include ferrocenium triphenylcarbonium and triethylsilyllinium. In the anion of the second activator compound,

může použít kteréhokoliv kovu nebo metaloidu schopného vytvořit koordinační komplex odolný vůči degradačnímu účinku vody (nebo jiných Bronstedových nebo Lewisových kyselin) nebo v něm může být obsažen. Vhodné kovy představují hliník, zlato, platina a podobně, aniž by tím byly všechny vyčerpány. Vhodné metaloidy obsahují bor, fosfor, křemík a podobně, aniž by tím byly vyčerpány. Popisy nekoordinujících aniontů a jejich prekurzorů v uvedených patentech jsou zde zahrnuty ve formě odkazů podle patentového práva USA.may use or be contained in any metal or metalloid capable of forming a coordination complex resistant to the degradative effects of water (or other Bronsted or Lewis acids). Suitable metals include, but are not limited to, aluminum, gold, platinum, and the like. Suitable metalloids include, but are not limited to, boron, phosphorus, silicon, and the like. The disclosures of non-coordinating anions and their precursors in the cited patents are incorporated herein by reference under U.S. patent law.

Další způsob přípravy iontových katalyzátorů používá ionizující aniontové prekurzory, jež jsou původně neutrálními Lewisovými kyselinami, ale po ionizační reakci se sloučeninami metalocenů vytvářejí kation a anion, například tris(pentafluorfenyl)bor působí tak, že odtrhne alkylový, hydridový nebo silylový ligand za vzniku metalocenového kationtu a stabilizujícího nekoordinujícího aniontu, viz patent EP-A-O,427.697 a EP-A-0,520.732. Iontové katalyzátory pro addiční polymerací se též mohou připravit oxidací'kovových center ve sloučeninách s přechodnými kovy účinkem aniontových prekurzorů, jež obsahují kovové oxidující skupiny společně s aniontovými skupinami, viz patent EP-A-0,495.375. Popisy koordinujících aniontů a jejich prekurzorů v těchto spisech jsou zde shodně zahrnuty ve formě odkazů podle patentového práva USA.Another method of preparing ionic catalysts uses ionizing anionic precursors which are originally neutral Lewis acids but upon ionization reaction with metallocene compounds form a cation and anion, for example tris(pentafluorophenyl)boron acts to cleave an alkyl, hydride or silyl ligand to form a metallocene cation and a stabilizing non-coordinating anion, see EP-A-0,427,697 and EP-A-0,520,732. Ionic catalysts for addition polymerization can also be prepared by oxidation of metal centers in transition metal compounds by anionic precursors which contain metal oxidizing groups together with anionic groups, see EP-A-0,495,375. The descriptions of coordinating anions and their precursors in these documents are hereby incorporated by reference in accordance with U.S. patent law.

Příklady vhodných aktivátorů schopných iontové kationizace sloučenin metalocenů podle vynálezu a následné stabilizace s následným vznikem nekoordinujícího aniontu zahrnují: amoniové soli substituované třemi alkyly jako;Examples of suitable activators capable of ionic cationization of the metallocene compounds of the invention and subsequent stabilization with subsequent formation of a non-coordinating anion include: ammonium salts substituted with three alkyls such as;

triethylamoniumtetrafenylborát tripropylamoniumtetrafenylborát tri(n-butyl)amoniumtetrafenylborát trimethylamoniumtetrakis(p-tolyl)borát trimethylamoniumtetrakis(o-tolyl)borát tributylamoniumtetrakis(pentafluorfenyl)borát tripropylamoniumtetrakis(o,p-dimethylfenyl)borát tributylamoniumtetrakis(m,m-dimethylfenyl)borát • · ·· • · · • · · • · · • · · tributylamoniumtetrakis(p-trifluormethylfenyl)borát tributylamoniumtetrakis(pentafluorfenyl)borát tri(n-butyl)amoniumtetrakis(p-tolyl)borát a *> Cílí S oel jtriethylammonium tetraphenylborate tripropylammonium tetraphenylborate tri(n-butyl)ammonium tetraphenylborate trimethylammonium tetrakis(p-tolyl)borate trimethylammonium tetrakis(o-tolyl)borate tributylammonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate tripropylammonium tetrakis(o,p-dimethylphenyl)borate tributylammonium tetrakis(m,m-dimethylphenyl)borate tributylammonium tetrakis(p-trifluoromethylphenyl)borate tributylammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate tri(n-butyl)ammoniumtetrakis(p-tolyl)borate a *> Targets S oel j

N,N-dialkylaniliniové soli jako;N,N-dialkylanilinium salts such as;

N,N-dimethylaniliniumtetrakis(pentafluorfenyl)borát N,N-dimethylaniliniumtetrakis(heptafluornaftyl)borát N,N-dimethylaniliniumtetrakis(perfluor-4-bifenyl)borát N,N-dimethylaniliniumtetrafenylborátN,N-dimethylanilinium tetrakis(pentafluorophenyl)borate N,N-dimethylanilinium tetrakis(heptafluoronaphthyl)borate N,N-dimethylanilinium tetrakis(perfluoro-4-biphenyl)borate N,N-dimethylanilinium tetraphenylborate

N,N-diethylaniliniumtetrafenylborátN,N-diethylanilinium tetraphenylborate

N,N-2,4,6-pentamethylaniliniumtetrafenylborát a podobně;N,N-2,4,6-pentamethylanilinium tetraphenylborate and the like;

dialkylamoniové soli jako;dialkylammonium salts such as;

di(isopropyl)amoniumtetrakis(pentafluorfenyl)borát dicyklohexylamoniumtetrafenylborát a podobně;di(isopropyl)ammoniumtetrakis(pentafluorophenyl)borate dicyclohexylammoniumtetraphenylborate and the like;

a triarylfosfoniové soli jako;and triarylphosphonium salts such as;

trifenylfosfoniumtetrafenylborát tri(methylfenyl)fosfoniumtetrafenylborát tri(dimethylfenyl)fosfoniumtetrafenylborát a podobně.triphenylphosphonium tetraphenylborate tri(methylphenyl)phosphonium tetraphenylborate tri(dimethylphenyl)phosphonium tetraphenylborate and the like.

Další příklady vhodných aniontových prekurzorů zahrnují prekurzory obsahující karboniový ion a kompatibilní nekoordinující anion. Mezi ně patří;Other examples of suitable anionic precursors include precursors containing a carbonium ion and a compatible non-coordinating anion. These include;

tropiliumtetrakis(pentafluorfenyl)borát trifenylmethiliumtetrakis(pentafluorfenyl)borát benzen(diazonium)tetrakis(pentafluorfenyl)borát tropiliumfenyltris(pentafluorfenyl)borát trifenylmethyliumfenyl-(trispentafluorfenyl)borát benzen(diazonium)fenyl-tris(pentafluorfenyl)borát tropiliumtetrakis(2,3,5,6-tetrafluorfenyl)borát trifenylmethyliumtetrakis(2,3,5,β-tetrafluorfenyl)borát benzen(diazonium)tetrakis(3,4,5-trifluorfenyl)borát tropiliumtetrakis(3,4,5-trifluorfenyl)borát • 9 ·tropylium tetrakis(pentafluorophenyl)borate triphenylmethyltetrakis(pentafluorophenyl)borate benzene(diazonium)tetrakis(pentafluorophenyl)borate tropylium phenyltris(pentafluorophenyl)borate triphenylmethyliumphenyl-(trispentafluorophenyl)borate benzene(diazonium)phenyltris(pentafluorophenyl)borate tropylium tetrakis(2,3,5,6-tetrafluorophenyl)borate triphenylmethyl tetrakis(2,3,5,β-tetrafluorophenyl)borate benzene(diazonium)tetrakis(3,4,5-trifluorophenyl)borate tropylium tetrakis(3,4,5-trifluorophenyl)borate • 9 ·

9 · ·* . * · · . · · ·9 · ·* . * · · . · · ·

9 9 benzen(diazonium)tetrakis(3,4,5-trifluorfenyl)borát tropiliumtetrakis(3,4,5-trifluorfenyl)aluminát trifenylmethyliumtetrakis(3,4,5-trifluorfenyl)aluminát benzen(diazonium)tetrakis(3,4,5-trifluorfenyl)aluminát tropiliumtetrakis(1,2,2-trifluorethenyl)borát trifenylmethyliumtetrakis(1,2,2-trifluorethenyl)borát benzen(diazonium)tetrakis(1,2,2-trifluorethenyl)borát tropiliumtetrakis(2,3,4,5-tetrafluorfenyl)borát trifenylmethyliumtetrakis(2,3,4,5-tetrafluorfenyl)borát benzen(diazonium)tetrakis(2,3,4,5-tetrafluorfenyl)borát a podobně;9 9 Benzene(diazonium)tetrakis(3,4,5-trifluorophenyl)borate tropylium tetrakis(3,4,5-trifluorophenyl)aluminate triphenylmethylium tetrakis(3,4,5-trifluorophenyl)aluminate benzene(diazonium)tetrakis(3,4,5-trifluorophenyl)aluminate tropylium tetrakis(1,2,2-trifluoroethenyl)borate triphenylmethyltetrakis(1,2,2-trifluoroethenyl)borate benzene(diazonium)tetrakis(1,2,2-trifluoroethenyl)borate tropylium tetrakis(2,3,4,5-tetrafluorophenyl)borate triphenylmethylium tetrakis(2,3,4,5-tetrafluorophenyl)borate benzene(diazonium)tetrakis(2,3,4,5-tetrafluorophenyl)borate and the like;

V případech že kovové ligandy obsahují halidové skupiny jako například (methylfenyl)silylen(tetramethylcyklopenťadienyl)(terč.butylamido)zirkoniumdichlorid, které za standardních podmínek nejsou schopny ionizačního odštěpení, lze je konvertovat známými alkylačními reakcemi za pomoci organokovových sloučenin jako jsou hydridy lithia nebo hliníku nebo alkylAl nebo alkylLi, alkylalumoxany, Grignardova činidla a podobně. Viz patentové· spisy EP-A-0,500.944, EP-A1-0,570.982 a EP-Al-0,612.768 pro způsoby popisující reakci sloučenin alkylhliníku s dihalidy sloučenin metalocenu před přidáním aktivující aniontové sloučeniny nebo zároveň s ním. Na příklad lze smísit aluminiumalkylovou sloučeninu s métalocenem před vložením do reakční nádoby. Poněvadž však je alkylhliník též vhodný jako lapač (scavenger), jeho užití v nadbytku, ve větším než stechiometrickém množství potřebném pro alkylaci metalocenu, umožňuje jeho přidání do reakčního média zároveň se sloučeninou metalocenu. Normálně by se alumoxan nepřidával společně s metalocenem, aby nedošlo k předčasné aktivaci, ale může se přidat do reakční nádoby přímo v přítomnosti polymerovatelných monomerů, pokud slouží současně jako lapač i jako aktivátor alkylace.In cases where the metal ligands contain halide groups such as (methylphenyl)silylene(tetramethylcyclopentadienyl)(tert-butylamido)zirconium dichloride, which are not capable of ionization cleavage under standard conditions, they can be converted by known alkylation reactions using organometallic compounds such as lithium or aluminum hydrides or alkylAl or alkylLi, alkylalumoxanes, Grignard reagents and the like. See patent documents EP-A-0,500,944, EP-A1-0,570,982 and EP-A1-0,612,768 for methods describing the reaction of alkylaluminum compounds with dihalides of metallocene compounds before or simultaneously with the addition of the activating anionic compound. For example, the aluminumalkyl compound can be mixed with the metallocene before being added to the reaction vessel. However, since the aluminum alkyl is also useful as a scavenger, its use in excess, in a greater than stoichiometric amount required for the alkylation of the metallocene, allows it to be added to the reaction medium at the same time as the metallocene compound. Normally, the alumoxane would not be added together with the metallocene to avoid premature activation, but it can be added to the reaction vessel directly in the presence of polymerizable monomers if it serves both as a scavenger and as an alkylation activator.

Známé alkylalumoxany jsou navíc vhodné jako aktivátory katalyzátorů, zvláště pro metaloceny obsahující halidovéKnown alkylalumoxanes are also suitable as catalyst activators, especially for metallocenes containing halides.

4444

4 4 44 4 4

4 4 ·4 4 ·

4 4 44 4 4

4 4 44 4 4

44 ligandy. Alomoxanová komponenta použitelná jako aktivátor katalyzátoru je typicky oligomerní sloučenina hliníku představovaná obecným vzorcem (R-Al-O)n, což je cyklická sloučenina, nebo R(R-A1-0)nAlR2, jež je lineární sloučenina. V obecném vzorci je R alkylový radikál Cl až C5, například methyl, ethyl, propyl, butyl nebo pentyl a n je celé číslo od 1 do asi 50. Nejvýhodnější je, když je R methyl a n je nejméně 4, což reprezentuje methylalumoxan (MAO). Alumoxany se mohou připravit mnoha v oboru známými způsoby. Na příklad se alkylaluminium může nechat reagovat s vodou rozpuštěnou v inertním organickém rozpouštědle, nebo se může kontaktovat s hydratovanou solí jako je hydratovaný síran měďnatý suspendovaný v inertním organickém rozpouštědle a vznikne alumoxan. Platí, že bez ohledu na způsob přípravy poskytuje reakce alkylhliníku s limitovaným množstvím vody směs lineárních a cyklických variant alumoxanu.44 ligands. The alumoxane component useful as a catalyst activator is typically an oligomeric aluminum compound represented by the general formula (R-Al-O) n , which is a cyclic compound, or R(R-A1-0) n AlR 2 , which is a linear compound. In the general formula, R is an alkyl radical of C1 to C5, for example methyl, ethyl, propyl, butyl or pentyl, and n is an integer from 1 to about 50. Most preferably, R is methyl and n is at least 4, representing methylalumoxane (MAO). Alumoxanes can be prepared by many methods known in the art. For example, an alkylaluminum can be reacted with water dissolved in an inert organic solvent, or it can be contacted with a hydrated salt such as hydrated copper sulfate suspended in an inert organic solvent to form an alumoxane. It is true that, regardless of the preparation method, the reaction of an aluminum alkyl with a limited amount of water yields a mixture of linear and cyclic alumoxane variants.

Třebaže nejoblíbenějším lapačem používaným podle tohoto vynálezu je trialkylaluminium, lze užít i dalších lapačů, jak se uvádí dále. Výraz lapač - scavanging compounds používaný v této přihlášce a v nárocích znamená sloučeniny účinné při odstraňování polárních nečistot z rozpouštědla použitého v reakci. Tyto nečistoty se mohou bezděčně vnést spolu s kteroukoliv složkou polymerační reakce, zvláště s rozpouštědlem, monomerem a komonomerem a záporně ovlivňují aktivitu a stabilitu katalyzátoru. Výsledkem může být pokles aktivity nebo dokonce desaktivace, zvláště když katalyzátorový systém představuje dvojice kation na bázi metalocenu nekoordinující anion. Polární nečistoty nebo katalyzátorové jedy představuje voda, kyslík, okysličené uhlovodíky, kovové nečistoty a tak dále. Je výhodné učinit vhodná opatření před jejich vnášením do reakční nádoby, na příklad chemickou úpravou nebo pečlivými separačními postupy, ale přesto se normálně vyžaduje vnesení alespoň malého množství lapače do polymeračního procesu. Typicky bývá lapačem organokovová sloučenina jako je organok^á sloučenina skupiny 13 podle patentových spisů 5,153.157, 5,241.025, EP-A-638 a WO-A• · ·· ·· • · * • · ··· · • * · · * · • · · · · ·· ·· ·· • · » • · » • · · • · · · ·· ·♦Although the most popular scavenger used in the present invention is trialkylaluminum, other scavengers may be used as set forth below. The term scavenger as used in this application and in the claims refers to compounds effective in removing polar impurities from the solvent used in the reaction. These impurities can be inadvertently introduced with any of the components of the polymerization reaction, particularly the solvent, monomer and comonomer, and adversely affect the activity and stability of the catalyst. The result can be a decrease in activity or even deactivation, especially when the catalyst system is a metallocene cation pair not coordinating an anion. Polar impurities or catalyst poisons include water, oxygen, oxygenated hydrocarbons, metal impurities, and so on. It is advantageous to take appropriate precautions before introducing them into the reaction vessel, for example by chemical treatment or careful separation procedures, but it is normally required to introduce at least a small amount of scavenger into the polymerization process. Typically, the scavenger is an organometallic compound such as a Group 13 organometallic compound according to Patent Nos. 5,153,157, 5,241,025, EP-A-638 and WO-A• · ·· ·· • · * • · ··· · • * · · * · · · · · · · · · · · · · · · · · » •

91/09882 a WO-A-94/03506, zmíněná výše, a WO-A-93/14132. Jako příklad se mohou uvést sloučeniny jako triethylaluminium, triethylboran, triisobutylaluminium, isobutylaluminumoxan, jež mají objemné substituenty kovalentně vázané na kovové nebo metaloidové centrum a jejich předností je, že minimalizují nežádoucí interakce s aktivním katalyzátorem. Když se jako aktivátor použije alumoxan, není už potřeba dalšího lapače. Množství lapače použitelného s dvojicí kation na bázi metalocenu - nekoordinující anion se při polymerační reakci minimalizuje na množství potřebné k posílení aktivity.91/09882 and WO-A-94/03506, mentioned above, and WO-A-93/14132. Examples include compounds such as triethylaluminum, triethylborane, triisobutylaluminum, isobutylaluminumoxane, which have bulky substituents covalently bonded to a metal or metalloid center and have the advantage of minimizing unwanted interactions with the active catalyst. When alumoxane is used as the activator, no additional scavenger is required. The amount of scavenger usable with the metallocene-based cation-noncoordinating anion pair in the polymerization reaction is minimized to the amount needed to enhance the activity.

Katalyzátor na bázi metalocenu a aktivátor se mohou do reaktoru uvádět buď odděleně nebo v premixu (předmíšené).The metallocene-based catalyst and activator can be introduced into the reactor either separately or in a premix.

Katalyzátorové systémy zvláště vhodné pro polymeraci ethylenu a propylenu umožňují kombinaci vysoké aktivity, dobrého včlenění alfa-olefinu a dienu do řetězce a dostatečně vysoké molekulové hmotnosti polymeru pro elastomerní aplikace při ekonomicky zajímavých reakčních teplotách. Katalyzátorové systémy zvláště vhodné pro dosažení těchto cílů zahrnují katalyzátory vybrané ze skupiny kterou tvoří μ(CH3) 2Si (indenyl) 2Hf (CH3) 2;Catalyst systems particularly suitable for the polymerization of ethylene and propylene allow a combination of high activity, good incorporation of alpha-olefin and diene into the chain and sufficiently high molecular weight of the polymer for elastomer applications at economically interesting reaction temperatures. Catalyst systems particularly suitable for achieving these objectives include catalysts selected from the group consisting of μ(CH 3 ) 2 Si (indenyl) 2 Hf (CH 3 ) 2 ;

μ- (CH3) 2Si[tetramethylcyklopentadienyl] [adamantylamido]Ti (CH3)2, nebo μ-(C6H5) 2Si[cyklopentadienyl] [fluorenyl]Hf(CH3) 2.μ-(CH 3 ) 2 Si[tetramethylcyclopentadienyl] [adamantylamido]Ti(CH 3 ) 2 , or μ-(C 6 H 5 ) 2 Si[cyclopentadienyl] [fluorenyl]Hf(CH 3 ) 2 .

Třebaže nejoblíbenějším lapačem používaným podle tohoto vynálezu je trialkylaluminium, lze užít i dalších lapačů, jak se uvádí dále. Výraz lapač - scavenging compounds používaný v této přihlášce a v nárocích znamená sloučeniny účinné při odstraňování polárních nečistot ze směsi přiváděné do reaktoru. Tyto nečistoty se mohou bezděčně vnést spolu s kteroukoliv složkou polymerační reakce, zvláště s rozpouštědlem, monomerem a komonomerem a záporně ovlivňují aktivitu a stabilitu katalyzátoru. Výsledkem může být pokles.aktivity nebo dokonce desaktivace, zvláště když katalyzátorový systém představuje dvojice kation na bázi metalocenu - nekoordinující anion. Polární nečistoty nebo katalyzátorové jedy představuje voda, kyslík, okysličené uhlovodíky, kovové • * φ ·*· • · • · · · · ♦ • · · · · ··· ·· ·· nečistoty a tak dále. Je výhodné učinit vhodná opatření před jejich vnášením do reakční nádoby, na příklad chemickou úpravou nebo pečlivými separačními postupy, ale přesto se normálně vyžaduje vnesení alespoň malého množství lapače do polymeračního procesu. Typicky bývá lapačem organokovová sloučenina jako je organoková sloučenina skupiny 13 podle patentových spisů 5,153.157, 5,241.025, EP-A-638 a WO-A91/09882 a WO-A-94/03506, zmíněná výše, a WO-A-93/14132. Jako příklad se mohou uvést sloučeniny jako triethylaluminium, triethylboran, triisobutylaluminium, isobutylaluminumoxan, jež mají objemné substituenty kovalentně vázané na kovové nebo metaloidové centrum a jejich předností je, že minimalizují nežádoucí interakce s aktivním katalyzátorem. Když se jako aktivátor použije alumoxan, není už potřeba dalšího lapače. Množství lapače použitelného s dvojicí kation na bázi metalocenu-nekoordinující anion se při polymerační reakci minimalizuje na množství potřebné k posílení aktivity.Although the most popular scavenger used in accordance with the present invention is trialkylaluminum, other scavengers may be used as set forth below. The term scavenger compounds as used in this application and in the claims refers to compounds effective in removing polar impurities from the mixture fed to the reactor. These impurities can be inadvertently introduced with any of the components of the polymerization reaction, particularly the solvent, monomer and comonomer, and adversely affect the activity and stability of the catalyst. The result can be a decrease in activity or even deactivation, especially when the catalyst system is a metallocene-based cation-noncoordinating anion pair. Polar impurities or catalyst poisons include water, oxygen, oxygenated hydrocarbons, metallic impurities, and so on. It is advantageous to take appropriate precautions before introducing them into the reaction vessel, for example by chemical treatment or careful separation procedures, but it is still normally required to introduce at least a small amount of a scavenger into the polymerization process. Typically, the scavenger is an organometallic compound such as a Group 13 organometallic compound according to Patents 5,153,157, 5,241,025, EP-A-638 and WO-A91/09882 and WO-A-94/03506, mentioned above, and WO-A-93/14132. Examples include compounds such as triethylaluminum, triethylborane, triisobutylaluminum, isobutylaluminumoxane, which have bulky substituents covalently bonded to the metal or metalloid center and have the advantage of minimizing unwanted interactions with the active catalyst. When alumoxane is used as the activator, no additional scavenger is required. The amount of scavenger usable with the metallocene-based cation-non-coordinating anion pair is minimized in the polymerization reaction to the amount needed to enhance activity.

Kaučukové podíly směsi z reaktorů řazených za sebou jsou zpravidla přítomny jako malé, to znamená mikroskopické částice uvnitř kontinuální matrice termoplastické pryskyřice, i když je v závislosti na množstevním poměru kaučuku k plastu též možná ko-kontinuální morfologie nebo fázová inverze. Je žádoucí, aby kaučuk byl alespoň zčásti zesítěn a raději síťován zcela. Je výhodné, aby se kaučuk síťoval způsobem dynamické vulkanizace. Termín dynamická vulkanizace používaný v této přihlášce a nárocích znamená vulkanizaci nebo způsob tvrzení kaučuku ve směsi s termoplastickou pryskyřicí, v němž se kaučuk vulkanizuje v podmínkách smykového namáhání a při teplotě, při níž je směs tekutá. Kaučuk je takto současně síťován i dispergován v jemných částicích uvnitř matrice termoplastické pryskyřice, i když, jak uvedeno výše, mohou existovat i jiné morfologické struktury. Dynamická vulkanizace probíhá mícháním složek termoplastického elastomeru za zvýšených teplot v běžných míchacích zařízeních jako jsou válcové mlýny, mísící stroj Banbury a Brabender, kontinuální míchací stroje, směšovací šnekové vytlačovací stroje a podobně. Ojedinělou • ·The rubber components of the mixture from the reactors arranged in series are generally present as small, i.e. microscopic particles within a continuous matrix of thermoplastic resin, although depending on the rubber to plastic ratio, a co-continuous morphology or phase inversion is also possible. It is desirable that the rubber is at least partially crosslinked, and preferably completely crosslinked. It is preferred that the rubber is crosslinked by a dynamic vulcanization process. The term dynamic vulcanization as used in this application and claims means a vulcanization or curing process of rubber in a mixture with a thermoplastic resin in which the rubber is vulcanized under shear stress conditions and at a temperature at which the mixture is fluid. The rubber is thus simultaneously crosslinked and dispersed in fine particles within the matrix of the thermoplastic resin, although, as mentioned above, other morphological structures may also exist. Dynamic vulcanization takes place by mixing the components of the thermoplastic elastomer at elevated temperatures in common mixing equipment such as roller mills, Banbury and Brabender mixers, continuous mixers, mixing screw extruders, and the like. Unique • ·

• · · · • · ♦ · ·· ·· předností dynamicky tvrzených kompozic je, že bez ohledu na to, že kaučukvá složka je částečně nebo zcela vulkanizována, kompozice se může zpracovávat nebo přepracovávat běžnými zpracovatelskými způsoby pro plasty jako je vytlačování, vstřikování a lisování. Pevný odpad i odpařené těkavé složky lze zachytit a recyklovat.• · · · • · ♦ · ·· ·· The advantage of dynamically cured compositions is that, regardless of whether the rubber component is partially or fully vulcanized, the composition can be processed or reprocessed using conventional plastic processing methods such as extrusion, injection molding and molding. Solid waste and evaporated volatile components can be captured and recycled.

Výrazy plně vulkanizovaný, plně vytvrzený a plně síťovaný použité v přihlášce a nárocích znamenají, že vulkanizovatelná kaučuková složka se vytvrdila nebo zesítila do stavu, v němž jsou elastomerní vlastnosti síťovaného kaučuku podobné elastomerním vlastnostem kaučuku v jeho normálním vulkanizovaném stavu, odděleně od kompozice termoplastického elastomeru. Stupeň vytvrzení se může popsat v termínech obsahu gelu nebo naopak extrahovatelných složek. Kaučuková složka se může označit za plně vulkanizovanou, když je méně než asi 5 % a raději méně než 3 % kaučuku schopného být vulkanizován hydrosilylací extrahováno z produktového termoplastického elastomeru rozpouštědlem vhodným pro tento kaučuk. Alternativně se vyjádří stupeň vulkanizace v termínech hustoty síťování. Všechny tyto popisy jsou v oboru známy, na příklad v patentech USA 5,100.947 a 5,157.081, které jsou zde oba zahrnuty ve formě odkazu.The terms fully vulcanized, fully cured, and fully crosslinked as used in the application and claims mean that the vulcanizable rubber component has been cured or crosslinked to a state in which the elastomeric properties of the crosslinked rubber are similar to those of rubber in its normal vulcanized state, separate from the thermoplastic elastomer composition. The degree of cure may be described in terms of gel content or, conversely, extractable components. A rubber component may be described as fully vulcanized when less than about 5%, and preferably less than 3%, of the rubber capable of being vulcanized by hydrosilylation is extracted from the product thermoplastic elastomer by a solvent suitable for that rubber. Alternatively, the degree of vulcanization may be expressed in terms of crosslink density. All of these descriptions are known in the art, for example, in U.S. Patents 5,100,947 and 5,157,081, both of which are incorporated herein by reference.

Kompozice se mohou zpracovávat a přepracovávat běžnými způsoby pro zpracování plastů jako je vytlačování, vstřikování a lisování. Pracovníci s běžnou znalostí v oboru si poradí s vhodnými množstevními poměry, typy vulkanizačních systémů a podmínkami vulkanizace, jichž je třeba pro provedení vulkanizace kaučuku. Kaučuk se může vulkanizovat za použití různých množství vulkanizačního činidla, různých teplot a různých dob vulkanizace v zájmu optimálního zesítění. Může se použít kterýkoliv známý systém vulkanizace kaučuku, pokud je vhodný za daných podmínek vulkanizace pro specifický olefinický kaučuk nebo kombinaci kaučuků použitých společně s polyolefinem. Uvedená vulkanizační činidla zahrnují síru, donory síry, oxidy kovů, pryskyřičné systémy, systémy na bázi peroxidu, hydrosilaci s platinou nebo peroxidem a podobně, v • · • 9 999The compositions can be processed and reprocessed by conventional plastic processing methods such as extrusion, injection molding, and molding. Those of ordinary skill in the art will be able to determine the appropriate proportions, types of curing systems, and curing conditions necessary to effect the curing of the rubber. The rubber can be cured using varying amounts of curing agent, varying temperatures, and varying curing times to achieve optimum crosslinking. Any known rubber curing system may be used as long as it is suitable under the curing conditions for the specific olefin rubber or combination of rubbers used with the polyolefin. Such curing agents include sulfur, sulfur donors, metal oxides, resin systems, peroxide-based systems, platinum or peroxide hydrosilation, and the like, in • · • 9 999

9 9 9 99 9 9 9

9 9 99 9 9

9 9 99 9 9

99 obou případech s urychlovači a pomocnými činidly nebo bez nich.99 in both cases with or without accelerators and auxiliary agents.

Příklady provedení vynálezuExamples of embodiments of the invention

Polymerace se prováděla ve dvou míchaných litrových reaktorech řazených za sebou s kontinuálním přítokem surovin do systému a kontinuálním odběrem produktů. První reaktor by také mohl být provozován samostatně. Rozpouštědla (hexan) a monomery (ethylen, propylen a ENB) se čistily přes lože oxidu hlinitého a molekulární síta. Toluen pro přípravu katalyzátoru se také čistil touže technikou. Všechny vstupní materiály se čerpaly do reaktorů měrným čerpadlem s výjimkou ethylenu, který v plynném stavu proudil pod vlastním tlakem do regulátoru průtoku.The polymerization was carried out in two stirred liter reactors arranged in series with continuous feedstock inflow into the system and continuous product withdrawal. The first reactor could also be operated separately. Solvents (hexane) and monomers (ethylene, propylene and ENB) were purified over a bed of alumina and molecular sieves. Toluene for catalyst preparation was also purified by the same technique. All input materials were pumped into the reactors by a metering pump with the exception of ethylene, which flowed in a gaseous state under its own pressure into a flow regulator.

Teplota v reaktoru se regulovala cirkulací vody v chladicím plášti. Tlak v reaktoru se udržoval nad tenzí nasycených par nad směsí reakčních složek, čímž se reakční složky udržovaly v kapalné fázi. Reaktory pracovaly zcela naplněné kapalnými reaktanty.The temperature in the reactor was controlled by circulating water in a cooling jacket. The pressure in the reactor was maintained above the saturated vapor pressure of the reactant mixture, thereby maintaining the reactants in the liquid phase. The reactors were operated completely filled with liquid reactants.

Ethylenový a propylenový nástřik se spojily do jediného proudu a potom se smísily s proudem předchlazeného hexanu, který byl ochlazen^ a&tppiť 0 °C. V případě, že se použilo ENB, byl rovněž připojen k hexanovému proudu a to dříve než monomery. Hexanový roztok lapače triisobutylhliníku se rovněž přidal ke spojenému proudu rozpouštědla a monomeru před jeho vstupem do reaktoru v zájmu dalšího snížení koncentrace jakéhokoliv ' katalyzátorového jedu. Molární poměrThe ethylene and propylene feeds were combined into a single stream and then mixed with a precooled hexane stream that had been cooled to 0°C. If ENB was used, it was also added to the hexane stream before the monomers. A hexane solution of triisobutylaluminum scavenger was also added to the combined solvent and monomer stream before it entered the reactor to further reduce the concentration of any catalyst poison. Molar Ratio

TIBA/metalocen byl typicky 10-60. Směs katalyzátorových složek v toluenu se odděleně čerpala do reaktoru a vstupovala do něj druhým vstupním otvorem. Roztok polymerů opouštějící první reaktor vstupoval do druhého reaktoru. Roztok monomerů v hexanu se do druhého reaktoru plnil zvláštním otvorem. Produkt z druhého reaktoru odcházel přes redukční ventil, který snižoval tlak na atmosférický. V důsledku toho nadbytečné monomery v roztoku přecházely do parní fáze, jež se odvětrávala z horní části odlučovače kapaliny a páry. Kapalná fáze odtékala ze spodní části odlučovače a shromažďovala se pro znovuzískání polymeru. Polymer se z roztoku znovuzískával buď stripováním ·· e · · • · ··« ♦ * · · · » · · · ·« ·· » • · · » · · • · · · • · · · • · · · ·· ·· vodní párou nebo sušením nebo odpařením rozpouštědla účinkem tepla a ve vakuu.TIBA/metallocene was typically 10-60. The catalyst component mixture in toluene was separately pumped into the reactor and entered it through a second inlet. The polymer solution leaving the first reactor entered the second reactor. The monomer solution in hexane was fed into the second reactor through a separate inlet. The product from the second reactor exited through a pressure reducing valve that reduced the pressure to atmospheric. As a result, the excess monomers in the solution were converted to a vapor phase that was vented from the top of the liquid-vapor separator. The liquid phase drained from the bottom of the separator and collected for polymer recovery. The polymer was recovered from the solution either by stripping with steam or by drying or evaporating the solvent by heat and vacuum.

Polymery z prvního a druhého reaktoru se charakterizovaly pomocí viskozity Mooney (viskozimetr Mooney, ASTM D1648), obsahu ethylenu (FTIR, ASTM D3900), obsahu ENB (FTIR, ASTM D6047), teploty tání a/nebo teploty skelného přechodu (DSC, zde popsaná) a molekulové hmotnosti (gelová permeační chromatografie GPC, zde popsaná). Z analýzy polymerů druhého reaktoru vyplývají vlastnosti celé polymerní směsi.The polymers from the first and second reactors were characterized by Mooney viscosity (Mooney viscometer, ASTM D1648), ethylene content (FTIR, ASTM D3900), ENB content (FTIR, ASTM D6047), melting point and/or glass transition temperature (DSC, described herein), and molecular weight (gel permeation chromatography GPC, described herein). The analysis of the polymers from the second reactor provides the properties of the entire polymer blend.

Způsoby celové permeační chromatografie (GPC) použité pro zjištění vlastností produktů podle vynálezu byly popsány v několika publikacích, zvláště v patentu USA 4,989.436, který je zde zahrnut ve formě odkazu v souladu s patentovým právem USA. Měření molekulové hmotnosti a složení se popisují v článku G. Ver Strate, C. Cozewith, S. Ju, Macromolecules, sv.. 21, s. 3360 (1988), který je zde zahrnut ve formě odkazu v souladu s patentovým právem USA. Pro charakterizaci produktů vynálezu se použila i diferenční skanovací kalorimetrie (DSC) a to běžným způsobem založením vzorku bez tvářecích deformací do kalorimetru při 20 °C, tepelnou úpravou při teplotě místnosti po dobu 40 hodin, ochlazením vzorku na -75, skanováním do 180 °C při 10 °C/min., ochlazením naThe methods of cell permeation chromatography (GPC) used to determine the properties of the products of the invention have been described in several publications, in particular in U.S. Patent 4,989,436, which is incorporated herein by reference in accordance with U.S. patent law. Molecular weight and composition measurements are described in the article G. Ver Strate, C. Cozewith, S. Ju, Macromolecules, vol. 21, p. 3360 (1988), which is incorporated herein by reference in accordance with U.S. patent law. Differential scanning calorimetry (DSC) was also used to characterize the products of the invention in the usual manner by placing a sample without forming deformations in a calorimeter at 20 ° C, heat treating at room temperature for 40 hours, cooling the sample to -75, scanning to 180 ° C at 10 ° C / min., cooling to

-75 °C a opakováním skanování. Zjišťovaly se Tg, Tm a skupenské teplo tání. V některých případech při druhém skanování nebývá zjištěna krystalinita u polymerních produktů s nízkou teplotou tání, protože i za nízkých teplot se může vyvíjet mnoho hodin.-75 °C and repeated scanning. T g , T m and heat of fusion were determined. In some cases, crystallinity is not detected in low melting polymer products during the second scan, because even at low temperatures it can develop for many hours.

Pro zjištění počtu polymerních fází přítomných v konečném produktu po znovuzískání z roztoku v reaktoru se užila mikroskopie atomových sil (atomic force microscopy - AFM). Analýza AFM se děje pomocí přístroje Digital Instruments Dimension 3000 pracujícího v podmínkách daného prostředí. Přístroj pracoval v poklepovém módu (tapping mode) a mapoval výšku, amplitudu a fázový posun. Z rozboru výšky plyne celková topografie vzcrku. Rozbor amplitudy poskytuje zobrazení diferenční výšky a je vnímavý ke změnám výšky, ale ne k její absolutní výšce. Zobrazení fázového posunu mapuje povrch zAtomic force microscopy (AFM) was used to determine the number of polymer phases present in the final product after recovery from the reactor solution. AFM analysis is performed using a Digital Instruments Dimension 3000 instrument operating under ambient conditions. The instrument was operated in tapping mode and mapped height, amplitude, and phase shift. The height analysis provides the overall topography of the sample. The amplitude analysis provides a representation of the differential height and is sensitive to changes in height, but not to its absolute height. The phase shift analysis maps the surface from

4» • •4 • ·4» • •4 • ·

4 • · 4 • 44 • · 4 • 4

4·4 »·« • V ·4 · · 44·4 »·« • In ·4 · · 4

4 4 · • 4 4 4 • 4 4 4 • 4 44 hlediska modulu pružnosti a chemické povahy. Při těchto rozborech se užilo křemíkových ramének (225 μπι dlouhých a 30 μιη širokých) se silovými konstantami mezi 0,4 a 5 N/m. Při poklepu ve vzduchu (tapping in air) oscilovalo raménko s frekvencí o něco nižší než je její rezonanční frekvence a amplitudou RMS mezi 3,5 a 4,0 Volty (měřeno polohově citlivým detektorem ). Při analýze vzorku se amplituda RMS nastavila na přibližně 30 % amplitudy RMS raménka oscilujícího ve vzduchu. Před analýzou se vzorky elastomeru při -150 °C kryogenicky opracovaly za použití ultramikrotomu. Vzorky se ponechaly zteplat na teplotu místnosti v disektoru naplněném dusíkem a potom se při pokojové teplotě analyzovaly.4 4 · • 4 4 4 • 4 4 4 • 4 4 44 in terms of elastic modulus and chemical nature. These analyses used silicon arms (225 μιη long and 30 μιη wide) with force constants between 0.4 and 5 N/m. When tapped in air, the arm oscillated at a frequency slightly lower than its resonant frequency and with an RMS amplitude between 3.5 and 4.0 Volts (measured with a position-sensitive detector). When analyzing the sample, the RMS amplitude was set to approximately 30% of the RMS amplitude of the arm oscillating in air. Before analysis, the elastomer samples were cryogenically processed at -150 °C using an ultramicrotome. The samples were allowed to warm to room temperature in a nitrogen-filled dissector and then analyzed at room temperature.

Vzorky roztoku polymeru z prvního a druhého reaktoru se analyzovaly na koncentraci polymeru. Z těchto měření a z průtokových rychlostí reaktoru bylo možno pomocí materiálových bilancí stanovit rychlost polymerace v obou reaktorech. Potom se stupeň konverze monomeru vypočítal z rychlosti polymerace a údajů o složení polymeru pro samotný první reaktor a pro oba reaktory dohromady. Při výpočtu rychlosti polymerace a složení polymerů v samotném druhém reaktoru bylo použito následujících bilančních rovnic:Samples of the polymer solution from the first and second reactors were analyzed for polymer concentration. From these measurements and the reactor flow rates, the polymerization rate in both reactors could be determined using material balances. The degree of monomer conversion was then calculated from the polymerization rate and polymer composition data for the first reactor alone and for both reactors combined. The following balance equations were used to calculate the polymerization rate and polymer composition in the second reactor alone:

PR2 = PRt-PRlPR2 = PRt-PRl

F1 = PRl/PRtF1 = PRl/PRt

E2 = (Et-(FlxEl)}/(1-F1)E2 = (Et-(FlxEl)}/(1-F1)

D2 = {Dt-(FlxDl)}/(1-F1)D2 = {Dt-(FlxDl)}/(1-F1)

MN2 = (1-F1)/(MNt-Fl/MNl)MN2 = (1-F1)/(MNt-Fl/MNl)

MW2 = (Mwt - F1 * MW1)/(1-F1) kde:MW2 = (Mwt - F1 * MW1)/(1-F1) where:

Rovnice 1 Rovnice 2 Rovnice3 Rovnice 4 Rovnice 5 Rovnice 6Equation 1 Equation 2 Equation 3 Equation 4 Equation 5 Equation 6

PR1 = rychlost polymerace v 1. reaktoruPR1 = polymerization rate in the 1st reactor

PR2 = rychlost polymerace ve 2. reaktoruPR2 = polymerization rate in the 2nd reactor

PRt = celková rychlost polymeracePRt = total polymerization rate

El = Obsah ethylenu v polymeru z 1. reaktoruEl = Ethylene content in the polymer from the 1st reactor

E2 = Obsah ethylenu v polymeru z 2. reaktoruE2 = Ethylene content in the polymer from the 2nd reactor

Et = Obsah ethylenu v polymeru z celého reaktoru Dl - Obsah dienu v polymeru z 1. reaktoruEt = Ethylene content in the polymer from the entire reactor Dl - Diene content in the polymer from the 1st reactor

D2 = Obsah dienu v polymeru z 2. reaktoru ·· *· • · · • · ··« • · · • · · ·· *· • ·· ·· ·· « · · · • » · · · • * « · · · • · · · · *«· ·· *·D2 = Diene content in polymer from reactor 2 ·· *· • · · • · ··« • · · • · · · · *· • ·· ·· « · · · • » · · · • * « · · · • · · · · *«· ·· *·

Dt = Obsah dienu v polymeru z celého reaktoruDt = Diene content in the polymer from the entire reactor

Fl = Frakce veškerého polymeru vyrobená v 1. reaktoruFl = Fraction of all polymer produced in the 1st reactor

MNI = Číselně MNI = Numerically střední medium molekulová molecular hmotnost weight polymeru polymer z from 1. 1. reaktoru MN2 = Číselně reactor MN2 = Numerically střední medium molekulová molecular hmotnost weight polymeru polymer z from 2 . 2 . reaktoru Mnt = Číselně reactor Mnt = Numerically střední medium molekulová molecular hmotnost weight polymeru polymer z from celého whole reaktoru reactor

MW1 = Hmotnostně reaktoru MW1 = Mass of the reactor střední medium molekulová molecular hmotnost weight polymeru polymer z from 1. 1. MW2 = Hmotnostně reaktoru MW2 = Mass of the reactor střední medium molekulová molecular hmotnost weight polymeru polymer z from 2. 2. MWt = Hmotnostně MWt = Mass střední medium molekulová molecular hmotnost weight polymeru polymer z from celého whole

reaktorureactor

Pro demonstraci způsobu a produktů podle vynálezu se provedla série polymeraci. Všechny podmínky v reaktoru, polymer připravený v reaktoru 1 (R-l) a celkový produkt se zakládají na reálných měřeních provedených na polymeru z reaktoru 1 a polymerní směsi opouštějící reaktor 2. Výsledky pro reaktor 2 (R-2) samotný byly vypočítány z těchto údajů pomocí výše uvedených vzorců.A series of polymerizations were carried out to demonstrate the process and products of the invention. All reactor conditions, polymer prepared in reactor 1 (R-1) and total product are based on actual measurements made on the polymer from reactor 1 and the polymer mixture leaving reactor 2. The results for reactor 2 (R-2) alone were calculated from these data using the above formulas.

Příklad 1(121C)Example 1(121C)

Polymerace v reaktorech řazených za sebou se provedla s katalyzátorem dimethylsilylbisindenylhafníumdichloridem (katalyzátor A) smíšeným s aktivátorem N,Ndimethylaniliniumtetrakis(pentafluorfenyl)borem (DMPFB). Složky katalyzátoru se rozpustily v toluenu v molárním poměru 1:1. Tabulka 1 ukazuje podmínky v reaktoru a rychlost přívodu surovin. Rychlost přívodu katalyzátoru v této tabulce se týká jen katalyzátoru A a účinnost katalyzátoru se vypočítává dělením rychlosti polymerace rychlostí přívodu katalyzátoru A. Do prvního reaktoru se uváděla směs ethylenu a propylenu, ale do druhého reaktoru se uváděl jen ethylen. Polymer vyrobený v prvním reaktoru měl obsah ethylenu 15,5 % a polymer ve druhém reaktoru měl obsah 55 % ethylenu. Molekulová hmotnost polymerůPolymerization in series reactors was carried out with the catalyst dimethylsilylbisindenylhafnium dichloride (catalyst A) mixed with the activator N,N-dimethylaniliniumtetrakis(pentafluorophenyl)boron (DMPFB). The catalyst components were dissolved in toluene in a molar ratio of 1:1. Table 1 shows the reactor conditions and feed rates. The catalyst feed rates in this table refer to catalyst A only and the catalyst efficiency is calculated by dividing the polymerization rate by the feed rate of catalyst A. A mixture of ethylene and propylene was fed to the first reactor, but only ethylene was fed to the second reactor. The polymer produced in the first reactor had an ethylene content of 15.5% and the polymer in the second reactor had an ethylene content of 55%. Molecular weight of the polymers

připravených v obou reaktorech byla podobná, takže produktová směs neměla rozšířené MWD. Polymer z reaktoru 1 byl semikrystalický v důsledku krystalinity propylenu, ale polymer připravený v reaktoru 2 byl amorfní.prepared in both reactors was similar, so the product mixture did not have an extended MWD. The polymer from reactor 1 was semi-crystalline due to the crystallinity of propylene, but the polymer prepared in reactor 2 was amorphous.

Příklad 2 (125A)Example 2 (125A)

Polymerace se prováděla s katalyzátorem A stejně jako v Příkladu 1 s tím rozdílem, že do druhého reaktoru byl uváděn dien (ENB) aby produktem byl terpolymer. Polymer z prvního reaktoru byl semikrystalický kopolymer s obsahem 17 % hmotnostních ethylenu, který tál nad rozmezím 29,6-99 °C. Polymer z druhého reaktoru byl amorfní terpolymer obsahující 50,6 % hmotnostních ethylenu a 3,29 % hmotnostních ENB.The polymerization was carried out with catalyst A as in Example 1 except that diene (ENB) was fed to the second reactor to produce a terpolymer. The polymer from the first reactor was a semi-crystalline copolymer containing 17% by weight ethylene, melting over the range of 29.6-99°C. The polymer from the second reactor was an amorphous terpolymer containing 50.6% by weight ethylene and 3.29% by weight ENB.

Podmínky v reaktoru a výsledky polymerace ukazuje tabulka 1.The reactor conditions and polymerization results are shown in Table 1.

Příklad 3 (127A,B,C)Example 3 (127A,B,C)

S katalyzátorem A se provedla řada polymerací za podobných podmínek jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že v bězích A až C se do druhého reaktoru plnilo rostoucí množství ethylenu. V tabulce 1 jsou podmínky reakce a výsledky polymerace. V důsledku rostoucího přívodu ethylenové suroviny do druhého reaktoru poklesla frakce veškerého polymeru vyrobeného v prvním reaktoru z 36 % na 20 % a obsah ethylenu v polymeru z druhého reaktoru vzrostl z 47,4 % na 61 % hmotnostních. Takto lze úpravou rycHosti přívodu suroviny do druhého reaktoru snadno měnit složení a množství druhé komponenty ve směsi. Totéž množství by nebylo možno získat při použití vanadového katalyzátoru podle starších patentových spisů v důsledku nižší koncentrace katalyzátoru ve druhém reaktoru.A series of polymerizations were carried out with catalyst A under similar conditions to those in Example 1, except that in runs A to C, increasing amounts of ethylene were fed to the second reactor. Table 1 shows the reaction conditions and polymerization results. As a result of the increasing feed of ethylene feed to the second reactor, the fraction of all polymer produced in the first reactor decreased from 36% to 20%, and the ethylene content in the polymer from the second reactor increased from 47.4% to 61% by weight. Thus, by adjusting the feed rate to the second reactor, the composition and amount of the second component in the mixture can be easily varied. The same amount would not have been possible using the vanadium catalyst of the earlier patents due to the lower catalyst concentration in the second reactor.

Příklad 4(131C)Example 4(131C)

Polymerace se provedla se stejným katalyzátorem a stejným způsobem jako v příkladu 1 při přípravě terpolymerní směsi. V tabulce 1 jsou ukázány podmínky v reaktoru a výsledky polymerace. Při této polymeraci byl do obou reaktorů přiváděn vedle ostatních monomerů ENB. Polymer vzniklý v prvním reaktoruThe polymerization was carried out with the same catalyst and in the same manner as in Example 1 for the preparation of the terpolymer mixture. Table 1 shows the reactor conditions and the polymerization results. In this polymerization, ENB was fed to both reactors in addition to the other monomers. The polymer formed in the first reactor

měl obsah ethylenu 18,8 % hmotnostních a 3,53 % hmotnostních ENB, zatímco polymer vyrobený ve druhém reaktoru měl 47,8 % hmotnostních ethylenu a 8,53 % hmotnostních ENB.had an ethylene content of 18.8 wt% and 3.53 wt% ENB, while the polymer produced in the second reactor had 47.8 wt% ethylene and 8.53 wt% ENB.

Příklad 5(173A)Example 5(173A)

Polymerace se provedla se stejným katalyzátorem a stejným způsobem jako v příkladu 4 při přípravě terpolymerní směsi. Teploty v reaktorech však jsou vyšší než v předchozích pokusech a druhý reaktor má teplotu 65 °C ve srovnání se 40 °C. V tabulce 1 jsou ukázány podmínky v reaktorech a výsledky polymerace. V tomto příkladu byly polymery vyrobené v obou reaktorech amorfní a polymer vyrobený v prvním reaktoru měl 30,3 % ethylenu, zatímco polymer vyrobený ve druhém reaktoru měl 53,1 % hmotnostních ethylenu. MWD finálního produktu se rozšířilo v důsledku rozdílné molekulové hmotnosti polymerů vyrobených v obou reaktorech. Poměr Mw/Mn byl 2,84.The polymerization was carried out with the same catalyst and in the same manner as in Example 4 for the preparation of the terpolymer mixture. However, the reactor temperatures are higher than in the previous experiments and the second reactor is at 65°C compared to 40°C. Table 1 shows the reactor conditions and the polymerization results. In this example, the polymers produced in both reactors were amorphous and the polymer produced in the first reactor had 30.3% ethylene while the polymer produced in the second reactor had 53.1% ethylene by weight. The MWD of the final product was broadened due to the different molecular weights of the polymers produced in the two reactors. The Mw/Mn ratio was 2.84.

Příklad 6(272A)Example 6(272A)

Polymerace se provedla se stejným katalyzátorem a stejným způsobem jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že katalyzátorem byl dimethylsilyltetracyklopentadienylada/mantylamidotitaniumdichlorid (katal^tor B) . Jako v příkladu 1 se plnil do reaktoru v molárním poměru 1:1 s DMPFB rozpuštěným v toluenu. Kopolymerace se provedla při teplotách v reaktoru 30 °C a 75 °C. Podmínky v reaktoru a výsledky polymerace jsou uvedeny v tabulce 1. Do prvního reaktoru se přidal vodík pro snížení molekulové hmotnosti polymeru. V prvním reaktoru vznikl amorfní kopolymer s 32,9 % hmotnostními ethylenu zatímco ve druhém reaktoru vznikl semikrystalický kopolymer s obsahem 79,5 % ethylenu. 64 % hmotnostních produktu se vyrobilo v prvním reaktoru. MWD finálního produktu bylo úzké s poměrem Mw/Mn 1,94.The polymerization was carried out with the same catalyst and in the same manner as in Example 1, except that the catalyst was dimethylsilyltetracyclopentadienyl ada/mantylamidotitanium dichloride (catalyst B). As in Example 1, the reactor was charged in a 1:1 molar ratio with DMPFB dissolved in toluene. The copolymerization was carried out at reactor temperatures of 30°C and 75°C. The reactor conditions and polymerization results are shown in Table 1. Hydrogen was added to the first reactor to reduce the molecular weight of the polymer. An amorphous copolymer with 32.9% by weight of ethylene was formed in the first reactor, while a semi-crystalline copolymer with 79.5% by weight of ethylene was formed in the second reactor. 64% by weight of the product was produced in the first reactor. The MWD of the final product was narrow with a Mw/Mn ratio of 1.94.

Příklad 7(A,B,C,D).Example 7(A,B,C,D).

S katalyzátorem B se provedla řada polymerací s použitím způsobu z Příkladu 6 za účelem přípravy směsí kopolymeru a terpolymeru s rozšířeným MWD. V tomto příkladu se reaktor přivedl do rovnovážného stavu v primárních podmínkách (běh A). Po odběru vzorku produktu se do obou reaktorů přidal dien, připravila se terpolymerní směs a reaktor se opět přivedl do rovnovážného stavu před odběrem druhého vzorku (běh B). Tentýž způsob se opakoval v bězích C a D. Podmínky v reaktoru a výsledky polymerace ukazuje tabulka 1. V bězích A a B byla složka směsi s vysokým obsahem ethylenu připravena ve druhém reaktoru. V bězích C a D byla složení převrácena a složka s vysokým obsahem ethylenu byla vyrobena v prvním reaktoru.A series of polymerizations were carried out with Catalyst B using the method of Example 6 to prepare copolymer and terpolymer blends with extended MWD. In this example, the reactor was brought to equilibrium under primary conditions (Run A). After taking a product sample, diene was added to both reactors, the terpolymer blend was prepared, and the reactor was brought to equilibrium again before taking a second sample (Run B). The same procedure was repeated in Runs C and D. The reactor conditions and polymerization results are shown in Table 1. In Runs A and B, the high ethylene component of the blend was prepared in the second reactor. In Runs C and D, the composition was reversed and the high ethylene component was produced in the first reactor.

Rovněž se v bězích C a D přidal vodík do prvního reaktoru jako činidlo pro přenos řetězce s cílem připravit nízkomolekulární produkt. Polymery připravené v bězích A, B a C měly široké MWD jak vyplývá z hodnot Mw/Mn 4,5 až 9,8.Also, in runs C and D, hydrogen was added to the first reactor as a chain transfer agent to prepare a low molecular weight product. The polymers prepared in runs A, B and C had a broad MWD as indicated by Mw/Mn values of 4.5 to 9.8.

Příklad 8(319 B,C)Example 8(319 B,C)

Tento běh se provedl s katalyzátorem B způsobem z příkladu 1 za účelem demonstrování předností plnění monomeru do obou reaktorů při použití reaktorů řazených za sebou. V. běhu B se použilo reaktorů řazených za sebou, ale do druhého reaktoru se neuváděl žádný monomer jako surovina. Podmínky v reaktoru a výsledky polymerace jsou uvedeny v tabulce 1. Ve druhém reaktoru byla rychlost polymerace nízká v důsledku nízké koncentrace monomeru a složení polymeru bylo prakticky stejné u polymerů z obou reaktorů. V běhu C byly podmínky v reaktoru stejné s tím rozdílem, že do druhého reaktoru se nyní přidával monomer. Ve srovnání s počátečním během B se zlepšila rychlost polymerace a účinnost katalyzátoru a získala se polymerní směs s jednou složkou obsahuj ící -7 6, 2 % hmotnostních ethylenu a s druhou obsahující 39,3 % hmotnostních ethylenu.This run was carried out with catalyst B in the manner of Example 1 to demonstrate the advantages of feeding monomer to both reactors using reactors in series. In run B, reactors in series were used, but no monomer was fed to the second reactor as feed. The reactor conditions and polymerization results are shown in Table 1. In the second reactor, the polymerization rate was low due to the low monomer concentration, and the polymer composition was practically the same for the polymers from both reactors. In run C, the reactor conditions were the same except that monomer was now added to the second reactor. Compared to the initial run B, the polymerization rate and catalyst efficiency were improved, and a polymer mixture was obtained with one component containing -76.2% by weight of ethylene and the other containing 39.3% by weight of ethylene.

Příklad 9(268B, 272A, 307C, 318A, 320C, 293A)Example 9(268B, 272A, 307C, 318A, 320C, 293A)

Provedla se řada polymeraci za použití způsobu z Příkladu pro přípravu polymerních směsí, v nichž jsou dvě složky do značné míry nemísiteiné a finálním produktem byla po znovuzískání z roztoku dvoufázová směs.A series of polymerizations were performed using the method of the Example to prepare polymer blends in which the two components are largely immiscible and the final product was a two-phase blend upon recovery from solution.

Podmínky v reaktoru a výsledky polymerace jsou uvedeny vThe reactor conditions and polymerization results are given in

tabulce 2. Produkty vzniklé v bězích 268A a 293A jsou směsi dvou v podstatě amorfních polymerů připravených s katalyzátory A a B. Produkty připravené v bězích 272A a 320C jsou směsi amorfní složky a složky,jež má vysoký obsah ethylenu a vyznačuje se krystalinitou ethylenu. Polymery v bězích 307C a 318C byly připraveny s katalyzátorem A a obsahují složku vykazující krystalinitu propylenu a složku s vyšším obsahem ethylenu, jež nevykazuje krystalinitu propylenu.Table 2. The products formed in runs 268A and 293A are mixtures of two essentially amorphous polymers prepared with catalysts A and B. The products prepared in runs 272A and 320C are mixtures of an amorphous component and a component that has a high ethylene content and is characterized by ethylene crystallinity. The polymers in runs 307C and 318C were prepared with catalyst A and contain a component exhibiting propylene crystallinity and a component with a higher ethylene content that does not exhibit propylene crystallinity.

Všechny polymery byly analyzovány mikroskopií atomových sil (AFM) v zájmu stanovení počtu přítomných fází. Jak vyplývá z výsledku pro polymer 318C v obrázku 1, polymerním produktem byla dvoufázová směs. Všechny další produkty v tomto příkladu poskytly podobné výsledky.All polymers were analyzed by atomic force microscopy (AFM) to determine the number of phases present. As can be seen from the result for polymer 318C in Figure 1, the polymer product was a two-phase mixture. All other products in this example gave similar results.

Příklad 10Example 10

Řada směsí z reaktoru se dynamicky vulkanizovala v míchadle Brabender mícháním směsi dokud se plastická fáze neroztavila a torze se nevyrovnala. Nyní se přidal vulkanizační systém a míchání pokračovalo 4 minuty. Materiál se míchal při 180 °C rychlostí 100 otáček za minutu a během vulkanizace teplota stoupla na přibližně 200 °C. Potom se produkty vyjmuly z míchadla Brabender, vylisovaly a hodnotily z hlediska fyzikálních vlastností.A series of reactor mixtures were dynamically vulcanized in a Brabender mixer by mixing the mixture until the plastic phase had melted and the torsion had stabilized. The vulcanization system was now added and mixing continued for 4 minutes. The material was mixed at 180°C at 100 rpm and the temperature rose to approximately 200°C during vulcanization. The products were then removed from the Brabender mixer, extruded and evaluated for physical properties.

Tabulka 4 ukazuje elastické vlastnosti a složení.Table 4 shows the elastic properties and composition.

Tabulka 1. Podmínky chodu reaktoruTable 1. Reactor operating conditions

DSC DSC rozme- zí tání °c melting range °c 41,7- 71,0 41.7- 71.0 29,6- 99 29.6- 99 33-100 33-100 29,4- 97,6 29.4- 97.6 CM CM CM CM teplo táni J/g melting heat J/g 8,3 8.3 22,6 22.6 12,9 12.9 10,97 10.97 15,5 15.5 GPC GPC Mw/M n Mw/M n 1,93 1.93 1,85 i 1.85 i 1,92 1.92 2,28 2.28 2,54 2.54 2,38 2.38 X „ i ° X „ i ° 286 286 co σ> what σ> 225 225 237 237 227,3 227.3 209,2 209.2 £ x ? £ x ? 148 148 107 107 117 117 104 104 89,4 89.4 87,9 87.9 konverze monomeru % monomer conversion % účin- nost kat. g/g efficiency cat. g/g 17477 17477 38805 38805 56283 56283 16335 16335 19526 19526 35861 35861 17209 17209 30353 30353 47562 47562 17609 17609 41799 41799 59408 59408 13243 13243 54612 54612 67855 67855 konv die- nu conv die- nu O About O About O About O About 28,4 28.4 28,4 28.4 O About O About O About O About O About O About O About O About O About konv C3= conv C3= 27,1 I 27.1 I 53,6 53.6 O) About) 24,9 24.9 23,4 23.4 41,9 41.9 26,4 26.4 35,8 35.8 55,6 55.6 26,6 26.6 62,5 62.5 CM b-“ Lf) CM b-“ Lf) 20,2 20.2 76,4 76.4 59,3 59.3 konv C2= conv C2= IO o V“ IO o V“ i 78,5 I i 78.5 I 80,5 80.5 127,6 127.6 35,9 35.9 42,3 42.3 120,3 120.3 72,5 72.5 75,9 75.9 134,6 134.6 8‘SZ 8'NW 77,9 77.9 95,1 95.1 r- co r- co 82,7 82.7 nástřik do reaktoru g/h reactor injection g/h kat. cat. 0,0044 0.0044 Xt ^ř o o o Xt ^ř o o o 0,0044 0.0044 0,0044 0.0044 0,0044 0.0044 dien days O About o about O About o about 9,98 9.98 9,98 9.98 O About O About O About O About O About O About O About o about O About C3= C3= 240 I 240 I o about 240 240 240 240 O About 240 I 240 I 242 242 o about 242 242 242 242 o about 242 242 242 242 o about 242 242 C2= C2= 120 120 co what 9,6 9.6 120 120 130 130 10,2 10.2 90 90 100 100 10,2 10.2 150 150 160 160 10,2 10.2 180 180 190 190 o r 1 E or 1 E θ ΐ c ε 73 N θ ΐ c ε 73 N teplota °C temperature °C o CM about CM O About O CM O CM O M· O M· O CM O CM O Tt O Tt O CM O CM O Tf O Tf O CM O CM CO m WHAT m flj o flj o < < < < < < < < < < -j T &> £ i N -j T &> £ i N 54,9 54.9 69,7 69.7 75,2 75.2 dien v polyme- ru hm.% diene in polymer wt.% o about o about O About o about 3,29 3.29 67,4 67.4 O About 39,2 39.2 O About o about C2=v i polyme- ru hm.% C2=in polymer wt.% 15,5 15.5 54,9 54.9 42,7 42.7 l·- V” l·- V” 50,6 50.6 35,3 35.3 co what 47,4 47.4 36,1 36.1 co h- what h- O CO O WHAT 47,4 · 47.4 · m co m what v— CO in— WHAT 52,3 52.3 rychlost polyme- race g/h polymerization rate g/h 76,9 76.9 170,0 170.0 247,0 247.0 CM h- CM h- 86,1 86.1 158,0 158.0 76,2 76.2 134,0 134.0 210 210 00 b- 00 b- 185 185 263 263 5837 5837 T” CM T” CM 300 300 reaktor reactor R-1 R-1 R-2 R-2 celkem total CM CM R-1 R-1 R-2 R-2 celkem total 1 Qí 1 Qi R-2 R-2 celkem total R-1 R-1 j R-2 I I i j R-2 I I i celkem total V- 1 Qí V - 1 Qí R-2 R-2 celkem total JZ »a> JZ »a> Př. Ex. 121C 121C Př. Ex. 125A 125A Př. Ex. 127A 127A 127B 127B 127C 127C

319C R-1 89 76,2 4,35 B 62 10,2 0 Πθ875 I 16,5 I 0,0064 60,1 Γ27 23,5 13865319C R-1 89 76.2 4.35 B 62 10.2 0 Πθ875 I 16.5 I 0.0064 60.1 Γ27 23.5 13865

Ř7 87^6 ~39/3 ~2J 90 T/Í7 15 240 Ó ŠŤJ ΪΪΛ Ϊ87 Ϊ3653 celkem 176,7 57,9 3,53 Ϊ5 Ϊ7Α 123 315 16/5 80/2 22/š 37,8 27518 ·· 99 ► ♦ * ♦ » · · ♦Ø7 87^6 ~39/3 ~2J 90 T/Í7 15 240 Ó ŠŤJ ΪΪΛ Ϊ87 Ϊ3653 total 176.7 57.9 3.53 Ϊ5 Ϊ7Α 123 315 16/5 80/2 22/š 37.8 27518 ·· 99 ► ♦ * ♦ » · · ♦

Tabulka 2. Podmínky reaktoru pro příkladTable 2. Reactor conditions for the example

Mw/Mw lall/dri Mw/Mw lall/dri 1,123 1,123 1,09 1.09 1,96 1.96 68* i- 68* i- 1,04 1.04 1.07 1.07 1,02 1.02 Mw láli Mw lali 223 223 CM CM 91,8 91.8 104 104 148 148 I 270 I I 270 I 576 576 Mw/Mn lall/dri Mw/Mn lall/dri 2,26 2.26 2,34 2.34 1,96 1.96 1,89 1.89 2,42 2.42 6,40 6.40 2,45 2.45 Mw/Mn dri/dri Mw/Mn dri/dri 2,01 2.01 2,14 2.14 2,03 2.03 1,94 1.94 2,32 2.32 I 5,98 I I 5.98 I 2,39 2.39 © T X cl ω o CL O © T X cl ω o CL O Mw dři Mw dří i 198 ! and 198 ! σ> o T“ σ> o T“ V“ 10 O) In" 10 About) 0*901- 0*901- 142,0 142.0 252 252 562 562 Mn dri Mn dri 98,6 98.6 92,9 92.9 46,9 46.9 54,7 54.7 CO WHAT 42,2 42.2 235 235 konverze monomeru % monomer conversion % č ta ~ οι £ ° -2 °> č ta ~ οι £ ° -2 °> 13962 13962 19411 19411 33373 33373 20453 20453 12287 12287 32740 32740 24662 24662 30279 30279 54941 54941 31170 I 31170 I ' 16150 I_ ' 16150 I_ 47320 47320 17478 17478 25269 25269 42746 42746 25105 25105 34470 34470 59575 59575 konv die- nu conv die- nu O About CM CM O) CM O) CM 27,2 27.2 v~ r-T v v~ r-T v 33,8 33.8 O About 79,3 79.3 79,3 79.3 O About o about O About 34,0 34.0 40,2 40.2 60,6 60.6 0 0 0 0 0 0 konv | C3= conv | C3= 24,8 24.8 25,5 25.5 44,7 44.7 CO to WHAT it 60,97 60.97 54,63 j _1 54.63 j _1 51,3 51.3 65 ' 65 ' 70,5 j _I 70.5 j _I 53,5 53.5 I 6*0 i I 6*0 i 24,2 24.2 37,5 37.5 40,6 40.6 52,8 52.8 V“ 0 X“ V“ 0 X“ 75,3 j 75.3 j konv C2= conv C2= T~ CN 10 T~ CN 10 58,5 58.5 76,6 76.6 10 10 66,6 66.6 143 143 | 62,1 | 62.1 66,3 66.3 92,4 92.4 49 j 49 j 96,1 96.1 66,8 66.8 89,3 89.3 96,1 96.1 65,2 65.2 92,6 92.6 94,4 I 94.4 I nástřik monomerů g/h monomer injection g/h kat. cat. 800*0 800*0 0,0066 | 0.0066 | 0,0084 0.0084 0,0057 0.0057 0,006 0.006 0,005 0.005 .1 c 0 Φ .1 c 0 Φ O About 25,1 25.1 25.1. 25.1. O CM O CM 7,02 7.02 27,0 27.0 O About 12,9 12.9 12,9 12.9 O About O About O About »0 »0 0 0 10 °r° 10 °r° 0 0 0 0 0 0 11 co O 11 what About 375 375 O About 375 375 3$ $3 32,4 32.4 CO 00 WHAT 00 360 360 42 42 402 402 104 104 486 486 590 590 71,5 71.5 243 243 315 315 10 CO 10 WHAT 32,4 32.4 l 197 I l 197 I C2= C2= 36,6 36.6 120 120 157 157 55,2 55.2 100 100 155 155 10 10 234 234 249 249 CM CO V“ CM CO V“ O About 132 132 108 108 10 10 123 123 60 60 0 0 T“ 0 0 T" 0 co 0 what nástřik spray H2 moi/h H2 moi/h 0,013 0.013 O About o about 0,003 0.003 O About 0 0 0 0 teplota °C temperature °C 30 30 O 00 O 00 O co About what 10 r- 10 r- O co About what 80 80 CM CO CM CO 10 10 62 62 S With 0 co 0 what 75 75 “typ kat. “type cat. < < co what < < < < CQ CQ CQ CQ ML 125° ML 125° 26,9 26.9 10,3 10.3 ’ί CD ’ί CD CM 10' CM 10' 11,8 11.8 co co what what 3 Φ 0. - a. 3 Φ 0. - a. 0,00 I 0.00 I 4,69 4.69 2,73 2.73 4,06 4.06 4,59 4.59 4,26 4.26 4,05 4.05 2,23 2.23 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 5,66 5.66 3,05 3.05 4,12 4.12 0,00 0.00 0 0 0“ 0 0 0“ 0,00 0.00 % C2 vEP % C2 vEP -1 8*91- -1 8*91- 48,6 48.6 35,3 35.3 32,9 32.9 79,5 79.5 50,4 50.4 10,4 10.4 58,3 58.3 36,8 36.8 68,7 68.7 5,32 1 5.32 1 47,1 47.1 72,9 72.9 30,9 30.9 48,1 48.1 T“ CO T“ CO 64,5 64.5 50,4 50.4 rychost speed polyme- race g/h polymerization g/h (0 T“ T~ (0 T“ T~ 155,1 155.1 266,6 266.6 134 134 00 o co 00 about what 214,4 214.4 205,9 205.9 252,8 252.8 458,8 458.8 177,7 177.7 t— CM O> t— CM O> 269,7 269.7 104,9 104.9 151,6 151.6 256,5 256.5 126,3 126.3 173,4 173.4 299,7 299.7 T“ oc T“ oc CM a: CM and: celkem total 5 5 R2 R2 celkem total Σ Σ CM Q£ CM Q£ celkem total v— a: in— and: R2 R2 celkem total ce ce CM a: CM and: celkem total V Qí In Qí R2 R2 celkem total běh running 268B 268B 272A 272A 307C 307C 318C 318C 320C 320C 293A 293A

Tabulka 3Table 3

Složení směsi z reaktorů řazených za sebouComposition of the mixture from reactors arranged in series

Polymer Polymer Složky Components Složení produktu Product composition Ethylen % hmot. Ethylene % wt. EDN % hmot. EDN % wt. DSC Tm (°C) DSC Tm (°C) DSC/Hf J/g DSC/Hf J/g Směs A Mixture A 45, 68 45, 68 3,35 3.35 127 127 30 30 m-iPP m-iPP Reaktor 1 Reactor 1 46,5 46.5 0 0 0 0 133 133 74 74 m-EPDM m-EPDM Reaktor 2 Reactor 2 53,5 53.5 85, 4 85, 4 6,27 6.27 Směs B Mixture B 46,09 46.09 4,33 4.33 128 128 25 25 m-iPP m-iPP Reaktor 1 Reactor 1 38,76 38.76 0 0 0 0 134 134 73 73 m-EPDM m-EPDM Reaktor 2 Reactor 2 61,24 61.24 75,3 75.3 7,07 7.07

a ·· ·· ·· ·· • ·» .and ·· ·· ·· ·· • ·» .

• « · · « · · · • · * · • · · * co <3*• « · · « · · · • · * · • · · * what <3*

Tabulka 4. Vlastnosti dynamických vulkanizátůTable 4. Properties of dynamic vulcanizates

co what 0 0 T- 0 0 T- 33,33 33.33 CM CM CM CM CO WHAT 50/50 50/50 54A 54A 3,95 3.95 257 257 1,99 1.99 25,9 25.9 4,5 4.5 Γ\| Γ\| 0 0 r-. to r-. it CM CM CM CM to that n n CM CM 00 00 S With CO WHAT 0 0 66, 66, CM CM r> r> 0 0 (O (O xt’ xt’ T” T” CM CM Xt Xt 00 00 CO WHAT T“ T” T“ T” 100 100 33,33 33.33 CM CM CM CM co what 74A 74A 12,5 12.5 287 287 5,20 5.20 22,9 22.9 5,5 5.5 CM- xt CM- xt O About 0 0 ,33 ,33 á a 63 63 CD CDs CD rí CD R CO <0 WHAT <0 ío o co what 0 0 0 0 Q Q co what n n CO WHAT CD CDs 0 0 § § co what 0 0 0 0 CD CDs t— t— co what co what IO IO 00 00 133,3 133.3 CM CM CM CM co what 50/50 50/50 54A 54A 2,76 2.76 201 201 1,85 1.85 40,9 L 40.9 L 5,5 5.5 CO WHAT Q Q O) About) 0 0 CO WHAT CO WHAT h- h- co” co what” what CM CM CM CM to that xt xt CO T“ WHAT T 0 m 0 m b- 00’ b- 00’ 0 m 0 m lf> CM lf> CM CO- WHAT- < < xt xt xt xt r- r- m m to that co co T— what what T— CM CM CM CM co what δ δ CM v— CM in— 42 42 xt 10’ xt 10’ 0 Xt 0 Xt CM t- CM t - xt xt LO LO 133,3 133.3 52A 52A 2,12 2.12 h- T- h- T - 110 i 110 i xt xt Q Q CM CM CO WHAT T” T” xt xt <0’ <0’ CM CM l·- l·- xt xt O About O About CD CDs to v it in Xt Xt CO WHAT IO IO h- h- xt xt n n t- t- m m xt xt co what co’ to T~ what’ that T~ 45I 45I δ δ 52 52 CD N CD N CM CM (6.9 (6.9 CM CM 00 00 Q xt Q xt δ δ 88' 88' uu V“ uu V" xt xt co what CO WHAT h- h- O) About) Q Q 10 10 0 0 V“ In" to’ it’ t*. t*. CM CM 0 0 co what 00 V“ 00 V" co what V“ In" co what h- h- a) a) f- f- > > 0 0 TO THIS a. a. c c ω ω ω ω ω ω 0 O 0 About 0 0 0 0 2 2 z from z from 2 2 c c LU LU LU LU UJ UJ ω ω 0 0 xo xo o about c c 0 0 xt xt co what co what x> 0 x> 0 >v >in >c >c CO WHAT xr xr CO WHAT Ό Ό 00 00 TO THIS x: x: 3 3 3 3 z from 7) 7) CM CM ylen ylen ylen ylen C φ C φ LU g? LU g? Φ c Φ Φ c Φ CM I CM I eth eth eth eth £ Φ £ Φ CO WHAT Sch Sch 0 0 z— CM T“ z— CM T“ m o> co m o> what CM CM gS gS sS tř* sS tř* <r <r 3” 3” “O “About CM CM xt xt 0 0 O About tD m- Φ CO 5 Q CL tD m- Φ CO 5 Q CL PDM se 46 PDM with 46 PDM se 48 PDM with 48 3 % ethyler 3% ethyl alcohol ontel) ontel) ryskyřice 0 rice 0 finový olej) Finnish oil) CM O l·— 00 I CM O l·— 00 I ž % TO ž % TO 0412) 0412) , % (ASTM , % (ASTM % (ASTM % (ASTM lohexanem lohexane LU O LU O LU O LU O LU O LU O m <0 m <0 Ό Ό CL 'TO CL 'TO 2 TO 2 TO Q 0 Q 0 5 5 CM CM 5 H 5 H 3 QJ 3 QJ cyk cycle O About O About O About 5 . 5 . O About CL CL 045 (alkylfenolo\ 045 (alkylphenol) X) X) Q Q ω ω '>> '>> JZ Φ JZ Φ S A (86,9 iPP/1 S A (86.9 iPP/1 s B (63,4 iPP/1 with B (63.4 iPP/1 s C (33,3 iPP/1 with C (33.3 iPP/1 /η® 70A (EPDI /η® 70A (EPDI ax® 6723 (IPP ax® 6723 (IPP těch D008M (ÍF those D008M (ÍF zinečnatý zinc 0 Z CM 0 Z CM par® 150MLW par® 150MLW 3St (Shore A ne 3St (Shore A no pevnosti v tahi fortresses in tow ost, % (ASTM st, % (ASTM lul 100, MPa (A lul 100, MPa (A á deformace v the deformation in á deformace v the deformation in íl extrahovateln Extractable clay vzor pattern >φ E co >φ E what smé sme smě we can CO CL LU CO CL LU 0 a. 0 a. Arisl Arisl oxid oxide SnC SnC SP1 SP1 c □ ω c □ ω g £ g £ mez limit tažn pull δ E δ E trval lasted trval lasted pod i under and

x:x:

Claims (14)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob dynamické vulkanizace polymerní směsi z roztokové polymerace, vyznačující se tím, že zahrnuje tyto stupně:A method of dynamically vulcanizing a polymer blend from solution polymerization, comprising the steps of: a. uvedení první skupiny monomerů a rozpouštědla v předem stanovených množstvích do prvního reaktoru;a. introducing the first group of monomers and solvent into predetermined amounts into the first reactor; b. přidání metalocenového katalyzátoru do prvního reaktoru;b. adding the metallocene catalyst to the first reactor; c. provoz prvního reaktoru s cílem polymerovat první skupinu monomerů na proud obsahující polymer;c. operating the first reactor to polymerize the first monomer group to a polymer-containing stream; d. uvedení proudu z (c) do druhého reaktoru;d. introducing the stream from (c) to a second reactor; e. uvedení druhé skupiny monomerů v předem stanovených množstvích do druhého reaktoru a podle potřeby přidání rozpouštědla;e. introducing the second group of monomers in predetermined amounts into the second reactor and adding a solvent as necessary; f. provoz druhého reaktoru s cílem polymerovat druhou skupinu monomerů a připravit druhý polymer;f. operating a second reactor to polymerize the second monomer group and prepare a second polymer; g. smíšení výsledného prvního a druhého polymeru v takových podmínkách tepla a smyku, aby směs tekla ag. mixing the resulting first and second polymers under heat and shear conditions such that the mixture flows; and h. přidání vulkanizačního přípravku k jednomu z polymerů s cílem alespoň částečně zesítit uvedený polymer, přičemž se první a druhá skupina monomerů vybere ze skupiny, kterou tvoří ethylen, vyšší alfa-olefiny a nekonjugovaný dien a přičemž se regulují vzájemné poměry monomerů v prvním’a druhém reaktoru tak, aby první polymer obsahoval 0-85 % hmotnostních ethylenu, druhý polymer 0-85 % hmotnostních ethylenu a směs polymerů 6-85 % hmotnostních ethylenu, a přičemž více než 50 % hmotnostních celkového množství katalyzátoru přidaného do všech reaktorů se přidá do prvního reaktoru.h. adding a curative composition to one of the polymers to at least partially cross-link said polymer, wherein the first and second monomer groups are selected from the group consisting of ethylene, higher alpha-olefins and unconjugated diene, and wherein the monomer ratios in the first a second reactor such that the first polymer contains 0-85% by weight ethylene, the second polymer 0-85% by weight ethylene and the polymer blend 6-85% by weight ethylene, and wherein more than 50% by weight of the total amount of catalyst added to all reactors is added to of the first reactor. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že 100 % hmotnostních celkového množství katalyzátoru přidaného do všech reaktorů se přidá do prvního reaktoru.The process according to claim 1, wherein 100% by weight of the total amount of catalyst added to all the reactors is added to the first reactor. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se • · · • 9Method according to claim 1, characterized in that 9 9 9 9 99 9 9 9 99 99 9 999 9 9 99 9999 99 9 9 99 9 9 9 9 99 9 9 9 9 99 9 9 9 9 99 9 9 9 9 99 tím, že vyšší alfa-olefin je propylen.The higher alpha-olefin is propylene. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzájemné poměry monomerů v prvním a druhém reaktoru se regulují tak, aby se obsah ethylenu v prvním a druhém polymeru lišily tím, že buď (a) první polymer je semikrystalický a druhý polymer amorfní, nebo (b) první polymer je amorfní a druhý polymer semikrystalický.The process of claim 1, wherein the relative ratios of the monomers in the first and second reactors are controlled such that the ethylene content of the first and second polymers is different in that either (a) the first polymer is semi-crystalline and the second polymer is amorphous; or (b) the first polymer is amorphous and the second polymer is semi-crystalline. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící tím, že složky polymeru jsou nemísitelné a produkt je dvoufázová směs.5. The process of claim 1 wherein the polymer components are immiscible and the product is a biphasic mixture. s e stupně (f)with e degrees (f) 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzájemné poměry monomerů v prvním a druhém reaktoru se regulují tak, aby jeden z polymerů obsahoval 0-20 % hmotnostních ethylenu, byl semikrystalický v důsledku přítomnosti sekvencí isotaktického propylenu a měl teplotu tání 40 až 160 °C, zatímco druhý polymer je amorfní.6. The process of claim 1 wherein the monomer relative ratios in the first and second reactors are controlled such that one of the polymers contains 0-20% by weight of ethylene, is semi-crystalline due to the presence of isotactic propylene sequences, and has a melting point of 40 to 160 ° C, while the second polymer is amorphous. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že amorfní polymer je terpolymer obsahující dien.7. The process of claim 6 wherein the amorphous polymer is a diene-containing terpolymer. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že terpolymer obsahuje ethylen, propylen a dien.The method of claim 7, wherein the terpolymer comprises ethylene, propylene, and diene. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se nekonjugovaný dien vybere ze skupiny kterou tvoří 5-ethyliden-2-norbornen, 1,4-hexadien, dicyklopentadien, norbornadien, 5-vinyl-2-norbornen a. jejich směsi.The process of claim 1 wherein the unconjugated diene is selected from the group consisting of 5-ethylidene-2-norbornene, 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene, norbornadiene, 5-vinyl-2-norbornene, and mixtures thereof. 10. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že katalyzátor je schopen produkovat stereoregulární polypropylen.10. The process of claim 1 wherein the catalyst is capable of producing stereoregular polypropylene. 11. Způsob podle nároku 10, vyznačuj ící • · ·· ·· « · » · ··» ·· 9» se t í m, že se dosáhne isotaktické stereoregularity.The method according to claim 10, characterized in that isotactic stereoregularity is achieved. 12. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že dynamicky vulkanizovaná směs má trvalou deformaci v tahu menší než 50 %, stanoveno podle ASTM D412.12. The method of claim 1, wherein the dynamically vulcanized composition has a permanent tensile strain of less than 50% as determined by ASTM D412. 13. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se t i m, že se ve stupni (h) používá vulkanizační činidlo obsahující systém na bázi fenolické pryskyřice pro úplné zesítění uvedeného polymeru.13. The process of claim 1 wherein in step (h) a vulcanizing agent comprising a phenolic resin system is used to completely cross-link said polymer. 14. Dynamický vulkanizát připravený způsobem podle nárokuA dynamic vulcanizate prepared by the method of claim
CZ20003207A 1999-03-03 1999-03-03 Dynamic vulcanization of polymer blends in consecutive reactors CZ20003207A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20003207A CZ20003207A3 (en) 1999-03-03 1999-03-03 Dynamic vulcanization of polymer blends in consecutive reactors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20003207A CZ20003207A3 (en) 1999-03-03 1999-03-03 Dynamic vulcanization of polymer blends in consecutive reactors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20003207A3 true CZ20003207A3 (en) 2001-03-14

Family

ID=5471801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20003207A CZ20003207A3 (en) 1999-03-03 1999-03-03 Dynamic vulcanization of polymer blends in consecutive reactors

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ20003207A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6319998B1 (en) Method for making polymer blends by using series reactors
US6329477B1 (en) Method for increasing diene conversion in EPDM type polymerizations
AU741842B2 (en) Polymerization process for olefin copolymers using bridged hafnocene compounds
KR100917540B1 (en) Method for preparing interpolymer and products made therefrom
JP2756537B2 (en) Method for producing high molecular weight EPDM elastomer using metallocene / alumoxane catalyst system
CN107207807A (en) The method for producing polymer composition
CN1292014A (en) Polyolefin polymer dispersion product and its preparing process
EP3827033B1 (en) Preparation of bimodal rubber, thermoplastic vulcanizates, and articles made therefrom
CA2122903C (en) Process for producing polyolefin
CZ20003207A3 (en) Dynamic vulcanization of polymer blends in consecutive reactors
AU2002257063B2 (en) Method of making interpolymers and products made therefrom
MXPA00008557A (en) Method for making polymer blends by using series reactors
MXPA00008702A (en) Dynamic vulcanization of polymer blends from series reactors
MXPA00008555A (en) Method for increasing diene conversion in epdm type polymerizations
AU2002257063A1 (en) Method of making interpolymers and products made therefrom