Бопп пленка с гомогенной структурой

Бопп пленка с гомогенной структурой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к новому полипропилену и пленочному конденсатору из указанного полипропилена, а также к получению указанного полипропилена.

Пленочные конденсаторы должны выдерживать экстремальные условия, такие как высокие температуры и высокая сила электрического пробоя. Дополнительно, следует понимать, что пленочные конденсаторы имеют хорошие механические свойства, такие как высокая жесткость. Что касается силы электрического пробоя, то следует принимать во внимание, что для всех свойств системы или качества системы (здесь: пленочный конденсатор) преобладают крайне малые частные свойства такой системы. К сожалению, это не самый сильный показатель, который имеет значение, это самый слабый показатель, который регулирует всю производительность. Таким образом, следует понимать, что если образец пленочного конденсатора имеет высокие показатели электрического пробоя, это также гарантирует, что различные образцы того же пленочного конденсатора также в среднем демонстрируют заявленные показатели электрического пробоя. Следовательно, другими словами, пленочный конденсатор должен иметь непрерывно одинаковые свойства в каждом месте указанной пленки.

Соответственно, для оценки того, имеет ли пленочный конденсатор на всем протяжении высокие показатели электрического пробоя, из указанной пленки нарезают десять образцов и каждый образец подвергают независимому измерению пробоя согласно IEC-60243. Небольшие образцы при измерении получают необратимые повреждения. Из-за стохастической природы пробоя поля пробоя, фиксируемые для каждого из 10 образцов (из одной и той же пленки), имеют достаточно большой разброс, не являющийся распределением по Гауссу, а известен как распределение по Вейбуллу. Это так называемое распределение экстремальных значений. Следовательно, необходимо смотреть на разброс результатов, а не только на напряжение пробоя. Разброс данных по Вейбуллу характеризуется β-параметром. Чем ниже β-параметр, тем больше разница в результатах электрического пробоя. С учетом достоверности, разброс должен быть минимально возможным, следовательно, β-параметр должен быть максимально большим. Это означает, что задача состоит не только в достижении высокого напряжения электрического пробоя, но также и высокого β-параметра. Только высокий β-параметр гарантирует, что пленочный конденсатор будет выдерживать фактически высокое напряжение электрического пробоя.

Следовательно, объект настоящего изобретения относится к полипропилену, гарантирующему, что пленочный конденсатор, полученный из пего, выдерживает высокую силу электрического поля без отказа в работе, и это качество может быть обеспечено достаточно высоким β-параметром. Предпочтительно такой пропилен дополнительно обладает высокой теплостойкостью.

Настоящее изобретение основывается на том открытии, что улучшенное поведение пробоя, принимая во внимание β-параметр, может быть достигнуто при использовании полипропилена для пленочного конденсатора, характеризующегося достаточно высоким количеством толстых ламелл, определенным при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (SIST). Такой полипропилен позволяет получить двуосноориентированный полипропилен (БОПП) и/или пленочный конденсатор с высокой силой электрического пробоя и высоким β-параметром.

Следовательно, настоящее изобретение относится к полипропилену с

(a) температурой плавления (T_m), измеренной согласно ISO 11357-3, по меньшей мере 151,0°С,

(b) фракцией, растворимой в холодном ксилоне (XCS), не более чем 1,5 масс.% и

(c) по меньшей мере 18,0 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере 18,3 масс.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 18,6 масс.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 19,0 масс.% кристаллической фракции с толщиной ламеллы более чем 14,09 нм, где указанная фракция определена при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (SIST).

Следовательно, настоящее изобретение, в частности, относится к полипропилену с

(a) температурой плавления (T_m), измеренной согласно ISO 11357-3, по меньшей мере 151,0°С,

(b) фракцией, растворимой в холодном ксилоне (XCS), не более чем 1,5 масс.% и

(c) по меньшей мере 18,0 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере 18,3 масс.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 18,6 масс.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 19,0 масс.% кристаллической фракции с толщиной ламеллы более чем 14,09 нм, где указанная фракция определена при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (SIST), где

(i) полипропилен расплавляют при температуре 225°С в течение 5 минут,

(ii) затем охлаждают при 80°С/минуту до 145°С,

(iii) выдерживают в течение 2 часов при температуре 145°С,

(iv) затем охлаждают при 80°С/минуту до 135°С,

(v) выдерживают в течение 2 часов при температуре 135°С,

(vi) затем охлаждают при 80°С/минуту до 125°С,

(vii) выдерживают в течение 2 часов при температуре 125°С,

(viii) затем охлаждают при 80°С/минуту до 115°С,

(ix) выдерживают в течение 2 часов при температуре 115°С,

(х) затем охлаждают при 80°С/минуту до 105°С,

(xi) выдерживают в течение 2 часов при температуре 105°С,

(xii) затем охлаждают при 80°С/минуту до -10°С и

(xiii) затем нагревают при 10°С/минуту вплоть до 200°С с получением кривой плавления указанного полипропилена при температуре в пределах от 50 до 200°С, используемой для расчета распределения толщины ламелл согласно уравнению Thomson-Gibbs (Уравнение 1)

T m = T 0 ( 1 − 2 σ Δ H 0 ⋅ L )   ( 1 )

где

Т₀=457 К,

ΔН₀=134×10⁶ Дж/м³,

σ=0,0496 Дж/м²,

T_m представляет измеренную температуру (К) и

L представляет толщину ламеллы (нм).

Неожиданно авторы настоящего изобретения обнаружили, что такой полипропилен позволяет получить пленочные конденсаторы с высоким параметром электрического пробоя, которые также имеют высокие показатели β-параметра (смотрите Таблицы). В частности, было установлено, что такие высокие показатели β-параметра достижимы только в случае полипропилена, характеризующегося значительным количеством толстых ламелл, ламелл, толщина которых составляет по меньшей мере 14,09 нм.

Далее настоящее изобретение будет описано более детально.

Полипропилен по настоящему изобретению может представлять любой полипропилен, однако предпочтительно, чтобы он представлял рандом-сополимер пропилена или гомополимер пропилена, последний по существу предпочтителен.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «рандом-сополимер» предпочтительно понимается согласно IUPAC, то есть как полимер, в котором можно обнаружить заданную мономерную единицу в любом заданном участке в полимерной цепи.

В случае когда полипропилен представляет рандом-сополимер пропилена, он включает мономеры, сополимеризуемые с пропиленом, например сомономеры, такие как этилен и/или С₄-C₂₀ альфа-олефины, в частности этилен и/или С₄-С₁₀ альфа-олефины, например 1-бутиен и/или 1-гексен. Предпочтительно рандом-сополимер пропилена включает, по существу состоит из мономеров, сополимеризуемых с пропиленом, из группы, состоящей из этилена, 1-бутиена и 1-гексена. А именно, рандом-сополимер пропилена включает в отличие от пропилена этиленовые единицы и/или 1-бутен. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения рандом-сополимер пропилена включает только этиленовые и пропиленовые единицы. Содержание сомономера в рандом-сополимере пропилена предпочтительно относительно низкое, то есть вплоть до 6,0 масс.%, более предпочтительно в пределах от 0,5 до 6,0 масс.%, еще более предпочтительно в пределах от 0,5 до 4,0 масс.%, еще более предпочтительно в пределах от 0,5 до 2,0 масс.%.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин гомополимер относится к полипропилену, по существу состоящему из пропиленовых единиц, то есть по меньшей мере на 99 масс.%, предпочтительно по меньшей мере на 99,5 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере на 99,8 масс.% пропиленовых единиц. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения гомополимер пропилена состоит только из пропиленовых единиц.

Предпочтительно полипропилен является изотактическим. Следовательно, понятно, что полипропилен имеет довольно высокую концентрацию пентад, то есть более чем 90%, более предпочтительно более чем 92%, еще боле предпочтительно более чем 93% и еще более предпочтительно более чем 95%, такое как более чем 99%.

Коммерчески доступные пропилены, как правило используемые для получения конденсаторов, характеризуются довольно высоким содержанием фракции, растворимой в холодном ксилоне (XCS). Полипропилен по настоящему изобретению характеризуется довольно низким содержанием фракции, растворимой в холодном ксилоне (XCS), составляющим менее 1,5 масс.%, более предпочтительно менее 1,3 масс.%, еще более предпочтительно менее 1,0 масс.%, такое как менее 0,8 масс.%. Следовательно, понятно, что полипропилен по настоящему изобретению имеет содержание фракции, растворимой в холодном ксилоне (XCS), в пределах от 0,3 до 1,5 масс.%, более предпочтительно в пределах от 0,3 до 1,3 масс.%, еще более предпочтительно в пределах от 0,4 до 1,0 масс.%, такое как в пределах от 0,4 до 0,8 масс.%.

Количество фракции, растворимой в холодном ксилоне (XCS), дополнительно указывает на то, что полипропилен предпочтительно свободен от любого эластомерного компонента полимера, такого как этиленпропиленовый каучук. Другими словами, полипропилен не должен представлять гетерофазный полипропилен, то есть систему, состоящую из полипропиленовой матрицы, в которой диспергирована фаза эластомера. Такие системы характеризуются довольно высоким содержанием фракции, растворимой в холодном ксилоне.

Полипропилен по настоящему изобретению предпочтительно получают при использовании каталитической системы, как описано детально ниже. Соответственно, полипропилен получен не в присутствии катализатора Циглера-Натта. Как правило, полипропилены получают при использовании катализаторов различных типов, также по существу отличающихся по <2,1> региодефектам. Следовательно, понятно, что полипропилен имеет <2,1> региодефекты, определяемые при использовании ¹³С-спектроскопии, равные или более чем 0,4 мол.%, более предпочтительно равные или более чем 0,6 мол.%, такие как в пределах от 0,7 до 0,9 мол.%.

Дополнительно, важным аспектом настоящего изобретения является то, что полипропилен имеет довольно высокую точку плавления. Следовательно, понятно, что полипропилен по настоящему изобретению имеет температуру плавления (T_m), измеренную согласно ISO 11357-3, по меньшей мере 151,0°С, более предпочтительно по меньшей мере 152°С. Следовательно, в частности, понятно, что температура плавления (T_m), измеренная согласно ISO 11357-3, полипропилена составляет в пределах от 151 до 160°С, более предпочтительно в пределах от 152 до 155°С, еще более предпочтительно в пределах от 152 до 159°С и еще более предпочтительно в пределах от 152 до 155°С.

Дополнительно, понятно, что полипропилен по настоящему изобретению имеет достаточно высокую температуру кристаллизации (T_c). Следовательно, предпочтительно, чтобы полипропилен имел температуру кристаллизации (T_c), измеренную согласно ISO 11357-3, по меньшей мере 110°С, более предпочтительно по меньшей мере 111°C. Соответственно, полипропилен предпочтительно имеет температуру кристаллизации (T_c), измеренную согласно ISO 11357-3, в пределах от 110 до 120°С, более предпочтительно в пределах от 111 до 117°С.

Технология ступенчатого изотермического расслоения (stepwise isothermal segregation technique) (SIST) обеспечивает возможность определения распределения толщины ламеллы. Метод точного измерения приведен далее в Примерах (в частности, определение толщины ламеллы каждой фракции и ее энтальпии плавления). Таким образом, довольно большое количество (с довольно высокой энтальпией плавления [Дж/г]) полимерных фракций, кристаллизующихся при высоких температурах, указывает на довольно высокое количество толстых ламелл. Следовательно, понятно, что полипропилен включает по меньшей мере 18,0 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере 18,3 масс.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 18,6 масс.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 19,0 масс.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл более чем 14,09 нм, где указанную фракцию определяют при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (SIST). В частности, предпочтительно, чтобы полипропилен включал в пределах от 18,0 до 50,0 масс.%, более предпочтительно в пределах от 18,0 до 45,0 масс.%, еще более предпочтительно в пределах от 18,3 до 40,0 масс.%, еще более предпочтительно в пределах от 19,0 до 35,0 масс.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл более чем 14,09 нм, где указанную фракцию определяют при использовании технологии ступенчатого изотермического расслоения (SIST).

Дополнительно, понятно, что полипропилен включает не более чем 67,0 масс.%, более предпочтительно не более чем 66,0 масс.%, такое как не более чем 65,0 масс.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл в пределах от 7,70 до 14,09 нм. С другой стороны, кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл в пределах от 7,70 до 14,09 нм, не должно быть слишком мало. Следовательно, дополнительно или в качестве альтернативы, предпочтительно, чтобы верхний предел полипропилена включал более чем 45 масс.%, более предпочтительно более чем 50 масс.%, еще более предпочтительно более чем 55 масс.%, еще более предпочтительно более чем 60 масс.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл в пределах от 7,70 до 14,09 нм. Следовательно, понятно, что полипропилен, полученный способом по настоящему изобретению, включает кристаллическую фракцию, имеющую толщину ламелл в пределах от 7,70 до 14,09 нм, в количестве в пределах от 45,0 до 67,0 масс.%, более предпочтительно в пределах от 55,0 до 67,0 масс.%, еще более предпочтительно в пределах от 60,0 до 66,0 масс.%, еще более предпочтительно в пределах от 61,0 до 65,00 масс.%, такое как в пределах от 63,0 до 65,0 масс.%.

Дополнительно, желательно, чтобы полипропилен включал более чем 12,0 масс.%, более предпочтительно более чем 14,0 масс.%, такое как более чем 15,0 масс.% кристаллической фракции, имеющей толщину ламелл в пределах от 2,52 до 7,69 нм. Следовательно, понятно, что полипропилен включает кристаллическую фракцию, имеющую толщину ламелл в пределах от 2,52 до 7,69 нм, в количестве в пределах от 12,0 до 22,0 масс.%, более предпочтительно в пределах от 14,0 до 20,0 масс.%, такое как в пределах от 15,0 до 19,0 масс.%.

Распределение молекулярной массы (MWD) представляет отношение числа молекул в полимере к индивидуальной длине цепи. Распределение молекулярной массы (MWD) выражается как соотношение среднемассовой молекулярной массы (Mw) и среднечисловой молекулярной массы (Mn). Среднечисловая молекулярная масса (Mn) представляет среднюю молекулярную массу полимера, выраженную как число молекул в статический момент графика в каждом пределе молекулярной массы по сравнению с молекулярной массой. По сути это общая молекулярная масса всех молекул, деленная на количество молекул. В свою очередь среднемассовая молекулярная масса (Mw) это статический момент графика массы полимера в каждом пределе молекулярной массы по сравнению с молекулярной массой.

Среднечисловую молекулярную массу (Mn) и среднемассовую молекулярную массу (Mw) наряду с распределением молекулярной массы (MWD) определяют при использовании эксклюзионной хроматографии размеров (SEC) при использовании прибора Waters Alliance GPCV 2000 с он-лайн вискозиметром. Температура термостата 140°С. В качестве растворителя используют трихлорбензол (ISO 16014).

Соответственно, предпочтительно, чтобы полипропилен по настоящему изобретению имел среднемассовую молекулярную массу (Mw) в пределах от 100000 до 600000 г/моль, более предпочтительно в пределах от 200000 до 500000 г/моль.

Среднечисловая молекулярная масса (Mn) полипропилена предпочтительно составляет в пределах от 5000 до 400000 г/моль, более предпочтительно в пределах от 10000 до 300000 г/моль.

Широкое распределение молекулярной массы (MWD) повышает технологические характеристики полипропилена. Следовательно, понятно, что распределение молекулярной массы (MWD), измеренное согласно ISO 16014, полипропилена составляет по меньшей мере 2,8, более предпочтительно по меньшей мере 3,0, такое как 3,3. С другой стороны, широкое распределение молекулярной массы (MWD) указывает на довольно высокое количество фракций с низкой молекулярной массой, которые вносят свой вклад в содержание фракции, растворимой в ксилоле, без улучшения каких-либо диэлектрических характеристик. Таким образом, в качестве альтернативы, в одном варианте воплощения настоящего изобретения распределение молекулярной массы (MWD) полипропилена предпочтительно составляет в пределах от 2,8 до 8,0, более предпочтительно в пределах от 3,0 до 5,0, такое как в пределах от 3,0 до 3,4, еще более предпочтительно в пределах от 3,3 до 3,5.

Дополнительно, предпочтительно, чтобы полипропилен по настоящему изобретению имел скорость течения расплава (MFR) в специфических пределах. Скорость течения расплава, измеренную при нагрузке 2,16 кг при температуре 230°С (ISO 1133), указывают как MFR₂ (230°С). Следовательно, в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения полипропилен имеет MFR₂ (230°С) более чем 2,0 г/10 минут, более предпочтительно более чем 3,0 г/10 минут. Следовательно, понятно, что MFR₂ (230°С), измеренная согласно ISO 1133, составляет в пределах от 2,0 до 10,0 г/10 минут, более предпочтительно в пределах от 2,0 до 6,0 г/10 минут, такая как в пределах от 2,0 до 4,0 г/10 минут, еще более предпочтительно в пределах от 3,0 до 6,0 г/10 минут.

Дополнительно, полимер может представлять унимодальный или мультимодальный, такой как бимодальный, исходя из распределения молекулярной массы и/или распределения содержания сомономера.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «мультимодальный» или «бимодальный» относится к модальности полимера, то есть

- форма кривой распределения молекулярной массы, которая представляет график молекулярной массы фракции как функцию молекулярной массы,

или

- форма кривой распределения содержания сомономера, которая представляет график содержания сомономера как функцию молекулярной массы фракций полимера.

В частности, предпочтительно, чтобы полипропилен, если он не унимодальный, представлял мультимодальный, такой как бимодальный, исходя из распределения молекулярной массы и/или распределения содержания сомономера. Следовательно, понятно, что полипропилен по настоящему изобретению включает первую фракцию с MFR₂ (230°С), составляющей в пределах от 0,3 до 3,0 г/10 минут, и вторую фракцию с MFR₂ (230°С), составляющей в пределах от 1,0 до 50,0 г/10 минут. Еще более предпочтительно первая фракция имеет более низкую MFR₂ (230°С) по сравнению со второй фракцией. Предпочтительно первую фракцию получают в циркуляционном реакторе, при этом вторую фракцию получают в газофазном реакторе.

Дополнительно, понятно, что полипропилен имеет линейную структуру и, следовательно, не имеет (или нет поблизости) разветвления. Соответственно, понятно, что полипропилен по настоящему изобретению предпочтительно имеет индекс разветвления g' не менее чем 0,90, предпочтительно более чем 0,90, такое как по меньшей мере 0,95. Другими словами, если полипропилен имеет некоторое разветвление, то оно довольно умеренное. Соответственно, индекс разветвления g' полипропилена предпочтительно составляет в пределах от 0,9 до 1,0, более предпочтительно в пределах от более чем 0,9 до 1,0, такое как в пределах от 0,96 до 1,0. Индекс разветвления g' определяют как g'=[IV]_br/[IV]_lin, где g' представляет индекс разветвления, [IV_br] представляет истинную вязкость разветвленного полипропилена и [IV]_lin представляет истинную вязкость линейного полипропилена с такой же среднемассовой молекулярной массой (в пределах ±3%), как у разветвленного полипропилена. Таким образом, низкий показатель g' является индикатором сильно разветвленного полимера. Другими словами, если показатель g' снижается, то разветвленность полипропилена повышается. Точное определение показателя g' приведено в Примерах.

Поскольку полипропилен по настоящему изобретению предпочтительно имеет неразветвленную структуру, он также не содержит значительного количества геля. Гели являются типичным феноменом перекрестносшитых полипропиленов. Следовательно, содержание геля является хорошим индикатором химической модификации полипропилена. Соответственно, полипропилен по настоящему изобретению характеризуется относительно умеренным содержанием геля, то есть не более чем 0,50 масс.%, более предпочтительно не более чем 0,25 масс.%, еще более предпочтительно не более чем 0,15 масс.%, такое как менее 0,15 масс.%, еще более предпочтительно не более чем 0,10 масс.%, определенное как относительное количество полимера, нерастворимого в кипящем ксилоне (фракция, нерастворимая в кипящем ксилоне XHI). По существу в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения содержание геля неопределимо.

Как будет описано детально ниже, полипропилен по настоящему изобретению получают при использовании специфической металлоценовой каталитической системы. Соответственно, полипропилен по настоящему изобретению получен без использования катализатора Циглера-Натта. Следовательно, дополнительно предпочтительно, чтобы содержание остатков титана (Ti) в полипропилене предпочтительно составляло менее 10 частей на миллион, даже более предпочтительно титан (Ti) не определяется.

Дополнительно, поскольку катализатор, используемый в способе по настоящему изобретению, не наносится на какой-либо носитель, предпочтительно содержание остатков кремния (Si), измеренное согласно ISO 3451-1 (1997), в полипропилене составляет менее 10 частей на миллион, более предпочтительно менее 5 частей на миллион, такое как менее 1 часть на миллион. В конкретном варианте воплощения настоящего изобретения кремний (Si) не определяется в полипропилене.

Настоящее изобретение не только относится к полипропилену как таковому, но и также относится к его применению. Соответственно, полипропилен предпочтительно используют в качестве двуосноориентированной пленки и/или пленочного конденсатора. Дополнительно, полипропилен по настоящему изобретению имеет показатель β-параметра (параметр Вейбулла) электрического пробоя, измеренный согласно IEC-60243, более чем 8, предпочтительно более чем 10, еще более предпочтительно более чем 13, еще более предпочтительно более чем 15, такое как более чем 18.

Полипропилен может включать добавки, известные из предшествующего уровня техники, такие как антиоксиданты. Однако следует избегать любых добавок, оказывающих негативное влияние на поведение электрического пробоя.

Дополнительно, настоящее изобретение также относится к двуосноориентированной полипропиленовой пленке, где полипропилен представляет полипропилен по настоящему изобретению. Предпочтительно двуосноориентированная полипропиленовая пленка имеет показатель вытяжки по меньшей мере в 5 раз в продольном направлении и в 5 раз в поперечном направлении, более предпочтительно имеет показатель вытяжки по меньшей мере в 9 раз в продольном направлении и 5 раз в поперечном направлении.

Дополнительно, полипропилен по настоящему изобретению может быть использован в качестве пленочных конденсаторов. В таких случаях пленочный конденсатор включает по меньшей мере 80 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере 90 масс.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 99 масс.% полипропилена по настоящему изобретению. В по существу предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения пленочный конденсатор состоит из полипропилена по настоящему изобретению. Дополнительно, предпочтительно пленочный конденсатор представляет двуосноориентированную пропиленовую пленку по настоящему изобретению.

Далее будет более детально описано получение полипропилена по настоящему изобретению.

Полипропилен по настоящему изобретению, в частности, получают при использовании новой каталитической системы с площадью поверхности, измеренной согласно ASTM D 3663 (N₂), менее 20 м²/г и включающей катализатор, представляющий соединения переходных металлов с формулой (I):

( C p ) 2 R Z r X 2   ( I ) ,

где

X представляет независимо моновалентный анионный лиганд, такой как σ-лиганд,

Ср представляет органический лиганд, выбранный из группы, состоящей из незамещенного циклопентадиенила, незамещенного инденила, незамещенного тетрагидроинденила, незамещенного флуоренила, замещенного циклопентадиенила, замещенного инденила, замещенного тетрагидроинденила и замещенного флуоренила,

при условии, что оба Ср-лиганда выбраны из указанной выше группы и оба Ср-лиганда химически одинаковы, то есть идентичны,

R представляет мостиковую группу, связывающую два Ср-лиганда, где R имеет формулу (II):

− Y ( R ' ) 2 −   ( 2 ) ,

где

Y - С, Si или Ge, предпочтительно Si,

R' - C₁-C₂₀ алкил, C₄-С₁₀ циклоалкил, С₆-C₁₂ арил, C₇-C₁₂ арилалкил или триметилсилил,

при условии, что оба R'-остатка выбраны из указанной выше группы и оба R'-остатка химически различны.

Благодаря использованию каталитической системы с очень малой площадью поверхности, включающей специфический катализатор, можно получить указанный выше полипропилен.

Дополнительно, предпочтительно, чтобы каталитическая система имела площадь поверхности менее чем 15 м²/г, более предпочтительно менее чем 10 м²/г и наиболее предпочтительно менее чем 5 м²/г. Площадь поверхности в настоящем изобретении измеряют согласно ASTM D 3663 (N₂).

Дополнительно, понятно, что каталитическая система имеет пористость менее чем 1,30 мл/г и более предпочтительно менее чем 1,00 мл/г. Пористость измеряют согласно ASTM 4641 (N₂). В другом предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения пористость не определима при использовании метода, применяемого согласно ASTM 4641 (N₂).

В конкретном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения пористость не определяется при использовании метода согласно ASTM 4641 (N₂) и имеет площадь поверхности, измеренную согласно ASTM D 3663 (N₂), менее чем 5 м²/г.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин "δ-лиганд" имеет общепринятое значение, то есть группа, связанная с металлом в одном или более положении сигма-связью. Предпочтительно моновалентный анионный лиганд представляет галоген, в частности хлор (Cl).

Предпочтительно катализатор имеет формулу (I), указанную выше,

где каждый Х представляет хлор (Cl) и/или оба идентичных Ср-лиганда замещены.

Необязательно один или более заместитель(лей) связан(ы) с циклопентадиенилом, инденилом, тетрагидроинденилом или флуоренилом и могут быть выбраны из группы, включающей галоген, нециклический углеродный остаток (например, C₁-С₂₀ алкил, С₂-С₂₀ алкенил, С₂-С₂₀ алкинил, С₃-С₁₂ циклоалкил, С₆-C₂₀ арил или С₇-С₂₀ арилалкил), С₃-С₁₂-циклоалкил, содержащий 1, 2, 3 или 4 гетероатом(а) в кольце, С₆-С₂₀-гетероарил, С₁-С₂₀-галоалкил, -SiR"₃, -OsiR"₃, -SR", -PR"₂ и -NR"₂,

где каждый R" представляет независимо водород или нециклический углеродный остаток, например C₁-C₂₀ алкил, С₂-C₂₀ алкенил, С₂-C₂₀ алкинил, С₃-C₁₂ циклоалкил или С₆-C₂₀ арил.

Более предпочтительно оба идентичных Ср-лиганда представляют инденильную группу, где каждая инденильная группа несет один или более заместитель, как указанно выше. Более предпочтительно каждый из идентичных Ср-лигандов представляет инденильную группу, несущую два заместителя, как указано выше, при условии, что заместители выбирают таким образом, чтобы оба Ср-лиганда имели одинаковую химическую структуру, то есть оба Ср-лиганда имеют одинаковые заместители, связанные химически с одной и той же инденильной группой.

Еще более предпочтительно оба идентичных Ср-лиганда представляют инденильную группу, где инденильная группа включает по меньшей мере пятичленное кольцо инденила, более предпочтительно в положении 2, заместитель выбирают из группы, состоящей из алкила, такого как C₁-С₆ алкил, например метил, этил, изопропил и триалкилоксисилокси, где каждый алкил независимо выбран из C₁-С₆ алкила, такого как метил или этил, при условии, что инденильная группа обоих Ср-лигандов имеет одинаковую химическую структуру, то есть оба Ср-лиганда имеют одинаковые заместители, связанные химически с одной и той же инденильной группой.

Еще более предпочтительно оба идентичных Ср-лиганда представляют инденильную группу, где инденильная группа включает по меньшей мере шестичленное кольцо инденила, более предпочтительно в положении 4, заместитель выбирают из группы, состоящей из С₆-С₂₀ ароматического кольца, такого как фенил или нафтил, предпочтительно фенил, который необязательно замещен одним или более заместителем, таким как C₁-С₆ алкил, и гетероароматическим кольцом, при условии, что инденильная группа обоих Ср-лигандов имеет одинаковую химическую структуру, то есть оба Ср-лиганда имеют одинаковые заместители, связанные химически с одной и той же инденильной группой.

Еще более предпочтительно оба идентичных Ср-лиганда представляют инденильную группу, где инденильная группа включает пятичленное кольцо инденила, более предпочтительно в положении 2, заместитель и шестичленное кольцо инденила более предпочтительно в положении 4, дополнительный заместитель, где заместитель пятичленного кольца выбран из группы, состоящей из алкила, такого как C₁-С₆ алкил, например метил, этил, изопропил и триалкилоксисилокси, предпочтительно метил, и дополнительный заместитель шестичленного кольца выбран из группы, состоящей из С₆-С₂₀ ароматического кольца, такого как фенил или нафтил, предпочтительно фенил, который необязательно замещен одним или более заместителем, таким как C₁-С₆ алкил, такой как трет-бутилметил, и гетероатомное кольцо, при условии, что инденильная группа обоих Ср-лигандов имеет одинаковую химическую структуру, то есть оба Ср-лиганда имеют одинаковые заместители, связанные химически с одной и той же инденильной группой.

По существу понятно, что оба идентичных Ср-лиганда представляют инденильную группу, где инденильная группа включает пятичленное кольцо инденила в положении 2, заместитель и шестичленное кольцо инденила в положении 4, дополнительный заместитель, где заместитель пятичленного кольца выбирают из группы, состоящей из этила, метила и изопропила, и дополнительный заместитель шестичленного кольца выбирают из группы, состоящей из фенила, C₁-С₆ алкила, замещенного фенилом, такого как 4-трет-бутил-фенил, нафтила и C₁-С₆ алкила, замещенного нафтилом, при условии, что инденил обоих Ср-лигандов имеет одинаковую химическую структуру, то есть оба Ср-лиганда имеют одинаковые заместители, связанные химически с одной и той же инденильной группой.

Для связывающей группы «R» формулы (II):

− Y ( R ' ) 2 −   ( I I )

предпочтительно

Y представляет Si

R' представляет C₁-С₁₀ алкил, C₄-С₁₀ циклоалкил или C₆-C₁₂ арил,

при условии, что оба R'-остатка выбирают из указанной выше группы и оба R'-остатка химически различны.

Следовательно, в конкретном варианте воплощения настоящего изобретения катализатор имеет формулу (III)

( C p ) 2 R Z r C l 2   ( I I I ) ,

где

Cp представляет инденил, замещенный заместителем в положении 2 пятичленного кольца и в положении 4 заместителем шестичленного кольца, где заместитель пятичленного кольца представляет метил или этил и заместитель шестичленного кольца представляет C₁-С₆ алкил, замещенный фенилом, такой как 4-метил-фенил или 4-трет-бутил-фенил (последний по существу предпочтителен),

при условии, что оба Ср-лиганда химически одинаковы, то есть идентичны,

R представляет мостиковую группу, связывающую два Cp-лиганда, где R имеет формулу (IV)

− S i ( R ' ) − 2   ( I V ) ,

где

R' выбирают из группы, состоящей из метила, этила, изопропила, циклогексила, 4-C₁-С₁₀ алкил-цикло-гексила, такого как 4-метил-цикло-гексила,

при условии, что оба R'-остатка выбирают из указанной выше группы и оба R'-остатка химически различны.

Соответственно, в конкретном предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения катализатор представляет рацметил(циклогексил)силанедил бис(2-метил-4-(4-трет-бутилфенил)инденил)цирконийдихлорид.

Более предпочтительно катализатор по настоящему изобретению не наносят на какой-либо внешний неорганический или органический носитель, такой как кремний, алюминий или пористый полимерный материал-носитель.

Указанную выше каталитическую систему получают способами, описанными в WO 01/48034.

Конкретную предпочтительную каталитическую систему получают при использовании технологии отверждения эмульсии, описанной в WO 03/051934. Документ введен здесь ссылкой в полном объеме. Следовательно, твердая каталитическая система предпочтительно имеет форму твердых каталитических частиц, полученных способом, включающим стадии:

a) получение раствора одного или более каталитического компонента;

b) диспергирование указанного раствора в несмешивающемся растворителе с получением эмульсии, в которой указанный один или более каталитический компонент присутствует в виде капель диспергированной фазы,

с) утверждение указанной диспергированной фазы с превращением указанных капель в твердые частицы и необязательно с извлечением указанных частиц с получением указанного катализатора.

Предпочтительно для получения раствора используют первый растворитель, более предпочтительно первый органический растворитель. Еще более предпочтительно органический растворитель выбирают из группы, состоящей из линейного алкана, циклического алкана, линейного алкена, циклического алкена, ароматического углеводорода и галогенсодержащего углеводорода.

Предпочтительно несмешивающийся растворитель образует непрерывную фазу, представляющую инертный растворитель, предпочтительно несмешивающийся растворитель включает фторированный органический растворитель и/или их функционализированные производные, более предпочтительно несмешивающийся растворитель включает полу-, сильно- или перфторированный углерод и/или их функционализированное производное. Наиболее предпочтительно указанный несмешивающийся растворитель включает перфторуглерод или его функционализированное производное, предпочтительно С₃-С₃₀ перфторалканы, -алкены или -циклоалканы, еще более предпочтительно С₄-С₁₀ перфторалканы, -алкены или -циклоалканы, по существу предпочтительно перфторгексан, перфторгептан, перфтороктан или перфтор(метилциклогексан) или их смесь.

Дополнительно, предпочтительно, чтобы эмульсия, в