JP2004107581A - Alpha-olefin copolymer - Google Patents

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JP2004107581A
JP2004107581A JP2002275496A JP2002275496A JP2004107581A JP 2004107581 A JP2004107581 A JP 2004107581A JP 2002275496 A JP2002275496 A JP 2002275496A JP 2002275496 A JP2002275496 A JP 2002275496A JP 2004107581 A JP2004107581 A JP 2004107581A
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olefin
alcohol
alkadienyl
copolymer
polymer
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JP2002275496A
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Japanese (ja)
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Takeshi Ishihara
石原 毅
Hiroyuki Ozaki
尾崎 裕之
Masatoshi Horii
堀井 政利
Hideaki Wakabayashi
若林 秀哲
Kunihiko Imanishi
今西 邦彦
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Tonen Chemical Corp
Original Assignee
Tonen Sekiyu Kagaku KK
Tonen Chemical Corp
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a copolymer of an α-olefin and an alkadienyl alcohol containing an active hydrogen atom, which is useful as paint, a surface modification agent, a primer, a coating agent, ink, an adhesive agent, a sticking agent, a reactive polymer, a compatiblizing agent and the like. <P>SOLUTION: The α-olefin copolymer comprises an α-olefin and an alkadienyl alcohol in which 0.5-200 units in average originated from an alkadienyl alcohol shown by formula (1) are bound to each polymer molecular chain, a number average molecular weight (Mn) being 500-500,000. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、α−オレフィン共重合体に関し、更に詳しくは、塗料、表面改質剤、プライマー、コーティング剤、インキ、接着剤、粘着剤、反応性ポリマー或いは相溶化剤などとして有用な、アルカジエニルアルコールとα−オレフィンとの共重合体に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリオレフィン樹脂は無極性であるが、ポリマー鎖中に水酸基などの活性水素を有する官能基を導入すれば、ポリオレフィン樹脂に接着性、染色性、印刷性、他の樹脂との相溶性が発現されることから、このような変性ポリオレフィンを、塗料をはじめとした各種の用途に用いることが考えられている。
【0003】
上記の目的を達成するために、極性基含有ポリオレフィンの製造に関する研究が行われている。例えば、極性基を有するモノマーをα−オレフィンと共重合させることにより、目的の極性基を含有するα−オレフィン共重合体が得られ、更に極性基含有量が高く、ポリマー鎖構造も制御されている交互共重合体を製造するための研究も行われている。
【0004】
従来からオレフィン重合触媒として汎用されているチーグラー・ナッタ触媒を用い、α−オレフィンと極性基含有ビニルモノマーとを共重合すると、極性基含有ビニルモノマーの極性基が重合触媒の活性点に配位するので、重合活性が損なわれ、活性が低く実用的ではない。
【0005】
更に、α−オレフィンと極性基含有ビニルモノマーとをメタロセン系触媒を用いて共重合させる方法、例えば、エチレン、プロピレンなどのα−オレフィンを含酸素ビニルモノマーである10−ウンデセン−1−オール、9−デセン−1−オールなどのアルケニルアルコールと共重合する方法が報告されている。
【0006】
具体的には、メタロセン触媒として、ビス(置換シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリドを用い、メチルアルモキサン触媒と組み合わせて、オレフィンを重合することが行われている(例えば、非特許文献1〜3参照。)。
【0007】
また、上記のようなα−オレフィンとビニル基を有する不飽和アルコールの共重合方法には、特定のメタロセン触媒を用いて、有機アルミニウム化合物で錯化したアルケニルアルコールとα−オレフィンを共重合し、極性基含有量の多いα−オレフィン共重合体を製造する方法も知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
【非特許文献1】
Aaltonen,et al.,「(Eur.Polym.J.)」,Vol.33,No.8,pp.1187−1190,1997
【非特許文献2】
Hakala,et al.,「Eur.Polym.J.」,Vol.34,No.8,pp.1093−1097,1998
【非特許文献3】
George J.Jiang,et al.),「Polym.Prepr.(ACS,Div.Polym.Chem.))」,Vol.399,pp.318,1998
【特許文献1】
特開2001−329023号公報(特許請求の範囲)
【0009】
これらの方法によれば、目的とするα−オレフィン共重合体を製造できるものの、原料となるアルケニルアルコールが一般的に高価であり、しかも工業的なスケールでの入手が困難であるため、製造されたポリマーは、用途面で大きな制約を受ける。
【0010】
このように従来の方法では、アルケニルアルコールが共重合体の製造コストを引上げてしまい実用的ではないことから、より経済的かつ前記用途に適したポリマーが切望されていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような状況に鑑み、塗料、表面改質剤、プライマー、コーティング剤、インキ、接着剤、粘着剤、反応性ポリマー或いは相溶化剤などとして有用な、アルカジエニルアルコールとα−オレフィンとの共重合体を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、アルケニルアルコールに代えて、工業的規模で生産されている安価なアルカジエニルアルコールを用い、α−オレフィンと共重合させることで、活性水素基(水酸基)を有する新規なα−オレフィン共重合体を経済的に製造できることを見出して本発明を完成するに至った。
【0013】
すなわち、本発明によれば、α−オレフィンとアルカジエニルアルコールとの共重合体であって、下記の一般式(1)で表されるアルカジエニルアルコールに由来するユニットが、ポリマーの一分子鎖当り平均0.5〜200個結合し、かつ数平均分子量(Mn)が500〜500,000であることを特徴とするα−オレフィン共重合体が提供される。
【0014】
【化2】

Figure 2004107581
【0015】
上記一般式(1)中、C2n−2は、炭素−炭素二重結合を有する炭化水素基であり、nは3〜12の整数である。
【0016】
本発明の好ましい態様としては、次のものが包含される。
(1)α−オレフィンが、エチレン又はプロピレンのいずれか少なくとも1種である前記α−オレフィン共重合体。
(2)一般式(1)のnが、5〜10である前記α−オレフィン共重合体。
(3)アルカジエニルアルコールのユニットが、ポリマー一分子鎖当り平均1〜100個結合してなる前記α−オレフィン共重合体。
(4)数平均分子量(Mn)が1000〜250,000である前記α−オレフィン共重合体。
(5)分子量分布(Mw/Mn)が1.01〜3.00である前記α−オレフィン共重合体。
(6)上記(1)〜(5)のα−オレフィン共重合体を含んでなる塗料、表面改質剤、プライマー、コーティング剤、インキ、接着剤、粘着剤、反応性ポリマー又は相溶化剤。
(7)均一系の金属錯体触媒を用いて、(1)〜(5)のα−オレフィン共重合体を製造する方法。
(8)バナジウム錯体と有機アルミニウム化合物からなる均一系の金属錯体触媒を用いて、(1)〜(5)のα−オレフィン共重合体を製造する方法。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のα−オレフィン共重合体を詳細に説明する。
【0018】
1.α−オレフィン共重合体
本発明の共重合体は、α−オレフィンとアルカジエニルアルコールとの共重合体であって、ポリマーの一分子鎖当り、特定数のアルカジエニルアルコールに由来するユニットが結合し、かつ特定の数平均分子量をもつα−オレフィン共重合体である。
【0019】
α−オレフィンは、炭素数2〜20のα−オレフィンであり、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、4,4−ジメチル−1ペンテン、1−へプテン、4−メチル−1−ヘキセン、1−オクテン、4−エチル−1−ヘキセン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等が挙げられ、これらは単独で用いても、あるいは2種以上を任意の割合で用いてもよい。
このうち炭素数2〜8のα−オレフィンが好ましく、特にエチレン又はプロピレンのいずれか1種以上を用いるのが好ましい。
【0020】
アルカジエニルアルコールは、下記の一般式(2)で表わされる極性の不飽和モノマーである。
C=CH−C2n−2(OH)  …(2)
(式中、C2n−2は、炭素−炭素二重結合を有する炭化水素基であり、nは3〜12の整数である。)
【0021】
アルカジエニルアルコールとしては、例えば、1,4−ペンタジエン−3−オール;2,5−ヘキサジエン−1−オール、1,5−ヘキサジエン−3−オールといったヘキサジエノール類、2,6−ヘプタジエン−1−オール、3,6−ヘプタジエン−1−オール、1,6−ヘプタジエン−3−オール、3,6−ヘプタジエン−2−オール、4−メチル−1,6−ヘプタジエン−3−オール、5−エチル−1,6−ヘプタジエン−3−オール等のヘプタジエノール類;2,7−オクタジエン−1−オール、3,7−オクタジエン−1−オール、3,7−オクタジエン−2−オール、4,7−オクタジエン−1−オール、4,7−オクタジエン−2−オール、1,7−オクタジエン−3−オール、5−ブチル−2,7−オクタジエン−1−オール等のオクタジエノール類;ノナジエノール類、デカジエノール類、ウンデカジエノール類、ドデカジエノール類が挙げられるが、ヘキサジエノール類、ヘプタジエノール類、オクタジエノール類、ノナジエノール類、デカジエノール類が好ましく、特にオクタジエノール類が好ましい。
【0022】
本発明のα−オレフィン共重合体は、ポリマー一分子鎖中に下記の一般式(1)で表されるアルカジエニルアルコールに由来するユニットが平均して0.5個〜200個、好ましくは1個〜100個存在するものである。
【0023】
【化3】
Figure 2004107581
【0024】
一般式(1)中、C2n−2は前記のとおりである。
なお、本発明では、ポリマー一分子鎖中に存在するアルカジエニルアルコールに由来するユニットの数を導入量という。
【0025】
例えば、ポリマー中にアルカジエニルアルコールに由来する前記ユニットが1つ結合した場合は、アルカジエニルアルコールの導入量が1のポリマーとなり、また、ポリマー中にアルカジエニルアルコールに由来するユニットが10結合した場合は、導入量が10のポリマーとなる。
【0026】
本発明のα−オレフィン共重合体は、数平均分子量(Mn)が500〜500,000、好ましくは1,000〜250,000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.01〜3.00、好ましくは1.01〜2.5である。
【0027】
このα−オレフィン共重合体は、α−オレフィンが特定のアルカジエニルアルコールと共重合しているので、ポリオレフィンと良好な親和性があるだけでなく、極性を有する樹脂に対しても親和性を有している。
【0028】
また、導入されたアルカジエニルアルコールに由来するユニットには、更に、炭素−炭素二重結合が存在するので、ヒドロシリル化、ハイドロボレーション、エン反応などの炭素−炭素二重結合を利用した反応や種々のモノマーによるラジカル変性が可能である。
【0029】
したがって、本発明のα−オレフィン共重合体は、ポリオレフィン樹脂と極性をもつポリマーとの相溶化剤、塗料、表面改質剤、プライマー、インキ、接着剤、反応性ポリマー、粘着剤或いはコーティング剤などとして使用することができる。特に好ましい用途は、塗料、表面改質剤、プライマー、或いはコーティング剤である。
【0030】
2.α−オレフィン共重合体の製造方法
本発明のα−オレフィン共重合体を製造するには、特定のアルカジエニルアルコールをα−オレフィンと均一系の金属錯体触媒を用いて共重合させる方法が好適であるが、それに限定されない。
【0031】
本発明において、アルカジエニルアルコールは、そのままモノマーとして使用できるが、予め錯化剤、例えば有機アルミニウム化合物を用いて、その水酸基を錯化させておくことができる。
錯化剤が有機アルミニウム化合物であれば、例えばアルキル基が炭素数1〜10個のジアルキルアルミニウムモノハライドや、アルキル基が炭素数2〜8個のトリアルキルアルミニウム、その混合物または錯化合物を用いることができる。中でも触媒系に用いるジアルキルアルミニウムモノハライド、トリアルキルアルミニウムが好ましい。
【0032】
具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ビス(2,6−ジ−tBu−フェノキシ)メチルアルミニウム等が挙げられる。
【0033】
その他、ジエチル亜鉛、トリメチルシリルクロリド、tBu−ジメチルシリルクロリド、トリイソプロピルシリルクロリド、メチルリチウム、ブチルリチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、メチルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド、ブチルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウムブロミド等の錯化剤を用いることができる。
【0034】
錯化剤は、アルカジエニルアルコールの活性水素数(すなわち、アルカジエニルアルコールの水酸基の数)の1.0倍以上、好ましくは1.01〜10倍、さらに1.1〜3倍を使用することが好ましい。
【0035】
錯化反応は、反応溶媒として、共重合反応に対して不活性で、かつ共重合時に液状の溶媒を用いるのが望ましく、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロプロパン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が用いられる。
【0036】
錯化反応は、−100〜100℃の温度で0.5〜50時間、好ましくは−90〜50℃で1〜30時間、さらに好ましくは−80〜30℃で1〜15時間行うことができる。
【0037】
以上、アルカジエニルアルコールを錯化させる方法を説明したが、かかる錯化を行うか否かは任意である。
【0038】
アルカジエニルアルコールは、通常、1種を用いるが2種以上を用いてもよい。2種以上を用いる場合、予め混合してから1段でα−オレフィンと反応させてもよいし、2段或いはそれ以上の多段で反応させてもよい。
【0039】
α−オレフィン、アルカジエニルアルコール及び重合触媒の接触方法は、添加の順序を任意に選択でき、例えば、アルカジエニルアルコール、α−オレフィンの溶液に、触媒を順次加えて接触させる方法、或いは触媒溶液にアルカジエニルアルコール、α−オレフィンを加えて接触させる方法等が挙げられる。重合触媒の溶液とその助触媒の溶液を別々に添加してもよい。
【0040】
通常は、均一系の金属錯体触媒を用い、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロプロパン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;或いはTHF等の溶剤中でα−オレフィンと重合する。
【0041】
本発明で用いられる均一系の金属錯体触媒とは、有機金属化合物及び有機アルミニウム化合物からなる触媒であるか、酸素、窒素等のヘテロ原子を含む有機化合物と遷移金属からなる金属錯体であり、例えば、
▲1▼バナジウム錯体と有機アルミニウム化合物からなる触媒、
▲2▼Ti、Zr、Hfのアルコキシ錯体及び/又はTi、Zr、Hfのアルキルアミノ錯体とアルミノキサン類、ホウ素化合物又は有機アルミニウム化合物からなる触媒、
▲3▼チタン、ジルコニウム、ハフニウムからなる群から選ばれる金属のシクロアルカジエニル基あるいはその誘導体を2つとハロゲンまたはアルキル基を有する錯体と、アルミノキサン類、ホウ素化合物又は有機アルミニウム化合物からなる触媒、
▲4▼チタン、ジルコニウム、ハフニウムからなる群から選ばれる金属のシクロアルカジエニル基あるいはその誘導体を1つとアルコキシ基あるいはアルキルアミノ基の少なくとも1つを有する化合物と、アルミノキサン類、ホウ素化合物又は有機アルミニウム化合物からなる触媒、
▲5▼ニッケル、パラジウム等のジイミン錯体と、アルミノキサン類からなる触媒、
▲6▼チタン、ジルコニウム、ハフニウム等のフェノキシイミン錯体と、アルミノキサン類からなる触媒、
▲7▼チタン等のピロールイミン錯体と、アルミノキサン類からなる触媒が挙げられる。
【0042】
上記▲1▼のバナジウム錯体と有機アルミニウム化合物からなる触媒において、バナジウム錯体としては、例えば、Makromol.Chem.180、57−64(1979)に記載されている触媒が挙げられる。
【0043】
具体的には、VOCl、VCl、V(アセチルアセトナート)、V(2−メチル−1,3−ブタンジオナト)、V(1,3−ブタンジオナト)、VO(アセチルアセトナート)、VOCl(アセチルアセトナート)、VOCl(アセチルアセトナート)、VO(OR)、V(ベンゾイルアセトナト)、V(ベンゾイルトリフルオロアセトナト)、V(ジベンゾイルメタナト)、V(フロイルアセトナト)、V(トリフルオロアセチルアセトナト)、V(3−フェニルアセチルアセトナト)、V(2,4−ヘキサンジナオト)、V(トリフルオロジメチル−2,4−ヘキサンジオナト)等が挙げられる。その他、アルキルイミド、或いはアリールイミドなどの配位子を有する一般式(3)及び(4)のようなバナジウム化合物も挙げられる。
【0044】
有機アルミニウム化合物としては、例えば、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジエチルアルミニウムアイオダイド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、イソブチルアルミニウムジクロリド等のアルキルアルミニウムハライド類;メチルアルミノキサン等のアルミノキサン類が挙げられる。
【0045】
【化4】
Figure 2004107581
【0046】
【化5】
Figure 2004107581
【0047】
一般式(3)中、XはF、Cl、Br、I、炭素数1〜10の炭化水素基または炭素数1〜8のアルコキシ基;R〜Rは、それぞれ炭素数1〜4のアルキル基を示し、一般式(4)中、XはF、Cl、Br、I、炭素数1〜10の炭化水素基または炭素数1〜8のアルコキシ基;Rは、炭素数1〜4のアルキル基を示す。
【0048】
上記成分の使用量は、α−オレフィン及びアルカジエニルアルコールモノマーの合計使用量(以下、単にモノマー使用量という)1モル当り、バナジウム錯体が1×10−5〜0.1モル、好ましくは1×10−4〜5×10−2モルであり、有機アルミニウム化合物が1×10−4〜0.1モル、好ましくは5×10−3〜0.05モルである。
【0049】
反応溶媒としては、重合反応に対して不活性で、かつ重合時に液状な溶媒を用いるのが望ましく、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロプロパン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
【0050】
また、▲1▼の触媒には、必要に応じて電子供与体を添加することもでき、電子供与体としては、アルコール類、フェノール類、ケトン類、アルデヒド類、カルボン酸、マロン酸、有機酸もしくは無機酸のエステル類、モノエーテル、ジエーテルもしくはポリエーテル等の含酸素電子供与体や、アンモニア、アミン、ニトリル、イソシアネート等の含窒素電子供与体を挙げることができる。電子供与体の使用量は、バナジウム錯体1モルに対して0.01〜20モルである。
【0051】
共重合反応は、−100〜100℃の温度で0.5〜50時間、好ましくは−90〜50℃で1〜30時間、さらに好ましくは−80〜30℃で1〜15時間行われる。得られるポリオレフィン共重合体の分子量、分子量分布及び収量は、反応温度及び反応時間をコントロールすることにより調節できる。
【0052】
前記▲2▼の触媒において、Ti、Zr、Hfのアルコキシ錯体及び/又はTi、Zr、Hfのアルキルアミノ錯体とアルミノキサン類、ホウ素化合物又は有機アルミニウム化合物からなる触媒としては、例えばM(OR)4−a、M(NR4−a、M(acac)が挙げられる(MはTi、Zr、Hf、aは2〜4の整数、Xは、F、Cl、Br、I、Rは炭素数1〜10の炭化水素基、acacはアセチルアセトン配位子、メチルブタンジオン配位子、ブタンジオン配位子、ベンゾイルアセトン配位子、ベンゾイルトリフルオロアセトン配位子、ジベンゾイルメタン配位子、フロイルアセトン配位子、トリフルオロアセチルアセトン配位子、3−フェニルアセチルアセトン配位子、2,4−ヘキサンジオン配位子、トリフルオロジメチル−2,4−ヘキサンジオン配位子等を表わす。)。
【0053】
具体的な化合物としては、Ti(OC、Ti(O−n−C、Ti(O−i−C、Ti(O−n−C、Ti(O−i−C、Ti(O−s−C、Ti(O−t−C、Ti(O−cycloC、Ti(OC11、Ti(OC、Ti(O−cycloC11、Ti(OC13、Ti(OCCl、Ti(O−i−CCl、Ti(O−n−CBr、Ti(O−n−CCl、Ti(O−i−CBr、Ti(O−s−C、Ti(OC11Cl、Ti(O−cycloC11、Ti[N(C)]、Ti[N(n−C)]、Ti[N(i−C)]、Ti[N(n−C)]、Ti[N(i−C)]、Ti[N(s−C)]、Ti[N(t−C)]、Ti[N(cycloC)]、Ti[N(C11)]、Ti[N(C)]、Ti[N(cycloC11)]、Ti[N(C13)]、Ti[N(CCl、Ti[N(n−CCl、Ti[N(i−CBr、Ti[N(s−CCl、Ti[N(n−CBr、Ti[N(t−C、Ti[N(C11、Ti[N(C11Cl、Ti(アセチルアセトナト)Cl、Ti(メチルブタンジオナト)Cl、Ti(ブタンジオナト)Cl、Ti(ベンゾイルアセトナト)Br、Ti(ベンゾイルトリフルオロアセトナト)、Ti(ジベンゾイルメタナト)、Ti(フロイルアセトナト)Br、Ti(トリフルオロアセチルアセトナト)Br、Ti(2,4−ヘキサンジオナト)Cl、Zr(OC、Zr(O−n−C、Zr(O−i−C、Zr(O−n−C、Zr(O−i−C、Zr(O−s−C、Zr(O−t−C、Zr(O−cycloC、Zr(OC11、Zr(OC、Zr(O−cycloC11、Zr(OC13、Zr(OCCl、Zr(O−i−CCl、Zr(O−n−CBr、Zr(O−n−CCl、Zr(O−i−CBr、Zr(O−s−C、Zr(OC11Cl、Zr(O−cycloC11、Zr[N(C)]、Zr[N(n−C)]、Zr[N(i−C)]、Zr[N(n−C)]、Zr[N(i−C)]、Zr[N(s−C)]、Zr[N(t−C)]、Zr[N(cycloC)]、Zr[N(C11)]、Zr[N(C)]、Zr[N(cycloC11)]、Zr[N(C13)]、Zr[N(CCl、Zr[N(n−CCl、Zr[N(i−CBr、Zr[N(s−CCl、Zr[N(n−CBr、Zr[N(t−C、Zr[N(C11、Zr[N(C11Cl、Zr(アセチルアセトナト)Cl、Zr(メチルブタンジオナト)Cl、Zr(ブタンジオナト)Cl、Zr(ベンゾイルアセトナト)Br、Zr(ベンゾイルトリフルオロアセトナト)、Zr(ジベンゾイルメタナト)、Zr(フロイルアセトナト)Br、Zr(トリフルオロアセチルアセトナト)Br、Zr(2,4−ヘキサンジオナト)Cl、Hf(OC、Hf(O−n−C、Hf(O−i−C、Hf(O−n−C、Hf(O−i−C、Hf(O−s−C、Hf(O−t−C、Hf(O−cycloC、Hf(OC11、Hf(OC、Hf(O−cycloC11、Hf(OC13、Hf(OCCl、Hf(O−i−CCl、Hf(O−n−CBr、Hf(O−n−CCl、Hf(O−i−CBr、Hf(O−s−C、Hf(OC11Cl、Hf(O−cycloC11、Hf[N(C)]、Hf[N(n−C)]、Hf[N(i−C)]、Hf[N(n−C)]、Hf[N(i−C)]、Hf[N(s−C)]、Hf[N(t−C)]、Hf[N(cycloC)]、Hf[N(C11)]、Hf[N(C)]、Hf[N(cycloC11)]、Hf[N(C13)]、Hf[N(CCl、Hf[N(n−CCl、Hf[N(i−CBr、Hf[N(s−CCl、Hf[N(n−CBr、Hf[N(t−C、Hf[N(C11、Hf[N(C11Cl、Hf(アセチルアセトナト)Cl、Hf(メチルブタンジオナト)Cl、Hf(ブタンジオナト)Cl、Hf(ベンゾイルアセトナト)Br、Hf(ベンゾイルトリフルオロアセトナト)、Hf(ジベンゾイルメタナト)、Hf(フロイルアセトナト)Br、Hf(トリフルオロアセチルアセトナト)Br、Hf(2,4−ヘキサンジオナト)Cl、等が挙げられる。
【0054】
アルミノキサン類としては、例えば、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、及びこれらアルミノキサン中の未反応アルミニウム化合物を除去・精製した乾燥アルミノキサン等が挙げられる。なお、アルミノキサン類の代りにトリフェニルボラン、トリスペンタフルオロフェニルボラン、トリフェニルメチルトリスペンタフルオロボレート等のホウ素化合物を単独で、あるいはトリアルキルアルミニウムやアルキルアルミニウムハライドのような有機アルミニウム化合物を組み合わせて用いることができる。さらに、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジオクチルアルミニウムクロリド等の有機アルミニウム化合物を用いることもできる。
【0055】
上記成分の使用量は、モノマー使用量1モル当り、金属錯体が1×10−5〜0.5モル、好ましくは1×10−4〜0.1モルであり、アルミノキサン類、ホウ素化合物又は有機アルミニウム化合物が1×10−6〜0.5モル、好ましくは1×10−5〜0.1モルである。
【0056】
反応溶媒としては、重合反応に対して不活性で、かつ重合時に液状な溶媒を用いるのが望ましく、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロプロパン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
共重合反応は、−100〜100℃の温度で0.5〜50時間、好ましくは−80〜80℃で1〜30時間行われる。
【0057】
前記▲3▼のチタン、ジルコニウム、ハフニウムからなる群から選ばれる金属のシクロアルカジエニル基あるいはその誘導体を2つとハロゲンまたはアルキル基を有する錯体と、アルミノキサン類、ホウ素化合物又は有機アルミニウム化合物からなる触媒において、該錯体は、2つのシクロアルカジエニル基あるいはその誘導体が架橋されていなくても架橋されていてもよい。
【0058】
非架橋性メタロセン化合物としては、例えば、一般式(5)で示される化合物が挙げられ、具体的には、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジメチル、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジエチル、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)チタニウムジクロリド、(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)ハフニウムジクロリド等が挙げられる。その他、例えば、(CZr(C、(C−i−CZrCl、(C−t−CZrCl、(C−t−CZrBr、(C−t−CZrI、(C−t−CZrF、(C−t−CZr(CH、(C−t−CZr(C、[C−CH(CH)(C)]ZrCl、等を挙げることができる。
【0059】
架橋メタロセン化合物としては、例えば、エチレン(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(インデニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、メチレン(インデニル)(フルオレニル)チタニウムジクロリド、ジメチルシリレン(インデニル)(フルオレニル)ハフニウムジクロリド、MeSi(CZrCl、MeSi(CZrBr、MeSi(CZrI、MeSi(CZrF、MeSi(CZrMe、MeSi(CZr(C、MeSi(CMeZrCl、MeSi(CMeZrBr、MeSi(CMeZrI、MeSi(CMeZrF、MeSi(CMeZrMe、MeSi(CMeZr(C、MeSi(C−i−CZrCl、MeSi(C−i−CZrBr、MeSi(C−i−CZrI、MeSi(C−i−CZrF、MeSi(C−i−CZrMe、MeSi(C−i−CZr(C、MeSi(C−t−CZrCl、MeSi(C−t−CZrBr、MeSi(C−t−CZrI、MeSi(C−t−CZrF、MeSi(C−t−CZrMe、MeSi(C−t−CZr(C、MeSi(CTiCl、MeSi(CTiBr、MeSi(CTiI、MeSi(CTiF、MeSi(CTiMe、MeSi(CTi(C、MeSi(CMeTiCl、MeSi(CMeTiBr、MeSi(CMeTiI、MeSi(CMeTiF、MeSi(CMeTiMe、MeSi(CMeTi(C、MeSi(C−i−CTiCl、MeSi(C−i−CTiBr、MeSi(C−i−CTiI、MeSi(C−i−CTiF、MeSi(C−i−CTiMe、MeSi(C−i−CTi(C、MeSi(C−t−CTiCl、MeSi(C−t−CTiBr、MeSi(C−t−CTiI、MeSi(C−t−CTiF、MeSi(C−t−CTiMe、MeSi(C−t−CTi(C、MeSi(CHfCl、MeSi(CHfBr、MeSi(CHfI、MeSi(CHfF、MeSi(CHfMe、MeSi(CHf(C、MeSi(CMeHfCl、MeSi(CMeHfBr、MeSi(CMeHfI、MeSi(CMeHfF、MeSi(CMeHfMe、MeSi(CMeHf(C、MeSi(C−i−CHfCl、MeSi(C−i−CHfBr、MeSi(C−i−CHfI、MeSi(C−i−CHfF、MeSi(C−i−CHfMe、MeSi(C−i−CHf(C、MeSi(C−t−CHfCl、MeSi(C−t−CHfBr、MeSi(C−t−CHfI、MeSi(C−t−CHfF、MeSi(C−t−CHfMe、MeSi(C−t−CHf(C、MeSi(C)FluTiCl、MeSi(C)FluTiBr、MeSi(C)FluTiI、MeSi(C)FluTiF、MeSi(C)FluZrCl、MeSi(C)FluZrBr、MeSi(C)FluZrI、MeSi(C)FluZrF、MeSi(C)FluHfCl、MeSi(C)FluHfBr、MeSi(C)FluHfI、MeSi(C)FluHfF、MeSi(C)FluHfMe、MeSi(C)FluHf(C、PhC(C)FluTiCl、PhC(C)FluTiBr、PhC(C)FluTiI、PhC(C)FluTiF、PhC(C)FluZrCl、PhC(C)FluZrBr、PhC(C)FluZrI、PhC(C)FluZrF、PhC(C)FluHfCl、PhC(C)FluHfBr、PhC(C)FluHfI、PhC(C)FluHfF、PhC(C)FluHfMe、PhC(C)FluHf(C、PhC(CMe)FluTiCl、PhC(CMe)FluTiBr、PhC(CMe)FluTiI、PhC(CMe)FluTiF、PhC(CMe)FluZrCl、PhC(CMe)FluZrBr、PhC(CMe)FluZrI、PhC(CMe)FluZrF、PhC(CMe)FluHfCl、PhC(CMe)FluHfBr、PhC(CMe)FluHfI、PhC(CMe)FluHfF、PhC(CMe)FluHfMe、PhC(CMe)FluHf(Cが挙げられる。
【0060】
また、2架橋性メタロセンとしては、一般式(6)で示され、J.Am.Chem.Soc.、Vol.121、No.3、565(1999)に記載されている化合物が挙げられ、具体的には、(1,2−MeSi)(η―CZrCl、(1,2−MeSi)(η―C)(η―C−3−CH)ZrCl、(1,2−MeSi)(η―C){η―C−3−CH(CH}ZrCl、(1,2−MeSi)(η―C){η―CH−3,5−(CH(CHZrCl、(1,2−MeSi)(η―C−4−CH){η―CH−3,5−(CH(CH}ZrCl、(1,2−MeSi){η―C−4−CH(CH}{η―CH−3,5−(CH(CH}ZrCl、(1,2−MeSi){η―C−4−Si(CH}{η―CH−3,5−(CH(CH}ZrCl、(1,2−(CSi){η―C−4−Si(CH}{η―CH−3,5−(CH(CH}ZrCl、(1,2−MeSi){η―C−4−Si(CH}{η―CH−3,5−(CH(CH}Zr(CH、(1,2−MeSi)(η―CHfCl、(1,2−MeSi)(η―C)(η―C−3−CH)HfCl、(1,2−MeSi)(η―CTiCl、(1,2−MeSi)(η―C)(η―C−3−CH)TiCl、等が挙げられる。
【0061】
一般式(5)
【化6】
Figure 2004107581
【0062】
一般式(6)
【化7】
Figure 2004107581
【0063】
一般式(5)、(6)中、R〜Rは、それぞれH若しくは炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基を示す。Xは、ハロゲン、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基、炭素数8〜10の芳香族炭化水素基を示す。Mは、Ti、Zr、Hfのいずれかの金属である。R〜Rは、同時に同じであっても、異なっていても良い。
【0064】
また、アルミノキサン類、並びにホウ素化合物単独あるいは有機アルミニウム化合物と組み合わせたものが使用できるが、これらは、▲2▼で記載したものを用いることができる。
上記成分の使用量は、モノマー使用量1モル当り、メタロセン化合物が5.0×10−7〜5.0×10−3モル、好ましくは1.0×10−6〜1.0×10−4モルであり、アルミノキサン類、ホウ素化合物又は有機アルミニウム化合物が1.0×10−5〜5.0モル、好ましくは1.0×10−3〜0.1モルである。
【0065】
反応溶媒としては、重合反応に対して不活性で、かつ重合時に液状の溶媒を用いるのが望ましく、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロプロパン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
共重合反応は、−100〜90℃の温度で0.1〜100時間、好ましくは−50〜50℃で1〜50時間行われる。
【0066】
前記▲4▼の触媒において、チタン、ジルコニウム、ハフニウムからなる群から選ばれる金属のシクロアルカジエニル基あるいはその誘導体を1つとアルコキシ基あるいはアルキルアミノ基の少なくとも1つ有する化合物としては、一般式(7)〜(9)に示すような化合物が挙げられる。
【0067】
例えば、一般式(7)で表される化合物としては、CpTi(OMe)、CpTi(OEt)、CpTi(O・iPr)、CpTi(O・tBu)、CpTi(OC、CpTi(2−Me−OC、CpTi(2−Et−OC、CpTi(2−Pr−OC、CpTi(2−tBu−OC、CpTi(2,6−Me−OC、CpTi(2,6−Et−OC、CpTi(2,6−iPr−OC、CpTi(2,6−tBu−OC、CpTi(2−Me−6−tBu−OC、CpTi(3−Me−6−tBu−OC、CpTi(OMe)Cl、CpTi(OMe)Cl、CpTi(OC)Cl、CpTi(OCCl、CpTi(OMe)(OC)Cl、等が挙げられ、一般式(8)で表される化合物としては、(MeC)Cp(C)OTiCl、((CC)Cp(C)OTiCl、(MeC)Cp(3−Me−C)OTiCl、(MeC)Cp(5−Me−C)OTiCl、(MeC)Cp(3−tBu−C)OTiCl、(MeC)Cp(3,5−Me−C)OTiCl、(MeC)Cp(3,5−tBu−C)OTiCl、(MeC)Cp(3−Me−5−tBu−C)OTiCl、(MeC)Cp(3−tBu−5−Me−C)OTiCl、等が挙げられる。
【0068】
また、一般式(9)で表される化合物としては、MeNSiMe(Flu)TiCl、tBuNSiMe(Flu)TiCl、CNSiMe(Flu)TiCl、tBuNSi(C(Flu)TiCl、tBuNSiMe(Flu)TiMe、等が挙げられる。
【0069】
一般式(7)〜(9)
【化8】
Figure 2004107581
【0070】
一般式(7)〜(9)中、X、Y、Zは、F、Cl、Br、若しくはIから選択されるハロゲン、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基、そのアルコキシ基、置換基を有しても良い炭素数6〜14の芳香族炭化水素基、そのアルコキシ基;R〜Rは、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基、置換基を有しても良い炭素数6〜14の芳香族炭化水素基を示す。R〜R及びX、Y、Zは、それぞれ同時に同じであっても、異なっていても良い。
【0071】
また、アルミノキサン類、並びにホウ素化合物単独あるいは有機アルミニウム化合物と組み合わせたものが使用でき、これらは、▲2▼で記載したものを用いることができる。
【0072】
チタン、ジルコニウム、ハフニウムからなる群から選ばれる金属のシクロアルカジエニル基あるいはその誘導体を1つとアルコキシ基あるいはアルキルアミノ基を少なくとも1つ有する化合物の使用量は、モノマー使用量1モル当り、1×10−8〜0.1モル、好ましくは1×10−7〜5×10−2モルであり、アルミノキサン類、ホウ素化合物又は有機アルミニウム化合物が1×10−8〜0.1モル、好ましくは1×10−7〜0.05モルである。
【0073】
反応溶媒としては、重合反応に対して不活性で、かつ重合時に液状な溶媒を用いるのが望ましく、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロプロパン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
共重合反応は、−100〜90℃の温度で0.5〜100時間、好ましくは−50〜50℃で1〜50時間行われる。
【0074】
前記▲5▼のニッケル、パラジウム等のジイミン錯体と、アルミノキサン類からなる触媒において、ニッケル、パラジウム等のジイミン錯体としては、例えば、一般式(10)〜(13)で表される化合物などが挙げられる。
アルミノキサン類としては、例えば、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン等が挙げられる。
【0075】
一般式(10)〜(13)
【化9】
Figure 2004107581
【0076】
一般式(10)〜(13)中、XはClまたはメチル(Me)基;Rは、メチル(Me)基またはイソプロピル(iPr)基を示し、同時に同じであっても異なっていても良い。
【0077】
ニッケル、パラジウム等のジイミン錯体の使用量は、モノマー使用量1モル当り、1×10−6〜0.1モル、好ましくは5×10−6〜5×10−2モルであり、アルミノキサン類が1×10−6〜0.1モル、好ましくは5×10−4〜0.05モルである。
【0078】
反応溶媒としては、重合反応に対して不活性で、かつ重合時に液状の溶媒を用いるのが望ましく、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロプロパン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
共重合反応は、−100〜90℃の温度で0.5〜100時間、好ましくは−50〜50℃で1〜50時間行われる。
【0079】
前記▲6▼のチタン、ジルコニウム、ハフニウム等のフェノキシイミン錯体と、アルミノキサン類からなる触媒において、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等のフェノキシイミン錯体としては、例えば、一般式(14)に示すような化合物などが挙げられる。
アルミノキサン類としては、例えば、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン等が挙げられる。
【0080】
一般式(14)
【化10】
Figure 2004107581
【0081】
一般式(14)中、R、R’はそれぞれ炭素数1〜10の炭化水素基で、XはF、Cl、Br、I又は炭素数1〜8のアルコキシ基を示す。
【0082】
チタン、ジルコニウム、ハフニウム等のフェノキシイミン錯体の使用量は、モノマー使用量1モル当り、1×10−6〜0.1モル、好ましくは5×10−6〜5×10−2モルであり、アルミノキサン類が1×10−6〜0.1モル、好ましくは5×10−4〜0.05モルである。
【0083】
反応溶媒としては、重合反応に対して不活性で、かつ重合時に液状な溶媒を用いるのが望ましく、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロプロパン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
共重合反応は、0〜200℃の温度で0.5〜100時間、好ましくは50〜150℃で1〜50時間行われる。
【0084】
前記▲7▼のチタン等のピロールイミン錯体と、アルミノキサン類からなる触媒において、チタン等のピロールイミン錯体としては、例えば、一般式(15)に示すような化合物などが挙げられる。
アルミノキサン類としては、例えば、メチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、ブチルアルミノキサン等が挙げられる。
【0085】
一般式(15)
【化11】
Figure 2004107581
【0086】
一般式(15)中、XはF、Cl、Br、I又は炭素数1〜8のアルコキシ基;Rはフェニル基又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。
【0087】
チタン等のピロールイミン錯体の使用量は、モノマー使用量1モル当り、1×10−6〜0.1モル、好ましくは5×10−6〜5×10−2モルであり、アルミノキサン類が1×10−6〜0.1モル、好ましくは5×10−4〜0.05モルである。
【0088】
反応溶媒としては、重合反応に対して不活性で、かつ重合時に液状な溶媒を用いるのが望ましく、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和脂肪族炭化水素;シクロプロパン、シクロヘキサン等の飽和脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
共重合反応は、0〜200℃で0.5〜100時間、好ましくは50〜150℃で1〜50時間行われる。
【0089】
本発明の共重合体は、上記の触媒を用いて製造することができるが、好ましくは▲1▼〜▲4▼、特に好ましくは▲1▼の触媒を用いて製造することができる。
▲1▼〜▲7▼の触媒を用いる場合、分子量調節剤として、水素、ジエチル亜鉛、Si−H結合含有化合物を添加することができる。また、▲1▼〜▲7▼の触媒は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の担体に担持して用いることができる。
【0090】
本発明の共重合体においては、アルカジエニルアルコールに由来する水酸基及び重合に関与しなかった炭素−炭素二重結合は、側鎖の一部として存在している。生成した共重合体1分子中にアルカジエニルアルコールに由来するユニットが2ヶ所以上に存在する場合は、それらは通常、交互的あるいはブロック的ではなく、ランダムに存在している。
【0091】
【実施例】
以下に実施例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
【0092】
なお、本実施例、比較例中のポリマーの分析は、次に示す評価方法に基づいて行った。
(1)分子量の測定
分子量の測定は、Waters社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)モデル150を用いた。その測定条件は、溶媒がo−ジクロルベンゼン、測定温度が135℃、溶媒流速が1.0ml/分である。カラムは、東ソー社製の単分散ポリスチレン標準試料を用い、ポリスチレンの検量線を求め、これによりユニバーサル法で検量線を作成し、共重合体の分子量を測定した。
【0093】
(2)共重合体の構造決定
H−NMRスペクトル):日本電子社製GSX−400(商品名)、フーリエ変換型NMRスペクトロメーターを用い、400MHz、30℃、パルス間隔15秒の条件で測定した。試料は、重クロロホルムに溶解して調製した。
(赤外吸収スペクトル):共重合体をKBr板上にキャストし、日本分光工業社製モデルIR−810(商品名)赤外分光光度計を用いて測定した。
【0094】
(実施例1)
アルカジエニルアルコールの有機アルミニウム化合物による錯化
十分に窒素置換した500mlの撹拌機付きフラスコにトルエンを150ml入れ、220mmolのAl(i−CClを導入した。−40℃に冷却し、2,7−オクタジエン−1−オール200mmolを10時間かけて滴下した。滴下中は反応系を−40℃に保った。滴下終了後、撹拌しながら、反応系を室温までゆっくりと昇温した。
【0095】
【表1】
Figure 2004107581
【0096】
オレフィンとアルカジエニルアルコールの錯化物の共重合
窒素ガスで十分に置換した2Lの撹拌機付きフラスコにトルエンを入れ、−48℃に冷却した。同温度でプロピレン4.2molを加え、トルエンに液化溶解した。次に、50mmolのAl(i−CClのトルエン溶液、5mmolのアニソールのトルエン溶液を加えた。次に、上記で調製した2,7−オクタジエン−1−オールの有機アルミニウム錯化物を全量導入した。さらに5mmolのバナジウムトリスアセチルアセトナトのトルエン溶液を加えた。この時の系内の液量は1Lであった。バナジウムトリスアセチルアセトナトの添加と同時に撹拌を行い、重合を開始した。−48℃で2時間プロピレンとの共重合を行った。
【0097】
【表2】
Figure 2004107581
【0098】
その後、−60℃に冷却した2Lのメタノール中に反応溶液を入れ、ポリマーを析出させた。得られたポリマーをメタノールで5回洗浄し、室温で乾燥した。得られたポリマーの収量は6.1gであった。得られたポリマーのGPC曲線は単峰性であり、数平均分子量Mnは18,000、Mw/Mnの値は1.5であった。
lR分析したところ、3200〜3500cm−1付近にOHの伸縮振動に基づくブロードな吸収が観測された。また、H−NMRを測定したところ、プロピレンの連鎖に起因するピーク(δ=0.7〜1.7ppm)以外に下記の化学シフト値のピークが観測された。
【0099】
【化12】
Figure 2004107581
【0100】
プロピレン連鎖に基づくシグナルと上記のb、cの強度比、ならびに数平均分子量を用いて計算した結果、ポリマー一分子中に5.6個の上記ユニットが結合している共重合体であることが確認できた。
共重合の条件、得られたポリオレフィン共重合体の分子量、導入量を表3に示した。
【0101】
【表3】
Figure 2004107581
【0102】
(実施例2)
オレフィンとアルカジエニルアルコールの共重合
窒素ガスで十分に置換した2Lの撹拌機付きフラスコにトルエンを入れ、−78℃に冷却した。同温度でエチルアルミニウムセスキクロリド、Al(CClをモノマー換算で200mmolならびに2,7−オクタジエン−1−オール50mmolを導入した。さらに、プロピレン2.1molをトルエンに液化溶解した。次に、5mmolのバナジウムトリスアセチルアセトナトのトルエン溶液を加えた。この時の系内の液量は1Lであった。バナジウムトリスアセチルアセトナトの添加と同時に撹拌を行い、共重合を開始した。−78℃で6時間プロピレンとの共重合を行った。
その後、−78℃に冷却した2Lのメタノール中に反応溶液を入れ、ポリマーを析出させた。得られたポリマーをメタノールで5回洗浄し、室温で乾燥した。得られたポリマーの収量は21gであった。得られたポリマーのGPC曲線は単峰性であり、数平均分子量Mnは34,000、Mw/Mnの値は1.7であった。
lR分析したところ、3200〜3500cm−1付近にOHの伸縮振動に基づくブロードな吸収が観測された。また、H−NMRを測定したところ、実施例1と同様にプロピレンの連鎖に起因するピーク(δ=0.7〜1.7ppm)以外にa〜dに帰属されるピークが観測された。
プロピレン連鎖に基づくシグナルと上記のb、cの強度比、ならびに数平均分子量を用いて計算した結果、ポリマー一分子中に1.3個の2,7−オクタジエン−1−オールに由来するユニットが結合している共重合体であることが確認できた。
【0103】
(実施例3)
共重合時の添加順序を、フタル酸ジメチル5mmol、Al(CClを300mmol、V(2−メチル−1,3−ブタンジオナト)を2mmol、1,7−オクタジエン−3−オール100mmol、プロピレン4.2molとし、プロピレンがトルエンに液化溶解した時点を重合開始とした以外は、上記の実施例2と同様にして、−60℃で15時間プロピレンとの共重合を行った。
その後、−60℃に冷却した2Lのメタノール中に反応溶液を入れ、ポリマーを析出させた。得られたポリマーをメタノールで5回洗浄し、室温で乾燥した。得られたポリマーの収量は24gであった。得られたポリマーのGPC曲線は単峰性であり、数平均分子量Mnは65,000、Mw/Mnの値は1.2であった。
ポリマー一分子中に1.2個の1,7−オクタジエン−3−オールに由来するユニットが結合している共重合体であることが確認できた。
【0104】
(実施例4)
共重合時の添加順序を、VOClを5mmol、ジオキソラン10mmol、2,7−オクタジエン−1−オール100mmol、プロピレン2.1mol、Al(i−CClを200mmolとし、Al(i−CClを添加した時点を重合開始とした以外は、上記の実施例2と同様にして、−78℃で2時間プロピレンとの共重合を行った。
その後、−60℃に冷却した2Lのメタノール中に反応溶液を入れ、ポリマーを析出させた。得られたポリマーをメタノールで5回洗浄し、室温で乾燥した。得られたポリマーの収量は15gであった。得られたポリマーのGPC曲線は単峰性であり、数平均分子量Mnは6000、Mw/Mnの値は2.0であった。
ポリマー一分子中に8.7個の2,7−オクタジエン−1−オールに由来するユニットが結合している共重合体であることが確認できた。
【0105】
(実施例5)
アルカジエニルアルコールの有機アルミニウム化合物による錯化
十分に窒素置換した500mlの撹拌機付きフラスコにトルエンを150ml入れ、200mmolのAl(i−Cを導入した。−78℃に冷却し、2,7−オクタジエン−1−オール100mmolを5時間かけて滴下した。滴下中は反応系を−78℃に保った。滴下終了後、撹拌しながら、反応系を室温までゆっくりと昇温した。
オレフィンとアルカジエニルアルコールの錯化物の共重合
窒素ガスで十分に置換した2Lの撹拌機付きフラスコにトルエンを入れ、−0℃に冷却した。同温度でMAO 50mmol、ならびに上記で調製した2,7−オクタジエン−1−オールの有機アルミニウムの錯化物を全量加えた。次に、0℃で撹拌しながら、系内を減圧脱気した後、プロピレンとアルゴンの分圧が、0.4atmと0.6atmとなるように溶液を飽和させた。さらに5.0mmolのテトラブトキシチタンのトルエン溶液を加え、共重合を開始した。このときの系内の液量は1Lであった。共重合は0℃で2時間行った。
その後、−60℃に冷却した2Lのメタノール中に反応溶液を入れ、ポリマーを析出させた。得られたポリマーをメタノールで5回洗浄し、室温で乾燥した。得られたポリマーの収量は94gであった。得られたポリマーのGPC曲線は単峰性であり、数平均分子量Mnは140,000、Mw/Mnの値は2.1であった。また、ポリマー一分子中に18個の2,7−オクタジエン−1−オールに由来するユニットが結合している共重合体であることが確認できた。
【0106】
(実施例6)
アルカジエニルアルコールの有機アルミニウム化合物による錯化
十分に窒素置換した500mlの撹拌機付きフラスコにトルエンを150ml入れ、55mmolのAl(i−Cを導入した。−40℃に冷却し、2,7−オクタジエン−1−オール50mmolを1時間かけて滴下した。
滴下中は反応系を−40℃に保った。滴下終了後、撹拌しながら、反応系を室温までゆっくりと昇温した。
オレフィンとアルカジエニルアルコールの錯化物の共重合
窒素ガスで十分に置換した2Lの撹拌機付きフラスコにトルエンを入れ、0℃に冷却した。同温度で0.01mmolのMeSilndZrClのトルエン溶液、MAO 5mmol、ならびに上記で調製した2,7−オクタジエン−1−オールの有機アルミニウム化合物との錯化物を全量加えた。次に、25℃で撹拌しながら、系内を減圧脱気した後、同温度でプロピレン2.1molを加え、トルエンに液化溶解し、共重合を開始した。このときの系内の液量は1Lであった。共重合は25℃で0.1時間行った。
その後、−60℃に冷却した2Lのメタノール中に反応溶液を入れ、ポリマーを析出させた。得られたポリマーをメタノールで5回洗浄し、室温で乾燥した。得られたポリマーの収量は26gであった。得られたポリマーのGPC曲線は単峰性であり、数平均分子量Mnは41,000、Mw/Mnの値は2.3であった。また、ポリマー一分子中に70個の2,7−オクタジエン−1−オールに由来するユニットが結合している共重合体であることが確認できた。
錯化の条件を表1に、共重合の条件を表2に示した。また、得られたポリオレフィン共重合体の数平均分子量、分子量分布、導入量を表3に示した。
【0107】
上記の実施例1〜6から、アルカジエニルアルコールとα−オレフィンの新規な共重合体を製造できた。
【0108】
【発明の効果】
本発明の共重合体は、水酸基を含有するポリオレフィン共重合体であり、側鎖に炭素−炭素二重結合を有しているので、更に種々の変性をすることも可能である。更に、ポリオレフィン樹脂への塗装や接着、印刷が容易で、溶剤に対する溶解度が高く、かかる共重合体は、塗料、表面改質剤、プライマー、コーティング剤、インキ、接着剤、粘着剤、反応性ポリマー又は相溶化剤として好適である。また、原料として安価で入手しやすいアルカジエニルアルコールを用いるため経済的に製造できる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an α-olefin copolymer, and more particularly, to an alkadiene useful as a paint, a surface modifier, a primer, a coating agent, an ink, an adhesive, a pressure-sensitive adhesive, a reactive polymer or a compatibilizer. It relates to a copolymer of enyl alcohol and α-olefin.
[0002]
[Prior art]
Polyolefin resin is non-polar, but if a functional group having an active hydrogen such as a hydroxyl group is introduced into the polymer chain, adhesion, dyeability, printability, and compatibility with other resins are exhibited in the polyolefin resin. From this fact, it has been considered to use such a modified polyolefin for various applications including paints.
[0003]
In order to achieve the above object, research on the production of polar group-containing polyolefins has been conducted. For example, by copolymerizing a monomer having a polar group with an α-olefin, an α-olefin copolymer containing a desired polar group can be obtained, and the polar group content is higher and the polymer chain structure is also controlled. Research has also been conducted to produce some alternating copolymers.
[0004]
When a α-olefin and a polar group-containing vinyl monomer are copolymerized using a Ziegler-Natta catalyst, which has been widely used as an olefin polymerization catalyst, the polar group of the polar group-containing vinyl monomer coordinates to the active point of the polymerization catalyst. Therefore, the polymerization activity is impaired, and the activity is low and not practical.
[0005]
Further, a method of copolymerizing an α-olefin and a polar group-containing vinyl monomer using a metallocene catalyst, for example, an α-olefin such as ethylene or propylene is an oxygen-containing vinyl monomer such as 10-undecene-1-ol, 9 A method of copolymerizing with an alkenyl alcohol such as -decene-1-ol has been reported.
[0006]
Specifically, bis (substituted cyclopentadienyl) zirconium dichloride, ethylenebis (indenyl) zirconium dichloride is used as a metallocene catalyst, and an olefin is polymerized in combination with a methylalumoxane catalyst (for example, , Non-Patent Documents 1 to 3).
[0007]
Further, in the method for copolymerizing an α-olefin and an unsaturated alcohol having a vinyl group as described above, an alkenyl alcohol complexed with an organoaluminum compound and an α-olefin are copolymerized using a specific metallocene catalyst. A method for producing an α-olefin copolymer having a large polar group content is also known (for example, see Patent Document 1).
[0008]
[Non-patent document 1]
Aaltonen, et al. , "(Eur. Polym. J.)", Vol. 33, no. 8, pp. 1187-1190, 1997
[Non-patent document 2]
Hakala, et al. , "Eur. Polym. J.", Vol. 34, no. 8, pp. 1093-1097, 1998
[Non-Patent Document 3]
George @ J. Jiang, et al. ), "Polym. Prepr. (ACS, Div. Polym. Chem.))", Vol. 399, pp. 318, 1998
[Patent Document 1]
JP 2001-329023 A (Claims)
[0009]
According to these methods, although the desired α-olefin copolymer can be produced, alkenyl alcohol as a raw material is generally expensive, and it is difficult to obtain it on an industrial scale. Polymers are severely limited in application.
[0010]
As described above, in the conventional method, alkenyl alcohol raises the production cost of the copolymer and is not practical. Therefore, a more economical and suitable polymer for the above application has been desired.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an alkadenyl alcohol useful as a paint, a surface modifier, a primer, a coating agent, an ink, an adhesive, an adhesive, a reactive polymer or a compatibilizer in view of the above situation. And a copolymer of α-olefin and α-olefin.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, in place of alkenyl alcohol, use inexpensive alkadienyl alcohol produced on an industrial scale and copolymerize with α-olefin. Thus, they have found that a novel α-olefin copolymer having an active hydrogen group (hydroxyl group) can be economically produced, and have completed the present invention.
[0013]
That is, according to the present invention, a unit derived from an alkadienyl alcohol represented by the following general formula (1) is a copolymer of an α-olefin and an alkadienyl alcohol, An α-olefin copolymer characterized by having an average of 0.5 to 200 bonds per chain and a number average molecular weight (Mn) of 500 to 500,000 is provided.
[0014]
Embedded image
Figure 2004107581
[0015]
In the general formula (1), CnH2n-2Is a hydrocarbon group having a carbon-carbon double bond, and n is an integer of 3 to 12.
[0016]
Preferred embodiments of the present invention include the following.
(1) The α-olefin copolymer in which the α-olefin is at least one of ethylene and propylene.
(2) The α-olefin copolymer wherein n in the general formula (1) is 5 to 10.
(3) The above-mentioned α-olefin copolymer comprising an average of 1 to 100 units of alkadienyl alcohol units per polymer molecular chain.
(4) The α-olefin copolymer having a number average molecular weight (Mn) of 1,000 to 250,000.
(5) The α-olefin copolymer having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.01 to 3.00.
(6) Paints, surface modifiers, primers, coating agents, inks, adhesives, adhesives, reactive polymers or compatibilizers comprising the α-olefin copolymer of (1) to (5).
(7) A method for producing the α-olefin copolymer of (1) to (5) using a homogeneous metal complex catalyst.
(8) A method for producing the α-olefin copolymer of (1) to (5) using a homogeneous metal complex catalyst comprising a vanadium complex and an organoaluminum compound.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the α-olefin copolymer of the present invention will be described in detail.
[0018]
1. α-olefin copolymer
The copolymer of the present invention is a copolymer of an α-olefin and an alkadienyl alcohol, wherein a specific number of units derived from the alkadienyl alcohol are bonded to one molecular chain of the polymer, and the specific It is an α-olefin copolymer having a number average molecular weight.
[0019]
The α-olefin is an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms, for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene , 4,4-dimethyl-1pentene, 1-heptene, 4-methyl-1-hexene, 1-octene, 4-ethyl-1-hexene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene , 1-octadecene, 1-eicosene, and the like. These may be used alone, or two or more kinds may be used at an arbitrary ratio.
Among them, α-olefins having 2 to 8 carbon atoms are preferable, and it is particularly preferable to use at least one of ethylene and propylene.
[0020]
Alkadienyl alcohol is a polar unsaturated monomer represented by the following general formula (2).
H2C = CH-CnH2n-2(OH) ... (2)
(Where CnH2n-2Is a hydrocarbon group having a carbon-carbon double bond, and n is an integer of 3 to 12. )
[0021]
Examples of the alkadienyl alcohol include 1,4-pentadien-3-ol; hexadienols such as 2,5-hexadien-1-ol and 1,5-hexadien-3-ol; and 2,6-heptadiene-. 1-ol, 3,6-heptadien-1-ol, 1,6-heptadien-3-ol, 3,6-heptadien-2-ol, 4-methyl-1,6-heptadien-3-ol, 5- Heptadienols such as ethyl-1,6-heptadien-3-ol; 2,7-octadien-1-ol, 3,7-octadien-1-ol, 3,7-octadien-2-ol, 4, 7-octadien-1-ol, 4,7-octadien-2-ol, 1,7-octadien-3-ol, 5-butyl-2,7-octadien-1-o Octadienols, such as nonadienols, decadienols, undecadienols, dodecadienols, but hexadienols, heptadienols, octadienols, nonadienols, and decadienols are preferred, Particularly, octadienols are preferred.
[0022]
The α-olefin copolymer of the present invention has an average of 0.5 to 200, preferably an average of units derived from an alkadenyl alcohol represented by the following general formula (1) in one molecular chain of the polymer. There are one to one hundred.
[0023]
Embedded image
Figure 2004107581
[0024]
In the general formula (1), CnH2n-2Is as described above.
In the present invention, the number of units derived from alkadienyl alcohol present in one molecular chain of the polymer is referred to as an introduced amount.
[0025]
For example, when one unit derived from an alkadienyl alcohol is bonded to the polymer, the amount of the introduced alkadienyl alcohol becomes 1 and the polymer also contains 10 units derived from the alkadienyl alcohol. In the case of bonding, the amount of the introduced polymer becomes 10.
[0026]
The α-olefin copolymer of the present invention has a number average molecular weight (Mn) of 500 to 500,000, preferably 1,000 to 250,000, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.01 to 3. 00, preferably 1.01 to 2.5.
[0027]
Since the α-olefin copolymer is copolymerized with a specific alkadienyl alcohol, the α-olefin copolymer has not only good affinity with polyolefin but also affinity with polar resin. Have.
[0028]
In addition, since the unit derived from the introduced alkadienyl alcohol further has a carbon-carbon double bond, a reaction using a carbon-carbon double bond such as hydrosilylation, hydroboration, and ene reaction is performed. And radical modification with various monomers is possible.
[0029]
Therefore, the α-olefin copolymer of the present invention is a compatibilizer, a paint, a surface modifier, a primer, an ink, an adhesive, a reactive polymer, a pressure-sensitive adhesive or a coating agent for a polyolefin resin and a polar polymer. Can be used as Particularly preferred uses are paints, surface modifiers, primers, or coatings.
[0030]
2. Method for producing α-olefin copolymer
In order to produce the α-olefin copolymer of the present invention, a method of copolymerizing a specific alkadienyl alcohol with an α-olefin using a homogeneous metal complex catalyst is suitable, but not limited thereto.
[0031]
In the present invention, alkadienyl alcohol can be used as a monomer as it is, but its hydroxyl group can be complexed in advance using a complexing agent, for example, an organoaluminum compound.
When the complexing agent is an organoaluminum compound, for example, a dialkylaluminum monohalide having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a trialkylaluminum having an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, a mixture thereof, or a complex compound is used. Can be. Among them, dialkylaluminum monohalide and trialkylaluminum used for the catalyst system are preferable.
[0032]
Specifically, trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisopropylaluminum, tributylaluminum, triisobutylaluminum, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride, bis (2,6-di-tBu-phenoxy) Methyl aluminum and the like.
[0033]
In addition, diethyl zinc, trimethylsilyl chloride, tBu-dimethylsilyl chloride, triisopropylsilyl chloride, methyllithium, butyllithium, sodium hydride, potassium hydride, methylmagnesium chloride, methylmagnesium bromide, butylmagnesium chloride, butylmagnesium bromide and the like Complexing agents can be used.
[0034]
The complexing agent uses 1.0 times or more, preferably 1.01 to 10 times, more preferably 1.1 to 3 times, the number of active hydrogens of the alkadienyl alcohol (that is, the number of hydroxyl groups of the alkadienyl alcohol). Is preferred.
[0035]
In the complexing reaction, it is preferable to use a solvent which is inert to the copolymerization reaction and is liquid at the time of the copolymerization as a reaction solvent, and is a saturated aliphatic hydrocarbon such as propane, butane, pentane, hexane, or heptane; Saturated alicyclic hydrocarbons such as propane and cyclohexane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene are used.
[0036]
The complexing reaction can be performed at a temperature of -100 to 100C for 0.5 to 50 hours, preferably at -90 to 50C for 1 to 30 hours, more preferably at -80 to 30C for 1 to 15 hours. .
[0037]
The method for complexing alkadienyl alcohol has been described above, but whether or not such complexation is performed is optional.
[0038]
One kind of alkadienyl alcohol is usually used, but two or more kinds may be used. When two or more kinds are used, they may be mixed in advance and then reacted with the α-olefin in one stage, or may be reacted in two or more stages.
[0039]
The method of contacting the α-olefin, the alkadienyl alcohol, and the polymerization catalyst can be arbitrarily selected in the order of addition. For example, a method in which a catalyst is sequentially added to a solution of the alkadienyl alcohol and the α-olefin, and Examples thereof include a method of adding an alkadienyl alcohol and an α-olefin to a solution and bringing them into contact with each other. The polymerization catalyst solution and the cocatalyst solution may be added separately.
[0040]
Usually, using a homogeneous metal complex catalyst, saturated aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane and heptane; saturated alicyclic hydrocarbons such as cyclopropane and cyclohexane; and aromatics such as benzene, toluene and xylene Polymerizes with α-olefin in a solvent such as aromatic hydrocarbon; or THF.
[0041]
The homogeneous metal complex catalyst used in the present invention is a catalyst composed of an organometallic compound and an organoaluminum compound, or a metal complex composed of an organic compound containing a hetero atom such as oxygen and nitrogen and a transition metal. ,
(1) a catalyst comprising a vanadium complex and an organoaluminum compound,
(2) a catalyst comprising an alkoxy complex of Ti, Zr, Hf and / or an alkylamino complex of Ti, Zr, Hf and an aluminoxane, a boron compound or an organoaluminum compound;
(3) a catalyst comprising a complex having two halogens or alkyl groups and two cycloalkadienyl groups or derivatives of a metal selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium, and an aluminoxane, a boron compound or an organoaluminum compound;
{Circle around (4)} A compound having one cycloalkadienyl group or a derivative thereof and at least one of an alkoxy group or an alkylamino group of a metal selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium, and an aluminoxane, a boron compound or an organic aluminum A catalyst comprising a compound,
(5) a catalyst comprising a diimine complex such as nickel or palladium and an aluminoxane;
(6) a catalyst comprising a phenoxyimine complex such as titanium, zirconium, hafnium and an aluminoxane;
{Circle around (7)} A catalyst comprising a pyrrolimine complex such as titanium and an aluminoxane.
[0042]
In the catalyst (1) comprising a vanadium complex and an organoaluminum compound, examples of the vanadium complex include those described in Makromol. Chem. 180, 57-64 (1979).
[0043]
Specifically, VOCl3, VCl4, V (acetylacetonate)3, V (2-methyl-1,3-butanedionato)3, V (1,3-butanedionato)3, VO (acetylacetonate)2, VOCl2(Acetylacetonate), VOCl (acetylacetonate)2, VO (OR)3, V (benzoylacetonate)3, V (benzoyltrifluoroacetonate)3, V (dibenzoylmethanato)3, V (Floylacetonato)3, V (trifluoroacetylacetonato)3, V (3-phenylacetylacetonato)3, V (2,4-hexanedinaoto)3, V (trifluorodimethyl-2,4-hexanedionato)3And the like. Other examples include vanadium compounds having ligands such as alkyl imides and aryl imides, such as general formulas (3) and (4).
[0044]
Examples of the organoaluminum compound include alkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diethylaluminum iodide, diisobutylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, and isobutylaluminum dichloride; methylaluminoxane And the like.
[0045]
Embedded image
Figure 2004107581
[0046]
Embedded image
Figure 2004107581
[0047]
In the general formula (3), X is F, Cl, Br, I, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms;1~ R3Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and in the general formula (4), X represents F, Cl, Br, I, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms; R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
[0048]
The amount of the above-mentioned component is such that the vanadium complex is 1 × 10 4 per mole of the total amount of the α-olefin and the alkadenyl alcohol monomer (hereinafter simply referred to as “monomer used amount”).-5~ 0.1 mol, preferably 1 × 10-4~ 5 × 10-2Moles and the organoaluminum compound is 1 × 10-4~ 0.1 mol, preferably 5 × 10-30.050.05 mol.
[0049]
As the reaction solvent, it is desirable to use a solvent which is inert to the polymerization reaction and is liquid at the time of the polymerization, and is a saturated aliphatic hydrocarbon such as propane, butane, pentane, hexane or heptane; and a saturated aliphatic hydrocarbon such as cyclopropane or cyclohexane. Alicyclic hydrocarbons; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene.
[0050]
An electron donor may be added to the catalyst (1), if necessary. Examples of the electron donor include alcohols, phenols, ketones, aldehydes, carboxylic acids, malonic acids, and organic acids. Alternatively, mention may be made of oxygen-containing electron donors such as esters of inorganic acids, monoethers, diethers and polyethers, and nitrogen-containing electron donors such as ammonia, amines, nitriles and isocyanates. The amount of the electron donor to be used is 0.01 to 20 mol per 1 mol of the vanadium complex.
[0051]
The copolymerization reaction is carried out at a temperature of -100 to 100C for 0.5 to 50 hours, preferably at -90 to 50C for 1 to 30 hours, more preferably at -80 to 30C for 1 to 15 hours. The molecular weight, molecular weight distribution and yield of the resulting polyolefin copolymer can be adjusted by controlling the reaction temperature and the reaction time.
[0052]
In the above-mentioned catalyst (2), as a catalyst comprising an alkoxy complex of Ti, Zr, Hf and / or an alkylamino complex of Ti, Zr, Hf and an aluminoxane, a boron compound or an organoaluminum compound, for example, M (OR)aX4-a, M (NR2)aX4-a, M (acac)2X2(M is Ti, Zr, Hf, a is an integer of 2 to 4, X is F, Cl, Br, I, R is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, acac is an acetylacetone ligand, Methylbutanedione ligand, butanedione ligand, benzoylacetone ligand, benzoyltrifluoroacetone ligand, dibenzoylmethane ligand, furoylacetone ligand, trifluoroacetylacetone ligand, 3-phenyl Acetylacetone ligand, 2,4-hexanedione ligand, trifluorodimethyl-2,4-hexanedione ligand, etc.).
[0053]
As a specific compound, Ti (OC2H5)4, Ti (On-C3H7)4, Ti (OiC3H7)4, Ti (On-C4H9)4, Ti (OiC4H9)4, Ti (O-S-C4H9)4, Ti (OtC4H9)4, Ti (O-cycloC5H9)4, Ti (OC5H11)4, Ti (OC6H5)4, Ti (O-cycloC6H11)4, Ti (OC6HThirteen)4, Ti (OC2H5)2Cl2, Ti (OiC3H7)2Cl2, Ti (On-C3H7)2Br2, Ti (On-C4H9)2Cl2, Ti (OiC4H9)2Br2, Ti (O-S-C4H9)2I2, Ti (OC5H11)2Cl2, Ti (O-cycloC6H11)2F2, Ti [N (C2H5)]4, Ti [N (n-C3H7)]4, Ti [N (i-C3H7)]4, Ti [N (n-C4H9)]4, Ti [N (i-C4H9)]4, Ti [N (s-C4H9)]4, Ti [N (t-C4H9)]4, Ti [N (cycloC5H9)]4, Ti [N (C5H11)]4, Ti [N (C6H5)]4, Ti [N (cycloC6H11)]4, Ti [N (C6HThirteen)]4, Ti [N (C2H5)2]2Cl2, Ti [N (n-C3H7)2]2Cl2, Ti [N (i-C3H7)2]2Br2, Ti [N (s-C4H9)2]2Cl2, Ti [N (n-C4H9)2]2Br2, Ti [N (t-C4H9)2]2I2, Ti [N (C5H11)2]2F2, Ti [N (C5H11)2]2Cl2, Ti (acetylacetonate)2Cl2, Ti (methylbutane dionato)2Cl2, Ti (Butandionato)2Cl2, Ti (benzoylacetonate)2Br2, Ti (benzoyl trifluoroacetonate)2F2, Ti (dibenzoyl methanate)2I2, Ti (Floylacetonate)2Br2, Ti (trifluoroacetylacetonate)2Br2, Ti (2,4-hexanedionato)2Cl2, Zr (OC2H5)4, Zr (On-C3H7)4, Zr (OiC3H7)4, Zr (On-C4H9)4, Zr (OiC4H9)4, Zr (O-S-C4H9)4, Zr (OtC4H9)4, Zr (O-cycloC5H9)4, Zr (OC5H11)4, Zr (OC6H5)4, Zr (O-cycloC6H11)4, Zr (OC6HThirteen)4, Zr (OC2H5)2Cl2, Zr (OiC3H7)2Cl2, Zr (On-C3H7)2Br2, Zr (On-C4H9)2Cl2, Zr (OiC4H9)2Br2, Zr (O-S-C4H9)2I2, Zr (OC5H11)2Cl2, Zr (O-cycloC6H11)2F2, Zr [N (C2H5)]4, Zr [N (n-C3H7)]4, Zr [N (i-C3H7)]4, Zr [N (n-C4H9)]4, Zr [N (i-C4H9)]4, Zr [N (s-C4H9)]4, Zr [N (t-C4H9)]4, Zr [N (cycloC5H9)]4, Zr [N (C5H11)]4, Zr [N (C6H5)]4, Zr [N (cycloC6H11)]4, Zr [N (C6HThirteen)]4, Zr [N (C2H5)2]2Cl2, Zr [N (n-C3H7)2]2Cl2, Zr [N (i-C3H7)2]2Br2, Zr [N (s-C4H9)2]2Cl2, Zr [N (n-C4H9)2]2Br2, Zr [N (t-C4H9)2]2I2, Zr [N (C5H11)2]2F2, Zr [N (C5H11)2]2Cl2, Zr (acetylacetonate)2Cl2, Zr (methylbutanedionato)2Cl2, Zr (Butandionato)2Cl2, Zr (benzoylacetonate)2Br2, Zr (benzoyl trifluoroacetonate)2F2, Zr (dibenzoylmethanato)2I2, Zr (Floylacetonate)2Br2, Zr (trifluoroacetylacetonato)2Br2, Zr (2,4-hexanedionato)2Cl2, Hf (OC2H5)4, Hf (On-C3H7)4, Hf (OiC3H7)4, Hf (On-C4H9)4, Hf (OiC4H9)4, Hf (O-S-C4H9)4, Hf (OtC4H9)4, Hf (O-cycloC5H9)4, Hf (OC5H11)4, Hf (OC6H5)4, Hf (O-cycloC6H11)4, Hf (OC6HThirteen)4, Hf (OC2H5)2Cl2, Hf (OiC3H7)2Cl2, Hf (On-C3H7)2Br2, Hf (On-C4H9)2Cl2, Hf (OiC4H9)2Br2, Hf (O-S-C4H9)2I2, Hf (OC5H11)2Cl2, Hf (O-cycloC6H11)2F2, Hf [N (C2H5)]4, Hf [N (n-C3H7)]4, Hf [N (i-C3H7)]4, Hf [N (n-C4H9)]4, Hf [N (i-C4H9)]4, Hf [N (s-C4H9)]4, Hf [N (t-C4H9)]4, Hf [N (cycloC5H9)]4, Hf [N (C5H11)]4, Hf [N (C6H5)]4, Hf [N (cycloC6H11)]4, Hf [N (C6HThirteen)]4, Hf [N (C2H5)2]2Cl2, Hf [N (n-C3H7)2]2Cl2, Hf [N (i-C3H7)2]2Br2, Hf [N (s-C4H9)2]2Cl2, Hf [N (n-C4H9)2]2Br2, Hf [N (t-C4H9)2]2I2, Hf [N (C5H11)2]2F2, Hf [N (C5H11)2]2Cl2, Hf (acetylacetonate)2Cl2, Hf (methylbutanedionate)2Cl2, Hf (Butandionato)2Cl2, Hf (benzoylacetonate)2Br2, Hf (benzoyl trifluoroacetonate)2F2, Hf (dibenzoyl methanate)2I2, Hf (furoylacetonate)2Br2, Hf (trifluoroacetylacetonato)2Br2, Hf (2,4-hexanedionato)2Cl2And the like.
[0054]
Examples of aluminoxanes include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, isobutylaluminoxane, and dried aluminoxane obtained by removing and purifying unreacted aluminum compounds in these aluminoxanes. Instead of aluminoxanes, boron compounds such as triphenylborane, trispentafluorophenylborane, and triphenylmethyltrispentafluoroborate are used alone or in combination with an organic aluminum compound such as trialkylaluminum or alkylaluminum halide. be able to. Further, organic aluminum compounds such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diisobutylaluminum chloride, and dioctylaluminum chloride can also be used.
[0055]
The amount of the above components is 1 × 10 5 per 1 mol of the monomer.-50.5 mol, preferably 1 × 10-4To 0.1 mol, and the amount of aluminoxane, boron compound or organoaluminum compound is 1 × 10-60.5 mol, preferably 1 × 10-50.10.1 mol.
[0056]
As the reaction solvent, it is desirable to use a solvent which is inert to the polymerization reaction and is liquid at the time of the polymerization, and is a saturated aliphatic hydrocarbon such as propane, butane, pentane, hexane or heptane; and a saturated aliphatic hydrocarbon such as cyclopropane or cyclohexane. Alicyclic hydrocarbons; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene.
The copolymerization reaction is carried out at a temperature of -100 to 100C for 0.5 to 50 hours, preferably at -80 to 80C for 1 to 30 hours.
[0057]
A catalyst comprising a complex having two halogens or alkyl groups and two cycloalkadienyl groups or derivatives of a metal selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium of the above (3), and an aluminoxane, a boron compound or an organoaluminum compound In the above, the complex may be such that two cycloalkadienyl groups or derivatives thereof are not cross-linked or cross-linked.
[0058]
Examples of the non-crosslinkable metallocene compound include a compound represented by the general formula (5). Specifically, (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium Dimethyl, (cyclopentadienyl) (fluorenyl) zirconium diethyl, (cyclopentadienyl) (fluorenyl) titanium dichloride, (cyclopentadienyl) (fluorenyl) hafnium dichloride and the like can be mentioned. In addition, for example, (C5H5)2Zr (C6H5)2, (C5H4-Ic3H7)2ZrCl2, (C5H4-T-C4H9)2ZrCl2, (C5H4-T-C4H9)2ZrBr2, (C5H4-T-C4H9)2ZrI2, (C5H4-T-C4H9)2ZrF2, (C5H4-T-C4H9)2Zr (CH3)2, (C5H4-T-C4H9)2Zr (C6H5)2, [C5H4-CH (CH3) (C6H5)]2ZrCl2And the like.
[0059]
Examples of the bridged metallocene compound include ethylene (indenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilylene (indenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilylene bis (indenyl) (fluorenyl) zirconium dichloride, methylene (indenyl) (fluorenyl) titanium dichloride , Dimethylsilylene (indenyl) (fluorenyl) hafnium dichloride, Me2Si (C5H4)2ZrCl2, Me2Si (C5H4)2ZrBr2, Me2Si (C5H4)2ZrI2, Me2Si (C5H4)2ZrF2, Me2Si (C5H4)2ZrMe2, Me2Si (C5H4)2Zr (C6H5)2, Me2Si (C5Me4)2ZrCl2, Me2Si (C5Me4)2ZrBr2, Me2Si (C5Me4)2ZrI2, Me2Si (C5Me4)2ZrF2, Me2Si (C5Me4)2ZrMe2, Me2Si (C5Me4)2Zr (C6H5)2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2ZrCl2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2ZrBr2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2ZrI2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2ZrF2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2ZrMe2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2Zr (C6H5)2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2ZrCl2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2ZrBr2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2ZrI2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2ZrF2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2ZrMe2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2Zr (C6H5)2, Me2Si (C5H4)2TiCl2, Me2Si (C5H4)2TiBr2, Me2Si (C5H4)2TiI2, Me2Si (C5H4)2TiF2, Me2Si (C5H4)2TiMe2, Me2Si (C5H4)2Ti (C6H5)2, Me2Si (C5Me4)2TiCl2, Me2Si (C5Me4)2TiBr2, Me2Si (C5Me4)2TiI2, Me2Si (C5Me4)2TiF2, Me2Si (C5Me4)2TiMe2, Me2Si (C5Me4)2Ti (C6H5)2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2TiCl2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2TiBr2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2TiI2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2TiF2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2TiMe2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2Ti (C6H5)2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2TiCl2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2TiBr2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2TiI2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2TiF2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2TiMe2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2Ti (C6H5)2, Me2Si (C5H4)2HfCl2, Me2Si (C5H4)2HfBr2, Me2Si (C5H4)2HfI2, Me2Si (C5H4)2HfF2, Me2Si (C5H4)2HfMe2, Me2Si (C5H4)2Hf (C6H5)2, Me2Si (C5Me4)2HfCl2, Me2Si (C5Me4)2HfBr2, Me2Si (C5Me4)2HfI2, Me2Si (C5Me4)2HfF2, Me2Si (C5Me4)2HfMe2, Me2Si (C5Me4)2Hf (C6H5)2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2HfCl2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2HfBr2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2HfI2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2HfF2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2HfMe2, Me2Si (C5H3-Ic3H7)2Hf (C6H5)2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2HfCl2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2HfBr2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2HfI2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2HfF2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2HfMe2, Me2Si (C5H3-T-C4H9)2Hf (C6H5)2, Me2Si (C5H4) FluTiCl2, Me2Si (C5H4) FluTiBr2, Me2Si (C5H4) FluTiI2, Me2Si (C5H4) FluTiF2, Me2Si (C5H4) FluZrCl2, Me2Si (C5H4) FluZrBr2, Me2Si (C5H4) FluZrI2, Me2Si (C5H4) FluZrF2, Me2Si (C5H4) FluHfCl2, Me2Si (C5H4) FluHfBr2, Me2Si (C5H4) FluHfI2, Me2Si (C5H4) FluHfF2, Me2Si (C5H4) FluHfMe2, Me2Si (C5H4) FluHf (C6H5)2, Ph2C (C5H4) FluTiCl2, Ph2C (C5H4) FluTiBr2, Ph2C (C5H4) FluTiI2, Ph2C (C5H4) FluTiF2, Ph2C (C5H4) FluZrCl2, Ph2C (C5H4) FluZrBr2, Ph2C (C5H4) FluZrI2, Ph2C (C5H4) FluZrF2, Ph2C (C5H4) FluHfCl2, Ph2C (C5H4) FluHfBr2, Ph2C (C5H4) FluHfI2, Ph2C (C5H4) FluHfF2, Ph2C (C5H4) FluHfMe2, Ph2C (C5H4) FluHf (C6H5)2, Ph2C (C5Me4) FluTiCl2, Ph2C (C5Me4) FluTiBr2, Ph2C (C5Me4) FluTiI2, Ph2C (C5Me4) FluTiF2, Ph2C (C5Me4) FluZrCl2, Ph2C (C5Me4) FluZrBr2, Ph2C (C5Me4) FluZrI2, Ph2C (C5Me4) FluZrF2, Ph2C (C5Me4) FluHfCl2, Ph2C (C5Me4) FluHfBr2, Ph2C (C5Me4) FluHfI2, Ph2C (C5Me4) FluHfF2, Ph2C (C5Me4) FluHfMe2, Ph2C (C5Me4) FluHf (C6H5)2Is mentioned.
[0060]
The two-bridged metallocene is represented by the general formula (6). Am. Chem. Soc. Vol. 121, no. 3, 565 (1999), specifically, (1,2-Me2Si)25―C5H3)2ZrCl2, (1,2-Me2Si)25―C5H3) (Η6―C5H2-3-CH3) ZrCl2, (1,2-Me2Si)25―C5H3) {Η6―C5H2-3-CH (CH3)2} ZrCl2, (1,2-Me2Si)25―C5H3) {Η5―C5H-3,5- (CH (CH3)22ZrCl2, (1,2-Me2Si)25―C5H2-4-CH3) {Η5―C5H-3,5- (CH (CH3)2)2} ZrCl2, (1,2-Me2Si)2{Η5―C6H5-4-CH (CH3)3} {Η5―C5H-3,5- (CH (CH3)2)2} ZrCl2, (1,2-Me2Si)2{Η5―C5H2-4-Si (CH3)3} {Η5―C5H-3,5- (CH (CH3)2)2} ZrCl2, (1,2- (C6H5)2Si)2{Η5―C5H2-4-Si (CH3)3} {Η5―C5H-3,5- (CH (CH3)2)2} ZrCl2, (1,2-Me2Si)2{Η5―C5H2-4-Si (CH3)3} {Η5―C5H-3,5- (CH (CH3)2)2} Zr (CH3)2, (1,2-Me2Si)25―C5H3)2HfCl2, (1,2-Me2Si)25―C5H3) (Η5―C5H2-3-CH3) HfCl2, (1,2-Me2Si)25―C5H3)2TiCl2, (1,2-Me2Si)25―C5H3) (Η5―C5H2-3-CH3) TiCl2And the like.
[0061]
General formula (5)
Embedded image
Figure 2004107581
[0062]
General formula (6)
Embedded image
Figure 2004107581
[0063]
In the general formulas (5) and (6), R1~ R3Represents H or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, respectively. X represents a halogen, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 8 to 10 carbon atoms. M is any metal of Ti, Zr, and Hf. R1~ R3May be the same or different at the same time.
[0064]
Also, aluminoxanes and boron compounds alone or in combination with an organic aluminum compound can be used, and those described in (2) can be used.
The amount of the above components was 5.0 × 10 4 per 100 mol of the monomer.-7~ 5.0 × 10-3Mol, preferably 1.0 × 10-6~ 1.0 × 10-4Mol, and the aluminoxane, boron compound or organoaluminum compound is 1.0 × 10-5~ 5.0 mol, preferably 1.0 x 10-30.10.1 mol.
[0065]
As the reaction solvent, it is desirable to use a solvent that is inert to the polymerization reaction and is liquid at the time of polymerization, and is a saturated aliphatic hydrocarbon such as propane, butane, pentane, hexane, or heptane; and a saturated solvent such as cyclopropane or cyclohexane. Alicyclic hydrocarbons; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene.
The copolymerization reaction is carried out at a temperature of -100 to 90C for 0.1 to 100 hours, preferably at -50 to 50C for 1 to 50 hours.
[0066]
In the above catalyst (4), the compound having one cycloalkadienyl group or a derivative thereof of a metal selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium and at least one of an alkoxy group or an alkylamino group is represented by the general formula ( Compounds as shown in 7) to (9) are mentioned.
[0067]
For example, as the compound represented by the general formula (7), CpTi (OMe)3, CpTi (OEt)3, CpTi (O • iPr)3, CpTi (OtBu)3, CpTi (OC6H5)3, CpTi (2-Me-OC6H4)3, CpTi (2-Et-OC6H4)3, CpTi (2-Pr-OC6H4)3, CpTi (2-tBu-OC6H4)3, CpTi (2,6-Me2-OC6H3)3, CpTi (2,6-Et2-OC6H3)3, CpTi (2,6-iPr2-OC6H3)3, CpTi (2,6-tBu)2-OC6H3)3, CpTi (2-Me-6-tBu-OC6H3)3, CpTi (3-Me-6-tBu-OC6H3)3, CpTi (OMe) Cl2, CpTi (OMe)2Cl, CpTi (OC6H5) Cl2, CpTi (OC6H5)2Cl, CpTi (OMe) (OC6H5) Cl, and the compound represented by the general formula (8) includes (Me2C) Cp (C6H4) OTiCl2, ((C6H5)2C) Cp (C6H4) OTiCl2, (Me2C) Cp (3-Me-C6H3) OTiCl2, (Me2C) Cp (5-Me-C6H3) OTiCl2, (Me2C) Cp (3-tBu-C6H3) OTiCl2, (Me2C) Cp (3,5-Me2-C6H2) OTiCl2, (Me2C) Cp (3,5-tBu)2-C6H2) OTiCl2, (Me2C) Cp (3-Me-5-tBu-C6H2) OTiCl2, (Me2C) Cp (3-tBu-5-Me-C6H2) OTiCl2And the like.
[0068]
Further, as the compound represented by the general formula (9), MeNSiMe2(Flu) TiCl2, TBuNSiMe2(Flu) TiCl2, C6H5NSiMe2(Flu) TiCl2, TBuNSi (C6H5)2(Flu) TiCl2, TBuNSiMe2(Flu) TiMe2And the like.
[0069]
General formulas (7) to (9)
Embedded image
Figure 2004107581
[0070]
In the general formulas (7) to (9), X, Y, and Z are halogen selected from F, Cl, Br, or I, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group thereof, and a substituent. An aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms which may have: an alkoxy group thereof; R1~ R3Represents an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms which may have a substituent. R1~ R3And X, Y, and Z may be the same or different at the same time.
[0071]
In addition, aluminoxanes and boron compounds alone or in combination with an organic aluminum compound can be used, and those described in (2) can be used.
[0072]
The amount of the compound having one cycloalkadienyl group or a derivative thereof and at least one alkoxy group or alkylamino group of a metal selected from the group consisting of titanium, zirconium and hafnium is 1 × per mole of the monomer used. 10-8~ 0.1 mol, preferably 1 × 10-7~ 5 × 10-2Moles, and the amount of aluminoxane, boron compound or organoaluminum compound is 1 × 10-8~ 0.1 mol, preferably 1 × 10-70.050.05 mol.
[0073]
As the reaction solvent, it is desirable to use a solvent which is inert to the polymerization reaction and is liquid at the time of the polymerization, and is a saturated aliphatic hydrocarbon such as propane, butane, pentane, hexane or heptane; and a saturated aliphatic hydrocarbon such as cyclopropane or cyclohexane. Alicyclic hydrocarbons; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene.
The copolymerization reaction is carried out at a temperature of -100 to 90C for 0.5 to 100 hours, preferably at -50 to 50C for 1 to 50 hours.
[0074]
In the catalyst composed of a diimine complex such as nickel and palladium of (5) and an aluminoxane, examples of the diimine complex such as nickel and palladium include compounds represented by general formulas (10) to (13). Can be
Examples of aluminoxanes include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, butylaluminoxane and the like.
[0075]
General formulas (10) to (13)
Embedded image
Figure 2004107581
[0076]
In the general formulas (10) to (13), X represents a Cl or methyl (Me) group; R represents a methyl (Me) group or an isopropyl (iPr) group, which may be the same or different at the same time.
[0077]
The amount of the diimine complex such as nickel and palladium used is 1 × 10-6~ 0.1 mol, preferably 5 × 10-6~ 5 × 10-2Moles and 1 x 10 aluminoxanes-6~ 0.1 mol, preferably 5 × 10-40.050.05 mol.
[0078]
As the reaction solvent, it is desirable to use a solvent that is inert to the polymerization reaction and is liquid at the time of polymerization, and is a saturated aliphatic hydrocarbon such as propane, butane, pentane, hexane, or heptane; and a saturated solvent such as cyclopropane or cyclohexane. Alicyclic hydrocarbons; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene.
The copolymerization reaction is carried out at a temperature of -100 to 90C for 0.5 to 100 hours, preferably at -50 to 50C for 1 to 50 hours.
[0079]
In the catalyst comprising the phenoxyimine complex of titanium, zirconium, hafnium and the like and the aluminoxane, the phenoxyimine complex of titanium, zirconium and hafnium includes, for example, a compound represented by the general formula (14). Is mentioned.
Examples of aluminoxanes include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, butylaluminoxane and the like.
[0080]
General formula (14)
Embedded image
Figure 2004107581
[0081]
In the general formula (14), R and R 'are each a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and X is F, Cl, Br, I or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
[0082]
The amount of the phenoxyimine complex such as titanium, zirconium or hafnium used is 1 × 10-6~ 0.1 mol, preferably 5 × 10-6~ 5 × 10-2Moles and 1 x 10 aluminoxanes-6~ 0.1 mol, preferably 5 × 10-40.050.05 mol.
[0083]
As the reaction solvent, it is desirable to use a solvent which is inert to the polymerization reaction and is liquid at the time of the polymerization, and is a saturated aliphatic hydrocarbon such as propane, butane, pentane, hexane or heptane; and a saturated aliphatic hydrocarbon such as cyclopropane or cyclohexane. Alicyclic hydrocarbons; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene.
The copolymerization reaction is carried out at a temperature of 0 to 200 ° C for 0.5 to 100 hours, preferably at 50 to 150 ° C for 1 to 50 hours.
[0084]
In the catalyst composed of the pyrroleimine complex such as titanium and the aluminoxane of the above item <7>, examples of the pyrroleimine complex such as titanium include a compound represented by the general formula (15).
Examples of aluminoxanes include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, butylaluminoxane and the like.
[0085]
General formula (15)
Embedded image
Figure 2004107581
[0086]
In the general formula (15), X represents F, Cl, Br, I or an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms; R represents a phenyl group or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
[0087]
The amount of the pyrroleimine complex such as titanium is 1 × 10-6~ 0.1 mol, preferably 5 × 10-6~ 5 × 10-2Moles and 1 x 10 aluminoxanes-6~ 0.1 mol, preferably 5 × 10-40.050.05 mol.
[0088]
As the reaction solvent, it is desirable to use a solvent which is inert to the polymerization reaction and is liquid at the time of the polymerization, and is a saturated aliphatic hydrocarbon such as propane, butane, pentane, hexane or heptane; and a saturated aliphatic hydrocarbon such as cyclopropane or cyclohexane. Alicyclic hydrocarbons; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene.
The copolymerization reaction is carried out at 0 to 200 ° C for 0.5 to 100 hours, preferably at 50 to 150 ° C for 1 to 50 hours.
[0089]
The copolymer of the present invention can be produced by using the above-mentioned catalyst, but is preferably produced by using the catalyst of (1) to (4), particularly preferably (1).
When the catalysts of (1) to (7) are used, hydrogen, diethyl zinc, and a compound containing a Si—H bond can be added as a molecular weight regulator. The catalysts (1) to (7) can be used by being supported on a carrier such as silica, alumina, zirconia, or titania.
[0090]
In the copolymer of the present invention, a hydroxyl group derived from alkadienyl alcohol and a carbon-carbon double bond not involved in polymerization are present as a part of a side chain. When two or more units derived from alkadienyl alcohol are present in one molecule of the produced copolymer, they are usually present randomly, not alternately or in blocks.
[0091]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0092]
In addition, the analysis of the polymer in this Example and a comparative example was performed based on the evaluation method shown below.
(1) Measurement of molecular weight
The molecular weight was measured using GPC (gel permeation chromatography) model 150 manufactured by Waters. The measurement conditions are as follows: the solvent is o-dichlorobenzene, the measurement temperature is 135 ° C., and the solvent flow rate is 1.0 ml / min. As the column, a standard curve of polystyrene was obtained using a monodisperse polystyrene standard sample manufactured by Tosoh Corporation, and a calibration curve was prepared by a universal method, and the molecular weight of the copolymer was measured.
[0093]
(2) Determination of structure of copolymer
(1H-NMR spectrum): Measured using a GSX-400 (trade name) manufactured by JEOL Ltd. and a Fourier transform type NMR spectrometer at 400 MHz, 30 ° C., and a pulse interval of 15 seconds. The sample was prepared by dissolving in chloroform-d.
(Infrared absorption spectrum): The copolymer was cast on a KBr plate and measured using a model IR-810 (trade name) infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation.
[0094]
(Example 1)
Complexation of alkadienyl alcohols with organoaluminum compounds.
150 ml of toluene was placed in a 500 ml flask equipped with a stirrer, which had been sufficiently purged with nitrogen, and 220 mmol of Al (i-C4H9)2Cl was introduced. After cooling to −40 ° C., 200 mmol of 2,7-octadien-1-ol was added dropwise over 10 hours. During the dropwise addition, the reaction system was kept at -40C. After the addition, the temperature of the reaction system was slowly raised to room temperature with stirring.
[0095]
[Table 1]
Figure 2004107581
[0096]
Copolymerization of complexed product of olefin and alkadienyl alcohol.
Toluene was charged into a 2 L flask equipped with a stirrer sufficiently purged with nitrogen gas, and cooled to -48 ° C. At the same temperature, 4.2 mol of propylene was added and liquefied and dissolved in toluene. Next, 50 mmol of Al (i-C4H9)2A toluene solution of Cl and 5 mmol of a toluene solution of anisole were added. Next, the whole organoaluminum complex of 2,7-octadien-1-ol prepared above was introduced. Further, a toluene solution of 5 mmol of vanadium trisacetylacetonate was added. At this time, the liquid volume in the system was 1 L. Stirring was performed simultaneously with the addition of vanadium trisacetylacetonate, and polymerization was started. Copolymerization with propylene was performed at -48 ° C for 2 hours.
[0097]
[Table 2]
Figure 2004107581
[0098]
Thereafter, the reaction solution was put into 2 L of methanol cooled to -60 ° C to precipitate a polymer. The obtained polymer was washed five times with methanol and dried at room temperature. The yield of the obtained polymer was 6.1 g. The GPC curve of the obtained polymer was unimodal, the number average molecular weight Mn was 18,000, and the value of Mw / Mn was 1.5.
As a result of IR analysis, 3200-3500 cm-1Broad absorption based on the stretching vibration of OH was observed in the vicinity. Also,1When the H-NMR was measured, peaks having the following chemical shift values were observed in addition to the peaks due to the propylene chain (δ = 0.7 to 1.7 ppm).
[0099]
Embedded image
Figure 2004107581
[0100]
As a result of calculation using a signal based on a propylene chain and the above-described intensity ratio of b and c, and a number average molecular weight, the copolymer was found to be a copolymer in which 5.6 of the above units were bonded to one polymer molecule. It could be confirmed.
Table 3 shows the copolymerization conditions, the molecular weight of the obtained polyolefin copolymer, and the amount introduced.
[0101]
[Table 3]
Figure 2004107581
[0102]
(Example 2)
Copolymerization of olefin and alkadienyl alcohol.
Toluene was placed in a 2 L flask equipped with a stirrer sufficiently purged with nitrogen gas, and cooled to -78 ° C. Ethyl aluminum sesquichloride, Al at the same temperature2(C2H5)3Cl3Was introduced in terms of monomer in an amount of 200 mmol and 2,7-octadien-1-ol 50 mmol. Further, 2.1 mol of propylene was liquefied and dissolved in toluene. Next, a toluene solution of 5 mmol of vanadium trisacetylacetonate was added. At this time, the liquid volume in the system was 1 L. Stirring was performed simultaneously with the addition of vanadium trisacetylacetonate, and copolymerization was started. Copolymerization with propylene was performed at -78 ° C for 6 hours.
Thereafter, the reaction solution was put into 2 L of methanol cooled to -78 ° C to precipitate a polymer. The obtained polymer was washed five times with methanol and dried at room temperature. The yield of the obtained polymer was 21 g. The GPC curve of the obtained polymer was unimodal, the number average molecular weight Mn was 34,000, and the value of Mw / Mn was 1.7.
As a result of IR analysis, 3200-3500 cm-1Broad absorption based on the stretching vibration of OH was observed in the vicinity. Also,1When the H-NMR was measured, peaks belonging to a to d were observed in addition to the peak (δ = 0.7 to 1.7 ppm) derived from the propylene chain, as in Example 1.
As a result of calculation using a signal based on a propylene chain, the above-described intensity ratio of b and c, and a number average molecular weight, 1.3 units derived from 2,7-octadien-1-ol in one molecule of a polymer were found. It was confirmed that the copolymer was bonded.
[0103]
(Example 3)
The order of addition during the copolymerization was as follows: dimethyl phthalate 5 mmol, Al (C2H5)2300 mmol of Cl, V (2-methyl-1,3-butanedionato)3To 2 mmol, 1,7-octadien-3-ol 100 mmol, and propylene 4.2 mol, and the polymerization was started at the time when propylene was liquefied and dissolved in toluene. The copolymerization with propylene was performed for 15 hours.
Thereafter, the reaction solution was put into 2 L of methanol cooled to -60 ° C to precipitate a polymer. The obtained polymer was washed five times with methanol and dried at room temperature. The yield of the obtained polymer was 24 g. The GPC curve of the obtained polymer was unimodal, the number average molecular weight Mn was 65,000, and the value of Mw / Mn was 1.2.
It was confirmed that the polymer was a copolymer in which 1.2 units derived from 1,7-octadien-3-ol were bonded in one molecule of the polymer.
[0104]
(Example 4)
The order of addition during the copolymerization is VOCl35 mmol, dioxolane 10 mmol, 2,7-octadien-1-ol 100 mmol, propylene 2.1 mol, Al (i-C4H9)2Cl is 200 mmol, and Al (i-C4H9)2Copolymerization with propylene was carried out at -78 ° C for 2 hours in the same manner as in Example 2 except that polymerization was started when Cl was added.
Thereafter, the reaction solution was put into 2 L of methanol cooled to -60 ° C to precipitate a polymer. The obtained polymer was washed five times with methanol and dried at room temperature. The yield of the obtained polymer was 15 g. The GPC curve of the obtained polymer was unimodal, the number average molecular weight Mn was 6000, and the value of Mw / Mn was 2.0.
It was confirmed that the polymer was a copolymer in which 8.7 units derived from 2,7-octadien-1-ol were bonded in one molecule of the polymer.
[0105]
(Example 5)
Complexation of alkadienyl alcohols with organoaluminum compounds.
150 ml of toluene was placed in a 500-ml flask equipped with a stirrer that had been sufficiently purged with nitrogen, and 200 mmol of Al (i-C4H9)3Was introduced. After cooling to −78 ° C., 100 mmol of 2,7-octadien-1-ol was added dropwise over 5 hours. During the dropwise addition, the reaction system was kept at -78 ° C. After the addition, the temperature of the reaction system was slowly raised to room temperature with stirring.
Copolymerization of complexed product of olefin and alkadienyl alcohol.
Toluene was charged into a 2 L flask equipped with a stirrer sufficiently purged with nitrogen gas, and cooled to −0 ° C. At the same temperature, MAO (about 50 mmol) and the complexed product of the organoaluminum of 2,7-octadien-1-ol prepared above were added in total. Next, the system was degassed under reduced pressure while stirring at 0 ° C., and then the solution was saturated such that the partial pressures of propylene and argon became 0.4 atm and 0.6 atm. Further, 5.0 mmol of a toluene solution of tetrabutoxytitanium was added to initiate copolymerization. At this time, the liquid volume in the system was 1 L. The copolymerization was performed at 0 ° C. for 2 hours.
Thereafter, the reaction solution was put into 2 L of methanol cooled to -60 ° C to precipitate a polymer. The obtained polymer was washed five times with methanol and dried at room temperature. The yield of the obtained polymer was 94 g. The GPC curve of the obtained polymer was unimodal, the number average molecular weight Mn was 140,000, and the value of Mw / Mn was 2.1. In addition, it was confirmed that the polymer was a copolymer in which 18 units derived from 2,7-octadien-1-ol were bonded in one molecule of the polymer.
[0106]
(Example 6)
Complexation of alkadienyl alcohols with organoaluminum compounds.
150 ml of toluene was placed in a 500-ml flask equipped with a stirrer that had been sufficiently purged with nitrogen, and 55 mmol of Al (i-C4H9)3Was introduced. The mixture was cooled to -40 ° C, and 50 mmol of 2,7-octadien-1-ol was added dropwise over 1 hour.
During the dropwise addition, the reaction system was kept at -40C. After the addition, the temperature of the reaction system was slowly raised to room temperature with stirring.
Copolymerization of complexed product of olefin and alkadienyl alcohol.
Toluene was charged into a 2 L flask equipped with a stirrer sufficiently purged with nitrogen gas, and cooled to 0 ° C. 0.01 mmol Me at the same temperature2Silnd2ZrCl2, A toluene solution of MAO 5 mmol, and the complexed product of 2,7-octadien-1-ol and the organoaluminum compound prepared above were all added. Next, the system was degassed under reduced pressure while stirring at 25 ° C., and then 2.1 mol of propylene was added at the same temperature and liquefied and dissolved in toluene to start copolymerization. At this time, the liquid volume in the system was 1 L. The copolymerization was performed at 25 ° C. for 0.1 hour.
Thereafter, the reaction solution was put into 2 L of methanol cooled to -60 ° C to precipitate a polymer. The obtained polymer was washed five times with methanol and dried at room temperature. The yield of the obtained polymer was 26 g. The GPC curve of the obtained polymer was unimodal, the number average molecular weight Mn was 41,000, and the value of Mw / Mn was 2.3. In addition, it was confirmed that the copolymer had 70 units derived from 2,7-octadien-1-ol bonded to one molecule of the polymer.
Table 1 shows the conditions for complexation, and Table 2 shows the conditions for copolymerization. Table 3 shows the number average molecular weight, molecular weight distribution, and amount of the obtained polyolefin copolymer.
[0107]
From the above Examples 1 to 6, a novel copolymer of alkadienyl alcohol and α-olefin could be produced.
[0108]
【The invention's effect】
The copolymer of the present invention is a polyolefin copolymer containing a hydroxyl group and has a carbon-carbon double bond in a side chain, so that it can be further variously modified. Furthermore, it is easy to paint, adhere and print on polyolefin resins, and has high solubility in solvents. Or, it is suitable as a compatibilizer. In addition, it is economical to use because inexpensive and easily available alkadienyl alcohol is used as a raw material.

Claims (1)

α−オレフィンとアルカジエニルアルコールとの共重合体であって、下記の一般式(1)で表されるアルカジエニルアルコールに由来するユニットが、ポリマー一分子鎖当り平均0.5〜200個結合し、かつ数平均分子量(Mn)が500〜500,000であることを特徴とするα−オレフィン共重合体。
Figure 2004107581
(式中、C2n−2は、炭素−炭素二重結合を1つ有する炭化水素基であり、nは3〜12の整数である。)
a copolymer of an α-olefin and an alkadienyl alcohol, wherein the average number of units derived from the alkadienyl alcohol represented by the following general formula (1) is 0.5 to 200 per one molecular chain of the polymer. An α-olefin copolymer which binds and has a number average molecular weight (Mn) of 500 to 500,000.
Figure 2004107581
(In the formula, C n H 2n-2 is a hydrocarbon group having one carbon-carbon double bond, and n is an integer of 3 to 12.)
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