JP2021500442A - オレフィンと不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸誘導体との共重合体 - Google Patents
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Abstract
Description
[技術分野]
本発明は、オレフィン重合の技術分野に属し、オレフィンと不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸誘導体との共重合体に関する。
[背景技術]
ポリオレフィン製品は、安価で性能に優れ、適用範囲が広い。元来のポリオレフィンの優れた物理的化学的性能を保持したまま、極性基を化学合成方法によりポリオレフィンの分子鎖に導入すると、その化学的不活性、捺染性、濡れ性及び他の材料との相溶性を改善し、その原料が具備しない新たな特性を付与することができる。
[発明の概要]
本発明は、オレフィンと不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸誘導体との共重合体であって、当該共重合体は球状及び/又は略球状のポリマーを含み、当該球状及び/又は略球状のポリマーはオレフィンと不飽和カルボン酸又はその誘導体とが直接重合すれば得られ、造粒等の後加工を経ることなく、共重合体の形態が良く、産業上において良好な適用性がある、オレフィンと不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸誘導体との共重合体を提供する。
本発明の好ましい実施の態様によれば、前記主触媒は、式IVで表される金属錯体である。
錯体1、式Vにおいて、R1〜R6はいずれもメチル基であり、R7〜R10はHである。
錯体2、式Vにおいて、R1〜R6はいずれもエチル基であり、R7〜R10はHである。
錯体3、式Vにおいて、R1〜R6はいずれもイソプロピル基であり、R7〜R10はHである。
錯体4、式Vにおいて、R1〜R6はいずれもn−プロピル基であり、R7〜R10はHである。
錯体5、式Vにおいて、R1〜R6はいずれもブチル基であり、R7〜R10はHである。
錯体6、式Vにおいて、R1、R3、R4、R6はいずれもメチル基であり、R2、R5、R7〜R10はいずれもHである。
錯体7、式Vにおいて、R1、R3、R4、R6はいずれもエチル基であり、R2、R5、R7〜R10はいずれもHである。
錯体8、式Vにおいて、R1、R3、R4、R6はいずれもn−プロピル基であり、R2、R5、R7〜R10はいずれもHである。
錯体9、式Vにおいて、R1、R3、R4、R6はいずれもイソプロピル基であり、R2、R5、R7〜R10はいずれもHである。
錯体10、式Vにおいて、R1、R3、R4、R6はいずれもブチル基であり、R2、R5、R7〜R10はいずれもHである。
[図面の簡単な説明]
添付図面は、本発明の更なる理解を提供するためのものであり、明細書の一部を構成し、本発明の実施例と共に本発明を解釈するためのものであり、本発明を限定するものではない。図面において、
[図1]本発明の実施例2で得られた球状及び/又は略球状のポリマーの電子顕微鏡写真である。
[図2]本発明の実施例2で得られた内部に空洞を有する球状及び/又は略球状のポリマーの断面電子顕微鏡写真である。
[発明を実施するための形態]
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、15mmol(2.55g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、15mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、60℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、0.25mLのジエチル亜鉛(1mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、0.5mLのジエチル亜鉛(1mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、80℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、50mmol(8.51g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、50mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、100mmol(17.02g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、100mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(4.69g)の2,2−ジメチル−6−ヘプテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(4.26g)の2−イソプロピル−4−ペンテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.5mg)の錯体b1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、60min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.5mg)の錯体b1、50mmol(8.51g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、50mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、60min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.4mg)の錯体c1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)を加え、Ni/B=1となるように2.5mLのN,N−ジメチルアニリニウム=テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラートのトルエン溶液(1mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)を加え、3mLのAlEt2Cl(2mmol/Lのヘキサン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に5.0μmol(3.2mg)の錯体a1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのトルエンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(5.10g)の2,2−ジメチル−7−オクテン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に1体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
機械的攪拌を備えた1Lステンレス重合釜を130℃で6h連続乾燥し、熱時真空引きしN2ガスで3回置換した。重合系に500mLのヘキサンを注入し、同時に2.5μmol(1.6mg)の錯体a1、30mmol(5.53g)の10−ウンデセン酸、30mLのAlEt3(1.0mol/Lのヘキサン溶液)、3mLのメチルアルミノキサン(MAO)(1.53mol/Lのトルエン溶液)を加え、30℃で、10atmのエチレン圧を維持し、30min攪拌反応させた。最後に20体積%塩酸で酸化されたエタノール溶液で中和し、ポリマーを得た。重合活性及びポリマーの性能パラメータを表1に示す。
Claims (20)
- 球状及び/又は略球状のポリマーを含み、かつ少なくとも一部の球状及び/又は略球状のポリマーの内部に空洞を有する、オレフィンと不飽和カルボン酸又は不飽和カルボン酸誘導体との共重合体。
- 前記共重合体は、オレフィンから誘導される構造単位及び式I又は式Iの誘導体構造単位を含み、
式I中、L1〜L3はそれぞれ独立にH又はC1〜C30のアルキル基から選択され、L4は側基を有するC1〜C30のアルキレン基であり、式Iの誘導体とは式IのIIA族、IIIA族又はIIB族金属塩を意味し、前記C1〜C30のアルキル基は任意選択的に置換基で置換され、好ましくは前記置換基はハロゲン、C1〜C10のアルキル基、C1〜C10のアルコキシ基、C6〜C10のアリール基、シアノ基及びカルボキシル基から選択される1種又は複数種であり、好ましくは、L4における側基はハロゲン、C6〜C20のアリール基、C1〜C20のアルキル基及びC1〜C20のアルコキシ基から選択される1種又は複数種であることを特徴とする請求項1に記載の共重合体。
- 前記球状及び/又は略球状のポリマーの密度は0.3000〜0.8500g/cm3であり、好ましくは0.4000〜0.7500g/cm3であり、前記密度はGB/T6463−2009を採用して測定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の共重合体。
- 前記球状及び/又は略球状のポリマーの平均粒径は0.1〜50.0mmであり、好ましくは0.5〜20.0mmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の共重合体。
- 内部に空洞を有する球状及び/又は略球状のポリマーにおける空洞の体積は、球状及び/又は略球状のポリマーの体積の5〜99%であり、好ましくは30〜95%、より好ましくは50〜90%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の共重合体。
- 前記共重合体において、式I又は式Iの誘導体の構造単位の含有量は、0.2〜15.0mol%であり、好ましくは0.4〜10.0mol%であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の共重合体。
- 前記共重合体の数平均分子量は、5000〜200000であり、好ましくは15000〜150000であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の共重合体。
- 式I中、L1及びL2はHであり、L3はH、C1〜C10のアルキル基又はハロゲンで置換されたアルキル基であり、L4は側基を有するC1〜C10のアルキレン基であり、前記側基は好ましくはハロゲン、C6〜C10のアリール基又はC1〜C10のアルキル基から選択される1種又は複数種であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の共重合体。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の共重合体の製造方法であって、アルカン溶媒の存在下で、オレフィンと式IIで表される不飽和カルボン酸又は式IIで表される不飽和カルボン酸の誘導体を、触媒及び任意選択的な連鎖移動剤と接触反応させて前記共重合体が得られることを含み、
ただし、L1〜L4の定義は、式Iと同義であり、
前記触媒は主触媒と助触媒を含み、主触媒は式IIIで表される金属錯体から選択される少なくとも1種であり、
式III中、R9及びR10は、同一又は異なって、それぞれ独立に、置換又は無置換の炭化水素基から選択され、R2及びR3は、同一又は異なって、それぞれ独立に、H、ハロゲン、置換又は無置換の炭化水素基から選択され、R2及びR3は任意選択的に相互に環を形成し、MはVIII族金属であり、Xはハロゲン及びC1〜C10のアルキル基から選択される1種又は複数種であり、nはM価を満たす整数である。
- 前記主触媒は、式IVで表される金属錯体から選択される少なくとも1種であり、
式IV中、R9、R10、M、X及びnは、式IIIと同義であり、R5〜R8は同一又は異なって、それぞれ独立に、H、ハロゲン、置換又は無置換のC1〜C20の炭化水素基から選択され、R5〜R8は任意選択的に相互に環を形成することを特徴とする請求項9に記載の製造方法。
- 式IV中、R9及びR10は、それぞれ独立に、置換又は無置換のC6〜C30のアリール基、もしくは置換又は無置換のC7〜C30のアラルキル基から選択され、R5〜R8は、同一又は異なって、それぞれ独立に、H及びC1〜C20の炭化水素基から選択され、R5〜R8は任意選択的に相互に環を形成することを特徴とする請求項9又は10に記載の製造方法。
- 前記主触媒は、式Vで表される金属錯体から選択される少なくとも1種であり、
式V中、R1〜R10は、同一又は異なって、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、C1〜C24の炭化水素基又はC1〜C24のヒドロカルビルオキシ基から選択され、R1〜R3、R9、R10は任意選択的に相互に環を形成し、R4〜R6、R7、R8は任意選択的に相互に環を形成し、M、X及びnは、式III及び式IVと同義であることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の製造方法。
- 式V中、R7〜R10はHであり、R1〜R6は同一又は異なって、それぞれ独立にH又はC1〜C3のアルキル基から選択されることを特徴とする請求項12に記載の製造方法。
- 前記Mはニッケルであることを特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記助触媒は、有機アルミニウム化合物及び/又は有機ホウ素化合物から選択され、前記有機アルミニウム化合物は、アルキルアルミノキサン、アルキルアルミニウム、及びアルキルアルミニウムハライドから選択される1種又は複数種であり、
前記有機ホウ素化合物は芳香族炭化水素基ホウ素及び/又はホウ酸塩から選択されることを特徴とする請求項9〜14のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記主触媒の反応系中の濃度は、0.00001〜100mmol/Lであり、
前記助触媒が有機アルミニウム化合物である場合、前記助触媒におけるアルミニウムと前記主触媒におけるMとのモル比は、(10〜10000000):1であり、
前記助触媒が有機ホウ素化合物である場合、前記助触媒におけるホウ素と前記主触媒におけるMとのモル比は、(0.1〜1000):1であることを特徴とする請求項9〜15のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記連鎖移動剤は、アルキルアルミニウム、アルキルマグネシウム及びアルキル亜鉛から選択される1種又は複数種であり、
前記連鎖移動剤と主触媒におけるMとのモル比は(0.1〜2000):1であることを特徴とする請求項9〜16のいずれか1項に記載の製造方法。 - 式IIで表される不飽和カルボン酸又は式IIで表される不飽和カルボン酸の誘導体の反応系中の濃度は0.01〜6000mmol/Lであることを特徴とする請求項9〜17のいずれか1項に記載の製造方法。
- 反応の条件は、反応の温度が−50℃〜50℃、反応の時間が10〜200minであることを含むことを特徴とする請求項9〜18のいずれか1項に記載の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の共重合体又は請求項9〜19のいずれか1項に記載の製造方法によって得られた共重合体の発泡材料としての適用。
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