JP2706036B2 - Method for producing olefin block copolymer - Google Patents

Method for producing olefin block copolymer

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JP2706036B2
JP2706036B2 JP18210093A JP18210093A JP2706036B2 JP 2706036 B2 JP2706036 B2 JP 2706036B2 JP 18210093 A JP18210093 A JP 18210093A JP 18210093 A JP18210093 A JP 18210093A JP 2706036 B2 JP2706036 B2 JP 2706036B2
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olefin
polymerization
block copolymer
rare earth
catalyst
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邦洋 稲松
毅 松本
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丸善ポリマー株式会社
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はオレフィンのブロック共
重合体の製造方法に関する。更に詳しくは高活性で、活
性持続性の高い有機希土類金属化合物系触媒を用いてオ
レフィンと不飽和カルボン酸エステルとのブロック共重
合体を製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for producing an olefin block copolymer. More specifically, the present invention relates to a method for producing a block copolymer of an olefin and an unsaturated carboxylic acid ester using an organic rare earth metal compound catalyst having high activity and high activity persistence.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来オレフィンの重合触媒としてはチー
グラー系触媒が広く用いられている。しかしチーグラー
系触媒によりオレフィンと極性基を有するモノマーとの
共重合をしようとしても極性基を有する化合物との反応
性が高く、触媒が失活するため共重合体の製造は困難で
あった。
2. Description of the Related Art Conventionally, Ziegler catalysts have been widely used as olefin polymerization catalysts. However, even if an attempt is made to copolymerize an olefin with a monomer having a polar group using a Ziegler-based catalyst, the reactivity with a compound having a polar group is high and the catalyst is deactivated, so that it has been difficult to produce a copolymer.

【0003】最近、オレフィン重合用均一系触媒として
有機希土類金属化合物系触媒が提案されている。特にシ
クロペンタジエン誘導体を配位子とする触媒がオレフィ
ンの重合に高活性を有することが報告されており、また
この触媒、あるいはこれと有機アルミニウム化合物とか
らなる触媒が極性基を有するモノマーとの共重合にも適
用できることが報告されているが(特開平3−2551
16、特開平4−53813等)、これらの触媒におい
てもまだ活性及び活性の持続性が充分とは言えなかっ
た。
Recently, organic rare earth metal compound catalysts have been proposed as homogeneous catalysts for olefin polymerization. In particular, it has been reported that a catalyst having a cyclopentadiene derivative as a ligand has high activity in the polymerization of olefins, and that this catalyst or a catalyst composed of the catalyst and an organoaluminum compound is used together with a monomer having a polar group. It is reported that the method can also be applied to polymerization (Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-2551).
16, JP-A-4-53813), even with these catalysts, the activity and persistence of the activity could not be said to be sufficient.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれら従来の
触媒の欠点を改良し、特定の構造を有する有機希土類金
属化合物を含有する触媒成分とグリニャール試薬との反
応生成物から成る触媒はオレフィン及び極性モノマーに
対しても、高活性で活性持続性が高く、しかもリビング
重合性があり、一定時間オレフィン重合を行なった後、
極性モノマーを導入すればオレフィンのブロック共重合
体を製造することができることを見出した
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention overcomes the disadvantages of these conventional catalysts, and the catalyst comprising a reaction component of a catalyst component containing an organic rare earth metal compound having a specific structure with a Grignard reagent is an olefin and a catalyst. Even for polar monomers, it has high activity and high activity persistence, and has living polymerizability.After conducting olefin polymerization for a certain period of time,
It has been found that if a polar monomer is introduced, an olefin block copolymer can be produced .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、 下
記一般式(I) Cpa Ndbcd ・・・・(I) (式(I)中、Cpは置換シクロペンタジエニル基 Ndはネオジム、 Xはハロゲン元素Mはアルカリ金属、 Dはエーテル であり、 aは1〜2、 bは1〜2 cは0〜1、 dは0〜3である。)で示される有機希土類金属化合物
と、下記一般式(II) RMgX・・・・・・・・・・(II) (式(II)中、Rはアルキル基であり、Xはハロゲン元
素である。)で示されるグリニャール試薬との反応生成
物からなる重合触媒の存在下で炭素数2〜10のαオレ
フィンと少なくとも1種類の不飽和カルボン酸エステル
を共重合せしめることを特徴とするオレフィンブロック
共重合体の製造方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION Namely, the present invention is represented by the following general formula (I) Cp a Nd X b M c D d in ···· (I) (formula (I), Cp is a substituted cyclopentadienyl The group Nd is neodymium, X is a halogen element M is an alkali metal, D is an ether , a is 1-2, b is 1-2, c is 0-1, and d is 0-3.) A rare earth metal compound and the following general formula (II): RMgX (...) (II) (In the formula (II), R is an alkyl group and X is a halogen element.) A process for producing an olefin block copolymer, comprising copolymerizing an α-olefin having 2 to 10 carbon atoms and at least one unsaturated carboxylic acid ester in the presence of a polymerization catalyst comprising a reaction product with a Grignard reagent. It is.

【0006】また本発明は上記有機希土類金属化合物と
グリニャール試薬との反応生成物に更に有機アルミニウ
ム化合物を加えてαオレフィンと不飽和カルボン酸エス
テルとのブロック共重合体の製造方法を包含する。
The present invention also includes a method for producing a block copolymer of an α-olefin and an unsaturated carboxylic acid ester by further adding an organoaluminum compound to the reaction product of the organic rare earth metal compound and the Grignard reagent.

【0007】式(I)の有機希土類金属化合物を構成す
るCpは置換シクロペンタジエニル基であり、例えば、
ペンタメチルシクロペンタジエニル基が好適に使用でき
る。
[0007] Cp constituting the organic rare earth metal compound of formula (I) is the location 換Shi cyclopentadienyl group, for example,
Pentamethylcyclopentadienyl group can be suitably used
You.

【0008】有機希土類金属化合物を構成する希土類金
はネオジム(Nd)である。
The rare earth metal constituting the organic rare earth metal compound is neodymium (Nd).

【0009】またXはハロゲン元素であり、特に塩素、
臭素、ヨウ素等が好ましい。
X is a halogen element, particularly chlorine,
Bromine, iodine and the like are preferred.

【0010】有機希土類金属化合物は上記Cp,Nd
びXを必須構成成分として含有するものであり、そのほ
かにアルカリ金属(M)及びエーテル(D)を任意成分
として含有することができる。
[0010] The organic rare earth metal compound are those containing as essential components the Cp, Nd and X, may contain alkali metal (M)及beauty ether (D) as an optional component in the other.

【0011】アルカリ金属(M)はリチウム、ナトリウ
ム、カリウム等を例示することができる。またエーテ
(D)としてはジエチルエーテルが特に好ましい。
[0011] alkali metals (M) can be exemplified lithium, sodium, potassium and the like. The ether
As (D), diethyl ether is particularly preferred.

【0012】このような有機希土類金属化合物(I)と
して下記の化合物を例示することができる。ビスペンタ
メチルシクロペンタジエニルネオジムジクロライドリチ
ウム、ビスペンタメチルシクロペンタジエニルネオジム
ジクロライドナトリウム、ビスペンタメチルシクロペン
タジエニルネオジムジクロライドカリウム及びこれらの
エーテラート等
The following compounds can be exemplified as such organic rare earth metal compounds (I) . Bi scan pentamethylcyclopentadienyl neodymium dichloride lithium bis pentamethylcyclopentadienyl neodymium dichloride sodium bis pentamethylcyclopentadienyl neodymium dichloride potassium及 beauty these <br/> Etera bets like.

【0013】上記有機希土類金属化合物は公知の手段で
合成することができる。即ちネオジムのハロゲン化合物
と、シクロペンタジエニル又は縮合シクロペンタジエニ
ル環基を有するアルカリ金属化合物とをジエチルエーテ
ル等のエーテル系有機溶媒中で反応させることにより得
られる。例えばビスペンタメチルシクロペンタジエニル
ネオジウムジクロライドリチウムジエチルエーテラート
はペンタメチルシクロペンタジエニルリチウムと三塩化
ネオジムとを、テトラヒドロフラン中で還流後、精製す
ることにより得ることができる。また有機希土類化合物
は未精製で使用することもできる。
The organic rare earth metal compound can be synthesized by known means. A halogen compound of immediate Chi neodymium obtained by reacting an alkali metal compound having a cyclopentadienyl or fused cyclopentadienyl ring group in ether organic solvent such as diethyl ether. For example, bispentamethylcyclopentadienyl neodymium dichloride lithium diethyl etherate is combined with pentamethylcyclopentadienyl lithium and trichloride.
Neodymium can be obtained by refluxing in tetrahydrofuran and then purifying. Further, the organic rare earth compound can be used without purification.

【0014】本発明においては上記有機希土類金属化合
物(I)とグリニャール試薬との反応生成物をオレフィ
ン重合触媒として用いるものである。グリニャール試薬
は一般式RMgX(II)で示され、式中Rはアルキル基
であり、Xはハロゲン元素である。アルキル基として
は、特に炭素数1〜6のアルキル基、例えば、エチル
基、ブチル基、ヘキシル基が好ましい。またハロゲンと
しては特に塩素、臭素、ヨウ素等が好ましい。
In the present invention, the reaction product of the above organic rare earth metal compound (I) and a Grignard reagent is used as an olefin polymerization catalyst. Grignard reagents are represented by the general formula RMgX (II), where R is an alkyl group and X is a halogen element . As an alkyl group
It is especially an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, for example, ethyl
Groups, butyl groups and hexyl groups are preferred. As the halogen, chlorine, bromine, iodine and the like are particularly preferable.

【0015】有機希土類金属化合物とグリニャール試薬
との混合比は有機希土類金属化合物の種類によっても異
なるが、有機希土類金属化合物1モルに対しグリニャー
ル試薬0.01〜100モル特に0.1〜10の範囲で
反応させるのが好ましい。反応は通常エーテル溶媒中、
反応温度−100〜200℃の条件で行なわれる。また
反応生成物は有機希土類化合物及びグリニャール試薬が
芳香族炭化水素に不溶の場合でも、一般に芳香族炭化水
素に可溶であり、有機希土類化合物とグリニャール試薬
の反応によって、その構造は明らかにされていないが、
触媒作用を持つ新たな錯体が生成しているものと考えら
れる。
The mixing ratio of the organic rare earth metal compound to the Grignard reagent varies depending on the kind of the organic rare earth metal compound, but is in the range of 0.01 to 100 mol, particularly 0.1 to 10 mol of the Grignard reagent per mol of the organic rare earth metal compound. Preferably, the reaction is carried out. The reaction is usually performed in an ether solvent,
The reaction is carried out at a reaction temperature of -100 to 200 ° C. In addition, even when the organic rare earth compound and the Grignard reagent are insoluble in the aromatic hydrocarbon, the reaction product is generally soluble in the aromatic hydrocarbon, and its structure has been elucidated by the reaction between the organic rare earth compound and the Grignard reagent. No,
It is considered that a new complex having a catalytic action was formed.

【0016】有機希土類錯体は錯体単独で使用しても良
いが、金属塩化物、金属酸化物等の無機担体、ポリエチ
レン等のポリマー担体に担持して使用することもでき
る。
The organic rare earth complex may be used alone, but may also be used by supporting it on an inorganic carrier such as a metal chloride or a metal oxide or a polymer carrier such as polyethylene.

【0017】上記有機希土類金属化合物とグリニャール
試薬との反応生成物はそのままでもオレフィン重合触媒
として用いることができるが、更に重合の際に助触媒と
して有機アルミニウム化合物を加えると活性が更に向上
する。有機アルミニウム化合物としてはトリメチルアル
ミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピル
アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキ
シルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム等のトリ
アルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロライ
ド等のジアルキルアルミニウムクロライド、エチルアル
ミニウムセスキクロライド等のアルキルアルミニウムセ
スキクロライを挙げることができる。有機アルミニウム
化合物の使用量は希土類元素に対するアルミニウムのモ
ル比として0〜20が好ましい。また2種以上の有機ア
ルミニウム化合物を混合して使用することもできる。な
お有機希土類金属化合物をグリニャール試薬と反応させ
ることなくトリアルキルアルミニウム等の有機アルミニ
ウム化合物と反応させて得られた生成物は高い重合触媒
活性が得られない。
The reaction product of the above-mentioned organic rare earth metal compound and Grignard reagent can be used as it is as an olefin polymerization catalyst, but the activity is further improved by adding an organic aluminum compound as a co-catalyst during the polymerization. Examples of the organic aluminum compound include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum and the like.
Aluminum alkyl, diethyl aluminum chloride
Alkyl aluminum chlorides such as dialkyl aluminum chloride and ethyl aluminum sesquichloride
Skichrolai can be mentioned. The amount of the organoaluminum compound used is preferably 0 to 20 as a molar ratio of aluminum to the rare earth element. Also, two or more kinds of organoaluminum compounds can be used in combination. A product obtained by reacting an organic rare earth metal compound with an organic aluminum compound such as a trialkylaluminum without reacting with a Grignard reagent cannot obtain high polymerization catalyst activity.

【0018】本発明はαオレフィンと少なくとも1種類
の不飽和カルボン酸とのブロック共重合反応に適用する
ことができる。オレフィンとしては炭素数2〜10のも
の、即ちエチレン、プロピレン、ブテン、4メチルペン
テン等が挙げられるが、特にエチレンが好ましい。また
本発明はαオレフィンの共重合体、例えばエチレンとプ
ロピレンの共重合体に不飽和カルボン酸エステルをブロ
ック共重合させることもできる。
The present invention is applicable to a block copolymerization reaction between an α-olefin and at least one unsaturated carboxylic acid. Examples of the olefin include those having 2 to 10 carbon atoms, that is, ethylene, propylene, butene, and 4-methylpentene, with ethylene being particularly preferred. In the present invention, a copolymer of α-olefin, for example, a copolymer of ethylene and propylene, may be subjected to block copolymerization of an unsaturated carboxylic acid ester.

【0019】オレフィンとブロック共重合させる不飽和
カルボン酸エステルはアクリル酸、メタクリル酸、エチ
ルアクリル酸、プロピルアクリル酸、ブチルアクリル酸
等の不飽和カルボン酸のアルキルエステルを挙げること
ができる。アルキル基としてはメチル、エチル、n-プロ
ピル、i-プロピル、n-ブチル、s-ブチル、t-ブチル、ビ
ニル、アリル、2-メチルアリル、2-ジメチルアミノ、2-
メトキシエチル、シクロヘキシル2-クロロエチル、エ
チレングリコール基等が挙げられる。特に好適に使用で
きる不飽和カルボン酸エステルはアクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル等である。
Examples of the unsaturated carboxylic acid ester to be block-copolymerized with an olefin include alkyl esters of unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, ethyl acrylic acid, propyl acrylic acid and butyl acrylic acid. As the alkyl group, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, s-butyl, t-butyl, vinyl, allyl, 2-methylallyl, 2-dimethylamino , 2 -dimethylamino
Examples include methoxyethyl, cyclohexyl , 2-chloroethyl, and ethylene glycol groups. Unsaturated carboxylic acid esters which can be particularly preferably used are methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate and the like.

【0020】本発明のオレフィンブロック共重合体は前
記触媒の存在下で第1段の重合を行ない、オレフィン重
合体が一定量生成した段階でオレフィンの供給を止め、
不飽和カルボン酸エステルと置換して第2段の重合を行
なうことによって得られる。本発明の触媒は第1段のオ
レフィン重合が終った段階でも活性を有し、リビング重
合の挙動を有するので不飽和カルボン酸エステルの導入
によってオレフィン重合体に更に不飽和カルボン酸エス
テルモノマーが重合したブロック共重合体が得られる。
一般にオレフィン部の分子量が大きくなると不飽和カル
ボン酸エステルの重合は難しくなる。
The olefin block copolymer of the present invention undergoes the first-stage polymerization in the presence of the catalyst, and stops the supply of the olefin when a certain amount of the olefin polymer is produced.
It is obtained by substituting an unsaturated carboxylic acid ester and conducting the second stage polymerization. The catalyst of the present invention has an activity even after the first stage of olefin polymerization, and has a behavior of living polymerization. Therefore, the unsaturated carboxylic acid ester monomer is further polymerized to the olefin polymer by the introduction of the unsaturated carboxylic acid ester. A block copolymer is obtained.
Generally, as the molecular weight of the olefin moiety increases, the polymerization of the unsaturated carboxylic acid ester becomes difficult.

【0021】重合は溶液、懸濁、スラリー、気相のいず
れで行なうこともできるが、溶媒中で行なう場合は不活
性有機溶媒が用いられる。溶媒としてはペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロペンタン、シ
クロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水
素が好ましい。また重合は2槽以上の重合槽で連続して
行なうことも可能である。
The polymerization can be carried out in any of solution, suspension, slurry and gas phase, but when it is carried out in a solvent, an inert organic solvent is used. As the solvent, aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane and methylcyclohexane are preferable. The polymerization can be carried out continuously in two or more polymerization tanks.

【0022】重合温度は触媒の種類及び目的とする重合
体の種類、性状により異なるが、各段とも通常0〜20
0℃で行なわれる。重合は連続式、バッチ式のいずれの
方法でも行なうことができる。また重合圧力は各段とも
常圧〜100Kg/cm2の範囲で行なわれる。
The polymerization temperature varies depending on the type of catalyst and the type and properties of the target polymer, but is usually 0 to 20 for each stage.
Performed at 0 ° C. The polymerization can be carried out by any of a continuous method and a batch method. The polymerization pressure in each stage is from normal pressure to 100 kg / cm 2 .

【0023】重合は不活性雰囲気中で行なわれるが、オ
レフィン重合の段階では分子量調節のため連鎖移動剤を
添加して行なうこともできる。連鎖移動剤としては例え
ば、水素、アルキル亜鉛等が挙げられる。
The polymerization is carried out in an inert atmosphere. At the stage of olefin polymerization, a chain transfer agent may be added for controlling the molecular weight. Examples of the chain transfer agent include hydrogen, alkyl zinc, and the like.

【0024】本発明で得られるブロック共重合体の全分
子量、オレフィン及び不飽和カルボン酸エステルの各重
合体セグメントの分子量は各段の重合時間、重合条件の
調節により任意のものが得られるが、全分子量に対する
不飽和カルボン酸エステル重合体セグメントの分子量の
割合が0.01〜99.9%、特に0.01〜50%のものが好適であ
る。
The total molecular weight of the block copolymer obtained in the present invention and the molecular weight of each polymer segment of olefin and unsaturated carboxylic acid ester can be arbitrarily obtained by controlling the polymerization time and polymerization conditions at each stage. It is preferable that the ratio of the molecular weight of the unsaturated carboxylic acid ester polymer segment to the total molecular weight is 0.01 to 99.9%, particularly 0.01 to 50%.

【0025】重合反応の生成物はブロック共重合体のほ
かに、オレフィン及び不飽和カルボン酸エステルのポリ
マーを含む場合がある。これらは溶剤抽出により分離す
ることができる。不飽和カルボン酸エステルのホモポリ
マーを分離する場合、クロロホルム等の有機溶媒を用い
て抽出分離することができる。
The product of the polymerization reaction may include, besides the block copolymer, a polymer of an olefin and an unsaturated carboxylic acid ester. These can be separated by solvent extraction. When separating a homopolymer of an unsaturated carboxylic acid ester, it can be extracted and separated using an organic solvent such as chloroform.

【0026】本発明で得られたブロック共重合体の全分
子量、分子量分布、各重合体セグメントの分子量、不飽
和カルボン酸エステル重合体セグメントの割合等はGP
C、NMR等により分析することができる。
The total molecular weight and molecular weight distribution of the block copolymer obtained in the present invention, the molecular weight of each polymer segment, the ratio of the unsaturated carboxylic acid ester polymer segment and the like are determined by GP.
It can be analyzed by C, NMR and the like.

【0027】[0027]

【実施例】[実施例1] (触媒の合成) 充分に窒素置換した撹拌子入り300mlフラスコにペ
ンタメチルシクロペンタジエニルリチウム(0.034
mol)と無水三塩化ネオジム(0.017mol)を
加えた。乾燥テトラヒドロフランを約180ml加え、
約12時間還流した。テトラヒドロフランを減圧除去し
た後、乾燥ジエチルエーテル120mlで抽出した。抽
出操作を2回繰り返した。抽出液をさらに約100ml
に濃縮した後、−10℃に冷却してデカンテーションし
た。さらに約10mlの乾燥ジエチルエーテルで洗浄し
た後、減圧乾燥してCp* 2NdCl2 Li(ether)2
得た(Cp* はペンタメチルシクロペンタジエニル基を
表わす)。
[Example 1] (Synthesis of catalyst) A pentamethylcyclopentadienyl lithium (0.034) was placed in a 300 ml flask containing a stirrer sufficiently purged with nitrogen.
mol) and anhydrous neodymium trichloride (0.017 mol). About 180 ml of dry tetrahydrofuran is added,
Refluxed for about 12 hours. After removing tetrahydrofuran under reduced pressure, the residue was extracted with 120 ml of dry diethyl ether. The extraction operation was repeated twice. About 100 ml of extract
Then, the mixture was cooled to -10 ° C and decanted. After further washing with dry diethyl ether to about 10 ml, and dried under reduced pressure to give the Cp * 2 NdCl 2 Li (ether ) 2 (Cp * represents a pentamethylcyclopentadienyl group).

【0028】次に充分に窒素置換した200mlフラス
コにCp* 2NdCl2 Li(ether)2 (1mmol)と
乾燥ジエチルエーテル約100mlを入れた。氷水で冷
却して、n-BuMgCl−2.0mol/lジエチルエ
ーテル溶液を0.5ml(1mol)滴下して1時間撹
拌した。一晩冷蔵庫で保存後、室温でジエチルエーテル
を充分に減圧除去した後、乾燥トルエン100mlを加
えて均一触媒溶液を得た。
[0028] was the next thoroughly purged with nitrogen 200ml flask Cp * 2 NdCl 2 Li (ether ) 2 (1mmol) and placed in dry diethyl ether approximately 100 ml. After cooling with ice water, 0.5 ml (1 mol) of n-BuMgCl-2.0 mol / l diethyl ether solution was added dropwise and stirred for 1 hour. After storing in a refrigerator overnight, diethyl ether was sufficiently removed under reduced pressure at room temperature, and 100 ml of dry toluene was added to obtain a homogeneous catalyst solution.

【0029】(重合) 充分に乾燥、窒素置換した撹拌子入り100mlフラス
コに乾燥トルエン50mlを導入して、エチレン置換し
た。80℃に昇温し、上記触媒溶液5ml(0.05mmol)
を加え、エチレンの連続供給下、大気圧で重合を開始し
た。重合開始5分後のエチレン吸収量は0.05l/mi
n、10分後は0.04l/min、15分後は0.04l/m
inであった。重合開始15分後、エチレンの供給を止
め、系内を充分窒素置換した後、フラスコを室温まで冷
却した。生成したポリエチレンの性状を測定するため、
フラスコより内容物5mlをサンプリングしてメタノー
ル/塩酸でポリマーを析出させ、濾過、洗浄後、乾燥し
て白色微粉状のポリエチレンを得た。ブロック共重合す
る前に取出したこのポリエチレンの分子量(Mw)及び
分子量分布(MWD)をGPC(135℃、トリクロロ
ベンゼン、分子量はスチレン換算)により求めた。
(Polymerization) 50 ml of dry toluene was introduced into a 100 ml flask containing a stirrer, which had been sufficiently dried and replaced with nitrogen, and was replaced with ethylene. The temperature was raised to 80 ° C., and the above catalyst solution 5 ml (0.05 mmol)
And the polymerization was started at atmospheric pressure under continuous supply of ethylene. The amount of ethylene absorbed 5 minutes after the start of polymerization is 0.05 l / mi.
n, 0.04 l / min after 10 minutes, 0.04 l / m after 15 minutes
was in. Fifteen minutes after the start of the polymerization, the supply of ethylene was stopped, and the inside of the system was sufficiently purged with nitrogen, and then the flask was cooled to room temperature. To measure the properties of the produced polyethylene,
5 ml of the content was sampled from the flask, and the polymer was precipitated with methanol / hydrochloric acid. After filtration, washing and drying, polyethylene was obtained in the form of fine white powder. The molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (MWD) of this polyethylene taken out before block copolymerization were determined by GPC (135 ° C., trichlorobenzene, molecular weight in terms of styrene).

【0030】ついで上記フラスコに2mlの精製メタク
リル酸メチル(MMA)をフラスコに加え、室温で重合
を開始した。2時間後、反応液を多量のメタノールに注
ぎこむことにより重合を停止してポリマーを析出させ
た。ポリマーは濾過後、メタノールで洗浄して減圧乾燥
後秤量した。また得られたポリマーをクロロホルムで4
時間ソックスレー抽出し、クロロホルム不溶部を取出し
て乾燥後秤量した。白色微粉状のエチレン/MMAブロ
ック共重合体710mgを得た。
Then, 2 ml of purified methyl methacrylate (MMA) was added to the flask, and polymerization was started at room temperature. After 2 hours, the polymerization was stopped by pouring the reaction solution into a large amount of methanol to precipitate a polymer. The polymer was filtered, washed with methanol, dried under reduced pressure, and weighed. The obtained polymer was washed with chloroform for 4 hours.
Soxhlet extraction was performed for a period of time, the chloroform-insoluble portion was taken out, dried and weighed. 710 mg of a white fine powdery ethylene / MMA block copolymer was obtained.

【0031】クロロホルム抽出残率は97.5%であ
り、クロロホルム可溶分として分離された成分は少量
で、IR分析の結果ではポリMMAの吸収は認められな
かった。またクロロホルム不溶部をGPC、13C−NM
R及び赤外線吸収スペクトル(IR)により分析した。
GPC分析によれば共重合により分子量は高分子量側に
シフトしており、またIRによりポリエチレン及びポリ
MMAに由来する成分を確認した。クロロホルム不溶部
を再度、ソックスレーで抽出したが、IR分析の結果は
変化しなかった。またNMR分析の結果、図2に示すと
おり、22.9 ppm(a)、46.5 ppm(b)、51.3ppm(c)、53.0 ppm
(d)及び176.3 ppm (e) にシグナルが認められた。これ
はアイソタクチックポリMMAの下記炭素に由来するも
のであり、これによりMMA重合部は高度なアイソタク
チック構造を有することがわかった。 ブロック共重合条件を表1に示し、また得られたブロッ
ク共重合体の性状を、MMAモノマーを導入する前に取
出したポリエチレンの性状と共に表2に示した。またI
R及びNMR分析のスペクトルを図1及び図2に示す。
The residual ratio of chloroform extraction was 97.5%, the amount of components separated as chloroform-soluble components was small, and no IR of polyMMA was observed by IR analysis. GPC, 13 C-NM
Analyzed by R and infrared absorption spectrum (IR).
According to GPC analysis, the molecular weight was shifted to a higher molecular weight side by copolymerization, and components derived from polyethylene and polyMMA were confirmed by IR. The chloroform-insoluble portion was extracted again by Soxhlet, but the result of IR analysis did not change. As a result of NMR analysis, as shown in FIG. 2, 22.9 ppm (a), 46.5 ppm (b), 51.3 ppm (c), 53.0 ppm
Signals were observed at (d) and 176.3 ppm (e). This is derived from the following carbon of the isotactic poly MMA, and it was found that the MMA polymerization part had a high isotactic structure. The block copolymerization conditions are shown in Table 1, and the properties of the obtained block copolymer are shown in Table 2, together with the properties of the polyethylene taken out before introducing the MMA monomer. Also I
The R and NMR spectra are shown in FIGS.

【0032】[実施例2] 実施例1において、80℃に昇温後、トリエチルアルミ
ニウム/トルエン溶液2.5 ml(0.025mmol )を加えた
以外は実施例1と同様にして先ずエチレンの重合を行な
った。重合開始5分後のエチレン吸収量は0.06l/mi
n、10分後は0.06l/min、15分後は0.05l/m
inであった。ついで実施例1と同様にMMAを重合、
後処理をしてさせてエチレン/MMAブロック共重合体
920mgを得た。クロロホルム可溶部にはポリMMA
の吸収が確認された。またクロロホルム不溶部をIRに
より測定したところ、ポリエチレン及びポリMMAに由
来するピークを確認した。NMR分析によればMMA重
合部はアイソタクチック構造を有する。結果を表1及び
表2に示す。
Example 2 First, ethylene polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the temperature was raised to 80 ° C. and then 2.5 ml (0.025 mmol) of a triethylaluminum / toluene solution was added. . Five minutes after the start of polymerization, the ethylene absorption is 0.06 l / mi.
n, 0.06 l / min after 10 minutes, 0.05 l / m after 15 minutes
was in. Then, MMA was polymerized in the same manner as in Example 1,
After post-treatment, 920 mg of an ethylene / MMA block copolymer was obtained. Poly MMA in chloroform soluble part
Was observed. When the chloroform-insoluble portion was measured by IR, peaks derived from polyethylene and polyMMA were confirmed. According to NMR analysis, the MMA polymerization portion has an isotactic structure. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0033】[実施例3] 実施例1の触媒合成において、n-BuMgCl−2.0
mol/lジエチルエーテル溶液を0.25ml(0.5 mo
l)滴下し、従ってn-BuMgCl/Nd錯体モル比=
0.5とした以外は実施例2と同様にして触媒を合成
し、実施例2と同様にトリエチルアルミニウム/トルエ
ン溶液2.5 ml(0.025mmol )を加えてエチレンとMM
Aのブロック共重合を行ない、ブロック共重合体529
mgを得た。IR分析により、クロロホルム可溶部には
ポリMMAの吸収が確認された。またクロロホルム不溶
部にはポリエチレン及びポリMMAに由来するピークが
確認された。またNMR分析によりMMA重合部はアイ
ソタクチック構造を有することがわかった。なおエチレ
ン重合開始5分後のエチレン吸収量は0.04l/min、
10分後は0.03l/min、15分後は0.03l/min
であった。結果を表1及び表2に示す。
Example 3 In the catalyst synthesis of Example 1, n-BuMgCl-2.0
mol / l diethyl ether solution in 0.25 ml (0.5 mol
l) Dropwise, therefore n-BuMgCl / Nd complex molar ratio =
A catalyst was synthesized in the same manner as in Example 2 except that the amount was changed to 0.5. As in Example 2, 2.5 ml (0.025 mmol) of a triethylaluminum / toluene solution was added, and ethylene and MM were added.
A is subjected to block copolymerization to obtain a block copolymer 529.
mg was obtained. IR analysis confirmed absorption of polyMMA in the chloroform-soluble portion. Further, peaks derived from polyethylene and polyMMA were confirmed in the chloroform-insoluble portion. Further, NMR analysis revealed that the MMA polymerization portion had an isotactic structure. The amount of ethylene absorbed 5 minutes after the start of ethylene polymerization was 0.04 l / min,
0.03 l / min after 10 minutes, 0.03 l / min after 15 minutes
Met. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0034】[0034]

【表1】 触媒A:Cp* 2NdCl2Li(OEt2)2/nBuMgCl=1 触媒B:Cp* 2NdCl2Li(OEt2)2/nBuMgCl=2[Table 1] Catalyst A: Cp * 2 NdCl 2 Li (OEt 2 ) 2 / nBuMgCl = 1 Catalyst B: Cp * 2 NdCl 2 Li (OEt 2 ) 2 / nBuMgCl = 2

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の有機希土類金属化合物系触媒は
均一系触媒で、オレフィンと不飽和カルボン酸エステル
をブロック共重合させることができる。触媒は高活性で
あり、活性の持続性も高い。本発明によりポリオレフィ
ンの末端に極性基を有する変性ポリマーが得られるの
で、オレフィン単独重合体に比べて着色性、接着性や導
電性が改良され、相溶化剤、帯電防止型プラスチック
ス、接着性改良ポリオレフィン樹脂、印刷性改良ポリオ
レフィン樹脂等の用途に有用である。更に触媒の合成が
容易であり、得られた触媒は安定で、不活性雰囲気中で
は長期間保存が可能であるので、工業的に有利なオレフ
ィンのブロック共重合方法を提供することができる。
The organic rare earth metal compound catalyst of the present invention is a homogeneous catalyst and can block copolymerize an olefin and an unsaturated carboxylic acid ester. The catalyst is highly active and has a long lasting activity. According to the present invention, a modified polymer having a polar group at the terminal of the polyolefin is obtained, so that the coloring property, adhesiveness and conductivity are improved as compared with the olefin homopolymer, a compatibilizer, an antistatic plastics, and an improved adhesiveness. It is useful for applications such as polyolefin resins and polyolefin resins with improved printability. Further, the synthesis of the catalyst is easy, and the obtained catalyst is stable and can be stored for a long time in an inert atmosphere, so that an industrially advantageous method for block copolymerization of an olefin can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のオレフィンブロック共重合体の赤外線
吸収スペクトル
FIG. 1 is an infrared absorption spectrum of the olefin block copolymer of the present invention.

【図2】本発明のオレフィンブロック共重合体の13C−
NMRスペクトル
FIG. 2 shows 13 C- of the olefin block copolymer of the present invention.
NMR spectrum

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記一般式(I) Cpa Ndbcd ・・・・(I) (式(I)中、Cpは置換シクロペンタジエニル基 Ndはネオジム、 Xはハロゲン元素Mはアルカリ金属、 Dはエーテル であり、 aは1〜2、 bは1〜2 cは0〜1、 dは0〜3である。) で示される有機希土類金属化合物と、 下記一般式(II) RMgX・・・・・・・・・・(II) (式(II)中、Rはアルキル基であり、Xはハロゲン元
素である。)で示されるグリニャール試薬との反応生成
物からなる重合触媒の存在下で少なくとも1種類の炭素
数2〜10のαオレフィンと少なくとも1種類の不飽和
カルボン酸エステルを共重合せしめることを特徴とする
オレフィンブロック共重合体の製造方法。
1. A following general formula (I) Cp a Nd X b M c D d ···· (I) ( in the formula (I), Cp is a substituted cyclopentadienyl group Nd is neodymium, X is a halogen element M is an alkali metal, D is an ether , a is 1-2, b is 1-2, c is 0-1, d is 0-3) and an organic rare earth metal compound represented by the following general formula ( II) RMgX... (II) (in the formula (II), R is an alkyl group and X is a halogen element). A method for producing an olefin block copolymer, comprising copolymerizing at least one kind of α-olefin having 2 to 10 carbon atoms and at least one kind of unsaturated carboxylic acid ester in the presence of a polymerization catalyst.
【請求項2】 請求項1記載の有機希土類金属化合物と
グリニャール試薬との反応生成物にトリアルキルアルミ
ニウムジアルキルアルミニウムクロライド、またはア
ルキルアルミニウムセスキクロライドを添加して得られ
た重合触媒の存在下でαオレフィと不飽和カルボン酸エ
ステルを共重合せしめることを特徴とする請求項1記載
のオレフィンブロック共重合体の製造方法。
2. The reaction product of the organic rare earth metal compound according to claim 1 and a Grignard reagent is a trialkylaluminum.
Chloride, dialkylaluminum chloride or A,
The method for producing an olefin block copolymer according to claim 1, wherein α-olefin and unsaturated carboxylic acid ester are copolymerized in the presence of a polymerization catalyst obtained by adding alkylaluminum sesquichloride .
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