JP2837537B2 - 末端反応性基含有プロピレン(共)重合体およびその製造法 - Google Patents

末端反応性基含有プロピレン(共)重合体およびその製造法

Info

Publication number
JP2837537B2
JP2837537B2 JP30779190A JP30779190A JP2837537B2 JP 2837537 B2 JP2837537 B2 JP 2837537B2 JP 30779190 A JP30779190 A JP 30779190A JP 30779190 A JP30779190 A JP 30779190A JP 2837537 B2 JP2837537 B2 JP 2837537B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
propylene
polymerization
terminal
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30779190A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04178407A (ja
Inventor
佳宏 長谷部
毅之 網屋
裕 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP30779190A priority Critical patent/JP2837537B2/ja
Priority to US07/787,215 priority patent/US5328956A/en
Priority to DE4137215A priority patent/DE4137215A1/de
Publication of JPH04178407A publication Critical patent/JPH04178407A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2837537B2 publication Critical patent/JP2837537B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は末端に反応活性なビニル基を有するプロピレ
ン(共)重合体およびその製造法に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕
チーグラー・ナッタ系触媒を用いた重合方法では、得
られるポリプロピレン重合体は結晶性、高重合体となる
ものの、部分(末端)修飾されたポリプロピレン重合体
の合成は、その活性中心にリビング性から困難とされて
いる。
一方、バナジウムキレート化合物とアルキルアルミニ
ウムクロリドとを反応させた系が、プロピレンの重合に
高活性を示すことが、Nattaらにより見いだされている
〔J.Am.Chem.Soc.,20,1488(1962)〕。次いで、土肥・
曽我らは、この触媒系を用いたプロピレンの重合を低温
で行なうと、リビング的に重合が進行することを見いだ
した〔Makromol.Chem.,180(5),1359(1979)〕。さ
らにバナジウムに様々なキレート化合物を反応させた触
媒系が、同時にリビング重合系を達成でき、このリビン
グ重合系を用いた反応により、一連の末端修飾されたシ
ンジオタクティック連鎖に富むポリプロピレンの合成が
できることが知られている。例えば、特開昭63−113001
号公報では、プロピレンのリビング重合反応系に共役ま
たは非共役ジオレフィン系化合物を添加することで、末
端ビニル基修飾ポリプロピレンが得られることを開示し
ている。しかしながら、この修飾反応では脂肪族基につ
ながるビニル基のみがポリプロピレンの末端に導入され
ており、その末端基の重合反応性は高くない。この末端
ビニル基修飾ポリプロピレンは、主に置換反応・付加反
応等への使用に限られ、ビニル重合用のマクロモノマー
としての活用は難しい。また、特開昭63−113002号公報
では、プロピレンのリビング重合系へ(アルキル置換)
スチレンを反応させることで、末端が(アルキル置換)
フェニル基で修飾されたポリプロピレンが合成できるこ
とを開示している。しかし、この重合体では、末端の置
換ベンジル基にさらに修飾反応等の処理をしなければ、
反応性基の導入は行なえない。
本発明は、すべてのポリマー鎖の末端のみが重合活性
なスチレン性ビニル基で修飾され、かつ分子量が単分散
に近く、種々の溶剤に溶解可能なシンジオタクティック
なプロピレン(共)重合体を合成することを目的として
いる。
従来のプロピレンのリビング重合法を用いた末端修飾
反応では、共役・非共役脂肪族ジオレフィン、アルキル
置換スチレンを反応させており残存する末端基は、低反
応性であり、重合反応性の高いスチリル基等の修飾反応
は行われていなかった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究の結
果、前記の方法で得られたリビング末端を有するプロピ
レン(共)重合体に、芳香族ジビニル化合物を反応させ
ることにより、末端にラジカル、アニオンおよびカチオ
ン重合反応可能なビニル基を有するプロピレン(共)重
合体が合成できることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、プロピレンの重合体鎖または共
重合体鎖の片末端のみに下記一般式(I)で表される重
合反応性基を有することを特徴とする末端反応性基含有
プロピレン(共)重合体を提供するものである。
本発明のプロピレン(共)重合体として特に好ましい
ものは、下記一般式(II)で示される化合物である。
(但し、R1は水素原子または炭素数3以下の炭化水素
基、R2は水素原子またはハロゲン原子、nは10〜10,000
の整数を示し、フェニル基における置換基−CH=CH2
相対位置はo−,m−,p−の位置のいずれかである。) このように本発明の末端反応性基含有プロピレン
(共)重合体は、一般式(III) (式中、R3〜R5はそれぞれ水素原子または炭素数1〜8
の炭化水素基を示すが、三者が同時に水素原子となるこ
とはない。) で表わされるバナジウム化合物を含む触媒成分と有機ア
ルミニウム化合物とからなる重合触媒の存在下、プロピ
レンを重合又は共重合し、得られた活性末端を有するポ
リプロピレン(共)重合体を、一般式(IV) (但し、ベンゼン環に付く2つの置換基の相対位置はo
−,m−,p−位のどの位置でもよい。) で示される芳香族ジビニル化合物と反応させ、次いで、
プロトン供与体またはハロゲンと反応させることにより
得られる。
以下、本発明の製造方法を更に詳細に説明する。
重合触媒 本発明で用いられる重合触媒は、上記一般式(III)
で表わされるバナジウム化合物を含む触媒成分(a)と
有機アルミニウム化合物(b)とからなる。
上記一般式(III)で表わされるバナジウム化合物の
うち、特に下記の化合物が望ましい。
また、これらのバナジウム化合物をシリカ等の金属酸
化物に担持した固体の触媒成分も使用し得る。該固体触
媒成分は、たとえばシリカとクロルメチルフェネチルト
リクロロシラン等のハロゲン化珪素化合物を反応させ、
得られた固体生成物を、ナトリウム1,3−ブタンジオナ
ート等の有機アルカリ金属化合物を反応させ、更にバナ
ジウム化合物を反応させることによって調製することが
できる。
触媒成分(a)と共に用いられる有機アルミニウム化
合物(b)としては、特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等の
一般式R2AlX(但し、Rは炭素数1〜8のアルキル基ま
たはアリール基、Xはハロゲン原子を示す。)で示され
る有機アルミニウム化合物が望ましい。
リビングプロピレン(共)重合体の製造法 リビングプロピレン(共)重合体は、上記の重合触媒
の存在下、プロピレンを重合することによって得られ
る。プロピレンの重合の際に、少量のエチレンまたは1
−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン等
のα−オレフィンを共存させて重合させることも可能で
ある。
重合反応は、重合反応に対して不活性で、かつ重合時
に液状である溶媒中で行なうのが望ましく、該溶媒とし
ては、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキセン、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。
プロピレンの重合時の重合触媒の使用量は、プロピレ
ンまたはプロピレンと少量のコモノマー1モル当り、バ
ナジウム化合物が1×10-4〜0.1モル、望ましくは5×1
0-4〜5×10-2モル、有機アルミニウム化合物が1×10
-3〜1モル、望ましくは5×10-3〜0.1モルである。な
お、バナジウム化合物1モル当たり、有機アルミニウム
化合物は、望ましくは5〜25モルである。
リビング重合は、通常−100℃〜0℃で0.5時間〜50時
間行なう。得られるリビングプロピレン(共)重合体の
分子量及び収量は、上記重合触媒の使用量の他、反応温
度及び反応時間を変えることにより調節できる。重合温
度を低温、特に−30℃以下にすることにより、単分散に
近い分子量分布を持つポリマーが得られる。−65℃以下
では、Mw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)が1.0
5〜1.40のリビング重合体とすることができる。
重合反応時に、反応促進剤として、アニソール、水、
酸素、アルコール(メタノール、エタノール、イソプロ
パノール等)、エステル(安息香酸エステル、酢酸エチ
ル等)を使用できる。促進剤の使用量は、バナジウム化
合物1モル当たり通常0.1〜2モルである。
上記の方法により、約500〜400,000の数平均分子量を
持ち、単分散に近いリビングプロピレン(共)重合体を
製造することができる。
芳香族ジビニル化合物との反応 リビングプロピレン(共)重合体と反応させる芳香族
ジビニル化合物は、前記一般式(IV)で表わされる化合
物である。
上記一般式(IV)は、o−,m−またはp−ジビニルベ
ンゼンの共役系芳香族ジビニル化合物を示す。
リビングプロピレン(共)重合体と芳香族ジビニル化
合物との反応は、前段で得られたリビングプロピレン
(共)重合体が存在する反応系に芳香族ジビニル化合物
を添加して反応させる方法が望ましい。反応は−100℃
〜0℃で5分間〜10時間行なわれるが、好ましくは前段
のプロピレンのリビング重合温度と同じ温度で反応させ
るのが望ましい。
芳香族ジビニル化合物の使用量は、リビングプロピレ
ン(共)重合体1モルに対して1〜1,000モルの範囲で
用いられるが、好ましくはリビングプロピレン(共)重
合体1モルに対して1〜20モルの範囲が望ましい。
本発明の方法によると、リビングプロピレン(共)重
合体がジビニルベンゼンの一つのビニル基に付加した
後、生成アニオンの非局在化により残りのビニル基のア
ニオンに対する反応性が著しく低下するため、末端に高
活性なビニル基が導入できるものと考えられる。
プロトン供与体又はハロゲンとの反応 リビングプロピレン(共)重合体と芳香族ジビニル化
合物との反応を行い、次いでプロトン供与体又はハロゲ
ンと接触させることによって、本発明の末端の重合反応
性基を有するプロピレン(共)重合体が得られる。
プロトン供与体としては、メタノール、エタノール等
のアルコール類、塩酸、硫酸等の鉱酸が挙げられる。ま
た、ハロゲンとしては、ヨウ素、塩素等が挙げられる。
これらのプロトン供与体又はハロゲンは、加えた有機ア
ルミニウム化合物の10〜10,000倍モルの範囲で用いら
れ、好ましくは100〜1000倍モルの範囲が望ましい。プ
ロトン供与体又はハロゲンとの接触は、通常−100℃〜
+100℃で1分間〜10時間行なう。
〔発明の効果〕
本発明の末端反応性基含有プロピレン(共)重合体
は、リビング重合を用いているため非常に狭い分子量分
布(Mw/Mn=1.05〜1.40)を持ち、かつ該(共)重合体
の末端に付加反応や重合反応性の高いスチレン性ビニル
基を有している。
このような重合体は、ラジカル重合及びイオン重合可
能なプロピレンマクロモノマー、ビニル基を利用したブ
ロックポリマーの中間体及びビニル修飾による官能基変
性の中間体などに使用でき、それらの応用例としては、
ポリマーの相溶化剤、光・レーザー硬化性プラスチッ
ク、粘度指数向上剤、物質表面改質剤等が挙げられる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 プロピレンのリビング重合 窒素ガスで十分置換した1000mlのフラスコに、トルエ
ン200mlを入れ、−78℃に冷却し、同温度でプロピレン1
2.6g(300ミリモル)を加え、プロピレンのトルエン溶
液とした。ついで、6.25ml(50ミリモル)のAl(C2H5
2Clおよび1.75g(5.0ミリモル)の(バナジウム−アセ
チルアセトネート)をトルエン30mlに溶かした溶液を加
え、攪拌と共に重合を−78℃で1時間行なった。
芳香族ジビニル化合物との反応 上記の反応系にm−ジビニルベンゼン2.9ml(20ミリ
モル)を加え、−78℃で30分攪拌を行なった。
ポリマーの単離・精製 次いで、同じ温度で1000mlのメタノールと接触させて
重合を停止し、生成したポリマーを1000mlのメタノール
で常温で3回洗浄し、常温、減圧で乾燥させた(収量2.
5g)。
このポリマーには酢酸エチル可溶部は認められず、ま
たゲル成分も含有しておらず、ジビニルベンゼンのホモ
ポリマーおよび架橋体は生成していないことを確認し
た。
上記の重合体はトルエン、シクロヘキサン、ヘキサン
等に可溶であり、1600cm-1付近にフェニル基に基づく吸
収が認められた。
また、GPC分析(ポリスチレン換算)によりその分子
量を測定したところ、Mn=3500(Mw/Mn=1.2)であっ
た。
さらに、1H−NMR分析の結果、重シクロヘキサン溶媒
中、δ=0.7〜1.7ppmのメチル、メチレンおよびメチン
シグナル(ポリプロピレンの骨格プロトンシグナル)以
外に、δ=7.2ppmにベンゼン環のプロトン、δ=6.7,5.
7及び5.2付近にビニル基(スチレン性ビニル基)に帰属
されるシグナルがそれぞれ観測された。
ポリプロピレン部分のプロトンシグナルと、ベンゼン
環及びビニル基のプロトンシグナルの面積値の比較よ
り、ベンゼン環とビニル基は等モル存在しており、この
ベンゼン環とポリプロピレン部との割合から求めた分子
量はMn=3200であった。この値は、GPC測定により求め
たMn=3500とはほぼ一致している。従って、得られた重
合体は、すべてのポリプロピレンの鎖の末端に1個のス
チリル基が導入されている下記の式からなるプロピレン
重合体であることが確認された。
実施例2 プロピレン25.2g(600ミルモル)を用い、重合時間を
3時間とした以外は、実施例1と同様にしてプロピレン
のリビング重合を行い、さらに実施例1と同様に処理し
てポリマーを得た(収量5.0g)。
得られたポリマーのMnは25,000、Mw/Mnは1.3であり
(GPC測定)、下記の式からなるプロピレン重合体であ
ることが確認された。
実施例3 プロピレン25.2g(600ミルモル)を用い、重合時間を
3時間とし、リビングポリプロピレン末端に反応させる
芳香族ジビニル化合物をp−ジビニルベンゼンとした以
外は、実施例1と同様の操作にて反応を行い、さらに実
施例1と同様に処理してポリマーを得た(収量5.0g)。
得られたポリマーのMnは26,00、Mw/Mnは1.3であり(G
PC測定)、下記の式からなるプロピレン重合体であるこ
とが確認された。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08F 10/00 - 10/14 C08F 110/00 - 110/14 C08F 210/00 - 210/18 C08F 4/60 - 4/70 C08F 8/00 C08F 299/00 C08F 290/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プロピレンの重合体鎖または共重合体鎖の
    片末端のみに下記一般式(I)で表される重合反応性基
    を有することを特徴とする末端反応性基含有プロピレン
    (共)重合体。
  2. 【請求項2】一般式(II)で示される化合物である請求
    項1記載のプロピレン(共)重合体。 (但し、R1は水素原子または炭素数3以下の炭化水素
    基、R2は水素原子またはハロゲン原子、nは10〜10,000
    の整数を示し、フェニル基における置換基−CH=CH2
    相対位置はo−,m−,p−の位置のいずれかである。)
  3. 【請求項3】一般式(III) (式中、R3〜R5はそれぞれ水素原子または炭素数1〜8
    の炭化水素基を示すが、三者が同時に水素原子となるこ
    とはない。) で表わされるバナジウム化合物を含む触媒成分と有機ア
    ルミニウム化合物とからなる重合触媒の存在下、プロピ
    レンを重合又は共重合し、得られた活性末端を有するポ
    リプロピレン(共)重合体を、一般式(IV) (但し、ベンゼン環に付く2つの置換基の相対位置はo
    −,m−,p−位のどの位置でもよい。) で示される芳香族ジビニル化合物と反応させ、次いで、
    プロトン供与体またはハロゲンと反応させることを特徴
    とする請求項1記載のプロピレン(共)重合体の製造方
    法。
JP30779190A 1990-11-13 1990-11-13 末端反応性基含有プロピレン(共)重合体およびその製造法 Expired - Fee Related JP2837537B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30779190A JP2837537B2 (ja) 1990-11-13 1990-11-13 末端反応性基含有プロピレン(共)重合体およびその製造法
US07/787,215 US5328956A (en) 1990-11-13 1991-11-04 Propylene (co)polymer and process for the preparation of the same
DE4137215A DE4137215A1 (de) 1990-11-13 1991-11-13 Propylen-(co)polymer und verfahren zu dessen herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30779190A JP2837537B2 (ja) 1990-11-13 1990-11-13 末端反応性基含有プロピレン(共)重合体およびその製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04178407A JPH04178407A (ja) 1992-06-25
JP2837537B2 true JP2837537B2 (ja) 1998-12-16

Family

ID=17973292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30779190A Expired - Fee Related JP2837537B2 (ja) 1990-11-13 1990-11-13 末端反応性基含有プロピレン(共)重合体およびその製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2837537B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1000954B1 (en) * 1997-07-28 2006-08-23 Kaneka Corporation Polymers and process for producing polymers
US6720395B2 (en) 1997-07-28 2004-04-13 Kaneka Corporation Method for producing a stellar polymer

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04178407A (ja) 1992-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3273944B2 (ja) ポリアニオン性遷移金属触媒組成物
JP4837666B2 (ja) 極性官能基を有する環状オレフィン重合体製造用の触媒システム、これを利用した重合体製造方法とこの方法により製造されたオレフィン重合体及び該重合体を含む光学異方性フィルム
CA2306986A1 (en) Metallocene catalysts and preparation and use
KR20020048943A (ko) 가수분해성 올레핀 공중합체
KR20010031180A (ko) 다중핵 메탈로센 촉매를 사용한 다중모드 중합체 조성물제조방법
JPH0579085B2 (ja)
JP4319346B2 (ja) フッ素化オレフィンの共重合
US20120071615A1 (en) Bi-Nuclear Metallocene Compound and the Preparation Method of Polyolefin Using the Same
US6479600B2 (en) Polyolefin containing a terminal phenyl or substituted phenyl group and process for preparing same
JP2837537B2 (ja) 末端反応性基含有プロピレン(共)重合体およびその製造法
CN111556878B (zh) 负载型茂金属催化剂和使用该催化剂制备聚丙烯的方法
Lian et al. “Constrained Geometry” Titanium Complexes: Exceptionally Robust Systems for Living Polymerization of Methacrylates at High Temperature and Model Studies toward Chain Transfer Polymerization with Thiols
US5328956A (en) Propylene (co)polymer and process for the preparation of the same
KR100440480B1 (ko) 폴리올레핀 제조용 촉매 및 이를 이용한 폴리올레핀의제조방법
US6258905B1 (en) Stabilized, unimolecular initiators for hydrocarbon polymerization
JP2999307B2 (ja) プロピレン/スチレンブロック共重合体及びその製造法
JPH0686483B2 (ja) 末端修飾プロピレン重合体及びその製造法
JPH01108203A (ja) ポリアルケニルエーテルの製造法
EP1101774A1 (en) Multi-metallic metallocene catalysts for polymerization of styrene and method of polymerization using the same
KR100302582B1 (ko) 관능기를갖는스티렌계유도체를이용한기능성스티렌계중합체,및기능성스티렌/올레핀계공중합체와그의제조방법
JPH0686482B2 (ja) 末端修飾プロピレン重合体及びその製造方法
KR100431444B1 (ko) 폴리올레핀 제조용 촉매 및 이를 이용한 폴리올레핀의제조방법
JP3046360B2 (ja) グラフト共重合体の製造方法
JPH10168125A (ja) 末端修飾ポリプロピレン系ポリマー
JP2603059B2 (ja) オレフィン重合用触媒成分

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees