JP4794807B2 - 分岐型ポリオレフィン、その製造方法および分岐型ポリオレフィンを含む熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
上記カルボニル基を有する結合が、エステル結合および/またはアミド結合であるポリオレフィン、
上記オレフィン連鎖(A)および上記オレフィン連鎖(B)のうち、一方が結晶性ポリオレフィンであり、他方が非晶性ポリオレフィンであるポリオレフィン、
上記オレフィン連鎖(A)および上記オレフィン連鎖(B)が、いずれもポリプロピレンであるポリオレフィン、
上記オレフィン連鎖(A)および上記オレフィン連鎖(B)が、いずれも立体規則性を有するポリオレフィンなどがある。
上記末端修飾ポリオレフィン(D)が、片末端のみにカルボキシル基または酸無水基と反応しうる基を有する片末端修飾ポリオレフィンである製造方法、
上記末端修飾ポリオレフィン(D)が、マレイン化されたエチレンおよび/またはプロピレンの単独重合体または共重合体である製造方法などがある。
本発明に係る分岐型ポリオレフィンは、炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とするオレフィン連鎖(A)と、炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とし、上記オレフィン連鎖(A)と同一または異なるオレフィン組成を有するオレフィン連鎖(B)とからなり、上記オレフィン連鎖(B)が上記オレフィン連鎖(A)の両末端以外の部位にカルボニル基を有する結合を介して結合されている。
炭素原子数2〜20のオレフィンとしては、例えば直鎖状または分岐状のα-オレフィン、環状オレフィンなどが挙げられる。
オレフィン連鎖(A)およびオレフィン連鎖(B)の組成が同一である場合は、オレフィン連鎖(A)およびオレフィン連鎖(B)は、プロピレン単独重合体、プロピレンと炭素原子数4〜20のオレフィンからなるプロピレン共重合体などのポリプロピレンであることが好ましく、特にプロピレン単独重合体であることが好ましい。またオレフィン連鎖(A)およびオレフィン連鎖(B)は、立体規則性を有することが好ましく、その場合は、アイソタクティック、シンジオタクティックのいずれであってもよい。オレフィン連鎖(A)およびオレフィン連鎖(B)が立体規則性を有する場合には、オレフィン連鎖(A)およびオレフィン連鎖(B)がアイソタクティックであることが好ましい。
これらの結合は、1種だけで存在していても2種以上が存在していてもよく、エステル結合および/またはアミド結合であることが好ましい。
オレフィン連鎖(A)およびオレフィン連鎖(B)の組成が同一である場合は、オレフィン連鎖(A)およびオレフィン連鎖(B)は、ポリプロピレンであることが好ましく、この場合該ポリプロピレンは、密度が0.880〜0.960g/cm3、特に0.890〜0.950g/cm3の範囲にあることが好ましく、MFRが0.05〜1,000g/10分、特に0.1〜500g/10分の範囲にあることが好ましい。またポリプロピレンが共重合体である場合には、共重合成分は、通常10モル%以下、特に5モル%以下の量であることが好ましい。
本発明に係る分岐型ポリオレフィンは、例えば炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とし、両末端以外に1つ以上のカルボキシル基および/または酸無水基を有する官能基含有ポリオレフィン(C)と、炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とし、上記官能基含有ポリオレフィン(C)と同一または異なるオレフィン組成を有し、末端のみにカルボキシル基または酸無水基と反応しうる基を有する末端修飾ポリオレフィン(D)とを反応させることにより製造することができる。
官能基含有ポリオレフィン(C)は、両末端以外の部位に1つ以上のカルボキシル基および/または酸無水基を有するポリオレフィンである。官能基含有ポリオレフィン(C)は、上記オレフィン連鎖(A)となり、カルボキシル基および/または酸無水基はオレフィン連鎖(A)およびオレフィン連鎖(B)を結合するカルボニル基を有する結合となる。
未変性のポリオレフィンは、従来公知の触媒を用いて上記炭素原子数2〜20のオレフィンを重合または共重合することにより製造することができる。従来公知の触媒としては、例えばマグネシウム担持型チタン触媒系、メタロセン触媒などが挙げられる。
マグネシウム担持型チタン触媒系
マグネシウム担持型チタン触媒系としてはチタン、マグネシウム、ハロゲンを必須とする固体状チタン触媒成分(I)、有機金属化合物触媒成分(II)、および、必要に応じて電子供与体(III)からなる触媒系が好ましい。
固体状チタン触媒成分(I)は、下記のようなマグネシウム化合物、チタン化合物および電子供与体を接触させることにより調製することができる。
マグネシウム化合物として還元能を有するマグネシウム化合物および還元能を有しないマグネシウム化合物が挙げられる。
XnMgR2-n
式中、nは0≦n<2であり、Rは水素、炭素原子数1〜20のアルキル基、アリール基またはシクロアルキル基であり、nが0である場合2個のRは同一でも異なっていてもよい。Xはハロゲンである。
還元能を有しないマグネシウム化合物として具体的には、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、フッ化マグネシウムなどのハロゲン化マグネシウム;メトキシ塩化マグネシウム、エトキシ塩化マグネシウム、イソプロポキシ塩化マグネシウム、ブトキシ塩化マグネシウム、オクトキシ塩化マグネシウムなどのアルコキシマグネシウムハライド;フェノキシ塩化マグネシウム、メチルフェノキシ塩化マグネシウムなどのアリロキシマグネシウムハライド;ジエトキシマグネシウム、ジイソプロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム、ジ-n-オクトキシマグネシウム、ジ-2-エチルヘキソキシマグネシウム、メトキシエトキシマグネシウムなどのジアルコキシマグネシウム;ジフェノキシマグネシウム、ジ-メチルフェノキシマグネシウム、フェノキシメチルフェノキシマグネシウムなどのジアリロキシマグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウムなどのマグネシウムのカルボン酸塩などが挙げられる。
具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、2-エチルヘキサノール、オクタノール、ドデカノール、オクタデシルアルコール、オレイルアルコール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール、クミルアルコール、イソプロピルアルコール、イソプロピルベンジルアルコールなどの炭素原子数1〜18のアルコール類;
トリクロロメタノール、トリクロロエタノール、トリクロロヘキサノールなどの炭素原子数1〜18のハロゲン含有アルコール類;
2-プロポキシエタノール、2-ブトキシエタノール、2-エトキシプロパノール、3-エトキシプロパノール、1-メトキシブタノール、2-メトキシブタノール、2-エトキシブタノールなどのアルコキシアルコール類;
フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ノニルフェノール、クミルフェノール、ナフトールなどの低級アルキル基を有してもよい炭素原子数6〜20のフェノール類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンゾキノンなどの炭素原子数3〜15のケトン類;
アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、オクチルアルデヒド、ベンズアルデヒド、トルアルデヒド、ナフトアルデヒドなどの炭素原子数2〜15のアルデヒド類;
メチルエーテル、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、アミルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソール、ジフェニルエーテルなどの炭素原子数2〜20のエーテル類;
トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリベンジルアミン、テトラメチルエチレンジアミンなどのアミン類;
ピリジン、メチルピリジン、エチルピリジン、ジメチルピリジンなどのピリジン類;
テトラエトキシチタン、テトラ-n-プロポキシチタン、テトラ-i-プロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラヘキソキシチタン、テトラブトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウムなどの金属酸エステル類などが挙げられる。
これらのうちでも、アルコール類、アルコキシアルコール類、金属酸エステル類が特に好ましく用いられる。固体状マグネシウム化合物の電子供与体(i)による可溶化反応は、固体状マグネシウム化合物と電子供与体(i)とを接触させ、必要に応じて加熱する方法が一般的である。この際、接触温度は0〜200℃、好ましくは20〜180℃、より好ましくは50〜150℃である。
チタン化合物としては、4価のチタン化合物が好ましく用いられる。このような四価のチタン化合物としては、次式で示される化合物が挙げられる。
式中、Rは炭化水素基であり、Xはハロゲン原子であり、0≦g≦4である。このような化合物として具体的には、
TiCl4、TiBr4、TiI4 などのテトラハロゲン化チタン;
Ti(OCH3)Cl3、Ti(OC2H5)Cl3、Ti(O n-C4H9)Cl3、Ti(OC2H5)Br3、Ti(O-iso-C4H9)Br3 などのトリハロゲン化アルコキシチタン;
Ti(OCH3)2Cl2、Ti(OC2H5)2Cl2 Ti(On-C4H9)2Cl2、Ti(OC2H5)2Br2 などのジハロゲン化ジアルコキシチタン;
Ti(OCH3)3Cl、Ti(OC2H5)3Cl、Ti(O n-C4H9)3Cl、Ti(OC2H5)3Br などのモノハロゲン化トリアルコキシチタン;
Ti(OCH3)4、Ti(OC2H5)4、Ti(O n-C4H9)4、Ti(O iso-C4H9)4、Ti(O 2-エチルヘキシル)4 などのテトラアルコキシチタンなどが挙げられる。
固体状チタン触媒成分(I)を調製する際には電子供与体(ii)を用いることが好ましく、電子供与体(ii)としては、下記のような酸ハライド類、酸アミド類、ニトリル類、酸無水物、有機酸エステル類、ポリエーテル類などが用いられる。
酢酸N,N-ジメチルアミド、安息香酸N,N-ジエチルアミド、トルイル酸N,N-ジメチルアミドなどの酸アミド類;
アセトニトリル、ベンゾニトリル、トリニトリルなどのニトリル類;
無水酢酸、無水フタル酸、無水安息香酸などの酸無水物;
ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピル、酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、吉草酸エチル、クロル酢酸メチル、ジクロル酢酸エチル、メタクリル酸メチル、クロトン酸エチル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸オクチル、安息香酸シクロヘキシル、安息香酸フェニル、安息香酸ベンジル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル酸アミル、エチル安息香酸エチル、アニス酸メチル、アニス酸エチル、エトキシ安息香酸エチル、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、クマリン、フタリド、炭酸エチルなどの炭素原子数2〜18の有機酸エステル類が挙げられる。
このような多価カルボン酸エステルとしては、具体的には、脂肪族ポリカルボン酸エステル、脂環族ポリカルボン酸エステル、芳香族ポリカルボン酸エステル、異節環ポリカルボン酸エステルなどが挙げられる。
ナフタレンジカルボン酸ジエチル、ナフタレンジカルボン酸ジブチル、トリメリット酸トリエチル、トリメリット酸トリブチル、3,4-フランジカルボン酸ジブチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチルなどが挙げられる。
さらに電子供与体としては、複数の原子を介して存在する2個以上のエーテル結合を有する化合物(以下「ポリエーテル」ということがある。)が挙げられる。このポリエーテルとしては、エーテル結合間に存在する原子が、炭素、ケイ素、酸素、窒素、リン、ホウ素、イオウまたはこれらから選択される2種以上である化合物などを挙げることができる。このうちエーテル結合間の原子に比較的嵩高い置換基が結合しており、2個以上のエーテル結合間に存在する原子に複数の炭素原子が含まれた化合物が好ましく、例えば下記一般式で示されるポリエーテルが好ましい。
このようなポリエーテル化合物として具体的には、2-(2-エチルヘキシル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-s-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-シクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2-フェニル-1,3-ジメトキシプロパン、2-クミル-1,3-ジメトキシプロパン、2-(2-フェニルエチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(2-シクロヘキシルエチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(p-クロロフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(ジフェニルメチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(1-ナフチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(2-フルオロフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(1-デカヒドロナフチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-(p-t-ブチルフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジシクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジエチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-プロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-ベンジル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-エチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-フェニル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-シクロヘキシル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(p-クロロフェニル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(2-シクロヘキシルエチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-イソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-メチル-2-(2-エチルヘキシル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジフェニル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジベンジル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ビス(シクロヘキシルメチル)-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジエトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジブトキシプロパン、2-イソブチル-2-イソプロピル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジ-s-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジ-t-ブチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジネオペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-イソプロピル-2-イソペンチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-フェニル-2-ベンジル-1,3-ジメトキシプロパン、2-シクロヘキシル-2-シクロヘキシルメチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,3-ジフェニル-1,4-ジエトキシブタン、2,3-ジシクロヘキシル-1,4-ジエトキシブタン、2,2-ジベンジル-1,4-ジエトキシブタン、2,3-ジシクロヘキシル-1,4-ジエトキシブタン、2,3-ジイソプロピル-1,4-ジエトキシブタン、2,2-ビス(p-メチルフェニル)-1,4-ジメトキシブタン、2,3-ビス(p-クロロフェニル)-1,4-ジメトキシブタン、2,3-ビス(p-フルオロフェニル)-1,4-ジメトキシブタン、2,4-ジフェニル-1,5-ジメトキシペンタン、2,5-ジフェニル-1,5-ジメトキシヘキサン、2,4-ジイソプロピル-1,5-ジメトキシペンタン、2,4-ジイソブチル-1,5-ジメトキシペンタン、2,4-ジイソアミル-1,5-ジメトキシペンタン、3-メトキシメチルテトラヒドロフラン、3-メトキシメチルジオキサン、1,2-ジイソブトキシプロパン、1,2-ジイソブトキシエタン、1,3-ジイソアミロキシエタン、1,3-ジイソアミロキシプロパン、1,3-ジイソネオペンチロキシエタン、1,3-ジネオペンチロキシプロパン、2,2-テトラメチレン-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ペンタメチレン-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ヘキサメチレン-1,3-ジメトキシプロパン、1,2-ビス(メトキシメチル)シクロヘキサン、2,8-ジオキサスピロ[5,5]ウンデカン、3,7-ジオキサビシクロ[3,3,1]ノナン、3,7-ジオキサビシクロ[3,3,0]オクタン、3,3-ジイソブチル-1,5-オキソノナン、6,6-ジイソブチルジオキシヘプタン、1,1-ジメトキシメチルシクロペンタン、1,1-ビス(ジメトキシメチル)シクロヘキサン、1,1-ビス(メトキシメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、1,1-ジメトキシメチルシクロペンタン、2-メチル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシプロパン、2-シクロヘキシル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシプロパン、2-シクロヘキシル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシプロパン、2,2-ジイソブチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソプロピル-2-イソアミル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-シクロヘキシル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソプロピル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソブチル-2-メトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-シクロヘキシル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシシクロヘキサン、2-シクロヘキシル-2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソプロピル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシシクロヘキサン、2-イソプロピル-2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサン、2-イソブチル-2-エトキシメチル-1,3-ジエトキシシクロヘキサン、2-イソブチル-2-エトキシメチル-1,3-ジメトキシシクロヘキサンなどが挙げられる。
上述した化合物から固体状チタン触媒成分(I)を調製する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば下記のような方法が挙げられる。なお以下の方法において、有機金属化合物としては、後述する有機金属化合物(II)と同じものが用いられる。
有機金属化合物触媒成分(II)は、周期表第13族から選ばれる金属を含むものが好ましく、中でも、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、1族元素とアルミニウムまたはホウ素との錯アルキル化合物などを好ましく挙げることができる。有機アルミニウム化合物としては、例えば下記式で示される有機アルミニウム化合物を例示することができる。
(式中、Raは炭素原子数1〜12の炭化水素基であり、Xはハロゲンまたは水素であり、nは1〜3である。)
Raは、炭素原子数1〜12の炭化水素基、例えばアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であるが、具体的には、
メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基などである。
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、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;
トリイソプレニルアルミニウムなどのトリアルケニルアルミニウム;
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、ジイソプロピ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、ジメチルアルミニウムブロミドなどのジアルキルアルミニウムハライド;
メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド;
メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウムジハライド;
ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムジハイドライドなどのアルキルアルミニウムハイドライドなどが挙げられる。
Ra nAlY3-n
上記式において、Raは上記と同様であり、Yは−ORb基、−OSiRc 3基、−OAlRd 2基、−NRe 2基、−SiRf 3基または−N(Rg)AlRh 2基であり、nは1〜2である。
(i)Ra nAl(ORb)3-nで表される化合物、例えば ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシドなど、
(ii)Ra nAl(OSiRc)3-nで表される化合物、例えば Et2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiEt3)など、
(iii)Ra nAl(OAlRd 2)3-nで表される化合物、例えば Et2AlOAlEt2、(iso-Bu)2AlOAl(iso-Bu)2 など、
(iv)Ra nAl(NRe 2)3-nで表される化合物、例えば Me2AlNEt2、Et2AlNHMe、Me2AlNHEt、Et2AlN(Me3Si)2、(iso-Bu)2AlN(Me3Si)2など、
(v)Ra nAl(SiRf 3)3-nで表される化合物、例えば、(iso-Bu)2AlSiMe3など、
(vi)Ra nAl〔N(Rg)-AlRh 2〕3-nで表される化合物、例えば、
Et2AlN(Me)-AlEt2、(iso-Bu)2AlN(Et)Al(iso-Bu)2など。
RaAlXY(Ra、X、Yは上記と同様である)
有機ホウ素化合物としては、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス(p-トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリス(3,5-ジメチルフェニル)ボロン、テキシルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジシアミルボラン、ジイソピノカンフェニルボラン、9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、カテコールボラン、B-ブロモ-9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、ボラン-トリエチルアミン錯体、ボラン-メチルスルフィド錯体などが挙げられる。
M1AlRj 4
(M1はLi、Na、Kであり、Rjは炭素原子数1〜15の炭化水素基である。)
このような化合物として具体的には、LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4などが挙げられる。
電子供与体(III)としては、先に述べた固体状チタン触媒成分(I)の調製時に使用した電子供与体(ii)として示したような化合物を用いることができ、さらに下記一般式で示される有機ケイ素化合物を用いることができる。
(式中、RおよびR'は炭化水素基であり、0<n<4である)
このような一般式で示される有機ケイ素化合物としては、具体的には、下記のような化合物が挙げられる。
次に、メタロセン触媒について説明する。
未変性ポリオレフィンの製造に用いられるメタロセン触媒に制限はないが、それ自体公知のメタロセン触媒が挙げられる。公知のメタロセン触媒としては、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ハフニウムなどの遷移金属の化合物が挙げられ、使用条件下で液状のものでも固体状のものでも使用することができる。また、これらは単一化合物である必要はなく、他の化合物に担持されていてもよいし、他の化合物との均質混合物であってもよく、さらに他の化合物との錯化合物や複化合物であってもよい。
C2対称を有するキラルな構造のメタロセン化合物としては、rac-エチレン-ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-エチレン-ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス(2,3,5-トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス[1-(4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス[1-(2-メチル-4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-メチル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-メチル-4-(2-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-メチル-4-(1-アントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-メチル-4-(9-アントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-メチル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-メチル-4-(o-クロロフェニル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-メチル-4-(ペンタフルオロフェニル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス[1-(2-エチル-4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-エチル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-エチル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス[1-(2-n-プロピル-4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-n-プロピル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-n-プロピル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリドなどが挙げられる。これらの化合物の中で、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-エチル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-エチル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-n-プロピル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリル-ビス{1-[2-n-プロピル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリドなどの嵩高い置換基を有するメタロセン化合物を用いることがより好ましい。
上記のメタロセン化合物は、前述の有機金属触媒成分(II)と組み合わせて使用する。
メタロセン触媒は、例えば、
(a)シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期表第4族の遷移金属化合物(以下「メタロセン化合物(a)」と記載することがある。)と、
(b)有機アルミニウムオキシ化合物と、
必要に応じて。
(c)粒子状担体と
から形成される。
メタロセン化合物(a)は、下記式(1)で表される。
MLx …(1)
式中、Mは周期表第4族の遷移金属原子であり、具体的にはジルコニウム、チタンまたはハフニウムである。
シクロペンタジエニル基、メチルシクロペンタジエニル基、ジメチルシクロペンタジエニル基、トリメチルシクロペンタジエニル基、テトラメチルシクロペンタジエニル基、ペンタメチルシクロペンタジエニル基、エチルシクロペンタジエニル基、メチルエチルシクロペンタジエニル基、プロピルシクロペンタジエニル基、メチルプロピルシクロペンタジエニル基、ブチルシクロペンタジエニル基、メチルブチルシクロペンタジエニル基、ヘキシルシクロペンタジエニル基などのアルキル置換シクロペンタジエニル基またはインデニル基、4,5,6,7-テトラヒドロインデニル基、フルオレニル基などが例示できる。これらの基は、ハロゲン原子、トリアルキルシリル基などで置換されていてもよい。
炭素原子数1〜12の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられ、より具体的には、
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などが例示され、
シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが例示され、
アリール基としては、フェニル基、トリル基などが例示され、
アラルキル基としては、ベンジル基、ネオフィル基などが例示される。
アリーロキシ基としては、フェノキシ基などが例示され、
ハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が例示される。
このようなシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含むメタロセン化合物(a)は、例えば遷移金属原子の原子価が4である場合、より具体的には下記式(2)で示される。
式中、Mは上記一般式(1)中のMと同じ遷移金属原子であり、R1はシクロペンタジエニル骨格を有する基(配位子)であり、R2、R3およびR4はシクロペンタジエニル骨格を有する基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、トリアルキルシリル基、SO3R基、ハロゲン原子または水素原子であり、aは1以上の整数であり、a+b+c+d=4である。
ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)ジルコニウムジブロミド、ビス(インデニル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)ビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(フルオレニル)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、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジブロミド、エチレンビス(インデニル)ジメチルジルコニウム、エチレンビス(インデニル)ジフェニルジルコニウム、エチレンビス(インデニル)メチルジルコニウムモノクロリド、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、エチレンビス(インデニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、エチレンビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、イソプロピリデン(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、イソプロピリデン(シクロペンタジエニル−メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレンビス(トリメチルシクロペンタジエニル)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)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)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ジメチルシリレンビス(4,5,6,7-テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(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、ジフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、メチルフェニルシリレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジブロミド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)エチルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)シクロヘキシルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)フェニルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ベンジルジルコニウムモノクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノクロリドモノハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)メチルジルコニウムモノハイドライド、ビス(シクロペンタジエニル)ジメチルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジフェニルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジベンジルジルコニウム、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムメトキシクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(p-トルエンスルホナト)、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルプロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、ビス(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ヘキシルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドなど。
これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また炭化水素あるいはハロゲン化炭化水素に希釈して用いてもよい。
有機アルミニウムオキシ化合物(b)としては、具体的に、従来公知のアルミノキサンおよび特開平2−276807号公報に開示されているようなベンゼン不溶性アルミニウムオキシ化合物が挙げられる。
(1)吸着水を含有する化合物あるいは結晶水を含有する塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第1セリウム水和物などを懸濁した炭化水素媒体に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物を添加して反応させて炭化水素の溶液として回収する方法。
(2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水(水、氷または水蒸気)を作用させて上記媒体の溶液として回収する方法。
(3)デカン、ベンゼン、トルエンなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物にジメチルスズオキシド、ジブチルスズオキシドなどの有機スズ酸化物を反応させる方法。
有機アルミニウムオキシ化合物(b)は、少量のアルミニウム以外の金属成分を含有していてもよい。
必要に応じて用いられる粒子状担体(c)として具体的に、SiO2、Al2O3、B2O3、MgO、ZrO2、CaO、TiO2、ZnO、Zn2O、SnO2、BaO、ThOなどの無機担体;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体などの樹脂(有機担体)を用いることができる。これらのうち、SiO2 が好ましい。これらは、2種以上組み合わせて用いることもできる。
メタロセン触媒がメタロセン化合物(a)と、有機アルミニウムオキシ化合物(b)と、粒子状担体(c)とからなる固体状メタロセン触媒である場合には、該固体状メタロセン触媒は、従来公知の方法により、上記のようなメタロセン化合物(a)および有機アルミニウムオキシ化合物(b)を、粒子状担体(c)に担持させて形成される。
また固体状メタロセン触媒は、上記のような触媒成分とともに、必要に応じて電子供与体、反応助剤などのオレフィン重合に有用な他の成分を含んでいてもよい。
上記のようなメタロセン触媒を用いてオレフィンの重合を行うに際しては、このメタロセン触媒とともに、下記のような有機アルミニウム化合物(b-2)を用いることもできる。
有機アルミニウム化合物(b-2)として用いられ、また上記のような有機アルミニウムオキシ化合物(b)の溶液を製造する際にも用いられる有機アルミニウム化合物(b-2)としては、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n-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ sec-ブチルアルミニウム、トリ tert-ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;
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などのジアルキルアルミニウムハライド;
ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどのジアルキルアルミニウムハイドライド;
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド;
ジエチルアルミニウムフェノキシドなどのジアルキルアルミニウムアリーロキシドなどが挙げられる。
また有機アルミニウム化合物として、下記一般式で表されるイソプレニルアルミニウムを用いることもできる。
(式中、x、y、zは正の数であり、z≧2xである。)
これらは、2種以上の組み合わせであってもよい。
有機アルミニウム化合物(b-2)は、メタロセン化合物(a)および有機アルミニウムオキシ化合物(b)とともに粒子状担体(c)に担持させる場合には、固体状メタロセン触媒(遷移金属原子換算)1モルに対して、通常1〜300モル、好ましくは2〜200モルの量で用いられる。
本発明では、上記のような触媒の存在下に上記炭素原子数2〜20のオレフィンを重合または共重合させて、未変性のポリオレフィンを製造する。
マグネシウム担持型チタン触媒系を用いた場合の重合温度は、通常約20〜300℃、好ましくは約50〜150℃の範囲であり、重合圧力は、0.01〜10MPa、好ましくは0.05〜5MPaの範囲である。
官能基含有ポリオレフィンは、上記のような未変性ポリオレフィンの一部または全部を、不飽和カルボン酸またはその誘導体から選ばれるグラフトモノマーでグラフト変性することにより得られる。
末端修飾ポリオレフィン(D)は官能基含有オレフィン重合体(C)と同一または異なるオレフィン組成を有し、末端のみにカルボキシル基または酸無水基と反応しうる基を含有するポリオレフィンである。末端修飾ポリオレフィンは片末端のみにカルボキシル基または酸無水基と反応しうる基を含有するポリオレフィンであることが好ましい。末端修飾ポリオレフィン(D)は、上記オレフィン連鎖(B)となり、カルボキシル基または酸無水基と反応しうる基はオレフィン連鎖(A)およびオレフィン連鎖(B)を結合するカルボニル基を有する結合となる。
(1)末端がビニリデン基であるポリプロピレン0.1〜50gと、ジイソブチルアルミニウムハイドライドの0.01〜5モル/リットル−オクタン溶液を5〜1000ミリリットルとを混合し、0.5〜6時間還流させる。
(2)末端がビニリデン基であるポリプロピレン0.1〜50gと、5〜1000ミリリットルの無水テトラヒドロフランと、0.1〜50ミリリットルの9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナンの0.05〜10モル/リットル−テトラヒドロフラン溶液とを混合し、20〜65℃で0.5〜24時間攪拌する。
次に、(1)13族元素含有基含有ポリオレフィンの13族元素含有基と官能基構造を有する化合物との置換反応を行うか、または、(2)13族元素含有基含有ポリオレフィンの13族元素含有基を、加溶媒分解により官能基を形成する構造を有する化合物との反応を行った後加溶媒分解することにより末端修飾ポリオレフィンを製造する。なお、得られた末端官能基を後述するような反応によって、他の官能基に変換してもよい。
また、加溶媒分解により官能基を形成する構造を有する化合物としては、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素などが挙げられる。
加溶媒分解に用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、水などが挙げられる。
(1)水酸基への変換
−AlR1R2基含有ポリオレフィンに、少量の塩酸を含むメタノールを大過剰に加えて、5分間〜12時間室温で攪拌する。
(2)ハロゲンへの変換
上記(1)で得られたポリマーに、水酸基の1〜10倍モルのチオニルクロライドを加えて、0〜100℃で5分間〜24時間反応させる。なおチオニルクロライドの代わりにチオニルブロマイドを用いることもできる。
(3)アミノ基への変換
上記(2)で得られたポリマーに、ハロゲンの1〜10倍モルのソディウムアジドを加え、50〜150℃で0.5〜24時間反応させる。得られた反応物に上記ソディウムアジドの0.1〜10倍モルのトリフェニルフォスフィンを加え、0〜100℃で0.5〜24時間反応させる。
官能基含有ポリオレフィン(C)と末端修飾ポリオレフィン(D)との反応は、例えば官能基含有ポリオレフィン(C)と末端修飾ポリオレフィン(D)とを攪拌下に接触させることによって行われる。この際、官能基含有ポリオレフィン(C)および末端修飾ポリオレフィン(D)が溶融した状態、または少なくとも一部の官能基含有ポリオレフィン(C)および少なくとも一部の末端修飾ポリオレフィン(D)が有機溶媒に溶解した状態で接触させることが好ましく、官能基含有ポリオレフィン(C)および末端修飾ポリオレフィン(D)が完全に有機溶媒に溶解した状態で行うことがより好ましい。
この反応は、通常20〜250℃、好ましくは40〜200℃の温度で、1分間〜24時間、好ましくは5分間〜12時間行われる。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、上記分岐型ポリオレフィンと、該分岐型ポリオレフィン以外の熱可塑性樹脂とから形成され、分岐型ポリオレフィンを0.01〜50重量%、好ましくは0.1〜30重量%、より好ましくは1〜25重量%含有している。
本発明では熱可塑性樹脂としてポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール、ポリスチレン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニルおよびエチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ジエン系ゴムから選ばれる1種以上の熱可塑性樹脂が好適に用いられる。
ポリアミドとしては、ナイロン−6、ナイロン−66、ナイロン−10、ナイロン−12、ナイロン−46などの脂肪族ポリアミド、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンより製造される芳香族ポリアミドなどが挙げられ、ナイロン−6が好ましい。
ポリカーボネートとしては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタンなどから得られるものが挙げられ、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンから得られるポリカーボネートが好ましい。
ポリ塩化ビニルは、塩化ビニルの単独重合体であってもよく、塩化ビニリデン、アクリル酸エステル、アクリロニトリル、プロピレンなどとの共重合体であってもよい。
エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体としては、エチレン-メチルアクリレート共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-メチルメタクリレート共重合体、エチレン-エチルメタクリレート共重合体が好ましい。
これらの熱可塑性樹脂の中では、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレンを用いることが好ましく、ポリオレフィンを用いることがより好ましい。特に組成が異なる共重合体であるポリオレフィンまたは2種以上のポリオレフィンを組み合わせて用いる際に、上記分岐型ポリオレフィンを相溶化剤として利用することが最も好ましい。
具体的には、溶融張力やスウェル比の増大などの溶融物性向上および/または相構造においてドメインの大きさが小さくなるなどの相溶化の効果が期待できる。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、無機フィラー、有機フィラー、結晶核剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、難燃剤、ブルーミング防止剤などを本発明の目的を損なわない範囲で含んでいてもよい。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、分岐型ポリオレフィンと熱可塑性樹脂とを、例えばリボンブレンダー、タンブラーブレンダー、ヘンシェルブレンダーなどで混合することにより製造することができる。
[実施例1]
[固体状チタン触媒成分の調製]
無水塩化マグネシウム 7.14g(75mmol)、デカン37.5mlおよび2-エチルヘキシルアルコール 35.1ml(225mmol)を130℃で2時間加熱反応を行い均一溶液とした後、この溶液に無水フタル酸1.67g(11.3mmol)を添加し、130℃にてさらに1時間攪拌混合を行い、無水フタル酸を該均一溶液に溶解させた。このようにして得られた均一溶液を室温に冷却した後、−20℃に保持された四塩化チタン 200ml(1.8mol)中に1時間にわたって全量滴下装入した。装入終了後、この混合液の温度を4時間かけて110℃に昇温し、110℃に達したところでジイソブチルフタレート(DIBP)5.03ml(18.8mmol)を添加し、これより2時間同温度にて攪拌保持した。次いで熱濾過にて固体部を採取し、この固体部を275mlの四塩化チタンにて再懸濁させた後、110℃で2時間、加熱反応を行った。反応終了後、再び熱濾過にて固体部を採取し、110℃デカンおよび室温ヘキサンにて、洗液中に遊離のチタン化合物が検出されなくなるまで充分洗浄した。
500mlのガラス製オートクレーブを窒素で置換し、デカン 250mlを加えた後、プロピレン置換を行った。次いで、プロピレンを流通させながら、攪拌下に100℃に昇温し、トリエチルアルミニウム 5ミリモル、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン 0.5ミリモル、および、チタン原子換算で0.1ミリモル−Tiの上記の固体状チタン触媒成分をこの順に加えた。パージラインに取り付けたバブラー管から未反応ガスがでないように、また、反応器内が減圧にならないように、プロピレンの流量を調節しながら100℃で1時間重合しポリプロピレンを得た。次いで、プロピレンを窒素に置換した。
上記の重合スラリーを100℃に維持し、モレキュラーシーブを通して乾燥させた空気を200リットル/時の流量で流通させて、5時間、同温度で反応させた。反応終了後、スラリーをメタノール 2リットルとアセトン 2リットルの混合液中に投入し、一夜間静置した。なお、攪拌羽根に付着していたファイバー状のポリマーは廃棄した。
500mlのガラス製反応器に無水マレイン酸変性ホモポリプロピレン(商品名:アドマー、三井化学(株)製、Mw:110,000、変性率:0.5%)0.061g(0.55マイクロモル;無水マレイン酸基は3.1マイクロモル)と、上記末端修飾ポリプロピレン 1.0g(5.9マイクロモル;水酸基は3.1マイクロモル)と、トルエン 250ミリリットルとを加え、70℃で30分間、次いで80℃で4.5時間攪拌した。
得られたポリマーを13C-NMR測定したところ、末端修飾ポリプロピレンの末端水酸基は全量エステル結合に変換されており、無水マレイン酸変性ホモポリプロピレンに由来するオレフィン連鎖1本当たりに、末端修飾ポリプロピレンに由来するオレフィン連鎖が5.6本結合していた。
[官能基含有ポリオレフィンと末端修飾ポリプロピレンとの反応]
500mlのガラス製反応器にマレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体(商品名:タフマーMP−0610、三井化学(株)製、エチレン含有量80モル%のエチレン・プロピレン共重合体を無水マレイン酸で変性したもの、メルトフローレート:0.4g/10分、Mw:130,000、変性率:0.5%)0.099g(0.76マイクロモル)と実施例1で製造した末端修飾ポリプロピレン 1.0g(5.9マイクロモル;水酸基は3.1マイクロモル)とトルエン 250ミリリットルとを加え、70℃で30分間、次いで80℃で4.5時間攪拌した。
反応前のマレイン酸変性エチレン・プロピレン共重合体と末端修飾ポリプロピレンの23℃デカン可溶成分量は、それぞれ97.01重量%、6.01重量%であった。
(1.0×0.0601+0.099×0.9701)÷(1.0+0.099)×100
により14重量%になるはずである。
(1.0+0.099)×(14−8.06)÷100
により0.065g(0.50マイクロモル)のPO−Aが23℃デカン不溶のPO−Bに結合している。
3.1×(100−6.01)÷100÷0.50
により5.8本と算出される。
[末端ヨウ素化ポリエチレンの合成]
窒素置換を十分行った500mlガラス製容器に、脱水トルエン250mlを入れ、攪拌しながらエチレンガス(100リットル/h)を20分間流通させた。この容器にアルべマール社製メチルアルミノキサン(以下、「MAO」と略記する。)トルエン溶液から40℃でトルエンを減圧留去した後脱水トルエンを加えて再びトルエン溶液としたMAOをAl原子換算で2.5mmol−Al、および、ビス[7-{N-(2,4,6-トリフルオロフェニル)イミノメチル}インドリニル]チタニウム(IV)ジクロリド([7-(2,4,6-F−Ph−N=CH)C8H5N]2TiCl2)0.01mmolを順次加え、25℃に保ちながら5分間攪拌してリビング重合を行った後、窒素ガス(100リットル/h)に切り替え10分間攪拌した。このポリマー溶液に、ヨウ素のトルエン溶液(ヨウ素2.5mmol)を添加し、さらに25℃で1時間攪拌を続けた。ポリマーを、メタノール1.5リットル中で析出させ、濾過し乾燥することにより、0.80g(Mw;65,000、Mw/Mn;1.15)の末端ヨウ素化ポリエチレンを得た。
得られた末端ヨウ素化ポリエチレン0.5gを、脱水トルエン50mlにスラリー化させ、フタルイミドカリウム 27mg(0.15mmol)を添加した。80℃で12時間加熱攪拌した後、ヒドラジン・1水和物10mlを加え、さらに2時間加熱還流した。室温に冷却した反応溶液を、メタノール1.0リットルに加え、析出したポリマーを濾過乾燥し、末端アミノ化ポリエチレンを得た。1H-NMRおよびIR分析により片末端のうちの60モル%に一級アミンが存在することを確認した。
主鎖として三井化学株式会社製アドマー(無水マレイン酸で変性したホモポリプロピレン、Mw;110,000、変性率;0.5%)を使用した。
得られたスラリーの溶媒をエバポレーターで除去し、残ったポリマーを80℃で10時間減圧乾燥して0.36gのポリマーを回収した。
Claims (9)
- 炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とするオレフィン連鎖(A)と、炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とするオレフィン連鎖(B)とからなり、上記オレフィン連鎖(B)は上記オレフィン連鎖(A)の両末端以外の部位にカルボニル基を有する結合を介して結合され、かつオレフィン連鎖(B)は上記オレフィン連鎖(A)1本当たり1本以上存在し、
前記オレフィン連鎖(A)となる、炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とし、両末端以外に1つ以上のカルボキシル基および/または酸無水基を有する官能基含有ポリオレフィン(C)と、
前記オレフィン連鎖(B)となる、炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とし、上記官能基含有ポリオレフィン(C)と同一または異なるオレフィン組成を有し、末端のみにカルボキシル基または酸無水基と反応しうる基を有する末端修飾ポリオレフィン(D)
とを反応させて得られることを特徴とする分岐型ポリオレフィン。 - 上記オレフィン連鎖(B)の重量平均分子量(Mw)が5,000以上であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の分岐型ポリオレフィン。
- 上記カルボニル基を有する結合が、エステル結合および/またはアミド結合である請求の範囲第1項に記載の分岐型ポリオレフィン。
- 上記オレフィン連鎖(A)および上記オレフィン連鎖(B)のうち、一方が結晶性ポリオレフィンであり、他方が非晶性ポリオレフィンである請求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載の分岐型ポリオレフィン。
- 上記オレフィン連鎖(A)および上記オレフィン連鎖(B)が、いずれもポリプロピレンである請求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載の分岐型ポリオレフィン。
- 炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とし、両末端以外に1つ以上のカルボキシル基および/または酸無水基を有する官能基含有ポリオレフィン(C)と、炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンから得られる繰り返し単位を主たる構成単位とし、上記官能基含有ポリオレフィン(C)と同一または異なっていてもよいオレフィン組成を有し、末端のみにカルボキシル基または酸無水基と反応しうる基を有する末端修飾ポリオレフィン(D)とを反応させて請求項1〜5のいずれか1項に記載の分岐型ポリオレフィンを製造することを特徴とする分岐型ポリオレフィンの製造方法。
- 上記官能基含有ポリオレフィン(C)が、マレイン化されたエチレンおよび/またはプロピレンの単独重合体または共重合体であることを特徴とする請求項6に記載の分岐型ポリオレフィンの製造方法。
- 上記末端修飾ポリオレフィン(D)が、片末端のみにカルボキシル基または酸無水基と反応しうる基を有する片末端修飾ポリオレフィンであることを特徴とする請求項6に記載の分岐型ポリオレフィンの製造方法。
- 請求項1に記載の分岐型ポリオレフィンを、0.01〜50重量%含有することを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
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