JP6947535B2 - Olefin copolymer and its production method - Google Patents
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Description
本発明は、オレフィン共重合体、及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、エチレン及び/又はα−オレフィンモノマーと含窒素置換オレフィンモノマーから共重合された、特異な構造を有する新規なオレフィン共重合体に係わるものである。 The present invention relates to an olefin copolymer and a method for producing the same. More specifically, it relates to a novel olefin copolymer having a unique structure, which is copolymerized from an ethylene and / or α-olefin monomer and a nitrogen-containing substituted olefin monomer.
ポリエチレンやポリプロピレンに代表されるポリオレフィンは、樹脂材料の中で物性や成形性などの諸性質に優れ、経済性や環境問題適合性なども高く、更に、資源再利用性も備えているので、非常に汎用されかつ重要な産業資材である。
しかしながら、ポリオレフィンは、通常は、非極性であるため、他の材料との接着性や印刷適性、或はフィラー等との相溶性の物性などは十分ではなかった。
Polyolefins typified by polyethylene and polypropylene are excellent in various properties such as physical properties and moldability among resin materials, are highly economical and compatible with environmental problems, and are extremely resource reusable. It is a versatile and important industrial material.
However, since polyolefins are usually non-polar, their adhesiveness to other materials, printability, and compatibility with fillers and the like are not sufficient.
そこで、その物性改良手段として、ポリオレフィンへの極性官能基導入が検討され、有機過酸化物を用いて極性基含有モノマーをグラフトする方法が広く行われているが、この方法では、グラフト化反応と並行してオレフィン系樹脂双方の分子間架橋、及びオレフィン系樹脂の分子鎖切断などが発生するため、グラフト変性物にオレフィン系樹脂の優れた物性が維持されない。
また、極性官能基導入手段として、オレフィンと極性モノマーを共重合させることも行われているが、オレフィンと極性基含有オレフィンモノマー(極性コモノマー)とを共重合する手段は高圧法に限定されていた(特許文献1及び特許文献2)。その共重合体中には多くの分岐構造を有し、低弾性率かつ機械物性の低いコポリマーしか得ることができない。
Therefore, as a means for improving the physical properties, introduction of a polar functional group into polyolefin has been studied, and a method of grafting a polar group-containing monomer using an organic peroxide has been widely performed. Since intermolecular cross-linking of both olefin-based resins and molecular chain breakage of the olefin-based resin occur in parallel, the excellent physical properties of the olefin-based resin cannot be maintained in the graft-modified product.
Further, as a means for introducing a polar functional group, copolymerization of an olefin and a polar monomer is also performed, but the means for copolymerizing an olefin and a polar group-containing olefin monomer (polar comonomer) is limited to the high-pressure method. (Patent Document 1 and Patent Document 2). The copolymer has many branched structures, and only a copolymer having a low elastic modulus and low mechanical properties can be obtained.
一方、従来一般に用いられているメタロセン触媒を用いた重合方法においては、エチレンと極性基含有モノマーを共重合させる際に、触媒重合活性が低下し共重合し難いとされていたが、メタロセン触媒を用いて、極性コモノマーを等モル以上の有機アルミニウム化合物と反応させた後に(官能基のマスク化)、オレフィンと共重合させる手法が報告されている。しかしながら、この手法では、コポリマー生成と同時に多量のアルミニウム塩が析出し、有機アルミニウム化合物のコストの点からも普及していない。 On the other hand, in the conventional polymerization method using a metallocene catalyst, when ethylene and a polar group-containing monomer are copolymerized, the catalytic polymerization activity is lowered and it is difficult to carry out the polymerization. It has been reported that a polar comonomer is reacted with an equimolar or more organoaluminum compound (masking of a functional group) and then copolymerized with an olefin. However, in this method, a large amount of aluminum salt is precipitated at the same time as the copolymer is formed, and it is not widely used in terms of the cost of the organoaluminum compound.
ところで、近年において、いわゆるポストメタロセンと称される、後周期遷移金属錯体触媒を用い、有機アルミニウム化合物などのマスク化剤を使用することなく、オレフィンと極性コモノマーを共重合する試みが精力的に進められている。これまでに、極性コモノマーとして、アクリル酸エステル(特許文献3〜8)、アクリロニトリル(非特許文献1)、ビニルエーテル(非特許文献2)などが報告されている。 By the way, in recent years, an attempt to copolymerize an olefin and a polar comonomer by using a so-called post-metallocene, a late-period transition metal complex catalyst, without using a masking agent such as an organoaluminum compound has been energetically promoted. Has been done. So far, as polar comonomer, acrylic acid ester (Patent Documents 3 to 8), acrylonitrile (Non-Patent Document 1), vinyl ether (Non-Patent Document 2) and the like have been reported.
オレフィン系極性共重合体の開発状況を鑑みれば、いわゆるポストメタロセンと称される、後周期遷移金属錯体触媒を用いても、α,ω−末端官能基化オレフィンは、その重合性オレフィン部位が非共役構造であるために重合性が低く、オレフィンと共重合することは困難であった。そこで本発明者らは、後周期遷移金属錯体触媒を用いて、エチレンやα−オレフィンとα,ω−末端官能基化オレフィンの共重合体を製造することを、試みてきた。 Considering the development status of olefin-based polar copolymers, even if a so-called post-metallocene, a late-period transition metal complex catalyst is used, the α, ω-terminal functionalized olefin has a non-polymerizable olefin moiety. Since it has a conjugated structure, it has low polymerizability and it is difficult to copolymerize with an olefin. Therefore, the present inventors have attempted to produce a copolymer of ethylene or α-olefin and α, ω-terminal functionalized olefin by using a late-period transition metal complex catalyst.
その結果、特定の構造を有する、新規な後周期遷移金属錯体触媒を研究開発し、その触媒性能が大幅に向上することを見いだしてきた。かかる研究成果を踏まえて、開発触媒を用いることで、従来においては実現が困難であった、オレフィンとα,ω−末端官能基化オレフィンが共重合可能であることを見いだした。そして、本発明者らは、後周期遷移金属錯体触媒を用いて、エチレンやα−オレフィンとα,ω−末端官能基化オレフィンの共重合体を製造する技術を既に報告してきた(特許文献9参照)。すなわち、キレート性配位子を有する第5〜10族の遷移金属触媒、特に、パラジウム金属にトリアリールホスフィン又はトリアリールアルシン化合物が配位した遷移金属触媒の存在下に重合されたところの、エチレン及び/又は炭素数3〜10のα−オレフィンと、特定のモノマー群より選ばれる極性基含有オレフィンモノマーから構成されることを特徴とする、オレフィン系極性共重合体の発明をしてきた。 As a result, we have researched and developed a novel late-period transition metal complex catalyst having a specific structure, and found that the catalyst performance is significantly improved. Based on these research results, it was found that the olefin and the α, ω-terminal functionalized olefin can be copolymerized by using the developed catalyst, which was difficult to realize in the past. Then, the present inventors have already reported a technique for producing a copolymer of ethylene or α-olefin and α, ω-terminal functionalized olefin using a late-period transition metal complex catalyst (Patent Document 9). reference). That is, ethylene is polymerized in the presence of a Group 5-10 transition metal catalyst having a chelating ligand, particularly a transition metal catalyst in which a triarylphosphine or a triarylalkyne compound is coordinated with a palladium metal. And / or the invention of an olefin-based polar copolymer characterized by being composed of an α-olefin having 3 to 10 carbon atoms and a polar group-containing olefin monomer selected from a specific monomer group.
しかしながら、特許文献9に記載の技術では、ポストメタロセン触媒を用いた一例を示した過ぎず、共重合体の応用範囲を広げるためには、新規なオレフィン系極性共重合体の開発が切望されていた。
また、これまで直接合成が困難であった共重合体に、容易に変換可能なオレフィン系極性共重合体の開発が望まれていた。例えば、容易に分解して、アミノ基を有する共重合体に変換しうる共重合体の開発が望まれていた。
However, the technique described in Patent Document 9 only shows an example using a post-metallocene catalyst, and in order to expand the application range of the copolymer, the development of a new olefin-based polar copolymer is desired. rice field.
Further, it has been desired to develop an olefin-based polar copolymer that can be easily converted into a copolymer that has been difficult to directly synthesize. For example, it has been desired to develop a copolymer that can be easily decomposed and converted into a copolymer having an amino group.
本発明の目的は、容易に分解可能な保護基をもつ、ポストメタロセン触媒を用いた新規なオレフィン共重合体、及びその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a novel olefin copolymer using a post-metallocene catalyst having an easily decomposable protecting group, and a method for producing the same.
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、特定の置換基を有する含窒素置換オレフィンを用いると、ポストメタロセン触媒を用いても良好に共重合することができることを見出し、これらの知見に基づき、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a nitrogen-containing substituted olefin having a specific substituent can be used for good copolymerization even with a post-metallocene catalyst. Based on the findings and these findings, the present invention has been completed.
すなわち、本発明の第1の発明は、エチレン(a−1)に由来する構造単位、及び炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位(A)と、
下記一般式(1)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構造単位、及び下記一般式(2)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位(B)と、を有することを特徴とするオレフィン共重合体である。
That is, the first invention of the present invention is at least selected from the group consisting of a structural unit derived from ethylene (a-1) and a structural unit derived from an α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms. One type of structural unit (A) and
A structural unit derived from a nitrogen-containing substituted olefin (b-1) having a substituent represented by the following general formula (1), and a nitrogen-containing substituted olefin (b) having a substituent represented by the following general formula (2). It is an olefin copolymer characterized by having at least one structural unit (B) selected from the group consisting of structural units derived from -2).
[式中、R1は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、R2は、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基、又はトリアルキルシリル基である。] [In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, or a trialkylsilyl group. ]
[式中、R3は、炭素数1〜10の2価の有機基である。] [In the formula, R 3 is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms. ]
本発明の第2の発明は、前記含窒素置換オレフィン(b−1)及び前記含窒素置換オレフィン(b−2)の少なくともいずれか一方が、下記一般式(3)で表される構造を有することを特徴とする前記第1の発明に記載のオレフィン共重合体である。 In the second invention of the present invention, at least one of the nitrogen-containing substituted olefin (b-1) and the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) has a structure represented by the following general formula (3). The olefin copolymer according to the first invention.
[式中、R4は、水素原子又はメチル基である。] [In the formula, R 4 is a hydrogen atom or a methyl group. ]
本発明の第3の発明は、前記含窒素置換オレフィン(b−1)は、下記一般式(4)で表される構造を有することを特徴とする前記第2の発明に記載のオレフィン共重合体である。 In the third invention of the present invention, the olefin copolymer according to the second invention is characterized in that the nitrogen-containing substituted olefin (b-1) has a structure represented by the following general formula (4). It is a coalescence.
[式中、R1は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、R2は、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基、又はトリアルキルシリル基であり、R4は、水素原子又はメチル基であり、Zは、2価の有機基である。] [In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, or a trialkylsilyl group, and R 4 is a hydrogen atom. Alternatively, it is a methyl group, and Z is a divalent organic group. ]
本発明の第4の発明は、前記含窒素置換オレフィン(b−2)は、下記一般式(5)の構造を有することを特徴とする前記第2の発明に記載のオレフィン共重合体である。 The fourth invention of the present invention is the olefin copolymer according to the second invention, wherein the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) has a structure of the following general formula (5). ..
[式中、R3は、炭素数1〜10の2価の有機基であり、R4は、水素原子又はメチル基であり、Zは、2価の有機基である。] [In the formula, R 3 is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, and Z is a divalent organic group. ]
本発明の第5の発明は、前記一般式(4)及び前記一般式(5)の少なくともいずれか一方におけるZが、−(CH2)n−、−COO(CH2)m−、−O(CH2)m−又は−CO(CH2)m−で表され、nは2〜30の整数であり、mは0〜30の整数であることを特徴とする前記第3又は第4の発明に記載のオレフィン共重合体である。 In the fifth aspect of the present invention, Z in at least one of the general formula (4) and the general formula (5) is − (CH 2 ) n −, −COO (CH 2 ) m −, −O. (CH 2 ) represented by m − or −CO (CH 2 ) m −, n is an integer of 2 to 30, and m is an integer of 0 to 30. The olefin copolymer according to the invention.
本発明の第6の発明は、前記一般式(4)及び前記一般式(5)の少なくともいずれか一方におけるZが、−(CH2)n−、−COO(CH2)m−又は−O(CH2)m−で表され、nは2〜30の整数であり、mは0〜30の整数であることを特徴とする前記第5の発明に記載のオレフィン共重合体である。 In the sixth invention of the present invention, Z in at least one of the general formula (4) and the general formula (5) is − (CH 2 ) n −, −COO (CH 2 ) m − or −O. (CH 2 ) The olefin copolymer according to the fifth invention, which is represented by m −, n is an integer of 2 to 30, and m is an integer of 0 to 30.
本発明の第7の発明は、前記一般式(4)及び前記一般式(5)の少なくともいずれか一方におけるZが、−(CH2)n−又は−COO(CH2)m−で表され、nは2〜30の整数であり、mは0〜30の整数であることを特徴とする前記第6の発明に記載のオレフィン共重合体である。 In the seventh invention of the present invention, Z in at least one of the general formula (4) and the general formula (5) is represented by − (CH 2 ) n − or −COO (CH 2 ) m −. , N is an integer of 2 to 30, and m is an olefin copolymer according to the sixth invention.
本発明の第8の発明は、前記一般式(4)及び前記一般式(5)の少なくともいずれか一方におけるZが、−COO(CH2)m−で表され、mは0〜30の整数であることを特徴とする前記第7の発明に記載のオレフィン共重合体である。 In the eighth invention of the present invention, Z in at least one of the general formula (4) and the general formula (5) is represented by −COO (CH 2 ) m −, and m is an integer of 0 to 30. The olefin copolymer according to the seventh invention.
本発明の第9の発明は、前記一般式(4)におけるR1がtert−ブチル基であることを特徴とする前記第8の発明に記載のオレフィン共重合体である。 The ninth invention of the present invention is the olefin copolymer according to the eighth invention, wherein R 1 in the general formula (4) is a tert-butyl group.
本発明の第10の発明は、前記一般式(4)及び前記一般式(5)の少なくともいずれか一方におけるZが−COOCH2CH2−であることを特徴とする前記第9の発明に記載のオレフィン共重合体である。 The tenth invention of the present invention is described in the ninth invention, wherein Z in at least one of the general formula (4) and the general formula (5) is −COOCH 2 CH 2 −. It is an olefin copolymer of.
本発明の第11の発明は、前記一般式(4)及び前記一般式(5)の少なくともいずれか一方におけるR4が水素原子であることを特徴とする前記第10の発明に記載のオレフィン共重合体である。 The eleventh invention of the present invention includes the olefin according to the tenth invention, wherein R 4 in at least one of the general formula (4) and the general formula (5) is a hydrogen atom. It is a polymer.
本発明の第12の発明は、13C−NMRにより算出されるメチル分岐数が、炭素1,000個当たり50以下であることを特徴とする前記第1〜第11のいずれかの発明に記載のオレフィン共重合体である。 The twelfth invention of the present invention is described in any one of the first to eleventh inventions, wherein the number of methyl branches calculated by 13 C-NMR is 50 or less per 1,000 carbons. It is an olefin copolymer of.
本発明の第13の発明は、前記メチル分岐数が、炭素1,000個当たり5以下であることを特徴とする前記第12の発明に記載のオレフィン共重合体である。 The thirteenth invention of the present invention is the olefin copolymer according to the twelfth invention, wherein the number of methyl branches is 5 or less per 1,000 carbons.
本発明の第14の発明は、エチレン(a−1)、及び炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種と、
下記一般式(1)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−1)、及び下記一般式(2)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種と、を、
キレート性配位子を有する周期表第5〜11族金属の遷移金属触媒の存在下に重合することを特徴とするオレフィン共重合体の製造方法である。
The fourteenth invention of the present invention includes at least one selected from the group consisting of ethylene (a-1) and α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms.
It is composed of a nitrogen-containing substituted olefin (b-1) having a substituent represented by the following general formula (1) and a nitrogen-containing substituted olefin (b-2) having a substituent represented by the following general formula (2). At least one selected from the group,
A method for producing an olefin copolymer, which comprises polymerizing in the presence of a transition metal catalyst of a metal of Group 5 to 11 of the periodic table having a chelating ligand.
[式中、R1は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、R2は、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基、又はトリアルキルシリル基である。] [In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, or a trialkylsilyl group. ]
[式中、R3は、炭素数1〜10の2価の有機基である。] [In the formula, R 3 is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms. ]
本発明の第15の発明は、前記遷移金属触媒が周期表第10族の遷移金属触媒であることを特徴とする前記第14の発明に記載のオレフィン共重合体の製造方法である。 The fifteenth invention of the present invention is the method for producing an olefin copolymer according to the fourteenth invention, wherein the transition metal catalyst is a transition metal catalyst of Group 10 of the periodic table.
本発明によれば、容易に分解可能な保護基をもつ、新規なオレフィン共重合体が提供される。これは、新規なオレフィン系極性共重合体であるため、広範囲な用途に使用できる。このオレフィン共重合体は、簡易で効率の良い重合法により製造され、容易に分解可能な保護基をもつ新規なオレフィン系極性共重合体である。
また、本発明の製造方法によれば、容易に分解可能な保護基をもつ新規なオレフィン共重合体を簡易に効率よく製造することができる。
According to the present invention, there is provided a novel olefin copolymer having a protecting group that can be easily decomposed. Since this is a novel olefin-based polar copolymer, it can be used in a wide range of applications. This olefin copolymer is a novel olefin-based polar copolymer produced by a simple and efficient polymerization method and having a protecting group that can be easily decomposed.
Further, according to the production method of the present invention, a novel olefin copolymer having a protecting group that can be easily decomposed can be easily and efficiently produced.
以下においては、本発明のオレフィン共重合体、及びその製造方法について、項目毎に具体的かつ詳細に説明する。 Hereinafter, the olefin copolymer of the present invention and a method for producing the same will be described in detail for each item.
<<1.オレフィン共重合体について>>
(1)オレフィン共重合体
本発明のオレフィン共重合体は、エチレン(a−1)に由来する構造単位、及び炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位(A)と、
下記一般式(1)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構造単位、及び下記一般式(2)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位(B)と、を有する。
<< 1. About olefin copolymer >>
(1) Olefin copolymer The olefin copolymer of the present invention comprises a structural unit derived from ethylene (a-1) and a structural unit derived from an α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms. At least one structural unit (A) selected from the group and
A structural unit derived from a nitrogen-containing substituted olefin (b-1) having a substituent represented by the following general formula (1), and a nitrogen-containing substituted olefin (b) having a substituent represented by the following general formula (2). It has at least one structural unit (B) selected from the group consisting of structural units derived from -2).
[式中、R1は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、R2は、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基、又はトリアルキルシリル基である。] [In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, or a trialkylsilyl group. ]
[式中、R3は、炭素数1〜10の2価の有機基である。] [In the formula, R 3 is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms. ]
(2)構成単位(A)について
(2−1)構成単位(A)
本発明のオレフィン共重合体は、エチレン(a−1)に由来する構造単位、及び炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位(A)を有することを特徴とする。重合に供されるエチレン又は炭素数3〜20のα−オレフィンは特に限定されないが、好ましくは、エチレン(a−1)を必須で含み、必要に応じて炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)をさらに含んでも良い。重合に供されるエチレン(a−1)又は炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)は単独で用いても良いが、2種類以上を用いても良い。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてならば、その他の極性基を含有しないモノマーをさらに重合に供しても良い。エチレン(a−1)及びα−オレフィン(a−2)に由来する構造単位の割合は、特に限定されないが、オレフィン共重合体の全体を100mol%とした場合に、通常であれば80〜99.999mol%、好ましくは85〜99.99mol%、更に好ましくは90〜99.98mol%、より好適には95〜99.97mol%の範囲から選択されることが望ましい。
(2) Constituent unit (A) (2-1) Constituent unit (A)
The olefin copolymer of the present invention is at least one selected from the group consisting of a structural unit derived from ethylene (a-1) and a structural unit derived from an α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms. It is characterized by having a structural unit (A) of. The ethylene or α-olefin having 3 to 20 carbon atoms to be subjected to the polymerization is not particularly limited, but preferably contains ethylene (a-1) indispensably, and if necessary, the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms ( a-2) may be further included. Ethylene (a-1) or α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms to be subjected to polymerization may be used alone, or two or more kinds may be used. Further, a monomer containing no other polar group may be further subjected to polymerization as long as it does not deviate from the gist of the present invention. The proportion of structural units derived from ethylene (a-1) and α-olefin (a-2) is not particularly limited, but is usually 80 to 99 when the total amount of the olefin copolymer is 100 mol%. It is desirable to select from the range of .999 mol%, preferably 85 to 99.99 mol%, more preferably 90 to 99.98 mol%, and more preferably 95 to 99.97 mol%.
(2−2)α−オレフィン
本発明に関わるα−オレフィンは構造式:CH2=CHR18で表される、炭素数3〜20のα−オレフィンである(R18は炭素数1〜18の炭化水素基であり、直鎖構造であっても分岐を有していてもよい)。より好ましくは、炭素数3〜12のα−オレフィンであり、さらに好ましくは、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、3−メチル−1−ブテン及び4−メチル−1−ペンテンから選択されるα−オレフィンであり、より好適には、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテンから選択されるα−オレフィンである。重合に供するα−オレフィンは単独でも良いし、2種以上であっても構わない。
(2-2) α-olefin The α-olefin according to the present invention is an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms represented by the structural formula: CH 2 = CHR 18 (R 18 has 1 to 18 carbon atoms). It is a hydrocarbon group and may have a linear structure or a branch). More preferably, it is an α-olefin having 3 to 12 carbon atoms, and even more preferably, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 3-methyl-1-butene and It is an α-olefin selected from 4-methyl-1-pentene, and more preferably an α-olefin selected from propylene, 1-butene, 1-hexene and 1-octene. The α-olefin to be subjected to the polymerization may be used alone or in combination of two or more.
(2−3)極性基を含有しないモノマー
本発明に関わる極性基を含有しないモノマーは、分子構造中に炭素−炭素二重結合を1つ以上有するモノマーであり、かつ、分子を構成する元素が炭素と水素のみであれば限定されず、例えば、ジエン、トリエン、芳香族ビニルモノマー、環状オレフィン等が挙げられ、好ましくは、ブタジエン、イソプレン、スチレン、ビニルシクロヘキサン、シクロヘキセン、ビニルノルボルネン、ノルボルネンである。
(2-3) Monomer that does not contain a polar group The monomer that does not contain a polar group according to the present invention is a monomer that has one or more carbon-carbon double bonds in its molecular structure, and the elements that make up the molecule are It is not limited as long as it is only carbon and hydrogen, and examples thereof include diene, triene, aromatic vinyl monomer, cyclic olefin, and the like, and preferred are butadiene, isoprene, styrene, vinylcyclohexane, cyclohexene, vinylnorbornene, and norbornene.
(3)構成単位(B)について
(3−1)構成単位(B)
構成単位(B)は、下記一般式(1)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構造単位、及び下記一般式(2)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構造単位からなる群より選ばれる。
(3) Constituent unit (B) (3-1) Constituent unit (B)
The structural unit (B) is a structural unit derived from a nitrogen-containing substituted olefin (b-1) having a substituent represented by the following general formula (1), and a substituent represented by the following general formula (2). It is selected from the group consisting of structural units derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) having.
[式中、R1は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、R2は、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基、又はトリアルキルシリル基である。] [In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, or a trialkylsilyl group. ]
[式中、R3は、炭素数1〜10の2価の有機基である。] [In the formula, R 3 is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms. ]
一般式(1)のR1における炭素数1〜20の炭化水素基としては、特に限定されないが、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−エイコシル基、フェニル基、ベンジル基、o−トルイル基、m−トルイル基、p−トルイル基等を例示することができる。 The hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in R 1 of the general formula (1) is not particularly limited, but is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, or an iso-butyl. Examples thereof include a group, an n-butyl group, a tert-butyl group, an n-octyl group, an n-eicosyl group, a phenyl group, a benzyl group, an o-toluyl group, an m-toluyl group, a p-toluyl group and the like.
一般式(1)のR2におけるトリアルキルシリル基としては、特に限定されないが、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基等を例示することができる。 The trialkylsilyl group in R 2 of the general formula (1) is not particularly limited, can be exemplified trimethylsilyl group, triethylsilyl group, a tert- butyldimethylsilyl group, and the like.
一般式(2)のR3における炭素数1〜10の2価の有機基としては、特に限定されないが、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等)、シクロアルキレン基(例えば、シクロへキシレン基等)、芳香族炭化水素基(例えば、フェニレン基(o,m又はp−フェニレン基)、メチルフェニレン基、ジメチルフェニレン基、ナフチレン基等)が例示される。 Examples of the divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms in R 3 of the general formula (2) is not particularly limited, an alkylene group (e.g., methylene group, ethylene group, trimethylene group, propylene group, tetramethylene group, pentamethylene Methylene group, hexamethylene group, etc.), cycloalkylene group (eg, cyclohexylene group, etc.), aromatic hydrocarbon group (eg, phenylene group (o, m or p-phenylene group), methylphenylene group, dimethylphenylene group, etc.) , Naftylene group, etc.) are exemplified.
含窒素置換オレフィン(b−1)は、下記一般式(3)で表される構造を有することが好ましい。 The nitrogen-containing substituted olefin (b-1) preferably has a structure represented by the following general formula (3).
[式中、R4は、水素原子又はメチル基である。] [In the formula, R 4 is a hydrogen atom or a methyl group. ]
含窒素置換オレフィン(b−2)は、下記一般式(3)で表される構造を有することが好ましい。 The nitrogen-containing substituted olefin (b-2) preferably has a structure represented by the following general formula (3).
[式中、R4は、水素原子又はメチル基である。] [In the formula, R 4 is a hydrogen atom or a methyl group. ]
含窒素置換オレフィン(b−1)は、下記一般式(4)の構造を有することが好ましい。 The nitrogen-containing substituted olefin (b-1) preferably has the structure of the following general formula (4).
[式中、R1は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、R2は、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基、又はトリアルキルシリル基であり、R4は、水素原子又はメチル基であり、Zは、2価の有機基である。] [In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, or a trialkylsilyl group, and R 4 is a hydrogen atom. Alternatively, it is a methyl group, and Z is a divalent organic group. ]
一般式(4)のZにおける2価の有機基としては、特に限定されないが、−(CH2)n−、−COO(CH2)m−、−O(CH2)m−又は−CO(CH2)m−で表される基が好ましい(但し、nは2〜30の整数であり、mは0〜30の整数である。)。
Zにおける2価の有機基として、更に好ましい態様としては、−(CH2)n−、−COO(CH2)m−又は−O(CH2)m−である(但し、nは2〜30の整数であり、mは0〜30の整数である。)。
Zにおける2価の有機基として、特に好ましい態様としては、−(CH2)n−又は−COO(CH2)m−である(但し、nは2〜30の整数であり、mは0〜30の整数である。)。
Zにおける2価の有機基として、最適な態様としては、−COO(CH2)m−であり(但し、mは0〜30の整数である。)、最も好ましい態様としては、−COOCH2CH2−である。
The divalent organic group in Z of the general formula (4) is not particularly limited, - (CH 2) n - , - COO (CH 2) m -, - O (CH 2) m - or -CO ( CH 2 ) A group represented by m − is preferable (where n is an integer of 2 to 30 and m is an integer of 0 to 30).
As a divalent organic group in Z, a more preferable embodiment is − (CH 2 ) n −, −COO (CH 2 ) m − or −O (CH 2 ) m − (where n is 2 to 30). Is an integer of, and m is an integer of 0 to 30.).
As a divalent organic group in Z, a particularly preferable embodiment is − (CH 2 ) n − or −COO (CH 2 ) m − (where n is an integer of 2 to 30 and m is 0 to 0. It is an integer of 30.).
As a divalent organic group in Z, the optimum embodiment is −COO (CH 2 ) m − (where m is an integer of 0 to 30), and the most preferable embodiment is −COOCH 2 CH. 2- .
一般式(4)のR1は、炭素数1〜20の炭化水素基である。一般式(4)のR1における炭素数1〜20の炭化水素基としては、特に限定されないが、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−エイコシル基、フェニル基、ベンジル基、o−トルイル基、m−トルイル基、p−トルイル基等を例示することができる。一般式(4)のR1としては、tert−ブチル基が特に好ましい。 R 1 of the general formula (4) is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. The hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in R 1 of the general formula (4) is not particularly limited, but is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, or an iso-butyl. Examples thereof include a group, an n-butyl group, a tert-butyl group, an n-octyl group, an n-eicosyl group, a phenyl group, a benzyl group, an o-toluyl group, an m-toluyl group, a p-toluyl group and the like. As R 1 of the general formula (4), a tert-butyl group is particularly preferable.
一般式(4)のR2は、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基、又はトリアルキルシリル基である。一般式(4)のR2におけるトリアルキルシリル基としては、特に限定されないが、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基等を例示することができる。
一般式(4)のR4は、水素原子又はメチル基である。一般式(4)のR4としては、水素原子が好ましい。
R 2 of the general formula (4) is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, or a trialkylsilyl group. The trialkylsilyl group in R 2 of the general formula (4) is not particularly limited, can be exemplified trimethylsilyl group, triethylsilyl group, a tert- butyldimethylsilyl group, and the like.
R 4 in the general formula (4) is a hydrogen atom or a methyl group. A hydrogen atom is preferable as R 4 of the general formula (4).
含窒素置換オレフィン(b−2)は、下記一般式(5)の構造を有することが好ましい。 The nitrogen-containing substituted olefin (b-2) preferably has the structure of the following general formula (5).
[式中、R3は、炭素数1〜10の2価の有機基であり、R4は、水素原子又はメチル基であり、Zは、2価の有機基である。] [In the formula, R 3 is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, and Z is a divalent organic group. ]
一般式(5)のZにおける2価の有機基としては、特に限定されないが、−(CH2)n−、−COO(CH2)m−、−O(CH2)m−又は−CO(CH2)m−で表される基が好ましい(但し、nは2〜30の整数であり、mは0〜30の整数である。)。
Zにおける2価の有機基として、更に好ましい態様としては、−(CH2)n−、−COO(CH2)m−又は−O(CH2)m−である(但し、nは2〜30の整数であり、mは0〜30の整数である。)。
Zにおける2価の有機基として、特に好ましい態様としては、−(CH2)n−又は−COO(CH2)m−である(但し、nは2〜30の整数であり、mは0〜30の整数である。)。
Zにおける2価の有機基として、最適な態様としては、−COO(CH2)m−であり(但し、mは0〜30の整数である。)、最も好ましい態様としては、−COOCH2CH2−である。
The divalent organic group in Z of the general formula (5) is not particularly limited, - (CH 2) n - , - COO (CH 2) m -, - O (CH 2) m - or -CO ( CH 2 ) A group represented by m − is preferable (where n is an integer of 2 to 30 and m is an integer of 0 to 30).
As a divalent organic group in Z, a more preferable embodiment is − (CH 2 ) n −, −COO (CH 2 ) m − or −O (CH 2 ) m − (where n is 2 to 30). Is an integer of, and m is an integer of 0 to 30.).
As a divalent organic group in Z, a particularly preferable embodiment is − (CH 2 ) n − or −COO (CH 2 ) m − (where n is an integer of 2 to 30 and m is 0 to 0. It is an integer of 30.).
As a divalent organic group in Z, the optimum embodiment is −COO (CH 2 ) m − (where m is an integer of 0 to 30), and the most preferable embodiment is −COOCH 2 CH. 2- .
一般式(5)のR3は、炭素数1〜10の2価の有機基である。一般式(5)のR3における炭素数1〜10の2価の有機基としては、特に限定されないが、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等)、シクロアルキレン基(例えば、シクロへキシレン基等)、芳香族炭化水素基(例えば、フェニレン基(o,m又はp−フェニレン基)、メチルフェニレン基、ジメチルフェニレン基、ナフチレン基等)が例示される。 R 3 of the general formula (5) is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms in R 3 in the general formula (5) is not particularly limited, an alkylene group (e.g., methylene group, ethylene group, trimethylene group, propylene group, tetramethylene group, pentamethylene Methylene group, hexamethylene group, etc.), cycloalkylene group (eg, cyclohexylene group, etc.), aromatic hydrocarbon group (eg, phenylene group (o, m or p-phenylene group), methylphenylene group, dimethylphenylene group, etc.) , Naftylene group, etc.) are exemplified.
一般式(5)のR4は、水素原子又はメチル基である。一般式(5)のR4としては、水素原子が好ましい。 R 4 in the general formula (5) is a hydrogen atom or a methyl group. A hydrogen atom is preferable as R 4 of the general formula (5).
(3−2)含窒素置換オレフィン(b−1)の具体例
含窒素置換オレフィン(b−1)の例を以下に具体的に記載する。
(3-2) Specific Examples of Nitrogen-Containing Substituents (b-1) Examples of nitrogen-containing substituted olefins (b-1) will be specifically described below.
(3−3)含窒素置換オレフィン(b−2)の具体例
含窒素置換オレフィン(b−2)の例を以下に具体的に記載する。
(3-3) Specific Examples of Nitrogen-Containing Substituents (b-2) Examples of nitrogen-containing substituted olefins (b-2) will be specifically described below.
(4)オレフィン共重合体の構造単位
本発明のオレフィン共重合体の構造単位と構造単位量について説明する。
エチレン(a−1)、炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)、含窒素置換オレフィン(b−1)、含窒素置換オレフィン(b−2)、それぞれ1分子に由来する構造を、オレフィン共重合体中の1構造単位と定義する。そして、オレフィン共重合体中の各構造単位の比率をmol%で表したものが構造単位量である。
(4) Structural Units of Olefin Copolymer The structural units and the amount of structural units of the olefin copolymer of the present invention will be described.
Ethylene (a-1), α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms, nitrogen-containing substituted olefin (b-1), nitrogen-containing substituted olefin (b-2), each having a structure derived from one molecule. , Defined as one structural unit in an olefin copolymer. The structural unit amount is the ratio of each structural unit in the olefin copolymer expressed in mol%.
(5)含窒素置換オレフィンの構造単位量
含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構成単位、及び含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構成単位の合計の構造単位の割合は、特に限定されないが、オレフィン共重合体の全体を100mol%とした場合に、通常20〜0.001mol%の範囲、好ましくは15〜0.01mol%の範囲、より好ましくは10〜0.02mol%の範囲、より好適には5〜0.03mol%の範囲から選択される。この範囲より含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構成単位、及び含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構成単位の合計の構造単位量が少なければ、極性の高い異種材料との接着性が充分ではなく、この範囲より多ければ充分な機械物性が得られないおそれがある。
(5) Amount of structural units of nitrogen-containing substituted olefin The ratio of the total structural units of the structural units derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-1) and the structural units derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) is Although not particularly limited, when the total amount of the olefin copolymer is 100 mol%, it is usually in the range of 20 to 0.001 mol%, preferably in the range of 15 to 0.01 mol%, more preferably in the range of 10 to 0.02 mol%. It is selected from the range, more preferably from the range of 5 to 0.03 mol%. From this range, if the total structural unit amount of the structural unit derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-1) and the structural unit derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) is small, the material with a highly polar dissimilar material can be used. If the adhesiveness is not sufficient and exceeds this range, sufficient mechanical properties may not be obtained.
(6)含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構成単位、及び含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構成単位の測定方法
本発明のオレフィン共重合体中の含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構成単位量、及び含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構造単位量は1H−NMRスペクトルを用いて求められる。1H−NMRスペクトルは以下の方法によって測定した。
試料200〜250mgをo−ジクロロベンゼン/重水素化臭化ベンゼン(C6D5Br)=4/1(体積比)2.4mlおよび化学シフトの基準物質であるヘキサメチルジシロキサンと共に内径10mmφのNMR試料管に入れて窒素置換した後封管し、加熱溶解して均一な溶液としてNMR測定に供した。NMR測定は10mmφのクライオプローブを装着したブルカー・バイオスピン(株)のAV400M型NMR装置を用いて130℃で行った。1H−NMRはパルス角1°、パルス間隔1.8秒、積算回数を512回以上として測定した。化学シフトはヘキサメチルジシロキサンのメチルプロトンのピークを0.088ppmとして設定し、他のプロトンによるピークの化学シフトはこれを基準とした。
(6) Method for measuring the structural unit derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-1) and the structural unit derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) The nitrogen-containing substituted olefin (nitrogen-containing substituted olefin) in the olefin copolymer of the present invention. The amount of structural unit derived from b-1) and the amount of structural unit derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) can be determined using a 1 H-NMR spectrum. 1 1 H-NMR spectrum was measured by the following method.
Sample 200-250 mg with o-dichlorobenzene / deuterated benzene (C 6 D 5 Br) = 4/1 (volume ratio) 2.4 ml and hexamethyldisiloxane, which is a reference substance for chemical shift, with an inner diameter of 10 mmφ. It was placed in an NMR sample tube, replaced with nitrogen, sealed, heated and dissolved, and subjected to NMR measurement as a uniform solution. The NMR measurement was performed at 130 ° C. using an AV400M type NMR apparatus of Bruker Biospin Co., Ltd. equipped with a 10 mmφ cryoprobe. 1 1 H-NMR was measured with a pulse angle of 1 °, a pulse interval of 1.8 seconds, and a total number of integrations of 512 times or more. For the chemical shift, the peak of the methyl proton of hexamethyldisiloxane was set to 0.088 ppm, and the chemical shift of the peak due to other protons was based on this.
また、後述するオレフィン共重合体におけるメチル分岐数は、13C−NMRにより求めることができる。13C−NMRはパルス角90°、パルス間隔20秒、積算回数512回以上とし、プロトン完全デカップリング法で測定した。化学シフトはヘキサメチルジシロキサンのメチル炭素のピークを1.98ppmとして設定し、他の炭素によるピークの化学シフトはこれを基準とした。 The number of methyl branches in the olefin copolymer described later can be determined by 13 C-NMR. 13 C-NMR was measured by the proton complete decoupling method with a pulse angle of 90 °, a pulse interval of 20 seconds, and an integration number of 512 times or more. For the chemical shift, the peak of methyl carbon of hexamethyldisiloxane was set as 1.98 ppm, and the chemical shift of peaks due to other carbons was based on this.
(7)オレフィン共重合体の分子構造
本発明に関わるオレフィン共重合体は、エチレン(a−1)に由来する構造単位、及び炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位(A)と、含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構造単位、及び含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位(B)と、を有するランダム共重合体であることが好ましい。
本発明のオレフィン共重合体の分子構造例を下記段落に示す。ランダム共重合体とは、下記に示した分子構造例のA構造単位とB構造単位の、ある任意の分子鎖中の位置においてそれぞれの構造単位を見出す確率が、その隣接する構造単位の種類と無関係な共重合体である。また、オレフィン共重合体の分子鎖末端は、エチレン又は炭素数3〜20のα−オレフィンであっても良く、含窒素置換オレフィン(b−1)、又は含窒素置換オレフィン(b−2)であっても良い。下記のように、本発明のオレフィン共重合体の分子構造(例)は、エチレン又は炭素数3〜20のα−オレフィンと含窒素置換オレフィンとが、ランダム共重合体を形成している。
(7) Molecular Structure of Olefin Copolymer The olefin copolymer according to the present invention is derived from a structural unit derived from ethylene (a-1) and an α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms. From at least one structural unit (A) selected from the group consisting of structural units, a structural unit derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-1), and a structural unit derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-2). It is preferable that the random copolymer has at least one structural unit (B) selected from the above group.
An example of the molecular structure of the olefin copolymer of the present invention is shown in the following paragraph. A random copolymer is a type of structural unit adjacent to the A structural unit and B structural unit of the molecular structure example shown below, which have a probability of finding each structural unit at a position in an arbitrary molecular chain. It is an irrelevant copolymer. Further, the molecular chain terminal of the olefin copolymer may be ethylene or an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, and may be a nitrogen-containing substituted olefin (b-1) or a nitrogen-containing substituted olefin (b-2). There may be. As described below, in the molecular structure (example) of the olefin copolymer of the present invention, ethylene or an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms and a nitrogen-containing substituted olefin form a random copolymer.
なお、グラフト変性によるオレフィン共重合体の分子構造(例)も参考に掲載すると、エチレン(a−1)、及び/又は炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)が共重合されたオレフィン共重合体の一部が、含窒素置換オレフィン(b−1)、及び/又は含窒素置換オレフィン(b−2)でグラフト変性されている。 In addition, when the molecular structure (example) of the olefin copolymer by graft modification is also posted for reference, ethylene (a-1) and / or α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms were copolymerized. A part of the olefin copolymer is graft-modified with a nitrogen-containing substituted olefin (b-1) and / or a nitrogen-containing substituted olefin (b-2).
本発明のオレフィン共重合体は、遷移金属触媒の存在下で製造されることが好ましく、その分子構造は直鎖状であることが好ましい。高圧ラジカル重合法プロセスにより重合されたオレフィン共重合体のイメージ図を図1(a)に、金属触媒を用いて重合されたオレフィン共重合体のイメージ図を図1(b)及び図1(c)に、それぞれ例示した様に、製造方法によってその分子構造は異なる。この分子構造の違いは製造方法を選択する事によって制御が可能であるが、例えば、特許公報「特開2010−150532号公報」に記載されている様に、回転式レオメータで測定した複素弾性率によっても、その分子構造を推定する事ができる。 The olefin copolymer of the present invention is preferably produced in the presence of a transition metal catalyst, and its molecular structure is preferably linear. An image of the olefin copolymer polymerized by the high-pressure radical polymerization process is shown in FIG. 1 (a), and an image of the olefin copolymer polymerized using a metal catalyst is shown in FIGS. 1 (b) and 1 (c). As illustrated above, the molecular structure differs depending on the production method. This difference in molecular structure can be controlled by selecting the manufacturing method. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-150532, the complex elastic modulus measured by a rotary rheometer. The molecular structure can also be estimated by.
より具体的には、回転式レオメータで測定した複素弾性率の絶対値G*=0.1MPaにおける位相角δ(G*=0.1MPa)が40度以上である場合、その分子構造は図1(b)や図1(c)に示されるような、長鎖分岐を全く含まない構造(図1(b))か、機械的強度に影響を与えない程度の少量の長鎖分岐を含む構造(図1(c))を示す。
また、回転式レオメータで測定した複素弾性率の絶対値G*=0.1MPaにおける位相角δ(G*=0.1MPa)が40度より低い場合、その分子構造は図1(a)に示されるような、長鎖分岐を過多に含む構造を示し、機械的強度が劣るものとなる。
More specifically, when the phase angle δ (G * = 0.1 MPa) at the absolute value G * = 0.1 MPa of the complex elastic modulus measured by the rotary rheometer is 40 degrees or more, the molecular structure thereof is shown in FIG. A structure that does not contain any long-chain branches (FIG. 1 (b)) as shown in (b) and FIG. 1 (c), or a structure that contains a small amount of long-chain branches that does not affect the mechanical strength. (Fig. 1 (c)) is shown.
When the phase angle δ (G * = 0.1 MPa) at the absolute value G * = 0.1 MPa of the complex elastic modulus measured by the rotary rheometer is lower than 40 degrees, the molecular structure is shown in FIG. 1 (a). It shows a structure containing an excessive number of long-chain branches, and the mechanical strength is inferior.
回転式レオメータで測定した複素弾性率の絶対値G*=0.1MPaにおける位相角δは分子量分布と長鎖分岐の両方の影響を受けるが、Mw/Mn≦4、より好ましくはMw/Mn≦3のものに限れば長鎖分岐の量の指標になり、長鎖分岐が多いほどδ(G*=0.1MPa)値は小さくなる。なお、Mw/Mnが1.5以上であれば、長鎖分岐をもたない場合でもδ(G*=0.1MPa)値が75度を上回ることはない。 The phase angle δ at the absolute value G * = 0.1 MPa of the complex elastic modulus measured by the rotary rheometer is affected by both the molecular weight distribution and the long chain branch, but Mw / Mn ≦ 4, more preferably Mw / Mn ≦. If it is limited to 3, it becomes an index of the amount of long-chain branching, and the more long-chain branching, the smaller the δ (G * = 0.1MPa) value. If Mw / Mn is 1.5 or more, the δ (G * = 0.1 MPa) value does not exceed 75 degrees even if there is no long chain branch.
(8)オレフィン共重合体の重量平均分子量(Mw)
本発明に関わるオレフィン共重合体の重量平均分子量(Mw)は、通常1,000〜2,000,000、好ましくは10,000〜1,500,000、更に好ましくは20,000〜1,000,000、好適なのは31,000〜800,000、より好適なのは33,000〜800,000の範囲であることが望ましい。Mwが1,000未満では機械的強度や耐衝撃性などの物性が充分ではなく、極性の高い異種材料との接着性も劣るものとなるおそれがある。Mwが2,000,000を超えると溶融粘度が非常に高くなり、成形加工が困難となる場合がある。
(8) Weight average molecular weight (Mw) of olefin copolymer
The weight average molecular weight (Mw) of the olefin copolymer according to the present invention is usually 1,000 to 2,000,000, preferably 10,000 to 1,500,000, more preferably 20,000 to 1,000. It is desirable that the range is 000, preferably 31,000 to 800,000, and more preferably 33,000 to 800,000. If the Mw is less than 1,000, the physical properties such as mechanical strength and impact resistance are not sufficient, and the adhesiveness to different materials having high polarity may be inferior. If Mw exceeds 2,000,000, the melt viscosity becomes very high, which may make molding difficult.
本発明のエチレン及び/又はα−オレフィンと極性基含有オレフィンとの共重合体は、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が、通常1.5〜3.5、好ましくは1.6〜3.3、更に好ましくは1.7〜3.0の範囲であることが望ましい。Mw/Mnが1.5未満では、各種加工性が充分でなくなる傾向があり、一方、Mw/Mnが3.5を超えると、接着性などの性能発現が充分でなくなる傾向がある。なお、Mw/Mnを分子量分布パラメーターと表現することがある。 The copolymer of ethylene and / or α-olefin and polar group-containing olefin of the present invention usually has a ratio (Mw / Mn) of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) of 1.5 to 3. It is preferably in the range of 5.5, preferably 1.6 to 3.3, and more preferably 1.7 to 3.0. If Mw / Mn is less than 1.5, various processability tends to be insufficient, while if Mw / Mn exceeds 3.5, performance such as adhesiveness tends to be insufficient. In addition, Mw / Mn may be expressed as a molecular weight distribution parameter.
本発明のオレフィン共重合体の重量平均分子量(Mw)はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)によって求められる。また、分子量分布パラメーター(Mw/Mn)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)によって、更に数平均分子量(Mn)を求め、MwとMnの比、Mw/Mnを算出するものである。 The weight average molecular weight (Mw) of the olefin copolymer of the present invention is determined by gel permeation chromatography (GPC). Further, for the molecular weight distribution parameter (Mw / Mn), the number average molecular weight (Mn) is further obtained by gel permeation chromatography (GPC), and the ratio of Mw to Mn and Mw / Mn are calculated.
(9)極性基含有オレフィン共重合体の融点
本発明のオレフィン共重合体の融点は、示差走査型熱量計(DSC)により測定した吸熱曲線の最大ピーク温度によって示される。最大ピーク温度とは、DSC測定において、縦軸に熱流(mW)、横軸に温度(℃)をとった際に得られる吸熱曲線に複数ピークが示された場合、そのうちベースラインからの高さが最大であるピークの温度の事を示し、ピークが1つだった場合には、そのピークの温度の事を示している。
ポリエチレンを想定した場合、融点は50℃〜140℃であることが好ましく、60℃〜138℃であることが更に好ましく、70℃〜135℃が最も好ましい。この範囲より低ければ耐熱性が充分ではなく、この範囲より高い場合は接着性が劣るものとなる。
(9) Melting Point of Polar Group-Containing Olefin Copolymer The melting point of the olefin copolymer of the present invention is indicated by the maximum peak temperature of the heat absorption curve measured by a differential scanning calorimeter (DSC). The maximum peak temperature is the height from the baseline when multiple peaks are shown in the endothermic curve obtained when the vertical axis is the heat flow (mW) and the horizontal axis is the temperature (° C.) in the DSC measurement. Indicates the maximum peak temperature, and when there is one peak, it indicates the peak temperature.
Assuming polyethylene, the melting point is preferably 50 ° C. to 140 ° C., more preferably 60 ° C. to 138 ° C., and most preferably 70 ° C. to 135 ° C. If it is lower than this range, the heat resistance is not sufficient, and if it is higher than this range, the adhesiveness is inferior.
(10)オレフィン共重合体の13C−NMRにより算出されるメチル分岐数
本発明のオレフィン共重合体は、13C−NMRにより算出されるメチル分岐数が、炭素1,000個当たり50以下であることが好ましい。このうちで特に好ましくは、メチル分岐数が、炭素1,000個当たり5以下である。メチル分岐数がこの数値を満たすと弾性率が高く、成形体の機械強度も高くなる。
このメチル分岐数は、使用する遷移金属触媒の選択や、重合温度で制御することが可能である。共重合体のメチル分岐数を低下させる具体的手段として、重合温度の低下が有効である。例えば、これらの因子を調節して、目的とするコポリマー領域に制御することが求められる。
(10) olefin copolymer methyl branches number present invention calculated by 13 C-NMR of the olefin copolymer, methyl branches number calculated by 13 C-NMR, 50 or less per 1,000 carbon It is preferable to have. Of these, the number of methyl branches is particularly preferably 5 or less per 1,000 carbons. When the number of methyl branches satisfies this value, the elastic modulus is high and the mechanical strength of the molded product is also high.
The number of methyl branches can be controlled by selecting the transition metal catalyst to be used and the polymerization temperature. A reduction in the polymerization temperature is effective as a specific means for reducing the number of methyl branches of the copolymer. For example, it is required to regulate these factors to control the copolymer region of interest.
なお、メチル分岐数の測定は、以下の様に行われる。2〜60ppm、170〜180ppmの炭素によるピークの積分強度の総和Iトータルを1,000に規格化し、20ppmのメチル分岐のメチル炭素による信号の積分強度と33ppmのメチル分岐のメチン炭素による信号の積分強度と37ppmのメチル分岐のメチレン炭素による信号の積分強度の総和を4で割った値IB1を用いてトータル1,000炭素あたりのメチル分岐数を次式を用いて計算を行った。
メチル分岐数(個/トータル1000C)=IB1×1000/Iトータル
化学シフトはヘキサメチルジシロキサンのメチル炭素のピークを1.98ppmとして設定し、他の炭素によるピークの化学シフトはこれを基準とした。
The number of methyl branches is measured as follows. The total I total of the integrated intensity of the peaks of 2 to 60 ppm and 170 to 180 ppm of carbon is standardized to 1,000, and the integrated intensity of the signal of 20 ppm methyl-branched methyl carbon and the integrated of 33 ppm of methyl-branched methine carbon are integrated. the number of methyl branches per total 1000 carbon were calculated using the following equation using the values I B1 divided by the sum of integrated intensity of the intensity and 37ppm signal with methylene carbon of methyl branch at 4.
Methyl branches number (number / Total 1000C) = I B1 × 1000 / I Total
For the chemical shift, the peak of methyl carbon of hexamethyldisiloxane was set as 1.98 ppm, and the chemical shift of peaks due to other carbons was based on this.
<<2.オレフィン共重合体の製造方法について>>
(1)オレフィン共重合体の製造方法
本発明のオレフィン共重合体の製造方法は、エチレン(a−1)、及び炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種と、下記一般式(1)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−1)、及び下記一般式(2)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種と、を、キレート性配位子を有する周期表第5〜11族金属の遷移金属触媒の存在下に重合することを特徴とする。
<< 2. About the production method of olefin copolymer >>
(1) Method for producing olefin copolymer The method for producing an olefin copolymer of the present invention is selected from the group consisting of ethylene (a-1) and α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms. A nitrogen-containing substituted olefin (b-1) having at least one kind and a substituent represented by the following general formula (1), and a nitrogen-containing substituted olefin having a substituent represented by the following general formula (2) (b). It is characterized in that at least one selected from the group consisting of -2) is polymerized in the presence of a transition metal catalyst of Group 5 to 11 of the periodic table having a chelating ligand.
[式中、R1は、炭素数1〜20の炭化水素基であり、R2は、水素原子、メチル基、エチル基、ベンジル基、又はトリアルキルシリル基である。] [In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 is a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, or a trialkylsilyl group. ]
[式中、R3は、炭素数1〜10の2価の有機基である。] [In the formula, R 3 is a divalent organic group having 1 to 10 carbon atoms. ]
一般式(1)中のR1及びR2、一般式(2)中のR3は、<<1.オレフィン共重合体について>>の項目で説明したR1、R2、R3の説明を(好ましい態様も含め、)そのまま適用し、その記載は省略する。 R 1 and R 2 in general formula (1) in, R 3 in the general formula (2) is << 1. Regarding the olefin copolymer, the description of R 1 , R 2 , and R 3 described in the item >> is applied as it is (including the preferable embodiment), and the description thereof is omitted.
(2)オレフィン共重合体の重合触媒
本発明に関わる重合触媒の種類は、エチレン(a−1)及び/又は炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)と、上述の一般式(1)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−1)、及び上述の一般式(2)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種とを共重合することが可能なものであれば特に限定されないが、例えば、キレート性配位子を有する第5〜11族の遷移金属化合物を触媒として用い、重合する方法がある。
(2) Polymerization catalyst of olefin copolymer The types of the polymerization catalyst according to the present invention are ethylene (a-1) and / or α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms, and the above-mentioned general formula ( Selected from the group consisting of a nitrogen-containing substituted olefin (b-1) having a substituent represented by 1) and a nitrogen-containing substituted olefin (b-2) having a substituent represented by the above general formula (2). The method is not particularly limited as long as it can be copolymerized with at least one of these compounds, and for example, there is a method of polymerizing using a Group 5 to 11 transition metal compound having a chelating ligand as a catalyst. ..
好ましい遷移金属の具体例として、バナジウム原子、ニオブ原子、タンタル原子、クロム原子、モリブデン原子、タングステン原子、マンガン原子、鉄原子、白金原子、ルテニウム原子、コバルト原子、ロジウム原子、ニッケル原子、パラジウム原子、銅原子などが挙げられる。
これらの中で好ましくは、第8〜11族の遷移金属であり、さらに好ましくは第10族の遷移金属であり、特に好ましくはニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)である。これらの金属は、単一であっても複数を併用してもよい。
Specific examples of preferred transition metals include vanadium atom, niobium atom, tantalum atom, chromium atom, molybdenum atom, tungsten atom, manganese atom, iron atom, platinum atom, ruthenium atom, cobalt atom, rhodium atom, nickel atom, palladium atom, and the like. Examples include copper atoms.
Among these, the transition metal of Group 8 to 11 is preferable, the transition metal of Group 10 is more preferable, and nickel (Ni) and palladium (Pd) are particularly preferable. These metals may be single or in combination of two or more.
さらに、本発明の遷移金属錯体の遷移金属は、Mがニッケル(II)、パラジウム(II)、白金(II)、コバルト(II)及びロジウム(III)からなる群から選択される元素であることが好ましく、さらには第10族の元素であることが重合活性の観点からより好ましく、価格等の観点から、ニッケル(II)が特に好ましい。
キレート性配位子は、P、N、O、及びSからなる群より選択される少なくとも2個の原子を有しており、二座配位(bidentate)又は多座配位(multidentate)であるリガンドを含み、電子的に中性又は陰イオン性である。Brookhartらによる総説に、その構造が例示されている(Chem.Rev.,2000,100,1169)。
好ましくは、二座アニオン性P,O配位子として例えば、リンスルホン酸、リンカルボン酸、リンフェノール、リンエノラートが挙げられ、他に、二座アニオン性N,O配位子として例えば、サリチルアルドイミナ−トやピリジンカルボン酸が挙げられ、他に、ジイミン配位子、ジフェノキサイド配位子、ジアミド配位子が挙げられる。
Further, the transition metal of the transition metal complex of the present invention is an element in which M is selected from the group consisting of nickel (II), palladium (II), platinum (II), cobalt (II) and rhodium (III). Is preferable, and more preferably, it is a Group 10 element from the viewpoint of polymerization activity, and nickel (II) is particularly preferable from the viewpoint of price and the like.
The chelating ligand has at least two atoms selected from the group consisting of P, N, O, and S and is bidentate or multidentate. It contains a ligand and is electronically neutral or anionic. A review by Brookhard et al. Illustrates its structure (Chem. Rev., 2000, 100, 1169).
Preferably, the bidentate anionic P, O ligand includes, for example, phosphorus sulfonic acid, phosphorus carboxylic acid, phosphophenol, phosphorus enolate, and other bidentate anionic N, O ligand, for example, salicyl. Examples include aldomynate and pyridinecarboxylic acid, as well as diimine ligands, diphenoxide ligands and diamide ligands.
キレート性配位子から得られる金属錯体の構造は、置換基を有してもよいアリールホスフィン化合物、アリールアルシン化合物又はアリールアンチモン化合物が配位した下記構造式(α)及び/又は(β)で表される。 The structure of the metal complex obtained from the chelating ligand is represented by the following structural formulas (α) and / or (β) coordinated with an arylphosphine compound, an arylarsine compound or an arylantimon compound which may have a substituent. expressed.
構造式(α)、構造式(β)において、Mは、元素の周期表の第5〜11族のいずれかに属する遷移金属、即ち前述したような種々の遷移金属を表す。X1は、酸素、硫黄、−SO3−、又は−CO2−を表す。Y1は、炭素又はケイ素を表す。nは、0又は1を表す。E1は、リン、砒素又はアンチモンを表す。R3及びR4は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1ないし30のヘテロ原子を含有してもよい炭化水素基を表す。R5は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、炭素数1ないし30のヘテロ原子を含有してもよい炭化水素基を表す。R6及びR7は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、炭素数1ないし30のヘテロ原子を含有してもよい炭化水素基、OR2、CO2R2、CO2M’、C(O)N(R1)2、C(O)R2、SR2、SO2R2、SOR2、OSO2R2、P(O)(OR2)2−y(R1)y、CN、NHR2、N(R2)2、Si(OR1)3−x(R1)x、OSi(OR1)3−x(R1)x、NO2、SO3M’、PO3M’2、P(O)(OR2)2M’又はエポキシ含有基を表す。M’は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、4級アンモニウム又はフォスフォニウムを表し、xは、0から3までの整数、yは、0から2までの整数を表す。なお、R6とR7が互いに連結し、脂環式環、芳香族環、又は酸素、窒素、硫黄から選ばれるヘテロ原子を含有する複素環を形成してもよい。この時、環員数は5〜8であり、該環上に置換基を有していても、有していなくてもよい。R1は、水素又は炭素数1ないし20の炭化水素基を表す。R2は、炭素数1ないし20の炭化水素基を表す。L1は、Mに配位したリガンドを表す。また、R3とL1が互いに結合して環を形成してもよい。
キレート性配位子から得られる金属錯体の構造は、より好ましくは、下記構造式(γ)で表される遷移金属錯体である。
In the structural formula (α) and the structural formula (β), M represents a transition metal belonging to any of Group 5 to 11 of the periodic table of elements, that is, various transition metals as described above. X 1 represents oxygen, sulfur, -SO 3- , or -CO 2- . Y 1 represents carbon or silicon. n represents 0 or 1. E 1 represents phosphorus, arsenic or antimony. R 3 and R 4 each independently represent a hydrocarbon group that may contain hydrogen or a heteroatom having 1 to 30 carbon atoms. R 5 represents a hydrocarbon group that may independently contain hydrogen, a halogen, and a heteroatom having 1 to 30 carbon atoms. R 6 and R 7 are each independently hydrogen, halogen, and a hydrocarbon group which may contain a heteroatom having 1 to 30 carbon atoms, OR 2 , CO 2 R 2 , CO 2 M', C (O). N (R 1 ) 2 , C (O) R 2 , SR 2 , SO 2 R 2 , SOR 2 , OSO 2 R 2 , P (O) (OR 2 ) 2-y (R 1 ) y , CN, NHR 2, N (R 2) 2 , Si (OR 1) 3-x (R 1) x, OSi (OR 1) 3-x (R 1) x, NO 2, SO 3 M ', PO 3 M' 2 , P (O) (OR 2 ) 2 M'or an epoxy-containing group. M'represents an alkali metal, alkaline earth metal, ammonium, quaternary ammonium or phosphonium, x represents an integer from 0 to 3, and y represents an integer from 0 to 2. R 6 and R 7 may be linked to each other to form an alicyclic ring, an aromatic ring, or a heterocycle containing a hetero atom selected from oxygen, nitrogen, and sulfur. At this time, the number of ring members is 5 to 8, and the ring may or may not have a substituent. R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. L 1 represents a ligand coordinated to M. Further, R 3 and L 1 may be combined with each other to form a ring.
The structure of the metal complex obtained from the chelating ligand is more preferably a transition metal complex represented by the following structural formula (γ).
構造式(γ)において、Mは、元素の周期表の第5〜11族のいずれかに属する遷移金属、即ち前述の遷移金属を表す。X1は、酸素、硫黄、−SO3−、又は−CO2−を表す。Y1は、炭素又はケイ素を表す。nは、0又は1を表す。E1は、リン、砒素又はアンチモンを表す。R3及びR4は、それぞれ独立に、水素又は炭素数1ないし30のヘテロ原子を含有してもよい炭化水素基を表す。R5は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、炭素数1ないし30のヘテロ原子を含有してもよい炭化水素基を表す。R8、R9、R10及びR11は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、炭素数1ないし30のヘテロ原子を含有してもよい炭化水素基、OR2、CO2R2、CO2M’、C(O)N(R1)2、C(O)R2、SR2、SO2R2、SOR2、OSO2R2、P(O)(OR2)2−y(R1)y、CN、NHR2、N(R2)2、Si(OR1)3−x(R1)x、OSi(OR1)3−x(R1)x、NO2、SO3M’、PO3M’2、P(O)(OR2)2M’又はエポキシ含有基を表す。M’は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、4級アンモニウム又はフォスフォニウムを表し、xは、0から3までの整数、yは、0から2までの整数を表す。なお、R8〜R11から適宜選択された複数の基が互いに連結し、脂環式環、芳香族環、又は酸素、窒素、硫黄から選ばれるヘテロ原子を含有する複素環を形成してもよい。この時、環員数は5〜8であり、該環上に置換基を有していても、有していなくてもよい。R1は、水素又は炭素数1ないし20の炭化水素基を表す。R2は、炭素数1ないし20の炭化水素基を表す。L1は、Mに配位したリガンドを表す。また、R3とL1が互いに結合して環を形成してもよい。 In the structural formula (γ), M represents a transition metal belonging to any of Group 5 to 11 of the periodic table of elements, that is, the above-mentioned transition metal. X 1 represents oxygen, sulfur, -SO 3- , or -CO 2- . Y 1 represents carbon or silicon. n represents 0 or 1. E 1 represents phosphorus, arsenic or antimony. R 3 and R 4 each independently represent a hydrocarbon group that may contain hydrogen or a heteroatom having 1 to 30 carbon atoms. R 5 represents a hydrocarbon group that may independently contain hydrogen, a halogen, and a heteroatom having 1 to 30 carbon atoms. R 8 , R 9 , R 10 and R 11 are each independently hydrogen, halogen, hydrocarbon group which may contain a heteroatom having 1 to 30 carbon atoms, OR 2 , CO 2 R 2 , CO 2 M. ', C (O) N (R 1 ) 2 , C (O) R 2 , SR 2 , SO 2 R 2 , SOR 2 , OSO 2 R 2 , P (O) (OR 2 ) 2-y (R 1) ) Y , CN, NHR 2 , N (R 2 ) 2 , Si (OR 1 ) 3-x (R 1 ) x , OSi (OR 1 ) 3-x (R 1 ) x , NO 2 , SO 3 M' represents PO 3 M '2, P ( O) (oR 2) 2 M' or epoxy containing group. M'represents an alkali metal, alkaline earth metal, ammonium, quaternary ammonium or phosphonium, x represents an integer from 0 to 3, and y represents an integer from 0 to 2. Incidentally, connected appropriately selected plurality of groups with each other from R 8 to R 11, alicyclic, aromatic ring, or oxygen, nitrogen, also form a heterocyclic ring containing a hetero atom selected from sulfur good. At this time, the number of ring members is 5 to 8, and the ring may or may not have a substituent. R 1 represents hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. L 1 represents a ligand coordinated to M. Further, R 3 and L 1 may be combined with each other to form a ring.
ここで、キレート性配位子を有する第5〜11族の遷移金属化合物を触媒としては、代表的に、いわゆる、Shop系及びDrent系と称される触媒が知られている。Shop系触媒は、置換基を有してもよいアリール基を有するリン系リガンドがニッケル金属に配位した触媒である(例えば、国際公開第2010‐050256号を参照)。また、Drent系は、置換基を有してもよいアリール基を有するリン系リガンドがパラジウム金属に配位した触媒である(例えば、特開2010−202647号公報を参照)。 Here, as a catalyst of the transition metal compounds of Groups 5 to 11 having a chelating ligand, so-called Shop-based and Drent-based catalysts are typically known. Shop-based catalysts are catalysts in which a phosphorus-based ligand having an aryl group, which may have a substituent, is coordinated to a nickel metal (see, for example, International Publication No. 2010-05256). The Drent system is a catalyst in which a phosphorus-based ligand having an aryl group, which may have a substituent, is coordinated to a palladium metal (see, for example, JP-A-2010-202647).
(3)有機金属化合物
本発明に関わるオレフィン共重合体の製造において、上述の含窒素置換オレフィン(b−1)、及び含窒素置換オレフィン(b−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種と、少量の有機金属化合物とを接触させた後、前記の遷移金属触媒の存在下、エチレン(a−1)及び/又は炭素数3〜20のα−オレフィン(a−2)と、含窒素置換オレフィン(b−1)、及び含窒素置換オレフィン(b−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種と、を共重合させることにより重合活性をより高められる。
有機金属化合物は、置換基を有してもよい炭化水素基を含んだ有機金属化合物であり、下記構造式(H)で示すことができる。
(3) Organic Metal Compound In the production of the olefin copolymer according to the present invention, at least one selected from the group consisting of the above-mentioned nitrogen-containing substituted olefin (b-1) and nitrogen-containing substituted olefin (b-2). After contacting with a small amount of the organic metal compound, in the presence of the above-mentioned transition metal catalyst, ethylene (a-1) and / or α-olefin (a-2) having 3 to 20 carbon atoms and nitrogen-containing substitution are performed. The polymerization activity can be further enhanced by copolymerizing with at least one selected from the group consisting of an olefin (b-1) and a nitrogen-containing substituted olefin (b-2).
The organic metal compound is an organic metal compound containing a hydrocarbon group which may have a substituent, and can be represented by the following structural formula (H).
(式中、R30は、炭素原子数1〜12の置換基を有してもよい炭化水素基を示し、M30は、周期表第1族、第2族、第12族及び第13族からなる群から選択される金属、X30は、ハロゲン原子または水素原子を示し、m’は、M30の価数、n’は、1〜m’である。) (In the formula, R 30 represents a hydrocarbon group which may have a substituent having 1 to 12 carbon atoms, and M 30 is Group 1, Group 2, Group 12 and Group 13 of the periodic table. A metal selected from the group consisting of, X 30, represents a halogen atom or a hydrogen atom, m'is a valence of M 30, and n'is 1 to m'.)
上記構造式(H)で示される有機金属化合物としては、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウム、トリ−n−デシルアルミニウム等のアルキルアルミニウム類、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、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エトキシド等のアルキルアルミニウムハライド類が挙げられ、好ましくはトリアルキルアルミニウムが選択される。より好ましくは炭素数が4以上の炭化水素基を有するトリアルキルアルミニウムが、さらに好ましくは炭素数が6以上の炭化水素基を有するトリアルキルアルミニウムが、より好適にはトリ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オクチルアルミニウム、トリ−n−デシルアルミニウムが選択され、トリ−n−オクチルアルミニウムが最も好適に使用する事ができる。 Examples of the organic metal compound represented by the structural formula (H) include alkylaluminums such as tri-n-butylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-octylaluminum, and tri-n-decylaluminum, and methylaluminum. Examples thereof include alkylaluminum halides such as dichloride, ethylaluminum dichloride, dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride and diethylaluminum ethoxide, and trialkylaluminum is preferably selected. More preferably, trialkylaluminum having a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, more preferably trialkylaluminum having a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, more preferably tri-n-hexylaluminum, tri. -N-octyl aluminum and tri-n-decyl aluminum are selected, and tri-n-octyl aluminum can be most preferably used.
有機金属化合物は、極性基含有コモノマー(含窒素置換オレフィン(b−1)、及び含窒素置換オレフィン(b−2))に対するモル比が10−5〜0.9、好ましくは10−4〜0.2、更に好ましくは10−4〜0.1となる量を接触させることが、重合活性やコストの観点から好ましい。 The organic metal compound has a molar ratio of 10-5 to 0.9, preferably 10-4 to 0, with respect to the polar group-containing comonomer (nitrogen-containing substituted olefin (b-1) and nitrogen-containing substituted olefin (b-2)). It is preferable to bring in an amount of .2, more preferably 10 -4 to 0.1, from the viewpoint of polymerization activity and cost.
(4)アルミニウム(Al)の残留量
本発明に関わるオレフィン共重合体の1g中に残留するアルミニウム(Al)量は、100,000μgAl/g以下が好ましく、70,000μgAl/g以下がより好ましく、20,000μgAl/g以下が更に好ましく、10,000μgAl/g以下が特に好ましく、5,000μgAl/g以下が好適であり、1,000μgAl/g以下がより好適であり、500μgAl/g以下が最も好適である。これよりも多い場合、オレフィン共重合体の機械物性の低下、重合生成物の変色や劣化の促進等が起こりやすい。アルミニウム(Al)の残留量は可能な範囲で少ない方が良く、例えば、1μgAl/g程の極少量であっても良いし、0μgAl/gであっても構わない。なお、μgAl/gは極性基含有オレフィン共重合体1g中に含まれるアルミニウム(Al)の量をμg単位で表していることを意味する。
(4) Aluminum (Al) content remaining in 1g of the olefin copolymer according to the remaining amount present invention aluminum (Al) is preferably not more than 100,000 micrograms Al / g, more or less 70,000μg Al / g preferably, more preferably less 20,000 Al / g, or less and particularly preferably 10,000 [Al / g, a preferable less 5,000 micrograms Al / g, and more preferably less 1,000 .mu.g Al / g, 500 [mu] g Al / g or less is most preferable. If the amount is more than this, the mechanical properties of the olefin copolymer are likely to be deteriorated, and the discoloration and deterioration of the polymerization product are likely to be promoted. Residual amounts of aluminum (Al) may have the smaller to the extent possible, for example, may be a very small amount of about 1 [mu] g Al / g, it may be a 0 Pg Al / g. In addition, μg Al / g means that the amount of aluminum (Al) contained in 1 g of a polar group-containing olefin copolymer is expressed in μg units.
(5)アルミニウム(Al)量の算出
本発明に関わるオレフィン共重合体に含まれるアルミニウム(Al)量は、重合に供したアルキルアルミニウム中に含有されるアルミニウム量を、得られたオレフィン共重合体の収量で除した値として算出することができる。
(5) Calculation of Aluminum (Al) Amount The amount of aluminum (Al) contained in the olefin copolymer according to the present invention is the amount of aluminum contained in the alkylaluminum used for polymerization, and the obtained olefin copolymer is obtained. It can be calculated as a value divided by the yield of.
また、オレフィン共重合体に含まれるアルミニウム(Al)量はアルキルアルミニウムの重合仕込み量から算出しているが、蛍光X線分析や誘導結合プラズマ発光(ICP)分析により測定しても良い。蛍光X線分析やICP分析を用いる場合は、例えば、以下の方法によって測定することができる。 The amount of aluminum (Al) contained in the olefin copolymer is calculated from the amount of alkylaluminum polymerized, but it may be measured by fluorescent X-ray analysis or inductively coupled plasma atomic emission (ICP) analysis. When fluorescent X-ray analysis or ICP analysis is used, it can be measured by, for example, the following method.
(5−1)蛍光X線分析
測定試料を3〜10g秤量し、加熱プレス機で加熱加圧成型して直径45mmの平板状サンプルを作製する。測定は平板状サンプルの中心部直径30mmの部分について行い、理学電気工業社製の走査型蛍光X線分析装置「ZSX100e」(Rh管球4.0kW)を用いて、以下の条件で測定する。
・X線出力:50kV−50mA
・分光結晶:PET
・検出器:PC(プロポーショナルカウンター)
・検出線:Al−Kα線
アルミニウム含有量は、予め作成した検量線と上記条件で測定した結果から求める事が出来る。検量線は複数のポリエチレン樹脂のアルミニウム含量をICP分析にて測定し、それらポリエチレン樹脂を上記の条件でさらに蛍光X線分析する事で作成する事ができる。
(5-1) Fluorescent X-ray analysis Weigh 3 to 10 g of the measurement sample and mold it under heat and pressure with a heating press to prepare a flat sample with a diameter of 45 mm. The measurement is performed on a portion having a diameter of 30 mm at the center of the flat plate sample, and is measured under the following conditions using a scanning fluorescent X-ray analyzer "ZSX100e" (Rh tube 4.0 kW) manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd.
・ X-ray output: 50kV-50mA
-Spectroscopic crystal: PET
・ Detector: PC (proportional counter)
-Detection line: Al-Kα line The aluminum content can be obtained from the calibration curve prepared in advance and the result of measurement under the above conditions. A calibration curve can be prepared by measuring the aluminum content of a plurality of polyethylene resins by ICP analysis and further analyzing the polyethylene resins by fluorescent X-ray under the above conditions.
(5−2)誘導結合プラズマ発光(ICP)分析
測定試料及び特級硝酸3ml、過酸化水素水(過酸化水素含量30重量%)1mlをテフロン(登録商標)製容器に入れ、マイクロウェーブ分解装置(マイルストーンゼネラル社製 MLS−1200MEGA)を用い、最大500Wで加熱分解操作を実施し、測定試料を溶液化する。溶液化した測定試料をICP発光分光分析装置(サーモジャーレルアッシュ社製 IRIS−AP)に供することによりアルミニウム含有量が測定できる。アルミニウム含有量の定量はアルミニウム元素濃度が既知の標準液を用いて作成した検量線を用いて行う。
(5-2) Inductively coupled plasma atomic emission (ICP) analysis A measurement sample, 3 ml of special grade nitrate, and 1 ml of hydrogen peroxide solution (hydrogen peroxide content: 30% by weight) were placed in a container made of Teflon (registered trademark), and a microwave decomposition apparatus (microwave decomposition apparatus) was used. Using MLS-1200MEGA manufactured by Milestone General Co., Ltd., perform a thermal decomposition operation at a maximum of 500 W to liquefy the measurement sample. The aluminum content can be measured by subjecting the measured sample in solution to an ICP emission spectrophotometer (IRIS-AP manufactured by Thermogerel Ash). The aluminum content is quantified using a calibration curve prepared using a standard solution having a known aluminum element concentration.
(6)オレフィン共重合体の重合方法
本発明に関わるオレフィン共重合体の重合方法は限定されない。媒体中で少なくとも一部の生成重合体がスラリーとなるスラリー重合、液化したモノマー自身を媒体とするバルク重合、気化したモノマー中で行う気相重合、又は、高温高圧で液化したモノマーに生成重合体の少なくとも一部が溶解する高圧イオン重合などが好ましく用いられる。
また、重合形式としては、バッチ重合、セミバッチ重合、連続重合のいずれの形式でもよい。また、リビング重合であってもよいし、連鎖移動を併発しながら重合を行ってもよい。更に、いわゆるchain shuttling agent(CSA)を併用し、chain shuttling反応や、coordinative chain transfer polymerization(CCTP)を行ってもよい。具体的な製造プロセス及び条件については、例えば、特開2010−260913号公報、特開2010−202647号公報を参照することができる。
(6) Polymerization method of olefin copolymer The polymerization method of the olefin copolymer according to the present invention is not limited. Slurry polymerization in which at least a part of the produced polymer becomes a slurry in a medium, bulk polymerization using the liquefied monomer itself as a medium, vapor phase polymerization performed in a vaporized monomer, or a polymer produced in a monomer liquefied at high temperature and high pressure. High-pressure ion polymerization or the like in which at least a part of the above is dissolved is preferably used.
The polymerization format may be any of batch polymerization, semi-batch polymerization, and continuous polymerization. Further, it may be a living polymerization, or the polymerization may be carried out while causing chain transfer. Further, a so-called chain shutdown agent (CSA) may be used in combination to carry out a chain shutdown reaction or a coordinative chain transfer polymerization (CCTP). For specific manufacturing processes and conditions, for example, JP-A-2010-260913 and JP-A-2010-202647 can be referred to.
<<3.添加剤について>>
本発明に関わるオレフィン共重合体には、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、着色剤、顔料、架橋剤、発泡剤、核剤、難燃剤、導電材、充填材などの添加剤を配合しても良い。
<< 3. About additives >>
The olefin copolymer according to the present invention includes antioxidants, ultraviolet absorbers, lubricants, antistatic agents, colorants, pigments, cross-linking agents, foaming agents, nucleating agents, and difficulties, as long as the gist of the present invention is not deviated. Additives such as flame retardants, conductive materials, and fillers may be blended.
<<4.本発明のオレフィン共重合体の用途について>>
(1)接着材
本発明のオレフィン共重合体は、特定の分子構造及び樹脂物性を有することで、他の基材との高い接着性を発現し、工業的に有用な積層体の製造を可能にした。特に、各種基材との接着性能は、上述のオレフィン共重合体において、オレフィン共重合体中の含窒素置換オレフィン(b−1)、及び含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構造単位の合計量が、通常20〜0.001mol%の範囲、好ましくは15〜0.01mol%の範囲、より好ましくは10〜0.02mol%の範囲、より好適には5〜0.03mol%の範囲であると、十分に発現する。
<< 4. Use of the olefin copolymer of the present invention >>
(1) Adhesive Material The olefin copolymer of the present invention has a specific molecular structure and resin physical characteristics, so that it exhibits high adhesiveness to other base materials and enables the production of industrially useful laminates. I made it. In particular, the adhesive performance with various substrates is the structural unit derived from the nitrogen-containing substituted olefin (b-1) and the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) in the olefin copolymer in the above-mentioned olefin copolymer. The total amount of the above is usually in the range of 20 to 0.001 mol%, preferably in the range of 15 to 0.01 mol%, more preferably in the range of 10 to 0.02 mol%, and more preferably in the range of 5 to 0.03 mol%. If it is, it is fully expressed.
(2)積層体
(2−1)積層体の材料
本発明のオレフィン共重合体は、積層体に用いることができる。具体的には、積層体は、本発明のオレフィン共重合体からなる層と基材層とを含む積層体であって、該基材層は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)などの極性の高い熱可塑性樹脂、接着性を有するフッ素樹脂、アルミニウム、スチールなどの金属材料などの基材を例示することができる。
(2) Laminated body (2-1) Material of laminated body The olefin copolymer of the present invention can be used for the laminated body. Specifically, the laminate is a laminate containing a layer made of the olefin copolymer of the present invention and a base material layer, and the base material layer is an olefin resin such as polyethylene or polypropylene, a polyamide resin, or the like. Examples of substrates include polyester resins, highly polar thermoplastic resins such as ethylene-vinyl alcohol copolymers (EVOH), adhesive fluororesins, and metal materials such as aluminum and steel.
基材の具体例としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、ホモポリプロピレン樹脂、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテンなどのオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリルなどのビニル系重合体、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン10、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ポリメタキシリレンアジパミドなどのポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、芳香族ポリエステル類などのポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート樹脂、接着性フッ素樹脂、セロハンなどセルロース系ポリマーのようなフィルム形成能を有する熱可塑性樹脂フィルム又はシート(及びこれらの延伸物、印刷物)、アルミニウム、鉄、銅、又はこれらを主成分とする合金などの金属箔又は金属板、シリカ蒸着プラスチックフィルム、アルミナ蒸着プラスチックフィルムなどの無機酸化物の蒸着フィルム、金、銀、アルミニウムなどの金属、又はこれら金属の酸化物以外の化合物などの蒸着フィルム、上質紙、クラフト紙、板紙、グラシン紙、合成紙などの紙類、セロファン、織布、不織布などを挙げることができる。 Specific examples of the base material include high-density polyethylene, medium-density polyethylene, low-density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ionomer, homopolypropylene resin, propylene and other α-olefins. Copolymer with, olefin resin such as poly-1-butene, poly-4-methyl-1-pentene, vinyl polymer such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyacrylate, polyacrylonitrile, nylon 6, Nylon 66, Nylon 10, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 610, Polypolymer resin such as polymethoxylylen adipamide, Polyethylene terephthalate, Polyethylene terephthalate / isophthalate, Polybutylene terephthalate, Polylactic acid, Polybutylene succinate, Thermoplastic resin films or sheets (and) having film-forming ability such as polyester resins such as aromatic polyesters, polyvinyl alcohols, ethylene / vinyl alcohol copolymers, polycarbonate resins, adhesive fluororesins, and cellulose polymers such as cellophane. These stretched materials, printed materials), metal foils or metal plates such as aluminum, iron, copper, or alloys containing these as main components, vapor-deposited films of inorganic oxides such as silica-deposited plastic films and alumina-deposited plastic films, gold, Examples include vapor-deposited films such as metals such as silver and aluminum, or compounds other than oxides of these metals, high-quality paper, kraft paper, paperboard, glassin paper, synthetic paper and other papers, cellophane, woven fabrics, non-woven fabrics, etc. can.
基材層は、用途や被包装物の種類により適宜選択することができる。例えば、被包装物が腐敗し易い食品である場合には、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリビニルアルコール、ポリエステルの如く、透明性、剛性、ガス透過抵抗性の優れた樹脂を用いることができる。また、被包装物が菓子或いは繊維などである場合には、透明性、剛性、水透過抵抗性の良好なポリプロピレンなどを用いることが好ましい。自動車等の燃料タンクや、燃料が通過するチューブ・ホース・パイプ等に適応させる場合には、EVOH、ポリアミド類、フッ素樹脂のような燃料透過防止性能の優れた樹脂を用いる事が出来る。
バリア性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、EVOH、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、延伸ポリプロピレン(OPP)、延伸ポリエステル(OPET)、延伸ポリアミド、アルミナ蒸着フィルム、シリカ蒸着フィルムなどの金属、無機酸化物の蒸着フィルム、アルミ蒸着などの金属蒸着フィルム、金属箔などが挙げられる。
The base material layer can be appropriately selected depending on the intended use and the type of the object to be packaged. For example, when the packaged product is a perishable food, it has transparency, rigidity, and gas permeation resistance such as polyamide, polyvinylidene chloride, ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyvinyl alcohol, and polyester. An excellent resin can be used. When the object to be packaged is confectionery or fiber, it is preferable to use polypropylene or the like having good transparency, rigidity and water permeation resistance. When adapted to fuel tanks of automobiles, tubes, hoses, pipes, etc. through which fuel passes, resins having excellent fuel permeation prevention performance such as EVOH, polyamides, and fluororesins can be used.
Barrier resins include polyamide resins, polyester resins, EVOH, polyvinylidene chloride resins, polycarbonate resins, stretched polypropylenes (OPPs), stretched polyesters (OPETs), stretched polyamides, alumina vapor-deposited films, silica vapor-deposited films, and the like. Examples thereof include vapor-deposited films of metals and inorganic oxides, metal-deposited films such as aluminum vapor-deposited, and metal foils.
(2−2)積層体の用途
積層体は、例えば、食品の包装材として好適である。食品の具体例としては、ポテトチップなどのスナック菓子、ビスケット、煎餅、チョコレートなどの菓子類、粉スープなどの粉末調味料、削り節や薫製などの食品などが挙げられる。
また、容器としては、上記積層体のエチレン系共重合体層面同士を向かい合わせ、その少なくとも一部をヒートシールすることにより形成することができる。具体的には、例えば、水物包装、袋、液体スープ包袋、液体紙器、ラミ原反、特殊形状液体包装袋(スタンディングパウチなど)、規格袋、重袋、セミ重袋、ラップフィルム、砂糖袋、油物包装袋、食品包装用などの各種包装容器、輸液バックなどに好適に使用される。
(2-2) Use of Laminated Body The laminated body is suitable as, for example, a packaging material for foods. Specific examples of foods include snack foods such as potato chips, sweets such as biscuits, rice crackers and chocolate, powdered seasonings such as powdered soup, and foods such as bonito flakes and scented foods.
Further, the container can be formed by facing each other of the ethylene-based copolymer layer surfaces of the above-mentioned laminate and heat-sealing at least a part thereof. Specifically, for example, water packaging, bags, liquid soup packaging bags, liquid paper containers, lami raw fabrics, specially shaped liquid packaging bags (standing pouches, etc.), standard bags, heavy bags, semi-heavy bags, wrap films, sugar. It is suitably used for bags, oil packaging bags, various packaging containers for food packaging, infusion bags, and the like.
(2−3)積層体の製造
積層体の加工方法としては、通常のプレス成形、空冷インフレーション成形、空冷2段冷却インフレーション成形、高速インフレーション成形、フラットダイ成形(T−ダイ成形)、水冷インフレーション成形などの押出成形、押出ラミネート加工、サンドラミネート加工、ドライラミネート加工等のラミネート加工法、ブロー成形、圧空成形、射出成形、回転成形など、従来公知の方法が挙げられる。
(2-3) Manufacture of laminated body As the processing method of the laminated body, ordinary press molding, air-cooled inflation molding, air-cooled two-stage cooling inflation molding, high-speed inflation molding, flat die molding (T-die molding), water-cooled inflation molding Examples thereof include previously known methods such as extrusion molding, extrusion laminating processing, sand laminating processing, laminating processing methods such as dry laminating processing, blow molding, pressure molding, injection molding, and rotary molding.
(2−4)ラミネート積層体
ラミネート積層体とは、押出ラミネート加工、サンドラミネート加工、ドライラミネート加工等、公知のラミネート加工法で製造する事が出来る積層体であり、該ラミネート積層体は本発明のオレフィン共重合体を含有してなるラミネート材料と、少なくとも1層以上の基材層とをラミネート加工することで製造する事ができる積層体である。本発明におけるラミネート材料とは、各種公知のラミネート加工法に供する事が可能な本発明のオレフィン共重合体を含む樹脂材料の事である。
(2-4) Laminated Laminated Body The laminated laminated body is a laminated body that can be manufactured by a known laminating processing method such as extrusion laminating processing, sand laminating processing, dry laminating processing, etc., and the laminating laminated body is the present invention. It is a laminate that can be produced by laminating a laminate material containing the olefin copolymer of No. 1 and at least one or more base material layers. The laminating material in the present invention is a resin material containing the olefin copolymer of the present invention that can be used in various known laminating processing methods.
押出ラミネート加工は、Tダイより押出した溶融樹脂膜を基材上に連続的に被覆・圧着する方法で、被覆と接着を同時に行う成形加工法である。また、サンドラミネート加工は、紙と積層するフィルムの間に溶融した樹脂を流し込んで、この溶融した樹脂が接着剤のような働きをして接着・積層する方法である。ドライラミネート加工は、基材と積層するフィルムを貼合する接着剤及び/又は接着剤の塗布ロール付近の雰囲気湿度を除湿するか、前記接着剤及び/又は接着剤の塗布ロールの温度を温熱するか、フィルムシートの貼合面を乾燥させる方法である。
サンドラミネート加工、ドライラミネート加工においては、本発明に用いる基材の極性基含有オレフィン共重合体を含む層が形成される側で、基材と極性基含有オレフィン共重合体を含む層との間に、バリア性を向上させるため、上記アルミ箔、ポリエステル系フィルム、各種バリア性フィルムなどを積層させることが容易である。本発明に関わるラミネート用材料と積層する基材層としては、前述したような種々の各種材料を適宜用いる事ができる。
Extrusion laminating is a method of continuously coating and pressure-bonding a molten resin film extruded from a T-die onto a base material, and is a molding method in which coating and adhesion are performed at the same time. Further, the sand laminating process is a method in which a molten resin is poured between a film to be laminated with paper, and the molten resin acts like an adhesive to adhere and laminate. The dry laminating process dehumidifies the atmospheric humidity near the adhesive and / or the adhesive coating roll that adheres the film to be laminated with the base material, or heats the temperature of the adhesive and / or the adhesive coating roll. Alternatively, it is a method of drying the bonded surface of the film sheet.
In the sand laminating process and the dry laminating process, on the side where the layer containing the polar group-containing olefin copolymer of the base material used in the present invention is formed, between the base material and the layer containing the polar group-containing olefin copolymer. In addition, in order to improve the barrier property, it is easy to laminate the above aluminum foil, polyester film, various barrier properties and the like. As the base material layer to be laminated with the laminating material according to the present invention, various various materials as described above can be appropriately used.
(3)押出成形品
本発明のオレフィン共重合体は、押出成形品に用いることができる。ここで、押出成形品とは、本発明のオレフィン共重合体を押出成形によって成形した押出成形品である。本発明に関わる押出成形品は、空冷インフレーション成形、空冷2段冷却インフレーション成形、高速インフレーション成形、水冷インフレーション成形といった各種インフレーション成形、フラットダイ成形、異形押出成形、管状品成形、カレンダー成形等、公知の押出成形によって製造する事ができる。また、押出成形によって得られた押出成形品が固化しきらない状態で、金型等に挟み込んだり、変形を加えたりといった、各種公知の方法によってさらに賦形してもかまわない。さらには、得られた押出成形品に曲げ、切削、再加熱後に賦形する等、各種公知の方法によって後加工を加えても構わない。
(3) Extruded product The olefin copolymer of the present invention can be used for an extruded product. Here, the extrusion-molded product is an extrusion-molded product obtained by molding the olefin copolymer of the present invention by extrusion molding. Extruded products according to the present invention include various inflation moldings such as air-cooled inflation molding, air-cooled two-stage cooling inflation molding, high-speed inflation molding, and water-cooled inflation molding, flat die molding, deformed extrusion molding, tubular product molding, calendar molding, and the like. It can be manufactured by extrusion molding. Further, in a state where the extruded product obtained by extrusion molding is not completely solidified, it may be further shaped by various known methods such as sandwiching it in a mold or the like or applying deformation. Further, post-processing may be added to the obtained extruded product by various known methods such as bending, cutting, reheating and then shaping.
(4)多層共押出成形品
本発明のオレフィン共重合体は、多層共押出成形品に用いることができる。ここで多層共押出成形品とは、公知の多層共押出成形によって成形する事が可能な多層共押出成形品であり、本発明のオレフィン共重合体を含有してなる層を少なくとも含む多層共押出成形品である。
また、多層共押出成形品とは、複数の熱可塑性材料を同時に押出成形することによって複数の材料を層状に複合化し、種々の賦形方法によって成形することにより製造する事が可能な、多層構造を持った成形品の事である。
(4) Multi-layer coextruded product The olefin copolymer of the present invention can be used for a multi-layer co-extruded product. Here, the multi-layer co-extruded product is a multi-layer co-extruded product that can be molded by a known multi-layer co-extrusion molding, and is a multi-layer co-extruded product containing at least a layer containing the olefin copolymer of the present invention. It is a molded product.
A multi-layer coextruded product is a multi-layer structure that can be manufactured by simultaneously extruding a plurality of thermoplastic materials to composite a plurality of materials into layers and molding them by various shaping methods. It is a molded product with.
多層共押出成形品の製造方法としては、多層空冷インフレーション成形、多層空冷2段冷却インフレーション成形、多層高速インフレーション成形、多層水冷インフレーション成形、多層フラットダイ成形(T−ダイ成形)、多層管状品成形、多層コルゲートパイプ成形等、公知の多層共押出成形を挙げる事ができる。 Methods for manufacturing multi-layer coextruded products include multi-layer air-cooled inflation molding, multi-layer air-cooled two-stage cooling inflation molding, multi-layer high-speed inflation molding, multi-layer water-cooled inflation molding, multi-layer flat die molding (T-die molding), and multi-layer tubular product molding. Known multi-layer coextrusion molding such as multi-layer corrugated pipe molding can be mentioned.
多層共押出成形品における基材層としては、前述したような種々の各種材料を適宜用いる事ができる。多層共押出成形品は、本発明のオレフィン共重合体を含む層と適当な基材とを、適当な成形方法によって加工することにより、多層フィルム、多層シート、多層パイプ、多層ホース、多層チューブ、多層コルゲートパイプ等の公知の多層共押出成形品として製造する事ができる。また、多層共押出成形によって得られた多層共押出成形品が固化しきらない状態で、金型等に挟み込んだり、変形を加えたりといった、各種公知の方法によってさらに賦形してもかまわない。さらには、得られた多層共押出成形品に曲げ、切削、再加熱後に賦形する等、各種公知の方法によって後加工を加えても構わない。 As the base material layer in the multi-layer coextruded product, various materials as described above can be appropriately used. A multi-layer coextruded product is a multi-layer film, multi-layer sheet, multi-layer pipe, multi-layer hose, multi-layer tube, by processing a layer containing the olefin copolymer of the present invention and an appropriate base material by an appropriate molding method. It can be manufactured as a known multi-layer coextruded product such as a multi-layer corrugated pipe. Further, in a state where the multi-layer co-extrusion molded product obtained by the multi-layer co-extrusion molding is not completely solidified, it may be further shaped by various known methods such as sandwiching it in a mold or the like or applying deformation. Further, post-processing may be added to the obtained multi-layer coextruded product by various known methods such as bending, cutting, reheating and then shaping.
(5)多層フィルム
本発明のオレフィン共重合体は、多層共押出成形品に用いることができる。ここで、多層フィルムとは、公知の多層フィルム成形法によって製造する事が可能な多層フィルムであり、本発明のオレフィン共重合体を含有してなる層と基材層とを少なくとも含む多層フィルムである。多層フィルムの製造方法としては、多層空冷インフレーション成形、多層空冷2段冷却インフレーション成形、多層高速インフレーション成形、多層水冷インフレーション成形、多層フラットダイ成形(T−ダイ成形)等、公知の多層フィルム成形法を用いる事ができる。多層フィルムの基材層としては、前述したような種々の各種材料を適宜用いる事ができる。
(5) Multilayer film The olefin copolymer of the present invention can be used for a multilayer coextruded product. Here, the multilayer film is a multilayer film that can be produced by a known multilayer film molding method, and is a multilayer film containing at least a layer containing the olefin copolymer of the present invention and a base material layer. be. As a method for manufacturing a multilayer film, known multilayer film molding methods such as multilayer air-cooled inflation molding, multilayer air-cooled two-stage cooling inflation molding, multilayer high-speed inflation molding, multilayer water-cooled inflation molding, and multilayer flat die molding (T-die molding) are used. Can be used. As the base material layer of the multilayer film, various materials as described above can be appropriately used.
(6)多層ブロー成形品
本発明のオレフィン共重合体は、多層ブロー成形品に用いることができる。ここで、多層ブロー成形品とは、公知の多層ブロー成形によって製造する事が可能な多層ブロー成形品であり、本発明のオレフィン共重合体を含有してなる層と基材層とを少なくとも含む多層ブロー成形品である。多層ブロー成形品の製造方法としては、多層ダイレクトブロー成形、多次元多層ブロー成形、多層ロータリーブロー成形等、公知のブロー成形法を挙げる事ができる。本発明に関わる多層ブロー成形品の基材層としては、前述したような種々の各種材料を適宜用いる事ができる。
(6) Multi-layer blow-molded product The olefin copolymer of the present invention can be used for multi-layer blow-molded products. Here, the multi-layer blow-molded product is a multi-layer blow-molded product that can be manufactured by a known multi-layer blow molding, and includes at least a layer containing the olefin copolymer of the present invention and a base material layer. It is a multi-layer blow molded product. Examples of the method for manufacturing a multi-layer blow molded product include known blow molding methods such as multi-layer direct blow molding, multi-dimensional multi-layer blow molding, and multi-layer rotary blow molding. As the base material layer of the multilayer blow-molded product according to the present invention, various materials as described above can be appropriately used.
(7)多層管状成形品
本発明のオレフィン共重合体は、多層管状成形品に用いることができる。ここで、多層管状成形品とは、公知の多層管状成形法によって成形する事が可能な多層管状成形品であり、本発明のオレフィン共重合体を含有してなる層と基材層とを少なくとも含む多層管状成形品である。多層管状成形法は、例えば、複数の熱可塑性材料を同時に押出成形することによって複数の材料を層状に複合化し、円形もしくは異形の吐出口から吐出することによって連続的に吐出口形状に準じた形状の管状成形品が成形され、適当な賦形方法、および冷却方法によって成形、冷却固化することで管状の成形品を得る方法を挙げる事ができる。
(7) Multi-layered tubular molded product The olefin copolymer of the present invention can be used for multi-layered tubular molded products. Here, the multi-layer tubular molded product is a multi-layer tubular molded product that can be molded by a known multi-layer tubular molding method, and at least a layer containing the olefin copolymer of the present invention and a base material layer are formed. It is a multi-layer tubular molded product including. In the multi-layer tubular molding method, for example, a plurality of thermoplastic materials are extruded at the same time to form a layered composite of the plurality of materials, and the plurality of materials are continuously ejected from a circular or irregularly shaped discharge port to form a shape conforming to the discharge port shape. Can be mentioned as a method in which a tubular molded product is formed, and a tubular molded product is obtained by molding and cooling and solidifying by an appropriate shaping method and a cooling method.
多層管状成形法の吐出口形状は特に限定されず、円形、楕円、多角形、その他公知の吐出口形状を選択する事ができる。また、多層管状成形法の成形方法は特に限定されず、サイジングプレート法、内圧サイジング法、内径サイジング法、真空サイジング法、押出した溶融材料を金型で挟み込み、マンドレル側からの圧空や金型側からの真空引き等で賦形しつつ冷却する方法等、公知の成形法を用いる事ができ、冷却方法も水冷、空冷、金型での挟み込み等、適宜使用することができる。さらに、一度冷却固化させた多層管状成形品を再加熱し、さらに別の形状へと加工することもできる。多層管状成形品の基材層としては、前述したような種々の各種材料を適宜用いる事ができる。 The discharge port shape of the multi-layer tubular molding method is not particularly limited, and a circular, elliptical, polygonal, or other known discharge port shape can be selected. The molding method of the multi-layer tubular molding method is not particularly limited, and the sizing plate method, the internal pressure sizing method, the inner diameter sizing method, the vacuum sizing method, and the extruded molten material are sandwiched between molds, and the air-cooled or mold side is pressed from the mandrel side. A known molding method such as a method of cooling while shaping by vacuuming from the mold can be used, and the cooling method can be appropriately used such as water cooling, air cooling, and sandwiching with a mold. Further, the multilayer tubular molded product once cooled and solidified can be reheated and further processed into another shape. As the base material layer of the multi-layer tubular molded product, various materials as described above can be appropriately used.
(8)多層シート
本発明のオレフィン共重合体は、多層シートに用いることができる。ここで、多層シートとは、公知の多層シート成形によって製造する事が可能な多層シートであり、本発明のオレフィン共重合体を含有してなる層と基材層とを少なくとも含む多層シートである。多層シートの製造方法としては各種公知の方法を用いる事ができ、例えば、複数の熱可塑性材料を同時に押出成形することによって複数の材料を層状に複合化し、フラットダイやサーキュラーダイ等公知のダイから吐出させることでシート状に成形する方法を挙げる事ができる。また、これら方法において、必要に応じてシートの端部をスリットしたり、円形のシートを切り開く加工を加えたりしても良い。さらに、押出成形後に冷却固化していない状態、もしくは、冷却固化した多層シートを再加熱する事により再溶融させた状態で、真空成型、圧空成形、真空圧空成形、スタンピング成形、プレス成形等、各種公知の成形方法によってさらに賦形しても構わない。本発明に関わる多層シートの基材層としては、前述したような種々の各種材料を適宜用いる事ができる。
(8) Multilayer sheet The olefin copolymer of the present invention can be used for a multilayer sheet. Here, the multilayer sheet is a multilayer sheet that can be produced by known multilayer sheet molding, and is a multilayer sheet containing at least a layer containing the olefin copolymer of the present invention and a base material layer. .. Various known methods can be used as a method for producing the multilayer sheet. For example, a plurality of thermoplastic materials are extruded at the same time to form a layered composite of the plurality of materials, and a known die such as a flat die or a circular die is used. A method of forming into a sheet by discharging can be mentioned. Further, in these methods, if necessary, the edge of the sheet may be slit or a circular sheet may be cut open. Further, in a state where the multilayer sheet is not cooled and solidified after extrusion molding, or is remelted by reheating the cooled and solidified multilayer sheet, various types such as vacuum forming, pressure forming, vacuum pressure forming, stamping molding, press molding, etc. Further shaping may be performed by a known molding method. As the base material layer of the multilayer sheet according to the present invention, various materials as described above can be appropriately used.
(9)射出成形品
本発明のオレフィン共重合体は、射出成形品に用いることができる。ここで、射出成形品とは、本発明のオレフィン共重合体を射出成形によって成形した射出成形品である。射出成形品の製造には公知の方法を用いる事ができる。
(9) Injection Molded Product The olefin copolymer of the present invention can be used for an injection molded product. Here, the injection-molded product is an injection-molded product obtained by molding the olefin copolymer of the present invention by injection molding. A known method can be used for producing an injection-molded product.
(10)多層射出成形品
本発明のオレフィン共重合体は、多層射出成形品に用いることができる。ここで、多層射出成形品とは、本発明のオレフィン共重合体を含有してなる層を少なくとも含み、射出成形を用いて複数の層を複合化することで製造できる多層射出成形品である。多層射出成形品は2種類以上の材料が複合化されていればよく、例えば、2種の異なる本発明のオレフィン共重合体を含有してなる層が積層化されていても良く、本発明のオレフィン共重合体を含有してなる層と基材からなる層が多層化されていても良い。さらに、3種以上の層が多層化されていても良い。
(10) Multi-layer injection molded product The olefin copolymer of the present invention can be used for a multi-layer injection molded product. Here, the multi-layer injection-molded product is a multi-layer injection-molded product that contains at least a layer containing the olefin copolymer of the present invention and can be produced by combining a plurality of layers using injection molding. The multi-layer injection molded product may be a composite of two or more kinds of materials. For example, a layer containing two different olefin copolymers of the present invention may be laminated. The layer containing the olefin copolymer and the layer made of the base material may be multi-layered. Further, three or more kinds of layers may be multi-layered.
多層射出成形品は、公知の射出成形法によって成形する事ができる。本発明のオレフィン共重合体を含有してなる層の2種類以上を多層化してなる多層射出成形品であってもよいが、本発明の特徴である異種材料との高い接着性を有する点を考慮すると、異種材料からなる層と多層化させた複合化射出成形品であるほうが好ましい。
多層射出成形品の製造が可能な射出成形法としては、公知の方法を挙げる事ができる。例えば、あらかじめ射出成形や押出成形、プレス成形、切削加工等公知の方法により本発明のオレフィン共重合体を部材へと加工し、該部材を射出金型内部にインサートした状態でさらに基材材料を射出することで多層化させる方法、あらかじめ基材を部材へと加工し、基材の部材を射出金型内にインサートした状態で本発明のオレフィン共重合体を射出することで多層化させる方法、複数の射出ユニットを有する多色射出成形機を用い、本発明のオレフィン共重合体と基材材料を適当な順序で順次、金型内に射出することによって多層化する方法などを挙げる事ができる。多層射出成形品において、本発明のオレフィン共重合体と複合化させる部材の種類としては、前述したような種々の各種基材を適宜使用する事ができる。
The multi-layer injection molded product can be molded by a known injection molding method. A multi-layer injection-molded product obtained by multi-layering two or more types of layers containing the olefin copolymer of the present invention may be used, but it is characterized by having high adhesiveness to different materials, which is a feature of the present invention. In consideration, it is preferable that the composite injection-molded product has a layer made of different materials and multiple layers.
As an injection molding method capable of producing a multi-layer injection molded product, a known method can be mentioned. For example, the olefin copolymer of the present invention is processed into a member by a known method such as injection molding, extrusion molding, press molding, or cutting in advance, and the base material is further added in a state where the member is inserted into the injection mold. A method of forming a multi-layer by injection, a method of processing a base material into a member in advance, and injecting the olefin copolymer of the present invention in a state where the member of the base material is inserted into an injection mold to form a multi-layer. Examples include a method in which the olefin copolymer of the present invention and the base material are sequentially injected into a mold in an appropriate order using a multicolor injection molding machine having a plurality of injection units to form multiple layers. .. In the multi-layer injection molded product, various base materials as described above can be appropriately used as the type of the member to be composited with the olefin copolymer of the present invention.
(11)被覆金属部材
本発明のオレフィン共重合体は、被覆金属部材に用いることができる。ここで、被覆金属部材とは、金属に本発明のオレフィン共重合体を金属被覆材料として用い、金属被覆材料を金属に被覆することにより製造できる、被覆金属部材である。被覆金属部材は公知の金属被覆方法によって製造する事ができる。被覆金属部材の例としては、例えば、鋼管の外面もしくは内面に、必要に応じてアンダーコート等を介して被覆材料を被覆させた被覆鋼管、金属被覆材料で被覆された被覆金属ワイヤー、金属被覆材料で被覆された電線、紛体性状の被覆金属材料を用いて流動浸漬法によって被覆された被覆金属、紛体性状の被覆金属材料を用いて静電塗装法によって被覆された被覆金属、あらかじめシートやフィルム等に加工した金属被覆材料を金属材用に熱溶着させる事で被覆された被覆金属等を挙げる事ができる。
(11) Coated metal member The olefin copolymer of the present invention can be used as a coated metal member. Here, the coated metal member is a coated metal member that can be produced by using the olefin copolymer of the present invention as a metal coating material and coating the metal coating material with a metal. The coated metal member can be manufactured by a known metal coating method. Examples of the coated metal member include, for example, a coated steel pipe in which the outer surface or the inner surface of the steel pipe is coated with a coating material via an undercoat or the like, if necessary, a coated metal wire coated with the metal coating material, and a metal coating material. Wires coated with, coated metal coated by the fluidized immersion method using a powder-like coating metal material, coating metal coated by an electrostatic coating method using a powder-like coating metal material, sheets, films, etc. in advance A coated metal or the like coated by heat-welding a metal coating material processed into a metal material for a metal material can be mentioned.
(12)その他の用途
本発明のオレフィン共重合体は、上記の接着性樹脂材料として好適に用いられるばかりでなく、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などの各種樹脂の改質材、或いは、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂とポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶樹脂などのエンジニアリングプラスチックとの相溶化剤としても好適に適用される。
(12) Other Applications The olefin copolymer of the present invention is not only suitably used as the above-mentioned adhesive resin material, but also a polyolefin resin such as polypropylene resin, a polyamide resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, an acrylic resin, and a poly. Also as a modifier for various resins such as vinyl chloride resin, or as a compatibilizer between polyolefin resin such as polypropylene and engineering plastics such as polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, polyamide resin, polyester resin, polyphenylene sulfide resin, and liquid crystal resin. Suitablely applied.
以下において、本発明を実施例及び比較例によって具体的に説明し、好適な各実施例のデータ及び各実施例と各比較例の対照により、本発明の構成の合理性と有意性及び従来技術に対する卓越性を実証する。本発明において製造されるオレフィン共重合体の各種の評価方法は、以下の通りである。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, and the rationality and significance of the configuration of the present invention and the prior art will be based on the data of each suitable Example and the comparison between each Example and each Comparative Example. Demonstrate excellence against. Various evaluation methods of the olefin copolymer produced in the present invention are as follows.
1.評価方法
(1)融点Tm
製造されたオレフィン共重合体の融点Tmは、以下のDSC測定により求めた。
セイコー電子工業株式会社製「EXSTAR6000」を使用し、40℃で1分等温、10℃/分で40〜160℃までの昇温、160℃で10分等温、10℃/分で160〜10℃まで降温、10℃で5分等温後、10℃/分で10〜160℃までの昇温時の測定により求めた。
1. 1. Evaluation method (1) Melting point Tm
The melting point Tm of the produced olefin copolymer was determined by the following DSC measurement.
Using "EXSTAR6000" manufactured by Seiko Electronics Inc., 40 ° C for 1 minute isothermal, 10 ° C / min for 40 to 160 ° C, 160 ° C for 10 minute isothermal, 10 ° C / min for 160-10 ° C. The temperature was lowered to 10 ° C. for 5 minutes, and then the temperature was increased to 10 to 160 ° C. at 10 ° C./min.
(2)分子量分布パラメータMw/Mn:GPCにより測定した。
装置:日本ウォーターズ社製Alliance GPCV2000型
検出器:GPCV2000内蔵の示差屈折計検出器
試料の調製:4mLバイアル瓶に試料3mg及びオルトジクロロベンゼン(0.1mg/mLの1,2,4−トリメチルフェノールを含む)3mLを秤採し、樹脂製スクリューキャップ及びテフロン(登録商標)製セプタムで蓋をした後、温度150℃に設定したセンシュー科学製SSC−9300型高温振とう機を用いて2時間溶解を行った。溶解終了後、不溶成分がないことを目視で確認した。
カラム:昭和電工社製Shodex HT−806M×2本+同・HT−G
較正曲線の作成:4mLガラス瓶を4本用意し、それぞれに下記(i)〜(iv)の組み合わせの単分散ポリスチレン標準試料又はn−アルカンを0.2mgずつ秤り採り、続いてオルトジクロロベンゼン(0.1mg/mLの1,2,4−トリメチルフェノールを含む)3mLを秤り採り、樹脂製スクリューキャップ及びテフロン(登録商標)製セプタムで蓋をした後、温度150℃に設定したセンシュー科学製SSC−9300型高温振とう機を用いて2時間溶解を行った。
(i)Shodex S−1460,同S−66.0,n−エイコサン
(ii)Shodex S−1950,同S−152,n−テトラコンタン
(iii)Shodex S−3900,同S−565,同S−5.05
(iv)Shodex S−7500,同S−1010,同S−28.5
試料溶液が入ったバイアル瓶を装置にセットし、前述の条件にて測定を行い、サンプリング間隔1sでクロマトグラム(保持時間と示差屈折計検出器の応答のデータセット)を記録した。得られたクロマトグラムから各ポリスチレン標準試料の保持時間(ピーク頂点)を読み取り、分子量の対数値に対してプロットした。ここで、n−エイコサン及びn−テトラコンタンの分子量は、それぞれ600及び1,200とした。このプロットに非線形最小自乗法を適用し、得られた4次曲線を較正曲線とした。
(2) Molecular weight distribution parameter Mw / Mn: Measured by GPC.
Equipment: Alliance GPCV2000 type detector manufactured by Japan Waters Co., Ltd .: Differential refractometer detector with built-in GPCV2000 Sample preparation: 3 mg of sample and orthodichlorobenzene (0.1 mg / mL 1,2,4-trimethylphenol) in a 4 mL vial. (Including) 3 mL is weighed, covered with a resin screw cap and a Teflon (registered trademark) septum, and then dissolved for 2 hours using a Senshu Kagaku SSC-9300 high-temperature shaker set at a temperature of 150 ° C. went. After completion of dissolution, it was visually confirmed that there were no insoluble components.
Column: Showa Denko Shodex HT-806M x 2 + same HT-G
Calibration curve preparation: Prepare four 4 mL glass bottles, each weighing 0.2 mg of a monodisperse polystyrene standard sample or n-alkane of the combination of (i) to (iv) below, followed by orthodichlorobenzene (orthodichlorobenzene). Weigh 3 mL (including 0.1 mg / mL 1,2,4-trimethylphenol), cover with a resin screw cap and Teflon® septum, and then set the temperature to 150 ° C. manufactured by Senshu Kagaku. Melting was carried out for 2 hours using an SSC-9300 type high temperature shaker.
(I) Shodex S-1460, S-66.0, n-eicosane (ii) Shodex S-1950, S-152, n-tetracontane (iii) Shodex S-3900, S-565, S -5.05
(Iv) Shodex S-7500, S-1010, S-28.5
A vial containing the sample solution was set in the device, measurement was performed under the above conditions, and a chromatogram (data set of retention time and response of the differential refractometer detector) was recorded at a sampling interval of 1 s. The retention time (peak apex) of each polystyrene standard sample was read from the obtained chromatogram and plotted against the logarithmic value of the molecular weight. Here, the molecular weights of n-icosane and n-tetracontane were set to 600 and 1,200, respectively. The nonlinear least squares method was applied to this plot, and the obtained quadratic curve was used as the calibration curve.
分子量の計算:前述の条件にて測定を行い、サンプリング間隔1sでクロマトグラムを記録した。このクロマトグラムを用い、森定雄著「サイズ排除クロマトグラフィー」(共立出版)第4章p.51〜60に記載の方法で微分分子量分布曲線及び平均分子量値(Mn、Mw及びMz)を算出した。ただし、dn/dcの分子量依存性を補正するため、クロマトグラムにおけるベースラインからの高さHを下記式にて補正した。
クロマトグラムの記録(データ取り込み)及び平均分子量計算は、Microsoft社製OS・Windows(登録商標)・XPをインストールしたPC上で自社製プログラム(Microsoft製Visual Basic6.0で作成)を用いて行った。
H’=H/[1.032+189.2/M(PE)]
なお、ポリスチレンからポリエチレンへの分子量変換は、下記式を用いた。
M(PE)=0.468×M(PS)
測定温度:145℃、濃度:20mg/10mL、注入量:0.3ml
溶媒:オルソジクロロベンゼン、流速:1.0ml/分
Calculation of molecular weight: Measurement was performed under the above conditions, and chromatograms were recorded at a sampling interval of 1 s. Using this chromatogram, Sadao Mori, "Size Exclusion Chromatography" (Kyoritsu Shuppan), Chapter 4, p. The differential molecular weight distribution curve and the average molecular weight value (Mn, Mw and Mz) were calculated by the method described in 51-60. However, in order to correct the molecular weight dependence of dn / dc, the height H from the baseline in the chromatogram was corrected by the following formula.
Chromatogram recording (data acquisition) and average molecular weight calculation were performed using an in-house program (created with Microsoft Visual Basic 6.0) on a PC on which Microsoft OS, Windows (registered trademark), and XP were installed. ..
H'= H / [1.032 + 189.2 / M (PE)]
The following formula was used for the molecular weight conversion from polystyrene to polyethylene.
M (PE) = 0.468 x M (PS)
Measurement temperature: 145 ° C, concentration: 20 mg / 10 mL, injection volume: 0.3 ml
Solvent: orthodichlorobenzene, flow rate: 1.0 ml / min
(3)含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構成単位量の含有量
1H−NMRスペクトルから以下の方法によってコモノマー含有量を求めた。
定量は、1H−NMRのシグナル強度を用いて以下の式より求めた。
(3) Content of constituent unit amount derived from nitrogen-containing substituted olefin (b-1)
1 From the 1 H-NMR spectrum, the comonomer content was determined by the following method.
The quantification was calculated by the following formula using the signal intensity of 1 H-NMR.
主鎖型2BOCAEAの含有量(mol%)=(Iα+Ibr)/3×100/(INCH2+IE)
全2BOCAEAの含有量(mol%)=INCH2/2×100/(INCH2+IE)
Content of main chain type 2BOCAEA (mol%) = (I α + I br ) / 3 × 100 / ( INCH2 + IE )
Content of all 2 BOCAEA (mol%) = INCH2 / 2 × 100 / ( INCH2 + IE )
以下、式中の記号の説明である。
Iα=1.62〜1.78ppmのαメチレンプロトンの積分強度
Ibr=2.32〜2.50ppmの主鎖メチンプロトンの積分強度
INCH2=3.08〜3.78ppmのメチレンプロトンの積分強度
IE=0.25×(I0〜3−INCH2×9)
I0〜3=0ppmから3ppmに検出したプロトンシグナルの積分強度
The symbols in the formula are explained below.
Integral strength of α-methylene proton of I α = 1.62 to 1.78 ppm I br = Integral strength of main chain methine proton of 2.32 to 2.50 ppm I NCH2 = Integral strength of methylene proton of 3.08 to 3.78 ppm Intensity IE = 0.25 × (I 0-3- I NCH2 × 9)
Integral intensity of proton signal detected from I 0 to 3 = 0 ppm to 3 ppm
2.金属触媒
B−27DM/Ni錯体及びB−111/Ni錯体は、特開2013−043871号公報に記載された合成例に従い合成し、以下の化学式で示されるリガンドB−27DM及び、B−111を使用した。また、国際公開第2010/050256号の実施例に準じて、ビス−1、5−シクロオクタジエンニッケル(0)(Ni(COD)2と称する)を用いて、B−27DMとNi(COD)2及びB−111とNi(COD)2とが1対1で反応したニッケル錯体を合成した。
2. The metal catalyst B-27DM / Ni complex and B-111 / Ni complex were synthesized according to the synthesis example described in JP2013-043871, and the ligands B-27DM and B-111 represented by the following chemical formulas were used. used. Also, according to the examples of International Publication No. 2010/050256, B-27DM and Ni (COD) are used using bis-1,5-cyclooctadiene nickel (0) (referred to as Ni (COD) 2). A nickel complex in which 2 and B-111 and Ni (COD) 2 reacted 1: 1 was synthesized.
3.実施例及び比較例
(実施例1)
エチレンとアクリル酸2−(t−ブトキシカルボニルアミノ)エチル(BOCAEA)との共重合:
内容積2.4リットルの攪拌翼付きオートクレーブに、乾燥トルエン(1.0リットル)と、トリn−オクチルアルミニウム(TNOA)を36.6mg(0.1mmol)及び所定量のアクリル酸2−(t−ブトキシカルボニルアミノ)エチル(BOCAEA)を2.2g(10mmol)仕込んだ。攪拌しながらオートクレーブを90℃に昇温し、窒素を0.5MPaまで供給した後、エチレンをオートクレーブに供給し、圧力が3.0MPaになるように調整した。調整終了後、B−27DM/Ni触媒12ml(120μmol)を窒素で圧入して共重合を開始させた。14分間重合させた後、冷却、脱圧して反応を停止した。反応溶液は、1リットルのアセトンに投入してポリマーを析出させた後、ろ過洗浄を行い回収し、さらに減圧下で恒量になるまで乾燥を行なった。結果を表1に示す。
なお、表1中、「CM濃度」とは、コモノマー濃度、すなわち、アクリル酸2−(t−ブトキシカルボニルアミノ)エチル濃度を意味する。NMRの「含量」とは、オレフィン共重合体の構成単位全体を100mol%とした場合のアクリル酸2−(t−ブトキシカルボニルアミノ)エチルに由来する構造単位の含量を意味する。
3. 3. Example and Comparative Example (Example 1)
Copolymerization of ethylene with 2- (t-butoxycarbonylamino) ethyl (BOCAEA) acrylate:
In an autoclave with a stirring blade with an internal volume of 2.4 liters, dry toluene (1.0 liters), tri-n-octyl aluminum (TNOA) 36.6 mg (0.1 mmol) and a predetermined amount of 2- (t) acrylic acid. -Butoxycarbonylamino) ethyl (BOCAEA) was charged in 2.2 g (10 mmol). The temperature of the autoclave was raised to 90 ° C. with stirring, nitrogen was supplied to 0.5 MPa, and then ethylene was supplied to the autoclave to adjust the pressure to 3.0 MPa. After completion of the adjustment, 12 ml (120 μmol) of the B-27DM / Ni catalyst was press-fitted with nitrogen to initiate copolymerization. After polymerizing for 14 minutes, the reaction was stopped by cooling and depressurizing. The reaction solution was poured into 1 liter of acetone to precipitate a polymer, which was then collected by filtration and washing, and further dried under reduced pressure until the amount became constant. The results are shown in Table 1.
In Table 1, "CM concentration" means a comonomer concentration, that is, a 2- (t-butoxycarbonylamino) ethyl acrylate concentration. The "content" of NMR means the content of a structural unit derived from 2- (t-butoxycarbonylamino) ethyl acrylate when the total structural unit of the olefin copolymer is 100 mol%.
(実施例2)
BOCAEAを4.3g(20mmol)、B−27DM/Ni触媒の量を24ml(240μmol)とし、重合時間を30分とした以外は実施例1と同様にしてエチレン−BOCAEA共重合をおこなった。結果を表1に示す。
(Example 2)
Ethylene-BOCAEA copolymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of BOCAEA was 4.3 g (20 mmol), the amount of B-27DM / Ni catalyst was 24 ml (240 μmol), and the polymerization time was 30 minutes. The results are shown in Table 1.
(実施例3)
BOCAEAを4.3g(20mmol)、B−111/Ni触媒の量を18ml(180μmol)、重合時間を25分とした以外は実施例1と同様にしてエチレン−BOCAEA共重合をおこなった。結果を表1に示す。
(Example 3)
Ethylene-BOCAEA copolymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of BOCAEA was 4.3 g (20 mmol), the amount of B-111 / Ni catalyst was 18 ml (180 μmol), and the polymerization time was 25 minutes. The results are shown in Table 1.
(実施例4)
BOCAEAを1.0g(4.7mmol)、B−111/Ni触媒の量を2.5ml(25μmol)、重合時間を55分とした以外は実施例1と同様にしてエチレン−BOCAEA共重合をおこなった。結果を表1に示す。
(Example 4)
Ethylene-BOCAEA copolymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of BOCAEA was 1.0 g (4.7 mmol), the amount of B-111 / Ni catalyst was 2.5 ml (25 μmol), and the polymerization time was 55 minutes. rice field. The results are shown in Table 1.
(実施例5)
BOCAEAを0.8g(3.9mmol)、B−111/Ni触媒の量を3.0ml(30μmol)、オートクレーブの温度を110℃、重合時間を50分とした以外は実施例1と同様にしてエチレン−BOCAEA共重合をおこなった。結果を表1に示す。
(Example 5)
The same as in Example 1 except that BOCAEA was 0.8 g (3.9 mmol), the amount of B-111 / Ni catalyst was 3.0 ml (30 μmol), the autoclave temperature was 110 ° C., and the polymerization time was 50 minutes. Ethylene-BOCAEA copolymerization was performed. The results are shown in Table 1.
(実施例6)
BOCAEAを0.7g(3.3mmol)、B−111/Ni触媒の量を3.0ml(30μmol)、オートクレーブの温度を130℃、重合時間を45分とした以外は実施例1と同様にしてエチレン−BOCAEA共重合をおこなった。結果を表1に示す。
(Example 6)
The same as in Example 1 except that BOCAEA was 0.7 g (3.3 mmol), the amount of B-111 / Ni catalyst was 3.0 ml (30 μmol), the autoclave temperature was 130 ° C., and the polymerization time was 45 minutes. Ethylene-BOCAEA copolymerization was performed. The results are shown in Table 1.
(実施例7)
BOCAEAを0.6g(2.9mmol)、B−111/Ni触媒の量を5.5ml(55μmol)、オートクレーブの温度を150℃、重合時間を55分とした以外は実施例1と同様にしてエチレン−BOCAEA共重合をおこなった。結果を表1に示す。
(Example 7)
The same as in Example 1 except that BOCAEA was 0.6 g (2.9 mmol), the amount of B-111 / Ni catalyst was 5.5 ml (55 μmol), the autoclave temperature was 150 ° C., and the polymerization time was 55 minutes. Ethylene-BOCAEA copolymerization was performed. The results are shown in Table 1.
(比較例1)
エチレンとN−メチルマレイミド(NMM)との共重合:
トリn−オクチルアルミニウム(TNOA)を183mg(0.5mmol)、N−メチルマレイミド(NMM)を5.6g(50mmol)仕込み、窒素を0.8MPaまで供給した後、エチレンをオートクレーブに供給し、圧力が2.8MPaになるように調整した。調整終了後、B−27DM/Ni触媒30ml(300μmol)、重合時間を120分とした以外は実施例1と同様にしてエチレン−NMM共重合をおこなった。結果を表1に示す。
なお、表1中、「CM濃度」とは、コモノマー濃度、すなわち、N−メチルマレイミド濃度を意味する。NMRの「含量」とは、オレフィン共重合体の構成単位全体を100mol%とした場合のN−メチルマレイミドに由来する構造単位の含量を意味する。
(Comparative Example 1)
Copolymerization of ethylene with N-methylmaleimide (NMM):
183 mg (0.5 mmol) of tri-n-octylaluminum (TNOA) and 5.6 g (50 mmol) of N-methylmaleimide (NMM) were charged, nitrogen was supplied up to 0.8 MPa, and then ethylene was supplied to the autoclave and the pressure was increased. Was adjusted to 2.8 MPa. After completion of the adjustment, ethylene-NMM copolymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the B-27DM / Ni catalyst was 30 ml (300 μmol) and the polymerization time was 120 minutes. The results are shown in Table 1.
In Table 1, "CM concentration" means a comonomer concentration, that is, an N-methylmaleimide concentration. The "content" of NMR means the content of a structural unit derived from N-methylmaleimide when the total structural unit of the olefin copolymer is 100 mol%.
4.評価
表1に示すように、実施例1〜7では、いずれも比較例1に比べて、コモノマー濃度が低いにもかかわらず、コモノマーに由来する構造単位の含量(アクリル酸2−(t−ブトキシカルボニルアミノ)エチルに由来する構造単位の含量)が多くなっている。一方、N−メチルマレイミドは同一条件で共重合できない。よって、本発明のオレフィン共重合体は、効率的に製造されることが確認された。そして、このオレフィン共重合体は、150℃の重合温度条件でも、メチル分岐数が少なく、優れた共重合体であることが分かった。
4. As shown in the evaluation table 1, in Examples 1 to 7, the content of the structural unit derived from the comonomer (acrylic acid 2- (t-butoxy)) in each of Examples 1 to 7 was lower than that in Comparative Example 1. The content of structural units derived from carbonylamino) ethyl) is high. On the other hand, N-methylmaleimide cannot be copolymerized under the same conditions. Therefore, it was confirmed that the olefin copolymer of the present invention was efficiently produced. Then, it was found that this olefin copolymer was an excellent copolymer with a small number of methyl branches even under a polymerization temperature condition of 150 ° C.
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments detailed above, and various modifications or modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
本発明によれば、容易に分解可能な保護基をもつ、新規なオレフィン共重合体が提供され、これは、新規なオレフィン系極性共重合体であるため、広範囲な用途に使用できる。このオレフィン共重合体は、簡易で効率の良い重合法により製造でき、産業上の利用可能性が高い。 According to the present invention, a novel olefin copolymer having a protecting group that can be easily decomposed is provided, and since this is a novel olefin-based polar copolymer, it can be used in a wide range of applications. This olefin copolymer can be produced by a simple and efficient polymerization method, and has high industrial applicability.
Claims (10)
下記一般式(1)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−1)に由来する構造単位、及び下記一般式(2)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−2)に由来する構造単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位(B)と、
を有し、
前記含窒素置換オレフィン(b−1)は下記一般式(4)で表される構造を有すること、及び、前記含窒素置換オレフィン(b−2)は下記一般式(5)で表される構造を有すること、の少なくとも一方を満たし、
13 C−NMRにより算出されるメチル分岐数が、炭素1,000個当たり50以下であることを特徴とするオレフィン共重合体。
A structural unit derived from a nitrogen-containing substituted olefin (b-1) having a substituent represented by the following general formula (1), and a nitrogen-containing substituted olefin (b) having a substituent represented by the following general formula (2). -At least one structural unit (B) selected from the group consisting of structural units derived from 2), and
Have,
The nitrogen-containing substituted olefin (b-1) has a structure represented by the following general formula (4), and the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) has a structure represented by the following general formula (5). Meet at least one of the
13 An olefin copolymer characterized in that the number of methyl branches calculated by C-NMR is 50 or less per 1,000 carbons.
下記一般式(1)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−1)、及び下記一般式(2)で表される置換基を有する含窒素置換オレフィン(b−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種と、を、
キレート性配位子を有する周期表第5〜11族金属の遷移金属触媒の存在下に重合し、
前記含窒素置換オレフィン(b−1)は下記一般式(4)で表される構造を有すること、及び、前記含窒素置換オレフィン(b−2)は下記一般式(5)で表される構造を有すること、の少なくとも一方を満たし、
得られるオレフィン共重合体の、13C−NMRにより算出されるメチル分岐数が、炭素1,000個当たり50以下であることを特徴とするオレフィン共重合体の製造方法。
It is composed of a nitrogen-containing substituted olefin (b-1) having a substituent represented by the following general formula (1) and a nitrogen-containing substituted olefin (b-2) having a substituent represented by the following general formula (2). At least one selected from the group,
Polymerized in the presence of a transition metal catalyst of Group 5-11 metals of the Periodic Table with a chelating ligand.
The nitrogen-containing substituted olefin (b-1) has a structure represented by the following general formula (4), and the nitrogen-containing substituted olefin (b-2) has a structure represented by the following general formula (5). Meet at least one of the
A method for producing an olefin copolymer, wherein the number of methyl branches of the obtained olefin copolymer calculated by 13 C-NMR is 50 or less per 1,000 carbon atoms.
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