JPH0625319A - 1.5−ヘキサジエンシクロポリマーの製造法およびこの方法によって得られる生成物 - Google Patents

1.5−ヘキサジエンシクロポリマーの製造法およびこの方法によって得られる生成物

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JPH0625319A
JPH0625319A JP4119623A JP11962392A JPH0625319A JP H0625319 A JPH0625319 A JP H0625319A JP 4119623 A JP4119623 A JP 4119623A JP 11962392 A JP11962392 A JP 11962392A JP H0625319 A JPH0625319 A JP H0625319A
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hexadiene
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JP4119623A
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Luigi Resconi
ルイジ、レスコニ
Romano Mazzocchi
ロマノ、マツォッキ
Fabrizio Piemontesi
ファブリツィオ、ピエモンテシ
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Himont Inc
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F136/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/02Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/20Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds unconjugated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 結晶性の高い高融点の1,5−ヘキサジエン
シクロポリマーの製造法。 【構成】 (CMX (I) [式中、MはZrまたはHfであり、R基は同じである
かまたは異なるものであり、C〜Cの炭化水素基で
あり、XおよびXは同じであるかまたは異なるもの
であり、H、ハロゲン、C〜C20の炭化水素基、−O
R、−OH、−SRまたは−SH基である]、または Q(CMX (I′) [式中、M、R、XおよびXは化合物(I) について
定義したのと同じ。Qは2価の基CR′またはSi
である]を有するメタロセン化合物と、 (式中、R′はC〜C20のアルキルまたはアルキレン
基またはC〜C20のアルカリール基であり、nは1〜
20の数である)を有する1種類以上のアルモキサン化
合物とから成る触媒の存在下にてモノマーの重合を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、結晶性の高い高融点の1,5−
ヘキサジエンシクロポリマーの製造法およびこの方法に
よって得られる生成物に関する。
【0002】J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1740に記載
されているように、チーグラー・ナッタ触媒を用いる
1,5−ヘキサジエンシクロポリマーの製造法であっ
て、用いられる触媒が各種の比率のTiCl/Al
(C混合物であるものが知られている。
【0003】しかしながら、前記の文献に記載されてい
るデーターは、この方法によって得られる1,5−ヘキ
サジエンシクロポリマーについては、閉環重合は完全で
はなく(鎖に含まれるモノマー単位の5〜8%が二重結
合を保持する)、融点は低い(85〜90℃)ことを示して
いる。更に、高モノマー転化率を得るには、長時間の重
合(50〜70時間)が必要である。
【0004】J. Polym. Sci. part A 1964, 2, 1549 に
は、TiCl/Al(C、TiCl・0.
22AlCl/Al(CおよびTiCl
0.5AlCl/Al(C触媒系を用いる
1,5−ヘキサジエンの重合が記載されている。このよ
うにして得られるポリマーの融点は、119 〜146 ℃であ
る。
【0005】この種のシクロポリマー(TiCl/A
l(CCl触媒系を用いる1,5−ヘキサジ
エンの重合によって得られる)の詳細な構造上の検討
は、J.Appl. Polymer. Sci. 1988, 35, 825に記載され
ており、NMR分析は、ポリマー鎖に生じる単位が主と
して、構造
【化1】 (但し、シクロペンタン環同士はシス−またはトランス
−配置を採ることができる)を有する基であることを示
している。前記の文献に記載されているデーターは、前
記の触媒系を用いて得たポリマーは、シス−およびトラ
ンス−配置のシクロペンタン環を約1/1の比率で含む
ことを示していた。
【0006】J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 4953 に
は、1,5−ヘキサジエンの閉環重合においてジルコノ
センおよびメチルアルモキサンの混合物を用いることに
よってポリマーのシクロペンタン環の配置を制御する方
法が記載されている。特に、CpZrCl(Cp=
シクロペンタジエニル)を用いることによって、主とし
てトランス−配置のシクロポリマーが得られるが、Cp
ZrCl(Cp=ペンタメチルシクロペンタジ
エニル)を用いると、主としてシス−配置のシクロポリ
マーが得られる。しかしながら、前記の文献によれば、
特に主としてシス−配置のシクロポリマーを得ることが
所望である場合には、操作は極めて低温で行わなければ
ならない。最良の結果(シス−配置を有する環86%)
は、−25℃で重合を行うことによって得られる。
【0007】本発明者は1,5−ヘキサジエンシクロポ
リマーにおける結晶化度は、添付の図1および2を比較
することによって示されるように、ポリマー鎖の高含量
のシス−配置の環に対して特に高いことを見出だした。
【0008】実際に、図1は、(下記の例1にしたがっ
て得られる)シス−配置のシクロペンタン87.9%を含む
ポリ(1,5−ヘキサジエン)の試料のX線回折スペク
トル(CuKα)を示している。この図では、結晶相に
典型的な単一の非拡散ピークが見られる。一方、図2に
は、シス−配置のシクロペンタン環約40%を含むポリ
(1,5−ヘキサジエン)の試料のX線回折スペクトル
が示され、拡散し且つ強度が小さい、主として非晶質相
に典型的なピークが見られる。
【0009】また、融点も、本発明の例によって例示さ
れるように、高含量のシス−配置の環に関しては特に高
い。
【0010】それ故、1,5−ヘキサジエンの結晶性が
高く高融点のシクロポリマーを経済的に(特に、極低温
で操作する必要なしに)得ることができる重合法を得る
ことができれば、この種のシクロポリマーは高い熱安定
性と良好な加工性を提供するので、極めて有利である。
【0011】したがって、本発明は、実質的に、 A) 式 (CMX (I) [式中、MはZrまたはHf、好ましくはZrであり、
R基は同じであるかまたは異なるものであり、炭化水素
基であり、特にC〜Cアルキルであり、Xおよび
は同じであるかまたは異なるものであり、H、ハロ
ゲン、C〜C20の炭化水素基、特にC〜C20アルキ
ル、またはC〜C20アリールアルキル若しくはアルカ
リール基、または−OR、−OH、−SRまたは−SH
基(但し、Rは前記に定義した意味を有する)であ
る]、または式 Q(CMX (I') [式中、M、R、XおよびXは化合物(I) について
定義したのと同じ意味を有し、Qは2価の基CR′
またはSi(但し、R′基は同じであるかまたは
異なるものであり、水素またはRと同じもの)である]
を有するメタロセン化合物と、 B) 式 (式中、R′はC〜C20のアルキルまたはアルキレン
基またはC〜C20のアルカリール基であり、nは1〜
20の数である)を有する1種類以上のアルモキサン化
合物とから成る触媒の存在下におけるモノマーの重合を
含んで成る、1,5−ヘキサジエンシクロポリマーの製
造法を提供する。
【0012】特に好ましいものは、R基がメチルおよび
/またはエチルである式(I) の化合物、およびR′基が
イソブチルである式(II)の化合物である。
【0013】式(I) のメタロセン化合物の代表的な例
は、(CMeZrCl、(CMe
rMe、(CMeZrClMe、(CMe
ZrCliBu、(CMeZrCl(C
)、(CMeZrClCHSi
Me、(CMeEt)ZrCl、(CMe
HfCl、(CMeHfMe、(C
MeHfCliBuおよび(CMe
fCl(CH)(但し、Me=メチル、Et
=エチル、Bu=ブチル)である。
【0014】式(II)のアルモキサン化合物の代表的な例
は、EtAlOAlEt、iBuAlOAliB
、iEsAlOAliEsおよびiBuAl
OAl(iBu)OAliBu(但し、Es=ヘキシ
ル)である。
【0015】これらアルモキサン化合物は、単独で或い
はヘキサン、ヘプタン、ベンゼンおよびトルエンの様な
炭化水素の溶液で用いることができる。
【0016】更に、アルモキサン化合物は、様々な量の
トリアルキルアルミニウム、例えばAlEtまたはA
liBuを含むことができる。前記のトリアルキルア
ルミニウムは、アルモキサン化合物を製造するのに用い
たのと同じものであることができる。このトリアルキル
アルミニウムの量は触媒の活性に影響を与え、NMR分
析から測定することができる値によれば、総Al含量に
対して、好ましくは50モル%未満、更に好ましくは20モ
ル%未満である。
【0017】重合は、モノマー単独で行うことができ、
またはヘキサン、ヘプタンおよびトルエンの様な炭化水
素と混合して行うこともできる。
【0018】触媒成分(A) と(B) のモル比は、好ましく
は20〜5000であり、更に好ましくは500 〜2000である。
【0019】成分(A) および(B) は、重合を行うモノマ
ーまたはモノマー同士に直接加えることができ、または
炭化水素溶液中で予め混合することができる。
【0020】重合温度は、好ましくは−20℃〜20℃であ
る。
【0021】実施例により示される本発明のもう一つの
利点は、成分(B) としてメチルアルモキサンを用いる当
該技術分野において知られている方法と比較して、本発
明の方法では高分子量を有する1,5−ヘキサジエンシ
クロポリマーを得ることができるということである。
【0022】更に、本発明の方法によれば、1,5−ヘ
キサジエンの重合は、エチレンまたは高級α−オレフィ
ン、特にC〜Cのもののような他のモノマーの存在
下にて行うことができ、用いられるコモノマーの量およ
び種類によって特性が変化するコポリマーを得ることが
できる。
【0023】それ故、本発明による1,5−ヘキサジエ
ンシクロポリマーの定義は、好ましいものである1,5
−ヘキサジエンホモポリマー、および1種類以上のエチ
レン等のα−オレフィンとの1,5−ヘキサジエンコポ
リマーを含んで成る。
【0024】本発明の方法によって得られる好ましい
1,5−ヘキサジエンシクロポリマーは、シス−配置の
シクロペンタン環の比率が87を上回り、例えば87〜
95であり、X線回折法で測定した結晶化度が50%以上
であり、融点が175 ℃以上、通常は175 〜185 ℃であ
る。更に、135 ℃でテトラヒドロナフタレン中で測定し
た前記のポリマーの極限粘度は、0.5 以上であるのが好
ましい。
【0025】下記の例は、本発明を例示するためのもの
であり、本発明を限定するためのものではない。
【0026】例において、シス−配置のシクロペンタン
環の比率は、13CNMRによって測定した。13CNMR
スペクトルは、ブルーカー(Bruker)200MHz装置に
よって、CClを溶媒として用い、100 ℃で測
定した。融点は、パーキン・エルマー(Perkin Elmer)D
SC7装置を用いて、10℃/分の走査速度で測定した。
これらの値は、第二の融解中のピークにおける最高点に
関するものである。極限粘度は、テトラヒドロナフタレ
ン中で135 ℃で測定した。
【0027】テトライソブチルジアルモキサン(TIB
AO)の合成(方法1) マグネティックスターラーを備えた250mlの三つ口
フラスコに、窒素雰囲気中で無水トルエン120 mlと直前
に蒸留したAliBu16.64 g を入れ、溶液を0 ℃に
冷却する。反応フラスコに接続したガラス容器に、蒸溜
水0.755 mlを導入する。水を使い切るまでダイヤフラム
コンプレッサーによって系のガスをフラスコと水容器と
の間を循環させた後、その後更に10分間循環させる。
無職透明な溶液を、溶媒を減圧で蒸発させることによっ
て100 mlまで濃縮する。HNMR分析は、未反応のA
liBu含量が<5%であることを示している。
【0028】シェアリング(Shering) 市販製品からのテ
トライソブチルジアルモキサンの製造(方法2) 所定重量のテトライソブチルジアルモキサン(シェアリ
ング市販製品)中20%のヘプタン溶液250 mlから、0.2
トールの圧および50℃で溶媒を留去する。このようにし
て得られる油状生成物をトルエン30 ml に溶解し、真空
で50℃に加熱した後、溶媒を蒸発させる。この処理を4
回繰り返す。1HNMR分析は、AliBuが8%
(総iBuモル数に対するAliBuのiBuのモル
数の比率)であることを示しているが、出発物質におけ
る前記のモル数の量は30%であった。
【0029】例1〜3および比較例1 1,5−ヘキサジエンを精溜カラム中で蒸溜し、CaH
で脱水した。このようにして処理したモノマーの純度
は、99%を上回った。
【0030】重合 所望な量の1,5−ヘキサジエンを、窒素雰囲気中でア
ーム付きガラスシリンダーに入れる。もう一つのアーム
付きシリンダーに、アルミニウム化合物を所望な溶媒に
溶解したものを入れ、適当量のCp ZrClをト
ルエンに溶解したものを加える。これらの成分を室温で
5分間反応させた後、このようにして得られる生成溶液
を、重合温度で温度調節した重合するモノマーに加え
る。重合をメタノールを添加することによって中断した
後、HClを加えて触媒残渣を溶解させ、内容物を濾過
した後、メタノールで洗浄する。重合条件および得られ
る生成物の特性を、表1に示す。例2および比較例1の
極限粘度を比較することによって、本発明により、極限
粘度が高く、それ故分子量が大きいシクロポリマーが得
られることが判る。
【0031】例4: 1,5−ヘキサジエン/エチレン共重合 エチレン雰囲気中で、1,5−ヘキサジエン13.8 gとト
ルエン30 ml を含む250mlガラスオートクレーブ
に、モノマーの不在下にて5分間保持した、トルエン20
ml 、Cp ZrMe1.96 mg および方法2にした
がって製造したTIBAO0.743 g の溶液を導入する。
エチレン圧を2気圧にして、一定圧および20℃で15分間
撹拌する。固形ポリマー4.15 gが得られる。DSCは、
唯一の融解ピークを示し、T=121 ℃である。
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】例1にしたがって得られるシス−配置のシクロ
ペンタン87.9%を含むポリ(1,5−ヘキサジエン)の
試料のX線回折スペクトル(CuKα)。
【図2】シス−配置のシクロペンタン環約40%を含むポ
リ(1,5−ヘキサジエン)の試料のX線回折スペクト
ル。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】実質的に、 A) 式 (CMX (I) [式中、MはZrまたはHfであり、R基は同じである
    かまたは異なるものであり、C〜Cの炭化水素基で
    あり、XおよびXは同じであるかまたは異なるもの
    であり、H、ハロゲン、C〜C20の炭化水素基、−O
    R、−OH、−SRまたは−SH基(但し、Rは前記に
    定義した意味を有する)である]、または式 Q(CMX (I') [式中、M、R、XおよびXは化合物(I) について
    定義したのと同じ意味を有し、Qは2価の基CR′
    またはSi(但し、R′基は同じであるかまたは
    異なるものであり、水素またはRと同じもの)である]
    を有するメタロセン化合物と、 B) 式 (式中、R′はC〜C20のアルキルまたはアルキレン
    基またはC〜C20のアルカリール基であり、nは1〜
    20の数である)を有する1種類以上のアルモキサン化
    合物とから成る触媒の存在下にてモノマーの重合を行う
    ことを特徴とする、1,5−ヘキサジエンシクロポリマ
    ーの製造法。
  2. 【請求項2】重合を−20〜20℃の温度で行う、請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の方法によって得られる
    1,5−ヘキサジエンシクロポリマー。
JP4119623A 1991-04-12 1992-04-13 1.5−ヘキサジエンシクロポリマーの製造法およびこの方法によって得られる生成物 Pending JPH0625319A (ja)

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DE69211597T2 (de) 1996-11-28
ITMI911010A0 (it) 1991-04-12
CA2065807A1 (en) 1992-10-13
ITMI911010A1 (it) 1992-10-12
IT1246774B (it) 1994-11-26
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