TWI301838B - Multi-branched polymer, process for producing the same, and applications thereof - Google Patents

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TWI301838B
TWI301838B TW093106658A TW93106658A TWI301838B TW I301838 B TWI301838 B TW I301838B TW 093106658 A TW093106658 A TW 093106658A TW 93106658 A TW93106658 A TW 93106658A TW I301838 B TWI301838 B TW I301838B
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Matsugi Tomoaki
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Matuo Shingo
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Description

1301838 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種多分枝狀聚合物、其製備方法及其用 途。 【先前技術】 聚稀烴如聚乙烯(P E )及聚丙烯(P P )之重量輕、價廉且具 有絕佳物理性質及加工性,如此可用於多種不同領域例如 食品包裝、衣著/化妝品/醫療用品容器、汽車零組件、通 訊/電氣零組件、土木工程/建築材料、農業材料及醫療器 材,且其作為通用之樹脂佔有極為重要的地位。但近年來 對聚烯烴物理性質的需求已經分歧,需要聚烯烴具有原有 聚稀烴所不存在的性質,例如絕佳对熱性之聚稀烴、柔軟 感覺類似軟質聚氣乙烯之聚烯烴,以及具有高功能例如可 印刷性、塗覆性質、黏著性以及與其他極性聚合物之相容 性之聚烤烴。 改良聚烯烴物理性質來提供高功能之方法,不僅包括調 節單體類型及莫耳比之方法,及涉及改變隨機單體順序或 嵌段單體順序之方法,同時也包括一種藉自由基聚合反應 共聚合極性單體(如乙酸乙烯酯或曱基丙烯酸酯)與烯烴之 方法;以及於過氧化物存在下,共聚合極性單體如順丁烯 二酐與聚烯烴方法。但於此等方法難以準確調節於所得聚 合物之聚烯烴部分結構,對導入之極性單體數量及類別有 限制。 經由攙混具有經過準確調節結構之聚烯烴成分而提供 聚烯烴原先絕佳效能,以及同時經由攙混極性聚合物成分 5 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 而對聚烯 烯烴與極 含官能基 烯烴及極 接枝聚合 一種極性 枝聚合物 聚合物來 此外, 結構、接 物,但並 性聚合物 此種情 合物,該 或α稀烴 體均聚物 分子,且 能基導入 可組合極 聚合或反 穎多分枝 而完成本 【發明内 後文將 應用用途 烴提供功能之已知方法包括一種耦合含官能 性聚合物之耦合反應之方法;以及一種經由 之聚烯烴作為巨引發劑或巨單體,而製備具 性聚合物以化學方式鍵結於其上之嵌段聚合 物之方法。但此等方法限於具有一種聚烯烴 聚合物以化學方式鍵結於其上之嵌段聚合物 ,如此不足以經由組合多種聚烯烴以及多種 提供各種物理性質及功能。 經由組合複數個聚合物鏈,預期可製備具有 枝結構及星形結構等多種結構之多分枝狀聚 無任何已知技術可準確調節含有聚烯烴成分 成分二者之結構之技術。 況下,本發明發明人徹底進行研究意圖發展 聚合物之生產力絕佳,含有由多種α烯烴均 共聚物組成之聚烯烴成分、或多種由不同極 或極性單體共聚物組成之極性聚合物成分於 涵蓋寬廣分子量範圍,結果發明人發現經由 聚烯烴獲得之巨引發劑、巨單體及反應性聚 性單體或其各種聚合物(亦即極性聚合物), 應來獲得具有嵌段結構/接枝結構/星形結構 狀聚合物,其聚合物結構經過三度空間調整 發明。 容】 說明本發明之多分枝狀聚合物、其製備方法 312/發明說明補件)/93-07/93 ] 06658 基聚 使用 有聚 物或 以及 或接 極性 嵌段 合 及極 出聚 聚物 性單 一個 將官 合物 彼此 之新 ,因 及其 1301838 烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),因此複數4 相異,但各個p 1非為極性聚合物鏈(A 3 ) 少一個P 1為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 為雜原子或含共有少於2 0 0個原子之含 後文將說明聚合物鏈P1。 式(I )中,聚合物鏈P 1為具有數目平均 至1,0 0 0,0 0 0之聚合物鏈,該聚合物鏈 (A 1 )、具有極性聚合物支鏈之聚烯烴鏈 鏈(A 3 )及具有聚烯烴支鏈之極性聚合物 本發明之多分枝狀聚合物為一種由福 組成之聚合物,該聚合物鏈P1係選自聚 極性聚合物支鏈之聚稀烴鏈(A 2 )、極性 有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 首先說明組成本發明之多分枝狀聚合 鏈之細節。 [1 - 1 ]聚烯烴鏈(A 1 ) 聚烯烴鏈(A 1 )表示聚烯烴殘基(P - Η, 以及Η為氫原子),該聚烯烴係經由於一 族至1 1族過渡金屬化合物之配位聚合箱 (共)聚合一或多種式(X )表示之烯烴獲41 應可理想地進行,而未形成分支鏈之聚 CH3-(CH2)n-表示。 dCHR3 ……·(X) 其中R3表示C丨-20烴基、氫原子或鹵原子 C I - 2。烴基例如包括曱基、乙基、丙基 312/發明說明書(補件)/93-07/93】06658 固P1可彼此相同或 ;當η為2時,至 物鏈(A 4 );以及X 雜原子之鍵聯基。 分子量(Μ η )為5 0 0 係選自聚烯烴鏈 (A 2 )、極性聚合物 鏈(A 4 ) 〇 .數個聚合物鏈P 1 烯烴鏈(A 1 )、具有 聚合物鏈(A 3 )及具 物之4種聚合物 其中P為聚烯烴鏈 -種含有週期表4 ΐ化劑存在下,由 :。例如乙稀聚合反 稀烴殘基可以 、丁基、戊基、己 11 1301838 基、辛基、癸基等。上式(X )表示之烯烴包括c 4 - 2 G線性或 分枝α'-烯烴,例如乙稀、丙稀、1 - 丁婦、1 -戍稀、3 -曱 基-1 - 丁烯、1-己烯、4 -曱基-1-戊烯、3 -曱基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸稀、1-十二婦、I -十四稀、1-十六稀、1-十八 稀及1 -廿碳稀;以及乙烯鹵類如乙烯氣及乙嫦溴。此等範 例烯烴中較佳使用一或多種選自乙稀、丙稀、1 - 丁稀、1 -己烯及1 -辛烯之烯烴;特佳為單獨乙烯、單獨丙烯、丙烯 及乙烯、乙烯及1 - 丁烯或丙烯及1 - 丁烯,其經(共)聚合來 製備聚烯烴鏈。 聚烯烴鏈(A 1 )之數目平均分子量(Μ η )實質係等於其對 應聚烯烴(Ρ - Η )之(Μ η );由本發明之多分枝狀聚合物及含 有該多分枝狀聚合物之樹脂組成物之聚烯烴節段物理性質 之用途、與該多分枝狀聚合物製備期間之反應性觀點,Μη 通常係於5 0 0至1 0,0 0 0,0 0 0,較佳5 0 0至5 0 0,0 0 0,及特 佳500至300, 000之範圍。 [1 - 2 ]具有極性聚合物鏈之聚婦烴鏈(A 2 ) 具有極性聚合物鏈之聚烤烴鏈(A 2 )為一種聚合物鏈包 含式(VIII)表示之單元(C1)以及式(IX)表示之單元(C2)。 —CH2-CH— —(VIII) (IX) —CH2—CH—
R5—Z—W 式(V 1 I丨)中,R 1為選自C I · μ烴基、氫原子或鹵原子之原 子或基團;C i .2。烴基包括例如曱基、乙基、丙基、丁基、 12 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 1301838 戊基、己基、辛基、癸基等。 式(I X )中,R5為C! - 2。烴基;Z為雜原子或含雜原子基團; 以及W為聚合物鏈,該聚合物鏈係經由(共)聚合可加成聚 合單體(D )、可開環聚合單體(E )、以及至少一種選自通式 (V )至(V I I )表示之聚烯烴巨單體(Μ 1 )至(Μ 3 )之單體獲得。 聚烯烴鏈(A 2 )之數目平均分子量(Μ η )通常為5 0 0至 1 0,0 0 0,0 0 0,較佳為5 0 0至5 0 0,0 0 0及特佳為5 ◦ 0至 3 0 0 , 0 0 0。Ζ表示含之雜原或雜原子基團特別為含有選自酯 基、醚基及醯胺基之基團。Ζ之特定結構式如後:
3丨2/發明說明書(補件)/93-07/93106658 13 1301838 W表示之聚合物鏈包括經由(共)聚合可加成聚合單體 (D )、可開環聚合單體(E ),以及至少一種選自通式(V )至 (V I I )表示之聚烯烴巨單體(Μ 1 )至(Μ 3 )之單體獲得。 可加成聚合單體(D )係選自各自具有至少一個碳-碳不 飽和鍵之有機化合物。碳-碳不飽和鍵為碳-碳雙鍵或碳-碳參鍵。此種有機化合物例如包括(曱基)丙烯酸酯單體如 (曱基)丙烯酸、(曱基)丙烯酸曱酯、(曱基)丙烯酸乙酯、(甲 基)丙烯酸正丙醋、(曱基)丙烯酸異丙醋、(曱基)丙烯酸正 丁 、(曱基)丙烯酸異丁酯、(曱基)丙烯酸第三丁 s旨、(曱 基)丙烯酸正戊醋、(曱基)丙烯酸正己S旨、(曱基)丙烯酸環 己酯、(曱基)丙烯酸正庚S旨、(曱基)丙烯酸正辛酿、(曱基) 丙烯酸2 -乙基己酯、(曱基)丙烯酸壬酯、(曱基)丙烯酸癸 酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(曱基) 丙烯酸曱苯酯、(曱基)丙烯酸芊酯、(曱基)丙烯酸2 -甲氧 基乙醋、(曱基)丙烯酸3 -甲氧基丁酯、(曱基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2 -羥基丙酯、(曱基)丙烯酸硬脂 酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(曱基)丙烯酸2 -胺基乙 酯、Τ -(曱基丙烯醯氧基丙基)三甲氧基矽烷、(甲基)丙烯 酸/環氧乙烷加合物、(曱基)丙烯酸三氟曱基曱酯、(曱基) 丙烯酸2 -三氟曱基乙酯、(曱基)丙烯酸2 -全氟乙基乙酯、 (曱基)丙烯酸2 -全氟乙基-2-全氟丁基乙、(曱基)丙烯 酸2 -全氟乙、(甲基)丙烯酸全氟曱酷、(甲基)丙烯酸二 全氟曱基曱酯、(甲基)丙烯酸2 -全氟甲基-2 -全氟乙基曱 酯、(曱基)丙烯酸2 -全氟己基乙酯、(曱基)丙烯酸2 -全氟 癸基乙酯及(甲基)丙烯酸2 -全氟十六烷基乙酯;苯乙烯單 14 3 12/發明說明:(補件)/93-07/93106658 1301838 體如苯乙烯、乙烯基曱苯、α -甲基苯乙烯、氯笨乙烯、 苯乙烯磺酸及其鹽;含氟乙烯基單體如全氟乙烯、全氟丙 烯及亞乙烯基氟;含矽乙烯基單體如乙烯基三曱氧基矽烷 及乙烯基三乙氧基矽烷;順丁烯二醯亞胺單體如順丁烯二 酐、順丁烯二酸、順丁烯二酸一烷酯及順丁烯二酸二烷酯、 反丁烯二酸、反丁烯二酸一烷酯及反丁烯二酸二烷酯、順 丁烯二醯亞胺、甲基順丁烯二醯亞胺、乙基順丁烯二醯亞 胺、丙基順丁烯二醯亞胺、丁基順丁烯二醯亞胺、己基順 丁烯二醯亞胺、辛基順丁烯二醯亞胺、癸基順丁烯二醯亞 胺、硬脂基順丁烯二醯亞胺、苯基順丁烯二醯亞胺及環己 基順丁烯二醯亞胺;含腈基之乙烯基單體如丙烯腈及曱基 丙烯腈;環醯胺基之乙烯基單體如(曱基)丙烯醯胺、Ν -曱 基(曱基)丙烯醯胺、Ν -乙基(曱基)丙烯醯胺、Ν -丙基(曱基) 丙烯醯胺、Ν -異丙基(曱基)丙烯醯胺及Ν -丁基(曱基)丙烯 醯胺;乙烯基酯單體如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、特戊酸 乙烯酯、苯曱酸乙烯酯及桂皮酸乙烯酯;烯烴單體如乙烯、 丙烯及丁烯;二烯單體如丁二烯及異戊間二烯;乙烯基醚 單體如乙基乙烯基醚及異丙基乙烯基醚,以及Ν -乙烯基卡 巴唑、@異丁烯、乙烯氣、亞乙烯基氣、丙烯基氣及丙烯 醇。此等有機化合物可單獨使用或組合使用。 可開環聚合單體(Ε )包括氧基矽烷化合物及内酯化合 物。其特例包括氧基矽烷化合物如環氧乙烷、環氧丙烷、 環氧丁烷、環氧基苯乙烷及表氣醇;以及内酯化合物如/?-丙内酷、α ,α -貳(氣甲基)-石-丙内醋、/3 -丁内6旨、〇 -戊内酯、1,4 -二氧己環-2 -酮、糖苷、丙交酯、碳酸三亞甲 15 312/發明說明靈(補件)/93-07Α)3丨06658 1301838 酯及ε -己内i旨。 通式(V )至(V I I )表示之聚烯烴巨單體(Μ 1 )至(Μ 3 )包括 藉一種方法製備之巨單體,該製備方法係與用於製備具有 聚烯烴支鏈之極性聚合物(A 4 )用來製備聚烯烴巨單體之方 法相同,容後詳述。 [1 - 3 ]極性聚合物鏈(A 3 ) 極性聚合物鏈(A 3 )包括經由可加成聚合單體(D )或可開 環聚合單體(E )聚合所得之聚合物鏈。極性聚合物鏈(A 3 ) 之數目平均分子量(Μ η )通常係於5 0 0至1 0,0 0 0,0 0 0,較佳 5 0 0至5 0 0,0 0 0及特佳5 0 0至3 0 0,0 0 0之範圍。 [1 - 4 ]具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ) 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之獲得方式係經 由均聚合巨單體或共聚合兩種或兩種以上之巨單體獲得, 該等巨單體係選自通式(V )表示之聚烯烴巨單體(Μ 1 )、巨單 體係選自通式(V I )表示之聚烯烴巨單體(Μ 2 )、巨單體係選 自通式(V I I )表示之聚烯烴巨單體(Μ 3 );或係經由至少一種 選自(Ml)、(M2)及(M3)之巨單體(Β)與至少一者選自各自具 有至少一個碳-碳不飽和鍵之有機化合物之單體(B )共聚合 獲得;以及該具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之數目 平均分子量(Μ η )通常係於5 0 0至1 0,0 0 0,0 0 0,較佳5 0 0至 5 0 0 , 0 0 0及特佳5 0 0至3 0 0,0 0 0之範圍。
R1〇 ch2=U—ο—Ρ7 16 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 (VI) 1301838
式(V )至(V I I )中,R 1為氫原子或曱基;以及Y為雜原子 或含雜原子基團,特別為含有選自酯基、醯胺基及醚基之 基團之鍵聯基。 γ之特例包括下列化學式表示之基團:含醚鍵聯之基團 例如-0-(:1】2-、-0-((:1]2)2-、-0-((:1]2)3-、-0-(:}1((:1^)-(:}]‘2-、 -o-ch2-ch(ch3)-、-o-(cim、-o-ch2-ch(oh)-、 - 0-CHrCH(0H)-CH2-、-0 - CH2-CH(0H) -(CH2)2-、 -0-CH2-CH(0H)-(CH2)3-、-0-CH2-CH(0H)-(CH2)r、 -0-CH2-CH(0H) - d〇- CH2-、-0 - CH(CH2〇H) -、 _〇-CH(CH2〇H)-CH2-、-0-CH(CH2〇H)-(CH2)2-、 -〇-C H ( C H 2 0 H ) - ( C H 2) 3 -、- 0 - c H ( C Η ·2 0 H ) -( C H 2) „ -、 _〇-CH(CH2〇H)-CH2 + CH2-、-CH(OH)-CH‘2-0_、 -CH(0H)-CH2-0-CH2-、-CH(0H)-CH2-〇-(CH2)2-、 - C H ( 0 H ) - C H 2 - 0 - ( C H 2) 3 -、- C H ( 0 H ) - C H 2 - 0 - ( C H 2)'丨-、 -CH(CH‘2〇H)-0-、-CH(CH2〇H)-〇-CH2- > -C H ( C H 2 0 H ) - 0 - ( C H 2) 2 -、- C H ( C H 2 Q H ) - 0 - ( C H 2) 3 -及 -C H ( C H 2 0 H ) - 0 - ( C H 2) ;含羧酸基之基團例如-(C 0 ) 0 -、 ~(C Ο ) Ο - C Η 2 - ^ _(C0)0-(CH2)2-、_(C0)0-(CH2)3-、 -(C 0 ) 0 - ( C H 2) ‘1 -、- 0 ( C 0 ) -、- 0 ( C 0 ) - C H ‘2 -、- 0 ( C 0 ) - ( C H 2 ) 2 -、 - 0 ( C 0 ) - ( C Η .2) 3 -、- 0 ( C 0 ) _ ( C H 2) 4 -、- ( C 0 ) 0 ( C 0 )-、 -(C 〇)0 ( C 〇)-C H (C 0 ) 0 ( C 0 ) - ( C [h ) 2 -、 17 3丨2/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 1301838 - (C 0 ) 0 ( C 0 ) _ ( C Η 2):广、_ ( C 0 ) 0 ( C 0 ) - ( C Η 小-、 _C(C00H)-CH2-(C0)0_、 -C(C00H)-CH2-(C〇)0-CH2-、 -C(C00H)-CH2-(C0)0-(CH2)2- 、 -C(C00H)-CH2-(C0)0-(CH2)3-、 -C(C[hC00H)-(C0)0-、_C(CH2C00H)-(C0)0-CH2-、 -C(CH2C00H)-(C0)0-(CH2)2-及-C(CH2C00H)-(C0)0-(CH‘2)3-;含醯 胺之基團例如- NH(CO)-、-NH(C0)-CH2-、-NH(CO) -(CH2)2-、 -NH(C0)-(CH2)3-、-NH(C0)-(CH2)4-、-(CO)NH-、-(C0)NH-CH‘2-、 -(C0)NH-(CH2)2-、-(CO)NH-(CH2)3-及 _(C0)NH-(CH2h-;以 及含胺基甲酸酯之基團如-0(C0)NH-、_0(C0)NH-CH2-、 -0(C0)NH-(CH2)2-、-0(C0)NH-(CH2)3-及-0(C0)NH-(CH2),r。 P7為經由均聚合或共聚合CH2 = CHR2表示之烯烴獲得之聚 合物鏈’其中R2為選自Ci-2〇烴基、氫原子及鹵原子之基 圑或原子。 後文將說明作為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ) 之起始物料之聚烯烴巨單體(Μ 1 )、( Μ 2 )及(Μ 3 )之細節。 [1 - 4 a ]聚烯烴巨單體(Μ 1 ) 通式(V )表示之聚烯烴巨單體(Μ 1 )為於末端具有乙烯基 或亞乙烯基之聚烯烴巨單體,例如巨單體(Μ 1 )可經由於稀 烴聚合催化劑存在下,均聚合或共聚合前述CH2 = CHR2表示 之烯烴製成。巨單體(Μ 1 )製備上使用之烯烴聚合催化劑可 為業界已知之任一種催化劑。至於業界已知之催化劑,載 鎮之鈦催化劑例如為Ε Ρ 0 6 4 1 8 0 7 Α所述催化劑、茂金屬 (丨丨】e t a 1 1 〇 c e n e )催化劑例如為E P 2 5 0 6 0 1 A所述催化劑以及 後—茂金屬催化劑例如為含有下列參考文獻揭示之過渡金 屬錯合物之催化劑。至於含有週期表1 3族元素化合物,其 18 312/發明說明·(補件)/93-07/93106658 1301838 組成烯烴聚合催化劑,可使用前述E P 0 6 4 1 8 0 7 A及 E P 2 5 Ο 6 Ο 1 A所述化合物而無任何限制,但較佳使用有機鋁 化合物或有機硼化合物。 (1 ) M . Brook hart et al., J . A m . C h e in. S o c . , 117, 6414 ( 1 9 9 5 ) (2)D. H. Me Conville et al., Macro molecules, 29, 5241 (1996) (3 ) R . H. Grubbs et al., Organometal 1 ics, 17,3 14 9 (1 9 9 8 )
(4 )EP 8 7 4 0 0 5 A 至於後-茂金屬催化劑,較佳使用E P 8 7 4 0 0 5 A揭示之通 式(XI)表示之苯氧基亞胺之化合物。
:MQm ; ......(XI) 其中Μ表示選自週期表3族至11族金屬之過渡金屬原子; k為1至6之整數;m為1至6之整數;RΗ至f可彼此相 同或相異,各自表示氫原子、鹵原子、烴基、雜環化合物 殘基、含氧基、含氮基、含硼基、含硫基、含磷基、含矽 基、含鍺基或含錫基,其中2個或兩個以上基團可彼此鍵 結而形成環;當k為2或2以上時,Ru基、Rb基、IT基、
Rd基、1Γ’基或R f基可彼此相同或相異,含於一個配位子之 一組IT至R f與含於另一配位子之R “至R f可形成鍵聯基或 單鍵,含於RH至R1之雜原子可與Μ配位或結合至Μ ; η]為 19 3 12/發明說明 _:(補件)/93-07/93106658 1301838 可滿足Μ價數之數目;Q表示氫原子、_原子、氧原子、 烴基、含氧基、含硫基、含氮基、含棚基、含is基、含鱗 基、含鹵素基、雜環化合物殘基、含碎基、含鍺基或含錫 基;當m為2或2以上時,複數個Q表示之基團可彼此相 同或相異,複數個Q表示之基團可彼此結合而形成一個環。 通式(V )表示之聚烯烴巨單體(Μ 1 )係經由溶劑懸浮液聚 合法製備、或經由使用液體烯烴作為溶劑之懸浮液聚合法 製備。當進行溶劑懸浮液聚合法時,對聚合反應呈惰性之 烴可用作為聚合溶劑。此等惰性烴溶劑例如包括脂肪族烴 類如丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二 烧及煤油;環脂族烴類如環戊炫•、環己烧及曱基環戊烧; 芳香族烴類如苯、曱苯及二甲苯;鹵化烴類如伸乙基氣及 氯苯基及其組合。其中特佳使用脂肪族烴類。 當使用載有鎂之鈦催化劑系統時,固體鈦催化劑成分(a 或其於聚合系統之初步聚合催化劑用量以每升聚合溶劑之 鈦原子表示,通常為約0 . 0 0 0 1至5 0毫莫耳,且較佳約 0 . 0 0 1至1 0毫莫耳。有機金屬化合物催化劑成分(b )之用 量為相對於每莫耳聚合系統之固體鈦催化劑成分(a )之鈦 原子,催化成分(b)之金屬原子用量通常為1至2000莫耳, 且較佳2至1000莫耳。電子施體通常用量相對於每莫耳有 機金屬化合物催化劑成分(b )之金屬原子,為0 . 0 0 1至1 0 莫耳,且較佳為〇.〇1至5莫耳。 當使用茂金屬催化劑作為催化劑時,於聚合系統之茂金 屬化合物(c)濃度通常為每升聚合容積,0.00005至0.1毫 莫耳,且較佳0.0001至0.05毫莫耳。以茂金屬化合物(c) 20 312/發明說明書(補件)/93-07/9310665 8 1301838 克/平方厘米;以及聚合反應也可於分批系統、半連續系統 或連續系統進行。此外聚合反應可於兩個或兩個以上劃分 之階段進行。 [;l-4b]聚烯烴巨單體(M2) 通式(VI)表示之聚烯烴巨單體(M2)為於端末具有丙烯 醯基或甲基丙烯醯基之聚烯烴鏈,聚烯烴巨單體(M2)為例 如經由連續進行如下步驟(A )及(B )時所得之聚烯烴巨單 體。 <〈步驟(A)>>於聚烯烴鏈P7端末有一個羥基之聚烯烴之製 備步驟,以如下通式(X I I )表示: Ρ7-0Η ....... (XII) 其中P7具有如上通式(V)至(VII)之P7之相同定義。 <〈步驟(B ) > > 如上步驟(A)所得之聚烯烴鏈P7之端末羥基轉成丙烯醯 或曱基丙烯醯基之步驟。 現在說明各步驟細節。 <〈步驟(A ) > > 如上通式(XII)表示之,於聚烯烴鏈P7端末有個羥基之 聚烯烴之製法,例如係經由於烯烴聚合催化劑存在下,製 備端末經改性之聚烯烴,然後將端末經改性之聚烯烴之端 基接受以具有官能基結構之化合物之取代反應,以及將產 物接受溶液分解;或其製法係經由將其端末之經改性之端 基使用一種化合物進行取代反應,該化合物於溶劑分解時 可獲得一種結構,形成官能基,以及將該產物接受溶劑分 解0 22 312/發明說明書(補件)/93-07/9310665 8 1301838 後文將本發明方法劃分為端末經改性之聚烯烴之製備 步驟、以及將端末經改性之聚烯烴轉成端末具有羥基之聚 烯烴(以如上通式(X I I )表示)之轉化步驟。 〈其端末經改性之聚烯烴之製備〉 端末經改性之聚稀烴例如具有如下通式(X I I I )表示之 結構式: P7-A1R7R8 ......(XIII) 其中P7具有如通式(V)至(VII)對P7所述相同定義。如上 通式(X I Π )表示之其端末經改性之聚烯烴之製備方法,可 粗略分類為: (方法1 ),亦即於烯烴聚合催化劑存在下聚合烯烴之方 法,該催化劑含有一種化合物(α )其含有週期表1 3族元 素,以及 (方法2 ),亦即於端末經改性之聚烯烴之製備方法,係經 由其端末有不飽和鍵之聚烯烴(後文也稱作「端末不飽和之 聚烯烴」)與含有週期表13族元素之化合物(/?)反應。式 (X I I I )之端末改性基(-A 1 R7 R8 )為經由使用有機鋁化合物 作為該含週期表1 3族元素之化合物(α )或化合物(/3 )獲 得之端基。通常R7及R8可彼此相同或相異,各自表示Cuo 烴基、氫原子或鹵原子。現在說明(方法1 ),(方法2 )容後 詳述。 前述(方法1 )中,其端末經改性之聚烯烴製備上使用之 烯烴聚合催化劑較佳係與通式(V )表示之用於製備聚烯烴 巨單體(Μ 1 )使用之已知習用催化劑相同。 〈端末具有羥基之聚烯烴(X I I )之製備〉 23 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 通式(X I II )表示之如此製備所得端末經改性之聚烯烴 通常係呈漿液獲得。然後,(1 )於所得其端末經改性之聚烯 烴之-A 1 R7 R8基與具有官能基結構之化合物進行取代反 應,以及然後接受溶劑分解;或(2 )結果所得端末經改性之 聚烯烴中之-A 1 R7 R8基使用一種化合物進行取代反應,該化 合物之結構式當溶劑分解時可形成官能基,然後接受溶劑 分解,如此製備如下通式(X I I )表示之,於端末具有羥基之 聚烯烴: Ρ7-0Η ....... (XII) 其中P7定義如前。具有官能基結構式之化合物包括鹵素氣 體、氯甲酸曱酯及磷苯二曱醯氯。具有結構式其當水解時 形成官能基之化合物包括氧氣、一氧化碳及二氧化碳。 結果所得端末經改性之聚烯烴之-A 1 R7 R8基與具有官能 基結構式之化合物、或具有結構式其當水解時形成官能基 之化合物進行之取代反應,通常係於0至3 0 0 °C,較佳1 0 至2 0 0 °C溫度經歷0至1 0 0小時且較佳0. 5至5 0小時時 間。於取代反應後,溶劑分解溫度通常為0至1 0 0 °C ,較 佳1 0至8 0 °C,溶劑分解時間為0至1 0 0小時,且較佳0 . 5 至5 0小時。溶劑分解使用之溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、 丁醇、水等。 前述(方法2)為一種於端末具有羥基之聚烯烴(XII)之 製備方法,該製法係經由於其一端具有不飽和鍵之聚烯烴 (於後文說明也稱作為「其末端為不飽和之聚烯烴」)與含 有週期表1 3族元素之化合物(如有機鋁化合物或有機硼化 合物)反應而形成通式(X I I I )表示之其末端經改性之聚烯 24 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 烴;以及然後以前文說明之相同方式將端基轉成羥基。 端基為不飽和之聚烯烴之製法係經由於製備聚烯烴鏈p7 之相同聚合條件下,使用相同烯烴及相同烯烴聚合催化劑 而製備。 藉此方式所得端末為不飽和之聚烯烴與含有週期表1 3 族元素化合物反應,來將該端基轉成有1 3族元素鍵結於其 上之端基。此外,當結果所得聚烯烴為具有1 3族元素鍵結 於其一端之聚烯烴與具有不飽和鍵於其一端之聚烯烴之混 合物時,於聚烯烴一端之不飽和鍵可被轉成有1 3族元素鍵 結其上之端基。 該反應使用之含有週期表1 3族元素之化合物例如為有 機鋁化合物及有機硼化合物;此種化合物特佳為三烷基 鋁、二烷基_化鋁或具有一個或多個氫-硼鍵之硼化合物; 該化合物特佳為:有機鋁化合物為二烷基函化鋁;以及有 機硼化合物特佳為9 -硼雜雙環[3,3,1 ]壬烷。 端末為不飽和之聚烯烴與含週期表1 3族元素之化合物 反應例如係以下述方式進行。 i) 0.1克至50克其端末具有亞乙烯基之聚丙烯與5至 1 0 0 0毫升0 . 0 1至5莫耳/升二異丁基鹵化鋁於辛烷混合及 回流0. 5至6小時。 ii) 0.1至50克於端末具有亞乙烯基之聚丙烯,5至1000 毫升無水四氫呋喃,及0.1至50毫升之0.05至10莫耳/ 升9 -硼雜雙環[3.3.1]壬烷於四氫呋喃經混合及於20至65 °C攪拌0 . 5至2 4小時。 使用端末為不飽和之聚烯烴作為起始物料,通式(X I I I ) 25 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 表示之其端末經改性之聚烯烴係以前述方式製備。結果所 得聚烯烴之一端有1 3族元素結合於其上,以及元素週期表 之1 3族元素較佳為ί呂。 通式(XII)表示之於端末有羥基之聚烯烴之另一種製備 方法,係經由於用於製備聚烯烴鏈(Ρ7)之含有過渡金屬化 合物之配位聚合催化劑存在下,共聚合製備聚烯烴鏈(Ρ7) 使用之烯烴之相同烯烴、與具有羥基之烯烴而製備。將有 羥基之烯烴選擇性導入聚合物端基之方法例如包括J . A m. Chem. Soc·, 124, 1176 (2002)所述方法。 用於共聚合反應之具有羥基之烯烴例如包括有線性烴 部分之不飽和醇類,例如丙烯醇、4 -戊烯-1 -醇、5 -己烯-1 -醇、6 -庚烯-1-醇、8-壬烯-1-醇及10-十一碳烯-1-醇。 <〈步驟(B ) > > 通式(VI)表示之於端末具有丙烯醯基或曱基丙烯醯基 之聚燦烴之獲得方法,係經由通式(X I I )表示之於端末有經 基之聚烯烴與丙烯醯函、甲基丙烯醯鹵、丙烯酸或甲基丙 烯酸反應而製備。 於端末具有羥基之聚烯烴與丙烯醯鹵、曱基丙烯醯鹵、 丙烯酸或甲基丙烯酸反應之方法,可藉任一種已知方法(但 非限制性)進行,已知方法例如: i)於鹼如三乙基胺存在下,於端末有羥基之聚烯烴與丙 烯醯鹵或曱基丙烯醯鹵如丙烯醯氣、曱基丙烯醯.氯等反應 之方法,或 i i )於酸催化劑存在下,於端末具有羥基之聚烯烴與丙 烯酸或甲基丙烯酸反應之方法。 26
312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 反應中,相對於每莫耳聚烯烴端末之羥基,丙烯醯鹵、 曱基丙烯醯i 、丙烯酸或甲基丙烯酸之用量係於0.1至 1 0 0 0莫耳,且較佳0 · 2至5 0 0莫耳之範圍。反應溫度通常 為-1 0 0至1 5 0 °C ,較佳0至1 2 0 °C ;以及反應時間通常為 0 · 1至4 8小時且較佳為0 · 5至1 2小時。如此製備通式(V I ) 表示之聚烯烴巨單體(M2)。 [l-4c]聚烯烴巨單體(M3) 通式(VII)表示之聚烯烴巨單體(M3)為一種聚烯烴巨單 體(Μ 3 )其獲得方式係經由如下通式(X I V )表示之苯乙烯衍 生物:
(XIV) 其中Υ1為含有一個選自_原子、經基、鼓基、醯_基、環 氧基、胺基及異氰酸基之官能基之基團, 與如下通式(X V)表示之含官能基之聚烯烴反應獲得: Ρ7 - Υ2 ......(XV) 其中Ρ7係與式(V )至(V I I )相同,以及Υ2為選自羥基、胺 基、環氧基、羧基、醯鹵基及酸酐基之官能基。 後文將說明聚烯烴巨單體(Μ 3 )之進一步細節。 通式(XIV)表示之苯乙稀衍生物例如為含鹵素之苯乙稀 衍生物如間氯苯乙烯、對氯苯乙烯、間溴苯乙烯、對溴苯 乙烯、間碘苯乙烯、對碘苯乙烯、間氣甲基苯乙烯、對氣 曱基苯乙烯、間溴曱基苯乙烯、對溴曱基苯乙烯、間碘曱 基苯乙烯、對碘甲基苯乙烯、對- (2 -氯乙基)苯乙烯、對_(2- 27 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 溴乙基)苯乙烯、對-(3 -氯乙基)苯乙烯、對-(3 -溴乙基) 苯乙烯、對- (4 -氯乙基)苯乙烯、對-(4 -溴乙基)苯乙烯、 對-(5 -氯乙基)苯乙烯、對-(5 -溴乙基)苯乙烯、對-(6 -氯 乙基)苯乙烯及對-(6 -溴乙基)苯乙烯;含羥基之苯乙烯衍 生物如間羥基苯乙烯、對羥基苯乙烯、間羥基曱基苯乙烯、 對羥基甲基苯乙烯、對(2 -羥基乙基)苯乙烯、對(3 -羥基丙 基)苯乙烯及對(4 -羥基丁基)苯乙烯;含羧基之苯乙烯衍生 物如3 -乙烯基苯曱酸、4 -乙烯基苯曱酸、(3 -乙烯基苯基) 乙酸、(4 -乙烯基苯基)乙酸、3-(4 -乙烯基苯基)丙酸、4-(4-乙烯基苯基)丁酸、5-(4 -乙烯基苯基)戊酸以及6-(4 -乙烯 基苯基)己酸;以及含醯鹵基之苯乙烯衍生物如3 -乙烯苯 曱醯氯、4 -乙烯苯曱醯氯、3 -乙烯苯曱醯溴、4 -乙烯苯曱 醯溴、3 -乙烯苯曱醯碘、4 -乙烯苯甲醯碘、(3 -乙烯苯基) 乙醯氯、(4 -乙烯苯基)乙醯氯、3-(4 -乙烯苯基)丙醯氯、 4 -(4 -乙烯苯基)丁醯氯、5-(4 -乙烯苯基)戊醯氯以及 6 -(4-乙烯苯基)己醯氯;含胺基之苯乙烯衍生物如3 -乙烯 基苯胺、4 -乙烯基苯胺、3_乙烯基芊基胺、4 -乙烯基苄基 胺、2-(4 -乙稀基苯基)乙基胺、3-(4 -乙稀基苯基)丙基胺、 4-(4_乙烯基苯基)丁基胺及5-(4 -乙烯基苯基)戊基胺;含 環氧基之苯乙烯衍生物如縮水甘油基-(3 -乙烯基苄基)醚 以及縮水甘油基-(4 -乙烯基苄基)醚;以及含異氰酸基之苯 乙烯衍生物如3 -異氰酸基苯乙烯、4 -異氰酸基苯乙烯、3-異氰酸基甲基苯乙烯、4 -異氰酸基甲基苯乙烯、4-(2 -異氰 酸基甲基)苯乙烯、4 -(3 -異氰酸基丙基)苯乙烯及4-(4-異 氰酸基丁基)苯乙烯。 28 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 通式(XV)表示之含官能基之聚烯烴可轉化成通式(XII) 表示之聚烯烴,轉化方式係經由製備對聚烯烴巨單體(Μ 2 ) 步驟(Α)所述之、具有含週期表13族元素基團之聚烯烴; 接著遵照後述方法a或方法b將其轉成通式(X I I )表示之聚 烯烴,其中式(XV)之Y2為羥基。 (方法a)其中存在於聚烯烴之含週期表13族元素之基團使 用具有官能基結構之化合物進行取代反應,然後接受溶劑 分解,或 (方法b)其中存在於聚烯烴之含週期表13族元素之基團接 受使用一種化合物之取代反應,該化合物具有一種結構式 其於溶劑分解時形成官能基,然後接受溶劑分解。 通式(XV)(其中Y2為環氧基)表示之具有官能基之聚烯 烴也可根據例如J P - A 6 3 - 3 0 5 1 0 4所述方法製備,其係經由 環氧化藉前述方法製備之端末為不飽和之聚烯烴之不飽和 鍵而製備。特別,具有官能基之聚烯烴之製法係經由藉前 述方法製備之端末為不飽和之聚烯烴與1 )有機酸(如曱酸 或乙酸)與過氧化氫之混合物反應,或與2 )有機過氧化物 如間氯過苯曱酸反應而製備。 通式(XV)(其中Y2為酸酐基)表示之具有官能基之聚烯 烴可經由藉前述方法製備之端末為不飽和之聚烯烴與例如 川頁丁 婦二酐,才艮據 4列士 口 Makromol. Chem. Macromol. Sy mp ., 48/49, 317 (1991)或 Polymer, 43, 6351 (2002)所述方 法進行加熱反應,因此酸酐被導入端基。 此外,通式(XV)(其中Y2為羧基)表示之具有官能基之聚 稀烴可經由氧化通式(X I I )表示之具有經基之聚稀烴,將經 29 312/發明說明書(補件)/93-07/9310665 8 1301838 基轉變成羧基而製備。 通式(xv)表示之、於端末具有官能基之聚烯烴也可經由 於聚烯烴鏈(P7)製備時使用的、含過渡金屬化合物之配位 聚合催化劑存在下,將製備聚烯烴鏈(P7)使用的相同烯烴 與具有官能基之烯烴共聚合而製備。將具有官能基之烯烴 選擇性導入聚合物端末之方法包括例如J . A m . C h e m . S 〇 c ., 124, 1176 (2002)所述方法。 共聚合使用之具有官能基之烯烴包括具有線性烴部分 之不饱和醇,例如丙稀醇、4 -戊稀-1-醇、5 -己稀-1-醇、 6-庚烤醇、8*·壬稀-1_醇及10 —h —碳稀_1_醇;不飽和 欺酸如5_己稀酸、6 -庚嫦酸、7 -辛嫦酸、8 -壬烯酸及9-癸烯酸;不飽和胺如丙烯胺、5 -己烯胺及6 -庚烯胺;(2,7 -辛二烯基)丁二酐;五丙烯基丁二酐;不飽和酸酐其中於前 述不飽和羧酸,羧酸基由羧酸酐基所置換;不飽和羧醯鹵 其中於前述不飽和羧酸,羧酸基由緩醯iS基所置換;以及 不飽和環氧化合物如4 -環氧基-1-丁烤、5 -環氧基-1-戊 烯、6 -環氧基-1-己烯、7 -環氧基_卜庚烯、8 -環氧基-1-辛烯、9 -環氧基-1-壬烯、10 -環氧基-1-癸烯及11-環氧基 - 1 —h 一碳婦。 製備於聚烯烴鏈 P7端末有苯乙烯基之聚烯烴巨單體(M3) 時,通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物與通式(XV)表示之具有 官能基之聚烯烴之組合包括(但非限制性)下列組合: (C1)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Y1為含羧基 之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Y2為羥基。 30 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (C2)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Y1為含羧基 之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Υ2為胺基。 (C3)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Υ1為含羥基 之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Υ2為環氧基。 (C4)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Υ1為含羥基 之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Υ2為羧基。 (C5)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Υ1為含羥基 之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Υ2為酸酐基。 (C6)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Υ1為含羥基 之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Υ2為醯鹵基。 (C7)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Υ1為含醯鹵 基之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯 烴,其中Υ2為羥基。 (C8)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Υ1為含醯鹵 基之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯 烴,其中Υ2為胺基。 (C9)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Υ1為含鹵原 子之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯 烴,其中Υ2為羥基。 (C10)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Υ1為含環氧 31 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 基之基圑與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯 烴,其中Y2為羥基。 (C11)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Y1為含胺基 之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Y2為羧基。 (C12)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Y1為含胺基 之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Y2為醯鹵基。 (C13)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Y1為含胺基 之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Y2為酸昕基。 (C14)通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物,其中Y1為含異氰 酸基之基團與通式(XV)表示之於其端末具有官能基之聚烯 烴,其中Y2為羥基。 製備本發明於端末具有苯乙烯基之聚烯烴巨單體(Μ 3 ) 時,通式(XIV)表示之苯乙烯衍生物對通式(XV)表示之具有 官能基之聚烯烴之莫耳比通常係於0. 0 1至1 0 0,且更佳於 0 . 1至1 0之範圍。 反應溶劑包括例如脂肪族烴類如戊烧、己烧、庚烧、辛 烧、癸烧、十二烧及十四烧;環脂族烴類如環戊烧、甲基 環戊烷、環己烷、甲基環己烷、環辛烷及環己烯;芳香族 烴類如苯、曱苯及二甲苯;函化烴類如二氯曱烷、氣仿、 二氣乙烷、二氯丙烷、三氣乙烯、氣苯、二氯苯及2,4-二 氯曱苯;酯類如乙酸曱酯、乙酸乙酯及乙酸丁酯;酮類如 丙酮及異丁酮;以及二氧己環、四氫呋喃、乙腈、二曱基 32 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 中γ2為羥基)表示之具有官能基之聚烯烴藉金屬烷氧化劑 轉成烷氧化物,以及然後該烷氧化物與通式(X I V)表示之苯 乙烤衍生物於適當溶劑反應。金屬烧氧化劑例如包括金屬 納、金屬鉀、氫化納、氫化舒及蘇打醢胺。 如此製備通式(V I I )表示之,於聚烯烴鏈P7端末具有苯 乙烯基之聚烯烴巨單體(M3)。 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )為聚烯烴巨單體 (Ml)、(M2)或(M3)之均聚物,或為聚烯烴巨單體與至少一 種選自有機化合物(其各自具有至少一個碳-碳不飽和鍵) 之單體(B)之共聚物。 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A4)可經由自由基聚 合、陰離子聚合或配位聚合反應獲得,其製法係經由單獨 聚合聚烯烴巨單體(Ml)、(M2)或(M3),或聚合聚烯烴巨單 體與至少一種選自有機化合物(其各自具有至少一個碳-碳 不飽和鍵)之單體(B )之混合物而製備。 單體(B)係選自各自至少有一個碳-碳不飽和鍵之有機 化合物。該碳-碳不飽和鍵為碳_碳雙鍵或碳-碳參鍵。此種 有機化合物例如包括(甲基)丙烯酸酯單體如(曱基)丙烯 酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(曱基)丙烯酸乙酯、(曱基)丙稀 酸正丙酯、(曱基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲 基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸 正戊酯、(曱基)丙烯酸正己酯、(曱基)丙烯酸環己酯、(曱 基 基 烯 t 烯 基 丙 丙 乙 匕曰 ΐ 基酯 辛曱苯 正彳酸 酸 啼 匕曰 火 烯Υ 丙i} } 酸基 基烯甲 曱丙 C() , 、基δι 酯甲烷 庚 { 三 正、十 匕曰 酸δ酸
酸基 稀曱 丙 C 酸 烯、 丙酯 > 癸 基 曱 甲 曱 '(酸 烯 丙 312/發明說明書(補件)/93-〇7/93106658 34 1301838 苯酯、(甲基)丙烯酸芊酯、(曱基)丙烯酸2 -曱氧基乙酯、 (曱基)丙烯酸3_曱氧基丁酯、(曱基)丙烯酸2 -羥基乙酯、 (曱基)丙烯酸2 -羥基丙酯、(曱基)丙烯酸硬脂酯、(曱基) 丙烯酸縮水甘油酯、(曱基)丙烯酸2 -胺基乙酯、r -(甲基 丙烯醯氧基丙基)三曱氧基矽烷、(甲基)丙烯酸/環氧乙烷 曱合物、三氟甲基甲酯、(甲基)丙烯酸2 -三氟乙基甲酯、 (曱基)丙烯酸2 -全氟乙基乙酯、(曱基)丙烯酸2 -全氟乙基 - 2 -全氟丁基乙酯、(曱基)丙烯酸2 -全氟乙酯、(曱基)丙 烯酸全氟曱酯、(曱基)丙烯酸二全氟曱基甲酯、(甲基)丙 烯酸2 -全齔甲基-2-全氟乙基甲酯、(甲基)丙烯酸2 -全氟 己基乙酯、(曱基)丙烯酸2-全氟癸基乙酯及(曱基)丙烯酸 2-全氟十六烷基乙酯苯乙烯單體如苯乙烯、乙烯基曱苯-曱基苯乙、α -曱基苯乙烯、氯苯乙烯、苯乙烯磺酸及其 鹽;含氟乙烯基單體如全氟乙烯、全氟丙烯及亞乙烯基氟; 含矽乙烯基單體如乙烯基三甲氧基矽烷及乙烯基三乙氧基 矽烷;順丁烯二醯亞胺單體如順丁烯二酐、順丁烯二酸、 順丁烯二烯一烷酯及順丁烯二酸二烷酯、反丁烯二酸、反 丁烯二酸一烷酯及反丁烯二酸二烷酯、順丁烯二醯亞胺、 甲基順丁烯二醯亞胺、乙基順丁烯二醯亞胺、丙基順丁烯 二醯亞胺、丁基順丁烯二醯亞胺、己基順丁烯二醯亞胺、 辛基順丁烯二醯亞胺、癸基順丁烯二醯亞胺、硬脂基順丁 烯二醯亞胺、苯基順丁烯二醯亞胺及環己基順丁烯二醯亞 胺;含腈基之乙烯基單體如丙烯腈及曱基丙烯腈;環醢胺 基之乙烯基單體如(曱基)丙烯醯胺、Ν -曱基(曱基)丙烯醯 胺、Ν -乙基(甲基)丙烯醯胺、Ν -丙基(甲基)丙烯醯胺、Ν- 35 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 異丙基(曱基)丙烯醯胺及N - 丁基(曱基)丙烯醯胺;乙烯基 酯單體如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、苯曱 酸乙烯酯及桂皮酸乙烯酯;烯烴單體如乙烯、丙烯及丁烯; 二烯基如丁二烯及異戊間二烯;以及乙烯基氯、亞乙烯基 氯、丙烯基氣及丙烯醇。此等有機化合物可單獨使用或組 合使用。 [2 ]第一較佳多分枝狀聚合物 根據本發明之第一較佳多分枝狀聚合物為通式(I I )表 示之含有嵌段結構或接枝結構之聚合物: (P2)(P3)-X1 ......(II) 其中P2為具有數目平均分子量(Μη)為500至1,000,000之 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 );以及Ρ3為具有數目 平均分子量(Μη)為500至1,000,000之聚合物鏈,該聚合 物鏈係選自聚烯烴鏈(A 1 )、具有極性聚合物支鏈之聚烯烴 鏈(A 2 )、極性聚合物鏈(A 3 )及具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(A 4 ); P2及P3可彼此相同或相異。 X1為含有一個選自酯基、醯胺基及醚基之基團,共含有 少於2 0 0個原子之鍵聯基,及其範例顯示如後: 36 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838
(1 )圖1 - 1所示多分枝狀聚合物,其中P2為具有聚烯烴 支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),以及P1為聚烤烴鏈(A 1 )。 (2 )圖1 - 2所示多分枝狀聚合物,其中P 2為具有聚烯烴 支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),以及P1為具有極性聚合物鏈之 聚烯烴鏈(A 2 )。 (3 )圖1 - 3所示多分枝狀聚合物,其中P 2為具有聚烯烴 支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),以及P1為極性聚合物鏈(A 3 )。 37 1 12/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (4 )圖1 - 4所示多分枝狀聚合物,其中P2為具有聚烯烴 支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),以及P 1為具有聚烯烴支鏈之極 性聚合物鏈(A 4 )。 後文將以進一步細節說明根據本發明製備多分枝狀聚 合物之方法。 [2 - 1 ]多分枝狀聚合物其中P2為具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A 4 ),以及P 1為聚稀烴鏈(A 1 )。 通式(I I )表示之多分枝狀聚合物P2為具有聚烯烴支鏈 之極性聚合物鏈(A 4 ),以及P3為聚烯烴鏈(A 1 ),如1 _ 1所 示,例如係經由連續進行下列步驟Q1、Q 2及Q 3而製備。 <〈步驟Q 1 >>製備通式(X V I )表示之於其端末具有官能基 之聚烯烴之步驟: P8 - X '丨 ......(XVI) 其中X4為含有一個選自含週期表13族元素基團、經基、 胺基、環氧基、羧基、醯鹵基及酸酐基之官能基之基團; 以及P8係與聚烯烴鏈(A 1 )相同。 <〈步驟Q 2 >>將通式(X V I )之Γ1表示之含官能基之基團轉 成可引發自由基聚合或陰離子聚合反應之基團之步驟。 <〈步驟Q 3 >>製備由聚烯烴鏈(A 1 )及具有聚烯烴支鏈之 極性聚合物鏈(A 4 )組成之多分枝狀聚合物之步驟,該製備 步驟係經由均聚合巨單體;或共聚合兩種或兩種以上選自 通式(V )至(V I I )表示之聚烯烴巨單體(Μ 1 )、( Μ 2 )及(Μ 3 )之 巨單體;或經由於步驟Q2所得之具有基團可引發自由基聚 合或陰離子聚合之聚烯烴作為聚合引發劑存在下,共聚合 至少一種選自(Μ 1 )、( Μ 2 )及(Μ 3 )之巨單體與至少一種選自 38 1 12/發明說明盡(補件)/93-07/93丨06658 1301838 各自有至少一個碳-碳不飽和鍵之有機化合物之單體( 製備。 後文將參照各步驟說明本發明之多分枝狀聚合物之 備方法之進一步細節。 <〈步驟Q 1 > > 步驟Q 1為製備通式(X V I )表示之聚烯烴之步驟,該 烴於其端末具有一個含官能基之基團,其係選自含週 1 3族元素之基團、羥基、胺基、環氧基、羧基、醯鹵 酸酐基。於其端具有一個含官能基基團之聚烯烴係以 製備通式(X I I I )表示之端末經改性之聚烯烴、以及通3 表示之含官能基之聚烯烴之相同方式製備,但本發明 囿限於此等方法。 < <步驟Q 2 > > 步驟Q 2為將步驟A 1所得聚烯烴之端末官能基轉成 發自由基聚合或陰離子聚合之基團之步驟。可引發自 聚合之基團例如為有例如具有含氧化氮基鍵結於其上 加熱裂解可產生自由基之基團,例如揭示於Chei Ri 101, 3661 (2001);以及具有端末含鹵原子基圑鍵結 上,且當添加釕、氣化銅或有此等過渡金屬原子之錯 時可產生自由基之基團;以及具有含偶氮基團或含氧-鍵結於其上,且藉加熱裂解可產生自由基之基團,例 示於 Chei Rev·, 101, 2921 (2001)及 Chei Rev·, 3 6 8 9 ( 2 0 0 1 卜 將通式(X V I )表示之聚烯烴所含端末官能基轉成可弓 自由基聚合反應之基團之方法,包括一種方法涉及具 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 B )而 製 聚稀 期表. 基及 例如 C (XV) 非僅 可引 由基 且藉 3 v ., 於其 合物 氧鍵 如揭 10 1, I發 有可 39 1301838 引發自由基聚合之基團、以及可與通式(X V I )表示之聚烯烴 所含之端末官能基反應之基團二者之化合物(F),與通式 (X V I )表示之具有官能基於其端基之聚烯烴反應。 具有可引發自由基聚合之基團、以及可與通式(XVI)表 示之聚烯烴所含端末官能基反應之基團二者之化合物(F ) 例如可以下列化合物舉例說明:
40 312/發明說明窗(補件)/93-07/93106658 1301838
化合物(F )例如包括含官能基之偶氮化合物如 2,2 ’ -偶氮(2 -氰基丙醇)、3,3 ’ -偶氮貳(3 -氰基丁醇)、 4,4 ’ -偶氮貳(4 -氰基戊醇)、5,5 ’ -偶氮貳(5 -氰基己醇)、 6,6 ’ -偶氮貳(6 -氰基庚醇)、7,7 ’ -偶氮貳(7 -氰基辛醇)、 4,4 ’ -偶氮貳(4 -氰基戊酸)、5,5 ’ _偶氮貳(5 -氰基己酸)、 6,6 ’ -偶氮貳(6 -氰基庚酸)、7 , 7 ’ -偶氮貳(7 -氰基辛酸)、 4,4 ’ -偶氮貳(4 -氰基戊醯氣)、5,5 ’ -偶氮貳(5 -氰基己醯 氣)、6,6 ’ -偶氮貳(6 -氰基庚醯氣)及7,7 ’ -偶氮貳(7 -氰基 辛酸氣)。 除了經由與此等化合物反應而轉化之方法之外,可使用 41 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 例如 P r 〇 g . Ρ ο 1 y η]. S c i . , 2 7, 3 9 ( 2 0 0 2 )揭示之方法來將 端末官能基轉成可引發自由基聚合之官能基。換言之,具 有含週期表1 3族元素之基團之聚烯烴可被氧化而導入可 引發自由基聚合反應之氧-氧鍵結至週期表1 3族元素與碳 原子間。如此所得氧-氧鍵結可藉加熱同質裂解而作為自基 由聚合引發劑。 將通式(X V I )表示之聚烯烴之端末官能基轉成可引發陰 離子聚合反應之化合物之方法,例如包括一種方法涉及具 有羥基於端末之聚烯烴與如金屬鋰或金屬鉀等鹼金屬、氫 化鋰或氫化鉀等鹼金屬氫化物、或三曱基鋁、三乙基鋁或 三異丁基鋁等烷基鋁化合物反應,因而將聚烯烴轉成含有 烷氧化金屬之聚烤烴。 化合物(F )具有可引發自由基聚合之基團、以及一官能 基其可與通式(X V I )表示之聚烯烴所含之端末官能基反應 二者,當該化合物(F )相對於通式(X V I )表示之聚烤烴所含 之端末官能基含量過低,而無法將通式(X V I )表示之聚烯烴 所含之端末官能基轉成可引發自由基聚合或陰離子聚合之 基團時,聚烯烴所含端末官能基之轉化程度降低,步驟Q3 所得多分枝狀聚合物之產率降低;但當化合物(F )含量過高 時,殘留未反應之化合物(F ),步驟A 3可能產生均聚物為 副產物,如此化合物(F )對通式(X V I )表示之聚稀烴所含之 端末官能基之莫耳比通常為0. 1至1 0 0,較佳為0 . 3至5 0 及更佳為0 . 5至1 0。 反應溶劑包括例如脂肪族烴類如戊烷、己烷、庚烷、辛 烷、癸烷、十二烷及十四烷;環脂族烴類如環戊烷、曱基 42 312/發明說明靈(補件)/93-07/93106658 1301838 環戊烷、環己烷、曱基環己烷、環辛烷及環己烯;芳香族 烴類如笨、曱苯及二曱笨;鹵化烴類如二氣曱烷、氣仿、 二氣乙烷、二氣丙烷、三氣乙烯、氣苯、二氣苯及2, 4 -二 氣曱苯;醋類如乙酸曱S旨、乙酸乙酯及乙酸丁 S旨;酮類如 丙酮及異丁酮;以及二氧己環、四氫呋喃、乙腈、二曱基 曱醯胺及二曱亞颯。此等溶劑可單獨使用或呈其適當混合 物而使用。 通式(X V I )表示之於端末有官能基之聚烯烴與化合物(F ) 之反應,依據參與反應之官能基類別而定,較佳係於縮合 劑及鹼性催化劑存在下進行。 縮合劑包括例如無機脫水縮合劑如濃硫酸、五氧化二石粦 及無水氣化鋅;曱二醯亞胺類如二環己基甲二醯亞胺;二 異丙基曱二醯亞胺及1-乙基- 3- (3 -二曱基胺基丙基曱二 醯亞胺)鹽酸鹽;三聚磷酸、乙酐、羰基二咪唑及對曱笨磺 ϋΐ氣。 鹼性催化劑例如包括有機胺類如三乙基胺、二異丙基乙 基胺、Ν,Ν -二曱基苯胺、哌啶、咄啶、4 -二曱基胺基呲啶、 1,5 -二氮雜雙環[4,3,0 ]壬-5 -烯、1,8 -二氮雜雙環[5,4 , 0 ] 十一碳-7 -烯、三-正丁基胺及Ν -曱基嗎啉;以及鹼金屬化 合物如氫化鈉、氫化鉀、氫化鋰及正丁基鋰。 反應溫度通常為-1 0 0 °C至2 0 0 °C ,較佳為-5 0 °C至1 5 0 t。反應係依據反應溫度及化合物(C )之類別及用量以及具 有官能基之聚烯烴而改變,反應時間通常為1至48小時。 當使用通式(X V I )表示之有官能基之聚烯烴、及化合物 (F )其中該官能基為羧基時,該聚合物之製法係經由與例如 43 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 五氣化磷或亞磺醯氣反應而生成對應之醯氣化合物,以及 然後讓所得化合物與對應化合物(F )、或通式(X V I )表示之 有官能基之聚烯烴,於適當溶劑及鹼存在下反應。 步驟Q 3為由聚烯烴端基聚合接枝聚合物鏈之步驟,該 步驟之進行係經由均聚合一種巨單體;或共聚合兩種或兩 種以上選自通式(V)至(VII)表示之聚烯烴巨單體(Ml)、(M2) 及(Μ 3 )之巨單體;或經由共聚合至少一種選自(Μ 1 )、( Μ 2 ) 及(M3)之巨單體與至少一種選自各自有至少一個碳-碳不 飽和鍵之有機化合物之單體(Β ),該聚合反應係經由使用於 步驟Q 1及Q 2所得之具有可引發自由基聚合或陰離子聚合 之官能基之聚烯烴作為巨引發劑而進行。 於步驟Q 1及Q 2所得之具有可引發自由基聚合或陰離子 聚合之聚稀烴引發劑存在下,根據本發明之多分枝狀聚合 物可經由下列方法製備,聚合單一巨單體,或聚合兩種或 兩種以上選自聚烯烴巨單體(Μ 1 )、( Μ 2 )及(Μ 3 )之巨單體; 或經由共聚合至少一種選自(Ml)、(M2)及(M3)之巨單體與 至少一種選自各自有至少一個碳-破不餘和鍵之有機化合 物之單體(B )而製備。 若有所需,根據本發明之自由基聚合可於催化劑存在下 進行。催化劑例如包括C u B r、C u C 1、R u C 1、R u C 1 2、F e C 1、 F e C 1 2等。當使用催化劑時,催化劑用量係依據存在於聚 烯烴端末且可引發自由基聚合之端基數量而改變,但通常 催化劑用量相對於該可引發自由基聚合之端基數量為0 . 1 至1 0 0當量,且較佳0 · 5至5 0當量。配位脂肪胺類或芳香 族胺類可添加來提高催化劑於反應系統之溶解度;或可添 44 312/發明說明窗(補件)/93-07/93106658 1301838 加烷氧基鋁作為反應加速劑。 自由基聚合反應有用之溶劑可為任一種溶劑,只要反應 不會受到抑制即可,溶劑例如包括芳香族烴溶劑如苯、甲 笨及二曱苯;脂肪族烴溶劑如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、 壬烷及癸烷;環脂族烴溶劑如環己烷、曱基環己烷及十氫 萘;氯化烴溶劑如氣苯、二氣苯、三氯苯、二氣曱烷、氣 仿、四氣化碳及四氣乙烯;醇溶劑如曱醇、乙醇、正丙醇、 異丙醇、正丁醇、第二丁醇及第三丁醇;酮溶劑如丙酮、 異丁酮及甲基異丁基曱酮、酯溶劑如乙酸乙酯及鄰苯二曱 酸二曱酯;以及醚溶劑如二曱基醚、乙醚、二-正戊基醚、 四氫呋喃及二氧基茴香醚。懸浮液聚合或乳液聚合反應可 使用水作為溶劑進行。此等溶劑可單獨使用或呈兩種或兩 種以上之混合物使用。經由使用此等溶劑,反應溶液較佳 變成均相,但也可變成複數個非均相。 反應溫度可為進行自由基聚合反應之任一種溫度,反應 溫度依據預定聚合物之聚合度、基團聚合引發劑及溶劑之 使用類別及用量而改變,但通常反應溫度為-1 0 0 °C至2 5 0 °C ,較佳為-5 0 °C至1 8 0 °C及又更佳為0 °C至1 6 0 °C 。視情 況而定,反應可於減壓、於常壓或於加壓下進行。聚合反 應較佳係於惰性氣氛如氮氣或氬氣下進行。 陰離子聚合有用之溶劑包括例如脂肪族烴溶劑如己烷 及庚烷;環脂族烴類如環戊烷及環己烷;芳香族烴類如苯 及甲苯;及醚溶劑如乙醚、二氧己環、四氫呋喃(T H F )、乙 二醇一曱醚及二乙二醇一曱醚。此等溶劑可單獨使用或組 合兩種或兩種以上使用。特別較佳使用芳香族烴溶劑及_ 45 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 溶劑。聚合通常係於-1 0 or至1 0 0 °C,較佳-8 0 °C至8 (TC , 更佳-7 0 °C至7 0 °C之溫度進行1分鐘至5 ◦ 0小時,較佳1 0 分鐘至3 0 0小時,及更佳1 5分鐘至1 5 0小時時間。 如圖1 - 1所述通式(I I )表示之本發明之多分枝狀聚合 物,其中P2為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),及 P:j為聚烯烴鏈(A 1 ),本發明之多分枝狀聚合物係經由連續 進行步驟Q1至Q 3而製備。 另外,如圖1 - 1所述通式(I I )表示之本發明之多分枝狀 聚合物,其中P2為具有聚埼烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ), 及P3為聚烯烴鏈(A 1 ),本發明之多分枝狀聚合物也可經由 連續進行步驟Q4、Q5及Q6而製備。 <〈步驟Q 4 >>製備通式(X V I )表示之於端末具有一個官能 基之聚烯烴之步驟。 <<步驟Q 5 >>製備如下通式(X V I I )表示之於端末有一個 官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合物之步驟: P 9 — X 5 ……(XVII) 其中X5為雜原子或含雜原子基團;以及P9為具有聚烯烴 支鏈之極性聚合物(A 4 )。 <<步驟Q 6 >>結合通式(X V I )表示之於其端末具有官能基 之聚烯烴,至通式(X V I I )表示之於端末有一個官能基及聚 烯烴支鏈二者之極性聚合物之步驟。 後文將參照特定步驟說明本發明之製備多分枝狀聚合 物之方法之進一步細節。 <〈步驟Q 4 > > 步驟Q 4係使用步驟Q1之相同方法。 46 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 < <步驟Q 5 > > 步驟Q5為製備於端末有一官能基及聚烯烴支鏈二者之 極性聚合物之步驟。此種聚合物之製法可經由均聚合一種 巨單體;或共聚合兩種或兩種以上選自步驟Q3使用之聚烯 烴巨單體(Μ 1 )、( Μ 2 )及(Μ 3 )之巨單體而製備;或經由於通 式(X V I )表示之化合物(F )(化合物(F )於步驟Q 2用作為引 發劑,且具有可引發自由基聚合之基團、及可與聚烯烴所 含端末官能基反應之基團二者)存在下,共聚合至少一種選 自(Ml)、(M2)及(M3)之巨單體與至少一種選自其各自至少 有一個碳-碳不飽和鍵之有機化合物之單體(B )而製備。結 果所得通式(X V I I )表示之具有聚烯烴支鏈之極性聚合物具 有一個引發劑衍生之官能基於其端末。 < <步驟Q 6 > > 步驟Q 6為步驟Q 4所得於其端末具有一個官能基之聚烯 烴,與步驟Q 5所得於其端末具有官能基及聚烯烴支鏈二者 之極性聚合物進行耦合反應之步驟。為了進行此一步驟, 通式(X V I )表示之聚烯烴所含官能基Γ與通式(X V I I )表示 之具有聚烯烴支鏈之極性聚合物所含之端末官能基X5組 合包括(但非限制性)下列組合: (1 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚烯烴,其 中Γ1為含羧基之基團,與通式(XV II)表示之於端末具有 一個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物,其中 X5為含羥基之基團。 (2 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚烯烴,其 中X 1為含羧基之基團,與通式(X V I I )表示之於端末具有一 3 12/發明說明書(補件)/93-07/93 106658 47 1301838 個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物, 為含胺基之基圑。 (3 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚 中Γ1為含羥基之基團,與通式(XVII)表示之於端 個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物, 為含環氧基之基團。 (4 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚 中Γ為含羥基之基團,與通式(X V I I )表示之於端 個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物, 為含羧基之基團。 (5 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚 中Γ1為含羥基之基團,與通式(XVII)表示之於端 個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物, 為含酸鹵之基團。 (6)通式(XVI)表示之於其端末具有官能基之聚 中Γ為含醯鹵之基團,與通式(XVII)表示之於端 個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物, 為含羥基之基團。 (7 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚 中X'1為含醯鹵之基團,與通式(XVII)表示之於端 個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物, 為含胺基之基團。 (8 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚 中Γ為含羥基之基團,與通式(X V I I )表示之於端 個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物, 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 其中X5 烯烴,其 末具有一 其中X5 烯烴,其 末具有一 其中X5 烤烴,其 末具有一 其中X5 烤烴,其 末具有一 其中X5 稀烴,其 末具有一 其中X5 烯烴,其 末具有一 其中X5 48 1301838 為含鹵原子之基團。 (9 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚烯烴,其 中X4為含環氧基之基團,與通式(X V I I )表示之於端末具有 一個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物,其中X5 為含羥基之基團。 (1 0 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中X4為含胺基之基團,與通式(XVII)表示之於端末具有 一個官能基其具有聚烯烴支鏈二者之極性聚合物,其中X5 為含羧基之基團。 (1 1 )通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之聚烯烴, 其中Γ為含胺基之基團,與通式(XVII)表示之於端末具有 一個官能基其具有聚烤烴支鏈二者之極性聚合物,其中X5 為含醯鹵之基團。 通式(X V I )表示之於其端末有官能基之聚烯烴、以通式 (X V I I )表示之具有於其端末一個官能基及聚烯烴支鏈二者 之極性聚合物之反應,該反應使用之反應條件例如反應溶 劑、反應溫度、反應時間及縮合劑及鹼性催化劑可於前述 步驟A 2通式(X V I )表示之於其端末有個官能基之聚烯烴與 化合物(F )反應,而被轉成可自由基聚合或陰離子聚合之基 團之該反應使用之相同反應條件。 如圖1所示,通式(I I )表示之多分枝狀聚合物,其中p2 為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )及P1為聚烯烴鏈 U 1 ),係經由連續進行步驟Q 4至Q 6而製備。 經由前述方法生成之多分枝狀聚合物可經由蒸餾去除 聚合使用之溶劑或未反應單體,或經由使用與非溶劑再度 49 1 12/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 沉澱等已知方法而被分離。 [2 - 2 ]多分枝狀聚合物其中P 2為具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A 4 )及P 3為具有極性聚合物支鏈之聚烯烴鏈(A 2 ) 如圖1 - 2所示通式(I I )表示之多分枝狀聚合物其中P2 為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )及P 3為具有極性 聚合物支鏈之聚烯烴鏈(A 2 ),例如係經由連續進行如下步 驟Bl、B2及B3而製備。 <〈步驟B 1 >>合成含官能基之烯烴聚合物之步驟,該聚合 物含有兩個或兩個以上之官能基其係選自含週期表1 3族 元素之基團、羥基、胺基、環氧基、羧基、醯ιδ基及酸酐 基之官能基。 <〈步驟Β 2 >>將步驟Β 1所得烯烴聚合物所含之官能基轉 成可引發自由基聚合或陰離子聚合之基團之步驟。 <〈步驟Β 3 >>製備接枝聚合物之步驟,該步驟係經由均聚 合一種巨單體;或共聚合兩種或兩種以上選自通式(V )至 (V I I )表示之聚烯烴巨單體(Μ 1 )、( Μ 2 )及(Μ 3 )之巨單體;或 經由使用步驟Β 2所得之烯烴聚合物其具有可引發自由基 聚合或陰離子聚合之基團之該烯烴聚合物作為聚合引發 劑,共聚合至少一種選自(Μ 1 )、( Μ 2 )及(Μ 3 )之巨單體、與 至少一種選自各自有至少一個碳-碳不飽和鍵之有機化合 物之單體(Β )而製備。 後文將參照個別步驟說明本發明之製備多分枝狀聚合 物之方法之較佳實施例。 <〈步驟Β 1 > > 步驟Β 1為一種製備有兩個或兩個以上官能基之烯烴聚 50 3丨2/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 合物(G )之步驟,該官能基係選自含週期表1 3族元素之基 團、羥基、胺基、環氧基、羧基、醯ii基及酸酐基之官能 基。 具有官能基之烯烴聚合物(G )之製法可經由於已知烯烴 聚合催化劑如齊格勒那塔(Z i e g 1 e r - N a 11 a )催化劑或茂金 屬催化劑存在下,共聚合CH 2 = CHR9表示之烯烴與具有官能 基之稀烴而製備。R9為選自Cl-2。烴基、氫原子及鹵原子之 基團或原子。 CHfCHR9表示之烯烴例如包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、 己烯、辛烯及癸烯等。 用於共聚合之具有官能基之烯烴包括具有線性烴部分 之不飽和醇類如丙烯醇、4 -戊烯-1 -醇、5 -己烯-1 -醇、6 -庚稀-1-醇、8 -壬烤_1_醇及10 —h —碳稀_1_醇;不飽和魏 酸類如5 -己烯酸、6 -庚烯酸、7 -辛烯酸、8 -壬烯酸及9 -癸烯酸;不飽和胺類如丙烯基胺、5 -己烯胺及6 -庚烯胺; (2,7 -辛二烯基)丁二酐、五丙烯基丁二酐;不飽和酸酐類 其中於前述不飽和羧酸,羧酸基係由羧酸酐基置換;不飽 和羧酸酐類其中於前述不飽和羧酸,羧酸基係由羧醯il置 換;不飽和環氧化合物如4 -環氧基-1 - 丁烯、5 -環氧基-1 -戊烯、6 -環氧基-1 -己烯、7 -環氧基-1 -庚烯、8 -環氧基-1 _ 辛烯、9 -環氧基-1 -壬烯、1 0 -環氧基-1 -癸烯及1 1 -環氧基 - 1 —h —碳烯;以及不飽和硼化合物例如 9 -丙稀基-9 -硼雜 雙環[3.3.1]壬烧、9 -丁稀基-3-石朋雜雙環[3·3·1]壬:t完、9-戊烯基-4 -硼雜雙環[3 · 3 · 1 ]壬烷、9 -己烯基-5 -硼雜雙環 [3 · 3 . 1 ]壬烷、9 -庚烯基-6 -硼雜雙環[3 . 3 . 1 ]壬烷、9 _辛烯 51 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 1301838 基-7 -硼雜雙環[3 · 3 · 1 ]壬烷、9 -壬烯基-8 -硼雜雙環[3 · 3 . 1 ] 壬烷以及9 -癸烯基-9 -硼雜雙環[3 . 3 · 1 ]壬烷。 <〈步驟B 2 > > 步驟B 2為將步驟B 1所得具有官能基之烯烴聚合物(G ) 中之官能基轉化成可引發自由基聚合或陰離子聚合之基團 之步驟。可引發自由基聚合之基團例如為具有含氧化氮基 鍵結至其上且可藉加熱裂解產生自由基之基團,例如揭示 於C h e i R e v ·, 1 0 1, 3 6 6 1 ( 2 0 0 1 );以及具有端末鹵原子 鍵結於其上且當添加釕、氣化銅、或含有此等過渡金屬原 子之錯合物時可產生自由基之基團,揭示於C h e in · R e v ., 101, 2921 (2001)及 Chei Rev·, 101,3689 (2001)。 將具有官能基之烯烴聚合物(G )所含端末官能基轉成可 引發自由基聚合之基團之方法,包括一種方法涉及化合物 (Η ),其具有可引發自由基聚合之基團、以及可與具有官能 基之烯烴聚合物(G )所含之官能基反應之官能基二者之化 合物(Η ),與具有官能基之烯烴聚合物(G )反應。 具有可引發自由基聚合之基團、以及可與具有官能基之 烯烴聚合物(G )所含之官能基反應之官能基二者之化合物 (Η ),例如為前述化合物(F )之相同化合物。 將具有官能基之烯烴聚合物(G )之官能基轉成可引發陰 離子聚合之化合物之方法,例如包括一種方法涉及具有羥 基之嫦烴聚合物與下列化合物反應,例如驗金屬如金屬ί里 或金屬鉀、驗金屬氫化物如氫化裡或氫化鉀或烧基銘化合 物如三曱基鋁、三乙基鋁、三異丁基鋁或三己基鋁反應, 藉此將該具有羥基之烯烴聚合物轉成含金屬:):完氧化物之烯 312/發明說明書(補件)/93-()7/93106658 52 1301838 烴聚合物。 當具有可引發自由基聚合之基團、以及可與具有官能基 之稀烴聚合物(G )所含之官能基反應之官能基二者之化合 物(Η ),相對於含官能基之稀烴聚合物(G )所含官能基之用 量過低,而無法將具有官能基之烯烴聚合物(G )所含之官能 基轉成可引發自由基聚合或陰離子聚合之基團時,具有官 能基之稀烴聚合物(G )所含之官能基之轉化度降低,如此步 驟Β 3所含之多分枝狀聚合物之產率下降;但當化合物(Η ) 之用量過高時,殘留未反應化合物(Η ),於步驟Β 3可能產 生均聚物成為副產物。如此,化合物(Η)對具有官能基之烯 烴聚合物(G )所含之官能基之莫耳比通常為0 · 1至1 0 0,較 佳為0.3至50及更佳為0.5至10。 反應溶劑例如包括脂肪族烴類如戍烧、己烧、庚烧、辛 烷、癸烷、十二烷及十四烷;環脂族烴類如環戊烷、曱基 環戊烷、環己烷、曱基環己烷、環辛烷及環己烯;芳香族 烴類如苯、甲苯及二曱苯;ii化烴類如二氣曱烷、氣仿、 二氣乙烷、二氣丙烷、三氣乙烯、氣苯、二氣苯及2, 4 -二 氣曱笨;酯類如乙酸曱酯、乙酸乙酯及乙酸丁酯;酮類如 丙酮及異丁酮;以及二氧己環、四氫呋喃、乙腈、二甲基 甲醯胺及二曱亞砜。此等溶劑可單獨使用或呈其適當混合 物而使用。 具有官能基之烯烴聚合物(G )與化合物(Η )之反應依據 參與反應之官能基類別而定,較佳係於縮合劑及驗性催化 劑存在下進行。 縮合劑包括例如無機脫水縮合劑如濃硫酸、五氧化二磷 53 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 鏈二者之極性聚合物之步驟。 後文將參照個別步驟說明製備本發明之多分枝狀聚合 物之方法之較佳實施例。 <〈步驟B4>> 步驟B 4係採用如步驟B1之相同方法。 〈〈步驟B5>> 步驟B5為於端末具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性 聚合物之製備步驟。本聚合物例如係經由步驟A 5之相同方 法製備。結果所得通式(X V I I )表示之具有聚烯烴支鏈之極 性聚合物具有引發劑衍生之官能基於其端基。 <〈步驟B 6 > > 步驟B 6為步驟B 4所得含官能基之烯烴聚合物(G )與步 驟B 5所得具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物之搞合反應步驟。為了進行此步驟,含官能基之稀烴聚 合物(G)所含官能基與通式(XVII)表示之聚合物所含端末 官能基X5組合,包括(但非限制性)下列組合: (1)具有羧基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含羥基之基團。 (2 )具有羧基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含胺基之基團。 56 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (3 )具有羥基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含環氧基之基團。 (4 )具有羥基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含羧基之基團。 (5 )具有羥基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含醯i之基團。 (6 )具有醯鹵基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含羥基之基團。 (7 )具有醯_基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G),以及具有官能基之烯烴聚合物(G)結合至通式(XVI I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含胺基之基團。 (8 )具有羥基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含鹵原子之基團。 (9 )具有環氧基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 57
312/發明說明書(補件)/93-07/93】06658 1301838 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含羥基之基團。 (1 0 )具有胺基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含羧基之基團。 (11 )具有胺基作為官能基之含官能基之烯烴聚合物 (G ),以及具有官能基之烯烴聚合物(G )結合至通式(X V I I ) 表示之於其端基具有官能基及聚烯烴支鏈二者之極性聚合 物,其中X5為含醯ifi之基團。 含官能基之烯烴聚合物(G )與具有官能基之烯烴聚合物 (G )結合至通式(X V I I )表示之於其端基具有官能基及聚烯 烴支鏈二者之極性聚合物之反應使用之反應條件,例如反 應溶劑、反應溫度、反應時間及縮合劑及鹼性催化劑可與 步驟B2之反應條件相同,步驟B2包含含官能基之烯烴聚 合物(G )與化合物(Η )反應,來將官能基轉成可引發之自由 基聚合或陰離子聚合之基團。 如圖2所示,通式(I I )表示之本發明之多分枝狀聚合 物,其中Ρ2為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )及Ρ3 為具有極性聚合物支鏈之聚烯烴鏈(A 2 )係經由連續進行步 驟B4至B6而製備。 經由前述方法生成之聚合物可經由蒸I留去除聚合使用 之溶劑或未反應單體而分離,或經由使用已知方法如使用 非溶劑再度沉澱而分離。 58 .312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 [2 - 3 ]多分枝狀聚合物其中P2為具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A 4 )及P3為極性聚合物鏈(A 3 ) 如圖1 _ 3所示,通式(I I )表示之本發明之多分枝狀聚合 物,其中P 2為具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )及P3 為具有極性聚合物支鏈之聚烯烴鏈(A 3 )較佳係經由下列方 法之任一種方法製備。 <〈方法a >> —種方法涉及聚合具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A 4 ),然後聚合極性聚合物鏈(A 3 ); <〈方法b > > —種方法涉及聚合極性聚合物鏈(A 3 ),然後 聚合具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 );以及 <〈方法c >> 一種方法涉及分開聚合具有聚烯烴支鏈之極 性聚合物鏈(A 4 )及極性聚合物鏈(A 3 ),然後耦合二節段。 後文說明此等方法。 <〈方法a > > 一種方法涉及聚合具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),然後聚合極性聚合物鏈(A 3 )。 [具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之製備方法] 具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之製法係經由均 聚合一種巨單體,或共聚合兩種或兩種以上選自通式(V) 至(VII)表示之聚烯烴巨單體(Ml)、(M2)及(M3)中之巨單 體,或經由共聚合至少一種選自(Ml)、(M2)及(M3)之巨單 體與至少一種選自各自有一個碳-碳不飽和鍵之有機化合 物之單體(B )。 自由基聚合反應,通常可使用一般用作為自由基聚合引 發劑之引發劑,例如具有含氧化氮基團且藉加熱裂解可產 59 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 生自由基之引發劑,例如揭示於C h e m · R e v ., 1 0 1, 3 6 6 1 ( 2 0 0 1 );以及具有都末_原子鍵結於其上且當添加釕、氯 化銅、或含有此等過渡金屬原子之錯合物時可產生自由基 之基團,揭示於 Chem· Rev·, 101, 2921 (2001)及 Chem. R e v ·, 1 Ο 1, 3 6 8 9 ( 2 Ο Ο 1 )。引發劑例如包括過氧化物如過 氧化苯甲醢或過氧化二異丙苯與氮氧基化合物之加合物, 例如2,2,6,6-四甲基旅σ定-1_氧基(TEMPO)或4 -嗣基 -TEMPO ;鹵烷類如四氯化碳及氯仿;鹵酮類如三氣丙酮及 二氣曱基苯基曱酮;_酯類如三氯乙酸甲酯、二氯乙酸曱 酯、2 -氣異丁酸乙酯、2 -溴異丁酸乙酯、2 -氯丙酸乙酯及 2 -溴酸乙酯;鹵烷基苯類如氯苯基乙烷、溴苯基乙烷及苄 基氣;以及磺醯鹵類如苯磺醯氯、曱苯磺醯氯及曱基磺醯 氯。 若有所需,根據本發明之自由基聚合可於催化劑存在下 進行。催化劑例如包括C u B r、C u C 1、R u C 1、R u C 12、F e C 1、 F e C 12等。當使用催化劑時,催化劑用量係依據存在於聚 烯烴端末且可引發自由基聚合之端基數量而改變,但通常 催化劑用量相對於該可引發自由基聚合之端基數量,通常 為0 . 1至1 0 0當量,且較佳為0 . 5至5 0當量。配位脂肪胺 類或芳香族胺類可添加來提高催化劑於反應系統之溶解 度;或可添加烧氧基紹作為反應加速劑。 有用之溶劑可為任一種不會抑制反應之溶劑。溶劑例如 包括芳香族烴溶劑如苯、曱苯及二曱苯;脂肪族烴溶劑如 戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷及癸烷;環脂族烴溶劑如 環己烷、甲基環己烷及十氫萘;氯化烴溶劑如氯苯、二氯 60 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 苯、三氯苯、二氣曱烷、氯仿、四氯化碳及四氯乙烯;醇 溶劑如曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇 及第三丁醇;酮溶劑如丙酮、異丁酮及甲基異丁基曱酮、 酯溶劑如乙酸乙酯及苯二甲酸二曱酯;以及醚溶劑如二曱 基醚、乙醚、二-正戊基醚、四氫呋喃及二氧基茴香醚。懸 浮液聚合及乳液聚合反應可使用水作為溶劑進行。此等溶 劑可單獨使用或呈兩種或兩種以上之混合物使用。經由使 用此等溶劑,反應溶液較佳變成均相,但也可變成多個非 均相。 反應溫度可為任一種進行聚合反應之溫度,反應溫度係 依據預定聚合物之聚合程度、使用之自由基聚合引發劑及 溶劑之使用類別及用量而改變,但通常反應溫度為-1 0 0 °c 至2 5 0 °C,較佳-5 0 °C至1 8 0 °C,又更佳0 °C至1 6 0 °C。視情 況而定,反應可於減壓、於常壓或於加壓下進行。聚合反 應較佳係於惰性氣氛如氮氣或氬氣下進行。 如此所得之具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )於其 端末含有一個鹵原子以及衍生自引發劑之氧化氮化合物, 如此可作為巨引發劑,來於隨後之自由聚合延長聚合物鏈。 至於於陰離子聚合之陰離子聚合引發劑,任一種尋常陰 離子聚合使用之引發劑皆可使用,可使用有機鋰化合物如 丁基鋰、丙基鋰、乙基鋰及甲基鋰、葛莉亞(Grignard)試 劑等。 有用之溶劑例如包括脂肪族烴類如己烷及庚烷;環脂族 烴類如環戊烷及環己烷;芳香族烴類如苯及甲苯;以及醚 溶劑如乙醚、二氧己環、四氫呋喃(T H F )、乙二醇一甲醚及 61 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 二乙二醇一曱醚。此等溶劑可單獨使用或組合兩種或兩種 以上使用。特佳使用芳香族烴類及醚溶劑。聚合通常係於 - 1 0 0 °C 至 1 0 0 °C ,較佳-8 0 °C 至 8 0 °C ,更佳-7 0 °C 至 7 0 °C 之 溫度進行1分鐘至5 0 0小時,較佳1 0分鐘至3 0 0小時,及 更佳1 5分鐘至1 5 0小時時間。 如此所得之具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )於其 端末含有衍生自聚合引發劑之一個鋰原子等,如此可作為 巨引發劑來於隨後之陰離子聚合延長聚合物鏈。 [多分枝狀聚合物之製備方法] 如此所得具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )於其端 末具有一個可引發自由基聚合或陰離子聚合之基團,如此 於具有於聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )聚合後,聚合極 性聚合物鏈(A 3 )。極性聚合物鏈(A 3 )之聚合例如係經由使 用如上所得之具有聚烯烴支鏈極性聚合物鏈(A 4 )之引發 劑,進行可加成聚合單體(D )之自由基聚合或陰離子聚合方 法。此外,當含有特定羥基之化合物例如2-苯基-2-( 2, 2, 6, 6-四曱 基哌啶-卜基氧基)-乙醇、1-(2-羥基-1-苯基乙氧基)-2, 2, 6, 6-四曱 基哌啶-4 -醇或2 -溴丙酸2 -羥基乙酯用作為具有聚烯烴支鏈 之極性聚合物鏈(A 4 )製備時之自由基聚合引發劑時,經基 被導入具有聚歸烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之端基,如此 被轉換成開環聚合引發劑,使用該引發劑,可開環聚合單 體(E )可接受開環聚合。 於使用具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )作為巨引 發劑之自由基聚合反應,可應用如同藉自由基聚合製備具 有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之聚合條件之相同條 62 3 12/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 件。 於使用具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )作為巨引 發劑之陰離子聚合反應,可應用如同藉陰離子聚合製備具 有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之聚合條件之相同條 件。 當具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )於其端末有羥 基時,此羥基與鉀化合物如金屬鉀及氫化鉀、或烷基鋁化 合物如三曱基鋁、三乙基鋁及三異丁基鋁反應,如此將A4 轉成金屬烷氧化物,藉該烷氧化物可聚合可開環聚合單體 (E )。至於聚合條件,可應用藉陰離子聚合製備具有聚烯烴 支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之聚合條件之相同條件。 < <方法b > > 一種方法涉及聚合極性聚合物鏈(A 3 ),以及然後聚合具 有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 [極性聚合物鏈(A 3 )之製備方法] 極性聚合物鏈(A 3 )之聚合係經由使用如同用於製備例 如具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )使用之相同引發 劑,聚合可加成聚合單體(D )之方法進行。於如此所得極性 聚合物鏈(A 3 )端基,如前述存在有衍生自引發劑之官能 基,俾允許聚合物鏈的延長。至於聚合條件例如聚合使用 之溶劑及反應溫度,可應用例如具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A 4 )製備時之相同條件。 [多分枝狀聚合物之製備方法] 如上所得極性聚合物鏈(A 3 )於其端末具有一個可引發 自由基聚合或陰離子聚合之基團,如此於極性聚合物鏈(A 3 63 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 1301838 聚合後具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。例如使 上所得聚合物鏈(A 3 )作為巨引發劑,具有聚烯烴支鏈 性聚合物鏈(A 4 )之聚合反應而藉下述方法進行,經由 一種巨單體,或聚合兩種或兩種以上選自前述(Ml)、 及(M3)中之巨單體,或經由共聚合至少一種選自(Ml)、 及(M3)之巨單體與至少一種選自各自有一個碳-碳不, 鍵之有機化合物之單體(B)。 於使用極性聚合物鏈(A 3 )作為巨引發劑之自由基聚 反應,可應用如同藉自由基聚合製備具有聚烯烴支鏈 性聚合物鏈(A 4 )之聚合條件之相同條件。 於使用極性聚合物鏈(A 3 )作為巨引發劑之陰離子聚 反應,可應用如同藉陰離子聚合製備具有聚烯烴支鏈 性聚合物鏈(A 4 )之聚合條件之相同條件。 < <方法c > > 一種方法涉及分開聚合具有聚烯烴支鏈之極性聚合 鏈(A 4 )及極性聚合物鏈(A 3 ),以及然後耦合二聚合物 [具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之製備方法] 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )可經由下述方 獲得,經由聚合一種巨單體,或聚合兩種或兩種以上 前述(Ml)、(M2)及(M3)中之巨單體,或經由共聚合至 種選自(Ml)、(M2)及(M3)之巨單體與至少一種選自各 一個碳-碳不飽和鍵之有機化合物之單體(B )。 自由基聚合使用引發劑須具有一種結構式,該結構 有一個可引發自由基聚合反應之基團、以及一個選自 基、羧基、醯iS基、胺基及環氧基之官能基二者。引 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 用如 之極 聚合 (M2) (M2) i和 合 之極 合 之極 物 鏈。 式 選自 少一 自有 式具 %/ —^ 發劑 64 1301838 之特定結構式係以化合物(F )之結構式舉例說明。 至於自由基聚合反應之條件,例如反應溶劑及反應溫 度,可應用如同具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )製備 時之相同條件。 如此所得具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )於其端 末具有一個官能基,該官能基係選自羥基、羧基、醯il基、 胺基及環氧基,且係由聚合反應使用之引發劑衍生而得。 [極性聚合物鏈(A 3 )之製備方法] 極性聚合物鏈(A 3 )之聚合係經由使用如同用於製備具 有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )使用之相同引發劑,聚 合可加成聚合單體(D)之方法進行,換言之,引發劑具有一 種結構式具有一個可引發自由基聚合反應之基團、以及一 個選自羥基、羧基、醯iS基、胺基及環氧基之官能基二者。 至於自由基聚合反應之條件,例如反應溶劑及反應溫度 可應用如同具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )製備時之 相同條件。 如此所得極性聚合物鏈(A 3 )於其端末具有一個官能 基,該官能基係選自羥基、羧基、醯齒基、胺基及環氧基, 且係由聚合反應使用之引發劑衍生而得。 [多分枝狀聚合物之製備方法] 使用藉前述方法分開製備之具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A 4 )及極性聚合物鏈(A 3 ),存在於二節段端末之官 能基可彼此反應而製備本發明之多分枝狀聚合物。 製備本發明之多分枝狀聚合物時,存在於具有聚烯烴支 鏈之極性聚合物鏈(A 4 )端末之官能基與存在於極性聚合物 65 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 鏈(A 3 )端末官能基之組合包括(但非限制性)下列組合: (1 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有羧基於其 端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有羥基於其端基。 (2 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有羧基於其 端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有胺基於其端基。 (3 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有羥基於其 端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有環氧基於其端基。 (4 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有羥基於其 端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有羧基於其端基。 (5 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有羥基於其 端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有醯鹵基於其端基。 (6 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有醯ifi基於 其端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有羥基於其端基。 (7 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有醯鹵基於 其端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有胺基於其端基。 (8 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有含函原子 基團於其端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有羥基於其端基。 (9 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有環氧基於 其端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有羥基於其端基。 (1 0 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有胺基於 其端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有羧基於其端基。 (1 1 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有胺基於 其端基,以及極性聚合物鏈(A 3 )具有醯鹵基於其端基。 本發明之多分枝狀聚合物製備時,極性聚合物鏈(A 3 )對 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之莫耳比通常為 66 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 0 . 0 1至1 0 0,且較佳為0 . 1至1 0。 反應溶劑例如包括脂肪族烴類如戊烧、己烧、庚烧、辛 烷、癸烷、十二烷及十四烷;環脂族烴類如環戊烷、曱基 環戊烷、環己烷、曱基環己烷、環辛烷及環己烯;芳香族 烴類如苯、甲苯及二甲苯;鹵化烴類如二氣曱烷、氯仿、 二氣乙烷、二氣丙烷、三氯乙烯、氣苯、二氣苯及2,4 -二 氣曱笨;酯類如乙酸曱酯、乙酸乙酯及乙酸丁酯;酮類如 丙酮及異丁酮;以及二氧己環、四氫呋喃、乙腈、二甲基 曱醯胺及二曱亞砜。此等溶劑可單獨使用或呈其適當混合 物而使用。 對具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之端末官能基 與極性聚合物鏈(A 3 )之端末官能基之反應,若有所需可添 加縮合劑來允許反應有效進行。 縮合劑包括例如無機脫水縮合劑如濃硫酸、五氧化二鱗 及無水氣化鋅;甲二醯亞胺類如二環己基曱二醯亞胺;二 異丙基甲二醯亞胺及1-乙基- 3- (3 -二甲基胺基丙基甲二 醯亞胺)鹽酸鹽;三聚磷酸、乙酐、羰基二咪唑及對甲苯磺 醯氣。 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之端末官能基與 極性聚合物鏈(A 3 )之端末官能基之反應較佳係於鹼性催化 劑存在下進行。驗性催化劑例如包括有機胺類如三乙基 胺、二異丙基乙基胺、N,N -二甲基苯胺 '哌啶、咄啶、4 -二曱基胺基咄啶、1,5 -二氮雜雙環[4,3,0 ]壬-5 -烯、1,8 -二ft*雜雙環[5,4,0]十一碳-7-稀、三-正丁基胺及N -曱基 嗎琳;以及驗金屬化合物如氫化納、氫化钟、氫化經及正 67 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 丁基經。 當使用於其端末具有官能基之具有聚烯烴支鏈之極性 聚合物鏈(A 4 )、以及於其端末具有官能基之極性聚合物鏈 (A3),其中該官基能為羧基時,該聚合物之製法,可經由 此等聚合物與例如五氯化磷或亞磺醯氣反應而形成對應之 醯氯化合物;以及然後經由結果所得於其端末具有官能基 之具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )與結果所得於其端 末具有官能基之極性聚合物鏈(A 3 ),於適當溶劑反應獲得。 如此製備如圖1 - 3所示,通式(I I )表示之本發明之多分 枝狀聚合物,其中P2為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),以及P 3為極性聚合物鏈(A 3 )。 經由前述方法生成之多分枝狀聚合物可經由蒸餾去除 聚合使用之溶劑、或未反應單體分離;或經由使用已知方 法分離,例如使用非溶劑再度沉澱分離。 [2-4 ]多分枝狀聚合物其中P2為具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A 4 )及P 3為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ) 如圖1 - 4所示,通式(I I )表示之多分枝狀聚合物,其中 P2為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )以及P3亦為具有 聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),較佳係經由下列方法之 任一方法製備: <〈方法R - 1 >> —種方法涉及聚合第一具有聚烯烴支鏈之 極性聚合物鏈(A 4 ),以及然後聚合第二具有聚烯烴支鏈之 極性聚合物鏈(A 4 );以及 <〈方法R - 2 >> —種方法涉及分開聚合第一具有聚烯烴支 鏈之極性聚合物鏈(A 4 )及第二具有聚烯烴支鏈之極性聚合 68 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 物鏈(A 4 ),以及然後耦合二聚合物鏈。 後文將說明此二方法之細節。 << 方法 R-l>> 一種方法涉及聚合第一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物 鏈(A 4 ),以及然後聚合第二具有聚烯烴支鏈之極性聚合物 鏈(A 4 )。 [第一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之製備方法] 第一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之製備方法 包括如圖1-3所示,於製備通式(II)表示之多分枝狀聚合 物,其中P2為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A4)及P3 為極性聚合物鏈(A 3 )之方法中,製備具有聚烯烴支鏈之極 性聚合物鏈(A4)之相同方法,其中(a)具有聚稀烴支鏈之極 性聚合物鏈(A 4 )經聚合,以及然後極性聚合物鏈(A 3 )經聚 合0 如此獲得第一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),其 於端末含有一個引發劑衍生自鹵原子或氧化氮化合物、經 原子等,如此可作為聚引發劑,經由隨後之自由基聚合或 陰離子聚合反應來延長聚合物鏈。 [多分枝狀聚合物之製備方法] 如上所得第一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )於 其端末具有一個可引發自由基聚合或陰離子聚合反應之基 團,如此於具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )聚合後, 聚合第二具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A4)。經由使用 例如如上所得第一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )作 為引發劑,藉下述方式可獲得第二具有聚烯烴支鏈之極性 69 312/發明說明書(補件)/93-〇7/931〇6658 1301838 聚合物鏈(A4 ),經由聚合一種巨單體,或聚合兩種或兩種 以上選自前述(Ml)、(M2)及(M3)中之巨單體,或經由共聚 合至少一種選自(Ml)、(M2)及(M3)之巨單體與至少一種選 自各自有一個碳_碳不飽和鍵之有機化合物之單體(B)。此 外,當含有特定經基之化合物例如2 -苯基-2-(2,2,6,6-四曱基哌啶-卜基氧基)-乙醇、1-(2-羥基-1-苯 基乙氧基)-2, 2, 6, 6-四曱基哌啶-4-醇或2_溴丙酸2-羥基 乙酯用作為具有聚烯烴支鏈之第一極性聚合物鏈(A 4 )製備 時之自由基聚合引發劑時,羥基被導入具有聚烯烴支鏈之 極性聚合物鏈(A 4 )之端基,如此將聚合物鏈轉成陰離子聚 合引發劑,來執行單一巨單體或兩種或兩種以上選自前述 (Ml)、(M2)及(M3)之巨單體,或至少一種選自(Ml)、(M2) 及(M3)之巨單體與至少一種選自各自有至少一個碳-碳不 飽和鍵之有機化合物之單體(B )之組合進行陰離子共聚合 反應。 於使用第一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )作為 巨引發劑之自由基聚合反應,可應用於藉自由基聚合製備 例如具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之聚合條件之相 同條件。 於使用第一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )作為 巨引發劑之陰離子聚合反應,可應用於藉陰離子聚合製備 例如具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之聚合條件之相 同條件。 當第一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )於其端末 具有羥基時,此端末羥基與鉀化合物如金屬鉀及氫化鉀、 70 312/發明說明書(補件)/93-07/9310665 8 1301838 或烷基鋁化合物如三甲基鋁、三乙基鋁或三異丁基鋁反 應,因而將其轉成金屬烷氧化物來進行下列之陰離子共聚 合反應,來執行單一巨單體或兩種或兩種以上選自前述 (Ml)、(M2)及(M3)之巨單體,或至少一種選自(Ml)、(M2) 及(M3)之巨單體與至少一種選自各自有至少一個碳-碳不 飽和鍵之有機化合物之單體(B )之組合進行陰離子共聚合 反應。至於聚合條件,可應用如同藉陰離子聚合而製備第 一具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )時之聚合條件之相 同條件。 〈〈方法 R_2〉〉 一種方法涉及分開聚合第一具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A 4 )及第二具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ), 以及然後耦合二聚合物鏈。 [具有聚烯烴支鏈之第一及第二極性聚合物鏈(A 4 )之製備 方法] 具有聚烯烴支鏈之第一及第二極性聚合物鏈(A 4 )可經 由下述方式獲得,經由聚合一種巨單體,或聚合兩種或兩 種以上選自前述(Ml)、(M2)及(M3)中之巨單體,或經由共 聚合至少一種選自(Ml)、(M2)及(M3)之巨單體與至少一種 選自各自有一個碳-碳不飽和鍵之有機化合物之單體(B )。 自由基聚合使用引發劑須具有一種結構式,該結構式具 有一個可引發自由基聚合反應之基團、以及一個選自羥 基、羧基、醯函基、胺基及環氧基之官能基二者。引發劑 之特定結構式係以化合物(F )之結構式舉例說明。 至於自由基聚合反應之條件,例如反應溶劑及反應溫度 71 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 可應用如同具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )製備時之 相同條件。 如此所得具有聚烯烴支鏈之第一及第二極性聚合物鏈 (A 4 )於其端末具有一個官能基,該官能基係選自羥基、羧 基、醯ii基、胺基及環氧基,且係由聚合反應使用之引發 劑衍生而得。 [多分枝狀聚合物之製備方法] 使用藉前述方法分開製備之第一及第二具有聚烯烴支 鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),存在於二節段端末之官能基可反 應而製備本發明之多分枝狀聚合物。 製備本發明之多分枝狀聚合物時,存在於第一及第二具 有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )端基之官能基的組合包 括(但非限制性)下列組合: (1 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有羧基於其 端基,以及具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有經基 於其端基。 (2 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有羧基於其 端基,以及具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有胺基 於其端基。 (3 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有羥基於其 端基,以及具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有環氧 基於其端基。 (4 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有羥基於其 端基,以及具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有醯鹵 基於其端基。 72 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (5 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有醯i基於 其端基,以及具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有胺 基於其端基。 (6 )具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )具有含鹵原子 基團於其端基,以及具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ) 具有經基於其端基。 製備本發明之多分枝狀聚合物時,一種具有聚烯烴支鏈 之極性聚合物鏈(A 4 )對另一種具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(A 4 )之莫耳比通常為0 · 0 1至1 0 0,且較佳為0 · 1至1 0。 反應溶劑例如包括脂肪族烴類如戊烷、己烷、庚烷、辛 烧、癸烧、十二烧及十四院;環脂族烴類如環戊烧、甲基 環戊烷、環己烷、甲基環己烷、環辛烷及環己烯;芳香族 烴類如苯、曱苯及二甲苯;鹵化烴類如二氯曱烷、氣仿、 二氣乙烷、二氣丙烷、三氣乙烯、氯苯、二氣苯及2, 4 -二 氣曱苯;酯類如乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸丁 S旨;酮類如 丙酮及異丁酮;以及二氧己環、四氫呋喃、乙腈、二曱基 曱醯胺及二曱亞砜。此等溶劑可單獨使用或呈其適當混合 物而使用。 對一種具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之具端末 官能基與另一種具有聚烯烴支鏈之極性聚烯烴鏈(A 4 )之端 末官能基之反應,若有所需可添加縮合劑來允許反應有效 進行。 縮合劑包括例如無機脫水縮合劑如濃硫酸、五氧化二磷 及無水氣化鋅;甲二醯亞胺類如二環己基甲二醯亞胺;二 異丙基曱二醯亞胺及1-乙基- 3- (3 -二曱基胺基丙基曱二 73 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 醯亞胺)鹽酸鹽;三聚磷酸、乙酐、羰基二咪唑及 醯氣。 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之具端末 與另一種具有聚烯烴支鏈之極性聚烯烴鏈(A 4 )之 基之反應較佳係於鹼性催化劑存在下進行。鹼性 如包括有機胺類如三乙基胺、二異丙基乙基胺、 基苯胺、哌啶、吼啶、4 -二甲基胺基咄啶、1,5 -環[4,3,0 ]壬-5 -烯、1,8 -二氮雜雙環[5,4 , 0 ]十-烯、三-正丁基胺及N -曱基嗎啉;以及鹼金屬化 化鈉、氫化鉀、氫化鋰及正丁基鋰。 當使用於其端末具有官能基之一種具有聚烯烴 極性聚合物鏈(A 4 )、以及於其端末具有官能基之 有極性聚烯烴鏈(A 4 ),其中當官基能為羧基時, 之製法,可經由此等聚合物與例如五氣化磷或磺 而形成對應之醯氣化合物;以及然後產物與具有 其端基之另一種具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 當溶劑反應。 如此製備如圖1 - 4所示,通式(I I )表示之本發 枝狀聚合物,其中P2為具有聚烯烴支鏈之極性聚 (A 4 ),以及P 3亦為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物 經由前述方法形成之多分枝狀聚合物可經由蒸 聚合使用之溶劑、或未反應單體分離;或經由使 法分離,例如使用非溶劑再度沉澱分離。 [3 ]第二較佳多分枝狀聚合物 根據本發明之第二較佳多分枝狀聚合物為一種 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 對甲苯磺 官能基 端末官能 催彳匕劑例 N,N-二甲 二氮雜雙 •碳- 7 -合物如氫 支鏈之 另一種具 該聚合物 醯氣反應 官能基於 (A 4 )於適 明之多分 合物鏈 鏈(A 4 ) 〇 餾去除 用已知方 聚合物 74 1301838 含有通式(I I I )表示之嵌段結構式或接枝結構式之聚合 (P4)(P5)
X (III) 其中P4為具有數目平均分子量(Μη)為500至1,000, 000之 聚烯烴鏈(A 1 ); Ρ5為具有數目平均分子量(Μ η )為5 0 0至 1 , 0 0 0,0 0 0之聚合物鏈,該聚合物鏈係選自聚烯烴鏈(A 1 ) 、極性聚合物鏈(A 3 )及具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 );三個由P4以及兩個P 5表示之聚合物鏈可彼此相同 或相異。 X2為含有兩個選自醚基及酯基之基團,共含有少於100 個原子之鍵聯基,其範例包括: ch2- 0——CH2-CH-0— -CH CH2.0—CH2'CH-〇- CH2-0一丨 -CH I ch2o—ch2
ch2-ch-o——
CH-O- I ch3 ch2o—ch2-ch-o— -CH CH,O一C一CH- ^ II ' 〇
ch2-o·
ch2-ch-o— C—CH— II I o ch3 ch2-o—ch2-ch-o- _CH CH3 CHo'O—C—C- II I 0 ch3 -CH ch2-o—c一ch2o. 0
ch2-o—ch2-ch-o— -CH ch2-o一ch-ch-ch2o——c一CH- OH 〇 CH3
ch2o—ch2-ch-o—— -CH CH2_0——CH-CH2-0——C——CH— I II I ch2oh 0 ch3 75 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 广3 CH^O—j)-CH—0- .pu ^^ y——v CH3 1 CH2*0一CH2~4 j)-CH~〇· _pu '-^ U Π iH,〇-CH2-CH-〇- ό U M / 、 1 CH2*0—CH2-^ —CH-〇' N一ch3
CH2*0—CH2. -CH
Or
ch3 CH-0—
CH2O—CH2 -CH ch2-o—c—ch2-ch-II . 〇
ch2*o一ch2 -CHI CH2.O—C—CH—II I 0 ch3 〇- ch3 CH 一 0- CH2O—CH2' -CHI ch2*o—c—c—II I 0 ch3
CH-O- CH2O—CH2 -CHI CH2O—C一CH2'0 〇
<y' ch3 CH-0— CH2O—CH2 -CHI CH2O—CH~CH~CH2O—C—CH一2 I II I oh 〇 ch3 〇-: ch2*o—ch2- -CHI CH2*〇一CH - CH2O—C—CH一I II I ch2oh 0 ch3 ch3 CH-0— 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 76 1301838
CH2'〇—C—CH I -CH
CH—〇-
CHo'O C—CH I -CH
CH2-〇——C——CH I
CH2*〇 C—CH—— I -CH
-CH
CH2*〇—C—CH— II I o ch3
312/發明說明誓(補件)/93-07/93106658 77 1301838
〇II
-CH
CH2O—C——CH-CH
CH-O-
〇 BrII I CH〇*0 C—CH^CH-I -CH CH3
〇 Br II I CH2-〇一C——CH-CH- I -CH
〇 Br II I CHo'O—C—0H—CH*· I -CH
0 CH3
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II
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I CH2-〇——CH—CH—CH2-〇——C——CH-
2 I II I 〇 Br
II
CH2-〇——C一CH-CH
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-CH
I CH2-〇一CH-CH2*〇一C——CH-
I II I ch2〇h 〇 ch3 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 78 1301838 ΌΗ CH2'0—C—CH2'CH CH2O——CH2*CH-0——
〇 H~H3 c—c
〇II
ch2-〇一c—ch2*ch·
〇 II CH2O—C—CH2-CH--CH
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〇II
ch2-〇一c—ch2-ch
-CH CH,
I CH2O—c—c—II I 0 ch3
〇 ch2o——c——ch2-ch-1 CH2*0—C—CH2*CH一 1 CH I ―CH 丁 1 CH2-〇——CH—CH—CH2-〇一c——CH-2 1 II 1 1 0Η2·〇—CH-CH2*0—C—CH~ 1 II 1 1 II 1 OH 〇 CH3 ch2〇h 〇 ch3 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 79 1301838
〇 ch3II I CH2O—C—CH—— 一CH ch2.〇—
〇 ch3 II I CHoO—C—CH—— I 一CH
〇 CH3II I CH2O一C——CH—I 一CHI CHoO—C——CH—II I 〇 ch3
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I CHoO—CH-CHoO一C——CH—
I II I ch2〇h 〇 ch3 312/發明說明書(補件)/93-07/931 〇6658 80 1301838
〇 I H c—c 00 •2 2 Η Η H c——c——c oyc c——c—c c -3 3 3 c=〇
〇 ch3II I CH2O—c—c—
-CH CH2O——C—ch2-ch-II 1 〇 CH,
〇II ch3 ch2*o——c—c—
-CH CH3 CH2*〇一C——CH—II I 〇 ch3 o—o—o H2
H H2-0 H3IH3H3IH3 c——c——c c——c-c c=〇 9 9 .2 .2 Η Η H cIc——c 〇=c c=〇 ?H3i_CH3CH2·
〇 ch3
II I ch2o—c—c—
I I CH CH3
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I CH2*〇—CH—CH2-〇——C——CH—
I II I ch2〇h 〇 ch3 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 81 1301838
o ch3 II I C—CH—
o ch3 II I C一CH~ 〇II CH2O——C—CH2O -CHi CH2*0—C—CH一II I o ch3
〇II CH2O—C—CH2O -CH CH3I I CHoO—C—C-II I 0 ch3
〇II CH2O C—CH2O -CHI ch2o—c—ch2*o 〇 0 ch3 II I C一CH—
〇II ch2*o——c—ch2*o —CHI CH2O——CH—CH2-〇一C——CH——I II I ch2oh 〇 ch3
o=c H3H- c——c 3 丨:2/¾ 明說明書(補件)/93-07/93106658 82 I1301838
OHI
〇 ch3II I
CH2.C) CH2'CH~CH2O—C—CH— -CH
0 ch3II I ch2-o—ch2-ch-ch2-o—C—CH-
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CH, 〇 CH3II I ch2o—ch2-ch-ch2o一C—CH—
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0 ch3II I CH2O-CH2*CH~CH2*0—C—CH一
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OHI
o ch3II I CH2O—CH2.CH—Ch^O—C—CH~ -CH CH3I I ch2o—c—c—II I o ch3 OH 0 CH3I II I CH2O-CH2*CH~CH2'0—c—CH一 —CHI 0Η2*0—C—CH2O 〇
c一 CH- I ch3
OH 〇 CH3n I II I CH2O-CH2*CH~CH2*0—C—CH一 -CH
o ch3II I
CH2'0一CH-CH—CH2-〇一C——CH——2 I II I
OH 0 ch3 OHI CH2O-CH2*CH~CH2O—C—CH— —CHI CH2-0——CH—CH2.〇一C——CH—I II I ch2〇h 〇 ch3 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 83 1301838
ch2〇h 〇 ch3I II I CH2O—CH—CH2O—C—CH一 •CHI
ch2〇h o ch3I II I CH2O-CH—CH2O—C—CH一 -CH
0 ch3II I CH2*0-CH—CH2O—C—CH一
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CH2〇H 0 CH3 I II I CH2_〇一CH-CH2*〇—C——CH— -CH CH3 I I ch2*o—c—c— II I 〇 ch3 o 〇 .2 .2 Η Η H c—c——c H 〇 H2H- c——c o H2· c 〇=c c——c h3 CH2O—ch2 ch2oh 0 ch3I II I CH2*0-CH—CH2O—C—CH—
-CH
0 CH3II I CH2-0—ch-ch2-o—C——CH—! -CHI CH2.0——C——CH——II I o ch3 ch2oh o ch3I II I CH2.0-CH-CH2-0—C——CH— -CHI CH2O—C—CH2O 〇
0 H2· c 1 Η H c——〇 I H C2 c=〇 H-H3 c——c ch2oh o ch3I II I CH2*0-CH—CH2*0—C—CH一 -CHI CH2O—CH—CH2O—C—CH一I II I ch2〇h 0 ch3 3 1發明說明書(補件)/93-07/93106658
1301838
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I II I ch2〇h o ch3
3丨2/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 通式(I I I )表示之組成多分枝狀聚合物之聚合物鏈的組 合例如為下列組合: (1 )圖2 - 1所示多分枝狀聚合物,其中兩個P5各自為聚 烤烴鏈(A 1 )。 (2 )圖2 - 2所示多分枝狀聚合物,其中兩個P5各自為極 性聚合物鏈(A 3 )。 (3 )圖2 - 3所示多分枝狀聚合物,其中兩個P5各自為具 有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ) (4 )圖2 - 4所示之多分枝狀聚合物,其中兩個P5中之一 者為聚烯烴鏈(A 1 ),以及另一者為極性聚合物鏈(A 3 )。 (5 )圖2 - 5所示之多分枝狀聚合物,其中兩個P5中之一 者為聚烯烴鏈(A 1 ),以及另一者為具有聚烯烴支鏈之極性 聚合物鏈(A 4 )。 (6 )圖2 - 6所示之多分枝狀聚合物,其中兩個P5中之一 者為極性聚合物鏈(A 3 ),以及另一者為具有聚烯烴支鏈之 極性聚合物鏈(A 4 )。 後文將說明前述多分枝狀聚合物之製備方法之進一步 細節。通式(I I I )表示之多分枝狀聚合物例如係經由連續進 行下列驟Cl、C2及C3而製備。 <〈步驟C 1 >> 一種製備聚烯烴之步驟,該聚烯烴於其端末 有兩個羥基,且以通式(X V I I I )表示: P10(-X6)2 ……(XVIII) 其中X 1)為含羥基,以及P 1 °係與前文定義之聚烯烴鏈(A 1 ) 相同。 <〈步驟C 2 >> —種將通式(X V I I I )中X °表示之含羥基基團 86 3 12/發明說明(補件)/93-07/93106658 1301838 轉成可引發自由基聚合、陰離子聚合或開環聚合反應之基 團之步驟。 <〈步驟C 3 >>經由使用步驟C 2所得有兩個基圑(該基團可 引發自由基聚合、陰離子聚合或開環聚合)之聚烯烴作為聚 合引發劑,聚合可加成聚合單體(D )、可陰離子開環聚合單 體(E )以及一或多種選自通式(V )至(V I I )表示之聚烯烴巨 單體(Μ 1 )至(Μ 3 )之單體之步驟。 後文將參照個別步驟說明本發明之多分枝狀聚合物之 製備方法之進一步細節。 <〈步驟C 1 > > 步驟C 1為一種製備通式(X V I I I )表示之於端末含有兩個 含羥基基團之聚烯烴之步驟。通式(X V I I I )表示之於端末含 有兩個含羥基基圑之聚烯烴之製法,例如係經由(a )製備聚 烯烴(I ),其具有一個含羥基基團於其端基、以及一個含週 期表1 3族元素基團二者;以及然後經由(b )將存在於所得 聚烯烴端末之該含週期表1 3族元素基團轉成含羥基基團。 (a )聚烯烴(I )之製備 具有一個含羥基基團於其端基、以及一個含週期表1 3 族元素基團二者之聚烯烴之製備方法例如為J . A m . C h e in. S〇c ·, 1 2 4, 1 1 7 6 ( 2 0 0 2 )所示方法。換言之該聚烯烴之製 法可經由於烯烴聚合催化劑,例如已知之金屬茂催化劑, 以及含有週期表1 3族元素之化合物存在下,共聚合 C Η 2 = C H R 1 (}表示之烯烴與具有羥基之烯烴而製備。R 1 °為選 自C t 2。烴基、氫原子及i原子之基團或原子。 含有週期表1 3族元素之化合物例如包括有機鋁化合物 87
3 12/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 1301838 及有機删化合物。 此等有機鋁化合物例如包括三烷基鋁如三曱基鋁、三乙 基鋁、三異丙基鋁、三異丁基鋁、三辛基鋁、三-2 -乙基己 基鋁等;三烯基鋁如三異戊間二烯基鋁等;二烷基函化鋁 如二曱基氣化鋁、二乙基氣化鋁、二異丙基氯化鋁、二異 丁基氣化鋁、二甲基溴化鋁等;烷基倍半i化鋁例如曱基 倍半氯化鋁、乙基倍半氣化鋁、異丙基倍半氯化鋁、丁基 倍半氣化鋁、乙基倍半溴化鋁等;烷基二ifi化鋁如曱基二 氣化鋁、乙基二氣化鋁、異丙基二氯化鋁、乙基二溴化鋁 等;烷基氫化鋁如二乙基氫化鋁、二異丁基氫化鋁、乙基 二氫化鋁等;二甲基曱氧化鋁、二乙基乙氧化鋁、二異丁 基甲氧化鋁等;Et2Al(0SiMe3) 、 (is〇-Bu)2Al(0SiMe3)、 (iso_Bu)2Al(0SiEt3) 、 Et2A10AlEt2、 (is〇-Bu)2A10Al(is〇-Bu)2 、 Me2AlNEt2 、 Et2AlNHMe 、 Me2AlNHEt 、 Et2AlN(Me3Si)2 、 (iso-Bu)2A1N(MeaS i)2 ' (iso-Bu)2A1SiMe3 ' Et2A1N(Me )-A 1E12 ' (is〇-Bu)2AlN(Et)Al(is〇-Bu)2 ^ (C2H5)2A 10A1(C2H5)2 > (C4H9)2A10A1(C4H9)2、 (C2H5)2A1N(C2H5)A1(C2H5)2 等;以及 鋁氧烷類(有機鋁氧基化合物)如甲基鋁氧烷。 至於含有週期表1 3族元素之化合物,也可使用有機硼 化合物。有機硼化合物包括三苯基硼、參(4 -氟苯基)硼、 參(3, 5 -二氟苯基)蝴、參(4 -氟甲基苯基)删、參(五氟苯基) 硼、參(對甲苯基)硼、參(鄰曱苯基)硼、參(3, 5 -二曱基苯 基)硼、t e X y 1硼烷、二環己基硼烷、d i c y a m y 1硼烷、 diisopinocane苯基石朋烧、9 -蝴雜雙環[3·3·1]壬烧、兒茶 酚硼烷、;5 -溴-9 -硼雜雙環[3 · 3 · 1 ]壬烷、硼烷-三乙基胺 88 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 錯合物、硼烷-曱基硫錯合物等。 至於有機硼化合物,也可使用離子化合物。此等化合物 例如包括四(苯基)硼三乙基銨、四(苯基)硼三丙基銨、四 (對甲苯基)硼三曱基銨、四(鄰曱苯基)硼三曱基銨、四(五 氟苯基)硼三(正丁基銨)、四(鄰,對-二曱基苯基)硼三丙 基銨、四(對三氟曱基苯基)蝴三(正丁基)銨、四(苯基)硼 N,N -二曱基苯銨、四(苯基)硼二環己基銨、肆(五氟苯基) 硼酸三苯基碳令為(c a r b e n i u m )、肆(五氟苯基)硼酸N,N -二 甲基笨銨、九硼酸貳[三(正丁基)銨]、十硼酸貳[三(正丁 基)錄]。 此等含有週期表1 3族元素之化合物可單獨使用或組合 使用。 C Η 2 = C H R 1 °表示之烯烴例如包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、 己烯、辛烯、癸烯等。 共聚合反應使用之具有羥基之烯烴包括具有線性烴部 分之不飽和醇類例如丙烯醇、4 -戊烯-1 -醇、5 -己烯-1 -醇、 6-庚稀_1_醇、8 -壬稀醇及10 —h —碳稀醇。 (b)含週期表13族元素之基團轉成含羥基基團 於其端末具有一個含羥基基團以及一個含週期表1 3族 元素基團二者之聚烯烴(I )係經由前述方法獲得,該聚烯烴 (I )例如藉下列方法轉成通式(I I )表示之於端基有兩個含 羥基基團之聚烯烴:(方法a )其中存在於聚烯烴之含週期 表1 3族元素基團與具有官能基結構式之化合物進行取代 反應,然後進行溶劑分解;或(方法b )其中存在於聚烯烴 之含週期表1 3族元素基團於一種具有結構式且當溶劑分 89 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 解時可形成官能基之化合物進行取代反應,以及然後接受 溶劑分解。 (方法a )使用之具有官能基結構式之化合物包括鹵素氣 體、氣曱酸曱酯及苯二曱醯氯。(方法b)使用之具有結構 式且當溶劑分解時可形成官能基之化合物包括氧氣、一氧 化碳及二氧化碳。 如上(方法a)所得存在於聚烯烴(I )之含週期表1 3族元 素基團與具有官能基結構式之化合物之取代反應、或與具 有結構式其當溶劑分解時可形成官能基之化合物進行之取 代反應,通常係於0至3 0 0 °C ,較佳1 0至2 0 0 °C溫度進行 0至1 0 0小時,且較佳0 . 5至5 0小時。於進行取代反應後, 溶劑分解溫度通常為0至1 0 0 °C且較佳1 0至8 0 °C溫度,以 及溶劑分解時間為〇至1 〇 〇小時,且較佳〇 . 5至5 0小時。 溶劑分解使用之溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、水等。 如此製備通式(XVIII)表示之於其端末有兩個含經基基 團之聚烯烴。 <〈步驟C 2 > > 步驟C 2為一種將存在於步驟C 1所得聚烯烴端末之兩個 含羥基基團轉成可引發自由基聚合、陰離子聚合或開環聚 合之基圑之步驟。可引發自由基聚合之基團例如為含氧化 氮基團鍵結其上且藉加熱裂解可產生自由基之基團,例如 揭示於Chem· Rev·, 101, 3661 (2001);以及具有端末鹵 原子鍵結其上且於添加釕、氣化銅或具有此種過渡金屬原 子之錯合物時可產生自由基之基團,例如揭示於Chei Rev·, 101, 2 9 2 1 ( 2 0 0 1 )及 Chern, Rev. , 101, 3 6 8 9 90 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (2001)° 將存在於通式(XVIII)表示之聚烯烴端末之含兩個羥基 基團轉成可引發自由基聚合之基團之方法例如包括一種方 法,該方法涉及具有一個可引發自由基聚合反應之基團以 及一個可與存在於通式(XVIII)表示之端末之兩個含經基 基團反應之官能基二者之化合物(J ),讓該化合物(J)與通 式(X V I I I )表示之於其端末含有兩個羥基之聚烯烴反應。
具有一個可引發自由基聚合反應之基團以及一個可與 存在於通式(XVIII)表示之端末之兩個含羥基基團反應之 官能基二者之化合物(J ),可以下列化合物舉例說明:
91 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 將存在於通式(X V I I I )表示之聚烯烴端基之兩個含羥基 基團轉成可引發陰離聚合或開環聚合之官能基之方法例如 包括一種方法,該方法涉及驗金屬如金屬裡或金屬钟、驗 土金屬如氫化經或氫化钟、或烧基紹化合物如三曱基ί呂、 三乙基鋁或三異丁基鋁反應,藉此將聚烯烴轉成含金屬烷 氧化物之聚稀烴。 於將存在於通式(X V I I I )表示之聚烯烴端末的兩個含羥 基基團轉成可引發自由基聚合之基團時,相對於存在於通 式(XVIII)表示之聚烯烴端末之兩個含羥基基團,當具有一 個可引發自由基聚合反應之基團以及一個可與存在於通式 (XVIII)表示之端末之兩個含羥基基團反應之官能基二者 之化合物(J )之用量過低時,聚稀烴所含經基之轉化程度降 低,如此步驟C 3所得多分枝狀聚合物之產率下降;但當化 合物(J )用量過高時,殘留未反應之化合物(J ),於步驟C 3 生成均聚物作為副產物,如此化合物(J)用量相對於存在於 通式(XVIII)表示之端末之兩個含羥基基團之莫耳比通常 為0 . 1至1 0 0,較佳0 . 3至5 0及更佳0 . 5至1 0。 反應溶劑例如包括脂肪族烴類如戊烷、己烷、庚烷、辛 烷、癸烷、十二烷及十四烷;環脂族烴類如環戊烷、曱基 環戊烷、環己烷、曱基環己烷、環辛烷及環己烯;芳香族 烴類如笨、曱苯及二甲苯;鹵化烴類如二氣甲烷、氣仿、 二氣乙烷、二氯丙烷、三氣乙烯、氣苯、二氯苯及2, 4 -二 氣曱苯;S旨類如乙酸甲醋、乙酸乙酯及乙酸丁醋;酮類如 丙酮及異丁酮;以及二氧己環、四氫呋喃、乙腈、二曱基 曱醯胺及二曱亞砜。此等溶劑可單獨使用或呈其適當混合 92 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 物而使用。 通式(XVIII)表示之於其端末有兩個含羥基基團之聚烯 烴與化合物(J)之反應,依據參與反應之官能基類別而定, 較佳係於縮合劑及鹼性催化劑存在下進行。 縮合劑包括例如無機脫水縮合劑如濃硫酸、五氧化二鱗 及無水氯化鋅;曱二醯亞胺類如二環己基甲二醯亞胺;二 異丙基曱二醯亞胺及1_乙基_3-(3_二曱基胺基丙基甲二 醯亞胺)鹽酸鹽;三聚磷酸、乙酐、羰基二咪唑及對曱苯磺 醯氯。 鹼性催化劑例如包括有機胺類如三乙基胺、二異丙基乙 基胺、N,N -二曱基苯胺、哌啶、吡啶、4 -二甲基胺基吼啶、 1,5 -二氮雜雙環[4,3,0 ]壬-5 -烯、1,8 -二氮雜雙環[5,4,0 ] 十^一碳_ 7 _烤、三-正丁基胺及N -甲基嗎琳;以及驗金屬化 合物如氫化鈉及正丁基鋰。 反應溫度通常為-100 °C至200 °C ,且較佳為-50 °C至150 °C。反應時間係依據反應溫度及化合物(J )及具有羥基之聚 烯烴之類別及用量而改變,但通常為1至48小時。 <〈步驟C3>> 步驟C3為一種使用於步驟Cl及C2所得之聚烯烴,該 聚烯烴具有兩個官能基其可引發自由基聚合、陰離子聚合 或開環聚合反應,使用該聚烯烴作為巨引發劑,經由自由 基聚合、陰離子聚合或開環聚合,製備通式(I I I )表示之多 分枝狀聚合物之步驟。 若有所需,根據本發明之自由基聚合可於催化劑存在下 進行。催化劑例如包括C u B r、C u C 1、R u C 1、R u C 1 2、F e C 1、 93
312/發明說明書(補件)/93-07/93〗06658 1301838 F e C 1 2等。當使用催化劑時,催化劑用量係依據存在於聚 烯烴端末且可引發自由基聚合之端基數量而改變,但通常 催化劑用量相對於該可引發自由基聚合之端基數量,通常 為0 . 1至1 0 0當量,且較佳為0 . 5至5 0當量。S己位脂肪胺 類或芳香族胺類可添加來提高催化劑於反應系統之溶解 度;或可添加烧氧基紹作為反應加速劑。 自由基聚合使用之溶劑可為任一種不會抑制反應之溶 劑。溶劑例如包括芳香族烴溶劑如苯、曱苯及二曱苯;脂 肪族烴溶劑如戊烧、己烧、庚烧、辛纟完、壬烧及癸烧;環 脂族烴溶劑如環己烷、甲基環己烷及十氫萘;氯化烴溶劑 如氣苯、二氣苯、三氣苯、二氣甲烷、氣仿、四氣化碳及 四氣乙烯;醇溶劑如曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁 醇、第二丁醇及第三丁醇;酮溶劑如丙酮、異丁酮及曱基 異丁基曱酮、S旨溶劑如乙酸乙酯及苯二曱酸二曱酯;以及 _溶劑如二甲基_、乙醚、二-正戊基醚、四氫咬喃及二氧 基窗香醚。懸浮液聚合及乳液聚合反應可使用水作為溶劑 進行。此等溶劑可單獨使用或呈兩種或兩種以上之混合物 使用。經由使用此等溶劑,反應溶液較佳變成均相,但也 可變成多個非均相。 反應溫度可為任一種進行聚合反應之溫度,反應溫度係 依據預定聚合物之聚合程度、使用之自由基聚合引發劑及 溶劑之使用類別及用量而改變,但通常反應溫度為-1 0 0 °c 至2 5 0 °C ,較佳-5 0 °C至1 8 0 °C ,又更佳(ΓC至1 6 0 °C。視情 況而定,反應可於減壓、於常壓或於加壓下進行。聚合反 應較佳係於惰性氣氛如氮氣或氬氣下進行。 94 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 1301838 陰離子聚合及開環聚環有用之溶劑例如包括脂肪族烴 類如己烷及庚烷;環脂族烴類如環戊烷及環己烷;芳香族 烴類如苯及曱苯;以及醚溶劑如乙醚、二氧己環、四氫呋 喃(T H F )、乙二醇一曱醚及二乙二醇一曱醚。此等溶劑可單 獨使用或組合兩種或兩種以上使用。特佳使用芳香族烴類 及醚溶劑。聚合通常係於-1 0 0 °C至1 0 0 °C,較佳-8 0 °C至8 0 °C ,更佳_ 7 0 °C至7 0 °C之溫度進行1分鐘至5 0 0小時,較 佳1 0分鐘至3 0 0小時,及更佳1 5分鐘至1 5 0小時時間。 通式(I I I )表示之本發明之多分枝狀聚合物可經由連續 進行步驟C1至C 3而製備。 另外,通式(I I I )表示之本發明之多分枝狀聚合物可經 由連續進行下列步驟C4、C5及C6。 < <步驟C 4 > > 一種製備通式(XVIII)表示之於其端末含有兩個含經基 基團之聚烯烴之步驟。 <〈步驟C 5 > > 一種製備一種於其端末具有官能基之聚合物,該聚合物 係選自通式(X V I )表示之於其端末具有官能基之極性聚合 物;通式(XVII)表示之具有一個官能基於其端基以及具有 聚烯烴支鏈二者之極性聚合物;以及用於(c )二節段耦合反 應之於其端基有官能基之極性聚合物,換言之,具有聚烯 烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )與極性聚合物鏈(A 3 )分開聚 合,而製備通式(I I)表示之多分枝狀聚合物,其中P2為具 有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )以及P3為極性聚合物 (A3)。 95 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 〈〈步驟6 > > 一種將通式(X V I I I )表示之於其端基有兩個含羥基之基 圑之聚烯烴結合至步驟C5所得之於其端末有個官能基之 聚合物之步驟。 後文將參照各步驟說明本發明之多分枝狀聚合物之製 備方法之進一步細節。 <〈步驟C 4 > > 於步驟C 4可使用步驟C1之相同方法。 <〈步驟C 5 > > 步驟C5為一種製備於其端末具有官能基之聚合物之步 驟。此種聚合物之製備方法例如包括步驟A 1製備通式(X V I ) 表示之於端末具有一個官能基之聚烯烴之相同方法;步驟 A4中製備通式(XVII)表示之於其中端末有個官能基之極 性聚合物及聚烯烴支鏈之相同方法;以及製備用於(c )耦合 二節段之於其端末有個官能基之極性聚合物之相同方法, 換言之,具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )與極性聚合 物鏈(A 3 )分開聚合而製備通式(I I )表示之多分枝狀聚合 物,其中P 2為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )以及 P 3為極性聚合物(A 3 )。 <〈步驟C 6 > > 步驟C 6為一種步驟C 4所得於其端末有兩個含羥基基團 之聚烯烴與步驟C5所得於其端末有個官能基之聚合物之 耦合反應步驟。反應條件例如通式(X V I I I )表示之於端末含 有兩個含羥基基團之聚烯烴與步驟C5所得於端末有個官 能基之聚合物之反應使用之反應條件,例如反應溶劑、反 96 312/發明說明窗(補件)/93-07/93丨06658 1301838 應溫度、反應時間及縮合劑及鹼性催化劑可與步驟 之條件相同,步驟C 2為通式(X V I I I )表示之於其端 含羥基之聚烯烴與化合物(J )反應,俾將諒聚烯烴之 基轉成可自由基聚合、陰離子聚合或開環聚合之基 通式(I I I )表示之多分枝狀聚合物係經由連續進^ C4至C6而製備。 藉前述方法生成之多分枝狀聚合物係經由蒸餾去 合使用之溶劑聚合或未反應單體而分離;或經由使 方法如使用非溶劑再度沉澱而分離。 [4 ]第三較佳多分枝狀聚合物 根據本發明之第三較佳多分枝狀聚合物為一種i 表示之含星形結構之聚合物: (P6)n,一 X3 ……(IV) 其中η’為3或3以上之整數;P6為具有數目平均分子 為5 0 0至1,0 0 0,0 0 0之聚合物鏈,該聚合物鏈係選 烴鏈(A 1 )、極性聚合物鏈(A 3 )及具有聚烯烴支鏈之 合物鏈(A 4 )其中複數個P 6可彼此相同或相異,但規 一個P6皆非為極性聚合物鏈(A 3 )。 X3為由多官能低分子化合物殘基組成之少於2 0 0 之鍵聯基,該多官能低分子化合物殘基係衍生自具 或三個以上選自鹵原子、羥基、羧基、醯基、胺 氧基及異氰酸基之原子或基團之多官能低分子化合 本發明之多官能低分子化合物(K )為一種有三個i 以上選自鹵原子、羥基、羧基、醯ii基、胺基、環 異氰酸基之原子或基團之化合物;化合物(K )特別為 312/發明說明劃補件)/93-07/93106658 C2使用 末兩個 兩個經 團。 ί亍步驟 除聚 用已知 恿式(I V) 量(Μη) 自聚烯 極性聚 定任何 個原子 有三個 基、環 物。 灸三個 氧基及 鹵4匕矽 97 1301838 烷如四氣化矽、三氯矽烷、氯曱基三氣矽烷、曱基三氯矽 烷、乙基三氯矽烷、正丙基三氯矽烷、貳(三曱基矽烷基) 乙烷、參(三氯矽烷基乙基)曱基矽烷及肆(三氣矽烷基乙基) 石夕烧;金屬鹵化物如四氯化欽、四氣化錯及氣化紹;院基 鋁如三曱基鋁、三乙基鋁及三異丁基鋁;多價醇如甘油、 季戊四醇、D -葡萄糖醇、槲皮醇、肌醇、三羥基苯及六羥 基苯;叛酸酐、多價魏酸酐;或多價胺如4,4 ’,4 ” -三胺基 三苯基曱烷。 鍵聯基X 3並無特殊限制,只要X3為少於2 0 0個原子即 可,X3係由衍生自多官能低分子化合物(K)之多官能低分 子化合物殘基組成,特別為含有下示結構式之基團。
—〇-
(R為烧基)
(扎至私各自為函原子或烷氧基) 98 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 -〇—Si—0一 I f2 IΓ2 ? CH3'Si一CH2*CH2'Si—R·) CH2I ch2 I -0一Si—0一 I r2 〇 -〇—Si——O- I ch2I CH2 R3 CH3-S1—CH2'CH2'Si—R1 CH2 0 I I ch2 1I -0—Si—0一I r2 , 〇I -0—Si—0——I ch2I CH2 r2 CH3-Si—CH2-CH2-Si—Rt CH2 R3 CH2 -0一Si-I 〇 -o—Si—0- I ch2 I CH2 r4 CH3-Si—CH2-CH2-Si—R! ch2 ch2I -o—Si 一 0— I r2 〇 -0—Si—0—I ch2 ch2 r3 I I CH3*Si一CH2*CH2*Si—R1 CH2 0 I I ch2 1I•0——Si—R4 r2 0I -0一Si~0— I ch2 I ch2 R3 CH3-S1—CH2.CH2.Si—Ri CH2 I ch2 I •0—Si—Οι R2 r4
-0—Si 一 ΟΙ CH2 I ch2 I ch3-s
I —0—Si——R5 ch2 ch2 i—CH2-CH2-Si-—Rt
I ch2 I ch2 I -0—Si—ΟΙ R2 r5 0—Si—R6
I ch2 ch2 I
I CH3-S1—CH2*CH2-Si—Rt I ch2 ch2 I -0一Si—0— I r2
Rs CH3-S1—CH2-CH2-Si—Rt CH2 O I I ch2 1I •0 一 Si—0—I R2I3 —0—Si—R5 ch2 丨 h2 r4 CH3-Si—CH2-CH2-Si—R·, CH2 0 I I ch2 1I —0—Si—R6 r2 0 I 一 0—Si—0一 I CH2 I ch2 R3 CH3-S1—CH2-CH2-Si—Rt ch2 r4 ch2 I -0——Si—R5 r2 〇 I -0—Si—0一 I ch2 I CH2 r3 CH3-S1—CH2*CH2-Si—Rt ch2 R4 ch2 I R6—Si—R5 r2 (R】至R6各自為鹵原子或烷氧基) 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 99 1301838 -()—
-〇—Si一Ο Ι CH2 I ch2 I -0一Si 一 Ο Ι CH2 I ch2 0—Si—CH2*CH2'Si—CH2*CH2'Si—0-
〇 I 〇—Si—CH2*CH2*Si一CH2*CH2*Si——R·] 〇 ch2 I ch2 I -0—Si—0一 〇 ch2 ch2 I -〇一Si—o- 〇 0 1 •O—Si—0一 I ch2 I ch2 —0—Si—CH2*CH2-Si—CH2-CH2*Si—Ri 0 CH2 0 1 I I I ch2 I 一0—Si—0一
〇 I 〇 I -〇—Si—Ο Ι CH2 I ch2
R2一Si一CH2*CH2*Si——CH2*CH2'Si一Ri 0 CH2 0 1 k I I -O—Si——〇- 〇
I -0—si一0-
I ! Γ 〇 ch2 r2 -0一Si—CH2-CH2-Si—CH2-CH2*Si—R1 0 CH2 r3
1 I 1 ch2
I 一O一Si—O一
I
I 〇
I ——0—Si—0—
I ! f1 2 0 ch2 r2 R3—Si—CH2*CH2*Si—CH2*CH2*Si—R«| 0 CH2 0
1 I I 1 ch2 1
I —0一Si—O一
I 〇 一 0一Si—Ο— I ch2 I ch2 〇 -0一Si—o- l2 0 _ t . I I I R2—Si—CH2-CH2-Si—CH2*CH2-Si—R1 I ch2 I ch2
I -0一Si—0一 r3 0 ch2 0 1 I I. R2一Si—CH2'CH2'Si一CH2*CH2_Si_R1 〇 CH2 0 I I I i ch2 i I 一0一Si—O一 I R3 (r!至r4各自為i原子或烷氧基) 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658
IOO 1 2
0 I 1301838 〇I o-M'-o- - o —ο——M—o— o
ο——A o (M為Ti或Zr以及R為鹵原子或烷氧基) OH I OH I OH I 1 o—ch2-ch— 1 o—ch2-ch— 0一ch2*ch一 ch2 oh 1 1 ch2 oh Ϊ 1 ch2 1 1 1 CH_〇—CH2"CH 一 ch_o—ch2.ch— CH-0——CH— I I 1 CH2 CH2 ch2 ch2oh 1 0—ch2-ch— 1 0—CH— 丁 o—ch2-ch— OH ch2oh 0h OH 丁 ch2oh ch2oh 0—CH2.CH— I 0—CH— I 0—CH—— I ch2 1 1 ch2 oh 1 1 ch2 CH 一 0—CH— 1 1 1 I CH-ο—CH2-CH— CH_0一CH— 丨 丁 ch2 ch2oh i CH2 ch2 ch2oh 0——CH— I 1 0 一 CH— | 0—CH— | ch2〇h 1 ch2oh ch2oh -04 I o=c o o=c 1H2H-H21 °·-c-c-c-〇 o ο I 2 1 2 Η Η H ~ c—c—c—o
CH2 0 COOH CH2 0 COOH
0 COOH
II I o—c—ch2-ch~
CH-0—C——CH2,CH— CH20 COOH
I II I
O—C—CH2*CH一 0 COOH
II I 〇一c—ch2-ch—
I ch2 0 ch2cooh
I II I CH—0——C——CH—
I
ch2o I II 0—c—CH—
I ch2cooh
0 COOH
II I o—c—ch2-ch— CH-0—C—CH2.CH— ch2o
I II 0—C一CH—
I ch2co〇h 0 ch2cooh
II I 0—c—CH—
I
CH2 0 COOH
I II I CH-0—C—CH2'CH一 ch2o
I II 0—c—CH—
I ch2cooh
0 COOH
II I 0—c—ch2-ch— ch2 0 ch2cooh
I II I CH-ο—C——CH—
I
CH20 COOH
I II I o—c—ch2-ch— 0 ch2codh
II I 0—C——CH— ch2 0 ch2c〇oh
I II I CH-ο一C一CH—
I ch2o
I II 0—c—CH—
I ch2co〇h
312/發明說明書(補件)/93,〇7/93⑴6658 101 1301838
OH
CH2〇H
0—ch2-ch-ch2I
OH OHI -CH—CH2O—CH2'C—CH2.O—CH2*CH-ch2 ohI I 0—ch2-ch- 0—CH— ch2oh ch2 ch2oh -CH-0—CH2*C——CH2-0一CH— ch2 ch2oh I I 0一CH— 〇II o—c一I ch2
〇II
_C—0—CH2*C—CH2O—c- ch2oI II 0—0 0 CH2COOHII I -c一CH— 0 COOHII I 0——c—ch2-ch— COOH 0 CH2 0 COOH I II I II I -CH—ch2-c—o—ch2*c一ch2o—c—ch2-ch— CH2 0 COOH I II I 0——c—ch2*ch—
〇II ch2
〇II -CH-C—0—CH2.C——CH2O——C——CH-
CH2COOH
CH2COOH ch2o ch2cooh 0一C一CH— ch2I -CH2.0—CH2O- ch2 0—
OH
-CH-CH2-0—CH OHI 0—CHj'CH—I ch2 ohI I CH-0—CH2-CH- ch2oh ch2oh 0—CH- k ch2oh CH-0—CH-
I 〇II o—c-I ch2 CH-0一c- OHI I CH—0—CH2'CH-CH-0—CH2-CH-
ch2 o—ch2-ch- OH
OH -CH—0—CH CH2OH CH-0—CH—I CH-0—CH—I I ch2 ch2oh 0一CH 一
-c—0—CH ch2oh CH-0—〇ICH-0——Οι II ch2 0I 0—c—II 〇
〇II
COOH
0—C—CH2*CH-CH2 0 COOH 〇II -c—CH·
CH2COOH
COOH 0I II -CH—CH2'C—0—CH 0II I CH—0—C—CH2'CH-
0II
COOH
0II ο-Ι ch2 o ch2coohI II I CH-0一C—CH—— CH-0—C——CH2-CH- CH-0-
c—ch2-ch—II I 0 COOH
ch2I 〇一c—ch2-ch—II I 〇 COOH -CH-C——0—CH 〇 CH2COOHI I II I CH2C〇〇H CH—O—C—CH— CH-0——C一CH—I II I ch2 0 CH2COOH 0——C一CH—II I 0 ch2cooh 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 102 1301838
(n = 3至6及R為氫原子或烷基) 組成通式(I V )表示之多分枝狀聚合物之聚合物鏈之 舉例說明如後: (1 )圖3 - 1所示多分枝狀聚合物,其中η ’為3以及 三個PG各自為聚烯烴鏈(A 1 )。 (2 )圖3 - 2所示多分枝狀聚合物,其中η ’為3以及 三個Ρ6各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (3 )圖3 - 3所示多分枝狀聚合物,其中η ’為3以及 P(i中之二者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為極性 物鏈(A 3 )。 (4 )圖3 - 4所示多分枝狀聚合物,其中η,為3以及 P(i中之二者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為具有 烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (5 )圖3 - 5所示多分枝狀聚合物,其中η ’為3以及 Ρ Β中之二者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為 烴鏈(A 1 )。 312/發明說明 1K 補件 V93-07/93106658 組合 全部 全部 三個 聚合 三個 聚烤 三個 聚稀 103 1301838 (6 )圖3 - 6所示多分枝狀聚合物,其中η ’為3以及全部 三個Ρ 6中之二者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為 具有聚烤烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (7 )圖3 - 7所示多分枝狀聚合物,其中η,為 3以及三個 Ρ()中之二者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ), 以及最末者為聚烯烴鏈(A 1 )。 (8 )圖3 - 8所示多分枝狀聚合物,其中η ’為 3以及三個 Ρϋ中之二者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ), 以及最末者為極性聚合物鏈(A 3 )。 (9 )圖3 - 9所示多分枝狀聚合物,其中η,為 3以及三個 P(i中之一者為聚烯烴鏈(A 1 ),另一者為極性聚合物鏈 (A 3 ),以及最末者為具有聚烤烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (1 0 )圖3 - 1 0所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及全 部四個Ρ β各自為聚烯烴鏈(A 1 )。 (1 1 )圖3 - 1 1所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及全 部四個Ρ 6各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (1 2 )圖3 - 1 2所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個Ρ6中之三者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為極性聚 合物鏈(A 3 )。 (1 3 )圖3 - 1 3所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個Ρβ中之三者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為具有聚 烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (1 4 )圖3 - 1 4所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個P(i中之三者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為聚 豨烴鏈(A 1 )。 104 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (1 5 )圖3 - 1 5所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個Ρ6中之三者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為具 有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (1 6 )圖 3 - 1 6所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個 Ρ6中之三者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (Α4),以及最末者為聚烯烴鏈(Α1)。 (1 7 )圖3 - 1 7所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個 Ρ6中之三者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),以及最末者為極性聚合物鏈(A 3 )。 (1 8 )圖3 - 1 8所示多分枝狀聚合物,其中η ’為 4以及四 個Ρ6中之二者各自為聚烯烴鏈(Α1),以及其餘二者各自為 極性聚合物鏈(A 3 )。 (1 9 )圖3 - 1 9所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個 Ρ6中之二者各自為聚烯烴鏈(Α1)以及其餘二者各自為 具有聚怫烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (2 0 )圖3 - 2 0所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個Ρ6中之二者各自為聚烯烴鏈(A 1 )、另一者為極性聚合物 鏈(A 3 )以及最末者為具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ) 〇 (2 1 )圖3 - 2 1所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個Ρ6中之二者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及其餘二者各 自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (2 2 )圖3 - 2 2所示多分枝狀聚合物,其中η 9為4以及四 個Ρ6中之二者各自為極性聚合物鏈(A 3 )、另一者為聚烯烴 鏈(A 1 ),以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 105 312/發明說明書(補件)/93-07/93 ] 06658 1301838 (A4) ° (2 3 )圖3 - 2 3所示多分枝狀聚合物,其中η ’為4以及四 個 PG中之二者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 )、另一者為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為極性聚合物 鏈(A 3 ) 〇 (2 4 )圖3 - 2 4所示多分枝狀聚合物,其中η,為5以及全 部五個Ρ β各自為聚烯烴鏈(A 1 )。 (2 5 )圖3 - 2 5所示多分枝狀聚合物,其中η,為 5以及全 部五個Ρ6各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (2 6 )圖3 - 2 6所示多分枝狀聚合物,其中η ’為 5以及五 個Ρ6中之四者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為極性聚 合物鏈(A 3 )。 (2 7 )圖3 - 2 7所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 個PG中之四者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為具有聚 稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (2 8 )圖3 - 2 8所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 個Ρ6中之四者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為聚 稀烴鏈(A 1 )。 (2 9 )圖3 - 2 9所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 個Ρ6中之四者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為具 有聚烤烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (3 0 )圖3 - 3 0所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 個 Ρβ中之四者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),以及最末者為具有聚歸烴支鏈之聚、j:希烴鏈(A 1 )。 (3 1 )圖3 - 3 1所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 106 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (3 9 )圖3 - 3 9所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 個 Ρϋ中之三者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),以及其餘二者各自為極性聚合物鏈(A 3 )。 (4 0 )圖3 - 4 0所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 個PG中之三者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),另 一者為聚烯烴鏈(A 1 ),以及其餘二者各自為極性聚合物鏈 (A3)。 (4 1 )圖3 - 4 1所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 個Ρβ中之二者為聚烯烴鏈(A 1 ),另二者各自為極性聚合物 鏈(A 3 ),以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A4) ° (4 2 )圖3 - 4 2所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 個Pb中之二者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),另二者各自為具有聚 烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )以及最末者為極性聚合物鏈 (A3)。 (4 3 )圖3 - 4 3所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及五 個Ρ6中之二者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),另二者各自為具 有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )以及最末者為聚烯·烴鏈 (A 1 )。 (4 4 )圖3 - 4 4所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6,以及六 個Pb中全部各自為聚烯烴鏈(A 1 )。 (4 5 )圖3 - 4 5所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個P中全部各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (4 6 )圖3 - 4 6所示多分枝狀聚合物,其中η ’為5以及六 個ΡΒ中之五者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為極性聚 108 312/發明說明(補件)/93-07/93 106658 1301838 合物鏈(A 3 )。 (4 7 )圖3 - 4 7所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個Ρ6中之五者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為具有聚 稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (4 8 )圖3 _ 4 8所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個Ρ6中之五者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為聚 烤烴鏈(A 1 )。 (4 9 )圖3 - 4 9所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個PG中之五者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為具 有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (5 0 )圖3 _ 5 0所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個 Ρ6中之五者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),以及最末者為聚烯烴鏈(A 1 )。 (5 1 )圖3 - 5 1所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個 Ρ6中之五者各自為具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),以及最末者為極性聚合物鏈(A 3 )。 (52)圖3 - 52所示多分枝狀聚合物,其中η’為6,以及六 個PG中之四者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及其餘二者各自為 極性聚合物鏈(A 3 )。 (5 3 )圖3 - 5 3所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6,以及六 個Pu中之四者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及其餘二者各自為 具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (5 4 )圖3 - 5 4所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6,以及六 個Ρ6中之四者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),另一者為極性聚合物 鏈(A 3 ),以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 109
312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (A4) ° (5 5 )圖3 - 5 5所示多分枝狀聚合物,其中η,為6以及六 個Ρ6中之四者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及其餘二者各 自為聚烯烴鏈(A 1 )。 (5 6 )圖3 - 5 6所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個Ρ6中之四者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及其餘二者各 自為具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (5 7 )圖3 - 5 7所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個P中之四者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),另一者為聚烯烴 鏈(A 1 ),以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A4) ° (5 8 )圖3 - 5 8所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個 P(i中之四者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),以及其餘二者各自為聚烯烴鏈(A 1 )。 (59)圖3-59所示多分枝狀聚合物,其中η’為6以及六 個 PG中之四者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),以及其餘二者各自為極性聚合物鏈(A 3 )。 (6 0 )圖3 - 6 0所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個 PG中之四者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),另一者為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為極性聚合物 鏈(A 3 ) 〇 (6 1 )圖3 - 6 1所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個Ρ11中之三者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及其餘二者各自為 極性聚合物鏈(A 3 )。 (6 2 )圖3 - 6 2所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 110 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 個Pb中之三者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及其餘三者各自為 具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (6 3 )圖3 - 6 3所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個PG中之三者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),另二者為極性聚合物 鏈(A 3 ),以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A4) ° (6 4 )圖3 - 6 4所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個Ρ6中之三者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),另二者為具有聚烯烴 支鏈之極性聚合物鏈(A4),以及最末者為極性聚合物鏈 (A3)。 (6 5 )圖3 - 6 5所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個Ρ6中之三者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及其餘三者各 自為具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 (6 6 )圖3 - 6 6所示多分枝狀聚合物,其中η,為6以及六 個Ρ6中之三者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),另二者為聚烯烴 鏈(A 1 ),以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A4 ) ° (6 7 )圖3 - 6 7所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個Ρ6中之三者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),另二者為具有聚 烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ),以及最末者為聚烯烴鏈 (A 1 )。 (6 8 )圖3 - 6 8所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6以及六 個 Ρ“中之三者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 ),另二者為聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為極性聚合物 鏈(A 3 ) 〇 111 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 1301838 (6 9 )圖3 - 6 9所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6 個 Ρ6中之三者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚 (A 4 ),另二者為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為 鏈(A 1 )。 (7 0 )圖3 - 7 0所示多分枝狀聚合物,其中η ’為6 個Ρβ中之三者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),另二者為極性 鏈(A 3 ),以及其餘二者為具有聚烯烴支鏈之極性聚 (A4 ) ° 後文將特別說明通,式(I V )表示之本發明之多分 合物之製備方法。 根據本發明之多分枝狀聚合物較佳係藉下列方 製備: <<方法 S - 1 >>於其端末有個官能基之聚合物與多 分子化合物(K )反應之方法;以及 <〈方法 S-2>>經由使用一種可引發自由基聚合或 聚合反應之多官能低分子化合物作為聚合引發劑, 合可加成聚合單體(D )、可開環聚合單體(E )、以及 種選自通式(V)至(VII)表示之聚烯烴巨單體(Ml)至 單體之方法;該作為聚合引發劑之多官能低分子化 經由將多官能低分子化合物(K )所含之官能基轉成 自由基聚合或陰離子聚合反應之基團獲得。 後文將說明方法S - 1及方法S - 2之進一步細節。 <〈方法 S-l>> 方法S - 1為一種經由於端末有個官能基之聚合物 能低分子化合物(K )反應而製備通式(I V )表示之多 3丨2/發明說明書(補件)/93-07/93106658 以及六 合物鏈 聚烯烴 以及六 聚合物 合物鏈 枝狀聚 法之一 官能低 陰離子 (共)聚 一或多 (M3)之 合物係 可引發 與多官 分枝狀 112 1301838 聚合物之方法。 [於其端末有個官能基之聚合物之製備方法] 於其端末有個官能基之聚合物例如包括通式(X V I )表示 之於端末具有一個官能基之聚烯烴之相同方法;通式(X V I I ) 表示之具有一個官能基於其端基以及具有聚烯烴支鏈二者 之極性聚合物;以及用於(C )二節段耦合反應之於其端基有 官能基之極性聚合物,換言之,具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A 4 )與極性聚合物鏈(A 3 )其分開聚合而製備圖1 - 3 所示聚合物,其中P2為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (A 4 )以及P 3為極性聚合物(A 3 )。 此種聚合物之製備方法例如包括步驟A 1製備通式(X V I ) 表示之於端末具有一個官能基之聚烯烴之相同方法;步驟 A 4中製備通式(X V I I )表示之於其中端末有個官能基之極 性聚合物及聚烯烴支鏈之相同方法;以及製備用於(c )耦合 二節段之於其端末有個官能基之極性聚合物之相同方法, 換言之,具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )與極性聚合 物鏈(A 3 )其係分開聚合而製備圖1 - 3所示聚合物,其中P2 為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )以及P 3為極性聚 合物(A 3 )。 [多分枝狀聚合物之製備方法] 多分枝狀聚合物可經由如此所得於其端末有個官能基 之聚合物與多官能低分子化合物(K )反應而製備。 製備本發明之多分枝狀聚合物時,於其端末有個官能基 之聚合物對多官能低分子化合物(K )中之一個官能基之莫 耳比,係依據該多官能低分子化合物(K )所含官能基之類別 113 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 及數量而改變,但其莫耳比且通常為0 · 01至1 〇 〇,且較佳 為0. 1至50。 反應溶劑例如包括脂肪族烴類如戊烷、己烷、庚烷、辛 烷、癸烷、十二烷及十四烷;環脂族烴類如環戊烷、曱基 環戊烷、環己烷、曱基環己烷、環辛烷及環己烯;芳香族 烴類如苯、曱苯及二曱笨;鹵化烴類如二氣曱烷、氯仿、 二氣乙烷、二氯丙烷、三氣乙烯、氯苯、二氣苯及2,4 -二 氣曱苯;酯類如乙酸曱S旨、乙酸乙S旨及乙酸丁 S旨;酮類如 丙酮及異丁酮;以及二氧己環、四氫呋喃、乙腈、二曱基 甲醯胺及二曱亞砜。此等溶劑可單獨使用或呈其適當混合 物而使用。 用於於其端末具有端基之聚合物與多官能低分子化合 物(Κ )之反應,若有所需可添加縮合劑俾允許反應有效進 行。 縮合劑包括例如無機脫水縮合劑如濃硫酸、五氧化二墙 及無水氯化鋅;曱二醯亞胺類如二環己基曱二醯亞胺;二 異丙基曱二醯亞胺及1-乙基-3- (3 -二甲基胺基丙基曱二 醯亞胺)鹽酸鹽;三聚磷酸、乙酐、羰基二咪唑及對曱苯磺 酸氣。 於其端末具有官能基之聚合物與多官能低分子化合物 (Κ )之反應可於鹼性催化劑存在下進行。驗性催化劑例如包 括有機胺類如三乙基胺、二異丙基乙基胺、Ν,Ν _二曱基苯 胺、哌啶、吼啶、4 -二曱基胺基nt啶' 1 , 5 -二氮雜雙環[4,3,0 ] 壬-5 -稀、1,8 -二氮雜雙環[5,4,0 ]十一碳-7 -稀、三-正丁 基胺及N -曱基嗎琳;以及驗金屬化合物如氫化鋼、氫化 114 3 12/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 鉀、氫化鋰及正丁基鋰。 當使用於端末有官能基之聚合物以及其中該官能基為 羧基之多官能低分子化合物(K )時,該聚合物之製法可經由 該等化合物與例如五氯化磷或.亞磺醯氣反應而形成其對應 醯氣化合物,以及然後所得於其端末之聚合物與結果所多 官能低分子化合物(K )於適當溶劑反應。 此外,當使用具有含i原子基團之多官能低分子化合物 (K )時,該聚合物之製法係經由將具有含羥基官能基作為端 末官能基之聚合物,藉金屬烷氧化劑轉成烷氧化物,以及 然後該烷氧化物與多官能低分子化合物(K )於適當溶劑反 應。金屬烧氧化劑包括金屬納、金屬鉀、氫化納、氫化鉀 及醯胺蘇打。 於多官能低分子化合物(K )與其端末具有官能基之聚合 物之耦合反應,該多官能低分子化合物(K )所含官能基與該 聚合物所含端末官能基之組合包括(但非限制性)下列組 合: # 1 )多官能低分子化合物(K )具有羧基作為官能基,以 及聚合物具有含羥基基團作為端末官能基。 # 2 )多官能低分子化合物(K )具有羧基作為官能基,以 及聚合物具有含胺基基團作為端末官能基。 # 3 )多官能低分子化合物(K )具有羧基作為官能基,以 及聚合物具有含環氧基基團作為端末官能基。 # 4 )多官能低分子化合物(K )具有羥基作為官能基,以 及聚合物具有含羧基基團作為端末官能基。 # 5 )多官能低分子化合物(K )具有羥基作為官能基,以 115 312/發明說明書(補件)/93-07/93】06658 1301838 及聚合物具有含醯鹵基團作為端末官能基。 # 6 )多官能低分子化合物(K )具有羥基作為官能基’以 及聚合物具有含環氧基基團作為端末官能基。 # 7 )多官能低分子化合物(K )具有羥基作為官能基’以 及聚合物具有含酸酐基團作為端末官能基。 # 8 )多官能低分子化合物(K )具有羥基作為官能基’以 及聚合物具有含i原子基團作為端末官能基。 # 9 )多官能低分子化合物(K )具有醯鹵基作為官能基’ 以及聚合物具有含羥基基團作為端末官能基。 # 1 0 )多官能低分子化合物(K )具有醯鹵基作為官能 基,以及聚合物具有含胺基基圑作為端末官能基。 # 1 1 )多官能低分子化合物(K )具有醯鹵基作為官能 基,以及聚合物具有含環氧基基團作為端末官能基。 # 1 2 )多官能低分子化合物(K )具有環氧基作為官能 基,以及聚合物具有含羥基基團作為端末官能基。 # 1 3 )多官能低分子化合物(K )具有環氧基作為官能 基,以及聚合物具有含羧基基團作為端末官能基。 # 1 4 )多官能低分子化合物(K )具有環氧基作為官能 基,以及聚合物具有含醯鹵基團作為端末官能基。 # 1 5 )多官能低分子化合物(K )具有環氧基作為官能 基,以及聚合物具有含酸酐基團作為端末官能基。 # 1 6 )多官能低分子化合物(K )具有胺基作為官能基,以 及聚合物具有含羧基基團作為端末官能基。 # 1 7 )多官能低分子化合物(K )具有胺基作為官能基,以 及聚合物具有含醯鹵基團作為端末官能基。 116 3丨2/發明說明靈(補件)/93-07/93106658 1301838 # 1 8 )多官能低分子化合物(Κ )具有胺基作為官能基,以 及聚合物具有含酸酐基團作為端末官能基。 # 1 9 )多官能低分子化合物(K )具有異氰酸基作為官能 基,以及聚合物具有含羥基基團作為端末官能基。 # 2 0 )多官能低分子化合物(K )具有鹵原子,以及該聚合 物具有含週期表13族元素之基團作為端末官能基。 # 2 1 )多官能低分子化合物(K )具有鹵原子,以及該聚合 物具有含羥基基團作為端末官能基。 根據前述反應,產物為多分枝狀聚合物其具有一種結構 式,以多官能低分子化合物(K )殘基作為中心核,以及三個 或三個以上選自聚烯烴鏈(A 1 )、極性聚合物鏈(A 3 )、及具 有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )之聚合物鏈。 經由前述方法製成之多分枝狀聚合物可經由蒸餾去除 聚合使用之溶劑或未反應單體而分離或經由使用已知方法 例如使用非溶劑再沉澱而分離。 <〈方法 S-2>> 方法S - 2為一種製造通式(I V )表示之多分枝狀聚合物之 方法,該方法係經由(共)聚合可加成聚合單體(D )、可開環 聚合單體(E )、以及一或多種選自通式(V )至(V I I )表示之聚 烯烴巨單體(Ml)至(M3)之單體之方法;通式(IV)表示之多 分枝狀聚合物係經由將多官能低分子化合物(K )所含官能 基轉成可引發自由基聚合或陰離子聚合反應之基團獲得。 [具有一個可引發自由基聚合物或陰離子聚合之基團之多 官能低分子化合物之製造方法] 將多官能低分子化合物(K )所含官能基轉成可引發自由 117 3 12/發明說明窗(補件)/93-07/93106658 1301838 基聚合之方法,包括一種方法,讓化合物(L )其具有一個可 引發自由基聚合之基團以及一個可與多官能低分子化合物 (K )所含官能基反應之基團二者,與多官能低分子化合物(K ) 反應。 可引發自由基聚合之基團例如為具有含氧化氮基團鍵 結其上且藉加熱裂解產生自由基之基團,例如揭示於Che i Rev·, 101, 3661 (2001);以及具有端末i原子基團鍵結 於其上,且當添加釕、氯化銅或有此等過渡金屬原子之錯 合物時可產生自由基之基團;以及具有含偶I基團或含氧_ 氧鍵之基團鍵結其上且藉加熱裂解可產生自由基之基團, 你J 士口才昌示於 Che in. Rev., 101, 2 9 2 1 (2001)及 C h e m . Rev., 101, 3689 (2001)° 化合物(L )具有一個可引發自由基聚合之基團以及一個 可與多,官能低分子化合物(K )所含官能基反應之基團二 者,與多官能低分子化合物(K )反應,例如為前述化合物(F ) 之相同化合物。 將多官能低分子化合物(K )所含官能基轉成可引發陰離 子聚合之基團之方法,包括例如一種方法涉及具有經基之 化合物(K )與驗金屬(如金屬裡或金屬钾)、驗金屬氫化物 (如氫化鋰或氫化鉀、或烷基鋁化合物(如三曱基鋁、三乙 基鋁、三異丁基鋁或三己基鋁)反應,因而將彳匕合物(K )轉 成含金屬丨完氧化物化合物。 當化合物(L )具有一個可引發自由基聚合之基團以及一 個可與多官能低分子化合物(K )所含官能基反應之基團二 者,與多官能低分子化合物(K )反應之含量,相對於多官能 118 312/發明說明書(補件)/93-07/93丨06658 1301838 低分子化合物(κ)所含官能基之含量為過低,而無法將多官 能低分子化合物(K )所含官能基轉成可引發自由基聚合或 陰離子聚合之基圑時,多官能低分子化合物(κ)所含官能基 之轉化度降低,如此所得多分枝狀聚合物之產率降低;但 當化合物(L )含量過高時,未反應化合物(L )殘留,可能產 生均聚物連同多分枝狀聚合物變成副產物,如此化合物(L ) 對多官能低分子化合物(K )所含官能基之莫耳比通常為 0 . 1至1 0 0,較佳0 . 3至5 0,及更佳0 . 5至1 0。 反應溶劑例如包括脂肪族烴類如戊烧、己烧、庚烧、辛 烷、癸烷、十二烷及十四烷;環脂族烴類如環戊烷、曱基 環戊烷、環己烷、甲基環己烷、環辛烷及環己烯;芳香族 烴類如苯、曱苯及二曱苯;鹵化烴類如二氣曱烷、氣仿、 二氣乙烷、二氣丙烷、三氯乙烯、氯苯、二氣苯及2,4 -二 氣曱苯;酯類如乙酸曱酯、乙酸乙酯及乙酸丁酯;酮類如 丙酮及異丁酮;以及二氧己環、四氫呋喃、乙腈、二曱基 甲醯胺及二曱亞砜。此等溶劑可單獨使用或呈其適當混合 物而使用。 多官能低分子化合物(K )與化合物(L )之反應,依據參與 反應之官能基之類別及數量而定,較佳係於縮合劑及鹼性 催化劑存在下進行。 縮合劑包括例如無機脫水縮合劑如濃硫酸、五氧化二磷 及無水氯化鋅;曱二醯亞胺類如二環己基甲二醯亞胺;二 異丙基曱二醯亞胺及1-乙基- 3- (3 -二曱基胺基丙基甲二 醯亞胺)鹽酸鹽;三聚磷酸、乙酐、羰基二咪唑及對曱苯磺 S區氣。 119 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 鹼性催化劑例如包括有機胺類如三乙基胺、二異丙基乙 基胺、N,N -二曱基苯胺、哌啶、吼啶、4 -二曱基胺基吼啶、 1 , 5 -二氮雜雙環[4,3 , 0 ]壬-5 -烯、1,8 _二氮雜雙環[5,4,0 ] 十一碳-7 -烯、三-正丁基胺及N -曱基嗎啉;以及鹼金屬化 合物如氫化鈉及正丁基鋰。 反應溫度通常為-1 0 0 °C至2 0 0 °C ,且較佳為-5 0 °C至1 5 0 °C。反應時間係依據反應溫度及化合物(L )及多官能低分子 化合物(K )之類別及用量而改變,但通常為1至4 8小時。 當使用多官能低分子化合物(K )以及其中官能基為羧基 之化合物(L )時,聚合物之製造方法可經由此等化合物與例 如五氣化磷或亞磺醯氣反應而形成其對應之醯氣化合物, 以及然後該產物與化合物(L )或多官能低分子化合物(K ), 於鹼存在下於適當溶劑反應而製造聚合物。 [多分枝狀聚合物之製造方法] 根據本發明之多分枝狀聚合物之製造方法,係經由(共) 聚合可加成聚合單體(D )、可開環聚合單體(E )及選自通式 (V)至(VII)表示之聚烯烴巨單體(Ml)至(M3)之單體而製 造,該反應係於具有可引發自由基聚合或陰離子聚合之基 團之多官能低分子化合物(K )存在下進行,該化合物係經由 前述方法獲得。 本發明之自由基聚合反應若有所需可於催化劑存在下 進行。催化劑例如包括C u B r、C u C 1、R u C 1、R u C 1 2、F e C 1、 F e C 1 ‘2等。當使用催化劑時,催化劑用量係根據經由前述 反應所得多官能低分子化合物之官能基含量、可引發自由 基聚合之官能基而改變,但通常催化劑用量相對於可引發 120 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 自由基聚合之官能基含量,通常為0.1至100當量’且較 佳為0 . 5至5 0當量。配位脂肪胺類或芳香族胺類可添加來 提高催化劑於反應系統之溶解度,或可添加烷氧基鋁作為 反應加速劑。 自由基聚合有用之溶劑可為任一種溶劑,只要反應不會 受到抑制即可。溶劑例如包括芳香族烴溶劑如苯、曱笨及 二甲苯;脂肪族烴溶劑如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷 及癸烷;環脂族烴溶劑如環己烷、曱基環己烷及十氫萘; 氯化烴溶劑如氯苯、二氣苯、三氯苯、二氣曱烷、氣仿、 四氣化碳及四氯乙烯;醇溶劑如曱醇、乙醇、正丙醇、異 丙醇、正丁醇、第二丁醇及第三丁醇。酮溶劑如丙酮、異 丁酮及曱基異丁基曱酮;酯溶劑如乙酸乙酯及鄰苯二曱酸 二甲酯;以及醚溶劑如二甲基醚、乙醚、二-正戊基醚、四 氫呋喃及二氧基茴香醚。懸浮液聚合或乳液聚合反應可使 用水作為溶劑進行。此等溶劑可單獨使用或呈兩種或兩種 以上之混合物使用。經由使用此等溶劑,反應溶液較佳變 成均相,但也可變成複數個非均相。 反應溫度可為聚合反應進行之任一種溫度,反應溫度係 依據預定聚合物之聚合度以及使用之自由基聚合引發劑以 及使用之溶劑類別及用量而改變,反應溫度通常為-1 0 0 °c 至2 5 0 °C,較佳-5 0 °C至1 8 0 °C及又更佳0 °C至1 6 0 °C。視情 況而定,反應可於減壓下、於常壓或加壓下進行。聚合反 應較佳係於惰性氣氛如氮氣下或氬氣下進行。 可用於陰離子聚合之溶劑包括例如脂肪族烴類如己烷 及庚烷;環脂族烴類如環戊烷及環己烷;芳香族烴類如苯 121 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 及曱苯;及醚溶劑如乙_、二氧己環、四氫σ夫喃(T H F )、乙 二醇一曱醚及二乙二醇一曱醚。此等溶劑可單獨使用或組 合兩種或兩種以上使用。特別較佳使用芳香族烴溶劑及醚 溶劑。聚合通常係於-1 0 (TC至1 0 0 °C,較佳-8 0 °C至8 0 °C , 更佳-7 0 °C至7 0 °C溫度進行1分鐘至5 0 0小時,較佳1 0分 鐘至3 0 0小時及更佳1 5分鐘至1 5 0小時時間。 經由使用前述方法,可製造通式(I V )表示之多分枝狀聚 合物。 藉前述方法生成之多分枝狀聚合物可經由蒸餾去除聚 合使用之溶劑或未反應單體而分離;或經由使用已知方法 例如使用非溶劑再度沉澱而分離。 [5 ]多分枝狀聚合物,含有該聚合物之熱塑樹脂組成物及其 應用 根據本發明之多分枝狀聚合物可用於多項應用用途,例 如用於下列應用用途。 (1 )膜材及片材:包含根據本發明之多分枝狀聚合物之 膜材及片材之可撓性、透明度、沾黏性、防霧性、而ί熱性 及離型性優異。 (2 )含有至少一層由根據本發明之多分枝狀聚合物組成 之層之層合物,例如農用膜、包裹膜、收縮膜、保護膜血 漿成分分離膜、分離膜例如水選擇性滲透氣化膜、以及選 擇性分離膜例如離子交換膜、電池隔件及光學分割膜。 (3 )微膠嚢、Ρ Τ Ρ封裝、化學紙漿、藥物輸送系統。 (4 )多分枝狀聚合物用作為改性樹脂之改性劑,該多分 枝狀聚合物具有改性效果,例如財衝擊性、流動性、塗覆 122 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 性質、結晶性、黏著性及透明度。 用作為橡膠改性劑之多分枝狀聚合物具有改性效果如 而寸候性、对熱性、黏著性及对油性。橡膠包括交聯橡膠如 天然橡膠(N R )、異戊間二烯橡膠(I R )、丁二烯橡膠.(B R )、 苯乙烯-丁二烯橡膠(S B R )、氣丁烯橡膠(C R )、丙烯腈-丁二 烯橡膠(N B R )、丁烯橡膠(I I R )、乙烯-丙烯橡膠(Ε Ρ Μ, E P D Μ )、氣磺化聚乙烯(C S Μ )、丙烯橡膠(A C Μ,A Ν Μ等)、表 氣醇橡膠(C 0 , E C 0等)、聚矽氧橡膠(Q )、氟橡膠等;以及 熱塑橡膠例如以苯乙烯、烯烴、胺基曱酸酯、、醯胺及 乙烯基氣為主之熱塑橡膠。 本發明之多分枝狀聚合物可用作為下列潤滑油之改性 劑例如汽油機油、柴油機油、船舶機油、齒輪油、機油、 金工油、電動機油、機油、心軸油及潤滑例如絕緣油或黏 度調節劑及冰點下降劑。用作為蠟之改性劑之多分枝狀聚 合物具有如黏著性、流動性及強度等改性效果。堪包括礦 物犧例如褐煤織、泥煤壤、地犧/礦堪(ο ζ 〇 k e r i t e / c e r e s i η w a x)及石油堪,合成瑕如聚乙稀、費雪一托普許堪 (F i scher-Tropsch wax)、 ^[匕學改十生、烴虫鼠及、經取>ί戈之西區月安 衊、植物織及動物躐。 用作為膠黏劑改性劑之多分枝狀聚合物具有例如成形 性及強度等改性效果。膠黏劑包括空氣固定膠黏劑如石 灰、石膏及鎂氧膠黏劑;液力水泥如羅馬水泥、天然水泥、 卜特蘭水泥、鋁氧水泥及高硫酸鹽熔渣水泥;以及特用膠 黏劑如耐酸膠黏劑、耐火膠黏劑、水玻璃膠黏劑、及牙科 用膠黏劑。 123 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (5 )多分枝狀聚合物用作為黏度調節劑、成形性改良 劑、墨水例如凸版印刷墨水、平版印刷墨水、膠版印刷墨 水及凹版印刷墨水、油性塗料、纖維素衍生物塗料、合成 樹脂塗料、水性烤漆塗料、粉體水性塗料、墨水/塗料如曰 本清漆之黏度調節劑及成形性改性劑。 (6 )建材/ 土木工程材料例如建材/ 土木工程用樹脂及建 材/ 土木工程用成形物件例如地板材料、地板磁磚、地板片 材、隔音片材、絕熱嵌板、絕緣材、裝飾片材、基板、瀝 青改性劑、氣密/密封材料、鋪設屋頂片材、止水片材等。 (7 )汽車内飾及外飾材料及油箱;包含本發明之多分枝 狀聚合物之汽車内飾及外飾材料及油箱之挺度、而ί衝擊 性、耐油性及对熱性絕佳。 (8 )電氣零組件及電子零組件用之電絕緣材料;電子零 組件處理用工具;電氣零組件及電子零組件如磁性記錄媒 體、磁性記錄媒體之黏結劑、電路之密封材料、家電材料、 容器用設備零組件例如微波爐用容器、微波爐用薄膜、高 分子電解質基材、導電合金基材、導體、插座、電阻器、 繼電器、殼體開關線圈捲線軸、冷凝器、髮夾外殼、光學 拾取頭、光學連接器、振盪器、各種端板、轉換器、插頭、 印刷電路板、調諧器、揚聲器、麥克風、耳機、小型馬達、 磁頭基座、電力模組、機殼、半導體、液晶顯示器零件、 F D D車具、F D D底盤、H D D零組件、馬達刷夾持器、拋物線 天線及電腦相關零組件;VTR零組件、電視零組件、熨斗、 吹風機、電鍋零組件、微波爐零組件、音頻零組件、視覺 儀器零組件、例如影音光碟(1 a s e r d i s k )(註冊商標)/光 124 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 碟、照明零組件、冰箱零組件、空氣調節器零組件、打字 機零組件、家用及辦公用電氣產品零組件例如文字處理器 零組件、辦公用電腦相關零組件、電話機相關零組件、傳 真機相關零組件、影印機相關零組件、電磁屏蔽材料、揚 聲錐、揚聲器振動元件等。 (9 )水性乳液··含有根據本發明之多分枝狀聚合物之水 性乳液可用作為熱封性質絕佳之聚烯烴黏著劑。 (1 0 )塗覆基劑:含有根據本發明之多分枝狀聚合物之溶 劑分散液於溶劑之分散安定性絕佳,黏著金屬或極性樹脂 至聚烯烴時顯示良好黏著性。 (1 1 )醫療及衛生用非織物、非織物層合物、e 1 e c t r e t s、 醫療用管、醫療用容器、輸血袋、預先填充之注射器、醫 療用物件例如皮下注射器、醫療用材料、人造器官、人造 肌肉、過濾膜、食品衛生/健康用品;蒸餾器袋、保鮮膜等。 (1 2 )文具產品例如雜貨桌墊、切割墊、尺、筆身/筆夾/ 筆帽、握具如剪刀及切削器、磁性片材、筆盒、夾紙器、 黏結劑、標籤封、膠帶及白板;日用品雜貨例如衣物、窗 簾、床單、地毯、門墊、浴墊、水桶、水管、袋子、花盆、 空氣調節器或通風扇之過濾器、餐具、托盤、杯子、便當 盒、咖啡虹吸用漏斗、玻璃燄燈、容器、儲存器、衣架、 繩索及洗衣網;運動用品如鞋子、護目鏡、滑雪靴、球拍、 球、帳蓬、蛙鏡、散熱片、釣竿、冷卻器箱、休閒片材及 運動網;玩具如積木及卡片;容器如石油罐、轉鼓罐及清 潔劑瓶及洗髮精瓶;以及顯示裝置例如號誌、高塔及塑膠 鏈〇 125 3丨2/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (1 3 )填充劑改性劑:根據本發明之多分枝狀聚合物較佳 用作為填充劑分散性改良劑及製備具有改良分散性之填充 劑用添力σ劑。 (1 4 )可相容劑··根據本發明之多分枝狀聚合物可用作為 可相容劑。當使用本發明之多分枝狀聚合物時,聚烯烴及 具有極性基團之熱塑樹脂可以任意比例混合。本發明之多 分枝狀聚合物具有聚烯烴節段及官能節段,如此可讓原先 非相容性成分彼此相容,比較未使用多分枝狀聚合物之情 況,可顯著改良斷裂點伸長率。 本發明之多分枝狀聚合物優於藉業界已知方法獲得之 嵌段接枝聚合物,例如下列各方面: [優點 1 ]因齊格勒催化劑或茂金屬催化劑可用於製造聚 稀烴造鏈,故多分枝狀聚合物之生產力極佳。 [優點 2 ]分子量及分子量分佈可任意控制,可聚合寬廣 多種具有任意組成之α烯烴。 [優點 3 ]可組合多種聚合物鏈,特別為三種或三種以上 不同聚合物鏈,如此結果所得多分枝狀聚合物比業界已知 之嵌段聚合物/接枝聚合物可提供更寬廣功能。 [優點 4 ]聚合物之分枝結構可經準確調節,如此容易製 造有特定形狀例如星形之聚合物。 [優點 5 ]幾乎難以藉業界已知技術製造之具有多分枝結 構或星形結構之聚烯烴可藉本發明之多分枝狀聚合物製 造,獲得具有與現有線性聚烯烴不同之物理性質之新穎聚 稀烴。 (實施例) 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 126 1301838 後文將參照實施例說明本發明之進一步細節,但本發明 絕非限於該等實施例。 (實施例1 ) (1 )巨單體之合成 [乙烯-丙烯共聚物(EPR)其端基轉成A1之合成] 8 0 0毫升純化後之曱苯導入玻璃高壓鍋,高壓鍋内部容 積1升,且使用氮氣充分掃除,液相及氣相藉吹送2 0升/ 小時乙烯及8 0升/小時丙烯而飽和。隨後以A 1表示數量為 20毫莫耳之ΜΑ0及0.02毫莫耳二環戊二烯基二氯化锆於 5 0 °C添加來引發聚合。於常壓於5 0 °C聚合1 2 0分鐘後,添 加小量異丁醇來結束聚合。反應溶液以1 0 0毫升1 N鹽酸水 溶液洗5次,及以1 0 0毫升水洗2次,有機層以硫酸鎂無 水物脫水,經玻璃過濾器(G 3 )過濾來去除硫酸鎂。濾液經 濃縮,所得油性物質經真空脫水1 〇小時來獲得1 1 8. 7克無 色透明油性E P R。當聚合物分子量(以E P R表示)藉G P C測 定時,Mw為1690,Μη為430及Mw/Mn比為4.0。IR分析 指示聚合物之丙烯含量為4 9莫耳%,每1 0 0 0個碳原子含有 27. 5個端末亞乙烯基。100克結果所得含端末亞乙烯基之 EPR導入以氮氣充分掃除之1升玻璃反應器内,500毫升曱 苯及 5 0毫升二異丁基氫化鋁加至其中,混合物藉攪拌於 1 1 0 °C加熱6小時。藉此方式獲得含E P R之曱苯溶液,其端 基轉成A1。 [其端基轉成經基之EPR之合成] 如上所得曱苯溶液維持於 1 0 5 °C ,氮氣以乾空氣置換, 維持此種溫度下,乾空氣以1 0 0升/小時流速供給7小時, 127 312/發明說明書(補件)/93·〇7/931〇6658 1301838 然後溶液移轉至分液漏斗,以3 0 0毫升1 N鹽酸水溶液洗 三次,然後以2 0 0毫升水洗兩次。有機層以無水硫酸鎂脫 水,經玻璃過濾器(G 3 )過濾,然後濾液經濃縮,所得黃色 油性物質經真空脫水1 0小時獲得1 0 7. 9克油性聚合物。 於2 5 °C經由溶解1 0 0毫克聚合物於〇 . 6毫升重質氯仿所 得試樣使用1 Η - N M R ( J E 0 L G S X - 2 7 0,J E 0 L · L t d ·製造)分析, 指示於3 . 3 p p in至3 . 6 p p m之信號歸因於©比鄰於經基之亞 曱基。換言之,證實存在有下式(XIX)表示之具端末結構之 E P R。由積分值,求出羥基含量為2 . 8莫耳%。 ch3
I HO—CH2—CH—p ( P 為聚合物鏈)......(XIX) [EPR巨單體之合成] 50克如上所得其端基已經轉成羥基之EPR導入200毫升 以氮氣充分掃除之二頸瓶内,60毫升無水曱苯、13.0毫升 三乙基胺及1 8 . 3毫升曱基丙烯醯氣添加至其中,混合物於 室溫攪拌1 8小時。所得反應溶液以2 0 0毫升1 N鹽酸水溶 液洗3次,然後以2 0 0毫升水洗3次,有機層以硫酸鎂無 水物脫水。硫酸鎂使用玻璃過濾器(G 3 )過濾,然後所得濾 液經濃縮獲得5 7 . 2克黃褐色聚合物。3 2 . 4克聚合物溶解 於己烷,藉管柱層析術純化獲得 2 2 . 4克灰黃色油性聚合 物。聚合物分子量(以E P R表示)藉G P C測定時,M w為1 4 0 0, Μη 為 580 及 Mw/Mn 比為 2.3。 經由於2 5 °C溶解1 0 0毫克聚合物於0 . 6毫升重質氯仿所 得試樣使用1 Η - N M R ( J E 0 L G S X - 2 7 ◦,J E 0 L · L T D .製造)分析, 3 12/發明說明書(補件)/93-07/93106658 128 1301838 指示除了基於EPR之信號外有下列信號:ά 1.95 ppm (s,3H; = C- CH_3), δ 3.8-4.1 ppm (m, 2 H ; -COO-C^-), 55.55 ppm (s, 1H; Cii_2 = )及 5 6·1 ppm (s, 1H; Ci[_2=)。換言之,證 實存在有具有式(XX)表示之具端末基結構之EPR巨單體。 由積分值,求出曱基丙烯醯基含量為3.8莫耳°/〇。 ch3 〇 ch3 I I] I (P為聚合物鍵) ……(XX)
H2c=c——C——〇一CH2—CH—P (2)於其端末具有羥基之聚乙烯(PE)之合成 [於其端末以丙烯醇改性之p E之合成] 900毫升甲苯導入1升以氮氣掃除之玻璃聚合器内,然 後6.6毫升(48毫莫耳)三乙基鋁及2.72毫升(40毫莫耳) 丙烯醇添加至其中,混合物於5 0 °C攪拌5分鐘。1 7. 6毫克 通式(XXI)表示之金屬茂化合物導入另一個20毫升以氮氣 掃除之徐朗克瓶(Schrenk flask)内,1.12 毫升甲基紹氧 烷(MA0)曱苯溶液(Α1 = 1·28Μ)添加至其中及攪拌約10秒, 所得溶液添加至聚合溶液。乙烯氣體以3升/小時之速率循 環,混合物於5 0 °C攪拌1 0 5分鐘。反應以異丁醇(3 0毫升) 及濃鹽酸(6毫升)結束反應,反應溶液倒入2升曱醇來沉 澱聚合物。反應溶液經攪拌隔夜,聚合物以玻璃過濾器過 濾,然後於5 0 °C於1 0托耳之減壓條件下乾燥1 0小時來獲 得8. 6 3克於其端基以丙烯醇改性之P E。藉凝膠滲透層析 術(GPC)分析結果,聚合物分子量以重量平均分子量(Mw) 表示為2 6 5 0 0,分子量分佈(M w / Μ η )為2 . 2 6。由1 Η - N M R測 量結果,歸因於導入丙烯醇之端末羥基亞曱基(-CH2 - OH) 129 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 之畸峰觀察得出現於5 = 3 · 3 - 3 · 4 p p m。
(3 ) PE之端末羥基轉成聚合引發基團 [經2 -溴異丁醯基改性之P E之合成] 經端末丙稀醇改性之PE(Mw = 26500,Mw/Mn = 2.26) 5.6 克,導入5 0 0毫升於真空使用氮氣掃除之二頸茄型瓶内, 2 0 0毫升無水曱苯、0 . 5 5毫升三乙基胺及0 · 9 9毫升2 -溴 異丁基溴添加至其中,然後於8 0 °C加熱攪拌3小時。反應 溶液倒入2升曱醇來沉澱聚合物,然後聚合物以玻璃過濾 器過濾。玻璃過濾器上的聚合物以1 0 0毫升甲醇洗3次, 以1 0 0毫升1 N鹽酸洗一次及以1 0 0毫升曱醇洗兩次。聚 合物於5 0 t於1 0托耳減壓下脫水1 0小時。由1 Η - N M R結 果觀察得端末亞曱基[-CH2-OCOCBr(CH3)2]於(5 = 3.8-4.1 ppm,以及端末曱基[-CH2 - 0C0CBr(CH3)2]於 1·8 ρριη, 未觀察得起始物料之羥基亞曱基畸峰,如此識別所得產物 為全部羥基皆已經經過改性之經2 -溴異丁醯基改性之P E。 (4 ) P E - b -(聚曱基丙烯酸曱酯-g - E P R )嵌段聚合物之合成 0 · 2 8克(端末溴:0 . 0 2毫莫耳)經2 -溴異丁醯基改性之 PE及0.40克(0.40毫莫耳)EPR巨單體導入100毫升於真 空以氮氣置換之徐朗克瓶内,然後利用真空幫浦接受5次 除氣及以氮氣置換。於氮氣氣流下,1 9毫克(0 . 0 2毫莫 耳)R u C 1 2 ( P ( Ph ) 3) 3,0 · 9 8 毫升鄰二曱苯,0 · 4 0 毫升(0 · 0 8 130 3丨2/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 毫莫耳)0 . 2 Μ二(正丁基)胺於鄰二曱苯溶液及 0 · 4 2毫升 (3 . 9 6毫莫耳)曱基丙烯酸曱酯(Μ Μ A )循序添加至其中’燒 瓶蓋上隔膜塞蓋。混合物溫度升高至 1 2 0 °C ,混合物於攪 拌下反應5小時。徐朗克瓶以冰冷水冷卻後,藉加入約5 毫升曱醇中止反應,反應混合物倒入5 0 0毫升曱醇及彳覺拌 隔夜。沉澱聚合物以玻璃過濾器藉過濾分離,聚合物於8 0 °C於1 5托耳減壓條件下脫水1 0小時,獲得〇 . 4 5克聚合 物。1 Η - N M R 測定指示獲得乙烯:Μ M A : E P R = 6 0 : 2 8 : 1 2 ( w t % ) 之PE-b-(MMA-g-EPR)嵌段聚合物。 (實施例2) (1 ) EPR巨單體之合成 2 5 0 毫升純化後之甲苯導入以氮氣充分掃除之内容積 5 0 0毫升之玻璃高壓鍋内,液相及氣相藉吹送 4 0升/小時 乙烯及 6 0 升/小時丙烯飽和。隨後以鋁表示數量為 1 2. 5 毫莫之MAO及0.05毫莫耳貳(1,3 -二甲基環戊二烯基)二氯 化錯於 6 0 °C添加至其中來引發聚合。於常壓於 6 0 °C聚合 1 8 0分鐘後,添加小量異丁醇來結束聚合反應。反應溶液 以2 0 0毫升1 N鹽酸水溶液洗5次,及以2 0 0毫升水洗兩 次,有機層以硫酸鎂無水物脫水,經玻璃過濾器(G 3 )來去 除硫酸鎂。濾液經濃縮,所得油性物質於真空脫水 1 0 小 時,獲得2 0 1 . 8克無色透明油性E P R。經由於2 5 °C溶解1 0 0 毫克聚合物於0 . 6毫升重質氣仿所得試樣,以1 Η - N M R ( J E 0 L GSX-270,JEOL.Ltd.製造)分析,指示歸因於亞乙烯基之於 4 · 6 p p丨丨〗至4 · 8 p p丨丨〗之信號。換言之,證實存在有具有式 (λ X I I )表不之端末結構之 EPR。由積分值’求出亞乙細基 131 3丨2/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 含量為2 . 1莫耳%。 ch3 I (P為聚合物鏈) ……(XXII)
h2c=c-P (2 ) P E - b -(聚曱基丙烯酸曱酯-g - E P R )嵌段聚合物之合成 0 . 8 8克(端末溴:0 . 0 5毫莫耳)經2 -溴異丁醯基改性之 PE及8.25克(5.0毫莫耳)如上(1)所得EPR巨單體導入30 毫升於真空下以氮氣置換之徐朗克瓶内,然後利用真空幫 浦接受5次除氣及以氮氣置換。7.3毫克(0.05毫莫耳)CuBr· (1),5.0毫升鄰二甲苯,0.20毫升(0.10毫莫耳)0.5M N,N,N’,N”,N”-五曱基二伸乙基三胺(PMDETA)於鄰二曱苯 溶液及0 · 5 3毫升(5 . 0毫莫耳)曱基丙烯酸曱酯(Μ Μ A )於氮 氣流下循序添加至其中,燒瓶蓋上隔膜塞蓋。混合物溫度 升高至1 2 0 °C ,混合物於攪拌下反應 5小時。徐朗克瓶以 冰冷水冷卻後,反應藉加入約5毫升曱醇中止,反應混合 物倒入4 0 0毫升曱醇及攪拌隔夜。沉澱聚合物以玻璃過濾 器過濾分離,聚合物於8 0 °C於1 5托耳減壓條件下脫水1 0 小時,獲得 0 . 8 6克聚合物。1 Η - N M R測定指示獲得乙烯: 丙烯:ΜΜΑ = 60:28:12 (莫耳 %)之 PE-b-(MMA-g-EPR)嵌段 聚合物。 (實施例3 ) (1 )含羥基之聚乙烯P E之合成 [乙烯/ 1 0 -十一碳烯-1 -醇共聚物之合成] 9 0 0毫升曱苯導入1升以氮氣掃除之玻璃聚合器内,同 時循環乙烯氣體(1 0 0升/小時),5 · 0毫升(5 · 0毫莫耳)三 132 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 乙基鋁備用溶液(1 . 0 Μ曱笨溶液)及0 · 8 0毫升(4 . 0毫莫 耳)1 0 -十一碳烯-1 -醇加入其中,混合物於5 0 °C攪拌5分 鐘。17.6毫克上式(XXI)表示之金屬茂化合物導入另一個 2 0毫升以氮氣掃除之徐朗克瓶内,1 . 1 4毫升曱基鋁氧烷 (Μ A 0 )( A 1 = 1 . 3 7 Μ )曱笨溶液加至其中及攪拌約1 0秒,所 得溶液添加至該聚合溶液。乙烯氣體以1 〇 〇升/小時循環之 下,混合物於5 0 °C攪拌3分鐘(6 0 0 r p in )。反應以異丁醇 (1 5毫升)及濃鹽酸(2毫升)結束,反應溶液倒入2升曱醇 内沉澱聚合物。反應溶液經攪拌隔夜,聚合物以玻璃過濾 器過濾,然後於8 0 °C於1 0托耳減壓條件下脫水1 〇小時, 獲得1 0 . 0 9克乙烯/ 1 0 -十一碳烯-1 -醇共聚物。藉凝膠滲透 層析術(G P C )分析結果,聚合物分子量以聚乙烯當量重量平 均分子量(M w )表示為 1 0 9 3 0 0,分子量分佈(M w / Μ η )為 3.04。由1 Η - N M R測定結果,導入之共聚單體(1 Ο -十一碳烯 -1 -醇)含量為0 · 7 8莫耳%。 (2 )含羥基ΡΕ轉化成聚合引發基 [經2 -溴異丁醯基Ρ Ε之合成] 8 . 0 克如上所得乙烯/ 1 0 -十一碳烯-1 -醇共聚物(M w, 109300; Mw/Mn, 3.04;共聚單體含量,0.78 莫耳%)導入 裝配有機械攪拌器之5 0 0毫升二頸茄型瓶内,然後使用氮 氣充分沖洗。3 0 0毫升無水曱苯加至其中,於9 0 °C加熱攪 拌2小時之聚合物均勻分散為止,溫度降至8 0 °C後,1 . 7 8 毫升三乙基胺及1 . 3 2毫升2 -溴異丁醯溴加至其中,於8 0 °C加熱攪拌3小時。反應溶液倒入2升曱醇,沉澱聚合物, 然後聚合物以玻璃過濾器過濾。玻璃過濾器上之聚合物以 133 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 1 0 0毫升曱醇洗三次,以1 0 0毫升1 N鹽酸洗一次,以1 ο ο 毫升曱醇洗兩次。聚合物於5 0 °C於1 0托耳減壓條件下脫 水 1 0 小時。由 1Η _ N M R 結果,觀察得端末亞甲基 (-CH2-OCOCBr(CH3h)於 5 = 4.05-4.09 ρρ丨η 及端末曱基 (- C Η 2 _ 0 C 0 C B r ( C Η 3) 2 ]於 δ = 1 · 8 3 p p m,未觀察得起始物料 之羥基亞曱基畸峰,如此識別所得產物為其中全部羥基皆 已經經過改性之經2 -溴異丁醯基改性之P E。 (3 ) P E - g -聚(E P R巨單體)接枝聚合物之合成 0 . 2 3 8克(端末溴·· 0 . 0 7毫莫耳)經2 -溴異丁醯基改性之 PE及2.12克(2.09毫莫耳)實施例1(1)合成之巨單體導入 經除氣且以氮氣掃除之1 0 0毫升徐朗克瓶内,混合物利用 真空幫浦接受5次除氣及以氮氣置換。1 0毫克(0 . 0 7毫莫 耳)溴化銅(I ),6 · 7毫升鄰二甲苯及0 · 2 8毫升(0 · 1 4毫莫 耳)P M D E T A ( 0 . 5 Μ鄰二甲苯溶液)於氮氣流下循序添加至其 中,燒瓶蓋上隔膜塞蓋。混合物溫度升高至 1 2 0 °C ,混合 物於攪拌下反應7小時。徐朗克瓶以冰冷水冷卻後,藉加 入約5毫升曱醇中止反應,反應混合物倒入5 0 0毫升曱醇 及攪拌隔夜。沉澱聚合物以玻璃過濾器過濾分離,聚合物 於8 0 °C於1 5托耳減壓條件下脫水獲得 0 . 4 0克聚合物。 1 Η - N M R測定指示獲得具有乙烯:E P R巨單體=6 0 : 4 0 ( w t % ) 組成之聚乙烯-g -聚(E P R巨單體)接枝聚合物。 (實施例4 ) 0 · 2 3 8克(端末溴:0.07毫莫耳)經實施例3(2)合成之經 2 -溴異丁醯基改性之 P E及 0 . 7 1克(0 . 7 0毫莫耳)實施例 1 ( 1 )合成之巨單體導入經除氣及以氮氣掃除之1 0 0毫升徐 134 312/發明說明(補件)/93-07/93106658 1301838 朗克瓶内,混合物利用真空幫浦接受5次除氣且以氮氣置 換。1 0毫克(0 · 0 7毫莫耳)溴化銅U ),6 · 3毫升鄰二曱苯 及6. 3毫升(0· 14毫莫耳)PMDETA (0· 5M鄰二曱苯溶液)及 ◦ . 3 6 7毫升(3 . 4 9毫莫耳)曱基丙烯酸曱酯(Μ Μ A )於氮氣流 下循序添加至其中’燒瓶盍上隔膜基盖。混合物溫度升南 至1 2 0 °C ,混合物於攪拌下反應7小時。徐朗克瓶以冰冷 水冷卻後,藉加入約5毫升甲醇中止反應,反應混合物倒 入5 0 0毫升曱醇及攪拌隔夜。沉澱聚合物以玻璃過濾器過 濾分離,聚合物於8 0 °C於1 5托耳減壓條件下脫水獲得0 . 4 8 克聚合物。1 Η - N M R 測定指示獲得具有乙烯:Μ M A : E P R = 5 2 : 1 8 : 3 0 ( w t % )組成之 P E - g - ( Μ M A - g - E P R )接枝聚合物。 (實施例5 ) 0 · 1 7克(端末溴·· 0 · 0 5毫莫耳)實施例3 ( 2 )合成之經2 -溴異丁醯基改性之P E及4 · 1 2克(2 · 5毫莫耳)實施例2 ( 1 ) 合成之巨單體導入經除氣及以氮氣掃除之 30毫升徐朗克 瓶内,混合物利用真空幫浦接受5次除氣且以氮氣置換。 7 · 2毫克(0 . 0 5毫莫耳)溴化銅(I ),4 . 3毫升鄰二曱苯,0 · 2 毫升(〇·1毫莫耳)PMDETA (0.5M鄭二曱苯溶液)及0.73毫 升(5 . 0毫莫耳)丙烯酸第三丁酯(t B u A )於氮氣流下循序添 加至其中,燒瓶蓋上隔膜塞蓋。混合物溫度升高至1 2 0 °C , 混合物於攪拌下反應6小時。徐朗克瓶以冰冷水冷卻後, 藉加入約5毫升曱醇中止反應,反應混合物倒入3 0 0毫升 曱醇及攪拌隔夜。沉澱聚合物以玻璃過濾器過濾分離,聚 合物於8 0 °C於1 5托耳減壓條件下脫水獲得 0 . 1 3克聚合 物。1 Η - N M R 測定指示獲得具有乙烯:丙烯:t B u A = 135 3 12/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 70:19:11(莫耳 %)組成之 PE-g-(PtBuA-g-EPR)接; 物。 (實施例6 ) (1 )聚曱基丙烯酸曱酯-g - E P R接枝聚合物之合成 1 · 0 1克實施例1 ( 1 )合成之E P R巨單體,1 · 0 7毫 丙烯酸曱酯(MMA),1.2毫升溶液(得自357.4毫克 及2 . 4 9毫莫耳P M D E T A溶解於3毫升鄰二甲苯之溶 0 . 2毫升2 -溴異丁酸乙酯(0 . 5 Μ )於鄰二曱苯溶液導 氣充分掃除之1 0 0毫升徐朗克管内,混合物於9 0 °C 拌6小時。所得反應溶液倒入4 0 0毫升曱醇,攪拌 高度黏稠白色聚合物。去除上清液,留在容器底部 聚合物以3毫升己烷洗三次,然後以3毫升曱醇洗 真空脫水1 0小時,獲得0. 1 3克黃色固體聚合物。 測定聚合物之(P S當量)分子量時,M w為6 9 0 0 0,Μ η為 及M w / Μ η比為 4 . 7。藉N M R測定形成之聚合物中各 含量為87莫耳% ΜΜΑ及13莫耳% EPR。 (2) (PMMA-g-EPR)-b-(PMMA-g-EPR)嵌段聚合物之 0.41克實施例1(1)合成之EPR巨單體,4.28毫 丙烯酸曱酯(Μ Μ A ),0 . 9 3毫升溶液(得自4 6 . 6毫克 及0 . 3 3毫莫耳P M D E T A溶解於3毫升鄰二甲苯之溶 0 · 1克如上(1 )所得之Ρ Μ M A - g - E P R接枝聚合物導入 充分掃除之1 0 0毫升徐朗克管内,混合物於9 0 °C加 6小時。所得反應溶液倒入4 0 0毫升曱醇,攪拌而 色固體。固體以玻璃過濾器過濾,然後以1 0毫升己 次,然後以1 0毫升曱醇洗三次及真空脫水1 0小時 3 12/發明說明書(補件)/93-07/93106658 聚合 升曱基 溴化銅 液),及 入以氮 加熱授 而沉澱 之白色 三次及 藉GPC 1 5 0 0 0 個單元 製備 升曱基 溴化銅 液),及 以氮氣 熱攪拌 沉澱白 烧洗三 ,獲得 136 1301838 1 . 9克黃色固體聚合物。藉G P C測定聚合物之(P S當量)分 子量時,Mw為135000,Μη為34000及Mw/Mn比為4.0。藉 N M R測定形成之聚合物中各個單元含量為9 2莫耳% Μ Μ A及 8莫耳% E P R。如此顯示形成包含如上所得Ρ Μ M A - g - E P R接 枝聚合物之嵌段聚合物,其中結合具有不同組成之 PMMA-g-EPR接枝聚合物。 (實施例7 ) (1 )巨單體之合成 [乙烯-丙烯共聚物(E P R )其端基轉成A 1之合成] 8 0 0毫升純化後之曱苯導入玻璃高壓鍋,高壓鍋内部容 積1升,且使用氮氣充分掃除,液相及氣相藉吹送4 0升/ 小時乙烯及6 0升/小時丙烯而飽和。隨後以A 1表示數量為 20毫莫耳之MAO及0.02毫莫耳貳(1,3 -二曱基環戊二烯基) 二氣化結添加來引發聚合。於常壓於 6 0 °C聚合 1 2 0分鐘 後,添加小量異丁醇來結束聚合。反應溶液以1 0 0毫升1 N 鹽酸水溶液洗5次,及以1 0 0毫升水洗兩次,有機層以硫 酸鎂無水物脫水,經玻璃過濾器(G 3 )過濾來去除硫酸鎂。 濾液經濃縮,所得油性物質經真空脫水1 0小時來獲得1 9 5 克無色透明油性E P R。當聚合物分子量(以E P R表示)藉G P C 測定時,M w為6 5 4 0,Μ η為1 8 3 0及M w / Μ η比為3 . 6。I R分 析指示聚合物之丙烯含量為5 7莫耳%,每1 0 0 0個碳原子含 有1 1 . 5個端末亞乙烯基。1 0 0克結果所得含端末亞乙烯基 之EPR導入以氮氣充分掃除之500毫升玻璃反應器内,250 毫升曱苯及4 4毫升二異丁基氫化鋁加至其中,混合物藉攪 拌於1 0 0 °C加熱4小時。藉此方式獲得含E P R之曱苯溶液, 137 3 12/發明說明宿(補件)/93-07/93106658 1301838 其端基轉成A 1。 [其端基轉成羥基之EPR之合成] 如上所得曱苯溶液維持於 1 0 0 °C ,氮氣以乾空氣置換, 維持此種溫度下,乾燥空氣以1 0 0升/小時流速供給7小 時,然後添加2 0 0亳升甲醇沉澱固體。沉澱之白色固體移 至玻璃過濾器,以2 0 0毫升己烷洗五次來萃取聚合物。濾 液經濃縮,所得黃色油性物質經真空脫水 1 0小時,獲得 9 0 . 5克油性聚合物。 於2 5 °C經由溶解1 0 0毫克聚合物於0 . 6毫升重質氯仿所 得試樣使用1H-NMR(JE0L GSX-270,JEOL· Ltd·製造)分 析,指示於3 . 3 p p m至3 . 6 p p m之信號歸因於®比鄰於經基 之亞曱基。換言之,證實存在有下式(XIII)表示之具端末 結構之EPR。由積分值,求出羥基含量為0. 94莫耳°/〇。 ch3 (P為聚合物鏈) ......(XXXI I I )
HO—CH2——CH——P
[EPR巨單體之合成] 50克如上所得其端基已經轉成羥基之EPR導入2 0 0毫升 以氮氣充分掃除之二頸瓶内及50毫升無水曱苯、9.3毫升 三乙基胺及1 3. 0毫升曱基丙烯醯氯添加至其中,混合物於 室溫攪拌2 1小時。所得反應溶液移至分液漏斗,然後以1 升己烷稀釋,以2 0 0毫升1 N鹽酸水溶液洗5次,然後以 2 0 0毫升水洗3次,有機層以硫酸鎂無水物脫水。硫酸鎂 使用玻璃過濾器(G 3 )過濾,然後所得濾液經濃縮獲得6 1 . 2 克灰黃色油性聚合物。5 6. 6克聚合物溶解於 1 5 0毫升己 138 312/發明說明書(補件)/93-07/9310665 8 1301838 烧,藉管柱層析術純化獲得1 1 . 7克微黃色油性聚合物。聚 合物分子量(以E P R表示)藉G P C測定時,M w為4 9 1 0,Μ η 為 3020 及 Mw/Mn 比為 1.6。 經由於2 5 °C溶解1 0 0毫克聚合物於〇 . 6毫升重質氣仿所 得試樣使用1H-NMR (JEOL GSX- 2 7 0,JEOL. Ltd·製造)分 析,指示除了基於EPR之信號外有下列信號:5 1 . 95 ppm (s, 3H ; =C-CH.3), (5 3.8-4.1 ppm (m, 2 Η ; - COO - CJjj -),5 5 · 5 5 ppm(s,lH;C]i2 = )及(5 6·lppIn(s,lH;CίL2=)。換言之, 證實存在有具有式(XXIV)表示之具端末基結構之EPR巨單 體。由積分值,求出曱基丙烯醯基含量為0.97莫耳%。 onnc H3 c——c c H2 ch3 I (P為聚合物鏈) ......(XXIV)
〇-CH2-CH—P (2)PMMA-b-(PMMA-g-EPR)之合成 50毫升以氮氣充分掃除之徐朗克管内饋進5.12毫升鄰 二曱苯,4.28毫升MMA,14.3毫克溴化銅(I),0.4毫升 PMDETA(0.5毫莫耳/毫升,以PMDETA分子表示)於鄰二曱 苯溶液及0.2毫升(1-溴乙基)苯於鄰二曱苯(0.5毫莫耳/ 毫升,以(1 -溴乙基)苯分子表示),混合物於 9 (TC加熱攪 拌4小時。所得反應溶液倒入2 0 0毫升甲醇而沉澱聚合物。 沉殿之聚合物以玻璃過遽器(G 3 )過濾,過遽器上之聚合物 以1 0毫升曱醇洗3次,然後真空脫水1 0小時獲得2. 8 4 克固體聚合物。聚合物之(P S當量)分子量藉G P C測定,指 示 Mw 為 36400, Μη 為 28000 及 Mw/Mn 比為 1.3。然後 2.8 克如上所得PMMA導入30毫升以氮氣充分掃除之徐朗克管 139 312/發明說明書(補件)/93-07/9310665 8 1301838 内,然後6 · 4 3毫升鄰二甲苯、2 · 1 4毫升Μ M A,1 · 4 9克如 上(1)合成之EPR巨單體及1.23毫升溴化銅及PMDETA於鄰 二曱苯溶液(0 . 0 8 1毫莫耳/毫升以銅原子表示,〇 · 1 6毫莫 耳/毫升以 P M D E T A分子表示)添加至其中,混合物於9 0 °C 加熱攪拌6小時。所得反應溶液倒入4 0 0毫升曱醇而沉澱 聚合物。沉澱出之聚合物以玻璃過濾器(G 3 )過濾,過濾器 上之聚合物以1 0毫升己烷洗5次,以1 0毫升曱醇洗3次, 然後真空脫水1 0小時獲得4 · 3克固體聚合物。藉G P C測定 聚合物之(PS當量)分子量,指示Mw為74200’Μη為53000, 及 M w / Μ η 比為 1 . 4。1 Η - N M R 測定指示 Ρ Μ M A : E P R = 8 6 : 1 4 (w t % )。藉此方式獲得具有Ρ Μ Μ A鏈及Ρ Μ M A - g - E P R結合其上 之 PMMA-b-(PMMA-g-EPR)敌段聚合物。 (實施例8 ) (1 )於其端末具有羥基及烷基鋁端基之聚乙烯(Ρ E )之合成 内部容積 1 升且以氮氣充分掃除之玻璃聚合器内饋進 9 0 0毫升曱苯及於5 0 °C維持1 0分鐘,同時氮氣以2 0升/ 小時速率循環。三乙基鋁(4 8毫莫耳)及丙烯醇(4 0毫莫耳) 加至其中及攪拌 5分鐘,氮氣循環結束後,乙烯以 2升/ 小時速率循環。然後曱苯漿液,其中 0 . 0 0 0 8毫莫耳上式 (XXI)表示之二曱基伸石夕:):完基(2_甲基*~4,5_苯并_1_符 基)(2,7 -二第三丁基芴基)二氯化鍅已經於室溫接觸 〇 . 4 3 毫莫耳曱基鋁氧烷1 0分鐘,該甲苯漿液添加至其中而引發 聚合反應,混合物於常壓於5 0 °C聚合1 0 0分鐘。藉此方式 獲得於其端末具有羥基及二乙基鋁基之PE曱苯漿液。 (2)於端末有兩個羥基之PE之合成 140 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 如上(1 )所得曱苯漿液於1 0 0 °C加熱,乾空氣以1 ο 〇 小時速率饋送6小時至維持於該溫度之漿液,小量異 添加至其中。5 0毫升含5毫升濃鹽酸水溶液之異丁醇 添加至其中,及於7 5 °C於氮下加熱。聚合物溶液添加 量曱醇來沉澱聚合物,然後聚合物於8 0 °C真空脫水1 時獲得所需聚合物。藉13 C - N M R分析,有兩個羥基亞 結合其上之低曱基信號於5 4 3 p p m偵測得,而兩個羥 曱基之信號於5 6 5 . 6 p p m偵測得。由此結果證實生成 (X X V )所示結構式之P E。
/CH2-0H P—CH^ ......(XXV) 〇η2~·οη ( p為聚合物鏈) (3 )於其端末有兩個2 -溴異丁醯基之Ρ Ε之合成 5 . 0克如上所得於其端末有兩個羥基之P E ( M w, 1 1 M w / Μ η,2 · 4 ;羥基含量,Ο · 8 8莫耳% )導入裝配有機械 器之 5 0 0毫升二頸茄型瓶内,然後以氮氣充分沖洗。 毫升無水曱苯至其中及於 9 0 °C加熱下攪拌至聚合物 均勻分散為止,溫度降至 8 0 °C後,1 . 2 6毫升三乙基 0 . 9 3毫升2 -溴異丁醯溴添加至其中,於8 0 °C加熱攪 小時。反應溶液倒入2升曱醇,沉澱聚合物,然後以 過濾器過濾。玻璃過濾器上之聚合物以1 0 0毫升曱醇 次,以1 0 0毫升1 N鹽酸水溶液洗一次及以1 0 0毫升 洗兩次。聚合物於5 0 °C乾燥1 0小時。由1 Η - N M R結果 察得端末亞甲基(-(:1^_0(:0匸81'((:11〇〇於(5=4.0-4.1 及端末曱基(-CHrOCOCBr(CH〇2)於 5 = 1. 8 ppm,未 3 12/發明說明書(補件)/93-07/93106658 升/ 丁醇 溶液 至過 2小 甲基 基亞 具式 0 0 0 ; 攪拌 300 變成 胺及 拌5 玻璃 洗3 曱醇 ,觀 ppm 觀察 141 1301838 得起始物料之羥基亞曱基畸峰,如此所得產物識別為經2-溴異丁醯基改性之PE,其中兩個羥基皆經改性。 (4 )由一個P E臂及兩個聚曱基丙烯酸曱酯臂之星形聚合物 之合成 0 . 2 2克於端末有兩個2 -溴異丁醯基之P E (端末溴:0.07 毫莫耳)導入經除氣且以氮氣置換之 1〇〇 毫升徐朗克瓶 内,混合物利用真空幫浦接受除氣及以氮氣置換5次。1 0 毫克(0 · 0 7毫貳耳)溴化銅(I ),6 · 3毫升鄰二曱苯,0 . 2 8 毫升(0.14毫莫耳)PMDETA (0·5 Μ鄰二曱苯溶液)及0.37 毫升(3 . 4 9毫莫耳)曱基丙烯酸曱酯(Μ Μ A )於氮流下循序添 加至其中,燒瓶蓋上隔膜塞蓋。混合物溫度提升至1 2 0 °C , 混合物於攪拌下反應7小時。徐朗克瓶以冰冷水冷卻後, 藉加入約5毫升曱醇中止反應,反應混合物倒入5 0 0毫升 甲醇及攪拌隔夜。沉澱聚合物以玻璃過濾器藉過濾分離, 聚合物於8 0 °C於1 5托耳減壓下脫水1 0小時獲得0 . 5 0克 聚合物。1 Η - N M R測定指示獲得具有乙稀:Μ M A ( w t % ) = 5 2 : 4 8 組成之P E - ( P Μ M A ) 2星形聚合物。 (實施例9 ) (1 )巨單體之合成 [其端基已經轉成A 1之乙烯-丙烯共聚物(E P R )之合成] 8 0 0毫升純化後之曱苯導入以氮氣充分掃除之内部容積 1升的玻璃高壓鍋内,液相及氣相藉吹送2 0升/小時乙烯 及8 0升/小時丙烯飽和。隨後於5 0 °C添力口以A 1表示為2 0 毫莫耳數量之MAO及0.02毫莫耳二環戊二烯基二氯化锆來 引發聚合。於5 0 °C於常壓聚合2小時後,加入5 0毫升二 142 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 異丁基氫化鋁,混合物於1 1 0 °C於攪拌下加熱5 · 5小時。 如此獲得含有其端基已經轉成鋁之EPR之曱苯溶液。 [其端基已經轉成羥基之E P R之合成] _ 如上所得甲苯溶液維持於 1 0 0 °C ,氮氣以無水空氣置 換,維持於此溫度,無水空氣以 1 0 0 升/小時流速供給 6 小時,藉加入5毫升曱醇結束反應。反應溶液倒入1升曱 醇,然後2 0毫升1 N鹽酸水溶液添加至其中,混合物攪拌 隔夜。過濾出沉澱之灰黃色粉末,過濾器上之固體懸浮於 1升己烷且再度過濾,合併濾液。濾液經濃縮及真空脫水 1 0小時,獲得1 2 5 . 4克黃色油性聚合物。經由於2 5 °C溶解 1 0 0毫克聚合物於 0 . 6毫升重質氯仿所得試樣以1 Η - N M R (J Ε 0 L G S X - 2 7 Ο , JEOL. L t d.製造)分析,指示於 3.3 ppm 至3 . 6 p p m之信號歸因於毗鄰於羥基之亞曱基。換言之, 證實存在有下式(XXVI)表示之具有端末結構之 EPR。由積 分值,求出羥基含量為2. 9莫耳%。 ch3 I 3 p ( P為聚合物鏈) ……(XXVI) [EPR巨單體之合成] 1 2 0克如上所得其端基已經轉成羥基之E P R被導入5 0 0 毫升以氮氣充分掃除之反應器,2 5 0毫升無水甲笨,1 3. 4 毫升三乙基胺及1 8 . 8毫升甲基丙烯醯氣添加至其中,混合 物於室溫攪拌6小時。所得反應溶液經過濾,濾液經濃縮 獲得1 3 0 . 2克黃色油性聚合物。全體聚合物溶解於5 0毫升 己烷,藉管柱層析術純化獲得5 0 . 6克灰黃色油性聚合物。 143 312/發明說明書(補件)/93-07/93 ] 06658 1301838 當聚合物分子量(以E P R表示)係藉G P C測定時,M w為9 4 0, Μw/ Μη 比為 2.3。 於2 5 °C經由溶解1 Ο Ο毫克聚合物於〇 . 6毫升重質氯仿所 得試樣使用1 Η - N M R ( J E 0 L G S X - 2 7 0,J E 0 L . L t d ·製造)分 析 ,指示除了 基於EPR 之 信 號 之外觀: 察得· T ^ 叫信號: 5 1 . 95 Pt )111 (s ; ,3H; C - c =) ? (5 3. 8 - 4 . 1 ρ p it 1 (in, 2Η ; -C00- -C Η_2 - ), δ 5. 55 ppm (s , 1 Η 9 cl 2 =〕 丨及 (5 6. 1 PP m (s 1 Η CH_ '1:: )° 換 言 之 5 證 實存在有式(XXVI I )表 示 之 具 有 端 末 結 構 式 之 EPR 之 單 體 。由積分 值 , 求 出 曱基 丙 稀 si 基 含 量 為 3. 1 莫 耳 % 0 ch3 I 〇 II ch3 h2c 1 —c— II -C— 〇 CH2 -CH —P (Ρ 為 聚 合 物 鏈) .(XXVI I ) (2 )具有- -個 丨Ρ Ε臂及 兩 個 PMMA-g-EPK 丨臂 之 星 形 聚 合 物 之 合 成 0· 63 克實 施例 8 ( 3) 合 成 之 於端· 末 有 兩 個 2- 溴 異 丁 81 基 之 PE導入經 .除氣且, 經 以 氮 氣· 掃除之 3 0 毫 升 徐 朗 克 瓶 内 狄 後 如 上 (1 )合成之 4. 88 克 EPR巨 單 體 , 14 .1 毫 升 鄰 二 曱 笨 4. 28 毫 升Μ Μ Α及 1 . 1 8 毫 升經 由 溶 解 溴 化 銅 及 PMDETA 於 鄰 二 苯 製 備之溶液( 0. 17 毫莫耳 / 毫 升 以 銅 原 子 表 示 0· 34 毫 莫 耳 /毫升以 PMDETA分子表 示) 添 加 至 其 中 ,於 90 °C 加 熱 攪 拌 6小時。 所 得 反 應 溶液 倒 入 500 毫 升 曱 醇 5 攪 拌 隔 夜 〇 沉澱聚合物 以 玻 璃 過 濾器 藉 過 濾' 分 離 1 狄; 後」 10 毫 升 己 烷 洗 5次,及 真 空 脫 水 1 0小 時獲 .得3 .1 克 >聚 合 物 〇 Ή- -NMR 測 量 時,MMA 含 量 為 5 4 w t %, 除 了 ΜΜΑ 信 號 之 外 144 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 偵測得歸因於PE及EPR之信號。藉此方式,合成具有PE 鏈及兩個PMMA-g-EPR鏈結合其上之PE-(PMMA-g-EPR)2星 形聚合物。 (實施例1 0 ) (1 )其端基轉成經基之聚稀烴之合成 [經基已經轉成A 1之乙稀-丙烤共聚物(E P R )之合成] 8 0 0毫升純化後之曱苯導入以氮氣充分掃除之内部容積 1升的玻璃高壓锅内,液相及氣相藉吹送1 〇升/小時乙烤 及9 0升/小時丙烯飽和。隨後於5 0 °C添加以A 1表示為1 0 毫莫耳數量之ΜΑ0及0.01毫莫耳二環戊二烯基二氯化鍅來 引發聚合。於5 0 °C於常壓聚合5小時後,加入5 0毫升二 異丁基氫化鋁,混合物於11 0 °C於攪拌下加熱6小時。如 此獲得含有其端基已經轉成A 1之E P R之曱苯溶液。 [其端基已經轉成0H之EPR之合成] 如上所得曱苯溶液維持於 1 0 0 t ,氮氣以無水空氣置 換,維持於此溫度,無水空氣以 1 0 0 升/小時流速供給 6 小時,藉加入5毫升曱醇結束反應。反應溶液倒入1升曱 醇,然後2 0毫升1 N鹽酸水溶液添加至其中,混合物攪拌 隔夜。添加1升己烷及1升水至其中,混合物經攪拌及移 至分液漏斗,有機層以2 0 0毫升水洗3次,及以硫酸鎂無 水物脫水。硫酸鎂於玻璃過濾器(G 3 )藉過濾分離,然後濾 液經濃縮及真空脫水1 0小時,獲得4 7. 0克黃色油性聚合 物。當聚合物之分子量(以E P R表示)藉G P C測定時,M w為 2200,Μη 為 520 及 Mw/ Μη 比為 4.3。 經由於2 5 °C溶解1 0 0毫克聚合物於0 . 6毫升重質氣仿所 145 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 得試樣以1 Η - N M R ( J E 0 L G S X - 2 7 0,J E 0 L · L t d .製造)分析, 指示於3 . 3 p p in至3 . 6 p p in之信號歸因於毗鄰於羥基之亞 曱基。換言之,證實存在有下式(XXVIII)表示之具有端末 結構之E P R。由積分值,求出羥基含量為2 . 4莫耳%。 ch3 | ( P為聚合物鏈) ……(XXVII) H〇一 CH2—0Η—Ρ (2 )星形聚合物之合成 3 . 0克如上(1 )所得之其端基已經轉成Ο Η之E P R被導入 以氮氣充分掃除之5 0毫升徐朗克管内,2 0毫升無水曱苯 及0 . 0 5毫升四氣化矽加至其中,混合物於5 0 °C攪拌2小 時。由所得反應溶液蒸餾去除甲苯及未反應之四氯化矽, 然後經真空脫水1 0小時獲得2 . 9克褐色油性聚合物。此聚 合物之分子量(以E P R表示)藉G P C測定,M w為3 7 0 0,Μ η 為 560, Mw/Mn 比為 6.5。 經由於2 5 °C溶解1 0 0毫克聚合物於0 . 6毫升重質氯仿獲 得試樣,以1 Η - N M R ( J E 0 L G S X - 2 7 0,J E 0 L · L t d .製造)分析, 指示於3 . 6 ρ ρ ηι至3 . 9 p p n〗之信號歸因於E比鄰於S i - 0基之 亞曱基,也有一個信號消失,該信號係來自於毗鄰於起始 物料E P R (其端基已經轉成羥基)之羥基之亞曱基。藉I R分 析,來自於羥基之接近3 3 5 0厘米_1的畸峰消失,來自於 S i - 0鍵結之振搖峰於1 1 0 0厘米_1偵測得。此外,聚合物 之[]值為0 . 0 8,其係高於0 . 0 5,亦即起始E P R其端基已 經轉成羥基之值。換言之,證實存在有具有式(X X I X )結 構式之星形聚合物。 146 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 S1(0 -C Η 2 - P),丨 ......(XXIX) (P為聚合物鏈) (實施例1 1 ) (1 )其端基轉成〇 Η之聚烯烴之合成 [其端基已經轉成Α1之乙烯-丙烯共聚物(EPR)之合成] 4 0 0毫升純化後之甲苯導入以氮氣充分掃除之内部容積 5 0 0毫升的玻璃高壓鍋内,液相及氣相藉吹送2 0升/小時 乙烯及8 0升/小時丙烯飽和。隨後於5 0 °C添力口以A 1表示 為10毫莫耳數量之ΜΑ0及0.01毫莫耳貳(正丁基環戊二烯 基)二氣化鍅來引發聚合。於5 0 °C於常壓聚合1 2 0分鐘後, 加入5 0毫升二異丁基氫化鋁,混合物於1 0 0 °C於攪拌下加 4 . 5小時。如此獲得含有其端基已經轉成鋁之E P R之曱苯 溶液。 [其端基已經轉成OH之EPR之合成] 如上所得曱苯溶液維持於 1 0 0 °C ,氮氣以無水空氣置 換,維持於此溫度,無水空氣以1 0 0升/小時流速供給1 4 小時,藉加入2 0 0毫升曱醇結束反應。沉澱之黃色固體以 玻璃過濾器(G 3 )過濾,然後以5 0 0毫升己烷洗滌3次來萃 取E P R。所得己烷溶液經濃縮,真空脫水1 0小時,獲得5 3 . 1 克灰黃色油性聚合物。 當聚合物之分子量(以 E P R表示)藉 G P C測定時,M w為 3700,Μη 為 1100 及 Mw/Mn 比為 3.4。 經由於2 5 °C溶解1 0 0毫克聚合物於0 . 6毫升重質氣仿所 得試樣以1 Η - N M R ( J E 0 L G S X - 2 7 0,J E 0 L · L t d ·製造)分析, 指示於3 . 3 p p m至3 . 6 p p in之信號歸因於毗鄰於羥基之亞 147 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 曱基。換言之,證實存在有下式(XXX)表示之具有端末結構 之EPR。由積分值,求出羥基含量為1.3莫耳%。 ch3 | (p為聚合物鏈) ......(XXX)
H〇_CH2—CH—P (2 )星形聚合物之合成 5.0克如上(1)所得之其端基已經轉成0H之EPR被導入 以氮氣充分掃除之100毫升徐朗克管内,10毫升無水曱苯 及1.2毫升1,2-貳(三氯矽烷基)乙烷(0.20M)於曱苯溶液 添加至其中,混合物於1 0 0 °C攪拌5小時。由所得反應溶 液蒸餾去除曱苯,然後經真空脫水1 0小時獲得高度黏稠之 灰黃色油性聚合物。2. 9克褐色油性聚合物。當聚合物之 分子量(以£?1?表示)藉6?(:測定,肘〜為5100,河11為1300, Mw/Mn 比為 4.0° 經由於2 5 °C溶解1 0 0毫克聚合物於〇 . 6毫升重質氣仿獲 得試樣,以1H-NMR ( JEOL GSX- 2 7 0,JEOL. Ltd·製造)分析, 指示於3. 6 ppm至3. 9 ppm之信號歸因於毗鄰於Si-0基之 亞曱基。聚合物接受I R分析指示,由聚合物及起始E P R 其端基已經轉成羥基之歸因於Ο Η基而接近3350厘米^ 畸峰的吸收強度變化,得知已經反應之羥基量為0. 2 3毫莫 耳/克聚合物,於1 1 0 0厘米_1附近偵測得歸因於S i - 0鍵之 振搖峰。藉元素分析,發現聚合物之^夕原子含量為0 . 0 8 2 毫莫耳/克聚合物。由此結果,顯示生成之聚合物約有5 · 6 E P R臂。此外,聚合物之[7?]值為0 · 1 5,其係高於0 · 1 1, 亦即起始EPR其端基已經轉成羥基之7?值。換言之,證實 148 312/發明說明書(補件)/93-07/9310665 8 1301838 存在有式(X X X I )結構式之星形聚合物。 (P-CH2-0)3SiCH2CH2Si(0-CH2-P)3 ....... (XXXI ) (P為聚合物鏈) (實施例1 2 ) (1)其端基轉成0H之聚稀烴之合成 [端基已經轉成A1之乙烯-丙烯共聚物(EPR)之合成] 7 5 0毫升純化後之曱苯導入以氮氣充分掃除之内部容積 1升的玻璃高壓鍋内,液相及氣相藉吹送5 0升/小時乙烯 及5 0升/小時丙稀飽和。隨後於5 0 °C添加以A 1表示為5 毫莫耳數量之ΜΑ0及0.02毫莫耳二環戊二烯基二氯化锆來 引發聚合。於5 0 °C於常壓聚合1小時後,加入5 0毫升二 異丁基氫化鋁,混合物於1 1 0 °C於攪拌下加熱4小時。如 此獲得含有其端基已經轉成鋁之EPR之甲苯溶液。 [其端基已經轉成OH之EPR之合成] 如上所得曱苯溶液維持於 1 0 0 °C ,氮氣以無水空氣置 換,維持於此溫度,無水空氣以 1 0 0升/小時流速供給 7 小時,藉加入5毫升甲醇結束反應。反應溶液倒入曱醇(1 升)/己烧(1升)之混合溶劑,又加入1升蒸德水,混合物 攪拌隔夜。混合物移至分液漏斗,有機層以2 0 0毫升水洗 3次,有機層經濃縮及真空脫水1 0小時獲得8 8. 6克黃色 油性聚合物。此種聚合物之(P S當量)分子量藉 G P C測定 時,Mw為5950, Μη為2785及Mw/Mn比為2.1。經由於25 °C溶解 1 0 0毫克聚合物於 0 . 6毫升重質氣仿所得試樣以 l-NMR (JEOL GSX- 2 7 0,JEOL. Ltd.製造)分析,指示於 3.3 ppm至3.6 ppm之信號歸因於田比鄰於經基之亞曱基。 149 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 換言之,證實存在有下式(XXXII)表示之具有端末結構之 E P R。由積分值,求出羥基含量為1 . 5莫耳%。
ch3 h〇一ch2-ch—P (P為聚合物鏈) (XXXII) (2 )星形聚合物之合成 4 2克如上(1 )所得之其端基已經轉成0 Η之E P R被導入以 氮氣充分掃除之2 0 0毫升徐朗克二頸瓶内,5 0毫升無水曱 苯,2 . 6毫升三乙基胺及0 . 5 4毫升四氣化矽添加至其中, 混合物於5 0 °C攪拌3小時。所得溶液以1 0 0毫升己烷稀釋 然後過濾,濾液經濃縮及真空脫水1 0小時獲得3 7. 3克褐 色油性聚合物。此聚合物之(P S當量)分子量藉G P C測定 時,Mw 為 8930, Μη 為 3770, Mw/Mn 比為 1.8。 經由於2 5 °C溶解1 0 0毫克聚合物於0 . 6毫升重質氣仿獲 得試樣,以1 Η - N M R ( J E 0 L G S X - 2 7 0,J E 0 L · L t d ·製造)分析, 指示除了歸因於亞曱基(該亞曱基係毗鄰於其端基已經轉 成羥基之起始E P R之羥基)之信號外,有來自於毗鄰於S i - 0 基之亞曱基於3 . 6 p p m至3 . 9 p p πι之信號。由二信號之強 度比,求出羥基轉化度為8 4 %。此種聚合物進行I R分析結 果,證實3 3 5 0厘米_ 1附近來自於羥基之畸峰強度降低。由 起始物料對聚合物之強度比,求出羥基轉化度為8 6 %。此 外於1 1 0 0厘米_1附近偵測得來自於S i - 0鍵之振盪峰。由 此結果估計臂數目平均為3 · 4。此外,聚合物之[]值為 0.13,其係高於0 · 1 0.,亦即起始E P R其端基已經轉成羥基 之77值。換言之,證實存在有式(X X X I I I )結構式之星形聚 150 3丨2/發明說明書(補件)/93-07/93 ] 06658 1301838 合物。
Si (O-CH2-P). ( P 為聚合物鏈) ……(XXXII (實施例13) (1 )其端基轉成〇 Η之聚烯烴之合成 [端基已經轉成A 1之乙烯-丙烯共聚物(E P R )之合成] 7 5 0毫升純化後之曱苯導入以氮氣充分掃除之内部 1升的玻璃高壓鍋内,液相及氣相藉吹送7 〇升/小時 及3 0升/小時丙烯飽和。隨後於5 0 °C添力口以A 1表示 毫莫耳數量之ΜΑ0及0.02毫莫耳二環戊二烯基二氯化 引發聚合。於5 0 °C於常壓聚合1小時後,力口入5 0毫 異丁基氫化鋁,混合物於11 0 °C於攪拌下加熱4小時 此獲得含有其端基已經轉成鋁之EPR之曱苯溶液。 [其端基已經轉成Ο Η之E P R之合成] 如上所得曱笨溶液維持於 1 0 0 °C ,氮氣以無水空 換,維持於此溫度,無水空氣以 1 0 0 升/小時流速供 小時,藉加入5毫升曱醇結束反應。反應溶液倒入曱 升)/己烷(1升)之混合溶劑,又加入1升蒸餾水,混 攪拌隔夜。混合物移至分液漏斗,有機層以2 0 0毫升 3次,有機層經濃縮及真空脫水1 0小時獲得1 0 0克黃 性聚合物。此種聚合物之(P S當量)分子量藉G P C測定 Mw 為 9260, Μη 為 4400 及 Mw/Mn 比為 2.1。 經由於2 5 °C溶解1 0 0毫克聚合物於0 . 6毫升重質氣 得試樣以丨 Η - N M R ( J E 0 L G S X - 2 7 0,J E 0 L · L t d ·製造)分 指示於3 . 3 p p in至3 · 6 ρ ρ η]之信號歸因於田比鄰於經基 曱基。換言之,證實存在有下式(XXXIV)表示之具有端 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 容積 乙稀 為5 锆來 升二 〇如 氣置 給 7 醇(1 合物 水洗 色油 時, 仿所 析, 之亞 末結 151 1301838 構之EPR。由積分值,求出羥基含量為0. 80莫耳%。
ch3 I H〇—CH2—CH~P (P為聚合物鏈) (XXXIV) (2 )星形聚合物之合成 51克如上(1)所得之其端基已經轉成OH之EPR被導入以 氮氣充分掃除之2 0 0毫升徐朗克二頸瓶内,9 0毫升無水曱 苯,1.8毫升三乙基胺及0.37毫升四氯化矽添加至其中, 混合物於5 0 °C攪拌3小時。所得溶液以1 0 0毫升己烷稀釋 然後過濾,濾液經濃縮及真空脫水1 0小時獲得4 3克褐色 油性聚合物。此聚合物之(P S -當量)分子量藉G P C測定時, Mw 為 15040,Μη 為 6150,Mw/Mn 比為 2.5。 經由於2 5 °C溶解1 0 0毫克聚合物於0 . 6毫升重質氯仿獲 得試樣,以1H-NMRCJEOLGSX-270,JEOL. Ltd.製造)分析, 指示除了歸因於亞甲基(該亞甲基係毗鄰於其端基已經轉 成OH之起始EPR之羥基)之信號外,有來自於毗鄰於Si-O 基之亞甲基於3.6 ppm至3.9 ppm之信號。由二信號之強 度比,求出0 Η基轉化度為8 2 %。此種聚合物進行I R分析 結果,證實3350厘米_1附近來自於0Η基畸峰強度降低。 由起始物料對聚合物之強度比,求出0 Η基轉化度為8 1 %。 此外於1 1 0 0厘米μ附近偵測得來自於S i -0鍵之振盪峰。由此結 果估計臂數目平均為3. 3。此外,聚合物之[??]值為0. 1 8,其係 高於0. 15,亦即起始EPR其端基已經轉成0H之7?值。換言之, 證實存在有式(XXXI)結構式之星形聚合物。
Si (0-CH2-P)4 (P 為聚合物鏈) ......(XXXV) 152 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 (實施例1 4 ) (1 )多官能低分子化合物轉成自由基聚合引發劑 1 . 0克季戊四醇引進以氮氣充分掃除之5 0毫升徐朗克管 内,10毫升無水THF,8.2毫升三乙基胺及7.26毫升2 -溴異丁醯溴添加至其中,混合物於室溫攪拌2 4小時。所得 深褐色漿液以1 〇 〇毫升〇 . 5 N鹽酸水溶液洗7次,及以1 0 0 毫升水洗3次。有機層以硫酸鎂無水物脫水,硫酸鎂使用 玻璃過濾器(G 3 )去除,濾液經濃縮獲得 9 . 7克深褐色固 體。此產物溶解於 1 0毫升苯,藉管柱層析術純化獲得 6 克褐色固體。所得固體由己烷再結晶,獲得3 · 7克白桿形 晶體。經由於2 5 °C溶解5 0毫克晶體於0. 6毫升重質氣仿 所得試樣以1 Η - N M R ( J E 0 L G S X - 2 7 0,J E 0 L · L t d ·製造)分 析時,於5 4. 3 p p in偵測得毗鄰於酯基之亞曱基信號,及 於5 1 . 9 p p in偵測得來自於兩個曱基之信號。換言之,證 實獲得具有下式(X X X V I )表示之結構式之化合物。
(2 )四臂型星形聚合物之合成 50毫升以氮氣充分掃除之徐朗克管内饋進0.81克實施 例1 (1 )合成之E P R巨單體,然後饋進4 . 0 3毫升鄰二曱苯, 4 · 2 8毫升Μ M A,1 . 1 9毫升溴化銅及P M D E T A於鄰二甲苯溶 液( 0.084毫莫耳/毫升以銅原子表示,0.168毫莫耳/毫升 153 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 以P M D Ε Τ A分子表示),及0 . 5毫升如上(1 )所得聚合引發劑 之鄰二曱苯溶液(0 . 0 5毫莫耳/毫升引發劑),混合物於9 0 。(:加熱攪拌8小時。所得反應溶液倒入4 0 0毫升曱醇而沉 澱聚合物。沉澱之聚合物以玻璃過濾器(G 3 )過濾,過濾、器 上之聚合物以1 0毫升己烷洗3次,及以1 0毫升曱醇洗3 次,然後真空脫水1 0小時獲得1 . 6 2克固體聚合物。聚合 物之(P S當量)分子量藉G P C測定,指示M w為1 1 7 0 0 0,Μ η 為4 8 Ο Ο 0及M w / Μ η比為2 . 4。藉N M R測定,各單元於生成 之聚合物之含量為90莫耳% MMA及10莫耳% EPR。換言之, 經由使用前述引發劑,共聚合EPR巨單體與MMA,形成星 形聚合物,其臂為接枝聚合物具有EPR於支鏈。 (實施例1 5 ) [四臂型(PMMA-g-EPR)星形聚合物之合成] 1 0 0毫升以氮氣充分掃除之徐朗克管内饋進2 . 4克實施 例9 ( 1 )合成之E P R巨單體,然後饋進3 4 . 7毫升鄰二曱苯, 2 , 1 4毫升Μ M A,1 . 1 9毫升溴化銅及P M D Ε Τ A於鄰二曱苯溶 液(0.34毫莫耳/毫升以銅原子表示,0.67毫莫耳/毫升以 P M D Ε Τ A分子表示)及2 . 0毫升如上實施例1 4 ( 1 )所得之聚合 引發劑鄰二甲苯溶液(0 . 0 5毫莫耳/毫升引發劑),混合物 於9 0 °C加熱攪拌6小時。所得反應溶液倒入4 0 0毫升甲醇 沉澱聚合物。沉澱之聚合物以玻璃過濾器(G 3 )過濾,過濾 器上之聚合物以1 0毫升己烷洗3次,及以1 0毫升曱醇洗 3次,然後經真空脫水1 0小時獲得0 . 8 2克固體聚合物。 聚合物之(P S當量)分子量藉G P C測定,指示M w為2 7 0 0 0, M w / Μ η比為1 · 3。聚合物之T g藉D S C測得為5 8 °C 。生成之 154 312/發明說明書(補件V93-07/93106658 1301838 混合物於1 3 0 °C攪拌1小時。反應溶液倒入1升曱醇r 沉澱聚合物經過濾及真空脫水1 0小時獲得白色固體。 T E Μ觀察所得白色固體,顯示Ρ Μ Μ A之小島相(白區)於 海相(黑區)被分隔成為約數微米之巨相,E P R成分與 成分大致上彼此可相容(圖5 )。相反地,實施例1 5之 (Ρ Μ M A - g - E P R )星形聚合物,造成一種效應,兩種成分 精細分散,如圖4所示,PMMA鏈及EPR鏈透過鍵聯基 此化學結合。 (比較例2 ) [線性結構與星形結構間之比較] 經由實施例1 5之相同程序獲得白色固體,但使用5 一個聚合引發位置之(1 -溴乙基)苯來替代有四個聚合 位置之化合物用作為引發劑。藉1H-NMR分析,所得白 體組成為MMA:EPR = 65:35 (wt%),該組成幾乎與實; 1 5所得星形聚合物之組成相同。經由於TEM觀察所得 固體,顯示E P R相與Ρ Μ Μ A相精細分散,但兩種成分之 比實施例1 5所得星形聚合物之分散差,散落數十奈井 E P R相(圖6 )。如此顯示本發明之多分枝狀聚合物其主 星形,於複數種聚合物成分之分散性絕佳。 【圖式簡單說明】 圖1 - 1顯示通式(I I )多分枝狀聚合物,其中P2為具 烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )及P 3為聚烯烴鏈(A 1 )。 圖1 - 2顯示通式(I I )多分枝狀聚合物,其中P2為具 烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )及P 3為具有極性聚合物 鏈之聚烯烴鏈(A 2 )。 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 於 EPR PMMA 均勻 而彼 〔有 引發 色固 例 白色 分散 i之 鏈為 有聚 有聚 支 156 1301838 以及四個P6中之三者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),其餘者為極性 聚合物鏈(A 3 )。 圖3 - 1 3顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物 '其中η ’為4, 以及四個Ρ6中之三者各自為聚烯烴鏈(Α1),其餘者為具有 聚烤烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 ) ^ 圖3-14顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為4, 以及四個Ρ6中之三者各自為極性聚合物鏈(A3),其餘者為 聚稀烴鏈(Α1)。 圖3 - 15顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為4, 以及四個Ρ6中之三者各自為極性聚合物鏈(A3),其餘者為 具有聚稀烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 圖3 - 16顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為4, 以及四個 Ρ6中之三者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(Α4),其餘者為聚烯烴鏈(Α1)。 圖3 -17顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為4, 以及四個 Ρ6中之三者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(Α4),以及最末者為極性聚合物鏈(A3)。 圖3 - 1 8顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為4, 以及四個Ρ6中之二者各自為聚烯烴鏈(Α1),以及其餘二者 各自為極性聚合物鏈(A 3 )。 圖3 - 1 9顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為4, 以及四個 Ρ6中之二者各自為聚烯烴鏈(Α1)以及其餘二者 各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(Α4)。 圖3 - 2 0顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為4, 以及四個Ρ6中之二者各自為聚烯烴鍵(Α1)、另一者為極性 159 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 聚合物鏈(A 3 )以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物 鏈(A4 )。 圖3 - 2 1顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為4, 以及四個Ρ6中之二者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及其餘 二者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A4)。 圖3 - 22顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為4, 以及四個Ρ6中之二者各自為極性聚合物鏈(A3)、另一者為 聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(A 4 )。 圖3-23顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為4, 以及四個 Ρ6中之二者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(Α4)、另一者為聚烯烴鏈(Α1),以及最末者為極性聚 合物鏈(A 3 )。 圖3- 24顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為5, 以及全部五個Ρ6各自為聚烯烴鏈(Α1)。 圖3-25顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為5, 以及全部五個 Ρ6各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈 (Α4)。 圖3 - 2 6顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為5, 以及五個Ρ6中之四者各自為聚烯烴鏈(Α1),其餘者為極性 聚合物鏈(A 3 )。 圖3 - 27顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為5, 以及五個Ρ6中之四者各自為聚烯烴鏈(Α1),其餘者為具有 聚稀烴支鏈之極性聚合物鍵(A 4 )。 圖3 - 2 8顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為5, 160 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 以及五個P6中之四者各自為極性聚合物鏈(A3),其餘者為 聚烯烴鏈(A 1 )。 圖3 - 2 9顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為5, 以及五個Ρ6中之四者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),其餘者為 具有聚稀烴支鍵之極性聚合物鏈(A 4 )。 圖3 - 3 0顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為5, 以及五個 Ρ6中之四者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(Α4),其餘者為具有聚烯烴支鏈之聚烯烴鏈(Α1)。 圖3-31顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為5, 以及五個 Ρ6中之四者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(A 4 ),其餘者為極性聚合物鏈(A 3 )。 圖3-32顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為5, 以及五個Ρ6中之三者各自為聚烯烴鏈(Α1),以及其餘二者 各自為極性聚合物鏈(A 3 )。 圖3 - 3 3顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為5, 以及五個Ρ6中之三者各自為聚烯烴鏈(Α1),以及其餘二者 各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 圖3-34顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為5, 以及五個Ρ6中之三者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),另一者為極性 聚合物鏈(A3)以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物 鏈(A 4 ) 〇 圖3-35顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為5, 以及五個Ρ6中之三者各自為極性聚合物鏈(A3),以及其餘 二者各自為聚烯烴鏈(Α1)。 圖3-36顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為5, 161 312/發明說明書(補件)/93-07/9310665 8 1301838 以及五個P6中之二者各自為極性聚合物鏈(A3),另二者各 自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )以及最末者為聚 稀烴鏈(A 1 ).。 圖3 - 4 4顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6, 以及六個Ρ6中全部各自為聚烯烴鏈(A 1 )。 圖3-45顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為6, 以及六個 Ρ6中全部各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物 鏈(A 4 ) 〇 圖3 - 4 6顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為5, 以及六個Ρ6中之五者各自為聚烯烴鏈(Α1),以及最末者為 極性聚合物鏈(A 3 )。 圖3 - 4 7顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6, 以及六個Ρ6中之五者各自為聚烯烴鏈(Α1),以及最末者為 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 圖3-48顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為6, 以及六個Ρ6中之五者各自為極性聚合物鏈(A3),以及最末 者為聚烯烴鏈(A 1 )。 圖3 - 49顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為6, 以及六個Ρ6中之五者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及最末 者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A4)。 圖3-50顯示通式(IV)之多分枝狀聚合物,其中η’為6, 以及六個 Ρ6中之五者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(Α4),以及最末者為聚烯烴鏈(Α1)。 圖3 - 5 1顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6, 以及六個 Ρ6中之五者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 163 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658 1301838 物鏈(A 4 ),以及最末者為極性聚合物鏈(A 3 )。 圖3 - 5 2顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6, 以及六個P{i中之四者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及其餘二者 各自為極性聚合物鏈(A 3 )。 圖3 _ 5 3顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6, 以及六個Ρ6中之四者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),以及其餘二者 各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 圖3 - 5 4顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6, 以及六個Ρ6中之四者各自為聚烯烴鏈(A 1 ),另一者為極性 聚合物鏈(A 3 ),以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(A 4 )。 圖3 - 5 5顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6 , 以及六個Pb中之四者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及其餘 二者各自為聚烯烴鏈(A 1 )。 圖3 - 5 6顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6, 以及六個Ρ6中之四者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),以及其餘 二者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 )。 圖3 _ 5 7顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6 , 以及六個Ρ6中之四者各自為極性聚合物鏈(A 3 ),另一者為 聚烯烴鏈(A 1 ),以及最末者為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(A 4 )。 圖3 - 5 8顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6, 以及六個 Ρ6中之四者各自為具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(A 4 ),以及其餘二者各自為聚烯烴鏈(A 1 )。 圖3 - 5 9顯示通式(I V )之多分枝狀聚合物,其中η ’為6, 164 312/發明說明書(補件)/93-07/93106658

Claims (1)

1301838 石月Γ日修正替換頁 拾、申請專利範圍: JUN - 5 200B 替換本 1. 一種多分枝狀聚合物,其含有嵌段結構、接枝結構或 星形結構,其係以如下通式(I )表示: (Ρ1)。一 X 其中η為2或2以上之整數;P1為具有數目平均分子量(Μη) 為5 0 0至1,0 0 0,0 0 0之聚合物鏈,該聚合物鏈係選自聚烯 烴鏈(A 1 )、具有極性聚合物支鏈之聚烯烴鏈(A 2 )、極性聚 合物鏈(A3)及具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A4),其中 (A 4 )係經由均聚合’巨單體或共聚合兩種或兩種以上之巨單 體而獲得,該等巨單體係選自通式(V)表示之聚烯烴巨單體 (Ml)、通式(VI)表示之聚烯烴巨單體(M2)及通式(VII)表示 之聚烯烴巨單體(M3);或係經由共聚合至少一種選自 (Ml)、(M2)及(M3)之巨單體與至少一種選自各自具有至少 一個碳-碳不飽和鍵之有機化合物之單體(B)而獲得:
其中R1為氫原子或甲基;Y為雜原子或含雜原子基團;以 及P7為經由均聚合或共聚合CH2 = CHR2表示之烯烴而獲得的 聚合物鏈,其中R2為選自Ci-20烴基、氫原子及鹵原子之 基團或原子;複數個P1可彼此相同或相異,但各個P1非 為極性聚合物鏈(A 3 );當η為2時,至少一個P1為具有聚 167 93106658
义m更)正替換頁 1301838 烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A 4 );以及X為雜原子或原子總 數少於2 0 0個之含雜原子之鍵聯基。 2.如申請專利範圍第1項之多分枝狀聚合物,其含有嵌 段結構或接枝結構,係以如下通式(I I )表示: (II) (P2) (P3)— X 其中P2為具有數目平均分子量(Μη)為500至1,000, 000之 具有聚烯烴支鏈之極性聚合物鏈(A4);以及Ρ3為具有數目 平均分子量(Μη)為500至1,000,000之聚合物鏈,該聚合 物鏈係選自聚烯烴鏈(A 1 )、具有極性聚合物支鏈之聚烯烴 鏈(A 2 )、極性聚合物鏈(A 3 )及具有聚烯烴支鏈之極性聚合 物鏈(A 4 ); P2及P3可彼此相同或相異;X 1為原子總數少於 2 0 0個之含有一個選自酯基、醯胺基及醚基之基團之鍵聯 基。 3 .如申請專利範圍第1項之多分枝狀聚合物,其含有星 形結構,其具有三個聚合物鏈鍵結至一個中心核,可以如 下通式(I I I )表示: (P4) (P5)2 — X 其中P4為具有數目平均分子量(Μη)為500至1,000, 000 之聚烯烴鏈(Al); Ρ5為具有數目平均分子量(Μη)為500至 1,0 0 0,0 0 0之聚合物鏈,該聚合物鏈係選自聚烯烴鏈 (A 1 )、極性聚合物鏈(A 3 )及具有聚烯烴支鏈之極性聚合物 鏈(A 4 );由P4以及兩個P5表示之三個聚合物鏈可彼此相 同或相異;X2為原子總數少於2 0 0個之含有兩個選自醚基 及酯基之基團之鍵聯基。 4.如申請專利範圍第1項之多分枝狀聚合物,其含有星 168 93106658 1301838 月ί曰修(f)正替換頁 形結構,其具有三個或三個以上之聚合物鏈鍵結至一個中 心核,可以如下通式(I V )表示: (P6)n,一 X 3 ...... (IV) 其中η’為3或3以上之整數;P6為具有數目平均分子量(Μη) 為500至1,000,000之聚合物鏈,該聚合物鏈係選自聚烯 烴鏈(A 1 )、極性聚合物鏈(A 3 )及具有聚烯烴支鏈之極性聚 合物鏈(A4);複數個P6可彼此相同或相異,但各個P6非 為極性聚合物鏈(A 3 );以及X3為由多官能低分子化合物殘 基組成之少於2 0 0個原子之鍵聯基,該多官能低分子化合 物殘基係衍生自具有三個或三個以上選自_原子、羥基、 羧基、醯i基、胺基、環氧基及異氰酸基之原子或基團之 多官能低分子化合物。 5.如申請專利範圍第1至4項中任一項之多分枝狀聚合 物,其中,該聚烯烴鏈(A 1 )為一經由均聚合或共聚合 CH2 = CHR3表示之烯烴而獲得的聚合物鏈,其中R3為選自 Cl-2。煙基、氫原子及齒原子之基團或原子。 6.如申請專利範圍第1或2項之多分枝狀聚合物,其 中,該具有極性聚合物支鏈之聚烯烴鏈(A 2 )包含通式(V I I I 表示之單元(C1)以及通式(IX)表示之單元(C2): (VIII) (IX) ——CH2—CH— —CH2—CH— R5—2—W 其中R4為選自Ci-2。烴基、氫原子或鹵原子之基團或原子; 169 93106658
1301838 R5為Chg烴基;Z為雜原子或含雜原子基團;以及W 由(共)聚合可加成聚合單體(D)、可開環聚合單體(E) 及至少一種選自通式(V)至(VII)表示之聚烯烴巨單體 至(Μ 3 )之單體而獲得的聚合物鏈。 7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之多分枝狀 物,其中,該極性聚合物鏈(A 3 )係經由聚合可加成聚 體(D )或可開環聚合單體(E )而獲得。 8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之多分枝狀 物,其係用於製造熱塑性樹脂組成物。 9 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之多分枝狀 物,其係用於製造膜材、片材、黏著劑樹脂、可相容 樹脂改性劑、樹脂添加劑、填料分散劑或分散劑。 1 0.如申請專利範圍第 8項之多分枝狀聚合物,其 熱塑性樹脂組成物係用於製造膜材、片材、黏著劑樹 可相容劑、樹脂改性劑、樹脂添加劑、填料分散劑或 劑0 93106658 為經 、以 (Ml ) 聚合 合單 聚合 聚合 劑、 中該 脂、 分散 170
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