JP2010159357A - Method for producing hydroxy group-containing olefin copolymer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for economically and efficiently produce a hydroxy group-containing copolymer using an inexpensive starting material substantially free from hydroxy groups. <P>SOLUTION: The method for producing a hydroxy group-containing olefin copolymer (P) includes the following [Step 1], [Step 2], and [Step 3]. [Step 1]: A double bond-containing carboxylic acid derivative (E) of general formula (2) is reacted with an alkyl aluminum compound (A) to produce a double bond-containing aluminoxy compound (M). [Step 2]: Subsequently, the double bond-containing aluminoxy compound (M) is copolymerized with a 2-20C olefin (L) in the presence of a transition metal catalyst to produce an aluminoxy-containing olefin copolymer (P') copolymerized with the double bond-containing aluminoxy compound (M). [Step 3]: The aluminoxy-containing olefin copolymer (P') is further treated with a proton donor compound to convert into a hydroxy-containing olefin copolymer (P). In the formula, R<SP>1</SP>is 1-20C divalent alkylene or arylene, R<SP>4</SP>is hydrogen, metal atom, or 1-10C alkyl, aryl, or arylalkyl. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、二重結合含有カルボン酸誘導体を原料とした、2級水酸基および/または3級水酸基を有するオレフィン共重合体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an olefin copolymer having a secondary hydroxyl group and / or a tertiary hydroxyl group using a double bond-containing carboxylic acid derivative as a raw material.

一般にポリオレフィンは、成形性、耐熱性、機械的特性、衛生適合性、耐水蒸気透過性などに優れ、成型品の外観が良好であるなどの特長を有することから、押出成型品、中空成型品、射出成型品などに広く使用されている。しかしながらポリオレフィンは分子中に極性基を含まず、極性樹脂に対する相容性が低いため、従来より極性モノマーをグラフトして極性材料との接着性や相容性を向上させる方法が広く行われている。   In general, polyolefin has features such as excellent moldability, heat resistance, mechanical properties, hygiene compatibility, water vapor permeability resistance, and good appearance of molded products. Widely used in injection molded products. However, since polyolefins do not contain polar groups in the molecule and have low compatibility with polar resins, methods for grafting polar monomers to improve adhesion and compatibility with polar materials have been widely used. .

しかし、この方法ではグラフト反応と並行してポリオレフィン同士の分子間架橋や分子鎖の切断が起こるため、十分な性能を発現させえない場合があった。また、分子間架橋によって生成するゲル分や、分子鎖の切断によって生成する目やに(ダイのリップに付着する異物)などによって成形物の外観が悪くなる場合もあった。   However, in this method, intermolecular crosslinking between molecular polyolefins and molecular chain scission occur in parallel with the grafting reaction, so that sufficient performance may not be achieved. In addition, the appearance of the molded product may be deteriorated due to a gel component generated by intermolecular crosslinking or an eye generated by cutting a molecular chain (foreign matter adhering to the lip of the die).

このような問題を解決する方法として、特許文献1〜4には、Ti触媒やV触媒を用いて、α−オレフィンと極性基含有モノマーを共重合する方法が記載されている。更に、特許文献5〜7、非特許文献1〜4では、メタロセン系触媒の高共重合性を生かし、水酸基含有ビニルモノマーを高効率でオレフィン類と共重合させる技術が開示されている。これらの技術では、得られる水酸基含有共重合体における水酸基の構造は、使用する水酸基含有ビニルモノマーの構造に依存するため、専ら、より安価な一級水酸基が一般的であり、2級水酸基や3級水酸基などの高級水酸基を含有する共重合体を安価に得ることは難しい。また、これらの手法では、触媒の被毒物質となるモノマーの水酸基をアルキルアルミニウム、メチルアルモキサンやシリル基により保護することで触媒の失活を抑制する方法がとられているが、一般的に、水酸基含有ビニルモノマーは、エチレンやプロピレンなどの非極性オレフィン比べ格段に高価であり、用途拡大には、より経済的な水酸基含有オレフィン共重合体の製造方法の開発が求められている。   As a method for solving such a problem, Patent Documents 1 to 4 describe a method of copolymerizing an α-olefin and a polar group-containing monomer using a Ti catalyst or a V catalyst. Further, Patent Documents 5 to 7 and Non-Patent Documents 1 to 4 disclose techniques for copolymerizing hydroxyl group-containing vinyl monomers with olefins with high efficiency by taking advantage of the high copolymerization properties of metallocene catalysts. In these techniques, since the structure of the hydroxyl group in the resulting hydroxyl group-containing copolymer depends on the structure of the hydroxyl group-containing vinyl monomer to be used, a less expensive primary hydroxyl group is generally used. It is difficult to obtain a copolymer containing a higher hydroxyl group such as a hydroxyl group at low cost. In these methods, a method of suppressing the deactivation of the catalyst by protecting the hydroxyl group of the monomer that becomes a poisoning substance of the catalyst with an alkylaluminum, methylalumoxane or silyl group is generally used. Hydroxyl group-containing vinyl monomers are much more expensive than non-polar olefins such as ethylene and propylene, and development of a more economical method for producing a hydroxyl group-containing olefin copolymer is demanded for expanding applications.

特開平1−259012号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-259012 特開平2−51510号公報JP-A-2-51510 特開平2−51511号公報JP-A-2-51511 特開平3−177403号公報JP-A-3-177403 特開平8−53516号公報JP-A-8-53516 特開2002−145944号公報JP 2002-145944 A 特開2002−201225号公報JP 2002-201225 A

Aaltonen, et al., Eur. Polym. J., Vol.33, No.8, p1187-1190, 1997.Aaltonen, et al., Eur. Polym. J., Vol. 33, No. 8, p1187-1190, 1997. Hakala, et al., Eur. Polym. J., Vol.34, No.8, p1093-1097, 1998.Hakala, et al., Eur. Polym. J., Vol. 34, No. 8, p1093-1097, 1998. George J. Jiang, et al., Polym. Prepr. (ACS, Div. Polym. Chem.) Vol.39, p318, 1998.George J. Jiang, et al., Polym. Prepr. (ACS, Div. Polym. Chem.) Vol.39, p318, 1998. J.Imuta, et al., Chem. Lett., 2001, p710-711.J. Imuta, et al., Chem. Lett., 2001, p710-711. T.T.Pakkanen, et al., J. Mol. Cat. A: Chem, Vol.123, p35-42, 1997.T.T.Pakkanen, et al., J. Mol. Cat. A: Chem, Vol. 123, p35-42, 1997.

本発明は、水酸基含有オレフィン共重合体(P)およびその経済的で効率的な製造方法を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide a hydroxyl-containing olefin copolymer (P) and its economical and efficient manufacturing method.

本発明者らは上記課題の解決を鋭意検討した結果、通常、水酸基含有ビニルモノマーより安価であり、かつトリアルキルアルミニウムによる保護では共重合が難しいカルボン酸基またはその誘導体基を含有するビニルモノマーを原料とし、アルキルアルミニウム化合物で処理し、次いで、遷移金属触媒によるオレフィンと共重合を行うことで、触媒活性を著しく損なうことなく、水酸基を含有するオレフィン共重合体を効率よく製造しえることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of earnestly examining the solution of the above problems, the present inventors have generally found that a vinyl monomer containing a carboxylic acid group or a derivative group thereof, which is cheaper than a hydroxyl group-containing vinyl monomer and difficult to be copolymerized by protection with trialkylaluminum. It has been found that an olefin copolymer containing a hydroxyl group can be efficiently produced by treating with an alkylaluminum compound as a raw material and then copolymerizing with an olefin by a transition metal catalyst without significantly impairing the catalytic activity. The present invention has been completed.

すなわち本発明は、下記一般式(1)で表される水酸基含有オレフィン共重合体およびその効率的製造法に関する。   That is, this invention relates to the hydroxyl-containing olefin copolymer represented by following General formula (1), and its efficient manufacturing method.

Figure 2010159357
Figure 2010159357

(式(1)中、Rは炭素原子数1〜20の2価のアルキレン基もしくはアリーレン基を表し、R2は炭素原子数1〜10のアルキル基、アリル基、アリール基、もしくはアリールアルキル基を表し、R3は水素原子あるいは炭素原子数1〜10のアルキル基、アリル基、アリール基、もしくはアリールアルキル基を表し、PおよびPはそれぞれ独立に水素原子または共重合鎖を表す) (In the formula (1), R 1 represents a divalent alkylene or arylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group, allyl group, aryl group, or arylalkyl having 1 to 10 carbon atoms. R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, or an arylalkyl group, and P 1 and P 2 each independently represent a hydrogen atom or a copolymer chain. )

本発明の方法によれば、上記一般式(1)で示される水酸基共重合体を、実質的に水酸基を含まない安価な出発原料を用い経済的かつ効率的に製造することが可能となる。   According to the method of the present invention, the hydroxyl group copolymer represented by the general formula (1) can be produced economically and efficiently using an inexpensive starting material substantially free of hydroxyl groups.

水酸基含有オレフィン共重合体(P)
本発明の水酸基含有オレフィン共重合体(P)は、下記一般式(1)で表される水酸基含有構造を有する。
Hydroxyl-containing olefin copolymer (P)
The hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) of the present invention has a hydroxyl group-containing structure represented by the following general formula (1).

Figure 2010159357
Figure 2010159357

式(1)中、Rは炭素原子数1〜20の2価のアルキレン基もしくはアリーレン基を表し、好ましくは炭素原子数1〜20の2価のアルキレン基を表す。 In the formula (1), R 1 represents a divalent alkylene or arylene group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a divalent alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.

前記アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基およびオクタデシレン基などの直鎖状アルキレン基や、該直鎖状アルキレン基の任意の1つ以上の水素原子がメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチルなどのアルキル基で置換された分岐状アルキレン基を挙げることができる。     Examples of the alkylene group include methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, decylene group, undecylene group, dodecylene group, tetradecylene group, hexadecylene group, and A linear alkylene group such as an octadecylene group, or any one or more hydrogen atoms of the linear alkylene group is an alkyl group such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, or t-butyl. And a branched alkylene group substituted with.

前記アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ナフチレン基を挙げることができる。     Examples of the arylene group include a phenylene group, a tolylene group, a xylylene group, and a naphthylene group.

式(1)中、Rは炭素原子数1〜10のアルキル基、アリル基、アリール基、もしくはアリールアルキル基を表し、好ましくは、炭素原子数1〜10のアルキル基を表す。 In Formula (1), R 2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, or an arylalkyl group, and preferably represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、およびデシル基などが挙げられる。     Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, hexyl group, Examples include heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, and decyl group.

また前記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ヒドロキシフェニル基、ニトロフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、前記アリールアルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、ニトロベンジル基などが挙げられる。     Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a hydroxyphenyl group, a nitrophenyl group, and a naphthyl group. Examples of the arylalkyl group include a benzyl group, a phenylethyl group, and a phenylpropylene group. Group, nitrobenzyl group and the like.

式(1)中、R3は水素原子または、Rで規定した炭素原子数1〜10のアルキル基、アリル基、アリール基、もしくはアリールアルキル基を表し、好ましくは水素原子を表す。 In formula (1), R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, or an arylalkyl group defined by R 2 , preferably a hydrogen atom.

およびPはそれぞれ独立に水素原子または共重合鎖を表す。すなわち、PおよびPが共に共重合鎖の場合、水酸基が主鎖よりR1のスペーサーを介しグラフト化している構造を有し、PまたはPのどちらか一方が水素原子の場合、水酸基が共重合鎖の末端部位に存在することを示す。 P 1 and P 2 each independently represent a hydrogen atom or a copolymer chain. That is, when both P 1 and P 2 are copolymer chains, the hydroxyl group has a structure grafted from the main chain through a spacer of R 1 , and when either P 1 or P 2 is a hydrogen atom, It shows that a hydroxyl group exists in the terminal site | part of a copolymer chain.

水酸基含有オレフィン共重合体(P)に含まれる水酸基含有量は、特に限定されるものではなく、極性材料との反応性や親水性を増加させることが目的の用途に用いる場合、当該含有量が多いほうが好ましい。     The hydroxyl group content contained in the hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) is not particularly limited. When used for the purpose of increasing reactivity with a polar material or hydrophilicity, the content is More is preferable.

本発明は、[工程1]、[工程2]および[工程3]を含む製造工程を順次実施することで、前述の水酸基含有オレフィン共重合体(P)を製造する。以下、それぞれの工程について具体的に説明する。   This invention manufactures the above-mentioned hydroxyl-containing olefin copolymer (P) by implementing sequentially the manufacturing process containing [Process 1], [Process 2], and [Process 3]. Hereinafter, each process is demonstrated concretely.

[工程1]
[工程1]は、二重結合含有カルボン酸誘導体(E)とアルキルアルミニウム化合物(A)とを反応させて、二重結合含有アルミノキシ化合物(M)を製造する工程である。
[Step 1]
[Step 1] is a step of producing a double bond-containing aluminoxy compound (M) by reacting the double bond-containing carboxylic acid derivative (E) with the alkylaluminum compound (A).

(E)は、一般式(2)で表され、ビニル基とカルボン酸、その金属塩、またはそのエステル体が分子中に存在する化合物である。   (E) is a compound represented by the general formula (2), in which a vinyl group and a carboxylic acid, a metal salt thereof, or an ester thereof is present in the molecule.

Figure 2010159357
Figure 2010159357

式(2)中、Rは炭素原子数1〜20の2価のアルキレン基もしくはアリーレン基を表す。前記アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基およびオクタデシレン基などの直鎖状アルキレン基や、該直鎖状アルキレン基の任意の1つ以上の水素原子がメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチルなどのアルキル基で置換された分岐状アルキレン基を挙げることができる。 In formula (2), R 1 represents a divalent alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or an arylene group. Examples of the alkylene group include methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, nonylene group, decylene group, undecylene group, dodecylene group, tetradecylene group, hexadecylene group, and A linear alkylene group such as an octadecylene group, or any one or more hydrogen atoms of the linear alkylene group is an alkyl group such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, or t-butyl. And a branched alkylene group substituted with.

前記アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ナフチレン基を挙げることができる。     Examples of the arylene group include a phenylene group, a tolylene group, a xylylene group, and a naphthylene group.

また、式(2)中、R4は水素原子、金属原子、または炭素原子数1〜10のアルキル基、アリール基、もしくはアリールアルキル基を表す。前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、およびデシル基などが挙げられる。 In Formula (2), R 4 represents a hydrogen atom, a metal atom, or an alkyl group, aryl group, or arylalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, and hexyl group. , Heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group and the like.

また前記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ヒドロキシフェニル基、ニトロフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、前記アリールアルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、ニトロベンジル基などが挙げられる。     Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a hydroxyphenyl group, a nitrophenyl group, and a naphthyl group. Examples of the arylalkyl group include a benzyl group, a phenylethyl group, and a phenylpropylene group. Group, nitrobenzyl group and the like.

上記の二重結合含有カルボン酸誘導体(E)として具体的には、例えば、5−ヘキセン酸、6−ヘプテン酸、7−オクテン酸、8−ノネン酸、9−デセン酸、10−ウンデセン酸、11−ドデセン酸、2−メチル−5−ヘキセン酸、2−メチル−6−ヘプテン酸、2−メチル−7−オクテン酸、2−メチル−8−ノネン酸、2−メチル−9−デセン酸、2−メチル−10−ウンデセン酸、2−メチル−11−ドデセン酸、2−エチル−5−ヘキセン酸、2−エチル−6−ヘプテン酸、2−エチル−7−オクテン酸、2−エチル−8−ノネン酸、2−エチル−9−デセン酸、2−エチル−10−ウンデセン酸、2−プロピル−5−ヘキセン酸、2−プロピル−6−ヘプテン酸、2−プロピル−7−オクテン酸、2−プロピル−8−ノネン酸、2−プロピル−9−デセン酸、2−プロピル−10−ウンデセン酸、2−ブチル−5−ヘキセン酸、2−ブチル−6−ヘプテン酸、2−ブチル−7−オクテン酸、2−ブチル−8−ノネン酸、2−ブチル−9−デセン酸、2−ブチル−10−ウンデセン酸、2−イソプロピル−5−ヘキセン酸、2−イソプロピル−6−ヘプテン酸、2−イソプロピル−7−オクテン酸、2−イソプロピル−8−ノネン酸、2−イソプロピル−9−デセン酸、2−イソプロピル−10−ウンデセン酸、2−イソブチル−5−ヘキセン酸、2−t−ブチル−6−ヘプテン酸、2−イソプロピル−3−メチル−7−オクテン酸、2−メチル−3−イソプロピル−8−ノネン酸、3−イソブチル−3−メチル−9−デセン酸、2,2−ジメチル−10−ウンデセン酸、2,3,3−トリメチル−11−ドデセン酸などのビニル基とカルボキシル基を有する化合物、
5−ヘキセン酸メチル、6−ヘプテン酸メチル、7−オクテン酸メチル、8−ノネン酸メチル、9−デセン酸メチル、10−ウンデセン酸メチル、11−ドデセン酸メチル、5−ヘキセン酸エチル、6−ヘプテン酸エチル、7−オクテン酸エチル、8−ノネン酸エチル、9−デセン酸エチル、10−ウンデセン酸エチル、11−ドデセン酸エチル、5−ヘキセン酸イソプロピル、6−ヘプテン酸イソプロピル、7−オクテン酸イソプロピル、8−ノネン酸イソプロピル、9−デセン酸イソプロピル、10−ウンデセン酸イソプロピル、11−ドデセン酸イソプロピル、5−ヘキセン酸ブチル、6−ヘプテン酸ブチル、7−オクテン酸ブチル、8−ノネン酸ブチル、9−デセン酸ブチル、10−ウンデセン酸ブチル、11−ドデセン酸ブチル、2−メチル−5−ヘキセン酸メチル、2−メチル−6−ヘプテン酸メチル、2−メチル−7−オクテン酸エチル、2−メチル−8−ノネン酸メチル、2−メチル−9−デセン酸ブチル、2−メチル−10−ウンデセン酸エチル、2−エチル−5−ヘキセン酸ブチル、2−エチル−6−ヘプテン酸エチル、2−エチル−7−オクテン酸イソプロピル、2−エチル−8−ノネン酸エチル、2−エチル−9−デセン酸メチル、2−エチル−10−ウンデセン酸エチル、2−プロピル−5−ヘキセン酸メチル、2−プロピル−6−ヘプテン酸メチル、2−プロピル−7−オクテン酸エチル、2−プロピル−9−デセン酸メチル、2−プロピル−10−ウンデセン酸エチル、2−ブチル−7−オクテン酸メチル、2−ブチル−8−ノネン酸メチル、2−ブチル−9−デセン酸メチル、2−ブチル−10−ウンデセン酸メチル、2−イソプロピル−5−ヘキセン酸ブチル、2−イソプロピル−6−ヘプテン酸エチル、2−イソプロピル−7−オクテン酸メチル、2−イソプロピル−8−ノネン酸メチル、2−イソプロピル−9−デセン酸ブチル、2−イソプロピル−10−ウンデセン酸メチル、2−イソブチル−5−ヘキセン酸メチル、2−t−ブチル−6−ヘプテン酸メチル、2−イソプロピル−3−メチル−7−オクテン酸エチル、3−イソブチル−3−メチル−9−デセン酸プロピル、10−ウンデセン酸フェニル、10−ウンデセン酸−(4−ヒドロキシ)フェニル、10−ウンデセン酸−ベンジル、10−ウンデセン酸−(4−ニトロ)ベンジルなどのビニル基とエステル基を有する化合物が挙げられる。
Specific examples of the double bond-containing carboxylic acid derivative (E) include, for example, 5-hexenoic acid, 6-heptenoic acid, 7-octenoic acid, 8-nonenoic acid, 9-decenoic acid, 10-undecenoic acid, 11-dodecenoic acid, 2-methyl-5-hexenoic acid, 2-methyl-6-heptenoic acid, 2-methyl-7-octenoic acid, 2-methyl-8-nonenoic acid, 2-methyl-9-decenoic acid, 2-methyl-10-undecenoic acid, 2-methyl-11-dodecenoic acid, 2-ethyl-5-hexenoic acid, 2-ethyl-6-heptenoic acid, 2-ethyl-7-octenoic acid, 2-ethyl-8 -Nonenoic acid, 2-ethyl-9-decenoic acid, 2-ethyl-10-undecenoic acid, 2-propyl-5-hexenoic acid, 2-propyl-6-heptenoic acid, 2-propyl-7-octenoic acid, 2 -Propyl-8-nonenoic acid, 2 Propyl-9-decenoic acid, 2-propyl-10-undecenoic acid, 2-butyl-5-hexenoic acid, 2-butyl-6-heptenoic acid, 2-butyl-7-octenoic acid, 2-butyl-8-nonene Acid, 2-butyl-9-decenoic acid, 2-butyl-10-undecenoic acid, 2-isopropyl-5-hexenoic acid, 2-isopropyl-6-heptenoic acid, 2-isopropyl-7-octenoic acid, 2-isopropyl -8-nonenoic acid, 2-isopropyl-9-decenoic acid, 2-isopropyl-10-undecenoic acid, 2-isobutyl-5-hexenoic acid, 2-t-butyl-6-heptenoic acid, 2-isopropyl-3- Methyl-7-octenoic acid, 2-methyl-3-isopropyl-8-nonenoic acid, 3-isobutyl-3-methyl-9-decenoic acid, 2,2-dimethyl-10-undecenoic acid, , Compounds having a vinyl group and a carboxyl group, such as 3,3-trimethyl-11-dodecenoic acid,
Methyl 5-hexenoate, methyl 6-heptenoate, methyl 7-octenoate, methyl 8-nonenoate, methyl 9-decenoate, methyl 10-undecenoate, methyl 11-dodecenoate, ethyl 5-hexenoate, 6- Ethyl heptenoate, ethyl 7-octenoate, ethyl 8-nonenoate, ethyl 9-decenoate, ethyl 10-undecenoate, ethyl 11-dodecenoate, isopropyl 5-hexenoate, isopropyl 6-heptenoate, 7-octenoic acid Isopropyl, isopropyl 8-nonenoate, isopropyl 9-decenoate, isopropyl 10-undecenoate, isopropyl 11-dodecenoate, butyl 5-hexenoate, butyl 6-heptenoate, butyl 7-octenoate, butyl 8-nonenate, 9-butyl decenoate, 10-butyl undecenoate, 11-butyl dodecenoate, Methyl methyl-5-hexenoate, methyl 2-methyl-6-heptenoate, ethyl 2-methyl-7-octenoate, methyl 2-methyl-8-nonenoate, butyl 2-methyl-9-decenoate, -Ethyl methyl-10-undecenoate, butyl 2-ethyl-5-hexenoate, ethyl 2-ethyl-6-heptenoate, isopropyl 2-ethyl-7-octenoate, ethyl 2-ethyl-8-nonenoate, 2 Methyl ethyl-9-decenoate, ethyl 2-ethyl-10-undecenoate, methyl 2-propyl-5-hexenoate, methyl 2-propyl-6-heptenoate, ethyl 2-propyl-7-octenoate, 2 Methyl -propyl-9-decenoate, ethyl 2-propyl-10-undecenoate, methyl 2-butyl-7-octenoate, methyl 2-butyl-8-nonenoate, 2- Methyl til-9-decenoate, methyl 2-butyl-10-undecenoate, butyl 2-isopropyl-5-hexenoate, ethyl 2-isopropyl-6-heptenoate, methyl 2-isopropyl-7-octenoate, 2- Methyl isopropyl-8-nonenate, butyl 2-isopropyl-9-decenoate, methyl 2-isopropyl-10-undecenoate, methyl 2-isobutyl-5-hexenoate, methyl 2-t-butyl-6-heptenoate, 2-Isopropyl-3-methyl-7-octenoic acid ethyl, 3-isobutyl-3-methyl-9-decenoic acid propyl, 10-undecenoic acid phenyl, 10-undecenoic acid- (4-hydroxy) phenyl, 10-undecenoic acid -Benzyl, 10-undecenoic acid- (4-nitro) benzyl and other vinyl groups and ester groups Compound may be mentioned.

また、5−ヘキセン酸無水物、10−ウンデセン酸無水物、10−ウンデセン酸酢酸無水物のように、上述のビニル基とカルボキシル基を有する化合物が脱水した酸無水物も本発明の二重結合含有カルボン酸誘導体(E)として用いることが可能である。この場合、ビニル基とカルボキシル基を有する化合物は同一のものが脱水した酸無水物であっても、異なるものが脱水した酸無水物であっても構わない。     In addition, an acid anhydride obtained by dehydration of the above compound having a vinyl group and a carboxyl group, such as 5-hexenoic acid anhydride, 10-undecenoic acid anhydride, and 10-undecenoic acid acetic anhydride, is also a double bond of the present invention. It can be used as the containing carboxylic acid derivative (E). In this case, the same compound having a vinyl group and a carboxyl group may be a dehydrated acid anhydride, or a different compound may be a dehydrated acid anhydride.

また更に、R4が金属原子の10−ウンデセン酸亜鉛や10−ウンデセン酸ナトリウムのように、上述のビニル基とカルボキシル基を有する化合物のカルボキシル基がナトリウムや亜鉛などの金属塩となっている化合物も、本発明の二重結合含有カルボン酸誘導体(E)として用いることが可能である。 Furthermore, a compound in which the carboxyl group of the above compound having a vinyl group and a carboxyl group is a metal salt such as sodium or zinc, such as zinc 4- undecenoate or sodium 10-undecenoate in which R 4 is a metal atom. Can also be used as the double bond-containing carboxylic acid derivative (E) of the present invention.

このような、二重結合含有カルボン酸誘導体(E)の例示化合物の中でも、環境調和性および経済的観点より、ひまし油を原料とした熱分解反応により得られるウンデセン酸及びその誘導体が好適である。具体的には、10−ウンデセン酸、10−ウンデセン酸メチル、10−ウンデセン酸エチル、10−ウンデセン酸−n−プロピル、10−ウンデセン酸−n−ブチルが挙げられる。     Among such exemplified compounds of the double bond-containing carboxylic acid derivative (E), undecenoic acid obtained by a thermal decomposition reaction using castor oil as a raw material and derivatives thereof are preferable from the viewpoint of environmental harmony and economy. Specific examples include 10-undecenoic acid, 10-undecenoic acid methyl, 10-undecenoic acid ethyl, 10-undecenoic acid-n-propyl, and 10-undecenoic acid-n-butyl.

なお(E)は、従来公知の方法で合成することができ、また市販品を入手することも可能である。     (E) can be synthesized by a conventionally known method, and a commercially available product can also be obtained.

アルキルアルミニウム化合物(A)は、分子中に少なくとも一つのアルキル基、アリール基、またはアリル基がアルミニウムに結合した構造を有するものであり、したがって高い反応性を有すC-Al結合を有す化合物である。     The alkylaluminum compound (A) is a compound having a structure in which at least one alkyl group, aryl group, or allyl group is bonded to aluminum in the molecule, and thus has a highly reactive C—Al bond. It is.

具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ-n-プロピルアルミニウム、トリ-n-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ-n-ヘキシルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム、トリ-n-へプチルアルミニウム、トリ-n-オクチルアルミニウム、トリ-n-デシルアルミニウム、トリアリルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジエチルアルミニウムアイオダイド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、テトラエチルジアルミノキサン、テトライソブチルジアルミノキサン、トリイソブチルジアルミノキサン、ジメチルアルミニウムイソプロポキシド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライドなどが挙げられる。     Specifically, trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-n-hexylaluminum, triphenylaluminum, tri-n-heptylaluminum, tri- n-octyl aluminum, tri-n-decyl aluminum, triallyl aluminum, diethylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diethylaluminum iodide, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, tetraethyldialuminoxane, tetraisobutyldialuminoxane, triisobutyldi Such as aluminoxane, dimethylaluminum isopropoxide, diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride And the like.

本発明の水酸基含有オレフィン共重合体(P)への水酸基の効率導入の観点、および後述する[工程2]における触媒耐被毒性の観点より、一般式(5)で表されるトリアルキル体が好ましい。具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ-n-ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ-n-ヘキシルアルミニウム、トリ-n-へプチルアルミニウム、トリ-n-オクチルアルミニウム、トリ-n-デシルアルミニウムが挙げられ、経済的実用性から、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムが好ましく用いられる。     From the viewpoint of introducing efficiency of the hydroxyl group into the hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) of the present invention and from the viewpoint of catalyst poisoning resistance in [Step 2] described later, the trialkyl compound represented by the general formula (5) is preferable. Specifically, trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-heptylaluminum, tri-n-octylaluminum, tri-n-decylaluminum In view of economic practicality, triethylaluminum and triisobutylaluminum are preferably used.

Figure 2010159357
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二重結合含有カルボン酸誘導体(E)とアルキルアルミニウム化合物(A)の反応は、(E)のカルボン酸基またはその誘導体基部位に、(A)のアルキル基、アリール基、またはアリル基が付加反応を起こした結果の生成物と考えられる。すなわち、この反応により得られる二重結合含有アルミノキシ化合物(M)は、以下の式(I)に示されるような、アルミノキシ結合(Al−O)を有し、かつ酸素原子のα位炭素原子にアルキル化した(M−1)に示される構造と推定される。式(I)中、R2、R3およびR5は、(A)由来の基である。 In the reaction between the double bond-containing carboxylic acid derivative (E) and the alkylaluminum compound (A), the alkyl group, aryl group, or allyl group of (A) is added to the carboxylic acid group of (E) or its derivative group site. The product resulting from the reaction is considered. That is, the double bond-containing aluminoxy compound (M) obtained by this reaction has an aluminoxy bond (Al—O) as shown in the following formula (I), and is attached to the α-position carbon atom of the oxygen atom. The structure is presumed to be alkylated (M-1). In formula (I), R 2 , R 3 and R 5 are groups derived from (A).

(M−2)は、酸素原子を有しているものの、その酸素原子にAlが直接結合し、かつ嵩高いR5基の存在により、後述する工程2における共重合モノマーとして、活性の著しい低下を招くことなく好適に用いることが出来る。式(I)中、Xは通常1〜2である。 Although (M-2) has an oxygen atom, Al is directly bonded to the oxygen atom, and due to the presence of a bulky R 5 group, the activity is significantly reduced as a copolymerization monomer in Step 2 described later. It can be suitably used without incurring. In formula (I), X is usually 1-2.

Figure 2010159357
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また、非特許文献5に示されるごとく、式(I)が単独で存在していることもあれば、マルチコンプレックスとして存在する場合もあるが、本発明の(M)を満たす構造として何ら問題はない。
[工程1]終了時における未反応の(E)の存在は、[工程2]における重合反応の被毒物質となるため、本発明の水酸基含有ポリオレフィンを得ることが出来ない場合が生じる。従って、[工程1]におけるガスクロマトグラフィーで追跡する(E)の転化率は、95%以上、好ましくは、100%である。
Further, as shown in Non-Patent Document 5, the formula (I) may exist alone or as a multi-complex, but there is no problem as a structure satisfying (M) of the present invention. Absent.
Since the presence of unreacted (E) at the end of [Step 1] becomes a poisoning substance for the polymerization reaction in [Step 2], the hydroxyl group-containing polyolefin of the present invention may not be obtained. Therefore, the conversion rate of (E) monitored by gas chromatography in [Step 1] is 95% or more, preferably 100%.

このように、[工程1]において(E)の高転化率を達成するため、(E)と(A)の使用量は、通常、1:1〜1:10、好ましくは1:2〜1:4のモル比である。     Thus, in order to achieve a high conversion rate of (E) in [Step 1], the amount of (E) and (A) used is usually 1: 1 to 1:10, preferably 1: 2 to 1. : 4 molar ratio.

[工程1]における反応は、無溶媒でも可能であるが、有機溶剤を用いる場合は、[工程2]における重合を阻害しない公知の脱水炭化水素系有機溶剤が用いられる。具体的には、ヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン、デカンなどが好適である。また溶媒の使用量は、通常、二重結合含有カルボン酸誘導体(E)に対し、0.1〜10000重量倍、好ましくは0.1〜1000重量倍の範囲である。     The reaction in [Step 1] can be performed without a solvent, but when an organic solvent is used, a known dehydrated hydrocarbon organic solvent that does not inhibit the polymerization in [Step 2] is used. Specifically, hexane, methylcyclohexane, cyclohexane, heptane, toluene, xylene, decane, and the like are preferable. Moreover, the usage-amount of a solvent is 0.1-10000 weight times normally with respect to a double bond containing carboxylic acid derivative (E), Preferably it is the range of 0.1-1000 weight times.

[工程1]における(A)と(E)の反応時間は、通常1分間以上、好ましくは1分〜5時間の範囲である。また、反応温度は、通常−100〜200℃、好ましくは0〜120℃で行われる。     The reaction time of (A) and (E) in [Step 1] is usually 1 minute or longer, preferably 1 minute to 5 hours. The reaction temperature is usually -100 to 200 ° C, preferably 0 to 120 ° C.

このようにして得られた二重結合含有アルミノキシ化合物(M)は、そのままで次の[工程2]に用いることができるが、必要に応じて、使用した溶媒や残存する原料および副生物等を除去してから用いることもできる。溶媒等の除去あるいは濃縮の方法としては、留去法等の一般的な方法を適宜用いることができる。     The double bond-containing aluminoxy compound (M) thus obtained can be used as it is in the next [Step 2], but if necessary, the used solvent, the remaining raw materials and by-products, etc. It can also be used after removal. As a method for removing or concentrating the solvent or the like, a general method such as a distillation method can be appropriately used.

[工程2]
[工程2]は遷移金属触媒を用い、前記[工程1]で得られた二重結合含有アルミノキシ化合物(M)と炭素原子数2〜20のオレフィン(L)とを共重合する工程である。
[工程2]における、遷移金属触媒とは、一般に用いられるオレフィン重合用配位重合触媒であり、通常、(a)周期表第3〜10族(3族にはランタノイドおよびアクチノイドも含まれる。)から選ばれる遷移金属化合物と、(b)(b−1)有機アルミニウムオキシ化合物、(b−2)前記化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物、および(b−3)有機アルキルアルミニウム化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物からなる。
[Step 2]
[Step 2] is a step of copolymerizing the double bond-containing aluminoxy compound (M) obtained in [Step 1] with an olefin (L) having 2 to 20 carbon atoms using a transition metal catalyst.
The transition metal catalyst in [Step 2] is a commonly used coordination polymerization catalyst for olefin polymerization, and usually (a) Groups 3 to 10 of the periodic table (Group 3 includes lanthanoids and actinoids). A transition metal compound selected from: (b) (b-1) an organoaluminum oxy compound, (b-2) a compound that reacts with the compound (a) to form an ion pair, and (b-3) an organic alkyl. It consists of at least one compound selected from aluminum compounds.

遷移金属化合物(a)としては、チーグラーナッタ触媒、メタロセン触媒、ポストメタロセン触媒の他に、公知の有機金属錯体を用いることができる。特に好ましい遷移金属化合物(a)として、高活性性能や高共重合性能の観点より、例えば、特開2000-191713号公報、国際公開2000−43426号パンフレットおよび国際公開2001−27124号パンフレットに記載された化合物を制限無く用いることができる。     As the transition metal compound (a), a known organometallic complex can be used in addition to the Ziegler-Natta catalyst, the metallocene catalyst, and the post-metallocene catalyst. Particularly preferred transition metal compounds (a) are described in, for example, JP 2000-191713 A, International Publication 2000-43426, and International Publication 2001-27124, from the viewpoint of high activity performance and high copolymerization performance. These compounds can be used without limitation.

[工程2]で用いられる有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)は、従来公知のアルミノキサン(アルモキサンともいう。)であってもよく、また特開平2−78687号公報に例示されているようなベンゼン不溶性の有機アルミニウムオキシ化合物であってもよい。さらに有機アルミニウムオキシ化合物としては、下記一般式で表されるホウ素を含んだ有機アルミニウムオキシ化合物を挙げることもできる。     The organoaluminum oxy compound (b-1) used in [Step 2] may be a conventionally known aluminoxane (also referred to as alumoxane), and benzene as exemplified in JP-A-2-78687. It may be an insoluble organoaluminum oxy compound. Furthermore, as an organic aluminum oxy compound, the organic aluminum oxy compound containing the boron represented by the following general formula can also be mentioned.

Figure 2010159357
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式中、Rは炭素原子数1〜10の炭化水素基を示す。Rは、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜10の炭化水素基を示す。 In the formula, R 8 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. R 9 may be the same as or different from each other, and represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.

[工程2]で用いられる前記遷移金属化合物(a)と反応してイオン対を形成する化合物(b−2)(以下「イオン化イオン性化合物」ということがある)としては、特表平1−501950号公報、特表平1−502036号公報、特開平3−179005号公報、特開平3−179006号公報、特開平3−207703号公報、特開平3−207704号公報、米国特許5321106号などに記載されたルイス酸、イオン性化合物およびボラン化合物、カルボラン化合物が挙げられる。さらにヘテロポリ化合物およびイソポリ化合物を挙げることもできる。   As the compound (b-2) (hereinafter sometimes referred to as “ionized ionic compound”) that reacts with the transition metal compound (a) used in [Step 2] to form an ion pair, No. 501950, JP-A-1-502036, JP-A-3-179905, JP-A-3-179006, JP-A-3-207703, JP-A-3-207704, US Pat. No. 5,321,106, etc. And Lewis acids, ionic compounds, borane compounds, and carborane compounds described in 1). Heteropoly compounds and isopoly compounds can also be mentioned.

ルイス酸としてはマグネシウム含有ルイス酸、アルミニウム含有ルイス酸、ホウ素含有ルイス酸などが挙げられ、こられのうちホウ素含有ルイス酸が好ましい。イオン性化合物は、カチオン性化合物とアニオン性化合物とからなる塩である。アニオンは前記遷移金属化合物と反応することにより遷移金属化合物をカチオン化し、イオン対を形成することにより遷移金属カチオン種を安定化させる働きがある。そのようなアニオンとしては、有機ホウ素化合物アニオン、有機ヒ素化合物アニオン、有機アルミニウム化合物アニオンなどがあり、比較的嵩高で遷移金属カチオン種を安定化させるものが好ましい。このようなイオン化イオン性化合物は、2種以上混合して用いることができる。   Examples of the Lewis acid include magnesium-containing Lewis acid, aluminum-containing Lewis acid, and boron-containing Lewis acid. Among these, boron-containing Lewis acid is preferable. The ionic compound is a salt composed of a cationic compound and an anionic compound. The anion functions to cationize the transition metal compound by reacting with the transition metal compound and stabilize the transition metal cation species by forming an ion pair. Such anions include organoboron compound anions, organoarsenic compound anions, organoaluminum compound anions, and the like, and those that are relatively bulky and stabilize the transition metal cation species are preferred. Such ionized ionic compounds can be used as a mixture of two or more.

[工程2]で用いられる有機アルミニウム化合物(b−3)は、炭素原子数1〜12の炭化水素基および/またはハロゲン原子、アルコキシ基、シロキシ基、アミド基、水素原子で置換されている有機アルミニウム化合物である。これらの有機アルミニウム化合物は、2種以上組合わせて用いることもできる。     The organoaluminum compound (b-3) used in [Step 2] is an organic substituted with a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms and / or a halogen atom, an alkoxy group, a siloxy group, an amide group or a hydrogen atom. It is an aluminum compound. These organoaluminum compounds can be used in combination of two or more.

本発明で用いられるオレフィン重合触媒は、上記遷移金属化合物(a)と、有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)、イオン化イオン性化合物(b−2)および有機アルミニウム化合物(b−3)から選ばれる少なくとも1種の化合物(b)から形成され、例えば遷移金属化合物(a)がシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物である場合には、該化合物と、有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)および/またはイオン化イオン性化合物(b−2)と、必要に応じて有機アルミニウム化合物(b−3)とから形成される。     The olefin polymerization catalyst used in the present invention is selected from the transition metal compound (a), the organoaluminum oxy compound (b-1), the ionized ionic compound (b-2), and the organoaluminum compound (b-3). When formed from at least one compound (b), for example, when the transition metal compound (a) is a transition metal compound containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton, the compound and an organoaluminum oxy compound ( b-1) and / or an ionized ionic compound (b-2) and, if necessary, an organoaluminum compound (b-3).

[工程2]で用いられるオレフィン重合触媒には、遷移金属化合物(a)、有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)、イオン化イオン性化合物(b−2)および有機アルミニウム化合物(b−3)のうち少なくとも1つの成分が粒子状担体に担持されてなる固体状触媒、および粒子状担体、遷移金属化合物(a)、有機アルミニウムオキシ化合物(b−1)(またはイオン化イオン性化合物(b−2))および予備重合により生成するオレフィン重合体と、必要に応じて有機アルミニウム化合物(b−3)とからなる予備重合触媒が含まれる。     The olefin polymerization catalyst used in [Step 2] includes a transition metal compound (a), an organoaluminum oxy compound (b-1), an ionized ionic compound (b-2), and an organoaluminum compound (b-3). Solid catalyst comprising at least one component supported on a particulate carrier, and particulate carrier, transition metal compound (a), organoaluminum oxy compound (b-1) (or ionized ionic compound (b-2)) And a prepolymerization catalyst comprising an olefin polymer produced by prepolymerization and, if necessary, an organoaluminum compound (b-3).

[工程2]において用いるオレフィン重合触媒の成分、組成および調製方法は、前記記載および従来公知の方法を基に、適宜設定することができる。     The components, composition and preparation method of the olefin polymerization catalyst used in [Step 2] can be appropriately set based on the above description and conventionally known methods.

[工程2]では、このようなオレフィン重合触媒を用い、前記[工程1]で得られた二重結合含有アルミノキシ化合物(M)と炭素原子数2〜20のオレフィン(L)との共重合を行う。     In [Step 2], using such an olefin polymerization catalyst, copolymerization of the double bond-containing aluminoxy compound (M) obtained in [Step 1] and an olefin (L) having 2 to 20 carbon atoms is carried out. Do.

炭素原子数2〜20のオレフィンは、上記のオレフィン重合用配位重合触媒にて重合が可能なモノマーであれば限定されるものではないが、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンや一般に環状オレフィンと呼ばれるノルボルネンやテトラシクロドデセンなどが挙げられる。これらの中でもエチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、ノルボルネン、テトラシクロドデセンから選ばれることが好ましい。オレフィン(L)は、一種類用いても良いが、2種類以上の多元共重合でも構わない。     The olefin having 2 to 20 carbon atoms is not limited as long as it is a monomer that can be polymerized by the above coordination polymerization catalyst for olefin polymerization. For example, ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene, 4,4-dimethyl-1-pentene 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, norbornene generally called cyclic olefin, and tetracyclododecene. Among these, ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, norbornene, and tetracyclododecene are preferable. One type of olefin (L) may be used, but two or more types of multi-component copolymerization may be used.

[工程2]において用いる、前記[工程1]で得られた二重結合含有アルミノキシ化合物(M)と炭素原子数2〜20のオレフィン(L)との量比は、通常モル比で1:1〜1:10000、好ましくは1:10〜1:5000の範囲で適宜設定される。また、前記のオレフィン重合触媒と二重結合含有アルミノキシ化合物(M)および炭素原子数2〜20のオレフィン(L)との量比は、前記記載および従来公知の方法を基に、適宜設定することができる。     The amount ratio of the double bond-containing aluminoxy compound (M) obtained in [Step 1] and the olefin (L) having 2 to 20 carbon atoms used in [Step 2] is usually 1: 1 by molar ratio. ˜1: 10000, preferably in the range of 1:10 to 1: 5000. The quantity ratio of the olefin polymerization catalyst to the double bond-containing aluminoxy compound (M) and the olefin (L) having 2 to 20 carbon atoms should be appropriately set based on the above description and a conventionally known method. Can do.

[工程2]の共重合工程は、スラリー重合プロセス、溶液重合プロセス、気相重合プロセス、バルク重合プロセスなど、従来公知のオレフィン重合プロセスにて、適宜条件を設定して行うことができる。   The copolymerization step of [Step 2] can be performed by appropriately setting conditions in a conventionally known olefin polymerization process such as a slurry polymerization process, a solution polymerization process, a gas phase polymerization process, and a bulk polymerization process.

以上のように、[工程2]では、遷移金属触媒の存在下、前記[工程1]で得られた二重結合含有アルミノキシ化合物(M)と炭素原子数2〜20のオレフィン(L)とを共重合させることにより、下記一般式(4)で表される部分構造を有するアルミノキシ基含有オレフィン共重合体(P’)が製造される。   As described above, in [Step 2], the double bond-containing aluminoxy compound (M) obtained in [Step 1] and the olefin (L) having 2 to 20 carbon atoms are obtained in the presence of a transition metal catalyst. By copolymerization, an aluminoxy group-containing olefin copolymer (P ′) having a partial structure represented by the following general formula (4) is produced.

Figure 2010159357
Figure 2010159357

式(4)中、R、R2、R3、R5、PおよびPはそれぞれ前記式(1)、式(2)および式(2)中で定義したものと同様の構造を表す。 In formula (4), R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , P 1 and P 2 have the same structures as those defined in formula (1), formula (2) and formula (2), respectively. To express.

[工程2]で得られたアルミノキシ基含有オレフィン共重合体(P’)は、必要に応じて、次の[工程3]に先立って、取り出し、精製を行うこともできる。   The aluminoxy group-containing olefin copolymer (P ′) obtained in [Step 2] can be taken out and purified prior to the next [Step 3], if necessary.

[工程3]
[工程3]は、前記[工程2]で得られたアルミノキシ基含有オレフィン共重合体(P’)を、プロトン供与性化合物で処理し、脱Al保護を行い、前記式(1)または/および(2)で表される部分構造を有する水酸基含有オレフィン共重合体(P)に変換する工程である。
[Step 3]
In [Step 3], the aluminoxy group-containing olefin copolymer (P ′) obtained in [Step 2] is treated with a proton-donating compound to remove Al, and the formula (1) or / and This is a step of converting to a hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) having a partial structure represented by (2).

[工程3]で用いる、プロトン供与性化合物とは、[工程2]で得られたアルミノキシ基含有オレフィン共重合体(P’)のO−Al結合を効果的に切断し、水酸基を生成させうる化合物である。   The proton donating compound used in [Step 3] can effectively cleave the O—Al bond of the aluminoxy group-containing olefin copolymer (P ′) obtained in [Step 2] to generate a hydroxyl group. A compound.

プロトン供与性化合物として、具体的には、水素、水、塩酸水、苛性ソーダー水、またはメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等のアルコール類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸化合物などが好適に用いられる。これらのプロトン供与性化合物は、単独で系に添加しても良いし、2種以上を混合したり逐次的に添加しても良い。これらのうち、反応性や経済性の観点から塩酸水、苛性ソーダー水、またはメタノールが好ましく用いられる。   Specific examples of the proton-donating compound include hydrogen, water, hydrochloric acid water, caustic soda water, or alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, n-butanol, and isobutanol, formic acid, acetic acid, A carboxylic acid compound such as propionic acid is preferably used. These proton donating compounds may be added alone to the system, or two or more of them may be mixed or added sequentially. Of these, hydrochloric acid water, caustic soda water, or methanol is preferably used from the viewpoint of reactivity and economy.

プロトン供与性化合物によるアルミノキシ基含有オレフィン共重合体(P’)の処理方法としては、 [工程2]を経た重合反応混合物に、その中に含まれるアルミ総量に対し、プロトン供与性化合物を通常1〜100000等量、好ましくは、10〜10000等量加え、0〜150℃の温度で1分間〜3時間反応させる。
[工程3]は均一相での反応であっても良いが、脱離したアルミニウム残渣を水相に抽出させ効率的に除去するため有機相/水相の2相での反応でもよい。2相での反応は、水相として塩酸水または苛性ソーダー水を用い反応させ、反応後の水相を除去する過程を1回〜5回繰り返すことでO−Al結合の切断とアルミニウム残渣の抽出除去を効果的に行うことが可能となる。
As a method of treating the aluminoxy group-containing olefin copolymer (P ′) with a proton donating compound, the proton donating compound is usually added to the total amount of aluminum contained in the polymerization reaction mixture that has undergone [Step 2]. ˜100,000 equivalents, preferably 10 to 10000 equivalents, and reacted at a temperature of 0 to 150 ° C. for 1 minute to 3 hours.
[Step 3] may be a reaction in a homogeneous phase, or may be a reaction in two phases of an organic phase and an aqueous phase in order to efficiently remove the detached aluminum residue into the aqueous phase. In the two-phase reaction, hydrochloric acid water or caustic soda water is used as the aqueous phase, and the process of removing the aqueous phase after the reaction is repeated 1 to 5 times to break the O-Al bond and extract the aluminum residue. Removal can be performed effectively.

上記の処理により得られた水酸基含有オレフィン共重合体(P)は、従来公知のオレフィン重合における脱灰技術により容易に精製することができる。     The hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) obtained by the above treatment can be easily purified by a conventionally known deashing technique in olefin polymerization.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited at all by these Examples.

本発明においてモノマーの転化率、製造されるポリマーの分子量、水酸基含量は以下に示す方法で決定した。
(1)モノマー転化率
二重結合含有カルボン酸誘導体(E)の転化率は、[工程1]反応終了後の溶液を約1mL分取し、1N塩酸水約5mlに接触させた後の有機層をガスクロマトグラフィー(島津製作所社製,GC−1700)により分析することで求めた。
(2)共重合体の分子量
[工程3]にて得られた水酸基含有オレフィン共重合体(P)の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下に示した条件で測定した。
GPC:Waters社製 2000型
カラム:東ソー社製 TSKgel GMH6−HT×2本,TSKgel GMH6−HTL×2本
注入量:500μl(ポリマー濃度1.5g/L)
流量:1ml/min
カラム温度:140℃
溶媒:o−ジクロルベンゼン
東ソー社製の標準ポリスチレンを用いて溶出体積と分子量の検量線を作成した。検量線を用いて検体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)を求め、汎用較正法にてポリエチレン換算値またはポリプロピレン換算値に換算した。
(3)共重合体の水酸基含量
[工程3]を経て得られた水酸基含有オレフィン共重合体(P)の2級水酸基、3級水酸基の同定および定量は、H NMR測定13C NMR測定によるピーク強度比より求めた。
測定条件 溶媒:o−ジクロロベンゼン−d
温度:120℃
積算回数:1024回 (H NMR)、1000回以上(13C NMR)
In the present invention, the monomer conversion rate, the molecular weight of the polymer produced, and the hydroxyl group content were determined by the following methods.
(1) Monomer conversion rate The conversion rate of the double bond-containing carboxylic acid derivative (E) is as follows. [Step 1] About 1 mL of the solution after completion of the reaction is taken and contacted with about 5 mL of 1N hydrochloric acid water. Was analyzed by gas chromatography (manufactured by Shimadzu Corporation, GC-1700).
(2) Molecular Weight of Copolymer The molecular weight of the hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) obtained in [Step 3] was measured using gel permeation chromatography (GPC) under the conditions shown below. .
GPC: Waters 2000 Model Column: Tosoh TSKgel GMH6-HT × 2, TSKgel GMH6-HTL × 2 Injection volume: 500 μl (polymer concentration 1.5 g / L)
Flow rate: 1 ml / min
Column temperature: 140 ° C
Solvent: A standard curve of elution volume and molecular weight was prepared using standard polystyrene manufactured by o-dichlorobenzene Tosoh Corporation. Using the calibration curve, the polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) and number-average molecular weight (Mn) of the specimen were determined, and converted to polyethylene or polypropylene equivalents by a general calibration method.
(3) Hydroxyl content of copolymer The identification and quantification of the secondary hydroxyl group and tertiary hydroxyl group of the hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) obtained through [Step 3] are based on 1 H NMR measurement and 13 C NMR measurement. It calculated | required from the peak intensity ratio.
Measurement conditions Solvent: o-dichlorobenzene-d 4
Temperature: 120 ° C
Number of integration: 1024 times (1 H NMR), or 1000 times (13 C NMR)

[実施例1]
[工程1]500mLガラス製重合器にトルエン400mLを入れ、二重結合含有カルボン酸誘導体(E)として10−ウンデセン酸メチル1.11mL(5.0mmol)、アルキルアルミニウム化合物(A)としてトリイソブチルアルミニウム(以下、TIBAL)の0.93M デカン調製液11.8mL(11.0mmol)を加え、105℃、600rpmの攪拌速度で1時間反応した。このとき、原料の10−ウンデセン酸メチルの転化率は100%であった。
[Example 1]
[Step 1] Put 400 mL of toluene in a 500 mL glass polymerizer, 1.11 mL (5.0 mmol) of methyl 10-undecenoate as the double bond-containing carboxylic acid derivative (E), and triisobutylaluminum as the alkylaluminum compound (A). 11.8 mL (11.0 mmol) of 0.93M decane preparation solution (hereinafter referred to as TIBAL) was added, and reacted at 105 ° C. and a stirring speed of 600 rpm for 1 hour. At this time, the conversion rate of the raw material, methyl 10-undecenoate, was 100%.

[工程2][工程1]の反応液を50℃まで冷却した後に、反応液中にオレフィン(L)としてプロピレンガス(100L/h)を流通させながら、別の窒素置換したシュレンク管に調製したエチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド(遷移金属化合物(a)) 2.04mg(0.005mmol)とメチルアルモキサン (日本アルキルアルミニウム社製 アルミニウム含量 4.0mmol)のプレミックストルエン溶液 2.3mlを重合器に入れ、50℃を保ちながら600rpmの攪拌速度で1時間重合した。 [Step 2] After the reaction solution of [Step 1] was cooled to 50 ° C., propylene gas (100 L / h) was circulated as olefin (L) in the reaction solution, and was prepared in another nitrogen-substituted Schlenk tube. A premixed toluene solution of ethylenebis (indenyl) zirconium dichloride (transition metal compound (a)) 2.04 mg (0.005 mmol) and methylalumoxane (aluminum content 4.0 mmol manufactured by Nippon Alkyl Aluminum Co., Ltd.) 2.3 ml in a polymerizer And polymerized for 1 hour at a stirring speed of 600 rpm while maintaining 50 ° C.

[工程3]重合溶液を1N塩酸5mLを含むメタノール1.5Lに注ぎ、アルミノキシ基を水酸基に変換すると共にポリマーを析出させた。桐山ロートにて析出したポリマーを濾別し、得られた白色ポリマーを、減圧下(6.67kPa)、80℃にて一晩乾燥させることで水酸基含有プロピレン共重合体8.82g(重合活性 1.76kg/mmol−cat/h)を得た。得られたポリマーは、M=25000、Mn=12800(Mw値およびMn値は、ポリプロピレン換算値)であり、H NMR測定およびおよび13C NMR測定より、2級水酸基が0.033mmol/g導入されたプロピレン共重合体であることを確認した。製造工程の概要および得られたポリマーの分析結果を表1にまとめた。 [Step 3] The polymerization solution was poured into 1.5 L of methanol containing 5 mL of 1N hydrochloric acid to convert an aluminoxy group into a hydroxyl group and to precipitate a polymer. The polymer precipitated in the Kiriyama funnel was filtered off, and the obtained white polymer was dried at 80 ° C. under reduced pressure (6.67 kPa) overnight to obtain 8.82 g of a hydroxyl group-containing propylene copolymer (polymerization activity 1 .76 kg / mmol-cat / h) was obtained. The obtained polymer had M w = 25000 and M n = 1800 (M w value and M n value are polypropylene equivalents), and the secondary hydroxyl group was 0.1 from 1 H NMR measurement and 13 C NMR measurement. It was confirmed that the propylene copolymer was introduced at 033 mmol / g. The outline of the production process and the analysis results of the obtained polymer are summarized in Table 1.

[実施例2]
[工程1]500mLガラス製重合器にトルエン400mLを入れ、二重結合含有カルボン酸誘導体(E)として10−ウンデセン酸メチル1.1mL(5.0mmol)、アルキルアルミニウム化合物(A)としてトリエチルアルミニウム(以下、TEAL)の0.968M デカン調製液11.3mL(11.0mmol)を加え、105℃、600rpmの攪拌速度で60分間反応した。このとき、10−ウンデセン酸メチルの転化率が100%に達していることを確認した。
[Example 2]
[Step 1] Put 400 mL of toluene in a 500 mL glass polymerizer, 1.1 mL (5.0 mmol) of methyl 10-undecenoate as the double bond-containing carboxylic acid derivative (E), and triethylaluminum (Al) as the alkylaluminum compound (A). Hereinafter, 0.968M decane preparation solution (TEAL) was added in an amount of 11.3 mL (11.0 mmol), and reacted at 105 ° C. and a stirring speed of 600 rpm for 60 minutes. At this time, it was confirmed that the conversion of methyl 10-undecenoate reached 100%.

[工程2][工程1]の反応液を50℃まで冷却した後に、オレフィン(L)としてプロピレンガス(100L/h)を流通させながら、別の窒素置換したシュレンク管に調製した1,1’-ジメチルシリレンビス(2−メチル−4−フェニルインデニル)ジルコニウムジクロリド(遷移金属化合物(a)) 3.14mg(0.005mmol)とメチルアルモキサン (日本アルキルアルミニウム社製 アルミニウム含量 4.0mmol)のプレミックストルエン溶液 2.3mlを、重合器に入れ、50℃を保ちながら600rpmの攪拌速度で15分間重合した。 [Step 2] After cooling the reaction solution of [Step 1] to 50 ° C., 1,1 ′ prepared in another nitrogen-substituted Schlenk tube while propylene gas (100 L / h) was circulated as olefin (L) -Dimethylsilylenebis (2-methyl-4-phenylindenyl) zirconium dichloride (transition metal compound (a)) 3.14 mg (0.005 mmol) and methylalumoxane (Nippon Alkyl Aluminum, Inc., aluminum content 4.0 mmol) 2.3 ml of the premixed toluene solution was placed in a polymerization vessel and polymerized for 15 minutes at a stirring speed of 600 rpm while maintaining 50 ° C.

[工程3]重合溶液を1N塩酸5mLを含むメタノール1.5Lに注ぎ、アルミノキシ基を水酸基に変換すると共にポリマーを析出させた。桐山ロートにて濾別した白色ポリマーを、減圧下(6.67kPa)、80℃にて一晩乾燥させることで水酸基含有プロピレン共重合体20.2g(重合活性 16.2kg/mmol−cat/h)を得た。得られたポリマーは、Mw=80500、Mn=39500(Mw値およびMn値は、ポリプロピレン換算値)であり、H NMR測定およびおよび13C NMR測定より、2級水酸基が0.057mmol/g導入されたプロピレン共重合体であると確認した。製造工程の概要、および得られたポリマーの分析結果を表1にまとめた。 [Step 3] The polymerization solution was poured into 1.5 L of methanol containing 5 mL of 1N hydrochloric acid to convert an aluminoxy group into a hydroxyl group and to precipitate a polymer. The white polymer filtered off with a Kiriyama funnel was dried under reduced pressure (6.67 kPa) at 80 ° C. overnight to obtain 20.2 g of a hydroxyl group-containing propylene copolymer (polymerization activity 16.2 kg / mmol-cat / h). ) The obtained polymer, Mw = 80500, Mn = 39500 (M w values and M n values, in terms of polypropylene value), and from 1 H NMR measurements and and 13 C NMR measurements, a secondary hydroxyl group is 0.057 mmol / g Confirmed to be an introduced propylene copolymer. The outline of the production process and the analysis results of the obtained polymer are summarized in Table 1.

[実施例3]
[工程1]において二重結合含有カルボン酸誘導体(E)として10−ウンデセン酸メチルの代わりに、10−ウンデセン酸1.0mL(5.0mmol)を用いる以外は、実施例1と同様な手法にて[工程1]〜[工程3]を順次行い、水酸基含有プロピレン共重合体26.2g(重合活性 5.2kg/mmol−cat/h)を得た。得られたポリマーは、Mw=26300、Mn=13200(いずれもポリプロピレン換算分子量)であり、H NMR測定およびおよび13C NMR測定より、2級水酸基が0.040mmol/g導入されたプロピレン共重合体であることを確認した。製造工程の概要、および得られたポリマーの分析結果を表1にまとめた。
[Example 3]
The same procedure as in Example 1 was used except that 1.0 mL (5.0 mmol) of 10-undecenoic acid was used in place of methyl 10-undecenoate as the double bond-containing carboxylic acid derivative (E) in [Step 1]. Then, [Step 1] to [Step 3] were sequentially carried out to obtain 26.2 g of a hydroxyl group-containing propylene copolymer (polymerization activity 5.2 kg / mmol-cat / h). The obtained polymers had Mw = 26300 and Mn = 1200 (both molecular weights in terms of polypropylene), and from 1 H NMR measurement and 13 C NMR measurement, propylene copolymer in which a secondary hydroxyl group was introduced by 0.040 mmol / g. It was confirmed that they were coalesced. The outline of the production process and the analysis results of the obtained polymer are summarized in Table 1.

[実施例4]
[工程2]において、オレフィン(L)としてエチレンガス(100L/h)を流通させながら、別の窒素置換したシュレンク管に調製したエチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド(遷移金属化合物(a)) 0.34mg(0.0008mmol)とメチルアルモキサン (日本アルキルアルミニウム社製 アルミニウム含量 0.002mmol)のプレミックストルエン溶液 0.5mlを重合器に入れ、75℃を保ちながら600rpmの攪拌速度で5分間重合した。[工程2]以外は、実施例1と同様な手法にて、水酸基含有エチレン共重合体6.0g(重合活性 90kg/mmol−cat/h)を得た。得られたポリマーは、Mw=82000、Mn=40500(いずれもポリエチレン換算分子量)であり、H NMR測定およびおよび13C NMR測定より、2級水酸基が0.095mmol/g導入されたエチレン共重合体であることを確認した。製造工程の概要、および得られたポリマーの分析結果を表1にまとめた。
[Example 4]
In [Step 2], ethylene bis (indenyl) zirconium dichloride (transition metal compound (a)) prepared in another Schlenk tube substituted with nitrogen while circulating ethylene gas (100 L / h) as olefin (L) 0. A premixed toluene solution of 34 mg (0.0008 mmol) and methylalumoxane (aluminum content: 0.002 mmol manufactured by Nippon Alkyl Aluminum Co., Ltd.) was placed in a polymerization vessel and polymerized for 5 minutes at a stirring rate of 600 rpm while maintaining 75 ° C. . Except for [Step 2], 6.0 g of a hydroxyl group-containing ethylene copolymer (polymerization activity 90 kg / mmol-cat / h) was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained polymer had Mw = 82000, Mn = 40500 (both polyethylene equivalent molecular weight), and ethylene copolymer having 0.095 mmol / g of secondary hydroxyl group introduced from 1 H NMR measurement and 13 C NMR measurement. It was confirmed that they were coalesced. The outline of the production process and the analysis results of the obtained polymer are summarized in Table 1.

[比較例1]
[工程1]を省略した条件、すなわち、二重結合含有カルボン酸誘導体(E)とアルキルアルミニウム化合物(A)の反応を実施せずに、50℃に調製されたトルエン中で、[工程2]のプロピレンのホモ重合と[工程3]を実施例1と同様の方法にて行い、プロピレンホモポリマーを得た。製造工程の概要の概要および得られたポリマーの分析結果を表1にまとめた。
[Comparative Example 1]
Under the conditions in which [Step 1] is omitted, that is, in a toluene prepared at 50 ° C. without performing the reaction of the double bond-containing carboxylic acid derivative (E) and the alkylaluminum compound (A), [Step 2] The propylene homopolymerization and [Step 3] were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a propylene homopolymer. Table 1 summarizes the outline of the manufacturing process and the analysis results of the obtained polymer.

[比較例2]
[工程1]において、アルキルアルミニウム化合物(A)を添加しない以外は実施例1と同様な方法にて[工程1]から[工程3]を順次行った。工程2において重合が進行せず、ポリマーが得られなかった。
[Comparative Example 2]
In [Step 1], [Step 1] to [Step 3] were sequentially performed in the same manner as in Example 1 except that the alkylaluminum compound (A) was not added. In step 2, polymerization did not proceed, and no polymer was obtained.

[比較例3]
[工程1]において、アルキルアルミニウム化合物(A)を添加しない以外は実施例2と同様な方法にて[工程1]から[工程3]を順次行った。工程2において重合が進行せず、ポリマーが得られなかった。
[Comparative Example 3]
In [Step 1], [Step 1] to [Step 3] were sequentially performed in the same manner as in Example 2 except that the alkylaluminum compound (A) was not added. In step 2, polymerization did not proceed, and no polymer was obtained.

[参考例1]
500mLガラス製重合器にトルエン400mLを入れ、エチレンガス(100L/h)を流通させながら、10−ウンデセノール1.0mL(5.0mmol)、TIBAL 1.5ml(6.0mmol)を順次加え、50℃、600rpmの攪拌速度で10分間攪拌した後、別の窒素置換したシュレンク管に調製したエチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド 2.04mg(0.005mmol)とメチルアルモキサン (日本アルキルアルミニウム社製 アルミニウム含量 4.0mmol)のプレミックストルエン溶液 2.3mlを、重合器に入れ、50℃を保ちながら600rpmの攪拌速度で1時間重合した。重合溶液を1N塩酸5mLを含むメタノール1.5Lに注ぎ、ポリマーを析出させた。桐山ロートにて濾別した白色ポリマーを、減圧下(6.67kPa)、80℃にて一晩乾燥させることでプロピレン共重合体36.0g(重合活性 7.2kg/mmol−cat/h)を得た。得られたポリマーは、Mw=22900、Mn=12400であり、H NMR測定より、1級水酸基が0.092mmmol/g導入されたプロピレン共重合体であった。
以上の実施例および比較例の結果を、纏めて表1に示した。
[Reference Example 1]
400 mL of toluene was put into a 500 mL glass polymerization vessel, and 10 mL of 10-undecenol 1.0 mL (5.0 mmol) and TIBAL 1.5 mL (6.0 mmol) were sequentially added while flowing ethylene gas (100 L / h), and 50 ° C. , After stirring for 10 minutes at a stirring speed of 600 rpm, 2.04 mg (0.005 mmol) of ethylenebis (indenyl) zirconium dichloride prepared in another nitrogen-substituted Schlenk tube and methylalumoxane (Nippon Alkyl Aluminum, Inc., aluminum content 4) 0.0 mmol) of a premixed toluene solution was placed in a polymerization vessel and polymerized at a stirring speed of 600 rpm for 1 hour while maintaining 50 ° C. The polymerization solution was poured into 1.5 L of methanol containing 5 mL of 1N hydrochloric acid to precipitate a polymer. The white polymer filtered off with a Kiriyama funnel was dried at 80 ° C. under reduced pressure (6.67 kPa) overnight to obtain 36.0 g of a propylene copolymer (polymerization activity 7.2 kg / mmol-cat / h). Obtained. The obtained polymer had a Mw of 22900 and Mn of 12400, and was a propylene copolymer into which a primary hydroxyl group was introduced by 0.092 mmol / g from 1 H NMR measurement.
The results of the above examples and comparative examples are summarized in Table 1.

Figure 2010159357
Figure 2010159357

実施例1〜4に示される如く、10−ウンデセン酸メチルや10−ウンデセン酸などの二重結合含有カルボン酸誘導体は、アルキルアルミニウム化合物(A)と接触させると高転化率(100%)にて、二重結合含有アルミノキシ化合物(M)に変換され、このモノマーは、酸素原子を含むにも関わらず、オレフィン重合触媒の被毒を起こすことなく高活性でオレフィン類と共重合が可能であることが実証された。得られたポリマーには、参考例1に示す如く水酸基を有するビニルモノマーをアルキルアルミニウムにて保護し共重合させる技術では得ることができない2級水酸基を含有していることが明らかとなった。実施例1と比較例1を比較することで明らかなように、本発明では、同条件のプロピレンホモ重合結果に比べ、著しい重合活性低下は観察されず、効率的に水酸基含有ポリマーが得られている。
また、比較例2および比較例3で示される如く、アルキルアルミニウム化合物(A)を添加しないと、二重結合含有カルボン酸誘導体が触媒の被毒を起こすため重合活性を発現せず、ポリマーを得ることさえできない。すなわち、(E)と(A)の接触が必須となる。
As shown in Examples 1 to 4, double bond-containing carboxylic acid derivatives such as methyl 10-undecenoate and 10-undecenoic acid have a high conversion (100%) when brought into contact with the alkylaluminum compound (A). It is converted into a double bond-containing aluminoxy compound (M), and this monomer can be copolymerized with olefins with high activity without causing poisoning of the olefin polymerization catalyst even though it contains oxygen atoms. Has been demonstrated. As shown in Reference Example 1, the obtained polymer was found to contain secondary hydroxyl groups that cannot be obtained by a technique in which a vinyl monomer having a hydroxyl group is protected with alkylaluminum and copolymerized. As is clear from comparison between Example 1 and Comparative Example 1, in the present invention, a significant decrease in polymerization activity was not observed as compared with the results of propylene homopolymerization under the same conditions, and a hydroxyl group-containing polymer was efficiently obtained. Yes.
Further, as shown in Comparative Example 2 and Comparative Example 3, if the alkylaluminum compound (A) is not added, the double bond-containing carboxylic acid derivative causes poisoning of the catalyst, so that the polymerization activity is not exhibited and a polymer is obtained. I can't even do that. That is, the contact between (E) and (A) is essential.

本発明の方法により、参考例1に示したような水酸基含有ビニルモノマーを出発原料として用いずとも、安価なカルボン酸誘導体ビニルモノマーを用いることで、各種用途に好適に使用できる水酸基含有オレフィン共重合体を従来より簡便にかつ安価に製造することが可能となった。   According to the method of the present invention, the hydroxyl group-containing olefin copolymer can be suitably used for various applications by using an inexpensive carboxylic acid derivative vinyl monomer without using the hydroxyl group-containing vinyl monomer as shown in Reference Example 1 as a starting material. The coalescence can be produced more easily and inexpensively than before.

Claims (4)

下記一般式(1)で表される表される水酸基含有オレフィン共重合体(P)。
Figure 2010159357
(式(1)中、Rは炭素原子数1〜20の2価のアルキレン基もしくはアリーレン基を表し、R2は炭素原子数1〜10のアルキル基、アリル基、アリール基、もしくはアリールアルキル基を表し、R3は水素原子あるいは炭素原子数1〜10のアルキル基、アリル基、アリール基、もしくはアリールアルキル基を表し、PおよびPはそれぞれ独立に水素原子または共重合鎖を表す)
A hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) represented by the following general formula (1).
Figure 2010159357
(In the formula (1), R 1 represents a divalent alkylene or arylene group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 represents an alkyl group, allyl group, aryl group, or arylalkyl having 1 to 10 carbon atoms. R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, or an arylalkyl group, and P 1 and P 2 each independently represent a hydrogen atom or a copolymer chain. )
下記の[工程1]、[工程2]および[工程3]を含むことを特徴とする請求項1に記載の水酸基含有オレフィン共重合体(P)の製造方法;
[工程1] 下記一般式(2)で表される二重結合含有カルボン酸誘導体(E)とアルキルアルミニウム化合物(A)とを反応させて、二重結合含有アルミノキシ化合物(M)を製造する工程、
[工程2] その後、遷移金属触媒の存在下、二重結合含有アルミノキシ化合物(M)と炭素原子数2〜20のオレフィン(L)とを共重合させて、前記二重結合含有アルミノキシ化合物(M)が共重合したアルミノキシ基を含有オレフィン共重合体(P’)を製造する工程、
[工程3] さらに、アルミノキシ基含有オレフィン共重合体(P’)を、プロトン供与性化合物で処理し水酸基含有オレフィン共重合体(P)に変換する工程。
Figure 2010159357
(式(2)中、Rは前記式(1)中で定義したものと同様のものを表し、R4は水素原子、金属原子、または炭素原子数1〜10のアルキル基、アリール基、もしくはアリールアルキル基を表す。)
The method for producing a hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) according to claim 1, comprising the following [Step 1], [Step 2] and [Step 3];
[Step 1] A step of producing a double bond-containing aluminoxy compound (M) by reacting a double bond-containing carboxylic acid derivative (E) represented by the following general formula (2) with an alkylaluminum compound (A). ,
[Step 2] Then, in the presence of a transition metal catalyst, a double bond-containing aluminoxy compound (M) and an olefin (L) having 2 to 20 carbon atoms are copolymerized to form the double bond-containing aluminoxy compound (M A process for producing an olefin copolymer (P ′) containing an aluminoxy group copolymerized with
[Step 3] A step of converting the aluminoxy group-containing olefin copolymer (P ′) with a proton-donating compound to convert it into a hydroxyl group-containing olefin copolymer (P).
Figure 2010159357
(In Formula (2), R 1 represents the same as defined in Formula (1), and R 4 represents a hydrogen atom, a metal atom, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, Or represents an arylalkyl group.)
アルキルアルミニウム化合物(A)が、下記一般式(3)で表されるトリアルキルアルミニウム化合物であることを特徴とする請求項2に記載の水酸基含有オレフィン共重合体(P)の製造方法。
Figure 2010159357
(式(4)中、R5は水素原子あるいは炭素原子数1〜10のアルキル基、アリル基、アリール基、もしくはアリールアルキル基を表し、3つのR5は同一であっても異なっていても良い。)
The method for producing a hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) according to claim 2, wherein the alkylaluminum compound (A) is a trialkylaluminum compound represented by the following general formula (3).
Figure 2010159357
(In the formula (4), R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, or an arylalkyl group, and three R 5 s may be the same or different. good.)
[工程2]における遷移金属触媒が、メタロセン化合物を含む触媒であることを特徴とする請求項2〜3いずれか1項に記載の水酸基含有オレフィン共重合体(P)の製造方法。 The method for producing a hydroxyl group-containing olefin copolymer (P) according to any one of claims 2 to 3, wherein the transition metal catalyst in [Step 2] is a catalyst containing a metallocene compound.
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