JP3871721B2

JP3871721B2 - シクロオレフィンコポリマーおよびその調製法

Info

Publication number: JP3871721B2
Application number: JP32299094A
Authority: JP
Inventors: ヴィリ・クロイダー; フランク・オーザン
Original assignee: Ticona GmbH
Current assignee: Ticona GmbH
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1994-12-26
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: DE59408355D1; EP0661308B1; CA2138468C; KR950018083A; CN1106826A; EP0661308A2; JPH07224122A; CA2138468A1; EP0661308A3; US5756623A

Description

【０００１】
この発明は、溶融粘度（η）が０．２５ｄｌ／ｇ以上のエン官能性シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）およびその調製法に関する。
【０００２】
二重結合を含まない無官能性ＣＯＣは公知である（ＥＰ１５６４６４、ＥＰ４０７８７０）。該ＣＯＣは透明性が大で硬度が高く、かつ低密度である。さらに、該コポリマーは化学的にほとんど不活性であり、かつ耐熱変形性が大きい。しかし、無官能性ＣＯＣは他の物質、とくにポリマーとの混和性に極めて乏しく、接着性に劣る。これに加えて、無官能性ＣＯＣは容易に官能性にすることができない。
【０００３】
該ポリマーは、極性基／反応基に対する耐性の無いことが知られている金属錯塩触媒重合反応によってはじめて利用可能となるので、公式的な推論の結果のように、反応基を有するモノマーの共重合化による官能性ＣＯＣ調製法の可能性はない。
【０００４】
ＥＰ２８３１６４は環状ポリエンを含有するＣＯＣを開示している。該ポリマーはゲル粒子を含まず、また１３５℃のデカリンに完全に可溶であって、これは該ポリマーが実質的に線状の構造を有し、かつ架橋していないことを示すものである。該ポリマーは無水マレイン酸と反応することができる。
【０００５】
エチレンとアクリル酸との遊離基共重合反応は、ＳＵＲＬＹＮ^TM（デュポン）という商品名で市販されているイオノマーを生成する。しかし、該コポリマーは透明性が劣り、また硬度が比較的低い。
【０００６】
官能基を有するエチレン−プロピレン（ＥＰ）コポリマー、およびさらに１個以上のジエンモノマーも含むことができる（ＥＰＤＭ）コポリマーも開示されている（ＲｕｂｂｅｒＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ５５、８０９（１９８２）の中の「ＲｅｃｅｎｔＡｄｖａｎｃｅｓｉｎｔｈｅＣｈｅｍｉｃａｌＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＵｎｓａｔｕｒａｔｅｄＰｏｌｙｍｅｒｓ」）。ＪＰ５４−０１７，９３１は、ジエンモノマーとしてビニルノルボルネンを含有するＥＰＤＭコポリマーを無水マレイン酸と反応させることを述べている。続く染料との反応によって、着色表面コーティングが得られる。これと同様に、ジエンモノマーとしてエチリデンノルボルネンを含有するＥＰＤＭとスルホマレイン酸無水物との反応が記述されている（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ２０，２５８（１９８７））。しかし、これらの物質はガラス転移温度が室温よりも低いエラストマーである。
【０００７】
ＥＰ４６６２７９Ａ２は、遊離基反応によって、二環式モノマー単位を含有するポリオレフィンに無水マレイン酸をグラフトできることを述べている。この方法は、いくつかの理由から、工業的に重要ではない。すなわち、一面では、過酸化物のように分解して、遊離基を生じる化合物を用いるのはその化合物の爆発性のために好ましいものではなく、また他面、ポリオレフィンとの前記遊離基反応は、抑制されない架橋やゲル化をもたらすことがある二次反応を生じ、また最終生成物を使用不能にする傾向のあることがわかっている。さらに達成可能な官能基の量は極めて僅かである。
【０００８】
したがって、この目的は、良好な接着性を有し、他の物質、特にポリマーと容易に混合でき、同時にすぐれた透明性、耐熱変形性および硬度、ならびに化学的に不活性で加水分解に安定なポリマー主鎖を有し、また思い通りに架橋させることができるポリマーを提供すること、さらにまた、前記の好ましい性質を有するだけでなく、とくに室温を上回る温度においてほとんど無限の貯蔵寿命を有するポリマーを提供することにある。
【０００９】
ところで、この目的は、特定メタロセン触媒の存在下の重合によってＣＯＣ骨格が合成されるエン官能性ＣＯＣの提供によって達成可能であることが見出された。この発明によるエン官能性ＣＯＣは、ポリマー類似エン反応によって導入される官能基を含有する重合単位を含み（Ｊ．Ｍａｒｃｈ著、ＡｄｖａｎｃｅｄＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｗｉｌｅｙ（ニューヨーク）１９８５年発行、７１１頁参照；とくにここに、前記文献を参照する）、また、他の物質、とくにポリマーとのすぐれた混和性、別の状況では不活性のＣＯＣに、たとえば染料、ペプチド、酵素や殺生物剤のような異分子を結合できるようにするすぐれた接着性および官能性付与のきわめて容易さという点で、従来公知のＣＯＣとは異なっており、また思い通りに架橋させることができる。
【００１０】
さらに、この発明は、工業的に有利な条件で操作されるエン官能性ＣＯＣ調製法に関する。
【００１１】
したがって、この発明は、思い通りに架橋させることができ、０．２５ｄｌ／ｇ以上の溶液粘度（η）（ＤＩＮ５１５６２による６０℃のデカリン中での値）を有し、さらに、Ａ）少なくとも１つの多環式オレフィンの重合単位、Ｂ）少なくとも１つの二重結合を含む少なくとも１つのオレフィンの重合単位、および、必要ならば、Ｃ）１つ以上の非環式モノオレフィンの重合単位を含み、なお、オレフィン性二重結合に関する当量が数平均分子量以下であり、さらに、少なくとも２つの電子求引基を有する少なくとも１つの繰返し単位を含有するエン官能性シクロオレフィンコポリマーに関する。
【００１２】
この発明によるシクロオレフィンコポリマーは、好ましくは、
Ａ）シクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０．１−９９．８９重量％の少なくとも１つのシクロオレフィンの重合単位、
Ｂ）シクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０．１−９９．８９重量％の少なくとも１つの二重結合を含む少なくとも１つのオレフィンの重合単位、
Ｃ）シクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０−８０重量％の少なくとも１つの非環式モノオレフィンの重合単位、および
Ｄ）シクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０．０１ないし５０重量％の少なくとも２つの電子求引基を有する重合単位を含む。
【００１３】
重合単位Ａ）は下式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩおよびＶＩＩのシクロオレフィンから誘導するのが好ましい。
【００１４】
【化１】

【化２】

式中、基Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ 、Ｒ⁷ およびＲ⁸ は同一かまたは異なり、水素原子またはＣ₁ −Ｃ₈ アルキル基もしくはＣ₆ −Ｃ₁₄アリール基のようなＣ₁ −Ｃ₂₀炭化水素基であるかまたは環を形成し、同一の基がＩないしＶＩのさまざまな式においては異なる意味を有することが可能であり、かつｎは２から１０までの数である。
【００１５】
ノルボルネンおよびテトラシクロドデセンがとくに好ましい。
【００１６】
重合単位Ｂ）は、共役および／または非共役二重結合を含む４−２０個の炭素原子を有する環式および非環式ポリエン、とくにジエンから誘導するのが好ましい。二重結合は連鎖末端、環内、または環外にあることができる。
【００１７】
とりわけ、一環式、二環式、三環式または四環式ジエン、とくに、非共役二環式および三環式ジエン、のみならず直鎖状または分枝鎖状非環式ジエン、とくに末端二重結合を有する非環式ジエンが好ましい。
【００１８】
下式ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩおよびＸＩＩＩの化合物から誘導される重合単位Ｂ）がとくに好ましい。
【００１９】
【化３】

【化４】

式中、Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴およびＲ¹⁵は同一かまたは異なり、水素原子、Ｃ₁ −Ｃ₈ アルキル、Ｃ₆ −Ｃ₁₄アリールまたはＣ₃ −Ｃ₁₅アルケニルであり、同一の基が、さまざまの式ＶＩＩＩ−ＸＩＩＩにおいて異なる意味を有することができ、また式ＶＩＩＩにおける基Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³およびＲ¹⁴の少なくとも１つならびに式ＸＩＩにおける基Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²の少なくとも１つはＣ₃ −Ｃ₁₅アルケニル基であり、ｍは０から１０までの数で、ｎおよびｌはそれぞれ０から１０までの数であり、ただしｎ＝ｌ＝０の場合はあてはまらないものとする。
【００２０】
重合単位Ｂ）が誘導されるオレフィンの例は、２，５−ノルボルナジエン、５−ビニル−２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−メチレン−２−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、５−イソプロピリデン−２−ノルボルネン、トリシクロペンタジエンおよび１，４，５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，８，８ａ−ヘキサヒドロナフタレン、シクロペンタジエン、１，４−シクロヘキサジエン、１，３−シクロヘキサジエン、１，５−シクロオクタジエン、１−ビニルシクロヘキセン、２−ビニルシクロヘキセン、３−ビニルシクロヘキセンのようなシクロジエン類、４，５，７，８−テトラヒドロインデン類、４−メチルテトラヒドロインデン類、６−メチルテトラヒドロインデン類、または６−エチルテトラヒドロインデン類のようなアルキルテトラヒドロインデン類、ならびに１，５−ヘキサジエン、１，４−ヘキサジエン、１，３−ヘキサジエン、１，９−デカジエン、ブタジエンおよびイソプレンのような非環式ジエン類である。
【００２１】
ディールス−アルダー反応生成物ならびにノルボルネンまたはテトラシクロドデセンの調製時の副成物のような、多量のジ−およびトリシクロジエンを含有するか、または混合物中にジ−およびトリシクロジエンを含むシクロジエンおよび／またはジエンの混合物を使用することができる。
【００２２】
一般に、１，５−ヘキサジエン、１，４−ヘキサジエン、１，３−ヘキサジエン、１，９−デカジエン、ブタジエンおよびイソプレンのような非環式ジエンが好ましい。
【００２３】
重合単位Ｃ）は、非環式モノオレフィン、たとえば炭素原子が２−２０個のアルファオレフィン、とくにエチレンおよびプロピレンから誘導するのが好ましい。
【００２４】
好ましい重合単位Ｄ）は−Ｍ効果を及ぼす電子求引基（Ｊ．Ｍａｒｃｈ著、Ａｄｖ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２３８頁、表１をとくに、ここで参照する）とくにカルボニルやニトリルを有し、とくにカルボニルが好ましい。
【００２５】
重合単位Ｄ）は下式の化合物から誘導するのが好ましい。
【００２６】
【化５】

式中、基Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴およびＲ¹⁵は同一かまたは異なり、水素原子、またはＣ₁ −Ｃ₈ アルキル、Ｃ₆ −Ｃ₁₄アリールもしくはＣ₃ −Ｃ₁₅アルケニルのようなＣ₁ −Ｃ₂₀炭化水素基であり、同一の基が、さまざまな式ＸＩＶ−ＸＶＩＩにおいて異なる意味を有することができ、ｍは０から１０までの数で、ｎおよびｌはそれぞれ０から１０までの数であり、ただし、ｎ＝ｌ＝０の場合はあてはまらず、かつ基Ｒ⁹ およびＲ¹⁰の少なくとも１つは２，５−ジオキソテトラヒドロフル−３−イルメチル、２，３−ジシアノプロピル、２−アルキルオキシカルボニル−３−シアノプロピル、２−アリールオキシカルボニル−３−シアノプロピル、２−シアノ−３−アルキルオキシカルボニルプロピル、２−シアノ−３−アリールオキシカルボニルプロピル、２，３−ビス（アルキルオキシカルボニル）プロピル、２，３−ビス（アリールオキシカルボニル）プロピル、２−アリールオキシカルボニル−３−アルキルオキシカルボニルプロピル、２−アルキルオキシカルボニル−３−アリールオキシカルボニルプロピル、２−アルキルオキシカルボニル−３−（Ｎ，Ｎ−ビスアルキルイミノカルボニル）プロピル、２−アリールオキシカルボニル−３−（Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールイミノカルボニル）プロピル、２−カルボキシ−３−（Ｎ，Ｎ−ビスアルキルイミノカルボニル）プロピル、２−カルボキシ−３−（Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールイミノカルボニル）プロピル、３−アルキルオキシカルボニル−２−（Ｎ，Ｎ−ビスアルキルイミノカルボニル）プロピル、３−アリールオキシカルボニル−２−（Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールイミノカルボニル）プロピル、３−カルボキシ−２−（Ｎ，Ｎ−ビスアルキルイミノカルボニル）プロピル、３−カルボキシ−２−（Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールイミノカルボニル）プロピル、２，５−ジオキソテトラヒドロピロル−３−イルメチレン、Ｎ−アルキル−２，５−ジオキソテトラヒドロピロル−３−イルメチル、Ｎ−アリール−２，５−ジオキソテトラヒドロピロル−３−イルメチル、Ｎ，Ｎ′−ビス（アルキルオキシカルボニル）−２，３−ジアザプロピル、４−スルホ−２，５−ジオキソテトラヒドロフル−３−イルメチル、４−ブロモ−２，５−ジオキソテトラヒドロフル−３−イルメチル、４−クロロ−２，５−ジオキソテトラヒドロフル−３−イルメチル、または３−スルホ−２，３−ビス（アルキルオキシカルボニル）プロピル、もしくはこれら化合物の１つと無機または有機塩基との塩である。無機塩基の塩類は、たとえばアルカリ金属、アルカリ土金属および亜鉛の塩類、とくにＮａ、Ｋ、ＣａおよびＭｇの塩類である。第一または第二脂肪族アミン、たとえばジエチルアミン、トリエチルアミン、ジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンのような有機塩基の塩類が好ましい。
【００２７】
該重合単位は、また、下式（ＸＶＩＩＩ）の化合物から誘導することもできる。
【００２８】
【化６】

式中、基Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²は同一かまたは異なり、水素原子またはＣ₁ −Ｃ₈ アルキル、Ｃ₆ −Ｃ₁₄アリールもしくはＣ₃ −Ｃ₁₅アルケニルのようなＣ₁ −Ｃ₂₀炭化水素基であり、ｍは０から１０までの数であり、かつＲ¹³は、２，５−ジオキソテトラヒドロフル−３−イル、１，２−ジシアノエチル、１−アルキルオキシカルボニル−２−シアノエチル、１−アリールオキシカルボニル−２−シアノエチル、１−シアノ−２−アルキルオキシカルボニルエチル、１−シアノ−２−アリールオキシカルボニルエチル、１，２−ビス（アルキルオキシカルボニル）エチル、１，２−ビス（アリールオキシカルボニル）エチル、１−アリールオキシカルボニル−２−アルキルオキシカルボニルエチル、１−アルキルオキシカルボニル−２−アリールオキシカルボニルエチル、１−アルキルオキシカルボニル−２−（Ｎ，Ｎ−ビスアルキルイミノカルボニル）エチル、１−アリールオキシカルボニル−２−（Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールイミノカルボニル）エチル、１−カルボキシ−２−（Ｎ，Ｎ−ビスアルキルイミノカルボニル）エチル、１−カルボキシ−２−（Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールイミノカルボニル）エチル、２−アルキルオキシカルボニル−１−（Ｎ，Ｎ−ビスアルキルイミノカルボニル）エチル、２−アリールオキシカルボニル−１−（Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールイミノカルボニル）エチル、２−カルボキシ−１−（Ｎ，Ｎ−ビスアルキルイミノカルボニル）エチル、２−カルボキシ−１−（Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールイミノカルボニル）エチル、２，５−ジオキソテトラヒドロピロル−３−イル、Ｎ−アルキル−２，５−ジオキソテトラヒドロピロル−３−イル、Ｎ−アリール−２，５−ジオキソテトラヒドロピロル−３−イル、Ｎ，Ｎ′−ビス（アルキルオキシカルボニル）−１，２−ジアザエチル、４−スルホ−２，５−ジオキソテトラヒドロフル−３−イル、４−ブロモ−２，５−ジオキソテトラヒドロフル−３−イル、４−クロロ−２，５−ジオキソテトラヒドロフル−３−イル、または２−スルホ−１，２−ビス（アルキルオキシカルボニル）エチル、もしくはこれら化合物の１つと無機または有機塩基との塩類である。無機塩基の塩類は、たとえばアルカリ金属、アルカリ土金属および亜鉛の塩類、とくにＮａ、Ｋ、ＣａおよびＭｇの塩類である。第一および第二脂肪族アミン、たとえばジエチルアミン、トリエチルアミン、ジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンのような有機塩基の塩類が好ましい。
【００２９】
重合単位Ｄ）中のアルキル基は直鎖状、分枝鎖状または環状、飽和または部分不飽和で、かつ１−１８個の炭素原子を有することができる。重合単位Ｄ）中のアリール基は６−３０個の炭素原子を含むことができ、かつ互いに別個に直鎖状、分枝鎖状または環状である補足的な置換基、好ましくはＣ₁ −Ｃ₁₈アルキル置換基を有することができる。重合単位Ｄ）は化合物の成分が種々の数の炭素原子を含むアルキル基および／またはアリール基を有する化合物の混合物から誘導するのが好ましい。該基は、工業的に入手可能か、または生物学的資源から、さらに精製することなく手に入れることができる同族列から誘導される。好ましい来源は、たとえば組成が、原産地、品種および時季によって異なることがある牛脂アルコールまたは牛脂アミン混合物である。
【００３０】
とくに好ましいシクロオレフィンコポリマーは、重合単位Ｂ）が、シクロオレフィンコポリマーの総量に対して、少なくとも０．１重量％、とくに２０−６０重量％の非環式Ｃ₄ −Ｃ₂₀ポリエン、とりわけＣ₄ −Ｃ₂₀ジエンを含有するものである。
【００３１】
この発明によるＣＯＣは、重合単位Ａ）（シクロオレフィン成分）の比率がそれぞれシクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０．１−９９．８９重量％、好ましくは１−９９重量％、とくに好ましくは１０−９０重量％である。
【００３２】
重合単位Ｂ）の比率は、それぞれシクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０．１−９９．８９重量％、好ましくは１−５０重量％、とくに好ましくは２−３０重量％である。
【００３３】
重合単位Ｃ）の比率は、それぞれシクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０−８０重量％、好ましくは１−６０重量％、とくに好ましくは２−５０重量％である。
【００３４】
少なくとも２つの電子求引基を有する重合単位Ｄ）の比率は、それぞれシクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０．０１−５０重量％、好ましくは０．０５−２０重量％、とくに好ましくは０．１−１０重量％である。
【００３５】
この発明によるＣＯＣの溶液粘度（η）は０．２５ｄｌ／ｇ以上（ＤＩＮ５１５６２により６０℃のデカリン中で測定）、好ましくは０．２５ないし１．５ｄｌ／ｇである。分子量Ｍｗは好ましくは＞１３，０００ｇ／モルで多分散性Ｍｗ／Ｍｎは好ましくは＜４である。ガラス転移温度は−２０−２００℃が好ましく、０−２００℃がとくに好ましい。ヨウ素価（ＩＮ）は０．５−２００、好ましくは０．５−５０である。
【００３６】
この発明によるＣＯＣは、低分子量または高分子量を有することができる他の物質との良好な混和性を有する。低分子量の混合パートナーの１例には油状添加物としてのこの発明によるポリマーの使用がある。高分子量物質の例はポリマー、とくにポリアミドおよびポリアクリレートである。官能基の化学反応性は、たとえば、ほかのやり方では不活性のポリオレフィンに染料または殺生物剤を強固に結合させうるという点で工業的に利用することができる。
【００３７】
この発明によるＣＯＣは極めて良好な接着性を示し、たとえば、ポリマーシートのラミネーションにおいて、工業的に極めて重要なコーティング組成物として適している。さらに、該ＣＯＣはワックス、接着剤、カップリング剤、可塑剤、サイズもしくは繊維仕上げ剤組成物の添加剤、または、たとえば反応性補修組成物の硬化剤として用いることができる。
【００３８】
また、この発明は、思い通りに架橋させることができ、かつ０．２５ｄｌ／ｇ以上の溶液粘度（η）を有するエン官能性ＣＯＣの調製法において、該調製法が、二重結合を含有するＣＯＣを少なくとも１つの親エン物質（ｅｎｏｐｈｉｌｅ）と反応させることを特徴とする方法に関する。
【００３９】
使用するのが好ましい親エン物質は、α，β−不飽和カルボン酸またはα，β−不飽和カルボン酸誘導体、たとえば無水マレイン酸、マレイン酸エステル（たとえばジ−ｎ−ブチルマレエートおよびビスオクタデシルマレエート）、マレイミド（さらに置換させることもできる（例、Ｎ−フェニルマレイミド））、ブロモマレイン酸無水物、スルホマレイン酸無水物、またはジエチルアゾジカルボキシレートである。
【００４０】
親エン物質とポリマーの二重結合とのモル比は重要なものではない。反応の終りに未結合の親エン物質をできるだけ少なくしたいと望むならば、等モルを下回る比率が適当であろう。しかしポリマーに最大量の親エン物質を結合させるためには、二重結合に対して過剰量の親エン物質を用いるのが有効と判明しており、その上限は経済的配慮および過剰成分を分離する際に生じると思われる問題によって定められる。該成分は２：８のモル比で反応させるのが好ましく、３：５のモル比で反応させるのがとくに好ましい。
【００４１】
エン反応はルイス酸を触媒としてはたらかせることができる。
【００４２】
この反応は不均一または均一形態で行うことができる。不均反応は低分子量の親エン物質が、たとえば流動層内で、ポリマー粒子表面に蒸気として作用する反応か、または親エン物質の溶液中に、ポリマー粒子を懸濁させる反応である。
【００４３】
均一反応は、融解状態または溶解状態で行われる。好ましい態様では、均一反応は、親エン物質をも溶解するＣＯＣの溶剤中で均一に行われる。この場合の適切な溶剤は、ベンゼン、トルエン、キシレン類およびクロロベンゼンのような芳香族溶剤、ならびにクロロホルムまたはテトラクロロエチレンのような他の塩素化有機溶剤である。溶剤混合物も、有効なことが多い。該反応は加圧下で行うのが有利な場合がある。シス／トランスデカリンおよびジクロロベンゼン異性体のような高沸点成分がとくに適している。好ましい態様では、該反応は、１５０℃ないし２２０℃の温度で、１，２−ジクロロベンゼンまたはデカリン中で行われる。とりわけ好ましい態様では、反応を大気圧下において、溶液の沸点で行わせる。
【００４４】
溶液の上限濃度は攪拌可能性、すなわち粘度によって制限される。低濃度限界は経済的配慮ならびに溶剤が伴出することがあり、また経験によって、著しく好ましくない二次反応を多分生じることが明らかになっている不純物の結果による。２−５０％（重量／容量＝ポリマー／溶剤）の濃度範囲が適当と判明している。好ましい範囲は４−３０％で、とくに好ましいのは５−２０％である。
【００４５】
この発明によるＣＯＣの調製において、選択した条件下では化学的に反応性がない適切な抑制剤の添加が有効な場合がある。適切な該抑制の例はフェノチアジン、ニトロベンゼンおよびジニトロベンゼンのようなニトロ芳香族化合物、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトイミダゾールならびにジフェニルグアニジン（米国特許第４，０８０，４９３号）である。この発明によるＣＯＣは、ペルオキソ化合物またはアゾイソブチロニトリルのような遊離基開始剤を存在させずに調製するのが好ましい。
【００４６】
得られたポリマー溶液は、直接さらに続いて使用することができる。ポリマー自体を単離しようとするのであれば、ポリマーは次の公知の方法によって溶剤から分離することができる。
【００４７】
１．たとえば水蒸気蒸留による溶剤脱離。
【００４８】
２．たとえば、真空で操作できる流下フィルム形蒸発装置における噴霧乾燥または濃縮による溶剤蒸発。より好ましくは、
３．ポリマー溶剤と混合可能な非溶剤、たとえばメタノールまたは−とくに好ましくは−アセトン中でのポリマーの沈殿。
【００４９】
反応混合物から過剰に存在する親エン物質、たとえば無水マレイン酸を出来るだけ多量に除去しようとする考えであれば、方法３が好ましい。
【００５０】
ポリマーを溶解しない溶剤で洗浄することによって、副成物のような異物を容易に除くことができる。乾燥は、好ましくは不活性ガスのシールを行い、大気圧または減圧下で行うことができ、その場合に使用する温度は焼結しないようにＴｇよりも低くしなければならない。窒素気流中の乾燥が好ましい。
【００５１】
二重結合を含有し、この発明による方法に用いられるシクロオレフィンコポリマーは、０．１−９９．９重量％の下式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩまたはＶＩＩのシクロオレフィンの重合単位
【化７】

【化８】

（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ 、Ｒ⁷ およびＲ⁸ は同一かまたは異なり、水素原子またはＣ₁ −Ｃ₈ アルキル基もしくはＣ₆ −Ｃ₁₄アリール基のようなＣ₁ −Ｃ₂₀炭化水素基であり、同一の基が、さまざまな式Ｉ−ＶＩでは異なる意味を有することができ、ｎは２から１０までの数である）、および
シクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０．１−９９．９重量％の、少なくとも１つの二重結合を有する少なくとも１つのオレフィン、好ましくは下式ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩおよびＸＩＩＩの少なくとも１つのオレフィンの重合単位
【化９】

【化１０】

（式中、Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴およびＲ¹⁵は同一かまたは異なり、水素原子またはＣ₁ −Ｃ₈ アルキル、Ｃ₆ −Ｃ₁₄アリールもしくはＣ₃ −Ｃ₁₅アルケニルのようなＣ₁ −Ｃ₂₀炭化水素基であり、同一の基が、さまざまな式ＶＩＩＩ−ＸＩＩＩでは異なる意味を有することができ、式ＶＩＩＩ中基Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³およびＲ¹⁴の少なくとも１つならびに式ＸＩＩ中基Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹およびＲ¹²の少なくとも１つはアルケニル基であり、ｍは０から１０までの数で、ｎおよびｌはそれぞれ０から１０までの数であり、ただしｎ＝ｌ＝０の場合はあてはまらないものとする）、および
シクロオレフィンコポリマーの総量に対して、０−８０重量％の少なくとも１つの環状モノオレフィン、好ましくは炭素原子が２−２０個のアルファオレフィン、とくに好ましくはエチレンの重合単位を含有するのが好ましい。
【００５２】
二重結合を含有し、この発明による方法において用いられるシクロオレフィンコポリマーは、−７８−２００℃の温度および０．０１−６４バールの圧力において、アルミノオキサンおよび少なくとも１個のメタロセン、好ましくは下式（Ｉ）または（ＩＩ）のメタロセンを含む触媒の存在下で調製される。
【００５３】
【化１１】

式中、Ｍ¹ はチタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオビウム、およびタンタルより成る群からの金属で、Ｒ¹ およびＲ² は同一かまたは異なり、水素原子、ハロゲン原子、またはＣ₁ −Ｃ₁₀アルキル基、Ｃ₆ −Ｃ₁₀アリール基、Ｃ₂ −Ｃ₁₀アルケニル基、Ｃ₇ −Ｃ₄₀アリールアルキル基、Ｃ₇ −Ｃ₄₀アルキルアリール基もしくはＣ₈ −Ｃ₄₀アリールアルケニル基のようなＣ₁ −Ｃ₂₀炭化水素基であり、
Ｒ³ およびＲ⁴ は同一かまたは異なり、中央の原子とともにサンドイッチ構造を形成しうる単環式または多環式炭化水素基であり、
Ｒ⁵ は
【化１２】

＝ＢＲ⁸ 、＝ＡＩＲ⁸ 、−Ｇｅ−、−Ｓｎ−、−Ｏ−、−Ｓ−、＝Ｓ＝Ｏ、＝ＳＯ₂ 、＝ＮＲ⁸ 、＝ＰＲ⁸ またはＰ（Ｏ）Ｒ⁸ （式中ｌ＝１，２または３）であり、
Ｒ⁸ およびＲ⁹ は同一かまたは異なり、水素原子、ハロゲン原子、または、Ｃ₁ −Ｃ₁₀アルキル基、Ｃ₆ −Ｃ₁₀アリール基、Ｃ₂ −Ｃ₁₀アルケニル基、Ｃ₇ −Ｃ₄₀アリールアルキル基、Ｃ₈ −Ｃ₄₀アリールアルケニル基もしくはＣ₇ −Ｃ₄₀アルキルアリール基のようなＣ₁ −Ｃ₂₀炭化水素基であるか、またはＲ⁸ およびＲ⁹ は、それぞれ該基に結合する原子とともに環系を形成し、Ｒ¹¹はハロゲン原子またはＣ₁ −Ｃ₁₀アルキル基、Ｃ₆ −Ｃ₁₀アリール基、Ｃ₂ −Ｃ₁₀アルケニル基、Ｃ₇ −Ｃ₄₀アリールアルキル基、Ｃ₈ −Ｃ₄₀アリールアルケニル基、もしくはＣ₇ −Ｃ₄₀アルキルアリール基のようなＣ₁ −Ｃ₂₀炭化水素基であるか、またはＲ⁸ とＲ¹¹とは、それぞれ該基に結合する原子とともに環系を形成し、Ｍ² はケイ素、ゲルマニウムまたはスズである。
【００５４】
単環式または多環式炭化水素基は、シクロペンタジエニル、メチルシクロペンタジエニル、インデニル、２−メチルインデニル、４，５−ベンゾインデニル、２−メチル−４，５−ベンゾインデニル、フルオレニルもしくは４，７−第三ブチルフルオレニルのような無置換または置換シクロペンタジエニル基が好ましい。
【００５５】
Ｍ¹ がジルコニウムであり、
Ｒ¹ およびＲ² が同一で、ハロゲン原子、とくに塩素、またはＣ₁ −Ｃ₁₀アルキル基、とくにメチルであり、
Ｒ³ およびＲ⁴ が同一かまたは異なり、Ｃ₁ −Ｃ₂₀炭化水素基によって置換されることができるシクロペンタジエニル、インデニルまたはフルオレニルであり、
Ｒ⁵ が
【化１３】

（式中、Ｒ⁸ 、Ｒ⁹ およびＲ¹¹は同一かまたは異なり、Ｃ₁ −Ｃ₁₀アルキル基、とくにメチル、またはＣ₆ −Ｃ₁₀アリール基、とくにフェニル）である式（Ｉ）および（ＩＩ）のメタロセンが好ましい。
【００５６】
【実施例】
定義：
η＝溶液粘度（ＤＩＮ５１５６２による６０℃のデカリン中で測定）単位ｄｌ／ｇ
Ｍｗ＝分子量、単位ｇ／モル
Ｍｗ／Ｍｎ＝ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定した多分散性（オルトジクロロベンゼン、１３５℃、ポリスチレン標準）
当量（ＥＧ）＝ポリマー１モル当りの官能基のｇ数（滴定分析により測定）
ＩＮ＝ヨウ素価（滴定分析により測定）
実施例１：
清浄で乾燥した攪拌機付き１．５ｄｍ³ の重合反応器を窒素、次にエチレンでフラッシュし、ノルボルネンの濃度が８５％のトルエン溶液０．６ｄｍ³ を充填した。６０ｍｌの５−ビニル−２−ノルボルネンを添加した。エチレンの圧力を６バール（ゲージ）に調節した。さらに水素１８０ｃｍ³ を加えて、温度を７０℃に調節した。ジフェニルメチレン（シクロペンタジエニル）（９−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド１２ｍｇをメチルアルミノキサンのトルエン溶液（凝固点降下法による分子量１３００ｇ／モルのメチルアルミノキサン１０重量％）２０ｃｍ³ に溶解した後、溶液を反応器に秤り込んだ。連続圧入によって、エチレン圧力を６バールに維持した。重合時間１時間後、反応器の内容物を容器に流出させて、イソプロパノール５ｃｍ³ を加えた。
【００５７】
溶液にＣｅｌｉｔｅ５４５（Ｌｕｖ．Ｈａｍｂｕｒｇ）１０ｇおよび水５ｃｍ³ を加えて、６０℃で３０分攪拌した。トルエン０．５ｄｍ³ 中に懸濁した１０ｇのＣｅｌｉｔｅよりなる濾過ケークが、２リットルの圧力吸引濾過器の濾過メッシュ上に堆積した。ポリマー溶液は、圧力吸引濾過器で、約１バールの窒素圧力をかけて濾過された。該透明溶液を分散機（Ｋｏｔｔｈｏｆｆ製）を用いて５ｄｍ³ のアセトン中に加えた。濾過して固形物を分別し、アセトン中に２回分散させた後、減圧下（０．２バール）１００℃で１５時間乾燥した。ポリマー固形物９９ｇが得られた。ガラス転移温度は１５０℃で、η（溶液粘度）は０．３ｄｌ／ｇ（ＤＩＮ５１５６２）であった。ヨウ素価は１９と確認された。
【００５８】
実施例２ないし４：
実施例１と同様ではあるが、水素の添加は行わずに、いくつかのシクロオレフィンコポリマー（表１）を調製した。生成物の特性を表１に示す。
【００５９】
【表１】

ＶＮｂ＝５−ビニル−２−ノルボルネン
Ａ＝ジフェニルメチレン（シクロペンタジエニル）（９−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド
Ｂ＝ビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド
実施例５：
実施例１と同様に、ノルボルネン２１．４ｋｇ、トルエン６ｄｍ³ および５−ビニル−２−ノルボルネン３ｄｍ³ を７５ｄｍ³ の重合反応器に入れた。触媒Ａ５００ｍｇをメチルアルミノキサンのトルエン溶液５００ｃｍ³ に溶解した。反応器内に１．８ｄｍ³ の水素を秤り込み、エチレン圧力を６バールに調節した。触媒溶液を反応器中に秤り込んだ。連続圧入によって、エチレン圧力を一定レベルに保った。重合中、さらに１．２ｄｍ³ ／時の水素を秤り込んだ。
【００６０】
重合時間１時間後、予め、水素化ディーゼル油留分（Ｅｘｘｓｏｌ、沸点範囲１００−１２０℃、Ｅｘｘｏｎ製）５０ｄｍ³ 中にＣｅｌｉｔｅ５００ｇおよび水２００ｍｌを含有させた１５０ｄｍ³ の攪拌機付き容器内に反応液を流し込んだ。混合物は６０℃で３０分攪拌した。
【００６１】
Ｅｘｘｓｏｌ１０ｄｍ³ 中に懸濁したＣｅｌｉｔｅ５００ｇの濾過ケークか１２０ｄｍ³ の圧力吸引濾過器の濾過メッシュに堆積した。ポリマー溶液は圧力吸引濾過器で濾過された。溶液には２．８バールの窒素圧力がかけられた。溶液は、さらに、鋼鉄ハウジングに取付けられた７個のフィルターシリンダー（ＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃｓ、ＤｙｎａｌｌｏｙＳＸ６４，５μｍ、０．１ｍ² ／シリンダー）で濾過した。ポリマー溶液を、分散機（ ^RＵｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ）を用いて、５００ｄｍ³ のアセトン中に攪拌混合して、ポリマーを沈殿させた。懸濁液は、６８０ｄｍ³ の攪拌機付き圧力吸引濾過器を底部弁を開いて循環させた。次に底部弁を閉じて、生成物を２００ｄｍ³ のアセトンで３回洗浄した。最終洗浄後、生成物を、初めは１００℃の窒素気流中で乾燥し、次に０．２バールの乾燥オーブン内で２４時間乾燥した。ポリマー４．８ｋｇが得られた。溶液粘度（η）は０．５２ｄｌ／ｇで、ガラス転移温度は１５３℃であった。ヨウ素価は１５であった。重量平均分子量Ｍｗは３８，０００で数平均分子量Ｍｎは１３，０００であった。
【００６２】
実施例６：
実施例５で得たポリマー６ｇから２４０℃で圧縮成形シート（直径６ｃｍ）を調製した。シートは無色透明であった。
【００６３】
実施例７：
エチレン５０モル％、ノルボルネン４５モル％およびビニルノルボルネン繰返し単位５モル％を含有し、溶液粘度（デカリン、１３５℃）η＝０．６８ｄｌ／ｇならびにゲル浸透クロマトグラフィー（オルトジクロロベンゼン、１３５℃）で測定した分子量、Ｍｗ＝１７，０００ｇ／モルおよび多分散性Ｍｗ／Ｍｎ＝２．９；ＩＮ＝１５（ＥＧ＝１７００ｇ／モルＣ＝Ｃ）、Ｔｇ＝１５６℃（ＤＳＣによる）を特徴とする実施例２から得たシクロオレフィンコポリマー５．０３３ｇを、窒素雰囲気中で、無水マレイン酸１．６０２ｇとともに、室温下で１，２−ジクロロベンゼン２５ｍｌ中に溶解する。溶液は攪拌しながら１８０℃に加熱する。還流８時間後、アセトン２５０ｍｌ中に注入することによってバッチを調製する。沈殿した無色のマレイン化ポリマーを吸引濾過し、アセトンで反復洗浄する。得られたポリマーを無水酢酸１．５ｍｌを含有するトルエン１５０ｍｌ中に８０℃で溶解して、アセトン７００ｍｌ中で再沈殿させる。真空中６０℃で乾燥後、当量が１４５０ｇ／モルのＣ＝Ｃ（ＩＮ＝１７．５）を有するポリマー４．９２８ｇを得る；Ｍｗ＝１７，８００ｇ／モル、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．４；η＝０．６１ｄｌ／ｇ。酸滴定により酸無水物の当量は３３４０ｇ／モルと得られる。この測定法はＰｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．＆Ｓｃｉ．３２、４６７（１９９２）に記載されている。赤外分光法による酸無水物の測定は結合無水マレイン酸と同じ量の２．９％（重量／重量）を示した。
【００６４】
実施例８：
実施例７を繰返したが、ただし、デカリン（シス／トランス混合物）２５ｍｌおよびニトロベンゼン２．５ｍｌの混合物中における１９０℃で１６時間にわたるＣＯＣ３．９３０ｇと無水マレイン酸１．５２３ｇとの反応によって、Ｃ＝Ｃの当量が２７００ｇ／モル、酸無水物の当量が８５００ｇ／モル、およびη＝０．６２ｄｌ／ｇのマレイン化ＣＯＣ３．４２５ｇが得られた。
【００６５】
実施例９：
実施例８の方法に従い、ただし特性値η＝０．８８ｄｌ／ｇ、Ｍｗ＝１１２００ｇ／モル、Ｄ＝Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８；ＩＮ＝１０（ＥＧ＝２５００ｇ／モル
Ｃ＝Ｃ）、Ｔｇ＝１６１℃を有し、かつエチレン５０モル％、ノルボルネン４７モル％および５−ビニルノルボルネン繰返し単位３モル％を含有する実施例４によるＣＯＣ４．８ｇを用いた。
【００６６】
Ｃ＝Ｃの当量１８００ｇ／モル、酸無水物の当量３５００ｇ／モルおよびη＝０．７８ｄｌ／ｇを有するマレイン化ＣＯＣ４．７６６ｇが得られた。
【００６７】
実施例１０：
実施例８の方法に従い、ただしニトロベンゼンを１００ｍｇの２，６−ジ第三ブチル−４−メチルフェノールで置き換えた。Ｃ＝Ｃの当量が１１８０ｇ／モル、酸無水物の当量が２４００ｇ／モル、およびη＝０．４９ｄｌ／ｇのマレイン化ＣＯＣ３．５２ｇが得られた。
【００６８】
実施例１１：
１０倍にスケールアップして実施例１０を繰返したが、ただし、当初のポリマーは次のように異なった。すなわち、η＝０．３４ｄｌ／ｇ、Ｍｗ＝３７，９００ｇ／モル、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．８；ＩＮ＝１５、すなわちＥＧ＝１６９０ｇ／モルＣ＝Ｃ、Ｔｇ＝１５３℃で、このポリマーはエチレン５０モル％、ノルボルネン４５モル％および５−ビニルノルボルネン繰返し単位５モル％を含有した。収率＞９０％（重量／重量）が得られた。
【００６９】
η＝０．４５ｄｌ／ｇ；ＩＮ＝２１−２１、すなわちＥＧ＝１１７０−１２３０ｇ／モルＣ＝Ｃ、ＥＧ＝酸無水物１モルあたり３０００−４０００ｇ。
【００７０】
比較例Ａ：
実施例１１の方法に従い、ただしＣＯＣ２１．２ｇを無水マレイン酸１９．８ｇ（２０２ミリモル）とともに３３３ｍｌのトルエン中に溶解して、アゾイソブチロニトリル１．１２５ｇ（６．８５ミリモル、二重結合に関して３．４モル％）を添加した。８０℃において、８０分でゲルが得られた。
【００７１】
実施例１２：
エン−マレイン化ＣＯＣ（実施例１１で得た）を塩化メチレンに溶解し（２０％重量／容量）、ドクターブレードを用いてガラス表面に塗布した。一夜間かけて、溶剤を蒸発させた後、得られたポリマーフィルムについて測定した接触角は、水に対して８５°、グリセロールに対して７５°およびグリコールに対して６６°であった（Ｋｒｕｓｓ（Ｈａｍｂｕｒｇ）製エッジアングルメータＧ１）。
比較例Ｂ：
実施例１２の条件によって、実施例２の無官能性ＣＯＣから調製したフィルムについて測定した接触角は、水に対して９２°、グリセロールに対して７８°、およびグリコールに対して６２°であった。
【００７２】
実施例１３：
実施例９のポリマーフィルムを、ピリジン１％（容量／容量）含有Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中に染料１，２−ジアミノアントラキノンを飽和させた溶液で処理した。温度は６０分で室温から１００℃に上げた。フィルムを冷ＮＭＰおよび熱水できれいに洗うと、顕著に赤く着色した。この着色は室温のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）を作用させても除くことができなかった。
【００７３】
比較例Ｃ：
比較例Ｂで得たポリマーフィルムに、実施例１３で述べた着色操作を行った。得られた薄赤色の着色はＮＭＰで完全に除かれた。
【００７４】
実施例１４：
デカリン中の０．５重量％、５重量％および１０重量％濃度溶液として、実施例３によるＣＯＣを調製し、攪拌しながら一夜間かけて完全に溶解させた。各得られた溶液の半分を入念に脱気して、窒素で飽和させた。各溶液の残りの半分は初めの状態に放置した。すべての溶液を密封ガラス容器に入れて油浴温度が１３５℃の温度調節装置内に吊り下げ、ゲル粒子の最初の出現が認められるまでの時間を計った。高濃度の脱気溶液は３分後にゲル化しはじめた。中濃度溶液はゲル生成に８分を要し、一方０．５％濃度の試料は１３分後にゲル粒子を現わした。脱気しなかった試料は最初のゲルが生じる前に約５分だけ長い時間を要した。

Claims

０．２５ｄｌ／ｇ以上の溶液粘度（η）を有し、
Ａ）シクロオレフィンコポリマーの総量に対して０．１−９９．８９重量％の、次式Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ，Ｖ，ＶＩ：

（式中、基Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷およびＲ⁸は同一かまたは異なり、水素原子またはＣ ₁ −Ｃ ₈ アルキル基であるかまたは環を形成し、同一の基がＩないしＶＩのさまざまな式においては異なる意味を有することができ、ｎは２から１０までの数である）
の少なくとも１つの多環式オレフィンの重合単位；
Ｂ）シクロオレフィンコポリマーの総量に対して０．１−９９．８９重量％の、次式ＶＩＩＩ，ＩＸ，ＸＩ，ＸＩＩＩ：

（式中、Ｒ ⁹ 、Ｒ ¹⁰ 、Ｒ ¹¹ 、Ｒ ¹² 、Ｒ ¹³ 、Ｒ ¹⁴ およびＲ ¹⁵ は同一かまたは異なり、水素原子、Ｃ ₁ −Ｃ ₈ アルキル、Ｃ ₆ −Ｃ ₁₄ アリールまたはＣ ₃ −Ｃ ₁₅ アルケニルであり、同一の基が、さまざまの式ＶＩＩＩ−ＸＩＩＩにおいて異なる意味を有することができ、また式ＶＩＩＩにおける基Ｒ ⁹ 、Ｒ ¹⁰ 、Ｒ ¹¹ 、Ｒ ¹² 、Ｒ ¹³ およびＲ ¹⁴ の少なくとも１つはＣ ₃ −Ｃ ₁₅ アルケニル基であり、ｍは０から１０までの数で、ｎおよびｌはそれぞれ０から１０までの数であり、ただしｎ＝ｌ＝０の場合はあてはまらないものとする）
の化合物から誘導される、少なくとも２つの二重結合を含有する少なくとも１つのオレフィンの重合単位；
Ｃ）シクロオレフィンコポリマーの総量に対して０−８０重量％の、炭素原子が２−２０個のアルファオレフィンから選択される少なくとも１つの非環式モノオレフィンの重合単位；及び
Ｄ）シクロオレフィンコポリマーの総量に対して０．０１ないし５０重量％の、α，β−不飽和カルボン酸又はα，β−不飽和カルボン酸誘導体から選択される少なくとも２つの電子求引基を有する重合単位；
を含むシクロオレフィンコポリマーであって、該シクロオレフィンコポリマーはオレフィン性二重結合に関する当量が数平均分子量以下であることを特徴とするシクロオレフィンコポリマー。
重合単位Ｂ）が、シクロオレフィンコポリマーの総量に対して少なくとも０．１重量％の非環式Ｃ₄−Ｃ₂₀ポリエンを含有することを特徴とする請求項１のシクロオレフィンコポリマー。
請求項１又は２に記載の少なくとも１つのシクロオレフィンコポリマーを含むコーティング組成物。