JP4772201B2 - Olefin block copolymer - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はオレフィン系ブロック共重合体に関し、さらに詳しくは、特定の構造を有するポリオレフィンセグメントと官能性セグメントとからなるオレフィン系ブロック共重合体に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】
ポリオレフィンは、優れた加工性、耐薬品性、電気的性質、機械的性質などを有しているため、押出成形品、射出成形品、中空成形品、フィルム、シートなどに加工され、各種用途に用いられている。
近年ポリオレフィンに対する物性の要求が多様化しており、例えば耐熱性に優れたポリオレフィン、軟質ポリ塩化ビニルのような柔軟な感触を有するポリオレフィンなど様々な性状のポリオレフィンが望まれている。
【0003】
ポリオレフィンの物性を改良する方法としては、モノマーの種類、モル比などを調整する方法、ランダム、ブロックなどのモノマーの配列を変える方法などがあり、従来から種々の方法が試みられている。
本発明者らはこのような従来技術のもと検討した結果、ポリオレフィンセグメントと官能性セグメントからなるブロック共重合体であって、ポリオレフィンセグメントが分岐状オレフィン、環状オレフィンなどから得られたものであるとブロック共重合体は、種々の優れた特性を有することを見出した。
【0004】
【発明の目的】
すなわち本発明は、種々の優れた特性を有するオレフィン系ブロック共重合体を提供することを目的としている。
【0005】
【発明の概要】
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、下記一般式(I)で表されることを特徴としている;
PO1−f−R …(I)
(式中、PO1は分岐状オレフィン、環状オレフィン、共役ジエン、非共役ポリエンから選ばれる少なくとも1種のモノマー、必要に応じて炭素原子数2〜20の直鎖状α-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンを重合させて得られ、重量平均分子量が2,000以上であるポリオレフィンセグメントを示し、
fはエーテル結合、エステル結合またはアミド結合を示し、
Rは連鎖重合反応で得られ、重量平均分子量が500以上である官能性セグメントを示す。)。
【0006】
また本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、下記一般式(II)で表されることを特徴としている。
PO2−f−R …(II)
(式中、PO2は炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンを重合させて得られ、長鎖分岐を含む重量平均分子量が2,000以上のポリオレフィンセグメントを示し、
fはエーテル結合、エステル結合またはアミド結合を示し、
Rは連鎖重合反応で得られ、重量平均分子量が500以上である官能性セグメントを示す。)。
【0007】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体について具体的に説明する。
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、ポリオレフィンセグメントと官能性セグメントを含むブロック共重合体であって、下記一般式(I)または(II)で表される。
【0008】
PO1−f−R …(I)
PO2−f−R …(II)
上記一般式(I)中、PO1は分岐状オレフィン、環状オレフィン、共役ジエン、非共役ポリエンから選ばれる少なくとも1種のモノマー、必要に応じて炭素原子数2〜20の直鎖状α-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンを重合、好ましくは配位アニオン重合で重合させて得られるポリオレフィンセグメントであり、具体的には分岐状オレフィン、環状オレフィン、共役ジエン、非共役ポリエンから選ばれる少なくとも1種のモノマー、必要に応じて炭素原子数2〜20の直鎖状α-オレフィンから選ばれる少なくとも1種のα-オレフィンの単独重合体または共重合体である。このポリオレフィンセグメントが立体規則性を有する場合は、アイソタクティックポリオレフィン、シンジオタクティックポリオレフィンのいずれであってもよい。
【0009】
分岐状オレフィンとして具体的には、例えば3-メチル-1-ブテン、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-ヘキセンなどの炭素原子数5〜20、好ましくは5〜10のものが挙げられる。
【0010】
環状オレフィンとして具体的は、例えばシクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネン、テトラシクロドデセン、ビニルシクロヘキサンなどの炭素原子数が3〜20、好ましくは4〜20、さらに好ましくは5〜15のものが挙げられる。
共役ジエンとしては、例えば1,3-ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン、4-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、1,3-オクタジエンなどの炭素原子数が4〜20、好ましくは4〜10のものが挙げられる。
【0011】
非共役ポリエンとしては、例えば1,4-ペンタジエン、1,4-ヘキサジエン、1,5-ヘキサジエン、1,4-オクタジエン、1,5-オクタジエン、1,6-オクタジエン、1,7-オクタジエン、2-メチル-1,5-ヘキサジエン、6-メチル-1,5-ヘプタジエン、7-メチル-1,6-オクタジエン、4-エチリデン-8-メチル-1,7-ノナジエン、4,8-ジメチル-1,4,8-デカトリエン(DMDT)、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、ジシクロオクタジエン、メチレンノルボルネン、5-ビニルノルボルネン、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、5-イソプロピリデン-2-ノルボルネン、6-クロロメチル-5-イソプロペンル-2-ノルボルネン、2,3-ジイソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-エチリデン-3-イソプロピリデン-5-ノルボルネン、2-プロペニル-2,2-ノルボルナジエンなどの炭素原子数5〜20、好ましくは5〜10のものが挙げられる。
【0012】
炭素原子数が2〜20の直鎖状α-オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、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-エイコセンなどの炭素原子数2〜20、好ましくは2〜10のものが挙げられる。
一般式(I)で表されるオレフィン系ブロック共重合体においてPO1がポリ4-メチル-1-ペンテン、ポリ3-メチル-1-ブテンなどの分岐状オレフィンから得られるセグメントであると、高融点で高性能のオレフィン系ブロック共重合体となる。
【0013】
PO1がポリ環状オレフィンであると、結晶を有さなくても高いガラス転移点を示すため高い耐熱性を有するオレフィン系ブロック共重合体となる。またエチレンと環状オレフィンと他のα-オレフィンとを組み合わせることによってガラス転移点を調整することができ、このため室温で軟質ポリ塩化ビニルのような柔軟な触感のオレフィン系ブロック共重合体を得ることができる。
【0014】
PO1が共役ジエンまたは非共役ポリエンから導かれる繰り返し単位を含むと、架橋、発泡などの用途に好適に用いられる。
PO1は分岐状オレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンを重合または共重合して得られたセグメントが好ましく、具体的には4-メチル-1-ペンテン単独重合体などの4-メチル-1-ペンテン系重合体、3-メチル-1-ブテン単独重合体などの3-メチル-1-ブテン系重合体などが好ましい。
【0015】
上記一般式(II)中、PO2は炭素原子数2〜20のオレフィンから選ばれる少なくとも1種のオレフィンを重合、好ましくは配位アニオン重合で重合させて得られ、長鎖分岐を含むポリオレフィンセグメントである。
炭素原子数2〜20のオレフィンとしては、上記炭素原子数2〜20の直鎖状α-オレフィン、分岐状オレフィン、環状オレフィン、共役ジエン、非共役ポリエンなどが挙げられる。
【0016】
PO2は、エチレンと、炭素原子数3〜20の直鎖状α-オレフィンまたは分岐状オレフィンとから得られたものであることが好ましい。
PO2が長鎖分岐を含むことは特表平7−500622号公報に示されている以下の判定式を用いることで確認することができる。
10/I2≧(Mw/Mn)+4.63 …(1)
ここでI10は10kg荷重で測定した190℃におけるメルトインデックスを示し、I2は2.14kg荷重で測定した190℃におけるメルトインデックスを示す。また、MwおよびMnは、オルトジクロロベンゼンを溶媒とし140℃でGPCを用いて測定された重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を示す。
【0017】
PO2が上記式(1)を満たしている場合には長鎖分岐を含む。
PO2が上記式(1)を満たすかどうかは、ポリオレフィンセグメントPO2となるポリオレフィンについて判断してもよく、また、上記一般式(II)で表されるブロック共重合体のf部を例えば、光、酸素、酸、アルカリなどを用いて切断し、PO2に由来する成分とRに由来する成分とに分離した後、PO2に由来する成分についてI10、I2、MwおよびMnを測定し、上記式(1)を満足するかどうか判断してもよい。
【0018】
PO2が長鎖分岐を含むと、オレフィン系ブロック共重合体は溶融張力に優れ、フィルム、シート、ブロー成形体などの成形において成形性に優れる。また、射出成形においては、表面の平滑性などが発現し、外観に優れた成形品を得ることができる。
このポリオレフィンセグメント(PO1、PO2)は、重量平均分子量が2,000以上であることが好ましく、2,000〜5,000,000の範囲にあることがより好ましく、2,000〜1,000,000の範囲にあること特に好ましく、10,000〜800,000の範囲にあることがさらに好ましい。
【0019】
またポリオレフィンセグメント(PO1、PO2)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで求めた分子量分布(Mw/Mn)が2.5以下であることが望ましい。
上記一般式(I)、(II)中、fは、エーテル結合、エステル結合またはアミド結合であり、これらのうちエーテル結合であることが好ましい。このf部は、上記ポリオレフィンセグメントと下記官能性セグメントとを化学的に結合している。
【0020】
なおfには、下記連鎖重合反応、例えばラジカル重合反応、開環重合反応またはイオン重合反応で形成された構造の一部が含まれる場合がある。
上記一般式(I)、(II)中、Rはラジカル重合反応、開環重合反応またはイオン重合反応で得られる官能性セグメントであり、不飽和炭化水素を含む繰返し単位および/またはヘテロ原子を含む繰返し単位を含む官能性セグメントであることが好ましく、ラジカル重合反応または開環重合反応で得られることがより好ましい。また上記PO1とR、PO2とRとは、異なる重合体からなるセグメントであることが好ましい。
【0021】
この官能性セグメントは、少なくとも1種の連鎖重合性モノマーを連鎖重合する、例えば少なくとも1種のラジカル重合性モノマーをラジカル重合するか、少なくとも1種以上の環状モノマーを開環重合するか、または少なくとも1種のイオン重合性モノマーをイオン重合することによって得ることができる。
ラジカル重合に用いられるラジカル重合性モノマーとしては、不飽和カルボン酸およびその誘導体、芳香族ビニル化合物、ヘテロ環式化合物残基含有ビニル化合物、水酸基含有エチレン性不飽和化合物、窒素含有エチレン性不飽和化合物、エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物、ビニルエステル化合物、塩化ビニルなどが挙げられる。
【0022】
不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸などが挙げられ、不飽和カルボン酸の誘導体としては、これらの酸無水物およびこれらの酸ハライド、アミド、イミド、エステルなどの誘導体が挙げられる。
【0023】
具体的な化合物の例としては、塩化マレニル、マレニルイミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸無水物、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル、テトラヒドロフタル酸ジメチル、ビシクロ[2,2,1]ヘプト-2-エン-5,6-ジカルボン酸ジメチル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メタクリル酸アミノエチルおよびメタクリル酸アミノプロピルなどを挙げることができる。これらの中では、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸アミノプロピルが好ましい。
【0024】
芳香族系ビニル化合物としては、下記式で表される化合物が挙げられる。
【0025】
【化1】

Figure 0004772201
【0026】
上記式において、R1およびR2は、互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数が1〜3のアルキル基を示し、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基およびイソプロピル基を挙げることができる。また、R3は炭素原子数1〜3の炭化水素基またはハロゲン原子を示し、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基およびイソプロピル基並びに塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子などを挙げることができる。また、nは通常は0〜5、好ましくは1〜5の整数を表す。
【0027】
具体的な例としては、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-クロロスチレン、m-クロロスチレン、p-クロロメチルスチレンなどが挙げられる。
ヘテロ環式化合物残基含有ビニル化合物の具体的な例としては、4-ビニルピリジン、2-ビニルピリジン、5-エチル-2-ビニルピリジン、2-メチル-5-ビニルピリジン、2-イソプロペニルピリジン、2-ビニルキノリン、3-ビニルイソキノリン、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルピロリドンなどが挙げられる。
【0028】
ビニルエステル化合物の例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、n-酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、p-t-ブチル安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニルなどが挙げられる。
【0029】
水酸基含有エチレン性不飽和化合物としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシ−プロピル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、テトラメチロールエタンモノ(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2-(6-ヒドロキシヘキサノイルオキシ)エチルアクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル;10-ウンデセン-1-オール、1-オクテン-3-オール、2-メタノールノルボルネン、ヒドロキシスチレ、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、N-メチロールアクリルアミド、2-(メタ)アクロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、グリセリンモノアリルエーテル、アリルアルコール、アリロキシエタノール、2-ブテン-1,4-ジオール、グリセリンモノアルコールなどが挙げられる。
【0030】
窒素含有エチレン性不飽和化合物としては、例えばエチレン性二重結合とアミノ基を有するアミノ基含有エチレン性不飽和化合物が挙げられ、このような化合物としては、次式で表されるアミノ基および置換アミノ基を少なくとも1種類有するビニル系単量体を挙げることができる。
【0031】
【化2】
Figure 0004772201
【0032】
式中、R4は水素原子、メチル基またはエチル基を示し、R5は、水素原子、炭素原子数1〜12、好ましくは1〜8のアルキル基、または炭素原子数6〜12、好ましくは6〜8のシクロアルキル基である。なお上記のアルキル基、シクロアルキル基は、さらに置換基を有してもよい。
このようなアミノ基含有エチレン性不飽和化合物としては、具体的には、(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピル、メタクリル酸フェニルアミノエチルおよびメタクリル酸シクロヘキシルアミノエチルなどのアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル系誘導体類;N-ビニルジエチルアミンおよびN-アセチルビニルアミンなどのビニルアミン系誘導体類;アリルアミン、メタクリルアミン、N-メチルアクリルアミン、N,N-ジメチルアクリルアミド、およびN,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどのアリルアミン系誘導体;アクリルアミドおよびN-メチルアクリルアミドなどのアクリルアミド系誘導体;p-アミノスチレンなどのアミノスチレン類;6-アミノヘキシルコハク酸イミド、2-アミノエチルコハク酸イミドなどが用いられる。
【0033】
エポキシ基含有エチレン性不飽和化合物は、1分子中に重合可能な不飽和結合およびエポキシ基を少なくとも1個以上有するモノマーであり、このようなエポキシ基含有エチレン性不飽和化合物として具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、マレイン酸のモノおよびジグリシジルエステル、フマル酸のモノおよびジグリシジルエステル、クロトン酸のモノおよびジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸のモノおよびジグリシジルエステル、イタコン酸のモノおよびグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸のモノおよびジグリシジルエステル、シトラコン酸のモノおよびジグリシジルエステル、エンド-シス-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸(ナジック酸TM)のモノおよびジグリシジルエステル、エンド-シス-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2-メチル-2,3-ジカルボン酸(メチルナジック酸TM)のモノおよびジグリシジルエステル、アリルコハク酸のモノおよびグリシジルエステルなどのジカルボン酸モノおよびアルキルグリシジルエステル(モノグリシジルエステルの場合は、アルキル基の炭素原子数は1〜12。)、p-スチレンカルボン酸のアルキルグリシジルエステル、アリルグリシジルエーテル、2-メチルアリルグリシジルエーテル、スチレン-p-グリシジルエーテル、3,4-エポキシ-1-ブテン、3,4-エポキシ-3-メチル-1-ブテン、3,4-エポキシ-1-ペンテン、3,4-エポキシ-3-メチル-1-ペンテン、5,6-エポキシ-1-ヘキセン、ビニルシクロヘキセンモノオキシドなどが挙げられる。
【0034】
これらのラジカル重合性モノマーの中でも、芳香族ビニル誘導体、(メタ)アクリル酸誘導体、無水マレイン酸、酢酸ビニル、アクリロニトリル、9-ビニルカルバゾール、N-ビニルピロリドン、N,N-ジメチルアクリルアミド、イソブチルビニルエーテル、イソブテンなどが好ましい。さらには、スチレン、無水マレイン酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、酢酸ビニル、ビニルアクリレート、ブチルアクリレート、アクリロニトリル、塩化ビニルが好ましい。
【0035】
開環重合に用いられる環状モノマーとしては、例えばラクトン、ラクタム、2-オキサゾリン、環状エーテルなどが挙げられる。
具体的には、β-プロピオラクトン、β-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、グリコライド、ラクチド、ε-カプロラクトン、α-ピロリドン、γ-ブチロラクタム、ε-カプロラクタム、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン、オキセタン、テトラヒドロフラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどが挙げられる。
【0036】
これらの中でもε-カプロラクトン、ε-カプロラクタム、エチレンオキサイドが好ましい。
また、イオン重合性モノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミドなどのアニオン重合性モノマーなどが挙げられる。
官能性セグメントは、スチレン系重合体、酢酸ビニルエステル系重合体、アクリル酸エステル系重合体、メタクリル酸エステル系重合体、ビニルホルムアミド系重合体、アクリルアミド系重合体、環状エステル系重合体、環状アミド系重合体、環状エーテル系重合体、オキサゾリン系重合体または含フッ素系重合体であることが好ましい。
【0037】
この官能性セグメントは、重量平均分子量(Mw)が通常500以上、好ましくは500〜5,000,000、より好ましくは5,000〜1,000,000さらに好ましくは5,000〜800,000の範囲にあることが望ましい。
オレフィン系ブロック共重合体中の官能性セグメントの割合は特に制限されないが、オレフィン系ブロック共重合体の重量に対して、0.01〜99.99重量%、好ましくは1〜99重量%、より好ましくは1〜95重量%の量で含まれることが好ましい。
【0038】
またオレフィン系ブロック共重合体のメルトフローレート(MFR;ASTMD 1238、230℃、荷重2.16kg)は、通常0.01〜200g/10分、好ましくは0.05〜100g/10分、さらに好ましくは0.05〜80g/10分であることが望ましい。
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体として具体的には、例えば以下のようなものがある。
(1)PO1部がエチレンと環状オレフィンと、必要に応じて炭素原子数3〜20のα-オレフィン(好ましくは、プロピレン、ブテン)との共重合体(エチレン含量:1〜99モル%、環状オレフィン含量:1〜50モル%、α-オレフィン含量:0〜50モル%、Mw:10,000〜1,000,000)であり、f部がエーテル結合であり、R部がポリメチルメタクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル重合体(Mw:500〜1,000,000)またはポリスチレンなどの芳香族ビニル化合物重合体(Mw:500〜1,000,000)であるブロック共重合体
PO1部がエチレン・プロピレン・環状オレフィン共重合体である場合は成形性に優れるとともに、形状記憶性に優れた電線被覆材料が得られる。またR部がポリメチルメタクリレートまたはポリスチレンである場合は、成形性に優れるとともに、耐熱性、無機充填剤との接着性にも優れるため、破断点伸びに優れた電線被覆材料が得られる。このオレフィン系ブロック共重合体を電線被覆材料として用いる場合には、充填剤などを添加することなく使用することができるが、水酸化マグネシウムなどの無機充填剤またはビニルトリメトキシシランなどの架橋剤を添加することが好ましい。
(2)PO1部がα-オレフィン・共役ポリエン共重合体またはα-オレフィン非共役ポリエン共重合体、例えばエチレンと炭素原子数3〜20のα-オレフィンと非共役ポリエンとの共重合体(エチレン含量/α-オレフィン含量=95/5〜55/45(モル比))であり、f部がエーテル結合またはアミド結合であり、R部が芳香族ビニル化合物もしくはヘテロ環式化合物残基含有ビニル化合物から得られる重合体またはこれらの共重合体であるブロック共重合体
このようなオレフィン系ブロック共重合体は、ゴム用改質剤として好適である。
【0039】
製法方法
本発明に係る上記一般式(I)または(II)で表されるオレフィン系ブロック共重合体は、例えば、まず末端に13族元素が結合したポリオレフィンを製造し、次いで該ポリオレフィンの存在下に、連鎖重合反応、例えばラジカル重合反応、開環重合反応、イオン重合反応などの活性種を形成させてこれらの反応を行うことにより製造することができる。
【0040】
末端に13族元素が結合したポリオレフィンは、遷移金属による配位重合により製造することができ、例えば従来公知のオレフィン重合用触媒の存在下に、上述したような炭素原子数2〜20のオレフィンを単独重合または共重合させる。ここで製造されるポリオレフィンが、オレフィン系ブロック共重合体のポリオレフィンセグメント(PO1またはPO2)となる。
【0041】
オレフィン系ブロック共重合体のポリオレフィンセグメントPO1となるポリオレフィンは、例えば以下のようにして製造される。
ポリオレフィンセグメントPO1となるポリオレフィンの製造に用いられる従来公知のオレフィン重合用触媒としては、TiCl3系触媒、MgCl2担持型TiCl4系触媒、メタロセン系触媒、ポストメタロセン系触媒などが挙げられ、メタロセン系触媒を用いることが好ましい。
【0042】
好ましく用いられるメタロセン系触媒としては、従来公知のメタロセン系触媒が挙げられ、メタロセン系触媒の例としては、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ハフニウムなどの遷移金属のメタロセン化合物が挙げられる。メタロセン化合物は、使用条件下で液状のものでも固体状のものでも使用することができる。また、これらは単一化合物である必要はなく、他の化合物に担持されていてもよいし、他の化合物との均質混合物であってもよく、さらに他の化合物との錯化合物や複化合物であってもよい。
【0043】
ポリオレフィンの製造には、従来公知のメタロセン系触媒の中でも、C2対称またはC1対称を有するキラルな構造のメタロセン化合物を使用することが好ましい。
C2対称を有するキラルな構造のメタロセン化合物としては、rac-エチレン-ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-エチレン-ビス(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス(2,3,5-トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス[1-(4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス[1-(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、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(2-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(1-アントラセニル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(9-アントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(o-クロロフェニル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-メチル-4-(ペンタフルオロフェニル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス[1-(2-エチル-4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-エチル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-エチル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス[1-(2-n-プロピル-4-フェニルインデニル)]ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-n-プロピル-4-(1-ナフチル)インデニル]}ジルコニウムジクロリド、rac-ジメチルシリレン-ビス{1-[2-n-プロピル-4-(9-フェナントリル)インデニル]}ジルコニウムジクロリドなどを好ましい例として挙げることができる。
【0044】
C1対称を有するキラルな構造のメタロセン化合物としては、エチレン[2-メチル-4-(9-フェナントリル)-1-インデニル](9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、エチレン[2-メチル-4-(9-フェナントリル)-1-インデニル](2,7-ジメチル-9-フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリレン(9-フルオレニル)(3-t-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ジフェニルシリレン(9-フルオレニル)(3-t-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドなどを好ましい例として挙げることができる。
【0045】
また、従来公知のメタロセン化合物の中で好ましくは使用されるメタロセン化合物としては、置換シクロペンタジエニル基を1個のみ有するメタロセン化合物も挙げられる。
例えば(第3級ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルジルコニウムジクロリド、(第3級ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルチタンジクロリド、(メチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルジルコニウムジクロリド、(メチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)-1,2-エタンジイルチタンジクロリド、(エチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)メチレンチタンジクロリド、(第3級ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリド、(第3級ブチルアミド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジベンジル、(ベンジルアミド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランチタンジクロリド、(フェニルホスフィド)ジメチル(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)シランジルコニウムジベンジルなど。
【0046】
さらに従来公知のメタロセン化合物の中で好ましくは使用されるメタロセン化合物としては、置換シクロペンタジエニル基を2個有し、この2個のシクロペンタジエニルが(置換)アルキレン、(置換)シリレンなどの結合基で結合されていないメタロセン化合物も挙げられる。
例えばビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムエトキシクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(トリフルオロメタンスルホナト)、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルエチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(プロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルプロピルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムビス(メタンスルホナト)、ビス(トリメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(テトラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ヘキシルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドなど。
【0047】
上記メタロセン化合物は、単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよく、TiCl3系触媒、MgCl2担持型TiCl4系触媒、ポストメタロセン系触媒などの他のオレフィン系重合用触媒と組み合わせて用いてもよい。
ポリオレフィンの製造の際には、メタロセン化合物は、下記有機金属触媒成分と組み合わせて使用される。また、TiCl3系触媒、MgCl2担持型TiCl4系触媒またはポストメタロセン系触媒が使用される場合も下記有機金属触媒成分と組み合わせて使用される。
【0048】
ポストメタロセン触媒は、窒素原子または酸素原子を配位子中に含有する遷移金属錯体であり、該遷移金属錯体としては従来公知のものが好ましく使用される。ポストメタロセン触媒の例としては、以下の文献に記載されているような遷移金属錯体が挙げられる。
1) M.Brookhart et al.,J.Am.Chem.Soc.1995,117,6414-6415
2) M.Brookhart et al.,J.Am.Chem.Soc.1996,118,267-268
3) D.H.McConville et al.,Macromolecules 1996,29,5241-5243
4) R.F.Jordan et al.,Organometallics 1997,16,3282-3302
5) R.H.Grubbs et al.,Organometallics 1998,17,3149-3151
6) S.Collins et al.,Organometallics 1999,18,2731-2733
7) M.S.Eisen et al.,Organometallics 1998,17,3155-3157
8) M.S.Eisen et al.,J.Am.Chem.Soc.1998,120,8640-8636
9) R.F.Jordan et al.,J.Am.Chem.Soc.1997,119,8125-8126
10) K.Hakala et al.,Macromol.Rapid Commun.18,634-638(1997)
有機金属触媒成分は、周期表第13族から選ばれる元素を含むものが好ましく、中でも、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、周期表第1族元素とアルミニウムまたはホウ素との錯アルキル化合物などが好ましく挙げられる。
【0049】
有機アルミニウム化合物としては、例えば、下記一般式で示される化合物を例示することができる。
a n AlX3-n
(式中、Raは炭素原子数1〜12の炭化水素基を示し、Xはハロゲンまたは水素を示し、nは0〜3である。)
aは、炭素原子数1〜12の炭化水素基、例えばアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であるが、具体的には、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、トリルなどである。
【0050】
このような有機アルミニウム化合物として具体的には、
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;
トリイソプレニルアルミニウムなどのトリアルケニルアルミニウム;
ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミドなどのジアルキルアルミニウムハライド、メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキブロミドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド;
メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウムジハライド;
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、エチルアルミニウムジハイドライドなどのアルキルアルミニウムハイドライドなどが挙げられる。
【0051】
また有機アルミニウム化合物として、下記一般式で示される化合物を用いることもできる。
a n AlY3-n
上記式において、Raは上記と同様であり、
Yは、−ORb基、−OSiRc 3基、−OAlRd 2基、−NRe 2基、−SiRf 3基または−N(Rg)AlRh 2基であり、nは1〜2であり、Rb、Rc、RdおよびRhは、メチル、エチル、イソプロピル、イソブチル、シクロヘキシル、フェニルなどであり、Reは水素原子、メチル、エチル、イソプロピル、フェニル、トリメチルシリルなどであり、RfおよびRgはメチル、エチルなどである。
【0052】
このような有機アルミニウム化合物として具体的には、以下のような化合物を例示できる。
(i)Ra nAl(ORb3-n で表される化合物、例えば
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシドなど、
(ii)Ra nAl(OSiRc3-n で表される化合物、例えば
Et2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiEt3)など、
(iii)Ra nAl(OAlRd 23-n で表される化合物、例えば
Et2AlOAlEt2、(iso-Bu)2AlOAl(iso-Bu)2 など、
(iv)Ra nAl(NRe 23-n で表される化合物、例えば
Me2AlNEt2、Et2AlNHMe、Me2AlNHEt、Et2AlN(Me3Si)2、(iso-Bu)2AlN(Me3Si)2 など、
(v)Ra nAl(SiRf 33-n で表される化合物、例えば
(iso-Bu)2AlSiMe3など、
(vi)Ra nAl〔N(Rg)−AlRh 23-n で表される化合物、例えば
Et2AlN(Me)−AlEt2(iso-Bu)2、AlN(Et)Al(iso-Bu)2 など。
【0053】
またこれに類似した化合物、例えば酸素原子、窒素原子を介して2以上のアルミニウムが結合した有機アルミニウム化合物を挙げることができる。
具体的には、(C25)2AlOAl(C25)2、(C49)2AlOAl(C49)2、(C25)2AlN(C25)Al(C25)2 など。
さらにメチルアルミノキサン、エチルアルミノキサン、プロピルアルミノキサン、ブチルアルミノキサンなどのアルミノキサン類を挙げることができる。
【0054】
また、下記一般式で表されるの有機アルミニウム化合物を用いることもできる。
aAlXY
(式中、Ra、X、Yは上記と同様である)
有機ホウ素化合物としては、トリフェニルボロン、トリス(4-フルオロフェニル)ボロン、トリス(3,5-ジフルオロフェニル)ボロン、トリス(4-フルオロメチルフェニル)ボロン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボロン、トリス(p-トリル)ボロン、トリス(o-トリル)ボロン、トリス(3,5-ジメチルフェニル)ボロン、テキシルボラン、ジシクロヘキシルボラン、ジシアミルボラン、ジイソピノカンフェニルボラン、9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、ジメチルボラン、ジクロロボラン、カテコールボラン、B-ブロモ-9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、ボラン-トリエチルアミン錯体、ボラン-メチルスルフィド錯体などが挙げられる。
【0055】
また、有機ホウ素化合物としてイオン性ホウ素化合物を使用してもよい。このような化合物としては、トリエチルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(p-トリル)ホウ素、トリメチルアンモニウムテトラ(o-トリル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ホウ素、トリプロピルアンモニウムテトラ(o,p-ジメチルフェニル)ホウ素、トリ(n-ブチル)アンモニウムテトラ(p-トリフルオロメチルフェニル)ホウ素、N,N-ジメチルアニリニウムテトラ(フェニル)ホウ素、ジシクロヘキシルアンモニウムテトラ(フェニル)ホウ素、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N-ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アンモンニウム]ノナボレート、ビス[トリ(n-ブチル)アンモンニウム]デカボレートなどを挙げることができる。
【0056】
周期表第1族元素とアルミニウムとの錯アルキル化物としては、下記一般式で表される化合物が例示できる。
1AlRj 4
(式中、M1は、Li、NaまたはKを示し、Rjは、炭素原子数1〜15の炭化水素基を示す。)
具体的には、LiAl(C25)4、LiAl(C715)4 などが挙げられる。
【0057】
有機ホウ素化合物および周期表第1族元素とホウ素との錯アルキル化物としては、前述の有機アルミニウム化合物および周期表第1族元素とアルミニウムとの錯アルキル化物のアルミニウムをホウ素で置換した構造の化合物を挙げることができる。
上記有機金属触媒成分は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0058】
有機金属触媒成分は、水素−13族元素結合を有する化合物と、トリアルキルアルミニウムまたはアルミノキサン類またはイオン性ホウ素化合物とを組合わせて用いることが好ましく、該水素−13族元素結合を有する化合物は、水素−ホウ素結合を有する化合物であることが好ましい。これらの化合物は混合した後に重合に用いるか、トリアルキルアルミニウムまたはアルミノキサン類またはイオン性ホウ素化合物のみを用いて重合を開始した後に、水素−13族元素結合を有する化合物を重合系に添加することが好ましい。
【0059】
水素−13族元素結合を有する化合物としては、例えば有機アルミニウム化合物のうち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、エチルアルミニウムジハイドライドなどが挙げられ;有機ホウ素化合物のうち9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン、ジメチルボラン、ジクロロボラン、カテコールボランなどが挙げられる。
【0060】
上記のようなオレフィン重合用触媒は、予備重合をしてもよい。予備重合を行う方法に特に制限はないが、例えば不活性溶媒の共存下で行うことができ、不活性溶媒にオレフィンおよび各触媒成分を加え、比較的温和な条件下で予備重合を行うことが好ましい。この際、生成した予備重合体が重合媒体に溶解する条件下に行ってもよいし、溶解しない条件下に行ってもよいが、好ましくは溶解しない条件下に行う。
【0061】
予備重合に用いられるオレフィンとしては、炭素原子数2以上のα-オレフィンが挙げられ、具体的には、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、3-エチル-1-ペンテン、4-メチル-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-エイコセンなどが挙げられる。これらは2種以上併用してもよい。また予備重合で用いられるα-オレフィンは、後述するオレフィン重合で用いられるα-オレフィンと同一であっても、異なっていてもよいが、オレフィン重合に用いるオレフィンと同一のものが好ましい。
【0062】
また上記不活性溶媒として具体的には、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、灯油などの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;エチレンクロリド、クロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素などが挙げられる。これらは組み合わせて用いてもよい。
【0063】
これらの不活性溶媒のうちでは、特に脂肪族炭化水素を用いることが好ましい。予備重合は、α-オレフィンが液状となる状態で行うこともできるし、気相条件下で行うことも可能である。また予備重合は、バッチ式、半連続式、連続式のいずれにおいても行うことができる。さらに予備重合では、本重合における系内の触媒濃度よりも高い濃度の触媒を用いることが好ましい。
【0064】
オレフィン系ブロック共重合体のポリオレフィンセグメントPO1となるポリオレフィンは、上記のようなオレフィン重合用触媒の存在下に、上述したような分岐状オレフィン、環状オレフィン、共役ジエン、非共役ポリエンから選ばれる少なくとも1種のモノマー、必要に応じて炭素原子数2〜20のオレフィンを単独重合または共重合(以下、単に「オレフィン重合」ということがある。)させて得られる。
【0065】
オレフィン重合は、溶液重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法のいずれにおいても実施することができる。懸濁重合の反応溶媒としては、前述の不活性溶媒を用いることもできるし、反応温度において液状のオレフィンを用いることもできる。反応温度は、通常−50℃〜200℃、好ましくは0℃〜150℃の範囲である。重合圧力は、通常0.1〜100atm、好ましくは1〜50atmである。オレフィン重合はバッチ式、半連続式、連続式のいずれにおいても行うことができ、2段以上に分けて行う場合は、反応条件は同じであっても異なっていてもよい。
【0066】
オレフィン重合では、重量平均分子量が通常2,000以上のポリオレフィンを製造する。この際、一般的な分子量調節剤である分子状水素を重合系に存在させないことが好ましく、分子量の調節は、上記有機金属触媒成分の濃度、重合温度、オレフィンの濃度(重合圧力)のいずれか1種以上を制御することによって行うことが好ましい。分子量を調製する方法として具体的には、例えば分子状水素が実質的に存在しない懸濁重合において、上記有機金属触媒成分の濃度を増大させると、得られるポリオレフィンの分子量を低下させることができ、また分子状水素が実質的に存在しない懸濁重合において、重合温度を高めると、得られるポリオレフィンの分子量を低下させることができる。
【0067】
上記のようにして得られたポリオレフィンの片末端は、13族元素が結合した末端または不飽和結合末端である。ポリオレフィンの片末端に13族元素が結合した末端であるか、不飽和結合末端であるかは、用いられる有機金属触媒成分の種類および/または量、重合温度などの重合条件による。
ポリオレフィンの片末端が不飽和結合末端である場合には、13族元素含む化合物を反応させて13族元素が結合した末端に変換する。なお、得られたポリオレフィンが、片末端に13族元素が結合したものと、片末端が不飽和結合末端であるものとの混合物である場合にも、必要に応じて、片末端が不飽和結合末端であるポリオレフィンの末端を13族元素が結合した末端に変換してもよい。
【0068】
反応に用いられる13族元素含む化合物は、前述の有機化合物触媒成分として例示した化合物の中から選ばれ、有機アルミニウム化合物または有機ホウ素化合物として例示した化合物が好ましく用いられる。中でも、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハイドライドまたは1つ以上の水素−ホウ素結合を有するホウ素化合物であることがより好ましく、1つ以上の水素−ホウ素結合を有するホウ素化合物であることが特に好ましい。最も好ましい化合物としては、9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナンが挙げられ、該9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナンはモノマーであってもダイマーであってもよい。
【0069】
片末端が不飽和結合末端であるポリオレフィンと、13族元素含む化合物との反応は、例えば以下のようにして行われる。
▲1▼末端がビニリデン基であるポリプロピレン0.1〜50gと、ジイソブチルアルミニウムハイドライドの0.01〜5モル/リットル−オクタン溶液を5〜1000ミリリットルとを混合し、0.5〜6時間還流させる。
▲2▼末端がビニリデン基であるポリプロピレン0.1〜50gと、5〜1000ミリリットルの無水テトラヒドロフランと、0.1〜50ミリリットルの9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナンの0.05〜10モル/リットル−テトラヒドロフラン溶液とを混合し、20〜65℃で0.5〜24時間撹拌する。
【0070】
以上のようにしてオレフィン系ブロック共重合体のポリオレフィンセグメントPO1となるポリオレフィンを製造する。得られたポリオレフィンの片末端には13族元素が結合している。該13族元素はホウ素であることが好ましい。
オレフィン系ブロック共重合体のポリオレフィンセグメントPO2となる長鎖分岐を含むポリオレフィンは、例えば以下のようにして製造される。
【0071】
長鎖分岐を含むポリオレフィンは、例えば
(i)アニオン化されたインデニル基またはその置換体から選ばれた2個の基が低級アルキレン基を介して結合した二座配位化合物(i-1)と、周期表第4族の遷移金属のハロゲン化物(i-2)との反応により得られる触媒成分、
(ii)有機アルミニウムオキシ化合物、
(iii)有機アルミニウム化合物、および
(iv)担体
から形成される触媒の存在下に、エチレンと炭素原子数3〜20のα-オレフィンとを、得られる共重合体の密度が0.86〜0.95g/cm3となるように共重合させることによって製造することができる。
【0072】
上記の触媒成分(i)の合成に用いられる、アニオン化されたインデニル基またはその置換体から選ばれた2個の基が低級アルキレン基を介して結合した二座配位化合物(i-1)は、下記式
MR1−R2−R3
(式中、R1およびR3はインデニルアニオン、置換インデニルアニオンまたはその部分水素化物アニオンであり、R1とR3は同一であっても異なっていてもよい。R2は低級アルキレン基であり、Mはアルカリ金属カチオンである)
で表され、具体的には、エチレンビスインデニルジリチウム、エチレンビスインデニルジナトリウム、エチレンビス(4,5,6,7-テトラヒドロ-1-インデニル)ジリチウム、エチレンビス(4-メチル-1-インデニル)ジリチウム、エチレンビス(5-メチル-1-インデニル)ジリチウム、エチレンビス(6-メチル-1-インデニル)ジリチウム、エチレンビス(7-メチル-1-インデニル)ジリチウムなどが挙げられる。
【0073】
周期表第4族の遷移金属のハロゲン化物(i-2)として具体的には、四塩化ジルコニウム、四塩化ハフニウム、四塩化チタニウム、四臭化チタニウムなどが挙げられる。
ポリオレフィンセグメントPO2の製造に用いられる触媒成分(i)は、上記のような二座配位化合物(i-1)と、遷移金属のハロゲン化物(i-2)とを、エーテル、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、二塩化メチレンなどの有機溶媒中で混合接触することにより得られる。この際、二座配位化合物(i-1)と遷移金属のハロゲン化物(i-2)との混合モル比(MR1−R2−R3M/遷移金属)は0.5〜2、好ましくは0.75〜1.25の範囲であり、遷移金属のハロゲン化物(i-2)の濃度は、遷移金属換算で通常0.03〜0.5モル/リットル、好ましくは0.05〜0.3モル/リットルの範囲であることが望ましい。
【0074】
有機アルミニウムオキシ化合物(ii)としては、従来公知のアルミノオキサンが好ましい。
従来公知のアルミノオキサンは、例えば下記のような方法によって製造することができる。
(1)吸着水を含有する化合物または結晶水を含有する塩類、例えば塩化マグネシウム水和物、硫酸銅水和物、硫酸アルミニウム水和物、硫酸ニッケル水和物、塩化第1セリウム水和物などの炭化水素媒体懸濁液に、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物を添加して反応させて炭化水素の溶液として回収する方法。
(2)ベンゼン、トルエン、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどの媒体中で、トリアルキルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物に直接水や氷や水蒸気を作用させて炭化水素の溶液として回収する方法。
【0075】
なお、このアルミノオキサンは、少量の有機金属成分を含有してもよい。また回収された上記のアルミノオキサンの溶液から溶媒または未反応有機アルミニウム化合物を蒸留して除去した後、溶媒に再溶解してもよい。
アルミノオキサンの溶液を製造する際に用いられる有機アルミニウム化合物として具体的には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリプロピルアルミニウム、トリイソ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sec-ブチルアルミニウム、トリtert-ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリデシルアルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、トリシクロオクチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;
ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムブロミド、ジイソブチルアルミニウムクロリドなどのジアルキルアルミニウムハライド;
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のジアルキルアルミニウムハイドライド;
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド;ジエチルアルミニウムフェノキシドなどのジアルキルアルミニウムアリーロキシドなどが挙げられる。
【0076】
これらのうち、トリアルキルアルミニウムが特に好ましい。また、この有機アルミニウム化合物として、一般式(i-C49xAly(C510z(x、y、zは正の数であり、z≧2xである)で表されるイソプレニルアルミニウムを用いることもできる。
上記のような有機アルミニウム化合物は、単独でまたは組合せて用いられる。
【0077】
アルミノオキサンの溶液に用いられる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、シメンなどの芳香族炭化水素;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロペンタンなどの脂環族炭化水素;ガソリン、灯油、軽油などの石油留分または上記芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素のハロゲン化物(例えば、塩素化物、臭素化物など)などの炭化水素溶媒が挙げられる。その他、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類を用いることもできる。これらの溶媒のうち特に芳香族炭化水素が好ましい。
【0078】
有機アルミニウム化合物(iii)としては、例えば下記一般式で表される有機アルミニウム化合物を例示することができる。
6 nAlX3-n
(式中、R6は炭素数1〜12の炭化水素基であり、Xはハロゲンまたは水素であり、nは1〜3である)
上記式において、R6は炭素原子数1〜12の炭化水素基、例えばアルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、具体的にはメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基などである。
【0079】
このような有機アルミニウム化合物として具体的には、以下のような化合物が挙げられる。
トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム、トリ2-エチルヘキシルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;
イソプレニルアルミニウムなどのアルケニルアルミニウム;
ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジイソプロピルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、ジメチルアルミニウムブロミドなどのジアルキルアルミニウムハライド;
メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、イソプロピルアルミニウムセスキクロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリドなどのアルキルアルミニウムセスキハライド;メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、イソプロピルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジブロミドなどのアルキルアルミニウムジハライド;
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のアルキルアルミニウムハイドライド。
【0080】
また有機アルミニウム化合物として、下記一般式で表される化合物を用いることもできる。
6 nAlY3-n
(式中、R6は上記と同様であり、Yは−OR7基、−OSiR8 3基、−OAlR9 2基、−NR10 2基、−SiR11 3基または−N(R12)AlR13 2基であり、nは1〜2であり、R7、R8、R9およびR13はメチル基、エチル基、イソプロピル基、イソブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基などであり、R10は水素、メチル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、トリメチルシリル基などであり、R11およびR12はメチル基、エチル基などである。)
このような有機アルミニウム化合物として具体的には、以下のような化合物が挙げられる。
(1)R6 nAl(OR73-nで表される化合物、例えば、
ジメチルアルミニウムメトキシド、ジエチルアルミニウムエトキシド、ジイソブチルアルミニウムメトキシドなど、
(2)R6 nAl(OSiR8 33-n で表される化合物、例えば、
Et2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiMe3)、(iso-Bu)2Al(OSiEt3)など、
(3)R6 nAl(OAlR9 23-n で表される化合物、例えば、
Et2AlOAlEt2、(iso-Bu)2AlOAl(iso-Bu)2 など、
(4)R6 nAl(NR10 23-n で表される化合物、例えば、
Me2AlNEt2、Et2AlNHMe、Me2AlNHEt、Et2AlN(SiMe3)2、(iso-Bu)2AlN(SiMe3)2など、
(5)R6 nAl(SiR11 33-n で表される化合物、例えば、
(iso-Bu)2AlSiMe3など、
上記のような有機アルミニウム化合物としては、一般式R6 3Al、R6 nAl(OR73-nまたはR6 nAl(OAlR9 23-nで表わされる有機アルミニウム化合物を好適な例として挙げることができ、特にR6がイソアルキル基であり、n=2のものが好ましい。これらの有機アルミニウム化合物は、2種以上混合して用いることもできる。
【0081】
担体(iv)は、無機または有機の化合物であって、粒径が10〜300μm、好ましくは20〜200μmの顆粒状ないしは微粒子状の固体が使用される。
このうち無機担体としては多孔質酸化物が好ましく、具体的にはSiO2、Al23、MgO、ZrO2、TiO2、B23、CaO、ZnO、BaO、ThO2などまたはこれらの混合物もしくはこれらを含む混合物、例えばSiO2−MgO、SiO2−Al23、SiO2−TiO2、SiO2−V25、SiO2−Cr23、SiO2−TiO2−MgOなどを例示することができる。これらの中でSiO2およびAl23からなる群から選ばれた少なくとも1種の成分を主成分として含有する担体が好ましい。
【0082】
なお、上記無機酸化物には少量のNa2CO3、K2CO3、CaCO3、MgCO3、Na2SO4、Al2(SO4)3、BaSO4、KNO3、Mg(NO32、Al(NO33、Na2O、K2O、Li2Oなどの炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酸化物成分を含有していても差しつかえない。
このような担体(iv)はその種類および製法により性状は異なるが、好ましく用いられる担体(iv)は、比表面積が50〜1000m2/g、好ましくは100〜700m2/gであり、細孔容積が0.3〜2.5cm3/gであることが望ましい。該担体(iv)は、必要に応じて150〜1000℃、好ましくは200〜800℃で焼成して用いられる。
【0083】
さらに、担体としては、粒径が10〜300μmである有機化合物の顆粒状ないしは微粒子状固体が挙げられる。これら有機化合物としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテンなどの炭素原子数2〜14のα-オレフィンを主成分とする(共)重合体またはビニルシクロヘキサン、スチレンを主成分とする重合体もしくは共重合体を例示することができる。
【0084】
本発明では、長鎖分岐を含むオレフィンセグメントPO2を製造するに際して、上記のような触媒成分(i)(ii)(iii)および(iv)にオレフィンを予備重合することによって形成される触媒が用いられることが望ましい。
予備重合に先立って、予め触媒成分(iv)の担体上に触媒成分(i)または触媒成分(i)と(ii)または触媒成分(i)、(ii)および(iii)を担持しておいてもよいし、各触媒成分を任意に接触混合するだけで予備重合に供してもよい。この際、互いに結合していないシクロアルカジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物(vi)を触媒成分(i)と併用して用いると粒子形状に優れた球状オレフィン共重合体を製造することができる。
【0085】
必要に応じて、本発明で用いられる互いに結合していないシクロアルカジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物(vi)として、具体的には、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(エチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(n-ブチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド、ビス(インデニル)ジルコニウムジクロリドなどが挙げられる。
【0086】
また、触媒成分(i)と遷移金属化合物(vi)の使用割合は、成分(i)と成分(vi)との合計量を100モル%とした場合に、成分(vi)は0〜50モル%、好ましくは5〜40モル%、より好ましくは10〜30モル%の量である。
予備重合に際しては、オレフィン重合体は、担体(iv)1g当り0.05〜100g、好ましくは0.1〜50g、より好ましくは0.2〜30gの量で予備重合されることが望ましい。
【0087】
オレフィンとしては、炭素原子数2〜20のα-オレフィン、例えばエチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセンなどを例示することができる。これらの中でエチレンが好ましい。
予備重合は、無溶媒下または不活性炭化水素媒体中で行われる。予備重合するに際しては、担体(iv)1gに対して有機アルミニウム化合物(iii)は0.2〜20ミリモル、好ましくは0.5〜10ミリモルの量で用いられ、有機アルミニウムオキシ化合物(ii)はアルミニウム原子として1〜50ミリグラム原子、好ましくは2〜20ミリグラム原子の量で用いられ、触媒成分(i)は遷移金属原子として0.02〜2ミリグラム原子、好ましくは0.05〜1ミリグラム原子の量で用いられることが望ましい。
【0088】
また、有機アルミニウム化合物中のアルミニウム原子Al(iii)と有機アルミニウムオキシ化合物中のアルミニウム原子Al(ii)とのモル比[Al(iii)/Al(ii)]は、通常0.02〜3、好ましくは0.05〜1.5であり、有機アルミニウムオキシ化合物中のアルミニウム原子Al(ii)と触媒成分(i)中の遷移金属原子(M)とのモル比[Al(ii)/M]は通常5〜250、好ましくは10〜150の範囲であることが望ましい。また不活性炭化水素媒体中で重合する際の触媒成分(i)の濃度は、遷移金属原子換算で通常0.1〜10ミリグラム原子/リットル、好ましくは0.5〜5ミリグラム原子/リットルの範囲であることが望ましい。
【0089】
予備重合温度は−20℃〜70℃、好ましくは−10℃〜60℃、より好ましくは0℃〜50℃の範囲である。予備重合は、回分式または連続式のいずれで行ってもよく、また減圧、常圧または加圧下いずれでも行うことができる。予備重合においては、水素などの分子量調節剤を共存させてもよいが、少なくとも135℃のデカリン中で測定した極限粘度[η]が0.2dl/g以上、好ましくは0.5〜10dl/gであるような予備重合体を製造することができる量に抑えることが望ましい。
【0090】
このようにして得られた予備重合触媒には、担体(iv)1g当り触媒成分(i)が遷移金属原子換算で0.1〜50ミリグラム、好ましくは0.3〜30ミリグラム、より好ましくは0.5〜20ミリグラムの量で担持され、また触媒成分(i)中の遷移金属原子(M)に対する触媒成分(ii)および(iii)中のアルミニウム原子のモル比(Al/M)は、5〜200、好ましくは10〜150、より好ましくは15〜100の範囲であることが望ましい。
【0091】
長鎖分岐を含むポリオレフィンセグメントPO2は、前記のような触媒の存在下に、上述したような炭素原子数2〜20のオレフィンを単独重合または共重合させることにより製造することができる。本発明では、エチレンと、炭素原子数3〜20のα-オレフィン、例えばプロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、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-エイコセンなどから選ばれる少なくとも1種のオレフィンを共重合することにより製造することが好ましい。
【0092】
本発明において、オレフィンの重合は通常、気相でまたは液相、例えばスラリー状で行われる。スラリー重合においては、不活性炭化水素を溶媒としてもよいし、オレフィン自体を溶媒とすることもできる。
炭化水素媒体として具体的には、ブタン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、ドデカン、ヘキサデカン、オクタデカンなどの脂肪族系炭化水素、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタンなどの脂環族系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系炭化水素、ガソリン、灯油、軽油などの石油留分などが挙げられる。これら炭化水素媒体のうち脂肪族系炭化水素、脂環族系炭化水素、石油留分などが好ましい。
【0093】
スラリー重合法を実施する際には、重合温度は、通常−50〜100℃、好ましくは0〜90℃の範囲である。気相重合法を実施する際には、重合温度は、通常0〜120℃、好ましくは20〜100℃の範囲である。
スラリー重合法または気相重合法で実施する際には、触媒成分(i)は、重合反応系内の遷移金属原子の濃度として、通常10-8〜10-2グラム原子/リットル、好ましくは10-7〜10-3グラム原子/リットルの量で用いられることが望ましい。
【0094】
また、(本)重合に際して触媒成分(ii)および(iii)と同様のアルミニウムオキシ化合物またはアルミニウム化合物を別途添加してもよい。この際、アルミニウム化合物と遷移金属原子(M)の原子比(Al/M)は、5〜300、好ましくは10〜200、より好ましくは15〜150の範囲である。
重合圧力は、通常常圧ないし100kg/cm2、好ましくは2〜50kg/cm2の加圧条件下であり、重合は、回分式、半連続式、連続式のいずれの方式においても行うことができる。
【0095】
さらに重合を反応条件の異なる2段以上に分けて行うことも可能である。
上記のようにして製造される長鎖分岐を含むポリオレフィンには、上記オレフィンセグメントPO1となるポリオレフィンと同様の方法で該セグメント末端に13族元素が付与される。
次に、上記片末端に13族元素が結合したポリオレフィンの存在下に、ラジカル重合反、開環重合反応、イオン重合反応などの連鎖重合活性種を形成させてこれらの反応を行いオレフィン系ブロック共重合体を製造する。この反応により、末端に結合した13族元素とポリオレフィンセグメント(PO1またはPO2)との間にf部が形成され、またラジカル重合反応、開環重合反応、イオン重合反応などの連鎖重合反応により製造される重合体が、官能性セグメント(以下「R部」ということがある。)となる。なおf部には、ラジカル重合反応、開環重合反応、イオン重合反応などの連鎖重合反応で形成された構造の一部が含まれる場合がある。
【0096】
この重合反応は、例えば以下のようにして行われる。
(1)ポリオレフィンの片末端に結合された13族元素がホウ素である場合、ラジカル重合性モノマーの存在下に炭素−ホウ素結合部を分子状酸素で酸化することによってラジカルを発生させラジカル重合反応を行う。
具体的には、片末端にホウ素が結合したポリオレフィンをラジカル重合性モノマーの存在下に分子状酸素で酸化する。これによって末端のホウ素がパーオキシボラン(-O-O-B)に変換される。該パーオキシボランは、ラジカル重合性モノマーの存在下に撹拌されることでO-O結合が開裂してラジカルを発生し、生成されたアルコキシラジカル(-O*)が開始剤となってラジカル重合性モノマーのラジカル重合が進行する。
【0097】
ラジカル重合性モノマーとしては、メチルメタクリレート(MMA)、エチルメタクリレート(EMA)、ブチルメタクリレート、ビニルアクリレート(VA)、ブチルアクリレート(BA)、スチレン、アクリロニトリル、ビニルアセテートなどが挙げられる。これらのラジカル重合性モノマーは、単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0098】
ラジカル重合の停止は、メタノール中でポリマーを沈殿させることによって行うことができる。以上のようにしてf部がエーテル結合またはエステル結合であり、R部がラジカル重合体であるオレフィン系ブロック共重合体を製造することができる。
(2)ポリオレフィンの片末端に結合された13族元素がアルミニウムである場合、炭素−アルミニウム結合部を分子状酸素で酸化することにより活性種を発生させ開環重合反応を行う。
【0099】
具体的には、炭素−アルミニウム結合部を分子状酸素で酸化し、これによってPO部末端のアルミニウムをアルミニウムオキサイド(-O-Al)に変換する。これによって得られたアルミニウムオキサイドを活性種として開環重合性モノマーを開環重合させる。
開環重合反応は、通常0〜100℃の温度で30分間〜12時間、好ましくは1時間〜6時間行われる。開環重合反応の停止は、メタノール中でポリマーを沈殿させることによって行うことができる。以上のようにしてf部がエーテル結合またはエステル結合であり、R部が開環重合体であるオレフィン系ブロック共重合体を製造することができる。
(3)ポリオレフィンの片末端に結合された13族元素を、水酸基、アミノ基、アルデヒド基またはハロゲンに変換した後に、開環重合活性種を生成させて開環重合反応を行う。
【0100】
開環重合活性種の生成は、例えば片末端にホウ素が結合されたポリオレフィンに、水酸化ナトリウム溶液と過酸化水素溶液とを加えて40℃〜50℃で3〜5時間反応させてホウ素を水酸基に変換し、これにブチルリチウムを反応させた後にジエチルアルミニウムクロライドを反応させて、水酸基をアルミニウムオキサイドに変換することによって行うことができる。
【0101】
このような方法で得られたアルミニウムオキサイドを活性種として上記開環重合性モノマーを開環重合させる。開環重合反応は、上記(2)の方法と同様にして行われる。また、アルミニウムオキサイドの代わりに他の金属アルコキサイドや金属ハロゲン化物や金属アミンをポリオレフィンの片末端に結合させて開環重合反応の活性種としてもよい。アルミニウムオキサイド以外の活性種は、ポリオレフィンの片末端に結合させた水酸基、アミノ基、アルデヒド基またはハロゲンを利用して生成させる。これらのなかでは、アルミニウムオキサイドを活性種として用いることが好ましい。以上のようにしてf部がエーテル結合、エステル結合またはアミド結合であり、R部が開環重合体であるオレフィン系ブロック共重合体を製造することができる。
【0102】
また、イオン重合反応の例として、例えばアニオン重合反応をする場合、上記末端に水酸基を有するポリオレフィンを、例えば末端にリチウム、カリウム、ナトリウム、リン含有基などを有するポリオレフィンに変換した後、アニオン重合可能なモノマーを重合することで得ることができる。以下に例として、末端にリチウムを有するポリオレフィンを用いて、R部がアニオン重合体であるセグメントの例として、(メタ)アクリル酸エステルを有するブロック共重合体を製造する方法を記載する。
【0103】
末端にリチウムを有するポリオレフィンの調製
末端にリチウムを有するポリオレフィンは、上記末端に水酸基を有するポリオレフィンと有機リチウム化合物とを反応させることにより得られる。末端に水酸基を有するポリオレフィンと有機リチウム化合物との反応は、通常溶媒中で行われる。
【0104】
有機リチウム化合物としては、ブチルリチウム、プロピルリチウム、エチルリチウム、メチルリチウムなどのアルキルリチウム;ブトキシリチウム、プロポキシリチウム、エトキシリチウム、メトキシリチウムなどのアルコキシリチウムなどが挙げられる。本発明においては、アルキルリチウムがより好ましく用いられる。
【0105】
反応に用いる溶媒としては、不活性炭化水素媒体として例示した炭化水素と同様のものが挙げられる。
末端に水酸基を有するポリオレフィンと有機リチウム化合物とを反応させるに際し、有機リチウム化合物は、ポリオレフィン末端の水酸基1モルに対し、0.1〜100モル、好ましくは0.2〜10モルの範囲で用いられる。反応温度は、通常−100〜100℃、好ましくは0〜80℃であり、反応時間は通常0.1〜48時間、好ましくは0.5〜12時間である。
【0106】
このようにして下記一般式(II)で表される末端にリチウムを有するポリオレフィンを製造する。
PO−O−Li …(II)
式中、POは重量平均分子量が1,000〜10,000,000、好ましくは3,000〜1,000,000、より好ましくは5,000〜500,000であるポリオレフィンセグメントを示す。またこの末端Liポリオレフィンは、Mw/Mnが2以上、好ましくは3〜15、より好ましくは4〜14の範囲にあることが望ましい。
【0107】
ブロック共重合体の製造
次に、上記末端Liポリオレフィンの存在下に例えば(メタ)アクリル酸エステルをアニオン重合させて、ポリオレフィンセグメントと(メタ)アクリル酸エステルセグメントとからなるポリオレフィン系ブロック共重合体を得る。
重合は溶媒と末端Liポリオレフィンと(メタ)アクリル酸エステルとを混合するか、または末端Liポリオレフィンと液状の(メタ)アクリル酸エステルとを混合することにより行われる。末端Liポリオレフィンと溶媒と(メタ)アクリル酸エステルとを混合することによってアニオン重合活性種を形成させることができる。
【0108】
溶媒としては、例えばヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素;ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、モノグリム、ジグリムなどのエーテル系溶媒などが用いられる。これらの溶媒は、1種単独または2種以上組み合わせて用いることができる。中でも、芳香族炭化水素とエーテル系溶媒が好ましく用いられる。
【0109】
(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ビニル、メタクリル酸2-メトキシエチル、メタクリル酸2-(N,N-ジエチルアミノ)エチルなどが挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸エステルは、1種単独または2種以上組み合わせて用いることができる。(メタ)アクリル酸エステルの組合せとしては、アクリル酸エステルから選ばれる2種以上、メタクリル酸エステルから選ばれる2種以上、アクリル酸エステルから選ばれる1種以上とメタクリル酸エステルから選ばれる1種以上との組合せが挙げられる。
【0110】
また、重合に際してトリフェニルホスフィン、α,α'-ジピリジル、ヘキサメチルホスホロアミド(HMPA)、四塩化チタン、アルキルリチウム、アルコキシリチウムなどのアニオン重合活性種の形成に有用な化合物を添加してもよい。
重合は、通常−100℃〜100℃、好ましくは−80℃〜80℃、より好ましくは−70℃〜70℃の重合温度で、1分間〜500時間、好ましくは10分間〜300時間、より好ましくは15分間〜150時間かけて実施される。この重合においては、末端Liポリオレフィンは、0.001〜100モル/リットル、好ましくは0.005〜50モル/リットル、より好ましくは0.01〜10モル/リットル、さらに好ましくは0.1〜5モル/リットルの濃度で使用される。また(メタ)アクリル酸エステルは、通常0.001〜500モル/リットル、好ましくは0.005〜300モル/リットル、より好ましくは0.01〜150モル/リットルの濃度で使用される。
【0111】
上記のような重合により立体規則性を有するポリ(メタ)アクリル酸エステルセグメントを製造することが好ましい。すなわちトリアドシンジオタクティシティー(rr)が70%以上またはトリアドアイソタクティシティー(mm)が70%以上である立体規則性ポリ(置換アクリル酸エステル)が好ましい。
なおrrおよびmmは、サンプルをnitrobenzene-d5に溶解して、1H-NMRを測定し、それぞれ0.85、1.05、1.25ppm付近に検出されるrr、mr、mmのピーク面積の総和に対するrrのピーク面積またはmmのピーク面積の比率により求める。
【0112】
以上のようにして、ポリオレフィンセグメント(PO)とポリ(メタ)アクリル酸エステルセグメントとが化学的に結合したブロック共重合体を含むポリマーを製造できるが、このポリマーが上記ポリオレフィンセグメントとポリ(メタ)アクリル酸エステルセグメントとが化学的に結合したポリマーを含んでいるかどうかは、例えば得られたポリマーの分子量、有機溶媒への溶解度、または、分光学的解析によって判断することができる。すなわち、本発明の方法で得られるポリマーの分子量が上記末端LiポリオレフィンのPOの分子量に対して高い値を示すこと、本発明の方法で得られるオレフィン系ブロック共重合体ポリマーのポリオレフィンセグメントに相当するポリマーと該ポリマーのアニオン重合によって製造されるポリマーのセグメントに相当するポリマーとの混合物が示す有機溶媒への溶解挙動が、本発明の方法で得られるオレフィン系ブロック共重合体の有機溶媒への溶解挙動とは異なっていること、または、本発明の方法で得られるオレフィン系ブロック共重合体の末端構造を13C-NMRで解析してポリオレフィンセグメントとアニオン重合によって製造されるポリマーのポリ(メタ)アクリル酸エステルセグメントとの化学的結合に由来するピークを検出することによって目的とするブロック共重合体が製造できたものと判断することができる。
【0113】
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、熱可塑性樹脂、充填材、核材、高分子に用いられる添加剤を任意の割合で配合することができ、また架橋、発泡などの2次変性をしてもよい。
熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステルおよびポリアセタールなどの結晶性熱可塑性樹脂;ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリアクリレートなどの非結晶性熱可塑性樹脂が用いられる。ポリ塩化ビニルも好ましく用いられる。
【0114】
上記ポリオレフィンとして具体的には、エチレン系重合体、プロピレン系重合体、ブテン系重合体、4-メチル-1-ペンテン系重合体、3-メチル-1-ブテン系重合体、ヘキセン系重合体などが挙げられる。中でも、エチレン系重合体、プロピレン系重合体、4-メチル-1-ペンテン系重合体が好ましく、エチレン系重合体である場合はエチレン・極性基含有ビニル共重合体であることが好ましい。
【0115】
上記ポリエステルとして具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの芳香族系ポリエステル;ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレートなどを挙げることができる。中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
上記ポリアミドとして具体的には、ナイロン−6、ナイロン−66、ナイロン−10、ナイロン−12、ナイロン−46などの脂肪族ポリアミド、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンより製造される芳香族ポリアミドなどを挙げることができる。中でも、ナイロン−6が特に好ましい。
【0116】
上記ポリアセタールとして具体的には、ポリホルムアルデヒド(ポリオキシメチレン)、ポリアセトアルデヒド、ポリプロピオンアルデヒド、ポリブチルアルデヒドなどを挙げることができる。中でも、ポリホルムアルデヒドが特に好ましい。
上記ポリスチレンは、スチレンの単独重合体であってもよく、スチレンとアクリロニトリル、メタクリル酸メチル、α-メチルスチレンとの二元共重合体であってもよい。
【0117】
上記ABSとしては、アクリロニトリルから誘導される構成単位を20〜35モル%の量で含有し、ブタジエンから誘導される構成単位を20〜30モル%の量で含有し、スチレンから誘導される構成単位を40〜60モル%の量で含有するABSが好ましく用いられる。
上記ポリカーボネートとしては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタンなどから得られるポリマーを挙げることができる。中でも、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンから得られるポリカーボネートが特に好ましい。
【0118】
上記ポリフェニレンオキシドとしては、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンオキシド)を用いることが好ましい。
上記ポリアクリレートとしては、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレートを用いることが好ましい。
上記のような熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよく、また2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0119】
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、上記熱可塑性樹脂に加えてさらに架橋剤、充填剤、架橋促進剤、架橋助剤、軟化剤、粘着付与剤、老化防止剤、発泡剤、加工助剤、密着性付与剤、無機充填剤、有機フィラー、結晶核剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、帯電防止剤、着色剤、滑剤、難燃剤、ブルーミング防止剤などを含んでいてもよい。
【0120】
架橋剤
架橋剤としては、イオウ、イオウ化合物および有機過酸化物などが挙げられる。1分半減期温度が130〜200℃である有機過酸化物が好ましく、具体的にはジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-アミルパーオキサイド、t-ブチルヒドロパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(t-ブチルパーオキシ)-ヘキサンなどが好ましい。なお、架橋剤として有機過酸化物を用いる場合には、架橋助剤を併用することが好ましい。
【0121】
上記のような各種架橋剤のうち、イオウまたはイオウ系化合物、特にイオウを用いると優れた特性の架橋物を得ることができるため好ましいが、有機過酸化物が、特に架橋効率に優れているためより好ましい。
架橋促進剤
架橋促進剤剤として具体的には、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド(CBZ)、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(2,4-ジニトロフェニル)メルカプトベンゾチアゾールなどが用いられる。
【0122】
架橋助剤
架橋助剤は、有機過酸化物架橋の際に用いられ、該架橋助剤として具体的には、イオウ;p-キノンジオキシム、p,p-ジベンゾイルキノンジオキシムなどのキノンジオキシム系化合物;および多官能性モノマー、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレートなどの(メタ)アクリレート系化合物;ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレートなどのアリル系化合物;N,N-m-フェニレンビスマレイミドなどのマレイミド系化合物;ジビニルベンゼンなどが挙げられる。
【0123】
軟化剤
軟化剤としては、従来ゴムに配合されている軟化剤が広く用いられ、具体的には、プロセスオイル、潤滑油、パラフィン、流動パラフィン、石油アスファルト、ワセリンなどの石油系軟化剤;コールタール、コールタールピッチなどのコールタール系軟化剤;ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油などの脂肪油系軟化剤;トール油;サブ;蜜ロウ、カルナウバロウ、ラノリンなどのロウ類;リシノール酸、パルミチン酸、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛などの脂肪酸および脂肪酸塩;石油樹脂、アタクチックポリプロピレン、クマロンインデン樹脂などの合成高分子物質が挙げられる。なかでも石油系軟化剤が好ましく用いられ、特にプロセスオイルが好ましく用いられる。
【0124】
発泡剤
発泡剤としては、一般的にゴムを発泡成形する際に用いられる発泡剤を広く使用することができ、具体的には、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウムなどの無機発泡剤、N,N'-ジメチル-N,N'-ジニトロソテレフタルアミド、N,N'-ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどのニトロソ化合物、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキシレートなどのアゾ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、p,p'-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、ジフェニルスルホン-3,3'-ジスルホニルヒドラジドなどのスルホニルヒドラジド化合物、カルシウムアジド、4,4-ジフェニルジスルホニルアジド、p-トルエンスルホルニルアジドなどのアジド化合物が挙げられる。これらのうちでは、ニトロソ化合物、アゾ化合物、アジド化合物が好ましい。
【0125】
発泡助剤
また発泡剤とともに発泡助剤を用いることもでき、発泡助剤を併用すると、発泡剤の分解温度の低下、分解促進、気泡の均一化などの効果がある。このような発泡助剤としては、サリチル酸、フタル酸、ステアリン酸、しゅう酸などの有機酸、尿素またはその誘導体などが挙げられる。
【0126】
加工助剤
加工助剤としては、リシノール酸、ステアリン酸、パルチミン酸、ラウリン酸などの酸、これら高級脂肪酸の塩例えばステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムまたはエステル類などが挙げられる。
密着性付与剤
密着性付与剤は、架橋物と塗膜などの加飾層との密着性を改良するものであり、例えば有機スズ化合物、第3級アミン化合物、水酸基含有(共)重合体、金属水酸化物などが挙げられる。
【0127】
無機充填剤
無機充填剤としては、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、軽石粉、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、チタン酸カルシウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、グラファイト、アルミニウム粉、硫化モリブデンなどが挙げられる。
【0128】
中でも層状化合物が好ましく、さらには分散媒に対して膨潤・へき開性を有する粘土鉱物が特に好ましく用いられる。かかる粘土鉱物は、一般に、シリカの四面体層の上部に、アルミニウムやマグネシウムなどを中心金属にした八面体層を有する2層構造を有するタイプと、シリカの四面体層が、アルミニウムやマグネシウムなどを中心金属にした八面体層を両側から狭んでなる3層構造を有するタイプに分類される。前者の2層構造タイプとしては、カオリナイト族、アンチゴライト族などを挙げることができ、後者の3層構造タイプとしては、層間カチオンの数によってスメクタイト族、バーミキュライト族、マイカ族などを挙げることができる。
【0129】
これらの粘土鉱物としては、より具体的には、カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト、アンチゴライト、クリソタイル、パイロフィライト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ソーコナイト、スチブンサイト、ヘクトライト、テトラシリリックマイカ、ナトリウムテニオライト、白雲母、マーガライト、タルク、バーミキュライト、金雲母、ザンソフィライト、緑泥石などを挙げることができる。
【0130】
また、粘土鉱物を有機物で処理したもの(以下、有機修飾粘土鉱物と称する場合もある)も無機層状化合物として用いることができる(なお、有機物で処理した粘土鉱物に関しては、朝倉書店、「粘土の事典」参照)。
上記粘土鉱物の中でも、膨潤性またはへき開性の観点から、スメクタイト族、バーミキュライト族およびマイカ族が好ましく、さらに好ましくはスメクタイト族が好ましい。スメクタイト族としては、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ソーコナイト、スチブンサイト、ヘクトライトを例示できる。
【0131】
無機層状化合物を膨潤またはへき開させる分散媒は、例えば天然の膨潤性粘土鉱物の場合、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトンなどが挙げられ、水やメタノールなどのアルコール類がより好ましい。
【0132】
また、有機修飾粘土鉱物の場合、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-オクタンなどの脂肪族炭化水素類、クロロベンゼン、四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、パークロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素類、酢酸エチル、メタアクリル酸メチル(MMA)、フタル酸ジオクチル(DOP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ、シリコンオイルなどが挙げられる。
【0133】
結晶核剤
結晶核剤としては、従来知られている種々の核剤が特に制限されることなく用いられる。結晶核剤として下記に挙げる芳香族リン酸エステル塩、ベンジリデンソルビトール、芳香族カルボン酸、ロジン系核剤などが例示される。
芳香族リン酸エステル塩としては、下記式(A)で表される化合物が挙げられる。
【0134】
【化3】
Figure 0004772201
【0135】
(式中、R1は酸素原子、硫黄原子または炭素原子数が1〜10の炭化水素基を示し、R2およびR3は水素原子または炭素原子数は1〜10の炭化水素基を示し、R2およびR3は同種であっても異種であってもよく、R2同士、R3同士またはR2とR3とが結合して環状となっていてもよく、Mは1〜3価の金属原子を示し、nは1〜3の整数である。)
前記式(A)で表される化合物として具体的には、ナトリウム-2,2'-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-エチリデン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート、リチウム-2,2'-メチレン-ビス-(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート、リチウム-2,2'-エチリデン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-エチリデン-ビス(4-i-プロピル-6-t-ブチルフェニル)フォスフェート、リチウム-2,2'-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェニル)フォスフェート、リチウム-2,2'-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェニル)フォスフェート、カルシウム-ビス[2,2'-チオビス(4-メチル-6-t-ブチルフェニル)フォスフェート]、カルシウム-ビス[2,2'-チオビス(4-エチル-6-t-ブチルフェニル)フォスフェート]、カルシウム-ビス[2,2'-チオビス-(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート]、マグネシウム-ビス[2,2'-チオビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート]、マグネシウム-ビス[2,2'-チオビス-(4-t-オクチルフェニル)フォスフェート]、ナトリウム-2,2'-ブチリデン-ビス(4,6-ジ-メチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-ブチリデン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-t-オクチルメチレン-ビス(4,6-ジ-メチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-t-オクチルメチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート、カルシウム-ビス-(2,2'-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート)、マグネシウム-ビス[2,2'-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート]、バリウム-ビス[2,2'-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート]、ナトリウム-2,2'-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム(4,4'-ジメチル-5,6'-ジ-t-ブチル-2,2'-ビフェニル)フォスフェート、カルシウム-ビス[(4,4'-ジメチル-6,6'-ジ-t-ブチル-2,2'-ビフェニル)フォスフェート]、ナトリウム-2,2'-エチリデン-ビス(4-m-ブチル-6-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-メチレン-ビス(4,6-ジ-メチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-2,2'-メチレン-ビス(4,6-ジ-エチルフェニル)フォスフェート、カリウム-2,2'-エチリデン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート、カルシウム-ビス[2,2'-エチリデン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フオスフェート]、マグネシウム-ビス[2,2'-エチリデン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート]、バリウム-ビス[2,2'-エチリデン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート]、アルミニウム-トリス[2,2'-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェル)フォスフェート]およびアルミニウム-トリス[2,2'-エチリデン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェート]およびこれらの2個以上の混合物を例示することができる。特にナトリウム-2,2'-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)フォスフェートが好ましい。
【0136】
芳香族リン酸エステル塩として、下記式(B)で表される化合物を挙げることができる。
【0137】
【化4】
Figure 0004772201
【0138】
(式中、R4は水素原子または炭素原子数が1〜10の炭化水素基を示し、Mは1〜3価の金属原子を示し、nは1〜3の整数である。)
前記式(B)で表される化合物として具体的には、ナトリウム-ビス(4-t-ブチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-ビス(4-メチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-ビス(4-エチルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-ビス(4-i-プロピルフェニル)フォスフェート、ナトリウム-ビス(4-t-オクチルフェニル)フォスフェート、カリウム-ビス(4-t-ブチルフェニル)フォスフェート、カルシウム-ビス(4-t-ブチルフェニル)フォスフェート、マグネシウム-ビス(4-t-ブチルフェニル)フォスフェート、リチウム-ビス(4-t-ブチルフェニル)フォスフェート、アルミニウム-ビス(4-t-ブチルフェニル)フォスフェートおよびこれらの2種以上の混合物を例示することができる。特にナトリウム-ビス(4-t-ブチルフェニル)フォスフェートが好ましい。
【0139】
ベンジリデンソルビトールとしては、下記式(C)で表される化合物を挙げることができる。
【0140】
【化5】
Figure 0004772201
【0141】
(式中、R5は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子または炭素原子数が1〜10の炭化水素基を示し、mおよびnはそれぞれ0〜5の整数である。)前記式(C)で表される化合物として具体的には、1,3,2,4-ジベンジリデンソルビトール、1,3-ベンジリデン-2,4-p-メチルベンジリデンソルビトール、1,3-ベンジリデン-2,4-p-エチルベンジリデンソルビトール、1,3-p-メチルベンジリデン-2,4-ベンジリデンソルビトール、1,3-p-エチルベンジリデン-2,4-ベンジリデンソルビトール、1,3-p-メチルベンジリデン-2,4-p-エチルベンジリデンソルビトール、1,3-p-エチルベンジリデン-2,4-p-メチルベンジリデンソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-エチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-n-プロピルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-i-プロピルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-n-ブチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-s-ブチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-t-ブチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(2',4'-ジメチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-メトキシベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-エトキシベンジリデン)ソルビトール、1,3-ベンジリデン-2-4-p-クロルベンジリデンソルビトール、1,3-p-クロルベンジリデン-2,4-ベンジリデンソルビトール、1,3-p-クロルベンジリデン-2,4-p-メチルベンジリデンソルビトール、1,3-p-クロルベンジリデン-2,4-p-エチルベンジリデンソルビトール、1,3-p-メチルベンジリデン-2,4-p-クロルベンジリデンソルビトール、1,3-p-エチルベンジリデン-2,4-p-クロルベンジリデンソルビトールおよび1,3,2,4-ジ(p-クロルベンジリデン)ソルビトールおよびこれらの2個以上の混合物を例示でき、特に1,3,2,4-ジベンジリデンソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-エチルベンジリデン)ソルビトール、1,3-p-クロルベンジリデン-2,4-p-メチルベンジリデンソルビトール、1,3,2,4-ジ(p-クロルベンジリデン)ソルビトールおよびそれらの2種以上の混合物が好ましい。
【0142】
上記のようなベンジリデンソルビトールの中では、下記式(D)で表される化合物を好ましい例として挙げることができる。
【0143】
【化6】
Figure 0004772201
【0144】
(式中、R5は互いに同一でも異なっていてもよく、メチル基またはエチル基を示す。)
芳香族カルボン酸としては、下記式(E)で表されるアルミニウムヒドロキシジパラt-ブチルベンゾエートなどを挙げることができる。
【0145】
【化7】
Figure 0004772201
【0146】
ロジン系の結晶核剤としては、例えばロジン酸の金属塩があり、ロジン酸の金属塩とは、ロジン酸と金属化合物との反応生成物をいう。ロジン酸としては、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジンなどの天然ロジン;不均化ロジン、水素化ロジン、脱水素化ロジン、重合ロジン、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸変性ロジンなどの各種変性ロジン;前記天然ロジンの精製物、変性ロジンの精製物などを例示できる。なお、前記α,β-エチレン性不飽和カルボン酸変性ロジンの調製に用いられる不飽和カルボン酸としては、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、アクリル酸、メタクリル酸などを挙げることができる。これらの中では、天然ロジン、変性ロジン、天然ロジンの精製物および変性ロジンの精製物からなる群より選ばれる少なくとも一種のロジン酸であることが好ましい。ここで、ロジン酸は、ピマル酸、サンダラコピマル酸、パラストリン酸、イソピマル酸、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ジヒドロピマル酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸などから選ばれる樹脂酸を複数含んでいる。
【0147】
前記ロジン酸と反応して金属塩を形成する金属化合物としては、ナトリウム、カリウム、マグネシウムなどの金属元素を有し、かつ前記ロジン酸と造塩する化合物が挙げられる。具体的には、前記金属の塩化物、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩、炭酸塩、酸化物、水酸化物などが挙げられる。
その他の結晶核剤としては、高融点ポリマー、芳香族カルボン酸や脂肪族カルボン酸の金属塩、無機化合物などを例示できる。
【0148】
高融点ポリマーとしては、ポリビニルシクロヘキサン、ポリビニルシクロペンタンなどのポリビニルシクロアルカン、ポリ3-メチル-1-ペンテン、ポリ3-メチル-1-ブテン、ポリアルケニルシランなどが挙げられる。
芳香族カルボン酸や脂肪族カルボン酸の金属塩としては、安息香酸アルミニウム塩、p-t-ブチル安息香酸アルミニウム塩、アジピン酸ナトリウム、チオフェネカルボン酸ナトリウム、ピローレカルボン酸ナトリウムなどが挙げられる。
【0149】
成形法
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体はカレンダー成形、押し出し成形、射出成形、ブロー成形、プレス成形、スタンピングモールド成形などで製造することができる。
押出成形、シートまたはフィルム(未延伸)に成形することができる。
【0150】
延伸フィルムは、上記のような押出シートまたは押出フィルム(未延伸)を、例えばテンター法(縦横延伸、横縦延伸)、同時二軸延伸法、一軸延伸法により延伸することにより得られる。また本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体からインフレーションフィルムを製造することもできる。
フィラメントは、例えば溶融した組成物を、紡糸口金を通して押出すことにより製造することができる。また、メルトブローン法で調製してもよい。
【0151】
射出成形体は、従来公知の射出成形装置を用いて公知の条件を採用して、組成物を種々の形状に射出成形して製造することができる。本発明に係る組成物からなる射出成形体は帯電しにくく、剛性、耐熱性、耐衝撃性、表面光沢、耐薬品性、耐磨耗性などに優れており、自動車内装用トリム材、自動車用外装材、家電製品のハウジング、容器など幅広く用いることができる。
【0152】
ブロー成形体は、従来公知のブロー成形装置を用いて公知の条件を採用して、製造することができる。
また、射出ブロー成形では、上記組成物を樹脂温度100℃〜300℃でパリソン金型に射出してパリソンを成形し、次いでパリソンを所望形状の金型中に保持した後空気を吹き込み、金型に着装することにより中空成形体を製造することができる。
【0153】
プレス成形体としてはモールドスタンピング成形体が挙げられる。
用途
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は種々の用途に使用でき、例えば以下の用途に使用できる。
(フィルムおよびシート)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体からなるフィルムおよびシートは、柔軟性、透明性、粘着性、防曇性、耐熱性、分離性のいずれかに優れている。
(積層体)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体からなる層を少なくとも1層含む積層体としては、例えば農業用フィルム、ラップ用フィルム、シュリンク用フィルム、プロテクト用フィルム、血漿成分分離膜、水選択透過気化膜などの分離膜、イオン交換膜、バッテリーセパレータ、光学分割膜などの選択分離膜などがある。
(改質材)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体を樹脂用改質剤として用いると、耐衝撃性、流動性、塗装性、結晶性、接着性、透明性などの改質効果がある。
【0154】
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体をゴム用改質剤として用いると、耐候性、耐熱性、接着性、耐油性などの改質効果がある。
ゴムとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリル・ブタジエンゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン・プロピレン系ゴム(EPM、EPDM)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、アクリルゴム(ACM、ANMなど)、エピクロロヒドリンゴム(CO、ECOなど)、シリコーンゴム(Q)、フッ素系ゴム(FKMなど)などの架橋型ゴム;スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、エステル系、アミド系、塩化ビニル系などの熱可塑型ゴムが挙げられる。
【0155】
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、潤滑油溶改質剤、例えばガソリンエンジン油、ディーゼルエンジン油、舶用エンジン油、ギア油、機械油、金属加工油、モーター油、マシン油、スピンドル油、絶縁油などの潤滑油用途、またこれらの粘度調節剤、凝固点降下剤として用いることができる。
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体をワックス用改質剤として用いると、接着性、流動性、強度などの改質効果がある。ワックスとしては、モンタンワックス、ピートワックス、オゾケライト・セレシンワックス、石油ワックスなどの鉱物性ワックス、ポリエチレン、Fischer-Tropschワックス、化学修飾炭化水素ワックス、置換アミドワックスなどの合成ワックス、植物ろう、動物ろうなどが挙げられる。
【0156】
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体をセメント用改質剤として用いると、成形性、強度などの改質効果がある。
セメントとしては、石灰、石こう、マグネシアセメントなどの気硬性セメント、ローマンセメント、天然セメント、ポルトランドセメント、アルミナセメント、高硫酸塩スラグセメントなどの水硬性セメント、耐酸セメント、耐火セメント、水ガラスセメント、歯科用セメントなどの特殊セメントなどがある。
(粘度調節剤、成形性改良剤)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、凸版印刷インキ、平板印刷インキ、フレキソインキ、グラビアインキなどのインキ、油性塗料、繊維素誘導体塗料、合成樹脂塗料、水性焼き付き塗料、粉状水性塗料、漆などのインキ・塗料の粘度調節剤、成形性改良剤として用いられる。
(建材・土木用材料)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、例えば、床材、床タイル、床シート、遮音シート、断熱パネル、防振材、化粧シート、巾木、アスファルト改質材、ガスケット・シーリング材、ルーフィングシート、止水シートなどの建材・土木用樹脂および建材・土木用成形体などに用いることができる。
(自動車内外装材およびガソリンタンク)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体からなる自動車内外装材、ガソリンタンクは剛性、耐衝撃性、耐油性、耐熱性に優れる。
(電気・電子部品)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、電気・電子部品に用いることができ、電気・電子部品としては、電気絶縁材料;電子部品処理用器材;磁気記録媒体、磁気記録媒体のバインダー、電気回路の封止材、家電用素材、電子レンジ用容器などの容器用器材、電子レンジ用フィルム、高分子電解質基材、導電性アロイ基材などがある。また電気・電子部品としては、コネクター、ソケット、抵抗器、リレーケーススイッチコイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、光コネクター、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント配線板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、ハウジング、半導体、液晶ディスプレー部品、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、HDD部品、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品などに代表される電気・電子部品;VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク・コンパクトディスクなどの音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品などに代表される家庭、事務電気製品部品、オフィスコンピューター関連部品、電話機関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、電磁シールド材、スピーカーコーン材、スピーカー用振動素子などがある。
(水性エマルジョン)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体を含む水性エマルジョンは、ヒートシール性に優れたポリオレフィン用の接着剤となり得る。
(塗料ベース)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体を含む溶剤分散体は、溶剤に対する分散安定性に優れ、金属や極性樹脂とポリオレフィンを接着する際に良好な接着性を示す。
(医療・衛生用材料)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、不織布、不織布積層体、エレクトレット、医療用チューブ、医療用容器、輸液バッグ、プレフィルシリンジ、注射器などの医療用品、医療用材料、人工臓器、人工筋肉、濾過膜、食品衛生・健康用品;レトルトバッグ、鮮度保持フィルムなどに用いることができる。
(雑貨類)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、デスクマット、カッティングマット、定規、ペンの胴軸・グリップ・キャップ、ハサミやカッターなどのグリップ、マグネットシート、ペンケース、ペーパーフォルダー、バインダー、ラベルシール、テープ、ホワイトボードなどの文房具:衣類、カーテン、シーツ、絨毯、玄関マット、バスマット、バケツ、ホース、バック、プランター、エアコンや排気ファンのフィルター、食器、トレー、カップ、弁当箱、コーヒーサイフォン用ロート、メガネフレーム、コンテナ、収納ケース、ハンガー、ロープ、洗濯ネットなどの生活日用雑貨類:シューズ、ゴーグル、スキー板、ラケット、ボール、テント、水中メガネ、足ヒレ、釣り竿、クーラーボックス、レジャーシート、スポーツ用ネットなどのスポーツ用品:ブロック、カード、などの玩具:灯油缶、ドラム缶、洗剤やシャンプーなどのボトル、などの容器;看板、パイロン、プラスチックチェーン:などの表示類などに用いることができる。
(環境崩壊性樹脂)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体からなる環境崩壊性樹脂、または該共重合体を含む環境崩壊性樹脂組成物は、耐熱性、耐衝撃性などの実用的な物性に優れている。
【0157】
環境崩壊性樹脂(組成物)は、スーパーマーケットで販売されている魚肉、野菜、卵などの生鮮食品用容器、弁当、惣菜など持ち帰り食品用容器、飲料カップやラーメンなど麺類食品の容器、アウトドア用の使い捨て皿などの容器、施設園芸用ハウス、トンネルハウスなどの農業用フィルム、漁網や釣り糸、釣り針などの漁業用品、雨合羽やテントなどアウトドア用品用クロス、さらには、環境中で崩壊しやすい保水材や保水フィルム生分解性を付与したフィルムやシート、容器などに用いられる。
(フィラー改質剤)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、フィラー分散性改良材と分散性の改良されたフィラーを調製するための添加剤などの用途に好適に用いることができる。
(相溶化剤)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、相溶化剤として用いることができる。本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体を相溶化剤として用いると、ポリオレフィンと、極性基を含有する熱可塑性樹脂とを任意の割合で混合することができる。本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、ポリオレフィンセグメントと官能性セグメントとを有しているので元来非相溶であった成分を混和させることができ、オレフィン系ブロック共重合体を用いない場合に比べて破断点伸びを著しく向上させることができる。
(その他)
本発明に係るオレフィン系ブロック共重合体は、マイクロカプセル、PTP包装、ケミカルバルブ、ドラッグデリバリーシステムなどに用いることができる
【0158】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0159】
【実施例1】
[触媒溶液の調製]
窒素置換を十分行ったガラス容器に、ビス(1,3-ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリド10.0mgを秤量し、これにメチルアルミノキサンのトルエン溶液をアルミニウム原子が17.2mmolとなるように加え、23℃で15分間超音波照射を行った。次いで適当量のトルエンを添加して全体を50mlとし、これを触媒溶液とした。
【0160】
[エチレン/ノルボルネン共重合]
十分に窒素置換した内容積1リットルのステンレス製オートクレーブに、室温、窒素雰囲気下でノルボルネンを20g含むシクロヘキサン溶液600mlを装入した。次いで、トリイソブチルアルミニウム0.6mmolを添加し、系内をエチレンで置換した。エチレンで加圧、さらに昇温し、系内の温度が70℃、全圧が0.7MPaとした。そこで上記のように調製した触媒溶液12.8mlを反応器内へ加圧窒素を用いて圧入し、重合を開始した。その後はエチレンのみを供給し、全圧0.7MPa、70℃で5分間重合を行った。重合開始から5分後、イソプロパノール(IPA)5mlを加圧窒素を用いて反応器内へ圧入して、重合反応を停止させた。
【0161】
脱圧後ポリマー溶液を取り出し、水1リットルに対し濃塩酸5mlを添加した水溶液と該ポリマー溶液とを、1:1の割合でホモミキサーを用いて強撹拌下で接触させ、触媒残渣を水相へ移行させた。この接触混合液を静置した後水相を分離除去し、さらに水洗を2回行って重合液相を精製分離した。
次いで精製分離した重合液を3倍量のアセトンと強撹拌下で接触させ、共重合体を析出させた後、固体部(共重合体)をろ過により採取し、アセトンで十分洗浄した。さらにポリマー中に残存する未反応のノルボルネンを抽出するため、この固体部を40g/リットルとなるようにアセトン中に投入して、抽出操作を60℃で2時間行った。抽出処理後固体部をろ過により採取し、窒素流通下、130℃、350mmHgで12時間減圧乾燥した。
【0162】
このようにして得られたエチレン・ノルボルネン共重合体(P(Et/NBR))の収量は25.7gであった。したがって触媒活性は41.8kg/mmol−Zr・hrであった。IR分析の結果、ノルボルネン含量は8.5モル%であり、ポリマー末端には不飽和結合が存在していた。また、GPC測定の結果、Mw(重量平均分子量)は140,000であった。
【0163】
[ヒドロホウ素化]
アルゴンを満たしたドライボックス中、100mlの脱気乾燥テトラヒドロフラン(THF)で懸濁させた前記末端不飽和エチレン・ノルボルネン共重合体20gを、磁気撹拌子を備えたガラスフラスコに入れ、9-ボラビシクロ[3.3.1]ノナン(9-BBN)のTHF溶液(0.5M)2.3mlを加えた。このスラリーをドライボックス中、55℃で5時間撹拌した後に濾過し、脱気乾燥IPAで洗浄・減圧乾燥することで、末端にホウ素を有するエチレン・ノルボルネン共重合体(P(Et/NBR)−B)を得た。
【0164】
[スチレン重合]
密閉したフラスコに前記のP(Et/NBR)−B 20gを入れ、乾燥スチレン(St)11.4g、THF80mlを加えて懸濁させたあと、1.5mlの乾燥酸素を吹き込んで反応を開始した。続いて室温で135時間撹拌した後、100mlのメタノールを加えて反応を停止させた。析出したポリマーはソックスレー抽出器により窒素雰囲気下、24時間かけてアセトン、ヘプタンで抽出分取し、不溶成分としてエチレン・ノルボルネン共重合体−O−ポリスチレンジブロック共重合体(P(Et/NBR)−O−PSt)を得た。
【0165】
下記式により算出したポリスチレン(PSt)部の重量平均分子量(Mw2)は50,000であった。
Mw2=Mw1・(W2−W1)/W1
上記式において
Mw1:P(Et/NBR)部のMw、
Mw2:PSt部のMw
1:スチレン重合に使用したP(Et/NBR)−Bの重量
2:ジブロック共重合体の収量
をそれぞれ示す。
【0166】
参考例1
[エチレン・プロピレン・トリエン共重合]
十分に窒素置換した内容積2リットルのステンレス製オートクレーブに、室温、窒素雰囲気下で精製ヘプタン651ml、4,8-ジメチル-1,4,8-デカトリエン(DMDT)24ml、トリイソブチルアルミニウムのヘプタン溶液をアルミニウム原子換算で0.75mmol、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのトルエン溶液をホウ素原子あたり0.021mmol添加した。
【0167】
次いでプロピレンを9リットル添加した後、反応器を昇温した。系内が60℃になった時点でエチレンの供給を開始し、0.9MPaまで加圧する。系内の温度が70℃、全圧が0.9MPaとなった時点で(N-t-ブチルアミド)(テトラメチル-η5-シクロペンタジエニル)ジメチルシランチタンジクロライドのトルエン溶液をチタン原子にして0.00105mmol反応器内へ加圧窒素を用いて圧入し、重合を開始した。全圧0.9MPa、70℃を保ち、30分間重合を行った。
【0168】
重合開始から30分後、メタノール50mlを添加して、重合反応を停止させた。冷却、脱圧後ポリマー溶液を取り出し、約3リットルのメタノールに投入してポリマーを析出させた。次いでミキサーカットを行い、さらに約2リットルのメタノールでミキサー洗浄を行った後、窒素流通下、100℃、400mmHgで12時間減圧乾燥した。
【0169】
このようにして得られたエチレン・プロピレン・トリエン共重合体(EPT)の収量は31.6gであった。したがって触媒活性は60.2kg/mmol−Ti・hrであった。IR分析の結果、エチレン含量は69モル%、プロピレン含量は28モル%、DMDT含量は3モル%であった。また、GPC分析の結果、Mwは180,200であった。
【0170】
[ヒドロホウ素化]
アルゴンを満たしたドライボックス中、100mlの脱気乾燥THFで懸濁させた前記EPT 20gを、磁気撹拌子を備えたガラスフラスコに入れ、9-BBNのTHF溶液(0.5M)1.8mlを加えた。このスラリーをドライボックス中、55℃で5時間撹拌した後に濾過し、脱気乾燥IPAで洗浄・減圧乾燥することで、末端にホウ素を有するエチレン・プロピレン・トリエン共重合体(EPT−B)を得た。
【0171】
[スチレン/ビニルピリジン共重合]
密閉したフラスコに前記EPT−B 20gを入れ、乾燥スチレン(St)8.9g、乾燥ビニルピリジン(VPy)0.9g、THF80mlを加えて懸濁させたあと、1.1mlの乾燥酸素を吹き込んで反応を開始した。続いて室温で30時間撹拌した後、100mlのメタノールを加えて反応を停止させた。析出したポリマーはソックスレー抽出器により窒素雰囲気下、24時間かけてアセトン、ヘプタンで抽出分取し、不溶成分としてEPT−O−(スチレン・ビニルピリジン共重合体)ジブロック共重合体(EPT−O−P(St/VPy))を得た。
【0172】
下記式により算出したスチレン・ビニルピリジン共重合部(P(St/VPy))の重量平均分子量(Mw2)は10,000であった。
Mw2=Mw1・(W2−W1)/W1
上記式において
Mw1:EPT部のMw、
Mw2:P(St/VPy)部のMw
1:St/VPy共重合に使用したEPT−Bの重量
2:ジブロック共重合体の収量
をそれぞれ示す。
【0173】
参考例2
[オレフィン重合]
十分に窒素置換した内容積2リットルのステンレス製オートクレーブに、精製した4-メチル-1-ペンテン(4MP−1)1リットルを装入し、系内をエチレンで置換した後、メチルアルミノキサンのトルエン溶液をアルミニウム原子換算で5.0mmol−Al装入した。次いで系内を40℃とし、ビスシクロペンタジエニルジルコニウムジクロリドを、ジルコニウム原子換算で5.0×10-4mmol-Zr添加した。その後エチレンを導入し、全圧0.8MPaとして重合を開始した。その後はエチレンのみを供給し、全圧0.8MPa、45℃で1時間重合を行った。
【0174】
重合終了後、得られたスラリーに少量のメタノールを添加した後、スラリー全量を4リットルのメタノールに投入した。析出したポリマーをろ過、80℃で一晩乾燥し、54gのポリマーを得た。ジルコニウム原子あたりの活性は108kg/mmol−Zrであった。得られたポリマーのMFRは1.73g/10min、Mwは78,000であった。IR分析の結果、4MP−1含量は8モル%であり、ポリマー末端には不飽和結合が存在していた。
【0175】
[ヒドロホウ素化]
アルゴンを満たしたドライボックス中、100mlの脱気乾燥THFで懸濁させた前記の末端不飽和エチレン・4MP−1共重合体 8.5gを、磁気撹拌子を備えたガラスフラスコに入れ、9-BBNのTHF溶液(0.5M)1.8mlを加えた。このスラリーをドライボックス中、55℃で5時間撹拌した後に濾過し、脱気乾燥IPAで洗浄・減圧乾燥することで、末端にホウ素を有するエチレン・4MP−1共重合体(P(Et/4MP-1)−B)を得た。
【0176】
[メチルメタクリレート重合]
密閉したフラスコに前記のP(Et/4MP-1)−B 8.5gを入れ、乾燥メチルメタクリレート(MMA)8.4g、THF80mlを加えて懸濁させたあと、1.1mlの乾燥酸素を吹き込んで反応を開始した。続いて室温で4時間撹拌した後、100mlのメタノールを加えて反応を停止させた。析出したポリマーはソックスレー抽出器により窒素雰囲気下、24時間かけてアセトン、ヘプタンで抽出分取し、不溶成分としてエチレン・4MP−1共重合体−O−ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体を得た(P(Et/4MP-1)−O−PMMA)。
【0177】
下記式により算出したポリメタクリル酸メチル部(PMMA)の重量平均分子量(Mw2)は11,000であった。
Mw2=Mw1・(W2−W1)/W1
上記式において
Mw1:P(Et/4MP-1)部のMw、
Mw2:PMMA部のMw
1:MMA重合に使用したP(Et/4MP-1)−Bの重量
2:ジブロック共重合体の収量
をそれぞれ示す。
【0178】
【実施例
実施例1で重合されたジブロック共重合体(P(Et/NBR)−O−PSt)を200℃でプレス成形およびチューブ成形し、試験片を得た。この試験片を用いて各物性を下記のように測定した。結果を表1に示す。
【0179】
【比較例1】
エチレン・ブテン共重合体(エチレン含量:88モル%、密度:885kg/m3、Mw:155,000、Mw/Mn:1.87)を用いこと以外は実施例1と同様に試験を行った。結果を表1に示す。
測定項目:
JIS A硬度(A)
JIS K7215に準拠した。
【0180】
引張強度
JIS K6251に準拠して、JIS3号ダンベルを用い、スパン間:20mm、引張速度:500mm/分で23℃にて測定した。
接着性試験
JIS K6256に準拠して試験した。
【0181】
TMA(針入温度:耐熱性)
1.8mmφの圧子を用い2kg/cm2、昇温速度5℃/分の条件で針入温度を求めた。
表面硬度
ASTM D676に準拠。ショアーA硬度
耐傷つき性
マルテンス硬度:ダイアモンド針に20gの荷重をかけこれでプレス試験片に傷を付け、この傷の幅を読みとりこの値の逆数をマルテンス硬度とした。(単位:1/mm)
繰り返しインパルス
1mmの単線導体に内部導電層を形成し、その周囲に試験を行う共重合体の絶縁層(厚さ1.5mm)を形成した。このケーブルの雷インパルス試験100kVを5分間隔で印加)を行った。
【0182】
破壊電圧
1mmのプレスシートを用い、25℃で測定した。ASTM D−149に準拠。
【0183】
【表1】
Figure 0004772201
【0184】
耐熱性、柔軟性、耐傷つき性、繰り返しインパルス、絶縁破壊電圧で実施例1が優れていた。
【0185】
参考例3
参考例1で得られたジブロック共重合体(EPT−O−P(St/VPy))を30重量部、スチレン・ブタジエンランダム共重合体(商品名:Nipol 1502、日本ゼオン(株)製)を70重量部、酸化亜鉛2種を3重量部、ステアリン酸を1重量部、HAFカーボンブラック(商品名:シースト#3、東海カーボン(株)製)を50重量部、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジル・スルフェンアミド(商品名:サンセラーCM、三新化学(株)製)を1.5重量部、硫黄を1.75重量部の割合で6インチロールオープンロール(F/B=50℃/50℃)で混練して未加硫のゴムシートを得た。そのシートを160℃で20分プレス加硫を行った。
【0186】
この組成物の硬度(JIS A)は72であり、破断点強度は23.1MPaであり、破断点伸びは390%であった。
またナイロン12(商品名:ダイアミドL2101、ダイセル(株)製)の厚さ0.5mm、幅25mmのシート表面に接着剤(商品名:ケムロック607、ロード社製)を塗布し、常温で乾燥し、先の未加硫ゴムシートと160℃で20分プレス加硫接着を行った。この接着体の接着性を評価したところ、ゴムの基材破壊であった。
【0187】
参考例4
参考例2で得られたジブロック共重合体(P(Et/4MP-1)−O−PMMA)を用いて厚みがそれぞれ3mmおよび1mmのプレス成形体を調製し、3mm厚みのものを用いてマルテンス硬度を、1mmのものを用いて引張り試験を行った。マルテンス硬度は13.5/mmであり、引張り試験により求めたヤング率は170MPaであり、破断点伸びは950%であった。
【0188】
塗装性を評価するため厚さ2mmのプレス成形シートを用い、該平板の表面を家庭用洗剤(花王(株)製、商品名:ママレモン)で洗浄し水洗、乾燥(80℃、10分)後、プライマー(日本ビーケミカル社製、商品名:RB150)を約10μmの厚みで塗布、乾燥(80℃、10分)し、その後、2液ウレタン塗料メタリック(日本ビーケミカル社製、商品名:R212)、その上に2液ウレタン塗料クリヤー(日本ビーケミカル社製、商品名:R213)をそれぞれ20、50μm程度塗布し乾燥(80℃、45分)した。
【0189】
塗装された試料に片刃カミソリを用い、塗装済み試験片の表面に直交する縦横11本ずつの平行線を2mm間隔で引いて碁盤目を100個作った。その上にセロハン粘着テープ(JIS Z1522)を充分圧着し、上方に一気に引き剥がし、碁盤目で囲まれた部分の状態を観察した結果、剥離した箇所はなかった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an olefin block copolymer, and more particularly to an olefin block copolymer comprising a polyolefin segment having a specific structure and a functional segment.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Polyolefins have excellent processability, chemical resistance, electrical properties, mechanical properties, etc., so they are processed into extrusion molded products, injection molded products, hollow molded products, films, sheets, etc. for various applications. It is used.
In recent years, physical property requirements for polyolefins have been diversified. For example, polyolefins having various properties such as polyolefins having excellent heat resistance and polyolefins having a soft feel such as soft polyvinyl chloride are desired.
[0003]
As methods for improving the physical properties of polyolefin, there are a method for adjusting the kind and molar ratio of monomers, a method for changing the arrangement of monomers such as random and block, and various methods have been tried.
As a result of investigations based on such conventional techniques, the present inventors have found that a block copolymer comprising a polyolefin segment and a functional segment is obtained from a branched olefin, a cyclic olefin, or the like. And the block copolymer was found to have various excellent properties.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
That is, an object of the present invention is to provide an olefin block copolymer having various excellent characteristics.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION
The olefin block copolymer according to the present invention is characterized by being represented by the following general formula (I);
PO1−f−R (I)
(Where PO1Is at least one monomer selected from branched olefins, cyclic olefins, conjugated dienes and non-conjugated polyenes, and optionally at least one α-olefin selected from linear α-olefins having 2 to 20 carbon atoms. A polyolefin segment obtained by polymerizing and having a weight average molecular weight of 2,000 or more,
f represents an ether bond, an ester bond or an amide bond;
R represents a functional segment obtained by a chain polymerization reaction and having a weight average molecular weight of 500 or more. ).
[0006]
The olefin block copolymer according to the present invention is represented by the following general formula (II).
PO2-F-R (II)
(Where PO2Represents a polyolefin segment obtained by polymerizing at least one olefin selected from olefins having 2 to 20 carbon atoms, and having a weight average molecular weight of 2,000 or more including long chain branches,
f represents an ether bond, an ester bond or an amide bond;
R represents a functional segment obtained by a chain polymerization reaction and having a weight average molecular weight of 500 or more. ).
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the olefin block copolymer according to the present invention will be specifically described.
The olefin block copolymer according to the present invention is a block copolymer containing a polyolefin segment and a functional segment, and is represented by the following general formula (I) or (II).
[0008]
PO1−f−R (I)
PO2-F-R (II)
In the general formula (I), PO1Is at least one monomer selected from branched olefins, cyclic olefins, conjugated dienes and non-conjugated polyenes, and optionally at least one α-olefin selected from linear α-olefins having 2 to 20 carbon atoms. Is a polyolefin segment obtained by polymerization, preferably by coordination anionic polymerization, specifically, at least one monomer selected from branched olefins, cyclic olefins, conjugated dienes and non-conjugated polyenes, if necessary A homopolymer or copolymer of at least one α-olefin selected from linear α-olefins having 2 to 20 carbon atoms. When this polyolefin segment has stereoregularity, it may be either isotactic polyolefin or syndiotactic polyolefin.
[0009]
Specific examples of the branched olefin include 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene, and 4,4-dimethyl-1- 5-20, preferably 5-10 carbon atoms such as pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4-ethyl-1-hexene, 3-ethyl-1-hexene Things.
[0010]
Specific examples of the cyclic olefin include 3 to 20, preferably 4 to 20, more preferably 5 to 5 carbon atoms such as cyclopentene, cycloheptene, norbornene, 5-methyl-2-norbornene, tetracyclododecene, and vinylcyclohexane. There are 15 examples.
Examples of conjugated dienes include 1,3-butadiene, isoprene, chloroprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 4-methyl-1,3-pentadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene. , 1,3-octadiene and the like having 4 to 20, preferably 4 to 10 carbon atoms.
[0011]
Non-conjugated polyenes include, for example, 1,4-pentadiene, 1,4-hexadiene, 1,5-hexadiene, 1,4-octadiene, 1,5-octadiene, 1,6-octadiene, 1,7-octadiene, 2 -Methyl-1,5-hexadiene, 6-methyl-1,5-heptadiene, 7-methyl-1,6-octadiene, 4-ethylidene-8-methyl-1,7-nonadiene, 4,8-dimethyl-1 , 4,8-decatriene (DMDT), dicyclopentadiene, cyclohexadiene, dicyclooctadiene, methylene norbornene, 5-vinyl norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-methylene-2-norbornene, 5-isopropylidene -2-norbornene, 6-chloromethyl-5-isopropylene-2-norbornene, 2,3-diisopropylidene-5-norbornene, 2-ethylidene-3-isopropylidene-5-norbornene, 2-propenyl-2,2 -5 carbon atoms such as norbornadiene 20, preferably include the 5 to 10.
[0012]
Examples of the linear α-olefin having 2 to 20 carbon atoms include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, Examples thereof include those having 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms such as 1-hexadecene, 1-octadecene and 1-eicocene.
In the olefin block copolymer represented by the general formula (I), PO1Is a segment obtained from a branched olefin such as poly-4-methyl-1-pentene and poly-3-methyl-1-butene, it becomes a high-performance olefin block copolymer having a high melting point.
[0013]
PO1If is a polycyclic olefin, an olefinic block copolymer having high heat resistance is obtained because it exhibits a high glass transition point without having crystals. The glass transition point can be adjusted by combining ethylene, cyclic olefin, and other α-olefins, so that an olefinic block copolymer with soft touch like soft polyvinyl chloride can be obtained at room temperature. Can do.
[0014]
PO1When it contains a repeating unit derived from a conjugated diene or a non-conjugated polyene, it is suitably used for applications such as crosslinking and foaming.
PO1Is preferably a segment obtained by polymerizing or copolymerizing at least one olefin selected from branched olefins, specifically, 4-methyl-1-pentene series such as 4-methyl-1-pentene homopolymer Polymers and 3-methyl-1-butene polymers such as 3-methyl-1-butene homopolymer are preferred.
[0015]
In the general formula (II), PO2Is a polyolefin segment containing a long-chain branch obtained by polymerizing at least one olefin selected from olefins having 2 to 20 carbon atoms, preferably by coordinating anionic polymerization.
Examples of the olefin having 2 to 20 carbon atoms include linear α-olefins having 2 to 20 carbon atoms, branched olefins, cyclic olefins, conjugated dienes, and nonconjugated polyenes.
[0016]
PO2Is preferably obtained from ethylene and a linear α-olefin or branched olefin having 3 to 20 carbon atoms.
PO2Can contain long chain branching by using the following judgment formula shown in JP 7-500622 A.
ITen/ I2≧ (Mw / Mn) +4.63 (1)
Where ITenIndicates the melt index at 190 ° C. measured with a 10 kg load.2Indicates the melt index at 190 ° C. measured with a 2.14 kg load. Mw and Mn represent a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn) measured by using GPC at 140 ° C. using orthodichlorobenzene as a solvent.
[0017]
PO2Includes long chain branching when the above formula (1) is satisfied.
PO2Satisfies the above formula (1), the polyolefin segment PO2In addition, the f part of the block copolymer represented by the general formula (II) may be cleaved with, for example, light, oxygen, acid, alkali, etc.2After separating into components derived from R and components derived from R, PO2On ingredients derived from ITen, I2Mw and Mn may be measured to determine whether or not the above formula (1) is satisfied.
[0018]
PO2When long chain branching is included, the olefin block copolymer is excellent in melt tension, and excellent in moldability in molding of films, sheets, blow molded articles and the like. In injection molding, surface smoothness and the like are expressed, and a molded product having an excellent appearance can be obtained.
This polyolefin segment (PO1, PO2) Preferably has a weight average molecular weight of 2,000 or more, more preferably in the range of 2,000 to 5,000,000, particularly in the range of 2,000 to 1,000,000. Preferably, it is in the range of 10,000 to 800,000.
[0019]
Polyolefin segment (PO1, PO2) Preferably has a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.5 or less determined by gel permeation chromatography.
In the above general formulas (I) and (II), f is an ether bond, an ester bond or an amide bond, and among these, an ether bond is preferable. The part f chemically bonds the polyolefin segment and the following functional segment.
[0020]
Note that f may include a part of the structure formed by the following chain polymerization reaction, for example, radical polymerization reaction, ring-opening polymerization reaction, or ionic polymerization reaction.
In the above general formulas (I) and (II), R is a functional segment obtained by radical polymerization reaction, ring-opening polymerization reaction or ionic polymerization reaction, and includes a repeating unit containing an unsaturated hydrocarbon and / or a hetero atom. It is preferably a functional segment containing a repeating unit, and more preferably obtained by a radical polymerization reaction or a ring-opening polymerization reaction. The above PO1And R, PO2And R are preferably segments made of different polymers.
[0021]
This functional segment is a chain polymerization of at least one chain polymerizable monomer, such as a radical polymerization of at least one radical polymerizable monomer, a ring opening polymerization of at least one cyclic monomer, or at least It can be obtained by ion polymerization of one kind of ion polymerizable monomer.
Examples of radical polymerizable monomers used in radical polymerization include unsaturated carboxylic acids and derivatives thereof, aromatic vinyl compounds, heterocyclic compound residue-containing vinyl compounds, hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated compounds, nitrogen-containing ethylenically unsaturated compounds. , Epoxy group-containing ethylenically unsaturated compounds, vinyl ester compounds, vinyl chloride and the like.
[0022]
Unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, norbornene dicarboxylic acid, bicyclo [2,2,1] hept-2 -Ene-5,6-dicarboxylic acid and the like, and examples of the derivative of unsaturated carboxylic acid include these acid anhydrides and derivatives of these acid halides, amides, imides, esters and the like.
[0023]
Specific examples of the compound include maleenyl chloride, maleenylimide, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, bicyclo [2,2,1] hept-2-ene-5,6-dicarboxylic acid Acid anhydride, dimethyl maleate, monomethyl maleate, diethyl maleate, diethyl fumarate, dimethyl itaconate, diethyl citraconic acid, dimethyl tetrahydrophthalate, bicyclo [2,2,1] hept-2-ene-5,6 Examples thereof include dimethyl dicarboxylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, aminoethyl methacrylate and aminopropyl methacrylate. Among these, (meth) acrylic acid, maleic anhydride, hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate, and aminopropyl methacrylate are preferable.
[0024]
Examples of the aromatic vinyl compound include compounds represented by the following formula.
[0025]
[Chemical 1]
Figure 0004772201
[0026]
In the above formula, R1And R2May be the same or different from each other, and represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. RThreeRepresents a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms or a halogen atom, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. N represents an integer of usually 0 to 5, preferably 1 to 5.
[0027]
Specific examples include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, p-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chloromethylstyrene, and the like.
Specific examples of the heterocyclic compound-containing vinyl compound include 4-vinylpyridine, 2-vinylpyridine, 5-ethyl-2-vinylpyridine, 2-methyl-5-vinylpyridine, 2-isopropenylpyridine. 2-vinylquinoline, 3-vinylisoquinoline, N-vinylcarbazole, N-vinylpyrrolidone and the like.
[0028]
Examples of vinyl ester compounds include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl n-butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caproate, vinyl versatate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, pt -Vinyl butyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl cyclohexanecarboxylate and the like.
[0029]
Examples of the hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated compound include hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxy-propyl (meth) acrylate, 3 -Chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, pentaerythritol mono (meth) acrylate, trimethylolpropane mono (meth) acrylate, tetramethylolethane mono (meth) acrylate, butanediol mono (meth) ) Acrylates, polyethylene glycol mono (meth) acrylates, (meth) acrylic esters such as 2- (6-hydroxyhexanoyloxy) ethyl acrylate; 10-undecen-1-ol, 1-octen-3-ol, 2- Meta Nornorbornene, hydroxystyrene, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, N-methylol acrylamide, 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate, glycerin monoallyl ether, allyl alcohol, allyloxyethanol, 2-butene-1, 4-diol, glycerol monoalcohol, etc. are mentioned.
[0030]
Examples of the nitrogen-containing ethylenically unsaturated compound include an amino group-containing ethylenically unsaturated compound having an ethylenic double bond and an amino group. Examples of such a compound include an amino group and a substituent represented by the following formula: Mention may be made of vinyl monomers having at least one amino group.
[0031]
[Chemical 2]
Figure 0004772201
[0032]
Where RFourRepresents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and RFiveIs a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 6 to 12 carbon atoms, preferably 6 to 8 carbon atoms. The above alkyl group and cycloalkyl group may further have a substituent.
Specific examples of such an amino group-containing ethylenically unsaturated compound include aminoethyl (meth) acrylate, propylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, aminopropyl (meth) acrylate, Alkyl ester derivatives of acrylic acid or methacrylic acid such as phenylaminoethyl methacrylate and cyclohexylaminoethyl methacrylate; vinylamine derivatives such as N-vinyldiethylamine and N-acetylvinylamine; allylamine, methacrylamine, N-methyl Allylamine derivatives such as acrylamine, N, N-dimethylacrylamide, and N, N-dimethylaminopropylacrylamide; acrylamide derivatives such as acrylamide and N-methylacrylamide; p-aminostyrene Which amino styrenes; 6-aminohexyl succinimide and 2-aminoethyl succinimide is used.
[0033]
The epoxy group-containing ethylenically unsaturated compound is a monomer having at least one polymerizable unsaturated bond and epoxy group in one molecule. Specifically, as such an epoxy group-containing ethylenically unsaturated compound, Glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, mono and diglycidyl esters of maleic acid, mono and diglycidyl esters of fumaric acid, mono and diglycidyl esters of crotonic acid, mono and diglycidyl esters of tetrahydrophthalic acid, mono and glycidyl esters of itaconic acid Mono- and diglycidyl esters of butenetricarboxylic acid, mono- and diglycidyl esters of citraconic acid, endo-cis-bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid (nadic acid)TM) Mono and diglycidyl esters, endo-cis-bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2-methyl-2,3-dicarboxylic acid (methyl nadic acid)TM) Mono and diglycidyl esters, dicarboxylic acid mono and alkyl glycidyl esters such as allyl succinic acid mono and glycidyl esters (in the case of monoglycidyl esters, the alkyl group has 1 to 12 carbon atoms), p-styrene carboxylic acid Alkyl glycidyl ester, allyl glycidyl ether, 2-methylallyl glycidyl ether, styrene-p-glycidyl ether, 3,4-epoxy-1-butene, 3,4-epoxy-3-methyl-1-butene, 3,4 -Epoxy-1-pentene, 3,4-epoxy-3-methyl-1-pentene, 5,6-epoxy-1-hexene, vinylcyclohexene monoxide and the like.
[0034]
Among these radical polymerizable monomers, aromatic vinyl derivatives, (meth) acrylic acid derivatives, maleic anhydride, vinyl acetate, acrylonitrile, 9-vinylcarbazole, N-vinylpyrrolidone, N, N-dimethylacrylamide, isobutyl vinyl ether, Isobutene and the like are preferable. Furthermore, styrene, maleic anhydride, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, t-butyl methacrylate, vinyl acetate, vinyl acrylate, butyl acrylate, acrylonitrile, and vinyl chloride are preferable.
[0035]
Examples of the cyclic monomer used for the ring-opening polymerization include lactone, lactam, 2-oxazoline, and cyclic ether.
Specifically, β-propiolactone, β-butyrolactone, δ-valerolactone, glycolide, lactide, ε-caprolactone, α-pyrrolidone, γ-butyrolactam, ε-caprolactam, ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, oxetane , Tetrahydrofuran, octamethylcyclotetrasiloxane, and the like.
[0036]
Among these, ε-caprolactone, ε-caprolactam, and ethylene oxide are preferable.
Examples of the ion polymerizable monomer include anionic polymerizable monomers such as (meth) acrylic acid ester, acrylonitrile, and acrylamide.
The functional segments are styrene polymers, vinyl acetate polymers, acrylate polymers, methacrylate polymers, vinylformamide polymers, acrylamide polymers, cyclic ester polymers, cyclic amides. It is preferably a polymer, a cyclic ether polymer, an oxazoline polymer or a fluorine-containing polymer.
[0037]
This functional segment has a weight average molecular weight (Mw) of usually 500 or more, preferably 500 to 5,000,000, more preferably 5,000 to 1,000,000, still more preferably 5,000 to 800,000. It is desirable to be in range.
The proportion of the functional segment in the olefin block copolymer is not particularly limited, but is 0.01 to 99.99 wt%, preferably 1 to 99 wt%, based on the weight of the olefin block copolymer. It is preferably contained in an amount of 1 to 95% by weight.
[0038]
The melt flow rate (MFR; ASTM D 1238, 230 ° C., load 2.16 kg) of the olefin block copolymer is usually 0.01 to 200 g / 10 minutes, preferably 0.05 to 100 g / 10 minutes, more preferably. Is desirably 0.05 to 80 g / 10 min.
Specific examples of the olefin block copolymer according to the present invention include the following.
(1) PO1A copolymer of ethylene and a cyclic olefin, and optionally an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (preferably propylene and butene) (ethylene content: 1 to 99 mol%, cyclic olefin content: 1 -50 mol%, α-olefin content: 0-50 mol%, Mw: 10,000-1,000,000), f part is an ether bond, R part is (meth) such as polymethyl methacrylate A block copolymer which is an acrylic acid ester polymer (Mw: 500 to 1,000,000) or an aromatic vinyl compound polymer (Mw: 500 to 1,000,000) such as polystyrene.
PO1When the part is an ethylene / propylene / cyclic olefin copolymer, an electric wire coating material having excellent moldability and shape memory property can be obtained. Moreover, when R part is polymethylmethacrylate or polystyrene, since it is excellent in moldability, it is excellent also in heat resistance and adhesiveness with an inorganic filler, Therefore The electric wire coating material excellent in elongation at break is obtained. When this olefin-based block copolymer is used as a wire coating material, it can be used without adding a filler or the like, but an inorganic filler such as magnesium hydroxide or a crosslinking agent such as vinyltrimethoxysilane can be used. It is preferable to add.
(2) PO1Α-olefin / conjugated polyene copolymer or α-olefin non-conjugated polyene copolymer, for example, a copolymer of ethylene, an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, and a non-conjugated polyene (ethylene content / α- Olefin content = 95/5 to 55/45 (molar ratio)), f part is an ether bond or amide bond, and R part is a heavy compound obtained from an aromatic vinyl compound or a heterocyclic compound residue-containing vinyl compound. Block copolymer which is a polymer or a copolymer thereof
Such olefin block copolymers are suitable as rubber modifiers.
[0039]
Manufacturing method
The olefin-based block copolymer represented by the general formula (I) or (II) according to the present invention, for example, first produces a polyolefin having a terminal group 13 group bonded, and then in the presence of the polyolefin, It can manufacture by forming active species, such as chain polymerization reaction, for example, radical polymerization reaction, ring-opening polymerization reaction, and ionic polymerization reaction, and performing these reactions.
[0040]
A polyolefin having a group 13 element bonded to the end can be produced by coordination polymerization with a transition metal. For example, in the presence of a conventionally known olefin polymerization catalyst, an olefin having 2 to 20 carbon atoms as described above can be produced. Homopolymerized or copolymerized. The polyolefin produced here is a polyolefin segment (PO) of an olefin block copolymer.1Or PO2)
[0041]
Polyolefin segment PO of olefin block copolymer1For example, the polyolefin to be produced is produced as follows.
Polyolefin segment PO1As a conventionally known olefin polymerization catalyst used in the production of polyolefin to be used, TiClThreeCatalyst, MgCl2Supported TiClFourAnd a metallocene catalyst, and a metallocene catalyst is preferably used.
[0042]
Examples of the metallocene catalyst preferably used include conventionally known metallocene catalysts. Examples of metallocene catalysts include metallocene compounds of transition metals such as titanium, vanadium, chromium, zirconium and hafnium. The metallocene compound can be used in a liquid or solid form under the use conditions. Moreover, these do not need to be a single compound, may be supported on other compounds, may be a homogeneous mixture with other compounds, and may be complex compounds or compound compounds with other compounds. There may be.
[0043]
For the production of polyolefin, it is preferable to use a metallocene compound having a chiral structure having C2 symmetry or C1 symmetry among conventionally known metallocene catalysts.
Examples of chiral metallocene compounds having C2 symmetry include rac-ethylene-bis (indenyl) zirconium dichloride, rac-ethylene-bis (tetrahydroindenyl) zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis (2,3,5- Trimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis [1- (4-phenylindenyl)] zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis [1- (2-methyl-4-phenylindenyl)] Zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (1-naphthyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (2-naphthyl) ) Indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (1-anthracenyl) indenyl]} zirconium dichloride Lido, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (9-anthryl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (9-phenanthryl) Indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- (o-chlorophenyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-methyl-4- ( Pentafluorophenyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis [1- (2-ethyl-4-phenylindenyl)] zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-ethyl-4- (1-naphthyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-ethyl-4- (9-phenanthryl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis [1- (2-n-propyl-4-phenylindenyl)] zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene-bis {1- [2-n-propyl-4- (1-naphthyl) indenyl]} zirconium dichloride, rac-dimethylsilylene Preferred examples include -bis {1- [2-n-propyl-4- (9-phenanthryl) indenyl]} zirconium dichloride and the like.
[0044]
Metallocene compounds having a chiral structure having C1 symmetry include ethylene [2-methyl-4- (9-phenanthryl) -1-indenyl] (9-fluorenyl) zirconium dichloride, ethylene [2-methyl-4- (9- Phenanthryl) -1-indenyl] (2,7-dimethyl-9-fluorenyl) zirconium dichloride, dimethylsilylene (9-fluorenyl) (3-t-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, diphenylsilylene (9-fluorenyl) ( Preferred examples include 3-t-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride and the like.
[0045]
Examples of the metallocene compound that is preferably used among conventionally known metallocene compounds include metallocene compounds having only one substituted cyclopentadienyl group.
For example, (tertiary butyramide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) -1,2-ethanediylzirconium dichloride, (tertiary butylamide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) -1,2-ethanediyltitanium dichloride, (methylamide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) -1,2-ethanediylzirconium dichloride, (methylamide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) -1,2-ethanediyltitanium dichloride, (ethylamide) (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) methylene titanium dichloride, (tertiary butylamido) dimethyl (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) silane titanium dichloride, (tertiary butylamido) dimethyl (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) silane zirconium dibenzyl, (benzylamido) dimethyl (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) silane titanium dichloride, (phenylphosphide) dimethyl (tetramethyl-ηFive-Cyclopentadienyl) silane zirconium dibenzyl and the like.
[0046]
Further, among the conventionally known metallocene compounds, the metallocene compound preferably used has two substituted cyclopentadienyl groups, and these two cyclopentadienyl groups are (substituted) alkylene, (substituted) silylene, etc. Also included are metallocene compounds that are not bonded by the bonding group.
For example, bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (dimethylcyclopentadienyl) zirconium ethoxy chloride, bis (dimethylcyclopentadienyl) zirconium bis (trifluoromethanesulfonate ), Bis (ethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (propylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylpropylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis ( Butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylbutylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (methylbutylsilane) Lopentadienyl) zirconium bis (methanesulfonate), bis (trimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (tetramethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (pentamethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (hexylcyclopenta) Dienyl) zirconium dichloride, bis (trimethylsilylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, and the like.
[0047]
The above metallocene compounds may be used alone or in combination of two or more.ThreeCatalyst, MgCl2Supported TiClFourThe catalyst may be used in combination with other olefin polymerization catalysts such as a system catalyst and a post metallocene catalyst.
In the production of polyolefin, the metallocene compound is used in combination with the following organometallic catalyst component. TiClThreeCatalyst, MgCl2Supported TiClFourAlso when a system catalyst or a postmetallocene catalyst is used, it is used in combination with the following organometallic catalyst component.
[0048]
The post metallocene catalyst is a transition metal complex containing a nitrogen atom or an oxygen atom in the ligand, and a conventionally known one is preferably used as the transition metal complex. Examples of the post metallocene catalyst include transition metal complexes as described in the following documents.
1) M. Brookhart et al., J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6414-6415
2) M. Brookhart et al., J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 267-268
3) D.H.McConville et al., Macromolecules 1996, 29, 5241-5243
4) R.F.Jordan et al., Organanometallics 1997, 16, 3282-3302
5) R.H.Grubbs et al., Organanometallics 1998,17,3149-3151
6) S. Collins et al., Organometallics 1999, 18, 2731-2733
7) M.S.Eisen et al., Organanometallics 1998, 17, 3155-3157
8) M.S.Eisen et al., J.Am.Chem.Soc. 1998,120,8640-8636
9) R.F.Jordan et al., J.Am.Chem.Soc. 1997,119,8125-8126
10) K. Hakala et al., Macromol. Rapid Commun. 18, 634-638 (1997)
The organometallic catalyst component preferably includes an element selected from Group 13 of the periodic table. Among them, an organoaluminum compound, an organic boron compound, a complex alkyl compound of Group 1 element of the periodic table and aluminum or boron, and the like are preferable. It is done.
[0049]
As an organoaluminum compound, the compound shown with the following general formula can be illustrated, for example.
Ra nAlX3-n
(Wherein RaRepresents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, X represents halogen or hydrogen, and n is 0 to 3. )
RaIs a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, such as an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. Specifically, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, isobutyl, pentyl, hexyl, octyl, Such as cyclopentyl, cyclohexyl, phenyl, tolyl.
[0050]
Specifically, as such an organoaluminum compound,
Trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, trioctylaluminum, tri-2-ethylhexylaluminum;
Trialkenyl aluminum such as triisoprenyl aluminum;
Dialkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diisopropylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride, dimethylaluminum bromide, methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride, isopropylaluminum sesquichloride, butylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquibromide, etc. Alkyl aluminum sesquihalides;
Alkylaluminum dihalides such as methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, isopropylaluminum dichloride, ethylaluminum dibromide;
Examples thereof include alkylaluminum hydrides such as diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride, and ethylaluminum dihydride.
[0051]
As the organoaluminum compound, a compound represented by the following general formula can also be used.
Ra nAlY3-n
In the above formula, RaIs the same as above,
Y is -ORbGroup, -OSiRc ThreeGroup, -OAlRd 2Group, -NRe 2Group, -SiRf ThreeGroup or -N (RgAlRh 2A group, n is 1-2, Rb, Rc, RdAnd RhAre methyl, ethyl, isopropyl, isobutyl, cyclohexyl, phenyl, and the like, and ReIs a hydrogen atom, methyl, ethyl, isopropyl, phenyl, trimethylsilyl, etc., and RfAnd RgAre methyl, ethyl and the like.
[0052]
Specific examples of such an organoaluminum compound include the following compounds.
(I) Ra nAl (ORb)3-n  A compound represented by, for example,
Dimethylaluminum methoxide, diethylaluminum ethoxide, diisobutylaluminum methoxide, etc.
(Ii) Ra nAl (OSiRc)3-n  A compound represented by, for example,
Et2Al (OSiMeThree), (Iso-Bu)2Al (OSiMeThree), (Iso-Bu)2Al (OSiEtThree)Such,
(Iii) Ra nAl (OAR)d 2)3-n  A compound represented by, for example,
Et2AlOAlEt2, (Iso-Bu)2AlOAl (iso-Bu)2 Such,
(Iv) Ra nAl (NRe 2)3-n  A compound represented by, for example,
Me2AlNEt2, Et2AlNHMe, Me2AlNHEt, Et2AlN (MeThreeSi)2, (Iso-Bu)2AlN (MeThreeSi)2Such,
(V) Ra nAl (SiRf Three)3-n  A compound represented by, for example,
(Iso-Bu)2AlSiMeThreeSuch,
(Vi) Ra nAl [N (Rg) -AlRh 2]3-n  A compound represented by, for example,
Et2AlN (Me) -AlEt2(Iso-Bu)2, AlN (Et) Al (iso-Bu)2Such.
[0053]
In addition, similar compounds, for example, an organoaluminum compound in which two or more aluminums are bonded via an oxygen atom or a nitrogen atom can be given.
Specifically, (C2HFive)2AlOAl (C2HFive)2, (CFourH9)2AlOAl (CFourH9)2, (C2HFive)2AlN (C2HFive) Al (C2HFive)2 Such.
Furthermore, aluminoxanes such as methylaluminoxane, ethylaluminoxane, propylaluminoxane, and butylaluminoxane can be exemplified.
[0054]
Moreover, the organoaluminum compound represented by the following general formula can also be used.
RaAlXY
(Wherein Ra, X and Y are the same as above)
Organic boron compounds include triphenylboron, tris (4-fluorophenyl) boron, tris (3,5-difluorophenyl) boron, tris (4-fluoromethylphenyl) boron, tris (pentafluorophenyl) boron, tris ( p-tolyl) boron, tris (o-tolyl) boron, tris (3,5-dimethylphenyl) boron, texylborane, dicyclohexylborane, dicyamilborane, diisopinocanphenylborane, 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, dimethyl Examples thereof include borane, dichloroborane, catecholborane, B-bromo-9-borabicyclo [3.3.1] nonane, borane-triethylamine complex, and borane-methyl sulfide complex.
[0055]
Further, an ionic boron compound may be used as the organic boron compound. Such compounds include triethylammonium tetra (phenyl) boron, tripropylammonium tetra (phenyl) boron, trimethylammonium tetra (p-tolyl) boron, trimethylammonium tetra (o-tolyl) boron, tri (n-butyl) Ammonium tetra (pentafluorophenyl) boron, tripropylammonium tetra (o, p-dimethylphenyl) boron, tri (n-butyl) ammonium tetra (p-trifluoromethylphenyl) boron, N, N-dimethylanilinium tetra ( Phenyl) boron, dicyclohexylammonium tetra (phenyl) boron, triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, bis [ And tri (n-butyl) ammonium] nonaborate, bis [tri (n-butyl) ammonium] decaborate, and the like.
[0056]
Examples of complex alkylated products of Group 1 elements of the periodic table and aluminum include compounds represented by the following general formula.
M1AlRj Four
(Where M1Represents Li, Na or K, RjRepresents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms. )
Specifically, LiAl (C2HFive)Four, LiAl (C7H15)FourEtc.
[0057]
The organoboron compound and the complex alkylated product of Group 1 element of the periodic table and boron are compounds of the above-described organoaluminum compound and the complex alkylated product of Group 1 element of the periodic table and aluminum substituted with boron. Can be mentioned.
The said organometallic catalyst component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
[0058]
The organometallic catalyst component is preferably used in combination with a compound having a hydrogen-13 group element bond and a trialkylaluminum or aluminoxane or an ionic boron compound. A compound having a hydrogen-boron bond is preferred. These compounds may be used for polymerization after mixing, or may be added to a polymerization system after having initiated polymerization using only trialkylaluminum, aluminoxane or ionic boron compound, and then having a hydrogen-13 group element bond. preferable.
[0059]
Examples of the compound having a hydrogen-13 group element bond include diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride, ethylaluminum dihydride, etc. among organoaluminum compounds; 9-borabicyclo [3.3.1] nonane among organoboron compounds, Examples thereof include dimethylborane, dichloroborane, and catecholborane.
[0060]
The olefin polymerization catalyst as described above may be preliminarily polymerized. There is no particular limitation on the method for carrying out the prepolymerization. For example, the prepolymerization can be carried out in the presence of an inert solvent, and the prepolymerization can be carried out under relatively mild conditions by adding an olefin and each catalyst component to the inert solvent. preferable. At this time, it may be carried out under the condition that the produced prepolymer is dissolved in the polymerization medium, or may be carried out under the condition where it is not dissolved, but it is preferably carried out under the condition where it is not dissolved.
[0061]
Examples of the olefin used for the prepolymerization include α-olefins having 2 or more carbon atoms, such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, and 3-methyl-1-butene. 3-methyl-1-pentene, 3-ethyl-1-pentene, 4-methyl-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, etc. . Two or more of these may be used in combination. The α-olefin used in the prepolymerization may be the same as or different from the α-olefin used in the olefin polymerization described later, but the same olefin as used in the olefin polymerization is preferable.
[0062]
Specific examples of the inert solvent include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, and kerosene; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane. Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; halogenated hydrocarbons such as ethylene chloride and chlorobenzene. These may be used in combination.
[0063]
Of these inert solvents, it is particularly preferable to use an aliphatic hydrocarbon. The prepolymerization can be performed in a state where the α-olefin is in a liquid state, or can be performed under a gas phase condition. The prepolymerization can be performed in any of a batch type, a semi-continuous type, and a continuous type. Further, in the prepolymerization, it is preferable to use a catalyst having a concentration higher than the catalyst concentration in the system in the main polymerization.
[0064]
Polyolefin segment PO of olefin block copolymer1In the presence of the olefin polymerization catalyst as described above, the polyolefin to be at least one monomer selected from branched olefins, cyclic olefins, conjugated dienes, and nonconjugated polyenes as described above, and optionally carbon atoms. It is obtained by homopolymerizing or copolymerizing olefins of 2 to 20 (hereinafter sometimes simply referred to as “olefin polymerization”).
[0065]
The olefin polymerization can be carried out in any of liquid phase polymerization methods such as solution polymerization and suspension polymerization, or gas phase polymerization methods. As the reaction solvent for suspension polymerization, the above-mentioned inert solvent can be used, or a liquid olefin can be used at the reaction temperature. The reaction temperature is usually in the range of −50 ° C. to 200 ° C., preferably 0 ° C. to 150 ° C. The polymerization pressure is usually 0.1 to 100 atm, preferably 1 to 50 atm. Olefin polymerization can be carried out in any of batch, semi-continuous, and continuous methods, and when it is carried out in two or more stages, the reaction conditions may be the same or different.
[0066]
In olefin polymerization, a polyolefin having a weight average molecular weight of usually 2,000 or more is produced. At this time, it is preferable that molecular hydrogen which is a general molecular weight regulator is not present in the polymerization system, and the molecular weight is adjusted by any of the above-mentioned organometallic catalyst component concentration, polymerization temperature, and olefin concentration (polymerization pressure). It is preferable to carry out by controlling one or more kinds. Specifically, as a method for adjusting the molecular weight, for example, in suspension polymerization in which molecular hydrogen is not substantially present, when the concentration of the organometallic catalyst component is increased, the molecular weight of the resulting polyolefin can be decreased, Further, in the suspension polymerization in which molecular hydrogen is not substantially present, the molecular weight of the resulting polyolefin can be lowered by increasing the polymerization temperature.
[0067]
One end of the polyolefin obtained as described above is an end bonded with a group 13 element or an unsaturated bond end. Whether the terminal is a group 13 element bonded to one end of the polyolefin or an unsaturated bond depends on the polymerization conditions such as the type and / or amount of the organometallic catalyst component used and the polymerization temperature.
When one end of the polyolefin is an unsaturated bond end, a compound containing a group 13 element is reacted to convert the end to a group 13 element bonded. In addition, even when the obtained polyolefin is a mixture of one having a group 13 element bonded to one end and one having an unsaturated bond end on one end, the one end is unsaturated bond, if necessary. You may convert the terminal of polyolefin which is a terminal into the terminal which group 13 element combined.
[0068]
The compound containing a group 13 element used in the reaction is selected from the compounds exemplified as the organic compound catalyst component described above, and the compounds exemplified as the organoaluminum compound or the organoboron compound are preferably used. Among these, a trialkylaluminum, a dialkylaluminum hydride or a boron compound having one or more hydrogen-boron bonds is more preferable, and a boron compound having one or more hydrogen-boron bonds is particularly preferable. Most preferred compounds include 9-borabicyclo [3.3.1] nonane, which may be a monomer or a dimer.
[0069]
The reaction of a polyolefin having one end of an unsaturated bond and a compound containing a group 13 element is performed, for example, as follows.
(1) 0.1 to 50 g of polypropylene having a vinylidene group at the end and 0.01 to 5 mol / liter-octane solution of diisobutylaluminum hydride in an amount of 5 to 1000 ml are mixed and refluxed for 0.5 to 6 hours. .
(2) 0.1 to 50 g of polypropylene having a terminal vinylidene group, 5 to 1000 ml of anhydrous tetrahydrofuran, and 0.05 to 10 mol of 0.1 to 50 ml of 9-borabicyclo [3.3.1] nonane The liter-tetrahydrofuran solution is mixed and stirred at 20-65 ° C. for 0.5-24 hours.
[0070]
As described above, polyolefin segment PO of the olefin block copolymer.1Is produced. A group 13 element is bonded to one end of the obtained polyolefin. The group 13 element is preferably boron.
Polyolefin segment PO of olefin block copolymer2For example, the polyolefin containing long-chain branches is produced as follows.
[0071]
Polyolefins containing long chain branches are for example
(I) a bidentate coordination compound (i-1) in which two groups selected from an anionized indenyl group or a substituent thereof are bonded via a lower alkylene group, and a transition metal of Group 4 of the periodic table A catalyst component obtained by reaction with a halide (i-2) of
(Ii) an organoaluminum oxy compound,
(Iii) an organoaluminum compound, and
(Iv) Carrier
In the presence of a catalyst formed from ethylene, ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, the density of the resulting copolymer is 0.86 to 0.95 g / cm.ThreeIt can manufacture by making it copolymerize so that it may become.
[0072]
A bidentate coordination compound (i-1) used in the synthesis of the above catalyst component (i) in which two groups selected from an anionized indenyl group or a substituent thereof are bonded via a lower alkylene group Is the following formula
MR1-R2-RThreeM
(Wherein R1And RThreeIs an indenyl anion, a substituted indenyl anion or a partial hydride anion thereof, and R1And RThreeMay be the same or different. R2Is a lower alkylene group and M is an alkali metal cation)
Specifically, ethylene bisindenyl dilithium, ethylene bisindenyl disodium, ethylene bis (4,5,6,7-tetrahydro-1-indenyl) dilithium, ethylene bis (4-methyl-1 -Indenyl) dilithium, ethylenebis (5-methyl-1-indenyl) dilithium, ethylenebis (6-methyl-1-indenyl) dilithium, ethylenebis (7-methyl-1-indenyl) dilithium and the like.
[0073]
Specific examples of the transition metal halide (i-2) of Group 4 of the periodic table include zirconium tetrachloride, hafnium tetrachloride, titanium tetrachloride, and titanium tetrabromide.
Polyolefin segment PO2The catalyst component (i) used in the production of the compound comprises bidentate coordination compound (i-1) as described above and transition metal halide (i-2), ether, tetrahydrofuran, benzene, toluene, It can be obtained by mixing contact in an organic solvent such as methylene chloride. At this time, the mixing molar ratio (MR) of the bidentate coordination compound (i-1) and the transition metal halide (i-2)1-R2-RThreeM / transition metal) is in the range of 0.5 to 2, preferably 0.75 to 1.25. The transition metal halide (i-2) concentration is usually 0.03 to 0 in terms of transition metal. It is desirable that the range be 0.5 mol / liter, preferably 0.05 to 0.3 mol / liter.
[0074]
As the organoaluminum oxy compound (ii), a conventionally known aluminoxane is preferable.
A conventionally well-known aluminoxane can be manufactured by the following methods, for example.
(1) Compounds containing adsorbed water or salts containing water of crystallization, such as magnesium chloride hydrate, copper sulfate hydrate, aluminum sulfate hydrate, nickel sulfate hydrate, first cerium chloride hydrate, etc. A method of recovering a hydrocarbon solution by adding an organoaluminum compound such as trialkylaluminum to the hydrocarbon medium suspension.
(2) A method of recovering a hydrocarbon solution by directly applying water, ice or water vapor to an organoaluminum compound such as trialkylaluminum in a medium such as benzene, toluene, ethyl ether or tetrahydrofuran.
[0075]
The aluminoxane may contain a small amount of an organometallic component. Further, the solvent or the unreacted organoaluminum compound may be removed by distillation from the recovered solution of the above aluminoxane and then redissolved in the solvent.
Specifically, trimethylaluminum, triethylaluminum, tripropylaluminum, triisopropylaluminum, trin-butylaluminum, triisobutylaluminum, trisec-butylaluminum are used as organoaluminum compounds used in the production of the aluminoxane solution. Trialkylaluminum such as tri-tert-butylaluminum, tripentylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, tridecylaluminum, tricyclohexylaluminum, tricyclooctylaluminum;
Dialkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, diisobutylaluminum chloride;
Dialkylaluminum hydrides such as diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride;
Examples thereof include dialkylaluminum alkoxides such as dimethylaluminum methoxide and diethylaluminum ethoxide; and dialkylaluminum aryloxides such as diethylaluminum phenoxide.
[0076]
Of these, trialkylaluminum is particularly preferred. In addition, as the organoaluminum compound, the general formula (i-CFourH9)xAly(CFiveHTen)zIsoprenylaluminum represented by (x, y, z is a positive number and z ≧ 2x) can also be used.
The organoaluminum compounds as described above are used alone or in combination.
[0077]
Solvents used in the aluminoxane solution include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene, and cymene; aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, hexadecane, and octadecane; Cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, cyclooctane, and methylcyclopentane; petroleum fractions such as gasoline, kerosene, and light oil or halides of the above aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, and alicyclic hydrocarbons ( Examples thereof include hydrocarbon solvents such as chlorinated products and brominated products. In addition, ethers such as ethyl ether and tetrahydrofuran can also be used. Of these solvents, aromatic hydrocarbons are particularly preferred.
[0078]
As organoaluminum compound (iii), the organoaluminum compound represented by the following general formula can be illustrated, for example.
R6 nAlX3-n
(Wherein R6Is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, X is halogen or hydrogen, and n is 1 to 3)
In the above formula, R6Is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, such as an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, and specifically, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an isobutyl group, a pentyl group, a hexyl group. Group, octyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, phenyl group, tolyl group and the like.
[0079]
Specific examples of such an organoaluminum compound include the following compounds.
Trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisopropylaluminum, triisobutylaluminum, trioctylaluminum, tri-2-ethylhexylaluminum;
Alkenyl aluminum such as isoprenyl aluminum;
Dialkylaluminum halides such as dimethylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, diisopropylaluminum chloride, diisobutylaluminum chloride, dimethylaluminum bromide;
Alkyl aluminum sesquihalides such as methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride, isopropylaluminum sesquichloride, butylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride; alkyl such as methylaluminum dichloride, ethylaluminum dichloride, isopropylaluminum dichloride, ethylaluminum dibromide Aluminum dihalide;
Alkyl aluminum hydrides such as diethyl aluminum hydride and diisobutyl aluminum hydride.
[0080]
Moreover, the compound represented by the following general formula can also be used as an organoaluminum compound.
R6 nAlY3-n
(Wherein R6Is the same as above, and Y is -OR.7Group, -OSiR8 ThreeGroup, -OAlR9 2Group, -NRTen 2Group, -SiR11 ThreeGroup or -N (R12) AlR13 2A group, n is 1-2, R7, R8, R9And R13Is a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an isobutyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group, and the like;TenIs hydrogen, methyl group, ethyl group, isopropyl group, phenyl group, trimethylsilyl group, etc., and R11And R12Is a methyl group, an ethyl group or the like. )
Specific examples of such an organoaluminum compound include the following compounds.
(1) R6 nAl (OR7)3-nA compound represented by, for example,
Dimethylaluminum methoxide, diethylaluminum ethoxide, diisobutylaluminum methoxide, etc.
(2) R6 nAl (OSiR8 Three)3-n A compound represented by, for example,
Et2Al (OSiMeThree), (Iso-Bu)2Al (OSiMeThree), (Iso-Bu)2Al (OSiEtThree)Such,
(3) R6 nAl (OAlR9 2)3-n A compound represented by, for example,
Et2AlOAlEt2, (Iso-Bu)2AlOAl (iso-Bu)2Such,
(4) R6 nAl (NRTen 2)3-nA compound represented by, for example,
Me2AlNEt2, Et2AlNHMe, Me2AlNHEt, Et2AlN (SiMeThree)2, (Iso-Bu)2AlN (SiMeThree)2Such,
(5) R6 nAl (SiR11 Three)3-nA compound represented by, for example,
(Iso-Bu)2AlSiMeThreeSuch,
As the organoaluminum compound as described above, the general formula R6 ThreeAl, R6 nAl (OR7)3-nOr R6 nAl (OAlR9 2)3-nAs a suitable example, an organoaluminum compound represented by6Is an isoalkyl group, and n = 2 is preferable. These organoaluminum compounds can be used in combination of two or more.
[0081]
The carrier (iv) is an inorganic or organic compound, and a granular or particulate solid having a particle size of 10 to 300 μm, preferably 20 to 200 μm is used.
Of these, porous oxides are preferred as the inorganic carrier, specifically, SiO.2, Al2OThree, MgO, ZrO2TiO2, B2OThree, CaO, ZnO, BaO, ThO2Or mixtures thereof or mixtures containing them, for example SiO2-MgO, SiO2-Al2OThree, SiO2-TiO2, SiO2-V2OFive, SiO2-Cr2OThree, SiO2-TiO2-MgO etc. can be illustrated. Among these, SiO2And Al2OThreeA carrier containing as a main component at least one component selected from the group consisting of:
[0082]
The inorganic oxide contains a small amount of Na.2COThree, K2COThree, CaCOThree, MgCOThree, Na2SOFour, Al2(SOFour)Three, BaSOFour, KNOThree, Mg (NOThree)2, Al (NOThree)Three, Na2O, K2O, Li2Even if it contains carbonates such as O, sulfates, nitrates and oxide components, there is no problem.
Such carrier (iv) has different properties depending on its type and production method, but preferably used carrier (iv) has a specific surface area of 50 to 1000 m.2/ G, preferably 100-700m2/ G, and the pore volume is 0.3 to 2.5 cm.Three/ G is desirable. The carrier (iv) is used after being calcined at 150 to 1000 ° C., preferably 200 to 800 ° C., if necessary.
[0083]
Furthermore, examples of the carrier include a granular or fine particle solid of an organic compound having a particle size of 10 to 300 μm. These organic compounds are mainly (co) polymers mainly composed of α-olefins having 2 to 14 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene and 4-methyl-1-pentene, or vinylcyclohexane and styrene. A polymer or copolymer as a component can be exemplified.
[0084]
In the present invention, the olefin segment PO containing a long chain branch2It is desirable to use a catalyst formed by prepolymerizing an olefin with the catalyst components (i), (ii), (iii) and (iv) as described above.
Prior to the prepolymerization, the catalyst component (i) or the catalyst components (i) and (ii) or the catalyst components (i), (ii) and (iii) are previously supported on the support of the catalyst component (iv). Alternatively, each catalyst component may be subjected to prepolymerization by simply contacting and mixing the catalyst components. In this case, when a transition metal compound (vi) containing a ligand having a cycloalkadienyl skeleton not bonded to each other is used in combination with the catalyst component (i), a spherical olefin copolymer having an excellent particle shape is produced. can do.
[0085]
As necessary, as the transition metal compound (vi) containing a ligand having a cycloalkadienyl skeleton not bonded to each other used in the present invention, specifically, bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, Bis (methylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (ethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (n-butylcyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (indenyl) Examples include zirconium dichloride.
[0086]
Moreover, the use ratio of the catalyst component (i) and the transition metal compound (vi) is such that the component (vi) is 0 to 50 mol when the total amount of the component (i) and the component (vi) is 100 mol%. %, Preferably 5 to 40 mol%, more preferably 10 to 30 mol%.
In the prepolymerization, the olefin polymer is desirably prepolymerized in an amount of 0.05 to 100 g, preferably 0.1 to 50 g, more preferably 0.2 to 30 g per 1 g of the carrier (iv).
[0087]
Examples of the olefin include α-olefins having 2 to 20 carbon atoms, such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-decene, Examples include dodecene and 1-tetradecene. Of these, ethylene is preferred.
The prepolymerization is carried out without solvent or in an inert hydrocarbon medium. In the prepolymerization, the organoaluminum compound (iii) is used in an amount of 0.2 to 20 mmol, preferably 0.5 to 10 mmol, per 1 g of the carrier (iv), and the organoaluminum oxy compound (ii) The aluminum atom is used in an amount of 1 to 50 milligram atoms, preferably 2 to 20 milligram atoms, and the catalyst component (i) is used as a transition metal atom in an amount of 0.02 to 2 milligram atoms, preferably 0.05 to 1 milligram atoms. It is desirable to be used in quantities.
[0088]
Further, the molar ratio [Al (iii) / Al (ii)] of the aluminum atom Al (iii) in the organoaluminum compound and the aluminum atom Al (ii) in the organoaluminum oxy compound is usually 0.03 to 3, Preferably, it is 0.05 to 1.5, and the molar ratio [Al (ii) / M] of the aluminum atom Al (ii) in the organoaluminum oxy compound and the transition metal atom (M) in the catalyst component (i) Is usually in the range of 5-250, preferably 10-150. The concentration of the catalyst component (i) when polymerizing in an inert hydrocarbon medium is usually in the range of 0.1 to 10 milligram atoms / liter, preferably 0.5 to 5 milligram atoms / liter in terms of transition metal atoms. It is desirable that
[0089]
The prepolymerization temperature is in the range of -20 ° C to 70 ° C, preferably -10 ° C to 60 ° C, more preferably 0 ° C to 50 ° C. The prepolymerization may be performed either batchwise or continuously, and can be performed under reduced pressure, normal pressure, or increased pressure. In the prepolymerization, a molecular weight regulator such as hydrogen may coexist, but the intrinsic viscosity [η] measured in decalin at least 135 ° C. is 0.2 dl / g or more, preferably 0.5 to 10 dl / g. It is desirable to keep the amount of such a prepolymer that can be produced.
[0090]
In the prepolymerized catalyst thus obtained, the catalyst component (i) per gram of the support (iv) is 0.1 to 50 milligrams, preferably 0.3 to 30 milligrams, more preferably 0, in terms of transition metal atoms. Supported in an amount of from 5 to 20 milligrams, and the molar ratio (Al / M) of aluminum atoms in catalyst components (ii) and (iii) to transition metal atoms (M) in catalyst component (i) is 5 It is desirable to be in the range of ~ 200, preferably 10 to 150, more preferably 15 to 100.
[0091]
Polyolefin segment PO containing long chain branches2Can be produced by homopolymerizing or copolymerizing an olefin having 2 to 20 carbon atoms as described above in the presence of the catalyst as described above. In the present invention, ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1 It is preferably produced by copolymerizing at least one olefin selected from -dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicocene and the like.
[0092]
In the present invention, the polymerization of olefins is usually carried out in the gas phase or in the liquid phase, for example in the form of a slurry. In slurry polymerization, an inert hydrocarbon may be used as a solvent, or olefin itself may be used as a solvent.
Specific examples of the hydrocarbon medium include aliphatic hydrocarbons such as butane, isobutane, pentane, hexane, octane, decane, dodecane, hexadecane, and octadecane, and alicyclic groups such as cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, and cyclooctane. Hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, and petroleum fractions such as gasoline, kerosene and light oil. Of these hydrocarbon media, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, petroleum fractions and the like are preferable.
[0093]
When carrying out the slurry polymerization method, the polymerization temperature is usually in the range of −50 to 100 ° C., preferably 0 to 90 ° C. In carrying out the gas phase polymerization method, the polymerization temperature is usually in the range of 0 to 120 ° C, preferably 20 to 100 ° C.
When the slurry polymerization method or the gas phase polymerization method is used, the catalyst component (i) is usually 10% as the concentration of transition metal atoms in the polymerization reaction system.-8-10-2Gram atom / liter, preferably 10-7-10-3It is preferably used in an amount of gram atoms / liter.
[0094]
In addition, in the (main) polymerization, the same aluminum oxy compound or aluminum compound as the catalyst components (ii) and (iii) may be added separately. Under the present circumstances, the atomic ratio (Al / M) of an aluminum compound and a transition metal atom (M) is 5-300, Preferably it is 10-200, More preferably, it is the range of 15-150.
The polymerization pressure is usually normal pressure to 100 kg / cm.2, Preferably 2-50 kg / cm2The polymerization can be carried out in any of batch, semi-continuous and continuous systems.
[0095]
Furthermore, the polymerization can be performed in two or more stages having different reaction conditions.
The polyolefin containing long chain branches produced as described above includes the olefin segment PO.1A group 13 element is imparted to the end of the segment in the same manner as in the polyolefin.
Next, in the presence of polyolefin having a group 13 element bonded to one end, a chain polymerization active species such as radical polymerization reaction, ring-opening polymerization reaction, ionic polymerization reaction and the like are formed, and these reactions are carried out. A polymer is produced. By this reaction, the group 13 element bonded to the terminal and the polyolefin segment (PO1Or PO2), And a polymer produced by a chain polymerization reaction such as a radical polymerization reaction, a ring-opening polymerization reaction, or an ionic polymerization reaction may be referred to as a functional segment (hereinafter referred to as “R part”). .) Part f may include a part of a structure formed by a chain polymerization reaction such as a radical polymerization reaction, a ring-opening polymerization reaction, or an ionic polymerization reaction.
[0096]
This polymerization reaction is performed, for example, as follows.
(1) When the group 13 element bonded to one end of the polyolefin is boron, a radical is generated by oxidizing a carbon-boron bond with molecular oxygen in the presence of a radical polymerizable monomer. Do.
Specifically, a polyolefin having boron bonded to one end is oxidized with molecular oxygen in the presence of a radical polymerizable monomer. This converts the terminal boron into peroxyborane (—O—O—B). When the peroxyborane is stirred in the presence of a radical polymerizable monomer, the O—O bond is cleaved to generate a radical, and the generated alkoxy radical (—O*) Serves as an initiator, and radical polymerization of the radical polymerizable monomer proceeds.
[0097]
Examples of the radical polymerizable monomer include methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate (EMA), butyl methacrylate, vinyl acrylate (VA), butyl acrylate (BA), styrene, acrylonitrile, vinyl acetate and the like. These radically polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
[0098]
Termination of radical polymerization can be performed by precipitating the polymer in methanol. As described above, it is possible to produce an olefin-based block copolymer in which the f part is an ether bond or an ester bond and the R part is a radical polymer.
(2) When the group 13 element bonded to one end of the polyolefin is aluminum, active species are generated by oxidizing the carbon-aluminum bond with molecular oxygen to perform a ring-opening polymerization reaction.
[0099]
Specifically, the carbon-aluminum bond is oxidized with molecular oxygen, thereby converting the aluminum at the end of the PO moiety into aluminum oxide (—O—Al). The ring-opening polymerizable monomer is subjected to ring-opening polymerization using the obtained aluminum oxide as an active species.
The ring-opening polymerization reaction is usually performed at a temperature of 0 to 100 ° C. for 30 minutes to 12 hours, preferably 1 hour to 6 hours. The ring-opening polymerization reaction can be stopped by precipitating the polymer in methanol. As described above, an olefin block copolymer in which the f part is an ether bond or an ester bond and the R part is a ring-opening polymer can be produced.
(3) A group 13 element bonded to one end of the polyolefin is converted into a hydroxyl group, an amino group, an aldehyde group, or a halogen, and then a ring-opening polymerization active species is generated to perform a ring-opening polymerization reaction.
[0100]
For example, a ring-opening polymerization active species is produced by adding a sodium hydroxide solution and a hydrogen peroxide solution to a polyolefin bonded with boron at one end and reacting at 40 ° C. to 50 ° C. for 3 to 5 hours to form boron into a hydroxyl group. This can be carried out by reacting butyllithium with this and then reacting with diethylaluminum chloride to convert the hydroxyl group into aluminum oxide.
[0101]
The ring-opening polymerizable monomer is subjected to ring-opening polymerization using the aluminum oxide obtained by such a method as an active species. The ring-opening polymerization reaction is performed in the same manner as in the above method (2). Further, instead of aluminum oxide, another metal alkoxide, metal halide, or metal amine may be bonded to one end of the polyolefin as an active species for the ring-opening polymerization reaction. Active species other than aluminum oxide are generated using a hydroxyl group, amino group, aldehyde group or halogen bonded to one end of the polyolefin. Among these, it is preferable to use aluminum oxide as an active species. As described above, an olefin block copolymer in which the f part is an ether bond, an ester bond or an amide bond and the R part is a ring-opening polymer can be produced.
[0102]
As an example of an ionic polymerization reaction, for example, when an anionic polymerization reaction is performed, an anionic polymerization can be performed after converting a polyolefin having a hydroxyl group at the terminal to a polyolefin having a lithium, potassium, sodium, phosphorus-containing group, or the like at the terminal. It can be obtained by polymerizing various monomers. As an example, a method for producing a block copolymer having a (meth) acrylic acid ester as an example of a segment in which the R portion is an anionic polymer using a polyolefin having lithium at the terminal will be described.
[0103]
Preparation of polyolefin with terminal lithium
A polyolefin having lithium at the terminal can be obtained by reacting the polyolefin having a hydroxyl group at the terminal with an organic lithium compound. The reaction between the polyolefin having a hydroxyl group at the terminal and the organolithium compound is usually carried out in a solvent.
[0104]
Examples of the organic lithium compound include alkyl lithium such as butyl lithium, propyl lithium, ethyl lithium, and methyl lithium; alkoxy lithium such as butoxy lithium, propoxy lithium, ethoxy lithium, and methoxy lithium. In the present invention, alkyl lithium is more preferably used.
[0105]
Examples of the solvent used for the reaction include the same hydrocarbons as exemplified as the inert hydrocarbon medium.
When the polyolefin having a terminal hydroxyl group is reacted with the organolithium compound, the organolithium compound is used in an amount of 0.1 to 100 mol, preferably 0.2 to 10 mol, per 1 mol of the hydroxyl group of the polyolefin end. . The reaction temperature is usually −100 to 100 ° C., preferably 0 to 80 ° C., and the reaction time is usually 0.1 to 48 hours, preferably 0.5 to 12 hours.
[0106]
In this way, a polyolefin having lithium at the terminal represented by the following general formula (II) is produced.
PO-O-Li (II)
In the formula, PO represents a polyolefin segment having a weight average molecular weight of 1,000 to 10,000,000, preferably 3,000 to 1,000,000, more preferably 5,000 to 500,000. The terminal Li polyolefin preferably has Mw / Mn of 2 or more, preferably 3 to 15, more preferably 4 to 14.
[0107]
Production of block copolymers
Next, for example, (meth) acrylic acid ester is anionically polymerized in the presence of the terminal Li polyolefin to obtain a polyolefin block copolymer comprising a polyolefin segment and a (meth) acrylic acid ester segment.
The polymerization is carried out by mixing the solvent, the terminal Li polyolefin and the (meth) acrylic acid ester, or by mixing the terminal Li polyolefin and a liquid (meth) acrylic acid ester. An anionic polymerization active species can be formed by mixing the terminal Li polyolefin, the solvent, and the (meth) acrylic acid ester.
[0108]
Examples of the solvent include aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran (THF), monoglyme, and diglyme. An ether solvent such as is used. These solvents can be used singly or in combination of two or more. Of these, aromatic hydrocarbons and ether solvents are preferably used.
[0109]
Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, vinyl acrylate, 2-methacrylic acid 2- Examples include methoxyethyl and 2- (N, N-diethylamino) ethyl methacrylate. These (meth) acrylic acid esters can be used singly or in combination of two or more. As a combination of (meth) acrylic acid esters, two or more selected from acrylic esters, two or more selected from methacrylic esters, one or more selected from acrylic esters and one or more selected from methacrylic esters. And combinations thereof.
[0110]
In addition, compounds useful for the formation of anionic polymerization active species such as triphenylphosphine, α, α′-dipyridyl, hexamethylphosphoramide (HMPA), titanium tetrachloride, alkyllithium, and alkoxylithium may be added during polymerization. Good.
The polymerization is usually performed at a polymerization temperature of −100 ° C. to 100 ° C., preferably −80 ° C. to 80 ° C., more preferably −70 ° C. to 70 ° C. for 1 minute to 500 hours, preferably 10 minutes to 300 hours, more preferably. Is carried out over 15 minutes to 150 hours. In this polymerization, the terminal Li polyolefin is 0.001 to 100 mol / liter, preferably 0.005 to 50 mol / liter, more preferably 0.01 to 10 mol / liter, and further preferably 0.1 to 5 mol. Used at a concentration of mol / liter. The (meth) acrylic acid ester is usually used at a concentration of 0.001 to 500 mol / liter, preferably 0.005 to 300 mol / liter, more preferably 0.01 to 150 mol / liter.
[0111]
It is preferable to produce a poly (meth) acrylic acid ester segment having stereoregularity by polymerization as described above. That is, a stereoregular poly (substituted acrylate) having a triad syndiotacticity (rr) of 70% or more or a triad isotacticity (mm) of 70% or more is preferable.
Rr and mm are obtained by dissolving the sample in nitrobenzene-d5.1H-NMR is measured and determined by the ratio of the peak area of rr or the peak area of mm to the sum of the peak areas of rr, mr, and mm detected in the vicinity of 0.85, 1.05, and 1.25 ppm, respectively.
[0112]
As described above, a polymer containing a block copolymer in which a polyolefin segment (PO) and a poly (meth) acrylic ester segment are chemically bonded can be produced. Whether or not the polymer includes a chemically bonded polymer with an acrylate segment can be determined by, for example, the molecular weight of the obtained polymer, solubility in an organic solvent, or spectroscopic analysis. That is, the molecular weight of the polymer obtained by the method of the present invention shows a high value with respect to the molecular weight of PO of the terminal Li polyolefin, corresponding to the polyolefin segment of the olefin block copolymer polymer obtained by the method of the present invention. The dissolution behavior in the organic solvent of the mixture of the polymer and the polymer corresponding to the segment of the polymer produced by anionic polymerization of the polymer indicates that the olefin block copolymer obtained by the method of the present invention is dissolved in the organic solvent. The terminal structure of the olefinic block copolymer obtained by the method of the present invention is different from that of the behavior.13The target block copolymer can be produced by detecting peaks derived from chemical bonds between the polyolefin segment and the poly (meth) acrylate segment of the polymer produced by anionic polymerization as analyzed by C-NMR. Can be judged.
[0113]
The olefin block copolymer according to the present invention can be blended with additives used for thermoplastic resins, fillers, core materials, and polymers at any ratio, and can be subjected to secondary modification such as crosslinking and foaming. May be.
Thermoplastic resin
Thermoplastic resins include crystalline thermoplastic resins such as polyolefin, polyamide, polyester and polyacetal; non-crystalline thermoplastic resins such as polystyrene, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (ABS), polycarbonate, polyphenylene oxide and polyacrylate Is used. Polyvinyl chloride is also preferably used.
[0114]
Specific examples of the polyolefin include ethylene polymers, propylene polymers, butene polymers, 4-methyl-1-pentene polymers, 3-methyl-1-butene polymers, hexene polymers, and the like. Is mentioned. Among these, an ethylene polymer, a propylene polymer, and a 4-methyl-1-pentene polymer are preferable. In the case of an ethylene polymer, an ethylene / polar group-containing vinyl copolymer is preferable.
[0115]
Specific examples of the polyester include aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; polycaprolactone, polyhydroxybutyrate, and the like. Among these, polyethylene terephthalate is particularly preferable.
Specific examples of the polyamide include aliphatic polyamides such as nylon-6, nylon-66, nylon-10, nylon-12, and nylon-46, and aromatic polyamides produced from aromatic dicarboxylic acids and aliphatic diamines. Can be mentioned. Among these, nylon-6 is particularly preferable.
[0116]
Specific examples of the polyacetal include polyformaldehyde (polyoxymethylene), polyacetaldehyde, polypropionaldehyde, polybutyraldehyde and the like. Among these, polyformaldehyde is particularly preferable.
The polystyrene may be a homopolymer of styrene, or a binary copolymer of styrene and acrylonitrile, methyl methacrylate, or α-methylstyrene.
[0117]
The ABS includes a structural unit derived from acrylonitrile in an amount of 20 to 35 mol%, a structural unit derived from butadiene in an amount of 20 to 30 mol%, and a structural unit derived from styrene. Is preferably used in an amount of 40 to 60 mol%.
Examples of the polycarbonate include bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl). And polymers obtained from butane and the like. Of these, polycarbonate obtained from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is particularly preferred.
[0118]
As the polyphenylene oxide, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) is preferably used.
As the polyacrylate, polymethyl methacrylate or polybutyl acrylate is preferably used.
The above thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.
[0119]
The olefin block copolymer according to the present invention further includes a crosslinking agent, a filler, a crosslinking accelerator, a crosslinking aid, a softening agent, a tackifier, an antiaging agent, a foaming agent, a processing aid in addition to the thermoplastic resin. Agents, adhesion promoters, inorganic fillers, organic fillers, crystal nucleating agents, heat stabilizers, weathering stabilizers, antistatic agents, colorants, lubricants, flame retardants, blooming inhibitors and the like.
[0120]
Cross-linking agent
Examples of the crosslinking agent include sulfur, sulfur compounds and organic peroxides. Organic peroxides having a one-minute half-life temperature of 130 to 200 ° C. are preferred. Specifically, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, di-t-butylperoxy-3,3,5- Trimethylcyclohexane, t-butylcumyl peroxide, di-t-amyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (t-butylperoxy) -hexane and the like are preferable. In addition, when using an organic peroxide as a crosslinking agent, it is preferable to use a crosslinking aid in combination.
[0121]
Among the various crosslinking agents as described above, it is preferable to use sulfur or a sulfur-based compound, particularly sulfur, because a crosslinked product having excellent characteristics can be obtained, but the organic peroxide is particularly excellent in crosslinking efficiency. More preferred.
Cross-linking accelerator
Specific examples of the crosslinking accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBZ), N-oxydiethylene-2-benzothiazole sulfenamide, N, N-diisopropyl-2-benzothiazole sulfen Amide, 2-mercaptobenzothiazole, 2- (2,4-dinitrophenyl) mercaptobenzothiazole and the like are used.
[0122]
Crosslinking aid
The crosslinking aid is used for organic peroxide crosslinking. Specific examples of the crosslinking aid include sulfur; quinonedioxime compounds such as p-quinonedioxime and p, p-dibenzoylquinonedioxime. And polyfunctional monomers such as (meth) acrylate compounds such as trimethylolpropane triacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate; allylic compounds such as diallyl phthalate and triallyl cyanurate; maleimides such as N, Nm-phenylenebismaleimide Compounds such as divinylbenzene.
[0123]
Softener
As softeners, softeners conventionally blended in rubber are widely used. Specifically, petroleum softeners such as process oil, lubricating oil, paraffin, liquid paraffin, petroleum asphalt, and petroleum jelly; coal tar, coal Coal tar softeners such as tar pitch; fatty oil softeners such as castor oil, linseed oil, rapeseed oil, coconut oil; tall oil; sub; waxes such as beeswax, carnauba wax, lanolin; ricinoleic acid, palmitic acid Fatty acids and fatty acid salts such as barium stearate, calcium stearate and zinc laurate; synthetic polymer materials such as petroleum resins, atactic polypropylene and coumarone indene resins. Of these, petroleum softeners are preferably used, and process oil is particularly preferably used.
[0124]
Blowing agent
As the foaming agent, foaming agents generally used for foam molding of rubber can be widely used. Specifically, sodium bicarbonate, sodium carbonate, ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium nitrite, etc. Inorganic blowing agents, nitroso compounds such as N, N'-dimethyl-N, N'-dinitrosoterephthalamide, N, N'-dinitrosopentamethylenetetramine, azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, azocyclohexylnitrile , Azo compounds such as azodiaminobenzene and barium azodicarboxylate, sulfonyl hydrazides such as benzenesulfonyl hydrazide, toluenesulfonyl hydrazide, p, p'-oxybis (benzenesulfonyl hydrazide), diphenylsulfone-3,3'-disulfonyl hydrazide Compound, calcium azide, 4,4-di And azide compounds such as phenyldisulfonyl azide and p-toluenesulfuronyl azide. Of these, nitroso compounds, azo compounds, and azide compounds are preferred.
[0125]
Foaming aid
In addition, a foaming aid can be used together with the foaming agent. When the foaming aid is used in combination, there are effects such as lowering the decomposition temperature of the foaming agent, promoting decomposition, and uniformizing the bubbles. Examples of such foaming aids include organic acids such as salicylic acid, phthalic acid, stearic acid, and oxalic acid, urea, and derivatives thereof.
[0126]
Processing aid
Examples of the processing aid include acids such as ricinoleic acid, stearic acid, palmitic acid and lauric acid, and salts of these higher fatty acids such as barium stearate, zinc stearate, calcium stearate or esters.
Adhesion imparting agent
The adhesion-imparting agent improves the adhesion between the crosslinked product and a decorative layer such as a coating film. For example, an organotin compound, a tertiary amine compound, a hydroxyl group-containing (co) polymer, a metal hydroxide Etc.
[0127]
Inorganic filler
Inorganic fillers include silica, diatomaceous earth, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, pumice powder, pumice balloon, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, dolomite, calcium sulfate, calcium titanate, barium sulfate, sulfurous acid Calcium, talc, clay, mica, asbestos, glass fiber, glass flake, glass beads, calcium silicate, montmorillonite, bentonite, graphite, aluminum powder, molybdenum sulfide and the like can be mentioned.
[0128]
Of these, laminar compounds are preferred, and clay minerals that swell and cleave with respect to the dispersion medium are particularly preferred. Such clay minerals are generally of a type having a two-layer structure having an octahedral layer with a central metal of aluminum, magnesium, etc. on the upper part of a tetrahedral layer of silica, and a tetrahedral layer of silica comprising aluminum, magnesium, etc. It is classified into a type having a three-layer structure in which an octahedral layer made of a central metal is narrowed from both sides. Examples of the former two-layer structure type include kaolinite group and antigolite group. Examples of the latter three-layer structure type include smectite group, vermiculite group and mica group depending on the number of interlayer cations. Can do.
[0129]
More specifically, these clay minerals include kaolinite, dickite, nacrite, halloysite, antigolite, chrysotile, pyrophyllite, montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, sauconite, stevensite, hectorite, tetra Examples include silicic mica, sodium teniolite, muscovite, margarite, talc, vermiculite, phlogopite, xanthophyllite, chlorite.
[0130]
In addition, clay minerals treated with organic substances (hereinafter sometimes referred to as organic modified clay minerals) can also be used as inorganic layered compounds (in addition, regarding clay minerals treated with organic substances, Asakura Shoten, “Clay of See Encyclopedia).
Among the above clay minerals, the smectite group, vermiculite group and mica group are preferable, and the smectite group is more preferable from the viewpoint of swelling or cleavage. Examples of the smectite group include montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, soconite, stevensite, and hectorite.
[0131]
Examples of the dispersion medium for swelling or cleaving the inorganic layered compound include water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, ethylene glycol, diethylene glycol and other alcohols, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetone and the like in the case of natural swelling clay minerals. Alcohols such as water and methanol are more preferable.
[0132]
In the case of organically modified clay minerals, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, ethers such as ethyl ether and tetrahydrofuran, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, n-pentane and n-hexane , Aliphatic hydrocarbons such as n-octane, halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, perchloroethylene, ethyl acetate, methyl methacrylate (MMA), Examples include dioctyl phthalate (DOP), dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl cellosolve, and silicone oil.
[0133]
Crystal nucleating agent
As the crystal nucleating agent, various conventionally known nucleating agents are used without particular limitation. Examples of the crystal nucleating agent include the following aromatic phosphate ester salts, benzylidene sorbitol, aromatic carboxylic acid, and rosin nucleating agent.
Examples of the aromatic phosphate ester salt include compounds represented by the following formula (A).
[0134]
[Chemical Formula 3]
Figure 0004772201
[0135]
(Wherein R1Represents an oxygen atom, a sulfur atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R2And RThreeRepresents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R2And RThreeMay be the same or different, R2R, RThreeEach other or R2And RThreeMay be combined to form a ring, M represents a 1-3 valent metal atom, and n is an integer of 1-3. )
Specific examples of the compound represented by the formula (A) include sodium-2,2′-methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, sodium-2,2′-ethylidene- Bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, lithium-2,2'-methylene-bis- (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, lithium-2,2'-ethylidene -Bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, sodium-2,2'-ethylidene-bis (4-i-propyl-6-t-butylphenyl) phosphate, lithium-2,2 ' -Methylene-bis (4-methyl-6-t-butylphenyl) phosphate, lithium-2,2'-methylene-bis (4-ethyl-6-t-butylphenyl) phosphate, calcium-bis [2, 2'-thiobis (4-methyl-6-t-butylphenyl) phosphate], calcium-bis [2,2'-thiobis (4-ethyl-6-t-butylphenyl) phosphate Acid], calcium-bis [2,2'-thiobis- (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], magnesium-bis [2,2'-thiobis (4,6-di-t-butyl) Phenyl) phosphate], magnesium-bis [2,2'-thiobis- (4-t-octylphenyl) phosphate], sodium-2,2'-butylidene-bis (4,6-di-methylphenyl) phosphate Fate, sodium-2,2'-butylidene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, sodium-2,2'-t-octylmethylene-bis (4,6-di-methylphenyl) Phosphate, sodium-2,2'-t-octylmethylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, calcium-bis- (2,2'-methylene-bis (4,6-di) -t-butylphenyl) phosphate), magnesium-bis [2,2'-methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], barium-bis [2,2 ' -Methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], sodium-2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-t-butylphenyl) phosphate, sodium-2,2 '-Methylene-bis (4-ethyl-6-t-butylphenyl) phosphate, sodium (4,4'-dimethyl-5,6'-di-t-butyl-2,2'-biphenyl) phosphate, Calcium-bis [(4,4'-dimethyl-6,6'-di-t-butyl-2,2'-biphenyl) phosphate], sodium-2,2'-ethylidene-bis (4-m-butyl -6-t-butylphenyl) phosphate, sodium-2,2'-methylene-bis (4,6-di-methylphenyl) phosphate, sodium-2,2'-methylene-bis (4,6-di) -Ethylphenyl) phosphate, potassium-2,2'-ethylidene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, calcium-bis [2,2'-ethylidene-bis (4,6-di-) -t-Butylphenyl) Sulfate], magnesium-bis [2,2'-ethylidene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate], barium-bis [2,2'-ethylidene-bis (4,6-di-) t-butylphenyl) phosphate], aluminum-tris [2,2'-methylene-bis (4,6-di-t-butylfell) phosphate] and aluminum-tris [2,2'-ethylidene-bis (4 , 6-di-t-butylphenyl) phosphate] and mixtures of two or more thereof. Sodium-2,2′-methylene-bis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate is particularly preferable.
[0136]
Examples of the aromatic phosphate ester salt include compounds represented by the following formula (B).
[0137]
[Formula 4]
Figure 0004772201
[0138]
(Wherein RFourRepresents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, M represents a 1 to 3 valent metal atom, and n is an integer of 1 to 3. )
Specific examples of the compound represented by the formula (B) include sodium-bis (4-t-butylphenyl) phosphate, sodium-bis (4-methylphenyl) phosphate, sodium-bis (4-ethylphenyl). ) Phosphate, sodium-bis (4-i-propylphenyl) phosphate, sodium-bis (4-t-octylphenyl) phosphate, potassium-bis (4-t-butylphenyl) phosphate, calcium-bis ( 4-t-butylphenyl) phosphate, magnesium-bis (4-t-butylphenyl) phosphate, lithium-bis (4-t-butylphenyl) phosphate, aluminum-bis (4-t-butylphenyl) phosphate Fate and a mixture of two or more thereof can be exemplified. Sodium-bis (4-t-butylphenyl) phosphate is particularly preferable.
[0139]
Examples of benzylidene sorbitol include compounds represented by the following formula (C).
[0140]
[Chemical formula 5]
Figure 0004772201
[0141]
(Wherein RFiveMay be the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and m and n are each an integer of 0 to 5. Specific examples of the compound represented by the formula (C) include 1,3,2,4-dibenzylidene sorbitol, 1,3-benzylidene-2,4-p-methylbenzylidene sorbitol, and 1,3-benzylidene. -2,4-p-ethylbenzylidene sorbitol, 1,3-p-methylbenzylidene-2,4-benzylidene sorbitol, 1,3-p-ethylbenzylidene-2,4-benzylidene sorbitol, 1,3-p-methyl Benzylidene-2,4-p-ethylbenzylidene sorbitol, 1,3-p-ethylbenzylidene-2,4-p-methylbenzylidene sorbitol, 1,3,2,4-di (p-methylbenzylidene) sorbitol, 1, 3,2,4-di (p-ethylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-di (pn-propylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-di (pi-propylbenzylidene) sorbitol, 1 , 3,2,4-Di (pn-butylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-di (ps-butylbenzylidene) Sorbitol, 1,3,2,4-di (pt-butylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-di (2 ', 4'-dimethylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-di ( p-methoxybenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-di (p-ethoxybenzylidene) sorbitol, 1,3-benzylidene-2-4-p-chlorobenzylidenesorbitol, 1,3-p-chlorobenzylidene-2 , 4-Benzylidenesorbitol, 1,3-p-chlorobenzylidene-2,4-p-methylbenzylidenesorbitol, 1,3-p-chlorobenzylidene-2,4-p-ethylbenzylidenesorbitol, 1,3-p- Methylbenzylidene-2,4-p-chlorobenzylidenesorbitol, 1,3-p-ethylbenzylidene-2,4-p-chlorobenzylidenesorbitol and 1,3,2,4-di (p-chlorbenzylidene) sorbitol and these A mixture of two or more of the above, in particular 1,3,2,4-dibenzylidenesorbitol, 1,3,2,4-di (p-methylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-di (p-ethylbenzylidene) sorbitol, 1,3-p-chlorobenzylidene-2,4-p-methyl Preferred are benzylidene sorbitol, 1,3,2,4-di (p-chlorobenzylidene) sorbitol and mixtures of two or more thereof.
[0142]
Among the benzylidene sorbitols as described above, preferred examples include compounds represented by the following formula (D).
[0143]
[Chemical 6]
Figure 0004772201
[0144]
(Wherein RFiveMay be the same or different from each other and each represents a methyl group or an ethyl group. )
Examples of the aromatic carboxylic acid include aluminum hydroxydipara t-butylbenzoate represented by the following formula (E).
[0145]
[Chemical 7]
Figure 0004772201
[0146]
Examples of rosin-based crystal nucleating agents include metal salts of rosin acid, and metal salts of rosin acid refer to reaction products of rosin acid and metal compounds. As rosin acid, natural rosin such as gum rosin, tall oil rosin and wood rosin; various modifications such as disproportionated rosin, hydrogenated rosin, dehydrogenated rosin, polymerized rosin, α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid modified rosin Examples of rosin; purified natural rosin, modified rosin and the like. Examples of the unsaturated carboxylic acid used for the preparation of the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid-modified rosin include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, and acrylic acid. And methacrylic acid. Among these, at least one rosin acid selected from the group consisting of natural rosin, modified rosin, purified natural rosin, and purified modified rosin is preferable. Here, the rosin acid includes a plurality of resin acids selected from pimaric acid, sandaracopimaric acid, parastrinic acid, isopimaric acid, abietic acid, dehydroabietic acid, neoabietic acid, dihydropimaric acid, dihydroabietic acid, tetrahydroabietic acid and the like. Contains.
[0147]
Examples of the metal compound that reacts with the rosin acid to form a metal salt include compounds having a metal element such as sodium, potassium, magnesium, and the like, and forming a salt with the rosin acid. Specific examples include the metal chlorides, nitrates, acetates, sulfates, carbonates, oxides and hydroxides.
Examples of other crystal nucleating agents include high melting point polymers, metal salts of aromatic carboxylic acids and aliphatic carboxylic acids, inorganic compounds, and the like.
[0148]
Examples of the high melting point polymer include polyvinylcycloalkanes such as polyvinylcyclohexane and polyvinylcyclopentane, poly-3-methyl-1-pentene, poly-3-methyl-1-butene, and polyalkenylsilane.
Examples of the metal salt of aromatic carboxylic acid or aliphatic carboxylic acid include aluminum benzoate, aluminum p-t-butylbenzoate, sodium adipate, sodium thiophenecarboxylate, and sodium pyrolecarboxylate.
[0149]
Molding method
The olefin block copolymer according to the present invention can be produced by calendar molding, extrusion molding, injection molding, blow molding, press molding, stamping molding or the like.
It can be formed into an extrusion, a sheet or a film (unstretched).
[0150]
The stretched film can be obtained by stretching an extruded sheet or extruded film (unstretched) as described above, for example, by a tenter method (longitudinal and transverse stretching, transverse and longitudinal stretching), a simultaneous biaxial stretching method, or a uniaxial stretching method. Moreover, an inflation film can also be produced from the olefin block copolymer according to the present invention.
Filaments can be made, for example, by extruding the molten composition through a spinneret. Further, it may be prepared by a melt blown method.
[0151]
The injection-molded body can be produced by adopting known conditions using a conventionally known injection molding apparatus and injection-molding the composition into various shapes. The injection-molded article comprising the composition according to the present invention is hardly charged and has excellent rigidity, heat resistance, impact resistance, surface gloss, chemical resistance, abrasion resistance, etc. It can be widely used for exterior materials, home appliance housings, containers, and the like.
[0152]
The blow-molded product can be manufactured by adopting known conditions using a conventionally known blow molding apparatus.
In injection blow molding, the above composition is injected into a parison mold at a resin temperature of 100 ° C. to 300 ° C. to form a parison, and then the parison is held in a mold having a desired shape, and then air is blown into the mold. A hollow molded body can be manufactured by wearing on.
[0153]
An example of the press-molded body is a mold stamping molded body.
Application
The olefin block copolymer according to the present invention can be used in various applications, for example, in the following applications.
(Film and sheet)
The film and sheet made of the olefin block copolymer according to the present invention are excellent in any of flexibility, transparency, adhesiveness, antifogging property, heat resistance, and separability.
(Laminate)
Examples of the laminate including at least one layer composed of the olefin block copolymer according to the present invention include an agricultural film, a wrapping film, a shrink film, a protective film, a plasma component separation membrane, and a water selective pervaporation membrane. And a separation membrane such as an ion exchange membrane, a battery separator, and an optical separation membrane.
(Modifying material)
When the olefin block copolymer according to the present invention is used as a modifier for a resin, there are reforming effects such as impact resistance, fluidity, paintability, crystallinity, adhesion, and transparency.
[0154]
When the olefin block copolymer according to the present invention is used as a rubber modifier, there are reforming effects such as weather resistance, heat resistance, adhesion, and oil resistance.
As rubber, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butyl rubber (IIR), ethylene・ Propylene rubber (EPM, EPDM), chlorosulfonated polyethylene (CSM), acrylic rubber (ACM, ANM, etc.), epichlorohydrin rubber (CO, ECO, etc.), silicone rubber (Q), fluorine rubber (FKM, etc.) ), Etc .; thermoplastic rubbers such as styrene, olefin, urethane, ester, amide, and vinyl chloride.
[0155]
The olefin block copolymer according to the present invention is a lubricant-soluble modifier such as gasoline engine oil, diesel engine oil, marine engine oil, gear oil, machine oil, metalworking oil, motor oil, machine oil, spindle oil. It can be used as a lubricating oil such as insulating oil, and as a viscosity modifier and a freezing point depressant.
When the olefin block copolymer according to the present invention is used as a modifier for wax, there are reforming effects such as adhesion, fluidity and strength. As waxes, mineral wax such as montan wax, peat wax, ozokerite / ceresin wax, petroleum wax, polyethylene, Fischer-Tropsch wax, chemically modified hydrocarbon wax, synthetic wax such as substituted amide wax, plant wax, animal wax, etc. Is mentioned.
[0156]
When the olefin block copolymer according to the present invention is used as a modifying agent for cement, there are modifying effects such as moldability and strength.
As cement, hydraulic cement such as lime, gypsum and magnesia cement, Roman cement, natural cement, Portland cement, alumina cement, high sulfate slag cement and other hydraulic cement, acid resistant cement, fire resistant cement, water glass cement, dental There are special cements such as cement.
(Viscosity modifier, moldability improver)
The olefin block copolymer according to the present invention is an ink such as letterpress printing ink, lithographic printing ink, flexographic ink, gravure ink, oil-based paint, fibrin derivative paint, synthetic resin paint, aqueous seizure paint, powdery aqueous paint, Used as a viscosity modifier and moldability improver for inks and paints such as lacquer.
(Building materials and civil engineering materials)
The olefin block copolymer according to the present invention is, for example, a floor material, a floor tile, a floor sheet, a sound insulation sheet, a heat insulating panel, a vibration insulating material, a decorative sheet, a baseboard, an asphalt modifier, a gasket / sealing material, and a roofing. It can be used for building materials such as sheets and waterstop sheets, resin for civil engineering, and moldings for building materials and civil engineering.
(Automobile interior and exterior materials and gasoline tanks)
The automotive interior / exterior material and gasoline tank comprising the olefin block copolymer according to the present invention are excellent in rigidity, impact resistance, oil resistance and heat resistance.
(Electrical / electronic parts)
The olefin block copolymer according to the present invention can be used for electric / electronic parts, and as the electric / electronic parts, an electric insulation material; electronic parts processing equipment; magnetic recording medium; binder for magnetic recording medium; There are circuit sealing materials, household appliance materials, container equipment such as microwave oven containers, microwave oven films, polymer electrolyte base materials, conductive alloy base materials, and the like. Electrical / electronic components include connectors, sockets, resistors, relay case switch coil bobbins, capacitors, variable capacitor cases, optical pickups, optical connectors, oscillators, various terminal boards, transformers, plugs, printed wiring boards, tuners, speakers. , Microphones, headphones, small motors, magnetic head bases, power modules, housings, semiconductors, liquid crystal display parts, FDD carriages, FDD chassis, HDD parts, motor brush holders, parabolic antennas, computer-related parts, etc. Parts: VTR parts, TV parts, irons, hair dryers, rice cooker parts, microwave oven parts, acoustic parts, audio equipment parts such as audio / laser disks / compact disks, lighting parts, cold parts Houses represented by storage parts, air conditioner parts, typewriter parts, word processor parts, office electrical product parts, office computer related parts, telephone related parts, facsimile related parts, copying machine related parts, electromagnetic shielding materials, speaker cone materials, There are vibration elements for speakers.
(Aqueous emulsion)
The aqueous emulsion containing the olefin block copolymer according to the present invention can be an adhesive for polyolefin having excellent heat sealability.
(Paint base)
The solvent dispersion containing the olefin block copolymer according to the present invention is excellent in dispersion stability with respect to the solvent, and exhibits good adhesion when bonding a metal or a polar resin and a polyolefin.
(Medical / hygiene materials)
The olefin block copolymer according to the present invention includes non-woven fabrics, non-woven fabric laminates, electrets, medical tubes, medical containers, infusion bags, prefilled syringes, syringes and other medical supplies, medical materials, artificial organs, and artificial muscles. , Filter membranes, food hygiene / health goods; retort bags, freshness-preserving films and the like.
(General goods)
The olefin block copolymer according to the present invention includes a desk mat, a cutting mat, a ruler, a pen barrel shaft, a grip, a cap, a grip such as scissors and a cutter, a magnet sheet, a pen case, a paper folder, a binder, a label seal, Stationery such as tape, whiteboard: clothing, curtains, sheets, carpets, doormats, bath mats, buckets, hoses, bags, planters, air conditioner and exhaust fan filters, dishes, trays, cups, lunch boxes, coffee siphon funnels, Daily necessities such as eyeglass frames, containers, storage cases, hangers, ropes, laundry nets: shoes, goggles, skis, rackets, balls, tents, underwater glasses, fins, fishing rods, cooler boxes, leisure seats, sports For net Of sports equipment: block, card, such as toys: container of kerosene cans, drums, bottles, such as detergents and shampoos, and the like; signboard, pylon, plastic chain: can be used in a display such as.
(Environmentally disintegrating resin)
The environment-disintegrating resin comprising the olefin block copolymer according to the present invention or the environment-disintegrating resin composition containing the copolymer is excellent in practical physical properties such as heat resistance and impact resistance.
[0157]
Environmentally disintegrating resins (compositions) are used in fresh food containers such as fish, vegetables, and eggs sold at supermarkets, take-out food containers such as bento and prepared dishes, containers for noodles such as beverage cups and ramen, and outdoor use. Containers such as disposable dishes, farming films such as horticultural houses and tunnel houses, fishing equipment such as fishing nets and fishing lines, fishing hooks, cloths for outdoor equipment such as rain wings and tents, and water retaining materials that easily collapse in the environment Used for films, sheets, containers, etc. that have been provided with water-retaining film biodegradability.
(Filler modifier)
The olefin block copolymer according to the present invention can be suitably used for applications such as a filler dispersibility improving material and an additive for preparing a filler with improved dispersibility.
(Compatibilizer)
The olefin block copolymer according to the present invention can be used as a compatibilizing agent. When the olefin block copolymer according to the present invention is used as a compatibilizing agent, polyolefin and a thermoplastic resin containing a polar group can be mixed at an arbitrary ratio. Since the olefin block copolymer according to the present invention has a polyolefin segment and a functional segment, components that were originally incompatible can be mixed, and an olefin block copolymer is not used. Compared to the case, the elongation at break can be remarkably improved.
(Other)
The olefin block copolymer according to the present invention can be used for microcapsules, PTP packaging, chemical valves, drug delivery systems, and the like.
[0158]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
[0159]
[Example 1]
[Preparation of catalyst solution]
In a glass container sufficiently substituted with nitrogen, 10.0 mg of bis (1,3-dimethylcyclopentadienyl) zirconium dichloride is weighed, and a toluene solution of methylaluminoxane is added to this so that the aluminum atom becomes 17.2 mmol. Then, ultrasonic irradiation was performed at 23 ° C. for 15 minutes. Next, an appropriate amount of toluene was added to make a total of 50 ml, which was used as a catalyst solution.
[0160]
[Ethylene / norbornene copolymerization]
A stainless steel autoclave having an internal volume of 1 liter that was sufficiently purged with nitrogen was charged with 600 ml of a cyclohexane solution containing 20 g of norbornene at room temperature in a nitrogen atmosphere. Next, 0.6 mmol of triisobutylaluminum was added, and the system was replaced with ethylene. The pressure was increased with ethylene, the temperature was further raised, the temperature in the system was 70 ° C., and the total pressure was 0.7 MPa. Therefore, 12.8 ml of the catalyst solution prepared as described above was injected into the reactor using pressurized nitrogen to initiate polymerization. Thereafter, only ethylene was supplied, and polymerization was carried out at a total pressure of 0.7 MPa and 70 ° C. for 5 minutes. Five minutes after the start of the polymerization, 5 ml of isopropanol (IPA) was injected into the reactor using pressurized nitrogen to stop the polymerization reaction.
[0161]
After depressurization, the polymer solution is taken out, and an aqueous solution obtained by adding 5 ml of concentrated hydrochloric acid to 1 liter of water is brought into contact with the polymer solution at a ratio of 1: 1 using a homomixer with vigorous stirring. It was moved to. After leaving this contact liquid mixture, the aqueous phase was separated and removed, and further washed twice with water to purify and separate the polymerization liquid phase.
Next, the purified and separated polymer solution was brought into contact with 3 times the amount of acetone under strong stirring to precipitate a copolymer, and then the solid part (copolymer) was collected by filtration and sufficiently washed with acetone. Further, in order to extract unreacted norbornene remaining in the polymer, this solid part was put into acetone so as to be 40 g / liter, and the extraction operation was performed at 60 ° C. for 2 hours. After the extraction treatment, the solid part was collected by filtration and dried under reduced pressure at 130 ° C. and 350 mmHg for 12 hours under a nitrogen flow.
[0162]
The yield of the ethylene-norbornene copolymer (P (Et / NBR)) thus obtained was 25.7 g. Therefore, the catalytic activity was 41.8 kg / mmol-Zr · hr. As a result of IR analysis, the norbornene content was 8.5 mol%, and an unsaturated bond was present at the polymer terminal. Moreover, Mw (weight average molecular weight) was 140,000 as a result of the GPC measurement.
[0163]
[Hydroboration]
In a dry box filled with argon, 20 g of the terminal unsaturated ethylene / norbornene copolymer suspended in 100 ml of degassed dry tetrahydrofuran (THF) was placed in a glass flask equipped with a magnetic stirrer, and 9-borabicyclo [ 3.3.1] 2.3 ml of nonane (9-BBN) in THF (0.5M) was added. The slurry was stirred in a dry box at 55 ° C. for 5 hours and then filtered, washed with degassed dry IPA, and dried under reduced pressure to obtain an ethylene-norbornene copolymer (P (Et / NBR)- B) was obtained.
[0164]
[Styrene polymerization]
20 g of the above P (Et / NBR) -B was placed in a sealed flask, suspended by adding 11.4 g of dry styrene (St) and 80 ml of THF, and then the reaction was started by blowing 1.5 ml of dry oxygen. . Subsequently, after stirring at room temperature for 135 hours, 100 ml of methanol was added to stop the reaction. The precipitated polymer was extracted and extracted with acetone and heptane over 24 hours in a nitrogen atmosphere using a Soxhlet extractor. Ethylene / norbornene copolymer-O-polystyrene diblock copolymer (P (Et / NBR)) -O-PSt) was obtained.
[0165]
Weight average molecular weight (Mw) of polystyrene (PSt) part calculated by the following formula2) Was 50,000.
Mw2= Mw1・ (W2-W1) / W1
In the above formula
Mw1: Mw of P (Et / NBR) part,
Mw2: Mw of PSt part
W1: Weight of P (Et / NBR) -B used for styrene polymerization
W2: Yield of diblock copolymer
Respectively.
[0166]
[Reference example 1]
  [Ethylene / propylene / triene copolymerization]
  In a 2 liter stainless steel autoclave thoroughly purged with nitrogen, 651 ml of purified heptane, 24 ml of 4,8-dimethyl-1,4,8-decatriene (DMDT), and a heptane solution of triisobutylaluminum in a nitrogen atmosphere at room temperature 0.75 mmol in terms of aluminum atom and 0.021 mmol of a toluene solution of triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate were added per boron atom.
[0167]
Next, 9 liters of propylene was added, and then the reactor was heated. When the inside of the system reaches 60 ° C., supply of ethylene is started and the pressure is increased to 0.9 MPa. When the temperature in the system reached 70 ° C. and the total pressure reached 0.9 MPa, (N-t-butylamide) (tetramethyl-ηFive-Toluene solution of -cyclopentadienyl) dimethylsilanetitanium dichloride was converted into titanium atoms and injected into a 0.00105 mmol reactor using pressurized nitrogen to initiate polymerization. Polymerization was carried out for 30 minutes while maintaining a total pressure of 0.9 MPa and 70 ° C.
[0168]
30 minutes after the start of polymerization, 50 ml of methanol was added to stop the polymerization reaction. After cooling and depressurization, the polymer solution was taken out and poured into about 3 liters of methanol to precipitate the polymer. Next, the mixer was cut and further washed with about 2 liters of methanol, and then dried under reduced pressure at 100 ° C. and 400 mmHg for 12 hours under a nitrogen flow.
[0169]
The yield of the ethylene / propylene / triene copolymer (EPT) thus obtained was 31.6 g. Therefore, the catalytic activity was 60.2 kg / mmol-Ti · hr. As a result of IR analysis, the ethylene content was 69 mol%, the propylene content was 28 mol%, and the DMDT content was 3 mol%. Moreover, Mw was 180,200 as a result of the GPC analysis.
[0170]
[Hydroboration]
In a dry box filled with argon, 20 g of the above EPT suspended in 100 ml of degassed dry THF was placed in a glass flask equipped with a magnetic stir bar, and 1.8 ml of 9-BBN in THF (0.5 M) was added. added. The slurry was stirred for 5 hours at 55 ° C. in a dry box, filtered, washed with degassed dry IPA, and dried under reduced pressure to obtain an ethylene / propylene / triene copolymer (EPT-B) having boron at the terminal. Obtained.
[0171]
[Styrene / Vinylpyridine Copolymerization]
20 g of the above EPT-B was put in a closed flask, suspended by adding 8.9 g of dry styrene (St), 0.9 g of dry vinylpyridine (VPy), and 80 ml of THF, and then blowing 1.1 ml of dry oxygen. The reaction was started. Subsequently, after stirring at room temperature for 30 hours, 100 ml of methanol was added to stop the reaction. The precipitated polymer was extracted and collected with acetone and heptane over 24 hours in a nitrogen atmosphere using a Soxhlet extractor, and an EPT-O- (styrene / vinylpyridine copolymer) diblock copolymer (EPT-O) as an insoluble component. -P (St / VPy)) was obtained.
[0172]
Weight average molecular weight (Mw) of styrene / vinylpyridine copolymer part (P (St / VPy)) calculated by the following formula2) Was 10,000.
Mw2= Mw1・ (W2-W1) / W1
In the above formula
Mw1: Mw of EPT part,
Mw2: Mw of P (St / VPy) part
W1: Weight of EPT-B used for St / VPy copolymerization
W2: Yield of diblock copolymer
Respectively.
[0173]
[Reference example 2]
  [Olefin polymerization]
  A stainless steel autoclave with an internal volume of 2 liters that was sufficiently purged with nitrogen was charged with 1 liter of purified 4-methyl-1-pentene (4MP-1), and the system was replaced with ethylene, and then a toluene solution of methylaluminoxane. Was charged with 5.0 mmol-Al in terms of aluminum atoms. Next, the system was heated to 40 ° C., and biscyclopentadienylzirconium dichloride was converted to 5.0 × 10 5 in terms of zirconium atoms.-FourAdd mmol-Zr. Thereafter, ethylene was introduced to initiate polymerization at a total pressure of 0.8 MPa. Thereafter, only ethylene was supplied, and polymerization was carried out at a total pressure of 0.8 MPa and 45 ° C. for 1 hour.
[0174]
After the polymerization was completed, a small amount of methanol was added to the resulting slurry, and the entire slurry was charged into 4 liters of methanol. The precipitated polymer was filtered and dried overnight at 80 ° C. to obtain 54 g of polymer. The activity per zirconium atom was 108 kg / mmol-Zr. MFR of the obtained polymer was 1.73 g / 10 min, and Mw was 78,000. As a result of IR analysis, the 4MP-1 content was 8 mol%, and an unsaturated bond was present at the polymer terminal.
[0175]
[Hydroboration]
In a dry box filled with argon, 8.5 g of the above-mentioned terminally unsaturated ethylene / 4MP-1 copolymer suspended in 100 ml of degassed dry THF was placed in a glass flask equipped with a magnetic stir bar. 1.8 ml of BBN in THF (0.5 M) was added. The slurry was stirred in a dry box at 55 ° C. for 5 hours, filtered, washed with degassed dry IPA, and dried under reduced pressure to obtain an ethylene / 4MP-1 copolymer having terminal boron (P (Et / 4MP -1) -B) was obtained.
[0176]
[Methyl methacrylate polymerization]
Put 8.5 g of the above P (Et / 4MP-1) -B into a sealed flask, add 8.4 g of dry methyl methacrylate (MMA) and 80 ml of THF to suspend it, and then blow in 1.1 ml of dry oxygen. The reaction was started. Subsequently, after stirring at room temperature for 4 hours, 100 ml of methanol was added to stop the reaction. The precipitated polymer was extracted and extracted with acetone and heptane over 24 hours in a nitrogen atmosphere using a Soxhlet extractor to obtain ethylene-4MP-1 copolymer-O-polymethyl methacrylate diblock copolymer as an insoluble component. (P (Et / 4MP-1) -O-PMMA).
[0177]
Weight average molecular weight (Mw) of polymethyl methacrylate part (PMMA) calculated by the following formula2) Was 11,000.
Mw2= Mw1・ (W2-W1) / W1
In the above formula
Mw1: Mw of P (Et / 4MP-1) part,
Mw2: Mw of PMMA part
W1: Weight of P (Et / 4MP-1) -B used for MMA polymerization
W2: Yield of diblock copolymer
Respectively.
[0178]
【Example2]
  The diblock copolymer (P (Et / NBR) -O-PSt) polymerized in Example 1 was press-molded and tube-molded at 200 ° C. to obtain a test piece. Each physical property was measured as follows using this test piece. The results are shown in Table 1.
[0179]
[Comparative Example 1]
Ethylene / butene copolymer (ethylene content: 88 mol%, density: 885 kg / mThree, Mw: 155,000, Mw / Mn: 1.87), and the test was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Measurement item:
JIS A hardness (A)
Conforms to JIS K7215.
[0180]
Tensile strength
Based on JIS K6251, a JIS No. 3 dumbbell was used, and measurement was performed at 23 ° C. with a span interval of 20 mm and a tensile speed of 500 mm / min.
Adhesion test
The test was conducted according to JIS K6256.
[0181]
TMA (Penetration temperature: heat resistance)
2kg / cm using 1.8mmφ indenter2The penetration temperature was determined under the condition of a heating rate of 5 ° C./min.
surface hardness
Conforms to ASTM D676. Shore A hardness
Scratch resistance
Martens hardness: A load of 20 g was applied to the diamond needle to scratch the press test piece, the width of the scratch was read, and the reciprocal of this value was defined as the Martens hardness. (Unit: 1 / mm)
Repetitive impulse
An internal conductive layer was formed on a 1 mm single wire conductor, and a copolymer insulating layer (thickness 1.5 mm) to be tested was formed around the inner conductive layer. A lightning impulse test of 100 kV was applied to the cable at intervals of 5 minutes).
[0182]
Breakdown voltage
Measurement was performed at 25 ° C. using a 1 mm press sheet. Conforms to ASTM D-149.
[0183]
[Table 1]
Figure 0004772201
[0184]
Example 1 was excellent in heat resistance, flexibility, scratch resistance, repeated impulse, and breakdown voltage.
[0185]
[Reference example 3]
  Reference example 130 parts by weight of the diblock copolymer (EPT-OP (St / VPy)) obtained in the above, 70 weights of styrene / butadiene random copolymer (trade name: Nipol 1502, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) Part, 3 parts by weight of zinc oxide, 1 part by weight of stearic acid, 50 parts by weight of HAF carbon black (trade name: Seast # 3, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfate 6 inch roll open roll (F / B = 50 ° C / 50 ° C) with 1.5 parts by weight of fenamide (trade name: Sunseller CM, manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.) and 1.75 parts by weight of sulfur To obtain an unvulcanized rubber sheet. The sheet was press vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes.
[0186]
This composition had a hardness (JIS A) of 72, a strength at break of 23.1 MPa, and an elongation at break of 390%.
Further, an adhesive (trade name: Chemlock 607, manufactured by Rhode) is applied to a sheet surface of nylon 12 (trade name: Daiamide L2101, manufactured by Daicel Corporation) with a thickness of 0.5 mm and a width of 25 mm, and dried at room temperature. Then, press vulcanization adhesion was performed for 20 minutes at 160 ° C. with the previous unvulcanized rubber sheet. When the adhesiveness of this adhesive body was evaluated, it was rubber base material destruction.
[0187]
[Reference example 4]
  Reference example 2Using the diblock copolymer (P (Et / 4MP-1) -O-PMMA) obtained in 1 above, press-molded bodies having thicknesses of 3 mm and 1 mm, respectively, were prepared. A tensile test was performed using a 1 mm-thick one. The Martens hardness was 13.5 / mm, the Young's modulus determined by a tensile test was 170 MPa, and the elongation at break was 950%.
[0188]
In order to evaluate the paintability, a 2 mm thick press molded sheet was used, and the surface of the flat plate was washed with a household detergent (trade name: Mama Lemon, manufactured by Kao Corporation), washed with water, and dried (80 ° C., 10 minutes) The primer (Nihon Bee Chemical Co., Ltd., trade name: RB150) was applied to a thickness of about 10 μm, dried (80 ° C., 10 minutes), and then two-component urethane paint metallic (Nihon Bee Chemical Co., Ltd., trade name: R212). ), And a two-component urethane paint clear (trade name: R213, manufactured by Nippon B-Chemical Co., Ltd.) of about 20 and 50 μm, respectively, and dried (80 ° C., 45 minutes).
[0189]
A single-edged razor was used for the coated sample, and 100 parallel grids of 11 vertical and horizontal lines perpendicular to the surface of the coated test piece were drawn at intervals of 2 mm. A cellophane adhesive tape (JIS Z1522) was sufficiently pressure-bonded thereon, peeled off at a stretch, and as a result of observing the state surrounded by the grid, there were no peeled portions.

Claims (1)

下記一般式(I)で表されることを特徴とするオレフィン系ブロック共重合体;
PO1−f−R …(I)
(式中、PO1はエチレンと環状オレフィンと必要に応じて炭素原子数3〜20のα−オレフィンとの共重合体であって、重量平均分子量が2,000以上であるポリオレフィンセグメントを示し、fはエーテル結合を示し、Rは連鎖重合反応で得られた芳香族ビニル化合物重合体であって、重量平均分子量が500以上である官能性セグメントを示す。)。
Olefin-based block copolymer represented by the following general formula (I);
PO 1 −f−R (I)
(Wherein PO 1 is a copolymer of ethylene, a cyclic olefin, and optionally an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, and represents a polyolefin segment having a weight average molecular weight of 2,000 or more, f represents an ether bond, and R represents an aromatic vinyl compound polymer obtained by a chain polymerization reaction, and represents a functional segment having a weight average molecular weight of 500 or more).
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