明 細 書
ス チ レ ン系共重合体及びそ の製造方法
技術分野
本発明 は ス チ レ ン系共重合体及 びそ の製造方法に 関 し、 詳 し く はス チ レ ン系モ ノ マ ー に 由来す る 構造 単位 と ヘ テ ロ 原子を含む不飽和炭化水素モ ノ マ ー に 由来す る 構造単位 と か ら な る 特定の立体構造を有す る ス チ レ ン系共重合体及びそ の効率の良い製造方法 に関す る 。
技術背景
従来か ら ラ ジ カ ル重合法等に よ り 製造 さ れ る ス チ レ ン系重合体は、 種 々 の成形法に よ っ て様々 な形状 の も の に成形 さ れ、 家庭電気器具, 事務機器, 家庭 用 品, 包装容器, 玩具, 家具, 合成紙そ の他產業資 材な ど と して幅広 く 用 レ、 ら れてい る 。 しか し、 そ の 立体構造がァ タ ク チ ッ ク 構造を有 してお り 、 耐熱性, 耐薬品性に劣 る と い う 欠点があ っ た。
本発明者 ら の グルー プは、 こ の よ う な ァ 夕 ク チ ッ ク 構造のス チ レ ン系重合体の欠点を解消 し た も の と して、 高度な シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造を有す る ス チ レ ン系重合体の開発 に成功 し、 さ ら に こ の ス チ レ ン 系モ ノ マ ー と他の成分を共重合 した ス チ レ ン系共重 合体を開発 した (特開昭 6 2 — 1 0 4 8 1 8 号公報, 同 6 2 — 1 8 7 7 0 8 号公報, 同 6 3 — 2 4 1 0 0 9 号公報) 。
こ れ ら の シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造を有す る 重合体
あ る いは共重合体は、 耐熱性, 耐薬品性及び電気的 特性に優れ、 多方面にわた る 応用が期待さ れてい る 。
しか しなが ら、 上記重合体、 特に シ ン ジオタ ク チ ッ ク ポ リ スチ レ ン は、 ガラ ス転移温度 9 0 〜 1 0 0 °C、 融点 2 5 0 〜 2 7 5 での重合体であ り 、 低荷重 の熱変形温度は、 融点付近の高 レベルであ る が、 高 荷重の熱変形温度はガラ ス転移温度付近であ り 、 従 来の汎用 ポ リ スチ レ ン ( G P P S ) のそれ とほ と ん ど変わ り はな く 、 靱性ゃ伸びが乏 し く 、 用途に制限 があ つ 7こ
こ の シ ン ジオタ ク チ ッ ク 構造を有する ス チ レ ン系 重合体の性質を改良する ため、 他の熱可塑性樹脂 と して、 ポ リ オ レ フ イ ン類等の汎用樹脂やポ リ ア ミ ド, ポ リ カ ボネ ー ト を始め とする エ ン ジニア リ ン グブラ スチ ッ ク や無機充塡剤をプ レ ン ドする こ とが提案さ れてい る 。 し力、 し、 シ ン ジオ タ ク チ ッ ク ポ リ ス チ レ ン は、 それ ら の界面の接着性, 相溶性について未だ 改善の余地が残さ れてお り 、 こ れ ら他の樹脂 との栢 溶性に乏 し く 、 物性面の向上に は限界を生 じていた。
こ れを改善する ために、 枏溶化剤 と してァ タ ク チ ッ ク ポ リ ス チ レ ンを不飽和カ ルボ ン酸で変性 した重 合体 (特開平 2 — 2 1 9 8 4 3 号公報) や、 ェ ポキ シ基を含有す る ビニル化合物を共重合 したス チ レ ン 系共重合体又は , yS —不飽和カ ルボ ン酸無水物を 共重合 したス チ レ ン系共重合体 (特開平 2 —
2 0 9 9 3 8 号公報) 等が開発 さ れた。 しか しなが
ら、 こ れ ら の重合体を相溶化剤 と して用 い る と 、 相 溶化剤を含む組成物の結晶性を低下 さ せ る と い う 問 題力 あ っ た。
ま た、 ス チ レ ン系繰 り 返 し単位及びマ レ イ ミ ド繰 り 返 し単位か ら な り 、 ス チ レ ン系繰 り 返 し単位連鎖 の立体規則性が主 と して シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造で あ る ス チ レ ン系共重合体 も 知 ら れて い る (特開平 2 — 2 5 8 8 0 5 号公報) が、 ポ リ ア ミ ド等のェ ン ジ ニァ リ ン グプ ラ スチ ッ ク と の相溶性が不充分であ つ た。
そ こ でかか る 重合体の耐熱性, 酎薬品等を維持 し つつ無機充塡剤 と の界面ぬれ性を向上す る た め に、 ス チ レ ン系繰返 し単位が シ ン ジ オ タ ク チ ッ ク 構造の 不飽和 カ ルボ ン酸お よ びエス テル と の スチ レ ン系共 重合体を提案 した (特願平 1 — 7 8 1 6 8 号明細書, 国際公開 W O 9 0 1 2 0 3 9 ) 。
しか し、 界面の接着性については、 更に一層 の改 善が望 ま れて い る 。
発明の開示
そ こ で、 本発明者 ら は、 上述の問題を解決 し、 界 面の接着性の一層 の向上 と、 上記他樹脂 と の相溶性 に優れ る と と も に、 そ の製造効率の良好な ス チ レ ン 系共重合体及びそ の製造方法を開発すベ く 鋭意研究 を重ねた。
その結果、 不飽和 カ ルボ ン酸お よ びそ の誘導体 と して特定の構造を も つモ ノ マ ー を含有す る と 同時に、
スチ レ ン系鎳 り 返 し単位連鎮の立体規則性が高度な シ ン ジオ タ ク テ ィ シ ィ テ ィ ーを有する ス チ レ ン系共 重合体が上記 目 的 に適 う も のであ る こ と を見出 した 本発明 は、 かか る 知見に基づいて完成 した も ので め る
すなわ ち、 本発明は、
〔式中、 R 1 は水素原子, ノヽ ロ ゲ ン原子 (例えば塩 素, 臭素、 フ ッ 素, 沃素) ある いは炭素原子, ス ズ 原子, ゲイ 素原子のいずれか 1 種以上含む置換基を 示 し、 m は 1 〜 5 の整数を示す。 但 し、 mが複数の と き は、 各 R 1 は同一で も異な っ て も よい。 〕 で表わ さ れる少な く と も 1 種の構造単位 ( I ) 及び 一般式(Π)
R 2
C H 2— C- - · · · (I I)
( C H 2)n
C 0 0 R 3
〔式中、 R 2 は水素原子, ハ ロ ゲ ン原子, シァ ノ 基 あ る いは炭素数 1 〜 2 0 の炭化水素残基を示 し、 n は 0 〜 2 0 の整数であ り 、 R 3 は
C 0 —, 一 0 —, C = 0 , - C - N
11 II \ 0 0
/
一 N - S 0 S i 及 び金属の 1 種以上を有す る 置換基 ま た は水素原子 を示す。 但 し、 R 3 が水素原子の と き は、 n は 1 〜 2 0 の整数であ る 。 〕
で表わ さ れ る 構造単位(I I )を有 し、 かつ構造単位 (II)を 0. 0 1 〜 9 9. 9 モ ル %含有す る と と も に、 1 3 5 °Cの 1 , 2 , 4 一 ト リ ク ロ 口 ベ ン ゼ ン 中で測 定 し た極限粘度が 0. 0 1 〜 2 0 dlZ gであ っ て、 前 記構造単位 ( I ) の連鎖の立体規則性が高度な シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造であ る こ と を特徴 と す る ス チ レ ン系共重合体を提供す る も のであ る 。
ま た、 本発明 は、 一般式( I I I )
C H a = C H
. · · ( Ι)
〔式中、 R 1 , mは前記 と 同 じであ る 。 〕
で表わ さ れ る ス チ レ ン系モ ノ マ ー を遷移金属化合物 と ア ル ミ ノ キサ ン か ら な る触媒の存在下で重合 さ せ、 実質的に重合体を生成 した後 に、 一般式( I V)
R 2
I
C H 2 = C
I · · · (IV)
( C H 2)„
I
C 0 0 R 3
〔式中、 R 2 , R 3 お よ び n は前記 と 同 じであ る 。 〕 で表わ さ れ る モ ノ マ ー を添加 し、 引続き 共重合反応 を行う こ と を特徴 とす る上記ス チ レ ン系共重合体の
製造方法を提洪する も のであ る。
さ ら に、 本発明 は、 一般式 ( I )
— H 2— C H
- - - ( I )
( R 1 ) m
〔式中、 R 1 , mは前記 と 同 じであ る。 〕
で表わ さ れる 少な く と も 1 種の構造単位 ( I ) 及び 一般式(IX)
〔式中、 R 21〜 R 24は、 少な く と も 2 つが
一 ( C H 2)π 一 C O O R ( Rは水素原子, 周期律表 第 I 族, 第 II族, 第〖II 族, 第 IVA族も し く は第 VI Π族の金属, 炭素数 1 〜 2 0 のア ルキル基 (無置換 又はノヽロ ゲ ン原子, ア ルキルチオ基, ァ シルチオ基 ァ リ 一 ルチオ基, ハ ロ ゲノ ア ル コ キ シ基か ら選ばれ た置換基で置換さ れていて も よ い。 ) , 炭素数 2〜 5 のアルケニル基, 炭素数 2〜 5 のアルキニル基, 炭素数 7 〜 2 0 のァ リ ールア ルキル基又は炭素数 6 〜 2 0 のァ リ ール基 (無置換又はハ ロ ゲ ン原子, 水 酸基, 炭素数 1 〜 2 0 のア ルキル基か ら選ばれた置 換基で置換さ れていて も よ い。 ) であ り 、 η は 0 〜 1 0 の整数を示す。 ) で表さ れる 置換基、 又は R 21
R 2 4の 2 つで式 ( X )
C 一 0 — C 一
[[ II ( X ) 0 0
( フ ) を形成 した も のであ り 、 他は水素原子, ハ ロ ゲ ン原 子, 炭素数 1 〜 4 のア ルキ ル基 (無置換又は カ ルボ キ シル基で置換 さ れて いて も よ い。 ) , 炭素数 1 〜
4 のア ルキルチ オ基, 炭素数 1 〜 4 のア ル コ キ シ基, 炭素数 6 〜 1 0 の ァ リ ー ル基, 炭素数 6 〜 1 0 の ァ リ ー ルォキ シ基, ニ ト ロ 基又は炭素数 1 〜 4 の ア ル キ ル基を含む ト リ ア ルキル シ リ ル基を示す。 〕 で表 さ れ る 構造単位( I X)を有 し、 かつ前記構造単位
(IX)が 0. 0 1 〜 9 9. 9 モ ル %含有す る と と も に、
1 3 5 °Cの 1 , 2 , 4 — ト リ ク ロ 口 ベ ン ゼ ン 中で測 定 した極限粘度が、 0. 0 1 〜 2 0 d 1 / gであ っ て、 前記構造単位 ( I ) の連鎖の立体規則性が高度な シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造であ る こ と を特徴 と す る ス チ レ ン系共重合体を提供す る も のであ る 。
ま た、 本発明 は、 一般式( I I I )
C H 2 = C H
· . · (III)
〔式中、 R 1 , mは前記 と 同様であ る 。 〕
で表わ さ れ る ス チ レ ン系モ ノ マ ー を遷移金属化合物 と ア ル ミ ノ キサ ンか ら な る 触媒の存在下で重合 さ せ て実質的に重合体を生成 した後、 一般式(X I )
R 21 R 23
\ /
C = C · · · (XI)
P / 2 2 \ Γ> 2 4
〔式中、 R 21〜 R 24は前記 と 同様であ る。 〕
で表さ れ る モ ノ マ ー を添加 し、 引統き共重合反応を
行 う こ と に よ り 、 上記スチ レ ン系共重合体を製造す る方法を提供する も のであ る。
図面の簡単な説明
第 1 図 ( F i g, 1 ) は、 後記実施例 2 3 で得 ら れた ホールポ リ マ ー, サ ン プル A及びサ ン プル B の 1 3 C 一 N M Rス ぺ ク ト ルを示す。
第 2 図 ( Fig. 2 ) は、 後記実施例 2 3 で得 ら れた ホ ール ポ リ マ ー, サ ン プル A及びサ ン プル B の I R スペ ク ト ルを示す。
第 3 図 ( F i g. 3 ) は、 後記実施例 2 3 で得 ら れだ ホ ー ルポ リ マ ー, サ ン プル A及びサ ン プル B の G P Cに よ る 分子量分布チ ヤ 一 ト を示す。
第 4 図 (Fig. 4 ) は、 実施例 2 4 A, Bで得 ら れ た組成物の破断面の電子顕微鏡写真を示す。
第 5 図 ( F i g. 5 ) は、 実施例 2 4 C及び比較例 A で得 られた組成物の破断面の電子顕微鏡写真を示す 第 6 図 (Fig. 6 ) は、 比較例 B , Cで得 ら れた組 成物の破断面の電子顕微鏡写真を示す。
第 7 図 (Fig. 7 ) は、 比較例 3 で得 ら れた組成物 の破断面の電子顕微鏡写真を示す。
1 : ホ ー ル ポ リ マ 一 の 1 3 C— N M Rスぺ ク ト ル
2 : サ ン プル Aの 1 3 C — NM Rス ぺ ク ト ル
3 : サ ン プル B の 1 3 C — NM Rスぺ ク ト ル
4 : シ ン ジオ タ ク チ ッ ク ポ リ ノ、° ラ メ チ ルス チ レ ン の I Rスぺ ク ト ノレ
5 : ホールポ リ マー の I Rスペ ク ト ル
6 サ ン プル A の I R ス ペ ク ト ル
7 サ ン プル B の I R ス ペ ク ト ル
8 サ ン プル B の G P C に よ る 分子量分布チ ヤ 一 h
ホ 一 ル ポ リ マ ー の G P C に よ る 分子量分布チ
1 0 : サ ン プル A の G P C に よ る 分子量分布チ ヤ 一 h
1 1 : 実施例 2 4 A の組成物
1 2 : 実施例 2 4 B の組成物
1 3 : 実施例 2 4 C の組成物
1 4 : 比較例 A の組成物
1 5 : 比較例 B の組成物
1 6 : 比較例 C の組成物
発明を実施す る た めの最良の形態
本発明 の ス チ レ ン系共重合体は、 上記の如 く 一般 式 ( I ) で表わ さ れ る 繰返 し単位 〔構造単位 ( 1 ) 〕 と一般式 ( I I) で表わ さ れ る 繰返 し単位 〔構造単位 と か ら な る 共重合体 (共重合体 A ) 及 び一般 式 ( I ) で表わ さ れ る繰返 し単位 〔構造単位 ( I ) 〕 と一般式 ( IX) で表わ さ れ る 繰返 し単位 〔構造単位 と か ら な る 共重合体 (共重合体 B ) と に大別 さ れ る
で一般式 ( I ) で表わ さ れ る 繰返 し単位 ( I ) は、 上記の一般式(I I I) で表わ さ れ る ス チ レ ン 系 モ ノ マ ーか ら誘導 さ れる。 上記一般式(I I I) で表わ さ
れ る ス チ レ ン系 モ ノ マ ー の具体例 と して は、 スチ レ ン ; p — メ チルス チ レ ン ; m — メ チ ルス チ レ ン ; 0 ー メ チ ル ス チ レ ン ; 2 , 4 一 ジ メ チ ルス チ レ ン ; 2 , 5 — ジ メ チルス チ レ ン ; 3 , 4 — ジ メ チルス チ レ ン ; 3 , 5 — ジ メ チノレス チ レ ン ; ρ — タ ー シ ャ リ ー ブチ ルス チ レ ン な どの ア ルキ ルス チ レ ン (好 ま し く は、 炭素数 1 〜 1 0 の ア ルキル基を有す る ア ルキ ルス チ レ ン ) 、 ρ — ク ロ ロ ス チ レ ン ; m — ク ロ ロ ス チ レ ン ;
0 — ク ロ ロ ス チ レ ン ; p — ブ ロ 乇 ス チ レ ン ; m — ブ 口 モス チ レ ン ; 0 — ブ ロ 乇ス チ レ ン ; p — フ ノレオ 口 ス チ レ ン ; m — フ ルォ ロ ス チ レ ン ; 0 — フ ゾレオ ロ ス チ レ ン ; 0 — メ チ ル 一 p — フ ルォ ロ ス チ レ ン な どの ノヽ ロ ゲ ン 化ス チ レ ン、 4 ー ビニル ビ フ エ ニ ル ; 3 — ビニル ビ フ エ 二ノレ ; 2 — ビニル ビ フ エ ニルな どの ビ ニノレ ビ フ エ ニル類、 1 — ( 4 一 ビニゾレ フ ヱ 二ノレ) 一 ナ フ タ レ ン ; 2 — ( 4 ー ビニノレ フ エ ニル) 一 ナ フ タ レ ン ; 1 一 ( 3 — ビニル フ エ ニル) 一 ナ フ タ レ ン ; 2 - ( 3 - ビニノレ フ エ ニル) 一 ナ フ タ レ ン ; 1 一
( 2 — ビニル フ エ 二ノレ) 一 ナ フ タ レ ン ; 2 — ( 2 — ビニル フ エ 二ゾレ) ナ フ タ レ ン な どの ビニル フ エ ニル ナ フ 夕 レ ン類、 1 一 ( 4 - ビニノレ フ エ ニ ル) 一 ア ン ト ラ セ ン ; 2 — ( 4 — ビニル フ エ ニル) 一 ア ン ト ラ セ ン ; 9 一 ( 4 ー ビニノレ フ エ 二ノレ) 一 ア ン ト ラ セ ン ;
1 一 ( 3 — ビニル フ エ ニル) 一 ア ン ト ラ セ ン ; 2 — ( 3 — ビニ ノレ フ エ ニル) 一 ア ン ト ラ セ ン ; 9 - ( 3 一 ビニル フ エ ニル) 一 ア ン ト ラ セ ン ; 1 — ( 2 — ビ
ニ ノレ フ ェ ニ ノレ ) 一 ア ン ト ラ セ ン ; 2 - ( 2 一 ビ ニ ル フ エ 二 ル ) 一 ア ン ト ラ セ ン ; 9 一 ( 2 - ビ二 ノレ フ エ 二 ル ) — ア ン ト ラ セ ン な ど の ビ二 ル フ エ 二 ル ア ン ト ラ セ ン 類、 1 - ( 4 ー ビ ニ ノレ フ エ ニ ル ) 一 フ エ ナ ン 卜 レ ン ; 2 - ( 4 — ビ ニ ル フ エ 二 ル ) ー フ ェ ナ ン ト レ ン ; 3 - ( 4 — ビ ニ ル フ ヱ ニ ル ) - フ ヱ ナ ン ト レ ン ; 4 - ( 4 — ビニ ノレ フ ェ ニ ノレ ) — フ エ ナ ン 卜 レ ン ; 9 一 ( 4 - ビ ニ ル フ エ 二 ノレ ) ー フ ェ ナ ン ト レ ン ; 1 一 ( 3 - ビ ニ ル フ ェ ニ ル ) 一 フ エ ナ ン ト レ ン ; 2 - ( 3 - ビ ニ ノレ フ ェ ニ ル ) 一 フ エ ナ ン 卜 レ ン 3 一
( 3 一 ビニ ゾレ フ ェ 二 ノレ ) 一 フ エ ナ ン 卜 レ ン 4 一
( 3 一 ビニ ノレ フ ェ 二 ノレ ) — フ エ ナ ン 卜 レ ン 9 一
( 3 一 ビ 二 ノレ フ エ ニ ル ) 一 フ エ ナ ン 卜 レ ン 1 一
( 2 - ビ ニ ノレ フ ェ ニ ル ) 一 フ エ ナ ン 卜 レ ン 一
( 2 - ビ二 ノレ フ エ 二 ノレ ) 一 フ エ ナ ン 卜 レ ン 3 一
( 2 一 ビニ ル フ エ ニ ル ) 一 フ エ ナ ン 卜 レ ン 4 一
( 2 - ビ 二 ノレ フ エ ニ ル ) 一 フ エ ナ ン 卜 レ ン 9 一
( 2 - ビニ ノレ フ ェ ニ ル ) 一 フ エ ナ ン 卜 レ ン な ど の ビ ニ ノレ フ ェ ニ ル フ エ ナ ン ト レ ン類、 1 - ( 4 一 ビ ニ ノレ フ エ 二 ル ) ー ピ レ ン ; 2 - ( 4 一 ビニ ル フ ェ ニ ル ) ー ピ レ ン ; 1 — ( 3 - ビ ニ ル フ エ ニ ル ) 一 ピ レ ン ; 2 - ( 3 — ビ ニ ル フ エ ニ ル ) 一 ピ レ ン ; 1 - ( 2 - ビ二 ル フ ヱ 二 ノレ ) ー ピ レ ン ; 2 — ( 2 - ビ ニ ル フ エ 二 ル ) ー ピ レ ン な ど の ビ ニ ル フ エ 二 ル ピ レ ン類、 4 ー ビニ ル ー ρ — 夕 — フ エ 二 ノレ ; 4 一 ビ ニ ル — m — 夕 一 フ エ ニ ル ; 4 一 ビニ ル ー 0 — 夕 一 フ エ 二 ル ; 3 —
ビニル ー p — 夕 一 フ エ ニ ル ; 3 — ビニノレ 一 m — 夕 一 フ エ ニル ; 3 — ビニル ー 0 — タ ー フ ェ ニル ; 2 — ビ 二ル ー p — タ ー フ ェ 二ノレ ; 2 — ビニル ー m — 夕 一 フ ェ ニル ; 2 — ビニ ル ー 0 — タ ー フ ェ 二ノレな どの ビニ ル タ ー フ エ ニル類、. 4 一 ( 4 一 ビニルフ エ ニル) 一 p — タ ー フ ェ 二ノレな どの ビニル フ エ 二ル タ ー フ エ 二 ル類、 4 — ビニル 一 4 ' — メ チ ノレ ビ フ エ ニル , - 4 — ビニノレ 一 3 ' — メ チ ル ビ フ エ ニル ; 4 ー ビニノレ 一 2 ' ー メ チ ル ビ フ エ ニル ; 2 — メ チ ル ー 4 一 ビ二ル ビ フ ェ ニル ; 3 — メ チ ル ー 4 ー ビニル ビ フ エ ニ ゾレな どの ビニルア ルキ ル ビ フ エ 二 ル類、 4 — ビニゾレ ー 4 ' - フ ルォ ロ ビ フ エ 二 ノレ ; 4 一 ビニル 一 3 ' — フ ノレオ 口 ビ フ エ ニル ; 4 一 ビニゾレ ー 2 ' — フ ルォ ロ ビ フ エ 二 ル ; 4 ー ビニル ー 2 — フ ルォ ロ ビ フ エ ニル ; 4 ー ビ 二ル ー 3 — フ ゾレオ ロ ビ フ エ ニル ; 4 ー ビニノレ ー 4 ' — ク ロ ロ ビ フ エ 二ノレ ; 4 一 ビニル 一 3 , 一 ク ロ ロ ビ フ エ ニル ; 4 ー ビニル ー 2 ' — ク ロ ロ ビ フ エ ニル ; 4 一 ビニル 一 2 — ク ロ ロ ビ フ エ 二 ゾレ ; 4 — ビニル ー 3 — ク ロ ロ ビ フ エ ニル ; 4 ー ビニル ー 4 , 一 ブ ロ モ ビ フ エ ニル ; 4 ー ビニル ー 3 ' — ブロ モ ビ フ エ ニゾレ ; 4 ー ビニル ー 2 ' — ブ ロ モ ビ フ エ 二ゾレ ; 4 一 ビニル — 2 — プロ モ ビ フ エ ニル ; 4 ー ビニル ー 3 — ブ ロ モ ビフ エ 二ルな どのハ ロ ゲ ン 化 ビ二ル ビ フ ェ ニ ノレ類、 4 一 ビニル 一 4 ' 一 ト リ メ チノレ シ リ ル ビ フ エ 二ノレな どの ト リ ア ノレキ ル シ リ ノレ ビニル ビフ エ ニル類、 4 一 ビニル ー 4 ' 一 ト リ メ チ ルス タ ン 二ル ビ フ エ ニル ;
4 — ビ ニ ノレ 一 4 ' 一 ト リ ブ チ ノレス タ ン 二 ル ビ フ エ 二 ル な ど の ト リ ア ル キ ノレ ス タ ン ニ ノレ ビニ ノレ ビ フ エ 二 ゾレ 類、 4 - ビニ ノレ ー 4 ' ー ト リ メ チ ノレ シ リ ル メ チ ノレ ビ フ エ ニ ル な ど の ト リ ア ル キ ル シ リ ノレ メ チ ル ビ 二 ル ビ フ エ 二 ノレ類、 4 ー ビ ニ ノレ ー 4 ' ー ト リ メ チ ノレ ス タ ン ニ ノレ メ チ ル ビ フ エ ニ ル ; 4 — ビ ニ ル 一 4 ' — ト リ ブ チ ル ス タ ン 二 ル メ チ ル ビ フ エ ニ ル な ど の ト リ ア ル キ ル ス タ ン ニ ノレ メ チ ノレ ビニ ノレ ビ フ エ 二 ノレ 類、 p — ク ロ ロ ェ チ ル ス チ レ ン ; m — ク ロ ロ ェ チ ル ス チ レ ン ; 0 - ク ロ ロ ェ チ ル ス チ レ ン な ど の ハ ロ ゲ ン 置換 ア ル キ ル ス チ レ ン 、 p — ト リ メ チ ル シ リ ル ス チ レ ン ; m — ト リ メ チ ゾレ シ リ ル ス チ レ ン : 0 — ト リ メ チ ル シ リ ル ス チ レ ン ; p — ト リ ェ チ ル シ リ ル ス チ レ ン ; m — 卜 リ エ チ ノレ シ リ ル ス チ レ ン ; 0 — ト リ エ チ ル シ リ ノレ ス チ レ ン ; p — ジ メ チ ノレ タ ー シ ャ リ ー ブ チ ノレ シ リ ノレ ス チ レ ン な ど の ア ル キ ル シ リ ル ス チ レ ン 類、 p — ジ メ チ ゾレ フ エ ニ ル シ リ ル ス チ レ ン ; ρ — メ チ ル ジ フ エ 二 ル シ リ ノレ ス チ レ ン ; P 一 ト リ フ エ ニ ノレ シ リ ル ス チ レ ン な ど の フ エ ニ ル 基含有 シ リ ル ス チ レ ン 類、 p — ジ メ チ ノレ ク ロ ロ シ リ ノレ ス チ レ ン ; p — メ チ ノレ ジ ク ロ 口 シ リ ル ス チ レ ン ; p — ト リ ク ロ ロ シ リ ル ス チ レ ン ; ρ — ジ メ チ ゾぃブ 口 モ シ リ ル ス チ レ ン ; p — ジ メ チ ル ヨ ー ド ン リ ル ス チ レ ン な ど の ノヽ ロ ゲ ン含有 シ リ ゾレ ス チ レ ン 類、 P — ( p — ト リ メ チ ル シ リ ノレ ) ジ メ チ ル シ リ ル ス チ レ ン な ど の シ リ ル基含有シ リ ル ス チ レ ン 類等、 更に は こ れ ら を二種以上混合 した も のな ど が
挙げ られる。
一方、 一般式(Π )で表わ さ れ る繰返 し単位 〔構造 単位(I I ) ] において、 R 2は水素原子, ハ ロ ゲ ン原 子, シァ ノ 基あ る い は炭素数 1 〜 2 0 の炭化水素残 基、 好ま し く は炭素数 1 〜 1 0 個の炭化水素基 (例 えばメ チル基, ェチル基, プロ ピル基, ブチル基, ペ ンチル基, へキ シル基な どの飽和炭化水素基 (特 にアルキル基) あ る いはァ リ ー ル基, アルアルキル 基, アルキルァ リ ール基, Cビニル基な どの不飽和炭 化水素基、 さ ら に は こ れ ら のハ ロ ゲ ン置換体な ど) ο
であ る 。
C 一 0 —, 一 0 O CHM
II
0 Ν 一 Ν , 一 S 0 3—, S i
\ / \
及び金属の 1 種以上を有する 置換基ま たは水素原子 を示す。 但 し、 R 3 が水素原子の と き は、 n は 1 以 上 2 0 以下の整数であ る。 こ こ で金属 と しては、 ナ ト リ ウ ム, カ リ ウ ム等のア ルカ リ 金属やカ ル シ ウ ム マ グネ シウ ム等のア ルカ リ 土類金属、 さ ら にはスズ 亜鉛, 銅, コ バル ト , 銀な どがあ げ られ る 。 ま た、 こ の金属は塩を構成す る こ と は勿論、 有機金属化合 物を構成 して も よ い。
こ の よ う な一般式(Π )で表わ さ れる 繰返 し単位
〔構造単位(1 1 )〕 は、 一般式 U V)で表わ さ れ る モ ノ マーか ら誘導さ れる。 こ のモ ノ マ ー、 即 ち へテロ 原
子 を 含 む不 飽和 炭 化水素 と し て は 、 各 種 の も の が あ る 。 そ の具体例をあ げれば、 テ ト ラ ヒ ド ロ フ ノレ フ リ ル メ タ ク リ レ ー ト ; 2 - フ エ ニ ル メ チ ノレ ア ク リ レ ー ト ; グ リ シ ジ ノレ ァ ク リ レ ー ト ; グ リ シ ジ ル メ タ ク リ レ ー ト ; テ ト ラ ヒ ド ロ フ ノレ フ リ ノレ ア ク リ レ ー ト ;
( 3 — ェ チ ル ー 3 — ォ キ セ タ ニ ル ) メ チ ル ァ ク リ レ ー ト ; テ ト ラ ヒ ド 口 一 2 H — ピ ラ ン 一 2 — ィ ゾレ ア ク リ レ ー ト ; ( テ ト ラ ヒ ド ロ ー 2 — フ ラ ニ ル ) メ チ ル ァ ク リ レ ー ト ; 9 — ォ キ シ ラ ニ ル ノ ニ ル ァ ク リ レ ー ト ; ( 3 — メ チ ノレ オ キ シ ラ ニ ル ) メ チ ル ァ ク リ レ ー ト ; N — フ エ 二 ル ー N — ェ チ ノレ ア ミ ノ エ チ ル メ タ ク リ レ ー ト ; p — ニ ト ロ フ ヱ ニ ル メ タ ク リ レ ー ト ; ジ ェ チ ルア ミ ノ エ チ ノいァ ク リ レ ー ト ; ジ ェ チ ル ァ ミ ノ ェ チ ル メ タ ク リ レ ー ト お よ び そ れ ら の 四級塩、 2 — シ ァ ノ エ チ ル ァ ク リ レ ー ト ; 2 — ( ブ チ ル ェ チ ル ァ ミ ノ ) ェ チ ゾレ ア ク リ レ ー ト ; モ ル ホ リ ノ エ チ ル メ 夕 ク リ レ ー ト ; 2 — モ ノレ ホ リ ノ ェ チ ル ァ ク リ レ ー ト ; 4 ー ス ル ホ フ ェ ニ ル ア タ リ レ ー ト ナ ト リ ウ ム 塩 ; ァ ク リ ル 酸 ナ ト リ ウ ム ; ア ク リ ル酸 カ リ ウ ム ; ァ ク リ ル酸 マ グネ シ ウ ム ; ァ ク リ ル 酸 カ ノレ シ ゥ ム ; 1 0 一 ゥ ン デ セ ン 酸 ナ ト リ ウ ム ; 1 0 — ゥ ン デセ ン 酸 ; 4 ー ス ゾレ ホ フ エ ニ ノレ ア ク リ レ ー ト ; — エ ト キ シ ェ チ ノレ ア ク リ レ ー ト ; フ エ ノ キ シ ェ チ ル ァ ク リ レ ー ト ; フ エ ノ キ シ ジ ェ チ ル ェ チ ノレ ア ク リ レ ー ト ; 2 — ベ ン ゾ ォ キ シ ェ チ ル ア タ リ レ ー ト ; メ タ ク リ ロ メ ト キ シ ト リ メ リ ッ ト 酸 ; ァ ク リ ノレ 酸 ー 3 — ト リ メ ト キ シ シ
リ ルプロ ピルエス テル等、 さ ら には メ タ ク リ ル酸一
3 - ト リ メ ト キ シ シ リ ルプロ ピルエステル等をあ げ る こ とができ る 。
ま た、 共重合体 B にお いて、 一般式(I X)で表さ れ る繰返 し単位 〔構造単位(I X )〕 は、 前記一般式
(X I )で表 さ れる ヘテ ロ原子を含む不飽和炭化水素モ ノ マーか ら誘導さ れ る 。 こ の不飽和炭化水素モ ノ マ —の特徵は、 式中の R 2 1〜 R 2 4の少な く と も 2 つが カ ルボキ シ ル基あ る いはそれか ら誘導さ れ る 基を有 する こ と、 又は こ の 2 つの カ ルボキ シル基が脱水縮 合 (あ る いは誘導さ れた基が結合) して環を形成す る こ とであ る。 こ の よ う な少な く と も 2 つの 力 ゾレボ キシル基あ る い はそれか ら誘導さ れる 基を有する 不 飽和炭化水素モ ノ マ ー と して は、 例えばマ レ イ ン酸 類, ィ タ コ ン酸類, フ マ ル酸類, グルタ コ ン酸類な どが挙げ ら れ、 式 ( X ) で表 さ れる環を形成す る も の と しては、 無水マ レ イ ン酸類, 無水ィ タ コ ン酸類 な どがあ る 。 さ ら に、 こ れ らを具体的に例示する と、 マ レ イ ン酸類 と してマ レ イ ン酸, メ チルマ レ イ ン酸, ジ メ チゾレマ レ イ ン酸, フ エニルマ レ イ ン酸, ク ロ 口 マ レ イ ン酸, ジ ク ロ ロ マ レ イ ン酸, フ ルォ ロ マ レ イ ン酸, ジ フ ゾレオ ロ マ レ イ ン酸, ブ ロ モマ レ イ ン酸, マ レ イ ン酸 ジ メ チル, マ レ イ ン酸ジェチル, メ チル マ レイ ン酸ジェチル, マ レ イ ン酸ジプロ ピゾレ, マ レ イ ン酸ジイ ソ プロ ピル, マ レ イ ン酸ジブチル, マ レ イ ン酸ジイ ソ ブチ ノレ, マ レ イ ン酸 ジペ ンチノレ, マ レ
イ ン 酸 ジ イ ソ ペ ン チ ノレ , マ レ イ ン 酸 ジ へ キ シ ノレ , マ レ イ ン 酸 ジ ヘ プ チ ル , マ レ イ ン 酸 ジ ォ ク チ ル , マ レ イ ン 酸 ビ ス ( 2 — ェ チ ゾレ へ キ シ ル ) , マ レ イ ン 酸 ジ ノ ニ ル , マ レ イ ン 酸 ジ へ キ サ デ シ ル , マ レ イ ン 酸 ジ プ ロ ノ ノレ ギ ル , マ レ イ ン 酸 ビ ス 〔 2 — ( 2 — ク ロ 口 エ ト キ シ ) ェ チ ル 〕 , マ レ イ ン 酸 ジ ベ ン ジ ノレ , マ レ イ ン 酸 メ チ ル ァ リ ル , マ レ イ ン 酸 メ チ ノレ ー 2 — ブ テ 二 ノレ , マ レ イ ン 酸 メ チ ノレ 一 3 — ブ テ ニ ル , マ レ イ ン 酸 ァ リ ノレ ー 3 — メ チ ゾレ チ ォ プ ロ ピ ル , マ レ イ ン 酸 ァ リ ル 一 3 — ェ チ ル チ オ プ ロ ピ ル , マ レ イ ン酸ァ リ ル 一 3 — ァ セ チ ノレ チ ォ プ ロ ピ ル , マ レ イ ン 酸 ァ リ ノレ 一 3 — フ エ ニ ノレ チ ォ プ ロ ピ ル , マ レ イ ン 酸 メ チ ノレ 一 ρ 一 ク ロ 口 フ エ ニ ル, マ レ イ ン酸ブチ ノレ ー p — ク ロ 口 フ エ ニ ル , マ レ イ ン酸ペ ン ジ ノレ ー ρ — ク ロ 口 フ エ 二 ル , マ レ イ ン酸 ジ フ エ 二 ノレ , マ レ イ ン酸 ジ ー m — ク レ ジ ゾレ , マ レ イ ン酸 ジ ー p — ク レ ジ ゾレ , マ レ イ ン酸 一 n — ぺ プ チ ル , マ レ イ ン 酸 ノ ニ ル , マ レ イ ン 酸 デ シ ル , マ レ イ ン酸 ドデ シ ル, マ レ イ ン酸ォ ク タ デ シ ル , マ レ イ ン 酸 フ ノレ オ ロ ア ノレ キ ル 等、 ィ タ コ ン 酸類 と し て は ィ タ コ ン 酸, ィ タ コ ン 酸 ジ ェ チ ル , 無水ィ タ コ ン酸等、 フ マ ル酸類 と し て は フ マ ル酸, フ マ ル 酸 ジ ェ チ ル , フ マ ノレ 酸 ジ フ エ 二 ノレ , メ チ ル フ マ ル 酸 , メ チ ル フ マ ル酸 ジ ェ チ ル 等、 無水 マ レ イ ン 酸類 と し て は 無水 マ レ イ ン 酸, メ チ ル 無水 マ レ イ ン 酸, ジ メ チ ル無水マ レ イ ン 酸, フ ヱ ニ ル無水マ レ イ ン酸, ジ フ ヱ ニ ル無水マ レ イ ン 酸, ク ロ 口無水マ レ イ ン 酸 ,
ジ ク ロ ロ無水マ レ イ ン酸, フ ノレオ 口無水マ レ イ ン酸, ジ フ ルォ ロ無水マ レ イ ン酸, ブ ロ モ無水マ レ イ ン酸, ジブロ モ無水マ レ イ ン 酸等が挙げ られる。 ま た、 そ の他に も c i s — グノレタ コ ン酸, c i s — グルタ コ ン酸 ジェ チ ル, trans — グノレ タ コ ン酸, trans - グル タ コ ン酸 ジェチル等を挙げる こ と も でき る。 さ ら に、 ナ ト リ ウ ム, カ ゾレ シ ゥ ム, リ チ ウ ム, マ グネ シ ウ ム, 亜鉛, スズ, ア ル ミ ニ ウ ム, 銅, 鉄等の周期律表第 I 族, 第 II族, 第 III 族, 第 IVA族 も し く は第 VII I 族の金属イ オ ン と上記化合物の う ち カ ルボ ン酸を有 する 化合物 と の反応に よ り 、 イ オ ン化 して得 ら れる マ レ イ ン酸ナ ト リ ウ ム, マ レ イ ン酸カ ル シ ウ ム, フ マール酸亜鉛等多数の金属イ オ ン含有不飽和炭化水 素モ ノ マ ーを挙げる こ とができ る 。
本発明の共重合体においては、 構造単位 ( I ) は 二種類以上の成分か ら構成さ れていて も よ く 、 こ の 点 においては構造単位(Π)及び(IX)について も 同様 であ る。 したがっ て、 二元, 三元あ る いは四元共重 合体の合成が可能 とな る 。 そ して、 金属を含む橾 り 返 し単位(IX)は、 対応す る単量体をその ま ま 用 いて も、 さ ら に、 カ ルボ ン酸単位を含む単量体を用 いて 共重合 した後、 周期律表第 I 族, 第 II族, 第 III 族 , 第 IVA族 も し く は第 Vn I族の金属を含む化合物で イ オ ン化 して も よ く 、 又はカ ルボ ン酸エス テル単位 を含む単量体を用 いて共重合 した後、 加水分解, 熱 分解 し た後、 周期律表第 I 族, 第 II族, 第 ΙΠ 族,
第 IVA族 も し く は第 VI 11族の金属を含む化合物でィ オ ン 化 して も よ い。 ま た、 上記の構造単位(Π)又 は (IX)の含有割合 は、 目 的 とす る共重合体の組成に よ り 適宜選択可能であ り 、 通常、 共重合体全体の 0. 0 1 〜 9 9. 9 モ ル%、 好 ま し く は 0. 0 5 〜 9 0 モ ル % 、 特に好ま し く は 0. 1 〜 6 0 モ ル%含有す る も のであ る 。 こ の構造単位(I I)又は (IX)が 0. 0 1 モ ル %未満 であ る と、 界面接着性が低下す る ため、 他の樹脂 と の相溶性が低下 し、 目 的 とす る 改善効果が充分 に達 成 さ れな い。 ま た、 9 9. 9 モ ル % を超え る と 、 結晶 化が阻害 さ れ、 シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造の ス チ レ ン 系重合体の特徴であ る耐薬品性が損なわれ、 成形時 に着色 (焼け) の原因 と な り やすい。
ま た、 こ の共重合体の分子量について は、 一般に 1 , 2 , 4 一 ト リ ク ロ 口 ベ ン ゼ ン溶液 (温度 1 3 5 で) で測定 した極限粘度が 0. 0 1 〜 2 0 d 1 Z gの も のであ り 、 好 ま し く は 0. 1 〜 1 5 dlZ gの も のであ る 。 極限粘度が 0. 0 1 dl Z g未満では、 力学的物性 が低 く 、 実用 に供 しえな い。 ま た、 極限粘度が 2 0 dlZ gを超え る と、 通常の溶融成形が困難 と な る 。
さ ら に、 本発明 にお いて は、 得 られ る 共重合体の 性質あ る い は構造単位 ( I ) の連鎖にお け る シ ン ジ オ タ ク チ ッ ク 構造を著 し く 損なわない範囲で第三成 分を添加す る こ と も で き る 。 こ の よ う な化合物 と し ては、 例え ば上記不飽和炭化水素モ ノ マ 一以外の ジ ェ ン類, ビュ ル シ ロ キサ ン類, α—才 レ フ イ ン類,
不飽和カ ルボ ン酸エス テル類, ア ク リ ロ ニ ト リ ル等 があ げ られ る 。
本発明のス チ レ ン系共重合体は、 構造単位 ( I ) 、 即ち スチ レ ン系籙返 し単位の連鎖が高度な シ ン ジォ タ ク チ ッ ク 構造を有す る も のであ る。 こ こ で、 スチ レ ン系重合体にお ける 高度な シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構 造 と は、 立体化学構造が高度な シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造、 即 ち炭素一炭素結合か ら形成さ れる 主鎖に対 して側鎖であ る フ 二ル基ゃ置換 フ ヱ ニル基が交互 に反対方向 に位置す る立体構造を有する も の であ り 、 その タ ク テ ィ シテ ィ 一は同位体炭素に よ る 核磁気共 鳴法 ( 】 3 C — N M R法) に よ り 定量さ れる 。 1 3 C — N M R法に よ り 測定さ れる タ ク テ ィ シテ ィ 一 は、 連 鐃する複数個の構成単位の存在割合、 例えば 2 個の 場合はダイ ア ツ ド, 3 個の場合は ト リ ア ツ ド, 5 個 の場合はペ ン 夕 ッ ドに よ っ て示す こ とができ る が、 本発明に言 う 高度な シ ン ジオタ ク チ ッ ク 構造を有す る ス チ レ ン系共重合体 と は、 ス チ レ ン系繰返 し単位 の連鎖において、 通常は ラ セ ミ ダイ ア ツ ドで 7 5 % 以上、 好ま し く は 8 5 %以上、 若 し く は ラ セ ミ ペ ン タ ツ ドで 3 0 %以上、 好 ま し く は 5 0 %以上の シ ン ジオタ ク テ ィ シテ ィ 一を有する も のを示す。 しか し なが ら、 置換基の種類や構造単位(Π )又は(I X)の含 有割合に よ つ て シ ン ジオ タ ク テ ィ シテ ィ 一 の度合い は若干変動す る。
こ の よ う に本発明の共重合体は、 構造単位 ( I )
及び(I I) 〔共重合体 A 〕 又は構造単位 ( I ) 及 び
(IX) 〔共重合体 B 〕 に相応す る モ ノ マ ー の共重合 に よ り 、 ま た得 られた共重合体を原料 と して、 分別, ブ レ ン ド若 し く は有機合成的手法を適用す る こ と に よ り 、 所望の立体規則性及 び反応性置換基を有す る 態様の も のを製造す る こ と がで き る 。
本発明の製造方法に よ れば、 上記構造を有す る ス チ レ ン系共重合体を一層効率 よ く かつ高品質の も の と して得 る こ と ができ る 。
本発明の製造方法に用 い る 原料モ ノ マ ー は、 共重 合体 A を製造す る 場合、 前記一般式(I I I) で表わ さ れ る ス チ レ ン系 モ ノ マ ー と一般式(IV)で表わ さ れ る モ ノ マ ーであ る 。 ま た、 共重合体 B を製造す る 場合、 前記一般式(H I) で表わ さ れ る ス チ レ ン系モ ノ マ ー と一般式(XI)で表わ さ れ る ヘテ ロ 原子を含む不飽和 炭化水素モ ノ マ ー で あ る 。 こ の ス チ レ ン系モ ノ マ ー と一般式(IV)あ る い は (XI)のモ ノ マ ー が、 重合 して そ れぞれ繰返 し単位 ( I ) , (I I), (IX)を構成す る 。 したが っ て、 こ の ス チ レ ン系モ ノ マ ー及 び一般式(IV) 又は (XI)のモ ノ マ ー の具体例 と して は、 前述の繰返 し単位 ( 1 ) , (U), (IX)の具体例 に対応 し た も の を挙げ る こ と がで き る。
本発明の製造方法に よ れば、 先ず、 一般式( I I I ) で表わ さ れ る ス チ レ ン系モ ノ マ ー を、 ( A ) 遷移金 属化合物お よ び ( B ) ア ル ミ ノ キサ ン を主成分 と す る触媒の存在下で重合 さ せ、 実質的に重合体 (すな
わ ち、 構造単位 ( I ) 、 即ち ス チ レ ン系繰返 し単位 の連鎖が高度な シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造を有する ス チ レ ン系ポ リ マー あ る いはオ リ ゴマ ー) を生成さ せ 次いで、 得 られたス チ レ ン系 ポ リ マー あ る い はォ リ ゴマ ー と一般式(ίν)あ る い は αι)のモ ノ マ ー とを 共重合 さ せて、 共重合体を製造する も のであ る 。 こ こ で、 触媒の ( A ) 成分であ る遷移金属化合物 と し て は様々 な も のがあ る が、 好ま し く は一般式
M ] R 4 aR 6cR 7 4 - c a + b + o … ( V )
M 2R 8 dR 9 eR 1 ° 3 - C d + e) … (VI)
M SR 1 J f R 1 2 2 - f … (VI I)
II
0
又は
M 4R 13,R 14 hR 1 S- (, + h) … (ΠΠ)
II
0
〔式中、 R 4〜 R 15は、 それぞれ水素原子, ハ ロ ゲ ン原子, 炭素数 1 〜 2 0 のア ルキル基, 炭素数 1 〜 2 0 のアルコ キ シ基, 炭素数 6 〜 2 0 のァ リ ー ノレ基, 炭素数 7 〜 2 0 のァ リ ールアルキル基, 炭素数 6 〜 2 0 の ァ リ ールォキ シ基, 炭素数 1 〜 2 0 の ァ シル ォキ シ基, ァセチノレアセ ト ニル基, シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェニル基, 置換シ ク ロ ペ ン タ ジェニル基あ る レ、 はィ ン デニル基を示す。 ま た、 a , b , c は、 それぞれ 0 ≤ a + b + c ≤ 4 を満たす 0 以上の整数を示 し、 d , e はそれぞれ 0 ≤ d + e ≤ 3 を潢たす 0 以上の
整数を示 し、 f は 0 ≤ f ≤ 2 を満たす整数を示 し、 g , h は各 々 0 ≤ g + h ≤ 3 を満たす 0 以上の整数 を示す。 更に、 M M 2はチ タ ン, ジ ル コ ニ ウ ム, ノヽ フ ニ ゥ 厶 あ る い はノくナ ジ ゥ ム を示 し、 M 3 , M 4 はバナ ジ ウ ム を示す。 〕
で表わ さ れ る 遷移金属化合物か ら選ばれた少な く と も 一種の化合物であ る 。 こ れ ら の遷移金属化合物の 中で も 、 前記一般式 ( V ) 中 の M 'が、 チ タ ン あ る いは ジ ル コ ニ ウ ムであ る も のを用 い る のが好 ま し レヽ。
こ こ で、 前記式中 の R 4〜 R ! 5で示 さ れ る も の の う ち、 ハ ロ ゲ ン原子 と して、 具体的 に は塩素原子, 沃素原子, 弗素原子あ る い は フ ッ 素原子があ る 。 ま た、 置換 シ ク ロ ペ ン タ ジェニル基は、 例え ば炭素数 1 〜 6 のア ルキ ル基で 1 個以上置換 さ れた シ ク ロ べ ン 夕 ジェニル基、 具体的 に は、 メ チ ル シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニル基 ; 1 , 2 — ジ メ チ ル シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニ ル基 ; 1 , 3 — ジ メ チ ル シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニル基 ; 1 , 3 , 4 ー ト リ メ チ ル シ ク ロ ペ ン タ ジェニル基 ; ペ ン タ メ チ ノレ シ ク ロ ペ ン タ ジェニル基等であ る 。 ま た、 前記式中の R 4 〜 R 1 5はそれぞれ独立に水素原 子, 炭素数 1 〜 2 0 の ア ルキル基 (具体的 に は、 メ チ ル基, ェチル基, プ ロ ピル基, n — ブチ ル基, ィ ソ ブチ ル基, ア ミ ル基, イ ソ ア ミ ル基, ォ ク チ ル基, 2 — ェチルへキ シル基) 、 炭素数 1 〜 2 0 のア ル コ キ シ基 (具体的 に は、 メ ト キ シ基, エ ト キ ン基, プ ロ ボキ シ基, ブ ト キ シ基, ア ミ ルォキ シ基, へキ シ
ルォキ シ基, ォ ク チ ルォキ シ基, 2 — ェ チ ルへキ シ ルォキ シ基等) 、 炭素数 6 〜 2 0 の ァ リ ー ル基 (具 体的 に は、 フ エ ニ ル基, ナ フ チル基等) 、 炭素数 6 〜 2 0 の ァ リ ー ルア ルキ ル基 (具体的 に は、 ベ ン ジ ル基, フ エ ネ チ ル基, 9 一 ア ン ト リ ル メ チ ル基等) 、 炭素数 1 〜 2 0 の ァ シ ルォ キ シ基 (具体的 に は、 ァ セ チ ルォキ シ基, ス テ ア ロ イ ル ォキ シ基等) であ つ て も よ い。 こ れ ら R 4 〜 R 1 5は上記条件を具備す る 限 り 、 同一の も のであ っ て も 、 異な る も のであ っ て も よ い。
こ の よ う な、 前記一般式 ( V ) , (VI), (VII) 又 は (V ί 11)で表わ さ れる 遷移金属化合物 の う ち チ タ ン 化合物の具体例 と して は、 テ ト ラ メ ト キ シ チ タ ン , . テ ト ラ エ ト キ シチ タ ン, テ ト ラ 一 η — ブ ト キ シ チ タ ン, テ ト ラ イ ソ プ ロ ポキ シ チ タ ン, 四塩化チ タ ン, 三塩化チ タ ン, ジ ク ロ ル ジェ ト キ シ チ タ ン, ジ ク ロ ル ジ イ ソ プ ロ ポキ シチ タ ン, シ ク ロ ペ ン タ ジェニル ト リ メ チ ル チ タ ン, シ ク ロ ペ ン タ ジェニル ト リ ェ チ ルチ タ ン, シ ク ロ ペ ン タ ジェ二ノレ ト リ プ ロ ピルチ タ ン, シ ク ロ ペ ン タ ジェ二ノレ ト リ ブチ ルチ タ ン, メ チ ゾレ シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェニル ト リ メ チ ノレチ タ ン, 1 , 2 — ジ メ チル シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニル ト リ メ チ ルチ タ ン , ペ ン タ メ チ ノレ シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニ ノレ ト リ メ チ ルチ タ ン, ペ ン タ メ チ ノレ シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニノレ ト リ エ チ ル チタ ン, ペ ン タ メ チ ル シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェニル ト リ プ 口 ピルチ タ ン, ペ ン タ メ チル シ ク ロ ペ ン タ ジェニル
ト リ ブ チ ノレ チ タ ン , シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ル メ チ ル チ タ ン ジ ク ロ リ ド, シ ク ロ ペ ン タ ジ ェ 二 ル ェ チ ノレ チ タ ン ジ ク ロ リ ド , ペ ン タ メ チ ノレ シ ク ロ ペ ン タ ジ ェ ニ ル メ チ ノレ チ タ ン ジ ク ロ リ ド , ペ ン タ メ チ ノレ シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ノレ エ チ ゾレ チ タ ン ジ ク ロ リ ド , シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ル ジ メ チ ノレ チ タ ン モ ノ ク ロ リ ド , シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ノレ ジ ェ チ ノレ チ タ ン モ ノ ク ロ リ ド , シ ク ロ べ ン 夕 ジ ェ ニ ノレ チ タ ン ト リ メ ト キ シ ド , シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ノレ チ タ ン ト リ エ ト キ シ ド , シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ル チ タ ン ト リ プ ロ ポ キ シ ド , シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ル チ タ ン ト リ フ エ ノ キ シ ド, ペ ン タ メ チ ル シ ク ロ べ ン タ ジ ェ ニ ル チ タ ン ト リ メ ト キ シ ド , ペ ン タ メ チ ル シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ゾレ チ タ ン ト リ エ ト キ シ ド , ペ ン タ メ チ ル シ ク ロ ペ ン タ ジ ェ ニ ル チ タ ン ト リ プ ロ ポ キ シ ド , ペ ン タ メ チ ル シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ル チ タ ン ト リ ブ ト キ シ ド, ペ ン タ メ チ ル シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ノレ チ タ ン ト リ フ ヱ ノ キ シ ド , シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ ニ ル チ タ ン ト リ ク ロ リ ド , ペ ン タ メ チ ノレ シ ク ロ ペ ン 夕 ジ ェ 二 ノレ チ タ ン ト リ ク ロ リ ド, シ ク ロ ペ ン タ ジ ェ ニ ル メ ト キ シ チ タ ン ジ ク ロ リ ド, シ ク ロ ペ ン タ ジ ェ ニ ル ジ メ ト キ シ チ タ ン ク ロ リ ド , ペ ン タ メ チ ル シ ク ロ ペ ン タ ジ ェ ニ ル メ ト キ シ チ タ ン ジ ク ロ リ ド , シ ク ロ ペ ン タ ジ ェ ニ ル ト リ ベ ン ジ ル チ タ ン , ペ ン 夕 メ チ ル シ ク 口 ペ ン 夕 ジ ェ ニ ノレ メ チ ル ジ ェ ト キ シ チ タ ン , イ ン デ ニ ルチ タ ン ト リ ク ロ リ ド , イ ン デニ ル チ タ ン ト リ メ ト キ シ ド, イ ン デ ニ ル チ タ ン ト リ エ ト キ シ ド , イ ン
デニル ト リ メ チ ノレチ タ ン, イ ン デニノレ ト リ ベ ン ジ ル チ タ ン な どが挙げ ら れ る 。
こ れ ら チ タ ン化合物の う ち 、 ス チ レ ン系 モ ノ マ ー 部の分子量を高 く す る 必要の あ る 場合、 ア ル コ キ シ ド, 置換 シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニル基な どの置換 ; Γ 電子 系配位子を も つチ タ ン化合物を用 い る こ と が好 ま し い。 ま た、 分子量を低 く す る 場合 は置換シ ク ロ ペ ン タ ジェニル基な どの ; Γ 電子系配位子, ハ ロ ゲ ン 配位 子を も つチ タ ン化合物が好ま し い。
ま た、 前記一般式 ( V ) , (V I ) , (ν π ) 又 は
(V 1 1 1 )で表わ さ れ る 遷移金属化合物の う ち 、 ジ ル コ ニ ゥ ム化合物の具体例 と して は、 シ ク ロ ペ ン タ ジェ ニル ジ ル コ ニウム ト リ メ ト キ シ ド, ペ ン タ メ チ ル シ ク ロ ペ ン タ ジェ二ノレ ジ ル コ ニ ウ ム ト リ メ ト キ シ ド, シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニノレ ト リ ベ ン ジル ジル コ ニウ ム, ペ ン タ メ チ ノレ シ ク ロ ペ ン タ ジェニル ト リ ベ ン ジル ジ ノレ コ ニゥ ム, ビス イ ン デニル ジ ゾレ コ ニ ゥ ム ジ ク ロ リ ド, ジル コ ニ ウ ム ジベ ン ジ ゾレ ジ ク ロ リ ド, ジル コ 二 ゥ ムテ ト ラ ベ ン ジ ル, ト リ ブ ト キ シ ジ ル コ ニ ウ ム ク π リ ド, ト リ イ ソ プ ロ ポキ シ ジル コ ニウ ム ク ロ リ ド な どが挙げ ら れ る 。
同様に、 ハ フ ニ ウ ム 化合物の具体例 と して は、 シ ク ロ ペ ン タ ジェ二ノレハ フ ニウ ム ト リ メ ト キ シ ド, ぺ ン タ メ チノレ シ ク ロ ペ ン タ ジェニノレ ノヽ フ ニ ゥ 厶 ト リ メ ト キ シ ド, シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニル ト リ ベ ン ジルノヽ フ 二 ゥム, ペ ン タ メ チル シ ク ロ ペ ン タ ジェ二ノレ ト リ べ
ン ジ ゾレ ノヽ フ ニ ゥ ム, ビス ィ ン デニ ノレノヽ フ ニ ゥ ム ジ ク ロ リ ド , ノヽ フ ニ ゥ ム ジ ペ ン ジ ノレ ジ ク ロ リ ド , ノヽ フ ニ ゥ ム テ ト ラ ベ ン ジ ル, ト リ ブ ト キ シノ、 フ ニ ゥ ム ク ロ リ ド, ト リ イ ソ プ ロ ポキ シハ フ ニ ウ ム ク ロ リ ド な ど 力 挙げ ら れ る 。
さ ら に、 同様 にバ ナ ジ ウ ム 化合物 の具体例 と し て は、 バ ナ ジ ウ ム ト リ ク ロ リ ド, ノく ナ ジ ノレ ト リ ク ロ リ ド, バ ナ ジ ウ ム ト リ 了 セ チ ル ァ セ ト ナ ー ト , バ ナ ジ ゥ ム テ ト ラ ク ロ リ ド, ノ<ナ ジ ゥ 厶 ト リ ブ ト キ シ ド, ノく ナ ジ ル ジ ク ロ リ ド, ノ ナ ジ ル ビス ァ セ チ ル ァ セ ト ナ ー ト , ノく ナ ジ ル ト リ ア セ チ ル ァ セ ト ナ ー ト な どが 挙 げ ら れ る 。
—方、 触媒の他の成分であ る ( B ) ア ル ミ ノ キ サ ン は、 例え ば特開昭 6 2 — 1 8 7 7 0 8 号公報 に記 載 さ れた も の と 同種の も のであ る が、 詳 し く は下記 の通 り であ る。
即 ち、 各種の有機ア ル ミ ニ ウ ム と縮合剤 と を接触 さ せて得 ら れ る も の で あ る 。 こ こ で、 有機ア ル ミ 二 ゥ ム化合物 と して は、 通常、 一般式
A 1 R ] 6 3
〔式中、 R ' 6は炭素数 1 〜 2 0 の ア ルキル基を示 す。 〕 で表わ さ れ る 有機ア ル ミ ニ ウ ム、 具体的 に は、 ト リ メ チ ル ァ ノレ ミ ニ ゥ ム, ト リ ェチ ル ア ル ミ ニ ウ ム , ト リ イ ソ ブチ ルア ル ミ ニ ウ ム な どの ト リ ア ル キ ル ァ ル ミ 二 ゥ ム が挙 げ ら れ、 中 で も ト リ メ チ ル ア ル ミ 二 ゥ ムが最 も 好 ま し い。
なお、 縮合荊 と しては、 典型的 には水が挙げ ら れ る が、 その他に上記 ト リ ア ルキルア ル ミ ニウ ムが縮 合反応する 任意の も の、 例えば、 硫酸銅 5 水塩, 無 機物や有機物への吸着水な ど各種の も のが挙げ ら れ Ό 0
本発明 において用 いる触媒の ( B ) 成分であ る ァ ル ミ ノ キサ ン の代表例 と して、 前記一般式 A 1 R 1 S S で表わ さ れる ト リ ア ルキルアル ミ ニ ウ ム と水 と の接 触生成物があ る が、 具体的に は一般式
p I e R 〗 6
A 1 - 0 + A 1 - 0 -~ A 1く
R 1 6 I \ R 1 6
R 1 6
〔式中、 R 1 6は炭素数 1 〜 8 のア ルキル基、 q は重 合度を示 し、 0 〜 5 0 の数であ る 。 〕
で表わ さ れる 鎖状アルキルア ル ミ ノ キサ ン あ る いは 一般式
- A I - 0 - - R 1 6
〔式中、 R 1 6は前記 と同 じであ る 。 〕
で表わ さ れる 操返 し単位を有す る環状アルキルァ ル ミ ノ キサ ン (繰返 し単位数 2 〜 5 0 ) 等があ る 。 こ の よ う なア ルキルア ル ミ ノ キサ ンの う ち R 1 6が メ チル基であ る メ チルア ル ミ ノ キサ ンが特に好ま し い。
一般に、 ト リ ア ルキルア ル ミ ニウ ム等の有機ア ル キルア ル ミ ニウ ム化合物 と水 と の接触生成物は、 上 述の鎖伏アルキノレアル ミ ノ キサ ンや環状ア ルキルァ ル ミ ノ キサ ン と と も に、 未反応の ト リ アルキルアル
ミ ニ ゥ 厶, 各種の縮合生成物の混合物、 さ ら に は、 こ れ ら が複雑に会合 した分子であ り 、 こ れ ら は ト リ ア ルキ ルア ル ミ 二 ゥ 厶 と縮合剤であ る 水 と の接触条 件に よ っ て様々 な生成物 と な る 。
こ の際の ア ル ミ ニ ゥ ム 化合物 と縮合剤であ る 水 と の接触方法に は特に限定はな く 、 公知の手法に準 じ て反応 さ せれば良い。 例え ば、 ①有機ア ル ミ ニ ウ ム 化合物を有機溶剤 に溶解 して お き 、 こ れを水 と接触 さ せ る 方法、 ②重合時に当初有機ア ル ミ ニ ウ ム化合 物を加えてお き 、 後で水を添加す る 方法、 さ ら に は ③金属塩な どに含有 さ れてい る 結晶水, 無機物や有 機物への吸着水を有機ア ル ミ ニ ゥ ム化合物 と反応 さ せ る 方法な どがあ る 。 な お、 こ の反応は無機溶媒下 で も 進行す る が、 溶媒中で行な う こ と が好 ま し く 、 好適な溶媒 と して は、 へキサ ン, ヘプタ ン, デカ ン 等の脂肪族炭化水素あ る い はベ ン ゼ ン, ト ル エ ン , キ シ レ ン等の芳香族炭化水素を挙げ る こ と がで き る 。 ま た、 上記の水に はア ン モニア, ェチ ルァ ミ ン 等の ァ ミ ン, 硫化水素等の硫黄化合物, 亜燐酸エ ス テ ル 等の燐化合物な どが 2 0 %程度 ま で含有 さ れていて も よ い。
本発明 に おいて触媒の ( B ) 成分 と して用 い る ァ ル ミ ノ キサ ン (例え ばア ルキ ルア ル ミ ノ キサ ン ) は、 上記の接触反応後、 含水化合物等を使用 した場合に は、 固体残渣を濾別 し、 濾液を常圧下あ る いは減圧 下で 3 0 〜 2 0 0 °C の温度、 好 ま し く は 4 0 〜 1 5
0 °Cの温度で、 2 0 分〜 8 時間、 好ま し く は 3 0 分 〜 5 時間の範囲で溶媒を留去 しつつ熟処理 した も の が好ま しい。 こ の熱処理に あ た っ て は、 温度は各種 の状況に よ っ て適宜定めれば良いが、 通常は、 上記 範囲で行な う 。 一般に、 3 0 °C未満の温度では、 効 果が発現せず、 ま た 2 0 0 でを超え る と アルキルァ ル ミ ノ キサ ン 自 体の熱分解が起 こ り 、 いずれ も 好 ま し く ない。
上記熱処理の処理条件に よ り 反応生成物は、 無色 の固体ま た は溶液状態で得 られる 。 こ の よ う に して 得 られた生成物を、 必要に応 じて炭化水素溶媒で溶 解あ る いは希釈 して触媒溶液 と して使用する こ とが で き る 。
こ の よ う な触媒 ( B ) 成分 と して用い る ア ル ミ ノ キサ ン、 特にア ルキルアル ミ ノ キサ ンの好適な例 は、 プロ ト ン核磁気共鳴スぺ ク ト ルで観測さ れる ア ル ミ 二ゥ ム ー メ チル基 ( A 1 — C H 3 ) 結合に基づ く メ チルプロ ト ン シグナル領域にお ける 高磁場成分が 5 0 %以下の も のであ る。 つ ま り 、 上記の接触生成 物を室温下、 ト ルエ ン溶媒中でその プロ ト ン核磁気 共鳴 ( 1 H — N M R ) スぺ ク ト ルを観測する と、
A 1 一 C H 3に基づ く メ チルプロ ト ン シ グナルは、 テ ト ラ メ チルシ ラ ン ( T M S ) 基準において 1. 0 〜 一 0. 5 ppniの範囲に見 られる。 T M S のプロ ト ン シ グナル ( 0 ppm ) が A 1 — C H 3に基づ く メ チルプ 口 ト ン観測領域にあ る ため、 こ の A 1 — C H 3に基
づ く メ チ ル プ ロ ト ン シ グナ ルを、 T M S 基準に お け る ト ルエ ン の メ チ ル プ ロ ト ン シ グナ ル 2. 3 5 ppmを 基準に測定 し高磁場成分 (即 ち 一 0. 1 0. 5 ppm) と 他の磁場成分 (即 ち、 1. 0 〜一 0. 1 ppm)と に分 け た と き に、 該高磁場成分が全体の 5 0 %以下、 好 ま し く は 4 5 〜 5 % の も のが触媒の ( B ) 成分 と して 好適に使用で き る 。
本発明の製造方法に用 い る触媒は、 前記 ( A ) 遷 移金属化合物 と ( B ) ア ル ミ ノ キサ ン を主成分 と す る も のであ る が、 前記の他に さ ら に所望に よ り 他の 触媒成分、 例え ば一般式
A 1 R ' 7 3
〔式中、 R 1 7はハ ロ ゲ ン原子又は炭素数 1 〜 8 の ァ ルキル基を示す。 ま た、 複数あ る R 1 7は同一で も 異 な っ ていて も よ い。 〕
で表わ さ れ る ト リ ア ルキルア ル ミ ニ ウ ムや他の有機 金属化合物な どを加え る こ も でき る 。 ま た、 立体規 則性を損なわな い範囲 にお いて、 一般式
W - R 1 8 - (Q ) r - R 1 9 - W … ( Θ )
〔式中、 R i 8, R 1 9は炭素数 1 〜 2 0 の炭化水素基, 炭素数 7 〜 3 0 の置換芳香族炭化水素基あ る い は 〇 , N , S 等のへテ ロ 原子を含む置換基を有す る 炭素数 6 〜 4 0 の置換芳香族炭化水素基を示 し、 Q は炭素 数 1 〜 2 0 の炭化水素基,
一 0 —, - S - , 一 S — S —, 一 S —,
II
0 R 20
H
一 P — 又は — S i —
I I
R 20 R 20
( R 2°は水素又は炭素数 1 〜 6 の炭化水素基示す。 ) を示 し、 W , W ' は水酸基, アルデ ヒ ド基, カ ルボ キ シル基を示 し、 r は 1 〜 5 の整数を示す。 〕 で表わ さ れる少な く と も 2 個の水酸基又はアルデ ヒ ド基, カ ルボキ シル基を有す る有機化合物を加え る こ とができ る。
上記一般式 ( ) で表わ さ れる 有機化合物の具体 例 と しては、 例えば 2 , 2 ' — ジ ヒ ド ロ キ シ一 3 ,
3 ' — ジ ー t ー ブチル ー 5 , 5 , ー ジ メ チノレ ジ フ エ ニルスル フ イ ド ; 2 , 2 ' ジ ヒ ドロ キ シ ー 3 , 3 ' ー ジ ー t ー ブチルー 5 , 5 ー ジ メ チ ノレ ジ フ エ ニル エー テル等があ げ られる。
一般式 ( 0 ) で表 さ れる有機化合物を使用する場 合には、 好ま し く は、 遷移金属化合物 との反応物を 用 い る 。 こ の際の反応条件 と して は、 遷移金属化合 物中の金属原子 1 モ ルに対 し、 該有機化合物を 0. 1 〜 1 0 モル と し、 溶媒の存在下ま た は不存在下で反 応さ せればよい。 溶媒 と して は、 ト ルエ ンやへキサ ン等の炭化水素溶媒, T H F (テ ト ラ ヒ ドロ フ ラ ン )
な どの極性溶媒を用 い る こ と がで き る 。
こ れ ら の触媒を使用す る に あ た っ て は、 触媒中 の
( A ) 遷移金属化合物 と ( B ) ア ル ミ ノ キサ ン と の 割合 は、 各成分の種類, 原料であ る 一般式(III) で 表わ さ れ る ス チ レ ン系モ ノ マ ー 及 び一般式 ( IV) 又 は (XI)で表わ さ れ る モ ノ マ ー の種類やそ の他の条件 に よ り 異な り 一義的に定め ら れな いが、 通常は ( B ) 成分中 のア ル ミ ニ ウ ム と ( A ) 成分中の チ タ ン と の 比、 すなわ ち ア ル ミ ニ ウ ム チ タ ン ( モ ル比 )と し て、 1 〜 1 0 s、 好 ま し く は 1 0 〜 1 0 4であ る 。
本発明の方法は、 上記 ( A ) 及び ( B ) を主成分 とす る触媒の存在下で、 前記一般式(ΙΠ) で表わ さ れ る ス チ レ ン系モ ノ マ ー を重合 し、 ス チ レ ン系重合 体 ( オ リ ゴマ ー を含む) を製造す る 工程 (重合工程) と 、 こ の重合工程で得 られた ス チ レ ン系重合体に前 記一般式 ( 〖V) あ る い は (XI)で表わ さ れ る モ ノ マ ー を共重合 さ せて 目 的 とす る 共重合体を製造す る 工程
(共重合工程) の二段工程か ら な る 。
第一段の重合工程では、 一般式(ΠΙ) のス チ レ ン 系 モ ノ マ ー と触媒の一成分であ る 了 ル ミ ノ キサ ン と の割合 は、 通常はス チ レ ン系 モ ノ マ ー ア ル ミ ノ キ サ ン ( モ ル比 )と して、 1 〜 1 0 6、 好ま し く は 1 0 〜 1 0 4であ る。 ま た、 第二段の共重合工程にお い て は、 一般式(III) のス チ レ ン系モ ノ マ ー と一般式
( IV) 又は (XI)のモ ノ マ ー と の割合は、 目 的 と す る 共重合体の組成に よ り 任意に選定すれば よ い。
さ ら に、 第一段の重合工程では、 重合温度は特に 制限はな いが、 通常は 0 〜 1 2 0 で、 好ま し く 〖ま 1 0 〜 7 0 °Cの範囲で選定すべき であ り 、 重合時間 は、 実質的にス チ レ ン系重合体 (オ リ ゴマ ーを含む) が 生成する 時間以上であればよ く 、 一般には 5 秒〜 5 時間、 好ま し く は 2 0 0 秒〜 2 時間の範囲で適宜定 めればよ い。
一方、 第二段の共重合工程では、 共重合温度は特 に制限はないが、 通常は 一 1 0 0 〜 1 2 0 で、 好ま し く は 一 1 0 〜 8 0 °Cの範囲で選定すべきであ り 、 共重合時間は 巨 的 とす る共重合組成に よ り 様々 であ る 。 通常は 5 秒〜 2 4 時間、 好ま し く は 1 0 0 秒〜 1 0 時間の範囲で適宜定めればよい。
なお、 製造すべき共重合体の組成を調節する には、 一般式(Π Ι ) の ス チ レ ン系モ ノ マー と一般式 ( I V) 又は(Χ ί )のモノ マー との仕込み比、 第一, 二段での (共) 重合温度, 時間等を適宜選定す る こ と に よ つ て行う こ とができ る。
そ して、 こ の重合お よ び共重合は、 塊状 (共) 重 合, 溶液 (共) 重合あ る い は懸濁 (共) 重合な ど、 様々 な方法で行 う こ とができ る。 上記 (共) 重合に おいて使用 し う る 溶媒 と しては、 ペ ン タ ン, へキサ ン, ヘプタ ンな どの脂防族炭化水素、 シ ク ロ へキサ ンな どの脂環式炭化水素あ る いはベ ンゼ ン, ト ルェ ン, キ シ レ ンな どの芳香族炭化水素な どが挙げ ら れ る。 と り わ け ト ルエ ン, キ シ レ ン, ヘプタ ンが好ま
し い。 こ こ で、 モ ノ マ ーノ溶媒 (体積比) は任意に 選択す る こ と がで き る が、 好ま し く は 1 以下であ る な お、 上記重合お よ び共重合 は、 同 じ重合形式であ つ て も よ く 、 ま た異な る 形式であ っ て も よ い。
さ ら に、 得 ら れ る ス チ レ ン系共重合体の分子量を 調節す る に は、 水素の存在下で共重合反応を行 う こ とが効果的であ る 。
本発明の方法に よ っ て得 ら れ る ス チ レ ン系共重合 体は、 ス チ レ ン系繰返 し単位連鎖の シ ン ジオ タ ク テ イ シテ ィ ー が高い も のであ る 。 ま た、 重合後、 必要 に応 じて塩酸等を含む洗浄液で脱灰処理 し、 さ ら に 洗浄, 減圧乾燥を経て メ チ ルェチ ルケ ト ン等の溶媒 で洗浄 して可溶分を除去すれば、 極めて シ ン ジ オ タ ク テ ィ シテ ィ 一 の大 き な高純度のス チ レ ン系共重合 体を得る こ とがで き る。
ま た、 本発明の ス チ レ ン系共重合体は、 ポ リ ア ミ ド等のエ ン ジニア ブラ スチ ッ ク と の相溶性に優れて お り 、 目 的に応 じて適宜以下の も のを組み合わせて 用 い る こ と がで き る 。
上記スチ レ ン系共重合体 と相溶化可能な樹脂 と し ては、 一 N— R 2 6 一 0 H, C H C H
1
R 2 5 0
一 C ひ 0 H
(式中、 R 2 5 , R 2 6は各 々 水素原子又は炭素数 1 2 0 の炭化水素基を示す。 )
で表 さ れる末端官能基を有する も のが挙げ ら れる 。 具体的には、 ポ リ ア ミ ド, ポ リ アセ タ ール, ポ リ 力 ー ボネ ー ト, ポ リ サル フ ォ ン, 全芳香族ポ リ エ ス テ フレ, 全芳香族ポ リ イ ミ ド, ポ リ ア ミ ドイ ミ ド, 全芳 香族ポ リ ア ミ ド, ポ リ エー テルエ一テルケ ト ン, ポ リ エ一テルイ ミ ド, ポ リ フ エ 二 レ ンォキ シ ド, 飽和 芳香族系 ポ リ エス テル, ポ リ フ エ 二 レ ンサル フ ア イ ド, ポ リ ア リ レ ー ト, ポ リ ウ レ タ ンな どが挙げ ら れ る。 樹脂を枏溶化 した場合の構成比率は、 一般に上 記ス チ レ ン系共重合体 1 0 0 重量部に対 して 0. 0 1 - 〜 6 0 0 重量部であ り 、 好ま し く は 5 〜 3 0 0 重量 部であ る。
同様に、 ス チ レ ン系共重合体に栢溶化可能な充塡 剂 と して も、 種々 の も のがあ り 、 チ タ : iァ, ジル コ ニァ, シ リ カ, 酸化鉄, ア ル ミ ナ, 酸化ス ズ, シ リ 力 アル ミ ナ, フ ェ ラ イ ト な どの金属酸化物、 銅, ァ ル ミ 二ゥ ム, ニ ッ ケル, 鉄, ス ズ, ク ロ ム, 銀, ス テ ン レ スな どの金属、 炭酸カ ル シウ ム, 炭酸バ リ ゥ ム な ど金属炭酸塩、 マイ 力、 カ ーボ ン ブラ ッ ク 、 夕 ル ク 、 ク レ ー、 ガラ ス粉、 ガラ ス織維、 ガラ ス ビー ズ、 ガラ スバルー ン、 チ タ ン ホ ワ イ ト 、 炭素織維、 ホウ 化チ タ ン, ホ ウ 化ジル コ ニウ ム, ホ ウ 化タ ン タ ル, ケィ 化チ タ ン, ゲイ 化タ ン タ ル, ケィ 化モ リ ブ デ ン, ゲイ 化タ ン グステ ン, 炭化ゲイ 素, 炭化 ク ロ ム, 炭化チ タ ン, 炭化 ジル コ ニウ ム, 炭化ホ ウ素, ダイ ァモ ン ド, 窒化ホ ウ素, 窒化ゲイ 素, 窒化 ジル
コ ニ ゥ 厶, 窒化ニオブ, 窒化チ タ ン な ど各種セ ラ ミ ッ ク ス等の無機充填剤及 び木粉、 セ ル ロ ー ス 、 リ グ ニ ン な どの有機充塡剤が挙げ ら れ る 。
上記の充塡剤 は、 粉末状, 粒状, フ レ ー ク 状, ゥ イ ス 力 一状, 織維状な どの形態で上記ス チ レ ン系共 重合体に添加 さ れ る 。 そ の際の組成割合は、 一般に 上記ス チ レ ン系共重合体 と前記樹脂の合計 1 0 0 重 量部対 して 0. 0 1 〜 2 0 0 重量部であ り 、 好 ま し く は 0. 5 〜 1 0 0 重量部であ る 。
こ れ ら樹脂及び充塡剤の ス チ レ ン系共重合体への 混合方法は、 種 々 の方法があ り 特に限定 さ れ る も の はな い。 こ の混合手段の具体例 と して は、 ミ キ シ ン ダ ロ ー ル, ノく ン ノく リ 一 ミ キサー, 二一 ダ等の混練機 及び単軸, 2 軸押出機を挙げ る こ と ができ る。
次 に、 本発明を実施例に よ り さ ら に詳 し く 説明す る o
実施例 1
( 1 ) メ チ ル ア ル ミ ノ キサ ン の調製
ア ルゴ ン 置換 した内容積 5 0 0 mlの ガ ラ ス製容器 に、 ト ルエ ン 2 0 0 ml, 硫酸銅 5 水塩 ( C u S 0 4 5 H 20 ) 1 7. 7 g ( 7 1 ミ リ モ ル) お よ び ト リ メ チ ルア ル ミ ニウ ム 2 4 ml ( 2 5 0 ミ リ モ ノレ) を入れ、 4 0 °Cで 8 時間反応さ せた。 そ の後、 固体成分を除 去 し、 得 ら れた溶液か ら更に ト ルエ ン を減圧留去 し て接触生成物 6. 7 g を得た。 こ の も の の凝固点降下 法に よ り 測定 した分子量は 6 1 0 であ っ た。
ま た、 1 H— N M R測定に よ る 高磁場成分、 即 ち、 室温下、 ト ルエ ン溶液中でその プロ ト ン核磁気共鳴 スぺ ク ト ルを観測する と、 ( A 1 — C H 3)結合に基 く メ チルプロ ト ン シ グナルは、 テ ト ラ メ チル シ ラ ン 基準において 1. 0 〜一 0. 5 ppmの範囲に見 られ る 。 テ ト ラ メ チルシ ラ ンの プロ ト ン シ グナル ( 0 ppm) が A 1 — C H 3結合に基 く メ チルプロ ト ン に基 く 観 測領域にあ る ため、 こ の A 1 — C H 3 結合に基づ く メ チルプ ロ ト ン シ グナルをテ ト ラ メ チル シ ラ ン基準 にお ける ト ルエ ンの メ チ ルプロ -ト ン シ グナル 2. 3 5 ppmを基準に して測定 し、 高磁場成分 (即 ち — 0. 1 〜一 0. 5 ppm)と他の磁場成分 (即 ち 1. 0 〜一 0. 1 ppm)と に分けた時に、 該高磁場成分が全体の 4 3 % 、あ っ た ο
( 2 ) 共重合体の製造
ア ル ゴ ン雰囲気下、 乾燥 した 1 0 0 ml反応容器に、 室温下、 ト ルエ ン 2 0 ml、 触媒成分 と して上記 ( 1 ) で得 られた メ チルア ル ミ ノ キサ ン 2 ミ リ モルを加え、 更にパ ラ メ チルスチ レ ン 1 0 mlを加えた後 5 0 でで 3 0 分静置 した。
こ の容器に 1 , 2 , 3 , 4 , 5 —ペ ン タ メ チル シ ク ロ ペ ン タ ジェニルチ タ ニウ ム ト リ メ ト キ シ ドを 5 マ イ ク ロ モ ル添加 し、 重合を開始 した。
8 分間重合反応を行っ た後、 グ リ シ ジル メ タ ク リ レ ー ト の ト ルエ ン溶液 ( 2 モル Zリ ツ ト ノレ) を 1 0 ミ リ モ ル相当添加 し、 1 時間重合を行っ た。 その後、
メ タ ノ ー ル一 塩酸混合液に反応生成物を投入 し、 反 応を停止 し脱灰 し た後、 更に メ タ ノ ー ルで洗浄 し乾 燥 した。 更に、 非晶質ポ リ マ ー を除去す る ため に、 メ チルェチ ルケ ト ン で ソ ッ ク ス レ ー抽出 を 8 時間行 い、 不溶部を乾燥 して、 0. 4 4 g の重合体を得た。 こ の重合体の極限粘度 〔 7? 〕 は 3. 8 (11 g であ つ た。 】 3 C — N M R を測定 した と こ ろ、 1 4 2. 8 ppiii に鋭い ピー ク が見 ら れた。 こ の こ と は、 パ ラ メ チ ル ス チ レ ン連鎖が シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造であ る こ と を示 してい る 。 ま た、 赤外線吸収スぺ ク ト ル ( I R ) に は 1 7 3 0 cm— 1付近に カ ルボニルの吸収が認め ら れ、 1 H — N M R よ り 求めた グ リ シ ジ ノレ メ タ ク リ レ ー ト 単位含量は 2. 7 モ ル%であ る こ と が判明 し た。 結果を第 1 表に示 した。
ま た、 シ ン ジオ タ ク テ ィ シテ ィ 一 は ラ セ ミ ペ ン 夕 ッ ドで 9 5 %以上であ っ た。 な お、 シ ン ジ オ タ ク テ ィ シ テ ィ 一 は 1 3 C — N M R よ り 求めた。
実施例 2
実施例 1 にお いて、 第 1 表に示 した条件に変更 し た こ と以外は、 実施例 1 と 同様に して共重合体を製 造 した。 結果を第 1 表に示す。
ま た、 1 3 C — N M R よ り 求めた シ ン ジオ タ ク テ ィ シテ ィ 一 は ラ セ ミ ペ ン タ ツ ドで 9 4 %以上であ っ た。 実施例 3
実施例 2 で得た共重合体 0. 1 5 g を 1 0 %水酸化 ナ ト リ ウ ム水溶液に分散 し、 沸 と う 状態で 1 0 時間
反応 した。
反応終了後、 濾別 し、 水洗 した後、 加熱減圧乾燥 を行っ た。 こ の共重合体を I R にて測定 した と こ ろ 一 C O O H に起因する 1 7 2 O cm— 1付近の吸収強度 は低下 し、 新た に 1 5 6 0 cnr 1に 一 C 〇 0 N a に基 づ く 吸収を確認 した。 両者の吸光度比 よ り 求めた ィ オ ン化度は 9 2 %であ っ た。 結果を第 1 表に示す。
ま た、 1 3 C — N M R よ り 求めた シ ン ジオ タ ク テ ィ シテ ィ 一 は ラ セ ミ ペ ン タ ツ ドで 9 4 %以上であ っ た。 実施例 4
実施例 1 において、 第 1 表に示 した条件に変更 し た こ と以外は、 実施例 1 と 同様に して共重合体を製 造 した。 結果を第 1 表に示す。
ま た、 1 3 C — N M R よ り 求めた シ ン ジオ タ ク テ ィ シテ ィ 一 は ラ セ ミ ペ ン タ ツ ドで 9 6 %以上であ っ た。 実施例 5
実施例 1 において、 グ リ シ ジゾレ メ タ ク リ レ ー ト に 変えてア ク リ ル酸を用 いた こ と以外は、 実施例 1 と 同様に して共重合体 0. 5 2 g を製造 した。
こ の共重合体を 0. 1 5 g と り 、 実施例 3 と 同様に して反応を行っ た。 その結果、 イ オ ン化度は 8 9 % であ り 、 ア ク リ ル酸ナ ト リ ウ ム含量は 2. 6 モル% であ っ た。 結果を第 1 表に示す。
ま た、 1 3 C — N M R よ り 求めた シ ン ジオタ ク テ ィ シテ ィ 一 は ラ セ ミ ペ ン タ ツ ドで 9 4 %以上であ っ た。 実施例 6 〜 9
( 1 ) 実施例 1 において、 第 1 表に示 した条件に変更 し た こ と以外は、 実施例 1 と 同様に して共重合体を製 造 した。 結果を第 1 表に示す。
ま た、 1 3 C — N M R よ り 求 め た シ ン ジ オ タ ク テ ィ シ テ ィ 一 は、 そ れぞれ ラ セ ミ ペ ン タ ツ ドで 9 5 %以 上であ っ た。
比較例 1
ス チ レ ン単独重合体の結果を第 1 表に示す。 な お、 こ の も の の 1 3 C — N M R よ り 求 め た シ ン ジ オ タ ク テ イ シ テ ィ ー は、 そ れぞれ ラ セ ミ ペ ン タ ッ ドで 9 8 % 以上であ っ た。
比較例 2
ア ル ゴ ン雰囲気下、 乾燥 した 1 0 0 m 1反応容器 に、 室温下、 ト ルエ ン 2 0 ml、 触媒成分 と して実施例 1 ( 1 ) で得 られた メ チ ルア ル ミ ノ キサ ン 2 ミ リ モ ル を加え、 更にス チ レ ン 1 0 m 1を加えた後 5 0 °Cで 3 0 分静置 した。
こ の容器に 1 , 2 , 3 , 4 , 5 — ペ ン タ メ チ ノレ シ ク ロ ペ ン タ ジェニルチ タ ニ ウ ム ト リ メ ト キ シ ドを 5 マ イ ク ロ モ ル添加 し、 更に、 メ チ ル メ タ ク リ レ ー ト の ト ルエ ン溶液 ( 2 モ ルノ リ ッ ト ル) を 1 0 ミ リ モ ル相当添加 し、 1 時間重合を行 っ た。 そ の後、 メ タ ノ ー ル 一 塩酸混合液に反応生成物を投入 し、 反応を 停止 し脱灰 した後、 更に メ タ ノ ー ルで洗浄を行な い、 乾燥 して 0. 0 5 g の重合体を得た。 こ の重合体の極 限粘度 〔 7? 〕 は 0. 4 8 dl/ g であ っ た。
I 3 C — N M Rを測定 した と こ ろ、 1 4 5. l ppmに 鋭い ピー ク が見 ら れた。 こ の こ と は、 パラ メ チルス チ レ ン連鎖がシ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造であ る こ と を 示 してい る 。 ま た、 I R には 1 7 3 0 cm _】付近に 力 ルポニルの吸収が認め ら れ、 — N M R よ り 求め た メ チル メ タ ク リ レ ー ト単位含量は 2. 0 モル%であ る こ とが判明 した。 結果を第 1 表に示す。
こ の も のの 1 3 C — N M R よ り 求めた シ ン ジオ タ ク テ ィ シテ ィ 一 は、 それぞれラ セ ミ ペ ン タ ッ ドで 9 5
%以上であ っ た。
1
スチ レ ン系 ヘテロ原子系 スチレン重合 時間 モノ マー 不飽和炭化水素 (分) 実施例 1 パラメチルスチレン グリシジルメタクリレ-ト 6 実施例 2 パラメチルスチレン 1 0-ゥンデセン酸 6 実施例 3 パラメチルスチレン 10-ゥンデセン酸ナトリウム 6 実施例 4 パラメチルスチレン メ夕クリル酸 - 3-トリメトキシシリルブ πビルエステル 6 実施例 5 パラメチルスチレン アクリル酸ナトリウム 6 実施例 6 パラメチルスチレン ジェチル了ミ /ェチルメタクリレ-ト 6 実施例 Ί スチ レ ン グリシジルメタクリレ-卜 8 実施例 8 スチ レ ン 1 0—ゥンデセン酸 8 実施例 9 スチ レ ン ジェチル了ミノエチルメタクリレ-ト 8 比較例 1 スチレ ン 3 0 比較例 2 スチ レ ン メチルメタクリレ-ト 3 0
第 1 表 (続き①)
抽出溶媒 収量 ヘテロ原子系不飽和
( g ) 炭化水素含量 (モル
実施例 1 メチルェチルケトン 0. 4 4 2. 7
実施例 2 メチルェチルケトン 0. 3 5 3. 0
実施例 3 2. 5
実施例 4 メチルェチルケトン 0. 5 6 4. 0
実施例 5 2. 6
実施例 6 メチルェチルケトン 0. 5 5 6. 0
実施例 7 塩化メチレン 0. 5 0 3. 5
実施例 8 塩化 チレン 0. 1 7 4. 0
実施例 9 塩化; (チレン 0. 5 2 4. 0
比較例 1 メチル工チルケトン 1. 6
比較例 2 0. 0 5 2. 0
i (続き②) 融占
(°C) (kg/15 X 15mm) 実施例 1 一 O 0
0. 0 1 5. 0 実施例 2 ― 0 Q. Π u 149 1 3. 5 実施例 3 一 U 1 2 4 1 3. 0 実施例 4 ― 0
ο· S J 14?■ 4t 6. 9 実施例 5 一 β
- b 丄 :乙 * ¾ 9. 5 実施例 6 一 Zi. β 0 1 1. 0 実施例 7 2 7 1 3. 8 145.2 1 4. 8 実施例 8 2 6 8 3. 6 145.2 1 1. 8
;^
実施例 9 2 6 9 3. 7 145.2 1 3. 0 比較例 1 2 6 9 3. 6 145.2 0 比較例 2 2 6 7 0. 4 8 145.1 3. 2
実施例 1 0
( 1 ) チ タ ン触媒成分の合成
Polymer Preprints, Japan Vol .36. 1415(1987) 記載の方法に従 っ て、 下記式の錯体 ( A ) を合成 し、 ト ル エ ン溶液 ( 1 0 ミ リ モ ル / リ ツ ト ノレ ) と し た。 C H ( C H 3) 2
· · 錯体 ( A ) C H ( C H 3) 2
( 2 ) 実施例 1 ( 2 ) にお いて、 チ タ ン触媒成分 と して上記錯体 〔 A〕 を用 いた こ と 以外は、 実施例 1 ( 2 ) と 同様に共重合体を製造 した。 結果を第 2 表 に示す。
ま た、 1 3 C — N M R よ り 求めた シ ン ジオ タ ク テ ィ シ テ ィ 一 は ラ セ ミ ペ ン タ ツ ドで 9 3 %以上であ っ た。 実施例 1 1 お よ び 1 2
チ タ ン触媒成分 と して テ ト ラ エ ト キ ン チ タ ン あ る い は四塩化チ タ ン を用 いた こ と 以外は、 実施例 1 0 ( 2 ) と 同様に共重合体を製造 した。 結果を第 2 表 に示す。
ま た、 1 3 C — N M R よ り 求めた シ ン ジオ タ ク テ ィ シ テ ィ 一 は ラ セ ミ ペン タ ツ ドで 9 4 %以上であ っ た。
第 2
第 2 表 (続き)
〔 7?〕 接着強度
(。C) (dl/g) (ppra) (kg/15 x 15mm) 実施例 10 2 7 0 2. 2 145.2 14. 2 実施例 11 2 7 0 1. 2 145.2 15. 1 実施例 12 2 6 9 145.2 13. 1
3
実施例 1 3
( 1 ) メ チ ルァ ゾレ ミ ノ キサ ン
実施例 1 で調製 し た も のを用 いた。
( 2 ) 共重合体の製造
ア ルゴ ン雰囲気下、 乾燥 した 1 0 0 ミ リ リ ッ ト ル 反応容器に、 室温下、 ト ル エ ン 2 0 ミ リ リ ッ ト ノレ 、 触媒成分 と して上記 ( 1 ) で得 ら れた メ チ ルア ル ミ ノ キサ ン 2 ミ リ モ ルを加え、 更にス チ レ ン 1 0 ミ リ リ ッ ト ルを加えた後 5 0 °Cで 3 0 分静置 し た。
こ の容器に 1 , 2 , 3 , 4 , 5 —ペ ン タ メ チ ノレ シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニルチ タ ニ ウ ム ト リ メ ト キ シ ドを 5 マ イ ク ロ モ ル添加 し、 重合を開始 し た。
8 分間重合反応を行 っ た後、 無水マ レ イ ン酸の ト ル ェ ン溶液 ( 2 モ ル リ ツ ト ル ) を 1 0 ミ リ モ ル相 当 を添加 し、 1 時間重合を行っ た。 そ の後、 メ 夕 ノ 一ル - 塩酸混合液に反応生成物を投入 し、 反応を停 止 し脱灰 した後、 更に メ タ ノ ー ルで洗浄 し乾燥 し た 更に非晶質 ポ リ マ ー を除去す る ため に、 メ チ ルェチ ルケ ト ン で ソ ッ ク ス レ ー抽出を 8 時間行い、 不溶部 を乾燥 して、 0. 3 9 g の重合体を得た。
こ の重合体の極限粘度 〔 7? 〕 は 2. 8 d 1 / g であ つ た。 示差走査熱量 ( D S C ) 測定に よ り 求めた融 点 ( T m ) は 2 6 9 °Cであ り 、 】 3 C — N M R を測定 した と こ ろ、 1 4 5. 2 p p m に鋭レ、 ピー ク が見 ら れ スチ レ ン連鎖は シ ン ジ オ タ ク チ ッ ク 構造であ る こ と を示 して い る。
ま た、 赤外線吸収ス ペ ク ト ル ( I R ) 〖こ よ る と
1 7 ¾ 0 c m 1付近にカ ルボニ ルの吸収が認め ら れ、
!H— NM R よ り 求めた無水マ レ イ ン酸単位含量は
1. 4 モ ル%であ る こ とが判明 した。 得 られた結果を 第 3 表に示す。
実施例 1 4 〜 1 7
第 3 表に示 したヘテロ 原子系不飽和炭化水素を用 い、 第 3表に示す反応条件に従 っ て共重合反応を実 施 した。 得 ら れた結果を第 3 表に示す。
3 . %
* 1 : メチルェチルケ ト ン
第 3 表 (続き)
* 2 : ヘテロ原子系不飽和炭化水素 * 3 : ラセ ミ ペンタ ッ ド
実施例 1 8
実施例 1 3 で得 ら れた共重合体 0. 1 5 g を、 水酸 化ナ ト リ ウ ム 6. 7 g , メ タ ノ ー ル 5 0 ミ リ リ ッ ト ル, 純水 3 ミ リ リ ッ ト ルに混合 し、 沸点下で 2 0 時間反 応させ、 加水分解, イ オ ン化を行い分散液を得た。 こ の分散液の一部を取 り 、 濾過 した後、 過剰の塩酸 水溶液に接触さ せ、 水洗 した後乾燥 した。
こ の共重合体の I R は、 一 C O O Hに起因す る 1 7 2 0 〜 1 7 4 0 c m の吸収が認め られた。 こ の こ とか ら、 得 ら れた共重合体はスチ レ ン無水マ レ イ ン酸共重合体であ る こ とがわか っ た。 ま た、 残 り の分散液を濾過 した後、 充分水で洗浄 して乾燥さ せ た。 こ の共重合体の赤外線吸収スぺ ク ト ルは
一 C O O N a に起因す る 1 5 6 0 c m— 1の吸収が認 め られた。 こ の こ とか ら、 得 られた共重合体はスチ レ ン無水マ レ イ ン酸ナ ト リ ウ ム塩共重合体であ る こ とがわか っ た。
実施例 1 9
実施例 1 6 お よ び実施例 1 7 で得た共重合体を、 実施例 1 8 に示 した反応条件で加水分解, イ オ ン化 を行っ た。 その結果、 それぞれ又チ レ ン ィ タ コ ン酸 共重合体 ( I R : — C O O H , 1 7 2 0 c m -1) , スチ レ ンィ タ コ ン酸ナ ト リ ウ ム共重合体 ( I R :
- C O O a , 1 5 6 0 c m -1) (以上、 実施例 1 6 で得た共重合体) お よ びスチ レ ン フ マル酸共重 合体 ( I R : — C O O H , 1 7 2 0 c m -1) , スチ
レ ン フ マ ル酸ナ ト リ ウ ム共重合体 ( I R : - C 0 0 N a , 1 5 6 0 c m "1) (以上、 実施例 1 7 で得た 共重合体) を得た。
実施例 2 0
( 1 ) チ タ ン触媒成分
実施例 1 0 で合成 した も のを用 いた。
( 2 ) 共重合体の製造
触媒成分を実施例 1 0 ( 1 ) の錯体 ( A ) を用 い た こ と以外は、 実施例 1 3 ( 2 ) と 同様に共重合体 を製造 し た。 得 ら れた結果を第 4 表 に示す。
実施例 2 1 〜 2 2
チ タ ン触媒成分 と してテ ト ラ エ ト キ シ チ タ ン (実 施例 2 1 ) , 四塩化チ タ ン (実施例 2 2 ) を用 いた こ と以外は、 実施例 2 0 ( 2 ) と 同様に共重合体を 製造 した。 得 ら れた結果を第 4 表に示す。
チタン触媒 スチレン重合 収量 無水 7レイン酸 含有量 (分) ( g) (モル% ) 実施例 2 0 錯体 (A) 3 0 0. 3 6 1. 6 実施例 2 1 T E T 3 0 0. 1 0 2. 1 実施例 2 2 T i C 1 4 3 0 0. 4 2 1. 8 テトラエトキシチタン
4 表 (続き)
占
(°C)
実施例 2 0 2 6 9 2. 2 145.2 9 5
: Ξ
実施例 2 1 2 6 9 3. 2 145.2 9 7 実施例 2 2 2 7 0 1. 7 145.2 、 · - 9 6 水 1 : ラセ ミ ペンタ ッ ド
実施例 2 3
( 1 ) ノ、' ラ メ チ ルス チ レ ン と無水マ レ イ ン酸 と の共 重合体の製造
5 0 0 ミ リ リ ッ ト ル三つ 口 丸底 フ ラ ス コ を乾燥, 窒素置換 し た後、 ト ルエ ン 2 0 0 ミ リ リ ッ ト ル, ノ、。 ラ メ チ ルス チ レ ン 2 0 ミ リ リ ッ ト ルを加え、 7 0 °C に上昇 した後、 実施例 1 ( 1 ) で調製 した メ チ ルァ ル ミ ノ キサ ン 4 0 ミ リ モ ル加え、 更に 1 , 2 , 3 , 4 , 5 — ペ ン タ メ チル シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニルチ タ 二 ゥ 厶 メ ト キ シ ド 1 0 0 〃 モ ル添加 して重合を開始 し た。 4 分 3 0 秒後、 無水マ レ イ ン酸の ト ルエ ン溶液 7 0 ミ リ リ ッ ト ル ( 4 9 ミ リ モル相当) を 1 7 分に わた っ て滴下 した。 更に 1 時間共重合反応を行 っ た 後、 多量の メ タ ノ ー ル に投入 して失活, 脱灰洗浄 し 乾燥 して 1 0. 6 g の共重合体を得た。 こ の共重合体 の 〔 7? 〕 は 2. 1 d 1 / g であ っ た。
( 2 ) カ ラ ム分別 に よ る 共重合体の同定
実施例 2 3 ( 1 ) で得た共重合体 (ホ 一 ル ポ リ マ 一) 7. 3 6 g を塩化 メ チ レ ン 4 0 〜 5 0 ミ リ リ ッ ト ノレ に溶解 し、 シ リ カを充塡 した 3 cm (直径) X 8 0 cm (長 さ ) の カ ラ ムで分別 した。 ま ず、 ク ロ 口 ホ ル ム : へキサ ン = 5 0 : 5 0 体積比の展開液で、 共重 合体の留出が認め ら れた後、 1 2 0 0 ミ リ リ ッ ト ノレ 留 出分か ら 1 3 5 0 ミ リ リ ッ ト ル留 出分の間の
1 5 0 ミ リ リ ツ ト ルを分取 した ( こ れをサ ン プル A とす る) 。
更に、 共重合体の留出が認め ら な く な る ま で展開 を続け、 次に展開液を ク ロ 口 ホ ルム : へキサ ン =
1 0 0 : 0 体積比に変えて展開 した。 同様に共重合 体の留出を認めた後、 1 1 0 0 ミ リ リ ッ ト ル留出分 か ら 1 2 5 0 ミ リ リ ツ ト ル留出分の間の 1 5 0 ミ リ リ ッ ト ルを分取 した ( こ れをサ ン プル B とす る ) 。 上記サ ン プル A , Bを除いた ポ リ マー回収量は、 4. 2 gであ り 、 展開に よ る 回収率は 5 9. 1 %であ つ た。 サ ン プル A , B の同定結果を第 5 表に示す。
Fi g. 1 に は、 上記ホ ールポ リ マ ー 〔実施例 2 3 ( 1 ) で得た共重合体〕 , サ ン プル A , B の 1 3 C — N M Rチ ャ ー ト を示す。 Fig. 2 には、 上記ホー ルポ リ マ一, サ ン プル A , B及び シ ン ジオ タ ク チ ッ ク ポ リ ノ ラ メ チルスチ レ ン (比較のため) の I Rチ ヤ 一 ト を示す。 Fi g. 3 には、 上記ホ ールポ リ マ ー, サ ン プル A, Bのゲルハ0— ミ エ シ ョ ン ク ロ マ ト グラ フ ィ ― ( G P C ) に よ る 分子量分布チ ャ ー ト を示す。 Fig. 1 よ り パラ メ チル連鎖は、 高度の シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造を有する こ と、 Fig. 2 よ り 1 7 2 0 c m— 1付 近にマ レ イ ン酸単位の吸収を有する こ と、 Fig. 3 よ り 分別 したサ ン プル A, B はホールポ リ マ ー に比較 して分子量分布が狭い こ とが認め られ、 以上の結果 よ り 得 られた重合体は共重合体であ る こ と が確認さ れた。
第 5 表
二
ノ フ ク ノ ョ ノ 直 ivl W iviw/ mil ' マヾ しレ イ, 1 ソノ西 WL
含有量
( 6 σ ) (モル% ) サンプル A 0. 0 8 1 223000 1. 7 0. 8 サンプル B 0. 0 7 0 874000 1. 9 1. 5 ホ一ルポリマー 5620000 34. 0 0. 7
実施例 2 4
( 1 ) 無水マ レ イ ン酸一 ス チ レ ン ブ ロ ッ ク 共重合体 の製造
4 リ ッ ト ルス テ ン レ ス製オー ト ク レ ーブに、 乾燥 後、 ト ルエ ン 6 3 0 ミ リ リ ッ ト ル, ス チ レ ン 1. 2 リ ッ ト ル, ト リ イ ソ ブチ ノレア ノレ ミ ニ ゥ ム 2 4 ミ リ モ ル, 実施例 1 で調製 した メ チルア ル ミ ノ キサ ン 2 4 ミ リ モ ルを投入 し、 7 0 °Cで 3 0 分攪拌 した。 更に 1 , 2 , 3 , 4 , 5 — ペ ン タ メ チ ル シ ク ロ ペ ン 夕 ジェニ ル ト リ メ ト キ シ ドチ タ ン 1 2 0 マ イ ク ロ モル投入 し、 重合を開始 した。 5 0 分後、 更に無水マ レ イ ン酸の ト ルエ ン溶液 3 6 0 ミ リ リ ッ ト ル ( 2 6 0 ミ リ モ ル 相当) を添加 し、 引 きつづき 6 0 分重合 した。 重合 終了後、 オー ト ク レ ー ブよ り ポ リ マ ーを回収 し、 塩 酸一 メ タ ノ ール混合溶液で脱灰後、 メ タ ノ ー ル洗浄 してポ リ マ ーを精製 し、 乾燥後、 5 7 0 g の共重合 体を得た。
こ の共重合体について分析 した結果、 I R に よ れ ば 1 7 8 0 c m -1に無水マ レ イ ン酸単位に起面す る 吸収があ り 、 ま た 1 H — N M R よ り 求めた無水マ レ イ ン酸含有量は、 し 5 モル%であ っ た。 さ ら に 1 3 C 一 N M R解析の結果、 1 4 5. 2 p p m に 炭素の 吸収が認め られ、 ま た熱分析の結果、 2 6 9. 5 で に 融点を示 した。 こ の こ とか ら、 上記共重合体は、 シ ン ジオ タ ク チ ッ ク ポ リ スチ レ ンブロ ッ ク 共重合体で ある こ とが明 らかにな っ た。 ま た、 こ の共重 ^体の
シ ン ジ オ タ ク テ ィ シ テ ィ 一 は ラ セ ミ ペ ン タ ツ ドで
9 7 % であ っ た。 こ の共重合体の 〔 7? 〕 は 2. 3 d 1 / g で あ っ た。
( 2 ) 組成物の製造
内容量 1 0 0 ミ リ リ ッ ト ル の東洋精機 (株) 製 ラ ボブ ラ ス ト ミ ル に第 6 表に示 した割合で上記共重合 体 (無水マ レ イ ン酸 — ス チ レ ン ブ ロ ッ ク 共重合体) と各種樹脂を、 2 8 0 °C, 5 0 回転で 8 分間溶融混 練 した。
得 ら れた混練組成物の破断面を電子顕微鏡に よ り 拡大 した写真を比較例 A, B , C と と も に示 し た。 (図中、 1 1 ~ 1 6 参照) 。 な お、 比較例 A , B , C は、 無水マ レ イ ン酸を添加 しな か っ た以外は実施 例 2 4 ( 1 ) と 同様に製造 した シ ン ジオ タ ク チ ッ ク ポ リ ス チ レ ン ( S P S ) を、 上記実施例 2 4 ( 2 ) お よ び第 6 表に示 した混練条件で製造 した組成物を 用 いた。
こ れ ら の拡大写真に よ れば、 いずれの場合 も 上記 無水マ レ イ ン酸 — ス チ レ ン ブ ロ ッ ク 共重合体は、 S P S と比べて混合状態が良好にな っ て い る 。 ま た、 第 7 表に組成物の結晶化度及び分散粒子径を示 し た。 比較例 3
( 1 ) 共重合体の製造
無水マ レ イ ン酸に代えて、 N — フ エ ニルマ レ イ ミ ドを添加 した こ と以外は、 実施例 2 4 ( 1 ) と 同様 に して共重合体を製造 した。 得 られた共重合体の収
量は 5 2 0 g であ っ た。 ま た、 ラ ジカ ル重合に よ り 合成 したポ リ ( N — フ エ ニルマ レ イ ミ ド) と シ ン ジ オ タ ク チ ッ ク ポ リ ス チ レ ン の混合比を変えて作成 し た検量線 ( I R にお ける 1 7 0 4 c m — 1と 1 6 0 5 c m —】の吸光度比) か ら求めた N — フ エ ニルマ レ イ ミ ド含量は 1 . 9 モル であ っ た。 さ ら に、 1 3 C — N M R解析の結果、 1 4 5. 2 p pm に C ! 炭素の鋭ぃ吸 収が認め られた。 こ の こ とか ら、 上記共重合体は、 スチ レ ン連鎖がシ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造であ る こ と が明 らかにな つ た。
( 2 ) 組成物の製造
比較例 3 ( 1 ) で得 られた共重合体 4 2 g とナイ ロ ン 6 , 6 C 2 0 2 0 B , 宇部興産 (株) 製〕 4 2 g を実施例 2 4 ( 2 ) と同様に して溶融混練 した。
得 られた組成物は、 表面肌あれが激 し く 、 大変脆 い も のであ っ た。 得 ら れた混練組成物の破断面を電 子顕微鏡に よ り 拡大 した写真を F i g . 5 に示 した。
こ れ ら の拡大写真に よれば、 いずれの場合 も上記 無水マ レ イ ン酸一 ス チ レ ン ブロ ッ ク 共重合体は、 S P S と比べて混合状態が良好にな っ てい る 。 ま た、 第 7 表に組成物の結晶化度及び分散粒子径を示 した。
6
SPS-MAn : 無水マレイ ン酸一スチ レ ンブロッ ク共重合体 ナイロン 6, 6 : 2 0 2 0 B , 宇部興產 (株) 製
P E T : M A - 5 6 0 - R , 三菱レイヨン (株) 製 ガラス 繊維 : チョ ップドス ト ラ ン ド, 日東紡 (株) 製 第 7 表
* 1 : 示差走査熱量計によるセカン ドヒーティ ング時の融解 ピークより算出
* 2 : 電子顕微鏡写真により判定
* 3 : ガラス織維を除去した樹脂マ ト リ ッ クスの値
なお、 表にお ける共重合体の融点, 極限粘度, I
R , N M R , G P C 測定は、 以下の条件で行 っ た。 〔融点〕
装置 : セ イ コ ー電子製 0 ≤ (: — 2 0 0 型示差走 查熱量計
測定条件 : ① 3 0 0 °C, 5 分間保持, ② 3 0 で ま で 7 °C Z分で冷却 ( フ ァ ー ス ト ク ー リ ン グ) , ③ 3 0 °C , 5 分間保持, ④ 3 0 0 °C ま で 2 0 °C /分で昇温 (セ カ ン ド ヒ 一 テ ィ ン グ)
こ のセ カ ン ド ヒ ー テ ィ ン グ時に融点を 求め た。
〔極限粘度の測定〕
装置 : 離合社製自動粘度測定装置
1 , 2 , 4 — ト リ ク ロ ノレベ ン ゼ ン中、 1 3 5 。Cで 測定 した。
〔接着強度の測定〕
1 5 mm幅の ア ル ミ ニ ウ ム板 (厚さ 5 0 ) を 2 枚 用意 し、 共重合体又は単独共重合体 4 O mgをは さ み 込んだ。
温度 3 4 0 でで 2 時間融解 した後、 1 0 kgZ era2 圧でプ レ スを 2 分間行っ た。 こ の よ う に して作成 し たテス ト ピー ス の接着強度を 2 cm/分の引張速度で 測定 した。
〔赤外線吸収ス ぺ ク ト ル ( I R ) 〕
K B r 法に よ り 測定 した。
〔 1 H - N M R )
1 , 2 , 4 一 ト リ ク ロ 口 ベ ン ゼ ンノ重水素化 ク ロ 口 ホ ルム溶媒系 (体積比 5 0 / 5 0 ) で測定 し た。 C ' 3 C - N M R )
1 , 2 , 4 — ト リ ク ロ ルベ ン ゼ ンノ重水素化 ク ロ 口 ホ ルム溶媒系 (体積比 5 0 / 5 0 ) で測定 し た。 〔 G P C 測定〕
装置 : ウ ォ ー タ ー ズ A L S / G P C
室温にて、 溶媒に ク ロ 口 ホ ルム を用 い測定 し た。
産業上の利用可能性
以上説明 した如 く 、 本発明のス チ レ ン系共重合体 は、 高度な シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造を有する と と も に、 耐熱性, 耐薬品性等を保有 しつつ、 相溶性, 接 着性, ぬれ性が著 し く 改善さ れ、 結晶性を損な う こ とな く 、 他の樹脂 と の相溶性を有す る も のであ る。
したがっ て、 本発明のスチ レ ン系共重合体は、 ガ ラ ス繊維, タ ル ク , 金属等 と の複合化が容易であ り 、 シ ン ジオ タ ク チ ッ ク 構造のス チ レ ン系樹脂の複合材 料への応用展開を可能にす る も のであ る 。 ま た、 成 形物の加工性が良 く 、 成形材料 と して利用でき る こ と は勿論、 他の成形材料にブ レ ン ド して該材料の物 性の向上に有効に利用でき る。
それゆえ、 本発明のスチ レ ン系共重合体は、 様々 な構造資材, 相溶化剤等 と して有効に利用 さ れ る 。 ま た、 耐熱性, 機械的強度のす ぐ れた複合材料の素 材 と して、 有効な利用が期待さ れ る。