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JPS61228003A - α−オレフインポリマ−およびその製法 - Google Patents

α−オレフインポリマ−およびその製法

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Publication number
JPS61228003A
JPS61228003A JP61030594A JP3059486A JPS61228003A JP S61228003 A JPS61228003 A JP S61228003A JP 61030594 A JP61030594 A JP 61030594A JP 3059486 A JP3059486 A JP 3059486A JP S61228003 A JPS61228003 A JP S61228003A
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JP
Japan
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formula
olefin
compound
phosphorane
imino
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JP61030594A
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ゲルハント・フインク
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Studiengesellschaft Kohle gGmbH
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Publication date
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/14Monomers containing five or more carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08F110/14Monomers containing five or more carbon atoms

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明はα−オレフィンポリマーおよびその製法、さら
に詳しくはα−オレフィンの選択によりメチル基の分枝
位置間の長さを所定の長さに調節可能な該α−オレフィ
ンのポリマーまたはオリゴマーおよびその製法に関する
発明の背景 種々の触媒の使用により達成されることが知られている
α−オレフィンの重合およびオリゴマー化はα−オレフ
ィンの1,2−結合含有生成物の形成をもたらす。オレ
フィン系炭素原子は生成物の主鎖を形成する一方、残基
Rは以下に示すように側鎖として示される。
本発明者らによれば、驚くべきことに、α−オレフィン
を前記の方法とは異なる方法により高収率で結合するこ
とができ、それによりα−オレフィンポリマーについて
これまで知られていなかった構造単位を製造できること
が判明した。
発明の詳細 な説明によれば、α−オレフィンC)(、=CH−cH
1〜Rの=CH2−R部分は主鎖に導入され、それによ
りメチル側鎖が使用したα−オレフィン種に応じた所定
の距離で形成される。したがって直鎖α−オレフィンを
用いた場合、2.ω−結合に相当する生成物が形成され
る。
(Rは同一または異なってHおよび/またはアルキル;
nは1−17を意味する。) このような構造を有するポリマーはこれまでは知られて
いなかった。西ドイツ特許公開公報第2623718号
(ニス・ヤスイら(S、Yasui et al、))
はポリイソプレン油の水素添加により式:CI。
R’−CH2−C1(−CHI−CHI−(−CH2−
cH−CHI−CHI−)n−R”で示される1、4−
ポリマーを70%含有するとされる混合物を得られる旨
記載している。しかし、その残基および上記構造を支持
するデータについては全く言及していない。
西ドイツ特許公開公報第2101069号(ダルアスタ
ら(dal’ Asta et al、)はとりわけポ
リ−2,3−ジメチルブタジェンの水添によって得られ
たエラストマー炭化水素を記載している。ここでは、前
記西ドイツ特許公開公報の場合と同様に環状オリゴマー
と直鎖の頭−尾、頭−頭および尾−尾オリゴマーの混合
物が得られる。A I C1sを用いた3−メチル−1
−ブテンのカチオン重合は式: で示される構造を有するものと考えられるポリマーの形
成をもたらす旨報告されている〔アイ・ビイ・ケネディ
ら、マクロモレクラ−・ヘミ(1,P。
Kennedy et al、、Makromolek
ulare Chemie)53巻1962年参照〕。
前記した方法は、全て、同定されていないポリマー(そ
のうちのいくつかはエラストマー)部分を含む混合物を
もたらすものであり、前記した構造を有する均一なオリ
ゴマーは形成されない。
本発明に従えば、適当なα−オレフィンの選択により、
メチル基の分枝地点間の距離を所望により決定すること
ができる。したがって、n個のCH1基を有する直鎖α
−オレフィンの使用により(n+1)個のCH,基がな
す距離が得られる。
本発明に従いα−オレフィンの重合で得られた生成物の
構造は”CNMRのデータによって証明することができ
る。エル・ビイ・リンデマンおよびジエイ・キュウ・ア
ダムス〔アナリテイカル・ケミストリイ(L 、 P 
、 L indemann and J 、 Q 。
Adams、Anal、Chem、)43巻I245頁
1971年〕により確立されたインクレメント規則に従
い予想される各構造について炭素原子の化学シフトを計
算した。これらのデータと共に対応する強度を用いて作
成したスペクトルを実験で得られた第1〜7図のスペク
トルと比較した。
第1図のスペクトルは”CNMHにより記録した1−ブ
テンポリマーのスペクトルを示す。2=2(z−ポリマ
ーのメチル分枝地点間のCHを基の数)を用い作成して
得られたシグナルは、全て実験によるスペクトル中に存
在した。α−オレフィン出発物質の鎖長さを増加させる
とその一致はより明確になる。
広範な範囲内での制御可能な変化に付すことができるそ
の所定の構造により、該生成物自体は物理的な研究用の
モデル物質として提供される。生成物のメチル側鎖の部
位に官能基を導入することにより、規則的に分布された
官能基を有する生成物を製造することができる。主鎖に
沿って所定の正確な可変距離で間隔をあけて官能基を配
置できるので、例えば新規で規則的なグラフトポリマー
を製造することができる。さらに、異なるα−オレフィ
ンの連続的な使用により、異なる分枝鎖距離を有するブ
ロックコポリマーを得ることが可能となる。規則的な構
造のポリマーは高温滑性安定性が達成される。
前記した新規なα−オレフィンポリマーは以下に示す成
分からなるからなる触媒系を用いることによって高収率
で得ることができる。
(a)式:NiLx 〔式中、配位子りは炭化水素化合物および/または水素
を意味する。〕 で示されるNi(O)化合物および (b)式: %式% 〔式中、R4、R1、R3およびR4は同一または異な
ってn−または1so−アルキル、アリールおよび/ま
たはトリアルキルシリルを意味する。〕で示されるアミ
ノビス(イミノ)ホスホランNi(O)化合物は、好ま
しくは不飽和炭化水素配位子、例えばエチレン、1.5
−シクロオクタジエン、1,5.9−シクロドデカトリ
エン、シクロオクタテトラエン等からなる。これらは、
また適当な高価数(バレンシイ(valency))の
ニッケル化合物を反応溶液中で還元することによって製
造することができる。
第2触媒成分は、好ましくは式: %式%) で示されるトリメチルシリル置換ホスホランからなる。
触媒成分は、全て通常の条件下で液体α−オレフィンに
可溶性なので、溶媒は使用する必要はない。反応温度で
固体のα−オレフィンを使用する場合や高度の変換が達
成されて粘度が著しく増加する場合には、芳香族溶媒を
使用するのが好ましい。
均一な触媒系が系中で生成されるが、活性化合物の正確
な性質は不明である。各成分の添加順序および使用した
Ni(O)化合物の性質はポリマーの特定の構造に対し
何ら影響を与えない。固体支持物質上の触媒系も使用す
ることができる。全ての変形において保護ガスの雰囲気
が必要である。
液体モノマーまたはモノマー/溶媒混合物中のNi(O
)化合物の濃度は、好ましくは各々101〜10−’モ
ル/Qである。
Ni(O)化合物ニアミノビス(イミノ)ホスホランの
比は、好ましくは少なくとも等モルとすべきであり、l
:l〜1:10が有利である。反応温度は一78〜80
℃、好ましくは一20〜+30℃である。
直鎖および分枝鎖α−オレフィン並びに(環式または非
環式)アルキル置換オレフィンを重合に用いることがで
きる。使用可能なオレフィンの炭素原子数は20個まで
調べられた。この数字は触媒系の使用の可能性を制限す
るものではない。
任意の所望の組成を有するα−オレフィン混合物の使用
により、使用した出発モノマーに応じ、共重合生成物に
おいてメチル側鎖を有し任意に分布された分枝地点が得
られる。反応中、異なるα−オレフィンを連続的にバッ
チに加えた場合、各ブロックにおいて異なるメチル分枝
地点分布を有するブロックコポリマーが得られる。β−
1γ−等のオレフィンの存在は触媒系を破壊しないが、
その活性は減じられる。
生成物の分子量および分子量分布は反応パラメーター、
例えば反応温度および反応時間の選択によって変化させ
ることができる。温度を約0℃以下に下げると分子量は
増大し、狭い分子量分布が得られる。温度を約0℃以上
に上げると分子量はしだいに減少し、一方分子量分布は
広くなる。
実施例 つぎに実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
実施例! 真空下で加熱し、アルゴンを満たすことによって予め調
整したガラス容器中で、ビス(I、5−シクロオクタジ
エン)ニッケル0.69gおよびビス(トリメチルシリ
ル)アミノ−ビス(トリメチルシリルイミノ)ホスホラ
ン0.92gを乾燥トルエン40m1中に溶解した。1
−ヘキセン20m1を添加し、溶液を0℃で7時間撹拌
した。生成物回収の処理では、触媒をメタノール性MC
I溶液で分解し、メタノールで沈澱した生成物を回収し
た。真空乾燥後、式: (第3図の13CNMRスペクトル) で示されるポリ−2,6−(1−ヘキセン)10.5g
(78%)を得た。Mn= t 70 Q 実施例2 真空下で加熱し、アルゴンを満たすことにより予め調整
したガラス容器中で、(1,5,9−シクロドデカトリ
エン)ニッケル0.34gおよびビス(トリメチルシリ
ル)アミノ−ビス(トリメチルシリルイミノ)ホスホラ
ン0.56gを1−ペンテン18m1中に溶解し、溶液
を0℃で24時間撹拌した。実施例1のように処理して
式: (第2図の”CNMRスペクトル) で示されるポリ−2,5−(1−ペンテン)8.4g(
73%)を得た。Mn;1100 上記構造は、正確に交互に変換するエテノ/プロペン・
コポリマーと同一の形である。
実施例3 排気し、アルゴンを満たした100m1のスチール製オ
ートクレーブに“乾燥トルエン30+nl中のビス(l
、5−シクロオクタジエン)ニッケル0.69gおよび
ビス(トリメチルシリル)アミノ−ビス(トリメチルシ
リルイミノ)ホスホラン0.92gの溶液を充填した。
液化l−ブテン1Bgを添加し、混合物を室温で3時間
撹拌した。実施例1と同様に処理して式: %式% (第1図の’3CNMRスペクトル) で示されるポリ−2,4−(1−ブテン)11.6g(
66%)を得た。Mn= 900 実施例4 真空下で加熱し、アルゴンを満たすことにより予め調整
したガラス容器中で、ビス(1,5−シクロオクタジエ
ン)ニッケル0.17g(0,62ミリモル)およびビ
ス(トリメチルシリル)アミノ−ビス(トリメチルシリ
ルイミノ)ホスホラン0.92g(25ミリモル)を1
−ペンテン30m1中に溶解し、溶液を0℃で24時間
撹拌した。実施例1のように処理してポリ−2,5−(
1−ペンテン)17.4g(91%)を得た。Mn=1
300゜この構造は実施例2の生成物(第2図の13C
NMRスペクトル)と一致したものである。
実施例5 真空下で加熱し、アルゴンを満たすことにより予め調整
したガラス容器中で、ビス(1,5−シクロオクタジエ
ン)ニッケル0.34g(1,24ミリモル)およびビ
ス(トリメチルシリル)アミノ−ビス(トリメチルシリ
ルイミノ)ホスホラン0.46g(125ミリモル)を
1−デセン20m1中に溶解し、溶液を0℃で3時間撹
拌した。ゲル状塊に1−ヘキセン20Hσを加え、混合
物を0℃でさらに4時間撹はんした。実施例1のように
処理して1−デセン/1−ヘキセン・ブロックコポリマ
ー24゜09(総量の85%)を得た。これはα−オレ
フィン反応体のモル比に対応したメチル基分枝地点特性
を有した。Mn= 1900 実施例6 真空下で加熱し、アルゴンを満たすことにより予め調整
したガラス容器中で、ビス(1,5−シクロオクタジエ
ン)ニッケル0.34g(1,24ミリモル)およびビ
ス(トリメチルシリル)アミノ−ビス(トリメチルシリ
ルイミノ)ホスホラン0.46g(1,25ミリモル)
を乾燥トルエン20m1中に溶解した。4−メチル−1
−ペンテン10x(2を添加し、溶液を室温で3時間撹
拌した。実施例1と同様に処理して以下に示す構造式の
ポリ−2,5−(4−メチル−1−ペンテン)3.79
(56%)を得た。
Mn=800 実施例7 真空下で加熱し、アルゴンを満たすことにより予め調整
したガラス容器中で、ビス(1,5−シクロオクタジエ
ン)ニッケル0.34gおよびビス(トリメチルシリル
)アミノ−ビス(トリメチルシリルイミノ)ホスホラン
0.46gを乾燥トルエン20m1中に溶解した。1−
エイコセン7.09を添加し、溶液を室温で14日間撹
拌した。実施例1と同様に処理してポリ−2,2O−(
1−エイコセン)2゜49C34%)を得た。Mn=1
200実施例8〜It  ゛ l−ヘプテン、l−オクテン、■−ノネンおよびl−デ
センを以下の表に示した実施例の方法により反応させた
。得られた生成物の収率およびMn値を以下の第1表に
示す。
第1表 第4〜7図の”CNMRスペクトルは各生成物の試料を
用いて測定したものである。
【図面の簡単な説明】
第1〜7図は本発明の生成物の”CNMRスペクトルで
ある。 特許出願人シュツウデイエンゲゼルシャフト・コール・
ミツト・ベシュレンクテル・ ハフラング

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、炭素数が3よりも大きいα−オレフィンまたはそれ
    らの混合物から製造されメチル基の分枝位置間の長さが
    α−オレフィンの選択によって調節可能な式: ▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
    式、表等があります▼ 〔式中、Rは同一または異なってHおよび/またはアル
    キル、nは1〜17を意味する。〕 で示されるポリマーまたはオリゴマー。 2、特許請求の範囲第1項記載のポリマーまたはオリゴ
    マーを製造するにあたり、 (a)式:NiLx 〔式中、配位子Lは炭化水素化合物および/または水素
    を意味する。〕 で示されるNi(O)化合物および (b)式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1、R_2、R_3およびR_4は同一ま
    たは異なってn−またはiso−アルキル、アリールお
    よびトリアルキルシリルからなる群から選ばれる基を意
    味する。〕 で示されるアミノビス(イミノ)ホスホランからなる触
    媒の存在下に、−78〜80℃の温度にて炭素数が3よ
    りも大きいα−オレフィンを溶媒中でまたは液体モノマ
    ーとして重合させることを特徴とするポリマーまたはオ
    リゴマーの製法。 3、重合を、(a)Lがエチレン、1,5−シクロオク
    タジエン、1,5,9−シクロドデカトリエン、シクロ
    オクタテトラエン等の1つ以上の二重結合を有する炭化
    水素からなる群から選ばれる配位子であるNi(O)化
    合物および (b)R_1、R_2、R_3およびR_4各々が同じ
    であってSi(CH_3)_3であるアミノビス(イミ
    ノ)ホスホランからなる触媒の存在下に行なうことを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載の製法。 4、Ni(O)化合物が適当な高価数のNi化合物の還
    元により反応溶液の系中で製造されたものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第2項記載の製法。 5、溶媒として、芳香族および/またはオレフィン系炭
    化水素を使用することを特徴とする特許請求の範囲第2
    〜4項の1つに記載の製法。 6、Ni(O)化合物の濃度が好ましくは10^−^3
    〜10^−^1モル/lで、Ni(O)化合物:アミノ
    ビス(イミノ)ホスホランのモル比が1:1〜1:10
    0、好ましくは1:1〜1:10で、かつ反応温度が好
    ましくは−20〜30℃であることを特徴とする特許請
    求の範囲第2〜5項の1つに記載の製法。 7、使用したα−オレフィンが非置換または(環式また
    は非環式)アルキルで置換された直鎖または分枝鎖オレ
    フィンであって、該オレフィンの炭素数が、好ましくは
    4〜20であることを特徴とする特許請求の範囲第2〜
    6項の1つに記載の製法。 8、(a)式:NiLx 〔式中、配位子Lは炭化水素化合物および/または水素
    を意味する。〕 で示されるNi(O)化合物および (b)式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1、R_2、R_3およびR_4は同一ま
    たは異なってn−またはiso−アルキル、アリールお
    よびトリアルキルシリルからなる群から選ばれる基を意
    味する。〕 で示されるアミノビス(イミノ)ホスホランからなる特
    許請求の範囲第1項記載のポリマーまたはオリゴマー重
    合用触媒。
JP61030594A 1985-02-13 1986-02-13 α−オレフインポリマ−およびその製法 Expired - Lifetime JPH075658B2 (ja)

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DE3504809 1985-02-13
DE3504809.3 1985-02-13

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EP (2) EP0194456B1 (ja)
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CA (1) CA1273027A (ja)
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