JPS63502285A - Olefin chlorosilane and olefin halide functional group-containing polymer and method for producing the same - Google Patents
Olefin chlorosilane and olefin halide functional group-containing polymer and method for producing the sameInfo
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- JPS63502285A JPS63502285A JP62500436A JP50043686A JPS63502285A JP S63502285 A JPS63502285 A JP S63502285A JP 62500436 A JP62500436 A JP 62500436A JP 50043686 A JP50043686 A JP 50043686A JP S63502285 A JPS63502285 A JP S63502285A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 オレフィンクロロシランおよびオレフィンハライド官能基含有ポリマーおよびそ の製法 発明の背景 1、関連出願のクロスリファレンス 本出願は1985年12月16日提出の米国特許出願第1113.511号一部 継続出願であり、第813,511号は1984年12月14日提出の米国特許 出願第881,950号の一部継続出願であり、S 8g1.950号はこれは これで1985年9月10日発行の米国特許第4.540,753号(以後はコ ゼウィズ(Cozevlth)等の特許と呼ぶ)の一部継続出願であり、これら の開示は参照によってここに挿入される。[Detailed description of the invention] Olefin chlorosilane and olefin halide functional group-containing polymers and their manufacturing method Background of the invention 1. Cross-reference of related applications This application is a part of U.S. Patent Application No. 1113.511 filed December 16, 1985. Continuation application No. 813,511 is a U.S. patent filed on December 14, 1984. This is a partial continuation of Application No. 881,950, and S8g1.950 is No. 4,540,753, issued September 10, 1985 (hereinafter referred to as CO). This is a partial continuation application of the patent of Cozevlth et al. The disclosure of is incorporated herein by reference.
2、発明の分野 本発明は新規のアルファーオレフィン コポリマーおよびその製法並びにコポリ マー鎖を結合し、架橋し、特殊の用途をもつ架橋コポリマーを形成する方法に関 するものである。2. Field of invention The present invention provides a novel alpha olefin copolymer, its production method, and a copolymer. Contains methods for joining polymer chains and cross-linking to form cross-linked copolymers with special applications. It is something to do.
より詳細に述べるならば、本発明は、エチレン、エチレン以外のα−オレフィン 、オレフィンクロロシランおよびオレフィン炭化水素ハライドから選択される最 低1つのハロゲン含有−モノマーおよび任意に最低1つ以上の非共役ジエンの新 規のコポリマーに関するものである。More specifically, the present invention relates to ethylene and α-olefins other than ethylene. , olefinic chlorosilanes and olefinic hydrocarbon halides. Low 1 halogen-containing monomer and optionally at least one non-conjugated diene The present invention relates to copolymers of the same standard.
これらのコポリマーは統計的(ランダム)ポリマーであるかも知れないし、エチ レンまたはα−オレフィンから成る連続または不連続の第一セグメントおよびエ チμ、ン、α−オレフィンおよび最低1つのハロゲン含有−モノマーから成る連 続または不連続セグメントの形にセグメント化されいるかも知れない。These copolymers may be statistical (random) polymers or A continuous or discontinuous first segment and an alpha olefin consisting of A chain consisting of a monomer containing μ, 1, α-olefin and at least one halogen-containing monomer. It may be segmented into continuous or discontinuous segments.
特に本発明はこれらのコポリマーの製法および任意に架橋剤を使用し、これを架 橋する方法に関するものである。In particular, the present invention utilizes the method of making these copolymers and optionally uses a crosslinking agent to It is about how to bridge.
コポリマ゛−がセグメント化されるところでは、架橋コポリマーは結節形(no dularforll)になる。この結節形では、架橋剤そのものが、分散性を もった官能基を含むかも知れない。Where the copolymer is segmented, the crosslinked copolymer has a nodular shape (no duralforll). In this nodular form, the crosslinking agent itself improves dispersibility. may contain functional groups.
発明はさらに、最低1つのハロゲン含有のモノマーがオレフィンクロロシランま たはオレフィン炭化水素ノ\リドであるコポリマー鎖から形成されるグラフトポ リマーフトポリマーの製法に関係している。The invention further provides that the at least one halogen-containing monomer is an olefinic chlorosilane or Grafted polymer chains formed from copolymer chains that are olefinic or olefinic hydrocarbon It is related to the manufacturing method of remurft polymer.
本発明のコポリマーは狭い分子量分布を示すことが好ましい。コポリマー鎖の組 成は“仕立てる(tai 1or)”ことができる。コントロールできる組成的 要因の中には、モノマーの配列、鎖中のそれらの相対的比率、架橋の部分および 頻度、鎖中の、並びに鎖から技分かれした付加的置換物の組成および配置(これ らはいづれも発明の方法に従う)がある。たとえばオレフィンクロロシランおよ びオレフィン炭化水素/Xライドを鎖の特殊な部分に限定することができる。Preferably, the copolymers of the invention exhibit a narrow molecular weight distribution. set of copolymer chains Sei can be “tailored” (tai 1or). Controllable composition Among the factors are the sequence of the monomers, their relative proportions in the chain, the portion of cross-linking and Frequency, composition and placement of additional substitutions in and from the chain (this (all of which follow the method of invention). For example, olefin chlorosilane and and olefinic hydrocarbon/X rides can be restricted to specific parts of the chain.
発明の方法にチューブラ・リアクターを用いる場合には、このような“仕立て” を実現するための重要な手段は、反応体を導入するためのりアクタ−に沿った位 匝、並びに反応体の組成、割合および流速を変えることである。When using a tubular reactor in the method of the invention, such "tailoring" An important means to achieve this is to introduce the reactants along the adhesive The composition, proportions, and flow rates of the reactants are varied.
本発明の非架橋のランダム−およびセグメントコポリマーは無機基質の被覆に有 用である;それらはガラス繊維および充填剤入りゴム組成物に用いられる。非架 橋ランダムおよびセグメント−オレフィンクロロシランまたはオレフィンハリド 共重合体が連結されて、珍しい枝分かれ構造を形成する;それらはグラフト−お よびブロックポリマーの形成のための中間体とし使用され、熱塑性エラストマー および相溶剤のような組成物をつくる。The non-crosslinked random and segmented copolymers of the present invention are useful for coating inorganic substrates. They are used in glass fiber and filled rubber compositions. Non-shelf Bridge random and segmented - olefin chlorosilanes or olefin halides Copolymers are linked to form unusual branched structures; they can be grafted or used as an intermediate for the formation of block polymers and thermoplastic elastomers and compatibilizer-like compositions.
本発明の架橋ランダム・コポリマーは多数のエラストマー的用途、たとえばシー チング填隙剤(sheetingcaulks) 、シーラント、ガスケット等 の製造に用いられる。ノジュラーコポリマーはオイル添加剤のような潤滑油組成 物に利用される。The crosslinked random copolymers of the present invention can be used in numerous elastomeric applications, such as sealing. Sheeting caulks, sealants, gaskets, etc. used in the production of Nodular copolymers can be used in lubricating oil compositions like oil additives. used for things.
3、関連材料の背景的説明 便利のために、本明細書の中で繰り返し用いられるいくつかの用語を以下に定義 づける: (a) Inter−CDは、ポリマー鎖間のエチレン含量に関しての組成物変 動を定義づける。それは、分布の両端から等重量フラクションを除去することに よって得られる総コポリマー試料を成る重量パーセント含むのに必要な、与えら れたコポリマー試料の、エチレン重量パーセントに関する平均エチレン組成から の最小偏差(標準偏差に類似)としてあられされる。偏差は対称的である必要は ない。1箇の数字としてあられされるとき、たとえば15%Inter−CDs それはプラスまたはマイナスの偏差の大きい方を意味する。たとえばガウスの組 成分布で、標準偏差が10%ならば、ポリマーの95.5%が20重量%エチレ ン内の平均値である。このような試料では、ポリマーの95.5重量%のInt er−CDは20重量%エチレンである。3. Background explanation of related materials For convenience, some terms used repeatedly throughout this specification are defined below. Attach: (a) Inter-CD is a composition variation with respect to ethylene content between polymer chains. Define the movement. It consists in removing equal weight fractions from both ends of the distribution. The total copolymer sample thus obtained contains the weight percent required to From the average ethylene composition in terms of ethylene weight percent of the copolymer samples prepared occurs as the minimum deviation (similar to standard deviation) of deviations need to be symmetrical do not have. When it appears as a single number, for example 15% Inter-CDs It means the greater of the positive or negative deviations. For example, Gaussian set If the standard deviation of the composition distribution is 10%, then 95.5% of the polymer is 20% ethylene by weight. is the average value within the range. In such a sample, 95.5% by weight of the polymer Int er-CD is 20% ethylene by weight.
(b) Intra−CDは、コポリマー鎖内の、エチレンに関する組成変動で ある。それは1本のコポリマー鎖の2部分間に存在する重量(vt%)エチレン の最小差としてあられされる、この際各部分は鎖の最低5重量%から成る。(b) Intra-CD is a compositional variation with respect to ethylene within the copolymer chain. be. It is the weight (vt%) of ethylene present between the two parts of one copolymer chain. , with each portion comprising a minimum of 5% by weight of the chain.
(C)分子量分布(MWD)は、所与のコポリマー試料内の分子量の範囲の尺度 である。それは、重量平均分子量の数平均分子量に対する比My/Mnおよび2 平均分子量の、重量平均分子量に対する比Mz/Myの少くも一つによって特徴 づけられる、ここで、 My−ΣNj旧2/ΣN1旧 ここでN1は重量旧の分子の数 (d)粘度指数(V、1.)は潤滑油が温度上昇に、最小の粘□度減少をもって 順応する能力である。この能力が大きいほどv、1.は高い。(C) Molecular weight distribution (MWD) is a measure of the range of molecular weights within a given copolymer sample. It is. It is the ratio My/Mn of weight average molecular weight to number average molecular weight and 2 Characterized by at least one ratio of average molecular weight to weight average molecular weight Mz/My Here, My-ΣNj old 2/ΣN1 old Here N1 is the number of molecules in the weight old (d) Viscosity index (V, 1.) indicates that the lubricating oil exhibits a minimum decrease in viscosity as the temperature increases. It is the ability to adapt. The larger this ability is, the more v,1. is expensive.
エチレン−プロピレンコポリマー、特にエラストマーは重要栓市場製品である。Ethylene-propylene copolymers, particularly elastomers, are important stopper market products.
エチレン・プロピレンコポリマーの二つの基本的型が市場に出ている。エチレン ・プロピレンコポリマー(EPM)は有機過酸化物のような遊離基発生剤による 加硫を必要とする飽和化合物である。エチレン・プロピレンターポリマー(EP D)l)には少量の非失軛正ジオレフィン、たとえばジシクロベヅタジェン;1 .4−へキサジエンまたはエチリデンノルボルネンがある。Two basic types of ethylene propylene copolymers are on the market. ethylene ・Propylene copolymer (EPM) is produced by free radical generators such as organic peroxides. It is a saturated compound that requires vulcanization. Ethylene-propylene terpolymer (EP D) l) contains a small amount of a non-abrasive diolefin, such as dicycloveztagene; .. 4-hexadiene or ethylidene norbornene.
これらは硫黄による加硫が可能となるような十分な不飽和を提供する。最低二つ のモノマーを含むこのようなポリマー、すなわちEPMおよびEPDM、を以後 はコポリマーと総称する。These provide sufficient unsaturation to allow sulfur vulcanization. at least two Such polymers containing monomers, namely EPM and EPDM, are hereinafter referred to as are collectively called copolymers.
これらのコポリマーは極め良い耐候性、良い耐熱老化のに特に適した低価格化合 物である。自動車への典型的使用は、タイヤ側壁、内部チューブ、ラジェーター およびヒーターホース、真空チュービング、ウェザ−ストリップおよびスポンジ ドアシールであり、潤滑油組成物のための粘度係数(V、1.)改善剤として使 われる。機械への典型的な用途は、家庭電化製品、工業用ホースおよびガーデン ホース、成形−および押出−スポンジ部分、ガスケットおよびシール、コンベヤ ベルトカバーである。これらのコポリマーは、接着剤、家庭電化製品の部品、ホ ースおよびガスケット、ワイヤーおよびケーブルの絶縁剤およびプラスチックス ベンディングにも使用される。These copolymers are low cost compounds that are particularly suitable for very good weather resistance and good heat aging resistance. It is a thing. Typical automotive uses are tire sidewalls, internal tubes, radiators and heater hoses, vacuum tubing, weather stripping and sponges. Used as a door seal and viscosity coefficient (V, 1.) improver for lubricating oil compositions. be exposed. Typical applications for machines include household appliances, industrial hoses and garden Hoses, molded and extruded sponge sections, gaskets and seals, conveyors It's a belt cover. These copolymers are used in adhesives, parts of household appliances, and wire and cable insulation and plastics Also used for bending.
上記めことかられかるように、EPMおよびEPDMはそれぞれ特性に基づいて 、多くの種々の用途を有する。このようなコポリマーを特定の用途に適せしめる 特性は、それはそれでこのコポリマーの組成および構造によって定まることが知 られてい。たとえばEPMまたはEPDMコポリマーの究極的特性は、組成、組 成分布、配列分布、分子量および分子量分布()IWD)のような要因によって 定まる。As mentioned above, EPM and EPDM are based on their respective characteristics. , has many different uses. Adapting such copolymers to specific applications The properties are known to be determined in turn by the composition and structure of this copolymer. It's been done. For example, the ultimate properties of EPM or EPDM copolymers are Depending on factors such as composition distribution, sequence distribution, molecular weight and molecular weight distribution (IWD) Determined.
過酸化物硬化(curing)の効率は組成に依存する。エチレンレベルが増加 するにつれ、過酸化物/分子あたりの“化学的°架橋が増加することが示される 。エチμ・ン含量はレオロジー特性および加工特性にも影響を与える、る結晶化 は加工性を阻害し、ゴムとして有効な結晶融点以下の温度では硬化生成物をあま りにも“硬<°シ過ぎEPMまたはEPDM :lポリマーの練り挙動(wil llngbehavior)はMiによって急激に変る。狭いMνDコポリマー はロール機でぼろぼろに砕け、一方広いMVD物質は通常の加工処理で用いられ る条件下でバンド状に巻きっ< (band)。加工装置で出会う剪断速度では 、より広いMVDをもつコポリマーは、同じ重量平均分子量のより狭いM[)を もつポリマーよりも実質的に低い粘度を有すこうして、特異な性質および組成を もったポリマーを発見する必要性が常に存在する。これは、潤滑油のv、1゜改 善剤の領域に関して容易に例示される。The efficiency of peroxide curing is composition dependent. increased ethylene levels It is shown that the chemical cross-linking per peroxide/molecule increases as . Ethylene content also influences rheological and processing properties, leading to crystallization. This inhibits processability, and at temperatures below the effective crystal melting point of rubber, the cured product becomes soft. Too “hard<°too hard” EPM or EPDM: The kneading behavior of the polymer (will llngbehavior) changes rapidly depending on Mi. Narrow MvD copolymer is crumbled into crumbs on a roll machine, while broad MVD material is used in regular processing. It is rolled into a band under the following conditions. At the shear rate encountered in processing equipment, , a copolymer with a wider MVD has a narrower M[) of the same weight average molecular weight. It has a substantially lower viscosity than other polymers with There is always a need to discover polymers that have properties. This is the lubricant's v, 1° change. Easily exemplified in the area of stimulants.
モーターオイルは、重大な摩擦損失を回避し、コールドスターティングを容易に し、エンジンスタートアップ時から正しく自由のオイル循環ができるためには、 低温度で粘稠であり過ぎはいけない。他方、過剰のエンジン摩耗および過剰のオ イル消費を避けるためには、その粘度が小さ過ぎてもいけない。温度の変化によ る粘度変化が最小である潤滑油を用いることが最も好ましい。Motor oil avoids significant friction losses and facilitates cold starting However, in order to ensure proper and free oil circulation from the time the engine starts up, It should not be too viscous at low temperatures. On the other hand, excessive engine wear and excessive In order to avoid oil consumption, the viscosity should not be too small. Due to temperature changes It is most preferred to use a lubricating oil that exhibits minimal viscosity changes.
潤滑油が温度上昇を最小の粘度低下ですます能力はその粘度指数(V、1.)に よって示される。この能力が大きいほど、v、1.は高い。The ability of a lubricating oil to resist temperature increases with minimal decreases in viscosity is determined by its viscosity index (V, 1.). Therefore, it is shown. The larger this ability is, the more v,1. is expensive.
ポリマー添加剤は潤滑油組成物に広く用いられ、組成物に好ましい粘度温度特性 を与える。たとえば、V、+、改善剤としてEPMまたはEPDMまたは、より 一般的にエチレン−(C3−C,8)α−オレフィンコポリマーを用いる潤滑油 組成物が知られている。これらの添加剤は、温度変化と共におこる粘度変化をで きるだけ小さく押さえるような潤滑油組成物を生成するように計画される。この ようなポリマー添加剤を含む潤滑油はより高温時に粘度をより良く保つことがで き、一方向時に、エンジンスタート温度において好ましい低粘度流動性を保持す る。Polymeric additives are widely used in lubricating oil compositions and provide favorable viscosity-temperature properties to the compositions. give. For example, V,+, EPM or EPDM as improving agent or more. Lubricating oils that typically use ethylene-(C3-C,8) alpha-olefin copolymers Compositions are known. These additives prevent viscosity changes that occur with temperature changes. It is designed to produce a lubricating oil composition that packs as little weight as possible. this Lubricating oils containing polymer additives such as and maintains favorable low viscosity fluidity at engine start temperature during unidirectional operation. Ru.
これら添加剤の二つの重要な特性(但し、これまでにわかっている唯一の必要な 特性ではない)は低温性能および剪断安定性に関するものである。低温性能は、 非常に低い温度における低粘度の維持に関係する、一方剪断安定性はポリマー添 加剤の、より小さい鎖に分解されることへの抵抗性に関係する。Two important properties of these additives (although the only necessary properties) relate to low temperature performance and shear stability. Low temperature performance is It is related to maintaining low viscosity at very low temperatures, while shear stability It relates to the resistance of an excipient to being broken down into smaller chains.
理想的には、好ましい■、1.改善剤は良い剪断安定性をもつポリマーである。Ideally, preferred ■, 1. The modifier is a polymer with good shear stability.
これらのポリマーは概して低い増粘効率および低い分子量ををする。しかし概し て、低分子量ポリマーは低いバルク粘度を有し、常温流れを示す。それらは、一 般的ゴム加工工場では取り扱いにくい。These polymers generally have low thickening efficiency and low molecular weight. But generally Therefore, low molecular weight polymers have low bulk viscosities and exhibit cold flow. They are one Difficult to handle in general rubber processing factories.
注意深く操作するとき、成るリアクターを用いて、α−オレフィンをその目的と する用途に合わせて選択的基準でその種々の特性が高くなるように重合させるこ とができることがわかった。本発明の範囲内で最も適したりアクタ−はm1x( reeチューブラーおよびバッチリアクターである。When operated carefully, a reactor consisting of polymerization to enhance its various properties on a selective basis depending on the intended use. It turns out that it is possible to do this. The most suitable actor within the scope of the invention is m1x ( ree tubular and batch reactor.
チューブラリアクターで処理してコポリマーをつくる代表的先行技術は次のよう なものである:ジャンガン(E、Junghanns) 、ガンボルト(A、G umboldt)およびビール(G、Bier;)の“バナジウム・オキシクロ リドおよびアルキルアルミニウム ハライド触媒によるエチレンおよびプロブレ ンの無晶形コポリマーへの重合(Polymerizatis of ethy lene and propylene t。Typical prior art techniques for producing copolymers by processing in a tubular reactor are as follows. These are: Junghans (E, Junghans), Gunvolt (A, G) umboldt) and beer (G, Bier;) Lido and alkyl aluminum halide catalyzed ethylene and proble Polymerizatis of ethy lene and propylene t.
amorphous copolymers with catalysts or vanadiumoxychloride and alkyl alu ainum halldes) ” ;MakroIio’1. Chew、、 58巻(12/12/62) ;18−42−ページ、においてエチレン・プ ロピレン コポリマーを製造するためのチューブラリアクターの使用が開示され ている、ここでは組成物は鎖の長さに沿って変化する。より詳細に述べるならば 、この参照例はチューブラリアクターにおける、バナジウム化合物およびアルミ ニウ′ムアルキルがら作られるチーグラー触媒を用いる無晶形エチレン−プロピ レン コポリマーの製造を開示している。チューブの最初の部分でエチレンが優 先的に重合し、もしも重合中にモノマー混合物の付加的構成(make−up) が行われないならばモノマー濃度はチューブに沿ってプロピレンが有利になるよ うに変化することが開示されている。これらの濃度変化は鎖生長反応中におこる がら、一端に他端より多いエチレンを含むコポリマー鎖が生成することも開、示 されいる。チューブ中で形成されるコポリマーは化学的には一様でないが、分子 量分布に関してはがなり一様であることも開示されている。チューブ中でつくら れたコポリマーに関し彼等の第17図に報告されいるデータを用いると、このポ リマーのMy/M/n比は1.6であり、彼等の第18図から、このコポリマー の分子間組成分散性(Inter−CD、以下に詳しく説明される)は15%よ り大きい、と推定される。amorphous copolymers with catalysts or vanadiumoxychloride and alkyl alu ainum halldes)”;MakroIio’1.Chew,, Volume 58 (12/12/62); pages 18-42, Discloses the use of a tubular reactor to produce lopyrene copolymers , where the composition varies along the length of the chain. To explain in more detail , this reference example shows how vanadium compounds and aluminum are used in tubular reactors. Amorphous ethylene-propylene using Ziegler catalyst made from nitrogen alkyl Discloses the production of ren copolymers. Ethylene predominates in the first part of the tube. If the monomer mixture is previously polymerized and the monomer mixture is made-up during the polymerization, If this is not done, the monomer concentration will favor propylene along the tube. It has been disclosed that there is a change in These concentration changes occur during the chain growth reaction. However, it has also been disclosed and shown that copolymer chains containing more ethylene at one end than at the other end are formed. It is done. The copolymer formed in the tube is chemically non-uniform, but the molecular It is also disclosed that the amount distribution is uniform. made in a tube Using the data reported in their Figure 17 for a copolymer of The My/M/n ratio of Limer is 1.6, and from their Figure 18, this copolymer The intermolecular compositional dispersion (Inter-CD, explained in detail below) of It is estimated that the
ウェーナー(J、P、Vehner)の“EPDMポリマーの層流重合(Lam lnar Flow Polymerization or EPDM Pol ymer” ;^csシンポジウム シリーズ65(1978);140(52 ペー シ、は、データし一触媒を用いるチューブラ・リアクター溶液重合のポリ マー生成物の分子量分布に与える影響を測定するために行ったコンピューターシ 逅ニレージョン研究の結果を開示しいる。模造した特殊のポリマーは、エチレン ・プロピレン−1,4−ヘキサジエンのエラストマー系ターポリマーであった。Vehner, J.P., “Laminar Flow Polymerization of EPDM Polymers” lnar Flow Polymerization or EPDM Pol ymer” ;^cs Symposium Series 65 (1978); 140 (52 The page provides data on the polymerization of tubular reactor solution polymerization using one catalyst. A computer simulation was carried out to determine the effect on the molecular weight distribution of the mer products. Disclose the results of the study. The special polymer imitated is ethylene - It was an elastomeric terpolymer of propylene-1,4-hexadiene.
149ページには、モノマーは異なる反応性をもつから、モノマーがなくなる につれて異なる組成のポリマーが得られると記載されている。しかしその組成物 が分子間で変化するのか分子内で変化するのかは見分けられない。148ページ のm表には、約1.3(7)Mν/inを有する種々のポリマーが予想されてい る。144ページの第3節には、チューブの直径が増加するとポリマー分子量は 低くなり過ぎ、実際的興味は、なくなると述べである。そしてそのリアクターは プラグであることが予想される。 149ページの第1節には、チューブ中に形 成される組成分散性は生成物の品質には好ましくないことが暗示されている。On page 149, it says that because monomers have different reactivities, monomers run out. It is stated that polymers with different compositions can be obtained depending on the method. But its composition It is not possible to tell whether changes occur between molecules or within molecules. 148 pages m table predicts various polymers with about 1.3(7) Mν/in. Ru. Section 3 on page 144 states that as the tube diameter increases, the polymer molecular weight decreases. If it becomes too low, there will be no practical interest in it. And that reactor It is expected to be a plug. Section 1 on page 149 states that It is implied that the resulting compositional dispersion is unfavorable for product quality.
ウエーナーの米国特許第3.681.306号は最低二つの連続する反応段階で 重合させることにより良い加工性を有するエチレン/高級α−オレフィンコポリ マーの製法を開示した例である。この参照例によると、この2一段階法は、あら かじめ定められた特性、特に、商売上の用途における加工性に寄与する、常温流 れ、高−生強度およびロール練り性(a+1llablllty)のような性質 をもつ特注のエチレン/α−オレフィン コポリマーをつくる1119な重合法 を提供する。この参照例によれば、発明の製法は、EPDMの製造に有用な共力 触媒を用いてエチレン/プロブレン15−エチリンデンー2−1ルボルネンのよ うなエラストマーコポリマーを製造するために特に適合される。Wehner, U.S. Pat. No. 3,681,306, discloses the Ethylene/higher α-olefin copolymer with good processability through polymerization This is an example disclosing a method for producing mer. According to this reference example, this 21 step method is cold flow, which contributes to predetermined properties, especially processability in commercial applications. properties such as high green strength and rollability (a+1llablllty) 1119 polymerization method to create custom ethylene/α-olefin copolymers with I will provide a. According to this reference example, the process of the invention is a synergistic compound useful in the production of EPDM. Ethylene/problene such as 15-ethylindene-2-1rubornene using a catalyst It is particularly suited for producing elastomeric copolymers.
好ましい方法は1チユーブラリアクターの後に1ボット−リアクターを使用する 。しかしながら1つのチューブラリアクターを用い、2段階をシミュレートする 異なる反応条件で処理することがきることも開示されいる。第2欄14−20行 かられかるように、発明の方法はl一段階リアクターでつくられるよりもより広 いMVDをもったポリマーをつくる。第一の(ピペリン)リアクターがらの中間 生成体ポリマーは、第5欄、!+4−57行に開示されているように約2のMy /Mn比をもっことが開示さ′れているが、発明の方法により生成する最終的ポ リマーは2.4〜5のMy/Mnを有する。The preferred method uses one tubular reactor followed by one bot-reactor. . However, using one tubular reactor and simulating two stages It is also disclosed that different reaction conditions can be used. Column 2, lines 14-20 As can be seen, the inventive method is more versatile than that produced in a single-stage reactor. Create polymers with high MVD. Middle of the first (piperine) reactor The product polymer is in column 5, ! Approximately 2 My as disclosed in lines +4-57 /Mn ratio, but the final porous produced by the method of the invention is The remer has a My/Mn of 2.4-5.
クロソン(C1oson)の米国特許第3,825.858号は、反応体が高速 度で再循環する閉回路のチューブラ・リアクタに参照すると、リアクターの垂直 の肢1のための丁番支持台(lO)により、その底部肢が水平にひろがり、熱膨 張による、特にリアクターの掃除中に経験する有害な変形を阻止することができ る。Closon, U.S. Pat. No. 3,825,858, discloses that the reactants are With reference to a closed-circuit tubular reactor that recirculates at a The hinge support (lO) for limb 1 of the This can prevent harmful deformations caused by straining, especially during cleaning of the reactor. Ru.
ベイリー(Ba11ey)等の米国特許第4.065.520号は広い組成分布 を有する、エラストマーを含む、エチレンコポリマーを作るためのバッチリアク ターの使用を開示している。リアクターのための敷部の供給タンクが配置され、 各タンクへの供給量はポリマーを製造するように変えられる。作られた生成物は 結晶から半結晶、それから無晶形領域をもち、勾配はそれらの間に変化する。触 媒系はバナジウム化合物のみ、またはそれをチタン化合物と組み合わせて用いる ことができ、バナジウム オキシ−トリクロリドおよびジイソブチル塩化アルミ ニウムがその例である。すべての実施例でチタン化合物が用いられている。いく つかの実施例では水素およびジエチル鉛(移動剤として知られている)が用いら れる。生成したポリマー鎖は組成的に分散した第一の長さと均一の第二の長さを 有する。それに続く長さは種々のその他の組成分布を有する。U.S. Pat. No. 4.065.520 to Bayley et al. Batch reactor for making ethylene copolymers, including elastomers, with Discloses the use of A bedding supply tank for the reactor is placed; The feed to each tank is varied to produce polymer. The product made is It has crystalline to semicrystalline to amorphous regions, with gradients varying between them. touch The medium system uses vanadium compounds alone or in combination with titanium compounds. Vanadium oxy-trichloride and diisobutyl aluminum chloride An example is Nium. Titanium compounds are used in all examples. go In some examples hydrogen and diethyl lead (known as a transfer agent) are used. It will be done. The resulting polymer chains have a compositionally dispersed first length and a uniform second length. have Subsequent lengths have various other compositional distributions.
ミック(Y、旧tsuda)シュラグ(J 、Schrag)およびフェリー (J、Ferry)の“無限希釈粘弾性からエチレン・プロピレン ターポリマ ーにおける長鎖枝分れの推定(Estliation of Long−Cha in Branchlng in Ethylene−Propylene T erpolymers from Infinite−DilntionVis coelastlc Properties)’ J、Appl、Po1.Sc i、、18巻 193ページ(1974)には、狭いMVDのエチレン−プロピ レンコポリマーが開示されている。たとえば198ページの■表には、1.19 〜1.32のilv/inをも−) EPDI4コポリマーが開示されている。Mick (Y, former Tsuda) Schrag (J, Schrag) and Ferry (J, Ferry) “Ethylene-propylene terpolymer from infinite dilution viscoelasticity” Estimation of long-chain branching in Long-Cha in Branchlng in Ethylene-Propylene T erpolymers from Infinite-DilntionVis coelastlc Properties)' J, Appl, Po1. Sc i, Vol. 18, p. 193 (1974) describes narrow MVD ethylene-propylene Ren copolymers are disclosed. For example, in the ■ table on page 198, 1.19 ~1.32 ilv/in) EPDI4 copolymers are disclosed.
シー(C,に、5hih)の“分子量および分子量分量の、エチレン−プロピレ ン−ジエン ポリマーの非ニユートン性挙動に与える影”1lj(The Er rector Mo1ecular Weightand Mo1ecular Weight Dlstribution on the Non −New tonlan Behavior of Ethylene−Propylen e−DlenePolymers) ” Trans、Soc、Rheol、1 4巻83ページ(1970)、では組成的に均質なフラクションの全系列がつく られ、開示された。たとえば1表のデータは高度の均質性を有するポリマー“試 料B“が開示されている。報告データに基づくと、この試料のMWDも非常に狭 い。しかしながら分子内分散性をもつポリマーに開示されいない。"C, ni, 5hih" "molecular weight and molecular weight fraction of ethylene-propylene" Effect on the non-Newtonian behavior of diene polymers”1lj (The Er rector Mo1ecular Weightand Mo1ecular Weight Distribution on the Non-New tonlan Behavior of Ethylene-Propylene e-DlenePolymers)” Trans, Soc, Rheol, 1 Volume 4, page 83 (1970), gives a complete series of compositionally homogeneous fractions. disclosed. For example, the data in Table 1 is based on a highly homogeneous polymer “sample.” Based on the reported data, the MWD of this sample is also very narrow. stomach. However, it does not disclose polymers having intramolecular dispersibility.
エチレン−α−オレフィン コポリマーを潤滑油添加剤として取り扱っている代 表的先行技術は次のようなものである: エンゲル(Engel)等の米国特許第3.697,429号は、異なるエチレ ン含量を示すエチレン−プロピレン コポリマー類、すなわち40−83重量9 6エチレンおよび約4以下マーのエチレン含量の第二コポリマーのそれとの差が 最低4vt%エチレンである混合物を開示している。これらの混合物は潤滑油の V、+、改善剤として用いるとき、油流動点降下剤とエチレン−プロピレン コ ポリマーとの間の不都合な相互作用を最小にして適した低温粘度特性を与える。We handle ethylene-α-olefin copolymer as a lubricant additive. The apparent prior art is as follows: U.S. Pat. No. 3,697,429 to Engel et al. Ethylene-propylene copolymers with a content of 40-83% by weight 9 6 ethylene and a difference in ethylene content from that of the second copolymer of up to about 4 mers. Discloses a mixture that is a minimum of 4 vt% ethylene. These mixtures are lubricating oils. V,+, when used as a improver, oil pour point depressant and ethylene-propylene co Minimizes adverse interactions with the polymer to provide suitable low temperature viscosity properties.
40.000で、プロピレン含量20〜70モル%の、エチレン−プロピレン コポリマーを潤滑油のv、1.改善剤として開示している。これらのコポリマー の好ましいMy/Mnは約4.0未満である。40.000, with a propylene content of 20 to 70 mol%, ethylene-propylene v of the copolymer in lubricating oil, 1. It is disclosed as an improving agent. These copolymers The preferred My/Mn is less than about 4.0.
ジョンストン(Johnston)等の米国特許第3.l19L、078号は2 5−55wt%エチレンを含み、ベンプント指数が1it−33で、平均ペンプ ントサイズが20炭素原子を超えないエチレン−プロビレケン コポリマーを潤 滑油添加剤として使用することを開示している。My/Mnは約8未満である。Johnston et al., U.S. Patent No. 3. l19L, No. 078 is 2 Contains 5-55 wt% ethylene, has a Benpunto index of 1it-33, and has an average Benpunto index of 1it-33. ethylene-propylekene copolymer with a particle size not exceeding 20 carbon atoms. Discloses use as a lubricating oil additive. My/Mn is less than about 8.
これらの添加剤は、流動的降下剤に不都合な影響を与えることなく、粘度に関し て良い低温特性を油に与える。These additives can improve the viscosity without adversely affecting the rheological depressants. gives the oil good low-temperature properties.
ヤコブソン(Jacobson)’4の米国特許第3,551.338号は、5 5℃でn−デカンに不溶性のポリマーフランクジョンを1 、3vt%以下含む 、Go−80a+ole%エチレンのエチレンコポリマーを油添加剤として使用 することを開示している。ポリマー中のこのデカンー不溶性フランクジョンを最 小にすることは、ポリマーが油中で曇りを形成する傾向を減らす、この曇りは、 多分流動点低下剤との不都合な相互作用によって生ずる低温不安定性の証拠であ る。U.S. Patent No. 3,551.338 to Jacobson '4 Contains less than 1.3 vt% of polymer flanks that are insoluble in n-decane at 5°C , using ethylene copolymer of Go-80a+ole% ethylene as oil additive Discloses that. This decane-insoluble flank John in the polymer Reducing the tendency of the polymer to form haze in oil, this haze This is probably evidence of low temperature instability caused by unfavorable interactions with pour point depressants. Ru.
これらのコポリマーの’S4v/Mnは“驚くべく狭り°、約4.0未満、より 好ましくは2.6以下、たとえば2.2である。The 'S4v/Mn' of these copolymers is "surprisingly narrow, less than about 4.0, more Preferably it is 2.6 or less, for example 2.2.
粘度指数改善剤においては、ランダム架橋ポリマーの必要な特性でもなく所望の 特性でもない。不飽和枝分かれエチレン ターポリマーおよびテトラポリマーに 関する特許の例は米国特許第3.790.480号である。エチレン、C5−0 18高級α−オレフィンおよび2種類のジエンのポリマーが教示される、ジエン は、同じまたは異なる重合性の二重結合を有する。1.4−ヘキサジエンによっ て代表されるジエンの1群においては、二重結合の1つだけが使用触媒によって 速かに重合する2、5−ノルボルナジェンが代表であるもう一つの群では、特許 の重合過程を利用して二重結合が両方共重合可能である。好ましい粘度指数改善 剤は二重結合の両群が用いられるエチレンテトラポリマーである。このようなポ リマーは鎖の全長に沿ってジエンを含み、結節的に(nodularly)枝分 かれしていない。ランダム分岐は、与えられたTEでは、1ジュラ−分岐のよう な効率的方法では剪断安定性を改善しない。In the viscosity index improver, it is necessary to improve the desired properties rather than the required properties of randomly cross-linked polymers. It's not even a characteristic. Unsaturated branched ethylene terpolymers and tetrapolymers An example of a related patent is US Pat. No. 3,790,480. Ethylene, C5-0 Polymers of 18 higher α-olefins and two dienes are taught; have the same or different polymerizable double bonds. By 1.4-hexadiene In a group of dienes represented by Another group, represented by 2,5-norbornadiene, which polymerizes rapidly, has a patent Both double bonds can be copolymerized using the polymerization process of Favorable viscosity index improvement The agent is an ethylene tetrapolymer in which both groups of double bonds are used. A port like this Rimers contain dienes along the entire length of the chain and are nodularly branched. He hasn't done it. For a given TE, the random branch looks like a 1-Jular branch. No efficient method improves shear stability.
すぐれた特性が得られるのは多分、二つの活性二重結合をもったジエンの使用が 長鎖枝分かれをおこし、その際ポリマーのバルク粘度は同時に増加するが、本来 の粘度または増粘効率を著しく増加することはないからであろう。増加したバル ク粘度はポリマーの製造および貯蔵を容易にする。重合のために用いる触媒はチ ーグラー型触媒である。2.5−ノルボルナジェンの二重結合は両方共チーグラ ー触媒によって重合可能である。しかしながらその他のジエン、1.4−ヘキサ ジエンはチーグラー触媒で重合する二重結合を一つだけもっている。したがって ポリマーは少量の不飽和を含む。The superior properties are probably due to the use of a diene with two active double bonds. Long chain branching occurs, and at the same time the bulk viscosity of the polymer increases, but originally This is probably because it does not significantly increase the viscosity or thickening efficiency of. increased bar The thick viscosity facilitates the manufacture and storage of the polymer. The catalyst used for polymerization is chi - It is a Glar type catalyst. Both double bonds of 2.5-norbornadiene are Ziegler - Can be polymerized with a catalyst. However, other dienes, 1,4-hexane Dienes have only one double bond that polymerizes with Ziegler's catalyst. therefore The polymer contains a small amount of unsaturation.
発明の概要 発明の目的は、 l)エチレン; 2) α−オレフィン;および 3)a)構造式5IRR’ xをもつオレフィン性クロロシラン、ここで i)xは0−2の範囲であり 1i)Rはチーグラー共重合性オレフィンであり、1i)R’ は、飽和−また は不飽和−並びに枝分か状および多環式炭化水素から成る群から選択される1− 30箇の炭素原子を有する炭化水素であり、b)構造式RR’ Xのオレフィン 性炭化水素ハライド、ここで i)RはAチーグラー共重合性オレフィン、1i)R’は飽和−または不飽和− 並びに枝分かれした、または枝分かれしない脂肪族、芳香族、環式および多環式 炭化水素からなる群から選択される1−30箇の炭素原子を含む炭化水素であり 、1i)Xはハロゲンである というa)およびb)から成る群から選択される最低1つのハロゲン含有−モノ マーのコポリマーを提供する本発明によって達成される。Summary of the invention The purpose of the invention is l) ethylene; 2) α-olefin; and 3) a) an olefinic chlorosilane having the structural formula 5IRR' x, where i) x is in the range 0-2 1i) R is a Ziegler copolymerizable olefin; 1i) R' is a saturated or is selected from the group consisting of unsaturated and branched and polycyclic hydrocarbons; a hydrocarbon having 30 carbon atoms, b) an olefin of the structural formula RR' hydrocarbon halide, where i) R is A Ziegler copolymerizable olefin, 1i) R' is saturated or unsaturated and branched or unbranched aliphatic, aromatic, cyclic and polycyclic a hydrocarbon containing 1-30 carbon atoms selected from the group consisting of hydrocarbons; , 1i) X is halogen at least one halogen-containing monomer selected from the group consisting of a) and b); This is achieved by the present invention which provides copolymers of mer.
Rチーグラー共重合性オレフィンはノルボルネニル、ジシクロペンテニル、およ びl−へキセニルから成る群がら選択される。R Ziegler copolymerizable olefins include norbornenyl, dicyclopentenyl, and and l-hexenyl.
本発明のコポリマーに利用されるオレフィンクロロシランとしては、構造式 %式% :)Xは0−2の範囲にあり: 1i)nは0より大きいか0に等しく、1i)RおよびR′は同じかまたは異な りRおよびR′の各々は飽和−または不飽和−並びに枝分かれしたまたは枝分か れしない脂肪族、芳香族、環式および多環式炭化水素から成る群から選択される 1−30箇の炭素原子を含む炭化水素である。The olefinic chlorosilane utilized in the copolymer of the present invention has the structural formula: %formula% :) X is in the range 0-2: 1i) n is greater than or equal to 0; 1i) R and R' are the same or different; Each of R and R' can be saturated or unsaturated and branched or unbranched. selected from the group consisting of aliphatic, aromatic, cyclic and polycyclic hydrocarbons It is a hydrocarbon containing 1-30 carbon atoms.
オレフィンクロロシランがある。この構造式をもつ特定のオレフィンクロロシラ ンは、ビニルジメチルクロロシラン、ビニルエチルジクロロシラン、5−1−へ キセニル=6−シメチルクロロシラン、l−へキモニル−6−トリクロル アリ ルジクロロシラン、5−トリクロロシリル−2−ノルボルネン、および5−メチ ルジクロロシリル−2−ノルボルネンである。There are olefin chlorosilanes. A specific olefin chlorosilane with this structural formula to vinyldimethylchlorosilane, vinylethyldichlorosilane, 5-1- Xenyl = 6-dimethylchlorosilane, l-hekymonyl-6-trichloraryl dichlorosilane, 5-trichlorosilyl-2-norbornene, and 5-methyl It is dichlorosilyl-2-norbornene.
オレフィン炭化水素ハライドは塩化物および臭化物である。本発明のコポリマー に使用される特定のオレフィン ハライドは5−クロロメチル−2−ノルボルネ ンおよび2−パラクロロメチルフェニル−5−ノルボルネンである。Olefinic hydrocarbon halides are chlorides and bromides. Copolymers of the invention The specific olefin halide used is 5-chloromethyl-2-norbornene and 2-parachloromethylphenyl-5-norbornene.
本発明のコポリマーはその他に最低1つの非共役ジエンを含む。好ましいジエン としては5−エチリデン−2−ノルボルネン、■、4−へキサジエン、およびジ シクロペンタジェンおよびそれらの混合物がある。The copolymers of the invention additionally contain at least one non-conjugated diene. preferred diene Examples include 5-ethylidene-2-norbornene, 4-hexadiene, and di- There are cyclopentadiene and mixtures thereof.
発明の重要な一観点は、エチレンおよびα−オレフィンのコポリマーから成る第 一セグメントと、エチレン、α−オレフィンおよび上記の最低1つのハロゲン含 有−モノマーのコポリマーから成る第二セグメントを有するコポリマー鎖に向け られる;画策−および第二セグメントは、1つの同−限界内の(contigu ous)セグメント、或いは不連続セグメントの複数の形であり、第二セグメン トはコポリマー鎖の50vt%未満を構成する。その上、最低1箇のハロゲンを 含むモノマーは、上記第一セグメントを実質的には架橋しない条件下で架橋され 得る。An important aspect of the invention is that a primary polymer comprising a copolymer of ethylene and an alpha-olefin one segment and at least one halogen-containing segment of ethylene, α-olefin and the above. towards a copolymer chain with a second segment consisting of a copolymer of monomers the scheme and the second segment are contigu ous) segment or multiple forms of discontinuous segments, and the second segment make up less than 50% of the copolymer chains. In addition, at least one halogen The containing monomer is crosslinked under conditions that do not substantially crosslink the first segment. obtain.
本発明のこのセグメント化コポリマーの一実施態様においは、第一セグメントは コポリマー鎖の中心を構成し、第二セグメントは鎖の各端に一つづつの2セグメ ントを構成する。In one embodiment of this segmented copolymer of the invention, the first segment is The second segment comprises two segments, one at each end of the chain, forming the center of the copolymer chain. configure the components.
本発明はさらに、2以下のMy/Mnおよび1.8以下のHzl′¥4vの最低 1つを示す上記セグメント化コポリマーの複数から実質上構成される組成物に向 けられている。The present invention further provides a minimum of My/Mn of 2 or less and Hzl'\4v of 1.8 or less. For compositions consisting essentially of a plurality of the above segmented copolymers representing one I'm being kicked.
発明はさらに、上記第一および第二セグメントから成るコポリマー鎖を形成する 方法に向けられる。その方法は、工≠レンおよびα−オレフィンの反応混合物を 、生成エチレン−α−オレフィンコポリマー重量が、重合完了時の予想ポリマー 重量の50%に達する点まで重合することによって第一セグメントを形成し、最 低1つのハロゲンを含有するモノマーを、第二セグメントを形成するための反応 混合物に導入することによって第二セグメントを形成することから成る。The invention further provides for forming a copolymer chain consisting of said first and second segments. Directed to the method. The method consists of a reaction mixture of polyolefins and α-olefins. , the weight of the ethylene-α-olefin copolymer produced is the expected polymer at the completion of polymerization. Form the first segment by polymerizing to the point where it reaches 50% of the weight, and the final segment. Reaction of monomers containing one halogen to form the second segment forming a second segment by introducing it into the mixture.
一実施態様において、実質上1つの第一セグメントと実質上1つの第二セグメン トから成るコポリマー鎖が、先づ最初に第一セグメント製造段階をこの段階の完 了時まで行い、それから第二セグメント製造段階を行うことによって作られる。In one embodiment, substantially one first segment and substantially one second segment The copolymer chains consisting of the The second segment is produced by performing the second segment manufacturing step until the end of the segment.
もう一つの実施態様においては、第二セグメントは、マーの反応がほとんど完了 し、生成したエチレン−α−オレフィン−ハロゲン−含有モノマーコポリマーの 重量が重合完了時の予想ポリマー重量の50%未満になる点まで重合させ、それ から反応を続けて第一セグメントを形成することによって形成される;この実施 態様の方法では、生成コポリマー鎖は本質的には、実質上1つの第一セグメント と実質上1つの第二セグメントとから成る。In another embodiment, the second segment has almost complete reaction of the mer. and the resulting ethylene-α-olefin-halogen-containing monomer copolymer. Polymerize to the point where the weight is less than 50% of the expected polymer weight at the completion of polymerization; is formed by continuing the reaction to form the first segment; this implementation In the method of embodiments, the resulting copolymer chain consists essentially of one first segment. and substantially one second segment.
本発明のコポリマー鎖をつくるためには、最低1つの非共役ジエンが反応混合物 に加えられる。To make the copolymer chains of the present invention, at least one non-conjugated diene is present in the reaction mixture. added to.
製法は、重合開始後に付加的エチレン、α−オレフィン、非共役ジエンおよびハ ロゲン含有モノマーの少くも1つを反応混合物に挿入する段階をさらに含むこと もできる。The production method involves adding additional ethylene, α-olefin, non-conjugated diene and halide after initiation of polymerization. further comprising inserting at least one logen-containing monomer into the reaction mixture. You can also do it.
本発明の方法の好ましい実施態様において、エチレン、α−オレフィンおよび最 低1箇のハロゲン含有モノマー反応混合物は実質上一種類の触媒で、最低1つの +oix(reeリアクター中で、はとんど全てのコポリマー鎖の生長反応が同 時におこり、複数のポリマー鎖を形成するような方法で、そしてそのために十分 な条件下で重合される;これらの生成したコポリマー鎖は、移動剤をほとんど含 まない反応混合物内に分散する。In a preferred embodiment of the process of the invention, ethylene, α-olefin and The halogen-containing monomer reaction mixture is essentially one type of catalyst and at least one halogen-containing monomer reaction mixture. +oix (in the ree reactor, the growth reactions of almost all copolymer chains are the same) Occasionally occurs in such a way that multiple polymer chains are formed, and therefore sufficient these copolymer chains contain almost no transfer agent. dispersed within the reaction mixture.
最低1つの1x−f’reeリアクターはチューブラリアクターであることが好 ましいその上、エチレン、その他のα−オレフィンモノマー、非共軛性ジエンお よび最低1つのハロゲン含有モノマーの中の最低1つを含む付加的反応混合物が リアクターに沿った最低1箇所に注入される。Preferably, the at least one 1x-f'ree reactor is a tubular reactor. In addition, ethylene, other alpha-olefin monomers, non-collaborative dienes and and at least one halogen-containing monomer. It is injected at at least one point along the reactor.
その他にはバッチリアクターが用いられる。In other cases, a batch reactor is used.
反応に用いられる好ましいα−オレフィンはプロピレンである。The preferred α-olefin used in the reaction is propylene.
鎖の中心としての第一セグメントと、鎖の両端の第二鎖セグメントとから成る前 記のコポリマー鎖は、この方法によって、エチレンプロピレン、および最低1つ の/−ロゲンを含有するモノマーの反応混合物をリアクターの入口に導入し、そ れからエチレンおよびプロピレンの最低1つ番含む反応混合物リアクターに沿っ た第一の場所に導入し、それから最低1つのハロゲンを含有するモノマーをリア クターの第一の場所の後の第二の場所に導入することによってつくられる。この 製法に用いられる最低1つのハロゲン含有モノマーがオレフィン クロロシを形 成することができる。A front consisting of a first segment as the center of the chain and second strand segments at each end of the chain. By this method, the copolymer chains described above can be made of ethylene propylene and at least one A reaction mixture of monomers containing /-logen is introduced into the inlet of the reactor and its From there, a reaction mixture containing at least one of ethylene and propylene is added along the reactor. a monomer containing at least one halogen. created by introducing the vector into a second location after the first location. this At least one halogen-containing monomer used in the manufacturing process forms an olefin chloride. can be achieved.
最低1つのハロゲン含有モノマーがオレフィン炭化水素ハライドの場合には、生 成したコポリマー鎖はグラフト−およびブロックポリマーを製造する反応に用い られる。If at least one halogen-containing monomer is an olefinic hydrocarbon halide, The resulting copolymer chains can be used in reactions to produce graft and block polymers. It will be done.
このようなグラフト−およびブロックポリマーを製造タレート剤と反応させ、そ れからアニオンによって重合するモノマーと反応させてグラフトポリマーを形成 する。メタレート剤は、分岐アルキルリチウムおよびn−ブチルリチウムから成 る群の最低一つから選ばれる。Such graft and block polymers are reacted with the prepared tallating agent and their This is then reacted with a monomer that is polymerized by anions to form a graft polymer. do. The metalating agent consists of branched alkyllithium and n-butyllithium. selected from at least one of the following groups.
もう一つの実施態様において、コポリマー鎖を最初にルュイス酸と反応させ、そ れからカチオン的に重合可能のポリマーと反応させてグラフトポリマーを形成す る。In another embodiment, the copolymer chains are first reacted with Lewis acid; This is then reacted with a cationically polymerizable polymer to form a graft polymer. Ru.
リュイス酸は二塩化エチルアルミニウム、三塩化硼素、および三塩化アルミニウ ムの最低一つから選択される。Lewis acid is ethylaluminum dichloride, boron trichloride, and aluminum trichloride. selected from at least one of the following programs.
イソブチレンがカチオン的に重合可能のモノマーとして用いられる。ブタジェン 、イソプレンおよびスチレンはアニオン的にもカチオン的にも重合可能である。Isobutylene is used as the cationically polymerizable monomer. butadiene , isoprene and styrene are both anionically and cationically polymerizable.
発明のもう一つの重要な面は、本質的にはエチレンα−オレフィン、および最低 1つのハロゲン含有モノマーに向けられる。鎖がこれらの特性を両方共もつのが 好ましい。Another important aspect of the invention is that essentially ethylene alpha-olefin and at least Directed to one halogen-containing monomer. The chain has both of these properties because preferable.
1以上の非共役ジエンが存在してもよい。適したジエンには、5−エチリデン− 2−ノルボルネン、1.4−ヘキサジエンおよびジシクロペンタジェンがある。One or more non-conjugated dienes may be present. Suitable dienes include 5-ethylidene- These include 2-norbornene, 1,4-hexadiene and dicyclopentadiene.
Intra−coは、コポリマー鎖の95wt%が平均重量パーセント組成とは 15%以下、より好ましくは10%以下だけ異なるエチレン組成を有するという ものである。Intra-co has an average weight percent composition of 95 wt% of the copolymer chains. having an ethylene composition that differs by no more than 15%, more preferably no more than 10%. It is something.
Inter−CDは、6鎖の最低2部分−各部分は鎖の最低5vt%から成る− の組成が互いに最低5vt%エチレン、より好ましくは最低10vt%エチレン 、最も好ましくは最低2゜vt%エチレンだけ異なるというものである。Inter-CD consists of a minimum of 2 parts of 6 strands - each part consisting of a minimum of 5vt% of the strands. have a composition of at least 5 vt% ethylene, more preferably at least 10 vt% ethylene. , most preferably differing by at least 2° vt% ethylene.
発明はさらに、本質的に発明のコポリマー鎖の複数から成り、この複数のコポリ マー鎖がランダムコポリマー鎖である組成物に向けられる。The invention further comprises a plurality of copolymer chains of the invention consisting essentially of a copolymer chain of the invention; The present invention is directed to compositions in which the mer chains are random copolymer chains.
ハロゲン含有モノマーとしてオレフィンクロロシランを有する本発明のコポリマ ー鎖はグラスファイバーおよびプラスチック基質から成るガラス繊維組成物に用 いられる。本発明のこのようなコポリマー鎖は、グラスファイバーをポリマー鎖 で、被覆し、それからこの被覆組成でこれら組成物に挿入される。別法として、 グラスファイバー、プラスチック基質およびコポリマー鎖から成る反応混合物を 先づ形成し、それから反応させてガラス繊維組成物を形成する。Copolymers of the invention with olefinic chlorosilanes as halogen-containing monomers - Chains are used in glass fiber compositions consisting of glass fibers and plastic substrates. I can stay. Such copolymer chains of the present invention combine glass fibers with polymer chains. and then inserted into these compositions with this coating composition. Alternatively, A reaction mixture consisting of glass fibers, plastic matrix and copolymer chains is The glass fiber composition is first formed and then reacted to form the glass fiber composition.
本発明のもう一つの重要な面において、コポリマー鎖は架橋剤との反応によって 硬化される。In another important aspect of the invention, the copolymer chains are hardened.
コポリマー鎖のハロゲン含有モノマーがオレフィンクロロシランである場合には 、使用する架橋剤は水および多官能性プロトン供与体から成る群から選択される 最低一つの組成物である。When the halogen-containing monomer in the copolymer chain is an olefinic chlorosilane, , the crosslinking agent used is selected from the group consisting of water and a polyfunctional proton donor at least one composition.
ハロゲン含有モノマーがオレフィン炭化水素ハリドでた多官能性求核物質はジア ミン、ジアミン以外のポリアミンおよびチオ尿素である。Polyfunctional nucleophiles in which the halogen-containing monomer is an olefinic hydrocarbon halide are amines, polyamines other than diamines, and thioureas.
本発明のセグメント化コポリマー鎖の架橋は、第二セグメントの実質的に架橋さ れた結節(nodule)領域をそれから延びる実質的には架橋されない第一セ グメントと共に含むノジュラーコポリマーを製造するために利用することができ る。このノジュラーコポリマーの第一および第二セグメントの各々は実質上、連 続的1セグメントまたは複数の不連続セグメントの形で存在し、上記第二セグメ ントの各々は実質上そのポリマー鎖の50vt%未満を構成する。Cross-linking of the segmented copolymer chains of the present invention includes substantially cross-linking of the second segment. a substantially uncrosslinked first segment extending therefrom. can be used to produce nodular copolymers containing Ru. Each of the first and second segments of this nodular copolymer is substantially connected. present in the form of a continuous segment or multiple discontinuous segments; Each of the components constitutes substantially less than 50 vt% of the polymer chain.
本発明のノジニラーコポリマーの結節領域はその他に、分散性の性質をもった官 能基を含む領域を含んでもよい。このようなノジュラーコポリマーは、ノジュラ ーコポリマー形成過程中に、分散性の官能基をもった作用物質を挿入することに よってつくられる。これらの作用物質は、アミド、ピリジン、ポリカプロラクト ン、ポリカプロラクタム、ピロリドンおよびイミダゾールの最低 。The nodular regions of the Noginylar copolymers of the present invention also have functional properties with dispersive properties. It may also include a region containing a functional group. Such nodular copolymers are -Inserting agents with dispersible functional groups during the copolymer formation process Therefore, it is created. These agents include amides, pyridines, polycaprolact The lowest of polycaprolactam, pyrrolidone and imidazole.
一つから成る分散性基を有する。これらの作用物質は、それらの分散性基によっ て、結節中の多官能性架橋剤に付着する。It has one dispersing group. These agents, due to their dispersive groups, and attaches to the polyfunctional crosslinker in the nodule.
このようなノジュラーコポリマーは潤滑油組成物に利用される。それらは概して 、潤滑油全組成の約o、1〜約15.ovt%量が添加剤として用いられる。Such nodular copolymers are utilized in lubricating oil compositions. They are generally , about 1 to about 15 o of the total lubricating oil composition. ovt% amounts are used as additives.
発明の詳細な説明 本発明は、エチレン、α−オレフィン、および最低1つのオレフィンクロロシラ ンおよび最低1つのオレフィン炭化水素ハライドおよび任意に非共役ジエンがら 成る群から選択される化合物から成る新規のコポリマーに関するものである。Detailed description of the invention The present invention relates to ethylene, an alpha-olefin, and at least one olefinic chlorosilane. and at least one olefinic hydrocarbon halide and optionally a non-conjugated diene. The present invention relates to novel copolymers comprising compounds selected from the group consisting of:
本発明は上記の成分から成るランダム−並びにセグメント化コポリマー鎖に関す るものである。セグメント化鎖は、エチレンおよびα−オレフィンの第一セグメ ントと、エチレン、α−オレフィンおよびオレフィンクロロシランまたはオレフ ィン炭化水素ハライドの第二七グメントとから成ることが好ましい;第一および 第二セグメントの各々は一つの限界内の1セグメントまたは複数の不連続的セグ メントの形で存在し得る。The present invention relates to random and segmented copolymer chains comprising the above components. It is something that The segmented chain consists of the first segment of ethylene and alpha-olefins. and ethylene, alpha-olefin and olefinic chlorosilanes or olefins. a second and seventh segment of a hydrocarbon halide; Each of the second segments is one segment or more discrete segments within one limit. It can exist in the form of ment.
本発明はさらに上記のランダム−およびセグメント化コポリマーの硬化組成物に 関係している。硬化段階は、コポリマー鎖を架橋剤で架橋することから成る。コ ポリマー中のハロゲン含有モノマーがオレフィンクロロシランである場合、使用 する架橋剤は、水および多官能性プロトン供与体から成る群から選択される最低 1つの組成物から選択される。コポリマー中のハロゲン含有モノマーがオレフィ ン炭化水素ハリドである場合は、架橋剤はZnOおよび多官能性求核物質から成 る群から選択される最低1つの組成物である。The present invention further provides cured compositions of the random and segmented copolymers described above. Involved. The curing step consists of crosslinking the copolymer chains with a crosslinking agent. Ko If the halogen-containing monomer in the polymer is an olefinic chlorosilane, use The crosslinking agent selected from the group consisting of water and a polyfunctional proton donor selected from one composition. The halogen-containing monomer in the copolymer is an olefin. In the case of a hydrocarbon halide, the crosslinking agent consists of ZnO and a polyfunctional nucleophile. at least one composition selected from the group consisting of:
発明はさらに、最低1つのハロゲン、を含有するモノマーとしてオレフィンクロ ロシランまたはオレフィン炭化水゛素ハリドを含む本発明のランダム、およびセ グメント化コポリマーで形成されるグラフトポリマーに関係する。ハリド含有コ ポリマーはりュイス酸のようなカチオ 。The invention further provides olefin chloride as a monomer containing at least one halogen. Randoms and cells of the invention containing rosilanes or olefinic hydrocarbon halides It relates to graft polymers formed with segmented copolymers. Halide-containing co The polymer is a cation like Lewis acid.
ン性触媒と反応する;この反応生成物はその後カチオン的に重合可能のモノマー と反応してグラフトポリマーを形成する。別法としてコポリマーはメタレート剤 と反応し、この反応の生成物がアニオン的重合可能のモノマーと反応してグラフ トポリマーを形成する。reaction product with a cationically polymerizable monomer; to form a graft polymer. Alternatively, the copolymer is a metalating agent. The product of this reaction reacts with an anionically polymerizable monomer and the graph form a toppolymer.
最低一つの第三の化合物としてオレフィンクロロシランを含む本発明のコポリマ ーは、ヒドロキシ末端ポリマーたとえばポリエスル、と反応し、熱可塑性エラス トマーを形成することができる。Copolymers of the invention comprising an olefinic chlorosilane as at least one third compound reacts with hydroxy-terminated polymers, such as polyester, to form thermoplastic elastomers. Tomer can be formed.
発明のセグメント化コポリマーの架橋はノジュラーコポリマーを生成し得る。こ のようなノジュラーコポリマー生成物は、第二セグメントの実質上架橋している 結節性領域を、それから延びる実質上架橋していない第一セグメントと共に含む 。その他に架橋剤そのものが、分散性を示す官能基を含むかも知れない。Crosslinking of the segmented copolymers of the invention can produce nodular copolymers. child Nodular copolymer products such as the second segment are substantially cross-linked. comprising a nodular region with a substantially uncrosslinked first segment extending therefrom; . Additionally, the crosslinking agent itself may contain functional groups that exhibit dispersibility.
適したα−オレフィンとしては3−18i1の炭素原子を含むもの、たとえばプ ロピレン、ブテン−1、ペンテン−1等がある。3−8炭素のα−オレフィンは 経済的考慮から、好ましい。本発明による最も好ましいα−オレフィ・ンはプロ ピレンである。Suitable α-olefins include those containing 3-18i1 carbon atoms, e.g. Examples include lopyrene, butene-1, pentene-1, etc. 3-8 carbon α-olefin is Preferred from economic considerations. The most preferred α-olefin according to the invention is It is pyrene.
本発明のオレフィンクロロシランは、構造式Xはθ〜2の範囲で、Rはチーグラ ー共重合性のオレフィンで、R′は飽和−また哄不飽和−並びに技分かれした、 また°は枝分かれしない脂肪族、芳香族、環式および多環式炭化水素から成る群 から選択された1−30炭素原子の炭化水素である。Rはさらに、ノルボルネニ ル、ジシクロペンテニル、および1−へキセニルから成る群から選択される。ク ロロシランはさらに、構造式0式% から選択される、ここでXはθ〜2の範囲で、nはOより大きくまたは0に等し く、RおよびR′は同じかまたは異なり、その各々が飽和または不飽和−並びに 枝分かれしたまたは枝分かれしない脂肪族、芳香族、環式および多環式炭化水素 から成る群から選択される1−30炭素原子をもつ炭化水素である。好ましい実 施例において、クロロシランは、ビニルジメチルクロロシラン、ビニルエチルジ クロロシラン、5−へキセニルジメチルクロロシラン、5−へキセニルトリクロ ロシラン、7−オクテニルトリクロロシランおよびフェニルアリルジクロロシラ ンから成る群から選択される。The olefin chlorosilane of the present invention has a structural formula X in the range of θ to 2, and R in the Ziegler - A copolymerizable olefin, where R' is saturated or unsaturated, as well as and ° is a group consisting of unbranched aliphatic, aromatic, cyclic and polycyclic hydrocarbons. A hydrocarbon of 1-30 carbon atoms selected from R is also norborneni 1-hexenyl, dicyclopentenyl, and 1-hexenyl. nine Rorosilane further has a structural formula of 0% selected from , where X ranges from θ to 2 and n is greater than or equal to 0. R and R′ are the same or different, each of which is saturated or unsaturated; Branched or unbranched aliphatic, aromatic, cyclic and polycyclic hydrocarbons A hydrocarbon having 1-30 carbon atoms selected from the group consisting of. favorable fruit In the examples, chlorosilane is vinyldimethylchlorosilane, vinylethyldichlorosilane, Chlorosilane, 5-hexenyldimethylchlorosilane, 5-hexenyltrichloro Rosilane, 7-octenyltrichlorosilane and phenylallyldichlorosilane selected from the group consisting of:
その他の実施態様において、最低一つの第三の化合物はオレフィンハリドである 一ノλリドは塩化物または臭化物である、好ましいオレフインハリドは5−パラ クロロメチル フェニル−2−ノルボルネンおよび5−クロロメチル−2−ノル ボルネンである。In other embodiments, the at least one third compound is an olefin halide. The preferred olefin halide is the 5-para-lambda halide. Chloromethyl phenyl-2-norbornene and 5-chloromethyl-2-nor Bornen.
非共軛性ジエンの典型的なものは次のようである:(a)直鎖状非環式ジエン、 たとえば1.4−へキサジエン;1.6−オクタジエン; (b)分岐鎖非環式ジエン、たとえば5−メチル−1,4−へキサジエン;3, 7−シメチルー1.トオクタジエン;3.7−ジメチル1.7−オクタジエンお よび、ジヒドロミルセンとジヒドオシメンの混合異性体; (C)単環−脂環式ジエン、たとえば1.4−シクロへキサジエン、l、5−シ クロオクタジエン;1.5−シクロドデカジエン; (d)多環−脂環式、融合−および橋かけ環ジエン、たとえばテトラヒドロイン デン;メチノCテトラヒドロインデン;ジシクロペンタジェン;ビシクロ(2, 2,1)−ペラター265−ジエン;アルケニル、アルキリデン、シクロアルケ ニル−およびシクロアルキリデン−ツルボJレネン;例5−メチレン−2−ノル ボルネン(MNB) 、5−エチリデン−2−ノルボルネン(ENB) 、5− (4シクロペンテニル−2−ノルボルネン;5−シクロへキシリデン−2−ノル ボルネンこれらのコポリマーをつくるために一般に用いられる非共約ジエンの中 で、二重結合の最低一つを張力環に含むジエンが好ましい。商業的に用いられる ジエンは5−エチリンデンー2ーノルボルネン(ENB) 、1.4−ヘキサジ エン、ジシクロペンタジェン、およびこれらの混合物であ多官能性プロトン供与 体は、多官能性アルコール、アミン、ポリカルボン酸およびポリチオールである 。Typical non-component dienes are as follows: (a) linear acyclic dienes; For example, 1,4-hexadiene; 1,6-octadiene; (b) a branched acyclic diene, such as 5-methyl-1,4-hexadiene; 3, 7-cymethyl-1. Tooctadiene; 3,7-dimethyl 1,7-octadiene and mixed isomers of dihydromircene and dihydrocimene; (C) Monocyclic-alicyclic dienes, such as 1,4-cyclohexadiene, 1,5-cyclohexadiene, Clooctadiene; 1,5-cyclododecadiene; (d) polycyclic-alicyclic, fused- and bridged ring dienes, such as tetrahydroin; methino C tetrahydroindene; dicyclopentadiene; bicyclo(2, 2,1)-pelator 265-diene; alkenyl, alkylidene, cycloalke Example 5-methylene-2-nor Bornene (MNB), 5-ethylidene-2-norbornene (ENB), 5- (4-cyclopentenyl-2-norbornene; 5-cyclohexylidene-2-norbornene Bornene is among the non-common dienes commonly used to make these copolymers. A diene containing at least one double bond in the tension ring is preferred. commercially used The diene is 5-ethylindene-2-norbornene (ENB), 1,4-hexadiene. Polyfunctional proton donation with ene, dicyclopentadiene, and mixtures thereof The bodies are polyfunctional alcohols, amines, polycarboxylic acids and polythiols .
適した多官能性求核物質はジアミン、ジアミン以下のポリアミンおよび千オ尿素 である。Suitable polyfunctional nucleophiles are diamines, polyamines below diamines and 1,000 ureas. It is.
使用される特別のルュイス酸は、二塩化エチルアルミニウム、三塩化硼素、およ び三塩化アルミニウムである。The particular Lewis acids used are ethylaluminum dichloride, boron trichloride, and and aluminum trichloride.
グラフト反応において、スチレンがカチオン的にもアニオン的にも重合可能のモ ノマーとして用(濁られる。In the grafting reaction, styrene is a model that can be polymerized both cationically and anionically. Used as a nomer (cloudy).
本発明によってつくられるポリマーのもう一つの特徴として、グラフトまたは架 橋前の分子量分布(MWD)力(シト−の鎮セグメントについて、2未満のMy /in比および1.8未満のHz/My比の少くも一つによって特徴づけられる 。特に、油添加剤として用いる場合には、好ましい非連結(uncoupled ) )ポリマーは約1.6未満の)1w/Mnをもつのが好ましく、約1.4未 満が最も好ましい。好ましいMz/myは約 1.5未満で約1.3未満が最も 好孟しい。Another feature of the polymers made according to the present invention is that they are grafted or cross-linked. Molecular weight distribution (MWD) force in front of the bridge (for cytostatic segments, My less than 2 /in ratio and Hz/My ratio of less than 1.8. . Particularly when used as an oil additive, preferred uncoupled )) Preferably, the polymer has a )1w/Mn of less than about 1.6 and less than about 1.4. Full is most preferred. The preferred Mz/my is less than about 1.5, most preferably less than about 1.3. Good meng.
本発明によるコポリマーの性質の長所は、これらの比と関係があることは知られ ている。材料の少量(重量)フラクションがこれらの比に不均化的に影響を与え 、一方これらの比に依存するすぐれた性質を著しく変えない。たとえば低分子量 コポリマーの少量フラクション(たとえば2%)の存在は、Mnを減少させ、そ れによってMv/Hnを2より大に増加させ、一方jz/Myを1.8未満に維 持する。したがって、連結すべき、本発明によるポリマーは、2未満のπv/M nおよび1.8未満のHz/Myの少なくとも一つを示すという特徴を有する。It is known that the advantageous properties of the copolymers according to the invention are related to these ratios. ing. Small (weight) fractions of materials affect these ratios in a disproportionate manner , while not significantly altering the excellent properties that depend on these ratios. For example, low molecular weight The presence of a small fraction (e.g. 2%) of the copolymer reduces Mn and its This increases Mv/Hn above 2 while keeping jz/My below 1.8. hold Therefore, the polymers according to the invention to be linked should have a πv/M of less than 2 n and Hz/My of less than 1.8.
本発明の一実施態様にしたがうコポリマーはチューブラ・リアクターでつくられ るのが好ましい。この工程がチューブラやりアクタ−で行われるとき、チューブ ラ・リアクターの最初の部分で、エチレンがその高い反応性によって優先的に重 合する。しかしながらエチレンがなくなるにつれて、モノマー濃度はチューブに 沿って、プロピレンが多くなるように変化する。その結果コポリマー鎖は、リア クター人口近くで成長した鎖セグメントではエチレン濃度は高くなり(重合反応 が始まる点で測定)、リアクター出口近くで形成される鎖セグメントではプロピ レン濃度が高くなる。エチレン−プロピレンの例証的コポリマー鎖を図式的に下 記に示す、Eはエチレン構成要素を示し、Pは鎖内のプロピレン構成要素を示す : この例証的図式的鎖かられかるように、この中の最も左手のセグメント(1)は りアクタ−人口で形成される鎖部分をあられす、ここでは反応混合物には反応性 のより大きい構成成分であるエチレンが非例的に多い。このセグメントは4工チ レン分子と1プロピレン分子から成る。しかしながらその後のセグメントが左が ら右の方へ形成されるにつれて、反応性のより大きいエチレンはなくなり、反応 混合物にはプロピレン濃度が比例的に増加し、その後の鎖セグメントにはプロピ レン濃度がより高くなる。生成した鎖は分子内−不均質である。A copolymer according to one embodiment of the invention is made in a tubular reactor. It is preferable to When this process is performed with a tubular or actor, the tube In the first part of the reactor, ethylene is preferentially loaded due to its high reactivity. match. However, as the ethylene runs out, the monomer concentration decreases in the tube. Along the line, the amount of propylene increases. As a result, the copolymer chains Ethylene concentration is higher in chain segments grown near the vector population (polymerization reaction (measured at the point where the Ren concentration increases. An illustrative copolymer chain of ethylene-propylene is shown schematically below. where E represents the ethylene component and P represents the propylene component within the chain. : As can be seen from this illustrative diagrammatic chain, the left-most segment (1) of this is The chain moieties formed in the reactor population, here the reaction mixture has a reactive Ethylene, the larger constituent of , is exceptionally abundant. This segment is a 4-engine It consists of one molecule of lene and one molecule of propylene. However, later segments are As the more reactive ethylene is formed towards the right, the more reactive ethylene disappears and the reaction The mixture has a proportionally increasing concentration of propylene, with subsequent chain segments containing propylene. Ren concentration becomes higher. The resulting chains are intramolecularly heterogeneous.
ハロゲン含有モノマー、すなわちオレフィンクロロシランまたはオレフィン炭化 水素ハリドを用いて本発明を説明する場合、均質性および不均質性に関するすべ ての性質は、鎖中にエチレンの、その他のモノマーに対する相対的比に関係づけ られる。ここで論するコポリマーの、分子内組成分散性(鎖内の組成変動)に関 する性質は、Intra−CDと関連づけられる。Halogen-containing monomers, i.e. olefin chlorosilane or olefin carbonization When describing the invention using hydrogen halides, all aspects of homogeneity and heterogeneity are The properties of ethylene are related to the relative proportions of ethylene to other monomers in the chain. It will be done. Regarding the intramolecular composition dispersion (intra-chain composition variation) of the copolymers discussed here, properties are associated with Intra-CD.
本発明によるコポリマー鎖では、組成は鏡開でも、鎖の長さに沿っても変り得る 。一実施例態様において、本発明の目的鏡開変化量を最小にすることである。I nter−CDは、コポリマーの成るフラクションと、平均組成物との間の組成 の差によっても、エチレンを最高量含むコポリマーフラクションと、最低量含む コポリマーフラクションとの間の組成の全体的差によっても特徴づけられる。ジ ャンガン(Ju’nghanns)等が示したようにInter−CDの巾を測 定する技術は知られている。ここではp−キシレン−ジメチルホルムアミド溶媒 /非溶媒を用いてコポリマーを異なる分子間組成のフラクションに分画化した。In the copolymer chains according to the invention, the composition can vary both optically and along the length of the chain. . In one embodiment aspect, the objective of the invention is to minimize the amount of aperture change. I ter-CD is the composition between the fraction of the copolymer and the average composition. The difference between copolymer fractions containing the highest amount of ethylene and those containing the lowest amount It is also characterized by an overall difference in composition between the copolymer fractions. Ji Measuring the width of Inter-CD as shown by Ju'nghanns et al. Techniques for determining this are known. Here p-xylene-dimethylformamide solvent /nonsolvent was used to fractionate the copolymer into fractions of different intermolecular composition.
ヘキサン−2−プロパツールのようなその他の溶媒/非溶媒系を用いることがで きる、これについては以下により詳細に論する。Other solvent/non-solvent systems such as hexane-2-propanol can be used. This is discussed in more detail below.
本発明の一実施態様によるコポリマーのInter−CDは次のようである:コ ポリマー鎖の95vt%が平均重量パーセントエチレン組成から15Vt%また はそれ以下だけ異なる。好ましいInter−CDは約13%以下で、最も好ま しいのは約10%以下である。対照的に、ジャンガン等は彼等のチューブラ・リ アクターコポリマーが15vt%以上のIntra−CDをもつことを見出した 。The Inter-CD of the copolymer according to one embodiment of the invention is as follows: 95vt% of the polymer chains are 15vt% or differ by less than that. The preferred Inter-CD is about 13% or less, and the most preferred The difference is about 10% or less. In contrast, Jangan et al. It was found that the Acta copolymer had an Intra-CD of 15 vt% or more. .
概して、本発明の一実施態様によるコポリマーのInter−CDは次のようで ある;個々の分子内不均質の鎖の最低2部分−各部分は鎖の最低5vt%から成 る−が組成において互いに5vtXエチレンだけ異なる。特に指示しない限り、 Intra−CDのこの性質はここに参照するように、コポリマー鎖の最低量つ の5vt%部分に基づく。本発明によるコポリマーのIntra−CDは、コポ リマー鎖の最低2部分が最低10vt%エチレンだけ異なるというようなもので ある。最低20vt%エチレンの差も、最低40vt%エチレンの差も、本発明 に従うと考えられる。In general, the Inter-CD of the copolymer according to one embodiment of the invention is as follows: at least two parts of each intramolecularly heterogeneous chain - each part consisting of a minimum of 5vt% of the chain; - differ from each other in composition by 5vtX ethylene. Unless otherwise specified, This property of Intra-CD, as referred to herein, has a minimum amount of copolymer chains. Based on a 5vt% portion of. Intra-CD of the copolymer according to the invention such that at least two parts of the remer chain differ by at least 10 vt% ethylene. be. Both the minimum 20 vt% ethylene difference and the minimum 40 vt% ethylene difference are applicable to the present invention. It is thought that it follows.
Intra−CDを決定するための実験的な方法を以下に記す。先づ最初に、I nter−CDを下記のように決め、それからポリマー鎖をその形に沿って破壊 し、フラグメントにし、そのフラグメントのInter−CDを決定する。下の 例証゛ 的例にみられるように、二つの結果の差はIntra−CDによる。An experimental method for determining Intra-CD is described below. First of all, I Determine the inter-CD as below, then break the polymer chain along its shape. into fragments, and determine the Inter-CD of the fragments. Under As seen in the illustrative example, the difference between the two results is due to Intra-CD.
30モノマー単位を含む不均質な試料ポリマーを考える。それはASB、Cとい う3分子から成る。Consider a heterogeneous sample polymer containing 30 monomer units. That's ASB, C. It consists of three molecules.
A EEEEPEEEPEEEPPEEPPEPPPEPPPPPPPB EE EEEPEEεPEEEP・PEEEPPPEPPPEEPPPCEEPEEE PEEEPEEEPEEEPPEIEPPPEEPPP分子Aは3B、8vt% エチレン、Bは46.6%、Cは50%エチレンである。混合物の平均エチレン 含量は44 、396である。この試料では、Inter−CDは、最高エチレ ン含有ポリマーが平均よりも5.7%多いエチレンを含み、最低エチレン含有ポ リマーが平均より 7.5%少ないエチレンを含むということである。言い換え れば、100vt%のポリマーが、平均44.3%の周囲の+5.7%エチレン と−7、526エチレンとの間にある。よって、ポリマーの与えられた重量%が 100%であるとき、Inter−CDは7 、596である。その分布はコゼ ウィズ(CozewIth)等の第3図の曲k 1によるようにグラフで示され る。A EEEEPEEEEPEEEEPPEEEPPEPPPEPPPPPPPB EE EEEPEEεPEEEP・PEEEPPPEPPPEEEPPPCEEEPEEE PEEEPEEEEPEEEEPPEIEPPPEEPPP Molecule A is 3B, 8vt% Ethylene, B is 46.6% and C is 50% ethylene. Average ethylene of mixture The content is 44,396. In this sample, Inter-CD is the highest Contains 5.7% more ethylene than average, with the lowest ethylene-containing polymer This means that the remer contains 7.5% less ethylene than average. paraphrase If 100 vt% of polymer has an average of 44.3% surrounding +5.7% ethylene and -7,526 ethylene. Therefore, a given weight percent of polymer is When it is 100%, Inter-CD is 7,596. The distribution is It is shown graphically as per song k1 in Figure 3 by Cozewith et al. Ru.
鎖がフラグメントに分解する場合、新しいInter−CDがあられれる。簡単 のために、分子Aのみが下の斜線によって示されるようにフラグメントに分解す ると考えられEl:EEP/EEEPE/EEPPE/EPPEP/PPEPP /PPPPP72.7%−172,t%−150%−130,8%−114,3 %−および0%−!+レンの部分が得られる。分子BおよびCも同様に壊れ、同 様な組成の重量フラクションに分けられる場合、第3図の曲線2によって示され るInter−CDが得られる。数字の2曲線間の差はInter−CDによる 。When a chain breaks down into fragments, new Inter-CDs are created. easy , only molecule A decomposes into fragments as shown by the diagonal line below. It is considered that El:EEP/EEEPE/EEPPE/EPPEP/PPEPP /PPPPPP72.7%-172,t%-150%-130,8%-114,3 %- and 0%-! +Len part is obtained. Molecules B and C are similarly broken; When divided into weight fractions with different compositions, this is shown by curve 2 in Figure 3. Inter-CD is obtained. The difference between the two numerical curves is due to Inter-CD .
このようなデータ、特に最終点領域近くのデータを考慮すると、この試料では累 加的重量%範囲(a)によってあられされる鎖輪郭の最(L5%が、2曲線間の 差である、(b)として示される、最低15%エチレンだけ、他の部分(sec tion)の組成と異なることがゎがる。(b)によって示される組成の差は分 子間の差ではあり得ない。もしそ 。Considering such data, especially data near the final point region, this sample The maximum (L5%) of the chain profile produced by the additive weight % range (a) is between the two curves. The difference is only a minimum of 15% ethylene, shown as (b), and the other part (sec The composition may be different from that of tion). The difference in composition shown by (b) is This cannot be due to differences between children. If so.
うだったならば、元のポリマーの分離プロセスが、分解した鎖のみに見られるよ り高いエチレン含量をあられしていたであろう。If this were the case, the separation process of the original polymer would be seen only in the degraded chains. would have produced a higher ethylene content.
元の鎖および断片化鎖の間の数字にみられる、(b)および(d)によって示さ れる組成差が、Intra−coの最低値を与える。Intra=CDは少なく ともその大部分(great)である、というのは、元のポリマーがら分離され た最高或いは最低組成ポリマーとの成る組成差(b)または(d)である鎖切片 が分離されたからである。この例において、(b)にあられされる元のポリマー が同じ鎖内に72.7%エチレンの部分と0%エチレンの部分とをもっことがわ かる。断片化プロセス゛が非効率であるために、Intra−C[)を調べた実 際のポリマーが、元のポリマーの分割の末端点に示されるよりもより少ない、ま たはより多いエチレンがその輪郭に沿って結合する部分(section)を含 むということは非常にあり得る。したがってこの方法はより低いIntra−C D範囲を決定する。検出を向上させるために、元のポリマー全体を分画化しくた とえば仮定的例で、分子Aを分子Bから、分子Cから分離する)、これらの画分 を、それらがInter−CDを示さなくなるまで(またはより小さいInte r−CDを示すまで)再分画化する。この分子間的に均質な画分をその後断片化 すると、今度は全体的Aを分離し、断片化し、分画化し、分析したならば、鎖切 片のIntra−CDは、分子ASBSC,の全混合物を分画ろ72.7%−0 %−72,7%になるであろう。Seen in numbers between original and fragmented strands, shown by (b) and (d) The compositional difference given gives the lowest value of Intra-co. Intra=less CDs The great part of both is that it has been separated from the original polymer. a chain segment having a composition difference (b) or (d) with the highest or lowest composition polymer; This is because they have been separated. In this example, the original polymer deposited in (b) has a 72.7% ethylene moiety and a 0% ethylene moiety in the same chain. Karu. Due to the inefficiency of the fragmentation process, a practical study of Intra-C The resulting polymer is less, or or a section where more ethylene binds along its contour. It is very possible that Therefore, this method has a lower Intra-C Determine the D range. To improve detection, the entire original polymer was fractionated. For example, in a hypothetical example, molecule A is separated from molecule B and from molecule C), these fractions until they no longer show Inter-CD (or smaller Inter-CD). refractionate (until it shows r-CD). This molecularly homogeneous fraction is then fragmented Then, once the entire A has been separated, fragmented, fractionated, and analyzed, the chain breaks A piece of Intra-CD fractionated the entire mixture of molecules ASBSC, 72.7%-0 %-72.7%.
いくつかのソースから合一したポリマー混合物において分子内で不均質なポリマ ー画分を測定するためには、混合物を、その後の分画化でそれ以上不均質を示さ ないフラクションに分けなければならない。Polymers that are intramolecularly heterogeneous in polymer mixtures coalesced from several sources – To measure fractions, the mixture must be fractionated to show further heterogeneity. must be divided into different fractions.
元のポリマーが壊れた結果生じる断片は、末端効果を回避できるように、また重 合における与えられたモノマー変換範囲に互って、セグメントの正常な統計的分 布が形成されるように、十分大きくなければならない。ポリマーの約5重量%の 間隔が便利である。たとえば、平均ポリマー分子量約105の場合、分子量約5 000の断片が適している。プラグ・フロー(plug flow)またはバッ チ重合の詳細な数学的分析は、ポリマー鎖輪郭に沿った組成の変化率が最も烈し いのは重合末端付近の高いエチレン変換のところであることを示している。低プ ロピレン含量部分を示すには、ここでは最も短い断片が必要である。The fragments that result from the breakage of the original polymer are normal statistical separation of segments across a given monomer conversion range in a given monomer conversion range. It must be large enough so that a cloth is formed. Approximately 5% by weight of the polymer The spacing is convenient. For example, if the average polymer molecular weight is about 105, then the molecular weight is about 5 000 fragments are suitable. Plug flow or battery Detailed mathematical analysis of chain polymerization shows that the rate of change in composition along the polymer chain contour is the most drastic. This indicates that there is a high ethylene conversion near the polymerization end. low pressure The shortest fragment is needed here to indicate the lopyrene content portion.
無極性ポリマーの組成分散性の決定のために最も良く使用できる方法は、相分離 の熱力学に基礎を置いて溶媒/非溶媒分画化である。この方法は、カンドウ(M 、Cantov)編“ポリマー分画化(Polymer Fraetlona− tion) ’ 、Academlc 1967.341 ffベージおよびイ ナガキ()1.lnagaki) 、タナク(T、Tanaku)の“ポリマー 特性研究の進歩(Development in Polymer Chara cterlzation)−3巻1ページ(19112)に記載されている。こ れらは参照によってここに挿入される。The most commonly used method for determining the compositional dispersity of nonpolar polymers is phase separation. Solvent/non-solvent fractionation is based on the thermodynamics of This method uses Kando (M , Cantov) “Polymer Fractionation (Polymer Fraetlona- tion)’, Academlc 1967.341 ff page and image Nagaki ()1. T, Tanaku's "Polymer" Development in Polymer Chara cterlzation)-Volume 3, Page 1 (19112). child They are inserted here by reference.
エチレンおよびプロピレンの非結晶性コポリマーでは、組成よりも分子量の方が 溶媒/非溶媒溶液中における不溶性を支配する。高分子量ポリマーは与えられた 溶媒配合物中にあまりよく溶けない。また、ここに記載の関係がある。エチレン はプロピレンよりずっと速く重合するから、高エチレンポリマーは分子量も大き い傾向がある。その上、エチレンに富む鎖は、プロピレンに富む鎖に比べて炭化 水素/極性非溶媒混合物に溶けにくい傾向がある。こうして、高分子量、高エチ レン鎖は熱力学を基にして容易に分離される。For amorphous copolymers of ethylene and propylene, molecular weight is more important than composition. Governing insolubility in solvent/non-solvent solutions. High molecular weight polymers are given Does not dissolve very well in solvent formulations. There is also a relationship described here. ethylene polymerizes much faster than propylene, so high ethylene polymers also have large molecular weights. There is a tendency to Moreover, ethylene-rich chains are more carbonized than propylene-rich chains. It tends to be poorly soluble in hydrogen/polar non-solvent mixtures. Thus, high molecular weight, high Ren chains are easily separated on a thermodynamic basis.
分画化法は次のようである: 未断片化ポリマーを23℃でn−ヘキサンに溶解し、約1%の溶液を形成する( lポリマー/ 100ccへキサン)。イソプロピルアルコールを混濁があられ れるまでその溶液に滴下し、沈澱物を落着かせる。上澄液を除去し、沈澱物を1 50℃でMylarR(ポリエチレンターフタレート)フィルム間を通過させる ことによって乾燥する。滴定を再び始め、その後のフラクションを回収し、これ を分析し、100%のポリマーが集められるまでこれを繰返した。The fractionation method is as follows: Dissolve the unfragmented polymer in n-hexane at 23 °C to form an approximately 1% solution ( l polymer/100cc hexane). If the isopropyl alcohol becomes cloudy, drop into the solution until the mixture is mixed and allow the precipitate to settle. Remove the supernatant and remove the precipitate. Pass through MylarR (polyethylene terphthalate) film at 50°C Dry by drying. Start the titration again and collect subsequent fractions, which was analyzed and repeated until 100% of the polymer was collected.
滴定を理想的にコントロールして、特に末端組成では元のポリマーの5−10v t%のフラクションが生成するようにする。With ideal titration control, especially at terminal compositions, 5-10v of the original polymer t% fraction is generated.
分布の巾を示すために「エチレン%対その組成のフラクションの重量%の1/2 と、それまでに集められたフラクションの総重量%との合計と定義されたポリマ ーの累加光のポリマーの別の部分を断片にする。これをする適した方法は次の操 作法による熱分解である:窒素バージーオーブン中で、密封容器に入れてポリマ ーの2■會厚さの層を330℃で60分間加熱する。これは105分子量ポリマ ーを約5000分子量ポリマーに断片化するのに十分であるはずである。このよ うな分解は、ポリマーの平均エチレン含量を変えない。このポリマーは高分子量 前駆体と同じ方法によって分画化される。選択されたフラクションでエチレン含 量も分子量も測定される。To indicate the breadth of the distribution, % ethylene versus 1/2 the weight % of a fraction of that composition. and the total weight percent of the fractions collected so far. Fragment another part of the polymer of cumulative light. A suitable way to do this is to This is a method of pyrolysis: the polymer is placed in a sealed container in a nitrogen burgee oven. Heat a 2-inch thick layer at 330°C for 60 minutes. This is a 105 molecular weight polymer should be sufficient to fragment the polymer into approximately 5000 molecular weight polymers. This way The decomposition does not change the average ethylene content of the polymer. This polymer has a high molecular weight It is fractionated by the same method as the precursor. Ethylene content in selected fractions Both quantity and molecular weight are measured.
エチレン含量は、35〜85 v t 96エチレンを含むエチレン−プロピレ ン コポリマーのためのASTM−03900によって測定される。8526以 上の場合にはASTM−D223gを用いてメチル基濃度を得ることができる。Ethylene content is 35-85 vt. Ethylene-propylene containing 96 ethylene. as measured by ASTM-03900 for copolymers. 8526 and above In the above case, ASTM-D223g can be used to obtain the methyl group concentration.
このメチル基濃度は、はっきりした方法でエチレン−プロピレンコポリマーの: L チ17 ’7 ++ バーセントに関係づけられる。プロピレン以外のコモ ノマーが用いられる場合には、エチレン含量の広範囲をカバーするASTMテス トはない;しがし、ブロトクおよび炭素13核磁気共鳴を用いてそのようなポリ マーの組成を明らかにすることができる。これらは全部の核がスペクトルに等し く貢献するように操作する場合には、検量の必要がない絶対的方法である。エチ レン・プロピレンコポリマーのための^STMテストによってカバーされない範 囲にも、これらの核磁気共鳴法が使われる。This methyl group concentration of ethylene-propylene copolymers in a distinct manner: L Chi 17'7 ++ It is related to the percent. Como other than propylene If a polymer is used, ASTM tests covering a wide range of ethylene contents There are no The composition of the mer can be revealed. These are all nuclei equal to the spectrum. It is an absolute method that does not require calibration when operated in a manner that contributes to the Echi Ranges not covered by the STM test for ren-propylene copolymers These nuclear magnetic resonance methods are also used in
分子量および分子量分布は、クロマティックスKWX−8過クロマトグラフを用 いて測定される。装置は135℃で、1.2.4−)リクロロベンゼンを移動相 として用いる。Molecular weight and molecular weight distribution were determined using a Chromatics KWX-8 perchromatograph. measured. The device was heated to 135°C with 1.2.4-)lichlorobenzene as the mobile phase. used as
ショウデッシス(昭和電工アメリカ)ポリスチレン ゲルカラム 802.80 3.804および805を用いる。この方法は“ポリマーおよび関連物質■の液 体クロマトグラフィー (Liquid Chromatography or Polymers and RelatedMaterial m’ 、J、 Cazes W、Marcel Dekker、 1981゜207ページ(参 照によってここに挿入される)で論じられている。カラム広がりの補正叫行わな い;しかし一般に受け入れられている標準に関するデータ、たとえば米国標準局 ポリエテン1484およびアニオン的に製造される水素化ポリイソプレン(エチ レン−プロピレンコポリマーに代るもの)は、My/MnまたはHz/Myに関 するこのような補正は0.05単位以下であることを証明している。Myは、L DC/旧1ton (ロイリビエラビーチ、フロリダ)から販売される市販のコ ンピューターソフトウェア−GPC2、MOLVT2を用いて行うことができる 。Showadesis (Showa Denko America) Polystyrene Gel Column 802.80 3.804 and 805 are used. This method is used to “liquify polymers and related substances Liquid chromatography or Polymers and Related Material m’, J, Cazes W, Marcel Dekker, 1981, page 207 (see (Inserted herein by reference). Don't make corrections for column expansion. Yes; but data on generally accepted standards, such as the National Bureau of Standards. Polyethene 1484 and anionically produced hydrogenated polyisoprene (ethylene (alternatives to lene-propylene copolymers) with respect to My/Mn or Hz/My. It has been demonstrated that such a correction is less than 0.05 units. My is L Commercially available product sold by DC/formerly 1ton (Roy Riviera Beach, Florida) Can be performed using computer software - GPC2, MOLVT2 .
存在するハロゲン含有モノマーの量はポリマーのハロゲン含量を測定する常用の 分析法によって容易に測定される。The amount of halogen-containing monomer present is determined by the conventional method used to determine the halogen content of polymers. Easily measured by analytical methods.
ポリマー中の平均エチレン量は重量ベースでたった約10%でもよい。好ましい 最低値は約25%である。より好ましい最低値は約3096である。最大エチレ ン含量は重量ベースで約90%になり得る。好ましい最大値は約85%で、最も 好ましいのは約80%である。ポリマーを構成する2セグメントのエチレン含量 は同じであっても異なってもよい。もし異なるならば、各セグメントの好ましい 組成範囲は、上に、ポリマー全体について述べたものと同じである。The average amount of ethylene in the polymer may be only about 10% by weight. preferable The minimum value is about 25%. A more preferred minimum value is about 3096. maximum etile The content can be about 90% by weight. The preferred maximum value is about 85%, with the most Preferred is about 80%. Ethylene content of the two segments that make up the polymer may be the same or different. If different, the preferred The composition range is the same as stated above for the overall polymer.
、本発明によりつくられるコポリマーの分子量は広範囲に互って変り得る。、重 量平均分子量はたった約2,000でちょいと信じられている。好ましい最低値 は約10,000である。最も好ましい最低値は約20.000である。最大重 量平均分子量は約12,000,000にもなり得ると信じられている。好まし い最大値は約 1,000,000である。最、も好ましい最大値は約750, 000である。エチレン・プロピレンコポリマー鎖セグメントの好ましい最低分 子量は2 X IQ’である。エチレン・プロピレン−非共軛正ジエン鎖セグメ ントでは好ましい最低MWは2 X 103である。, the molecular weight of the copolymers made according to the present invention can vary over a wide range. , heavy It is believed that the weight average molecular weight is only about 2,000. preferred minimum value is approximately 10,000. The most preferred minimum value is about 20,000. maximum weight It is believed that the weight average molecular weight can be as high as about 12,000,000. preferred The maximum value is approximately 1,000,000. The most preferred maximum value is about 750, It is 000. Preferred minimum content of ethylene propylene copolymer chain segments The molecular weight is 2×IQ'. Ethylene/propylene-non-conjunctive diene chain segmentation The preferred minimum MW is 2 x 103 for this client.
本発明の重合プロセスのためには溶液重合が好まし媒はすべて利用できる。例え ば、適した溶媒は、脂肪族−1脂環式−および芳香族炭化水素溶媒のような炭化 水素溶媒或いはこのような溶媒のハロゲン化置換物である。好ましい溶媒は、0 1□以下、直鎖または分岐鎖−飽和炭化水素、C−09飽和脂肪族または芳香族 炭化水素またはC−C6ハロゲン化炭化水素である。最も好ましいのは01□以 下の直鎖または分岐鎖炭化水素、特にヘキサンである。溶媒の非制限的、例証的 例は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロペンクン、シクロヘキサ ン、シクロへブタン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、イソオク タン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、クロロベンゼン、テトラ クロロエチレン、ジクロルエタン、およびトリクロロエタンである。Solution polymerization is the preferred medium for the polymerization process of the present invention, and any medium can be utilized. example For example, suitable solvents include carbonated solvents such as aliphatic, cycloaliphatic and aromatic hydrocarbon solvents. Hydrogen solvents or halogenated substitutes of such solvents. The preferred solvent is 0 1□ or less, straight chain or branched chain - saturated hydrocarbon, C-09 saturated aliphatic or aromatic It is a hydrocarbon or a C-C6 halogenated hydrocarbon. The most preferable is 01□ or below. lower straight-chain or branched-chain hydrocarbons, especially hexane. Non-limiting, illustrative of solvents Examples are butane, pentane, hexane, heptane, cyclopenkune, cyclohexane cyclohexane, cyclohebutane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, isooct Tan, benzene, toluene, xylene, chloroform, chlorobenzene, tetra These are chloroethylene, dichloroethane, and trichloroethane.
重合プロセスはm1x−treeリアクター装置で行われるのが好ましい、これ は、異なる時間に開始するポリマー鎖を含む反応混合物部分間にほとんど混合が おこらない装置の一つである。適したりアクタ−は連続流チューブラ−または攪 拌バッチリアクターである。チューブラリア・ フタ−はよく知られており、流 れの方向に反応体の混合を最低にするように設計されている。その結果、反応体 濃度はりアクタ−の長さに沿って変化する。対照的に、連続流攪拌タンクリアク ター(CFSTR)中の反応混合物は、入ってくる供給物と混合されて、リアク ター中いたると゛ころほぼ均質な組成の溶液を生成する。したがって反応混合物 の一部における生長する鎖は種々の年齢(age)をもち、そこで、1箇のCF STRは本発明の方法には適さない。しかしながら全ての触媒を第一のりアクタ −に供給して、3ヶ以上攪拌タンクを一系列として使用するとチューブラ・リア クターの性能に近づくことができることは知られている。よって、一系列のこの ようなタンクは本発明に従うものと考えられ、チューブラ・リアクターの機能的 代替物である。Preferably, the polymerization process is carried out in a m1x-tree reactor apparatus, which There is little mixing between parts of the reaction mixture containing polymer chains starting at different times. This is one of the devices that does not cause this problem. Suitable actors are continuous flow tubular or stirred It is a stirred batch reactor. Tubularia lids are well known and It is designed to minimize mixing of reactants in both directions. As a result, the reactant The concentration varies along the length of the actor. In contrast, continuous flow stirred tank reactors The reaction mixture in the reactor (CFSTR) is mixed with the incoming feed and A solution with a substantially homogeneous composition is produced throughout the reactor. Therefore the reaction mixture The growing chains in the part of the CF are of different ages, so that one CF STR is not suitable for the method of the invention. However, all catalysts are - If three or more stirring tanks are used as a series, the tubular rear It is known that it is possible to approach the performance of a vector. Therefore, this series of Such a tank is considered to be in accordance with the present invention and is a functional example of a tubular reactor. It is an alternative.
バッチリアクターは適した容器であり、適当な攪拌設備があればより好ましい、 これに、重合開始時に触媒、溶媒およびモノマーが加えられる。反応体はその後 に充填され、所望生成物を得るために十分に時間重合させられる。経済的理由か ら、本発明のプロセスを行うにはチューブラリアクターの方がバッチリアクター より好ましい。A batch reactor is a suitable vessel, preferably with suitable stirring equipment, To this, catalyst, solvent and monomer are added at the beginning of polymerization. The reactants are then and allowed to polymerize for a sufficient time to obtain the desired product. Is it for economic reasons? Therefore, a tubular reactor is better than a batch reactor to carry out the process of the present invention. More preferred.
本発明によるコポリマーをつくるためのりアクタ−系の重要性に加えて、重合は 次のように行われるのが好ましい: a、触媒系は実質的に1種類の活性触媒を生成する、b0反応混合物は連鎖移動 剤をほとんど含まない、仁ポリマー鎖はほとんど全部同時に開始する、それはバ ッチリアクターでは同じ時刻であり、チューブラリアクターではチューブの長さ に沿った同じ点においてである。In addition to the importance of the glue-actor system for making copolymers according to the invention, the polymerization Preferably it is done as follows: a, the catalyst system produces essentially one type of active catalyst, b0 the reaction mixture undergoes chain transfer Containing few agents, the polymer chains start almost all at the same time, which means that the In a tach reactor it is the same time and in a tubular reactor it is the length of the tube. at the same point along.
溶媒および反応体(たとえば−、エチレン、α−オレフィン、非共軛性ジエンお よびオレフィンクロロシランまたはオレフィン炭化水素へロリドの中の少(も1 つ)の1回以上の供給がチューブラリアクターの長さに沿 。Solvents and reactants (e.g., -, ethylene, alpha-olefins, non-component dienes and and olefinic chlorosilanes or olefinic hydrocarbons. one or more feeds of 1) along the length of the tubular reactor.
った最低一つの点かまたはバッチリアクターにおける重合中に加えられる場合、 所望のポリマーが得られる。when added at least one point during the polymerization in a batch reactor, The desired polymer is obtained.
ポリマー組成物の重合速度をコントロールするためにはこのやり方で操作するの が好ましい。しかしながら、はとんど全ての触媒をチューブの入口か、バッチリ アクター運転開始時に加えて、はとんど全てのポリマー鎖が同時に開始するとい う要求に合うようにすることが必要である。This method of operation is used to control the rate of polymerization of polymer compositions. is preferred. However, most of the time, all the catalyst is placed at the inlet of the tube or In addition to at the start of actor operation, almost all polymer chains start at the same time. It is necessary to meet the requirements of
したがって本発明によるプロセスは、 (a)最低一つのrAis−treeリアクター中で(b)実質上一種類の活性 触媒を生産する触媒系を用いて、 (c)実質上移動剤を含まない最低一つの反応混合物を用いて、 (d)はとんど全てのポリマー鎖の生長反応が同時に開始するような方法、およ び条件において行うことが最も好ましい。The process according to the invention therefore comprises: (a) in at least one rAis-tree reactor; (b) substantially one type of activity; Using a catalyst system to produce a catalyst, (c) using at least one reaction mixture substantially free of transfer agent; (d) is a method in which the growth reactions of almost all polymer chains start at the same time; It is most preferable to carry out the test under the following conditions.
チューブラ・リアクターは本発明によるプロセスを行うには好ましい°リアクタ ー系であるから、次の例証的説明および実施例はこの系に関するものであるが、 ゛本開示の恩恵を蒙る熟練者には容易にわかるように、その他のりアクタ−系に も適用できる。Tubular reactors are preferred °reactors for carrying out the process according to the invention. - system, the following illustrative description and examples relate to this system; ``As will be readily apparent to those skilled in the art who have the benefit of this disclosure, there are other can also be applied.
本発明によるプロセスを実施する場合、最低一つのチューブ・リアクターを使用 することが好ましい。したがって最も簡単な形においては、このようなプロセス はたった1箇のりアクタ−を使用する。しかしながら本開示の恩恵を蒙る熟練者 には容易にわかるように、1箇以上のりアクタ−も使用され、それらは経済的理 由により平行して用いられるか、分子内組成を変えるために多数のモノマー供給 口をもつ連続系列として用いられる。When carrying out the process according to the invention, at least one tube reactor is used It is preferable to do so. Therefore, in its simplest form, such a process uses only one glue actor. However, skilled persons who would benefit from this disclosure As can be easily seen, one or more glue actors are also used, and they are be used in parallel depending on the reason, or supply multiple monomers to change the intramolecular composition. Used as a continuous series with mouths.
たとえば重合中に付加的モノマー(単または複数)を加えることによって種々の 構造がつくられる。これはコゼウィズ等の第4図に例示されている、ここでは組 成を、エチレン−プロピレン コポリマー鎖セグメントの重合中におけるモノマ ー多数回添加のための鎖の形の長さに沿った位置に対してプロットしである。曲 線1のIntra−coは全てのモノマーを、チューブラ・リアクター人口か、 またはバッチ反応のスタート点に供給することによって得られる。対照的に、曲 線2のIntra−CDは、チューブに沿った、またはバッチリアクター中の、 鎖が最終的長さの約半分に達する点において付加的エチレンを加えることによっ てつくることができる。曲線3のIntra−CDは供給物の多添加を必要とす る。曲線4のIntra−CDは、エチレン以外の付加的コモノマーが加えられ たときに形成される。この構造は全エチレン組成範囲を鎖から削除することを可 能とする。どの場合にも、第ライドが加えられる。セグメント分布はこのように してコントロールすることができる。For example, by adding additional monomer(s) during the polymerization, various A structure is created. This is illustrated in Figure 4 of Kozewith et al. monomer during polymerization of ethylene-propylene copolymer chain segment. - Plotted against position along the length of the chain shape for multiple additions. song Intra-co of line 1 transfers all monomers to tubular reactor population or Alternatively, it can be obtained by feeding it to the starting point of a batch reaction. In contrast, songs Line 2 Intra-CD is along the tube or in the batch reactor. by adding additional ethylene at the point where the chain reaches about half its final length. It can be made by Curve 3 Intra-CD requires multiple additions of feed Ru. Curve 4, Intra-CD, has additional comonomers other than ethylene added. formed when This structure allows the entire ethylene composition range to be removed from the chain. Noh. In each case, a second ride is added. The segment distribution looks like this and can be controlled.
α−オレフィンコポリマーの製造に用いられる触媒の組成は、コポリマー生成物 の特性、たとえば組成分散性およびMVDに著しい影響を与える。本発明による プロセスを実施する場合に用いられる触媒は、反応混合物に実質的に1種類の活 性触媒を与えるようなものでなければならない。より詳しく述べるならば、それ は、はとんどすべての重合反応をおこす1種類の主要活性触媒を与えなければな らない。コポリマー生成物が本発明に従う場合、たとえば狭いMWDおよびIn tra−CDを示す場合には、付加的種類の活性触媒も存在し得る。そのような 付加的活性触媒は全コポリマーの35.vt%ものコポリマーを提供できると信 じられている。好ましいのは、それらがコポリマーの約10%以下を受け持つこ とである。したがって、実質的に18類の活性触媒が、生成する全コポリマーの 最低85%を提供し、より好ましくはその最低90%を受けもつべきである。成 る種類の触媒がどの程度に重合に貢献するかは、活性な触媒の種類の数によって 触媒を特徴づける。以下に記載の方法を用いて容易に測定することができる。The composition of the catalyst used in the production of alpha-olefin copolymers is such that the copolymer product properties such as compositional dispersibility and MVD. According to the present invention The catalyst used in carrying out the process has substantially one active type in the reaction mixture. It must be something that provides a sexual catalyst. To be more specific, it is must provide one main active catalyst that drives almost all polymerization reactions. No. If the copolymer product is according to the invention, for example a narrow MWD and an In In cases where tra-CD is indicated, additional types of active catalysts may also be present. like that Additional active catalyst is added to the total copolymer at 35%. We believe that we can provide copolymers as high as vt%. I'm being teased. Preferably, they contribute no more than about 10% of the copolymer. That is. Therefore, essentially the active catalyst of Class 18 accounts for the entire copolymer produced. It should provide at least 85%, and more preferably at least 90%. Growth The contribution of each type of catalyst to polymerization depends on the number of active catalyst types. Characterize the catalyst. It can be easily measured using the method described below.
活性触媒の種類の数によって触媒を特徴づける方法は、当業者の技術の範囲内で あり、コゼウィズ(C,Cozewith)およびヴエルストレート(G、Ve rstrate)の“エチレン−プロピレンコポリマー。反応性比、評価および その意味(Ethylene−Propylene Copolymers。How to characterize a catalyst by the number of active catalyst types is within the skill of those skilled in the art. Yes, C, Cozewith and G, Ve rstrate)'s "ethylene-propylene copolymer. Reactivity ratio, evaluation and Its meaning (Ethylene-Propylene Copolymers.
Reactivity Ratlons、 Evaluatton and 5 1gn1f1cance)’と題する論文、Marcrosolecules、 4巻482ページ(1971)によって明らかにされる。これは参照によって ここに挿入される。Reactivity Ratlons, Evaluatton and 5 1gn1f1cance)', Marcosolecules, This is clarified by Volume 4, page 482 (1971). This is by reference will be inserted here.
これらの著者により、連続流攪拌リアクター中でつくられるコポリマーは、1種 類の活性触媒が存在する場合はMy/Mrr2によって特徴づけられるMWDお よび狭いInter−CDをもつ筈であることが開示されている。分画化および ゲル透過クロスマドグラフィー(GPC)の組み合わ組成は平均のまわりにわず かに土3%だけ変化し、これら試料のMvD(数平均分子量の重量平均分子量に 対する比)は2に近づくことが示される。単一種類の活性触媒を確認するために より重要であると思われるのはこの後者の特性(My/Mn−約2)である。他 方、その他の°触媒は、平均のまわりに±10%より大きいInter−CDと 、My/Mn値が2以上のマルチ・モードのMVDを有するコポリマーを与える 。これらのその他の触媒は1種類以上の活性触媒をもつように思われる。According to these authors, the copolymers produced in continuous flow stirred reactors are of one kind. If active catalysts of the same type are present, the MWD and It is disclosed that it should have a narrower Inter-CD. Fractionation and The combined composition of gel permeation chromatography (GPC) is around the average. The MvD (number average molecular weight to weight average molecular weight) of these samples changed by 3%. It is shown that the ratio (to 2) approaches 2. To confirm a single type of active catalyst It is this latter property (My/Mn - about 2) that appears to be more important. other On the other hand, other °catalysts have an Inter-CD greater than ±10% around the average. , giving a copolymer with a multi-mode MVD with a My/Mn value of 2 or more. . These other catalysts appear to have more than one type of active catalyst.
本発明による方法を実施するために用いられる触媒系はチーグラー共重合触媒で 、それは一般的には(a)遷移金属、すなわち周期表のI −B、 II[−〇 、 IVB 。The catalyst system used to carry out the process according to the invention is a Ziegler copolymerization catalyst. , it generally refers to (a) transition metals, i.e. I-B, II[-0 of the periodic table , IVB.
VB 、 VIB 、■Bおよび1群の金属の化合物と、(b)周期表のI−A 、 n−A、 ll−8およびm−A群の金属の有機金属化合物 とを含む。VB, VIB, ■B and compounds of group 1 metals, and (b) I-A of the periodic table , n-A, ll-8 and m-A group metal organometallic compounds including.
本発明による方法を実施するための好ましい触媒系は、バナジウムの原子価が3 〜5である炭化水素溶性バナジウム化合物と、有機アルミニウム化合物とから成 り、その触媒系が上述のように実質的に一つの活性触媒種類を与えることを見込 んでいる。選択されるバナジウム化合物/有機アルミニウム組の少くも一つは原 子価結構造式に関しては、本発明による方法を実施するのにここでxQ−3、R −炭化水素基: ここでAcAc−アセチルアセトネート;V(AcAC)3 ; vocx <AcAc)3−、、(2)ここでx=1または2:そして ■04 ・nB ここでn−2−3、B=VCJ aと炭化水素溶性錯化合物を作ることのできる ルュイス塩基、たとえばテトラヒドロフラン、2−メチル−テトラヒドロフラン 、ジメチルピリジン。A preferred catalyst system for carrying out the process according to the invention has a vanadium valence of 3. Comprising a hydrocarbon-soluble vanadium compound of ~5 and an organoaluminum compound. The catalyst system is expected to provide essentially one active catalyst type as described above. I'm reading. At least one of the selected vanadium compound/organoaluminum pair is a raw material. Regarding the valence structure, xQ-3, R -Hydrocarbon group: where AcAc-acetylacetonate; V(AcAC)3; vocx <AcAc) 3-,, (2) where x=1 or 2: and ■04・nB Here, a hydrocarbon-soluble complex compound can be created with n-2-3, B=VCJ a. Lewis bases, such as tetrahydrofuran, 2-methyl-tetrahydrofuran , dimethylpyridine.
上の構造式1において、Rは好ましくは01〜010の脂肪族、脂環式または芳 香族炭化水素基、たとえばエチル(Et)、フェニル、イソブ1ロピル、プロピ ル、n−ブチル、1−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチ ル、ナフチル等である。構造式(1)化合物の非制限的、例証的例はバナジル トリハリド、アルコキシ ハリド、およびアルコキシド、たとえばVOCA3、 VOCA 2 (OBu) (ここでBu−ブチル)および■0(OC2H5) 3である。最も好ましいバナジウム化合物はvex %vocz3およびVOC A2(OR)テある。In Structural Formula 1 above, R is preferably aliphatic, cycloaliphatic or aromatic from 01 to 010. Aromatic hydrocarbon groups, such as ethyl (Et), phenyl, isobutyl, propyl n-butyl, 1-butyl, t-butyl, hexyl, cyclohexyl, octyl and naphthyl. A non-limiting, illustrative example of a compound of structural formula (1) is vanadyl. Trihalides, alkoxy halides, and alkoxides such as VOCA3, VOCA 2 (OBu) (here Bu-butyl) and ■0 (OC2H5) It is 3. The most preferred vanadium compounds are vex%vocz3 and VOC A2 (OR) There is.
既述のように、助触媒は有機アルミニウム化合物が好ましい。化学式に関しては これらの化合物は次のようであり得る: ここでRおよびR′は、バナジウム化合物の構造式に関して上述したように、炭 化水素基で、同じであっても異なってもよい。最も好ましい有機アルミニウム化 合物は、アルミニウムアルキルセスキクロリド、たとえばM2Et3CJ!3ま たはM、、 (iBu) 3cA3である。As mentioned above, the promoter is preferably an organoaluminum compound. Regarding chemical formulas These compounds can be: Here, R and R' are carbon as described above regarding the structural formula of the vanadium compound. Hydrogen groups may be the same or different. Most preferred organoaluminization The compound is an aluminum alkyl sesquichloride, such as M2Et3CJ! 3 ma or M, (iBu) 3cA3.
ら成り、好ましくはRがエチルである触媒系が特に有効であることがわかった。A catalyst system consisting of R is preferably ethyl has been found to be particularly effective.
最良の触媒性能を得るためには、反応混合物に加えられる触媒成分のモル量によ り、最低約2のアルミニウム/バナジウムのモル比(Al/V)が得られなけれ ばならない。好ましい最小のM/Vは約4である。最大Mハは、主として触媒費 用の考慮および有機−アルミニウム化合物によりおきる連鎖移動を最小にする所 望に基づ′<(下に詳述される)。公知のように、成る種の有機アルミニウム化 合物は連鎖移動剤としてはたらくから、反応混合物中に多量あり過ぎる場合はコ ポリマーの14v/Mnは2以上に上る。これらを考慮すると、At!/Vの最 大値は約25になってもよい;しかし最大量17がより好ましい。最も好ましい 最大値は約15である。For best catalytic performance, the molar amounts of catalyst components added to the reaction mixture must yield an aluminum/vanadium molar ratio (Al/V) of at least about 2. Must be. The preferred minimum M/V is about 4. The maximum M is mainly due to catalyst cost. considerations and where chain transfer caused by organo-aluminum compounds is minimized. Based on your wishes (as detailed below). As is known, organoaluminization of species consisting of The compound acts as a chain transfer agent, so if there is too much in the reaction mixture, The 14v/Mn of the polymer is greater than 2. Considering these, At! /V's highest The maximum value may be about 25; however, a maximum amount of 17 is more preferred. most preferred The maximum value is approximately 15.
α−オレフィンのチーグラー触媒重合のための成る種の移動剤がよく知られてお り、実施例により、EPMおよびEPDMの製造のた込の水素または塩化ジエチ ルアルミニウム、またはジエチル鉛により説明される。このような作用物質は連 続流攪拌リアクターで製造されるEPMおよびEPDMの分子量のコントロール するために非常に一般的に用いられる。本発明によって用いられる実質上1種類 ゛ の活性チーグラー触媒系では、連鎖移動剤の、CFSTRへの添加はポリマ ー分子量を減らすが、分子量分布には影響を与えない。他方、本発明によるチュ ーブラ・リアクター反応中の連鎖移動反応はポリマー分子量分布を広くする。The following types of transfer agents for the Ziegler-catalyzed polymerization of α-olefins are well known: In accordance with the examples, hydrogen or diethyl chloride for the production of EPM and EPDM is shown. aluminum, or diethyl lead. Such agents are Control of molecular weight of EPM and EPDM produced in a flow stirred reactor very commonly used to Substantially one type used by the present invention In the active Ziegler catalyst system of ゛, the addition of chain transfer agent to CFSTR is – Reduces molecular weight but does not affect molecular weight distribution. On the other hand, the tube according to the present invention The chain transfer reaction during the blister reactor reaction broadens the polymer molecular weight distribution.
最低1つのハロゲンを含有する七ツマ−を添加する前に終了する連鎖はモノマー を含まない。そこで反応混合物中における連鎖移動剤の存在は最小になるかまた は全く無視すべきである。考えられるすべての反応を一般化することはむずかし いとはいえ、使用する連鎖移動剤の量は、MwDおよび組成的分散に関する所望 の範囲にしたがうコポリマー生成物を提供するような量に制限されるべきである 。反応混合物中に存在する連鎖移動剤の最大量は、約0.2mol/αO1遷移 金属(例えばバナジウム)にもなってよい、但しこの場合も、生成するコポリマ ー生成物がMVDおよび組成分散に関する所望の制限にしたがわなければならな い。連鎖移動剤を加えない場合でも連鎖移動反応はおこり得る、なぜならばプロ ピレンおよび有機アルミニウム助触媒も連鎖移動剤としてはたらくからである。The chain that terminates before the addition of a heptamine containing at least one halogen is a monomer. Does not include. The presence of chain transfer agent in the reaction mixture is then minimized or should be completely ignored. Difficult to generalize about all possible reactions However, the amount of chain transfer agent used will depend on the desired MwD and compositional dispersion. should be limited to such an amount as to provide a copolymer product in accordance with the range of . The maximum amount of chain transfer agent present in the reaction mixture is approximately 0.2 mol/αO1 transition It may also be a metal (e.g. vanadium), but again the resulting copolymer - the product must comply with the desired constraints on MVD and compositional dispersion; stomach. Chain transfer reactions can occur even if no chain transfer agent is added, because the This is because pyrene and organoaluminium cocatalysts also act as chain transfer agents.
該して、バナジウム化合物と組になってたった一つの活性種類を与える有機アル ミニウム化合物の中で、許容される触媒活性で最高のコポリマー分子量を与える 有機アルミニウムを選ぶべきである。さらに、Ai!/V比がコポリマー生成物 の分子量に影響を与える場合は、やはり許容できる触媒活性で最大分子量を与え るAi!/Vを用いるべきである。プロピレンによる連鎖移動は下記のよく制限 される。In general, organic alkaline compounds that combine with vanadium compounds to provide only one active species. Provides the highest copolymer molecular weight with acceptable catalytic activity among minium compounds Organic aluminum should be chosen. Furthermore, Ai! /V ratio is the copolymer product Again, give the maximum molecular weight with acceptable catalytic activity. Ru Ai! /V should be used. Chain transfer by propylene is often limited by be done.
分子量分布およびInter−CDは、重合過程中、連鎖の生長停止に導く触媒 不活性化によっても°広がる。本発明にしたがって用いられるバナジウム−ペー スのチーグラー触媒は、成る程度触媒組成に依存するこのような不活性化反応を 受けることは公知である。活性触媒の寿命と、触媒系組成との間の関係は現在で は知られていないとは ゛いえ、成る触媒では、所望のモノマー変換をおこす最 短の滞留時間および最低の温度を用いることによって不活性化を減らすことがで きる。Molecular weight distribution and Inter-CD are the catalysts that lead to chain growth termination during the polymerization process. It also spreads through inactivation. Vanadium paper used according to the invention The Ziegler catalysts of the It is known that it is accepted. The relationship between active catalyst lifetime and catalyst system composition is currently unknown. Although it is not known, the catalyst consists of Deactivation can be reduced by using short residence times and minimal temperatures. Wear.
触媒不活性化がおきている場合には、ハロゲン含有モノマー供給物を、重合期間 中の触媒の50%がまだ活性である時点に、リアクターに加えることが好ましい 。本発明による重合はほとんど全てのコモノマー鎖の生長を同時に開始するのに 十分な方法および条件で行わなければならない。これは以下に記載のプロセス段 階および条件を利用して実現される。If catalyst deactivation has occurred, the halogen-containing monomer feed is It is preferably added to the reactor when 50% of the catalyst in it is still active. . The polymerization according to the invention initiates the growth of almost all comonomer chains at the same time. It must be carried out in an adequate manner and under sufficient conditions. This is the process step described below. This is realized using floors and conditions.
触媒成分はあらかじめ混合し、すなわちリアクターの外で活性触媒を形成して、 速かな連鎖開始が確実におこるようにすることが好ましい。あらかじめ混合した 触媒系のエージング、すなわちリアクターの外で触媒成分(たとえばバナジウム 化合物およびを機アルミニウム)が互いに共存して経過する時間は限界内に留め るのが好ましい。十分な時間エージングを行わない場合には、成分は、活性触媒 種類を適当量与えるほど十分には相互反応していないかも知れない、その結果連 鎖開始が同時にはおこらない。その触媒種類の活性は時間と共に減少するからエ ージングは最大限界内に留めるべきであることも知られている。最小エージング 時間は、触媒成分の濃度、温度および混合装置のような要因に依って、約0.1 秒という短い時間でもよいと信じられている。The catalyst components are premixed, i.e. to form an active catalyst outside the reactor, and It is preferable to ensure that rapid chain initiation occurs. pre-mixed Aging of the catalyst system, i.e. aging of catalyst components (e.g. vanadium) outside the reactor The amount of time that compounds (aluminium and aluminum) coexist with each other remains within limits. It is preferable to If aging is not done for a sufficient period of time, the components will become active catalysts. The species may not have interacted with each other enough to provide adequate amounts, resulting in Chain initiation does not occur simultaneously. Because the activity of that type of catalyst decreases with time, It is also known that sizing should be kept within maximum limits. minimal aging The time depends on factors such as concentration of catalyst components, temperature and mixing equipment. It is believed that it can be as short as a second.
好ましい最小エージング時間は約0.5秒であり、最も好ましい最小エージング 時間は約1秒である。最大エージング時間は無限に長いが、好ましいバナジウム /有機アルミニウム触媒系では好ましい最大値は最低500秒、約5000秒で もよい。より、好ましい最大値は約200秒である。最も好ましい最大エージン グ時間は約100秒である。予備的混合は40℃以下のような低温で行うことが できる。予備的混合は25″以下で行うのが好ましく、15″以下が最、も好ま しい。The preferred minimum aging time is approximately 0.5 seconds, and the most preferred minimum aging time is approximately 0.5 seconds. The time is approximately 1 second. Vanadium is preferred, although the maximum aging time is infinitely long. / For organoaluminum catalyst systems, the preferred maximum value is at least 500 seconds, approximately 5000 seconds. Good too. More preferably, the maximum value is about 200 seconds. most preferred maximum age The programming time is about 100 seconds. Preliminary mixing can be carried out at low temperatures, such as below 40°C. can. Preferably, the preliminary mixing is carried out at a temperature of 25" or less, most preferably 15" or less. Yes.
反応混合物の温度も成る範囲内に保つべきである。リアクター人口の温度は、重 合反応スタート時に、完全な速かな連鎖開始がおきるように十分高くなければな らない。反応混合物が高温に保たれる時間の長さは、不都合な連鎖移動および触 媒不活性化反応の量を最低にするために十分短くなければならない。The temperature of the reaction mixture should also be kept within the following ranges. The temperature of the reactor population is At the start of the reaction, it must be high enough to ensure complete and rapid chain initiation. No. The length of time that the reaction mixture is kept at elevated temperature limits the possibility of undesirable chain transfer and catalysis. It must be short enough to minimize the amount of media inactivation reactions.
反応混合物の温度コントロールは、重合反応が大量の熱を発生するという事実の ために1.いくらか複雑である。この問題は、あらかじめ冷やした供給物をリア クターに加えて、重合熱を吸収することによって処理することが好ましい。この 方法でリアクターは断熱的・に(adlavatlcally)運転され、重合 過程を通じて温度は上昇してもかまわない。供給物をあらかじめ冷やす代りにた とえばリアクターの少なくとも一部をとり巻く熱変換器によって、またはバッチ リアクターまたは多数の攪拌リアクターシリーズの場合には公知の自動冷却技術 によって、反応混合物から熱を除去することができる。Temperature control of the reaction mixture takes into account the fact that polymerization reactions generate large amounts of heat. For 1. It's somewhat complicated. This problem can be solved by rearranging the pre-chilled feed. It is preferred to treat by absorbing the heat of polymerization in addition to the vector. this In the process the reactor is operated adiabatically and the polymerization The temperature may increase throughout the process. Instead of pre-chilling supplies, for example by a heat converter surrounding at least part of the reactor, or by a batch Known automatic cooling technology in the case of reactors or multiple stirred reactor series Heat can be removed from the reaction mixture by .
断熱的リアクター運転を行う場合には、リアクターの入口温度は大体−50℃か ら140℃までの間でよい。反応混合物の出口温度は約150℃と高くてもよい と考えられている。好ましい最高出口温度は約70℃であや。最も好ましい最高 値は約50℃である。重合熱を除去するための、冷却ジャケットのようなりアク タ−冷却手段がない場合には、反応混合物の温度はりアクタ−人口からりアクタ −出口に向けて、重合熱、反応混合物に特異的な熱、および反応混合物中のコポ リマーの重量パーセントに依存する量だけ上昇する。ヘキサン溶媒中のエチレン −プロピレン共重合の場合には、生成コポリマーの重量パーセントあたり約10 ℃だけ温度が上昇する。When operating an adiabatic reactor, the reactor inlet temperature is approximately -50℃. The temperature may be between 140°C and 140°C. The exit temperature of the reaction mixture can be as high as about 150°C. It is believed that. The preferred maximum outlet temperature is about 70°C. most preferred highest The value is approximately 50°C. The actuator acts like a cooling jacket to remove the heat of polymerization. If there is no means of cooling the reactor, the temperature of the reaction mixture may be increased. - toward the exit, the heat of polymerization, the heat specific to the reaction mixture, and the copolymer in the reaction mixture; It rises by an amount that depends on the weight percent of the rimmer. Ethylene in hexane solvent - in the case of propylene copolymerization, about 10 per weight percent of the resulting copolymer The temperature increases by ℃.
上記の開示の恩恵を受ける当業者にとって、本発明によるコポリマーをつくるた めの運転温度条件を決めることは十分技術の範囲内である。たとえば、断熱的リ アクターを想定すると、5%コポリマーを含む反応混合物には出口温度35℃が 所望である。反応混合物の温度はコポリマー1重量パーセントあた゛り約lO℃ 、または5重量%XlO℃/vt%−50℃だけ上がる2゜出口温度35℃を維 持するためには35℃−50℃−15℃に・あらかじめ冷やした供給物が必要で ある。外部冷却を用いて重合熱を吸収する場合、供給口温度は、このような場合 以外に適用される上記温度制限より高くてよい。It will be appreciated by those skilled in the art with the benefit of the above disclosure how to make copolymers according to the present invention. It is well within the skill of the art to determine the appropriate operating temperature conditions. For example, adiabatic Assuming an actor, the reaction mixture containing 5% copolymer has an exit temperature of 35°C. Desired. The temperature of the reaction mixture is approximately 10° C. per 1 weight percent of copolymer. , or increase by 5 wt% Pre-chilled feed to 35℃-50℃-15℃ is required to maintain be. If external cooling is used to absorb the heat of polymerization, the inlet temperature should be The temperature limit may be higher than the above temperature limit applied elsewhere.
熱除去およびリアクタ一温度制限のため、リアクター出口の好ましい最大コポリ マー濃度は25vt、/100vt、稀釈剤である。最も好ましい最大濃度は1 5vt、/100vt、である。リアクターの運転能力による濃度下限はないが 、経済的理由から、コポリマー濃度が最低2vt、/LOOvt、であることが 好ましい。最も好ましいのは、最低3vt、/反応混合物のりアクタ−を通過す る流速は半径方向における反応体の混合を良くし、軸方向の混合を最小にするた めに十分に大きくなければならない。半径方向の十分な混合は、コポリマー鎖の Intra−CD両方に好都合であるばかりでなく、重合反応によって発生する 熱による半径方向の温度勾配を最小にするためにも好都合である。Preferred maximum copoly of reactor outlet for heat removal and reactor temperature limitation Mer concentration is 25vt/100vt, diluent. The most preferred maximum concentration is 1 5vt, /100vt. There is no lower concentration limit depending on the operating capacity of the reactor. , for economic reasons, the copolymer concentration should be at least 2vt,/LOOvt. preferable. Most preferably, a minimum of 3vt/reaction mixture passes through the reactor. The flow rate is chosen to improve mixing of the reactants in the radial direction and to minimize mixing in the axial direction. must be large enough for Sufficient radial mixing ensures that the copolymer chains Not only is it advantageous for both Intra-CD, but also generated by the polymerization reaction. It is also advantageous to minimize thermal radial temperature gradients.
半径方向温度勾配はコポリマーの分子量分布を広げる傾温領域では重合速度が速 くなるからである。熟練者は、非常に粘稠な溶液ではこれらの目的の達成はむず かしいことを知っている。この問題は、定位ミキサー(staticmixer ) C例:ケエッシス社で製造されたもの)のような半径方向混合装置の使用に より成る程度克服される。The radial temperature gradient increases the polymerization rate in the temperature gradient region that broadens the molecular weight distribution of the copolymer. This is because it becomes Experts will note that these objectives are difficult to achieve with very viscous solutions. I know something strange. This problem can be solved by using a static mixer (static mixer). ) For the use of radial mixing equipment such as C example: manufactured by Keessys be overcome to a certain extent.
alx−treeリアクター中の反応混合物の滞留時間は広範囲に変動し得ると 考えられる。最小値は約1秒に過ぎないと考えられている。好ましい最小値は約 10秒である。The residence time of the reaction mixture in the alx-tree reactor can vary over a wide range. Conceivable. The minimum value is believed to be only about 1 second. The preferred minimum value is approximately It is 10 seconds.
最も好ましい最小値は約15秒である。最大値は約3600秒にもなると信じら れている。好ましい最大値は約1800秒である。最も好ましい最大値は約90 0秒である。The most preferred minimum value is about 15 seconds. I believe the maximum value is about 3600 seconds. It is. A preferred maximum value is about 1800 seconds. The most preferred maximum value is about 90 It is 0 seconds.
前述のように、発明のコポリマー鎖の組成は、種々の反応体をリアクターに添加 する点に依存する。チューブラリアクターでは、ハロゲン含有モノマーがリアク ター人口に挿入され、リアクターのほぼ全長に沿って存在する場合には、ランダ ムポリマーが生成する。ハロゲン含有モノマーがリアクターに沿9た1箇所以上 の場所に、適当に供給される付加的エチレンおよびα−オレフィンと共に加えら れる場合には、セグメント化コポリマーが生成する。そのコポリマー鎖には、α −オレフィンクロロシランまたはオレフィン炭化水素ハライドが加えられる場所 に応じて第二セグメントが生長する。As previously mentioned, the composition of the inventive copolymer chains can be modified by adding various reactants to the reactor. It depends on what you do. In tubular reactors, halogen-containing monomers react If inserted into the reactor population and along almost the entire length of the reactor, the random Polymer is produced. Halogen-containing monomer is present at one or more locations along the reactor. with additional ethylene and α-olefins supplied appropriately. A segmented copolymer is produced. The copolymer chain contains α - where the olefinic chlorosilane or olefinic hydrocarbon halide is added; The second segment grows accordingly.
オレフィンハライドの官能基で架橋され得る。コポリマーの第三成分がオレフィ ンクロロシランである場合、架橋剤は、上に指示された多官能性プロトン供与体 の一つである水である。ハロゲン含有モノマーがオレフィン炭化水素ハライドで ある場合、架橋剤は酸化亜鉛または前述のような多官能性求核物質である。Can be crosslinked with olefin halide functional groups. The third component of the copolymer is an olefin. chlorosilane, the crosslinking agent is a polyfunctional proton donor as indicated above. Water is one of the The halogen-containing monomer is an olefin hydrocarbon halide. In some cases, the crosslinking agent is zinc oxide or a polyfunctional nucleophile as described above.
生成した架橋コモノマーの構造もコポリマー鎖に沿ったモノマーの配列に依存す る。オレフィンクロロシランまたはオレフィン炭化水素ハリドがリアクター人口 に導入され、オレフィンクロロシランまたはオレフィン炭化水素ハライドが鎖全 体に存在する場合には、それによって架橋は鎖全体におきる。オレフィンクロロ シランまたはオレフィン炭化水素ハリドがリアクターに沿った1箇所以上の部位 に、十分な長さの隣接する第一および第二セグメントをもつコポリマー鎖を生成 するような添加速度で導入される場合には、架橋の結果第二セグメントの結節領 域が生ずる、第一セグメントは第二セグメントから延びている。追加的官能基を 含む多官能性プロトン供与体または多官能性求核物質を加えることによってこの ようなノジュラーコポリマー生成物の変形物を製造することができる。そのよう な官能基の例は、アミド、ピリジン、ポリカプロラクトン、ピロリドン、イミダ ゾール、ポリカプロラクタム等である。このような群は、潤滑油組成物中の分散 剤として作用する。The structure of the resulting crosslinked comonomer also depends on the arrangement of the monomers along the copolymer chain. Ru. Olefinic chlorosilane or olefinic hydrocarbon halide reactor population The olefinic chlorosilane or olefinic hydrocarbon halide is introduced into the entire chain. When present in the body, cross-linking occurs throughout the chain. olefin chloro silane or olefinic hydrocarbon halide at one or more locations along the reactor to produce copolymer chains with adjacent first and second segments of sufficient length. When introduced at an addition rate such that crosslinking results in nodular regions of the second segment. A first segment extends from a second segment. additional functional groups This can be achieved by adding a polyfunctional proton donor or a polyfunctional nucleophile containing Variants of such nodular copolymer products can be made. Like that Examples of functional groups include amide, pyridine, polycaprolactone, pyrrolidone, and imidazole. sol, polycaprolactam, etc. Such groups are suitable for dispersion in lubricating oil compositions. Acts as an agent.
ガラス繊維組成物、技術の現状では、グラスファイバーと、ガラス繊維組成物を 含むプラスチック基質との間を十分に接着することはむずかしい。本発明のコポ リマー鎖をガラス繊維組成物に挿入して、その組成物の結合を改善することがで きる。この改善は、鎖にあるクロロシラン官能基にグラスファイバーをくっつけ る反、応によって実現される。Glass fiber compositions, at the current state of technology, glass fibers and glass fiber compositions are It is difficult to achieve sufficient adhesion with the plastic substrate containing the material. Copo of the present invention Rimer chains can be inserted into glass fiber compositions to improve the bonding of the compositions. Wear. This improvement is achieved by attaching glass fibers to the chlorosilane functional groups in the chain. This is achieved through a reaction.
クロロシリル含存コポリマー鎖は一般的手段によってラス繊維をコポリマー鎖で 被覆し、その被覆組成物を接着剤と反応させることによって、コポリマー鎖を加 えることができる。別法として、コポリマー鎖をガラス繊維組成物の製造に用い る反応混合物に加え、非一般的作用物質、たとえば水で硬化させることができる 。The chlorosilyl-containing copolymer chains are prepared by converting lath fibers into copolymer chains by conventional means. The copolymer chains are modified by coating and reacting the coating composition with an adhesive. You can get it. Alternatively, the copolymer chains can be used to make glass fiber compositions. can be cured with non-common agents, e.g. water. .
本発明のコポリマー鎖は、同様にして、シリケートおよびカーボンブラックのよ うなフィラーを挿入したゴム組成物に用いることができる。コポリマー鎖は、フ ィラーをゴムに結合させることによって組成物中の結合を改善するようにはだら (。The copolymer chains of the present invention can similarly be used for silicates and carbon blacks. It can be used in rubber compositions containing fillers. The copolymer chain The filler is used to improve bonding in the composition by bonding the filler to the rubber. (.
本発明のコポリマーは、相溶剤および熱可盟性エラストマーと共にブロック−お よびグラフト−ポリマー、をつくるのに用いられる。The copolymers of the present invention can be used in combination with a compatibilizer and a thermoplastic elastomer. and graft polymers.
発明のこのプロセスの一実施態様において、コポリマー鎖を分岐アルキルリチウ ムのようなメタレート剤と反応させる。それからアニオン的に重合可能のモノマ ーが加えられる、これはアニオン的に重合し、エチレン−α−オレフィンコポリ マー鎖にグラフトされたモノマー鎖を与える。In one embodiment of this process of the invention, the copolymer chains are React with a metalating agent such as aluminum. Then, anionically polymerizable monomers is added, which polymerizes anionically to form an ethylene-α-olefin copolymer. give a monomer chain grafted onto the mer chain.
発明のもう一つの実施例においては、ルュイス酸のようなカチオン性触媒をコポ リマー鏡上の炭化水素))ロゲン官能基と反応させる、それからカチオン的に重 合可能゛ のモノマーを加えてコポリマー鎖にグラフトされる。In another embodiment of the invention, a cationic catalyst such as Lewis acid is copolymerized. hydrocarbon on the remer mirror)) react with the rogene functional group, then cationically The monomers that can be combined are added and grafted onto the copolymer chains.
エチレン−α−オレフィンコポリマー鎖の各端にクロロシリルが挿入される場合 には、本発明のコポリマー鎖をヒドロキシ末端−熱塑性樹脂と反応させて熱塑性 エラストマーを形成することもできる。When chlorosilyl is inserted at each end of the ethylene-α-olefin copolymer chain The copolymer chains of the invention are reacted with a hydroxy-terminated thermoplastic resin to form a thermoplastic resin. Elastomers can also be formed.
本発明による潤滑油生成物は、上に詳述したエチレンと最低1種類の他のα−オ レフィンとのノジュラーコポリマーである粘度指数改善剤を有効量含む、潤滑粘 度のベースストック潤滑油の多量を含んで成る。より詳細に述べるならば、結合 してノジュラーコポリマーを形成する連鎖は、2未満のgv/in比および1. 8未満のHz/My比の最低一つによって特徴づけられるMVDをもつ。好まし が最も好ましい。The lubricating oil product according to the invention comprises ethylene as detailed above and at least one other α-ol. Lubricating viscosity containing an effective amount of a viscosity index improver, which is a nodular copolymer with lefins. The base stock consists of a large amount of lubricating oil. In more detail, the combination The chains forming the nodular copolymer have a gv/in ratio of less than 2 and a gv/in ratio of less than 1. have an MVD characterized by at least one Hz/My ratio less than 8; preferred is most preferred.
発明の一実施態様において、コポリマーのIntra−CDは次のようである、 すなわち個々の分子内的に不均質な連鎖の最低2部分(各部分は鎖の最低5vt %がら成る)の組成が互いに最低5vt%エチレンだけ異なる。Intra−C Dは次のようであってもよい:コポリマー鎖の最低2部分が最低10vt%エチ レンだけ異なる。最低20wt%エチレンの差、並びに最低40vt%エチレン の差も本発明にしたがうと考えられる。In one embodiment of the invention, the Intra-CD of the copolymer is: i.e. at least two parts of each intramolecularly heterogeneous chain (each part consists of at least 5vt of the chain) %) differ from each other by a minimum of 5 vt% ethylene. Intra-C D may be such that at least two portions of the copolymer chains contain at least 10 vt% ethylene. Only Ren is different. A minimum of 20 wt% ethylene difference, and a minimum of 40 vt% ethylene It is considered that the difference is also in accordance with the present invention.
発明の別の実施態様において、コポリマーのInter−CDは次のようである :コポリマー鎖の95νt%が、コポリマー平均′rIl量パーセントエチレン 組成から、15vt%以下だけ異なる。好ましいInter−CDは約13%以 下で、最も好ましいのは約10%以下である。In another embodiment of the invention, the Inter-CD of the copolymer is : 95vt% of the copolymer chains are copolymer average 'rIl amount percent ethylene The composition differs by less than 15 vt%. A preferred Inter-CD is about 13% or more. The most preferred is about 10% or less.
特殊の実施例において、コポリマーが潤滑油または油添加用コンセントレート組 成物に挿入されるとき、コポリマーは上述のMWD 、 Intra−CD、 Inter−CD、特性を全部もっている。現在実施する場合、エチレン−プロ ピレンコポリマーが最も好ましい。潤滑油添加剤として使用するコポリマーの好 ましいエチレン含量は重量ベースで約 30%から75%までである。In special embodiments, the copolymer may be used in lubricating oil or oil additive concentrate compositions. When inserted into a composition, the copolymer has the above-mentioned MWD, Intra-CD, It has all the characteristics of Inter-CD. In current practice, ethylene-propylene Most preferred are pyrene copolymers. Preferences for copolymers for use as lubricant additives Preferred ethylene contents are from about 30% to 75% by weight.
潤滑油添加剤として用いる場合、コポリマーの重量平均分子量は大体たった2、 000でよいと考えられている。When used as a lubricating oil additive, the weight average molecular weight of the copolymer is typically only 2, It is thought that 000 is sufficient.
好ましい最小値は約15,000で、約5.000が最も好ましい最小値である 。最大重量平均分子量は約12,000,000にもなり得ると信じられている 。好ましい最大値は約aoo、oooで、約250.000が最も好ましい最大 値である。The preferred minimum value is about 15,000, with about 5.000 being the most preferred minimum value. . It is believed that the maximum weight average molecular weight can be as high as about 12,000,000. . The preferred maximum is about aoo, ooo, with about 250.000 being the most preferred maximum. It is a value.
好ましいエチレン含量は30%〜75%である。The preferred ethylene content is between 30% and 75%.
本発明のノジュラーコポリマーは潤滑油に、粘度指数改善剤として、または粘度 変更剤として、約0.001から49vt%にまで広く変化する量が用いられる 。最も良い結果を与える比率は、潤滑油ベースストックの性質により、および潤 滑剤が成る場合に、どんな目的のために使用されるか特異的目的によって若干変 わる。ディーゼル−或いはガソリンエンジン クランク室潤滑剤の潤滑油として 用いる場合には、ポリマー濃度は全組成物の約0.1〜15.0wt%の範囲内 である、これは粘度指数改善をもたらす有効量である。一般的にはこのようなポ リマー添加剤は油添加用コンセントレートとして売られており、ここでは添加剤 は、添加剤のための炭化水素鉱油希釈剤の総量を基礎にして約5〜50vt%、 より好ましくは6〜25vt%量存在する。本発明のポリマーは典型的には、9 9℃で約2−40センチストークス(ASTMD−445)の粘度をもつ炭化水 素鉱油を基礎とする潤滑油に使用される:しかし炭化水素鉱油と約25vt%ま での合成潤滑油、たとえば、三塩基性酸のエステルおよび一塩基性酸、ポリグリ コール、三塩基性酸およびアルコールから誘導される複合エステルとの混合物か らなる潤滑油ベースストック本発明の新規の組成物は全ノジュラーポリマーを基 にして約0.05〜約25a+o1%のハロゲン含有モノマーを含んで成り、好 ましくは約0.1〜約15ao1%、より一層好ましく+!約0.15〜約10 i+o1%のハロゲン含有モノマーを含んで成る。ノジュラーコポリマーの製法 において、ハロゲン含有モノマーを、総モノマーを基にして約0.1〜約80v t%、量を反応混合物中に使用するのが好ましく、約0.5〜約50vt%がよ り一層好ましい。最も好ましい範囲は2%から20%まである。The nodular copolymers of the present invention can be used in lubricating oils as viscosity index improvers or as viscosity index improvers. As modifier, widely varying amounts are used from about 0.001 to 49 vt%. . The ratio that gives the best results depends on the nature of the lubricant base stock and The purpose for which a lubricant is used varies slightly depending on the specific purpose. Waru. As a lubricant for diesel or gasoline engine crank chamber lubricants If used, the polymer concentration ranges from about 0.1 to 15.0 wt% of the total composition. , which is an effective amount that results in improved viscosity index. Generally, such ports Rimmer additives are sold as oil additive concentrates, and here they are is about 5 to 50 vt% based on the total amount of hydrocarbon mineral oil diluent for the additive, More preferably it is present in an amount of 6 to 25 vt%. Polymers of the invention typically contain 9 Hydrocarbon water with a viscosity of approximately 2-40 centistokes (ASTMD-445) at 9°C Used in lubricating oils based on mineral oils: but up to about 25vt% with hydrocarbon mineral oils. Synthetic lubricants such as esters of tribasic acids and monobasic acids, polyglycyl mixture with complex esters derived from cole, tribasic acids and alcohols The novel compositions of the present invention are based on all-nodular polymers. from about 0.05% to about 25% a+o1% of a halogen-containing monomer; Preferably about 0.1 to about 15ao1%, even more preferably +! Approximately 0.15 to approximately 10 It comprises i+o1% halogen-containing monomer. Manufacturing method of nodular copolymer in which the halogen-containing monomer is added in an amount of about 0.1 to about 80 v based on total monomer. t% is preferably used in the reaction mixture, with about 0.5 to about 50 vt% being more preferred. It is even more preferable. The most preferred range is from 2% to 20%.
本発明のノジュラーポリマーを形成する新規の方法は次の実施例を参照すること によってより容易に理解される。See the following examples for a novel method of forming the nodular polymers of the present invention. more easily understood by
この実施例は、狭いMWDをもつ、エチレン、プロピレンおよび5−トリクロロ シリル−2−ノルボルネンのランダムターポリマーの生成を説明する。重合リア クターは直径1インチ(2,54(J)のパイプで、この一端にモノマー、触媒 、助触媒およびヘキサン溶媒を連続的に供給する。モノマーは使用前に標準的方 法で精製され、極性不純物を除去される。This example shows ethylene, propylene and 5-trichloro with narrow MWD. The formation of a random terpolymer of silyl-2-norbornene will be described. polymerization rear The catalytic converter is a 1 inch (2,54 J) diameter pipe with monomer and catalyst at one end. , cocatalyst and hexane solvent are continuously fed. Monomers are prepared in a standard manner before use. It is purified by a method to remove polar impurities.
触媒溶液はLL5gのVCZ 4を5.0!精製へキサンに溶解することによっ て調整される。助触媒は142gAj!2EtCI13を5.ロー精製n−へキ サンに溶解したものである。これら2溶液は、温度θ℃、滞留時間6秒、1表に 示す流速で、触媒予備混合装置を通して供給される。予備混合された触媒はりア クタ−人口で、ヘキサンに溶解されたモノマーと一緒にされる。すべての流速は 1表に示される。。供給温度は0℃で、リアクターを操作して出口温度20℃に なるようにする。リアクター滞留時間は30秒である。ピリジンをリアクター出 口に加えて重合反応、を鎮める。薄膜エバポレーター上で60℃で真空蒸発する ことにより反応生成物から溶媒および未反応モノマーを除去する。揮発性物質の 最終的痕跡を、脱蔵押出によって除去し、乾燥空気中で生成物を回収する。The catalyst solution is LL5g of VCZ4 at 5.0! by dissolving in purified hexane. It is adjusted accordingly. The co-catalyst is 142gAj! 2EtCI13 to 5. low purification n-heki It is dissolved in San. These two solutions were prepared at a temperature of θ℃ and a residence time of 6 seconds, as shown in Table 1. The flow rate shown is fed through the catalyst premixer. Premixed catalyst beam a In the vector population, the monomers dissolved in hexane are combined. All flow velocities are It is shown in Table 1. . The supply temperature is 0°C, and the reactor is operated to bring the outlet temperature to 20°C. I will make it happen. Reactor residence time is 30 seconds. Pyridine is released from the reactor. Add to the mouth to calm down the polymerization reaction. Vacuum evaporate at 60°C on a thin film evaporator. This removes solvent and unreacted monomers from the reaction product. of volatile substances Final traces are removed by devolatilization extrusion and the product is recovered in dry air.
生成物は狭いMWDをもち、My/Mn−1,4で、3.5vt%5−トリクロ ロシリルー2−ノルボルネンを含む。The product has a narrow MWD, My/Mn-1,4, 3.5vt% 5-trichloro Contains rosilyru-2-norbornene.
実施例2 用いるオレフィンのクロロシランが5−メチルジクロロシリル−2−ノルボルネ ンで、これを0.026kg/hrの流速でリアクターに供給すること以外は、 実施例1の方法を繰返す。最終産物は2.2vt%のオレフィンクロロシランを 含み、My/Mn値はi、eである。Example 2 The olefin chlorosilane used is 5-methyldichlorosilyl-2-norbornene. except that it was fed into the reactor at a flow rate of 0.026 kg/hr. Repeat the method of Example 1. The final product contains 2.2vt% olefin chlorosilane. Including, My/Mn values are i, e.
実施例3 。Example 3.
ハロゲン含有モノマーが5−クロロメチル2−ノルボルネ実施例1の重合法を繰 返す。重合反応を水と溶媒で消止しくquench) 、未反応モノマーを蒸気 ストリッピングによって除去する。蒸気ストリッピングはポリマーを水中に沈澱 させる。篩過により湿ポリマーを回収した後、それを熱いゴム用ロール機で乾燥 する。The halogen-containing monomer is 5-chloromethyl-2-norbornene by repeating the polymerization method of Example 1. return. The polymerization reaction is quenched with water and solvent, and the unreacted monomer is steamed. Remove by stripping. Steam stripping precipitates the polymer in water let After recovering the wet polymer by sieving, it is dried on a hot rubber roll machine. do.
生成物は2.4%ハロゲン含有モノマーを含み、Mv/Mn liaは1.4で ある。The product contains 2.4% halogen-containing monomer and has a Mv/Mnlia of 1.4. be.
実施例4 クロロシリル−2−ノルボルネンを有するノジュラーコポリマーの製造を説明す る。実施例1の重合操作法を繰返す、但し供給物中にオレフィンクロロシランは ない。滞留時間20秒に相当する、リアクター長さに沿った点でヘキサンに溶解 したエチレンおよびシランターモノマーから成る第二倶給者を注入する。第二の 供給後に生成するポリマーは0.5yt%シランターモノマーを含む。リアクタ ーを出るポリマーはMy/)In−1,4の狭い)1vOを示す。Example 4 Describes the production of nodular copolymers with chlorosilyl-2-norbornene. Ru. Repeat the polymerization procedure of Example 1, except that no olefinic chlorosilane is present in the feed. do not have. Dissolved in hexane at points along the length of the reactor corresponding to a residence time of 20 seconds. A second feeder consisting of ethylene and silant monomer is injected. second The polymer produced after feeding contains 0.5 yt% silane termonomer. reactor The polymer exiting - exhibits a narrow )1vO of My/)In-1,4.
リアクター出口に水を加えることによって重合を消止し、実施例3に記載したよ うに蒸気ストリッピングによってポリマーを回収する。生成物回収中にポリマー と水とを接触させると、トリクロロシランの官能基によって鎖は結合し、ノジュ ラーコポリマーが生成する。Polymerization was quenched by adding water to the reactor outlet and as described in Example 3. The polymer is recovered by sea urchin steam stripping. Polymer during product recovery When brought into contact with water, the chains are bonded together by the functional groups of trichlorosilane, forming a nodule. lar copolymer is produced.
実施例5 この実施例はニセグメントポリマーの形成を説明する。Example 5 This example illustrates the formation of a ni-segment polymer.
第三成分が5−パラクロロメチルフェニル−2−ノルボルネン(PCPN)であ ること以外は実施例1に記載の重合操作を繰返す。重合を1秒間行い、それから ヘキサンに博覧 解したエチレンの第二供給物をリアクターに加えて重合速度を上げ、第三成分の 変換を増加させる。滞留時間6秒で変換はほぼ完了し、ヘキサンに溶解したエチ レンおよびプロピレンから成る第二のモノマー0(給物をリアクターに加えて、 エチレン・プロピレンコポリマー セグメントを形成する。リアクター条件をm 表に示す。第三モノマー供給物流導入する前に49%のポリマーが形成される。The third component is 5-parachloromethylphenyl-2-norbornene (PCPN). The polymerization procedure described in Example 1 is repeated except for the following. Polymerization is carried out for 1 second, then Expo to hexane A second feed of decomposed ethylene is added to the reactor to increase the polymerization rate and increase the rate of the third component. Increase conversion. After a residence time of 6 seconds, the conversion was almost complete and the ethyl alcohol dissolved in hexane A second monomer consisting of ethylene and propylene is added to the reactor and Forms an ethylene-propylene copolymer segment. Set the reactor conditions to m Shown in the table. 49% of the polymer is formed before introducing the third monomer feed stream.
重合はりアクタ−出口で水によって鎮められ、その溶液を水で抽出して触媒残留 物を除去する。ポリマーを蒸気ストリッピングによって回収し、ゴム用ロール機 で乾かす。そのポリマーはMy/in値1.7の狭い)lνDを示す。The polymerization beam is quenched by water at the exit of the actor, and the solution is extracted with water to remove the catalyst residue. remove things Polymer is recovered by steam stripping and rolling machine for rubber Dry with The polymer exhibits a narrow )lvD with a My/in value of 1.7.
実施例6 実施例5の重合を繰返す、但しポリマー溶液を、脱灰して(deashlng) 触媒残留物を除去した後、攪拌タンク容器に加え、これに 1.5−ジアミノヘ キサンのヘキサン溶液を1.211o1/mol第三成分の割合で供給した。攪 拌タンクは150℃、200 psig (14kg / cd )に保って液 相を維持する。滞留時間は10分である。これらの条件下で鎖を第三成分の官能 基によって結合させ、ノジュラーコポリマーを形成する。これを蒸気ストリッピ ングおよび乾燥により回収する。Example 6 Repeat the polymerization of Example 5, but deash the polymer solution. After removing the catalyst residue, add 1,5-diaminohene to a stirred tank container. A hexane solution of xane was supplied at a rate of 1.211 o1/mol third component. stirring The stirring tank was kept at 150℃ and 200 psig (14 kg/cd). maintain phase. Residence time is 10 minutes. Under these conditions the chains are functionalized with a third component. groups to form a nodular copolymer. steam stripper this Collect by drying and drying.
実施例7 実施例5で製造したポリマーを乾燥ヘキサンに溶解し、その溶液を乾燥窒素で噴 霧して痕跡量の水を除去する。ブチルリチウムのヘキサン溶液を1.1sol/ mol jEI中の官能性ターポリマーの割合で加える。ブチルリチウムはポリ マー中の塩化物官能基と置換し、リチウム化ポリマーを生成する。それからスチ レンを溶液に、0.3vt/vtコポリマーの割合で加える。スチレンはアニオ ン的に重れたポリスチリル鎖を与える。Example 7 The polymer prepared in Example 5 was dissolved in dry hexane and the solution was sparged with dry nitrogen. Fog to remove traces of water. 1.1 sol/hexane solution of butyllithium Add in the proportion of functional terpolymer in mol jEI. Butyl lithium is poly replaces the chloride functionality in the polymer to produce a lithiated polymer. Then such Ren is added to the solution at a ratio of 0.3 vt/vt copolymer. Styrene is anio This gives polystyryl chains that are stacked together.
実施例8 実施例5の重合操作を繰返す、但し多数回モノマー供給物を■表に示すように、 リアクターの長さに沿って注入し、鎖の両端に5−パラクロロメチルフェニル− 2−ノルボルネンを含み、鎖の中心には実質的にエチレンおよびプロピレンのみ から成るセグメントを含む狭い3MνDのコポリマー鎖を形成する。中心のセグ メントは鎖の約70v1%を構成する。二つの末端セグメントは約IVt%のP CPNを含む。ポリマーは実施例5のようにして回収され、実施例7と同様にリ チウム化される。その溶液にスチレンを0.4vt/vtコポリマーの割合で加 えアニオン的に重合させて、鎖の両端にポリスチレンをグラフトさせたエチレン −プロピレンコポリマー与える。Example 8 The polymerization procedure of Example 5 was repeated, except that the monomer feed was changed several times as shown in the table. Inject along the length of the reactor and add 5-parachloromethylphenyl- Contains 2-norbornene, with essentially only ethylene and propylene at the center of the chain form a narrow 3MvD copolymer chain containing segments consisting of . center segment The ment constitutes approximately 70v1% of the chain. The two terminal segments are approximately IVt% P Includes CPN. The polymer was recovered as in Example 5 and recycled as in Example 7. It is oxidized. Styrene was added to the solution at a ratio of 0.4 vt/vt copolymer. Ethylene that is anionically polymerized and grafted with polystyrene at both ends of the chain. -Provides a propylene copolymer.
以下の0(給物を加える時点での 2、リア、フタ−人口に添加−反応時間は全熱経過していない。Below 0 (at the time of adding supplies) 2. Rear, lid - Addition to population - Reaction time has not completely elapsed.
以下の供給物を加える時点での エチレン 0.65 0.25 プロピレン 5.5− ハロゲン含有モノマー 0.12 2、リアクター人口における添加−反応時間は全熱経過以下の供給物を加える時 点での 滞留時間 0216 ヘキサン 30.0 2.0 30.0エチレン 0.2 0.1 0.4 プロピレン 3.0 − 4.0 ハロゲン含をモノマー 0.0L5− −26 リアクター人口に添加−反応時 間は全熱経過して0ない。At the time of adding the following supplies: Ethylene 0.65 0.25 Propylene 5.5- Halogen-containing monomer 0.12 2. Addition in the reactor population - reaction time is less than the total heat elapsed when adding the feed at the point Residence time 0216 Hexane 30.0 2.0 30.0 Ethylene 0.2 0.1 0.4 Propylene 3.0-4.0 Addition of halogen-containing monomer 0.0L5--26 to the reactor population - during reaction The interval is 0 after the complete fever has passed.
ヘキサン 20 5 25 1G エチレン 0.1 0’、050.5 0.1プロピレン 1.0 − 3.0 0 ハロゲン含有モノマー o、ooe−−o、oe2、リアクター人口に添加−反 応時間は全熱経過していない。Hexane 20 5 25 1G Ethylene 0.1 0', 050.5 0.1 Propylene 1.0 - 3.0 0 Halogen-containing monomer o, ooe--o, oe2, added to reactor population - anti- Full fever has not yet passed during this time.
手続補正書 昭和62年10月9日 国際出願番号 PCT/US86102707ポリマーおよびその製法 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 エクソン・リサーチ・アンド・エンジニアリング・カンパニー 4代理人 住 所 東京都千代田区永田町1丁目11番28号者の欄、タイプ印書により浄 書した明細書及び請求の範囲の翻訳文、国際調査報告Procedural amendment October 9, 1986 International Application No. PCT/US86102707 Polymer and its manufacturing method 3 Person making the amendment Relationship to the incident: Patent applicant Name: Exxon Research and Engineering Company 4 agents Address: 1-11-28 Nagatacho, Chiyoda-ku, Tokyo. Translation of the written description and claims, international search report
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2018530659A (en) * | 2015-10-12 | 2018-10-18 | 中国科学院化学研究所Institute Of Chemistry, Chinese Academy Of Sciences | Use of organosilane, polyolefin resin and method for producing the same |
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