JPH02191603A - Production of cycloolefinic random copolymer - Google Patents
Production of cycloolefinic random copolymerInfo
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- JPH02191603A JPH02191603A JP23240089A JP23240089A JPH02191603A JP H02191603 A JPH02191603 A JP H02191603A JP 23240089 A JP23240089 A JP 23240089A JP 23240089 A JP23240089 A JP 23240089A JP H02191603 A JPH02191603 A JP H02191603A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、環状オレフィン系ランダム共重合体の製造方
法に関し、さらに詳しくは、耐熱性、耐熱老化性および
種々の機械的特性などに優れる環状オレフィン系ランダ
ム共重合体の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a cyclic olefin random copolymer, and more specifically, to a method for producing a cyclic olefin random copolymer that has excellent heat resistance, heat aging resistance, and various mechanical properties. Regarding the manufacturing method.
発明の技術的背景
透明性に優れた合成樹脂としては、ポリカーボネートや
ポリメタクリル酸メチルあるいはポリエチレンテレフタ
レートなどが知られている。たとえばポリカーボネート
は透明性とともに耐熱性、耐熱老化性、耐衝撃性にも優
れた樹脂である。しかし強アルカリに対しては容易に侵
されて耐薬品性に劣るという問題点がある。またポリメ
タクリル酸メチルは、酢酸エチル、アセトン、トルエン
などに侵され易く、エーテル中で膨潤し、さらに耐熱性
も低いという問題点がある。さらにポリエチレンテレフ
タレートは、耐熱性あるいは機械的性質には優れるもの
の強酸やアルカリに弱く、加水分解を受は易いという問
題点がある。Technical Background of the Invention Polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, and the like are known as synthetic resins with excellent transparency. For example, polycarbonate is a resin that has excellent heat resistance, heat aging resistance, and impact resistance as well as transparency. However, it has the problem that it is easily attacked by strong alkalis and has poor chemical resistance. Further, polymethyl methacrylate has problems in that it is easily attacked by ethyl acetate, acetone, toluene, etc., swells in ether, and has low heat resistance. Furthermore, although polyethylene terephthalate has excellent heat resistance and mechanical properties, it is susceptible to strong acids and alkalis and is susceptible to hydrolysis.
一方、凡用樹脂として広く利用されているポリオレフィ
ンは、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、しかも機械的性質に
も優れているが、耐熱性に乏しいものが多く、結晶性樹
脂であるため透明性に劣る。On the other hand, polyolefins, which are widely used as general-purpose resins, have excellent chemical resistance, solvent resistance, and mechanical properties, but many have poor heat resistance and are transparent because they are crystalline resins. inferior to sex.
このため一般にポリオレフィンの透明性を改善するには
、ポリオレフィンを製造する際に造核剤を反応系に添加
してポリオレフィンの結晶構造を微細化するか、もしく
は急冷を行って結晶の成長を止める方法(急冷法)が用
いられるが、その効果は充分とは言い難い。むしろ造核
剤のような第三成分を反応系に添加することは、ポリオ
レフィンが本来有している優れた諸性質を損なう虞があ
り、また急冷法は、装置が大掛かりになるほか、結晶化
度の低下に伴ってポリオレフィンの耐熱性あるいは剛性
などが低下する虞がある。Therefore, in general, to improve the transparency of polyolefins, a nucleating agent is added to the reaction system during polyolefin production to refine the polyolefin's crystal structure, or rapid cooling is performed to stop crystal growth. (quenching method) is used, but its effectiveness cannot be said to be sufficient. On the contrary, adding a third component such as a nucleating agent to the reaction system may impair the excellent properties originally possessed by polyolefins, and the rapid cooling method requires large-scale equipment and may cause crystallization. As the temperature decreases, there is a possibility that the heat resistance or rigidity of the polyolefin decreases.
エチレンと嵩高なコモノマーとの共重合体については、
たとえば米国特許公報第2.1183.372号明細書
に、エチレンと2.3−ジヒドロキシジシクロペンタジ
ェンとの共重合体が開示されている。この共重合体は、
剛性、透明性のバランスには優れているが、ガラス転移
温度が100℃程度であって耐熱性に劣るという問題点
がある。また、エチレンと5−エチリデン−2−ノルボ
ルネンとの共重合体も同様の問題点がある。For copolymers of ethylene and bulky comonomers,
For example, US Pat. No. 2,1183,372 discloses copolymers of ethylene and 2,3-dihydroxydicyclopentadiene. This copolymer is
Although it has an excellent balance of rigidity and transparency, it has a problem in that its glass transition temperature is about 100°C and its heat resistance is poor. Further, copolymers of ethylene and 5-ethylidene-2-norbornene also have similar problems.
また、特公昭46〜149111号公報には、I、 4
.5. It−ジメタノ−1,2,3,4,4!、 5
.8.81.−オクタヒドロナフタレンの単独重合体が
提案されているが、該重合体は耐熱性や耐熱老化性に劣
る。さらに、特開昭58−12770号公報には、1.
4.5.8−ジメタノ−1,、2,34、435,1!
、 l13−オクタヒドロナフタレンの単独重合体また
は該環状オレフィンとノルボルネンタイプのコモノマー
との共重合体が提案されているが、該重合体は、いずれ
も開環重合体であることが前記公報の記載から明らかで
ある。このような開環重合体は、重合体主鎖中に不飽和
結合を有しているので、耐熱性、耐熱老化性に劣るとい
う問題点がある。In addition, in Japanese Patent Publication No. 46-149111, I, 4
.. 5. It-dimethano-1,2,3,4,4! , 5
.. 8.81. - A homopolymer of octahydronaphthalene has been proposed, but this polymer has poor heat resistance and heat aging resistance. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 12770/1983 includes 1.
4.5.8-dimethano-1,,2,34,435,1!
, a homopolymer of l13-octahydronaphthalene or a copolymer of the cyclic olefin and a norbornene type comonomer has been proposed, but the above publication states that both of these polymers are ring-opening polymers. It is clear from this. Since such ring-opened polymers have unsaturated bonds in the polymer main chain, they have a problem of poor heat resistance and heat aging resistance.
また、本出願人は先に、エチレンと特定の崇高な環状オ
レフィンとを共重合させて得られる環状オレフィン系ラ
ンダム共重合体が優れた透明性を有し、しかも耐熱性、
耐熱老化性、耐薬品性、耐溶剤性、誘電特性、機械的性
質のバランスのとれた合成樹脂であり、かつ光学メモリ
ディスクや光学ファイバーなどの光学材料の分野におい
て優れた性能を発揮することを見出し、すでに特願昭5
9−16995号公報、特願昭59−220550号公
報、特願昭59−236828号公報、特願昭59−2
361129号公報、特願昭59−242336号公報
に提案した。In addition, the present applicant has previously discovered that a cyclic olefin-based random copolymer obtained by copolymerizing ethylene and a specific noble cyclic olefin has excellent transparency, heat resistance,
It is a synthetic resin with well-balanced heat aging resistance, chemical resistance, solvent resistance, dielectric properties, and mechanical properties, and is said to exhibit excellent performance in the field of optical materials such as optical memory disks and optical fibers. Headline, special application already filed in 1933
9-16995, Japanese Patent Application No. 59-220550, Japanese Patent Application No. 59-236828, Japanese Patent Application No. 59-2
This was proposed in Japanese Patent Application No. 361129 and Japanese Patent Application No. 59-242336.
このようなエチレンと特定の環状オレフィンとを共重合
させて環状オレフィン系ランダム共重合体を製造しよう
とする際には、通常、撹拌機付種型重合器が用いられて
いる。この撹拌機付種型重合器を用いて、エチレンと環
状オレフィンとの重合反応を行なおうとすると、反応条
件によっては、撹拌機付種型重合器内の気液界面付近の
壁面に、エチレン成分の含有量が多くかつこの重合反応
を行なう際に用いられる炭化水素溶媒に不溶な共重合体
(以下溶媒不溶性共重合体ということがある)が生成し
やすかった。そして、撹拌機付種型重合器内の気液界面
付近の壁面に溶媒不溶性共重合体が生成すると、この溶
媒不溶性共重合体によって、撹拌機付種型重合器内の気
液界面の状態が刻々と変化したり、あるいは、溶媒不溶
性共重合体の生成量が多い場合には、気液接触面積が減
少したりしてし5まうことがあった。そのため、エチレ
ンと環状オレフィンとの共重合反応が充分に行なわれな
かったり、あるいはまた、撹拌機付種型重合器の内壁に
生成し、付着した溶媒不溶性共重合体が内壁から液相に
脱落し、該重合器内に生成したエヂレンー環状オレフィ
ン系ランダム共重合体とともに抜出しラインに至り、該
抜出しラインに設けられた濾過装置に捕捉され、このよ
うにして捕捉された溶媒不溶性共重合体が濾過装置の閉
塞を起こし5たすするなど、重合器および濾過装置を含
む一連のエチレン−環状オレフィン系ランダム共重合体
製造装置を連続かつ安定に運転することができないとい
う問題点があった。When attempting to copolymerize such ethylene and a specific cyclic olefin to produce a cyclic olefin random copolymer, a seed-type polymerizer equipped with a stirrer is usually used. When attempting to perform a polymerization reaction between ethylene and cyclic olefin using this stirrer-equipped seed-type polymerization reactor, depending on the reaction conditions, the ethylene component may appear on the wall near the gas-liquid interface in the stirrer-equipped seed-type polymerization reactor. copolymer (hereinafter sometimes referred to as solvent-insoluble copolymer) was likely to be produced. When a solvent-insoluble copolymer is generated on the wall near the gas-liquid interface in the stirrer-equipped seed polymerization vessel, this solvent-insoluble copolymer changes the state of the gas-liquid interface in the stirrer-equipped seed polymerization vessel. If it changes from moment to moment or if the amount of solvent-insoluble copolymer produced is large, the gas-liquid contact area may decrease. As a result, the copolymerization reaction between ethylene and cyclic olefin may not be carried out sufficiently, or the solvent-insoluble copolymer formed and attached to the inner wall of the stirrer-equipped seed polymerization vessel may fall off from the inner wall into the liquid phase. The edylene-cyclic olefin random copolymer produced in the polymerization vessel reaches the extraction line, where it is captured by a filtration device installed in the extraction line, and the solvent-insoluble copolymer thus captured is passed through the filtration device. There was a problem in that a series of ethylene-cyclic olefin random copolymer manufacturing equipment including a polymerization vessel and a filtration device could not be operated continuously and stably.
発明の目的
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決す
ることを目的とするものであって、エチレンと環状オレ
フィンとを共重合させて環状オレフィン系ランダム共重
合体を製造するに際し、特定条件下に設定された重合器
内でエチレンと環状オレフィンとの共重合反応を行なう
ことにより、上記のような共重合反応を円滑に進行させ
て、該重合器を含む一連のエチレン−環状オレフィン系
ランダム共重合体製造装置の運転を長期に亘り、連続的
かつ安定して行なうことができ、し、かも品質が均一で
あり、耐熱性、耐熱老化性および種々の機械的特性など
に優れた環状オレフィン系ランダム共重合体の製造方法
を提供することを目的とする。Purpose of the Invention The present invention aims to solve the problems associated with the prior art as described above, and involves copolymerizing ethylene and a cyclic olefin to produce a cyclic olefin random copolymer. At this time, by performing a copolymerization reaction of ethylene and cyclic olefin in a polymerization vessel set under specific conditions, the copolymerization reaction as described above can proceed smoothly, and a series of ethylene- The cyclic olefin random copolymer production equipment can be operated continuously and stably for a long period of time, and the quality is uniform, with excellent heat resistance, heat aging resistance, and various mechanical properties. The object of the present invention is to provide a method for producing an excellent cyclic olefin random copolymer.
発明の概要
本発明に係る環状オレフィン系ランダム共重合体の製造
方法は、重合器内で、触媒および溶媒の存在下に、エチ
レンと、下記一般式[I]で表わされる環状オレフィン
とを液相中で共重合させて環状オレフィン系ランダム共
重合体を製造するに際して、前記一般式[1]で表わさ
れる少なくとも1種の環状オレフィンもしくは該環状オ
レフィンと溶媒上の混合物を、前記重合器内の気液相界
面よりも上部の重合器内周壁に供給しつつ、エチレンと
該環状オレフィンとを共重合させることを特徴としでい
る。Summary of the Invention The method for producing a cyclic olefin-based random copolymer according to the present invention is to process ethylene and a cyclic olefin represented by the following general formula [I] into a liquid phase in the presence of a catalyst and a solvent in a polymerization vessel. When producing a cyclic olefin random copolymer by copolymerizing in the polymerization vessel, at least one cyclic olefin represented by the general formula [1] or a mixture of the cyclic olefin and the solvent is It is characterized in that ethylene and the cyclic olefin are copolymerized while being supplied to the inner circumferential wall of the polymerization vessel above the liquid phase interface.
(式中、nは0もしくは正の整数であり、R〜R12は
それぞれ同一であっても異なっていてもよく、水素原子
、ハロゲン原子または炭化水素基であるか、R(または
Rlfl)とR11(またはR12)とは互いに結合し
て、単環または多環を形成していてもよい。)
本発明に係る環状オレフィン系ランダム共重合板の製造
方法は、上記のような特徴を有しているので、エチレン
と環状オレフィンとの共重合反応を円滑に進行させるこ
とができ、従って、該重合器を含む一連のエチレン−環
状オレフィン系ランダム共重合体製造装置の運転を連続
的かつ安定して行なうことができ、しかも品質が均一で
あり、耐熱性、耐熱老化性および種々の機械的特性など
に優れた環状オレフィン系ランダム共重合体を製造する
ことができる。(In the formula, n is 0 or a positive integer, and R to R12 may be the same or different, and are a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group, or R (or Rlfl) and R11 (or R12) may be combined with each other to form a monocyclic or polycyclic ring.) The method for producing a cyclic olefin random copolymer board according to the present invention has the above-mentioned characteristics. Therefore, the copolymerization reaction between ethylene and cyclic olefin can proceed smoothly, and therefore, the series of ethylene-cyclic olefin random copolymer production equipment including the polymerization vessel can be operated continuously and stably. Moreover, it is possible to produce a cyclic olefin-based random copolymer that is uniform in quality and excellent in heat resistance, heat aging resistance, and various mechanical properties.
発明の詳細な説明
以下、本発明に係る環状オレフィン系ランダム共重合体
の製造方法について、その製造工程に従って順次具体的
に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method for producing a cyclic olefin random copolymer according to the present invention will be specifically explained below in accordance with its production steps.
重合用原料
本発明に係る環状オレフィン系ランダム共重合体の製造
方法において3、重合原料として使用される環状オレフ
ィンは、一般式[1]で表わされる少なくともINの環
状オレフィンである。Raw Material for Polymerization In the method for producing a cyclic olefin random copolymer according to the present invention, the cyclic olefin used as the polymerization raw material is at least an IN cyclic olefin represented by the general formula [1].
(式中1、nは0もしくは正の整数であり、R1〜R[
2はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、水素
原子、ハロゲン原子または炭化水素基で9
fil II
あるか、R(またはR)とR(またはR12)とは互い
に結合して、単環または多環を形成していてもよい。)
換言すれば、このような環状オレフィンは下記式[Ia
lで表すこともできる。(In the formula, 1, n is 0 or a positive integer, and R1 to R[
2 may be the same or different, and 9 is a hydrogen atom, a halogen atom, or a hydrocarbon group.
fil II or R (or R) and R (or R12) may be bonded to each other to form a monocyclic ring or a polycyclic ring. ) In other words, such a cyclic olefin has the following formula [Ia
It can also be expressed as l.
ただし、上記式[1alにおいて、nは0もしくは1で
あり、mは、0もしくは正の整数である。However, in the above formula [1al, n is 0 or 1, and m is 0 or a positive integer.
そして、式[1a]においてR1〜RIllは、それぞ
れ独立に、水素原子、ハロゲン原子及び炭化水素基より
なる群れから選ばれる原子もしくは基を表す。ここで、
ハロゲン原子としては、たとえば、フッ素原子、塩素原
子、臭素原子およびヨウ素原子を挙げることができる。In formula [1a], R1 to RIll each independently represent an atom or group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, and a hydrocarbon group. here,
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
また、炭化水素基としては、それぞれ独立に、通常は炭
素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数5〜7のシ
クロアルキル基を挙げることができ、アルキル基の具体
的な例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基
、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基を挙げること
ができ、シクロアルキル基の具体的な例としては、シク
ロヘキシル基を挙げることができる。In addition, examples of the hydrocarbon group include, each independently, an alkyl group usually having 1 to 10 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, and specific examples of the alkyl group include: Examples include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an isobutyl group, a pentyl group, and a hexyl group, and a specific example of the cycloalkyl group includes a cyclohexyl group.
さらに、上記式[Ialにおいて、R15〜R18のう
ちのいずれか2者が、それぞれ共同して単環または多環
の基を形成していてもよく、且つ該単環または多環の基
が二重結合を有していてもよい。Furthermore, in the above formula [Ial, any two of R15 to R18 may each jointly form a monocyclic or polycyclic group, and the monocyclic or polycyclic group is It may have a double bond.
また、RとRとが、またはR17とR18とがそれぞれ
独立にアルキリデン基を形成していてもよい。このよう
なアルキリデン基は、通常は炭素原子数2〜10のアル
キリデン基であり、このようなアルキリデン基の具体的
な例としては、エチリデン基、プロピリデン基およびイ
ソプロピリデン基を挙げることができる。Further, R and R or R17 and R18 may each independently form an alkylidene group. Such an alkylidene group is usually an alkylidene group having 2 to 10 carbon atoms, and specific examples of such alkylidene groups include ethylidene group, propylidene group, and isopropylidene group.
このような環状オレフィンは、シクロペンタジェン類と
相応する環状オレフィン類とをディールス・アルダ−反
応によって縮合させることにより容易に製造することが
できる。Such a cyclic olefin can be easily produced by condensing a cyclopentadiene and a corresponding cyclic olefin by a Diels-Alder reaction.
環状オレフィンとして、具体的には、表1に記載した化
合物、あるいは1.4.5.8−ジメタノ−1,2,3
、4,4s、 5.8. b−オクタヒドロナフタレン
のほかに、2−メチル−1,4,5,8−ジメタノ−1
,2,3,4,4!、 5.8.81−オクタヒドロナ
フタレン、2−エチル−1,4,5,8ジメタノ−1,
2,3,4,4g、 5.8.81−オクタヒドロナフ
タレン、2−プロピル−1,4,5,8−ジメタノ−1
,2,3゜4、41.5.8. IIJ−オクタヒドロ
ナフタレン、2−へキシル−1,4,5,g−ジメタノ
−1,2,3,4,41,5,8,8z−オクタヒドロ
ナフタレン、2−ステアリル−1,4,5,8−ジメタ
ノ−1,2,3,4,4s、S、Lb−オフ9 t:
F of79レン、2.3−ジメチル−1,4,5,l
l−ジメ9/−1,’1.1゜4、4g、 S、 8.
l1i−オクタヒドロナフタレン、トメチル−3−エ
チル−1,4,5,1ジメタノ−1,2,3+ 4.4
*、 s、 g。Specifically, as the cyclic olefin, the compounds listed in Table 1 or 1.4.5.8-dimethano-1,2,3
, 4, 4s, 5.8. In addition to b-octahydronaphthalene, 2-methyl-1,4,5,8-dimethano-1
,2,3,4,4! , 5.8.81-octahydronaphthalene, 2-ethyl-1,4,5,8 dimethanol-1,
2,3,4,4g, 5.8.81-octahydronaphthalene, 2-propyl-1,4,5,8-dimethano-1
,2,3゜4,41.5.8. IIJ-octahydronaphthalene, 2-hexyl-1,4,5, g-dimethano-1,2,3,4,41,5,8,8z-octahydronaphthalene, 2-stearyl-1,4,5 ,8-dimethano-1,2,3,4,4s,S,Lb-off9t:
F of79 lene, 2,3-dimethyl-1,4,5,l
l-dime 9/-1,'1.1゜4, 4g, S, 8.
l1i-octahydronaphthalene, tomethyl-3-ethyl-1,4,5,1 dimethanol-1,2,3+ 4.4
*, s, g.
1g−オクタヒドロナフタレン、2−クロロ−1,4,
S、 8−ジメタノ−1,2,3,4,48,S、 l
、 ll*−オクタヒドロナフタレン、2−ブロモ−1
,4,5,8−ジメタノ−1,2,34、4s、 5.
It、 h−オクタヒドロナフタレン、2−フルオロ
−1,4,5,ll−ジメタノ−1,2,3,イ、イ轟
、 5.8.8g−オクタヒドロナフタレン、2.3−
ジクロロ−1,4,5,g−ジメタノ−1,2,3,4
,4*、 S、 8.8*−オクタヒドロナフタレン、
2−シクロへキシル−1,4,5,8−ジメタノ−12
、3,4,41,S、 8.8s−オクタヒドロナフタ
レン、2〜m−ブチル−1,4,5,8−ジメタノ−1
,2,3,4,4*、 5.8.8g−オクタヒドロナ
フタレン、2−イソブチル−1,4,5,8−ジメタノ
−1,2,3,4,4I、 S、 8.8t−オクタヒ
ドロナフタレンなどのオクタヒドロナフタレン類を例示
することができる。1g-octahydronaphthalene, 2-chloro-1,4,
S, 8-dimethano-1,2,3,4,48,S, l
, ll*-octahydronaphthalene, 2-bromo-1
, 4,5,8-dimethano-1,2,34,4s, 5.
It, h-octahydronaphthalene, 2-fluoro-1,4,5,ll-dimethano-1,2,3,i,i, 5.8.8g-octahydronaphthalene, 2.3-
Dichloro-1,4,5,g-dimethano-1,2,3,4
,4*,S,8.8*-octahydronaphthalene,
2-cyclohexyl-1,4,5,8-dimethano-12
, 3,4,41,S, 8.8s-octahydronaphthalene, 2-m-butyl-1,4,5,8-dimethano-1
,2,3,4,4*, 5.8.8g-octahydronaphthalene, 2-isobutyl-1,4,5,8-dimethano-1,2,3,4,4I, S, 8.8t- Octahydronaphthalenes such as octahydronaphthalene can be exemplified.
表1
表
(続
き
表
(続
き
表
(続
き
表
(続
き
表
(続
き
表
(続
き
表
(続
き
表
(続
き
O)
表
(続
き
表
(続
き
]−
]、)
表1
(続
き
また、本発明では、環状オレフィン系ランダム共重合体
を製造するに際して、前記エチレンと前記環状オレフィ
ンとを共重合させるが、該必須の二成分の他に本発明の
目的を損わない範囲で必要に応じて他の共重合可能な不
飽和単量体成分を共重合させることもできる。Table 1 Table (Continued Table (Continued Table) (Continued Table (Continued Table) (Continued Table (Continued Table (Continued Table O) Table (Continued Table (Continued Table) - ],) Table 1 (Continued Table (Continued Table) (Continued Table) When producing an olefin-based random copolymer, the ethylene and the cyclic olefin are copolymerized, but in addition to the two essential components, other copolymerization may be carried out as necessary within the scope of not impairing the purpose of the present invention. Possible unsaturated monomer components can also be copolymerized.
このような共重合可能な不飽和単量体として、具体的に
は、たとえば生成するランダム共重合体中のエチレン成
分単位と等モル未満の範囲のプロピレン、l−ブテン、
4−メチル−1−ペンテン、!−ヘキセン、1−オクテ
ン、1−デセン、1−ドデセン、l−テトラデセン、1
−へキサデセン、j−オクタデセン、l−エイコセンな
どの炭素原子数が3〜20のα−オレフィン、生成する
ランダム共重合体中の前記環状オレフィン成分単位と等
モル未満のシクロペンテン、シクロヘキセン、3−メチ
ルシクロヘキセン、シクロオクテン、31,5,6.7
3−テトラヒドロのシクロオレフィン、1.4−ヘキサ
ジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチ
ル−1,4−ヘキサジエン、1.7−オクタジエン、ジ
シクロペンタジェン、5−エチリデン−2−ノルボルネ
ン、5−ビニル−2−ノルボルネンなどの非共役ジエン
類、ノルボルネン−2,5−メチルノルボルネン−2,
5−エチルノルボルネン−2,5−イソプロピルノルボ
ルネン−2,5−i−ブチルノルボルネン−2,5−i
−ブチルノルボルネン−2,56−シメチルノルボルネ
ンー2.5−クロロノルボルネン−2,2−フルオロノ
ルボルネン−2,5,6−ジクロロノルボルネン−2等
のノルボルネン類などを例示することができる。Specifically, examples of such copolymerizable unsaturated monomers include propylene, l-butene,
4-Methyl-1-pentene,! -hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, l-tetradecene, 1
-α-olefin having 3 to 20 carbon atoms such as hexadecene, j-octadecene, and l-eicosene; cyclopentene, cyclohexene, and 3-methyl in an amount less than equimolar to the cyclic olefin component unit in the random copolymer to be produced; Cyclohexene, cyclooctene, 31,5,6.7
3-tetrahydrocycloolefin, 1,4-hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene, 5-methyl-1,4-hexadiene, 1,7-octadiene, dicyclopentadiene, 5-ethylidene-2- Norbornene, non-conjugated dienes such as 5-vinyl-2-norbornene, norbornene-2,5-methylnorbornene-2,
5-ethylnorbornene-2,5-isopropylnorbornene-2,5-i-butylnorbornene-2,5-i
Examples include norbornenes such as -butylnorbornene-2,56-dimethylnorbornene-2,5-chloronorbornene-2,2-fluoronorbornene-2,5,6-dichloronorbornene-2.
溶 媒
本発明では環状オレフィン系ランダム共重合体を製造す
るに際して、エチレンと環状オレフィンとの共重合反応
は炭化水素溶媒中で行なわれる。Solvent In the present invention, when producing a cyclic olefin random copolymer, the copolymerization reaction of ethylene and cyclic olefin is carried out in a hydrocarbon solvent.
この際用いられる炭化水素溶媒としては、たとえばヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、灯油などの脂肪族炭化水素
、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの指環族
炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族
炭化水素、前記重合性不飽和単量体などを例示すること
ができ、これらの2種以上の混合溶媒であってもよい。Examples of hydrocarbon solvents used in this case include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, and kerosene; ring hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; Examples include sexually unsaturated monomers, and a mixed solvent of two or more of these may be used.
触 媒
本発明では、環状オレフィン系ランダム共重合体を製造
するに際して、エチレンと環状オレフィンとの共重合反
応は触媒の存在下に行なわれるが、このような触媒とし
ては、重合反応系の炭化水素溶媒に可溶性のバナジウム
化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒が用い
られる。バナジウム化合物としては、具体的には、一般
式v。Catalyst In the present invention, when producing a cyclic olefin random copolymer, the copolymerization reaction of ethylene and cyclic olefin is carried out in the presence of a catalyst. A catalyst consisting of a vanadium compound and an organoaluminum compound that are soluble in a solvent is used. Specifically, the vanadium compound is represented by the general formula v.
(OR)、X、またはV (OR) cX、(ただし、
Rは炭化水素基、0≦a≦3.0≦b≦3.2≦a+b
≦3.0≦C≦4.0≦d≦4.3≦C+d≦4)で表
わされるバナジウム化合物、あるいはこれらの電子供与
体付加物が用いられる。より具体的には、vOC13、
VO(QCH)Cm!z。(OR), X, or V (OR) cX, (but
R is a hydrocarbon group, 0≦a≦3.0≦b≦3.2≦a+b
A vanadium compound represented by the formula ≦3.0≦C≦4.0≦d≦4.3≦C+d≦4) or an electron donor adduct thereof is used. More specifically, vOC13, VO(QCH)Cm! z.
■0(OC2H5)20!、
VO(0−iso−Ci H) ) C12、V
O(0−m−CH) CI 2、
■0(OCH) 、VOB「 、vC14,VOCI
、、VO(0−1−C4H,) 3.vCl 赤20
C,H,フOHなどのバナジウム化合物が用いられる。■0(OC2H5)20! , VO(0-iso-CiH) ) C12,V
O(0-m-CH) CI 2, ■0(OCH), VOB", vC14, VOCI
,,VO(0-1-C4H,) 3. vCl red 20
Vanadium compounds such as C, H, and OH are used.
また、該可溶性バナジウム触媒成分を調製する際に用い
られることのある電子供与体としては、アルコール、フ
ェノール類、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、有機酸
または無機酸のエステル、エーテル、酸アミド、酸無水
物、アルコキシシラン等の含酸素電子供与体、アンモニ
ア、アミン、ニトリル、イソシアネート等の含窒素電子
供与体などが挙げられる。より具体的には、メタノール
、エタノール、プロパツール、ペンタノール、ヘキサノ
ール、オクタツール、ドデカノール、オクタデシルアル
コール、オレイルアルコール、ベンジルアルコール、フ
ェニルエチルアルコール、イソプロピルアルコール、ク
ミルアルコール、イソプロピルベンジルアルコールなど
の炭素数1〜18のアルコール類;フェノール、クレゾ
ール、キシレノール、エチルフェノール、プロピルフェ
ノール、ノニルフェノール、クミルフェノール、ナフト
ールなどの低級アルキル基を有してよい炭素数6〜20
のフェノール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン
、ベンゾキノンなどの炭素数3〜15のケトン類;アセ
トアルデヒド、プロピオンアルデヒド、オクチルアルデ
ヒド、ベンズアルデヒド、トルアルデヒド、ナフトアル
デヒドなどの炭素数2〜15のアルデヒド類:ギ酸メチ
ル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ビニル、酢酸プロピ
ル、酢酸オクチル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸
エチル、酪酸メチル、吉草酸エチル、クロル酢酸メチル
、ジクロル酢酸エチル、ジクロル酢酸エチル、メタクリ
ル酸メチル、クロトン酸エチル、シクロヘキサンカルボ
ン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香
酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸オクチル、安息
香酸シクロヘキシル、安息香酸フェニル、安息香酸ベン
ジル、トルイル酸メチル、トルイル酸エチル、トルイル
酸アミル、エチル安息香酸エチル、アニス酸メチル、マ
レイン酸ローブチル、メチルマロン酸ジイソブチル、シ
クロヘキセンカルボン酸ジ撚−ヘキシル、ナジック酸ジ
エチル、テトラヒドロフタル酸ジイソプロピル、フタル
酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジ貴−ブ
チル、フタル酸ジ2−エヂルヘキシル、γ−ブチロラク
トン、δ−バレロラクトン、クマリン、フタリド、炭酸
エチレンなどの炭素数2〜30の有機酸エステル類;ア
セチルクロリド、ベンゾイルクロリド、トルイル酸クロ
リド、アニス酸クロリドなどの炭素数2〜15の酸ハラ
イド類;メチルエーテル、エチルエーテル、イソプロピ
ルエーテル、ブチルエーテル、アミルエーテル、テトラ
ヒドロフラン、アニソール、ジフェニルエーテルなどの
炭素数2〜20のエーテル類;酢酸アミド、安息香酸ア
ミド、トルイル酸アミドなどの酸アミド類:メチルアミ
ン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリブチルアミン
、ピペリジン、トリベンジルアミン、アニリン、ピリジ
ン、ピコリン、テトラメチレンジアミンなどのアミン類
;アセトニトリル、ベンゾニトリル、トルニトリルなど
のニトリル類;ケイ酸エチル、ジフェニルジメトキシシ
ランなどのアルコキシシラン類などを挙げることができ
る。これらの電子供与体は、2種以上用いることができ
る。Electron donors that may be used when preparing the soluble vanadium catalyst component include alcohols, phenols, ketones, aldehydes, carboxylic acids, esters of organic or inorganic acids, ethers, acid amides, and acid anhydrides. Oxygen-containing electron donors such as silanes, alkoxysilanes, and nitrogen-containing electron donors such as ammonia, amines, nitriles, isocyanates, and the like can be mentioned. More specifically, the number of carbon atoms in methanol, ethanol, propatool, pentanol, hexanol, octatool, dodecanol, octadecyl alcohol, oleyl alcohol, benzyl alcohol, phenylethyl alcohol, isopropyl alcohol, cumyl alcohol, isopropylbenzyl alcohol, etc. 1 to 18 alcohols; 6 to 20 carbon atoms that may have a lower alkyl group such as phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, propylphenol, nonylphenol, cumylphenol, naphthol, etc.
Ketones with 3 to 15 carbon atoms such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, benzophenone, and benzoquinone; 2 to 15 carbon atoms such as acetaldehyde, propionaldehyde, octylaldehyde, benzaldehyde, tolualdehyde, and naphthaldehyde Aldehydes: methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, vinyl acetate, propyl acetate, octyl acetate, cyclohexyl acetate, ethyl propionate, methyl butyrate, ethyl valerate, methyl chloroacetate, ethyl dichloroacetate, ethyl dichloroacetate, methacrylic acid Methyl, ethyl crotonate, ethyl cyclohexanecarboxylate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, butyl benzoate, octyl benzoate, cyclohexyl benzoate, phenyl benzoate, benzyl benzoate, methyl toluate, ethyl toluate , amyl toluate, ethyl ethylbenzoate, methyl anisate, lobutyl maleate, diisobutyl methylmalonate, di-hexyl cyclohexenecarboxylate, diethyl nadic acid, diisopropyl tetrahydrophthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, phthalic acid Organic acid esters having 2 to 30 carbon atoms such as dinoble-butyl, di-2-edylhexyl phthalate, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, coumarin, phthalide, and ethylene carbonate; acetyl chloride, benzoyl chloride, toluic acid chloride, Acid halides with 2 to 15 carbon atoms such as anisyl chloride; ethers with 2 to 20 carbon atoms such as methyl ether, ethyl ether, isopropyl ether, butyl ether, amyl ether, tetrahydrofuran, anisole, and diphenyl ether; acetic acid amide, benzoic acid Acid amides such as amide and toluic acid amide; Amines such as methylamine, ethylamine, diethylamine, tributylamine, piperidine, tribenzylamine, aniline, pyridine, picoline, and tetramethylenediamine; Nitriles such as acetonitrile, benzonitrile, and tolnitrile Examples include alkoxysilanes such as ethyl silicate and diphenyldimethoxysilane. Two or more types of these electron donors can be used.
本発明に使用される有機アルミニウム化合物触媒成分と
しては、少なくとも分子内に1個のA/=炭素結合を有
する化合物が用いられ、たとえば、個、好ましくは1〜
4個を含む炭化水素基で互いに同一でも異なっていても
よい。Xはハロゲン、mはO≦m≦3、nは0≦n<3
、pは0≦n〈3、qは0≦q<3の数であって、しか
もm + n+1)十〇=3である)で表わされる有機
アルミニウム化合物、
Na、にであり、RIは前記と同じ)で表わされる第1
族金属とアルミニウムとの錯アルキル化物などを挙げる
ことができる。As the organoaluminum compound catalyst component used in the present invention, a compound having at least one A/= carbon bond in the molecule is used, for example, A/= carbon bond, preferably 1 to 1 carbon bond.
The hydrocarbon groups containing 4 groups may be the same or different from each other. X is halogen, m is O≦m≦3, n is 0≦n<3
, p is a number of 0≦n<3, q is a number of 0≦q<3, and m + n+1) 10=3), and RI is the organoaluminum compound, Na, represented by ) is the same as
Examples include complex alkylated products of group metals and aluminum.
前記の(1)に属する有機アルミニウム化合物としては
、次のものを例示できる。Examples of the organoaluminum compounds belonging to the above (1) include the following.
一般式R’ 、A7 (OR2)
ト1
(ここでRおよびR2は前記と同じ。mは好ましくは1
.5≦m<3の数である)。General formula R', A7 (OR2) t1 (where R and R2 are the same as above. m is preferably 1
.. 5≦m<3).
一般式R’ 、At X31
(ここでR1は前記と同じ。Xはハロゲン、mは好まし
くはO<m<3である)。General formula R', At X31 (wherein R1 is the same as above;
一般式R’ lAI H,。General formula R' lAI H,.
(ここでR1は前記と同じ。mは好ましくは2≦m<3
である)。(Here, R1 is the same as above. m is preferably 2≦m<3
).
(ここでRおよびR2は前記と同じ。Xはハロゲン、0
<m≦3.0≦n<3.0≦Q<3で、m+n+q=3
である)。(Here, R and R2 are the same as above. X is halogen, 0
<m≦3.0≦n<3.0≦Q<3, m+n+q=3
).
(i)に属するアルミニウム化合物において、より具体
的には、トリエチルアミニウム、トリブチルアルミニウ
ムなどのトリアルキルアルミニウム、トリイソプロピル
アルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム、ジエチ
ルアルミニウムエトキシド、ジブチルアルミニウムブト
キシドなどのジアルキルアルミニウムアルコキシド、エ
チルアルミニウムセスキエトキシド、ブチルアルミニウ
ムセスキブトキシドなどのアルキルアルミニウムセスキ
アルコキシドのほかに、
R’ AI (OR) などで表わされる平
2、5 0.5均組成を有す
る部分的にアルコキシ化されたアルキルアルミニウム、
ジエチルアルミニウムクロリド、ジブチルアルミニウム
クロリド、ジエチルアルミニウムプロミドなどのジアル
キルアルミニウムハライド、エチルアルミニウムセスキ
クロリド、ブチルアルミニウムセスキクロリド、エチル
アルミニウムセスキプロミドなどのアルキルアルミニウ
ムセスキハライド、エチルアルミニウムジクロリド、プ
ロピルアルミニウムジクロリド、ブチルアルミニウムジ
ブロミドなどのアルキルアルミニウムシバライドなどの
部分的にハロゲン化されたアルキルアルミニウム、ジエ
チルアルミニウムヒドリド、ジブチルアルミニウムヒド
リドなどのジアルキルアルミニウムヒドリド、エチルア
ルミニウムジクドリド、プロビルアルミニウムジヒドリ
ドなどのアルキルアルミニウムハラドリドなどの部分的
に水素化されたアルキルアルミニウム、エチルアルミニ
ウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウムブトキシク
ロリド、エチルアルミニウムエトキシプロミドなどの部
分的にアルコキシ化およびハロゲン化されたアルキルア
ルミニウムを例示できる。また(i)に類似する化合物
たとえば酸素原子や窒素原子を介して、2以上のアルミ
ニウムが結合した有機アルミニウム化合物であってもよ
い。このような化合物として、具体的には、(C2H5
)2A!OA1 (C2H5)2、(C4R9)2 A
n OAR(C4Hg )2、例示できる。More specifically, aluminum compounds belonging to (i) include trialkylaluminiums such as triethylaluminum and tributylaluminium, trialkylaluminums such as triisopropylaluminum, dialkylaluminum alkoxides such as diethylaluminum ethoxide and dibutylaluminum butoxide, In addition to alkylaluminum sesquialkoxides such as ethylaluminum sesquiethoxide and butylaluminum sesquibutoxide, partially alkoxylated alkylaluminums having a homogeneous composition of 2,50.5 expressed as R' AI (OR) etc. ,
Dialkyl aluminum halides such as diethylaluminum chloride, dibutyl aluminum chloride, diethylaluminium bromide, alkyl aluminum sesquihalides such as ethyl aluminum sesquichloride, butyl aluminum sesquichloride, ethyl aluminum sesquipromide, ethyl aluminum dichloride, propyl aluminum dichloride, butyl aluminum Partially halogenated alkyl aluminum hydrides such as alkyl aluminum cybarides such as dibromide, dialkyl aluminum hydrides such as diethylaluminum hydride, dibutyl aluminum hydride, alkyl aluminum halides such as ethyl aluminum dicdride, probylaluminum dihydride Partially hydrogenated aluminum alkyls such as ethylaluminum ethoxychloride, butylaluminum butoxychloride, ethylaluminum ethoxybromide and the like may be exemplified. It may also be a compound similar to (i), such as an organoaluminum compound in which two or more aluminum atoms are bonded via an oxygen atom or a nitrogen atom. Specifically, such compounds include (C2H5
)2A! OA1 (C2H5)2, (C4R9)2 A
An example is n OAR(C4Hg )2.
前記(i)に属する化合物としては、LiAJ(C2R
5) 4 、x、 t Ai (C7HI3) 4な
どを例示できる。これらの中では、とくにアルキルアル
ミニウムハライド、アルキルアルニウムシバライドまた
はこれらの混合物を用いることが好ましい。As a compound belonging to the above (i), LiAJ (C2R
5) 4, x, tAi (C7HI3) 4, etc. can be exemplified. Among these, it is particularly preferable to use alkyl aluminum halides, alkylaluminium cybarides, or mixtures thereof.
本発明に係る環状オレフィン系ランダム共重合体の製造
方法において、共重合反応は後述するように、連続法で
行なわれる。その際に、重合反応系に供給される可溶性
バナジウム化合物の濃度は、通常、重合反応系内の可溶
性バナジウム化合物の濃度の10倍以下、好ましくは7
〜1倍、さらに好ましくは5〜1倍の範囲である。In the method for producing a cyclic olefin random copolymer according to the present invention, the copolymerization reaction is carried out in a continuous manner as described below. At that time, the concentration of the soluble vanadium compound supplied to the polymerization reaction system is usually 10 times or less, preferably 7 times or less, the concentration of the soluble vanadium compound in the polymerization reaction system.
It is in the range of 1 to 1 times, more preferably 5 to 1 times.
また、重合反応系内のバナジウム原子に対するアルミニ
ウム原子の比(A7 /V)は2以上、好ましくは2〜
50、とくに好ましくは3〜20の範囲である。Furthermore, the ratio of aluminum atoms to vanadium atoms (A7/V) in the polymerization reaction system is 2 or more, preferably 2 to 2.
50, particularly preferably in the range of 3 to 20.
該可溶性バナジウム化合物および該有機アルミニウム化
合物は、それぞれ、通常、前記炭化水素溶媒で希釈して
供給される。ここで、該可溶性バナジウム化合物は、前
記濃度範囲に希釈することが望ましいが、有機アルミニ
ウム化合物は重合反応系における濃度のたとえば50倍
以下の任意の濃度に調製して重合反応系に供給する方法
が採用される。The soluble vanadium compound and the organoaluminum compound are each usually supplied diluted with the hydrocarbon solvent. Here, the soluble vanadium compound is preferably diluted to the above concentration range, but the organoaluminum compound may be prepared at an arbitrary concentration, for example, 50 times or less of the concentration in the polymerization reaction system, and then supplied to the polymerization reaction system. Adopted.
本発明に係る環状オレフィン系ランダム共重合体の製造
方法において、共重合反応系内の可溶性バナジウム化合
物の濃度は、バナジウム原子として、通常は、0,01
〜5グラム原子/l、好ましくは0.05〜3グラム原
子/lの範囲である。In the method for producing a cyclic olefin random copolymer according to the present invention, the concentration of the soluble vanadium compound in the copolymerization reaction system is usually 0.01 as vanadium atoms.
It ranges from ~5 g atoms/l, preferably from 0.05 to 3 g atoms/l.
重 合
本発明では、環状オレフィン系ランダム共重合体を製造
するに際して、上記したような重合用原料を用い、また
上記したような溶媒および触媒の存在下に、エチレンと
環状オレフィンとの共重合反応を行なうが、この反応を
行なうに際しては、たとえば、撹拌機付重合器が用いら
れる。この撹拌機付重合器には、たとえば、重合温度を
一定に保つための多管式冷却器と、撹拌機付重合器の底
部より重合溶液を抜出し該多管式冷却器に重合溶液を循
環させて、再び撹拌機付重合器に返す循環ラインと、循
環ライン中に設けられた循環ポンプ走が備えられる。Polymerization In the present invention, when producing a cyclic olefin random copolymer, a copolymerization reaction of ethylene and a cyclic olefin is carried out using the above-mentioned polymerization raw materials and in the presence of the above-mentioned solvent and catalyst. When carrying out this reaction, for example, a polymerization vessel equipped with a stirrer is used. This polymerization vessel with a stirrer includes, for example, a multi-tubular cooler to keep the polymerization temperature constant, and a polymerization solution that is drawn out from the bottom of the polymerization vessel with a stirrer and circulated through the multi-tubular cooler. Then, a circulation line that returns to the polymerization vessel with a stirrer and a circulation pump installed in the circulation line are provided.
L記した重合器内には、液相部および気相部が存在し、
気相部にはエチレンが存在する他、分子量調整剤である
水素ガスが存在してもよく、また気相部には不活性ガス
が存在しでもよい。一方、液相部には環状オレフィン、
溶媒および触媒が存在する。A liquid phase part and a gas phase part exist in the polymerization vessel marked L,
In addition to ethylene present in the gas phase, hydrogen gas as a molecular weight regulator may also be present, and an inert gas may also be present in the gas phase. On the other hand, in the liquid phase, cyclic olefin,
A solvent and a catalyst are present.
重合器内に存在するこれらの成分の内で、環状オレフィ
ンの少なくとも一部または環状Aレフインと溶媒の1両
者の少なくとも一部は、重合器内の気液相界面より上部
の重合器内周W(重合器内気相部内周壁)に供給され内
壁を伝わって、液相に導入される。Among these components present in the polymerization vessel, at least a portion of the cyclic olefin or at least a portion of both the cyclic A reflex and the solvent are present in the inner periphery W of the polymerization vessel above the gas-liquid phase interface within the polymerization vessel. (inner circumferential wall of the gas phase part in the polymerization vessel), travels along the inner wall, and is introduced into the liquid phase.
環状オレフィンまたは、該環状オレフィンと溶媒との混
合物を、重合器内気液相界面より上部内周壁に供給する
ための具体的方法としては、たと、えば次のような方法
が挙げられる。As a specific method for supplying a cyclic olefin or a mixture of the cyclic olefin and a solvent to the upper inner circumferential wall from the gas-liquid phase interface in the polymerization vessel, the following method may be mentioned, for example.
(イ)重合器内の気相部にスプレーディスクを設け、こ
のスプレーディスクから重合器内気相部内周壁に向けて
、環状オレフィンまたは、該環状オレフィンと溶媒との
混合物を、流下あるいは散布し、該気相部内周壁を伝わ
らせ、液相部に混入させる方法。(a) A spray disk is provided in the gas phase in the polymerization vessel, and a cyclic olefin or a mixture of the cyclic olefin and a solvent is flowed down or sprayed from the spray disk toward the inner peripheral wall of the gas phase in the polymerization vessel. A method in which the gas is transmitted through the inner circumferential wall of the gas phase and mixed into the liquid phase.
(ロ)重合器内の気相部にノズルを設け、このノズルか
ら重合器内気相部内周壁に向けて、直接、環状オレフィ
ンまたは、該環状オレフィンと溶媒との混合物を、流下
あるいは散布し、該気相部内周壁を伝わらせ、液相部に
混入させる方法。(b) A nozzle is provided in the gas phase in the polymerization vessel, and a cyclic olefin or a mixture of the cyclic olefin and a solvent is directly flowed down or sprayed from this nozzle toward the inner circumferential wall of the gas phase in the polymerization vessel. A method in which the gas is transmitted through the inner circumferential wall of the gas phase and mixed into the liquid phase.
なお、(イ)、(ロ)いずれの方法においても、流下あ
るいは散布を連続的に行なってもよく、また断続的に行
なってもよい。In both methods (a) and (b), flowing down or spreading may be performed continuously or intermittently.
このように、重合器内の気液相界面よりも上部の重合器
内周壁に、環状オレフィンまたは、該環状オレフィンと
溶媒との混合物を供給することにより、エヂiノン成分
の含有量が、本発明に係る環状オレフィン系ランダム共
重合体よりも多くか一つ用いられる溶媒に不溶な共重合
体(溶媒不溶性共重合体)が前記内周壁に生成すること
を抑制することができる。In this way, by supplying a cyclic olefin or a mixture of the cyclic olefin and a solvent to the inner circumferential wall of the polymerization vessel above the gas-liquid phase interface in the polymerization vessel, the content of the edinone component can be reduced to the original value. It is possible to suppress the formation of a copolymer (solvent-insoluble copolymer) that is insoluble in one or more solvents used than the cyclic olefin random copolymer according to the invention (solvent-insoluble copolymer) on the inner peripheral wall.
重合器内気相部内周壁に、環状オレフィンと溶媒との混
合物を供給する場合には、この溶媒と、重合器内液相中
の溶媒とは、通常は同一であるが、異なっていてもよい
。When a mixture of a cyclic olefin and a solvent is supplied to the inner circumferential wall of the gas phase in the polymerization vessel, this solvent and the solvent in the liquid phase in the polymerization vessel are usually the same, but may be different.
また、液相部と気相部の界面を常に同じ位置に保つため
に液面コントロールバルブで自動制御するのが好ましい
。Further, in order to always maintain the interface between the liquid phase portion and the gas phase portion at the same position, it is preferable to automatically control the liquid level using a liquid level control valve.
本発明において、エチレンと環状オレフィンとの共重合
反応は、−50〜100℃、好ましくは一30〜80℃
、さらに好ましくは一20〜60℃の温度で行なわれる
。In the present invention, the copolymerization reaction of ethylene and cyclic olefin is carried out at -50 to 100°C, preferably -30 to 80°C.
, more preferably at a temperature of -20 to 60°C.
本発明では、エチレンと環状オレフィ゛7との共重合反
応は、通常、連続法で行なわれる。その場合、重合原料
のエチレン、環状オレフィン、必要に応じて共重合され
る共重合可能成分、触媒成分の可溶性のバナジウム化合
物成分、有機アルミニウム化合物成分および炭化水素溶
媒が重合反応系に連続的に供給され、重合反応混合物が
重合反応系から連続的に抜出される。In the present invention, the copolymerization reaction of ethylene and the cyclic olefin 7 is usually carried out in a continuous manner. In that case, ethylene and cyclic olefin as polymerization raw materials, copolymerizable components to be copolymerized as necessary, soluble vanadium compound components as catalyst components, organoaluminum compound components, and hydrocarbon solvent are continuously supplied to the polymerization reaction system. The polymerization reaction mixture is continuously extracted from the polymerization reaction system.
上記のような共重合反応を行なうに際して、重合反応混
合物の平均滞留時間は、重合原料の種類、触媒成分の濃
度および温度によっても異なるが、通常は5分〜5時間
、好ましくは10分〜3時間の範囲である。また共重合
反応を行なう際の圧力は、通常は0を超えて50kg/
al、好ましくはOを超えて20kg/alである。When carrying out the above copolymerization reaction, the average residence time of the polymerization reaction mixture varies depending on the type of polymerization raw material, the concentration of the catalyst component, and the temperature, but is usually 5 minutes to 5 hours, preferably 10 minutes to 3 hours. It is a range of time. In addition, the pressure when carrying out the copolymerization reaction is usually over 0 and 50 kg/
al, preferably 20 kg/al above O.
本発明に係る環状オレフィン系ランダム共重合体を製造
するに際して、エチレン/環状オレフィンのモル比は、
通常では99/1〜1/99、好ましくは98/2〜2
/98さらに好ましくは90/10〜10/90の範囲
である。When producing the cyclic olefin random copolymer according to the present invention, the ethylene/cyclic olefin molar ratio is
Usually 99/1 to 1/99, preferably 98/2 to 2
/98, more preferably in the range of 90/10 to 10/90.
上記のようにしてエチレンと環状オレフィンとの共重合
反応を行なうと、環状オレフィン系ランダム共重合体の
炭化水素溶媒溶液が得られる。When the copolymerization reaction of ethylene and cyclic olefin is carried out as described above, a solution of a cyclic olefin random copolymer in a hydrocarbon solvent is obtained.
このように、エチレンと該環状オレフィンとを共重合体
させて得られた環状オレフィン系ランダム共重合体中に
おいては、環状オレフィンは一般式[11]で表される
構造を形成している。As described above, in the cyclic olefin random copolymer obtained by copolymerizing ethylene and the cyclic olefin, the cyclic olefin forms a structure represented by the general formula [11].
一般式
(式[111中、n、R1−R12は前記式[1]と同
じである。)
この式[11で表される構造をさらに具体的に表現すれ
ば、下記式[I[alで表される。General formula (In formula [111, n and R1-R12 are the same as in formula [1] above.) To express the structure represented by formula [11] more specifically, the following formula [I[al] expressed.
・・・ [II al
ただし、上記式[11a]において、nおよびmならび
にR1,、RHは、前記式[1alと同じ意味である。... [II al However, in the above formula [11a], n and m and R1,, RH have the same meaning as in the above formula [1al].
このような共重合体溶液中に含まれる環状オレフィン系
ランダム共重合体の濃度は、通常、2.0〜100重量
%、好ましくは40〜60重量%の範囲にあり、該生成
共重合体溶液中には、触媒成分である可溶性バナジウム
化合物成分および有機アルミニウム化合物成分も含まれ
ている。The concentration of the cyclic olefin random copolymer contained in such a copolymer solution is usually in the range of 2.0 to 100% by weight, preferably 40 to 60% by weight, and the resulting copolymer solution It also contains a soluble vanadium compound component and an organoaluminum compound component, which are catalyst components.
上記のようにして得られた環状オレフィン系ランダム共
重合体の炭化水素溶媒溶液には、通常、下記するような
脱灰からペレタイズに至る一連の処理が行なわれ、環状
オレフィン系ランダム共重合体のペレットが得られる。The hydrocarbon solvent solution of the cyclic olefin random copolymer obtained as described above is usually subjected to a series of treatments, from deashing to pelletization, as described below. A pellet is obtained.
脱 灰
重合器より抜出した重合体溶液に、通常、たとえば、濃
度5〜40重量%の水酸化ナトリウム水溶液を加え、重
合反応を停止させるとともに、重合体溶液中に残存する
触媒残渣を、この重合体溶液から除去(脱灰)する。Usually, for example, an aqueous sodium hydroxide solution with a concentration of 5 to 40% by weight is added to the polymer solution extracted from the deashing polymerization vessel to stop the polymerization reaction and remove the catalyst residue remaining in the polymer solution. Removed (decalcified) from the coalescing solution.
次いで、通常、脱灰した後の重合体溶液を、次の析出工
程に入る前に一旦、所定の撹拌機付容器に貯蔵する。Next, the deashed polymer solution is usually temporarily stored in a predetermined stirrer-equipped container before entering the next precipitation step.
析 出
脱灰工程を経た所定量の重合体溶液と所定量の析出溶媒
たとえばアセトンとを、通常、撹拌機付析出ドラム(第
1析出ドラム)に供給し、所定の温度および撹拌下に、
重合体を第1析出ドラム内に析出させる。A predetermined amount of the polymer solution that has undergone the precipitation-deashing process and a predetermined amount of a precipitation solvent, such as acetone, are usually supplied to a precipitation drum equipped with a stirrer (first precipitation drum), and are heated at a predetermined temperature and under stirring.
The polymer is deposited into a first deposition drum.
次いで、この第1析出ドラム内に析出した重合体のアセ
トン分散液を、通常、邪魔板および撹拌機を備えた析出
ドラム(第2析出ドラム)に供給し、再び重合体を析出
させる。Next, the acetone dispersion of the polymer precipitated in the first precipitation drum is normally supplied to a precipitation drum (second precipitation drum) equipped with a baffle plate and a stirrer, and the polymer is precipitated again.
濾過分離
第2析出ドラムで得られた分散液を濾過し、濾液と、重
合反応により得られた重合体のウェットケーキとしての
固形分と6に分離する。濾液中には、未反゛応モノマー
および溶媒たとえば重合工程で用いられたシクロヘキサ
ンと析出工程で用いられたアセトンとが含まれている。Filtration Separation The dispersion obtained in the second precipitation drum is filtered and separated into a filtrate and a solid content as a wet cake of the polymer obtained by the polymerization reaction. The filtrate contains unreacted monomers and solvents such as cyclohexane used in the polymerization step and acetone used in the precipitation step.
分離された濾液は、各成分に分離され、再使用に供され
る。The separated filtrate is separated into each component and reused.
抽 出
次いで、重合体ウェットケーキをアセトンなどの溶媒に
分散させた溶液(共重合体分散液)を抽出槽で、加圧下
に加熱する。Extraction Next, a solution (copolymer dispersion) in which the polymer wet cake is dispersed in a solvent such as acetone is heated under pressure in an extraction tank.
このように、共重合体分散液を加熱することにより、前
記した重合体ウェットケーキに残存する未反応上ツマ−
を溶媒中に抽出させることができる。In this way, by heating the copolymer dispersion liquid, the unreacted top material remaining in the polymer wet cake described above can be removed.
can be extracted into a solvent.
抽出槽は二種以上並列に用いることもできる。Two or more types of extraction tanks can also be used in parallel.
遠心分離
上記したような抽出工程を経た共重合体分散液を、通常
、遠心分離機を用いて固液分離することにより、共重合
体を分取することができる。Centrifugal Separation The copolymer can be separated by solid-liquid separation of the copolymer dispersion that has undergone the above-mentioned extraction process, usually using a centrifugal separator.
乾 燥
上記したような遠心分離工程を経て得られた該共重合体
(ウェットケーキ)を、まず、常圧乾燥器を用いて常圧
乾燥する。Drying The copolymer (wet cake) obtained through the above-described centrifugation step is first dried under normal pressure using a normal pressure dryer.
このような常圧乾燥を行なう際には、通常、100〜1
90℃の温度の蒸気を常圧乾燥器内に通して、該共重合
体のウェットケーキを加熱する。When performing such normal pressure drying, the drying temperature is usually 100 to 1.
Steam at a temperature of 90° C. is passed through an atmospheric dryer to heat the copolymer wet cake.
また、この常圧乾燥時間は、常圧乾燥器内を移動する該
共重合体のウェットケーキの速度によっても異なるが、
通常、5〜60分間である。In addition, this normal pressure drying time varies depending on the speed of the copolymer wet cake moving in the normal pressure dryer, but
Usually, it is 5 to 60 minutes.
上記のようにして常圧乾燥された該共重合体のウェット
ケーキを、次いで、真空乾燥器を用いて真空乾燥する。The copolymer wet cake dried under normal pressure as described above is then vacuum dried using a vacuum dryer.
このような真空乾燥を行なう際には、真空乾燥器を、通
常、100〜190℃の温度の蒸気を用いて加熱する。When performing such vacuum drying, a vacuum dryer is usually heated using steam at a temperature of 100 to 190°C.
真空乾燥時間は、通常、1〜4時間である。真空乾燥時
の最終圧力は、通常、1〜30To+tである。このよ
うに該共重合体のウェットケーキを加熱乾燥すれば、該
共重合体のパウダーが得られる。Vacuum drying time is usually 1 to 4 hours. The final pressure during vacuum drying is usually 1 to 30 To+t. By heating and drying the wet cake of the copolymer in this manner, a powder of the copolymer can be obtained.
また上記したような脱灰工程を経て得られた環状オレフ
ィン系ランダム共重合体溶液に加熱工程を加えて、溶媒
を充分に除去した後フラッシュ乾燥することによって、
該共重合体を乾燥させてもよい。In addition, by adding a heating step to the cyclic olefin random copolymer solution obtained through the deashing step as described above, and flash drying after sufficiently removing the solvent,
The copolymer may be dried.
ペレタイズ
上記したような乾燥工程を経て得られた該共重合体のパ
ウダーを、押出機を用いて溶融し、さらにペレタイザー
を用いてベレットにする。Pelletization The copolymer powder obtained through the drying process as described above is melted using an extruder, and then made into pellets using a pelletizer.
発明の効果
本発明に係る環状オレフィン系ランダム共重合体の製造
方法においては、エチレンと環状オレフィンとの共重合
反応を長期間連続的に行なっても重合器内壁に、溶媒不
溶性共重合体、すなわちエチレン成分の含有量が多くし
かも炭化水素溶媒に不溶な共重合体の生成は抑制される
。また、溶媒不溶性共重合体によって、重合器から該共
重合体を抜出すラインに閉塞等を生ずることも通常の製
造方法に比べて少ない。従って、本発明に係る環状オレ
フィン系ランダム共重合体の製造方法によれば、上記し
た一連の装置の運転を長期間に亘り、連続して行なうこ
とができる。Effects of the Invention In the method for producing a cyclic olefin random copolymer according to the present invention, even if the copolymerization reaction of ethylene and cyclic olefin is carried out continuously for a long period of time, the solvent-insoluble copolymer, i.e. The formation of a copolymer with a high content of ethylene component and insoluble in hydrocarbon solvents is suppressed. Furthermore, the occurrence of blockage or the like in the line for extracting the copolymer from the polymerization vessel due to the solvent-insoluble copolymer is less likely than in normal production methods. Therefore, according to the method for producing a cyclic olefin random copolymer according to the present invention, the above-described series of apparatuses can be operated continuously for a long period of time.
また本発明によれば、品質が均一で、耐熱性、耐熱老化
性および種々の機械的特性などに優れた環状オレフィン
系ランダム共重合体を製造することができる。Further, according to the present invention, it is possible to produce a cyclic olefin-based random copolymer that is uniform in quality and excellent in heat resistance, heat aging resistance, various mechanical properties, and the like.
次に、本発明に係る環状オレフィン系ランダム共重合体
の製造方法を実施例により具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。Next, the method for producing a cyclic olefin random copolymer according to the present invention will be specifically explained using Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
なお、実施例および比較例において得られた環状オレフ
ィン系ランダム共重合体中に存在する該共重合体架橋物
の割合を次に示す方法により求めた。The proportion of crosslinked copolymers present in the cyclic olefin random copolymers obtained in Examples and Comparative Examples was determined by the following method.
ゲル分率;環状オレフィン系ランダム共重合体をバラキ
シレンに溶解させ、目の荒さが0.45μmおよび10
μmのフィルターで濾過し、フィルター重量の増加分を
測定してゲル分率を求めた。Gel fraction: A cyclic olefin random copolymer is dissolved in xylene, and the roughness is 0.45 μm and 10
The gel fraction was determined by filtering through a μm filter and measuring the increase in filter weight.
実施例1
[触媒調製]
VO(QCH)C10をヘキサンテ希釈し、バナジウム
濃度が6.7mモル/!−シクロヘキサンであるバナジ
ウム触媒を調製した。Example 1 [Catalyst Preparation] VO(QCH)C10 was diluted with hexante, and the vanadium concentration was 6.7 mmol/! -A vanadium catalyst, which is cyclohexane, was prepared.
一方、エチルアルミニウムセスキクロリド(” (0
2H5)1.5 1.5C/ )をシクロヘキ
サンで希釈し、アルミニウム濃度が107mモル/l−
ヘキサンである有機アルミニウム触媒を調製した。On the other hand, ethylaluminum sesquichloride (” (0
2H5)1.5 1.5C/ ) was diluted with cyclohexane to give an aluminum concentration of 107 mmol/l-
An organoaluminum catalyst, which is hexane, was prepared.
[重 合]
内径が700−であり、全容量が5601であり、反応
容積が2801である撹拌機付重合器と、伝熱面積が1
9.4rrfであるたて型の多管式冷却器と、撹拌機付
重合器の底部より重合溶液を抜出し、該多管式冷却器に
重合溶液を循環させて、再び重合器に返す循環ラインと
、循環ライン中に設で示される環状オレフィン(以下単
にテトラシクロドデセンということがある。)との共重
合反応を連続的に行なった。この反応を行なう際に、前
記方法によって調製されたバナジウム触媒(V触媒)を
、重合器内で重合溶媒として用いられたシクロヘキサン
に対するV触媒濃度が0.6ミリモル/lになるような
量で重合器内に供給した。しかも重合器に供給される直
前におけるV触媒濃度が、重合器内での触媒濃度に対し
、希釈倍率で2倍以下になるように、重合溶媒のシクロ
ヘキサンを用いて、予めこの■触媒を希釈して供給した
。[Polymerization] A polymerization vessel with a stirrer having an inner diameter of 700 mm, a total capacity of 560 mm, a reaction volume of 280 mm, and a heat transfer area of 1 mm.
A circulation line that extracts the polymerization solution from the bottom of the polymerization vessel with a 9.4rrf vertical multitubular cooler and a stirrer, circulates the polymerization solution through the multitubular cooler, and returns it to the polymerization vessel. A copolymerization reaction was continuously carried out with a cyclic olefin (hereinafter sometimes simply referred to as tetracyclododecene) shown in the circulation line. When carrying out this reaction, the vanadium catalyst (V catalyst) prepared by the above method is polymerized in an amount such that the V catalyst concentration with respect to cyclohexane used as a polymerization solvent is 0.6 mmol/l in a polymerization vessel. Supplied into the vessel. In addition, this (1) catalyst is diluted in advance using cyclohexane, the polymerization solvent, so that the V catalyst concentration immediately before being supplied to the polymerization vessel is less than twice the dilution ratio of the catalyst concentration in the polymerization vessel. was supplied.
一方、有機アルミニウム化合物のエチルアルミニウムセ
スキクロリドをAI/V=8.0となるような量で重合
器内に供給した。重合溶媒として用いるシクロヘキサン
を、205kg/Hの量で重合器内に供給した。エチレ
ンを2.84kg/Hの量で、分子量調整剤の水素ガス
を0.2N17Hの量で重合器内気相部に供給し、また
テトラシクロドデセンを300g/Hの量で重合器内液
相部に供給した。On the other hand, ethylaluminum sesquichloride, which is an organoaluminum compound, was supplied into the polymerization vessel in such an amount that AI/V=8.0. Cyclohexane used as a polymerization solvent was supplied into the polymerization vessel in an amount of 205 kg/H. Ethylene was supplied in an amount of 2.84 kg/H, hydrogen gas as a molecular weight regulator was supplied in an amount of 0.2N17H to the gas phase in the polymerization vessel, and tetracyclododecene was supplied in an amount of 300 g/H to the liquid phase in the polymerization vessel. Supplied to the department.
重合器外部に取り付けられたジャケットおよび多管式冷
却器シェル側に、25重量%メタノール水を冷媒として
循環させることにより、重合温度が10℃になるように
温度をコントロールした。The temperature was controlled so that the polymerization temperature was 10° C. by circulating 25% by weight methanol water as a refrigerant through the jacket attached to the outside of the polymerization vessel and the shell side of the multi-tubular cooler.
重合圧力が1.Okg/alGとなるように、チッ素ガ
スを重合器内に導入して圧力をコントロールした。Polymerization pressure is 1. Nitrogen gas was introduced into the polymerization vessel and the pressure was controlled so that the pressure was 0 kg/alG.
重合器内壁を洗浄するために、次のような方法を用いた
。すなわち、撹拌機と撹拌翼とを連結するシャフトの気
相部に、一部に穴をあけた受は皿(スプレーディスク)
を取り付けた。そして、このスプレーディスク内にシク
ロヘキサン溶媒を50kg/Hの員で、また、テトラシ
クロドデセンを12.66kg/Hの量で供給するとと
もに、シャフトを回転させ、シクロヘキサンおよびテト
ラシクロドデセンを、シャフトの回転により生じた遠心
力でスプレーディスクの穴から飛散させ、重合器内壁へ
散布した。散布されたテトラシクロドデセンおよびシク
ロヘキサンは、内壁を伝わって液相部に混入した。The following method was used to clean the inner wall of the polymerization vessel. In other words, the receiver with a hole partially drilled in the gas phase part of the shaft that connects the agitator and the agitating blade is a dish (spray disk).
was installed. Then, the cyclohexane solvent was supplied into the spray disk at a rate of 50 kg/H, and the tetracyclododecene was supplied at a rate of 12.66 kg/H, and the shaft was rotated to release the cyclohexane and tetracyclododecene into the shaft. The centrifugal force generated by the rotation of the machine caused the spray to scatter through the holes in the spray disk, and was sprayed onto the inner wall of the polymerization vessel. The sprayed tetracyclododecene and cyclohexane passed along the inner wall and mixed into the liquid phase.
上記した条件下で連続的にエチレンとテトラシクロドデ
センとの共重合反応を行なったところ、エチレン・テト
ラシクロドテセン共重合体のシクロヘキサン溶液が得ら
れた。When a copolymerization reaction of ethylene and tetracyclododecene was carried out continuously under the above conditions, a cyclohexane solution of an ethylene/tetracyclodotecene copolymer was obtained.
[脱 灰]
重合器より抜出したエチレンとテトラシクロドデセンと
の共重合体溶液に、ボイラー水およびpH調節剤として
、濃度が25重量%のNg OH溶液を添加し、共重合
反応を停止させるとともに共重合体溶液中に残存する触
媒残渣をこの共重合体溶液から除去(脱灰)した。[Deashing] Add boiler water and an Ng OH solution with a concentration of 25% by weight as a pH adjuster to the copolymer solution of ethylene and tetracyclododecene extracted from the polymerization vessel to stop the copolymerization reaction. At the same time, the catalyst residue remaining in the copolymer solution was removed (deashed) from the copolymer solution.
脱灰後の共重合体溶液を、次の析出操作にはいるまえに
一旦、内径が900閣であり、有効容積がi、0rrf
である撹拌機付容器に貯蔵した。Before the copolymer solution after deashing is entered into the next precipitation operation, the inner diameter is 900mm and the effective volume is i, 0rrf.
It was stored in a container with a stirrer.
[析 出]
脱灰後の共重合体溶液を、265kg/Hの量で、また
、析出溶媒(アセトン、水分1.0重量%)を1060
kg/Hの量で第1析出ドラムに供給した。この第1析
出ドラムは、内径が450mmであり、有効容積が10
01の析出ドラムであり、内部には、邪魔板および撹拌
機が設けられている。[Precipitation] The copolymer solution after deashing was added in an amount of 265 kg/H, and the precipitation solvent (acetone, moisture 1.0% by weight) was added in an amount of 1060 kg/H.
kg/H was fed to the first precipitation drum. This first precipitation drum has an inner diameter of 450 mm and an effective volume of 10
01 precipitation drum, and a baffle plate and a stirrer are provided inside.
この析出ドラムに備え付けられた撹拌機は、6枚タービ
ン翼を有しており、この析出を行なった際の撹拌機の回
転数は600 rpmであった。、析出を行なった際の
液温は、30〜35℃であった。析出した共重合体の分
散液を、オーバーフローさせて、−旦内径1.3m、有
効容積2.7dの邪魔板および撹拌機付の第2析出ドラ
ムに供給し、更に未析出のエチレンと環状オレフィンと
の共重合体を析出させて共重合体分散液を得た。この際
の、第2析出ドラムに備え付けられた撹拌機の回転数は
200 +pmであった。The stirrer installed in this precipitation drum had six turbine blades, and the rotational speed of the stirrer during this precipitation was 600 rpm. The liquid temperature at the time of precipitation was 30 to 35°C. The precipitated copolymer dispersion is allowed to overflow and is then supplied to a second precipitation drum with an inner diameter of 1.3 m and an effective volume of 2.7 d, which is equipped with a baffle plate and a stirrer, and further contains unprecipitated ethylene and cyclic olefin. A copolymer dispersion liquid was obtained by precipitating a copolymer with At this time, the rotational speed of the stirrer attached to the second precipitation drum was 200+pm.
[濾過分離]
外径が70mであり、内径が50mであり、長さが1m
であるセラミックフィルター13本からなる、たて型の
日本シューマツハ社製濾過機(CF−26型)に、上記
した第2析出ドラムで得られた共重合体分散液を供給し
、濾過した。濾液を蒸留系に供給し、未反応モノマーと
溶媒のシクロヘキサンとアセトンとを、それぞれ分離精
製し、再使用した。上記した濾過操作に伴って該濾過機
のセラミックフィルター外表面に付着(また、主にエチ
レンと環状オレフィンとの共重合体およびアセトンを含
むウェットケーキを、アセトンを用いた間欠的な逆洗を
行なうことにより、濾過様下部に設けられた抽出槽に落
下させた。[Filtration separation] The outer diameter is 70 m, the inner diameter is 50 m, and the length is 1 m.
The copolymer dispersion obtained in the second precipitation drum described above was supplied to a vertical type filtration machine (CF-26 model) manufactured by Nippon Schumatsuha Co., Ltd., which consisted of 13 ceramic filters, and was filtered. The filtrate was supplied to a distillation system, and the unreacted monomer and the solvents cyclohexane and acetone were separated and purified and reused. Due to the above filtration operation, the wet cake that adheres to the outer surface of the ceramic filter of the filter (also mainly contains a copolymer of ethylene and cyclic olefin and acetone) is subjected to intermittent backwashing using acetone. By doing so, it was allowed to fall into the extraction tank provided at the bottom of the filter.
すなわち円筒形セラミツウフィルターの外表面に付着し
、でいたウェットケーキを、チッ素ガスにより4〜5k
g/cdに加圧されたアセトンホールディングドラムか
ら、円筒形セラミックフィルターに約2001 /1回
の量でアセトンを吹出させることによって、抽出槽に落
下させた。なお、上記した逆洗を約30分間隔で行なっ
た。In other words, the wet cake that adheres to the outer surface of the cylindrical ceramic filter is heated to 4 to 5 kg using nitrogen gas.
Acetone was blown from an acetone holding drum pressurized to g/cd through a cylindrical ceramic filter in an amount of approximately 2001 g/cd and dropped into an extraction tank. Note that the above-mentioned backwashing was performed at approximately 30 minute intervals.
[抽 出]
前記しまた濾過機から落下してきたエチレンと環状オレ
フィンとの共重合体およびアセトンを含むウェットケー
キおよび逆洗に用いたアセトンを受ける抽出槽には、内
径が1850−であり、有効容積が6+1(である、邪
魔板および撹拌機付抽出槽を用いた。このような抽出槽
を用いて、上記落F物を加圧下に78℃の温度で2時間
加熱!12、共1合体ウェットケーキに残存するテトラ
シクロドデセンをアセトン中に抽出した。なお、この抽
出処。[Extraction] The extraction tank that receives the wet cake containing the copolymer of ethylene and cyclic olefin and acetone that has fallen from the filter and the acetone used for backwashing has an inner diameter of 1850 mm and an effective An extraction tank with a baffle plate and a stirrer with a volume of 6+1 was used. Using such an extraction tank, the above fallen F was heated under pressure at a temperature of 78°C for 2 hours. Tetracyclododecene remaining in the wet cake was extracted into acetone.
理を行なう際には、該抽出槽をAとBの2基用い、一方
の抽出槽Aを用いて、重合体ウェットケーキをアセトン
に分散させた溶液(共重合体分散液)を加熱し、未反応
モノマーの抽出処理を行な−)でいる際には、他方の抽
出槽Bで、濾過機から落下してきた該重合体ウェットケ
ーキおよびアセトンを受け、反対に、一方の抽出槽Bを
用いて共重合体分散液を加熱し、未反応モノマーの抽出
処理を行なっている際には、濾過機より落下し、できた
重合体ウェットケーキおよびアセトンを他方の抽出槽A
で受けるというように抽出槽AおよびBを交互に使用し
た。When carrying out the process, two extraction tanks A and B are used, and one extraction tank A is used to heat a solution (copolymer dispersion liquid) in which a polymer wet cake is dispersed in acetone. When extracting unreacted monomers (-), the other extraction tank B receives the polymer wet cake and acetone that have fallen from the filter, and conversely, one extraction tank B is used to collect the polymer wet cake and acetone that have fallen from the filter. When the copolymer dispersion is heated and the unreacted monomers are extracted, the polymer wet cake and acetone that fall from the filter are transferred to the other extraction tank A.
Extraction tanks A and B were used alternately.
[遠心分11111
上記したように抽出処理を行なった後の該共重合体分散
液を巴工業社製スーパーデカンタ−(型番P−4400
)を用いて、固液分離して、共重合体のウェットケーキ
を分取した。[Centrifugal fraction 11111 After performing the extraction process as described above, the copolymer dispersion was transferred to a super decanter manufactured by Tomoe Kogyo Co., Ltd. (model number P-4400).
) to separate the copolymer into a wet cake.
「乾 燥〕
」:記し、たような遠心分離工程を経た該共重合体のウ
ェットケーキを、まず、常圧乾燥器(奈良機械製、NP
D SW W型)を用いて常圧乾燥した。"Drying": First, the wet cake of the copolymer that has gone through the centrifugation process as described above was dried in an ordinary pressure dryer (manufactured by Nara Kikai Co., Ltd., NP
D SW W type) was used to dry under normal pressure.
この常圧乾燥を行なった際l:は、常圧乾燥器のジャケ
ットおよびスクリューに、120℃の温度の蒸気を通し
て、共重合体ウェットケーキを加熱した。During this atmospheric drying, the copolymer wet cake was heated by passing steam at a temperature of 120° C. through the jacket and screw of the atmospheric dryer.
この常圧乾燥時間は、常圧乾燥器に備え付けられている
スクリューによる、共重合体のウェットケーキの搬送速
度によって決定されるが、実績上20〜30分であった
。This normal pressure drying time was determined by the conveyance speed of the copolymer wet cake by the screw installed in the normal pressure dryer, and was actually 20 to 30 minutes.
上記のように常圧乾燥された共重合体のウェットケーキ
を、次いで、真空乾燥器(土用機械製、容積2n11真
空撹拌乾燥器)を用いて、真空乾燥した。The copolymer wet cake dried under normal pressure as described above was then vacuum dried using a vacuum dryer (manufactured by Doyo Kikai, vacuum stirring dryer with a capacity of 2n11).
この真空乾燥を行なった際には、真空乾燥器のジャケッ
トおよび撹拌翼に140℃の温度の蒸気を通すことによ
り、該共重合体のウェットケーキを加熱した。During this vacuum drying, the wet cake of the copolymer was heated by passing steam at a temperature of 140° C. through the jacket and stirring blade of the vacuum dryer.
また、この真空乾燥時間は、2.5時間とした。Further, the vacuum drying time was 2.5 hours.
真空乾燥時の最終圧力は実績上、5〜10T’o++で
あった。上記したように共重合体のウェーIトケーキを
乾燥して得られた共重合体パウダーを、容積が2rrf
のパウダーサイロに一時貯蔵した。The final pressure during vacuum drying was actually 5 to 10 T'o++. The copolymer powder obtained by drying the copolymer weight cake as described above was added to a volume of 2rrf.
It was temporarily stored in a powder silo.
[ペレタイズ]
2軸押出機(日本製鋼■製TEX−44)を用いて、共
重合体のパウダーを溶融し、次いでペレタイズした。こ
のペレタイズを行なう際に、ホットカット方式のペレタ
イザーを用いた。また、上記したペレタイズを行なうに
際し、溶融ポリマー中の微細な異物を除去するために、
押出機とペレタイザーとの間に目の荒さが5μmまたは
10μmのフィルターを設置した。[Pelletizing] Using a twin-screw extruder (TEX-44 manufactured by Nippon Steel Corporation), the copolymer powder was melted and then pelletized. When performing this pelletizing, a hot-cut pelletizer was used. In addition, when performing the above pelletizing, in order to remove fine foreign matter in the molten polymer,
A filter with a mesh size of 5 μm or 10 μm was installed between the extruder and the pelletizer.
上述したような、エチレンおよび環状オレフィンの共重
合反応工程からエチレン−環状オレフィンランダム共重
合体のペレタイズ工程に至る一連の装置を2ケ月間連続
運転したところ、循環ポンプの送液が不安定となった。When the series of equipment described above, from the ethylene and cyclic olefin copolymerization process to the ethylene-cyclic olefin random copolymer pelletization process, was operated continuously for two months, the circulation pump became unstable. Ta.
そこで、装置の運転を止め、重合器を開放して点検した
ところ、■触媒のフィードノズルにフットボール大のか
たまりが生成していた。そして、このかたまりが生成し
たために、循環ポンプによる送液が不安定化したものと
推定された。また、重合器内の気液界面部に、オビ状に
付着している、シクロヘキサンに不溶なエチレンと環状
オレフィンとの共重合体が発見された。しかしながら、
押出機とペレタイザーとの間に設けられたポリマーフィ
ルターの寿命は、目の荒さが10μmのものでは、1ケ
月を達成していた。Therefore, when we stopped the equipment, opened the polymerization vessel, and inspected it, we found that a football-sized lump had formed at the feed nozzle of the catalyst. It was assumed that the formation of this lump made the liquid delivery by the circulation pump unstable. Additionally, a copolymer of ethylene and cyclic olefin, which is insoluble in cyclohexane, was found to be attached to the gas-liquid interface in the polymerization vessel in an oblique pattern. however,
The life of the polymer filter installed between the extruder and the pelletizer with a mesh roughness of 10 μm was one month.
上記した重合方法により得られた該共重合体中に占める
シクロヘキサン不溶解分の割合(ゲル分率)を表2に示
すとともに、重合器の運転寿命、および押出機とペレタ
イザーとの間に設けたポリマーフィルターの寿命を表2
に示す。Table 2 shows the proportion of cyclohexane insoluble content (gel fraction) in the copolymer obtained by the above polymerization method, and also the operating life of the polymerization vessel and the Table 2 shows the lifespan of polymer filters.
Shown below.
比較例1
実施例1の重合工程において、受は皿に供給する液体を
溶媒であるシクロヘキサンのみに限り、テトラシクロド
デセンを、多管式冷却器から重合器に連結されたライン
に供給した以外は、実施例1の重合工程と同様な条件下
で連続的にエチレンとテトラシクロドデセンとの共重合
反応を行なったところ、エチレン−テトラシクロドデセ
ン共重合体のシクロヘキサン溶液が得られた。以下、脱
灰工程からペレタイズ工程に至る一連の工程については
、実施例1と同様にしてエチレン−テトラシクロドデセ
ン共重合体の製造運転を行なった。Comparative Example 1 In the polymerization process of Example 1, the receiver limited the liquid supplied to the tray to only the solvent cyclohexane, except that tetracyclododecene was supplied from the multi-tubular cooler to the line connected to the polymerization vessel. When a copolymerization reaction of ethylene and tetracyclododecene was continuously carried out under the same conditions as in the polymerization process of Example 1, a cyclohexane solution of an ethylene-tetracyclododecene copolymer was obtained. Hereinafter, a series of steps from the deashing step to the pelletizing step were performed in the same manner as in Example 1 to produce an ethylene-tetracyclododecene copolymer.
以上の運転を3週間連続して行なったところ、循環ポン
プの消費電流が不安定となった。そこで、循環ポンプを
開放したところ、循環ポンプの中に詰まっているシクロ
ヘキサンに不溶な共重合体が検出された。そこで、上記
した運転を止め重合器の内部を点検したところ、重合器
気液界面部にオビ状に付着しているシクロヘキサンに不
溶な共重合体が検出された。従って、ポンプの詰り物は
重合器気液界面部に生成したこのシクロヘキサンに不溶
な共重合体がはがれ落ちて重合器から流出し、循環ポン
プに詰ったものと推定された。また、シクロヘキサンに
不溶な共重合体の組成を分析したところ、エチレン成分
の含有量は90%であった。When the above operation was continued for three weeks, the current consumption of the circulation pump became unstable. When the circulation pump was opened, a copolymer insoluble in cyclohexane clogged inside the circulation pump was detected. Therefore, when the above-described operation was stopped and the inside of the polymerization vessel was inspected, a copolymer insoluble in cyclohexane was detected adhering to the gas-liquid interface of the polymerization vessel in an oblique pattern. Therefore, it was assumed that the pump was clogged because the cyclohexane-insoluble copolymer formed at the gas-liquid interface of the polymerization vessel peeled off and flowed out of the polymerization vessel, clogging the circulation pump. Further, when the composition of the copolymer insoluble in cyclohexane was analyzed, the content of the ethylene component was 90%.
上記したような重合方法を用いて得られた共重合体中に
占めるシクロヘキサン不溶解分の割合(ゲル分率)を表
2に示すとともに、重合器の運転寿命および前記したポ
リマーフィルターの寿命を表2に示す。Table 2 shows the percentage of cyclohexane insoluble content (gel fraction) in the copolymer obtained using the polymerization method described above, and also shows the operating life of the polymerization vessel and the life of the polymer filter described above. Shown in 2.
表 2Table 2
Claims (1)
と、下記一般式[ I ]で表わされる不飽和環状オレフ
ィンとを液相中で共重合させて環状オレフィン系ランダ
ム共重合体を製造するに際して、一般式[ I ]で表わ
される不飽和環状オレフィンもしくは該環状オレフィン
と溶媒との混合物を、前記重合器内の気液相界面よりも
上部の重合器内周壁に供給しつつ、エチレンと該環状オ
レフィンとを共重合させることを特徴とする環状オレフ
ィン系ランダム共重合体の製造方法: ▲数式、化学式、表等があります▼・・・[ I ] (式中、nは0もしくは正の整数であり、R^1〜R^
1^2はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、
水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基であるか、R
^9(またはR^1^0)とR^1^1(またはR^1
^2)とは互いに結合して、単環または多環を形成して
いてもよい。) 2、不飽和環状オレフィンもしくは該環状オレフィンと
溶媒との混合物を、重合器内の気液相界面よりも上部の
重合器内周壁に向けて流下あるいは散布することにより
、重合器内の気液相界面よりも上部の重合器内周壁に供
給することを特徴とする請求項第1項に記載の方法。 3、溶媒が、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素または芳
香族炭化水素である請求項第1項に記載の方法。 4、触媒が、溶媒に可溶性のバナジウム化合物と有機ア
ルミニウム化合物とからなる請求項第1項に記載の方法
。[Claims] 1. In a polymerization vessel, in the presence of a catalyst and a solvent, ethylene and an unsaturated cyclic olefin represented by the following general formula [I] are copolymerized in a liquid phase to form a cyclic olefin system. When producing a random copolymer, an unsaturated cyclic olefin represented by the general formula [I] or a mixture of the cyclic olefin and a solvent is applied to the inner peripheral wall of the polymerization vessel above the gas-liquid phase interface in the polymerization vessel. A method for producing a cyclic olefin random copolymer characterized by copolymerizing ethylene and the cyclic olefin while supplying ethylene: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...[I] (In the formula, n is 0 or a positive integer, R^1~R^
1^2 may be the same or different,
Is it a hydrogen atom, a halogen atom or a hydrocarbon group, or R
^9 (or R^1^0) and R^1^1 (or R^1
^2) may be bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic ring. ) 2. By flowing or spraying an unsaturated cyclic olefin or a mixture of the cyclic olefin and a solvent toward the inner circumferential wall of the polymerization vessel above the gas-liquid phase interface in the polymerization vessel, the gas and liquid in the polymerization vessel can be reduced. 2. The method according to claim 1, wherein the supply is carried out on the inner circumferential wall of the polymerization vessel above the phase interface. 3. The method according to claim 1, wherein the solvent is an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon. 4. The method according to claim 1, wherein the catalyst comprises a vanadium compound and an organoaluminum compound soluble in a solvent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23240089A JP2693597B2 (en) | 1988-09-07 | 1989-09-07 | Method for producing cyclic olefin random copolymer |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-223777 | 1988-09-07 | ||
| JP22377788 | 1988-09-07 | ||
| JP23240089A JP2693597B2 (en) | 1988-09-07 | 1989-09-07 | Method for producing cyclic olefin random copolymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02191603A true JPH02191603A (en) | 1990-07-27 |
| JP2693597B2 JP2693597B2 (en) | 1997-12-24 |
Family
ID=26525683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23240089A Expired - Lifetime JP2693597B2 (en) | 1988-09-07 | 1989-09-07 | Method for producing cyclic olefin random copolymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2693597B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014133886A (en) * | 2012-12-13 | 2014-07-24 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Polymerization reaction apparatus |
-
1989
- 1989-09-07 JP JP23240089A patent/JP2693597B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014133886A (en) * | 2012-12-13 | 2014-07-24 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Polymerization reaction apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2693597B2 (en) | 1997-12-24 |
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