用于制备１－烯属烃和丙烯酸酯共聚物之触媒组成物及制备１－烯属烃和丙烯酸酯共聚物之方法

摘要

本发明有关一种包括金属奈米触媒的用于制备1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之触媒组成物，及用于制备1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之方法。在该用于制备1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之触媒组成物中，由于极性共聚单体含量高，可用以制备无结晶性且可作为光学材料之1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物。用于制备该1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之方法可藉由使用不需高温与高压之聚合条件的温和聚合条件之简易方法而制备，且容易控制物理性质。

主权项

一种用于制备1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物的触媒组成物，其包括：1-烯属烃单体；丙烯酸酯共聚单体，而其量以该1-烯属烃单体与该丙烯酸酯共聚单体之总量计为30至99莫耳%；及如下式1所示的金属奈米触媒，而其量以该丙烯酸酯共聚单体计为0.01至200莫耳%：〔式1〕M/NxOy其中M系选自第3至第12族的过渡金属，且其粒子尺寸为2至200 nm，N系选自第3至第14族的原子，O为氧原子，且x与y系由N之氧化态而决定，x与y各独立为1至20范围之整数，以及M为奈米粒子，且是由NxOy所得的担体所环绕，或是以吸附于该担体表面的状态结合及固定，及该金属奈米触媒之M含量系以该金属奈米触媒总含量计为0.1至10重量%的范围。如申请专利范围第1项之用于制备1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物的触媒组成物，其中该NxOy包括一或多种选自下列的金属氧化物：氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)、氧化矽(SiO2)、氧化硼(B2O3)、氧化铈(CeO2)、氧化镝(Dy2O3)、氧化铒(Er2O3)、氧化铕(Eu2O3)、氧化钆(Gd2O3)、氧化钬(Ho2O3)、氧化镧(La2O3)、氧化镏(Lu2O3)、氧化钕(Nd2O3)、氧化镨(Pr6O11)、氧化钐(Sm2O3)、氧化铽(Tb2O3)、氧化钍(Th4O7)、氧化铥(Tm2O3)、氧化镱(Yb2O3)、Dy3Al5O12、Y3Al5O12与CeAl11O18。如申请专利范围第1项之用于制备1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物的触媒组成物，其中M包括一或多种选自下列的奈米粒子：Ru、Rh、Pd、Pt、Ir、Co、Cu、Sm、Au、Ag、Re、Ni、Fe、Os与Sc。一种用于制备1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之方法，该方法包含在金属奈米触媒的存在下聚合1-烯属烃单体与丙烯酸酯共聚单体的步骤，该金属奈米触媒系以下式1表示：〔式1〕M/NxOy其中M系选自第3至第12族的过渡金属，且其粒子尺寸为2至200 nm，N系选自第3至第14族的原子，O为氧原子，且x与y系由N之氧化态而决定，M为奈米粒子，且是由NxOy所得的担体所环绕，或是以吸附于该担体表面的状态结合及固定，其中该金属奈米触媒的含量以该丙烯酸酯共聚单体计为0.01至200莫耳%，其中该丙烯酸酯共聚单体的含量以该1-烯属烃单体与该丙烯酸酯共聚单体之总量计为30至99莫耳%；及其中于聚合反应条件中，压力系在5至200 atm之范围，及温度系在30至150℃之范围。如申请专利范围第4项之用于制造1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之方法，其中该丙烯酸酯共聚单体包括以下式2表示之化合物：@sIMGTIF!d10001.TIF@eIMG!其中R1、R2与R3各独立为氢原子，或为包括一个杂原子与1至30个碳原子之单价烃基；及R4为氢原子或具有1至6个碳原子之烷基。如申请专利范围第4项之用于制造1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之方法，其中该丙烯酸酯共聚单体系选自包括C1-C12直链或支链烷基之丙烯酸烷酯；包括C1-C12直链或支链烷基之甲基丙烯酸烷酯；及包括C1-C12直链或支链烷基之丁基丙烯酸烷酯(alkyl butacrylate)。如申请专利范围第4项之用于制造1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之方法，其中该丙烯酸酯共聚单体另外包括一或多种选自下列的共聚单体：乙酸乙烯酯、丙烯酸羟基烷酯、丙烯酸羧基烷酯、乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐与一氧化碳。如申请专利范围第4项之用于制造1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之方法，其中该1-烯属烃单体包括一或多种选自下列者：乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯及以下式3所表示之化合物：@sIMGTIF!d10002.TIF@eIMG!其中m为0至4范围之整数，R7、R7'、R7"与R7"'各独立包括极性官能基或非极性官能基，R7、R7'、R7"与R7"'可彼此连接以形成饱和或不饱和之具有4至12个碳原子的环状基或具有6至24个碳原子之芳族环。如申请专利范围第4项之用于制造1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之方法，其另外包含：添加聚合起始剂。如申请专利范围第4项之用于制造1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物之方法，其中该聚合反应系在一或多种选自下列的溶剂中进行：甲苯、苯、氯苯、正己烷、四氢呋喃、氯仿、乙醇、甲醇、丙酮与二氯甲烷。一种1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物，其系藉由使用如申请专利范围第4项之用于制备1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物的方法而制备。如申请专利范围第11项之1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物，其中该1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物包括玻璃转化温度为20至170℃之降莰烯-丙烯酸甲酯共聚物。如申请专利范围第11项之1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物，其中该1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物包括玻璃转化温度为50至130℃之乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。如申请专利范围第11项之1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物，其中该1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物包括玻璃转化温度为-50至20℃之乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。如申请专利范围第11项之1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物，其中该1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物包括玻璃转化温度为0至150℃之乙烯-丙烯酸甲酯-降莰烯三元共聚物。一种光学膜，其包含如申请专利范围第11项之1-烯属烃-丙烯酸酯共聚物。