JP2566889C - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はオレフィン系重合体またはスチレン系重合体の製造方法に関し、詳し
くはオレフィンやスチレン類を重合する際にある特定の触媒を用いることにより
オレフィン系重合体またはスチレン系重合体(特にシンジオタクチック構造体)
の活性が向上し、効率よく製造する方法に関する。
〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕
従来からオレフィンやスチレンを触媒の存在下に重合してオレフィン系重合体
またはスチレン系重合体を製造するにあたり、触媒として(A)遷移金属化合物
および(B)アルミノキサンからなるものを用いる方法が広く知られている(特
開昭58−19309 号公報,同59-95292号公報,同60-135408 号公報,同61-31404号
公報等)。
これら従来の方法に用いられているアルミノキサンはトリアルキルアルミニウ
ム(AlR3)に硫酸銅五水塩(CuSO4・5H2O)などの結晶水を加えて反応させて得ら
れたもので、その構造は一般式
を単位とするもので、一般式
の鎖状アルミノキサンか、一般式
の環状アルミノキサンである。ここで式中のRは炭素数1〜6のアルキル基であ
り、pは0〜100の整数である。
しかしながら、このような鎖状もしくは環状のアルミノキサンを用いた場合、
オレフィンあるいはスチレンの重合活性を有するが、十分に高い活性を有すると
はいえないものであった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らはオレフィン系重合体やシンジオタクチック構造のスチレン系重合
体の効率のよい製造法について研究を重ねた結果、遷移金属化合物とアルミノキ
サンとを主成分とする触媒によりオレフィンやスチレンを重合する際に、特定の
遷移金属化合物を用いると共に、部分的に架橋構造を有するメチルアルミノキサ
ンを用いることによって触媒活性が著しく向上することを見出した。本発明はか
かる知見に基いて完成したものである。
すなわち本発明は、(A)遷移金属化合物および(B)アルミノキサンからな
る触媒の存在下に、オレフィンまたはスチレンあるいはその誘導体を重合してオ
レフィン系重合体またはスチレン系重合体を製造するにあたり、(A)遷移金属
化合物として、チタンとジルコニウムとハフニウムとのいずれか1種を含むシク
ロペンタジエニル化合物を用いると共に、(B)アルミノキサンとして、
一般式 で表される繰り返し単位および
一般式
〔式中、m,nはそれぞれ1以上の整数である。〕
で表される繰り返し単位の二つの繰り返し単位を有し、かつベンゼンの凝固点降
下法による分子量が200〜2000であるメチルアルミノキサンを用いること
を特徴とするオレフィン系重合体またはスチレン系重合体の製造方法を提供する
ものである。
上記の如く、本発明の方法は(B)アルミノキサンとして、一般式〔I〕で表
される繰り返し単位および一般式〔II〕で表される繰り返し単位の二つの繰り返
し単位を有し、かつベンゼンの凝固点降下法による分子量が200〜2000で
あるメチルアルミノキサンを用いることを特徴とするものである。
このような本発明のアルミノキサンは、ベンゼンの凝固点降下法による分子量
が 200〜2,000 、好ましくは 500〜1,000 である。
本発明で(B)成分として用いるアルミノキサンは、トリメチルアルミニウム
に水を加えて反応させることにより得られるが、水のトリメチルアルミニウムに
対する割合でコントロールするのではなく、実際に発生するアルカンの量をコン
トロールすることにより得ることができる。すなわち、実際に発生するアルカン
(RH)が、原料のトリメチルアルミニウム1モルに対して 2.05 〜2.50モル、
好ましくは 2.1〜2.4 モルとなった時点で反応を停止することにより、上記一般
式〔I〕で表される繰り返し単位および一般式〔II〕で表される繰り返し単位の
二つの繰り返し単位を有し、かつベンゼンの凝固点降下法による分子量が200
〜2000であるメチルアルミノキサンを得ることができる。
このアルカンの発生量を2モル未満に抑えると、架橋構造のものが得られず、
また、2.5 モルを超えて発生するまで反応を行うと、架橋しすぎによるゲル化に
よって不溶性となるため好ましくない。
また、上記トリメチルアルミニウムに加える水としては通常の水,溶媒飽和水
,無機物の吸着水あるいは CuSO4・5H2O ,Al2(SO4)3・14〜18 H2O ,MgSO4・7
H2O,MgCl2・6 H2O などの金属塩含有結晶水などが用いられる。
なお、反応溶媒はヘキサン,ヘプタン,デカンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼ
ン,トルエン,キシレンなどの芳香族炭化水素などの不活性炭化水素が挙げられ
、好ましくはベンゼン,トルエンなどである。
さらに反応温度は0℃〜 50 ℃,好ましくは0℃〜 45 ℃である。反応時間は
任意であり、反応温度により異なるが、反応温度が 20 ℃であると 70 時間以上
かかるのに対し、反応温度が 40 ℃であると 24 時間で、部分的に架橋構造を有
するメチルアルミノキサンの製造が可能である。
次に、本発明の方法において、(A)成分として用いる遷移金属化合物として
は、チタンとジルコニウムとハフニウムとのいずれか1種を含むシクロペンタジ
エニル化合物が用いられ、目的とする重合体の種類に合わせて適宜選定すればよ
い。
例えばオレフィン系重合体を製造する場合には
一般式
( CP )MR3R4R5 …〔IV〕
〔式中、CPはシクロペンタジエニル基を示し、M はチタン,ジルコニウム,ハフ
ニウムのいずれか1種、R3,R4,R5はそれぞれ炭素数1〜6のアルキル基,シクロ
ペンタジエニル基,ハロゲン原子または水素原子を示す。〕
で表わされる化合物を用いることが好ましい。上記一般式〔IV〕で表わされるシ
クロペンタジエニル化合物としては、ビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウ
ムジクロリド,ビス(シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド,ビス(シ
クロペンタジエニル)ハフニウムジクロリドなどのジハライド類、あるいはビス
(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノクロリドハイドライド,ビス(シク
ロペンタジエニル)チタニウムモノクロリドハイドライドなどのハライドハイド
ライド類などが挙げられる。
また、スチレン系重合体、特にシンジオタクチック構造のスチレン系重合体を
製造する場合には
一般式
TiR6 aR7 bR8 cX4-(a+b+c) …〔V〕
または TiR6 bR7 eX3-(d+e) …〔VI〕
〔式中、R6,R7 および R8はそれぞれ水素,炭素数1〜20、好ましくは1〜1
0のアルキル基,炭素数6〜20 、好ましくは6〜10のアリール基,アルキルアリ
ール基,アリールアルキル基,炭素数1〜20 、好ましくは1〜10のアシルオキ
シ基,シクロペンタジエニル基,炭素数5〜20 、好ましくは5〜10の置換シク
ロペンタジエニル基あるいはインデニル基を示し、Xはハロゲンを示す。a ,b
,c はそれぞれ0〜4の整数を示し、d ,e はそれぞれ0〜3の整数を示す。〕
で表わされるチタン化合物およびチタンキレート化合物よりなる群から選ばれた
少なくとも一種の化合物、例えばメチルチタニウムトリクロライド,チタニウム
テラメトキシド,チタニウムテラエトキシド,チタニウムモノイソプロポキシト
リクロライド,チタニウムジイソプロポキシモノクロライド,テトラ(2−エチ
ルヘキシルオキシ)チタニウム,シクロペンタジエニルチタニウムトリクロライ
ド,四塩化チタン,四臭化チタン,ビス( 2,4−ペンタンジオナート)チタニウ
ムオキサイド,ビス( 2,4−ペンタンジオナート)チタニウムジクロライド,ビ
ス( 2,4−ペンタンジオナート)チタニウムジブトキシドなどの四価チタン化合
物,チタンキレート化合物が用いられる。
またチタン化合物として
一般式〔式中、R9,R10はそれぞれハロゲン原子,炭素数1〜20 、好ましくは1〜10の
アルコキシ基,アシロキシ基を示し、kは2〜 20 、好ましくは2〜10を示す。
〕
で表わされる縮合チタン化合物を用いてもよい。
さらに、上記チタン化合物は、マグネシウム化合物,シリカ,アルミナなどの
担体に吸着,担持された状態、あるいはエステルやエーテルなどと錯体を形成さ
せたものを用いてもよい。
さらに前記一般式〔VI〕で表される三価チタン化合物は、典型的には三塩化チ
タンなどの三ハロゲン化チタン,シクロペンタジエニルチタニウムジクロリドな
どのシクロペンタジエニルチタン化合物があげられ、このほか四価チタン化合物
を還元して得られるものがあげられる。これら三価チタン化合物はエステル,エ
ーテルなどと錯体を形成したものを用いてもよい。
本発明の方法では上記の(A)遷移金属化合物および(B)一般式〔I〕で表
される繰り返し単位および一般式〔II〕で表される繰り返し単位の二っの繰り返
し単位を有し、かつベンゼンの凝固点降下法による分子量が200〜2000で
あるメチルアルミノキサンの(A),(B)両成分を用いてオレフィンまたはス
チレン,スチレン誘導体を重合し、オレフィン系重合体またはスチレン系重合体
を製造する。重合にあたっては、反応系に上記触媒成分を加え、次いでこの系に
原料であるオレフィンまたはスチレン,スチレン系誘導体を導入する。
重合方法ならびに条件等は特に制限はなく、溶液重合,懸濁重合,気相重合等
のいずれも可能であり、また連続重合,非連続重合のどちらも可能である。触媒
成分の添加量は、溶液重合あるいは懸濁重合の場合を例にとれば、(A)成分を
遷移金属原子に換算して 0.0001 〜 0.5ミリモル /l,好ましくは 0.001〜 0.1
ミリモル /lとし、(B)成分を(A)成分に対して、アルミニウム原子/遷移
金属原子として 50〜100000、好ましくは 100〜10000 とする。
またスチレン系重合体、特にシンジオタクチック構造のスチレン系重合体を製
造する場合には前記の如きチタン化合物を(A)成分として用いるが、この際の
(A)成分と(B)成分との割合は、(B)成分中のアルミニウムと(A)成分
中のチタンとの比、即ちアルミニウム原子/チタン原子として1〜1000000 、好
ましくは 10〜10000 、さらに好ましくは 50〜1000である。
また、オレフィン系重合体を製造する場合、反応系のオレフィン圧は、常圧〜
50kg/ cm2G が好ましく、反応温度は0〜200 ℃、好ましくは20〜150 ℃、さら
に好ましくは40〜100 ℃とする。重合に際しての分子量調節は公知の手段、例え
ば水素等により行なうことができる。なお反応時間は、原料であるオレフィンの
種類等により異なるが、例えばエチレンの場合には1分間〜2時間、プロピレン
の場合には 30 分間〜100 時間の範囲で選定される。
本発明の方法で重合できるオレフィンは、各種のものがあり、例えばエチレン
,プロピレン,ブテン−1,ヘキセン−1,オクテン−1等の直鎖モノオレフィ
ン類をはじめ、4−メチル−ペンテン−1等の分岐モノオレフィン類、ブタジエ
ン等のジエン類その他のものがあげられ、本発明は、これらの単独重合、あるい
は各種オレフィン相互の共重合に有効に利用できる。
一方、本発明の方法では上記オレフィンのほか、スチレンあるいはその誘導体
を重合することもでき、このスチレン誘導体としては、メチルスチレン(p−メ
チルスチレン;m−メチルスチレン;o−メチルスチレンなど),ジメチルスチ
ン( 2,4−ジメチルスチレン; 2,5−ジメチルスチレン;3,4 −ジメチルスチレ
ン;3,5 −ジメチルスチレンなど),エチルスチレン(p−エチルスチレン;m
−エチルスチレン;o−エチルスチレンなど),i−プロピルスチレン(p−i
−プロピルスチレン;m−i−プロピルスチレン;o−i−プロピルスチレン)
,t−ブチルスチレン(p−t−ブチルスチレン;m−t−ブチルスチレン;o
−
t−ブチルスチレン)などのアルキル置換スチレンあるいはハロゲン置換スチレ
ン(p−クロロスチレン;m−クロロスチレン;o−クロロスチレン;p−ブロ
モスチレン;m−ブロモスチレン;o−ブロモスチレン;p−フルオロスチレン
;m−フルオロスチレン;o−フルオロスチレンなど)等をあげることができる
。
スチレンあるいはスチレン誘導体の重合は通常は脂肪族炭化水素,脂環族炭化
水素,芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒中で行なえばよい。また、無溶媒下で行
なうことも可能である。なお、重合温度は、特に制限はないが、一般には−30℃
〜90℃、好ましくは0〜60℃である。
このようにして一般式〔I〕で表される繰り返し単位および一般式〔II〕で表
される繰り返し単位の二つの繰り返し単位を有し、かつベンゼンの凝固点降下法
による分子量が200〜2000であるメチルアルミノキサンを用いることによ
りオレフィン及びスチレンならびにスチレン誘導体の重合活性が著しく向上する
。
〔実施例〕
次に、実施例によって本発明を詳しく説明する。
実施例1
(1)部分的に架橋構造を有するアルミノキサンの調製
トルエン200 ml,硫酸銅・5水和物 23.7 g(0.095 モル)を入れた 0.5lガ
ラス製容器にトリメチルアルミニウム24ml( 0.25 モル)を 20 ℃にて滴下後、
攪拌反応させ、メタンガス発生量が 14.1 l(CH4/(CH3)3Al= 2.30(モル比)
)となったところで、固体部分を除去し、次いで、トルエンを留去して部分的に
架橋構造を有するメチルアルミノキサン 6.50 gを得た。反応は 40 ℃の雰囲気
下で24時間行なった。得られたメチルアルミノキサンの分子量はベンゼンの凝固
点降下法により 710であった。
(2)プロピレンの重合
内容積1lのオートクレーブにトルエン 400mlと上記(1)で得られたメチル
アルミノキサンをアルミニウム当量で6ミリモル、およびビス(シクロペンタジ
エニル)ジルコニウムジクロリド 0.01 ミリモルを順次加え、50℃に昇温した。
次いで、オートクレーブ中にプロピレンを連続的に導入し、プロピレン分圧を8
kg/ cm2G に保持して50 ℃で4時間重合した。重合後、エバポレーターでトルエ
ンを留出し、減圧乾燥することによりポリプロピレン 313.2gを得た。重合活性
は 343kg/g・Zrであった。
比較例1
(1)アルミノキサンの調製
トルエン200 ml,硫酸銅・5水和物 35.5 g( 0.142モル)を入れた 0.5lガ
ラス製容器にトリメチルアルミニウム47.2ml(0.492モル)を 20 ℃にて滴下後
、さらに20℃で24時間攪拌反応させ、メタンガス発生量が 17.7 l(CH4/(CH3)3
Al= 1.5(モル比))となったところで、固体部分を除去し、次いで、トルエ
ンを留去してメチルアルミノキサン 12.4gを得た。得られたメチルアルミノキ
サンの分子量はベンゼンの凝固点降下法により 721であった。
(2)プロピレンの重合
アルミノキサンとして上記(1)で得られたアルミノキサンを用いたこと以外
は実施例1(2)と同様にしてプロピレン重合を行ないポリプロピレン 57.7 g
を得た。重合活性は 63 kg/g・Zrであった。
実施例2
内容積1lのオートクレーブにトルエン 400mlと、実施例1の(1)で得られ
た部分的に架橋構造を有するメチルアルミノキサンをアルミニウム当量で1ミリ
モルおよびビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウムモノクロリドモノハイド
ライド 0.005ミリモルを順次加え、50℃に昇温した。ついで、オートクレーブ中
にプロピレンとエチレンを、プロピレン分圧8kg/ cm2,エチレン分圧1kg/ cm2
となるような割合で連続的に導入し、50 ℃で40分間重合反応を行なった。
反応終了後、溶媒を留去し、生成物を希塩酸−メタノール混合液、ついでメタ
ノールで脱灰洗浄し、減圧乾燥することにより、共重合体 31.7 gを得た。重合
活性は 70 kg/g・Zrであった。ここで得られた共重合体は、プロピレン含量が42
モル%のエチレンープロピレン共重合体であった。
比較例2
メチルアルミノキサンとして比較例1の(1)で得られたメチルアルミノキサ
ンを用いたほかは実施例2と同様に行なった。この結果、エチレン−プロピレン
共重合体 5.9gを得た。重合活性は 13 kg/g・Zrであった。また、この共重合体
のプロピレン含量は50モル%であった。
実施例3(スチレンの重合)
内容積 500mlの重合容器に室温でトルエン 100mlおよび実施例1(1)で得た
部分的に架橋構造を有するメチルアルミノキサンをアルミニウム当量として 15
ミリモルを加え、次いで、シクロペンタジエニルチタニウムトリクロリド 0.025
ミリモルを加え、50℃に昇温した後、スチレン 17.2 mlを加えて1時間重合した
。反応終了後、塩酸−メタノールで洗浄し、乾燥して重合体 9.8gを得た。重合
活性は 8.2kg・PS/g・Tiであった。ついで、この重合体をソックスレー抽出器を
用いメチルエチルケトンで抽出したところ、抽出残は 99.3 wt% であった。得ら
れた重合体の重量平均分子量は 50,000 、数平均分子量は 23,000 、示差熱分析
による融点は 270℃、13C-NMR 測定によるラセミペンタッドでのシンジオタクテ
ィシティーは 96 %であった。
比較例3(スチレンの重合)
メチルアルミノキサンとして比較例1(1)で得たメチルアルミノキサンを用
いたこと以外は実施例3と同様に行ない、重合体 3.0gを得た。重合活性は 2.4
kg・PS/g・Tiであった。ついで、この重合体をソックスレー抽出器を用い、メチ
ルエチルケトンで抽出したところ、抽出残は 94.6 wt% であった。得られた重合
体の重量平均分子量は 44,000 、数平均分子量は 20,000 、示差熱分析による融
点は 270℃、13C-NMR 測定によるラセミペンタッドでのシンジオタクティシティ
ーは 95 %であった。
〔発明の効果〕
叙上の如く、ポリオレフィン,軟質樹脂あるいはシンジオタクチック構造ポリ
スチレンなどを製造する際、本発明による部分的に架橋点を有するメチルアルミ
ノキサンを用いることにより、触媒活性を著しく向上することができる。The present invention relates to a method for producing an olefin-based polymer or a styrene-based polymer, and more particularly, to a method for polymerizing an olefin or styrene by using a specific catalyst. The present invention relates to a method for efficiently producing an olefin polymer or a styrene polymer (especially a syndiotactic structure) with improved activity. [Problems to be Solved by the Prior Art and the Invention] Conventionally, in producing an olefin-based polymer or a styrene-based polymer by polymerizing olefin or styrene in the presence of a catalyst, (A) a transition metal compound and (B) A method using an aluminoxane is widely known (JP-A-58-19309, JP-A-59-95292, JP-A-60-135408, JP-A-61-31404, etc.). The aluminoxane used in these conventional methods is obtained by reacting trialkylaluminum (AlR 3 ) with water of crystallization such as copper sulfate pentahydrate (CuSO 4 .5H 2 O). Is the general formula In units of Aluminoxane of the general formula Is a cyclic aluminoxane. Here, R in the formula is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and p is an integer of 0 to 100. However, when using such a chain or cyclic aluminoxane,
Although it has olefin or styrene polymerization activity, it cannot be said to have sufficiently high activity. [Means for Solving the Problems] As a result of repeated studies on an efficient production method of an olefin polymer or a styrene polymer having a syndiotactic structure, the present inventors found that a transition metal compound and an aluminoxane were mainly used. It has been found that, when polymerizing olefin or styrene with a catalyst as a component, the use of a specific transition metal compound and the use of methylaluminoxane having a partially crosslinked structure significantly improve the catalytic activity. The present invention has been completed based on such findings. That is, the present invention provides a method for producing an olefin polymer or a styrene polymer by polymerizing an olefin or styrene or a derivative thereof in the presence of a catalyst comprising (A) a transition metal compound and (B) an aluminoxane. A) a cyclopentadienyl compound containing any one of titanium, zirconium and hafnium as the transition metal compound, and (B) an aluminoxane represented by the general formula: And a repeating unit represented by [Wherein, m and n are each an integer of 1 or more. Production of an olefin-based polymer or a styrene-based polymer having two repeating units represented by the following formula, and using a methylaluminoxane having a molecular weight of 200 to 2,000 according to a freezing point depression method of benzene. It provides a method. As described above, the method of the present invention comprises (B) an aluminoxane having two repeating units of a repeating unit represented by the general formula [I] and a repeating unit represented by the general formula [II]; It is characterized by using methylaluminoxane having a molecular weight of 200 to 2,000 according to a freezing point depression method. Such an aluminoxane of the present invention has a molecular weight of 200 to 2,000, preferably 500 to 1,000, as measured by the freezing point depression method of benzene. The aluminoxane used as the component (B) in the present invention can be obtained by adding trimethylaluminum to water and reacting the same, but instead of controlling the ratio of water to trimethylaluminum, the amount of alkane actually generated is controlled. Can be obtained. That is, the alkane (RH) actually generated is 2.05 to 2.50 mol per mol of trimethylaluminum as a raw material,
Preferably, the reaction is stopped at a point of 2.1 to 2.4 mol to have two repeating units of the above-mentioned general formula (I) and the general formula (II). Having a molecular weight of 200 based on the freezing point depression method of benzene.
Methylaluminoxane of ~ 2000 can be obtained. If the amount of this alkane is suppressed to less than 2 mol, a crosslinked structure cannot be obtained,
In addition, it is not preferable to carry out the reaction until the amount exceeds 2.5 moles, since gelation due to excessive crosslinking results in insolubility. Further, conventional water as water added to the trimethylaluminum, solvent saturated water, water adsorbed or CuSO 4 · 5H 2 O of inorganic, Al 2 (SO 4) 3 · 14~18 H 2 O, MgSO 4 · 7
H 2 O, such as a metal salt containing crystal water such as MgCl 2 · 6 H 2 O is used. The reaction solvent includes an inert hydrocarbon such as an aliphatic hydrocarbon such as hexane, heptane, and decane, and an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene, and xylene, and preferably benzene and toluene. Further, the reaction temperature is 0 ° C to 50 ° C, preferably 0 ° C to 45 ° C. The reaction time is arbitrary and varies depending on the reaction temperature, but it takes 70 hours or more when the reaction temperature is 20 ° C, whereas it takes 24 hours when the reaction temperature is 40 ° C, and the methylaluminoxane having a partially cross-linked structure Can be manufactured. Next, in the method of the present invention, as the transition metal compound used as the component (A), a cyclopentadienyl compound containing any one of titanium, zirconium and hafnium is used. May be appropriately selected according to the requirements. For example, when an olefin polymer is produced, the general formula (CP) MR 3 R 4 R 5 ... [IV] [wherein CP represents a cyclopentadienyl group, and M represents any of titanium, zirconium and hafnium. One of R 3 , R 4 and R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclopentadienyl group, a halogen atom or a hydrogen atom. It is preferable to use a compound represented by the following formula: Examples of the cyclopentadienyl compound represented by the general formula [IV] include dihalides such as bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride, bis (cyclopentadienyl) titanium dichloride, and bis (cyclopentadienyl) hafnium dichloride. And halide hydrides such as bis (cyclopentadienyl) zirconium monochloride hydride and bis (cyclopentadienyl) titanium monochloride hydride. In the case of producing a styrene-based polymer, particularly a styrene-based polymer having a syndiotactic structure, the general formula TiR 6 a R 7 b R 8 c X 4- (a + b + c) ... [V] or TiR 6 b R 7 e X 3- (d + e) ... [VI] [wherein R 6 , R 7 and R 8 are each hydrogen, having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 1
An alkyl group having 0, an aryl group having 6 to 20, preferably 6 to 10 carbon atoms, an alkylaryl group, an arylalkyl group, an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, a cyclopentadienyl group, Represents a substituted cyclopentadienyl group or an indenyl group having a number of 5 to 20, preferably 5 to 10, and X represents a halogen. a, b
, C each represent an integer of 0 to 4, and d and e each represent an integer of 0 to 3. At least one compound selected from the group consisting of titanium compounds and titanium chelate compounds represented by the following formulas, for example, methyl titanium trichloride, titanium terra methoxide, titanium terra ethoxide, titanium monoisopropoxy trichloride, titanium diisopropoxy monochrome Ride, tetra (2-ethylhexyloxy) titanium, cyclopentadienyltitanium trichloride, titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, bis (2,4-pentanedionate) titanium oxide, bis (2,4-pentanedionate ) Tetravalent titanium compounds such as titanium dichloride and bis (2,4-pentanedionate) titanium dibutoxide, and titanium chelate compounds are used. In addition, as a titanium compound, a general formula Wherein R 9 and R 10 each represent a halogen atom, an alkoxy group or an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, and k represents 2 to 20, preferably 2 to 10.
] May be used. Further, the titanium compound may be in a state of being adsorbed and carried on a carrier such as a magnesium compound, silica, alumina or the like, or may be a complex formed with an ester or ether. Further, the trivalent titanium compound represented by the general formula [VI] is typically a titanium trihalide such as titanium trichloride or a cyclopentadienyl titanium compound such as cyclopentadienyltitanium dichloride. Other examples include those obtained by reducing a tetravalent titanium compound. These trivalent titanium compounds may be those which form a complex with an ester, an ether or the like. The method of the present invention has two repeating units of the above-mentioned (A) transition metal compound and (B) a repeating unit represented by the general formula [I] and a repeating unit represented by the general formula [II], In addition, olefin or styrene or a styrene derivative is polymerized using both components (A) and (B) of methylaluminoxane having a molecular weight of 200 to 2,000 according to the freezing point depression method of benzene to produce an olefin polymer or a styrene polymer. I do. In the polymerization, the above-mentioned catalyst component is added to the reaction system, and then olefin or styrene or a styrene derivative as a raw material is introduced into the reaction system. The polymerization method and conditions are not particularly limited, and any of solution polymerization, suspension polymerization, gas phase polymerization and the like are possible, and both continuous polymerization and discontinuous polymerization are possible. The amount of the catalyst component to be added is 0.0001 to 0.5 mmol / l, preferably 0.001 to 0.1 when the component (A) is converted to a transition metal atom in the case of solution polymerization or suspension polymerization.
The amount of the component (B) is 50 to 100,000, preferably 100 to 10,000 as aluminum atom / transition metal atom with respect to the component (A). In the case of producing a styrene-based polymer, particularly a styrene-based polymer having a syndiotactic structure, the titanium compound as described above is used as the component (A). The ratio is the ratio of aluminum in the component (B) to titanium in the component (A), that is, 1 to 1,000,000, preferably 10 to 10,000, more preferably 50 to 1000 as aluminum atoms / titanium atoms. When producing an olefin polymer, the olefin pressure of the reaction system is from normal pressure to normal pressure.
The pressure is preferably 50 kg / cm 2 G, and the reaction temperature is 0 to 200 ° C, preferably 20 to 150 ° C, more preferably 40 to 100 ° C. The molecular weight at the time of polymerization can be adjusted by known means, for example, hydrogen. The reaction time varies depending on the kind of the olefin as a raw material, and is selected, for example, from 1 minute to 2 hours in the case of ethylene and from 30 minutes to 100 hours in the case of propylene. There are various olefins that can be polymerized by the method of the present invention, for example, linear monoolefins such as ethylene, propylene, butene-1, hexene-1, and octene-1, and 4-methyl-pentene-1 and the like. The present invention can be effectively used for homopolymerization of these, or copolymerization of various olefins with each other. On the other hand, in the method of the present invention, styrene or a derivative thereof can be polymerized in addition to the above-mentioned olefin. Examples of the styrene derivative include methylstyrene (p-methylstyrene; m-methylstyrene; o-methylstyrene, etc.), dimethyl Stin (2,4-dimethylstyrene; 2,5-dimethylstyrene; 3,4-dimethylstyrene; 3,5-dimethylstyrene, etc.), ethylstyrene (p-ethylstyrene; m
-Ethylstyrene; o-ethylstyrene, etc.), i-propylstyrene (pi
-Propylstyrene; mi-propylstyrene; oi-propylstyrene)
, T-butylstyrene (pt-butylstyrene; mt-butylstyrene; o
Alkyl-substituted styrene such as t-butylstyrene) or halogen-substituted styrene (p-chlorostyrene; m-chlorostyrene; o-chlorostyrene; p-bromostyrene; m-bromostyrene; o-bromostyrene; p-fluorostyrene M-fluorostyrene; o-fluorostyrene, etc.). The polymerization of styrene or a styrene derivative may be usually performed in a hydrocarbon solvent such as an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon. It is also possible to carry out the reaction in the absence of a solvent. The polymerization temperature is not particularly limited, but is generally −30 ° C.
9090 ° C., preferably 0-60 ° C. Thus, it has two repeating units of the repeating unit represented by the general formula [I] and the repeating unit represented by the general formula [II], and the molecular weight of benzene is from 200 to 2000 by a freezing point depression method. By using methylaluminoxane, the polymerization activity of olefin, styrene and styrene derivative is remarkably improved. EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. Example 1 (1) Preparation of Partially Crosslinked Aluminoxane 24 ml (0.25 mol) of trimethylaluminum was placed in a 0.5-liter glass container containing 200 ml of toluene and 23.7 g (0.095 mol) of copper sulfate pentahydrate. After dropping at 20 ° C,
The reaction was stirred and the methane gas generation was 14.1 l (CH 4 / (CH 3 ) 3 Al = 2.30 (molar ratio)
), The solid portion was removed, and then toluene was distilled off to obtain 6.50 g of methylaluminoxane having a partially crosslinked structure. The reaction was carried out at 40 ° C. for 24 hours. The molecular weight of the obtained methylaluminoxane was 710 according to the freezing point depression method of benzene. (2) Polymerization of propylene 400 ml of toluene, 6 mmol of an aluminum equivalent of methylaluminoxane obtained in the above (1), and 0.01 mmol of bis (cyclopentadienyl) zirconium dichloride were successively added to an autoclave having an internal volume of 1 liter, and 50 ° C. The temperature rose.
Next, propylene was continuously introduced into the autoclave, and the propylene partial pressure was increased to 8%.
While maintaining the pressure at kg / cm 2 G, polymerization was carried out at 50 ° C. for 4 hours. After the polymerization, toluene was distilled off by an evaporator and dried under reduced pressure to obtain 313.2 g of polypropylene. The polymerization activity was 343 kg / g · Zr. Comparative Example 1 (1) Preparation of aluminoxane 47.2 ml (0.492 mol) of trimethylaluminum was added dropwise at 20 ° C. to a 0.5-liter glass container containing 200 ml of toluene and 35.5 g (0.142 mol) of copper sulfate pentahydrate. The reaction was further stirred for 24 hours at 20 ° C., and the amount of methane gas generated was 17.7 l (CH 4 / (CH 3 ) 3
(Al = 1.5 (molar ratio)), the solid portion was removed, and then toluene was distilled off to obtain 12.4 g of methylaluminoxane. The molecular weight of the obtained methylaluminoxane was 721 by the freezing point depression method of benzene. (2) Polymerization of Propylene Propylene was polymerized in the same manner as in Example 1 (2) except that the aluminoxane obtained in the above (1) was used as the aluminoxane.
I got The polymerization activity was 63 kg / g · Zr. Example 2 400 ml of toluene, 1 mmol of the partially cross-linked methylaluminoxane obtained in (1) of Example 1 in terms of aluminum equivalent and bis (cyclopentadienyl) zirconium monochloride were placed in an autoclave having an internal volume of 1 liter. 0.005 mmol of monohydride was sequentially added, and the temperature was raised to 50 ° C. Then, propylene and ethylene were placed in an autoclave at a partial pressure of propylene of 8 kg / cm 2 and a partial pressure of ethylene of 1 kg / cm 2.
The polymerization reaction was carried out continuously at 50 ° C. for 40 minutes. After completion of the reaction, the solvent was distilled off, and the product was washed with a dilute hydrochloric acid-methanol mixed solution and then with methanol, and then dried under reduced pressure to obtain 31.7 g of a copolymer. The polymerization activity was 70 kg / g · Zr. The copolymer obtained here has a propylene content of 42.
It was a mole% of ethylene-propylene copolymer. Comparative Example 2 The procedure of Example 2 was repeated except that the methylaluminoxane obtained in (1) of Comparative Example 1 was used as the methylaluminoxane. As a result, 5.9 g of an ethylene-propylene copolymer was obtained. The polymerization activity was 13 kg / g · Zr. The propylene content of this copolymer was 50 mol%. Example 3 (Polymerization of Styrene) 100 ml of toluene and methylaluminoxane having a partially crosslinked structure obtained in Example 1 (1) in a polymerization vessel having an internal volume of 500 ml were converted to aluminum equivalent at a room temperature.
Mmol and then cyclopentadienyl titanium trichloride 0.025
After adding mmol, the temperature was raised to 50 ° C., and 17.2 ml of styrene was added, followed by polymerization for 1 hour. After completion of the reaction, the resultant was washed with hydrochloric acid-methanol and dried to obtain 9.8 g of a polymer. The polymerization activity was 8.2 kg · PS / g · Ti. Next, when this polymer was extracted with methyl ethyl ketone using a Soxhlet extractor, the extraction residue was 99.3 wt%. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 50,000, the number average molecular weight was 23,000, the melting point by differential thermal analysis was 270 ° C., and the syndiotacticity in racemic pentad by 13 C-NMR measurement was 96%. Comparative Example 3 (Polymerization of Styrene) The procedure of Example 3 was repeated except that the methylaluminoxane obtained in Comparative Example 1 (1) was used as methylaluminoxane, to obtain 3.0 g of a polymer. The polymerization activity is 2.4
kg · PS / g · Ti. Then, when this polymer was extracted with methyl ethyl ketone using a Soxhlet extractor, the extraction residue was 94.6 wt%. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 44,000, the number average molecular weight was 20,000, the melting point by differential thermal analysis was 270 ° C., and the syndiotacticity of racemic pentad by 13 C-NMR measurement was 95%. [Effects of the Invention] As described above, when a polyolefin, a soft resin or a polystyrene having a syndiotactic structure is produced, the use of the methylaluminoxane having a partial crosslinking point according to the present invention significantly improves the catalytic activity. Can be.
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の方法で用いる触媒の調製工程を表した図面である。[Brief description of the drawings] FIG. 1 is a drawing showing a process for preparing a catalyst used in the method of the present invention.
Claims (1)
に、オレフィンまたはスチレンあるいはその誘導体を重合してオレフィン系重合
体またはスチレン系重合体を製造するにあたり、(A)遷移金属化合物として、
チタンとジルコニウムとハフニウムとのいずれか1種を含むシクロペンタジエニ
ル化合物を用いると共に、(B)アルミノキサンとして、 一般式 で表される繰り返し単位および 一般式 〔式中、m,nはそれぞれ1以上の整数である。〕で表される繰り返し単位の二つの繰り返し単位を有し、かつベンゼンの凝固点降
下法による分子量が200〜2000である メチルアルミノキサンを用いること
を特徴とするオレフィン系重合体またはスチレン系重合体の製造方法。Claims (1) An olefin polymer or a styrene polymer is produced by polymerizing an olefin or styrene or a derivative thereof in the presence of a catalyst comprising (A) a transition metal compound and (B) an aluminoxane. In the (A) transition metal compound,
A cyclopentadienyl compound containing any one of titanium, zirconium and hafnium is used, and (B) an aluminoxane represented by the general formula And a general formula represented by [ Wherein, m and n are each an integer of 1 or more. ] And has a freezing point of benzene
A method for producing an olefin-based polymer or a styrene-based polymer, wherein methylaluminoxane having a molecular weight of 200 to 2,000 according to the following method is used.
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