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JPH01185302A - Manufacture of styrene polymer and catalyst - Google Patents

Manufacture of styrene polymer and catalyst

Info

Publication number
JPH01185302A
JPH01185302A JP63007465A JP746588A JPH01185302A JP H01185302 A JPH01185302 A JP H01185302A JP 63007465 A JP63007465 A JP 63007465A JP 746588 A JP746588 A JP 746588A JP H01185302 A JPH01185302 A JP H01185302A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
catalyst
carbon atoms
methyl
styrenic polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63007465A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0757767B2 (en
Inventor
Norio Tomotsu
典夫 鞆津
Hiroshi Maezawa
浩士 前澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP746588A priority Critical patent/JPH0757767B2/en
Priority to US07/274,022 priority patent/US4978730A/en
Priority to AU26403/88A priority patent/AU607827B2/en
Priority to MYPI88001443A priority patent/MY104071A/en
Priority to SU884613041A priority patent/RU2086563C1/en
Priority to EP88120973A priority patent/EP0322663B1/en
Priority to DE3889721T priority patent/DE3889721T2/en
Priority to AT88120973T priority patent/ATE106090T1/en
Priority to ES88120973T priority patent/ES2056886T3/en
Priority to CA000586303A priority patent/CA1325005C/en
Priority to FI885974A priority patent/FI93845C/en
Priority to KR1019880017471A priority patent/KR930010923B1/en
Publication of JPH01185302A publication Critical patent/JPH01185302A/en
Priority to US07/591,417 priority patent/US5023222A/en
Publication of JPH0757767B2 publication Critical patent/JPH0757767B2/en
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  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to produce efficiently a styrene polymer having mainly a syndiotactic structure, by using a catalyst which comprises as main component a specific Ti compound and a product of contact of trime thylaluminum with water. CONSTITUTION:Styrene and/or a its derivative is polymerized using a catalyst for producing a styrene polymer which comprise a Ti compound (A) of the formula [wherein R is (substituted)cyclopentadienyl or indenyl; X, Y and Z are each 1-12C alkyl, 1-12C alkoxy, 6-20C aryl, 6-20C aryloxy, 6-20C arylalkyl, or halogen] (e.g., cyclopentadienyltrimethyltitanium) and a product, (B) of contact of trimethylaluminum with water wherein the high magnetic field component in the methyl proton signal region based on the Al-CH3 linkage observed by proton nuclear magnetic resonance spectrometry is 50%. A styrene polymer the stereochemical structure of the polymer chain is mainly syndiotactic can be produced efficiently.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スチレン系重合体の製造方法及び該方法に用
いる触媒に関し、さらに詳しくは重合体連鎖の立体化学
構造が主としてシンジオタクチック構造を有するスチレ
ン系重合体を効率よく製造する方法及び該方法に用いる
触媒に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for producing a styrenic polymer and a catalyst used in the method. The present invention relates to a method for efficiently producing a styrenic polymer having the above-mentioned properties, and a catalyst used in the method.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
スチレン系重合体としては、その立体化学構造がアタク
チック構造のもの及びアイソタクチック構造のものが知
られているが、シンジオタクチック構造のもの、特に高
度なシンジオタクチック構造のスチレン系重合体は知ら
れていなかった。
[Problems to be solved by conventional techniques and inventions] Conventionally,
Styrenic polymers are known to have atactic and isotactic stereochemical structures, but styrenic polymers with syndiotactic structures, particularly those with highly syndiotactic structures, are known. It wasn't known.

最近、本発明者らのグループは、立体化学構造が主とし
てシンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体の
開発に成功し、その一つの製造方法を特開昭62−18
7708号公報に開示した。
Recently, the group of the present inventors has succeeded in developing a styrenic polymer whose stereochemical structure is mainly syndiotactic, and has disclosed one method for its production in JP-A No. 62-18.
It was disclosed in Publication No. 7708.

しかしながら、この方法に用いる触媒は、コストが高い
ばかりでなく、充分高い活性を示さず、得られる重合体
の分子量もあまり高くなかった。
However, the catalyst used in this method is not only expensive, but also does not exhibit sufficiently high activity, and the molecular weight of the resulting polymer is not very high.

そこで、本発明者らは主としてシンジオタクチック構造
を有するスチレン重合体を一層効率よく製造する方法及
び活性の向上した触媒を開発すべく、鋭意研究を重ねた
Therefore, the present inventors have conducted extensive research mainly in order to develop a method for producing a styrene polymer having a syndiotactic structure more efficiently and a catalyst with improved activity.

〔課題を解決するための手段] その結果、特定のチタン化合物と特定の接触生成物とを
組み合わせたものを触媒として使用することによって、
活性が著しく向上し、目的とするシンジオタクチック構
造を存するスチレン系重合体の製造効率が飛躍的に向上
することを見出した。
[Means for solving the problem] As a result, by using a combination of a specific titanium compound and a specific contact product as a catalyst,
It has been found that the activity is significantly improved and the production efficiency of a styrenic polymer having the desired syndiotactic structure is dramatically improved.

本発明は、かかる知見に基いて完成したものである。The present invention was completed based on this knowledge.

すなわち、本発明は、(A)一般式 %式% 〔式中、Rはシクロペンタジェニル基、置換シクロペン
タジェニル基又はインデニル基を示し、X、Y及びZは
それぞれ独立に炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1
〜12のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、
炭素数6〜20のアリールオ年シ基、炭素数6〜20の
アリールアルキル基又はハロゲンを示す。〕 で表わされるチタン化合物及び (B)トリメチルアルミニウムと水との接触生成物であ
って、プロトン核磁気共鳴吸収法で観測されるアルミニ
ウム−メチル基くA/!−CH,)結合に基くメチルプ
ロトンシグナル領域における高磁場成分が50%以下で
ある接触生成物 からなることを特徴とするスチレン系重合体の製造用触
媒を提供するものである。
That is, the present invention relates to (A) the general formula % [wherein R represents a cyclopentagenyl group, a substituted cyclopentagenyl group, or an indenyl group, and X, Y and Z each independently have a carbon number of 1 ~12 alkyl groups, 1 carbon number
~12 alkoxy group, aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
It represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or a halogen. ] A contact product of the titanium compound represented by (B) trimethylaluminum and water, which has an aluminum-methyl group A/! observed by proton nuclear magnetic resonance absorption method. The present invention provides a catalyst for producing a styrenic polymer, characterized in that it consists of a contact product in which the high-field component in the methyl proton signal region based on -CH, ) bonds is 50% or less.

本発明の触媒は、上記の(A)及び(B)成分を主成分
とするものであるが、ここで(A)成分は、上記のよう
に一般式 %式%(1) 〔式中、Rはシクロペンクジエニル基、置換シクロペン
タジェニル基又はインデニル基を示し、X、Y及びZは
それぞれ独立に炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1
〜12のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、
炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数6〜20の
アリールアルキル基又はハロゲンを示す。〕 で表わされるチタン化合物である。この式中のRで示さ
れる置換シクロペンタジェニル基は、例えば炭素数1〜
6のアルキル基で1個以上置換されたシクロペンタジェ
ニル基、具体的にはメチルシクロペンクジエニル基、■
、2−ジメチルシクロペンタジェニル基、ペンタメチル
シクロペンタジェニル基である。また、X、Y及びZは
それぞれ独立に炭素数1〜12のアルキル基く具体的に
はメチル基、エチル基、プロピル、n−ブチル基。
The catalyst of the present invention has the above-mentioned (A) and (B) components as main components, and here, the (A) component has the general formula % formula % (1) [in the formula, R represents a cyclopencdienyl group, a substituted cyclopentadienyl group, or an indenyl group, and X, Y, and Z each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or
~12 alkoxy group, aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
It represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or a halogen. ] It is a titanium compound represented by The substituted cyclopentadienyl group represented by R in this formula has, for example, 1 to 1 carbon atoms.
A cyclopentadienyl group substituted with one or more alkyl groups in 6, specifically a methylcyclopencdienyl group,
, 2-dimethylcyclopentagenyl group, and pentamethylcyclopentagenyl group. Moreover, X, Y and Z are each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, specifically a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an n-butyl group.

イソブチル基、アミル基、イソアミル基、オクチル基、
2−エチルヘキシル基等)、炭素数1〜12のアルコキ
シ基く具体的にはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基、アミルオキシ基、ヘキシルオキシ基、
オクチルオキシ基、2−エチルへキシルオキシ基等)、
炭素数6〜20のアリール基く具体的にはフェニル基、
ナフチル基等)、炭素数6〜20のアリールオキシ基く
具体的にはフェノキシ基等)、炭素数6〜20のアリー
ルアルキル基く具体的にはヘンシル基)又はハロゲン(
具体的には塩素、臭素、沃素あるいは弗素)を示す。
Isobutyl group, amyl group, isoamyl group, octyl group,
(2-ethylhexyl group, etc.), an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, specifically a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, an amyloxy group, a hexyloxy group,
octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, etc.),
Aryl group having 6 to 20 carbon atoms, specifically phenyl group,
naphthyl group, etc.), aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, specifically phenoxy group, etc.), arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, specifically hensyl group), or halogen (
Specifically, chlorine, bromine, iodine, or fluorine).

このような一般式(1)で表わされるチタン化合物の具
体例としては、シクロペンタジェニルチタントリメチル
、シクロペンタジェニルチタントリエチル、シクロペン
タジエニルチタントリプロビル、シクロペンクジエニル
チタントリブチル。
Specific examples of the titanium compound represented by the general formula (1) include cyclopentadienyl titanium trimethyl, cyclopentadienyl titanium triethyl, cyclopentadienyl titanium triprobyl, and cyclopencadienyl titanium tributyl.

ペンタメチルシクロペンタジェニルチタントリメチル、
ペンタメチルシクロペンタジェニルチタントリメチル、
ペンタメチルシクロペンタジェニルチタントリメチル、
ペンタメチルシクロペンタジェニルチタントリメチル、
シクロペンタジェニルチタンメチルジクロリド、シクロ
ペンタジェニルチタンエチルジクロリド、ペンタメチル
シクロペンタジェニルチタンメチルジクロリド、ペンタ
メチルシクロペンタジェニルチタンメチルジクロリド、
シクロペンタジェニルジメチルモノクロリド、シクロペ
ンタジェニルジメチルモノクロリド。
pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethyl,
pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethyl,
pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethyl,
pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethyl,
Cyclopentadienyl titanium methyl dichloride, cyclopentadienyl titanium ethyl dichloride, pentamethylcyclopentadienyl titanium methyl dichloride, pentamethylcyclopentadienyl titanium methyl dichloride,
Cyclopentadienyl dimethyl monochloride, cyclopentadienyl dimethyl monochloride.

シクロペンクジエニルチタントリメトキシド、シクロペ
ンタジェニルトリエトキシド、ペンタメチルシクロペン
タジェニルチタントリメトキシド。
Cyclopencdienyltitanium trimethoxide, cyclopentadienyltriethoxide, pentamethylcyclopentadienyltitaniumtrimethoxide.

ペンタメチルシクロペンタジェニルチタン) IJエト
キシド、シクロペンタジェニルチタントリクロリド、ペ
ンクメチルシクロペンクジエニルチタントリクロリド、
シクロペンタジェニルチタンモノメトキシジクロリド、
シクロペンクジエニルチタンジメトキシモノクロリド、
ペンクメチルシクロペンタジエニルチタンモノメトキシ
ジクロリド。
pentamethylcyclopentadienyl titanium) IJ ethoxide, cyclopentadienyl titanium trichloride, penkmethylcyclopenkdienyl titanium trichloride,
cyclopentadienyl titanium monomethoxy dichloride,
cyclopenc dienyl titanium dimethoxy monochloride,
Pencmethylcyclopentadienyl titanium monomethoxy dichloride.

シクロペンタジェニルトリフェノキシド、ペンタメチル
シクロペンタジェニルトリフェノキシド。
Cyclopentagenyl triphenoxide, pentamethylcyclopentagenyl triphenoxide.

シクロペンタジェニルジフェノキシモノクロリド。Cyclopentadienyl diphenoxy monochloride.

ペンクメチルシクロペンタジエニルジフェノキシモノク
ロリド、シクロペンタジェニルモノフェノキシジクロリ
ド、ペンタメチルシクロペンタジェニルモノフェノキシ
ジクロリド、シクロペンタジェニルチタントリベンジル
、シクロペンタジェニルチタンメチルジベンジル、ペン
タメチルシクロペンタジェニルチタントリベンジル、ペ
ンタメチルチタンジェトキシメタン、インデニルチタン
トリクロリド、インデニルチタントリメトキシド。
Penkmethyl cyclopentadienyl diphenoxy monochloride, cyclopentadienyl monophenoxy dichloride, pentamethyl cyclopentadienyl monophenoxy dichloride, cyclopentadienyl titanium tribenzyl, cyclopentadienyl titanium methyl dibenzyl, pentamethyl cyclopentagenyl Titanium tribenzyl, pentamethyltitanium jetoxymethane, indenyltitanium trichloride, indenyltitanium trimethoxide.

インデニルチタントリエトキシド、インデニルチタント
リメチル、インデニルチタントリベンジル等があげられ
る。
Examples include indenyl titanium triethoxide, indenyl titanium trimethyl, and indenyl titanium tribenzyl.

一方、上記の(A)成分とともに触媒の主成分を構成す
る(B)成分としては、トリメチルアルミニウムと水と
の接触生成物が用いられる。この接触生成物は、通常メ
チルアルミノキサンを含むが、このメチルアルミノキサ
ンは一般式(式中、nは2〜50の整数を示す。)で表
わされる鎖状メチルアルミノキサンあるいは一般式%式
% で表わされる繰り返し単位を有する環状メチルアルミノ
キサン(重合度2〜52)等がある。
On the other hand, as component (B), which constitutes the main component of the catalyst together with component (A), a contact product of trimethylaluminum and water is used. This contact product usually contains methylaluminoxane, and this methylaluminoxane is a linear methylaluminoxane represented by the general formula (wherein n is an integer from 2 to 50) or a linear methylaluminoxane represented by the general formula %. Examples include cyclic methylaluminoxane (degree of polymerization 2 to 52) having repeating units.

一般に、トリメチルアルミニウムと水との接触生成物は
、上述の鎖状メチルアルミノキサンや環状メチルアルミ
ノキサンとともに、未反応のトリメチルアルミニウム、
各種の縮合生成物の混合物、さらにはこれらが複雑に会
合した分子であり、これらはトリメチルアルミニウムと
水との接触条件によって様々な生成物となる。このうち
、本発明において、触媒の(B)成分として用いる上記
トリメチルアルミニウムと水との接触生成物は、プロト
ン核磁気共鳴吸収法で観測されるアルミニウ=8− ムーメチル基くA/2−CH5)結合に基くメチルプロ
トンシグナル領域における高磁場成分が50%以下のも
のである。つまり、上記の接触生成物を、室温下、トル
エン溶媒中でそのプロトン核磁気共鳴(’)l−NMR
)スペクトルを観測すると、A!−CH,に基くメチル
プロトンシグナルは、テトラメチルシラン(TMS)基
準において1.0〜−0.5 ppmの範囲に見られる
。TMSのプロトンシグナル(Oppm)がA/2−C
H3に基くメチルプロトン観測領域にあるため、このA
I!、−CH3に基くメチルプロトンシグナルを、TM
S基準におけるトルエンのメチルプロトンシグナル2.
35 ppmを基準にして測定し、高磁場成分(即ち、
−0,1〜−0,5ppm)と他の磁場成分(即ち、1
.0〜−0.1ppm)とに分けたときに、該高磁場成
分が全体の50%以下、好ましくは45〜5%のものが
本発明の触媒の(B)成分として使用される。
Generally, the contact products of trimethylaluminum and water include unreacted trimethylaluminum, along with the above-mentioned linear methylaluminoxane and cyclic methylaluminoxane.
It is a mixture of various condensation products, and furthermore, molecules in which these condensation products are complexly associated, and these products form various products depending on the conditions of contact between trimethylaluminum and water. Among these, in the present invention, the contact product of the trimethylaluminum and water used as component (B) of the catalyst is an aluminum=8-mumethyl group A/2-CH5) bond observed by proton nuclear magnetic resonance absorption method. The high magnetic field component in the methyl proton signal region based on is 50% or less. That is, the above contact product was analyzed by proton nuclear magnetic resonance (')l-NMR in a toluene solvent at room temperature.
) When observing the spectrum, A! The methyl proton signal based on -CH is found in the range of 1.0 to -0.5 ppm based on tetramethylsilane (TMS). TMS proton signal (Oppm) is A/2-C
This A is in the methyl proton observation region based on H3.
I! , -CH3 based methyl proton signal, TM
Methyl proton signal of toluene in S standard2.
Measured relative to 35 ppm, the high field component (i.e.
−0,1 to −0,5 ppm) and other magnetic field components (i.e. 1
.. When divided into 0 to -0.1 ppm), the high-field component accounts for 50% or less of the total, preferably 45 to 5%, which is used as component (B) of the catalyst of the present invention.

ここで高磁場成分が全体の50%を超えるものを触媒の
(B)成分とすると、活性が低下し、所望のシンジオタ
クチック構造を有するスチレン系重合体を効率よく製造
することができない。
If the high-field component exceeds 50% of the total component (B) of the catalyst, the activity decreases and a styrenic polymer having the desired syndiotactic structure cannot be efficiently produced.

このトリメチルアルミニウムと水との接触生成物は、種
々の方法により調製することができ、例えば、■トリメ
チルアルミニウムを有機溶剤に溶解しておき、これを水
と接触させる方法、■重合時に当初トリメチルアルミニ
ウムを加えておき、後に水を添加する方法、さらには■
金属塩等に含有されている結晶水、無機物や有機物への
吸着水をトリメチルアルミニウムと反応させる等の方法
がある。
This contact product of trimethylaluminum and water can be prepared by various methods, such as: (1) dissolving trimethylaluminum in an organic solvent and contacting it with water; How to add water and add water later, and ■
There are methods such as reacting water of crystallization contained in metal salts or water adsorbed to inorganic or organic substances with trimethylaluminum.

上記接触操作において、前述した高磁場成分が全体の5
0%以下となるようにするには、状況により異なり、必
ずしも特定できないが、一般には、■接触反応時間を長
くする、■接触反応の温度を上げる、■トリメチルアル
ミニウムに対する水の比率を大きくする等の条件を選定
することが好ましい。
In the above contact operation, the high magnetic field component mentioned above is
In order to make it 0% or less, it varies depending on the situation and cannot necessarily be specified, but in general, ■ increasing the contact reaction time, ■ increasing the contact reaction temperature, ■ increasing the ratio of water to trimethylaluminum, etc. It is preferable to select the following conditions.

本発明における触媒は、前記(A)及び(B)成分の他
にさらに所望の他の触媒成分、例えば−般式A!R”3
(式中、R′は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)で
表わされるトリアルギルアルミニウムや他の有機金属化
合物等を加えることもできる。この触媒を使用するにあ
たっては、触媒中の(A)成分と(B)成分との割合は
、各種の条件により異なり一義的には定められないが、
通常は(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/チタン(モル比)とし
て1〜104、好ましくは10〜103である。
In addition to the components (A) and (B), the catalyst in the present invention may also include other desired catalyst components, such as - general formula A! R”3
(In the formula, R' represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.) Trialgylaluminium or other organometallic compounds can also be added. When using this catalyst, the ratio of component (A) and component (B) in the catalyst varies depending on various conditions, but cannot be unambiguously determined.
Usually, the ratio of aluminum in component (B) to titanium in component (A), ie, aluminum/titanium (molar ratio), is 1 to 104, preferably 10 to 103.

上記の如き本発明の触媒は、主としてシンジオタクチッ
ク構造を有するスチレン系重合体の製造において高い活
性を示す。
The catalyst of the present invention as described above exhibits high activity mainly in the production of styrenic polymers having a syndiotactic structure.

したがって、本発明はさらに上記触媒を用いてスチレン
系重合体を製造する方法をも提供するものである。
Therefore, the present invention further provides a method for producing a styrenic polymer using the above catalyst.

本発明の方法によりスチレン系重合体を製造するには、
上記の(A)及び(B)成分を主成分とする触媒の存在
下でスチレン及び/又はスチレン誘導体(アルキルスチ
レン、アルコキシスチレン。
To produce a styrenic polymer by the method of the present invention,
Styrene and/or styrene derivatives (alkylstyrene, alkoxystyrene) in the presence of a catalyst containing the above components (A) and (B) as main components.

ハロゲン化スチレン、ビニル安息香酸エステルなど)等
のスチレン系モノマーを重合(あるいは共重合)するが
、この重合は塊状でもよく、ペンタン、ヘキザン、ヘプ
タン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環族炭
化水素あるいはベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素溶媒中で行ってもよい。また、重合温度は特
に制限はないが、一般には−30〜120“C1好まし
くは一10〜100°Cである。
Styrenic monomers such as halogenated styrene, vinyl benzoate, etc.) are polymerized (or copolymerized), but this polymerization may be carried out in bulk. The reaction may be carried out in a hydrocarbon or aromatic hydrocarbon solvent such as benzene, toluene or xylene. The polymerization temperature is not particularly limited, but is generally -30 to 120°C, preferably -10 to 100°C.

さらに、得られるスチレン系重合体の分子量を調節する
には、水素の存在下で重合反応を行うことが効果的であ
る。
Furthermore, in order to control the molecular weight of the obtained styrenic polymer, it is effective to carry out the polymerization reaction in the presence of hydrogen.

このようにして得られるスチレン系重合体は、主として
シンジオタクチック構造を有するものである。ここで、
スチレン系重合体における主としてシンジオタクチック
構造とは、立体化学構造が主としてシンジオタクチック
構造、即ち炭素−炭素結合から形成される主鎖に対して
側鎖であるフェニル基や置換フェニル基が交互に反対方
向に位置する立体構造を有することを意味し、そのタフ
ティシティ−は同位体炭素による核磁気共鳴法(13C
−NMR法)により定量される。IIClqMR法によ
り測定されるタフティシティ−は、連続する複数個の構
成単位の存在割合、例えば2個の場合はダイアツド、3
個の場合はトリアット。
The styrenic polymer thus obtained mainly has a syndiotactic structure. here,
A mainly syndiotactic structure in a styrenic polymer means that the stereochemical structure is mainly a syndiotactic structure, that is, the main chain formed from carbon-carbon bonds has alternate phenyl groups or substituted phenyl groups as side chains. It means that it has a three-dimensional structure located in the opposite direction, and its toughness is determined by nuclear magnetic resonance method (13C) using carbon isotope.
-NMR method). Toughness measured by the IIClqMR method is the abundance ratio of a plurality of consecutive structural units, e.g.
Triat for pieces.

5個の場合はペンタッドによって示すことができるが、
本発明に言う「主としてシンジオタクチック構造を有す
るスチレン系重合体Jとは、通常はダイアツドで75%
以上、好ましくは85%以上、若しくはペンタッド(ラ
セミペンタッド)で30%以上、好ましくは50%以上
のシンジオタクテイシテイ−を有するポリスチレン、ポ
リ(アルキルスチレン)、ポリ(ハロゲン化スチレン)
、ポリ(アルコキシスチレン)、ポリ(ビニル安息香酸
エステル及びこれらの混合物、あるいはこれらを主成分
とする共重合体を意味する。なお、ここでポリ(アルキ
ルスチレン)としては、ポリ(メチルスチレン)、ポリ
(エチルスチレン)、ポリ(イソプロピルスチレン)、
ポリ (ターシャリ−ブチルスチレン)等があり、ポリ
(ハロゲン化スチレン)としては、ポリ(クロロスチレ
ン)、ボリ(ブロモスチレン)、ポリ(フルオロスチレ
ン)等がある。また、ポリ(アルコキシスチレン)とし
ては、ポリ (メトキシスチレン)、ポリ (エトキシ
スチレン)等がある。これらのうち特に好ましいスチレ
ン系重合体としては、ポリスチレン。
The case of 5 can be represented by a pentad, but
In the present invention, the styrenic polymer J having mainly a syndiotactic structure is usually 75% diad.
Polystyrene, poly(alkylstyrene), poly(halogenated styrene) having syndiotacticity of 85% or more, or 30% or more for pentads (racemic pentads), preferably 50% or more
, poly(alkoxystyrene), poly(vinyl benzoate), mixtures thereof, or copolymers containing these as main components. Here, poly(alkylstyrene) includes poly(methylstyrene), poly(methylstyrene), Poly(ethylstyrene), poly(isopropylstyrene),
Examples include poly(tert-butylstyrene), and examples of poly(halogenated styrene) include poly(chlorostyrene), poly(bromostyrene), poly(fluorostyrene), and the like. Examples of poly(alkoxystyrene) include poly(methoxystyrene) and poly(ethoxystyrene). Among these, a particularly preferred styrenic polymer is polystyrene.

ポリ(p−メチルスチレン)、ポリ(m−メチルスチレ
ン)、ポリ(P−ターシャリ−ブチルスチレン)、ポリ
(p−クロロスチレン)、ポリ(m−クロロスチレン)
、ポリ(p−フルオロスチレン)、さらにはスチレンと
p−メチルスチレンとの共重合体をあげることができる
Poly(p-methylstyrene), poly(m-methylstyrene), poly(p-tert-butylstyrene), poly(p-chlorostyrene), poly(m-chlorostyrene)
, poly(p-fluorostyrene), and copolymers of styrene and p-methylstyrene.

本発明の方法により製造されるスチレン系重合体は、一
般に重量平均分子量5,000以上、好ましくはio、
 ooo〜20,000,000 、数平均分子量2.
500以上、好ましくは5,000〜10,000,0
00のものであり、上記のようにジンジオクタティシテ
ィ−の高いものであるが、重合後、必要に応じて塩酸等
を含む洗浄液で脱灰処理し、さらに洗浄。
The styrenic polymer produced by the method of the present invention generally has a weight average molecular weight of 5,000 or more, preferably io,
ooo~20,000,000, number average molecular weight 2.
500 or more, preferably 5,000 to 10,000,0
00, which has high gingiocaticity as mentioned above, but after polymerization, if necessary, it is deashed with a cleaning solution containing hydrochloric acid, etc., and further washed.

減圧乾燥を経てメチルエチルケトン等の溶媒で洗浄して
可溶分を除去し、得られる不溶分をさらにクロロホルム
等を用いて処理すれば、極めてシンジオタクテイシテイ
−の大きい高純度のスチレン系重合体が入手できる。
By drying under reduced pressure and washing with a solvent such as methyl ethyl ketone to remove the soluble content, and further treating the resulting insoluble content with chloroform, a highly purified styrenic polymer with extremely high syndiotacticity can be obtained. Available.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明を実施例及び比較例により更に詳しく説明
する。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例1 (1)トリメチルアルミニウムと水との接触生成物の調
製 アルゴン置換した内容積500 mlのガラス製容器に
、硫酸銅5水塩(CuSOs ・5Hz○)17.8g
(71ミリモル)、トルエン200 d及びトリメチル
アルミニウム24戚(250ミリモル)を入れ、40°
Cで8時間反応させた。その後、固体部分を除去して得
られた溶液から、更に、トルエンを室温下で減圧留去し
て接触生成物6.7gを得た。このものの凝固点降下法
によって測定した分子量は610であった。また、’H
−NMR測定による前述の高磁場成分(即ちニー0.1
〜−0.5pplTl)は43%であった。
Example 1 (1) Preparation of contact product between trimethylaluminum and water 17.8 g of copper sulfate pentahydrate (CuSOs 5Hz○) was placed in a glass container with an internal volume of 500 ml that was purged with argon.
(71 mmol), 200 d of toluene and trimethylaluminum 24(250 mmol), and heated at 40°
The reaction was carried out at C for 8 hours. Thereafter, from the solution obtained by removing the solid portion, toluene was further distilled off under reduced pressure at room temperature to obtain 6.7 g of a contact product. The molecular weight of this product was 610 as measured by freezing point depression method. Also, 'H
- the aforementioned high-field component (i.e. knee 0.1
-0.5pplTl) was 43%.

(2)スチレン系重合体の製造 内容積500dの反応容器に、ヘプタン200雌、上記
(1)で得られた接触生成物をアルミニウム原子として
8ミリモル、ペンタメチルシクロペンタジェニルチタン
トリメトキシド0.08ミリモル及びスチレン50m!
を加え、50°Cで2時間重合反応を行った。反応終了
後、生成物を塩酸−メタノール混合液で洗浄して、触媒
成分を分解除去し、乾燥して重合体25.0gを得た。
(2) Production of styrenic polymer In a reaction vessel with an internal volume of 500 d, 200 g of heptane, 8 mmol of the contact product obtained in (1) above as aluminum atoms, and 0 pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide .08 mmol and 50 m of styrene!
was added, and a polymerization reaction was carried out at 50°C for 2 hours. After the reaction was completed, the product was washed with a hydrochloric acid-methanol mixture to decompose and remove the catalyst component, and dried to obtain 25.0 g of a polymer.

次いで、この重合体をソックスレー抽出器を用いてメチ
ルエチルケトンで抽出したところ、抽出残(MIP)9
8.0%を得た。得られた重合体の重量平均分子量は1
60万、数平均分子量は66.2万であった。
Next, this polymer was extracted with methyl ethyl ketone using a Soxhlet extractor, resulting in an extraction residue (MIP) of 9.
8.0% was obtained. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 1
600,000, and the number average molecular weight was 662,000.

融点及び13C−NMR測定により得られた重合体はシ
ンジオタクチック構造のポリスチレンであることを確認
した。
It was confirmed by melting point and 13C-NMR measurements that the obtained polymer was polystyrene with a syndiotactic structure.

実施例2 実施例1 (2)において、ペンタメチルシクロペンタ
ジェニルトリメトキシドの代わりにペンタメチルシクロ
ペンタジェニルトリエトキシドを用いたこと以外は、実
施例1と同様の操作を行った。
Example 2 Example 1 The same operation as in Example 1 was performed except that in (2), pentamethylcyclopentadienyltriethoxide was used instead of pentamethylcyclopentadienyltrimethoxide.

その結果、重量平均分子M2O3万のシンジオタクチッ
クポリスチレンを44.7%の転化率で得た。
As a result, syndiotactic polystyrene with a weight average molecular weight M2O of 30,000 was obtained at a conversion rate of 44.7%.

実施例3 実施例1(2)において、ペンタメチルシクロペンタジ
ェニルトリメトキシドの代わりにペンタメチルシクロペ
ンタジェニルジターシャリ−ブトキシモノクロリドを用
いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行った。その
結果、重量平均分子量148万のシンジオタクチックポ
リスチレンを16.9%の転化率で得た。
Example 3 The same operation as in Example 1 was carried out except that pentamethylcyclopentadienyl di-tert-butoxy monochloride was used instead of pentamethylcyclopentadienyl trimethoxide in Example 1 (2). Ta. As a result, syndiotactic polystyrene having a weight average molecular weight of 1.48 million was obtained at a conversion rate of 16.9%.

実施例4 (1)トリメチルアルミニウムと水との接触生成物の調
製 実施例1(1)において、反応時間を24時間とした以
外は、実施例1(1)と同様の操作を行った。その結果
、分子量750.高磁場成分41%の接触生成物6.2
gを得た。
Example 4 (1) Preparation of a contact product between trimethylaluminum and water The same operations as in Example 1 (1) were performed except that the reaction time was changed to 24 hours. As a result, the molecular weight was 750. Contact product 6.2 with high field component 41%
I got g.

(2)スチレン系重合体の製造 実施例1(2)において、実施例4(1)で得られた接
触生成物を用い、かつペンタメチルシクロペンタジェニ
ルトリメトキシドの代わりにシクロペンタジェニルトリ
メトキシドを用いた以外ハ、実施例1 (2)と同様の
操作を行った。その結果、重量平均分子量12.8万の
シンジオタクチックポリスチレンを75.2%の転化率
で得た。
(2) Production of styrenic polymer In Example 1 (2), the contact product obtained in Example 4 (1) was used, and cyclopentadienyl trimethoxide was used instead of pentamethylcyclopentadienyl trimethoxide. The same operation as in Example 1 (2) was carried out except that C was used. As a result, syndiotactic polystyrene having a weight average molecular weight of 128,000 was obtained at a conversion rate of 75.2%.

実施例5 実施例4(2)において、シクロペンタジェニルトリメ
トキシドの代わりにシクロペンタジェニルトリエトキシ
ドを用いたこと以外は、実施例4(2)と同様の操作に
よりシンジオタクチックポリスチレンを68.6%の転
化率で得た。
Example 5 In Example 4 (2), syndiotactic polystyrene was converted to 68% by the same operation as in Example 4 (2), except that cyclopentadienyl triethoxide was used instead of cyclopentadienyl trimethoxide. Obtained with a conversion rate of .6%.

実施例6 実施例4(2)において、シクロペンタジェニルトリメ
トキシドの代わりにシクロペンタジェニルトリフェノキ
シドを用いたこと以外は、実施例−4(2)と同様の操
作によりシンジオタクチックポリスチレンを60.3%
の転化率で得た。
Example 6 Syndiotactic polystyrene was prepared at 60% by the same procedure as in Example 4 (2), except that cyclopentadienyl triphenoxide was used instead of cyclopentadienyl trimethoxide in Example 4 (2). .3%
It was obtained with a conversion rate of .

比較例1 (1)トリメチルアルミニウムと水との接触生成物の調
製 実施例1(1)において、トリメチルアルミニウムを3
4.6mm(360ミリモル)、硫酸銅5水塩(CuS
O= ・5H20)を29.4g(117ミリモル)用
い、さらに反応時間を3時間としたこと以外は、実施例
1(1)と同様の操作を行った。
Comparative Example 1 (1) Preparation of a contact product of trimethylaluminum and water In Example 1 (1), trimethylaluminum was
4.6 mm (360 mmol), copper sulfate pentahydrate (CuS
The same operation as in Example 1(1) was carried out, except that 29.4 g (117 mmol) of O = .5H20) was used and the reaction time was 3 hours.

その結果、分子量470.高磁場成分65%の接触生成
物5.5gを得た。
As a result, the molecular weight was 470. 5.5 g of a contact product with an upfield component of 65% was obtained.

(2)スチレン系重合体の製造 実施例1(2)において、比較例1 (1)で得られた
接触生成物を用い、ペンタメチルシクロペンタジェニル
トリメトキシドの代わりにチタニウムテトラエトキシド
を用いた以外は、実施例1(2)と同様の操作を行った
。その結果、シンジオタクチックポリスチレンば、6.
6%の転化率でしか得られなかった。
(2) Production of styrenic polymer In Example 1 (2), the contact product obtained in Comparative Example 1 (1) was used, and titanium tetraethoxide was used instead of pentamethylcyclopentadienyl trimethoxide. The same operation as in Example 1 (2) was performed except that As a result, if syndiotactic polystyrene, 6.
A conversion of only 6% was obtained.

上記の実施例1〜6及び比較例1で得られたシンジオタ
クチックポリスチレンの転化率、収量。
Conversion rate and yield of syndiotactic polystyrene obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 above.

抽出残(MIP)及び重量平均分子量(Mw)を下記の
第1表に示す。
The extraction residue (MIP) and weight average molecular weight (Mw) are shown in Table 1 below.

第1表 実施例7〜1゜ 内容積500緘の反応容器にヘプタンを200戚、実施
例1(1)により得られた接触生成物をアルミニウム原
子として8ミリモル、下記の第2表に示すチタン化合物
を0.08ミリモル及びスチレンを50d加え、50″
Cで2時間重合反応を行った。反応終了後、生成物を塩
酸−メタノール混合液で洗浄して、触媒成分を分解除去
し、乾燥して重合体を得た。次いで、その重合体をソッ
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(MIP)98.0%を得た。得られた
重合体の重量平均分子量は145万、数平均分子量は6
6.2万であった。この重合体は、融点及び■3C−N
MR測定によりシンジオタクチック構造のポリスチレン
であることを確認した。
Table 1 Example 7-1 In a reaction vessel with an internal volume of 500 mm, 200 mmol of heptane was added, 8 mmol of the contact product obtained in Example 1 (1) as aluminum atoms, and titanium as shown in Table 2 below. Add 0.08 mmol of compound and 50 d of styrene, 50″
The polymerization reaction was carried out at C for 2 hours. After the reaction was completed, the product was washed with a hydrochloric acid-methanol mixture to decompose and remove the catalyst component, and dried to obtain a polymer. Next, the polymer was extracted with methyl ethyl ketone using a Soxhlet extractor to obtain an extracted residue (MIP) of 98.0%. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 1.45 million, and the number average molecular weight was 6.
It was 62,000. This polymer has a melting point and ■3C-N
It was confirmed by MR measurement that it was polystyrene with a syndiotactic structure.

第2表には、各実施例により得られたポリスチレンの転
化率、収量、抽出残(MIP)、重量平均分子量(M 
w)及び数平均分子量(Mw)を示す。
Table 2 shows the conversion rate, yield, extraction residue (MIP), and weight average molecular weight (MIP) of polystyrene obtained in each example.
w) and number average molecular weight (Mw).

(以下余白) 〔発明の効果〕 以上の如く、本発明の触媒は、著しく高い活性を有する
ものである。したがって、この触媒を用いてスチレン系
モノマーを重合すれば、シンジオタクテイシテイ−の高
いスチレン系重合体を効率よく製造することができる。
(The following is a blank space) [Effects of the Invention] As described above, the catalyst of the present invention has extremely high activity. Therefore, if a styrenic monomer is polymerized using this catalyst, a styrenic polymer with high syndiotacticity can be efficiently produced.

このようにして得られるシンジオタクチック構造のスチ
レン系重合体は、耐熱性、耐薬品性等の各種物性にすぐ
れたものであり、様々な用途に幅広くかつ有効に利用さ
れる。
The styrenic polymer having a syndiotactic structure thus obtained has excellent physical properties such as heat resistance and chemical resistance, and is widely and effectively used in various applications.

手続補正書(自発) 平成元年4月10日Procedural amendment (voluntary) April 10, 1989

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(A)一般式 TiRXYZ 〔式中、Rはシクロペンタジエニル基、置換シクロペン
タジエニル基又はインデニル基を示し、X、Y及びZは
それぞれ独立に炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1
〜12のアルコキシ基、炭素数6〜20のアリール基、
炭素数6〜20のアリールオキシ基、炭素数6〜20の
アリールアルキル基又はハロゲンを示す。〕 で表わされるチタン化合物及び (B)トリメチルアルミニウムと水との接触生成物であ
って、プロトン核磁気共鳴吸収法で観測されるアルミニ
ウム−メチル基(Al−CH_3)結合に基くメチルプ
ロトンシグナル領域における高磁場成分が50%以下で
ある接触生成物 からなることを特徴とするスチレン系重合体の製造用触
媒。
(1) (A) General formula TiRXYZ [In the formula, R represents a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl group, or an indenyl group, and X, Y, and Z each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. , carbon number 1
~12 alkoxy group, aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
It represents an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or a halogen. ] A contact product of a titanium compound represented by (B) and trimethylaluminum and water, which is a methyl proton signal region based on an aluminum-methyl group (Al-CH_3) bond observed by proton nuclear magnetic resonance absorption method. A catalyst for producing a styrenic polymer, comprising a contact product having a high-field component of 50% or less.
(2)プロトン核磁気共鳴吸収法で観測されるアルミニ
ウム−メチル基(Al−CH_3)結合に基くメチルプ
ロトンシグナル領域における高磁場成分が、トルエン溶
媒測定条件でトルエンのメチルプロトン2.35pμm
を基準として−0.1〜−0.5ppmである請求項1
記載のスチレン系重合体の製造用触媒。
(2) The high magnetic field component in the methyl proton signal region based on the aluminum-methyl group (Al-CH_3) bond observed by proton nuclear magnetic resonance absorption spectroscopy is 2.35 pμm for the methyl proton of toluene under toluene solvent measurement conditions.
Claim 1: -0.1 to -0.5 ppm based on
A catalyst for producing the styrenic polymer described above.
(3)スチレン及び/又はスチレン誘導体を重合するに
あたり、請求項1記載の触媒を用いることを特徴とする
スチレン系重合体の製造方法。
(3) A method for producing a styrenic polymer, which comprises using the catalyst according to claim 1 in polymerizing styrene and/or a styrene derivative.
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