JP2761043B2 - Method for producing styrenic polymer - Google Patents
Method for producing styrenic polymerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスチレン系重合体の製造方法に関し、特にラ
セミペンタッドで30%以上のシンジオタクック構造を有
するスチレン系重合体を効率よく製造する方法に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a styrene-based polymer, and particularly to efficiently produce a styrene-based polymer having a syndiotactic structure of 30% or more in racemic pentad. About the method.
従来、スチレンやスチレン誘導体を重合して、スチレ
ン系重合体、特にラセミペンタッドで30%以上のシンジ
オタチクック構造を有するスチレン系重合体を製造する
際に、(A)4価あるいは3価のチタン化合物及び
(B)有機アルミニウムと縮合剤との接触生成物からな
る触媒を用いることが知られている(特開昭62−104818
号公報,同62−187708号公報など)。Conventionally, when styrene or a styrene derivative is polymerized to produce a styrene polymer, especially a styrene polymer having a syndiotactic structure of 30% or more in racemic pentad, (A) tetravalent or trivalent It is known to use a catalyst comprising a titanium compound and (B) a contact product of an organoaluminum and a condensing agent (JP-A-62-104818).
And JP-B-62-187708).
しかし、上述の触媒には、ハロゲンが含有されている
ため、重合溶媒中にこのハロゲンに起因する不純物が混
入しやすいと同時に、生成する重合体中にも残留して、
重合体の劣化や変色を招くという欠点がある。また高原
子価状態の遷移金属化合物と有機アルミニウムを併用し
ているため、これらが反応し、多くの酸化状態の混合物
が生じやすく、かつ、遷移金属の酸化状態が不安定とな
りやすい。従って触媒の安定性に欠け、重合体を安定し
て製造することが困難であった。However, since the above-described catalyst contains a halogen, impurities derived from the halogen are likely to be mixed into the polymerization solvent, and at the same time, remain in the produced polymer,
There is a disadvantage that the polymer is deteriorated or discolored. In addition, since the transition metal compound in a high valence state and the organoaluminum are used in combination, they react with each other, and a mixture of many oxidation states is likely to be generated, and the oxidation state of the transition metal tends to be unstable. Therefore, the stability of the catalyst was lacking, and it was difficult to stably produce the polymer.
そこで本発明者らは、上記触媒の欠点を解消し、重合
反応系や生成する重合体に不純物を混入するおそれがな
く、また安定性にすぐれしかも高い重合活性を示す触媒
を開発すべく鋭意研究を重ねた。Accordingly, the present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned drawbacks of the catalyst and to develop a catalyst which has no risk of introducing impurities into a polymerization reaction system or a produced polymer and has excellent stability and high polymerization activity. Was piled up.
その結果、特定の炭化水素からなる配位子を有するチ
タニウムまたはジルコニウムの化合物を触媒の一成分と
したものを触媒として用いて、スチレンやスチレン誘導
体を重合すると、スチレン系重合体、特にセラミペンタ
ッドで30%以上のシンジオタクチック構造を有するスチ
レン系重合体が効率よく製造できることを見出した。本
発明はかかる知見に基いて完成したものである。As a result, when styrene or a styrene derivative is polymerized using a titanium or zirconium compound having a ligand composed of a specific hydrocarbon as a component of the catalyst as a catalyst, a styrene-based polymer, in particular, ceramipentad It was found that a styrenic polymer having a syndiotactic structure of 30% or more can be efficiently produced. The present invention has been completed based on such findings.
すなわち、本発明は(a)特定の炭化水素からなる配
位子を有するチタニウムまたはジルコニウムの化合物、
及び(b)特定のトリアルキルアルミニウムと水との接
触生成物を主成分とする触媒の存在下でスチレンまたは
スチレン誘導体を重合することを特徴とするスチレン系
重合体の製造方法を提供するものである。That is, the present invention provides (a) a titanium or zirconium compound having a ligand consisting of a specific hydrocarbon,
And (b) a method for producing a styrene-based polymer, characterized in that styrene or a styrene derivative is polymerized in the presence of a catalyst whose main component is a contact product of a specific trialkylaluminum and water. is there.
本発明の方法で用いる触媒は、上記(a),(b)の
二成分を主成分とするものである。ここで(a)成分で
ある特定の炭化水素からなる配位子を有するチタニウム
またはジルコニウムの化合物は、 一般式 A1A2M 〔式中、A1,A2はそれぞれシクロトリエン,ベンゼン,
または炭素数7〜23のアルキルベンゼンを示し、Mはチ
タニウムまたはジルコニウムを示す。A1,A2は同じでも
異なっていても良い。〕 で表わされるチタニウムまたはジルコニウムの化合物で
ある。ここでシクロトリエンとしては、例えばシクロヘ
プタトリエン,シクロオクタトリエンなどが挙げられ
る。The catalyst used in the method of the present invention comprises the above two components (a) and (b) as main components. Here, the titanium or zirconium compound having a ligand consisting of a specific hydrocarbon as the component (a) is represented by the general formula A 1 A 2 M [where A 1 and A 2 are cyclotriene, benzene,
Alternatively, it represents an alkylbenzene having 7 to 23 carbon atoms, and M represents titanium or zirconium. A 1 and A 2 may be the same or different. ] The compound of titanium or zirconium represented by these. Here, examples of the cyclotriene include cycloheptatriene and cyclooctatriene.
本発明の(a)成分としては、具体的にはビス(ベン
ゼン)チタニウム〔(C6H6)2Ti〕,ビス(トルエン)チ
タニウム〔(C6H5CH3)2Ti〕,ビス(o−キレシン)チタ
ニウム〔(1,2−(CH3)2C6H4)2Ti〕,ビス(m−キシレ
ン)チタニウム〔(1,3−(CH3)2C6H4)2Ti〕,ビス(p
−キシレン)チタニウム〔(1,4−(CH3)2C6H4)2Ti〕,
ビス(メシチレン)チタニウム〔(1,3,5−(CH3)3C6H3)
2Ti〕,ビス(ヘミメリテン)チタニウム〔(1,2,3−(C
H3)3C6H3)2Ti〕,ビス(プソイドクメン)チタニウム
〔(1,2,4−(CH3)3C6H3)2Ti〕,ビス(プレニテン)チ
タニウム〔(1,2,3,4−(CH3)4C6H2)2Ti〕,ビス(イソ
ジュレン)チタニウム〔(1,2,3,5−(CH3)4C6H2)2T
i〕,ビス(ペンタメチルベンゼン)チタニウム〔C6H(C
H3)5)2Ti〕,ビス(ヘキサメチルベンゼン)チタニウム
(C6(CH3)6)Ti、さらにはビス(シクロヘプタトリエン)
チタニウム,ビス(シクロヘプタトリエン)ジルコニウ
ム,ビス(シクロオクタトリエン)チタニウム,ビス
(シクロオクタトリエン)ジルコニウムなどがあげられ
る。As the component (a) of the present invention, specifically, bis (benzene) titanium [(C 6 H 6 ) 2 Ti], bis (toluene) titanium [(C 6 H 5 CH 3 ) 2 Ti], bis ( o-chylesin) titanium [(1,2- (CH 3 ) 2 C 6 H 4 ) 2 Ti], bis (m-xylene) titanium [(1,3- (CH 3 ) 2 C 6 H 4 ) 2 Ti ], Screw (p
- xylene) titanium [(1,4- (CH 3) 2 C 6 H 4) 2 Ti ],
Bis (mesitylene) titanium [(1,3,5- (CH 3 ) 3 C 6 H 3 )
2 Ti], bis (hemimeryten) titanium [(1,2,3- (C
H 3 ) 3 C 6 H 3 ) 2 Ti], bis (pseudocumene) titanium [(1,2,4- (CH 3 ) 3 C 6 H 3 ) 2 Ti], bis (prenitene) titanium [(1,2 , 3,4- (CH 3 ) 4 C 6 H 2 ) 2 Ti], bis (isodulene) titanium [(1,2,3,5- (CH 3 ) 4 C 6 H 2 ) 2 T
i], bis (pentamethylbenzene) titanium [C 6 H (C
H 3 ) 5 ) 2 Ti], bis (hexamethylbenzene) titanium
(C 6 (CH 3 ) 6 ) Ti, and further bis (cycloheptatriene)
Titanium, bis (cycloheptatriene) zirconium, bis (cyclooctatriene) titanium, bis (cyclooctatriene) zirconium and the like can be mentioned.
なお、本発明の(a)成分の合成方法は、各種の方法
があるが、例えば“M.T.Anthony,M.L.H.Green,D.Young;
J.Chem.Soc.,Dalton Trans.,1975,1419"によればよい。Although there are various methods for synthesizing the component (a) of the present invention, for example, “MTAnthony, MLHGreen, D. Young;
J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1975, 1419 ".
一方、本発明の方法で用いる触媒の他の成分である
(b)特定のトリアルキルアルミニウムと水との接触生
成物は、特開昭62−187708号公報に記載されたものと同
種のものである。詳しくは下記の通りである。On the other hand, the other component of the catalyst used in the method of the present invention, (b) a contact product of a specific trialkylaluminum and water is the same as that described in JP-A-62-187708. is there. Details are as follows.
ここで特定のトリアルキルアルミニウム,即ち、本発
明のトリアルキルアルミニウムとしては、 一般式 AlR3 〔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キルアルミニウムであり、具体的
には、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウ
ム、トリイソブチルアルミニウム等があげられ、中でも
トリメチルアルミニウムが最も好ましい。Here, the specific trialkylaluminum, that is, the trialkylaluminum of the present invention is represented by the general formula: AlR 3 [wherein, R represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. And specific examples thereof include trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum, among which trimethylaluminum is most preferred.
(b)成分ではある本発明のトリアルキルアルミニウ
ムと水との接触生成物として具体的には 一般式 〔式中、nは0〜50を示し、Rは前記と同じである。〕 で表わされる鎖状アルキルアミノキサンあるいは一般式 〔式中、Rは前記と同じである。〕 で表わされる繰り返し単位を有する環状アルキルアルミ
ノキサン(繰返し単位数2〜50)等がある。The contact product of the trialkylaluminum of the present invention, which is the component (b), and water is specifically represented by a general formula: [In the formula, n represents 0 to 50, and R is the same as described above. Or a linear alkylaminoxan represented by the general formula [Wherein, R is the same as described above. And a cyclic alkylaluminoxane having a repeating unit represented by the formula (2 to 50 repeating units).
一般に、本発明のトリアルキルアルミニウムと水との
接触生成物は、上述の鎖状アルキルアルミノキサンや環
状アルキルアルミノキサンとともに、未反応のトリアル
キルアルミニウム、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、これらはトリア
ルキ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。In general, the contact product of the trialkylaluminum and water of the present invention is, together with the above-mentioned chain alkylaluminoxane and cyclic alkylaluminoxane, an unreacted trialkylaluminum, a mixture of various condensation products, and furthermore, these are complex. These are associated molecules, which can be various products depending on the contact conditions between the trialkylaluminum and water.
この際の本発明のトリアルキルアルミニウムと水との
反応は特に限定はなく、公知の手法に準じて反応させれ
ばよい。例えば、本発明のトリアルキルアルミニウム
を有機溶剤に溶解しておき、これを水と接触させる方
法、重合時に当初本発明のトリアルキルアルミニウム
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
水を本発明のトリアルキルアルミニウムと反応させる等
の方法がある。なお、この反応は無溶媒下でも進行する
が、溶媒中で行うことが好ましく、好適な溶媒として
は、ヘキサン,ヘプタン,デカン等の脂肪族炭化水素あ
るいはベンゼン,トルエン,キシレン等の芳香族炭化水
素をあげることができる。At this time, the reaction between the trialkylaluminum of the present invention and water is not particularly limited, and may be performed according to a known method. For example, a method of dissolving the trialkylaluminum of the present invention in an organic solvent and bringing it into contact with water, a method of initially adding the trialkylaluminum of the present invention during polymerization, and then adding water, and further a metal salt For example, there is a method of reacting the water of crystallization and the water adsorbed on an inorganic substance or an organic substance with the trialkylaluminum of the present invention. This reaction proceeds in the absence of a solvent, but is preferably carried out in a solvent. Suitable solvents include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and decane and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene. Can be given.
本発明の方法で用いる触媒は、前記(a)及び(b)
成分を主成分とするものであり、前記の他さらに所望に
より他の触媒成分、例えば 一般式 AlR1 3 〔式中、R1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キルアルミニウムや他の有機金属
化合物などを加えることもできる。The catalyst used in the method of the present invention includes the above (a) and (b)
And mainly composed of components, other further optionally other catalyst components of the, for example, the general formula AlR 1 3 wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. ], Or other organometallic compounds represented by the formula:
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、各成分の種類,重合すべき
モノマーの種類その他の条件により異なり一義的に定め
られないが、通常は(b)成分中のアルミニウムと
(a)成分中の遷移金属(チタニウムまたはジルコニウ
ム)との比、即ちアルミニウム/遷移金属(モル比)と
して1〜106、好ましくは10〜104である。In using this catalyst, the ratio of the component (a) to the component (b) in the catalyst varies depending on the type of each component, the type of the monomer to be polymerized, and other conditions, and cannot be unambiguously determined. 6 to 10 as (b) the ratio of aluminum and (a) a transition metal in the component in the component (titanium or zirconium), i.e. aluminum / transition metal (mole ratio), preferably 10 to 10 4.
本発明の方法は、上記触媒の存在下でスチレンあるい
はスチレン誘導体を重合するものである。ここでスチレ
ン誘導体としては、メチルスチレン,エチルスチレン,
ブチルスチレン,p−ターシャリーブチルスチレン、ジメ
チルスチレンなどのアルキルスチレン、あるいはクロロ
スチレン,ブロモスチレン,フルオロスチレンなどのハ
ロゲン化スチレン、クロロメチルスチレンなどのハロゲ
ン置換アルキルスチレン、メトキシスチレンなどのアル
コキシスチレンさらにはカルボキシメチルスチレン,ア
ルキルエーテルスチレン,アルキルシリルスチレン,ビ
ニルベンゼンスルホン酸エステル,ビニルベンジルジア
ルコキシホスファイドなどをあげることができる。The method of the present invention involves polymerizing styrene or a styrene derivative in the presence of the above catalyst. Here, styrene derivatives include methylstyrene, ethylstyrene,
Alkylstyrenes such as butylstyrene, p-tert-butylstyrene, and dimethylstyrene; halogenated styrenes such as chlorostyrene, bromostyrene and fluorostyrene; halogen-substituted alkylstyrenes such as chloromethylstyrene; alkoxystyrenes such as methoxystyrene; Examples thereof include carboxymethyl styrene, alkyl ether styrene, alkyl silyl styrene, vinyl benzene sulfonic acid ester, and vinyl benzyl dialkoxy phosphide.
本発明の方法では、上記スチレンあるいはスチレン誘
導体を原料として用いるが、これらは単独で重合させる
ことは勿論、二種以上を併用して共重合させることもで
きる。In the method of the present invention, the above-mentioned styrene or styrene derivative is used as a raw material, but these can be polymerized alone or in combination of two or more.
なお、本発明の方法における重合反応は、塊状重合で
もよく、またペンタン,ヘキサン,ヘプタンなどの脂肪
族炭化水素、シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素ある
いはベンゼン,トルエン,キシレンなどの芳香族炭化水
素溶媒またはこれらの混合溶媒中で行ってもよい。The polymerization reaction in the method of the present invention may be bulk polymerization, or may be an aliphatic hydrocarbon such as pentane, hexane or heptane; an alicyclic hydrocarbon such as cyclohexane; or an aromatic hydrocarbon solvent such as benzene, toluene or xylene. Alternatively, the reaction may be performed in a mixed solvent thereof.
さらに、重合温度は特に制限はないが、一般には−30
〜120℃、好ましくは−10〜100℃である。Further, the polymerization temperature is not particularly limited, but is generally -30.
120120 ° C., preferably -10-100 ° C.
このようにして得られるスチレン系重合体は、ラセミ
ペンタッドで30%以上の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ラセ
ミペンタッドで30%以上の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、そのタクティシ
ティー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。13C−NMR法により測定されるタクテ
ィシティーは、連続する複数個の構成単位の存在割合、
例えば2個の場合はダイアッド,3個の場合はトリアッ
ド,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「ラセミペンタッドで30%以上のシン
ジオタクチック構造を有するスチレン系重合体」とは、
ダイアッドで75%以上のシンジオタクティシティーを有
するスチレン系重合体であり、この場合特にラセミペン
タッドで50%以上若しくはダイアッドで85%以上のシン
ジオタクティシティーを有するものが好ましい。なお、
本発明のラセミタッドで30%以上のシンジオタクチック
構造を有するスチレン系重合体とは、ラセミペンタッド
で30%以上のシンジオタクティシティーを有するポリス
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(ターシャリーブチルスチレン)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)、ポリ(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,ポリ(p−メ
チルスチレン),ポリ(m−メチルスチレン),ポリ
(p−ターシャリーブチルスチレン),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。The styrenic polymer thus obtained has a syndiotactic structure of 30% or more in racemic pentad. Here, a syndiotactic structure of 30% or more of racemic pentad in a styrene-based polymer means that a stereochemical structure is mainly a syndiotactic structure,
That is, it means that a phenyl group or a substituted phenyl group which is a side chain with respect to a main chain formed from a carbon-carbon bond has a three-dimensional structure in which the phenyl group and the substituted phenyl group are alternately located in opposite directions, and the tacticity of the nucleus is determined by the nucleus of isotope carbon. Magnetic resonance method ( 13C -NMR method)
Quantified by Tacticity measured by the 13 C-NMR method is the existence ratio of a plurality of continuous structural units,
For example, two can be indicated by a dyad, three can be indicated by a triad, and five can be indicated by a pentad. According to the present invention, "a racemic pentad has a styrene-based polymer having a syndiotactic structure of 30% or more.""Coalescing"
It is a styrene polymer having a syndiotacticity of 75% or more in dyad, and in this case, a polymer having 50% or more in racemic pentad or 85% or more in dyad is particularly preferable. In addition,
The styrene-based polymer of the present invention having a syndiotactic structure of 30% or more in racemic tat refers to polystyrene, poly (alkylstyrene), poly (halogenated styrene) having a syndiotacticity of 30% or more in racemic pentad. , Poly (alkoxystyrene), poly (vinyl benzoate) and a mixture thereof, or a copolymer containing these as a main component, where poly (alkylstyrene) is poly (methylstyrene), There are poly (ethyl styrene), poly (isopropyl styrene), poly (tertiary butyl styrene), etc., and poly (halogenated styrene) includes poly (chlorostyrene), poly (bromostyrene), poly (fluorostyrene), etc. The poly (alkoxystyrene) includes poly (Methoxystyrene), poly (ethoxystyrene), etc. Among these, particularly preferred styrene polymers are polystyrene, poly (p-methylstyrene), poly (m-methylstyrene), poly (p-tertiary). Butylstyrene), poly (p-chlorostyrene), poly (m-chlorostyrene), poly (p
-Fluorostyrene), and a copolymer 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10,000〜
2,000,000、数平均分子量2,500以上、好ましくは5,000
〜1,000,000のものであり、上記のようにシンジオクタ
ティシティー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,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ィシティーの
大きい高純度のスチレン系重合体が入手できる。Styrenic polymer produced by the method of the present invention,
Generally a weight average molecular weight of 5,000 or more, preferably 10,000 to
2,000,000, number average molecular weight 2,500 or more, preferably 5,000
~ 1,000,000 and high syndioctacycity as described above, but after polymerization, if necessary, deashed with a washing solution containing hydrochloric acid, etc., and further washed, dried under reduced pressure, and then washed with methyl ethyl ketone, etc. If the soluble matter is removed by washing with a solvent and the resulting insoluble matter is further treated with chloroform or the like, a highly pure styrene-based polymer having extremely large syndiotacticity can be obtained.
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
実施例1 (1)(a)成分(チタニウム化合物)の調製 800mgの金属チタニウム(Alfa Products Ltd.製,純
度99.6%,半径12.5mm棒状)を、減圧(約5×10-5tor
r)下、1,750℃で2時間にわたって気化し、90ccのベン
ゼン(水素化カルシウムで脱水し、蒸留したもの)蒸気
と共に、液体窒素で77°Kに冷却された反応器壁に凝縮
させた。その結果、凝縮物が約1gの収量で得られた。Example 1 (1) Preparation of (a) component (titanium compound) 800 mg of titanium metal (manufactured by Alfa Products Ltd., purity 99.6%, rod shape of 12.5 mm radius) was reduced under reduced pressure (about 5 × 10 -5 tor).
Under r), the mixture was vaporized at 1,750 ° C. for 2 hours and condensed with 90 cc of benzene (dehydrated with calcium hydride and distilled) onto the reactor wall cooled to 77 ° K with liquid nitrogen with liquid nitrogen. As a result, a condensate was obtained in a yield of about 1 g.
この得られた化合物(凝縮物)は、下記に示す元素分
析値,プロトン核磁気共鳴(1H−NMR)スペクトル及び
マススペクトルからビス(ベンゼン)チタニウムである
ことが確認された。The obtained compound (condensate) elemental analysis values shown below, it was confirmed by proton nuclear magnetic resonance from (1 H-NMR) spectra and mass spectra bis (benzene) titanium.
元素分析 Ti 24.1wt%,1 H−NMR 4.96ppm(テトラメチルシラン基 準) 4.87ppm(テトラメチルシラン基 準) マススペクトル 204〔(H12C12)48Ti〕+ 126〔(H6C6)Ti〕+ 48 48Ti+ なお、ここで用いた装置,反応条件及び得られた化合
物の詳細は、J.C.S.Dalton Trans.,1975,1419に記され
ている。Elemental analysis Ti 24.1wt%, 1 H-NMR 4.96ppm ( tetramethylsilane criteria) 4.87Ppm (tetramethylsilane criteria) Mass spectrum 204 [(H 12 C 12) 48 Ti] + 126 [(H 6 C 6 ) Ti] + 48 48 Ti + The details of the apparatus, reaction conditions, and compounds obtained here are described in JCS Dalton Trans., 1975, 1419.
(2)(b)成分(アルミノキサン)の調製 反応容器中に、トルエン200mlを入れ、さらにトリメ
チルアルミニウム47.4 ml(492ミリモル)および硫酸
銅5水塩(CuSO4・5H2O)35.5g(142ミリモル)を添加
して、アルゴン気流下に、20℃で24時間反応させた。(2) (b) during the preparation reaction vessel component (aluminoxane), placed toluene 200 ml, further trimethylaluminum 47.4 ml (492 mmol) and copper sulfate pentahydrate (CuSO 4 · 5H 2 O) 35.5g (142 mmol ) Was added and reacted at 20 ° C. for 24 hours under a stream of argon.
得られた反応溶液から硫酸銅を濾別し、トルエンを留
去することによりメチルアルミノキサン12.4gを得た。
ここで得られたメチルアルミノキサンは、ベンゼンの凝
固点降下法によって測定した分子量が721であった。Copper sulfate was filtered off from the obtained reaction solution, and toluene was distilled off to obtain 12.4 g of methylaluminoxane.
The thus obtained methylaluminoxane had a molecular weight of 721 as measured by the freezing point depression method of benzene.
(3)スチレンの重合 内容積100mlの反応容器に、トルエン10ml,上記(1)
で得られたビス(ベンゼン)チタニウム0.025ミリモル
および上記(2)で得られたメチルアルミノキサンをア
ルミニウム原子として15ミリモル加え、50℃においてス
チレン50mlをこの反応容器に導入して4時間重合反応を
行った。(3) Polymerization of styrene In a 100 ml internal volume reaction vessel, 10 ml of toluene, (1) above
0.025 mmol of bis (benzene) titanium obtained in the above and 15 mmol of methylaluminoxane obtained in the above (2) were added as aluminum atoms, and 50 ml of styrene was introduced into this reaction vessel at 50 ° C. to carry out a polymerization reaction for 4 hours. .
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2.5gを得
た。After completion of the reaction, the product was washed with a mixed solution of hydrochloric acid and methanol to remove the catalyst component by decomposition and dried to obtain 2.5 g of a polymer.
次いで得られた重合体を、メチルエチルケトンを溶剤
として用いてソックスレー抽出し、抽出残(MIP)95.9w
t%を得た。得られた重合体(MIP)の重量平均分子量
(Mw)は177,000、数平均分子量79,800(Mn)、分子量
分布(Mw/Mn)2.21であった。Next, the obtained polymer was subjected to Soxhlet extraction using methyl ethyl ketone as a solvent, and an extraction residue (MIP) of 95.9 w
t% was obtained. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer (MIP) was 177,000, the number average molecular weight was 79,800 (Mn), and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.21.
また、この重合体の13C−NMRによる芳香環(ポリスチ
レンではフェニル基)のC1炭素シグナルより、この重合
体は、ラセミペンタッドでのシンジオクタティシティー
が90%以上である高度なシンジオタクチック構造のポリ
スチレンであることがわかった。結果を第1表に示す。
また、この13C−NMRスペクトルを第1図に示す。Further, based on the C 1 carbon signal of the aromatic ring (phenyl group in polystyrene) by 13 C-NMR of this polymer, this polymer has a high syndiotacticity with a syndiooctacity of 90% or more in racemic pentad. It was found to be polystyrene with a tick structure. The results are shown in Table 1.
FIG. 1 shows the 13 C-NMR spectrum.
実施例2〜5 触媒及び重合条件を第1表に示すように変えたこと以
外は、実施例1(3)と同様にしてスチレンの重合を行
った。結果を第1表に示す。Examples 2 to 5 Polymerization of styrene was carried out in the same manner as in Example 1 (3) except that the catalyst and the polymerization conditions were changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.
また得られた重合体は、実施例1と同様にしていずれ
もラセミペンタッドのシンジオタクティシティーが90%
以上である高度なシンジオタクチック構造のポリスチレ
ンであることがわかった。In each of the obtained polymers, the syndiotacticity of racemic pentad was 90% in the same manner as in Example 1.
It was found that the polystyrene had a high syndiotactic structure.
この実施例2〜5で得られた重合体の13C−NMRスペク
トルを第2〜5図にそれぞれ示す。 13 C-NMR spectra of the polymers obtained in Examples 2 to 5 are shown in FIGS.
〔発明の効果〕 以上の如く、本発明の方法に用いる触媒は、その
(a)成分であるチタニウムまたはジルコニウムの化合
物が、配位子としてハロゲン,硫黄,リンなどを含ま
ず、すべて炭化水素からなるものであるため、重合反応
系を汚染することがない。したがって、重合溶媒を繰返
し使用する際の処理が容易になり、実用上極めて有利で
ある。しかも、得られる重合体は不純物の混入のおそれ
がないため、劣化,変色あるいは臭気等の問題は殆ど生
じない。またチタニウムまたはジルコニウムの化合物が
0価の原子価を有する化合物であるため、トリアルキル
アルミニウム等の還元剤によりさらに低原子価にならな
いため、安定であり、重合体を安定して製造することが
できる。 [Effects of the Invention] As described above, the catalyst used in the method of the present invention is characterized in that the compound of component (a) titanium or zirconium does not contain halogen, sulfur, phosphorus, etc. Therefore, there is no contamination of the polymerization reaction system. Therefore, the treatment when the polymerization solvent is repeatedly used becomes easy, which is extremely advantageous in practical use. In addition, since the obtained polymer has no risk of contamination with impurities, problems such as deterioration, discoloration and odor hardly occur. Further, since the compound of titanium or zirconium is a compound having a valence of 0, the valence is not further reduced by a reducing agent such as trialkylaluminum, so that the compound is stable, and a polymer can be stably produced. .
さらに、本発明の方法によれば、スチレン系重合体、
特に高いシンジオタクティシティー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る。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
る。Further, according to the method of the present invention, a styrenic polymer,
In particular, a styrenic polymer having high syndiotacticity can be efficiently produced. The styrene-based polymer having a syndiotactic structure thus obtained has excellent physical properties such as heat resistance and chemical resistance.
したがって、本発明は高分子化学の分野において有効
かつ幅広い利用が期待される。Therefore, the present invention is expected to be used effectively and widely in the field of polymer chemistry.
第1〜5図は、それぞれ実施例1〜5で得られた重合体
の13C−NMRスペクトルを示す。1 to 5 show 13 C-NMR spectra of the polymers obtained in Examples 1 to 5, respectively.
Claims (3)
または炭素数7〜23のアルキルベンゼンを示し、Mはチ
タニウムまたはジルコニウムを示す。A1,A2は同じでも
異なっていても良い。〕 で表わされるチタニウムまたはジルコニウムの化合物及
び (b)一般式 AlR3 〔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キルアルミニウムと水との接触生
成物を主成分とする触媒の存在下でスチレンまたはスチ
レン誘導体を重合することを特徴とするスチレン系重合
体の製造方法。(A) a general formula A 1 A 2 M wherein A 1 and A 2 are each a cyclotriene, benzene,
Alternatively, it represents an alkylbenzene having 7 to 23 carbon atoms, and M represents titanium or zirconium. A 1 and A 2 may be the same or different. And a compound of titanium or zirconium represented by the formula: and (b) a general formula AlR 3 wherein R represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. ] A method for producing a styrene-based polymer, characterized by polymerizing styrene or a styrene derivative in the presence of a catalyst containing a contact product of a trialkylaluminum and water represented by the following formula as a main component.
接触生成物が、アルミノキサンである請求項1記載の製
造方法。2. The process according to claim 1, wherein the contact product of (b) the trialkylaluminum with water is aluminoxane.
30%以上のシンジオタクチック構造を有するスチレン系
重合体である請求項1記載の製造方法。3. The styrenic polymer is a racemic pentad.
2. The method according to claim 1, wherein the styrene polymer has a syndiotactic structure of 30% or more.
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JP19255689A JP2761043B2 (en) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | Method for producing styrenic polymer |
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