JP2810098B2 - Styrene-based copolymer and its production method - Google Patents
Styrene-based copolymer and its production methodInfo
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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共重合体及びその製造法に関し、
詳しくはスチレン系モノマーとジエン系モノマーとから
なる特定の立体構造を有する共重合体及びその効率の良
い製造方法に関する。The present invention relates to a styrenic copolymer and a method for producing the same,
More specifically, the present invention relates to a copolymer having a specific steric structure composed of a styrene-based monomer and a diene-based monomer, and an efficient production method thereof.
従来からラジカル重合法等により製造されるスチレン
系重合体は、その立体構造がアタクチック構造を有して
おり、種々の成形法、例えば射出成形,押出成形,中空
成形,真空成形,注入成形などの方法によって、様々な
形状のものに成形され、家庭電気器具,事務機器,家庭
用品,包装容器,玩具,家具,合成紙その他産業資材な
どとして幅広く用いられている。Conventionally, a styrene-based polymer produced by a radical polymerization method or the like has a three-dimensional structure having an atactic structure, and various molding methods such as injection molding, extrusion molding, hollow molding, vacuum molding, and injection molding. Depending on the method, it is formed into various shapes and widely used as household electrical appliances, office equipment, household goods, packaging containers, toys, furniture, synthetic paper and other industrial materials.
しかしながら、このようなアタクチック構造のスチレ
ン系重合体は、耐熱性、耐薬品性に劣るという欠点があ
った。However, such a styrenic polymer having an atactic structure has a disadvantage that heat resistance and chemical resistance are inferior.
ところで、本発明者らのグループは、先般、シンジオ
タクティシティーの高いスチレン系重合体を開発するこ
とに成功し、さらにこのスチレンモノマーと他の成分を
共重合したスチレン系重合体を開発した(特開昭62−10
4818号公報,同63−241009号公報)。これらのシンジオ
タクチック構造の重合体あるいは共重合体は、耐熱性,
耐薬品性及び電気的特製に優れ、多方面にわたる応用が
期待されている。By the way, the group of the present inventors has recently succeeded in developing a styrene-based polymer having high syndiotacticity, and further developed a styrene-based polymer obtained by copolymerizing this styrene monomer and other components ( JP-A-62-10
Nos. 4818 and 63-241009). These syndiotactic polymers or copolymers have heat resistance,
It is excellent in chemical resistance and electrical specialty, and is expected to be applied in various fields.
しかしながら、上記重合体、特にシンジオタクチック
ポリスチレンは、ガラス転移温度90〜100℃,融点250〜
275℃の重合体であり、射出成形温度を高く設定しない
とその特性を充分に引き出すことができないという問題
があり、また高温金型で成形した成形品には、柔軟性に
改善の余地が残されている。However, the above polymers, especially syndiotactic polystyrene, have a glass transition temperature of 90 to 100 ° C and a melting point of 250 to
It is a polymer of 275 ° C, and its characteristics cannot be fully obtained unless the injection molding temperature is set high.There is also room for improvement in the flexibility of molded products molded with high-temperature molds. Have been.
ところで、シンジオタクチック構造のスチレン系重合
体の性質を改良するため、他の熱可塑性樹脂,無機充填
剤などと複合化することを提案したが、それらの界面の
接着性,相溶性について未だ改善の余地が残されてい
た。By the way, in order to improve the properties of styrenic polymers having a syndiotactic structure, it has been proposed to combine them with other thermoplastic resins and inorganic fillers. However, the adhesiveness and compatibility of their interfaces are still improved. Room was left.
そこで、本発明者らは、シンジオタクチックポリスチ
レンの耐熱性及び耐薬品性を維持しつつ、ガラス転移温
度を改善して、低温射出成形を可能にするとともに、他
の樹脂や無機充填剤との相溶性,接着性の良いぬれ性の
改良された共重合体及びその効率の良い製造方法を開発
すべく、鋭意研究を重ねた。Thus, the present inventors have improved the glass transition temperature while maintaining the heat resistance and chemical resistance of syndiotactic polystyrene, and enabled low-temperature injection molding, and also with other resins and inorganic fillers. Intensive research was conducted to develop a copolymer having improved compatibility and adhesion, improved wettability, and an efficient production method thereof.
その結果、特定の触媒の存在下でスチレン系モノマー
とジエン系モノマーを共重合すると、シンジオタクチッ
ク構造のスチレン系繰返し単位連鎖にジエン成分を共重
合させた構造の共重合体が生成し、この共重合体が耐熱
性,耐薬品性などに優れるとともに、ガラス転移温度が
低下して低温射出成形が可能になり、しかも良好なぬれ
性を示し、目的とする改質を達成しうるものであること
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 a styrene-based monomer and a diene-based monomer are copolymerized in the presence of a specific catalyst, a copolymer having a structure in which a diene component is copolymerized with a styrene-based repeating unit chain having a syndiotactic structure is generated. The copolymer is excellent in heat resistance, chemical resistance, etc., and has a low glass transition temperature, enabling low-temperature injection molding, and exhibits good wettability, and can achieve the desired modification. I found that. The present invention has been completed based on such findings.
すなわち、本発明は、一般式〔I〕 〔式中、R1は水素原子,ハロゲン原子あるいは炭素数20
個以下の炭化水素基を示し、mは1〜3の整数を示す。
なお、mが複数のときは、各R1は同じでも異なってもよ
い。〕 で表わされるスチレン系繰返し単位〔I〕及びジエン系
繰返し単位〔II〕からなり、該ジエン系繰返し単位〔I
I〕を0.1〜50重量%含有するとともに、135℃の1,2,4−
トリクロロベンゼン中で測定した極限粘度が0.07〜20dl
/gであり、かつスチレン系繰返し単位連鎖の立体規則性
が主としてシンジオタクチック構造であることを特徴と
するスチレン系共重合体を提供するとともに、一般式 〔式中、R1,mは前記と同じである。〕 で表わされるスチレン系モノマー及びジエン系モノマー
を、チタン化合物とアルキルアルミノキサンからなる触
媒の存在下で共重合させることを特徴とする上記スチレ
ン系共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 compound represented by the general formula [I]: [Wherein R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom or
Or less hydrocarbon groups, and m represents an integer of 1 to 3.
When m is plural, each R 1 may be the same or different. A styrene-based repeating unit [I] and a diene-based repeating unit [II], wherein the diene-based repeating unit [I
I] of 0.1 to 50% by weight and 1,2,4-
Intrinsic viscosity measured in trichlorobenzene is 0.07-20dl
/ g, and a styrenic copolymer characterized in that the stereoregularity of the styrenic repeating unit chain is mainly a syndiotactic structure. Wherein R 1 and m are the same as above. ] The styrene-based monomer and diene-based monomer represented by the formula are copolymerized in the presence of a catalyst comprising a titanium compound and an alkylaluminoxane.
本発明のスチレン系共重合体は、上記の如く一般式
〔I〕で表わされる繰返し単位〔I〕とジエン系繰返し
単位〔II〕からなるが、ここで一般式〔I〕で表わされ
る繰返し単位は、上記の一般式〔I′〕で表わされるス
チレン系モノマーから誘導される。式中、R1は水素原
子,ハロゲン原子(例えば塩素,臭素、フッ素,沃素)
あるいは炭素数20個以下、好ましくは炭素数10〜1個の
炭化水素基(例えばメチル基,エチル基,プロピル基,
ブチル基,ペンチル基,ヘキシル基などの飽和炭化水素
基(特にアルキル基)あるいはビニル基などの不飽和炭
化水素基)である。一般式〔I〕で表わされる繰返し単
位〔I〕の具体例をあげれば、スチレン単位;p−メチル
スチレン単位;m−メチルスチレン単位;o−メチルスチレ
ン単位;2,4−ジメチルスチレン単位;2,5−ジメチルスチ
レン単位;3,4−ジメチルスチレン単位;3,5−ジメチルス
チレン単位;p−エチルスチレン単位;m−エチルスチレン
単位;p−ターシャリーブチルスチレン単位などのアルキ
ルスチレン単位、p−ジビニルベンゼン単位;m−ジビニ
ルベンゼン単位;トリビニルベンゼン単位;p−クロロス
チレン単位;m−クロロスチレン単位;o−クロロスチレン
単位;p−ブロモスチレン単位;m−ブロモスチレン単位;o
−ブロモスチレン単位;p−フルオロスチレン単位;m−フ
ルオロスチレン単位;o−フルオロスチレン単位;o−メチ
ル−p−フルオロスチレン単位などのハロゲン化スチレ
ン単位等、あるいはこれら二種以上を混合したものがあ
げられる。The styrene-based copolymer of the present invention comprises the repeating unit [I] represented by the general formula [I] and the diene-based repeating unit [II] as described above, wherein the repeating unit represented by the general formula [I] is used. Is derived from the styrenic monomer represented by the general formula [I ']. In the formula, R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom (eg, chlorine, bromine, fluorine, iodine)
Alternatively, a hydrocarbon group having 20 or less carbon atoms, preferably having 10 to 1 carbon atoms (eg, a methyl group, an ethyl group, a propyl group,
A saturated hydrocarbon group (especially an alkyl group) such as a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group; or an unsaturated hydrocarbon group such as a vinyl group. Specific examples of the repeating unit [I] represented by the general formula [I] include styrene units; p-methylstyrene units; m-methylstyrene units; o-methylstyrene units; 2,4-dimethylstyrene units; 3,4-dimethylstyrene unit; 3,5-dimethylstyrene unit; 3,5-dimethylstyrene unit; p-ethylstyrene unit; m-ethylstyrene unit; alkylstyrene units such as p-tert-butylstyrene unit, p- Divinylbenzene unit; m-divinylbenzene unit; trivinylbenzene unit; p-chlorostyrene unit; m-chlorostyrene unit; o-chlorostyrene unit; p-bromostyrene unit; m-bromostyrene unit; o
-Bromostyrene unit; p-fluorostyrene unit; m-fluorostyrene unit; o-fluorostyrene unit; halogenated styrene unit such as o-methyl-p-fluorostyrene unit, or a mixture of two or more of these. can give.
一方、ジエン系繰返し単位〔II〕は、各種のジエン系
モノマーから誘導される。ここでジエン系モノマーとし
ては、特に制限はないが、大きく共役直鎖状ジエン系モ
ノマー,非共役直鎖状ジエン系モノマー,共役環状ジエ
ン系モノマーおよび非共役環状ジエン系モノマーに分け
ることができる。このうち共役直鎖状ジエン系モノマー
については、一般式 〔式中、R2及びR3はそれぞれ水素原子,アルキル基,ア
リール基あるいはハロゲン原子を示し、R4は水素原子又
は炭素数6以下の飽和炭化水素基を示す。〕 で表わされる化合物、具体的には1,3−ブタジエンやイ
ソプレン;1,3−ペンタジエン等のアルキル置換ブタジエ
ン類、1−または2−アリール−1,3−ブタジエン;1−
または2−フェニル−1,3−ブタジエン;2−フェニル−
3−メチル−1,3−ブタジエン等のアリール置換ブタジ
エン類、2−クロロ−1,3−ブタジエン;2−フルオロ−
1,3−ブタジエン等のハロゲン置換ブタジエンなどがあ
り、非共役直鎖状ジエン系モノマーとしては、1,4−ペ
ンタジエン;1,5−ヘキサジエン;1,7−オクタジエンがあ
げられ、さらに、共役環状ジエン系モノマーとしては、
1,3−シクロヘキサジエン;1,3−シクロオクタジエンな
どがある。On the other hand, the diene-based repeating unit [II] is derived from various diene-based monomers. Here, the diene monomer is not particularly limited, but can be broadly classified into a conjugated linear diene monomer, a non-conjugated linear diene monomer, a conjugated cyclic diene monomer, and a non-conjugated cyclic diene monomer. Of these, the conjugated linear diene monomer has the general formula [In the formula, R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, and R 4 represents a hydrogen atom or a saturated hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms. ], Specifically, 1,3-butadiene and isoprene; alkyl-substituted butadienes such as 1,3-pentadiene, 1- or 2-aryl-1,3-butadiene; 1-
Or 2-phenyl-1,3-butadiene; 2-phenyl-
Aryl-substituted butadienes such as 3-methyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene; 2-fluoro-
There are halogen-substituted butadienes such as 1,3-butadiene, and the non-conjugated linear diene-based monomers include 1,4-pentadiene; 1,5-hexadiene; and 1,7-octadiene. As diene monomers,
1,3-cyclohexadiene; 1,3-cyclooctadiene;
また、非共役環状ジエン系モノマーについては、ノル
ボルナン;1,5−シクロオクタジエン;5−ビニルノルボル
ネン等があげられる。Examples of the non-conjugated cyclic diene-based monomer include norbornane; 1,5-cyclooctadiene; and 5-vinylnorbornene.
このうち、共役直鎖状ジエン系モノマーおよび非共役
環状ジエン系モノマーを用いることが望ましい。Among them, it is desirable to use a conjugated linear diene monomer and a non-conjugated cyclic diene monomer.
本発明の共重合体においては、上記ジエン系モノマー
が重合してジエン系繰返し単位が構成されるが、このジ
エン系繰返し単位は、例えば上記一般式〔II′〕の共役
直鎖状ジエン系モノマーから構成される場合には、一般
式 で表わされる1,2重合タイプおよび 一般式 で表わされる1,4重合タイプがある。In the copolymer of the present invention, the diene-based monomer is polymerized to form a diene-based repeating unit, and the diene-based repeating unit is, for example, a conjugated linear diene-based monomer represented by the general formula (II ′). If it consists of 1,2 polymerization type and general formula There is a 1,4 polymerization type represented by
重合に際しては1,2重合タイプからは、このジエン系
繰返し単位がシンジオクタチック構造,アイソタクチッ
ク構造,アタクチック構造のいずれか、あるいはこれら
の混在したものとなり、また1,4重合タイプからは、シ
ス型,トランス型のものが得られ、さらに非共役環状ジ
エン系モノマーの重合では、トランスアニュラー型の立
体構造がある。しかし、本発明ではスチレン鎖のシンジ
オタクティシティーに影響を与えなければ、ジエン系繰
返し単位〔II〕は、いかなる立体構造であっても差支え
ない。In the polymerization, from the 1,2 polymerization type, this diene-based repeating unit is either syndiotactic, isotactic, or atactic, or a mixture thereof. Cis-type and trans-type monomers are obtained, and in the polymerization of non-conjugated cyclic diene-based monomers, there is a transannular three-dimensional structure. However, in the present invention, the diene-based repeating unit [II] may have any three-dimensional structure as long as the syndiotacticity of the styrene chain is not affected.
本発明の共重合体においては、繰返し単位〔I〕は二
種類以上の成分から構成されていてもよく、この点にお
いては繰返し単位〔II〕についても同様である。したが
って、二元,三元あるいは四元共重合体の合成が可能と
なる。また、上記の繰返し単位〔II〕の含有割合は、通
常、共重合体全体の0.1〜50重量%、好ましくは1.0〜20
重量%の範囲である。この繰返し単位〔II〕が0.1重量
%未満であると、ガラス転移温度の低下や柔軟性の改良
等の本発明の目的とする改善効果が充分に達成されな
い。また50重量%を超えると、結晶化が阻害され、シン
ジオタクチック構造のスチレン系重合体の特徴である耐
薬品性が損なわれるとともに、脆くなり、通常のジエン
系重合体と同様の物性上の欠点が発現する。In the copolymer of the present invention, the repeating unit [I] may be composed of two or more kinds of components. In this respect, the same applies to the repeating unit [II]. Therefore, it becomes possible to synthesize a binary, ternary or quaternary copolymer. The content of the repeating unit [II] is usually 0.1 to 50% by weight, preferably 1.0 to 20% by weight of the whole copolymer.
% By weight. If the repeating unit [II] is less than 0.1% by weight, the desired improvement effects of the present invention, such as a decrease in glass transition temperature and an improvement in flexibility, cannot be achieved. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the crystallization is inhibited, the chemical resistance characteristic of the styrene-based polymer having a syndiotactic structure is impaired, and the polymer becomes brittle and has the same physical properties as ordinary diene-based polymers. Defects develop.
この共重合体の分子料は、一般に1,2,4−トリクロロ
ベンゼン溶液(温度135℃)で測定した極限粘度が0.07
〜20dl/gのものであり、好ましくは0.3〜10dl/gのもの
である。極限粘度が0.07dl/g未満では、力学的物性が低
く、実用に供しえない。また、極限粘度が20dl/gを超え
ると、通常の溶融成形が困難となる。The molecular weight of this copolymer generally has an intrinsic viscosity of 0.07 as measured in a 1,2,4-trichlorobenzene solution (135 ° C.).
2020 dl / g, preferably 0.3 to 10 dl / g. If the intrinsic viscosity is less than 0.07 dl / g, the mechanical properties are low and cannot be put to practical use. When the intrinsic viscosity exceeds 20 dl / g, ordinary melt molding becomes difficult.
本発明においては、得られる共重合体の性質あるいは
繰返し単位〔I〕の連鎖におけるシンジオタクチック構
造を著しく損なわない範囲で第三成分を添加することも
できる。このような化合物としては、例えばビニルシロ
キサン類,α−オレフィン類,不飽和カルボン酸エステ
ル類,アクリロニトリル類,N−置換マレイミド類等があ
げられる。In the present invention, a third component may be added within a range that does not significantly impair the properties of the obtained copolymer or the syndiotactic structure in the chain of the repeating unit [I]. Examples of such compounds include vinyl siloxanes, α-olefins, unsaturated carboxylic esters, acrylonitriles, N-substituted maleimides, and the like.
本発明のスチレン系共重合体は、繰返し単位〔I〕、
即ちスチレン系繰返し単位の連鎖が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ものであり、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
に言う主としてシンジオタクチック構造を有するスチレ
ン系共重合体とは、スチレン系繰返し単位の連鎖におい
て、通常はダイアッドで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ィシティーを
有するものを示す。しかしながら、置換基の種類や繰返
し単位〔II〕の含有割合によってシンジオクタティシテ
ィーの度合いは若干変動する。The styrenic copolymer of the present invention has a repeating unit (I),
That is, a chain of styrene-based repeating units mainly has a syndiotactic structure. Here, mainly the syndiotactic structure in the styrene-based polymer is
The stereochemical structure is mainly a syndiotactic structure, that is, a stereostructure in which a phenyl group or a substituted phenyl group which is a side chain with respect to a main chain formed from carbon-carbon bonds is alternately located in the opposite direction, Its tacticity is quantified by nuclear magnetic resonance ( 13 C-NMR) using isotope carbon. Tacticity measured by the 13 C-NMR method can be represented by the abundance ratio of a plurality of continuous structural units, for example, a dyad for two, a triad for three, and a pentad for five. However, the styrenic copolymer mainly having a syndiotactic structure referred to in the present invention is usually 75% or more, preferably 85% or more as a dyad in a chain of styrene-based repeating units, or pentad (racemic pentad) Indicates a substance having a syndiotacticity of 30% or more, preferably 50% or more. However, the degree of syndiooctity varies slightly depending on the type of the substituent and the content of the repeating unit [II].
以上の如き本発明の共重合体は、繰返し単位〔I〕,
〔II〕に相応するモノマーの共重合により、また得られ
た共重合体を原料として、分別,ブレンド若しくは有機
合成的手法を適用することにより、所望の立体規則性及
び反応性置換基を有する態様のものを製造することがで
きる。The copolymer of the present invention as described above has a repeating unit [I],
An embodiment having desired stereoregularity and reactive substituents by copolymerization of a monomer corresponding to [II], and by applying a separation, blending or organic synthesis method using the obtained copolymer as a raw material. Can be manufactured.
そのうち、上述した本発明の製造方法によれば、一層
効率よくかつ高品質のスチレン系共重合体を得ることが
できる。Among them, according to the production method of the present invention described above, a styrene-based copolymer with higher efficiency and higher quality can be obtained.
本発明の製造方法に用いる原料モノマーは、前記一般
式〔I′〕で表わされるスチレン系モノマー及びジエン
系モノマーである。このスチレン系モノマーとジエン系
モノマーが、共重合してそれぞれ繰返し単位〔I〕,
〔II〕を構成する。したがって、このスチレン系モノマ
ー及びジエン系モノマーの具体例としては、前述の繰り
返し単位〔I〕,〔II〕の具体例に対応したものをあげ
ることができる。The raw material monomers used in the production method of the present invention are a styrene monomer and a diene monomer represented by the general formula [I ']. The styrene-based monomer and the diene-based monomer are copolymerized to form a repeating unit [I],
Construct [II]. Therefore, specific examples of the styrene-based monomer and diene-based monomer include those corresponding to the specific examples of the above-mentioned repeating units [I] and [II].
本発明の方法では、これらのスチレン系モノマー及び
ジエン系モノマーを原料として、(A)チタン化合物お
よび(B)アルキルアルミノキサンを主成分とする触媒
の存在下で共重合させるわけであるが、ここで用いる触
媒については、特開昭63−241009号公報に詳細に記載さ
れているとおりである。まず(A)成分であるチタン化
合物としては様々なものがあるが、好ましくは、一般式 TiR5 aR6 bR7 cR8 4-(a+b+c) ・・・(α) またはTiR5 dR6 eR7 3-(d+e) ・・・(β) 〔式中、R5,R6,R7およびR8はそれぞれ水素,炭素数1〜
20のアルキル基,炭素数1〜20のアルコキシ基,炭素数
6〜20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のアシルオキシ基,シクロペン
タジエニル基,置換シクロペンタジエニル基,インデニ
ル基あるいはハロゲンを示す。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であ
る。In the method of the present invention, these styrene-based monomers and diene-based monomers are used as raw materials and copolymerized in the presence of a catalyst containing (A) a titanium compound and (B) an alkylaluminoxane as main components. The catalyst used is as described in detail in JP-A-63-241009. First, there are various titanium compounds as the component (A), but preferably, the general formula TiR 5 a R 6 b R 7 c R 8 4- (a + b + c) (α) or TiR 5 d R 6 e R 7 3- (d + e ) (β) wherein R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each hydrogen and have 1 to 1 carbon atoms.
20 alkyl groups, C1-20 alkoxy groups, C6-20 aryl groups, alkylaryl groups, arylalkyl groups, C1-20 acyloxy groups, cyclopentadienyl groups, substituted cyclopentadiene It represents an enyl group, an indenyl group or a halogen. a, b, c are each 0 to 4
And d and e each represent an integer of 0 to 3. And at least one compound selected from the group consisting of titanium compounds and titanium chelate compounds.
この一般式(α)または(β)中のR5,R6,R7およびR8
はそれぞれ水素原子,炭素数1〜20のアルキル基(具体
的にはメチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ア
ミル基,イソアミル基,イソブチル基,オクチル基,2−
エチルヘキシル基など),炭素数1〜20のアルコキシ基
(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,2−エ
チルヘキシルオキシ基など),炭素数6〜20のアリール
オキシ基(フェノキシ基など),炭素数6〜20のアリー
ル基,アルキルアリール基,アリールアルキル基(具体
的にはフェニル基,トリル基,キシリル基,ベンジル基
など),炭素数1〜20のアシルオキシ基(具体的にはヘ
プタデシルカルボニルオキシ基など),シクロペンタジ
エニル基,置換シクロペンタジエニル基(具体的にはメ
チルシクロペンタジエニル基,1,2−ジメチルシクロペン
タジエニル基,ペンタメチルシクロペンタジエニル基な
ど),インデニル基,ハロゲン(塩素,臭素,沃素ある
いは弗素)を示す。これらR5,R6,R7およびR8は同一のも
のであっても、異なるものであってもよい。さらにa,b,
cはそれぞれ0〜4の整数を示し、またd,eはそれぞれ0
〜3の整数を示す。R 5 , R 6 , R 7 and R 8 in the general formula (α) or (β)
Represents a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (specifically, methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, isoamyl, isobutyl, octyl, 2-
An ethylhexyl group, etc.), an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms (specifically, methoxy, ethoxy, propoxy,
A butoxy group, an amyloxy group, a hexyloxy group, a 2-ethylhexyloxy group, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms (such as a phenoxy group), an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group, an arylalkyl group ( Specifically, a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a benzyl group, etc.), an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms (specifically, a heptadecylcarbonyloxy group, etc.), a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl Groups (specifically, methylcyclopentadienyl group, 1,2-dimethylcyclopentadienyl group, pentamethylcyclopentadienyl group, etc.), indenyl group, and halogen (chlorine, bromine, iodine or fluorine). These R 5 , R 6 , R 7 and R 8 may be the same or different. And a, b,
c represents an integer of 0 to 4, and d and e each represent 0
Represents an integer of 1 to 3.
更に好適なものとして一般式 TiRXYZ ・・・(γ) 〔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
れぞれ独立に水素原子,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原子を示す。〕 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エニル基は、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エ
ニル基、具体的にはメチルシクロペンタジエニル基,1,2
−ジメチルシクロペンタジエニル基,ペンタメチルシク
ロペンタジエニル基等である。また、X,Y及びZはそれ
ぞれ独立に水素原子,炭素数1〜12のアルキル基(具体
的にはメチル基,エチル基,プロピル基,n−ブチル基,
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
(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−エチルヘキシルオキシ基等),炭素数
6〜20のアリール基(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(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
(具体的にはベンジル基)又はハロゲン原子(具立的に
は塩素,臭素,沃素あるいは弗素)を示す。More preferably, the general formula TiRXYZ (γ) wherein R represents a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl group or an indenyl group, X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms or a halogen atom. Show. ] It is a titanium compound represented by these. The substituted cyclopentadienyl group represented by R in the formula has, for example, 1 to 1 carbon atoms.
A cyclopentadienyl group substituted by one or more alkyl groups, specifically, a methylcyclopentadienyl group,
-Dimethylcyclopentadienyl group, pentamethylcyclopentadienyl group and the like. X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group,
Isobutyl, amyl, isoamyl, octyl, 2,
-Ethylhexyl group), an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms (specifically, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group,
Butoxy group, amyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, etc., aryl group having 6 to 20 carbon atoms (specifically, phenyl group, naphthyl group, etc.), aryl having 6 to 20 carbon atoms It represents an oxy group (specifically, a phenoxy group or the like), an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms (specifically, a benzyl group) or a halogen atom (specifically, chlorine, bromine, iodine or fluorine).
このような一般式(γ)で表わされるチタン化合物の
具体例としては、シクロペンタジエニルトリメチルチタ
ン,シクロペンタジエニルトリエチルチタン,シクロペ
ンタジエニルトリプロピルチタン,シクロペンタジエニ
ルトリブチルチタン,メチルシクロペンタジエニルトリ
メチルチタン,1,2−ジメチルシクロペンタジエニルトリ
メチルチタン,ペンタメチルシクロペンタジエニルトリ
メチルチタン,ペンタメチルシクロペンタジエニルトリ
エチルチタン,ペンタメチルシクロペンタジエニルトリ
プロピルチタン,ペンタメチルシクロペンタジエニルト
リブチルチタン,シクロペンタジエニルメチルチタンジ
クロリド,シクロペンタジエニルエチルチタンジクロリ
ド,ペンタメチルシクロペンタジエニルメチルチタンジ
クロリド,ペンタメチルシクロペンタジエニルエチルチ
タンジクロリド,シクロペンタジエニルジメチルチタン
モノクロリド,シクロペンタジエニルジエチルチタンモ
ノクロリド,シクロペンタジエニルチタントリメトキシ
ド,シクロペンタジエニルチタントリエトキシド,シク
ロペンタジエニルチタントリプロポキシド,シクロペン
タジエニルチタントリフェノキシド,ペンタメチルシク
ロペンタジエニルチタントリメトキシド,ペンタメチル
シクロペンタジエニルチタントリエトキシド,ペンタメ
チルシクロペンタジエニルチタントリプロポキシド,ペ
ンタメチルシクロペンタジエニルチタントリブトキシ
ド,ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリフェ
ノキシド,シクロペンタジエニルチタントリクロリド,
ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリ
ド,シクロペンタジエニルメトキシチタンジクロリド,
シクロペンタジエニルジメトキシチタンクロリド,ペン
タメチルシクロペンタジエニルメトキシチタンジクロリ
ド,シクロペンタジエニルトリベンジルチタン,ペンタ
メチルシクロペンタジエニルメチルジエトキシチタン,
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,インデニルチタントリエトキシド,インデ
ニルトリメチルチタン,インデニルトリベンジルチタン
等があげられる。Specific examples of the titanium compound represented by the general formula (γ) include cyclopentadienyltrimethyltitanium, cyclopentadienyltriethyltitanium, cyclopentadienyltripropyltitanium, cyclopentadienyltributyltitanium, methylcyclo Pentadienyltrimethyltitanium, 1,2-dimethylcyclopentadienyltrimethyltitanium, pentamethylcyclopentadienyltrimethyltitanium, pentamethylcyclopentadienyltriethyltitanium, pentamethylcyclopentadienyltripropyltitanium, pentamethylcyclopenta Dienyltributyltitanium, cyclopentadienylmethyltitanium dichloride, cyclopentadienylethyltitanium dichloride, pentamethylcyclopentadienylmethyltitanium dichloride, pentamethyl Cyclopentadienylethyl titanium dichloride, cyclopentadienyl dimethyl titanium monochloride, cyclopentadienyl diethyl titanium monochloride, cyclopentadienyl titanium trimethoxide, cyclopentadienyl titanium triethoxide, cyclopentadienyl titanium trichloride Propoxide, cyclopentadienyl titanium triphenoxide, pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide, pentamethylcyclopentadienyl titanium triethoxide, pentamethylcyclopentadienyl titanium tripropoxide, pentamethylcyclopentadienyl Titanium tributoxide, pentamethylcyclopentadienyl titanium triphenoxide, cyclopentadienyl titanium trichloride,
Pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride, cyclopentadienyl methoxy titanium dichloride,
Cyclopentadienyldimethoxytitanium chloride, pentamethylcyclopentadienylmethoxytitanium dichloride, cyclopentadienyltribenzyltitanium, pentamethylcyclopentadienylmethyldiethoxytitanium,
Examples include indenyl titanium trichloride, indenyl titanium trimethoxide, indenyl titanium triethoxide, indenyl trimethyl titanium, indenyl tribenzyl titanium and the like.
これらのチタン化合物のうち、ハロゲン原子を含まな
い化合物が好適であり、特に、上述した如きπ電子系配
位子を1個有するチタン化合物が好ましい。Among these titanium compounds, compounds containing no halogen atom are preferable, and in particular, titanium compounds having one π-electron ligand as described above are preferable.
一方、上記チタン化合物とともに用いる(B)成分で
あるアルキルアルミノキサンとは、アルキルアルミニウ
ム化合物と水との反応生成物であって、具体的には一般
式 〔式中、nは重合度を示し、2〜50の数であり、R9は炭
素数1〜8のアルキル基を示す。〕 で表わされる鎖状アルキルアルミノキサンあるいは 一般式 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
ノキサン等がある。On the other hand, the alkylaluminoxane, which is the component (B) used together with the titanium compound, is a reaction product of an alkylaluminum compound and water, and specifically has a general formula [In the formula, n represents a degree of polymerization, a number of 2 to 50, and R 9 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. A chain alkylaluminoxane represented by the general formula And a cyclic alkylaluminoxane having a repeating unit represented by
一般に、トリアルキルアルミニウム等のアルキルラル
ミノキサン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, a contact product of an alkyl laminoxane such as a trialkylaluminum and water is mixed with the above-described chain alkylaluminoxane or cyclic alkylaluminoxane, unreacted trialkylaluminum, a mixture of various condensation products, and furthermore, Are complexly associated molecules, and these are various products depending on the contact conditions between the trialkylaluminum and water.
この際の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、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、
さらには金属塩などに含有されている結晶水、無機物
や有機物への吸着水をアルキルアルミニウムと反応させ
るなどの方法がある。なお、上記の水にはアンモニア,
エチルアミン等のアミン,硫化水素等の硫黄化合物,亜
燐酸エステル等の燐化合物などが20%程度まで含有され
ていてもよい。The reaction between the alkyl aluminum and water at this time is not particularly limited, and may be performed according to a known method. For example, a method of dissolving an alkyl aluminum in an organic solvent and bringing it into contact with water, a method of initially adding an alkyl aluminum during polymerization, and a method of adding water later,
Further, there is a method in which water of crystallization contained in a metal salt or the like, or water adsorbed on an inorganic substance or an organic substance is reacted with alkyl aluminum. The above water contains ammonia,
Amines such as ethylamine, sulfur compounds such as hydrogen sulfide, and phosphorus compounds such as phosphite may be contained up to about 20%.
上記(B)成分として用いるアルキルアルミノキサン
としては、上記の接触反応の後、含水化合物等を使用し
た場合には、固体残渣を濾別し、濾液を常圧下あるいは
減圧下で30〜200℃の温度、好ましくは40℃〜150℃の温
度で20分〜8時間、好ましくは30分〜5時間の範囲で溶
媒を留去しつつ熱処理したものが好ましい。この熱処理
にあたっては、温度は各種の状況によって適宜定めれば
よいが、通常は上記範囲で行う。一般に、30℃未満の温
度では、効果が発現せず、また200℃を超えると、アル
ミノキサン自体の熱分解が起こり、好ましくない。熱処
理の処理条件により反応生成物は、無色の固体又は溶液
状態で得られる。このようにして得られた生成物を、必
要に応じて炭化水素溶媒で溶解あるいは希釈して触媒溶
液として使用することができる。As the alkylaluminoxane used as the component (B), when a hydrated compound or the like is used after the above-mentioned contact reaction, the solid residue is separated by filtration, and the filtrate is subjected to a temperature of 30 to 200 ° C. under normal pressure or reduced pressure. It is preferable that the mixture is heat-treated at a temperature of preferably 40 ° C to 150 ° C for 20 minutes to 8 hours, preferably 30 minutes to 5 hours while distilling off the solvent. In this heat treatment, the temperature may be appropriately determined depending on various conditions, but is usually in the above range. In general, when the temperature is lower than 30 ° C., no effect is exhibited. When the temperature is higher than 200 ° C., thermal decomposition of aluminoxane itself occurs, which is not preferable. Depending on the treatment conditions of the heat treatment, the reaction product is obtained as a colorless solid or solution. The product thus obtained can be dissolved or diluted with a hydrocarbon solvent, if necessary, and used as a catalyst solution.
このようなアルキルアルミノキサンの好適な例は、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−CH3)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(1H−NMR)スペクトルを観測す
ると、Al−CH3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〜−0.5ppmの範
囲に見られる。TMSのプロトンシグナル(0ppm)がAl−C
H3に基くメチルプロトン観測領域にあるため、このAl−
CH3に基くメチルプロトンシグナルを、TMS基準における
トルエンのメチプロトンシグナル2.35ppm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)成分として好適に使用でき
る。A preferred example of such an alkylaluminoxane has a high magnetic field component of 50% or less in a methyl proton signal region based on an aluminum-methyl group (Al-CH 3 ) bond observed by proton nuclear magnetic resonance absorption. . That is, when the above contact product is observed for proton nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum in a toluene solvent at room temperature, the methyl proton signal based on Al—CH 3 is based on tetramethylsilane (TMS). In the range of 1.0 to -0.5 ppm. TMS proton signal (0 ppm) is Al-C
Because of the methyl protons observation area based on H 3, the Al-
The methyl proton signal based on CH 3 was measured with reference to 2.35 ppm of the methyl proton signal of toluene based on TMS, and a high magnetic field component (ie, −0.1 to −0.5 ppm) and another magnetic field component (that is, 1.0 to −0.5 ppm) were measured. 0.1ppm)
Those having a high magnetic field component of 50% or less, preferably 45 to 5% of the whole can be suitably used as the component (B) of the catalyst of the present invention.
本発明の方法に用いる触媒は、前記(A),(B)成
分を主成分とするものであり、前記の他にさらに所望に
より他の触媒成分、例えば一般式AlR10 3〔式中、R10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 comprises the above-mentioned components (A) and (B) as main components. In addition to the above, other catalyst components, for example, a general formula AlR 10 3 [wherein R 10 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. ], Or other organometallic compounds represented by the formula (1).
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,原料である
一般式〔I′〕で表わされるスチレン系モノマー及びジ
エン系モノマーの種類や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)成分中のチタンとの比、すなわちアルミニウ
ム/チタン(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 depends on the type of each component and the styrene-based monomer and the diene-based monomer represented by the general formula [I '] as a raw material. Although it depends on the kind and other conditions and cannot be unambiguously determined, usually, the ratio of aluminum in the component (B) to titanium in the component (A), that is, aluminum / titanium (molar ratio) is 1 to 10 6. , Preferably 10
~ 10 4 .
本発明の方法では、上述の(A)及び(B)成分を主
成分とする触媒の存在下で、上記の一般式〔I′〕で表
わされるスチレン系モノマーとジエン系モノマーを共重
合するが、この共重合は塊状重合、溶液重合あるいは懸
濁重合など、様々の方法で行うことができる。共重合に
あたって使用しうる溶媒としては、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
どの脂環式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などがある。また、重合温度
は、特に制限はないが、通常0〜100℃、好ましくは10
〜70℃とする。重合時間は5分〜24時間であり、好まし
くは1時間以上である。In the method of the present invention, the styrene-based monomer and the diene-based monomer represented by the above general formula [I '] are copolymerized in the presence of a catalyst containing the above-mentioned components (A) and (B) as main components. This copolymerization can be carried out by various methods such as bulk polymerization, solution polymerization and suspension polymerization. Solvents that can be used in the copolymerization include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene. The polymerization temperature is not particularly limited, but is usually 0 to 100 ° C., preferably 10 to 100 ° C.
~ 70 ° C. The polymerization time is 5 minutes to 24 hours, preferably 1 hour or more.
さらに、得られるスチレン系共重合体の分子量を調節
するには、水素の存在下で共重合反応を行うことが効果
的である。Further, in order to adjust the molecular weight of the obtained styrenic copolymer, it is effective to carry out the copolymerization reaction in the presence of hydrogen.
本発明の方法によって得られるスチレン系共重合体
は、スチレン系繰返し単位連鎖のシンジオタクティシテ
ィーが高いものであるが、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、極めてシンジオタクティシティーの大きい高純度の
スチレン系共重合体を入手することができる。The styrenic copolymer obtained by the method of the present invention has high syndiotacticity of a styrenic repeating unit chain, but after polymerization, if necessary, is subjected to deashing treatment with a washing solution containing hydrochloric acid or the like, After washing and drying under reduced pressure, the residue is washed with a solvent such as methyl ethyl ketone to remove soluble components, and a high-purity styrene-based copolymer 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)メチルアルミノキサンの調製 アルゴン置換した内容積500mlのガラス製容器にトル
エン200ml,塩酸銅5水塩(CuSO4・5H2O)17.7g(71ミリ
モル)及びトリメチルアルミニウム24ml(250ミリモ
ル)を入れ、40℃で8時間反応させた。その後、固体成
分を除去し、得られた溶液からさらにトルエンを減圧留
去して接触生成物6.7gを得た。このものの凝固点降下法
により測定した分子量は610であった。Example 1 (1) of methylaluminoxane toluene 200ml glass vessel was purged with argon internal volume 500ml of hydrochloric copper pentahydrate (CuSO 4 · 5H 2 O) 17.7g (71 mmol) and trimethyl aluminum 24 ml (250 mmol ) Was added and reacted at 40 ° C. for 8 hours. Thereafter, the solid component was removed, and toluene was further distilled off from the resulting solution under reduced pressure to obtain 6.7 g of a contact product. Its molecular weight measured by the freezing point depression method was 610.
また、前述の1H−NMR測定による高磁場成分、すなわ
ち、室温下、トルエン溶液中でそのプロトン核磁気共鳴
スペクトルを観測すると、(Al−CH3)結合に基づくメ
チルプロトンシグナルは、テトラメチルシラン基準にお
いて1.0〜−0.5ppmの範囲に見られる。テトラメチルシ
ランのプロトンシグナルは(0ppm)がAl−CH3結合に基
づくメチルプロトンに基づく観測領域にあるため、この
Al−CH3結合に基づくメチルプロトンシグナルをテトラ
メチルシラン基準におけるトルエンのメチルプロトンシ
グナル2.35ppmを基準にして測定し、高磁場成分(すな
わち−0.1〜−0.5ppm)と他の磁場成分(すなわち1.0〜
−0.1ppm)とに分けたときに、該高磁場成分が全体の43
%であった。Also, when the proton nuclear magnetic resonance spectrum of a high magnetic field component by the above-mentioned 1 H-NMR measurement, that is, its proton nuclear magnetic resonance spectrum is observed in a toluene solution at room temperature, the methyl proton signal based on the (Al—CH 3 ) bond is found to be tetramethylsilane. It is found in the range of 1.0 to -0.5 ppm by standard. For proton signal of tetramethylsilane which is (0 ppm) is in the observation area of the methyl proton based on the Al-CH 3 bonds, this
The methyl proton signal based on the Al-CH 3 bond was measured with reference to 2.35 ppm of the methyl proton signal of toluene based on tetramethylsilane, and the high magnetic field component (i.e., -0.1 to -0.5 ppm) and other magnetic field components (i.e., 1.0 ~
-0.1 ppm), the high magnetic field component
%Met.
(2)スチレン−1,3−ブタジエン共重合体の製造 内容積1.0の撹拌機付き反応容器に、スチレン100ml
と上記(1)で得られたメチルアルミノキサンをアルミ
ニウム原子として6.0ミリモル加え、重合温度30℃で30
分撹拌した。次いで、予め充分に窒素置換しておいたス
テンレス製触媒投入管に1,3−ブタジエンを56.3g採取
し、反応系に添加すると同時に、ペンタメチルシクロペ
ンタジエニルチタントリメトキシドをチタン原子として
0.03ミリモル添加し、攪拌下40℃、5時間重合を行っ
た。反応終了後、メタノールを注入して反応を停止し
た。さらにメタノール−塩酸混合液を加えた触媒成分を
分解し、その後メタノール洗浄を3回繰り返した。ここ
で得られたスチレン−1,3−ブタジエン共重合体の収量
は41.4gであった。また、1,2,4−トリクロロベンゼン溶
液中135℃で測定した極限粘度は1.63dl/gであった。(2) Production of styrene-1,3-butadiene copolymer 100 ml of styrene was placed in a reaction vessel having an internal volume of 1.0 and equipped with a stirrer.
And 6.0 mmol of the methylaluminoxane obtained in the above (1) as an aluminum atom was added.
For a minute. Next, 56.3 g of 1,3-butadiene was sampled into a stainless steel catalyst charging tube which had been sufficiently purged with nitrogen in advance, and was added to the reaction system.At the same time, pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide was converted to titanium atoms.
0.03 mmol was added, and polymerization was carried out at 40 ° C. for 5 hours with stirring. After completion of the reaction, methanol was injected to stop the reaction. Further, a catalyst component to which a methanol-hydrochloric acid mixture was added was decomposed, and then methanol washing was repeated three times. The yield of the styrene-1,3-butadiene copolymer obtained here was 41.4 g. The intrinsic viscosity measured at 135 ° C. in a 1,2,4-trichlorobenzene solution was 1.63 dl / g.
このスチレン−1,3−ブタジエン共重合体のスチレン
連鎖部がシンジオタクチック構造であることを示差走査
熱量計(DSC)及び核磁気共鳴スペクトル(NMR)の結果
から証明する。It is proved from the results of a differential scanning calorimeter (DSC) and a nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) that the styrene chain part of the styrene-1,3-butadiene copolymer has a syndiotactic structure.
(a) DSCによる測定 実施例1で得られたスチレン系共重合体を充分に乾燥
した後、DSC用サンプル入れに10mg入れ、50℃から300℃
まで20℃/分の速度で昇温した後、300℃で5分間保持
し、300℃から50℃まで20℃/分で降温した。このサン
プルを再度50℃から300℃まで20℃/分の速度で昇温し
た際の吸発熱パターンを観察した。なお、用いた装置
は、パーキンエルマー社製DSC−IIであった。(A) Measurement by DSC After sufficiently drying the styrenic copolymer obtained in Example 1, 10 mg was put in a sample for DSC, and 50 to 300 ° C.
After the temperature was increased at a rate of 20 ° C./min, the temperature was maintained at 300 ° C. for 5 minutes, and the temperature was lowered from 300 ° C. to 50 ° C. at a rate of 20 ° C./min. The heat absorption and exothermic pattern when this sample was heated again from 50 ° C. to 300 ° C. at a rate of 20 ° C./min was observed. The apparatus used was DSC-II manufactured by PerkinElmer.
その結果、この共重合体はガラス転移温度(Tg)82
℃,融解温度(Tm)269℃であった。As a result, the copolymer had a glass transition temperature (Tg) of 82.
° C and melting temperature (Tm) 269 ° C.
従来のアタクチックポリスチレンは、融解温度がな
く、またアイソタクチックポリスチレンの融解温度が23
0℃であり、また共重合体の融解温度がそれぞれの単独
重合体の融解温度のうち高い値以上になることはない。
これらのことからこの共重合体のスチレン連鎖部はシン
ジオタクチック構造であり、共重合体は結晶性であるこ
とが判る。Conventional atactic polystyrene has no melting temperature, and isotactic polystyrene has a melting temperature of 23.
0 ° C., and the melting temperature of the copolymer does not become higher than the higher one of the melting temperatures of the respective homopolymers.
From these facts, it can be seen that the styrene chain portion of this copolymer has a syndiotactic structure, and that the copolymer is crystalline.
(b) 13C−NMRによる測定 上記スチレン系共重合体を1,2,4−トリクロロベンゼ
ン溶液中135℃で測定した結果、芳香族シグナルが145.1
ppmおよび145.9ppmに観察された。このことからスチレ
ン連鎖はシンジオタクチック構造であることが確認され
た。また、22.3ppmおよび27.5ppmにブタジエン連鎖に由
来するピークが認められた。共重合体中の1,3−ブタジ
エン連鎖の含有率は8.0重量%であった。なお、用いた
装置は日本電子社製FX−200であった。(B) Measurement by 13 C-NMR As a result of measuring the styrene-based copolymer in a 1,2,4-trichlorobenzene solution at 135 ° C., the aromatic signal was 145.1.
ppm and 145.9 ppm. This confirmed that the styrene chain had a syndiotactic structure. Further, peaks derived from a butadiene chain were observed at 22.3 ppm and 27.5 ppm. The content of the 1,3-butadiene chain in the copolymer was 8.0% by weight. The used apparatus was FX-200 manufactured by JEOL Ltd.
(c) 成形品のモルホロジー この共重合体を溶融温度300℃,金型温度100℃で射出
成形した。この射出成形品の断面を観察したところ、通
常の非相溶系混合物では観察できないような非常に良好
な分散状態であり、微小なドメインのみが分散してい
た。この成形品のアイゾット衝撃値をJIS−K7110に準じ
て測定した。(C) Morphology of molded article This copolymer was injection molded at a melting temperature of 300 ° C and a mold temperature of 100 ° C. Observation of the cross section of this injection-molded product showed a very good dispersion state that could not be observed with a normal incompatible mixture, and only fine domains were dispersed. The Izod impact value of this molded product was measured according to JIS-K7110.
得られた結果を第1表に示す。さらに目視により光沢
を確認したところ、この成形品の光沢は共重合を行うこ
とで改善されていることがわかった。Table 1 shows the obtained results. Further, when the gloss was visually confirmed, it was found that the gloss of the molded article was improved by copolymerization.
以上の結果よりこの共重合体はシンジオタクチック構
造のスチレン連鎖を含む結晶性スチレン−ブタジエン共
重合体であることが判明した。また、Tgの低下により成
形性が改善され、さらに柔軟性の付与による衝撃性の改
良が図られたことがわかり、また光沢も良好になった。From the above results, it was found that this copolymer was a crystalline styrene-butadiene copolymer containing a styrene chain having a syndiotactic structure. In addition, it was found that the moldability was improved by lowering the Tg, the impact was improved by imparting flexibility, and the gloss was also improved.
実施例2〜4および比較例1〜3 下記の第1表に示す原料,触媒及び重合条件を用いて
実施例1と同様に操作し、スチレン−ブタジエン共重合
体あるいはスチレン−イソプレン共重合体を得た。得ら
れた共重合体の特性を実施例1の結果とともに第1表に
示す。Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 A styrene-butadiene copolymer or a styrene-isoprene copolymer was prepared in the same manner as in Example 1 using the raw materials, catalysts, and polymerization conditions shown in Table 1 below. Obtained. Table 1 shows the properties of the obtained copolymer together with the results of Example 1.
a)ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリメト
キシド b)シクロペンタジエニルチタントリクロリド c)メチルアルミノキサン d)1,2,4−トリクロロベンゼン中135℃で測定 e)目視による判断 ◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 不良 〔発明の効果〕 本発明のスチレン系共重合体は、シンジオタクチック
ポリスチレンの耐熱性,耐薬品性を保有しつつ、ガラス
転移温度が低下したので低温射出成形が可能となり、ま
た光沢や柔軟性も大幅に改善されたものである。 a) pentamethylcyclopentadienyltitanium trimethoxide b) cyclopentadienyltitanium trichloride c) methylaluminoxane d) measured in 1,2,4-trichlorobenzene at 135 ° C. e) visual judgment ◎ very good ○ Good △ Poor [Effect of the Invention] The styrenic copolymer of the present invention has the heat resistance and chemical resistance of syndiotactic polystyrene, but has a low glass transition temperature, so that low-temperature injection molding becomes possible, and gloss is obtained. And flexibility has been greatly improved.
したがって、本発明のスチレン系共重合体は、様々な
構造資材,相溶化剤として有用である。このような共重
合体は、本発明の方法により効率よく製造することがで
きる。Therefore, the styrenic copolymer of the present invention is useful as various structural materials and compatibilizers. Such a copolymer can be efficiently produced by the method of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08F 4/64 - 4/70 C08F 12/06 - 12/12 C08F 212/06 - 212/12 C08F 36/04 - 36/08 C08F 236/04 - 236/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C08F 4/64-4/70 C08F 12/06-12/12 C08F 212/06-212/12 C08F 36 / 04-36/08 C08F 236/04-236/08
Claims (3)
個以下の炭化水素基を示し、mは1〜3の整数を示す。
なお、mが複数のときは、各R1は同じでも異なってもよ
い。〕 で表わされるスチレン系繰返し単位〔I〕及びジエン系
繰返し単位〔II〕からなり、該ジエン系繰返し単位〔I
I〕を0.1〜50重量%含有するとともに、135℃の1,2,4−
トリクロロベンゼン中で測定した極限粘度が0.07〜20dl
/gであり、かつスチレン系繰返し単位〔I〕連鎖の立体
規則性が主としてシンジオタクチック構造であることを
特徴とするスチレン系共重合体。1. A compound of the formula [I] [Wherein R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom or
Or less hydrocarbon groups, and m represents an integer of 1 to 3.
When m is plural, each R 1 may be the same or different. ] And a diene-based repeating unit [II] represented by the formula: wherein the diene-based repeating unit [I
I] of 0.1 to 50% by weight and 1,2,4-
Intrinsic viscosity measured in trichlorobenzene is 0.07-20dl
/ g, and the stereoregularity of the styrene repeating unit [I] chain is mainly a syndiotactic structure.
を、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
れぞれ独立に水素原子,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原子を示す。〕 で表わされるチタン化合物とアルキルアルミノキサンか
らなる触媒の存在下で共重合させることを特徴とする請
求項1記載のスチレン系共重合体の製造法。2. A compound of the general formula [I '] Wherein R 1 and m are the same as above. A styrene monomer and a diene monomer represented by the general formula TiRXYZ wherein R represents a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl group or an indenyl group, and X, Y and Z each independently represent hydrogen. Atom, alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms or halogen Indicates an atom. The method for producing a styrenic copolymer according to claim 1, wherein the copolymerization is carried out in the presence of a catalyst comprising a titanium compound represented by the formula (1) and an alkylaluminoxane.
気共鳴吸収法で観測されるアルミニウム−メチル基(Al
−CH3)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(トルエン溶媒測定条件でトルエンのメチ
ルプロトン2.35ppmを基準として−0.1〜−0.5ppm)が50
%以下のメチルアルミノキサンである請求項2記載のス
チレン系共重合体の製造法。3. The method according to claim 1, wherein the alkylaluminoxane is formed of an aluminum-methyl group (Al
The high magnetic field component (−0.1 to −0.5 ppm based on 2.35 ppm of the methyl proton of toluene under the measurement conditions of the toluene solvent) in the methyl proton signal region based on the —CH 3 ) bond is 50.
3. The method for producing a styrenic copolymer according to claim 2, wherein the amount of methylaluminoxane is not more than 5%.
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