JPH01242607A - スチレン系重合体の製造方法とその触媒 - Google Patents
スチレン系重合体の製造方法とその触媒Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F12/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F12/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F12/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2410/00—Features related to the catalyst preparation, the catalyst use or to the deactivation of the catalyst
- C08F2410/01—Additive used together with the catalyst, excluding compounds containing Al or B
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
- C08F4/44—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
- C08F4/60—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
- C08F4/62—Refractory metals or compounds thereof
- C08F4/64—Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
- C08F4/659—Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond
- C08F4/6592—Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond containing at least one cyclopentadienyl ring, condensed or not, e.g. an indenyl or a fluorenyl ring
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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、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。
いる触媒に関し、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。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来か
ら、スチレンやスチレン誘導体を重合するにあたって、
(A)チタン化合物及び(B)有機アルミニウム化合物
と縮合剤との接触生成物からなる二成分系触媒を用いる
ことが知られている(特開昭62−187708号公報
)。
ら、スチレンやスチレン誘導体を重合するにあたって、
(A)チタン化合物及び(B)有機アルミニウム化合物
と縮合剤との接触生成物からなる二成分系触媒を用いる
ことが知られている(特開昭62−187708号公報
)。
しかしながら、上記触媒は触媒成分が高価であるという
欠点を有するとともに、充分な活性を示さないという問
題があった。
欠点を有するとともに、充分な活性を示さないという問
題があった。
そのため、触媒活性を向上させる目的で、第三成分とし
て有機アルミニウム化合物を添加することが提案されて
いるが、なお、充分な活性向上をもたらす第三成分は知
られていない。
て有機アルミニウム化合物を添加することが提案されて
いるが、なお、充分な活性向上をもたらす第三成分は知
られていない。
そこで、本発明者らは、上記触媒の活性を向上させ、ス
チレン系重合体を一層効率よ(製造する方法を開発すべ
く、鋭意研究を重ねた。
チレン系重合体を一層効率よ(製造する方法を開発すべ
く、鋭意研究を重ねた。
その結果、触媒系に有機ポリヒドロキシ化合物を配合す
ることにより、その触媒活性を著しく向上できることを
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。
ることにより、その触媒活性を著しく向上できることを
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。
すなわち、本発明は、(A)チタン化合物、(B)有機
アルミニウム化合物と水との接触生成物及び(C)有機
ポリヒドロキシ化合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。
アルミニウム化合物と水との接触生成物及び(C)有機
ポリヒドロキシ化合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。
なお、本発明の触媒において、有機アルミニウム化合物
と水との接触生成物を調製する際に、上記の(C)成分
の有機ポリヒドロキシ化合物を存在させてもよい。
と水との接触生成物を調製する際に、上記の(C)成分
の有機ポリヒドロキシ化合物を存在させてもよい。
本発明の触媒は、上記の(A)、CB)及び(C)成分
を主成分とするものであるが、ここで(A)成分のチタ
ン化合物については、各種のものがある。例えば一般式 %式%(1) ([1) 〔式中、R1,Rg、R:l及びR4はそれぞれ水素原
子、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。
を主成分とするものであるが、ここで(A)成分のチタ
ン化合物については、各種のものがある。例えば一般式 %式%(1) ([1) 〔式中、R1,Rg、R:l及びR4はそれぞれ水素原
子、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、シクロペンタジェニルi、z換
シクロペンタジェニル基、インデニル基あるいはハロゲ
ン原子を示す。a、b、cはそれぞれ0〜4の整数を示
し、d、eはそれぞれO〜3の整数を示す。〕で表わさ
れるチタン化合物及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。
20のアシルオキシ基、シクロペンタジェニルi、z換
シクロペンタジェニル基、インデニル基あるいはハロゲ
ン原子を示す。a、b、cはそれぞれ0〜4の整数を示
し、d、eはそれぞれO〜3の整数を示す。〕で表わさ
れるチタン化合物及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。
この一般式(I)又は(■)中のRI、 R2,R:1
及びR4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。
及びR4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。
)、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。
フェノキシ基、2−エチルへキシルオキシ基など)。
炭素数6〜20の了り−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。
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)、シクロペンタジェニル基、置換シ
クロペンタジェニル基(具体的にはメチルシクロペンタ
ジェニル基、 1. 2−ジメチルシクロペンタジェ
ニル基5ペンタメチルシクロペンタジエニル基など)、
インデニル基あるいはハロゲン原子(塩素、臭素、沃素
、弗素)を示す。これらR’、R”、R”及びR4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O〜3の整数を示す。
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)、シクロペンタジェニル基、置換シ
クロペンタジェニル基(具体的にはメチルシクロペンタ
ジェニル基、 1. 2−ジメチルシクロペンタジェ
ニル基5ペンタメチルシクロペンタジエニル基など)、
インデニル基あるいはハロゲン原子(塩素、臭素、沃素
、弗素)を示す。これらR’、R”、R”及びR4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O〜3の整数を示す。
このような一般式(1)で表わされる四価チタン化合物
およびチタンキレート化合物の具体例としては、メチル
チタニウムトリクロライド、チタニウムテトラメトキシ
ド、チタニウムテトラエトキシド、チタニウムモノイソ
プロポキシトリクロライド、チタニウムジイソプロポキ
シジクロライド、チタニウムトリイソプロポキシモノク
ロライド、テトラ(2−エチルへキシルオキシ)チタニ
ウム、シクロペンタジェニルチタニウムトリクロライド
、ビスシクロペンタジェニルチタニウムジクロライド、
シクロペンタジェニルチタニウムトリメトキサイド、シ
クロペンタジェニルトリメチルチタニウム、ペンタメチ
ルシクロペンタジェニルチタニウムトリメトキサイド、
ペンタメチルシクロペンタジェニルトリメチルチタニウ
ム、四塩化チタン、四臭化チタン、ビス(2,4−ペン
タンジオナート)チタニウムオキサイド、ビス(2゜4
−ペンタンジオナート)チタニウムジクロライド、ビス
(2,4−ペンタンジオナート)チタニウムジブトキシ
ドなどが挙げられる。(A)成分のチタン化合物として
は、上述のほか、一般式 〔式中、R5,Rhはそれぞれハロゲン原子、炭素数1
〜20のアルコキシ基、アシロキシ基を示し、kは2〜
20を示す。] で表わされる縮合チタン化合物を用いてもよい。
およびチタンキレート化合物の具体例としては、メチル
チタニウムトリクロライド、チタニウムテトラメトキシ
ド、チタニウムテトラエトキシド、チタニウムモノイソ
プロポキシトリクロライド、チタニウムジイソプロポキ
シジクロライド、チタニウムトリイソプロポキシモノク
ロライド、テトラ(2−エチルへキシルオキシ)チタニ
ウム、シクロペンタジェニルチタニウムトリクロライド
、ビスシクロペンタジェニルチタニウムジクロライド、
シクロペンタジェニルチタニウムトリメトキサイド、シ
クロペンタジェニルトリメチルチタニウム、ペンタメチ
ルシクロペンタジェニルチタニウムトリメトキサイド、
ペンタメチルシクロペンタジェニルトリメチルチタニウ
ム、四塩化チタン、四臭化チタン、ビス(2,4−ペン
タンジオナート)チタニウムオキサイド、ビス(2゜4
−ペンタンジオナート)チタニウムジクロライド、ビス
(2,4−ペンタンジオナート)チタニウムジブトキシ
ドなどが挙げられる。(A)成分のチタン化合物として
は、上述のほか、一般式 〔式中、R5,Rhはそれぞれハロゲン原子、炭素数1
〜20のアルコキシ基、アシロキシ基を示し、kは2〜
20を示す。] で表わされる縮合チタン化合物を用いてもよい。
さらに、上記チタン化合物は、エステルやエーテルなど
と錯体を形成させたものを用いてもよい。
と錯体を形成させたものを用いてもよい。
(A)成分の他の種類である一般式(ff)で表わされ
る三価チタン化合物は、典型的には三塩化チタンなどの
三ハロゲン化チタン、シクロペンタジェニルチタニウム
シクロリドなどのシクロペンタジェニルチタン化合物が
あげられ、このほか四価チタン化合物を還元して得られ
るものがあげられる。これら三価チタン化合物はエステ
ル、エーテルなどと錯体を形成したものを用いてもよい
。
る三価チタン化合物は、典型的には三塩化チタンなどの
三ハロゲン化チタン、シクロペンタジェニルチタニウム
シクロリドなどのシクロペンタジェニルチタン化合物が
あげられ、このほか四価チタン化合物を還元して得られ
るものがあげられる。これら三価チタン化合物はエステ
ル、エーテルなどと錯体を形成したものを用いてもよい
。
一方、上記の(A)成分とともに触媒の主成分を構成す
る(B)成分は、各種の有機アルミニウム化合物と水と
の接触生成物を熱処理して得られるものである。原料と
して用いる有機アルミニウム化合物としては、通常は一
般式 %式%() 〔式中、R7は炭素数1〜Bのアルキル基を示す。〕で
表わされる有機アルミニウム化合物、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。
る(B)成分は、各種の有機アルミニウム化合物と水と
の接触生成物を熱処理して得られるものである。原料と
して用いる有機アルミニウム化合物としては、通常は一
般式 %式%() 〔式中、R7は炭素数1〜Bのアルキル基を示す。〕で
表わされる有機アルミニウム化合物、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。
このような有機アルミニウム化合物と接触させる水は、
通常の水、氷又は各種の含水化合物、例えば溶媒飽和水
、無機物の吸着水あるいはCu5O,・5H,O等の金
属塩含有結晶水等を充当すればよい。
通常の水、氷又は各種の含水化合物、例えば溶媒飽和水
、無機物の吸着水あるいはCu5O,・5H,O等の金
属塩含有結晶水等を充当すればよい。
(B)成分の代表としてのアルキルアルミニウム等の有
機アルミニウム化合物と水との反応生成物の例は、具体
的には一般式 (式中、nは重合度を示す。)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。
機アルミニウム化合物と水との反応生成物の例は、具体
的には一般式 (式中、nは重合度を示す。)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。
一般に、トリアルキルアルミニウム等の有機アルミニウ
ム化合物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。
ム化合物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。
この際の有機アルミニウム化合物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、■有機アルミニウム化合物を有機溶剤に溶解してお
き、これを水と接触させる方法、■重合時に当初有機ア
ルミニウム化合物を加えておき、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有機アルミニウム化合物と反応さ
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。
定はなく、公知の手法に準じて反応させればよい。例え
ば、■有機アルミニウム化合物を有機溶剤に溶解してお
き、これを水と接触させる方法、■重合時に当初有機ア
ルミニウム化合物を加えておき、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有機アルミニウム化合物と反応さ
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。
上述した有機アルミニウム化合物と水との反応に際して
、反応温度をやや高めとし、また反応時間を長く設定す
れば、分子量が上昇して、所望の分子量範囲の接触生成
物が得られる。
、反応温度をやや高めとし、また反応時間を長く設定す
れば、分子量が上昇して、所望の分子量範囲の接触生成
物が得られる。
さらに、本発明の触媒の主成分を構成する(C)成分で
ある有機ポリヒドロキシ化合物は、脂肪族多価アルコー
ル、脂環式多価アルコール、芳香族多価アルコール等の
各種のものがあげられる。具体的には、脂肪族多価アル
コールとしては、炭素数1〜20の2〜20価脂肪族ア
ルコール、例えばエチレングリコール;プロピレングリ
コール;1.4−ブタンジオール;l、2−ベンタンジ
オール、ヘキサンジオール、ピナコール、グリセリン、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール等があげられる。
ある有機ポリヒドロキシ化合物は、脂肪族多価アルコー
ル、脂環式多価アルコール、芳香族多価アルコール等の
各種のものがあげられる。具体的には、脂肪族多価アル
コールとしては、炭素数1〜20の2〜20価脂肪族ア
ルコール、例えばエチレングリコール;プロピレングリ
コール;1.4−ブタンジオール;l、2−ベンタンジ
オール、ヘキサンジオール、ピナコール、グリセリン、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール等があげられる。
また、脂環式多価アルコールとしては、炭素数4〜30
の2〜10価脂環式アルコール、例えば1゜4−シクロ
ヘキサンジオール:1,3−シクロベンタンジオール、
ソルビット、マンニット等があげられる。さらに、芳香
族多価アルコールとしては、炭素数6〜30の2〜10
価芳香族アルコール、例えばヒドロキノン、レゾルシン
。カテコール、ピロガロール等があげられる。
の2〜10価脂環式アルコール、例えば1゜4−シクロ
ヘキサンジオール:1,3−シクロベンタンジオール、
ソルビット、マンニット等があげられる。さらに、芳香
族多価アルコールとしては、炭素数6〜30の2〜10
価芳香族アルコール、例えばヒドロキノン、レゾルシン
。カテコール、ピロガロール等があげられる。
本発明の触媒は、前記の(A)、 (B)、 (C)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、例えば他の有機金属化合物などを加え
ることもできる。この触媒を使用するあたっては、触媒
中の(AL (B)、 (C)成分の割合は、各種の条
件によ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)を1〜10’、好ま
しくは10〜104とし、(B)成分中のアルミニウム
と(C)成分中の水酸基の比、すなわちアルミニウム/
水酸基(モル比)を100=90〜100:0.01、
好ましくは100:50〜100 : 1とする。アル
ミニウム/水酸基のモル比が100:90を超えると、
触媒は炭化水素溶媒に不溶になり、充分な活性が発現し
ないことがある。また、逆に、この比率があまり低すぎ
ると、ポリヒドロキシ化合物の添加効果が発現しない。
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、例えば他の有機金属化合物などを加え
ることもできる。この触媒を使用するあたっては、触媒
中の(AL (B)、 (C)成分の割合は、各種の条
件によ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)を1〜10’、好ま
しくは10〜104とし、(B)成分中のアルミニウム
と(C)成分中の水酸基の比、すなわちアルミニウム/
水酸基(モル比)を100=90〜100:0.01、
好ましくは100:50〜100 : 1とする。アル
ミニウム/水酸基のモル比が100:90を超えると、
触媒は炭化水素溶媒に不溶になり、充分な活性が発現し
ないことがある。また、逆に、この比率があまり低すぎ
ると、ポリヒドロキシ化合物の添加効果が発現しない。
本発明の触媒を使用するにあたっては、上記の(A)、
(B)、 (C)成分を順次混合してもよいが、(B
)、(C)成分を混合した後に(A)成分を添加するの
が好ましい。
(B)、 (C)成分を順次混合してもよいが、(B
)、(C)成分を混合した後に(A)成分を添加するの
が好ましい。
また、(B)成分の有機アルミニウム化合物と水との接
触生成物を調製する際に、同時に(C)成分を添加して
接触反応を行ってもよい。この場合には、本発明の触媒
は、(A)チタン化合物及び(Bo)有機アルミニウム
化合物と水と有機ポリヒドロキシ化合物との接触生成物
からなる。
触生成物を調製する際に、同時に(C)成分を添加して
接触反応を行ってもよい。この場合には、本発明の触媒
は、(A)チタン化合物及び(Bo)有機アルミニウム
化合物と水と有機ポリヒドロキシ化合物との接触生成物
からなる。
上記のような本発明の触媒は、(A)、CB)及び(C
)成分からなるものでも、(A)及び(B”)成分から
なるものでも、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。
)成分からなるものでも、(A)及び(B”)成分から
なるものでも、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。
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。
系重合体を製造する方法をも提供するものである。
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(A)、(B)及び(C)成分又は(A)及び(B
o)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、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
サン、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、−般には−30″C〜+1
20°C1好ましくは一10°C〜+100°Cである
。
上記(A)、(B)及び(C)成分又は(A)及び(B
o)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、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
サン、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、−般には−30″C〜+1
20°C1好ましくは一10°C〜+100°Cである
。
さらに、得られるスチレン系重合体の分子量を調節する
tこは、水素、有機アルミニウム等の連鎖移動剤の存在
下で重合反応を行うことが効果的である。
tこは、水素、有機アルミニウム等の連鎖移動剤の存在
下で重合反応を行うことが効果的である。
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03C−
NMR法)により定量される。13c l、JMR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。
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03C−
NMR法)により定量される。13c l、JMR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。
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」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)、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。
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」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)、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−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
。
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
。
本発明の方法により製造されるスチレン系重合体は、一
般に数平均分子量1,000〜5,000,000、好
ましくは50,000〜4.OQo、00Q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、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。
般に数平均分子量1,000〜5,000,000、好
ましくは50,000〜4.OQo、00Q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、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。
次に、実施例及び比較例により本発明をさらに詳しく説
明する。
明する。
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1000 tdのガラス製容器
に硫#銅5水塩(CuS O,−5)(20) 74
g(0,30モル)、トルエン500II11及びトリ
メチルアルミニウム74d(0,78モル)を入れ、2
0°Cで36時間反応させた。その後、固体部分を除去
し、得られた溶液から更に揮発性成分を減圧留去して接
触生成物16.5 gを得た。これをトルエン50戚に
溶解して触媒成分として用いた。
製 アルゴン置換した内容積1000 tdのガラス製容器
に硫#銅5水塩(CuS O,−5)(20) 74
g(0,30モル)、トルエン500II11及びトリ
メチルアルミニウム74d(0,78モル)を入れ、2
0°Cで36時間反応させた。その後、固体部分を除去
し、得られた溶液から更に揮発性成分を減圧留去して接
触生成物16.5 gを得た。これをトルエン50戚に
溶解して触媒成分として用いた。
(2)スチレンの重合
内容積500mの反応容器にトルエン20〇−及び上記
(1)で得られた接触生成物をアルミニウム原子として
6ミリモル加え、これにエチレングリコール30X10
−3ミリモルを添加した後、ペンタメチルシクロペンタ
ジェニルチタニウムトリメトキシド60X10−3ミリ
モル及びスチレン50dを入れ、70°Cで1時間重合
反応を行った。
(1)で得られた接触生成物をアルミニウム原子として
6ミリモル加え、これにエチレングリコール30X10
−3ミリモルを添加した後、ペンタメチルシクロペンタ
ジェニルチタニウムトリメトキシド60X10−3ミリ
モル及びスチレン50dを入れ、70°Cで1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
、触媒成分を分解除去し、乾燥して重合体9、77 g
を得た。得られた重合体は、ラセミペンタッドでのシン
ジオタクテイシテイ−が96%のポリスチレンであるこ
とが判った。
、触媒成分を分解除去し、乾燥して重合体9、77 g
を得た。得られた重合体は、ラセミペンタッドでのシン
ジオタクテイシテイ−が96%のポリスチレンであるこ
とが判った。
実施例2
エチレングリコールの代わりにグリセリン20X10−
3ミリモルを用いたこと以外は、実施例1と同様に操作
してシンジオタクテイシテイ−が96%のポリスチレン
9.26gを得た。
3ミリモルを用いたこと以外は、実施例1と同様に操作
してシンジオタクテイシテイ−が96%のポリスチレン
9.26gを得た。
実施例3
エチレングリコールの代わりにプロピレングリコール3
0X10−’ミリモルを用いたこと以外は、実施例1と
同様に操作して、シンジオタクテイシテイ−が97%の
ポリスチレン9.01gを得た。
0X10−’ミリモルを用いたこと以外は、実施例1と
同様に操作して、シンジオタクテイシテイ−が97%の
ポリスチレン9.01gを得た。
実施例4
エチレングリコールの代わりに1,4−シクロヘキサン
ジオールl0XIO−’ミリモルを用いたこと以外は、
実施例1と同様に操作してシンジオタクテイシテイ−が
97%のポリスチレン10.78gを得た。
ジオールl0XIO−’ミリモルを用いたこと以外は、
実施例1と同様に操作してシンジオタクテイシテイ−が
97%のポリスチレン10.78gを得た。
実施例5
エチレングリコール83X10−3ミリモルを用いたこ
と以外は、実施例1と同様に操作してシンジオタクテイ
シテイ−が96%のポリスチレン8.87gを得た。
と以外は、実施例1と同様に操作してシンジオタクテイ
シテイ−が96%のポリスチレン8.87gを得た。
比較例1
エチレングリコールの代わりにメタノール30XIO−
’ミリモルを用いたこと以外は、実施例1と同様に操作
したところ、シンジオタクテイシテイ−が95%のポリ
スチレンが0.60gLか得られなかった。
’ミリモルを用いたこと以外は、実施例1と同様に操作
したところ、シンジオタクテイシテイ−が95%のポリ
スチレンが0.60gLか得られなかった。
比較例2
エチレングリコールを添加しなかったこと以外は、実施
例1と同様に操作したが、シンジオタクテイシテイ−が
94%のポリスチレンが1.22gしか得られなかった
。
例1と同様に操作したが、シンジオタクテイシテイ−が
94%のポリスチレンが1.22gしか得られなかった
。
実施例6
(1)トリメチルアルミニウムと水とポリヒドロキシ化
合物との接触生成物の調製 アルゴン置換した内容積500/dのガラス製容器にト
ルエフ200渭f、硫酸銅5水塩(CuSO−・5Hz
O)23.7g (95ミリモル)、エチレングリコー
ル0.62g(10ミリモル)及びトリメチルアルミニ
ウム24d(250ミリモル)を入れ、40°Cで24
時間反応させた。その後、固体部分を除去し、得られた
溶液から更に揮発性成分を減圧留去して接触生成物6.
40gを得た。これをトルエン50/dに溶解して触媒
成分として用いた。
合物との接触生成物の調製 アルゴン置換した内容積500/dのガラス製容器にト
ルエフ200渭f、硫酸銅5水塩(CuSO−・5Hz
O)23.7g (95ミリモル)、エチレングリコー
ル0.62g(10ミリモル)及びトリメチルアルミニ
ウム24d(250ミリモル)を入れ、40°Cで24
時間反応させた。その後、固体部分を除去し、得られた
溶液から更に揮発性成分を減圧留去して接触生成物6.
40gを得た。これをトルエン50/dに溶解して触媒
成分として用いた。
(2)スチレンの重合
内容積500dの反応容器にヘプタン200成及び上記
(1)で得られた接触生成物をアルミニウム原子として
6ミリモル加え、これにペンタメチルシクロペンタジェ
ニルチタニウムトリメチル0.06ミリモル及びスチレ
ン50dを入れ、70°Cで1時間重合反応を行った。
(1)で得られた接触生成物をアルミニウム原子として
6ミリモル加え、これにペンタメチルシクロペンタジェ
ニルチタニウムトリメチル0.06ミリモル及びスチレ
ン50dを入れ、70°Cで1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
、触媒成分を分解除去し、乾燥して重合体8.75gを
得た。
、触媒成分を分解除去し、乾燥して重合体8.75gを
得た。
得られた重合体は、シンジオタクテイシテイ−が98%
のポリスチレンであることが判った。
のポリスチレンであることが判った。
実施例7
(1)トリメチルアルミニウムと水とポリヒドロキシ化
合物との接触生成物の調製 エチレングリコールの代わりにグリセリン0.46g(
5ミリモル)を用いたこと以外は、実施例1(1)と同
様の操作を行い、接触生成物6.35 gを得た。
合物との接触生成物の調製 エチレングリコールの代わりにグリセリン0.46g(
5ミリモル)を用いたこと以外は、実施例1(1)と同
様の操作を行い、接触生成物6.35 gを得た。
(2)スチレンの重合
上記(1)で得た接触生成物を用いたこと以外は、実施
例1 (2)と同様に操作し、シンジオタクテイシテイ
−が98%のポリスチレン9.32gを得た。
例1 (2)と同様に操作し、シンジオタクテイシテイ
−が98%のポリスチレン9.32gを得た。
実施例8
(1)トリメチルアルミニウムと水とポリヒドロキシ化
合物との接触生成物の調製 エチレングリコールの代わりに1.4−ブタンジオール
0.90g(10ミリモル)を用いたこと以外は、実施
例1(1)と同様の操作を行む1、接触生成物5.89
gを得た。
合物との接触生成物の調製 エチレングリコールの代わりに1.4−ブタンジオール
0.90g(10ミリモル)を用いたこと以外は、実施
例1(1)と同様の操作を行む1、接触生成物5.89
gを得た。
(2)スチレンの重合
上記(1)で得た接触生成物を用いたこと以外は、実施
例1(2)と同様に操作し、シンジオタクテイシテイ−
が97%のポリスチレン8.30gを得た。
例1(2)と同様に操作し、シンジオタクテイシテイ−
が97%のポリスチレン8.30gを得た。
実施例9
(1)トリメチルアルミニウムと水とポリヒドロキシ化
合物との接触生成物の調製 エチレングリコールの代わりに1. 4−シクロヘキサ
ンジオール1.16g(10ミリモル)を用いたこと以
外は、実施例1 (1)と同様の操作を行い、接触生成
物7.02gを得た。
合物との接触生成物の調製 エチレングリコールの代わりに1. 4−シクロヘキサ
ンジオール1.16g(10ミリモル)を用いたこと以
外は、実施例1 (1)と同様の操作を行い、接触生成
物7.02gを得た。
(2)スチレンの重合
上記(1)で得た接触生成物を用いたこと以外は、実施
例1 (2)と同様に操作し、シンジオタクテイシテイ
−が98%のポリスチレン9.77gを得た。
例1 (2)と同様に操作し、シンジオタクテイシテイ
−が98%のポリスチレン9.77gを得た。
比較例3
(1)トリメチルアルミニウムと水とポリヒドロキシ化
合物との接触生成物の調製 エチレングリコールの代わりにメタノール0.32g(
10ミリモル)を用いたこと以外は、実施例1(1)と
同様の操作を行い、接触生成物5.23gを得た。
合物との接触生成物の調製 エチレングリコールの代わりにメタノール0.32g(
10ミリモル)を用いたこと以外は、実施例1(1)と
同様の操作を行い、接触生成物5.23gを得た。
(2)スチレンの重合
上記(1)で得た接触生成物を用いたこと以外は、実施
例1 (2)と同様に操作したが、シンジオタクテイシ
テイ−が93%のポリスチレンが0.70gLか得られ
なかった。
例1 (2)と同様に操作したが、シンジオタクテイシ
テイ−が93%のポリスチレンが0.70gLか得られ
なかった。
比較例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 エチレングリコールを添加しなかった以外は、実施例1
(1)と同様の操作を行い、接触生成物5、77 gを
得た。
製 エチレングリコールを添加しなかった以外は、実施例1
(1)と同様の操作を行い、接触生成物5、77 gを
得た。
(2)スチレンの重合
上記(1)で得た接触生成物を用いたこと以外は、実施
例1(2)と同様に操作したが、シンジオタクテイシテ
イ−が94%のポリスチレンが1.24gLか得られな
かった。
例1(2)と同様に操作したが、シンジオタクテイシテ
イ−が94%のポリスチレンが1.24gLか得られな
かった。
上記の実施例1〜9及び比較例1〜4において用いたポ
リヒドロキシ化合物の種類及び量と得られた重合体の収
量及びシンジオタクテイシテイ−を下記の第1表に示す
。
リヒドロキシ化合物の種類及び量と得られた重合体の収
量及びシンジオタクテイシテイ−を下記の第1表に示す
。
(以下余白)
第1表
* アルミニウム原子と水酸基とのモル比を示す。
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。
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。
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。
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。
手続補正書(自発)
平成元年6月16日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)(A)チタン化合物、(B)有機アルミニウム化
合物と水との接触生成物及び(C)有機ポリヒドロキシ
化合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。(2)(A)チタン化合物及び(B’)有機
アルミニウム化合物と水と有機ポリヒドロキシ化合物と
の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。 (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又は2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。 (4)スチレン系重合体が、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である請求項4記載の
製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63068319A JPH0791327B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | スチレン系重合体の製造方法とその触媒 |
US07/944,727 US5276117A (en) | 1988-03-24 | 1992-09-15 | Process for producing styrene-based polymers and catalysts for use therein |
US08/092,791 US5422407A (en) | 1988-03-24 | 1993-07-19 | Process for producing styrene-based polymers and catalyst for use therein |
US08/124,535 US5420089A (en) | 1988-03-24 | 1993-09-22 | Catalyst for the production of styrene-based polymers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63068319A JPH0791327B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | スチレン系重合体の製造方法とその触媒 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01242607A true JPH01242607A (ja) | 1989-09-27 |
JPH0791327B2 JPH0791327B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=13370381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63068319A Expired - Lifetime JPH0791327B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | スチレン系重合体の製造方法とその触媒 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US5276117A (ja) |
JP (1) | JPH0791327B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0411937A2 (en) * | 1989-08-01 | 1991-02-06 | Tonen Corporation | Catalyst for polymerization of olefins |
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JPH0791327B2 (ja) * | 1988-03-24 | 1995-10-04 | 出光興産株式会社 | スチレン系重合体の製造方法とその触媒 |
EP0685494B1 (de) * | 1994-06-03 | 1998-10-07 | PCD Polymere AG | Katalysatorträger, geträgerte Metallocenkatalysatoren und deren Verwendung für die Herstellung von Polyolefinen |
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AT403919B (de) * | 1996-02-02 | 1998-06-25 | Danubia Petrochem Polymere | Verfahren zur herstellung von katalysatorträgern und geträgerter polyolefin-katalysatoren sowie deren verwendung für die herstellung von polyolefinen |
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CN103619938B (zh) * | 2011-07-22 | 2015-12-02 | 艾伦塔斯Pdg股份有限公司 | 使用苯频哪醇聚合引发剂的低温固化 |
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CA1152056A (en) * | 1979-06-11 | 1983-08-16 | Brian L. Goodall | Process for the stereospecific polymerization of an alpha-olefin and an alpha-olefin polymerization catalyst system |
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