JPH06116328A - スチレン系重合体の製造方法 - Google Patents

スチレン系重合体の製造方法

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JPH06116328A
JPH06116328A JP4270228A JP27022892A JPH06116328A JP H06116328 A JPH06116328 A JP H06116328A JP 4270228 A JP4270228 A JP 4270228A JP 27022892 A JP27022892 A JP 27022892A JP H06116328 A JPH06116328 A JP H06116328A
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典夫 鞆津
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 残留金属量が少なく、かつ分子量分布の広い
高度のシンジオタクチック構造を有するスチレン系重合
体を、低い製造コストで効率よく製造する方法を提供す
ること。 【構成】 (A)一種又は複数の遷移金属化合物、
(B)アルミノキサン,(C)複数の基が金属に結合し
たアニオンとカチオンとからなる配位錯化合物及び
(D)有機アルミニウム化合物を組み合わせた重合用触
媒を用いて、スチレン系重合体を製造する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスチレン系重合体の製造
方法の改良に関するものである。さらに詳しくは、本発
明は、残留金属量が少なく、かつ分子量分布の広い高度
のシンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体
を、低い製造コストで効率よく製造する方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、スチレンにアルミノキサンと遷移
金属錯体の反応生成物を作用させて、高度のシンジオタ
クチック構造を有する高性能のスチレン系重合体を収率
よく製造する方法が知られているが(特開昭62−18
7708号公報,同63−179906号公報,同63
−241009号公報など)、この方法で得られるスチ
レン系重合体は、一般に分子量分布が狭く、成形性に問
題があり、広い分子量分布をもつ高度のシンジオタクチ
ック構造を有するスチレン系重合体が要望されている。
しかしながら、このような広い分子量分布をもつスチレ
ン系重合体を製造するには、これまで高分子量物と低分
子量物とを溶融混練などにより混合することによって分
子量分布を拡げるといった方法が用いられてきたが、こ
の方法では均一混合するのに多大の労力を要するという
問題がある。一方、複数の遷移金属化合物とアルミノキ
サンを用い分子量分布を広げる方法が知られている(特
開平3−119006号公報)が、この方法はアルミノ
キサンの使用量が多くて触媒コストが高くつく上、脱灰
を行わなければ残留金属量が多く、使用にたえないなど
の欠点を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情の下で、残留金属量が少なく、かつ分子量分布の広
い高度のシンジオタクチック構造を有するスチレン系重
合体を、低い製造コストで効率よく製造する方法を提供
することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、遷移金属化合
物とアルミノキサンと特定のイオン錯体と有機アルミニ
ウム化合物とを組み合わせた重合用触媒において、該有
機アルミニウム化合物を加えることにより、アルミノキ
サンにより得られたポリマー部は低分子量側にシフトす
るが、一方イオン錯体により得られたポリマー部は有機
アルミニウム化合物を加えてもシフトしないため、両者
と有機アルミニウム化合物を併用して得られるポリマー
は分子量分布が拡大されること、アルミノキサンとイオ
ン錯体を併用することにより、高価なアルミノキサンの
使用量が従来の方法により少なくてすむこと、さらに遷
移金属化合物として複数のものを用いることによって、
分子量分布を所望値に設定することができ、より分子量
分布の拡大が可能であること、したがって該重合用触媒
を使用することにより、その目的を達成しうることを見
出した。本発明はこのような知見に基づいて完成したも
のである。
【0005】すなわち、本発明は、(A)遷移金属化合
物,(B)アルミノキサン,(C)複数の基が金属に結
合したアニオンとカチオンとからなる配位錯化合物及び
(D)有機アルミニウム化合物を組み合わせた重合用触
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、並びに(A)複数の遷移金属化合物、前記(B)成
分,(C)成分及び(D)成分を組み合わせた重合用触
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
法を提供するものである。本発明の方法においては、触
媒として、前記(A)成分,(B)成分,(C)成分及
び(D)成分の組み合わせが用いられる。ここで、該
(A)成分の遷移金属化合物としはて、各種のものが使
用可能であるが、通常は周期律表第3〜6族金属の化合
物及びランタン系金属の化合物が挙げられ、そのうち第
4族金属(チタン,ジルコニウム,ハフニウム,バナジ
ウムなど)の化合物が好ましい。チタン化合物としては
様々なものがあるが、例えば、一般式(I) TiR1 a 2 b 3 c 4 4-(a+b+c)・・・(I) または一般式(II) TiR1 d 2 e 3 3-(d+e) ・・・(II) 〔式中、R1 ,R2 ,R3 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0〜3の整数を示す。〕で表されるチタン化
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。
【0006】この一般式(I)又は(II)中のR1 ,R
2 ,R3 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,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,1,3−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
基あるいはハロゲン原子(具体的には塩素,臭素,ヨウ
素,フッ素)を示す。これらR 1 ,R2 ,R3 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0〜3の整数を示す。
【0007】さらに好適なチタン化合物としては一般式
(III) TiRXYZ ・・・(III) 〔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。〕で表されるチタン化合物がある。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,1,3−ジメチルシクロペンタジエニル基,1,
2,4−トリメチルシクロペンタジエニル基,1,2,
3,4−テトラ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−エチルヘキシル基など),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
ヘキシルオキシ基など),炭素数6〜20のアリール基
(具体的にはフェニル基,ナフチル基など),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な
ど),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(具体的には塩素,臭
素,ヨウ素あるいはフッ素)を示す。
【0008】このような一般式(III)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,シクロペンタジエニ
ルトリクロロチタン,メチルシクロペンタジエニルトリ
メチルチタン,1,3−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,ペンタメチルシクロペンタジエニ
ルトリクロロチタン,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
チタンなどが挙げられる。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。さらにチタン化合物としては一般式
(IV)
【0009】
【化1】
【0010】〔式中、R5 , R6 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。〕で表される縮合チタン化合
物を用いてもよい。また、上記チタン化合物は、エステ
ル、エーテルやホスフィンなどと錯体を形成させたもの
を用いてもよい。
【0011】上記一般式(IV)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,シクロペンタジエニルチタニウムジクロリドな
どのシクロペンタジエニルチタン化合物が挙げられ、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
やホスフィンなどと錯体を形成したものを用いてもよ
い。また、遷移金属化合物としてのジルコニウム化合物
は、テトラベンジルジルコニウム,ジルコニウムテトラ
エトキシド,ジルコニウムテトラブトキシド,ビスイン
デニルジルコニウムジクロリド,トリイソプロポキシジ
ルコニウムクロリド,ジルコニウムベンジルジクロリ
ド,トリブトキシジルコニウムクロリドなどがあり、ハ
フニウム化合物は、テトラベンジルハフニウム,ハフニ
ウムテトラエトキシド,ハフニウムテトラブトキシドな
どがあり、さらにバナジウム化合物は、バナジルビスア
セチルアセトナート,バナジルトリアセチルアセトナー
ト,トリエトキシバナジル,トリプロポキシバナジルな
どがある。これら遷移金属化合物のなかではチタン化合
物が特に好適である。
【0012】その他(A)成分である遷移金属化合物に
ついては、共役π電子を有する配位子を2個有する遷移
金属化合物、例えば、一般式(V) MR7 8 9 10 ・・・(V) 〔式中、Mはチタン,ジルコニウムあるいはハフニウム
を示し、R7 及びR8 はそれぞれ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
はフルオレニル基を示し、R9 及びR10はそれぞれ水
素,ハロゲン,炭素数1〜20の炭化水素基,炭素数1
〜20のアルコキシ基,アミノ基あるいは炭素数1〜2
0のチオアルコキシ基を示す。ただし、R7 及びR8
炭素数1〜5の炭化水素基,炭素数1〜20及び珪素数
1〜5のアルキルシリル基あるいは炭素数1〜20及び
ゲルマニウム数1〜5のゲルマニウム含有炭化水素基に
よって架橋されていてもよい。〕で表される遷移金属化
合物よりなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物が
ある。
【0013】この一般式(V)中のR7 ,R8 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(具体
的にはメチルシクロペンタジエニル基;1,3−ジメチ
ルシクロペンタジエニル基;1,2,4−トリメチルシ
クロペンタジエニル基;1,2,3,4−テトラメチル
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;トリメチルシリルシクロペンタジエニル基;
1,3−ジ(トリメチルシリル)シクロペンタジエニル
基;1,2,4−トリ(トリメチルシリル)シクロペン
タジエニル基;ターシャリーブチルシクロペンタジエニ
ル基;1,3−ジ(ターシャリーブチル)シクロペンタ
ジエニル基;1,2,4−トリ(ターシャリーブチル)
シクロペンタジエニル基など),インデニル基,置換イ
ンデニル基(具体的にはメチル ンデニル基;ジメチル
インデニル基;トリメチルインデニル基など),フルオ
レニル基あるいは置換フルオレニル基(例えばメチルフ
ルオレニル基)を示し、R7 ,R8 は同一でも異なって
もよく、更にR7 とR8 が炭素数1〜5のアルキリデン
基(具体的には、メチン基,エチリデン基,プロピリデ
ン基,ジメチルカルビル基など)又は炭素数1〜20及
び珪素数1〜5のアルキルシリル基(具体的には、ジメ
チルシリル基,ジエチルシリル基,ジベンジルシリル基
など)により架橋された構造のものでもよい。一方、R
9 ,R10は、上述の如くであるが、より詳しくは、それ
ぞれ独立に、水素,炭素数1〜20のアルキル基(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
ルヘキシル基など),炭素数6〜20のアリール基(具
体的には、フェニル基,ナフチル基など)、炭素数7〜
20のアリールアルキル基(具体的には、ベンジル基な
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,オクチルオキシ基,
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(具体的には、フェノキシ基など)、
さらにはアミノ基や炭素数1〜20のチオアルコキシ基
を示す。
【0014】このような一般式(V)で表わされる遷移
金属化合物の具体例としては、ビスシクロペンタジエニ
ルチタンジメチル;ビスシクロペンタジエニルチタンジ
エチル;ビスシクロペンタジエニルチタンジプロピル;
ビスシクロペンタジエニルチタンジブチル;ビス(メチ
ルシクロペンタジエニル)チタンジメチル;ビス(ター
シャリーブチルシクロペンタジエニル)チタンジメチ
ル;ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)チ
タンジメチル;ビス(1,3−ジターシャリーブチルシ
クロペンタジエニル)チタンジメチル;ビス(1,2,
4−トリメチルシクロペンタジエニル)チタンジメチ
ル;ビス(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタ
ジエニル)チタンジメチル;ビスペンタメチルシクロペ
ンタジエニルチタンジメチル;ビス(トリメチルシリル
シクロペンタジエニル)チタンジメチル;ビス(1,3
−ジ(トリメチルシリル)シクロペンタジエニル)チタ
ンジメチル;ビス(1,2,4−トリ((トリメチルシ
リル)シクロペンタジエニル)チタンジメチル;ビスイ
ンデニルチタンジメチル;ビスフルオレニルチタンジメ
チル;メチレンビスシクロペンタジエニルチタンジメチ
ル;エチリデンビスシクロペンタジエニルチタンジメチ
ル;メチレンビス(2,3,4,5−テトラメチルシク
ロペンタジエニル)チタンジメチル;エチリデンビス
(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)チタンジメチル;ジメチルシリルビス(2,3,
4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタンジ
メチル;メチレンビスインデニルチタンジメチル;エチ
リデンビスインデニルチタンジメチル;ジメチルシリル
ビスインデニルチタンジメチル;メチレンビスフルオレ
ニルチタンジメチル;エチリデンビスフルオレニルチタ
ンジメチル;ジメチルシリルビスフルオレニルチタンジ
メチル;メチレン(ターシャリーブチルシクロペンタジ
エニル)(シクロペンタジエニル)チタンジメチル;メ
チレン(シクロペンタジエニル)(インデニル)チタン
ジメチル;エチリデン(シクロペンタジエニル)(イン
デニル)チタンジメチル;ジメチルシリル(シクロペン
タジエニル)(インデニル)チタンジメチル;メチレン
(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)チタンジメ
チル;エチリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレ
ニル)チタンジメチル;ジメチルシリル(シクロペンタ
ジエニル)(フルオレニル)チタンジメチル;メチレン
(インデニル)(フルオレニル)チタンジメチル;エチ
リデン(インデニル)(フルオレニル)チタンジメチ
ル;ジメチルシリル(インデニル)(フルオレニル)チ
タンジメチル;ビスシクロペンタジエニルチタンジベン
ジル;ビス(ターシャリーブチルシクロペンタジエニ
ル)チタンジベンジル;ビス(メチルシクロペンタジエ
ニル)チタンジベンジル;ビス(1,3−ジメチルシク
ロペンタジエニル)チタンジベンジル;ビス(1,2,
4−トリメチルシクロペンタジエニル)チタンジベンジ
ル;ビス(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタ
ジエニル)チタンジベンジル;ビスペンタメチルシクロ
ペンタジエニルチタンジベンジル;ビス(トリメチルシ
リルシクロペンタジエニル)チタンジベンジル;ビス
(1,3−ジ−(トリメチルシリル)シクロペンタジエ
ニル)チタンジベンジル;ビス(1,2,4−トリ(ト
リメチルシリル)シクロペンタジエニル)チタンジベン
ジル;ビスインデニルチタンジベンジル;ビスフルオレ
ニルチタンジベンジル;メチレンビスシクロペンタジエ
ニルチタンジベンジル;エチリデンビスシクロペンタジ
エニルチタンジベンジル;メチレンビス(2,3,4,
5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタンジベン
ジル;エチリデンビス(2,3,4,5−テトラメチル
シクロペンタジエニル)チタンジベンジル;ジメチルシ
リルビス(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタ
ジエニル)チタンジベンジル;メチレンビスインデニル
チタンジベンジル;エチリデンビスインデニルチタンジ
ベンジル;ジメチルシリルビスインデニルチタンジベン
ジル;メチレンビスフルオレニルチタンジベンジル;エ
チリデンビスフルオレニルチタンジベンジル;ジメチル
シリルビスフルオレニルチタンジベンジル;メチレン
(シクロペンタジエニル)(インデニル)チタンジベン
ジル;エチリデン(シクロペンタジエニル)(インデニ
ル)チタンジベンジル;ジメチルシリル(シクロペンタ
ジエニル)(インデニル)チタンジベンジル;メチレン
(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)チタンジベ
ンジル;エチリデン(シクロペンタジエニル)(フルオ
レニル)チタンジベンジル;ジメチルシリル(シクロペ
ンタジエニル)(フルオレニル)チタンジベンジル;メ
チレン(インデニル)(フルオレニル)チタンジベンジ
ル;エチリデン(インデニル)(フルオレニル)チタン
ジベンジル;ジメチルシリル(インデニル)(フルオレ
ニル)チタンジベンジル;ビスシクロペンタジエニルチ
タンジメトキサイド;ビスシクロペンタジエニルチタン
ジエトキシド;ビスシクロペンタジエニルチタンジプロ
ポキサイド;ビスシクロペンタジエニルチタンジブトキ
サイド;ビスシクロペンタジエニルチタンジフェノキサ
イド;ビス(メチルシクロペンタジエニル)チタンジメ
トキサイド;ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエ
ニル)チタンジメトキサイド;ビス(1,2,4−トリ
メチルシクロペンタジエニル)チタンジメトキサイド;
ビス(1,2,3,4−テイラメチルシクロペンタジエ
ニル)チタンジメトキサイド;ビスペンタメチルシクロ
ペンタジエニルチタンジメトキサイド;ビス(トリメチ
ルシリルシクロペンタジエニル)チタンジメトキサイ
ド;ビス(1,3−ジ(トリメチルシリル)シクロペン
タジエニル)チタンジメトキサイド;ビス(1,2,4
−トリ(トリメチルシリル)シクロペンタジエニル)チ
タンジメトキサイド;ビスインデニルチタンジメトキサ
イド;ビスフルオレニルチタンジメトキサイド;メチレ
ンビスシクロペンタジエニルチタンジメトキサイド;エ
チリデンビスシクロペンタジエニルチタンジメトキサイ
ド;メチレンビス(2,3,4,5−テトラメチルシク
ロペンタジエニル)チタンジメトキサイド;エチリデン
ビス(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエ
ニル)チタンジメトキサイド;ジメチルシリルビス
(2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)チタンジメトキサイド;メチレンビスインデニルチ
タンジメトキサイド;メチレンビス(メチルインデニ
ル)チタンジメトキサイド;エチリデンビスインデニル
チタンジメトキサイド;ジメチルシリルビスインデニル
チタンジメトキサイド;メチレンビスフルオレニルチタ
ンジメトキサイド;エチリデンビスフルオレニルチタン
ジメトキサイド;ジメチルシリルビスフルオレニルチタ
ンジメトキサイド;メチレン(シクロペンタジエニル)
(インデニル)チタンジメトキサイド;エチリデン(シ
クロペンタジエニル)(インデニル)チタンジメトキサ
イド;ジメチルシリル(シクロペンタジエニル)(イン
デニル)チタンジメトキサイド;メチレン(シクロペン
タジエニル)(フルオレニル)チタンジメトキサイド;
エチリデン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)
チタンジメトキサイド;ジメチルシリル(シクロペンタ
ジエニル)(フルオレニル)チタンジメトキサイド;メ
チレン(インデニル)(フルオレニル)チタンジメトキ
サイド;エチリデン(インデニル)(フルオレニル)チ
タンジメトキサイド;ジメチルシリル(インデニル)
(フルオレニル)チタンジメトキサイド;イソプロピリ
デン(シクロペンタジエニル)(フルオレニル)チタン
ジクロリド;イソプロピリデン(シクロペンタジエニ
ル)(フルオレニル)チタンジメトキシドなどが挙げら
れる。また、ジルコニウム化合物としては、エチリデン
ビスシクロペンタジエニルジルコニウムジクロリド,エ
チリデンビスシクロペンタジエニルジルコニウムジメト
キサイド,ジメチルシリルビスシクロペンタジエニルジ
ルコニウムジメトキサイド,イソプロピリデン(シクロ
ペンタジエニル)(フルオレニル)ジルコニウムジクロ
リドなどがあり、さらにハフニウム化合物としては、エ
チリデンビスシクロペンタジエニルハフニウムジメトキ
サイド,ジメチルシリルビスシクロペンタジエニルハフ
ニウムジメトキサイドなどがある。これらのなかでも特
にチタン化合物が好ましい。
【0015】本発明においては、この(A)成分の遷移
金属化合物は単独で用いてもよく、また複数のものを組
み合わせて用いてもよい。複数のものを組み合わせて用
いる場合には、遷移金属化合物の少なくとも一つのσ結
合した配位子をメトキシ化した際のメトキシ基の炭素の
13C−NMRのケミカルシフトを指標にして適宜選ぶの
がよい。この13C−NMRのケミカルシフトの数値が上
昇すると得られるスチレン系重合体の重量平均分子量が
低下することから、ケミカルシフトの数値の異なる複数
の遷移金属化合物を適宜選定することにより、分子量分
布を所望値に設定することも可能である。該重合用触媒
における(B)成分のアルミノキサンは、有機アルミニ
ウム化合物と縮合剤を接触させることにより得られるも
のであって、一般式(VI)
【0016】
【化2】
【0017】〔式中、R11は炭素数1〜20のアルキル
基、好ましくはメチル基を示し、pは0〜50、好まし
くは5〜30の数を示す〕で表される鎖状アルミノキサ
ンや、一般式
【0018】
【化3】
【0019】〔式中、R11は上記と同じであり、qは2
〜50、好ましくは5〜30の数を示す。〕で表される
環状アルミノキサンなどがある。該有機アルミニウム化
合物としては、例えば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などの
トリアルキルアルミニウムなどが挙げられるが、これら
の中でトリメチルアルミニウムが好適である。また、縮
合剤としては、典型的なものとして水が挙げられるが、
この他にトリアルキルアルミニウムが縮合反応する任意
のもの、例えば硫酸銅5水塩,無機物や有機物への吸着
水など、各種のものが挙げられる。
【0020】一般に、トリアルキルアルミニウムなどの
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
と縮合剤である水との接触条件によって様々な生成物と
なる。この際のアルキルアルミニウム化合物と水との接
触方法には特に限定はなく、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有機アルミニ
ウム化合物と反応させる方法などがある。なお、上記の
水にはアンモニア,エチルアミンなどのアミン、硫化水
素などの硫黄化合物,亜リン酸エステルなどのリン化合
物などが20%程度まで含有されていてもよい。また、
この反応は無溶媒下でも進行するが、溶媒中で行なうこ
とが好ましく、好適な溶媒としては、ヘキサン,ヘプタ
ン,デカンなどの脂肪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を挙げることが
できる。
【0021】このアルミノキサン(例えばアルキルアル
ミノキサン)は、上記の接触反応後、含水化合物などを
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℃を超えるとアルキルアルミノキサン自体の
熱分解が起こり、いずれも好ましくない。そして、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。
【0022】このような触媒成分として用いる有機アル
ミニウム化合物と縮合剤との接触生成物であるアルミノ
キサン、特にアルキルアルミノキサンの好適な例は、プ
ロトン核磁気共鳴スペクトルで観測されるアルミニウム
−メチル基(Al−CH3 )結合に基づくメチルプロト
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 」に基づくメチルプ
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−CH3 」に基
づくメチルプロトン観測領域にあるため、この「Al−
CH3 」に基づ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ルプロトンシグナル2.35p
pmを基準に測定し高磁場成分(即ち、−0.1〜−0.5
ppm)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%のものが触媒成分として好適に使
用できる。
【0023】次に、該重合用触媒における(C)成分で
ある複数の基が金属に結合したアニオンとカチオンとか
らなる配位錯化合物としては、一般式 (〔L1 −H〕g+h (〔M1 1 2 ・・・Xn (n-m)-i ・・・(VIII) あるいは (〔L2 g+h (〔M2 1 2 ・・・Xn (n-m)-i ・・・(IX) (ただし、L2 は後述のM3 ,R12134 又はR14 3
Cである) 〔式(VIII),(IX)中、L1 はルイス塩基、M1 及び
2 はそれぞれ周期律表の5族〜15族から選ばれる金
属、M3 は周期律表の8族〜12族から選ばれる金属、
4 は周期律表の8族〜10族から選ばれる金属、X1
〜Xn はそれぞれ水素原子,ジアルキルアミノ基,アル
コキシ基,アリールオキシ基,炭素数1〜20のアルキ
ル基,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,置換アルキル基,有機メタロ
イド基又はハロゲン原子を示し、R 12及びR13はそれぞ
れシクロペンタジエニル基,置換シクロペンタジエニル
基,インデニル基又はフルオレニル基、R14はアルキル
基を示す。mはM1 ,M2 の原子価で1〜7の整数、n
は2〜8の整数、gはL1 −H,L2 のイオン価数で1
〜7の整数、hは1以上の整数,i=h×g/(n−
m)である〕で示される化合物を好適に使用することが
できる。
【0024】M1 及びM2 の具体例としてはB,Al,
Si,P,As,Sbなど、M3 の具体例としてはA
g,Cuなど、M4 の具体例としてはFe,Co,Ni
などが挙げられる。X1 〜Xn の具体例としては、例え
ば、ジアルキルアミノ基としてジメチルアミノ基,ジエ
チルアミノ基、アルコキシ基としてメトキシ基,エトキ
シ基,n−ブトキシ基、アリールオキシ基としてフェノ
キシ基,2,6−ジメチルフェノキシ基,ナフチルオキ
シ基、炭素数1〜20のアルキル基としてメチル基,エ
チル基,n−プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル
基,n−オクチル基,2−エチルヘキシル基、炭素数6
〜20のアリール基,アルキルアリール基若しくはアリ
ールアルキル基としてフェニル基,p−トリル基,ベン
ジル基,ペンタフルオロフェニル基,3,5−ジ(トリ
フルオロメチル)フェニル基,4−ターシャリ−ブチル
フェニル基,2,6−ジメチルフェニル基,3,5−ジ
メチルフェニル基,2,4−ジメチルフェニル基,1,
2−ジメチルフェニル基、ハロゲンとしてF,Cl,B
r,I、有機メタロイド基として五メチルアンチモン
基,トリメチルシリル基,トリメチルゲルミル基,ジフ
ェニルアルシン基,ジシクロヘキシルアンチモン基,ジ
フェニル硼素基などが挙げられる。R12及びR13の置換
シクロペンタジエニル基の具体例としては、メチルシク
ロペンタジエニル基,ブ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が挙げられ
る。
【0025】一般式(VIII) ,(IX) の化合物の中で、
具体的には、下記のものを特に好適に使用できる。例え
ば一般式(I)の化合物としては、テトラフェニル硼酸
トリエチルアンモニウム,テトラフェニル硼酸トリ(n
−ブチル)アンモニウム,テトラフェニル硼酸トリメチ
ルアンモニウム,テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼
酸トリエチルアンモニウム,テトラ(ペンタフルオロフ
ェニル)硼酸トリ(n−ブチル)アンモニウム,ヘキサ
フルオロ砒素酸トリエチルアンモニウムなどが挙げられ
る。また、例えば一般式(II)の化合物としては、テト
ラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸ピリジニウム,テト
ラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸ピロリニウム,テト
ラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸N,N−ジメチルア
ニリニウム,テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸メ
チルジフェニルアンモニウム,テトラフェニル硼酸フェ
ロセニウム,テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸ジ
メチルフェロセニウム,テトラ(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸フェロセニウム,テトラ(ペンタフルオロフェ
ニル)硼酸デカメチルフェロセニウム,テトラ(ペンタ
フルオロフェニル)硼酸アセチルフェロセニウム,テト
ラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸ホルミルフェロセニ
ウム,テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸シアノフ
ェロセニウム,テトラフェニル硼酸銀,テトラ(ペンタ
フルオロフェニル)硼酸銀,テトラフェニル硼酸トリチ
ル,テトラ(ペンタフルオロフェニル)硼酸トリチル,
ヘキサフルオロ砒素酸銀,ヘキサフルオロアンチモン酸
銀,テトラフルオロ硼酸銀などが挙げられる。
【0026】一方、該重合用触媒における(D)成分で
ある有機アルミニウム化合物としては、各種の有機アル
ミニウム化合物が充当できるが、具体的には、一般式 R15 r Al(OR16) s t 1 u ・・・(X) 〔式中、R15及びR16それぞれ独立に炭素数1〜8、好
ましくは炭素数1〜4のアルキル基を示し、Y1 はハロ
ゲンを示し、rは0<r≦3、sは0<s≦3、tは0
≦t<3、uは0≦u<3であって、しかもr+s+t
+u=3である〕で表される有機アルミニウム化合物で
ある。前記の一般式(X)で表される有機アルミニウム
化合物としては、次のものを例示することができる。t
=u=0の場合に相当するものは、一般式 R15 r Al(OR16)3-r 〔式中、R15及びR16は前記と同じであり、rは好まし
くは1.5≦r≦3の数である〕で表される。s=t=0
の場合に相当するものは、一般式 R15 r AlY1 3-r 〔式中、R15及びY1 は前記と同じであり、rは好まし
くは0<r<3である〕で表される。s=u=0の場合
に相当するものは、一般式 R15 r AlH3-r 〔式中、R15は前記と同じであり、rは好ましくは2≦
r<3である〕で表される。t=0の場合に相当するも
のは、一般式 R15 r Al(OR16) s 1 u 〔式中、R15,R16及びY1 は前記と同じであり、0<
r≦3、0≦s<3、0≦u<3で、r+s+u=3で
ある〕で表される。
【0027】前記の一般式(X)で表される有機アルミ
ニウム化合物において、t=u=0で、r=3の化合物
は、例えばトリエチルアルミニウム,トリブチルアルミ
ニウムなどのトリアルキルアルミニウム又はこれらの組
み合わせから選ばれ、好ましいものはトリエチルアルミ
ニウム,トリ−n−ブチルアルミニウム,トリイソブチ
ルアルミニウムである。t=u=0で、1.5≦r<3の
場合は、ジエチルアルミニウムエトキシド,ジブチルア
ルミニウムブトキシドなどのジアルキルアルミニウムア
ルコキシド、エチルアルミニウムセスキエトキシド,ブ
チルアルミニウムセスキブトキシドなどのアルキルアル
ミニウムセスキアルコキシドの他に、R 15 2.5 Al(O
16)0.5などで表される平均組成を有する部分的にアル
コキシ化されたアルキルアルミニウムを挙げることがで
きる。s=t=0の場合に相当する化合物の例は、ジエ
チルアルミニウムクロリド,ジブチルアルミニウムクロ
リド,ジエチルアルミニウムブロミドなどのようなジア
ルキルアルミニウムハロゲニド(r=2),エチルアル
ミニウムセスキクロリド,ブチルアルミニウムセスキク
ロリド,エチルアルミニウムセスキブロミドのようなア
ルキルアルミニウムセスキハロゲニド(r=1.5),エ
チルアルミニウムジクロリド,プロピルアルミニウムジ
クロリド,ブチルアルミニウムジブロミドなどのような
アルキルアルミニウムジハロゲニド(r=1)などの部
分的にハロゲン化されたアルキルアルミニウムである。
s=u=0の場合に相当する化合物の例は、ジエチルア
ルミニウムヒドリド,ジブチルアルミニウムヒドリドな
どのジアルキルアルミニウムヒドリド(r=2),エチ
ルアルミニウムジヒドリド,プロピルアルミニウムジヒ
ドリドなどのアルキルアルミニウムジヒドリド(s=
r)などの部分的に水素化されたアルキルアルミニウム
である。t=0の場合に相当する化合物の例は、エチル
アルミニウムエトキシクロリド、ブチルアルミニウムブ
トキシクロリド,エチルアルミニウムエトキシブロミド
(r=s=u=1)などの部分的にアルコキシ化及びハ
ロゲン化されたアルキルアルミニウムである。
【0028】本発明の方法において用いられる触媒は、
前記(A),(B),(C)及び(D)成分の組み合わ
せからなるものであるが、この触媒を調製するには様々
な手法が適用できる。例えば(A)成分と(B)成分
と(C)成分との反応物に(D)成分を加えて触媒と
し、これに重合すべきモノマーを接触させる方法、
(A)成分と(D)成分との反応物に(B)成分及び
(C)成分を加えて触媒とし、これに重合すべきモノマ
ーを接触させる方法、あるいは重合すべきモノマーに
(A),(B),(C)及び(D)成分の一成分ずつ加
えて接触させる方法などがある。また、(A)成分と
(B)成分と(C)成分との反応物は、予め単離精製し
たものを用いることができる。前記(A),(B),
(C)及び(D)成分の添加あるいは接触は、重合温度
下で行うことができることはもちろん、0〜100℃の
温度にて行うことも可能である。
【0029】本発明の方法によりスチレン系重合体を製
造するには、前記の(A),(B),(C)及び(D)
成分の組み合わせからなる触媒の存在下で、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)などのスチレン系モノマーを重合(あるいは
共重合)する。ここで本発明の触媒とスチレン系モノマ
ーとの接触方法としては、前述したように各種の方法が
ある。スチレン系モノマーの重合は塊状法で行ってもよ
いし、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溶媒
中で行ってもよい。また、重合温度は特に制限はない
が、一般には0〜90℃、好ましくは20〜70℃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
するために、水素の存在下で重合反応を行うことも有効
である。
【0030】このようにして得られるスチレン系重合体
は、高度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高度のシンジオ
タクチック構造とは、立体化学構造が高度のシンジオタ
クチック構造、すなわち炭素−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−NM
R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「高度の
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、通常はラセミダイアッドで75%以上、好ましくは
85%以上、若しくは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)などがあり、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)などがある。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)などがある。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挙げる
ことができる。
【0031】
【実施例】次に実施例により、本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例1 乾燥し、窒素置換した20ミリリットルの容器にスチレ
ン10ミリリットル,トリイソブチルアルミニウム15
マイクロモル,メチルアルミノキサン10マイクロモ
ル,ジメチルアニリニウムテトラ(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート(DMAB)0.50マイクロモル及びペ
ンタメチルシクロペンタジエニルチタントリメチル0.5
0マイクロモルを順次添加し、70℃で4時間重合を行
った。反応終了後、生成物を乾燥し、ポリマー3.79g
を得た。この重合体を厚さ1mm以下の薄片に切断し、
メチルエチルケトンでソックスレー抽出を6時間行っ
た。その結果シンジオタクチックポリスチレン(SP
S)収量は3.60gであった。このもののゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー(GPC)を測定した結
果、重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)は5.
2であった。
【0032】実施例2 乾燥し、窒素置換した20ミリリットルの容器にスチレ
ン10ミリリットル,トリイソブチルアルミニウム15
マイクロモル,メチルアルミノキサン100マイクロモ
ル,ジメチルアニリニウムテトラ(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート(DMAB)0.50マイクロモル及び
1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニルチ
タントリメチル0.25マイクロモルを順次添加し、70
℃で4時間重合を行った。反応終了後、生成物を乾燥
し、ポリマー3.11gを得た。この重合体を厚さ1mm
以下の薄片に切断し、メチルエチルケトンでソックスレ
ー抽出を6時間行った。その結果SPS収量は3.16g
であった。また、このもののGPCを測定した結果、M
w/Mnは8.3であった。
【0033】実施例3 乾燥し、窒素置換した20ミリリットルの容器にスチレ
ン10ミリリットル,トリイソブチルアルミニウム15
マイクロモル,メチルアルミノキサン100マイクロモ
ル,フェロセニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)
ボレート(FCB)0.50マイクロモルを入れ、1分
後、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0.25マイクロモル及び1,2,3,4−テトラ
メチルシクロペンタジエニルチタントリメトキシド0.2
5マイクロモルを順次添加し、70℃で4時間重合を行
った。反応終了後、生成物を乾燥し、ポリマー4.80g
を得た。この重合体を厚さ1mm以下の薄片に切断し、
メチルエチルケトンでソックスレー抽出を6時間行っ
た。その結果SPS収量は4.68gであった。このもの
のGPSを測定した結果、Mw/Mnは13.2であっ
た。
【0034】
【発明の効果】本発明のスチレン系重合体の製造方法
は、重合用触媒として、遷移金属化合物とアルミノキサ
ンとイオン錯体と有機アルミニウム化合物との組み合わ
せからなるものを用いる方法であって、該重合用触媒に
おいて、有機アルミニウム化合物を加えることにより、
アルミノキサンにより得られたポリマー部は低分子量側
にシフトするが、一方イオン錯体により得られたポリマ
ー部は有機アルミニウム化合物を加えてもシフトしない
ため、両者と有機アルミニウム化合物を併用して得られ
るポリマーは分子量分布が拡大される。特に遷移金属化
合物として複数のものを用いることにより、分子量分布
を所望値に設定することができ、さらに分子量分布を拡
大することも可能である。また、得られたポリマーは脱
灰を行わなくても残留金属量が少ない。このように、前
記重合用触媒を用いることにより、残留金属量が少な
く、かつ分子量分布の広い高度のシンジオタクチック構
造を有するスチレン系重合体を、低い製造コストで効率
よく製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)遷移金属化合物,(B)アルミノ
    キサン,(C)複数の基が金属に結合したアニオンとカ
    チオンとからなる配位錯化合物及び(D)有機アルミニ
    ウム化合物を組み合わせた重合用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。
  2. 【請求項2】 (A)複数の遷移金属化合物,(B)ア
    ルミノキサン,(C)複数の基が金属に結合したアニオ
    ンとカチオンとからなる配位錯化合物及び(D)有機ア
    ルミニウム化合物を組み合わせた重合用触媒を用いるこ
    とを特徴とするスチレン系重合体の製造方法。
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