JPH07247307A - 遷移金属化合物、それを用いた重合用触媒及び該重合用触媒を用いたスチレン系重合体の製造方法 - Google Patents

遷移金属化合物、それを用いた重合用触媒及び該重合用触媒を用いたスチレン系重合体の製造方法

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JPH07247307A
JPH07247307A JP6041315A JP4131594A JPH07247307A JP H07247307 A JPH07247307 A JP H07247307A JP 6041315 A JP6041315 A JP 6041315A JP 4131594 A JP4131594 A JP 4131594A JP H07247307 A JPH07247307 A JP H07247307A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エチレンやスチレン等の重合用触媒の成分と
して有用な遷移金属化合物、これを含有する重合用触媒
及びシンジオタクチックポリスチレンを製造する方法を
提供すること。 【構成】 一般式RMXa-1 b (Rはπ配位子で、シ
クロペンタジエニル基が縮合結合している多員環の少な
くとも一つが飽和環である縮合多環式シクロペンタジエ
ニル基であり、M,x,L,a及びbは明細書に記載の
通りである。)で表される遷移金属化合物、この化合物
を含有するスチレン等の重合用触媒、特に好ましくは
(A)該遷移金属化合物と、(B)アルミノキサンやイ
オン性化合物や有機硼素化合物との組み合わせ、場合に
より更に(C)ルイス酸との組合せからなる重合用触
媒、並びにこの触媒を用いて、シンジオタクチックポリ
スチレン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、遷移金属化合物、それ
を用いた重合用触媒及び該触媒を用いたスチレン系重合
体の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、エ
チレン性不飽和結合含有化合物又はアセチレン類の重合
用触媒、特にスチレン類重合用触媒の成分として有用な
遷移金属化合物、該化合物を含有する高活性のエチレン
性不飽和結合含有化合物又はアセチレン類の重合用触
媒、及びこの重合用触媒を用いて、残留金属量の少ない
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、低いコストで効率よく製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレン類やポリプロピレン類など
のオレフィン系重合体は、汎用樹脂として多くの分野に
おいて幅広く用いられている。このオレフィン系重合体
は、チーグラー・ナッタ触媒を基本とする触媒系で製造
されることが知られているが、近年一つのπ配位子をも
ち、該π配位子と中心金属元素とが任意の基を介して結
合してなる遷移金属化合物を触媒成分とする重合用触媒
を用いて、オレフィン系重合体を製造することが試みら
れている。例えば、ヨーロッパ公開特許第420436号、国
際特許公開92−00333号、ヨーロッパ公開特許第
418044号、同第416815号、同第468651号、同495375号、
同514828号、同520732号などにおいて、上記の一つのπ
配位子をもち、該π配位子と中心金属元素とが任意の基
を介して結合してなる遷移金属化合物を触媒成分とする
オレフィン重合用触媒及び該触媒を用いたオレフィン系
重合体の製造方法が開示されている。しかしながら、こ
れらの中でπ配位子がインデニル基やフルオレニル基の
ような芳香環を含む縮合多環式シクロペンタジエニル基
である遷移金属化合物を含有する触媒は、その活性につ
いては必ずしも充分に満足しうるものではなかった。
【0003】一方、従来からラジカル重合法などにより
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,事務器機,家庭用品,包装容器,玩具,家具,合成
紙,シート,フィルム,その他産業資材などとして幅広
く用いられている。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。これに対し、シンジオタクチッ
ク構造を有するスチレン系重合体は、従来のアタクチッ
クポリスチレンとは異なる融点を有しており、かつこれ
まで知られていたアイソタクチックポリスチレンよりも
高い融点であるため、耐熱性樹脂として各方面から期待
されている。本発明者らのグループは、先にインデニル
基をπ配位子として有する遷移金属化合物とアルミノキ
サンとを組み合わせた触媒を用いることにより、シンジ
オタクチック構造を有するスチレン系重合体が得られる
ことを見出した(特開平1−294705号公報)。し
かしながら、インデニル基のような芳香環を含む縮合多
環式シクロペンタジエニル基をπ配位子として有する遷
移金属化合物を含有する触媒では、充分な活性が得られ
ないという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
下で、エチレン性不飽和結合含有化合物又はアセチレン
類の重合用触媒、特にスチレン類の重合用触媒の成分と
して有用な新規な遷移金属化合物、該化合物を含有する
高活性のエチレン性不飽和結合含有化合物又はアセチレ
ン類の重合用触媒、及びこの重合用触媒を用いて、残留
金属量の少な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。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、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。その結
果、π配位子として、シクロペンタジエニル基が縮合結
合している多員環の少なくとも一つが飽和環である縮合
多環式シクロペンタジエニル基を有する特定構造の遷移
金属化合物が、エチレン性不飽和結合含有化合物又はア
セチレン類の重合用触媒、特にスチレン類の重合用触媒
の成分として有用であること、この遷移金属化合物と、
アルミノキサンや特定のイオン性化合物や有機硼素化合
物と、場合によりルイス酸とを組み合わせた重合用触媒
が高活性を有し、エチレン性不飽和結合含有化合物又は
アセチレン類を効率よく重合しうること、特に、上記の
重合用触媒を用いてスチレン類を重合させることによ
り、残留金属量の少な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が低いコストで効率よく得ら
れることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて
完成したものである。
【0006】すなわち、本発明は、一般式(I) RMXa-1 b ・・・(I) 〔式中、Rはπ配位子で、シクロペンタジエニル基が縮
合結合している多員環の少なくとも一つが飽和環である
縮合多環式シクロペンタジエニル基を示し、Mは遷移金
属、Xはσ配位子を示し、複数のXはたがいに同一でも
異なっていてもよく、またたがいに任意の基を介して結
合していてもよい。Lはルイス塩基,aはMの価数,b
は0,1又は2を示し、Lが複数の場合、各Lはたがい
に同一でも異なっていてもよい。〕で表されることを特
徴とする遷移金属化合物、この遷移金属化合物を含有し
てなるエチレン性不飽和結合含有化合物又はアセチレン
類の重合用触媒、特に好ましくは(A)上記遷移金属化
合物と、(B)(イ)アルミノキサン,(ロ)非配位子
性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物及び
(ハ)有機硼素化合物の中から選ばれた少なくとも一種
と、場合により用いられる(C)ルイス酸との組合せか
らなるエチレン性不飽和結合含有化合物又はアセチレン
類の重合用触媒を提供するものである。さらに、本発明
は、上記重合用触媒の存在下、スチレン類又はスチレン
類と他の重合性不飽和化合物とを重合させることを特徴
とするスチレン系重合体の製造方法をも提供するもので
ある。また、本発明は、上記重合用触媒を用いてエチレ
ン性不飽和結合含有化合物重合体又はアセチレン系重合
体の製造方法をも提供するものである。
【0007】本発明の遷移金属化合物は、一般式(I) RMXa-1 b ・・・(I) で表される構造を有するものである。この一般式(I)
において、Rはπ配位子で、シクロペンタジエニル基が
縮合結合している多員環の少なくとも一つが飽和環であ
る縮合多環式シクロペンタジエニル基を示す。このよう
な縮合多環式シクロペンタジエニル基としては、例えば
一般式(II)〜(IV)
【0008】
【化2】
【0009】〔式中、R1 ,R2 及びR3 は、それぞれ
水素原子,ハロゲン原子,炭素数1〜20の脂肪族炭化
水素基,炭素数6〜20の芳香族炭化水素基,炭素数1
〜20のアルコキシ基,炭素数6〜20のアリーロキシ
基,炭素数1〜20のチオアルコキシ基,炭素数6〜2
0のチオアリーロキシ基,アミノ基,アミド基,カルボ
キシル基又はアルキルシリル基を示し、各R1 ,各R2
及び各R3 は、それぞれにおいてたがいに同一でも異な
っていてもよく、c,d,e及びfは、1以上の整数を
示す。〕で表される縮合多環式シクロペンタジエニル基
の中から選ばれたものを挙げることができるが、これら
の中で、触媒活性及び合成が容易な点から、4,5,
6,7−テトラヒドロインデニル基類が好適である。こ
のRの具体例としては、4,5,6,7−テトラヒドロ
インデニル基;1−メチル−4,5,6,7−テトラヒ
ドロインデニル基;2−メチル−4,5,6,7−テト
ラヒドロインデニル基;1,2−ジメチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデニル基;1,3−ジメチル
−4,5,6,7−テトラヒドロインデニル基;1,
2,3−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒドロイ
ンデニル基;1,2,3,4,5,6,7−ヘプタメチ
ル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニル基;1,
2,4,5,6,7−ヘキサメチル−4,5,6,7−
テトラヒドロインデニル基;1,3,4,5,6,7−
ヘキサメチル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニ
ル基;オクタヒドロフルオレニル基;1,2,3,4−
テトラヒドロフルオレニル基;9−メチル−1,2,
3,4−テトラヒドロフルオレニル基;9−メチル−オ
クタヒドロフルオレニル基などが挙げられる。
【0010】Mは遷移金属化合物で、チタン,ジルコニ
ウム,ハフニウム,ランタノイド系金属,ニオブ,タン
タルなどが挙げられるが、これらの中で、触媒活性の点
からチタンが好適である。また、Xはσ配位子を示し、
具体的には水素原子,ハロゲン原子,炭素数1〜20の
脂肪族炭化水素基,炭素数6〜20の芳香族炭化水素
基,炭素数1〜20のアルコキシ基,炭素数6〜20の
アリーロキシ基,炭素数1〜20のチオアルコキシ基,
炭素数6〜20のチオアリーロキシ基,アミノ基,アミ
ド基,カルボキシル基,アルキルシリル基などが挙げら
れ、複数のXはたがいに同一でも異なっていてもよく、
またたがいに任意の基を介して結合していてもよい。さ
らに、このXの具体例としては、水素原子,塩素原子,
臭素原子,ヨウ素原子,メチル基,ベンジル基,フェニ
ル基,トリメチルシリルメチル基,メトキシ基,エトキ
シ基,フェノキシ基,チオメトキシ基,チオフェノキシ
基,ジメチルアミノ基,ジイソプロピルアミノ基などを
挙げることができる。Lはルイス塩基を示し、aはMの
価数,bは0,1又は2である。
【0011】前記一般式(I)で表される遷移金属化合
物としては、上記例示のR及びXの中から、それぞれ任
意に選択されたものを含む化合物を好ましく用いること
ができる。該一般式(I)で表される遷移金属化合物と
しては、例えば、4,5,6,7−テトラヒドロインデ
ニルチタニウムトリクロリド;4,5,6,7−テトラ
ヒドロインデニルチタニウムトリメチル;4,5,6,
7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリベンジル;
4,5,6,7−テトラヒドロインデニルトリメトキシ
ド;1−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロインデ
ニルチタニウムトリクロリド;1−メチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリメチ
ル;1−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロインデ
ニルチタニウムトリベンジル;1−メチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリメトキ
シド;2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロイン
デニルチタニウムトリクロリド;2−メチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリメチ
ル;2−メチル−4,5,6,7−テトラヒドロインデ
ニルチタニウムトリベンジル;2−メチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリメトキ
シド;1,2−ジメチル−4,5,6,7−テトラヒド
ロインデニルチタニウムトリクロリド;1,2−ジメチ
ル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウ
ムトリメチル;1,2−ジメチル−4,5,6,7−テ
トラヒドロインデニルチタニウムトリベンジル;1,2
−ジメチル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニル
チタニウムトリメトキシド;1,3−ジメチル−4,
5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリク
ロリド;1,3−ジメチル−4,5,6,7−テトラヒ
ドロインデニルチタニウムトリメチル;1,3−ジメチ
ル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウ
ムトリベンジル;1,3−ジメチル−4,5,6,7−
テトラヒドロインデニルチタニウムトリメトキシド;
1,2,3−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒド
ロインデニルチタニウムトリクロリド;1,2,3−ト
リメチル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチ
タニウムトリメチル;1,2,3−トリメチル−4,
5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリベ
ンジル;1,2,3−トリメチル−4,5,6,7−テ
トラヒドロインデニルチタニウムトリメトキシド;1,
2,3,4,5,6,7−ヘプタメチル−4,5,6,
7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリクロリド;
1,2,3,4,5,6,7−ヘプタメチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリメチ
ル;1,2,3,4,5,6,7−ヘプタメチル−4,
5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリベ
ンジル;1,2,3,4,5,6,7−ヘプタメチル−
4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムト
リメトキシド;1,2,4,5,6,7−ヘキサメチル
−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウム
トリクロリド;1,2,4,5,6,7−ヘキサメチル
−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウム
トリメチル;1,2,4,5,6,7−ヘキサメチル−
4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムト
リベンジル;1,2,4,5,6,7−ヘキサメチル−
4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムト
リメトキシド;1,3,4,5,6,7−ヘキサメチル
−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウム
トリクロリド;1,3,4,5,6,7−ヘキサメチル
−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウム
トリメチル;1,3,4,5,6,7−ヘキサメチル−
4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムト
リベンジル;1,3,4,5,6,7−ヘキサメチル−
4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムト
リメトキシド;オクタヒドロフルオレニルチタニウムト
リクロリド;オクタヒドロフルオレニルチタニウムトリ
メチル;オクタヒドロフルオレニルチタニウムトリベン
ジル;オクタヒドロフルオレニルチタニウムトリメトキ
シド;1,2,3,4−テトラヒドロフルオレニルチタ
ニウムトリクロリド;1,2,3,4−テトラヒドロフ
ルオレニルチタニウムトリメチル;1,2,3,4−テ
トラヒドロフルオレニルチタニウムトリベンジル;1,
2,3,4−テトラヒドロフルオレニルチタニウムトリ
メトキシド;9−メチル−1,2,3,4−テトラヒド
ロフルオレニルチタニウムトリクロリド;9−メチル−
1,2,3,4−テトラヒドロフルオレニルチタニウム
トリメチル;9−メチル−1,2,3,4−テトラヒド
ロフルオレニルチタニウムトリベンジル;9−メチル−
1,2,3,4−テトラヒドロフルオレニルチタニウム
トリメトキシド;9−メチル−オクタヒドロフルオレニ
ルチタニウムトリクロリド;9−メチル−オクタヒドロ
フルオレニルチタニウムトリメチル;9−メチル−オク
タヒドロフルオレニルチタニウムトリベンジル;9−メ
チル−オクタヒドロフルオレニルチタニウムトリメトキ
シドなど、及びこれらの化合物におけるチタニウムを、
ジルコニウム又はハフニウムに置換したもの、あるいは
他の族又はランタノイド系列の遷移金属元素の類似化合
物を挙げることができるが、もちろんこれらに限定され
るものではない。これらの中で触媒活性の点からチタニ
ウム化合物が好適である。
【0012】本発明のエチレン性不飽和結合含有化合物
又はアセチレン類の重合用触媒は、前記一般式(I)で
表される遷移金属化合物を含有するものであるが、特に
(A)該遷移金属化合物と、(B)(イ)アルミノキサ
ン,(ロ)非配位性アニオンとカチオンとからなるイオ
ン性化合物及び(ハ)有機硼素化合物の中から選ばれた
少なくとも一種との組合せからなる触媒、並びに(A)
該遷移金属化合物と、(B)(イ)アルミノキサン,
(ロ)非配位性アニオンとカチオンとからなるイオン性
化合物及び(ハ)有機硼素化合物の中から選ばれた少な
くとも一種と、(C)ルイス酸との組合せからなる触媒
が、優れた触媒活性を有することから、好適である。上
記(B)触媒成分における(イ)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(V)
【0013】
【化3】
【0014】〔式中、R4 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(VI)
【0015】
【化4】
【0016】〔式中R4 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,無機物や有機物の吸着水な
ど、各種のものが挙げられる。
【0017】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、これらが複雑に結
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,亜燐酸エステルなどの燐化合物な
どが20重量%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。
【0018】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4
0〜150℃の温度で、20分〜8時間、好ましくは3
0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。
【0019】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、 1
H−NMR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 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(0pp
m)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2.35ppmを基準に測定し高磁場
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
が触媒成分として好適に使用できる。
【0020】一方、(B)成分における(ロ)成分の非
配位性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物と
しては、一般式(VII) (〔L1 −H〕g+h (〔M1 1 2 ・・・Yn (n-m)-i (VII) 又は一般式(VIII) (〔L2 g+h (〔M2 1 2 ・・・Yn (n-m)-i (VIII) 〔ただし、L2 は後述のM3 、R5 6 4 又はR7 3
である。〕で表される化合物が挙げられる。
【0021】上記一般式(VII) ,(VIII)において、L1
はルイス塩基を示し、M1 及びM2は、周期律表の5族
〜15族から選ばれる元素、具体的にはB,Al,P,
As,Sbなどを示す。M3 は周期律表の8族〜12族
から選ばれる元素、具体的にはAg,Cuなどを示し、
4 は周期律表の8族〜10族から選ばれる元素、具体
的にはFe,Co,Niなどを示す。Y1 〜Yn は、そ
れぞれ水素原子,ジアルキルアミノ基,アルコキシ基,
アリーロキシ基,炭素数1〜20のアルキル基,炭素数
6〜20のアリール基,アリールアルキル基,アルキル
アリール基,置換アルキル基,有機メタロイド基,ハロ
ゲン原子などを示す。このY1 〜Yn の具体例として
は、ジメチルアミノ基,ジエチルアミノ基,メトキシ
基,エトキシ基,ブトキシ基,フェノキシ基,2,6−
ジメチルフェノキシ基,メチル基,エチル基,プロピル
基,ブチル基,オクチル基,フェニル基,トルイル基,
キシリル基,メシチル基,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)基,4
−t−ブチルフェニル基,F,Cl,Br,I,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,ジフェニル硼素基などが挙げられる。また、R
5 及びR6 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,置換インデニ
ル基,フルオレニル基などを示し、具体的にはメチルシ
クロペンタジエニル基,ペンタメチルシクロペンタジエ
ニル基などが挙げられる。R7 はアルキル基,アリール
基,置換アリール基で、たがいに同一でも異なっていて
もよく、具体的には、フェニル基,4−メトキシフェニ
ル基,4−メチルフェニル基などが挙げられる。mはM
1 ,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。
【0022】該イオン性化合物における非配位性アニオ
ンとしては、例えばテトラ(フェニル)ボレート;テト
ラ(フルオロフェニル)ボレート;テトラキス(ジフル
オロフェニル)ボレート;テトラキス(トリフルオロフ
ェニル)ボレート;テトラキス(テトラフルオロフェニ
ル)ボレート;テトラキス(ペンタフルオロフェニル)
ボレート;テトラキス(トリフルオロメチルフェニル)
ボレート;テトラ(トルイル)ボレート;テトラ(キシ
リル)ボレート;(トリフェニル,ペンタフルオロフェ
ニル)ボレート;〔トリス(ペンタフルオロフェニ
ル),フェニル〕ボレート;トリデカハイドライド−
7,8−ジカルバウンデカボレートなどが挙げられる。
一方、カチオンとしては、例えばトリ(エチル)アンモ
ニウム;トリ(ブチル)アンモニウム;N,N−ジメチ
ルアニリニウム;N,N−ジエチルアニリニウム;トリ
フェニルフォスフィニウム;ジメチルフェニルフォスフ
ィニウム;1,1’−ジメチルフェロセン;デカメチル
フェロセン;銀(I);トリ(フェニル)カルベニウ
ム;トリ(トルイル)カルベニウム;トリ(メトキシフ
ェニル)カルベニウム;〔ジ(トルイル),フェニル〕
カルベニウム;〔ジ(メトキシフェニル),フェニル〕
カルベニウム;〔メトキシフェニル,ジ(フェニル)〕
カルベニウムなどが挙げられる。該イオン性化合物は、
上記で例示した非配位性アニオン及びカチオンの中か
ら、それぞれ任意に選択して組み合わせたものを好まし
く用いることができる。
【0023】一般式(VII)の化合物としては、例えばテ
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,テトラキス(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
ラキス(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
ンモニウムなどが好ましく挙げられる。また、一般式
(VIII)の化合物としては、例えばテトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)硼酸ピリジニウム,テトラキス(ペ
ンタフルオロフェニル)硼酸ピロリニウム,テトラキス
(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,テトラキス(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,テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)硼酸ジメチルフェロセニウム,テトラキス(ペンタ
フルオロフェニル)硼酸フェロセニウム,テトラキス
(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,テトラキス(ペンタフルオロフェニル)硼酸アセ
チルフェロセニウム,テトラキス(ペンタフルオロフェ
ニル)硼酸ホルミルフェロセニウム,テトラキス(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,テトラキス(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,テトラキス
(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好ましく挙げられる。
【0024】さらに、(ハ)成分の有機硼素化合物とし
ては、一般式(IX) R8 3BL3 v ・・・(IX) で表される化合物が挙げられる。上記一般式(IX)にお
いて、R8 は炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基,炭素
数6〜20の芳香族炭化水素基,置換芳香族炭化水素
基,水素原子又はハロゲン原子を示し、たがいに同一で
あっても異なっていてもよい。該R8 の具体例として
は、フェニル基,トルイル基,フルオロフェニル基,ト
リフルオロメチルフェニル基,ペンタフルオロフェニル
基,フッ素原子,塩素原子,臭素原子,ヨウ素原子など
が挙げられる。L3 はルイス塩基を示し、具体的にはジ
エチルエーテル,テトラヒドロフランなどのエーテル化
合物、ピリジンなどのアミン化合物などが挙げられる。
vは0〜3の整数である。具体例としては、トリスフェ
ニル硼素,トリス(ペンタフルオロフェニル)硼素,ト
リエチル硼素,ジ(ペンタフルオロフェニル)フェニル
硼素,トリス(3,5−ジトリフルオロメチルフェニ
ル)硼素などが挙げられる。
【0025】本発明の重合用触媒においては、上記
(B)成分として、(イ)成分のアルミノキサンのみを
一種又は二種以上組み合わせて用いてもよく、また
(ロ)成分のイオン性化合物のみを一種又は二種以上組
み合わせて用いてもよい。あるいは、(ハ)成分の有機
硼素化合物を一種又は二種以上組み合わせて用いてもよ
く、さらには、該(イ)成分,(ロ)成分及び(ハ)成
分を適当に組み合わせて用いてもよい。
【0026】本発明の触媒において、所望に応じて用い
られる(C)成分のルイス酸としては、例えば有機アル
ミニウム化合物,マグネシウム化合物,亜鉛化合物,リ
チウム化合物などを挙げることができる。該有機アルミ
ニウム化合物としては、一般式(X) R9 r Al(OR10s t 1 u ・・・(X) で表される化合物を用いることができる。上記一般式
(X)において、R9 及びR10は、それぞれ炭素数1〜
8のアルキル基を示し、それらはたがいに同一でも異な
っていてもよい。Z1 はハロゲン原子を示し、r,s,
t及びuは、0<r≦3,0<s≦3,0≦t<3,0
≦u<3,r+s+t+u=3の関係を満たす数であ
る。
【0027】上記一般式(X)で表される有機アルミニ
ウム化合物の具体例としては、t=u=0,r=3の化
合物としてトリメチルアルミニウム,トリエチルアルミ
ニウム,トリイソプロピルアルミニウム,トリイソブチ
ルアルミニウム,トリオクチルアルミニウムなどを、t
=u=0,1.5≦r<3の化合物としてジエチルアルミ
ニウムエトキシド,ジブチルアルミニウムブトキシド,
ジエチルアルミニウムセスキエトキシド,ジブチルアル
ミニウムセスキブトキシド、さらには部分的にアルコキ
シ化されたアルキルアルミニウムなどを、s=t=0の
化合物としてジエチルアルミニウムジクロリド,ジブチ
ルアルミニウムジクロリドなど(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
ロリドなど(r=1.5)、エチルアルミニウムジクロリ
ド,ブチルアルミニウムジクロリドなど(r=1)を、
s=u=0の化合物としてジエチルアルミニウムハイド
ライド,ジイソブチルアルミニウムハイドライドなど
(r=2)、エチルアルミニウムジハイドライド,ブチ
ルアルミニウムジハイドライド(r=1)を挙げること
ができる。
【0028】また、マグネシウム化合物としては、例え
ばメチルマグネシウムブロミド,エチルマグネシウムブ
ロミド,フェニルマグネシウムブロミド,ベンジルマグ
ネシウムブロミドなどのグリニア化合物、ジエトキシマ
グネシウム,エチルブチルマグネシウムなどの有機マグ
ネシウム化合物、塩化マグネシウムなどの無機マグネシ
ウム化合物などが挙げられる。さらに、亜鉛化合物やリ
チウム化合物としては、例えばジエチル亜鉛などの有機
亜鉛化合物、メチルリチウムなどの有機リチウム化合物
などを挙げることができる。本発明の触媒においては、
上記(C)成分のルイス酸は一種用いてもよく、二種以
上を組み合わせて用いてもよい。
【0029】本発明の重合用触媒における(A)成分と
(B)成分と所望により用いられる(C)成分との接触
方法としては、例えば(A)成分と(B)成分との接
触混合物に、(C)成分を加えて触媒とし、重合すべき
モノマーと接触させる方法、(B)成分と(C)成分
との接触混合物に(A)成分を加えて触媒とし、重合す
べきモノマーと接触させる方法、(A)成分と(C)
成分との接触混合物に(B)成分を加えて触媒とし、重
合すべきモノマーと接触させる方法、重合すべきモノ
マー成分に(A),(B),(C)成分を別々に接触さ
せる方法、重合すべきモノマー成分と(C)成分との
接触混合物に、上記の〜で調製して触媒を接触させ
る方法などがある。上記(A)成分と(B)成分と所望
により用いられる(C)成分との接触は、重合温度下で
行えることはもちろん、−20〜200℃の範囲で行う
ことも可能である。
【0030】本発明の重合用触媒は、上記(A)及び
(B)成分、あるいは(A),(B)及び(C)成分の
組合せからなるものであるが、このほかにさらに他の触
媒成分を加えることも可能である。各触媒成分の配合割
合は、各種条件により異なり、一義的には定められない
が、通常、(B)成分がアルミノキサンの場合、(A)
成分と(B)成分とのモル比は、好ましくは1:1〜
1:10,000、より好ましくは1:1〜1:1,000
の範囲で選ばれ、(B)成分がイオン性化合物又は有機
硼素化合物の場合、(A)成分と(B)成分とのモル比
は、好ましくは0.1:1〜1:0.1の範囲で選ばれる。
また、(C)成分を用いる場合は、(A)成分と(C)
成分とのモル比は、好ましくは1:0.1〜1:1,000
の範囲で選ばれる。
【0031】本発明の重合用触媒は、エチレン性不飽和
結合含有化合物又はアセチレン類の重合用として用いら
れる。エチレン性不飽和結合含有化合物としては、例え
ばオレフィン類,ジエン化合物,スチレン類などが挙げ
られる。該オレフィン類としては、例えばエチレン;プ
ロピレン;ブテン−1;ペンテン−1;ヘキセン−1;
ヘプテン−1;オクテン−1;ノネン−1;デセン−
1;4−フェニルブテン−1;6−フェニルヘキセン−
1;3−メチルブテン−1;4−メチルペンテン−1;
3−メチルペンテン−1;3−メチルヘキセン−1;4
−メチルヘキセン−1;5−メチルヘキセン−1;3,
3−ジメチルペンテン−1;3,4−ジメチルペンテン
−1;4,4−ジメチルペンテン−1;ビニルシクロヘ
キサンなどのα−オレフィン、ヘキサフルオロプロペ
ン;テトラフルオロエチレン;2−フルオロプロペン;
フルオロエチレン;1,1−ジフルオロエチレン;3−
フルオロプロペン;トリフルオロエチレン;3,4−ジ
クロロブテン−1などのハロゲン置換α−オレフィン、
シクロペンテン;シクロヘキセン;ノルボルネン;5−
メチルノルボルネン;5−エチルノルボルネン;5−プ
ロピルノルボルネン;5,6−ジメチルノルボルネン;
1−メチルノルボルネン;7−メチルノルボルネン;
5,5,6−トリメチルノルボルネン;5−フェニルノ
ルボルネン;5−ベンジルノルボルネンなどの環状オレ
フィンなどが挙げられる。また、ジエン化合物として
は、例えばブタジエン;イソプレン;1,6−ヘキサジ
エンなどの鎖状ジエン化合物、ノルボルナジエン;5−
エチリデンノルボルネン;5−ビニルノルボルネン;5
−ビニルシクロヘキセン;ジシクロペンタジエンなどの
環状ジエン化合物などが挙げられる。
【0032】そして、スチレン類としては、例えばスチ
レンをはじめ、p−メチルスチレン;o−メチルスチレ
ン;m−メチルスチレン;2,4−ジメチルスチレン;
2,5−ジメチルスチレン;3,4−ジメチルスチレ
ン;3,5−ジメチルスチレン;p−t−ブチルスチレ
ンなどのアルキルスチレン、p−メトキシスチレン;o
−メトキシスチレン;m−メトキシスチレンなどのアル
コキシスチレン、p−クロロスチレン;m−クロロスチ
レン;o−クロロスチレン;p−ブロモスチレン;m−
ブロモスチレン;o−ブロモスチレン;p−フルオロス
チレン;m−フルオロスチレン;o−フルオロスチレ
ン;o−メチル−p−フルオロスチレンなどのハロゲン
化スチレン、さらには有機珪素スチレン,ビニル安息香
酸エステル,ジビニルベンゼンなどが挙げられる。さら
に、アセチレン類としては、例えばアセチレン,メチル
アセチレン,フェニルアセチレン,トリメチルシリルア
セチレンなどが挙げられる。上記単量体は、それぞれ単
独で重合させてもよく、また二種以上を組み合わせて重
合させてもよい。
【0033】重合方法としては、塊状重合でもよく、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,エチルベンゼ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0〜200℃、好ましくは20〜1
00℃である。また、気体状モノマーを使用する際の気
体状モノマーの分圧は、一般には300気圧以下、好ま
しくは30気圧以下である。
【0034】本発明においては、上記重合用触媒は、特
にスチレン系重合体の製造に使用するのが望ましい。こ
の場合、該重合用触媒の存在下、スチレン類を単独重合
させてもよく、二種以上共重合させてもよい。またスチ
レン類一種以上と重合性不飽和化合物一種以上とを共重
合させてもよい。スチレン類と共重合させる重合性不飽
和化合物としては、上記のオレフィン類,ジエン化合
物,アセチレン類などを挙げることができる。
【0035】上記触媒を用いて得られるスチレン系重合
体は、スチレン連鎖部が、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
けるスチレン連鎖部が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−NM
R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、本発明にいう「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(置換スチレン),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。
【0036】なお、ここでポリ(置換スチレン)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),ポリ(フェニルスチレン),ポリ
(ビニルスチレン)などのポリ(炭化水素置換スチレ
ン)、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)などのポリ(ハロゲン
化スチレン)、ポリ(メトキシスチレン),ポリ(エト
キシスチレン)などのポリ(アルコキシスチレン)など
がある。これらの中で、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
との共重合体を挙げることができる。
【0037】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。 実施例1 1,2,3−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒド
ロインデニルチタニウムトリクロリド(化合物A)の合
成 (1)2,3,−ジメチル−4,5,6,7−テトラヒ
ドロインデ−1−オンの合成 ポリリン酸500g中に、シクロヘキセン32.9g(4
00ミリモル)とチグリン酸40.3gを加え、60℃に
加温して2時間攪拌したのち、降温後、この赤黄色粘稠
溶液を水1000ミリリットルに滴下し、黄色の懸濁液
を得た。次いで、これを、エーテル700ミリリットル
で抽出、分離し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し
て、有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥剤
を分離後、溶媒を留去し、減圧蒸留して85〜87℃/
3mmHgの留分より、目的物39.2gが得られた。
【0038】(2)1,2,3−トリメチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデ−1−オルの合成 上記(1)で得られた2,3−ジメチル−4,5,6,
7−テトラヒドロインデ−1−オン16.2g(99.6 ミ
リモル)を乾燥ジエチルエーテル100ミリリットル中
に加え、さらに1.4Mメチルリチウム/ジエチルエーテ
ル溶液100ミリリットルを加えて室温で1時間反応さ
せたのち、さらに15時間加熱還流させた。降温後、少
量の水を加え、有機相を分離し、無水硫酸マグネシウム
で乾燥したのち、乾燥剤を分離し、溶媒を留去すること
により、目的物15.3gが淡黄色のオイルとして得られ
た。 (3)1,2,3−トリメチル−4,5,6,7−テト
ラヒドロインデンの合成 上記(2)で得られた1,2,3−トリメチル−4,
5,6,7−テトラヒドロインデ−1−オル15.3gを
脱水エーテル150ミリリットルで希釈し、12N塩酸
を数滴加えて、室温で2時間攪拌したのち、水100ミ
リリットルで3回洗浄、分離を行い、有機相を無水硫酸
マグネシウムで乾燥した。乾燥剤を分離後、溶媒を常圧
留去することにより、1,2,3−トリメチル−4,
5,6,7−テトラヒドロインデン14.05gが得られ
た。
【0039】(4)1,2,3−トリメチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデニルトリメチルシランの合
成 上記(3)で得られた1,2,3−トリメチル−4,
5,6,7−テトラヒドロインデン14.05gを脱水テ
トラヒドロフラン150ミリリットルに溶解したのち、
これに1.6Mブチルリチウム/ヘキサン溶液75ミリリ
ットルを氷冷下に滴下し、室温に戻して12時間攪拌し
た。次いで、室温にて揮発分を減圧留去し得られた固体
をヘキサンで洗浄すると、白色の1,2,3−トリメチ
ル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルリチウム
が得られた。これを再度脱水テトラヒドロフラン100
ミリリットルに溶解し、単蒸留したトリメチルクロロシ
ランを氷冷下に加え、室温で一昼夜攪拌した。次に、室
温で揮発分を減圧留去し、ヘキサン300ミリリットル
で抽出したのち、不溶部を濾別し、ヘキサン溶液からヘ
キサンを減圧留去することにより、1,2,3−トリメ
チル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルトリメ
チルシラン18.1g(77.1ミリモル)が淡黄色のオイ
ルとして回収できた。
【0040】(5)1,2,3−トリメチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリクロリ
ドの合成 四塩化チタン18.9gを脱水トルエン150ミリリット
ルに溶解し、これに、上記(4)で得られた1,2,3
−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニ
ルトリメチルシラン18.1gを脱水トルエン40ミリリ
ットルで希釈したものを滴下したのち、室温で3時間反
応させ、さらに還流下で1時間反応させて暗赤色の溶液
を得た。次いで、90℃まで降温して不溶部を濾別し、
濾液より揮発分を減圧留去することにより、褐色の固体
が得られた。この固体を、ヘキサン50ミリリットルを
用いて室温で洗浄したのち、減圧蒸留することにより、
1,2,3−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒド
ロインデニルチタニウムトリクロリドが暗赤色固体とし
て回収できた。この固体をヘキサンより再結晶すること
で、針状結晶10.5g(33ミリモル)が得られた。こ
のものの 1H−NMR、13C−NMR及び47Ti,49
i−NMRを求めたところ、下記の結果が得られた。1 H−NMR(トリメチルシラン標準,溶媒重クロロホ
ルム):3.223〜3.282ppm(2H,m),2.5
73〜2.647ppm(2H,m),2.443ppm
(3H,s),2.307ppm(6H,s),2.009
ppm(2H,m),1.731ppm(2H,m)13 C−NMR(テトラメチルシラン標準,溶媒重クロロ
ホルム):140.00ppm,137.73ppm,13
5.03ppm,25.63ppm,21.87ppm,14.
52ppm,13.72ppm47 Ti,49Ti−NMR(TiCl4 49Tiのケミカ
ルシフト標準,溶媒重クロロホルム):47 Ti:347.10ppm49 Ti:80.730ppm 化合物Aの上記合成工程のスキームを下記に示す。
【0041】
【化5】
【0042】実施例2 1,2,3−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒド
ロインデニルチタニウムトリメチル(化合物B)の合成 1,2,3−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒド
ロインデニルチタニウムトリクロリド1.58g(5.0ミ
リモル)を脱水テトラヒドロフラン30ミリリットルに
溶解し、これに1.0Mのメチルマグネシウムブロミド/
テトラヒドロフラン溶液16ミリリットルを氷冷下に加
え、30分間攪拌した。次いで、室温減圧下で揮発分を
留去し、得られた褐色固体からヘキサン150ミリリッ
トルの可溶分を抽出し、不溶部を濾別したのち、濾液よ
りヘキサンを減圧留去することにより、褐色のオイル1.
32gが得られた。このオイルは1,2,3−トリメチ
ル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルチタニウ
ムトリメチルであり、−4℃でゆっくり結晶となった。
このものの 1H−NMR及び13C−NMRを求めたとこ
ろ、下記の結果が得られた。1 H−NMR(トリメチルシラン標準,溶媒重クロロホ
ルム):2.57ppm(2H,br),2.40ppm
(2H,br),1.99ppm(3H,s),1.921
ppm(6H,s),1.706ppm(4H,br),
0.832ppm(9H,s)13 C−NMR(テトラメチルシラン標準,溶媒重クロロ
ホルム):123.90ppm,122.83ppm,12
0.23ppm,61.56ppm,23.62ppm,22.
98ppm,11.81ppm,11.44ppm
【0043】実施例3 1,2,3−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒド
ロインデニルチタニウムトリメトキシド(化合物C)の
合成 (1)1,2,3−トリメチル−4,5,6,7−テト
ラヒドロインデニルトリメチルシランの合成 実施例1−(3)で得られた1,2,3−トリメチル−
4,5,6,7−テトラヒドロインデン19.6gを無水
テトラヒドロフラン70ミリリットルに溶解したのち、
この溶液を、無水テトラヒドロフラン200ミリリット
ル中に水素化カリウム7.2gを懸濁した溶液に室温下に
滴下した。1.5時間後、混合溶液を徐々に加温し、加熱
還流下で4時間反応を続け、水素の発生がなくなったと
ころで、反応溶液を室温に戻し、トリメチルシリルクロ
リド19.6gを加え、二昼夜攪拌した。その後、反応液
に水を加えて過剰の水素化カリウムなどを安定化させた
のち、有機相を分離し、水相からエーテルを用い抽出を
行い、先の有機相と合わせて無水硫酸マグネシウムで乾
燥した。最後に減圧蒸留を行い1,2,3−トリメチル
−4,5,6,7−テトラヒドロインデニルトリメチル
シラン22.7gを回収した。
【0044】(2)1,2,3−トリメチル−4,5,
6,7−テトラヒドロインデニルチタニウムトリメトキ
シドの合成 四塩化チタン22.8gを脱水トルエン150ミリリット
ルに溶解し、この溶液に、上記(1)で得られた1,
2,3−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒドロイ
ンデニルトリメチルシラン22.7gを脱水トルエン70
ミリリットルで希釈したものを滴下し、室温で4時間反
応させたのち、さらに還流下で1時間反応させて、暗赤
色の溶液を得た。次いで、90℃まで降温して不溶物を
濾別したのち、濾液に氷冷下脱水メタノール16.2gと
脱水トリエチルアミン50.8gを加え一昼夜攪拌を行っ
た。その後、減圧にて室温で揮発分を除去し、得られた
混合物にヘキサンを加えて不溶物を濾別したのち、濾液
から溶媒を留去し、さらに減圧蒸留を行い、沸点128
〜129℃/1mmHgの留分を採ることにより、1,
2,3−トリメチル−4,5,6,7−テトラヒドロイ
ンデニルチタニウムトリメトキシド9.73gを黄色のオ
イルとして回収した。このものの 1H−NMR及び13
−NMRを求めたところ、下記の結果が得られた。1 H−NMR(トリメチルシラン標準,溶媒重クロロホ
ルム):4.07ppm(9H,s),2.62ppm(2
H,m),2.42ppm(2H,m),2.04ppm
(3H,s),2.00ppm(6H,s),1.62〜1.
84ppm(4H,m)13 C−NMR(テトラメチルシラン標準,溶媒重クロロ
ホルム):124.52ppm,123.44ppm,11
9.38ppm,61.40ppm,23.00ppm,22.
62ppm,10.52ppm,10.00ppm
【0045】実施例4〔スチレンの重合〕 乾燥させ、窒素置換した30ミリリットルのガラスアン
プルに、スチレン10ミリリットル,0.5モル/リット
ルのトリイソブチルアルミニウム/トルエン溶液200
マイクロリットル,1モル/リットルのアルミノキサン
/トルエン溶液100マイクロリットルを加え、テフロ
ンキャップで封管した。次いで、このアンプルを70℃
のオイルバスに浸して10分間静置し、実施例1で得ら
れた化合物Aの10ミリモル/リットルトルエン溶液5
0マイクロリットルを加えて、70℃で2時間重合を行
った。反応後、内容物をメタノールで洗浄したのち、乾
燥してポリマー6.87gを得た。触媒活性は287kg
/gTiであった。得られたポリマーを沸騰メチルエチ
ルケトンで5時間ソックスレー抽出することにより、シ
ンジオタクチックポリスチレン6.80gを不溶部より得
た。得られたシンジオタクチックポリスチレンは重量平
均分子量が335,300、分子量分布が2.3、ペンタッ
ド分率が95%以上、結晶融点が270℃の高立体規則
性シンジオタクチックポリスチレンであった。
【0046】比較例1 実施例4において、遷移金属化合物Aの代わりに(1,
2,3−トリメチルインデニル)チタニウムトリクロリ
ドを用いた以外は、実施例4と同様にして重合を行い、
シンジオタクチックポリスチレン2.40gを得た。触媒
活性は100kg/gTiであり、実施例4に比較して
低く、重量平均分子量が250,000のポリマーであっ
た。
【0047】実施例5〔スチレンの重合〕 実施例4において、重合温度を60℃とした以外は、実
施例4と同様に重合を行い、シンジオタクチックポリス
チレン7.24gを得た。触媒活性は302kg/gTi
であり、得られたシンジオタクチックポリスチレンの重
量平均分子量は426,000であった。
【0048】実施例6〔スチレンの重合〕 実施例4において、重合温度を80℃とした以外は、実
施例4と同様に重合を行い、シンジオタクチックポリス
チレン6.18gを得た。触媒活性は260kg/gTi
であり、得られたシンジオタクチックポリスチレンの重
量平均分子量は284,700であった。
【0049】比較例2 実施例6において、遷移金属化合物Aの代わりに(ペン
タメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリクロリ
ドを用いた以外は、実施例6と同様にして重合を行い、
シンジオタクチックポリスチレン4.90gを得た。触媒
活性は204kg/gTiであり、実施例6に比較して
低く、重量平均分子量は284,000であり、実施例6
のものとほぼ同じであった。
【0050】実施例7〔スチレンの重合〕 実施例5において、化合物Aの代わりに実施例3で得ら
れた化合物Cを用いた以外は、実施例5と同様にして重
合を行い、ポリマー6.95gを得た。得られたポリマー
を沸騰メチルエチルケトンで5時間ソックスレー抽出す
ることにより、シンジオタクチックポリスチレン6.86
gを不溶部より得た。触媒活性は286kg/gTiで
あり、得られたシンジオタクチックポリスチレンの重量
平均分子量は453,000であった。
【0051】実施例8〔スチレンの重合〕 N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフル
オロフェニル)ボレート0.064gをトルエン31.6ミ
リリットルに懸濁し、これに2.0モル/リットルのトリ
イソブチルアルミニウム/トルエン溶液0.4ミリリット
ルを加えたのち、さらに実施例2で得られた化合物Bの
10ミリモル/リットル溶液8ミリリットルを加えて触
媒溶液を調製した。次に、ガラスアンプルに、スチレン
10ミリリットル及び0.5モル/リットルのトリイソブ
チルアルミニウム/トルエン溶液20マイクロリットル
を加え、テフロンキャップで封管後、70℃に昇温し、
上記の混合触媒溶液188マイクロリットルを加え、7
0℃で4時間重合した。反応終了後、内容物をメタノー
ルで洗浄したのち、乾燥してポリマー5.17gを得た。
触媒活性は288kg/gTiであった。得られたポリ
マーを沸騰メチルエチルケトンで5時間ソックスレー抽
出することにより、シンジオタクチックポリスチレン5.
08gを不溶部より得た。得られたシンジオタクチック
ポリスチレンの重量平均分子量は906,000であっ
た。
【0052】
【発明の効果】本発明の遷移金属化合物は、π配位子と
して、シクロペンタジエニル基が縮合結合している多員
環の少なくとも一つが飽和環である縮合多環式シクロペ
ンタジエニル基を有するものであって、エチレン性不飽
和結合含有化合物又はアセチレン類の重合用触媒、特に
スチレン類の重合用触媒の成分として有用である。ま
た、この遷移金属化合物を含有する本発明の重合用触媒
は、高活性を有し、エチレン性不飽和結合含有化合物又
はアセチレン類の重合に好適に用いられる。特に、該重
合用触媒を用いてスチレン類を単独重合又は共重合させ
ることにより、残留金属量の少な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が低いコストで効
率よく得られる。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) RMXa-1 b ・・・(I) 〔式中、Rはπ配位子で、シクロペンタジエニル基が縮
    合結合している多員環の少なくとも一つが飽和環である
    縮合多環式シクロペンタジエニル基を示し、Mは遷移金
    属、Xはσ配位子を示し、複数のXはたがいに同一でも
    異なっていてもよく、また、たがいに任意の基を介して
    結合していてもよい。Lはルイス塩基、aはMの価数、
    bは0,1又は2を示し、Lが複数の場合、各Lはたが
    いに同一でも異なっていてもよい。〕で表されることを
    特徴とする遷移金属化合物。
  2. 【請求項2】 Rが、一般式(II)〜(IV) 【化1】 〔式中、R1 ,R2 及びR3 は、それぞれ水素原子,ハ
    ロゲン原子,炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基,炭素
    数6〜20の芳香族炭化水素基,炭素数1〜20のアル
    コキシ基,炭素数6〜20のアリーロキシ基,炭素数1
    〜20のチオアルコキシ基,炭素数6〜20のチオアリ
    ーロキシ基,アミノ基,アミド基,カルボキシル基又は
    アルキルシリル基を示し、各R1 ,各R2 及び各R
    3 は、それぞれにおいてたがいに同一でも異なっていて
    もよく、c,d,e及びfは、1以上の整数を示す。〕
    で表される縮合多環式シクロペンタジエニル基の中から
    選ばれたものである請求項1記載の遷移金属化合物。
  3. 【請求項3】 Rが4,5,6,7−テトラヒドロイン
    デニル基類である請求項2記載の遷移金属化合物。
  4. 【請求項4】 請求項1,2又は3記載の遷移金属化合
    物を含有してなるエチレン性不飽和結合含有化合物又は
    アセチレン類の重合用触媒。
  5. 【請求項5】 (A)請求項1,2又は3記載の遷移金
    属化合物と、(B)(イ)アルミノキサン,(ロ)非配
    位性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物及び
    (ハ)有機硼素化合物の中から選ばれた少なくとも一種
    との組合せからなるエチレン性不飽和結合含有化合物又
    はアセチレン類の重合用触媒。
  6. 【請求項6】 (A)請求項1,2又は3記載の遷移金
    属化合物と、(B)(イ)アルミノキサン,(ロ)非配
    位性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物及び
    (ハ)有機硼素化合物の中から選ばれた少なくとも一種
    と、(C)ルイス酸との組合せからなるエチレン性不飽
    和結合含有化合物又はアセチレン類の重合用触媒。
  7. 【請求項7】 請求項4,5又は6記載の重合用触媒を
    用いることを特徴とするエチレン性不飽和結合含有化合
    物重合体又はアセチレン系重合体の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項4,5又は6記載の重合用触媒の
    存在下、スチレン類又はスチレン類と他の重合性不飽和
    化合物とを重合させることを特徴とするスチレン系重合
    体の製造方法。
  9. 【請求項9】 スチレン系重合体が高度のシンジオタク
    チック構造を有するものである請求項8記載のスチレン
    系重合体の製造方法。
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