JPH0757767B2 - Method for producing styrene polymer and catalyst - Google Patents

Method for producing styrene polymer and catalyst

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JPH0757767B2
JPH0757767B2 JP746588A JP746588A JPH0757767B2 JP H0757767 B2 JPH0757767 B2 JP H0757767B2 JP 746588 A JP746588 A JP 746588A JP 746588 A JP746588 A JP 746588A JP H0757767 B2 JPH0757767 B2 JP H0757767B2
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Japan
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styrene
carbon atoms
titanium
catalyst
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典夫 鞆津
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スチレン系重合体の製造方法及び該方法に用
いる触媒に関し、さらに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。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a styrene-based polymer and a catalyst used in the method. More specifically, the stereochemical structure of the polymer chain is mainly a syndiotactic structure. The present invention relates to a method for efficiently producing the styrene-based polymer and a catalyst used in the method.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by Prior Art and Invention]

従来、スチレン系重合体としては、その立体化学構造が
アタクチック構造のもの及びアイソタクチック構造のも
のが知られているが、シンジオタクチック構造のもの、
特に高度なシンジオタクチック構造のスチレン系重合体
は知られていなかった。
Conventionally, as styrene-based polymers, those having stereotactic structures of atactic structure and isotactic structure are known, but those of syndiotactic structure are known.
A styrene polymer having a particularly high syndiotactic structure has not been known.

最近、本発明者らのグループは、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の
開発に成功し、その一つの製造方法を特開昭62−187708
号公報に開示した。しかしながら、この方法に用いる触
媒は、コストが高いばかりでなく、充分高い活性を示さ
ず、得られる重合体の分子量もあまり高くなかった。
Recently, the group of the present inventors succeeded in developing a styrene-based polymer having a stereochemical structure mainly having a syndiotactic structure, and one of the production methods thereof was disclosed in JP-A-62-187708.
Disclosed in Japanese Patent Publication No. However, the catalyst used in this method was not only high in cost, but also did not show sufficiently high activity, and the molecular weight of the obtained polymer was not so high.

そこで、本発明者らは主としてシンジオタクチック構造
を有するスチレン重合体を一層効率よく製造する方法及
び活性の向上した触媒を開発すべく、鋭意研究を重ね
た。
Therefore, the inventors of the present invention have conducted extensive studies mainly to develop a method for more efficiently producing a styrene polymer having a syndiotactic structure and a catalyst with improved activity.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

その結果、特定のチタン化合物と特定の触媒生成物とを
組み合わせたものを触媒として使用することによって、
活性が著しく向上し、目的とする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効率が飛躍的に向上
することを見出した。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, by using a combination of a specific titanium compound and a specific catalyst product as a catalyst,
It has been found that the activity is remarkably improved and the production efficiency of the target styrene polymer having a syndiotactic structure is dramatically improved. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明は、(A)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を示す。〕 で表わされるチタン化合物及び (B)トリメチルアルミニウムと水との接触生成物であ
って、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%以下である接触
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
媒を提供するものである。
That is, the present invention provides (A) 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 have 1 to 12 carbon atoms. Alkyl group of 1 to 12 carbon atoms
Alkoxy group, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 6 carbon atoms
Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or halogen. Titanium compound and represented by] (B) a contact product of trimethylaluminum and water, aluminum observed by proton nuclear magnetic resonance absorption method - methyl (Al-CH 3) methyl proton signal region based on binding And a high magnetic field component of 50% or less in the high magnetic field component.

本発明の触媒は、下記の(A)及び(B)成分を主成分
とするものであるが、ここで(A)成分は、上記のよう
に一般式 TiRXYZ ・・・・(I) 〔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を示す。〕 で表わされるチタン化合物である。この式中は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である。また、X,Y及びZはそれぞ
れ独立に炭素数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,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,プトキシ基,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(具体的には塩素,臭素,沃
素あるいは弗素)を示す。
The catalyst of the present invention is mainly composed of the following components (A) and (B). Here, the component (A) is represented by the general formula TiRXYZ ... (I) [Formula In the formula, R represents a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl group or an indenyl group, and X, Y and Z each independently represent an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and 1 to 12 carbon atoms.
Alkoxy group, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 6 carbon atoms
Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or halogen. ] It is a titanium compound represented by. In this formula, the substituted cyclopentadienyl group represented by R has, for example, 1 to 1 carbon atoms.
A cyclopentadienyl group substituted with one or more alkyl groups of 6, specifically, a methylcyclopentadienyl group, 1,2
A dimethylcyclopentadienyl group and a pentamethylcyclopentadienyl group. Further, X, Y and Z are each independently an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (specifically, methyl group, ethyl group, propyl, n-butyl group, isobutyl group,
Amyl group, isoamyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, etc., alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms (specifically, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, putoxy group, amyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group) Base, 2
-Ethylhexyloxy group, etc.), C6-C20 aryl group (specifically, phenyl group, naphthyl group, etc.), C6-C20 aryloxy group (specifically, phenoxy group, etc.), C6 To 20 arylalkyl groups (specifically benzyl groups) or halogens (specifically chlorine, bromine, iodine or fluorine).

このような一般式(I)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タルチタ
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,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,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,シクロペンタジエニルモノメトキシ
チタンジクロリド,シクロペンタジエニルジメトキシチ
タンモノクロリド,ペンタメチルシクロペンタジエニル
モノメトキシチタンジクロリド,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
エニルチタントリフェノキシド,シクロペンタジエニル
ジフェノキシチタンモノクロリド,ペンタメチルシクロ
ペンタジエニルジフェノキシチタンモノクロリド,シク
ロペンタジエニルモノフェノキシチタンジクロリド,ペ
ンタメチルシクロペンタジエニルモノフェノキシチタン
ジクロリド,シクロペンタジエニルトリベンジルチタ
ン,シクロペンタジエニルメチルジベンジルチタン,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,
ペンタメチルジエトキシメチルチタン,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。なかでも好適なものとして、一
般式 TiRX1 3・・・(II) 〔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、X1は炭素数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を示す。〕で表
わされるチタン化合物が挙げられる。
Specific examples of the titanium compound represented by the general formula (I) include cyclopentadienyl trimetal titanium, cyclopentadienyl triethyl titanium, cyclopentadienyl tripropyl titanium, cyclopentadienyl tributyl titanium, penta Methylcyclopentadienyl trimethyl titanium, pentamethyl cyclopentadienyl triethyl titanium, pentamethyl cyclopentadienyl tripropyl titanium, pentamethyl cyclopentadienyl tributyl titanium, cyclopentadienyl methyl titanium dichloride, cyclopentadienyl ethyl titanium Dichloride, pentamethylcyclopentadienylmethyl titanium dichloride, pentamethyl cyclopentadienyl ethyl titanium dichloride, cyclopentadienyl dimethyl titanium monochloride Cyclopentadienyl diethyl titanium monochloride, cyclopentadienyl titanium trimethoxide, cyclopentadienyl titanium triethoxide, pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide, pentamethylcyclopentadienyl titanium triethoxide, penta Methylcyclopentadienyl titanium tripropoxide, cyclopentadienyl monomethoxy titanium dichloride, cyclopentadienyl dimethoxy titanium monochloride, pentamethyl cyclopentadienyl monomethoxy titanium dichloride, cyclopentadienyl titanium triphenoxide, pentamethyl cyclo Pentadienyl titanium triphenoxide, cyclopentadienyl diphenoxy titanium monochloride, pentamethyl cyclopentadienyl diphenoxy titanium mono Rorido cyclopentadienyl mono phenoxy titanium dichloride, pentamethylcyclopentadienyl mono phenoxy titanium dichloride, cyclopentadienyl tribenzyl titanium, cyclopentadienyl methyl dibenzyl titanium, pentamethylcyclopentadienyl tribenzyl titanium,
Pentamethyldiethoxymethyl titanium, indenyl titanium trimethoxide, indenyl titanium triethoxide,
Examples thereof include indenyl trimethyl titanium and indenyl tribenzyl titanium. As Among them preferred the general formula TiRX 1 3 ··· (II) [wherein, R represents a cyclopentadienyl group, substituted cyclopentadienyl group or indenyl group, X 1 is 1 to the number of carbon atoms
A 12-alkyl group, a C1-C12 alkoxy group, a C6-C20 aryl group, a C6-C20 aryloxy group, and a C6-C20 arylalkyl group are shown. ] The titanium compound represented by these is mentioned.

一方、上記の(A)成分とともに触媒の主成分を構成す
る(B)成分としては、トリメチルアルミニウムと水と
の接触生成物が用いられる。この接触生成物は、通常メ
チルアルミノキサンを含むが、このメチルアルミノキサ
ンは一般式 (式中、nは2〜50の整数を示す。)で表わされる鎖状
メチルア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メチルアルミノ
キサン(重合度2〜52)等がある。
On the other hand, a contact product of trimethylaluminum and water is used as the component (B) which constitutes the main component of the catalyst together with the component (A). This contact product usually contains methylaluminoxane, but this methylaluminoxane has the general formula (Wherein n represents an integer of 2 to 50) or a chain methylaminoxane represented by the general formula Cyclic methylaluminoxane (polymerization degree 2 to 52) having a repeating unit represented by

一般に、トリメチルアルミニウムと水との接触生成物
は、上述の鎖状メチルアルミノキサンや環状メチルアル
ミノキサンとともに、未反応のトリメチルアルミニウ
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、これらはトリメチルアルミニウ
ムと水との接触条件によって様々な生成物となる。この
うち、本発明において、触媒の(B)成分として用いる
上記トリメチルアルミニウムと水との接触生成物は、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、トルエン様媒中でそ
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(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)成分として使用される。こ
こで高磁場成分が全体の50%を越えるものを触媒の
(B)成分とすると、活性が低下し、所望のシンジオタ
クチック構造を有するスチレン系重合体を効率よく製造
することができない。
Generally, the contact product of trimethylaluminum and water is unreacted trimethylaluminum, a mixture of various condensation products, and a molecule in which these are intricately associated, together with the above-mentioned chain methylaluminoxane and cyclic methylaluminoxane. However, these are various products depending on the contact condition between trimethylaluminum and water. Of these, in the present invention, the contact product of the trimethylaluminum with water used as the component (B) of the catalyst, of aluminum is observed by proton nuclear magnetic resonance absorption method - methyl (Al-CH 3) based on the binding The high magnetic field component in the methyl proton signal region is 50% or less. In other words, when the proton nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectrum of the above contact product is observed in a toluene-like medium at room temperature, the methyl proton signal based on Al-CH 3 is tetramethylsilane (TMS). It is found in the range of 1.0 to −0.5 ppm in the standard. TMS proton signal (0ppm) is Al-C
Since it is in the methyl proton observation region based on H 3 , this Al-
The CH 3 -based methyl proton signal was measured with reference to the toluene methyl proton signal of 2.35 ppm in the TMS standard, and the high magnetic field component (that is, −0.1 to −0.5 ppm) and other magnetic field components (that is, 1.0 to 0.1 ppm) were measured. ppm),
The high magnetic field component of 50% or less, preferably 45 to 5%, is used as the component (B) of the catalyst of the present invention. If the component having a high magnetic field of more than 50% of the total is used as the component (B) of the catalyst, the activity is lowered and the styrene polymer having a desired syndiotactic structure cannot be efficiently produced.

このトリメチルアルミニウムと水との接触生成物は、種
々の方法により調製することができ、例えば、トリメ
チ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、重合時に当初トリメチルアルミニ
ウムを加えておき、後に水を添加する方法、さらには
金属塩等に含有されている結晶水、無機物や有機物への
吸着水をトリメチルアルミニウムと反応させる等の方法
がある。
This contact product of trimethylaluminum and water can be prepared by various methods, for example, a method of dissolving trimethylaluminum in an organic solvent and then contacting this with water, initially adding trimethylaluminum during polymerization. There is a method of adding water later, and a method of reacting crystallization water contained in a metal salt or the like, or water adsorbed to an inorganic substance or an organic substance with trimethylaluminum.

上記接触操作において、前述した高磁場成分が全体の50
%以下となるようにするには、状況により異なり、必ず
しも特定できないが、一般には、接触反応時間を長く
する、接触反応の温度を上げる、トリメチルアルミ
ニウムに対する水の比率を大きくする等の条件を選定す
ることが好ましい。
In the above contact operation, the above-mentioned high magnetic field component is
Although it is not always possible to specify the value so as to be less than or equal to%, it is not always possible to specify, but generally, conditions such as lengthening the contact reaction time, raising the temperature of the contact reaction, and increasing the ratio of water to trimethylaluminum are selected. Preferably.

本発明における触媒は、前記(A)及び(B)成分の他
にさらに所望の他の触媒成分、例えば一般式AlR′
(式中、R′は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)
で表わされるトリアルキルアルミニウムや他の有機金属
化合物等を加えることもできる。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、各種の条件により異なり一義的には定められない
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、即ちアルミニウム/チタン(モル比)
として1〜104、好ましくは10〜103である。
In addition to the components (A) and (B) described above, the catalyst according to the present invention may further have other desired catalyst components such as the general formula AlR '
3 (In the formula, R'represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
It is also possible to add a trialkylaluminum represented by and other organic metal compounds. When this catalyst is used, the ratio of the component (A) to the component (B) in the catalyst varies depending on various conditions and is not uniquely determined, but usually it is the same as aluminum in the component (B) ( Ratio of titanium in component A), that is, aluminum / titanium (molar ratio)
Is 1 to 10 4 , preferably 10 to 10 3 .

上記の如き本発明の触媒は、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。
The catalyst of the present invention as described above exhibits a high activity mainly in the production of a styrene polymer having a syndiotactic structure.

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。
Therefore, the present invention further provides a method for producing a styrenic polymer using the above catalyst.

本発明の方法によりスチレン系重合体を製造するには、
上記の(A)及び(B)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、一般
には−30〜120℃、好ましくは−10〜100℃である。
To produce a styrenic polymer by the method of the present invention,
Polymerization of styrene-based monomers such as styrene and / or styrene derivatives (alkylstyrene, alkoxystyrene, halogenated styrene, vinyl benzoate, etc.) in the presence of a catalyst containing the above-mentioned components (A) and (B) as a main component. (Or copolymerization), but this polymerization may be performed in bulk, in an aliphatic hydrocarbon such as pentane, hexane, heptane, an alicyclic hydrocarbon such as cyclohexane, or an aromatic hydrocarbon solvent such as benzene, toluene, xylene. You can go. The polymerization temperature is not particularly limited, but is generally -30 to 120 ° C, preferably -10 to 100 ° C.

さらに、得られるスチレン系重合体の分子量を調節する
には、水素の存在下で重合反応を行うことが効果的であ
る。
Further, in order to control the molecular weight of the obtained styrene polymer, it is effective to carry out the polymerization reaction in the presence of hydrogen.

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、立体化合構造が主としてシンジオタクチック
構造、即ち炭素一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−N
MR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重合体」とは、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ポリスチレン,ポ
リ(アルキルスチレン),ポリ(ハロゲン化スチレ
ン),ポリ(アルコキシスチレン),ポリ(ビニル安息
香酸エステル及びこれらの混合物、あるいはこれらを主
成分とする共重合体を意味する。なお、ここでポリ(ア
ルキルスチレン)としては、ポリ(メチルスチレン),
ポリ(エチルスチレン),ポリ(イソプロピルスチレ
ン),ポリ(ターシャリーブチルスチレン)等があり、
ポリ(ハロゲン化スチレン)としては、ポリ(クロロス
チレン),ポリ(ブロモスチレン),ポリ(フルオロス
チレン)等がある。また、ポリ(アルコキシスチレン)
としては、ポリ(メトキシスチレン),ポリ(エトキシ
スチレン)等がある。これらのうち特に好ましいスチレ
ン系重合体としては、ポリスチレン,ポリ(p−メチル
スチレン),ポリ(m−メチルスチレン),ポリ(p−
ターシャリーブチルスチレン),ポリ(p−クロロスチ
レン),ポリ(m−クロロスチレン),ポリ(p−フル
オロスチレン)、さらにはスチレンとp−メチルスチレ
ンとの共重合体をあげることができる。
The styrene-based polymer thus obtained mainly has a syndiotactic structure. here,
The predominantly syndiotactic structure in a styrene-based polymer means that the stereo-compounded structure is mainly a syndiotactic structure, that is, a phenyl group or a substituted phenyl group, which is a side chain, alternates with respect to the main chain formed from carbon-carbon bonds. It has a steric structure located in the opposite direction, and its tacticity is based on the nuclear magnetic resonance method ( 13 C-N
MR method). The tacticity measured by the 13 C-NMR method can be indicated by the abundance ratio of a plurality of continuous constitutional units, for example, diad in the case of 2, triad in the case of 3 and pentad in the case of 5. However, the "predominantly styrene-based polymer having a syndiotactic structure" in the present invention is usually a diad.
Polystyrene, poly (alkylstyrene), poly (halogenated styrene), poly having a syndiotacticity of 75% or more, preferably 85% or more, or pentad (racemic pentad) 30% or more, preferably 50% or more (Alkoxystyrene), poly (vinylbenzoic acid ester) and mixtures thereof, or copolymers containing these as the main components, where poly (alkylstyrene) is poly (methylstyrene),
There are poly (ethyl styrene), poly (isopropyl styrene), poly (tertiary butyl styrene), etc.,
Examples of poly (halogenated styrene) include poly (chlorostyrene), poly (bromostyrene), and poly (fluorostyrene). Also, poly (alkoxystyrene)
Examples thereof include poly (methoxystyrene) and poly (ethoxystyrene). Of these, particularly preferable styrene polymers include polystyrene, poly (p-methylstyrene), poly (m-methylstyrene), and poly (p-
Examples thereof include tertiary butyl styrene), poly (p-chlorostyrene), poly (m-chlorostyrene), poly (p-fluorostyrene), and further a copolymer of styrene and p-methylstyrene.

本発明の方法により製造されるスチレン系重合体は、一
般に重量平均分子量5,000以上、好ましくは10,000〜20,
000,000、数平均分子量2,500以上、好ましくは5,000〜1
0,000,000のものであり、上記のようにシジオクタティ
シティーの高いものであるが、重合後、必要に応じて塩
酸等を含む洗浄液で脱灰処理し、さらに洗浄,減圧乾燥
を経てメチルエチルケトン等の溶媒で洗浄して可溶分を
除去し、得られる不溶分をさらにクロロホルム等を用い
て処理すれば、極めてシンジオタクティシティーの大き
い高純度のスチレン系重合体が入手できる。
The styrenic polymer produced by the method of the present invention generally has a weight average molecular weight of 5,000 or more, preferably 10,000 to 20,
, 000,000, number average molecular weight 2,500 or more, preferably 5,000 to 1
Although it is 0,000,000 and has high cycioctaticity as described above, after polymerization, if necessary, deashing is performed with a washing liquid containing hydrochloric acid, etc., and further washing and reduced pressure drying are followed by a solvent such as methyl ethyl ketone. Soluble matter is removed by washing with, and the obtained insoluble matter is further treated with chloroform or the like to obtain a high-purity styrene polymer having extremely high syndiotacticity.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明を実施例及び比較例により更に詳しく説明
する。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

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500mlのガラス製容器に、硫酸
銅5水塩(CuSO4・5H2O)17.8g(71ミリモル),トルエ
ン200ml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、固体部
分を除去して得られた溶液から、更に、トルエンを室温
下で減圧留去して接触生成物6.7gを得た。このものの凝
固点降下法によって測定した分子量は610であった。ま
た、1H−NMR測定による前述の高磁場成分(即ち−0.1〜
−0.5ppm)は43%であった。
Example 1 (1) Preparation of contact product of trimethylaluminum and water 17.8 g (71 mmol) of toluene and copper sulfate pentahydrate (CuSO 4 .5H 2 O) were placed in a glass container having an inner volume of 500 ml and purged with argon. 200 ml and 24 ml (250 mmol) of trimethylaluminum were added and reacted at 40 ° C. for 8 hours. Then, toluene was further distilled off from the solution obtained by removing the solid portion at room temperature under reduced pressure to obtain 6.7 g of a contact product. The molecular weight of this product measured by the freezing point depression method was 610. The high magnetic field component of the above according to the 1 H-NMR measurement (i.e. -0.1
-0.5 ppm) was 43%.

(2)スチレン系重合体の製造 内容積500mlの反応容器に、ヘプタン200ml,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8ミリ
モル,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0.08ミリモル及びスチレン50mlを加え、50℃で
2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て、触媒生成分を分解除去
し、乾燥して重合体25.0gを得た。次いで、この重合体
をソックスレー抽出器を用いてメチルエチルケトンで抽
出したところ、抽出残(MIP)98.0%を得た。得られた
重合体の重量平均分子量は160万、数平均分子量は66.2
万であった。融点及び13C−NMR測定により得られた重合
体はシンジオタクチック構造のポリスチレンであること
を確認した。
(2) Production of styrenic polymer In a reaction vessel having an internal volume of 500 ml, 200 ml of heptane, the above (1)
8 mmol of the contact product obtained as above as an aluminum atom, 0.08 mmol of pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide and 50 ml of styrene were added, and a polymerization reaction was carried out at 50 ° C. for 2 hours. After the reaction was completed, the product was treated with hydrochloric acid-
It was washed with a mixed solution of methanol to decompose and remove the catalyst-produced component, and dried to obtain 25.0 g of a polymer. Next, this polymer was extracted with methyl ethyl ketone using a Soxhlet extractor, and an extraction residue (MIP) of 98.0% was obtained. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 1.6 million, and the number average molecular weight was 66.2.
It was good. It was confirmed that the polymer obtained by melting point and 13 C-NMR measurements was polystyrene having a syndiotactic structure.

実施例2 実施例1(2)において、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の代わりにペンタメチルシ
クロペンタジエニルチタントリエトキシドを用いたこと
以外は、実施例1と同様の操作を行った。その結果、重
量平均分子量162万のシンジオタクチックポリスチレン
を44.7%の転化率で得た。
Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that pentamethylcyclopentadienyl titanium triethoxide was used in place of pentamethyl cyclopentadienyl titanium trimethoxide in Example 1 (2). It was As a result, syndiotactic polystyrene having a weight average molecular weight of 1.62 million was obtained at a conversion rate of 44.7%.

実施例3 実施例1(2)において、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の代わりにペンタメチルシ
クロペンタジエニルジターシャリーブトキシチタンモノ
クロリドを用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を
行った。その結果、重量平均分子量148万のシンジオタ
クチックポリスチレンを16.9%の転化率で得た。
Example 3 The same operation as in Example 1 except that pentamethylcyclopentadienyl ditertiary butoxy titanium monochloride was used in place of pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide in Example 1 (2). I went. As a result, syndiotactic polystyrene having a weight average molecular weight of 1.48 million was obtained at a conversion rate of 16.9%.

実施例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 実施例1(1)において、反応時間を24時間とした以外
は、実施例1(1)と同様の操作を行った。その結果、
分子量750,高磁場成分41%の接触生成物6.2gを得た。
Example 4 (1) Preparation of contact product of trimethylaluminum and water The same operation as in Example 1 (1) was performed except that the reaction time was changed to 24 hours in Example 1 (1). as a result,
6.2 g of a contact product having a molecular weight of 750 and a high magnetic field component of 41% was obtained.

(2)スチレン系重合体の製造 実施例1(2)において、実施例4(1)で得られた接
触生成物を用い、かつ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の代わりにシクロペンタジエニ
ルチタントリメトキシドを用いたこと以外は、実施例1
(2)と同様の操作を行った。その結果、重量平均分子
量12.8万のシンジオタクチックポリスチレンを75.2%の
転化率で得た。
(2) Production of styrene-based polymer In Example 1 (2), the contact product obtained in Example 4 (1) was used, and cyclopentadiene was used instead of pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide. Example 1 except that phenyl titanium trimethoxide was used.
The same operation as in (2) was performed. As a result, syndiotactic polystyrene having a weight average molecular weight of 128,000 was obtained at a conversion of 75.2%.

実施例5 実施例4(2)において、シクロペンタジエニルチタン
トリメトキシドの代わりにシクロペンタジエニルチタン
トリエトキシドを用いたこと以外は、実施例4(2)と
同様の操作によりシンジオタクチックポリスチレンを6
8.6%の転化率で得た。
Example 5 Syndiotactic by the same operation as in Example 4 (2) except that cyclopentadienyl titanium triethoxide was used in place of cyclopentadienyl titanium trimethoxide in Example 4 (2). Chick polystyrene 6
Obtained at a conversion of 8.6%.

実施例6 実施例4(2)において、シクロペンタジエニルチタン
トリメトキシドの代わりにシクロペンタジエニルチタン
トリフェノキシドを用いたこと以外は、実施例4(2)
と同様の操作によりシンジオタクチックポリスチレンを
60.3%の転化率で得た。
Example 6 Example 4 (2) except that cyclopentadienyl titanium triphenoxide was used in place of cyclopentadienyl titanium trimethoxide in Example 4 (2).
Syndiotactic polystyrene
Obtained at a conversion of 60.3%.

比較例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 実施例1(1)において、トリメチルアルミニウムを3
4.6mm(360ミリモル)、硫酸銅5水塩(CuSO4・5H2O)
を29.4g(117ミリモル)用い、さらに反応時間を3時間
としたこと以外は、実施例1(1)と同様の操作を行っ
た。その結果、分子量470,高磁場成分65%の接触生成物
5.5gを得た。
Comparative Example 1 (1) Preparation of contact product of trimethylaluminum and water In Example 1 (1), trimethylaluminum was mixed with 3
4.6 mm (360 mmol), copper sulfate pentahydrate (CuSO 4 / 5H 2 O)
Was used in the same manner as in Example 1 (1) except that 29.4 g (117 mmol) was used and the reaction time was 3 hours. As a result, a contact product with a molecular weight of 470 and a high magnetic field component of 65%
Obtained 5.5 g.

(2)スチレン系重合体の製造 実施例1(2)において、比較例1(1)で得られた接
触生成物を用い、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の代わりにチタニウムテトラエトキ
シドを用いた以外は、実施例1(2)と同様の操作を行
った。その結果、シンジオタクチックポリスチレンは、
6.6%の転化率でしか得られなかった。
(2) Production of Styrenic Polymer In Example 1 (2), using the contact product obtained in Comparative Example 1 (1), titanium tetraethoxide was used instead of pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide. The same operation as in Example 1 (2) was performed except that the above was used. As a result, syndiotactic polystyrene
It was obtained only at a conversion of 6.6%.

上記の実施例1〜6及び比較例1で得られたシンジオタ
クチックポリスチレンの転化率,収量,抽出残(MIP)
及び重量平均分子量(MW)を下記の第1表に示す。
Conversion rate, yield, extraction residue (MIP) of the syndiotactic polystyrene obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 above.
The weight average molecular weight (M W ) is shown in Table 1 below.

実施例7〜10 内容積500mlの反応容器にヘプタンを200ml,実施例1
(1)により得られた接触生成物をアルミニウム原子と
して8ミリモル,下記の第2表に示すチタン化合物を0.
08ミリモル及びスチレンを50ml加え、50℃で2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
混合液で洗浄して、触媒成分を分解除去し、乾燥して重
合体を得た。次いで、その重合体をソックスレー抽出器
を用い、メチルエチルケトンで抽出したところ、抽出残
(MIP)98.0%を得た。得られた重合体の重量平均分子
量は145万、数平均分子量は66.2万であった。この重合
体は、融点及び13C−NMR測定によりシンジオタクチック
構造のポリスチレンであることを確認した。
Examples 7-10 200 ml of heptane in a reaction vessel having an internal volume of 500 ml, Example 1
The contact product obtained in (1) was 8 mmol as an aluminum atom, and the titanium compound shown in Table 2 below was added to 0.1 mmol.
08 mmol and 50 ml of styrene were added, and a polymerization reaction was carried out at 50 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the product was washed with a hydrochloric acid-methanol mixed solution to decompose and remove the catalyst component, and dried to obtain a polymer. Then, the polymer was extracted with methyl ethyl ketone using a Soxhlet extractor, and an extraction residue (MIP) of 98.0% was obtained. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 1.45 million and the number average molecular weight was 662,000. This polymer was confirmed to be a polystyrene having a syndiotactic structure by melting point and 13 C-NMR measurement.

第2表には、各実施例により得られたポリスチレンの転
化率,収量,抽出残(MIP)、重量平均分子量(MW)及
び数平均分子量(MW)を示す。
Table 2 shows the conversion rate, yield, extraction residue (MIP), weight average molecular weight (M W ) and number average molecular weight (M W ) of polystyrene obtained in each example.

〔発明の効果〕 以上の如く、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、シンジオタクティシティーの高
いスチレン系重合体を効率よく製造することができる。
[Effect of the Invention] As described above, the catalyst of the present invention has a remarkably high activity. Therefore, if a styrene-based monomer is polymerized using this catalyst, a styrene-based polymer with high syndiotacticity can be efficiently produced.

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。
The syndiotactic styrene-based polymer thus obtained has excellent physical properties such as heat resistance and chemical resistance, and is widely and effectively used in various applications.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)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を示す。〕 で表わされるチタン化合物及び (B)トリメチルアルミニウムと水との接触生成物であ
って、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%以下である接触
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。
(A) General formula TiRXYZ [wherein R represents a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl group or an indenyl group, and X, Y and Z each independently have 1 to 12 carbon atoms. Alkyl group, C1-12
Alkoxy group, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, 6 carbon atoms
Represents an aryloxy group having 20 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or halogen. Titanium compound and represented by] (B) a contact product of trimethylaluminum and water, aluminum observed by proton nuclear magnetic resonance absorption method - methyl (Al-CH 3) methyl proton signal region based on binding A catalyst for producing a styrene-based polymer, which comprises a contact product having a high magnetic field component of 50% or less.
【請求項2】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、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である請求項1記載のスチレン
系重合体の製造用触媒。
2. The high magnetic field component in the methyl proton signal region based on the aluminum-methyl group (Al—CH 3 ) bond observed by the proton nuclear magnetic resonance absorption method is 2.35 ppm of the methyl proton of toluene under the toluene solvent measurement conditions. The catalyst for producing a styrenic polymer according to claim 1, which has a standard of -0.1 to -0.5 ppm.
【請求項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。
3. A method for producing a styrene-based polymer, which comprises using the catalyst according to claim 1 in polymerizing styrene and / or a styrene derivative.
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