JPH0782310A - 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

Info

Publication number
JPH0782310A
JPH0782310A JP22716593A JP22716593A JPH0782310A JP H0782310 A JPH0782310 A JP H0782310A JP 22716593 A JP22716593 A JP 22716593A JP 22716593 A JP22716593 A JP 22716593A JP H0782310 A JPH0782310 A JP H0782310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transition metal
molecular weight
compound
metal compound
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22716593A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3180523B2 (ja
Inventor
Tamanori Takeuchi
瑞智 武内
Norio Tomotsu
典夫 鞆津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP22716593A priority Critical patent/JP3180523B2/ja
Publication of JPH0782310A publication Critical patent/JPH0782310A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3180523B2 publication Critical patent/JP3180523B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の分子量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を、高い触媒効率で製
造する方法を提供すること。 【構成】 触媒として、(A)π結合した配位子を1個
及びσ結合した配位子として少なくとも1個のメチル基
を有する遷移金属化合物及び(B)非配位性アニオンと
カチオンからなるイオン性化合物,アルミノキサン又は
有機硼素化合物を用いてスチレン系重合体を製造するに
あたり、該(A)成分においてπ結合した配位子を有す
る遷移金属化合物を用いて重合して得たスチレン系重合
体の重量平均分子量Mwと用いた遷移金属化合物のメチ
ル基の13C−NMR又は 1H−NMRスペクトルのケミ
カルシフトSとのプロットを2点以上とり、相関式を求
め、この相関式から所望の重量平均分子量を与えるケミ
カルシフトを求め、そのケミカルシフト値を有する遷移
金属化合物を該(A)成分として適宜選択することを特
徴とする所望の重量平均分子量を持つスチレン系重合体
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、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、所望の
分子量や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を、高い触媒効率で工業的
に有利に製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からラジカル重合法等により製造さ
れるスチレン系重合体は、その立体構造がアタクチック
構造を有しており、種々の成形法、例えば射出成形,押
出成形,中空成形,真空成形,注入成形などの方法によ
って、様々な形状のものに成形され、家庭電気器具,事
務機器,家庭用品,包装容器,玩具,家具,合成紙,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。ところで、本発明者らのグループは、先
般、シンジオタクティシティーの高いスチレン系重合体
を開発することに成功した(特開昭62−187708
号公報,同63−179906号公報,同63−241
009号公報,特開平4−249504号公報等)。
【0003】このような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、かつこれまでに知られ
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。また、この耐熱性,耐薬品性などの性質を、家庭電
気器具,事務機器,家庭用品,包装容器,玩具,家具,
合成紙,シート,フィルム,繊維その他産業資材などに
効率よく利用するためには、シンジオタクティシティー
の高いスチレン系重合体の分子量を、その用途に則して
選定する必要がある。様々な用途に適した分子量,分子
量分布を有する重合体を製造するために、製造する重合
体の分子量,分子量分布に特に制限はないが、好ましく
は重量平均分子量が10,000〜1,000,000、さら
に好ましくは50,000〜800,000であるのが最適
である。ここで、重量平均分子量が10,000未満の重
合体では製品として得られる組成物や成形品,シート,
フィルム,繊維などの熱的性質や機械的性質が低下し好
ましくない。また、重量平均分子量が1,000,000を
超えると、重合体組成物の粘度が上昇し、成形性を低下
させたり、均質な組成物が得られないことがある。この
ため、用途目的に合わせて、製造する重合体の分子量を
制御することは、製造方法として非常に重要な問題であ
る。
【0004】これまで、高いシンジオタクティシティー
を有するスチレン系重合体を製造する際に、所望の分子
量を持つものを得るには重合条件を適宜選択する方法及
び有機アルミニウム化合物などに代表されるような分子
量降下剤(連鎖移動剤)を重合時に共存させる方法が知
られている。しかしながら、これらの方法を用いて重合
を行なうと、所望分子量を有する重合体は得られるもの
の、特に低分子量体の製造時には触媒効率が低く、充分
な触媒活性が得られず、触媒コストが高くついたり、生
成する重合体中に残存する触媒残渣が多くなるなどの問
題が生じる。一方、従来知られているスチレン系重合体
は分子量分布が狭く、成形性に問題があることから、広
い分子量分布をもつスチレン系重合体が望まれていた。
このような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。しかしながら、このよ
うな方法においては、完全な均質混合物を得ることが難
しく、分布にムラが生じたり、混練時間や高い混練温度
の影響により重合体の変質を伴うことは避けられないと
いう欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、所望の分子量や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を、
高い触媒効率で製造する方法を提供することを目的とし
てなされたものである。
【0006】
【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、触媒の一成分
として用いる遷移金属化合物にσ結合している基の炭素
原子の同位体核磁気共鳴(13C−NMR)又はプロトン
核磁気共鳴( 1H−NMR)により測定されるケミカル
シフトが、意外にも生成するスチレン系重合体の分子量
に関係していること、したがって、このケミカルシフト
を指標にして遷移金属化合物を適宜選択することにより
所望の分子量をもつスチレン系重合体が効率よく得られ
ること、さらに該ケミカルシフトを指標にして遷移金属
化合物を複数種適宜選択することにより、所望の分子量
分布をもつスチレン系重合体が得られることを見出し
た。具体的には、σ結合した配位子がメチル基である遷
移金属化合物の該メチル基の13C−NMR又は 1H−N
MRスペクトルのケミカルシフトとその遷移金属化合物
を触媒成分として用いて重合を行なった際に生成するス
チレン系重合体の重量平均分子量とは、ほぼ一次の相関
性を示す。つまり、相関式が決定されれば、その相関式
に基づいて遷移金属化合物を選択することによって所望
の重量平均分子量を有するスチレン系重合体を製造する
ことができることを見出した。ただし、この場合、実際
に重合反応に使用する触媒成分としての遷移金属化合物
は、σ結合した配位子が必ずしもメチル基である必要は
なく、各種のσ結合した配位子をその目的に応じて使用
できる。本発明は、この知見に基づいて完成したもので
ある。
【0007】すなわち、本発明は、触媒として、(A)
π結合した配位子Rを1個及びσ結合した配位子として
少なくとも1個のメチル基を有する遷移金属化合物及び
(B)非配位性アニオンとカチオンからなるイオン性化
合物,アルミノキサン又は有機硼素化合物を用いて、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
を製造するにあたり、該(A)成分においてπ結合した
ある配位子を有する遷移金属化合物を用いて重合して得
たスチレン系重合体の重量平均分子量Mw 1 と用いた遷
移金属化合物のメチル基の同位体炭素核磁気共鳴(13
−NMR)スペクトル又はプロトン核磁気共鳴( 1H−
NMR)スペクトルのケミカルシフトS1 とのプロット
及び該(A)成分においてπ結合した別の配位子を有す
る遷移金属化合物を用いて重合して得たスチレン系重合
体の重量平均分子量Mw2 と用いた遷移金属化合物のメ
チル基の13C−NMR又は 1H−NMRスペクトルのケ
ミカルシフトS2 とのプロットから、得られるスチレン
系重合体の重量平均分子量Mwと用いた遷移金属化合物
のメチル基の13C−NMR又は 1H−NMRスペクトル
のケミカルシフトSとの相関式を求め、次いで、この相
関式から所望の重量平均分子量Mw3 を与えるケミカル
シフトS3 を求め、そのケミカルシフト値を有する遷移
金属化合物を該(A)成分として適宜選択することを特
徴とする所望の重量平均分子量を持つスチレン系重合体
の製造方法を提供するものである。
【0008】本発明は、さらに、触媒として、(A)π
結合した配位子Rを1個及びσ結合した配位子を有する
遷移金属化合物及び(B)非配位性アニオンとカチオン
からなるイオン性化合物,アルミノキサン又は有機硼素
化合物を用いて、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製造するにあたり、該(A)成分
においてπ結合したある配位子を有する遷移金属化合物
を用いて重合して得たスチレン系重合体の重量平均分子
量Mw 1 と用いた遷移金属化合物において少なくとも1
つのσ結合した配位子をメチル基に置き換えた遷移金属
化合物のメチル基の13C−NMR又は 1H−NMRスペ
クトルのケミカルシフトS1 とのプロット及び該(A)
成分においてπ結合した別の配位子を有する遷移金属化
合物を用いて重合して得たスチレン系重合体の重量平均
分子量Mw2 と用いた遷移金属化合物において少なくと
も1つのσ結合した配位子をメチル基に置き換えた遷移
金属化合物のメチル基の13C−NMR又は 1H−NMR
スペクトルのケミカルシフトS2 とのプロットから、得
られるスチレン系重合体の重量平均分子量Mwと用いた
遷移金属化合物において少なくとも1つのσ結合した配
位子をメチル基に置き換えた遷移金属化合物のメチル基
13C−NMR又は 1H−NMRスペクトルのケミカル
シフトSとの相関式を求め、次いで、この相関式から所
望の重量平均分子量Mw3 を与えるケミカルシフトS 3
を求め、そのケミカルシフト値を有する遷移金属化合物
を選定し、その遷移金属化合物に対応するが、メチル基
を有しない遷移金属化合物を用いることを特徴とする所
望の重量平均分子量を持つスチレン系重合体の製造方法
を提供するものである。
【0009】本発明の方法においては、触媒として上記
(A)成分と(B)成分の組合わせが用いられる。この
(A)成分は、π結合した配位子を1個及びσ結合した
配位子として少なくとも1個のメチル基を有する遷移金
属化合物である。ここで、π結合した配位子を1個有す
る遷移金属化合物としては、様々なものがあるが、例え
ば、一般式(I) R1 MXm-1 n ・・・(I) 〔式中、R1 はπ結合した配位子を表し、Mは遷移金
属、特に周期表3族〜6族の遷移金属を表し、Xはσ結
合した配位子を表し、複数個のXは互いに同一でも、異
なっていてもよく、また、互いに任意の基を介して結合
していてもよく、Lはルイス塩基を表し、mは金属の価
数であり、nは0〜2の整数である。〕で示される遷移
金属化合物,又は一般式(II)
【0010】
【化1】
【0011】〔式中、R2 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又は珪素
数1〜20のシリレン基を表し、各R2 は互いに同一で
も異なっていてもよく、また、互いに任意の基を介して
環を形成していてもよく、Mは上記と同じ遷移金属を表
し、Xは上記と同じσ結合した配位子を表し、Qは炭素
数1〜6の脂肪族炭化水素基,炭素数6〜20の芳香族
炭化水素基,珪素数1〜5のシリレン基,ゲルマニウム
数1〜5のゲルミレン基などを表し、Jはアミド,フォ
スフィド,酸素原子,硫黄原子,アルキリデン基などを
表す。〕で示される遷移金属化合物が挙げられる。
【0012】上記の一般式(I)で示される遷移金属化
合物において、R1 としては、例えば5置換シクロペン
タジエニル基,少なくとも1,2,3−位が置換された
インデニル基,少なくとも9−位が置換されたフルオレ
ニル基などが好適であり、さらに具体的には、1−ベン
ジル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエ
ニル基;1−フェニル−2,3,4,5−テトラメチル
シクロペンタジエニル基;1−(4’−メチルフェニ
ル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエ
ニル基;1−(4’−メトキシフェニル)−2,3,
4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル基;1−ト
リメチルシリル−2,3,4,5−テトラメチルシクロ
ペンタジエニル基;1−トリフルオロメチル−2,3,
4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル基;ペンタ
エチルシクロペンタジエニル基;1−メチル−2,3,
4,5−テトラエチルシクロペンタジエニル基;ペンタ
フェニルシクロペンタジエニル基;ペンタベンジルシク
ロペンタジエニル基;1,2,3−トリメチルインデニ
ル基;1,2,3,4,7−ペンタメチルインデニル
基;ヘプタメチルインデニル基;1,2,3−トリメチ
ル−4,5,6,7−テトラヒドロインデニル基などが
挙げられる。また、Mとしては、例えば、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,
タンタルなどが好適である。また、Xで示されるσ結合
した配位子としては、例えば水素,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,カルボキシ基,アルキルシリル基,ハロゲン原子な
どが好適である。さらに具体的には、水素,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,トリメチルアミノ基,ジメチルアミノ基,ジイソプ
ロピルアミノ基,塩素,臭素,沃素などが好適である。
【0013】上記の一般式(II)で示される遷移金属化
合物の具体例としては、(ターシャリーブチルアミド)
(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)−1,2−エタンジイルチタニウムジクロライド;
(ターシャリーブチルアミド)(1,2,3,4−テト
ラメチルシクロペンタジエニル)−1,2−エタンジイ
ルチタニウムジメチル;(ターシャリーブチルアミド)
(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)−ジメチルシリルチタニウムジクロライド;(ター
シャリーブチルアミド)(1,2,3,4−テトラメチ
ルシクロペンタジエニル)−ジメチルシリルチタニウム
ジメチル;(ターシャリーブチルアミド)(2,3−ジ
メチルインデニル)−ジメチルシリルチタニウムジクロ
ライド;(ターシャリーブチルアミド)(2,3−ジメ
チルインデニル)−ジメチルシリルチタニウムジメチ
ル;(ターシャリーブチルアミド)(2,3,4,5,
6−ペンタメチルインデニル)−ジメチルシリルチタニ
ウムジクロライド;(ターシャリーブチルアミド)
(2,3,4,5,6−ペンタメチルインデニル)−ジ
メチルシリルチタニウムジメチル;(ターシャリーブチ
ルアミド)(1,3,4,5,6−ペンタメチルインデ
ニル)−ジメチルシリルチタニウムジクロライド;(タ
ーシャリーブチルアミド)(1,3,4,5,6−ペン
タメチルインデニル)−ジメチルシリルチタニウムジメ
チル;(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジ
エニル)−1−エタン−2−オキサチタニウムジクロラ
イド;(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジ
エニル)−1−エタン−2−オキサチタニウムジメチ
ル;(ターシャリーブチルアミド)(1,2,3,4−
テトラメチルシクロペンタジエニル)−1,2−エタン
ジイルジルコニウムジクロライド;(ターシャリーブチ
ルアミド)(1,2,3,4−テトラメチルシクロペン
タジエニル)−1,2−エタンジイルジルコニウムジメ
チル;(ターシャリーブチルアミド)(1,2,3,4
−テトラメチルシクロペンタジエニル)−ジメチルシリ
ルジルコニウムジクロライド;(ターシャリーブチルア
ミド)(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジ
エニル)−ジメチルシリルジルコニウムジメチル;(タ
ーシャリーブチルアミド)(2,3−ジメチルインデニ
ル)−ジメチルシリルジルコニウムジクロライド;(タ
ーシャリーブチルアミド)(2,3−ジメチルインデニ
ル)−ジメチルシリルジルコニウムジメチル;(ターシ
ャリーブチルアミド)(2,3,4,5,6−ペンタメ
チルインデニル)−ジメチルシリルジルコニウムジクロ
ライド;(ターシャリーブチルアミド)(2,3,4,
5,6−ペンタメチルインデニル)−ジメチルシリルジ
ルコニウムジメチル;(ターシャリーブチルアミド)
(1,3,4,5,6−ペンタメチルインデニル)−ジ
メチルシリルジルコニウムジクロライド;(ターシャリ
ーブチルアミド)(1,3,4,5,6−ペンタメチル
インデニル)−ジメチルシリルジルコニウムジメチル;
(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)−1−エタン−2−オキサジルコニウムジクロライ
ド;(1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエ
ニル)−1−エタン−2−オキサジルコニウムジメチル
などが挙げられる。
【0014】π結合した配位子を有する遷移金属化合物
については、次の条件を満たすものである必要がある。
すなわち、これらの遷移金属化合物において、σ結合し
た配位子をすべてメチル基に置き換えたもののメチル基
13C−NMRケミカルシフト値は、π結合した配位子
がペンタメチルシクロペンタジエニル基であるもののメ
チル基の13C−NMRケミカルシフト値より低磁場に観
測されなければならない。また、同様に、σ結合した配
位子をすべてメチル基に置き換えたもののメチル基の 1
H−NMRケミカルシフト値は、π結合した配位子が1
−エチル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタ
ジエニル基であるもののメチル基の 1H−NMRケミカ
ルシフト値より低磁場に観測されなければならない。な
お、該遷移金属化合物の核磁気共鳴の測定は、溶液状態
でも固体状態でも行いうるが、溶液状態で測定すること
が好ましい。この際、測定温度などに制限はないが、測
定中に遷移金属化合物が変質しないような温度、好まし
くは100℃以下で、可溶の溶媒、例えば、ベンゼン,
トルエン,キシレン等の芳香族溶媒,塩化メチレン,ク
ロロホルム,クロロベンゼン,トリクロロベンゼン等の
ハロゲン系溶剤,テトラヒドロフラン等のエーテル系溶
剤,ピリジン等のアミン系溶剤,アセトニトリル等のニ
トリル系溶剤,アセトン等のケトン系溶剤及びこれらの
重化物中で測定することができる。また、不活性ガス下
又は雰囲気下封管して測定することが好ましい。
【0015】本発明の方法において、上記の各種の遷移
金属化合物から所望の分子量を有するスチレン系重合体
を製造するために適切な遷移金属化合物を選択する方法
を、図面を参照して、以下に詳細に説明する。図1は、
用いる遷移金属化合物のメチル基のケミカルシフトと得
られる重合体の重量平均分子量の相関関係を示す説明図
である。 遷移金属化合物のσ結合した配位子としてメチル基
を有するものを使用する場合 ある遷移金属化合物、例えば、一般式(I)においてX
がメチル基である化合物、すなわちR1 M(CH3)m-1
n を用いて重合を行ない、分子量Mw1 を有する重合
体を得る。用いたR1 M(CH3)m-1 n について、C
3 基の13C−NMR又は 1H−NMRのケミカルシフ
トS1 を測定し、図1に示したようにMw1 とS1 をプ
ロットする。この点をプロット1とする。次に、π結合
した配位子が異なる別の遷移金属化合物、例えば、一般
式(III) R1aM(CH3)m-1 n ・・・(III) 〔式中、R1aは先に使用したR1 と異なるπ結合した配
位子であり、M,L,m及びnは前記と同じである。〕
で示される遷移金属化合物についても、上記と同じ操作
を行ない、分子量Mw2とケミカルシフトS2 を求め、
プロット2を求める。次いで、プロット1とプロット2
から重合体の分子量Mwと用いた遷移金属化合物のCH
3 基の13C−NMR又は 1H−NMRのケミカルシフト
Sの相関式を求める。分子量Mw3 の重合体を得たい場
合には、Mw3 を与えるケミカルシフトS3を相関式か
ら求め、S3 が分かれば、そのケミカルシフト値を持つ
遷移金属化合物、例えば、一般式(IV) R1bM(CH3)m-1 n ・・・(IV) 〔式中、R1bはπ結合した配位子であり、M,L,m及
びnは前記と同じである。〕で示される遷移金属化合物
を選択し、それを用いて重合を行なう。
【0016】 遷移金属化合物のσ結合した配位子と
してメチル基を持たないものを用いる場合 σ結合した配位子としてメチル基を持たないある遷移金
属化合物、例えば、一般式(I)においてXがメチル基
以外の基である化合物、すなわち、一般式(V) R1 M(X')m-1 n ・・・(V) 〔式中、R1 ,M,L,m及びnは前記と同じであり、
' はメチル基を除くσ結合した配位子を表す。〕で示
される遷移金属化合物を用いて重合を行ない、分子量M
1 を有する重合体を得る。使用した遷移金属化合物の
σ結合した配位子の少なくとも1つをメチル基に置き換
えた遷移金属化合物、例えば、一般式(VI) R1 M(CH3)(X')m-2 n ・・・(VI) 〔式中、R1 ,M,X' ,L,m及びnは前記と同じで
ある。〕で示される遷移金属化合物におけるCH3 基の
13C−NMR又は 1H−NMRのケミカルシフトS1
測定し、図1に示したようにMw1 とS1 をプロットす
る。この点をプロット1とする。次に、π結合した配位
子R1 が前記と異なるものである別の遷移金属化合物に
ついても、上記と同じ操作を行ない、分子量Mw2 とケ
ミカルシフトS2 を求め、プロット2を求める。次い
で、プロット1とプロット2から重合体の分子量Mwと
用いた遷移金属化合物のCH3 基の13C−NMR又は 1
H−NMRのケミカルシフトSの相関式を求める。分子
量Mw3 の重合体を得たい場合には、Mw3 を与えるケ
ミカルシフトS3を相関式から求め、S3 が分かれば、
そのケミカルシフト値を持つ遷移金属化合物、例えば、
一般式(VII) R1bM(CH3)(X')m-2 n ・・・(VII) 〔式中、R1b,M,X' ,L,m及びnは前記と同じで
ある。〕で示される遷移金属化合物を選択する。そして
その遷移金属化合物に対応するが、メチル基を有しない
遷移金属化合物を用いて重合を行なう。
【0017】上記の及びのいずれの方法において
も、スチレン系重合体の重量平均分子量Mwと遷移金属
化合物のメチル基の13C−NMR又は 1H−NMRスペ
クトルのケミカルシフトSとのプロットを3点以上とる
ことも好適である。
【0018】本発明に用いる触媒には、さらに(B)成
分として非配位性アニオンとカチオンからなるイオン性
化合物,アルミノキサン又は有機硼素化合物を用いる。
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
(VIII)
【0019】
【化2】
【0020】〔式中、R3 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〕で表わされる鎖状アルミノキ
サンや、一般式(IX)
【0021】
【化3】
【0022】〔式中、R3 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。〕で表わされ
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。
【0023】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,亜燐酸エステルなどの燐化合物な
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,キシレンなどの芳香族炭化水素を挙げることができ
る。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20
0℃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。
【0024】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。
【0025】一方、非配位性アニオンとカチオンからな
るイオン性化合物としては、一般式(X) (〔L1 −H〕g+h (〔M1 1 2 ・・・Xn (n-m)-i ・・・(X) あるいは一般式(XI) (〔L2 g+h (〔M2 1 2 ・・・Xn (n-m)-i ・・・(XI) (ただし、L2 は後述のM3 ,R4 5 4 又はR6 3
である) 〔式(X),(XI)中、L1 はルイス塩基、M1 及びM
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、R4及びR5 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、R6 はアルキル
基,アリール基又は置換アリール基を示し、各R6 は互
いに同一でも異なっていてもよい。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。
【0026】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,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)フェニル基,
ハロゲンとしてF,Cl,Br,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。R4 及びR5 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。また、R6 のアルキル基と
しては、メチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基な
ど、R6 のアリール基又は置換アリール基としては、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。
【0027】具体的には、下記の非配位性アニオンとカ
チオンとの組合せからなるイオン性化合物を用いること
ができる。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(ジフルオロフェニル)ボレート,テト
ラ(トリフルオロフェニル)ボレート,テトラ(テトラ
フルオロフェニル)ボレート,テトラ(ペンタフルオロ
フェニル)ボレート,テトラ(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(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。
また、カチオンとしては、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。
【0028】さらに具体的には、一般式(X),(XI)
の化合物の中で、下記のものを特に好適に使用できる。
例えば一般式(X)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(XI)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。また、有機硼素化合物としては、後述の一般式(XI
II)に示されるような中性化合物を好適に用いることが
できる。
【0029】本発明においては、触媒成分としてさらに
(C)ルイス酸を用いることができる。ルイス酸として
は、例えば有機アルミニウム化合物,アルミノキサン,
有機硼素化合物,マグネシウム化合物,亜鉛化合物,リ
チウム化合物などが挙げられる。ここで、有機アルミニ
ウム化合物としては、一般式(XII) R7 r Al(OR8)s t 1 u ・・・(XII) 〔式中、R7 ,R8 はそれぞれ独立に炭素数1〜8のア
ルキル基を示し、Y1 はハロゲン原子を示し、また、r
は0<r≦3、sは0<s≦3、tは0≦t<3、uは
0≦u<3であって、r+s+t+u=3である。〕示
される有機アルミニウム化合物が挙げられる。前記の一
般式(XII)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の化合物としては、トリメチ
ルアルミニウム,トリエチルアルミニウム,トリn−プ
ロピルアルミニウム,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
ムなどが挙げられる。また、t=u=0で、1.5≦r<
3の有機アルミニウム化合物としては、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エトキシド等
のジアルキルアルミニウムアルコキシドやジエチルアル
ミニウムセスキエトキシド,ジブチルアルミニウムセス
キエトキシド等の部分的にアルコキシ化されたアルキル
アルミニウム化合物が挙げられる。また、s=t=0で
ある化合物としては、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などのr=2の有機アル
ミニウム化合物、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のr=1.5の有
機アルミニウム化合物、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のr=1の有機
アルミニウム化合物が挙げられる。さらに、s=u=0
である化合物としては、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のr
=2の有機アルミニウム化合物、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など
のr=1の有機アルミニウム化合物が挙げられる。
【0030】また、アルミノキサンとしては、前述の一
般式(X)又は(XI)で示される化合物を使用すること
ができ、特に、p及びqが2〜30である化合物が好適
に用いられる。有機硼素化合物としては、一般式(XII
I) R9 3BL3 n ・・・(XIII) 〔式中、R9 は炭素数1〜20の炭化水素基,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、各R9 は互いに同一で
も異なっていてもよく、L3 はルイス塩基を示し、nは
0〜3の整数である。〕で表される化合物が挙げられ
る。前記の一般式(XIII)において、R9 は具体的に
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,F,Cl,Br,Iなどが好適である。またL3
示すルイス塩基としては、ジエチルエーテル,テトラヒ
ドロフラン等のエーテル化合物,ピリジン等のアミン化
合物などが挙げられる。さらに、マグネシウム化合物と
しては、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等のグリニア化合物,ジエトキ
シマグネシウム,エチルブチルマグネシウム等の有機マ
グネシウム化合物、あるいは塩化マグネシウム等の無機
マグネシウムが挙げられる。また、ジエチル亜鉛等の有
機亜鉛化合物やメチルリチウム等の有機リチウム化合物
などを使用することもできる。
【0031】本発明に用いる触媒は、上記(A)成分,
(B)成分及び所望により用いられる(C)成分を主成
分として含有するものであるが、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)成分との反応物に(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、(B)
成分と(C)成分との反応物に(A)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(C)成分の接触混合物に(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に(A),(B),(C)成分を
一成分ずつ加えて接触させる方法、あるいは重合すべ
きモノマーと(C)成分の接触混合物に前記〜で調
製した触媒を接触させる方法などがある。また、(A)
成分と(B)成分との反応物は、予め単離精製したもの
を用いることもできる。上述の(A),(B)成分及び
所望により用いられる(C)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、−
20〜200℃の温度で行うことも可能である。
【0032】この触媒中の(A)及び(B)成分の配合
割合あるいは(A),(B)及び(C)成分の配合割合
は、各種の条件により異なり、一義的に定められない
が、(B)成分がアルミノキサンの場合は、通常、
(A)成分と(B)成分のモル比が1:1〜1:100
00、好ましくは1:1〜1:1000、(B)成分が
イオン性化合物の場合は、(A)成分と(B)成分のモ
ル比が0.1:1〜1:0.1 である。(C)成分を用いる
場合は、(A)成分と(C)成分のモル比が1:0.1〜
1:1000である。
【0033】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)成分,(B)及び所望により
(C)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(例えばアルキルスチレン,ア
ルコキシスチレン,ハロゲン化スチレン,有機珪素化ス
チレン,ビニル安息香酸エステル,ジビニルベンゼン
等)などのスチレン系モノマーを重合(あるいは共重
合)する。共重合を行う場合には、コモノマーとして、
例えば、オレフィン類(例えばエチレン,プロピレン,
1−オクテン等),ジエン類(例えばブタジエン,イソ
プレン,ペンタジエン等)などを用いることができる。
スチレン系重合体を製造するには、塊状重合でもよく、
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,エチルベンゼ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0〜200℃、好ましくは20〜100
℃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】このようにして得られるスチレン系重合体
は、高度な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)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。
【0035】
【実施例】次に、本発明を参考例,実施例及び比較例に
より更に詳しく説明する。 参考例1;(1−トリメチルシリル−2,3,4,5−
テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメ
チルの合成 (1)(1−トリメチルシリル−2,3,4,5−テト
ラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリクロリ
ドの合成 水素化カリウム8.1gを脱水テトラヒドロフラン(以
下、THFと略記する)に懸濁し、1,2,3,4−テ
トラメチルシクロペンタジエン20.53gを窒素ガス気
流下、氷冷下に滴下し、30分間攪拌後、室温に戻して
1時間反応させる。さらに、加熱還流下で4時間反応さ
せ、水素の発生がないのを確認した後、氷冷下に戻し、
トリメチルシリルクロリド21.72gを加えて徐々に室
温まで戻し、終夜放置した。得られた反応溶液から固体
成分をろ別し、水20mlを加えてペンタン300ml
で有機成分を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
乾燥剤をろ別し、溶媒を留去後、減圧蒸留でトリメチル
シリル−1,2,3,4−テトラメチルシクロペンタジ
エン16.47gを回収した。トリメチルシリル−1,
2,3,4−テトラメチルシクロペンタジエン8.06g
を100mlの脱水THFで希釈し、窒素ガス下に氷冷
温度で1.7M/Lのターシャリーブチルリチウムのペン
タン溶液30mlを滴下し、室温に戻した後18時間攪
拌を行なった。さらに、再度氷冷下に戻してトリメチル
シリルクロリド50ミリモルを加え、室温に戻して一昼
夜攪拌した。反応液より固体成分をろ別し、溶媒を減圧
留去した後、ペンタン300ml、次いで水20mlを
加えて有機層を分離し、有機層を無水硫酸ナトリウムで
乾燥した。溶媒を除去することにより10.28gのジト
リメチルシリル−1,2,3,4−テトラメチルシクロ
ペンタジエンを得た。窒素雰囲気下に7.60gの四塩化
チタンを脱水トルエンで希釈し、これに、氷冷温度でジ
トリメチルシリル−1,2,3,4−テトラメチルシク
ロペンタジエン10.28gを30mlのトルエンで希釈
した溶液を滴下し、30分後徐々に室温に戻して3時間
攪拌を続けた。最終的に1時間加熱還流して反応を完結
させた。40℃前後に戻して揮発分を減圧で除去するこ
とにより粗(1−トリメチルシリル−2,3,4,5−
テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリク
ロリドが得られた。トルエン不溶分をろ別し、トルエン
とヘキサンとの混合溶媒から再結晶し、あるいはヘキサ
ンのソックスレー抽出により目的の(1−トリメチルシ
リル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエ
ニル)チタニウムトリクロリドが得られた。
【0036】(2)(1−トリメチルシリル−2,3,
4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウ
ムトリメチルの合成 (1−トリメチルシリル−2,3,4,5−テトラメチ
ルシクロペンタジエニル)チタニウムトリクロリド3.2
6gを窒素雰囲気下、50mlの脱水THFに溶解し、
氷冷温度で3.0M/Lメチルマグネシウムブロミドのエ
ーテル溶液10mlを加え、15分後室温に戻しながら
揮発分を減圧留去した。黄白色の固体に乾燥ヘキサン1
00mlを加えて不溶分をろ別する操作を2回繰り返
し、得られたヘキサン溶液を合わせた。室温減圧下で揮
発分を留去することにより、粗製の(1−トリメチルシ
リル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエ
ニル)チタニウムトリメチルが褐色固体として回収でき
た。室温で飽和乾燥ペンタン溶液とし、−78℃下に静
置することにより、黄色の(1−トリメチルシリル−
2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)
チタニウムトリメチルが結晶として回収できた。収量2.
5g。このものは、重クロロホルム溶媒中、室温の 1
−NMRスペクトルにおいて2.09ppm (6水素)、1.
93ppm (6水素)、0.868ppm (9水素、σ結合し
た配位子のメチル基)、0.31ppm (9水素)(テトラ
メチルシラン基準)にケミカルシフトを示し、128.2
6ppm 、127.80ppm 、121.52ppm 、62.20pp
m (σ結合した配位子のメチル基)、14.82ppm 、1
1.98ppm 、1.57ppm に重クロロホルム、室温の13
−NMR(重クロロホルム76.91ppmを基準)を示し
た。
【0037】参考例2;(1−エチル−2,3,4,5
−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリ
メチルの合成 (1−エチル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペ
ンタジエニル)チタニウムトリクロリド3.04gを50
mlの脱水THFに溶解し、窒素雰囲気下に3.0M/L
のメチルマグネシウムブロミドのエーテル溶液10ml
を30分かけて滴下し、滴下終了後、THFを室温減圧
で留去し、ヘキサン不溶分をろ別し、ヘキサンを室温減
圧で留去することにより、黄色の液体2.08gが得られ
た。この粗(1−エチル−2,3,4,5−テトラメチ
ルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメチルを室温
でペンタンに飽和させた溶液を−78℃で静置すること
により、標題の化合物が黄色の針状結晶として回収でき
た。この遷移金属化合物は、室温では液体であり、重ク
ロロホルム溶媒中、室温の 1H−NMRスペクトルにお
いて2.36ppm (2水素)、1.987ppm (6水素)、
1.980ppm (6水素)、0.774ppm (9水素、σ結
合した配位子のメチル基)、(テトラメチルシラン基
準)にケミカルシフトを示し、127.75ppm 、122.
14ppm 、121.71ppm 、60.64ppm (σ結合した
配位子のメチル基)、20.32ppm 、14.90ppm 、1
1.88ppm 、11.66ppm に重クロロホルム溶媒中、室
温の13C−NMR(重クロロホルム76.91ppm を基
準)を示した。
【0038】参考例3;(ペンタメチルシクロペンタジ
エニル)チタニウムトリメチルの合成 (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29.10gを700mlの脱水THFに溶解
し、窒素雰囲気下に3.0M/Lのメチルマグネシウムブ
ロミドのエーテル溶液120mlを30分かけて滴下
し、滴下終了後、THFを室温減圧で留去し、ヘキサン
不溶分をろ別し、ヘキサンを室温減圧で留去することに
より、黄色の固体が22.10gの収量で得られた。この
粗(ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムト
リメチルを室温でペンタンに飽和させた溶液を−78℃
で静置することにより、標題の化合物がやや緑ががった
黄色の針状結晶として回収できた。この遷移金属化合物
は、重クロロホルム溶媒中、室温の 1H−NMRスペク
トルにおいて1.95ppm (15水素)、0.744ppm
(9水素、σ結合した配位子のメチル基)(テトラメチ
ルシラン基準)にケミカルシフトを示し、122.12pp
m 、60.74ppm (σ結合した配位子のメチル基)、1
1.89ppm に重クロロホルム溶媒中、室温の13C−NM
R(重クロロホルム76.91ppm を基準)を示した。
【0039】参考例4;(1−フェニル−2,3,4,
5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムト
リメチルの合成 (1)(1−フェニル−2,3,4,5−テトラメチル
シクロペンタジエニル)チタニウムトリクロリドの合成 窒素雰囲気下、2,3,4,5−テトラメチル−2−シ
クロペンテン−1−オン13.8gを400mlの脱水T
HFに溶解し、氷冷温度で1.8M/Lのフェニルリチウ
ムのシクロヘキサン/エーテル溶液72mlを滴下し、
室温に戻して4時間反応させた。次いで、氷冷しながら
水20ml、1N水酸化ナトリウム水溶液20mlを加
え、全量を1/2まで濃縮し、200mlのエーテルで
3回有機層を抽出分離した。このエーテル溶液から室温
減圧下に揮発分を除去し、再度エーテル600mlに残
渣のオイル分を溶かし、沃素片数十mgを加え、窒素下
に放置した。12時間室温に放置した後、3時間加熱還
流し、得られた溶液を1Nのチオ硫酸ナトリウム水溶液
300mlで2回、次いで飽和塩化ナトリウム水溶液1
00mlで2回洗浄し、エーテル溶液を無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥した。乾燥剤をろ別し、エーテルを除去する
ことにより、1−フェニル−2,3,4,5−テトラメ
チルシクロペンタジエンが14.94g得られた。この1
−フェニル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペン
タジエンと水素化カリウム4.54gの反応、次いで生成
する1−フェニル−2,3,4,5−テトラメチルシク
ロペンタジエニルカリウムとトリメチルシリルクロリド
12.38gとの反応により1−フェニル−2,3,4,
5−テトラメチルシクロペンタジエニルトリメチルシラ
ン19.06gが得られた。1−フェニル−2,3,4,
5−テトラメチルシクロペンタジエニルトリメチルシラ
ン19.06gと四塩化チタン15.06gとの反応により
(1−フェニル−2,3,4,5−テトラメチルシクロ
ペンタジエニル)チタニウムトリクロリドが得られた。
ヘキサンのソックスレー抽出による抽出成分より、(1
−フェニル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペン
タジエニル)チタニウムトリクロリド11.02gがオレ
ンジ色固体として回収できた。
【0040】(2)(1−フェニル−2,3,4,5−
テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメ
チルの合成 (1−トリメチルシリル−2,3,4,5−テトラメチ
ルシクロペンタジエニル)チタニウムトリクロリド3.2
6gを(1−フェニル−2,3,4,5−テトラメチル
シクロペンタジエニル)チタニウムトリクロリド3.52
gに代えた以外は、参考例1(2)と同様にして反応を
行い、2.64gの(1−フェニル−2,3,4,5−テ
トラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメチ
ルを得た。この遷移金属化合物は、重クロロホルム溶媒
中、室温の 1H−NMRスペクトルにおいて7.348〜
7.129ppm (5水素)、2.050ppm (6水素)、2.
011ppm (6水素)、0.905ppm (9水素、σ結合
した配位子のメチル基)(テトラメチルシラン基準)に
ケミカルシフトを示し、135.59ppm 、130.16pp
m 、130.11ppm 、127.78ppm 、126.53ppm
、123.77ppm 、120.00ppm 、63.06ppm
(σ結合した配位子のメチル基)、12.92ppm、12.
08ppm に重クロロホルム溶媒中、室温の13C−NMR
(重クロロホルム76.91ppm を基準)を示した。
【0041】参考例5;(1−ベンジル−2,3,4,
5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムト
リメトキシドの合成 (1)(1−ベンジル−2,3,4,5−テトラメチル
シクロペンタジエニル)チタニウムトリクロリドの合成 窒素雰囲気下、2,3,4,5−テトラメチル−2−シ
クロペンテン−1−オン10.4gを300mlの脱水T
HFに溶解し、氷冷温度で1.0M/Lのベンジルマグネ
シウムクロリドのエーテル溶液100mlを滴下し、室
温に戻して4時間反応させた。次いで、氷冷しながら水
20ml、1N水酸化ナトリウム水溶液20mlを加
え、全量を1/2まで濃縮し、200mlのエーテルで
3回有機層を抽出分離した。このエーテル溶液から室温
減圧下に揮発分を除去し、再度エーテル600mlに残
渣のオイル分を溶かし、沃素片数十mgを加え、窒素下
に放置した。12時間室温に放置した後、3時間加熱還
流し、得られた溶液を1Nのチオ硫酸ナトリウム水溶液
300mlで2回、次いで飽和塩化ナトリウム水溶液1
00mlで2回洗浄し、エーテル溶液を無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥した。乾燥剤をろ別し、エーテルを除去する
ことにより、1−ベンジル−2,3,4,5−テトラメ
チルシクロペンタジエンが12.78g得られた。この1
−ベンジル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペン
タジエンと水素化カリウム3.62gの反応、次いで生成
する1−ベンジル−2,3,4,5−テトラメチルシク
ロペンタジエニルカリウムとトリメチルシリルクロリド
9.78gとの反応により1−ベンジル−2,3,4,5
−テトラメチルシクロペンタジエニルトリメチルシラン
15.50gが得られた。1−ベンジル−2,3,4,5
−テトラメチルシクロペンタジエニルトリメチルシラン
15.50gと四塩化チタン11.38gとの反応により
(1−ベンジル−2,3,4,5−テトラメチルシクロ
ペンタジエニル)チタニウムトリクロリドが得られた。
ヘキサンのソックスレー抽出による抽出成分より、(1
−ベンジル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペン
タジエニル)チタニウムトリクロリド7.83gがオレン
ジ色固体として回収できた。
【0042】(2)(1−ベンジル−2,3,4,5−
テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメ
トキシドの合成 (1−ベンジル−2,3,4,5−テトラメチルシクロ
ペンタジエニル)チタニウムトリクロリド1.83gを3
0mlの脱水トルエンに懸濁し、窒素雰囲気下に氷冷温
度で脱水メタノール0.7g、次いで脱水トリエチルアミ
ン2.23gを加えた。室温に戻してさらに24時間攪拌
後、揮発分を室温で減圧留去した。得られた固体より、
50mlの脱水ヘキサン可溶分を抽出し、不溶分をろ別
した。この黄色溶液から揮発分を室温で減圧留去するこ
とにより、1.65gの(1−ベンジル−2,3,4,5
−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリ
メトキシドを得た。この遷移金属化合物は、重クロロホ
ルム溶媒中、室温の 1H−NMRスペクトルにおいて7.
265〜7.100ppm (5水素)、3.907ppm (2水
素)、4.139ppm (9水素)、2.089ppm (6水
素)、2.065ppm (6水素)(テトラメチルシラン基
準)にケミカルシフトを示し、140.20ppm、128.
20ppm 、127.94ppm 、125.62ppm 、123.7
3ppm 、122.19ppm 、122.04ppm 、61.60pp
m 、31.34ppm 、11.47ppm 、10.74ppm に重ク
ロロホルム溶媒中、室温の13C−NMR(重クロロホル
ム76.91ppm を基準)を示した。
【0043】参考例6;〔1−(4’−メチルフェニ
ル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエ
ニル〕チタニウムトリメトキシドの合成 (1)〔1−(4’−メチルフェニル)−2,3,4,
5−テトラメチルシクロペンタジエニル〕チタニウムト
リクロリドの合成 窒素雰囲気下、2,3,4,5−テトラメチル−2−シ
クロペンテン−1−オン13.8gを200mlの脱水T
HFに溶解し、氷冷温度で1.0M/Lのp−トルイルリ
チウムのエーテル溶液100mlを滴下し、室温に戻し
て4時間反応させた。次いで、氷冷しながら水20m
l、1N水酸化ナトリウム水溶液20mlを加え、全量
を1/2まで濃縮し、200mlのエーテルで3回有機
層を抽出分離した。このエーテル溶液から室温減圧下に
揮発分を除去し、再度エーテル800mlに残渣のオイ
ル分を溶かし、沃素片数十mgを加え、窒素下に放置し
た。12時間室温に放置した後、3時間加熱還流し、得
られた溶液を1Nのチオ硫酸ナトリウム水溶液300m
lで2回、次いで飽和塩化ナトリウム水溶液100ml
で2回洗浄し、エーテル溶液を無水硫酸ナトリウムで乾
燥した。乾燥剤をろ別し、エーテルを除去することによ
り、1−(4’−メチルフェニル)−2,3,4,5−
テトラメチルシクロペンタジエンが15.86g得られ
た。この1−(4’−メチルフェニル)−2,3,4,
5−テトラメチルシクロペンタジエンと水素化カリウム
4.50gの反応、次いで生成する1−(4’−メチルフ
ェニル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタ
ジエニルカリウムとトリメチルシリルクロリド8.10g
との反応により1−(4’−メチルフェニル)−2,
3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニルトリメ
チルシラン20.22gが得られた。1−(4’−メチル
フェニル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペン
タジエニルトリメチルシラン20.22gと四塩化チタン
16.18gとの反応により〔1−(4’−メチルフェニ
ル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエ
ニル〕チタニウムトリクロリドが得られた。ヘキサンの
ソックスレー抽出による抽出成分より、〔1−(4’−
メチルフェニル)−2,3,4,5−テトラメチルシク
ロペンタジエニル〕チタニウムトリクロリド16.60g
が赤色固体として回収できた。
【0044】(2)〔1−(4’−メチルフェニル)−
2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル〕
チタニウムトリメトキシドの合成 〔1−(4’−メチルフェニル)−2,3,4,5−テ
トラメチルシクロペンタジエニル〕チタニウムトリクロ
リド1.83gを30mlの脱水トルエンに懸濁し、窒素
雰囲気下に氷冷温度で脱水メタノール0.7g、次いで脱
水トリエチルアミン2.23gを加えた。室温に戻してさ
らに24時間攪拌後、揮発分を室温で減圧留去した。得
られた固体より、50mlの脱水ヘキサン可溶分を抽出
し、不溶分をろ別した。この黄色溶液から揮発分を室温
で減圧留去することにより、1.70gの〔1−(4’−
メチルフェニル)−2,3,4,5−テトラメチルシク
ロペンタジエニル〕チタニウムトリメトキシドを得た。
この遷移金属化合物は、重クロロホルム溶媒中、室温の
1H−NMRスペクトルにおいて7.239ppm (4水
素)、3.984ppm (9水素)、2.399ppm (3水
素)、2.128ppm (6水素)、2.124ppm (6水
素)(テトラメチルシラン基準)にケミカルシフトを示
し、135.90ppm 、131.62ppm 、130.37ppm
、128.66ppm 、125.48ppm 、122.42ppm
、122.25ppm 、61.80ppm 、21.10ppm 、1
1.46ppm 、10.78ppm に重クロロホルム溶媒中、室
温の13C−NMR(重クロロホルム76.91ppm を基
準)を示した。
【0045】実施例1 (1)遷移金属化合物として(1−トリメチルシリル−
2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)
チタニウムトリメチルを用いた重合 (重合触媒の調製)0.1モル/lのトリイソブチルアル
ミニウムのトルエン溶液10mlと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)ボレート
の10ミリモル/lのトルエン懸濁液5mlを加えて、
窒素下で10分間攪拌し、次いで、参考例1で得た(1
−トリメチルシリル−2,3,4,5−テトラメチルシ
クロペンタジエニル)チタニウムトリメチルの10ミリ
モル/lのトルエン溶液5mlを加えて、全量が25m
lになるようにトルエンで希釈し、赤色の均一触媒溶液
を調製した。ここで使用した(1−トリメチルシリル−
2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)
チタニウムトリメチルのσ結合した配位子であるメチル
基の 1H−NMRによるケミカルシフトは、参考例1に
示したとおり0.868ppm であり、参考例2で合成した
(1−エチル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペ
ンタジエニル)チタニウムトリメチルのσ結合した配位
子の該ケミカルシフト(0.774ppm )より低磁場にケ
ミカルシフトを有していた。 (重合)乾燥し、窒素置換した30mlのガラスアンプ
ルに精製、脱水したスチレン10mlを加え、封管後、
70℃設定のオイルバスに浸して10分間放置して昇温
した。次いで、上記の触媒溶液250μlを加えて70
℃設定のオイルバスに浸したまま4時間重合を行った。
4時間後、アンプルをオイルバスより取り出し、内容物
をメタノールで洗浄後、小片に砕き、150℃で5時間
減圧乾燥を行った。重合体の乾燥重量は、1.82gであ
った。得られた重合体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、1.71gのシンジ
オタクチックポリスチレンが不溶部として回収された。
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、653,000であり、触媒活性は71kg/g
Tiであった。
【0046】(2)遷移金属化合物として(1−エチル
−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)チタニウムトリメチルを用いた重合 上記(1)で使用した(1−トリメチルシリル−2,
3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタ
ニウムトリメチルの代わりに参考例2で合成した(1−
エチル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジ
エニル)チタニウムトリメチルを用いた以外は、上記
(1)と同様にして触媒溶液を調製し、この触媒溶液を
用いて、上記(1)と同様にして重合を行った。得られ
た重合体の乾燥重量は、4.82gであった。得られた重
合体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、4.82gのシンジオタクチックポリ
スチレンが不溶部として回収された。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、1,003,
000であり、高分子量体が得られた。
【0047】(3)遷移金属化合物として(ペンタメチ
ルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメチルを用い
た重合 上記(2)で使用した(1−エチル−2,3,4,5−
テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメ
チルの代わりに、参考例3で合成した(ペンタメチルシ
クロペンタジエニル)チタニウムトリメチルを用いた以
外は、上記の(2)と同様にして触媒溶液を調製した。
ここで使用した(ペンタメチルシクロペンタジエニル)
チタニウムトリメチルのσ結合した配位子であるメチル
基の 1H−NMRによるケミカルシフトは、参考例3に
示したとおり、0.744ppm であり、(1−エチル−
2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)
チタニウムトリメチルのσ結合した配位子の該ケミカル
シフトよりも高磁場であった。上記の触媒溶液を用い
て、上記(2)と同様にして重合を行った。得られた重
合体の乾燥重量は、5.25gであった。得られた重合体
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、5.20gのシンジオタクチックポリスチ
レンが不溶部として回収された。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、1,014,00
0であり、高分子量体が得られた。
【0048】(4)重量平均分子量Mwとケミカルシフ
トSとの相関式 上記(1)〜(3)の結果に基づいて、重量平均分子量
と遷移金属化合物のσ結合した配位子であるメチル基の
1H−NMRによるケミカルシフトの関係を直線で近似
すると、次式を得る。 Mw=−2.91×106 σ(ppm )+3.18×106 この式より、分子量550,000程度の重合体を得るた
めには、該σ結合した配位子のメチル基のケミカルシフ
トが、0.90ppm 付近の遷移金属化合物を使用すればよ
いことが分かる。この目的のためには、参考例4で合成
した遷移金属化合物(1−フェニル−2,3,4,5−
テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメ
チル(該ケミカルシフトは0.905ppm である。)を使
用すればよいことが分かる。 (5)遷移金属化合物として(1−フェニル−2,3,
4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウ
ムトリメチルを用いての重合結果 上記(1)で使用した(1−トリメチルシリル−2,
3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタ
ニウムトリメチルの代わりに参考例4で合成した(1−
フェニル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタ
ジエニル)チタニウムトリメチルを用いた以外は、上記
(1)と同様にして触媒溶液を調製し、この触媒溶液を
用いた以外は、上記(1)と同様にして重合を行った。
得られた重合体の乾燥重量は、3.45gであった。得ら
れた重合体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、3.40gのシンジオタクチッ
クポリスチレンが不溶部として回収された。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、5
63,000であり、触媒活性は142kg/gTiであ
った。予想分子量の重合体が得られた。
【0049】実施例2 (1)遷移金属化合物として(ペンタメチルシクロペン
タジエニル)チタニウムトリメチルを用いた重合 実施例1(3)で調製した触媒溶液を用いて、重合温度
を60℃にしたこと以外は、実施例1(1)と同様にし
て重合を行った。得られた重合体の乾燥重量は、6.27
gであった。得られた重合体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、6.06gの
シンジオタクチックポリスチレンが不溶部として回収さ
れた。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、1,508,000であり、極めて高分子量
の重合体が得られた。ここで、(ペンタメチルシクロペ
ンタジエニル)チタニウムトリメチルのσ結合した配位
子であるメチル基の、室温、重クロロホルム溶媒中での
13C−NMRによるケミカルシフトは、60.74ppm で
あった。 (2)遷移金属化合物として(1−エチル−2,3,
4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウ
ムトリメチルを用いた重合 実施例1(2)で調製した触媒溶液を用いて、重合温度
を60℃にしたこと以外は、実施例1(1)と同様にし
て重合を行った。得られた重合体の乾燥重量は、5.65
gであった。得られた重合体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、5.54gの
シンジオタクチックポリスチレンが不溶部として回収さ
れた。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、1,542,000であり、極めて高分子量
の重合体が得られた。ここで、(1−エチル−2,3,
4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウ
ムトリメチルのσ結合した配位子であるメチル基の、室
温、重クロロホルム溶媒中での13C−NMRによるケミ
カルシフトは、60.64ppm であり、(ペンタメチルシ
クロペンタジエニル)チタニウムトリメチルの該ケミカ
ルシフトよりも高磁場側に観測される。
【0050】(3)重量平均分子量Mwとケミカルシフ
トSとの相関式 上記(1)〜(3)の結果に基づいて、重量平均分子量
と遷移金属化合物のσ結合した配位子であるメチル基の
同位体核磁気共鳴によるケミカルシフトの関係を直線で
近似すると、次式を得る。 Mw=−3.09×105 σ(ppm )+2.03×107 この式より、分子量800,000程度の重合体を得るた
めには、該σ結合した配位子のメチル基のケミカルシフ
トが、63.1ppm 付近の遷移金属化合物を使用すればよ
いことが分かる。この目的のためには、参考例4で合成
した遷移金属化合物(1−フェニル−2,3,4,5−
テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメ
チル(該ケミカルシフトは63.06ppm である。)を使
用すればよいことが分かる。 (4)遷移金属化合物として(1−フェニル−2,3,
4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウ
ムトリメチルを用いての重合結果 実施例1(5)で調製した触媒溶液を用いて、重合温度
を60℃にしたこと以外は、実施例1(1)と同様にし
て重合を行った。得られた重合体の乾燥重量は、3.83
gであった。得られた重合体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、3.80gの
シンジオタクチックポリスチレンが不溶部として回収さ
れた。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、730,000であり、触媒活性は159
kg/gTiであった。予想より若干低分子であった
が、ほぼ所望の分子量を持つ重合体が得られた。
【0051】実施例3 (1)遷移金属化合物として(ペンタメチルシクロペン
タジエニル)チタニウムトリメトキシドを用いた重合 N,N−ジメチルアニリニウム(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレート48mgを15.8mlのトルエンに懸濁
し、2.0モル/lのトリイソブチルアルミニウムのトル
エン溶液0.2mlを加えて、25℃で10分間攪拌し
た。さらに、(ペンタメチルシクロペンタジエニル)チ
タニウムトリメトキシドの10ミリモル/lトルエン溶
液4.0mlを加えて、25℃で1時間攪拌し、赤褐色の
触媒溶液を調製した。ここで、(ペンタメチルシクロペ
ンタジエニル)チタニウムトリメトキシドに対応する
(ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリ
メチルのσ結合した配位子であるメチル基の13C−NM
Rによるケミカルシフトは、60.74ppm であった。乾
燥し、窒素置換した30mlのガラスアンプルに精製、
脱水したスチレン10mlと0.5モル/lのトリイソブ
チルアルミニウムのトルエン溶液10μlを窒素下に加
え、封管後、80℃設定のオイルバスに浸して10分間
放置して昇温した。次いで、上記の触媒溶液250μl
を加えて80℃設定のオイルバスに浸したまま4時間重
合を行った。4時間後、アンプルをオイルバスより取り
出し、内容物をメタノールで洗浄後、小片に砕き、15
0℃で5時間減圧乾燥を行った。得られた重合体の乾燥
重量は、5.07gであった。得られた重合体を沸騰メチ
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、4.91gのシンジオタクチックポリスチレンが不溶
部として回収された。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、537,000であった。
【0052】(2)遷移金属化合物として(1−ベンジ
ル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)チタニウムトリメトキシドを用いた重合 (ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリ
メトキシドの代わりに参考例5で合成した(1−ベンジ
ル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)チタニウムトリメトキシドを用いた以外は、上記
(1)と同様にして触媒溶液を調製した。ここで、(1
−ベンジル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペン
タジエニル)チタニウムトリメトキシドに対応する(1
−ベンジル−2,3,4,5−テトラメチルシクロペン
タジエニル)チタニウムトリメチルのσ結合した配位子
であるメチル基の13C−NMRによるケミカルシフト
は、61.10ppm であった。上記触媒溶液を使用した以
外は、実施例3(1)と同様にして重合を行った。得ら
れた重合体の乾燥重量は、0.63gであった。得られた
重合体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、0.56gのシンジオタクチックポ
リスチレンが不溶部として回収された。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、514,
000であり、触媒活性は23kg/gTiであった。
【0053】(3)重量平均分子量Mwとケミカルシフ
トSとの相関式 上記(1)〜(3)の結果に基づいて、重量平均分子量
と遷移金属化合物のσ結合した配位子であるメチル基の
同位体核磁気共鳴によるケミカルシフトの関係を直線で
近似すると、次式を得る。 Mw=−6.57×104 σ(ppm )+4.53×106 この式より、分子量400,000程度の重合体を得るた
めには、該σ結合した配位子のメチル基のケミカルシフ
トが、62.8ppm 付近の遷移金属化合物を使用すればよ
いことが分かる。この目的のためには、〔1−(4’−
メチルフェニル)−2,3,4,5−テトラメチルシク
ロペンタジエニル〕チタニウムトリメチル(該ケミカル
シフトは62.89ppm である。)を使用すればよいこと
が分かる。そこで、その誘導体である、参考例6で合成
した〔1−(4’−メチルフェニル)−2,3,4,5
−テトラメチルシクロペンタジエニル〕チタニウムトリ
メトキシドを遷移金属化合物として選び、重合を行えば
よいことが分かる。 (4)遷移金属化合物として〔1−(4’−メチルフェ
ニル)−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジ
エニル〕チタニウムトリメトキシドを用いての重合結果 (ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリ
メトキシドの代わりに〔1−(4’−メチルフェニル)
−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル〕チタニウムトリメトキシドを用いた以外は、実施例
3(1)と同様にして重合を行った。得られた重合体の
乾燥重量は、3.45gであった。得られた重合体を沸騰
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、3.41gのシンジオタクチックポリスチレンが
不溶部として回収された。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、422,000であ
り、触媒活性は143kg/gTiであった。予想され
た分子量より若干高分子量であったが、ほぼ予想どおり
の重量平均分子量を有する重合体が得られた。
【0054】実施例4 (1)遷移金属化合物として(ペンタメチルシクロペン
タジエニル)チタニウムトリメトキシドを用いた重合 2.0モル/lのトリイソブチルアルミニウムトルエン溶
液1.2mlを5.0mlのトルエンで希釈し、(ペンタメ
チルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメトキシド
の10ミリモル/lトルエン溶液4.0mlと1,1’−
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)ボレート10ミリモル/lトルエン懸濁液4.0ml
とを室温で混合し、全量が20mlとなるように触媒溶
液を調製した。ここで、(ペンタメチルシクロペンタジ
エニル)チタニウムトリメトキシドに対応する(ペンタ
メチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメチルの
σ結合した配位子であるメチル基の、室温、重クロロホ
ルム溶媒中での 1H−NMRによるケミカルシフトは、
0.744ppm であった。上記触媒溶液を使用した以外
は、実施例1と同様にして重合を行った。得られた重合
体の乾燥重量は、4.91gであった。得られた重合体を
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、4.76gのシンジオタクチックポリスチレ
ンが不溶部として回収された。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、972,000で
あった。
【0055】(2)遷移金属化合物として(1−エチル
−2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニ
ル)チタニウムトリメトキシドを用いての重合 (ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリ
メトキシドの代わりに(1−エチル−2,3,4,5−
テトラメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメ
トキシドを使用した以外は、上記(1)と同様にして触
媒溶液を調製した。ここで使用した(1−エチル−2,
3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタ
ニウムトリメトキシドに対応する(1−エチル−2,
3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタ
ニウムトリメチルのσ結合した配位子であるメチル基
の、室温、重クロロホルム溶媒中での 1H−NMRによ
るケミカルシフトは、0.771ppm であった。上記触媒
溶液を使用した以外は、実施例1と同様にして重合を行
った。得られた重合体の乾燥重量は、5.37gであっ
た。得られた重合体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、4.92gのシンジオ
タクチックポリスチレンが不溶部として回収された。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、882,000であった。
【0056】(3)重量平均分子量Mwとケミカルシフ
トSとの相関式 上記(1)〜(3)の結果に基づいて、重量平均分子量
と遷移金属化合物のσ結合した配位子であるメチル基の
1H−NMRによるケミカルシフトの関係を直線で近似
すると、次式を得る。 Mw=−3.33×106 σ(ppm )+3.45×106 この式より、分子量550,000程度の重合体を得るた
めには、該σ結合した配位子のメチル基のケミカルシフ
トが、0.87ppm 付近の遷移金属化合物を使用すればよ
いことが分かる。この目的のためには、参考例1で合成
した(1−トリメチルシリル−2,3,4,5−テトラ
メチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメチル
(該ケミカルシフトは0.868ppm である)が該当す
る。そこで、その誘導体である、参考例2で合成した
(1−トリメチルシリル−2,3,4,5−テトラメチ
ルシクロペンタジエニル)チタニウムトリメトキシドを
選択し、重合を行えばよいことが分かる。予想される分
子量は、559,000であった。 (4)遷移金属化合物として(1−トリメチルシリル−
2,3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)
チタニウムトリメトキシドを用いた重合結果 (ペンタメチルシクロペンタジエニル)チタニウムトリ
メトキシドの代わりに(1−トリメチルシリル−2,
3,4,5−テトラメチルシクロペンタジエニル)チタ
ニウムトリメトキシドを使用した以外は、上記(1)と
同様にして触媒溶液を調製した。こうして調製した触媒
溶液を使用した以外は、実施例1と同様にして重合を行
った。得られた重合体の乾燥重量は、3.85gであっ
た。得られた重合体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、3.21gのシンジオ
タクチックポリスチレンが不溶部として回収された。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、496,000であり、触媒活性は135kg/g
Tiであった。予想された分子量より若干低分子量であ
ったが、ほぼ予想通りの重量平均分子量を有する重合体
が得られた。
【0057】
【発明の効果】本発明の方法によれば、所望の分子量や
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を高い触媒効率で製造することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】用いる遷移金属化合物のσ結合したメチル基の
ケミカルシフトと得られる重合体の重量平均分子量の相
関関係を示す説明図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒として、(A)π結合した配位子を
    1個及びσ結合した配位子として少なくとも1個のメチ
    ル基を有する遷移金属化合物及び(B)非配位性アニオ
    ンとカチオンからなるイオン性化合物,アルミノキサン
    又は有機硼素化合物を用いて、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製造するにあたり、
    該(A)成分においてπ結合したある配位子を有する遷
    移金属化合物を用いて重合して得たスチレン系重合体の
    重量平均分子量Mw 1 と用いた遷移金属化合物のメチル
    基の同位体炭素核磁気共鳴(13C−NMR)スペクトル
    又はプロトン核磁気共鳴( 1H−NMR)スペクトルの
    ケミカルシフトS1 とのプロット及び該(A)成分にお
    いてπ結合した別の配位子を有する遷移金属化合物を用
    いて重合して得たスチレン系重合体の重量平均分子量M
    2 と用いた遷移金属化合物のメチル基の13C−NMR
    又は 1H−NMRスペクトルのケミカルシフトS2 との
    プロットから、得られるスチレン系重合体の重量平均分
    子量Mwと用いた遷移金属化合物のメチル基の13C−N
    MR又は 1H−NMRスペクトルのケミカルシフトSと
    の相関式を求め、次いで、この相関式から所望の重量平
    均分子量Mw3 を与えるケミカルシフトS3 を求め、そ
    のケミカルシフト値を有する遷移金属化合物を該(A)
    成分として適宜選択することを特徴とする所望の重量平
    均分子量を持つスチレン系重合体の製造方法。
  2. 【請求項2】 触媒として、さらに(C)ルイス酸を用
    いる請求項1記載のスチレン系重合体の製造方法。
  3. 【請求項3】 スチレン系重合体の重量平均分子量Mw
    と遷移金属化合物のメチル基の13C−NMR又は 1H−
    NMRスペクトルのケミカルシフトSとのプロットを3
    点以上とることを特徴とする請求項1又は2記載の所望
    の重量平均分子量を持つスチレン系重合体の製造方法。
  4. 【請求項4】 触媒として、(A)π結合した配位子を
    1個及びσ結合した配位子を有する遷移金属化合物及び
    (B)非配位性アニオンとカチオンからなるイオン性化
    合物,アルミノキサン又は有機硼素化合物を用いて、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
    を製造するにあたり、該(A)成分においてπ結合した
    ある配位子を有する遷移金属化合物を用いて重合して得
    たスチレン系重合体の重量平均分子量Mw 1 と用いた遷
    移金属化合物において少なくとも1つのσ結合した配位
    子をメチル基に置き換えた遷移金属化合物のメチル基の
    13C−NMR又は 1H−NMRスペクトルのケミカルシ
    フトS1 とのプロット及び該(A)成分においてπ結合
    した別の配位子を有する遷移金属化合物を用いて重合し
    て得たスチレン系重合体の重量平均分子量Mw2 と用い
    た遷移金属化合物において少なくとも1つのσ結合した
    配位子をメチル基に置き換えた遷移金属化合物のメチル
    基の13C−NMR又は 1H−NMRスペクトルのケミカ
    ルシフトS2 とのプロットから、得られるスチレン系重
    合体の重量平均分子量Mwと用いた遷移金属化合物にお
    いて少なくとも1つのσ結合した配位子をメチル基に置
    き換えた遷移金属化合物のメチル基の13C−NMR又は
    1H−NMRスペクトルのケミカルシフトSとの相関式
    を求め、次いで、この相関式から所望の重量平均分子量
    Mw3 を与えるケミカルシフトS 3 を求め、そのケミカ
    ルシフト値を有する遷移金属化合物を選定し、その遷移
    金属化合物に対応するが、メチル基を有しない遷移金属
    化合物を用いることを特徴とする所望の重量平均分子量
    を持つスチレン系重合体の製造方法。
  5. 【請求項5】 触媒として、さらに(C)ルイス酸を用
    いる請求項4記載のスチレン系重合体の製造方法。
  6. 【請求項6】 スチレン系重合体の重量平均分子量Mw
    と遷移金属化合物のメチル基の13C−NMR又は 1H−
    NMRスペクトルのケミカルシフトSとのプロットを3
    点以上とることを特徴とする請求項4又は5記載の所望
    の重量平均分子量を持つスチレン系重合体の製造方法。
JP22716593A 1993-09-13 1993-09-13 スチレン系重合体製造用触媒の選択方法 Expired - Fee Related JP3180523B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22716593A JP3180523B2 (ja) 1993-09-13 1993-09-13 スチレン系重合体製造用触媒の選択方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22716593A JP3180523B2 (ja) 1993-09-13 1993-09-13 スチレン系重合体製造用触媒の選択方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0782310A true JPH0782310A (ja) 1995-03-28
JP3180523B2 JP3180523B2 (ja) 2001-06-25

Family

ID=16856513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22716593A Expired - Fee Related JP3180523B2 (ja) 1993-09-13 1993-09-13 スチレン系重合体製造用触媒の選択方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3180523B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001294618A (ja) * 2000-02-10 2001-10-23 Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti スチレン系重合体及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001294618A (ja) * 2000-02-10 2001-10-23 Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti スチレン系重合体及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3180523B2 (ja) 2001-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2597375B2 (ja) ビニルシクロヘキサン系重合体およびその製造方法
WO1995014024A1 (fr) Compose de metal de transition, catalyseur de polymerisation d'olefines et procede pour produire un polymere d'olefines en utilisant ce catalyseur
JP3189175B2 (ja) 芳香族ビニル化合物共重合体の製造方法
US5670587A (en) Catalyst for producing aromatic vinyl compound-based polymer composition and process for producing aromatic vinyl compound-based polymer composition using same
JP3369294B2 (ja) 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
JP3301455B2 (ja) 芳香族ビニル化合物重合体の製造触媒及びそれを用いた芳香族ビニル化合物重合体の製造方法
JPH04249504A (ja) スチレン系重合体の製造方法及びその触媒
JPH04300904A (ja) スチレン系共重合体の製造方法
JP2948630B2 (ja) スチレン系重合体の製造方法
US5747614A (en) Catalyst for producing sytrenic polymer and process for producing sytrenic polymer by using same
JP3216662B2 (ja) スチレン系重合体の製造方法
JP3473955B2 (ja) ビニル系重合体製造用の触媒及びビニル芳香族系重合体の製造方法
JP2001510846A (ja) メタロセンの製造
JPH08134122A (ja) 重合用触媒及びそれを用いたスチレン系重合体の製造方法
JPH1180183A (ja) 重合用金属化合物及びそれを用いた芳香族ビニル化合物−オレフィン共重合体の製造方法
JP3180523B2 (ja) スチレン系重合体製造用触媒の選択方法
JP2698085B2 (ja) スチレン系重合体の製造方法とその触媒
JPH05310834A (ja) スチレン系重合体及びその製造方法
JP3487448B2 (ja) スチレン系重合体の製造方法
JP3121113B2 (ja) スチレン系樹脂組成物の製造方法
JP3237193B2 (ja) スチレン系ブロック共重合体及びその製造方法
JP5577197B2 (ja) 芳香族ビニル化合物重合体の製造方法
JPH04130114A (ja) スチレン系ブロック共重合体及びその製造方法
JPH0359012A (ja) スチレン系重合体の精製方法
WO1997021738A1 (fr) Catalyseur de polymerisation et procede de production de polymeres

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees