JPH09183810A - Production of syndiotactic polystyrene - Google Patents

Production of syndiotactic polystyrene

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Publication number
JPH09183810A
JPH09183810A JP8170690A JP17069096A JPH09183810A JP H09183810 A JPH09183810 A JP H09183810A JP 8170690 A JP8170690 A JP 8170690A JP 17069096 A JP17069096 A JP 17069096A JP H09183810 A JPH09183810 A JP H09183810A
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JP
Japan
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titanium
styrene
polymer
polymerization
catalyst
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8170690A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Iwamoto
隆志 岩元
Hisashi Kinoshita
尚志 木下
Junzo Masamoto
順三 正本
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPH09183810A publication Critical patent/JPH09183810A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F12/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F12/02Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F12/04Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F12/06Hydrocarbons
    • C08F12/08Styrene

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a syndiotactic polystyrene having high heat stability and a syndiotactic structure at a high yield by using a specific titanium-based compound as a catalyst. SOLUTION: (A) A titanium-based compound having a piece of (substituted) cyclopentadienyl and expressed by CpTiF3 [Cp is a (substituted) cyclopentadienyl; F is a fluorine atom] (e.g. cyclopentadienyltitanium trifluoride) is used as a catalyst, (B) trimethylaluminum or a condensation product of an organic aluminum containing trimethylaluminum as a main component with water is used as a promoter and (C) styrene or a styrene derivative is polymerized. For instance, a molar ratio of (the aluminum in the component B)/(the titanium in the component A) is made to (150/1)-(500/1) and the polymerization is performed at 25-90 deg.C for 1-10hrs.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はスチレン又はその誘
導体より出発して結晶性のシンジオタクティックポリス
チレン又はその誘導体を効率的に製造する方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for efficiently producing crystalline syndiotactic polystyrene or a derivative thereof starting from styrene or a derivative thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】チタン化合物を触媒とし、トリメチルア
ルミニウム又はトリメチルアルミニウムを主成分とする
有機アルミニウムと水との縮合物(通常はメチルアルミ
ノキサン(略称MAO)と呼ばれる)を助触媒としてス
チレン又はその誘導体を重合させることにより、シンジ
オタクティックポリスチレン又はその誘導体を得ること
は良く知られている。例えば、特開昭62−18770
8号公報では、スチレン又はスチレン誘導体を重合する
にあたり、触媒成分として(A)チタン化合物および
(B)有機アルミニウム化合物と縮合剤との接触生成物
をもちいることを特徴とするスチレン系重合体の製造法
が提案されている。
2. Description of the Related Art Styrene or a derivative thereof is produced by using a titanium compound as a catalyst, trimethylaluminum or a condensate of trimethylaluminum-based organic aluminum and water (usually referred to as methylaluminoxane (abbreviated as MAO)) as a co-catalyst. It is well known to obtain syndiotactic polystyrene or derivatives thereof by polymerizing. For example, JP-A-62-18770
No. 8 discloses a styrene-based polymer characterized by using a contact product of (A) a titanium compound and (B) an organoaluminum compound and a condensing agent as a catalyst component in polymerizing styrene or a styrene derivative. Manufacturing methods have been proposed.

【0003】また、チタン化合物が、一般式 TiR1 a 2 b 3 c 1 4-(a+b+c) または TiR1 d 2 e 1 3-(d+e) [式中、R1 、R2 、R3 はそれぞれ水素、炭素数1〜
20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭
素数6〜20のアリール基、アルキルアリール基、アリ
ールアルキル基、炭素数1〜20のアシルオキシ基、シ
クロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基あ
るいはインデニル基を示し、X1 はハロゲンを示す。
a,b,cはそれぞれ0〜4の整数を示し、d,eはそ
れぞれ0〜3の整数を示す。]で表されるチタン化合物
およびチタンキレート化合物よりなる群から選ばれた少
なくとも一種の化合物であることが記載されている。
Further, the titanium compound has a general formula of TiR 1 a R 2 b R 3 c X 1 4- (a + b + c) or TiR 1 d R 2 e X 1 3- (d + e) [wherein , R 1 , R 2 , and R 3 are each hydrogen and have 1 to 1 carbon atoms.
20, an alkyl group having 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group, an arylalkyl group, an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cyclopentadienyl group, and a substituted cyclopentadiene group. X represents an enyl group or an indenyl group, and X 1 represents a halogen.
a, b, and c each represent an integer of 0 to 4, and d and e each represent an integer of 0 to 3. ] It is described that it is at least one compound selected from the group consisting of a titanium compound and a titanium chelate compound represented by.

【0004】更に又、助触媒としてトリメチルアルミニ
ウムを水で変性した縮合物であることも記載されてい
る。又、R1 a 2 b 3 c としてシクロペンタジエニ
ル基、置換シクロペンタジエニル基(具体的にはメチル
シクロペンタジエニル基、1,2−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
等)あるいはインデニル基を示す。これらR1 、R2
よびR3 は同一のものであっても、異なるものであって
もよいことも記載されている。また、X1 はハロゲン、
すなわち塩素、臭素、ヨウ素あるいはフッ素を示す。さ
らにa,b,cはそれぞれ0〜4の整数を示し、また
d,eはそれぞれ0〜3の整数を示すことも記載されて
いる。
Further, it is also described that it is a condensate obtained by modifying trimethylaluminum with water as a cocatalyst. Further, as R 1 a R 2 b R 3 c , a cyclopentadienyl group, a substituted cyclopentadienyl group (specifically, a methylcyclopentadienyl group, a 1,2-dimethylcyclopentadienyl group, a pentamethylcyclo A pentadienyl group) or an indenyl group. It is also described that these R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different. X 1 is halogen,
That is, chlorine, bromine, iodine or fluorine is shown. Further, it is described that a, b, and c each represent an integer of 0 to 4, and d and e each represent an integer of 0 to 3.

【0005】例えば、シクロペンタジエニルチタントリ
クロリド、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロリド
等が具体的な化合物の例としてあげられている。しかし
ながら、これらの具体的に挙げられているチタン化合物
を触媒として、スチレンの重合を行っても、それらの公
報によれば触媒としてのチタン換算でのチタンg当た
り、得られるシンジオタクチックポリスチレンの量はた
かだか10Kg−ポリマー/g−チタンであり、工業的
な観点からはより高い触媒活性が求められる。
For example, cyclopentadienyl titanium trichloride, biscyclopentadienyl titanium dichloride and the like are mentioned as examples of specific compounds. However, even if styrene is polymerized using these specifically listed titanium compounds as catalysts, according to those publications, the amount of syndiotactic polystyrene obtained per g of titanium in terms of catalyst is equivalent. It is at most 10 Kg-polymer / g-titanium, and a higher catalytic activity is required from an industrial viewpoint.

【0006】又、特表平1−501487号公報では、
高度のシンジオタクティシティーを有するビニル芳香族
モノマーのポリマーを製造するにあたり、1種またはそ
れ以上の芳香族モノマーを、重合条件下に、有効触媒量
の、式:CpTiX3 に相当するメチルアルミノキサン
とモノシクロペンタジエニル/チタン錯体との反応生成
物を含む触媒と接触させることを含む方法を提案してい
る。上式中、Cpはπ結合シクロペンタジエニル基、π
結合置換もしくは多置換シクロペンタジエニル基または
シクロペンタジエンのπ結合一価オリゴマーを表し、X
はそれぞれ独立にハロゲン、ORまたはNR2 であるも
のとすることを提案している。
Further, in Japanese Patent Publication No. 1-501487,
In producing a polymer of vinyl aromatic monomers having a high degree of syndiotacticity, one or more aromatic monomers are treated under polymerization conditions with an effective catalytic amount of a methylaluminoxane corresponding to the formula: CpTiX 3. A method is proposed which comprises contacting the catalyst with the reaction product with a monocyclopentadienyl / titanium complex. In the above formula, Cp is a π-bonded cyclopentadienyl group, π
A substituted or polysubstituted cyclopentadienyl group or a π-bonded monovalent oligomer of cyclopentadiene, X
Each independently proposes to be halogen, OR or NR 2 .

【0007】具体的なチタン触媒化合物として、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、
ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロリド
等が提案されているが、それらの公報で示されている触
媒活性はたかだか20Kg−ポリマー/g−チタンであ
り、未だ、不充分である。又、上記特開昭62−187
708号公報及び特表平1−501487号公報に基づ
いて得られたポリマーの成形物を得る際の熱的安定性は
不充分であり、良い熱的安定性を有する重合体が求めら
れる。
As a specific titanium catalyst compound, pentamethylcyclopentadienyl titanium triphenoxide,
Pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride and the like have been proposed, but the catalytic activity shown in these publications is at most 20 Kg-polymer / g-titanium, which is still insufficient. Further, the above-mentioned JP-A-62-187
The thermal stability when obtaining a molded article of the polymer obtained according to JP-A No. 708 and JP-A No. 1-501487 is insufficient, and a polymer having good thermal stability is required.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、シンジオタ
クティックポリスチレンを製造するための、より高い触
媒活性を示す触媒を見出すとともに、さらに得られた製
品の熱的な安定性が高い重合体を得ることを課題とする
ものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention finds a catalyst showing higher catalytic activity for producing syndiotactic polystyrene, and further to obtain a polymer having high thermal stability of the obtained product. The challenge is to obtain it.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために、重合触媒について鋭意検討した結
果、チタン系化合物を触媒とし、トリメチルアルミニウ
ム又はトリメチルアルミニウムを主成分とする有機アル
ミニウムと水との縮合物を助触媒とするスチレン又はス
チレン誘導体の重合でシンジオタクティックポリスチレ
ン又はその誘導体を製造するに際して、チタン化合物が
1個のシクロペンタジエニル基もしくは置換シクロペン
タジエニル基を有する一般式CpTiF3 (但し、ここ
でCpはシクロペンタジエニル基もしくは置換シクロペ
ンタジエニル基を示し、Fはフッ素原子を示す)で示さ
れる化合物がスチレンもしくはその誘導体のシンジオタ
クティック重合体を与えるのに効果が極めて高いことを
見出し、本発明を完成するに至った。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have made earnest studies on a polymerization catalyst, and as a result, trimethylaluminum or organoaluminum containing trimethylaluminum as a main component, using a titanium compound as a catalyst. When a syndiotactic polystyrene or its derivative is produced by polymerization of styrene or a styrene derivative using a condensate of water and water as a co-catalyst, the titanium compound has one cyclopentadienyl group or a substituted cyclopentadienyl group. A compound represented by the general formula CpTiF 3 (wherein Cp represents a cyclopentadienyl group or a substituted cyclopentadienyl group and F represents a fluorine atom) gives a syndiotactic polymer of styrene or a derivative thereof. It was found that the effect is extremely high, This has led to the.

【0010】すなわち、本発明は、従来チタン化合物が
シンジオタクティックポリスチレンを与えるのに有効な
化合物であることは知られていたが、特にその中でも極
めて活性の高い化合物の発見に関するものである。ハロ
ゲンを含むチタン化合物としてシクロペンタジエニルチ
タントリクロリド、及びペンタメチルシクロペンタジエ
ニルチタントリクロリドはシンジオタクティックポリス
チレンを与える触媒としてよく知られている。一般にハ
ロゲンとして塩素とフッ素は同等の扱いをされているの
にもかかわらず、シクロペンタジエニルチタントリフル
オライド及び置換シクロペンタジエニルチタントリフル
オライドが同系列のトリクロリド化合物に比してずば抜
けて高い活性を示したことは予想外であり、本発明者に
もその理由は定かでない。
That is, the present invention relates to the discovery of a compound having extremely high activity, although it has been known that a titanium compound is an effective compound for providing syndiotactic polystyrene. Cyclopentadienyl titanium trichloride and pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride as halogen-containing titanium compounds are well known as catalysts for providing syndiotactic polystyrene. In general, cyclopentadienyl titanium trifluoride and substituted cyclopentadienyl titanium trifluoride are much higher in activity than trichloride compounds of the same series, even though chlorine and fluorine are generally treated as halogens. Is unexpected, and the inventor does not know the reason.

【0011】助触媒として使用される縮合物は、トリメ
チルアルミニウム、又はトリメチルアルミニウムを主成
分とする有機アルミニウム化合物と水との縮合反応によ
り生成され一般にメチルアルミノキサン(略称MAO)
と呼ばれている。この縮合物中のアルミニウム(Al)
と触媒のチタン化合物中のチタン(Ti)とのモル比は
10:1〜50000:1、更に適当には50:1〜1
0000:1、更に好ましくは100:1〜1000:
1、特に好ましくは150:1〜500:1である。ア
ルミニウムが多すぎると触媒残渣が多くなり、ポリマー
特性に悪影響を与え、また少ないと重合活性が低下する
ので好ましくない。
The condensate used as a co-catalyst is generally produced by a condensation reaction of trimethylaluminum or an organoaluminum compound containing trimethylaluminum as a main component with water, and is generally methylaluminoxane (abbreviation MAO).
is called. Aluminum (Al) in this condensate
And the molar ratio of titanium (Ti) in the titanium compound of the catalyst is 10: 1 to 50000: 1, and more suitably 50: 1 to 1
0000: 1, more preferably 100: 1 to 1000:
1, particularly preferably 150: 1 to 500: 1. If the amount of aluminum is too large, the amount of catalyst residue will increase, which will adversely affect the polymer characteristics, and if it is small, the polymerization activity will decrease, such being undesirable.

【0012】重合は、20〜110℃、好ましくは25
〜90℃の温度において、所望のポリマーを生成させる
のに十分な時間の間行われる。典型的な反応時間は、数
分〜数時間、好ましくは1〜10時間である。最適時間
は用いられる温度、溶剤および他の反応条件によって決
められる。重合は一般に、バルク重合又はスラリー重合
条件下に行われる。特に、バルク重合が好ましい。
The polymerization is carried out at 20 to 110 ° C., preferably 25
At a temperature of ~ 90 ° C for a time sufficient to produce the desired polymer. Typical reaction times are a few minutes to a few hours, preferably 1 to 10 hours. The optimum time is determined by the temperature used, the solvent and other reaction conditions. The polymerization is generally performed under bulk or slurry polymerization conditions. In particular, bulk polymerization is preferred.

【0013】重合は、大気圧より低い圧力並びに大気圧
より高い圧力において行うことができる。重合混合物の
最も沸点の低い成分が気化するまでの減圧においても行
われる。しかしながら、大気圧付近の圧力を用いるのが
好ましい。本発明の方法で重合することのできる適当な
スチレン系モノマーは、下記式
The polymerization can be carried out below atmospheric pressure as well as above atmospheric pressure. It is also carried out at reduced pressure until the lowest boiling component of the polymerization mixture evaporates. However, it is preferred to use a pressure near atmospheric pressure. Suitable styrenic monomers that can be polymerized by the method of the present invention have the formula

【0014】[0014]

【化1】 で示されるものを含む。上式において、Rはそれぞれ独
立に水素、適当には1〜10、さらに適当には1〜6、
最も適当には1〜4個の炭素原子を有する脂肪族、環式
脂肪族または芳香族炭化水素基、またはハロゲン原子を
表す。適当なモノマーとしては、例えばスチレン、クロ
ロスチレン、n−ブチルスチレン、tーブチルスチレン
およびp−ビニルトルエン等を含み、スチレンが特に適
当である。
Embedded image Including those indicated by. In the above formula, R is each independently hydrogen, suitably 1-10, more suitably 1-6,
Most suitably, it represents an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogen atom. Suitable monomers include, for example, styrene, chlorostyrene, n-butylstyrene, t-butylstyrene and p-vinyltoluene, with styrene being particularly suitable.

【0015】重合は、通常、バルク重合または不活性希
釈剤の存在下に行われる。希釈剤としては、脂肪族、環
式脂肪族、芳香族及びハロゲン化芳香族炭化水素、並び
にそれらの混合物を含む。好ましい希釈剤は、C4 20
アルカン、特に分鎖アルカン、トルエン及びそれらの混
合物を含む。重合のための好ましい希釈剤は、イソオク
タンまたはそのブレンド、例えば、エクソン社(Exx
on)から得られるIsopar−E(登録商標)であ
る。5〜100重量%のモノマー濃度を与えるのに適当
な溶剤が用いられる。重合の間に、ポリマーはそれが生
成されるにつれて反応混合物から析出する。最も好まし
い方法はバルク重合である。
The polymerization is usually carried out in bulk or in the presence of an inert diluent. Diluents include aliphatic, cycloaliphatic, aromatic and halogenated aromatic hydrocarbons, and mixtures thereof. Preferred diluents, C 4 ~ 20
Includes alkanes, especially branched alkanes, toluene and mixtures thereof. A preferred diluent for the polymerization is isooctane or blends thereof, such as Exxon (Exx).
on) from Isopar-E®. Suitable solvents are used to give a monomer concentration of 5 to 100% by weight. During polymerization, the polymer precipitates out of the reaction mixture as it is formed. The most preferred method is bulk polymerization.

【0016】重合系に供給するモノマーとチタン系触媒
のモル比は1×104 :1〜5×106 :1、好ましく
は1×105 :1〜2×106 :1である。チタンが多
すぎるときはポリマー特性に悪影響を与え、少ないとき
は重合活性が低下するので好ましくない。
The molar ratio of the monomer to be supplied to the polymerization system and the titanium catalyst is 1 × 10 4 : 1 to 5 × 10 6 : 1 and preferably 1 × 10 5 : 1 to 2 × 10 6 : 1. If the amount of titanium is too large, it adversely affects the polymer properties, and if it is too small, the polymerization activity is reduced, which is not preferable.

【0017】このようにして得られるスチレン系重合体
は、高度のシンジオタクティ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
タクティック構造とは立体化学構造が高度のシンジオタ
クティック構造、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)により定量される。
The styrene polymer thus obtained has a high syndiotactic structure. Here, the highly syndiotactic structure in the styrene-based polymer is a syndiotactic structure having a high stereochemical structure, that is, a phenyl group or a substituted phenyl group which is a side chain with respect to the main chain formed from carbon-carbon bonds. It means that the groups have alternating steric structures and their tacticity is determined by nuclear magnetic resonance ( 13 C-NMR) with isotopic carbon.

【0018】13C−NMR法により定量されるタクティ
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出来る
が、本発明に言う「高度のシンジオタクティック構造を
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。
Tacticity quantified by the 13 C-NMR method is represented by the abundance ratio of a plurality of continuous constitutional units, for example, two diads, three triads, and five pentads. However, the "styrene-based polymer having a high degree of syndiotactic structure" referred to in the present invention is usually 75% or more, preferably 85% or more in racemic diad, or 30% or more in racemic pentad. , Preferably polystyrene having a syndiotacticity of 50% or more, poly (alkylstyrene), poly (halogenated styrene),
It means poly (alkoxystyrene), poly (vinyl benzoate), a mixture thereof, or a copolymer containing these as a main component.

【0019】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。
これらのうちとく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ーメチルスチレン)、ポリ
(mーメチルスチレン)、ポリ(pーターシャリブチル
スチレン)、ポリ(pークロロスチレン)、ポリ(mー
クロロスチレン)、ポリ(pーフルオロスチレン)さら
にはスチレンとpーメチルスチレンとの共重合体をあげ
ることができる。
Examples of poly (alkyl styrene) include poly (methyl styrene), poly (ethyl styrene), poly (isopropyl styrene), poly (tertiary butyl styrene), and the like, and poly (halogenated styrene) Examples include poly (chlorostyrene), poly (bromostyrene), poly (fluorostyrene), and the like. Examples of poly (alkoxystyrene) include poly (methoxystyrene) and poly (ethoxystyrene).
Of these, particularly preferable styrene polymers include polystyrene, poly (p-methylstyrene), poly (m-methylstyrene), poly (p-tertiarybutylstyrene), poly (p-chlorostyrene), poly (m-chlorostyrene), poly ( Further, a copolymer of styrene and p-methylstyrene can be mentioned.

【0020】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10,000〜3,
000,000、好ましくは100,000〜1,50
0,000、数平均分子量5,000〜1,500,0
00好ましくは50,000〜1,000,000のも
のであり、上記のようにシンジオタクティシティーの高
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 10,000 to 3,
, 000,000, preferably 100,000 to 1,50
0000, number average molecular weight 5,000 to 1,500,0
00 is preferably 50,000 to 1,000,000 and has high syndiotacticity as described above, but after polymerization, if necessary, deashing is performed with a cleaning liquid containing hydrochloric acid or the like, and If washed, a high-purity styrene polymer having extremely high syndiotacticity can be obtained.

【0021】又、モノマーのポリマーへの転化率は5%
以上、好ましくは10%以上、特に好ましくは20%以
上である。重合系で得られたポリマー中のチタンの含量
は、重合物に対して、10ppm以下、好ましくは5p
pm以下、更に好ましくは3ppm以下、特に好ましく
は2ppm以下である。この高度のシンジオタクティッ
ク構造を有するスチレン系重合体は、融点が160〜3
10℃で従来のアタクティック構造のスチレン重合体に
比べて耐熱性が格段に優れている。
Further, the conversion rate of the monomer to the polymer is 5%.
It is preferably 10% or more, more preferably 20% or more. The content of titanium in the polymer obtained by the polymerization system is 10 ppm or less, preferably 5 p, based on the polymer.
pm or less, more preferably 3 ppm or less, particularly preferably 2 ppm or less. The styrenic polymer having this highly syndiotactic structure has a melting point of 160 to 3
The heat resistance at 10 ° C is remarkably superior to that of a conventional styrene polymer having an atactic structure.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下の実施例により本発明の実施
の形態を説明する。これは本発明の範囲を限定するもの
ではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the following examples. This does not limit the scope of the invention.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

実施例1 5×106 モルのシクロペンタジエニルチタントリフル
オライドのトルエン溶液(5ml)と、1モルの精製ス
チレン溶液、及びAlのモル数1.5×10ー3のメチル
アルミノキサンを混合し、窒素雰囲気化にてアンプル中
40℃にて8時間重合を行った。反応終了後、得られた
重合体を粉砕しメタノールにて洗浄し、乾燥した。乾燥
後の重合体の収率は88%であり、重合活性は382k
g/g−チタンであった。また、重合体をメチルエチル
ケトンで沸点下で抽出を4時間行ったところ、メチルエ
チルケトン不溶部(MIP)は99%であった。また、
13C−NMRによるラセミペンタッドは95%であり、
o−ジクロロベンゼンを溶媒としてゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー法(GPC法)により分子量を求
めたところ、重量平均分子量は320,000であっ
た。
Example 1 A mixture of 5 × 10 6 moles of a cyclopentadienyl titanium trifluoride solution in toluene (5 ml), 1 mole of a purified styrene solution, and Al having a mole number of 1.5 × 10 −3 of methylaluminoxane was mixed, Polymerization was carried out in an ampoule at 40 ° C. for 8 hours in a nitrogen atmosphere. After the reaction was completed, the obtained polymer was pulverized, washed with methanol and dried. The yield of the polymer after drying was 88%, and the polymerization activity was 382k.
It was g / g-titanium. When the polymer was extracted with methyl ethyl ketone at the boiling point for 4 hours, the methyl ethyl ketone insoluble portion (MIP) was 99%. Also,
Racemic pentad by 13 C-NMR is 95%,
When the molecular weight was determined by gel permeation chromatography (GPC method) using o-dichlorobenzene as a solvent, the weight average molecular weight was 320,000.

【0024】ここで得られたポリマーに対し、酸化防止
剤として(2,6−ジ−t−ブチルメチルフェニル)ペ
ンタエリスト−ルジホスファイト(商品名:PEP−3
6、アデカ・アーガス化学(株)製)及びテトラキス
〔メチレン(3,5−ジ−t−ブチルー4ーヒドロキシ
フェニル)−プロピオネート〕メタン(商品名:Irg
anox1010、日本チバガイギー社製)をそれぞれ
0.1重量%になるようにブレンドした(以下の実施例
2〜8、比較例1〜2も同様)。この重合体組成物を窒
素雰囲気下で加熱したところ268℃で溶融した。溶融
物を300℃、10分間保持したが(以下の実施例2〜
8、比較例1〜2も同じ条件である)溶融物に発泡は認
められず、熱的に安定であることがわかった。
With respect to the polymer obtained here, (2,6-di-t-butylmethylphenyl) pentaerythritol diphosphite (trade name: PEP-3) is used as an antioxidant.
6, Adeka Argus Chemical Co., Ltd.) and tetrakis [methylene (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate] methane (trade name: Irg
Anox1010 and Nippon Ciba Geigy Co., Ltd. were each blended so as to be 0.1% by weight (the same applies to Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 below). When this polymer composition was heated under a nitrogen atmosphere, it melted at 268 ° C. The melt was held at 300 ° C. for 10 minutes (see Examples 2 to 2 below).
No foaming was observed in the melt, and it was found that the melt was thermally stable.

【0025】比較例1 実施例1のチタン触媒をシクロペンタジエニルチタント
リクロリドとした以外は実施例1と同様の操作を行っ
た。得られた重合体の収率は14%であり、重合活性は
61kg/g−チタンであり、メチルエチルケトン不溶
部は88%であった。また、13C−NMRによるラセミ
ペンタッドは92%であり、重量平均分子量は180,
000であり、融点は263℃、また溶融物は激しい発
泡を示し、熱的に不安定であることがわかった。
Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was carried out except that the titanium catalyst of Example 1 was changed to cyclopentadienyl titanium trichloride. The yield of the obtained polymer was 14%, the polymerization activity was 61 kg / g-titanium, and the methyl ethyl ketone insoluble portion was 88%. The racemic pentad by 13 C-NMR was 92%, the weight average molecular weight was 180,
The melting point was found to be 000, the melting point was 263 ° C., and the melt showed vigorous foaming and was found to be thermally unstable.

【0026】実施例2 実施例1の触媒をペンタメチルシクロペンタジエニルチ
タントリフルオライドとした他は、実施例1と同様の操
作を行った。重合体の収率は92%であり、重合活性は
400kg/g−チタンであった。また、メチルエチル
ケトン不溶部は99%であり、13C−NMRによるラセ
ミペンタッドは96%以上であり、重量平均分子量は
1,500,000であった。融点は272℃で、溶融
物は熱的に安定であった。
Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that the catalyst of Example 1 was changed to pentamethylcyclopentadienyl titanium trifluoride. The polymer yield was 92%, and the polymerization activity was 400 kg / g-titanium. The methyl ethyl ketone-insoluble portion was 99%, the racemic pentad by 13 C-NMR was 96% or more, and the weight average molecular weight was 1,500,000. The melting point was 272 ° C. and the melt was thermally stable.

【0027】比較例2 実施例2の触媒をペンタメチルシクロペンタジエニルチ
タントリクロリドとした他は、実施例2と同様の操作を
行った。重合体の収率は14%であり、重合活性は61
kg/g−チタンであった。また、メチルエチルケトン
不溶部は96%であり、13C−NMRによるラセミペン
タッドは95%であり、重量平均分子量は420,00
0であった。融点は269℃で、溶融物は激しく発泡し
熱的に不安定であった。
Comparative Example 2 The same operation as in Example 2 was carried out, except that the catalyst of Example 2 was pentamethylcyclopentadienyl titanium trichloride. The polymer yield was 14% and the polymerization activity was 61.
It was kg / g-titanium. The methyl ethyl ketone insoluble portion was 96%, the racemic pentad by 13 C-NMR was 95%, and the weight average molecular weight was 420,00.
It was 0. The melting point was 269 ° C., and the melt was violently foamed and was thermally unstable.

【0028】実施例3 実施例2の重合温度を70℃とした他は実施例2と同様
の操作を行った。重合体の収率は92%であり、重合活
性は400kg/g−チタンであった。又、メチルエチ
ルケトン不溶部は99%であり、13C−NMRによるラ
セミペンタッドは96%以上であり、重量平均分子量は
500,000であった。融点は272℃で、溶融物は
熱的に安定であった。
Example 3 The same operation as in Example 2 was carried out except that the polymerization temperature in Example 2 was changed to 70 ° C. The polymer yield was 92%, and the polymerization activity was 400 kg / g-titanium. The methylethylketone-insoluble portion was 99%, the racemic pentad by 13 C-NMR was 96% or more, and the weight average molecular weight was 500,000. The melting point was 272 ° C. and the melt was thermally stable.

【0029】実施例4 実施例3のチタン触媒濃度を2×10-6、Alのモル数
6×10-4のメチルアルミノキサンとした他は実施例3
と同様の操作を行った。重合体の収率は53%であり、
重合活性は575kg/g−チタンであった。又、メチ
ルエチルケトン不溶部は99%であり、13C−NMRに
よるラセミペンタッドは96%以上であり、重量平均分
子量は500,000であった。融点は272℃で、溶
融物は熱的に安定であった。
Example 4 Example 3 was repeated except that the titanium catalyst concentration in Example 3 was 2 × 10 −6 and the number of Al moles was 6 × 10 −4.
The same operation as described above was performed. The polymer yield was 53%,
The polymerization activity was 575 kg / g-titanium. The methylethylketone-insoluble portion was 99%, the racemic pentad by 13 C-NMR was 96% or more, and the weight average molecular weight was 500,000. The melting point was 272 ° C. and the melt was thermally stable.

【0030】実施例5 実施例4の重合温度を90℃とした他は、実施例4と同
様の操作を行った。重合体の収率は62%であり、重合
活性は673kg/g−チタンであった。また、メチル
エチルケトン不溶部は99%であり、13C−NMRによ
るラセミペンタッドは96%以上であり、重量平均分子
量は320,000であった。融点は272℃で、溶融
物は熱的に安定であった。
Example 5 The same operation as in Example 4 was carried out except that the polymerization temperature in Example 4 was changed to 90 ° C. The polymer yield was 62%, and the polymerization activity was 673 kg / g-titanium. The methyl ethyl ketone-insoluble portion was 99%, the racemic pentad by 13 C-NMR was 96% or more, and the weight average molecular weight was 320,000. The melting point was 272 ° C. and the melt was thermally stable.

【0031】実施例6 実施例4の重合温度を100℃とした他は、、実施例4
と同様の操作を行った。重合体の収率は42%であり、
重合活性は456kg/g−チタンであった。また、メ
チルエチルケトン不溶部は99%であり、13C−NMR
によるラセミペンタッドは96%以上であり、重量平均
分子量は220,000であった。融点は269℃で、
溶融物は熱的に安定であった。
Example 6 Example 4 was repeated except that the polymerization temperature in Example 4 was 100 ° C.
The same operation as described above was performed. The polymer yield was 42%,
The polymerization activity was 456 kg / g-titanium. Moreover, the methyl ethyl ketone insoluble portion was 99%, and 13 C-NMR
Was 96% or more, and the weight average molecular weight was 220,000. Melting point is 269 ° C,
The melt was thermally stable.

【0032】実施例7 実施例4のチタン触媒濃度を1×10-6、Alのモル数
3×10-4のメチルアルミノキサンとした他は実施例4
と同様の操作を行った。重合体の収率は31%であり、
重合活性は674kg/g−チタンであった。又、メチ
ルエチルケトン不溶部は99%であり、13C−NMRに
よるラセミペンタッドは96%以上であり、重量平均分
子量は500,000であった。融点は272℃で、溶
融物は熱的に安定であった。
Example 7 Example 4 was repeated , except that the titanium catalyst concentration of Example 4 was 1 × 10 −6 and the number of moles of Al was 3 × 10 −4 of methylaluminoxane.
The same operation as described above was performed. Polymer yield is 31%,
The polymerization activity was 674 kg / g-titanium. The methylethylketone-insoluble portion was 99%, the racemic pentad by 13 C-NMR was 96% or more, and the weight average molecular weight was 500,000. The melting point was 272 ° C. and the melt was thermally stable.

【0033】実施例8 実施例7のチタン触媒をシクロペンタジエニルチタント
リフルオライドとした他は実施例7と同様の操作を行っ
た。重合体の収率は25%であり、重合活性は542k
g/g−チタンであった。又、メチルエチルケトン不溶
部は96%であり、13C−NMRによるラセミペンタッ
ドは93%であり、重量平均分子量は210,000で
あった。融点は264℃で、溶融物は熱的に安定であっ
た。
Example 8 The same operation as in Example 7 was performed except that the titanium catalyst of Example 7 was changed to cyclopentadienyl titanium trifluoride. The polymer yield was 25%, and the polymerization activity was 542k.
It was g / g-titanium. The methyl ethyl ketone insoluble portion was 96%, the racemic pentad by 13 C-NMR was 93%, and the weight average molecular weight was 210,000. The melting point was 264 ° C. and the melt was thermally stable.

【0034】実施例9 実施例1〜8及び比較例1〜2の重合体の安定剤入り組
成物を窒素雰囲気下で310℃で10分間、熱安定性を
測定したところ、表1に示す結果が得られた。
Example 9 The compositions of the polymers containing stabilizers of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 were measured for thermal stability at 310 ° C. for 10 minutes under a nitrogen atmosphere, and the results shown in Table 1 were obtained. was gotten.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明により、シンジオタクティック構
造を有するポリスチレンが高い効率で得られる。又、得
られるポリマーの熱的安定性も高い。
According to the present invention, polystyrene having a syndiotactic structure can be obtained with high efficiency. The thermal stability of the obtained polymer is also high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における触媒の調整工程を示すフローチ
ャート図。
FIG. 1 is a flow chart showing a catalyst adjusting step in the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チタン系化合物を触媒とし、トリメチル
アルミニウム又はトリメチルアルミニウムを主成分とす
る有機アルミニウムと水との縮合物(略称MAO)を助
触媒とするスチレン又はスチレン誘導体の重合でシンジ
オタクティックポリスチレン又はその誘導体を製造する
に際して、チタン化合物が1個のシクロペンタジエニル
基もしくは置換シクロペンタジエニル基を有する一般式
CpTiF3 (但し、ここでCpはシクロペンタジエニ
ル基もしくは置換シクロペンタジエニル基を示し、Fは
フッ素原子を示す)で示される化合物を使用することを
特徴とするシンジオタクティックポリスチレン又はその
誘導体の製造法。
1. Syndiotactic polystyrene by polymerization of styrene or a styrene derivative using a titanium compound as a catalyst and trimethylaluminum or a condensation product of trimethylaluminum or an organoaluminum containing trimethylaluminum as a main component (abbreviation: MAO) as a promoter. Alternatively, when producing a derivative thereof, the titanium compound has a general formula CpTiF 3 having one cyclopentadienyl group or a substituted cyclopentadienyl group (where Cp is a cyclopentadienyl group or a substituted cyclopentadienyl group). Group, and F is a fluorine atom) is used. A process for producing syndiotactic polystyrene or a derivative thereof, comprising:
JP8170690A 1995-11-01 1996-06-11 Production of syndiotactic polystyrene Withdrawn JPH09183810A (en)

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JP7-284846 1995-11-01
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7200335B2 (en) 2001-09-07 2007-04-03 Rohm Co., Ltd. Optical transceiver

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