JPH0813852B2 - Method for producing styrene polymer and its catalyst - Google Patents
Method for producing styrene polymer and its catalystInfo
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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、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, and more specifically, the stereochemical structure of the polymer chain mainly has a syndiotactic structure. The present invention relates to a method for efficiently producing a styrene polymer and a catalyst used in the method.
従来から、スチレン及び/又はスチレン誘導体を重合
するにあたり、(A)チタン化合物及び(B)有機アル
ミニウム化合物と縮合剤との接触生成物からなる二成分
系触媒を用いることは知られている(特開昭62-187708
号公報)。It has been conventionally known to use a two-component catalyst composed of a contact product of (A) a titanium compound and (B) an organoaluminum compound and a condensing agent for polymerizing styrene and / or a styrene derivative (special characteristics Kaisho 62-187708
Issue).
これらの二成分系触媒は、重合反応の直前に反応容器
内で接触,反応させ、重合に使用しているが、二種類の
触媒を用いるのは、操作上ならびに装置上、様々な点で
煩雑である。しかしながら、チタン化合物と有機アルミ
ニウム化合物とを単純に混合しておくだけでは、触媒の
変性が起こり、ある程度時間が経過すると、失活してし
まうという問題がある。These two-component catalysts are used for polymerization by contacting and reacting in the reaction vessel immediately before the polymerization reaction, but using two kinds of catalysts is complicated in terms of operation and equipment. Is. However, there is a problem that the catalyst is modified by simply mixing the titanium compound and the organoaluminum compound, and the catalyst is deactivated after a certain period of time.
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系重合体を一層効率よく製造する
方法、ならびに調製が容易であって、しかも調製後に長
時間保存しても失活しない高活性のスチレン系重合体の
製造用触媒を開発すべく、鋭意研究を重ねた。Therefore, the present inventors have mainly proposed a method for more efficiently producing a styrene-based polymer having a syndiotactic structure, and a highly active method that is easy to prepare and does not deactivate even if stored for a long time after preparation. We have conducted intensive research to develop a catalyst for producing a styrene polymer.
その結果、有機アルミニウム化合物と水との接触反応
と同時あるいはある程度反応が進行した時点で、チタン
化合物を添加して更に反応させて得られる接触生成物
が、長時間保存しても失活せず上記目的に適うものであ
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, the contact product obtained by adding the titanium compound and further reacting at the same time as the contact reaction between the organoaluminum compound and water or when the reaction proceeds to some extent does not deactivate even when stored for a long time. It has been found that it is suitable for the above purpose. The present invention has been completed based on such findings.
すなわち、本発明は、有機アルミニウム化合物及びチ
タン化合物と水との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 catalyst for producing a styrene-based polymer, which comprises a contact product of an organoaluminum compound and a titanium compound and water.
本発明の触媒は、有機アルミニウム化合物及びチタン
化合物と水との接触生成物を主成分とするもである。こ
こで、有機アルミニウム化合物は各種の有機アルミニウ
ム化合物を充当することができるが、通常は一般式 AlR3 〔式中、Rは炭素数1〜8のアルキル基を示す。〕 で表される有機アルミニウム化合物、具体的にはトリメ
チルアルミニウム,トリエチルアルミニウム,トリイソ
ブチルアルミニウム等があげられ、中でもトリメチルア
ルミニウムが最も好ましい。The catalyst of the present invention is mainly composed of a contact product of an organoaluminum compound and a titanium compound with water. Here, the organoaluminum compound can be applied to various organoaluminum compounds, but usually, the general formula AlR 3 [wherein, R represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms]. ] Organoaluminum compounds represented by the following, specifically, trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum and the like can be mentioned, and among them, trimethylaluminum is most preferable.
また、チタン化合物については、各種のものがある。
例えば一般式 TiR1 aR2 bR3 cR4 4-(a+b+c) ・・・(I) またはTiR1 dR2 eR3 3-(d+e) ・・・(II) 〔式中、R1,R2,R3及びR4はそれぞれ水素原子,炭素数1
〜20のアルキル基,炭素数1〜20のアルコキシ基,炭素
数6〜20のアリール基,アルキルアリール基,アリール
アルキル基,炭素数1〜20のアシルオキシ基,シクロペ
ンタジエニル基,置換シクロペンタジエニル基,インデ
ニル基あるいはハロゲン原子を示す。a,b,cはそれぞれ
0〜4の整数を示し、d,eはそれぞれ0〜3の整数を示
す。〕 で表わされるチタン化合物及びチタンキレート化合物よ
りなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物である。There are various titanium compounds.
For example, the general formula TiR 1 a R 2 b R 3 c R 4 4- (a + b + c) ... (I) or TiR 1 d R 2 e R 3 3- (d + e) ... (II ) [In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are a hydrogen atom and a carbon number 1 respectively.
To alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, alkylaryl group, arylalkyl group, acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, cyclopentadienyl group, substituted cyclopenta Indicates a dienyl group, an indenyl group or a halogen atom. a, b, and c each represent an integer of 0 to 4, and d and e each represent an integer of 0 to 3. ] At least one compound selected from the group consisting of titanium compounds and titanium chelate compounds represented by:
この一般式(I)又は(II)中のR1,R2,R3及びR4はそ
れぞれ水素原子,炭素数1〜20のアルキル基(具体的に
はメチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,アミル
基,イソアミル基,イソブチル基,オクチル基,2−エチ
ルヘキシル基など),炭素数1〜20のアルコキシ基(具
体的にはメトキシ基,エトキシ基,プロポキシ基,ブト
キシ基,アミルオキシ基,ヘキシルオキシ基,フェノキ
シ基,2−エチルヘキシルオキシ基など),炭素数6〜20
のアリール基,アルキルアリール基,アリールアルキル
基(具体的にはフェニル基,トリル基,キシリル基,ベ
ンジル基など),炭素数1〜20のアシルオキシ基(具体
的にはヘプタデシルカルボニルオキシ基など),シクロ
ペンタジエニル基,置換シクロペンタジエニル基(具体
的にはメチルシクロペンタジエニル基,1,2−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
ニル基など),インデニル基あるいはハロゲン原子(塩
素,臭素,沃素,弗素)を示す。これらR1,R2,R3及びR4
は同一のものであってもよい。さらにa,b,cはそれぞれ
0〜4の整数を示し、またd,eはそれぞれ0〜3の整数
を示す。R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (I) or (II) are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, Butyl group, amyl group, isoamyl group, isobutyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, etc., alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms (specifically, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, amyloxy group, Hexyloxy group, phenoxy group, 2-ethylhexyloxy group, etc.), 6 to 20 carbon atoms
Aryl group, alkylaryl group, arylalkyl group (specifically, phenyl group, tolyl group, xylyl group, benzyl group, etc.), C1-20 acyloxy group (specifically, heptadecylcarbonyloxy group, etc.) , Cyclopentadienyl group, substituted cyclopentadienyl group (specifically, methylcyclopentadienyl group, 1,2-dimethylcyclopentadienyl group, pentamethylcyclopentadienyl group, etc.), indenyl group or halogen Indicates an atom (chlorine, bromine, iodine, fluorine). These R 1 , R 2 , R 3 and R 4
May be the same. Furthermore, a, b, and c each represent an integer of 0 to 4, and d and e each represent an integer of 0 to 3.
このような一般式(I)で表わされる四価チタン化合
物およびチタンキレート化合物の具体例としては、メチ
ルチタニウムトリクロライド,チタニウムテトラメトキ
シド,チタニウムテトラエトキシド,チタニウムモノイ
ソプロポキシトリクロライド,チタニウムジイソプロポ
キシジクロライド,チタニウムトリイソプロポキシモノ
クロライド,テトラ(2−エチルヘキシルオキシ)チタ
ニウム,シクロペンタジエニルチタニウムトリクロライ
ド,ビスシクロペンタジエニルチタニウムジクロライ
ド,シクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイ
ド,シクロペンタジエニルトリメチルチタニウム,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サ
イド,ペンタメチルシクロペンタジエニルトリメチルチ
タニウム,四塩化チタン,四臭化チタン,ビス(2,4−
ペンタンジオナート)チタニウムオキサイド,ビス(2,
4−ペンタンジオナート)チタニウムジクロライド,ビ
ス(2,4−ペンタンジオナート)チタニウムジブトキシ
ドなどが挙げられる。上記のチタン化合物としては、上
述のほか、 一般式 〔式中、R5,R6はそれぞれハロゲン原子,炭素数1〜20
のアルコキシ基,アシロキシ基を示し、kは2〜20を示
す。〕 で表わされる縮合チタン化合物を用いてもよい。Specific examples of the tetravalent titanium compound and the titanium chelate compound represented by the general formula (I) include methyltitanium trichloride, titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium monoisopropoxy trichloride, titanium diisotate. Propoxy dichloride, titanium triisopropoxy monochloride, tetra (2-ethylhexyloxy) titanium, cyclopentadienyl titanium trichloride, biscyclopentadienyl titanium dichloride, cyclopentadienyl titanium trimethoxide, cyclopentadienyl trimethyl titanium , Pentamethylcyclopentadienyltitanium trimethoxide, pentamethylcyclopentadienyltrimethyltitanium, titanium tetrachloride Titanium tetrabromide, bis (2,4
Pentane dionato) titanium oxide, bis (2,
4-pentanedionato) titanium dichloride, bis (2,4-pentanedionato) titanium dibutoxide and the like can be mentioned. As the titanium compound, in addition to the above, the general formula [In the formula, R 5 and R 6 are each a halogen atom and a carbon number of 1 to 20.
And an alkoxyl group and an acyloxy group, and k is 2 to 20. ] A condensed titanium compound represented by the following may be used.
さらに、上記チタン化合物は、エステルやエーテルな
どと錯体を形成させたものを用いてもよい。Further, the titanium compound may be used in the form of a complex with an ester or ether.
上記成分の他の種類である一般式(II)で表わされる
三価チタン化合物は、典型的には三塩化チタンなどの三
ハロゲン化チタン,シクロペンタジエニルチタニウムジ
クロリドなどのシクロペンタジエニルチタン化合物があ
げられ、このほか四価チタン化合物を還元して得られる
もがあげられる。これら三価チタン化合物はエステル,
エーテルなどと錯体を形成したものを用いてもよい。A trivalent titanium compound represented by the general formula (II), which is another type of the above components, is typically a titanium trihalide such as titanium trichloride, a cyclopentadienyl titanium compound such as cyclopentadienyl titanium dichloride. Other examples include those obtained by reducing a tetravalent titanium compound. These trivalent titanium compounds are esters,
You may use what formed the complex with ether etc.
本発明の触媒は、上記のような有機アルミニウム化合
物及びチタン化合物を水と接触反応させて得られるもの
であるが、その水としては、通常の水,氷又は各種の含
水化合物、例えば溶媒飽和水,無機物の吸着水あるいは
CuSO4・5H2O等の金属塩含有結晶水が用いられる。The catalyst of the present invention is obtained by catalytically reacting the above-mentioned organoaluminum compound and titanium compound with water, and the water may be ordinary water, ice or various water-containing compounds, for example, solvent saturated water. , Inorganic water or
Crystal water containing a metal salt such as CuSO 4 .5H 2 O is used.
本発明の触媒を製造するには、上述した有機アルミニ
ウム化合物と水とをヘキサン,ヘプタン,デカン等の脂
肪族炭化水素やベンゼン,トルエン,キシレン等の芳香
族炭化水素等の不活性炭化水素溶媒中で触媒反応させる
が、この接触反応と同時もしくはこの接触反応がある程
度進行した時点でチタン化合物を添加する。反応の進行
の程度は、アルカンガスの発生量で求めることができる
(アルキルアルミニウム1分子からアルカンが3分子ま
で発生可能である)。In order to produce the catalyst of the present invention, the above-mentioned organoaluminum compound and water are placed in an inert hydrocarbon solvent such as an aliphatic hydrocarbon such as hexane, heptane or decane or an aromatic hydrocarbon such as benzene, toluene or xylene. The catalytic reaction is carried out by adding the titanium compound at the same time as the catalytic reaction or when the catalytic reaction proceeds to some extent. The degree of progress of the reaction can be determined by the amount of alkane gas generated (1 molecule of alkylaluminum to 3 molecules of alkane can be generated).
このような接触反応終了後、必要に応じて固形物を濾
過した後、常温で減圧乾固し、これを適切な炭化水素溶
媒に再溶解して重合用触媒として使用すればよい。After the completion of such a contact reaction, the solid matter may be filtered, if necessary, and then dried under reduced pressure at room temperature, and the solid matter may be redissolved in an appropriate hydrocarbon solvent and used as a polymerization catalyst.
本発明の触媒を調製する際のアルミニウム化合物とチ
タン化合物との使用割合は、各種の条件により異なり一
義的に定められないが、通常はアルミニウム原子/チタ
ン原子の比が5〜106、好ましくは10〜104となるように
する。The use ratio of the aluminum compound and the titanium compound in preparing the catalyst of the present invention is not uniquely defined because it varies depending on various conditions, but usually the ratio of aluminum atom / titanium atom is 5 to 10 6 , preferably It should be 10 to 10 4 .
本発明の触媒は、前記のような接触生成物を主成分と
するものであり、前記の他さらに所望により他の触媒成
分、例えば一般式AlR7 3〔式中、R7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などを加えることもできる。The catalyst of the present invention is mainly composed of the contact product as described above, and in addition to the above, optionally other catalyst components, for example, the general formula AlR 7 3 [wherein R 7 has 1 to 1 carbon atoms]. 8 represents an alkyl group. ] It is also possible to add a trialkylaluminum represented by the above or other organometallic compounds.
上記のような本発明の触媒は、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 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, styrene and / or a styrene derivative (alkyl styrene, alkoxy styrene, halogenated styrene, vinyl benzoate ester) is prepared in the presence of a catalyst containing the above-mentioned components as a main component. Etc.) and the like are polymerized (or copolymerized) with each other, but the polymerization may be in the form of a block, and an aliphatic hydrocarbon such as pentane, hexane, heptane, an alicyclic hydrocarbon such as cyclohexane, or benzene, toluene, xylene. It may be carried out in an aromatic hydrocarbon solvent such as. The polymerization temperature is not particularly limited, but is generally -30
C. to + 120.degree. C., preferably -10.degree. C. to + 100.degree.
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、立体化学構造が主としてシンジオタクチック
構造、即ち炭素−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‐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 the styrene-based polymer means that the stereochemical structure is predominantly a syndiotactic 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, alternates. It means that it has a three-dimensional structure located in the opposite direction, and its tacticity is based on the nuclear magnetic resonance method ( 13 C-N
MR method). Tacticity measured by the 13 C-NMR method can be indicated by the abundance ratios of a plurality of continuous constitutional units, for example, two diads, three triads, and five pentads. 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、
一般に数平均分子量1,000〜5,000,000、好ましくは50,0
00〜4,000,000のものであり、上記のようにシンジオク
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 a number average molecular weight of 1,000 to 5,000,000, preferably 50,0
00 to 4,000,000, which has a high syndioctacity as described above, but after polymerization, if necessary, deashing with a washing liquid containing hydrochloric acid, etc., and further washing and drying under reduced pressure, such as methyl ethyl ketone If the soluble matter is removed by washing with the solvent described above and the obtained insoluble matter is further treated with chloroform or the like, a high-purity styrene polymer having extremely large syndiotacticity can be obtained.
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳し
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)接触生成物の調製 アルゴン置換した内容積1000mlのガラス製容器に、硫
酸銅5水塩(CuSO4・5H2O)60g(0.24モル),トルエン
500ml及びトリメチルアルミニウム60ml(0.63ミリモ
ル)を入れて20℃で反応を開始した。メタンガス発生量
が18.5l(750ミリモル)になった時点で、シクロペンタ
ジエニルチタニウムトリクロライド1.5ミリモルをトル
エン100mlに溶解して添加した。さらに20℃で反応を続
け、メタンガス発生量が計35.6l(1.45モル)になった
ところで固形物を濾別した。次いで、濾液を常温で減圧
乾固し、触媒(接触生成物)20.9gを得た。Example 1 (1) Preparation of contact product In a glass container having an internal volume of 1000 ml and substituted with argon, 60 g of copper sulfate pentahydrate (CuSO 4 .5H 2 O) (0.24 mol) and toluene
The reaction was started at 20 ° C by adding 500 ml and 60 ml (0.63 mmol) of trimethylaluminum. When the amount of methane gas generated reached 18.5 l (750 mmol), 1.5 mmol of cyclopentadienyl titanium trichloride was dissolved in 100 ml of toluene and added. The reaction was further continued at 20 ° C., and when the total amount of methane gas generated reached 35.6 l (1.45 mol), the solid matter was filtered off. Then, the filtrate was dried under reduced pressure at room temperature to obtain 20.9 g of a catalyst (contact product).
これをトルエン100mlに再溶解して触媒溶液とした。こ
の溶液に含まれるAl原子とTi原子の比率は408:1であっ
た。This was redissolved in 100 ml of toluene to obtain a catalyst solution. The ratio of Al atoms to Ti atoms contained in this solution was 408: 1.
(2)スチレンの重合 内容積500mlの反応容器に、トルエン100ml及び上記
(1)で得た触媒(接触生成物)をチタン原子として0.
025ミリモル及びスチレン150ミリモルを加え、50℃で1
時間重合反応を行った。(2) Polymerization of styrene In a reaction vessel having an internal volume of 500 ml, 100 ml of toluene and the catalyst (catalytic product) obtained in the above (1) as titanium atom were used.
Add 025 mmol and 150 mmol of styrene, and add 1 at 50 ° C.
The polymerization reaction was carried out for a time.
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(ポリスチ
レン)12.5gを得た。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 12.5 g of a polymer (polystyrene).
触媒の重合活性は10.4kg/g・Tiであり、またこの重合
体のラセミペンタッドでのシンジオタクティシティーは
13C‐NMR測定により98%であることがわかった。The polymerization activity of the catalyst is 10.4 kg / g.Ti, and the syndiotacticity of this polymer in racemic pentad is
It was found to be 98% by 13 C-NMR measurement.
なお、この重合活性は触媒調製後2週間経過しても変
化しなかった。The polymerization activity did not change even 2 weeks after the catalyst was prepared.
比較例1 (1)接触生成物(アルミノキサン)の調製 シクロペンタジエニルチタニウムトリクロライドを添
加しなかったこと以外は、実施例1(1)と同様の操作
を行って、固体(アルミノキサン)19.5gを得た。Comparative Example 1 (1) Preparation of contact product (aluminoxane) Solid (aluminoxane) 19.5 g was prepared in the same manner as in Example 1 (1) except that cyclopentadienyltitanium trichloride was not added. Got
(2)スチレンの重合 シクロペンタンジエニルチタニウムトリクロライド0.
3ミリモルと上記(1)のアルミノキサンをAl原子で12.
2ミリモル接触させて2週間室温で保持して二成分系触
媒を得た。(2) Polymerization of styrene Cyclopentanedienyl titanium trichloride
3 mmol and aluminoxane of the above (1) with Al atom 12.
The mixture was brought into contact with 2 mmol and kept at room temperature for 2 weeks to obtain a two-component catalyst.
その後、この二成分系触媒を用いたこと以外は、実施
例1(2)と同様にスチレンを重合したところ重合体
(ポリスチレン)0.5gを得た。この触媒の重合活性は0.
4kg/g・Tiであり、また、この重合体のラセミペンタッ
ドでのシンジオタクティシティーは、13C‐NMR測定によ
り85%であることがわかった。Then, styrene was polymerized in the same manner as in Example 1 (2) except that this two-component catalyst was used to obtain 0.5 g of a polymer (polystyrene). The polymerization activity of this catalyst is 0.
It was 4 kg / g · Ti, and the syndiotacticity of this polymer in racemic pentad was found to be 85% by 13 C-NMR measurement.
実施例2 (1)接触生成物の調製 チタニウム化合物として、チタニウムテトラエトキシ
ド1.5ミリモルを最初から加えたこと以外は、実施例1
(1)と同様の操作を行って、触媒(接触生成物)19.8
gを得た。Example 2 (1) Preparation of contact product Example 1 except that 1.5 mmol of titanium tetraethoxide was added from the beginning as a titanium compound.
Performing the same operation as in (1), the catalyst (contact product) 19.8
got g.
これをトルエン100mlに再溶解して触媒溶液とした。
この溶液に含まれるAl原子とTi原子の比率は390:1であ
った。This was redissolved in 100 ml of toluene to obtain a catalyst solution.
The ratio of Al atoms to Ti atoms contained in this solution was 390: 1.
(2)スチレンの重合 上記実施例2(1)で得られた触媒を用いたこと以外
は、実施例1(2)と同様にスチレンを重合して、重合
体(ポリスチレン)7.2gを得た。この触媒の重合活性は
6.0kg/g・Tiであり、また、この重合体のラセミペンタ
ッドでのシンジオタクティシティーは、13C‐NMR測定に
より98%であることがわかった。(2) Polymerization of styrene Polymerization of styrene was carried out in the same manner as in Example 1 (2) except that the catalyst obtained in Example 2 (1) was used to obtain 7.2 g of a polymer (polystyrene). . The polymerization activity of this catalyst is
It was found to be 6.0 kg / g · Ti, and the syndiotacticity of this polymer in racemic pentad was found to be 98% by 13 C-NMR measurement.
なお、この触媒の重合活性は触媒調製後2週間経過し
ても変化しなかった。The polymerization activity of this catalyst did not change even 2 weeks after the catalyst was prepared.
比較例2 (1)触媒生成物の調製 チタニウムテトラエトキシド0.3ミリモルと上記比較
例1(1)のアルミノキサン117ミリモルとを接触さ
せ、2週間室温で保持して接触生成物を調製した。Comparative Example 2 (1) Preparation of catalyst product Titanium tetraethoxide (0.3 mmol) was contacted with the aluminoxane (117 mmol) of Comparative Example 1 (1) and kept at room temperature for 2 weeks to prepare a contact product.
(2)スチレンの重合 上記実施例2(1)で得られた接触生成物を用いたこ
と以外は、実施例1(2)と同様にスチレンを重合し
て、重合体(ポリスチレン)0.3gを得た。この触媒(接
触生成物)の重合活性は0.3kg/g・Tiであり、また、こ
の重合体のラセミペンタッドでのシンジオタクティシテ
ィーは、13C‐NMR測定により87%であることがわかっ
た。(2) Polymerization of styrene Except for using the contact product obtained in the above Example 2 (1), styrene was polymerized in the same manner as in Example 1 (2) to obtain 0.3 g of a polymer (polystyrene). Obtained. The polymerization activity of this catalyst (catalytic product) was 0.3 kg / g · Ti, and the syndiotacticity of this polymer in racemic pentad was 87% by 13 C-NMR measurement. It was
実施例3 (1)接触生成物の調製 シクロペンタジエニルチタニウムトリクロライドに代
えて、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムト
リメトキサイド1.5ミリモルを用いたこと以外は、実施
例1(1)と同様の操作を行って、触媒(接触生成物)
21.1gを得た。これをトルエン100mlに再溶解して触媒溶
液とした。この溶液に含まれるAl原子とTi原子の比率は
395:1であった。Example 3 (1) Preparation of contact product The same as Example 1 (1) except that 1.5 mmol of pentamethylcyclopentadienyltitanium trimethoxide was used in place of cyclopentadienyltitanium trichloride. Operate the catalyst (contact product)
21.1 g was obtained. This was redissolved in 100 ml of toluene to obtain a catalyst solution. The ratio of Al atoms and Ti atoms contained in this solution is
It was 395: 1.
(2)スチレンの重合 上記実施例3(1)で得られた接触生成物を用いたこ
と以外は、実施例1(2)と同様にスチレンを重合し
て、重合体(ポリスチレン)14.0gを得た。この触媒
(接触生成物)の重合活性は11.7kg/g・Tiであり、ま
た、この重合体のラセミペンタッドでのシンジオタクテ
ィシティーは、13C‐NMR測定により98%であることがわ
かった。(2) Polymerization of Styrene Polymerization of styrene was carried out in the same manner as in Example 1 (2) except that the contact product obtained in Example 3 (1) was used to obtain 14.0 g of a polymer (polystyrene). Obtained. The polymerization activity of this catalyst (contact product) was 11.7 kg / g · Ti, and the syndiotacticity of this polymer in racemic pentad was found to be 98% by 13 C-NMR measurement. It was
なお、この触媒の重合活性は触媒調製後2週間経過して
も変化しなかった。The polymerization activity of this catalyst did not change even 2 weeks after the catalyst was prepared.
比較例3 (1)接触生成物の調製 ペンタメチルシクロペンタジエニチルチタニウムトリ
メトキサイド0.2ミリモルと上記比較例1(1)のアル
ミノキサン79ミリモルとを接触させ、2週間室温で保持
して接触生成物を調製した。Comparative Example 3 (1) Preparation of contact product Pentamethylcyclopentadienityltitanium trimethoxide 0.2 mmol was contacted with 79 mmol of the aluminoxane of the above Comparative Example 1 (1) and kept at room temperature for 2 weeks to obtain a contact product. Was prepared.
(2)スチレンの重合 上記比較例3(1)で得られた接触生成物を用いたこ
と以外は、実施例1(2)と同様にスチレンを重合し
て、重合体(ポリスチレン)0.6gを得た。この触媒(接
触生成物)の重合活性は0.5kg/g・Tiであり、また、こ
の重合体のラセミペンタッドでのシンジオタクティシテ
ィーは、13C‐NMR測定により90%であることがわかっ
た。(2) Polymerization of Styrene Polymerization of styrene was carried out in the same manner as in Example 1 (2) except that the contact product obtained in Comparative Example 3 (1) was used to obtain 0.6 g of a polymer (polystyrene). Obtained. The polymerization activity of this catalyst (contact product) was 0.5 kg / g · Ti, and the syndiotacticity of this polymer in racemic pentad was found to be 90% by 13 C-NMR measurement. It was
以上の如く、本発明の触媒は、有機アルミニウム化合
物と水との接触生成物を調製する際に、チタン化合物を
添加して得られたものであり、重合時に二成分を混合す
る場合より、アルミニウム化合物が有効に利用され、効
率よく触媒錯体が形成される。また、アルミニウム化合
物によってチタン錯体が包み囲まれているため、触媒錯
体同士の失活も起こりにくい。そのため、本発明の触媒
は長時間保存しても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、簡単な操作でシンジオタクティシティーの高いス
チレン系重合を効率よく製造することができる。As described above, the catalyst of the present invention is obtained by adding a titanium compound when a contact product of an organoaluminum compound and water is prepared. The compound is effectively used, and the catalyst complex is efficiently formed. Further, since the titanium complex is surrounded and surrounded by the aluminum compound, deactivation of the catalyst complexes is unlikely to occur. Therefore, the catalyst of the present invention has high activity even after being stored for a long time. Therefore, if a styrene-based monomer is polymerized using this catalyst, a styrene-based polymerization having high syndiotacticity can be efficiently produced by a simple operation.
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)
と水との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。1. A catalyst for producing a styrene-based polymer, which comprises a contact product of an organoaluminum compound and a titanium compound and water.
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。2. 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.
クチック構造を有するスチレン系重合体である請求項2
記載の製造方法。3. The styrene-based polymer is a styrene-based polymer mainly having a syndiotactic structure.
The manufacturing method described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066909A JPH0813852B2 (en) | 1988-03-19 | 1988-03-19 | Method for producing styrene polymer and its catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63066909A JPH0813852B2 (en) | 1988-03-19 | 1988-03-19 | Method for producing styrene polymer and its catalyst |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240503A JPH01240503A (en) | 1989-09-26 |
| JPH0813852B2 true JPH0813852B2 (en) | 1996-02-14 |
Family
ID=13329563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63066909A Expired - Lifetime JPH0813852B2 (en) | 1988-03-19 | 1988-03-19 | Method for producing styrene polymer and its catalyst |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0813852B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446117A (en) * | 1993-08-19 | 1995-08-29 | Queen's University At Kingston | Process for producing amorphous syndiotactic polystyrene |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62187708A (en) * | 1985-11-11 | 1987-08-17 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Production of styrene polymer |
-
1988
- 1988-03-19 JP JP63066909A patent/JPH0813852B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01240503A (en) | 1989-09-26 |
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