JPH02158608A - スチレン系重合体の製造用触媒 - Google Patents

スチレン系重合体の製造用触媒

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JPH02158608A
JPH02158608A JP31284688A JP31284688A JPH02158608A JP H02158608 A JPH02158608 A JP H02158608A JP 31284688 A JP31284688 A JP 31284688A JP 31284688 A JP31284688 A JP 31284688A JP H02158608 A JPH02158608 A JP H02158608A
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JP
Japan
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titanium
compound
catalyst
cyclodextrin
cyclodextrins
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Pending
Application number
JP31284688A
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English (en)
Inventor
Kunitaka Yamada
山田 邦貴
Seiji Maehama
誠司 前浜
Masaaki Ozuru
大鶴 雅昭
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Publication of JPH02158608A publication Critical patent/JPH02158608A/ja
Pending 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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用触媒に関するもので
ある。さらに詳しくは、高活性にアイソタクチック構造
を存するスチレン系重合体を製造する触媒に関するもの
である。アイソタクチック構造を有するスチレン系重合
体は市販のポリスチレンに対し、立体規則性のため高融
点を示し、耐熱性用途への使用が期待できる。
[従来の技術] 従来、アイソタクチック構造を有するスチレン系重合体
の製造用触媒系としては、T i CI i /A I
 R2CI 、 T i Cl * / A I Rs
 。
TiC1,/LiAlR4,VC,1i/AlR2Br
、チタン、マグネシウム、ハロゲンを必須成分とする固
体触媒/A t Ri  (/エステル)、コバルトア
セチルアセトナート/AlR2Br、テトラベンジルジ
ルコニウム/ A I Rs  (R: 炭素数1〜1
2のアルキル基)などが知られているが、いずれも非常
に低活性である。したがってポリマー巾の残触媒を除く
処理が不可欠であり、通常、塩酸−アルコールによる洗
浄を充分に行うことに゛より目的を達成することができ
るが、高活性であ企はど、残触媒の除去処理は容易に行
うことができる。
C発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は高活性にアイソタクチック構造を有する
スチレン系重合体を合成する新触媒系を開発することに
ある。
[3′XJを解決するための手段] そこで、我々は高活性にアイソタクチック構造をHする
スチレン系重合体を合成する触媒系について鋭意検討し
た結果、意外にもチタン化合物と有機アルミニウム化合
物からなる触媒系にサイクロデキストリン類を添加する
ことにより大幅に活性を向上できることを見出し、本発
明に到達した。
すなわち、チタン化合物、有機アルミニウム化合物およ
び、サイクロデキストリンからなる触媒系の存在下にス
チレン系化合物を重合することにより高活性にスチレン
系重合体を合成することができる。
以下、その詳細について説明する。
本発明で使用されるチタン化合物としては一般式TiX
n(X:ハロゲン、n:3または4)で示されるハロゲ
ン化チタン化合物、および/またはチタン、マグネシウ
ム、ハロゲンを必須成分とする固体触媒成分をあげるこ
とができる。
一般式TiXn(X:ハロゲン、n:3または4)で示
されるハロゲン化チタン化合物としては具体的には三塩
化チタン、三フッ化チタン、三臭化チタン、三ヨウ化チ
タン、四塩化チタン、四フッ化チタン、四臭化チタン、
四ヨウ化チタンがあるが三塩化チタンが好ましい。
この三塩化チタンとしては、四塩化チタンを水素で還元
して得られるα型三塩化チタンや、四塩化チタンをアル
ミニウムで還元して得られる紫色のγ型圧塩化チタン、
あるいはこれらをボールミルで粉砕して得られるδ型三
塩化チタン等があり、また、これらの触媒を種々の改質
剤と共に混合処理したものも使用される。この改質剤と
してはエステルやエーテル等の含酸素化合物が使用でき
る。
チタン、マグネシウム、ノ10ゲンを必須成分とする固
体触媒成分のチタンとしては一般式%式% 20の炭化水素基、X:/Sロゲン、t:3または4□
 S:0〜t)で示される化合物、T i  (0% 
R5) 2 R2□ (R2ニノ10ゲンまtこは炭素
数1〜6の炭化水素基)で示される化合物、炭素数1〜
20のカルボン酸のチタン塩、アセチルアセトナートの
チタン塩等をあげることができ、これらの少なくとも1
種のチタン化合物を固体触媒成分として用いることがで
きる。
マグネシウムとしては金属マグネシウム、一般式M g
 X 2  (X :ハロゲン)で示されるハロゲン化
マグネシウム、一般式 %式%: 1〜20の炭化水素基、neo〜2)で示される有機マ
グネシウム、炭素数1〜20のカルボン酸のマグネシウ
ム塩、酸化マグネシウム、ノ1イドロタルサイト、炭酸
マグネシウムを挙げることができ、これらの少なくとも
1種を固体触媒成分として用いることができる。
ハロゲンとしては、ハロゲン化チタン、ノ10ゲン化マ
グネシウムの状態で固体触媒成分として含有させること
が可能であるが、さらに炭素数1〜10のハロゲン含有
炭化水素 7%ロゲン分子、/10ゲン化水素、ハロゲ
ン含有ケイ素化合物、ノ\ロゲン含aリン化合物、ノー
ロゲン含有スズ化合物等のハロゲン化合物を一種類以上
使用することができる。また、このチタン、マグネシウ
ム、ノ\ロゲンを必須成分とする触媒成分の調製には電
子供与体を使用することも可能である。
電子供与体としては、エーテル、エステル、ケi・ン、
フェノール、アミン、アミド、イミン、ニトリル、ホス
フィン、ホスファイト、スチビン。
アルシン、ホスホルアミド、アルコール、有機シラノー
ルが使用できる。
また、この固体触媒成分中には周規律表の第1a、Il
a、Ilb、llIbの/〜Oゲン化物化物化酸化物選
ばれる少なくとも1種の化合物が含まれてしよい。
以上のチタン化合物、マグネシウム化合物、ノ10ゲン
化剤および電子供与体の接触方法は特に制限はなく粉砕
処理による接触でも溶液中での接触処理でも行われる。
有機アルミニウム化合物としては一般式AlR5X3−
s(sは2または3.R;炭素数1〜12のアルキル基
、X:/\ロゲン)であられされる化合物が使用でき、
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、トリイソプロピルアルミニウム、トリーn−デ
シルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ
ーローブチルアルミニウム、トリーローヘキシルアルミ
ニウム、トリーローオクチルアルミニウム。
トリーn−デシルアルミニウム、トリーn−ドデシルア
ルミニウム、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチ
ルアルミニウムクロライド、ジイソプロピルアルミニウ
ムクロライド、ジ−n−プロピルアルミニウムクロライ
ド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジ−n−ブ
チルアルミニウムクロライド、ジ−ローヘキシルアルミ
ニウムクロライド、ジ−n−オクチルアルミニウムクロ
ライド、ジ−n−デシルアルミニウムクロライド。
ジ−n−ドデシルアルミニウムクロライドなどが使用で
きる。
サイクロデキストリン類としては、グルコース単位がそ
れぞれ6,7.8個からなるα−サイクロデキストリン
、β−サイクロデキストリン、γ−サイクロデキストリ
ンはいずれも使用できるが、さらに一般式(1)で示さ
れる変性サイクロデキストリンも使用することができる
これらの使用量比はチタン化合物と有機アルミニウム化
合物の量比については、A I / T i比で1、〜
10000好ましくは2〜1000であり、サイクロデ
キストリン類と有機アルミニウム化合物の量比は、サイ
クロデキストリン類中の一〇H基、または−〇H基と官
能基の合計とAIの比で0.02〜20である。サイク
ロデキストリンの使用量がこの比より小さければ活性上
昇効果がみられず、この比より大きければ触媒活性が消
失してしまう場合がある。
また、重合時に触媒活性の向上やポリマーの立体規則性
の向上を目的として電子供与体を使用することは知られ
ており、本触媒系でも重合時に電子供与体を使用するこ
とは可能である。この電子供与体、とじてはエーテル、
エステル、ケトン、フェノール、アミン、アミド、イミ
ン、ニトリル。
ホスフィン、ホスファイト、スチビン、アルシン。
ホスホルアミド、アルコール、有機シラノールが使用で
きる。
触媒の使用量は、チタンとして0.001〜100mm
o f/j! 、好ましくは0.01〜20mmol/
Nの範囲で使用できる。
スチレン系化合物としては、スチレン、アルキルスチレ
ン、ハロゲン化スチレンが使用できる。
スチレン系化合物の重合はスチレン系化合物をモノマー
兼溶媒として使用することも可能であり、また不活性溶
媒を使用することも可能である。
この不活性溶媒としては炭素数4〜20の炭化水素が用
いられ、具体的にはペンタン、オクタン。
シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが
使用される。
本発明における重合条件は特に限定されないが、重合温
度としては一40〜200℃、好ましくは0〜130℃
、重合圧力としては常圧から60気圧で行われる。
また、重合中の重合体分子量の調節は、公知の技術によ
り、例えば、水素の存在下で操作することにより、ある
いは重合温度など重合条件の変更により行われる。
[実施例] 以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明・するが
、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるもの
ではない。
実施例1 (スチレンの重合) 1g丸底フラスコにトルエン150m1.ソルベー型三
塩化チタン100mg (0,50mmo 1)トリエ
チルアルミニウム180mg(1,58mmo+)およ
びβ−サイクロデキストリン85mg(−OHで1.5
mmol相当)を入れ、70℃に昇温後スチレン150
m1を仕込んだ。2時間後、塩酸−メタノールを注入し
、その後内容物を大量のメタノール中に投入することに
よりポリマーを得た。収量は66.1g、ソックスレー
抽出により沸騰メチルエチルケトンで6時間抽出後の不
溶分の割合は93.2%であった。また、示差熱走査熱
量計(セイコー電子製DSC200)により測定した融
点は223.1℃であった。
なお、生成ポリマー中のアイソタクチック成分の割合は
沸Illメチルエチルケトン不溶分に対応しており、立
体規則性が高いほど不溶分の割合が高くなる。
比較例1 (スチレンの重合) β−サイクロデキストリンを用いなかった以外は実施例
1と同様に行った。その結果、収量は21.1gであっ
た。また沸騰メチルエチルケトンの不溶分の割合は92
.996、融点は222.9℃であった。
実施例2 (スチレンの重合) ソルベー型三塩化チタンのかわりにAA型三塩化チタン
を用いた以外は実施例1と同様に行った。
その結果収量は35.6g、沸騰メチルエチルケトンの
不溶分の割合は92,9%、融点は223.3℃であっ
た。
比較例2 ゛(スチレンの重合) β−サイクロデキストリンを用いなかった以外は実施例
2と同様に行った。その結果、収量は1.3.5g、4
騰メチルエチルケトンの不溶分の割合は90.3%、融
点は223.4℃であった。
実施例3 (スチレンの重合) β−サイクロデキストリンのかわりにγ−サイクロデキ
ストリンを用いた以外は実施例1と同様に行い、収量4
7.Ogs沸騰メチルエチルケトン不溶分の割合は91
,6%、融点は223.1℃であった。
実施例4 (スチレンの重合) β−サイクロデキストリンのかわりにα−サイクロデキ
ストリンを用いた以外は実施例1と同様に行い、収ri
33.6g、沸騰メチルエチルケトン不溶分の割合は9
1.9%、融点は223.0℃であった。
実施例5 (チタン化合物の調製) 攪拌装置を備えた2Iのオートクレーブに、金属マグネ
シウム粉末12g (0,49mo l)を入れ、これ
にヨウ素0.6g、2−エチルヘキサノール334.3
g (2,6mo +)およびチタンテトラブトキシド
168.0g (0,49mo l)安息香酸エチル1
4.8g (0,099mo4)を加え、さらにデカン
1gを加えた後90℃まで昇温し、発生する水素ガスを
排除しながら窒素シール下で1時間攪拌した。引き続き
140℃まで昇温して1時間反応を行い、マグネシウム
とチタンを含む均一溶液(Mg−Ti溶液)を得た。
内容積500 mlのフラスコにM g −T i溶液
のMg換算0.048molを加え、’−20℃に急冷
後、i−ブチルアルミニウムジクロライド14.9gを
デカンにて50%に稀釈した溶液を2時間かけて加えた
。全てを加えた後、室温まで昇温したところ白色の固体
生成物を含むスラリーを得た。
かくして得られた白色固体生成物を含むスラリーを60
℃に昇温した後、安息香酸エチル1.8g (0,01
2mo l)を加えた。
ついで45℃に冷却後、四塩化チタン47m1を1.2
−ジクロロエタン47m1で稀釈した溶液を全量加え、
4時間反応した後、さらに70℃で1時間攪拌を行った
。生成物を濾過することにより、固体部を採取し、再度
、四塩化チタン47m1と1゜2−ジクロロエタン47
m1に懸濁し、70℃で1時間攪拌した。生成物にヘキ
サンを加え遊離するチタン化合物が検出されなくなるま
で1、充分に洗浄操作を行った。かくして、ヘキサンに
懸濁した固体触媒成分(A)のスラリーを得た。上澄液
を除去して窒素雰囲気下で乾燥し、元素分析したところ
、Tiは6.0重量%であった。
(スチレンの重合) 1g丸底フラスコにトルエン150m1.上記固体触媒
(A)100mg (0,13mmo +)  トリエ
チルアルミニウム200 mg (1、75m m o
 l )およびβ−サイクロデキストリン94mg(−
OHで1.7mmol相当)を入れ、70℃に昇温後ス
チレン150m1を仕込んだ。2時間後、塩酸−メタノ
ールを仕込みさらに大量のメタノール中に投入すること
によりポリマーを得た。収量は46.2g、沸騰メチル
エチルケトン不溶分の割合は88.7%、融点は221
.5℃であった。
比較f/!I3 β−サイクロデキストリンを用いなかった以外は実施例
5と同様に行った。その結果、収量は16.5gS沸騰
メチルエチルケトン不溶分の割合は87.9%、融点は
221.8℃であった。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように本発明によれば、チタン
化合物と有機アルミニウム化合物からなる触媒系にサイ
クロデキストリン類を添加することにより触媒活性を大
きく向上させることが可能となり、その結果、残触媒を
除く操作が非常に簡便となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は触媒調製のフローチャー!・図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)チタン化合物、有機アルミニウム化合物およびサ
    イクロデキストリン類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。
JP31284688A 1988-12-13 1988-12-13 スチレン系重合体の製造用触媒 Pending JPH02158608A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0810235A3 (en) * 1996-05-31 1998-02-11 Intevep SA Polymerization catalyst

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0810235A3 (en) * 1996-05-31 1998-02-11 Intevep SA Polymerization catalyst
EP1125950A1 (en) * 1996-05-31 2001-08-22 Intevep SA Polymerization catalyst

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