DE19500811A1 - Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen unter Verwendung von Mischungen von Metallocenkatalysatorsystemen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen unter Verwendung von Mischungen von MetallocenkatalysatorsystemenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von
Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen bei Temperaturen
im Bereich von 0 bis 150°C in Gegenwart von Katalysatorsystemen.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der
hierbei erhältlichen Polymerisate zur Herstellung von Form
körpern.
Polymerisate von vinylaromatischen Verbindungen, insbesondere
Polystyrole, finden aufgrund ihres Eigenschaftsprofils in vielen
Bereichen Verwendung, beispielsweise als Verpackungsmaterialien
oder als Isolierüberzüge für Metalle oder Kunststoffe, speziell
bei elektrischen Anwendungen.
Ein Verfahren zur Herstellung von isotaktischem Polystyrol wird
in der GB-A 826 021 beschrieben. Isotaktisches Polystyrol kri
stallisiert jedoch so langsam, daß es nicht im Spritzguß verar
beitet werden kann.
Verfahren zur Herstellung von syndiotaktischem Polystyrol durch
Umsetzung von Styrol in Gegenwart eines Metallocenkomplexes und
eines Cokatalysators sind beispielsweise in der EP-A 535 582 und
der EP-A 584 646 beschrieben. Syndiotaktisches Polystyrol weist
eine hohe Chemikalienbeständigkeit, hohe Steifigkeit, gute Dimen
sionsstabilität und gute dielektrische Eigenschaften auf. Die in
den genannten Schriften beschriebenen Verfahren führen jedoch zu
Polymerisaten mit enger Molekulargewichtsverteilung.
Für einige Anwendungen, beispielsweise Gehäuse für Motoren, elek
trische Gehäuse, großflächige Abdeckungen wie Motorhauben oder
Türblätter, oder Stecker sowie Kabelummantelungen sind jedoch
syndiotaktische Polymerisate von vinylaromatischen Verbindungen
mit breiter Molekulargewichtsverteilung von Vorteil.
Solche Polymerisate sind in der EP-A 210 615 beschrieben, jedoch
sind die Verfahren zu ihrer Herstellung technisch aufwendig und
außerdem sind sehr breite Molekulargewichtsverteilungen nur durch
Mischen einzelner syndiotaktischer Polymerisate mit enger Moleku
largewichtsverteilung erhältlich.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, neue
Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen
Verbindungen zur Verfügung zu stellen, die die genannten Nach
teile nicht zeigen, die insbesondere technisch wenig aufwendig
sind und zu syndiotaktischen Polymerisaten mit breiter Molekular
gewichtsverteilung führen.
Demgemäß wurden Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von
vinylaromatischen Verbindungen bei Temperaturen im Bereich von 0
bis 150°C in Gegenwart von Katalysatorsystemen gefunden, wobei als
Katalysatorsysteme solche verwendet werden, die als aktive Be
standteile
- A) mindestens zwei unterschiedliche Metallocenkomplexe und
- B) eine metalloceniumionenbildende Verbindung enthalten.
Weiterhin wurde die Verwendung der hierbei erhältlichen Polymeri
sate zur Herstellung von Formkörpern gefunden.
Als vinylaromatische Verbindungen eignen sich besonders Verbin
dungen der allgemeinen Formel I
in der die Substituenten folgende Bedeutung haben:
R¹ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl, R² bis R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff, C₁- bis C₁₂-Alkyl, C₆- bis C₁₈-Aryl, Halogen oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende Gruppen stehen.
R¹ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl, R² bis R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff, C₁- bis C₁₂-Alkyl, C₆- bis C₁₈-Aryl, Halogen oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende Gruppen stehen.
Bevorzugt werden vinylaromatische Verbindungen der Formel I ein
gesetzt, in denen
R¹ Wasserstoff bedeutet
und
R² bis R⁶ für Wasserstoff, C₁- bis C₄-Alkyl, Chlor, Phenyl, Biphenyl, Naphthalin oder Anthracen stehen oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 12 C-Atome aufweisende Gruppen stehen, so daß sich als Verbindungen der allgemeinen Formel I beispielsweise Naphthalinderivate oder Anthracenderivate ergeben.
R¹ Wasserstoff bedeutet
und
R² bis R⁶ für Wasserstoff, C₁- bis C₄-Alkyl, Chlor, Phenyl, Biphenyl, Naphthalin oder Anthracen stehen oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 12 C-Atome aufweisende Gruppen stehen, so daß sich als Verbindungen der allgemeinen Formel I beispielsweise Naphthalinderivate oder Anthracenderivate ergeben.
Beispiele für solche bevorzugten Verbindungen sind:
Styrol, p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, 4-Vi nylbiphenyl, Vinylnaphthalin oder Vinylanthracen.
Styrol, p-Methylstyrol, p-Chlorstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, 4-Vi nylbiphenyl, Vinylnaphthalin oder Vinylanthracen.
Es können auch Mischungen verschiedener vinylaromatischer
Verbindungen eingesetzt werden, vorzugsweise wird jedoch nur eine
vinylaromatische Verbindung verwendet.
Besonders bevorzugte vinylaromatische Verbindungen sind Styrol
und p-Methylstyrol.
Die Herstellung von vinylaromatischen Verbindungen der allgemei
nen Formel I ist an sich bekannt und beispielsweise in Beil
stein 5, 367, 474, 485 beschrieben.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahren werden als Komponente A) vor
zugsweise zwei unterschiedliche Metallocenkomplexe der allgemei
nen Formel II
in der die Substituenten und Indices folgende Bedeutung haben:
R⁷ bis R¹¹ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, 5- bis 7-gliedriges
Cycloalkyl, das seinerseits C₁- bis C₆-Alkylgruppen als
Substituenten tragen kann, C₆- bis C₁₅-Aryl oder Aryl
alkyl und wobei gegebenenfalls auch zwei benachbarte
Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende cycli
sche Gruppen stehen können, oder Si(R¹²)₃,
mit R¹² C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl,
M ein Metall der III. bis VI. Nebengruppe des Perioden systems der Elemente oder ein Metall der Lanthaniden reihe
Z¹ bis Z⁵Wasserstoff, Halogen, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, C₁- bis C₁₀-Alkoxy oder C₁- bis C₁₅-Aryloxy und
z₁ bis z₅ 0, 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die Summe z₁+z₂+z₃+z₄+z₅ der Wertigkeit von M abzüglich der Zahl 1 entspricht,
eingesetzt.
mit R¹² C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl,
M ein Metall der III. bis VI. Nebengruppe des Perioden systems der Elemente oder ein Metall der Lanthaniden reihe
Z¹ bis Z⁵Wasserstoff, Halogen, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, C₁- bis C₁₀-Alkoxy oder C₁- bis C₁₅-Aryloxy und
z₁ bis z₅ 0, 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die Summe z₁+z₂+z₃+z₄+z₅ der Wertigkeit von M abzüglich der Zahl 1 entspricht,
eingesetzt.
Besonders bevorzugte Metallocenkomplexe der allgemeinen Formel II
sind solche, in denen
M für ein Metall der IV. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente steht, insbesondere für Titan
und
Z¹ bis Z⁵ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₁- bis C₁₀-Alkoxy oder Halogen bedeuten.
M für ein Metall der IV. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente steht, insbesondere für Titan
und
Z¹ bis Z⁵ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₁- bis C₁₀-Alkoxy oder Halogen bedeuten.
Beispiele für solche bevorzugten Metallocenkomplexe sind:
Pentamethylcyclopentadienyltitantrichlorid, Pentamethylcyclopentadienyltitantrimethyl und Pentamethylcyclopentadienyltitantrimethylat.
Pentamethylcyclopentadienyltitantrichlorid, Pentamethylcyclopentadienyltitantrimethyl und Pentamethylcyclopentadienyltitantrimethylat.
Es können auch solche Metallocenkomplexe, wie in der EP-A 584 646
beschrieben, eingesetzt werden.
Als besonders geeignet haben sich Mischungen von zwei unter
schiedlichen Metallocenkomplexen erwiesen, es können jedoch auch
Mischungen von bis zu 5 unterschiedlichen Metallocenkomplexen
eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt wird eine Mischung aus Pentamethylcyclopenta
dienyltrimethyl und Pentamethylcyclopentadienyltrimethylat einge
setzt.
Die Synthese derartiger Komplexverbindungen kann nach an sich be
kannten Methoden erfolgen, wobei die Umsetzung der entsprechend
substituierten, cyclischen Kohlenwasserstoffanionen mit
Halogeniden von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob oder
Tantal, bevorzugt ist.
Beispiele für entsprechende Herstellungsverfahren sind u. a. im
Journal of Organometallic Chemistry, 369 (1989), 359-370 be
schrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Polymeri
saten von vinylaromatischen Verbindungen werden als Komponente B)
metalloceniumionenbildende Verbindungen eingesetzt.
Geeignet sind beispielsweise offenkettige oder cyclische
Alumoxanverbindungen der allgemeinen Formel III oder IV
wobei R¹³ eine C₁- bis C₄-Alkylgruppe bedeutet, bevorzugt Methyl-
oder Ethylgruppe und m für eine ganze Zahl von 5 bis 30, bevor
zugt 10 bis 25 steht.
Die Herstellung dieser oligomeren Alumoxanverbindungen erfolgt
üblicherweise durch Umsetzung einer Lösung von Trialkylaluminium
mit Wasser und ist u. a. in der EP-A 284 708 und der
US-A 4,794,096 beschrieben.
In der Regel liegen die dabei erhaltenen oligomeren Alumoxan
verbindungen als Gemische unterschiedlich langer, sowohl linearer
als auch cyclischer Kettenmoleküle vor, so daß m als Mittelwert
anzusehen ist. Die Alumoxanverbindungen können auch im Gemisch
mit anderen Metallalkylen, bevorzugt mit Aluminiumalkylen vorlie
gen.
Weitere geeignete metalloceniumionenbildende Verbindungen sind
insbesondere starke, neutrale Lewissäuren, ionische Verbindungen
mit lewissauren Kationen und ionische Verbindungen mit Brönsted-
Säuren als Kation.
Als starke, neutrale Lewissäuren sind Verbindungen der allgemei
nen Formel V
M¹X¹X²X³ (V)
bevorzugt, in der
M¹ ein Element der III. Hauptgruppe des Periodensystems bedeutet, insbesondere B, Al oder Ga, vorzugsweise B,
X¹,X² und X³ für Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, Alkylaryl, Arylalkyl, Halogenalkyl oder Halogenaryl mit jeweils 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atome im Arylrest oder Fluor, Chlor, Brom oder Jod stehen, insbesondere für Halogenaryle, vorzugs weise für Pentafluorphenyl.
M¹ ein Element der III. Hauptgruppe des Periodensystems bedeutet, insbesondere B, Al oder Ga, vorzugsweise B,
X¹,X² und X³ für Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, Alkylaryl, Arylalkyl, Halogenalkyl oder Halogenaryl mit jeweils 1 bis 10 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 20 C-Atome im Arylrest oder Fluor, Chlor, Brom oder Jod stehen, insbesondere für Halogenaryle, vorzugs weise für Pentafluorphenyl.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel V,
in der X¹, X² und X³ gleich sind, vorzugsweise Tris(pentafluor
phenyl)boran. Diese Verbindungen sowie Verfahren zu ihrer Her
stellung sind an sich bekannt und beispielsweise in der
WO 93/3067 beschrieben.
Als ionische Verbindungen mit lewissauren Kationen sind
Verbindungen der allgemeinen Formel VI
[(Aa+)Q₁Q₂ . . . Qz]dt VI
geeignet, in denen
A ein Element der I. bis VI. Hauptgruppe oder der I. bis VIII. Nebengruppe des Periodensystems bedeutet,
Q₁ bis Qz für einfach negativ geladene Reste wie C₁- bis C₂₈-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, Alkylaryl, Arylalkyl, Halogenalkyl, Halogenaryl mit jeweils 6 bis 20 C-Ato men im Aryl- und 1 bis 28 C-Atome im Alkylrest, C₁- bis C₁₀-Cycloalkyl, welches gegebenenfalls mit C₁- bis C₁₀-Alkylgruppen substituiert sein kann, Halogen, C₁- bis C₂₈-Alkoxy, C₆- bis C₁₅-Aryloxy, Silyl- oder Mercaptylgruppen
a für ganze Zahlen von 1 bis 6 steht,
z für ganze Zahlen von 0 bis 5
d der Differenz a-z entspricht, wobei d jedoch größer oder gleich 1 ist.
A ein Element der I. bis VI. Hauptgruppe oder der I. bis VIII. Nebengruppe des Periodensystems bedeutet,
Q₁ bis Qz für einfach negativ geladene Reste wie C₁- bis C₂₈-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, Alkylaryl, Arylalkyl, Halogenalkyl, Halogenaryl mit jeweils 6 bis 20 C-Ato men im Aryl- und 1 bis 28 C-Atome im Alkylrest, C₁- bis C₁₀-Cycloalkyl, welches gegebenenfalls mit C₁- bis C₁₀-Alkylgruppen substituiert sein kann, Halogen, C₁- bis C₂₈-Alkoxy, C₆- bis C₁₅-Aryloxy, Silyl- oder Mercaptylgruppen
a für ganze Zahlen von 1 bis 6 steht,
z für ganze Zahlen von 0 bis 5
d der Differenz a-z entspricht, wobei d jedoch größer oder gleich 1 ist.
Besonders geeignet sind Carboniumkationen, Oxoniumkationen und
Sulfoniumkationen sowie kationische Übergangsmetallkomplexe. Ins
besondere sind das Triphenylmethylkation, das Silberkation und
das 1,1′-Dimethylferrocenylkation zu nennen.
Bevorzugt besitzen sie nicht koordinierende Gegenionen, ins
besondere Borverbindungen, wie sie auch in der WO 91/09882 ge
nannt werden, bevorzugt Tetrakis (pentafluorophenyl) borat.
Ionische Verbindungen mit Brönsted-Säuren als Kationen und vor
zugsweise ebenfalls nicht koordinierende Gegenionen sind in der
WO 93/3067 genannt, bevorzugtes Kation ist das N,N-Dimethyl
anilinium.
Die Polymerisation der vinylaromatischen Verbindungen kann in
Lösung, in Masse, in Suspension oder in der Gasphase erfolgen.
Bevorzugt arbeitet man in Lösung, wobei als Lösungsmittel bei
spielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol,
Ethylbenzol oder Xylole, sowie Ether wie Diethylether, Dibutyl
ether, Ethylenglycoldimethylether oder Tetrahydrofuran, oder auch
aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Propan, n-Butan, iso-Butan
oder Pentane, sowie Mischungen der verschiedenen Lösungsmittel
verwendet werden können, oder in Masse.
Die Polymerisationsbedingungen sind an sich unkritisch, geeignet
sind Temperaturen im Bereich von 0 bis 150°C, vorzugsweise von 10
bis 100°C, Drücke von 0,1 bis 100 bar, vorzugsweise von 1 bis
5 bar und Polymerisationszeiten von 0,1 bis 24 Stunden, vorzugs
weise von 0,5 bis 6 Stunden.
Die Metallocenkomplexe werden vorzugsweise ungeträgert einge
setzt, sie können jedoch auch geträgert verwendet werden.
Geeignete Trägermaterialien sind beispielsweise Kieselgele, be
vorzugt solche der Formel SiO₂ · aAl₂O₃, worin a für eine Zahl im
Bereich von 0 bis 2 steht, vorzugsweise 0 bis 0,5; also im we
sentlichen Alumosilikate oder Siliciumdioxid. Vorzugsweise weisen
die Träger einen Teilchendurchmesser im Bereich von 1 bis 200 µm
auf, insbesondere 30 bis 80 µm. Derartige Produkte sind im Handel
erhältlich, z. B. als Silica Gel 332 der Firma Grace.
Weitere Täger sind u. a. feinteilige Polyolefine, beispielsweise
feinteiliges Polypropylen oder Polyethylen, aber auch Poly
ethylenglycol, Polybutylenterephthalat, Polyethylenterephthalat,
Polyvinylalkohol, Polystyrol, Polybutadien, Polycarbonate oder
deren Copolymere.
Zusätzlich können bei der Polymerisation noch Aluminiumalkyle
verwendet werden. Hierbei sind Trimethylaluminium, Triethyl
aluminium, Tri-iso-propylaluminium, Tri-n-propylaluminium, Tri
isobutylaluminium und Tri-n-butylaluminium besonders geeignet,
insbesondere jedoch Triisobutylaluminium.
Der Zusatz solcher Aluminiumalkyle ist bei der Verwendung von
starken neutralen Lewissäuren, ionischen Verbindungen mit lewis
sauren Kationen und ionischen Verbindungen mit Brönsted-Säuren
als Kationen, als metalloceniumionenbildenden Verbindungen beson
ders geeignet.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Mol-Verhältnis von
der vinylaromatischen Verbindung zur metalloceniumionenbildenden
Verbindung im Bereich von 10² : 1 bis 10⁷:1, vorzugsweise im Bereich
von 10³:1 bis 10⁶ : 1 liegt. Das Mol-Verhältnis von metallocenium
ionenbildender Verbindung zur molaren Gesamtmenge an Metallocen
komplexen liegt vorzugsweise im Bereich von 10-2: 1 bis 10⁷:1, ins
besondere im Bereich von 10²: 1 bis 10⁵:1.
Im bevorzugten Fall, daß zwei unterschiedliche Metallocenkomplexe
eingesetzt werden, liegt das Mol-Verhältnis von dem einen Metall
ocenkomplex zu dem anderen Metallocenkomplex vorzugsweise im Be
reich von 10-3:1 bis 10³:1, insbesondere im Bereich von 10-2: 1 bis
10²: 1. Werden drei oder mehrere Metallocenkomplexe eingesetzt, so
kann die Zusammensetzung so stark variieren, daß ein Metallocen
komplex bis zu einem 1000-fachen molaren Überschuß im Vergleich
zum nächsthäufigsten Metallocenkomplex vorhanden ist. Bevorzugt
ist hier jedoch höchstens ein 100-facher molarer Überschuß.
Wird ein Aluminiumalkyl verwendet, so hat sich ein Mol-Verhältnis
von Aluminiumalkyl zur Gesamtmenge an Metallocenkomplexen von
10.000:1 bis 10 : 1, vorzugsweise von 1000:1 bis 100 : 1 also beson
ders geeignet erwiesen.
Vorzugsweise geht man nun bei dem erfindungsgemäßen Verfahren so
vor, daß man die vinylaromatische Verbindung, gegebenenfalls mit
einem Lösungsmittel versetzt, vorlegt, auf Temperaturen im Be
reich von 40 bis 80°C erwärmt und entweder die offenkettige oder
cyclische Alumoxanverbindung oder das Trialkylaluminium und die
starke, neutrale Lewissäure, die ionische Verbindung mit lewis
saurem Kation oder die ionische Verbindung mit einer Brönsted-
Säure als Kation hinzugibt. Anschließend gibt man dann die
Mischung der beiden Metallocenkomplexe, gegebenenfalls mit einem
Lösungsmittel, hinzu. Man kann aber auch die Metallocenkomplexe
zuvor mit der metalloceniumionenbildenden Verbindung mischen und
diese Mischung in den Reaktor geben. Vorzugsweise wird dann über
einen Zeitraum von 45 bis 90 Minuten polymerisiert und die Poly
merisation durch Zugabe von Methanol abgebrochen. Das erhaltene
Polymerisat wird vorzugsweise mit Methanol gewaschen und bei 40
bis 100°C getrocknet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß es
technisch wenig aufwendig ist, die entstehenden Polymerisate sind
syndiotaktisch und weisen eine breite Molekulargewichtsverteilung
Mw : Mn von vorzugsweise 5 bis 100 auf und eignen sich insbesondere
zur Verwendung von Formmassen in elektrischen oder hoch
temperaturbeständigen Anwendungen. Die Molmassen der nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polymerisate liegen im
Bereich von 10.000 bis 10.000.000 g/mol, vorzugsweise von 50.000
bis 1.000.000 g/mol.
In einem mit Stickstoff inertisierten Rundkolben wurden 2,0 mol
Styrol (208,3 g) vorgelegt, die Mischung (welche Mischung?) auf
70°C erwärmt und mit 1,1 ml Methylaluminoxan (MAO) der Firma Witco
(1,53 molar in Toluol) versetzt. Anschließend versetzte man
gleichzeitig die Mischung mit 23,04 mg (8,34 · 10-5 mol) an Penta
methylcyclopentadienyltrimethylat und 19,03 mg (8,34 · 10-5 mol)
an Pentamethylcyclopentadienyltrimethyl. Nun wurden weitere
9,8 ml des obengenannten MAO hinzugegeben. Die Innentemperatur
wurde auf 70°C einreguliert und man ließ 1 Stunde polymerisieren.
Anschließend wurde die Polymerisation durch Zugabe von Methanol
abgebrochen. Das erhaltene Polymere wurde mit Methanol gewaschen
und bei 50°C im Vakuum getrocknet. Die Molmassenverteilung wurde
durch Hochtemperatur-GPC (Gelpermeationschromatographie) mit
1,2,4-Trichlorbenzol als Lösungsmittel bei 135°C bestimmt. Die
Kalibrierung erfolgte mit engverteilten Polystyrolstandards. Die
Molmasse betrug Mw = 81 833 mit einer Verteilungsbreite von
Mw/Mn = 28,3. Der syndiotaktische Anteil bestimmt nach ¹³C-NMR war
<96%.
In einem mit Stickstoff inertisierten Rundkolben wurden 0,6 mol
Styrol (62,5 g) in 203 ml gereinigtem Ethylbenzol vorgelegt, die
Mischung auf 50°C erwärmt und mit Triisobutylaluminium (2,84 ml;
0,88 molar in Toluol = 2,5 mmol) (Sind die Angaben richtig? vgl.
Vglsbsp. 2 Ihres Entwurfs) versetzt. Nun wurden weiter 83,0 mg
Tris(pentafluorphenyl)boran gelöst in 5,0 ml Ethylbenzol zugege
ben und anschließend wurde der Mischung eine Katalysatormischung
von 22,4 mg (8,11 · 10-5 mol) an Pentamethylcyclopentadienyltri
methylat und 18,5 mg (8,11 · 10-5 mol) an Pentamethylcyclopenta
dienyltrimethyl gelöst in 5 ml Ethylbenzol zugegeben. Die Innen
temperatur wurde auf 50°C einreguliert und man ließ 1 Stunde poly
merisieren. Anschließend wurde die Polymerisation durch Zugabe
von Methanol abgebrochen. Das erhaltene Polymere wurde mit
Methanol gewaschen und bei 50°C im Vakuum getrocknet. Die Mol
massenverteilung wurde durch Hochtemperatur-GPC ermittelt. Das
Molekulargewicht wurde durch GPC in 1,3,5-Trichlorbenzol als
Lösungsmittel bei 120°C bestimmt und betrug Mw = 104 200 bei
Mw/Mn = 34,7. Der syndiotaktische Anteil bestimmt nach ¹³C-NMR war
<96%.
Es wurde wie in Beispiel 1 gearbeitet, jedoch statt der Mischung
aus 23,04 mg Pentamethylcyclopentadienyltrimethylat und 19,03 mg
Pentamethylcyclopentadienyltrimethyl wurden 46,04 mg
(16,67 · 10-5 mol) an Pentamethylcyclopentadienyltrimethylat ein
gesetzt.
Die Molmasse betrug Mw = 240 200 mit einer Verteilungsbreite von
Mw/Mn = 1,41. Der syndiotaktische Anteil bestimmt nach ¹³C-NMR war
<96%.
In einem mit Stickstoff inertisierten Rundkolben wurden 0,6 mol
Styrol (62,5 g) in 203 ml gereinigtem Ethylbenzol vorgelegt, die
Mischung auf 50°C erwärmt und mit Triisobutylaluminium (4,1 ml;
0,61 molar in Toluol = 2,5 inmol) versetzt. Nun wurden weiter
128,0 mg Tris(pentafluorphenyl)boran gelöst in 3,0 ml Ethylbenzol
zugegeben und anschließend wurden 57,1 mg (25,0 · 10-4 mol) von
Pentamethylcyclopentadienyltrimethyl gelöst in 3 ml Ethylbenzol
zugegeben. Die Innentemperatur wurde auf 50°C einreguliert und man
ließ 1 Stunde polymerisieren. Anschließend wurde die Polymerisa
tion durch Zugabe von Methanol abgebrochen. Das erhaltene Poly
mere wurde mit Methanol gewaschen und bei 50°C im Vakuum getrock
net. Die Molmassenverteilung wurde durch Hochtemperatur-GPC er
mittelt. Das Molekulargewicht wurde durch GPC in 1,3,5-Trichlor
benzol als Lösungsmittel bei 120°C bestimmt und betrug
Mw = 182 500 bei Mw/Mn = 1,83. Der syndiotaktische Anteil bestimmt
nach ¹³C-NMR war <96%.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaroma
tischen Verbindungen bei Temperaturen im Bereich von 0 bis
150°C in Gegenwart von Katalysatorsystemen, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Katalysatorsysteme solche verwendet werden,
die als aktive Bestandteile
- A) mindestens zwei unterschiedliche Metallocenkomplexe und
- B) eine metalloceniumionenbildende Verbindung enthalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
vinylaromatische Verbindungen Verbindungen der allgemeinen
Formel I
in der die Substituenten folgende Bedeutung haben:
R¹ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl, R² bis R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff, C₁- bis C₁₂- Alkyl, C₆- bis C₁₈-Aryl, Halogen oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende Gruppen stehen
eingesetzt werden.
R¹ Wasserstoff oder C₁- bis C₄-Alkyl, R² bis R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff, C₁- bis C₁₂- Alkyl, C₆- bis C₁₈-Aryl, Halogen oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende Gruppen stehen
eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
vinylaromatische Verbindungen der allgemeinen Formel I solche
eingesetzt werden, in denen
R¹ Wasserstoff bedeutet
und
R² bis R⁶ für Wasserstoff, C₁- bis C₄-Alkyl, Chlor, Phenyl, Biphenyl, Naphthalin oder Anthracen stehen oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 12 C-Atome aufweisende Gruppen stehen.
R¹ Wasserstoff bedeutet
und
R² bis R⁶ für Wasserstoff, C₁- bis C₄-Alkyl, Chlor, Phenyl, Biphenyl, Naphthalin oder Anthracen stehen oder wobei zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 12 C-Atome aufweisende Gruppen stehen.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Komponente A) mindestens zwei unterschied
liche Metallocenkomplexe der allgemeinen Formel II
in der die Substituenten und Indices folgende Bedeutung
haben:
R⁷ bis R¹¹ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, 5- bis 7-gliedriges Cycloalkyl, das seinerseits C₁- bis C₆-Alkylgruppen als Substituenten tragen kann, C₆- bis C₁₅-Aryl oder Arylalkyl und wobei gegebenenfalls auch zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen können, oder Si (R¹²)₃,
mit R¹² C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl,
M ein Metall der III. bis VI. Nebengruppe des Perio densystems der Elemente oder ein Metall der Lan thanidenreihe
Z¹ bis Z⁵ Wasserstoff, Halogen, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, C₁- bis C₁₀-Alkoxy oder C₁- bis C₁₅-Aryl oxy
und
z₁ bis z₅ 0, 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die Summe z₁+z₂+z₃+z₄+z₅ der Wertigkeit von M abzüglich der Zahl 1 entspricht,
eingesetzt werden.
R⁷ bis R¹¹ Wasserstoff, C₁- bis C₁₀-Alkyl, 5- bis 7-gliedriges Cycloalkyl, das seinerseits C₁- bis C₆-Alkylgruppen als Substituenten tragen kann, C₆- bis C₁₅-Aryl oder Arylalkyl und wobei gegebenenfalls auch zwei benachbarte Reste gemeinsam für 4 bis 15 C-Atome aufweisende cyclische Gruppen stehen können, oder Si (R¹²)₃,
mit R¹² C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl oder C₃- bis C₁₀-Cycloalkyl,
M ein Metall der III. bis VI. Nebengruppe des Perio densystems der Elemente oder ein Metall der Lan thanidenreihe
Z¹ bis Z⁵ Wasserstoff, Halogen, C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₆- bis C₁₅-Aryl, C₁- bis C₁₀-Alkoxy oder C₁- bis C₁₅-Aryl oxy
und
z₁ bis z₅ 0, 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die Summe z₁+z₂+z₃+z₄+z₅ der Wertigkeit von M abzüglich der Zahl 1 entspricht,
eingesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als
Komponente A) Metallocenkomplexe der allgemeinen Formel II
eingesetzt werden, in denen
M für ein Metall der IV. Nebengruppe des Perioden systems der Elemente steht und
Z¹ bis Z⁵ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₁- bis C₁₀-Alkoxy oder Halogen
bedeuten.
M für ein Metall der IV. Nebengruppe des Perioden systems der Elemente steht und
Z¹ bis Z⁵ C₁- bis C₁₀-Alkyl, C₁- bis C₁₀-Alkoxy oder Halogen
bedeuten.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Komponente B) offenkettige oder cyclische
Alumoxanverbindungen der allgemeinen Formel III oder IV
wobei R¹³ eine C₁- bis C₄-Alkylgruppe bedeutet und m für eine
ganze Zahl von 5 bis 30 steht,
eingesetzt werden.
eingesetzt werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Komponente B) eine Koordinationskomplexver
bindung, ausgewählt aus der Gruppe der starken, neutralen
Lewissäuren, der ionischen Verbindungen mit lewissauren
Kationen und der ionischen Verbindungen mit Brönsted-Säuren
als Kationen eingesetzt wird.
8. Verwendung der gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 hergestellten
Polymerisate von vinylaromatischen Verbindungen zur Her
stellung von Formkörpern.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19500811A DE19500811A1 (de) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen unter Verwendung von Mischungen von Metallocenkatalysatorsystemen |
| PCT/EP1995/004892 WO1996020226A1 (de) | 1994-12-23 | 1995-12-12 | Verfahren zur herstellung von polymerisaten von vinylaromatischen verbindungen unter verwendung von mischungen von metallocenkatalysatorsystemen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19500811A DE19500811A1 (de) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen unter Verwendung von Mischungen von Metallocenkatalysatorsystemen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19500811A1 true DE19500811A1 (de) | 1996-07-18 |
Family
ID=7751402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19500811A Withdrawn DE19500811A1 (de) | 1994-12-23 | 1995-01-13 | Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten von vinylaromatischen Verbindungen unter Verwendung von Mischungen von Metallocenkatalysatorsystemen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19500811A1 (de) |
-
1995
- 1995-01-13 DE DE19500811A patent/DE19500811A1/de not_active Withdrawn
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