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JPH0210164B2 - - Google Patents
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JPH0210164B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0210164B2
JPH0210164B2 JP1549980A JP1549980A JPH0210164B2 JP H0210164 B2 JPH0210164 B2 JP H0210164B2 JP 1549980 A JP1549980 A JP 1549980A JP 1549980 A JP1549980 A JP 1549980A JP H0210164 B2 JPH0210164 B2 JP H0210164B2
Authority
JP
Japan
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compound
conjugated diene
barium
trans
initiator
Prior art date
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Expired
Application number
JP1549980A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS56112916A (en
Inventor
Takeshi Ikematsu
Yasuro Hatsutori
Hideo Morita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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
Priority to JP1549980A priority Critical patent/JPS56112916A/en
Publication of JPS56112916A publication Critical patent/JPS56112916A/en
Publication of JPH0210164B2 publication Critical patent/JPH0210164B2/ja
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は新規な複合開始剤を用い高いトランス
1,4結合含量と狭い分子量分布を有する共役ジ
エン重合体、共役ジエンと他の共役ジエンとの共
重合体を製造する方法に関するものである。 ニツケル、コバルト、チタンまたはバナジウム
等の遷移金属化合物を主成分とする、いわゆるチ
ーグラー触媒によつて、共役ジエン類が高度に立
体規則的に重合されることは、従来よりよく知ら
れている。トランス結合含量が高い重合体を得よ
うとする場合は、一般にバナジウム化合物を主成
分とする触媒を用いればよく、この場合、トラン
ス結合含量はブタジエン重合体の場合で90〜95%
のものが容易に得られる。しかし、このように高
い立体規則性を有するトランス―ポリブタジエン
は、室温において強い結晶性を示し、ゴム弾性体
というよりは熱可塑性樹脂の特徴を示し、ゴルフ
ボールの表皮等に使われるが、タイヤ用の原料ゴ
ムなどのような、いわゆるゴムとしての用途に使
われることはなかつた。 一方、有機リチウム化合物により、いわゆるア
ニオン重合で得られるジエン重合体には高度の立
体規則性はなく、たとえばブタジエン重合体の場
合には、一般に以下のようなミクロ構造を示す。 トランス1,4結合 50〜55% シス1,4結合 35〜40〃 1,2ビニル結合 10〜15〃 また、有機リチウム開始剤によれば、上述のチ
ーグラー触媒の場合と異なり、ジエン類のみでな
くビニル芳香族炭化水素との共重合も実用的に可
能である。 しかし、有機リチウム開始剤によるジエンおよ
びビニル芳香族炭化水素の共重合は、両者の共重
合反応性に大きな違いがあるため、両者の完全に
ランダムな共重合体を得るには種々の方策を必要
とする。 共役ジエン類とビニル芳香族炭化水素の完全に
ランダムな共重合体を得る方策としては、エーテ
ル、チオエーテル、アミン等の極性化合物を重合
系に添加する方法、あるいはリチウム以外のアル
カリ金属、たとえばカリウムの有機化合物を共存
させる方法等が知られている(特公昭36―15386
号、特公昭44―20463号等)。 しかし、これらの方法は、ジエン類とビニル芳
香族化合物の共重合のランダム化剤としては効果
があるが、反面、ミクロ構造的にみると、多かれ
少なかれ1,2または3,4結合の増加をもたら
すもので、通常、1,2または3,4結合の増加
は、1,4結合よりも高いガラス転移温度をもた
らし、用途によつては望ましくない。 有機リチウム化合物を開始剤とする系に、バリ
ウム第3ブトキサイドのようなバリウム化合物を
共存させる方法も知られている(特公昭47―3728
号)。この方法によれば、1,2または3,4結
合を増加させずに、共役ジエン類とビニル芳香族
化合物の共重合のランダム化が行なわれる。しか
し、トランス結合含量は分子量の低下が少ない好
ましい溶剤であるシクロヘキサン中で得たポリブ
タジエンの場合には約65%が最大であり、有機リ
チウム化合物を単独で用いて得られるポリブタジ
エンに比して未加硫物、加硫物の物性、加工性で
特に優れる点は見出せなかつた。 また、最近、さらに高いトランス結合含量を達
成し、かつ場合によつては共役ジエン類とビニル
芳香族炭化水素の共重合のランダム化も達成し得
る開始剤として次のようなものが知られるように
なつた。 (イ) バリウム第3級アルコキシドとジブチルマグ
ネシウムからなる錯体(特公昭52―48910号)。 (ロ) 有機リチウムと下式のバリウム化合物の錯体
(特開昭52―9090号)。 (ハ) 有機リチウム、バリウムまたはストロンチウ
ム化合物およびBまたはAの有機金属化合
物からなる複合共触媒(特公昭52―30543号)。 (ニ) 有機リチウムとMe〔MR1R2R3R42またはMe
〔M′(R)′4〕の錯体(式中、MeはBa,Ca,
SrまたはMg,MはBまたはAl,M′はZnを表
わす)(特開昭52―17591号)。 (ホ) 有機リチウム、Ba,SrまたはCa化合物、
BまたはAの有機金属化合物、及びアルカリ
金属のアルコラート等からなる錯体(特開昭52
―98077号)。 これらの開始剤を用いて得られるブタジエンの
重合体は、概略65〜85%のトランス1,4結合含
量を有しており、特にトランス含量が約75%を越
える場合、タイヤ原料ゴムとして高いグリーン強
度を示すものである。 しかしこれらの方法は、個々に各々違つた形で
はあるが、工業化において問題視される欠点を有
するものである。すなわち、上記(イ)として示され
る錯体を用いる方法においては、錯体を構成する
各々の成分の炭化水素溶剤に対する溶解性が十分
でなく、特に溶解性のためマグネシウム化合物は
限定されたものでしかありえない。しかも、75%
以上の高いトランス1,4結合含量の重合体を製
造する場合開始剤の重合活性は比較的低く、得ら
れる重合体の分子量もまた低いものである。この
ため重合体の加硫物性はタイヤ原料等の用途には
十分ではない。 (ロ)に示される錯体を用いる方法においては、バ
リウム化合物の錯体自体の調整に極めて複雑な操
作を必要とし、場合によつては重合活性がまつた
く見出されないなど、再現が不可能な場合があ
る。また分子量分布Mw/Mnが4から4.0であ
り、このような広い分子量分布が加硫物性の悪化
をもたらすことは明白である。 これに比して、(ハ)に示す複合共触媒を用いる方
法は触媒成分の調整が比較的容易であり、各々の
成分の炭化水素溶剤への溶解性も十分あり、この
面からは好ましい触媒といえる。しかしながら、
その明細書中にも示されるとおり、トランス1,
4結合含量を比較的高いものにするためには、使
用するBまたはAの金属の有機金属化合物の
割合を増加させる必要があり、この時は得られる
重合体の分子量低下(極限粘度で示される)ある
いはスチレンの共重合性の低下するという欠点を
有するものである。 この点を改良すべく提案された(ニ)および(ホ)の方
法は、確かに上述(ロ)の方法の欠点を改良している
ものの未だ十分ではなく、特にスチレンの共重合
性の改良は十分ではない。しかも(ニ)の方法はバリ
ウム錯化合物の調整に、複雑な操作が必要となり
得られるバリウム錯化合物はn―ヘキサン等のパ
ラフイン系炭化水素溶剤には難溶なものとなる。
(ホ)の方法はこれらの欠点はないものの重合体の単
量体重量あたりを製造するに必要な、触媒成分の
和で示される全触媒量が極めて高いものとなり、
その工業化においては、経済性が問題となるばか
りでなく、重合体中の触媒残基の除去を必要とす
るといつた、新たな問題の発生も予想される。 本発明は各々の調整が容易であり、また炭化水
素溶剤への溶解性が十分高い触媒各成分を、単純
に組合せた新規な複合開始剤を用いて、上述した
従来技術の欠点を改良し、高いトランス1,4結
合含量と狭い分子量分布を有する共役ジエン重合
体を、収率良く製造するものである。また、共役
ジエンとビニル芳香族化合物との共重合において
も改良された共重合性を有する結合スチレン含量
の高い共重合体を容易に製造するものである。 すなわち、本発明は共役ジエン重合体、共役ジ
エンと他の共役ジエンとの共重合体または共役ジ
エンとビニル芳香族化合物との共重合体を製造す
るにあたり、バリウムの有機化合物(A)、有機リチ
ウム・マグネシウム化合物(B)および有機アルミニ
ウム化合物(C)からなり、かつ、化合物(A)に対する
化合物(B)のモル比が1〜2であり、化合物(C)のモ
ル比が1〜3である複合開始剤の存在下で反応さ
せることを特徴とする、高いトランス1,4結合
含量と狭い分子量分布を有する共役ジエン重合体
類の製造法である。 本発明の製造法は上述したとおり、全ての開始
剤成分が炭化水素溶剤に可溶であり、かつ複雑な
予備的調整を必要とせず、容易に重合操作を行う
ことができるものである。 本発明で使用される共役ジエン類の例として
は、1,3―ブタジエン、イソプレン、2,3―
ジメチル―1,3―ブタジエン、1,3―ペンタ
ジエン、2,4―ヘキサジエン、2―フエニル―
1,3―ブタジエン、1―フエニル―1,3―ブ
タジエン等が挙げられる。 また、本発明で使用されるビニル芳香族化合物
の例としては、スチレン、ジビニルベンゼン、ビ
ニルトルエン、1―ビニルナフタレン、α―メチ
ルスチレン、メトキシスチレン等が挙げられる。 本発明の最も好ましい実用的な重合の形態は、
ブタジエン単独の重合体またはスチレン―ブタジ
エンの共重合体である。 本発明に用いられる複合開始剤の第1成分であ
るバリウムの有機化合物(A)は、下式で表現するこ
とができるが、これらの内特に好ましいものはバ
リウムのアルコールまたはフエノール塩である。 (式中、Rは脂肪族、脂環族または芳香族の炭
化水素基から選択されたものであり、Yは酸素ま
たは硫黄原子である。) これらの例としては、下記化合物のバリウム塩
が挙げられる。 すなわち、エチルアルコール、n―プロピルア
ルコール、イソプロピルアルコール、tert―ブチ
ルアルコール、n―ヘキシルアルコール、シクロ
ヘキシルアルコール、アリルアルコール、シクロ
ペンテニルアルコール、ベンジルアルコール、フ
エノール、カテコール、1―ナフトール、2,6
―ジ―tert―ブチルフエノール、2,4,6―ト
リ―tert―ブチルフエノール、ノニルフエノー
ル、4―フエニルフエノール、エタンチール、1
―ブタンチール、チオフエノール、シクロヘキサ
ンチオール、2―ナフタレンチオール、カプリル
酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレ
イン酸、ナフトエ酸、安息香酸、ヘキサンチール
酸、デカンチール酸、トリデカンチオノール酸、
チオ安息香酸、酸性炭酸tert―ブチル、酸性炭酸
ヘキシル、酸性炭酸フエニル、チオ酸性炭酸tert
―ブチル、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ
―n―ブチルアミン等である。 本発明の複合開始剤の第2の成分である有機リ
チウム・マグネシウム化合物(B)は、有機リチウム
化合物と有機マグネシウム化合物との反応によつ
て得ることができる。この反応による有機リチウ
ム・マグネシウム化合物は、複合開始剤の第1成
分であるバリウムの有機化合物との混合または重
合系への添加の前に、予め形成することが開始剤
成分の炭化水素溶剤に対する溶解性の面から好ま
しい。しかし各々の成分の溶解性が十分である場
合は化合物(B)の錯体を予め形成することなしに両
者を分割して使用してもよい。また両者の反応は
モル比1対1で実施されることが好ましいが、こ
れに限定されるものではなく、未反応の有機リチ
ウム化合物または有機マグネシウム化合物が過剰
に混在してもよい。特に好ましい有機リチウム・
マグネシウム化合物としては、リチウム・マグネ
シウムトリアルキルが挙げられる。 本発明で使用しうる有機リチウム化合物は、下
式で表現することができる。 R(Li)o (式中、Rは脂肪族、脂環族または芳香族の炭
化水素基から選択されたものであり、nは1から
4までの整数である。) 有機リチウム化合物の例としては次のものが挙
げられる。すなわち、エチルリチウム、n―プロ
ピルリチウム、イソ―プロピルリチウム、n―ブ
チルリチウム、イソアミルリチウム、sec―アミ
ルリチウム、n―ヘキシルリチウム、n―オクチ
ルリチウム、アリルリチウム、n―プロペニルリ
チウム、イソ―ブテニルリチウム、ベンジルリチ
ウム、フエニルリチウム、1,1―ジフエニルヘ
キシルリチウム、テトラメチレンジリチウム、ペ
ンタメチレンジリチウム、ヘキサメチレンジリチ
ウム、ジフエニルエチレンジリチウム、テトラフ
エニルエチレンジリチウム、1,5―ジリチウム
ナフタリン、1,4―ジリチオシクロヘキサン、
ポリブタジエニルリチウム、ポリイソブテニルリ
チウム、ポリスチリルリチウム等である。 有機マグネシウム化合物は、下式で表現するこ
とができる。 R2Mg (式中、Rは脂肪族、脂環族または芳香族の炭
化水素基から選択されたものである。) 有機マグネシウム化合物の例としては次のもの
が挙げられる。すなわち、ジエチルマグネシウ
ム、ジ―n―プロピルマグネシウム、ジ―イソ―
プロピルマグネシウム、ジ―n―ブチルマグネシ
ウム、ジ―tert―ブチルマグネシウム、ジ―n―
ヘキシルマグネシウム、ジ―n―プロペニルマグ
ネシウム、ジフエニルマグネシウム等である。 本発明の複合開始剤の第3の成分である有機ア
ルミニウム化合物(C)は、下式で表現することがで
きるが、特に好ましい化合物はトリアルキルアル
ミニウムである。 R3Al (式中、Rは脂肪族、脂環族または芳香族の炭
化水素基から選択されたものである。) 有機アルミニウム化合物の例としては次のもの
が挙げられる。すなわち、トリ―iso―ブチルア
ルミニウム、トリ―n―プロピルアルミニウム、
トリ―iso―プロピルアルミニウム等である。 開始剤の使用量は、重合目的または重合方法、
条件によつて広範囲に変化するものではあるが、
本発明の複合開始剤を構成する成分(A)の使用量
は、一般には全単量体100グラムに対して0.005〜
50ミリモルであることが好ましい。 本発明においては化合物(A)に対する化合物Bお
よび化合物(C)のモル比は (B)/(A)=1〜2 (C)/(A)=1〜3 に限定される。 本発明は開始剤各成分をこの範囲で用いること
によつて、高いトランス1,4結合含量と狭い分
子量分布を有する共役ジエン重合体類の製造を可
能にする。 (B)/(A)が1以下では開始剤活性の低下と得られ
る重合体の分子量分布拡大をきたし好ましくな
い。 (B)/(A)が2以上ではトランス1,4結合含量が
低下することになり好ましくない。 また(C)/(A)が1以下でも、やはりトランス1,
4結合含量が低下して好ましくない。(C)/(A)が3
以上は、(B)成分の量にも依存するものではある
が、開始剤活性および共役ジエン類とビニル芳香
族化合物との共重合性が大幅に低下して好ましく
ない。 最も好ましい複合開始剤は化合物(A)がバリウム
のアルコールまたはフエノール塩、化合物(B)がリ
チウム・マグネシウムトリアルキル、化合物(C)が
トリアルキルアルミニウムからなる開始剤であ
る。 本発明の複合開始剤を用いる重合は、塊状にお
ける実施も可能であるが、一般には炭化水素溶剤
中で溶液重合として実施することが好ましい。特
に有用な炭化水素溶剤としては、例えばペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキ
サン、シクロオクタン等のような炭素数3〜10の
脂肪族もしくは脂環族炭化水素化合物、およびこ
れらの混合物が挙げられるが、ベンゼン、キシレ
ン、エチルベンゼン等のような炭素数6〜10の芳
香族炭化水素化合物およびこれらの混合物も使用
しえる。またこれらの溶剤は場合によつては少量
の極性溶媒、例えば各種のエーテル、チオエーテ
ル、アミン類を含むものであつてもよい。 また、重合温度は、好ましくは−40℃ないし
160℃であり、特に好ましくは40℃ないし120℃で
ある。重合系の雰囲気は、窒素ガス、アルゴンガ
スなどの不活性ガスをもつて置換されることが望
ましい。重合系中には、有機金属と反応するよう
な化合物、たとえば、水、ハロゲン化合物、酸素
などが混入しないようにすることが好ましい。 上述の本発明の複合開始剤によつて、収率良く
得られる共役ジエン重合体類は、従来に比して高
いトランス1,4結合含量と狭い分子量分布を有
する。かかる高いトランス1,4結合含量と狭い
分子量分布を有す重合体は、高い未加硫物強度お
よび加硫時の高い引張強度と高い反撥弾性で代表
される低いヒステリシスロスを示し、タイヤ等の
ゴム製品を製造するに際して好ましい原料ゴムで
ある。 以下に本発明を実施例によつて説明するが、本
発明は、これらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例 1〜2 乾燥した窒素で満たされた容量約1の耐圧ガ
ラス瓶に、1,3―ブタジエン100gと溶媒とし
てn―ヘキサン400gを加え、開始剤を表1に示
される成分で加えて、50℃にて7時間重合反応を
行つた。得られた重合体のミクロ構造と収率およ
び極限粘度を表1に示した。 比較例 1〜5 複合開始剤の組成を表―1の比較例に示す組成
に変えた以外は実施例1〜2の方法で重合反応を
実施した。その結果を表―1に示す。 比較例 6〜9 表―2に示す開始剤を用いる以外は実施例1と
同じ方法で重合反応を実施した。その結果を表―
2に示す。
The present invention relates to a method for producing conjugated diene polymers and copolymers of conjugated dienes and other conjugated dienes having high trans-1,4 bond content and narrow molecular weight distribution using a novel composite initiator. It has been well known that conjugated dienes are polymerized in a highly stereoregular manner by a so-called Ziegler catalyst, which is mainly composed of a transition metal compound such as nickel, cobalt, titanium, or vanadium. When trying to obtain a polymer with a high trans bond content, it is generally sufficient to use a catalyst containing a vanadium compound as the main component, and in this case, the trans bond content is 90 to 95% in the case of a butadiene polymer.
can be easily obtained. However, trans-polybutadiene, which has such high stereoregularity, exhibits strong crystallinity at room temperature and exhibits characteristics of thermoplastic resin rather than rubber elastic material, and is used for the skin of golf balls, etc., but it is also used for tires. It was never used for so-called rubber purposes, such as raw material rubber. On the other hand, diene polymers obtained by so-called anionic polymerization using organolithium compounds do not have a high degree of stereoregularity, and for example, butadiene polymers generally exhibit the following microstructure. Trans 1,4 bond 50-55% Cis 1,4 bond 35-40〃 1,2 vinyl bond 10-15〃 Also, according to the organolithium initiator, unlike the case of the Ziegler catalyst mentioned above, dienes alone can be used. Copolymerization with vinyl aromatic hydrocarbons is also practically possible. However, in the copolymerization of dienes and vinyl aromatic hydrocarbons using organolithium initiators, there is a large difference in the copolymerization reactivity of the two, so various measures are required to obtain completely random copolymers of the two. shall be. To obtain completely random copolymers of conjugated dienes and vinyl aromatic hydrocarbons, there are two methods: adding polar compounds such as ethers, thioethers, amines, etc. to the polymerization system, or adding alkali metals other than lithium, such as potassium. A method of coexisting organic compounds is known (Special Publication No. 36-15386).
No., Special Publication No. 44-20463, etc.). However, although these methods are effective as randomizing agents for the copolymerization of dienes and vinyl aromatic compounds, on the other hand, from a microstructural perspective, they do not increase the number of 1, 2 or 3, 4 bonds to a greater or lesser extent. Typically, an increase in 1,2 or 3,4 bonds results in a higher glass transition temperature than 1,4 bonds, which is undesirable in some applications. It is also known to coexist a barium compound such as barium tert-butoxide in a system using an organolithium compound as an initiator (Japanese Patent Publication No. 47-3728).
issue). According to this method, the copolymerization of conjugated dienes and vinyl aromatic compounds is randomized without increasing the number of 1,2 or 3,4 bonds. However, the trans bond content is maximum at about 65% in the case of polybutadiene obtained in cyclohexane, a preferred solvent with low molecular weight loss, compared to unprocessed polybutadiene obtained using organolithium compounds alone. No particular superiority in physical properties or processability of the sulfur or vulcanizate was found. Recently, the following initiators have become known as initiators that can achieve even higher trans bond content and, in some cases, randomize the copolymerization of conjugated dienes and vinyl aromatic hydrocarbons. It became. (a) Complex consisting of barium tertiary alkoxide and dibutylmagnesium (Special Publication No. 48910 of 1983). (b) A complex of organolithium and a barium compound of the following formula (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-9090). (c) A composite cocatalyst consisting of an organolithium, barium or strontium compound and an organometallic compound B or A (Japanese Patent Publication No. 30543/1983). (d) Organolithium and Me [MR 1 R 2 R 3 R 4 ] 2 or Me
[M′(R)′ 4 ] complex (wherein Me is Ba, Ca,
(Sr or Mg, M represents B or Al, M' represents Zn) (Japanese Patent Application Laid-Open No. 17591/1983). (e) Organolithium, Ba, Sr or Ca compound,
A complex consisting of an organometallic compound of B or A, an alkali metal alcoholate, etc.
- No. 98077). Butadiene polymers obtained using these initiators have a trans 1,4 bond content of approximately 65 to 85%, and especially when the trans content exceeds about 75%, they are highly green as tire raw rubber. It indicates strength. However, each of these methods has drawbacks that are considered problematic in industrialization, albeit in different ways. That is, in the method using the complex shown in (a) above, the solubility of each component constituting the complex in the hydrocarbon solvent is insufficient, and in particular, the magnesium compound can only be used in a limited amount due to solubility. . Moreover, 75%
When producing a polymer having such a high trans-1,4 bond content, the polymerization activity of the initiator is relatively low, and the molecular weight of the resulting polymer is also low. Therefore, the vulcanized physical properties of the polymer are not sufficient for applications such as tire raw materials. In the method using a complex shown in (b), extremely complicated operations are required to prepare the barium compound complex itself, and in some cases, polymerization activity may not be found immediately, making it impossible to reproduce. There is. Further, the molecular weight distribution Mw/Mn is 4 to 4.0, and it is clear that such a wide molecular weight distribution causes deterioration of the vulcanized physical properties. In contrast, in the method using a composite cocatalyst shown in (c), it is relatively easy to adjust the catalyst components, and each component has sufficient solubility in hydrocarbon solvents, and from this point of view, it is a preferable catalyst. It can be said. however,
As shown in the specification, transformer 1,
In order to obtain a relatively high 4-bond content, it is necessary to increase the proportion of the organometallic compound of metal B or A used, which reduces the molecular weight of the resulting polymer (as indicated by the intrinsic viscosity). ) or have the disadvantage of lowering the copolymerizability of styrene. Although the methods (d) and (e) proposed to improve this point certainly improve the drawbacks of the method (b) above, they are still not sufficient, especially in improving the copolymerizability of styrene. Not enough. Moreover, method (d) requires complicated operations to prepare the barium complex, and the resulting barium complex is poorly soluble in paraffinic hydrocarbon solvents such as n-hexane.
Although the method (e) does not have these drawbacks, the total amount of catalyst required to produce per monomer weight of the polymer, expressed as the sum of the catalyst components, is extremely high.
In its industrialization, not only economic efficiency becomes a problem, but also new problems are expected to arise, such as the need to remove catalyst residues in the polymer. The present invention improves the above-mentioned drawbacks of the prior art by using a new composite initiator that simply combines catalyst components that are easy to adjust and have sufficiently high solubility in hydrocarbon solvents. A conjugated diene polymer having a high trans-1,4 bond content and a narrow molecular weight distribution can be produced in good yield. Furthermore, in the copolymerization of a conjugated diene and a vinyl aromatic compound, a copolymer with a high content of bound styrene and having improved copolymerizability can be easily produced. That is, the present invention provides a method for producing a conjugated diene polymer, a copolymer of a conjugated diene with another conjugated diene, or a copolymer of a conjugated diene with a vinyl aromatic compound. - Consists of a magnesium compound (B) and an organoaluminium compound (C), and the molar ratio of compound (B) to compound (A) is 1 to 2, and the molar ratio of compound (C) is 1 to 3. This is a method for producing conjugated diene polymers having a high trans-1,4 bond content and a narrow molecular weight distribution, which is characterized by carrying out the reaction in the presence of a complex initiator. As described above, in the production method of the present invention, all the initiator components are soluble in a hydrocarbon solvent, and the polymerization operation can be easily carried out without requiring complicated preliminary adjustments. Examples of conjugated dienes used in the present invention include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-
Dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2,4-hexadiene, 2-phenyl-
Examples include 1,3-butadiene and 1-phenyl-1,3-butadiene. Further, examples of the vinyl aromatic compound used in the present invention include styrene, divinylbenzene, vinyltoluene, 1-vinylnaphthalene, α-methylstyrene, methoxystyrene, and the like. The most preferred practical form of polymerization of the present invention is
It is a polymer of butadiene alone or a copolymer of styrene and butadiene. The organic compound (A) of barium, which is the first component of the composite initiator used in the present invention, can be expressed by the following formula, and among these, particularly preferred are alcohol or phenol salts of barium. (In the formula, R is selected from aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon groups, and Y is an oxygen or sulfur atom.) Examples of these include barium salts of the following compounds. It will be done. Namely, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, tert-butyl alcohol, n-hexyl alcohol, cyclohexyl alcohol, allyl alcohol, cyclopentenyl alcohol, benzyl alcohol, phenol, catechol, 1-naphthol, 2,6
-di-tert-butylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, nonylphenol, 4-phenylphenol, ethanethyl, 1
-Butanethyl, thiophenol, cyclohexanethiol, 2-naphthalenethiol, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid,
Stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linoleic acid, naphthoic acid, benzoic acid, hexanethylic acid, decanethylic acid, tridecanethionolic acid,
Thiobenzoic acid, acidic tert-butyl carbonate, acidic hexyl carbonate, acidic phenyl carbonate, thioacidic tert-carbonate
-butyl, dimethylamine, diethylamine, di-n-butylamine, etc. The organolithium-magnesium compound (B), which is the second component of the composite initiator of the present invention, can be obtained by reacting an organolithium compound and an organomagnesium compound. The organolithium-magnesium compound resulting from this reaction must be formed in advance by dissolving the initiator component in a hydrocarbon solvent before mixing barium, which is the first component of the composite initiator, with the organic compound or adding it to the polymerization system. Preferable from the viewpoint of sex. However, if the solubility of each component is sufficient, the two may be used separately without forming a complex of compound (B) in advance. Further, the reaction between the two is preferably carried out at a molar ratio of 1:1, but the present invention is not limited to this, and an excessive amount of unreacted organolithium compound or organomagnesium compound may be present. Particularly preferred organic lithium
Examples of the magnesium compound include lithium magnesium trialkyl. The organic lithium compound that can be used in the present invention can be expressed by the following formula. R(Li) o (wherein R is selected from aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon groups, and n is an integer from 1 to 4) as an example of an organolithium compound The following can be mentioned. Namely, ethyllithium, n-propyllithium, iso-propyllithium, n-butyllithium, isoamyllithium, sec-amyllithium, n-hexyllithium, n-octyllithium, allyllithium, n-propenyllithium, iso-butenyl Lithium, benzyllithium, phenyllithium, 1,1-diphenylhexyllithium, tetramethylene dilithium, pentamethylene dilithium, hexamethylene dilithium, diphenylethylene dilithium, tetraphenylethylene dilithium, 1,5- Dilithium naphthalene, 1,4-dilithiocyclohexane,
These include polybutadienyllithium, polyisobutenyllithium, polystyryllithium, etc. The organomagnesium compound can be expressed by the following formula. R 2 Mg (wherein R is selected from aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon groups) Examples of organomagnesium compounds include: That is, diethylmagnesium, di-n-propylmagnesium, di-iso-
Propylmagnesium, di-n-butylmagnesium, di-tert-butylmagnesium, di-n-
These include hexylmagnesium, di-n-propenylmagnesium, and diphenylmagnesium. The organoaluminum compound (C) which is the third component of the composite initiator of the present invention can be expressed by the following formula, and a particularly preferred compound is trialkylaluminum. R 3 Al (wherein R is selected from aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon groups) Examples of organoaluminum compounds include the following. That is, tri-iso-butylaluminum, tri-n-propylaluminum,
Tri-iso-propyl aluminum, etc. The amount of initiator used depends on the polymerization purpose or polymerization method,
Although it varies widely depending on conditions,
The amount of component (A) constituting the composite initiator of the present invention is generally from 0.005 to 100 grams of total monomers.
Preferably it is 50 mmol. In the present invention, the molar ratio of compound B and compound (C) to compound (A) is limited to (B)/(A)=1-2 (C)/(A)=1-3. By using initiator components within these ranges, the present invention enables the production of conjugated diene polymers with high trans 1,4 bond content and narrow molecular weight distribution. When (B)/(A) is less than 1, the initiator activity decreases and the molecular weight distribution of the resulting polymer is broadened, which is not preferable. If (B)/(A) is 2 or more, the trans 1,4 bond content will decrease, which is not preferable. Also, even if (C)/(A) is less than 1, the transformer 1,
4 bond content decreases, which is not preferable. (C)/(A) is 3
Although it depends on the amount of component (B), the above is not preferable because the initiator activity and the copolymerizability of the conjugated diene and the vinyl aromatic compound are significantly reduced. The most preferred composite initiator is an initiator in which the compound (A) is an alcohol or phenol salt of barium, the compound (B) is a lithium/magnesium trialkyl, and the compound (C) is an aluminum trialkyl. Although polymerization using the composite initiator of the present invention can be carried out in bulk, it is generally preferable to carry out solution polymerization in a hydrocarbon solvent. Particularly useful hydrocarbon solvents include aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbon compounds having from 3 to 10 carbon atoms, such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, cyclooctane, etc., and mixtures thereof. Aromatic hydrocarbon compounds having 6 to 10 carbon atoms, such as benzene, xylene, ethylbenzene, etc., and mixtures thereof may also be used. These solvents may also contain small amounts of polar solvents, such as various ethers, thioethers, and amines. In addition, the polymerization temperature is preferably -40℃ to
The temperature is 160°C, particularly preferably 40°C to 120°C. The atmosphere of the polymerization system is preferably replaced with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. It is preferable to prevent compounds that react with organic metals, such as water, halogen compounds, and oxygen, from being mixed into the polymerization system. Conjugated diene polymers obtained in good yield with the above-described composite initiator of the present invention have a higher content of trans-1,4 bonds and a narrower molecular weight distribution than conventional polymers. Polymers with such high trans-1,4 bond content and narrow molecular weight distribution exhibit high unvulcanized material strength, high tensile strength during vulcanization, and low hysteresis loss represented by high rebound resilience, and are useful for tires, etc. It is a preferred raw material rubber for producing rubber products. EXAMPLES The present invention will be explained below using Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Examples 1-2 In a pressure-resistant glass bottle with a capacity of about 1 filled with dry nitrogen, 100 g of 1,3-butadiene and 400 g of n-hexane as a solvent were added, an initiator was added with the components shown in Table 1, and 50 g of The polymerization reaction was carried out at ℃ for 7 hours. Table 1 shows the microstructure, yield, and intrinsic viscosity of the obtained polymer. Comparative Examples 1 to 5 Polymerization reactions were carried out in the same manner as in Examples 1 to 2, except that the composition of the composite initiator was changed to the composition shown in the Comparative Examples in Table 1. The results are shown in Table-1. Comparative Examples 6 to 9 Polymerization reactions were carried out in the same manner as in Example 1, except that the initiators shown in Table 2 were used. Display the results.
Shown in 2.

【表】【table】

【表】 本発明の複合開始剤による実施例1〜2が、従
来技術の比較例6〜9に較らべ、高いトランス
1.4結合含量を有する重合体を高収率で与えるこ
とが明らかである。また比較例1〜5との比較に
よつて、本複合開始剤が収率、粘度、トランス
1.4結合等の上でバランスのとれた好ましい組成
であることが明らかである。 実施例 3 乾燥した窒素で満された容量約8の反応器に
1,3―ブタジエン0.9Kgと溶媒としてn―ヘキ
サン(基)3.6Kgを加え、70℃に昇温後さらに表
3に示す開始剤を加えて重合反応を開始させた。
反応は90分間行つた。重合系の温度は重合時の発
熱によつて最高95℃まで昇温した。得られた重合
体のミクロ構造と収率および分子量を表3に示し
た。
[Table] Examples 1 to 2 using the composite initiator of the present invention have higher trans
It is clear that a polymer with a bond content of 1.4 is given in high yield. In addition, by comparison with Comparative Examples 1 to 5, it was found that the present composite initiator was effective in yield, viscosity, and trans
1.4 It is clear that the composition is well-balanced and preferable in terms of bonding, etc. Example 3 0.9 kg of 1,3-butadiene and 3.6 kg of n-hexane (group) as a solvent were added to a reactor with a capacity of about 8 filled with dry nitrogen, and after raising the temperature to 70°C, the reaction was started as shown in Table 3. agent was added to initiate the polymerization reaction.
The reaction was run for 90 minutes. The temperature of the polymerization system rose to a maximum of 95°C due to heat generation during polymerization. Table 3 shows the microstructure, yield, and molecular weight of the obtained polymer.

【表】 実施例 4 実施例3で得た重合体を表4に示す配合で単独
配合物を製造し、加硫物物性を評価した。 その結果を表―5に示す。なお、比較のため乳
化重合スチレン―ブタジエン共重合ゴム
(SBR1502)、および溶液重合ブタジエン重合ゴ
ム(旭化成(株)製、商品名;NF50R)を用いた以
外は、表―4と同じ組成及び同じ条件で配合物を
製造し、その物性を評価した。その評価結果を表
5に示す。 表5に示すとおり本発明の方法で得られる高い
トランス1,4結合含量と狭い分子量分布を有す
ブタジエン重合体類は、強い引張強度と高い反撥
弾性を有す極めて優れた原料ゴムである。
[Table] Example 4 A single blend of the polymer obtained in Example 3 was prepared according to the formulation shown in Table 4, and the physical properties of the vulcanized product were evaluated. The results are shown in Table-5. The same composition and the same conditions as in Table 4 were used for comparison, except that emulsion polymerized styrene-butadiene copolymer rubber (SBR1502) and solution polymerized butadiene polymer rubber (manufactured by Asahi Kasei Corporation, trade name: NF50R) were used. A formulation was prepared and its physical properties were evaluated. The evaluation results are shown in Table 5. As shown in Table 5, the butadiene polymers having a high trans-1,4 bond content and narrow molecular weight distribution obtained by the method of the present invention are extremely excellent raw material rubbers having strong tensile strength and high impact resilience.

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 共役ジエンの重合体、共役ジエンと他の共役
ジエンとの共重合体または共役ジエンとビニル芳
香族化合物との共重合体を製造するにあたり、バ
リウムの有機化合物(A)、有機リチウム・マグネシ
ウム化合物(B)及び有機アルミニウム化合物(C)から
成り、かつ、化合物(A)に対する化合物(B)のモル比
が1〜2、化合物(A)に対する化合物(C)のモル比が
1〜3である複合開始剤の存在下で反応させるこ
とを特徴とする高いトランス1,4結合含量と狭
い分子量分子を有する共役ジエン重合体類の製造
法。 2 バリウムの有機化合物(A)が、バリウムのアル
コールまたはフエノール塩である特許請求の範囲
第1項記載の共役ジエン重合体類の製造法。 3 複合開始剤が、バリウムのアルコールまたは
フエノール塩、リチウム・マグネシウム・トリア
ルキル及びトリアルキルアルミニウムからなる特
許請求の範囲第1項記載の共役ジエン重合体類の
製造法。 4 共役ジエンとビニル芳香族化合物との共重合
体が1,3―ブタジエンと、スチレンとよりなる
特許請求の範囲第1,2または3項記載の共役ジ
エン重合体類の製造法。
[Claims] 1. In producing a polymer of a conjugated diene, a copolymer of a conjugated diene and another conjugated diene, or a copolymer of a conjugated diene and a vinyl aromatic compound, an organic compound of barium (A) , consisting of an organolithium-magnesium compound (B) and an organoaluminum compound (C), and the molar ratio of the compound (B) to the compound (A) is 1 to 2, and the molar ratio of the compound (C) to the compound (A). 1. A method for producing conjugated diene polymers having a high trans-1,4 bond content and narrow molecular weight molecules, characterized in that the reaction is carried out in the presence of a complex initiator whose trans-1,4 bond content is from 1 to 3. 2. The method for producing conjugated diene polymers according to claim 1, wherein the organic compound of barium (A) is an alcohol or phenol salt of barium. 3. The method for producing conjugated diene polymers according to claim 1, wherein the composite initiator comprises barium alcohol or phenol salt, lithium-magnesium-trialkyl, and trialkylaluminum. 4. The method for producing conjugated diene polymers according to claim 1, 2 or 3, wherein the copolymer of conjugated diene and vinyl aromatic compound comprises 1,3-butadiene and styrene.
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