JPH0794518B2 - Complex polymerization method - Google Patents
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- JPH0794518B2 JPH0794518B2 JP8722188A JP8722188A JPH0794518B2 JP H0794518 B2 JPH0794518 B2 JP H0794518B2 JP 8722188 A JP8722188 A JP 8722188A JP 8722188 A JP8722188 A JP 8722188A JP H0794518 B2 JPH0794518 B2 JP H0794518B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は優れた物性と加工性を有する原料ゴムである複
合重合体の製造方法に関する。更に詳しくは70%以上の
トランス結合を有するポリブタジエンブロックと60%以
下のトランス結合を有するポリブタジエンブロックより
なるブロック重合体及び60%以下のトランス結合を有す
るポリブタジエンとを主成分とする複合重合体の製造方
法に関する。The present invention relates to a method for producing a composite polymer which is a raw material rubber having excellent physical properties and processability. More specifically, production of a composite polymer containing a block polymer composed of a polybutadiene block having a trans bond of 70% or more and a polybutadiene block having a trans bond of 60% or less and a polybutadiene having a trans bond of 60% or less as a main component. Regarding the method.
高いトランス結合、例えば70%以上がトランス結合であ
るポリブタジエン及びその製造方法として、次の3種類
の方法が知られている。(1)遷移金属化合物と有機金
属化合物とからなるギグラー触媒を使用する方法(2)
アルカリ土類金属化合物を主成分とするアニオン重合触
媒を使用する方法(3)希土類金属化合物を主成分とす
る触媒を使用する方法である。The following three types of methods are known as polybutadiene having a high trans bond, for example, 70% or more of trans bond, and a method for producing the same. (1) Method using Gigler catalyst composed of transition metal compound and organometallic compound (2)
Method using an anionic polymerization catalyst containing an alkaline earth metal compound as a main component (3) Method using a catalyst containing a rare earth metal compound as a main component.
上記した第(1)の方法は、ニッケル、コバルト、チタ
ン、バナジウム等の遷移金属化合物を主成分とするもの
で高度に立体規則性重合が行なわれることが知られてお
り、例えば、チタン金属を用いるブタジエンの重合法と
して、四価のチタン金属化合物のハロゲン化マグネシウ
ムとの担体を用いる方法(特開昭51-67387号)がある。
また、バナジウム化合物を主成分とする場合、トランス
結合含率の極めて高い重合体を得ることができる。例え
ば、四価のハロゲン化バナジウムと有機アルミニウムと
の複合触媒を用いてイソプレンを重合する方法(特開昭
50-36585号)、更には、三価或いは四価のバナジウム化
合物と有機アルミニウム及び四価のチタン化合物とで成
る複合触媒を用いてイソプレンを重合する方法(特開昭
49-29386号、特開昭50-122586号)等が知られている。It is known that the above-mentioned (1) method is one in which a transition metal compound such as nickel, cobalt, titanium, or vanadium is the main component, and highly stereoregular polymerization is carried out. As a polymerization method of butadiene to be used, there is a method of using a carrier of a tetravalent titanium metal compound with magnesium halide (JP-A-51-67387).
Further, when the vanadium compound is the main component, a polymer having an extremely high trans bond content can be obtained. For example, a method of polymerizing isoprene using a composite catalyst of tetravalent vanadium halide and organoaluminum (Patent Document 1)
50-36585), and further, a method of polymerizing isoprene using a composite catalyst composed of a trivalent or tetravalent vanadium compound and an organoaluminum and a tetravalent titanium compound (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-18753).
49-29386 and JP-A-50-122586) are known.
また、第(2)の方法に属するものとしては、バリウ
ム、ストロンチウム、カルシウム化合物を主成分とする
もので、バリウム−ジ−tert−ブトキシドと有機リチウ
ム(特開昭47-3728号)、或いはバリウム−ジ−tert−
ブトキシドと有機マグネシウム(特開昭52-48910号)等
を用いてブタジエンの重合を行う例があり、更にはバリ
ウム或いはストロンチウムの有機化合物と有機リチウム
及びIIB或いはIIIAの金属の有機金属化合物を用いて共
役ジエンの重合を行なう方法(特開昭52-30543号)等も
知られている。The method belonging to the second method (2) is mainly composed of barium, strontium and calcium compounds, such as barium-di-tert-butoxide and organolithium (JP-A-47-3728), or barium. -Di-tert-
There is an example in which butadiene is polymerized using butoxide and organomagnesium (Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-48910), and further, an organic compound of barium or strontium and an organometallic compound of organolithium and a metal of II B or III A are used. There is also known a method of polymerizing a conjugated diene (JP-A-52-30543).
更に、第(3)の方法に属するものとしては、希土類金
属化合物を主触媒とし、助触媒として有機マグネシウム
化合物を用いる複合触媒が知られいる。例えば、特開昭
59-1508号であり、Di、Nd、Pr等のバーサチック酸塩、
或いは特殊なα、γ−ジケトン錯体を用いる方法が提案
されている。Further, as a method belonging to the third method, there is known a composite catalyst using a rare earth metal compound as a main catalyst and an organomagnesium compound as a cocatalyst. For example,
59-1508, Versatic acid salts such as Di, Nd, Pr,
Alternatively, a method using a special α, γ-diketone complex has been proposed.
また、特開昭61-19611号ではセリウム、ユーロピウムの
化合物、特開昭61-97311号ではランタン化合物を主触媒
とする同類の触媒系を用いる重合が提案され、高いトラ
ンス結合を有するブタジエン重合体が効率良く得られて
いる。Further, in JP-A-61-19611, compounds of cerium and europium are proposed, and in JP-A-61-97311, polymerization using a similar catalyst system with a lanthanum compound as a main catalyst is proposed, and a butadiene polymer having a high trans bond is proposed. Is efficiently obtained.
更に、有機リチウム化合物を触媒として60%以下のトラ
ンス結合にブタジエン重合することも公知であり、その
詳細は、例えば「ザ・ステレオ ラバー」ウィリマム,
M,サルトマン編,1977年刊行の第4章に詳述されてい
る。ここでは、非極性溶剤下、リチウム金属あるいは有
機リチウム化合部によるブタジエン重合することにより
トランス結合48〜50%の重合体が得られること及びこの
系への極性化合物の添加が1,2結合の上昇と1,4結合の低
下をもたらすことが報告されている。Further, it is also known to polymerize butadiene to 60% or less of trans bond using an organolithium compound as a catalyst, and details thereof are described in, for example, “The Stereo Rubber” Willimum,
M, Saltman, eds. 1977, Chapter 4. Here, butadiene polymerization with lithium metal or organolithium compound in a non-polar solvent gives a polymer with a trans bond of 48 to 50% and addition of a polar compound to this system increases the 1,2 bond. And 1,4 binding has been reported to be reduced.
又、高トランス結合のブタジエン共重合体と高ビニル結
合のブタジエン共重合体のブロックポリマーを成分の一
つとする複合ポリマーとその製造方法に関する提案もあ
る(特開昭61-238845号)。その明細書(特許請求の範
囲1)によれば、 「以下のものからなる群から選ばれるゴム重合体を含む
組成物。There is also a proposal regarding a composite polymer containing a block polymer of a butadiene copolymer having a high trans bond and a butadiene copolymer having a high vinyl bond as one of the components and a method for producing the same (JP-A-61-238845). According to the specification (Claim 1), "a composition containing a rubber polymer selected from the group consisting of:
I.高トランス共重合体/高ビニル重合体のジブロック共
重合体。I. High trans / high vinyl diblock copolymers.
II.高トランス共重合体と高ビニル重合体とのブレン
ド。II. Blends of high trans copolymers and high vinyl polymers.
III.高トランス共重合体/高ビニル重合体のジブロック
共重合体、高トランス共重合体、及び高ビニル重合体の
ブレンド又は混合物。III. Blends or mixtures of high trans / high vinyl diblock copolymers, high trans copolymers, and high vinyl polymers.
a).ここで、高トランス共重合体はブタジエン−1,3
−と、スチレン及びイソプレンからなる群から選ばれる
少なくとも一つの共重合可能な単量体との共重合体であ
り、約−70℃未満のTgをもち、ブタジエンセグメント中
に約75ないし85%のトランス単位と約8%までのビニル
単位の全含有量をもち組成物の25ないし80重量%を占め
ている。a). Here, the high-trans copolymer is butadiene-1,3
-And a copolymer of at least one copolymerizable monomer selected from the group consisting of styrene and isoprene, having a Tg of less than about -70 ° C and having a Tg of less than about 75 to 85% in the butadiene segment. It has a total content of trans units and vinyl units up to about 8% and comprises 25 to 80% by weight of the composition.
b).高ビニル重合体はホモポリブタジエンとスチレン
及びイソプレンからなる群から選ばれる少なくとも一つ
の単量体とブタジエン−1,3−との共重合体とからなる
群から選ばれる少なくとも一つの重合体であり、約−70
℃より大きく約−35℃を越えないTgをもち、ブタジエン
セグメント中に約40ないし80%のビニル単位をもつ。b). The high vinyl polymer is at least one polymer selected from the group consisting of copolymers of homopolybutadiene and at least one monomer selected from the group consisting of styrene and isoprene, and butadiene-1,3-, About −70
It has a Tg of more than about -35 ° C and not more than about -35 ° C, with about 40 to 80% vinyl units in the butadiene segment.
c).また組成物中で、スチレン及び/又はイソブレン
の全体量は約5ないし約20重量%であり、ビニル基の全
体量は約30ないし60%である。」 が提案され、また、この重合体組成物を製造する方法
が、その特許請求の範囲9に示され、その要点は、明細
書中に以下のように示される。c). In the composition, the total amount of styrene and / or isoprene is about 5 to about 20% by weight, and the total amount of vinyl groups is about 30 to 60%. ] And a method for producing this polymer composition is set forth in claim 9 thereof, the gist of which is shown in the specification as follows.
「HTSBR−b−HVSBR共重合体類の製法は、約60ないし95
%、好ましくは約85%の転化率までシクロヘキサン中で
ブタジエンとスチレンを共重合させるのに、有機マグネ
シウム化合物と有機アルミニウム化合物、又は有機マグ
ネシウム/有機アルミニウム錯体に組み合わせたアルコ
ールのバリウム塩を使用してHTSBR(ブロックA)を形
成させ、続いてナトリウム(好適)、カリウム又はルビ
ジウムのアルコラート、又はその混合物、及び強ルイス
酸、さらに所望により追加単量体を添加してHVSBR(ブ
ロックB)を形成させることからなる。生ずるSBRは各
ブロックに優勢的にランダム分布のスチレン単位をも
つ。ブロックAにおけるトランス−1,4配置の高い含有
量はDSC(differential scanning calorimetyy.差動走
査熱量測定)と結晶融点から観察されるように、幾分の
結晶温度を生じさせるが、結晶融点はトランス−1,4含
有量とスチレン水準の調整によって室温(約25℃)近く
又はそれより低くに下げることができる。生ずる重合体
類は低下した常温流れと優れた加工性をもつ。」 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上記の方法は、得られるポリマーの第1ブロッ
クが高トランス共重合体であることより、単独重合体に
比してTg値が高目のものとなり、Tm値(結晶融点)も低
目ないしは存在しないものとなり、高トランスブロック
部分のもたらすゴムとしての優れた物性(コールドフロ
ー性の改良、硬さ、モジュラスの改良、耐摩耗性の改良
等)の発現が不十分である。逆に、その効果と発現する
ために必要以上に高い割合の高トランス共重合体部分の
増加は発熱性、低温性能の低下をもたらし好ましいもの
でなかった。"The production method of HTSBR-b-HVSBR copolymers is about 60 to 95
%, Preferably about 85% conversion of butadiene and styrene in cyclohexane using a barium salt of an alcohol in combination with an organomagnesium compound and an organoaluminum compound, or an organomagnesium / organoaluminum complex. HTSBR (Block A) is formed, followed by addition of sodium (preferred), potassium or rubidium alcoholate, or mixtures thereof, and a strong Lewis acid, and optionally additional monomer to form HVSBR (Block B). It consists of The resulting SBR has predominantly randomly distributed styrene units in each block. The high content of the trans-1,4 configuration in block A causes some crystal temperature, as observed from DSC (differential scanning calorimetyy) and crystal melting point, but the crystal melting point does not It can be lowered to near or below room temperature (about 25 ° C) by adjusting the -1,4 content and styrene level. The resulting polymers have reduced cold flow and excellent processability. [Problems to be Solved by the Invention] However, in the above method, the first block of the obtained polymer is a high trans copolymer, so that the Tg value is higher than that of a homopolymer. , Tm value (crystal melting point) is also low or nonexistent, and it has excellent physical properties (improvement in cold flow property, hardness, modulus, abrasion resistance, etc.) as a rubber brought by a high trans block part. Insufficient expression. On the contrary, an increase in the ratio of the high-trans copolymer portion, which is higher than necessary for exhibiting the effect, is not preferable because it causes exothermicity and lowers low-temperature performance.
また、第2ブロックもこのブロックを形成させる第2段
階の重合をナトリウムのアルコラート等を添加して実施
することにより、必然的にビニル含量の高い重合体であ
るHVSBRとなり、一般的にコールドフロー、硬さ、モジ
ュラス、強度の改良を最も必要としているビニル含量の
低いBR(ポリブタジエンゴム)ないしはSBR(スチレン
−ブタジエン共重合ゴム)に適用することができないも
のであった。In addition, the second block is also HVSBR which is a polymer with a high vinyl content inevitably when the second stage polymerization for forming this block is carried out by adding sodium alcoholate or the like, and generally cold flow, It cannot be applied to BR (polybutadiene rubber) or SBR (styrene-butadiene copolymer rubber) having a low vinyl content, which requires the most improvement in hardness, modulus and strength.
本発明は上述の問題点を一挙に解決する優れた物性と加
工性を有する70%以上のトランス結合を有するポリブタ
ジエンブロックと60%以下のトランス結合を有するポリ
ブタジエンブロックよりなるブロック共重合体及び60%
以下のトランス結合を有するポリブタジエンとを主成分
とする複合重合体の製造方法を提案するものである。す
なわち、本発明は、 (a) ブタジエンと不活性溶剤からなるモノマー混合
液を調合する工程、 (b) バリウム、ストロンチウム、カルシウム化合物
と有機リチウム化合物又は有機マグネシウム化合物を含
有する触媒にて0〜150℃の温度下にブタジエンを70%
以上のトランス結合に重合する工程、 (c) 引き続き、上記触媒に更に有機リチウム化合物
を加え、30〜200℃の温度下にブタジエンを60%以下の
トランス結合に重合する工程、 (d) 得られた複合重合体より不活性溶剤を除去する
工程よりなる複合重合体の製造方法である。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is a block copolymer comprising a polybutadiene block having a trans bond of 70% or more and a polybutadiene block having a trans bond of 60% or less and 60% having excellent physical properties and processability, which can solve the above problems all at once.
It proposes a method for producing a composite polymer containing the following polybutadiene having a trans bond as a main component. That is, the present invention provides: (a) a step of preparing a monomer mixture solution comprising butadiene and an inert solvent; (b) a catalyst containing a barium, strontium or calcium compound and an organolithium compound or an organomagnesium compound, and a catalyst content of 0 to 150. 70% butadiene at a temperature of ℃
The step of polymerizing to the trans bond as described above, (c) subsequently, adding an organolithium compound to the catalyst to polymerize butadiene to a trans bond of 60% or less at a temperature of 30 to 200 ° C., (d) The method for producing a composite polymer comprises the step of removing an inert solvent from the composite polymer.
本発明における第1段階はブタジエンと不活性溶剤から
なるモノマー混液を調合する工程であり、用いる不活性
溶剤としては、使用触媒を失活させるものでなければ特
に制限されないが、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−
ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂環族炭化水
素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素が好まし
い。又これらは2種以上の混合物であっても、あるいは
少量の不純物を含むものであっても良い。モノマー混液
はモノマー濃度1〜50重量%、好ましくは5〜30重量%
に調合され、その中には有機リチウム化合物に対してモ
ル比で1以下のアレン類、例えばプロパジエン、1,2−
ブタジエン、1,2−ペンタジエン、1,2−オクタジエン等
が含まれるものであっても良い。更に混液中にはブタジ
エン以外の重合体成分として少量の他のブタジエンと共
重合可能な単量体成分としてイソプレン、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−ブタジエンの共役ジエ
ン、あるいは、スチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエン、メトキシスチレン、ジビニルベンゼン、1−
ビニルナフタリン等の芳香族ビニル炭化水素を含むもの
であっても良い。The first step in the present invention is a step of preparing a monomer mixture liquid comprising butadiene and an inert solvent, and the inert solvent used is not particularly limited as long as it does not deactivate the catalyst used, but n-pentane, n -Hexane, n-
Aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as heptane and cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene are preferable. Further, these may be a mixture of two or more kinds, or may contain a small amount of impurities. Monomer mixture has a monomer concentration of 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight
Arenes having a molar ratio to the organolithium compound of 1 or less, for example, propadiene, 1,2-
It may contain butadiene, 1,2-pentadiene, 1,2-octadiene and the like. Furthermore, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2,4 as a monomer component copolymerizable with a small amount of other butadiene as a polymer component other than butadiene in the mixed liquid. -Hexadiene, a conjugated diene of 2-phenyl-1,3-butadiene, or styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, methoxystyrene, divinylbenzene, 1-
It may contain an aromatic vinyl hydrocarbon such as vinylnaphthalene.
本発明の第2の工程は、バリウム、ストロンチウム、カ
ルシウム化合物と有機リチウム化合物または有機マグネ
シウム化合物を含有する触媒にて0〜150℃の温度下に
ブタジエンを70%以上のトランス結合に重合する工程で
ある。この工程に用いることのできる触媒としては、以
下の高トランスにブタジエンを重合することができるバ
リウム、ストロンチウム、カルシウム化合物と有機リチ
ウムまたは有機マグネシウム化合物を含有する触媒であ
り、その例として (イ) バリウムジ第3プトオキシドと有機リチウムよ
りなる触媒(特公昭47-3728号) (ロ) バリウムジ第3アルコキシドとジブチルマグネ
シウムよりなる触媒(特公昭52-48910号) (ハ) 下式バリウム化合物と有機リチウムよりなる触
媒(特開昭52-9090号) (ニ) バリウムまたはストロンチウム化合物と有機リ
チウム化合物及びIIBまたはIIIAの有機金属化合物から
なる触媒(特公昭52-30543号) (ホ) Me(MR1R2R3R4)2またはMe(M′R′4) (式中Meはバリウム、カルシウム、ストロンチウム、M
はホウ素または亜鉛を表わす)と有機リチウムよりなる
触媒(特開昭52-17591号) (ヘ) バリウム、ストロンチウム、またはカルシウム
の化合物と有機リチウムおよびIIBまたはIIIAの有機金
属化合物、アルカリ金属のアルコラート等からなる触媒
(特開昭52-98077号) (ト) バリウムの有機化合物と有機リチウム・マグネ
シウム化合物からなる触媒、あるいはこれらに更に有機
アルミニウム化合物からなる触媒(特開昭55-38827号,
特開昭56-112916号) が挙げられる。The second step of the present invention is a step of polymerizing butadiene to 70% or more of trans bond at a temperature of 0 to 150 ° C. with a catalyst containing a barium, strontium, calcium compound and an organolithium compound or an organomagnesium compound. is there. The catalyst that can be used in this step is a catalyst containing barium, strontium, a calcium compound and an organolithium or organomagnesium compound capable of polymerizing butadiene in the following high trans, for example (a) barium dioxide Catalyst composed of tertiary putoxide and organolithium (Japanese Patent Publication No. 47-3728) (b) Catalyst composed of barium ditertiary alkoxide and dibutylmagnesium (Japanese Patent Publication No. 52-48910) (c) Consists of the following barium compound and organolithium Catalyst (JP-A-52-9090) (D) A catalyst comprising a barium or strontium compound and an organolithium compound and an organometallic compound of IIB or IIIA (Japanese Patent Publication No. 52-30543) (e) Me (MR 1 R 2 R 3 R 4 ) 2 or Me (M ' R '4) (Me in the formula of barium, calcium, strontium, M
Represents boron or zinc) and a catalyst comprising organolithium (JP-A-52-17591) (f) Compounds of barium, strontium or calcium with organolithium and organometallic compounds of IIB or IIIA, alkali metal alcoholates, etc. (Catalyst: JP-A-52-98077) (G) A catalyst comprising an organic compound of barium and an organic lithium / magnesium compound, or a catalyst further comprising an organic aluminum compound (JP-A-55-38827,
JP-A-56-112916).
本発明で用いるられるバリウム、ストロンチウムおよび
カルシウム化合物として好ましいものはバリウムの有機
化合物であり下式で表現することができ、特に好ましい
ものはバリウムのアルコラートまたはフェノール塩であ
る。Preferred barium, strontium and calcium compounds used in the present invention are organic compounds of barium and can be represented by the following formula, and particularly preferred are barium alcoholates or phenol salts.
(a) BaY−R)2 (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)。(A) BaY-R) 2 (In the formula, R is selected from an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group, and Y is an oxygen or sulfur atom).
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。Examples of these include barium salts of the following compounds.
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、フェノール、カテコール、1−ナ
フトール、2・6−ジ−tert−ブチルフェノール、2・
4・6−トリ−tert−ブチルフェノール、ノニルフェノ
ール、4−フェニルフェノール、エタンチール、1−ブ
タンチール、チオフェノール、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、酸性炭酸フェニル、チオ酸性炭酸te
rt−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。That is, 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, ethanetyl, 1-butanetyl, thiophenol, cyclohexanethiol, 2-naphthalenethiol, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, olein Acid, linoleic acid, linoleic acid, naphthoic acid, benzoic acid, hexanechilic acid, decanthilic acid, tridecanethionoic acid, thiobenzoic acid, tert-butyl acid carbonate,
Hexyl acid carbonate, phenyl acid carbonate, thio acid carbonate te
rt-butyl, dimethylamine, diethylamine, di-n
-Butylamine and the like.
また、有機リチウム化合物の例としては次のようなもの
があげられる。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、フェニルリチウム、1,1−ジ
フェニルリチウム、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
ェニルエチレンジリチウム、テトラフェニルエタンジリ
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、ポリブタジェニルリチウム、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。In addition, examples of the organic lithium compound include the following. That is, ethyl lithium, n-propyl lithium, iso-propyl lithium, n-butyl lithium, isoamyl lithium, sec-amyl lithium, n
-Hexyllithium, n-octyllithium, allyllithium, n-propenyllithium, iso-butenyllithium, benzyllithium, phenyllithium, 1,1-diphenyllithium, tetramethylenedilithium, pentamethylenedilithium, hexamethylenedilithium , Diphenylethylenedilithium, tetraphenylethanedilithium, 1,5-dilithium naphthalene, 1,4-dilithiocyclohexane, polybutagenyllithium, polyisobutenyllithium, polystyryllithium and the like.
更に、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。Further, the organomagnesium compound can be represented by the following formula.
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)。R 2 Mg, where R is selected from an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group.
有機マグネシウム化合物の例としては次のものがあげら
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−プロピ
ルマグネシウム、ジフェニルマグネシウム等である。Examples of the organic magnesium compound include the following. That is, diethyl magnesium, di-n-propyl magnesium, di-iso-propyl magnesium, di-n-butyl magnesium, di-tert-butyl magnesium, di-n-hexyl magnesium, di-n-propyl magnesium, diphenyl magnesium, etc. is there.
本発明において上記の有機リチウム化合物と有機マグネ
シウム化合物を併用する場合、これをあらかじめ混合、
反応させ有機リチウム・マグネシウム化合物として利用
することは触媒の重合溶剤に対する溶解性を高め、好ま
しい実施形態である。また、この実施形態において更に
有機アルミニウム化合物をも併用するのも有用な方法で
あり、その例として下式で表現する有機アルミニウム化
合物があり、特に好ましいものはトリアルキルアルミニ
ウムである。In the present invention, when the organolithium compound and the organomagnesium compound are used in combination, they are mixed in advance,
It is a preferred embodiment that the reaction is utilized as an organic lithium-magnesium compound to enhance the solubility of the catalyst in the polymerization solvent. In this embodiment, it is also a useful method to use an organoaluminum compound in combination. An example thereof is an organoaluminum compound represented by the following formula, and a particularly preferable one is trialkylaluminum.
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)。R 3 Al, where R is selected from an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group.
有機アルミニウム化合物の例としては次のものがあげら
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。The following are mentioned as an example of an organoaluminum compound. That is, tri-iso-butylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri-iso-propylaluminum and the like.
本発明で使用する触媒量はバリウム、ストロンチウム、
またはカルシウム化合物でモノマー100グラムに対して
0.005〜50あるいは0.01〜10ミリモルであることが好ま
しい。The amount of catalyst used in the present invention is barium, strontium,
Or with calcium compounds for 100 grams of monomer
It is preferably 0.005 to 50 or 0.01 to 10 mmol.
重合は上記の触媒を用いて0℃〜150℃、好ましくは30
〜120℃で実施され、その重合形式は回分法であっても
連続法であってもよい。重合はブタジエンを70%以上の
トランス結合に重合するものであって、この(b)段階
で重合される高トランス重合体の全複合重合体中におけ
る割合が1〜70重量%、好ましくは3〜60重量%、更に
好ましくは5〜50重量%になるよう重合を進行させる。Polymerization is carried out using the above catalyst at 0 ° C to 150 ° C, preferably 30
It is carried out at ˜120 ° C., and the polymerization mode may be a batch method or a continuous method. The polymerization is performed by polymerizing butadiene to a trans bond of 70% or more, and the ratio of the high trans polymer to be polymerized in the step (b) in the total composite polymer is 1 to 70% by weight, preferably 3 to The polymerization is allowed to proceed to 60% by weight, more preferably 5 to 50% by weight.
次の(c)工程では、引き続き、上記触媒に更に有機リ
チウム化合物を加え、30〜200℃の温度下にブタジエン
を60%以下のトランス結合に重合する。追加添加する有
機リチウム化合物はその好適な例として、メチルリチウ
ム、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、sec−ブチルリチ
ウム、tert−ブチルリチウム、イソアミルリチウム、se
c−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、ペンジルリチウム、フ
ェニルリチウム、1,1−ジフェニルリチウム、チトラメ
チレンジリチウム、ペンタメチレンジリチウム、1,2−
ジリチオ−1,1,2,2−テトラフェニルエタン、1,3−ビス
(1−リチオ−1,3−ジメチルペンチル)ベンゼン等が
挙げられる。好ましくは、n−ブチルリチウム、sec−
ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、1,3−ビス
(1−リチオ−1,3−ジメチルペンチル)ベンゼン等の
有機リチウム化合物が挙げられる。In the next step (c), an organolithium compound is further added to the above catalyst, and butadiene is polymerized to a trans bond of 60% or less at a temperature of 30 to 200 ° C. Preferred examples of the organolithium compound additionally added include methyllithium, ethyllithium, n-propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, isoamyllithium, and se.
c-amyllithium-n-hexyllithium, n-octyllithium, allyllithium, penzyllithium, phenyllithium, 1,1-diphenyllithium, citramethylenedilithium, pentamethylenedilithium, 1,2-
Examples thereof include dilithio-1,1,2,2-tetraphenylethane and 1,3-bis (1-lithio-1,3-dimethylpentyl) benzene. Preferably, n-butyllithium, sec-
Organolithium compounds such as butyl lithium, tert-butyl lithium, and 1,3-bis (1-lithio-1,3-dimethylpentyl) benzene can be mentioned.
その添加量はモノマー100グラムに対して0.1〜10ミリモ
ル、好ましくは0.3〜5ミリモルである。また、この後
から加わる有機リチウム化合物と同時に触媒の重合活性
を高める、或いは1,2ビニル結合を高め、トランス結合
を更に低いものとする目的でルイス塩基を用いることが
できる。好適に用いることができるルイス塩基として
は、エチル、チオエーテル類、アミン類があり、その様
な例としては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、
ジフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、アニソー
ル、ジグライム等のエーテル類、ジメチルアミン、ジエ
チルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジ
−n−ブチルアミン、アニリン、ジフェニルアミン、N
−エチルアニリン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレ
ンジアミン、ジピペリジノエタン等のアミン類、更に
は、チオフェン、テトラヒドロチオフェン、2,5−ジヒ
ドロチオフェン等のチオエーテル類を挙げることができ
る。好ましくは、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、トリエチルアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルエ
チレンジアミンである。使用する電子供与性化合物の量
は、化合物のもつルイス塩基としての強さにより異なる
が、一般的に言って、塩基性の強い化合物は、塩基性の
弱い化合物に比べて、少量でよい。好ましい使用量は、
有機リチウム化合物1モル当たり0.01〜50モル程度であ
る。重合は上記の有機リチウムを追添した触媒にて、30
〜200℃、好ましくは50〜150℃の温度下に実施される。
この段階において、工程(a)で調合されたモノマー混
液ないしは、他の組成に調合されたモノマー混液を重合
系内へ導入してもよい。The amount added is 0.1 to 10 millimoles, preferably 0.3 to 5 millimoles, per 100 grams of monomer. Further, a Lewis base can be used for the purpose of enhancing the polymerization activity of the catalyst at the same time as the organolithium compound added thereafter, or enhancing the 1,2 vinyl bond and further lowering the trans bond. Suitable Lewis bases include ethyl, thioethers and amines, and examples thereof include dimethyl ether, diethyl ether,
Ethers such as diphenyl ether, tetrahydrofuran, anisole, diglyme, dimethylamine, diethylamine, trimethylamine, triethylamine, di-n-butylamine, aniline, diphenylamine, N
-Ethylaniline, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, amines such as dipiperidinoethane, and further thioethers such as thiophene, tetrahydrothiophene and 2,5-dihydrothiophene. it can. Preferred are diethyl ether, tetrahydrofuran, triethylamine and N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine. The amount of the electron-donating compound used varies depending on the strength of the compound as a Lewis base, but generally speaking, the strongly basic compound may be used in a small amount as compared with the weakly basic compound. The preferred usage is
It is about 0.01 to 50 mol per mol of the organic lithium compound. Polymerization was carried out with a catalyst to which the above-mentioned organic lithium was added.
It is carried out at a temperature of ~ 200 ° C, preferably 50-150 ° C.
At this stage, the monomer mixture prepared in the step (a) or the monomer mixture prepared in another composition may be introduced into the polymerization system.
この場合、(b)の工程で未反応であった残存モノマー
と、(c)の工程で導入されるモノマーの両方が(c)
工程で重合される。(c)工程で重合されるモノマー
は、ブタジエン単独又はブタジエンと共重合可能なモノ
マーとブタジエンの混合物であり、ブタジエンと共重合
可能なモノマーとしては、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−フェニル−1,3−ブタジエン等の共役ジエ
ン、或いはスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトル
エン、メトキシスチレン、ジビニルベンゼン、1−ビニ
ルナフタリン等の芳香族ビニル炭化水素である。In this case, both the unreacted residual monomer in the step (b) and the monomer introduced in the step (c) are (c)
Polymerized in the process. The monomer polymerized in the step (c) is butadiene alone or a mixture of butadiene and a monomer copolymerizable with butadiene, and examples of the monomer copolymerizable with butadiene include isoprene, 2,3-dimethyl-1,3- Conjugated dienes such as butadiene, 1,3-pentadiene, 2,4-hexadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, etc., or styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, methoxystyrene, divinylbenzene, 1-vinylnaphthalene, etc. Is an aromatic vinyl hydrocarbon.
本段階における重合はブタジエンを60%以下、好ましく
は55%以下のトランス結合に、好ましくはシス結合40%
以下、ビニル結合10〜85%に重合するものであって、こ
の(c)段階で重合される低トランス重合体の全複合重
合体中における割合は30〜99重量%、好ましくは40〜97
重量%、更に好ましくは50〜95重量%となるよう重合を
進行させる。Polymerization at this stage is carried out with butadiene having a trans bond content of 60% or less, preferably 55% or less, preferably cis bond content of 40% or less.
Hereinafter, a vinyl bond is polymerized to 10 to 85%, and the ratio of the low-trans polymer polymerized in the step (c) in the total composite polymer is 30 to 99% by weight, preferably 40 to 97%.
Polymerization is allowed to proceed so that the amount becomes 50% by weight, more preferably 50 to 95% by weight.
重合反応は所定の重合率に達したのち、公知の重合停止
剤を反応系に加えて停止させ、共役ジエン重合体の製造
における通常の脱溶剤、乾燥の工程をとることができ
る。After the polymerization reaction reaches a predetermined polymerization rate, a known polymerization terminator may be added to the reaction system to stop the polymerization, and the usual steps of solvent removal and drying in the production of the conjugated diene polymer may be performed.
本発明の方法によって得られる複合重合体は、70%以上
の高トランス結合に重合したゴム状ないしは樹脂状のポ
リブタジエンブロックと60%以下のトランス結合に重合
したゴム状のポリブタジエンブロックからなるブロック
ポリマー及び60%以下のトランス結合を有するポリブタ
ジエンを主成分とするものであり、重合体の分子量は用
いる触媒の組成もしくは濃度等を調整することにってコ
ントロールでき数千〜数十万の範囲である。更に重合体
の分子量分布は用いる触媒の組成等を調整することによ
ってコントロールできMw/Mnが1.1〜5.0の範囲である
が、好ましい物性を得る為には、1.1〜4.0の範囲のもの
とすべきである。また公知のカップリング反応技術例え
ばエステル化合物、ポリエポキシ化合物、ハロゲン化炭
化水素合物、ハロゲン化硅素化合物及びハロゲン化スズ
化合物等リビングポリマーの反応性末端を利用したカッ
プリング剤またはジビニルベンゼン等多官能性モノマー
を重合の途中または終了後重合系に添加する方法等よに
ってポリマー類に分岐構造をもたせたり、分子量分布を
拡大したりすることも、必要により可能である。The composite polymer obtained by the method of the present invention is a block polymer comprising a rubber-like or resin-like polybutadiene block polymerized to a high trans bond of 70% or more and a rubbery polybutadiene block polymerized to a trans bond of 60% or less, and The main component is polybutadiene having a trans bond of 60% or less, and the molecular weight of the polymer can be controlled by adjusting the composition or concentration of the catalyst used, and is in the range of several thousands to several hundreds of thousands. Further, the molecular weight distribution of the polymer can be controlled by adjusting the composition of the catalyst to be used, and Mw / Mn is in the range of 1.1 to 5.0, but in order to obtain preferable physical properties, it should be in the range of 1.1 to 4.0. Is. Known coupling reaction techniques such as ester compounds, polyepoxy compounds, halogenated hydrocarbon compounds, halogenated silicon compounds and tin halide compounds are used as coupling agents utilizing reactive ends of living polymers or polyfunctional compounds such as divinylbenzene. It is also possible, if necessary, to impart a branched structure to the polymers or to broaden the molecular weight distribution by a method of adding a polymerizable monomer to the polymerization system during or after the polymerization.
本発明の方法によって得られる重合体の用途はそのポリ
マー構造及び性質によって広範である。例えば、タイヤ
トレッド、カーカス、サイドウォール等のゴム状重合体
としての用途に利用でき加工性、耐摩耗性、発熱性等に
優れた性質を示す。The applications of the polymers obtained by the process of the present invention are widespread due to their polymer structure and properties. For example, it can be used as a rubber-like polymer for tire treads, carcasses, sidewalls and the like, and exhibits excellent properties such as processability, abrasion resistance and heat generation.
又、ポリスチレン等の衝撃性を改良する強靱化剤しとし
てもコールドフロー性をまったく示さずかつ粒径コント
ロール性、剛性と衝撃性のバランス、油に対する耐環境
応力クラック性(ESCR)に優れる耐衝撃性ポリスチレン
(HIPS)を提供するものである。Even as a toughening agent that improves the impact resistance of polystyrene etc., it does not show any cold flow properties, and has excellent particle size controllability, a balance of rigidity and impact resistance, and excellent environmental stress crack resistance (ESCR) resistance to oil. Of high quality polystyrene (HIPS).
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例1〜3 充分に乾燥した700ml耐圧ガラスボトル3本を打栓し、
更に乾燥窒素で内部を3時間パージした。60gの1,3−ブ
タジエンを含む300gn−ヘキサン混液をボトル内に封入
した後、各々にバリウムストロンチウム及びカルシウム
ジノニルフェノキシド0.1ミリモル、n−ブチルリチウ
ム0.15ミリモル、ジブチルマグネシウム、0.15ミリモル
を添加し、60℃で2時間重合を行なった。一部をサンプ
リングした後このものに更にn−ブチルリチウム、1.0
ミリモルを追添し、100℃で更に1時間重合を行なっ
た。重合後メタノールを添加して反応を停止させ更に多
量のメタノールで重合体を沈澱、分離した後、50℃で真
空乾燥し、複合重合体を得た。この複合重合体及び途中
のサンプリングしたものの分析値を第1表に示す。Examples 1 to 3 Three fully dried 700 ml pressure-resistant glass bottles were capped,
Further, the inside was purged with dry nitrogen for 3 hours. After encapsulating 300 gn-hexane mixed solution containing 60 g of 1,3-butadiene in a bottle, barium strontium and calcium dinonylphenoxide 0.1 mmol, n-butyllithium 0.15 mmol, dibutylmagnesium, 0.15 mmol were added to each, and Polymerization was carried out at ℃ for 2 hours. After sampling a part, this was further added with n-butyl lithium, 1.0
The mmol was additionally added, and the polymerization was carried out at 100 ° C. for another hour. After the polymerization, methanol was added to stop the reaction, and the polymer was precipitated and separated with a large amount of methanol, followed by vacuum drying at 50 ° C. to obtain a composite polymer. Table 1 shows the analytical values of this composite polymer and those sampled during the process.
実施例4 内容積10lで、高さ対内径の比が(L/D)4であるステン
レス鋼製の、攪拌機及びジャケット付反応器を2基直列
に接続し、1基目の底部から1,3−ブタジエンのn−ヘ
キサン溶液及び触媒としてバリウムジノニルフェノキシ
ド、ジブチルマグネシウム、ブチルリチウム及びトリエ
チルアルミニウムを連続的にフィードし、内温を70℃に
保って重合を行なわせた。モノマー混合液の濃度は18重
量%とし、モノマーのフィード速度は0.67kg/hrとし
た。触媒のフィード量はモノマー100g当り、バリウムノ
ニルフェノキシドは0.15ミリモル、ジブチルマグネシウ
ムは0.20ミリモル、ブチルリチウムは0.20ミリモル、ト
リエチルアルミニウム0.30ミリモルとした。 Example 4 Two stirrers and jacketed reactors made of stainless steel having an internal volume of 10 liters and a height-to-inside diameter ratio of (L / D) 4 were connected in series, and from the bottom of the first unit 1, A solution of 3-butadiene in n-hexane and barium dinonylphenoxide, dibutylmagnesium, butyllithium and triethylaluminum as a catalyst were continuously fed, and the internal temperature was kept at 70 ° C to carry out polymerization. The concentration of the monomer mixed liquid was 18% by weight, and the monomer feed rate was 0.67 kg / hr. The feed amount of the catalyst was 0.15 mmol for barium nonylphenoxide, 0.20 mmol for dibutylmagnesium, 0.20 mmol for butyllithium, and 0.30 mmol for triethylaluminum per 100 g of the monomer.
1基目の反応器出口よりサンプリングを行ないコンバー
ジョンを測定した結果33.4%であり、得られた重合体の
ミクロ構造は、トランス85%、ビニル4%、シス11%で
あった。GPCによる平均分子量はMw=5.5万、Mn=2.2万
であり、GPC形はなだらかな1山であった。The conversion was measured by sampling from the outlet of the first reactor, and the conversion was 33.4%. The microstructure of the obtained polymer was 85% trans, 4% vinyl, and 11% cis. The average molecular weight by GPC was Mw = 55,000 and Mn = 22,000, and the GPC type had one gentle peak.
1基目から出た重合体溶液を2基目底部に導入し、更に
2基目底部より追加の1,3−ブタジエンのn−ヘキサン
溶液及びn−ブチルリチウムを導入した。2基目に導入
したモノマー混合液の濃度は18重量%、モノマーのフィ
ード速度は0.67kg/hrとした。2基目に導入したブチル
リチウム量は、2基目に導入したモノマー100g当り、2.
0ミリモルとした。2基目の反応器内温を120℃に保って
重合を行なわせた後、2基目の反応器を出たポリマー溶
液に、2,4−ジタ−シャリ−ブチル−p−クレゾールを
0.6phr(100重量部のゴム当たりの重量部)連続的に混
合し、熱水中に導入してスチームストリッピングを行な
って溶媒を除去した。得られたゴムは熱ロールにて乾燥
した。The polymer solution discharged from the first base was introduced into the bottom of the second base, and further an additional n-hexane solution of 1,3-butadiene and n-butyllithium were introduced from the bottom of the second base. The concentration of the monomer mixture introduced into the second group was 18% by weight, and the monomer feed rate was 0.67 kg / hr. The amount of butyllithium introduced into the second group was 2.
It was set to 0 mmol. After keeping the temperature inside the second reactor at 120 ° C. to carry out polymerization, 2,4-ditertiary-butyl-p-cresol was added to the polymer solution discharged from the second reactor.
0.6 phr (parts by weight per 100 parts by weight of rubber) were mixed continuously, introduced into hot water and steam stripped to remove the solvent. The obtained rubber was dried on a hot roll.
2基目出口でのコンバーションは99.8%であつた。得ら
れたゴムのミクロ構造は、トランス57%、ビニル11%、
シス32%であり、ムーニー粘度はML1+4(100℃)30、GP
Cによる平均分子量はMw=16万、Mn=6.7万であり、GPC
形はなだらかな1山であった。The conversion at the second exit was 99.8%. The microstructure of the rubber obtained is 57% transformer, 11% vinyl,
Cis 32%, Mooney viscosity ML 1 + 4 (100 ℃) 30, GP
The average molecular weight by C is Mw = 160,000, Mn = 67,000, and GPC
The shape was a gentle mountain.
この実施例4の最終ポリマーと実施例4の途中サンプリ
ングポリマーとn−ブチルリチウム単独で重合したトラ
ンス含量52%、重量平均分子量10万のポリマーの1/1ブ
レンド物の分別を試みた。各ポリマー2gをn−ヘキサン
/シクロヘキサン混合溶剤100mlに加熱溶解後これを0
℃まで冷却、遠心分離して沈澱と溶液に分離した。この
ものの分析値を表2に示す。第2表より実施例1の最終
ポリマーである複合重合体は、高トランス樹脂状ポリブ
タジエンホモポリマーをほとんど含まず、主成分はブロ
ックポリマーであることが示唆される。An attempt was made to fractionate a 1/1 blend of the final polymer of Example 4, the intermediate sampling polymer of Example 4, and a polymer having a trans content of 52% and a weight average molecular weight of 100,000 polymerized by n-butyllithium alone. 2 g of each polymer was dissolved by heating in 100 ml of n-hexane / cyclohexane mixed solvent and then dissolved in 0
It was cooled to ℃ and centrifuged to separate into a precipitate and a solution. The analytical values of this product are shown in Table 2. It is suggested from Table 2 that the final polymer of Example 1, the composite polymer, contains almost no high trans resinous polybutadiene homopolymer, and the main component is a block polymer.
以上のように、得られたゴムは、トランス85%のポリブ
タジエンブロック15重量%とトランス50%のポリブタジ
エンブロック85重量%からなるブロック重合体を主成分
とする複合重合体であった。 As described above, the obtained rubber was a composite polymer containing a block polymer composed of 15% by weight of polybutadiene block containing 85% of trans and 85% by weight of polybutadiene block containing 50% of trans as a main component.
得られたゴムのコールドフローを測定したところ、実質
的にコールドフローしなかった。When the cold flow of the obtained rubber was measured, substantially no cold flow was observed.
実施例4のゴム:3日後もコールドフロー無し ジエン35(市販品):半日で倒れる。Rubber of Example 4: No cold flow even after 3 days Diene 35 (commercial item): Collapses in half a day.
(30°の傾斜した台の上に3cm×3cm×10cm(高さ)の直
方体のゴム試料を固定し、傾斜状況を観察した。) 実施例5 実施例4と同じ反応器を用い、同様にして1基目の重合
を行なった。(A 3 cm × 3 cm × 10 cm (height) rectangular parallelepiped rubber sample was fixed on an inclined table of 30 ° and the inclined state was observed.) Example 5 The same reactor as in Example 4 was used, and the same procedure was performed. The first polymerization was carried out.
同様に1基目から出た重合体溶液を2基目底部に導入
し、更に2基目底部より追加の1,3−ブタジエン、スチ
レン、n−ヘキサンからなるモノマー混合液とn−ブチ
ルリチウムを導入した。モノマー混合液の濃度は26重量
%、1,3−ブタジエンのフィード速度は0.69kg/hr、スチ
レンのフィード速度は0.46kg/hrとした。また、2基目
の反応器の高さの下から2/3の位置から1,3−ブタジエ
ン、n−ヘキサンからなる追加のモノマー混合液を導入
した。このモノマー混合液の濃度は26重量%、1,3−ブ
タジエンのフィード速度は0.41kg/hrとした。Similarly, the polymer solution discharged from the first base is introduced into the bottom of the second base, and from the bottom of the second base, an additional monomer mixture solution of 1,3-butadiene, styrene, and n-hexane and n-butyllithium are added. Introduced. The concentration of the monomer mixture was 26% by weight, the feed rate of 1,3-butadiene was 0.69 kg / hr, and the feed rate of styrene was 0.46 kg / hr. In addition, an additional monomer mixture solution of 1,3-butadiene and n-hexane was introduced from a position 2/3 from the bottom of the height of the second reactor. The concentration of this monomer mixture was 26% by weight, and the feed rate of 1,3-butadiene was 0.41 kg / hr.
2基底部に導入したn−ブチルリチウムの量は、2基目
に導入した全モノマー100g当たり、2.0ミリモルであっ
た。2基目の反応器内温を120℃に保って重合を行なわ
せた後、2基目の反応器を出たポリマー溶液に、実施例
5と同様に2,4−ジタ−シャリ−ブチル−p−クレゾー
ルを加え、同様にしてゴムを得た。The amount of n-butyllithium introduced at the base of 2 was 2.0 mmol per 100 g of all the monomers introduced at the 2nd group. Polymerization was carried out while maintaining the internal temperature of the second reactor at 120 ° C., and then the polymer solution discharged from the second reactor was added to 2,4-ditertiary-butyl-butanol in the same manner as in Example 5. p-Cresol was added and a rubber was obtained in the same manner.
2基目出口でのコンバーションは1,3−ブタジエンが99.
5%、スチレンが98.5%であった。得られたゴムのミク
ロ構造は、赤外分光光度計を用い、ハンプトンの方法で
測定した結果、結合スチレン20.5重量%、ポリブタジエ
ン部のミクロ構造はトランス57%、ビニル11%、シス32
%であり、ムーニー粘度はML1+4(100℃)40、GPCによ
る平均分子量はMw=17万、Mn=7.3万であり、GPC形はな
だらかな1山であった。また、ブロックスチレン含量は
全ゴム当たり0.1重量%であった。なお、ブロックスチ
レンの測定はオスミウム酸分解法により行なった(J.Po
ly.Sci.1,429(1946)。) 得られた複合重合体を実施例4と同様に分別を行ったと
ころ、沈澱は複合重合体に対し1.3重量%であり、本ポ
リマーもブロックポリマーであることが示唆される。The conversion at the second outlet is 99 for 1,3-butadiene.
It was 5% and styrene was 98.5%. The microstructure of the obtained rubber was measured by the method of Hampton using an infrared spectrophotometer. As a result, the bonded styrene was 20.5% by weight, and the polybutadiene part had a microstructure of trans 57%, vinyl 11%, cis 32%.
%, The Mooney viscosity was ML 1 + 4 (100 ° C.) 40, the average molecular weight by GPC was Mw = 170,000, Mn = 73,000, and the GPC type had a gentle peak. The block styrene content was 0.1% by weight based on the total rubber. The block styrene was measured by the osmium acid decomposition method (J. Po.
ly.Sci.1,429 (1946). When the obtained composite polymer was fractionated in the same manner as in Example 4, the precipitation was 1.3% by weight based on the composite polymer, suggesting that the present polymer is also a block polymer.
以上の様に、得られたゴムは、トランス85%のポリブタ
ジエンブロック10重量%と結合スチレン25重量%、ポリ
ブタジエン部のトランス52%のランダムSBRブロック90
重量%からなるブロックポリマーを主成分とする複合重
合体であった。As described above, the obtained rubber is composed of 10% by weight of polybutadiene block containing 85% of trans, 25% by weight of bonded styrene, and 90% of random SBR block containing 52% of trans in the polybutadiene part.
It was a composite polymer whose main component was a block polymer composed of wt%.
比較例1 充分に乾燥した700ml耐圧ガラスボトルを打栓し、更に
乾燥窒素で内部を3時間パージした。23gの1,3−ブタジ
エンと4gのスチレンを含む135gシクロヘキサン混液をボ
トル内に封入した後、Ba-Mg-Al開始剤(Ba/Mg/Al=0.18
/0.57/0.04単位ミリモル/100gモノマー、米国特許4,29
7,240号に記載のもの)を添加し、60℃で1時間重合を
行なった。一部をサンプリングした後、このものに更に
33gの1,3−ブタジエンを含む165gシクロヘキサン混合液
及び、Ma第3アミレートとTMEDAのシクロヘキサン溶液
(Na/Mgモル比=0.77、TMEDA/Mgモル比0.61になるよう
にした。)を追添し、50℃で1時間重合を行なわせた。
その後、メタノールを添加して反応を停止させ、実施例
1と同様にして重合体を得た。得られた重合体及び途中
のサンプリングしたものの分析値を第3表に示す。Comparative Example 1 A sufficiently dried 700 ml pressure resistant glass bottle was capped, and the inside was purged with dry nitrogen for 3 hours. After filling a 135g cyclohexane mixture containing 23g 1,3-butadiene and 4g styrene in a bottle, a Ba-Mg-Al initiator (Ba / Mg / Al = 0.18
/0.57/0.04 unit mmol / 100g monomer, U.S. Pat.
No. 7,240) was added and polymerization was carried out at 60 ° C. for 1 hour. After sampling a part,
A 165 g cyclohexane mixed solution containing 33 g of 1,3-butadiene and a cyclohexane solution of Ma tertiary amylate and TMEDA (Na / Mg molar ratio = 0.77, TMEDA / Mg molar ratio 0.61) were added. Polymerization was carried out at 50 ° C. for 1 hour.
Then, methanol was added to stop the reaction, and a polymer was obtained in the same manner as in Example 1. Table 3 shows the analytical values of the obtained polymer and the sample obtained in the middle.
比較例2 比較例1と同様にして行なった。Comparative Example 2 The procedure of Comparative Example 1 was repeated.
ただし、Ba-Mg-Al開始剤を添加し、60℃で5時間重合を
行ない、これにNa第3アミレート及びTMEDAを追添し、5
0℃で1時間重合を行なわせた。結果を第3表に示す。However, a Ba-Mg-Al initiator was added, polymerization was carried out at 60 ° C for 5 hours, and Na ternary amylate and TMEDA were added to the mixture.
Polymerization was carried out at 0 ° C. for 1 hour. The results are shown in Table 3.
途中サンプリングしたTSBR重合体は、実施例1と同じ、
n−ヘキサン/シクロヘキサン混合溶剤を用いる方法か
らはトランスによる結晶化は起らず、沈澱物を分解する
ことが出来なかった。また、最終的に得られた重合体も
同様であった。また、得られた重合体のコールドフロー
性は実施例4に示す方法で評価して「1日で倒れる。」
ものであって好ましいものでなかった。The TSBR polymer sampled on the way was the same as in Example 1,
From the method using the n-hexane / cyclohexane mixed solvent, crystallization by trans did not occur and the precipitate could not be decomposed. The same was true for the finally obtained polymer. The cold flow property of the obtained polymer was evaluated by the method shown in Example 4, and "it collapses in one day."
However, it was not preferable.
〔発明の効果〕 以上の実施例、比較例より明らかなように、本発明の複
合重合法はコールドフロー性が優れる比較的ビニル含量
の低い複合重合体BR(ポリブタジエンゴム)ないしはSB
R(スチレン−ブタジエン共重合ゴム)を得る極めて効
率の良い方法を提供するものである。 [Effects of the Invention] As is clear from the above Examples and Comparative Examples, the composite polymerization method of the present invention is a composite polymer BR (polybutadiene rubber) or SB having a relatively low vinyl content and excellent cold flow properties.
An extremely efficient method for obtaining R (styrene-butadiene copolymer rubber) is provided.
Claims (1)
モノマー混合液を調合する工程、 (b) バリウム、ストロンチウム、カルシウム化合物
と有機リチウム化合物又は有機マグネシウム化合物を含
有する触媒にて0〜150℃の温度下にブタジエンを70%
以上のトランス結合に重合する工程、 (c) 引き続き、上記触媒に更に有機リチウム化合物
を加え、30〜200℃の温度下にブタジエンを60%以下の
トランス結合に重合する工程、 (d) 得られた複合重合体より不活性溶剤を除去する
工程よりなる複合重合体の製造方法。1. A process of preparing a monomer mixture liquid comprising (a) butadiene and an inert solvent, (b) a catalyst containing a barium, strontium, calcium compound and an organolithium compound or an organomagnesium compound at 0 to 150 ° C. 70% butadiene under temperature
The step of polymerizing to the trans bond as described above, (c) subsequently, adding an organolithium compound to the catalyst to polymerize butadiene to a trans bond of 60% or less at a temperature of 30 to 200 ° C., (d) A method for producing a composite polymer, comprising the step of removing an inert solvent from the composite polymer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8722188A JPH0794518B2 (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Complex polymerization method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8722188A JPH0794518B2 (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Complex polymerization method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01259016A JPH01259016A (en) | 1989-10-16 |
| JPH0794518B2 true JPH0794518B2 (en) | 1995-10-11 |
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ID=13908842
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| JP8722188A Expired - Fee Related JPH0794518B2 (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Complex polymerization method |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPH0794518B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
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- 1988-04-11 JP JP8722188A patent/JPH0794518B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH01259016A (en) | 1989-10-16 |
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