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JP2014024885A - Method of manufacturing polymer composition and polymer composition - Google Patents

Method of manufacturing polymer composition and polymer composition Download PDF

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JP2014024885A
JP2014024885A JP2012163851A JP2012163851A JP2014024885A JP 2014024885 A JP2014024885 A JP 2014024885A JP 2012163851 A JP2012163851 A JP 2012163851A JP 2012163851 A JP2012163851 A JP 2012163851A JP 2014024885 A JP2014024885 A JP 2014024885A
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JP
Japan
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group
compound
rare earth
polymer composition
silica
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Application number
JP2012163851A
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Japanese (ja)
Inventor
Junko Matsushita
純子 松下
Shojiro Aida
昭二郎 会田
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing polymer composition having excellent exothermic tendency and abrasion resistance.SOLUTION: A method of manufacturing polymer composition includes a step of forming a polymer component by polymerizing at least one kind of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin in the presence of the polymerization catalyst composition obtained by adding and reacting the first element which is a rare earth element-containing compound and includes a rare earth element compound or a reactant of the rare earth element compound and a Lewis base after aging and mixing the second element which includes a compound represented by the following formula (X) and the third element which contains silica, and the compounded amount of the silica is 6 pts.wt. or more based on the total amount of 100 pts.wt. of the added conjugated diene compound and/or non-conjugated olefin: YRRR(X), where Y is a metal selected from group I, group II, group XII and group XIII in a periodic table, Rand Rare a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, Ris a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R, Rand Rmay be same or different, and a is 1 and b and c are 0 when Y is the metal selected from group I, a and b are 1 and c is 0 when Y is the metal selected from group II and group XII, and a, b and c are 1 when y is the metal selected from group XIII.

Description

本発明は、重合体組成物の製造方法、及び重合体組成物に関する。
なお、本明細書において、「重合体」とは、「ポリマー」のみならず、「オリゴマー」も含む概念である。
The present invention relates to a method for producing a polymer composition, and a polymer composition.
In the present specification, “polymer” is a concept including not only “polymer” but also “oligomer”.

近年、環境問題への関心の高まりに伴う世界的な二酸化炭素排出の規制の動きに関連して、自動車の低燃費化に関する要求が高まりつつある。このような要求に対応するため、タイヤには転がり抵抗の低減が求められている。タイヤの転がり抵抗を低減する手法として、低発熱性のゴム組成物をタイヤに適用する手法が挙げられる。
従来知られている手法としては、カーボンブラック及びシリカとの親和性を高めた重合体を使用する方法(例えば、特許文献1)が挙げられる。特許文献1によれば、充填剤とゴム成分との親和性を高めることにより、ゴム組成物の発熱性を低くすることができる。これにより、ヒステリシスロスの低いタイヤを得ることができる。しかしながら、自動車の低燃費化が一層進むにつれて、タイヤにも低発熱性のさらなる改良が望まれていた。また、他の手法では混練時間を長くするなどの方法が知られているが、発熱性の低減には限界があった。
一方で、低発熱性と並んでタイヤの要求特性として、耐摩耗性も求められており、これらを両立するゴム組成物の確立が求められていた。
In recent years, there has been an increasing demand for fuel efficiency reduction of automobiles in connection with the global movement of regulation of carbon dioxide emissions due to increasing interest in environmental problems. In order to meet such demands, tires are required to reduce rolling resistance. As a technique for reducing the rolling resistance of the tire, a technique of applying a low heat-generating rubber composition to the tire can be mentioned.
As a conventionally known method, there is a method using a polymer having enhanced affinity with carbon black and silica (for example, Patent Document 1). According to Patent Document 1, the exothermic property of the rubber composition can be lowered by increasing the affinity between the filler and the rubber component. Thereby, a tire with low hysteresis loss can be obtained. However, as the fuel efficiency of automobiles has further improved, further improvements in low heat generation have been desired for tires. In addition, other methods are known in which the kneading time is increased, but there is a limit to the reduction in heat generation.
On the other hand, wear resistance is also required as a required characteristic of a tire along with low heat build-up, and establishment of a rubber composition that satisfies both of these has been required.

特開2003−514079号公報JP 2003-514079 A

本発明の目的は、優れた低発熱性と耐摩耗性を有する重合体組成物を得ることができる重合体組成物の製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、優れた低発熱性と耐摩耗性を有する重合体組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing a polymer composition capable of obtaining a polymer composition having excellent low heat build-up and wear resistance. Another object of the present invention is to provide a polymer composition having excellent low heat buildup and wear resistance.

本発明の重合体組成物の製造方法は、希土類元素含有化合物であり、希土類元素化合物または希土類元素化合物とルイス塩基との反応物を含む第1要素と、下記一般式(X)で表される化合物を含む第2要素と、シリカを含む第3要素について、前記第2要素と前記第3要素とを混合熟成した後、前記第1要素を添加して反応させ、得られた重合触媒組成物の存在下で、共役ジエン化合物及び非共役オレフィンの少なくとも一種を重合させて重合体成分を形成させる工程を含み、前記シリカの配合量を添加する共役ジエン化合物及び/または非共役オレフィンの合計量100重量部に対して6重量部以上とする、ことを特徴とする。
YR a b c ・・・ (X)
(式中、Yは、周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族から選択される金属であり、R及びRは、炭素数1〜10の炭化水素基または水素原子で、Rは炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R、R及びRは、同一または異なっていてもよく、また、Yが周期律表第1族から選択される金属である場合には、aは1で且つb及びcは0であり、Yが周期律表第2族及び第12族から選択される金属である場合には、a及びbは1で且つcは0であり、Yが周期律表第13族から選択される金属である場合には、a,b及びcは1である)
上記触媒組成物を用いて重合体を合成することで、従来の方法よりも分子レベルでシリカを重合体中に分散させることができ、重合体中にシリカが高度に分散した、低発熱性に優れた重合体を得ることが可能となる。また、混練により重合体/シリカ複合体を製造する方法と比して、本発明の製造方法で製造されるシリカ含有重合体を用いることにより、重合体組成物の耐摩耗性も良好となることが明らかとなった。
本発明において、前記重合触媒組成物中に配合されるシリカの量を、添加する共役ジエン化合物及び/または非共役オレフィンの合計量100重量部に対して6重量部以上とする。これにより、さらに低発熱性と耐摩耗性とが向上した架橋重合体組成物を得ることができる。
The method for producing a polymer composition of the present invention is a rare earth element-containing compound, and is represented by a first element including a rare earth element compound or a reaction product of a rare earth element compound and a Lewis base, and the following general formula (X): About the 2nd element containing a compound, and the 3rd element containing silica, after mixing and aging the 2nd element and the 3rd element, adding the 1st element and making it react, the polymerization catalyst composition obtained The total amount of the conjugated diene compound and / or the non-conjugated olefin to which the compounding amount of the silica is added includes the step of polymerizing at least one of the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin in the presence of It is characterized by being 6 parts by weight or more with respect to parts by weight.
YR 1 a R 2 b R 3 c (X)
(In the formula, Y is a metal selected from Group 1, Group 2, Group 12 and Group 13 of the Periodic Table, and R 1 and R 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or A hydrogen atom, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different, and Y is from Group 1 of the Periodic Table When it is a selected metal, a is 1 and b and c are 0. When Y is a metal selected from Groups 2 and 12 of the Periodic Table, a and b are 1 and c is 0, and when Y is a metal selected from Group 13 of the Periodic Table, a, b and c are 1)
By synthesizing a polymer using the above catalyst composition, silica can be dispersed in the polymer at a molecular level as compared with the conventional method, and silica is highly dispersed in the polymer. An excellent polymer can be obtained. Also, the abrasion resistance of the polymer composition can be improved by using the silica-containing polymer produced by the production method of the present invention as compared to the method of producing a polymer / silica composite by kneading. Became clear.
In this invention, the quantity of the silica mix | blended in the said polymerization catalyst composition shall be 6 weight part or more with respect to 100 weight part of total amounts of the conjugated diene compound and / or nonconjugated olefin to add. As a result, a crosslinked polymer composition having further improved heat build-up and wear resistance can be obtained.

前記第3要素の含水率は、0.1重量%以上とすることが好ましい。含まれる水分により、重合反応がより促進される、という効果を有する。   The moisture content of the third element is preferably 0.1% by weight or more. It has the effect that the polymerization reaction is further accelerated by the contained moisture.

前記希土類元素含有化合物の他の好適例としては、下記一般式(i)または(ii):
MX・L ・・・ (i)
MX・L ・・・ (ii)
(式中、Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムを示し、Xは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシド基、チオラート基、アミド基、シリル基、アルデヒド残基、ケトン残基、カルボン酸残基、チオカルボン酸残基、リン化合物残基、無置換若しくは置換のシクロペンタジエニル、または無置換若しくは置換のインデニルを示し、Lは、ルイス塩基を示し、wは、0〜3を示す)で表される錯体を含むものが挙げられる。
好適には、前記希土類元素含有化合物及び希土類元素化合物とルイス塩基の反応物は、希土類元素と炭素との結合を有さないものとする。該希土類元素化合物及び希土類元素化合物とルイス塩基との反応物が希土類元素−炭素結合を有さない場合、化合物が安定であり、取り扱いやすい、という利点がある。
Other preferred examples of the rare earth element-containing compound include the following general formula (i) or (ii):
MX 2 · L w ... (i)
MX 3 · L w ··· (ii )
(In the formula, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, and each X independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxide group, a thiolate group, an amide group, a silyl group, an aldehyde residue, a ketone residue, A carboxylic acid residue, a thiocarboxylic acid residue, a phosphorus compound residue, an unsubstituted or substituted cyclopentadienyl, or an unsubstituted or substituted indenyl; L represents a Lewis base; And those containing a complex represented by:
Preferably, the rare earth element-containing compound and the reaction product of the rare earth element compound and the Lewis base do not have a bond between the rare earth element and carbon. When the rare earth element compound and the reaction product of the rare earth element compound and the Lewis base do not have a rare earth element-carbon bond, there is an advantage that the compound is stable and easy to handle.

本発明の重合体組成物の製造方法において、前記一般式(X)で表される化合物が、好適には下記一般式(Xa):
AlR123 ・・・ (Xa)
(式中、R及びRは、炭素数1〜10の炭化水素基または水素原子で、Rは炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R、R及びRは、同一または異なっていてもよい)で表される。
In the method for producing a polymer composition of the present invention, the compound represented by the general formula (X) is preferably the following general formula (Xa):
AlR 1 R 2 R 3 (Xa)
(In the formula, R 1 and R 2 are a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 1 to 10 carbon atoms, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that, R 1, R 2 and R 3 May be the same or different.

本発明の重合体組成物は、上記のいずれかの重合体組成物の製造方法によって製造される。本発明の重合体組成物は、上述のように、重合体中にシリカが高度に分散しており、これにより優れた低発熱性と耐摩耗性を奏することができる。   The polymer composition of this invention is manufactured by the manufacturing method of one of said polymer compositions. As described above, in the polymer composition of the present invention, silica is highly dispersed in the polymer, and thereby, excellent low heat buildup and wear resistance can be achieved.

本発明によれば、優れた低発熱性と耐摩耗性を有する重合体組成物を得ることができる重合体組成物の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、優れた低発熱性と耐摩耗性を有する重合体組成物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the polymer composition which can obtain the polymer composition which has the outstanding low heat generation property and abrasion resistance can be provided. Moreover, according to the present invention, a polymer composition having excellent low heat build-up and wear resistance can be provided.

以下、本発明の重合体組成物の製造方法について、その一実施形態に基づき例示して説明する。
(シリカ含有重合体)
本発明の重合体組成物の製造方法に係る重合体組成物を構成するシリカ含有重合体は、その重合体部分が共役ジエン化合物のみ、または、共役ジエン化合物及び非共役オレフィンの重合体である。即ち、共役ジエン重合体または共役ジエン化合物と非共役オレフィンの共重合体であり、これらをまとめて共役ジエン系重合体とも称する。
Hereinafter, the method for producing the polymer composition of the present invention will be described by way of example based on the embodiment.
(Silica-containing polymer)
The silica-containing polymer constituting the polymer composition according to the method for producing a polymer composition of the present invention is a polymer of a conjugated diene compound alone or a polymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin. That is, it is a conjugated diene polymer or a copolymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin, and these are collectively referred to as a conjugated diene polymer.

単量体として用いる共役ジエン化合物は、炭素数が4〜8であることが好ましい。該共役ジエン化合物として、具体的には、1,3-ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチルブタジエン等が挙げられ、これらの中でも、1,3-ブタジエン及びイソプレンが好ましい。また、これら共役ジエン化合物は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   The conjugated diene compound used as the monomer preferably has 4 to 8 carbon atoms. Specific examples of the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, and among these, 1,3-butadiene and isoprene are preferable. Moreover, these conjugated diene compounds may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

一方、単量体として用いる非共役オレフィンは、共役ジエン化合物以外のオレフィンであり、非環状オレフィンであることが好ましい。また、該非共役オレフィンの炭素数は2〜8であることが好ましい。従って、上記非共役オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン等のα−オレフィンが好適に挙げられ、エチレン、プロピレン及び1−ブテンがより好ましく、エチレンが特に好ましい。これら非共役オレフィンは、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、オレフィンは、脂肪族不飽和炭化水素で、炭素−炭素二重結合を1個以上有する化合物を指す。   On the other hand, the non-conjugated olefin used as the monomer is an olefin other than the conjugated diene compound, and is preferably an acyclic olefin. Moreover, it is preferable that carbon number of this nonconjugated olefin is 2-8. Accordingly, preferred examples of the non-conjugated olefin include α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, and ethylene, propylene and 1-butene. Is more preferable, and ethylene is particularly preferable. These non-conjugated olefins may be used alone or in combination of two or more. In addition, an olefin refers to the compound which is an aliphatic unsaturated hydrocarbon and has one or more carbon-carbon double bonds.

重合体が共重合体である場合、該共重合体は、交互共重合体、周期的共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、テーパー共重合体等のいずれでもよく、特に制限されるものではないが、ブロック共重合体、テーパー共重合体が好ましい。   When the polymer is a copolymer, the copolymer may be any of alternating copolymer, periodic copolymer, random copolymer, block copolymer, graft copolymer, taper copolymer, etc. Although not particularly limited, block copolymers and taper copolymers are preferred.

前記重合体の数平均分子量(Mn)は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10万〜40万が好ましく、15万〜30万がより好ましい。前記数平均分子量(Mn)が、15万以上であると、耐久性(耐破壊特性及び耐摩耗性)が向上した重合体組成物を得ることができる。また、前記数平均分子量(Mn)が、30万以下であると、加工性が低下するのを防止することができる。一方、前記数平均分子量(Mn)が、前記より好ましい範囲内であると、耐久性及び加工性の両立の点でさらに有利である。
ここで、前記数平均分子量(Mn)は、測定温度を140℃とし、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレンを標準物質としたポリスチレン換算平均分子量として求める。
The number average molecular weight (Mn) of the polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 100,000 to 400,000, more preferably 150,000 to 300,000. When the number average molecular weight (Mn) is 150,000 or more, it is possible to obtain a polymer composition with improved durability (breakage resistance and wear resistance). Moreover, it can prevent that workability falls that the said number average molecular weight (Mn) is 300,000 or less. On the other hand, when the number average molecular weight (Mn) is within the more preferable range, it is further advantageous in terms of both durability and workability.
Here, the number average molecular weight (Mn) is determined as a polystyrene-converted average molecular weight using polystyrene as a standard substance by gel permeation chromatography (GPC) at a measurement temperature of 140 ° C.

また、前記重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、4.0以下が好ましく、3.0以下がより好ましい。前記分子量分布(Mw/Mn)が4.0以下であると、物性を均質にすることができる。一方、前記より好ましい範囲内であると低発熱性の点でも有利である。ここで、分子量分布(Mw/Mn)は、測定温度を140℃とし、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレンを標準物質としたポリスチレン換算平均分子量として、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)とを求め、求めた重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)から算出する。   The molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the polymer is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. 4.0 or less is preferable and 3.0 or less is more preferable. When the molecular weight distribution (Mw / Mn) is 4.0 or less, physical properties can be made uniform. On the other hand, if it is within the more preferable range, it is advantageous also in terms of low heat generation. Here, the molecular weight distribution (Mw / Mn) is a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight as a polystyrene-converted average molecular weight using polystyrene as a standard substance by gel permeation chromatography (GPC) at a measurement temperature of 140 ° C. (Mn) is calculated and calculated from the calculated weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn).

前記重合体中におけるゲル分率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40%以下が好ましく、20%以下がより好ましい。
前記重合体中におけるゲル分率が40%以下であると、耐久性(耐破壊特性及び耐摩耗性)が向上した重合体組成物を得ることができる。
なお、重合体中におけるゲル分率が40%以下の重合体は、例えば、後述する第一、第二、若しくは第三の重合触媒組成物を用いて、低温(−50℃〜100℃)で、所定時間(30分間〜2日間)重合することによって、得ることができる。
There is no restriction | limiting in particular as a gel fraction in the said polymer, Although it can select suitably according to the objective, 40% or less is preferable and 20% or less is more preferable.
When the gel fraction in the polymer is 40% or less, a polymer composition having improved durability (breakage resistance and wear resistance) can be obtained.
In addition, the polymer whose gel fraction in a polymer is 40% or less is low temperature (-50-100 degreeC) using the 1st, 2nd, or 3rd polymerization catalyst composition mentioned later, for example. , By polymerization for a predetermined time (30 minutes to 2 days).

<共役ジエン化合物由来部分のミクロ構造>
−シス−1,4結合量−
前記重合体の共役ジエン化合物由来部分のシス−1,4結合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、90%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、98%以上が特に好ましい。
前記シス−1,4結合量が、90%以上であると、十分な伸長結晶性を発現することができる。
一方、前記シス−1,4結合量が、前記より好ましい範囲内、または、前記特に好ましい範囲内であると、伸張結晶性による耐久性の向上の点でさらに有利である。
<Microstructure of the conjugated diene compound-derived portion>
-Cis-1,4 binding amount-
The cis-1,4 bond amount of the conjugated diene compound-derived portion of the polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, 98% or more is particularly preferable.
When the amount of cis-1,4 bonds is 90% or more, sufficient elongation crystallinity can be expressed.
On the other hand, when the amount of cis-1,4 bonds is within the more preferable range or the particularly preferable range, it is more advantageous in terms of improvement in durability due to stretched crystallinity.

−トランス−1,4結合量−
前記重合体の共役ジエン化合物由来部分のトランス−1,4結合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10%以下が好ましく、5%以下がより好ましい。
前記トランス−1,4結合量が、10%以下であると、十分な伸長結晶性を発現できる。
一方、前記トランス−1,4結合量が、前記より好ましい範囲内であると、伸張結晶性による耐久性の向上の点でさらに有利である。
-Trans-1,4 binding amount-
There is no restriction | limiting in particular as trans-1,4 bond amount of the conjugated diene compound origin part of the said polymer, Although it can select suitably according to the objective, 10% or less is preferable and 5% or less is more preferable.
When the amount of the trans-1,4 bond is 10% or less, sufficient elongation crystallinity can be expressed.
On the other hand, when the amount of the trans-1,4 bond is within the more preferable range, it is further advantageous in terms of improvement in durability due to stretched crystallinity.

−3,4−ビニル結合量−
前記重合体の共役ジエン化合物由来部分の3,4−ビニル結合量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5%以下が好ましく、2%以下がより好ましい。
前記3,4−ビニル結合量が、5%以下であると、十分な伸長結晶性を発現できる。
一方、前記3,4−ビニル結合量が、前記より好ましい範囲内であると、伸張結晶性による耐久性の向上の点でさらに有利である。
−3,4-vinyl bond amount−
There is no restriction | limiting in particular as the 3, 4- vinyl bond amount of the conjugated diene compound origin part of the said polymer, Although it can select suitably according to the objective, 5% or less is preferable and 2% or less is more preferable.
When the 3,4-vinyl bond amount is 5% or less, sufficient elongation crystallinity can be expressed.
On the other hand, when the amount of 3,4-vinyl bond is within the more preferable range, it is further advantageous in terms of improvement in durability due to stretched crystallinity.

(共役ジエン系重合体の製造方法)
次に、前記共役ジエン系重合体を製造することができる製造方法を詳細に説明する。但し、以下に詳述する製造方法は、あくまで例示に過ぎない。前記共役ジエン系重合体は、重合触媒組成物の存在下、共役ジエン化合物及び/または非共役オレフィンを重合させることにより製造することができる。
(Method for producing conjugated diene polymer)
Next, a production method capable of producing the conjugated diene polymer will be described in detail. However, the manufacturing method described in detail below is merely an example. The conjugated diene polymer can be produced by polymerizing a conjugated diene compound and / or a non-conjugated olefin in the presence of a polymerization catalyst composition.

<重合触媒組成物>
上記の共役ジエン系重合体の製造方法において使用される重合触媒組成物は、下記第1要素、第2要素及び第3要素を組み合わせることで得られる。
<Polymerization catalyst composition>
The polymerization catalyst composition used in the above method for producing a conjugated diene polymer can be obtained by combining the following first element, second element and third element.

<<第1要素>>
上記重合触媒組成物を構成する第1要素は、希土類元素含有化合物である。また、第1要素は、希土類元素含有化合物として、希土類元素化合物または該希土類元素化合物とルイス塩基との反応物を含む。ここで、希土類元素化合物及び該希土類元素化合物とルイス塩基との反応物は、希土類元素と炭素との結合を有さないのが好ましい。該希土類元素化合物及び希土類元素化合物とルイス塩基との反応物が希土類元素−炭素結合を有さない場合、化合物が安定であり、取り扱いやすい。ここで、希土類元素化合物とは、周期律表中の原子番号57〜71の元素から構成されるランタノイド元素またはスカンジウムもしくはイットリウムを含有する化合物である。なお、ランタノイド元素の具体例としては、ランタニウム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミニウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムを挙げることができる。第1要素は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
希土類元素含有化合物としては、下記の希土類元素含有化合物を好適に使用することができる。
<< First Element >>
The first element constituting the polymerization catalyst composition is a rare earth element-containing compound. The first element includes a rare earth element compound or a reaction product of the rare earth element compound and a Lewis base as the rare earth element-containing compound. Here, the rare earth element compound and the reaction product of the rare earth element compound and the Lewis base preferably do not have a bond between the rare earth element and carbon. When the rare earth element compound and the reaction product of the rare earth element compound and the Lewis base do not have a rare earth element-carbon bond, the compound is stable and easy to handle. Here, the rare earth element compound is a compound containing a lanthanoid element or scandium or yttrium composed of the elements of atomic numbers 57 to 71 in the periodic table. Specific examples of the lanthanoid element include lanthanium, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium. A 1st element may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
As the rare earth element-containing compound, the following rare earth element-containing compounds can be preferably used.

<<<希土類元素含有化合物>>>
上記希土類元素含有化合物は、下記の構造を有するものとすることができる。希土類金属が2価もしくは3価の塩または錯体化合物であることが好ましく、水素原子、ハロゲン原子及び有機化合物残基から選択される1種または2種以上の配位子を含有する希土類元素含有化合物であることが更に好ましい。更に、上記希土類元素化合物または該希土類元素化合物とルイス塩基との反応物は、好適には、下記一般式(i)または(ii):
MX2・Lw ・・・ (i)
MX3・Lw ・・・ (ii)
(式中、Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムを示し、Xは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシド基、チオラート基、アミド基、シリル基、アルデヒド残基、ケトン残基、カルボン酸残基、チオカルボン酸残基、リン化合物残基、無置換若しくは置換のシクロペンタジエニル、または無置換若しくは置換のインデニルを示し、Lは、ルイス塩基を示し、wは、0〜3を示す)を含むことができる。
<<< Rare earth element-containing compound >>>
The rare earth element-containing compound may have the following structure. The rare earth metal is preferably a divalent or trivalent salt or complex compound, and contains a rare earth element-containing compound containing one or more ligands selected from a hydrogen atom, a halogen atom and an organic compound residue More preferably. Furthermore, the reaction product of the rare earth element compound or the rare earth element compound and a Lewis base is preferably the following general formula (i) or (ii):
MX 2 · Lw (i)
MX 3 · Lw (ii)
(In the formula, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, and each X independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxide group, a thiolate group, an amide group, a silyl group, an aldehyde residue, a ketone residue, A carboxylic acid residue, a thiocarboxylic acid residue, a phosphorus compound residue, an unsubstituted or substituted cyclopentadienyl, or an unsubstituted or substituted indenyl; L represents a Lewis base; Can be included).

上記希土類元素含有化合物の希土類元素に結合する基(配位子)として、具体的には、水素原子;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の脂肪族アルコキシ基;フェノキシ基、2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ基、2,6−ジイソプロピルフェノキシ基、2,6−ジネオペンチルフェノキシ基、2−tert−ブチル−6−イソプロピルフェノキシ基、2−tert−ブチル−6−ネオペンチルフェノキシ基、2−イソプロピル−6−ネオペンチルフェノキシ基、チオメトキシ基、チオエトキシ基、チオプロポキシ基、チオn−ブトキシ基、チオイソブトキシ基、チオsec−ブトキシ基、チオtert−ブトキシ基等の脂肪族チオラート基;チオフェノキシ基、2,6−ジ−tert−ブチルチオフェノキシ基、2,6−ジイソプロピルチオフェノキシ基、2,6−ジネオペンチルチオフェノキシ基、2−tert−ブチル−6−イソプロピルチオフェノキシ基、2−tert−ブチル−6−チオネオペンチルフェノキシ基、2−イソプロピル−6−チオネオペンチルフェノキシ基、2,4,6−トリイソプロピルチオフェノキシ基等のアリールチオラート基;ジメチルアミド基、ジエチルアミド基、ジイソプロピルアミド基等の脂肪族アミド基;フェニルアミド基、2,6−ジ−tert−ブチルフェニルアミド基、2,6−ジイソプロピルフェニルアミド基、2,6−ジネオペンチルフェニルアミド基、2−tert−ブチル−6−イソプロピルフェニルアミド基、2−tert−ブチル−6−ネオペンチルフェニルアミド基、2−イソプロピル−6−ネオペンチルフェニルアミド基、2,4,6−tert−ブチルフェニルアミド基等のアリールアミド基;ビストリメチルシリルアミド基等のビストリアルキルシリルアミド基;トリメチルシリル基、トリス(トリメチルシリル)シリル基、ビス(トリメチルシリル)メチルシリル基、トリメチルシリル(ジメチル)シリル基、トリイソプロピルシリル(ビストリメチルシリル)シリル基等のシリル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。更には、サリチルアルデヒド、2−ヒドロキシ−1−ナフトアルデヒド、2−ヒドロキシ−3−ナフトアルデヒド等のアルデヒドの残基;2'−ヒドロキシアセトフェノン、2'−ヒドロキシブチロフェノン、2'−ヒドロキシプロピオフェノン等のヒドロキシフェノンの残基;アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、プロピオニルアセトン、イソブチルアセトン、バレリルアセトン、エチルアセチルアセトン等のジケトンの残基;イソ吉草酸、カプリル酸、オクタン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、シクロペンタンカルボン酸、ナフテン酸、エチルヘキサン酸、ビバール酸、バーサチック酸[シェル化学(株)製の商品名、C10モノカルボン酸の異性体の混合物から構成される合成酸]、フェニル酢酸、安息香酸、2−ナフトエ酸、マレイン酸、コハク酸等のカルボン酸の残基;ヘキサンチオ酸、2,2−ジメチルブタンチオ酸、デカンチオ酸、チオ安息香酸等のチオカルボン酸の残基;リン酸ジブチル、リン酸ジペンチル、リン酸ジヘキシル、リン酸ジヘプチル、リン酸ジオクチル、リン酸ビス(2−エチルヘキシル)、リン酸ビス(1−メチルヘプチル)、リン酸ジラウリル、リン酸ジオレイル、リン酸ジフェニル、リン酸ビス(p−ノニルフェニル)、リン酸ビス(ポリエチレングリコール−p−ノニルフェニル)、リン酸(ブチル)(2−エチルヘキシル)、リン酸(1−メチルヘプチル)(2−エチルヘキシル)、リン酸(2−エチルヘキシル)(p−ノニルフェニル)等のリン酸エステルの残基;2−エチルヘキシルホスホン酸モノブチル、2−エチルヘキシルホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、フェニルホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、2−エチルヘキシルホスホン酸モノ−p−ノニルフェニル、ホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、ホスホン酸モノ−1−メチルヘプチル、ホスホン酸モノ−p−ノニルフェニル等のホスホン酸エステルの残基;ジブチルホスフィン酸、ビス(2−エチルヘキシル)ホスフィン酸、ビス(1−メチルヘプチル)ホスフィン酸、ジラウリルホスフィン酸、ジオレイルホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、ビス(p−ノニルフェニル)ホスフィン酸、ブチル(2−エチルヘキシル)ホスフィン酸、(2−エチルヘキシル)(1−メチルヘプチル)ホスフィン酸、(2−エチルヘキシル)(p−ノニルフェニル)ホスフィン酸、ブチルホスフィン酸、2−エチルヘキシルホスフィン酸、1−メチルヘプチルホスフィン酸、オレイルホスフィン酸、ラウリルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸、p−ノニルフェニルホスフィン酸等のホスフィン酸の残基を挙げることもできる。なお、これらの配位子は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the group (ligand) bonded to the rare earth element of the rare earth element-containing compound include a hydrogen atom; methoxy group, ethoxy group, propoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert -Aliphatic alkoxy group such as butoxy group; phenoxy group, 2,6-di-tert-butylphenoxy group, 2,6-diisopropylphenoxy group, 2,6-dineopentylphenoxy group, 2-tert-butyl-6 -Isopropylphenoxy group, 2-tert-butyl-6-neopentylphenoxy group, 2-isopropyl-6-neopentylphenoxy group, thiomethoxy group, thioethoxy group, thiopropoxy group, thio n-butoxy group, thioisobutoxy group, Aliphatic thiolate groups such as thiosec-butoxy group and thiotert-butoxy group; Phenoxy group, 2,6-di-tert-butylthiophenoxy group, 2,6-diisopropylthiophenoxy group, 2,6-dineopentylthiophenoxy group, 2-tert-butyl-6-isopropylthiophenoxy group, 2 Arylthiolate groups such as -tert-butyl-6-thioneopentylphenoxy, 2-isopropyl-6-thioneopentylphenoxy, 2,4,6-triisopropylthiophenoxy; dimethylamide, diethylamide, diisopropyl Aliphatic amide group such as amide group; phenylamide group, 2,6-di-tert-butylphenylamide group, 2,6-diisopropylphenylamide group, 2,6-dineopentylphenylamide group, 2-tert- Butyl-6-isopropylphenylamide group, 2-tert Arylamide groups such as butyl-6-neopentylphenylamide group, 2-isopropyl-6-neopentylphenylamide group, 2,4,6-tert-butylphenylamide group; bistrialkylsilylamides such as bistrimethylsilylamide group Groups: silyl groups such as trimethylsilyl group, tris (trimethylsilyl) silyl group, bis (trimethylsilyl) methylsilyl group, trimethylsilyl (dimethyl) silyl group, triisopropylsilyl (bistrimethylsilyl) silyl group; fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine And halogen atoms such as atoms. Furthermore, residues of aldehydes such as salicylaldehyde, 2-hydroxy-1-naphthaldehyde, 2-hydroxy-3-naphthaldehyde; 2′-hydroxyacetophenone, 2′-hydroxybutyrophenone, 2′-hydroxypropiophenone, etc. Hydroxyphenone residues of: acetylacetone, benzoylacetone, propionylacetone, isobutylacetone, valerylacetone, ethylacetylacetone, etc. diketone residues; isovaleric acid, caprylic acid, octanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, Stearic acid, isostearic acid, oleic acid, linoleic acid, cyclopentanecarboxylic acid, naphthenic acid, ethylhexanoic acid, bivaric acid, versatic acid [trade name of Shell Chemical Co., Ltd., mixture of isomers of C10 monocarboxylic acid Synthetic acids comprised of, carboxylic acid residues such as phenylacetic acid, benzoic acid, 2-naphthoic acid, maleic acid, succinic acid; hexanethioic acid, 2,2-dimethylbutanethioic acid, decanethioic acid, thiobenzoic acid Thiocarboxylic acid residues such as: dibutyl phosphate, dipentyl phosphate, dihexyl phosphate, diheptyl phosphate, dioctyl phosphate, bis (2-ethylhexyl) phosphate, bis (1-methylheptyl) phosphate, dilauryl phosphate Dioleyl phosphate, diphenyl phosphate, bis (p-nonylphenyl) phosphate, bis (polyethylene glycol-p-nonylphenyl) phosphate, (butyl) phosphate (2-ethylhexyl), phosphoric acid (1-methylheptyl) ) (2-ethylhexyl), phosphoric acid esters such as phosphoric acid (2-ethylhexyl) (p-nonylphenyl) Residues; monobutyl 2-ethylhexylphosphonate, mono-2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate, mono-2-ethylhexyl phenylphosphonate, mono-p-nonylphenyl 2-ethylhexylphosphonate, mono-2-ethylhexyl phosphonate, Residues of phosphonic acid esters such as mono-1-methylheptyl phosphonate and mono-p-nonylphenyl phosphonate; dibutylphosphinic acid, bis (2-ethylhexyl) phosphinic acid, bis (1-methylheptyl) phosphinic acid, di Laurylphosphinic acid, dioleylphosphinic acid, diphenylphosphinic acid, bis (p-nonylphenyl) phosphinic acid, butyl (2-ethylhexyl) phosphinic acid, (2-ethylhexyl) (1-methylheptyl) phosphinic acid, (2-ethylhexyl) Phosphinic acids such as (p-nonylphenyl) phosphinic acid, butylphosphinic acid, 2-ethylhexylphosphinic acid, 1-methylheptylphosphinic acid, oleylphosphinic acid, laurylphosphinic acid, phenylphosphinic acid, p-nonylphenylphosphinic acid Can also be mentioned. In addition, these ligands may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

上記第1要素において、上記希土類元素化合物と反応するルイス塩基としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメチルアニリン、トリメチルホスフィン、塩化リチウム、中性のオレフィン類、中性のジオレフィン類等が挙げられる。ここで、上記希土類元素化合物が複数のルイス塩基と反応する場合(式(I)及び(II)においては、wが2または3である場合)、ルイス塩基Lは、同一であっても異なっていてもよい。   Examples of the Lewis base that reacts with the rare earth element compound in the first element include tetrahydrofuran, diethyl ether, dimethylaniline, trimethylphosphine, lithium chloride, neutral olefins, neutral diolefins, and the like. . Here, when the rare earth element compound reacts with a plurality of Lewis bases (in the formulas (I) and (II), when w is 2 or 3), the Lewis bases L are the same or different. May be.

<<<好適な希土類元素含有化合物>>>
上記希土類元素含有化合物としては、下記一般式(I):

Figure 2014024885
(式中、Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムを示し、CpRは、それぞれ独立して無置換もしくは置換インデニルを示し、Ra〜Rfは、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基または水素原子を示し、Lは、中性ルイス塩基を示し、wは、0〜3の整数を示す)で表されるメタロセン錯体、及び下記一般式(II): <<< preferred rare earth element-containing compound >>>
As the rare earth element-containing compound, the following general formula (I):
Figure 2014024885
(In the formula, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, Cp R independently represents unsubstituted or substituted indenyl, and R a to R f each independently represents an alkyl having 1 to 3 carbon atoms. Group or a hydrogen atom, L represents a neutral Lewis base, w represents an integer of 0 to 3), and the following general formula (II):

Figure 2014024885
(式中、Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムを示し、CpRは、それぞれ独立して無置換もしくは置換インデニルを示し、X'は、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシド基、チオラート基、アミド基、シリル基または炭素数1〜20の炭化水素基を示し、Lは、中性ルイス塩基を示し、wは、0〜3の整数を示す)で表されるメタロセン錯体より選択される少なくとも1種類の錯体を含むことが好ましい。
Figure 2014024885
(In the formula, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, Cp R independently represents an unsubstituted or substituted indenyl group, and X ′ represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxide group, a thiolate group, an amide group. , A silyl group or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, L represents a neutral Lewis base, and w represents an integer of 0 to 3). It is preferable that the complex is included.

ここで、メタロセン錯体は、一つまたは二つ以上のシクロペンタジエニルまたはその誘導体が中心金属に結合した錯体化合物であり、特に、中心金属に結合したシクロペンタジエニルまたはその誘導体が一つであるメタロセン錯体を、ハーフメタロセン錯体と称することがある。
なお、重合反応系において、重合触媒組成物に含まれる錯体の濃度は0.1〜0.0001mol/Lの範囲であることが好ましい。
Here, the metallocene complex is a complex compound in which one or two or more cyclopentadienyls or derivatives thereof are bonded to a central metal, in particular, one cyclopentadienyl or a derivative thereof bonded to the central metal. A certain metallocene complex may be called a half metallocene complex.
In the polymerization reaction system, the concentration of the complex contained in the polymerization catalyst composition is preferably in the range of 0.1 to 0.0001 mol / L.

上記一般式(I)及び式(II)で表されるメタロセン錯体において、式中のCpRは、無置換インデニルまたは置換インデニルである。インデニル環を基本骨格とするCpRは、C97-XXまたはC911-XXで示され得る。ここで、Xは0〜7または0〜11の整数である。また、Rはそれぞれ独立してヒドロカルビル基またはメタロイド基であることが好ましい。ヒドロカルビル基の炭素数は1〜20であることが好ましく、1〜10であることが更に好ましく、1〜8であることが一層好ましい。該ヒドロカルビル基として、具体的には、メチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基等が好適に挙げられる。一方、メタロイド基のメタロイドの例としては、ゲルミルGe、スタニルSn、シリルSiが挙げられ、また、メタロイド基はヒドロカルビル基を有することが好ましく、メタロイド基が有するヒドロカルビル基は上記のヒドロカルビル基と同様である。該メタロイド基として、具体的には、トリメチルシリル基等が挙げられる。置換インデニルとして、具体的には、2−フェニルインデニル、2−メチルインデニル等が挙げられる。なお、一般式(I)及び式(II)における二つのCpRは、それぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。 In the metallocene complexes represented by the above general formulas (I) and (II), Cp R in the formula is unsubstituted indenyl or substituted indenyl. Cp R having an indenyl ring as a basic skeleton can be represented by C 9 H 7-X R X or C 9 H 11-X R X. Here, X is an integer of 0-7 or 0-11. In addition, each R is preferably independently a hydrocarbyl group or a metalloid group. The hydrocarbyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably 1 to 8 carbon atoms. Specific examples of the hydrocarbyl group include a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, and a benzyl group. On the other hand, examples of metalloid group metalloids include germyl Ge, stannyl Sn, and silyl Si, and the metalloid group preferably has a hydrocarbyl group, and the hydrocarbyl group that the metalloid group has is the same as the above hydrocarbyl group. is there. Specific examples of the metalloid group include a trimethylsilyl group. Specific examples of the substituted indenyl include 2-phenylindenyl and 2-methylindenyl. Note that the two Cp Rs in the general formulas (I) and (II) may be the same as or different from each other.

一般式(I)及び式(II)における中心金属Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムである。ランタノイド元素には、原子番号57〜71の15元素が含まれ、これらのいずれでもよい。中心金属Mとしては、サマリウムSm、ネオジムNd、プラセオジムPr、ガドリニウムGd、セリウムCe、ホルミウムHo、スカンジウムSc及びイットリウムYが好適に挙げられる。   The central metal M in the general formulas (I) and (II) is a lanthanoid element, scandium or yttrium. The lanthanoid elements include 15 elements having atomic numbers 57 to 71, and any of these may be used. Preferred examples of the central metal M include samarium Sm, neodymium Nd, praseodymium Pr, gadolinium Gd, cerium Ce, holmium Ho, scandium Sc, and yttrium Y.

一般式(I)で表されるメタロセン錯体は、シリルアミド配位子[−N(SiR32]を含む。シリルアミド配位子に含まれるR基(一般式(I)におけるRa〜Rf)は、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基または水素原子である。また、Ra〜Rfのうち少なくとも一つが水素原子であることが好ましい。Ra〜Rfのうち少なくとも一つを水素原子にすることで、触媒の合成が容易になり、また、ケイ素まわりのかさ高さが低くなるため、非共役オレフィンが導入され易くなる。同様の観点から、Ra〜Rcのうち少なくとも一つが水素原子であり、Rd〜Rfのうち少なくとも一つが水素原子であることが更に好ましい。更に、アルキル基としては、メチル基が好ましい。 The metallocene complex represented by the general formula (I) contains a silylamide ligand [—N (SiR 3 ) 2 ]. The R groups contained in the silylamide ligand (R a to R f in the general formula (I)) are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a hydrogen atom. Moreover, it is preferable that at least one of R a to R f is a hydrogen atom. By making at least one of R a to R f a hydrogen atom, the synthesis of the catalyst is facilitated, and the bulk height around silicon is reduced, so that non-conjugated olefin is easily introduced. From the same viewpoint, it is more preferable that at least one of R a to R c is a hydrogen atom and at least one of R d to R f is a hydrogen atom. Furthermore, a methyl group is preferable as the alkyl group.

一般式(II)で表されるメタロセン錯体は、シリル配位子[−SiX'3]を含む。シリル配位子[−SiX'3]に含まれるX'は、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシド基、チオラート基、アミド基、シリル基及び炭素数1〜20の炭化水素基からなる群より選択される基である。ここで、上記アルコキシド基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の脂肪族アルコキシ基;フェノキシ基、2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ基、2,6−ジイソプロピルフェノキシ基、2,6−ジネオペンチルフェノキシ基、2−tert−ブチル−6−イソプロピルフェノキシ基、2−tert−ブチル−6−ネオペンチルフェノキシ基、2−イソプロピル−6−ネオペンチルフェノキシ基等のアリールオキシド基が挙げられ、これらの中でも、2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ基が好ましい。 The metallocene complex represented by the general formula (II) includes a silyl ligand [—SiX ′ 3 ]. X ′ contained in the silyl ligand [—SiX ′ 3 ] is selected from the group consisting of a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxide group, a thiolate group, an amide group, a silyl group, and a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. It is a group. Here, examples of the alkoxide group include aliphatic alkoxy groups such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group; a phenoxy group and 2,6-dioxy -Tert-butylphenoxy group, 2,6-diisopropylphenoxy group, 2,6-dinepentylphenoxy group, 2-tert-butyl-6-isopropylphenoxy group, 2-tert-butyl-6-neopentylphenoxy group, Examples include aryloxide groups such as 2-isopropyl-6-neopentylphenoxy group, and among these, 2,6-di-tert-butylphenoxy group is preferable.

上記一般式(I)及び式(II)で表されるメタロセン錯体は、更に0〜3個、好ましくは0〜1個の中性ルイス塩基Lを含む。ここで、中性ルイス塩基Lとしては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメチルアニリン、トリメチルホスフィン、塩化リチウム、中性のオレフィン類、中性のジオレフィン類等が挙げられる。ここで、上記錯体が複数の中性ルイス塩基Lを含む場合、中性ルイス塩基Lは、同一であっても異なっていてもよい。   The metallocene complex represented by the general formulas (I) and (II) further contains 0 to 3, preferably 0 to 1, neutral Lewis bases L. Here, examples of the neutral Lewis base L include tetrahydrofuran, diethyl ether, dimethylaniline, trimethylphosphine, lithium chloride, neutral olefins, neutral diolefins, and the like. Here, when the complex includes a plurality of neutral Lewis bases L, the neutral Lewis bases L may be the same or different.

また、上記一般式(I)及び式(II)で表されるメタロセン錯体は、単量体として存在していてもよく、二量体またはそれ以上の多量体として存在していてもよい。   Moreover, the metallocene complex represented by the general formula (I) and the formula (II) may exist as a monomer, or may exist as a dimer or a higher multimer.

上記一般式(I)で表されるメタロセン錯体は、例えば、溶媒中でランタノイドトリスハライド、スカンジウムトリスハライドまたはイットリウムトリスハライドを、インデニルの塩(例えばカリウム塩やリチウム塩)及びビス(トリアルキルシリル)アミドの塩(例えば、カリウム塩やリチウム塩)と反応させることで得ることができる。なお、反応温度は室温程度にすればよいので、温和な条件で製造することができる。また、反応時間は任意であるが、数時間〜数十時間程度である。反応溶媒は特に限定されないが、原料及び生成物を溶解する溶媒であることが好ましく、例えばトルエンを用いればよい。以下に、一般式(I)で表されるメタロセン錯体を得るための反応例を示す。

Figure 2014024885
(式中、X''はハライドを示す。)
上記一般式(II)で表されるメタロセン錯体は、例えば、溶媒中でランタノイドトリスハライド、スカンジウムトリスハライドまたはイットリウムトリスハライドを、インデニルの塩(例えばカリウム塩やリチウム塩)及びシリルの塩(例えばカリウム塩やリチウム塩)と反応させることで得ることができる。なお、反応温度は室温程度にすればよいので、温和な条件で製造することができる。また、反応時間は任意であるが、数時間〜数十時間程度である。反応溶媒は特に限定されないが、原料及び生成物を溶解する溶媒であることが好ましく、例えばトルエンを用いればよい。以下に、一般式(II)で表されるメタロセン錯体を得るための反応例を示す。 The metallocene complex represented by the general formula (I) includes, for example, a lanthanoid trishalide, scandium trishalide or yttrium trishalide in a solvent, an indenyl salt (for example, potassium salt or lithium salt) and bis (trialkylsilyl). It can be obtained by reacting with an amide salt (for example, potassium salt or lithium salt). In addition, since reaction temperature should just be about room temperature, it can manufacture on mild conditions. The reaction time is arbitrary, but is about several hours to several tens of hours. The reaction solvent is not particularly limited, but is preferably a solvent that dissolves the raw material and the product. For example, toluene may be used. Below, the reaction example for obtaining the metallocene complex represented by general formula (I) is shown.
Figure 2014024885
(In the formula, X ″ represents a halide.)
The metallocene complex represented by the general formula (II) includes, for example, a lanthanoid trishalide, scandium trishalide or yttrium trishalide in a solvent, an indenyl salt (for example, potassium salt or lithium salt), and a silyl salt (for example, potassium). Salt or lithium salt). In addition, since reaction temperature should just be about room temperature, it can manufacture on mild conditions. The reaction time is arbitrary, but is about several hours to several tens of hours. The reaction solvent is not particularly limited, but is preferably a solvent that dissolves the raw material and the product. For example, toluene may be used. Below, the reaction example for obtaining the metallocene complex represented by general formula (II) is shown.

Figure 2014024885
(式中、X''はハライドを示す。)
Figure 2014024885
(In the formula, X ″ represents a halide.)

一般式(I)及び式(II)で表されるメタロセン錯体の構造は、X線構造解析により決定することが好ましい。   The structure of the metallocene complex represented by general formula (I) or formula (II) is preferably determined by X-ray structural analysis.

<<<他の好適な希土類元素含有化合物>>>
また、上記希土類元素含有化合物は、下記一般式(A):
MXQY ・・・ (A)
(式中、Rはそれぞれ独立して無置換もしくは置換インデニルを示し、該RはMに配位しており、Mはランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムを示し、Xはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基を示し、該XはM及びQにμ配位しており、Qは周期律表第13族元素を示し、Yはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基または水素原子を示し、該YはQに配位しており、a及びbは2である)で表されるメタロセン系化合物としてもよい(第3の希土類元素含有化合物)。
<<< other suitable rare earth element-containing compound >>>
The rare earth element-containing compound has the following general formula (A):
R a MX b QY b (A)
(In the formula, each R independently represents unsubstituted or substituted indenyl, the R is coordinated to M, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, and each X independently represents 1 to 1 carbon atoms. 20 represents a hydrocarbon group, X is μ-coordinated to M and Q, Q represents a group 13 element in the periodic table, and Y independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or A hydrogen atom, wherein Y is coordinated to Q, and a and b are 2) (third rare earth element-containing compound).

上記メタロセン系化合物の好適例においては、下記一般式(XV):

Figure 2014024885
(式中、Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムを示し、Cpは、それぞれ独立して無置換もしくは置換インデニルを示し、R及びRは、それぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基を示し、該R及びRは、M及びAlにμ配位しており、R及びRは、それぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基または水素原子を示す)で表されるメタロセン系化合物が挙げられる。 In a preferred example of the metallocene compound, the following general formula (XV):
Figure 2014024885
(In the formula, M 1 represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, Cp R independently represents an unsubstituted or substituted indenyl group, and R A and R B each independently represents a group having 1 to 20 carbon atoms. R A and R B are μ-coordinated to M 1 and Al, and R C and R D each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. Metallocene compounds represented by

以下に、上記メタロセン系化合物を詳細に説明する。上記一般式(A)で表されるメタロセン系化合物は、例えば予めアルミニウム触媒と複合させてなる触媒を用いることで、共重合体合成時に使用されるアルキルアルミニウムの量を低減したり、無くしたりすることが可能となる。なお、従来の触媒系を用いると、共重合体合成時に大量のアルキルアルミニウムを用いる必要がある。例えば、従来の触媒系では、金属触媒に対して10当量以上のアルキルアルミニウムを用いる必要があるところ、上記メタロセン系複合触媒であれば、5当量程度のアルキルアルミニウムを加えることで、優れた触媒作用が発揮される。   Hereinafter, the metallocene compound will be described in detail. The metallocene compound represented by the general formula (A) reduces or eliminates the amount of alkylaluminum used at the time of copolymer synthesis, for example, by using a catalyst that is previously combined with an aluminum catalyst. It becomes possible. If a conventional catalyst system is used, it is necessary to use a large amount of alkylaluminum at the time of copolymer synthesis. For example, in the conventional catalyst system, it is necessary to use 10 equivalents or more of alkylaluminum with respect to the metal catalyst. If the metallocene composite catalyst is used, an excellent catalytic action can be obtained by adding about 5 equivalents of alkylaluminum. Is demonstrated.

上記メタロセン系化合物において、上記式(A)中の金属Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムである。ランタノイド元素には、原子番号57〜71の15元素が含まれ、これらのいずれでもよい。金属Mとしては、サマリウムSm、ネオジムNd、プラセオジムPr、ガドリニウムGd、セリウムCe、ホルミウムHo、スカンジウムSc及びイットリウムYが好適に挙げられる。   In the metallocene compound, the metal M in the formula (A) is a lanthanoid element, scandium, or yttrium. The lanthanoid elements include 15 elements having atomic numbers 57 to 71, and any of these may be used. Preferred examples of the metal M include samarium Sm, neodymium Nd, praseodymium Pr, gadolinium Gd, cerium Ce, holmium Ho, scandium Sc, and yttrium Y.

上記式(A)において、Rは、それぞれ独立して無置換インデニルまたは置換インデニルであり、該Rは上記金属Mに配位している。なお、置換インデニル基の具体例としては、例えば、1,2,3−トリメチルインデニル基、ヘプタメチルインデニル基、1,2,4,5,6,7−ヘキサメチルインデニル基等が挙げられる。   In the formula (A), each R is independently an unsubstituted indenyl or a substituted indenyl, and the R is coordinated to the metal M. Specific examples of the substituted indenyl group include 1,2,3-trimethylindenyl group, heptamethylindenyl group, 1,2,4,5,6,7-hexamethylindenyl group, and the like. It is done.

上記式(A)において、Qは、周期律表第13族元素を示し、具体的には、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム等が挙げられる。   In the above formula (A), Q represents a group 13 element in the periodic table, and specific examples include boron, aluminum, gallium, indium, thallium and the like.

上記式(A)において、Xはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基を示し、該XはM及びQにμ配位している。ここで、炭素数1〜20の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられる。なお、μ配位とは、架橋構造をとる配位様式のことである。   In the above formula (A), each X independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and X is μ-coordinated to M and Q. Here, as a C1-C20 hydrocarbon group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group , Pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, stearyl group and the like. Note that the μ coordination is a coordination mode having a crosslinked structure.

上記式(A)において、Yはそれぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基または水素原子を示し、該YはQに配位している。ここで、炭素数1〜20の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられる。   In the formula (A), each Y independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and the Y is coordinated to Q. Here, as a C1-C20 hydrocarbon group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group , Pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, stearyl group and the like.

上記式(XV)において、金属Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムである。ランタノイド元素には、原子番号57〜71の15元素が含まれ、これらのいずれでもよい。金属Mとしては、サマリウムSm、ネオジムNd、プラセオジムPr、ガドリニウムGd、セリウムCe、ホルミウムHo、スカンジウムSc及びイットリウムYが好適に挙げられる。 In the above formula (XV), the metal M 1 is a lanthanoid element, scandium or yttrium. The lanthanoid elements include 15 elements having atomic numbers 57 to 71, and any of these may be used. Preferable examples of the metal M 1 include samarium Sm, neodymium Nd, praseodymium Pr, gadolinium Gd, cerium Ce, holmium Ho, scandium Sc, and yttrium Y.

上記式(XV)において、Cpは、無置換インデニルまたは置換インデニルである。インデニル環を基本骨格とするCpは、C7−XまたはC11−Xで示され得る。ここで、Xは0〜7または0〜11の整数である。また、Rはそれぞれ独立してヒドロカルビル基またはメタロイド基であることが好ましい。ヒドロカルビル基の炭素数は1〜20であることが好ましく、1〜10であることが更に好ましく、1〜8であることが一層好ましい。該ヒドロカルビル基として、具体的には、メチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基等が好適に挙げられる。一方、メタロイド基のメタロイドの例としては、ゲルミルGe、スタニルSn、シリルSiが挙げられ、また、メタロイド基はヒドロカルビル基を有することが好ましく、メタロイド基が有するヒドロカルビル基は上記のヒドロカルビル基と同様である。該メタロイド基として、具体的には、トリメチルシリル基等が挙げられる。置換インデニルとして、具体的には、2−フェニルインデニル、2−メチルインデニル等が挙げられる。なお、式(XV)における二つのCpは、それぞれ互いに同一でも異なっていてもよい。 In the above formula (XV), Cp R is unsubstituted indenyl or substituted indenyl. Cp R having an indenyl ring as a basic skeleton can be represented by C 9 H 7-X R X or C 9 H 11-X R X. Here, X is an integer of 0-7 or 0-11. In addition, each R is preferably independently a hydrocarbyl group or a metalloid group. The hydrocarbyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably 1 to 8 carbon atoms. Specific examples of the hydrocarbyl group include a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, and a benzyl group. On the other hand, examples of metalloid group metalloids include germyl Ge, stannyl Sn, and silyl Si, and the metalloid group preferably has a hydrocarbyl group, and the hydrocarbyl group that the metalloid group has is the same as the above hydrocarbyl group. is there. Specific examples of the metalloid group include a trimethylsilyl group. Specific examples of the substituted indenyl include 2-phenylindenyl and 2-methylindenyl. Incidentally, the two Cp R in the formula (XV) may each be the same or different from each other.

上記式(XV)において、R及びRは、それぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基を示し、該R及びRは、M及Aにμ配位している。ここで、炭素数1〜20の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられる。なお、μ配位とは、架橋構造をとる配位様式のことである。 In the above formula (XV), R A and R B each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, said R A and R are coordinated μ to M 1A l. Here, as a C1-C20 hydrocarbon group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group , Pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, stearyl group and the like. Note that the μ coordination is a coordination mode having a crosslinked structure.

上記式(XV)において、R及びRは、それぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基または水素原子である。ここで、炭素数1〜20の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられる。 In the above formula (XV), R C and R D are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. Here, as a C1-C20 hydrocarbon group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group , Pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, stearyl group and the like.

なお、上記式(XV)で表されるメタロセン系化合物は、例えば、溶媒中で、下記式(XVI):

Figure 2014024885
(式中、Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムを示し、Cpは、それぞれ独立して無置換もしくは置換インデニルを示し、R〜Rは、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基または水素原子を示し、Lは、中性ルイス塩基を示し、wは、0〜3の整数を示す)で表されるメタロセン錯体を、AlRで表される有機アルミニウム化合物と反応させることで得られる。なお、反応温度は室温程度にすればよいので、温和な条件で製造することができる。また、反応時間は任意であるが、数時間〜数十時間程度である。反応溶媒は特に限定されないが、原料及び生成物を溶解する溶媒であることが好ましく、例えばトルエンやヘキサンを用いればよい。なお、上記メタロセン系化合物の構造は、H−NMRやX線構造解析により決定することが好ましい。 The metallocene compound represented by the above formula (XV) is represented by the following formula (XVI):
Figure 2014024885
(In the formula, M 2 represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, Cp R each independently represents an unsubstituted or substituted indenyl group, and R E to R J each independently has 1 to 3 carbon atoms. An alkyl group or a hydrogen atom, L represents a neutral Lewis base, w represents an integer of 0 to 3), and an organoaluminum compound represented by AlR K R L R M It is obtained by reacting with. In addition, since reaction temperature should just be about room temperature, it can manufacture on mild conditions. The reaction time is arbitrary, but is about several hours to several tens of hours. The reaction solvent is not particularly limited, but is preferably a solvent that dissolves the raw material and the product. For example, toluene or hexane may be used. Note that the structure of the metallocene compound is preferably determined by 1 H-NMR or X-ray structural analysis.

上記式(XVI)で表されるメタロセン錯体において、Cpは、無置換インデニルまたは置換インデニルであり、上記式(XV)中のCpと同義である。また、上記式(XVI)において、金属Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムであり、上記式(XV)中の金属Mと同義である。 In the metallocene complex represented by the above formula (XVI), Cp R is unsubstituted indenyl or substituted indenyl, and has the same meaning as Cp R in the above formula (XV). In the above formula (XVI), the metal M 2 is a lanthanoid element, scandium or yttrium, and has the same meaning as the metal M 1 in the above formula (XV).

上記式(XVI)で表されるメタロセン錯体は、シリルアミド配位子[−N(SiR]を含む。シリルアミド配位子に含まれるR基(R〜R基)は、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基または水素原子である。また、R〜Rのうち少なくとも一つが水素原子であることが好ましい。R〜Rのうち少なくとも一つを水素原子にすることで、触媒の合成が容易になる。更に、アルキル基としては、メチル基が好ましい。 The metallocene complex represented by the above formula (XVI) contains a silylamide ligand [—N (SiR 3 ) 2 ]. The R groups (R E to R J groups) contained in the silylamide ligand are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a hydrogen atom. In addition, it is preferable that at least one of R E to R J is a hydrogen atom. By making at least one of R E to R J a hydrogen atom, the synthesis of the catalyst becomes easy. Furthermore, a methyl group is preferable as the alkyl group.

上記式(XVI)で表されるメタロセン錯体は、更に0〜3個、好ましくは0〜1個の中性ルイス塩基Lを含む。ここで、中性ルイス塩基Lとしては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメチルアニリン、トリメチルホスフィン、塩化リチウム、中性のオレフィン類、中性のジオレフィン類等が挙げられる。ここで、上記錯体が複数の中性ルイス塩基Lを含む場合、中性ルイス塩基Lは、同一であっても異なっていてもよい。   The metallocene complex represented by the above formula (XVI) further contains 0 to 3, preferably 0 to 1, neutral Lewis bases L. Here, examples of the neutral Lewis base L include tetrahydrofuran, diethyl ether, dimethylaniline, trimethylphosphine, lithium chloride, neutral olefins, neutral diolefins, and the like. Here, when the complex includes a plurality of neutral Lewis bases L, the neutral Lewis bases L may be the same or different.

また、上記式(XVI)で表されるメタロセン錯体は、単量体として存在していてもよく、二量体またはそれ以上の多量体として存在していてもよい。   Moreover, the metallocene complex represented by the above formula (XVI) may exist as a monomer, or may exist as a dimer or a multimer higher than that.

一方、上記メタロセン系化合物の生成に用いる有機アルミニウム化合物は、AlRで表され、ここで、R及びRは、それぞれ独立して炭素数1〜20の1価の炭化水素基または水素原子で、Rは炭素数1〜20の1価の炭化水素基であり、但し、Rは上記RまたはRと同一でも異なっていてもよい。炭素数1〜20の1価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、ステアリル基等が挙げられる。 On the other hand, the organoaluminum compound used to produce the metallocene compound is represented by AlR K R L R M , where R K and R L are each independently a monovalent hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms. A group or a hydrogen atom, R M is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, provided that R M may be the same as or different from R K or R L described above. Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group and tetradecyl group. , Pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, stearyl group and the like.

上記有機アルミニウム化合物の具体例としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−t−ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム;水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジ−n−プロピルアルミニウム、水素化ジ−n−ブチルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、水素化ジヘキシルアルミニウム、水素化ジイソヘキシルアルミニウム、水素化ジオクチルアルミニウム、水素化ジイソオクチルアルミニウム;エチルアルミニウムジハイドライド、n−プロピルアルミニウムジハイドライド、イソブチルアルミニウムジハイドライド等が挙げられ、これらの中でも、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウムが好ましい。また、これら有機アルミニウム化合物は、1種単独で使用することも、2種以上を混合して用いることもできる。なお、上記メタロセン系化合物の生成に用いる有機アルミニウム化合物の量は、メタロセン錯体に対して1〜50倍molであることが好ましく、約10倍molであることが更に好ましい。   Specific examples of the organoaluminum compound include trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-t-butylaluminum, tripentylaluminum, Hexyl aluminum, tricyclohexyl aluminum, trioctyl aluminum; diethyl aluminum hydride, di-n-propyl aluminum hydride, di-n-butyl aluminum hydride, diisobutyl aluminum hydride, dihexyl aluminum hydride, diisohexyl aluminum hydride , Dioctylaluminum hydride, diisooctylaluminum hydride; ethylaluminum dihydride, n-propylaluminium Dihydride, isobutyl aluminum dihydride and the like. Among these, triethylaluminum, triisobutylaluminum, hydrogenated diethylaluminum, hydrogenated diisobutylaluminum are preferred. Moreover, these organoaluminum compounds can be used individually by 1 type, or 2 or more types can be mixed and used for them. The amount of the organoaluminum compound used for the production of the metallocene compound is preferably 1 to 50 times mol, more preferably about 10 times mol to the metallocene complex.

<<第2要素>>
上記の重合触媒組成物を構成する第2要素は、下記一般式(X)
YR a b c ・・・ (X)
(式中、Yは、周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族から選択される金属であり、R及びRは、炭素数1〜10の炭化水素基または水素原子で、Rは炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R、R及びRは、同一または異なっていてもよく、また、Yが周期律表第1族から選択される金属である場合には、aは1で且つb及びcは0であり、Yが周期律表第2族及び第12族から選択される金属である場合には、a及びbは1で且つcは0であり、Yが周期律表第13族から選択される金属である場合には、a,b及びcは1である)で表される有機金属化合物を含む。
<< Second Element >>
The second element constituting the polymerization catalyst composition is the following general formula (X)
YR 1 a R 2 b R 3 c (X)
(In the formula, Y is a metal selected from Group 1, Group 2, Group 12 and Group 13 of the Periodic Table, and R 1 and R 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or A hydrogen atom, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different, and Y is from Group 1 of the Periodic Table When it is a selected metal, a is 1 and b and c are 0. When Y is a metal selected from Groups 2 and 12 of the Periodic Table, a and b are 1 and c is 0, and when Y is a metal selected from Group 13 of the Periodic Table, a, b and c are 1).

また、前記第2要素は、下記一般式(Xa):
AlR123 ・・・ (Xa)
(式中、R及びRは、炭素数1〜10の炭化水素基または水素原子で、Rは炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R、R及びRは、同一または異なっていてもよい)で表される有機アルミニウム化合物であることが好ましい。一般式(Xa)の有機アルミニウム化合物としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−t−ブチルアルミニウム、トリペンチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリシクロヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウム;水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジ−n−プロピルアルミニウム、水素化ジ−n−ブチルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、水素化ジヘキシルアルミニウム、水素化ジイソヘキシルアルミニウム、水素化ジオクチルアルミニウム、水素化ジイソオクチルアルミニウム;エチルアルミニウムジハイドライド、n−プロピルアルミニウムジハイドライド、イソブチルアルミニウムジハイドライド等が挙げられ、これらの中でも、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、水素化ジエチルアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウムが好ましい。以上に述べた第2要素としての有機アルミニウム化合物は、1種単独で使用することも、2種以上を混合して用いることもできる。なお、重合触媒組成物における第2要素の配合量は、前記第1要素に対して1〜50倍molであることが好ましく、約10倍molであることが更に好ましい。
In addition, the second element has the following general formula (Xa):
AlR 1 R 2 R 3 (Xa)
(In the formula, R 1 and R 2 are a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 1 to 10 carbon atoms, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that, R 1, R 2 and R 3 Are preferably the same or different from each other). Examples of the organic aluminum compound represented by the general formula (Xa) include trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-t-butylaluminum, and tripentylaluminum. , Trihexyl aluminum, tricyclohexyl aluminum, trioctyl aluminum; diethyl aluminum hydride, di-n-propyl aluminum hydride, di-n-butyl aluminum hydride, diisobutyl aluminum hydride, dihexyl aluminum hydride, diiso hydrogenated Hexyl aluminum, dioctyl aluminum hydride, diisooctyl aluminum hydride; ethyl aluminum dihydride, n-propyl aluminum Um dihydride, include isobutyl aluminum dihydride and the like, among these, triethylaluminum, triisobutylaluminum, hydrogenated diethylaluminum, hydrogenated diisobutylaluminum are preferred. The organoaluminum compound as the second element described above can be used singly or in combination of two or more. In addition, it is preferable that the compounding quantity of the 2nd element in a polymerization catalyst composition is 1-50 times mol with respect to the said 1st element, and it is still more preferable that it is about 10 times mol.

<<第3要素>>
本発明にかかる重合触媒組成物を構成する第3要素は、シリカを含み、当該「シリカ」の用語は、具体的には、狭義の二酸化珪素(一般式でSiOで示される)のみを示すものではなく、ケイ酸系充填材を意味し、具体的には、無水ケイ酸の他に、含水ケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩を含む。なお、シリカの凝集状態も問わず、沈殿法シリカ、ゲル法シリカ、乾燥シリカ、コロイダルシリカなども含まれる。また、いずれの製法で製造されたシリカも含み、湿式法、乾式法いずれも含む。中でも耐摩耗性の優れた湿式シリカが好ましい。シリカのBETも特に限定されず、例えば、10〜1000m/gの範囲のシリカを含む。このようなシリカとしては、東ソーシリカ株式会社製「ニップシールAQ」、BET205m/gが挙げられる。
なお、非特許文献3において触媒組成物として使用されるシリカは、焼成して無水化したものであるが、本発明においては、シリカの焼成は要しない。
重合触媒組成物におけるシリカの配合量は、後に添加する、共役ジエン化合物及び/または非共役オレフィン 100重量部に対して6重量部以上とし、特に8〜80重量部とすることが好ましく、さらに10〜50重量部とすることが好ましい。第3要素の配合量を上記の範囲内とすることで、触媒として有効に機能すること、及び重合体に効率的にシリカを分散させることができ、これにより、さらに低発熱性及び耐摩耗性に優れた重合体組成物を形成し得る、という効果を奏する。
<< Third element >>
The third element constituting the polymerization catalyst composition according to the present invention includes silica, and the term “silica” specifically indicates only silicon dioxide in a narrow sense (indicated by SiO 2 in the general formula). It means a silicic acid-based filler, and specifically includes silicates such as hydrous silicic acid, calcium silicate, and aluminum silicate in addition to anhydrous silicic acid. In addition, precipitation method silica, gel method silica, dry silica, colloidal silica and the like are included regardless of the aggregation state of silica. Moreover, the silica manufactured by any manufacturing method is included, and both a wet method and a dry method are included. Of these, wet silica having excellent wear resistance is preferred. The BET of silica is not particularly limited, and includes, for example, silica in the range of 10 to 1000 m 2 / g. Examples of such silica include “Nip Seal AQ” manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd. and BET 205 m 2 / g.
In addition, although the silica used as a catalyst composition in a nonpatent literature 3 is baked and dehydrated, in the present invention, it is not necessary to burn the silica.
The blending amount of silica in the polymerization catalyst composition is 6 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the conjugated diene compound and / or non-conjugated olefin to be added later, and is preferably 8 to 80 parts by weight. -50 parts by weight is preferable. By making the blending amount of the third element within the above range, it can function effectively as a catalyst, and silica can be efficiently dispersed in the polymer, thereby further reducing the heat buildup and wear resistance. It is possible to form an excellent polymer composition.

<<重合触媒組成物の調製工程>>
上記の重合触媒組成物は、第2要素と第3要素とを混合熟成させた後、第1要素を添加して反応させてなる。まず、溶媒中で第2要素と第3要素とを混合熟成させることにより、第2要素と第3要素の水分とが反応して、陰電荷を有する複合体(アニオン複合体)が形成される。この反応は、例えばアルキルアルミニウムと水との反応により、メチルアルミノキサンが生成されることが、S.Pasynkiewiczによりポリヘドロン、第9巻、第429〜453頁(1990年)に詳細に解説されていることから裏付けられる。その結果、第3要素のシリカ近傍に第2要素を含むアニオン複合体が被膜を形成するかのごとく存在することになると想定される。
この状況下において、第1要素である希土類元素含有化合物を添加して反応させることにより、第1要素由来の希土類元素カチオン性化合物と第2要素、及び第2要素と第3要素との反応由来のシリカ含有アニオン複合体が反応系内に生成することになる。
本発明に係る第1要素の希土類元素含有化合物の希土類元素は、通常3つの配位子が配位するが、条件によっては、アニオンの存在下で配位子の1つ以上を離してカチオン化する、という特性を有する。そのため、第2要素と第3要素を反応させてなるアニオン複合体と、第1要素とを反応させることで、第1要素がカチオン化し、次いで、前記アニオン複合体が生成されたカチオンと結合した状態となりやすい。
ここで、希土類元素カチオン性化合物を有する触媒組成物において、希土類元素にアルミニウム等の金属(ここではYとされる)が隣接する場合、触媒の活性中心は希土類元素ではなく、隣接する金属元素Y側に移行することが示されている(Y. Matsuura et al., “Polymerization via the Insertion of Ethylene into an Al−C Bond Catalyzed by Lanthanide(Gd, Sm) Metallocene Cations” 58th Symposium on Organomethallic Chemistry, Japan, Abstracts, The Kinki Chemical Society, Japan, 2011参照)。重合触媒組成物の場合、希土類元素ではなく、隣接する金属元素Yに重合反応の活性中心が移行し、Yにおいて目的物たる重合体が生成されることとなる。
上記の重合触媒組成物においては、希土類元素が、シリカ粒子上に被膜状で存在する金属元素Yと隣接した状態で存在することから、活性中心はシリカ粒子上に移行し得る。これにより、重合反応はシリカ粒子上の金属元素Yの位置で行われることとなり、シリカに非常に近接した重合体が生成されることとなる。一部の重合体は、シリカのポーラス上に入り込んた状態となり、シリカ粒子と一体化する可能性もある。
このように、上記の重合触媒組成物中では、第2要素由来の金属元素Yと、第3要素由来のシリカと重合体が、近接または一体化し、これにより、生成された重合体中にシリカが高度に分散した状態で存在し得る。
<< Preparation process of polymerization catalyst composition >>
The polymerization catalyst composition is obtained by mixing and aging the second element and the third element, and then adding and reacting the first element. First, by mixing and aging the second element and the third element in a solvent, the moisture of the second element and the third element reacts to form a negatively charged complex (anionic complex). . This reaction is described in detail by S. Pasynkiewicz in Polyhedron, Vol. 9, pages 429-453 (1990), for example, that methylaluminoxane is produced by reaction of alkylaluminum with water. It is supported from. As a result, it is assumed that the anion complex containing the second element is present in the vicinity of the silica of the third element as if a film is formed.
Under this circumstance, by adding the rare earth element-containing compound, which is the first element, to cause the reaction, the rare earth element cationic compound derived from the first element and the second element, and the reaction between the second element and the third element are derived. Thus, a silica-containing anion complex is produced in the reaction system.
The rare earth element of the rare earth element-containing compound of the first element according to the present invention is usually coordinated by three ligands, but depending on conditions, one or more of the ligands are separated in the presence of an anion to be cationized. It has the characteristic of being. Therefore, by reacting the anion complex formed by reacting the second element and the third element with the first element, the first element is cationized, and then the anion complex is bound to the generated cation. It is easy to be in a state.
Here, in the catalyst composition having a rare earth element cationic compound, when a metal such as aluminum (here, Y) is adjacent to the rare earth element, the active center of the catalyst is not the rare earth element, but the adjacent metal element Y (Y. Matsura et al., “Polymerization via the Insertion of Ethyl into the an Al-C Bond Catalyzed by Candom meth s” (See Abstracts, The Kinki Chemical Society, Japan, 2011). In the case of the polymerization catalyst composition, the active center of the polymerization reaction is transferred to the adjacent metal element Y instead of the rare earth element, and a polymer as the target product is produced in Y.
In the polymerization catalyst composition described above, since the rare earth element is present in a state adjacent to the metal element Y existing in a film form on the silica particles, the active center can be transferred onto the silica particles. Thereby, the polymerization reaction is performed at the position of the metal element Y on the silica particles, and a polymer very close to the silica is generated. Some of the polymer enters the porous silica and may be integrated with the silica particles.
Thus, in the polymerization catalyst composition described above, the metal element Y derived from the second element, the silica derived from the third element, and the polymer are close to or integrated with each other. Can exist in a highly dispersed state.

通常、希土類元素化合物を含む重合触媒組成物において、重合反応の効率を上げるためには、希土類元素化合物の配合量を増加させることがなされるが、希土類元素化合物は高価であるため、多量に使用するのは困難である、という問題があった。しかし、上記の重合触媒組成物を用いる場合、重合反応の効率は、希土類元素化合物ではなく、シリカ及び金属元素Yの配合量に依存する。これらの配合量を増加させることによる製造コストの増加は比較的低いといえる。   Usually, in a polymerization catalyst composition containing a rare earth element compound, in order to increase the efficiency of the polymerization reaction, the amount of the rare earth element compound is increased. However, since the rare earth element compound is expensive, it is used in a large amount. There was a problem that it was difficult to do. However, when the above polymerization catalyst composition is used, the efficiency of the polymerization reaction depends on the blending amounts of silica and metal element Y, not the rare earth element compound. It can be said that the increase in the manufacturing cost by increasing these compounding amounts is relatively low.

なお、第1要素は水の存在により失活しやすい、という問題があるが、第1要素は、上記アニオン複合体と共存させても失活しにくい。したがって、第3要素に含まれるシリカは、焼成等で無水物化する必要はない。焼成等の工程を省略できることにより、製造コストを下げ、かつ製造工程の効率化を図ることが可能となる。むしろ、重合反応の促進のため、第3要素は一定量以上の水分を含んでいることが好ましく、好適な含水率は、0.1重量%であり、特に好適な含水率は0.1〜20重量%、さらに好適な含水率は0.5〜10重量%である。   In addition, although there exists a problem that a 1st element is easy to deactivate by presence of water, even if it coexists with the said anion complex, a 1st element is hard to deactivate. Therefore, the silica contained in the third element does not need to be anhydrous by calcination or the like. Since the steps such as firing can be omitted, the manufacturing cost can be reduced and the manufacturing process can be made more efficient. Rather, in order to accelerate the polymerization reaction, the third element preferably contains a certain amount or more of moisture, and a suitable moisture content is 0.1% by weight, and a particularly preferred moisture content is 0.1 to 20% by weight, more preferably the water content is 0.5 to 10% by weight.

(共役ジエン系重合体の製造工程)
共役ジエン系重合体の製造工程を説明するにあたり、以下、例示的にポリブタジエンの製造工程について述べる。上記重合触媒組成物を用いたポリブタジエンの製造は、少なくとも、重合工程を含み、さらに、必要に応じて適宜選択した、カップリング工程、洗浄工程、その他の工程を含む。
(Manufacturing process of conjugated diene polymer)
In describing the production process of the conjugated diene polymer, the production process of polybutadiene will be exemplified below. The production of polybutadiene using the polymerization catalyst composition includes at least a polymerization step, and further includes a coupling step, a washing step, and other steps that are appropriately selected as necessary.

<重合工程>
前記重合工程は、ブタジエン単量体を重合する工程である。
前記重合工程においては、上記重合触媒組成物を用いること以外は、通常の配位イオン重合触媒による重合体の製造方法と同様にして、単量体である1,3−ブタジエンを重合させることができる。
<Polymerization process>
The polymerization step is a step of polymerizing a butadiene monomer.
In the polymerization step, 1,3-butadiene, which is a monomer, can be polymerized in the same manner as in the method for producing a polymer using a normal coordination ion polymerization catalyst, except that the polymerization catalyst composition is used. it can.

重合方法としては、溶液重合法、懸濁重合法、液相塊状重合法、乳化重合法、気相重合法、固相重合法等の任意の方法を用いることができる。また、重合反応に溶媒を用いる場合、用いられる溶媒は重合反応において不活性であればよく、例えば、トルエン、シクロヘキサン、ノルマルヘキサン、またそれらの混合物等が挙げられる。   As a polymerization method, any method such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, a liquid phase bulk polymerization method, an emulsion polymerization method, a gas phase polymerization method, and a solid phase polymerization method can be used. Moreover, when using a solvent for a polymerization reaction, the solvent used should just be inactive in a polymerization reaction, For example, toluene, cyclohexane, normal hexane, mixtures thereof etc. are mentioned.

前記重合工程は、予め調整した重合触媒組成物中に、重合させる単量体を添加することで構成される。   The said polymerization process is comprised by adding the monomer made to superpose | polymerize in the polymerization catalyst composition prepared previously.

前記重合工程においては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の重合停止剤を用いて、重合を停止させてもよい。   In the polymerization step, the polymerization may be stopped using a polymerization terminator such as methanol, ethanol, isopropanol or the like.

前記重合工程において、1,3−ブタジエンの重合反応は、不活性ガス、好ましくは窒素ガスやアルゴンガスの雰囲気下において行われることが好ましい。上記重合反応の重合温度は、特に制限されないが、例えば、−100〜200℃の範囲が好ましく、室温程度とすることもできる。なお、重合温度を上げると、重合反応のシス−1,4選択性が低下することがある。また、上記重合反応の圧力は、1,3−ブタジエンを十分に重合反応系中に取り込むため、0.1〜10.0MPaの範囲が好ましい。また、上記重合反応の反応時間も特に制限がなく、例えば、1秒〜10日の範囲が好ましいが、触媒の種類、重合温度等の条件によって適宜選択することができる。   In the polymerization step, the polymerization reaction of 1,3-butadiene is preferably performed in an atmosphere of an inert gas, preferably nitrogen gas or argon gas. The polymerization temperature of the polymerization reaction is not particularly limited, but is preferably in the range of −100 to 200 ° C., for example, and can be about room temperature. If the polymerization temperature is raised, the cis-1,4 selectivity of the polymerization reaction may be lowered. Moreover, since the pressure of the said polymerization reaction takes in 1,3-butadiene fully in a polymerization reaction system, the range of 0.1-10.0 MPa is preferable. The reaction time of the polymerization reaction is not particularly limited, and is preferably in the range of 1 second to 10 days, for example, but can be appropriately selected depending on conditions such as the type of catalyst and polymerization temperature.

<洗浄工程>
前記洗浄工程は、前記重合工程において得られたシリカ含有重合体を洗浄する工程である。なお、洗浄に用いる媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどが挙げられる。また、これらの溶媒に対して酸(たとえば塩酸、硫酸、硝酸)を加えて使用してもよい。添加する酸の量は溶媒に対して15mol%以下が好ましい。これ以上では酸がシリカ含有重合体中に残存してしまうことで混練および加硫時の反応に悪影響を及ぼす可能性がある。
<Washing process>
The washing step is a step of washing the silica-containing polymer obtained in the polymerization step. In addition, there is no restriction | limiting in particular as a medium used for washing | cleaning, According to the objective, it can select suitably, For example, methanol, ethanol, isopropanol etc. are mentioned. Further, an acid (for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid) may be added to these solvents. The amount of the acid to be added is preferably 15 mol% or less with respect to the solvent. Above this, the acid remains in the silica-containing polymer, which may adversely affect the reaction during kneading and vulcanization.

(重合体組成物)
本発明の重合体組成物は、少なくとも、上記の重合体成分を含み、さらに必要に応じて、その他の重合体成分、充填剤、架橋剤、その他の成分を含む。
(Polymer composition)
The polymer composition of the present invention includes at least the above-described polymer component, and further includes other polymer components, a filler, a crosslinking agent, and other components as necessary.

<重合体>
前記重合体は、少なくとも、上記のシリカを含有する共役ジエン系重合体のいずれかを含み、さらに必要に応じて、その他の重合体を含む。その他の重合体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ブタジエン(BR)、スチレンブタジエン(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエン(NBR)、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−非共役ジエンゴム(EPDM)、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、などのゴム成分が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Polymer>
The polymer contains at least one of the above-described conjugated diene polymers containing silica, and further contains other polymers as necessary. There is no restriction | limiting in particular as another polymer, According to the objective, it can select suitably, For example, butadiene (BR), styrene butadiene (SBR), acrylonitrile-butadiene (NBR), chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber Examples thereof include rubber components such as (EPM), ethylene-propylene-nonconjugated diene rubber (EPDM), polysulfide rubber, silicone rubber, fluorine rubber, and urethane rubber. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

<充填剤>
前記充填剤としては、重合触媒組成物に含まれるシリカ以外には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、無機充填剤、などを挙げることができ、カーボンブラック及び無機充填剤から選択される少なくとも一種が好ましい。ここで、前記重合体組成物には、カーボンブラックが含まれることがより好ましい。なお、前記充填剤は、補強性などを向上させるために重合体組成物に配合するものである。
<Filler>
The filler is not particularly limited except for silica contained in the polymerization catalyst composition, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include carbon black and inorganic filler. At least one selected from black and inorganic fillers is preferred. Here, it is more preferable that the polymer composition contains carbon black. In addition, the said filler is mix | blended with a polymer composition in order to improve reinforcement property etc.

重合反応後に添加する充填剤の配合量(含有量)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、重合体100質量部に対し、10質量部〜100質量部が好ましく、20質量部〜80質量部がより好ましく、30質量部〜60質量部が特に好ましい。
前記充填剤の配合量が、10質量部以上であると、充填剤を入れる効果がみられ、100質量部以下であると、前記重合体に充填剤を十分混ぜ込むことができ、重合体組成物としての性能を向上させることができる。
一方、前記充填剤の配合量が、前記より好ましい範囲、または、前記特に好ましい範囲内であると、加工性と低ロス性・耐久性のバランスの点でより有利である。
There is no restriction | limiting in particular as a compounding quantity (content) of the filler added after a polymerization reaction, Although it can select suitably according to the objective, 10 mass parts-100 mass parts are with respect to 100 mass parts of polymers. Preferably, 20 parts by weight to 80 parts by weight is more preferable, and 30 parts by weight to 60 parts by weight is particularly preferable.
When the blending amount of the filler is 10 parts by mass or more, an effect of adding the filler is seen, and when it is 100 parts by mass or less, the polymer can be sufficiently mixed with the filler. The performance as a thing can be improved.
On the other hand, when the blending amount of the filler is within the more preferable range or the particularly preferable range, it is more advantageous in terms of the balance between processability and low loss / durability.

<<カーボンブラック>>
前記カーボンブラックとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、FEF、GPF、SRF、HAF、N339、IISAF、ISAF、SAF、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA、JIS K 6217−2:2001に準拠して測定する)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20m/g〜150m/gが好ましく、35m/g〜145m/gがより好ましい。
前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が20m/g以上であると、得られた重合体組成物の耐久性が悪化するのを防止して、十分な耐亀裂成長性を得ることができ、100m/g以下であると、低ロス性を向上し、また、作業性を向上することができる。
前記重合体100質量部に対するカーボンブラックの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10質量部〜100質量部が好ましく、10質量部〜70質量部がより好ましく、20質量部〜60質量部が特に好ましい。
前記カーボンブラックの含有量が、10質量部以上であると、補強性が不十分で耐破壊性が悪化するのを防止することができ、100質量部以下であると、加工性および低ロス性が悪化するのを防止することができる。
一方、前記カーボンブラックの含有量が、前記より好ましい範囲内、または、前記特に好ましい範囲内であると、各性能のバランスの点でより有利である。
<< carbon black >>
There is no restriction | limiting in particular as said carbon black, According to the objective, it can select suitably, For example, FEF, GPF, SRF, HAF, N339, IISAF, ISAF, SAF etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black: The (N 2 SA, JIS K 6217-2 is measured according to 2001) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, 20 m 2 / 150 m 2 / g are preferred, 35m 2 / g~145m 2 / g is more preferable.
When the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the carbon black is 20 m 2 / g or more, deterioration of the durability of the obtained polymer composition is prevented and sufficient crack growth resistance is obtained. If it is 100 m 2 / g or less, the low-loss property can be improved, and the workability can be improved.
There is no restriction | limiting in particular as content of carbon black with respect to 100 mass parts of said polymers, Although it can select suitably according to the objective, 10 mass parts-100 mass parts are preferable, and 10 mass parts-70 mass parts are. More preferred is 20 to 60 parts by mass.
When the content of the carbon black is 10 parts by mass or more, it is possible to prevent deterioration of the fracture resistance due to insufficient reinforcement, and when it is 100 parts by mass or less, workability and low loss property Can be prevented from deteriorating.
On the other hand, when the content of the carbon black is within the more preferable range or the particularly preferable range, it is more advantageous in terms of balance of performances.

<<無機充填剤>>
前記無機充填剤としては、重合触媒組成物に含まれるシリカ以外には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸化アルミニウム、クレー、アルミナ、タルク、マイカ、カオリン、ガラスバルーン、ガラスビーズ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、上記の無機充填剤を用いる時は適宜シランカップリング剤を使用してもよい。
<< Inorganic filler >>
The inorganic filler is not particularly limited except for silica contained in the polymerization catalyst composition, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, aluminum hydroxide, clay, alumina, talc, mica, kaolin, Examples thereof include glass balloons, glass beads, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium oxide, titanium oxide, potassium titanate, and barium sulfate. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
In addition, when using said inorganic filler, you may use a silane coupling agent suitably.

<架橋剤>
前記架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、硫黄系架橋剤、有機過酸化物系架橋剤、無機架橋剤、ポリアミン架橋剤、樹脂架橋剤、硫黄化合物系架橋剤、オキシム−ニトロソアミン系架橋剤、などが挙げられるが、これらの中でも硫黄系架橋剤がより好ましい。
<Crosslinking agent>
There is no restriction | limiting in particular as said crosslinking agent, According to the objective, it can select suitably, For example, a sulfur type crosslinking agent, an organic peroxide type crosslinking agent, an inorganic crosslinking agent, a polyamine crosslinking agent, a resin crosslinking agent, sulfur A compound type crosslinking agent, an oxime-nitrosamine type crosslinking agent, etc. are mentioned, Among these, a sulfur type crosslinking agent is more preferable.

前記架橋剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、重合体100質量部に対し、0.1質量部〜20質量部が好ましい。前記架橋剤の含有量が、0.1質量部以上であると、架橋を進行させることができ、20質量部以下であると、一部の架橋剤により混練り中に架橋が進むのを防止したり、加硫物の物性が損なわれるのを防止することができる。   There is no restriction | limiting in particular as content of the said crosslinking agent, Although it can select suitably according to the objective, 0.1 mass part-20 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of polymers. When the content of the crosslinking agent is 0.1 parts by mass or more, crosslinking can proceed, and when the content is 20 parts by mass or less, a part of the crosslinking agent prevents crosslinking from proceeding during kneading. Or the physical properties of the vulcanizate can be prevented from being impaired.

<<その他の成分>>
その他に加硫促進剤を併用することも可能であり、加硫促進剤としては、グアジニン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系、ザンテート系等の化合物が使用できる。
また必要に応じて、軟化剤、加硫助剤、着色剤、難燃剤、滑剤、発泡剤、可塑剤、加工助剤、酸化防止剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、着色防止剤、その他の配合剤など公知のものをその使用目的に応じて使用することができる。
<< Other ingredients >>
In addition, it is also possible to use a vulcanization accelerator in combination, and examples of the vulcanization accelerator include guanidine, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, thiazole, sulfenamide, thiourea, thiuram, Dithiocarbamate and xanthate compounds can be used.
If necessary, softeners, vulcanization aids, colorants, flame retardants, lubricants, foaming agents, plasticizers, processing aids, antioxidants, anti-aging agents, scorch inhibitors, UV inhibitors, antistatic agents Known agents such as a colorant, an anti-coloring agent, and other compounding agents can be used depending on the purpose of use.

(架橋重合体組成物)
本発明の重合体組成物は、架橋して架橋重合体組成物として使用してもよい。
架橋重合体組成物は、本発明の重合体組成物を架橋して得られたものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記架橋の条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、温度120℃〜200℃、加温時間1分間〜900分間が好ましい。
(Crosslinked polymer composition)
The polymer composition of the present invention may be cross-linked and used as a cross-linked polymer composition.
The cross-linked polymer composition is not particularly limited as long as it is obtained by cross-linking the polymer composition of the present invention, and can be appropriately selected according to the purpose.
The crosslinking conditions are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, a temperature of 120 ° C. to 200 ° C. and a heating time of 1 minute to 900 minutes are preferable.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1:シリカ含有重合体Aの製造方法)
(実施例1:シリカ含有重合体Aの製造方法)
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、1L耐圧ガラス反応器にシリカ5.0g(商品名:ニップシールAQ、重量減少法により算出した含水率5.5重量%、東ソーシリカ株式会社製)、ノルマルヘキサン50.0g、トリメチルアルミニウム20.0mmol(東ソーファインケム株式会社製)及びトリイソブチルアルミニウム20.0mmol(東ソーファインケム株式会社製)を仕込み、室温で30分間混合熟成させた。次いで、ビス(2−フェニルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリルアミド)[(2-PhC)GdN(SiHMe)]68mg(100μmol)を仕込み室温で60分間熟成させた。その後、グローブボックスから反応器を取り出し、1,3−ブタジエン100.0g(1.85mol)を含むノルマルヘキサン溶液470.0gを添加した後、65℃で250分間重合を行った。重合後、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(NS−5)5重量%のイソプロパノール溶液1mLを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールでシリカ含有重合体を分離し、70℃で真空乾燥しシリカ含有重合体Aを得た。得られたシリカ含有重合体Aの収量は88.0gであった。
(Example 1: Method for producing silica-containing polymer A)
(Example 1: Method for producing silica-containing polymer A)
In a glove box under a nitrogen atmosphere, 5.0 g of silica (trade name: Nipseal AQ, water content of 5.5% by weight calculated by weight reduction method, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.) in a 1 L pressure glass reactor, normal hexane 50 0.0 g, 20.0 mmol of trimethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) and 20.0 mmol of triisobutylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) were charged and mixed and aged at room temperature for 30 minutes. Next, 68 mg (100 μmol) of bis (2-phenylindenyl) gadolinium bis (dimethylsilylamide) [(2-PhC 9 H 6 ) 2 GdN (SiHMe 2 ) 2 ] was charged and aged at room temperature for 60 minutes. Thereafter, the reactor was taken out from the glove box, and after adding 470.0 g of a normal hexane solution containing 100.0 g (1.85 mol) of 1,3-butadiene, polymerization was carried out at 65 ° C. for 250 minutes. After the polymerization, 1 mL of a 5% by weight isopropanol solution of 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (NS-5) was added to stop the reaction. The coalescence was separated and vacuum dried at 70 ° C. to obtain a silica-containing polymer A. The yield of the resulting silica-containing polymer A was 88.0 g.

(実施例2:シリカ含有重合体Bの製造方法)
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、1L耐圧ガラス反応器にシリカ8.0g(商品名:ニップシールAQ、重量減少法により算出した含水率5.5重量%、東ソーシリカ株式会社製)、ノルマルヘキサン80.0g、トリメチルアルミニウム16.8mmol(東ソーファインケム株式会社製)及びトリイソブチルアルミニウム16.8mmol(東ソーファインケム株式会社製)を仕込み、室温で30分間混合熟成させた。次いで、ビス(2−フェニルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリルアミド)[(2-PhC)GdN(SiHMe)]22mg(32μmol)を仕込み室温で60分間熟成させた。その後、グローブボックスから反応器を取り出し、1,3−ブタジエン80.0g(1.48mol)を含むノルマルヘキサン溶液320.0gを添加した後、80℃で240分間重合を行った。重合後、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(NS−5)5重量%のイソプロパノール溶液1mLを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールでシリカ含有重合体を分離し、70℃で真空乾燥しシリカ含有重合体Bを得た。得られたシリカ含有重合体Bの収量は83.0gであった。
(Example 2: Method for producing silica-containing polymer B)
In a glove box under a nitrogen atmosphere, 8.0 g of silica (trade name: Nipseal AQ, water content of 5.5% by weight calculated by the weight reduction method, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.) in a 1 L pressure glass reactor, normal hexane 80 0.06 g, trimethylaluminum 16.8 mmol (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) and triisobutylaluminum 16.8 mmol (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) were charged and mixed and aged at room temperature for 30 minutes. Next, 22 mg (32 μmol) of bis (2-phenylindenyl) gadolinium bis (dimethylsilylamide) [(2-PhC 9 H 6 ) 2 GdN (SiHMe 2 ) 2 ] was charged and aged at room temperature for 60 minutes. Thereafter, the reactor was taken out of the glove box, and after adding 320.0 g of a normal hexane solution containing 80.0 g (1.48 mol) of 1,3-butadiene, polymerization was performed at 80 ° C. for 240 minutes. After the polymerization, 1 mL of a 5% by weight isopropanol solution of 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (NS-5) was added to stop the reaction. The coalescence was separated and vacuum dried at 70 ° C. to obtain silica-containing polymer B. The yield of the obtained silica-containing polymer B was 83.0 g.

(実施例3:シリカ含有重合体Cの製造方法)
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、1L耐圧ガラス反応器にシリカ8.0g(商品名:ニップシールAQ、重量減少法により算出した含水率5.5重量%、東ソーシリカ株式会社製)、ノルマルヘキサン80.0g、トリメチルアルミニウム19.2mmol(東ソーファインケム株式会社製)及びトリイソブチルアルミニウム19.2mmol(東ソーファインケム株式会社製)を仕込み、室温で30分間混合熟成させた。次いで、ビス(2−フェニルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリルアミド)[(2-PhC)GdN(SiHMe)]22mg(32μmol)を仕込み室温で60分間熟成させた。その後、グローブボックスから反応器を取り出し、1,3−ブタジエン80.0g(1.48mol)を含むノルマルヘキサン溶液320.0gを添加した後、80℃で200分間重合を行った。重合後、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(NS−5)5重量%のイソプロパノール溶液1mLを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールでシリカ含有重合体を分離し、70℃で真空乾燥しシリカ含有重合体Cを得た。得られたシリカ含有重合体Cの収68.0gであった。
(Example 3: Production method of silica-containing polymer C)
In a glove box under a nitrogen atmosphere, 8.0 g of silica (trade name: Nipseal AQ, water content of 5.5% by weight calculated by the weight reduction method, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.) in a 1 L pressure glass reactor, normal hexane 80 0.0 g, 19.2 mmol of trimethylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) and 19.2 mmol of triisobutylaluminum (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) were charged and mixed and aged at room temperature for 30 minutes. Next, 22 mg (32 μmol) of bis (2-phenylindenyl) gadolinium bis (dimethylsilylamide) [(2-PhC 9 H 6 ) 2 GdN (SiHMe 2 ) 2 ] was charged and aged at room temperature for 60 minutes. Then, after taking out the reactor from the glove box and adding 320.0 g of normal hexane solution containing 80.0 g (1.48 mol) of 1,3-butadiene, polymerization was performed at 80 ° C. for 200 minutes. After the polymerization, 1 mL of a 5% by weight isopropanol solution of 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (NS-5) was added to stop the reaction. The coalescence was separated and vacuum dried at 70 ° C. to obtain a silica-containing polymer C. The yield of the obtained silica-containing polymer C was 68.0 g.

(実施例4:シリカ含有重合体Dの製造方法)
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、1L耐圧ガラス反応器にシリカ5.0g(商品名:ニップシールAQ、重量減少法により算出した含水率5.5重量%、東ソーシリカ株式会社製)、ノルマルヘキサン65.0g、トリメチルアルミニウム16.0mmol(東ソーファインケム株式会社製)及びトリイソブチルアルミニウム3.2mmol(東ソーファインケム株式会社製)を仕込み、室温で30分間混合熟成させた。次いで、ビス(2−フェニルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリルアミド)[(2-PhC)GdN(SiHMe)]22mg(32μmol)を仕込み室温で60分間熟成させた。その後、グローブボックスから反応器を取り出し、1,3−ブタジエン80.0g(1.48mol)を含むノルマルヘキサン溶液340.0gを添加した後、80℃で90分間重合を行った。重合後、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(NS−5)5重量%のイソプロパノール溶液1mLを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールでシリカ含有重合体を分離し、70℃で真空乾燥しシリカ含有重合体Dを得た。得られたシリカ含有重合体Dの収27.0gであった。
(Example 4: Production method of silica-containing polymer D)
In a glove box in a nitrogen atmosphere, 5.0 g of silica (trade name: Nipseal AQ, water content 5.5% by weight calculated by weight reduction method, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.) in a 1 L pressure-resistant glass reactor, normal hexane 65 0.0 g, trimethylaluminum 16.0 mmol (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) and triisobutylaluminum 3.2 mmol (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) were charged and mixed and aged at room temperature for 30 minutes. Next, 22 mg (32 μmol) of bis (2-phenylindenyl) gadolinium bis (dimethylsilylamide) [(2-PhC 9 H 6 ) 2 GdN (SiHMe 2 ) 2 ] was charged and aged at room temperature for 60 minutes. Thereafter, the reactor was taken out from the glove box, and 340.0 g of a normal hexane solution containing 80.0 g (1.48 mol) of 1,3-butadiene was added, followed by polymerization at 80 ° C. for 90 minutes. After the polymerization, 1 mL of a 5% by weight isopropanol solution of 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (NS-5) was added to stop the reaction. The coalescence was separated and vacuum dried at 70 ° C. to obtain silica-containing polymer D. The yield of the obtained silica-containing polymer D was 27.0 g.

(比較例1:重合体E)
比較例1として、宇部興産株式会性のポリブタジエンラバー(UBEPOL BR 150、以下「150Lブタジエン」と表記)を使用した。
(Comparative Example 1: Polymer E)
As Comparative Example 1, polybutadiene rubber (UBEPOL BR 150, hereinafter referred to as “150 L butadiene”) manufactured by Ube Industries, Ltd. was used.

(比較例2:シリカ含有重合体Fの製造方法)
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、1L耐圧ガラス反応器にシリカ3.0g(商品名:ニップシールAQ、重量減少法により算出した含水率5.5重量%、東ソーシリカ株式会社製)、ノルマルヘキサン80.0g、トリメチルアルミニウム9.6mmol(東ソーファインケム株式会社製)及びトリイソブチルアルミニウム3.2mmol(東ソーファインケム株式会社製)を仕込み、室温で30分間混合熟成させた。次いで、ビス(2−フェニルインデニル)ガドリニウムビス(ジメチルシリルアミド)[(2-PhC)GdN(SiHMe)]22mg(32μmol)を仕込み室温で60分間熟成させた。その後、グローブボックスから反応器を取り出し、1,3−ブタジエン80.0g(1.48mol)を含むノルマルヘキサン溶液320.0gを添加した後、65℃で180分間重合を行った。重合後、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)(NS−5)5重量%のイソプロパノール溶液1mLを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールでシリカ含有重合体を分離し、70℃で真空乾燥しシリカ含有重合体Fを得た。得られたシリカ含有重合体Fの収55.0gであった。
(Comparative example 2: Production method of silica-containing polymer F)
In a glove box under nitrogen atmosphere, 3.0 g of silica (trade name: Nipseal AQ, water content of 5.5% by weight calculated by weight reduction method, manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.) in a 1 L pressure-resistant glass reactor, normal hexane 80 0.0 g, trimethylaluminum 9.6 mmol (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) and triisobutylaluminum 3.2 mmol (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) were charged and mixed and aged at room temperature for 30 minutes. Next, 22 mg (32 μmol) of bis (2-phenylindenyl) gadolinium bis (dimethylsilylamide) [(2-PhC 9 H 6 ) 2 GdN (SiHMe 2 ) 2 ] was charged and aged at room temperature for 60 minutes. Then, after taking out the reactor from the glove box and adding 320.0 g of normal hexane solution containing 80.0 g (1.48 mol) of 1,3-butadiene, polymerization was performed at 65 ° C. for 180 minutes. After the polymerization, 1 mL of a 5% by weight isopropanol solution of 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (NS-5) was added to stop the reaction. The coalescence was separated and vacuum dried at 70 ° C. to obtain silica-containing polymer F. The yield of the obtained silica-containing polymer F was 55.0 g.

上記のようにして調製した重合体A〜Fについて、ミクロ構造(シス−1,4結合量)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)を下記の方法で測定・評価した。   For the polymers A to F prepared as described above, the microstructure (cis-1,4 bond amount), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution (Mw / Mn) were measured and evaluated by the following methods.

<シリカ含有重合体A〜Fの分析方法>
(1)ミクロ構造(シス−1,4結合量)
重合体A〜Fのミクロ構造(シス−1,4結合量)を、フーリエ変換赤外分光法(FT−IR)の透過率スペクトルを測定することにより算出した。具体的には、同一セルの二硫化炭素のブランクとして、5mg/mLの濃度に調整した各シリカ含有重合体の二硫化炭素溶液のFT−IRによる透過率スペクトルを測定し、下記行列式(iii):

Figure 2014024885
(式中、aは、フーリエ変換赤外分光法(FT−IR)による透過率スペクトルの1130cm−1付近の山ピーク値であり、bは、967cm−1付近の谷ピーク値であり、cは、911cm−1付近の谷ピーク値であり、dは、736cm−1付近の谷ピーク値である)から導かれるe,f,gの値を用い、下記式(iv)
(シス−1,4結合量の計算値=e/(e+f+g)×100 ・・・(iv)
にしたがって、シス1,4結合量の計算値を求めた。 <Analytical method of silica-containing polymers A to F>
(1) Microstructure (cis-1,4 bond amount)
The microstructures (cis-1,4 bonds) of the polymers A to F were calculated by measuring the transmittance spectrum of Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Specifically, the transmittance spectrum by FT-IR of the carbon disulfide solution of each silica-containing polymer adjusted to a concentration of 5 mg / mL as a carbon disulfide blank of the same cell was measured, and the following determinant (iii) ):
Figure 2014024885
(In the formula, a is a peak peak value in the vicinity of 1130 cm −1 of the transmittance spectrum by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), b is a valley peak value in the vicinity of 967 cm −1 , and c is a valley peak value around 911 cm -1, d is, e derived from 736cm -1 is a valley peak value around), f, using the value of g, the following formula (iv)
(Calculated value of cis-1,4 bond amount = e / (e + f + g) × 100 (iv)
Thus, the calculated value of cis 1,4 bond amount was obtained.

(2)重合体A〜Fの数平均分子量(Mn)及び分子量分布(Mw/Mn)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー[GPC:東ソー製HLC−8220GPC、カラム:東ソー製GMHXL−2本、検出器:示差屈折率計(RI)]で単分散ポリスチレンを基準として、合成ポリブタジエンのポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)及び分子量分布(Mw/Mn)を求めた。なお、測定温度は40℃である。溶出溶媒としては、テトラヒドロフラン(THF)を用いた。
(2) Number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of polymers A to F
Gel permeation chromatography [GPC: Tosoh HLC-8220 GPC, column: Tosoh GMH XL -2, detector: differential refractometer (RI)], based on monodisperse polystyrene, the number of synthetic polybutadiene in terms of polystyrene Average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw / Mn) were determined. The measurement temperature is 40 ° C. Tetrahydrofuran (THF) was used as an elution solvent.

<重合体組成物の物性試験>
重合体A〜Fについて、表2に示す配合処方の重合体組成物を調製し、145℃、33分間の条件で加硫して得た加硫重合体組成物に対し、下記の方法に従って、(1)損失正接(tanδ)、(2)耐摩耗性を測定した。測定結果を表1に示す。
<Physical property test of polymer composition>
For the polymers A to F, a polymer composition having the formulation shown in Table 2 was prepared, and vulcanized polymer composition obtained by vulcanization at 145 ° C. for 33 minutes, according to the following method. (1) Loss tangent (tan δ) and (2) wear resistance were measured. The measurement results are shown in Table 1.

(1)損失正接(tanδ)
各加硫重合体組成物から試験片を作製して、東洋精機株式会社製の粘弾性スペクトロメーターを使用して、初期荷重160g、動的歪2%、周波数52Hzおよび温度25℃の条件でtanδを測定した。tanδの数値が小さいほど、低発熱性が良好であることを示す。
(1) Loss tangent (tan δ)
A test piece was prepared from each vulcanized polymer composition, and tan δ was used under the conditions of an initial load of 160 g, a dynamic strain of 2%, a frequency of 52 Hz, and a temperature of 25 ° C. using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. Was measured. The smaller the value of tan δ, the better the low exothermic property.

(2)耐摩耗性(指数)
ランボーン型摩耗試験機を用い、室温におけるスリップ率60%で摩耗量を測定し、比較例1の逆数を100とする指数で表示した。数値が大きいほど耐摩耗性が良好である。
(2) Abrasion resistance (index)
The amount of wear was measured at a slip rate of 60% at room temperature using a Lambourn type wear tester, and displayed as an index with the reciprocal of Comparative Example 1 being 100. The higher the value, the better the wear resistance.

Figure 2014024885
Figure 2014024885
Figure 2014024885
Figure 2014024885

※1:重合体A〜F
※2:東ソーシリカ株式会社:ニップシールAQ
※3:三共油化工業(株)製、商品名「A/O ミックス」(プロセスオイル)
※4:デグッサ社製、 商品名「Si75」
※5:N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−p−フェニレンジアミン、大内新興化学(株)製、ノックラック6C
※6:大内新興化学工業株式会社:ノクセラーMZ
※7:大内新興化学工業株式会社:ノクセラーNS
* 1: Polymers A to F
* 2: Tosoh Silica Corporation: Nip Seal AQ
* 3: Product name “A / O Mix” (Process Oil), manufactured by Sankyo Oil Chemical Co., Ltd.
* 4: Product name “Si75” manufactured by Degussa
* 5: N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-p-phenylenediamine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., knock rack 6C
* 6: Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd .: Noxeller MZ
* 7: Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd .: Noxeller NS

表1の結果より、本発明の重合体組成物の製造方法において、耐摩耗性及び低発熱性に優れる重合体組成物を合成できることが確認された。   From the results in Table 1, it was confirmed that in the method for producing a polymer composition of the present invention, a polymer composition excellent in wear resistance and low heat build-up can be synthesized.

本発明の重合体組成物の製造方法、及び該製造方法で製造された重合体組成物は、シリカの添加を要するゴム製品、例えば、タイヤ部材(特に、タイヤのトレッド部材)の製造に好適に利用可能である。   The production method of the polymer composition of the present invention and the polymer composition produced by the production method are suitable for production of rubber products that require addition of silica, for example, tire members (particularly, tire tread members). Is available.

Claims (6)

希土類元素含有化合物であり、希土類元素化合物または希土類元素化合物とルイス塩基との反応物を含む第1要素と、
下記一般式(X)で表される化合物を含む第2要素と、
シリカを含む第3要素について、
前記第2要素と前記第3要素とを混合熟成した後、前記第1要素を添加して反応させ、得られた重合触媒組成物の存在下で、
共役ジエン化合物及び非共役オレフィンの少なくとも一種を重合させ重合体成分を形成させる工程を含み、
前記シリカの配合量を添加する共役ジエン化合物及び/または非共役オレフィンの合計量100重量部に対して6重量部以上とする、ことを特徴とする重合体組成物の製造方法。
YR a b c ・・・ (X)

(式中、Yは、周期律表第1族、第2族、第12族及び第13族から選択される金属であり、R及びRは、炭素数1〜10の炭化水素基または水素原子で、Rは炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R、R及びRは、同一または異なっていてもよく、また、Yが周期律表第1族から選択される金属である場合には、aは1で且つb及びcは0であり、Yが周期律表第2族及び第12族から選択される金属である場合には、a及びbは1で且つcは0であり、Yが周期律表第13族から選択される金属である場合には、a,b及びcは1である)
A first element comprising a rare earth element-containing compound or a reaction product of a rare earth element compound or a rare earth element compound and a Lewis base;
A second element comprising a compound represented by the following general formula (X);
For the third element containing silica,
After mixing and aging the second element and the third element, the first element is added and reacted, and in the presence of the resulting polymerization catalyst composition,
Comprising polymerizing at least one of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin to form a polymer component,
6. A method for producing a polymer composition, comprising adding 6 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the total amount of conjugated diene compound and / or non-conjugated olefin to which the compounding amount of silica is added.
YR 1 a R 2 b R 3 c (X)

(In the formula, Y is a metal selected from Group 1, Group 2, Group 12 and Group 13 of the Periodic Table, and R 1 and R 2 are each a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or A hydrogen atom, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different, and Y is from Group 1 of the Periodic Table When it is a selected metal, a is 1 and b and c are 0. When Y is a metal selected from Groups 2 and 12 of the Periodic Table, a and b are 1 and c is 0, and when Y is a metal selected from Group 13 of the Periodic Table, a, b and c are 1)
前記第3要素の含水率が、0.1重量%以上である、請求項1記載の重合体組成物の製造方法。   The method for producing a polymer composition according to claim 1, wherein the water content of the third element is 0.1 wt% or more. 前記第1要素が、下記一般式(i)または(ii):
MX・Lw ・・・ (i)
MX・Lw ・・・ (ii)
(各式中、Mは、ランタノイド元素、スカンジウムまたはイットリウムを示し、Xは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシド基、チオラート基、アミド基、シリル基、アルデヒド残基、ケトン残基、カルボン酸残基、チオカルボン酸残基、リン化合物残基、無置換若しくは置換のシクロペンタジエニル、または無置換若しくは置換のインデニルを示し、Lは、ルイス塩基を示し、wは、0〜3を示す)で表される錯体を含む、請求項1に記載の重合体組成物の製造方法。
The first element is represented by the following general formula (i) or (ii):
MX 2 · Lw (i)
MX 3 · Lw (ii)
(In each formula, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, and X is independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxide group, a thiolate group, an amide group, a silyl group, an aldehyde residue, or a ketone residue. , Carboxylic acid residue, thiocarboxylic acid residue, phosphorus compound residue, unsubstituted or substituted cyclopentadienyl, or unsubstituted or substituted indenyl, L represents a Lewis base, and w represents 0 to 3 The manufacturing method of the polymer composition of Claim 1 containing the complex represented by this.
前記希土類元素化合物及び希土類元素化合物とルイス塩基との反応物は、希土類元素と炭素との結合を有さない、請求項1に記載の重合体組成物の製造方法。   The method for producing a polymer composition according to claim 1, wherein the rare earth element compound and a reaction product of the rare earth element compound and a Lewis base do not have a bond between the rare earth element and carbon. 前記一般式(X)で表される化合物が、下記一般式(Xa):
AlR ・・・ (Xa)
(式中、R及びRは、炭素数1〜10の炭化水素基または水素原子で、Rは炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R、R及びRは、同一または異なっていてもよい)で表される、請求項1に記載の重合体組成物の製造方法。
The compound represented by the general formula (X) is represented by the following general formula (Xa):
AlR 1 R 2 R 3 (Xa)
(In the formula, R 1 and R 2 are a hydrocarbon group or a hydrogen atom having 1 to 10 carbon atoms, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that, R 1, R 2 and R 3 May be the same or different). The method for producing a polymer composition according to claim 1.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の重合体組成物の製造方法を用いて製造された、ことを特徴とする重合体組成物。   A polymer composition produced using the method for producing a polymer composition according to any one of claims 1 to 5.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014047237A (en) * 2012-08-29 2014-03-17 Bridgestone Corp Method of manufacturing modified carbon black and modified carbon black

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01270531A (en) * 1988-04-22 1989-10-27 Nitto Chem Ind Co Ltd Method for manufacturing glass molded bodies
JP2000007720A (en) * 1998-05-27 2000-01-11 Goodyear Tire & Rubber Co:The Rubber composition and tire with tread
JP2003246811A (en) * 2001-12-07 2003-09-05 Merck Patent Gmbh Polymer-type material comprising silica particle, method for producing it and use thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01270531A (en) * 1988-04-22 1989-10-27 Nitto Chem Ind Co Ltd Method for manufacturing glass molded bodies
JP2000007720A (en) * 1998-05-27 2000-01-11 Goodyear Tire & Rubber Co:The Rubber composition and tire with tread
JP2003246811A (en) * 2001-12-07 2003-09-05 Merck Patent Gmbh Polymer-type material comprising silica particle, method for producing it and use thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014047237A (en) * 2012-08-29 2014-03-17 Bridgestone Corp Method of manufacturing modified carbon black and modified carbon black

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