JPH04154819A - 共役ジェン類重合体の製造方法 - Google Patents
共役ジェン類重合体の製造方法Info
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- JPH04154819A JPH04154819A JP27938590A JP27938590A JPH04154819A JP H04154819 A JPH04154819 A JP H04154819A JP 27938590 A JP27938590 A JP 27938590A JP 27938590 A JP27938590 A JP 27938590A JP H04154819 A JPH04154819 A JP H04154819A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
有し、優れたゴム特性を示す共役ジエン類重合体を、極
めて高効率に製造する方法に関するものである。
の製造方法としては、既に多数の方法が公知である。特
にニッケル、コバルト、チタン等の遷移金属化合物を主
成分とする複合触媒を用いて得られるブタジェン重合体
は、一般にはシス結合金率が90%を越えるものであり
、リチウム基材触媒による低シスブタジェン重合体とと
もに工業的に製造され、各種用途に広く使用されている
。
土類金属化合物を主成分とする複合触媒を用いる方法も
知られている。この場合得られるブタジェン重合体は、
遷移金属触媒によって得られる高シスブタジェン重合体
に比較して、粘着性に優れるといった特長を有するとさ
れている。
tstoffe、第22巻、293真、1969年刊行
)しかし、この種の複合触媒の主成分である希土類金属
化合物あるいはこれらの複合触媒系全体の重合溶媒等に
対する溶解性は十分でなく、不均一に成ることもあって
、その触媒活性は不十分なものであった。また、得られ
るブタジェン重合体の分子量分布は広いものとなり、そ
れ故、弾性特性等のゴム性能も一般の高シスブタジェン
ゴムに比較して特に優れるというものではなかった。
良すべく種々の試みも既になされている。
ジエンの存在下に予備反応し、活性を向上させる方法(
特公昭47−14729号公報)、複合触媒の主成分で
ある希土類金属化合物として、希土類金属のアルコラー
ドを用いる方法、ネオジムのフェノール塩を用いる方法
あるいはネオジムの特定された3級カルボン酸塩を用い
て複合触媒の溶解性を改善した方法(特開昭54−40
890号公報、特開昭60−108408号公報、特開
昭55−66903号公報)等が知られている。
トン等のルイス塩基との反応生成物を主成分とする複合
触媒を用いることによって、炭化水素溶媒に対する重合
触媒の溶解性を改善し、高い重合活性が達成できること
が開示されている。
、特に希土類金属のカルボン酸塩化合物を主成分とする
複合触媒によって、高いシス含率の共役ジエン重合体が
得られることは既に知られている。しかし、高い触媒活
性を達成するためには、予備反応もしくは触媒μ)成等
の特殊な操作を必要とするものである。工業的には、こ
の予備反応もしくは触媒熟成等の操作は、生産プロセス
を複雑化するものであり、生産効率の低下、生産コスト
の上昇等の問題を来すものとなり、解決が求められるも
のであった。またさらに、その重合活性についてもさら
なる改善が求められるとごろであった。
結果、希土類金属のカルボン酸塩化合物の一部の酸基を
、カルボン酸よりも酸性度が低く、かつ水分等の非存在
下に希土類金属と安定な塩を作り得る程度に十分な酸性
度を有する他の有機酸基で置換することによって、得ら
れる希土類金属の複合塩が重合触媒等に対する溶解性に
優れ、これを用いる複合触媒は予備反応もしくは触媒熟
成等の特殊な操作を必要とせずに、極めて高い触媒活性
を達成できることを見い出し本発明に到達したものであ
る。
金属複合塩の重合溶媒等に対する優れた溶解性および複
合開始剤としての高い重合活性は、驚くべきことに希土
類金属の複合塩を構成するカルボン酸の希土類金属塩お
よび他の有機酸化合物の希土類金属塩を、それぞれ別途
に重合系に添加することによっては全く達成されるもの
ではなく、本発明の提供する特定の複合塩を用いること
によって初めて達成されるものである。
媒中で溶液重合するに際し、(a)希土類金属のカルボ
ン酸化合物及び他の有機酸化合物との複合塩化合物、(
b)有機アルミニウム化合物及び(c)ハロゲン含有ル
イス酸化合物から成る複合触媒を存在させることを特徴
とする共役ジエン類重合体の製造方法を提供するもので
ある。
化合物との複合塩化合物とは、一般式LnA、B2又は
LnA2B、で表すことができ、Lnは希土類金属であ
り、Aはカルボン酸化合物の酸基、Bは、対応するカル
ボン酸の酸性度より低い、カルボン酸以外の有機酸化合
物の酸基を示す。
号57から71の元素であり、好ましくは原子番号57
から60の元素であり、最も好ましい金属はネオジムで
ある。用いることのできる希土類金属は希土類金属相互
の混合物であっても、また少量の6一 他の金属を含むものであっても当然構わない。
は、具体的な酸性度を示す数値としての25°C1水中
の酸解離指数pKaが5以上が好ましく、より好ましく
は5〜20の範囲、特に好ましくは8〜12の範囲の酸
性度を有する有機酸化合物から選ぶことができる。ここ
で言う有機酸とは広く希土類金属と塩を作り得る有機化
合物を指すものである。この範囲にある具体的有機酸化
合物の種類としてはフェノール、アルコールおよびその
イオウ同族体を挙げることができる。置換する有機酸化
合物の酸性度がpKa 5より強いと、本発明の特徴で
ある高い触媒活性が十分発揮されにくい場合がある。ま
た置換する有機酸化合物の酸性度がpKa20より弱い
と、希土類金属複合塩化合物の製造時もしくは貯蔵時の
安定性が低下する場合がある。
物の種類はフェノール化合物である。
カルボン酸化合物のナトリウム塩と対応する他の有機酸
化合物のナトリウム塩との混合物を、希土類金属の塩酸
塩と、アルコールもしくはアセトン等の溶媒中で反応さ
せることによって容易に得ることができる。
、下記の一般式(I)で表されるカルボン酸化合物およ
びそのイオウ同族体である。
・・・・・・・・・ (1)II ここにR1は炭素数3〜30、好ましくは4から20の
範囲の脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、または炭
素数6〜30、好ましくは7〜20の範囲のアルキル置
換芳香族炭化水素基を表す。
例としては、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
ペンクンカルボン酸、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(シェル化学から販売され
るCIO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
、ヘキサンチオール酸、2,2−ジメチルブタンチオン
酸、デカンチオン酸、テトラデカンチオン酸、千オ安息
香酸等が挙げられる。
は、一般式(II)で表される。
・・・・・・・ (II)ここにR2は炭素数2〜30
、好ましくは4から20の範囲の脂肪族炭化水素基、脂
環族炭化水素基、または炭素数6〜30、好ましくは7
〜20の範囲のアルキル置換芳香族炭化水素基を表す。
エチルアルコール、n−プロピルアルコール、1so−
プロピルアルコール、tert−ブチルアルコール、t
ert−アミルアルコール、n−へキシアルコール、シ
クロヘキシアルコール、アリルアルコール、2−ブテニ
ルアルコール、3−へキセニルアルコール、2.5−デ
カジェニルアルコール、ベンジルアルコール、フェノー
ル、カテコール、1−ナフトール、2−ナフトール、2
,6−シーtert−ブチルフェノール、2,6−シー
tert−ブチル−4−メチルフェノール、2.4.6
−トリーter t−ブチルフェノール、4−フェニル
フェノール、エタンチオール、1−ブタンチオール、2
−ペンタンチオール、2−1so=ブタンチオール、チ
オフェノール、2−ナフタレンチオール、シクロヘキサ
ンチオール、3−メチルシクロヘキサンチオール、2−
ナフタレンチオール、ベンゼンメタンチオール、2−ナ
フタレンメタンチオール等が挙げられる。
酸化合物および他の有機酸化合物との複合塩化合物単独
であることが好ましい。しかし、一部希土類金属のカル
ボン酸化合物もしくは他の有機酸化合物単独の塩を不純
物として含むものであっても構わない。しかし、この場
合でも複合塩化合物が少なくとも50モル%、好ましく
は75モル%以上、特に好ましくは85%以上含まれな
ければ本発明の目的を十分達成できない。
発明の目的を損なわない範囲で含むものであっても構わ
ないことは当然である。
ミニウム化合物は、一般式(I[[)で表される。
III)ここにR3は炭素数1〜20、好ましくは2が
ら8の範囲の脂肪炭化水素基、脂環族炭化水素基、また
は炭素数6〜20、好ましくは6〜12の範囲のアルキ
ル置換芳香族炭化水素基を表す。nは0.1または2、
好ましくは0または1であり、■は水素原子を示す。
アルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロ
ピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、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、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチル
アルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムシバイ
ドライド、イソブチルアルミニウムシバイドライド等が
挙げられ、特に好ましいものはトリエチルアルミニウム
、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウム
ハイドライド、ジイソブチルアルモニウムハイドライド
である。これらは2種以上の混合物であっても良い。
含有ルイス酸化合物は、■b、TVbまたはvbに属す
る元素、好ましくはアルミニウム元素のハイドライドな
いしは有機金属ハライドが挙げられ、ハライドとしては
塩素または臭素が好ましい。これらの化合物の例として
は、メチルアルミニウムジクロライド、メチルアルミニ
ウムジクロライド、エチルアルミニウムジブロマイド、
エチルアルミニウムジクロライド、ブチルアルミニウム
ジクロライド、ブチルアルミニウムジクロライド、ジメ
チルアルミニウムブロマイド、ジメチルアルミニウムク
ロライド、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジエチル
アルミニウムクロライド、ジブチルアルミニウムブロマ
イド、ジブチルアルミニウムクロライド、メチルアルミ
ニウムセスキブロマイド、メチルアルミニウムセスキク
ロライド、エチルアルミニウムセスキブロマイド、エチ
ルアルミニウムセスキクロライド、ジブチル錫、ジクロ
ライド、アルミニウムトリブロマイド、三塩化アンチモ
ン、五塩化アンチモン、三塩化リン、五塩化リン及び四
塩化錫があり、特に好ましいものとしてジエチルアルミ
ニウムクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライ
ド、エチルアルミニウムジクロライド、ジエチルアルミ
ニウムブロマイド、エチルアルミニウムセスキブロマイ
ド及びエチルアルミニウムジブロマイドが挙げられる。
の量もしくは組成比は、その目的によって異なるものと
なる。一般には共役ジエン類単量体100 gあたり、
成分(a)の使用量は0.01〜10ミリモルであり、
好ましくは0.05〜Iミリモルの範囲で使用できる。
モル比で表し、(b)/(a)=x〜100、好ましく
は5〜50の範囲で使用できる。さらに成分(c)の使
用モル量はその分子中に含まれるハロゲン原子数で異な
るものとなり、成分(a)1モルに対するハロゲン原子
数で表し、一般にはハロゲン族子/(a)−1〜6、好
ましくは2〜4の範囲で使用できる。
しては、ブタジェン、イソプレン、ピペリレン、ジメチ
ルブタジェン等の炭素数4〜Bの範囲の共役ジエン化合
物あるいはその混合物から選ぶことができ、最も好まし
い単量体はブタジェンである。またスチレン等のビニル
芳香族炭化水素化合物共存下に重合もしくはビニル芳香
族化合物と共重合することも可能である。
って実施される。溶液重合法を用いる場合に使用できる
重合溶媒としては、n=ペンタン、n−ヘキサン、n−
へブタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の沸
点が200°C以下の脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素
または芳香族炭化水素が好ましい。重合溶媒はこれらの
2成分の混合物であっても当然構わない。また、メチレ
ンクロライドやクロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素
やケトン化合物やエーテル化合物、トリアルキルアミ−
14= ン化合物等の非プロトン性の極性有機溶媒を少量含むこ
とも可能であり、条件により複合触媒の重合溶媒への溶
解性ひいては重合活性をさらに改善できる。
°C1好ましくは10〜120 ’C1特に好ましくは
30〜100°Cで実施される。重合反応形式は回分法
あるいは連続法のいずれにおいても利用できる。
いは非共存下に、触媒成分の一部の組合せ、あるいは全
てを予備反応あるいは熟成することも本発明の製造方法
においては可能である。これらの操作の条件によっては
触媒活性が向上し、得られるポリマーの分子量分布が狭
くなる等のさらなる効果を達成することができる。
の末端変性剤もしくは末端分岐化剤、さらには重合停止
剤、重合体安定剤を反応系に加え、共役ジエン類重合体
の製造における公知の脱溶媒、乾燥操作、例えばスチー
ムストリッピング乾燥、加熱乾燥等により重合体を回収
できる。
の各種末端変性剤から選ぶことができる。
できる。
合技術で公知の末端分岐化剤から選ぶことができる。こ
の例としてはマルチエポキシド、マルチイソシアネート
、マルチイミン、マルチアルデヒド、マルチケトン、マ
ルチ酸無水物、マルチエステル、モノエステル、マルチ
ハライド、−tw化炭素および二酸化炭素が挙げられる
。特に好ましいカップリング剤はテトラクロルシラン、
トリクロルモノメチルシラン、トリクロルモノエチルシ
ラン、ジクロルジエチルシラン等のマルチハロゲン化硅
素化合物、テトラクロルスズ、トリクし1ルモノメチル
スズ、トリクロルモノエチルスズ等のマルチハロゲン化
スズ化合物、炭酸ジフェニル、アジピン酸ジエチル等の
エステル化合物である。
最大枝分れに最適の量と考えられる。しかし所望のカッ
プリング度によって、いかなる範囲のカップリング剤h
i゛も使用できる。−・般には有機アルミニウムあたり
0.1〜1.5当計のカップリング剤量で使用する。カ
ップリング剤は単独もしくは不活性炭化水素溶媒として
添加することができる。またカップリング剤は一度に、
分割してまたは連続的に添加できる。カンプリング反応
はその反応性によっても異なるが、辿常重合温度に近い
温度で、数分から数時間行う。
から選ぶことができる。後者の例としては、各+mのア
ルコール、フェノール、カルボン酸化合物を挙げること
ができる。
、酸化防止剤から選ぶことかできる。
シーtert−ブチル−4−メチルフェノール、トリー
ノニルフェニルホスフェート、フェニル−β−ナフチル
アミン、NN′−ジアルキル−ジフェニルアミン、N−
アルキル−ジフェニルアミン等が挙げられる。
生かす各種用途、例えは必要により他の合成ゴムあるい
は天然ゴムと混合し、l・レッド、カーカス、ザイドウ
ォール、ビード部等のタイヤ各部位への利用、あるいは
ホース、窓枠、ベルト、防振ゴム、自動車部品の原料ゴ
ム等の工業用品への利用、さらには耐衝撃性ポリスチレ
ン、ABS樹脂等の樹脂強化剤として利用することによ
って優れた性能、効果を達成できる。
発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない
。
般式Lnへ+I3zもしくはLnA2B+に対応する希
土類金属の複合塩は下記に示す手法により調製した。
酸の酸基、Bはp−ノニルフェノールの酸基である。
ンのアセトン?容?夜と、2−エチルヘキサン酸のすト
リウム塩とp−ノニルフェノールのすトリウム塩との混
合物のアセトン溶液とを、撹拌下に混合、反応し、その
後乾燥することによって調製した。得られた複合塩は、
テトラヒドロフランを展開溶媒として液クロマトグラフ
イーによって成分分析することができる。これらは、各
々に不純物として2−エチルヘキサン酸のネオジム塩、
p−ノニルフェノールのネオジム塩および目標以外のL
nA 、 B2もしくはLnA2B、に対応する複合塩
を一部含むものであった。
合塩においては純度86%、LnA1B2に対応する複
合塩においては純度88%であった。
乾燥窒素で内部を十分パージした。60gの1゜3−ブ
タジェンを含む400gのシクロヘキザン混液をボトル
内に注入した後、表−1に記載の2−エチルヘキサン酸
とp−ノニルフェノールを同じく表−1記載の組成で配
位子とするネオジウムの複合塩化合物0.12ミリモル
、トリイソブチルアルミニウム3.6 ミリモル、さら
にエチルアルミニウムセスキクロリドをC1/Nd’=
3元素比になる如く添加し、65°Cで2時間重合を
行った。重合後、BIT (2,6−ビス(t−ブチル
)−4−メチルフェノール〕の10wt%のメタノール
/シクロヘキサン混合溶液10滅で反応を停止させ、さ
らに大量のメタノールで重合体を分離させ、50°Cで
真空乾燥した。
B、に対応する複合塩、実施例3はLnA、B2に対応
する複合塩、さらに実施例2は両者を等モルに成る如く
用いた。
ジム塩、p−ノニルフェノールのネオジム塩を単独で用
いた例である。比較例3ば、2−エチルヘキサン酸のネ
オジム塩、p−ノニルフェノールのネオジム塩を等モル
量、全量が0.12ミリモルに成る如く、順次添加した
例である。
率、分子量分布、ムーニー粘度を表−1に示す。
法にてデーター処理して求めた。
ィーを用い、T肝(テトラヒドロフラン)を展開溶剤と
して分析した。
化合物を構成するための他の有機酸に、p−ノニルフェ
ノールに代えて表−2記載の、2,6−ジ−5ec−ブ
チルフェノール、イソアミルアルコール、tert−ド
デカンチオールを用いる外は実施例1と同様に実施した
。また比較例3は、複合塩化合物を構成するための他の
有機酸の酸性度が、カルボン酸の酸性度を越える有機酸
化合物であるドデシルベンゼンスルホン酸を用いる外は
実施例1と同様に実施した。結果を表−2に示す。
記載のカルボン酸化合物を用いる外は実施例1と同様に
実施した。結果を表−3に示す。
代えて表−4記載の有機アルミニウムを、同表記載の世
相いる外は実施例1と同様に実施した。
ドに代えて、表−5のハロゲン含有ルイス酸を、同表記
載の世相いる外は実施例1と同様に実施した。結果を表
〜5に示す。
有し、優れたゴム特性を示す共役ジエン類重合体を、極
めて高効率に製造する方法である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 共役ジエン類を塊状重合又は炭化水素溶媒中で溶液
重合するに際し、 (a)希土類金属のカルボン酸化合物及び他の有機酸化
合物との複合塩化合物、 (b)有機アルミニウム化合物及び (c)ハロゲン含有ルイス酸化合物 から成る複合触媒を存在させることを特徴とする共役ジ
エン類重合体の製造方法。 ここに、希土類金属のカルボン酸化合物及び他の有機酸
化合物との複合塩化合物とは、一般式LnA_1B_2
又はLnA_2B_1で表すことができ、Lnは希土類
金属であり、Aはカルボン酸化合物の酸基、Bは、対応
するカルボン酸の酸性度より低い、カルボン酸以外の有
機酸化合物の酸基を示す
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279385A JPH0791340B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 共役ジェン類重合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279385A JPH0791340B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 共役ジェン類重合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04154819A true JPH04154819A (ja) | 1992-05-27 |
| JPH0791340B2 JPH0791340B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=17610406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2279385A Expired - Fee Related JPH0791340B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 共役ジェン類重合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791340B2 (ja) |
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-
1990
- 1990-10-19 JP JP2279385A patent/JPH0791340B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US20120123070A1 (en) * | 2009-04-28 | 2012-05-17 | Societe De Technologie Michelin | Catalytic Systems Made of a Complex of Rare Earths For Stereospecific Polymerisation Of Conjugated Dienes |
| US8946368B2 (en) | 2009-04-28 | 2015-02-03 | Compagnie Generale Des Etablissements | Catalytic systems made of a complex of rare earths for stereospecific polymerisation of conjugated dienes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0791340B2 (ja) | 1995-10-04 |
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