JP2000034320A - 共役ジエン系重合体の製造方法 - Google Patents

共役ジエン系重合体の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 共役ジエン系化合物に対し高い重合活性を示
す触媒系を用い、得られる重合体は、狭い分子量分布を
有し、耐摩耗性および機械的特性に優れた共役ジエン系
重合体を提供すること。 【解決手段】 (a)希土類元素含有化合物またはこれ
らの化合物とルイス塩基との反応物、(b)アルモキサ
ン、(c)有機アルミニウム化合物、(d)金属ハロゲ
ン化物とルイス塩基との反応物および(d)金属ハロゲ
ン化物とルイス塩基との錯体を主成分とする希土類元素
化合物系触媒を用いて、共役ジエン系化合物を重合し、
さらに必要に応じて、得られる重合体に、特定のハロゲ
ン化有機金属化合物、ハロゲン化金属化合物、有機金属
化合物、ヘテロクムレン化合物、ヘテロ3員環化合物、
ハロゲン化イソシアノ化合物、カルボン酸、酸ハロゲン
化物、エステル化合物、炭酸エステル化合物、酸無水物
およびカルボン酸の金属塩から選ばれる化合物を反応さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な希土類元素
化合物触媒を用いて、共役ジエン系化合物を重合する共
役ジエン系重合体の製造方法に関する。さらには、この
触媒を用いて共役ジエン系化合物を重合し、次いで、重
合された直後の重合体に、特定のハロゲン化有機金属化
合物、ハロゲン化金属化合物、有機金属化合物、ヘテロ
クムレン化合物、ヘテロ3員環化合物、ハロゲン化イソ
シアノ化合物、カルボン酸、酸ハロゲン化物、エステル
化合物、炭酸エステル化合物および酸無水物の群から選
ばれた少なくとも1種の化合物を反応させることによっ
て得られる、耐摩耗性、機械的特性に優れ、また、コー
ルドフローの改良された共役ジエン系重合体の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】共役ジエン類の重合触媒については、従
来より数多くの提案がなされており、工業的に極めて重
要な役割を担っている。特に、熱的および機械的特性に
おいて、高性能化された共役ジエン系重合体を得る目的
で、高いシス−1,4結合含量を与える数多くの重合触
媒が研究・開発されている。例えば、ニッケル、コバル
ト、チタンなどの遷移金属化合物を主成分とする複合触
媒系は公知である。そして、その中のいくつかは、既に
ブタジエン、イソプレンなどの重合触媒として工業的に
広く用いられている〔End.Ing.Chem.,4
8,784(1956)、特公昭37−8198号公報
参照〕。
【0003】一方、さらに高いシス−1,4結合含量お
よび優れた重合活性を達成すべく、希土類金属化合物と
第I〜III 族の有機金属化合物からなる複合触媒系が研
究開発され、高立体特異性重合の研究が盛んに行なわれ
るようになった。特公昭47−14729号公報には、
セリウムオクタノエートなどの希土類金属化合物とジイ
ソブチルアルミニウムハイドライドなどのアルキルアル
ミニウムハイドライドやトリアルキルアルミニウムとエ
チルアルミニウムジクロライドなどのアルミニウムハイ
ドライドからなる触媒系が示されている。特に、同公報
には、触媒をブタジエンの存在下で熟成することによ
り、触媒活性が増加することが示されている。
【0004】また、特公昭62−1404号公報、特公
昭63−64444号公報、特公平1−16244号公
報には、希土類元素の重合溶媒への化合物の溶解性を高
めることにより、触媒活性を高める方法が提案されてい
る。さらに、特公平4−2601号公報には、希土類金
属化合物、トリアルキルアルミニウムまたはアルミニウ
ムハイドライドおよび有機ハロゲン誘導体からなる触媒
系が、1,3−ブタジエンの重合に従来より高い活性を
示すことが示されている。しかしながら、従来の希土類
金属化合物を含む触媒系によって得られる重合体は、分
子量分布が広くなり、耐摩耗性や反撥弾性率が充分に改
良されるものではなかった。
【0005】さらに、特開平6−211916号公報、
特開平6−306113号公報、特開平8−73515
号公報では、ネオジム化合物にメチルアルモキサンを使
用した触媒系を用いると、高い重合活性を示し、かつ狭
い分子量分布を有する共役ジエン系重合体が得られるこ
とが報告されている。しかしながら、上記の重合法で充
分な触媒活性を保持し、かつ分子量分布の狭い重合体を
得るためには、従来の有機アルミニウム化合物を用いた
触媒系に比べて多量のアルモキサンを使用する必要があ
る。このため、ポリマー中に残留する多量の金属を除去
する必要がある。また、その価格が通常の有機アルミニ
ウム化合物に比べて高価であること、コールドフローが
大きく、保存安定性などに問題があり、実用的には問題
がある。
【0006】これらの問題に対して、特開平10−30
6113号公報、特開平10−35633号公報では、
メチルアルモキサンを使用した触媒系で重合した共役ジ
エン系重合体をヘテロ三員環化合物やハロゲン化金属化
合物、金属カルボン酸塩などで変性し、コールドフロー
を抑えることが報告されている。しかしながら、上記の
方法で分子量分布の狭いポリマーを得るためには、触媒
レベルが高く、アルモキサンの使用量が実用化レベルま
で低減できなていない。そして、有機アルミニウム化合
物を多量に使用することから、ポリマー中の残留金属除
去の問題も残る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、鋭意研
究を重ねた結果、希土類金属化合物、アルモキサン、有
機アルミニウム、および金属ハロゲン化物とルイス塩基
との反応物を組み合わせた触媒系を用いると、アルモキ
サンの使用量が少量でも触媒活性が充分に高く、分子量
分布が狭い共役ジエン系重合体が得られること、また、
ポリマー中に残存する金属を低減できること、さらに、
重合終了後に特定の化合物(以下「変性剤」ともいう)
を反応させることにより、コールドフローを抑えられる
こと、そして、得られる重合体の機械的特性、加工性、
耐摩耗性が優れることを見いだし、本発明に到達したも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、共役ジエン系
化合物を、下記(a)〜(d)成分を主成分とする触媒
を用いて重合することを特徴とする共役ジエン系重合体
の製造方法を提供するものである。 (a)成分;周期律表の原子番号57〜71にあたる希
土類元素含有化合物、または、これらの化合物とルイス
塩基との反応物 (b)成分;アルモキサン (c)成分;AlR123 (式中、R1 およびR2
は同一または異なり、炭素数1〜10の炭化水素基また
は水素原子、R3 は炭素数1〜10の炭化水素基であ
り、ただし、R3 は上記R1 またはR2 と同一または異
なっていてもよい)に対応する有機アルミニウム化合物 (d)成分;金属ハロゲン化物とルイス塩基との反応物 ここで、上記(d)成分を構成する、金属ハロゲン化物
としては1族、2族および/または7族の金属ハロゲン
化物、また、ルイス塩基としてはリン酸エステル、ジケ
トン化合物、カルボン酸および/またはアルコールが好
ましい。また、共役ジエン系化合物を上記(a)〜
(d)成分を主成分とする触媒を用い重合して得られる
重合体は、シス−1,4−結合含量が90%以上、ゲル
パーミエーションクロマトグラフィーで測定した重量平
均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw
/Mn)が3.5以下であることが好ましい。次に、本
発明は、上記重合反応後、引き続き、下記(e)〜
(j)成分の群から選ばれた少なくとも1種の化合物を
反応させる(以下「変性」ともいう)ことを特徴とする
共役ジエン系重合体の製造方法を提供するものである。 (e)成分;R4 n M′X4-n 、M′X4 、M′X3
4 n M′(R5 −COOR64-n またはR4 n M′
(R5 −COR64-n (式中、R4 およびR 5 は同一
または異なり、炭素数1〜20の炭化水素基、R6 は炭
素数1〜20の炭化水素基であり、側鎖にカルボニル基
またはエステル基を含んでいてもよく、M′はスズ原
子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子またはリン原子、X
はハロゲン原子、nは0〜3の整数である)に対応す
る、ハロゲン化有機金属化合物、ハロゲン化金属化合物
または有機金属化合物 (f)成分;分子中に、Y=C=Z結合(式中、Yは炭
素原子、酸素原子、窒素原子または硫黄原子、Zは酸素
原子、窒素原子または硫黄原子である)を含有するヘテ
ロクムレン化合物 (g)成分;分子中に
【0009】
【化4】
【0010】結合(式中、Y′は酸素原子、窒素素原子
または硫黄原子である)を含有するヘテロ3員環化合物 (h)成分;ハロゲン化イソシアノ化合物 (i)成分;R7 (COOH)m 、R8 (COX)m
9 COO−R10、R 11−OCOO−R12、R13(CO
OCO−R14m 、または
【0011】
【化5】
【0012】(式中、R7 〜R15は同一または異なり、
炭素数1〜50の炭化水素基、Xはハロゲン原子、mは
上記炭化水素基に結合する基に対応する1〜5の整数で
ある)に対応する、カルボン酸、酸ハロゲン化物、エス
テル化合物、炭酸エステル化合物、または酸無水物 (j)成分;R16 l M″(OCOR174-l 、R
18 l M″(OCO−R19−COOR204-l 、または
【0013】
【化6】
【0014】(式中、R16〜R22は同一または異なり、
炭素数1〜20の炭化水素基、M″はスズ原子、ケイ素
原子またはゲルマニウム原子、lは0〜3の整数であ
る)に対応するカルボン酸の金属塩 ここで、上記変性に際しては、上記(e)〜(j)成分
の群から選ばれた2種以上の化合物を反応させることが
好ましい。また、上記(e)〜(j)成分の群から選ば
れた少なくとも1種の化合物を反応させて得られる重合
体は、シス−1,4−結合含量が90%以上、ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィーで測定した重量平均分
子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/M
n)が4以下であることが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の触媒に使用される(a)
成分としては、周期律表の原子番号57〜71にあたる
希土類元素を含む化合物(希土類元素含有化合物)また
はこれらの化合物とルイス塩基との反応物である。好ま
しい希土類元素は、ネオジム、プラセオジウム、セリウ
ム、ランタン、ガドリニウムなど、または、これらの混
合物であり、さらに好ましくは、ネオジムである。本発
明の希土類元素含有化合物は、カルボン酸塩、アルコキ
サイド、β−ジケトン錯体、リン酸塩または亜リン酸塩
であり、この中でも、カルボン酸塩またはリン酸塩が好
ましく、特にカルボン酸塩が好ましい。
【0016】希土類元素のカルボン酸塩としては、一般
式(R23−CO23 M(式中、Mは周期律表の原子番
号57〜71にあたる希土類元素である)で表され、R
23は炭素数1〜20の炭化水素基を示し、好ましくは飽
和または不飽和のアルキル基であり、かつ直鎖状、分岐
状または環状であり、カルボキシル基は1級、2級また
は3級の炭素原子に結合している。具体的には、オクタ
ン酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン
酸、安息香酸、ナフテン酸、バーサチック酸〔シェル化
学(株)製の商品名であって、カルボキシル基が3級炭
素原子に結合しているカルボン酸である〕などの塩が挙
げられ、2−エチルヘキサン酸、ナフテン酸、バーサチ
ック酸の塩が好ましい。
【0017】希土類元素のアルコキサイドは、一般式
(R24O)3 M(Mは、周期律表の原子番号57〜71
にあたる希土類元素である)であり、R24Oで表される
アルコキシ基の例として、2−エチル−ヘキシルアルコ
キシ基、オレイルアルコキシ基、ステアリルアルコキシ
基、フェノキシ基、ベンジルアルコキシ基などが挙げら
れる。この中でも、好ましいものは、2−エチル−ヘキ
シルアルコキシ基、ベンジルアルコキシ基である。
【0018】希土類元素のβ−ジケトン錯体としては、
希土類元素の、アセチルアセトン、ベンゾイルアセト
ン、プロピオニトリルアセトン、バレリルアセトン、エ
チルアセチルアセトン錯体などが挙げられる。この中で
も好ましいものは、アセチルアセトン錯体、エチルアセ
チルアセトン錯体である。
【0019】希土類元素の、リン酸塩または亜リン酸塩
としては、希土類元素の、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(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)、2−エチルヘ
キシルホスホン酸モノ−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、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、ビス(p−ノニルフェニ
ル)ホスフィン酸、(1−メチルヘプチル)(2−エチ
ルヘキシル)ホスフィン酸、(2−エチルヘキシル)
(p−ノニルフェニル)ホスフィン酸などの塩が挙げら
れ、好ましい例としては、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)、2−エチ
ルヘキシルホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、ビス
(2−エチルヘキシル)ホスフィン酸の塩が挙げられ
る。以上、例示した中でも特に好ましいものは、ネオジ
ムのリン酸塩またはネオジムのカルボン酸塩であり、特
にネオジムの2−エチルヘキサン酸塩、ネオジムのバー
サチック酸塩などのカルボン酸塩が最も好ましい。
【0020】上記の希土類元素含有化合物を溶剤に容易
に可溶化させるため、また、長期間安定に貯蔵するため
に用いられるルイス塩基は、希土類元素1モルあたり、
0〜30モル、好ましくは1〜10モルの割合で、両者
の混合物として、またはあらかじめ両者を反応させた生
成物として用いられる。ここで、ルイス塩基としては、
例えば、アセチルアセトン、テトラヒドロフラン、ピリ
ジン、N,N−ジメチルホルムアミド、チオフェン、ジ
フェニルエーテル、トリエチルアミン、有機リン化合
物、1価または2価のアルコールが挙げられる。以上の
(a)希土類元素含有化合物またはこれらの化合物とル
イス塩基との反応物は、1種単独で使用することも、あ
るいは2種以上を混合して用いることもできる。
【0021】本発明の触媒に使用される(b)アルモキ
サンは、式(I)または式(II) で示される構造を有す
る化合物である。また、ファインケミカル,23,
(9),5(1994)、J.Am.Chem.So
c.,115,4971(1993)、J.Am.Ch
em.Soc.,117,6465(1995)で示さ
れるアルモキサンの会合体でもよい。
【0022】
【化7】
【0023】(式中、R25は炭素数1〜20の炭化水素
基、n′は2以上の整数である。) 式(I)または式(II) で表されるアルモキサンにおい
て、R25で表される炭化水素基としては、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ヘキ
シル、イソヘキシル、オクチル、イソオクチル基などが
挙げられ、好ましくは、メチル、エチル、イソブチル、
t−ブチル基であり、特に好ましくは、メチル基であ
る。また、n′は2以上、好ましくは4〜100の整数
である。(b)アルモキサンの具体例としては、メチル
アルモキサン、エチルアルモキサン、n−プロピルアル
モキサン、n−ブチルアルモキサン、イソブチルアルモ
キサン、t−ブチルアルモキサン、ヘキシルアルモキサ
ン、イソヘキシルアルモキサンなどが挙げられる。
(b)アルモキサンの製造は、公知の如何なる技術を用
いてもよく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンな
どの有機溶媒中に、トリアルキルアルミニウムまたはジ
アルキルアルミニウムモノクロライドを加え、さらに
水、水蒸気、水蒸気含有窒素ガス、あるいは硫酸銅5水
塩や硫酸アルミニウム16水塩などの結晶水を有する塩
を加えて反応させることにより製造することができる。
(b)アルモキサンは、1種単独で使用することも、あ
るいは2種以上を混合して用いることもできる。
【0024】本発明の触媒に使用される(c)成分であ
るAlR123 (式中、R1 およびR2 は同一また
は異なり、炭素数1〜10の炭化水素基または水素原
子、R 3 は炭素数1〜10の炭化水素基であり、ただ
し、R3 は上記R1 またはR2 と同一または異なってい
てもよい)に対応する有機アルミニウム化合物として
は、例えば、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などが挙
げられ、好ましくは、トリエチルアルミニウム、トリイ
ソブチルアルミニウム、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である。本発明の
(c)成分である有機アルミニウム化合物は、1種単独
で使用することも、あるいは2種以上を混合して用いる
こともできる。
【0025】本発明の触媒に使用される(d)成分は、
金属ハロゲン化物とルイス塩基との反応物である。ここ
で、上記金属ハロゲン化物としては、塩化ベリリウム、
臭化ベリリウム、ヨウ化ベリリウム、塩化マグネシウ
ム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、塩化カル
シウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、塩化バリ
ウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、塩化亜鉛、臭化
亜鉛、ヨウ化亜鉛、塩化カドミウム、臭化カドミウム、
ヨウ化カドミウム、塩化水銀、臭化水銀、ヨウ化水銀、
塩化マンガン、臭化マンガン、ヨウ化マンガン、塩化レ
ニウム、臭化レニウム、ヨウ化レニウム、塩化銅、ヨウ
化銅、塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀、塩化金、ヨウ化金、
臭化金などが挙げられ、好ましくは、塩化マグネシウ
ム、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化マンガン、塩
化亜鉛、塩化銅であり、特に好ましくは、塩化マグネシ
ウム、塩化マンガン、塩化亜鉛、塩化銅である。
【0026】また、上記の金属ハロゲン化物との反応物
を生成させるために反応させるルイス塩基としては、リ
ン化合物、カルボニル化合物、窒素化合物、エーテル化
合物、アルコールなどが好ましい。具体的には、リン酸
トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸
トリフェニル、リン酸トリクレジル、トリエチルホスフ
ィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィ
ン、ジエチルホスフィノエタン、ジフェニルホスフィノ
エタン、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、プロ
ピオニトリルアセトン、バレリルアセトン、エチルアセ
チルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、
アセト酢酸フェニル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエ
チル、マロン酸ジフェニル、酢酸、オクタン酸、2−エ
チル−ヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、安息香
酸、ナフテン酸、バーサチック酸〔シェル化学(株)製
の商品名であって、カルボキシル基が3級炭素原子に結
合しているカルボン酸である〕、トリエチルアミン、
N,N−ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、
ジフェニルエーテル、2−エチル−ヘキシルアルコー
ル、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、フェ
ノール、ベンジルアルコール、1−デカノール、ラウリ
ルアルコールなどが挙げられ、好ましくは、リン酸トリ
−2−エチルヘキシル、リン酸トリクレジル、アセチル
アセトン、2−エチルヘキサン酸、バーサチック酸、2
−エチルヘキシルアルコール、1−デカノール、ラウリ
ルアルコールである。
【0027】上記のルイス塩基は、上記金属ハロゲン化
物1モルあたり、0.01〜30モル、好ましくは0.
5〜10モルの割合で反応させる。このルイス塩基との
反応物を使用すると、ポリマー中に残存する金属を低減
することができる。
【0028】本発明で使用する触媒の各成分の量または
組成比は、その目的あるいは必要性に応じて種々の異な
ったものに設定される。このうち、(a)成分は、10
0gの共役ジエン系化合物に対し、0.00001〜
1.0ミリモルの量を用いるのがよい。0.00001
ミリモル未満では、重合活性が低くなり好ましくなく、
一方、1.0ミリモルを超えると、触媒濃度が高くな
り、脱灰工程が必要となり好ましくない。特に、0.0
001〜0.5ミリモルの量を用いるのが好ましい。ま
た、一般に(b)成分の使用量は、(a)成分に対する
Alのモル比で表すことができ、(a)成分対(b)成
分が1:1〜1:500、好ましくは1:3〜1:25
0、さらに好ましくは1:5〜1:200である。さら
に、(a)成分と(c)成分の割合は、モル比で、
(a)成分対(c)成分が1:1〜1:700、好まし
くは1:3〜1:500であり、(a)成分と(d)成
分の割合は、モル比で、1:0.1〜1:30、好まし
くは1:0.2〜1:15である。これらの触媒量また
は構成成分比の範囲外では、高活性な触媒として作用せ
ず、または、触媒残渣除去する工程が必要になるため好
ましくない。また、上記の(a)〜(d)成分以外に、
重合体の分子量を調節する目的で、水素ガスを共存させ
て重合反応を行ってもよい。
【0029】触媒成分として、上記の(a)成分、
(b)成分、(c)成分および(d)成分以外に、必要
に応じて、共役ジエン系化合物および/または非共役ジ
エン系化合物を、(a)成分の化合物1モルあたり、0
〜1,000モルの割合で用いてもよい。触媒製造用に
用いられる共役ジエン系化合物は、重合用のモノマーと
同じく、1,3−ブタジエン、イソプレンなどを用いる
ことができる。また、非共役ジエン系化合物としては、
例えば、ジビニルベンゼン、ジイソプロペニルベンゼ
ン、トリイソプロペニルベンゼン、1,4−ビニルヘキ
サジエン、エチリデンノルボルネンなどが挙げられる。
触媒成分としての共役ジエン系化合物は必須ではない
が、これを併用すると、触媒活性が一段と向上する利点
がある。
【0030】触媒製造は、例えば、溶媒に溶解した
(a)成分〜(d)成分、さらに必要に応じて、共役ジ
エン系化合物および/または非共役ジエン系化合物を反
応させることによる。その際、各成分の添加順序は任意
でよい。これらの各成分は、あらかじめ混合、反応さ
せ、熟成させることが、重合活性の向上、重合開始誘導
期間の短縮の意味から好ましい。ここで、熟成温度は、
0〜100℃、好ましくは20〜80℃である。0℃未
満では、充分に熟成が行われず、一方、100℃を超え
ると、触媒活性の低下や、分子量分布の広がりが起こり
好ましくない。熟成時間は、特に制限はなく、重合反応
槽に添加する前にライン中で接触させることもでき、通
常は、0.5分以上であれば充分であり、数日間は安定
である。
【0031】本発明では、共役ジエン系化合物を、上記
(a)〜(d)成分を主成分とする触媒を用いて重合す
る。本発明の触媒で重合できる共役ジエン系化合物とし
ては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタ
ジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−ブ
タジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエ
ン、ミルセン、シクロ−1,3−ペンタジエンなどが挙
げられ、特に好ましくは、1,3−ブタジエン、イソプ
レン、1,3−ペンタジエンである。これらの共役ジエ
ン系化合物は、1種単独で使用することも、あるいは2
種以上を混合して用いることもでき、2種以上混合して
用いる場合は、共重合体が得られる。
【0032】本発明の共役ジエン系重合体の重合は、溶
媒を用いて、または無溶媒下で行うことができる。重合
溶媒としては、不活性の有機溶媒であり、例えば、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭素数4〜1
0の飽和脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキ
サンなどの炭素数6〜20の飽和脂環式炭化水素、1−
ブテン、2−ブテンなどのモノオレフィン類、ベンゼ
ン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、塩化メ
チレン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロルエチレ
ン、パークロルエチレン、1,2−ジクロルエタン、ク
ロルベンゼン、ブロムベンゼン、クロルトルエンなどの
ハロゲン化炭化水素が挙げられる。これらの重合溶媒
は、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を混
合して用いることもできる。
【0033】重合温度は、通常、−30℃〜200℃、
好ましくは0〜150℃である。重合反応は、回分式で
も、連続式のいずれでもよい。また、重合体を製造する
ために、本発明の希土類元素化合物系触媒および重合体
を失活させないために、重合系内に酸素、水あるいは炭
酸ガスなどの失活作用のある化合物の混入を極力なくす
ような配慮が必要である。
【0034】本発明によれば、特定の触媒を用いている
ため、シス−1,4−結合含量が高く、かつ分子量分布
がシャープな共役ジエン系重合体を得ることができる。
このように、(a)〜(d)成分を主成分とする触媒を
用いて得られる共役ジエン系重合体は、シス−1,4−
結合含量が90%以上、好ましくは93%以上、かつM
w/Mnが3.5以下、好ましくは3.0以下、さらに
好ましくは2.5以下である。本発明で得られる共役ジ
エン系重合体のシス−1,4−結合含量が90%未満で
は、機械的特性、耐摩耗性が劣ることになる。このシス
−1,4−結合含量の調整は、重合温度をコントロール
することによって容易に行うことができる。また、本発
明において、共役ジエン系重合体のMw/Mnが3.5
を超えると、機械的特性、耐摩耗性が劣る。このMw/
Mnの調整は、上記(a)〜(d)成分のモル比をコン
トロールすることによって容易に行うことができる。
【0035】なお、共役ジエン系重合体の1,2−ビニ
ル結合含量は、2.5%以下が好ましく、2.5%を超
えると、機械的特性、耐摩耗性が劣る。また、共役ジエ
ン系重合体のムーニー粘度(ML1+4 ,100℃)は、
10〜100の範囲にあることが好ましい。10未満で
は、加硫後の機械的特性、耐摩耗性などが劣り、一方、
100を超えると、混練り時の加工性が劣り、機械的特
性が悪化する。
【0036】次に、本発明では、このようにして希土類
元素化合物系触媒を用いて共役ジエン系化合物を重合し
たのち、引き続き、得られるリビングポリマーの活性末
端に、特定の官能基を持つ化合物を添加し、ポリマーの
活性末端を特定の官能基を持つ化合物と反応(変性)さ
せることにより、重合体分子量を増大もしくは重合体鎖
を分岐化された新規な重合体を形成するものである。こ
の変性により、耐摩耗性、機械的特性、コールドフロー
が改良される。
【0037】本発明において、ポリマーの活性末端と反
応させる(e)成分であるハロゲン化有機金属化合物ま
たはハロゲン化金属化合物は、下記式(III)で表され
る。 (式中、R4 は炭素数1〜20の炭化水素基、M′はス
ズ原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子またはリン原
子、Xはハロゲン原子、nは0〜3の整数である。) 上記式(III)中、M′がスズ原子の場合には、(e)成
分としては、例えば、トリフェニルスズクロリド、トリ
ブチルスズクロリド、トリイソプロピルスズクロリド、
トリヘキシルスズクロリド、トリオクチルスズクロリ
ド、ジフェニルスズジクロリド、ジブチルスズジクロリ
ド、ジヘキシルスズジクロリド、ジオクチルスズジクロ
リド、フェニルスズトリクロリド、ブチルスズトリクロ
リド、オクチルスズトリクロリド、四塩化スズなどが挙
げられる。
【0038】また、上記式(III)中、M′がケイ素原子
の場合には、(e)成分としては、例えば、トリフェニ
ルクロロシラン、トリヘキシルクロロシラン、トリオク
チルクロロシラン、トリブチルクロロシラン、トリメチ
ルクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジヘキシ
ルジクロロシラン、ジオクチルジクロロシラン、ジブチ
ルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルジ
クロロシラン、フェニルクロロシラン、ヘキシルトリク
ロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ブチルトリク
ロロシラン、メチルトリクロロシラン、四塩化ケイ素な
どが挙げられる。
【0039】さらに、上記式(III)中、M′がゲルマニ
ウム原子の場合には、(e)成分としては、例えば、ト
リフェニルゲルマニウムクロリド、ジブチルゲルマニウ
ムジクロリド、ジフェニルゲルマニウムジクロリド、ブ
チルゲルマニウムトリクロリド、四塩化ゲルマニウムな
どが挙げられる さらに、式(III)中、M′がリン原子の場合には、
(e)成分としては、例えば、三塩化リンなどが挙げら
れる。
【0040】また、本発明において、(e)成分とし
て、下記式(IV)または(V)で表されるエステル基ま
たはカルボニル基を分子中に含んだ有機金属化合物を使
用することもできる。 R4 n M′(R5 −COOR64-n ・・・(IV) R4 n M′(R5 −COR64-n ・・・(V) (式中、R4 およびR5 は同一または異なり、炭素数1
〜20の炭化水素基、R 6 は炭素数1〜20の炭化水素
基であり、側鎖にエステル基またはカルボニル基を含ん
でいてもよく、M′はスズ原子、ケイ素原子、ゲルマニ
ウム原子またはリン原子、nは0〜3の整数である。) これらの(e)成分は、任意の割合で併用してもよい。
【0041】ポリマーの活性末端と反応させる(f)成
分であるヘテロクムレン化合物は、下記式(VI)で表され
る構造を有する化合物である。 Y=C=Z・・・(VI) (式中、Yは炭素原子、酸素原子、窒素原子または硫黄
原子、Zは酸素原子、窒素原子または硫黄原子であ
る。) ここで、(f)成分のうち、Yが炭素原子、Zが酸素原
子の場合、ケテン化合物であり、Yが炭素原子、Zが硫
黄原子の場合、チオケテン化合物であり、Yが窒素原
子、Zが酸素原子の場合、イソシアナート化合物であ
り、Yが窒素原子、Zが硫黄原子の場合、チオイソシア
ナート化合物であり、YおよびZがともに窒素原子の場
合、カルボジイミド化合物であり、YおよびZがともに
酸素原子の場合、二酸化炭素であり、Yが酸素原子、Z
が硫黄原子の場合、硫化カルボニルであり、YおよびZ
がともに硫黄原子の場合、二硫化炭素である。しかしな
がら、(f)成分は、これらの組み合わせに限定される
ものではない。
【0042】このうち、ケテン化合物としては、例え
ば、エチルケテン、ブチルケテン、フェニルケテン、ト
ルイルケテンなどが挙げられる。チオケテン化合物とし
ては、例えば、エチレンチオケテン、ブチルチオケテ
ン、フェニルチオケテン、トルイルチオケテンなどが挙
げられる。イソシアナート化合物としては、例えば、フ
ェニルイソシアナート、2,4−トリレンジイソシアナ
ート、2,6−トリレンジイソシアナート、ジフェニル
メタンジイソシアナート、ポリメリックタイプのジフェ
ニルメタンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシ
アナートなどが挙げられる。チオイソシアナート化合物
としては、例えば、フェニルチオイソシアナート、2,
4−トリレンジチオイソシアナート、ヘキサメチレンジ
チオイソシアナートなどが挙げられる。カルボジイミド
化合物としては、例えば、N,N′−ジフェニルカルボ
ジイミド、N,N′−ジエチルカルボジイミドなどが挙
げられる。
【0043】ポリマーの活性末端と反応させる(g)成
分であるヘテロ3員環化合物は、下記式(VII)で表され
る構造を有する化合物である。
【0044】
【化8】
【0045】(式中、Y′は、酸素原子、窒素原子また
は硫黄原子である。) ここで、(g)成分のうち、例えば、Y′が、酸素原子
の場合、エポキシ化合物であり、窒素原子の場合、エチ
レンイミン誘導体であり、硫黄原子の場合、チイラン化
合物である。ここで、エポキシ化合物としては、例え
ば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、シクロヘ
キセンオキシド、スチレンオキシド、エポキシ化大豆
油、エポキシ化天然ゴム、ブチルグリシジルエーテル、
フェニルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリ
シジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチレン
グリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコ
ールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポ
リグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエ
ーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ソ
ルビトールポリグリシジルエーテル、グリシジルメタク
リレート、グリシジルアクリレート、3−グリシジルオ
キシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキ
シプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシ
プロピルトリフェノキシシラン、(3−グリシジルオキ
シプロピル)メチルジメトキシシラン、(3−グリシジ
ルオキシプロピル)メチルジエトキシシラン、(3−グ
リシジルオキシプロピル)メチルジフェノキシシラン、
(3−グリシジルオキシプロピル)メチルジメトキシシ
ランの縮合物、(3−グリシジルオキシプロピル)メチ
ルジエトキシシランの縮合物、β−(3,4−エポキシ
シクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N,N−
ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジルトルイジ
ン、N,N−グリシジルグリシジルオキシアニリン、テ
トラグリシジルアミノジフェニルメタンなどが挙げられ
る。また、エチレンイミン誘導体としては、例えば、エ
チレンイミン、プロピレンイミン、N−フェニルエチレ
ンイミン、N−(β−シアノエチル)エチレンイミンな
どが挙げられる。さらに、チイラン化合物としては、例
えば、チイラン、メチルチイラン、フェニルチイランな
どが挙げられる。
【0046】ポリマーの活性末端と反応させる(h)成
分であるハロゲン化イソシアノ化合物は、下記式(VIII)
で表される構造を有する化合物である。 (式中、Xはハロゲン原子である。) (h)成分であるハロゲン化イソシアノ化合物として
は、例えば、2−アミノ−6−クロロピリジン、2,5
−ジブロモピリジン、4−クロロ−2−フェニルキナゾ
リン、2,4,5−トリブロモイミダゾール、3,6−
ジクロロ−4−メチルピリダジン、3,4,5−トリク
ロロピリダジン、4−アミノ−6−クロロ−2−メルカ
プトピリミジン、2−アミノ−4−クロロ−6−メチル
ピリミジン、2−アミノ−4,6−ジクロロピリミジ
ン、6−クロロ−2,4−ジメトキシピリミジン、2−
クロロピリミジン、2,4−ジクロロ−6−メチルピリ
ミジン、4,6−ジクロロ−2−(メチルチオ)ピリミ
ジン、2,4,5,6−テトラクロロピリミジン、2,
4,6−トリクロロピリミジン、2−アミノ−6−クロ
ロピラジン、2,6−ジクロロピラジン、2,4−ビス
(メチルチオ)−6−クロロ−1,3,5−トリアジ
ン、2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジ
ン、2−ブロモ−5−ニトロチアゾール、2−クロロベ
ンゾチアゾール、2−クロロベンゾオキサゾールなどが
挙げられる。
【0047】ポリマーの活性末端と反応させる(i)成
分であるカルボン酸、酸ハロゲン化物、エステル化合
物、炭酸エステル化合物または酸無水物は、下記式(VI
V)〜(XIV)で表される構造を有する化合物である。 R7 (COOH)m ・・・ (VIV) R8 (COX)m ・・・(X) R9 COO−R10 ・・・(XI) R11OCOO−R12 ・・・(XII) R13(COOCO−R14m ・・・ (XIII)
【0048】
【化9】
【0049】(式中、R7 〜R15は同一または異なり、
炭素数1〜50の炭化水素基、Xはハロゲン原子、mは
上記炭化水素基に結合する基に対応する1〜5の整数で
ある。) ここで、(i)成分のうち、式(VIV)表されるカルボン
酸としては、例えば、酢酸、ステアリン酸、アジピン
酸、マレイン酸、安息香酸、アクリル酸、メタアクリル
酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリ
ット酸、ピロメリット酸、メリット酸、ポリメタアクリ
ル酸エステル化合物またはポリアクリル酸化合物の全あ
るいは部分加水分解物などが挙げられる。
【0050】式 (X)で表される酸ハロゲン化物として
は、例えば、酢酸クロリド、プロピオン酸クロリド、ブ
タン酸クロリド、イソブタン酸クロリド、オクタン酸ク
ロリド、アクリル酸クロリド、安息香酸クロリド、ステ
アリン酸クロリド、フタル酸クロリド、マレイン酸クロ
リド、オキサリン酸クロリド、ヨウ化アセチル、ヨウ化
ベンゾイル、フッ化アセチル、フッ化ベンゾイルなどが
挙げられる。
【0051】式(XI)で表されるエステル化合物として
は、例えば、酢酸エチル、ステアリン酸エチル、アジピ
ン酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、安息香酸メチル、
アクリル酸エチル、メタアクリル酸エチル、フタル酸ジ
エチル、テレフタル酸ジメチル、トリメリット酸トリブ
チル、ピロメリット酸テトラオクチル、メリット酸ヘキ
サエチル、酢酸フェニル、ポリメチルメタクリレート、
ポリエチルアクリレート、ポリイソブチルアクリレート
などが、また、式(XII)で表される炭酸エステル化合物
としては、例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸
ジプロピル、炭酸ジヘキシル、炭酸ジフェニルなどが挙
げられる。式 (XIII) で表される酸無水物としては、例
えば、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水イソ酪酸、無
水イソ吉草酸、無水ヘプタン酸、無水安息香酸、無水ケ
イ皮酸などが、また、式(XIV)で表される酸無水物とし
ては、例えば、無水コハク酸、無水メチルコハク酸、無
水マレイン酸、無水グルタル酸、無水シトラコン酸、無
水フタル酸、スチレン−無水マレイン酸共重合体などが
挙げられる。
【0052】なお、(i)成分に挙げた化合物は、本発
明の目的を損なわない範囲で、カップリング剤分子中
に、例えば、エーテル基、3級アミノ基などの非プロト
ン性の極性基を含むものであっても構わない。また、
(i)成分は、1種単独で使用することも、あるいは2
種以上を混合して用いることもできる。さらに、(i)
成分は、フリーのアルコール基、フェノール基を含む化
合物を不純物として含むものであってもよい。
【0053】ポリマーの活性末端と反応させる(j)成
分であるカルボン酸の金属塩は、下記式(XV) 〜(XVI)
で表される構造を有する。
【0054】
【化10】
【0055】(式中、R16〜R22は同一または異なり、
炭素数1〜20の炭化水素基、M″はスズ原子、ケイ素
原子またはゲルマニウム原子、lは0〜3の整数であ
る。)
【0056】ここで、(j)成分のうち、上記式(XV)
で表される化合物としては、例えば、トリフェニルスズ
ラウレート、トリフェニルスズ−2−エチルヘキサテー
ト、トリフェニルスズナフテート、トリフェニルスズア
セテート、トリフェニルスズアクリレート、トリ−n−
ブチルスズラウレート、トリ−n−ブチルスズ−2−エ
チルヘキサテート、トリ−n−ブチルスズナフテート、
トリ−n−ブチルスズアセテート、トリ−n−ブチルス
ズアクリレート、トリ−t−ブチルスズラウレート、ト
リ−t−ブチルスズ−2−エチルヘキサテート、トリ−
t−ブチルスズナフテート、トリ−t−ブチルスズアセ
テート、トリ−t−ブチルスズアクリレート、トリイソ
ブチルスズラウレート、トリイソブチルスズ−2−エチ
ルヘキサテート、トリイソブチルスズナフテート、トリ
イソブチルスズアセテート、トリイソブチルスズアクリ
レート、トリイソプロピルスズラウレート、トリイソプ
ロピルスズ−2−エチルヘキサテート、トリイソプロピ
ルスズナフテート、トリイソプロピルスズアセテート、
トリイソプロピルスズアクリレート、トリヘキシルスズ
ラウレート、トリヘキシルスズ−2−エチルヘキサテー
ト、トリヘキシルスズアセテート、トリヘキシルスズア
クリレート、トリオクチルスズラウレート、トリオクチ
ルスズ−2−エチルヘキサテート、トリオクチルスズナ
フテート、トリオクチルスズアセテート、トリオクチル
スズアクリレート、トリ−2−エチルヘキシルスズラウ
レート、トリ−2−エチルヘキシルスズ−2−エチルヘ
キサテート、トリ−2−エチルヘキシルスズナフテー
ト、トリ−2−エチルヘキシルスズアセテート、トリ−
2−エチルヘキシルスズアクリレート、トリステアリル
スズラウレート、トリステアリルスズ−2−エチルヘキ
サテート、トリステアリルスズナフテート、トリステア
リルスズアセテート、トリステアリルスズアクリレー
ト、トリベンジルスズラウレート、トリベンジルスズ−
2−エチルヘキサテート、トリベンジルスズナフテー
ト、トリベンジルスズアセテート、トリベンジルスズア
クリレート、ジフェニルスズジラウレート、ジフェニル
スズ−ジ−2−エチルヘキサテート、ジフェニルスズジ
ステアレート、ジフェニルスズジナフテート、ジフェニ
ルスズジアセテート、ジフェニルスズジアクリレート、
ジ−n−ブチルスズジラウレート、ジ−n−ブチルスズ
ジ−2−エチルヘキサテート、ジ−n−ブチルスズジス
テアレート、ジ−n−ブチルスズジナフテート、ジ−n
−ブチルスズジアセテート、ジ−n−ブチルスズジアク
リレート、ジ−t−ブチルスズジラウレート、ジ−t−
ブチルスズジ−2−エチルヘキサテート、ジ−t−ブチ
ルスズジステアレート、ジ−t−ブチルスズジナフテー
ト、ジ−t−ブチルスズジアセテート、ジ−t−ブチル
スズジアクリレート、ジイソブチルスズジラウレート、
ジイソブチルスズジ−2−エチルヘキサテート、ジイソ
ブチルスズジステアレート、ジイソブチルスズジナフテ
ート、ジイソブチルスズジアセテート、ジイソブチルス
ズジアクリレート、ジイソプロピルスズジラウレート、
ジイソプロピルスズ−ジ−2−エチルヘキサテート、ジ
イソプロピルスズジステアレート、ジイソプロピルスズ
ジナフテート、ジイソプロピルスズジアセテート、ジイ
ソプロピルスズジアクリレート、ジヘキシルスズジラウ
レート、ジヘキシルスズジ−2−エチルヘキサテート、
ジヘキシルスズジステアレート、ジヘキシルスズジナフ
テート、ジヘキシルスズジアセテート、ジヘキシルスズ
ジアクリレート、ジ−2−エチルヘキシルスズジラウレ
ート、ジ−2−エチルヘキシルスズ−ジ−2−エチルヘ
キサテート、ジ−2−エチルヘキシルスズジステアレー
ト、ジ−2−エチルヘキシルスズジナフテート、ジ−2
−エチルヘキシルスズジアセテート、ジ−2−エチルヘ
キシルスズジアクリレート、ジオクチルスズジラウレー
ト、ジオクチルスズジ−2−エチルヘキサテート、ジオ
クチルスズジステアレート、ジオクチルスズジナフテー
ト、ジオクチルスズジアセテート、ジオクチルスズジア
クリレート、ジステアリルスズジラウレート、ジステア
リルスズジ−2−エチルヘキサテート、ジステアリルス
ズジステアレート、ジステアリルスズジナフテート、ジ
ステアリルスズジアセテート、ジステアリルスズジアク
リレート、ジベンジルスズジラウレート、ジベンジルス
ズジ−2−エチルヘキサテート、ジベンジルスズジステ
アレート、ジベンジルスズジナフテート、ジベンジルス
ズジアセテート、ジベンジルスズジアクリレート、フェ
ニルスズトリラウレート、フェニルスズトリ−2−エチ
ルヘキサテート、フェニルスズトリナフテート、フェニ
ルスズトリアセテート、フェニルスズトリアクリレー
ト、n−ブチルスズトリラウレート、n−ブチルスズト
リ−2−エチルヘキサテート、n−ブチルスズトリナフ
テート、n−ブチルスズトリアセテート、n−ブチルス
ズトリアクリレート、t−ブチルスズトリラウレート、
t−ブチルスズトリ−2−エチルヘキサテート、t−ブ
チルスズトリナフテート、t−ブチルスズトリアセテー
ト、t−ブチルスズトリアクリレート、イソブチルスズ
トリラウレート、イソブチルスズトリ−2−エチルヘキ
サテート、イソブチルスズトリナフテート、イソブチル
スズトリアセテート、イソブチルスズトリアクリレー
ト、イソプロピルスズトリラウレート、イソプロピルス
ズトリ−2−エチルヘキサテート、イソプロピルスズト
リナフテート、イソプロピルスズトリアセテート、イソ
プロピルスズトリアクリレート、ヘキシルスズトリラウ
レート、ヘキシルスズトリ−2−エチルヘキサテート、
ヘキシルスズトリナフテート、ヘキシルスズトリアセテ
ート、ヘキシルスズトリアクリレート、オクチルスズト
リラウレート、オクチルスズトリ−2−エチルヘキサテ
ート、オクチルスズトリナフテート、オクチルスズトリ
アセテート、オクチルスズトリアクリレート、2−エチ
ルヘキシルスズトリラウレート、2−エチルヘキシルス
ズトリ−2−エチルヘキサテート、2−エチルヘキシル
スズトリナフテート、2−エチルヘキシルスズトリアセ
テート、2−エチルヘキシルスズトリアクリレート、ス
テアリルスズトリラウレート、ステアリルスズトリ−2
−エチルヘキサテート、ステアリルスズトリナフテー
ト、ステアリルスズトリアセテート、ステアリルスズト
リアクリレート、ベンジルスズトリラウレート、ベンジ
ルスズトリ−2−エチルヘキサテート、ベンジルスズト
リナフテート、ベンジルスズトリアセテート、ベンジル
スズトリアクリレートなどが挙げられる。
【0057】また、上記式 (XVI)で表される化合物とし
ては、例えば、ジフェニルスズビスメチルマレート、ジ
フェニルスズビス−2−エチルヘキシルマレート、ジフ
ェニルスズビスオクチルマレート、ジフェニルスズビス
ベンジルマレート、ジ−n−ブチルスズビスメチルマレ
ート、ジ−n−ブチルスズビス−2−エチルヘキシルマ
レート、ジ−n−ブチルスズビスオクチルマレート、ジ
−n−ブチルスズビスベンジルマレート、ジ−t−ブチ
ルスズビスメチルマレート、ジ−t−ブチルスズビス−
2−エチルヘキシルマレート、ジ−t−ブチルスズビス
オクチルマレート、ジ−t−ブチルスズビスベンジルマ
レート、ジイソブチルスズビスメチルマレート、ジイソ
ブチルスズビス−2−エチルヘキシルマレート、ジイソ
ブチルスズビスオクチルマレート、ジイソブチルスズビ
スベンジルマレート、ジイソプロピルスズビスメチルマ
レート、ジイソプロピルスズビス−2−エチルヘキシル
マレート、ジイソプロピルスズビスオクチルマレート、
ジイソプロピルスズビスベンジルマレート、ジヘキシル
スズビスメチルマレート、ジヘキシルスズビス−2−エ
チルヘキシルマレート、ジヘキシルスズビスオクチルマ
レート、ジヘキシルスズビスベンジルマレート、ジ−2
−エチルヘキシルスズビスメチルマレート、ジ−2−エ
チルヘキシルスズビス−2−エチルヘキシルマレート、
ジ−2−エチルヘキシルスズビスオクチルマレート、ジ
−2−エチルヘキシルスズビスベンジルマレート、ジオ
クチルスズビスメチルマレート、ジオクチルスズビス−
2−エチルヘキシルマレート、ジオクチルスズビスオク
チルマレート、ジオクチルスズビスベンジルマレート、
ジステアリルスズビスメチルマレート、ジステアリルス
ズビス−2−エチルヘキシルマレート、ジステアリルス
ズビスオクチルマレート、ジステアリルスズビスベンジ
ルマレート、ジベンジルスズビスメチルマレート、ジベ
ンジルスズビス−2−エチルヘキシルマレート、ジベン
ジルスズビスオクチルマレート、ジベンジルスズビスベ
ンジルマレート、ジフェニルスズビスメチルアジペー
ト、ジフェニルスズビス−2−エチルヘキシルアジペー
ト、ジフェニルスズビスオクチルアジペート、ジフェニ
ルスズビスベンジルアジペート、ジ−n−ブチルスズビ
スメチルアジペート、ジ−n−ブチルスズビス−2−エ
チルヘキシルアジペート、ジ−n−ブチルスズビスオク
チルアジペート、ジ−n−ブチルスズビスベンジルアジ
ペート、ジ−t−ブチルスズビスメチルアジペート、ジ
−t−ブチルスズビス−2−エチルヘキシルアジペー
ト、ジ−t−ブチルスズビスオクチルアジペート、ジ−
t−ブチルスズビスベンジルアジペート、ジイソブチル
スズビスメチルアジペート、ジイソブチルスズビス−2
−エチルヘキシルアジペート、ジイソブチルスズビスオ
クチルアジペート、ジイソブチルスズビスベンジルアジ
ペート、ジイソプロピルスズビスメチルアジペート、ジ
イソプロピルスズビス−2−エチルヘキシルアジペー
ト、ジイソプロピルスズビスオクチルアジペート、ジイ
ソプロピルスズビスベンジルアジペート、ジヘキシルス
ズビスメチルアジペート、ジヘキシルスズビス−2−エ
チルヘキシルアジペート、ジヘキシルスズビスメチルア
ジペート、ジヘキシルスズビスベンジルアジペート、ジ
−2−エチルヘキシルスズビスメチルアジペート、ジ−
2−エチルヘキシルスズビス−2−エチルヘキシルアジ
ペート、ジ−2−エチルヘキシルスズビスオクチルアジ
ペート、ジ−2−エチルヘキシルスズビスベンジルアジ
ペート、ジオクチルスズビスメチルアジペート、ジオク
チルスズビス−2−エチルヘキシルアジペート、ジオク
チルスズビスオクチルアジペート、ジオクチルスズビス
ベンジルアジペート、ジステアリルスズビスメチルアジ
ペート、ジステアリルスズビス−2−エチルヘキシルア
ジペート、ジステアリルスズビスオクチルアジペート、
ジステアリルスズビスベンジルアジペート、ジベンジル
スズビスメチルアジペート、ジベンジルスズビス−2−
エチルヘキシルアジペート、ジベンジルスズビスオクチ
ルアジペート、ジベンジルスズビスベンジルアジペート
などのほか、上記のマレイン酸やアジピン酸の代わり
に、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸などのカルボン酸基
を2個含有する化合物の誘導体などが挙げられる。
【0058】さらに、上記式(XVII)で表される化合物と
しては、例えば、ジフェニルスズマレート、ジ−n−ブ
チルスズマレート、ジ−t−ブチルスズマレート、ジイ
ソブチルスズマレート、ジイソプロピルスズマレート、
ジヘキシルスズマレート、ジ−2−エチルヘキシルスズ
マレート、ジオクチルスズマレート、ジステアリルスズ
マレート、ジベンジルスズマレート、ジフェニルスズア
ジペート、ジ−n−ブチルスズアジペート、ジ−t−ブ
チルスズアジペート、ジイソブチルスズアジペート、ジ
イソプロピルスズアジペート、ジヘキシルスズジアジペ
ート、ジ−2−エチルヘキシルスズアジペート、ジオク
チルスズアジペート、ジステアリルスズアジペート、ジ
ベンジルスズアジペートなどのほか、上記のマレイン酸
やアジピン酸の代わりに、マロン酸、リンゴ酸、コハク
酸などのカルボン酸基を2個含有する化合物の誘導体な
どが挙げられる。以上の(e)〜(j)成分の化合物
(以下「変性剤」ともいう)は、1種単独で使用するこ
とも、あるいは2種以上を混合して用いることもでき
る。なお、変性剤を2種以上混合して用いることによ
り、さらにコールドフローの効果が改良される。変性剤
として、特に好ましくは、(i)成分または(j)成分
と、(e)成分または(g)成分の組み合わせの場合、
さらに耐摩耗性、反撥弾性が改良される。この組み合わ
せの場合、添加順序は特に制限されないが、好ましく
は、(i)成分または(j)成分を添加したのち、
(e)成分または(g)成分を添加するのがよい。
【0059】ここで、上記(a)成分に対する変性剤の
使用量は、モル比で、0.01〜200、好ましくは
0.1〜150であり、0.01未満では、反応の進行
が充分ではなく、また、耐摩耗性、コールドフローの改
良効果が発現されず、一方、200を超えて使用して
も、物性の改良効果は飽和しており、経済上、また場合
により、トルエン不溶分(ゲル)が生成し好ましくな
い。この変性反応は、160℃以下、好ましくは−30
℃〜+130℃の温度で、0.1〜10時間、好ましく
は0.2〜5時間実施することが望ましい。
【0060】目的の重合体は、変性反応が終了したの
ち、必要に応じて、重合停止剤、重合体安定剤を反応系
に加え、共役ジエン系重合体の製造における公知の脱溶
媒、乾燥操作により回収できる。変性後に得られる共役
ジエン系重合体の、シス−1,4−結合含量は90%以
上、好ましくは93%以上、重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は4以下、
好ましくは3.5以下である。シス−1,4−結合含量
が90%未満では、耐摩耗性が劣る。また、Mw/Mn
が4を超えると、耐摩耗性に劣る。なお、得られる共役
ジエン系重合体のビニル−1,2−結合含量は、2.5
%以下、好ましくは2.0%以下であり、2.5%を超
えると、耐久性に劣る。また、上記重合体の100℃に
おけるムーニー粘度(ML1+4 ,100℃)は、10〜
150の範囲にあることが好ましい。10未満では、加
硫後の耐摩耗性などが劣り、一方、150を超えると、
混練り時の加工性が劣る。さらに、上記重合体のポリス
チレン換算の重量平均分子量は、通常、10万〜150
万、好ましくは15万〜100万である。これらの範囲
外では、加工性および加硫ゴムの物性が劣り好ましくな
い。なお、得られる上記重合体は、必要に応じて、脱溶
剤前に、アロマチックオイル、ナフテニックオイルなど
のプロセス油を、上記重合体100重量部あたり、5〜
100重量部添加したのち、脱溶剤、乾燥操作により回
収することができる。
【0061】本発明により得られる共役ジエン系重合体
は、該重合体を、単独で、または他の合成ゴムもしくは
天然ゴムとブレンドして配合し、必要に応じて、プロセ
ス油で油展し、次いで、カーボンブラックなどの充填
剤、加硫剤、加硫促進剤、その他の通常の配合剤を加え
て加硫し、乗用車、トラック、バス用タイヤ、スタッド
レスタイヤなどの冬用タイヤのトレッド、サイドウォー
ル、各種部材、ホース、ベルト、防振ゴム、その他の各
種工業用品などの機械的特性、および耐摩耗性が要求さ
れるゴム用途に使用される。また、天然ゴム以外の乳化
重合SBR、溶液重合SBR、ポリイソプレン、EP
(D)M、ブチルゴム、水添BR、水添SBRにブレン
ドして使用することもできる。
【0062】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて、本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない
限り、以下の実施例に何ら制約されるものではない。な
お、実施例中、部および%は特に断らないかぎり重量基
準である。また、実施例中の各種の測定は、下記の方法
によった。
【0063】ムーニー粘度(ML1+4 ,100℃) 予熱1分、測定時間4分、温度100℃で測定した。数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw ) 東ソー(株)製、HLC−8120GPCを用い、検知
器として、示差屈折計を用いて、次の条件で測定した。 カラム;東ソー(株)製、カラムGMHHXL 移動相;テトラヒドロフランミクロ構造(シス−1,4−結合含量、ビニル−1,2
−結合含量 ) 赤外法(モレロ法)によって求めた。
【0064】コールドフロー(C/F) 3.5lb/in2 の圧力で、50℃の温度で重合体を
1/4インチオリフィスに通して押し出すことにより測
定した。定常状態にするために、10分間放置後、押し
出し速度を測定し、値を毎分のミリグラム数(mg/m
in)で表示した。金属分析 試料を、電気炉(600℃)にて乾式灰化したのち、灰
分を塩酸に溶解させ、ミリポア水にて希釈し、ICP発
光分析法を用いて分析した。引張強さ JIS K6301に従って測定した。反撥弾性 ダンロップ社製、反撥弾性試験機を用い、50℃での値
を測定した。耐摩耗性 ランボーン式摩耗試験機〔島田技研(株)製〕を用い、
スリップ比60%、室温下で測定した。
【0065】本発明の重合体を用いて、下記に示す配合
処方に従って、プラストミルを使用し、混練り配合を行
った。145℃で最適時間、プレス加硫を行い、加硫物
の試験片を得た。配合処方 (部) ポリマー 50 天然ゴム 50 ISAFカーボンブラック 50 亜鉛華 3 ステアリン酸 2 老化防止剤(*1) 1 加硫促進剤(*2) 0.8 硫黄 1.5 *1)N−イソプロピル−N′−フェニル−p−フェニ
レンジアミン *2)N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフ
ェンアミド
【0066】実施例1 100mlの三つ口フラスコに、無水塩化マグネシウム
(0.1mmol)を秤量し、リン酸トリ−2−エチル
ヘキシル(0.2mmol)を滴下し、100℃に加熱
し2時間反応させた。反応終了後、トルエンを50ml
加え、塩化マグネシウムのリン酸トリ−2−エチルヘキ
シル錯体のトルエン溶液を調製した。窒素置換した内容
積5リットルのオートクレーブに、窒素下、シクロヘキ
サン2.4kg、1,3−ブタジエン300gを仕込ん
だ。これらに、あらかじめ触媒成分としてバーサチック
酸ネオジム(0.04mmol)のシクロヘキサン溶
液、メチルアルモキサン(3.6mmol)のトルエン
溶液、水素化ジイソブチルアルミニウム(3.6mmo
l)および塩化マグネシウムのリン酸トリ−2−エチル
ヘキシル錯体のトルエン溶液(0.04mol)をネオ
ジムの5倍量の1,3−ブタジエンと50℃で30分間
反応熟成させた触媒を仕込み、50℃で60分間重合を
行った。1,3−ブタジエンの重合転化率は、ほぼ10
0%であった。その後、2,4−ジ−t−ブチル−p−
クレゾール1.5gを含むメタノール溶液を添加し、重
合を停止させたのち、スチームストリッピングにより脱
溶媒し、110℃のロールで乾燥して重合体を得た。得
られたポリマーのムーニー粘度(ML1+4 ,100℃)
は25、シス−1,4−結合含量は96.8%、ビニル
−1,2−結合含量は0.9%、Mw/Mnは2.1で
あった。
【0067】実施例2 実施例1で、塩化マグネシウムを塩化亜鉛に代えた以外
は、実施例1と同様の方法で重合体を得た。得られた重
合体の特性を分析した結果および加硫物の物性評価結果
を表1に示す。
【0068】実施例3 実施例2で、リン酸トリ−2−エチルヘキシルを2−エ
チルヘキサノールに代えた以外は、実施例2と同様の方
法で重合体を得た。得られた重合体の特性を分析した結
果および加硫物の物性評価結果を表1に示す。
【0069】実施例4 実施例2で、リン酸トリ−2−エチルヘキシルをバーサ
チック酸に代えた以外は、実施例2と同様の方法で重合
体を得た。得られた重合体の特性を分析した結果および
加硫物の物性評価結果を表1に示す。
【0070】実施例5 100mlの三つ口フラスコに、無水塩化マグネシウム
(0.1mmol)を秤量し、リン酸トリ−2−エチル
ヘキシル(0.2mmol)を滴下し、100℃に加熱
し2時間反応させた。反応終了後、トルエンを50ml
加え、塩化マグネシウムのリン酸トリ−2−エチルヘキ
シル錯体のトルエン溶液を調製した。窒素置換した内容
積5リットルのオートクレーブに、窒素下、シクロヘキ
サン2.4kg、1,3−ブタジエン300gを仕込ん
だ。これらに、あらかじめ触媒成分としてバーサチック
酸ネオジム(0.04mmol)のシクロヘキサン溶
液、メチルアルモキサン(3.6mmol)のトルエン
溶液、水素化ジイソブチルアルミニウム(3.6mmo
l)および塩化マグネシウムのリン酸トリ−2−エチル
ヘキシル錯体のトルエン溶液(0.04mol)をネオ
ジムの5倍量の1,3−ブタジエンと50℃で30分間
反応熟成させた触媒を仕込み、50℃で60分間重合を
行った。1,3−ブタジエンの重合転化率は、ほぼ10
0%であった。次に、重合溶液の温度を50℃に保ち、
ジオクチルスズビスオクチルマレート(1.08mmo
l)を添加し、その後、30分間放置し、2,4−ジ−
t−ブチル−p−クレゾールを1.5g含むメタノール
溶液を添加し、重合停止後、スチームストリッピングに
より脱溶媒し、110℃のロールで乾燥して、重合体を
得た。得られた重合体の特性を分析した結果および加硫
物の物性評価結果を表1に示す。
【0071】実施例6 実施例5で、メチルアルモキサンの添加量を2.4mm
olに代えた以外は、実施例5と同様の方法で重合体を
得た。得られた重合体の特性を分析した結果および加硫
物の物性評価結果を表1に示す。
【0072】実施例7 実施例5で、メチルアルモキサンの添加量を1.2mm
olに代えた以外は、実施例5と同様の方法で重合体を
得た。得られた重合体の特性を分析した結果および加硫
物の物性評価結果を表1に示す。
【0073】実施例8 実施例5で、塩化マグネシウムを塩化マンガンに代えた
以外は、実施例5と同様の方法で重合体を得た。得られ
た重合体の特性を分析した結果および加硫物の物性評価
結果を表1に示す。
【0074】実施例9 実施例5で、塩化マグネシウムを塩化亜鉛に代えた以外
は、実施例5と同様の方法で重合体を得た。得られた重
合体の特性を分析した結果および加硫物の物性評価結果
を表1に示す。
【0075】実施例10 実施例5で、塩化マグネシウムを塩化第1銅に代えた以
外は、実施例5と同様の方法で重合体を得た。得られた
重合体の特性を分析した結果および加硫物の物性評価結
果を表1に示す。
【0076】実施例11 実施例5で、塩化マグネシウムを塩化第2銅に代えた以
外は、実施例5と同様の方法で重合体を得た。得られた
重合体の特性を分析した結果および加硫物の物性評価結
果を表1に示す。
【0077】実施例12 実施例5で、リン酸トリ−2−エチルヘキシルをリン酸
トリクレジルに代えた以外は、実施例5と同様の方法で
重合体を得た。得られた重合体の特性を分析した結果お
よび加硫物の物性評価結果を表1に示す。
【0078】実施例13 実施例5で、リン酸トリ−2−エチルヘキシルをアセチ
ルアセトンに代えた以外は、実施例5と同様の方法で重
合体を得た。得られた重合体の特性を分析した結果およ
び加硫物の物性評価結果を表2に示す。
【0079】実施例14 実施例5で、リン酸トリ−2−エチルヘキシルをバーサ
チック酸に代えた以外は、実施例5と同様の方法で重合
体を得た。得られた重合体の特性を分析した結果および
加硫物の物性評価結果を表2に示す。
【0080】実施例15 実施例5で、リン酸トリ−2−エチルヘキシルを2−エ
チルヘキサノールに代えた以外は、実施例5と同様の方
法で重合体を得た。得られた重合体の特性を分析した結
果および加硫物の物性評価結果を表2に示す。
【0081】実施例16 実施例15で、塩化マグネシウムを塩化亜鉛に代えた以
外は、実施例15と同様の方法で重合体を得た。得られ
た重合体の特性を分析した結果および加硫物の物性評価
結果を表2に示す。
【0082】実施例17 実施例5で、リン酸トリ−2−エチルヘキシルを1−デ
カノールに代えた以外は、実施例5と同様の方法で重合
体を得た。得られた重合体の特性を分析した結果および
加硫物の物性評価結果を表2に示す。
【0083】実施例18 実施例5で、リン酸トリ−2−エチルヘキシルをラウリ
ルアルコールに代えた以外は、実施例5と同様の方法で
重合体を得た。得られた重合体の特性を分析した結果お
よび加硫物の物性評価結果を表2に示す。
【0084】実施例19 実施例5で、ジオクチルスズビスオクチルマレートをブ
チルスズトリクロライドに代えた以外は、実施例5と同
様の方法で重合体を得た。得られた重合体の特性を分析
した結果および加硫物の物性評価結果を表2に示す。
【0085】実施例20 実施例5で、ジオクチルスズビスオクチルマレートをポ
リメリックタイプのジフェニルメタンジイソシアナート
に代えた以外は、実施例5と同様の方法で重合体を得
た。得られた重合体の特性を分析した結果および加硫物
の物性評価結果を表2に示す。
【0086】実施例21 実施例5で、ジオクチルスズビスオクチルマレートをア
ジピン酸ジエチルに代えた以外は、実施例5と同様の方
法で重合体を得た。得られた重合体の特性を分析した結
果および加硫物の物性評価結果を表2に示す。
【0087】実施例22 実施例5で、ジオクチルスズビスオクチルマレートをス
チレンオキシドに代えた以外は、実施例5と同様の方法
で重合体を得た。得られた重合体の特性を分析した結果
および加硫物の物性評価結果を表2に示す。
【0088】実施例23 実施例5で、ジオクチルスズビスオクチルマレートを
2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジンに代
えた以外は、実施例5と同様の方法で重合体を得た。得
られた重合体の特性を分析した結果および加硫物の物性
評価結果を表2に示す。
【0089】実施例24 100mlの三つ口フラスコに、無水塩化マグネシウム
(0.1mmol)を秤量し、リン酸トリ−2−エチル
ヘキシル(0.2mmol)を滴下し、100℃に加熱
し2時間反応させた。反応終了後、トルエンを50ml
加え、塩化マグネシウムのリン酸トリ−2−エチルヘキ
シル錯体のトルエン溶液を調製した。窒素置換した内容
積5リットルのオートクレーブに、窒素下、シクロヘキ
サン2.4kg、1,3−ブタジエン300gを仕込ん
だ。これらに、あらかじめ触媒成分としてバーサチック
酸ネオジム(0.04mmol)のシクロヘキサン溶
液、メチルアルモキサン(3.6mmol)のトルエン
溶液、水素化ジイソブチルアルミニウム(3.6mmo
l)および塩化マグネシウムのリン酸トリ−2−エチル
ヘキシル錯体のトルエン溶液(0.04mol)をネオ
ジムの5倍量の1,3−ブタジエンと50℃で30分間
反応熟成させた触媒を仕込み、50℃で60分間重合を
行った。1,3−ブタジエンの重合転化率は、ほぼ10
0%であった。次に、重合溶液の温度を50℃に保ち、
ジオクチルスズビスオクチルマレート(1.08mmo
l)を添加し、15分間反応させたのち、さらにブチル
スズトリクロライド(1.08mmol)を添加し、3
0分間放置した。この重合溶液に、2,4−ジ−t−ブ
チル−p−クレゾールを1.5g含むメタノール溶液を
添加し、重合停止後、スチームストリッピングにより脱
溶媒し、110℃のロールで乾燥して、重合体を得た。
得られた重合体の特性を分析した結果および加硫物の物
性評価結果を表3に示す。
【0090】実施例25 実施例24で、ブチルスズトリクロライドをスチレンオ
キシドに代えた以外は、実施例24と同様の方法で重合
体を得た。得られた重合体の特性を分析した結果および
加硫物の物性評価結果を表3に示す。
【0091】実施例26 実施例24で、ジオクチルスズビスオクチルマレートを
アジピン酸ジエチルに代えた以外は、実施例24と同様
の方法で重合体を得た。得られた重合体の特性を分析し
た結果および加硫物の物性評価結果を表3に示す。
【0092】比較例1 窒素置換した内容積5リットルのオートクレーブに、窒
素下、シクロヘキサン2.4kg、1,3−ブタジエン
300gを仕込んだ。これらに、あらかじめ触媒成分と
してバーサチック酸ネオジム(0.04mmol)のシ
クロヘキサン溶液、メチルアルモキサン(3.6mmo
l)のトルエン溶液、水素化ジイソブチルアルミニウム
(3.6mmol)および塩化マグネシウムの粉末
(0.04mmol)をネオジムの5倍量の1,3−ブ
タジエンと50℃で30分間反応熟成させた触媒を仕込
み、50℃で60分間重合を行った。1,3−ブタジエ
ンの重合転化率は、ほぼ17%であった。この重合溶液
に、2,4−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを1.5
g含むメタノール溶液を添加し、重合停止後、スチーム
ストリッピングにより脱溶媒し、110℃のロールで乾
燥して、重合体を得た。この重合体のムーニー粘度(M
1+4 ,100℃)は88、シス−1,4−結合含量は
79.3%、ビニル−1,2−結合含量は5.5%、M
w/Mnは5.8であった。得られた重合体の特性を分
析した結果および加硫物の物性評価結果を表3に示す。
【0093】比較例2 実施例1で、塩化マグネシウムとリン酸トリ−2−エチ
ルヘキシルとの反応物を四塩化ケイ素に代えた以外は、
実施例1と同様の方法で重合体を得た。得られた重合体
の特性を分析した結果および加硫物の物性評価結果を表
3に示す。
【0094】比較例3 実施例1で、塩化マグネシウムとリン酸トリ−2−エチ
ルヘキシルとの反応物をジエチルアルミニウムクロライ
ドに代えた以外は、実施例1と同様の方法で重合体を得
た。得られた重合体の特性を分析した結果および加硫物
の物性評価結果を表3に示す。
【0095】比較例4 実施例5で、塩化マグネシウムとリン酸トリ−2−エチ
ルヘキシルとの反応物を四塩化ケイ素に代えた以外は、
実施例5と同様の方法で重合体を得た。得られた重合体
の特性を分析した結果および加硫物の物性評価結果を表
3に示す。
【0096】比較例5 実施例5で、塩化マグネシウムとリン酸トリ−2−エチ
ルヘキシルとの反応物をジエチルアルミニウムクロライ
ドに代えた以外は、実施例5と同様の方法で重合体を得
た。得られた重合体の特性を分析した結果および加硫物
の物性評価結果を表3に示す。
【0097】比較例6 実施例5で、塩化マグネシウムとリン酸トリ−2−エチ
ルヘキシルとの反応物をt−ブチルクロライドに代えた
以外は、実施例5と同様の方法で重合体を得た。得られ
た重合体の特性を分析した結果および加硫物の物性評価
結果を表3に示す。
【0098】比較例7 市販のポリブタジエンゴム〔ジェイエスアール(株)
製、ポリブタジエンゴムBR01〕の加硫物性を、表3
に示す。
【0099】実施例1〜26は、比較例1に対し、重量
平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(M
w/Mn)が小さく、加硫後の破壊強度、反撥弾性およ
び耐摩耗性が向上し、金属ハロゲン化物とルイス塩基と
の錯体が必須であることが分かる。また、比較例2〜4
との比較から、四塩化ケイ素やジエチルアルミニウムク
ロライドを使用した系に比べ、メチルアルモキサンの使
用量が同じ場合、金属ハロゲン化物とルイス塩基との反
応物を使用した系の方が、分子量分布がシャープにな
り、かつポリマー中の残留する金属濃度が低減できるこ
とが分かる。さらに、実施例1、5、7と比較例2〜4
を比較することにより、メチルアルモキサンの使用量を
減らしても、本発明の触媒系の方がMw/Mnが小さ
く、加硫後の物性も優れており、メチルアルモキサンの
使用量を低減でき、かつポリマー中に残留するAl濃度
が低減できることが分かる。また、実施例5〜23よ
り、重合終了後にカップリング剤を反応させることによ
り、コールドフローが抑えられることが分かる。そし
て、実施例24〜26により、2種類のカップリング剤
を併用することにより、コールドフローがさらにに改良
されることが分かる。
【0100】
【表1】
【0101】
【表2】
【0102】
【表3】
【0103】*1)重量平均分子量(Mw)と数平均分
子量(Mn)との比 *2)比較例7を100とし、数値が大なるほど良好 *3)ジェイエスアール(株)製の市販のBR(JSR
BR01) *4)ポリメリックタイプのジフェニルメタンジイソシ
アナート *5)スチレンオキシド *6)2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジ
ン *7)ジオクチルスズビスオクチルマレート
【0104】
【発明の効果】本発明の新規な重合方法は、用いられる
触媒系が共役ジエン系化合物に対し高い重合活性を示
し、かつ得られる重合体は狭い分子量分布を有するた
め、耐摩耗性および機械的特性に優れており、共役ジエ
ン系重合体の製造方法として工業的に広く利用すること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高嶋 昭夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 (72)発明者 服部 岩和 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共役ジエン系化合物を、下記(a)〜
    (d)成分を主成分とする触媒を用いて重合することを
    特徴とする共役ジエン系重合体の製造方法。 (a)成分;周期律表の原子番号57〜71にあたる希
    土類元素含有化合物、または、これらの化合物とルイス
    塩基との反応物 (b)成分;アルモキサン (c)成分;AlR123 (式中、R1 およびR2
    は同一または異なり、炭素数1〜10の炭化水素基また
    は水素原子、R3 は炭素数1〜10の炭化水素基であ
    り、ただし、R3 は上記R1 またはR2 と同一または異
    なっていてもよい)に対応する有機アルミニウム化合物 (d)成分;金属ハロゲン化物とルイス塩基との反応物
  2. 【請求項2】 (d)成分を構成する、金属ハロゲン化
    物が1族、2族および/または7族の金属ハロゲン化物
    であり、ルイス塩基がリン酸エステル、ジケトン化合
    物、カルボン酸および/またはアルコールである請求項
    1記載の共役ジエン系重合体の製造方法。
  3. 【請求項3】 共役ジエン系化合物を上記(a)〜
    (d)成分を主成分とする触媒を用い重合して得られる
    重合体が、シス−1,4−結合含量が90%以上、ゲル
    パーミエーションクロマトグラフィーで測定した重量平
    均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw
    /Mn)が3.5以下である請求項1記載の共役ジエン
    系重合体の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の重合反応後、引き続き、
    下記(e)〜(j)成分の群から選ばれた少なくとも1
    種の化合物を反応させることを特徴とする共役ジエン系
    重合体の製造方法。 (e)成分;R4 n M′X4-n 、M′X4 、M′X3
    4 n M′(R5 −COOR64-n またはR4 n M′
    (R5 −COR64-n (式中、R4 およびR 5 は同一
    または異なり、炭素数1〜20の炭化水素基、R6 は炭
    素数1〜20の炭化水素基であり、側鎖にカルボニル基
    またはエステル基を含んでいてもよく、M′はスズ原
    子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子またはリン原子、X
    はハロゲン原子、nは0〜3の整数である)に対応す
    る、ハロゲン化有機金属化合物、ハロゲン化金属化合物
    または有機金属化合物 (f)成分;分子中に、Y=C=Z結合(式中、Yは炭
    素原子、酸素原子、窒素原子または硫黄原子、Zは酸素
    原子、窒素原子または硫黄原子である)を含有するヘテ
    ロクムレン化合物 (g)成分;分子中に 【化1】 結合(式中、Y′は酸素原子、窒素原子または硫黄原子
    である)を含有するヘテロ3員環化合物 (h)成分;ハロゲン化イソシアノ化合物 (i)成分;R7 (COOH)m 、R8 (COX)m
    9 COO−R10、R 11−OCOO−R12、R13(CO
    OCO−R14m 、または 【化2】 (式中、R7 〜R15は同一または異なり、炭素数1〜5
    0の炭化水素基、Xはハロゲン原子、mは上記炭化水素
    基に結合する基に対応する1〜5の整数である)に対応
    する、カルボン酸、酸ハロゲン化物、エステル化合物、
    炭酸エステル化合物、または酸無水物 (j)成分;R16 l M″(OCOR174-l 、R
    18 l M″(OCO−R19−COOR204-l 、または 【化3】 (式中、R16〜R22は同一または異なり、炭素数1〜2
    0の炭化水素基、M″はスズ原子、ケイ素原子またはゲ
    ルマニウム原子、lは0〜3の整数である)に対応する
    カルボン酸の金属塩
  5. 【請求項5】 (e)〜(j)成分の群から選ばれた2
    種以上の化合物を反応させる請求項4記載の共役ジエン
    系重合体の製造方法。
  6. 【請求項6】 上記(e)〜(j)成分の群から選ばれ
    た少なくとも1種の化合物を反応させて得られる重合体
    が、シス−1,4−結合含量が90%以上、ゲルパーミ
    エーションクロマトグラフィーで測定した重量平均分子
    量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/M
    n)が4以下である請求項4または5記載の共役ジエン
    系重合体の製造方法。
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