JP2000072823A - ポリブタジエン及びポリブタジエンの製造方法 - Google Patents
ポリブタジエン及びポリブタジエンの製造方法Info
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Abstract
子量ポリブタジエンとからなるポリブタジエン、及び、
高重合活性で製造する方法を提供する。 【解決手段】 シス−1,4−構造が75%以上であり
下記の(A)成分及び(B)成分からなるポリブタジエ
ン。(A)コバルト化合物、有機アルミニウム化合物及
び水からなる触媒系で製造された、重量平均分子量(M
w)が70万〜300万であり、シス−1,4−構造が
80%以上であるポリブタジエン。 (B)コバルト化合物、有機アルミニウム化合物及び水
からなる触媒系で製造された、重量平均分子量(Mw)
が5千〜7万であり、シス−1,4−構造が40%以上
80%未満、トランス−1,4−構造が40%未満、
1,2−構造が10〜50%であるポリブタジエン。
Description
ジエン成分と低分子量ポリブタジエン成分の混合物から
なる二峰性ポリブタジエンゴム組成物の製造方法に関す
る。
ジエンとして、高分子量ポリブタジエン成分と低分子量
ポリブタジエン成分の混合物からなる二峰性ポリブタジ
エンゴム組成物が知られている。
有粘度[η]が3.0〜6.0で且つシス−1,4−構
造のポリブタジエンを主成分とする高分子量ポリブタジ
エン70〜30重量%と、固有粘度[η]が0.6〜
1.4で且つシス−1,4−構造のポリブタジエンを主
成分とする低分子量ポリブタジエン30〜70重量%と
からなる耐衝撃性ポリスチレン系樹脂のゴム成分として
好適なポリブタジエンゴム組成物が開示されている。製
造方法としては、コバルト化合物、ハロゲン化有機アル
ミニウム及び水からなる触媒に、分子量調節剤としてシ
クロオクタジエンを添加して低分子量ポリブタジエンを
単独に製造して、別途重合した高分子量ポリブタジエン
とブレンドする方法が記載されている。
は、固有粘度[η]が3.0〜7.0で且つシス−1,
4−構造率が80%以上のポリブタジエンを主成分とす
る高分子量ポリブタジエン80〜30重量%と、固有粘
度[η]が0.5〜1.4で且つシス−1,4−構造率
が80%未満のポリブタジエンを主成分とする低分子量
ポリブタジエン30〜70重量%とからなる耐衝撃性ポ
リスチレン系樹脂のゴム成分として好適なポリブタジエ
ンゴム組成物が開示されている。製造方法としては、高
分子量ポリブタジエンをオクテン酸コバルト、ジエチル
アルミニウム、水からなる触媒に連鎖移動剤としてシク
ロオクタジエンを使用して製造し、低分子量ポリブタジ
エンを、n−ブチルリチウムを触媒として製造し、これ
らを溶液ブレンドする方法が記載されている。
は、GPCで測定される分子量分布曲線のピ−クトップ
分子量が10万から150万の高分子量ポリブタジエン
98〜30重量%と、GPCで測定される分子量分布曲
線のピ−クトップ分子量が1万から5万の低分子量ポリ
ブタジエン2〜70重量%とからなる耐衝撃性ポリスチ
レン系樹脂のゴム成分として好適なポリブタジエンゴム
組成物が開示されている。製造方法としては、高分子量
ポリブタジエンをオクテン酸コバルト、ジエチルアルミ
ニウムクロライド、オルト蟻酸トリメチル、水からなる
触媒を使用して製造し、低分子量ポリブタジエンを、ナ
フテン酸ニッケル、ジエチルアルミニウムクロライド、
水からなる触媒を使用して製造し、これらを溶液ブレン
ドする方法が記載されている。しかしながら、分子量分
布は4.5〜14.5と狭い。
粘度[η]が 1.5〜20で且つシス−1,4−構造率
が85%以上の高分子量ポリブタジエン70〜95重量
%と、固有粘度[η]が0.35〜0.75の低分子量
ポリブタジエン30〜5重量%とからなるゴム組成物が
開示されている。製造方法としては、コバルト化合物−
セスキアルキルアルミニウムの触媒により、低分子量ポ
リブタジエンを単独重合により製造し、別途重合した高
分子量ポリブタジエンをブレンドする方法が記載されて
いる。
子量ポリブタジエンと特定の低分子量ポリブタジエンと
からなるポリブタジエン、及び、該ポリブタジエンを高
重合活性で製造する方法を提供することを目的とする。
−構造ユニット含有率が75%以上であり下記の(A)
成分及び(B)成分からなるポリブタジエンに関する。 (A)ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフ(GPC)
で測定した重量平均分子量(Mw)が70万〜 300
万であり、シス−1,4−構造ユニット含有率が80%
以上であるポリブタジエン。 (B)ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフ(GPC)
で測定した重量平均分子量(Mw)が5千〜7万であ
り、シス−1,4−構造ユニット含有率が40%以上8
0%未満、トランス−1,4−構造ユニット含有率が4
0%未満、1,2−構造ユニット含有率が10〜50%
であるポリブタジエン。
成分が、コバルト化合物、有機アルミニウム化合物及び
水からなる触媒系で製造されたポリブタジエンであるこ
とを特徴とする上記のポリブタジエンに関する。
子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/M
n)で表される分子量分布が14.5より大きいことを
特徴とする上記のポリブタジエンに関する。
ット含有率が75%以上であり下記の(A)成分及び
(B)成分からなるポリブタジエンの製造方法であっ
て、第一重合工程で、コバルト化合物、有機アルミニウ
ム化合物及び水からなる触媒系を用いてゲルパ−ミエ−
ションクロマトグラフ(GPC)で測定した重量平均分
子量(Mw)が70万〜300万のポリブタジエン
(A)を製造し、次いで、第二重合工程で、コバルト化
合物、有機アルミニウム化合物及び水からなる触媒系を
用いてゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフ(GPC)
で測定した重量平均分子量(Mw)が5千〜7万のポリ
ブタジエン(B)を製造することを特徴とするポリブタ
ジエンの製造方法に関する。
ルト化合物、有機アルミニウム化合物、水、ブタジエン
溶液から選ばれる少なくとも1種類の成分を追加添加す
ることを特徴とする上記のポリブタジエンの製造方法に
関する。
の(A)成分のゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフ
(GPC)で測定した重量平均分子量(Mw)が70万
〜300万であり、好ましくは100万〜200万であ
る。固有粘度[η]は、トルエン中30℃で、好ましく
は3.0〜7.0、特に好ましくは3.5〜5.0であ
る。重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の
比(Mw/Mn)で表される分子量分布は、1.2〜
4.0、好ましくは1.5〜3.0である。
成分のゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフ(GPC)
で測定した重量平均分子量(Mw)が5千〜7万であ
り、 好ましくは5千〜6万であり、特に好ましくは5千
以上3万未満であり、さらに特に好ましくは5千〜2.
5万であり、さらに特により好ましくは1万〜2.5万
である。固有粘度[η]は、トルエン中30℃で、好ま
しくは0.05〜0.5、特に好ましくは0.1〜0.
3である。重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(M
n)の比(Mw/Mn)で表される分子量分布は、1.
0〜5.0、好ましくは1.5〜4.0である。
発明のポリブタジエンの重量平均分子量(Mw)と数平
均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)で表される分子量
分布は、14.5より大きく、好ましくは20〜120
である。
発明のポリブタジエンのシス−1,4−構造含有率は、
75%以上であり、好ましくは80%以上である。
シス−1,4−構造ユニット含有率は85%以上であ
り、好ましくは90%以上であり、特に好ましくは95
%以上である。
シス−1,4− 構造ユニット含有率は40%以上80
%未満、特に好ましくは50以上80%未満である。ト
ランス−1,4−構造ユニット含有率は40%未満であ
り、特に好ましくは6〜30%である。1,2−構造ユ
ニット含有率は10〜50%であり、特に好ましくは1
2〜30%である。
(B)成分からなるポリブタジエンの製造方法として
は、特に限定しないが、(1)二段直列重合、例えば、
初槽で(A)成分を製造し、終槽で(B)成分を製造す
る方法、又は、初槽で(B)成分を製造し、終槽で
(A)成分を製造する方法、(2)一段重合、例えば、
(A)成分を製造し、ひき続き(B)成分を1槽で製造
する方法、又は、(B)成分を製造し、ひき続き(A)
成分を1槽で製造する方法、(3)二段並列重合、例え
ば、(A)成分と(B)成分を別々の槽で製造した後、
混合する方法(4)(A)成分及び(B)成分をそれぞ
れ、別々に製造したのち溶液ブレンド、溶融ブレンドな
ど混合する方法などが挙げられる。中でも、一段重合、
第一重合工程で(A)成分を製造し、次いで、第二重合
工程で(B)成分を製造する二段直列重合が好ましい。
(B)成分のポリブタジエンは、コバルト化合物、有機
アルミニウム化合物及び水からなる触媒系を用いて製造
することが好ましい。
合条件としては、以下のものが挙げられる。
錯体が好ましく用いられる。特に好ましいものは、塩化
コバルト、臭化コバルト、硝酸コバルト、オクチル酸コ
バルト、ナフテン酸コバルト、バ−サチック酸コバル
ト、酢酸コバルト、マロン酸コバルト等のコバルト塩
や、コバルトのビスアセチルアセトネ−トやトリスアセ
チルアセトネ−ト、アセト酢酸エチルエステルコバル
ト、ハロゲン化コバルトのトリアリ−ルフォスフィン錯
体、トリアルキルフォスフィン錯体、ピリジン錯体やピ
コリン錯体等の有機塩基錯体、もしくはエチルアルコ−
ル錯体などが挙げられる。
コバルト、バ−サチック酸コバルト、コバルトのビスア
セチルアセトネ−ト及びトリスアセチルアセトネ−トが
好ましい。
ン含有アルミニウム化合物、トリアルキルアルミニウム
化合物などが挙げられる。
ジアルキルアルミニウムクロライド、ジアルキルアルミ
ニウムブロマイドなどのジアルキルアルミニウムハライ
ド、アルキルアルミニウムセスキクロライド、アルキル
アルミニウムセスキブロマイドなどのアルキルアルミニ
ウムセスキハライド、アルキルアルミニウムジクロライ
ド、アルキルアルミニウムジブロマイドなどのアルキル
アルミニウムジハライド等が挙げられる。
ウムモノクロライド、ジエチルアルミニウムモノブロマ
イド、ジブチルアルミニウムモノクロライド、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、ジシクロヘキシルアルミニウムモノクロライ
ド、ジフェニルアルミニウムモノクロライドなどが挙げ
られる。
は、トリエチルアルミニウム、トリメチルアルミニウ
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、トリオクチルアルミニウムなどが挙げられる。
モルに対し、通常、コバルト化合物が5×10-7〜1×
10-4モル、好ましくは5×10-7〜1×10-5モルの
範囲である。
ルト化合物1モルに対し、通常、10〜5000モル、
好ましくは50〜1000モルの範囲である。
1モルに対して、通常、0.1〜1.2モル、好ましく
は0.2〜1.1モルである。
水、有機アルミニウム、コバルト化合物の順序に添加す
るのが好ましい。
1,3−ブタジエンそのものを重合溶媒とする塊状重合
などを適用できる。溶液重合での溶媒としては、トルエ
ン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系炭化水素、n−ヘ
キサン、ブタン、ヘプタン、ペンタン等の脂肪族炭化水
素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水
素、1−ブテン、シス−2−ブテン、トランス−2−ブ
テン等のオレフィン系炭化水素、ミネラルスピリット、
ソルベントナフサ、ケロシン等の炭化水素系溶媒や、塩
化メチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられ
る。
合条件としては、以下のものが挙げられる。
分の製造で用いたものと同様なものを使用できる。
(A)成分の製造で用いたものと同様なものを使用でき
る。
モルに対し、通常、コバルト化合物が5×10-7〜1×
10-3モル、好ましくは1×10-6〜5×10-4モルの
範囲である。
ルト化合物1モルに対し、通常、1〜100モル、好ま
しくは1〜50モルの範囲である。
有機アルミニウムを添加して、その後にコバルト化合物
を添加することが好ましい。また、第二重合工程におい
て、必要に応じてコバルト化合物、有機アルミニウム化
合物、水、ブタジエン溶液から選ばれる少なくとも1種
類の成分を追加添加してもよい。これらの成分を組み合
わせて使用する場合は、追加添加する前にあらかじめ一
定時間接触させておいてもよい。
1,3−ブタジエンそのものを重合溶媒とする塊状重合
などを適用できる。溶液重合での溶媒としては、トルエ
ン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系炭化水素、n−ヘ
キサン、ブタン、ヘプタン、ペンタン等の脂肪族炭化水
素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水
素、1−ブテン、シス−2−ブテン、トランス−2−ブ
テン等のオレフィン系炭化水素、ミネラルスピリット、
ソルベントナフサ、ケロシン等の炭化水素系溶媒や、塩
化メチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられ
る。
(B)成分の低分子量ポリブタジエンとの割合は、
(A)成分が30重量%以上70重量%未満、好ましく
は40重量%以上70重量%未満であり、(B)が30
重量%より大きく70重量%以下、好ましくは30重量
%より大きく60重量%以下である。(A)成分の割合
が上記範囲よりも大きいと、加工性が低下し、(A)成
分の割合が上記範囲よりも小さいと、ポリブタジエンゴ
ム組成物の粘度が小さくなりすぎて好ましくない。
明するが、上述した発明を限定するものではない。
って行った。シス1,4構造 740cm-1、トランス
1,4構造 967 cm-1、1,2−構造910 cm
-1の吸収強度比からミクロ構造を算出した。(A)成分
と(B)成分の割合は、GPCチャ−トの高分子量ポリ
ブタジエンと低分子量ポリブタジエンの面積比から算出
した。(A)成分のミクロ構造は、重合中に少量を抜き
出して得られたポリマ−を測定した。(B)成分のミク
ロ構造は、全ポリマ−のミクロ構造と、(A)成分のミ
クロ構造、及び(A)成分と(B)成分の割合から計算
により求めた。重量平均分子量Mw、数平均分子量M
n、及びその比Mw/Mnは、ポリスチレンを標準物質
として用いたGPCから求めた。固有粘度[η]は、ト
ルエン中30℃で測定した。
(第1重合工程) 内容量 1.5Lオ−トクレ−ブの内部を窒素置換し、
あらかじめブタジエン30wt%、ベンゼン25wt%
および2−ブテン45wt%を混合した溶液700mL
を仕込み、室温にて水(H2O)を、濃度が2.4mm
ol/Lになるように添加し、700rpmで30分間
強攪拌した。ジエチルアルミニウムクロライド(DEA
C)のシクロヘキサン溶液(1mol/L)2.5ml
を添加し、室温で5分間攪拌した。55℃に加温し、オ
クチル酸コバルト(Co(Oct)2)のトルエン溶液
(0.005mol/L)0.9mlを添加して重合を
開始し、60℃で25分間重合させた。 (2)(B)成分(低分子量ポリブタジエン)の製造
(第2重合工程) 次に、ジエチルアルミニウムクロライド(DEAC)の
シクロヘキサン溶液(1mol/L)2.5mlを添加
し、引き続きオクチル酸コバルト(Co(Oct)2)
のトルエン溶液(0.5mol/L)0.45mlを添
加し、さらに60℃で25分間重合させた。老化防止剤
を含むエタノ−ル/ヘプタン(1/1)溶液5mLを添
加し、重合を停止した。オ−トクレ−ブ内部を放圧した
後、重合液をエタノ−ルに投入し、ポリブタジエンを回
収した。次いで、回収したポリブタジエンを50℃で6
時間真空乾燥した。重合結果を表4〜6に示した。
に変えた重合結果を表4〜6に示した。
(第1重合工程) 内容量 1.5Lオ−トクレ−ブの内部を窒素置換し、
あらかじめブタジエン30wt%、ベンゼン50wt%
および2−ブテン20wt%を混合した溶液700mL
を仕込み、室温にて水(H2O)を、濃度が1.7mm
ol/Lになるように添加し、700rpmで 30分
間強攪拌した。ジエチルアルミニウムクロライド(DE
AC)のシクロヘキサン溶液(1mol/L)1.75
mlを添加し、室温で5分間攪拌した。55℃に加温
し、オクチル酸コバルト(Co(Oct)2)のトルエ
ン溶液(0.005mol/L)0.85mlを添加し
て重合を開始し、65℃で25分間重合させた。 (2)(B)成分(低分子量ポリブタジエン)の製造
(第2重合工程) 次に、ブタジエン30wt%、ベンゼン50wt%およ
び2−ブテン20wt%からなる溶液90mLに、ジエ
チルアルミニウムクロライド(DEAC)のシクロヘキ
サン溶液(1mol/L)1.8mlを添加して混合し
た。得られた溶液を上記のオ−トクレ−ブに注入し、引
き続きオクチル酸コバルト(Co(Oct)2)のトル
エン溶液(0.67mol/L)0.41mlを添加
し、さらに75℃で25分間重合させた。老化防止剤を
含むエタノ−ル/ヘプタン(1/1)溶液5mLを添加
し、重合を停止した。オ−トクレ−ブ内部を放圧した
後、重合液をエタノ−ルに投入し、ポリブタジエンを回
収した。次いで、回収したポリブタジエンを50℃で6
時間真空乾燥した。重合結果を表8〜12に示した。
(第1重合工程) 実施例7と同様に行った。 (2)(B)成分(低分子量ポリブタジエン)の製造
(第2重合工程) 次に、ブタジエン30wt%、ベンゼン50wt%およ
び2−ブテン20wt%からなる溶液90mLに、水3
μLを添加して強攪拌した後、ジエチルアルミニウムク
ロライド(DEAC)のシクロヘキサン溶液(1mol
/L)1.8mlを添加して混合した。得られた溶液を
上記のオ−トクレ−ブに注入し、引き続きオクチル酸コ
バルト(Co(Oct)2)のトルエン溶液(0.67
mol/L)0.36mlを添加し、さらに75℃で2
5分間重合させた。老化防止剤を含むエタノ−ル/ヘプ
タン(1/1)溶液5mLを添加し、重合を停止した。
オ−トクレ−ブ内部を放圧した後、重合液をエタノ−ル
に投入し、ポリブタジエンを回収した。次いで、回収し
たポリブタジエンを50℃で6時間真空乾燥した。重合
結果を表8〜12に示した。
した他は実施例8と同様に重合を行った。重合結果を表
8〜12に示した。
(第1重合工程) 内容量 1.5Lオ−トクレ−ブの内部を窒素置換し、
あらかじめブタジエン25wt%、ベンゼン20wt%
および2−ブテン55wt%を混合した溶液700mL
を仕込み、室温にて水(H2O)を、濃度が1.7mm
ol/Lになるように添加し、700rpmで 30分
間強攪拌した。ジエチルアルミニウムクロライド(DE
AC)のシクロヘキサン溶液(1mol/L)1.8m
lを添加し、室温で5分間攪拌した。55℃に加温し、
オクチル酸コバルト(Co(Oct)2)のトルエン溶
液(0.005mol/L)0.85mlを添加して重
合を開始し、65℃で25分間重合させた。 (2)(B)成分(低分子量ポリブタジエン)の製造
(第2重合工程) 次に、ブタジエン25wt%、ベンゼン20wt%およ
び2−ブテン55wt%からなる溶液70mLに、ジエ
チルアルミニウムクロライド(DEAC)のシクロヘキ
サン溶液(1mol/L)1.8mlを添加して混合し
た。得られた溶液を上記のオ−トクレ−ブに注入し、引
き続きオクチル酸コバルト(Co(Oct)2)のトル
エン溶液(0.67mol/L)0.21mlを添加
し、さらに75℃で25分間重合させた。老化防止剤を
含むエタノ−ル/ヘプタン(1/1)溶液5mLを添加
し、重合を停止した。オ−トクレ−ブ内部を放圧した
後、重合液をエタノ−ルに投入し、ポリブタジエンを回
収した。次いで、回収したポリブタジエンを50℃で6
時間真空乾燥した。重合結果を表8〜12に示した。
した他は実施例10と同様に重合を行った。重合結果を
表8〜12に示した。
低分子量ポリブタジエンからなる新規なポリブタジエ
ン、及び、高活性で得られる製造法を提供する。
Claims (5)
- 【請求項1】シス−1,4−構造ユニット含有率が75
%以上であり下記の(A)成分及び(B)成分からなる
ポリブタジエン。 (A)ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフ(GPC)
で測定した重量平均分子量(Mw)が70万〜300万
であり、シス−1,4−構造ユニット含有率が80%以
上であるポリブタジエン。 (B)ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフ(GPC)
で測定した重量平均分子量(Mw)が5千〜7万であ
り、シス−1,4−構造ユニット含有率が40%以上8
0%未満、トランス−1,4−構造ユニット含有率が4
0%未満、1,2−構造ユニット含有率が10〜50%
であるポリブタジエン。 - 【請求項2】該(A)成分及び(B)成分が、コバルト
化合物、有機アルミニウム化合物及び水からなる触媒系
で製造されたポリブタジエンであることを特徴とする請
求項1に記載のポリブタジエン。 - 【請求項3】全ポリマ−の重量平均分子量(Mw)と数
平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)で表される分子
量分布が14.5より大きいことを特徴とする請求項1
〜2に記載のポリブタジエン。 - 【請求項4】シス−1,4−構造ユニット含有率が75
%以上であり下記の(A)成分及び(B)成分からなる
ポリブタジエンの製造方法であって、第一重合工程で、
コバルト化合物、有機アルミニウム化合物及び水からな
る触媒系を用いてゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフ
(GPC)で測定した重量平均分子量(Mw)が70万
〜300万のポリブタジエン(A)を製造し、次いで、
第二重合工程で、コバルト化合物、有機アルミニウム化
合物及び水からなる触媒系を用いてゲルパ−ミエ−ショ
ンクロマトグラフ(GPC)で測定した重量平均分子量
(Mw)が5千〜7万のポリブタジエン(B)を製造す
ることを特徴とするポリブタジエンの製造方法。 - 【請求項5】該第二重合工程で、コバルト化合物、有機
アルミニウム化合物、水、ブタジエン溶液から選ばれる
少なくとも1種類の成分を追加添加することを特徴とす
る請求項3に記載のポリブタジエンの製造方法。
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---|---|---|---|
JP16397299A JP3841138B2 (ja) | 1998-06-16 | 1999-06-10 | ポリブタジエンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16793898 | 1998-06-16 | ||
JP10-167938 | 1998-06-16 | ||
JP16397299A JP3841138B2 (ja) | 1998-06-16 | 1999-06-10 | ポリブタジエンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000072823A true JP2000072823A (ja) | 2000-03-07 |
JP3841138B2 JP3841138B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=26489261
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16397299A Expired - Lifetime JP3841138B2 (ja) | 1998-06-16 | 1999-06-10 | ポリブタジエンの製造方法 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3841138B2 (ja) |
Cited By (3)
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