JP2000080116A - Preparation of conjugated diene polymer - Google Patents

Preparation of conjugated diene polymer

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JP2000080116A
JP2000080116A JP26225698A JP26225698A JP2000080116A JP 2000080116 A JP2000080116 A JP 2000080116A JP 26225698 A JP26225698 A JP 26225698A JP 26225698 A JP26225698 A JP 26225698A JP 2000080116 A JP2000080116 A JP 2000080116A
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Japan
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conjugated diene
polymerization
diene polymer
producing
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JP26225698A
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Hiroshi Yanagihara
博 柳原
Hoffmanns Juergen
ホフマンス ユルゲン
Van Behlen Marcel
ヴァン ベーレン マルセル
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymerization process for preparing a conjugated diene polymer using a monoorganolithium compound or polyfunctional organolithium compound as a polymerization initiator, wherein the polymerization rate is high even when polymerized at a relatively low polymerization temperature and therefore a conjugated diene polymer with a small amount of gel formation is obtained, and regulation in the bonding structure of a conjugated diene unit in the resultant polymer is not regulated by a polar compound. SOLUTION: When carrying out anionic polymerization using an organic monolithium compound or polyfunctional organic lithium compound as a polymerization initiator, polymerization of a conjugated diene is carried out at a polymerization temperature of from 0 to 140 deg.C in a non-polar hydrocarbon solvent in the presence of a π complex compound comprising a benzene ring compound having a substituent in a molar ratio against polymerization initiator active points of the πcomplex compound within the range of from 1/10 to 1,000/1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モノ有機リチウム
化合物や多官能有機リチウム化合物からなる重合開始剤
を用いて共役ジエンポリマーを製造するための新規な製
造方法に関する。
The present invention relates to a novel method for producing a conjugated diene polymer using a polymerization initiator comprising a monoorganic lithium compound or a polyfunctional organolithium compound.

【0002】[0002]

【従来の技術】モノ有機リチウム化合物や多官能有機リ
チウム化合物を重合開始剤に用いて共役ジエンを重合す
る試みは古くから検討されており、商業的な生産が現在
行われている。それらは例えば、n−ブチルリチウムや
sec−ブチルリチウムを重合開始剤に用いて、非極性
炭化水素溶媒中でブタジエン、イソプレンをバッチ方式
あるいは連続方式で重合するもので、生産されたポリマ
ーは主に架橋されて用いられる。具体的な用途は、タイ
ヤ、ベルト、ホースなどのほか、ゴム改質ポリスチレン
用のゴムなどの用途である。
2. Description of the Related Art Attempts to polymerize a conjugated diene using a monoorganic lithium compound or a polyfunctional organolithium compound as a polymerization initiator have been studied for a long time, and commercial production is currently being carried out. For example, they use n-butyllithium or sec-butyllithium as a polymerization initiator and polymerize butadiene or isoprene in a non-polar hydrocarbon solvent by a batch method or a continuous method. It is used after being crosslinked. Specific applications include tires, belts, hoses, etc., as well as rubber for rubber-modified polystyrene.

【0003】共役ジエンのアニオン重合では、重合速度
を高めたり、芳香族モノビニル化合物との共重合性を高
めるためにアミン化合物やエーテル化合物などの極性化
合物が用いられるが、得られる共役ジエンポリマー中の
共役ジエンの結合構造が極性化合物によって変化し、
1,2−ビニル結合あるいは3,4−ビニル結合の含有
量が増えたポリマーとなる。また、通常の商業的な生産
においては、重合速度を速くして生産性を向上させるた
めに60〜140℃の重合温度での重合が行われている
が、高い重合温度では副反応である架橋したポリマーの
生成が認められ、製品品質が悪くなるという欠点を有し
ている。
In the anionic polymerization of a conjugated diene, a polar compound such as an amine compound or an ether compound is used to increase the polymerization rate or to enhance the copolymerizability with an aromatic monovinyl compound. The bond structure of the conjugated diene is changed by the polar compound,
The resulting polymer has an increased content of 1,2-vinyl bonds or 3,4-vinyl bonds. Further, in normal commercial production, polymerization is carried out at a polymerization temperature of 60 to 140 ° C. in order to increase the polymerization rate and improve productivity. The formation of a degraded polymer is recognized, and the product quality is degraded.

【0004】非極性炭化水素溶媒中で、極性化合物を用
いずに重合速度を高める研究が行われている。例えば、
アニオン重合においてπ電子供与体であるデュレンを用
いるとスチレンの重合速度が変化することが知られてい
る。J. of Polymer Science,Part A,3, 1037-1044,(196
5) によれば、非極性炭化水素溶媒中で、重合活性末端
Liに対するデュレンのモル比が1/5において、デュ
レンを含まない場合に比べてスチレンの重合速度が約2
倍になると報告されており、デュレンによるπ錯体の生
成を示唆する記載がある。しかしながらデュレンのよう
なπ錯化化合物を積極的に用いて共役ジエンポリマーを
重合する試みを示唆するものもなかった。
Studies have been made to increase the polymerization rate in nonpolar hydrocarbon solvents without using polar compounds. For example,
It is known that the use of durene as a π-electron donor in anionic polymerization changes the polymerization rate of styrene. J. of Polymer Science, Part A, 3, 1037-1044, (196
According to 5), in a non-polar hydrocarbon solvent, when the molar ratio of durene to the polymerization active terminal Li is 1/5, the polymerization rate of styrene is about 2 times as compared with the case without durene.
It is reported to be twice as large, and there is a description suggesting the formation of a π complex by durene. However, there was no suggestion of an attempt to polymerize a conjugated diene polymer by actively using a π-complexing compound such as durene.

【0005】通常の非極性炭化水素溶媒中のアニオン重
合による共役ジエンポリマーの商業的な製造では、生産
性を重視して高い重合温度を採用し、速い重合速度での
バッチ重合あるいは連続重合が行われ、重合温度は60
〜140℃が用いられる。しかし、100℃を越える重
合温度では共役ジエンに基づく2重結合によって架橋反
応が進行したり、重合活性末端が他のポリマーと反応、
結合して分岐構造が発生することによって目的とする分
子量を越えるポリマーが生成され、甚だしい場合には溶
媒に不溶なほどの分子量のゲルが生成し、製品品質の低
下した製品が得られる。一方、20〜60℃の温度で極
性化合物を用いない非極性炭化水素溶媒中で重合を行う
と重合反応速度が遅いので重合完結に長時間を有する欠
点があった。
In the commercial production of conjugated diene polymers by anionic polymerization in a conventional non-polar hydrocarbon solvent, a high polymerization temperature is employed with an emphasis on productivity, and batch polymerization or continuous polymerization at a high polymerization rate is performed. The polymerization temperature is 60
~ 140 ° C is used. However, at a polymerization temperature exceeding 100 ° C., a crosslinking reaction proceeds due to a double bond based on a conjugated diene, or a polymerization active terminal reacts with another polymer,
A polymer having a molecular weight exceeding a target molecular weight is generated by the generation of a branched structure by bonding, and in a severe case, a gel having a molecular weight that is insoluble in a solvent is generated, and a product with reduced product quality is obtained. On the other hand, when polymerization is carried out at a temperature of 20 to 60 ° C. in a non-polar hydrocarbon solvent not using a polar compound, the polymerization reaction rate is low, so that there is a disadvantage that the polymerization takes a long time to complete.

【0006】先に述べたアミン化合物やエーテル化合物
などの極性化合物を用いたり、極性溶媒中で重合を行う
ことによって重合反応速度を早くすることができる。し
かしこの場合には得られる共役ジエンポリマーのミクロ
構造が変化して1,2−ビニル結合あるいは3,4−ビ
ニル結合の含有量が増大する。その結果、得られた共役
ジエンポリマーの2次転移温度、Tgが高くなってポリ
マーの低温特性が損なわれことになる。
[0006] The polymerization reaction rate can be increased by using a polar compound such as the above-mentioned amine compound or ether compound, or by performing polymerization in a polar solvent. However, in this case, the microstructure of the obtained conjugated diene polymer changes and the content of 1,2-vinyl bonds or 3,4-vinyl bonds increases. As a result, the secondary transition temperature and Tg of the obtained conjugated diene polymer are increased, and the low-temperature characteristics of the polymer are impaired.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、モノ
有機リチウム化合物あるいは多官能の有機リチウム化合
物を重合開始剤に用いて共役ジエンポリマーを製造する
にあたって、比較的低温の重合温度で重合しても重合反
応速度が速く、従ってゲルの生成量の少ない共役ジエン
ポリマーが得られ、しかも極性化合物に起因する共役ジ
エンの結合構造の規制を受けない重合方法を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to produce a conjugated diene polymer using a monoorganic lithium compound or a polyfunctional organolithium compound as a polymerization initiator at a relatively low polymerization temperature. However, it is an object of the present invention to provide a polymerization method in which a conjugated diene polymer having a high polymerization reaction rate and hence a small amount of gel formed can be obtained, and the binding structure of the conjugated diene caused by the polar compound is not restricted.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、モノ有
機リチウム化合物あるいは多官能の有機リチウム化合物
を重合開始剤に用いる共役ジエンポリマーの製造に関わ
る上記の欠点を克服するため鋭意検討を行った結果、以
下の発明を完成するに至った。即ち本発明は、置換基を
有するベンゼン環化合物からなるπ錯化化合物の存在下
にモノ有機リチウム化合物あるいは多官能の有機リチウ
ム化合物を重合開始剤として、非極性炭化水素溶媒中で
共役ジエンを重合する共役ジエンポリマーの製造方法に
関する。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to overcome the above-mentioned drawbacks relating to the production of a conjugated diene polymer using a monoorganic lithium compound or a polyfunctional organolithium compound as a polymerization initiator. As a result, the following invention was completed. That is, the present invention uses a monoorganic lithium compound or a polyfunctional organolithium compound as a polymerization initiator in the presence of a π-complexed compound comprising a benzene ring compound having a substituent to polymerize a conjugated diene in a nonpolar hydrocarbon solvent. To a method for producing a conjugated diene polymer.

【0009】本発明の実施様態の一つは、モノ有機リチ
ウム化合物あるいは多官能の有機リチウム化合物を重合
開始剤に用いるアニオン重合において、置換基を有する
ベンゼン環化合物からなるπ錯化化合物を、π錯化化合
物の重合開始剤活性点に対するモル比が1/10〜10
00/1の範囲で存在させて、非極性炭化水素溶媒中
で、0〜140℃の重合温度で共役ジエンの重合を行う
共役ジエンポリマーの製造方法、である。用いる非極性
炭化水素溶媒としては、炭素原子数が4〜8個の脂肪族
炭化水素、脂環族炭化水素あるいはそれらの混合物が使
用できるが、n−ヘキサンやシクロアルカン類、特にシ
クロヘキサン、シクロペンタンが好ましい。
In one embodiment of the present invention, in an anionic polymerization using a monoorganic lithium compound or a polyfunctional organolithium compound as a polymerization initiator, a π-complexed compound composed of a benzene ring compound having a substituent is replaced with a π-complexed compound. The molar ratio of the complexing compound to the polymerization initiator active site is 1/10 to 10
A method of producing a conjugated diene polymer in which a conjugated diene is polymerized in a nonpolar hydrocarbon solvent at a polymerization temperature of 0 to 140 ° C. in the range of 00/1. As the non-polar hydrocarbon solvent to be used, aliphatic hydrocarbons having 4 to 8 carbon atoms, alicyclic hydrocarbons or mixtures thereof can be used, but n-hexane and cycloalkanes, particularly cyclohexane, cyclopentane Is preferred.

【0010】重合開始剤として用いるモノ有機リチウム
化合物には、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチ
ウム、tert−ブチルリチウム、2−メチル−プロピ
ルリチウム、i−プロピルリチウムなどが挙げられる
が、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、t
ert−ブチルリチウムが好ましい。これらのモノ有機
リチウム化合物の使用量は、目的とするブロックコポリ
マーの分子量と、反応容器などに起因する重合失活成分
の量によって適宜変えて用いる。本発明で用いる3官能
以上の活性点を有する多官能有機リチウム化合物を含有
する重合開始剤とは、上記のモノ有機リチウム化合物と
他の化合物を反応させることによって得られる重合活性
を示す活性点が3官能以上の多官能性有機リチウム化合
物を少なくとも5重量%以上含んでいる重合開始剤であ
る。
Examples of the monoorganic lithium compound used as a polymerization initiator include n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, 2-methyl-propyllithium, i-propyllithium and the like. Lithium, sec-butyllithium, t
tert-Butyl lithium is preferred. The amount of the monoorganic lithium compound to be used is appropriately changed depending on the molecular weight of the target block copolymer and the amount of the polymerization inactivating component caused by the reaction vessel and the like. The polymerization initiator containing a polyfunctional organolithium compound having an active site of three or more functional groups used in the present invention is an active site having a polymerization activity obtained by reacting the above monoorganic lithium compound with another compound. It is a polymerization initiator containing at least 5% by weight or more of a trifunctional or higher polyfunctional organolithium compound.

【0011】これらの例のうち、特に代表的なものは、
モノ有機リチウム化合物とポリビニル芳香族化合物との
二者を含む反応生成物である。例えば、モノ有機リチウ
ム化合物とポリビニル芳香族化合物との反応生成物、モ
ノ有機リチウム化合物と共役ジエン系単量体と反応させ
た後、ポリビニル芳香族化合物と反応させた反応生成
物、又はモノ有機リチウム化合物と芳香族モノビニル化
合物を反応させた後、ポリビニル芳香族化合物と反応さ
せた反応生成物、或いは、モノ有機リチウム化合物と共
役ジエン系単量体又は芳香族モノビニル化合物、及びポ
リビニル芳香族化合物の三者を同時に反応させた反応生
成物等が用いられる。さらに、モノ有機リチウム化合物
と芳香族モノビニル化合物との反応生成物に、ポリビニ
ル芳香族化合物を反応させ、次いで、更に芳香族モノビ
ニル化合物を反応して得られた触媒も有効である。
[0011] Of these examples, particularly representative ones are:
It is a reaction product containing a monoorganic lithium compound and a polyvinyl aromatic compound. For example, a reaction product of a monoorganic lithium compound and a polyvinyl aromatic compound, a reaction product of reacting a monoorganic lithium compound with a conjugated diene monomer, and then reacting with a polyvinyl aromatic compound, or a monoorganic lithium compound A reaction product of reacting a compound with an aromatic monovinyl compound and then reacting with a polyvinyl aromatic compound, or a monoorganic lithium compound and a conjugated diene monomer or an aromatic monovinyl compound, and a polyvinyl aromatic compound. A reaction product or the like obtained by simultaneously reacting the components is used. Further, a catalyst obtained by reacting a reaction product of a monoorganic lithium compound with an aromatic monovinyl compound with a polyvinyl aromatic compound and then further reacting the aromatic monovinyl compound is also effective.

【0012】具体的な3官能以上の活性点を有する多官
能有機リチウム化合物を含有する重合開始剤の製造方法
は、特開昭57−40513号公報、特開昭57−40
514号公報、特開平2−229809号公報などに開
示されている。例えば、ジビニルベンゼンとn−ブチル
リチウムのモルが0.05〜0.5の条件で反応調整し
たり、更にブタジエンを加えて反応調整することができ
る。製造された3官能以上の活性点を有する多官能有機
リチウム化合物からは、いわゆるラジアル構造、あるい
は放射状構造と呼ばれるポリマーを製造することができ
る。
Specific methods for producing a polymerization initiator containing a polyfunctional organolithium compound having three or more functional active points are described in JP-A-57-40513 and JP-A-57-40.
No. 514, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-229809, and the like. For example, the reaction can be adjusted under the condition that the moles of divinylbenzene and n-butyllithium are 0.05 to 0.5, or the reaction can be adjusted by further adding butadiene. From the produced polyfunctional organolithium compound having three or more functional active sites, a polymer having a so-called radial structure or radial structure can be produced.

【0013】置換基を有するベンゼン環化合物からなる
π錯化化合物とは、有機リチウム化合物や重合活性を示
すリチウムイオンの会合に関与して、その会合を部分的
に解離させる作用を持つ化合物であって、有機リチウム
化合物や重合活性を示すリチウムイオンとは反応をしな
いか、モノマーの重合速度に比べて、十分に遅い反応速
度を持つ化合物のことである。それらにはベンゼン環を
有する化合物で、3個以上のアルキル基で置換されたベ
ンゼン、ドデカハイドロトリフェニレン、ジフェニル置
換メチレン化合物、1,1−ジフェニル置換エチレン化
合物が挙げられる。
The π-complexed compound comprising a benzene ring compound having a substituent is a compound which participates in the association of an organolithium compound or a lithium ion having polymerization activity and has a function of partially dissociating the association. A compound which does not react with an organic lithium compound or a lithium ion having polymerization activity or has a reaction rate sufficiently lower than the polymerization rate of a monomer. They include compounds having a benzene ring, benzene substituted with three or more alkyl groups, dodecahydrotriphenylene, diphenyl-substituted methylene compounds, and 1,1-diphenyl-substituted ethylene compounds.

【0014】具体的には上記のドデカハイドロトリフェ
ニレンの他に1,2,4,5−テトラメチルベンゼン
(デュレン)、ヘキサメチルベンゼン、2,2−ジフェ
ニルプロパン、テトラフェニルエチレンが挙げられる。
これらのπ錯化化合物は重合開始剤活性点総数に対する
モル比が1/10〜1000/1の範囲で用いられる
が、その最適な範囲はそれぞれの化合物によって異な
り、例えばデュレンでは1/10〜1000/1である
が、用いる溶媒に対する溶解度によっても限定される。
これらのπ錯化化合物とモノ有機リチウム化合物あるい
は多官能の有機リチウム化合物からなる重合開始剤とは
予め混合して置くことも可能であるが、重合モノマーを
投入する前に別々に重合溶媒に添加することが好まし
い。更には、モノマーの投入直前に両者を添加、攪拌混
合して用いることが適当である。
Specifically, in addition to the above-mentioned dodecahydrotriphenylene, 1,2,4,5-tetramethylbenzene (durene), hexamethylbenzene, 2,2-diphenylpropane, and tetraphenylethylene are exemplified.
These π-complexing compounds are used in a molar ratio of 1/10 to 1000/1 with respect to the total number of active sites of the polymerization initiator. The optimum range varies depending on each compound. / 1, but also limited by the solubility in the solvent used.
These π-complexed compounds and the polymerization initiator composed of a monoorganic lithium compound or a polyfunctional organolithium compound can be mixed in advance, but they can be separately added to the polymerization solvent before adding the polymerization monomer. Is preferred. Further, it is appropriate to add the two and mix them with stirring immediately before the introduction of the monomer.

【0015】反応に用いる原料及び溶媒は十分精製して
用いることが必要である。反応容器などから持ち込まれ
る不純物についても考慮する必要がある。また、重合反
応に用いるモノマーも適宜精製したものを用いる。ポリ
マーを製造するために用いる共役ジエンは、アニオン重
合で通常用いられるモノマーであり、例えば共役ジエン
としてブタジエン、イソプレン、2−エチル−1,3−
ブタジエン、2,3−ジメチル1,3−ブタジエン、
1,3−ペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエンな
どである。このほかコポリマーを製造するために用いら
れるモノマーには、芳香族モノビニル化合物として、ス
チレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、m
−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−tert
−ブチルスチレン、1,1−ジフェニルエチレン、ビニ
ルナフタレンを挙げることができる。これ以外のモノマ
ーとして、ジビニルベンゼン、(メタ)アクリル酸エス
テル類、ビニルピリジン、ε−カプロラクトンを共重合
成分として用いることもできる。
It is necessary that the starting materials and the solvent used in the reaction are sufficiently purified before use. It is necessary to consider the impurities brought in from the reaction vessel and the like. The monomers used for the polymerization reaction are also appropriately purified. The conjugated diene used for producing the polymer is a monomer usually used in anionic polymerization. For example, as the conjugated diene, butadiene, isoprene, 2-ethyl-1,3-
Butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene,
1,3-pentadiene, 1,3-cyclohexadiene and the like. Other monomers used for producing the copolymer include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, m
-Methylstyrene, o-methylstyrene, p-tert
-Butylstyrene, 1,1-diphenylethylene, and vinylnaphthalene. As other monomers, divinylbenzene, (meth) acrylates, vinylpyridine, and ε-caprolactone can also be used as the copolymerization component.

【0016】上記のモノマーを用いてブロックコポリマ
ーを製造することもできる。モノ有機リチウムを重合開
始剤として用いた直鎖構造のブロックコポリマーの重合
方法には通常、モノマーを逐次添加して行う方法とモノ
マーの反応性比を利用してブロックコポリマーを作る方
法がある。後者は、例えば共役ジエンと芳香族モノビニ
ル化合物を同時に重合反応容器に投入する方法である
が、まず共役ジエンの重合が始まり、次第に共役ジエン
と芳香族モノビニル化合物の共重合部分が形成され、最
後に芳香族モノビニル化合物の単独ポリマーが形成され
る。ラジアル構造のブロックコポリマーの場合には重合
活性末端を持った芳香族モノビニル化合物と共役ジエン
のブロックコポリマー、あるいは更に重合活性末端を持
ったそれぞれの単独ポリマーなどをカップリング剤を用
いてカップリングする方法と、多官能重合開始剤を予め
合成して、モノ有機リチウム化合物を重合開始剤とする
重合方法と同様の方法でブロックコポリマーを重合する
方法がある。
A block copolymer can also be produced using the above-mentioned monomers. As a method of polymerizing a block copolymer having a linear structure using a monoorganic lithium as a polymerization initiator, there are usually a method in which monomers are sequentially added and a method in which a block copolymer is prepared by utilizing the reactivity ratio of monomers. The latter is, for example, a method in which a conjugated diene and an aromatic monovinyl compound are simultaneously charged into a polymerization reaction vessel.First, polymerization of the conjugated diene starts, and a copolymerized portion of the conjugated diene and the aromatic monovinyl compound is gradually formed, and finally, A homopolymer of the aromatic monovinyl compound is formed. In the case of a block copolymer having a radial structure, a method of coupling a block copolymer of an aromatic monovinyl compound having a polymerization active terminal and a conjugated diene, or a respective homopolymer having a polymerization active terminal with a coupling agent. And a method of previously synthesizing a polyfunctional polymerization initiator and polymerizing a block copolymer by a method similar to the polymerization method using a monoorganic lithium compound as a polymerization initiator.

【0017】置換基を有するベンゼン環化合物からなる
π錯化化合物の存在下にモノ有機リチウム化合物あるい
は多官能の有機リチウム化合物を重合開始剤として、非
極性炭化水素溶媒中で共役ジエンあるいは芳香族モノビ
ニル化合物とをそれぞれ単独に重合するに際しては、極
性化合物は不要である。しかし共役ジエンに引き続いて
芳香族モノビニル化合物を重合させるブロックコポリマ
ーや、それらのランダムコポリマーを重合する場合には
少量の極性化合物が必要である。これは、非極性溶媒中
にπ錯化化合物だけが存在する場合には共役ジエンのポ
リマー活性末端であるブタジエニルリチウムが芳香族モ
ノビニル化合物と反応しないので重合が進まないが、少
量の極性化合物を共存させることによって芳香族モノビ
ニル化合物の重合が開始してコポリマーの形成が初めて
可能になるためである。極性化合物の例としては、テト
ラハイドロフラン(THF)、ジエトキシプロパン、グ
ライム、ジグライムなどのエーテル化合物やトリエチル
アミン、テトラメチルエチレンジアミンなどの第3級ア
ミンを挙げることができる。これらの極性化合物は0.
1%以下が適当である。共役ジエンの重合を行う溶媒と
して用いる場合には、溶媒に対して極少量、例えば10
〜300ppm程度である。好ましい極性化合物はTH
Fである。
A conjugated diene or aromatic monovinyl compound is used in a nonpolar hydrocarbon solvent in the presence of a monoorganic lithium compound or a polyfunctional organolithium compound as a polymerization initiator in the presence of a π-complexed compound comprising a benzene ring compound having a substituent. When polymerizing the compound alone, a polar compound is unnecessary. However, a small amount of a polar compound is required when polymerizing a block copolymer in which an aromatic monovinyl compound is polymerized subsequently to a conjugated diene or a random copolymer thereof. This is because when only the π-complexed compound is present in the non-polar solvent, butadienyllithium which is the polymer active end of the conjugated diene does not react with the aromatic monovinyl compound, so that polymerization does not proceed, but a small amount of the polar compound This is because the coexistence of the compound initiates the polymerization of the aromatic monovinyl compound to form a copolymer for the first time. Examples of the polar compound include ether compounds such as tetrahydrofuran (THF), diethoxypropane, glyme, and diglyme, and tertiary amines such as triethylamine and tetramethylethylenediamine. These polar compounds have a concentration of 0.1.
1% or less is appropriate. When used as a solvent for polymerizing a conjugated diene, a very small amount, for example, 10
About 300 ppm. The preferred polar compound is TH
F.

【0018】本発明のモノ有機リチウム化合物および多
官能有機リチウム化合物を重合開始剤に用いて重合して
得られるポリマーは、各ポリマー末端に重合活性を持つ
リチウムアニオン末端を有しており、その活性末端を使
って極性基の導入ができる。例えばエチレンオキサイド
と反応させると末端に水酸基を持つテレケリックポリマ
ーが得られる。炭酸ガスと反応させて加水分解すると末
端がカルボン酸基を持つポリマーが得られる。この方法
によって、例えば1,2−ビニル構造の少ない共役ジエ
ンポリマーの末端に官能基を持ったポリマーの合成がで
きる。
The polymer obtained by polymerization using the monoorganic lithium compound and the polyfunctional organic lithium compound of the present invention as a polymerization initiator has a lithium anion terminal having polymerization activity at each polymer terminal, and the activity A polar group can be introduced using the terminal. For example, when reacted with ethylene oxide, a telechelic polymer having a hydroxyl group at a terminal can be obtained. When reacted with carbon dioxide and hydrolyzed, a polymer having a terminal carboxylic acid group is obtained. According to this method, for example, a polymer having a functional group at the terminal of a conjugated diene polymer having a small 1,2-vinyl structure can be synthesized.

【0019】[0019]

【実施例】以下、実施例によって具体的に本発明を説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。溶
媒、デュレン、モノマーは不純物を取り除くために脱水
と蒸留とを行って精製した。テトラフェニルエチレンは
再結晶と昇華法を繰り返して精製した。特にモノマー
は、手早く蒸留を実施した。購入したn−ブチルリチウ
ム(以後「n−BuLi」と記載する)のシクロヘキサ
ン溶液は、滴定法によって濃度を求めて使用した。
EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The solvent, durene and monomer were purified by dehydration and distillation to remove impurities. Tetraphenylethylene was purified by repeating recrystallization and sublimation. In particular, monomers were distilled quickly. The concentration of the purchased cyclohexane solution of n-butyllithium (hereinafter referred to as “n-BuLi”) was determined by titration and used.

【0020】(実施例1) デュレンを用いたn−ブチルリチウム開始剤によるBd
の重合 10リットルの攪拌機付きのオートクレーブを用いて6
5℃でブタジエンの重合を行った。シクロヘキサン溶媒
を用いて、n−BuLiを0.05重量部とn−BuL
iの20倍モルのデュレンを反応器に仕込み、10分後
にブタジエン100重量部を投入した。ブタジエンの濃
度は約5重量%であった。得られたポリブタジエンは、
GPCから数平均分子量(Mn)が15万で重量平均分
子量(Mw)と数平均分子量の比(Mw/Mn)が1.
04であった。赤外吸収スペクトルによるモレロ法によ
って求めたミクロ構造は、1,2−ビニル構造が12
%、1,4−シス構造が38%、1,4−トランス構造
が50%であった。
Example 1 Bd with n-butyllithium initiator using durene
Polymerization of 10 Using a 10-liter autoclave with a stirrer, 6
The butadiene was polymerized at 5 ° C. Using a cyclohexane solvent, 0.05 parts by weight of n-BuLi and n-BuL
Durene having a molar ratio of 20 times i was charged into the reactor, and after 10 minutes, 100 parts by weight of butadiene was charged. The butadiene concentration was about 5% by weight. The resulting polybutadiene is
According to GPC, the number average molecular weight (Mn) was 150,000, and the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mw / Mn) was 1.
04. The microstructure determined by the Morero method based on the infrared absorption spectrum indicates that the 1,2-vinyl structure has 12
%, The 1,4-cis structure was 38%, and the 1,4-trans structure was 50%.

【0021】(比較例1) Bdの重合 実施例1と同様の方法でデュレンを添加せずにブタジエ
ンの重合を行った。得られたポリブタジエンは、GPC
から数平均分子量(Mn)が14.5万で重量平均分子
量(Mw)と数平均分子量の比(Mw/Mn)が1.0
7であった。赤外吸収スペクトルによるモレロ法によっ
て求めたミクロ構造は、1,2−ビニル構造が12%、
1,4−シス構造が37%、1,4−トランス構造が5
1%であった。
Comparative Example 1 Polymerization of Bd In the same manner as in Example 1, butadiene was polymerized without adding durene. The resulting polybutadiene is GPC
From that the number average molecular weight (Mn) is 145,000 and the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mw / Mn) is 1.0
It was 7. The microstructure determined by the Morero method based on the infrared absorption spectrum has a 1,2-vinyl structure of 12%,
37% 1,4-cis structure, 5% 1,4-trans structure
1%.

【0022】(実施例2) 重合速度の測定 デュレンを用いて20℃におけるブタジエンの重合速度
を測定した。ブタジエニルリチウム活性末端濃度は10
-3モル/リットル(以降Mと記載する)を用いた。
(Example 2) Measurement of polymerization rate The polymerization rate of butadiene at 20 ° C was measured using durene. Butadienyl lithium active terminal concentration is 10
-3 mol / liter (hereinafter referred to as M) was used.

【表1】 デュレンを用いるとブタジエンの重合速度が速くなるこ
とが判る。
[Table 1] It is found that the use of durene increases the polymerization rate of butadiene.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によればモノ有機リチウム化合物
あるいは多官能の有機リチウム化合物を重合開始剤に用
いて共役ジエンポリマーを、比較的低温の重合温度で重
合しても重合反応速度が速く、しかもゲルの生成量の少
ない共役ジエンポリマーが得ることができる。更に、共
役ジエンポリマーの結合構造を規制する窒素あるいは酸
素を含有する極性化合物を用いていないので、共役ジエ
ンポリマー中の1,2−ビニル結合量あるいは3,4−
ビニル結合量を最小に抑えたのもから、適当量の極性化
合物を添加することによりそれらの結合量を高めたもの
まで自由に制御したポリマーを得ることができる。ま
た、得られたポリマーに水素添加する場合においても窒
素原子を含有する極性化合物を用いないので、該極性化
合物によって被毒される触媒を用いる水素添加反応に重
合溶液をそのまま供することができる。
According to the present invention, even when a conjugated diene polymer is polymerized at a relatively low polymerization temperature using a monoorganic lithium compound or a polyfunctional organolithium compound as a polymerization initiator, the polymerization reaction rate is high. In addition, a conjugated diene polymer having a small amount of gel can be obtained. Further, since a polar compound containing nitrogen or oxygen that regulates the bonding structure of the conjugated diene polymer is not used, the amount of 1,2-vinyl bond or 3,4-
Since the amount of vinyl bonds is minimized, it is possible to obtain a polymer whose amount is freely controlled by adding an appropriate amount of a polar compound to increase the amount of the bonds. In addition, even when hydrogenating the obtained polymer, since a polar compound containing a nitrogen atom is not used, the polymerization solution can be directly used for a hydrogenation reaction using a catalyst poisoned by the polar compound.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルセル ヴァン ベーレン ユニバーシティ オブ レーベン セレス タイネンラーン 200F B−3001 ヘヴ ァリー ベルギー Fターム(参考) 4J011 AA03 AA05 AA06 HA03 HA04 HB22 HB27 4J015 DA02 DA33 4J100 AB00Q AB02Q AB03Q AB07Q AB16Q AL02Q AL08Q AQ12Q AR18P AS01P AS02P AS03P AS04P BC43Q CA01 CA04 FA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Marcel Van Behren University of Leven Ceres Taynenran 200F B-3001 Hevely Belgium F-term (reference) 4J011 AA03 AA05 AA06 HA03 HA04 HB22 HB27 4J015 DA02 DA33 4J100 AB00Q AB02Q ABQ AB03 AB AL08Q AQ12Q AR18P AS01P AS02P AS03P AS04P BC43Q CA01 CA04 FA03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 置換基を有するベンゼン環化合物からな
るπ錯化化合物の存在下にモノ有機リチウム化合物を重
合開始剤として、非極性炭化水素溶媒中で共役ジエンを
重合することを特徴とする共役ジエンポリマーの製造方
法。
A conjugated diene is polymerized in a nonpolar hydrocarbon solvent using a monoorganic lithium compound as a polymerization initiator in the presence of a π-complexed compound comprising a benzene ring compound having a substituent. A method for producing a diene polymer.
【請求項2】 置換基を有するベンゼン環化合物からな
るπ錯化化合物の存在下に3官能以上の活性点を有する
多官能有機リチウム化合物を含有する重合開始剤を用い
て非極性炭化水素溶媒中で共役ジエンを重合することを
特徴とする共役ジエンポリマーの製造方法。
2. In a non-polar hydrocarbon solvent, a polymerization initiator containing a polyfunctional organolithium compound having three or more functional sites is used in the presence of a π-complexing compound comprising a benzene ring compound having a substituent. A method for producing a conjugated diene polymer, comprising polymerizing a conjugated diene with
【請求項3】 置換基を有するベンゼン環化合物からな
るπ錯化化合物が3個以上のアルキル基で置換されたベ
ンゼン、ドデカハイドロトリフェニレン、ジフェニル置
換メチレン化合物、1,1−ジフェニル置換エチレン化
合物から選ばれた1種以上の化合物である請求項1又は
2に記載の共役ジエンポリマーの製造方法。
3. A π-complexed compound comprising a benzene ring compound having a substituent selected from benzene, dodecahydrotriphenylene, a diphenyl-substituted methylene compound, and a 1,1-diphenyl-substituted ethylene compound substituted with three or more alkyl groups. The method for producing a conjugated diene polymer according to claim 1, wherein the compound is at least one compound.
【請求項4】 3個以上のアルキル基で置換されたベン
ゼンが1,2,4,5−テトラメチルベンゼン(デュレ
ン)、ヘキサメチルベンゼンであり、ジフェニル置換メ
チレン化合物が2,2−ジフェニルプロパンであり、
1,1−ジフェニル置換エチレン化合物がテトラフェニ
ルエチレンである請求項1〜3のいずれかに記載の共役
ジエンポリマーの製造方法。
4. The benzene substituted with three or more alkyl groups is 1,2,4,5-tetramethylbenzene (durene) or hexamethylbenzene, and the diphenyl-substituted methylene compound is 2,2-diphenylpropane. Yes,
The method for producing a conjugated diene polymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the 1,1-diphenyl-substituted ethylene compound is tetraphenylethylene.
【請求項5】 モノ有機リチウム化合物がn−ブチルリ
チウムsec−ブチルリチウムまたはtert−ブチル
リチウムである請求項1、3、4のいずれかに記載の共
役ジエンポリマーの製造方法。
5. The method for producing a conjugated diene polymer according to claim 1, wherein the monoorganic lithium compound is n-butyllithium sec-butyllithium or tert-butyllithium.
【請求項6】 π錯化化合物の重合開始剤活性点総量に
対するモル比が1/10〜1000/1の範囲で用いて
行う請求項1〜5のいずれかに記載の共役ジエンポリマ
ーの製造方法。
6. The method for producing a conjugated diene polymer according to claim 1, wherein the molar ratio of the π-complexed compound to the total active sites of the polymerization initiator is in the range of 1/10 to 1000/1. .
【請求項7】 非極性炭化水素溶媒が0.1%以下の極
性化合物を含有する溶媒である請求項1〜6のいずれか
に記載の共役ジエンポリマーの製造方法。
7. The method for producing a conjugated diene polymer according to claim 1, wherein the nonpolar hydrocarbon solvent is a solvent containing 0.1% or less of a polar compound.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006008749A (en) * 2004-06-22 2006-01-12 Kuraray Co Ltd Rubber composition, crosslinkable rubber composition and crosslinked product
JP2015071777A (en) * 2009-05-11 2015-04-16 日本ゼオン株式会社 Method of production of radial conjugated diene polymer
CN104628918A (en) * 2013-11-12 2015-05-20 中国石油化工股份有限公司 Conjugated dialkene polymer and preparation method thereof

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