JP2012180457A - Rubber composition, rubber composition for tire side use, crosslinked rubber composition, and tire - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
本発明は、ゴム組成物、タイヤサイド用ゴム組成物、架橋ゴム組成物、及びタイヤに関し、特に、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムを製造するのに用いられ、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と共役ジエン系重合体とを含むゴム組成物、該ゴム組成物をタイヤのサイドウォール部材に用いたタイヤサイド用ゴム組成物、前記ゴム組成物を架橋して得られた架橋ゴム組成物、及び、前記ゴム組成物又は前記架橋ゴム組成物を用いたタイヤに関するものである。 The present invention relates to a rubber composition, a tire side rubber composition, a crosslinked rubber composition, and a tire, and more particularly, is used to produce a rubber having excellent weather resistance and crack growth resistance. Rubber composition comprising conjugated olefin copolymer and conjugated diene polymer, rubber composition for tire side using said rubber composition for tire sidewall member, and cross-linking obtained by cross-linking said rubber composition The present invention relates to a rubber composition and a tire using the rubber composition or the crosslinked rubber composition.
近年、省エネルギー、省資源の社会的要請のもと、自動車の燃料消費を節約するためにタイヤの耐久性の要求から、耐候性、耐亀裂成長性の優れたゴム材料も多く望まれるようになってきた。また、ブタジエンの値段が高騰しており、将来さらに原材料の値段が劇的に高騰することが予想され、タイヤ材料においても低価格なオレフィン資源の活用が必要とされている。
この問題に対し、オレフィンを主成分としたエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)を配合することで耐候性が改良されたが、共役ジエンとの相溶性が悪く、耐亀裂成長性が低下するという問題があった(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, in response to social demands for energy and resource savings, rubber materials with excellent weather resistance and crack growth resistance have come to be desired in order to save fuel consumption of automobiles due to demands for tire durability. I came. In addition, the price of butadiene is rising, and the price of raw materials is expected to increase dramatically in the future, and the use of low-cost olefin resources is also required for tire materials.
For this problem, the weather resistance has been improved by blending ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) containing olefin as a main component, but the compatibility with conjugated dienes is poor and the crack growth resistance is reduced. (For example, see Patent Document 1).
また、共役ジエンと非共役オレフィンの共重合体を配合ゴムへ適用することで、共重合体中の共役ジエン部分(共役ジエン化合物由来部分)の二重結合が共役重合体に比べて少なくなるため、耐オゾン性が向上する。また、ゴム組成物を様々な用途(タイヤやベルトコンベア、防振ゴムなど)に適用したときに求められる耐オゾン性以外の要求特性の一つとして耐亀裂成長性を良好にすることが挙げられる。
ここで、チーグラー・ナッタ触媒に代表される触媒系を用いた配位アニオン重合では、オレフィンやジエンの単独重合が可能であることがよく知られている。しかしながら、このような重合反応系では、オレフィンとジエンとを効率良く共重合させることは困難であるという問題があった。
In addition, by applying a copolymer of conjugated diene and non-conjugated olefin to the compounded rubber, the double bond of the conjugated diene part (part derived from the conjugated diene compound) in the copolymer is less than that of the conjugated polymer. , Ozone resistance is improved. Further, as one of the required properties other than the ozone resistance required when the rubber composition is applied to various uses (tires, belt conveyors, anti-vibration rubbers, etc.), it is mentioned that the crack growth resistance is improved. .
Here, it is well known that in the coordination anionic polymerization using a catalyst system represented by the Ziegler-Natta catalyst, homopolymerization of olefin or diene is possible. However, such a polymerization reaction system has a problem that it is difficult to efficiently copolymerize olefin and diene.
この問題に対し、例えば、特許文献2には、シクロペンタジエン環構造を有する周期律表第IV族遷移金属化合物を含む共役ジエン重合用触媒が開示されており、この共役ジエンと共重合可能な単量体として、エチレン等のα−オレフィンが例示されている。しかしながら、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合については、具体的に記載されていない。当然、共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、共役ジエン系重合体とを混合することで、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムが得られることについては記載も示唆もされていない。 To deal with this problem, for example, Patent Document 2 discloses a catalyst for conjugated diene polymerization containing a group IV transition metal compound in the periodic table having a cyclopentadiene ring structure, and a copolymer capable of copolymerization with this conjugated diene. Examples of the monomer include α-olefins such as ethylene. However, the copolymerization of the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin is not specifically described. Naturally, the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer in which the conjugated diene compound-derived portion has a conjugated diene compound content of 1,2 adduct (including 3,4 adduct) of 5% or less, and a conjugated diene system. There is no description or suggestion that a rubber excellent in weather resistance and crack growth resistance can be obtained by mixing with a polymer.
また、特許文献3には、チタン化合物などの遷移金属化合物と助触媒からなるオレフィン重合用触媒が開示されており、α−オレフィンと共役ジエン化合物との共重合体が開示されている。しかしながら、共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、共役ジエン系重合体とを混合することで、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムが得られることについては、特許文献3には記載も示唆もされていない。 Patent Document 3 discloses an olefin polymerization catalyst comprising a transition metal compound such as a titanium compound and a co-catalyst, and discloses a copolymer of an α-olefin and a conjugated diene compound. However, a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer in which a conjugated diene compound-derived part has a 1,2-adduct part (including 3,4-adduct part) content of 5% or less of the conjugated diene compound, and a conjugated diene system. Patent Document 3 does not describe or suggest that a rubber excellent in weather resistance and crack growth resistance can be obtained by mixing with a polymer.
また、特許文献4には、特殊な有機金属錯体を触媒成分として用いてエチレンとブタジ
エンを出発原料として合成したエチレンとブタジエンとの共重合体が開示される。しかしながら、共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、共役ジエン系重合体とを混合することで、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムが得られることについては、特許文献4には記載も示唆もされていない。
Patent Document 4 discloses a copolymer of ethylene and butadiene synthesized using ethylene and butadiene as starting materials using a special organometallic complex as a catalyst component. However, a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer in which a conjugated diene compound-derived portion has a conjugated diene compound content of 1,2 adducts (including 3,4 adducts) of 5% or less, and a conjugated diene system Patent Document 4 does not describe or suggest that a rubber excellent in weather resistance and crack growth resistance can be obtained by mixing with a polymer.
また、特許文献5には、シス含有量%が92%であり、ビニル含有量が6%であり、エチレン含有量が3%又は9%のブタジエン重合体が開示されている。しかしながら、共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、共役ジエン系重合体とを混合することで、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムが得られることについては、特許文献5には記載も示唆もされていない。 Patent Document 5 discloses a butadiene polymer having a cis content of 92%, a vinyl content of 6%, and an ethylene content of 3% or 9%. However, a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer in which a conjugated diene compound-derived part has a 1,2-adduct part (including 3,4-adduct part) content of 5% or less of the conjugated diene compound, and a conjugated diene system. Patent Document 5 does not describe or suggest that a rubber excellent in weather resistance and crack growth resistance can be obtained by mixing with a polymer.
また、特許文献6には、シス含有量92%、エチレンセグメントが全体の4.8質量%のブタジエン−エチレンブロック共重合体と、シス含有量95.2%、ビニル含有量2.5%のポリブタジエンと、カーボンブラックN220とを含むゴム組成物が開示されている。しかしながら、共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、共役ジエン系重合体とを混合することで、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムが得られることについては、特許文献6には記載も示唆もされていない。 Patent Document 6 discloses a butadiene-ethylene block copolymer having a cis content of 92% and an ethylene segment of 4.8% by mass of the whole, a cis content of 95.2%, and a vinyl content of 2.5%. A rubber composition comprising polybutadiene and carbon black N220 is disclosed. However, a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer in which a conjugated diene compound-derived part has a 1,2-adduct part (including 3,4-adduct part) content of 5% or less of the conjugated diene compound, and a conjugated diene system. Patent Document 6 does not describe or suggest that a rubber excellent in weather resistance and crack growth resistance can be obtained by mixing with a polymer.
また、特許文献7には、オレフィンリッチのオレフィン−ジエン共重合体が開示されている。しかしながら、該オレフィン−ジエン共重合体のシス含有量及びビニル含有量については、特許文献7には記載も示唆もされておらず、ましてや、共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、共役ジエン系重合体とを混合することで、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムが得られることについては、特許文献7には記載も示唆もされていない。 Patent Document 7 discloses an olefin-rich olefin-diene copolymer. However, the cis content and vinyl content of the olefin-diene copolymer are neither described nor suggested in Patent Document 7, and moreover, 1,2 addition of a conjugated diene compound in a conjugated diene compound-derived portion. By mixing a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer having a body part (including 3,4-adduct part) content of 5% or less and a conjugated diene polymer, weather resistance and crack growth resistance Patent Document 7 does not describe or suggest that an excellent rubber can be obtained.
そこで、本発明の目的は、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムを製造するのに用いられ、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と共役ジエン系重合体とを含むゴム組成物、該ゴム組成物をタイヤのサイドウォール部材に用いたタイヤサイド用ゴム組成物、前記ゴム組成物を架橋して得られた架橋ゴム組成物、及び、前記ゴム組成物又は前記架橋ゴム組成物を用いたタイヤを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to produce a rubber having excellent weather resistance and crack growth resistance, and a rubber composition containing a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer and a conjugated diene polymer, A tire side rubber composition using the rubber composition as a tire sidewall member, a crosslinked rubber composition obtained by crosslinking the rubber composition, and the rubber composition or the crosslinked rubber composition are used. Is to provide the tires that were.
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、共役ジエン系重合体とを混合することにより、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the content of 1,2-adduct portion (including 3,4-adduct portion) of the conjugated diene compound in the conjugated diene compound-derived portion is 5% or less. By mixing a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer and a conjugated diene polymer, it was found that a rubber having excellent weather resistance and crack growth resistance was obtained, and the present invention was completed. It was.
即ち、本発明のゴム組成物は、共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、共役ジエン系重合体と、を含むことを特徴とする。 That is, the rubber composition of the present invention is a conjugated diene compound-nonconjugated olefin in which the conjugated diene compound-derived part has a content of 1,2 adducts (including 3,4 adducts) of the conjugated diene compound of 5% or less. It contains a copolymer and a conjugated diene polymer.
本発明のゴム組成物は、カーボンブラックをさらに含み、該カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)が20m2/g〜100m2/gであることが好ましい。 The rubber composition of the present invention further comprises a carbon black, it is preferred nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black (N 2 SA) is 20m 2 / g~100m 2 / g.
本発明のゴム組成物は、前記カーボンブラックの含有量が、ゴム成分100質量部に対して10質量部〜70質量部であることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the carbon black content is preferably 10 parts by mass to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
本発明のゴム組成物は、前記共役ジエン系重合体が天然ゴムであることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the conjugated diene polymer is preferably natural rubber.
本発明のゴム組成物は、前記天然ゴムのゴム成分100質量部中における含有量が、10質量部以上であることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the content of the natural rubber in 100 parts by mass of the rubber component is preferably 10 parts by mass or more.
本発明のゴム組成物は、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の前記共役ジエン化合物由来部分の含有量が40mol%以上であることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the content of the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer-derived portion of the conjugated diene compound is preferably 40 mol% or more.
本発明のゴム組成物は、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と前記共役ジエン系重合体との質量比が10/90〜90/10であることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the mass ratio of the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer and the conjugated diene polymer is preferably 10/90 to 90/10.
本発明のゴム組成物は、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量が10,000〜10,000,000であることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer preferably has a polystyrene-reduced weight average molecular weight of 10,000 to 10,000,000.
本発明のゴム組成物は、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の分子量分布(Mw/Mn)が10以下であることが好ましい。 The rubber composition of the present invention preferably has a molecular weight distribution (Mw / Mn) of the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer of 10 or less.
本発明のゴム組成物は、前記非共役オレフィンが非環状オレフィンであることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the non-conjugated olefin is preferably an acyclic olefin.
本発明のゴム組成物は、前記非共役オレフィンの炭素数が2〜10であることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the non-conjugated olefin preferably has 2 to 10 carbon atoms.
本発明のゴム組成物は、前記非共役オレフィンが、エチレン、プロピレン及び1−ブテンよりなる群から選択される少なくとも一種が好ましく、エチレンがより好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the non-conjugated olefin is preferably at least one selected from the group consisting of ethylene, propylene and 1-butene, more preferably ethylene.
本発明のゴム組成物は、前記共役ジエン化合物が、1,3−ブタジエン及びイソプレンよりなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。 In the rubber composition of the present invention, the conjugated diene compound is preferably at least one selected from the group consisting of 1,3-butadiene and isoprene.
本発明のゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対し、架橋剤0.1質量部〜20質量部をさらに含むことが好ましい。 The rubber composition of the present invention preferably further contains 0.1 to 20 parts by mass of a crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
本発明のタイヤサイド用ゴム組成物は、本発明のゴム組成物をタイヤのサイドウォール部材に用いたことを特徴とする。 The rubber composition for a tire side of the present invention is characterized by using the rubber composition of the present invention for a tire sidewall member.
本発明の架橋ゴム組成物は、本発明のゴム組成物を架橋して得られたことを特徴とする。 The crosslinked rubber composition of the present invention is obtained by crosslinking the rubber composition of the present invention.
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物、又は、本発明の架橋ゴム組成物を用いたことを特徴とする。
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物又は本発明の架橋ゴム組成物をサイドウォール部材に用いたことを特徴とする。
The tire of the present invention is characterized by using the rubber composition of the present invention or the crosslinked rubber composition of the present invention.
The tire of the present invention is characterized by using the rubber composition of the present invention or the crosslinked rubber composition of the present invention as a sidewall member.
本発明によれば、耐候性及び耐亀裂成長性に優れたゴムを製造するのに用いられ、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と共役ジエン系重合体とを含むゴム組成物、該ゴム組成物をタイヤのサイドウォール部材に用いたタイヤサイド用ゴム組成物、前記ゴム組成物を架橋して得られた架橋ゴム組成物、及び、前記ゴム組成物又は前記架橋ゴム組成物を用いたタイヤを提供することができる。 According to the present invention, a rubber composition, which is used to produce a rubber excellent in weather resistance and crack growth resistance and contains a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer and a conjugated diene polymer, the rubber TIRE SIDE RUBBER COMPOSITION USING COMPOSITION FOR TIRE SIDE WALL MEMBER, CROSSLINKED RUBBER COMPOSITION OBTAINED BY CROSSLINKING THE RUBBER COMPOSITION, AND TIRE USING THE RUBBER COMPOSITION Can be provided.
(ゴム組成物)
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明のゴム組成物は、少なくとも、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と、共役ジエン系重合体と、を含んでなり、さらに必要に応じて、共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体及び共役ジエン系重合体以外のゴム成分、カーボンブラック等の補強性充填剤、架橋剤、その他の成分を含んでなる。
(Rubber composition)
The present invention is described in detail below. The rubber composition of the present invention comprises at least a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer and a conjugated diene-based polymer, and, if necessary, a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer. And a rubber component other than the conjugated diene polymer, a reinforcing filler such as carbon black, a crosslinking agent, and other components.
<共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体>
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体は、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体であり、共重合体におけるモノマー単位成分として非共役オレフィンを含む。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量としては、5%以下である限り、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が、3%以下が好ましい。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下であると、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体や後述する共役ジエン系重合体の伸長結晶性を改良して、耐亀裂成長性を向上させることができ、さらに、ラジカルの発生を抑制して、耐候性を向上させることができる。
一方、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が、前記好ましい範囲内であると、耐亀裂成長性、耐候性の点で、有利である。
前記1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量は、前記共役ジエン化合物由来部分中の量であって、共重合体全体に対する割合ではない。
なお、前記共役ジエン化合物由来部分における共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量は、共役ジエン化合物がブタジエンの場合、1,2−ビニル結合量と同じ意味である。
また、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の連鎖構造としては、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、ブロック、ランダム、テーパー、などが挙げられる。
<Conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer>
The conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer is a copolymer of a conjugated diene compound and a nonconjugated olefin, and includes a nonconjugated olefin as a monomer unit component in the copolymer.
The content of the 1,2 adduct portion (including the 3,4 adduct portion) of the conjugated diene compound in the conjugated diene compound-derived portion of the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer is particularly preferably 5% or less. There is no restriction, and it can be appropriately selected according to the purpose, but 3% or less is preferable.
When the content of 1,2 adducts (including 3,4 adducts) of the conjugated diene compound in the conjugated diene compound-derived part of the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer is 5% or less, Improves the elongation crystallinity of compound-nonconjugated olefin copolymer and conjugated diene polymer, which will be described later, to improve crack growth resistance, and further suppresses the generation of radicals and improves weather resistance. Can be made.
On the other hand, when the content of 1,2-adduct portion (including 3,4-adduct portion) of the conjugated diene compound in the conjugated diene compound-derived portion of the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer is within the preferred range. It is advantageous in terms of crack growth resistance and weather resistance.
The content of the 1,2-adduct portion (including the 3,4-adduct portion) is an amount in the portion derived from the conjugated diene compound, and is not a ratio to the whole copolymer.
The 1,2-adduct portion (including 3,4-adduct portion) content of the conjugated diene compound in the conjugated diene compound-derived portion has the same meaning as the 1,2-vinyl bond amount when the conjugated diene compound is butadiene. It is.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a chain structure of the said conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer, According to the objective, it can select suitably, For example, a block, random, a taper etc. are mentioned.
本発明の共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における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、97%以上が特に好ましい。
前記共役ジエン化合物由来部分のシス1,4−結合量が、90%未満であると、耐久性(耐破壊特性や耐亀裂成長性)が悪化したり、伸張結晶性が発現しないことがある。
一方、前記共役ジエン化合物由来部分のシス1,4−結合量が、特に好ましい範囲内にあると、耐久性(耐破壊特性や耐亀裂成長性)及び伸張結晶性の点で有利である。
なお、前記シス−1,4結合量は、前記共役ジエン化合物由来部分中の量であって、共重合体全体に対する割合ではない。
The amount of cis 1,4-bond of the conjugated diene compound-derived portion in the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Is preferable, 95% or more is more preferable, and 97% or more is particularly preferable.
When the cis 1,4-bond amount of the conjugated diene compound-derived portion is less than 90%, durability (breaking resistance and crack growth resistance) may be deteriorated or elongation crystallinity may not be exhibited.
On the other hand, when the cis 1,4-bond amount of the conjugated diene compound-derived moiety is in a particularly preferable range, it is advantageous in terms of durability (breaking resistance and crack growth resistance) and stretch crystallinity.
The cis-1,4 bond amount is an amount in the conjugated diene compound-derived portion, and is not a ratio to the entire copolymer.
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記共役ジエン化合物由来部分の含有量としては、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、40mol%以上が好ましく、60mol%以上がより好ましい。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記共役ジエン化合物由来部分の含有量が、40mol%未満であると、プラスチックに近いためエラストマーとしての特性が低く、十分な耐亀裂性が得られないことがあり、また、後述する共役ジエン系重合体との相溶性が低下して、耐亀裂成長性が低下することがある。
一方、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記共役ジエン化合物由来部分の含有量が、前記より好ましい範囲内であると、加工性及び屈曲疲労性の点で、有利である。
There is no restriction | limiting in particular as content of the said conjugated diene compound origin part in the said conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer, Although it can select suitably according to the objective, 40 mol% or more is preferable and 60 mol% or more is preferable. Is more preferable.
When the content of the conjugated diene compound-non-conjugated olefin copolymer-derived portion is less than 40 mol%, the properties as an elastomer are low because it is close to plastic, and sufficient crack resistance cannot be obtained. In addition, the compatibility with the conjugated diene polymer described later may be reduced, and the crack growth resistance may be reduced.
On the other hand, when the content of the conjugated diene compound-derived portion in the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer is within the more preferable range, it is advantageous in terms of workability and bending fatigue.
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記非共役オレフィン由来部分の含有量としては、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、60mol%以下が好ましく、40mol%以下がより好ましい。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記非共役オレフィン由来部分の含有量が、60mol%超であると、後述する共役ジエン系重合体との相溶性が低下して、耐候性及び耐亀裂成長性が低下することがある。
一方、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体における前記非共役オレフィン由来部分の含有量が、前記より好ましい範囲内であると、加工性の点で、有利である。
There is no restriction | limiting in particular as content of the said nonconjugated olefin origin part in the said conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer, Although it can select suitably according to the objective, 60 mol% or less is preferable and 40 mol% or less Is more preferable.
When the content of the non-conjugated olefin-derived portion in the conjugated diene compound-non-conjugated olefin copolymer is more than 60 mol%, compatibility with a conjugated diene polymer described later is lowered, and weather resistance and resistance Crack growth may be reduced.
On the other hand, when the content of the non-conjugated olefin-derived portion in the conjugated diene compound-non-conjugated olefin copolymer is within the more preferable range, it is advantageous in terms of workability.
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体において、重量平均分子量(Mw)は、低分子量化の問題が起こることも無く、その重量平均分子量(Mw)は特に限定されるものでもないが、高分子構造材料への適用の観点から、該共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は10,000〜10,000,000が好ましく、10,000〜1,000,000がより好ましく、50,000〜600,000が更に好ましい。また、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)は、10以下が好ましく、5以下が更に好ましい。分子量分布が10を超えると物性が均質でなくなるためである。ここで、平均分子量及び分子量分布は、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て求めることができる。 In the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer, the weight average molecular weight (Mw) is not particularly limited, and the weight average molecular weight (Mw) is not particularly limited. From the viewpoint of application to a molecular structure material, the polystyrene-converted weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is preferably 10,000 to 10,000,000, more preferably 10,000 to 1,000,000, and 50 000 to 600,000 is more preferable. Further, the molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) is preferably 10 or less, and more preferably 5 or less. This is because if the molecular weight distribution exceeds 10, the physical properties are not uniform. Here, the average molecular weight and the molecular weight distribution can be determined using polystyrene as a standard substance by gel permeation chromatography (GPC).
なお、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体において、単量体として用いる共役ジエン化合物は、炭素数が4〜12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。
上述した共役ジエン化合物の具体例のいずれを用いても、同様のメカニズムで前記ブロック共重合体と前記ランダム共重合体とを調製することができる。
In the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer, the conjugated diene compound used as a monomer preferably has 4 to 12 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.
Using any of the specific examples of the conjugated diene compound described above, the block copolymer and the random copolymer can be prepared by the same mechanism.
一方、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体において、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非共役オレフィンであり、優れた耐熱性や、共重合体の主鎖中に占める二重結合の割合を減らし、結晶性を低下させることでエラストマーとしての設計自由度を高めることが可能となる。また、非共役オレフィンとしては、非環状オレフィンであることが好ましく、また、該非共役オレフィンの炭素数は2〜10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、これらの中でも、エチレン、プロピレン及び1−ブテンが好ましく、エチレンが特に好ましい。α−オレフィンはオレフィンのα位に二重結合を有するため、共役ジエンとの共重合を効率よく行うことができる。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, in the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer, the nonconjugated olefin used as a monomer is a nonconjugated olefin other than the conjugated diene compound, and has excellent heat resistance and in the main chain of the copolymer. It is possible to increase the degree of freedom of design as an elastomer by reducing the proportion of double bonds occupied and reducing the crystallinity. Moreover, as a nonconjugated olefin, it is preferable that it is an acyclic olefin, and it is preferable that carbon number of this nonconjugated olefin is 2-10. Accordingly, preferred examples of the non-conjugated olefin include α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene and 1-octene. Among these, ethylene, propylene And 1-butene are preferred, with ethylene being particularly preferred. Since the α-olefin has a double bond at the α-position of the olefin, copolymerization with the conjugated diene can be performed efficiently. 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.
また、非共役オレフィンの単量体単位からなるブロック部分を備える場合には、静的結晶性を示すため、破断強度等の機械的性質に優れることができる。 In addition, when a block portion composed of a monomer unit of a non-conjugated olefin is provided, it exhibits static crystallinity and can be excellent in mechanical properties such as breaking strength.
−−共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の製造方法−−
次に、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共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。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体は、下記に示す重合触媒または重合触媒組成物の存在下、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとを重合させる工程を含む。なお、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。
--Conjugated diene compound-Method for producing non-conjugated olefin copolymer--
Next, a production method capable of producing the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer will be described in detail. However, the manufacturing method described in detail below is merely an example.
The conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer includes a step of polymerizing a conjugated diene compound and a nonconjugated olefin in the presence of the polymerization catalyst or polymerization catalyst composition shown below. 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.
上記製造方法によれば、上記重合触媒または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、単量体である共役ジエン化合物と非共役オレフィンを共重合させることができる。 According to the above production method, except that the polymerization catalyst or the polymerization catalyst composition is used, the monomer conjugated diene compound and the non-conjugated compound are produced in the same manner as in the production method of a polymer using a normal coordination ion polymerization catalyst. Olefin can be copolymerized.
<第一の重合触媒組成物>
上記重合触媒組成物としては、下記一般式(I):
The polymerization catalyst composition includes the following general formula (I):
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、無置換インデニル又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、C9H7-XRX又はC9H11-XRXで示され得る。ここで、Xは0〜7又は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又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.
上記一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体において、式中のCpR'は、無置換もしくは置換のシクロペンタジエニル、インデニル又はフルオレニルであり、これらの中でも、無置換もしくは置換のインデニルであることが好ましい。シクロペンタジエニル環を基本骨格とするCpR'は、C5H5-XRXで示される。ここで、Xは0〜5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又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。シクロペンタジエニル環を基本骨格とするCpR'として、具体的には、以下のものが例示される。
一般式(III)において、上記インデニル環を基本骨格とするCpR'は、一般式(I)のCpRと同様に定義され、好ましい例も同様である。 In the general formula (III), Cp R ′ having the indenyl ring as a basic skeleton is defined in the same manner as Cp R in the general formula (I), and preferred examples thereof are also the same.
一般式(III)において、上記フルオレニル環を基本骨格とするCpR'は、C13H9-XRX又はC13H17-XRXで示され得る。ここで、Xは0〜9又は0〜17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又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。 In the general formula (III), Cp R ′ having the fluorenyl ring as a basic skeleton can be represented by C 13 H 9-X R X or C 13 H 17-X R X. Here, X is an integer of 0-9 or 0-17. 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.
一般式(I)、式(II)及び式(III)における中心金属Mは、ランタノイド元素、スカンジウム又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), (II) and (III) 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(SiR3)2]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のアルキル基又は水素原子である。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、下記で説明される一般式(III)のXと同様に定義される基であり、好ましい基も同様である。 The metallocene complex represented by the general formula (II) includes a silyl ligand [—SiX ′ 3 ]. X ′ contained in the silyl ligand [—SiX ′ 3 ] is a group defined in the same manner as X in the general formula (III) described below, and preferred groups are also the same.
一般式(III)において、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。 In the general formula (III), X is a group 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. 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.
一般式(III)において、Xが表すチオラート基としては、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が挙げられ、これらの中でも、2,4,6−トリイソプロピルチオフェノキシ基が好ましい。 In the general formula (III), the thiolate group represented by X includes a thiomethoxy group, a thioethoxy group, a thiopropoxy group, a thio n-butoxy group, a thioisobutoxy group, a thiosec-butoxy group, a thiotert-butoxy group and the like Group thiolate group; thiophenoxy group, 2,6-di-tert-butylthiophenoxy group, 2,6-diisopropylthiophenoxy group, 2,6-dineopentylthiophenoxy group, 2-tert-butyl-6-isopropyl Arylthiolate groups such as thiophenoxy group, 2-tert-butyl-6-thioneopentylphenoxy group, 2-isopropyl-6-thioneopentylphenoxy group, 2,4,6-triisopropylthiophenoxy group, etc. Among these, 2,4,6-triisopropylthiophenoxy group Preferred.
一般式(III)において、Xが表すアミド基としては、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−トリ−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が挙げられ、これらの中でも、ビストリメチルシリルアミド基が好ましい。 In the general formula (III), examples of the amide group represented by X include aliphatic amide groups such as a dimethylamide group, a diethylamide group, and a diisopropylamide group; a phenylamide group, a 2,6-di-tert-butylphenylamide group, 2 , 6-diisopropylphenylamide group, 2,6-dineopentylphenylamide group, 2-tert-butyl-6-isopropylphenylamide group, 2-tert-butyl-6-neopentylphenylamide group, 2-isopropyl- Arylamide groups such as 6-neopentylphenylamide group and 2,4,6-tri-tert-butylphenylamide group; and bistrialkylsilylamide groups such as bistrimethylsilylamide group. Among these, bistrimethylsilylamide Groups are preferred.
一般式(III)において、Xが表すシリル基としては、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)シリル基等が挙げられ、これらの中でも、トリス(トリメチルシリル)シリル基が好ましい。 In the general formula (III), examples of the silyl group represented by X include trimethylsilyl group, tris (trimethylsilyl) silyl group, bis (trimethylsilyl) methylsilyl group, trimethylsilyl (dimethyl) silyl group, triisopropylsilyl (bistrimethylsilyl) silyl group, and the like. Among these, a tris (trimethylsilyl) silyl group is preferable.
一般式(III)において、Xが表すハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子のいずれでもよいが、塩素原子又は臭素原子が好ましい。また、Xが表す炭素数1〜20の炭化水素基として、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、オクチル基等の直鎖又は分枝鎖の脂肪族炭化水素基;フェニル基、トリル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基;ベンジル基等のアラルキル基等の他;トリメチルシリルメチル基、ビストリメチルシリルメチル基等のケイ素原子を含有する炭化水素基等が挙げられ、これらの中でも、メチル基、エチル基、イソブチル基、トリメチルシリルメチル基等が好ましい。 In the general formula (III), the halogen atom represented by X may be any of a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, but a chlorine atom or a bromine atom is preferred. Moreover, as a C1-C20 hydrocarbon group which X represents, specifically, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert- Linear or branched aliphatic hydrocarbon groups such as butyl group, neopentyl group, hexyl group, octyl group; aromatic hydrocarbon groups such as phenyl group, tolyl group, naphthyl group; aralkyl groups such as benzyl group, etc. Others: Examples include hydrocarbon groups containing silicon atoms such as trimethylsilylmethyl group and bistrimethylsilylmethyl group. Among these, methyl group, ethyl group, isobutyl group, trimethylsilylmethyl group and the like are preferable.
一般式(III)において、Xとしては、ビストリメチルシリルアミド基又は炭素数1〜20の炭化水素基が好ましい。 In the general formula (III), X is preferably a bistrimethylsilylamide group or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
一般式(III)において、[B]-で示される非配位性アニオンとしては、例えば、4価のホウ素アニオンが挙げられる。該4価のホウ素アニオンとして、具体的には、テトラフェニルボレート、テトラキス(モノフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ジフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(テトラフルオロメチルフェニル)ボレート、テトラ(トリル)ボレート、テトラ(キシリル)ボレート、(トリフェニル、ペンタフルオロフェニル)ボレート、[トリス(ペンタフルオロフェニル)、フェニル]ボレート、トリデカハイドライド−7,8−ジカルバウンデカボレート等が挙げられ、これらの中でも、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが好ましい。 In the general formula (III), [B] - The non-coordinating anion represented by, for example, a tetravalent boron anion. Specific examples of the tetravalent boron anion include tetraphenyl borate, tetrakis (monofluorophenyl) borate, tetrakis (difluorophenyl) borate, tetrakis (trifluorophenyl) borate, tetrakis (tetrafluorophenyl) borate, tetrakis ( Pentafluorophenyl) borate, tetrakis (tetrafluoromethylphenyl) borate, tetra (tolyl) borate, tetra (xylyl) borate, (triphenyl, pentafluorophenyl) borate, [tris (pentafluorophenyl), phenyl] borate, tri Decahydride-7,8-dicarbaoundecaborate and the like can be mentioned, and among these, tetrakis (pentafluorophenyl) borate is preferable.
上記一般式(I)及び式(II)で表されるメタロセン錯体、並びに上記一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体は、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) and the half metallocene cation complex represented by the general formula (III) are further 0 to 3, preferably 0 to 1 neutral. Contains Lewis base 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、並びに上記一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体は、単量体として存在していてもよく、二量体又はそれ以上の多量体として存在していてもよい。 Further, the metallocene complex represented by the general formula (I) and the formula (II) and the half metallocene cation complex represented by the general formula (III) may exist as a monomer, It may exist as a body or 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又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。
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又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。
上記一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体は、例えば、次の反応により得ることができる。
ここで、一般式(IV)で表される化合物において、Mは、ランタノイド元素、スカンジウム又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シクロペンタジエニル、インデニル又はフルオレニルを示し、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、シリル基又は炭素数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。また、一般式[A]+[B]-で表されるイオン性化合物において、[A]+は、カチオンを示し、[B]-は、非配位性アニオンを示す。 Here, in the compound represented by the general formula (IV), M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, and Cp R ′ independently represents unsubstituted or substituted cyclopentadienyl, indenyl or fluorenyl. , 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 0 to 3 Indicates an integer. In the ionic compound represented by the general formula [A] + [B] − , [A] + represents a cation, and [B] − represents a non-coordinating anion.
[A]+で表されるカチオンとしては、例えば、カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン、アミンカチオン、ホスホニウムカチオン、シクロヘプタトリエニルカチオン、遷移金属を有するフェロセニウムカチオン等が挙げられる。カルボニウムカチオンとしては、トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ(置換フェニル)カルボニウムカチオン等の三置換カルボニウムカチオン等が挙げられ、トリ(置換フェニル)カルボニルカチオンとして、具体的には、トリ(メチルフェニル)カルボニウムカチオン等が挙げられる。アミンカチオンとしては、トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン等のトリアルキルアンモニウムカチオン;N,N−ジメチルアニリニウムカチオン、N,N−ジエチルアニリニウムカチオン、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリニウムカチオン等のN,N−ジアルキルアニリニウムカチオン;ジイソプロピルアンモニウムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオン等のジアルキルアンモニウムカチオン等が挙げられる。ホスホニウムカチオンとしては、トリフェニルホスホニウムカチオン、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムカチオン等のトリアリールホスホニウムカチオン等が挙げられる。これらカチオンの中でも、N,N−ジアルキルアニリニウムカチオン又はカルボニウムカチオンが好ましく、N,N−ジアルキルアニリニウムカチオンが特に好ましい。 Examples of the cation represented by [A] + include a carbonium cation, an oxonium cation, an amine cation, a phosphonium cation, a cycloheptatrienyl cation, and a ferrocenium cation having a transition metal. Examples of the carbonium cation include trisubstituted carbonium cations such as a triphenylcarbonium cation and a tri (substituted phenyl) carbonium cation. The tri (substituted phenyl) carbonyl cation is specifically exemplified by tri (methylphenyl). ) Carbonium cation and the like. Examples of amine cations include trialkylammonium cations such as trimethylammonium cation, triethylammonium cation, tripropylammonium cation, and tributylammonium cation; N, N-dimethylanilinium cation, N, N-diethylanilinium cation, N, N- Examples thereof include N, N-dialkylanilinium cations such as 2,4,6-pentamethylanilinium cation; dialkylammonium cations such as diisopropylammonium cation and dicyclohexylammonium cation. Examples of the phosphonium cation include triarylphosphonium cations such as triphenylphosphonium cation, tri (methylphenyl) phosphonium cation, and tri (dimethylphenyl) phosphonium cation. Among these cations, N, N-dialkylanilinium cation or carbonium cation is preferable, and N, N-dialkylanilinium cation is particularly preferable.
上記反応に用いる一般式[A]+[B]-で表されるイオン性化合物としては、上記の非配位性アニオン及びカチオンからそれぞれ選択し組み合わせた化合物であって、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が好ましい。また、一般式[A]+[B]-で表されるイオン性化合物は、メタロセン錯体に対して0.1〜10倍モル加えることが好ましく、約1倍モル加えることが更に好ましい。なお、一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体を重合反応に用いる場合、一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体をそのまま重合反応系中に提供してもよいし、上記反応に用いる一般式(IV)で表される化合物と一般式[A]+[B]-で表されるイオン性化合物を別個に重合反応系中に提供し、反応系中で一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体を形成させてもよい。また、一般式(I)又は式(II)で表されるメタロセン錯体と一般式[A]+[B]-で表されるイオン性化合物とを組み合わせて使用することにより、反応系中で一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体を形成させることもできる。 The ionic compound represented by the general formula [A] + [B] − used for the above reaction is a compound selected and combined from the above non-coordinating anions and cations, which is N, N-dimethylaniline. Preference is given to nium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and the like. In general formula [A] + [B] - ionic compounds represented by is preferably added from 0.1 to 10 mol per mol of the metallocene complex, more preferably it added about 1 molar. When the half metallocene cation complex represented by the general formula (III) is used for the polymerization reaction, the half metallocene cation complex represented by the general formula (III) may be provided as it is in the polymerization reaction system, or the compound represented by the general formula (IV) and the general formula used in the reaction [a] + [B] - provides an ionic compound represented separately into the polymerization reaction system, the general formula in the reaction system (III You may form the half metallocene cation complex represented by this. Further, by using a combination of the metallocene complex represented by the general formula (I) or the formula (II) and the ionic compound represented by the general formula [A] + [B] − , A half metallocene cation complex represented by the formula (III) can also be formed.
一般式(I)及び式(II)で表されるメタロセン錯体、並びに上記一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体の構造は、X線構造解析により決定することが好ましい。 The structures of the metallocene complexes represented by the general formulas (I) and (II) and the half metallocene cation complex represented by the general formula (III) are preferably determined by X-ray structural analysis.
上記第一重合触媒組成物に用いることができる助触媒は、通常のメタロセン錯体を含む重合触媒組成物の助触媒として用いられる成分から任意に選択され得る。該助触媒としては、例えば、アルミノキサン、有機アルミニウム化合物、上記のイオン性化合物等が好適に挙げられる。これら助触媒は、一種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 co-catalyst that can be used in the first polymerization catalyst composition can be arbitrarily selected from components used as a co-catalyst for a polymerization catalyst composition containing a normal metallocene complex. Suitable examples of the cocatalyst include aluminoxanes, organoaluminum compounds, and the above ionic compounds. These promoters may be used alone or in combination of two or more.
上記アルミノキサンとしては、アルキルアミノキサンが好ましく、例えば、メチルアルミノキサン(MAO)、修飾メチルアルミノキサン等が挙げられる。また、修飾メチルアルミノキサンとしては、MMAO−3A(東ソーファインケム社製)等が好ましい。なお、上記第一重合触媒組成物におけるアルミノキサンの含有量は、メタロセン錯体の中心金属Mと、アルミノキサンのアルミニウム元素Alとの元素比率Al/Mが、10〜1000程度、好ましくは100程度となるようにすることが好ましい。 The aluminoxane is preferably an alkylaminoxan, and examples thereof include methylaluminoxane (MAO) and modified methylaluminoxane. As the modified methylaluminoxane, MMAO-3A (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) and the like are preferable. The content of aluminoxane in the first polymerization catalyst composition is such that the element ratio Al / M between the central metal M of the metallocene complex and the aluminum element Al of the aluminoxane is about 10 to 1000, preferably about 100. It is preferable to make it.
一方、上記有機アルミニウム化合物としては、一般式AlRR'R''(式中、R及びR'はそれぞれ独立してC1〜C10の炭化水素基又は水素原子であり、R''はC1〜C10の炭化水素基である)で表される有機アルミニウム化合物が好ましい。上記有機アルミニウム化合物としては、例えば、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムクロライド、アルキルアルミニウムジクロライド、ジアルキルアルミニウムハイドライド等が挙げられ、これらの中でも、トリアルキルアルミニウムが好ましい。また、トリアルキルアルミニウムとしては、例えば、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等が挙げられる。なお、上記重合触媒組成物における有機アルミニウム化合物の含有量は、メタロセン錯体に対して1〜50倍モルでであることが好ましく、約10倍モルであることが更に好ましい。 On the other hand, as the organoaluminum compound, the general formula AlRR′R ″ (wherein R and R ′ are each independently a C1-C10 hydrocarbon group or a hydrogen atom, and R ″ is a C1-C10 An organoaluminum compound represented by (a hydrocarbon group) is preferable. Examples of the organoaluminum compound include trialkylaluminum, dialkylaluminum chloride, alkylaluminum dichloride, and dialkylaluminum hydride. Among these, trialkylaluminum is preferable. Examples of the trialkylaluminum include triethylaluminum and triisobutylaluminum. In addition, it is preferable that it is 1-50 times mole with respect to a metallocene complex, and, as for content of the organoaluminum compound in the said polymerization catalyst composition, it is still more preferable that it is about 10 times mole.
更に、上記重合触媒組成物においては、一般式(I)及び式(II)で表されるメタロセン錯体、並びに上記一般式(III)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体をそれぞれ、適切な助触媒と組み合わせることで、シス−1,4結合量や得られる共重合体の分子量を増大できる。 Further, in the above polymerization catalyst composition, the metallocene complex represented by the general formula (I) and the formula (II) and the half metallocene cation complex represented by the above general formula (III) are each used as an appropriate promoter. By combining, the amount of cis-1,4 bonds and the molecular weight of the resulting copolymer can be increased.
<第二の重合触媒組成物>
また、上記重合触媒組成物としては、
(A)成分:希土類元素化合物又は該希土類元素化合物とルイス塩基との反応物であって、希土類元素と炭素との結合を有さない該希土類元素化合物又は反応物と、
(B)成分:非配位性アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物(B−1)、アルミノキサン(B−2)、並びにルイス酸、金属ハロゲン化物とルイス塩基との錯化合物及び活性ハロゲンを含む有機化合物のうち少なくとも一種のハロゲン化合物(B−3)よりなる群から選択される少なくとも一種とを含む重合触媒組成物(以下、第二重合触媒組成物ともいう)を好適に挙げることができ、該第二重合触媒組成物が、イオン性化合物(B−1)及びハロゲン化合物(B−3)の少なくとも一種を含む場合、該重合触媒組成物は、更に、
(C)成分:下記一般式(X):
YR1 aR2 bR3 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、R1及びR2は、同一又は異なり、炭素数1〜10の炭化水素基又は水素原子で、R3は炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R3は上記R1又はR2と同一又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ことを特徴とする。
<Second polymerization catalyst composition>
In addition, as the polymerization catalyst composition,
(A) component: a rare earth element compound or a reaction product of the rare earth element compound and a Lewis base, the rare earth element compound or the reaction product having no bond between the rare earth element and carbon,
Component (B): Contains ionic compound (B-1) composed of non-coordinating anion and cation, aluminoxane (B-2), Lewis acid, complex compound of metal halide and Lewis base, and active halogen. A polymerization catalyst composition containing at least one selected from the group consisting of at least one halogen compound (B-3) among organic compounds (hereinafter also referred to as a second polymerization catalyst composition) can be preferably exemplified. When the second polymerization catalyst composition contains at least one of the ionic compound (B-1) and the halogen compound (B-3), the polymerization catalyst composition further comprises:
(C) Component: The following general formula (X):
YR 1 a R 2 b R 3 c (X)
[Wherein 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 the same or different and have 1 to 10 carbon atoms. R 3 is a hydrocarbon group or a hydrogen atom, and R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that R 3 may be the same as or different from R 1 or R 2, and Y is a periodic table. When it is a metal selected from Group 1, a is 1 and b and c are 0, and 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]. It is characterized by including.
前記共重合体の製造方法に用いる第二重合触媒組成物は、上記(A)成分及び(B)成分を含むことを要し、ここで、該重合触媒組成物が、上記イオン性化合物(B−1)及び上記ハロゲン化合物(B−3)の少なくとも一種を含む場合には、更に、
(C)成分:下記一般式(X):
YR1 aR2 bR3 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、R1及びR2は、同一又は異なり、炭素数1〜10の炭化水素基又は水素原子で、R3は炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R3は上記R1又はR2と同一又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ことを要する。上記イオン性化合物(B−1)及び上記ハロゲン化合物(B−3)は、(A)成分へ供給するための炭素原子が存在しないため、該(A)成分への炭素供給源として、上記(C)成分が必要となる。なお、上記重合触媒組成物が上記アルミノキサン(B−2)を含む場合であっても、該重合触媒組成物は、上記(C)成分を含むことができる。また、上記第二重合触媒組成物は、通常の希土類元素化合物系の重合触媒組成物に含有される他の成分、例えば助触媒等を含んでいてもよい。なお、重合反応系において、第二重合触媒組成物に含まれる(A)成分の濃度は0.1〜0.0001mol/lの範囲であることが好ましい。
The second polymerization catalyst composition used in the method for producing the copolymer needs to contain the component (A) and the component (B), and the polymerization catalyst composition is the ionic compound (B). -1) and at least one of the above halogen compounds (B-3),
(C) Component: The following general formula (X):
YR 1 a R 2 b R 3 c (X)
[Wherein 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 the same or different and have 1 to 10 carbon atoms. R 3 is a hydrocarbon group or a hydrogen atom, and R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that R 3 may be the same as or different from R 1 or R 2, and Y is a periodic table. When it is a metal selected from Group 1, a is 1 and b and c are 0, and 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]. It is necessary to include. Since the ionic compound (B-1) and the halogen compound (B-3) do not have a carbon atom to be supplied to the component (A), the carbon source for the component (A) is the above ( Component C) is required. In addition, even if it is a case where the said polymerization catalyst composition contains the said aluminoxane (B-2), this polymerization catalyst composition can contain the said (C) component. The second polymerization catalyst composition may contain other components, such as a promoter, contained in a normal rare earth element compound-based polymerization catalyst composition. In the polymerization reaction system, the concentration of the component (A) contained in the second polymerization catalyst composition is preferably in the range of 0.1 to 0.0001 mol / l.
上記第二重合触媒組成物に用いる(A)成分は、希土類元素化合物又は該希土類元素化合物とルイス塩基との反応物であり、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。該希土類元素化合物及び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又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、ネオジウム、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。なお、上記(A)成分は、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。
The component (A) used in the second polymerization catalyst composition is a rare earth element compound or a reaction product of the rare earth element compound and a Lewis base. Here, the reaction of the rare earth element compound and the rare earth element compound with a Lewis base is performed. The object does not have a bond between rare earth element and carbon. When the rare earth element compound and the reactant 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. In addition, the said (A) component may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
また、上記希土類元素化合物は、希土類金属が2価もしくは3価の塩又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種又は2種以上の配位子を含有する希土類元素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又は該希土類元素化合物とルイス塩基との反応物は、下記一般式(XI)又は(XII):
M11X11 2・L11w ・・・ (XI)
M11X11 3・L11w ・・・ (XII)
[式中、M11は、ランタノイド元素、スカンジウム又はイットリウムを示し、X11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又はリン化合物残基を示し、L11は、ルイス塩基を示し、wは、0〜3を示す]で表されることができる。
The rare earth element compound is preferably a divalent or trivalent salt or complex compound of a rare earth metal, and one or more coordinations selected from a hydrogen atom, a halogen atom and an organic compound residue. More preferably, the rare earth element compound contains a child. Furthermore, the reaction product of the rare earth element compound or the rare earth element compound and a Lewis base is represented by the following general formula (XI) or (XII):
M 11 X 11 2 · L 11 w (XI)
M 11 X 11 3 · L 11 w (XII)
[Wherein, M 11 represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, and X 11 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 group, a carboxylic acid residue, a thiocarboxylic acid residue or a phosphorus compound residue, L 11 represents a Lewis base, and w represents 0 to 3].
上記希土類元素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 compound include a hydrogen atom; a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, a tert- Aliphatic alkoxy groups 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, thio aliphatic thiolate groups such as sec-butoxy group and thio-tert-butoxy group; Noxy 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-butyl Arylamide groups such as ru-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, Phosphonic acid ester residues such as mono-1-methylheptyl phosphonate, 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.
上記第二重合触媒組成物に用いる(A)成分において、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(XI)及び(XII)においては、wが2又は3である場合)、ルイス塩基L11は、同一であっても異なっていてもよい。 In the component (A) used in the second polymerization catalyst composition, examples of the Lewis base that reacts with the rare earth element compound include tetrahydrofuran, diethyl ether, dimethylaniline, trimethylphosphine, lithium chloride, neutral olefins, Diolefins and the like. Here, when the rare earth element compound reacts with a plurality of Lewis bases (in the formulas (XI) and (XII), when w is 2 or 3), the Lewis base L 11 is the same or different. It may be.
上記第二重合触媒組成物に用いる(B)成分は、イオン性化合物(B−1)、アルミノキサン(B−2)及びハロゲン化合物(B−3)よりなる群から選択される少なくとも一種の化合物である。なお、上記第二重合触媒組成物における(B)成分の合計の含有量は、(A)成分に対して0.1〜50倍モルであることが好ましい。 The component (B) used in the second polymerization catalyst composition is at least one compound selected from the group consisting of an ionic compound (B-1), an aluminoxane (B-2), and a halogen compound (B-3). is there. In addition, it is preferable that content of the sum total of (B) component in said 2nd polymerization catalyst composition is 0.1-50 times mole with respect to (A) component.
上記(B−1)で表されるイオン性化合物は、非配位性アニオンとカチオンとからなり、上記(A)成分である希土類元素化合物又はそのルイス塩基との反応物と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成できるイオン性化合物等を挙げることができる。ここで、非配位性アニオンとしては、例えば、テトラフェニルボレート、テトラキス(モノフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ジフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(テトラフルオロメチルフェニル)ボレート、テトラ(トリル)ボレート、テトラ(キシリル)ボレート、(トリフェニル、ペンタフルオロフェニル)ボレート、[トリス(ペンタフルオロフェニル)、フェニル]ボレート、トリデカハイドライド−7,8−ジカルバウンデカボレート等が挙げられる。一方、カチオンとしては、カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、シクロヘプタトリエニルカチオン、遷移金属を有するフェロセニウムカチオン等を挙げることができる。カルボニウムカチオンの具体例としては、トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ(置換フェニル)カルボニウムカチオン等の三置換カルボニウムカチオン等が挙げられ、トリ(置換フェニル)カルボニルカチオンとして、より具体的には、トリ(メチルフェニル)カルボニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)カルボニウムカチオン等が挙げられる。アンモニウムカチオンの具体例としては、トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン(例えば、トリ(n−ブチル)アンモニウムカチオン)等のトリアルキルアンモニウムカチオン;N,N−ジメチルアニリニウムカチオン、N,N−ジエチルアニリニウムカチオン、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリニウムカチオン等のN,N−ジアルキルアニリニウムカチオン;ジイソプロピルアンモニウムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオン等のジアルキルアンモニウムカチオン等が挙げられる。ホスホニウムカチオンの具体例としては、トリフェニルホスホニウムカチオン、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムカチオン等のトリアリールホスホニウムカチオン等が挙げられる。従って、イオン性化合物としては、上述の非配位性アニオン及びカチオンからそれぞれ選択し組み合わせた化合物が好ましく、具体的には、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が好ましい。また、これらのイオン性化合物は、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、上記第二重合触媒組成物におけるイオン性化合物の含有量は、(A)成分に対して0.1〜10倍モルであることが好ましく、約1倍モルであることが更に好ましい。 The ionic compound represented by the above (B-1) is composed of a non-coordinating anion and a cation, and reacts with a reaction product of the rare earth element compound or its Lewis base as the component (A) to be cationic. Examples thereof include ionic compounds capable of generating a transition metal compound. Here, as the non-coordinating anion, for example, tetraphenyl borate, tetrakis (monofluorophenyl) borate, tetrakis (difluorophenyl) borate, tetrakis (trifluorophenyl) borate, tetrakis (tetrafluorophenyl) borate, tetrakis ( Pentafluorophenyl) borate, tetrakis (tetrafluoromethylphenyl) borate, tetra (tolyl) borate, tetra (xylyl) borate, (triphenyl, pentafluorophenyl) borate, [tris (pentafluorophenyl), phenyl] borate, tri Decahydride-7,8-dicarboundecaborate and the like can be mentioned. On the other hand, examples of the cation include a carbonium cation, an oxonium cation, an ammonium cation, a phosphonium cation, a cycloheptatrienyl cation, and a ferrocenium cation having a transition metal. Specific examples of the carbonium cation include trisubstituted carbonium cations such as triphenylcarbonium cation and tri (substituted phenyl) carbonium cation, and more specifically, as tri (substituted phenyl) carbonyl cation, Examples include tri (methylphenyl) carbonium cation, tri (dimethylphenyl) carbonium cation, and the like. Specific examples of ammonium cations include trialkylammonium cations such as trimethylammonium cation, triethylammonium cation, tripropylammonium cation, and tributylammonium cation (for example, tri (n-butyl) ammonium cation); N, N-dimethylanilinium N, N-dialkylanilinium cation such as cation, N, N-diethylanilinium cation, N, N-2,4,6-pentamethylanilinium cation; dialkylammonium cation such as diisopropylammonium cation and dicyclohexylammonium cation Is mentioned. Specific examples of the phosphonium cation include triarylphosphonium cations such as triphenylphosphonium cation, tri (methylphenyl) phosphonium cation, and tri (dimethylphenyl) phosphonium cation. Accordingly, the ionic compound is preferably a compound selected and combined from the above-mentioned non-coordinating anions and cations, specifically, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbohydrate. Preferred is nitrotetrakis (pentafluorophenyl) borate. Moreover, these ionic compounds can be used individually by 1 type, or 2 or more types can be mixed and used for them. In addition, it is preferable that it is 0.1-10 times mole with respect to (A) component, and, as for content of the ionic compound in the said 2nd polymerization catalyst composition, it is still more preferable that it is about 1 time mole.
上記(B−2)で表されるアルミノキサンは、有機アルミニウム化合物と縮合剤とを接触させることによって得られる化合物であり、例えば、一般式:(−Al(R')O−)で示される繰り返し単位を有する鎖状アルミノキサン又は環状アルミノキサン(式中、R'は炭素数1〜10の炭化水素基であり、一部の炭化水素基はハロゲン原子及び/又はアルコキシ基で置換されてもよく、繰り返し単位の重合度は、5以上が好ましく、10以上が更に好ましい)を挙げることができる。ここで、R'として、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基等が挙げられ、これらの中でも、メチル基が好ましい。また、アルミノキサンの原料として用いられ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、トリイソブチルアルミニウム等のトリアルキルアルミニウム及びその混合物等が挙げられ、トリメチルアルミニウムが特に好ましい。例えば、トリメチルアルミニウムとトリブチルアルミニウムとの混合物を原料として用いたアルミノキサンを好適に用いることができる。なお、上記第二重合触媒組成物におけるアルミノキサンの含有量は、(A)成分を構成する希土類元素Mと、アルミノキサンのアルミニウム元素Alとの元素比率Al/Mが、10〜1000程度となるようにすることが好ましい。 The aluminoxane represented by the above (B-2) is a compound obtained by bringing an organoaluminum compound and a condensing agent into contact with each other. For example, the repetition represented by the general formula: (—Al (R ′) O—) A chain aluminoxane or cyclic aluminoxane having a unit (wherein R ′ is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and some of the hydrocarbon groups may be substituted with a halogen atom and / or an alkoxy group) The degree of polymerization of the unit is preferably 5 or more, and more preferably 10 or more. Here, specific examples of R ′ include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isobutyl group. Among these, a methyl group is preferable. Examples of the organoaluminum compound used as an aluminoxane raw material include trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum, and mixtures thereof, and trimethylaluminum is particularly preferable. For example, an aluminoxane using a mixture of trimethylaluminum and tributylaluminum as a raw material can be preferably used. The aluminoxane content in the second polymerization catalyst composition is such that the element ratio Al / M of the rare earth element M constituting the component (A) and the aluminum element Al of the aluminoxane is about 10 to 1000. It is preferable to do.
上記(B−3)で表されるハロゲン化合物は、ルイス酸、金属ハロゲン化物とルイス塩基との錯化合物及び活性ハロゲンを含む有機化合物のうち少なくとも一種からなり、例えば、上記(A)成分である希土類元素化合物又はそのルイス塩基との反応物と反応して、カチオン性遷移金属化合物やハロゲン化遷移金属化合物や遷移金属中心が電荷不足の化合物を生成することができる。なお、上記第二重合触媒組成物におけるハロゲン化合物の合計の含有量は、(A)成分に対して1〜5倍モルであることが好ましい。 The halogen compound represented by (B-3) is composed of at least one of a Lewis acid, a complex compound of a metal halide and a Lewis base, and an organic compound containing an active halogen, and is, for example, the component (A). By reacting with a rare earth element compound or a reaction product thereof with a Lewis base, a cationic transition metal compound, a halogenated transition metal compound, or a compound in which the transition metal center is deficient in charge can be generated. In addition, it is preferable that content of the sum total of the halogen compound in the said 2nd polymerization catalyst composition is 1-5 times mole with respect to (A) component.
上記ルイス酸としては、B(C6F5)3等のホウ素含有ハロゲン化合物、Al(C6F5)3等のアルミニウム含有ハロゲン化合物を使用できる他、周期律表中の第III,IV,V,VI又はVIII族に属する元素を含有するハロゲン化合物を用いることもできる。好ましくはアルミニウムハロゲン化物又は有機金属ハロゲン化物が挙げられる。また、ハロゲン元素としては、塩素又は臭素が好ましい。上記ルイス酸として、具体的には、メチルアルミニウムジブロマイド、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ブロマイド、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、四塩化錫、四塩化チタン、六塩化タングステン等が挙げられ、これらの中でも、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、エチルアルミニウムジブロマイドが特に好ましい。 As the Lewis acid, boron-containing halogen compounds such as B (C 6 F 5 ) 3 and aluminum-containing halogen compounds such as Al (C 6 F 5 ) 3 can be used. A halogen compound containing an element belonging to the group V, VI or VIII can also be used. Preferably, aluminum halide or organometallic halide is used. Moreover, as a halogen element, chlorine or bromine is preferable. Specific examples of the Lewis acid include methyl aluminum dibromide, methyl aluminum dichloride, ethyl aluminum dibromide, ethyl aluminum dichloride, butyl aluminum dibromide, butyl aluminum dichloride, dimethyl aluminum bromide, dimethyl aluminum chloride, diethyl aluminum bromide, diethyl Aluminum chloride, dibutylaluminum bromide, dibutylaluminum chloride, methylaluminum sesquibromide, methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquibromide, ethylaluminum sesquichloride, dibutyltin dichloride, aluminum tribromide, antimony trichloride, antimony pentachloride, phosphorus trichloride , Pentachloride , Tin tetrachloride, titanium tetrachloride, tungsten hexachloride, etc., among which diethylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, ethylaluminum dichloride, diethylaluminum bromide, ethylaluminum sesquibromide, ethylaluminum dibromide preferable.
上記金属ハロゲン化物とルイス塩基との錯化合物を構成する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、臭化金等が挙げられ、これらの中でも、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、塩化銅が好ましく、塩化マグネシウム、塩化マンガン、塩化亜鉛、塩化銅が特に好ましい。 The metal halide constituting the complex compound of the above metal halide and Lewis base includes beryllium chloride, beryllium bromide, beryllium iodide, magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium iodide, calcium chloride, calcium bromide, iodine. Calcium chloride, barium chloride, barium bromide, barium iodide, zinc chloride, zinc bromide, zinc iodide, cadmium chloride, cadmium bromide, cadmium iodide, mercury chloride, mercury bromide, mercury iodide, manganese chloride, Manganese bromide, manganese iodide, rhenium chloride, rhenium bromide, rhenium iodide, copper chloride, copper iodide, silver chloride, silver bromide, silver iodide, gold chloride, gold iodide, gold bromide, etc. Of these, magnesium chloride, calcium chloride, barium chloride, manganese chloride, zinc chloride, and copper chloride are preferred. , Magnesium chloride, manganese chloride, zinc chloride, copper chloride being particularly preferred.
また、上記金属ハロゲン化物とルイス塩基との錯化合物を構成す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、アルコール等が好ましい。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、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等が挙げられ、これらの中でも、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が好ましい。 Moreover, as a Lewis base which comprises the complex compound of the said metal halide and a Lewis base, a phosphorus compound, a carbonyl compound, a nitrogen compound, an ether compound, alcohol, etc. are preferable. Specifically, tributyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, triethylphosphine, tributylphosphine, triphenylphosphine, diethylphosphinoethane, diphenylphosphinoethane, acetylacetone, benzoylacetone , Propionitrile acetone, valeryl acetone, ethyl acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, phenyl acetoacetate, dimethyl malonate, diethyl malonate, diphenyl malonate, acetic acid, octanoic acid, 2-ethyl-hexanoic acid, olein Acid, stearic acid, benzoic acid, naphthenic acid, versatic acid, triethylamine, N, N-dimethylacetamide, tetrahydrofuran, diphenyl ether, 2-ethyl-hexyl alcohol Examples include oleyl alcohol, stearyl alcohol, phenol, benzyl alcohol, 1-decanol, and lauryl alcohol. Among these, tri-2-ethylhexyl phosphate, tricresyl phosphate, acetylacetone, 2-ethylhexanoic acid, versatic acid, 2 -Ethylhexyl alcohol, 1-decanol and lauryl alcohol are preferred.
上記ルイス塩基は、上記金属ハロゲン化物1モル当り、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。
上記活性ハロゲンを含む有機化合物としては、ベンジルクロライド等が挙げられる。
The Lewis base is reacted at a ratio of 0.01 to 30 mol, preferably 0.5 to 10 mol, per mol of the metal halide. When the reaction product with the Lewis base is used, the metal remaining in the polymer can be reduced.
Examples of the organic compound containing the active halogen include benzyl chloride.
上記第二重合触媒組成物に用いる(C)成分は、下記一般式(X):
YR1 aR2 bR3 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、R1及びR2は、同一又は異なり、炭素数1〜10の炭化水素基又は水素原子で、R3は炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R3は上記R1又はR2と同一又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であり、下記一般式(Xa):
AlR1R2R3 ・・・ (Xa)
[式中、R1及びR2は、同一又は異なり、炭素数1〜10の炭化水素基又は水素原子で、R3は炭素数1〜10の炭化水素基であり、但し、R3は上記R1又はR2と同一又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。式(X)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(C)成分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、上記第二重合触媒組成物における有機アルミニウム化合物の含有量は、(A)成分に対して1〜50倍モルであることが好ましく、約10倍モルであることが更に好ましい。
The component (C) used in the second polymerization catalyst composition is represented by the following general formula (X):
YR 1 a R 2 b R 3 c (X)
[Wherein 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 the same or different and have 1 to 10 carbon atoms. R 3 is a hydrocarbon group or a hydrogen atom, and R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that R 3 may be the same as or different from R 1 or R 2, and Y is a periodic table. When it is a metal selected from Group 1, a is 1 and b and c are 0, and 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]. Yes, the following general formula (Xa):
AlR 1 R 2 R 3 (Xa)
[Wherein, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a hydrogen atom, and R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that R 3 represents the above It may be the same as or different from R 1 or R 2 ]. Examples of the organoaluminum compound of the formula (X) include trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-t-butylaluminum, 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, diisohexyl hydride Aluminum, dioctyl aluminum hydride, diisooctyl aluminum hydride; ethyl aluminum dihydride, n-propyl aluminum Hydride, include isobutyl aluminum dihydride and the like, among these, triethylaluminum, triisobutylaluminum, hydrogenated diethylaluminum, hydrogenated diisobutylaluminum are preferred. The organoaluminum compound as component (C) described above can be used alone or in combination of two or more. In addition, it is preferable that it is 1-50 times mole with respect to (A) component, and, as for content of the organoaluminum compound in the said 2nd polymerization catalyst composition, it is still more preferable that it is about 10 times mole.
<重合触媒および第三の重合触媒組成物>
上記重合触媒としては、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの重合用であり、下記式(A):
RaMXbQYb ・・・ (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、スカンジウム又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の炭化水素基又は水素原子を示し、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複合触媒が挙げられる。
<Polymerization catalyst and third polymerization catalyst composition>
The polymerization catalyst is for polymerization of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin, and has the following formula (A):
R a MX b QY b (A)
[In the formula, each R independently represents an unsubstituted or substituted indenyl, the R is coordinated to M, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium; 20 represents a hydrocarbon group, X is μ-coordinated to M and Q, Q represents a group 13 element of 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].
上記メタロセン系複合触媒の好適例においては、下記式(XV):
また、上記第三の重合触媒組成物は、上記のメタロセン系複合触媒と、ホウ素アニオンとを含むことを特徴とする。 The third polymerization catalyst composition includes the metallocene composite catalyst and a boron anion.
<メタロセン系複合触媒>
以下に、上記メタロセン系複合触媒を詳細に説明する。上記メタロセン系複合触媒は、ランタノイド元素、スカンジウム又はイットリウムの希土類元素と周期律表第13族元素とを有し、下記式(A):
RaMXbQYb ・・・ (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、スカンジウム又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の炭化水素基又は水素原子を示し、該YはQに配位しており、a及びbは2である]で表されることを特徴とする。上記メタロセン系重合触媒を用いることで、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体を製造することができる。また、上記メタロセン系複合触媒、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。
<Metalocene composite catalyst>
Hereinafter, the metallocene composite catalyst will be described in detail. The metallocene composite catalyst includes a lanthanoid element, a rare earth element of scandium or yttrium, and a Group 13 element of the periodic table, and has the following formula (A):
R a MX b QY b (A)
[Wherein, R independently represents unsubstituted or substituted indenyl, 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 of 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.] By using the metallocene polymerization catalyst, a copolymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin can be produced. In addition, by using the metallocene composite catalyst, for example, a catalyst previously combined with an aluminum catalyst, the amount of alkylaluminum used at the time of copolymer synthesis can be reduced or eliminated. 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. Is demonstrated.
上記メタロセン系複合触媒において、上記式(A)中の金属Mは、ランタノイド元素、スカンジウム又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 composite catalyst, 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又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の炭化水素基又は水素原子を示し、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M1は、ランタノイド元素、スカンジウム又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M1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. Preferred 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、CpRは、無置換インデニル又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、C9H7-XRX又はC9H11-XRXで示され得る。ここで、Xは0〜7又は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又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CpR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、RA及びRBは、それぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基を示し、該RA及びRは、M1及Al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 1及A 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、RC及びRDは、それぞれ独立して炭素数1〜20の炭化水素基又は水素原子である。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、上記メタロセン系複合触媒は、例えば、溶媒中で、下記式(XVI):
上記式(XVI)で表されるメタロセン錯体において、CpRは、無置換インデニル又は置換インデニルであり、上記式(XV)中のCpRと同義である。また、上記式(XVI)において、金属M2は、ランタノイド元素、スカンジウム又はイットリウムであり、上記式(XV)中の金属M1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(SiR3)2]を含む。シリルアミド配位子に含まれるR基(RE〜RJ基)は、それぞれ独立して炭素数1〜3のアルキル基又は水素原子である。また、RE〜RJ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。RE〜RJ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. Moreover, 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 catalyst can be easily synthesized. 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、二量体又はそれ以上の多量体として存在していてもよい。 In addition, the metallocene complex represented by the above formula (XVI) may exist as a monomer, or may exist as a dimer or a higher multimer.
一方、上記メタロセン系複合触媒の生成に用いる有機アルミニウム化合物は、AlRKRLRMで表され、ここで、RK及びRLは、それぞれ独立して炭素数1〜20の1価の炭化水素基又は水素原子で、RMは炭素数1〜20の1価の炭化水素基であり、但し、RMは上記RK又はRL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 for the production of the metallocene composite catalyst is represented by AlR K R L R M , where R K and R L are each independently a monovalent carbon atom having 1 to 20 carbon atoms. R M is a hydrogen group or a hydrogen atom, and 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、上記メタロセン系複合触媒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倍モルであることが好ましく、約10倍モル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. In addition, the amount of the organoaluminum compound used for the production of the metallocene composite catalyst is preferably 1 to 50 times mole, more preferably about 10 times mole relative to the metallocene complex.
<第三の重合触媒組成物>
また、上記重合触媒組成物は、上記メタロセン系複合触媒と、ホウ素アニオンとを含むことを特徴とし、更に、通常のメタロセン系触媒を含む重合触媒組成物に含有される他の成分、例えば助触媒等を含むことが好ましい。なお、上記メタロセン系複合触媒とホウ素アニオンとを合わせて2成分触媒ともいう。上記第三重合触媒組成物によれば、上記メタロセン系複合触媒と同様に、更にホウ素アニオンを含有するため、各単量体成分の共重合体中での含有量を任意に制御することが可能となる。
<Third polymerization catalyst composition>
The polymerization catalyst composition contains the metallocene composite catalyst and a boron anion, and further contains other components such as a cocatalyst contained in the polymerization catalyst composition containing a normal metallocene catalyst. Etc. are preferably included. The metallocene composite catalyst and boron anion are also referred to as a two-component catalyst. According to the third polymerization catalyst composition, since the boron anion is further contained in the same manner as the metallocene composite catalyst, the content of each monomer component in the copolymer can be arbitrarily controlled. It becomes possible.
上記第三重合触媒組成物において、2成分触媒を構成するホウ素アニオンとして、具体的には、4価のホウ素アニオンが挙げられる。例えば、テトラフェニルボレート、テトラキス(モノフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ジフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(トリフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(テトラフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス(テトラフルオロメチルフェニル)ボレート、テトラ(トリル)ボレート、テトラ(キシリル)ボレート、(トリフェニル、ペンタフルオロフェニル)ボレート、[トリス(ペンタフルオロフェニル)、フェニル]ボレート、トリデカハイドライド−7,8−ジカルバウンデカボレート等が挙げられ、これらの中でも、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートが好ましい。 In the third polymerization catalyst composition, specific examples of the boron anion constituting the two-component catalyst include a tetravalent boron anion. For example, tetraphenylborate, tetrakis (monofluorophenyl) borate, tetrakis (difluorophenyl) borate, tetrakis (trifluorophenyl) borate, tetrakis (tetrafluorophenyl) borate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrakis (tetrafluoromethyl) Phenyl) borate, tetra (tolyl) borate, tetra (xylyl) borate, (triphenyl, pentafluorophenyl) borate, [tris (pentafluorophenyl), phenyl] borate, tridecahydride-7,8-dicarboundecaborate Among these, tetrakis (pentafluorophenyl) borate is preferable.
なお、上記ホウ素アニオンは、カチオンと組み合わされたイオン性化合物として使用することができる。上記カチオンとしては、例えば、カルボニウムカチオン、オキソニウムカチオン、アミンカチオン、ホスホニウムカチオン、シクロヘプタトリエニルカチオン、遷移金属を有するフェロセニウムカチオン等が挙げられる。カルボニウムカチオンとしては、トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ(置換フェニル)カルボニウムカチオン等の三置換カルボニウムカチオン等が挙げられ、トリ(置換フェニル)カルボニルカチオンとして、具体的には、トリ(メチルフェニル)カルボニウムカチオン等が挙げられる。アミンカチオンとしては、トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、トリブチルアンモニウムカチオン等のトリアルキルアンモニウムカチオン;N,N−ジメチルアニリニウムカチオン、N,N−ジエチルアニリニウムカチオン、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリニウムカチオン等のN,N−ジアルキルアニリニウムカチオン;ジイソプロピルアンモニウムカチオン、ジシクロヘキシルアンモニウムカチオン等のジアルキルアンモニウムカチオン等が挙げられる。ホスホニウムカチオンとしては、トリフェニルホスホニウムカチオン、トリ(メチルフェニル)ホスホニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)ホスホニウムカチオン等のトリアリールホスホニウムカチオン等が挙げられる。これらカチオンの中でも、N,N−ジアルキルアニリニウムカチオン又はカルボニウムカチオンが好ましく、N,N−ジアルキルアニリニウムカチオンが特に好ましい。従って、上記イオン性化合物としては、N,N−ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が好ましい。なお、ホウ素アニオンとカチオンとからなるイオン性化合物は、上記メタロセン系複合触媒に対して0.1〜10倍モル加えることが好ましく、約1倍モル加えることが更に好ましい。 In addition, the said boron anion can be used as an ionic compound combined with the cation. Examples of the cation include a carbonium cation, an oxonium cation, an amine cation, a phosphonium cation, a cycloheptatrienyl cation, and a ferrocenium cation having a transition metal. Examples of the carbonium cation include trisubstituted carbonium cations such as a triphenylcarbonium cation and a tri (substituted phenyl) carbonium cation. The tri (substituted phenyl) carbonyl cation is specifically exemplified by tri (methylphenyl). ) Carbonium cation and the like. Examples of amine cations include trialkylammonium cations such as trimethylammonium cation, triethylammonium cation, tripropylammonium cation, and tributylammonium cation; N, N-dimethylanilinium cation, N, N-diethylanilinium cation, N, N- N, N-dialkylanilinium cations such as 2,4,6-pentamethylanilinium cation; dialkylammonium cations such as diisopropylammonium cation and dicyclohexylammonium cation. Examples of the phosphonium cation include triarylphosphonium cations such as triphenylphosphonium cation, tri (methylphenyl) phosphonium cation, and tri (dimethylphenyl) phosphonium cation. Among these cations, N, N-dialkylanilinium cation or carbonium cation is preferable, and N, N-dialkylanilinium cation is particularly preferable. Therefore, as the ionic compound, N, N-dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and the like are preferable. In addition, it is preferable to add 0.1-10 times mole with respect to the said metallocene type composite catalyst, and, as for the ionic compound which consists of a boron anion and a cation, it is still more preferable to add about 1 time mole.
なお、上記第三重合触媒組成物においては、上記メタロセン系複合触媒と上記ホウ素アニオンとを用いる必要があるが、上記式(XVI)で表されるメタロセン触媒と有機アルミニウム化合物を反応させる反応系に、ホウ素アニオンが存在していると、上記式(XV)のメタロセン系複合触媒を合成することができない。従って、上記第三重合触媒組成物の調製には、該メタロセン系複合触媒を予め合成し、該メタロセン系複合触媒を単離精製してからホウ素アニオンと組み合わせる必要がある。 In the third polymerization catalyst composition, it is necessary to use the metallocene composite catalyst and the boron anion, but a reaction system for reacting the metallocene catalyst represented by the formula (XVI) with an organoaluminum compound. If a boron anion is present, the metallocene composite catalyst of the above formula (XV) cannot be synthesized. Therefore, for the preparation of the third polymerization catalyst composition, it is necessary to synthesize the metallocene composite catalyst in advance, isolate and purify the metallocene composite catalyst, and then combine with the boron anion.
上記第三重合触媒組成物に用いることができる助触媒としては、例えば、上述のAlRKRLRMで表される有機アルミニウム化合物の他、アルミノキサン等が好適に挙げられる。上記アルミノキサンとしては、アルキルアミノキサンが好ましく、例えば、メチルアルミノキサン(MAO)、修飾メチルアルミノキサン等が挙げられる。また、修飾メチルアルミノキサンとしては、MMAO−3A(東ソーファインケム社製)等が好ましい。なお、これらアルミノキサンは、一種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。 Examples of the third polymerization catalyst co-catalyst which can be used in the compositions, for example, other organic aluminum compound represented by AlR K R L R M described above, aluminoxane can be preferably used. The aluminoxane is preferably an alkylaminoxan, and examples thereof include methylaluminoxane (MAO) and modified methylaluminoxane. As the modified methylaluminoxane, MMAO-3A (manufactured by Tosoh Finechem Co., Ltd.) and the like are preferable. These aluminoxanes may be used alone or in combination of two or more.
なお、共重合体の製造方法においては、上述の通り、上記重合触媒または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、重合を行うことができる。ここで、共重合体の製造方法は、例えば、(1)単量体として共役ジエン化合物及び該共役ジエン化合物以外の非共役オレフィンを含む重合反応系中に、重合触媒組成物の構成成分を別個に提供し、該反応系中において重合触媒組成物としてもよいし、(2)予め調製された重合触媒組成物を重合反応系中に提供してもよい。また、(2)においては、助触媒によって活性化されたメタロセン錯体(活性種)を提供することも含まれる。なお、重合触媒組成物に含まれるメタロセン錯体の使用量は、共役ジエン化合物及び該共役ジエン化合物以外の非共役オレフィンの合計に対して、0.0001〜0.01倍モルの範囲が好ましい。 In the method for producing a copolymer, as described above, polymerization is carried out in the same manner as in the method for producing a polymer using a normal coordination ion polymerization catalyst, except that the polymerization catalyst or the polymerization catalyst composition is used. be able to. Here, in the method for producing a copolymer, for example, (1) the components of the polymerization catalyst composition are separately contained in a polymerization reaction system containing a conjugated diene compound as a monomer and a non-conjugated olefin other than the conjugated diene compound. The polymerization catalyst composition may be provided in the reaction system, or (2) a polymerization catalyst composition prepared in advance may be provided in the polymerization reaction system. Moreover, (2) includes providing a metallocene complex (active species) activated by a cocatalyst. In addition, the usage-amount of the metallocene complex contained in a polymerization catalyst composition has the preferable range of 0.0001-0.01 times mole with respect to the sum total of nonconjugated olefins other than a conjugated diene compound and this conjugated diene compound.
また、共重合体の製造方法においては、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 method for producing a copolymer, the polymerization may be stopped using a polymerization terminator such as methanol, ethanol, or isopropanol.
共重合体の製造方法において、共役ジエン化合物及び非共役オレフィンの重合反応は、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、共役ジエン化合物及び非共役オレフィ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されず、例えば1秒〜10日の範囲が好ましいが、重合される単量体の種類、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 method for producing a copolymer, the polymerization reaction of the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin 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 ° C. 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 fully takes in a conjugated diene compound and a nonconjugated olefin in a polymerization reaction system, the range of 0.1-10.0 MPa is preferable. Further, 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 may be appropriately selected depending on conditions such as the type of monomer to be polymerized, the type of catalyst, and the polymerization temperature. it can.
前記共重合体の製造方法において、上記共役ジエン化合物と該共役ジエン化合物以外の非共役オレフィンとの重合の際、該非共役オレフィンの圧力は、0.1MPa〜10MPaであることが好ましい。該非共役オレフィンの圧力が0.1MPa以上であれば、反応混合物中に非共役オレフィンを効率的に導入することができる。また、非共役オレフィンの圧力を高くし過ぎても、非共役オレフィンを効率的に導入する効果が頭打ちとなるため、非共役オレフィンの圧力を10MPa以下とするのが好ましい。 In the method for producing the copolymer, when the conjugated diene compound is polymerized with a non-conjugated olefin other than the conjugated diene compound, the pressure of the non-conjugated olefin is preferably 0.1 MPa to 10 MPa. When the pressure of the non-conjugated olefin is 0.1 MPa or more, the non-conjugated olefin can be efficiently introduced into the reaction mixture. Moreover, even if the pressure of the non-conjugated olefin is increased too much, the effect of efficiently introducing the non-conjugated olefin reaches a peak, and therefore the pressure of the non-conjugated olefin is preferably 10 MPa or less.
前記共重合体の製造方法において、上記共役ジエン化合物と該共役ジエン化合物以外の非共役オレフィンとの重合の際、重合開始時における該共役ジエン化合物の濃度(mol/l)と該非共役オレフィンの濃度(mol/l)とは、下記式:
非共役オレフィンの濃度/共役ジエン化合物の濃度 ≧ 1.0
の関係を満たすことが好ましく、更に好ましくは下記式:
非共役オレフィンの濃度/共役ジエン化合物の濃度 ≧ 1.3
の関係を満たし、一層好ましくは下記式:
非共役オレフィンの濃度/共役ジエン化合物の濃度 ≧ 1.7
の関係を満たす。非共役オレフィンの濃度/共役ジエン化合物の濃度の値を1以上とすることで、反応混合物中に非共役オレフィンを効率的に導入することができる。
In the method for producing the copolymer, when the conjugated diene compound is polymerized with a non-conjugated olefin other than the conjugated diene compound, the concentration of the conjugated diene compound at the start of polymerization (mol / l) and the concentration of the non-conjugated olefin (Mol / l) means the following formula:
Non-conjugated olefin concentration / conjugated diene compound concentration ≧ 1.0
It is preferable to satisfy the relationship:
Non-conjugated olefin concentration / conjugated diene compound concentration ≧ 1.3
And more preferably the following formula:
Non-conjugated olefin concentration / conjugated diene compound concentration ≧ 1.7
Satisfy the relationship. By setting the value of the concentration of the non-conjugated olefin / the concentration of the conjugated diene compound to 1 or more, the non-conjugated olefin can be efficiently introduced into the reaction mixture.
また、上記第一重合触媒組成物又は第二重合触媒組成物を使用しなくても、即ち、通常の配位イオン重合触媒を使用する場合であっても、重合反応系中への単量体の仕込み方を調整することで、前記共重合体を製造することができる。即ち、前記共重合体の第二の製造方法は、非共役オレフィンの存在下において、共役ジエン化合物の投入を制御することで、共重合体の連鎖構造を制御することを特徴とし、これによって、共重合体中の単量体単位の配列を制御することができる。なお、本発明において、重合反応系とは、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの重合が行われる場所を意味し、具体例としては、反応容器等が挙げられる。 Further, even if the first polymerization catalyst composition or the second polymerization catalyst composition is not used, that is, when a normal coordination ion polymerization catalyst is used, the monomer into the polymerization reaction system The copolymer can be produced by adjusting the charging method. That is, the second production method of the copolymer is characterized by controlling the chain structure of the copolymer by controlling the introduction of the conjugated diene compound in the presence of the non-conjugated olefin, The arrangement of the monomer units in the copolymer can be controlled. In addition, in this invention, a polymerization reaction system means the place where superposition | polymerization with a conjugated diene compound and a nonconjugated olefin is performed, A reaction container etc. are mentioned as a specific example.
ここで、共役ジエン化合物の投入方法は、連続投入、分割投入のいずれであってもよく、更には、連続投入及び分割投入を組み合わせてもよい。また、連続投入とは、例えば、一定の添加速度で一定の時間添加することをいう。 Here, the charging method of the conjugated diene compound may be either continuous charging or split charging, and further, continuous charging and split charging may be combined. Moreover, continuous injection means adding for a fixed time at a fixed addition rate, for example.
具体的には、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとを重合させる重合反応系に共役ジエン化合物を分割又は連続投入することで、該重合反応系内の単量体の濃度比を制御することが可能となり、その結果、得られる共重合体中の連鎖構造(即ち、単量体単位の配列)を特徴づけることが可能となる。また、共役ジエン化合物の投入の際に、非共役オレフィンが重合反応系中に存在することで、共役ジエン化合物単独重合体の生成を抑制することができる。なお、共役ジエン化合物の投入は、非共役オレフィンの重合を開始した後に行ってもよい。 Specifically, the concentration ratio of monomers in the polymerization reaction system can be controlled by dividing or continuously adding the conjugated diene compound to the polymerization reaction system for polymerizing the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin. As a result, it is possible to characterize the chain structure (that is, the arrangement of monomer units) in the resulting copolymer. Further, when the conjugated diene compound is added, the presence of the non-conjugated olefin in the polymerization reaction system can suppress the formation of a conjugated diene compound homopolymer. The addition of the conjugated diene compound may be performed after the polymerization of the nonconjugated olefin is started.
例えば、上記第二製造方法によって前記共重合体を製造する場合には、あらかじめ非共役オレフィンの重合を開始した重合反応系に、非共役オレフィンの存在下で共役ジエン化合物を連続投入することが有効となる。特に、上記第二製造方法によってマルチブロック共重合体を製造する場合には、「非共役オレフィンを重合反応系中で重合させ、次に、非共役オレフィンの存在下で共役ジエン化合物を該重合反応系中に連続投入する」という操作を2回以上繰り返すことが有効となる。 For example, when the copolymer is produced by the second production method, it is effective to continuously add a conjugated diene compound in the presence of the non-conjugated olefin to the polymerization reaction system in which the polymerization of the non-conjugated olefin has been started in advance. It becomes. In particular, when a multi-block copolymer is produced by the second production method, “a non-conjugated olefin is polymerized in a polymerization reaction system, and then the conjugated diene compound is reacted in the presence of the non-conjugated olefin. It is effective to repeat the operation of “continuous charging into the system” twice or more.
上記第二製造方法は、上述のように重合反応系中への単量体の仕込み方を特定する以外は特に限定されず、例えば、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重合方法を用いることができる。また、上記第二製造方法は、上述のように重合反応系中への単量体の仕込み方を特定する以外は、上記第一製造方法と同様にして、単量体である共役ジエン化合物と非共役オレフィンを共重合させることができる。 The second production method is not particularly limited as described above, except that the method of charging the monomer into the polymerization reaction system as described above. For example, the solution polymerization method, the suspension polymerization method, the liquid phase bulk polymerization method, Any polymerization method such as an emulsion polymerization method, a gas phase polymerization method, and a solid phase polymerization method can be used. In addition, the second production method is the same as the first production method, except that the method of charging the monomer into the polymerization reaction system as described above, and the conjugated diene compound as a monomer Non-conjugated olefins can be copolymerized.
なお、上記第二製造方法においては、共役ジエン化合物の投入を制御する必要があるが、具体的には、共役ジエン化合物の投入量や共役ジエン化合物の投入回数を制御することが好ましい。また、共役ジエン化合物の投入の制御方法は、例えば、コンピュータ等のプログラムで制御する方法や、タイマー等を用いてアナログで制御する方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、上述のように、共役ジエン化合物の投入方法は、特に限定されず、連続投入、分割投入等が挙げられる。ここで、共役ジエン化合物を分割投入する場合、該共役ジエン化合物の投入回数は、特に限定されないが、1〜5回の範囲が好ましい。共役ジエン化合物の投入回数が大きくなり過ぎると、ブロック共重合体とランダム共重合体との区別が困難になる場合がある。 In the second production method, it is necessary to control the input of the conjugated diene compound. Specifically, it is preferable to control the input amount of the conjugated diene compound and the input frequency of the conjugated diene compound. Examples of the method for controlling the introduction of the conjugated diene compound include a method of controlling by a program such as a computer and a method of controlling by analog using a timer or the like, but are not limited thereto. In addition, as described above, the method for charging the conjugated diene compound is not particularly limited, and examples thereof include continuous charging and divided charging. Here, when the conjugated diene compound is dividedly added, the number of times the conjugated diene compound is added is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 5 times. If the conjugated diene compound is charged too many times, it may be difficult to distinguish between a block copolymer and a random copolymer.
また、上記第二製造方法においては、共役ジエン化合物の投入時に、非共役オレフィンが重合反応系に存在していることが必要であるため、非共役オレフィンを重合反応系へ連続的に供給することが好ましい。また、非共役オレフィンの供給方法は、特に限定されるものではない。 In the second production method, since it is necessary that the non-conjugated olefin is present in the polymerization reaction system when the conjugated diene compound is charged, the non-conjugated olefin is continuously supplied to the polymerization reaction system. Is preferred. Moreover, the supply method of a nonconjugated olefin is not specifically limited.
<共役ジエン系重合体>
前記共役ジエン系重合体は、モノマー単位成分(共重合体の一部)として非共役オレフィンを含まない重合体(ポリマー)を意味する。なお、スチレンは前記非共役オレフィンに含まれないものとする。
前記共役ジエン系重合体としては、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、天然ゴム、各種ブタジエンゴム、イソプレンゴム、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリロブタジエンゴム、クロロプレンゴム、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。
これらの中でも、天然ゴムが、相溶性がよく、耐亀裂成長性が向上される点で有利である。
<Conjugated diene polymer>
The conjugated diene polymer means a polymer (polymer) containing no non-conjugated olefin as a monomer unit component (part of copolymer). Styrene is not included in the non-conjugated olefin.
The conjugated diene polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include natural rubber, various butadiene rubbers, isoprene rubber, various styrene-butadiene copolymer rubbers, and styrene-isoprene copolymers. Examples thereof include polymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, isoprene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile butadiene rubber, and chloroprene rubber. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, natural rubber is advantageous in that it has good compatibility and improved crack growth resistance.
<質量比>
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と前記共役ジエン系重合体との質量比としては、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、10/90〜90/10が好ましく、25/75〜75/25がより好ましい。
前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と前記共役ジエン系重合体の質量比が90超/10未満であると、耐破壊特性や加工性が不十分であることがあり、10未満/90超であると耐候性が不十分であることがある。より好ましい範囲内にあると、各性能のバランスの点で有利である。
<Mass ratio>
The mass ratio between the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer and the conjugated diene polymer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 10/90 to 90/10. Preferably, 25/75 to 75/25 is more preferable.
When the mass ratio of the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer and the conjugated diene polymer is more than 90/10, fracture resistance and workability may be insufficient. If it is over, the weather resistance may be insufficient. Within the more preferable range, it is advantageous in terms of the balance of each performance.
<ゴム成分>
前記ゴム成分としては、前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体、前記共役ジエン系重合体を含み、これら以外のその他のゴムも含まれる。
前記その他のゴムとしては、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、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。
<Rubber component>
Examples of the rubber component include the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer and the conjugated diene polymer, and other rubbers.
There is no restriction | limiting in particular as said other rubber | gum, According to the objective, it can select suitably, For example, polysulfide rubber, silicone rubber, fluorine rubber, urethane rubber, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の含有量としては、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〜90質量部が好ましく、25質量部〜75質量部がより好ましい。
前記ゴム成分100質量部中における記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の含有量が、10質量部未満であると、耐候性が悪化することがあり、90質量部を超えると、耐破壊性や加工性が悪化することがある。
一方、前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体の含有量が、前記より好ましい範囲内であると、各性能のバランスの点で有利である。
There is no restriction | limiting in particular as content of the said conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer in 100 mass parts of said rubber components, Although it can select suitably according to the objective, 10 mass parts-90 mass parts are Preferably, 25 parts by mass to 75 parts by mass are more preferable.
When the content of the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer in 100 parts by mass of the rubber component is less than 10 parts by mass, the weather resistance may be deteriorated. And workability may deteriorate.
On the other hand, when the content of the conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer in 100 parts by mass of the rubber component is in the more preferable range, it is advantageous in terms of balance of performances.
前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン系重合体の含有量としては、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、90質量部〜10質量部が好ましく、75質量部〜25質量部がより好ましい。
前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン系重合体の含有量が、10質量部未満であると、耐破壊性や加工性が悪化することがあり、90質量部を超えると、耐候性が悪化することがある。
一方、前記ゴム成分100質量部中における前記共役ジエン系重合体の含有量が、前記より好ましい範囲内であると、各性能のバランスの点で有利である。
There is no restriction | limiting in particular as content of the said conjugated diene polymer in 100 mass parts of said rubber components, Although it can select suitably according to the objective, 90 mass parts-10 mass parts are preferable, and 75 mass parts is preferable. -25 mass parts is more preferable.
When the content of the conjugated diene polymer in 100 parts by mass of the rubber component is less than 10 parts by mass, the fracture resistance and workability may be deteriorated. When the content exceeds 90 parts by mass, the weather resistance is increased. May get worse.
On the other hand, when the content of the conjugated diene polymer in 100 parts by mass of the rubber component is within the more preferable range, it is advantageous in terms of balance of performances.
前記ゴム組成物には、必要に応じて補強性充填剤を配合することができる。前記補強性充填剤としては、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、前記ゴム組成物には、カーボンブラックが含まれることがより好ましい。 A reinforcing filler can be blended with the rubber composition as necessary. Examples of the reinforcing filler include carbon black and inorganic filler, and at least one selected from carbon black and inorganic filler is preferable. Here, it is more preferable that the rubber composition contains carbon black.
前記補強性充填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、ゴム成分100質量部に対し、5質量部〜200質量部が好ましい。
前記補強性充填剤の含有量が、5質量部未満であると、補強性充填剤を入れる効果があまりみられないことがあり、200質量部を超えると前記ゴム成分に補強性充填剤が混ざり込まなくなる傾向があり、ゴム組成物としての性能を低下させることがある。
There is no restriction | limiting in particular as content of the said reinforcing filler, Although it can select suitably according to the objective, 5 mass parts-200 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of rubber components.
If the content of the reinforcing filler is less than 5 parts by mass, the effect of adding the reinforcing filler may not be seen so much, and if it exceeds 200 parts by mass, the rubber filler is mixed with the reinforcing filler. There is a tendency that it does not get caught, and the performance as a rubber composition may be reduced.
<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(N2SA、JIS K 6217−2:2001に準拠する)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、20m2/g〜100m2/gが好ましく、35m2/g〜80m2/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(N2SA)が20m2/g未満であると、得られたゴムの耐久性が低く、十分な耐亀裂成長性が得られないことがあり、100m2/gを超えると、低ロス性が低下し、また、作業性が悪いことがある。
なお、前記窒素吸着比表面積(N2SA)は、例えば、JIS K 6217−2:2001に準拠して、測定することができる。
前記ゴム成分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〜70質量部が好ましく、20質量部〜60質量部がより好ましい。
前記カーボンブラックの含有量が、10質量部未満であると、補強性が不十分で耐破壊性が悪化することがあり、70質量部を超えると、加工性および低ロス性が悪化することがある。
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であると、各性能のバランスの点で有利である。
<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.
The carbon black nitrogen adsorption specific surface area: The (N 2 SA, JIS K 6217-2 compliant 2001) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, 20m 2 / g~100m 2 / g are preferred, 35m 2 / g~80m 2 / g is more preferable.
Wherein the carbon black nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is less than 20 m 2 / g, low durability of the resulting rubber, may not sufficiently crack growth resistance is obtained, 100 m 2 / When it exceeds g, low loss property falls and workability | operativity may be bad.
Incidentally, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA), for example, JIS K 6217-2: can conform to 2001, measured.
There is no restriction | limiting in particular as content of carbon black with respect to 100 mass parts of said rubber components, Although it can select suitably according to the objective, 10 mass parts-70 mass parts are preferable, and 20 mass parts-60 mass parts are. More preferred.
If the carbon black content is less than 10 parts by mass, the reinforcing property may be insufficient and the fracture resistance may deteriorate, and if it exceeds 70 parts by mass, the workability and low loss property may deteriorate. is there.
On the other hand, when the content of the carbon black is within the more preferable range, it is advantageous in terms of the balance of each performance.
<無機充填剤>
前記無機充填剤としては、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、シリカ、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、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 and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, silica, aluminum hydroxide, clay, alumina, talc, mica, kaolin, glass balloon, glass beads, calcium carbonate, Examples thereof include 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 an 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硫黄などが挙げられるが、これらの中でもタイヤ用ゴム組成物としては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 Compound-based crosslinking agents, oxime-nitrosamine-based crosslinking agents, sulfur, and the like can be mentioned. Among these, sulfur-based crosslinking agents are more preferable as rubber compositions for tires.
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、ゴム成分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質量部未満であると、架橋がほとんど進行しなかったり、20質量部を超えると、一部の架橋剤により混練り中に架橋が進んでしまう傾向があったり、加硫物の物性が損なわれたりすることがある。
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 rubber components.
When the content of the cross-linking agent is less than 0.1 parts by mass, the cross-linking hardly proceeds, and when the content exceeds 20 parts by mass, the cross-linking tends to proceed during kneading with some cross-linking agents. Or the physical properties of the vulcanizate may be 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、補強剤、軟化剤、充填剤、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, reinforcing agents, softeners, fillers, vulcanization aids, colorants, flame retardants, lubricants, foaming agents, plasticizers, processing aids, antioxidants, anti-aging agents, scorch prevention agents, Known materials such as ultraviolet ray inhibitors, antistatic agents, anti-coloring agents, and other compounding agents can be used depending on the intended use.
(架橋ゴム組成物)
本発明の架橋ゴム組成物は、本発明のゴム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 rubber composition)
The crosslinked rubber composition of the present invention is not particularly limited as long as it is obtained by crosslinking the rubber 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.
(タイヤ)
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物、又は、本発明の架橋ゴム組成物を用いたものである限り、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。
本発明のゴム組成物、又は、本発明の架橋ゴム組成物のタイヤにおける適用部位としては、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、トレッド、ベーストレッド、サイドウォール、サイド補強ゴム及びビードフィラーなどが挙げられる。
これらの中でも、前記適用部位をサイドウォールとすることが、耐候性の点で有利である。
前記タイヤを製造する方法としては、慣用の方法を用いることができる。例えば、タイヤ成形用ドラム上に未加硫ゴムからなるカーカス層、ベルト層、トレッド層等の通常タイヤ製造に用いられる部材を順次貼り重ね、ドラムを抜き去ってグリーンタイヤとする。次いで、このグリーンタイヤを常法に従って加熱加硫することにより、所望のタイヤ(例えば、空気入りタイヤ)を製造することができる。
(tire)
The tire of the present invention is not particularly limited as long as it uses the rubber composition of the present invention or the crosslinked rubber composition of the present invention, and can be appropriately selected according to the purpose.
The application site in the tire of the rubber composition of the present invention or the crosslinked rubber composition of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, for example, tread, base tread, sidewall, Examples include side reinforcing rubber and bead filler.
Among these, it is advantageous in terms of weather resistance that the application site is a sidewall.
As a method for manufacturing the tire, a conventional method can be used. For example, on a tire molding drum, members usually used for manufacturing a tire such as a carcass layer, a belt layer, and a tread layer made of unvulcanized rubber are sequentially laminated, and the drum is removed to obtain a green tire. Then, a desired tire (for example, a pneumatic tire) can be manufactured by heating and vulcanizing the green tire according to a conventional method.
(タイヤ以外の用途)
タイヤ用途以外にも、防振ゴム、免震ゴム、ベルト(コンベアベルト)、ゴムクローラ、各種ホース、モランなどに本発明のゴム組成物、又は、本発明の架橋ゴム組成物を使用することができる。
(Applications other than tires)
In addition to tire applications, the rubber composition of the present invention or the crosslinked rubber composition of the present invention may be used for anti-vibration rubber, seismic isolation rubber, belts (conveyor belts), rubber crawlers, various hoses, Moran and the like. it can.
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.
(調製例1)
−ブタジエン−エチレン共重合体(EBR1)の調製−
十分に乾燥した4Lステンレス反応器に、1,3−ブタジエン120g(2.22mol)を含むトルエン溶液2,000gを添加した後、エチレンを1.72MPaで導入した。一方、窒素雰囲気下のグローブボックス中で、ガラス製容器にビス(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−PhC9H6)2GdN(SiHMe2)2]28.5μmol、ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート[Me2NHPhB(C6F5)4]28.5μmol、及びジイソブチルアルミニウムハイドライド2.00mmolを仕込み、トルエン40mlに溶解させて触媒溶液とした。その後、グローブボックスから触媒溶液を取り出し、ガドリニウム換算で25.0μmolとなる量をモノマー溶液へ添加し、50℃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質量%のイソプロパノール溶液5mlを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールで共重合体を分離し、70℃で真空乾燥し重合体を得た。得られた共重合体EBR1の収量は98gであった。
(Preparation Example 1)
-Preparation of butadiene-ethylene copolymer (EBR1)-
After adding 2,000 g of a toluene solution containing 120 g (2.22 mol) of 1,3-butadiene to a sufficiently dry 4 L stainless steel reactor, ethylene was introduced at 1.72 MPa. On the other hand, in a glove box under a nitrogen atmosphere, bis (2-phenylindenyl) gadolinium bis (dimethylsilylamide) [(2-PhC 9 H 6 ) 2 GdN (SiHMe 2 ) 2 ] 28.5 μmol in a glass container. , 28.5 μmol of dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate [Me 2 NHPhB (C 6 F 5 ) 4 ] and 2.00 mmol of diisobutylaluminum hydride were prepared and dissolved in 40 ml of toluene to obtain a catalyst solution. Thereafter, the catalyst solution was taken out from the glove box, an amount of 25.0 μmol in terms of gadolinium was added to the monomer solution, and polymerization was performed at 50 ° C. for 90 minutes. After the polymerization, 5 ml of 2,2′methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (NS-5) isopropanol solution (5 ml) was added to stop the reaction, and the copolymer was further added with a large amount of methanol. Separation and vacuum drying at 70 ° C. gave a polymer. The yield of the obtained copolymer EBR1 was 98 g.
(調製例2)
−ブタジエン−エチレン共重合体(EBR2)の調製−
十分に乾燥した4Lステンレス反応器に、1,3−ブタジエン230g(4.26mol)を含むトルエン溶液2,000gを添加した後、エチレンを1.72MPaで導入した。一方、窒素雰囲気下のグローブボックス中で、ガラス製容器にビス(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−PhC9H6)2GdN(SiHMe2)2]145μmol、ジメチルアニリニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート[Me2NHPhB(C6F5)4]145μmol、及びジイソブチルアルミニウムハイドライド2.9mmolを仕込み、トルエン100mlに溶解させて触媒溶液とした。その後、グローブボックスから触媒溶液を取り出し、ガドリニウム換算で142μmolとなる量をモノマー溶液へ添加し、60℃で60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質量%のイソプロパノール溶液5mlを加えて反応を停止させ、さらに大量のメタノールで共重合体を分離し、70℃で真空乾燥し重合体を得た。得られた共重合体EBR2の収量は248gであった。
(Preparation Example 2)
-Preparation of butadiene-ethylene copolymer (EBR2)-
After adding 2,000 g of a toluene solution containing 230 g (4.26 mol) of 1,3-butadiene to a sufficiently dry 4 L stainless steel reactor, ethylene was introduced at 1.72 MPa. Meanwhile, in a glove box under a nitrogen atmosphere, bis (2-phenylindenyl) gadolinium bis (dimethylsilylamide) [(2-PhC 9 H 6 ) 2 GdN (SiHMe 2 ) 2 ] 145 μmol, dimethyl 145 μmol of anilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate [Me 2 NHPhB (C 6 F 5 ) 4 ] and 2.9 mmol of diisobutylaluminum hydride were charged and dissolved in 100 ml of toluene to obtain a catalyst solution. Thereafter, the catalyst solution was taken out from the glove box, an amount of 142 μmol in terms of gadolinium was added to the monomer solution, and polymerization was performed at 60 ° C. for 60 minutes. After polymerization, 5 ml of 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (NS-5) 5% by mass of isopropanol solution was added to stop the reaction, and a copolymer with a large amount of methanol was added. Was separated and vacuum dried at 70 ° C. to obtain a polymer. The yield of the obtained copolymer EBR2 was 248 g.
(調製例3)
−ブタジエン−エチレン共重合体(EBR3)の調製−
十分に乾燥した400ml耐圧ガラス反応器に、1,3−ブタジエン9.36g(0.173mol)を含むトルエン溶液200mlを添加した後、エチレンを0.6MPaで導入した。一方、窒素雰囲気下のグローブボックス中で、ガラス製容器に(2−MeC9H6)2Sc(MeAlMe3)21.0μmol、トリフェニルカルボニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(Ph3CB(C6F5)4)21.0μmol、及びトリイソブチルアルミニウム0.25mmolを仕込み、トルエン5mlに溶解させて触媒溶液とした。その後、グローブボックスから触媒溶液を取り出し、モノマー溶液へ添加し、25℃で50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質量%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共重合体を分離し、70℃で真空乾燥し重合体を得た。得られた共重合体EBR3の収量は9.30gであった。
(Preparation Example 3)
-Preparation of butadiene-ethylene copolymer (EBR3)-
After adding 200 ml of a toluene solution containing 9.36 g (0.173 mol) of 1,3-butadiene to a sufficiently dried 400 ml pressure-resistant glass reactor, ethylene was introduced at 0.6 MPa. On the other hand, (2-MeC 9 H 6 ) 2 Sc (MeAlMe 3 ) 21.0 μmol, triphenylcarbonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate (Ph 3 CB (C 6 F 5 ) 4 ) 21.0 μmol and 0.25 mmol of triisobutylaluminum were charged and dissolved in 5 ml of toluene to obtain a catalyst solution. Thereafter, the catalyst solution was taken out from the glove box, added to the monomer solution, and polymerized at 25 ° C. for 50 minutes. After the polymerization, 1 ml of 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (NS-5) 5% by mass of isopropanol solution was added to stop the reaction, and a copolymer with a large amount of methanol was added. Was separated and vacuum dried at 70 ° C. to obtain a polymer. The yield of the obtained copolymer EBR3 was 9.30 g.
(調製例4)
−エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体(EPDM)の調製−
特開2000−063639号公報における合成例1で示されるように、充分に窒素置換した内容積1リットルのガラス製オートクレーブに、トルエン500mlを装入し、さらに系内にエチレン50L/h、プロピレン150L/h及びブタジエン20L/hの混合ガスで液相、及び気相を飽和させた。その後、トリイソブチルアルミニウム0.25mmol、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート0.006mmolのあらかじめ混合した溶液を加え、重合を開始した。50℃にて30分間重合を行った後、少量のイソブタノールを添加することにより重合を停止した。
得られたポリマー溶液を、少量の塩酸を含む1.5Lのメタノール中に加えてポリマーを析出させた。これをメタノールで洗浄後、130℃にて10時間減圧乾燥すると、エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体(EPDM)3.25gが得られた。
得られたエチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体(EPDM)の135℃デカリン中で測定した[η]が1.8dl/g、エチレン含量は69.1モル%、プロピレン含量は25.1モル%、ブタジエンに基づく構成単位が5.8モル%であった。ブタジエンに基づく構成単位の詳細と、耐寒性の目安として測定したガラス転移温度(Tg)が−52℃であった。
(Preparation Example 4)
-Preparation of ethylene-propylene-butadiene copolymer (EPDM)-
As shown in Synthesis Example 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-063639, 500 ml of toluene was charged into a 1 liter glass autoclave sufficiently purged with nitrogen, and further 50 L / h of ethylene and 150 L of propylene were introduced into the system. The liquid phase and gas phase were saturated with a mixed gas of / h and butadiene 20 L / h. Thereafter, a premixed solution of 0.25 mmol triisobutylaluminum and 0.006 mmol triphenylcarbenium tetrakis (pentafluorophenyl) borate was added to initiate polymerization. After carrying out the polymerization at 50 ° C. for 30 minutes, the polymerization was stopped by adding a small amount of isobutanol.
The obtained polymer solution was added to 1.5 L of methanol containing a small amount of hydrochloric acid to precipitate a polymer. After washing with methanol and drying under reduced pressure at 130 ° C. for 10 hours, 3.25 g of an ethylene-propylene-butadiene copolymer (EPDM) was obtained.
[Η] measured in 135 ° C. decalin of the obtained ethylene-propylene-butadiene copolymer (EPDM) was 1.8 dl / g, ethylene content was 69.1 mol%, propylene content was 25.1 mol%, The structural unit based on butadiene was 5.8 mol%. Details of the structural unit based on butadiene and the glass transition temperature (Tg) measured as a measure of cold resistance were -52 ° C.
上記のようにして調製したエチレン−ブタジエン共重合体(EBR1〜3)、及びエチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体(EPDM)、並びに、入手した高シス−ブタジエンゴム(HCBR)(商品名:BR01、JSR製)について、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)、エチレン含有率、1,2−ビニル結合量、シス−1,4結合量、及びヘイズ値を下記の方法で測定・評価した。結果を表1に示す。 The ethylene-butadiene copolymers (EBR1 to 3) and the ethylene-propylene-butadiene copolymer (EPDM) prepared as described above, and the obtained high cis-butadiene rubber (HCBR) (trade name: BR01, For JSR), weight average molecular weight (Mw), molecular weight distribution (Mw / Mn), ethylene content, 1,2-vinyl bond content, cis-1,4 bond content, and haze value were measured by the following methods: evaluated. The results are shown in Table 1.
(1)重量平均分子量(Mw)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−8121GPC
/HT、カラム:東ソー製GMHHR−H(S)HT×2本、検出器:示差屈折率計(R
I)]で単分散ポリスチレンを基準として、重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)を求めた。なお、測定温度は140℃である。
(2)エチレン由来部分の含有率
エチレン−ブタジエン共重合体(EBR)及びエチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体(EPDM)中のエチレン由来部分の含有率(mol%)を13C−NMRスペクトル(100℃、d−テトラクロロエタン標準:73.8ppm)により全体のエチレン結合成分(28.5−30.0ppm)と全体のブタジエン結合成分(26.5−27.5ppm+31.5−32.5ppm)の積分比より求めた。エチレン部分の含有率(mol%)を表1に示す。
(3)ミクロ構造(1,2−ビニル結合量、シス−1,4結合量)
エチレン−ブタジエン共重合体(EBR)、エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体(EPDM)及び高シス−ブタジエンゴム(HCBR)中のブタジエン部分のミクロ構造(1,2−ビニル結合量)を、1H−NMRスペクトル(100℃、d−テトラクロロエタン標準:6ppm)により1,2−ビニル結合成分(5.0−5.1ppm)と全体のブタジエン結合成分(5−5.6ppm)の積分比より求め、エチレン−ブタジエン共重合体(EBR)、エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体(EPDM)及び高シス−ブタジエンゴム(HCBR)中のブタジエン部分のミクロ構造(シス−1,4結合量)を、13C−NMRスペクトル(100℃、d−テトラクロロエタン標準:73.8ppm)によりシス−1,4結合成分(26.5−27.5ppm)と全体のブタジエン結合成分(26.5−27.5ppm+31.5−32.5ppm)の積分比より求めた。1,2−ビニル結合量、シス−1,4結合量(%)の計算値を表1に示す。
(4)ヘイズ値
各共重合体(ポリマー)をポリイソプレンと混合させたものを、PETフィルムに挟み、100℃にてプレスした。得られたサンプルについて、ヘイズメーター(日本電色工業製)を用いて透明度(ヘイズ値)を測定し、相溶性の指標とした。ここで、高シス−ブタジエンゴム(HCBR)のヘイズ値を100とした指標値を表1に示す。
(1) Weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn)
Gel permeation chromatography [GPC: Tosoh HLC-8121GPC
/ HT, column: Tosoh GMH HR- H (S) HT x 2, detector: differential refractometer (R
I)] with respect to monodisperse polystyrene, the polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer were determined. The measurement temperature is 140 ° C.
(2) Content of ethylene-derived portion The content (mol%) of the ethylene-derived portion in the ethylene-butadiene copolymer (EBR) and the ethylene-propylene-butadiene copolymer (EPDM) was determined by 13 C-NMR spectrum (100 The integration of the total ethylene bond component (28.5-30.0 ppm) and the total butadiene bond component (26.5-27.5 ppm + 31.5-32.5 ppm) by [deg.] C, d-tetrachloroethane standard: 73.8 ppm). It was calculated from the ratio. Table 1 shows the ethylene content (mol%).
(3) Microstructure (1,2-vinyl bond amount, cis-1,4 bond amount)
The microstructure (1,2-vinyl bond amount) of the butadiene portion in ethylene-butadiene copolymer (EBR), ethylene-propylene-butadiene copolymer (EPDM) and high cis-butadiene rubber (HCBR) is expressed as 1 H -Calculated from the integral ratio of 1,2-vinyl bond component (5.0-5.1 ppm) and the total butadiene bond component (5-5.6 ppm) by NMR spectrum (100 ° C., d-tetrachloroethane standard: 6 ppm). , ethylene - butadiene copolymer (EBR), ethylene - propylene - butadiene copolymer (EPDM) and high cis - microstructure of the butadiene part of a butadiene rubber (HCBR) (cis-1,4 bond content), 13 According to C-NMR spectrum (100 ° C., d-tetrachloroethane standard: 73.8 ppm), a cis-1,4 bond component (2 .5-27.5Ppm) and it was determined from the integral ratio of the total butadiene bond component (26.5-27.5ppm + 31.5-32.5ppm). The calculated values of 1,2-vinyl bond amount and cis-1,4 bond amount (%) are shown in Table 1.
(4) Haze value Each copolymer (polymer) mixed with polyisoprene was sandwiched between PET films and pressed at 100 ° C. About the obtained sample, transparency (haze value) was measured using the haze meter (made by Nippon Denshoku Industries), and it was set as the compatibility parameter | index. Here, the index values with the haze value of high cis-butadiene rubber (HCBR) as 100 are shown in Table 1.
(実施例1〜11及び比較例1〜5)
実施例1〜7及び比較例1〜4については、表2に示す配合処方のゴム配合物を調製し、160℃で20分間加硫して得た加硫ゴムに対し、下記の方法に従って、耐候性、耐亀裂成長性(指数)、及び低ロス性(指数)を測定した。
また、実施例8〜11及び比較例5については、表3に示す配合処方のゴム配合物を調製し、160℃で20分間加硫して得た加硫ゴムに対し、下記の方法に従って、耐亀裂成長性(指数)を測定した。
なお、表2及び表3におけるマスターバッチの欄に示した化合物を添加して、マスターバッチを調製し、その後、前記調製したマスターバッチにファイナルバッチの欄に示した化合物を添加してファイナルバッチを調製した。
(Examples 1-11 and Comparative Examples 1-5)
About Examples 1-7 and Comparative Examples 1-4, the rubber compound of the compounding prescription shown in Table 2 was prepared, and for the vulcanized rubber obtained by vulcanizing at 160 ° C. for 20 minutes, according to the following method, Weather resistance, crack growth resistance (index), and low loss (index) were measured.
Moreover, about Examples 8-11 and Comparative Example 5, the rubber compound of the compounding prescription shown in Table 3 was prepared, and vulcanized rubber obtained by vulcanizing at 160 ° C. for 20 minutes, according to the following method: The crack growth resistance (index) was measured.
In addition, the compound shown in the column of the master batch in Table 2 and Table 3 is added to prepare a master batch, and then the compound shown in the column of the final batch is added to the prepared master batch to prepare the final batch. Prepared.
《耐候性(耐オゾン性)》
JIS K 6259に従って、耐候性(耐オゾン性)を測定した。短冊状試験片を30%の動的伸長を与えながら、40℃、オゾン濃度50pphm条件で暴露し、24時間後の試料の状況(亀裂の有無)を目視で判断した。結果を表4及び5に示す。なお、表4及び5において、○が「亀裂なし」を示し、×が「亀裂あり」を示す。
《耐亀裂成長性(定歪)》
JIS3号試験片中心部に0.5mmの亀裂を入れ、室温で0〜100%の一定歪みで繰り返し疲労を与え、サンプルが切断するまでの回数を測定した。表4及び5では、比較例4を100として指数表示し、表6では、比較例5を100として指数表示した。指数値が大きい程、耐亀裂成長性(定歪)が良好であることを示す。
《低ロス性(低発熱性)(指数)》
動的スペクトロメーター(米国レオメトリックス社製)を使用し、引張動歪3%、周波数15Hz、50℃の条件で測定した。表4及び5においては、比較例4を100として指数表示した。指数値が小さい程、低ロス性(低発熱性)に優れることを示す。
《Weather resistance (ozone resistance)》
The weather resistance (ozone resistance) was measured according to JIS K 6259. The strip-shaped test piece was exposed under the conditions of 40 ° C. and ozone concentration of 50 pphm while giving a dynamic elongation of 30%, and the state of the sample (presence of cracks) after 24 hours was visually judged. The results are shown in Tables 4 and 5. In Tables 4 and 5, “◯” indicates “no crack” and “×” indicates “with crack”.
《Crack growth resistance (constant strain)》
A 0.5 mm crack was made in the center of a JIS No. 3 test piece, fatigue was repeatedly given at a constant strain of 0 to 100% at room temperature, and the number of times until the sample was cut was measured. In Tables 4 and 5, the comparative example 4 was displayed as an index with 100, and in Table 6, the comparative example 5 was displayed as an index with 100. A larger index value indicates better crack growth resistance (constant strain).
<Low loss (low heat generation) (index)>
A dynamic spectrometer (manufactured by Rheometrics, USA) was used, and measurement was performed under the conditions of tensile dynamic strain of 3%, frequency of 15 Hz, and 50 ° C. In Tables 4 and 5, the index is displayed with Comparative Example 4 as 100. It shows that it is excellent in low loss property (low exothermic property), so that an index value is small.
表2〜3において、*1〜*6は、下記の化合物を用いた。
*1:RSS #3
*2:それぞれのN2SA値を有するカーボンブラックを使用した
ここで、用いたカーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)を表4〜6に示す。なお、前記窒素吸着比表面積(N2SA)は、JIS K 6217−2:2001に準拠して測定した。
*3: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
*4:C5系及びC9系石油樹脂の混合樹脂
*5:2,2,4−トリメチル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン
*6:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学(株)製、ノクセラーCZ−G
*7:ジベンゾチアジルジスルフィド、大内新興化学(株)製、ノクセラーDM−P
In Tables 2 to 3, * 1 to * 6 used the following compounds.
* 1: RSS # 3
* 2: Carbon blacks having respective N 2 SA values were used. Here, nitrogen adsorption specific surface areas (N 2 SA) of the used carbon blacks are shown in Tables 4 to 6. The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) was measured according to JIS K 6217-2: 2001.
* 3: N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-p-phenylenediamine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., knock rack 6C
* 4: Mixed resin of C5 and C9 petroleum resins * 5: 2,2,4-trimethyl-N′-phenyl-p-phenylenediamine * 6: N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, large Uchisei Chemical Co., Ltd., Noxeller CZ-G
* 7: Dibenzothiazyl disulfide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller DM-P
表4〜6より、共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%以下である共役ジエン化合物−非共役オレフィン共重合体と共役ジエン系重合体とを含むゴム組成物は、耐候性、耐亀裂成長性、低ロス性をバランスよく向上させることができることが分かる。
さらに、表4〜6より、共役ジエン化合物の1,2付加体部分(3,4付加体部分を含む)含量が5%を超えると、十分な耐亀裂成長性を得ることができないことが分かる。
From Tables 4 to 6, a conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer and a conjugated diene polymer having a 1,2 adduct portion (including a 3,4 adduct portion) content of the conjugated diene compound of 5% or less, It can be seen that the rubber composition containing can improve the weather resistance, crack growth resistance, and low loss in a well-balanced manner.
Furthermore, from Tables 4 to 6, it is understood that sufficient crack growth resistance cannot be obtained when the content of 1,2 adduct portion (including 3,4 adduct portion) of the conjugated diene compound exceeds 5%. .
本発明のゴム組成物は、エラストマー製品全般、特にタイヤのサイドウォール部材に用いることができる。 The rubber composition of the present invention can be used for elastomer products in general, particularly for tire sidewall members.
Claims (19)
共役ジエン系重合体と、
を含むことを特徴とするゴム組成物。 A conjugated diene compound-nonconjugated olefin copolymer having a conjugated diene compound-derived portion having a 1,2 adduct portion (including a 3,4 adduct portion) content of 5% or less of the conjugated diene compound;
A conjugated diene polymer;
A rubber composition comprising:
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