JP2013159637A - Rubber composition and tire - Google Patents

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堅太郎 萱嶋
Eiju Suzuki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition that has excellent abrasion resistance, crack propagation resistance and processability and consequently is preferably useful for tire etc., since conventionally a copolymer of a conjugated diene compound and a nonconjugated olefin and a rubber composition comprising the copolymer to be used for tire are investigated.SOLUTION: A rubber composition comprises a copolymer of a conjugated diene compound and a nonconjugated olefin and a polymer component having a weight-average molecular weight of 2,000-300,000.

Description

本発明は、ゴム組成物及びタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition and a tire.

従来から、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体、及びそれを含むゴム組成物が検討されている。例えば、特許文献1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。特許文献2には、チタン化合物等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。また、特許文献3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ている。さらに、特許文献4には、シス含有量%が92%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、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体を含むゴム組成物は、種々の物性に優れる一方で、一般にタック(粘着性)が低く加工性が十分でないという問題があった。   Conventionally, a copolymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin, and a rubber composition containing the copolymer have been studied. For example, Patent Document 1 discloses a conjugated diene polymerization catalyst containing a group IV transition metal compound of the periodic table having a cyclopentadiene ring structure. As a monomer copolymerizable with this conjugated diene, ethylene is disclosed. Etc. α-olefins are exemplified. Patent Document 2 discloses an olefin polymerization catalyst comprising a transition metal compound such as a titanium compound and a cocatalyst, and discloses a copolymer of an α-olefin and a conjugated diene compound. Patent Document 3 discloses a copolymer of ethylene and butadiene synthesized using ethylene and butadiene as starting materials using a special organometallic complex as a catalyst component. Furthermore, Patent Document 4 discloses a butadiene polymer having a cis content of 92% and an ethylene content of 3% or 9%. However, a rubber composition containing a copolymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin is excellent in various physical properties, but generally has a problem of low tack (adhesiveness) and insufficient processability.

特開2000−154210号公報JP 2000-154210 A 特開2006−249442号公報JP 2006-249442 A 特開2006−503141号公報JP 2006-503141 A 特開2000−86857号公報JP 2000-86857 A

本発明は、優れた耐摩耗性、耐亀裂進展性、及び、加工性を兼ね備えたゴム組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、優れた耐摩耗性、耐亀裂進展性を兼ね備えたタイヤを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a rubber composition having excellent wear resistance, crack growth resistance and processability. Another object of the present invention is to provide a tire having excellent wear resistance and crack growth resistance.

上記目的を達成するための本発明の要旨構成は、以下の通りである。   In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.

即ち、本発明のゴム組成物は、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体と、重量平均分子量が2,000〜300,000のポリマー成分とを含むことを特徴とする。この構成により、優れた耐摩耗性、耐亀裂進展性、及び、加工性を兼ね備えたゴム組成物を提供することができる。   That is, the rubber composition of the present invention is characterized by comprising a copolymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin, and a polymer component having a weight average molecular weight of 2,000 to 300,000. With this configuration, it is possible to provide a rubber composition having excellent wear resistance, crack resistance, and processability.

本発明のゴム組成物において、前記ポリマー成分が共役ジエン系重合体であることが好ましい。ポリマー成分として共役ジエン系重合体を用いることで、得られるゴム組成物の耐摩耗性、耐亀裂進展性、及び、加工性をさらに優れたものとすることができる。   In the rubber composition of the present invention, the polymer component is preferably a conjugated diene polymer. By using a conjugated diene polymer as the polymer component, it is possible to further improve the wear resistance, crack resistance, and processability of the resulting rubber composition.

本発明のゴム組成物において、前記共重合体と前記ポリマー成分との質量比が10/90〜90/10の範囲内であることが好ましい。この構成により、得られるゴム組成物の耐破壊特性、耐候性を優れたものとし、加工性をさらに優れたものとすることができる。   In the rubber composition of the present invention, it is preferable that a mass ratio between the copolymer and the polymer component is in a range of 10/90 to 90/10. With this configuration, the rubber composition obtained can be excellent in fracture resistance and weather resistance, and can be further improved in workability.

本発明のゴム組成物は、更に天然ゴムを含むことが好ましい。天然ゴムは前記共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体との相溶性も良好であり、また天然ゴムを含むことで、得られるゴム組成物の耐亀裂進展性をさらに優れたものとすることができる。   The rubber composition of the present invention preferably further contains natural rubber. Natural rubber has good compatibility with the copolymer of the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin, and further includes a natural rubber, which further improves the crack resistance of the resulting rubber composition. be able to.

本発明のゴム組成物において、前記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−結合量は50%超であることが好ましい。シス1,4−結合量が50%超であると該共重合体のガラス転移温度が低くなるため、得られるゴム組成物の耐亀裂進展性をさらに優れたものとすることができる。   In the rubber composition of the present invention, the cis 1,4-bond amount of the conjugated diene compound-derived portion in the copolymer is preferably more than 50%. When the amount of cis 1,4-bond is more than 50%, the glass transition temperature of the copolymer is lowered, so that the resulting rubber composition can be further improved in crack resistance.

本発明のゴム組成物において、前記共重合体の重量平均分子量は10,000〜10,000,000であることが好ましい。前記重合体の重量平均分子量が10,000〜10,000,000であることで、得られるゴム組成物の加工性をさらに優れたものとすることができる。   In the rubber composition of the present invention, the copolymer preferably has a weight average molecular weight of 10,000 to 10,000,000. When the weight average molecular weight of the polymer is 10,000 to 10,000,000, the processability of the resulting rubber composition can be further improved.

本発明のタイヤは、上記いずれかのゴム組成物を用いたゴム部材を具えることを特徴とする。該タイヤは、耐摩耗性、耐亀裂進展性に優れる。   The tire of the present invention comprises a rubber member using any one of the above rubber compositions. The tire is excellent in wear resistance and crack growth resistance.

本発明によれは、優れた耐摩耗性、耐亀裂進展性、及び、加工性を兼ね備えたゴム組成物を提供することができる。また、本発明によれば、優れた耐摩耗性、耐亀裂進展性を兼ね備えたタイヤを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition having excellent wear resistance, crack growth resistance, and processability. Further, according to the present invention, it is possible to provide a tire having both excellent wear resistance and crack resistance.

以下、本発明をその実施形態を例示して詳細に説明する。本発明のゴム組成物は、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体と、重量平均分子量が2,000〜300,000のポリマー成分とを含むことを特徴とする。また、本発明のゴム組成物は、必要に応じて、その他のポリマー成分、補強性充填剤、架橋剤等の成分を含むこともできる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by exemplifying embodiments thereof. The rubber composition of the present invention comprises a copolymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin, and a polymer component having a weight average molecular weight of 2,000 to 300,000. Moreover, the rubber composition of this invention can also contain components, such as another polymer component, a reinforcing filler, and a crosslinking agent, as needed.

(共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体)
上記共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体は、特に限定されないが、共役ジエン化合物由来部分(共役ジエン部分)のシス1,4−結合量が50%超であることが好ましく、70.5%超であることがより好ましく、92%超であることが更に好ましい。共役ジエン化合物由来部分(共役ジエン部分)のシス1,4−結合量を50%超とすることにより、本発明のゴム組成物の耐亀裂進展性をさらに優れたものとすることができる。なお、上記シス1,4−結合量は、上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。
(Copolymer of conjugated diene compound and non-conjugated olefin)
The copolymer of the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin is not particularly limited, but the cis 1,4-bond amount of the conjugated diene compound-derived portion (conjugated diene portion) is preferably more than 50%. More preferably, it is more than 5%, still more preferably more than 92%. By making the amount of cis 1,4-bond of the conjugated diene compound-derived portion (conjugated diene portion) more than 50%, the rubber composition of the present invention can be further improved in crack resistance. The amount of cis 1,4-bond is the amount in the portion derived from the conjugated diene compound and is not a ratio to the whole copolymer.

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すとともに、結晶性を制御す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。   The non-conjugated olefin used as the monomer is a non-conjugated olefin other than the conjugated diene compound, and has excellent heat resistance and reduces the proportion of double bonds in the main chain of the copolymer and controls crystallinity. This makes it possible to increase the degree of design freedom as an elastomer.

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、この非共役オレフィンは炭素数2〜10のα−オレフィンであることが好ましい。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。従って、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、エチレンが更に好ましい。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。   The non-conjugated olefin is preferably an acyclic olefin, and the non-conjugated olefin is preferably an α-olefin having 2 to 10 carbon atoms. Since the α-olefin has a double bond at the α-position of the olefin, copolymerization with the conjugated diene can be performed efficiently. Accordingly, preferred examples of non-conjugated olefins include α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, and among these, ethylene, propylene and 1-butene is preferred and ethylene is more preferred. 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.

上記共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体は、非共役オレフィン(非共役オレフィン由来部分)の含有量が、5〜95mol%であることが好ましく、5〜90mol%であることがより好ましく、5〜80mol%であることが更に好ましい。非共役オレフィンの含有量が5mol%以上とすることで、耐候性に優れ、95mol%以下とすることで、層分離を起こすことなく耐熱性に優れたゴム組成物を得ることができる。   In the copolymer of the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin, the content of the non-conjugated olefin (part derived from the non-conjugated olefin) is preferably 5 to 95 mol%, and more preferably 5 to 90 mol%. 5 to 80 mol% is more preferable. By setting the content of the non-conjugated olefin to 5 mol% or more, it is excellent in weather resistance, and by setting it to 95 mol% or less, a rubber composition excellent in heat resistance can be obtained without causing layer separation.

共役ジエン化合物は、炭素数が4〜8であることが好ましい。この共役ジエン化合物としては、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。   The conjugated diene compound preferably has 4 to 8 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.

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が向上する。   In addition, in the case where a block portion composed of a monomer unit of a non-conjugated olefin is provided, mechanical properties such as breaking strength are improved because static crystallinity is exhibited.

このような共重合体は、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、この共重合体の重量平均分子量は10,000〜10,000,000が好ましく、10,000〜1,000,000がより好ましく、2,0000〜600,000が更に好ましい。Mwが10,000,000以下であることで、ゴム組成物の加工性をさらに優れたものにすることができる。   Such a copolymer does not cause a problem of lowering the molecular weight, and its weight average molecular weight is not particularly limited, but from the viewpoint of application to a polymer structure material, the weight of the copolymer is not limited. The average molecular weight is preferably 10,000 to 10,000,000, more preferably 10,000 to 1,000,000, and still more preferably 2,000 to 600,000. When Mw is 10,000,000 or less, the processability of the rubber composition can be further improved.

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、6以下が更に好ましい。分子量分布が10以下であることで、物性を均質とすることができる。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。   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 6 or less. When the molecular weight distribution is 10 or less, the physical properties can be made 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、本発明の共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体では、非共役オレフィンが連続して配置していないことが好ましい。   In the copolymer of the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin of the present invention, it is preferable that the non-conjugated olefin is not continuously arranged.

次に、上記共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体の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。
Next, the manufacturing method of the copolymer of the said conjugated diene compound and a nonconjugated olefin is demonstrated 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、モノマー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 olefin are produced in the same manner as in the production method of the polymer using the normal coordination ion polymerization catalyst. It 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):

Figure 2013159637
(式中、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インデニルを示し、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)で表されるメタロセン錯体、及び下記一般式(II):
Figure 2013159637
(式中、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インデニルを示し、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)で表されるメタロセン錯体、並びに下記一般式(III):
Figure 2013159637
(式中、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、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の整数を示し、[B]-は、非配位性アニオンを示す)で表されるハーフメタロセンカチオン錯体からなる群より選択される少なくとも1種類の錯体を含む重合触媒組成物(以下、第一重合触媒組成物ともいう)が挙げられ、該重合触媒組成物は、更に、通常のメタロセン錯体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んでいてもよい。ここで、メタロセン錯体は、一つ又は二つ以上のシクロペンタジエニル又はその誘導体が中心金属に結合した錯体化合物であり、特に、中心金属に結合したシクロペンタジエニル又はその誘導体が一つであるメタロセン錯体を、ハーフメタロセン錯体と称することがある。なお、重合反応系において、第一重合触媒組成物に含まれる錯体の濃度は0.1〜0.0001mol/Lの範囲であることが好ましい。 <First polymerization catalyst composition>
The polymerization catalyst composition includes the following general formula (I):
Figure 2013159637
(In the formula, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, Cp R independently represents unsubstituted or substituted indenyl, and R a to R f each independently represents an alkyl having 1 to 3 carbon atoms. A group or a hydrogen atom, L represents a neutral Lewis base, w represents an integer of 0 to 3), and the following general formula (II):
Figure 2013159637
(In the formula, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, Cp R each independently represents an unsubstituted or substituted indenyl group, and 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 an integer of 0 to 3), and the following general formula (III ):
Figure 2013159637
(In the formula, M represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, Cp R ′ represents an unsubstituted or substituted cyclopentadienyl, indenyl or fluorenyl, and X represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxide group or 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, w represents an integer of 0 to 3, and [B] represents a non-coordinating group. A polymerization catalyst composition (hereinafter also referred to as a first polymerization catalyst composition) comprising at least one complex selected from the group consisting of a half metallocene cation complex represented by The product may further contain other components contained in the polymerization catalyst composition containing a normal metallocene complex, such as a promoter. Here, the metallocene complex is a complex compound in which one or more cyclopentadienyl or a derivative thereof is bonded to a central metal, and in particular, one cyclopentadienyl or a derivative thereof bonded to the central metal. A certain metallocene complex may be called a half metallocene complex. In the polymerization reaction system, the concentration of the complex contained in the first polymerization catalyst composition is preferably in the range of 0.1 to 0.0001 mol / L.

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、C97-XX又はC911-XX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、C55-XX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。

Figure 2013159637
(式中、Rは水素原子、メチル基又はエチル基を示す。) In the half metallocene cation complex represented by the general formula (III), Cp R ′ in the formula is unsubstituted or substituted cyclopentadienyl, indenyl or fluorenyl, and among these, unsubstituted or substituted indenyl It is preferable that Cp R ′ having a cyclopentadienyl ring as a basic skeleton is represented by C 5 H 5-X R X. Here, X is an integer of 0-5. 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 Cp R 'having a cyclopentadienyl ring as a basic skeleton include the following.
Figure 2013159637
(In the formula, R represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.)

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、C139-XX又はC1317-XX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(SiR32]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、モノマー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。   Moreover, 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, a dimer or It may be present as a 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。

Figure 2013159637
(式中、X''はハライドを示す。) The metallocene complex represented by the general formula (I) includes, for example, a lanthanoid trishalide, scandium trishalide, or yttrium trishalide in a solvent, an indenyl salt (for example, potassium salt or lithium salt) and bis (trialkylsilyl). It can be obtained by reacting with an amide salt (for example, potassium salt or lithium salt). In addition, since reaction temperature should just be about room temperature, it can manufacture on mild conditions. The reaction time is arbitrary, but is about several hours to several tens of hours. The reaction solvent is not particularly limited, but is preferably a solvent that dissolves the raw material and the product. For example, toluene may be used. Below, the reaction example for obtaining the metallocene complex represented by general formula (I) is shown.
Figure 2013159637
(In the formula, X ″ represents a halide.)

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。

Figure 2013159637
(式中、X''はハライドを示す。) The metallocene complex represented by the general formula (II) includes, for example, a lanthanoid trishalide, a scandium trishalide, or a yttrium trishalide in a solvent, an indenyl salt (for example, potassium salt or lithium salt), and a silyl salt (for example, potassium). Salt or lithium salt). In addition, since reaction temperature should just be about room temperature, it can manufacture on mild conditions. The reaction time is arbitrary, but is about several hours to several tens of hours. The reaction solvent is not particularly limited, but is preferably a solvent that dissolves the raw material and the product. For example, toluene may be used. Below, the reaction example for obtaining the metallocene complex represented by general formula (II) is shown.
Figure 2013159637
(In the formula, X ″ represents a halide.)

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。

Figure 2013159637
The half metallocene cation complex represented by the general formula (III) can be obtained, for example, by the following reaction.
Figure 2013159637

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- 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、1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2〜50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。   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 2-50 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1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1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1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 a2 b3 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、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、R1、R2、R3はそれぞれ互いに同一でも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。
<Second polymerization catalyst composition>
In addition, as the polymerization catalyst composition,
Component (a): 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): includes 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 Preferable examples include a polymerization catalyst composition (hereinafter also referred to as a second polymerization catalyst composition) containing at least one selected from the group consisting of at least one halogen compound (b-3) among organic compounds. Can
When the second polymerization catalyst composition contains at least one of an ionic compound (b-1) and a 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 each a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or R 3 is a hydrogen atom, and R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different from each other, and Y is group 1 of the periodic table 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 selected. 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]. Cost.

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。   Since the ionic compound (b-1) and the halogen compound (b-3) have no carbon atom to be supplied to the component (a), the carbon source for the component (a) is the above ( c) A component is required. In addition, even if the said polymerization catalyst composition is a case where the said aluminoxane (b-2) is included, 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、1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):
1111 2・L11w ・・・ (XI)
1111 3・L11w ・・・ (XII)
[それぞれの式中、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)
[In each formula, 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, Represents a ketone residue, 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、1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, Residues of phosphonic acid esters such as mono-1-methylheptyl phosphonate and 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. These ligands may be used alone or in combination of two or more.

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 aluminoxane 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 content of the aluminoxane 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1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. By reacting with a certain 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(C653等のホウ素含有ハロゲン化合物、Al(C653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 a2 b3 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、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、R1、R2、R3はそれぞれ互いに同一でも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):
AlR123 ・・・ (Xa)
[式中、R1及びR2は、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、R1、R2、R3はそれぞれ互いに同一でも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 each a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or R 3 is a hydrogen atom, and R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, provided that R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different from each other, and Y is group 1 of the periodic table 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 selected. Is 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]. General formula (Xa):
AlR 1 R 2 R 3 (Xa)
[Wherein, R 1 and R 2 are 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 1 , R 2 , R 3 Are preferably the same or different from each other]. 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 the component (c) described above can be used singly 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 said 2nd polymerization catalyst composition, it is still more preferable that it is about 10 times mole.

<重合触媒>
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):
aMXbQYb ・・・ (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>
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):

Figure 2013159637
[式中、M1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インデニルを示し、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Rbは、M1及びAlにμ配位しており、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を示す]で表されるメタロセン系複合触媒が挙げられる。 In a preferred example of the metallocene composite catalyst, the following formula (XV):
Figure 2013159637
[ Wherein , M 1 represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, Cp R independently represents an unsubstituted or substituted indenyl group, and R a and R b each independently have 1 to 20 carbon atoms. R a and R b are μ-coordinated to M 1 and Al, and R c and R d each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom. Metallocene composite catalysts represented by

<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):
aMXbQYb ・・・ (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)
[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.] 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. If the metallocene composite catalyst is used, an excellent catalytic action can be obtained by adding about 5 equivalents of alkylaluminum. 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、C97-XX又はC911-XX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):

Figure 2013159637
(式中、M2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インデニルを示し、RE〜RJ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)で表されるメタロセン錯体を、AlRKLMで表される有機アルミニウム化合物と反応させることで得られる。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、例えばトルエンやヘキサンを用いればよい。なお、上記メタロセン系複合触媒の構造は、1H−NMRやX線構造解析により決定することが好ましい。 The metallocene composite catalyst is, for example, in a solvent in the following formula (XVI):
Figure 2013159637
(In the formula, M 2 represents a lanthanoid element, scandium or yttrium, Cp R each independently represents an unsubstituted or substituted indenyl group, and R E to R J each independently represents a group having 1 to 3 carbon atoms. an alkyl group or a hydrogen atom, L is a neutral Lewis base, w is, the metallocene complex represented by an integer of 0 to 3), an organoaluminum compound represented by AlR K R L R M It is obtained by reacting with. In addition, since reaction temperature should just be about room temperature, it can manufacture on mild conditions. The reaction time is arbitrary, but is about several hours to several tens of hours. The reaction solvent is not particularly limited, but is preferably a solvent that dissolves the raw material and the product. For example, toluene or hexane may be used. The structure of the metallocene composite catalyst is preferably determined by 1 H-NMR or X-ray structural analysis.

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(SiR32]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、モノマー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。   Moreover, the metallocene complex represented by the above formula (XVI) may exist as a monomer, or may exist as a dimer or a multimer higher than that.

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、AlRKLM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もの(以下、第三重合触媒組成物ともいう)であってもよく、第三重合触媒組成物は、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、各モノマー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 may be one containing the metallocene composite catalyst and a boron anion (hereinafter, also referred to as a third polymerization catalyst composition). Furthermore, it is preferable that other components contained in the polymerization catalyst composition containing a normal metallocene-based catalyst, such as a promoter, are 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. Become.

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AlRKLM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、1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. In addition, these aluminoxanes may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

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)モノマー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 copolymer production method, for example, (1) a component of the polymerization catalyst composition is separately provided in a polymerization reaction system including a conjugated diene compound as a monomer and a non-conjugated olefin other than the conjugated diene compound. The polymerization catalyst composition may be used 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、重合されるモノマーの種類、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. 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 can be appropriately selected depending on conditions such as the type of monomer to be polymerized, the type of catalyst, and the polymerization temperature.

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.

(重量平均分子量が2,000〜300,000ポリマー成分)
本発明に使用する、重量平均分子量が2,000〜300,000のポリマー成分としては、通常のゴム組成物に採用されるポリマ−、例えば、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、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、スチレンーイソプレンーブタジエンゴム共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、等の共役ジエン系重合体や、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、等であって、重量平均分子量が2,000〜300,000のものが挙げられる。このようポリマー成分を含むことで、加工性に優れたゴム組成物とすることができる。本発明に使用可能な上記のポリマー成分には、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体は含まれない。得られるゴム組成物の耐亀裂進展性と加工性の観点から、共役ジエン系重合体が好ましい。なお、本発明において、共役ジエン系重合体とは、共役ジエン化合物の単独重合体、又は、共役ジエン化合物を単量体として使用する共重合体(但し、上記共役ジエン化合物と非共役オレフィンの共重合体を除く)を意味する。これらの中でも本発明の効果の観点からブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが特に好ましい。スチレン−ブタジエン共重合体ゴムは、5〜80質量%のスチレンからなることが好ましく(スチレン量)、1,2−ビニル結合量が10〜80%であることが好ましい。
(Weight average molecular weight is 2,000 to 300,000 polymer component)
As the polymer component having a weight average molecular weight of 2,000 to 300,000 used in the present invention, polymers used in ordinary rubber compositions such as isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber and styrene-butadiene copolymer are used. Conjugated diene polymers such as polymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene rubber copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, urethane rubber, silicone rubber , Etc., and having a weight average molecular weight of 2,000 to 300,000. By including such a polymer component, a rubber composition having excellent processability can be obtained. The above-described polymer component usable in the present invention does not include a copolymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin. From the viewpoint of crack resistance and processability of the resulting rubber composition, a conjugated diene polymer is preferred. In the present invention, the conjugated diene polymer refers to a homopolymer of a conjugated diene compound or a copolymer using a conjugated diene compound as a monomer (provided that the conjugated diene compound and a non-conjugated olefin are copolymerized). Means a polymer). Among these, butadiene rubber and styrene-butadiene copolymer rubber are particularly preferable from the viewpoint of the effect of the present invention. The styrene-butadiene copolymer rubber is preferably composed of 5 to 80% by mass of styrene (styrene content), and the 1,2-vinyl bond content is preferably 10 to 80%.

前記ポリマー成分の重量平均分子量が2,000未満であると、貯蔵弾性率が低く損失係数が高くなり、例えばタイヤに使用した際に操縦安定性が下がり高ロス性となってしまう。一方、300,000を超えると、得られるゴム組成物の加工性が悪化する。ポリマー成分の重量平均分子量は、効果の観点から好ましくは20,000〜200,000、更に好ましくは20,000〜150,000、最も好ましくは50,000〜150,000である。   When the weight average molecular weight of the polymer component is less than 2,000, the storage elastic modulus is low and the loss factor is high. For example, when used in a tire, the steering stability is lowered and the loss is high. On the other hand, when it exceeds 300,000, the processability of the resulting rubber composition deteriorates. The weight average molecular weight of the polymer component is preferably 20,000 to 200,000, more preferably 20,000 to 150,000, and most preferably 50,000 to 150,000 from the viewpoint of effects.

また、本発明において、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体と重量平均分子量が2,000〜300,000のポリマー成分との質量比は、10/90〜90/10の範囲内であることが好ましく、25/75〜75/25の範囲内であることが更に好ましい。該質量比が10/90以上であることで、得られるゴム組成物の耐候性が優れたものとなり、90/10以下であることで、得られるゴム組成物の耐破壊性が優れたものとなり、加工性がより優れたものとなる。   In the present invention, the mass ratio of the copolymer of the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin and the polymer component having a weight average molecular weight of 2,000 to 300,000 is within the range of 10/90 to 90/10. It is preferable that it is within a range of 25/75 to 75/25. When the mass ratio is 10/90 or more, the resulting rubber composition has excellent weather resistance, and when it is 90/10 or less, the obtained rubber composition has excellent fracture resistance. , Workability will be better.

(その他のポリマー成分)
また、本発明のゴム組成物においては、他のポリマー成分として、通常のゴム組成物に採用されるポリマ−、例えば上記に列挙した成分等であって、重量平均分子量が2,000未満、又は300,000超のものも含むことができる。これらの中でも共役ジエン系重合体が好ましく、天然ゴムを含むことが好ましい。天然ゴムは共役ジエン化合物と非共役オレフィンの共重合体との相溶性も良好であり、天然ゴムを含むことで、得られるゴム組成物の耐亀裂進展性をより優れたものとすることができる。なお、天然ゴム以外の共役ジエン系重合体としては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、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、スチレンーイソプレンーブタジエンゴム共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が挙げられるが、これらに限定されない。
(Other polymer components)
Further, in the rubber composition of the present invention, as other polymer components, polymers used in ordinary rubber compositions, such as the components listed above, and the weight average molecular weight is less than 2,000, or More than 300,000 can also be included. Among these, a conjugated diene polymer is preferable, and natural rubber is preferably included. Natural rubber has good compatibility between the conjugated diene compound and the copolymer of the non-conjugated olefin, and by including the natural rubber, the resulting rubber composition can be made more resistant to crack propagation. . As conjugated diene polymers other than natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene rubber copolymer rubber, Examples include, but are not limited to, acrylonitrile-butadiene rubber.

(補強性充填剤)
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、等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。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、等が挙げられる。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。
(Reinforcing filler)
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. 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.

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、補強性充填剤の効果の観点からゴム成分(ただし重量平均分子量が2,000〜300,000のポリマー成分を除く)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, From a viewpoint of the effect of a reinforcing filler, a rubber component (however, a weight average molecular weight is 2,000-300). 5 parts by mass to 200 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass). 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.

(架橋剤)
本発明のゴム組成物は、目的に応じた架橋剤を適宜選択して含むことができる。架橋剤としては、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等が挙げられ、これらの中でも硫黄系架橋剤が好ましい。
(Crosslinking agent)
The rubber composition of the present invention can contain a cross-linking agent appropriately selected according to the purpose. Examples of the crosslinking agent include a sulfur-based crosslinking agent, an organic peroxide-based crosslinking agent, an inorganic crosslinking agent, a polyamine crosslinking agent, a resin crosslinking agent, a sulfur compound-based crosslinking agent, and an oxime-nitrosamine-based crosslinking agent. Sulfur-based crosslinking agents are preferred.

上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(ただし重量平均分子量が2,000〜300,000ポリマー成分を除く)100質量部に対し、架橋剤の効果の観点から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、架橋が十分に進行しないことがあり、20質量部を超えると、混練り中に架橋が進行してしまう傾向があり、加硫物の物性が損なわれる場合がある。   There is no restriction | limiting in particular as content of the said crosslinking agent, Although it can select suitably according to the objective, 100 mass parts of rubber components (however, a weight average molecular weight is excluding 2,000-300,000 polymer components). On the other hand, 0.1 to 20 parts by mass is preferable from the viewpoint of the effect of the crosslinking agent. When the content of the cross-linking agent is less than 0.1 parts by mass, the cross-linking may not proceed sufficiently. When the content exceeds 20 parts by mass, the cross-linking tends to proceed during kneading, and vulcanization is performed. The physical properties of the material may be impaired.

(その他の成分)
上記ゴム組成物は、必要に応じて、加硫促進剤、補強剤、軟化剤、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、その他の配合剤等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)
If necessary, the rubber composition may contain a vulcanization accelerator, a reinforcing agent, a softening agent, a vulcanization aid, a colorant, a flame retardant, a lubricant, a foaming agent, a plasticizer, a processing aid, an antioxidant, and aging. Known agents such as an inhibitor, an anti-scorch agent, an ultraviolet ray inhibitor, an antistatic agent, an anti-coloring agent, and other compounding agents can be used depending on the intended use.

本発明のゴム組成物は、これら各成分を、たとえば、バンバリーミキサー、ニーダー等により混練りすることにより製造することができる。   The rubber composition of the present invention can be produced by kneading these components with, for example, a Banbury mixer, a kneader or the like.

(タイヤ)
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物を用いたゴム部材を具えるものである限り、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。またゴム組成物は、通常加硫して用いられる。本発明のゴム組成物を用いたゴム部材の適用部位としては、特に限定されないが、例えばトレッド、サイドウォール、サイド補強ゴム及びビードフィラー等を挙げることができ、これらの中でもトレッド、サイドウォールが好ましい。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及び/又はコードからなるカーカス、ベルト、トレッド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 includes a rubber member using the rubber composition of the present invention, and can be appropriately selected according to the purpose. The rubber composition is usually used after vulcanization. The application site of the rubber member using the rubber composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include treads, sidewalls, side reinforcing rubbers, and bead fillers. Among these, treads and sidewalls are preferable. . As a method for manufacturing the tire, a conventional method can be used. For example, on a tire molding drum, members normally used for manufacturing tires such as carcass, belt, and tread made of unvulcanized rubber and / or cords are sequentially laminated, and the drum is removed to obtain a green tire. Next, the desired tire can be manufactured by heat vulcanizing the green tire according to a conventional method.

このようにして得られた本発明のタイヤは、耐摩耗性、耐亀裂進展性に優れる。   The tire of the present invention thus obtained is excellent in wear resistance and crack growth resistance.

(タイヤ以外の用途)
なお、本発明のゴム組成物は、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、各種ホース等にも用いることができる。
(Applications other than tires)
The rubber composition of the present invention can be used for vibration-proof rubber, seismic isolation rubber, belt (conveyor belt), rubber crawler, various hoses and the like in addition to tire applications.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

−共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体の製造例−
十分に乾燥した400mL耐圧ガラス反応器に、1,3−ブタジエン13.58g(0.25mol)を含むトルエン溶液325mLを添加した後、エチレンを0.4MPa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−PhC96)2GdN(SiHMe22]18.0μmol、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(C654)36.0μmol、及びジイソブチルアルミニウムハイドライド0.90mmolを仕込み、トルエン10ml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17.5μmolとなる量をモノマー溶液へ添加し、室温で180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°Cで真空乾燥し共重合体Aを得た。得られた共重合体Aの収量は12.00gであった。
-Example of production of copolymer of conjugated diene compound and non-conjugated olefin-
After adding 325 mL of a toluene solution containing 13.58 g (0.25 mol) of 1,3-butadiene to a sufficiently dried 400 mL pressure-resistant glass reactor, ethylene was introduced at 0.4 MPa. On the other hand, in a glove box under a nitrogen atmosphere, bis (2-phenylindenyl) gadolinium bis (dimethylsilylamide) [(2-PhC 9 H 6 ) 2GdN (SiHMe 2 ) 2 ] 18.0 μmol in a glass container, 36.0 μmol of dimethylanilinium tetrakis (pentafluorophenyl) borate (Me 2 NHPhB (C 6 F 5 ) 4 ) and 0.90 mmol of diisobutylaluminum hydride were charged and dissolved in 10 ml of toluene to obtain a catalyst solution. Thereafter, the catalyst solution was taken out from the glove box, an amount of 17.5 μmol in terms of gadolinium was added to the monomer solution, and polymerization was performed at room temperature for 180 minutes. After the polymerization, 1 mL of 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol) (NS-5) 5% by mass 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 copolymer A. The yield of the obtained copolymer A was 12.00 g.

以上のようにして得られた共重合体Aについて、重量平均分子量、及び分子量分布、シス−1,4結合量、エチレン含有率を下記の方法で測定・評価した。   Regarding the copolymer A obtained as described above, the weight average molecular weight, molecular weight distribution, cis-1,4 bond amount, and ethylene content were measured and evaluated by the following methods.

・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(RI)]を用いて、測定温度140℃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。
共重合体Aの重量平均分子量(Mw)は338,000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.9であった。
-Weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn)
Using gel permeation chromatography [GPC: Tosoh HLC-8121GPC / HT, column: Tosoh GMH HR- H (S) HT × 2, detector: differential refractometer (RI)], measuring temperature 140 The weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn) in terms of polystyrene of the polymer were determined on the basis of monodisperse polystyrene at ° C.
The weight average molecular weight (Mw) of the copolymer A was 338,000, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.9.

・シス−1,4結合量
共重合体中のブタジエン部分のミクロ構造を、1H−NMRスペクトル(1,2−ビニル結合の結合量)及び13C−NMRスペクトル(シス−1,4結合とトランス−1,4結合の含有量比)の積分比より求めた。共重合体Aのシス−1,4結合量(%)の計算値は98%であった。
-Cis-1,4 bond amount The microstructure of the butadiene moiety in the copolymer was measured by 1 H-NMR spectrum (bond amount of 1,2-vinyl bond) and 13 C-NMR spectrum (cis-1,4 bond and It was determined from the integral ratio of the trans-1,4 bond content ratio). The calculated value of cis-1,4 bond amount (%) of copolymer A was 98%.

・エチレンの含有率
共重合体中のエチレン部分の含有率(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。共重合体Aのエチレン部分の含有率は11mol%であった。
-Ethylene content The content (mol%) of the ethylene part in the copolymer was determined by the 13 C-NMR spectrum (100 ° C, d-tetrachloroethane standard: 73.8 ppm) as a whole of the ethylene-bonded component (28.5- 30.0 ppm) and the integral ratio of the entire butadiene bond component (26.5-27.5 ppm + 31.5-32.5 ppm). The content of the ethylene portion of the copolymer A was 11 mol%.

−重量平均分子量が2,000〜300,000のポリマー成分の製造例−
乾燥し、窒素置換された800mLの耐圧ガラス容器に、ブタジエンのシクロヘキサン溶液(16%)、スチレンのシクロヘキサン溶液(21%)を、仕込み量が、ブタジエン単量体40g、スチレン単量体10gとなるように注入し、2,2−ジテトラヒドロフリルプロパン0.66mmolを注入し、これに、n−ブチルリチウム(BuLi)1.32mmolを加えた後、50℃の温水浴中で1.5時間重合した。重合転化率はほぼ100%であった。この後、重合系に、更に、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT) のイソプロパノール5重量%溶液0.5mLを添加し、反応を停止させた。その後、常法に従い乾燥することにより、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR−3)を得た。
-Example of production of polymer component having a weight average molecular weight of 2,000 to 300,000-
In an 800 mL pressure-resistant glass container that has been dried and purged with nitrogen, a cyclohexane solution of butadiene (16%) and a cyclohexane solution of styrene (21%) are charged in amounts of 40 g of butadiene monomer and 10 g of styrene monomer. Then, 0.66 mmol of 2,2-ditetrahydrofurylpropane was injected, and 1.32 mmol of n-butyllithium (BuLi) was added thereto, followed by polymerization in a hot water bath at 50 ° C. for 1.5 hours. did. The polymerization conversion was almost 100%. Thereafter, 0.5 mL of a 5 wt% isopropanol solution of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) was further added to the polymerization system to stop the reaction. Then, the styrene-butadiene copolymer rubber (SBR-3) was obtained by drying according to a conventional method.

n−ブチルリチウム(BuLi)の量を変更した以外は同様の方法で、その他3種類のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR−1、SBR−2、SBR−4)を製造した。以上4種類のSBRについて、重量平均分子量、スチレン量、1,2−ビニル結合量を下記の方法で測定・評価した。結果を表1に示す。   Three other types of styrene-butadiene copolymer rubbers (SBR-1, SBR-2, SBR-4) were produced in the same manner except that the amount of n-butyllithium (BuLi) was changed. With respect to the four types of SBR, the weight average molecular weight, styrene amount, and 1,2-vinyl bond amount were measured and evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.

・重量平均分子量(Mw)
共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体と同様の方法で測定した。
-Weight average molecular weight (Mw)
It measured by the method similar to the copolymer of a conjugated diene compound and a nonconjugated olefin.

・スチレン量St(質量%)
以下の式により計算した。
スチレン単量体の仕込み量(g)/(スチレン単量体の仕込み量(g)+ブタジエン単量体の仕込み量(g))×100
-Styrene amount St (% by mass)
The following formula was used for calculation.
Charge amount of styrene monomer (g) / (charge amount of styrene monomer (g) + charge amount of butadiene monomer (g)) × 100

・1,2−ビニル結合量Vi(%)
1H−NMRスペクトルにより求めた。
-1,2-vinyl bond amount Vi (%)
It was determined by 1 H-NMR spectrum.

Figure 2013159637
Figure 2013159637

(実施例と比較例)
上記の共重合体Aと、SBR1〜4を用いて、表2に示す配合のゴム組成物を常法に従い調製した。得られた未加硫ゴム組成物を、適宜加硫成形し、以下の方法で、耐摩耗性、耐亀裂進展性、加工性について評価した。
(Examples and comparative examples)
Using the copolymer A and SBR1 to SBR4, rubber compositions having the composition shown in Table 2 were prepared according to a conventional method. The obtained unvulcanized rubber composition was appropriately vulcanized and molded, and evaluated for wear resistance, crack resistance, and workability by the following methods.

・耐摩耗性(PICO摩耗性)
ゴム組成物を160℃で15分間加硫して得た加硫ゴムに対し、ASTM−D−2228に準拠して、室温でPICO(ピコ)摩耗を測定し、比較例1を100として指数表示した。結果を表2に示す。指数値が大きい程、耐摩耗性に優れることを示す。
・ Abrasion resistance (PICO wear resistance)
For a vulcanized rubber obtained by vulcanizing the rubber composition at 160 ° C. for 15 minutes, PICO (pico) abrasion was measured at room temperature in accordance with ASTM-D-2228. did. The results are shown in Table 2. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that an index value is large.

・耐亀裂進展性
ゴム組成物を160℃で15分間加硫したJIS 3号試験片中心部に0.5mmの亀裂を入れ、室温で50〜100%の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。各歪みでの値を求め、その平均値を用いた。比較例1を100として指数表示した。結果を表2に示す。指数値が大きいほど、耐亀裂進展性に優れていることを示す。
・ Crack Propagation Resistance A 0.5 mm crack was made in the center of a JIS No. 3 test piece obtained by vulcanizing a rubber composition at 160 ° C. for 15 minutes, and repeatedly fatigued at 50 to 100% strain at room temperature. The number of times until it was measured. The value at each strain was determined and the average value was used. Comparative example 1 was taken as 100 and displayed as an index. The results are shown in Table 2. It shows that it is excellent in crack progress resistance, so that an index value is large.

・加工性
3インチロールを用い、ゴム組成物を100℃で成形して試験片を作製した。成形後の試験片の表面を以下の基準により評価した。結果を表2に示す。
○:表面が光沢のある平滑面である。
×:ロール後に収縮が観察され、表面が荒れている。
Processability Using a 3-inch roll, a rubber composition was molded at 100 ° C. to prepare a test piece. The surface of the test piece after molding was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
○: The surface is a glossy smooth surface.
X: Shrinkage is observed after the roll and the surface is rough.

Figure 2013159637
Figure 2013159637

*1 プロセスオイル
*2 東海カーボン製、シースト9
*3 新日本理化製、ステアリン酸50S
*4 大内新興化学工業製、ノクラック6C(N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−p−フェニレンジアミン)
*5 大内新興化学工業製、ノクセラーCZ−G(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)
*6 大内新興化学工業製、ノクセラーDM−P(ジベンゾチアジルジスルフィド)
* 1 Process oil * 2 Toast carbon, Seast 9
* 3 New Nippon Rika Co., Ltd., stearic acid 50S
* 4 Nocrack 6C (N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-p-phenylenediamine) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry
* 5 Nouchira CZ-G (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide), manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry
* 6 Nouchira DM-P (dibenzothiazyl disulfide) manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry

表2の結果から明らかなように、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体と、重量平均分子量が2,000〜300,000のポリマー成分を含む実施例1〜4は、該ポリマー成分を含まない比較例1、2に比して耐摩耗性、耐亀裂進展性について優れており、かつ加工性も良好であり、本発明の効果を確認することができた。   As is apparent from the results in Table 2, Examples 1 to 4 including a copolymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin and a polymer component having a weight average molecular weight of 2,000 to 300,000 are Compared to Comparative Examples 1 and 2 that do not contain No. 1, the wear resistance and crack resistance were excellent, and the workability was also good, and the effects of the present invention could be confirmed.

一方、比較例1は、重量平均分子量が2,000〜300,000のポリマー成分を含まず、実施例に比して、耐摩耗性、耐亀裂進展性、加工性の全てについて劣っていた。比較例2は、該ポリマー成分に換えてオイルを使用しており、加工性については良好である一方、実施例に比して、耐摩耗性、耐亀裂進展性について劣っていた。オイルを使用した場合に耐亀裂進展性に劣る原因としては、オイルが共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体の結晶性を阻害してしまうからであると考えられる。   On the other hand, Comparative Example 1 did not contain a polymer component having a weight average molecular weight of 2,000 to 300,000, and was inferior in all of wear resistance, crack resistance, and workability as compared with Examples. In Comparative Example 2, oil was used in place of the polymer component, and the workability was good, but the wear resistance and crack growth resistance were inferior to those of the Examples. It is considered that the reason why the crack resistance is poor when oil is used is that the oil inhibits the crystallinity of the copolymer of the conjugated diene compound and the non-conjugated olefin.

Claims (7)

共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体と、重量平均分子量が2,000〜300,000のポリマー成分とを含むことを特徴とするゴム組成物。   A rubber composition comprising a copolymer of a conjugated diene compound and a non-conjugated olefin, and a polymer component having a weight average molecular weight of 2,000 to 300,000. 前記ポリマー成分が共役ジエン系重合体であることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the polymer component is a conjugated diene polymer. 前記共重合体と前記ポリマー成分との質量比が10/90〜90/10の範囲内であることを特徴とする請求項1又は2に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1 or 2, wherein a mass ratio of the copolymer to the polymer component is in a range of 10/90 to 90/10. 更に天然ゴムを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物。   Furthermore, natural rubber is included, The rubber composition in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記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−結合量が50%超であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the cis 1,4-bond amount of the conjugated diene compound-derived portion in the copolymer is more than 50%. 前記共重合体の重量平均分子量が、10,000〜10,000,000であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the copolymer has a weight average molecular weight of 10,000 to 10,000,000. 請求項1〜6のいずれかに記載のゴム組成物を用いたゴム部材を具えることを特徴とするタイヤ。   A tire comprising a rubber member using the rubber composition according to claim 1.
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