JP4273887B2 - Process for producing modified conjugated diene polymer - Google Patents

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Description

本発明は、新規な変性共役ジエン重合体の製造方法に関し、さらに詳しくは、高い1,4−シス結合量及び狭い分子量分布を有し、かつ、変性により一層優れた反発弾性及び耐摩耗性を有する変性共役ジエン重合体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a novel modified conjugated diene polymer. More specifically, the present invention has a high 1,4-cis bond amount and a narrow molecular weight distribution, and more excellent rebound resilience and wear resistance by modification. The present invention relates to a method for producing a modified conjugated diene polymer.

一般に、タイヤ用のゴムは反発弾性、耐摩耗性及び低発熱性のバランスに優れることが必要であり、そのためには、1,4−シス結合量ができるだけ高く、狭い分子量分布のポリブタジエンが求められている。
ネオジムなどのランタン系列金属を含有する重合触媒を使用すると、そのようなポリブタジエン(以下、「PB」と記すことがある。)の製造に有利であることが知られ、この触媒系に関する検討が行われている。
In general, rubber for tires needs to have an excellent balance of impact resilience, abrasion resistance and low heat build-up, and for this purpose, polybutadiene having a 1,4-cis bond amount as high as possible and a narrow molecular weight distribution is required. ing.
The use of a polymerization catalyst containing a lanthanum series metal such as neodymium is known to be advantageous for the production of such polybutadiene (hereinafter sometimes referred to as “PB”). It has been broken.

例えば、特許文献1には、オクタン酸ネオジム、有機アルミニウム化合物、水素化有機アルミニウム化合物及びハロゲン化有機アルミニウムを混合、熟成してなる触媒を用いてブタジエンを重合する技術が開示されている。しかし、これによって得られるPBは、1,4−シス結合量が高いとはいえ、93%程度であり、十分とは言えなかった。
また、特許文献2には、ネオジムなどの希土類元素含有化合物、アルモキサン、有機アルミニウム化合物、及び、金属ハロゲン化物とルイス塩基との反応物を主成分とする重合触媒を用いてブタジエンを重合して好ましくは1,4−シス結合量93%以上、分子量分布の指標(重量平均分子量/数平均分子量)3.0以下のPBが得られること、また、重合反応後に各種の化合物を添加して重合体に反応させた変性PBが、反発弾性及び耐摩耗性に一層優れることが報告されている。しかし、この触媒系はアルモキサンの合成が複雑であり、触媒活性の再現性も十分ではなく、また、有機アルミウム化合物よりも高価であるため、工業生産性という観点からは改良が望まれるものであった。
For example, Patent Document 1 discloses a technique for polymerizing butadiene using a catalyst obtained by mixing and aging neodymium octoate, an organoaluminum compound, a hydrogenated organoaluminum compound, and a halogenated organoaluminum. However, although PB obtained by this has a high 1,4-cis bond amount, it is about 93%, which is not sufficient.
In Patent Document 2, butadiene is preferably polymerized using a polymerization catalyst mainly composed of a rare earth element-containing compound such as neodymium, an alumoxane, an organoaluminum compound, and a reaction product of a metal halide and a Lewis base. PB having a 1,4-cis bond amount of 93% or more and a molecular weight distribution index (weight average molecular weight / number average molecular weight) of 3.0 or less is obtained, and various compounds are added after the polymerization reaction to obtain a polymer. It has been reported that the modified PB reacted with is superior in resilience and abrasion resistance. However, the synthesis of alumoxane is complicated in this catalyst system, the reproducibility of the catalytic activity is not sufficient, and it is more expensive than the organic aluminum compound, so that improvement is desired from the viewpoint of industrial productivity. It was.

特公平1−55287号公報Japanese Patent Publication No. 1-55287 特開2000−34320号公報JP 2000-34320 A

本発明の目的は、反発弾性及び耐摩耗性が高度に優れる変性共役ジエン重合体を工業的に有利に製造し得る方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method capable of industrially advantageously producing a modified conjugated diene polymer having a high rebound resilience and abrasion resistance.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ランタン系列金属、特定の有機アルミニウム化合物、有機アルミニウムハイドライド化合物及び有機アルミニウムハライド化合物からなり、特定の方法で調製して得られる重合触媒を用いて共役ジエンを重合することにより、従来になく高い1,4−シス結合量と狭い分子量分布を有する共役ジエン重合体が工業的に安定生産できることを見出した。そしてさらに、この共役ジエン重合体に特定の化合物を反応させて変性することにより、反発弾性及び耐摩耗性が一層向上することを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに到った。   As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventor is composed of a lanthanum series metal, a specific organoaluminum compound, an organoaluminum hydride compound, and an organoaluminum halide compound, and is prepared by a particular method. It has been found that by polymerizing a conjugated diene using a polymerization catalyst, a conjugated diene polymer having an unprecedented high 1,4-cis bond amount and a narrow molecular weight distribution can be produced industrially and stably. Furthermore, it has been found that rebound resilience and wear resistance are further improved by reacting and modifying a specific compound with this conjugated diene polymer, and the present invention has been completed based on this finding.

かくして本発明によれば、下記1〜が提供される。
1. ランタン系列金属化合物(A)、下記一般式(1)で表される有機アルミニウム化合物(B)、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)及び有機アルミニウムハライド化合物(D)を、この順序で逐次配合してなり、かつ、有機アルミニウム化合物(B)を配合後、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)を配合する前にエージング工程を設けて調製されてなる重合触媒の存在下で共役ジエンを重合し、
重合反応後に共役ジエン重合体に、スズ化合物、イソシアネート化合物及びエポキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である変性剤を反応させることを特徴とする変性共役ジエン重合体の製造方法。
Al(R)(R)(R) (1)
(R、R及びRは、互いに独立して炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)
2. 前記ランタン系列金属化合物(A)がネオジム化合物である上記1記載の変性共役ジエン重合体の製造方法
Thus, according to the present invention, the following 1-2 are provided.
1. A lanthanum series metal compound (A), an organoaluminum compound (B) represented by the following general formula (1), an organoaluminum hydride compound (C) and an organoaluminum halide compound (D) are sequentially blended in this order. And after compounding the organoaluminum compound (B), before compounding the organoaluminum hydride compound (C), polymerizing the conjugated diene in the presence of a polymerization catalyst prepared by providing an aging step ,
A method for producing a modified conjugated diene polymer, comprising: reacting a conjugated diene polymer with a modifier that is at least one compound selected from the group consisting of a tin compound, an isocyanate compound, and an epoxy compound after the polymerization reaction.
Al (R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) (1)
(R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)
2. The lanthanum series metal compound (A) methods for producing the aforementioned 1 Symbol placement of modified conjugated diene polymer is a neodymium compound.

本発明方法によれば、反発弾性及び耐摩耗性が高度に優れる変性共役ジエン重合体を工業的に有利に製造し得る方法が提供される。   According to the method of the present invention, there is provided a method capable of industrially advantageously producing a modified conjugated diene polymer having high rebound resilience and wear resistance.

本発明で使用する重合用触媒は、ランタン系列金属化合物(A)、下記一般式(1)で表される有機アルミニウム化合物(B)、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)及び有機アルミニウムハライド化合物(D)を、この順序で逐次配合してなり、かつ、有機アルミニウム化合物(B)を配合後、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)を配合する前にエージング工程を設けて調製されてなるものである。
Al(R)(R)(R) (1)
(R、R及びRは、互いに独立して炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)
The polymerization catalyst used in the present invention includes a lanthanum series metal compound (A), an organoaluminum compound (B) represented by the following general formula (1), an organoaluminum hydride compound (C), and an organoaluminum halide compound (D). Are sequentially blended in this order , and after the organoaluminum compound (B) is blended, it is prepared by providing an aging step before blending the organoaluminum hydride compound (C) .
Al (R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) (1)
(R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)

ランタン系列金属化合物(A)は、ランタン系列金属(A1)の塩、アルコキシドまたは錯体であり、中でも塩が好ましい。
ランタン系列金属(A1)は、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、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、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム及びルテチウムから選ばれる少なくとも1種の金属である。これらの中でも、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム及びガドリニウムが好ましく、得られる重合体の1,4−シス結合量及び重合活性を高くでき、かつ、入手しやすく取り扱いやすい点から、ネオジムが特に好ましい。
The lanthanum series metal compound (A) is a salt, alkoxide or complex of the lanthanum series metal (A1), and among them, a salt is preferable.
The lanthanum series metal (A1) is at least one metal selected from lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium. Among these, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium and gadolinium are preferable, and the amount of 1,4-cis bond and polymerization activity of the resulting polymer can be increased, and neodymium is particularly easy to obtain and easy to handle. preferable.

ランタン系列金属(A1)と、塩、アルコキシドまたは錯体を形成する化合物(A2)としては、カルボン酸、リン含有有機酸、フェノール類、アルコール類及びβ−ジケトン類などが挙げられる。中でも、カルボン酸及びリン含有有機酸が好ましく、カルボン酸がより好ましい。
塩としては、カルボン酸塩、リン含有有機酸塩などが挙げられる。これらは、さらに、カルボン酸塩とリン含有有機酸塩との複合塩(〔カルボン酸塩〕〔リン含有有機酸塩〕)のような、異なる結合様式からなる複合塩構造のものであってもよい。これらの中でも、カルボン酸塩がより好ましい。
Examples of the compound (A2) which forms a salt, alkoxide or complex with the lanthanum series metal (A1) include carboxylic acid, phosphorus-containing organic acid, phenols, alcohols and β-diketones. Of these, carboxylic acids and phosphorus-containing organic acids are preferable, and carboxylic acids are more preferable.
Examples of the salt include carboxylate and phosphorus-containing organic acid salt. These may also be of a complex salt structure consisting of different bonding modes, such as a complex salt of a carboxylate and a phosphorus-containing organic acid salt ([carboxylate] [phosphorus-containing organic acid salt]). Good. Among these, carboxylates are more preferable.

カルボン酸塩を形成するカルボン酸は特に限定されない。カルボン酸の炭素数は、通常、炭素数2〜20である。その具体例としては、酢酸、オクタン酸、オクテン酸、ラウリン酸、バーサチック酸(炭素数1以上のアルキル基が3つ結合した三級炭素にカルボキシル基を有する炭素数6〜20の脂肪族モノカルボン酸である。例えば、シェル化学社から販売されているバーサチック−10などが例示される。)などの脂肪族カルボン酸;フェニル酢酸などのアリール置換脂肪族カルボン酸;シクロペンタンカルボン酸などの脂環族カルボン酸; 安息香酸、ナフテン酸などの芳香族カルボン酸;などが挙げられる。中でも、炭素数6〜20の脂肪族カルボン酸が好ましく、高重合活性の触媒が得られる点から、バーサチック酸がより好ましい。   The carboxylic acid that forms the carboxylate is not particularly limited. Carbon number of carboxylic acid is C2-C20 normally. Specific examples thereof include acetic acid, octanoic acid, octenoic acid, lauric acid, versatic acid (aliphatic monocarboxylic acid having 6 to 20 carbon atoms having a carboxyl group on a tertiary carbon in which three alkyl groups having 1 or more carbon atoms are bonded). Examples thereof include aliphatic carboxylic acids such as Versatic-10 sold by Shell Chemical Co .; aryl-substituted aliphatic carboxylic acids such as phenylacetic acid; alicyclic rings such as cyclopentanecarboxylic acid Aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and naphthenic acid; and the like. Among these, aliphatic carboxylic acids having 6 to 20 carbon atoms are preferable, and versatic acid is more preferable from the viewpoint of obtaining a catalyst with high polymerization activity.

リン含有有機酸は特に限定されないが、下記の一般式(2)で表される化合物が好ましい。   The phosphorus-containing organic acid is not particularly limited, but a compound represented by the following general formula (2) is preferable.

Figure 0004273887
(R及びRは独立して、水素原子、水酸基または炭素数1〜20の、アルキル基、アラルキル基、アリール基、アルコキシ基、フェノキシ基若しくはアルキルフェノキシ基を表わす。)
Figure 0004273887
(R 4 and R 5 independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or an alkyl group, aralkyl group, aryl group, alkoxy group, phenoxy group or alkylphenoxy group having 1 to 20 carbon atoms.)

上記式(2)で示される化合物の具体例としては、リン酸ジブチル、リン酸ジヘキシル、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)、リン酸ジオレイル、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)などのリン酸ジアルキルエステル;リン酸ジフェニルなどのリン酸ジアリールエステル; 2−エチルヘキシルホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、2−エチルヘキシルホスホン酸モノブチルなどのモノアルキルホスホン酸モノアルキルエステル; 2−エチルヘキシルホスホン酸モノフェニルなどのモノアルキルホスホン酸モノアリールエステル;ホスホン酸モノ−2−エチルヘキシル、ホスホン酸モノ−1−メチルヘプチルなどのホスホン酸モノアルキルエステル;ホスホン酸モノフェニルなどのホスホン酸モノアリールエステル;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、ジオレイルホスフィン酸、(2−エチルヘキシル)(1−メチルヘプチル)ホスフィン酸などのジアルキルホスフィン酸; ジフェニルホスフィン酸などのジアリールホスフィン酸;などが挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the above formula (2) include dibutyl phosphate, dihexyl phosphate, dioctyl phosphate, bis (2-ethylhexyl phosphate), bis (1-methylheptyl phosphate), dioleyl phosphate, Phosphoric acid dialkyl ester such as butyl phosphate (2-ethylhexyl) and phosphoric acid (1-methylheptyl) (2-ethylhexyl); phosphoric acid diaryl ester such as diphenyl phosphate; 2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl; Monoalkylphosphonic acid monoalkyl esters such as 2-ethylhexylphosphonic acid monobutyl; monoalkylphosphonic acid monoaryl esters such as 2-ethylhexylphosphonic acid monophenyl; mono-2-ethylhexyl phosphonate, mono-1-methylheptyl phosphonate, etc. The phospho Acid monoalkyl ester; phosphonic acid monoaryl ester such as monophenyl phosphonate; dibutylphosphinic acid, bis (2-ethylhexyl) phosphinic acid, bis (1-methylheptyl) phosphinic acid, dioleylphosphinic acid, (2-ethylhexyl) (1-methylheptyl) phosphinic acid and other dialkylphosphinic acids; diphenylphosphinic acid and other diarylphosphinic acids; and the like.

フェノール類としては、例えば、2,6−t−ブチルフェノール、2,6−t−ブチル−4−メチルフェノールなどのアルキル置換モノフェノール;などが挙げられる。   Examples of phenols include alkyl-substituted monophenols such as 2,6-t-butylphenol and 2,6-t-butyl-4-methylphenol.

アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、 イソプロパノール、t−ブタノール、t−アミルアルコール、 2−ブテニルアルコール、3−ヘキセニルアルコールなどの炭素数1〜10の脂肪族アルコール;シクロヘキシルアルコールなどの炭素数3〜6の脂環族アルコール;ベンジルアルコールなどの炭素数7〜10のアリール置換脂肪族アルコール;などが挙げられる。   Examples of alcohols include aliphatic alcohols having 1 to 10 carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol, t-butanol, t-amyl alcohol, 2-butenyl alcohol, and 3-hexenyl alcohol; carbon numbers such as cyclohexyl alcohol. 3-6 alicyclic alcohols; aryl substituted aliphatic alcohols having 7 to 10 carbon atoms such as benzyl alcohol; and the like.

β−ジケトン類としては、例えば、炭素数5〜12の、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、エチルアセチルアセトンなどが挙げられる。   Examples of β-diketones include acetylacetone, benzoylacetone, ethylacetylacetone and the like having 5 to 12 carbon atoms.

本発明で用いる一般式(1)
Al(R)(R)(R) (1)
(R、R及びRは、互いに独立して炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)
で表わされる有機アルミニウム化合物(B)が有する炭素数1〜20の炭化水素基としては、例えば、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、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基などの炭素数1〜20のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの炭素数3〜6のシクロアルキル基;ベンジル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基などの炭素数7〜20のアラルキル基;フェニル基、1−ナフチル基,2−ナフチル基などの炭素数6〜20のアリール基;などが挙げられる。
これらの中でも、アルキル基が最も好ましい。また、アルキル基、アラルキル基及びアリール基は任意の位置に置換基を有していてもよい。
General formula (1) used in the present invention
Al (R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) (1)
(R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by the organoaluminum compound (B) represented by the formula: methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group; cyclopentyl group, A cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms such as a cyclohexyl group; an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms such as a benzyl group, a 2-phenylethyl group and a 3-phenylpropyl group; a phenyl group, a 1-naphthyl group and a 2-naphthyl group An aryl group having 6 to 20 carbon atoms, such as a group;
Among these, an alkyl group is most preferable. Further, the alkyl group, aralkyl group and aryl group may have a substituent at any position.

有機アルミニウム化合物(B)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、メチルジイソブチルアルミニウム、トリn−ペンチルアルミニウム、トリn−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、トリベンジルアルミニウム、ジメチルベンジルアルミニウム、ジエチルベンジルアルミニウム、トリフェニルアルミニウム、トリ(4−メチルフェニル)アルミニウム、トリナフチルアルミニウム、フェニルジメチルアルミニウム、フェニルジエチルアルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、入手及び取扱容易性、触媒への高活性付与などの点から、トリエチルアルミニウムまたはトリイソブチルアルミニウムが好ましい。   Specific examples of the organoaluminum compound (B) include trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, triisopropylaluminum, trin-butylaluminum, triisobutylaluminum, methyldiisobutylaluminum, trin-pentylaluminum, trin -Hexylaluminum, tricyclohexylaluminum, tribenzylaluminum, dimethylbenzylaluminum, diethylbenzylaluminum, triphenylaluminum, tri (4-methylphenyl) aluminum, trinaphthylaluminum, phenyldimethylaluminum, phenyldiethylaluminum and the like. Among these, triethylaluminum or triisobutylaluminum is preferable from the viewpoints of availability and ease of handling and imparting high activity to the catalyst.

本発明で用いる有機アルミニウムハイドライド化合物(C)は、下記式(3)で表される化合物である。
Al(R3−n(H)(3)
(Rは、炭素数1〜10の炭化水素基を表し、nは1または2であり、好ましくは1である。また、nが1のとき、2つのRは、同一でも相異なっていてもよい。)
The organoaluminum hydride compound (C) used in the present invention is a compound represented by the following formula (3).
Al (R 6 ) 3-n (H) n (3)
(R 6 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, n is 1 or 2, and preferably 1. When n is 1, two R 6 are the same or different. May be.)

前記Rの炭素数1〜10の炭化水素基としては、例えば、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、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基などの炭素数1〜10のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの炭素数3〜6のシクロアルキル基;ベンジル基、2−フェニルエチル基などの炭素数7〜10のアラルキル基;フェニル基などの炭素数6〜10のアリール基;などが挙げられる。これらの中でも、アルキル基が好ましい。また、前記アルキル基、アラルキル基及びアリール基は、任意の位置に置換基を有していてもよい。 Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms of R 6 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as n-pentyl group and n-hexyl group; a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms such as cyclopentyl group and cyclohexyl group; 7 carbon atoms such as benzyl group and 2-phenylethyl group -10 aralkyl groups; aryl groups having 6 to 10 carbon atoms such as phenyl groups; and the like. Among these, an alkyl group is preferable. The alkyl group, aralkyl group and aryl group may have a substituent at any position.

有機アルミニウムハイドライド化合物(C)の具体例としては、水素化メチルアルミニウム、水素化エチルアルミニウム、水素化n−プロピルアルミニウム、水素化イソプロピルアルミニウム、水素化n−ブチルアルミニウム、水素化イソブチルアルミニウム、水素化n−ペンチルアルミニウム、水素化ネオペンチルアルミニウム、水素化n−ヘキシルアルミニウム、水素化イソヘキシルアルミニウム、水素化シクロヘキシルアルミニウム、水素化フェニルアルミニウムなどの、式:Al(R)Hで表されるアルミニウム水素化物;水素化ジメチルアルミニウム、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、水素化ジイソ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n−ペンチルアルミニウム、水素化ジネオペンチルアルミニウム、水素化ジn−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、水素化ジシクロヘキシルアルミニウム、水素化ジフェニルアルミニウムなどの、式:Al(RHで表されるアルミニウム水素化物;などが挙げられる。 Specific examples of the organic aluminum hydride compound (C) include methylaluminum hydride, ethylaluminum hydride, hydrogenated n-propylaluminum, hydrogenated isopropylaluminum, hydrogenated n-butylaluminum, hydrogenated isobutylaluminum, hydrogenated n - pentyl aluminum hydride, neopentyl aluminum hydride, n- hexyl aluminum hydride, iso-hexyl aluminum hydride, cyclohexyl aluminum, such as hydrogenated phenyl aluminum, formula: Al (R 6) aluminum represented with H 2 hydrogen Hydride: dimethylaluminum hydride, diethylaluminum hydride, di-n-propylaluminum hydride, diisopropylaluminum hydride, di-n-butylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride Arm, hydrogen di n- pentyl aluminum hydride, di-neopentyl aluminum, hydrogen di n- hexyl aluminum hydride, di-iso-hexyl aluminum hydride, dicyclohexyl aluminum, such as hydrogenated diphenyl aluminum formula: Al (R 6 ) Aluminum hydride represented by 2 H;

本発明で用いる有機アルミニウムハライド化合物(D)は、下記式(4)で表わされる化合物である。
Al(R(X)3−m (4)
(Rは炭素数1〜10の炭化水素基を表し、Xは塩素、臭素などのハロゲン原子を表し、mは1または2であり、好ましくは1である。また、mが2のとき、2つのRは、同一でも相異なっていてもよい。前記Rの炭素数1〜10の炭化水素基としては、前記Rの炭素数1〜10の炭化水素基と同様なものが挙げられ、中でも、アルキル基が好ましい。)
The organoaluminum halide compound (D) used in the present invention is a compound represented by the following formula (4).
Al (R 7 ) m (X) 3-m (4)
(R 7 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, X represents a halogen atom such as chlorine or bromine, m is 1 or 2, and is preferably 1. When m is 2, two R 7 may be the same or different. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms of the R 7, include those similar to the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms of the R 6 Among them, an alkyl group is preferable.)

有機アルミニウムハライド化合物(D)の具体例としては、ジメチルアルミニウムクロライド、ジメ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、ジエ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、ジブチルアルミニウムブロマイド、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クロライド、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クロライド、ブチルアルミニウムジクロライドなどが挙げられる。これらは1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。   Specific examples of the organic aluminum halide compound (D) include dimethylaluminum chloride, dimethylaluminum bromide, diethylaluminum chloride, diethylaluminum bromide, dibutylaluminum chloride, dibutylaluminum bromide, methylaluminum sesquichloride, ethylaluminum sesquichloride, methylaluminum dichloride. , Ethylaluminum dichloride, butylaluminum dichloride, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

役ジエン重合触媒は、ランタン系列金属化合物(A)(以下、「成分(A)」ということがある。)、有機アルミニウム化合物(B)(以下、「成分(B)」ということがある。)、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)(以下、「成分(C)」ということがある。)、及び有機アルミニウムハライド化合物(D)(以下「成分(D)」ということがある。)を混合してなり、かつ、成分(C)を成分(B)よりも後に配合して調製されてなるものである。
さらに、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)をこの順序で配合して調製するのが好ましい。各成分をこのような順序で配合することにより、高い重合活性を有し、シス−1,4−結合量が高く、かつ、分子量分布が狭い共役ジエン重合体を与える重合触媒を得ることができる。
Conjugate diene polymerization catalyst is a lanthanum series metal compound (A) (hereinafter sometimes referred to as "component (A)".), Organic aluminum compound (B) (hereafter, referred to sometimes as "component (B)". ), An organoaluminum hydride compound (C) (hereinafter sometimes referred to as “component (C)”), and an organoaluminum halide compound (D) (hereinafter sometimes referred to as “component (D)”). And the component (C) is blended after the component (B).
Furthermore, it is preferable to prepare by mixing the component (A), the component (B), the component (C) and the component (D) in this order. By blending the components in this order, a polymerization catalyst having a high polymerization activity, a high cis-1,4-bond content, and a conjugated diene polymer having a narrow molecular weight distribution can be obtained. .

成分(B)の使用量は、成分(A)のランタン系列金属1モルに対し、通常、5〜60モル、好ましくは10〜50モル、より好ましくは15〜40モルである。成分(C)の使用量は、成分(A)のランタン系列金属1モルに対し、通常、1〜50モル、好ましくは3〜30モル、より好ましくは5〜20モルである。成分(D)の使用量は、成分(A)のランタン系列金属1モルに対し、通常、0.1〜20モル、好ましくは0.5〜10モル、より好ましくは1〜5モルである。   The usage-amount of a component (B) is 5-60 mol normally with respect to 1 mol of lanthanum series metals of a component (A), Preferably it is 10-50 mol, More preferably, it is 15-40 mol. The amount of component (C) to be used is generally 1-50 mol, preferably 3-30 mol, more preferably 5-20 mol, per 1 mol of the lanthanum series metal of component (A). The amount of component (D) used is usually 0.1 to 20 mol, preferably 0.5 to 10 mol, more preferably 1 to 5 mol, per 1 mol of the lanthanum series metal of component (A).

また、成分(B)と成分(C)の使用モル比は、成分(B)/成分(C)の比の値で、0.1〜10が好ましく、0.5〜5であるのがより好ましい。この値が小さすぎると、得られる共役ジエン重合体の分子量分布が広くなり、シス含有率が低くなるおそれがある。逆に、この値が大きすぎると、得られる共役ジエン重合体の分子量が増大する可能性がある。   The molar ratio of component (B) to component (C) used is the ratio of component (B) / component (C), preferably 0.1 to 10, more preferably 0.5 to 5. preferable. If this value is too small, the molecular weight distribution of the resulting conjugated diene polymer will be wide, and the cis content may be low. Conversely, if this value is too large, the molecular weight of the resulting conjugated diene polymer may increase.

重合触媒を製造する際には、使用する前記の触媒構成成分が固体状である場合には溶媒で溶解するのが好ましい。ここで用いる溶媒としては特に限定されないが、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜10の鎖状または環状の炭化水素、及びハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素、モノオレフィン類等が挙げられる。
鎖状または環状の炭化水素としては、n−ブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサン、などが挙げられる。ハロゲン原子で置換された炭化水素としては、クロロホルム、メチレンクロライド、ジクロロエタンなどが挙げられる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。ハロゲン原子で置換された芳香族炭化水素としては、クロロベンゼンなどが挙げられる。モノオレフィン類としては、1−ブテン、2−ブテンなどが挙げられる。これらの中でも、n−ヘキサン、シクロヘキサンが好ましい。
When producing the polymerization catalyst, it is preferable to dissolve in a solvent when the catalyst component used is solid. Although it does not specifically limit as a solvent used here, C1-C10 linear or cyclic hydrocarbon which may be substituted by the halogen atom, and C6-C12 which may be substituted by the halogen atom Examples include aromatic hydrocarbons and monoolefins.
Examples of the chain or cyclic hydrocarbon include n-butane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, and cyclohexane. Examples of the hydrocarbon substituted with a halogen atom include chloroform, methylene chloride, dichloroethane, and the like. Aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene and the like. Examples of the aromatic hydrocarbon substituted with a halogen atom include chlorobenzene. Examples of monoolefins include 1-butene and 2-butene. Among these, n-hexane and cyclohexane are preferable.

重合触媒を調製する反応温度や反応時間は特に限定されないが、成分(A)〜(D)の混合物を、通常、−78〜+100℃、好ましくは−20〜+80℃で、通常、1秒〜24時間撹拌するのが好適である。   The reaction temperature and reaction time for preparing the polymerization catalyst are not particularly limited, but the mixture of components (A) to (D) is usually −78 to + 100 ° C., preferably −20 to + 80 ° C., usually 1 second to It is preferable to stir for 24 hours.

また、成分(B)を配合後、成分(C)を配合する前に、エージング工程を設けるのが好ましい。本発明では、エージング工程を設ける。エージング工程は、成分(C)配合前に、成分(A)と成分(B)とを十分に反応させるために成分(B)の配合後、成分(C)の配合までに一定時間をおく工程である。その時間(エージング時間)は、好ましくは1〜60分、より好ましくは5〜30分である。エージング時間が短すぎる場合、例えば、成分(B)を配合した後、時間を置くことなくほぼ同時に成分(C)を配合する場合には、重合活性の高い触媒を得ることができず、分子量分布が狭い共役ジエン重合体を得ることができなくなる。逆に、エージング時間が長すぎる場合にも、重合活性が低下するため好ましくない。 Moreover, it is preferable to provide an aging process after mix | blending a component (B) and before mix | blending a component (C). In the present invention, an aging process is provided. The aging process is a process in which a certain period of time is passed after the blending of the component (B) and the blending of the component (C) in order to sufficiently react the component (A) and the component (B) before blending the component (C). It is. The time (aging time) is preferably 1 to 60 minutes, more preferably 5 to 30 minutes. When the aging time is too short, for example, when the component (B) is blended almost simultaneously without blending the component (B), a catalyst having high polymerization activity cannot be obtained, and the molecular weight distribution However, it becomes impossible to obtain a conjugated diene polymer having a narrow width. Conversely, when the aging time is too long, the polymerization activity is lowered, which is not preferable.

さらに、成分(B)を配合した後、成分(C)を配合する前に、少量の共役ジエンをさらに配合するのがより好ましい。少量の共役ジエンを配合することによって、重合触媒の活性がより高くなる。ここで用いる共役ジエンとしては、重合に用いる共役ジエンが好ましい。共役ジエンの使用量は特に制限されないが、前記成分(A)のランタン系列金属1モルに対し、通常、1〜200モル、好ましくは10〜100モルである。   Furthermore, after blending the component (B), it is more preferable to blend a small amount of conjugated diene before blending the component (C). By blending a small amount of conjugated diene, the activity of the polymerization catalyst becomes higher. The conjugated diene used here is preferably a conjugated diene used for polymerization. The amount of the conjugated diene used is not particularly limited, but is usually 1 to 200 mol, preferably 10 to 100 mol, per 1 mol of the lanthanum series metal of the component (A).

以上のようにして得られる本発明の重合触媒は、共役ジエンの重合にそのまま用いることもできるし、溶媒を留去してから用いることもできる。また、必要に応じて精製した後に使用することもできる。   The polymerization catalyst of the present invention obtained as described above can be used as it is for the polymerization of a conjugated diene, or can be used after the solvent is distilled off. Moreover, it can also be used after refine | purifying as needed.

本発明で用いる重合触媒は、カーボンブラック、無機化合物及び有機高分子化合物などの担体に担持させてもよい。担持させることにより、重合反応器の触媒付着による汚染を防止することができる。
担体となる無機化合物としては、シリカ、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、カルシアなどの無機酸化物及び塩化マグネシウムなどの無機塩化物が好ましく挙げられる。これらの無機化合物は、平均粒子径が5〜150μm、比表面積が2〜800m2/gの多孔性粒子であることが好ましく、通常、100〜800℃で熱処理して水分を除去して担体として使用する。
The polymerization catalyst used in the present invention may be supported on a carrier such as carbon black, an inorganic compound, or an organic polymer compound. By carrying it, it is possible to prevent contamination of the polymerization reactor due to adhesion of the catalyst.
Preferred examples of the inorganic compound serving as a carrier include inorganic oxides such as silica, alumina, magnesia, titania, zirconia, and calcia, and inorganic chlorides such as magnesium chloride. These inorganic compounds are preferably porous particles having an average particle diameter of 5 to 150 μm and a specific surface area of 2 to 800 m 2 / g. Usually, heat treatment is performed at 100 to 800 ° C. to remove moisture and use as a carrier. use.

単体となる有機高分子化合物としては、スチレン−メタクリル酸−ジビニルベンゼンからなるカルボキシ変性架橋スチレン共重合体などが挙げられる。これらの有機高分子化合物は、平均粒子径が5〜250μmの球状粒子であると好ましい。   Examples of the organic polymer compound as a simple substance include a carboxy-modified crosslinked styrene copolymer composed of styrene-methacrylic acid-divinylbenzene. These organic polymer compounds are preferably spherical particles having an average particle diameter of 5 to 250 μm.

本発明で用いる重合触媒は、前記(A)〜(D)成分の他に、さらに、周期律表1〜3、12及び13族元素から選ばれる少なくとも1種の金属の有機化合物を含有してもよい。この有機金属化合物としては特に限定されないが、例えば、有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機マグネシウムハロゲン化物などが挙げられる。
有機リチウム化合物としては、メチルリチウム、ブチルリチウム、フェニルリチウムなどが挙げられる。有機マグネシウム化合物としては、ジブチルマグネシウムなどが挙げられる。有機マグネシウムハロゲン化物としては、エチルマグネシウムクロライド、ブチルマグネシウムクロライドなどが挙げられる。
In addition to the components (A) to (D), the polymerization catalyst used in the present invention further contains at least one metal organic compound selected from Periodic Tables 1 to 3, 12 and Group 13 elements. Also good. Although it does not specifically limit as this organometallic compound, For example, an organolithium compound, an organomagnesium compound, an organomagnesium halide, etc. are mentioned.
Examples of the organic lithium compound include methyl lithium, butyl lithium, and phenyl lithium. Examples of the organic magnesium compound include dibutyl magnesium. Examples of the organic magnesium halide include ethyl magnesium chloride and butyl magnesium chloride.

本発明方法で製造する変性共役ジエン重合体のベースポリマーである共役ジエン重合体は、上記の共役ジエン重合触媒の存在下で共役ジエンを、又は、共役ジエン及びこれと共重合可能なその他の単量体をアニオン重合して製造する。
共役ジエンとしては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエンなどが挙げられる。これらは1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、1,3−ブタジエン及び2−メチル−1,3−ブタジエンが好ましく、1,3−ブタジエンがより好ましい。
The conjugated diene polymer which is the base polymer of the modified conjugated diene polymer produced by the method of the present invention is a conjugated diene in the presence of the above conjugated diene polymerization catalyst, or a conjugated diene and other monomers copolymerizable therewith. The polymer is produced by anionic polymerization.
Conjugated dienes include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, , 3-hexadiene and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, 1,3-butadiene and 2-methyl-1,3-butadiene are preferable, and 1,3-butadiene is more preferable.

また、その他の単量体としては、共役ジエンと共重合可能であれば特に限定されないが、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、α−メチル−p−メチルスチレン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、p−クロルスチレン、p−ブロモスチレン、2−メチル−4,6−ジクロルスチレン、2,4−ジブロモスチレン、ビニルナフタレンなどの芳香族ビニル単量体;エチレン、プロピレン、1−ブテン、シクロペンテン、2−ノルボルネンなどの炭素数2〜10のモノオレフィン単量体;1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、1,7−オクタジエン、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネンなどの炭素数5〜10の非共役ジエン単量体;メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレートなどの炭素数1〜8のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体;などが挙げられる。共役ジエンと共重合可能なその他の単量体の使用量は、通常、共役ジエンの80重量%以下、好ましくは50重量%以下である。   The other monomer is not particularly limited as long as it can be copolymerized with a conjugated diene, but styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, o- Ethyl styrene, m-ethyl styrene, p-ethyl styrene, pt-butyl styrene, α-methyl styrene, α-methyl-p-methyl styrene, o-chloro styrene, m-chloro styrene, p-chloro styrene, p -Aromatic vinyl monomers such as bromostyrene, 2-methyl-4,6-dichlorostyrene, 2,4-dibromostyrene, vinylnaphthalene; carbon such as ethylene, propylene, 1-butene, cyclopentene, 2-norbornene Monoolefin monomer having 2 to 10; 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7-octadiene C5-C10 non-conjugated diene monomer such as ene, dicyclopentadiene, 5-ethylidene-2-norbornene; C1-C8 such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomer; and the like. The amount of other monomers copolymerizable with the conjugated diene is usually 80% by weight or less, preferably 50% by weight or less of the conjugated diene.

重合触媒の使用量(単量体1モルに対する、前記成分(A)のモル量で示す。)は、通常、0.001〜100ミリモル、好ましくは0.005〜50ミリモルである。(A)の使用量が過度に少ないと、重合活性が不足するおそれがあり、過度に多いと、得られる重合体の分子量が小さすぎたり、触媒残渣の除去が困難になったりするおそれがある。   The amount of the polymerization catalyst used (indicated by the molar amount of the component (A) relative to 1 mol of the monomer) is usually 0.001 to 100 mmol, preferably 0.005 to 50 mmol. If the amount of (A) used is excessively small, the polymerization activity may be insufficient. If it is excessively large, the molecular weight of the resulting polymer may be too small, or removal of the catalyst residue may be difficult. .

重合方法としては特に限定されないが、塊状重合法、不活性溶媒中での溶液重合法ならびにスラリー重合法、及び、気相攪拌槽や気相流動床を使用した気相重合法などが挙げられる。これらの方法の中では、分子量分布をより狭くできる溶液重合法が好ましい。溶液重合法は、回分式でも連続式でもよい。   The polymerization method is not particularly limited, and examples thereof include a bulk polymerization method, a solution polymerization method and a slurry polymerization method in an inert solvent, and a gas phase polymerization method using a gas phase stirring tank and a gas phase fluidized bed. Among these methods, the solution polymerization method capable of narrowing the molecular weight distribution is preferable. The solution polymerization method may be a batch type or a continuous type.

溶液重合法で使用する不活性溶媒としては特に限定されないが、炭素数4〜10の鎖状または環状の飽和炭化水素及び炭素数6〜12の芳香族炭化水素、1−ブテン、2−ブテンなどのモノオレフィン類が挙げられ、これらはハロゲン原子で置換されていてもよい。飽和炭化水素としては、n−ブタン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、シクロヘキサンなどが挙げられる。ハロゲン原子で置換された飽和炭化水素としては、クロロホルム、メチレンクロライド、ジクロロエタンなどが挙げられる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。ハロゲン原子で置換された芳香族炭化水素としては、クロロベンゼンなどが挙げられる。中でも、n−ヘキサン及びシクロヘキサンが好ましい。   Although it does not specifically limit as an inert solvent used by a solution polymerization method, A C4-C10 linear or cyclic saturated hydrocarbon and C6-C12 aromatic hydrocarbon, 1-butene, 2-butene, etc. And these monoolefins may be substituted with a halogen atom. Examples of the saturated hydrocarbon include n-butane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, and cyclohexane. Examples of the saturated hydrocarbon substituted with a halogen atom include chloroform, methylene chloride, dichloroethane and the like. Aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene and the like. Examples of the aromatic hydrocarbon substituted with a halogen atom include chlorobenzene. Among these, n-hexane and cyclohexane are preferable.

重合温度は、通常、−50〜+200℃、好ましくは0〜150℃、より好ましくは20〜90℃である。重合時間は、1秒から20時間程度であり、重合圧力は、0.1〜3MPa程度である。   The polymerization temperature is usually −50 to + 200 ° C., preferably 0 to 150 ° C., more preferably 20 to 90 ° C. The polymerization time is about 1 second to 20 hours, and the polymerization pressure is about 0.1 to 3 MPa.

共役ジエン重合体の分子量を調節するために、連鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤としては、1,4−シスポリブタジエンゴムの製造において従来から使用されるものが使用でき、その具体例として、1,2−ブタジエンなどのアレン類、シクロオクタジエンなどの環状ジエン類などが挙げられる。また、水素ガスを共存させて重合反応を行っても同様の効果が得られる。   Chain transfer agents can be used to control the molecular weight of the conjugated diene polymer. As the chain transfer agent, those conventionally used in the production of 1,4-cis polybutadiene rubber can be used. Specific examples thereof include allenes such as 1,2-butadiene and cyclic dienes such as cyclooctadiene. Is mentioned. Further, the same effect can be obtained even when the polymerization reaction is carried out in the presence of hydrogen gas.

重合反応によって得られる共役ジエン重合体は、1,4−シス結合量が、通常、96モル%以上、数平均分子量(Mn)が、通常、100,000〜500,000、分子量分布の指標である、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)の値が、通常、2〜5である。上記(A)、(B)、(C)及び(D)成分を混合してなり、かつ、(C)成分を(B)成分よりも後に配合して調製された触媒を用いて重合することにより、このように高い1,4−シス結合量と狭い分子量分布とを持った共役ジエン重合体を得ることができる。   The conjugated diene polymer obtained by the polymerization reaction has a 1,4-cis bond amount of usually 96 mol% or more, a number average molecular weight (Mn) of usually 100,000 to 500,000, and an index of molecular weight distribution. The value of the ratio (Mw / Mn) of a certain weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) is usually 2-5. Polymerization using a catalyst prepared by mixing the components (A), (B), (C), and (D) and blending the component (C) after the component (B). Thus, a conjugated diene polymer having such a high 1,4-cis bond amount and a narrow molecular weight distribution can be obtained.

性共役ジエン重合体の製造方法において、上記重合反応終了後の共役ジエン重合体を変性するために使用される変性剤は、アニオン重合法による共役ジエン重合体の活性末端に官能基を導入することができる化合物であれば特に限定されない。かかる変性剤としては、スズ化合物、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、キノン化合物、エステル化合物、炭酸エステル化合物、カルボン酸、酸ハロゲン化物などが好ましく、スズ化合物、イソシアネート化合物及びエポキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物がより好ましい。本発明では、スズ化合物、イソシアネート化合物及びエポキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を用いる。 The method of manufacturing a variant conjugated diene polymer, the modifying agent used to modify the conjugated diene polymer after the completion of the polymerization reaction, introducing a functional group into the active end of the conjugated diene polymer by anionic polymerization The compound is not particularly limited as long as the compound can be used. Such a modifier is preferably a tin compound, an isocyanate compound, an epoxy compound, a quinone compound, an ester compound, a carbonic acid ester compound, a carboxylic acid, an acid halide or the like, and at least selected from the group consisting of a tin compound, an isocyanate compound and an epoxy compound. One compound is more preferred. In the present invention, at least one compound selected from the group consisting of tin compounds, isocyanate compounds and epoxy compounds is used.

変性剤として使用されるスズ化合物は、炭素数1〜10の炭化水素基を1〜3個有してもよいスズハロゲン化物、又は、炭素数1〜20の炭化水素基を1〜3個有する有機スズ有機酸塩である。
スズハロゲン化物の具体例としては、トリブチルスズクロライド、トリイソプロピルスズクロライド、トリヘキシルスズクロライド、トリオクチルスズクロライド、トリフェニルスズクロライド、ジフェニルスズジクロライド、ジブチルスズジクロライド、ジヘキシルスズジクロライド、ジオクチルスズジクロライド、フェニルスズトリクロライド、ブチルスズトリクロライド、オクチルスズトリクロライド、四塩化スズなどが挙げられ、なかでもブチルスズトリクロライド、オクチルスズトリクロライド及び四塩化スズが好ましい。
The tin compound used as the modifier has a tin halide which may have 1 to 3 hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 3 hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms. Organotin organic acid salt.
Specific examples of tin halides include tributyl tin chloride, triisopropyl tin chloride, trihexyl tin chloride, trioctyl tin chloride, triphenyl tin chloride, diphenyl tin dichloride, dibutyl tin dichloride, dihexyl tin dichloride, dioctyl tin dichloride, phenyl tin trichloride. Butyltin trichloride, octyltin trichloride, tin tetrachloride and the like. Among them, butyltin trichloride, octyltin trichloride and tin tetrachloride are preferable.

有機スズ有機酸塩の具体例としては、トリ−n−ブチルスズアセテート、トリ−n−ブチルスズラウレート、トリ−n−ブチルスズ−2−エチルヘキサエート、トリ−n−ブチルスズアクリレート、トリオクチルスズアセテート、トリステアリルスズアクリレート、トリフェニルスズラウレート、トリベンジルスズラウレート、ジ−n−ブチルスズジアセテート、ジ−t−ブチルスズジ−2−エチルヘキサエート、ジオクチルスズジナフテート、ジフェニルスズジアクリレート、n−ブチルスズトリラウレート、t−ブチルスズトリ−2−エチルヘキサエート、オクチルスズトリアクリレートなどの有機スズ一塩基性有機酸塩類;ジ−t−ブチルスズビスメチルアジペート、ジ−t−ブチルスズビスオクチルアジペート、ジ−t−ブチルスズビスベンジルアジペート、ジ−n−ブチルスズビスベンジルマレート、ジ−n−ブチルスズビスブチルマレート、ジヘキシルスズビスメチルマレート、ジ−2−エチルヘキシルスズビス−2−エチルヘキシルイタコネート、ジオクチルスズビスオクチルイタコネート、ジフェニルスズビスオクチルイタコネート、ジ−n−ブチルスズビスメチルメサコネート、ジ−n−ブチルスズビス−2−エチルヘキシルメサコネート、ジイソプロピルスズビスベンジルメサコネート、ジヘキシルスズビスオクチルスクシネート、ジステアリルスズビス−2−エチルヘキシルスクシネート、ジフェニルスズビスベンジルスクシネートなどの有機スズ二塩基性有機酸モノエステル塩類;及び、ジ−t−ブチルスズアジペート、ジイソプロピルスズマレート、ジヘキシルスズマレート、ジ−2−エチルヘキシルスズイタコネート、ジステアリルスズメサコネート、ジフェニルスズスクシネートなどの有機スズ二塩基性有機酸塩類が挙げられる。   Specific examples of organic tin organic acid salts include tri-n-butyltin acetate, tri-n-butyltin laurate, tri-n-butyltin-2-ethylhexaate, tri-n-butyltin acrylate, trioctyltin acetate, Tristearyl tin acrylate, triphenyltin laurate, tribenzyltin laurate, di-n-butyltin diacetate, di-t-butyltin di-2-ethylhexaate, dioctyltin dinaphthate, diphenyltin diacrylate, n-butyltin Organotin monobasic organic acid salts such as trilaurate, t-butyltin tri-2-ethylhexate, octyltin triacrylate; di-t-butyltin bismethyl adipate, di-t-butyltin bisoctyl adipate, di- t-butyltin Subenzyl adipate, di-n-butyltin bisbenzyl malate, di-n-butyltin bisbutyl malate, dihexyltin bismethylmalate, di-2-ethylhexyltin bis-2-ethylhexyl taconate, dioctyltin bisoctylitaco , Diphenyltin bisoctyl itaconate, di-n-butyltin bismethylmesaconate, di-n-butyltin bis-2-ethylhexyl mesaconate, diisopropyltin bisbenzylmesaconate, dihexyltin bisoctyl succinate, distearyl tin bis Organotin dibasic organic acid monoester salts such as 2-ethylhexyl succinate, diphenyltin bisbenzyl succinate; and di-t-butyltin adipate, diisopropyltin malate, di Hexyl tin malate, di-2-ethylhexyl tin itaconate, distearyl sparrow Sako sulfonates, and organic tin dibasic organic acid salts such as diphenyl tin succinate.

変性剤として使用されるイソシアネート化合物は、炭素数1〜20の炭化水素基を有する、モノイソシアネート類、ジイソシアネート類又はトリイソシアネート類である。
モノイソシアネート類の具体例としては、フェニルイソシアネートなどが挙げられる。ジイソシアネート類の具体例としては、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネートなどが挙げられる。また、トリイソシアネート類の具体例としては、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネ−ト、1,6,11−ウンデカントリイソシアネ−ト、ビシクロヘプタントリイソシアネ−トなどが挙げられる。
The isocyanate compound used as the modifier is a monoisocyanate, diisocyanate or triisocyanate having a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
Specific examples of monoisocyanates include phenyl isocyanate. Specific examples of diisocyanates include 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexa Examples include methylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, and 1,5-naphthylene diisocyanate. Specific examples of triisocyanates include 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, and bicycloheptane triisocyanate.

変性剤として使用されるエポキシ化合物は、炭素数2〜12のモノエポキシ炭化水素類;炭素数1〜12の炭化水素基を有するグリシジルエーテル類;有機酸グリシジルエステル類;グリシジルアミン類;油脂エポキシ化物;エポキシ基含有重合体又はエポキシ基含有シラン化合物である。
モノエポキシ炭化水素類としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシドなどが挙げられる。グリシジルエーテル類としては、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。有機酸グリシジルエステル類としては、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレートなどが挙げられる。グリシジルアミン類としては、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジルトルイジン、N,N−グリシジルグリシジルオキシアニリンなどが挙げられる。油脂エポキシ化物としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油などが挙げられる。エポキシ基含有重合体としては、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化天然ゴム、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。また、エポキシ基含有シラン化合物としては、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリフェノキシシラン、(3−グリシジルオキシプロピル)メチルジメトキシシラン、(3−グリシジルオキシプロピル)メチルジエトキシシラン、(3−グリシジルオキシプロピル)メチルジフェノキシシラン、(3−グリシジルオキシプロピル)メチルジメトキシシランの縮合物、(3−グリシジルオキシプロピル)メチルジエトキシシランの縮合物、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが挙げられる。
Epoxy compounds used as modifiers include monoepoxy hydrocarbons having 2 to 12 carbon atoms; glycidyl ethers having a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms; glycidyl esters of organic acids; glycidyl amines; An epoxy group-containing polymer or an epoxy group-containing silane compound.
Examples of the monoepoxy hydrocarbons include ethylene oxide, propylene oxide, cyclohexene oxide, and styrene oxide. Examples of glycidyl ethers include butyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, and neopentyl glycol diglycidyl ether. Examples of organic acid glycidyl esters include glycidyl methacrylate and glycidyl acrylate. Examples of glycidylamines include N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyltoluidine, N, N-glycidylglycidyloxyaniline, and the like. Examples of the fat epoxidized product include epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil. Examples of the epoxy group-containing polymer include epoxidized polybutadiene, epoxidized natural rubber, trimethylolpropane polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, and polyethylene glycol diglycidyl ether. Examples of the epoxy group-containing silane compound include 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriphenoxysilane, (3-glycidyloxypropyl) methyldimethoxysilane, (3 -Glycidyloxypropyl) methyldiethoxysilane, (3-glycidyloxypropyl) methyldiphenoxysilane, (3-glycidyloxypropyl) methyldimethoxysilane condensate, (3-glycidyloxypropyl) methyldiethoxysilane condensate , Β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and the like.

上記スズ化合物、イソシアネート化合物、エポキシ化合物などの変性剤は1種単独で使用することも、2種以上併せて使用することもできる。変性剤の使用量は、共役ジエン重合体の重合触媒のランタン系列金属化合物(A)に対し、モル比で、通常、0.01〜200、好ましくは0.05〜150である。変性剤の使用量が過度に少ないと変性反応が十分行われないおそれがあり、逆に過度に多くしても物性改良効果には差が見られない可能性があり、経済上好ましくない。
共役ジエン重合体の変性反応は、ベースポリマーの共役ジエン重合体を得る重合反応が所定の重合転化率、通常、95モル%以上に到達した時点で、上記変性剤を重合系に添加して混合する。反応温度は、通常、−30℃〜+130℃、好ましくは20〜80℃で、反応時間は通常、5分〜10時間、好ましくは10分〜5時間である。
The above-mentioned modifiers such as tin compounds, isocyanate compounds, and epoxy compounds can be used alone or in combination of two or more. The amount of the modifier used is usually 0.01 to 200, preferably 0.05 to 150, in a molar ratio with respect to the lanthanum series metal compound (A) of the polymerization catalyst of the conjugated diene polymer. If the amount of the modifier used is excessively small, the modification reaction may not be sufficiently performed. Conversely, even if the modifier is excessively increased, there may be no difference in the physical property improving effect, which is not economical.
The modification reaction of the conjugated diene polymer is performed by adding the above modifier to the polymerization system and mixing when the polymerization reaction to obtain the conjugated diene polymer of the base polymer reaches a predetermined polymerization conversion rate, usually 95 mol% or more. To do. The reaction temperature is usually −30 ° C. to + 130 ° C., preferably 20 to 80 ° C., and the reaction time is usually 5 minutes to 10 hours, preferably 10 minutes to 5 hours.

変性反応が終了したら、必要に応じて水、メタノール、プロパノール、塩酸、クエン酸などの重合停止剤;フェノール系、リン系、アミン系などの老化防止剤;鉱物系プロセス油、合成系プロセス油などの伸展剤;などを添加した後、重合体溶液から重合体を回収する。重合体を回収する方法としては、スチームストリッピング又は貧溶媒を利用する凝固法や直接乾燥法などの公知の方法を採用することができる。   When the modification reaction is completed, polymerization stoppers such as water, methanol, propanol, hydrochloric acid, citric acid, etc .; anti-aging agents such as phenols, phosphoruss, amines, etc .; mineral process oils, synthetic process oils, etc. After adding the extender; and the like, the polymer is recovered from the polymer solution. As a method for recovering the polymer, a known method such as steam stripping or a coagulation method using a poor solvent or a direct drying method can be employed.

本発明方法によって得られる変性共役ジエン重合体は、1,4−シス結合量が、通常、90モル%以上、好ましくは96モル%以上で、数平均分子量(Mn)が、通常、50,000〜1,000,000、好ましくは100,000〜500,000であり、Mw/Mnが、通常、2〜5である。前記共役ジエン重合体の重合反応終了時に比して、Mnが高くなり、変性剤による分子鎖末端の変性の影響が出ている。
1,4−シス結合量が過度に小さいと耐摩耗性が改善されないおそれがあり、Mw/Mnが過度に大きい場合も耐摩耗性が改善されない可能性がある。
また、本発明方法によって得られる変性共役ジエン重合体のムーニー粘度(ML1+4、100℃)は、通常、10〜150、好ましくは20〜100である。ムーニー粘度が過度に小さいと加硫後の耐摩耗性などが劣るおそれがあり、逆に過度に大きいと混練り時の加工性が悪化する可能性がある。
変性共役ジエン共重合体は、ベースポリマーの共役ジエン重合体が前記の重合触媒の効果により高い1,4−シス結合量と狭い分子量分布とを有することに加えて、重合体分子に導入された官能基の作用によりカーボンブラック、シリカなどの充填剤との馴染みが良くなるので、機械的強度、耐摩耗性、反発弾性などが一層向上する。
The modified conjugated diene polymer obtained by the method of the present invention has a 1,4-cis bond amount of usually 90 mol% or more, preferably 96 mol% or more, and a number average molecular weight (Mn) of usually 50,000. ˜1,000,000, preferably 100,000 to 500,000, and Mw / Mn is usually 2 to 5. Compared with the end of the polymerization reaction of the conjugated diene polymer, Mn becomes higher, and the influence of modification of the molecular chain terminal by the modifying agent appears.
If the amount of 1,4-cis bond is excessively small, the wear resistance may not be improved, and even if Mw / Mn is excessively large, the wear resistance may not be improved.
The Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the modified conjugated diene polymer obtained by the method of the present invention is usually 10 to 150, preferably 20 to 100. If the Mooney viscosity is excessively small, the abrasion resistance after vulcanization may be inferior. Conversely, if it is excessively large, the workability during kneading may be deteriorated.
The modified conjugated diene copolymer was introduced into the polymer molecule in addition to the conjugated diene polymer of the base polymer having a high 1,4-cis bond amount and a narrow molecular weight distribution due to the effect of the polymerization catalyst. Since the compatibility with fillers such as carbon black and silica is improved by the action of the functional group, mechanical strength, abrasion resistance, rebound resilience and the like are further improved.

本発明方法で得られる変性共役ジエン重合体は、必要に応じて伸展剤、可塑剤、滑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫活性化剤、老化防止剤、あるいはイソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、天然ゴムなどの他のゴムをそれぞれ必要量配合して加硫し、反発弾性、耐摩耗性、機械的強度及び低発熱性などの特性が要求されるタイヤの他、ホース、ベルト、その他の各種工業用品に使用することができる。また、樹脂の耐衝撃性改良剤としても使用できる。   The modified conjugated diene polymer obtained by the method of the present invention may be used as an extender, plasticizer, lubricant, filler, vulcanizing agent, vulcanization accelerator, vulcanization activator, anti-aging agent, or isoprene rubber. In addition to tires that require characteristics such as impact resilience, wear resistance, mechanical strength and low heat build-up, hose, other rubbers such as styrene-butadiene rubber and natural rubber are compounded and vulcanized. , Belts, and other various industrial products. It can also be used as a resin impact resistance improver.

以下に参考例、実施例、比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。なお、以下において「部」及び「%」は、断りがない限り重量基準である。試験、評価及びバーサチック酸ネオジム塩の製造は下記によった。
(1)重合体の分析方法
The present invention will be specifically described below with reference examples, examples and comparative examples. In the following, “part” and “%” are based on weight unless otherwise specified. The test, evaluation, and production of neodymium salt versatic acid were as follows.
(1) Polymer analysis method

1,4−シス結合量は、H−NMR及び13C−PST−NMR分析により決定した。
重合体のMw、Mn、及び、分子量分布指標(Mw/Mn)はゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー法によって決定した。すなわち、東ソー社製GMHカラムを2本連結して用い、テトラヒドロフランを溶離液として、標準ポリブタジエン試料(ポリマーラボラトリーズ社製)を用いて作成した校正曲線に基づいてMw及びMnを求めた。
(2)反発弾性
The amount of 1,4-cis bond was determined by 1 H-NMR and 13 C-PST-NMR analysis.
Mw, Mn, and molecular weight distribution index (Mw / Mn) of the polymer were determined by gel permeation chromatography. That is, Mw and Mn were determined based on a calibration curve prepared using a standard polybutadiene sample (manufactured by Polymer Laboratories) using two Tohso GMH columns connected together and tetrahydrofuran as an eluent.
(2) Rebound resilience

JIS K6255に準じて、リュプケ式反発弾性を60℃で測定した。この値は、下記比較例2における測定値を100として指数で示した。この値が高い程、反発弾性に優れることを示す。
(3)耐摩耗性
According to JIS K6255, Lupke rebound resilience was measured at 60 ° C. This value was expressed as an index with the measured value in Comparative Example 2 below as 100. It shows that it is excellent in impact resilience, so that this value is high.
(3) Abrasion resistance

JIS K6264に準じて、ランボーン摩耗試験機を用いて測定した。この値は、比較例2における測定値を100として指数で示した。この値が高い程、耐摩耗性に優れることを示す。
(4)バーサチック酸ネオジム塩の製造
According to JIS K6264, the measurement was performed using a Lambourne abrasion tester. This value is shown as an index with the measured value in Comparative Example 2 as 100. It shows that it is excellent in abrasion resistance, so that this value is high.
(4) Manufacture of neodymium salt versatic acid

水酸化ナトリウム0.8部を溶解した水溶液15部にバーサチック酸(バーサチック−10、シェル社製)3.5部を添加して、バーサチック酸ナトリウム塩水溶液を調製した。次いで、塩化ネオジム4部を溶解した水溶液に、強攪拌しながら上記のバーサチック酸ナトリウム塩水溶液を滴下した。水溶液中に生成した青紫色の粘稠物を充分に水洗した後、乾燥してバーサチック酸ネオジム塩を得た。
(実施例1〜3)
Versatic acid (Versatic-10, manufactured by Shell) 3.5 parts was added to 15 parts of an aqueous solution in which 0.8 parts of sodium hydroxide had been dissolved to prepare an aqueous solution of sodium versatate. Next, the above-mentioned sodium versatate aqueous solution was added dropwise to an aqueous solution in which 4 parts of neodymium chloride had been dissolved, with vigorous stirring. The blue-violet viscous material formed in the aqueous solution was sufficiently washed with water and dried to obtain a neodymium salt of versatic acid.
(Examples 1-3)

上記(4)で得たネオジム塩(1モル)をn−ヘキサン200部に溶解させ、そこへ、表1に示す量の、トリイソブチルアルミニウム(TIBAL)、1,3−ブタジエン(n−ヘキサン溶液)、ジイソブチルアルミニウムハイドライド(DIBAH)及びジエチルアルミニウムクロライド(DEAC)を、この順序で逐次室温で配合した。この混合物をさらに1時間室温で撹拌することにより、3種類の触媒液を得た。なお、TIBAL配合からDIBAH配合までにエージング時間を設けた。
TIBAL、DIBAH及びDEACの仕込み量(それぞれ、ネオジムに対するアルミニウム相対モル量)、1,3−ブタジエンの仕込み量(ネオジムに対するブタジエンの相対モル量)、TIBALとDIBAHの仕込み比(TIBAL/DIBAHの相対モル比)及びTIBAL配合後からDIBAH配合までのエージング時間(分)を表1に示す。
The neodymium salt (1 mol) obtained in the above (4) is dissolved in 200 parts of n-hexane, and the amounts of triisobutylaluminum (TIBAL) and 1,3-butadiene (n-hexane solution) shown in Table 1 are dissolved therein. ), Diisobutylaluminum hydride (DIBAH) and diethylaluminum chloride (DEAC) were sequentially formulated in this order at room temperature. The mixture was further stirred at room temperature for 1 hour to obtain three types of catalyst solutions. An aging time was provided from the TIBAL formulation to the DIBAH formulation.
TIBAL, DIBAH and DEAC charge (relative aluminum moles relative to neodymium), 1,3-butadiene charge (relative moles butadiene relative to neodymium), TIBAL and DIBAH charge ratio (relative moles of TIBAL / DIBAH) Ratio) and the aging time (minutes) from the blending of TIBAL to the blending of DIBAH are shown in Table 1.

次いで、耐圧ガラス製オートクレーブに、1,3−ブタジエンの濃度が15%になるように、シクロヘキサン及び1,3−ブタジエンを仕込んだ。次いで、触媒液を加え、撹拌しつつ40℃にて100分間重合反応させた。ベースポリマーの重合転化率が100%に到達した時点で、物質名及び量を表2に示す変性剤を添加し、40℃にて60分間撹拌して変性反応を行った。その後少量のメタノールを加えて反応を停止し、重合体100部あたり、老化防止剤として2,4−ビス(n−オクチルチオメチル)−6−メチルフェノールを0.2部添加した後、スチームストリッピング法により重合体を析出させ、乾燥して変性共役ジエン重合体を得た。得られた変性共役ジエン重合体(変性PB)の、1,4−シス結合量、数平均分子量(Mn)及び分子量分布指標(Mw/Mn)を測定した。
得られた変性PB100部に対し、カーボンブラック(N339)50部、アロマオイル5部、酸化亜鉛(亜鉛華#1)3部、ステアリン酸2部及び老化防止剤(6PPD)1部をブラベンダータイプミキサー中で、混練物の排出温度が120度になるように6分間混練りした後、得られた混合物を50℃のオープンロールに移して更に硫黄(S#325)1.5部及び加硫促進剤(CBS)1.1部を加えて混練りし、ゴム配合物を得た。160℃で10〜15分プレス加硫を行うことにより加硫ゴムの試験片を得、その試験片を用いて反発弾性及び耐摩耗性の試験を行った。
重合反応に使用した、全1,3−ブタジエンに対する触媒使用量(単量体1モルに対するネオジムのミリモル数)、得られた重合体についての、収率、1,4−シス結合量、Mw、Mn、Mw/Mn及び反発弾性並びに耐摩耗性の試験結果を表2に示す。尚、収率は、使用したネオジムの単位数量当たり収率である。
(比較例1)
Next, cyclohexane and 1,3-butadiene were charged into a pressure-resistant glass autoclave so that the concentration of 1,3-butadiene was 15%. Next, the catalyst solution was added and the polymerization reaction was carried out at 40 ° C. for 100 minutes while stirring. When the polymerization conversion rate of the base polymer reached 100%, a modifier having the substance name and amount shown in Table 2 was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 60 minutes to carry out a modification reaction. Thereafter, a small amount of methanol was added to stop the reaction. After adding 0.2 part of 2,4-bis (n-octylthiomethyl) -6-methylphenol as an anti-aging agent per 100 parts of the polymer, A polymer was precipitated by a ripping method and dried to obtain a modified conjugated diene polymer. The obtained modified conjugated diene polymer (modified PB) was measured for 1,4-cis bond amount, number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution index (Mw / Mn).
100 parts of the modified PB obtained are 50 parts of carbon black (N339), 5 parts of aroma oil, 3 parts of zinc oxide (zinc white # 1), 2 parts of stearic acid and 1 part of anti-aging agent (6PPD). After kneading in a mixer for 6 minutes so that the discharge temperature of the kneaded product is 120 ° C., the resulting mixture is transferred to an open roll at 50 ° C. and 1.5 parts of sulfur (S # 325) and vulcanized. A rubber compound was obtained by adding 1.1 parts of accelerator (CBS) and kneading. A test piece of vulcanized rubber was obtained by performing press vulcanization at 160 ° C. for 10 to 15 minutes, and a test for rebound resilience and wear resistance was performed using the test piece.
The amount of catalyst used with respect to the total 1,3-butadiene used in the polymerization reaction (number of millimoles of neodymium with respect to 1 mol of monomer), yield, 1,4-cis bond amount, Mw, of the obtained polymer Table 2 shows the test results of Mn, Mw / Mn, impact resilience, and abrasion resistance. The yield is a yield per unit quantity of neodymium used.
(Comparative Example 1)

実施例1において、重合転化率が100%に到達した時点で変性剤を添加しないで少量のメタノールを加えて反応を停止した他は実施例1と同様に行った。重合触媒の調製条件は表1に、得られたPBの分析結果及び試験結果を表2に示す。
(比較例2)
In Example 1, when the polymerization conversion rate reached 100%, the reaction was stopped by adding a small amount of methanol without adding a modifier, and the same procedure as in Example 1 was performed. The preparation conditions of the polymerization catalyst are shown in Table 1, and the analysis results and test results of the obtained PB are shown in Table 2.
(Comparative Example 2)

実施例1において、TIBALとDIBAHの配合量をそれぞれ2倍にし、これら2成分の配合順序を入れ替え、エージングしなかった以外は、実施例1と同様にして触媒を得た。この触媒を用いた他は実施例1と同様にして重合反応及び変性反応を行って変性PBを得た。重合触媒の調製条件は表1に、得られた変性PBの分析結果及び試験結果を表2に示す。   In Example 1, a catalyst was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts of TIBAL and DIBAH were each doubled, the blending order of these two components was changed, and no aging was performed. A modified PB was obtained by conducting a polymerization reaction and a modification reaction in the same manner as in Example 1 except that this catalyst was used. The conditions for preparing the polymerization catalyst are shown in Table 1, and the analysis results and test results of the obtained modified PB are shown in Table 2.

Figure 0004273887
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Figure 0004273887
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表2が示すように、本発明方法によって得られた変性PBは、高い1,4−シス結合量及び好適なMnを有し、かつ、Mw/Mnが1に近くて狭い分子量分布を持っており、これを加硫したゴムは顕著に大きな反発弾性と極めて優れた耐摩耗性を有している(実施例1〜3)。
一方、本発明方法で用いる重合触媒で重合を行ったが、重合後に変性反応を行わなかった場合は、PB自体は1,4−シス結合量が高く、Mnが好適で、Mw/Mnも1に近い重合体が得られ、反発弾性及び耐摩耗性もある程度は優れているが、上記の本発明例における反発弾性及び耐摩耗性には及ばない(比較例1)。また、TIBALとDIBAHとの配合順序を逆にし、エージングも設けずに調製した触媒を使用して重合すると、重合活性が低下し、得られたPBは1,4−シス結合量が低く、Mw/Mnも1から離れた値でブロードな分子量分布であり、これを変性しても反発弾性、耐摩耗性ともに不十分であった(比較例2)。
As Table 2 shows, the modified PB obtained by the method of the present invention has a high 1,4-cis bond amount and a suitable Mn, and has a narrow molecular weight distribution with Mw / Mn close to 1. The rubber obtained by vulcanizing it has remarkably large resilience and extremely excellent wear resistance (Examples 1 to 3).
On the other hand, when polymerization was performed with the polymerization catalyst used in the method of the present invention, but no modification reaction was performed after polymerization, PB itself had a high 1,4-cis bond amount, Mn was preferable, and Mw / Mn was 1 A polymer close to the above is obtained, and the resilience and wear resistance are excellent to some extent, but the resilience and wear resistance in the above-mentioned examples of the present invention are not reached (Comparative Example 1). In addition, when polymerization is performed using a catalyst prepared without reversing the blending order of TIBAL and DI BAH and without providing aging, the polymerization activity decreases, and the resulting PB has a low 1,4-cis bond amount, Mw / Mn also had a broad molecular weight distribution at a value away from 1, and even when it was modified, both resilience and wear resistance were insufficient (Comparative Example 2).

Claims (2)

ランタン系列金属化合物(A)、下記一般式(1)で表される有機アルミニウム化合物(B)、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)及び有機アルミニウムハライド化合物(D)を、この順序で逐次配合してなり、かつ、有機アルミニウム化合物(B)を配合後、有機アルミニウムハイドライド化合物(C)を配合する前にエージング工程を設けて調製されてなる重合触媒の存在下で共役ジエンを重合し、
重合反応後に共役ジエン重合体に、スズ化合物、イソシアネート化合物及びエポキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である変性剤を反応させることを特徴とする変性共役ジエン重合体の製造方法。
Al(R)(R)(R) (1)
(R、R及びRは、互いに独立して炭素数1〜20の炭化水素基を表す。)
A lanthanum series metal compound (A), an organoaluminum compound (B) represented by the following general formula (1), an organoaluminum hydride compound (C) and an organoaluminum halide compound (D) are sequentially blended in this order. And after compounding the organoaluminum compound (B), before compounding the organoaluminum hydride compound (C), polymerizing the conjugated diene in the presence of a polymerization catalyst prepared by providing an aging step ,
A method for producing a modified conjugated diene polymer, comprising: reacting a conjugated diene polymer with a modifier that is at least one compound selected from the group consisting of a tin compound, an isocyanate compound, and an epoxy compound after the polymerization reaction.
Al (R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) (1)
(R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.)
前記ランタン系列金属化合物(A)がネオジム化合物である請求項1記載の変性共役ジエン重合体の製造方法。 The lanthanum series metal compound (A) The process of claim 1 Symbol placement of modified conjugated diene polymer is a neodymium compound.
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