JP7177726B2 - Method for producing polybutadiene mixture - Google Patents

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Description

本発明は、ポリブタジエン混合物の製造方法に関する。より詳細には、1,2-ポリブタジエンと1,4-ポリブタジエンとを含有するポリブタジエン混合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing polybutadiene mixtures . More particularly, it relates to a method of making polybutadiene mixtures containing 1,2-polybutadiene and 1,4-polybutadiene.

結晶性を有する1,2-ポリブタジエン樹脂は、炭化水素等の不活性溶媒中、触媒の存在下において、1,3-ブタジエンをシンジオタクチック-1,2重合する方法により製造される。こうした結晶性を有する1,2-ポリブタジエン樹脂は、靴底材や医療用成形品等の各種用途に使用されている。また、結晶性を有する1,2-ポリブタジエン樹脂を含む樹脂材料において、各用途に応じて要求される種々の特性を改善する試みがなされている(例えば、特許文献1や特許文献2参照)。 A crystalline 1,2-polybutadiene resin is produced by syndiotactic-1,2 polymerization of 1,3-butadiene in an inert solvent such as a hydrocarbon in the presence of a catalyst. Such crystalline 1,2-polybutadiene resins are used in various applications such as shoe sole materials and medical moldings. Further, in resin materials containing 1,2-polybutadiene resin having crystallinity, attempts have been made to improve various properties required according to each application (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1には、結晶性を有する1,2-ポリブタジエン樹脂と、特定の高分子シリコーン化合物とを特定割合で配合することにより、成形外観に優れ、かつ柔軟性、耐摩耗性、力学強度特性等に優れた熱可塑性エラストマーを得ることが開示されている。また、特許文献2には、結晶性を有する1,2-ポリブタジエン樹脂と、特定のスチレン-共役ジエン化合物ブロック共重合体とを特定割合で配合することにより、極性樹脂との接着性を改善することが開示されている。 In Patent Document 1, by blending a 1,2-polybutadiene resin having crystallinity and a specific high-molecular silicone compound in a specific ratio, molding appearance is excellent and flexibility, abrasion resistance, and mechanical strength properties are obtained. It is disclosed to obtain a thermoplastic elastomer excellent in such as. Further, in Patent Document 2, by blending a 1,2-polybutadiene resin having crystallinity and a specific styrene-conjugated diene compound block copolymer in a specific ratio, adhesion to a polar resin is improved. is disclosed.

特開2004-217845号公報JP 2004-217845 A 特開2007-23062号公報JP-A-2007-23062

近年、省資源化・省エネルギー化や安全に対する消費者の意識が高まるなか、製品の耐久性や耐摩耗性の向上を図るべく、引張強度、伸び及び靱性(抗張積)により優れた樹脂材料を開発することが望まれている。 In recent years, as consumer awareness of resource saving, energy saving, and safety has increased, resin materials with excellent tensile strength, elongation, and toughness (tensile product) have been developed in order to improve the durability and wear resistance of products. development is desired.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、引張強度、伸び及び靱性に優れたポリブタジエン樹脂を得ることができるポリブタジエン混合物の製造方法を提供することを一つの目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for producing a polybutadiene mixture capable of obtaining a polybutadiene resin excellent in tensile strength, elongation and toughness.

上記課題を解決すべく、本発明によれば、以下のポリブタジエン混合物及びその製造方法、並びに成形品が提供される。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following polybutadiene mixture, method for producing the same, and molded article.

[1] 1,2-ポリブタジエンとランタノイド系触媒との存在下で1,3-ブタジエンを重合する工程Yを含み、前記工程Yの重合時における1,2-ポリブタジエンと1,3-ブタジエンとの質量比が、1,2-ポリブタジエン/1,3-ブタジエン=95/5~50/50である、ポリブタジエン混合物の製造方法。
[2] 1,2-ポリブタジエンと1,4-ポリブタジエンとを含有するポリブタジエン混合物であって、1,2-ポリブタジエンとランタノイド系触媒との存在下で1,3-ブタジエンを重合することにより得られ、前記重合における1,2-ポリブタジエンと1,3-ブタジエンとの質量比が、1,2-ポリブタジエン/1,3-ブタジエン=95/5~50/50である、ポリブタジエン混合物。
[3] 上記[1]の製造方法により得られたポリブタジエン混合物又は上記[2]のポリブタジエン混合物を用いて形成された成形品。
[1] Including a step Y of polymerizing 1,3-butadiene in the presence of 1,2-polybutadiene and a lanthanoid catalyst, wherein the polymerization of 1,2-polybutadiene and 1,3-butadiene during the polymerization of step Y A method for producing a polybutadiene mixture, wherein the mass ratio is 1,2-polybutadiene/1,3-butadiene=95/5 to 50/50.
[2] A polybutadiene mixture containing 1,2-polybutadiene and 1,4-polybutadiene, obtained by polymerizing 1,3-butadiene in the presence of 1,2-polybutadiene and a lanthanide catalyst. and a polybutadiene mixture, wherein the mass ratio of 1,2-polybutadiene and 1,3-butadiene in the polymerization is 1,2-polybutadiene/1,3-butadiene=95/5 to 50/50.
[3] A molded article formed using the polybutadiene mixture obtained by the production method of [1] above or the polybutadiene mixture of [2] above.

本発明のポリブタジエン混合物及びその製造方法によれば、引張強度、伸び及び靱性に優れたポリブタジエン樹脂材料を得ることができる。 According to the polybutadiene mixture and the method for producing the same of the present invention, a polybutadiene resin material excellent in tensile strength, elongation and toughness can be obtained.

以下、本開示の態様に関連する事項について詳細に説明する。なお、本明細書において、「~」を用いて記載された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味である。 Matters relating to aspects of the present disclosure are described in detail below. In this specification, the numerical range described using "-" means that the numerical values described before and after "-" are included as the lower limit and the upper limit.

本開示のポリブタジエン混合物は、1,2-ポリブタジエンと1,4-ポリブタジエンとを含有する。当該ポリブタジエンゴム混合物は、1,2-ポリブタジエンとランタノイド系触媒との存在下で1,3-ブタジエンを重合する工程(以下「工程Y」という。)を含む方法により製造される。本開示のポリブタジエン混合物は、好適には、工程Yと共に、1,2-ポリブタジエンを得る工程Xを更に含む方法により製造される。以下、各工程について詳細に説明する。 The polybutadiene mixtures of the present disclosure contain 1,2-polybutadiene and 1,4-polybutadiene. The polybutadiene rubber mixture is produced by a method including a step of polymerizing 1,3-butadiene in the presence of 1,2-polybutadiene and a lanthanide catalyst (hereinafter referred to as "step Y"). The polybutadiene mixture of the present disclosure is preferably produced by a process comprising step Y and further step X of obtaining 1,2-polybutadiene. Each step will be described in detail below.

<工程X(1,2重合工程)>
工程Xは、コバルト系触媒の存在下で1,3-ブタジエンを重合することにより、ポリブタジエン混合物のマトリックス成分である1,2-ポリブタジエンを製造する工程である。この工程Xは、1,3-ブタジエンと有機溶媒との混合物を調製する工程と、コバルト系触媒の存在下で1,3-ブタジエンを重合(より詳細には1,2重合)する工程と、重合反応を停止させる工程と、を含む。なお、以下では、工程Xにおける重合反応により得られた1,2-ポリブタジエンを「1,2-ポリブタジエン(A)」ともいう。
<Step X (1, 2 polymerization step)>
Step X is a step of producing 1,2-polybutadiene, which is a matrix component of a polybutadiene mixture, by polymerizing 1,3-butadiene in the presence of a cobalt-based catalyst. This step X includes a step of preparing a mixture of 1,3-butadiene and an organic solvent, a step of polymerizing 1,3-butadiene (more specifically, 1,2 polymerization) in the presence of a cobalt-based catalyst, and terminating the polymerization reaction. The 1,2-polybutadiene obtained by the polymerization reaction in step X is hereinafter also referred to as "1,2-polybutadiene (A)".

(調製工程)
本工程で使用する有機溶媒は、炭化水素又はハロゲン化炭化水素を主成分とする溶媒である。炭化水素の具体例としては、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の炭素数4~10の飽和脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン等の炭素数6~20の飽和脂環式炭化水素;1-ブテン、2-ブテン等のモノオレフィン類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。ハロゲン化炭化水素の具体例としては、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼン、ブロムベンゼン、クロロトルエン等が挙げられる。これらのうち、有機溶媒としては炭化水素を好ましく用いることができる。
(Preparation process)
The organic solvent used in this step is a solvent containing a hydrocarbon or a halogenated hydrocarbon as a main component. Specific examples of hydrocarbons include saturated aliphatic hydrocarbons having 4 to 10 carbon atoms such as butane, pentane, hexane and heptane; saturated alicyclic hydrocarbons having 6 to 20 carbon atoms such as cyclopentane and cyclohexane; monoolefins such as butene and 2-butene; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene. Specific examples of halogenated hydrocarbons include methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, trichlorethylene, perchlorethylene, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, bromobenzene and chlorotoluene. Among these, hydrocarbons can be preferably used as the organic solvent.

1,3-ブタジエンと有機溶媒との混合物において、1,3-ブタジエン及び有機溶媒の合計量に対する1,3-ブタジエンの量は、3~80質量%とすることが好ましく、15~30質量%とすることがより好ましい。1,3-ブタジエンと有機溶媒との混合物を調製する際の温度は、好ましくは10~50℃、より好ましくは30~40℃である。 In the mixture of 1,3-butadiene and organic solvent, the amount of 1,3-butadiene with respect to the total amount of 1,3-butadiene and organic solvent is preferably 3 to 80 mass%, preferably 15 to 30 mass%. is more preferable. The temperature at which the mixture of 1,3-butadiene and organic solvent is prepared is preferably 10 to 50°C, more preferably 30 to 40°C.

(1,2重合工程)
本工程では、上記調製工程により得られた1,3-ブタジエンと有機溶媒との混合物を用い、コバルト系触媒の存在下、炭化水素又はハロゲン化炭化水素を主成分とする有機溶媒中で1,3-ブタジエンを1,2重合する。これにより、1,2-ポリブタジエン(A)として1,2-シンジオタクチックポリブタジエンを製造することができる。
(1,2 polymerization step)
In this step, a mixture of 1,3-butadiene and an organic solvent obtained in the above preparation step is used, and 1,3-butadiene is dissolved in an organic solvent mainly composed of a hydrocarbon or a halogenated hydrocarbon in the presence of a cobalt-based catalyst. 3-Butadiene is 1,2-polymerized. Thereby, 1,2-syndiotactic polybutadiene can be produced as 1,2-polybutadiene (A).

使用されるコバルト系触媒は、コバルト化合物を含有する。コバルト化合物は、好ましくはコバルト塩であり、具体的には、塩化コバルト、臭化コバルト、ヨウ化コバルト等のハロゲン化コバルト塩;オクチル酸コバルト、バーサチック酸コバルト、ナフテン酸コバルト等の有機酸コバルト塩、などが挙げられる。これらのうち、ハロゲン原子を含有しない点において、コバルト化合物として有機酸コバルト塩を用いることが好ましい。 The cobalt-based catalysts used contain cobalt compounds. The cobalt compound is preferably a cobalt salt, and specifically, cobalt halide salts such as cobalt chloride, cobalt bromide, and cobalt iodide; organic acid cobalt salts such as cobalt octylate, cobalt versatate, and cobalt naphthenate. , and so on. Among these, it is preferable to use an organic acid cobalt salt as the cobalt compound because it does not contain a halogen atom.

コバルト化合物の使用割合は、コバルト化合物が有するコバルト原子に対し、使用される1,3-ブタジエンのモル比(1,3-ブタジエン/Co)が、l5,000~150,000となる量とすることが好ましく、10,000~100,000となる量とすることがより好ましい。1,3-ブタジエン/Co(モル比)を5,000以上とすることにより、1,2-ポリブタジエン(A)の分子量が低くなりすぎるのを抑制できる点で好適である。また、1,3-ブタジエン/Co(モル比)を150,000以下とすることにより、重合活性の低下の抑制を図ることができる点で好ましい。 The ratio of the cobalt compound used is such that the molar ratio of 1,3-butadiene (1,3-butadiene/Co) to the cobalt atoms of the cobalt compound is 15,000 to 150,000. is preferred, and an amount of 10,000 to 100,000 is more preferred. A 1,3-butadiene/Co (molar ratio) of 5,000 or more is preferable in that the molecular weight of 1,2-polybutadiene (A) can be prevented from becoming too low. In addition, it is preferable to set the 1,3-butadiene/Co (molar ratio) to 150,000 or less in that a decrease in polymerization activity can be suppressed.

工程Xで使用されるコバルト系触媒は、コバルト化合物と共に、ホスフィン化合物と有機アルミニウム化合物とを更に含有することが好ましい。ホスフィン化合物は、炭素数3以上の分岐状の脂肪族炭化水素基又は炭素数5以上の脂環式炭化水素基を1個と、2個の芳香族炭化水素基とを有するホスフィン化合物であることが好ましい。炭素数3以上の分岐状の脂肪族炭化水素基は、好ましくは炭素数3~10の分岐状アルキル基である。炭素数5以上の脂環式炭化水素基は、好ましくは炭素数5~10の置換又は無置換のシクロアルキル基である。芳香族炭化水素基は、好ましくはフェニル基である。 The cobalt-based catalyst used in step X preferably further contains a phosphine compound and an organoaluminum compound together with the cobalt compound. The phosphine compound is a phosphine compound having one branched aliphatic hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms or an alicyclic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms and two aromatic hydrocarbon groups. is preferred. The branched aliphatic hydrocarbon group having 3 or more carbon atoms is preferably a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group having 5 or more carbon atoms is preferably a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms. Aromatic hydrocarbon groups are preferably phenyl groups.

ホスフィン化合物の好ましい具体例としては、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン、ジフェニルイソプロピルホスフィン、ジフェニルイソブチルホスフィン、ジフェニルt-ブチルホスフィン、ジフェニルシクロペンチルホスフィン、ジフェニル(4-メチルシクロヘキシル)ホスフィン、ジフェニルシクロヘプチルホスフィン、ジフェニルシクロオクチルホスフィン等が挙げられる。なお、ホスフィン化合物としては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。ホスフィン化合物の配合割合は、コバルト化合物1モルに対し、1~5モルとすることが好ましく、1.5~4モルとすることがより好ましい。 Preferred specific examples of the phosphine compound include diphenylcyclohexylphosphine, diphenylisopropylphosphine, diphenylisobutylphosphine, diphenylt-butylphosphine, diphenylcyclopentylphosphine, diphenyl(4-methylcyclohexyl)phosphine, diphenylcycloheptylphosphine, diphenylcyclooctylphosphine, and the like. is mentioned. In addition, as a phosphine compound, it can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The mixing ratio of the phosphine compound is preferably 1 to 5 mol, more preferably 1.5 to 4 mol, per 1 mol of the cobalt compound.

有機アルミニウム化合物としては、アルミノキサン(メチルアミノキサン等)、及びトリアルキルアルミニウムと水とを接触させてなる化合物(以下「水素化アルミニウム化合物」と記す。)が挙げられる。アルミノキサンは、あらかじめ合成したものを使用してもよく、あるいは、重合系中で合成したものでもよい。水素化アルミニウム化合物につき、トリアルキルアルミニウムと水との接触方法は、トリアルキルアルミニウムの不活性有機溶媒溶液に対して、水を蒸気、液体及び固体(氷)のうちいずれの状態で接触させてもよい。また、不活性有機溶媒への溶解状態、分散状態、又は乳化状態として、もしくは、不活性ガス中に存在するガス状態、ミスト状態として接触させてもよい。 Examples of organoaluminum compounds include aluminoxanes (methylaluminoxane, etc.) and compounds obtained by contacting trialkylaluminum with water (hereinafter referred to as "aluminum hydride compounds"). The aluminoxane may be one synthesized in advance or one synthesized in the polymerization system. Regarding the aluminum hydride compound, the method of contacting the trialkylaluminum with water is to contact the inert organic solvent solution of the trialkylaluminum with water in any of the states of vapor, liquid, and solid (ice). good. Also, contact may be made in a dissolved state, dispersed state, or emulsified state in an inert organic solvent, or in a gaseous state or mist state existing in an inert gas.

コバルト系触媒において、有機アルミニウム化合物の使用割合は、有機アルミニウム化合物が有するアルミニウム原子に対する、1,3-ブタジエンのモル比(1,3-ブタジエン/Al)が、500~4,000となる量とすることが好ましく、800~2,000となる量とすることがより好ましい。1,3-ブタジエン/Al(モル比)が500以上であると反応が十分に進行しやすく、一方、4,000以下であると重合活性を高くできる傾向にある点で好ましい。 In the cobalt-based catalyst, the proportion of the organoaluminum compound used is such that the molar ratio of 1,3-butadiene to the aluminum atoms of the organoaluminum compound (1,3-butadiene/Al) is 500 to 4,000. It is preferable to set the amount to 800 to 2,000. When the 1,3-butadiene/Al (molar ratio) is 500 or more, the reaction proceeds sufficiently.

1,2重合における反応温度は、通常-20℃~80℃であり、好ましくは30℃~70℃である。反応時間は、好ましくは5分~6時間であり、より好ましくは10~3時間である。重合反応は、回分式でも連続式でもよい。反応溶液中の1,3-ブタジエン濃度は、通常、5~80質量%、好ましくは8~25質量%である。また、触媒及び重合体を失活させないようにするために、重合系内に酸素、水、あるいは炭酸ガス等の失活作用のある化合物の混入を抑制する措置を講じてもよい。 The reaction temperature in the 1,2 polymerization is usually -20°C to 80°C, preferably 30°C to 70°C. The reaction time is preferably 5 minutes to 6 hours, more preferably 10 to 3 hours. The polymerization reaction may be of a batch system or a continuous system. The concentration of 1,3-butadiene in the reaction solution is usually 5-80% by mass, preferably 8-25% by mass. In addition, in order to prevent deactivation of the catalyst and the polymer, measures may be taken to suppress contamination of a deactivating compound such as oxygen, water, or carbon dioxide gas into the polymerization system.

(停止工程)
工程Xにおいては、シンジオタクチック-1,2重合反応が所望の反応転化率に達した後に、有機アルミニウム化合物を重合系に添加することにより1,2重合反応を停止させることが好ましい。
(Suspension process)
In step X, after the syndiotactic-1,2 polymerization reaction reaches the desired reaction conversion, it is preferred to terminate the 1,2 polymerization reaction by adding an organoaluminum compound to the polymerization system.

1,2重合反応の停止に際し使用さ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-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等のアルキルアルミニウム化合物;
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等の水素化アルミニウム化合物、などが挙げられる。これらのうち、1,2重合反応を停止させる際に使用される有機アルミニウム化合物は、水素化ジイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、及び水素化ジエチルアルミニウムよりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。なお、有機アルミニウム化合物としては、単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of organoaluminum compounds used for terminating the 1,2 polymerization reaction include trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, triisopropylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-t- alkylaluminum compounds such as butylaluminum, tripentylaluminum, trihexylaluminum, tricyclohexylaluminum, trioctylaluminum;
diethylaluminum hydride, di-n-propylaluminum hydride, di-n-butylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride, dihexylaluminum hydride, diisohexylaluminum hydride, dioctylaluminum hydride, diisooctyl hydride and aluminum hydride compounds such as aluminum. Among these, the organoaluminum compound used for terminating the 1,2 polymerization reaction is at least one selected from the group consisting of diisobutylaluminum hydride, triethylaluminum, triisobutylaluminum, and diethylaluminum hydride. is preferred. In addition, as an organoaluminum compound, it can be used individually or in combination of 2 or more types.

1,2重合反応の停止に際し、有機アルミニウム化合物の使用割合は、1,2重合反応で用いるコバルト化合物1モルあたり、1~20モルとすることが好ましく、5~15モルとすることがより好ましい。有機アルミニウム化合物の使用割合を上記範囲内とすることにより、1,2-ポリブタジエン(A)の分子量が高くなりすぎず、又は工程Yにより得られる1,4-ポリブタジエンの分子量が低くなりすぎず、好適である。重合停止反応を行う際の温度は、通常-20℃~80℃であり、好ましくは30℃~70℃である。 When terminating the 1,2 polymerization reaction, the ratio of the organoaluminum compound used is preferably 1 to 20 mol, more preferably 5 to 15 mol, per 1 mol of the cobalt compound used in the 1,2 polymerization reaction. . By setting the proportion of the organoaluminum compound used within the above range, the molecular weight of 1,2-polybutadiene (A) does not become too high, or the molecular weight of 1,4-polybutadiene obtained in step Y does not become too low, preferred. The temperature at which the polymerization termination reaction is carried out is usually -20°C to 80°C, preferably 30°C to 70°C.

工程Xによれば、1,2-ポリブタジエン(A)として1,2-シンジオタクチックポリブタジエンを製造することができる。得られる1,2-ポリブタジエン(A)の融点は、60℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましく、120℃以上であることが更に好ましい。1,2-ポリブタジエン(A)の融点を60℃以上とすることにより、ポリブタジエン混合物を用いて得られる弾性体(成形品)の引張強度を十分に高くできる点で好ましい。 According to step X, 1,2-syndiotactic polybutadiene can be produced as 1,2-polybutadiene (A). The melting point of the obtained 1,2-polybutadiene (A) is preferably 60° C. or higher, more preferably 100° C. or higher, and even more preferably 120° C. or higher. Setting the melting point of the 1,2-polybutadiene (A) to 60° C. or higher is preferable in that the tensile strength of the elastic body (molded article) obtained using the polybutadiene mixture can be sufficiently increased.

1,2-ポリブタジエン(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、50,000以上であることが好ましく、70,000以上であることがより好ましく、100,000以上であることが特に好ましい。また、1,2-ポリブタジエン(A)の重量平均分子量(Mw)は、600,000以下であることが好ましく、500,000以下であることがより好ましく、450,000以下であることが特に好ましい。1,2-ポリブタジエン(A)の重量平均分子量が50,000未満であると、ポリブタジエン混合物を用いて得られる成形品の耐摩耗性が低下しやすい傾向にあり、600,000を超えると、加工性が低下しやすい傾向にある。 The polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of 1,2-polybutadiene (A) by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 50,000 or more, more preferably 70,000 or more, 100,000 or more is particularly preferred. Further, the weight average molecular weight (Mw) of 1,2-polybutadiene (A) is preferably 600,000 or less, more preferably 500,000 or less, and particularly preferably 450,000 or less. . When the weight average molecular weight of the 1,2-polybutadiene (A) is less than 50,000, the wear resistance of the molded article obtained using the polybutadiene mixture tends to decrease. tend to decline.

1,2-ポリブタジエン(A)における1,2-ビニル結合の含有率は、90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。1,2-ビニル結合の含有率が90%以上であると、ポリブタジエン混合物を用いて得られる成形品の耐摩耗性をより良好にできる点で好ましい。 The content of 1,2-vinyl bonds in 1,2-polybutadiene (A) is preferably 90% or more, more preferably 95% or more. A 1,2-vinyl bond content of 90% or more is preferable because the abrasion resistance of the molded article obtained using the polybutadiene mixture can be improved.

<工程Y(シス-1,4重合工程)>
工程Yでは、1,2-ポリブタジエンとランタノイド系触媒との存在下で1,3-ブタジエンの重合(シス-1,4重合)を行うことにより、1,4-ポリブタジエンを製造する。本工程においては、1,2-ポリブタジエンとして、工程Xにおいて製造した1,2-ポリブタジエン(A)を用いることが好ましい。その際、上記工程Xにより得られた反応混合物中にランタノイド系触媒を添加して1,3-ブタジエンを重合することが、製造工程の簡略化を図る上で好ましい。なお、以下では、工程Yにおける重合反応により得られた1,4-ポリブタジエンを「1,4-ポリブタジエン(B)」ともいう。
<Step Y (cis-1,4 polymerization step)>
In step Y, 1,4-polybutadiene is produced by polymerizing 1,3-butadiene (cis-1,4 polymerization) in the presence of 1,2-polybutadiene and a lanthanoid catalyst. In this step, the 1,2-polybutadiene (A) produced in step X is preferably used as the 1,2-polybutadiene. At that time, it is preferable to add a lanthanoid catalyst to the reaction mixture obtained in the above step X to polymerize 1,3-butadiene, in order to simplify the production process. The 1,4-polybutadiene obtained by the polymerization reaction in step Y is hereinafter also referred to as "1,4-polybutadiene (B)".

シス-1,4重合に際し、1,2-ポリブタジエンと1,3-ブタジエンとの比率(質量比)は、1,2-ポリブタジエン/1,3-ブタジエン=95/5~50/50である。1,3-ブタジエンに対する1,2-ポリブタジエンの比率が高くなりすぎると、ポリブタジエン混合物中における1,4-ポリブタジエンの含有割合が少なく、引張強度の改善効果を十分に得ることができない。また、1,3-ブタジエンに対する1,2-ポリブタジエンの比率が低くなりすぎると、ポリブタジエン混合物中における1,2-ポリブタジエンの含有割合が少なく、熱可塑性を十分に得ることができない。1,2-ポリブタジエンと1,3-ブタジエンとの比率は、好ましくは95/5~60/40であり、より好ましくは90/10~60/40であり、更に好ましくは90/10~65/35である。 In the cis-1,4 polymerization, the ratio (mass ratio) of 1,2-polybutadiene and 1,3-butadiene is 1,2-polybutadiene/1,3-butadiene=95/5 to 50/50. If the ratio of 1,2-polybutadiene to 1,3-butadiene is too high, the content of 1,4-polybutadiene in the polybutadiene mixture will be too low, and a sufficient effect of improving tensile strength cannot be obtained. On the other hand, if the ratio of 1,2-polybutadiene to 1,3-butadiene is too low, the content of 1,2-polybutadiene in the polybutadiene mixture is too low, and sufficient thermoplasticity cannot be obtained. The ratio of 1,2-polybutadiene and 1,3-butadiene is preferably 95/5 to 60/40, more preferably 90/10 to 60/40, still more preferably 90/10 to 65/ 35.

工程Yにおいて使用されるランタノイド系触媒は、ランタノイド化合物を含有する。ランタノイド化合物は、ランタノイドに属する少なくともいずれか1個の元素を有する化合物である。なお、ランタノイド化合物は、ランタノイドを有する化合物とルイス塩基との反応生成物であってもよい。ランタノイド化合物が有するランタノイドは、ネオジム、プラセオジウム、セリウム、ランタン、ガドリニウム及びサマリウムよりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、ネオジムであることが特に好ましい。ランタノイド化合物の具体例としては、ランタノイドのカルボン酸塩、アルコキサイド、β-ジケトン錯体、リン酸塩又は亜リン酸塩等を挙げることができる。 The lanthanoid-based catalyst used in step Y contains a lanthanide compound. A lanthanide compound is a compound having at least one element belonging to the lanthanoids. The lanthanoid compound may be a reaction product between a lanthanoid-containing compound and a Lewis base. The lanthanoid contained in the lanthanoid compound is preferably at least one selected from the group consisting of neodymium, praseodymium, cerium, lanthanum, gadolinium and samarium, and neodymium is particularly preferred. Specific examples of the lanthanoid compounds include lanthanoid carboxylates, alkoxides, β-diketone complexes, phosphates, and phosphites.

ランタノイドのカルボン酸塩の具体例としては、式(1);「(R-COM」で表される化合物(ただし、Mはランタノイドであり、Rは炭素数1~20の1価の炭化水素基である。)が挙げられる。上記式(1)において、Rは、飽和又は不飽和の1価の鎖状炭化水素基であることが好ましく、直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基であることが好ましい。上記式(1)中のカルボニル基は、Rが有する一級、二級又は三級の炭素原子に結合している。Mは、ネオジム、プラセオジウム、セリウム、ランタン、ガドリニウム又はサマリウムが好ましく、ネオジムがより好ましい。
上記式(1)で表される化合物の具体例としては、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、商品名「バーサチック酸」(シェル化学社製、カルボキシル基が三級炭素原子に結合しているカルボン酸)等の塩を挙げることができる。これらのうち、上記式(1)で表される化合物は、バーサチック酸、2-エチルヘキサン酸又はナフテン酸の塩であることが好ましい。
Specific examples of lanthanide carboxylates include compounds represented by the formula ( 1 ); is a monovalent hydrocarbon group). In the above formula (1), R 1 is preferably a saturated or unsaturated monovalent chain hydrocarbon group, preferably a linear, branched or cyclic alkyl group. The carbonyl group in the formula (1) is bonded to a primary, secondary or tertiary carbon atom of R 1 . M is preferably neodymium, praseodymium, cerium, lanthanum, gadolinium or samarium, more preferably neodymium.
Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include octanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, benzoic acid, naphthenic acid, trade name "Versatic acid" (manufactured by Shell Chemical Co., carboxyl carboxylic acids in which the group is attached to a tertiary carbon atom). Among these, the compound represented by the above formula (1) is preferably a salt of versatic acid, 2-ethylhexanoic acid or naphthenic acid.

ランタノイドのアルコキサイドの具体例としては、式(2);(RO)Mで表される化合物(ただし、Mはランタノイドであり、Rは炭素数1~20の1価の炭化水素基である。)が挙げられる。上記式(2)において、Rとしては、1価の鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。Rは、好ましくは1価の芳香族炭化水素基である。上記式(2)中の基「RO-」の具体例としては、例えば2-エチル-ヘキシルアルコキシ基、オレイルアルコキシ基、ステアリルアルコキシ基、フェノキシ基、ベンジルアルコキシ基等を挙げることができる。これらのうち、基「RO-」は、2-エチル-ヘキシルアルコキシ基、またはベンジルアルコキシ基が好ましい。Mの説明及び好ましい例示については上記式(1)の説明が適用される。 Specific examples of lanthanide alkoxides include compounds represented by formula (2); (R 2 O) 3 M (where M is a lanthanoid and R 2 is a monovalent hydrocarbon group ). In formula (2) above, R 2 includes a monovalent chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and the like. R 2 is preferably a monovalent aromatic hydrocarbon group. Specific examples of the group “R 2 O—” in formula (2) above include a 2-ethyl-hexylalkoxy group, an oleylalkoxy group, a stearylalkoxy group, a phenoxy group and a benzylalkoxy group. Among these, the group “R 2 O—” is preferably a 2-ethyl-hexylalkoxy group or a benzylalkoxy group. For the description and preferred examples of M, the description of formula (1) above applies.

ランタノイドのβ-ジケトン錯体の具体例としては、アセチルアセトン錯体、ベンゾイルアセトン錯体、プロピオニトリルアセトン錯体、バレリルアセトン錯体、エチルアセチルアセトン錯体等を挙げることができる。これらのうち、アセチルアセトン錯体又はエチルアセチルアセトン錯体が好ましい。 Specific examples of β-diketone complexes of lanthanoids include acetylacetone complexes, benzoylacetone complexes, propionitrileacetone complexes, valerylacetone complexes, and ethylacetylacetone complexes. Of these, an acetylacetone complex or an ethylacetylacetone complex is preferred.

ランタノイドのリン酸塩又は亜リン酸塩の具体例としては、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(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)、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-p-ノニルフェニル、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、ビス(p-ノニルフェニル)ホスフィン酸、(1-メチルヘプチル)(2-エチルヘキシル)ホスフィン酸、(2-エチルヘキシル)(p-ノニルフェニル)ホスフィン酸等の塩を挙げることができる。これらのうち、リン酸塩又は亜リン酸塩としては、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)、2-エチルヘキシルホスホン酸モノ-2-エチルヘキシル又はビス(2-エチルヘキシル)ホスフィン酸の塩が好ましい。 Specific examples of lanthanide phosphates or phosphites include bis(2-ethylhexyl) bis(1-methylheptyl) phosphate, bis(p-nonylphenyl) phosphate, bis(polyethylene glycol) phosphate, -p-nonylphenyl), (1-methylheptyl) phosphate (2-ethylhexyl), (2-ethylhexyl) phosphate (p-nonylphenyl), mono-2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate, 2-ethylhexylphosphonate mono-p-nonylphenyl acid, bis(2-ethylhexyl)phosphinic acid, bis(1-methylheptyl)phosphinic acid, bis(p-nonylphenyl)phosphinic acid, (1-methylheptyl)(2-ethylhexyl)phosphinic acid , (2-ethylhexyl)(p-nonylphenyl)phosphinic acid and the like. Among these, phosphates or phosphites include bis(2-ethylhexyl) phosphate, bis(1-methylheptyl) phosphate, mono-2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate or bis(2-ethylhexyl) ) salts of phosphinic acids are preferred.

工程Yで使用するランタノイド化合物としては、これらのうち、カルボン酸塩又はリン酸塩であることが好ましく、カルボン酸塩であることがより好ましい。これらの中でも、ネオジムのリン酸塩又はネオジムのカルボン酸塩が更に好ましく、ネオジムのバーサチック酸塩又はネオジムの2-エチルヘキサン酸塩等のカルボン酸塩が特に好ましい。 Among these, the lanthanoid compound used in step Y is preferably a carboxylate or a phosphate, and more preferably a carboxylate. Among these, neodymium phosphate or neodymium carboxylate is more preferable, and carboxylate such as neodymium versatate or neodymium 2-ethylhexanoate is particularly preferable.

ランタノイド化合物を溶剤に可溶化させるため、又は長期間安定に貯蔵するために、ランタノイド化合物とルイス塩基とを混合したり、又はランタノイド化合物とルイス塩基とを反応させて反応生成物としたりすることも好ましい。ルイス塩基の使用量は、ランタノイド化合物が有するランタノイド1モルに対して、0~30モルとすることが好ましく、1~10モルとすることがより好ましい。ルイス塩基の具体例としては、アセチルアセトン、テトラヒドロフラン、ピリジン、N,N-ジメチルホルムアミド、チオフェン、ジフェニルエーテル、トリエチルアミン、有機リン化合物、一価又は二価のアルコール等を挙げることができる。なお、工程Yにおいて、ランタノイド化合物としては、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 In order to solubilize the lanthanoid compound in a solvent or store it stably for a long period of time, the lanthanoid compound and the Lewis base may be mixed, or the lanthanoid compound and the Lewis base may be reacted to form a reaction product. preferable. The amount of the Lewis base used is preferably 0 to 30 mol, more preferably 1 to 10 mol, per 1 mol of the lanthanoid contained in the lanthanide compound. Specific examples of Lewis bases include acetylacetone, tetrahydrofuran, pyridine, N,N-dimethylformamide, thiophene, diphenyl ether, triethylamine, organic phosphorus compounds, monohydric or dihydric alcohols, and the like. In addition, in the process Y, as a lanthanoid compound, 1 type can be used individually or in combination of 2 or more types.

工程Yにおけるランタノイド化合物の使用割合は、工程Yで使用する1,3-ブタジエン100gに対して、0.00001~1.0ミリモルとすることが好ましく、0.0001~0.5ミリモルとすることがより好ましい。ランタノイド化合物の使用割合を0.00001ミリモル以上とすることにより重合活性を十分に高くできる点で好ましい。また、当該使用割合を1.0ミリモル以下とすることにより、触媒濃度が高くなり過ぎることを抑制でき、脱灰工程を設けなくてよい点で好ましい。 The ratio of the lanthanoid compound used in step Y is preferably 0.00001 to 1.0 mmol, more preferably 0.0001 to 0.5 mmol, per 100 g of 1,3-butadiene used in step Y. is more preferred. A use ratio of the lanthanoid compound of 0.00001 millimoles or more is preferable in that the polymerization activity can be sufficiently increased. In addition, by setting the proportion of use to 1.0 millimoles or less, it is possible to prevent the catalyst concentration from becoming too high, which is preferable in that a deashing step is not required.

工程Yで使用されるランタノイド系触媒は、ランタノイド化合物と共に、有機アルミニウム化合物とハロゲン化合物とを更に含有することが好ましい。 The lanthanoid-based catalyst used in step Y preferably further contains an organoaluminum compound and a halogen compound together with the lanthanoid compound.

有機アルミニウム化合物としては、アルミノキサン、アルキルアルミニウム化合物及び水素化アルミニウム化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種を用いることが好ましい。これらのうち、アルキルアルミニウム化合物及び水素化アルミニウム化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物(以下「アルミニウム化合物(L)」という。)と、アルミノキサンとを組み合わせて用いることが特に好ましい。 As the organoaluminum compound, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of aluminoxanes, alkylaluminum compounds and aluminum hydride compounds. Among these, it is particularly preferable to use at least one compound selected from the group consisting of alkylaluminum compounds and aluminum hydride compounds (hereinafter referred to as "aluminum compound (L)") in combination with aluminoxane.

本工程において使用されるアルミノキサンの好ましい具体例としては、下記式(3)で表される化合物及び下記式(4)で表される化合物が挙げられる。なお、ファインケミカル,23,(9)5(1994),J.Am.Chem.Soc.,115,4971(1993)、及び J.Am.Che.Soc.,117,6465(1995)に記載されているアルミノキサンの会合体を用いてもよい。

Figure 0007177726000001
(式(3)及び式(4)中、R及びRは、それぞれ独立に炭素数1~20の1価の炭化水素基であり、k及びmは、それぞれ独立に2以上の整数である。式(3)中の複数のRは互いに同じでも異なっていてもよい。mが2以上の場合、式(4)中の複数のRは互いに同じでも異なっていてもよい。) Preferred specific examples of the aluminoxane used in this step include compounds represented by the following formula (3) and compounds represented by the following formula (4). Fine Chemicals, 23, (9) 5 (1994), J.Am.Chem.Soc., 115, 4971 (1993), and J.Am.Che.Soc., 117, 6465 (1995). Aluminoxane aggregates containing
Figure 0007177726000001
(In formulas (3) and (4), R 3 and R 4 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and k and m are each independently an integer of 2 or more. A plurality of R 3 in formula (3) may be the same or different, and when m is 2 or more, a plurality of R 4 in formula (4) may be the same or different.)

上記式(3)中のR及び上記式(4)中のRとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基等を挙げることができる。これらのうち、メチル基、エチル基、イソブチル基又はt-ブチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。k及びmは、4~100の整数であることが好ましい。 Examples of R 3 in the above formula (3) and R 4 in the above formula (4) include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, hexyl group, isohexyl group and octyl. groups, isooctyl groups, and the like. Among these, a methyl group, an ethyl group, an isobutyl group or a t-butyl group is preferred, and a methyl group is particularly preferred. k and m are preferably integers of 4-100.

アルミノキサンの具体例としては、メチルアルミノキサン(以下「MAO」ともいう。)、エチルアルミノキサン、n-プロピルアルミノキサン、n-ブチルアルミノキサン、イソブチルアルミノキサン、t-ブチルアルミノキサン、ヘキシルアルミノキサン、イソヘキシルアルミノキサン等を挙げることができる。これらの中でも、MAOが好ましい。なお、アルミノキサンとしては、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。 Specific examples of aluminoxanes include methylaluminoxane (hereinafter also referred to as "MAO"), ethylaluminoxane, n-propylaluminoxane, n-butylaluminoxane, isobutylaluminoxane, t-butylaluminoxane, hexylaluminoxane, and isohexylaluminoxane. can be done. Among these, MAO is preferred. In addition, as an aluminoxane, 1 type can be used individually or in combination of 2 or more types.

ランタノイド系触媒においてアルミノキサンの使用割合は、1,4重合反応において使用されるランタノイド化合物1モルに対し、アルミノキサンが有するアルミニウム(Al)の量が、1~500モルとなる量とすることが好ましく、3~250モルとなる量とすることがより好ましく、5~200モルとなる量とすることが更に好ましい。アルミノオキサンの使用割合を上記範囲とすることにより、触媒活性の低下を抑制し、また触媒残渣を除去する工程を設けなくて済む点で好適である。 The ratio of the aluminoxane used in the lanthanide-based catalyst is preferably such that the amount of aluminum (Al) in the aluminoxane is 1 to 500 mol per 1 mol of the lanthanoid compound used in the 1,4 polymerization reaction. The amount is more preferably 3 to 250 mol, more preferably 5 to 200 mol. By setting the proportion of the aluminoxane to be used within the above range, it is preferable in terms of suppressing a decrease in catalytic activity and eliminating the need for a step of removing catalyst residues.

アルミニウム化合物(L)の具体例としては、上記停止工程の説明において例示したアルキルアルミニウム化合物及び水素化アルミニウム化合物が挙げられる。なお、アルミニウム化合物(L)としては、一種を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。これらのうち、アルミニウム化合物(L)は、好ましくは水素化ジイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、及び水素化ジエチルアルミニウムよりなる群から選ばれる少なくとも一種である。ランタノイド系触媒の調製に際し、アルミニウム化合物(L)の使用割合は、1,4重合反応において使用されるランタノイド化合物1モルに対し、アルミニウム化合物(L)の合計の使用量を、1~700モルとすることが好ましく、3~500モルとすることがより好ましい。 Specific examples of the aluminum compound (L) include the alkylaluminum compounds and aluminum hydride compounds exemplified in the explanation of the termination step above. As the aluminum compound (L), one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. Among these, the aluminum compound (L) is preferably at least one selected from the group consisting of diisobutylaluminum hydride, triethylaluminum, triisobutylaluminum, and diethylaluminum hydride. In the preparation of the lanthanide-based catalyst, the proportion of the aluminum compound (L) used is such that the total amount of the aluminum compound (L) used is 1 to 700 mol per 1 mol of the lanthanoid compound used in the 1,4 polymerization reaction. preferably 3 to 500 mol.

ランタノイド系触媒の一成分として使用されるハロゲン化合物としては、塩素含有化合物であることが好ましく、塩化ケイ素化合物及び塩化炭化水素化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種であることがより好ましい。使用される塩化ケイ素化合物としては、トリメチルシリルクロライド、トリエチルシリルクロライド、ジメチルシリルジクロリド等を挙げることができる。これらのうち、塩化ケイ素化合物としては、トリメチルシリルクロライドを好ましく用いることができる。また、塩化炭化水素化合物の具体例としては、メチルクロライド、ブチルクロライド、ヘキシルクロライド、オクチルクロライド、クロロホルム、ジクロロメタン、ベンジリデンクロライド等を挙げることができる。これらのうち、メチルクロライド、クロロホルム又はジクロロメタンを用いることが好ましい。 The halogen compound used as one component of the lanthanide catalyst is preferably a chlorine-containing compound, more preferably at least one selected from the group consisting of silicon chloride compounds and chlorinated hydrocarbon compounds. Silicon chloride compounds used include trimethylsilyl chloride, triethylsilyl chloride, dimethylsilyl dichloride, and the like. Among these, trimethylsilyl chloride can be preferably used as the silicon chloride compound. Specific examples of chlorinated hydrocarbon compounds include methyl chloride, butyl chloride, hexyl chloride, octyl chloride, chloroform, dichloromethane, and benzylidene chloride. Among these, it is preferable to use methyl chloride, chloroform or dichloromethane.

ランタノイド系触媒の調製に際して、ハロゲン化合物の使用割合は、ランタノイド化合物1モルに対し、ハロゲン化合物が有するハロゲン原子のモル比(ハロゲン原子/ランタノイド化合物)が、0.5~3であることが好ましく、1.0~2.5であることがより好ましく、1.2~1.8であることが更に好ましい。ハロゲン原子/ランタノイド化合物のモル比が0.5以上であることにより重合触媒活性を十分に高くでき好ましい。また、当該モル比が3以下であることにより、ハロゲン化合物が触媒毒となることを回避できる点で好ましい。 In the preparation of the lanthanide-based catalyst, the ratio of the halogen compound to be used is preferably 0.5 to 3 in terms of the molar ratio of the halogen atoms in the halogen compound (halogen atom/lanthanoid compound) per 1 mol of the lanthanoid compound. It is more preferably 1.0 to 2.5, even more preferably 1.2 to 1.8. A halogen atom/lanthanoid compound molar ratio of 0.5 or more is preferable because the polymerization catalyst activity can be sufficiently increased. In addition, it is preferable that the molar ratio is 3 or less so that the halogen compound can be prevented from becoming a catalyst poison.

工程Yにおいて1,4重合の際の反応温度は、-30℃~200℃とすることが好ましく、0℃~150℃とすることがより好ましい。重合反応の形式は特に制限はなく、バッチ式反応器を用いて行ってもよく、多段連続式反応器等を用いて連続式で行ってもよい。重合溶媒を用いて1,4重合反応を行う場合には、溶媒中のモノマー濃度を、5~50質量%とすることが好ましく、7~35質量%とすることがより好ましい。なお、1,4-ポリブタジエンを製造する観点、及び活性末端を有する1,4-ポリブタジエンを失活させないようにする観点から、重合系内に、酸素、水又は炭酸ガス等といった失活作用のある化合物が混入しない措置を施すことが好ましい。 The reaction temperature for the 1,4 polymerization in step Y is preferably -30°C to 200°C, more preferably 0°C to 150°C. The form of the polymerization reaction is not particularly limited, and may be carried out using a batch type reactor, or may be carried out continuously using a multi-stage continuous reactor or the like. When the 1,4 polymerization reaction is carried out using a polymerization solvent, the monomer concentration in the solvent is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 7 to 35% by mass. From the viewpoint of producing 1,4-polybutadiene and from the viewpoint of preventing 1,4-polybutadiene having an active terminal from being deactivated, a deactivating agent such as oxygen, water or carbon dioxide gas is added to the polymerization system. It is preferable to take measures to prevent contamination by compounds.

1,4-ポリブタジエン(B)の含有割合は、本製造方法により得られるポリブタジエン混合物の全量に対して、1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、8質量%以上であることが更に好ましい。また、1,4-ポリブタジエン(B)の含有割合は、本製造方法により得られるポリブタジエン混合物の全量に対して、30質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましい。1,4-ポリブタジエン(B)の含有割合が1質量%以上であることにより、ポリブタジエン混合物を用いて得られる成形品の引張強度、伸び及び抗張積を十分に高くすることができる点で好ましい。また、1,4-ポリブタジエン(B)の含有割合が30質量%以下であることにより、ポリブタジエン混合物を用いて得られる成形品の耐摩耗性を十分に高くすることができる点で好ましい。 The content of 1,4-polybutadiene (B) is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and 8% by mass with respect to the total amount of the polybutadiene mixture obtained by this production method. % or more is more preferable. In addition, the content of 1,4-polybutadiene (B) is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, relative to the total amount of the polybutadiene mixture obtained by this production method. A content of 1,4-polybutadiene (B) of 1% by mass or more is preferable in that the tensile strength, elongation and tensile product of the molded article obtained using the polybutadiene mixture can be sufficiently increased. . Further, when the content of the 1,4-polybutadiene (B) is 30% by mass or less, the wear resistance of the molded article obtained using the polybutadiene mixture can be sufficiently increased, which is preferable.

上記の1,4重合反応により、活性末端を有する1,4-ポリブタジエンを得ることができる。得られる1,4-ポリブタジエン(B)のGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、50,000以上であることが好ましく、100,000以上であることがより好ましく、150,000以上であることが特に好ましい。また、1,4-ポリブタジエン(B)の重量平均分子量(Mw)は、2,000,000以下であることが好ましく、1,500,000以下であることがより好ましく、1,000,000以下であることが特に好ましい。1,4-ポリブタジエン(B)の重量平均分子量が50,000未満であると、耐摩耗性が低下しやすい傾向にあり、2,000,000を超えると、加工性が低下しやすい傾向にある。 A 1,4-polybutadiene having an active terminal can be obtained by the above 1,4 polymerization reaction. The polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of the obtained 1,4-polybutadiene (B) by GPC is preferably 50,000 or more, more preferably 100,000 or more, and 150,000 or more. It is particularly preferred to have Further, the weight average molecular weight (Mw) of 1,4-polybutadiene (B) is preferably 2,000,000 or less, more preferably 1,500,000 or less, and 1,000,000 or less. is particularly preferred. When the weight average molecular weight of 1,4-polybutadiene (B) is less than 50,000, wear resistance tends to decrease, and when it exceeds 2,000,000, workability tends to decrease. .

1,4-ポリブタジエン(B)につき、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)は、2.0~4.0が好ましく、2.1~3.5がより好ましい。1,4-ポリブタジエンゴムのMw/Mnが4.0以下であると、得られる成形品の靭性(抗張積)をより良好にできる点で好適である。 For 1,4-polybutadiene (B), the ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is preferably 2.0 to 4.0, more preferably 2.1 to 3.5. more preferred. When the Mw/Mn of the 1,4-polybutadiene rubber is 4.0 or less, it is preferable in that the toughness (tensile product) of the resulting molded product can be improved.

1,4-ポリブタジエン(B)におけるシス-1,4構造の含有率は、89%以上であることが好ましく、93%以上であることがより好ましい。シス-1,4構造の含有率が89%以上であると、ポリブタジエン混合物を用いて得られる成形品の耐摩耗性をより良好にでき、好適である。工程Yによれば、ポリブタジエン混合物として、マトリックス成分である1,2-シンジオタクチックポリブタジエンと、1,4-ポリブタジエン(B)との混合物が得られる。
1,2-ポリブタジエン(A)の含有割合は、本製造方法により得られるポリブタジエン混合物の全量に対して、好ましくは70質量%以上であり、より好ましくは75質量%以上である。また、1,2-ポリブタジエン(A)の含有割合は、ポリブタジエン混合物の全量に対して、好ましくは99質量%以下であり、より好ましくは95質量%以下であり、更に好ましくは92質量%以下である。
The content of cis-1,4 structure in 1,4-polybutadiene (B) is preferably 89% or more, more preferably 93% or more. When the content of the cis-1,4 structure is 89% or more, the abrasion resistance of the molded article obtained using the polybutadiene mixture can be improved, which is preferable. According to step Y, a mixture of 1,2-syndiotactic polybutadiene as a matrix component and 1,4-polybutadiene (B) is obtained as a polybutadiene mixture.
The content of 1,2-polybutadiene (A) is preferably 70% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, relative to the total amount of the polybutadiene mixture obtained by this production method. The content of 1,2-polybutadiene (A) is preferably 99% by mass or less, more preferably 95% by mass or less, and still more preferably 92% by mass or less, relative to the total amount of the polybutadiene mixture. be.

<その他の工程>
本製造方法は、上記工程X及び工程Y以外の工程を更に含んでいてもよい。
・工程Z(変性工程)
上記工程Yにおいて、シス-1,4重合反応が所望の反応転化率に達した後、常法に従って直ちに老化防止剤(例えば、2,4-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール等)を重合系に添加してもよいが、アルコキシシラン化合物を用いて1,4-ポリブタジエン(B)の重合末端を変性させてもよい。こうした変性反応により、1,4-ポリブタジエン(B)の活性末端とアルコキシシラン化合物とが反応し、重合末端にケイ素含有基が導入された1,4-ポリブタジエンを得ることができる。ポリブタジエン混合物中に含まれる1,4-ポリブタジエンが末端変性されている場合、ポリブタジエン混合物は、引張強度、伸び及び抗張積に優れるとともに、更に低燃費性能に優れた加硫ゴムを得るための材料として好適である。
<Other processes>
The production method may further include steps other than the steps X and Y described above.
・ Process Z (denaturation process)
In the above step Y, after the cis-1,4 polymerization reaction reaches the desired reaction conversion rate, an anti-aging agent (for example, 2,4-di-tert-butyl-p-cresol, 4,6 -Bis(octylthiomethyl)-o-cresol, etc.) may be added to the polymerization system, but an alkoxysilane compound may be used to modify the polymerization end of 1,4-polybutadiene (B). By such a modification reaction, the active terminal of 1,4-polybutadiene (B) reacts with the alkoxysilane compound, and 1,4-polybutadiene having a silicon-containing group introduced at the polymerization terminal can be obtained. When the 1,4-polybutadiene contained in the polybutadiene mixture is terminally modified, the polybutadiene mixture is excellent in tensile strength, elongation and tensile product, and is a material for obtaining a vulcanized rubber excellent in fuel efficiency performance. It is suitable as

変性工程において使用されるアルコキシシラン化合物(以下「アルコキシシラン化合物(S)」ともいう。)は、少なくとも1個のアルコキシシリル基を有し、かつ1,4-ポリブタジエンが有する活性末端と反応し得る化合物であることが好ましい。これらのうち、アルコキシシラン化合物(S)は、活性末端との反応性が高い点で、エポキシ基、イソシアネート基、カルボニル基及びシアノ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の官能基を有するアルコキシシラン化合物であることが好ましい。なお、アルコキシシラン化合物(S)は、部分縮合物であってもよく、アルコキシシラン化合物と部分縮合物との混合物であってもよい。 The alkoxysilane compound (hereinafter also referred to as "alkoxysilane compound (S)") used in the modification step has at least one alkoxysilyl group and can react with the active terminal of 1,4-polybutadiene. A compound is preferred. Among these, the alkoxysilane compound (S) is an alkoxysilane compound having at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an isocyanate group, a carbonyl group and a cyano group in that it is highly reactive with the active terminal. is preferably The alkoxysilane compound (S) may be a partial condensate, or a mixture of an alkoxysilane compound and a partial condensate.

上記変性反応は、溶液中で行うことが好ましい。溶液としては、上記工程Yにより得られた未反応モノマーを含む溶液をそのまま使用することができる。この場合、製造工程の簡略化を図ることができる点で好適である。また、変性反応に際し、アルコキシシラン化合物(S)の使用割合は、上記工程Yにおいて使用されるランタノイド化合物1モルに対して、0.01~200モルとすることが好ましく、0.1~150モルとすることがより好ましい。変性反応の温度は、1,4-ポリブタジエンの重合温度と同じとすることが好ましい。変性反応における反応時間は、5分~5時間とすることが好ましく、15分~1時間とすることがより好ましい。本開示の製造方法において、変性反応を行わない場合には工程Yによる1,4重合終了後に、また、変性反応を行う場合には変性反応後に、所望により、公知の老化防止剤や反応停止剤を脱溶工程において添加することができる。 The modification reaction is preferably carried out in a solution. As the solution, the solution containing the unreacted monomer obtained in the above step Y can be used as it is. In this case, it is preferable in that the manufacturing process can be simplified. In the modification reaction, the ratio of the alkoxysilane compound (S) used is preferably 0.01 to 200 mol, more preferably 0.1 to 150 mol, per 1 mol of the lanthanoid compound used in step Y above. is more preferable. The modification reaction temperature is preferably the same as the polymerization temperature of 1,4-polybutadiene. The reaction time in the modification reaction is preferably 5 minutes to 5 hours, more preferably 15 minutes to 1 hour. In the production method of the present disclosure, after the completion of the 1,4 polymerization in step Y when the modification reaction is not performed, or after the modification reaction when the modification reaction is performed, if desired, a known anti-aging agent or reaction terminator. can be added in the desolubilization step.

工程Zにより1,4-ポリブタジエン(B)の末端変性を行った場合、変性反応後の脱溶工程において、活性末端に導入されたアルコキシシラン化合物(S)の残基と縮合反応し、かつ消費される化合物(以下「縮合触媒」ともいう。)を更に添加してもよい。縮合触媒の具体例としては、周期律表の4A族、2B族、3B族、4B族及び5B族に含まれる元素のうち少なくとも一つの元素を含有する縮合触媒が好ましい。縮合触媒を添加することにより、アルコキシシラン化合物(S)の残基の縮合反応をより効果的に促進させることができ、加工性、低温特性及び耐摩耗性に優れた1,4-ポリブタジエンを得ることが可能となる。 When terminal modification of 1,4-polybutadiene (B) is performed in step Z, in the desolubilization step after the modification reaction, condensation reaction with the residue of the alkoxysilane compound (S) introduced at the active terminal and consumption A compound (hereinafter also referred to as "condensation catalyst") may be further added. As a specific example of the condensation catalyst, a condensation catalyst containing at least one element among elements included in groups 4A, 2B, 3B, 4B and 5B of the periodic table is preferred. By adding a condensation catalyst, the condensation reaction of the residue of the alkoxysilane compound (S) can be promoted more effectively, and 1,4-polybutadiene having excellent workability, low-temperature properties, and abrasion resistance can be obtained. becomes possible.

上記で得られた溶液から溶媒を除去し、重合体を単離することによって、本開示のポリブタジエン混合物を得ることができる。重合体の単離は、例えばスチームストリッピング等の公知の脱溶媒方法及び熱処理等の乾燥の操作によって行うことができる。 The polybutadiene mixture of the present disclosure can be obtained by removing the solvent from the solution obtained above and isolating the polymer. Isolation of the polymer can be carried out by known desolvation methods such as steam stripping and drying operations such as heat treatment.

本製造方法により得られたポリブタジエン混合物は、融点が60~150℃の1,2-シンジオタクチックポリブタジエンに対し、1,4-ポリブタジエンが、1,4-ポリブタジエンと1,2-シンジオタクチックポリブタジエンとの合計量に対して、5~30質量%含有されていることが好ましい。本開示のポリブタジエン混合物は、単独で使用されるか、又は、必要に応じて他の合成樹脂、合成ゴム若しくは天然ゴムとブレンドされて原料樹脂又は原料ゴムとして配合され、更に必要ならばプロセス油で油展され、次いでカーボンブラック等の各種充填剤、加硫剤及び加硫促進剤等といった、一般に使用される加硫ゴム配合剤が加えられて、ゴム組成物として加硫されることにより、引張強度、伸び及び抗張積が要求される用途、具体的には、例えばタイヤ、ホース、ベルト、スポンジ、履物素材、シート、フィルム、チューブ、包装材、樹脂改質剤、感光性材料、その他の各種工業用品に用いることができる。 The polybutadiene mixture obtained by this production method has a melting point of 60 to 150° C. for 1,2-syndiotactic polybutadiene, and 1,4-polybutadiene is It is preferably contained in an amount of 5 to 30% by mass with respect to the total amount. The polybutadiene mixture of the present disclosure may be used alone, or optionally blended with other synthetic resins, synthetic rubbers or natural rubbers to form a raw resin or raw rubber, and, if desired, a process oil. After oil extension, commonly used vulcanized rubber compounding agents such as various fillers such as carbon black, vulcanizing agents and vulcanization accelerators are added and vulcanized as a rubber composition to obtain tensile strength. Applications that require strength, elongation and tensile product, specifically, tires, hoses, belts, sponges, footwear materials, sheets, films, tubes, packaging materials, resin modifiers, photosensitive materials, and other It can be used for various industrial products.

本製造方法により得られるポリブタジエン混合物のビニル含量(1,2-ビニル結合の含有率)は、90%以上であることが好ましく、93%以上であることがより好ましい。ビニル含量が90%以上であることにより、ポリブタジエン混合物を用いて得られる成形品の耐摩耗性を十分に確保することができる点で好ましい。なお、本明細書において「ビニル含量」は、H-NMRによって測定した値である。 The vinyl content (1,2-vinyl bond content) of the polybutadiene mixture obtained by this production method is preferably 90% or more, more preferably 93% or more. A vinyl content of 90% or more is preferable in that the abrasion resistance of the molded article obtained using the polybutadiene mixture can be sufficiently ensured. As used herein, the “vinyl content” is a value measured by 1 H-NMR.

ポリブタジエン混合物のGPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、50,000以上であることが好ましく、70,000以上であることがより好ましく、100,000以上であることが更に好ましい。また、ポリブタジエン混合物の重量平均分子量(Mw)は、700,000以下であることが好ましく、600,000以下であることがより好ましく、500,000以下であることが特に好ましい。また、得られるポリブタジエン混合物における重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)は、2.0~4.0が好ましく、2.1~3.5がより好ましい。ポリブタジエン混合物のMw/Mnが4.0以下であることにより、成形品の破壊特性をより良好にできる点で好適である。 The polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of the polybutadiene mixture measured by GPC is preferably 50,000 or more, more preferably 70,000 or more, and even more preferably 100,000 or more. Also, the weight average molecular weight (Mw) of the polybutadiene mixture is preferably 700,000 or less, more preferably 600,000 or less, and particularly preferably 500,000 or less. The ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) in the resulting polybutadiene mixture is preferably 2.0 to 4.0, more preferably 2.1 to 3.5. When the Mw/Mn of the polybutadiene mixture is 4.0 or less, it is preferable in that the fracture properties of the molded article can be improved.

以下、実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。重合体の各種物性値の測定方法を以下に示す。 The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these examples. "Parts" and "%" in Examples and Comparative Examples are based on mass unless otherwise specified. Methods for measuring various physical property values of the polymer are shown below.

[融点]:示差走査熱量計(商品名;X-DSC7000、エスアイアイ・テクノロジー株式会社製)を用いて測定した。
[重量平均分子量及び分子量分布]:ゲルパーミエーションクロマトグラフ(商品名;VISCOTEK GPCmax、Malvern社製)を使用し、検知器として示差屈折計を用いて以下の条件で測定し、標準ポリスチレン換算値として算出した。
カラム;商品名「GMHHR-H」(東ソー社製)2本、カラム温度;38℃
移動相;テトラヒドロフラン、流速;1.0ml/分
サンプル濃度;10mg/20ml
[Melting point]: Measured using a differential scanning calorimeter (trade name: X-DSC7000, manufactured by SII Technology Co., Ltd.).
[Weight-average molecular weight and molecular weight distribution]: Using a gel permeation chromatograph (trade name; VISCOTEK GPCmax, manufactured by Malvern), using a differential refractometer as a detector, measured under the following conditions. Calculated.
Column; trade name "GMHHR-H" (manufactured by Tosoh Corporation) 2 pieces, column temperature; 38°C
Mobile phase; tetrahydrofuran, flow rate; 1.0 ml/min sample concentration; 10 mg/20 ml

[シス-1,4結合含量及びビニル含量]:赤外分光光度計(商品名;FT/IR-4100シリーズ、Jasco社製)を使用し、ZnSeプリズムを用いて、波数1000~600cm-1を測定した。
[1,2-ポリブタジエン含有率及び1,4-ポリブタジエン含有率]:以下の計算式(1)~(5)に従い、ポリブタジエン混合物中の1,2-シンジオタクチックポリブタジエンの含有率α[%]及び1,4-ポリブタジエンの含有率β[%]を計算した。なお、計算式(1)~(5)中の略称は以下の意味である。
Q1:1,3-ブタジエン(シンジオタクチック-1,2重合用)投入量
Q2:1,2-ポリブタジエン生成量
Q3:1,2重合における未反応1,3-ブタジエン量
Q4:1,3-ブタジエン(シス-1,4重合用)投入量
Q5:1,4-ポリブタジエン生成量
Q2=Q1×(シンジオタクチック-1,2重合の反応転化率) …(1)
Q3=Q1-Q2 …(2)
Q5=(Q3+Q4)×(シス-1,4重合の反応転化率) …(3)
含有率α=(Q2÷(Q2+Q5))×100 …(4)
含有率β=100-α …(5)
[Cis-1,4 bond content and vinyl content]: Using an infrared spectrophotometer (trade name; FT/IR-4100 series, manufactured by Jasco), using a ZnSe prism, a wavenumber of 1000 to 600 cm -1 was measured. It was measured.
[1,2-polybutadiene content and 1,4-polybutadiene content]: According to the following formulas (1) to (5), the content α [%] of 1,2-syndiotactic polybutadiene in the polybutadiene mixture and 1,4-polybutadiene content β [%] was calculated. Abbreviations in formulas (1) to (5) have the following meanings.
Q1: Amount of 1,3-butadiene (for syndiotactic-1,2 polymerization) input Q2: Amount of 1,2-polybutadiene produced Q3: Amount of unreacted 1,3-butadiene in 1,2 polymerization Q4: 1,3- Input amount of butadiene (for cis-1,4 polymerization) Q5: Amount of 1,4-polybutadiene produced Q2 = Q1 x (reaction conversion rate of syndiotactic-1,2 polymerization) (1)
Q3=Q1-Q2 (2)
Q5 = (Q3 + Q4) x (reaction conversion rate of cis-1,4 polymerization) (3)
Content rate α=(Q2÷(Q2+Q5))×100 (4)
Content rate β = 100-α (5)

1.ポリブタジエン混合物の製造
[実施例1]
シクロヘキサン1.5kg、1,3-ブタジエン300gを窒素置換された3Lオートクレーブに投入した。これとは別に、塩化コバルトを0.12ミリモル含有するジクロライド溶液、ジフェニルシクロヘキシルホスフィンを0.24ミリモル含有するジクロライド溶液、及び3.60ミリモルのメチルアルミノキサン(MAO)を含有するトルエン溶液を混合し、30℃で60分間反応させることにより触媒組成物Aを調製した。この触媒組成物Aを上記オートクレーブに投入し、55℃で1時間反応(シンジオタクチック-1,2重合)させて重合体溶液を得た。なお、投入した1,3-ブタジエンの反応転化率は約80%であった。その後、重合反応を停止させるために、水素化ジイソブチルアルミニウムを1.2ミリモル含有するトルエン溶液を上記オートクレーブに投入し、15分間攪拌した。
1. Production of polybutadiene mixture [Example 1]
1.5 kg of cyclohexane and 300 g of 1,3-butadiene were put into a 3-liter autoclave purged with nitrogen. Separately, a dichloride solution containing 0.12 millimoles of cobalt chloride, a dichloride solution containing 0.24 millimoles of diphenylcyclohexylphosphine, and a toluene solution containing 3.60 millimoles of methylaluminoxane (MAO) were mixed, Catalyst composition A was prepared by reacting at 30° C. for 60 minutes. This catalyst composition A was charged into the autoclave and reacted at 55° C. for 1 hour (syndiotactic-1,2 polymerization) to obtain a polymer solution. The reaction conversion rate of the charged 1,3-butadiene was about 80%. Thereafter, in order to stop the polymerization reaction, a toluene solution containing 1.2 mmol of diisobutylaluminum hydride was charged into the autoclave and stirred for 15 minutes.

上記反応により得られたポリブタジエン樹脂の各種物性値を測定するため、上記重合体溶液から18gの重合体溶液を抜き取り、抜き取った重合体溶液に2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾールを含むトルエン溶液を添加し、重合反応を停止させた。その後、ホットプレート上で加熱することにより脱溶媒した。得られたポリブタジエン樹脂(1,2-シンジオタクチックポリブタジエン)の各種物性値を測定したところ、融点が121℃、1,2-ポリブタジエンの重量平均分子量(Mw)は290,000であった。 In order to measure various physical property values of the polybutadiene resin obtained by the above reaction, 18 g of the polymer solution was withdrawn from the above polymer solution, and 2,6-di-t-butyl-p-cresol was added to the withdrawn polymer solution. was added to stop the polymerization reaction. After that, the solvent was removed by heating on a hot plate. Various physical properties of the obtained polybutadiene resin (1,2-syndiotactic polybutadiene) were measured, and the melting point was 121° C., and the weight average molecular weight (Mw) of 1,2-polybutadiene was 290,000.

続いて、8.7マイクロモルのバーサチック酸ネオジム(Nd(ver))を含有するシクロヘキサン溶液、0.28ミリモルのMAOを含有するトルエン溶液、0.67ミリモルの水素化ジイソブチルアルミニウムを含有するトルエン溶液、及び10.6マイクロモルのトリメチルシリルクロライド(MeSiCl)を含有するトルエン溶液と、1,3-ブタジエン1.1ミリモル(1,2-ポリブタジエン/1,3-ブタジエン=80/20に相当する量)を30℃で60分間反応させることにより触媒組成物Bを調製した。この触媒組成物Bを上記オートクレーブに投入し、70℃で1時間反応(シス-1,4重合)させて、ポリブタジエン混合物を含有する重合体溶液を得た。なお、1,4重合における未反応1,3-ブタジエンの反応転化率は約25%であった。 followed by a cyclohexane solution containing 8.7 μmoles of neodymium versatate (Nd(ver) 3 ), a toluene solution containing 0.28 mmoles of MAO, and a toluene solution containing 0.67 mmoles of diisobutylaluminum hydride. and a toluene solution containing 10.6 micromoles of trimethylsilyl chloride (Me 3 SiCl) and 1.1 mmoles of 1,3-butadiene (equivalent to 1,2-polybutadiene/1,3-butadiene = 80/20). Catalyst composition B was prepared by reacting at 30° C. for 60 minutes. This catalyst composition B was charged into the autoclave and reacted at 70° C. for 1 hour (cis-1,4 polymerization) to obtain a polymer solution containing a polybutadiene mixture. The reaction conversion rate of unreacted 1,3-butadiene in the 1,4 polymerization was about 25%.

次いで、上記反応により得られたポリブタジエン混合物の各種物性値を測定するため、上記重合体溶液から200gの重合体溶液を抜き取り、抜き取った重合体溶液に2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール1.5gを含むトルエン溶液を添加し、重合反応を停止させた。その後、ホットプレート上で加熱することにより脱溶媒し、ポリブタジエン混合物P1を得た。ポリブタジエン混合物P1の各種物性値を測定したところ、1,2-ポリブタジエン含有率が93.6%、1,4-ポリブタジエン含有率が6.4%、分子量分布(Mw/Mn)が2.82、シス-1,4結合の含有率が5.0%、1,2-ビニル結合の含有率が95.0%、重量平均分子量(Mw)が300,000であった。また、ポリブタジエン混合物P1に含まれる1,2-ポリブタジエンの融点は121℃、重量平均分子量(Mw)は290,000であった。 Next, in order to measure various physical property values of the polybutadiene mixture obtained by the above reaction, 200 g of the polymer solution was withdrawn from the above polymer solution, and 2,6-di-tert-butyl-p- A toluene solution containing 1.5 g of cresol was added to terminate the polymerization reaction. After that, the solvent was removed by heating on a hot plate to obtain a polybutadiene mixture P1. When various physical property values of the polybutadiene mixture P1 were measured, the 1,2-polybutadiene content was 93.6%, the 1,4-polybutadiene content was 6.4%, the molecular weight distribution (Mw/Mn) was 2.82, The cis-1,4 bond content was 5.0%, the 1,2-vinyl bond content was 95.0%, and the weight average molecular weight (Mw) was 300,000. The 1,2-polybutadiene contained in the polybutadiene mixture P1 had a melting point of 121° C. and a weight average molecular weight (Mw) of 290,000.

[実施例2]
実施例1において1,2重合の重合処方を下記表1のとおりとし、シス-1,4重合の重合処方を下記表2に記載のとおりとした点以外は実施例1と同様の操作を行い、ポリブタジエン混合物P2を得た。また、得られたポリブタジエン混合物P2の各物性値の測定結果を下記表3に示す。なお、表3中、参考例1には、市販品のシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン樹脂(商品名「RB840」、JSR社製)の測定結果を示している。
[Example 2]
The procedure of Example 1 was repeated except that the polymerization recipe for 1,2 polymerization was as shown in Table 1 below and the polymerization recipe for cis-1,4 polymerization was as shown in Table 2 below. , to obtain a polybutadiene mixture P2. Table 3 below shows the measurement results of the physical properties of the obtained polybutadiene mixture P2. In Table 3, Reference Example 1 shows the measurement results of a commercially available syndiotactic 1,2-polybutadiene resin (trade name “RB840” manufactured by JSR).

Figure 0007177726000002
Figure 0007177726000002

Figure 0007177726000003
Figure 0007177726000003

表1及び表2中の略称は以下の意味である。
CoCL2:塩化コバルト(CoCl
PCH:ジフェニルシクロヘキシルホスフィン
AlBuH:水素化ジイソブチルアルミニウム(AlBuH)
NdVer:バーサチック酸ネオジム(Nd(ver)
MeSiCl:トリメチルシリルクロライド(MeSiCl)
Abbreviations in Tables 1 and 2 have the following meanings.
CoCL2: cobalt chloride ( CoCl2 )
PCH: diphenylcyclohexylphosphine AlBuH: diisobutylaluminum hydride (AlBu 2 H)
NdVer: neodymium versatate (Nd(ver) 3 )
MeSiCl: trimethylsilyl chloride ( Me3SiCl )

Figure 0007177726000004
Figure 0007177726000004

2.ポリブタジエン混合物の評価
[実施例3、4]
実施例1及び実施例2で得られたポリブタジエン混合物P1、P2のそれぞれにつき、切断時引張強さ(TB)、切断時伸び(EB)及び抗張積を評価した。評価は以下の手順により行った。
まず、ポリブタジエン混合物をシート状に成形し、JIS K6251:2010に準拠し、JIS-3号ダンベルカッターで打ち抜いて評価用の試験片(ダンベル状試験片)とした。引張試験機(型名「AG-2000」、(株)島津製作所製)を用いて、負荷速度500mm/分にて上記試料片を引っ張り、切断時引張強さ(TB)及び切断時伸び(EB)を測定した。また、切断時引張強さ(TB)と切断時伸び(EB)の測定結果の積により抗張積を求めた。それらの結果を下記表4に示す。結果は、比較例1を100とした指数で表した。
2. Evaluation of polybutadiene mixtures [Examples 3 and 4]
The polybutadiene mixtures P1 and P2 obtained in Examples 1 and 2 were evaluated for tensile strength at break (TB), elongation at break (EB) and tensile product. Evaluation was performed according to the following procedures.
First, a polybutadiene mixture was formed into a sheet, and according to JIS K6251:2010, it was punched out with a JIS-3 dumbbell cutter to obtain a test piece for evaluation (dumbbell-shaped test piece). Using a tensile tester (model name "AG-2000", manufactured by Shimadzu Corporation), the above sample piece was pulled at a load rate of 500 mm / min, and tensile strength at break (TB) and elongation at break (EB ) was measured. Also, the tensile product was determined by multiplying the measurement results of tensile strength at break (TB) and elongation at break (EB). The results are shown in Table 4 below. The results were expressed as an index with Comparative Example 1 set to 100.

[比較例1]
ポリブタジエン混合物の代わりに、市販品のシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン樹脂(商品名「RB840」、JSR社製)を用いた点以外は実施例1、2と同様にして切断時引張強さ(TB)及び切断時伸び(EB)を測定するとともに、抗張積を求めた。それらの結果を下記表4に示す。
[比較例2]
比較例1で用いたシンジオタクチック1,2-ポリブタジエン樹脂95部に対して、市販品の高シスポリブタジエンゴム(商品名「BR740」、JSR社製)5部を配合し、プラストミルを使用して混練することによりポリブタジエン混合物Q1を得た。また、得られたポリブタジエン混合物Q1を用いて、実施例1、2と同様にして切断時引張強さ(TB)及び切断時伸び(EB)を測定するとともに、抗張積を求めた。それらの結果を下記表4に示す。
[比較例3]
下記表4に示す配合処方に変更した点以外は比較例2と同様にして混練を行い、ポリブタジエン混合物Q2を得た。また、得られたポリブタジエン混合物Q2を用いて、実施例1、2と同様にして切断時引張強さ(TB)及び切断時伸び(EB)を測定するとともに、抗張積を求めた。それらの結果を下記表4に示す。
[Comparative Example 1]
Tensile strength at break ( TB) and elongation at break (EB) were measured, and the tensile product was determined. The results are shown in Table 4 below.
[Comparative Example 2]
To 95 parts of the syndiotactic 1,2-polybutadiene resin used in Comparative Example 1, 5 parts of a commercially available high cis-polybutadiene rubber (trade name "BR740", manufactured by JSR) was blended, and a plastomill was used. A polybutadiene mixture Q1 was obtained by kneading. Using the obtained polybutadiene mixture Q1, the tensile strength at break (TB) and elongation at break (EB) were measured in the same manner as in Examples 1 and 2, and the tensile product was determined. The results are shown in Table 4 below.
[Comparative Example 3]
Kneading was carried out in the same manner as in Comparative Example 2, except that the formulation was changed to that shown in Table 4 below, to obtain a polybutadiene mixture Q2. Using the obtained polybutadiene mixture Q2, the tensile strength at break (TB) and elongation at break (EB) were measured in the same manner as in Examples 1 and 2, and the tensile product was determined. The results are shown in Table 4 below.

Figure 0007177726000005
Figure 0007177726000005

表4中、「配合割合」及び「含有割合」は、試料片の作製に使用したポリブタジエン全体量に対する各重合体の割合を示す。「1,4重合時の1,2-PBD/1,3-BD比率」は、シス1,4-重合時における、1,2-ポリブタジエンと1,3-ブタジエンとの質量比(1,2-ポリブタジエン/1,3-ブタジエン)を表す。表4中の略称は以下の意味である。
RB840:1,2-ポリブタジエン(商品名「RB840」、JSR社製)
BR740:高シスポリブタジエンゴム(商品名「BR740」、JSR社製)
1,2-PBD:1,2-ポリブタジエン
1,4-PBD:1,4-ポリブタジエン
1,3-BD:1,3-ブタジエン
In Table 4, "mixing ratio" and "content ratio" indicate the ratio of each polymer to the total amount of polybutadiene used to prepare the sample piece. “1,2-PBD/1,3-BD ratio during 1,4 polymerization” is the mass ratio of 1,2-polybutadiene and 1,3-butadiene (1,2 -polybutadiene/1,3-butadiene). Abbreviations in Table 4 have the following meanings.
RB840: 1,2-polybutadiene (trade name “RB840”, manufactured by JSR Corporation)
BR740: High cis polybutadiene rubber (trade name “BR740”, manufactured by JSR Corporation)
1,2-PBD: 1,2-polybutadiene 1,4-PBD: 1,4-polybutadiene 1,3-BD: 1,3-butadiene

表4に示すように、実施例1、2のポリブタジエン混合物P1、P2は、引張強度、伸び及び抗張積において、比較例1のポリブタジエン、並びに比較例2及び3のポリブタジエン混合物に比べて、良好な評価結果が得られた。特に、抗張積については、実施例1のポリブタジエン混合物P1では、比較例1の約1.7倍、比較例2の1.9倍、比較例3の約2.2倍であった。また、実施例2のポリブタジエン混合物P2では、比較例1の約1.9倍、比較例2の約2.1倍、比較例3の約2.4倍であり、大きく改善された。 As shown in Table 4, the polybutadiene mixtures P1 and P2 of Examples 1 and 2 are superior to the polybutadiene of Comparative Example 1 and the polybutadiene mixtures of Comparative Examples 2 and 3 in terms of tensile strength, elongation and tensile product. Good evaluation results were obtained. In particular, the tensile product of the polybutadiene mixture P1 of Example 1 was about 1.7 times that of Comparative Example 1, 1.9 times that of Comparative Example 2, and about 2.2 times that of Comparative Example 3. Further, in the polybutadiene mixture P2 of Example 2, it was about 1.9 times that of Comparative Example 1, about 2.1 times that of Comparative Example 2, and about 2.4 times that of Comparative Example 3, which were greatly improved.

以上により、本発明のポリブタジエン混合物の製造方法によれば、引張強度、伸び及び抗張積に優れたポリブタジエン混合物を得ることができることが明らかとなった。 From the above, it was clarified that the polybutadiene mixture excellent in tensile strength, elongation and tensile product can be obtained according to the method for producing a polybutadiene mixture of the present invention.

Claims (8)

1,2-ポリブタジエンとランタノイド系触媒との存在下で1,3-ブタジエンを重合する工程Yを含み、
前記工程Yの重合時における1,2-ポリブタジエンと1,3-ブタジエンとの質量比が、1,2-ポリブタジエン/1,3-ブタジエン=95/5~50/50である、ポリブタジエン混合物の製造方法。
comprising a step Y of polymerizing 1,3-butadiene in the presence of 1,2-polybutadiene and a lanthanide catalyst;
Production of a polybutadiene mixture in which the mass ratio of 1,2-polybutadiene and 1,3-butadiene during the polymerization in step Y is 1,2-polybutadiene/1,3-butadiene=95/5 to 50/50 Method.
コバルト系触媒の存在下で1,3-ブタジエンを重合することにより1,2-ポリブタジエンを得る工程Xを更に含み、
前記工程Yは、前記工程Xにより得られた1,2-ポリブタジエンと前記ランタノイド系触媒との存在下で1,3-ブタジエンを重合する工程である、請求項1に記載のポリブタジエン混合物の製造方法。
further comprising step X of obtaining 1,2-polybutadiene by polymerizing 1,3-butadiene in the presence of a cobalt-based catalyst;
The method for producing a polybutadiene mixture according to claim 1, wherein the step Y is a step of polymerizing 1,3-butadiene in the presence of the 1,2-polybutadiene obtained in the step X and the lanthanide catalyst. .
前記工程Xにおいて、有機アルミニウム化合物を添加することにより1,2-ポリブタジエンの重合を停止させる、請求項2に記載のポリブタジエン混合物の製造方法。 3. The method for producing a polybutadiene mixture according to claim 2, wherein in the step X, the polymerization of 1,2-polybutadiene is terminated by adding an organoaluminum compound. 前記工程Yは、前記工程Xにより得られた反応混合物中に前記ランタノイド系触媒を添加して1,3-ブタジエンを重合する工程である、請求項2又は3に記載のポリブタジエン混合物の製造方法。 4. The method for producing a polybutadiene mixture according to claim 2, wherein step Y is a step of adding the lanthanoid catalyst to the reaction mixture obtained in step X to polymerize 1,3-butadiene. 前記コバルト系触媒は、コバルト化合物と、ホスフィン化合物と、有機アルミニウム化合物とを含有する、請求項2~4のいずれか一項に記載のポリブタジエン混合物の製造方法。 The method for producing a polybutadiene mixture according to any one of claims 2 to 4, wherein the cobalt-based catalyst contains a cobalt compound, a phosphine compound, and an organoaluminum compound. 前記工程Yにおいて使用される1,2-ポリブタジエンは、1,2-シンジオタクチックポリブタジエンである、請求項1~5のいずれか一項に記載のポリブタジエン混合物の製造方法。 The method for producing a polybutadiene mixture according to any one of claims 1 to 5, wherein the 1,2-polybutadiene used in step Y is 1,2-syndiotactic polybutadiene. 前記ランタノイド系触媒は、ランタノイド化合物と、有機アルミニウム化合物と、ハロゲン化合物とを含有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリブタジエン混合物の製造方法。 The method for producing a polybutadiene mixture according to any one of claims 1 to 6, wherein the lanthanide-based catalyst contains a lanthanide compound, an organoaluminum compound, and a halogen compound. 前記ポリブタジエン混合物中に1,4-ポリブタジエンを5~30質量%含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリブタジエン混合物の製造方法。 The method for producing a polybutadiene mixture according to any one of claims 1 to 7, wherein the polybutadiene mixture contains 5 to 30% by mass of 1,4-polybutadiene.
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