JPH05194657A - Production of butadiene-based polymer - Google Patents

Production of butadiene-based polymer

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JPH05194657A
JPH05194657A JP3131392A JP3131392A JPH05194657A JP H05194657 A JPH05194657 A JP H05194657A JP 3131392 A JP3131392 A JP 3131392A JP 3131392 A JP3131392 A JP 3131392A JP H05194657 A JPH05194657 A JP H05194657A
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JP
Japan
Prior art keywords
butadiene
polymerization
molecular weight
based polymer
catalyst
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3131392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kohei Goto
幸平 後藤
Shoji Ogasawara
昭二 小笠原
Yoshiyuki Michino
善行 道野
Masahiro Shibata
昌宏 柴田
Kazuo Soga
和雄 曽我
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05194657A publication Critical patent/JPH05194657A/en
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Abstract

PURPOSE:To produce the subject butadiene-based polymer capable of widely using a polymerization solvent and providing a polymer having a high melting point and a narrow molecular weight distribution and further a high content of 1,2-bonds. CONSTITUTION:A conjugated diene containing at least >=50mol% 1,3-butadiene is polymerized in an inert organic solvent by using a catalyst containing (A) a cobalt compound, (B) an aluminoxane, (C) a trialkylaluminum and (D) water at 0.1-10 atomic ratio of aluminum in the components [(B)/(C)] and 0.1-1.8 molar ratio of the components [(D)/(C)].

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ブタジエン系重合体の
製造方法に関し、さらに詳細には幅広い重合溶媒系にお
いても高活性な重合触媒を用い、高融点で分子量分布が
狭く、かつ高1,2−結合含量のブタジエン系重合体を
製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a butadiene-based polymer, and more specifically, it uses a polymerization catalyst that is highly active even in a wide range of polymerization solvent systems, has a high melting point, a narrow molecular weight distribution, and a high molecular weight distribution. The present invention relates to a method for producing a butadiene-based polymer having a 2-bond content.

【0002】[0002]

【従来の技術】1,3ブタジエンを主成分とするブタジ
エン系重合体の構造は、触媒系に大きく左右される。例
えば、遷移金属化合物とアルキルアルミニウムからなる
触媒系では、シスあるいはトランスの1,4−ポリブタ
ジエンが得られることが知られている。また、CoBr
2 (PPh3 2 、トリアルキルアルミニウムおよび水
からなる触媒系からは、シンジオタクチック1,2−ポ
リブタジエンが得られることが知られている〔Y.Ob
ataら,Polym.J.,,207(197
5)、特公昭44−32425号公報〕。
2. Description of the Related Art The structure of a butadiene-based polymer containing 1,3 butadiene as a main component is greatly influenced by the catalyst system. For example, it is known that cis or trans 1,4-polybutadiene can be obtained with a catalyst system composed of a transition metal compound and alkylaluminum. In addition, CoBr
It is known that syndiotactic 1,2-polybutadiene can be obtained from a catalyst system consisting of 2 (PPh 3 ) 2 , trialkylaluminum and water [Y. Ob
ata et al., Polym. J. , 7 , 207 (197
5), JP-B-44-32425].

【0003】これに対し、BuLiまたはCr(aca
c)3 −Al(C2 5 3 からなる触媒系から、それ
ぞれアタクチックおよびアイソタクチック1,2−ポリ
ブタジエンが得られることが知られている〔A.F.H
alasaら,J.Polym.Sci.Polym.
Chem.Ed.,19,1357(1981);G.
Nattaら,Chem.Ind.(Millan),
41,1163(1959)〕。しかしながら、これら
の触媒系では、環境問題を引き起こす恐れのある塩化メ
チレンなどのハロゲン化炭化水素溶媒中では高重合活性
を示すものの、炭化水素溶媒中では重合活性が低く幅広
い重合溶媒系に適用することはできず、また得られる重
合体も高融点で分子量分布が狭いものが得られず、さら
には高1,2−結合含量であるブタジエン系重合体を得
ることはできない。
On the other hand, BuLi or Cr (aca
from the catalyst system consisting of c) 3 -Al (C 2 H 5) 3, are each known to atactic and isotactic 1,2-polybutadiene is obtained [A. F. H
alasa et al. Polym. Sci. Polym.
Chem. Ed. , 19 , 1357 (1981);
Natta et al., Chem. Ind. (Millan),
41 , 1163 (1959)]. However, these catalyst systems have high polymerization activity in halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride, which may cause environmental problems, but have low polymerization activity in hydrocarbon solvents and should be applied to a wide range of polymerization solvent systems. In addition, a polymer having a high melting point and a narrow molecular weight distribution cannot be obtained, and a butadiene-based polymer having a high 1,2-bond content cannot be obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題を背景になされたもので、特定の触媒を用いる
ことにより重合溶媒を幅広く使用することができ、得ら
れる重合体も、高融点で分子量分布が狭く、さらには高
1,2−結合含量のブタジエン系重合体を製造する方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made against the background of the above-mentioned problems of the prior art. It is possible to use a wide range of polymerization solvents by using a specific catalyst, and the obtained polymer is also high. An object of the present invention is to provide a method for producing a butadiene-based polymer having a narrow melting point and a narrow molecular weight distribution and a high 1,2-bond content.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、1,3−ブタ
ジエンを少なくとも50モル%以上含有する共役ジエン
を、(A)コバルト化合物、(B)アルミノオキサン、
(C)トリアルキルアルミニウムおよび(D)水を含有
し、かつ(B)/(C)(アルミニウム原子比)が0.
1〜10、(D)/(C)(モル比)が0.1〜1.8
である触媒を用い、不活性有機溶媒中で重合することを
特徴とするブタジエン系重合体の製造方法を提供するも
のである。
The present invention provides a conjugated diene containing at least 50 mol% of 1,3-butadiene, (A) a cobalt compound, (B) an aluminoxane,
It contains (C) trialkylaluminum and (D) water, and has a (B) / (C) (aluminum atomic ratio) of 0.
1 to 10, (D) / (C) (molar ratio) is 0.1 to 1.8
The present invention provides a method for producing a butadiene-based polymer, which comprises polymerizing in an inert organic solvent using the above catalyst.

【0006】本発明で用いられる1,3−ブタジエン以
外の共役ジエンとしては、1,3−ペンタジエン、高級
アルキル基で置換された1,3−ブタジエン誘導体、2
−アルキル置換−1,3−ブタジエンなどが挙げられ
る。このうち、高級アルキル基で置換された1,3−ブ
タジエン誘導体としては、1−ペンチル−1,3−ブタ
ジエン、1−ヘキシル−1,3−ブタジエン、1−ヘプ
チル−1,3−ブタジエン、1−オクチル1,3−ブタ
ジエンなどが挙げられる。
As the conjugated diene other than 1,3-butadiene used in the present invention, 1,3-pentadiene, 1,3-butadiene derivative substituted with a higher alkyl group, 2
-Alkyl-substituted-1,3-butadiene and the like. Among these, 1,3-butadiene derivatives substituted with higher alkyl groups include 1-pentyl-1,3-butadiene, 1-hexyl-1,3-butadiene, 1-heptyl-1,3-butadiene, and 1-pentyl-1,3-butadiene. -Octyl 1,3-butadiene and the like.

【0007】また、2−アルキル置換−1,3−ブタジ
エンの代表的なものは、2−メチル−1,3−ブタジエ
ン(イソプレン)、2−エチル−1,3−ブタジエン、
2−プロピル−1,3−ブタジエン、2−イソプロピル
−1,3−ブタジエン、2−ブチル−1,3−ブタジエ
ン、2−イソブチル−1,3−ブタジエン、2−アミル
−1,3−ブタジエン、2−イソアミル−1,3−ブタ
ジエン、2−ヘキシル−1,3−ブタジエン、2−シク
ロヘキシル−1,3−ブタジエン、2−イソヘキシル−
1,3−ブタジエン、2−ヘプチル−1,3−ブタジエ
ン、2−イソヘプチル−1,3−ブタジエン、2−オク
チル−1,3−ブタジエン、2−イソオクチル−1,3
−ブタジエンなどが挙げられる。これらの共役ジエンの
なかで、1,3−ブタジエンと混合して用いられる好ま
しい共役ジエンとしては、イソプレン、1,3−ペンタ
ジエンが挙げられる。重合に供される単量体成分中の
1,3−ブタジエンの含有量は50モル%以上、好まし
くは70モル%以上であり、50モル%未満ではブタジ
エン系重合体中のビニル結合含量の制御が困難となり好
ましくない。
Typical examples of 2-alkyl-substituted-1,3-butadiene include 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2-ethyl-1,3-butadiene,
2-propyl-1,3-butadiene, 2-isopropyl-1,3-butadiene, 2-butyl-1,3-butadiene, 2-isobutyl-1,3-butadiene, 2-amyl-1,3-butadiene, 2-isoamyl-1,3-butadiene, 2-hexyl-1,3-butadiene, 2-cyclohexyl-1,3-butadiene, 2-isohexyl-
1,3-butadiene, 2-heptyl-1,3-butadiene, 2-isoheptyl-1,3-butadiene, 2-octyl-1,3-butadiene, 2-isooctyl-1,3
-Butadiene and the like. Among these conjugated dienes, preferred conjugated dienes to be used by mixing with 1,3-butadiene include isoprene and 1,3-pentadiene. The content of 1,3-butadiene in the monomer component to be polymerized is 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, and when it is less than 50 mol%, the vinyl bond content in the butadiene-based polymer is controlled. Is difficult and not preferable.

【0008】次に、本発明の触媒に使用される(A)コ
バルト化合物としては、見掛けの原子価0価のものから
最高原子価までの化合物が使用される。例えば、この
(A)コバルト化合物としては、無機酸塩、有機酸塩、
これらの塩と電子供与体からなる錯体、0価錯体または
有機配位子のみを持つ2価錯体であり、代表的なものを
挙げると、塩としてはハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、
炭酸塩、リン酸塩、硫化物、水酸化物、シアン化物、チ
オシアン化物、ナフテン酸塩、オクテン酸塩など、錯体
を形成するための電子供与体としては、ホスフィン化合
物、ホスファイト化合物、ピリジン、アミン、アルコー
ル、水、ジピリジル、フェナンスロリンなど、0価錯体
としては配位子にカルボニル、イソニトリル、ホスフィ
ン化合物、ホスファイト化合物、ジピリジル、不飽和炭
化水素、ビニル化合物、シクロペンタジエニル、π−ア
リルおよびその誘導体の少なくとも1つを有するもの、
2価錯体としてはアセチルアセトン、アセト酢酸などを
配位子に有するものである。
Next, as the cobalt compound (A) used in the catalyst of the present invention, compounds having an apparent zero valence to the highest valence are used. For example, as the cobalt compound (A), an inorganic acid salt, an organic acid salt,
It is a complex consisting of these salts and an electron donor, a zero-valent complex or a divalent complex having only an organic ligand, and typical examples thereof include halides, sulfates, nitrates,
Carbonates, phosphates, sulfides, hydroxides, cyanides, thiocyanates, naphthenates, octenoates, etc., as electron donors for complex formation, phosphine compounds, phosphite compounds, pyridine, As a zero-valent complex such as amine, alcohol, water, dipyridyl, and phenanthroline, carbonyl, isonitrile, phosphine compound, phosphite compound, dipyridyl, unsaturated hydrocarbon, vinyl compound, cyclopentadienyl, π-is used as a ligand. Having at least one of allyl and its derivatives,
The divalent complex has acetylacetone, acetoacetic acid or the like as a ligand.

【0009】これらのうち、好ましい(A)コバルト化
合物としては、有機ホスフィン化合物を配位子に持つ錯
体、例えばコバルトビス(トリフェニルホスフィン)ジ
ブロマイド、コバルトビス(トリフェニルホスフィン)
ジクロライド、コバルトビス(トリ−m−メチルフェニ
ルホスフィン)ジブロマイド、コバルトビス(トリ−m
−メチルフェニルホスフィン)ジクロライド、コバルト
ビス(トリ−m−ジメチルフェニルホスフィン)ジブロ
マイドなどのコバルトのホスフィン化合物が挙げられ
る。
Of these, preferred (A) cobalt compounds are complexes having an organic phosphine compound as a ligand, such as cobalt bis (triphenylphosphine) dibromide and cobalt bis (triphenylphosphine).
Dichloride, cobalt bis (tri-m-methylphenylphosphine) dibromide, cobalt bis (tri-m
Examples include cobalt phosphine compounds such as -methylphenylphosphine) dichloride and cobalt bis (tri-m-dimethylphenylphosphine) dibromide.

【0010】また、本発明の触媒のうち、(B)アルミ
ノオキサンとしては、例えば一般式(I)または一般式
(II)
Among the catalysts of the present invention, examples of the (B) aluminoxane include those represented by the general formula (I) or the general formula (II).

【0011】[0011]

【化1】 [Chemical 1]

【0012】[0012]

【化2】 [Chemical 2]

【0013】(式中、Rは炭化水素基、mは2以上の整
数を示す)で表される有機アルミニウム化合物を挙げる
ことができる。この一般式(I)あるいは(II) で表さ
れる(B)アルミノオキサンにおいて、Rはメチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭化水素基であ
り、好ましくはメチル基、エチル基であり、特に好まし
くはメチル基である。また、mは、2以上、好ましくは
5以上、さらに好ましくは10〜100の整数である。
(B)アルミノオキサンの具体例としては、メチルアル
ミノオキサン、エチルアルミノオキサン、プロピルアル
ミノオキサン、ブチルアルミノオキサンなどを挙げるこ
とができる。
An organoaluminum compound represented by the formula (wherein R represents a hydrocarbon group and m represents an integer of 2 or more) can be mentioned. In the (B) aluminoxane represented by the general formula (I) or (II), R is a methyl group,
Hydrocarbon groups such as ethyl group, propyl group and butyl group are preferable, methyl group and ethyl group are preferable, and methyl group is particularly preferable. Further, m is an integer of 2 or more, preferably 5 or more, more preferably 10 to 100.
Specific examples of (B) aluminoxane include methylaluminoxane, ethylaluminoxane, propylaluminoxane, butylaluminoxane, and the like.

【0014】さらに、本発明の触媒のうち、(C)トリ
アルキルアルミニウムとしては、トリメチルアルミニウ
ム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニ
ウム、トリヘキシルアルミニウムなどが挙げられ、この
なかでもトリイソブチルアルミニウムが重合高活性の最
適触媒組成範囲が広いので好ましい。
Further, among the catalysts of the present invention, examples of the (C) trialkylaluminum include trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, etc. Among them, triisobutylaluminum is highly active for polymerization. It is preferable because the optimum catalyst composition range is wide.

【0015】この(C)成分の使用量は、前記(B)成
分と(C)成分のアルミニウム原子の比で(B)/
(C)=0.1〜10が、得られるブタジエン系重合体
の融点および分子量を高め、さらに分子量分布を狭くす
る効果があるので好ましい。(B)/(C)が0.1未
満では、重合活性が著しく低下し、一方10を超えると
重合活性は高くなるが、得られるブタジエン系重合体の
融点や分子量が低くなったり、分子量分布の広いものが
得られるため好ましくない。
The amount of the component (C) used is (B) / (amount of aluminum atom) of the component (B) and the component (C).
(C) = 0.1 to 10 is preferable because it has the effect of increasing the melting point and molecular weight of the obtained butadiene-based polymer and further narrowing the molecular weight distribution. When (B) / (C) is less than 0.1, the polymerization activity is remarkably reduced, while when it exceeds 10, the polymerization activity is increased, but the melting point and molecular weight of the obtained butadiene-based polymer are lowered, and the molecular weight distribution is low. It is not preferable because a wide range of products can be obtained.

【0016】さらに、本発明の触媒のうち、(D)水
は、どのような水を用いてもよいが、イオン交換水、蒸
留水などの単独の水、また結晶水に含まれる水が使用で
きる。これらのうち、単独の水の添加が有機アルミニウ
ム成分との反応性の点から好ましい。(D)水の使用量
は、(C)トリアルキルアルミニウム1モルあたり0.
1〜1.8モル、好ましくは0.3〜1.5モルであ
り、0.1モルより少ないか、あるいは1.8モルを超
えると、重合活性が著しく低下するので好ましくない。
Further, in the catalyst of the present invention, as the water (D), any water may be used, but single water such as ion-exchanged water or distilled water, or water contained in crystal water is used. it can. Of these, the addition of water alone is preferable from the viewpoint of reactivity with the organoaluminum component. The amount of water (D) used was 0.1% per mole of (C) trialkylaluminum.
It is 1 to 1.8 moles, preferably 0.3 to 1.5 moles, and if it is less than 0.1 moles or exceeds 1.8 moles, the polymerization activity remarkably decreases, which is not preferable.

【0017】なお、本発明において使用されるその他の
触媒の使用量は、(A)コバルト化合物は、ブタジエン
のモル量とコバルト原子の比で5×102 〜105 、好
ましくは103 〜106 であり、5×102 未満では触
媒濃度が高く、脱触工程が必要となり、一方105 を超
えると触媒の重合活性の点から好ましくない。また、
(B)アルミノオキサンおよび(C)トリアルキルアル
ミニウムの使用量は、(A)コバルト化合物のコバルト
原子に対する、(B)〜(C)成分を合計したアルミニ
ウム原子の比として、通常、4〜106 、好ましくは実
用的な重合活性と分子量の制御の面から、10〜105
が好ましく、10未満では触媒活性が低く、500以上
であれば重合活性の点から好ましいが、105 を超える
と脱触工程のが必要となるので実用上好ましくない。
The amount of the other catalyst used in the present invention is such that the cobalt compound (A) is 5 × 10 2 to 10 5 , preferably 10 3 to 10 in terms of the ratio of the molar amount of butadiene to the cobalt atom. is 6, 5 × 10 high catalyst concentration is less than 2, catalyst removal step is required, whereas not preferred in view of polymerization activity of the catalyst exceeds 10 5. Also,
The amount of the (B) aluminoxane and the (C) trialkylaluminum used is usually 4 to 10 as the ratio of the aluminum atoms obtained by summing the (B) to (C) components with respect to the cobalt atoms of the (A) cobalt compound. 6 , preferably 10 to 10 5 in terms of practical polymerization activity and control of molecular weight
Preferably, low catalytic activity is less than 10, but preferably from polymerization activity points if 500 or more, is not preferable for practical use since it is necessary for catalyst removal step exceeds 10 5.

【0018】本発明に使用される触媒は、触媒各成分を
任意の順序で、好ましくは炭化水素またはハロゲン化炭
化水素溶媒中で混合することによって調製される。な
お、触媒は、これを本発明の1,3−ブタジエンを主成
分とする共役ジエンに接触させる前にあらかじめ各成分
を混合して調製しておいてもよく、また重合反応器中で
該共役ジエンの存在下で各成分を混合して調製すること
もできる。
The catalyst used in the present invention is prepared by mixing the catalyst components in any order, preferably in a hydrocarbon or halogenated hydrocarbon solvent. The catalyst may be prepared by mixing the respective components in advance before contacting it with the conjugated diene containing 1,3-butadiene as the main component of the present invention. It can also be prepared by mixing the components in the presence of a diene.

【0019】本発明では、1,3−ブタジエンを主体と
する共役ジエンを、前記触媒、すなわち(A)〜(D)
成分を主成分とする触媒を用い、不活性有機溶媒中で重
合する。重合溶媒としては、不活性の有機溶媒であり、
例えばベンゼン、トルエン、キシレン、クメンなどの芳
香族炭化水素溶媒、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−
ブタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、メチルシクロペンタ
ン、シクロヘキサン、シクロペンタンなどの脂環族炭化
水素溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、
トリクロルエチレン、パークロルエチレン、1,2−ジ
クロロエタン、クロルベンゼン、ブロムベンゼン、クロ
ルトルエンなどのハロゲン化炭化水素溶媒およびこれら
の混合物を用いることができる。
In the present invention, a conjugated diene containing 1,3-butadiene as a main component is added to the catalyst, that is, (A) to (D).
Polymerization is carried out in an inert organic solvent using a catalyst whose main component is. The polymerization solvent is an inert organic solvent,
For example, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, cumene, n-pentane, n-hexane, n-
Aliphatic hydrocarbon solvent such as butane, alicyclic hydrocarbon solvent such as methylcyclopentane, cyclohexane, cyclopentane, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride,
Halogenated hydrocarbon solvents such as trichloroethylene, perchlorethylene, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, bromobenzene, chlorotoluene and mixtures thereof can be used.

【0020】重合温度は、通常、−50℃〜120℃
で、好ましくは−20〜50℃である。重合反応は、回
分式でも、連続式でもよい。なお、溶媒中の単量体濃度
は、通常、5〜50重量%、好ましくは10〜35重量
%である。また、重合体を製造するために、本発明の触
媒およびポリマーを失活させないために、重合系内に酸
素、水などの失活作用のある化合物の混入を極力なくす
ような配慮が必要である。重合反応が所望の段階まで進
行したら反応混合物をアルコール、その他の重合停止
剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを添加
し、次いで通常の方法に従って生成重合体を分離、洗
浄、乾燥して目的のブタジエン系重合体を得ることがで
きる。
The polymerization temperature is usually -50 ° C to 120 ° C.
And preferably -20 to 50 ° C. The polymerization reaction may be a batch system or a continuous system. The monomer concentration in the solvent is usually 5 to 50% by weight, preferably 10 to 35% by weight. Further, in order to produce a polymer, in order not to deactivate the catalyst and the polymer of the present invention, it is necessary to take into consideration the inclusion of a compound having a deactivating action such as oxygen or water in the polymerization system as much as possible. . When the polymerization reaction has proceeded to the desired stage, the reaction mixture is added with alcohol, another polymerization terminator, an antioxidant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, etc., and then the produced polymer is separated, washed and dried according to a usual method. Thus, the desired butadiene-based polymer can be obtained.

【0021】本発明の製造方法によれば、特定の触媒を
用いているため、広い範囲の重合溶媒を用いることがで
き、しかも得られる重合体は、高融点で分子量分布が狭
く、かつ高1,2−結合含量である。このように、
(A)〜(D)成分を主成分とする触媒を用いて得られ
るブタジエン系重合体は、ブタジエン部分のビニル結合
含量が80〜97%、好ましくは85〜97%である。
また、本発明で得られるブタジエン系重合体の分子量
は、ポリスチレン換算の重量平均分子量が、通常、0.
5×104 〜100×104 、好ましくは2×104
80×104 であり、0.5×104 未満では機械的性
質が劣り、一方100×104 を超えると加工性が劣
り、ロールやバンバリーでの混練り時にトルクが過大に
かかったり、配合物が高温になり劣化が起こり、またカ
ーボンブラックの分散が不良となり加硫ゴムの性能が劣
るなどの問題が生起し好ましくない。さらに、得られる
ブタジエン系重合体の融点は、40〜150℃、好まし
くは50〜140℃である。
According to the production method of the present invention, since a specific catalyst is used, a wide range of polymerization solvents can be used, and the obtained polymer has a high melting point, a narrow molecular weight distribution, and a high molecular weight. , 2-bond content. in this way,
The butadiene-based polymer obtained by using the catalyst containing the components (A) to (D) as a main component has a vinyl bond content in the butadiene portion of 80 to 97%, preferably 85 to 97%.
Further, the molecular weight of the butadiene-based polymer obtained in the present invention is such that the polystyrene-equivalent weight average molecular weight is usually 0.
5 × 10 4 to 100 × 10 4 , preferably 2 × 10 4 to
80 × 10 4 , less than 0.5 × 10 4 has poor mechanical properties, while more than 100 × 10 4 has poor processability, excessive torque is applied during kneading with rolls or Banbury, and compounding It is not preferable because problems such as deterioration of the vulcanized rubber due to deterioration of the temperature of the product due to high temperature and poor dispersion of carbon black occur. Further, the melting point of the obtained butadiene-based polymer is 40 to 150 ° C, preferably 50 to 140 ° C.

【0022】さらに、本発明で得られるブタジエン系重
合体は、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)と重
量平均分子量(Mw)との比で表される分子量分布(M
w/Mn)を広い範囲にわたって変化させることができ
るが、通常、1.5〜5であり、1.5未満はリビング
重合の手法によらなければ技術的に困難であり、一方5
を超えると物性が劣り、また低分子量が増加し好ましく
ない。
Further, the butadiene-based polymer obtained in the present invention has a molecular weight distribution (M) represented by the ratio of polystyrene-reduced number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw).
w / Mn) can be varied over a wide range, but it is usually 1.5 to 5, and less than 1.5 is technically difficult unless a living polymerization technique is used, while 5
If it exceeds, the physical properties are poor and the low molecular weight increases, which is not preferable.

【0023】本発明により得られるブタジエン系重合体
は、該重合体を、単独でまたは他の合成ゴムもしくは天
然ゴムとブレンドして原料ゴムとして配合し、必要なら
ばプロセス油で油展し、次いでカーボンブラックなどの
充填剤、加硫剤および加硫促進剤などの通常の加硫ゴム
配合剤を加えてゴム組成物とし、これを加硫し、機械的
特性および耐摩耗性が要求されるゴム用途、例えばタイ
ヤ、ホース、ベルト、その他の各種工業用品に用いるこ
とができる。また、本発明により得られるブタジエン系
重合体は、他の各種ゴムにブレンドすることにより、ゴ
ム改質剤としての利用も可能である。
The butadiene-based polymer obtained by the present invention is blended as a raw rubber with the polymer alone or blended with other synthetic rubber or natural rubber, and if necessary, oil-extended with a process oil, and then, A rubber composition which is obtained by adding a filler such as carbon black, a vulcanizing agent, and a usual vulcanizing compounding agent such as a vulcanization accelerator into a rubber composition, and vulcanizing the composition to obtain mechanical properties and abrasion resistance. It can be used for applications such as tires, hoses, belts, and various other industrial products. The butadiene-based polymer obtained by the present invention can also be used as a rubber modifier by blending with other various rubbers.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的
に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下
の実施例に何ら制約されるものではない。なお、実施例
中、部および%は特に断らないかぎり重量基準である。
また、実施例中の各種の測定は、下記の方法に拠った。
重量平均分子量および数分子量は、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー(GPC)を用い測定した。ブタ
ジエン系重合体のビニル結合含量は、赤外吸収スペクト
ル法(モレロ法)によって求めた。ガラス転移点および
融点は、セイコー電子工業(株)製、SSC5200H
のDSC(示差走査熱量計)を用い、ASTM D34
18に準じて測定した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded. In the examples, parts and% are based on weight unless otherwise specified.
In addition, various measurements in the examples were based on the following methods.
The weight average molecular weight and the number molecular weight were measured by gel permeation chromatography (GPC). The vinyl bond content of the butadiene-based polymer was determined by the infrared absorption spectrum method (Morero method). The glass transition point and the melting point are SSC5200H manufactured by Seiko Instruments Inc.
ASTM D34 using a DSC (differential scanning calorimeter)
It measured according to 18.

【0025】 参考例(1,3−ブタジエン、触媒、重合溶媒の調製) 1,3−ブタジエン;日本合成ゴム(株)製の1,3−
ブタジエンを、蒸留後、モレキュラーシーブ4Aを用い
て乾燥したものを使用した。 ビス(トリフェニルホスフィン)コバルトジブロマイ
ド;文献記載の方法(J.Chattら,J.Che
m.Soc.,1961,285〕により合成したもの
を、ジクロロメタン溶液として使用した。 メチルアルミノオキサン;東ソーアクゾ(株)製のトル
エン溶液を用いた。トリイソブチルアルミニウム;東ソ
ーアクゾ(株)製のものをトルエン溶液として用いた。 重合溶媒;乾燥チッ素を用い、脱気後、モレキュラーシ
ーブ4Aを用い、乾燥したものを用いた。
Reference Example (Preparation of 1,3-Butadiene, Catalyst and Polymerization Solvent) 1,3-Butadiene; 1,3-butadiene manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co. Ltd.
The butadiene was used after being distilled and then dried using a molecular sieve 4A. Bis (triphenylphosphine) cobalt dibromide; the method described in the literature (J. Chatt et al., J. Che.
m. Soc. , 1961,285] was used as a dichloromethane solution. Methylaluminoxane; a toluene solution manufactured by Tosoh Akzo Co., Ltd. was used. Triisobutylaluminum; manufactured by Tosoh Akzo Co., Ltd. was used as a toluene solution. Polymerization solvent: Dry nitrogen was used, degassed, and then dried using molecular sieve 4A.

【0026】実施例1〜3 充分にチッ素置換した内容積100mlの耐圧ビンに、
トルエン54ml、水9.2μlを加え打栓した。次い
で、1,3−ブタジエン10gを加え、10℃にて10
分間振とうした。その後、トリイソブチルアルミニウ
ム、メチルアルミノオキサン、ビス(トリフェニルホス
フィン)コバルトジブロマイドを、表1に示す重合処方
で添加し、10℃で30分間、重合した。この重合系
に、重合停止剤としてメタノールを3ml加えて重合を
停止させたのち、40℃で重合溶液を酸化防止剤を含む
大量のメタノールに注ぎ、凝固・析出させ、生成したブ
タジエン重合体をろ過により分離し、60℃で12時間
真空乾燥した。結果を表1に示す。
Examples 1 to 3 In a pressure resistant bottle having an internal volume of 100 ml, which was sufficiently replaced with nitrogen,
54 ml of toluene and 9.2 μl of water were added and stoppered. Next, 10 g of 1,3-butadiene was added and the mixture was mixed at 10 ° C. for 10 minutes.
Shake for a minute. Then, triisobutylaluminum, methylaluminoxane, and bis (triphenylphosphine) cobalt dibromide were added according to the polymerization recipe shown in Table 1, and polymerization was carried out at 10 ° C. for 30 minutes. 3 ml of methanol as a polymerization terminator was added to this polymerization system to terminate the polymerization, and then the polymerization solution was poured into a large amount of methanol containing an antioxidant at 40 ° C. to coagulate / precipitate, and the produced butadiene polymer was filtered. And separated by vacuum drying at 60 ° C. for 12 hours. The results are shown in Table 1.

【0027】実施例4〜6 実施例1で用いた重合溶媒を、それぞれシクロヘキサ
ン、n−ヘキサン、塩化メチレンに代えた以外は、実施
例1と同様にして重合操作を行った。結果を表1に示
す。
Examples 4 to 6 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the polymerization solvent used in Example 1 was changed to cyclohexane, n-hexane and methylene chloride. The results are shown in Table 1.

【0028】比較例1 実施例1で用いた有機アルミニウム〔(B)〜(C)成
分〕をすべてトリイソブチルアルミニウムに、また水の
添加量をトリイソブチルアルミニウムに対しモル比で
1.0に代えた以外は、実施例1と同様にして重合操作
を行った。結果を表1に示す。有機アルミニウムをトリ
イソブチルアルミニウム単独にした場合には、重合活性
が著しく低いことが分かる。
Comparative Example 1 All of the organoaluminum [(B) to (C) components] used in Example 1 were replaced with triisobutylaluminum, and the amount of water added was changed to 1.0 in terms of molar ratio to triisobutylaluminum. A polymerization operation was performed in the same manner as in Example 1 except that the above was performed. The results are shown in Table 1. It can be seen that the polymerization activity is remarkably low when the organoaluminum is triisobutylaluminum alone.

【0029】比較例2 実施例1で用いた有機アルミニウム〔(B)〜(C)成
分〕をすべてメチルアルミノオキサンに代えた以外は、
実施例1と同様にして重合操作を行った。結果を表1に
示す。有機アルミニウムをメチルアルミノオキサン単独
にした場合には、重合活性は高いものの、得られるブタ
ジエン重合体の融点、分子量が低く、分子量分布もやや
広いことが分かる。
Comparative Example 2 Except that the organoaluminum [(B) to (C) components] used in Example 1 were all replaced with methylaluminoxane.
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. It is found that when methylaluminoxane alone is used as the organoaluminum, the polymerization activity is high, but the melting point and molecular weight of the obtained butadiene polymer are low and the molecular weight distribution is rather wide.

【0030】比較例3〜4 実施例1で用いた有機アルミニウム〔(B)〜(C)成
分〕を、表1に示す比率で用いた以外は、実施例1と同
様にして重合操作を行った。結果を表1に示す。有機ア
ルミニウムの組成比を変えると、重合活性、得られる重
合体の融点、分子量、分子量分布のいずれかが劣ってお
り、本発明に使用される触媒系のようないずれにおいて
もバランスがよいものは得られないことが分かる。
Comparative Examples 3 to 4 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the organoaluminum [(B) to (C) components] used in Example 1 were used in the ratios shown in Table 1. It was The results are shown in Table 1. When the composition ratio of the organoaluminum is changed, the polymerization activity, the melting point of the obtained polymer, the molecular weight, or the molecular weight distribution is inferior, and the catalyst system used in the present invention has a good balance in any case. You can see that you cannot get it.

【0031】比較例5〜6 実施例1で用いた(D)水を表1に示す比率で用いた以
外は、実施例1と同様にして重合操作を行った。結果を
表1に示す。表1から(D)水の比を変えると重合活性
が著しく低下するか、高融点、高分子量の制御の点で問
題があることが分かる。
Comparative Examples 5 to 6 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the water (D) used in Example 1 was used in the ratio shown in Table 1. The results are shown in Table 1. It can be seen from Table 1 that when the ratio of (D) water is changed, the polymerization activity is significantly lowered, or there is a problem in controlling the high melting point and the high molecular weight.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明のブタジエン系重合体の製造方法
によれば、特定の触媒を用いることにより、炭化水素溶
媒でも高活性で、しかも得られるブタジエン系重合体
も、高融点で、分子量を高くかつ分子量分布が狭く、さ
らには高1,2−結合含量の結晶性1,2−ポリブタジ
エン系ポリマーが製造できる。
EFFECT OF THE INVENTION According to the method for producing a butadiene-based polymer of the present invention, by using a specific catalyst, it is highly active even in a hydrocarbon solvent, and the obtained butadiene-based polymer has a high melting point and a high molecular weight. A crystalline 1,2-polybutadiene polymer having a high molecular weight distribution and a high 1,2-bond content can be produced.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 昌宏 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 (72)発明者 曽我 和雄 東京都千代田区四番町8 四番町住宅1008 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Shibata 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Within Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. Housing 1008

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1,3−ブタジエンを少なくとも50モ
ル%以上含有する共役ジエンを、(A)コバルト化合
物、(B)アルミノオキサン、(C)トリアルキルアル
ミニウムおよび(D)水を含有し、かつ(B)/(C)
(アルミニウム原子比)が0.1〜10、(D)/
(C)(モル比)が0.1〜1.8である触媒を用い、
不活性有機溶媒中で重合することを特徴とするブタジエ
ン系重合体の製造方法。
1. A conjugated diene containing at least 50 mol% of 1,3-butadiene, (A) a cobalt compound, (B) aluminoxane, (C) trialkylaluminum and (D) water, And (B) / (C)
(Aluminum atomic ratio) is 0.1 to 10, (D) /
(C) (molar ratio) using a catalyst of 0.1 to 1.8,
A method for producing a butadiene-based polymer, which comprises polymerizing in an inert organic solvent.
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