JPH05331222A - Production of polymer - Google Patents

Production of polymer

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JPH05331222A
JPH05331222A JP14451792A JP14451792A JPH05331222A JP H05331222 A JPH05331222 A JP H05331222A JP 14451792 A JP14451792 A JP 14451792A JP 14451792 A JP14451792 A JP 14451792A JP H05331222 A JPH05331222 A JP H05331222A
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JP
Japan
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polymer
polymerization
tin
compound
lithium
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JP14451792A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Takizawa
俊樹 滝澤
Yasuo Horikawa
泰郎 堀川
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Priority to US08/070,793 priority patent/US5587420A/en
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To efficiently obtain a polymer having low hysteresis loss by adding a specific organometallic compound to a polymerization system in polymerizing a conjugated diene and/or a vinyl aromatic hydrocarbon using an organolithium compound as an initiator. CONSTITUTION:An organometallic compound of the structural formula MR4 (M is metal selected from tin, germanium and lead and preferably tin; R is a molecular structural group having a structure selected from allyl, benzyl and phenyl structures in a binding part to M) (e.g. tetraallyltin) is added to a polymerization system during a period just after starting the polymerization and before completing the polymerization, preferably during a polymer chain growth period leading to preferably 80%, more preferably 20% conversion ratio in polymerizing a conjugated diene (preferably 1,3-butadiene) and/or a vinyl aromatic compound (preferably styrene) in a hydrocarbon solvent using an organolithium compound (preferably n-butyl-lithium or t-butyl-lithium) as an initiator to carry out the polymerizing reaction. Thereby, the objective polymer containing a high-molecular weight polymer having tin-carbon bond chain is produced.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はヒステリシスロスの小さ
い重合体を生産性良く、安価に得ることができる重合体
の新規な製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel method for producing a polymer having a small hysteresis loss with high productivity and at a low cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の低燃費化の要求に伴って、タイ
ヤ材料用ゴムとしてヒステリシスロスの小さなゴムが望
まれている。ヒステリシスロスの小さいゴム材料として
天然ゴム、シス−1,4ポリイソプレンゴム、低シス−
1,4又は高シス−1,4のポリブタジエンゴム等が知
られている。また、ヒステリシスロスが著しく改良され
た合成ゴムとして、炭化水素溶媒中、有機リチウム化合
物を開始剤として重合した重合体末端にハロゲン化スズ
化合物をカップリングした合成ゴムがある(例えば特開
昭57−55912)。この重合体末端をハロゲン化ス
ズ化合物でカップリング反応を行う場合、まず反応面か
ら考えるとスズ化合物を添加した段階で重合反応は終了
し、カップリング反応が終わると反応系は失活状態とな
るので、未反応モノマーが残存しても重合の継続はない
と考えられている。一方、重合体の分子構造面から考え
ると、スズ化合物を添加した時点で、重合体の重合度な
どの分子構造が決まり、最終的にスズを分子鎖に有する
重合体の分子構造が決まってくる。
2. Description of the Related Art With the demand for low fuel consumption of automobiles, a rubber having a small hysteresis loss is desired as a rubber for a tire material. Natural rubber, cis-1,4 polyisoprene rubber, low cis-
1,4 or high cis-1,4 polybutadiene rubber and the like are known. Further, as a synthetic rubber having remarkably improved hysteresis loss, there is a synthetic rubber obtained by coupling a tin halide compound to a polymer terminal obtained by polymerizing an organic lithium compound as an initiator in a hydrocarbon solvent (for example, JP-A-57-57). 55912). When a coupling reaction is carried out with a tin halide compound at the end of the polymer, the polymerization reaction ends when the tin compound is added, and the reaction system becomes deactivated when the coupling reaction ends. Therefore, it is considered that the polymerization does not continue even if the unreacted monomer remains. On the other hand, considering the molecular structure of the polymer, when the tin compound is added, the molecular structure such as the degree of polymerization of the polymer is determined, and finally the molecular structure of the polymer having tin in the molecular chain is determined. ..

【0003】従って、反応面でメカニズム及び経済的理
由から、分子構造面で分子設計上の理由から、未反応モ
ノマーを残さないようにするため、通常、重合反応が終
了した時点でスズ化合物を添加する方法が用いられてい
る。
Therefore, in order to prevent the unreacted monomer from being left behind, from the viewpoint of reaction mechanism and economic reasons, and from the viewpoint of molecular design in terms of molecular structure, a tin compound is usually added at the time when the polymerization reaction is completed. Is used.

【0004】上述のように、従来のハロゲン化スズ化合
物のようなカップリング剤等の変性剤を用いた方法にお
いては、反応系に変性剤を加えた後はモノマー等が残存
していても、もはや如何なる反応も起こりえないか、利
用することもないと考えて目的の重合体を回収する工程
に入ることになる。すなわち、バッチ重合方式をとる。
連続重合方式に比べ、バッチ重合方式は生産性が悪く、
製造コスト高を招き、その結果として重合体は高価とな
るため、大きな問題である。
As described above, in the conventional method using a modifier such as a coupling agent such as a tin halide compound, even if the monomer or the like remains after the modifier is added to the reaction system, It is considered that no reaction can occur anymore or no use is made, and the process for recovering the target polymer is started. That is, a batch polymerization system is adopted.
Compared with continuous polymerization method, batch polymerization method has poor productivity,
This is a big problem because it causes high manufacturing cost and, as a result, the polymer becomes expensive.

【0005】一方、連続重合方式のみに着目した場合に
は、これが可能な重合体の製造方法として、開始剤に有
機リチウム化合物等を用いてポリジエンゴムのブレンド
を製造する方法(特開昭63−235305)が知られ
ている。これはブタジエン−スチレン共重合等の重合の
中期(転化率が30〜70%)に四塩化スズ等の分枝剤
をある量加え、ポリマーの20〜70%をカップリング
することによりスズ−炭素結合鎖を有する低分子量の重
合体(A)を先ず生成させ、次に残りの活性末端リチウ
ムにより重合を継続させスズ−炭素結合鎖を含まない高
分子量重合体(B)を生成させ、(A)重合体に対し
(B)重合体を主体とするポリマーブレンドを製造する
方法である。この製造方法は通常のブレンド方式を取ら
ずに、重合過程で低分子量ポリマーと高分子量ポリマー
を製造し、加工性を改良したポリマーを得ることを目的
としている。
On the other hand, when attention is paid only to the continuous polymerization method, as a method of producing a polymer capable of this, a method of producing a blend of polydiene rubber using an organic lithium compound or the like as an initiator (Japanese Patent Laid-Open No. 63-235305). )It has been known. This is because tin-carbon is obtained by adding a certain amount of a branching agent such as tin tetrachloride to the middle stage of the polymerization such as butadiene-styrene copolymerization (conversion rate is 30 to 70%) and coupling 20 to 70% of the polymer. First, a low molecular weight polymer (A) having a bonding chain is produced, and then polymerization is continued with the remaining active terminal lithium to produce a high molecular weight polymer (B) containing no tin-carbon bonding chain. ) A method for producing a polymer blend mainly composed of the polymer (B) with respect to the polymer. This production method is intended to obtain a polymer having improved processability by producing a low molecular weight polymer and a high molecular weight polymer in a polymerization process without using an ordinary blending method.

【0006】他の方法として、ポリブタジエン又はポリ
イソプレンの加工性を改良する製法(USP3,53
6,691)が知られている。この方法は特殊なリチウ
ム化合物であるハロアリールリチウムの存在下でモノマ
ーを重合する際、重合の中期にアリルスズをモディファ
イヤーとして添加することにより、加工性を改良したポ
リマーを得ることを目的としている。すなわち、このア
リルスズは高分子量重合体の分子鎖にスズ−炭素結合鎖
を積極的に導入するために用いられたものではなく、従
って、レジリエンスを高める効果は全く認められない。
このことはヒステリシスロスの小さい重合体を得る目的
とは明確に異なることを示している。
As another method, a method for improving the processability of polybutadiene or polyisoprene (USP 3,53)
6,691) is known. The purpose of this method is to obtain a polymer having improved processability by adding allyltin as a modifier in the middle stage of the polymerization when the monomer is polymerized in the presence of a special lithium compound, haloaryllithium. That is, this allyl tin was not used to positively introduce a tin-carbon bond chain into the molecular chain of the high molecular weight polymer, and therefore, the effect of enhancing resilience is not recognized at all.
This shows that it is clearly different from the purpose of obtaining a polymer having a small hysteresis loss.

【0007】これらの例からわかるように、連続重合方
式は知られていても、同時にヒステリシスロスの小さい
優れた重合体を製造する方法は未だ知られていない。
As can be seen from these examples, the continuous polymerization method is known, but at the same time, the method for producing an excellent polymer having a small hysteresis loss is not known.

【0008】また従来、ヒステリシスロスを下げる目的
で重合体にスズのような金属を導入するには、重合体の
活性末端リチウムとハロゲン化スズ化合物のカップリン
グ反応による方法が専ら知られている。これはリチウム
とハロゲンの反応に着想されたものであるが、新しい着
想すなわちハロゲン化スズ化合物以外のスズ化合物、例
えば有機スズ化合物を用いて重合体にスズを導入し、ヒ
ステリシスロスの小さい重合体を得る方法は全く知られ
ていない。
Further, conventionally, in order to introduce a metal such as tin into a polymer for the purpose of reducing hysteresis loss, a method by means of a coupling reaction between lithium at the active terminal of the polymer and a tin halide compound has been exclusively known. This was inspired by the reaction of lithium with a halogen, but a new idea was to introduce tin into the polymer using a tin compound other than a tin halide compound, for example, an organotin compound, to obtain a polymer with a small hysteresis loss. There is no known way to get it.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、製造コ
ストの高いバッチ重合方式に代わって、生産性の高い連
続重合方式により、優れた重合体を得る製造方法が要請
されていた。
As described above, there has been a demand for a production method for obtaining an excellent polymer by a continuous polymerization method having high productivity, instead of the batch polymerization method having high production cost.

【0010】本発明は、従来と異なり、有機金属化合物
を用いた新しい着想によって、破壊特性を損なうことな
く、ヒステリシスロスの小さい重合体を、生産性良く、
安価に得ることができる重合体の新規な製造方法を提供
することが目的である。
The present invention is different from the conventional one, and by a new idea using an organometallic compound, a polymer having a small hysteresis loss can be produced with high productivity without impairing the fracture characteristics.
It is an object to provide a novel method for producing a polymer that can be obtained at low cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の製造方法
は、炭化水素溶媒中、有機リチウム化合物を開始剤とし
て共役ジエン及び/又はビニル芳香族炭化水素を重合さ
せて重合体を製造する方法において、構造式MR
4 (M:スズ、ゲルマニウム及び鉛から選ばれた金属、
R:Mへの結合部がアリル構造、ベンジル構造及びフェ
ニル構造である分子から選ばれた同一又は異なる分子構
造基)で表される有機金属化合物を、重合の開始直後か
ら終了前の重合連鎖生長時期に、重合系に添加して重合
反応を行うことを特徴とする。
The method according to claim 1 is a method for producing a polymer by polymerizing a conjugated diene and / or a vinyl aromatic hydrocarbon with an organolithium compound as an initiator in a hydrocarbon solvent. In, the structural formula MR
4 (M: metal selected from tin, germanium and lead,
R: an organometallic compound represented by the same or different molecular structure group selected from molecules having an allyl structure, a benzyl structure, and a phenyl structure as a bonding part to M, from the start of polymerization to the end of polymerization chain growth. It is characterized in that it is added to the polymerization system to carry out the polymerization reaction at a certain time.

【0012】本発明者らは有機リチウムによる重合反
応、この重合活性末端リチウムと有機金属化合物との相
互作用及びその相互作用生成系の反応性に着目し、鋭意
検討を行った結果、意外なことに、重合開始後の系に本
発明の有機スズ化合物を添加した場合を例にとれば添加
後、スズ−炭素結合鎖含有重合体が生成し、それが活性
化され、該重合体に重合開始点が生成し、モノマーの重
合が継続して起こり、連鎖が生長してスズ−炭素結合鎖
含有の高分子量重合体が得られることを見出した。この
ことにより、バッチ重合方式に代わって連続重合方式が
可能となった。前述のように、従来スズ−炭素結合鎖含
有重合体に活性はなく、モノマー重合の継続はない、従
って結局バッチ重合方式をとらざるを得ないという定説
を覆した新事実である。
The inventors of the present invention have conducted an earnest study as a result of paying attention to the polymerization reaction by organolithium, the interaction between this polymerization active terminal lithium and the organometallic compound, and the reactivity of the system for producing the interaction. For example, taking the case where the organotin compound of the present invention is added to the system after the initiation of the polymerization, after the addition, a tin-carbon bond chain-containing polymer is produced, which is activated and the polymerization is initiated in the polymer. It was found that dots were generated and the polymerization of the monomer continued to occur, and the chain grew to give a high molecular weight polymer containing a tin-carbon bond chain. This made it possible to use a continuous polymerization method instead of the batch polymerization method. As described above, this is a new fact that overturns the established theory that the tin-carbon bond chain-containing polymer is conventionally inactive and the monomer polymerization is not continued, so that the batch polymerization method is inevitably adopted.

【0013】これを詳述すれば、炭化水素溶媒中、ブチ
ルリチウム化合物を開始剤として、エーテル化合物など
を用いてブタジエンとスチレンのランダム共重合を行う
際に、有機スズ化合物を添加する場合を例にとると、重
合開始後に有機スズ化合物を加えると、系内には有機ス
ズ化合物との相互作用に関与しない重合活性末端リチウ
ムが存在すれば、その活性点による重合は継続するが、
同時に、重合活性末端リチウムと有機スズ化合物の相互
作用により生成したスズ−炭素結合鎖含有重合体に新た
に重合能が賦与され、重合連鎖の生長が継続して、高分
子量のスズ−炭素結合鎖含有ランダム型ブタジエン−ス
チレン共重合体が得られ、この重合体から得られた加硫
ゴムには、ヒステリシスロスの小さい効果が顕著に認め
られることがわかった。このスズ−炭素結合鎖含有重合
体の重合能賦与のメカニズムは不明であるが、重合活性
末端リチウムと、本発明の有機スズ化合物の相互作用に
よる新規な機構に基づくものと考えられる。
More specifically, the case where an organotin compound is added when random copolymerization of butadiene and styrene is carried out in a hydrocarbon solvent using a butyllithium compound as an initiator and an ether compound or the like will be exemplified. With the above, if an organotin compound is added after the initiation of the polymerization, if there is a polymerization active terminal lithium that does not participate in the interaction with the organotin compound in the system, the polymerization at the active point continues,
At the same time, the polymerization ability is newly imparted to the tin-carbon bond chain-containing polymer produced by the interaction between the polymerization active terminal lithium and the organic tin compound, and the growth of the polymerization chain continues, resulting in a high molecular weight tin-carbon bond chain. It was found that a random-type butadiene-styrene copolymer was obtained, and the vulcanized rubber obtained from this polymer had a remarkable effect of having a small hysteresis loss. Although the mechanism of imparting the polymerization ability of the tin-carbon bonded chain-containing polymer is unknown, it is considered to be based on a novel mechanism due to the interaction between the polymerization active terminal lithium and the organotin compound of the present invention.

【0014】このように、本発明では連鎖生長時期すな
わち重合活性末端リチウムの存在下に、本発明の有機金
属化合物を添加し一種のカップリング反応を行った後
も、モノマーが存在する限り金属例えばスズ−炭素結合
鎖含有重合体の連鎖生長は継続されるので、ここに生産
性の高い連続重合方法が初めて可能となり、しかも得ら
れた重合体はスズ−炭素結合鎖含有の高分子量ポリマー
を主とするもので、ヒステリシスロスの小さい有用な物
性を持つことも明らかとなり、本発明を完成するに至っ
た。
As described above, in the present invention, even after a kind of coupling reaction is carried out by adding the organometallic compound of the present invention in the chain growth stage, that is, in the presence of lithium at the polymerization active terminal, metal such as metal is present as long as the monomer is present. Since the chain growth of the tin-carbon bond chain-containing polymer is continued, a highly productive continuous polymerization method is possible for the first time, and the polymer obtained mainly contains a tin-carbon bond chain-containing high molecular weight polymer. Therefore, it has been revealed that the material has useful physical properties with a small hysteresis loss, and the present invention has been completed.

【0015】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
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、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、
n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族
炭化水素溶媒、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン
等の脂環族炭化水素溶媒及びこれらの混合物が使用でき
る。
The present invention will be described in more detail below.
The polymerization solvent is an inert organic solvent, for example, benzene, toluene, an aromatic hydrocarbon solvent such as xylene,
Aliphatic hydrocarbon solvents such as n-pentane, n-hexane and n-heptane, alicyclic hydrocarbon solvents such as methylcyclopentane and cyclohexane, and mixtures thereof can be used.

【0016】前記製造方法において、開始剤として用い
られる有機リチウム化合物には、n−ブチルリチウム、
エチルリチウム、プロピルリチウム、tert−ブチルリチ
ウム、ヘキシルリチウム、1,4−ジリチオブタン、ブ
チルリチウムとジビニルベンゼンとの反応物等のアルキ
ルリチウム、アルキレンジリチウム、フェニルリチウ
ム、スチルベンジリチウム等を挙げることができる。好
ましくはn−ブチルリチウム又はtert−ブチルリチウム
である。これらの有機リチウム開始剤は、単独で用いて
も良いし、2種以上混合して用いても良い。これらの有
機リチウム化合物の使用量はモノマーに100グラム当
たり0.2〜30ミリモルの範囲で用いることができ
る。
In the above production method, the organolithium compound used as the initiator is n-butyllithium,
Examples include ethyllithium, propyllithium, tert-butyllithium, hexyllithium, 1,4-dilithiobutane, alkyllithium such as a reaction product of butyllithium and divinylbenzene, alkylenedilithium, phenyllithium, stilbendilithium, and the like. .. Preferred is n-butyl lithium or tert-butyl lithium. These organolithium initiators may be used alone or in combination of two or more. The amount of these organolithium compounds used can be used in the range of 0.2 to 30 mmol per 100 grams of the monomer.

【0017】本発明において、重合に用いられるモノマ
ーは、共役ジエン及び/又はビニル芳香族炭化水素であ
り、該共役ジエンは1分子当たり炭素原子4〜12個好
ましくは4〜8個を含有する共役ジエン炭化水素であ
る。例えば1,3−ブタジエン、イソプレン、ピペリレ
ン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−
ペンタジエン、オクタジエン等が挙げられ、これらの共
役ジエンは単独または2種以上を併用することができ、
特に1,3−ブタジエンが好ましい。
In the present invention, the monomer used for the polymerization is a conjugated diene and / or a vinyl aromatic hydrocarbon, and the conjugated diene contains a conjugated diene containing 4 to 12 carbon atoms, preferably 4 to 8 carbon atoms per molecule. It is a diene hydrocarbon. For example, 1,3-butadiene, isoprene, piperylene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-
Pentadiene, octadiene and the like can be mentioned, and these conjugated dienes can be used alone or in combination of two or more kinds,
Particularly, 1,3-butadiene is preferable.

【0018】また、前記ビニル芳香族炭化水素としては
スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、
o−メチルスチレン、p−ブチルスチレン、ビニルナフ
タリン及び同様物が包含され、特にスチレンが好まし
い。
As the vinyl aromatic hydrocarbon, styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene,
Included are o-methylstyrene, p-butylstyrene, vinylnaphthalene and the like, with styrene being particularly preferred.

【0019】本発明方法の構造式MR4 で表される有機
金属化合物において、式中Mに該当する金属には、ス
ズ、ゲルマニウム及び鉛が挙げられるが、好ましくはス
ズである。
In the organometallic compound represented by the structural formula MR 4 of the method of the present invention, the metal corresponding to M in the formula includes tin, germanium and lead, preferably tin.

【0020】また、式中Rに該当する分子構造基には、
Mへの結合部がアリル構造、ベンジル構造及びフェニル
構造である分子から選ばれた同一又は異なる分子構造基
が当てはまる。
Further, the molecular structure group corresponding to R in the formula is
The same or different molecular structure groups selected from molecules having a bond to M with an allyl structure, a benzyl structure and a phenyl structure are applicable.

【0021】該アリル構造である分子の分子構造基にお
いて、その分子構造としてはアリル化合物、例えばアリ
ル、2−ブテニル、2−ペンテニル、シンナミル、Mへ
の結合部が共役ジエン単位であるオリゴマー又はポリマ
ー、例えばポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重
合体、ポリイソプレン、イソプレン−スチレン共重合体
及びこれらのジエン系オリゴマー等が包含される。好ま
しくはアリル、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン
共重合体及びこれらのジエン系オリゴマーである。
In the molecular structure group of the molecule having the allyl structure, as the molecular structure, an allyl compound, for example, an allyl, 2-butenyl, 2-pentenyl, cinnamyl, oligomer or polymer having a conjugated diene unit as a bond to M is used. Examples include polybutadiene, butadiene-styrene copolymer, polyisoprene, isoprene-styrene copolymer, and diene-based oligomers thereof. Preferred are allyl, polybutadiene, butadiene-styrene copolymers and diene-based oligomers thereof.

【0022】前記ベンジル構造である分子の分子構造基
において、その分子構造としてはベンジル化合物、例え
ばベンジル、α−メチルベンジル、ジフェニルメチル、
Mへの結合部がビニル芳香族炭化水素単位であるオリゴ
マー又はポリマー、例えばポリスチレン、スチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体及び
これらのスチレン系オリゴマー等が包含される。好まし
くはベンジル、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共
重合体及びこれらのスチレン系オリゴマーである。
In the molecular structure group of the molecule having the above-mentioned benzyl structure, the molecular structure may be a benzyl compound such as benzyl, α-methylbenzyl, diphenylmethyl,
Oligomer or polymer in which the bonding part to M is a vinyl aromatic hydrocarbon unit, such as polystyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer and these styrene-based oligomers are included. Preferred are benzyl, polystyrene, styrene-butadiene copolymers and styrene-based oligomers thereof.

【0023】前記フェニル構造である分子の分子構造基
において、その分子構造としてはフェニル化合物、例え
ばフェニル、トルイル、ナフチル等が包含される。好ま
しくはフェニル及びトルイルである。
In the molecular structure group of the molecule having the phenyl structure, the molecular structure includes phenyl compounds such as phenyl, toluyl and naphthyl. Preferred are phenyl and toluyl.

【0024】構造式MR4 の具体例には、式中Rが同一
の例として、テトラアリルスズ、テトラポリブタジエニ
ルスズ、テトラベンジルスズ、テトラポリスチリルス
ズ、テトラフェニルスズ等が挙げられ、また該Rが異な
る例としてアリルトリフェニルスズ及びジアリルジフェ
ニルスズ等が挙げられる。
Specific examples of the structural formula MR 4 include tetraallyl tin, tetrapolybutadienyl tin, tetrabenzyl tin, tetrapolystyryl tin, tetraphenyl tin, etc., in which R is the same. Examples of different Rs include allyltriphenyltin and diallyldiphenyltin.

【0025】本発明の構造式MR4 におけるRは全てが
アリル構造、ベンジル構造及び/又はフェニル構造であ
る分子構造基であることを要する。Rの少なくとも一つ
が例えばアルキル基である場合は、金属例えばスズ−炭
素結合鎖の重合体が生成しないためヒステリシスロスが
大きくなり、好ましくない。
All R's in the structural formula MR 4 of the present invention are required to be molecular structure groups having an allyl structure, a benzyl structure and / or a phenyl structure. When at least one of R's is, for example, an alkyl group, a metal such as a polymer of a tin-carbon bond chain is not formed, resulting in large hysteresis loss, which is not preferable.

【0026】本発明方法の構造式MR4 で表される有機
金属化合物の重合活性末端リチウムに対する添加量は特
に制限されない。
In the method of the present invention, the amount of the organometallic compound represented by the structural formula MR 4 added to the polymerization active terminal lithium is not particularly limited.

【0027】重合活性末端リチウムに対して有機金属化
合物を使用する場合において、金属/リチウムのモル当
量比は重合活性、全重合体中の金属−炭素結合鎖含有重
合体の含量及び重合体の分子量等に大きな影響を与え
る。
When an organometallic compound is used with respect to the polymerization active terminal lithium, the metal / lithium molar equivalent ratio is such that the polymerization activity, the content of the metal-carbon bond chain-containing polymer in the total polymer and the molecular weight of the polymer. Etc. have a great influence on.

【0028】該モル当量比が大きくなると、従来の例え
ば四塩化スズ化合物をカップリング剤に用いた場合は、
スズ化合物/リチウムのモル当量比が0.25を越える
と全く重合活性が失われることは周知であるが、本発明
では反応のメカニズムが異なるため、例えばこの値が1
を越えても重合活性は小さくなるが十分に活性を有して
おり、得られた重合体は、前記した金属−炭素結合鎖含
有重合体の含量は大きくなり、また分子量は小さくな
る。前記モル当量比がさらに大きくなるに従って、この
傾向は助長される。
When the molar equivalent ratio becomes large, when a conventional tin tetrachloride compound is used as the coupling agent,
It is well known that when the molar equivalent ratio of tin compound / lithium exceeds 0.25, the polymerization activity is completely lost. However, in the present invention, the reaction mechanism is different.
If it exceeds the above range, the polymerization activity becomes small, but the polymer has sufficient activity, and the obtained polymer has a large content of the above-mentioned metal-carbon bond chain-containing polymer and a small molecular weight. This tendency is promoted as the molar equivalent ratio is further increased.

【0029】このモル当量比が小さくなると上記とは逆
の傾向すなわち、重合活性は大きくなり、金属−炭素結
合鎖含有重合体の含量は小さくなり、つまり該結合鎖を
含有しない重合体の割合が大きくなり、また分子量も大
きくなる。
When this molar equivalent ratio becomes smaller, the opposite tendency, that is, the polymerization activity becomes larger and the content of the metal-carbon bond chain-containing polymer becomes smaller, that is, the ratio of the polymer not containing the bond chain becomes smaller. The molecular weight also increases.

【0030】従って、前記モル当量比を選択することに
よって、用途に適合した重合体を任意にしかも容易に得
ることができる。
Therefore, by selecting the above molar equivalent ratio, a polymer suitable for the intended use can be obtained arbitrarily and easily.

【0031】全重合体中の金属例えばスズ−炭素結合鎖
を含有しない重合体に対するスズ−炭素結合鎖を含有す
る高分子量重合体の割合が、ある程度以上、例えば50
%以上であって初めて、ヒステリシスロスの小さい重合
体と言えるが、この割合が大きいほどヒステリシスロス
は小さくなり、好ましい。本発明では従来の方法に比べ
て、この割合をかなり高くすることができる。該高分子
量重合体の割合は、上記したようにこのリチウムと有機
金属化合物の割合に依存するもので、重合活性末端リチ
ウムに対する有機金属化合物の添加量を選択することに
よってヒステリシスロスの小さい重合体が容易に得ら
れ、本発明の目的が達せられる。一方、前記モル当量比
が小さ過ぎる例えば0.3以下となると、この割合が小
さくなり過ぎて、得られた重合体はヒステリシスロスが
大きくなり、好ましくない。
The proportion of the high molecular weight polymer containing tin-carbon bond chains to the polymer not containing metals such as tin-carbon bond chains in the total polymer is above a certain level, for example 50.
It can be said that the polymer has a small hysteresis loss only when it is at least%, but the larger this ratio is, the smaller the hysteresis loss is, which is preferable. In the present invention, this ratio can be considerably higher than in the conventional method. The proportion of the high molecular weight polymer depends on the proportion of the lithium and the organometallic compound as described above, and by selecting the addition amount of the organometallic compound to the lithium at the polymerization active terminal, a polymer having a small hysteresis loss can be obtained. It is easily obtained and the object of the present invention is achieved. On the other hand, when the molar equivalent ratio is too small, for example, 0.3 or less, this ratio becomes too small and the obtained polymer has a large hysteresis loss, which is not preferable.

【0032】本発明において有機金属化合物の添加時期
は重要な要素である。この添加時期は、有機リチウム化
合物による重合の開始直後から終了前の、好ましくは転
化率80%、さらに好ましくは20%に至るまでの重合
連鎖生長時期に重合系内に添加される。連続重合方式が
達成されること及びヒステリシスロスの小さい重合体が
得られることの2つの効果を満足する観点からすれば、
前記の重合開始直後から終了前又は転化率80%に至る
までの添加時期でよいが、更に効果を挙げるには次の理
由、すなわち重合開始後の低粘度の段階で一種のカップ
リング反応を行うとカップリング効率がよい、及び重合
初期では種々の理由による活性末端リチウムの失活が少
ない等により、金属例えばスズ−炭素結合鎖含有の高分
子量重合体、つまりヒステリシスロスの小さい重合体が
効率よく得られること及び連続重合方式を安定して遂行
できること等の理由で、重合開始直後から転化率20%
のような重合初期に有機金属化合物を添加することが好
ましい。重合が開始する前に有機金属化合物を添加する
と、目的の重合体は得られないし、重合終了後に添加す
ると、本発明の連続重合方式の特徴が失われることにな
る。
In the present invention, the timing of adding the organometallic compound is an important factor. This addition is carried out in the polymerization system immediately after the initiation of the polymerization with the organolithium compound and before the completion thereof, preferably at a conversion chain growth time of 80%, more preferably 20%. From the viewpoint of satisfying the two effects of achieving the continuous polymerization method and obtaining a polymer having a small hysteresis loss,
The addition timing may be from immediately after the start of polymerization to before the end or until the conversion reaches 80%, but to further enhance the effect, a kind of coupling reaction is performed at the low viscosity stage after the start of polymerization. And coupling efficiency is good, and the deactivation of active terminal lithium is small for various reasons in the initial stage of polymerization, so that a metal, for example, a tin-carbon bond chain-containing high molecular weight polymer, that is, a polymer with a small hysteresis loss is efficient. The conversion rate is 20% immediately after the initiation of the polymerization because of the fact that it can be obtained and that the continuous polymerization method can be stably performed.
It is preferable to add the organometallic compound at the initial stage of the polymerization. If the organometallic compound is added before the start of polymerization, the desired polymer cannot be obtained, and if added after the end of polymerization, the characteristics of the continuous polymerization method of the present invention will be lost.

【0033】本発明においては重合活性の向上及び/又
は用途に応じた所望の重合体の分子構造(分子量、ミク
ロ構造、共重合体の場合はこれに加えてモノマー単位の
組成、その組成分布等)を調節するため、この目的に使
用される通常の添加剤、例えばエ−テル化合物、第3級
アミン化合物等のルイス塩基を反応系に加えることがで
きる。使用されるエ−テル化合物としては例えばジエチ
ルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、
2−メトキシテトラヒドロフラン、2−メトキシメチル
テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール
ジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げ
られる。さらに第2級アミン化合物としてはトリエチル
アミン、トリプロピルアミン、ピリジン、N,N,
N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,
N’,N’−テトラエチルエチレンジアミン、N−メチ
ルモルホリン等が挙げられる。エーテル化合物及び第3
級アミン化合物の使用量は有機リチウム化合物1モル当
たり0.05〜1000モルの範囲で用いられる。
In the present invention, the molecular structure of the desired polymer (molecular weight, microstructure, in the case of a copolymer, in addition to this, the composition of the monomer unit, its composition distribution, etc.) depending on the improvement of the polymerization activity and / or the application The conventional additives used for this purpose, for example, Lewis bases such as ether compounds and tertiary amine compounds, can be added to the reaction system in order to adjust the above). Examples of the ether compound used include diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran,
2-methoxytetrahydrofuran, 2-methoxymethyltetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether and the like can be mentioned. Further, as secondary amine compounds, triethylamine, tripropylamine, pyridine, N, N,
N ', N'-tetramethylethylenediamine, N, N,
Examples thereof include N ', N'-tetraethylethylenediamine and N-methylmorpholine. Ether compounds and third
The amount of the primary amine compound used is 0.05 to 1000 mol per mol of the organic lithium compound.

【0034】重合温度は、通常、−20℃〜150℃
で、好ましくは0℃〜120℃である。
The polymerization temperature is usually from -20 ° C to 150 ° C.
And preferably 0 ° C to 120 ° C.

【0035】なお、溶媒中のモノマー濃度は、通常、5
〜50重量%、好ましくは10〜35重量%である。共
役ジエンとビニル芳香族炭化水素の共重合の場合、仕込
みモノマー混合物中のビニル芳香族炭化水素の含量は3
〜50重量%、好ましくは5〜40重量%である。
The monomer concentration in the solvent is usually 5
˜50 wt%, preferably 10-35 wt%. In the case of copolymerization of conjugated diene and vinyl aromatic hydrocarbon, the content of vinyl aromatic hydrocarbon in the charged monomer mixture is 3
-50% by weight, preferably 5-40% by weight.

【0036】重合反応はモノマーを液相で触媒に接触さ
せて実施されるが、その圧力は普通、本質的に液相を保
持するに充分な圧力で操作することが好ましい。また、
反応系に装入される上記の全物質には、触媒作用を妨害
する物質を排除することが好ましい。
The polymerization reaction is carried out by contacting the monomer in the liquid phase with the catalyst, but it is usually preferred to operate at a pressure which is essentially sufficient to maintain the liquid phase. Also,
It is preferable to exclude substances interfering with the catalytic action from all of the above substances charged into the reaction system.

【0037】反応終了後、ポリマー溶液中にスチームを
吹き込んで溶媒を除去するか、あるいはメタノール等の
貧溶媒を加えて重合体を凝固した後、熱ロールもしくは
減圧下で乾燥して重合体を得ることができる。また、ポ
リマー溶液を直接熱ロールもしくは減圧下で溶媒を除去
して重合体を得ることもできる。
After the reaction is completed, steam is blown into the polymer solution to remove the solvent, or a poor solvent such as methanol is added to coagulate the polymer and then dried on a hot roll or under reduced pressure to obtain the polymer. be able to. Alternatively, the polymer solution can be obtained by directly removing the solvent from the polymer solution on a hot roll or under reduced pressure.

【0038】本発明の重合体は金属例えばスズ−炭素結
合鎖を有する高分子量重合体を含む重合体であり、共役
ジエン又はビニル芳香族炭化水素の単独重合体、共役ジ
エンとビニル芳香族炭化水素との共重合体、あるいは両
重合体の混合物を包含する。特に有用に用いられるのは
高分子量のポリブタジエン又はブタジエン−スチレン共
重合体で、この中に含まれる金属例えばスズ−炭素結合
鎖を持つ高分子量重合体の分子量は用途により任意にコ
ントロールできるが、金属例えばスズに結合した分枝ポ
リマーの数平均分子量で、5×104 〜150×104
位のものが有用である場合が多い。
The polymer of the present invention is a polymer containing a metal such as a high molecular weight polymer having a tin-carbon bond chain, and is a homopolymer of a conjugated diene or a vinyl aromatic hydrocarbon, a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon. And a mixture of both polymers. Particularly useful is a high molecular weight polybutadiene or a butadiene-styrene copolymer, and the metal contained therein, for example, a high molecular weight polymer having a tin-carbon bond chain can be arbitrarily controlled in terms of molecular weight depending on the intended use. For example, the number average molecular weight of a branched polymer bonded to tin is 5 × 10 4 to 150 × 10 4.
Often the most valuable are useful.

【0039】また、ポリブタジエン又はブタジエン−ス
チレン共重合体を例にとれば、ブタジエン部のミクロ構
造(シス−1,4、トランス−1,4、ビニル)、共重
合体にあってはブタジエン/スチレンの組成、この組成
分布(ランダム構造、ブロック構造又はその混合構造)
を、目的に応じて自由に選択された分子構造のポリマー
が容易に得られ、種々の用途に適用できる。
Taking polybutadiene or a butadiene-styrene copolymer as an example, the microstructure of the butadiene part (cis-1,4, trans-1,4, vinyl), butadiene / styrene for the copolymer. Composition, its composition distribution (random structure, block structure or mixed structure)
Can easily obtain a polymer having a molecular structure freely selected according to the purpose, and can be applied to various uses.

【0040】本発明の例えばブタジエン−スチレン共重
合体は、単独でまたは天然ゴム、合成ゴムとブレンド
し、必要ならば、油展し、通常の加硫ゴム用配合剤を加
え、加硫して、タイヤ用途を始め防振ゴム、ベルト、ホ
ースその他工業品用途に用いられる。
The butadiene-styrene copolymer of the present invention, for example, may be used alone or in a blend with a natural rubber or a synthetic rubber, if necessary, oil-extended, and then added with a usual compounding agent for vulcanized rubber and vulcanized. Used for anti-vibration rubber, belts, hoses and other industrial products, including tires.

【0041】[0041]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明の主旨を越えないかぎり本実施例に
限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.

【0042】なお、実施例中、部及び%は、特に断らな
いかぎり重量部及び重量%を意味する。
In the examples, parts and% mean parts by weight and% by weight unless otherwise specified.

【0043】各種の測定は下記の方法によった。ヒステ
リシスロスの指標としては室温のレジリエンスを用い
た。レジリエンスが大きいほど、ヒステリシスロスは小
さいと評価される。引張り特性及びレジリエンスはJI
S K6301に従って測定した。ムーニー粘度は通常
の方法にて、Lローターを使用して100℃にて測定し
た。
Various measurements were made by the following methods. Room temperature resilience was used as an index of hysteresis loss. The larger the resilience, the smaller the hysteresis loss. JI for tensile properties and resilience
It was measured according to SK6301. The Mooney viscosity was measured by an ordinary method at 100 ° C. using an L rotor.

【0044】スズに結合した分枝ポリマーは、全ポリマ
ー1gを10mlのトルエンに溶解させ、濃塩酸0.2
mlを加え、20分攪拌した後、メタノールに沈殿、精
製して得た。これはスズとカップリングしたポリマーが
塩酸処理により、カップリング部が切断されるという原
理に基づくものである。
The tin-bonded branched polymer was prepared by dissolving 1 g of the whole polymer in 10 ml of toluene and adding concentrated hydrochloric acid 0.2
After adding ml, the mixture was stirred for 20 minutes, then precipitated in methanol and purified. This is based on the principle that the coupling portion of the polymer coupled with tin is cleaved by the treatment with hydrochloric acid.

【0045】全ポリマー及び分枝ポリマーの数平均分子
量(Mn)の測定はゲルパーミエイションクロマトグラ
フィ(G.P.C.)によって行い、示差屈折率(R
I)と254nmの紫外吸収率(U.V.)を用いて単
分散ポリスチレンを標準としてポリスチレン換算で行っ
た。
The number average molecular weight (Mn) of all polymers and branched polymers was measured by gel permeation chromatography (GPC), and the differential refractive index (R
I) and the UV absorptivity (U.V.) of 254 nm were used, and the conversion was carried out in terms of polystyrene using monodisperse polystyrene as a standard.

【0046】スチレン−ブタジエン共重合体のブタジエ
ン部分のミクロ構造は赤外法(Morero法:D.M
orero,Chim.e.Ind.,vol.41,
758(1959))によって求めた。また結合スチレ
ン含有量は699cm-1のフェニル基の吸収に基づいた
赤外法による検量線から求めた。
The microstructure of the butadiene portion of the styrene-butadiene copolymer is determined by the infrared method (Morero method: DM
orero, Chim. e. Ind. , Vol. 41,
758 (1959)). The bound styrene content was determined from an infrared calibration curve based on the absorption of a phenyl group at 699 cm -1 .

【0047】有機スズ化合物とリチウムのモル当量比の
算出に用いられる重合活性末端リチウム濃度の測定は種
々の方法があるが、重合開始時に仕込んだ有機リチウム
開始剤の68モル%とした。有機リチウム開始剤を用い
た重合においては、溶媒などは事前に充分に精製したも
のを使用するが、通常の重合においては、開始剤の有機
リチウムのいくらかは重合系内の水、二酸化炭素等の不
純物により失活してしまう。一般的に本発明のような有
機リチウム化合物を開始剤とする共役ジエン及び/又は
ビニル芳香族炭化水素の重合においては分子量分布は
1.1程度と十分に狭いので、理論的には重合されたポ
リマーの数平均分子量(Mn)は下記の式1として成り
立つことが公知である(大津隆行著、高分子合成の実験
法、p212、化学同人)。
There are various methods for measuring the concentration of the lithium at the polymerization active terminal used for calculating the molar equivalent ratio of the organotin compound and lithium, but the concentration was 68 mol% of the organolithium initiator charged at the start of the polymerization. In the polymerization using the organolithium initiator, the solvent and the like are used after being sufficiently purified in advance, but in the ordinary polymerization, some of the initiator organolithium is water, carbon dioxide, etc. in the polymerization system. It is deactivated by impurities. Generally, in the polymerization of a conjugated diene and / or a vinyl aromatic hydrocarbon having an organolithium compound as an initiator as in the present invention, the molecular weight distribution is sufficiently narrow as about 1.1, and thus the polymerization was theoretically performed. It is known that the number average molecular weight (Mn) of a polymer holds as the following formula 1 (Takayuki Otsu, Experimental method of polymer synthesis, p212, Kagaku Dojin).

【0048】式1 Mn=(モノマ−モル数/有機リチウム開始剤モル数)
×モノマー分子量 本発明において行った重合実験においても、式1は、ほ
ぼ成り立つのことがわかっており、不純物により、ある
一定の割合で有機リチウム濃度は式2のように仮定され
る。
Formula 1 Mn = (number of moles of monomer / number of moles of organolithium initiator)
× Monomer molecular weight It has been found that the formula 1 is substantially valid also in the polymerization experiment carried out in the present invention, and the concentration of the organolithium is assumed to be the formula 2 at a certain ratio due to impurities.

【0049】式2 活性重合末端リチウム濃度=有効有機リチウム開始剤モ
ル数=重合開始時に仕込んだ有機リチウム開始剤のモル
数×有機リチウムの残存率 同じリアクターを使用し、同じロットの溶媒及び重合モ
ノマー等を使用する場合には、式2の仮定が成り立つの
は明らかであり、かつ、この式は工業的にも経験的にも
用いられている客観性のあるものである。よって、今回
の一連の検討を行う前に予備実験を行い、式1及び式2
を用いて求めた有機リチウムの残存率は68%と求めら
れた。従って、活性重合末端リチウム濃度は重合開始剤
に仕込んだ有機リチウム開始剤のモル数の68%とし
た。
Formula 2 Active polymerization terminal lithium concentration = Effective organolithium initiator mole number = Mole number of organolithium initiator charged at the time of initiation of polymerization × Organolithium residual rate Using the same reactor, the same lot of solvent and polymerization monomer It is clear that the assumption of the equation 2 holds when the above equation is used, and this equation is objectively used both industrially and empirically. Therefore, a preliminary experiment was conducted before carrying out this series of examinations, and
The residual rate of organolithium determined by using was determined to be 68%. Therefore, the concentration of active polymerization terminal lithium was 68% of the number of moles of the organolithium initiator charged in the polymerization initiator.

【0050】〔実施例1〕5lの攪拌機付きの反応器に
シクロヘキサン1500g、1,3−ブタジエン200
g、スチレン50g、テトラヒドロフラン0.80gを
仕込み、反応容器内温度を60℃に調整した後に、n−
ブチルリチウム0.14gを添加し重合を開始させた。
Example 1 1500 g of cyclohexane and 200 g of 1,3-butadiene were placed in a 5 l reactor equipped with a stirrer.
g, 50 g of styrene and 0.80 g of tetrahydrofuran were charged, and the temperature in the reaction vessel was adjusted to 60 ° C., then n-
Butyllithium (0.14 g) was added to initiate polymerization.

【0051】n−ブチルリチウムを仕込んで重合を開始
させた直後に、テトラアリルスズ(アルドリッチケミカ
ル社製)を0.49g添加した。その後さらに重合を6
0℃において60分間行った後に、イソプロピルアルコ
ールで重合を停止させた。
Immediately after the polymerization was initiated by charging n-butyllithium, 0.49 g of tetraallyl tin (manufactured by Aldrich Chemical Co.) was added. Then further polymerize 6
After 60 minutes at 0 ° C., the polymerization was stopped with isopropyl alcohol.

【0052】次に、この重合体含有液に2.6−ジ−te
rt−ブチル−p−クレゾール2.5gを添加した後、ス
チームストリッピングにより脱溶媒し、得られた固形物
を100℃の熱ロールで乾燥してゴム状ポリマーを得
た。ポリマーの特性は表1に示した。
Next, 2.6-di-te was added to the polymer-containing liquid.
After adding 2.5 g of rt-butyl-p-cresol, the solvent was removed by steam stripping, and the obtained solid was dried on a hot roll at 100 ° C. to obtain a rubbery polymer. The properties of the polymer are shown in Table 1.

【0053】ポリマーは、表3に示す配合に従って25
0ccラボプラストミル及び3インチロールで混練、配
合した後、145℃で35分間加硫を行った。加硫物の
物性を表2に示した。
The polymer had a composition of 25 according to the formulation shown in Table 3.
After kneading and blending with a 0 cc Labo Plastomill and a 3-inch roll, vulcanization was performed at 145 ° C. for 35 minutes. The physical properties of the vulcanized product are shown in Table 2.

【0054】〔実施例2〜3〕実施例2及び3はそれぞ
れテトラベンジルスズを0.85g及びテトラフェニル
スズ(アルドリッチケミカル社製)0.74gを添加し
たほかは実施例1と同様に重合を行った。テトラベンジ
ルスズはジエチルエーテル中において四塩化スズをベン
ジルマグネシウムクロライド(アルドリッチケミカル社
製)との反応物を減圧蒸留した後、使用した(mp=4
2〜43℃)。ポリマーの特性及びポリマーの加硫物物
性を表1及び表2に示した。
[Examples 2 to 3] Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.85 g of tetrabenzyl tin and 0.74 g of tetraphenyl tin (manufactured by Aldrich Chemical Co.) were added in Examples 2 and 3, respectively. went. Tetrabenzyltin was used after distilling a reaction product of tin tetrachloride with benzylmagnesium chloride (manufactured by Aldrich Chemical Co.) in diethyl ether under reduced pressure (mp = 4).
2-43 ° C). The properties of the polymer and the vulcanized physical properties of the polymer are shown in Tables 1 and 2.

【0055】〔実施例4〕炭化水素溶媒中n−ブチルリ
チウム1.0gを開始剤としてスチレン30.9gを重
合させて分子量2000のスチリル−リチウム重合末端
を有するポリスチレン重合体を重合し、四塩化スズ1.
01gとのカップリング反応によってテトラポリスチリ
ルスズ(ポリスチレン鎖とスズの結合部構造はベンジル
型)を得た。このようにして得られた重合体を十分に精
製乾燥させた後に、ベンゼン100mlに溶解させた該
重合体14.02gを添加剤として重合開始直後に添加
したほかは実施例1と同様に行った。ポリマーの特性及
びポリマーの加硫物物性を表1及び表2に示した。
Example 4 30.9 g of styrene was polymerized with 1.0 g of n-butyllithium in a hydrocarbon solvent as an initiator to polymerize a polystyrene polymer having a styryl-lithium polymer terminal having a molecular weight of 2000, and tetrachlorinated. Tin 1.
Tetrapolystyryl tin (polystyrene chain-tin bond structure was benzyl type) was obtained by a coupling reaction with 01 g. The polymer thus obtained was thoroughly purified and dried, and then 14.02 g of the polymer dissolved in 100 ml of benzene was added as an additive immediately after the initiation of polymerization, and the same procedure as in Example 1 was carried out. .. The properties of the polymer and the vulcanized physical properties of the polymer are shown in Tables 1 and 2.

【0056】〔実施例5〕炭化水素溶媒中n−ブチルリ
チウム0.5gを開始剤としてブタジエン84.4gを
重合させて分子量約10000のブタジエニル−リチウ
ム重合末端を有するポリブタジエン重合体を重合し、四
塩化スズ0.51gとのカップリング反応によってテト
ラポリブタジエニルスズ(ポリブタジエン鎖とスズの結
合部構造はアリル型)を得た。このようにして得られた
重合体を十分に精製乾燥させた後に、シクロヘキサン4
00mlに溶解させた該重合体75.34gを添加剤と
して重合開始直後に添加したほかは実施例1と同様に行
った。ポリマーの特性及びポリマーの加硫物物性を表1
及び表2に示した。
Example 5 84.4 g of butadiene was polymerized with 0.5 g of n-butyllithium in a hydrocarbon solvent as an initiator to polymerize a polybutadiene polymer having a butadienyl-lithium polymer terminal having a molecular weight of about 10,000, and Tetrapolybutadienyl tin (polybutadiene chain and tin bond structure is allyl type) was obtained by a coupling reaction with 0.51 g of tin chloride. After sufficiently purifying and drying the polymer thus obtained, cyclohexane 4
The same procedure as in Example 1 was repeated except that 75.34 g of the polymer dissolved in 00 ml was added as an additive immediately after the initiation of polymerization. Table 1 shows the properties of the polymer and the physical properties of the vulcanized polymer.
And shown in Table 2.

【0057】〔比較例1〕有機スズ化合物を添加しなか
った以外は実施例1と同様に重合を行った。ポリマーの
特性及びポリマーの加硫物物性を表1及び表2に示し
た。
Comparative Example 1 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the organotin compound was not added. The properties of the polymer and the vulcanized physical properties of the polymer are shown in Tables 1 and 2.

【0058】〔比較例2〜4〕比較例2、3及び4はそ
れぞれ重合開始後に、ジアリルジブチルスズを0.55
g、アリルトリブチルスズ(アルドリッチケルカル社
製)を0.58g及びテトラブチルスズ(アルドリッチ
ケミカル社製)を0.60g添加したほかは実施例1と
同様に重合を行った。ジアリルジブチルスズはジエチル
エーテル中においてジブチルスズクロライドとアリルマ
グネシウムブロマイド(アルドリッチ社製)の反応物を
減圧蒸留した後、使用した(bp93℃/0.1mmH
g)。ポリマーの特性及びポリマーの加硫物物性を表1
及び表2に示した。
Comparative Examples 2 to 4 In Comparative Examples 2, 3 and 4, 0.55 of diallyldibutyltin was added after the initiation of polymerization.
g, 0.58 g of allyltributyltin (manufactured by Aldrich Kelcal) and 0.60 g of tetrabutyltin (manufactured by Aldrich Chemical) were added, and polymerization was carried out in the same manner as in Example 1. Diallyldibutyltin was used after distilling a reaction product of dibutyltin chloride and allylmagnesium bromide (manufactured by Aldrich) in diethyl ether under reduced pressure (bp 93 ° C./0.1 mmH).
g). Table 1 shows the properties of the polymer and the physical properties of the vulcanized polymer.
And shown in Table 2.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】[0061]

【表3】 [Table 3]

【0062】表1に示すように、本発明の実施例は、ブ
タジエン−スチレン共重合の重合初期に、カップリング
剤として有機スズ化合物を添加して重合を行ったもの
で、スズ/リチウムのモル当量比が大きいにもかかわら
ず、重合が進行し、得られたポリマーは、高分子量のス
ズ−炭素結合鎖含有ポリマーを相当量含むブタジエン−
スチレンランダム構造を有する高分子量ゴム状共重合体
であった。前記スズ−炭素結合ポリマーを相当量含むこ
とは、全ポリマーと分枝ポリマーの分子量を対比すれば
明らかである。このポリマーの加硫物は比較例と比べて
もわかるように、破壊特性を損なうことなく、25℃で
のレジリエンスの大きいすなわち、ヒステリシスロスの
小さいバランスのとれた物性を示した。
As shown in Table 1, in the examples of the present invention, the polymerization was carried out by adding an organotin compound as a coupling agent at the initial stage of the polymerization of butadiene-styrene copolymerization. Despite the large equivalent ratio, the polymerization proceeded and the obtained polymer was butadiene-containing a substantial amount of a high-molecular weight tin-carbon bonded chain-containing polymer.
It was a high molecular weight rubbery copolymer having a styrene random structure. The inclusion of a substantial amount of the tin-carbon bonded polymer is apparent by comparing the molecular weights of the total polymer and the branched polymer. As can be seen from the comparison with the comparative example, the vulcanized product of this polymer exhibited a well-balanced physical property with a large resilience at 25 ° C., that is, a small hysteresis loss, without impairing the fracture characteristics.

【0063】上述のように、重合初期に一種のカップリ
ング剤として有機スズ化合物を添加しているにもかかわ
らず、通常のリビング重合と同じく化学量論的に重合が
進行し、高分子量の有用なスズ−炭素結合鎖を持つ重合
体が得られたことは、連続重合方式を可能としたことを
明白に示すものである。
As described above, even though the organotin compound is added as a kind of coupling agent at the initial stage of the polymerization, the polymerization proceeds stoichiometrically as in the ordinary living polymerization, and the high molecular weight is useful. The fact that a polymer having various tin-carbon bond chains was obtained clearly shows that a continuous polymerization method was possible.

【0064】比較例1はカップリング剤を加えなかった
もので、得られた加硫物はレジリエンスが小さく、すな
わちヒステリシスロスが大きく発熱性の点で劣るもので
ある。このことは実施例に示したように、スズ−炭素結
合鎖含有重合体のヒステリシスロスが小さい事実と対比
される現象である。
In Comparative Example 1, no coupling agent was added, and the obtained vulcanized product had a small resilience, that is, a large hysteresis loss and a poor exothermic property. This is a phenomenon that is contrasted with the fact that the hysteresis loss of the tin-carbon bond chain-containing polymer is small, as shown in the examples.

【0065】比較例2〜4は実施例1に用いられたテト
ラアリルスズのアリル基の一部又は全部をブチル基に変
えた有機スズ化合物を添加した系である。得られたポリ
マーはスズを全く含まない(U.V.により確認)もの
で、塩酸処理前後のポリマーの分子量も全く変わらない
ものであった。すなわち、スズに結合した分枝ポリマー
を有しないものであった。従って、加硫物の物性はレジ
リエンスが小さく好ましいものではなかった。この結果
は有機スズ化合物を用いない比較例1と全く同じで、こ
のような構造の有機スズ化合物は全く効果がないことを
示している。
Comparative Examples 2 to 4 are systems in which an organotin compound in which some or all of the allyl groups of tetraallyltin used in Example 1 are changed to butyl groups is added. The obtained polymer did not contain tin at all (confirmed by UV), and the molecular weight of the polymer before and after the treatment with hydrochloric acid was not changed at all. That is, there was no branched polymer attached to tin. Therefore, the physical properties of the vulcanized product are not desirable because of its low resilience. This result is exactly the same as Comparative Example 1 using no organotin compound, which shows that the organotin compound having such a structure has no effect.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明の重合体の製造方法では上記構成
としたので、連続重合方式が可能となり、ヒステリシス
ロスの小さな重合体を生産性良く得ることができるとい
う優れた効果を有する。
Since the method for producing a polymer of the present invention has the above-mentioned constitution, it has an excellent effect that a continuous polymerization system is possible and a polymer having a small hysteresis loss can be obtained with high productivity.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭化水素溶媒中、有機リチウム化合物を
開始剤として共役ジエン及び/又はビニル芳香族炭化水
素を重合させて重合体を製造する方法において、構造式
MR4 (M:スズ、ゲルマニウム及び鉛から選ばれた金
属、R:Mへの結合部がアリル構造、ベンジル構造及び
フェニル構造である分子から選ばれた同一又は異なる分
子構造基)で表される有機金属化合物を、重合の開始直
後から終了前の重合連鎖生長時期に、重合系に添加して
重合反応を行うことを特徴とする重合体の製造方法。
1. A method for producing a polymer by polymerizing a conjugated diene and / or a vinyl aromatic hydrocarbon by using an organolithium compound as an initiator in a hydrocarbon solvent, the method comprising the structural formula MR 4 (M: tin, germanium and Immediately after the initiation of the polymerization, an organometallic compound represented by a metal selected from lead and an R: M bond having an allyl structure, a benzyl structure or a phenyl structure and represented by the same or different molecular structure group) From the end to the end of the polymerization chain growth, the method for producing a polymer is characterized in that the polymerization reaction is carried out by adding to the polymerization system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018508639A (en) * 2015-06-24 2018-03-29 エルジー・ケム・リミテッド Catalyst composition for producing conjugated diene polymer and conjugated diene polymer produced using the same
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