JPH0718033A - イソプレン−ブタジエンゴムの合成方法 - Google Patents
イソプレン−ブタジエンゴムの合成方法Info
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- JPH0718033A JPH0718033A JP6136029A JP13602994A JPH0718033A JP H0718033 A JPH0718033 A JP H0718033A JP 6136029 A JP6136029 A JP 6136029A JP 13602994 A JP13602994 A JP 13602994A JP H0718033 A JPH0718033 A JP H0718033A
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- isoprene
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F236/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
- C08F236/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
- C08F236/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 イソプレン−ブタジエンゴムの合成方法を提
供する。 【構成】 イソプレンと1,3−ブタジエンとを、逐次
工程:(1)(a)水素化有機アルミニウム、(b)脂肪族アル
コール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式チ
オール、トリアルキルシラノール、及びトリアリールシ
ラノールより成る群から選択される一員、並びに(c)所
望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で混合し
て、変性有機アルミニウム触媒成分を製造すること;
(2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合物
を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族金
属含有触媒成分を製造すること;並びに(3)少なくとも
1つの活性ハロゲン原子を含む化合物をIII-B族金属含
有触媒成分に加えることによって製造される触媒系の存
在下に、30℃〜85℃の範囲内にある温度において、
有機溶媒中で共重合することを含んで成るイソプレン−
ブタジエンゴムの合成方法。
供する。 【構成】 イソプレンと1,3−ブタジエンとを、逐次
工程:(1)(a)水素化有機アルミニウム、(b)脂肪族アル
コール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式チ
オール、トリアルキルシラノール、及びトリアリールシ
ラノールより成る群から選択される一員、並びに(c)所
望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で混合し
て、変性有機アルミニウム触媒成分を製造すること;
(2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合物
を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族金
属含有触媒成分を製造すること;並びに(3)少なくとも
1つの活性ハロゲン原子を含む化合物をIII-B族金属含
有触媒成分に加えることによって製造される触媒系の存
在下に、30℃〜85℃の範囲内にある温度において、
有機溶媒中で共重合することを含んで成るイソプレン−
ブタジエンゴムの合成方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はイソプレン−ブタジエン
ゴムの合成方法に関する。
ゴムの合成方法に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】1,3−ブタジエンと
イソプレンとの未変性ネオジミウム触媒による共重合に
おいて、1,3−ブタジエンはイソプレンよりも19倍
速く重合する。この理由のため、そのようなコポリマー
はモノマーのランダムな分布を有しない。ポリマー鎖の
1つの端はほとんどブタジエン(より速く重合する)か
ら誘導された繰り返し単位を含み、そしてポリマー鎖の
他の端はほとんどイソプレン(より遅く重合する)から
誘導された繰り返し単位を含む。重合が進むにつれて、
重合のためのブタジエンモノマーの利用可能性はその後
に重合するイソプレンをより多く残して、減少する。こ
のことは、イソプレン−ブタジエンゴムが先細(tap
er)になることを引き起こす。
イソプレンとの未変性ネオジミウム触媒による共重合に
おいて、1,3−ブタジエンはイソプレンよりも19倍
速く重合する。この理由のため、そのようなコポリマー
はモノマーのランダムな分布を有しない。ポリマー鎖の
1つの端はほとんどブタジエン(より速く重合する)か
ら誘導された繰り返し単位を含み、そしてポリマー鎖の
他の端はほとんどイソプレン(より遅く重合する)から
誘導された繰り返し単位を含む。重合が進むにつれて、
重合のためのブタジエンモノマーの利用可能性はその後
に重合するイソプレンをより多く残して、減少する。こ
のことは、イソプレン−ブタジエンゴムが先細(tap
er)になることを引き起こす。
【0003】
【従来の技術】米国特許第4,663,405号は、共
役ジオレフィンモノマーが(1)有機アルミニウム化合
物、(2)ランタニド及びアクチニドのような周期系の
III-B族からの金属を含む有機金属化合物、並びに
(3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
を含んで成る触媒系で重合できることを開示する。米国
特許第4,663,405号はまたそのような触媒系で
造られたポリマーの分子量がハロゲン化ビニルの存在下
で重合を実施することによって減じられることができる
とも開示する。しかし、その教示はイソプンのブタジエ
ンとの共重合を特別に開示せず、そしてイソプレンモノ
マーをブタジエンモノマーの速度と類似の速度で重合さ
せるためのどのような技術も提供しない。従って、その
教示は(1)有機アルミニウム化合物、(2)ランタノ
イド及びアクチノイドのような周期系のIII-B族からの
金属を含む有機金属化合物、並びに(3)少なくとも1
つの活性ハロゲン原子を含む化合物を含んで成る触媒系
で、ランダムな、先細でないイソプレン−ブタジエンゴ
ムを合成する技術を提供しない。
役ジオレフィンモノマーが(1)有機アルミニウム化合
物、(2)ランタニド及びアクチニドのような周期系の
III-B族からの金属を含む有機金属化合物、並びに
(3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
を含んで成る触媒系で重合できることを開示する。米国
特許第4,663,405号はまたそのような触媒系で
造られたポリマーの分子量がハロゲン化ビニルの存在下
で重合を実施することによって減じられることができる
とも開示する。しかし、その教示はイソプンのブタジエ
ンとの共重合を特別に開示せず、そしてイソプレンモノ
マーをブタジエンモノマーの速度と類似の速度で重合さ
せるためのどのような技術も提供しない。従って、その
教示は(1)有機アルミニウム化合物、(2)ランタノ
イド及びアクチノイドのような周期系のIII-B族からの
金属を含む有機金属化合物、並びに(3)少なくとも1
つの活性ハロゲン原子を含む化合物を含んで成る触媒系
で、ランダムな、先細でないイソプレン−ブタジエンゴ
ムを合成する技術を提供しない。
【0004】
【課題を解決するための手段】ランダムで先細でないの
ブタジエンとイソプレンとのゴム状コポリマーが本発明
の触媒系で合成できることが予期せずに発見された。こ
れらのゴム状コポリマーは、トラックタイヤ用のタイヤ
側壁ゴム組成物における実用のための特性の優秀な組み
合わせを示す。タイヤ側壁にこれらのイソプレン−ブタ
ジエンゴムを利用することによって、改善された切傷生
長抵抗を有するタイヤを転がり抵抗を犠牲にすることな
く造ることができる。本発明の方法によって造られたイ
ソプレン−ブタジエンゴムはまた、けん引特性を犠牲に
することなくトレッド耐磨耗特性を改善しそしてタイヤ
の転がり抵抗を減少するために、タイヤトレッドゴム組
成物中に採用することができる。
ブタジエンとイソプレンとのゴム状コポリマーが本発明
の触媒系で合成できることが予期せずに発見された。こ
れらのゴム状コポリマーは、トラックタイヤ用のタイヤ
側壁ゴム組成物における実用のための特性の優秀な組み
合わせを示す。タイヤ側壁にこれらのイソプレン−ブタ
ジエンゴムを利用することによって、改善された切傷生
長抵抗を有するタイヤを転がり抵抗を犠牲にすることな
く造ることができる。本発明の方法によって造られたイ
ソプレン−ブタジエンゴムはまた、けん引特性を犠牲に
することなくトレッド耐磨耗特性を改善しそしてタイヤ
の転がり抵抗を減少するために、タイヤトレッドゴム組
成物中に採用することができる。
【0005】本発明はさらに特別に、イソプレンモノマ
ーと1,3−ブタジエンモノマーとを、逐次工程: (1)(a)水素化有機アルミニウム、(b)脂肪族ア
ルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式
チオール、トリアルキルシラノール、及びトリアリール
シラノールより成る群から選択される一員、並びに
(c)所望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で
混合して、変性有機アルミニウム触媒成分を製造するこ
と; (2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合
物を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族
金属含有触媒成分を製造すること;並びに (3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
をIII-B族金属含有触媒成分に加えることによって製造
される触媒系の存在下に、30℃〜85℃の範囲内にあ
る温度において、約5重量%〜約35重量%のモノマー
を含む有機溶媒中で共重合することを含んで成る、イソ
プレン−ブタジエンゴムの合成方法を開示する。
ーと1,3−ブタジエンモノマーとを、逐次工程: (1)(a)水素化有機アルミニウム、(b)脂肪族ア
ルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式
チオール、トリアルキルシラノール、及びトリアリール
シラノールより成る群から選択される一員、並びに
(c)所望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で
混合して、変性有機アルミニウム触媒成分を製造するこ
と; (2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合
物を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族
金属含有触媒成分を製造すること;並びに (3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
をIII-B族金属含有触媒成分に加えることによって製造
される触媒系の存在下に、30℃〜85℃の範囲内にあ
る温度において、約5重量%〜約35重量%のモノマー
を含む有機溶媒中で共重合することを含んで成る、イソ
プレン−ブタジエンゴムの合成方法を開示する。
【0006】本発明はさらに、逐次工程: (1)(a)水素化有機アルミニウム、(b)脂肪族ア
ルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式
チオール、トリアルキルシラノール、及びトリアリール
シラノールより成る群から選択される一員、並びに
(c)所望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で
混合して、変性有機アルミニウム触媒成分を製造するこ
と; (2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合
物を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族
金属含有触媒成分を製造すること;並びに (3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
をIII-B族金属含有触媒成分に加えることを含んで成
る、イソプレン及びブタジエンモノマーをゴムへと共重
合するために特に有用な触媒系の製造方法を開示する。
ルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式
チオール、トリアルキルシラノール、及びトリアリール
シラノールより成る群から選択される一員、並びに
(c)所望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で
混合して、変性有機アルミニウム触媒成分を製造するこ
と; (2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合
物を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族
金属含有触媒成分を製造すること;並びに (3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
をIII-B族金属含有触媒成分に加えることを含んで成
る、イソプレン及びブタジエンモノマーをゴムへと共重
合するために特に有用な触媒系の製造方法を開示する。
【0007】本発明はさらに、逐次工程: (1)(a)水素化有機アルミニウム、(b)脂肪族ア
ルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式
チオール、トリアルキルシラノール、及びトリアリール
シラノールより成る群から選択される一員、並びに
(c)所望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で
混合して、変性有機アルミニウム触媒成分を製造するこ
と; (2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合
物を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族
金属含有触媒成分を製造すること;並びに (3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
をIII-B族金属含有触媒成分に加えることによって製造
されることを特徴とする触媒系を示す。
ルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式
チオール、トリアルキルシラノール、及びトリアリール
シラノールより成る群から選択される一員、並びに
(c)所望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で
混合して、変性有機アルミニウム触媒成分を製造するこ
と; (2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合
物を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族
金属含有触媒成分を製造すること;並びに (3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
をIII-B族金属含有触媒成分に加えることによって製造
されることを特徴とする触媒系を示す。
【0008】本発明の触媒系で共重合できるイソプレン
及びブタジエンの比較量は広い範囲にわたって変化でき
る。例えば、モノマー仕込み組成物は約1〜約99重量
%のブタジエン及び約1〜約99重量%のイソプレンを
含むことができる。ほとんどの場合にはモノマー仕込み
組成物は約10〜約90重量%のブタジエン及び約10
〜約90重量%のイソプレンを含む。モノマー仕込み組
成物が約25〜約75重量%のブタジエン及び約25〜
約75重量%のイソプレンを含むことが通常好ましい。
自動車タイヤの場合において、モノマー仕込み組成物が
約50〜約75重量%のブタジエン及び約25〜約50
重量%のイソプレンを含むことが一般にさらに好まし
い。トラックタイヤにおいては、モノマー仕込み組成物
が約25〜約50重量%の1,3−ブタジエン及び約5
0〜約75重量%のイソプレンを含むことが一般にさら
に好ましい。
及びブタジエンの比較量は広い範囲にわたって変化でき
る。例えば、モノマー仕込み組成物は約1〜約99重量
%のブタジエン及び約1〜約99重量%のイソプレンを
含むことができる。ほとんどの場合にはモノマー仕込み
組成物は約10〜約90重量%のブタジエン及び約10
〜約90重量%のイソプレンを含む。モノマー仕込み組
成物が約25〜約75重量%のブタジエン及び約25〜
約75重量%のイソプレンを含むことが通常好ましい。
自動車タイヤの場合において、モノマー仕込み組成物が
約50〜約75重量%のブタジエン及び約25〜約50
重量%のイソプレンを含むことが一般にさらに好まし
い。トラックタイヤにおいては、モノマー仕込み組成物
が約25〜約50重量%の1,3−ブタジエン及び約5
0〜約75重量%のイソプレンを含むことが一般にさら
に好ましい。
【0009】本発明の重合は1以上の芳香族、パラフィ
ン系、またはシクロパラフィン系化合物であることがで
きる炭化水素溶媒中で実施される。これらの溶媒はモル
あたり通常4〜10個の炭素原子を含み、重合条件下で
液体である。適切な有機溶媒のいくつかの代表的な例は
ペンタン、イソオクタン、シクロヘキサン、ノルマルヘ
キサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン等を、単独または混合物として含む。
ン系、またはシクロパラフィン系化合物であることがで
きる炭化水素溶媒中で実施される。これらの溶媒はモル
あたり通常4〜10個の炭素原子を含み、重合条件下で
液体である。適切な有機溶媒のいくつかの代表的な例は
ペンタン、イソオクタン、シクロヘキサン、ノルマルヘ
キサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン等を、単独または混合物として含む。
【0010】本発明の触媒系を利用する溶液重合におい
て、重合媒体中に通常5〜35重量%のモノマーが存在
する。そのような重合媒体はもちろん、有機溶媒、1,
3−ブタジエンモノマー、イソプレンモノマー、及び触
媒系を含んで成る。殆どの場合には重合媒体が10〜3
0重量%のモノマーを含むことが好ましい。重合媒体が
12〜18重量%のモノマーを含むことがさらに好まし
い。
て、重合媒体中に通常5〜35重量%のモノマーが存在
する。そのような重合媒体はもちろん、有機溶媒、1,
3−ブタジエンモノマー、イソプレンモノマー、及び触
媒系を含んで成る。殆どの場合には重合媒体が10〜3
0重量%のモノマーを含むことが好ましい。重合媒体が
12〜18重量%のモノマーを含むことがさらに好まし
い。
【0011】本発明の方法において使用される触媒系は
3工程の方法において造られる。第1工程において、水
素化有機アルミニウムがアルコールまたはチオール及び
所望により1,3−ブタジエンと混合される。良好な重
合速度及び高い転化を達成するために、変性有機アルミ
ニウム触媒成分の作成において1,3−ブタジエンが水
素化有機アルミニウム及びアルコールまたはチオールと
混合される。これらの3成分(水素化有機アルミニウ
ム、アルコールまたはチオール、及び1,3−ブタジエ
ン)はどのような順序で混合してもよい。水素化有機ア
ルミニウムは1,3−ブタジエンの存在下にアルコール
またはチオールと混合でき、または1,3−ブタジエン
は後で加えることができる。しかし、有機アルミニウム
化合物をアルコールまたはチオールに加えるよりもアル
コールまたはチオールを有機アルミニウム化合物に加え
るほうが高度に好ましい。この工程はもちろん不活性有
機溶媒中で実施される。適切な不活性有機溶媒のいくつ
かの代表的な例はペンタン、イソオクタン、シクロヘキ
サン、ノルマルヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼン等を単独または混合で含む。
3工程の方法において造られる。第1工程において、水
素化有機アルミニウムがアルコールまたはチオール及び
所望により1,3−ブタジエンと混合される。良好な重
合速度及び高い転化を達成するために、変性有機アルミ
ニウム触媒成分の作成において1,3−ブタジエンが水
素化有機アルミニウム及びアルコールまたはチオールと
混合される。これらの3成分(水素化有機アルミニウ
ム、アルコールまたはチオール、及び1,3−ブタジエ
ン)はどのような順序で混合してもよい。水素化有機ア
ルミニウムは1,3−ブタジエンの存在下にアルコール
またはチオールと混合でき、または1,3−ブタジエン
は後で加えることができる。しかし、有機アルミニウム
化合物をアルコールまたはチオールに加えるよりもアル
コールまたはチオールを有機アルミニウム化合物に加え
るほうが高度に好ましい。この工程はもちろん不活性有
機溶媒中で実施される。適切な不活性有機溶媒のいくつ
かの代表的な例はペンタン、イソオクタン、シクロヘキ
サン、ノルマルヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼン等を単独または混合で含む。
【0012】水素化有機アルミニウムのアルコールまた
はチオールに対するモル比は典型的には約3:2〜約1
50:1の範囲内にある。水素化有機アルミニウムのア
ルコールまたはチオールに対するモル比はさらに典型的
には約2:1〜約100:1の範囲内にある。一般に、
水素化有機アルミニウムのアルコールまたはチオールに
対するモル比が約5:2〜約25:1の範囲内にあるの
がさらに好ましい。水素化有機アルミニウムのアルコー
ルまたはチオールに対するモル比が約3:1〜約15:
1の範囲内にあるのが高度に好ましい。
はチオールに対するモル比は典型的には約3:2〜約1
50:1の範囲内にある。水素化有機アルミニウムのア
ルコールまたはチオールに対するモル比はさらに典型的
には約2:1〜約100:1の範囲内にある。一般に、
水素化有機アルミニウムのアルコールまたはチオールに
対するモル比が約5:2〜約25:1の範囲内にあるの
がさらに好ましい。水素化有機アルミニウムのアルコー
ルまたはチオールに対するモル比が約3:1〜約15:
1の範囲内にあるのが高度に好ましい。
【0013】変性有機アルミニウム触媒の製造におい
て、1,3−ブタジエンを利用することは絶対に必要で
あるということはない。触媒系の製造における1,3−
ブタジエンの、周期系のIII-B族からの金属を含む有機
金属化合物に対するモル比は通常3:1よりも大きい。
触媒系の製造における1,3−ブタジエンの、周期表の
III-B族からの金属を含む有機金属化合物に対するモル
比は典型的には約5:1〜約100:1の範囲内にあ
る。触媒系の製造における1,3−ブタジエンの、周期
系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合物に対する
モル比はさらに典型的には約10:1〜約30:1の範
囲内にある。一般に、1.3−ブタジエンの有機金属化
合物に対するモル比が約15:1〜約25:1の範囲内
にあることがさらに好ましい。
て、1,3−ブタジエンを利用することは絶対に必要で
あるということはない。触媒系の製造における1,3−
ブタジエンの、周期系のIII-B族からの金属を含む有機
金属化合物に対するモル比は通常3:1よりも大きい。
触媒系の製造における1,3−ブタジエンの、周期表の
III-B族からの金属を含む有機金属化合物に対するモル
比は典型的には約5:1〜約100:1の範囲内にあ
る。触媒系の製造における1,3−ブタジエンの、周期
系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合物に対する
モル比はさらに典型的には約10:1〜約30:1の範
囲内にある。一般に、1.3−ブタジエンの有機金属化
合物に対するモル比が約15:1〜約25:1の範囲内
にあることがさらに好ましい。
【0014】この最初の工程において、水素化有機アル
ミニウムの一部はアルコールまたはチオールによって変
性される。しかし、もし水素化有機アルミニウムの全て
が変性されると触媒系が働かないので、過剰の水素化有
機アルミニウムが存在することが重要である。
ミニウムの一部はアルコールまたはチオールによって変
性される。しかし、もし水素化有機アルミニウムの全て
が変性されると触媒系が働かないので、過剰の水素化有
機アルミニウムが存在することが重要である。
【0015】アルコールが変性工程に採用される場合に
起こる化学反応は次のように描写される:
起こる化学反応は次のように描写される:
【化1】 (式中、Rはアルキル基を表す。)。シラノールが変性
工程に使用される場合は反応プロセスは次の通りであ
る:
工程に使用される場合は反応プロセスは次の通りであ
る:
【化2】 (式中、Rはアルキル基を表す。)。この反応は変性さ
れた有機アルミニウム触媒成分を生ずる。
れた有機アルミニウム触媒成分を生ずる。
【0016】使用できる水素化有機アルミニウムは構造
式:
式:
【化3】 (式中、R1 及びR2 は同一または異なり、そして1〜
約12個の炭素原子を含むアルキル基を表す。)を有す
る。通常、R1 及びR2 は約2〜約8個の炭素原子を含
むアルキル基を表す。さらに普通には、R1 及びR2 は
約3〜約6個の炭素原子を含むアルキル基を表す。
約12個の炭素原子を含むアルキル基を表す。)を有す
る。通常、R1 及びR2 は約2〜約8個の炭素原子を含
むアルキル基を表す。さらに普通には、R1 及びR2 は
約3〜約6個の炭素原子を含むアルキル基を表す。
【0017】使用できるアルコール及びチオールは、脂
肪族アルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、
トリアルキルシラノール、及びトリアリールシラノール
を含む。実際上、どのような脂肪族アルコールまたは脂
環式アルコールでも採用できる。しかし、アルコールは
典型的には1〜約12個の炭素原子を含む。ジオールの
ような1より多い水酸基を含むアルコールも使用でき
る。適切なアルコールのいくつかの代表的な例は、メタ
ノール、エタノール、ノルマル−プロピルアルコール、
イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−
ブチルアルコール、1−ペンタノール、1−ヘキサノー
ル、1−ヘプタノール、1−オクタノール、エチレング
リコール、ブタンジオール等を含む。1−ブタノール
(n−ブチルアルコール)は多くの有機溶媒に溶解性な
ので、高度に好ましい。
肪族アルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、
トリアルキルシラノール、及びトリアリールシラノール
を含む。実際上、どのような脂肪族アルコールまたは脂
環式アルコールでも採用できる。しかし、アルコールは
典型的には1〜約12個の炭素原子を含む。ジオールの
ような1より多い水酸基を含むアルコールも使用でき
る。適切なアルコールのいくつかの代表的な例は、メタ
ノール、エタノール、ノルマル−プロピルアルコール、
イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t−
ブチルアルコール、1−ペンタノール、1−ヘキサノー
ル、1−ヘプタノール、1−オクタノール、エチレング
リコール、ブタンジオール等を含む。1−ブタノール
(n−ブチルアルコール)は多くの有機溶媒に溶解性な
ので、高度に好ましい。
【0018】実際上、どのような脂肪族チオールまたは
脂環式チオールでも採用できる。しかし、チオールは典
型的に1〜約12個の炭素原子を含む。1より多いメル
カプト基を含むチオールも使用できる。使用できるチオ
ールは典型的には式R−SHを有し、式中、Rは1〜約
12個の炭素原子を含むアルキル基またはアリール基を
表す。使用できるチオールのいくつかの代表的な例は、
メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、n−プロピ
ルメルカプタン、n−ブチルメルカプタン、t−ブチル
メルカプタン、n−ペンチルメルカプタン、n−ヘキシ
ルメルカプタン等を含む。
脂環式チオールでも採用できる。しかし、チオールは典
型的に1〜約12個の炭素原子を含む。1より多いメル
カプト基を含むチオールも使用できる。使用できるチオ
ールは典型的には式R−SHを有し、式中、Rは1〜約
12個の炭素原子を含むアルキル基またはアリール基を
表す。使用できるチオールのいくつかの代表的な例は、
メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、n−プロピ
ルメルカプタン、n−ブチルメルカプタン、t−ブチル
メルカプタン、n−ペンチルメルカプタン、n−ヘキシ
ルメルカプタン等を含む。
【0019】使用できるトリアルキルシラノールは構造
式:
式:
【化4】 (式中、R1 、R2 、R3 は同一のまたは異なる、1〜
約12個の炭素原子を含むアルキル基を表す。)を有す
る。使用できるトリアリールシラノールは一般に構造
式:
約12個の炭素原子を含むアルキル基を表す。)を有す
る。使用できるトリアリールシラノールは一般に構造
式:
【化5】 (式中、R1 は6〜12個の炭素原子を含むアリール基
を表し、そしてR2 及びR3 は同一のまたは異なる、1
〜約12個の炭素原子を含むアルキル基または6〜12
個の炭素原子を含むアリール基を表す。)のものであ
る。
を表し、そしてR2 及びR3 は同一のまたは異なる、1
〜約12個の炭素原子を含むアルキル基または6〜12
個の炭素原子を含むアリール基を表す。)のものであ
る。
【0020】触媒製造の第2工程において、III-B族金
属含有有機金属化合物が最初の工程において造られた変
性有機アルミニウム触媒成分に加えられる。最初の工程
において造られた変性有機アルミニウム触媒成分はもち
ろん、変性及び未変性の水素化有機アルミニウムの混合
物である。第2工程は、III-B族金属含有触媒成分の形
成を生ずる。添加される有機金属化合物の量の変性有機
アルミニウム触媒成分量に対するモル比は約1:6〜約
1:40の範囲内にある。有機ランタニド化合物の有機
アルミニウム化合物に対するモル比が約1:8〜約1:
25の範囲内にあるのが一般に好ましい。有機ランタニ
ド化合物の有機アルミニウム化合物に対するモル比が約
1:11〜約1:20の範囲内にあるのが通常さらに好
ましい。重合速度は一般に、未反応の水素化有機アルミ
ニウム(アルコールまたはチオールで変性されていない
水素化有機アルミニウム)のIII-B族金属を含む有機金
属化合物に対する比が増加するにつれて増加する。しか
し、未反応の水素化有機アルミニウム対III-B族金属含
有有機金属化合物に対する比が増加するにつれて、イソ
プレン−ブタジエンゴムの分子量及びムーニー粘度が減
少する。
属含有有機金属化合物が最初の工程において造られた変
性有機アルミニウム触媒成分に加えられる。最初の工程
において造られた変性有機アルミニウム触媒成分はもち
ろん、変性及び未変性の水素化有機アルミニウムの混合
物である。第2工程は、III-B族金属含有触媒成分の形
成を生ずる。添加される有機金属化合物の量の変性有機
アルミニウム触媒成分量に対するモル比は約1:6〜約
1:40の範囲内にある。有機ランタニド化合物の有機
アルミニウム化合物に対するモル比が約1:8〜約1:
25の範囲内にあるのが一般に好ましい。有機ランタニ
ド化合物の有機アルミニウム化合物に対するモル比が約
1:11〜約1:20の範囲内にあるのが通常さらに好
ましい。重合速度は一般に、未反応の水素化有機アルミ
ニウム(アルコールまたはチオールで変性されていない
水素化有機アルミニウム)のIII-B族金属を含む有機金
属化合物に対する比が増加するにつれて増加する。しか
し、未反応の水素化有機アルミニウム対III-B族金属含
有有機金属化合物に対する比が増加するにつれて、イソ
プレン−ブタジエンゴムの分子量及びムーニー粘度が減
少する。
【0021】採用できるIII-B族金属含有有機金属化合
物はML3 (MはIII-B族金属を表し、Lは1〜約20
個の炭素原子を含む有機リガンドを表す。)と記号で表
され得る。III-B族金属は、スカンジウム、イットリウ
ム、ランタニド類、及びアクチニド類より成る群から選
択される。III-B族金属がランタニド類であるのが通常
好ましい。有機リガンドは一般に、(1)o−ヒドロキ
シアルデヒド類、(2)o−ヒドロキシフェノン類、
(3)ヒドロキシエステル、(4)βジケトン、(5)
モノカルボン酸、(6)オルトジヒドロフェノール類、
(7)アルキレングリコール、(8)ジカルボン酸、及
び(9)ジカルボン酸のアルキル化誘導体より成る群か
ら選択される。
物はML3 (MはIII-B族金属を表し、Lは1〜約20
個の炭素原子を含む有機リガンドを表す。)と記号で表
され得る。III-B族金属は、スカンジウム、イットリウ
ム、ランタニド類、及びアクチニド類より成る群から選
択される。III-B族金属がランタニド類であるのが通常
好ましい。有機リガンドは一般に、(1)o−ヒドロキ
シアルデヒド類、(2)o−ヒドロキシフェノン類、
(3)ヒドロキシエステル、(4)βジケトン、(5)
モノカルボン酸、(6)オルトジヒドロフェノール類、
(7)アルキレングリコール、(8)ジカルボン酸、及
び(9)ジカルボン酸のアルキル化誘導体より成る群か
ら選択される。
【0022】有機ランタニド化合物中に使用できるラン
タニド類は、ランタン、セリウム、プラセオジミウム、
ネオジミウム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウ
ム、ガドリウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミ
ウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、及びル
テチウムを含む。好ましいランタニド金属はそれぞれ原
子番号58、59、60、及び64を持つセリウム、プ
ラセオジミウム、ネオジミウム、及びガドリニウムを含
む。最も好ましいタンラニド金属はネオジミウムであ
る。
タニド類は、ランタン、セリウム、プラセオジミウム、
ネオジミウム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウ
ム、ガドリウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミ
ウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、及びル
テチウムを含む。好ましいランタニド金属はそれぞれ原
子番号58、59、60、及び64を持つセリウム、プ
ラセオジミウム、ネオジミウム、及びガドリニウムを含
む。最も好ましいタンラニド金属はネオジミウムであ
る。
【0023】利用される有機ランタニド化合物におい
て、有機部分は1〜20個の炭素原子を含む有機タイプ
のリガンドまたは基を含む。これらのリガンドは1価及
び2座または2価及び2座形態のものであることができ
る。そのような有機リガンドまたは基の代表は、(1)
サリチルアルデヒド、2−ヒドロキシ−1−ナフトアル
デヒド、2−ヒドロキシ−3−ナフトアルデヒド等のよ
うなo−ヒドロキシアルデヒド類、(2)2’−ヒドロ
キシアセトフェノン、2’−o−ヒドロキシブチロフェ
ノン、2’−ヒドロキシプロピオフェノン等のようなo
−ヒドロキシフェノン類、(3)サリチル酸エチル、サ
リチル酸プロピル、サリチル酸ブチル等のようなヒドロ
キシエステル類、(4)アセチルアセトン、ベンゾイル
アセトン、プロピオニルアセトン、イソブチリルアセト
ン、バレリルアセトン、エチルアセチルアセトン等のよ
うなβ−ジケトン類、(5)酢酸、プロピオン酸、吉草
酸、ヘキサン酸、2−エチルヘキサン酸、ネオデカン
酸、ラウリン酸、ステアリン酸等のようなモノカルボン
酸、(6)ピロカテコールのようなオルトジヒドロフェ
ノール、(7)エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコ
ール等のようなアルキレングリコール、(8)シュウ
酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、o−フタル酸等
のようなジカルボン酸、及び(9)上記のジカルボン酸
のアルキル化誘導体である。
て、有機部分は1〜20個の炭素原子を含む有機タイプ
のリガンドまたは基を含む。これらのリガンドは1価及
び2座または2価及び2座形態のものであることができ
る。そのような有機リガンドまたは基の代表は、(1)
サリチルアルデヒド、2−ヒドロキシ−1−ナフトアル
デヒド、2−ヒドロキシ−3−ナフトアルデヒド等のよ
うなo−ヒドロキシアルデヒド類、(2)2’−ヒドロ
キシアセトフェノン、2’−o−ヒドロキシブチロフェ
ノン、2’−ヒドロキシプロピオフェノン等のようなo
−ヒドロキシフェノン類、(3)サリチル酸エチル、サ
リチル酸プロピル、サリチル酸ブチル等のようなヒドロ
キシエステル類、(4)アセチルアセトン、ベンゾイル
アセトン、プロピオニルアセトン、イソブチリルアセト
ン、バレリルアセトン、エチルアセチルアセトン等のよ
うなβ−ジケトン類、(5)酢酸、プロピオン酸、吉草
酸、ヘキサン酸、2−エチルヘキサン酸、ネオデカン
酸、ラウリン酸、ステアリン酸等のようなモノカルボン
酸、(6)ピロカテコールのようなオルトジヒドロフェ
ノール、(7)エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコ
ール等のようなアルキレングリコール、(8)シュウ
酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、o−フタル酸等
のようなジカルボン酸、及び(9)上記のジカルボン酸
のアルキル化誘導体である。
【0024】本発明に有用であり得る、式ML3 に相当
する代表的な有機ランタニド化合物は、セリウムアセチ
ルアセトネート、セリウムナフテネート、セリウムネオ
デカノエート、セリウムオクタネート、トリス−サリチ
ルアルデヒドセリウム、セリウムトリス−8−ヒドロキ
シキノネート、ガドリニウムナフテネート、ガドリニウ
ムネオデカノエート、ガドリニウムオクタノエート、ラ
ンタンナフテネート、ランタンオクタノエート、ネオジ
ミウムナフテネート、ネオジミウムネオデカノエート、
ネオジミウムオクタノエート、プラセジミウムナフテネ
ート、プラセジミウムオクタノエート、イットリウムア
セチルアセトネート、イットリウムオクタノエート、ジ
スプロシウムオクタノエート、及び1〜約20個の炭素
原子を含むリガンドと錯体化しているランタニド金属を
含む。
する代表的な有機ランタニド化合物は、セリウムアセチ
ルアセトネート、セリウムナフテネート、セリウムネオ
デカノエート、セリウムオクタネート、トリス−サリチ
ルアルデヒドセリウム、セリウムトリス−8−ヒドロキ
シキノネート、ガドリニウムナフテネート、ガドリニウ
ムネオデカノエート、ガドリニウムオクタノエート、ラ
ンタンナフテネート、ランタンオクタノエート、ネオジ
ミウムナフテネート、ネオジミウムネオデカノエート、
ネオジミウムオクタノエート、プラセジミウムナフテネ
ート、プラセジミウムオクタノエート、イットリウムア
セチルアセトネート、イットリウムオクタノエート、ジ
スプロシウムオクタノエート、及び1〜約20個の炭素
原子を含むリガンドと錯体化しているランタニド金属を
含む。
【0025】III-B族金属を含む有機金属化合物におい
て利用し得るアクチニド類は、アクチニウム、トリウ
ム、プロタクチニウム、ウラニウム、ネプツニウム、プ
ルトニウム、アメリシウム、キュリウム、ベルケリウ
ム、カリフォルニウム、アインシュタイニウム、フェル
ミウム、メンデレビウム、及びローレンシウムを含む。
好ましいアクチニド類は、それぞれ原子番号90及び9
2のトリウム及びウラニウムである。採用できるいくつ
かの代表的な有機アクチニド類は、塩化トリス(π−ア
リール)ウラニウム、臭化トリス(π−アリル)ウラニ
ウム、ヨウ化トリス(π−アリル)ウラニウム、ウラニ
ウムテトラメトキシド、ウラニウムテトラエトキシド、
ウラニウムテトラブトキシド、ウラニウムオクタノエー
ト、トリウムテトラエトキシド、塩化トリス(π−アリ
ル)トリウム、トリウムナフテネート、ウラニウムイソ
バレレート、トリウムオクタノエート、臭化トリス(π
−アリル)トリウム、ヨウ化トリス(π−アリル)トリ
ウム、トリウムテトラメトキシド等を含む。
て利用し得るアクチニド類は、アクチニウム、トリウ
ム、プロタクチニウム、ウラニウム、ネプツニウム、プ
ルトニウム、アメリシウム、キュリウム、ベルケリウ
ム、カリフォルニウム、アインシュタイニウム、フェル
ミウム、メンデレビウム、及びローレンシウムを含む。
好ましいアクチニド類は、それぞれ原子番号90及び9
2のトリウム及びウラニウムである。採用できるいくつ
かの代表的な有機アクチニド類は、塩化トリス(π−ア
リール)ウラニウム、臭化トリス(π−アリル)ウラニ
ウム、ヨウ化トリス(π−アリル)ウラニウム、ウラニ
ウムテトラメトキシド、ウラニウムテトラエトキシド、
ウラニウムテトラブトキシド、ウラニウムオクタノエー
ト、トリウムテトラエトキシド、塩化トリス(π−アリ
ル)トリウム、トリウムナフテネート、ウラニウムイソ
バレレート、トリウムオクタノエート、臭化トリス(π
−アリル)トリウム、ヨウ化トリス(π−アリル)トリ
ウム、トリウムテトラメトキシド等を含む。
【0026】触媒製造手順の第3及び最終工程におい
て、少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
が、第2工程で製造されるIII-B族金属含有触媒成分中
のIII-B族金属に加えられる。III-B族金属含有触媒成
分中のIII-B族金属に加えられる活性ハロゲン原子含有
化合物の量のモル比は通常約1:1〜約5:1の範囲内
である。活性ハロゲン原子含有合物対III-B族金属のモ
ル比は約3:2〜約3:1の範囲内であるのが一般に好
ましい。ランタニドを含む化合物成分中の活性ハロゲン
原子含有化合物のランタニド金属に対するモル比が1.
8:1〜約5:2の範囲内であるのが通常さらに好まし
い。
て、少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
が、第2工程で製造されるIII-B族金属含有触媒成分中
のIII-B族金属に加えられる。III-B族金属含有触媒成
分中のIII-B族金属に加えられる活性ハロゲン原子含有
化合物の量のモル比は通常約1:1〜約5:1の範囲内
である。活性ハロゲン原子含有合物対III-B族金属のモ
ル比は約3:2〜約3:1の範囲内であるのが一般に好
ましい。ランタニドを含む化合物成分中の活性ハロゲン
原子含有化合物のランタニド金属に対するモル比が1.
8:1〜約5:2の範囲内であるのが通常さらに好まし
い。
【0027】活性ハロゲン原子含有化合物は通常活性臭
素原子、塩素原子、フッ素原子、またはヨウ素原子を含
む。2以上のこれらの活性ハロゲン原子の、同一または
異なる化合物における組み合わせも利用できる。これら
のハロゲン原子は(1)ハロゲン化第3アルキル、
(2)ハロゲン化第2アルキル、(3)ハロゲン化アル
アルキル、(4)ハロゲン化アリル、(5)ハロゲン化
水素、(6)アルキル、アリール、アルカリール、アル
アルキル、及びシクロアルキル金属ハロゲン化物、ただ
し金属は周期表のII、III−A、及びIV−A族か
ら選択される、(7)周期表のIII、IV、V、VI
−B及びVIII族の金属のハロゲン化物のようなハロ
ゲン化金属、(8)ハロシラン、(9)ハロスルフィ
ド、(10)ハロホスフィン、及び(11)一般式ML
(3-y) Xy (Mは原子番号21、39、及び57〜71
を有する周期表のIII-B族の金属より成る群から選択さ
れる金属であり;Lは1〜20個の炭素原子を有する有
機リガンドであって、(a)o−ヒドロキシアルデヒ
ド、(b)o−ヒドロキシフェノン類、(c)ヒドロキ
シキノリン類、(d)β−ジケトン、(e)モノカルボ
ン酸、(f)オルトジヒドロフェノール、(g)アルキ
レングリコール、(h)ジカルボン酸、(i)ジカルボ
ン酸のアルキル化誘導体、(j)フェノール性エーテル
より成る群から選択され;Xはハロゲン原子であり、y
は1〜2の整数であって金属Mに結合しているハロゲン
原子の数を表す。)に相当するハロゲン化有機金属とし
て導入されることができる。有機リガンドLは1価及び
2座または2価及び2座形態のものであり得る。
素原子、塩素原子、フッ素原子、またはヨウ素原子を含
む。2以上のこれらの活性ハロゲン原子の、同一または
異なる化合物における組み合わせも利用できる。これら
のハロゲン原子は(1)ハロゲン化第3アルキル、
(2)ハロゲン化第2アルキル、(3)ハロゲン化アル
アルキル、(4)ハロゲン化アリル、(5)ハロゲン化
水素、(6)アルキル、アリール、アルカリール、アル
アルキル、及びシクロアルキル金属ハロゲン化物、ただ
し金属は周期表のII、III−A、及びIV−A族か
ら選択される、(7)周期表のIII、IV、V、VI
−B及びVIII族の金属のハロゲン化物のようなハロ
ゲン化金属、(8)ハロシラン、(9)ハロスルフィ
ド、(10)ハロホスフィン、及び(11)一般式ML
(3-y) Xy (Mは原子番号21、39、及び57〜71
を有する周期表のIII-B族の金属より成る群から選択さ
れる金属であり;Lは1〜20個の炭素原子を有する有
機リガンドであって、(a)o−ヒドロキシアルデヒ
ド、(b)o−ヒドロキシフェノン類、(c)ヒドロキ
シキノリン類、(d)β−ジケトン、(e)モノカルボ
ン酸、(f)オルトジヒドロフェノール、(g)アルキ
レングリコール、(h)ジカルボン酸、(i)ジカルボ
ン酸のアルキル化誘導体、(j)フェノール性エーテル
より成る群から選択され;Xはハロゲン原子であり、y
は1〜2の整数であって金属Mに結合しているハロゲン
原子の数を表す。)に相当するハロゲン化有機金属とし
て導入されることができる。有機リガンドLは1価及び
2座または2価及び2座形態のものであり得る。
【0028】そのような活性ハロゲン原子含有化合物は
(1)臭化水素、塩化水素及びヨウ化水素のような無機
ハロゲン化物酸、(2)臭化エチルマグネシウム、臭化
ブチルマグネシウム、臭化フェニルマグネシウム、塩化
メチルマグネシウム、塩化ブチルマグネシウム、ヨウ化
エチルマグネシウム、ヨウ化フェニルマグネシウム、臭
化ジエチルアルミニウム、臭化ジイソブチルアルミニウ
ム、セスキ臭化メチルアルミニウム、塩化ジエチルアル
ミニウム、二塩化エチルアルミニウム、セスキ塩化エチ
ルアルミニウム、塩化ジイソブチルアルミニウム、二塩
化イソブチルアルミニウム、塩化ジヘキシルアルミニウ
ム、二塩化シクロヘキシルアルミニウム、二塩化フェニ
ルアルミニウム、塩化ジドデシルアルミニウム、フッ化
ジエチルアルミニウム、フッ化ジブチルアルミニウム、
ヨウ化ジエチルアルミニウム、ヨウ化ジブチルアルミニ
ウム、二ヨウ化フェニルアルミニウム、臭化トリメチル
スズ、塩化トリエチルスズ、二塩化ジブチルスズ、三塩
化ブチルスズ、二塩化ジフェニルスズ、ヨウ化トリブチ
ルスズ等のハロゲン化有機金属、(3)臭化アルミニウ
ム、塩化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、五塩化ア
ンチモン、三塩化アンチモン、三臭化ホウ素、三塩化ホ
ウ素、塩化第二鉄、三塩化ガリウム、五塩化モリブデ
ン、三臭化リン、五塩化リン、塩化第二スズ、四塩化チ
タン、四ヨウ化チタン、六塩化タングステン等の無機ハ
ロゲン化物、(4)塩化t−ブチル−サリチルアルデヒ
ドヒドロセリウム(III)、塩化サリチルアルデヒド
ロセリウム(III)、塩化5−シクロヘキシルサリチ
ルアルデヒドロセリウム(III)、塩化2−アセチル
フェノラトセリウム(III)、塩化オキサラトセリウ
ム(III)、臭化オキサラトセリウム(III)等の
ハロゲン化有機金属(III-B族)、(5)臭化t−ブチ
ル及び臭化t−オクチルのようなハロゲン化第三アルキ
ル、(6)臭化イソプロピル及び塩化イソプロピルのよ
うなハロゲン化第二アルキル、(7)臭化ベンジル及び
ブロモメチルナフタレンのようなハロゲン化アルアルキ
ル、及び(8)臭化アリル、3−クロロ−2−メチルプ
ロペン、1−ブロモブテン−2、及び1−ブロモペンテ
ン−2のようなハロゲン化アリルを含む。活性ハロゲン
原子を含む好ましい化合物はハロゲン化ベンジル物及び
ハロゲン化アリルである。
(1)臭化水素、塩化水素及びヨウ化水素のような無機
ハロゲン化物酸、(2)臭化エチルマグネシウム、臭化
ブチルマグネシウム、臭化フェニルマグネシウム、塩化
メチルマグネシウム、塩化ブチルマグネシウム、ヨウ化
エチルマグネシウム、ヨウ化フェニルマグネシウム、臭
化ジエチルアルミニウム、臭化ジイソブチルアルミニウ
ム、セスキ臭化メチルアルミニウム、塩化ジエチルアル
ミニウム、二塩化エチルアルミニウム、セスキ塩化エチ
ルアルミニウム、塩化ジイソブチルアルミニウム、二塩
化イソブチルアルミニウム、塩化ジヘキシルアルミニウ
ム、二塩化シクロヘキシルアルミニウム、二塩化フェニ
ルアルミニウム、塩化ジドデシルアルミニウム、フッ化
ジエチルアルミニウム、フッ化ジブチルアルミニウム、
ヨウ化ジエチルアルミニウム、ヨウ化ジブチルアルミニ
ウム、二ヨウ化フェニルアルミニウム、臭化トリメチル
スズ、塩化トリエチルスズ、二塩化ジブチルスズ、三塩
化ブチルスズ、二塩化ジフェニルスズ、ヨウ化トリブチ
ルスズ等のハロゲン化有機金属、(3)臭化アルミニウ
ム、塩化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、五塩化ア
ンチモン、三塩化アンチモン、三臭化ホウ素、三塩化ホ
ウ素、塩化第二鉄、三塩化ガリウム、五塩化モリブデ
ン、三臭化リン、五塩化リン、塩化第二スズ、四塩化チ
タン、四ヨウ化チタン、六塩化タングステン等の無機ハ
ロゲン化物、(4)塩化t−ブチル−サリチルアルデヒ
ドヒドロセリウム(III)、塩化サリチルアルデヒド
ロセリウム(III)、塩化5−シクロヘキシルサリチ
ルアルデヒドロセリウム(III)、塩化2−アセチル
フェノラトセリウム(III)、塩化オキサラトセリウ
ム(III)、臭化オキサラトセリウム(III)等の
ハロゲン化有機金属(III-B族)、(5)臭化t−ブチ
ル及び臭化t−オクチルのようなハロゲン化第三アルキ
ル、(6)臭化イソプロピル及び塩化イソプロピルのよ
うなハロゲン化第二アルキル、(7)臭化ベンジル及び
ブロモメチルナフタレンのようなハロゲン化アルアルキ
ル、及び(8)臭化アリル、3−クロロ−2−メチルプ
ロペン、1−ブロモブテン−2、及び1−ブロモペンテ
ン−2のようなハロゲン化アリルを含む。活性ハロゲン
原子を含む好ましい化合物はハロゲン化ベンジル物及び
ハロゲン化アリルである。
【0029】活性ハロゲン原子含有化合物が加えられた
後、約20℃〜約100℃の範囲内の温度で約10分〜
約6時間、使用前に触媒系を「熟成」することが好まし
い。約30℃〜約85℃の範囲内の温度で触媒系を熟成
することが一般にさらに好ましく、約40℃〜約65℃
の範囲内の温度で触媒系を熟成することが典型的に最も
好ましい。約20分〜約4時間、触媒系を熟成すること
がさらに好ましい。約30分〜約90分間、触媒系を熟
成することが最も好ましい。
後、約20℃〜約100℃の範囲内の温度で約10分〜
約6時間、使用前に触媒系を「熟成」することが好まし
い。約30℃〜約85℃の範囲内の温度で触媒系を熟成
することが一般にさらに好ましく、約40℃〜約65℃
の範囲内の温度で触媒系を熟成することが典型的に最も
好ましい。約20分〜約4時間、触媒系を熟成すること
がさらに好ましい。約30分〜約90分間、触媒系を熟
成することが最も好ましい。
【0030】造られた触媒系を、イソプレン及び1,3
−ブタジエンモノマーの共重合を触媒するために採用す
ることができる。これは、イソプレン、1,3−ブタジ
エン、及び有機溶媒を含む重合媒体に単に触媒系を加え
ることによって達成される。それは全モノマー100g
あたり0.05〜0.5ミリモルのIII-B族金属を与え
るのに十分な水準で加えられる。さらに典型的には、触
媒系は全モノマー100gあたり0.25〜0.35ミ
リモルのIII-B族金属を与えるのに十分な水準で加えら
れる。それの使用はタイヤ製造における用途のための優
秀な特性を有する本質的に先細でないランダムイソプレ
ン−ブタジエンゴムの形成を生ずる。これは変性手順
が、触媒系がブタジエンモノマーをイソプレン重合速度
より約1.2〜1.5倍速いに過ぎない速度で重合させ
る原因となるからである。水素化有機アルミニウムがチ
オールまたはアルコールで変性されない場合には、ブタ
ジエンモノマーはイソプレンが重合する速度においてよ
りも約20倍速い速度で重合するということに注意する
べきである。
−ブタジエンモノマーの共重合を触媒するために採用す
ることができる。これは、イソプレン、1,3−ブタジ
エン、及び有機溶媒を含む重合媒体に単に触媒系を加え
ることによって達成される。それは全モノマー100g
あたり0.05〜0.5ミリモルのIII-B族金属を与え
るのに十分な水準で加えられる。さらに典型的には、触
媒系は全モノマー100gあたり0.25〜0.35ミ
リモルのIII-B族金属を与えるのに十分な水準で加えら
れる。それの使用はタイヤ製造における用途のための優
秀な特性を有する本質的に先細でないランダムイソプレ
ン−ブタジエンゴムの形成を生ずる。これは変性手順
が、触媒系がブタジエンモノマーをイソプレン重合速度
より約1.2〜1.5倍速いに過ぎない速度で重合させ
る原因となるからである。水素化有機アルミニウムがチ
オールまたはアルコールで変性されない場合には、ブタ
ジエンモノマーはイソプレンが重合する速度においてよ
りも約20倍速い速度で重合するということに注意する
べきである。
【0031】利用される重合温度は約0℃〜約125℃
の広い範囲にわたって変化できる。ほとんどの場合に
は、約30℃〜約85℃の範囲内の温度が利用される。
約50℃〜約75℃の範囲内の温度が一般に最も好まし
い重合温度である。使用される圧力は通常、重合反応の
条件下に実質的に液相を維持するのに十分であるべきで
ある。
の広い範囲にわたって変化できる。ほとんどの場合に
は、約30℃〜約85℃の範囲内の温度が利用される。
約50℃〜約75℃の範囲内の温度が一般に最も好まし
い重合温度である。使用される圧力は通常、重合反応の
条件下に実質的に液相を維持するのに十分であるべきで
ある。
【0032】重合は、モノマーの実質的に完全な重合を
可能にするのに十分な時間実施される。換言すれば、重
合は通常、高い転化が達成されるまで実施される。重合
は次に標準の技術を使用して終了できる。
可能にするのに十分な時間実施される。換言すれば、重
合は通常、高い転化が達成されるまで実施される。重合
は次に標準の技術を使用して終了できる。
【0033】本発明の技術を利用して溶液重合において
製造できるイソプレン−ブタジエンゴムは、慣用の技術
を利用して回収できる。製造されたイソプレン−ブタジ
エンゴムを酸素の接触の潜在的に有害な影響から保護す
るために、ポリマー溶液中に抗酸化剤を加えることが好
ましい。造られたイソプレン−ブタジエンゴムはポリマ
ー溶液から沈殿させることができる。造られたスチレン
−イソプレンゴムも、デカンテーション、ろ過、遠心分
離等の手段によって溶媒及び残査から回収できる。水蒸
気ストリッピングも揮発性の有機化合物をゴムから除去
するために使用できる。
製造できるイソプレン−ブタジエンゴムは、慣用の技術
を利用して回収できる。製造されたイソプレン−ブタジ
エンゴムを酸素の接触の潜在的に有害な影響から保護す
るために、ポリマー溶液中に抗酸化剤を加えることが好
ましい。造られたイソプレン−ブタジエンゴムはポリマ
ー溶液から沈殿させることができる。造られたスチレン
−イソプレンゴムも、デカンテーション、ろ過、遠心分
離等の手段によって溶媒及び残査から回収できる。水蒸
気ストリッピングも揮発性の有機化合物をゴムから除去
するために使用できる。
【0034】本発明の技術によって造られたイソプレン
−ブタジエンゴムは典型的に約−65℃〜約−110℃
の範囲内であるガラス転移温度を有する。そのようなイ
ソプレン−ブタジエンゴムはまた一般に約50〜約12
0の範囲内であるムーニー粘度を有する。本イソプレン
−ブタジエンゴムはさらに典型的には70〜100の範
囲内であるムーニー粘度を有する。
−ブタジエンゴムは典型的に約−65℃〜約−110℃
の範囲内であるガラス転移温度を有する。そのようなイ
ソプレン−ブタジエンゴムはまた一般に約50〜約12
0の範囲内であるムーニー粘度を有する。本イソプレン
−ブタジエンゴムはさらに典型的には70〜100の範
囲内であるムーニー粘度を有する。
【0035】本発明の技術によって造られたイソプレン
−ブタジエンゴムは、他の硫黄加硫可能なゴムとブレン
ドしてタイヤトレッドにおける使用のための優秀な特性
を有するコンパウンドを造ることができる。例えば、改
善された転がり抵抗及びトレッド磨耗特性が湿潤及び乾
燥けん引特性を犠牲にすることなく達成できる。本発明
のイソプレン−ブタジエンゴムは通常、タイヤトレッド
コンパウンドの製造において他のポリジエンとブレンド
される。さらに特別には、イソプレン−ブタジエンゴム
は天然ゴム、中ビニルポリブタジエン(−10℃〜−4
0℃の範囲内にあるガラス転移温度を有する。)、合成
1,4−ポリイソプレン、3,4−ポリイソプレン(−
10℃〜−45℃の範囲内にあるガラス転移温度を有す
る。)、スチレン−ブタジエンゴム(0℃〜−80℃の
範囲内にあるガラス転移温度を有する。)及びスチレン
−イソプレン−ブタジエンゴム(−10℃〜−80℃の
範囲内にあるガラス転移温度を有する。)とブレンドさ
れて、有用なタイヤトレッドコンパウンドを造ることが
できる。タイヤトレッドにおける利用のために高度に好
ましいブレンドは、天然ゴム、3,4−ポリイソプレン
ゴム及び本発明のイソプレン−ブタジエンゴムを含む。
−ブタジエンゴムは、他の硫黄加硫可能なゴムとブレン
ドしてタイヤトレッドにおける使用のための優秀な特性
を有するコンパウンドを造ることができる。例えば、改
善された転がり抵抗及びトレッド磨耗特性が湿潤及び乾
燥けん引特性を犠牲にすることなく達成できる。本発明
のイソプレン−ブタジエンゴムは通常、タイヤトレッド
コンパウンドの製造において他のポリジエンとブレンド
される。さらに特別には、イソプレン−ブタジエンゴム
は天然ゴム、中ビニルポリブタジエン(−10℃〜−4
0℃の範囲内にあるガラス転移温度を有する。)、合成
1,4−ポリイソプレン、3,4−ポリイソプレン(−
10℃〜−45℃の範囲内にあるガラス転移温度を有す
る。)、スチレン−ブタジエンゴム(0℃〜−80℃の
範囲内にあるガラス転移温度を有する。)及びスチレン
−イソプレン−ブタジエンゴム(−10℃〜−80℃の
範囲内にあるガラス転移温度を有する。)とブレンドさ
れて、有用なタイヤトレッドコンパウンドを造ることが
できる。タイヤトレッドにおける利用のために高度に好
ましいブレンドは、天然ゴム、3,4−ポリイソプレン
ゴム及び本発明のイソプレン−ブタジエンゴムを含む。
【0036】種々のブレンド比が、けん引、転がり抵
抗、及びトレッド磨耗特性の高度に望ましい組合せを示
すタイヤトレッドコンパウンドの製造において採用でき
る。タイヤトレッドコンパウンドにおける利用のために
高度に有利である他の特定のブレンドは、−70℃〜−
80℃の範囲内であるガラス転移温度を有するスチレン
−イソプレン−ブタジエンゴム約40重量%〜約60重
量%及び本発明の方法に従って製造されたイソプレン−
ブタジエンゴム約40重量%〜約60重量%を含んで成
る。
抗、及びトレッド磨耗特性の高度に望ましい組合せを示
すタイヤトレッドコンパウンドの製造において採用でき
る。タイヤトレッドコンパウンドにおける利用のために
高度に有利である他の特定のブレンドは、−70℃〜−
80℃の範囲内であるガラス転移温度を有するスチレン
−イソプレン−ブタジエンゴム約40重量%〜約60重
量%及び本発明の方法に従って製造されたイソプレン−
ブタジエンゴム約40重量%〜約60重量%を含んで成
る。
【0037】
【実施例】本発明は、単に例示の目的のためのものであ
りそして本発明の範囲を限定するかまたはその方法にお
いて実施できると解すべきでない次の実施例によって例
示される。特に他に示さない限り、部及び百分率は重量
で与えられる。
りそして本発明の範囲を限定するかまたはその方法にお
いて実施できると解すべきでない次の実施例によって例
示される。特に他に示さない限り、部及び百分率は重量
で与えられる。
【0038】
【実施例1】本試験において、イソプレン−ブタジエン
ゴムが本発明の技術によって合成された。採用された手
順において、1ガロン(3.78リットル)反応器に、
1,3−ブタジエン81.9gを含む乾燥ヘキサン溶液
1000g、続いて1.2モル水素化ジイソブチルアル
ミニウム(DIBHA)・ヘキサン溶液(25重量%D
IBAH)663gを仕込んだ。次に、トルエン260
gに溶解したトリフェニルシラノール21.5gを含む
溶液を18℃の温度において反応器内に仕込んだ。40
分間の攪拌の後、10.3%ネオジミウム105.4g
の溶液(ネオジミウムネオデカノエートとして)を乾燥
ヘキサン165gで希釈したものを反応器内に仕込ん
だ。溶液を1時間攪拌して、その後臭化アリル19.1
gを加えた。冷却を止めて溶液を周囲温度まで上昇させ
た。90分の攪拌の後、触媒溶液を65℃において1〜
2時間、加熱熟成させた。熟成触媒溶液を次に冷却し、
そして窒素下に乾燥容器内に貯蔵した。
ゴムが本発明の技術によって合成された。採用された手
順において、1ガロン(3.78リットル)反応器に、
1,3−ブタジエン81.9gを含む乾燥ヘキサン溶液
1000g、続いて1.2モル水素化ジイソブチルアル
ミニウム(DIBHA)・ヘキサン溶液(25重量%D
IBAH)663gを仕込んだ。次に、トルエン260
gに溶解したトリフェニルシラノール21.5gを含む
溶液を18℃の温度において反応器内に仕込んだ。40
分間の攪拌の後、10.3%ネオジミウム105.4g
の溶液(ネオジミウムネオデカノエートとして)を乾燥
ヘキサン165gで希釈したものを反応器内に仕込ん
だ。溶液を1時間攪拌して、その後臭化アリル19.1
gを加えた。冷却を止めて溶液を周囲温度まで上昇させ
た。90分の攪拌の後、触媒溶液を65℃において1〜
2時間、加熱熟成させた。熟成触媒溶液を次に冷却し、
そして窒素下に乾燥容器内に貯蔵した。
【0039】0.025モル熟成ネオジミウム触媒溶液
(ランタニド含有触媒成分)15.6mLを、窒素下6
5℃の温度において1ガロン(3.78リットル)反応
器内に、乾燥ヘキサン1610g中にイソプレン130
g及び1,3−ブタジエン130gを含む溶液に加え
た。重合を3時間攪拌しながら実行した。重合中、定期
的に重合溶液の試料を60/40体積%のエタノール/
デカンの混合物中で凝固させた。凝固ポリマーを−20
℃で沈降させ、その後上澄み溶液のガスクロマトグラフ
分析によって残りのモノマー含量を測定した。初期モノ
マー濃度からの減少から個々のモノマーの転化を計算し
た。これらの分析はポリマー中のブタジエンのイソプレ
ンへの組込みが重量で3対2であり、高度にランダムで
本質的に先細でないイソプレン−ブタジエンゴムの形成
を示した。
(ランタニド含有触媒成分)15.6mLを、窒素下6
5℃の温度において1ガロン(3.78リットル)反応
器内に、乾燥ヘキサン1610g中にイソプレン130
g及び1,3−ブタジエン130gを含む溶液に加え
た。重合を3時間攪拌しながら実行した。重合中、定期
的に重合溶液の試料を60/40体積%のエタノール/
デカンの混合物中で凝固させた。凝固ポリマーを−20
℃で沈降させ、その後上澄み溶液のガスクロマトグラフ
分析によって残りのモノマー含量を測定した。初期モノ
マー濃度からの減少から個々のモノマーの転化を計算し
た。これらの分析はポリマー中のブタジエンのイソプレ
ンへの組込みが重量で3対2であり、高度にランダムで
本質的に先細でないイソプレン−ブタジエンゴムの形成
を示した。
【0040】
【比較実施例2】この試験では、実施例1の共重合を、
本発明のシラノール変性のない標準のネオジミウム触媒
系(DIBAH/Nd/臭化アリル/Bd: 15/1
/2/20モル比)を使用して繰り返した。実施例1に
おいて記述した、残りのモノマーのガスクロマトグラフ
分析はポリマー中のブタジエンのイソプレンへの組込み
重量で19対1であり、かなり低いランダム性で高度に
先細のイソプレン−ブタジエンゴムの形成を示した。
本発明のシラノール変性のない標準のネオジミウム触媒
系(DIBAH/Nd/臭化アリル/Bd: 15/1
/2/20モル比)を使用して繰り返した。実施例1に
おいて記述した、残りのモノマーのガスクロマトグラフ
分析はポリマー中のブタジエンのイソプレンへの組込み
重量で19対1であり、かなり低いランダム性で高度に
先細のイソプレン−ブタジエンゴムの形成を示した。
【0041】
【実施例3】この試験では、アルコール変性ネオジミウ
ム触媒系を使用してイソプレン−ブタジエンコポリマー
ゴムを製造した。この手順において、1ガロン(3.7
8リットル)反応器に、1,3−ブタジエン81.3g
及びヘキサン中の1.23モル水素化ジイソブチルアル
ミニウム(DIBHA)558.43g(25重量%D
IBAH)を含む乾燥ヘキサン溶液1214gを仕込ん
だ。反応器を冷却によって20℃に維持した。N−ブタ
ノール(11.16g)を攪拌しながら加えた。30分
間の攪拌後、10.1%ネオジミウム溶液(ネオジミウ
ムネオデカノエート)107.5gの溶液(ネオジミウ
ムネオデカノエートとして)を乾燥ヘキサン160gで
希釈したものを反応器内に仕込んだ。溶液をさらに30
分間攪拌して、その後臭化アリル18.2gを加えた。
冷却を止めて溶液を温めた。遅延発熱反応が認められ
た。20分後、溶液温度が周囲温度の上約10℃にもっ
ていった。最終的に温度が下降したとき、触媒溶液を6
5℃において90分間、加熱により熟成させた。製造し
た触媒はそれぞれ〔2−13〕−1−2−20のモル比
の〔ブタノール−DIBAH〕Nd−臭化アリル−ブタ
ジエン、ネオジミウムに関して0.025モルの濃度を
有した。
ム触媒系を使用してイソプレン−ブタジエンコポリマー
ゴムを製造した。この手順において、1ガロン(3.7
8リットル)反応器に、1,3−ブタジエン81.3g
及びヘキサン中の1.23モル水素化ジイソブチルアル
ミニウム(DIBHA)558.43g(25重量%D
IBAH)を含む乾燥ヘキサン溶液1214gを仕込ん
だ。反応器を冷却によって20℃に維持した。N−ブタ
ノール(11.16g)を攪拌しながら加えた。30分
間の攪拌後、10.1%ネオジミウム溶液(ネオジミウ
ムネオデカノエート)107.5gの溶液(ネオジミウ
ムネオデカノエートとして)を乾燥ヘキサン160gで
希釈したものを反応器内に仕込んだ。溶液をさらに30
分間攪拌して、その後臭化アリル18.2gを加えた。
冷却を止めて溶液を温めた。遅延発熱反応が認められ
た。20分後、溶液温度が周囲温度の上約10℃にもっ
ていった。最終的に温度が下降したとき、触媒溶液を6
5℃において90分間、加熱により熟成させた。製造し
た触媒はそれぞれ〔2−13〕−1−2−20のモル比
の〔ブタノール−DIBAH〕Nd−臭化アリル−ブタ
ジエン、ネオジミウムに関して0.025モルの濃度を
有した。
【0042】上記の製造した触媒20.7mL(0.2
ミリモルのネオジミウム/全モノマー〔Bd+Ip〕1
00g)を、窒素下65℃の温度において1ガロン
(3.78リットル)反応器内のイソプレン128.6
g及び乾燥ヘキサン129gの溶液に加えた。重合を2
時間20分間攪拌しながら実行した。重合中に試料を実
施例1において記述したように採取した。試料の分析は
ポリマー中のブタジエンのイソプレンへの組込み(低転
化で測定)が重量で1.4/1であり、高度にランダム
で先細でないイソプレン−ブタジエンゴムの形成を示し
た。収率は87%であった。乾燥ゴムのムーニー粘度は
87で、Tgは−97℃であった。
ミリモルのネオジミウム/全モノマー〔Bd+Ip〕1
00g)を、窒素下65℃の温度において1ガロン
(3.78リットル)反応器内のイソプレン128.6
g及び乾燥ヘキサン129gの溶液に加えた。重合を2
時間20分間攪拌しながら実行した。重合中に試料を実
施例1において記述したように採取した。試料の分析は
ポリマー中のブタジエンのイソプレンへの組込み(低転
化で測定)が重量で1.4/1であり、高度にランダム
で先細でないイソプレン−ブタジエンゴムの形成を示し
た。収率は87%であった。乾燥ゴムのムーニー粘度は
87で、Tgは−97℃であった。
【0043】
【実施例4】この試験では、実施例3に記述したものと
異なる触媒成分モル比のアルコール変性ネオジミウム触
媒系を使用してイソプレン−ブタジエンコポリマーゴム
を製造した。この手順において、1ガロン(3.78リ
ットル)反応器に、ブタジエン93.5g及びヘキサン
中の1.23モル水素化ジイソブチルアルミニウム(D
IBAH)(すなわち、25重量%DIBAH)668
gを含むヘキサン1088gの溶液を仕込んだ。20℃
に維持した温度において、n−ブタノール26.22g
を攪拌しながら加えた。30分間の攪拌後、10.1%
ネオジミウム溶液(ネオジミウムネオデカノエート)1
07.5gの溶液を乾燥ヘキサン158gで希釈したも
のを反応器内に仕込んだ。溶液をさらに30分間攪拌し
て、その後臭化アリル21.4gを加えた。冷却を止め
て溶液を周囲温度まで温めた。発熱が静まった後(約1
時間必要)、触媒溶液を65℃において90分間、加熱
熟成させた。熟成触媒を次に窒素下に乾燥容器内に貯蔵
した。製造した触媒はそれぞれ〔4.7−15.5〕−
1−2.35−23のモル成分比の〔ブタノール−DI
BAH〕Nd−臭化アリル−ブタジエン、ネオジミウム
に関して0.025モルの濃度を有した。
異なる触媒成分モル比のアルコール変性ネオジミウム触
媒系を使用してイソプレン−ブタジエンコポリマーゴム
を製造した。この手順において、1ガロン(3.78リ
ットル)反応器に、ブタジエン93.5g及びヘキサン
中の1.23モル水素化ジイソブチルアルミニウム(D
IBAH)(すなわち、25重量%DIBAH)668
gを含むヘキサン1088gの溶液を仕込んだ。20℃
に維持した温度において、n−ブタノール26.22g
を攪拌しながら加えた。30分間の攪拌後、10.1%
ネオジミウム溶液(ネオジミウムネオデカノエート)1
07.5gの溶液を乾燥ヘキサン158gで希釈したも
のを反応器内に仕込んだ。溶液をさらに30分間攪拌し
て、その後臭化アリル21.4gを加えた。冷却を止め
て溶液を周囲温度まで温めた。発熱が静まった後(約1
時間必要)、触媒溶液を65℃において90分間、加熱
熟成させた。熟成触媒を次に窒素下に乾燥容器内に貯蔵
した。製造した触媒はそれぞれ〔4.7−15.5〕−
1−2.35−23のモル成分比の〔ブタノール−DI
BAH〕Nd−臭化アリル−ブタジエン、ネオジミウム
に関して0.025モルの濃度を有した。
【0044】実施例1及び3に記述した方法を使用し、
上記の製造した触媒29.6mLを使用して、乾燥ヘキ
サン1579g中のイソプレン128g及びブタジエン
128gの溶液を重合した。重合バッチの、異なった時
間間隔の試料は、ブタジエンのイソプレンへの組込み比
(低転化において測定)1.35/1を示した。2時間
10分後、収率88%が得られた。乾燥ゴムのムーニー
粘度は97で、Tgは−90℃であった。
上記の製造した触媒29.6mLを使用して、乾燥ヘキ
サン1579g中のイソプレン128g及びブタジエン
128gの溶液を重合した。重合バッチの、異なった時
間間隔の試料は、ブタジエンのイソプレンへの組込み比
(低転化において測定)1.35/1を示した。2時間
10分後、収率88%が得られた。乾燥ゴムのムーニー
粘度は97で、Tgは−90℃であった。
【0045】
【実施例5】この試験では、1,4−ブタンジオールで
変性したアルコール変性ネオジミウム触媒系を使用して
イソプレン−ブタジエンコポリマーを合成した。この手
順において、1ガロン(3.78リットル)反応器に、
ブタジエン81.9g及びヘキサン中の1.2モル水素
化ジイソブチルアルミニウム(DIBAH)(すなわ
ち、25重量%DIBAH)663gを含むヘキサン1
093gの溶液を仕込んだ。20℃に維持した温度にお
いて、この溶液に1,4−ブタンジオール6.78gを
攪拌しながら加えた。ブタンジオールの懸濁物はDIB
AHと反応して徐々に溶解した。1時間の攪拌後、1
0.3%ネオジミウム溶液(ネオジミウムネオデカノエ
ート)105.4gの溶液をヘキサン165gで希釈し
たものを反応器に加えた。溶液をさらに30分間攪拌し
て、その後臭化アリル19.1gを加えた。冷却を止め
て溶液を周囲温度(及びそれ以上)まで温めた。発熱が
静まった後、触媒溶液を65℃において90分間、加熱
熟成させた。製造した触媒はそれぞれ〔1−16〕−1
−2−20のモル成分比の〔ブタンジオール−DIBA
H〕Nd−臭化アリル−ブタジエン、ネオジミウムに関
して0.025モルの濃度を有した。熟成させた触媒を
次に冷却し、そして窒素下乾燥容器内に貯蔵した。
変性したアルコール変性ネオジミウム触媒系を使用して
イソプレン−ブタジエンコポリマーを合成した。この手
順において、1ガロン(3.78リットル)反応器に、
ブタジエン81.9g及びヘキサン中の1.2モル水素
化ジイソブチルアルミニウム(DIBAH)(すなわ
ち、25重量%DIBAH)663gを含むヘキサン1
093gの溶液を仕込んだ。20℃に維持した温度にお
いて、この溶液に1,4−ブタンジオール6.78gを
攪拌しながら加えた。ブタンジオールの懸濁物はDIB
AHと反応して徐々に溶解した。1時間の攪拌後、1
0.3%ネオジミウム溶液(ネオジミウムネオデカノエ
ート)105.4gの溶液をヘキサン165gで希釈し
たものを反応器に加えた。溶液をさらに30分間攪拌し
て、その後臭化アリル19.1gを加えた。冷却を止め
て溶液を周囲温度(及びそれ以上)まで温めた。発熱が
静まった後、触媒溶液を65℃において90分間、加熱
熟成させた。製造した触媒はそれぞれ〔1−16〕−1
−2−20のモル成分比の〔ブタンジオール−DIBA
H〕Nd−臭化アリル−ブタジエン、ネオジミウムに関
して0.025モルの濃度を有した。熟成させた触媒を
次に冷却し、そして窒素下乾燥容器内に貯蔵した。
【0046】先の実施例に記述した重合手順を使用し
て、上記の製造した触媒14.2mLを使用して、乾燥
ヘキサン1546g中のイソプレン123g及びブタジ
エン124gの溶液を重合した。重合の間に採取した試
料の分析は、ブタジエンのイソプレンへの組込み比(低
転化において測定)1.44/1を示した。130分
後、収率87%が得られた。
て、上記の製造した触媒14.2mLを使用して、乾燥
ヘキサン1546g中のイソプレン123g及びブタジ
エン124gの溶液を重合した。重合の間に採取した試
料の分析は、ブタジエンのイソプレンへの組込み比(低
転化において測定)1.44/1を示した。130分
後、収率87%が得られた。
【0047】
【実施例6】この試験では、他の希土類金属プラセオジ
ミウムを使用してイソプレン−ブタジエンコポリマーゴ
ムを製造した。この手順において、1ガロン(3.78
リットル)反応器に、1,3−ブタジエン82gを含む
乾燥ヘキサン溶液1000g、その後ヘキサン中の1.
2モル水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAH)
663gを仕込んだ。次に、20℃の温度において、反
応器にトルエン250gに溶解したトリフェニルシラノ
ール21.5gの溶液を仕込んだ。約40分間の攪拌
後、195gのヘキサンで希釈したプラセオジミウムオ
クタノエートの0.826モル溶液85.9gを反応器
に仕込んだ。溶液をさらに55分間攪拌して、その後臭
化アリル19.1gを加えた。冷却を止めて溶液を周囲
温度(及びそれ以上)まで温めた。約1時間静攪拌した
後、触媒系を65℃において90分間、加熱熟成させ
た。製造した触媒はそれぞれ〔1−15〕−1−2−2
0の成分モル比の〔シラノール−DIBAH〕−Pr−
臭化アリル−ブタジエン、ネオジミウムに関して0.0
25モルの濃度を有した。熟成させた触媒を次に冷却
し、そして窒素下乾燥容器内に貯蔵した。
ミウムを使用してイソプレン−ブタジエンコポリマーゴ
ムを製造した。この手順において、1ガロン(3.78
リットル)反応器に、1,3−ブタジエン82gを含む
乾燥ヘキサン溶液1000g、その後ヘキサン中の1.
2モル水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAH)
663gを仕込んだ。次に、20℃の温度において、反
応器にトルエン250gに溶解したトリフェニルシラノ
ール21.5gの溶液を仕込んだ。約40分間の攪拌
後、195gのヘキサンで希釈したプラセオジミウムオ
クタノエートの0.826モル溶液85.9gを反応器
に仕込んだ。溶液をさらに55分間攪拌して、その後臭
化アリル19.1gを加えた。冷却を止めて溶液を周囲
温度(及びそれ以上)まで温めた。約1時間静攪拌した
後、触媒系を65℃において90分間、加熱熟成させ
た。製造した触媒はそれぞれ〔1−15〕−1−2−2
0の成分モル比の〔シラノール−DIBAH〕−Pr−
臭化アリル−ブタジエン、ネオジミウムに関して0.0
25モルの濃度を有した。熟成させた触媒を次に冷却
し、そして窒素下乾燥容器内に貯蔵した。
【0048】実施例1及び3に記述した重合手順を使用
して、上記プラセオジミウムを基本とした触媒19.6
mLを使用して、乾燥ヘキサン1439g中のイソプレ
ン124g及びブタジエン125gの溶液を重合した。
実施中の重合溶液の試料は、ブタジエンのイソプレンへ
の組込み比(低転化において測定)が重量で1.7/1
であることを示した。1時間40分後、収率37%が得
られた。乾燥試料のムーニー粘度は64であり、Tgは
−96℃であった。
して、上記プラセオジミウムを基本とした触媒19.6
mLを使用して、乾燥ヘキサン1439g中のイソプレ
ン124g及びブタジエン125gの溶液を重合した。
実施中の重合溶液の試料は、ブタジエンのイソプレンへ
の組込み比(低転化において測定)が重量で1.7/1
であることを示した。1時間40分後、収率37%が得
られた。乾燥試料のムーニー粘度は64であり、Tgは
−96℃であった。
【0049】
【比較実施例7】この実施例において、トリフェニル変
性剤を使用しなかったことを除き、実施例6に記述した
ように製造したプラセオジミウムを基本とした触媒で実
施例6の重合を繰り返した。共重合の試料の分析は、ブ
タジエンのイソプレンへの重量での組込み比(低転化に
おいて測定)が16/1であり、トリフェニルシラノー
ル触媒変性剤を採用したときに形成される高度にランダ
ムなコポリマーと対照的にいくらか先細のコポリマーの
形成を示した。
性剤を使用しなかったことを除き、実施例6に記述した
ように製造したプラセオジミウムを基本とした触媒で実
施例6の重合を繰り返した。共重合の試料の分析は、ブ
タジエンのイソプレンへの重量での組込み比(低転化に
おいて測定)が16/1であり、トリフェニルシラノー
ル触媒変性剤を採用したときに形成される高度にランダ
ムなコポリマーと対照的にいくらか先細のコポリマーの
形成を示した。
【0050】ある代表的な態様と詳細を本発明の例示の
目的で示してきたが、本技術分野の当業者にとって、種
々の変更及び修正が本発明の範囲から逸脱することなく
なされ得ることは明らかであろう。
目的で示してきたが、本技術分野の当業者にとって、種
々の変更及び修正が本発明の範囲から逸脱することなく
なされ得ることは明らかであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バリー・アレン・マトラナ アメリカ合衆国オハイオ州44313,アクロ ン,リバティ・ドライブ 1639 (72)発明者 アデル・ファーハン・ハラサ アメリカ合衆国オハイオ州44210,バース, エヴェレット・ロード 5040
Claims (5)
- 【請求項1】イソプレンモノマーと1,3−ブタジエン
モノマーとを、逐次工程: (1)(a)水素化有機アルミニウム、(b)脂肪族ア
ルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式
チオール、トリアルキルシラノール、及びトリアリール
シラノールより成る群から選択される一員、並びに
(c)所望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で
混合して、変性有機アルミニウム触媒成分を製造するこ
と; (2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合
物を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族
金属含有触媒成分を製造すること;並びに (3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
をIII-B族金属含有触媒成分に加えることによって製造
される触媒系の存在下に、30℃〜85℃の範囲内にあ
る温度において、約5重量%〜約35重量%のモノマー
を含む有機溶媒中で共重合することを含んで成る、イソ
プレン−ブタジエンゴムの合成方法。 - 【請求項2】 逐次工程: (1)(a)水素化有機アルミニウム、(b)脂肪族ア
ルコール、脂環式アルコール、脂肪族チオール、脂環式
チオール、トリアルキルシラノール、及びトリアリール
シラノールより成る群から選択される一員、並びに
(c)所望により、1,3−ブタジエンを有機溶媒中で
混合して、変性有機アルミニウム触媒成分を製造するこ
と; (2)周期系のIII-B族からの金属を含む有機金属化合
物を変性有機アルミニウム触媒成分に加えて、III-B族
金属含有触媒成分を製造すること;並びに (3)少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含む化合物
をIII-B族金属含有触媒成分に加えることを含んで成
る、イソプレン及びブタジエンモノマーをゴムへと共重
合するために特に有用な触媒系の製造方法。 - 【請求項3】 少なくとも1つの活性ハロゲン原子を含
む化合物を変性III-B族金属含有触媒成分に加えた後
に、約30℃〜約85℃の範囲内の温度において10分
〜6時間の期間、触媒系を熟成させることをさらに含ん
で成る、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 水素化有機アルミニウムのアルコールま
たはチオールに対するモル比が約2:1〜約100:1
の範囲内であり;触媒系を造るのに用いられる1,3−
ブタジエンの、周期系のIII-B族からの金属を含む有機
金属化合物に対するモル比が約5:1〜約100:1の
範囲内であり;そして活性ハロゲン原子含有化合物の量
の、ランタニド含有触媒成分中のランタニドに対するモ
ル比が約1:1〜約5:1の範囲内である、請求項3に
記載の方法。 - 【請求項5】 脂肪族アルコールが1−ブタノールであ
り、そしてIII-B金属がネオジミウムである、請求項4
記載の方法。
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US077633 | 1993-06-17 | ||
US08/077,633 US5405815A (en) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | Process for preparing a catalyst system useful in the synthesis of isoprene-butadiene rubber |
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---|---|
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RU2676281C2 (ru) * | 2014-08-26 | 2018-12-27 | КРЭЙТОН ПОЛИМЕРС Ю.Эс. ЭлЭлСи | Прозрачная, ударновязкая и теплостойкая каучуковая композиция, содержащая катализированный неодимом изопреновый компонент, и способ ее изготовления |
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IT201800005841A1 (it) * | 2018-05-30 | 2019-11-30 | Procedimento per la preparazione di copolimeri random butadiene-isoprene ad elevato contenuto di unita’ 1,4-cis | |
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EP3838932B1 (en) | 2019-12-20 | 2022-08-10 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Synthesis of isoprene-butadiene copolymer rubbers |
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- 1993-06-17 US US08/077,633 patent/US5405815A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-20 CA CA002104530A patent/CA2104530A1/en not_active Abandoned
-
1994
- 1994-06-03 EP EP94108554A patent/EP0629640B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-03 ES ES94108554T patent/ES2098077T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-03 DE DE69401386T patent/DE69401386T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-13 BR BR9402389A patent/BR9402389A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-06-16 AU AU64765/94A patent/AU666619B2/en not_active Ceased
- 1994-06-17 JP JP6136029A patent/JPH0718033A/ja active Pending
- 1994-10-28 US US08/330,468 patent/US5502126A/en not_active Expired - Fee Related
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