JPS5993704A - ポリイソプレンの製造方法 - Google Patents

ポリイソプレンの製造方法

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JPS5993704A
JPS5993704A JP58198413A JP19841383A JPS5993704A JP S5993704 A JPS5993704 A JP S5993704A JP 58198413 A JP58198413 A JP 58198413A JP 19841383 A JP19841383 A JP 19841383A JP S5993704 A JPS5993704 A JP S5993704A
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ジヨン・クレメント・シヤドウイツク
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F136/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F136/02Homopolymers 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
    • C08F136/04Homopolymers 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
    • C08F136/08Isoprene

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ベーターTiCl3含有触媒と活件711]
との存在下での不活性溶剤中でイソプレンを重合するこ
とによってポリイソプレンを製造することに関する。
オランダ国特許出願第73/乙3り7ηは、TiC14
1トリヒドロカルビルアルミニウムおよびエーテルを混
合し、このようにして得た反応混合物を熟成させ、この
熟成触媒混合物をイソプレンと接触さぜる前にこの熟成
触媒混合物にジヒドロカルビルアルミニウムクーロリド
を加えることによるポリインプシンの製造方法をυi」
示している。この方法tよ、高い含有量のcis −/
r’lを有したポリイソプレンを与える。しかしながら
、特に、1−)い重合温度(≠θ℃)では、インプレン
の変換率は、弁部に高いということではない。ここで変
換率とは、重合を受ける混合物に加えられた全イソフ0
レンの量の自分率で示される変換されたイソプレンの量
として’jl fMされる。
E −oツバ!)ν許出願m 002/≠7g号ハ、ノ
・ロダン化チタンを含有する触媒および両オルト位置に
第二またに、第三アルキル基を有するヒドロギシー芳香
族化合物と、ハロダンを含まない有(表アルミニウム化
合物と、有機アルミニラムノ・リドとの反応生成物丑だ
は前記ヒドロキシ−芳香族化合物と有機アルミニラムノ
・リドとの反応生成物の助けによシアルファーオレフィ
ンを重合する方法を開示している。この方法は、ベータ
ーT iC1s含有触媒による重合に1力するものでは
なく、またジエンの重合に関するものでもない。
不発リコa二、ベーターT iC1y、含有触媒および
活性剤の存在下の不活性希釈剤中でインプレンを重合す
ることによるポリインプレンの製造方法であって、ヒド
ロカルビルアルミ−ニウム化合物と、ヒドロキシル基に
関し両オルト位置に第二またはめ三アルキル基を含んで
いるヒドロキシ−芳香族化合物とを反応させることによ
シ得られる活性剤が用いられることを特徴とするポリイ
ソプレンの製造方法に関する。
この新規方法によシ、病い(41g −7+lI−含有
量、適当な極限粘度数(L■)、および満足なダル含有
量を有するポリイソプレンを得ることが可能で、かつ同
時に、魅力ある変換率が、低い重合温度および高い重合
温度の両方で達成され得る。
さらに本発明は、活性剤を含んでなるベーターT s 
C1s含有触媒であって、該活性剤が、ヒドロキシ基に
関し両オルト位置に第二または第三アルキル基を含むヒ
ドロキシ−芳香族化合物とのヒドロカルビルアルミニウ
ム化合物の反応生成物であることを特徴とする前記活性
剤を含んでなるベーターTiCl3含有触−媒に関する
本発明に従うベーターTiCl3含有触媒は、本分野で
公知の方法によりy造される。TiC14T ) !J
ヒドロカルビルアルミニウム化合物たとえばトリエチル
アルミニウム(TEA )またはトリイソブチルアルミ
ニウム(TIBA )および好ましくはルイス塩基を互
に従触させることによる方法が好ましくは用いられる。
ルイスJ盆基は、たとえば、エーテルまたはアミンから
なっていてよい。
適当なエーテルは、式R// −0−R/ (ここでR
“およびR′は、同一の徒たは異なっているアルキル基
シクロアルキル基、アリール基、f!、たはアルケニル
基であってよい)−によシ示すことのできるエーテルで
ある。たとえば、ジエチルエーテル、ジ−n−ブロール
エーテル、ジ−n−ブチルエーテル。
ジ−イソアミルエーテル、アニソール、ノーn−ヘキシ
ルエーテル、n−プロピルフェニルエーテルおよびジフ
ェニルエーテルが用いられ得る。これらのうち最も好ま
しいのは、ジ−n−ブチルエーテルである。
適当なアミンは、第一モノアミン、たとえばメチルアミ
ン、エチルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、フ
ェニルアミン、ベンジルアミン。
およびオクチルアミン;第二モノアミン、たとえばジエ
チルアミン、ジプチルアミン、クヘキシルアミン、ジフ
ェニルアミン、エチルヘキシルアミンおよびジシクロヘ
キシルアミン;第三アミン。
たとえばビリノンおよびキノリンである。アルキル基が
/ないしg個の原子を有する第一アルキルアミンおよび
ジアリールアミンが最も好ましい。
ベーターTiC16含有触媒中のルイス塩基とトリヒド
ロカルビルアルミニウム化合物(AIH5)ノモル比は
、o、oi:iないし10:/、好ましくはo、i:i
ないし/:/である。
TlC14r F ’)ヒドロカルビルアルミニウム化
合物(AIH3)およびルイス塩基を攪拌しつつ好まし
くは一70℃ないし+30℃の温度で相互に接触させる
。反応は通常、攪拌を行いつつ0.j−を時間継続させ
る。
AIHの不存下でT iCl 4とルイス塩基とを互に
混合させないということを条件に、反応体が加えられる
順番は臨界的ではない。AIR,とT iC14を互に
混合し、次にルイス塩基を加えるようにしてよいが、好
ましくはルイス塩基をAlR3と混合し、この)11合
物をT t C14に加える。
」JL拌停止後、反応混合物を熟成さぜるのが好ましい
。700℃以下の熟成温度が用いられ得るが、好寸しい
r昌度tよ、30℃未61゛δ、特に75℃ないし、2
j℃である。熟成期間は、7日ないしたとえば60日m
1と装えてよい。
本発明に従う活性剤の製造で用いられるヒドロキシ−芳
香族化合物は、ヒドロキシ基に関し両オルト位置に掲二
または第三アルキル基を含むものである。この独の好ま
しい化合物は゛、2.乙−ジーtert−アルギルヒド
ロキシベンゼンでアリ、このものは、環「1゛)造に水
素以外の他の置換基を有していてもよい。そのような化
合物の例は、以下のものである:!、6−ジーtert
−ブチルヒドロキシベンゼン、 、2.g−ノーter
t−ブチルーグーメチルヒドロキシベンゼン −メトキシヒドロキシ−ベンゼン、、!,乙ーゾーte
rtーフチルー≠−イソプロビルヒドロ“キシベンゼン
、トリ=(2,乙−ジーtertーヘキシルーヒドロキ
シフェニル)ベンゼン、7.3J− )ジー(21乙−
 tert−ブチルヒドロキシフェニル) − 2.l
I−、乙−トリメチルベンゼン、!,.2−ジー(2,
乙−ジーtertーブチルヒドロキシフェニル)プロ/
4’ン、ジー ( 、2.乙− シー tert−ブチ
ルヒドロキシフェニルメタン、および認,乙−ジーte
rtーアミルー≠−n−ブチル−ヒドロキシベンゼン。
これらのうち、−尾一ジーtertーブチルー≠ーメチ
ルヒドロキシベンゼンが最も好ましい。
活性剤の製造で用いられ得る適当なヒドロキ7カルビル
アルミニウム化合物は、トリヒドロカルビルアルミニウ
ム化合物およびジヒドロカルビルアルミニウムクロリド
である。最も好捷しい化合物は、・ジエチルアルミニウ
ムクロリド( DEAC )でアリ、トリエチルアルミ
ニウム( TEA )がこれに次ぐ。
活性剤の製迅仁、ベーターTiC13含有触媒の存在下
で行われ得る。しかしながら、好ましくは、活性剤は、
ベーターT i C 1.含有触媒とは別個に製造する
ことができt lt合を父ける混合物中で活性剤を製造
することが可能である。活性剤がN N−を合を受ける
混合物およびベーターTiC1,含有触媒の両者とは別
個に製造されるなら、活性剤は、製造後、重合を受ける
混合物に加えられる前にベーク−TiC16含有角虫媒
と混合させることができる。活性剤とベーターT i 
C1s含有触媒との混合は、重合の開始前に可hト;な
限り素早く行われなくてはならない。しかしながら、好
ましくは、まず活性剤が混合・物に加えられ、いくらか
して(7〜60分後)触媒が加えられる。
ヒドロ−キシ−芳香族化合物とヒドロカルビルアルミニ
ウム化合物とのモル比は、好丑しくは0.j:/ないし
、2:/である。ヒドロカルビルアルミニウム化合物が
、 TEAのごときトリヒドロカルビルアルミニウム化
合物であるなら、この比は、好ましくは/:7以上であ
る。活性剤を製造する温度は、臨界的でなく、−30℃
ないし700℃であってよい。反応は、n−ペンタン、
イソペンタン、イソオクタンまたは第三アミレンの如き
不活性希釈剤の存在下まだは不在下で行うことができる
。触媒と活性剤とを組合せた場合、活性剤とTiC13
(7) モル比ij、0.0/:/ないし、2.0:/
、好ましくはo、os:iないし、/、0:/である。
ベーターT iCl 3含有触媒とを混合するときの温
度は、臨界的でなく、重合温度と同じであってよい。
重合中の反応混合物中の過当なチタン濃度は、/1中通
常は、20ミリ原子チタン未満、好ましくは0.0夕な
いしjミリ原子チタンである。
触媒は、重合すべき混合物へ活性剤と共にまたは活性剤
とは別に、連続的に加えることができる。
活性剤と共に丑だは活性剤とは別に触媒を段階的に加え
ることも可能で、この場合、各触媒量は、8M(である
必要はなく、間隙も等間隔である必要はない。活性剤を
触媒とは別個に重合されるべき混合物へ加える場合、こ
の冷加は、連1胱的であってもよくあるいは段階的であ
ってもよい。同様にシテ、ヒドロキシ−芳香族化合物お
よびヒドロカルビルアルミニウム化合物は、Ji合され
るべき混合物へ連続的または段階的に加えてよい。
これらの添加方法では、反応混合物中のチタン(j゛1
□ゴ度および触媒/活性剤比は、前記の限度外にあって
よい。前記の碗度と比は、添加の終、btでに、通常は
これらの、限度内にあればよい。
連続的であっても段階的であってもよい重合は、1iY
j肪ル5.オレフィン系または脂環式の炭化水素まだは
これらの混合物から選んだ不活性希釈f1.l中で行わ
れる。好ましい溶剤は、インペンタン、シクロヘキザン
、トルエン、第三アミレンおよび主に5個の炭諮原子を
有する脂肪族炭化水薬および/またはオレフィン炭化水
素を含む池の混合物である。用語″第三アミレン″とは
、主に2−メチル−/−ブテンとノーメチル−ノーブテ
ンとを含んでなる炭化水素混合物に対して用いである。
L<’、重合中発生熱を、蒸発冷却(evaporat
ivecooling )により除く場合は、好ましい
浴剤は。
インにンクン、第三アミレンおよび主に5個の炭素原子
を有する脂肪族および/またはオレフィン系の炭化水素
を含む他の混合物である。
〕4フ合されるべき混合物は、混合物/4当シ0.0/
〜10ミリモル好ましくは0.7〜3ミリモルの濃度ノ
ジヒドロカルビルアルミニウムクロリドたとえばノエチ
ルアルミニウムクロリド(DEAC)  を好ましくは
加えた・rソゾレン10〜s o wt %および不活
性溶剤を含んでいる。浴Ii’l中にこのDEACが十
分あると、本発明に従うヒドロキシ−芳香族化合物をこ
れに加えてよい。−重台されるべき混合物は、活性剤が
十分過剰のDEAC中でつくられ、ベーターT r C
13含有触媒を加える前に活性剤が混合物に加えられる
のならDEACを含んでいる必要はない。
本分野で公知の方法に従ってイテわれる重合は、1−1
0重量%のポリイソプレン両度が、溶剤中に・1むられ
るまで紺1絖され得る。重合温度は、−,2夕℃ないし
+7.20℃の間、4寺に、−夕℃ないし+g′0℃の
1昌りさらに弓ゼに3/℃ないし乙θ℃の川」であり、
重合中に発生ずる熱は、有利には蒸発冷却により除く。
好ましくはインプレンは単車合さぜる。ピペリレンのよ
うな他のジエンを少坦(たとえば全一ジエンの、h(に
基づいて0.!重量係未iii、l、 )含んていでよ
い。多i11になると、ポリイソプレンの分子量および
cts、−/+4’含量および重合速度を下げる傾向が
ある。ブタツエンは、多量(たとえば2係)存在しても
よい。イソプレン係結材料および溶剤は、本分!]!f
で公知の方法により、たとえば7A溜、ナトリウム分散
を用いた処理、または分子篩にょるパーコレーションに
より不肖製してもよい。
本兄明を仄の例によってさらに説明する:各例中ヤ次の
標準測定を行なっている: ケ゛ル含量。
θ、 !I−9のサンダル(前リイソプレン)と3;O
mlのシクロヘキサンを≠g時間混合した:/jOml
のペンタンを加えた後、この混合物を乙□分間、ふ6分
jん11シた( 3000rpm) ;前記液体中のゴ
ムの量の訓定俊、ケ゛ル含量を次のようにして計檜−し
だサンプルの、fzL(、?)−前記液体中のゴムの1
lx100%ザングルの量(、F) 、2 夕Omlスクールでの各例中のi換率:メタノー
ルの添加による重合の停止後、溶剤および未i FAイ
ンプレンを蒸気ストリッピングにょシ除去しだ;残存す
るイラン0レンゴムを次に乾燥させてから秤量した;変
換率を次のようにしてB計算した: 例3の変換率: 初めのイソプレンモノマーのM置方分率は、既知である
。X分径、重合混合物のサンプルをいくらかのメタノー
ルを含有する秤最済フラスコに流し込む。溶剤と未変換
イソプレンを蒸気ストリッピングによシ除去した;次に
残存するイングレンゴムを乾燥させてから秤量した。サ
ンダル中のゴムの力i−量量分分率次のようにして計算
した:サンプルの重量 (,9) 変換率を次のよ−うにして計算した; 極限粘朋数(LVN )は、トルエン中で2j℃で測定
した。
シスー/、グ含i1iは、IR分析にょシ測定した。
例 例/ a)ベーターT I C’43含有触婬の装造:イソオ
クタンに右’4 ill’させだトリーイソブチルアル
ミニウム( TIBA ) ( / 0 0 mmol
/1)およびイソオクタンに溶iIJイさせたジ−n−
ブチルエーテル( DBE )C 3 0 0 mmo
l/1)を、混合物中のDBEのTIBAに対するモル
比が/:≠となるような最にして混合しだ。イソオクタ
ンに溶解させた/. 、2 mmo 1のTiCl4(
 / 0 0 mmol/1)にT I BA : T
 r C 1 4のモル比がo.gs:iとなるように
一20℃で前記の混合物を加えた。次にこのものを一2
0℃で7時間、さらに、23℃で7時間攪拌した。
b)粘性i’illの製造:イソオクタンに溶Wlさぜ
たDEAC ( 5;’θmmol/1)を等モル計の
.2.z−ジーtertーブチルー≠ーメチル−ヒドロ
キシベンゼン(イオノール)と反応させた。13℃でス
時間、反応をつつけた。このようにして得た活性剤は、
ベーターT IC 1 3含有触媚に対する量がt占性
剤: TiCl2のモル比を/二≠となるようにして血
合の開始70分前に加えるようにした。
c)重合二合計でノ!;Om1のインペンタン+イソプ
レン( 2 0 M量%) ( 0./2jmmolの
DEACを加えである)へ、0. 3 mmolの’l
’ + C 1 sと当量の融媒/活性剤系を加えた。
このものを、7時間、督閉系で7時間、、23℃、さら
に3− 0℃で血合させた。イオノールとジ−イソブチ
ルアルミニウムクロリド( DIRAC )との反応生
成物からなる活性剤を用いて同様な実験を行なった。比
較のだめ、それぞれの場合について、活性剤の不存下で
重合を行なった。結果を滴/に示す。対照試験の結果は
、0内に入れである。
捧  / 敗ノ a)ベータ−T iCl s含有触媒の製造:イソオク
タンに溶角f「さぜたTIBA (/ mol/1 )
およびDBEまだはn−ブチルアミン(BA)を混合し
、混合物中のルイス塩基とTIBAのモル比を/、:≠
とするような量として互に反応式せた。T I BA 
: T iC14のモル比を0、ど夕:/となるように
して前記の混合物を、、23℃で5分間かけて、イソオ
クタンに溶解させた70mmolのTiC14(/ m
ol/l )へ加えた。次にこの混合物を、23℃で/
I′I8−間、−攪拌し/こ。
b)活性剤の製造:活性剤は、次の2つの方法により製
造しだ: /)イソオクタン中のj)EACの岨’i−’l: /
 mo l/1とした以外は例/と同様とした。このよ
うにして得た活性剤を触媒に加えて/5分間」jシ拝し
た。活性剤のTiCl3に対するモル比ili/:4t
とした。後記の表2に示しだ日数の後、この触媒/活性
剤系を、0./λ夕mmolのDEACを含む合計で2
30m1のイソベンクン+イソプレン()0重量%)へ
加えた。加えた量は、0.3mmolのT I C13
に相当した。重合は、≠j℃で7時間行なった。
2)インオクタンに溶解させた0、 23 mmolの
DEAC(/ mol/1. )と0./2夕mmol
のイオールを合汀1で、25□mlのインペンタン+イ
ングレン(、,207444%) ヘ)Juえ、4l3
℃”’C30分間反応させた。子く!に示す日数熟成し
九〇、夕mmolのベーターT iCl 3に相当する
量の触媒を次に加えた。重合は、/1.3間、1l−5
℃で行なった。
表  2 博フ a)ベーターT iC1s含有九虫媒の’Him : 
TIEAとルイス塩基(両方ともイソオクタンに溶解(
/mol/1)を混合し、攪拌しっつTiC14(/ 
mol /イソオクタン中l)に加えた。冷却を行わず
に1に拌を2時間継続させた。DDEとn−ブチルアミ
ン(BA)↑ルイス塩基として用いた。この段階以降、
製法ま、例/と同じとした。
b)活性剤の製造: /)例/のように:活性剤(イオノール+DEAC)を
重合70分前に触媒に加えた。活性剤とT I C13
のモル比を/ニクとした。
2)重合開始70分OiJに、乙mmolのイオノール
と’l;’mm、olのDEACを例コのように−xi
合ずべき混合物へ別個に加えた。
C)重合ニーベーターT I C15含有触媒を第三ア
ミ・ン(TA)にインプレン、202MJ’(%を含ん
でなる活性剤を触媒に加えるなら3mmolのDEAC
を刀0−ておく)重合すべき混合物乙lへ段階的に加え
= (’3 mmolのT iCl 3を30分毎に加
えて全量で、:l ll−mmo lのT I Cl 
sとする)。重合温度はll−夕℃とした。
これらの試験の結果は、ルイス塩基としてのDBEまた
はBAおよび不活性希釈剤としてのTAと組合せた木兄
1月に従う活性剤の使用によシ、高いイソプレン置換率
が、低ケ゛ル含だと共に達成できることを示している。
代理人の・氏名  川原1)−穂

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)ベーターT I C1s含有触媒および活性剤の
    存在下の不活性希釈剤中でイソプレンを重合することに
    よるポリイソプレンの製造方法において、ヒドロカルビ
    ルアルミニウム化合物と、ヒドロキシル基に関し両オル
    ト位置に第二または第三アルキル基全含んでいるヒドロ
    キシ−芳香族化合物とを反応させることにより得られる
    活性剤が用いられることを特徴とするポリイソプレンの
    製造方法。 (2、特許請求の範囲第1項記載の製造方法において、
    ヒドロキシ−芳香族化合物とヒ)パロカルビルアルミニ
    ウム化合物とのモル比が0.汐:/ないし、2:/であ
    ることを特徴とする前記製造方法。 (3)特許請求の範囲第1または2項記載の製造方法に
    おいて、ヒドロカルビルアルミニウム化合物がジエチル
    アルミニウムクロリドであることを4¥徴とする前記製
    造方法。 (4)特許請求の範囲第1fたは1項記載の製造方法に
    おいて、ヒドロカルビルアルミニウム化合物がトリエチ
    ルアルミニウムであシ、トリエチルアルミニウムとヒド
    ロキシ−芳香族化合物とのモル比が≦/:/でかつ)0
    .J−:/であることを特徴とする前記製造方法。 (5)特許請求の範囲第1ないしll−項のいずれかン
    化合物であることを%徴とする前記製造方法。 (6)特許請求の範囲第5項記載の製造方法において、
    認、乙−ノーtert−ン゛チル−弘−メチルヒドロキ
    シベンゼンが用いられることを特徴とする前記製造方法
    。 (7)特許請求の範囲第1ないし6項のいずれかに記載
    の製造方法において、=i、ij合が3j℃ないし40
    ℃の温度で行われることを特徴とする前記製造方法。 (8)%許fffM求の範囲第7項記載の製造方法にお
    いて、重合が、蒸発冷却を伴って行われることを特徴と
    する前記製造方法。 (9)特許請求の範囲第1ないしg項のいずれかに記載
    の製造方法において、活性剤と触媒とを一緒に混合した
    後、活性剤とベーターTiC13とのモル比が0、Oj
    :/ないし/、 0 : /であることを特徴とする前
    記製造方法。 (](V 重訂5(j求の範囲第1ないし7項のいずれ
    かに記載の製造方法において、ベータ゛−TiCl3含
    有!!lll!媒の製造で、ルイス塩基として働き式R
    “−〇−R/ (ここでR“とR′は、同一のまたは異
    なっているアルキル基、シクロアルキル基、アリール基
    またはアルケニル基である)によシ衣わされるエーテル
    が用いられることを特徴とする前記製造方法。 0jノ!i−1ゎ’l’ fj:’j求のii+λ囲第
    1ないし7項のいずれかに記11♂・4の製〕証方法炉
    おいて、ベーターT t c 138k 媒の製造で、
    ジアリールアミンまたは第一アルキルアミン(ここでア
    ルキル基は、/ないしと個の炭素原子を有する)がルイ
    ス塩基として用いられることを%徴とする前記製造方法
    。 (14活性剤を含んでなるベーターTiCl3含有触媒
    において、該活性剤が、ヒドロキシ基に関し両オルト位
    置に第二または第三アルキル基を含むヒドロキシ−芳香
    族化合物とのヒドロカルビルアルミニウム化合物の反応
    生成物であることを特徴とする前記活性剤を含んでなる
    ベーターTiCl3含有触媒。
JP58198413A 1982-10-27 1983-10-25 ポリイソプレンの製造方法 Granted JPS5993704A (ja)

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