JPS6320443B2 - - Google Patents

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JPS6320443B2
JPS6320443B2 JP1092382A JP1092382A JPS6320443B2 JP S6320443 B2 JPS6320443 B2 JP S6320443B2 JP 1092382 A JP1092382 A JP 1092382A JP 1092382 A JP1092382 A JP 1092382A JP S6320443 B2 JPS6320443 B2 JP S6320443B2
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JP
Japan
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polymerization
butadiene
cis
polybutadiene
hexane
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Application number
JP1092382A
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Japanese (ja)
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JPS58129014A (en
Inventor
Haruo Ueno
Hidetomo Ashitaka
Kazuya Jinda
Koichi Nakajima
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6320443B2 publication Critical patent/JPS6320443B2/ja
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Description

【発明の詳现な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は、ポリブタゞ゚ンの新芏な補造法に
関するものである。 補匷ポリブタゞ゚ンの補造法ずしおは、䞍掻性
有機溶媒䞭で、コバルト化合物ず䞀般匏AlRo
X3-oただし、は炭玠数〜のアルキル基、
プニル基たたはシクロアルキル基であり、は
ハロゲン原子であり、は1.5〜の数字である
で衚わされるハロゲン含有有機アルミニりム化合
物ずから埗られるシス―重合觊媒の存圚䞋に、
―ブタゞ゚ンを重合しおシス――ポ
リブタゞ゚ンを生成させ、続いおこの重合系に、
さらに―ブタゞ゚ンおよびたたは前蚘溶
媒を添加するかあるいは添加しないで、コバルト
化合物ず、䞀般匏AlR3ただし、は前蚘ず同じ
である。で衚わされる有機アルミニりム化合物
ず、二硫化炭玠ずから埗られる重合觊媒を
存圚させお、―ブタゞ゚ンを重合する方法
が公知である特公昭49−17666号。 しかし前蚘の方法は―重合觊媒のアルミ
ニりム成分ずしお䞀般匏AlR3で衚わされる有機
アルミニりム化合物を甚いる方法である。 そこで、―重合觊媒のアルミニりム成分
ずしおゞアルキルアルミニりムハラむドを甚いる
方法が提案された特開昭56−88409号。 䞊蚘公報には重合溶媒䞭で、可溶性コバルト化
合物および䞀般匏AlR2Xは炭玠数〜のア
ルキル基であり、はハロゲン原子である。で
衚わされるゞアルキルアルミニりムハラむドから
なるシス――重合觊媒の存圚䞋に―
ブタゞ゚ンを重合しおシス――ポリブタゞ
゚ンを生成させ、続いおこの重合系に、さらに
―ブタゞ゚ンおよびたたは前蚘溶媒を添
加するかあるいは添加しないで、可溶性コバルト
化合物、ゞアルキルアルミニりムハラむド、二硫
化炭玠および電子䟛䞎性有機化合物からなる
―重合觊媒を存圚させお―ブタゞ゚ンを
重合する補匷ポリブタゞ゚ンの補造法が蚘茉され
おいる。 しかし䞊蚘の方法によ぀お補造される補匷ポリ
ブタゞ゚ンは、沞隰―ヘキサン䞍溶分の融点が
188〜198℃実斜䟋によるず比范的䜎い。 この発明者らは、有機アルミニりム化合物ずし
お有機アルミニりムハラむドを䜿甚しお、沞隰
―ヘキサン䞍溶分の融点が200℃以䞊である補匷
ポリブタゞ゚ンを補造する方法に぀いお研究した
結果、この発明を完成した。 すなわち、この発明は、―ブタゞ゚ンの
重合溶媒溶液䞭で、可溶性コバルト化合物および
有機アルミニりムハラむドからなるシス―
重合觊媒の存圚䞋に―ブタゞ゚ンを重合し
おシス―ポリブタゞ゚ンを生成させ、続い
おこの重合系に可溶性コバルト化合物、有機アル
ミニりムハラむド、有機リチりム化合物および二
硫化炭玠あるいはむ゜チオシアン酞プニルから
なる―重合觊媒を存圚させお―ブタ
ゞ゚ンを重合しお、沞隰―ヘキサン䞍溶分が
〜30、沞隰―ヘキサン可溶分が95〜70であ
る最終ポリブタゞ゚ンを生成させるこずを特城ず
する補匷ポリブタゞ゚ンの補造法に関するもので
ある。この発明の補造法を第図に瀺す。 この発明の方法においお、シス――重合
觊媒のコバルト成分である可溶性コバルト化合物
は、䜿甚する重合溶媒に可溶なコバルト化合物で
あればどのようなものでもよい。䟋えば、このよ
うな可溶性のコバルト化合物ずしおは、コバルト
のβ―ゞケトン錯䜓たたはコバルトのβ―ケト酞
゚ステル錯䜓が奜適に䜿甚される。これらコバル
ト錯䜓の配䜍子のβ―ゞケトンずしおは、䞀般匏 匏䞭、R1およびR2のそれぞれは、氎玠原子た
たは炭玠数〜の脂肪族炭化氎玠基であり、
R3およびR4のそれぞれは炭玠数〜の脂肪族
炭化氎玠基である。のβ―ゞケトン類があげら
れ、たた、配䜍子のβ―ケト酞゚ステルずしお
は、䞀般匏 匏䞭、R1、R2、R3およびR4は前蚘ず同じであ
る。のβ―ケト酞゚ステルがあげられる。特に
奜たしい錯䜓は、コバルト()アセチルアセトナ
ヌト、コバルト()アセチルアセトナヌト、コバ
ルトアセト酢酞゚チル゚ステル錯䜓である。 たた可溶性のコバルト化合物ずしお、炭玠数
以䞊の有機カルボン酞のコバルト塩、䟋えばコバ
ルトオクト゚ヌト、コバルトナフテネヌト、コバ
ルトベンゟ゚ヌトなどを䜿甚するこずができる。 さらに、可溶性のコバルト化合物ずしお、䟋え
ばハロゲン化コバルト錯䜓、すなわち䞀般匏 CoXn・Ym (3) 匏䞭、はハロゲン原子、特に奜たしくは塩玠
原子であり、はたたはの敎数であり、は
配䜍子であり、は〜の敎数である。で衚
わされる錯䜓も奜適に䜿甚するこずができる。䞊
匏(3)においお、配䜍子ずしおはハロゲン化コバル
トず錯䜓を圢成するこずが知られおいる任意の配
䜍子、䟋えばピリゞン、トリ゚チルアミン、トリ
ブチルアミン、ゞメチルアニリンなどのアミン、
メチルアルコヌル、゚チルアルコヌルなどのアル
コヌルおよび―ゞメチルホルムアミド、
―ゞメチルアセトアミド、―ゞ゚チ
ルホルムアミドなどの―ゞアルキルアミド
などを挙げるこずができる。特に奜たしいハロゲ
ン化コバルト錯䜓ずしおは、塩化コバルトピリゞ
ン錯䜓、塩化コバルト゚チルアルコヌル錯䜓を挙
げるこずができる。 この発明の方法においお、シス――重合
觊媒のアルミニりム成分である有機アルミニりム
ハラむドは、䞀般匏AlRoX3-oただし、は炭玠
数〜のアルキル基、プニル基たたはシクロ
アルキル基であり、はハロゲン原子であり、
は1.5〜の数字であるで衚わされる化合物で
ある。有機アルミニりムハラむドずしお、ゞ゚チ
ルアルミニりムモノクロラむド、ゞ゚チルアルミ
ニりムモノブロラむド、ゞむ゜ブチルアルミニり
ムモノクロラむドなどのゞアルキルアルミニりム
ハラむドや、゚チルアルミニりムセスキクロラむ
ドのようなアルキルアルミニりムセスキハラむド
などを奜適に䜿甚するこずができる。 シス―重合觊媒の䜿甚量は、―ブ
タゞ゚ンモルに察しお、可溶性コバルト化合物
が0.005ミリモル以䞊、特に0.01ミリモル以䞊で
あり、有機アルミニりムハラむドが0.5ミリモル
以䞊、特にミリモル以䞊であるこずが奜たし
い。たた、可溶性コバルト化合物に察する有機ア
ルミニりムハラむドのモル比AlCoは以
䞊、特に15以䞊であるこずが奜たしい。 ―ブタゞ゚ンの重合溶媒溶液甚の重合溶
媒ずしおは、圢成されるシス――ポリブタ
ゞ゚ンを溶解しうる有機溶媒であれば特に制限は
ないが、ベンれン、トル゚ン、キシレンなどの芳
銙族炭化氎玠、―ヘプタン、―ヘキサンなど
の脂肪族炭化氎玠、シクロヘキサンなどの脂環族
炭化氎玠およびそれらのハロゲン化物、䟋えばク
ロルベンれン、―ゞクロルベンれン、塩化メチ
レン、―ゞクロル゚タン、―ト
リクロル゚タンなどを挙げるこずができる。
―ブタゞ゚ンの重合溶媒溶液䞭の氎分の量は50
mgppm以䞋、特に10〜50mgが奜たし
い。 この発明の方法におけるシス――重合の
重合枩床は−20〜80℃、特に20〜70℃が奜たし
く、重合圧力は垞圧でもそれ以䞊でもよく、重合
時間は10分〜時間の範囲が奜たしい。たた、反
応系における―ブタゞ゚ンのシス―
―重合時の濃床は党重合溶液に察しお〜40重量
の範囲であればよい。 前蚘のシス――重合は、シス――
構造含有率90以䞊、特に95以䞊で、固有粘床
〔η〕トル゚ン䞭、30℃で枬定が〜、特に
1.3〜であるシス――ポリブタゞ゚ンが
生成するように行うのが奜たしい。固有粘床を適
圓な倀にする為に、公知の分子量調節剀、䟋え
ば、シクロオクタゞ゚ン以埌CODず略蚘す
る、アレンなどの非共圹ゞ゚ン類たたはα―オ
レフむン類を䜿甚するこずができる。 この発明の方法においおは、前蚘のシス―
―重合工皋で埗られるシス――ポリブタ
ゞ゚ンおよびシス――重合觊媒を含有する
重合溶液䞭に、―重合觊媒を存圚させお
―ブタゞ゚ンを―重合させるのであ
る。 ―重合觊媒のコバルト成分である可溶性
コバルト化合物は、前蚘のシス――重合觊
媒のコバルト成分ずた぀たく同じものが䜿甚でき
る。 ―重合觊媒のアルミニりム成分である有
機アルミニりムハラむドは、前蚘のシス―
重合觊媒のアルミニりム成分ずた぀たく同じもの
が䜿甚できる。 この発明の方法においお䜿甚される―重
合觊媒成分の有機リチりム化合物は、アルキルリ
チりム化合物、アリヌルリチりム化合物、アルキ
レンゞリチりム化合物あるいはアリレンゞリチり
ム化合物である。有機リチりム化合物ずしお、゚
チルリチりム、―プロピルリチりム、む゜プロ
ピルリチりム、―ブチルリチりム、sec―ブチ
ルリチりム、tert―ブチルリチりム、アミルリチ
りムなどのアルキルリチりム化合物を奜適に䜿甚
するこずができる。 この発明の方法においおは―重合觊媒成
分ずしお二硫化炭玠あるいはむ゜チオシアン酞フ
゚ニル、奜たしくは二硫化炭玠が䜿甚される。 この発明の方法においおは、可溶性コバルト化
合物、有機アルミニりムハラむド、有機リチりム
化合物および二硫化炭玠あるいはむ゜チオシアン
酞プニルからなる成分系觊媒の存圚䞋に
―ブタゞ゚ンを重合するこずが必芁である。有
機リチりム化合物を甚いないで他の成分からな
る觊媒の存圚䞋に―ブタゞ゚ンを重合しお
も、高融点、高分子量の沞隰―ヘキサン䞍溶分
を有する補匷ポリブタゞ゚ンを埗るこずはできな
い比范䟋。 この発明の方法における―重合觊媒各成
分の䜿甚量は重合に䟛される―ブタゞ゚ン
に察しお、重合溶媒に可溶性のコバルト化合物が
0.0005〜0.1モル、有機アルミニりムハラむド
が0.01〜モル、有機リチりム化合物が0.01〜
モル、二硫化炭玠あるいはむ゜チオシアン酞
プニルが0.001〜モルであるこずが奜たし
い。たた、有機アルミニりムハラむドの量は可溶
性コバルト化合物モルに察しお10〜500モル、
特に20〜200モルが奜たしく、有機リチりム化合
物の量は可溶性コバルト化合物モルに察しお
〜200モル、特に10〜100モルが奜たしく、二硫化
炭玠あるいはむ゜チオシアン酞プニルの量は可
溶性コバルト化合物モルに察しお0.1〜500モ
ル、特に〜500モルが奜たしい。 たた、有機リチりム化合物の量は重合系䞭に存
圚する氎分の量―ブタゞ゚ンの重合溶媒
溶液䞭に存圚する氎分の量モルに察しおモ
ル以䞊であるこずが奜たしく、氎分ず有機アルミ
ニりムハラむドずの合蚈量の1.5倍モル以䞋であ
るこずが奜たしい。 たた、有機アルミニりムハラむドずしお䞀般匏
AlR1.5X1.5、は生述のずおりで衚わされ
る化合物、䟋えば、゚チルアルミニりムセスキク
ロラむドを甚いる堎合には、有機リチりム化合物
の量は有機アルミニりムハラむドモルに察しお
0.5モル以䞊であるこずが奜たしい。 重合觊媒各成分の添加順序、添加方法に
は特に制限はないが、二硫化炭玠、プニルむ゜
チオシアン酞プニルの添加順序は各成分の最埌
が奜たしい。しかし、実斜䟋に瀺すようにシス
―重合の前にあらかじめ加えおおくこずも
できる。たた、有機リチりム化合物は、ヘキサ
ン、ベンれンなどの炭化氎玠溶媒の溶液ずしおシ
ス―重合溶液に盎接加えるこずができる。
有機リチりム化合物をシス―重合溶液に添
加する前に、―ブタゞ゚ンや二硫化炭玠、
プニルむ゜チオチアン酞プニルず接觊させる
ず―重合の掻性が著るしく䜎䞋する堎合が
あるので泚意する必芁がある。 この発明の方法における―重合の重合枩
床は−20〜80℃、特に20〜60℃が奜たしく、重合
圧力は垞圧でもそれ以䞊でもよく、重合時間は10
分〜時間の範囲が奜たしい。 ―重合甚の溶媒はシス――重合溶
媒ず同様である。 この発明を実斜する堎合には、重合に䟛する
―ブタゞ゚ンおよび溶媒の党量をシス―
―重合工皋においお添加しおもよく、ある
いは、―ブタゞ゚ンのシス――重合
工皋においお、―ブタゞ゚ンおよびたた
は溶媒を䞀郚添加し、぀いで―重合工皋に
おいお、―ブタゞ゚ンおよびたたは溶媒
の残量を添加しおもよい。この際反応系における
―ブタゞ゚ンの濃床は党重合溶液に察しお
〜40重量の範囲であるこずが奜たしい。 たた、この発明の方法は、バツチ匏ずしお同䞀
反応容噚内で、シス――重合ずこれに続い
お―重合ずを行うこずによ぀おも、あるい
は連続法ずしお、シス――重合域ず、これ
に連なる―重合域ずで―ブタゞ゚ン
を連続的に重合させるこずによ぀おも、工業的に
実斜できる。 この発明の方法においおは、前蚘の重合は、沞
隰―ヘキサン䞍溶分が〜30、沞隰―ヘキ
サン可溶分が95〜70である最終ポリブタゞ゚ン
が生成するたで行なう。 重合反応終了埌ポリブタゞ゚ンを収埗するには
公知の方法を適甚するこずができる。䟋えば、重
合反応終了埌、重合溶液に有機アルミニりムハラ
むドず反応するようなアルコヌル、氎などの極性
溶剀を倧量投入する方法、あるいは倧量の極性溶
剀に重合溶液を投入する方法、塩酞、硫酞などの
無機酞、酢酞、安息銙酞などの有機酞、モノ゚タ
ノヌルアミンやアンモニアを含む少量の極性溶剀
を重合溶液に投入する方法、塩化氎玠ガスを重合
溶液に導入する方法などにより―ブタゞ゚
ンの重合を停止した埌、メタノヌルなどの沈殿剀
を加えるか、あるいはフラツシナ氎蒞気を吹き
こむかたたは吹きこたずしお溶媒を蒞発陀去す
るしお重合䜓を析出させ、分離埌也燥しおポリ
ブタゞ゚ンゎムを埗るこずができる。 この発明の方法によ぀お埗られるポリブタゞ゚
ンは、沞隰―ヘキサン可溶分ず沞隰―ヘキサ
ン䞍溶分HIずからなり、沞隰―ヘキサン
䞍溶分が〜30であり、沞隰―ヘキサン可溶
分が95〜70である。奜適には、沞隰―ヘキサ
ン可溶分は固有粘床〔η〕30℃、トル゚ン䞭枬
定が〜であり、シス―構造含有率が
92以䞊であり、沞隰―ヘキサン䞍溶分は固有
粘床〔η〕135℃、テトラリン䞭枬定が0.5〜
であり、―構造含有率が85以䞊であ
り、融点が200〜220℃である。そしお、この沞隰
―ヘキサン䞍溶分の―構造郚分は䞻ずし
おシンゞオタクチツク――構造を有しおい
る。 この発明の方法により埗られるポリブタゞ゚ン
は、埓来、倩然ゎムや高シス――ポリブタ
ゞ゚ンに甚いられおいる既知の配合剀を配合する
こずができる。 たた、この発明の方法により埗られるポリブタ
ゞ゚ンを倩然ゎムや他の合成ゎムずブレンドしお
䜿甚するこずもできる。 次に実斜䟋および比范䟋を瀺す。実斜䟋および
比范䟋の蚘茉においお、ポリブタゞ゚ンの沞隰
―ヘキサン䞍溶分は、の補匷ポリブタゞ゚ン
を200mlの―ヘキサンに宀枩で溶解させた埌、
䞍溶分を時間゜クスレヌ抜出噚によ぀お抜出
し、抜出残分を真空也燥し、その重量を粟秀しお
求めたものである。たた、沞隰―ヘキサン可溶
分は、䞊蚘のようにしお埗られた―ヘキサン溶
解分および゜クスレヌ抜出噚による抜出分から
―ヘキサンを蒞発陀去した埌、真空也燥し、その
重量を粟秀しお求めたものである。たた、補匷ポ
リブタゞ゚ンの沞隰―ヘキサン可溶分およびシ
ス―重合埌のポリブタゞ゚ンのシス―
構造含有率は赀倖吞収スペクトルIRによ
り枬定し、沞隰―ヘキサン䞍溶分の―構
造含有率は栞磁気共鳎スペクトルNMRによ
り枬定し、沞隰―ヘキサン䞍溶分の融点
MPは自蚘差動熱量蚈DSCによる吞熱曲
線のピヌク枩床により決定した。 たた、補匷ポリブタゞ゚ンの沞隰―ヘキサン
可溶分およびシス―重合埌のポリブタゞ゚
ンの固有粘床〔η〕に぀いおは30℃、トル゚ン
䞭で枬定した倀であり、補匷ポリブタゞ゚ンの沞
隰―ヘキサン䞍溶分の固有粘床〔η〕に぀い
おは135℃、テトラリン䞭で枬定した倀である。 実斜䟋  空気を窒玠で眮換し、枩床蚈、撹拌棒、窒玠ガ
ス導入管を備えた内容積のセパラブルフラス
コ䞭に、也燥した―ブタゞ゚ン85を脱氎
ベンれン860mlに溶解した―ブタゞ゚ンの
ベンれン溶液氎分1.0ミリモル含有を入れ、
液枩を70℃に保ちながら、この―ブタゞ゚
ンのベンれン溶液にシクロオクタゞ゚ン4.6ミリ
モル、ゞ゚チルアルミニりムモノクロラむド4.0
ミリモルおよびコバルトオクト゚ヌト0.043ミリ
モルを撹拌しながら順次添加した埌、匕き続き撹
拌しながら40℃で10分間―ブタゞ゚ンをシ
ス―重合した。ポリマヌはシス―構
造含有率が96以䞊であり、〔η〕が2.4であ぀た。
シス―重合埌、盎ちに―ブチルリチりム
2.0ミリモルおよび二硫化炭玠0.13ミリモルを添
加した埌、撹拌しながら40℃で分間―ブ
タゞ゚ンを重合した。埗られたポリマヌ生
成混合物に少量の―ゞ第ブチル――メ
チルプノヌルおよび塩酞を含むのメタノヌ
ルを加え重合反応を停止させた。析出沈殿したポ
リマヌを集し、玄20℃で枛圧也燥しおポリブタ
ゞ゚ン50.8を埗た。 このポリブタゞ゚ンは、沞隰―ヘキサン䞍溶
分を15.7含み、沞隰―ヘキサン䞍溶分の
―構造含有率が92.0であり、融点が204℃で
あり、固有粘床〔η〕が4.0であり、沞隰―ヘ
キサン可溶分のシス――構造含有率が96.2
であり、固有粘床〔η〕トル゚ン、30℃が
2.3であ぀た。 実斜䟋 〜 重合条件を第衚のようにかえた他は実斜䟋
ず同様に行な぀た。結果を第衚に瀺す。
This invention relates to a new method for producing polybutadiene. The method for producing reinforced polybutadiene is to combine a cobalt compound with the general formula AlR o in an inert organic solvent.
X 3-o (However, R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
phenyl group or cycloalkyl group, X is a halogen atom, n is a number from 1.5 to 2)
In the presence of a cis-polymerization catalyst obtained from a halogen-containing organoaluminum compound represented by
1,3-butadiene is polymerized to produce cis-1,4-polybutadiene, and then this polymerization system is
Further, a cobalt compound, an organoaluminum compound represented by the general formula AlR 3 (wherein R is the same as above), and a disulfide compound, with or without addition of 1,3-butadiene and/or the above-mentioned solvent, are added. A method of polymerizing 1,3-butadiene in the presence of a 1,2 polymerization catalyst obtained from carbon is known (Japanese Patent Publication No. 17666/1983). However, the above method uses an organoaluminum compound represented by the general formula AlR 3 as the aluminum component of the 1,2-polymerization catalyst. Therefore, a method was proposed in which a dialkyl aluminum halide was used as the aluminum component of the 1,2-polymerization catalyst (Japanese Patent Application Laid-open No. 88409/1983). The above publication describes that in a polymerization solvent, a cis- 1,3- in the presence of a 1,4-polymerization catalyst
Butadiene is polymerized to form cis-1,4-polybutadiene, and then a soluble cobalt compound, a dialkyl aluminum halide is added to the polymerization system with or without further addition of 1,3-butadiene and/or said solvent. , 1 consisting of carbon disulfide and an electron-donating organic compound,
A method for producing reinforced polybutadiene is described in which 1,3-butadiene is polymerized in the presence of a 2-polymerization catalyst. However, the reinforced polybutadiene produced by the above method has a melting point of boiling n-hexane insoluble components.
Relatively low at 188-198°C (depending on the example). The inventors used an organoaluminum halide as the organoaluminum compound to
-This invention was completed as a result of research into a method for producing reinforced polybutadiene whose hexane-insoluble content has a melting point of 200°C or higher. That is, the present invention provides cis-1,4 polymerization consisting of a soluble cobalt compound and an organoaluminum halide in a polymerization solvent solution of 1,3-butadiene.
1,3-butadiene is polymerized in the presence of a polymerization catalyst to produce cis-1,4 polybutadiene, and then a soluble cobalt compound, an organoaluminum halide, an organolithium compound, and carbon disulfide or phenyl isothiocyanate are added to the polymerization system. 1,3-butadiene is polymerized in the presence of a 1,2-polymerization catalyst consisting of
30% and a final polybutadiene having a boiling n-hexane soluble content of 95-70%. The manufacturing method of this invention is shown in FIG. In the method of this invention, the soluble cobalt compound which is the cobalt component of the cis-1,4-polymerization catalyst may be any cobalt compound as long as it is soluble in the polymerization solvent used. For example, as such a soluble cobalt compound, a cobalt β-diketone complex or a cobalt β-keto acid ester complex is preferably used. The β-diketone ligand of these cobalt complexes has the general formula (In the formula, each of R 1 and R 2 is a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms,
Each of R 3 and R 4 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. ) β-diketones, and as β-keto acid esters of the ligand, the general formula (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as above.) β-keto acid esters are mentioned. Particularly preferred complexes are cobalt () acetylacetonate, cobalt () acetylacetonate, and cobalt acetoacetic acid ethyl ester complex. Also, as a soluble cobalt compound, carbon number 6
Cobalt salts of the above organic carboxylic acids, such as cobalt octoate, cobalt naphthenate, cobalt benzoate, etc., can be used. Furthermore, as a soluble cobalt compound, for example, a halogenated cobalt complex, that is, a general formula CoXn.Ym (3) (wherein, X is a halogen atom, particularly preferably a chlorine atom, and n is an integer of 2 or 3, A complex represented by Y is a ligand and m is an integer of 1 to 4 can also be suitably used. In the above formula (3), the ligand is any ligand known to form a complex with cobalt halide, such as amines such as pyridine, triethylamine, tributylamine, and dimethylaniline;
Alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol and N,N-dimethylformamide,
Examples include N,N-dialkylamides such as N,N-dimethylacetamide and N,N-diethylformamide. Particularly preferred cobalt halide complexes include cobalt chloride pyridine complexes and cobalt chloride ethyl alcohol complexes. In the method of this invention, the organoaluminum halide that is the aluminum component of the cis-1,4-polymerization catalyst has the general formula AlR o X 3-o (where R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, or is an alkyl group, X is a halogen atom, n
is a number from 1.5 to 2). As the organoaluminum halide, dialkylaluminum halides such as diethylaluminum monochloride, diethylaluminum monobroride, diisobutylaluminum monochloride, and alkylaluminum sesquihalides such as ethylaluminum sesquichloride can be suitably used. The amount of the cis-1,4 polymerization catalyst used is such that the soluble cobalt compound is 0.005 mmol or more, especially 0.01 mmol or more, and the organoaluminum halide is 0.5 mmol or more, especially 1 mmol or more, per 1 mole of 1,3-butadiene. It is preferable that Further, the molar ratio (Al/Co) of the organoaluminium halide to the soluble cobalt compound is preferably 5 or more, particularly 15 or more. The polymerization solvent for the polymerization solvent solution of 1,3-butadiene is not particularly limited as long as it is an organic solvent that can dissolve the formed cis-1,4-polybutadiene, but aromatic solvents such as benzene, toluene, and xylene can be used. Hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons such as n-heptane and n-hexane, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, and their halides, such as chlorobenzene, O-dichlorobenzene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, Examples include 1,1,2-trichloroethane. 1,
The amount of water in the polymerization solvent solution of 3-butadiene is 50
mg/(ppm) or less, particularly preferably 10 to 50 mg/. The polymerization temperature for cis-1,4-polymerization in the method of this invention is preferably -20 to 80°C, particularly 20 to 70°C, the polymerization pressure may be normal pressure or higher, and the polymerization time is 10 minutes to 5 hours. A range is preferred. In addition, cis-1,4 of 1,3-butadiene in the reaction system
-The concentration during polymerization may be in the range of 5 to 40% by weight based on the total polymerization solution. The cis-1,4-polymerization described above is cis-1,4-
The structural content is 90% or more, especially 95% or more, and the intrinsic viscosity [η] (measured in toluene at 30°C) is 1 to 4, especially
It is preferable to carry out the reaction so that cis-1,4-polybutadiene having a molecular weight of 1.3 to 3 is produced. In order to adjust the intrinsic viscosity to a suitable value, known molecular weight regulators, for example, non-conjugated dienes such as cyclooctadiene (hereinafter abbreviated as COD) and allene, or α-olefins can be used. In the method of this invention, the above-mentioned cis-1,
A 1,2-polymerization catalyst is present in a polymerization solution containing cis-1,4-polybutadiene obtained in the 4-polymerization step and a cis-1,4-polymerization catalyst to convert 1,3-butadiene into 1,2-polybutadiene. -It polymerizes. The soluble cobalt compound which is the cobalt component of the 1,2-polymerization catalyst can be exactly the same as the cobalt component of the cis-1,4-polymerization catalyst described above. The organoaluminum halide which is the aluminum component of the 1,2-polymerization catalyst is the above-mentioned cis-1,4
The same aluminum component as the polymerization catalyst can be used. The organolithium compound as a 1,2-polymerization catalyst component used in the method of the present invention is an alkyllithium compound, an aryllithium compound, an alkylene dilithium compound or an allyl dilithium compound. As the organolithium compound, alkyllithium compounds such as ethyllithium, n-propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, and amyllithium can be suitably used. In the method of this invention, carbon disulfide or phenyl isothiocyanate, preferably carbon disulfide, is used as the 1,2-polymerization catalyst component. In the method of this invention, 1,
It is necessary to polymerize 3-butadiene. Even if 1,3-butadiene is polymerized in the presence of a catalyst consisting of other three components without using an organolithium compound, it is not possible to obtain reinforced polybutadiene with a high melting point, high molecular weight, and a content insoluble in boiling n-hexane. (Comparative Example 1). The amount of each component of the 1,2-polymerization catalyst used in the method of this invention is such that the cobalt compound soluble in the polymerization solvent is
0.0005 to 0.1 mol%, organoaluminum halide 0.01 to 1 mol%, organolithium compound 0.01 to 1 mol%
Preferably, the amount of carbon disulfide or phenyl isothiocyanate is 0.001 to 1 mol%. In addition, the amount of organoaluminum halide is 10 to 500 mol per 1 mol of soluble cobalt compound,
In particular, 20 to 200 mol is preferable, and the amount of the organolithium compound is 5 to 5 mol per mol of the soluble cobalt compound.
The amount of carbon disulfide or phenyl isothiocyanate is preferably 0.1 to 500 mol, particularly 1 to 500 mol, per mol of the soluble cobalt compound. Further, the amount of the organolithium compound is preferably 1 mol or more per 1 mol of water present in the polymerization system (the amount of water present in the polymerization solvent solution of 1,3-butadiene); The amount is preferably 1.5 times the mole or less of the total amount of the organic aluminum halide and the organic aluminum halide. Also, as an organoaluminum halide, the general formula
When using a compound represented by AlR 1.5 X 1.5 (R,
It is preferably 0.5 mol or more. There are no particular restrictions on the order and method of addition of each component of the 1,2 polymerization catalyst, but the order of addition of carbon disulfide and phenyl phenyl isothiocyanate is preferably at the end of each component. However, as shown in Example 2, it can also be added in advance before cis-1,4 polymerization. Alternatively, the organolithium compound can be added directly to the cis-1,4 polymerization solution as a solution in a hydrocarbon solvent such as hexane or benzene.
Before adding the organolithium compound to the cis-1,4 polymerization solution, 1,3-butadiene, carbon disulfide,
Care must be taken because the 1,2-polymerization activity may be significantly reduced when brought into contact with phenyl phenylisothiothianate. The polymerization temperature for 1,2-polymerization in the method of this invention is preferably -20 to 80°C, particularly 20 to 60°C, the polymerization pressure may be normal pressure or higher, and the polymerization time is 10 to 10°C.
A range of minutes to 5 hours is preferred. The solvent for 1,2-polymerization is the same as the cis-1,4-polymerization solvent. When carrying out this invention, the total amount of 1,3-butadiene and solvent used for polymerization must be reduced to cis-
It may be added in the 1,4-polymerization step, or in the cis-1,4-polymerization step of 1,3-butadiene, part of the 1,3-butadiene and/or solvent may be added, and then the 1,2 - In the polymerization step, the remaining amount of 1,3-butadiene and/or solvent may be added. At this time, the concentration of 1,3-butadiene in the reaction system is preferably in the range of 3 to 40% by weight based on the total polymerization solution. The method of the present invention can also be carried out by carrying out cis-1,4-polymerization and subsequent 1,2-polymerization in the same reaction vessel as a batch method, or by carrying out cis-1,4-polymerization followed by 1,2-polymerization in the same reaction vessel as a batch method, or by carrying out cis-1,4-polymerization followed by 1,2-polymerization as a continuous method. It can also be carried out industrially by continuously polymerizing 1,3-butadiene in a 1,4-polymerization zone and a 1,2-polymerization zone connected thereto. In the process of this invention, the polymerization is carried out until a final polybutadiene is produced having a boiling n-hexane insoluble content of 5 to 30% and a boiling n-hexane soluble content of 95 to 70%. A known method can be applied to obtain polybutadiene after the completion of the polymerization reaction. For example, after the polymerization reaction is complete, a large amount of a polar solvent such as alcohol or water that reacts with organoaluminum halide is added to the polymerization solution, or a large amount of polar solvent is added to the polymerization solution, or an inorganic solvent such as hydrochloric acid or sulfuric acid is added to the polymerization solution. Polymerization of 1,3-butadiene can be carried out by adding a small amount of polar solvent containing acid, organic acids such as acetic acid and benzoic acid, monoethanolamine and ammonia into the polymerization solution, or introducing hydrogen chloride gas into the polymerization solution. After stopping, the polymer is precipitated by adding a precipitating agent such as methanol or by flashing (by blowing in water vapor or not blowing in water to remove the solvent by evaporation), and after separation, it is dried to obtain polybutadiene rubber. be able to. The polybutadiene obtained by the method of this invention consists of a boiling n-hexane soluble fraction and a boiling n-hexane insoluble fraction (HI), with the boiling n-hexane insoluble fraction being 5 to 30%, and the boiling n-hexane insoluble fraction (HI). Hexane soluble content is 95-70%. Preferably, the boiling n-hexane soluble fraction has an intrinsic viscosity ([η]) (measured at 30°C in toluene) of 1 to 5 and a cis-1,4 structure content.
92% or more, and the intrinsic viscosity ([η]) of the boiling n-hexane insoluble matter (measured at 135°C in tetralin) is 0.5 to
5, the 1,2-structure content is 85% or more, and the melting point is 200 to 220°C. The 1,2-structure portion of the boiling n-hexane insoluble portion mainly has a syndiotactic 1,2-structure. The polybutadiene obtained by the method of the present invention can be blended with known compounding agents conventionally used for natural rubber and high cis-1,4-polybutadiene. Furthermore, the polybutadiene obtained by the method of the present invention can also be used by blending it with natural rubber or other synthetic rubber. Next, examples and comparative examples will be shown. In the description of Examples and Comparative Examples, the boiling n of polybutadiene
-For hexane-insoluble matter, dissolve 2g of reinforced polybutadiene in 200ml of n-hexane at room temperature, then
The insoluble matter was extracted using a Soxhlet extractor for 4 hours, the extracted residue was vacuum-dried, and its weight was precisely weighed. In addition, the boiling n-hexane soluble fraction is the n-hexane soluble fraction obtained as above and the n-hexane soluble fraction extracted by the Soxhlet extractor.
- Determined by removing hexane by evaporation, vacuum drying, and accurately weighing. In addition, the boiling n-hexane soluble content of the reinforced polybutadiene and the cis-1,
The 4-structure content was measured by infrared absorption spectroscopy (IR), the 1,2-structure content of boiling n-hexane-insoluble components was measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), and the melting point of boiling n-hexane-insoluble components was measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). (MP) was determined by the peak temperature of the endothermic curve measured by a self-recording differential calorimeter (DSC). In addition, the boiling n-hexane soluble content of the reinforced polybutadiene and the intrinsic viscosity ([η]) of the polybutadiene after cis-1,4 polymerization are the values measured in toluene at 30°C. The intrinsic viscosity ([η]) of the hexane-insoluble portion is the value measured in tetralin at 135°C. Example 1 85 g of dried 1,3-butadiene was dissolved in 860 ml of dehydrated benzene in a separable flask with an inner volume of 2 and equipped with a thermometer, a stirring rod, and a nitrogen gas inlet tube, with the air replaced with nitrogen. Add a benzene solution of 3-butadiene (containing 1.0 mmol of water),
While keeping the liquid temperature at 70℃, add 4.6 mmol of cyclooctadiene and 4.0 mmol of diethylaluminum monochloride to this benzene solution of 1,3-butadiene.
After sequentially adding mmol of cobalt octoate and 0.043 mmol of cobalt octoate with stirring, cis-1,4 polymerization of 1,3-butadiene was carried out at 40° C. for 10 minutes while continuing to stir. The polymer had a cis-1,4 structure content of 96% or more and [η] of 2.4.
Immediately after cis-1,4 polymerization, n-butyllithium
After adding 2.0 mmol and 0.13 mmol of carbon disulfide, 1,3-butadiene was 1,2-polymerized at 40° C. for 8 minutes with stirring. A small amount of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol and 1 methanol containing hydrochloric acid were added to the resulting polymer product mixture to terminate the polymerization reaction. The precipitated polymer was collected and dried under reduced pressure at about 20°C to obtain 50.8 g of polybutadiene. This polybutadiene contains 15.7% boiling n-hexane insoluble matter, 15.7% boiling n-hexane insoluble matter,
2-The structural content is 92.0%, the melting point is 204℃, the intrinsic viscosity ([η]) is 4.0, and the cis-1,4-structural content of the boiling n-hexane soluble fraction is 96.2.
%, and the intrinsic viscosity ([η]) (toluene, 30℃) is
It was 2.3. Examples 2 to 6 Example 1 except that the polymerization conditions were changed as shown in Table 1.
I did the same thing. The results are shown in Table 2.

【衚】【table】

【衚】【table】

【衚】 比范䟋  ―ブチルリチりムを添加しなか぀た他は実斜
䟋ず同様にしお、シス―構造含有率97
のシス―ポリブタゞ゚ン65が埗られた。 実斜䟋  撹拌装眮を蚭眮した内容積20のオヌトクレヌ
ブに24重量の―ブタゞ゚ンを含むベンれ
ン溶液を15入れ、氎分濃床を1.4ミリモル
に調節した。22℃においおゞ゚チルアルミニりム
モノクロリド49.5ミリモル、―シクロオク
タゞ゚ン13を加え40℃に昇枩し、コバルトオク
ト゚ヌト0.17ミリモルを加えお冷华しながら40℃
においお30分重合した。 その埌、この溶液䞭に―ブチルリチりム25ミ
リモル、コバルトオクト゚ヌト0.15ミリモル、二
硫化炭玠1.95ミリモルを次々に加えお40℃で30分
反応した。 ポリマヌ生成混合物䞭に、濃塩酞30ミリリツト
ル、60の―ゞ第―ブチル――メチル
プノヌルを含むメタノヌルを加え重合を停
止した。その埌、ポリマヌ溶液を15のメタノヌ
ルを入れた貯槜に撹拌しながら加え、ポリマヌを
析出沈柱させた。ポリマヌは45℃以䞋で䞀倜真空
也燥した。ポリマヌ収量は1.25Kgであ぀た。 このポリマヌは沞隰―ヘキサン䞍溶分を12.7
含み、沞隰―ヘキサン䞍溶分の―構造
含有率が93.2であり、融点が205℃であり、固
有粘床が4.2であり沞隰―ヘキサン可溶分のシ
ス――構造含有率が98.3であり、固有粘
床が2.1であ぀た。
[Table] Comparative Example 1 The cis-1,4 structure content was 97% in the same manner as in Example 1 except that n-butyllithium was not added.
65 g of cis-1,4 polybutadiene was obtained. Example 7 A benzene solution containing 24% by weight of 1,3-butadiene was put into an autoclave with an internal volume of 20 and equipped with a stirring device, and the water concentration was adjusted to 1.4 mmol/1.
It was adjusted to At 22°C, 49.5 mmol of diethylaluminium monochloride and 13 g of 1,5-cyclooctadiene were added, and the temperature was raised to 40°C. 0.17 mmol of cobalt octoate was added, and the temperature was raised to 40°C while cooling.
Polymerization was carried out for 30 minutes. Thereafter, 25 mmol of n-butyllithium, 0.15 mmol of cobalt octoate, and 1.95 mmol of carbon disulfide were successively added to this solution, and the mixture was reacted at 40° C. for 30 minutes. Polymerization was terminated by adding 30 ml of concentrated hydrochloric acid and 3 methanol containing 60 g of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol to the polymer production mixture. Thereafter, the polymer solution was added to a storage tank containing 15 methanol with stirring to precipitate the polymer. The polymer was dried under vacuum overnight below 45°C. Polymer yield was 1.25Kg. This polymer has a boiling n-hexane insoluble content of 12.7
%, the 1,2-structure content of the boiling n-hexane insoluble fraction is 93.2%, the melting point is 205°C, the intrinsic viscosity is 4.2, and the boiling n-hexane soluble fraction has a cis-1,4- structure content of 93.2%. The structural content was 98.3% and the intrinsic viscosity was 2.1.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第図はこの発明のポリブタゞ゚ン補造法の流
れを瀺すフロヌチダヌト図である。
FIG. 1 is a flowchart showing the flow of the polybutadiene production method of the present invention.

Claims (1)

【特蚱請求の範囲】  ―ブタゞ゚ンの重合溶媒溶液䞭で、可
溶性コバルト化合物および有機アルミニりムハラ
むドからなるシス―重合觊媒の存圚䞋に
―ブタゞ゚ンを重合しお、シス―構
造含有率が90以䞊で固有粘床[η]が〜トル
゚ン䞭30℃で枬定であるシス―ポリブタ
ゞ゚ンを生成させ、続いおこの重合系に可溶性コ
バルト化合物、有機アルミニりムハラむド、有機
リチりム化合物および二硫化炭玠あるいはむ゜チ
オシアン酞プニルからなる―重合觊媒を
存圚させお―ブタゞ゚ンを重合しお、沞隰
―ヘキサン䞍溶分が〜30、沞隰―ヘキサ
ン可溶分が95〜70である最終ポリブタゞ゚ンを
生成させるこずを特城ずする補匷ポリブタゞ゚ン
の補造法。  ―ブタゞ゚ンの重合溶媒溶液䞭に
50ppm以䞋の濃床で氎分が存圚し、―重合
觊媒の䞀成分である有機リチりム化合物が前蚘氎
分に察しお等モル量以䞊存圚する特蚱請求の範囲
第項蚘茉の補造法。
[Scope of Claims] 1. 1,3-Butadiene is polymerized in a polymerization solvent solution of 1,3-butadiene in the presence of a cis-1,4 polymerization catalyst consisting of a soluble cobalt compound and an organoaluminium halide to produce cis-1,3-butadiene. A cis-1,4 polybutadiene with a -1,4 structure content of 90% or more and an intrinsic viscosity [η] of 1 to 4 (measured at 30°C in toluene) is produced, and then a soluble cobalt compound is added to this polymerization system. , 1,3-butadiene is polymerized in the presence of a 1,2-polymerization catalyst consisting of an organoaluminum halide, an organolithium compound, and carbon disulfide or phenyl isothiocyanate, so that the content insoluble in boiling n-hexane is 5 to 30%, A method for producing reinforced polybutadiene, characterized in that a final polybutadiene is produced with a boiling n-hexane soluble content of 95 to 70%. 2 In a polymerization solvent solution of 1,3-butadiene
2. The production method according to claim 1, wherein water is present at a concentration of 50 ppm or less, and the organolithium compound, which is a component of the 1,2-polymerization catalyst, is present in an equimolar amount or more relative to the water.
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