WO1999040133A1 - Polymeres de butadiene et procede de production de polymeres dieniques conjugues - Google Patents

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WO1999040133A1
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group
polymer
transition metal
butadiene
metal compound
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PCT/JP1999/000485
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French (fr)
Inventor
Kazuo Soga
Michihiko Asai
Yasuzo Suzuki
Akira Miyazawa
Kenji Tsuchihara
Masahide Murata
Hiroyuki Ozaki
Masanao Kawabe
Yoshifumi Fukui
Jizhu Jin
Hideaki Hagihara
Toshio Kase
Original Assignee
Japan As Represented By Director General Of The Agency Of Industrial Science And Technology
Japan Chemical Innovation Institute
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00—Chemical modification of rubber
    • C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
    • C08C19/42—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups
    • C08C19/44—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups of polymers containing metal atoms exclusively at one or both ends of the skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C08F36/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F36/02—Homopolymers and 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
    • C08F36/04—Homopolymers and 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
    • C08F36/06—Butadiene

Definitions

  • the present invention relates to a butadiene polymer having a large number of cis bonds and a high content of a living chain, and a method for producing a conjugated diene polymer using a specific catalyst.
  • the meta-mouth catalyst is generally highly active, it has high polymer production efficiency, and is superior in controlling the stereoregularity of the polymer. ing.
  • This polymerization proceeds with high activity, and a polymer having about 80% of cis-bonded units is formed.However, a gel polymer is formed, and regulation of the molecular weight, molecular weight distribution, and branched structure of the polymer and It does not describe the living properties of the polymerization. Also, introduction of a functional group at the end of the active molecule
  • terminal modification (Hereinafter referred to as “terminal modification”), and the formation of high molecular weight components by the reaction between the active molecule terminal and a reactive reagent (hereinafter referred to as “coupling agent”) (hereinafter referred to as “coupling”) are described.
  • a reactive reagent hereinafter referred to as “coupling agent”.
  • JP-A-8-113610 discloses a catalyst composed of cyclopentene genyl titanium trichloride Z-methylaluminoxane triethylaluminum. By using this catalyst, a butadiene polymer having MwZMn of 1.93 can be obtained. However, there is no description of regulation of branching structure, living property of polymerization, terminal modification, and coupling.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-77818 discloses that a transition metal compound belonging to Group IV of the periodic table represented by the following general formula 1 having high activity and excellent control of stereoregularity of a polymer, and an aluminoxane.
  • Conjugated gen polymerization catalysts comprising a combination have been proposed. It is disclosed that in the polymerization of butadiene with this catalyst, a polymer having 96% of cis-linked units was obtained. However, it does not describe the molecular weight of the polymer, molecular weight distribution, regulation of branching structure, living property of polymerization, terminal modification and coupling.
  • M is a transition metal of Group IV of the periodic table
  • X is a hydrogen atom, halogen, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a hydrocarbon oxy group having 1 to 12 carbon atoms
  • Y is a carbon atom having 1 to 12 carbon atoms. It may be a hydrocarbon group of 20 and may itself form a ring by combining with a cyclopentene ring structure
  • Z is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
  • the structure in which a circle is drawn in the pentagon in Formula 1 represents a cyclopentene ring structure (hereinafter, the same applies to General Formula 3).)
  • a metallocene catalyst composed of a transition metal compound belonging to Group IV of the Periodic Table represented by the following formula 2 ⁇ A certain force ⁇ Macromo 1. Chem., Macromo 1. Symp. Vol., Pp. 55-60.
  • a metallocene catalyst composed of a transition metal compound belonging to Group IV of the Periodic Table represented by the following formula 2 ⁇ A certain force ⁇ Macromo 1. Chem., Macromo 1. Symp. Vol., Pp. 55-60.
  • An example in which this was used for the polymerization of a conjugated diene monomer was not known.
  • Me represents a methyl group
  • Cp represents a cyclopentene ring structure (the same applies to the following).)
  • butadiene polymers with a high molecular weight and 90% or more cis-bonded units polymerized using typical Co-, Ni-, Ti- and Nd-based coordination polymerization catalysts are known. Have been. However, the molecular weight distribution of butadiene polymers obtained with these catalyst systems is broad. In addition, this butadiene polymer has many branched structures, and even the Nd-based polymer with the least branched structure has a low root mean square radius (RMSR, nm) and absolute molecular weight (MW, g / mo1). Relationship is
  • a method of producing a conjugated gen polymer by performing a coupling reaction after polymerization using an Nd catalyst is also known (JP-A-63-178102, JP-A-63-297403, JP-A-63-297403). 63-305101, etc.).
  • the molecular weight distribution of the polymer before the coupling reaction was It is estimated from the curve that it is approximately 3 or more. In addition, it has many branched structures, and it is not clear how much coupling it has.
  • organolithium catalyst living polymerization of butadiene proceeds, and a terminal-modified and coupling-type butadiene polymer having a high molecular weight, a narrow molecular weight distribution, and substantially no branched structure can be obtained.
  • the cis-bonded unit is less than 40%.
  • a conjugated diene monomer is stereospecifically and highly active living-polymerized, and has a high molecular weight, narrow molecular weight distribution, substantially no branched structure, and a cis system.
  • a polymer having a high bond content could not be obtained.
  • butadiene could not be stereo-specifically (high cis-regulated) and highly active living polymerized to introduce a functional group into the terminal and perform a coupling reaction.
  • an object of the present invention is to provide a butadiene polymer having a high living chain content and a high 1,4-cis content and having substantially no branched structure.
  • Another object of the present invention is to provide a method for producing a conjugated diene polymer by which a polymer having a high living property can be obtained by controlling the temperature during polymerization.
  • Still another object of the present invention is to provide a butadiene polymer having a high 1,4-cis content, a narrow molecular weight distribution and a high terminal modification rate, and a reactive reagent after polymerization using a specific meta-mouth catalyst.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a conjugated gen polymer, which can efficiently obtain a terminal-modified polymer by contacting the polymer with a polymer.
  • Yet another object of the present invention is to polymerize a co-gen monomer using a coupled butadiene polymer having a high 1,4-cis bond content and a small molecular weight distribution, and a specific meta-mouth catalyst.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a conjugated diene polymer by which a coupling polymer can be efficiently obtained by contacting the resultant with a force coupling agent.
  • butadiene homopolymer or butadiene and And a copolymer thereof with a monomer copolymerizable therewith wherein all butadiene-derived units have at least 50% of cis-bonded butadiene units and a number average molecular weight (Mn) of 1,000 to 10
  • a biogenic polymer comprising at least 80% of a living chain having a transition metal of Group IV of the periodic table at the molecular terminal in the entire molecular chain.
  • a transition metal compound belonging to Group IV of the periodic table having a substituted or unsubstituted cyclopentene ring structure (A), an organoaluminoxy compound (a), the transition metal compound (a), An ionic compound (b) capable of producing a cationic transition metal compound by reacting with A), a Lewis acid compound (c) capable of producing a cationic transition metal compound by reacting with the transition metal compound (A), and In the presence of a catalyst comprising at least one cocatalyst (B) selected from organometallic compounds of the main element metals of Groups I to III of the periodic table (d), a conjugated gen monomer or conjugated gen
  • the present invention provides a method for producing a co-polymer, characterized in that a monomer and a monomer copolymerizable therewith are polymerized at a temperature of 20 ° C. or lower.
  • a butadiene homopolymer or a copolymer of butadiene and a monomer copolymerizable with butadiene wherein all units derived from butadiene have 50 units derived from cis-bonded butadiene, % And the number average molecular weight (Mn) is 1,000 or more; L is 0,000,000, and the ratio (MwZMn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is less than 3.0 Wherein the molecular chain having a functional group at the molecular terminal accounts for 10% or more of the total molecular chain.
  • the transition metal compound (A) belonging to Group IV of the periodic table having a cyclopentene ring structure reacts with the organoaluminoxy compound (a) and the transition metal compound (A).
  • B a Lewis acid compound capable of reacting with the transition metal compound (A) to form a cationic transition metal compound
  • a Lewis acid compound (c) capable of forming a cationic transition metal compound by reacting with the transition metal compound (A).
  • a method for producing a terminal-modified conjugated diene polymer which comprises contacting a reagent capable of reacting with a living polymer having a Group IV transition metal at the molecular terminal thereof with the polymer.
  • Equation jS 0.017 ⁇ t ⁇ 6000eXp (—0.0921T) where t is the contact time (min) and T is the contact temperature CC).
  • a butadiene homopolymer or a copolymer of butadiene and a monomer copolymerizable therewith wherein all units derived from butadiene are derived from cis-bonded butadiene.
  • Mn number average molecular weight
  • a coupling hydrogen polymer comprising 100 to 10 parts by weight of a polymer bonded via a force coupling agent.
  • Equation i3 0.017 ⁇ t ⁇ 6000 eXp (—0.0921T) where t is the contact time (minutes) and T is the contact temperature (° C).
  • the catalyst for conjugated diene polymerization used in the present invention includes a transition metal compound (A) belonging to Group IV of the periodic table having a substituted or unsubstituted cyclopentene ring structure, an organic aluminum dimethoxy compound (a), and the transition metal.
  • the transition metal compound (A) is a transition metal compound of Group IV of the periodic table having a substituted or unsubstituted cyclopentene ring structure, and is preferably a single substituted or unsubstituted cyclopentene genine. It has a ring structure as a ligand, and is called a hafmelocene compound or a geometrically constrained catalyst, and is a main component of the catalyst used in the present invention.
  • the substituted cyclopentene ring structure includes an indene ring structure and a fluorene ring structure in which a cyclopentadiene ring structure and another ring structure are formed. Specifically, it is represented by the following general formula 3.
  • General formula 3 General formula 3:
  • M is a transition metal of Group IV of the periodic table
  • X is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a hydrocarbonoxy group having 1 to 12 carbon atoms, or 1 carbon atom.
  • Preferred as the transition metal belonging to Group IV of the periodic table, which is M in the general formula 3, are titanium, zirconium, hafnium, and the like, and more preferred is titanium.
  • Examples of the "" include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a chlorine atom is preferable.
  • hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which can be X in general formula 3 include alkyl groups such as methyl group and neopentyl group; aralkyl groups having 7 to 12 carbon atoms such as benzyl group; Is mentioned.
  • the “hydrocarbonoxy group having 1 to 12 carbon atoms” which can be X in general formula 3 includes alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, and isopropoxy group; carbon atoms such as benzyloxy group.
  • Examples of the “amino group optionally substituted with a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms” which can be X in the general formula 3 include a dimethylamino group, a dimethylamino group, a diisopropylamino group, a dibutylamino group, and a dibutylamino group. Examples thereof include a dialkylamino group having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a butylamino group.
  • X and a part of the substituted or unsubstituted cyclopentene ring structure may be bonded to each other with or without a bridging group to form a polycyclic structure.
  • cross-linking group examples include a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms such as a dimethylmethylene group and a diphenylmethylene group; a methylsilylene group, a dimethylsilylene group, a methylphenylsilylene group, a diphenylsilylene group, a dibenzylsilylene group, and a tetramethyldiethylene group.
  • Examples of the substituted cyclopentagenenyl group in which X and a part of the cyclopentene ring structure are bonded to each other with or without a bridging group to form a polycyclic structure include an indenyl group and a fluorenyl group. You.
  • P is the transition metal compound (A) — the number of X in the molecule, 2 or 3, preferably Is 3.
  • organic group Q examples include those having 1 to 1 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, t-butyl group, hexyl group, octyl group, cyclohexyl group and adamantyl group.
  • the organic group Q bonded to the cyclopentene ring structure may form a polycyclic group such as an indenyl group and a fluorenyl group together with the cyclopentene ring structure.
  • organic group Q from the viewpoint of increasing the polymerization activity and further increasing the cis content of the polymer, those having a bulky carbon number of 3 to 30 such as a trimethylsilyl group, a t-butyl group and a triphenylmethyl group are preferred.
  • n represents the number of the transition metal compound (A) —the organic group Q in the molecule, and is an integer of 0 to 5. From the viewpoint of increasing the cis-bond content in the conjugated diene polymer, m is preferably 1 or more. When m is 2 or more, the organic groups Q may be the same or different.
  • P h is [the same applies to the following] representing the full Eniru group) 2_ (2- Tokishetokishi) E Chirushikuropen evening Genis Le trichloride (Me_ ⁇ _CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 C pT i C 1 3), methoxycarbonylmethyl cyclopentanol evening Jeniruchi evening Niu arm trichloride (MeO (CO) CH 2 C pT i C 1 3), t-butoxy carbonyl methyl cyclopentadienyl titanium trichloride (t- BuO (CO) CH 2 C pT i C 1 3), phenoxyethanol carbonyl methylcyclopentene evening Jefferies sulfonyl trichloride, 2- N, N-Jimechiruamino) Echirushikuro pen evening Genis Le trichloride (Me 2 NCH 2 CH 2 C pT i C 1 3), 2 - (N, N- Jechir
  • E t is [same Oite below] representing a Echiru group), 2- (N, N- di one i- Puropiruamino) Echirushikuro Printer Jenni Le titanium trichloride (i _P r 2 NCH 2 CH 2 CpT i C l 3;. I one P r is [the same applies to the following] representing the isopropyl group), etc.
  • di-substituted cyclopentenyl genyl titanium trichloride having m 2 and having a substituted monocyclic cyclopentenyl group, for example, (1-methyl) (2-trimethylsilyl) cyclopentenyl genyl titanium trichloride , (1-t-butyl) [3- (2-methoxyethyl)] cyclopentene genyl titanium trichloride, (1-trimethylsilyl) (3-methoxycarbonylmethyl) cyclopentagenenyl titanium trichloride, ⁇ 3-—2- (N, N-ethylamino) ethyl] ⁇ (1-phenyl) cyclopentagenyl titanium tri Chloride, etc.
  • a tetra-substituted cyclopentenyl genenyl titanium trichloride having m 4 and a monocyclic substituted cyclopentenyl group, for example, (1,2,3-trimethyl) (4-trimethylsilyl) cyclopentenyl Titanium trichloride, (1,2,4-trimethyl) [3- (2-methoxyethyl)] cyclopentagenenyltitanium trichloride, (1,2,3-trimethyl) (4-methoxycarbonylmethyl) cyclopentene Lutium trichloride,
  • a pen having a substituted cyclopentenyl genenyl group having a monocyclic structure, wherein m 5; a substituted cyclopentenyl genyl titanium trichloride, for example, pentamethylcyclopentene genyl titanium trichloride, a phenyl cyclopentene dichloride; Phenyltitanium trichloride, (tetramethyl) (trimethylsilyl) cyclopentyl genyltitanium trichloride, (tetramethyl) (2-methoxyethyl) cyclopentyl genyltitanium trichloride, (tetramethyl) (methoxycarbonylmethyl) ) Cyclopentene genyl titanium trichloride,
  • indenyl titanium trichloride having a substituted or unsubstituted indenyl group having no substituent on the cyclopentene ring for example, indenyl titanium trichloride, (4-methyl) indene Nil titanium tri Chloride, etc.
  • a compound in which titanium of any one of the compounds (1) to (12) is substituted by zirconium or hafnium for example, cyclopentenyl genyl zirconium trichloride, (trimethylsilyl) cyclopentenyl genyl zirconium trichloride, ( 2-Methoxyethyl) Indenyl hafnium trichloride, (Methoxycarbonylmethyl) fluorenyl zirconium trichloride, [2- (N, N-Jethylamino) ethyl] cyclopentagenenyl zirconium trichloride, etc.
  • zirconium or hafnium for example, cyclopentenyl genyl zirconium trichloride, (trimethylsilyl) cyclopentenyl genyl zirconium trichloride, ( 2-Methoxyethyl) Indenyl hafnium trichloride, (Methoxy
  • a compound in which all or a part of a halogen atom, a hydrocarbon group or a hydrocarbon oxy group bonded to metal M of the compound of (1) to (16) is substituted with an amide group and specific examples thereof include (trimethylsilyl ) Cyclopentene genyl titanium trisdimethylamide, (2-methoxyethyl) cyclopentene genyl titanium tris getylamide, (methoxycarbonylmethyl) cyclopentene genyl titanium dimethyl tripropyl amide, [2- (N, N- getylamino) ethyl] Cyclopentyl genyl titanium tris-octylamide, etc.
  • a compound in which any one of X of the compound of any of (15) to (17) and the organic group Q are directly bonded with or without a bridging group to form a cyclic structure for example, , [T-butyl (dimethyl-cyclopentenyl genylsilyl) amide] dichloromethane titanium, [t-butyl (dimethyl-cyclopentenyl enylsilyl) amide] dimethyl titanium, [t-butyl (dimethyl-cyclopentenyl genylsilyl) amide] ] Dimethyl zirconium, [t-butyl (dimethyl-fluorenylsilyl) amide] dimethyl titanium
  • (1), (2), (7), (8), (11), (12), and the corresponding compounds (13) to (19) are preferred, and (1), (2) and the compounds of (13) to (19) corresponding thereto are more preferable, (2) and the corresponding compound of (13) to (17) or (19) are further preferable, and (2) Are particularly preferred.
  • transition metal compounds (A) those having a substituent having at least one atomic group selected from a carboxy group, a sulfonyl group, an ether group and a thioether group on a cyclopentene ring are preferable.
  • Such a transition metal compound is preferably a Group IV transition metal compound of the periodic table represented by the following general formula 4 or 5, and more preferably a group IV transition group of the periodic table represented by the following general formula 4. It is a transition metal compound.
  • M is a transition metal of Periodic Table IV
  • X 1 , X 2 X 3 are a hydrogen atom, a halogen, a hydrocarbon group having 112 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 112 carbon atoms.
  • Y 1 may be a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 120 carbon atoms, and may form a ring structure by combining with a cyclopentene ring structure.
  • ZZ 2 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 112 carbon atoms, which may be different from each other, and A is an oxygen atom or a sulfur atom, and n is an integer of 0 to 5.
  • R 1 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 112 carbon atoms, a hydrocarbon oxy group having 112 carbon atoms, or a hydrocarbon thio group having 112 carbon atoms.
  • R 2 is a hydrocarbon group having 112 carbon atoms.
  • the transition metal compound represented by the general formula 4 or the general formula 5 is more preferably a cyclopentenyl group having only one substituent such as a cyclopentenyl group, an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, or a cyclopentyl group.
  • transition metal compound (A) represented by the general formula 4 MeO (CO) CH 2 C pT i C l MeO (CO) CH (Me) CpT i C l 3 ⁇ 3— [MeO (CO) CH 2 ] ⁇ (1 -Me) such CpT i C 1 3 are exemplified, and as the transition metal compound with the general formula 5 are shown (B), and the like Me_ ⁇ _CH 2 CH 2 C pT i C 1 3 .
  • the method for preparing the transition metal compound (A) is not particularly limited.
  • the general formula 4 shows the are Me_ ⁇ (CO) CH 2 C pT i C 1 3 Ma cr omo 1.
  • S ym p. Based on the 1997, the first volume 18, described in 55 page 60 Te, the case of Me_ ⁇ _CH 2 CH 2 C pT i C 1 3 is shown by the general formula 5, T r an siti on Me t. Ch em. 1990 years, vol. 15, based on the description of the 483 pages It may be prepared.
  • the organoaluminoxy compound (a) is preferably a linear or cyclic compound represented by the following general formula 6. It is a polymer, so-called aluminoxane.
  • R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms substituted or unsubstituted with a halogen atom and a Z or R 6 R group
  • R 6 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • N is an integer of 5 or more, preferably 10 or more, preferably 100 or less, and more preferably 50 or less.
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isobutyl group. Among them, a methyl group is preferable.
  • the ionic compound (b) which can react with the transition metal compound (A) to form a cationic transition metal compound includes an ionic compound in which a non-coordinating anion and a cation are bonded.
  • Non-coordinating anions include, for example, tetra (phenyl) borate, tetra (fluorophenyl) porate, tetrax (difluorophenyl) porate, tetrax (trifluorophenyl) borate, tetrakis (tetrafluorophenyl) ) Borates, tetrakis (tetraphenyl fluorophenyl) borates, tetrakis (tetrafluoromethylphenyl) borates, tetra (tolyl) borates, tetra (xyl) borates, triphenyl pentafluorophenyl borates, tris Fluorophenyl) phenylpropate and the like.
  • Examples of the cation include a carbon cation, an oxonium cation, an ammonium cation, a phosphonium cation, and a ferrocene cation having a transition metal.
  • carbonate cation examples include triphenylcarbonate cation.
  • tri-substituted carbonyl cations such as tri-substituted phenyl carbon cation.
  • examples of the tri-substituted phenylcarbonate cation include tri (methylphenyl) carbonate cation and tri (dimethylphenyl) carbonate cation.
  • oxonium cation examples include alkyloxonium cations such as a hydroxone cation (OH 3 +) and a methyl oxonium cation (CH 3 OH 2 +); dimethyl oxonium cation [ Dialkyl oxonium cations such as (CH 3 ) 2 ⁇ H + ]; trimethyl oxonium cation [(CH 3 ) 30 + ], triethyloxo cation [(C 2 H 5 ) 3 And trialkyloxonium cations such as [ + ].
  • alkyloxonium cations such as a hydroxone cation (OH 3 +) and a methyl oxonium cation (CH 3 OH 2 +)
  • dimethyl oxonium cation Dialkyl oxonium cations such as (CH 3 ) 2 ⁇ H + ]
  • trimethyl oxonium cation such as (CH 3 ) 30 + ]
  • ammonium cation examples include trialkylammonium cations such as trimethylammonium cation, triethylammonium cation, tripropylammonium cation, and tributylammonium cation; N, N-dialkylanilinium cations such as thianilinium cation; dialkylammonium cations such as di (i-propyl) ammonium cation and dicyclohexylammonium cation; Can be
  • the phosphonium cation include triarylphosphonium cations such as triphenylphosphonium cation, tri (methylphenyl) phosphonium cation, and tri (dimethylphenyl) phosphonium cation.
  • triarylphosphonium cations such as triphenylphosphonium cation, tri (methylphenyl) phosphonium cation, and tri (dimethylphenyl) phosphonium cation.
  • triphenylcarboditetra (pentafluorophenyl) porate, N, N-dimethylaniliniumtetra (pentafluorophenyl) borate, 1,1'-dimethylfluorosenium Tetra (fluoridylphenyl) borate is preferred.
  • Lewis acid compound (c) which can form a cationic transition metal compound by reacting with the transition metal compound (A) among the cocatalyst (B) include tris (pentafluorophenyl) boron and tris (monofluorocarbon). Phenyl) boron, tris (difluorophenyl) boron, triphenylporone and the like.
  • the organometallic compounds (d) of the main elements of Groups I to III of the Periodic Table include not only organometallic compounds in a narrow sense, that is, compounds of hydrocarbons and metals, but also Periodic Tables Includes organometallic halogen compounds of Group 1 to 1 II main element metals, hydrogenated organometallic compounds, and the like.
  • the organometallic compound include methyllithium, butyllithium, phenyllithium, dibutylmagnesium, and trimethylalkyl.
  • organometallic halogen compound examples include ethylmagnesium chloride, butylmagnesium chloride, dimethylaluminum chloride, getylaluminum chloride, sesquiethylaluminum chloride, and ethylaluminum dichloride.
  • hydrogenated organometallic compound examples include getyl aluminum hydride and sesquiethyl aluminum hydride.
  • cocatalysts are (a) alone, (c) alone, a combination of (a) and (d), a combination of (b) and (d), and a combination of (c) and (d).
  • the cocatalyst (B) is a transition metal compound (A) in which a substituent having at least one atomic group selected from a carbonyl group, a sulfonyl group, an ether group and a thioether group is bonded to a cyclopentene ring.
  • a substituent having at least one atomic group selected from a carbonyl group, a sulfonyl group, an ether group and a thioether group is bonded to a cyclopentene ring.
  • it is preferably composed of aluminoxane (a) or an ionic compound (b) that can react with the transition metal compound (A) to form a cationic transition metal compound.
  • the ionic compound (b) used in this case includes an anion of tetrakis (pentafluorophenyl) borate and an active proton such as (CH 3 ) 2 N (C 6 H 5 ) H + It is preferable to use an ionic compound with an amine cation, a trisubstituted carbon cation such as (C 6 H 5 ) 3 C +, a carborane cation, a metal carborane cation, or a ferrocene cation having a transition metal. .
  • the polymerization may be carried out in combination with a metal hydride.
  • the metal hydride NaH, L i H, etc. CaH 2, L i A 1 H 4.
  • N a BH 4 is exemplified.
  • the transition metal compounds (A) and Z or the cocatalyst (B) can be used by being supported on a carrier.
  • the carrier include an inorganic compound and an organic polymer compound.
  • the inorganic compound is preferably an inorganic oxide, an inorganic chloride, an inorganic hydroxide, or the like, and may contain a small amount of a carbonate or a sulfate.
  • inorganic oxides such as silica, alumina, magnesia, titania, zirconia, and calcium hydroxide
  • inorganic chlorides such as magnesium chloride.
  • These inorganic compounds are preferably porous fine particles having an average particle diameter of 5 to 150 m and a specific surface area of 2 to 800 m 2 Zg, for example, heat-treated at 100 to 800 ° C. To remove water and use it as a carrier.
  • the organic polymer compound preferably has an aromatic ring, a substituted aromatic ring, or a functional group such as a hydroxy group, a carboxyl group, an ester group, or a halogen atom in a side chain.
  • an organic polymer compound include ⁇ -olefin homopolymer having a functional group obtained by chemically modifying a polymer having units such as ethylene, propylene, and butene; Polymers; polymers having units such as acrylic acid, methacrylic acid, vinyl chloride, vinyl alcohol, styrene, and divinylbenzene; and their chemically modified products.
  • As the carrier spherical fine particles having an average particle diameter of these organic polymer compounds of 5 to 250 m are used.
  • the conjugated diene monomer used in the present invention includes 1,3-butadiene, 2-methyl-11,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, 3 — Rail Jen, 1, 3 — Hexa Jen, etc. are included.
  • 1,3-butadiene and 2-methyl-1,3-butadiene are preferred, and 1,3-butadiene is more preferred.
  • Two or more of these conjugated diene monomers may be used in combination, but it is particularly preferable to use 1,3-butadiene alone.
  • Monomers copolymerizable with the conjugated diene monomer include styrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, ethylstyrene, p-tert-butylstyrene, ⁇ —Methylstyrene, ⁇ -me Tyl-p-methylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, p-bromostyrene, 2-methyl-1,4-dichlorostyrene, 2,4-dibutenemostyrene, vinylnaphthalene, etc.
  • Aromatic vinyls such as ethylene, propylene, 1-butene and other cycloolefins; cyclopentene, 2-norbornene and other cyclic olefins; 1,5-hexadiene, 1,6-butadiene, 1,7-octadiene, dicyclopentene And non-conjugated gens such as 5-ethylidene-12-norbornene; methacrylates such as acrylates and methyl methacrylate;
  • the method of polymerizing a conjugated diene monomer or a conjugated diene monomer and a monomer copolymerizable therewith is not particularly limited.
  • the above-mentioned transition metal compound (A) and at least one kind of auxiliary compound may be used.
  • the following methods (I) to (VI) using the catalyst (B) are applicable.
  • the polymerization is carried out by bringing them into contact with the co-catalyst (B) in a state where both are in contact with each other.
  • transition metal compound (A) and the co-catalyst (B) components are mixed, and the mixture is brought into contact with a carrier so that both are carried on the carrier.
  • the formed catalyst is separated, and the catalyst is contacted with the monomer. Perform polymerization.
  • the points of improving initiator efficiency and polymerization activity From the viewpoint that the molecular weight distribution of the obtained polymer can be further narrowed, after the transition metal compound (A) and the at least one cocatalyst (B) are brought into contact with each other in advance, after a certain time (by aging),
  • the methods (I), (IV) to (VI) are preferred, and the method (I) is particularly preferred, in which both (A) and (B) are brought into contact with the monomer while they are in contact.
  • a molecular weight distribution (hereinafter, referred to as Mw / Mn) which is a ratio of a weight average molecular weight (hereinafter, referred to as Mw) to a number average molecular weight (hereinafter, referred to as Mn) is 3.0. It is possible to obtain a polymer of less than 1.6, easily obtain a polymer of 1.6 or less, relatively easily obtain a polymer of less than 1.5, and obtain a polymer of 1.4 or less. .
  • the aging temperature of the transition metal compound (A) and the cocatalyst (B) is preferably from 1 to 100 ° C, particularly preferably from 180 to 1070 ° C.
  • t represents the aging time (minute)
  • T represents the aging temperature (° C).
  • the aging temperature exceeds 80 ° C, the desired aging effect cannot be obtained, and if the temperature is lower than 100 ° C, it is economically disadvantageous.
  • the temperature is lower than 100 ° C, it is economically disadvantageous.
  • the temperature is increased, the polymerization activity of the catalyst becomes inactive, and when it is aged for a long time, polymerization becomes difficult.
  • an aging time of less than 0.017 minutes, that is, less than about 1 second makes practical operation difficult.
  • the transition metal compound (A) and the cocatalyst (B) can be used in the form of a solution or a slurry, respectively, but are preferably in the form of a solution in order to obtain higher polymerization activity.
  • Solvents used to prepare solutions or slurries include butane, pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, mineral solvents, benzene, toluene, xylene and other hydrocarbon solvents; Ride, dichloroethane, halogenated hydrocarbons such as benzene Medium; and the like.
  • Preferred solvents are aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene. Further, two or more of these solvents may be used as a mixture.
  • the amount of the catalyst used is preferably 100 to 0.01 mmol, more preferably 10 to 0.1 mmol, and particularly preferably 5 to 0.1 mmol as the amount of the transition metal compound (A) per 1 mol of the monomer. In the range of 2 mmol.
  • the polymerization reaction of the present invention to which a specific polymerization temperature is applied is a so-called living polymerizable polymerization. Therefore, the molecular weight of the resulting polymer can be regulated by the ratio of the transition metal compound to the monomer.
  • the amount of the transition metal compound (A) is 5 to 0.2 mmol per mole of the monomer, a butadiene polymer having a particularly narrow molecular weight distribution of MwZMn of 1.6 or less, preferably less than 1.5 is obtained. Obtained easily.
  • the molar ratio of the organoaluminoxy compound such as aluminoxane (a) and the Z transition metal compound (A) is preferably 10 to 10,000, more preferably 100 to 5,000, and particularly preferably 200 to 3,000.
  • the molar ratio of the ionic compound (b) Z transition metal compound (A) is preferably 0.01 to 100, and more preferably 0.1 to 10.
  • the molar ratio of the Lewis acidic compound (c) and the Z transition metal compound (A) is preferably 0.01 to 100, and more preferably 0.1 to 10.
  • the organic metal compound (d) is used, the molar ratio of the organic metal compound (d) and the Z transition metal compound (A) is preferably 0.1 to 10,000, more preferably 1 to 1.0. 00.
  • These molar ratios are preferred amounts when the promoter (B) (a), (b), (c) or (d) is used alone, and is preferred when used in combination. The amount varies depending on the ratio of each amount.
  • the polymerization of the conjugated gen monomer or the conjugated gen monomer and the monomer copolymerizable therewith includes a solution polymerization method in an inert solvent, a slurry polymerization method, In addition to the bulk polymerization method using a monomer as a diluent, a gas phase polymerization method in a gas phase stirred tank or a gas phase fluidized bed can be adopted.
  • the solution polymerization method is preferred in terms of maintaining living polymerizability and producing a polymer having a narrow molecular weight distribution.
  • the polymerization may be carried out by any of batch polymerization, semi-batch polymerization, and continuous polymerization.
  • the polymerization temperature is not particularly limited, it is usually 20 ° C or lower, preferably 1 to 100 ° C, more preferably 180 to 1015 ° C, and still more preferably 160 ° C to + 10 ° C. It is.
  • the polymerization temperature is from 100 ° C. to 120 ° C., preferably from ⁇ 80 ° C. to + 15 ° C., more preferably from 1 ° C. to + 15 ° C. 60 to 10 "C.
  • the polymerization temperature must be lower. Is preferred. On the other hand, if the temperature is excessively low, there may be a problem that it is difficult to maintain the temperature.
  • the polymerization time is from 1 second to 360 minutes, and the polymerization pressure is from atmospheric pressure to 30 kg Z cm 2 .
  • the inert solvent used is the same as described above, and these may be used as a mixture.
  • a polymerization reaction may be carried out by adding a polar compound such as ethers such as ethyl ether, diglyme, tetrahydrofuran, and dioxane; and amines such as triethylamine and tetramethylethylenediamine.
  • a polar compound such as ethers such as ethyl ether, diglyme, tetrahydrofuran, and dioxane
  • amines such as triethylamine and tetramethylethylenediamine.
  • a chain transfer agent can be added.
  • the chain transfer agent those generally used in the polymerization reaction of cis-1,4-polybutadiene rubber are used.
  • allenes such as 1,2-butadiene
  • cyclic genes such as cyclohexene
  • Hydrogen is preferably used.
  • the termination of the polymerization reaction is usually performed by adding a polymerization terminator to the polymerization system when a predetermined conversion is reached.
  • a polymerization terminator for example, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and isobutanol are used, and they may contain an acid such as hydrochloric acid.
  • the termination of the polymerization breaks the bond between the end of the polymer chain and the transition metal of Group IV of the periodic table, so that no further polymerization reaction occurs.
  • the polymer in which the transition metal of Group IV of the periodic table is bonded to the polymer chain terminal is called a living polymer, and is used for polymerization termination treatment.
  • a polymer that has lost its bond with the terminal transition metal is called a dead polymer.
  • the term “polymer” includes both a living polymer and a dead polymer.
  • the method of recovering the polymer after the termination of the polymerization reaction is not particularly limited, and for example, a steam stripping method, precipitation in a poor solvent, or the like may be used.
  • An antioxidant can be added at any stage from immediately after the termination of the polymerization to the step of drying the polymer.
  • an anti-aging agent examples include a phenol stabilizer, an io-containing stabilizer, a phosphorus-containing stabilizer, and an amine stabilizer.
  • the phenol stabilizer is known in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-252243.
  • 2,6-di-tert-butyl-1,4-methyl phenol 2,6-di-tert-butyl 4-Ethylphenol, 2,6-di-tert-butyl-41-n-butylphenol, 2,6-di-tert-butyl- 4-isobutylphenol, 2-tert-butyl-4,6-dimethylphenol , 2,4,6-tricyclohexylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-methoxyphenol, 2,6-diphenol-1,4-octadecyloxyphenol, n-octadecyl-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, tetrakis [methylene-3- (3', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxy-phenyl) propionat
  • zeo-containing stabilizer examples include dilauryl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, aminothiodalicholate, 1,1′-thiobis (2-naphthol), ditridecyl thiodipropionate, and distearyl , ⁇ '-dithiopropionate and the like.
  • Phosphorus-containing stabilizers are also known and include, for example, tris (nonylphenyl) pho Ait) and tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite.
  • amine stabilizer examples include phenyl-naphthylamine, phenyl ⁇ -naphthylamine, aldol-naphthylamine, ⁇ -isopropoxydiphenylamine, ⁇ - ( ⁇ -toluenesulfonylamide) diphenylamine, bis (phenylisopropine). 1,4 'diphenylamine, N, N'-diphenylethylenediamine, ⁇ , N'-diphenylpropylenediamine, octylated diphenylamine, N, N'diphenylamine !
  • the amount of the antioxidant to be added is generally 0.01 to 5.0 parts by weight, preferably 0.05 to 2.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the conjugated diene polymer. If the amount of the antioxidant is too small, the heat resistance is poor and the effect of adding the antioxidant is too small. If the amount of the antioxidant is too large, the thermal discoloration of the conjugated diene polymer becomes too poor. These antioxidants may be used in combination of two or more.
  • the conjugated diene polymer obtained by the production method of the present invention has high activity and is produced efficiently.
  • living polymerization proceeds, which also has an effect of aging and the like, and it is possible to produce a synergistic polymer having a desired molecular weight and a narrow molecular weight distribution.
  • the conjugated gen polymer obtained by the production method of the present invention may be a living polymer or a dead polymer, and in the case of a copolymer, may be a random copolymer or a block copolymer. .
  • the butadiene polymer of the present invention is one of the above conjugated diene polymers, and is a butadiene homopolymer or a copolymer of butadiene and a monomer copolymerizable therewith, which is derived from butadiene. 50% or more of cis-bonded butadiene-derived units in all units, and 80% or more of living chains having a transition metal of Group IV of the periodic table at the molecular terminal in all molecular chains.
  • ⁇ is a high-living butadiene polymer with a value of 1,000 to 100,000,000.
  • the evaluation of living polymerizability is based on the following factors: a) the molecular weight distribution of the resulting polymer is extremely narrow (close to monodispersion); b) the polymer yield increases with the progress of the polymerization reaction. n increases proportionally, and MwZM n does not spread; c) Mn of the polymer can be regulated by the monomer Z catalyst ratio; d) Post-polymerization of living polymer (two-stage polymerization) is possible And e) the terminal functionalization of the living polymer is possible.
  • the living chain content can be estimated by any of the evaluation criteria a) to e) above, and d) or e) can be accurately evaluated.
  • a peak of a polymer having a higher molecular weight than the polymer obtained by the one-stage polymerization is formed in a gel permeation chromatography (hereinafter referred to as GPC) curve of the polymer obtained by the two-stage polymerization.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the living chain content can be determined from the mole fraction of the molecule. For example, if the living chain content is 80% or more, the mole fraction of the polymer obtained by the single-stage polymerization is less than 20%, and the molecular The mole fraction is over 80%.
  • the living polymer is terminally modified, and the living chain content can be determined from the terminal modification ratio of the polymer. For example, if the terminal modification rate is 80% or more, the living chain content is 80% or more.
  • the terminal modification ratio can be determined by measuring Mn and the concentration of the terminal modifying group of the polymer.
  • the method varies depending on the type of terminal modifier.For example, when the living polymer of butadiene is modified with carbon monoxide, the number average molecular weight is measured by GPC, and the infrared absorption spectrum is used. What is necessary is just to measure the terminal luponyl group concentration.
  • the butadiene polymer of the present invention is a copolymer or copolymer having a repeating unit derived from 1,3-butadiene of 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more. Homopolymers of 1,3-butadiene, most preferred are homopolymers of 1,3-butadiene.
  • the butadiene polymer of the present invention has at least 50%, preferably at least 80%, more preferably at least 90% of cis-bonded units in all the repeating units derived from 3-butadiene. If the cis bond is too small, problems such as a decrease in tensile strength occur, and the properties desirable as rubber are lost.
  • the cis bond is a 1,4-cis bond.
  • the Mn of the butadiene polymer of the present invention is from 1,000 to 100,000,000, preferably from 5,000 to 5,000,000, more preferably from 10,000 to 20,000, particularly preferably 20 to 000,000. , 000 to 1,000,000. If the molecular weight is too small, the physical properties of the polymer, such as low mechanical strength, will be insufficient. Conversely, if the molecular weight is too large, molding will be difficult.
  • the Mw / Mn of the butene polymer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1.9 or less, more preferably 1.6 or less, more preferably 1.4 or less. If M w / Mn is too large, a problem arises in that when cross-linked, the physical properties of the cross-linked product such as abrasion resistance decrease.
  • branched structure of polymers is evaluated by the relationship between GPC—Root Mean Square Radius (RMSR) and absolute molecular weight (MW) determined by multi-angle light scattering (MALLS) measurements. (Measurement is performed at 40 ⁇ 2 ° C using tetrahydrofuran as an eluent).
  • RMSR Root Mean Square Radius
  • MALLS multi-angle light scattering
  • branched structure refers to a structure formed by an elementary reaction (such as a transfer reaction) other than the normal addition reaction of a monomer, and is a side chain vinyl group derived from a 1,2 bond. Absent.
  • Equation 2 1 o g (RMSR)> c X 1 o g (MW) — d
  • the butadiene polymer of the present invention is a butadiene polymer having substantially no branched structure and having a high cis-bond content, and contains the following substances.
  • Example 2 50% or more of units derived from cis-bonded butadiene in all units derived from butadiene, and the ratio (MwZMn) of weight average molecular weight (Mw) to number average molecular weight (Mn) is 1.6 or less, preferably Butadiene homopolymer having a molecular weight of 1,000 to 10,000,000, or less than 1.5, more preferably 1.4 or less, or a copolymer of butadiene and a monomer copolymerizable therewith. Copolymer.
  • This butadiene polymer is a butadiene polymer having substantially no branched structure and having a high cis bond content.
  • Example 4 Butadiene homopolymer or a copolymer of butadiene and its copolymerizable monomer, wherein 50% of the units derived from cis-bonded butene diene are contained in all units derived from butadiene. It has a number average molecular weight (Mn) of 1,000 to 100,000,000, and contains 80% or more of lipping chains having a transition metal of Group IV of the periodic table at the molecular terminals in all molecular chains.
  • Mn number average molecular weight
  • a living butadiene polymer and a dead butadiene polymer obtained by terminating the reaction of the living butadiene polymer.
  • the living conjugated diene polymer of the present invention or the living conjugated diene polymer molecule produced by the production method of the present invention has a transition metal of Group IV of the periodic table at the end of the living chain.
  • a reagent capable of introducing a functional group by reacting with a transition metal binding terminal of a living polymer (terminal modifying agent) to react with the terminal modified conjugated diene polymer molecule can be
  • terminal modifier examples include oxygen molecules, carbon monoxide, carbon dioxide, carbon disulfide, carbonyl sulfide, sulfur dioxide, and the like, and the following compounds.
  • Halogen molecules such as chlorine, bromine and iodine; organic halides such as vinylbenzyl chloride; epoxy compounds (for example, ethylene oxide, propylene oxide, cyclohexenoxide, styrene oxide, epoxidized soybean oil, epoxidized natural rubber, etc.), Hetero-members such as thiirane compounds (for example, thiirane, methylthiirane, phenylthiirane, etc.) and ethyleneimine derivatives (for example, ethyleneimine, propyleneimine, N-phenylethyleneimine, N- (3-cyanoethyl) ethyleneimine, etc.) Ring compound;
  • epoxy compounds for example, ethylene oxide, propylene oxide, cyclohexenoxide, styrene oxide, epoxidized soybean oil, epoxidized natural rubber, etc.
  • Hetero-members such as thiirane compounds (for example, thiirane,
  • N-substituted aminoketones for example, 4-dimethylaminoacetophenone, 4-methylethylacetophenone, 1,3-bis (diphenylamino) 1-2-propanone, 1,7-bis (methylethylamino)
  • 4-heptanone 4-dimethylaminobenzophenone, 4-di-t-butylaminobenzophenone, 4-diphenylaminobenzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-bis Ketone compounds such as (ethylethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diphenylamino) benzophenone, etc.
  • N-substituted aminothioketones eg, those corresponding to the examples of N monosubstituted aminoketones
  • N-substituted benzaldehydes eg, 4-dimethylaminobenzaldehyde, 4-diphenylaminobenzaldehyde, 4-divinylaminobenzaldehyde, etc.
  • N-substituted benzthioaldehydes eg, N-substituted benzaldehyde
  • Aldehyde compounds such as those corresponding to the examples of amides
  • ketene compounds and thioketene compounds such as ethyl (thio) ketene, butyl (thio) ketene, phenyl (thio) ketene, and tolyl (thio) ketene
  • Ester compounds and lactone compounds such as arptyrolactone
  • acid halide compounds such as propionyl chloride, octanoic chloride, stearic chloride, benzoic chloride, phthalic chloride, and maleic chloride
  • ⁇ Substituted cyclic ureas (eg, 1,3—Jetyl-2, imidazolidinone, 1,3—dimethyl-2, imidazolidinone, 1,1, dipropyl—2—imidazolidinone, 1-methyl-1-3-ethyl-2 —Imidazolidinone, 1-Methyl-3-Peptidyl pill 2-Imidazolidinone, 1-Methyl-3-butyl-2—Imidazolidinone, 1-Methyl— 3 -— (2-Methoxyethyl) 1-2-Imidazolidinone, 1- Methyl-3- (2-Ethoxyshethyl) -1-2-imidazolidinone, 1,3-Di- (2-Ethoxyshethyl) 1-2-imidazolidinone, etc., Thiourea compounds (for example, ⁇ -substituted cyclic ureas) Urea compounds such as those corresponding to
  • Imide compounds such as succinimide, ⁇ -methylsuccinimide, maleimide, ⁇ -methylmaleimide, phthalimide, and ⁇ -methylphthalimide; methyl carbamic acid, ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ -methyl methyl acetyl methylcarbamate, isocyanuric acid, ⁇ , ⁇ ' , ⁇ ′ -trimethylisocyanuric acid and other rubamic acid compounds, isocyanuric oxide compounds, their derivatives, and their corresponding thiocarbone-containing compounds; phenyl isocyanate, butyl isocyanate, phenyl thioisocyanate Isocyanate and thioisocyanate compounds;
  • Silicon compounds having a halogen atom or an alkoxy group eg, trimethylchlorosilane, triethylchlorosilane, triphenylchlorosilane, t-butyldimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, etc.
  • germanium compounds eg, trimethylgermanium chloride, triethyl
  • Germanium chloride, trimethylgermanium bromide, triphenylgermanium chloride, etc., as well as tin compounds for example, trimethyltin chloride, trimethyltin bromide, triethyltin chloride, triethyltin bromide, tripropyltin chloride, tri-n- Butyltin chloride, Trifuni Ruthenium chloride, triphenyltin fluoride, etc., as well as phosphorus compounds (eg, dimethylchlorophosphine, getylchlorophosphine, di-
  • N-substituted aminoketones and corresponding N-substituted aminothioketones N-substituted lactams and corresponding N-substituted thiolactones are used.
  • N-substituted cyclic ureas and the corresponding N-substituted cyclic thioureas, imide compounds, levulinic acid compounds, isocyanuric acid compounds and their derivatives and the corresponding thiocarbonyl-containing compounds, isocyanates Compounds and thioisocyanate compounds, and tin compounds having a halogen atom or an alkoxy group are preferred, and N-substituted aminoketones and corresponding N-substituted aminothioketones, N-substituted lactones and corresponding N- Substituted thiolactams and tin halide compounds are more preferred.
  • a reagent having both a reactive site and a polymerizable site capable of binding to a lipopolymer molecule is selected as a terminal-modifying agent.
  • Vinylbenzyl chloride and the like are selected as a terminal-modifying agent.
  • the amount of the terminal modifier used is preferably 0.1 to 100 mol, more preferably 0.2 to 100 mol, and particularly preferably 0.5 to 100 mol per mol of the transition metal compound (A). It is in the range of 10 moles.
  • the method of bringing the terminal modifier into contact with the living polymer is not particularly limited, but a method of adding the terminal modifier to the polymerization system after the polymerization conversion exceeds 10% is preferred.
  • the temperature of the terminal modification reaction is not particularly limited, either. When a terminal modifier is added to the polymerization system in which the polymerization is in progress, the temperature is the same as the polymerization temperature, and is preferably from 100 to 110 ° C., preferably. Is from 180 to 60 ° C., more preferably from 170 to 40 ° C., particularly preferably from ⁇ 60 to 120 ° C.
  • the terminal modification reaction time is usually 1 minute to 300 minutes. Termination of the terminal modification reaction is usually stopped when the specified terminal modification ratio is reached, The reaction is performed by adding a terminator.
  • reaction terminator for example, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and isobutanol are used, and they may contain an acid such as hydrochloric acid.
  • alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and isobutanol are used, and they may contain an acid such as hydrochloric acid.
  • the method for recovering the polymer is not particularly limited, and for example, a steam stripping method, a precipitation method using a poor solvent, or the like may be used.
  • a Mooney viscosity stabilizer may be added at any stage from immediately after the completion of the terminal modification to the polymer drying step.
  • Specific examples of the Mooney viscosity stabilizer include ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octadecylamine, aniline, naphthylamine, benzylamine, diphenylamine, triethylamine, dimethyloxydecylamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, N, N'-dimethyl-p-phenylenediamine, N, N'-dioctyl-p-phenylenediamine, N-propyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N, N, ⁇ ', N'—Organic amino compounds such as tetrabutylethylenediamine, ethylene
  • the amount of the Mooney viscosity stabilizer to be added is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 40 mol as an amino group per 1 mol of the functional group derived from the terminal modifier bound to the polymer, and 0.5 to 40 mol. 20 mol is more preferable, and 1 to 15 mol is particularly preferable. If the added amount is too small, the viscosity may change due to storage and the like, which may make the composition unsuitable for use. May not be possible.
  • an antioxidant is added to the terminal modified polymer.
  • an antioxidant may be used as a mixture of two or more.
  • the antioxidant used in the terminal-modified polymer is the same as that used in the conjugated gen polymer described above.
  • the addition amount is also the same except that the conjugated gen polymer reference is replaced with the terminal modified polymer reference.
  • the terminal-modified butadiene polymer of the present invention is a butadiene homopolymer or a copolymer of butadiene and a monomer copolymerizable therewith, wherein the cis-bonded unit in the butadiene unit is 50% or more.
  • the number average molecular weight (Mn) is 1,000 to 10,000,000, and the ratio (MwZMn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is less than 3.0.
  • the molecular chain having the group is 10% or more of the total molecular chain.
  • the terminal-modified polymer is a composition of a polymer molecule that is not terminal-modified and a terminal-modified polymer molecule, and the ratio of the terminal-modified polymer molecule in the terminal-modified polymer of the present invention (the terminal modification ratio). ) Is more than 10%.
  • the production method include the method for producing the above terminal-modified conjugated polymer.
  • the terminal-modified butadiene polymer of the present invention has a homopolymer of 1,3-butadiene or a repeating unit derived from 1,3-butadiene of 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, particularly Preferably, it is a copolymer of 90% or more, and most preferably, a homopolymer of 1,3-butadiene. If the number of repeating units derived from butadiene is too small, preferable properties of the butadiene polymer of the present invention based on the large number of cis bonds are impaired.
  • the cis bond in the 1,3-butadiene unit is 50% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more. If the cis bond is too small, problems such as a decrease in tensile strength occur, and the properties desirable for rubber are lost.
  • the cis bond is a 1,4-cis bond.
  • the Mn of polybutadiene conversion of the terminal-modified butadiene polymer of the present invention measured by GPC is from 1,000 to 100,000,000.
  • this polymer is roughly classified into a high molecular weight terminal-modified benzene polymer which is preferable as a rubber material, and a low molecular weight which is preferable as a macromonomer or a reactive prepolymer.
  • M ⁇ of the terminal-modified butadiene polymer preferable as the former rubber material is preferably It is from 5,000 to 5,000,000, more preferably from 10,000 to 2,000,000, particularly preferably from 20,000 to 1,000,000. If the molecular weight is too small, the physical properties as a polymer such as low mechanical strength become insufficient, and conversely, if the molecular weight is too large, molding becomes difficult.
  • the Mn of the terminally modified benzene polymer which is preferred as the latter macromonomer or reactive prepolymer is preferably from 1,000 to 100,000, more preferably from 2,000 to 50,000. If the molecular weight is too large, the reactivity as a macromonomer or reactive prepolymer becomes insufficient, and if the molecular weight is too low, the rubber modifying effect on the product becomes insufficient.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn), which is the ratio of Mw to Mn in polybutene conversion measured by GPC of the terminally modified benzene polymer of the present invention, is less than 3.0, preferably less than 2.5 , More preferably less than 2.0, particularly preferably less than 1.5. If the molecular weight distribution is too wide, there is a problem that, when crosslinked, the physical properties of the crosslinked product such as abrasion resistance are reduced.
  • the terminal modification ratio of the terminal-modified butadiene polymer of the present invention is 10% or more, preferably 40% or more, more preferably 60% or more, and further preferably 80% or more. According to the method for producing a conjugated diene polymer of the present invention, a living butadiene polymer having a living chain of more than 80% can be easily obtained. However, by subjecting this to a terminal modification treatment, a molecular chain having a functional group at the molecular terminal can be obtained. Is 80% or more in the total molecular chain. If the terminal modification ratio is too low, the effect of improving the strength properties becomes insufficient in the case of a rubber material, and the reactivity becomes insufficient in the case of a macromonomer and a reactive prepolymer.
  • the terminal modification ratio is defined as a percentage of the number of terminal-modified polymer molecules to the total number of polymer molecules.
  • the terminal modification ratio can be determined by measuring the polymer Mn and the terminal modifying group concentration. Mn can be measured by GPC or the like.
  • the method of measuring the concentration of the terminal modifying group varies depending on the type of the terminal modifying agent. Methods such as NMR spectrum, 13 C-NMR spectrum, GPC equipped with an ultraviolet detector and a differential refractive index detector can be used.
  • the coupling conjugate polymer reacts with the transition metal binding terminal of the living conjugated polymer of the present invention or the living conjugated polymer produced by the production method of the present invention.
  • a reagent that can be brought into contact with a living polymer, it can be reacted to form a coupling conjugated polymer.
  • a coupling polymer one in which a plurality of living polymer molecules are combined with one molecule by reacting with one molecule of a coupling agent is referred to as a coupling polymer.
  • the force-pulling reaction method uses a polyfunctional reagent as a force-pulling agent, for example, a compound having multiple functional groups in one molecule that reacts with the transition metal binding site of the living polymer, such as tin tetrachloride.
  • a polyfunctional reagent for example, a compound having multiple functional groups in one molecule that reacts with the transition metal binding site of the living polymer, such as tin tetrachloride.
  • Coupling agents include typical oxygen molecules, carbon monoxide, carbon dioxide, carbon disulfide, sulfide sulfonate, sulfur dioxide, and halogen molecules such as chlorine, bromine, and iodine; vinylbenzyl chloride, Organic halides such as methylene bromide; epoxy compounds (for example, ethylene oxide, propylene oxide, epoxy hexoxide, styrene oxide, epoxidized soybean oil, epoxidized natural rubber, bisphenol A diglycidyl ether, glycerin triglycidyl) Ether, N, N, N ', N'-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, thiirane compound (for example, thiirane, methylthiirane, phenylthiirane, etc.), ethyleneimine derivative (for example, ethyleneimine, propyleneimine, N-phenyl) Three-membered heterocyclic compounds such as
  • N-substituted benzaldehydes eg, 4-dimethylaminobenzaldehyde, 4-diphenylaminobenzaldehyde, 4-divinylaminobenzaldehyde, etc.
  • N-substituted benzthioaldehydes eg, N Aldehyde compounds such as those corresponding to examples of substituted benzaldehydes
  • ketene structures such as ethyl (thio) ketene, butyl (thio) ketene, phenyl (thio) ketene, and tolyl (thio) ketene
  • Compounds having an ester or lactone structure such as ethyl acetate, fatty acid glycerol ester, glycerol triacetate, glycerol tributyrate, and aptyrolactone
  • propionate chloride benzoate chloride, fluoric acid chloride, and maleic acid
  • Pyridine compounds with a haphagen on the carbon atom adjacent to the nitrogen atom (2-amino-6-chloropyridine, 2,5_dibromopyridine, 4-chloro1-2-phenylquinazoline, 2,4,5- Tribium moimidazole, 3,6-dichloro-4-methylpyridazine, 3,4,5-trichloropyridazine, 4-amino-16-chloro1-2-mercaptopyrimidine, 2-amino-4-chloro-6-methylpyrimidine , 2-amino-1,4,6-dichloropyrimidine, 6 chloro-2,4-dimethoxy Pyrimidine, 2-cyclopyrimidine, 2,4-dichloro-6-methylpyrimidine, 4,6-dichloro-2- (methylthio) pyrimidine, 2,4,5,6-tetrachloropyrimidine, 2,4,6 — Trichloropyrimidine, 2-amino-6-chlorovirazine, 2,6-dichlor
  • Urea polymethylene urea; ⁇ -substituted cyclic ureas (eg, 1,3-getyl— 2 r Midazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,1-dipropyl-2-imidazolidinone, 1-methyl-3-ethyl 2-imidazolidinone, 1-methyl-3-propyl-1 2-imidazo Lydinone, 1-methyl-3-butyl-2-imidazolidinone, 1-methyl-3- (2-methoxyhexyl) 1-2-imidazolidinone, 1-methyl-3- (2-ethoxyhexyl) 1-2-imidazolidinone, It has a urea structure or a thiourea structure such as 1,3-di (2-ethoxyxetyl) 1-2f midazolidinone, N-substituted cyclic thioureas (eg, those corresponding to examples of N-substituted cyclic ure
  • a compound having a ketone structure, a compound having an ester structure or a lactone structure, a compound having an amide structure, a compound having an isocyanate structure or a thioisocyanate structure, halogen Silicon having an atom or an alkoxy group, also germanium, also tin, and a phosphorus compound are also preferable, and N-substituted lactams, corresponding N-substituted thiolactams, and tin compounds having a halogen atom or an alkoxy group are more preferable. Further, a tin compound having a halogen atom is more preferable, and tin tetrachloride is particularly preferable.
  • the amount of the coupling agent to be used is usually 0.01 to 1.0 mol, preferably 0.05 to: L 00 mol, more preferably 0.01 mol, per mol of the transition metal compound (A). It is in the range of 1 to 10 moles.
  • the contact between the coupling agent and the living polymer is not particularly limited, but generally, a coupling agent is added to the polymerization system and brought into contact with the living polymer. In such a case, the force coupling agent is usually added after the polymerization conversion exceeds 10%.
  • the coupling reaction temperature is not particularly limited. When a polyfunctional reagent is used as the coupling agent and the coupling agent is added to the polymerization system in which polymerization is in progress, the polymerization temperature is the same, and the temperature is preferably from 100 to 110 ° C., preferably. Is from 180 to 60 :, more preferably from 170 to 140 ° C, and particularly preferably from 160 to 120 ° C.
  • the coupling reaction time is usually 1 minute to 300 minutes.
  • the termination of the coupling reaction is usually performed by adding a reaction terminator to the reaction system when a predetermined coupling ratio is reached.
  • a reaction terminator for example, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and isobutanol are used, and they may contain an acid such as hydrochloric acid.
  • the unreacted living polymer also becomes a dead polymer.
  • the method for recovering the polymer is not particularly limited.For example, a steam stripping method, a precipitation method using a poor solvent may be used, and then, if necessary, a method such as heating and drying may be used. Then, the residual solvent is removed to recover the coupling polymer.
  • a Mooney viscosity stabilizer may be added at any stage from immediately after the coupling reaction to the step of drying the polymer.
  • the viscosity stabilizer added to the coupling polymer is the same as the viscosity stabilizer added to the terminal-modified polymer.
  • the amount of the Mooney viscosity stabilizer to be added is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 40 mol, more preferably 0.5 to 20 mol, as an amino group per 1 mol of the functional group of the coupling agent. 1 to 15 mol is particularly preferred. If the added amount is too small, the viscosity may change due to storage and the like, which may make it unsuitable for use. If the added amount is too large, it may cause bleeding or the cross-linking speed will be too high when used after cross-linking. You may lose control.
  • an antioxidant is added to the coupling polymer.
  • an antioxidant when performing a treatment such as heat drying which may cause thermal aging by heating, it is preferable to add an antioxidant to the coupling polymer before the treatment.
  • These antioxidants may be used as a mixture of two or more.
  • Antioxidants used in the coupling polymer are as described above. It is the same as that used for the conjugated diene polymer, and the addition amount is the same except that the above-mentioned conjugated diene polymer standard is replaced with the coupling polymer.
  • the amount of the antioxidant to be added is preferably 0.01 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.05 to 2.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the coupling polymer. If the amount of the anti-aging agent is too small, the heat resistance is poor and the effect of adding the anti-aging agent is too small. If the amount of the antioxidant is too large, the thermal discoloration of the rubbery polymer becomes too poor.
  • the force coupling polymer is obtained as a composition containing a weak force coupling polymer molecule and a coupling polymer molecule, and may contain a coupling polymer molecule having a different number of bonded conjugated diene polymers. . These can be used after purification, if necessary, due to differences in molecular weight, etc., but usually they are not purified and used as a coupling polymer as a composition.
  • the coupled butadiene polymer of the present invention comprises (I) a butadiene homopolymer or a copolymer of butadiene and a monomer copolymerizable therewith, wherein the cis-bonded unit in the 0 to 90 parts by weight of a polymer having a number average molecular weight (M n) of 1,000 to 100,000, 000, and (II) at least two molecules
  • M n number average molecular weight
  • the above polymer (I) is composed of 100 to 10 parts by weight of a coupling polymer, which is a polymer in which molecules are combined into one molecule via a coupling agent.
  • Examples of the production method include the above-described production method of the coupling conjugated polymer.
  • the coupled butadiene polymer of the present invention has a repeating unit derived from 1,3-butadiene of 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more. Or a homopolymer of 1,3-butadiene, and most preferably, a homopolymer of 1,3-butadiene.
  • a repeating unit derived from 1,3-butadiene of 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more.
  • a homopolymer of 1,3-butadiene and most preferably, a homopolymer of 1,3-butadiene.
  • the coupled butadiene polymer of the present invention has 50% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, of the units derived from 1,3-butadiene that have cis bonds. If the cis bond is too small, problems such as a decrease in tensile strength may occur.
  • the inventive coupling ptadene polymer loses its desirable properties as a rubber. Note that the cis bond here is a 1,4-cis bond.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polymer (I) in the coupled butadiene polymer of the present invention in terms of polybutadiene measured by GPC (gel permeation chromatography) is 1,000 to 10,000, 000, preferably 5,000 to 5,000,000, more preferably 10,000 to 1,000,000, particularly preferably 20,000 to 500,000. If the molecular weight is too small, the physical properties as a polymer such as low mechanical strength will be insufficient, and conversely, if the molecular weight is too large, molding will be difficult.
  • the molecular weight distribution (MwZMn) of the polymer (I) in the coupled butadiene polymer of the present invention which is the ratio of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) in terms of polybutadiene measured by GPC, is 3 It is preferably less than 2.0, more preferably less than 2.0, and even more preferably less than 1.5. If the molecular weight distribution is too wide, there is a problem that when crosslinked, the physical properties of the crosslinked product such as abrasion resistance are reduced.
  • the polymer (I) in the coupled butadiene polymer of the present invention has a weight average molecular weight (Mw) and a ratio (Mw / Mn) between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn).
  • Mw weight average molecular weight
  • Mn number average molecular weight
  • the polymer (I) preferably does not substantially have a branched structure.
  • the branched structure of polymer (I) is evaluated by the relationship between the root mean square radius (RMSR, nm) and the absolute molecular weight (MW, g / mo 1) determined by GPC—multi-angle light scattering (MALLS) measurements (Measurement is performed at 40 ⁇ 2 ° C using tetrahydrofuran (hereinafter referred to as “THF”) as an eluent).
  • RMSR root mean square radius
  • MW absolute molecular weight
  • MALLS multi-angle light scattering
  • THF tetrahydrofuran
  • the term “branched structure” as used herein refers to an elementary reaction other than the normal addition reaction of a monomer (transfer reaction) Etc.). Therefore, it does not refer to the side-chain vinyl group derived from the 1,2 bond, nor does it refer to the long-chain branch generated by the coupling reaction.
  • the branched structure of the polymer (I) in the coupled butadiene polymer of the present invention
  • the coefficient a is 0.638 and the coefficient b is 2.01.
  • the coefficient b is preferably 2.00 or less, more preferably 1.99 or less.
  • the polymer satisfying the formula ⁇ 5 is a butadiene polymer having a large cis-bond content and having substantially no branched structure since it is produced by a living polymerization reaction.
  • the coupled butadiene polymer of the present invention includes a polymer (II) in which at least two molecules of the polymer (I) are bonded via a coupling agent.
  • the content (coupling ratio) of the polymer UI) in the coupling copolymer is 10% or more, preferably 20% or more, and more preferably 30% or more.
  • the upper limit of the content of the polymer (II) is not particularly limited, and can have a value up to 100%. If the coupling ratio is too small, the effect of the coupling, such as improvement in dimensional stability at room temperature, will be insufficient.
  • the coupling ratio (% by weight) can be determined from the peak area of the butadiene polymer (I) molecule and the peak area of the coupled butadiene polymer (II) molecule in the GPC curve. It should be noted that a GPC cannot substantially distinguish a butadiene polymer molecule from a molecule in which one coupling agent is bonded to one butadiene polymer molecule. In the present invention, such a molecule is included in the butadiene polymer (I) molecule.
  • the molecular weight of the coupling polymer (II) in the coupling butadiene polymer of the present invention is at least twice, preferably at least three times, the molecular weight of the butadiene polymer (I).
  • the molecular form of the coupling butadiene polymer (II) in the coupling butadiene polymer of the present invention is linear when the butadiene polymer (I) is bonded to two molecules, but is preferably a butadiene polymer.
  • the chemical structure of the coupling site of the force-pulling polymer molecule (II) in the force-pulling butadiene polymer of the present invention is not particularly limited, it is preferable that the force-pulling butadiene polymer has a Suzuki genenyl bond.
  • Trimethylsilylcyclopentene Sodium genenyl solution (32 g, 200 mmo 1) in 400 ml tetrahydrofuran (hereinafter referred to as “THF”) solution was stirred in an argon atmosphere at 78 ° C while methyl bromoacetate was added to the solution. A solution of g (20 Ommo 1) in 100 ml THF was slowly added dropwise, and the mixture was further reacted at ⁇ 78 with stirring overnight. Thereafter, THF was distilled off from the reaction solution under reduced pressure, and a solid was filtered off from the product.
  • THF tetrahydrofuran
  • Bis (trimethylsilyl) cyclopentadiene was synthesized based on the description in J. CS Dalton, 1980, p. 1156, and purified by distillation under reduced pressure.
  • a solution of 2.1 g (1 Ommo 1) of bis (trimethylsilyl) cyclopentene in 100 ml of dry n-hexane was stirred under argon atmosphere at 178 ° C., and titanium tetrachloride (1.1 ml) was added thereto. (1 Ommo 1) was added dropwise, and the mixture was further stirred for 4 hours. After evaporating the solvent, 2.1 g (yield 70%) of yellow crystals was obtained by sublimation. The product was confirmed by Isseki following de by Me 3 S i CpT i C l using CDC 1 3 to be a 3 1 H- NMR.
  • the polymerization reaction was carried out in an argon atmosphere using a pressure-resistant glass flask with an internal volume of 300 ml equipped with a stirrer as a polymerization device.
  • Ommo 1 of methylaluminoxane manufactured by Tosoh Ikuzo Co., Ltd.
  • (2-methoxycarbonylmethyl) Shikuropen evening Genis Rutorikuro opening titanium (Me_ ⁇ (CO) CH 2 CpT i C 1 3, hereinafter abbreviated as "T i ES” toluene solution of 0.
  • 075mmo 1 was added, 25 After aging at ° C for 5 minutes, it was rapidly cooled to a constant temperature of 125 ° C. 2.35 g of butadiene was charged to start the first-stage polymerization reaction, followed by stirring at 125 ° C. Eight minutes later, 10 g of the polymerization solution was sampled, and subjected to the polymerization rate measurement and the GPC measurement. Ten minutes after the start of the first-stage polymerization, 6.13 g of toluene was added, and the second-stage polymerization reaction was performed at 125 ° C for 100 minutes.
  • the polymerization reaction was stopped by adding an acidic methanol solution, and the polymerization solution was poured into a large amount of acidic methanol to precipitate a polymer.
  • the polymer was dissolved in toluene, and the solution was centrifuged to remove ash and then reprecipitated in acidic methanol. The obtained polymer was dried and weighed to determine the polymer yield.
  • the microstructure of the polymer was determined by 'H-NMR analysis to determine the ratio of 1,4-bonds (5.4-5.6 p pm) to 1,2-bonds (5.0-5.1 pm).
  • the ratio of the cis bond (28 ppm) to the trans bond (33 ppm) was further determined by 13 C-NMR to determine the polymer microstructure.
  • GPC Gel permeation chromatography
  • One-step polymerization polymer yield; 100%, Mn; 73000, Mw / Mn; 1.43
  • two-step polymerization polymer yield; 100%, Mn; 463000, Mw / Mn; 1.09, cis; 93 %, Trans; 2%, 1, 2; 5%.
  • Figure 1 shows the GPC elution curve. In the GPC curve of the polymer obtained by the two-stage polymerization, the peak of the polymer formed by the one-stage polymerization completely disappears.
  • butadiene was subjected to living polymerization at a very high rate (high activity), and a polymer having a living chain content of 100%, a high cis content, a large molecular weight, and a very narrow molecular weight distribution was obtained. It can be seen that it has been obtained.
  • the “polymerization activity” expressed as the polymer yield per 1 mm of transition metal in the transition metal compound used in the polymerization reaction per reaction time was 4700 g / mmo 1 M ⁇ h.
  • the branched structure of the polymer was determined by GPC-MALLS measurement.
  • GPC-MALLS measurement a column connected to G-7000 and G-5000 manufactured by Tohso Corporation, THF was used as the eluent, and Wyatt Technology—DAWN-F was used as the multi-angle light scattering detector. Measurement was performed at 40 ⁇ 2 ° C, and the relational expression 2 between the root mean square radius (RMSR, nm) and the absolute molecular weight (MW, g / mo 1) was determined in the molecular weight region where the measured value was significant.
  • RMSR (100) and RMSR (50) are RMS R values corresponding to molecular weights of 1,000,000 and 500,000.
  • Table 1 shows that the production method of the present invention is highly active, and the resulting butadiene polymer has a high cis content, a large molecular weight, a narrow molecular weight distribution, and a low branched structure.
  • Example 2 Using T i ES as the transition metal compound, polymerization and analysis were performed in the same manner as in Example 2 under the conditions shown in Table 2. The results are shown in Table 2. At polymerization temperatures of 25 ° C and 0 ° C, the number average molecular weight increases with increasing yield, and a narrow molecular weight distribution is maintained. Also, the number average molecular weight is regulated by the monomer / catalyst ratio. Furthermore, in Examples 3, 5, and 6, a substantially monodispersed high-cis butadiene polymer was obtained. From these results, it was found that the polymers of Example 2 and Examples 3 to 10 had a lipping chain content of 80% or more.
  • Example 3 Example 4 Example 2 Example 5 Example 6 Comparative example 3 Example F
  • Example 8 Example 9
  • T i ET Shikuropen evening Jenirutorikuro opening titanium
  • Ti TMS trimethylsilylcyclopentyl genyl trichloride titanium
  • Example 19 Example 20
  • CpT i Cl 3 cyclopentene genyl trichloride titanium
  • Table 6 shows the polymerization conditions and results. At a polymerization temperature of 25 ° C, a polymer having a molecular weight distribution close to monodispersion was obtained. From this, it was found that in Examples 21 and 22, ripening polymerization was in progress. Table 6
  • Table 7 shows the conditions and results. At a polymerization temperature of 25 ° C, Mn increases as the yield increases, and the molecular weight distribution of the obtained polymer is close to monodispersion. On the other hand, the molecular weight distribution of the polymer obtained by polymerization at 25 ° C is multimodal. From this, it was found that in Examples 23 to 25, the ripening polymerization was in progress.
  • Example 23 Example 24 Example 25 Comparative Example 8 Catalyst CpTiCl 3 CpTiCl 3 CpTiCl 3 CpTiCl 3 CpTiClj Aging one 25 ° C ⁇ 20 minutes one 25 * CX20 minutes one 25t: x20 minutes 251: X 20 minutes Temperature (° C)-25-25 -25 25 25
  • the polymer yield was 36% by weight.
  • Polymerization activity was 41 gZmmo 1-M ⁇ h, cis content was 97%, 1 ⁇ 11 was 350,000, and MwZMn was 1.92.
  • the initiator efficiency was defined as the ratio of the theoretical molecular weight Mk to Mn determined by GPC measurement (the following formula X) and calculated.
  • Mk is the block used for polymerization. It was defined and calculated by the following formula Y using the amount of evening matter (g), the amount of Ti (mo 1), and the polymer yield (% by weight).
  • the value of E.I. was 53%.
  • Table 8 shows the conditions and results.
  • the unit of butadiene (BD) ZT i is gZmmo 1. In all polymerizations using methylaluminoxane, A 1 ZT i is 100 000 mo 1 / o 1.
  • the “function” in the table is the value of “6000 e xp (—0.0921 T)” and is expressed in units of h (hours) (the same applies to Tables 9 to 13 below). .
  • the terminal modification reaction was stopped by adding a small amount of methanol, and the polymerization solution was poured into a large amount of methanol containing an anti-aging agent to precipitate a polymer.
  • the obtained polymer was dried and weighed to determine the polymer yield.
  • the results are shown in Table 14 together with the following analytical values.
  • the microstructure of the polymer was determined by NMR analysis as in the previous example.
  • THF was used as the eluent, and two columns of GMH manufactured by Tosoh Corporation or G-5000 and G-4000 were connected as columns, and an ultraviolet absorption detector was used as the detector. (UV, detection wavelength: 310 nm) and a differential refractive index detector (RI) were used.
  • Mn number average molecular weight
  • MwZMn molecular weight distribution
  • Example 1 in WO 95 Z04090 butadiene was polymerized at 60 ° C. in cyclohexane using neodymium octenoate Z dibutylaluminum hydride Z tributylphosphine Z ethyl aluminum chloride as a polymerization catalyst
  • the EAB was reacted at 60 ° C. for 70 minutes.
  • the polymer was recovered and analyzed in the same manner as in Comparative Example 18. Table 14 shows the results.
  • MwZMn 2.3.
  • a toluene solution of Ti ES 0.05 mmo 1 was dropped into a toluene solution of methylaluminoxane 5 Ommo 1 and aged at 25 ° C. for 5 minutes. Under a nitrogen atmosphere, 49 g of toluene and 1.O g of butadiene were charged into a sealed pressure-resistant glass ampoule having an inner volume of 150 ml, and cooled to ⁇ 25 ° C. The aged catalyst described above was added to the ampoule and polymerized at 125 ° C. for 5 minutes. After adding a toluene solution of 5 mmO 1 of EAB to the polymerization solution, the reaction was allowed to proceed for 60 minutes while naturally warming to room temperature.
  • the terminal modification reaction was stopped by adding an acidic methanol solution, and the polymer solution was poured into a large amount of acidic methanol containing an antioxidant to precipitate a polymer. Tolue the polymer The solution was centrifuged to remove ash, and then reprecipitated in acidic methanol. The obtained polymer was dried and weighed to determine the polymer yield. Table 14 shows the values obtained by the same analysis as in Comparative Example 18. It can be seen that the resulting butadiene polymer has a high cis content, a narrow molecular weight distribution, and a terminal modification rate of 86%. Also, such polymers have been obtained very efficiently.
  • Example 2 From Example 2, it can be said that the butadiene polymer obtained by polymerization at ⁇ 25 ° C. using the TiES catalyst contains substantially no branches. Therefore, it can be easily analogized that the polymers of Example 44 and Example 45 do not substantially contain a branched structure.
  • the butadiene polymer of the present invention obtained by this production method is characterized by having a high living chain content, a large number of cis bonds, a large molecular weight, a narrow molecular weight distribution, and an extremely low branched structure content.

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Description

明 細 書 ブタジエン重合体、 および共役ジェン重合体の製造方法 技術分野
本発明は、 シス結合が多くリビング鎖含量の高いブタジエン重合体、 および特 定のメ夕口セン触媒を用いた共役ジェン重合体の製造方法に関する。 背景技術
メタ口セン触媒は一般に高活性であることから、 重合体の生産効率がよく、 ま た、 重合体の立体規則性の制御に優るなどの特徴もあり、 ゴムの製造においても その使用が検討されている。
M a k r omo 1. Chem. Ra i d. Commun. 、 1990年、 1 1巻、 519頁、 J. O r g a n ome t . Chem. 、 1993年、 第 451 巻、 67頁、 Ma c r omo l . S ymp. 、 1995年、 第 89巻、 383頁 , Ma c r omo 1. Ra i d C ommu n. 、 1996年、 第 17巻、 7 81頁には、 シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド Zメチルアルミノ キサンを触媒に用いたブタジエンの重合が報告されている。 この重合は高活性で 進行して、 シス結合した単位が 80%程度の重合体が生成するが、 ゲル状の重合 体が生成しており、 重合体の分子量、 分子量分布、 分岐構造の規制および重合の リビング性については記載されていない。 また、 活性分子末端への官能基の導入
(以下、 「末端変性」 という） 、 および活性分子末端と反応性試薬 （以下、 「力 ップリング剤」 という） との反応による高分子量成分の生成 （以下、 「カツプリ ング」 という） については記載されていない。 上記^[& 1" 01110 1. Ch em . Ra p i d. C ommu n. 、 1990年、 第 11卷、 519頁には、 シクロ ペンタジェニルチタニウムトリクロライドとメチルアルミノキサンを予め接触さ せる方法でブタジエンの重合が実施されているが、 その条件と効果については記 載されていない。 特開平 8— 1 13610号公報には、 シクロペン夕ジェニルチタニウムトリク 口ライド Zメチルアルミノキサン トリエチルアルミニウムからなる触媒が開示 されており、 この触媒の使用によって MwZMnが 1. 93のブタジエン重合体 が得られているが、 分岐構造の規制、 重合のリビング性、 末端変性およびカップ リングについては記載されていない。
特開平 9一 77818号公報には、 高活性であって、 重合体の立体規則性の制 御に優れた下記一般式 1で示される周期律表第 I V族遷移金属化合物とアルミノ キサンなどとの組み合わせからなる共役ジェン重合用触媒が提案されている。 こ の触媒によるブタジエンの重合において、 シス結合した単位が 96%の重合体が 得られたことが開示されている。 しかし、 その重合体の分子量、 分子量分布、 分 岐構造の規制、 重合のリビング性、 末端変性およびカップリングについては記載 されていない。
一般式 1 ：
Figure imgf000004_0001
(式中、 Mは周期律表第 I V族遷移金属、 Xは水素原子、 ハロゲン、 炭素数 1〜 12の炭化水素基、 または炭素数 1〜12の炭化水素ォキシ基、 Yは炭素数 1〜 20の炭化水素基であつてそれ自体シクロペン夕ジェン環構造と結合して環を形 成していてもよく、 Zは水素原子または炭素数 1〜12の炭化水素基である。 な お、 一般式 1中の五角形中に円を描いた構造は、 シクロペン夕ジェン環構造を表 す 〔以下、 一般式 3においても同じ〕 。 ）
また、 下記式 2で示される周期律表第 I V族遷移金属化合物からなるメタロセ ン触 ¾某力^ Ma c r omo 1. Chem. , Ma c r omo 1. S ymp. 、 1 997年、 第 1 18卷、 55〜60頁に記載され知られている。 しかしながら、 これを共役ジェン単量体の重合に用いた例は知られていなかった。
式 2 ： Me O (CO) CH2 C T i C 13
(式中、 Meはメチル基を表し、 C pはシクロペン夕ジェン環構造を表す 〔以下 においても同じ〕 。 ）
近時、 上記式 2で示される周期律表第 I V族遷移金属化合物からなるメタロセ ン触媒のブタジエン重合への適用が公表された （産業科学技術研究開発第 1回独 創的高機能材料創製技術シンポジウム予稿集、 1997年 12月 10日、 77頁 ) 。 この重合は高活性で進み、 得られるポリブタジエンの 1， 4一シス結合含量 は高く、 また、 分子量分布は従来のハイシスブタジエン重合体に比べ幾分狭い。 しかし、 重合体の分岐構造の規制、 重合のリビング性、 末端変性およびカツプリ ングについては知られていない。
Co系、 N i系、 T i系および Nd系の典型的な配位重合触媒を用いて重合し た、 分子量が高く、 シス結合した単位が 90%以上の高シス結合含量ブタジエン 重合体が知られている。 しかし、 それらの触媒系で得たブタジエン重合体の分子 量分布は広い。 加えて、 このブタジエン重合体は多くの分岐構造を有しており、 最も分岐構造の少ない Nd系重合体でもその根平均二乗半径 （RMSR， nm) と絶対分子量 （MW, g/mo 1) の関係は
l og (RMS R) = 0. 638 X 1 o g (MW) - 2. 01
が成立する程度の分岐構造を有するのみである。 また、 重合のリビング性、 末端 変性およびカツプリングについては、 C o系、 N i系、 T i系触媒においては知 られていない。 Nd系触媒重合においては比較的リビング性のある重合反応が進 行するとされているが、 リビング鎖含量は不明であり、 WO 95/04090 号公報の記載から、 リビング鎖含量の最大値は 75%であると推定される。 しか し、 その重合体は上記のとおり多くの分岐構造を有しているのみならず、 分子量 分布は、 最小で 3. 1であり広い。
Nd触媒を用いて重合した後、 カツプリング反応を行うことによる共役ジェン 重合体の製造方法も知られている （特開昭 63 - 178102号公報、 特開昭 6 3 - 297403号公報、 特開昭 63— 305101号公報など） 。 しかし、 こ の場合、 カップリング反応前の重合体の分子量分布は、 開示されている G PC溶 出曲線から概ね 3以上であると推定される。 また、 分岐構造が多いものであり、 どの程度カツプリングしているかも不明である。
一方、 有機リチウム触媒を用いれば、 ブタジエンのリビング重合が進行し、 高 分子量で、 分子量分布が狭く、 分岐構造を実質的にもたない末端変性およびカツ プリング型ブタジエン重合体が得られるが、 そのシス結合した単位は 4 0 %以下 にとどまる。
上記のように、 従来技術では、 共役ジェン単量体を立体特異的に高活性でリビ ング重合させること、 および、 高分子量で分子量分布が狭く分岐構造を実質的に もたず、 しかも、 シス結合含量の高い重合体を得ることはできなかった。 また、 ブタジエンを立体特異的 （ハイシス規制） に高活性でリビング重合させて、 末端 に官能基を導入すること、 および、 カップリング反応を行うことはできなかった
発明の開示
上記のような従来技術に鑑み、 本発明の目的は、 リビング鎖含量が高く、 1 , 4一シス含量が高い実質的に分岐構造をもたないブタジエン重合体を提供するこ とにある。
本発明の他の目的は、 重合時の温度を制御することによりリビング性の高い重 合体を得る共役ジェン重合体の製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、 1， 4 _シス含量が高く、 分子量分布が狭く、 末 端変性率の高いブタジエン重合体、 および、 特定のメタ口セン触媒を用いて重合 した後反応性試薬と接触させることにより末端変性重合体を効率的に得ることが できる共役ジェン重合体の製造方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、 1， 4一シス結合含量が高く、 分子量分布が小さ いカップリングブタジエン系重合体、 および、 特定のメタ口セン触媒を用いて共 役ジェン単量体を重合した後、 力ップリング剤と接触させることによりカツプリ ング重合体を効率的に得ることができる共役ジェン重合体の製造方法を提供する ことにある。
かくして、 本発明によれば、 ブタジエン単独重合体、 または、 ブタジエンおよ びそれと共重合可能な単量体との共重合体であって、 ブタジエンに由来する全単 位中シス結合したブタジエン単位が 50%以上であり、 数平均分子量 （Mn) が 1， 000〜 10, 000, 000であり、 分子末端に周期律表第 I V族遷移金 属を有するリビング鎖を全分子鎖中に 80%以上含有することを特徴とするブ夕 ジェン重合体が提供される。
また、 本発明によれば、 置換または非置換のシクロペン夕ジェン環構造を有す る周期律表第 I V族遷移金属化合物 （A) と、 有機アルミニウムォキシ化合物 （ a) 、 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成でき るイオン性化合物 （b) 、 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金 属化合物を生成できるルイス酸化合物 （c) 、 および周期律表第 I〜I I I族主 元素金属の有機金属化合物 （d) から選択される少なくとも一種の助触媒 （B) とからなる触媒の存在下に、 共役ジェン単量体、 または、 共役ジェン単量体およ びそれと共重合可能な単量体を 20°C以下の温度で重合することを特徴とする共 役ジェン重合体の製造方法が提供される。
さらに、 本発明によれば、 ブタジエン単独重合体、 または、 ブタジエンおよび それと共重合可能な単量体との共重合体であって、 ブタジエンに由来する全単位 中シス結合したブタジエン由来の単位が 50%以上であり、 数平均分子量 （Mn ) が 1， 000〜； L 0, 000， 000であり、 重量平均分子量 （Mw) と数平 均分子量 （Mn) の比 （MwZMn) が 3. 0未満であり、 分子末端に官能基を 有する分子鎖が全分子鎖中 10%以上であることを特徴とする末端変性ブタジェ ン重合体が提供される。
また、 本発明によれば、 シクロペン夕ジェン環構造を有する周期律表第 I V族 遷移金属化合物 （A) と、 有機アルミニウムォキシ化合物 （a) 、 該遷移金属化 合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成できるイオン性化合物 （ b) 、 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成でき るルイス酸化合物 （c) 、 および周期律表第 I〜I I I族主元素金属の有機金属 化合物 （d) から選択される少なくとも一種の助触媒 （B) とを、 下記式 αおよ び下記式 3を満たす条件で接触させてなる触媒の存在下に、 共役ジェン単量体、 または、 共役ジェン単量体およびそれと共重合可能な単量体を重合させた後、 周 期律表第 I V族遷移金属を分子末端に有するリビング重合体と反応可能な試薬を 該重合体に接触させることを特徴とする末端変性共役ジェン系重合体の製造方法 が提供される。
式 α ： — 100<Τ<80
式 jS ： 0. 017< t <6000 e X p (— 0. 0921 T) ここで、 tは接触時間 （分） 、 Tは接触温度 CC) である。
さらに、 本発明によれば、 （I) ブタジエン単独重合体、 または、 ブタジエン およびそれと共重合可能な単量体との共重合体であって、 ブタジエンに由来する 全単位中シス結合したブタジエン由来の単位が 50%以上であり、 数平均分子量 (Mn) 力 1， 000〜10， 000， 000である重合体 0〜 90重量部、 お よび、 （I I) 少なくとも二分子の上記重合体 （ I ) が力ップリング剤を介して 結合した重合体 100〜10重量部からなることを特徴とするカップリングブ夕 ジェン重合体が提供される。
また、 本発明によれば、 （A) シクロペン夕ジェン環構造を有する周期律表第 I V族遷移金属化合物、 ならびに、 （B) (a) 有機アルミニウムォキシ化合物 、 （b) 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成で きるイオン性化合物、 （c) 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移 金属化合物を生成できるルイス酸化合物、 および （d) 周期律表第 I〜I I I族 主元素金属の有機金属化合物から選択される少なくとも一種の助触媒とを、 下記 式ひおよび下記式 3を満たす条件で接触させてなる触媒の存在下に、 共役ジェン 単量体、 または、 共役ジェン単量体およびそれと共重合可能な単量体を重合させ た後、 周期律表第 I V族遷移金属を分子末端に有するリビング重合体と反応可能 な力ップリング剤を該重合体に接触させることを特徴とするカップリング共役ジ ェン重合体の製造方法が提供される。
式 α ： - 100<Τ<80
式 i3 ： 0. 017< t <6000 e X p (— 0. 0921 T) ここで、 tは接触時間 （分） 、 Tは接触温度 （°C) である。 発明を実施するための最良の形態 (重合触媒）
本発明で用いる共役ジェン重合用触媒は、 置換または非置換のシクロペン夕ジ ェン環構造を有する周期律表第 I V族遷移金属化合物 （A) 、 ならびに有機アル ミニゥムォキシ化合物 （a ) 、 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷 移金属化合物を生成できるイオン性化合物 （b ) 、 該遷移金属化合物 （A) と反 応してカチオン性遷移金属化合物を生成できるルイス酸化合物 （c ) 、 および周 期律表第 I〜 I I I族主元素金属の有機金属化合物 （d ) から選択される少なく とも一種の助触媒 （B ) から得られる触媒である。
遷移金属化合物 （A)
遷移金属化合物 （A) は、 置換または非置換のシクロペン夕ジェン環構造を有 する周期律表第 I V族遷移金属化合物であって、 好ましくは、 ただ一個の置換ま たは非置換のシクロペン夕ジェニン環構造を配位子として有するものであり、 ハ —フメ夕ロセン化合物または幾何拘束触媒と呼ばれ、 本発明で用いる触媒の主要 構成成分である。 なお、 ここでいう置換シクロペン夕ジェン環構造の中には、 シ クロペンタジェン環構造と他の環構造とがー体となったインデン環構造、 フルォ レン環構造などが含まれる。 具体的には、 下記一般式 3で示されるものである。 一般式 3 ：
Figure imgf000009_0001
(式中、 Mは周期律表第 I V族遷移金属、 Xは水素原子、 ハロゲン原子、 炭素数 1〜 1 2の炭化水素基、 炭素数 1〜 1 2の炭化水素ォキシ基、 または炭素数 1〜 1 2の炭化水素基で置換されてもよいアミノ基であり、 互いに異なるものであつ てもよく、 Xと置換または非置換のシクロペン夕ジェン環構造の一部とが架橋基 を介し、 または介さずに結合することにより多環構造を形成していてもよく、 p は 2または 3であり、 Qは有機基であり、 Qが二つ以上ある場合は互いに異なる ものであってもよく、 Qと置換または非置換のシクロペンタジェン環構造の一部 とが架橋基を介し、 または介さずに結合することにより多環構造を形成していて もよく、 mは 0〜5の整数である。 ）
一般式 3中の Mである周期律表第 I V族遷移金属として好ましいものは、 チタ ン， ジルコニウム、 ハフニウムなどであり、 より好ましいものは、 チタンである 一般式 3中の Xとなりうる 「ハロゲン原子」 としては、 フッ素原子、 塩素原子 、 臭素原子、 ヨウ素原子が挙げられ、 好ましくは塩素原子である。
一般式 3中の Xとなりうる 「炭素数 1〜 1 2の炭化水素基」 としては、 メチル 基、 ネオペンチル基などのアルキル基；ベンジル基などの炭素数 7〜 1 2のァラ ルキル基；などが挙げられる。
一般式 3中の Xとなりうる 「炭素数 1〜 1 2の炭化水素ォキシ基」 としてはメ トキシ基、 エトキシ基、 イソプロポキシ基などの炭素数 1〜 1 2のアルコキシ基 ；ベンジルォキシ基などの炭素数 7〜 1 2のァラルキルォキシ基；などが挙げら れる。
また、 一般式 3中の Xとなりうる 「炭素数 1〜 1 2の炭化水素基で置換されて いてもよいアミノ基」 としてはジメチルァミノ基、 ジェチルァミノ基、 ジイソプ 口ピルアミノ基、 ジブチルァミノ基、 ジー t 一プチルァミノ基などの炭素数 1〜 1 2のアルキル基を有するジアルキルアミノ基などが挙げられる。
Xと置換または非置換のシクロペン夕ジェン環構造の一部とが架橋基を介し、 または介さずに結合することにより多環構造を形成していてもよい。
架橋基としては、 ジメチルメチレン基、 ジフエ二ルメチレン基などの炭素数 1 〜4の炭化水素基； メチルシリレン基、 ジメチルシリレン基、 メチルフエニルシ リレン基、 ジフエ二ルシリレン基、 ジベンジルシリレン基、 テトラメチルジシリ レン基などの炭素数 1〜2 4の炭化水素基を含むシリレン基などが挙げられ、 こ れらの中でも最も好ましいものは、 ジメチルシリレン基である。
Xとシクロペン夕ジェン環構造の一部とが架橋基を介し、 または介さずに結合 することにより多環構造を形成した置換シクロペンタジェニル基としては、 イン デニル基、 フルォレニル基などが例示される。
Pは、 遷移金属化合物 （A) —分子中の Xの個数であり、 2または 3、 好まし くは 3である。
有機基 Qの具体例としては、 メチル基、 ェチル基、 プロピル基、 イソプロピル 基、 ブチル基、 t—ブチル基、 へキシル基、 ォクチル基、 シクロへキシル基、 ァ ダマンチル基などの炭素数 1〜2 0のアルキル基； フエニル基などの炭素数 6〜 2 0のァリール基；ベンジル基、 トリフエニルメチル基などの炭素数 7〜 3 0の ァラルキル基； トリメチルシリル基などの珪素原子を含有する炭化水素基； トリ メチルス夕ニル基などのスズ原子を含有する炭化水素基； トリメチルゲルミル基 などのゲルマニウム原子を含有する炭化水素基；エーテル基、 チォエーテル基、 カルボニル基、 スルフォニル基、 エステル基、 チォエステル基、 三級アミノ基、 二級アミノ基、 一級アミノ基、 アミド基、 ホスフイノ基、 ホスフィニル基などの ヘテロ原子を有するルイス塩基性原子団を有する基；などが挙げられる。
シクロペン夕ジェン環構造に結合した有機基 Qは、 このシクロペン夕ジェン環 構造とともに、 例えばインデニル基、 フルォレニル基のような多環状基を形成し ていてもよい。
有機基 Qとしては、 重合活性を高める観点、 および重合体のシス含量をより高 める観点から、 卜リメチルシリル基、 t—ブチル基、 トリフエニルメチル基など の嵩高い炭素数 3〜 3 0の炭化水素基；ヘテロ原子を有するルイス塩基性原子団 を有する有機基が好ましい。
mは、 遷移金属化合物 （A) —分子中の有機基 Qの個数を表し、 0〜5の整数 である。 共役ジェン重合体の中のシス結合含量を高める観点から、 mは 1以上で あることが好ましい。 mが 2以上の場合、 有機基 Qは同一でも異なるものであつ てもよい。
遷移金属化合物 （A) の具体例としては、 以下の周期律表第 I V族遷移金属化 合物がチタン、 P = 3、 かつ Xが塩素原子であるものの場合、 以下の （1 ) 〜 （ 1 2 ) のものなどが挙げられる。
( 1 ) m== 0で非置換のシクロペン夕ジェニル基を有するものであるシクロペン 夕ジェニルチタニウムトリクロライド
( 2 ) m= 1で単環構造の置換シクロペンタジェ二ル基を有するモノ置換シクロ ペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 ルチタニウムトリクロライド、 トリメチルシリルシクロペン夕ジェニルチ夕ニゥ ムトリクロライド、 tーブチルシクロペンタジェニルチタニウムトリクロライド 、 卜リフエニルメチルシクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 ァダマ ンチルシクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 （2—メトキシェチル ) シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド （Me〇CH2 CH2 C pT i C l3) 、 [2 - (t一ブトキシ） ェチル] シクロペン夕ジェニルチタニウム卜 リク口ライド （ t— BuOCH2 CH2 C pT i C 13 ； t一 Buは夕ーシャリー ブチル基を表す 〔以下においても同じ〕 。 ） 、 フエノキシェチルシクロペン夕ジ ェニルチタニウムトリクロライド （P h〇CH2 CH2 C pT i C 13 ； P hはフ ェニル基を表す 〔以下においても同じ〕 。 ） 、 2_ (2—メトキシェトキシ） ェ チルシクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド （Me〇CH2 CH2OCH 2 CH2 C pT i C 13) 、 メトキシカルボニルメチルシクロペン夕ジェニルチ夕 ニゥムトリクロライド （MeO (CO) CH2 C pT i C 13) 、 t—ブトキシ カルボニルメチルシクロペンタジェニルチタニウムトリクロライド （t— BuO (CO) CH2 C pT i C 13) 、 フエノキシカルボニルメチルシクロペン夕ジェ ニルチタニウムトリクロライド、 2— N， N—ジメチルァミノ） ェチルシクロ ペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド （Me2NCH2 CH2 C pT i C 13) 、 2 - (N, N—ジェチルァミノ） ェチルシクロペンタジェニルチタニウムトリ クロライド （E t2NCH2 CH2 C pT i C 13 ； E tはェチル基を表す 〔以下に おいても同じ〕 。 ） 、 2— (N， N—ジ一 i—プロピルァミノ） ェチルシクロべ ンタジェニルチタニウムトリクロライド （ i _P r2NCH2CH2CpT i C l3 ； i一 P rはイソプロピル基を表す 〔以下においても同じ〕 。 ） など
(3) m=2であり、 単環構造の置換シクロペン夕ジェニル基を有するジ置換 シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 （1—メチル） （2 —卜リメチルシリル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 （1一 tーブチル） [3— (2—メトキシェチル） ] シクロペン夕ジェニルチタニウム トリクロライド、 （1ートリメチルシリル） （3—メトキシカルボニルメチル） シクロペンタジェニルチタニウムトリクロライド、 {3— [2 - (N, N—ジェ チルァミノ） ェチル] } (1一フエニル） シクロペンタジェニルチタニウムトリ クロライドなど
(4) m=3であり、 単環構造の置換シクロペン夕ジェニル基を有するトリ置 換シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 （1, 2—ジメチ ル） （4ートリメチルシリル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド 、 （1, 2—ジメチル） [4— (2—メトキシェチル） ] シクロペン夕ジェニル チタニウムトリクロライド、 （1， 2—ジメチル） （4—メトキシカルボニルメ チル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 （1, 2—ジメチル）
{4- [2— (N, N—ジェチルァミノ） ェチル] } シクロペン夕ジェニルチタ ニゥムトリクロライドなど
(5) m=4であり、 単環構造の置換シクロペン夕ジェニル基を有するテトラ 置換シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 （1， 2， 3— トリメチル） （4ートリメチルシリル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリク 口ライド、 （1， 2, 4—トリメチル） [3— （2—メトキシェチル） ] シクロ ペンタジェニルチタニウムトリクロライド、 （1， 2， 3—トリメチル） （4— メトキシカルボニルメチル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、
(1， 2， 3—トリメチル） {4一 [2 - (N， N—ジェチルァミノ） ェチル] } シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライドなど
(6) m=5であり、 単環構造の置換シクロペン夕ジェニル基を有するペン夕 置換シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 ペンタメチルシ クロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 ペン夕フエニルシクロペン夕ジ ェニルチタニウムトリクロライド、 （テトラメチル） （トリメチルシリル） シク 口ペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 （テトラメチル） （2—メトキシ ェチル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、 （テトラメチル） （ メ卜キシカルボニルメチル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリクロライド、
(テトラメチル） [2— (N, N—ジェチルァミノ） ェチル] シクロペン夕ジェ ニルチタニウムトリクロライドなど
(7) m= lであり、 シクロペン夕ジェン環上に置換基をもたない置換または 非置換インデニル基を有するインデニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 ィ ンデニルチタニウムトリクロライド、 （4ーメチル） インデニルチタニウムトリ クロライドなど
(8) m=2であり、 シクロペン夕ジェン環上に一つ置換基をもつ置換インデ ニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 （1ートリメチルシリル） インデニル チタニウムトリクロライド、 [1一 （2—メトキシェチル） ] インデニルチタ二 ゥムトリクロライド、 （2—メトキシカルボニルメチル） インデニルチタニウム トリクロライド、 { 1— [2— （N， N—ジェチルァミノ） ェチル] } インデニ ルチタニウムトリクロライド、 （4ーメチル） （1一卜リメチルシリル） インデ ニルチタニウムトリクロライドなど
(9) m=3であり、 シクロペン夕ジェン環上に二つ置換基をもつ置換インデ ニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 （1ートリメチルシリル） （3—メチ ル） インデニルチタニウムトリクロライド、 [1一 （2—メトキシェチル） ] ( 3—メチル） インデニルチタニウムトリクロライド、 （2—メトキシカルボニル メチル） （3—メチル） インデニルチタニウムトリクロライド、 { 1一 [2— （ N, N—ジェチルァミノ） エヂル] } (3—メチル） インデニルチタニウムトリ クロライド、 （3， 4—ジメチル） （1—トリメチルシリル） インデニルチタ二 ゥムトリクロライドなど
(10) m=4であり、 シクロペン夕ジェン環上に三つ置換基をもつ置換インデ ニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 （1ートリメチルシリル） （2, 3— ジメチル） インデニルチタニウムトリクロライド、 [1— (2—メトキシェチル ) ] (2、 3—ジメチル） インデニルチタニウムトリクロライド、 （2—メトキ シカルボニルメチル） （1, 3—ジメチル） インデニルチタニウム卜リク口ライ ド、 { 1— [2— (N, N—ジェチルァミノ） ェチル] } (2， 3—ジメチル） インデニルチタニウムトリクロライド、 （2, 3， 4—トリメチル） （1一トリ メチルシリル） インデニルチタニウムトリクロライドなど
(11) m=2であり、 シクロペン夕ジェン環上に置換基をもたない置換または 非置換のフルォレニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 フルォレニルチ夕二 ゥムトリクロライド、 2—メチルフルォレニルチタニウムトリクロライドなど
(12) m=3であり、 シクロペン夕ジェン環上に一つ置換基をもつ置換フルォ レニルチタニウムトリクロライド、 例えば、 （9ートリメチルシリル） フルォレ ニルチタニウムトリクロライド、 [9一 （2—メトキシェチル） ] フルォレニル チタニウムトリクロライド、 （9ーメトキシカルボニルメチル） フルォレニルチ 夕ニゥムトリクロライド、 {9一 [2— (N, N—ジェチルァミノ） ェチル] } フルォレニルチタニウムトリクロライド、 （1—メチル） （9—トリメチルシリ ル） インデニルチタニウムトリクロライドなど
遷移金属化合物 （A) としては、 上記具体例のほか、 第 I V族遷移金属がチタ ン以外のもの、 Xの一部または全部が塩素原子以外のハロゲンであるもの、 Xの 一部または全部が炭化水素基、 炭化水素ォキシ基、 アミド基であるもの、 Xと有 機基 Qが環構造を形成しているもの、 p = 2であるものなどが挙げられ、 具体的 には下記のようなものが例示される。
(13) (1) 〜 （12) のいずれかの化合物のチタンがジルコニウムまたはハ フニゥムに置換された化合物、 例えば、 シクロペン夕ジェニルジルコニウムトリ クロライド、 （トリメチルシリル） シクロペン夕ジェニルジルコニウムトリクロ ライド、 （2—メトキシェチル） インデニルハフニウムトリクロライド、 （メト キシカルボニルメチル） フルォレニルジルコニウムトリクロライド、 [2— （N ， N—ジェチルァミノ） ェチル] シクロペンタジェニルジルコニウムトリクロラ ィドなど
(14) (1) 〜 （13) のいずれかの化合物の塩素原子の全てまたは一部がフ ッ素原子、 臭素原子、 沃素原子に置換された化合物、 例えば、 （トリメチルシリ ル） シクロペン夕ジェニルチタニウム卜リフルオライド、 （2—メ卜キシェチル ) シクロペン夕ジェニルチタニウムトリブロマイド、 （メ卜キシカルボ二ルメチ ル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリアイオダイド、 [2— (N, N—ジェ チルァミノ） ェチル] シクロペン夕ジェニルチタニウムトリアイオダイドなど
(15) (1) 〜 （14) の化合物の周期律表第 I V族遷移金属に結合したハロ ゲン原子の全てまたは一部が炭化水素基に置換された化合物、 具体例としては、
(トリメチルシリル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリメチル、 （2—メト キシェチル） シクロペン夕ジェニルチタニウム卜リベンジル、 （メ卜キシカルボ ニルメチル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリメチル、 [2— (N, N—ジ ェチルァミノ） ェチル] シクロペン夕ジェニルチタニウムトリメチルなど (16) (1) 〜 （15) の化合物のいずれかの金属 Mに結合したハロゲン原子 または炭化水素基の全てまたは一部が炭化水素ォキシ基に置換された化合物、 例 えば、 （トリメチルシリル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリメトキシド、
(2—メトキシェチル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリブトキシド、 （メ 卜キシカルボニルメチル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリェ卜キシド、 [ 2— (N, N—ジェチルァミノ） ェチル] シクロペン夕ジェニルチタニウムトリ ブ卜キシドなど
(17) (1) 〜 （16) の化合物の金属 Mに結合したハロゲン原子、 炭化水素 基または炭化水素ォキシ基の全てまたは一部がアミド基に置換された化合物、 具 体例としては、 （トリメチルシリル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリスジ メチルアミド、 （2—メトキシェチル） シクロペン夕ジェニルチタニウムトリス ジェチルアミド、 （メトキシカルポニルメチル） シクロペン夕ジェニルチ夕ニゥ ムトリスジプロピルアミド、 [2— (N, N—ジェチルァミノ） ェチル] シクロ ペン夕ジェニルチタニウム卜リスジォクチルアミドなど
(18) (15) 〜 （17) のいずれかの化合物の Xのいずれか一つと有機基 Q が架橋基を介し、 または介さずに直接結合して、 環状構造を形成している化合物 、 例えば、 [t—ブチル （ジメチル—シクロペン夕ジェニルシリル） アミド] ジ クロ口チタニウム、 [t一ブチル （ジメチルーシクロペン夕ジェニルシリル） ァ ミド] ジメチルチタニウム、 [t—ブチル （ジメチル—シクロペン夕ジェニルシ リル） アミド] ジメチルジルコニウム、 [t一ブチル （ジメチルーフルォレニル シリル） アミド] ジメチルチタニウムなど
(19) (1) 〜 （18) のいずれかの化合物と p = 2である以外は同じである 化合物、 例えば、 シクロペン夕ジェニルチタニウムジクロライド、 メチルシクロ ペン夕ジェニルチタニウムジクロライド、 トリメチルシリルシクロペンタジェ二 ルチタニウムジクロライド、 t—ブチルシクロペン夕ジェニルチタニウムジクロ ライド、 トリフエニルメチルシクロペン夕ジェニルチタニウムジクロライド、 ァ ダマンチルシクロペン夕ジェニルチタニウムジクロライド、 （トリメチルシリル ) シクロペン夕ジェニルチタニウムジメトキシド、 （卜リメチルシリル） シクロ ペン夕ジェニルチタニウムビスジメチルアミド、 [ t一ブチル （ジメチルーシク 口ペン夕ジェニルシリル） アミド] クロ口チタニウムなど
これらの内、 （1) 、 （2) 、 （7) 、 （8) 、 （1 1) 、 （12) 、 および それらに対応する （13) 〜 （19) の化合物が好ましく、 （1) 、 （2) およ びそれらに対応する （13) 〜 （19) の化合物がより好ましく、 （2) および それに対応する （13) 〜 （17) または （19) の化合物がさらに好ましく、 (2) の化合物が特に好ましい。
また、 これらの遷移金属化合物 （A) の中でも、 カルボ二ル基、 スルフォニル 基、 エーテル基、 チォエーテル基から選ばれる少なくとも一種の原子団を有する 置換基をシクロペン夕ジェン環上に有するものが好ましい。 このような遷移金属 化合物は、 好ましくは下記一般式 4、 または一般式 5で示される周期律表第 I V 族遷移金属化合物であり、 さらに好ましくは下記一般式 4で示される周期律表第 I V族遷移金属化合物である。
一般式 4 ：
Figure imgf000017_0001
一般式 5
Figure imgf000017_0002
一般式 4および一般式 5において、 Mは周期律表第 I V遷移金属、 X1, X2 X3は水素原子、 ハロゲン、 炭素数 1 12の炭化水素基、 または炭素数 1 1 2の炭化水素ォキシ基であって、 互いに相違していてもよく、 Y1は水素原子、 または炭素数 1 20の炭化水素基であって、 シクロペン夕ジェン環構造と結合 して環構造を形成していてもよく、 Z Z 2は水素原子または炭素数 1 12の 炭化水素基であって、 互いに相違していてもよく、 Aは酸素原子または硫黄原子 nは 0から 5の整数である。
一般式 4において、 R1 は水素原子、 炭素数 1 12の炭化水素基、 炭素数 1 12の炭化水素ォキシ基、 または炭素数 1 12の炭化水素チォ基であり、 ま た、 一般式 5において、 R2は炭素数 1 12の炭化水素基である。
一般式 4または一般式 5で表される遷移金属化合物は、 より好ましくは、 ただ 一個のシクロペン夕ジェニル基、 アルキル基、 ァリール基、 シクロアルキル基な どの置換基を有するシクロペン夕ジェニル基、 またはシクロペン夕ジェニル基と 置換基が結合して多環構造を形成した基を配位子として持つ、 いわゆるメタロセ ン化合物であり、 かつ該配位子のシクロペン夕ジェニル基は >c = o構造、 >C =S構造、 — C— O— C_構造、 および、 —C一 S— C一構造から選ばれる少な くとも一つの原子団を置換基の中に有しているものである。
一般式 4で示される遷移金属化合物 （A) としては、 MeO (CO) CH2 C pT i C l MeO (CO) CH (Me) CpT i C l3 {3— [MeO (C O) CH2] } (1 -Me) CpT i C 13などが挙げられ、 また、 一般式 5で示 される遷移金属化合物 （B) としては、 Me〇CH2 CH2 C pT i C 13などが 挙げられる。
遷移金属化合物 （A) の調製方法は特に制限されない。 例えば、 一般式 4で示 される Me〇 (CO) CH2 C pT i C 13の場合は Ma c r omo 1. S ym p. 、 1997年、 第 1 18巻、 55 60頁の記載に基づいて、 一般式 5で示 される Me〇CH2 CH2 C pT i C 13の場合は、 T r an s i t i on Me t . Ch em. 1990年、 第 15巻、 483頁の記載に基づいて調製すれ ばよい。
助触媒 （B) 上記周期律表第 I V族遷移金属化合物 （A) と組み合わせて用いる助触媒 （B ) のうち、 有機アルミニウムォキシ化合物 （a ) は、 好ましくは下記一般式 6で 表される直鎖状または環状重合体であり、 いわゆるアルミノキサンである。
一般式 6 ：
(一 A 1 ( R5 ) 〇一） n
( R5はハロゲン原子および Zまたは R6〇基で置換された、 あるいは非置換の炭 素数 1〜 1 0の炭化水素基であり、 R6は炭素数 1〜 1 0の炭化水素基であり、 nは 5以上、 好ましくは 1 0以上、 好ましくは 1 0 0以下、 より好ましくは 5 0 以下の整数である。 ）
炭素数 1〜 1 0の炭化水素基としては、 メチル基、 ェチル基、 プロピル基、 ィ ソブチル基などのアルキル基が挙げられ、 中でもメチル基が好ましい。
助触媒 （B ) のうち、 遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化 合物を形成できるイオン性化合物 （b ) としては、 非配位性ァニオンとカチオン とが結合したイオン性化合物が挙げられる。
非配位性ァニオンとしては、 例えば、 テトラ （フエニル） ボレー卜、 テトラ （ フルオロフェニル） ポレート、 テ卜ラキス （ジフルオロフェニル） ポレー卜、 テ トラキス （トリフルオロフェニル） ボレー卜、 テトラキス （テトラフルオロフェ ニル） ボレート、 テトラキス （ペン夕フルオロフェニル） ボレート、 テトラキス (テトラフルォロメチルフエニル） ボレート、 テトラ （トリィル） ボレート、 テ トラ （キシィル） ボレート、 トリフエ二ルペン夕フルオロフェニルボレート、 ト リス （ペン夕フルオロフェニル） フエ二ルポレートなどが挙げられる。
カチオンとしては、 カルボニゥムカチオン、 ォキソニゥムカチオン、 アンモニ ゥムカチオン、 ホスホニゥムカチオン、 遷移金属を有するフエロセニゥムカチォ ンなどが挙げられる。
カルポニゥムカチオンの具体例としては、 トリフエニルカルボニゥムカチオン
、 トリ置換フエニルカルボニゥムカチオンなどの三置換カルボニゥムカチオンを 挙げることができる。 トリ置換フエニルカルボニゥムカチオンとしては、 トリ （ メチルフエニル） カルボニゥムカチオン、 トリ （ジメチルフエニル） カルボニゥ ムカチオンが挙げられる。 ォキソニゥムカチオンの具体例としては、 ヒドロキソニゥムカチオン （O H3 + ) 、 メチルォキソニゥムカチオン （C H3 OH2 + ) などのアルキルォキソニゥム カチオン； ジメチルォキソニゥムカチオン [ ( C H3 ) 2〇H+ ] などのジアルキ ルォキソニゥムカチオン； トリメチルォキソ二ゥムカチ才ン [ ( C H3 ) 3 0+ ] 、 トリェチルォキソニゥムカチオン [ ( C2 H5 ) 3〇+ ] などのトリアルキルォキ ソニゥムカチオンなどが挙げられる。
アンモニゥムカチオンの具体例としては、 トリメチルアンモニゥムカチオン、 トリェチルアンモニゥムカチオン、 トリプロピルアンモニゥムカチオン、 トリブ チルアンモニゥムカチオンなどのトリアルキルアンモニゥムカチオン； N, N— ジェチルァニリニゥムカチオンなどの N， N—ジアルキルァニリニゥムカチオン ；ジ （ i —プロピル）アンモニゥムカチオン、 ジシクロへキシルアンモニゥムカ チオンなどのジアルキルアンモニゥムカチオン；などが挙げられる。
ホスホニゥムカチオンの具体例としては、 トリフエニルホスホニゥムカチオン 、 トリ （メチルフエニル） ホスホニゥムカチオン、 トリ （ジメチルフエニル） ホ スホニゥムカチオンなどの卜リアリールホスホニゥムカチオンなどが挙げられる イオン性化合物の中では、 トリフエ二ルカルポ二ゥムテトラ （ペン夕フルォロ フエニル） ポレート、 N， N—ジメチルァニリニゥムテトラ （ペン夕フルオロフ ェニル） ボレート、 1， 1 ' —ジメチルフエロセニゥムテトラ （ペン夕フルォロ フエニル） ボレートなどが好ましい。
助触媒 （B ) のうち、 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属 化合物を生成できるルイス酸化合物 （c ) の具体例としては、 トリス （ペンタフ ルオロフェニル） ボロン、 トリス （モノフルオロフェニル） ボロン、 トリス （ジ フルオロフェニル） ボロン、 トリフエ二ルポロンなどが挙げられる。
助触媒 （B ) のうち、 周期律表第 I〜 I I I族主元素金属の有機金属化合物 （ d ) には、 狭義の有機金属化合物、 すなわち炭化水素と金属との化合物のみなら ず、 周期律表第 1〜 1 I I族主元素金属の有機金属ハロゲン化合物、 水素化有機 金属化合物なども含まれる。 有機金属化合物としては、 例えば、 メチルリチウム 、 ブチルリチウム、 フエニルリチウム、 ジブチルマグネシウム、 トリメチルアル ミニゥム、 トリェチルアルミニウム、 トリイソブチルアルミニウム、 トリへキシ ルアルミニウム、 トリオクチルアルミニウムなどが挙げられ、 トリアルキルアル ミニゥムが好ましい。 有機金属ハロゲン化合物としては、 例えば、 ェチルマグネ シゥムクロライド、 ブチルマグネシウムクロライド、 ジメチルアルミニウムクロ ライド、 ジェチルアルミニウムクロライド、 セスキエチルアルミニウムクロライ ド、 ェチルアルミニウムジクロライドなどが挙げられる。 水素化有機金属化合物 としては、 例えば、 ジェチルアルミニウムハイドライド、 セスキエチルアルミ二 ゥムハイドライドなどが挙げられる。
本発明では、 助触媒として上記の （a) 〜 （d) を単独で用いても、 組み合わ せて用いてもよい。 好ましい助触媒は （a) 単独、 （c) 単独、 （a) と （d) の組み合わせ、 （b) と （d) の組み合わせ、 （c) と （d) の組み合わせであ る。
助触媒 （B) は、 遷移金属化合物 （A) として、 カルポニル基、 スルフォニル 基、 エーテル基、 チォエーテル基から選ばれる少なくとも一種の原子団を有する 置換基がシクロペン夕ジェン環と結合しているものを用いる場合、 アルミノキサ ン （a) 、 または該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物 を生成できるイオン性化合物 （b) からなることが好ましい。 この場合に用いら れるイオン性化合物 （b) としては、 テトラキス （ペン夕フルオロフェニル） ボ レートのァニオンと、 例えば （CH3) 2N (C6H5) H+のような活性プロトン を有するアミンカチオン、 （C6H5) 3 C+のような三置換カルボニゥムカチオン 、 カルボランカチオン、 メタルカルボランカチオン、 または遷移金属を有するフ エロセニゥムカチオンなどとのイオン性化合物を用いることが好ましい。
担持触媒
水素化金属を併用して重合を行ってもよい。 水素化金属としては、 NaH、 L i H、 CaH2、 L i A 1 H4. N a BH4などが例示される。
本発明においては、 遷移金属化合物 （A) および Zまたは助触媒 （B) を担体 に担持して用いることができる。 担体としては、 無機化合物または有機高分子化 合物が挙げられる。 無機化合物としては、 無機酸化物、 無機塩化物、 無機水酸化 物などが好ましく、 少量の炭酸塩、 硫酸塩を含有したものでもよい。 特に好まし いものはシリカ、 アルミナ、 マグネシア、 チタニア、 ジルコニァ、 力ルシアなど の無機酸化物、 および、 塩化マグネシウムなどの無機塩化物である。 これらの無 機化合物は、 平均粒子径が 5〜 1 5 0 m、 比表面積が 2〜8 0 0 m2 Z gの多 孔性微粒子が好ましく、 例えば 1 0 0〜8 0 0 °Cで熱処理して水分を除去して担 体として用いることができる。
有機高分子化合物としては、 側鎖に芳香族環、 置換芳香族環、 またはヒドロキ シ基、 カルボキシル基、 エステル基、 ハロゲン原子などの官能基を有するものが 好ましい。 そのような有機高分子化合物の具体例としては、 エチレン、 プロピレ ン、 ブテンなどの単位を有する重合体を化学変成することによって得られる官能 基を有する α—ォレフィン単独重合体； ひ一才レフイン共重合体；アクリル酸、 メ夕クリル酸、 塩化ビニル、 ビニルアルコール、 スチレン、 ジビニルベンゼンな どの単位を有する重合体；などのほか、 それらの化学変成物を挙げることができ る。 担体としては、 これらの有機高分子化合物の平均粒子径が 5〜 2 5 0 mの 球状微粒子が用いられる。 遷移金属化合物 （A) および Zまたは助触媒 （B ) を 担持することによって、 触媒の重合反応器への付着による汚染を防止することが できる。
(単量体）
共役ジェン単量体
本発明に用いる共役ジェン単量体としては、 1 , 3 —ブタジエン、 2—メチル 一 1 , 3—ブタジエン、 2 , 3—ジメチルー 1 , 3 —ブタジエン， 2 —クロロー 1， 3 —ブタジエン、 1， 3 —ペン夕ジェン、 1 , 3 —へキサジェンなどが含ま れる。 共役ジェンの中でも 1， 3 —ブタジエン、 2—メチルー 1， 3—ブタジェ ンが好ましく、 1 , 3 —ブタジエンがより好ましい。 これらの共役ジェン単量体 は、 2種以上を併用してもよいが、 特に 1， 3 —ブタジエンを単独で用いること が好ましい。
共重合可能な単量体
共役ジェン単量体と共重合可能な単量体としては、 スチレン、 o—メチルスチ レン、 p—メチルスチレン、 m—メチルスチレン、 2 , 4—ジメチルスチレン、 ェチルスチレン、 p— t e r t —ブチルスチレン、 α—メチルスチレン、 α—メ チル— p—メチルスチレン、 o—クロルスチレン、 m—クロルスチレン、 p—ク 口ルスチレン、 p—ブロモスチレン、 2—メチルー 1， 4—ジクロルスチレン、 2, 4 _ジブ口モスチレン、 ビニルナフタレンなどの芳香族ビニル；エチレン、 プロピレン、 1—ブテンなどのォレフィン、 シクロペンテン、 2—ノルボルネン などの環状ォレフィン； 1， 5—へキサジェン、 1， 6—へブタジエン、 1, 7 ーォク夕ジェン、 ジシクロペン夕ジェン、 5—ェチリデン一 2—ノルボルネンな どの非共役ジェン；アクリル酸エステルまたはメチルメタクリレートなどのメタ クリル酸エステル；などが例示される。
(共役ジェン重合体の製造方法）
本発明において共役ジェン単量体、 または、 共役ジェン単量体およびそれと共 重合可能な単量体を重合する方法は特に限定されないが、 例えば、 上記遷移金属 化合物 （A) と、 少なくとも一種の助触媒 （B) とを用いた以下のような方法 （ I ) 〜 （V I) が適用可能である。
(I) 遷移金属化合物 （A) と助触媒 （B) を予め接触させた後、 さらに両者が 接触した状態で、 それらと単量体とを接触させて重合を行う。
(I I) 遷移金属化合物 （A) と単量体とを予め接触した後、 さらに両者が接触 した状態で、 それらと助触媒 （B) とを接触させて重合を行う。
(I I I) 助触媒 （B) と単量体とを予め接触した後、 さらに両者が接触した状 態で、 それらと遷移金属化合物 （A) とを接触させて重合を行う。
(I V) 遷移金属化合物 （A) と助触媒 （B) 成分を混合し、 担体と接触させて 両者を担体に担持せしめ、 生成した触媒を分離して、 触媒と単量体とを接触させ て重合を行う。
(V) 遷移金属化合物 （A) と担体とを接触させた後、 さらにこの担体と助触媒 (B) とを接触させて （A) と （B) の両者を担体に担持せしめ、 生成した触媒 を分離して、 触媒と単量体とを接触させて重合を行う。
(V I) 助触媒 （B) と担体とを接触させた後、 さらにこの担体と遷移金属化合 物 （A) とを接触させて （A) と （B) の両者を担体に担持せしめ、 生成した触 媒を分離して、 触媒と単量体とを接触させて重合を行う。
(I) 〜 （V I) の方法の中では、 開始剤効率と重合活性を向上させる点と、 得られる重合体の分子量分布をさらに狭くさせうる点から、 遷移金属化合物 （A ) と少なくとも一種の助触媒 （B) とを予め接触させた後、 時間をおいて （エー ジングさせて） 、 さらに （A) と （B) の両者が接触した状態でそれらと単量体 とを接触させる、 （I) 、 （I V) 〜 （V I) の方法が好ましく、 特に （I) の 方法が好ましい。 この方法によれば、 ブタジエン重合体の場合、 重量平均分子量 (以下、 Mwという） と数平均分子量 （以下、 Mnという） の比である分子量分 布 （以下、 Mw/Mnという） が 3. 0未満の重合体が得られ、 1. 6以下の重 合体が容易に得られ、 1. 5未満の重合体が比較的容易に得られ、 1. 4以下の 重合体も得ることが可能である。
遷移金属化合物 （A) と助触媒 （B) のエージング温度は一 100〜十 80°C が好ましく、 一 80〜十 70°Cが特に好ましい。 エージング温度とエージング時 間、 すなわち接触から重合開始までの時間の間には、 下記関係式 1の関係が a = 0. 017、 b = 6000において成立することが好ましく、 a = 0. 083、 b = 4000においても成立することがより好ましく、 a = 0. 17、 b = 20 00においても成立することが特に好ましい。 なお、 tはエージング時間 （分） 、 Tはエージング温度 （°C) を表す。
関係式 1 ：
a<t<bXe xp (— 0. 0921 XT)
エージング温度が 80 °Cを越えると、 目的のエージング効果が得られず、 一 1 00 未満の低温では経済性において不利である。 また、 低温では接触させたま ま長時間エージングしても問題ないが、 温度が高くなると触媒の重合活性が失活 しゃすくなり、 長時間エージングすると重合しにくくなる。 さらに、 0. 017 分未満、 すなわち約 1秒以下のエージング時間は現実的操作が困難である。 遷移金属化合物 （A) および助触媒 （B) は、 それぞれ、 溶液、 スラリーのい ずれの状態のものでも使用可能であるが、 より高い重合活性を得るためには溶液 状態のものが好ましい。 溶液またはスラリーを調製するために用いる溶媒は、 ブ タン、 ペンタン、 へキサン、 ヘプタン、 オクタン、 シクロへキサン、 ミネラルォ ィル、 ベンゼン、 トルエン、 キシレンなどの炭化水素溶媒； クロ口ホルム、 メチ レンク口ライド、 ジクロロェタン、 クロ口ベンゼンなどのハロゲン化炭化水素溶 媒；などが挙げられる。 好ましい溶媒はベンゼン、 トルエンなどの芳香族炭化水 素である。 また、 これらの溶媒を 2種以上混合して用いてもよい。
触媒の使用量は、 単量体 1モル当りの遷移金属化合物 （A) の量として、 好ま しくは 100〜0. 01ミリモル、 より好ましくは 10〜0. 1ミリモル、 特に 好ましくは 5〜0. 2ミリモルの範囲である。 後述するように、 特定の重合温度 を適用した本発明の重合反応は、 いわゆる、 リビング重合性の重合である。 した がって、 生成する重合体の分子量は単量体に対する遷移金属化合物の量比によつ て規制できる。 例えば、 単量体 1モル当たり遷移金属化合物 （A) の量が 5〜0 . 2ミリモルの場合、 MwZMnが 1. 6以下、 好ましくは 1. 5未満という 特に狭い分子量分布を有するブタジエン重合体が容易に得られる。
アルミノキサンなど有機アルミニウムォキシ化合物 （a) Z遷移金属化合物 （ A) のモル比は、 好ましくは 10〜 10, 000、 より好ましくは 100〜5， 000、 特に好ましくは 200〜3, 000である。 イオン性化合物 （b) Z遷 移金属化合物 （A) のモル比は、 好ましくは 0. 01〜 100、 より好ましくは 0. 1〜10である。 ルイス酸性化合物 （c) Z遷移金属化合物 （A) のモル比 は、 好ましくは 0. 01〜 100、 より好ましくは 0. 1〜 10である。 有機金 属化合物 （d) を使用する場合には、 有機金属化合物 （d) Z遷移金属化合物 （ A) のモル比は、 好ましくは 0. 1〜10， 000、 より好ましくは 1〜1， 0 00である。 なお、 これらのモル比は、 助触媒 （B) である （a) 、 （b) 、 ( c) または （d) を単独で用いた場合の好ましい量であり、 併用して用いた場合 の好ましい量は、 それぞれの量比などによって異なる。
本発明の製造方法において、 共役ジェン単量体、 または、 共役ジェン単量体お よびそれと共重合可能な単量体の重合には、 不活性溶媒中での溶液重合法、 スラ リー重合法、 モノマーを希釈剤とするバルク重合法の他、 気相攪拌槽、 気相流動 床での気相重合法も採用できる。 これらの方法の中では、 リビング重合性の維持 と狭い分子量分布を有する重合体の製造の点で、 溶液重合法が好ましい。 また、 回分重合法、 半回分重合法、 連続重合法のいずれで重合してもよい。
重合温度は特に限定されないが、 通常は 20°C以下、 好ましくは一 100〜十 20°C、 より好ましくは一 80〜十 15°C、 さらに好ましくは一 60°C〜+ 10 である。
ただし、 ブタジエン単独重合体、 またはブタジエンおよびそれと共重合可能な 単量体との共重合体であって、 ブタジエンに由来する全単位中シス結合したブ夕 ジェン由来の単位が 5 0 %以上であり、 M nが 1 , 0 0 0〜 1 0， 0 0 0 , 0 0 0であり、 分子末端に周期律表第 I V族遷移金属を有するリビング鎖を全分子鎖 中に 8 0 %以上含有することを特徴とするリビングブタジエン重合体を重合する 場合には、 重合温度は一 1 0 0 °C〜十 2 0 °C、 好ましくは— 8 0 °C〜+ 1 5 °C、 より好ましくは一 6 0〜十 1 0 "Cである。
リビング重合を進行させ分岐構造の少ない重合体を製造する観点、 および、 生 長反応に対する開始反応の速度を高めて分子量分布の狭い重合体を製造する観点 からは、 重合温度はより低温であることが好ましい。 一方、 過度に低温にすると 温度維持が困難であるという問題を生じる場合がある。
重合時間は 1秒〜 3 6 0分、 重合圧力は大気圧〜 3 0 k g Z c m2である。 使 用される不活性溶媒は前述と同様のものであり、 これらは混合物として用いても よい。
また、 ェチルエーテル、 ジグライム、 テトラヒドロフラン、 ジォキサンなどの エーテル類； トリェチルァミン、 テトラメチルエチレンジァミンなどのアミン類 ；などの極性化合物を添加して重合反応を行ってもよい。
重合体の分子量を調節するために、 連鎖移動剤を添加することもできる。 連鎖 移動剤としては、 シス— 1 , 4一ポリブタジエンゴムの重合反応で一般に使用さ れるものが用いられ、 特に 1 , 2—ブタジエンなどのアレン類； シクロォク夕ジ ェンなどの環状ジェン類；および水素が好ましく使用される。
重合反応の停止は、 通常、 所定の転化率に達した時点で、 重合系に重合停止剤 を添加することによって行われる。 重合停止剤としては、 例えば、 メタノール、 エタノール、 プロパノール、 ブ夕ノール、 イソブ夕ノールなどのアルコール類が 用いられ、 それらは塩酸などの酸を含有したものであってもよい。
重合停止処理により、 重合体鎖の末端と周期律表第 I V族遷移金属の結合が切 れ、 これ以上重合反応は起こらなくなる。 なお、 重合体鎖末端に周期律表第 I V 族遷移金属が結合した状態の重合体はリビング重合体と呼ばれ、 重合停止処理に より、 末端の遷移金属との結合が切れた重合体はデッド重合体と呼ばれる。 以下 で単に重合体という場合は、 リビング重合体もデッド重合体も含む。
重合反応停止後、 重合体を回収する方法は特に限定されず、 例えば、 スチーム ストリツピング法、 貧溶媒での析出などを用いればよい。
重合停止直後から重合体の乾燥工程に至る任意の段階で老化防止剤を添加する ことができる。 特に加熱乾燥など、 加熱により熱老化が起こる可能性のある処理 をする場合には、 処理前に老化防止剤を配合することが好ましい。 老化防止剤と しては、 フエノール安定剤、 ィォゥ含有安定剤、 リン含有安定剤、 ァミン安定剤 などが例示される。
フエノール安定剤は、 特開平 4一 2 5 2 2 4 3号公報などで公知のもので、 例 えば、 2 , 6—ジー t e r t —ブチル一 4一メチルフエノール、 2 , 6—ジー t e r t —ブチル— 4—ェチルフエノール、 2， 6—ジ— t e r t —ブチル— 4一 n—ブチルフエノール、 2， 6—ジ— t e r t —ブチル— 4一イソブチルフエノ ール、 2 — t e r t —ブチルー 4 , 6—ジメチルフエノール、 2， 4， 6 —トリ シクロへキシルフエノ一ル、 2 , 6 —ジ— t e r t —ブチルー 4—メトキシフエ ノール、 2， 6—ジーフエノール一 4ーォクタデシルォキシフエノール、 n—ォ クタデシルー 3— ( 3 ' ， 5 ' —ジ一 t e r t—ブチルー 4—ヒドロキシフエ二 ル） プロピオネート、 テトラキスー [メチレン一 3— （3 ' , 5 ' —ジ一 t e r t 一プチルー 4 ' ーヒドロキシ一フエニル） プロピオネート] —メタン、 1 , 3 ， 5 —トリメチルー 2 , 4 , 6 —トリス （3 , 5 —ジ— t e r t —ブチル— 4— ヒドロキシベンジル） ベンゼン、 2 , 4—ビス （ォクチルチオメチル） — 6—メ チルフエノール、 2， 4—ビス （2 ' ， 3 ' 一ジ―ヒドロキシプロピルチオメチ ル） — 3， 6 —ジーメチルフエノール、 2， 4一ビス （2 ' —ァセチルォキシェ チルチオメチル） 一 3 , 6—ジーメチルフエノールなどが例示される。
ィォゥ含有安定剤としては、 例えば、 ジラウリルチオジプロピオネート、 ジス テアリルチオジプロピオネート、 アミノチオダリコレート、 1 , 1 ' ーチォビス ( 2—ナフトール） 、 ジトリデシルチオジプロピオネー卜、 ジステアリル一 ， β ' 一チォジプロピオネートなどが例示される。
リン含有安定剤も公知のものであり、 例えば、 トリス （ノニルフエニル） フォ アイト） 、 トリス （2， 4—ジー t e r t —ブチルフエニル） フォスファイトな どが例示される。
ァミン安定剤としては、 例えば、 フエニル— ひ —ナフチルァミン、 フエ二ルー β —ナフチルァミン、 アルドール— 一ナフチルァミン、 ρ—イソプロポキシジ フエニルァミン、 ρ— （ρ—トルエンスルホニルアミド） ジフエニルァミン、 ビ ス （フエニルイソプロピリデン） 一 4 , 4 ' ージフエニルァミン、 N， N ' —ジ フエニルエチレンジァミン、 Ν, N ' —ジフエニルプロピレンジァミン、 ォクチ ル化ジフエニルァミン、 N， N ' ージフエ二ルー！）—フエ二レンジァミン、 Ν— イソプロピル一 N ' —フエ二ルー ρ—フエ二レンジァミンなどが例示される。 老化防止剤の添加量は共役ジェン重合体 1 0 0重量部に対して通常 0 . 0 1 〜 5 . 0重量部、 好ましくは 0 . 0 5〜 2 . 5重量部である。 老化防止剤の添加量 が少なすぎると耐熱性が悪く老化防止剤の添加効果が小さすぎる。 老化防止剤の 添加量が多すぎると共役ジェン重合体の熱変色性が悪くなりすぎる。 また、 これ らの老化防止剤は 2種以上を併用してもよい。
(共役ジェン重合体）
本発明の製造方法によって得られる共役ジェン重合体は、 高活性で、 効率よく 製造される。 また、 特定の重合温度とすることにより、 リビング重合が進行する ため、 エージングの効果などもあり、 所望の分子量と狭い分子量分布を有する共 役ジェン重合体の製造が可能である。
本発明の製造方法によって得られる共役ジェン重合体は、 前述のように、 リビ ング重合体でも、 デッド重合体でもよく、 共重合体の場合は、 ランダム共重合体 でも、 ブロック共重合体でもよい。
本発明のブタジエン重合体は、 上記共役ジェン重合体の一つであり、 ブタジェ ン単独重合体、 または、 ブタジエンおよびそれと共重合可能な単量体との共重合 体であって、 ブタジエンに由来する全単位中シス結合したブタジエン由来の単位 が 5 0 %以上であり、 分子末端に周期律表第 I V族遷移金属を有するリビング鎖 を全分子鎖中に 8 0 %以上含有することを特徴とする Μ ηが 1 ， 0 0 0〜 1 0， 0 0 0 , 0 0 0の高リビング性のブタジエン重合体である。 なお、 一般にリビング重合性の評価は、 a ) 生成する重合体の分子量分布が極 めて狭い （単分散に近い） こと、 b ) 重合反応の進行に伴う重合体収率の増加に 伴い、 M nが比例的に増加し、 しかも、 MwZM nが広がらないこと、 c ) 重合 体の M nが単量体 Z触媒比で規制できること、 d ) リビング重合体のポスト重合 (二段重合） が可能であること、 e ) リビング重合体の末端官能化が可能である ことなどに基づき行われる。
リビング鎖含有率は上記 a ) 〜e ) のいずれの評価基準によっても推定できる 、 正確に評価できるのは d ) または e ) である。
d ) においては、 基本的に、 二段重合により得た重合体のゲルパーミエ一ショ ンクロマトグラフィ （以下、 G P Cという） 曲線において、 一段重合により得た 重合体より高分子量の重合体のピークを形成する分子のモル分率によってリビン グ鎖含有率を求めることができる。 例えば、 リビング鎖含有率が 8 0 %以上であ れば、 一段重合により得た重合体のモル分率は 2 0 %未満となり、 それより高分 子量の重合体のピークを形成する分子のモル分率は 8 0 %以上となる。 ただし、 副生成物ができている場合は、 一段重合により得た重合体より低分子量の重合体 が存在するため、 その量に応じて実際の値より低いリビング鎖含有率を示す。 e ) においては、 リビング重合体を末端変性させ、 その重合体の末端変性率か らリビング鎖含有率を求めることができる。 例えば、 末端変性率が 8 0 %以上と なれば、 リビング鎖含有率は 8 0 %以上である。 末端変性率は重合体の M nと末 端変性基濃度を測定することにより求めることができる。 その方法は末端変性剤 の種類によって異なるが、 例えば、 ブタジエンのリビング重合体について、 一酸 化炭素によって末端変性させる場合であれば、 G P Cにより数平均分子量を測定 し、 かつ、 赤外吸収スペクトルにより末端力ルポニル基濃度を測定すればよい。 本発明のブタジエン重合体は、 1， 3—ブタジエンに由来する繰り返し単位が 5 0 %以上、 好ましくは 7 0 %以上より好ましくは 8 0 %以上、 特に好ましくは 9 0 %以上の共重合体または 1 , 3—ブタジエンの単独重合体であり、 最も好ま しいのは、 1， 3—ブタジエンの単独重合体である。 ブタジエンに由来する繰り 返し単位が少なすぎると、 本発明のブ夕ジェン重合体のシス結合が多いことに基 づく好ましい特性が損なわれる。 本発明のブタジエン重合体は、 その 3—ブタジエンに由来する全繰り返し 単位中シス結合した単位が 50 %以上、 好ましくは 80%以上、 より好ましくは 90%以上である。 シス結合が少な過ぎると引張強度の低下などの問題が生じ、 ゴムとして好ましい特性を失う。 なお、 ここでいうシス結合とは 1， 4一シス結 合のことである。
本発明のブタジエン重合体の Mnは 1, 000〜10， 000， 000、 好ま しくは 5, 000〜 5， 000, 000、 より好ましくは 10, 000〜2， 0 00， 000、 特に好ましくは 20， 000〜1， 000， 000である。 分子 量が小さすぎると機械的強度が低いなど高分子としての物性が不十分になり、 逆 に、 分子量が大きすぎると成形が困難になるという問題を生じる。
本発明のブ夕ジェン重合体の Mw/Mnは特に限定されないが、 好ましくは 1 . 9以下、 さらに好ましくは 1. 6以下、 より好ましくは 1. 4以下である。 M w/Mnが大きすぎると、 架橋した場合に耐摩耗性などの架橋物の物性の低下と いう問題が生じる。
重合体の分岐構造は G PC—多角度光散乱 （MALLS) 測定によって求めら れる根平均二乗半径 （以下、 「RMSR」 という） と絶対分子量 （以下、 「MW 」 という） の間の関係により評価される （測定はテトラヒドロフランを溶離液と し、 40±2°Cで行われる） 。 ここで言う分岐構造とは、 単量体の正常な付加反 応以外の素反応 （移動反応など） によって生成する構造のことであり、 1， 2結 合に由来する側鎖ビニル基のことではない。 本発明のブタジエン重合体の分岐構 造は特に限定されないが、 RMSR (nm) と MW (g/mo 1 ) の間で、 c = 0. 638、 d = 2. 01において下記関係式 2を満たすことが好ましい。
関係式 2 ： 1 o g (RMSR) >c X 1 o g (MW) — d
本発明のブタジエン重合体は、 実質的に分岐構造をもたないシス結合含量の高 いブタジエン重合体でもあり、 以下に例示する物質を含有する。
例 1 ： ブタジエンに由来する全単位中シス結合したブタジエン単位が 50 %以 上であり、 Mwと MwZMnの間に e = 0. 162、 b= 0. 682で、 下記関 係式 3が成立するブタジエン単独重合体、 または、 ブタジエンおよびそれと共重 合可能な単量体との共重合体。 関係式 3 ： l og (Mw/Mn) <e x 1 o g (Mw) - f
なお、 関係式 3は、 e = 0. 161でも成立することが好ましく、 e = 0. 1 60でも成立することがより好ましく、 e = 0. 159でも成立することが特に 好ましい。 また、 関係式 3は、 f = 0. 684でも成立することが好ましく、 f = 0. 687でも成立することがより好ましく、 f ==0. 690でも成立するこ とが特に好ましい。
例 2 ： ブタジエンに由来する全単位中シス結合したブタジエン由来の単位が 5 0%以上、 重量平均分子量 （Mw) と数平均分子量 （Mn) との比 （MwZMn ) が 1. 6以下、 好ましくは 1. 5未満、 より好ましくは 1. 4以下であり、 M nが 1， 000〜10, 000， 000であるブタジエン単独重合体、 または、 ブ夕ジェンおよびそれと共重合可能な単量体との共重合体。
例 3 ： ブタジエンに由来する全単位中シス結合したブタジエン由来の単位が 5 0%以上、 Mnが 1， 000〜 10， 000, 000であり、 RMSR (nm) と MW (gZmo 1 ) の間で a = 0. 638、 bが 2. 01未満において関係式 2が成立しうるブタジエン単独重合体、 または、 ブタジエンおよびそれと共重合 可能な単量体との共重合体。 なお、 関係式 2が b = 2. 00でも成立することが 好ましく、 c = l. 99でも成立することが好ましい。 このブタジエン重合体は 、 実質的に分岐構造をもたないシス結合含量の高いブタジエン重合体である。 例 4 ：ブタジエン単独重合体、 または、 ブタジエンおよびそれと共重合可能な単 量体との共重合体であって、 ブタジエンに由来する全単位中シス結合したブ夕ジ ェン由来の単位が 50 %以上であり、 数平均分子量 （Mn) が 1， 000〜10 ， 000, 000であり、 分子末端に周期律表第 I V族遷移金属を有するリピン グ鎖を全分子鎖中に 80%以上含有することを特徴とするリビングブタジエン重 合体および該リビングブタジエン重合体を反応停止処理したデッドブタジエン重 合体。
(末端変性共役ジェン重合体の製造方法）
本発明のリビング共役ジェン重合体、 または本発明の製造方法で製造されたリ ビング共役ジェン重合体分子は、 リビング鎖の末端に周期律表第 I V族遷移金属 を有している。 本発明の末端変性共役ジェン重合体の製造方法においては、 上記 のリビング重合体の遷移金属結合末端と反応して官能基を導入することが可能な 試薬 （末端変性剤） をリビング重合体分子と接触させることにより、 反応させて 、 末端変性共役ジェン重合体分子にすることができる。
末端変性剤としては、 酸素分子、 一酸化炭素、 二酸化炭素、 二硫化炭素、 硫化 カルボニル、 二酸化硫黄などのほか、 下記化合物が挙げられる。
塩素、 臭素、 沃素などのハロゲン分子； ビニルベンジルクロライドなどの有機 ハライド ；エポキシ化合物 （例えば、 エチレンォキシド、 プロピレンォキシド、 シクロへキセンォキシド、 スチレンォキシド、 エポキシ化大豆油、 エポキシ化天 然ゴムなど） 、 チイラン化合物 （例えば、 チイラン、 メチルチイラン、 フエニル チイランなど） 、 エチレンィミン誘導体 （例えば、 エチレンィミン、 プロピレン ィミン、 N—フエニルエチレンィミン、 N— ( 3—シァノエチル） エチレンイミ ンなど） などのへテロ三員環化合物；
N—置換アミノケトン類 （例えば、 4ージメチルアミノアセトフエノン、 4一 ジェチルアミノアセトフエノン、 1， 3 —ビス （ジフエニルァミノ） 一 2 —プロ パノン、 1 , 7—ビス （メチルェチルァミノ） 一 4一ヘプ夕ノン、 4—ジメチル ァミノべンゾフエノン、 4ージ一 t —ブチルァミノべンゾフエノン、 4—ジフエ ニルァミノべンゾフエノン、 4， 4 ' —ビス （ジメチルァミノ） ベンゾフエノン 、 4， 4 ' —ビス （ジェチルァミノ） ベンゾフエノン、 4， 4 ' —ビス （ジフエ ニルァミノ） ベンゾフエノンなど） 、 N—置換アミノチオケトン類 （例えば、 N 一置換アミノケトン類の例示に対応するものなど） などのケトン化合物；
N—置換べンズアルデヒド類 （例えば、 4ージメチルァミノべンズアルデヒド 、 4ージフエニルァミノべンズアルデヒド、 4—ジビニルァミノべンズアルデヒ ドなど） 、 N—置換ベンズチォアルデヒド類 （例えば、 N—置換べンズアルデヒ ド類の例示に対応するものなど） などのアルデヒド化合物；ェチル （チォ） ケテ ン、 ブチル （チォ） ケテン、 フエニル （チォ） ケテン、 トルィル （チォ） ケテン などのケテン化合物およびチオケテン化合物；酢酸ェチル、 ァープチロラクトン などのエステル化合物およびラクトン化合物；プロピオン酸クロリド、 オクタン 酸クロリ ド、 ステアリン酸クロリド、 安息香酸クロリド、 フタル酸クロリド、 マ レイン酸クロリドなどの酸ハライド化合物； N， N * —ジフエニルカルポジイミ ド、 N， N ' ージェチルカルポジイミドなどのカルポジイミド化合物； 窒素原子に隣接した炭素原子上にハロゲンをもつピリジン化合物 （例えば、 2 ーァミノ一 6 —クロ口ピリジン、 2， 5—ジブロモピリジン、 4—クロロー 2— フエニルキナゾリン、 2， 4 , 5—トリブロモイミダゾール、 3 , 6—ジクロロ —4—メチルピリダジン、 3 , 4， 5—トリクロ口ピリダジン、 4一アミノー 6 一クロ口一 2 —メルカプトピリミジン、 2—ァミノ一 4—クロロー 6—メチルビ リミジン、 2 —アミノー 4 , 6—ジクロ口ピリミジン、 6 —クロ口一 2， 4ージ メトキシピリミジン、 2—クロ口ピリミジン、 2， 4—ジクロロー 6 —メチルビ リミジン、 4， 6—ジクロロー 2 — (メチルチオ） ピリミジン、 2， 4， 5， 6 —テトラクロ口ピリミジン、 2， 4 , 6 —トリクロ口ピリミジン、 2—アミノー 6—クロロビラジン、 2， 6—ジクロロビラジン、 2， 4—ビス （メチルチオ） — 6 —クロロー 1， 3， 5 —トリアジン、 2， 4 , 6 —トリクロロー 1 , 3 , 5 一トリアジン、 2 —ブロモ— 5—ニトロチアゾ一ル、 2—クロ口べンゾチアゾ一 ル、 2—クロ口ベンゾォキサゾ一ルなど） 、 ピリジル置換ケトン （例えば、 メチ ルー 2 —ピリジルケトン、 メチル— 4一ピリジルケトン、 プロピル一 2 —ピリジ ルケトン、 ジー 4一ピリジルケトン、 プロピル一 3 —ピリジルケトン、 2—ベン ゾィルピリジンなど） 、 ビニルピリジン類 （例えば、 2—ビニルピリジン、 4— ビニルピリジンなど） などのピリジン化合物；
N , N—ジメチルホルムアミド、 ァセトアミド、 N， N—ジェチルァセトアミ ド、 アミノアセトアミド、 N， N—ジメチル一 N ' , N ' ージメチルアミノアセ 卜アミド、 N， N—ジメチルアミノアセトアミド、 N , N—ェチルアミノアセト アミド、 N , N—ジメチルー N ' —ェチルアミノアセトアミド、 アクリルアミド 、 N , N—ジメチルアクリルアミド、 N， N—ジメチルメタクリルアミド、 ニコ チンアミド、 イソニコチンアミド、 ピコリン酸アミド、 N , N—ジメチルイソ二 コチンアミド、 コハク酸アミド、 フ夕ル酸アミド、 N， N , N ' ， N ' —テトラ メチルフ夕ル酸アミド、 ォキサミド、 N , N , N ' ， N ' —テトラメチルォキ サミド、 2—フランカルボン酸アミド、 N， N—ジメチル一 2—フランカルボン 酸アミド、 キノリン一 2—力ルボン酸アミド、 N—ェチル—N—メチルーキノリ ンカルボン酸アミドなどや、 N—置換ラクタム類 （例えば、 N—メチルー) 3—プ 口ピオラクタム、 N—フエニル一 3—プロピオラクタム、 N—メチルー 2—ピロ リドン、 N—フエニル一 2—ピロリドン、 N— t—ブチルー 2—ピロリドン、 N 一フエニル一 5—メチルー 2—ピロリドン、 N—メチル一 2 —ピぺリドン、 N— フエ二ルー 2—ピぺリドン、 N—メチル— ε—力プロラクタムなど） 、 Ν—置換 チオラクタム類 （Ν—置換ラクタム類の例示に対応するものなど） のアミド化合 物；
Ν—置換環状尿素類 （例えば、 1 , 3 —ジェチルー 2 —イミダゾリジノン、 1 , 3 —ジメチル— 2 —イミダゾリジノン、 1 , 1ージプロピル— 2 —イミダゾリ ジノン、 1 一メチル一 3—ェチルー 2 —イミダゾリジノン、 1—メチルー 3—プ 口ピル一 2 一イミダゾリジノン、 1ーメチルー 3—ブチルー 2 —イミダゾリジノ ン、 1 一メチル— 3— ( 2—メトキシェチル） 一 2—イミダゾリジノン、 1ーメ チル— 3— ( 2—エトキシェチル） 一 2—イミダゾリジノン、 1， 3—ジー （2 一エトキシェチル） 一 2—イミダゾリジノンなど） 、 チォ尿素化合物 （例えば、 Ν—置換環状尿素類の例示に対応するものなど） などの尿素化合物；
コハク酸イミド、 Ν—メチルコハクイミド、 マレイミド、 Ν—メチルマレイミ ド、 フタルイミド、 Ν—メチルフタルイミドなどイミド化合物；力ルバミン酸メ チル、 Ν , Ν—ジェチルカルバミン酸メチル、 イソシァヌル酸、 Ν， Ν ' , Ν ' 一トリメチルイソシァヌル酸などの力ルバミン酸化合物、 イソシァヌル酸化合 物、 これらの誘導体、 およびこれらに対応するチォカルボエル含有化合物； フエ二ルイソシアナ一卜、 ブチルイソシアナート、 フエ二ルチオイソシアナ一 卜などのイソシアナ一ト化合物およびチォイソシアナ一卜化合物；
ハロゲン原子またはアルコキシ基を有する珪素化合物 （例えば、 トリメチルク ロロシラン、 トリェチルクロロシラン、 トリフエニルクロロシラン、 t—ブチル ジメチルクロロシラン、 トリメチルエトキシシランなど） 、 同じくゲルマニウム 化合物 （例えば、 卜リメチルゲルマニウムクロライド、 トリェチルゲルマニウム クロライド、 トリメチルゲルマニウムブロマイド、 トリフエニルゲルマニウムク 口ライドなど） 、 同じくスズ化合物 （例えば、 トリメチルスズクロライド、 トリ メチルスズブロマイド、 トリェチルスズクロライド、 トリェチルスズブロマイド 、 トリプロピルスズクロライド、 トリ— n—ブチルスズクロライド、 トリフエ二 ルスズクロライド、 トリフエニルスズフルオライドなど） 、 同じくリン化合物 （ 例えば、 ジメチルクロ口ホスフィン、 ジェチルクロ口ホスフィン、 ジ— t—ブチ ルクロロホスフィン、 ジシクロへキシルクロロホスフィン、 ジフエ二ルクロロホ スフイン、 ジフエニルホスフィニッククロライド、 ジフエニルクロロホスフエ一 ト、 ビス （ジメチルァミノ） ホスホリルクロライドなど） など、 好ましくはスズ 化合物、 より好ましくは八ロゲン化スズ化合物；などである。
ゴム材料として好ましい末端変性重合体を得るためには、 上記の化合物のうち 、 N—置換アミノケトン類および対応する N—置換アミノチオケトン類、 N—置 換ラクタム類および対応する N—置換チオラク夕ム類、 N—置換環状尿素類およ び対応する N—置換環状チォ尿素類、 イミド化合物、 力ルバミン酸化合物、 イソ シァヌル酸化合物およびこれらの誘導体ならびに対応するチォカルボニル含有化 合物、 イソシアナ一ト化合物およびチォイソシアナート化合物、 ハロゲン原子ま たはアルコキシ基を有する錫化合物が好ましく、 N—置換ァミノケトン類および 対応する N—置換ァミノチオケ卜ン類、 N—置換ラク夕ム類および対応する N— 置換チオラク夕ム類、 ハロゲン化錫化合物がより好ましい。
また、 マクロモノマーとして好ましい末端変性重合体を得る場合には、 リピン グ重合体分子と結合可能な反応部位および重合性部位をあわせもつ試薬が末端変 性剤として選定され、 その具体例としては、 ビニルベンジルクロライドなどが挙 げられる。
末端変性剤の使用量は、 上記遷移金属化合物 （A) 1モル当たり、 好ましくは 0 . 1〜 1 0 0 0モル、 より好ましくは 0 . 2〜 1 0 0モル、 特に好ましくは 0 . 5〜 1 0モルの範囲である。
末端変性剤とリビング重合体とを接触させる方法は特に限定されないが、 重合 転化率が 1 0 %を越えた後の重合系に末端変性剤を添加する方法が好ましい。 末端変性反応温度も、 特に限定されないが、 重合が進行している重合系に末端 変性剤を添加する場合は、 重合温度と同じであり、 — 1 0 0〜十 1 0 0 °C、 好ま しくは一 8 0〜 6 0 °C、 さらに好ましくは一 7 0 °C〜十 4 0 t：、 特に好ましくは — 6 0〜十 2 0 °Cである。 末端変性反応時間は通常 1分〜 3 0 0分である。 末端変性反応の停止は、 通常、 所定の末端変性率に達した時点で、 反応系に反 応停止剤を添加することによって行われる。 反応停止剤としては、 例えば、 メタ ノール、 エタノール、 プロパノール、 ブ夕ノール、 イソブ夕ノールなどのアルコ ール類が用いられ、 それらは塩酸などの酸を含有したものであってもよい。 この 処理により、 未反応のリビング重合体もデッド重合体となる。
末端変性反応停止後、 重合体を回収する方法は特に限定されず、 例えば、 スチ 一ムストリッピング法、 貧溶媒での析出法などを用いればよい。
末端変性重合体の貯蔵時にムーニー粘度を安定させるため、 ムーニー粘度安定 剤を末端変性完了直後から重合体の乾燥工程に至る任意の段階で添加してもよい 。 ム一ニー粘度安定剤の具体例としては、 ェチルァミン、 プロピルァミン、 プチ ルァミン、 へキシルァミン、 ォクタデシルァミン、 ァニリン、 ナフチルァミン、 ベンジルァミン、 ジフエニルァミン、 卜リエチルァミン、 ジメチルォク夕デシル ァミン、 m—フエ二レンジァミン、 p—フエ二レンジァミン、 N, N ' —ジメチ ル一 p—フエ二レンジァミン、 N， N ' —ジォクチル一 p—フエ二レンジァミン 、 N—プロピル一 N ' —フエニル一 p—フエ二レンジァミン、 N， N, Ν ' , N ' —テトラブチルエチレンジァミン、 エチレンィミン、 シクロへキセンイミン、 ピロリジン、 ピぺリジン、 モルホリン、 チオモルホリン、 ピリジン、 ピロール、 ピリミジン、 トリァジン、 インドール、 キノリン、 プリンなどの有機アミノ化合 物が挙げられる。
ム一ニー粘度安定剤の添加量は、 特に限定されないが、 重合体に結合した末端 変性剤に由来する官能基 1モル当りアミノ基にして 0 . 1〜4 0モルが好ましく 、 0 . 5〜2 0モルがより好ましく、 1〜 1 5モルが特に好ましい。 その添加量 が少なすぎると、 保管などによりム一二一粘度が変化して使用に適さない場合が あり、 多すぎるとブリードしたり、 架橋して用いる場合に架橋速度が速くなりす ぎて制御できなくなる場合がある。
また、 末端変性反応停止後、 末端変性重合体を回収するまでの任意の時点で末 端変性重合体に老化防止剤を配合する。 特に加熱乾燥など、 加熱により熱老化が 起こる可能性のある処理をする場合は、 処理前に末端変性重合体に老化防止剤を 配合することが好ましい。 これらの老化防止剤は 2種以上を混合して使用しても よい。 末端変性重合体に用いられる老化防止剤は、 前述の共役ジェン重合体に用 いられるものと同様であり、 また、 その添加量も、 共役ジェン重合体基準を末端 変性重合体基準と読み替える他は同様である。
(末端変性ブタジエン重合体）
本発明の末端変性ブタジエン重合体は、 ブタジエン単独重合体、 または、 ブタ ジェンおよびそれと共重合可能な単量体との共重合体であって、 ブタジエン単位 中シス結合した単位が 50%以上であり、 数平均分子量 （Mn) が 1, 000〜 10， 000， 000であり、 重量平均分子量 （Mw) と数平均分子量 （Mn) の比 （MwZMn) が 3. 0未満であり、 分子末端に官能基を有する分子鎖が全 分子鎖中 10%以上のものである。 言い換えれば、 末端変性重合体は、 末端変性 されていない重合体分子と末端変性重合体分子との組成物であり、 本発明の末端 変性重合体中の末端変性重合体分子の割合 （末端変性率） は 10%以上である。 その製造方法としては、 上記の末端変性共役ジェン重合体の製造方法が例示され る。
本発明の末端変性ブタジエン重合体は、 1, 3—ブタジエンの単独重合体また は 1, 3—ブタジエンに由来する繰り返し単位が 50 %以上、 好ましくは 70% 以上、 より好ましくは 80 %以上、 特に好ましくは 90%以上の共重合体であり 、 最も好ましいのは、 1， 3—ブタジエンの単独重合体である。 ブタジエンに由 来する繰り返し単位が少なすぎると、 本発明のブタジエン重合体のシス結合が多 いことに基づく好ましい特性が損なわれる。
本発明の末端変性ブタジエン重合体は、 その 1， 3—ブタジエン単位中シス結 合が 50%以上、 好ましくは 80%以上、 より好ましくは 90 %以上である。 シ ス結合が少な過ぎると引張強度の低下などの問題が生じ、 ゴムとして好ましい特 性を失う。 なお、 ここでいうシス結合とは 1, 4一シス結合のことである。 本発明の末端変性ブタジェン重合体の G P Cにより測定したポリブタジェン換 算の Mnは 1, 000〜10， 000， 000である。
この重合体は、 用途により、 ゴム材料として好ましい高分子量の末端変性ブ夕 ジェン重合体、 およびマクロモノマーまたは反応性プレボリマ一として好ましい 低分子量のものとに大別される。
前者のゴム材料として好ましい末端変性ブタジエン重合体の M ηは好ましくは 5, 000〜 5, 000， 000、 より好ましくは 10， 000〜2, 000， 000、 特に好ましくは 20， 000- 1, 000, 000である。 分子量が小 さすぎると機械的強度が低いなど高分子としての物性が不十分になり、 逆に、 分 子量が大きすぎると成形が困難になるという問題を生じる。
後者のマクロモノマーまたは反応性プレボリマ一として好ましい末端変性ブ夕 ジェン重合体の Mnは好ましくは 1 , 000〜100， 000、 より好ましくは 2, 000〜50, 000である。 分子量が大きすぎるとマクロモノマーまたは 反応性プレボリマ一としての反応性が不十分となり、 分子量が小さすぎると生成 物に対するゴム改質効果が不十分となる。
本発明の末端変性ブ夕ジェン重合体の G P Cにより測定したポリブ夕ジェン換 算の Mwと Mnの比である分子量分布 （Mw/Mn) は 3. 0未満であり、 好ま しくは 2. 5未満、 より好ましくは 2. 0未満、 特に好ましくは 1. 5未満であ る。 分子量分布が広すぎると、 架橋した場合に耐摩耗性などの架橋物の物性の低 下という問題が生じる。
また、 末端変性ブタジエン重合体は、 上記の末端変性共役ジェン重合体の製造 方法で製造した場合、 Mwと MwZMnの関係、 1 1^31 と1^^¥の関係は、 末 端変性前のブタジエン重合体と同様である。
本発明の末端変性ブタジエン重合体の末端変性率は 10%以上であり、 好まし くは 40%以上であり、 より好ましくは 60%以上であり、 さらに好ましくは 8 0%以上である。 本発明の共役ジェン重合体の製造方法によれば、 リビング鎖が 80 %を越えるリビングブタジエン重合体が容易に得られるが、 これを末端変性 処理することにより、 分子末端に官能基を有する分子鎖が全分子鎖中 80%以上 である末端変性ブタジエン重合体を製造することもできる。 末端変性率が低すぎ ると、 ゴム材料の場合には強度特性の改良効果などが不十分となり、 マクロモノ マ一および反応性プレボリマ一の場合にはその反応性が不十分となる。
末端変性率は、 全重合体分子数に対する末端変性された重合体分子数の百分率 で定義される。 末端変性率は重合体の M nと末端変性基濃度を測定することによ り求めることができる。 Mnは GPCなどにより測定できる。 末端変性基濃度の 測定方法は、 末端変性剤の種類によって異なるが、 赤外吸収スペクトル、 'Η— NMRスペクトル、 1 3 C—NMRスペクトル、 紫外検出器と示差屈折率検出器を 装着した G P Cなどの方法が使用できる。
(カツプリング共役ジェン重合体の製造方法）
本発明のカツプリング共役ジェン重合体の製造方法においては、 本発明のリビ ング共役ジェン重合体、 または本発明の製造方法で製造されたリビング共役ジェ ン重合体の遷移金属結合末端と反応してカツプリングさせることが可能な試薬 （ カップリング剤） をリビング重合体と接触させることにより、 反応させて、 カツ プリング共役ジェン重合体にすることができる。
なお、 本発明においては、 複数のリビング重合体分子が一分子のカップリング 剤と反応することにより、 一つの分子として結合したものをカツプリング重合体 という。
力ップリング反応様式には、 力ップリング剤として多官能性試薬、 例えば四塩 化スズのように一分子中にリビング重合体の遷移金属結合部位と反応する官能基 を複数有しているものを用いた場合のように、 複数のリビング重合体分子と一つ のカツプリング剤分子が反応し、 力ップリング重合体分子が生成する反応様式と 、 カップリング剤として、 例えば、 N—メチルピロリドンを用いた場合のように 、 一つのリビング重合体分子と一つの力ップリング剤分子が反応して末端変性重 合体が生成し、 それに続く化学反応、 熱処理などの後処理により、 カップリング 重合体分子が生成する反応様式がある。 両方の反応様式が一つの反応系内で同時 に進行してもよい。
カップリング剤としては、 代表的な酸素分子、 一酸化炭素、 二酸化炭素、 ニ硫 化炭素、 硫化力ルポニル、 二酸化硫黄などのほか、 塩素、 臭素、 沃素などのハロ ゲン分子； ビニルベンジルクロライド、 トリメチレンプロマイドなどの有機ハラ イド ；エポキシ化合物 （例えば、 エチレンォキシド、 プロピレンォキシド、 シク 口へキセンォキシド、 スチレンォキシド、 エポキシ化大豆油、 エポキシ化天然ゴ ム、 ビスフエノール Aジグリシジルエーテル、 グリセリン卜リグリシジルエーテ ル、 N, N, N ' ， N ' ーテトラグリシジルジアミノジフエニルメタンなど） 、 チイラン化合物 （例えば、 チイラン、 メチルチイラン、 フエニルチイランなど） 、 エチレンィミン誘導体 （例えば、 エチレンィミン、 プロピレンィミン、 N—フ ェニルエチレンィミン、 N— ( β —シァノエチル) エチレンィミン、 2， 5—ビ ス （1 一アジリジニル） 一 ρ—べンゾキノンなど） などのへテロ三員環化合物；
2， 5—へキサンジオンなどや、 Ν—置換アミノケトン類 （例えば、 4ージメ チルアミノアセ卜フエノン、 4—ジェチルアミノアセトフエノン、 1， 3—ビス
(ジフエニルァミノ） 一 2—プロパノン、 1， 7—ビス （メチルェチルァミノ） 一 4一ヘプ夕ノン、 4—ジメチルァミノべンゾフエノン、 4—ジ一 tーブチルァ ミノべンゾフエノン、 4—ジフエニルァミノべンゾフエノン、 4， 4 ' 一ビス （ ジメチルァミノ） ベンゾフエノン、 4， 4 ' —ビス （ジェチルァミノ） ベンゾフ ェノン、 4， 4 ' —ビス （ジフエニルァミノ） ベンゾフエノンなど） 、 N—置換 アミノチオケトン類 （例えば、 N—置換アミノケトン類の例示に対応するものな ど） などのケトン化合物；
ペン夕ンジアールなど； N—置換べンズアルデヒド類 （例えば、 4ージメチル ァミノべンズアルデヒド、 4—ジフエニルァミノべンズアルデヒド、 4一ジビニ ルァミノべンズアルデヒドなど） 、 N—置換ベンズチォアルデヒド類 （例えば、 N—置換べンズアルデヒドの例示に対応するものなど） などのアルデヒド化合物 ；ェチル （チォ） ケテン、 ブチル （チォ） ケテン、 フエニル （チォ） ケテン、 ト ルイル （チォ） ケテンなどのケテン構造またはチオケテン構造を有する化合物； 酢酸ェチル、 脂肪酸グリセロールエステル、 三酢酸グリセロール、 三酪酸グリセ ロール、 ァ一プチロラクトンなどのエステル構造またはラクトン構造を有する化 合物；プロピオン酸クロリド、 安息香酸クロリド、 フ夕ル酸クロリド、 マレイン 酸クロリド、 トリメソイルク口ライドなどの酸ハライド構造を有する化合物； N ， N ' —ジフエニルカルポジイミド、 N, N ' —ジェチルカルポジイミドなどの カルポジィミド構造を有する化合物；
窒素原子に隣接した炭素原子上にハ口ゲンをもつピリジン化合物 （ 2—ァミノ 一 6—クロ口ピリジン、 2 , 5 _ジブロモピリジン、 4一クロ口一 2—フエニル キナゾリン、 2， 4 , 5—トリブ口モイミダゾール、 3， 6—ジクロロー 4ーメ チルピリダジン、 3， 4， 5—トリクロ口ピリダジン、 4—ァミノ一 6—クロ口 一 2—メルカプトピリミジン、 2—アミノー 4一クロロー 6—メチルピリミジン 、 2—ァミノ一 4， 6—ジクロ口ピリミジン、 6 _クロロー 2， 4ージメトキシ ピリミジン、 2—クロ口ピリミジン、 2 , 4—ジクロ口一 6 —メチルピリミジン 、 4， 6—ジクロロー 2— （メチルチオ） ピリミジン、 2 , 4， 5， 6—テトラ クロ口ピリミジン、 2， 4， 6 —卜リクロロピリミジン、 2—アミノー 6—クロ ロビラジン、 2， 6—ジクロロビラジン、 2 , 4一ビス （メチルチオ） 一 6—ク ロロ一 1， 3 , 5—トリアジン、 2， 4 , 6—トリクロ口一 1 , 3， 5—卜リア ジン、 2—ブロモー 5 —ニトロチアゾール、 2 —クロ口べンゾチアゾ一ル、 2— クロ口ベンゾォキサゾ一ルなど） 、 ピリジル置換ケトン （例えば、 メチル—2— ピリジルケトン、 メチル一 4—ピリジルケトン、 プロピル— 2 —ピリジルケトン 、 ジ— 4一ピリジルケトン、 プロピル一 3 _ピリジルケトン、 2—べンゾィルビ リジンなど） 、 および、 ビニルピリジン類 （例えば、 2 —ビニルピリジン、 4— ビニルピリジンなど） などのピリジン単位を有する化合物；
N， N—ジメチルホルムアミド、 ァセトアミド、 N, N—ジェチルァセトアミ ド、 アミノアセトアミド、 N， N—ジメチルー N ' ， N ' —ジメチルアミノアセ トアミド、 N , N—ジメチルアミノアセトアミド、 N， N—ェチルアミノアセト アミド、 N , N—ジメチルー N ' —ェチルアミノアセトアミド、 アクリルアミド 、 N, N—ジメチルアクリルアミド、 N， N—ジメチルメタクリルアミド、 ニコ チンアミド、 イソニコチンアミド、 ピコリン酸アミド、 N， N—ジメチルイソ二 コチンアミド、 コハク酸アミド、 フタル酸アミド、 N， N , Ν ' , N， —テトラ メチルフタル酸アミド、 ォキサミド、 N， N, N ' ， N ' —テトラメチルォキサ ミド、 2—フランカルボン酸アミド、 N, N—ジメチルー 2—フランカルボン酸 アミド、 キノリン— 2—カルボン酸アミド、 N—ェチルー N—メチル—キノリン カルボン酸アミドなどや、 N—置換ラクタム類 （例えば、 N—メチルー ]3—プロ ピオラクタム、 N—フエニル一 3—プロピオラクタム、 N—メチルー 2 _ピロリ ドン、 N—フエ二ルー 2—ピロリドン、 N— t —ブチルー 2—ピロリドン、 N— フエ二ルー 5 —メチル一 2 —ピロリドン、 N—メチル一 2—ピぺリドン、 N—フ ェニル—2—ピぺリドン、 N—メチルー ε—力プロラク夕ムなど） 、 Ν—置換チ オラクタム類 （例えば、 Ν—置換ラクタム類の例示に対応するものなど） などの アミド構造を有する化合物；
尿素、 ポリメチレン尿素； Ν—置換環状尿素類 （例えば、 1 , 3—ジェチル— 2 rミダゾリジノン、 1， 3—ジメチル— 2—イミダゾリジノン、 1 , 1ージ プロピル— 2—イミダゾリジノン、 1—メチルー 3—ェチルー 2—イミダゾリジ ノン、 1—メチルー 3—プロピル一 2—イミダゾリジノン、 1ーメチルー 3—ブ チル— 2—イミダゾリジノン、 1—メチルー 3— （2—メ卜キシェチル） 一 2— イミダゾリジノン、 1ーメチルー 3— （2—エトキシェチル） 一 2—イミダゾリ ジノン、 1 , 3—ジー （2—エトキシェチル） 一 2 f ミダゾリジノンなど） 、 N—置換環状チォ尿素類 （例えば、 N—置換環状尿素類の例示に対応するもの） などの尿素構造またはチォ尿素構造を有する化合物； コハク酸イミド、 N—メチ ルコハクイミド、 マレイミド、 N—メチルマレイミド、 フタルイミド、 N—メチ ルフタルイミド、 ポリイミドなどのイミド構造を有する化合物；力ルバミン酸メ チル、 N， N—ジェチルカルバミン酸メチル、 イソシァヌル酸、 N， N ' ， N ' 一トリメチルイソシァヌル酸などの力ルバミン酸構造を有する化合物、 イソシァ ヌル酸構造を有する化合物、 これらの誘導体構造を有する化合物、 これらに対応 するチォカルボニル含有化合物； 2， 4一トリレンジイソシアナート、 2， 6 - トリレンジイソシアナート、 ジフエ二ルメタンジイソシアナ一ト、 1 , 3， 5— ベンゼントリイソシアナ一卜、 ポリメリックタイプのジフエ二ルメタンジイソシ アナ一卜、 イソホロンジイソシアナート、 へキサメチレンジイソシアナ一卜、 2 , 4一トリレンジチォイソシアナート、 へキサメチレンジチオイソシアナ一卜な どのイソシアナート構造またはチォイソシアナート構造を有する化合物； ハロゲン原子またはアルコキシ基を有する珪素化合物 （例えば、 へキサクロ口 ジシラン、 ビス （トリクロロシリル） ェタン、 四塩化珪素、 四臭化珪素、 四弗化 珪素、 四沃化珪素、 テトラメ卜キシシラン、 テトラエトキシシラン、 トリクロ口 メチルシラン、 ェチルトリクロロシラン、 n—ブチルトリクロロシラン、 フエ二 ルトリクロロシラン、 ビニルトリクロロシラン、 メチル卜リメトキシシラン、 フ ェニルトリメトキシシラン、 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 ジメチル ジクロロシラン、 ジフエ二ルジクロロシラン、 メチルジクロロシラン、 メチルフ ェニルジクロロシラン、 ジメチルジェトキシシラン、 ジフエ二ルジメトキシシラ ンなど） 、 同じくゲルマニウム化合物 （例えば、 四塩化ゲルマニウム、 四臭化ゲ ルマニウム、 四沃化ゲルマニウム、 ゲルマニウムテトラエトキシド、 ェチルゲル マニウムトリクロライド、 二沃^ (匕ゲルマニウム、 ジメチルゲルマニウムジクロラ イド、 ジェチルゲルマニウムジクロライドなど） 、 同じくスズ^合物 （例えば、 ビス （トリクロロス夕ニル） ェタン、 四塩化スズ、 四臭化スズ、 四沃化スズ、 四 弗化スズ、 テトラ一 tーブトキシスズ、 メチルスズトリクロライド、 フエニルス ズトリクロライド、 n—プチルスズトリクロライド、 二塩化スズ、 二臭化スズ、 ニ沃化スズ、 二弗化スズ、 ジメチルスズジクロライド、 ジ— n—プチルスズジク 口ライド、 ジ— t —ブチルスズジクロライド、 ジフエニルスズジクロライド、 ジ ビニルスズジクロライド、 ジェトキシスズなど） 、 同じくリン化合物 （五塩化リ ン、 五臭化リン、 五弗化リン、 ビス （ジクロロホスフイノ） メタン、 1， 2—ビ ス （ジクロロホスフイノ） ェタン、 1， 2—ビス （ジクロロホスフイノ） 一 1， 2—ジメチルヒドラジン、 三塩化リン、 三臭化リン、 三沃化リン、 三弗化リン、 チォホスホリルクロライド、 メチルジクロ口ホスフィン、 ェチルジクロロホスフ イン、 t —ブチルジクロ口ホスフィン、 フエニルジクロ口ホスフィン、 フエニル ジクロロホスフィンオキサイド、 ジブ口モトリフエニルホスホランなど） などが 挙げられる。
ゴム材料として好ましいカツプリング重合体を得るためには、 ケトン構造を有 する化合物、 エステル構造またはラクトン構造を有する化合物、 アミド構造を有 する化合物、 ィソシアナ一ト構造またはチォイソシアナ一ト構造を有する化合物 、 ハロゲン原子またはアルコキシ基を有する珪素、 同じくゲルマニウム、 同じく スズ、 同じくリン化合物などが好ましく、 N—置換ラクタム類、 対応する N—置 換チオラク夕ム類、 ハロゲン原子またはアルコキシ基を有するスズ化合物がより 好ましく、 ハロゲン原子を有するスズ化合物がさらに好ましく、 四塩化スズが特 に好ましい。
カップリング剤の使用量は、 遷移金属化合物 （A) 1モル当たり、 通常、 0 . 0 1〜1， 0 0 0モル、 好ましくは 0 . 0 5〜： L 0 0モル、 より好ましくは 0 . 1〜 1 0モルの範囲である。
カップリング剤とリビング重合体の接触は、 特に限定されないが、 一般的に、 カツプリング剤を重合系に添加して該リビング重合体と接触させる。 その場合、 力ップリング剤は、 通常重合転化率が 1 0 %を越えた後に添加する。 カップリング反応温度も、 特に限定されない。 カップリング剤として多官能性 試薬を用い、 重合が進行している重合系にカップリング剤を添加する場合は、 重 合温度と同じであり、 一 1 0 0〜十 1 0 0 °C、 好ましくは一 8 0〜6 0 ：、 さら に好ましくは一 7 0 °C〜十 4 0 °C、 特に好ましくは一 6 0〜十 2 0 °Cである。 力 ップリング反応時間は通常 1分〜 3 0 0分である。
カップリング反応の停止は、 通常、 所定のカップリング率に達した時点で、 反 応系に反応停止剤を添加することによって行われる。 反応停止剤としては、 例え ば、 メタノール、 エタノール、 プロパノール、 ブ夕ノール、 イソブ夕ノールなど のアルコール類が用いられ、 それらは塩酸などの酸を含有したものであってもよ レ^ この処理により、 未反応のリビング重合体もデッド重合体となる。
カップリング反応停止後、 重合体を回収する方法は特に限定されず、 例えば、 スチームストリッピング法、 貧溶媒での析出法などを用いればよく、 その後、 必 要に応じて、 加熱乾燥などの方法で、 残留溶媒を除去してカップリング重合体を 回収する。
カツプリング重合体のムーニー粘度が貯蔵時に不要な変化をするのを抑制する ため、 ム一ニー粘度安定剤をカツプリング反応直後から重合体の乾燥工程に至る 任意の段階で添加してもよい。 カツプリング重合体に添加するム一二一粘度安定 剤は、 末端変性重合体に添加するム一二一粘度安定剤と同様である。
ム一ニー粘度安定剤の添加量は、 特に限定されないが、 カップリング剤の官能 基 1モル当りアミノ基にして 0 . 1〜4 0モルが好ましく、 0 . 5〜 2 0モルが より好ましく、 1〜 1 5モルが特に好ましい。 その添加量が少なすぎると、 保管 などによりム一二一粘度が変化して使用に適さない場合があり、 多すぎるとブリ ―ドしたり、 架橋して用いる場合に架橋速度が速くなりすぎて制御できなくなる 場合がある。
また、 カップリング反応停止後、 カップリング重合体を回収するまでの任意の 時点でカップリング重合体に老化防止剤を配合する。 特に加熱乾燥など、 加熱に より熱老化が起こる可能性のある処理をする場合は、 処理前にカツプリング重合 体に老化防止剤を配合することが好ましい。 これらの老化防止剤は 2種以上を混 合して使用してもよい。 カップリング重合体に用いられる老化防止剤は、 前述の 共役ジェン重合体に用いられるものと同様であり、 また、 その添加量も、 前述の 共役ジェン重合体基準をカップリング重合体と読み替える他は同様である。 老化防止剤の添加量はカップリング重合体 1 0 0重量部に対して好ましくは 0 . 0 1〜5 . 0重量部、 より好ましくは 0 . 0 5〜2 . 5重量部である。 老化防 止剤の添加量が少なすぎると耐熱性が悪く老化防止剤の添加効果が小さすぎる。 老化防止剤の添加量が多すぎるとゴム状重合体の熱変色性が悪くなりすぎる。
(カップリング重合体）
力ップリング重合体は、 未力ップリング重合体分子とカップリング重合体分子 を含有する組成物として得られ、 結合した共役ジェン系重合体の分子数の異なる カップリング重合体分子を含有する場合もある。 これらは、 必要に応じて、 分子 量の違いなどにより精製して用いることも可能であるが、 通常は、 精製せず、 組 成物のままカツプリング重合体として用いる。
本発明のカップリングブタジエン重合体は、 （ I ) ブタジエン単独重合体、 ま たは、 ブタジエンおよびそれと共重合可能な単量体との共重合体であって、 ブ夕 ジェン単位中シス結合した単位が 5 0 %以上であり、 数平均分子量 （M n ) が 1 , 0 0 0〜 1 0， 0 0 0 , 0 0 0である重合体 0〜9 0重量部、 ならびに （ I I ) 少なくとも二分子の上記重合体 （I ) 分子がカップリング剤を介して結合して 一分子となった重合体であるカツプリング重合体 1 0 0〜 1 0重量部からなるも のである。 製造方法としては、 上記のカップリング共役ジェン重合体の製造方法 が挙げられる。
本発明のカップリングブタジエン重合体は、 1， 3 —ブタジエンに由来する繰 り返し単位が 5 0 %以上、 好ましくは 7 0 %以上、 より好ましくは 8 0 %以上、 特に好ましくは 9 0 %以上の共重合体または 1， 3—ブタジエンの単独重合体で あり、 最も好ましいのは、 1， 3 —ブタジエンの単独重合体である。 ブタジエン に由来する繰り返し単位が少なすぎると、 本発明のブタジエン重合体のシス結合 が多いことに基づく好ましい特性が損われる。
本発明のカップリングブタジエン重合体は、 1， 3—ブタジエンに由来する単 位中シス結合した単位が 5 0 %以上、 好ましくは 8 0 %以上、 より好ましくは 9 0 %以上である。 シス結合が少なすぎると引張強度の低下などの問題が生じ、 本 発明のカップリングプタジェン重合体はゴムとして好ましい特性を失う。 なお、 ここでいうシス結合とは 1， 4一シス結合のことである。
本発明のカップリングブタジエン重合体中の重合体 （I) の GPC (ゲル .パ —ミエ一ション ·クロマトグラフィ） により測定したポリブタジエン換算の数平 均分子量 （Mn) は 1, 000〜 10， 000， 000であり、 好ましくは 5， 000〜5, 000， 000、 より好ましくは 10， 000〜1， 000， 00 0、 特に好ましくは 20, 000〜500， 000である。 分子量が小さすぎる と機械的強度が低いなど高分子としての物性が不十分になり、 逆に、 分子量が大 きすぎると成形が困難になるという問題を生じる。
本発明のカップリングブタジエン重合体中の重合体 （I) の G PCにより測定 したボリブタジエン換算の重量平均分子量 （Mw) と数平均分子量 （Mn) の比 である分子量分布 （MwZMn) は、 3. 0未満であることが好ましく、 2. 0 未満がより好ましく、 さらに好ましくは 1. 5未満である。 分子量分布が広すぎ ると、 架橋した場合に耐摩耗性などの架橋物の物性の低下という問題が生じる。 また、 本発明のカップリングブタジエン重合体中の重合体 （I) は、 重量平均 分子量 （Mw) と、 重量平均分子量 （Mw) と数平均分子量 （Mn) の比 （Mw /Mn) の間に下記式ァ ：
式ァ ： l o g (Mw/Mn) ぐ AX 1 o g (Mw) 一 B
が、 A=0. 162かっ8 = 0. 682で成立することが好ましく、 式ァは A = 0. 16 1でも成立することがより好ましく、 A=0. 160でも成立すること がさらに好ましく、 A=0. 159でも成立することが特に好ましい。 また、 式 ァは、 B=0. 684でも成立することが好ましく、 B = 0. 687でも成立す ることがより好ましく、 B = 0. 690でも成立することが特に好ましい。 本発明のカップリングブタジエン重合体においては重合体 （ I) は、 実質的に 分岐構造をもたないことが好ましい。 重合体 （I) の分岐構造は GPC—多角度 光散乱 （MALLS) 測定によって求められる根平均二乗半径 （RMSR、 nm ) と絶対分子量 （MW, g/mo 1 ) の間の関係により評価される （測定はテト ラヒドロフラン （以下、 「THF」 という） を溶離液とし 40 ± 2°Cで行われる ) 。 ここで言う分岐構造とは、 単量体の正常な付加反応以外の素反応 （移動反応 など） によって生成する構造のことである。 従って、 1， 2結合に由来する側鎖 ビニル基のことではなく、 また、 カップリング反応によって生じる長鎖分岐のこ とでもない。 本発明のカップリングブタジエン重合体中の重合体 （I) の分岐構 造は、 下記式 δを満たすことが好ましい。
式 δ ： l o g (RMS R) >ax 1 o g (MW) - b
ここで、 係数 aは 0. 638であり、 係数 bは 2. 01である。 係数 bは、 好ま しくは 2. 00以下、 より好ましくは 1. 99以下である。 この式 <5を満たす重 合体は、 リビング重合反応により生成するため、 実質的に分岐構造をもたないシ ス結合含量の大きいブタジエン重合体である。
本発明のカップリングブタジエン重合体は、 重合体 （I) の少くとも二分子が カップリング剤を介して結合した重合体 （I I) を含む。 カップリングブ夕ジェ ン重合体中の重合体 U I) の含有率 （カップリング率） は 10%以上であり、 好ましくは 20 %以上であり、 より好ましくは 30 %以上である。 重合体 （I I ) の含有率の上限は格別限定されることはなく、 100 %までの値をとり得る。 カツプリング率が小さすぎると、 常温での寸法安定性の改良などのカツプリング による改良効果が不十分となる。
なお、 カップリング率 （重量％) は G PC曲線におけるブタジエン重合体 （I ) 分子のピーク面積とカップリングブタジエン重合体 （I I) 分子のピーク面積 から求めることができる。 なお、 ブタジエン重合体分子と、 ブタジエン重合体分 子一つにカツプリング剤一分子が結合した分子とは、 GPCでは実質的に区別で きない。 本発明においては、 そのような分子はブタジエン重合体 （I) 分子に含 めてあっかう。
なお、 本発明のカップリングブタジエン系重合体中のカップリング重合体 （I I) の分子量は、 ブタジエン重合体 （I) の分子量の 2倍以上であり、 好ましく は 3倍以上である。
本発明のカツプリングブタジエン重合体中のカツプリングブタジエン重合体 （ I I) 分子の分子形態は、 ブタジエン重合体 （I) 分子が二分子結合した場合は 直鎖状であるが、 好ましくは、 ブタジエン重合体 （I) が三分子以上結合した場 合に生じるカップリングブタジエン重合体 （I I) の分子であって、 いわゆる星 型である。
本発明の力ップリングブタジエン重合体中の力ップリング重合体分子 （I I) のカツプリング部位の化学構造は特に限定されないが、 スズーブ夕ジェニル結合 を持つことが好ましい。
実施例
以下に実施例を挙げて、 本発明を具体的に説明する。
参考例 1
(2—メトキシカルボニルメチル） シクロペン夕ジェニルトリクロ口チタン [M eO (CO) CH, C pT i Cし ] の合成
トリメチルシリルシクロペン夕ジェニルナトリウム 32 g (200mm o 1 ) の 400m 1テトラヒドロフラン （以下、 「THF」 という） 溶液をアルゴン雰 囲気下— 78 °Cで攪拌しながら、 その中へメチルブロモアセテート 30. 6 g ( 20 Ommo 1 ) の 100m 1 THF溶液をゆつくりと滴下した後、 さらに— 7 8でで一晩攪拌を続けて反応させた。 その後、 減圧下で反応溶液から THFを溜 去し、 生成物から固体をろ別した後、 65〜66°C、 3mmHgにて真空蒸留し 、 約 30 g (収率 70%) の （2—メトキシカルボニルメチル） 卜リメチルシリ ルシクロペン夕ジェン [TMS C p CH2 COOMe] を得た。 この化合物の構 造は CDC 13を用いた1 H— NMRによる下記データで確認した。
1 H-NMR (p pm， TMS, CDC 13)
6. 55 - 6. 20 (m, シクロペン夕ジェン環中の二重結合を構成する炭素に 結合した水素）
3. 5-3. 35 (m， シクロペン夕ジェン環中の単結合を構成する炭素に結合 した水素）
3. 15-2 98 (m， シクロペン夕ジェン環中の単結合を構成する炭素に結 合した水素）
3. 69 ( s 2H)
3. 67 ( s 3H)
— 0. 22 ( s , 9 H)
(2—メトキシカルボニルメチル） 2 g (2 Ommo 1 ) の 100 m 1乾燥塩化メチレン溶液をアルゴン雰囲気下 0 で攪拌しながら、 その中へ四塩化チタン 3. 8 g (2 Ommo 1 ) を加え、 室 温で 3時間攪拌を続けた。 反応溶液を一 30°Cに冷却してオレンジ色結晶 （4. 0 g、 収率 70%) を析出させた。 析出物が （2—メトキシカルボニルメチル） シク口ペン夕ジェニルトリクロ口チタンであることを CDC 13を用いた1 H— N M Rによる下記デ一夕で確認した。
1 H-NMR (ppm, TMS, CDC 13)
7. 05 (s， 4H)
3. 92 (s， 2H)
3. 76 (s , 3Η)
参考例 2
(2—メ卜キシェチル） シクロペン夕ジェニルトリクロ口チタン [MeOCH, CHLC pT i C 1 , ] の合成
卜リメチルシリルシクロペン夕ジェニルナトリウム 32 g ( 200 mm o 1 ) の 400m 1 THF溶液を、 アルゴン雰囲気下— 78 °Cで攪拌しながら、 クロ口 ェチルメチルエーテル 18. 9 g (20 Ommo 1 ) の 10 Om 1 THF溶液を ゆっくりと滴下した。 滴下終了後、 反応溶液を一晩加熱還流した。 その後、 減圧 下で反応溶液から THFを溜去し、 生成した固体をろ別した後、 80T：、 lmm Hgで真空蒸留し、 約 33 g (85%) の （2—メトキシェチル） トリメチルシ リルシクロペン夕ジェン [TMSCpCH2CH2OMe] を得た。 この化合物の 構造は CD C 13を用いた' H— NMRによる下記データで確認した。
1 H-NMR ( pm, TMS, CDC 13)
6. 55 - 6. 20 (m, シクロペン夕ジェン環中の二重結合を構成する炭素に 結合した水素）
3. 5-3. 35 (m， シクロペン夕ジェン環中の単結合を構成する炭素に結合 した水素）
3. 15-2. 98 (m， シクロペン夕ジェン環中の単結合を構成する炭素に結 合した水素）
3. 61 (m, 2 H) 3. 40 (s， 3 H)
3. 02 (m, 2H)
0. 22 (s， 9 H)
得られた TMSCpCH2CH2OMe 0. 50 g (2. 5mmo l) の 20m 1乾燥塩化メチレン溶液を、 アルゴン雰囲気下、 一 78°Cで攢拌しながら、 これ に四塩化チタン 0. 25ml (2. 2mmo 1 ) を加え、 室温で 3時間攪拌を続 けた。 次いで反応溶液を一 78°Cに冷却してオレンジ色結晶 0. 43 g (収率 7
0 %) を析出させた。 析出物が （2—メトキシェチル） シクロペンタジェニルト リクロロチタン [Me〇CH2 CH2 C pT i C 13] であることを C D C 13を用 いた1 H— NMRによる下記データで確認した。
1 H-NMR (p pm， TMS， CDC 13)
6. 91 (s， 4H)
3. 70 ( t , 2Η)
3. 37 ( s 3Η)
3. 10 ( t 2 Η)
参考例 3
卜 ：ニルトリクロ口チタン _「Me3 S i CpT i
^.1 J の合成
ビス （トリメチルシリル） シクロペンタジェンは J . C. S. Da l t on, 1980年、 1 156頁の記載に基づいて合成し、 減圧蒸留により精製した。 ビス （卜リメチルシリル） シクロペン夕ジェン 2. 1 g ( 1 Ommo 1 ) の 1 00m 1乾燥 n—へキサン溶液を、 アルゴン雰囲気下、 一 78°Cで攪拌しながら 、 これに四塩化チタン 1. 1ml ( 1 Ommo 1 ) を滴下し、 さらに 4時間攪拌 した。 溶媒を留去後、 昇華により黄色結晶 2. 1 g (収率 70%) を得た。 生成 物が Me3 S i CpT i C l3であることを CDC 13を用いた1 H— NMRによる 下記デ一夕で確認した。
1 H-NMR (p pm, TMS, CDC 13)
6. 85 ( t , 2H)
6. 66 ( t , 2H) 0. 10 (s， 9H)
実施例 1
重合器として攪拌機を装着した内容積 300m lの耐圧ガラスフラスコを用い 、 アルゴン雰囲気下で重合反応を行った。 トルエン 86. 6 gとメチルアルミノ キサン 75. Ommo 1のトルエン溶液 （東ソ一 ·ァクゾ社製） を仕込み、 25 °Cの恒温とした。 ここに （2—メトキシカルボニルメチル） シクロペン夕ジェニ ルトリクロ口チタン （Me〇 (CO) CH2CpT i C 13、 以下 「T i ES」 と 略す） 0. 075mmo 1のトルエン溶液を添加し、 25 °Cにて 5分間エージン グした後、 急冷して一 25 °Cの恒温とした。 ブタジエン 2. 35 gを仕込んで一 段目の重合反応を開始し、 一 25°Cで攪拌した。 8分後に重合溶液 10 gをサン プリングし、 重合率測定と G P C測定に供した。 一段重合開始から 10分後にブ 夕ジェン 6. 13 gを添加し、 一 25°Cで 100分間二段目の重合反応を行った 。 酸性メタノール溶液を添加して重合反応を停止し、 重合溶液を大量の酸性メタ ノールに注ぎ込み重合体を析出させた。 重合体をトルエンに溶解し、 その溶液を 遠心分離して灰分を除去した後、 酸性メタノールに再沈させた。 得られた重合体 を乾燥、 秤量して、 重合体収率を求めた。
重合体のミクロ構造は 'H— NMR分析により、 1， 4—結合 （5. 4-5. 6 p pm) と 1, 2—結合 （5. 0— 5. 1 p m) の比を求め、 さらに13 C— NMRにより、 シス結合 （28 ppm) とトランス結合 （33 p pm) の比を求 めて、 重合体のミクロ構造を決定した。
ゲル 'パーミエ一シヨン 'クロマトグラフィー （GPC) 分析には、 カラムとし て東ソ一社製 GMHを 2本連結したものまたは G— 7000と G— 5000を連 結したものを用い、 標準ポリブタジエン試料 （ポリマーラボラトリーズ社製） を 用いて作成した検量線に基づいて数平均分子量 （Mn) と分子量分布 （MwZM n) を求めた。
結果は次のとおりであった。
一段重合：重合体収率； 100%, Mn ; 73000, Mw/Mn ； 1. 43， 二段重合：重合体収率； 100%， Mn ; 463000, Mw/Mn ; 1. 09 , シス； 93 %， 卜ランス； 2 %， 1， 2 ； 5%. 図 1に G PC溶出曲線を示す。 二段重合により得た重合体の GP C曲線におい て、 一段重合により形成された重合体のピークは完全に消失している。
以上より、 本実施例において、 ブタジエンが極めて速い速度 （高活性） でリビ ング重合し、 リビング鎖含量が 100 %であり、 シス含量が高く、 分子量が大き く、 分子量分布が極めて狭い重合体が得られていることがわかる。
実施例 2
メチルアルミノキサン 24. 4mmo 1のトルエン溶液に T i E S 0. 024 4mmo 1のトルエン溶液を滴下し、 25 °Cにて 5分間エージングした。 内容積 150m 1の密封型耐圧ガラスアンプルに、 窒素雰囲気下で、 トルエン 52. 4 gとブタジエン 5. 5 gを仕込み、 — 25°Cに冷却した。 このアンプルに上記の エージングした触媒を添加して、 — 25°Cにて 3分間重合させた。 その後、 少量 の酸性メ夕ノール溶液で重合反応を停止し、 次いで重合溶液を大量の酸性メ夕ノ —ルに注ぎ込み、 析出した白色固体をろ取、 乾燥し、 ブタジエン重合体を得た。 重合体収率は 100 %であった。 結果を表 1に示す。
重合反応に使用された遷移金属化合物中の遷移金属 lmm o 1当り、 1反応時 間当りの重合体収量として表わした 「重合活性」 は 4700 g/mmo 1一 M · hであった。
重合体の分岐構造は G P C— M A L L S測定により求めた。 G P C— M A L L S測定には、 カラムとして東ソ一社製 G— 7000と G— 5000を連結したも のを、 溶離液として THFを、 多角度光散乱検出器としてワイアットテクノロジ —社製 DAWN— Fを用い、 40±2°Cにて測定し、 根平均二乗半径 （RMSR 、 nm) と絶対分子量 （MW, g/mo 1 ) の関係式 2を測定値が有意な分子量 領域において求めた。 式 2の係数は、 a = 0. 655, b = 2. 08であった。 ここで、 RMSR (100) および RMSR (50) は分子量 100万および 5 0万に対応する RMS Rの値である。
比較例 1、 2
比較のため、 市販の Nd触媒で重合したブタジエン重合体 （ェニケム社製、 ネ ォシス 60) および C 0触媒で重合したブタジエン重合体 （日本ゼオン社製、 N i p o 1 BR 1220) について実施例 2と同様な方法で解析を行った。 結果 を表 1に併せて示す。
Figure imgf000053_0001
表 1から、 本発明の製造方法は高活性であり、 得られるブタジエン重合体はシ ス含量が多く、 分子量が大きく、 分子量分布が狭く、 分岐構造が低いことがわか る。
実施例 3〜： L 0、 比較例 3
遷移金属化合物として T i E Sを用い、 表 2に示す条件にて、 実施例 2と同様 な方法で重合および分析を行った。 結果を表 2に併せて示す。 重合温度一 2 5 °C および 0 °Cでは収率の増加と共に数平均分子量が増加し、 かつ、 狭い分子量分布 を維持している。 また、 数平均分子量は単量体/触媒比で規制されている。 さら に、 実施例 3、 5および 6では、 ほぼ単分散のハイシスブタジエン重合体が得ら れている。 これらのことから、 実施例 2および実施例 3〜 1 0の重合体はリピン グ鎖含量が 8 0 %以上であることがわかった。 2 実施例 3 実施例 4 実施例 2 実施例 5 実施例 6 比較例 3 実施例フ 実施例 8 実施例 9 実施例 10 触媒 TiES TiES TiES TiES TiES TiES TiES TiES TiES TiES エージング 25°C 25°C 25°C 25。C 25°C 25。C -25。C -25。C - 25°C - 25°C
X5分 X5分 X5分 X5分 X5分 x5分 xih xih x 1h 1h 温度 (°c) - 25 -25 - 25 -25 0 25 0 0 -25 -25
BD/Ti,g/mmol 500 500 250 100 250 250 500 500 500 500 時間 (h) 0.05 0.117 0.05 0.05 0.183 0.217 0.08 0.167 0.33 0.5 収率（％) 37 83 100 100 63 85 28 60 38 57 重合活性 3500 3300 4700 1900 860 980 1600 1600 520 510 シス含量（％) 92 92 92 92 92 92 93 93 93 93
10— 4Mn 42 69 38 19 61 18 91 106 105 146
Mw/Mn 1.13 1.36 1.21 1.17 1.15 2.58 1.41 1.67 1.37 1.51
実施例 1 1〜 16、 比較例 4〜 6
遷移金属化合物として （2—メトキシェチル） シクロペン夕ジェニルトリクロ 口チタン （Me〇CH2 CH2 C pT i C 13、 以下 「T i ET」 と略す） を用い 、 表 3に示す条件にて実施例 2と同様な方法で重合および分析を行った。 結果を 表 3に併せて示す。 重合温度一 25 °Cおよび 0°Cでは収率の増加と共に数平均分 子量が増加しているのに対し、 25 °Cでは数平均分子量は増加していない。 これ らのことから、 実施例 1 1〜 16においてリビング重合が進行していることがわ 力、つた。
3 実施例 1 1 実施例 12 実施例 13 実施例 14 実施例 15 実施例 16 比較例 4 比較例 5 比較例 6 触媒 TiET TiET TiET TiET TiET TiET TiET TiET TiET エージング -25。C 2h - 25。C x 2h - 25°C 2h - 25。C x 2h - 25。C 2h -25°C 2h - 25°C 2h - 25°C x 2h - 25°C x 2h 温度 (°c) 0 0 0 -25 -25 - 25 25 25 25
BD/Ti,g/mmol 250 250 250 500 500 500 250 250 250 時間（h) 2 20 100 2 20 100 2 4 20 収率（％) 16 32 43 5 12 32 42 58 81 重合活性 18 3.6 0.97 1 1 2.7 1.4 47 33 9.1 シス含量 (％) 96 96 96 98 98 98 96 96 96
10—4Mn 59 86 108 51 123 194 30 34 33
Mw/Mn 2.03 2.38 2.19 1.63 1.86 1.62 1.98 1.86 2.03
実施例 17、 18、 比較例 7
遷移金属化合物としてトリメチルシリルシク口ペン夕ジェニルトリクロ口チタン (以下 T i TMSと略す） を用い、 実施例 2と同様な方法で重合および分析を行 つた。 条件と結果を表 4に示す。 重合温度一 25 °Cでは単分散に近い分子量分布 を有する重合体が得られるのに対し、 25 °Cでは幾分広い分子量分布を有する重 合体が得られている。 このことから、 実施例 17、 18においてリビング重合が 進行していることがわかった。
表 4
Figure imgf000057_0001
実施例 19、 20
遷移金属化合物として T i TMSを、 触媒成分 （B) としてトリフエニルカル ボニゥムテトラ （ペン夕フルオロフェニル） ポレー卜を、 第三触媒成分としてト リイソブチルアルミニウム （以下 「T I BA」 という） を用い、 実施例 17と同 様な方法で重合および分析を行った。 条件と結果を表 5に示す。 重合温度一 40 X：では収率の増加と共に Mnが増加し、 得られる重合体の分子量分布は単分散に 近い。 このことから、 実施例 19、 20においてリビング重合が進行しているこ とがわかった。 実施例 19 実施例 20
触媒 T i TMS T i TMS
エージング 一 40t:x30分 — 40 :x30分
温度 （°c) 一 40 - 40
BD/Ti (g/mmol) 100 100
B/Ti (g/mmol) 1 1
Al/Ti (g/ramol) 10 10
時間 (h) 2 6
収率 （％) 10 20
重合活性 5 3. 3
シス含量 （％) 93 93
10"4Mn 4. 8 9. 7
MwZM n 1. 07 1. 1 1 実施例 21、 22
遷移金属化合物としてシクロペン夕ジェニルトリクロ口チタン （以下 「CpT i C l3」 と略す） を用い実施例 2と同様な方法で重合および分析を行った。 C pT i C 13としては、 塩化メチレン溶媒中— 35 °Cで再結晶して精製したもの を用いた。 重合条件と結果を表 6に示す。 重合温度一 25 °Cでは単分散に近い分 子量分布を有する重合体が得られている。 このことから、 実施例 21、 22にお いてリピング重合が進行していることがわかった。 表 6
Figure imgf000059_0001
遷移金属化合物として CpT i C 13を、 触媒成分 （B) としてトリフエニル カルボ二ゥムテトラ （ペン夕フルオロフェニル） ボレートを、 第三触媒成分とし て T I BAを用い、 実施例 21と同様な方法で重合および分析を行った。 条件と 結果を表 7に示す。 重合温度一 25°Cでは収率の増加と共に Mnが増加し、 得ら れる重合体の分子量分布は単分散に近い。 一方、 25 °Cの重合で得られる重合体 の分子量分布は多峰性である。 このことから、 実施例 23〜 25においてリピン グ重合が進行していることがわかった。
実施例 23 実施例 24 実施例 25 比較例 8 触媒 CpTiCl3 CpTiCl3 CpTiCl3 CpTiClj エージング 一 25°CX20分 一 25*CX20分 一 25t:x20分 251： X 20分 温度 （°c) - 25 - 25 - 25 25
BD/Ti (g/mmol) 100 100 100 牛 0
B/Ti (g/mmol) 1 1 1 1
Al/Ti (g/mmo 1 ) 10 10 10 10 時間 (h) 1 3 5 1
収率 （％) 22 35 43 100 重合活性 22 12 9 40 シス含量 （％) 89 89 89
10- 4Mn 5. 0 8. 7 1 1. 7
Mw/Mn 1. 1 1 1. 09 1. 1 1 mul t i modal 実施例 26
メチルアルミノキサン 12. 2mmo lのトルエン溶液 （東ソー 'ァクゾ社製 ) に T i ETO. 0 1 22mmo 1のトルエン溶液を滴下し、 — 25°Cにて 1時 間エージングした。 内容積 1 5 Om 1の密封型耐圧ガラスアンプルに、 窒素雰囲 気下で、 トルエン 52. 4 gとブタジエン 5. 5 gを仕込み 25 °Cに保持した。 このアンプルに上記のエージングした触媒を添加して、 25 :にて 4時間重合さ せた。 その後、 少量の酸性メタノール溶液で重合反応を停止し、 次いで重合溶液 を大量の酸性メタノールに注ぎ込み、 析出した白色固体をろ取、 乾燥し、 ブ夕ジ ェン重合体を得た。 重合体収率は 36重量％であった。
重合活性は 41 gZmmo 1— M · h、 シス含量は 97%、 1^11は35万、 M wZMnは 1. 92であった。
開始剤効率 （E. I . ) は GPC測定により求めた Mnに対する、 理論分子量 Mkとして比で定義し （下記式 X) 、 算出した。 ここで、 Mkは重合に用いたブ 夕ジェン量 （g) 、 T i量 （mo 1 ) 、 および、 重合体収率 （重量％) を用いた 下記式 Yで定義し、 算出した。 E. I . の値は 5 3 %であった。 条件と結果を表 8に示す。 表中、 ブタジエン （BD) ZT iの単位は gZmmo 1である。 また 、 メチルアルミノキサンを使用したすべての重合において、 A 1 ZT iは 1 00 0 m o 1 / o 1である。
式 X : (E. I . ) =MkZMn
式 Y： Mk= (収率：重量％) X (ブタジエン量： g) （T i量： mo 1 ) 実施例 2 7
重合時間を 2 0時間とする以外は実施例 2 6と同様に重合と分析を行った。 結 果を表 8に示す。
比較例 9
内容積 1 5 0m lの密封型耐圧ガラスアンプルに、 窒素雰囲気下で、 トルエン 5 2. 4 gとブタジエン 5. 5 gを仕込み 2 5 °Cに保持した。 このアンプルにメ チルアルミノキサン 1 2. 2mmo 1のトルエン溶液 （東ソー 'ァクゾ社製） と T i ET 0. 0 1 2 2mmo 1のトルエン溶液をこの順序で添加し、 2 5T:に て 4時間重合させた。 後処理と分析は実施例 2 6と同様に行った。 結果を表 8に 示す。
比較例 1 0
重合時間を 2 0時間とする以外は比較例 9と同様に重合と分析を行った。 結果 を表 8に示す。
実施例 2 8
メチルアルミノキサン 1 2. 2mmo 1のトルエンスラリー （東ソ一，ァクゾ 社製） に T i ET 0. 0 1 2 2mmo 1のトルエン溶液を滴下し、 2 5°Cにて 1時間エージングした。 以下、 実施例 2 6と同様な方法で 1 9時間重合を行った 。 結果を表 8に示す。
比較例 1 1
メチルアルミノキサン 1 2. 2mmo 1のトルエンスラリー （東ソー 'ァクゾ 社製） に T i ET 0. 0 1 2 2mmo 1のトルエン溶液を滴下し 2 5°Cにて 2 4時間エージングした。 以下、 実施例 2 6と同様な方法で 2 1時間重合を行った 。 結果を表 8に示す。
比較例 12
内容積 150m lの密封型耐圧ガラスアンプルに、 窒素雰囲気下で、 トルエン 52. 4 gとブタジエン 5. 5 gを仕込み 25 °Cに保持した。 このアンプルにメ チルアルミノキサン 12. 2mmo 1のトルエンスラリー （東ソ一.ァクゾ社製 ) と T i ET 0. 0122mmo 1のトルエン溶液をこの順序で添加し、 25 t:にて 19時間重合させた。 結果を表 8に示す。
8 実施例 26 実施例 27 比較例 9 比較例 10 実施例 28 比較例 1 1 比較例 12 触媒 TiET TiET TiET TiET TiET TiET TiET エージング
- 25 -25 25 25 時間 ） 1 1 1 24
関数 1000 1000 10 10
.。皿度、 'し) 25 25 25 25 25 25 25
BD/Ti 500 500 500 500 500 500 500 重合時間 (h) 4 20 4 20 19 21 19 収率（％) 37 60 12 22 39 ~0 18 重合活性 41 14 14 5 9 ~0 4 シス含量（％) 97 97 96 96 96 96
10"4Mn 35 38 36 38 59 49
E.l.(%) 53 79 17 30 33 ~0 18
Mw/Mn J 1.92 2.13 2.04 2.36 2.01 2.25
表中の 「関数」 とは、 「6000 e xp (— 0. 0921 T) 」 の値のことで あり、 単位 h (時間） で示されている （以下の表 9〜表 13においても同じ） 。
実施例 29、 比較例 13〜： 5
遷移金属化合物として T i ESを用い、 表 9に示す条件にて実施例 26と同様 な方法で重合を行った。 結果を表 9に示す。 なお、 前述の実施例 7実施例 9で得 られた重合体について E. I . を測定した結果も併せて表 9に示す。
比較例 13〜15では、 遷移金属化合物として T i ESを用い、 表 2に示す条 件にて比較例 9と同様な方法で重合を行った。 結果を表 9に併せて示す。
Figure imgf000065_0001
実施例 30、 比較例 16
遷移金属化合物として T i E Sを用い、 表 10に示す条件にて実施例 26と同 様な方法で重合を行った。 結果を表 10に示す。 なお、 前述の実施例 2、 実施例 3および実施例 5で得られた重合体について E. I. を測定した結果も併せて表 10に示す。
比較例 16では、 遷移金属化合物として T i ESを用い、 表 10に示す条件に て実施例 26と同様な方法で重合を行った。 結果を表 10に併せて示す。
Figure imgf000066_0001
実施例 31〜 40
内容積 150m lの密封型耐圧ガラスアンプルに、 窒素雰囲気下で、 トルエン 26. 0 gとメチルアルミノキサン 6. 7mmo 1のトルエン溶液 （東ソ一 ·ァ クゾ社製） を仕込んだ。 表 1 1および表 12に示すエージング温度にアンプルを 保持し、 T I ES 0. 0067mmo 1のトルエン溶液を滴下し、 表 1 1およ び表 12に示すエージング時間保持した。 その後、 ー25 としてブタジエン 2 . 0 gとトルエン 6. 0 gの溶液を添加してこの温度にて 30分重合させた。 以 下、 実施例 26と同様な操作を行った。 結果を表 11および表 12に示す。 11 実施例 31 実施例 32 実施例 33 実施例 34 実施例 35 m TiFS TiFS τ;ρς
エージング
温度（°c) 50 50 25 25 25 時間（分） 1 20 1 20 (f O 関数 1 1 10 10 10 口；皿度 (。c) -25 一 25 -25 一 25 -25
BD/Ti 300 300 300 300 300 重合時間 (h) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 収率（％) 81 50 98 93 80 重合活性 480 300 590 560 480 シス含量（％) 92 92 92 92 92
10" Mn 79 147 42 48 64
E.l.(%) 31 10 70 59 38
Mw/Mn 1.49 1.5 1.76 1.47 1.48
表 12 実施例 36 実施例 37 実施例 38 実施例 39 実施例 40 触媒 TiES TiES TiES TiES TiES エージング
温度 (°c) 25 0 0 -25 -25 時間 3時間 10分 3時間 10分 5時間 関数 10 100 100 1000 1000
JL口；皿 (。し -25 一 25 -25 -25 一 25
BD/Ti 300 300 300 300 300 重合時間 ( h) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 収率（％) 1 1 88 81 51 87 重合活性 66 530 480 300 520 シス含量（％) 92 92 92 92 92
10"4Mn 89 50 32 71 45
E.l.(%) 4 53 77 21 59
Mw/Mn 1.70 1.45 1.65 1.40 1.31 実施例 41、 42
遷移金属化合物として T i TMSを用い、 実施例 26と同様な方法で重合を行 つた。 重合条件と結果を表 13示す。
比較例 17、 実施例 43
遷移金属化合物として T i TMSを用い、 比較例 9と同様な方法で重合を行つ た。 重合条件と結果を表 13に示す。
表 13
Figure imgf000068_0001
比較例 18
内容積 150m lの密封型耐圧ガラスアンプルに、 窒素雰囲気下で、 トルエン 49 gとブタジエン 1. 0 gを仕込んで 50°Cの恒温とし、 n—ブチルリチウム 0. 02mmo 1のへキサン溶液を添加して、 50 °Cにて 120分間重合させた 。 この重合溶液に 4， 4' 一ビスジェチルァミノべンゾフエノン （以下、 「EA B」 と略す） 0. lmmo 1のトルエン溶液を添加して 50でにて 60分間反応 させた。 少量のメタノールを添加して末端変性反応を停止し、 重合溶液を老化防 止剤を含む大量のメタノールに注ぎ込み重合体を析出させた。 得られた重合体を 乾燥、 抨量して、 重合体収率を求めた。 結果を下記分析値と共に表 14に示す。 重合体のミクロ構造は前記実施例と同様に NMR分析により求めた。 また、 G PC分析には、 溶離液として THFを、 カラムとして東ソ一社製 GMHを 2本連 結したものまたは G— 5000と G— 4000を連結したものを、 検出器として 紫外吸収検出器 （UV， 検出波長： 310 nm) および示差屈折率検出器 （R I ) を用いた。 標準ポリブタジエン試料 （ポリマーラボラトリーズ社製） を用いて 作成した検量線に基づいて数平均分子量 （Mn) と分子量分布 （MwZMn) を 求めた。 GPCチャートにおける UVピーク強度と R Iピーク強度の比に 10ー4 Mnを乗じた値で末端変性率を評価した。
比較例 19
WO 95 Z04090中の実施例 1の記載に従って、 重合触媒にォクテン酸 ネォジゥム Z水素化ジブチルアルミニゥム Zトリブチルホスフィン Z塩化ジェチ ルアルミニウムを用い、 シクロへキサン中、 60°Cでブタジエンを重合した後、 EABを 60°Cで 70分間反応させた。 比較例 18と同様な方法で重合体の回収 と分析を行った。 結果を表 14に示す。 なお、 得られた重合体の分子量分布を G P C— MAL L S法で評価すると、 MwZMn = 2. 3であった。
実施例 44
メチルアルミノキサン 5 Ommo 1のトルエン溶液に T i E S 0. 05mmo 1のトルエン溶液を滴下し 25 °Cにて 5分間エージングした。 内容積 150ml の密封型耐圧ガラスアンプルに、 窒素雰囲気下で、 トルエン 49 gとブタジエン 1. O gを仕込み、 — 25°Cに冷却した。 このアンプルに上記のエージングした 触媒を添加して、 一 25°Cにて 5分間重合させた。 この重合溶液に EAB 5mm o 1のトルエン溶液を添加した後室温まで自然昇温させながら 60分間反応させ た。 酸性メタノール溶液を添加して末端変性反応を停止し、 重合溶液を老化防止 剤を含む大量の酸性メタノールに注ぎ込み重合体を析出させた。 重合体をトルェ ンに溶解し、 その溶液を遠心分離して灰分を除去した後、 酸性メタノールに再沈 させた。 得られた重合体を乾燥、 秤量して、 重合体収率を求めた。 比較例 18と 同様な分析によって得た値を表 14に示す。 得られたブタジエン重合体のシス含 量は高く、 分子量分布は狭く、 末端変性率は 86%であることが分かる。 また、 そのような重合体が極めて効率的に得られている。
実施例 45
メチルアルミノキサンを 10 Ommo し T i ESを 0. lmmo 1、 末端変 性剤としてフエ二ルイソシァネートを 1 O Ommo 1使用した以外は実施例 44 と同様に重合、 末端変性反応、 重合体の回収、 および、 分析を行った。 得られた 重合体を G P C分取して未反応フエ二ルイソシァネートなどの低分子量不純物を 完全に除去した。 その試料について下記条件の 'H— NMR分析を行った。 溶媒 ：重塩化メチレン、 内部標準：テトラメチルシラン、 温度： 30°C、 パルスディ レイ ： 3. 362秒、 積算回数： 11， 526回。 ' H— NMRスペクトルに現 れるブタジエン単位由来の不飽和プロトンのシグナル強度とフエニルプロトンの シグナル強度から、 ブタジエン単位とフエニル基のモル比は 695/1と算出さ れた。 また、 GPC測定により求めたこの試料の数平均分子量は 38, 600で あった。 両者から算出した末端変性率は 100%であった。 結果を表 14に示す
4
Figure imgf000071_0001
実施例 2から T i ES触媒を用い— 25 °Cで重合して得たブタジエン重合体は 実質的に分岐を含まないと言える。 従って、 実施例 44および実施例 45の重合 体も実質的に分岐構造を含まないことが容易に類推できる。
比較例 20
内容積 150mlの密封型耐圧ガラスアンプルに、 窒素雰囲気下で、 トルエン 49 gとブタジエン 1. 0 gを仕込んで 50 の恒温とし、 n— BuL i O. 0 2mmo 1のへキサン溶液を添加して、 50 °Cにて 60分間重合させた。 この重 合溶液に四塩化錫 0. 0014mm o 1のトルエン溶液を添加して 50°Cにて 6 0分間反応させた。 少量のメタノールを添加してクェンチし、 重合溶液を老化防 止剤を含む大量のメタノールに注ぎ込み重合体を析出させた。 得られた重合体を 乾燥、 抨量して、 重合体収率を求めた。 結果を表 15に示す。 実施例 46
メチルアルミノキサン 33. 3mmo 1のトルエン溶液に T i E S 0. 033 mmo 1のトルエン溶液を滴下し 25 °Cにて 5分間エージングした。 内容積 15 0m 1の密封型耐圧ガラスアンプルに、 窒素雰囲気下で、 トルエン 49 gとブ夕 ジェン 1. O gを仕込み、 一 25°Cに冷却した。 このアンプルに上記のエージン グした触媒を添加して、 一 25 にて 5分間重合させた。 GPC測定用に重合溶 液を少量サンプリングした後、 この重合溶液に四塩化錫 0. 013mmo lの卜 ルェン溶液を添加した後室温まで自然昇温させながら 60分間反応させた。 少量 のメタノールを添加してクェンチし、 重合溶液を老化防止剤を含む大量の酸性メ 夕ノールに注ぎ込み重合体を析出させた。 重合体をトルエンに溶解し、 その溶液 を遠心分離して灰分を除去した後、 酸性メタノールに再沈させた。 得られた重合 体を乾燥、 抨量して、 重合体収率を求めた。 結果を表 15に示す。 得られたブ夕 ジェン重合体のシス結合した単位の割合は高く、 成分 （I) の分子量分布は狭く 、 カップリング率は 36 %であることが分かる。 また、 そのような重合体が極め て効率的に得られている。
実施例 47
メチルアルミノキサンを 5 Omm oし 丁 1 £5を0. 05 mmoし カップ リング剤として酢酸ェチル 0. 04 mmo 1を使用した他は実施例 46と同様に 重合と分析を行った。 結果を表 15に示す。
表 1 5
Figure imgf000073_0001
実施例 2、 比較例 1、 比較例 2 (表 1 ) に示す G P C— MA L L S測定の結果 から、 T i E S触媒により得られるブタジエン重合体は実質的に分岐を含まない といえるので、 実施例 4 6、 4 7の重合体中の成分 （I ) も実質的に分岐構造を 含まないことが容易に類推できる。 産業上の利用可能性
本発明の共役ジェン重合体の製造方法においては、 高活性でリビング重合反応 が進行する。 そのため、 この製造方法で得られる本発明のブタジエン重合体は、 リビング鎖含量が高く、 シス結合が多く、 分子量が大きく、 分子量分布が狭く、 分岐構造含有量が極めて低いことを特徴とし、 さらにこれらの特性は、 本発明の
'重合体を用いて製造された末端変性ブタジエン重合体、 カップリング 重合体にも独特の化学構造を付与し、 その結果、 ： 重合体は、 新たなゴム材料として、 様々な分野での活用が期待される。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ブタジエン単独重合体、 または、 ブタジエンおよびそれと共重合可能な単 量体との共重合体であって、 ブタジエンに由来する全単位中シス結合したブ夕ジ ェン由来の単位が 5 0 %以上であり、 数平均分子量 （M n ) が 1 , 0 0 0〜 1 0 , 0 0 0 , 0 0 0であり、 分子末端に周期律表第 I V族遷移金属を有するリピン グ鎖を全分子鎖中に 8 0 %以上含有することを特徴とするブタジエン重合体。
2 . 置換または非置換のシクロペン夕ジェン環構造を有する周期律表第 I V族 遷移金属化合物 （A) と、 有機アルミニウムォキシ化合物 （a ) 、 該遷移金属化 合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成できるイオン性化合物 （ b ) 、 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成でき るルイス酸化合物 （c ) 、 および周期律表第 I〜 I I I族主元素金属の有機金属 化合物 （d ) から選択される少なくとも一種の助触媒 （B) とからなる触媒の存 在下に、 共役ジェン単量体、 または、 共役ジェン単量体およびそれと共重合可能 な単量体を 2 0 °C以下の温度で重合することを特徴とする共役ジェン重合体の製 造方法。
3 . 置換シクロペン夕ジェン環構造を有する周期律表第 I V族遷移金属化合物 (A) が、 カルボニル基、 スルフォニル基、 エーテル基、 チォエーテル基から選 ばれる少なくとも一種の原子団を有する置換基をもつシクロペン夕ジェン環構造 を有する周期律表第 I V族遷移金属化合物である請求の範囲第 2項記載の共役ジ ェン重合体の製造方法。
4. 置換または非置換のシクロペン夕ジェン環構造を有する周期律表第 I V族 遷移金属化合物 （A) と、 有機アルミニウムォキシ化合物 （a ) 、 該遷移金属化 合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成できるイオン性化合物 （ b ) 、 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成でき るルイス酸化合物 （c ) 、 および周期律表第 I〜 I I I族主元素金属の有機金属 化合物 （d ) から選択される少なくとも一種の助触媒 （B ) とを下記式 αおよび 下記式 βが成立する条件で接触させてなる触媒の存在下に、 共役ジェン単量体、 または、 共役ジェン単量体およびそれと共重合可能な単量体を重合させることを 特徴とする共役ジェン重合体の製造方法。 式 α ： - 100<Τ<80
式 ]3 ： 0. 017<t<6000Xe xp (— 0. 0921 XT) ここで、 tは接触時間 （分） 、 Tは接触温度 （ ） である。
5. 置換シクロペン夕ジェン環構造を有する周期律表第 I V族遷移金属化合物 (A) が、 カルボ二ル基、 スルフォニル基、 ェ一テル基、 チォェ一テル基から選 ばれる少なくとも一種の原子団を有する置換基をもつシクロペン夕ジェン環構造 を有する周期律表第 I V族遷移金属化合物である請求の範囲第 4項記載の共役ジ ェン重合体の製造方法。
6. (A) 成分であるカルポニル基、 スルフォニル基、 エーテル基、 チォエー テル基から選ばれる少なくとも一種の原子団を有する置換基をもつシクロペン夕 ジェン環構造を有する周期律表第 I V族遷移金属化合物が、 下記一般式 4、 また は一般式 5で示される周期律表第 I V族遷移金属化合物である、 請求の範囲第 5 項記載の共役ジェン重合体の製造方法。
一般式 4 ：
Figure imgf000076_0001
(式中、 Mは周期律表第 I V族遷移金属、 X', X2, X3は水素原子、 ハロゲン 、 炭素数 1〜 12の炭化水素基または炭素数 1〜 12の炭化水素ォキシ基、 Y'は 水素原子または炭素数 1〜20の炭化水素基であって、 それ自体シクロペン夕ジ ェニル基と環を形成していてもよく、 Z1, Z 2は水素原子または炭素数 1〜12 の炭化水素基、 Aは酸素原子または硫黄原子、 R1は水素原子、 炭素数 1〜12 の炭化水素基、 炭素数 1〜 12の炭化水素ォキシ基または炭素数 1〜 12の炭化 水素チォ基であり、 nは 0〜5の整数である。 一般式 4中の五角形中に円を描い た構造はシクロペンタジェン環構造を表す。 ）
一般式 5 ：
Figure imgf000077_0001
(式中、 Mは周期律表第 I V族遷移金属、 X1, X2, X3は水素原子、 ハロゲン 、 炭素数 1〜 12の炭化水素基または炭素数 1〜 12の炭化水素ォキシ基、 Y'は 水素原子または炭素数 1〜20の炭化水素基であって、 それ自体シクロペン夕ジ ェニル基と環を形成していてもよく、 Z Z 2は水素原子または炭素数 1〜 12 の炭化水素基、 Aは酸素原子または硫黄原子、 R2は炭素数 1〜 12の炭化水素 基であり、 nは 0〜5の整数である。 一般式 5中の五角形中に円を描いた構造は シクロペンタジェン環構造を表す。 ）
7. ブタジエン単独重合体、 または、 ブタジエンおよびそれと共重合可能な単 量体との共重合体であって、 ブタジエンに由来する全単位中シス結合したブ夕ジ ェン由来の単位が 50%以上であり、 数平均分子量 （Mn) が 1, 000〜10
, 000, 000であり、 重量平均分子量 （Mw) と数平均分子量 （Mn) の比 (Mw/Mn) が 3. 0未満であり、 分子末端に官能基を有する分子鎖が全分子 鎖中 10%以上であることを特徴とする末端変性ブタジエン重合体。
8. シクロペンタジェン環構造を有する周期律表第 I V族遷移金属化合物 （A ) と、 有機アルミニウムォキシ化合物 （a) 、 該遷移金属化合物 （A) と反応し てカチオン性遷移金属化合物を生成できるイオン性化合物 （b) 、 該遷移金属ィ匕 合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成できるルイス酸化合物 （ c) 、 および周期律表第 I〜 I I I族主元素金属の有機金属化合物 （d) から,選 択される少なくとも一種の助触媒 （B) とを、 下記式ひおよび下記式 3を満たす 条件で接触させてなる触媒の存在下に、 共役ジェン単量体、 または、 共役ジェン 単量体およびそれと共重合可能な単量体を重合させた後、 周期律表第 I V族遷移 金属を分子末端に有するリビング重合体と反応可能な試薬を該重合体に接触させ ることを特徴とする末端変性共役ジェン重合体の製造方法。
式ひ ： 一 100<T<80
式 3 ： 0. 017< t <6000 X e X ρ (— 0. 0921 XT) ここで、 tは接触時間 （分） 、 Tは接触温度 C) である。
9. ブタジエン単独重合体、 または、 ブタジエンおよびそれと共重合可能な単 量体との共重合体であって、 ブタジエンに関する全単位中シス結合したブ夕ジェ ン由来の単位が 50%以上であり、 数平均分子量 （Mn) が 1， 000〜10,
000, 000である重合体分子 （ I ) 0〜90重量部、 および、 少なくとも二 分子の上記重合体分子 （I) がカップリング剤を介して結合した重合体分子 （I
I ) 100〜 10重量部からなることを特徴とするカツプリング型ブタジエン重 合体。
10. シクロペン夕ジェン環構造を有する周期律表第 I V族遷移金属化合物 （ A) 、 ならびに、 （a) 有機アルミニウムォキシ化合物、 （b) 該遷移金属化合 物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成できるイオン性化合物、 （ c) 該遷移金属化合物 （A) と反応してカチオン性遷移金属化合物を生成できる ルイス酸化合物、 および （d) 周期律表第 I〜I I I族主元素金属の有機金属化 合物から選択される少なくとも一種の助触媒 (B) とを、 下記式 αおよび下記式
/3を満たす条件で接触させてなる触媒の存在下に、 共役ジェン単量体、 または、 共役ジェン単量体およびそれと共重合可能な単量体を重合させた後、 周期律表第
I V族遷移金属を分子末端に有するリビング重合体と反応可能なカツプリング剤 を該重合体に接触させることを特徴とするカツプリング型共役ジェン系重合体の 製造方法。
式 α ： - 100<Τ<80
式 i3 ： 0. 017<t<6000Xe xp (— 0. 0921 XT) ここで、 tは接触時間 （分） 、 Tは接触温度 CC) である。
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