JPH0356567B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0356567B2
JPH0356567B2 JP21470682A JP21470682A JPH0356567B2 JP H0356567 B2 JPH0356567 B2 JP H0356567B2 JP 21470682 A JP21470682 A JP 21470682A JP 21470682 A JP21470682 A JP 21470682A JP H0356567 B2 JPH0356567 B2 JP H0356567B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymerization
cis
cobalt
butadiene
polybutadiene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP21470682A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59105007A (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP21470682A priority Critical patent/JPS59105007A/en
Publication of JPS59105007A publication Critical patent/JPS59105007A/en
Publication of JPH0356567B2 publication Critical patent/JPH0356567B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

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

この発明は、補匷ポリブタゞ゚ンの改善された
補造法に関するものである。 補匷ポリブタゞ゚ンの補造法ずしおは、䞍掻性
有機溶媒䞭で、コバルト化合物ず䞀般匏AlRo
X3-oただし、は炭玠数〜のアルキル基、
プニル基たたはシクロアルキル基であり、は
ハロゲン原子であり、は1.5〜の数字である
で衚わされるハロゲン含有有機アルミニりム化合
物から埗られるシスヌ重合觊媒の存圚䞋に、
−ブタゞ゚ンを重合しおシス−−ポリブ
タゞ゚ンを生成させ、続いおこの重合系に、さら
に−ブタゞ゚ンおよびたたは前蚘溶媒を
添加するかあるいは添加しないで、コバルト化合
物ず、䞀般匏AlR3ただし、は前蚘ず同じであ
るで衚わされる有機アルミニりム化合物ず、二
硫化炭玠ずから埗られる重合觊媒を存圚さ
せお、−ブタゞ゚ンを重合する方法が公知
である特公昭49−17666号。 前蚘の方法は、−重合觊媒のアルミニり
ム成分ずしお䞀般匏AlR3で衚わされる有機アル
ミニりム化合物を甚いる方法であり、物性の優れ
た補匷ポリブタゞ゚ンを補造するこずができる
が、反面重合觊媒の掻性が䜎いずいう欠点
を有しおいる。 本発明者らは、前蚘の重合法を改良するこずを
目的ずしお研究した結果、AlR3のかわりにAlR3
の䞍掻性溶剀溶液ずNaOHたたはLiOHずを混合
しお埗られるAlR3ずNaOHたたはLiOHずの反応
物である䞀般匏AlR3・xMOH〔ただし、は
以䞋の数字であり、は炭玠数〜のアルキル
基、プニル基たたはシクロアルキル基であり、
はNaたたはLiである〕で衚わされるず掚定さ
れる有機アルミニりムを甚いれば、AlR3の䜿甚
量を少なくしおも重合觊媒の掻性が高く、
高融点、高分子量のシンゞオタクチツク−
ポリブタゞ゚ンを䞎える重合が進むこずを
芋い出し、本発明を完成した。 すなわち、この発明は、−ブタゞ゚ンの
重合溶媒溶液䞭で、可溶性コバルト化合物および
䞀般匏AlRoX3-oただし、は炭玠数〜のア
ルキル基、プニル基たたはシクロアルキル基で
あり、はハロゲン原子であり、は1.5〜の
数字であるで衚わされるハロゲン含有の有機ア
ルミニりム化合物から埗られるシス−重合
觊媒の存圚䞋に−ブタゞ゚ンを重合しおシ
ス−ポリブタゞ゚ンを生成させ、続いおこ
の重合系に可溶性コバルト化合物、前蚘ハロゲン
含有の有機アルミニりム化合物、䞀般匏AlR3た
だし、は前蚘ず同じであるで衚わされる有機
アルミニりム化合物ず氎酞化ナトリりムあるいは
氎酞化リチりムずの反応物および二硫化炭玠ある
いはむ゜チオシアン酞プニルから埗られる
重合觊媒を存圚させお−ブタゞ゚ンを重
合しお、沞隰−ヘキサン䞍溶分が〜30、沞
隰−ヘキサン可溶分が96〜70である最終ポリ
ブタゞ゚ンを生成させるこずを特城ずする補匷ポ
リブタゞ゚ンの補造法に関するものである。 この発明の方法によれば、重合觊媒の䞀
成分である高䟡なAlR3の䜿甚量を䜎枛するこず
ができるAlR3の䞀郚を安䟡なMOHで代替えし
うるため、補匷ポリブタゞ゚ンの補造コストを䜎
枛するこずができるのである。埓぀お、この出願
の発明は工業䞊重芁な意味をも぀ものである。 この発明の方法においお、シス−−重合
觊媒のコバルト成分である可溶性コバルト化合物
は、䜿甚する重合溶媒に可溶なコバルト化合物で
あればどのようなものでもよい。䟋えば、このよ
うな可溶性のコバルト化合物ずしおは、コバルト
のβ−ゞケトン錯䜓たたはコバルトのβ−ケト酞
゚ステル錯䜓が奜適に䜿甚される。これらコバル
ト錯䜓の配䜍子のβ−ゞケトンずしおは、䞀般匏 匏䞭、R1およびR2のそれぞれは、氎玠原子た
たは炭玠数〜の脂肪族炭化氎玠基であり、
R3およびR4のそれぞれは炭玠数〜の脂肪族
炭化氎玠基であるのβ−ゞケトン類があげら
れ、たた、配䜍子のβ−ケト酞゚ステルずしお
は、䞀般匏 匏䞭、R1、R2、R3およびR4は前蚘ず同じであ
るのβ−ケト酞゚ステルがあげられる。特に奜
たしい錯䜓は、コバルトアセチルアセトナ
ヌト、コバルトアセチルアセトナヌト、コ
バルトアセト酢酞゚チル゚ステル錯䜓である。 たた可溶性のコバルト化合物ずしおは、炭玠数
以䞊の有機カルボン酞のコバルト塩、䟋えばコ
バルトオクト゚ヌト、コバルトナフテネヌト、コ
バルトベンゟ゚ヌトなどを䜿甚するこずができ
る。 さらに、可溶性のコバルト化合物ずしお、䟋え
ばハロゲン化コバルト錯䜓、すなわち䞀般匏 CoXn・Ym 匏䞭、はハロゲン原子、特に奜たしくは塩玠
原子であり、はたたはの敎数であり、は
配䜍子であり、は〜の敎数であるで衚わ
される錯䜓も奜適に䜿甚するこずができる。䞊匏
においお、配䜍子ずしおハロゲン化コバルトず錯
䜓を圢成するこずが知られおいる任意の配䜍子、
䟋えばピリゞン、トリ゚チルアミン、トリブチル
アミン、ゞメチルアニリンなどのアミン、メチル
アルコヌル、゚チルアルコヌルなどのアルコヌル
および−ゞメチルホルムアミド、−
ゞメチルアセトアミド、−ゞ゚チルホルム
アミドなどの−ゞアルキルアミドなどを挙
げるこずができる。特に奜たしくハロゲン化コバ
ルト錯䜓ずしおは、塩化コバルトピリゞン錯䜓、
塩化コバルト゚チルアルコヌル錯䜓を挙げるこず
ができる。 さらに、可溶性のコバルト化合物ずしお、䟋え
ばトリス−π−アリルコバルト、ビスアクリロニ
トリル−π−アリルコバルト、ビス−π−
−シクロオクタゞ゚ン−第ブチルむ゜ニトリル
コバルト、π−シクロオクテニル−π−−
シクロオクタゞ゚ンコバルト、π−−シク
ロヘプタゞ゚ニル−π−−シクロオクタゞ
゚ンコバルト、ビシクロ−〔〕−オクタ
ゞ゚ニル−−シクロオクタゞ゚ンコバル
ト、ビス−π−アリルハロゲンコバルトた
だし、ハロゲン原子は、塩玠、臭玠、沃玠のうち
から遞ばれる、ビス−π−−シクロオク
タゞ゚ン゚チルコバルト、−ブタゞ゚
ン〔−−メチル−−ブテニル−π−ア
リル〕コバルトなどのオレフむン、ゞオレフむン
のコバルト錯䜓も奜適に䜿甚するこずができる。 この発明の方法においお、シス−−重合
觊媒のアルミニりム成分である有機アルミニりム
ハラむドは、䞀般匏AlRoX3-oただし、は炭玠
数〜のアルキル基、プニル基たたはシクロ
アルキル基であり、はハロゲン原子であり、
は1.5〜の数字であるで衚わされる化合物で
ある。有機アルミニりムハラむドずしお、ゞ゚チ
ルアルミニりムモノクロラむド、ゞ゚チルアルミ
ニりムモノブロラむド、ゞむ゜ブチルアルミニり
ムモノクロラむドなどのゞアルキルアルミニりム
ハラむドや、゚チルアルミニりムセスキクロラむ
ドのようなアルキルアルミニりムセスキハラむド
などを奜適に䜿甚するこずができる。 シス−重合觊媒の䜿甚量は、−ブ
タゞ゚ンモルに察しお、可溶性コバルト化合物
が0.005ミリモル以䞊、特に0.01ミリモル以䞊で
あり、有機アルミニりムハラむドが0.5ミリモル
以䞊、特にミリモル以䞊であるこずが奜たし
い。たた、可溶性コバルト化合物に察する有機ア
ルミニりムハラむドのモル比AlCoは以
䞊、特に15以䞊であるこずが奜たしい。 −ブタゞ゚ンの重合溶媒溶液甚の重合甚
媒ずしおは、圢成されるシス−−ポリブタ
ゞ゚ンを溶解しうる有機溶媒であれば特に制限は
ないが、ベンれン、トル゚ン、キシレンなどの芳
銙族炭化氎玠、−ヘプタン、−ヘキサンなど
を脂肪族炭化氎玠、シクロヘキサンなどの脂環族
炭化氎玠およびそれらのハロゲン化物、䟋えばク
ロルベンれン、−ゞクロルベンれン、塩化メチ
レン、−ゞクロル゚タン、−ト
リクロル゚タンなどを挙げるこずができる。
−ブタゞ゚ンの重合溶媒溶液䞭の氎分の量は50
mgppm以䞋、特に10〜50mgが奜たし
い。 この発明の方法におけるシス−重合の重
合枩床は−20〜80℃、特に20〜70℃が奜たしく、
重合圧力は垞圧でもそれ以䞊でもよく、重合時間
は10分〜時間の範囲が奜たしい。たた、反応系
における−ブタゞ゚ンのシス−重合
時の濃床は党重合溶液に察しお〜40重量の範
囲であればよい。 前蚘のシス−重合は、シス−構造
含有率90以䞊、特に95以䞊で、固有粘床
〔η〕トル゚ン䞭、30℃で枬定が〜、特に
1.3〜であるシス−ポリブタゞ゚ンが生
成するように行うのが奜たしい。固有粘床を適圓
な倀にする為に、公知の分子量調節剀、䟋えば、
シクロオクタゞ゚ン以埌CODず略蚘する、ア
レンなどの非共圹ゞ゚ン類たたはα−オレフむン
類を䜿甚するこずができる。 この発明の方法においおは、前蚘のシス−
重合工皋で埗られるシス−ポリブタゞ゚
ンおよびシス−重合觊媒を含有する重合溶
液䞭に、重合觊媒を存圚させお−ブ
タゞ゚ンを重合させるのである。 重合觊媒のコバルト成分である可溶性コ
バルト化合物は、前蚘のシス−重合觊媒の
コバルト成分ずた぀たく同じものが䜿甚できる。 重合觊媒のアルミニりム成分である有機
アルミニりムハラむドは、前蚘のシス−重
合觊媒のアルミニりム成分ずた぀たく同じものが
䜿甚できる。これらの成分は重合に必芁な
量をシス−重合時に添加しおおけば
重合時での添加を省略するこずができる。 重合觊媒の他のアルミニりム成分である
有機アルミニりムAlR3・xMOH〔ただし、
は以䞋の数字であり、はNaたたはLiである〕
は、AlR3の䞍掻性溶剀−ブタゞ゚ンの
重合溶媒溶液甚の前蚘の重合溶媒の䞭から任意に
遞ばれるの溶液ず、AlR3の等モル以䞋の量の
NaOH、たたはLiOH固圢ずを溶解混合する
こずによ぀お埗られるものである。前蚘のAlR3
のは炭玠数〜のアルキル基、プニル基た
たはシクロアルキル基であり、AlR3ずしおトリ
゚チルアルミニりム、トリ−プロピルアルミニ
りム、トリ−ブチルアルミニりム、トリむ゜ブ
チルアルミニりム、トリ−ヘキシルアルミニり
ム、トリシクロヘキシルアルミニりムなどを挙げ
るこずができる。AlR3・xMOH溶液の調補に぀
いおは、觊媒、Vol.7、371965に詳しく蚘茉さ
れおいる。MOHずAlR3ずのモル比は0.01〜0.5が
奜たしく、特に0.1〜0.35が奜たしい。 この発明の方法においおは重合觊媒成分
ずしお二硫化炭玠あるいはむ゜チオシアン酞プ
ニル、奜たしくは二硫化炭玠が䜿甚される。 この発明の方法における重合觊媒各成分
の䜿甚量は重合に䟛される−ブタゞ゚ンに
察しお、重合溶媒に可溶性のコバルト化合物が
0.0005〜0.1モル、有機アルミニりムハラむド
が0.01〜モル、AlR3・xMOHがAlR3圓りの
濃床で0.01〜モル、二硫化炭玠あるいはむ゜
チオシアン酞プニルが0.001〜モルである
こずが奜たしい。たた、有機アルミニりムハラむ
ドの量は可溶性コバルト化合物モルに察しお10
〜500モル、特に20〜200モルが奜たしく、
AlR3・xMOHで衚わされる有機アルミニりムの
濃床はAlR3圓りで重合系内の氎ず等モル以䞊の
濃床で甚いるこずが奜たしく、氎ず有機アルミニ
りムハラむドずの合蚈量の1.5倍モル以䞋である
こずが奜たしい。 二硫化炭玠あるいはむ゜チオシアン酞プニル
の量は可溶性コバルト化合物モルに察しお0.1
〜500モル、特に〜500モルが奜たしい。 重合觊媒各成分の添加順序、添加方法に
は特に制限はないが、二硫化炭玠、プニルむ゜
チオシアン酞プニルの添加順序は各成分の最埌
が奜たしい。しかし、実斜䟋に瀺すようにシス
−重合の前にあらかじめ加えおおくこずも
できる。 この発明の方法における重合の重合枩床
は−20〜80℃、特に20〜60℃が奜たしく、重合圧
力は垞圧でもそれ以䞊でもよく、重合時間は10分
〜時間の範囲が奜たしい。 重合甚の溶媒はシス−重合溶媒ず
同様である。 この発明を実斜する堎合には、重合に䟛する
−ブタゞ゚ンおよび溶媒の党量をシス−
重合工皋においお添加しおもよく、あるい
は、−ブタゞ゚ンのシス−重合工皋
においお、−ブタゞ゚ンおよびたたは溶
媒を䞀郚添加し、぀いお重合工皋におい
お、−ブタゞ゚ンおよびたたは溶媒の残
量を添加しおもよい。この際反応系における
−ブタゞ゚ンの濃床は党重合溶液に察しお〜
40重量の範囲であるこずが奜たしい。 たた、この発明の方法は、バツチ匏ずしお同䞀
反応容噚内で、シス−重合ずこれに続いお
重合ずを行うこずによ぀おも、あるいは連
続法ずしお、シス−重合域ず、これに連な
る重合域ずで−ブタゞ゚ンを連続的
に重合させるこずによ぀おも、工業的に実斜でき
る。 この発明の方法においおは、前蚘の重合は、沞
隰−ヘキサン䞍溶分が〜30、沞隰−ヘキ
サン可溶分が96〜70である最終ポリブタゞ゚ン
が生成するたで行う。 重合反応終了埌ポリブタゞ゚ンを収埗するには
公知の方法を適甚するこずができる。䟋えば、重
合反応終了埌、重合溶液に有機アルミニりムハラ
むドず反応するようなアルコヌル、氎などの極性
溶剀を倧量投入する方法、あるいは倧量の極性溶
剀に重合溶液を投入する方法、塩酞、硫酞などの
無機酞、酢酞、安息銙酞などの有機酞、モノ゚タ
ノヌルアミンやアンモニアを含む少量の極性溶剀
を重合溶液に投入する方法、塩化氎玠ガスを重合
溶液に導入する方法などにより−ブタゞ゚
ンの重合を停止した埌、メタノヌルなどの沈殿剀
を加えるか、あるいはフラツシナ氎蒞気を吹き
こむかたたは吹きこたずしお溶媒を蒞発陀去す
るしお重合䜓を析出させ、分離埌也燥しおポリ
ブタゞ゚ンゎムを埗るこずができる。 この発明の方法によ぀お埗られるポリブタゞ゚
ンは、沞隰−ヘキサン可溶分ず沞隰−ヘキサ
ン䞍溶分HIずからなり、沞隰−ヘキサン
䞍溶分が〜30であり、沞隰−ヘキサン可溶
分が96〜70である。奜適には、沞隰−ヘキサ
ン可溶分は固有粘床〔η〕30℃、トル゚ン䞭
枬定が〜であり、シス−構造含有率
が92以䞊であり、沞隰−ヘキサン䞍溶分は固
有粘床〔η〕135℃、テトラリン䞭枬定が
0.5〜であり、構造含有率が85以䞊で
あり、融点が200〜220℃である。そしお、この沞
隰−ヘキサン䞍溶分の構造郚分は䞻ずし
おシンゞオタクチツク−構造を有しおい
る。 この発明の方法により埗られるポリブタゞ゚ン
は、埓来、倩然ゎムや高シス−ポリブタゞ
゚ンに甚いられおいる既知の配合剀を配合するこ
ずができる。 たた、この発明の方法により埗られるポリブタ
ゞ゚ンを倩然ゎムや他の合成ゎムずブレンドしお
䜿甚するこずもできる。 次に実斜䟋および比范䟋を瀺す。実斜䟋および
比范䟋の蚘茉においお、ポリブタゞ゚ンの沞隰
−ヘキサン䞍溶分は、の補匷ポリブタゞ゚ン
を200mlの−ヘキサンに宀枩で溶解させた埌、
䞍溶分を時間゜クスレヌ抜出噚によ぀お抜出
し、抜出残分を真空也燥し、その重量を粟秀しお
求めたものである。たた、沞隰−ヘキサン可溶
分は、䞊蚘のようにしお埗られた−ヘキサン溶
解分および゜クスレヌ抜出噚による抜出分から
−ヘキサンを蒞発陀去した埌、真空也燥し、その
重量を粟秀しお求めたものである。たた、補匷ポ
リブタゞ゚ンの沞隰−ヘキサン可溶分およびシ
ス−重合埌のポリブタゞ゚ンのシス−
構造含有率は赀倖吞収スペクトルIRによ
り枬定し、沞隰−ヘキサン䞍溶分の構造
含有率は栞磁気共鳎スペクトルNMRにより
枬定し、沞隰−ヘキサン䞍溶分の融点MP
は自蚘差動熱量蚈DSCによる吞熱曲線のピ
ヌク枩床により決定した。 たた、補匷ポリブタゞ゚ンの沞隰−ヘキサン
可溶分およびシス−重合埌のポリブタゞ゚
ンの固有粘床〔η〕に぀いおは30℃、トル゚ン
䞭で枬定した倀であり、補匷ポリブタゞ゚ンの沞
隰−ヘキサン䞍溶分の固有粘床〔η〕に぀い
おは135℃、テトラリン䞭で枬定した倀である。 AlEt3・0.2NaOHの調補䟋 䞉方掻栓぀きの200mlの䞉角フラスコにスタヌ
ラヌピヌスを入れ内郚を窒玠眮換埌、ドラむボツ
クス䞭で粉砕したNaOHを0.40010ミリモル
を入れた。トリ゚チルアルミニりムのベンれン溶
液濃床0.54molmlを92.6mlトリ゚チル
アルミニりム50ミリモル加え宀枩で撹拌䞋反応
させた。 NaOHは速やかに溶解しお均䞀透明無色の溶
液が埗られた。 実斜䟋  空気を窒玠で眮換し、枩床蚈、撹拌棒、窒玠ガ
ス導入管を備えた内容積のセパラブルフラス
コ䞭に、也燥した−ブタゞ゚ン85を脱氎
ベンれン860mlに溶解した−ブタゞ゚ンの
ベンれン溶液氎分10ミリモル含有を入れ、液
枩を40℃に保ちながら、この−ブタゞ゚ン
のベンれン溶液にシクロオクタゞ゚ン4.6ミリモ
ル、ゞ゚チルアルミニりムモノクロラむド4.0ミ
ルモルおよびコバルトオクト゚ヌト0.043ミリモ
ルを撹拌しながら順次添加した埌、匕き続き撹拌
しながら40℃で10分間−ブタゞ゚ンをシス
−重合した。ポリマヌはシス−構造
含有率が96以䞊であり、〔η〕が2.4であ぀た。
シス−重合埌、盎ちにAlEt3・0.2NaOHの
ベンれン溶液をAlEt3圓りで1.4ミリモルおよび二
硫化炭玠0.13ミリモルを添加した埌、撹拌しなが
ら40℃で16分間−ブタゞ゚ンを重合
した。埗られたポリマヌ生成混合物に少量の
−ゞ第ブチル−−メチルプノヌルおよび
塩酞を含むのメタノヌルを加え重合反応を停
止させた。析出沈殿したポリマヌを集し、玄40
℃で枛圧也燥しおポリブタゞ゚ン60.5を埗た。 このポリブタゞ゚ンは、沞隰−ヘキサン䞍溶
分を14.7含み、沞隰−ヘキサン䞍溶分の
構造含有率が93.0であり、融点が205℃であ
り、固有粘床〔η〕が3.8であり、沞隰−ヘ
キサン可溶分のシス−構造含有率が96.4
であり、固有粘床〔η〕トル゚ン、30℃が
2.2であ぀た。 実斜䟋〜、比范䟋〜 実斜䟋〜では、AlEt3・0.2NaOHを倉量し
た他は実斜䟋ず同様に行な぀た。結果をAlEt3
のみを甚いた比范䟋ずずもに衚−に瀺す。
This invention relates to an improved method for making reinforced polybutadiene. The method for producing reinforced polybutadiene is to combine a cobalt compound with the general formula AlR o in an inert organic solvent.
X 3-o (However, R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
phenyl group or cycloalkyl group, X is a halogen atom, n is a number from 1.5 to 2)
In the presence of a cis-polymerization catalyst obtained from a halogen-containing organoaluminum compound represented by 1,
3-butadiene is polymerized to form cis-1,4-polybutadiene, and the polymerization system is then treated with a cobalt compound and a general A known method is to polymerize 1,3-butadiene in the presence of a 1,2 polymerization catalyst obtained from an organoaluminum compound represented by the formula AlR3 (where R is the same as above) and carbon disulfide. (Special Publication No. 17666, Showa 49). The above method uses an organoaluminum compound represented by the general formula AlR3 as the aluminum component of the 1,2-polymerization catalyst, and can produce reinforced polybutadiene with excellent physical properties; It has the disadvantage of low catalyst activity. As a result of research aimed at improving the above polymerization method, the present inventors found that AlR 3 was used instead of AlR 3 .
The general formula AlR 3 xMOH is a reaction product of AlR 3 and NaOH or LiOH obtained by mixing an inert solvent solution of
are the following numbers, R is an alkyl group, phenyl group, or cycloalkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
If an organoaluminum estimated to be represented by M is Na or Li] is used, the activity of the 1,2 polymerization catalyst will be high even if the amount of AlR 3 used is small;
High melting point, high molecular weight syndiotactic 1,2-
It was discovered that 1,2 polymerization to give polybutadiene progresses, and the present invention was completed. That is, the present invention discloses that a soluble cobalt compound and a compound of the general formula AlR o 1,3-butadiene is polymerized in the presence of a cis-1,4 polymerization catalyst obtained from a halogen-containing organoaluminum compound represented by to produce cis-1,4 polybutadiene, and then add a soluble cobalt compound, the halogen-containing organoaluminum compound, and an organoaluminum represented by the general formula AlR 3 (where R is the same as above) to this polymerization system. 1, obtained from a reaction product of a compound with sodium hydroxide or lithium hydroxide and carbon disulfide or phenyl isothiocyanate.
Polymerizing 1,3-butadiene in the presence of a bipolymerization catalyst to produce a final polybutadiene having a boiling n-hexane insoluble content of 4 to 30% and a boiling n-hexane soluble content of 96 to 70%. The present invention relates to a method for producing reinforced polybutadiene. According to the method of this invention, it is possible to reduce the amount of expensive AlR 3 used, which is a component of the 1,2 polymerization catalyst. Therefore, the invention of this application has important industrial significance.In the method of this invention, the soluble cobalt component of the cis-1,4-polymerization catalyst The cobalt compound may be any cobalt compound as long as it is soluble in the polymerization solvent used. For example, such a soluble cobalt compound may include a β-diketone complex of cobalt or a β-keto acid ester of cobalt. Complexes are preferably used.As the β-diketone of the ligand of these cobalt complexes, the general formula (In the formula, each of R 1 and R 2 is a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms,
Each of R 3 and R 4 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms). (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as above). Particularly preferred complexes are cobalt () acetylacetonate, cobalt () acetylacetonate, and cobalt acetoacetic acid ethyl ester complexes. Further, as the soluble cobalt compound, a cobalt salt of an organic carboxylic acid having 6 or more carbon atoms, such as cobalt octoate, cobalt naphthenate, cobalt benzoate, etc. can be used. Furthermore, as a soluble cobalt compound, for example, a halogenated cobalt complex, that is, a general formula CoXn.Ym (wherein, X is a halogen atom, particularly preferably a chlorine atom, n is an integer of 2 or 3, and Y is a and m is an integer of 1 to 4) can also be suitably used. In the above formula, any ligand known to form a complex with cobalt halide as a ligand,
For example, amines such as pyridine, triethylamine, tributylamine, dimethylaniline, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and N,N-dimethylformamide, N,N-
Examples include N,N-dialkylamide such as dimethylacetamide and N,N-diethylformamide. Particularly preferred cobalt halide complexes include cobalt chloride pyridine complexes,
Mention may be made of cobalt chloride ethyl alcohol complex. Furthermore, examples of soluble cobalt compounds include tris-π-allyl cobalt, bis-acrylonitrile-π-allyl cobalt, bis-π-1,5
-cyclooctadiene-tert-butylisonitrile cobalt, π-cyclooctenyl-π-1,5-
Cyclooctadiene cobalt, π-1,3-cycloheptadienyl-π-1,5-cyclooctadiene cobalt, bicyclo-[3,3,0]-octadienyl-1,5-cyclooctadiene cobalt, bis- (π-allyl) halogen cobalt (however, the halogen atom is selected from chlorine, bromine, and iodine), bis-(π-1,5-cyclooctadiene) ethyl cobalt, (1,3-butadiene) [ Cobalt complexes of olefins and diolefins such as 1-(2-methyl-3-butenyl)-π-allyl]cobalt can also be suitably used. In the method of the present invention, the organoaluminum halide that is the aluminum component of the cis-1,4-polymerization catalyst has the general formula AlR o X 3-o (where R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, or is an alkyl group, X is a halogen atom, n
is a number from 1.5 to 2). As the organoaluminum halide, dialkylaluminum halides such as diethylaluminum monochloride, diethylaluminum monobroride, diisobutylaluminum monochloride, and alkylaluminum sesquihalides such as ethylaluminum sesquichloride can be suitably used. The amount of the cis-1,4 polymerization catalyst used is such that the soluble cobalt compound is 0.005 mmol or more, especially 0.01 mmol or more, and the organoaluminum halide is 0.5 mmol or more, especially 1 mmol or more, per 1 mole of 1,3-butadiene. It is preferable that Further, the molar ratio (Al/Co) of the organoaluminium halide to the soluble cobalt compound is preferably 5 or more, particularly 15 or more. The polymerization medium for the polymerization solvent solution of 1,3-butadiene is not particularly limited as long as it is an organic solvent that can dissolve the formed cis-1,4-polybutadiene, but aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, etc. group hydrocarbons, n-heptane, n-hexane, etc., aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, and their halides, such as chlorobenzene, 0-dichlorobenzene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane , 1,1,2-trichloroethane, and the like. 1,
The amount of water in the polymerization solvent solution of 3-butadiene is 50
mg/(ppm) or less, particularly preferably 10 to 50 mg/. The polymerization temperature for cis-1,4 polymerization in the method of this invention is preferably -20 to 80°C, particularly 20 to 70°C,
The polymerization pressure may be normal pressure or higher, and the polymerization time is preferably in the range of 10 minutes to 5 hours. Further, the concentration of 1,3-butadiene in the reaction system during cis-1,4 polymerization may be in the range of 5 to 40% by weight based on the total polymerization solution. The above cis-1,4 polymerization has a cis-1,4 structure content of 90% or more, especially 95% or more, and an intrinsic viscosity [η] (measured in toluene at 30°C) of 1 to 4, especially
It is preferable to carry out the reaction so that cis-1,4 polybutadiene having a molecular weight of 1.3 to 3 is produced. In order to adjust the intrinsic viscosity to an appropriate value, known molecular weight regulators, such as
Non-conjugated dienes such as cyclooctadiene (hereinafter abbreviated as COD), arenes, or α-olefins can be used. In the method of this invention, the above-mentioned cis-1,
A 1,2 polymerization catalyst is present in a polymerization solution containing cis-1,4 polybutadiene obtained in the 4-polymerization step and a cis-1,4 polymerization catalyst, and 1,3-butadiene is 1,2 polymerized. . The soluble cobalt compound which is the cobalt component of the 1,2 polymerization catalyst can be exactly the same as the cobalt component of the above-mentioned cis-1,4 polymerization catalyst. As the organoaluminum halide which is the aluminum component of the 1,2 polymerization catalyst, the same one as the aluminum component of the cis-1,4 polymerization catalyst described above can be used. If these components are added in the amount necessary for 1,2 polymerization at the time of cis-1,4 polymerization, 1,2
Addition during polymerization can be omitted. Organoaluminium, which is the other aluminum component of the 1,2 polymerization catalyst; AlR 3 x MOH [however, x
is a number less than or equal to 1, and M is Na or Li]
is a solution of AlR 3 in an inert solvent (randomly selected from the polymerization solvents mentioned above for the polymerization solvent solution of 1,3-butadiene) and an equimolar or less amount of AlR 3 .
It is obtained by dissolving and mixing NaOH or LiOH (solid). AlR 3 mentioned above
R is an alkyl group, phenyl group, or cycloalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and AlR3 is triethylaluminum, tri-n-propylaluminum, tri-n-butylaluminum, triisobutylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-hexylaluminum, tri-n-hexylaluminum, Examples include cyclohexylaluminum. The preparation of the AlR 3 xMOH solution is described in detail in Catalysts, Vol. 7, 37 (1965). The molar ratio between MOH and AlR3 is preferably 0.01 to 0.5, particularly preferably 0.1 to 0.35. In the method of this invention, carbon disulfide or phenyl isothiocyanate, preferably carbon disulfide, is used as the 1,2 polymerization catalyst component. The amount of each component of the 1,2 polymerization catalyst used in the method of this invention is such that the cobalt compound soluble in the polymerization solvent is
0.0005 to 0.1 mol%, organoaluminum halide 0.01 to 1 mol%, AlR3 . preferable. In addition, the amount of organoaluminum halide is 10% per mole of soluble cobalt compound.
~500 mol, especially 20-200 mol is preferred,
The concentration of organoaluminum represented by AlR 3 xMOH is preferably used at a concentration equal to or higher than the mole of water in the polymerization system per AlR 3 , and should be at most 1.5 times the mole of the total amount of water and organoaluminium halide. is preferred. The amount of carbon disulfide or phenyl isothiocyanate is 0.1 per mole of soluble cobalt compound.
~500 mol, especially 1-500 mol is preferred. There are no particular restrictions on the order or method of adding each component of the 1,2 polymerization catalyst, but the order of addition of carbon disulfide and phenyl phenyl isothiocyanate is preferably at the end of each component. However, as shown in Example 8, it can also be added in advance before cis-1,4 polymerization. The polymerization temperature for 1,2 polymerization in the method of this invention is preferably -20 to 80°C, particularly 20 to 60°C, the polymerization pressure may be normal pressure or higher, and the polymerization time is preferably in the range of 10 minutes to 5 hours. . The solvent for 1,2 polymerization is the same as the cis-1,4 polymerization solvent. When carrying out this invention, the total amount of 1,3-butadiene and solvent to be subjected to polymerization is cis-
It may be added in the 1,4 polymerization step, or 1,3-butadiene and/or a portion of the solvent may be added in the cis-1,4 polymerization step of 1,3-butadiene, and then added in the 1,2 polymerization step. At , the remaining amount of 1,3-butadiene and/or solvent may be added. At this time, 1 in the reaction system,
The concentration of 3-butadiene is 3 to 3 with respect to the total polymerization solution.
A range of 40% by weight is preferred. The method of the present invention can also be carried out in batch mode by carrying out cis-1,4 polymerization and subsequent 1,2 polymerization in the same reaction vessel, or by carrying out cis-1,4 polymerization and subsequent 1,2 polymerization in the same reaction vessel as a batch method, or by carrying out cis-1,4 polymerization and subsequent 1,2 polymerization in the same reaction vessel as a batch method. It can also be carried out industrially by continuously polymerizing 1,3-butadiene in a 4-polymerization zone and a 1,2-polymerization zone connected thereto. In the process of this invention, the polymerization is carried out until a final polybutadiene is produced having a boiling n-hexane insoluble content of 4 to 30% and a boiling n-hexane soluble content of 96 to 70%. A known method can be applied to obtain polybutadiene after the completion of the polymerization reaction. For example, after the polymerization reaction is complete, a large amount of a polar solvent such as alcohol or water that reacts with organoaluminum halide is added to the polymerization solution, or a large amount of polar solvent is added to the polymerization solution, or an inorganic solvent such as hydrochloric acid or sulfuric acid is added to the polymerization solution. Polymerization of 1,3-butadiene can be carried out by adding a small amount of a polar solvent containing acid, organic acids such as acetic acid or benzoic acid, monoethanolamine or ammonia into the polymerization solution, or introducing hydrogen chloride gas into the polymerization solution. After stopping, the polymer is precipitated by adding a precipitating agent such as methanol or by flashing (by blowing in water vapor or not blowing in water to remove the solvent by evaporation), and after separation, it is dried to obtain polybutadiene rubber. be able to. The polybutadiene obtained by the method of this invention consists of a boiling n-hexane soluble fraction and a boiling n-hexane insoluble fraction (HI), with the boiling n-hexane insoluble fraction being 4 to 30%, and the boiling n-hexane insoluble fraction (HI). Hexane soluble content is 96-70%. Preferably, the boiling n-hexane soluble fraction has an intrinsic viscosity ([η]) (measured at 30°C in toluene) of 1 to 5, a cis-1,4 structure content of 92% or more, and a boiling n-hexane soluble content. The intrinsic viscosity ([η]) of the n-hexane insoluble portion (measured at 135℃ in tetralin) is
0.5 to 5, the 1,2 structure content is 85% or more, and the melting point is 200 to 220°C. The 1,2 structure portion of the boiling n-hexane insoluble portion mainly has a syndiotactic 1,2 structure. The polybutadiene obtained by the method of the present invention can be blended with known compounding agents conventionally used for natural rubber and high cis-1,4 polybutadiene. Furthermore, the polybutadiene obtained by the method of the present invention can also be used by blending it with natural rubber or other synthetic rubber. Next, examples and comparative examples will be shown. In the description of Examples and Comparative Examples, the boiling n of polybutadiene
-Hexane-insoluble matter is obtained by dissolving 2 g of reinforced polybutadiene in 200 ml of n-hexane at room temperature.
The insoluble matter was extracted using a Soxhlet extractor for 4 hours, the extracted residue was vacuum-dried, and its weight was precisely weighed. In addition, the boiling n-hexane soluble fraction is the n-hexane soluble fraction obtained as above and the n-hexane soluble fraction extracted by the Soxhlet extractor.
- It was determined by evaporating hexane, drying it under vacuum, and accurately weighing it. In addition, the boiling n-hexane soluble content of the reinforced polybutadiene and the cis-1,
The 4-structure content was measured by infrared absorption spectroscopy (IR), the 1,2-structure content of boiling n-hexane-insoluble components was measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), and the melting point of boiling n-hexane-insoluble components ( MP)
was determined by the peak temperature of the endothermic curve measured by a self-recording differential calorimeter (DSC). In addition, the boiling n-hexane soluble content of the reinforced polybutadiene and the intrinsic viscosity ([η]) of the polybutadiene after cis-1,4 polymerization are the values measured in toluene at 30°C. The intrinsic viscosity ([η]) of the hexane-insoluble portion is the value measured in tetralin at 135°C. Preparation example of AlEt 3・0.2NaOH Place a stirrer piece in a 200ml Erlenmeyer flask with a three-way stopcock, replace the inside with nitrogen, and then pulverize 0.400g (10 mmol) of NaOH in a dry box.
I put it in. 92.6 ml (50 mmol of triethylaluminum) of a benzene solution of triethylaluminum (concentration 0.54 mmol/ml) was added, and the mixture was reacted at room temperature with stirring. The NaOH dissolved rapidly to give a homogeneous, transparent, colorless solution. Example 1 85 g of dried 1,3-butadiene was dissolved in 860 ml of dehydrated benzene and 1, Add a benzene solution of 3-butadiene (containing 10 mmol of water), and while keeping the liquid temperature at 40°C, add 4.6 mmol of cyclooctadiene, 4.0 mmol of diethylaluminum monochloride, and cobalt octoate to the benzene solution of 1,3-butadiene (containing 10 mmol of water). After sequentially adding 0.043 mmol with stirring, 1,3-butadiene was cis-1,4 polymerized at 40° C. for 10 minutes with continued stirring. The polymer had a cis-1,4 structure content of 96% or more and [η] of 2.4.
Immediately after the cis-1,4 polymerization, 1.4 mmol of a benzene solution of AlEt 3 0.2NaOH and 0.13 mmol of carbon disulfide were added per AlEt 3 , and then 1,3-butadiene was added at 40°C for 16 minutes with stirring. , 2 polymerized. A small amount of 2,
The polymerization reaction was stopped by adding 1 methanol containing 6-di-tert-butyl-4-methylphenol and hydrochloric acid. Collect the precipitated polymer, about 40
It was dried under reduced pressure at °C to obtain 60.5 g of polybutadiene. This polybutadiene contains 14.7% of boiling n-hexane insoluble matter, and 14.7% of boiling n-hexane insoluble matter.
2 structure content is 93.0%, melting point is 205℃, intrinsic viscosity ([η]) is 3.8, and cis-1,4 structure content in boiling n-hexane soluble content is 96.4%.
and the intrinsic viscosity ([η]) (toluene, 30℃) is
It was 2.2. Examples 2 to 4, Comparative Examples 1 to 3 Examples 2 to 4 were carried out in the same manner as in Example 1 except that AlEt 3 .0.2NaOH was varied. AlEt the result 3
It is shown in Table 1 along with a comparative example using only

【衚】 実斜䟋〜、比范列 実斜䟋〜では、AlEt3・xMOHの、の
皮類及び重合に甚いた有機アルミニりムを倉えた
以倖実斜䟋ず同様に重合した。結果をAlEt3を
䜿甚した比范䟋ずずもに衚−に瀺す。
[Table] Examples 5 to 7, Comparison Column 4 In Examples 5 to 7, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the types of x and M of AlEt 3 xMOH and the organic aluminum used in the polymerization were changed. The results are shown in Table 2 along with a comparative example using AlEt 3 .

【衚】 実斜䟋  二硫化炭玠0.13ミリモルの添加䜍眮をシクロオ
クタゞ゚ン添加盎埌にかえた以倖実斜䟋ず同様
に重合した。ポリブタゞ゚ン収量61.0、沞隰
−ヘキサン䞍溶分は12.7であり、その固有粘床
3.4、融点は205℃であ぀た。−ヘキサン可溶分
のシス−構造含有率は96.3であり、固有
粘床は2.3であ぀た。
[Table] Example 8 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the addition position of 0.13 mmol of carbon disulfide was changed to immediately after the addition of cyclooctadiene. Polybutadiene yield 61.0g, boiling n
-Hexane insoluble content is 12.7%, its intrinsic viscosity
3.4, the melting point was 205°C. The n-hexane soluble content had a cis-1,4 structure content of 96.3% and an intrinsic viscosity of 2.3.

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

第図は、特蚱請求の範囲第項の補匷ポリブ
タゞ゚ンの補造法を瀺すフロヌチダヌトである。
FIG. 1 is a flowchart showing a method for producing reinforced polybutadiene according to claim 1.

Claims (1)

【特蚱請求の範囲】  −ブタゞ゚ンの重合溶媒溶液䞭で、可
溶性コバルト化合物および䞀般匏AlRoX3-o ただし、は炭玠数〜のアルキル基、プ
ニル基たたはシクロアルキル基であり、はハロ
ゲン原子であり、は1.5〜の数字であるで
衚わされるハロゲン含有の有機アルミニりム化合
物から埗られるシス−重合觊媒の存圚䞋に
−ブタゞ゚ンを重合しおシス−ポリ
ブタゞ゚ンを生成させ、続いおこの重合系に可溶
性コバルト化合物、前蚘ハロゲン含有の有機アル
ミニりム化合物、䞀般匏AlR3 ただし、は前蚘ず同じであるで衚わされる
有機アルミニりム化合物ず氎酞化ナトリりムある
いは氎酞化リチりムずの反応物および二硫化炭玠
あるいはむ゜チオシアン酞プニルから埗られる
重合觊媒を存圚させお−ブタゞ゚ン
を重合しお、沞隰−ヘキサン䞍溶分が〜30
、沞隰−ヘキサン可溶分が96〜70である最
終ポリブタゞ゚ンを生成させるこずを特城ずする
補匷ポリブタゞ゚ンの補造法。
[Scope of Claims] 1 In a polymerization solvent solution of 1,3-butadiene, a soluble cobalt compound and a compound of the general formula AlR o 1,3-butadiene in the presence of a cis-1,4 polymerization catalyst obtained from a halogen-containing organoaluminum compound represented by Polymerization is performed to produce cis-1,4 polybutadiene, and then a soluble cobalt compound, the halogen-containing organoaluminum compound, and an organic compound represented by the general formula AlR 3 (where R is the same as above) are added to the polymerization system. 1,3-butadiene is polymerized in the presence of a reaction product of an aluminum compound and sodium hydroxide or lithium hydroxide and a 1,2-polymerization catalyst obtained from carbon disulfide or phenyl isothiocyanate, and boiling n-hexane insoluble matter is removed. is 4-30
%, producing a final polybutadiene having a boiling n-hexane soluble content of 96 to 70%.
JP21470682A 1982-12-09 1982-12-09 Production of reinforced polybutadiene Granted JPS59105007A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21470682A JPS59105007A (en) 1982-12-09 1982-12-09 Production of reinforced polybutadiene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21470682A JPS59105007A (en) 1982-12-09 1982-12-09 Production of reinforced polybutadiene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59105007A JPS59105007A (en) 1984-06-18
JPH0356567B2 true JPH0356567B2 (en) 1991-08-28

Family

ID=16660256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21470682A Granted JPS59105007A (en) 1982-12-09 1982-12-09 Production of reinforced polybutadiene

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59105007A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08205507A (en) * 1995-01-20 1996-08-09 Techno Takatsuki:Kk Iron core, magnetic pole piece, and diaphragm pump using them
US7373909B2 (en) 2005-09-23 2008-05-20 Jp Scope Llc Valve apparatus for an internal combustion engine
US8528511B2 (en) 2005-09-23 2013-09-10 Jp Scope, Inc. Variable travel valve apparatus for an internal combustion engine
MX2019002668A (en) 2016-09-09 2020-08-13 Charles Price Variable travel valve apparatus for an internal combustion engine.

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59105007A (en) 1984-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5905125A (en) Process for producing polybutadiene
EP0034235B1 (en) Process for producing polybutadiene rubber with enhanced mechanical strength
JPS6364444B2 (en)
JPH07188341A (en) Production of cis-1,4-polybutadiene with reduced gel formation
JPH0356566B2 (en)
US3935180A (en) Polybutadiene and process for producing same
JPH1077310A (en) Cobalt-containing catalyst system
JPH0356565B2 (en)
JPH0356567B2 (en)
RS62310B1 (en) Vanadium pyridine-imine complex, catalytic system comprising said vanadium pyridine-immine complex and a (co) polymerization process of conjugated dienes
JPH0357127B2 (en)
JPS62171B2 (en)
US4314045A (en) Polymerization process for cis-1,4-polybutadiene using aliphatic solvents and an aromatic polymerization regulator
JPS6128684B2 (en)
JPS6320443B2 (en)
JPH0238081B2 (en) HOKYOHORIBUTA JENGOMUNOSEIZOHO
JPS6129363B2 (en)
US4504639A (en) Process for polymerizing 1,3-butadiene
EP0433943A2 (en) Catalyst for production of 1,4-polybutadiene and process for selective production of trans- or cis-1,4-polybutadiene
JPS58187408A (en) Production of reinforced diene rubber
JP3562195B2 (en) Method for producing polybutadiene
JPS608307A (en) Manufacturing method of reinforced polybutadiene
JPS5915413A (en) 1,3-butadiene polymerization method
JP2836155B2 (en) Catalyst for producing trans 1,4 polybutadiene and method for producing selective trans 1,4 polybutadiene
JPH09176242A (en) Method for producing 1,2-polybutadiene-based polymer