JPH11286508A - ブタジエン系重合体、および共役ジエン系重合体の製造方法 - Google Patents

ブタジエン系重合体、および共役ジエン系重合体の製造方法

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JPH11286508A
JPH11286508A JP28051798A JP28051798A JPH11286508A JP H11286508 A JPH11286508 A JP H11286508A JP 28051798 A JP28051798 A JP 28051798A JP 28051798 A JP28051798 A JP 28051798A JP H11286508 A JPH11286508 A JP H11286508A
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butadiene
transition metal
polymer
metal compound
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JP28051798A
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English (en)
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Kazuo Soga
和雄 曽我
Michihiko Asai
道彦 浅井
Yasuzo Suzuki
靖三 鈴木
Satoru Miyazawa
哲 宮沢
Kenji Tsuchihara
健治 土原
Masahide Murata
昌英 村田
Hiroyuki Ozaki
裕之 尾崎
Masanao Kawabe
正直 川辺
Yoshifumi Fukui
祥文 福井
Jiju Jin
ジジュ ジン
Hideaki Hagiwara
英昭 萩原
Toshio Kase
俊男 加瀬
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KAGAKU GIJUTSU SENRYAKU SUISHIN KIKO
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
KAGAKU GIJUTSU SENRYAKU SUISHIN KIKO
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、分岐構造含量が極め
て低いブタジエン系重合体;および、高活性でリビング
重合反応を進行させる共役ジエン系重合体の製造方法を
提供する。 【解決手段】 全ブタジエン単位中シス結合単位が50
%以上であり、数平均分子量(Mn)が1,000〜1
0,000,000であり、分子末端に周期律表第IV
族遷移金属を有するリビング鎖を全分子鎖中に80%以
上含有するブタジエン系重合体。シクロペンタジエニル
骨格を有する周期律表第IV族遷移金属化合物(A)
と、有機アルミニウムオキシ化合物(a)などから選択
される助触媒(B)とからなる触媒の存在下に、共役ジ
エン単量体、または、共役ジエン単量体およびそれと共
重合可能な単量体を20℃以下の温度で重合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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系重合体、および特定の
メタロセン触媒を用いた共役ジエン系重合体の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】メタロセン触媒は一般に高活性であるこ
とから、重合の分野においては生産効率がよく、また、
重合体の立体規則性の制御に優れるなどの特徴もあり、
ゴムの製造においいてもその使用が検討されている。
【0003】ブタジエン系ゴムにおいても、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IV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エン重合用触媒が提案されてい
る(特開平9−77818号公報など)。この触媒によ
るブタジエンの重合により、シス結合含量が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、および、
重合のリビング性については記載されていない。 一般式1:
【0004】
【化1】
【0005】(式中、Mは周期律表第IV族遷移金属、
Xは水素原子、ハロゲン、炭素数1から12の炭化水素
基、または炭素数1から12の炭化水素オキシ基、Y’
は炭素数1から20の炭化水素基であってそれ自体シク
ロペンタジエニル基と環を形成していてもよく、Zは水
素原子または炭素数1から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
ペンタジエン環構造を表す[以下、同じ])
【0006】また、下記構造式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が、Mac
romol. Chem., Macromol. S
ymp.、1997年、第118巻、55〜60頁に記
載され知られている。しかしながら、これを共役ジエン
単量体の重合に用いた例は知られていなかった。 MeO(CO)CH2CpTiCl3 (式中、Cpはシクロペンタジエン環構造を表す。以下
においても同じ。)
【0007】近時、上記構造式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、1
997年12月10日、77頁)。この重合は高活性で
あり、得られるポリブタジエンの1,4−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、ブタジエン重合体のリ
ビング性と分岐構造については知られていなかった。
【0008】Co系、Ni系、Ti系およびNd系の典
型的配位重合触媒を用いて重合した、分子量が高く、シ
ス結合含量が90%以上の高シス含量ブタジエン重合体
が知られている。しかし、重合のリビング性について
は、Co系、Ni系、Ti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
は不明確である。WO95/04090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。ま
た、それらの触媒系で得た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(M
W,g/mol)の関係は log(RMSR)=0.638×log(MW)−
2.01 が成立する程度であり、分岐構造は比較的多いものであ
る。
【0009】一方、有機リチウム触媒を用いれば、共役
ジエン単量体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持たないブタジエン重
合体が得られるが、そのシス結合含量は40%以下に留
まる。
【0010】このように、従来技術では、共役ジエン単
量体を立体特異的(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持たず、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。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、リビング鎖
含量が高く、1,4−シス含量が高い実質的に分岐構造
を持たないブタジエン系重合体、および,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
役ジエン系重合体の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決する手段】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、分子末端に周期律表第IV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タジエン系重合体が提供さ
れる。
【0013】また、本発明によれば、(A)シクロペン
タジエニル骨格を有する周期律表第IV族遷移金属化合
物と、(B)有機アルミニウムオキシ化合物(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
II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とからなる触媒の存在下に、
共役ジエン単量体、または、共役ジエン単量体およびそ
れと共重合可能な単量体を20℃以下の温度で重合する
ことを特徴とする共役ジエン系重合体の製造方法が提供
される。
【0014】
【発明の実施の形態】(重合触媒)本発明で用いる共役
ジエン重合用触媒は、(A)シクロペンタジエニル骨格
を有する周期律表第IV族遷移金属化合物、ならびに、
(B)(a)有機アルミニウムオキシ化合物、(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
II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から得られる触媒である。
【0015】上記の(A)成分であるシクロペンタジエ
ニル骨格を有する周期律表第IV族遷移金属化合物は、
好ましくは、下記一般式2で示される周期律表第IV族
遷移金属化合物である。 一般式2:
【0016】
【化2】
【0017】(式中、Mは周期律表第IV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、炭素数1〜12の炭化水素オキシ基、または炭素数
1〜12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ってもよく、Xのいずれか一
つとシクロペンタジエニル基が架橋基を介しまたは介さ
ずに結合することにより環状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、シクロ
ペンタジエニン環構造と結合して環状構造を形成してい
てもよく、Qが二つ以上の場合には互いに異なるもので
あってもよく、mは0〜5の整数である。)
【0018】すなわち、一般式2で表される遷移金属化
合物は、ただ一個のシクロペンタジエニル基、または、
インデニル基、フルオレニル基などの複数の融合した環
状置換基を配位子としてもつ、いわゆるハーフメタロセ
ン化合物または幾何拘束触媒である。
【0019】また、周期律表第IV族遷移金属(式中の
M)は、好ましくはチタン(Ti),ジルコニウム(Z
r)またはハフニウム(Hf)、より好ましくはTiで
ある。
【0020】Xは、ハロゲンとしてはフッ素原子
(F)、塩素原子(Cl)、臭素原子(Br)、沃素原
子(I)が挙げられ、好ましくは塩素原子である。炭化
水素基としてはメチル、ネオペンチルなどの炭素数1〜
12のアルキル基、ベンジルなどの炭素数7〜12のア
ラルキル基が挙げられる。炭化水素オキシ基としてはメ
トキシ、エトキシ、イソプロポキシなどの炭素数1〜1
2のアルコキシ基、ベンジルオキシ基などの炭素数7〜
12のアラルキルオキシ基が挙げられる。また、炭素数
1〜12の炭化水素基で置換されていてもよいアミノ基
としてはジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジイソプロ
ピルアミノ、ジブチルアミノ、ジ−t−ブチルアミノな
どの炭素数1〜12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。pは2または3であり、好ま
しくは3である。
【0021】Qは有機基であり、その個数を表すmは0
〜5の整数であるが、シス含量を高める観点からはmは
1以上であることが好ましい。mが2以上の場合、Qは
同一でも異なるものであってもよい。有機基の具体例と
しては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チル、t−ブチル、ヘキシル、オクチル、シクロヘキシ
ル、アダマンチルなどの炭素数1〜20のアルキル基、
フェニルなどの炭素数6〜20のアリール基、ベンジ
ル、トリフェニルメチルなどの炭素数7〜30のアラル
キル基が挙げられる。シクロペンタジエン環構造に結合
した有機基Qは、このシクロペンタジエン環構造ととも
に、例えばインデニル基、フルオレニル基のような多環
状基を形成していてもよい。
【0022】その他の有機基Qとしては、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
ルスタニル基などの錫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
化水素基などの他、エーテル基、チオエーテル基、カル
ボニル基、スルフォニル基、エステル基、チオエステル
基、三級アミノ基、二級アミノ基、一級アミノ基、アミ
ド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基などのヘテロ原子
を有する原子団を一つ以上もつ有機基も含まれる。
【0023】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、
トリメチルシリル基、t−ブチル基、トリフェニルメチ
ル基などの嵩高い炭素数3〜30の炭化水素基、また
は、ヘテロ原子を有するルイス塩基性原子団を一つ以上
もつ有機基がより好ましい。
【0024】有機基Qの個数を表すmの数値と配位子の
構造の関連は下記のとおりである。m=0:置換基をも
たないシクロペンタジエニル基を意味する。m=1:一
つの置換基をもつシクロペンタジエニル基、または、シ
クロペンタジエン環上に置換基をもたない(置換)イン
デニル基を意味する。m=2:二つの置換基をもつシク
ロペンタジエニル基、シクロペンタジエン環上に一つの
置換基をもつ(置換)インデニル基、または、シクロペ
ンタジエン環上に置換基をもたない(置換)フルオレニ
ル基を意味する。m=3:三つの置換基をもつシクロペ
ンタジエニル基、シクロペンタジエン環上に二つの置換
基をもつ(置換)インデニル基、または、シクロペンタ
ジエン環上に一つの置換基をもつ(置換)フルオレニル
基を意味する。m=4:四つの置換基をもつシクロペン
タジエニル基、または、シクロペンタジエン環上に三つ
の置換基をもつ(置換)インデニル基を意味する。m=
5:五つの置換基をもつシクロペンタジエニル基を意味
する。
【0025】Xのいずれか一つとシクロペンタジエニル
基は架橋基を介し、または、介さずに直接結合していて
もよく、この場合、遷移金属化合物(A)はメタロサイ
クル構造を有する、いわゆる、幾何拘束触媒となる。こ
の架橋基としては、炭素数1〜4の炭化水素基、炭素数
1〜24の炭化水素基を含むシリレン基などが挙げられ
る。その具体例としては、メチルシリレン、ジメチルシ
リレン、メチルフェニルシリレン、ジフェニルシリレ
ン、ジベンジルシリレン、テトラメチルジシリレン、ジ
メチルメチレン、ジフェニルメチレンなどが挙げられ
る。好ましい架橋基はジメチルシリレンである。
【0026】周期律表第IV族遷移金属化合物(A)の
具体的化合物としては、以下の(1)〜(18)のもの
が挙げられる。
【0027】(1)無置換シクロペンタジエニルチタニ
ウムトリ(またはジ)クロライド、
【0028】(2)モノ置換シクロペンタジエニルチタ
ニウムトリ(またはジ)クロライド、具体例としては、
メチルシクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロ
ライド、トリメチルシリルシクロペンタジエニルチタニ
ウムトリ(ジ)クロライド、t−ブチルシクロペンタジ
エニルチタニウムトリ(ジ)クロライド、トリフェニル
メチルシクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロ
ライド、アダマンチルシクロペンタジエニルチタニウム
トリ(ジ)クロライド、(2−メトキシエチル)シクロ
ペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロライド(Me
OCH2CH2CpTiClp;p=3または2)、[2
−(t−ブトキシ)エチル]シクロペンタジエニルチタ
ニウムトリ(ジ)クロライド(t−BuOCH2CH2
pTiClp;p=3または2)、フェノキシエチルシ
クロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロライド
(PhOCH2CH2CpTiClp;p=3または
2)、2−(2−メトキシエトキシ)エチルシクロペン
タジエニルチタニウムトリ(ジ)クロライド(MeOC
2CH2OCH2CH2CpTiClp;p=3または
2)、メトキシカルボニルメチルシクロペンタジエニル
チタニウムトリクロライド(MeO(CO)CH2Cp
TiClp;p=3または2)、t−ブトキシカルボニ
ルメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)ク
ロライド(t−BuO(CO)CH2CpTiClp;p
=3または2)、フェノキシカルボニルメチルシクロペ
ンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロライド(PhO
(CO)CH2CpTiClp;p=3または2)、2−
(N,N−ジメチルアミノ)エチルシクロペンタジエニ
ルチタニウムトリ(ジ)クロライド(Me2NCH2CH
2CpTiClp;p=3または2)、2−(N,N−ジ
エチルアミノ)エチルシクロペンタジエニルチタニウム
トリ(ジ)クロライド(Et2NCH2CH2CpTiC
p;p=3または2)、2−(N,N−ジ−i−プロ
ピルアミノ)エチルシクロペンタジエニルチタニウムト
リ(ジ)クロライド(i−Pr2NCH2CH2CpTi
Clp;p=3または2)など、
【0029】(3)ジ置換シクロペンタジエニルチタニ
ウムトリ(またはジ)クロライド、具体例としては、
(1−メチル)(2−トリメチルシリル)シクロペンタ
ジエニルチタニウムトリ(ジ)クロライド、(1−t−
ブチル)[3−(2−メトキシエチル)]シクロペンタ
ジエニルチタニウムトリ(ジ)クロライド、(1−トリ
メチルシリル)(3−メトキシカルボニルメチル)シク
ロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロライド、
{3−[2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル]}
(1−フェニル)シクロペンタジエニルチタニウムトリ
(ジ)クロライドなど、
【0030】(4)トリ置換シクロペンタジエニルチタ
ニウムトリ(またはジ)クロライド、具体例としては、
(1,2−ジメチル)(4−トリメチルシリル)シクロ
ペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロライド、
(1,2−ジメチル)[4−(2−メトキシエチル)]
シクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロライ
ド、(1,2−ジメチル)(4−メトキシカルボニルメ
チル)シクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロ
ライド、(1,2−ジメチル){4−[2−(N,N−
ジエチルアミノ)エチル]}シクロペンタジエニルチタ
ニウムトリ(ジ)クロライドなど、
【0031】(5)テトラ置換シクロペンタジエニルチ
タニウムトリ(またはジ)クロライド、具体例として
は、(1,2,3−トリメチル)(4−トリメチルシリ
ル)シクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロラ
イド、(1,2,4−トリメチル)[3−(2−メトキ
シエチル)]シクロペンタジエニルチタニウムトリ
(ジ)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)シクロペンタジエニルチタ
ニウムトリ(ジ)クロライド、(1,2,3−トリメチ
ル){4−[2−(N,N−ジエチルアミノ)エチ
ル]}シクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロ
ライドなど、
【0032】(6)ペンタ置換シクロペンタジエニルチ
タニウムトリ(またはジ)クロライド、具体例として
は、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリ
(ジ)クロライド、ペンタフェニルシクロペンタジエニ
ルチタニウムトリ(ジ)クロライド、(テトラメチル)
(トリメチルシリル)シクロペンタジエニルチタニウム
トリ(ジ)クロライド、(テトラメチル)(2−メトキ
シエチル)シクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)
クロライド、(テトラメチル)(メトキシカルボニルメ
チル)シクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)クロ
ライド、(テトラメチル)[2−(N,N−ジエチルア
ミノ)エチル]シクロペンタジエニルチタニウムトリ
(ジ)クロライドなど、
【0033】(7)シクロペンタジエン環上に置換基を
もたない(置換)インデニルチタニウムトリ(または
ジ)クロライド、具体例としては、インデニルチタニウ
ムトリ(ジ)クロライド、(4−メチル)インデニルチ
タニウムトリ(ジ)クロライドなど、
【0034】(8)シクロペンタジエン環上に一つ置換
基をもつ(置換)インデニルチタニウムトリ(または
ジ)クロライド、具体例としては、(1−トリメチルシ
リル)インデニルチタニウムトリ(ジ)クロライド、
[1−(2−メトキシエチル)]インデニルチタニウム
トリ(ジ)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(ジ)クロライド、{1
−[2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル]}インデ
ニルチタニウムトリ(ジ)クロライド、(4−メチル)
(1−トリメチルシリル)インデニルチタニウムトリ
(ジ)クロライドなど、
【0035】(9)シクロペンタジエン環上に二つ置換
基をもつ(置換)インデニルチタニウムトリ(または
ジ)クロライド、具体例としては、(1−トリメチルシ
リル)(3−メチル)インデニルチタニウムトリ(ジ)
クロライド、[1−(2−メトキシエチル)](3−メ
チル)インデニルチタニウムトリ(ジ)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(ジ)クロライド、{1−[2−
(N,N−ジエチルアミノ)エチル]}(3−メチル)
インデニルチタニウムトリ(ジ)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
ニウムトリ(ジ)クロライドなど、
【0036】(10)シクロペンタジエン環上に三つ置
換基をもつ(置換)インデニルチタニウムトリ(または
ジ)クロライド、具体例としては、(1−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
(ジ)クロライド、[1−(2−メトキシエチル)]
(2、3−ジメチル)インデニルチタニウムトリ(ジ)
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トリ(ジ)クロラ
イド、{1−[2−(N,N−ジエチルアミノ)エチ
ル]}(2,3−ジメチル)インデニルチタニウムトリ
(ジ)クロライド、(2,3,4−トリメチル)(1−
トリメチルシリル)インデニルチタニウムトリ(ジ)ク
ロライドなど、
【0037】(11)シクロペンタジエン環上に置換基
をもたない(置換)フルオレニルチタニウムトリ(また
はジ)クロライド、具体例としては、フルオレニルチタ
ニウムトリ(ジ)クロライド、2−メチルフルオレニル
チタニウムトリ(ジ)クロライドなど、
【0038】(12)シクロペンタジエン環上に一つ置
換基をもつ(置換)フルオレニルチタニウムトリ(また
はジ)クロライド、具体例としては、(9−トリメチル
シリル)フルオレニルチタニウムトリ(ジ)クロライ
ド、[9−(2−メトキシエチル)]フルオレニルチタ
ニウムトリ(ジ)クロライド、(9−メトキシカルボニ
ルメチル)フルオレニルチタニウムトリ(ジ)クロライ
ド、{9−[2−(N,N−ジエチルアミノ)エチ
ル]}フルオレニルチタニウムトリ(ジ)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(ジ)クロライドなど、
【0039】(13)(1)〜(12)の化合物の中心
金属であるTiがZrまたはHfに置換された構造の化
合物、具体例としては、シクロペンタジエニルジルコニ
ウムトリ(ジ)クロライド、(トリメチルシリル)シク
ロペンタジエニルジルコニウムトリ(ジ)クロライド、
(2−メトキシエチル)インデニルハフニウムトリ
(ジ)クロライド、(メトキシカルボニルメチル)フル
オレニルジルコニウムトリ(ジ)クロライド、[2−
(N,N−ジエチルアミノ)エチル]シクロペンタジエ
ニルジルコニウムトリ(ジ)クロライドなど、
【0040】(14)(1)〜(13)の化合物の中心
金属に結合した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構造の化合物、具
体例としては、(トリメチルシリル)シクロペンタジエ
ニルチタニウムトリ(ジ)フルオライド、(2−メトキ
シエチル)シクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)
ブロマイド、(メトキシカルボニルメチル)シクロペン
タジエニルチタニウムトリ(ジ)アイオダイド、[2−
(N,N−ジエチルアミノ)エチル]シクロペンタジエ
ニルチタニウムトリ(ジ)アイオダイドなど、
【0041】(15)(1)〜(14)の化合物の中心
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
素基に置換された構造の化合物、具体例としては、(ト
リメチルシリル)シクロペンタジエニルチタニウムトリ
(ジ)メチル、(2−メトキシエチル)シクロペンタジ
エニルチタニウムトリ(ジ)ベンジル、(メトキシカル
ボニルメチル)シクロペンタジエニルチタニウムトリ
(ジ)メチル、[2−(N,N−ジエチルアミノ)エチ
ル]シクロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)メチル
など、
【0042】(16)(1)〜(15)の化合物の中心
金属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オキシ基に置換された構造の化合
物、具体例としては、(トリメチルシリル)シクロペン
タジエニルチタニウムトリ(ジ)メトキシド、(2−メ
トキシエチル)シクロペンタジエニルチタニウムトリ
(ジ)ブトキシド、(メトキシカルボニルメチル)シク
ロペンタジエニルチタニウムトリ(ジ)エトキシド、
[2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル]シクロペン
タジエニルチタニウムトリ(ジ)ブトキシドなど、
【0043】(17)(1)〜(16)の化合物の中心
金属に結合したハロゲン原子、炭化水素基または炭化水
素オキシ基の全てまたは一部がアミド基に置換された構
造の化合物、具体例としては、(トリメチルシリル)シ
クロペンタジエニルチタニウムトリス(ビス)ジメチル
アミド、(2−メトキシエチル)シクロペンタジエニル
チタニウムトリス(ビス)ジエチルアミド、(メトキシ
カルボニルメチル)シクロペンタジエニルチタニウムト
リス(ビス)ジプロピルアミド、[2−(N,N−ジエ
チルアミノ)エチル]シクロペンタジエニルチタニウム
トリス(ビス)ジオクチルアミドなど、
【0044】(18)(14)〜(17)の化合物のX
のいずれか一つと有機基Qが架橋基(例えば、ジメチル
シリレンなど)を介し、または、介さずに直接結合して
環状構造を形成した構造の化合物、具体例としては、
[t−ブチル(ジメチル−シクロペンタジエニルシリ
ル)アミド]ジ(モノ)クロロチタニウム、[t−ブチ
ル(ジメチル−シクロペンタジエニルシリル)アミド]
ジ(モノ)メチルチタニウム、[t−ブチル(ジメチル
−シクロペンタジエニルシリル)アミド]ジ(モノ)メ
チルジルコニウム、[t−ブチル(ジメチル−フルオレ
ニルシリル)アミド]ジ(モノ)メチルチタニウムな
ど、が挙げられる。
【0045】これらの内、(1)、(2)、(7)、
(8)、(11)、(12)、およびそれらに対応する
(13)〜(18)の構造の化合物が好ましく、
(1)、(2)およびそれらに対応する(13)〜(1
8)の構造の化合物がより好ましく、(2)およびそれ
に対応する(13)〜(17)の構造の化合物がさらに
好ましく、(2)の構造の化合物が特に好ましい。
【0046】一般式2で示される周期律表第IV族遷移
金属化合物の調製方法は特に制限されない。例えば、M
eO(CO)CH2CpTiCl3の場合はMacrom
ol.Symp.、1997年、118巻、55〜60
頁の記載に基づいて、また、MeOCH2CH2CpTi
Cl3の場合はTransition Met. Ch
em.,1990年、15巻、483頁の記載に基づい
て調製すればよい。
【0047】また、これらの中でも、(A’)カルボニ
ル基、スルフォニル基、エーテル基、チオエーテル基か
ら選ばれる少なくとも一種の原子団を有する置換基を持
つシクロペンタジエニル骨格を有する周期律表第IV族
遷移金属化合物が好ましい。上記の(A’)成分である
カルボニル基、スルフォニル基、エーテル基、チオエー
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
換基を持つシクロペンタジエニル骨格を有する周期律表
第IV族遷移金属化合物は、好ましくは下記一般式3、
または一般式4で示される周期律表第IV族遷移金属化
合物であり、さらに好ましくは下記一般式3で示される
周期律表第IV族遷移金属化合物である。 一般式3:
【0048】
【化3】
【0049】(式中、Mは周期律表第IV族遷移金属、
1,X2,X3は水素原子、ハロゲン、炭素数1から1
2の炭化水素基、または、炭素数1から12の炭化水素
オキシ基、Yは水素原子、または炭素数1から20の炭
化水素基であって、それ自体シクロペンタジエニル基と
環を形成していてもよく、Z1、Z2は水素原子または炭
素数1から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から12の炭化水素
基、炭素数1から12の炭化水素オキシ基、または炭素
数1から12の炭化水素チオ基であり、nは0から5の
整数である。) 一般式4:
【0050】
【化4】
【0051】(式中、Mは周期律表第IV遷移金属、X
1,X2,X3は水素原子、ハロゲン、炭素数1から12
の炭化水素基、または、炭素数1から12の炭化水素オ
キシ基、Yは水素原子、または炭素数1から20の炭化
水素基であって、それ自体シクロペンタジエニル基と環
を形成していてもよく、Z1、Z2は水素原子または炭素
数1から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から12の炭化水素基であり、nは
0から5の整数である。)
【0052】一般式3または一般式4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タ
ジエニル基、アルキル、アリール、シクロアルキル基な
どの置換基を有するシクロペンタジエニル基、または複
数の融合した環状置換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タジ
エニル基は>C=O構造、>C=S構造、−C−O−C
−構造、および、−C−S−C−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。また、
周期律表第IV族遷移金属(式中のM)は、好ましくは
Ti,ZrまたはHf、より好ましくはTiである。X
1、X2、X3として、ハロゲンとしてはフッ素原子、塩
素原子、臭素原子、沃素原子、好ましくは塩素原子、炭
化水素基としてはメチル、ネオペンチルなどのアルキル
基、ベンジルなどのアラルキル基、炭化水素オキシ基と
してはメトキシ、エトキシ、イソプロポキシなどのアル
コキシ基、ベンジルオキシ基などのアラルキルオキシ基
などが挙げられる。炭化水素オキシ基としてはアルコキ
シ基が好ましい。Yには、例えば、水素原子、および、
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t
−ブチルなどのアルキル基、フェニルなどのアニリル
基、ベンジルなどのアラルキル基などの他、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も含まれ
る。シクロペンタジエン環に結合したYは、このシクロ
ペンタジエン環とともに、例えば、インデニル基、フル
オレニル基のような多環状基を形成していてもよい。
【0053】Z1、Z2としては、例えば、水素原子、メ
チル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−
ブチルなどのアルキル基、フェニルなどのアリール基、
ベンジルなどのアラルキル基などが挙げられる。R1
しては、例えば、水素原子、炭化水素基としては、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブ
チルなどのアルキル基、フェニルなどのアリール基、ベ
ンジルなどのアラルキル基、炭化水素オキシ基としては
メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブ
トキシ、t−ブトキシなどのアルコキシ基、フェニルオ
キシ基などのアリールオキシ基、ベンジルオキシ基など
のアラルキルオキシ基、炭化水素チオ基としてはメチル
チオ、エチルチオ、プロピルチオ、イソプロピルチオ、
ブチルチオ、t−ブチルチオなどのアルキルチオ基、フ
ェニルチオ基などのアリールチオ基、ベンジルチオ基な
どのアラルキルチオ基などが挙げられる。R1としては
炭化水素オキシ基が好ましく、中でもアルコキシ基が特
に好ましい。R2としては、炭化水素基として、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブ
チルなどのアルキル基、フェニルなどのアリール基、ベ
ンジルなどのアラルキル基などが挙げられる。nは好ま
しくは1または2である。
【0054】周期律表第IV族遷移金属化合物(A)の
具体例としては、一般式3で示されるMeO(CO)C
2CpTiCl3、MeO(CO)CH(Me)CpT
iCl3、{3−[MeO(CO)CH2]}(1−M
e)CpTiCl3、一般式4で示されるMeOCH2
2CpTiCl3などが挙げられる(式中のMeはメチ
ル基、Cpはシクロペンタジエニル構造を示す)。
【0055】周期律表第IV族遷移金属化合物(A)の
調製方法は特に制限されない。例えば、MeO(CO)
CH2CpTiCl3の場合はMacromol. Sy
mp., 1997年、第118巻、55〜60頁の記
載に基づいて、MeOCH2CH2CpTiCl3の場合
は、Transition Met. Chem.,1
990年、第15巻、483頁の記載に基づいて調製す
ればよい。
【0056】上記周期律表第IV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
アルミニウムオキシ化合物(a)は、好ましくは下記一
般式5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5: (−Al(R5)O−)n (R1は炭素数1〜10の炭化水素基であり、その具体
例としては、メチル、エチル、プロピル、イソブチルな
どのアルキル基が挙げられ、中でもメチル基が好まし
い。R5はハロゲン原子および/またはR6O基で置換さ
れたものであってもよい。R6は炭素数1〜10の炭化
水素基であり、その具体例としては、メチル、エチル、
プロピル、イソブチル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。nは重合度であり、5以上、
好ましくは10以上、好ましくは100以下、より好ま
しくは50以下である。)
【0057】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、非配位性アニオンと
カチオンとのイオン性化合物が挙げられる。
【0058】非配位性アニオンとしては、例えば、テト
ラ(フェニル)ボレート、テトラ(フルオロフェニル)
ボレート、テトラキス(ジフルオロフェニル)ボレー
ト、テトラキス(トリフルオロフェニル)ボレート、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(ペンタフルオロフェニル)ボレート、テトラキス
(テトラフルオロメチルフェニル)ボレート、テトラ
(トリイル)ボレート、テトラ(キシイル)ボレート、
トリフェニルペンタフルオロフェニルボレート、トリス
(ペンタフルオロフェニル)フェニルボレートなどが挙
げられる。
【0059】カチオンとしては、カルボニウムカチオ
ン、オキソニウムカチオン、アンモニウムカチオン、ホ
スホニウムカチオン、遷移金属を有するフェロセニウム
カチオンなどを挙げられる。
【0060】カルボニウムカチオンの具体例としては、
トリフェニルカルボニウムカチオン、トリ置換フェニル
カルボニウムカチオンなどの三置換カルボニウムカチオ
ンを挙げることができる。トリ置換フェニルカルボニウ
ムカチオンの具体例としては、トリ(メチルフェニル)
カルボニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニル)カル
ボニウムカチオンが挙げられる。
【0061】オキソニウムカチオンの具体例としては、
ヒドロキソニウムカチオンOH3 +、メチルオキソニウム
カチオンCH3OH2 +などのアルキルオキソニウムカチ
オン;ジメチルオキソニウムカチオン(CH32OH+
などのジアルキルオキソニウムカチオン;トリメチルオ
キソニウムカチオン(CH33+トリエチルオキソニ
ウムカチオン(C253+などのトリアルキルオキソ
ニウムカチオンなどが挙げられる。
【0062】アンモニウムカチオンの具体例としては、
トリメチルアンモニウムカチオン、トリエチルアンモニ
ウムカチオン、トリプロピルアンモニウムカチオン、ト
リブチルアンモニウムカチオンなどのトリアルキルアン
モニウムカチオン、N,N−ジエチルアニリニウムカチ
オン、N,N−2,4,6−ペンタメチルアニリニウム
カチオンなどのN,N−ジアルキルアニリニウムカチオ
ン、ジ(i−プロピル)アンモニウムカチオン、ジシクロ
ヘキシルアンモニウムカチオンなどのジアルキルアンモ
ニウムカチオンが挙げられる。
【0063】ホスホニウムカチオンの具体例としては、
トリフェニルホスホニウムカチオン、トリ(メチルフェ
ニル)ホスホニウムカチオン、トリ(ジメチルフェニ
ル)ホスホニウムカチオンなどのトリアリールホスホニ
ウムカチオンが挙げられる。
【0064】該イオン性化合物は、上記で例示した非配
位性アニオンおよびカチオンの中から、それぞれ任意に
選択して組み合わせたものを用いることができる
【0065】上記のうち、トリフェニルカルボニウムテ
トラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、N,N−ジ
メチルアニリニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)
ボレート、1,1’−ジメチルフェロセニウムテトラ
(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどのイオン性化
合物をより好ましく用いることができる。
【0066】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、トリフェニルボロンが挙げられる。
【0067】助触媒(B)のうち、周期律表第I〜II
I族主元素金属の有機金属化合物(d)には、狭義の有
機金属化合物のみならず、周期律表第I〜III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、フェニルリチウム、ジブ
チルマグネシウム、トリメチルアルミニウム、トリエチ
ルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘ
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ウムが好ましい。有機
金属ハロゲン化合物としては、例えば、エチルマグネシ
ウムクロライド、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、ジエ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、エチ
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、ジエチルアルミニウ
ムハイドライド、セスキエチルアルミニウムハイドライ
ドなどが挙げられる。
【0068】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)、(b)と(d)、(c)と(d)の組み合わせ
である。
【0069】助触媒(B)は、(A’)カルボニル基、
スルフォニル基、エーテル基、チオ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持つシク
ロペンタジエニル骨格を有する周期律表第IV族遷移金
属化合物とを用いる場合は、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’)と
からなることが特に好ましい。
【0070】アルミノキサン(a’)は前述の通りであ
る。
【0071】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、テトラキス(ペンタフルオロフェニ
ル)ボレートのアニオンと例えば(CH32N(C
65)H+のような活性プロトンを有するアミンカチオ
ン、(C653+のような三置換カルボニウムカチオ
ン、カルボランカチオン、メタルカルボランカチオン、
遷移金属を有するフェロセニウムカチオンなどとのイオ
ン性化合物を用いることができる。
【0072】本発明においては、さらに、水素化金属化
合物、周期律表第I〜III族主元素金属の有機金属化
合物、有機金属ハロゲン化合物、水素化有機金属化合物
などを併用して共役ジエン単量体を重合してもよい。上
記(B)成分として遷移金属化合物(A)と反応してカ
チオン性遷移金属化合物を生成できる化合物を用いる場
合には、周期律表第III族主元素金属の有機金属化合
物を併用することが好ましい。水素化金属化合物として
は、例えば、NaH,LiH,CaH2、LiAlH4
NaBH4などが挙げられる。主元素金属の有機金属化
合物としては、例えば、メチルリチウム、ブチルリチウ
ム、フェニルリチウム、ジブチルマグネシウム、トリメ
チルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソ
ブチルアルミニウム、トリヘ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る。有機金属ハロ
ゲン化合物としては、例えば、エチルマグネシウムクロ
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、ジエ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、エチルアル
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、ジエチルアルミニウムハイ
ドライド、セスキエチルアルミニウムハイドライドなど
が挙げられる。
【0073】本発明においては、遷移金属化合物(A)
および/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。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
ア、カ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5〜150μm、比表面積が2〜800m
2/gの多孔性微粒子が好ましく、例えば100〜80
0℃で熱処理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。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−オレフイン単独重合体、α
−オレフイン共重合体、アクリル酸、メタクリル酸、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、および、それらの化学
変成物を挙げることができる。これらの有機高分子化合
物は、平均粒子径が5〜250μmの球状微粒子が用い
られる。遷移金属化合物(A)および/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。
【0074】(単量体)本発明に用いる共役ジエン単量
体としては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3
−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエ
ン,2−クロロ−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタ
ジエン、1,3−ヘキサジエンなどが含まれる。共役ジ
エンの中でも1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3
−ブタジエンが好ましく、1,3−ブタジエンがより好
ましい。これらの共役ジエン単量体は、それぞれ単独
で、または2種以上を組み合わせて用いることができる
が、特に1,3−ブタジエンを単独で用いることが好ま
しい。
【0075】また、共役ジエ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、エチルスチレン、p−tert−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
−クロルスチレン、p−ブロモスチレン、2−メチル−
1,4−ジクロルスチレン、2,4−ジブロモスチレ
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−ブテンなどのオレフイン、シクロペン
テン、2−ノルボルネンなどの環状オレフイン、1,5
−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、1,7−オク
タジエン、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2
−ノルボルネンなどの非共役ジエン、メチルメタクリレ
ートなどの(メタ)アクリル酸エステルなどが含まれ
る。
【0076】(共役ジエン重合体の製造方法)本発明に
おいて共役ジエン単量体、または、共役ジエン単量体お
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、
有機アルミニウムオキシ化合物(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〜III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)とを用いた以下のような方法(I)
〜(VI)が適用可能である。
【0077】(I)(A)成分と(B)成分を予め接触
させた後さらに単量体と接触させて重合を行う。 (II)(A)成分と単量体とを予め接触した後さらに
(B)成分と接触させて重合を行う。 (III)(B)成分と単量体とを予め接触した後さら
に(A)成分と接触させて重合を行う。 (IV)(A)成分と(B)成分を混合し、担体と接触
させ、生成した担持触媒を分離して、担持触媒と単量体
とを接触させて重合を行う。 (V)(A)成分と担体を接触させた後、さらに(B)
成分と接触させ、生成した担持触媒を分離して、担持触
媒と単量体とを接触させて重合を行う。 (VI)(B)成分と担体を接触させた後、さらに
(A)成分と接触させ、生成した担持触媒を分離して、
担持触媒と単量体とを接触させて重合を行う。
【0078】(I)〜(VI)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)と有機アルミニウムオキシ化合物(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〜III
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)とを予め接触(エージン
グ)させた後、さらに単量体と接触させる、(I)、
(IV)〜(VI)の方法が好ましく、特に(I)の方
法が好ましい。この方法によれば重量平均分子量(M
w)と数平均分子量(Mn)の比である分子量分布(M
w/Mn)が1.6以下のブタジエン系重合体が容易に
得られる。
【0079】成分(A)と成分(B)の接触温度(T,
℃)は−100〜+80℃が好ましく、−80〜+70
℃が特に好ましい。接触時間(t,分)すなわち、接触
から重合開始までの時間は 0.017<t<6000exp(−0.0921T) を満たすことが好ましく、 0.083<t<4000exp(−0.0921T) を満たすことがさらに好ましい。80℃を越える高温で
は目的のエージング効果が得られず、−100℃未満の
低温は経済性において不利である。低温では接触させた
まま長時間保存しても問題ないが、温度が高くなると重
合活性が失活しやすくなり、接触時間が長いと重合しに
くくなる。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。
【0080】(A)成分および(B)成分は、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として調製するた
めに用いる溶媒は、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、シクロヘキサン、ミネラルオイル、ベ
ンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素溶媒、また
は、クロロホルム、メチレンクロライド、ジクロロエタ
ン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素溶媒であ
る。好ましい溶媒はトルエン、ベンゼンなどの芳香族炭
化水素である。また、2種以上の溶媒を混合して用いて
もよい。
【0081】触媒の使用量は、通常、単量体1モル当り
上記遷移金属化合物(A)100〜0.01ミリモル、
好ましくは10〜0.1ミリモル、より好ましくは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、所謂、リビン
グ重合系である。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って規制で
きる。ゴム材料として好ましい重合体を得るために特に
好ましい単量体1モル当りの上記遷移金属化合物(A)
の量は5〜0.2ミリモルである。また、この触媒使用
量の場合に、特に狭い分子量分布を有する重合体が得ら
れる。具体的には、Mw/Mn=1.6以下の重合体が
容易に得られる。
【0082】助触媒(a)、(b)、(c)、(d)を
単独で用いても併用してもよいが、それぞれ、単独で用
いる場合は、アルミノキサンなど有機アルミニウムオキ
シ化合物(a)/遷移金属化合物(A)のモル比は通常
10〜10,000、好ましくは100〜5,000、
より好ましくは200〜3,000である。イオン性化
合物(b)/遷移金属化合物(A)のモル比は、通常
0.01〜100、好ましくは0.1〜10である。ル
イス酸性化合物(c)/遷移金属化合物(A)のモル比
は、通常0.01〜100、好ましくは0.1〜10で
ある。有機金属化合物を使用する場合には、有機金属化
合物(d)/遷移金属化合物(A)のモル比は通常0.
1〜10,000、好ましくは1〜1,000である。
【0083】本発明の製造方法において、共役ジエン単
量体、または、共役ジエ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。
【0084】重合温度は−100〜20℃、好ましくは
−80〜15℃、さらに好ましくは−60℃〜10℃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
らはより低温であることが好ましい。一方、製造コスト
の点からは極度の低温を採用することは好ましくない。
【0085】重合時間は1秒〜360分、重合圧力は常
圧〜30kg/cm2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、二種以上の溶媒を混合して用
いてもよい。また、また、エチルエーテル、ジグライ
ム、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル
類、トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン
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。
【0086】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−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、シクロオクタジエンなどの環状ジエン類、
および、水素が好ましく使用される。
【0087】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、ブタノール、イソブタ
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良い。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、
スチームストリッピング法、貧溶媒での析出などを用い
ればよい。
【0088】(ブタジエン系重合体)本発明の共役ジエ
ン重合体の製造方法によれば、高活性であることから効
率よく重合体を製造できるのみならず、リビング重合を
進行させるため、本発明の製造方法により得られる共役
ジエン重合体のうち、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、分子末端
に周期律表第IV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、好まし
くは数平均分子量(Mn)が1,000〜10,00
0,000のブタジエン系重合体は新規な重合体であ
る。
【0089】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)重合体収率の増加に伴い数平均分子
量が比例的に増加し、しかも、分子量分布が広がらない
こと、c)重合体の数平均分子量(Mn)が単量体/触
媒比で規制できること、d)ポスト重合(二段重合)が
可能であること、e)末端官能化が可能であることなど
に基づき行われる。
【0090】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が、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GPC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20%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80%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。
【0091】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。末端変性率が80%以上となれ
ば、リビング鎖含有率は80%以上である。末端変性率
は重合体の数平均分子量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、GPC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カルボニル基濃度を
測定すればよい。
【0092】この新規なリビングブタジエン系重合体
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
タジエン系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。
【0093】本発明のリビングブタジエン系重合体は、
その1,3−ブタジエンに由来する全繰り返し単位中シ
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−シス結
合のことである。
【0094】本発明のリビングブタジエン系重合体の数
平均分子量(Mn)は1,000〜10,000,00
0、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。
【0095】本発明のリビングブタジエン系重合体の重
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(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。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。
【0096】重合体の分岐構造は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/mol)
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(THF)を溶離液とし40±2℃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。本発明のリビングブタジエン系重合体の分岐構造は
特に限定されないが、式1を満たすことが好ましい。 式1: log(RMSR)>a×log(MW)−b ここで、係数aは0.638であり、係数bは2.01
である。
【0097】本発明の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持たないハイシス構
造のブタジエン系重合体であり、全く新規な重合体であ
る。
【0098】上記本発明のリビングブタジエン系重合体
はアルコール等の活性水素を有する試薬や一酸化炭素等
の適当な反応性を有する試薬と接触させることにより、
分子末端に周期律表第VI族遷移金属を持たない、所謂
デッド重合体にすることができる。このデッドブタジエ
ン系重合体には、下記の構造の新規な重合体が含まれ
る。
【0099】例えば、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、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γ: 式γ: log(Mw/Mn)<A×log(Mw)−
B が、新規な重合体である。ここで、A=0.162かつ
B=0.682で成立することが好ましく、式γはA=
0.161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=0.1
59でも成立することが特に好ましい。また、式γ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=0.69
0でも成立することが特に好ましい。
【0100】また、例えば、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、重量平均
分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/
Mn)が1.6以下、Mnが1,000〜10,00
0,000であるリビングおよびデッドブタジエン系重
合体も構造の新規な重合体である。
【0101】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、Mnが1,000〜1
0,000,000であり、下記式1’を満たすリビン
グおよびデッドブタジエン系重合体は構造の新規な重合
体である。 式1’: log(RMSR)>a×log(MW)−
b ここで、係数aは0.638であり、係数bは2.01
未満、好ましくは2.00以下、より好ましくは1.9
9以下である。この重合体は実質的に分岐構造を持たな
いハイシス構造のブタジエン系重合体である。
【0102】本発明の分岐構造の少ないリビング重合体
は、適当な反応性試薬と接触させて、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、分子末端に官能基を有する分子鎖を全分子鎖中に
80%以上含有するデッドブタジエン系重合体に誘導す
ることができる。
【0103】また、本発明の分岐構造の少ないリビング
重合体は、適当な多官能性試薬と接触させて、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
%以上である枝分子から形成される、星型の分子形態を
有するデッドブタジエン系重合体に誘導することができ
る。
【0104】さらに、本発明の分岐構造の少ないリビン
グ重合体は、適当な異種モノマーと接触させて、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5
0%以上であるブタジエン系ブロックを一成分として成
る、リビングおよびデッドブロック共重合体に誘導する
ことができる。
【0105】
【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。
【0106】(遷移金属化合物製造例1) (2−メトキシカルボニルメチル)シクロペンタジエニ
ルトリクロロチタン[MeO(CO)CH2CpTiC
3]の合成 トリメチルシリルシクロペンタジエニルナトリウム(3
2g,200mmol)の400mlテトラヒドロフラ
ン(以下、THFという)溶液にアルゴン雰囲気下−7
8℃でメチルブロモアセテート(30.6g,200m
mol)の100mlTHF溶液をゆっくりと滴下し
た。滴下終了後、さらに−78℃で一晩攪拌を続けた。
その後、減圧下でTHFを溜去し、生成した固体をろ別
した後真空蒸留(65−66℃/3mmHg)により約
30g(収率70%)の(2−メトキシカルボニルメチ
ル)トリメチルシリルシクロペンタジエン[TMSCp
CH2COOMe]を得た。生成物の構造は1H−NMR
から確認した。
【0107】1H−NMR(ppm,TMS,CDC
3)6.55−6.20(m,シクロペンタジエン環
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,シクロペンタジエ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,シクロペンタジエ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,9H)
【0108】(2−メトキシカルボニルメチル)トリメ
チルシリルシクロペンタジエン4.2g(20mmo
l)の100ml乾燥塩化メチレン溶液にアルゴン雰囲
気下0℃で3.8g(20mmol)の四塩化チタンを
加え、室温で3時間攪拌を続けた。反応溶液を−30℃
に冷却してオレンジ色結晶(4.0g、収率70%)を
析出させた。生成物が(2−メトキシカルボニルメチ
ル)シクロペンタジエニルトリクロロチタンであること
1H−NMRで確認した。
【0109】1H−NMR(ppm,TMS,CDC
3)7.05(s,4H),3.92(s,2H),
3.76(s,3H)
【0110】(遷移金属化合物製造例2) (2−メトキシエチル)シクロペンタジエニルトリクロ
ロチタン[MeOCH2CH2CpTiCl3]の合成 トリメチルシリルシクロペンタジエニルナトリウム32
g(200mmol)の400mlTHF溶液に、アル
ゴン雰囲気下−78℃でクロロエチルメチルエーテル1
8.9g(200mmol)の100mlTHF溶液を
ゆっくりと滴下した。滴下終了後、一晩加熱還流した。
その後、減圧下にTHFを溜去し、生成した固体をろ別
した後、真空蒸留(80℃,1mmHg)により約33
g(85%)の(2−メトキシエチル)トリメチルシリ
ルシクロペンタジエン[TMSCpCH2CH2OMe]
を得た。生成物の構造は1H−NMRから確認した。
【0111】1H−NMR(ppm,TMS,CDC
3):6.55−6.20(m,シクロペンタジエン
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,シクロペンタジエン環中の単結合を
構成する炭素に結合した水素),3.15-2.98
(m,シクロペンタジエン環中の単結合を構成する炭素
に結合した水素),3.61(m,2H),3.40
(s,3H),3.02(m,2H),0.22(s,
9H)
【0112】得られたTMSCpCH2CH2OMe
O.50g(2.5mmol)の20ml乾燥塩化メチ
レン溶液に、アルゴン雰囲気下、−78℃で四塩化チタ
ン0.25ml(2.2mmol)を加え、室温で3時
間攪拌を続けた。次いで反応溶液を−78℃に冷却して
析出したオレンジ色結晶0.43g(収率70%)を得
た。生成物が(2−メトキシエチル)シクロペンタジエ
ニルトリクロロチタン[MeOCH2CH2CpTiCl
3]であることを1H−NMRから確認した。
【0113】1H−NMR(ppm,TMS,CDC
3):6.91(s,4H),3.70(t,2
H),3.37(s,3H),3.10(t,2H)
【0114】(遷移金属化合物製造例3) トリメチルシリルシクロペンタジエニルトリクロロチタ
ン[Me3SiCpTiCl3]の合成 ビス(トリメチルシリル)シクロペンタジエンはJ.
C.S.Dalton,1980年、1156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(ト
リメチルシリル)シクロペンタジエン2.1g(10m
mol)の100ml乾燥n−ヘキサン溶液に、アルゴ
ン雰囲気下、−78℃で四塩化チタン1.1ml(10
mmol)を滴下し4時間攪拌した。溶媒を留去後、昇
華により黄色結晶2.1g(収率70%)を得た。生成
物がMe3SiCpTiCl3であることを1H−NMR
から確認した。1 H−NMR(ppm,TMS,CDCl3):6.85
(t,2H),6.66(t,2H),0.10(s,
9H)
【0115】(実施例1)重合機として攪拌機を装着し
た内容積300ml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86.6g
とメチルアルミノキサン75.0mmolのトルエン溶
液(東ソー・アクゾ社製)を仕込み、25℃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
ンタジエニルトリクロロチタン(MeO(CO)CH2
CpTiCl3、以下TiESと略す)0.075mm
olのトルエン溶液を添加し25℃にて5分間エージン
グした後、急冷して−25℃の恒温とした。ブタジエン
2.35gを仕込んで一段目の重合反応を開始し、−2
5℃で攪拌した。8分後に重合溶液10gをサンプリン
グし、重合率測定とGPC測定に供した。一段重合開始
から10分後にブタジエン6.13gを添加し、−25
℃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る操作を2回繰
り返した。得られた重合体を乾燥、秤量して、重合体収
率を求めた。
【0116】重合体のミクロ構造はNMR分析により求
めた。すなわち、1H−NMR分析(1,4−結合
5.4−5.6ppm、1,2−結合 5.0−5.1
ppm)から重合体中の1,4−結合と1,2−結合の
比を求め、13C−NMR(シス28ppm、トランス
33ppm)からシスとトランスの比を求め、重合体の
ミクロ構造を決定した。
【0117】GPC分析には、カラムとして東ソー社製
GMHを2本連結したものまたはG−7000とG−5
000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と分子量分布を求めた。
【0118】結果は次の通りであった。 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%,トランス;2%,1,2;5%.
【0119】図1にGPC溶出曲線を示す。二段重合に
より得た重合体のGPC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。
【0120】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
ことが分かる。
【0121】(実施例2)メチルアルミノキサン24.
4mmolのトルエン溶液にTiES0.0244mm
olのトルエン溶液を滴下し25℃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52.4gとブタジエン
5.5gを仕込み、−25℃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℃にて
3分間重合させた。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。
【0122】重合反応に使用された遷移金属化合物中の
遷移金属1mmol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4700g/mmol−
M・hであった。
【0123】GPC−MALLS測定には、カラムとし
て東ソー社製G−7000とG−5000を連結したも
のを、溶離液としてテトラヒドロフラン(THF)を、
多角度光散乱検出器としてワイアットテクノロジー社製
DAWN−Fを用い、40±2℃にて測定し、根平均二
乗半径(RMSR、nm)と絶対分子量(MW,g/m
ol)の関係式1を測定値が有意な分子量領域において
求めた。式1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50万に対応するRM
SRの値である。
【0124】(比較例1、2)比較のため、市販のNd
触媒ブタジエン重合体(エニケム社製、ネオシス60)
およびCo触媒ブタジエン重合体(日本ゼオン社製、N
ipol BR1220)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。
【0125】
【表1】
【0126】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系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。
【0127】(実施例3〜10、比較例3)遷移金属化
合物としてTiES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−25℃および0℃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3〜10
の重合体はリビング鎖含量が80%以上であることがわ
かった。
【0128】
【表2】
【0129】(実施例11〜16、比較例4〜6)遷移
金属化合物として(2−メトキシエチル)シクロペンタ
ジエニルトリクロロチタン(MeOCH2CH2CpTi
Cl3、以下TiET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−25℃および0℃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℃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11〜16においてリビング重合が
進行していることがわかった。
【0130】
【表3】
【0131】(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ロペンタジエニルト
リクロロチタン(以下TiTMS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。条件と結果
を表4に示す。重合温度−25℃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℃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。
【0132】
【表4】
【0133】(実施例19、20)遷移金属化合物とし
てTiTMSを、触媒成分(B)としてトリフェニルカ
ルボニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート
を、第三触媒成分としてトリイソブチルアルミニウム
(TIBA)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−4
0℃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。
【0134】
【表5】
【0135】(実施例21、22)遷移金属化合物とし
てシクロペンタジエニルトリクロロチタン(以下CpT
iCl3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。CpTiCl3には塩化メチレン溶
媒中−35℃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−25℃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においてリビング重合が進
行していることがわかった。
【0136】
【表6】
【0137】(実施例23〜25、比較例8)遷移金属
化合物としてCpTiCl3を、触媒成分(B)として
トリフェニルカルボニウムテトラ(ペンタフルオロフェ
ニル)ボレートを、第三触媒成分としてトリイソブチル
アルミニウム(TIBA)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−25℃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、2
5℃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においてリビング
重合が進行していることがわかった。
【0138】
【表7】
【0139】
【発明の効果】本発明の共役ジエン重合体の製造方法
は、高活性でリビング重合反応を進行させる。この製造
方法を用いて得られるブタジエン系重合体は、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
としている。本発明のブタジエン系重合体は、
【図面の簡単な説明】
【図1】ゲルパーミエーションクロマトグラフィの溶出
曲線である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 靖三 茨城県つくば市吾妻二丁目805−808号 (72)発明者 宮沢 哲 茨城県つくば市松代四丁目403−103号 (72)発明者 土原 健治 茨城県つくば市吾妻二丁目806−703号 (72)発明者 村田 昌英 東京都文京区水道二丁目3番15−504号 (72)発明者 尾崎 裕之 茨城県つくば市小野川四丁目6−202号 (72)発明者 川辺 正直 茨城県つくば市竹園二丁目6番2−203号 (72)発明者 福井 祥文 茨城県つくば市二の宮四丁目6番3−507 号 (72)発明者 ジン ジジュ 石川県金沢市3−14−4 ひろみハイツ 201 (72)発明者 萩原 英昭 茨城県つくば市天久保2−6−14 桜井ハ イツ203 (72)発明者 加瀬 俊男 茨城県つくば市松代五丁目2−2号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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1,000〜10,000,000であり、
    分子末端に周期律表第IV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
    ブタジエン系重合体。
  2. 【請求項2】 シクロペンタジエニル骨格を有する周期
    律表第IV族遷移金属化合物(A)と、有機アルミニウ
    ムオキシ化合物(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〜III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、共役ジエン単量
    体、または、共役ジエン単量体およびそれと共重合可能
    な単量体を20℃以下の温度で重合することを特徴とす
    る共役ジエン系重合体の製造方法。
  3. 【請求項3】 (A)シクロペンタジエニル骨格を有す
    る周期律表第IV族遷移金属化合物が、カルボニル基、
    スルフォニル基、エーテル基、チオ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持つシク
    ロペンタジエニル骨格を有する周期律表第IV族遷移金
    属化合物である請求項2記載の共役ジエン系重合体の製
    造方法。
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