JPH10218908A - テトラヒドロピラニルメタノールのアルキルエーテルの存在下での共役ジエンとビニルアレーンのアニオン共重合 - Google Patents

テトラヒドロピラニルメタノールのアルキルエーテルの存在下での共役ジエンとビニルアレーンのアニオン共重合

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JPH10218908A JP9135504A JP13550497A JPH10218908A JP H10218908 A JPH10218908 A JP H10218908A JP 9135504 A JP9135504 A JP 9135504A JP 13550497 A JP13550497 A JP 13550497A JP H10218908 A JPH10218908 A JP H10218908A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1,2−含量の高い共役ジエンのホモポリマ
ー及びコポリマーの製造。 【解決手段】 不活性溶剤中、下記の(a)及び(b)
からなる触媒系の存在下で下記の(A)と(B)とを重
合させることによりポリマーを製造する方法。 (A)少なくとも一種のジエンモノマー50〜100重
量%と、 (B)少なくとも一種のエチレン性不飽和モノマー0〜
50重量% (a)実質的にリチウム誘導体からなる少なくとも一種
のアニオン系開始剤と(b)テトラヒドロピラニルエー
テル群に属する少なくとも一種の重合調節剤

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特定の調節剤の存在下
で、より詳しくはテトラヒドロピラニルメタノールのア
ルキルエーテルの存在下で、共役ジエンを(共)重合さ
せる方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】不活性溶剤中、リチウムをベースとする
触媒の存在下で、共役ジエンを(共)重合させると、
1,4−ミクロ構造を約90%と1,2−ミクロ構造を
約10%含む、ポリブタジエンや関連コポリマー(特に
スチレンとのコポリマー)のようなポリマーが生成す
る。
【0003】1,2−構造の含有率の高いジエンポリマ
ーやコポリマーは、タイヤ、ゴム成形品、塗料、及びそ
れらに類する製品等の特殊な用途用として、広く関心が
もたれている。
【0004】1,2−構造の含有率を高めるには、通
常、いわゆる「調節剤」、すなわち1,2−ミクロ構造
の含有率を調節することのできる物質、の存在下で
(共)重合を行う。
【0005】調節剤のグループに属するものとしてはテ
トラヒドロフラン(THF)がありTHFは、通常、重
合の段階で不活性溶剤中に添加する。しかしながら、T
HFは、回収の段階や、溶剤を再循環させる際に問題を
生じる。
【0006】米国特許第4,429,091号の明細書
には、環状、及び/又は線状のオキソラニルアルカンか
ら本質的になる調節剤が記載されている。この調節剤を
用いると、THFを用いた時よりも高い1,2−ミクロ
構造含有率が得られる。
【0007】米国特許第5,231,153号の明細書
には、テトラヒドロフルフリルエーテルを用いてスチレ
ンとイソプレンを共重合させることにより得られる、エ
ラストマー状ポリマーの合成方法が記載されている。
【0008】米国特許第4,367,325号の明細書
には、ビニル含有率が少なくとも70%のスチレン−ブ
タジエンランダムコポリマーを得る為に、メトキシアル
キルテトラヒドロフランやその他のエーテル類を用いる
ことが開示されている。米国特許第4,367,325
号の明細書に記載されている方法は、もっぱら、重合時
間が約2時間の断熱プロセスである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】今回、共役ジエンのホ
モポリマー、及びコポリマーを製造するのに用いる、上
述の欠点を克服できる触媒系が見出された。この触媒系
は、1,2−ミクロ構造の含有率の高いポリマーを高収
率で、しかも高温で製造するのに有効である。
【0010】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、不活性
溶剤中、下記(a)及び(b)を含んでなる触媒系の存
在下で、下記(A)と(B)とを重合させることにより
ポリマーを製造する方法に関する。
【0011】(A)少なくとも一種のジエンモノマー、
好ましくはイソプレンもしくは1,3−ブタジエン、よ
り好ましくは1,3−ブタジエン50〜100重量%
と、 (B)少なくとも一種のエチレン性不飽和モノマー、好
ましくは芳香族ビニルモノマー、より好ましくはスチレ
ン0〜50重量% (a)実質的にリチウム誘導体からなる少なくとも一種
のアニオン系開始剤と(b)エーテルの群に属する少な
くとも一種の調節剤 ただし、上記調節剤(b)は、一般式(I)を有するエ
ーテルの類から選ばれたものである。
【0012】
【化2】 (式中、五つのRのうちの一つ、もしくは二つが、−C
2 −O−R1 (ここでR1 は、炭素数1〜10、好ま
しくは1〜5の炭化水素基であり、より好ましくはメチ
ルおよびエチルから選ばれたものである)であり、その
他のRは−Hである) 特に有効なのは、一般式(I)中の五つのRのうち、テ
トラヒドロピラン環の2位にあるRの一つだけが−CH
2 −O−R1 (R1 はメチルおよびエチルから選ばれた
ものであり、好ましくはメチルである)であって、その
他の四つのRはHであるような調節剤である。別の言い
方をすれば、最も好ましい調節剤は、2−メトキシメチ
ルテトラヒドロピランである。
【0013】本発明の調節剤は、ビニル含有率の高いポ
リマーを高温で、従って非常に短い重合時間で、もたら
すことができるので、極めて有効である。本発明の調節
剤は、調節剤/リチウム比が低くても有効である。
【0014】上記のように、少なくとも一種のジエンか
ら、リチウム開始剤と本発明の調節剤を用いて得られる
ポリマーは、通常、エラストマー状である。用いること
のできるジエンモノマーは、炭素原子を4〜12個、好
ましくは4〜8個、有するものである。このようなジエ
ンは、通常、共役ジエンである。最も一般的なジエン
は、イソプレンとブタジエンである。その他に使用する
ことができるジエンは、2,3−ジメチル−1,3−ブ
タジエン、ピペリレン、3−ブチル−1,3−オクタジ
エン、2−フェニル−1,3−ブタジエン等の、単独、
もしくは混合物である。
【0015】低分子量の炭化水素で希釈された上記ジエ
ンの一種、もしくは二種以上からなる混合物も、本発明
の方法に用いることができる。このような混合物は、ジ
エン含有率の低いストリームと呼ばれるものであるが、
これは、ナフサや軽油のクラッキングのような様々な石
油精製の際のストリームから得られる。或いは、このよ
うな混合物は、適切に調製された混合物であってもよ
い。ジエンと混合できる低分子量の炭化水素の例として
代表的なものは、プロパン、プロピレン、イソブタン、
n−ブタン、1−ブテン、イソブチレン、トランス−2
−ブテン、シス−2−ブテン、シクロヘキセン、エチレ
ン、プロピレン等、である。
【0016】本発明の調節剤は、ジエンのホモポリマー
の製造にだけではなく、高いビニル含有率をもつ、一種
又は二種以上のジエンのコポリマーの製造にも用いるこ
とができる。例えば、イソプレンとブタジエンからな
る、ビニル含有率の高いコポリマーを製造することがで
きる。
【0017】更に本発明の調節剤は、ジオレフィンモノ
マーと、ジオレフィンモノマーと共重合可能な少なくと
も一種のエチレン性不飽和モノマーとからなる、ビニル
含有率の高いエラストマーコポリマーもしくはターポリ
マーを製造するのに用いることができる。上記のエチレ
ン性不飽和モノマーの例として代表的なものは、CH2
=CH−鎖末端基を一又はそれより多く有するビニリデ
ンモノマーである。即ち、ビニル芳香族炭化水素(例え
ば、スチレン、α−メチルスチレン、ブロモスチレン、
クロロスチレン、フルオロスチレン等)、及びエチレ
ン、プロピレン、1−ブテンのようなα−オレフィン類
である。
【0018】少なくとも一種の不飽和ジエンと少なくと
も一種のエチレン性不飽和モノマーとのコポリマーであ
る、エラストマー状コポリマーは、一般的に、ジエンモ
ノマーを50〜99重量%と、その他のオレフィン性不
飽和モノマーを1〜50重量%含む。
【0019】ジエンモノマーと芳香族ビニルモノマーと
のコポリマーは、様々な用途に用いることができる。こ
のようなコポリマーの代表的な例としては、ジエンモノ
マー50〜95重量%と、芳香族ビニルモノマー5〜5
0重量%とからなるスチレン−ブタジエンゴム(SB
R)が挙げられる。
【0020】芳香族ビニルモノマーは、ジエンとのコポ
リマーを製造する際に、恐らく最も広く用いられるエチ
レン性不飽和モノマーであろう。このような芳香族ビニ
ル化合物は当然のことながら、ジエンモノマーと共重合
するものを選択する。アルキルもしくはアリールリチウ
ム誘導体からなる開始剤の存在下で、重合可能ないずれ
の芳香族ビニル化合物も使用できる。芳香族ビニル化合
物は、通常、炭素原子を8〜20個、好ましくは8〜1
4個含むものであり、より好ましくはスチレンである。
芳香族ビニル化合物の代表的な例としては、スチレンの
他に、1−ビニル−ナフタレン、2−ビニル−ナフタレ
ン、3−メチルスチレン、4−プロピルスチレン、4−
シクロヘキシルスチレン、4−ドデシルスチレン、2−
エチル−4−ベンジルスチレン、4−(フェニルブチ
ル)スチレン、が挙げられる。
【0021】共役ジエンとモノビニル誘導体の相対的な
量は、広い範囲で変えることができる。エラストマー状
ポリマーを製造する際の、芳香族ビニル化合物に対する
ジエンの割合は、エラストマー状コポリマーがもたらさ
れるような割合でなければならない。ジエン/芳香族ビ
ニルモノマーの比については、この比を越えるとエラス
トマー状ポリマーは得られないといった明確な範囲はな
いが、通常、エラストマー状コポリマーは、ジエンを少
なくとも50重量部含む。本発明の方法に従ってエラス
トマーを得るには、ジエンと芳香族ビニル化合物の重量
比は、通常(50:50)〜(95:5)の範囲であ
る。ジエンの混合物、及び芳香族ビニル化合物の混合物
も、勿論使用することができる。
【0022】本発明の方法による(共)重合は、芳香族
系、パラフィン系、もしくはシクロパラフィン系の炭化
水素溶剤中で行うことができる。これらの溶剤は、通
常、1分子につき炭素原子を4〜10個含んでいて、重
合条件下で液状のものである。このような溶剤の例とし
て代表的なものは、ブタン、ペンタン、イソオクタン、
シクロヘキサン、n−ヘキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、エチルベンゼン等、であり、これらは単独で
も、混合物としても用いることができる。
【0023】本発明の調節剤は、リチウム触媒系により
開始される塊状重合にも使用することができる。
【0024】本発明の調節剤を用いた溶液重合に於いて
は、反応混合物中のモノマーの量は5〜50重量%であ
る。反応混合物とは、当然のことながら、有機溶剤、モ
ノマー、リチウム開始剤、及び調節剤を含んでなるもの
である。好ましい態様に於いては、反応混合物中に含ま
れるモノマーの量は、30重量%以下である。
【0025】本発明の方法に用いるリチウム開始剤に
は、単官能誘導体と多官能誘導体の両方が含まれる。
【0026】本発明の方法で用いるリチウム開始剤の量
は、重合させようとするモノマー、及び得ようとする分
子量により変えることができる。しかしながら一般的に
は、0.01〜0.2phm(以下、phmは、モノマ
ー100部に対する部を示す)、好ましくは0.01〜
0.1phm、より好ましくは0.025〜0.07p
hm、のリチウム開始剤を用いる。
【0027】リチウム開始剤は、所望の枝分かれの度合
いや弾性、供給原料のタイプ等により選択することがで
きる。使用する供給原料のタイプについて言えば、スト
リーム中のジエン濃度が低い場合には、多官能開始剤が
好ましい。実際、ジエンの未精製ストリーム中に存在す
る不純物は全て、炭素−リチウム結合と反応可能であっ
て、この反応により開始剤が不活性化される。
【0028】使用可能な多官能開始剤は、リチウムの単
官能化合物と、ポリビニルホスフィンもしくはポリビニ
ルシランとの反応により得られるものである。この反応
は、炭化水素のような不活性な希釈剤中で、且つ極性有
機化合物の存在下で行うのが好ましい。有機リチウム化
合物とポリビニルシラン(もしくはポリビニルホスフィ
ン)との反応により沈殿物を形成することができるが、
この沈殿物は、所望ならば、共役ジエンや芳香族ビニル
化合物のような可溶化モノマーを添加することにより溶
解できるものである。或いは、上記の反応を、最少量の
可溶化モノマーの存在下で行ってもよい。
【0029】モノ有機リチウム誘導体の例として代表的
なものは、エチルリチウム、イソプロピルリチウム、n
−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert
−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n−
エイコシルリチウム、フェニルリチウム、2−ナフチル
リチウム、4−ブチルフェニルリチウム、4−トリルリ
チウム、シクロヘキシルリチウム、である。
【0030】ポリビニルシランの例として代表的なもの
は、テトラビニルシラン、メチルトリビニルシラン、ジ
エチルジビニルシラン、ジ−n−ドデシルジビニルシラ
ン、シクロヘキシルトリビニルシラン、フェニルトリビ
ニルシラン、ベンジルトリビニルシラン、である。
【0031】ポリビニルホスフィンの例として代表的な
ものは、トリビニルホスフィン、メチルジビニルホスフ
ィン、ドデシルジビニルホスフィン、フェニルジビニル
ホスフィン、シクロオクチルジビニルホスフィン、であ
る。
【0032】その他の多官能重合開始剤は、芳香族ポリ
ビニル化合物と、共役ジエン、もしくは芳香族モノビニ
ル化合物、もしくはその両方とを用いて、モノ有機リチ
ウム誘導体から調製することができる。これらの成分
は、通常、希釈剤としての炭化水素、もしくは炭化水素
の混合物と、極性有機化合物の存在下で、初めから仕込
むことができる。或いは、モノ有機リチウム誘導体を共
役ジエン、もしくは芳香族モノビニル化合物と反応さ
せ、その後で芳香族ポリビニル化合物を添加する二段階
法により、多官能重合開始剤を調製してもよい。前記の
共役ジエン、及び芳香族モノビニル化合物のうちのいず
れを用いてもよい。
【0033】代表的な芳香族ポリビニル化合物は、1,
2−ジビニルベンゼン、1,3−ジビニルベンゼン、
1,4−ジビニルベンゼン、1,2,4−トリビニルベ
ンゼン、1,3−ジビニルナフタレン、1,8−ジビニ
ルナフタレン、1,3,5−トリビニルナフタレン、
2,4−ジビニルビフェニル、3,5,4′−トリビニ
ルビフェニル、m−ジイソプロペニルベンゼン、p−ジ
イソプロペニルベンゼン、からなる。炭素原子を18個
以下含む芳香族ジビニル炭化水素が好ましく、オルト、
メタ、もしくはパラの形のジビニルベンゼン、又はそれ
らの混合物が特に好ましい。
【0034】或いは、単官能もしくは多官能の特定の有
機リチウム化合物を用いてもよい。このような有機リチ
ウム化合物は、式R1 (Li)X で表すことのできるも
のである。(式中、R1 は、炭素原子を1〜20個含む
炭化水素基を表し、xは1〜4の整数である)。このよ
うな有機リチウム化合物として代表的なものには、メチ
ルリチウム、エチルリチウム、イソプロピルリチウム、
n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、ter
t−ブチルリチウム、tert−オクチルリチウム、n
−デシルリチウム、フェニルリチウム、1−ナフチルリ
チウム、4−ブチルフェニルリチウム、シクロヘキシル
リチウム、4−ブチルシクロヘキシルリチウム、ジリチ
ウム−メタン、1,4−ジリチウム−ブタン、1,10
−ジリチウム−デカン、1,4−ジリチウム−シクロヘ
キサン、がある。
【0035】本発明の調節剤は、どのような方法で反応
ゾーンに導入してもよい。例えば、この調節剤を有機金
属開始剤と共に、もしくは別々に重合ゾーンに仕込むこ
とができる。
【0036】この調節剤の量は、ポリマーに所望のビニ
ル含有率に応じて変えることができる。例えばビニル含
有率の低いポリマーを希望するのであれば、調節剤は、
開始剤の金属1モルにつき約0.1モル用いる。ビニル
含有率の高いポリマーを希望するのであれば、それより
多い量の調節剤を用いる。しかしながら、調節剤を開始
剤の金属1モルにつき40モルより多く用いるのは意味
がない。調節剤をリチウム1モルにつき0.2〜10モ
ル、好ましくは0.5〜5モル、用いるのが好ましい。
【0037】先行技術の調節剤に比べ、本発明の調節剤
は、少量でも驚くほど効果的である。
【0038】エーテル系調節剤は、高エーテル/リチウ
ム比で用いた場合、重合触媒を不活性化させ、その結
果、分子量分布曲線、及び分子量の値そのものが変化し
てしまうことが当業者に知られている。従って、(コ)
ポリマーのビニル含有率が同じであるならば、公知技術
の調節剤よりも少ない量で、すなわち低エーテル/リチ
ウム比で用いることのできる、本発明の調節剤のような
調節剤を用いることが重要である。
【0039】重合温度は、−20〜150℃の範囲内で
変えることができる。殆どの場合、重合温度を10〜1
25℃とするのが好ましい。重合は、恒温、且つ断熱の
条件下で行うことができる。先行技術の調節剤を用いた
場合、ジエンと芳香族ビニル化合物との統計的な重合
は、高温では完了しないという点に注目すべきである。
一方、本発明の調節剤を用いた場合には、高温であって
も、ジエンと芳香族ビニル化合物がより良くランダム化
される。
【0040】圧力については、通常、重合条件下で実質
的に液相が保てれば充分である。
【0041】この重合は、モノマーが殆ど完全に重合す
るのに充分な時間行う。言い換えれば、重合は高転化率
で行う。
【0042】重合は、水、酸、低級アルコールのような
非カップリング停止剤、もしくはカップリング停止剤を
用いるといった標準的な方法で停止させることができ
る。
【0043】カップリング停止剤の例として代表的なも
のは、ポリビニル芳香族炭化水素、ポリエポキシド、ポ
リイソシアネート、ポリイミン、ポリアルデヒド、ポリ
ケトン、ポリハライド、ポリ酸無水物、ポリエステル
(ポリヒドロキシアルコールと単官能カルボン酸とのエ
ステル)、ジエステル(単官能アルコールとジカルボン
酸とのエステル)、である。
【0044】本発明による方法に従って、溶液重合法に
より得られたポリマーは、通常の方法を用いて回収する
ことができる。多くの場合、残っている炭素−リチウム
結合を切断してから生成したポリマーを回収するのが好
ましい。酸素との有害な接触からポリジエンを保護する
為に、ポリマー溶液に酸化防止剤を添加するのもまた有
効である。生成したポリマーをポリマー溶液中に沈殿さ
せてもよく、また残っている可能性のあるリチウムは、
イソプロパノールのような低級アルコールを添加して不
活性化させてもよい。ポリマーは、デカント法、ろ過、
遠心分離のような通常の方法で回収することができる。
揮発性の残留物を除去する為に、蒸気の気流中でストリ
ッピングを行ってもよい。
【0045】
【作用】回分式でも、連続式でも行うことのできる本発
明の方法に用いる調節剤は、比較的高温でも有効であ
る。
【0046】回分式の重合に、本発明の調節剤を用いる
場合には、より広い温度範囲を用いることができ、従っ
てモノマー濃度を高くすることができ、また本方法で、
経済的に収率も上げることができる。
【0047】連続式の重合では、温度を高くすると運動
が速くなり、その結果、流量が大きくなり滞留時間が短
くなり、従って経済的に良好な収率が得られる。
【0048】
【実施例】以下の例により、本発明を更に詳しく説明す
る。 <THPA−m(メチルテトラヒドロピラニルエーテ
ル)の調製>2−ヒドロキシメチルテトラヒドロピラン
60〜70ミリモル(7〜8グラム)を塩化メチレン1
00〜200ccに入れたものを、機械的に攪拌しなが
ら、1リッターのフラスコに注ぎいれる。その後、Na
OHの50%水溶液を28グラムと、臭化トリエチルベ
ンジルアンモニウムを6〜7グラム添加する。次いで硫
酸ジメチルを100〜150ミリモル(12〜18グラ
ム)添加して、室温で8〜10時間攪拌する。
【0049】エチルアルコールを2〜3cc添加して反
応を不活性化させ、更に数時間攪拌を続ける。
【0050】その後、有機相を抽出し、ロータリーエバ
ポレーターで乾燥させる。未反応のアルコールを留去
し、反応混合物を、シクロヘキサン/エーテル混合物を
用いてシリカゲルクロマトグラフィーにより精製する。 <ブタジエンの重合>実験の手順は、リチウム触媒を用
いた通常の手順である(Morton著「アニオン重合」中の
「原理と実際」(アカデミック・プレス、ニューヨー
ク、1983年)を参照されたい)。
【0051】代表的な例は以下の通りである。1リッタ
ーの反応器に、溶剤(シクロヘキサン)を700グラ
ム、ブタジエンを15グラム、調節剤を所望量(一般的
に0.6〜0.7ミリモル)、n−ブチルリチウムを
0.05〜0.07グラム仕込む。
【0052】温度は、例中に示されている温度であり、
又この温度は、希釈度が高く、また用いる反応器の熱容
量が大きい為、重合中、殆ど一定に保たれる。
【0053】反応は、完全に転化する迄(通常、80℃
で10分、25℃で2〜3時間)行う。その後、水(1
〜2ミリモル)を添加して活性中心を不活性化させる。
このようにして得られたポリブタジエンに酸化防止剤
(BHT、0.15phr)を添加し、また蒸気を用い
たストリッピングにより溶剤を除去する。或いは、非溶
剤(エタノール)を添加してポリマーを凝固させる。用
いたエーテル/リチウム比を確認する為にポリマーをG
PCにかけ、またミクロ構造を調べる為にIR分析も行
う。
【0054】本発明の調節剤の存在下、及び先行技術の
調節剤の存在下で行った試験データを表1に示す。
【0055】表1中(及びその後の共重合についての表
中)、「THPA−m」という略語は、2−メトキシメ
チルテトラヒドロピラン(一般式(I)を有する化合物
であって、式中、置換基が2位にあり、R1 が−CH3
であるもの)を表し、「THPA−et」は、2−エト
キシメチルテトラヒドロピラン(一般式(I)を有する
化合物であって、式中、置換基が2位にあり、R1 が−
CH2 CH3 であるもの)を表し、「THFA−m」
は、2−メトキシメチルテトラヒドロフラン(メチルテ
トラヒドロフルフリルエーテルとも呼ばれるもの)を表
し、「THFA−et」は、エチルテトラヒドロフルフ
リルエーテルとしても知られている、2−エトキシメチ
ルテトラヒドロフランを示す。これらのテトラヒドロフ
ラン誘導体は、米国特許第5,231,153号の明細
書に記載されている方法に用いられるものであって、比
較の為に挙げるものである。
【0056】表には、重合温度、調節剤/リチウムのモ
ル比、及び生成したポリブタジエンのビニル含有率を示
す。ビニル含有率とは、ポリマー骨格中に存在する全二
重結合に対するビニル二重結合(1,2)のパーセンテ
ージをいう。
【0057】 表1 ブタジエンの単独重合 例 エーテル 温 度 ビニル(%) エーテル/Li比 (℃) (1,2/全体) 1 THPA−m 25 74.7 0.7 A1comp THFA−m 25 73.4 0.7 2 THPA−et 25 80.5 1.1 A2comp THFA−et 25 79 1.1 3 THPA−m 50 64.2 0.7 A3comp THFA−m 50 58.4 0.7 4 THPA−et 50 58.3 1 A4comp THFA−et 50 56.9 1 5 THPA−m 80 46.6 0.7 5b THPA−m 80 50.5 2 A5comp THFA−m 80 37.5 0.7 6 THPA−et 80 40.5 1A6comp THFA−et 80 40.2 1 表1のデータから、本発明のTHPA−mは、25℃で
はTHFA−mと殆ど同じ性能を示すが、一方、(工業
的な観点から非常に関心のもたれる)これより高い温度
では、調節剤/リチウム比が同じである場合、THPA
−mは、THFA−mの存在下で得られるよりも明らか
に高いビニル含有率をもつポリブタジエンをもたらすこ
とが分かる。
【0058】一方、THPA−etは、調節剤/リチウ
ム比が同じである場合、THFA−etの存在下で得ら
れるのと余り変わらない結果をもたらす。 <ポリイソプレンの合成>ブタジエンについて上で述べ
たのと同様の重合を行う。結果を表1aに示す。 表1a テスト エーテル 温 度 3,4 ユニット エーテル/Li比 (℃) (%) IPR/1 THPA−m 80 31 0.95IPR/2comp THFA−m 80 18 0.95 表1のデータから、ポリイソプレンの場合も、本発明の
エーテルを用いると、先行技術のエーテルを用いた時に
比べて、3,4−ユニットの含有率がいかに高くなるか
が分かる。 <スチレン−ブタジエンコポリマーの合成>ブタジエン
−スチレンコポリマーの合成の手順は、ブタジエンの単
独重合に関して記載したのと同様であって、この手順に
は、ブチルリチウムを導入する前に第二のモノマーを添
加すること、及び初期のモノマー組成をGCにより分析
する為にサンプルを採ることが含まれる。開始剤を添加
した後、転化率が低い(最高10〜15%)うちに別の
サンプルを採り、GCによりモノマー組成の変化を調べ
る。転化終了後、ホモポリマーについて上で述べたのと
同じ手順により、GPC分析、及びIR分析を行う。こ
れらの試験データを表2に示す。
【0059】 表2 ブタジエン/スチレンの共重合 例 エーテル 温 度 スチレン ビニル エーテル/Li比 (℃) (%) (%) 7 THPA−m 25 26.9 67.6 0.7 A7comp THFA−m 25 29.7 66.1 0.7 8 THPA−m 50 24.9 55.6 0.7 A8comp THFA−m 50 24.4 48.8 0.7 9 THPA−m 80 26.2 40 0.7A9comp THFA−m 80 24.5 33.2 0.7 表2のデータから、全ての温度で、特に50℃と80℃
で、THPA−mはTHFA−mに比べて効率が良いこ
とが分かる。特に重要なのは、THPA−mの存在下、
80℃で得られたコポリマーのビニル含有率が、比較の
調節剤を用いた場合の33.2%に対して、40%であ
るという点である。
【0060】Kelen-Tudos の計算方法(H. Catalgiz-Gi
z, A. T. Giz: Macromol. Chem. Phys., 195, 855 (199
4)を参照のこと)を用い、数値計算法(M. Dube, R. Am
in Sanayel, A. Penlidis, K. F. O'Driscoll, P. M. R
eilly: J. Pol. Sci. Polym.Chem., 29, 703 (1991) を
参照のこと)による確認を行って共重合効率を評価する
為に、反応性比を高精度で測定する(表3)。
【0061】表3には、r1=Kbb/Kbs(Kbb
は単独重合速度定数であり、Kbsはブタジエニルリチ
ウムからスチリルリチウムへのクロス・オーバー速度定
数である)の値と、r2=Kss/Ksb(Kssはス
チレンの単独重合速度定数であり、Ksbはスチリルリ
チウムからブタジエニルリチウムへのクロス・オーバー
速度定数である)の値を示す。
【0062】r1の値とr2の値が両方とも1に近いの
が、理想的な共重合である。実際、科学文献に明記され
ているように、r1=r2=1の時に、理想的な統計的
なコポリマーが得られる。
【0063】 表3 共重合に於ける効率 例 エーテル 温 度 r1 r2 エーテル (℃) /Li比 10 THPA−m 25 0.7 1.25 0.7 A10comp THFA−m 25 0.9 1.15 0.7 11 THPA−m 50 1.15 0.6 0.7 A11comp THFA−m 50 1.18 0.35 0.7 12 THPA−m 80 1.41 0.12 0.7A12comp THFA−m 80 2.18 0.14 0.7 表3中のデータで非常に重要なのは、例12と例12
(比較)の試験データである。本発明の調節剤(例1
2)は、80℃でのr1の値を1.41とすることがで
きるが、これに対して、先行技術の対応するメチルテト
ラヒドロフルフリルエーテルでは2.18である。この
ことは表4に示されているように、高温でスチレンとブ
タジエンを共重合させることにより、スチレンの統計的
な分布率のより高いコポリマーが得られるということを
意味する。 <スチレン/ブタジエンの断熱共重合>窒素雰囲気下
で、ブタジエン1,125グラムとスチレン375グラ
ムを、20リッターの反応器に仕込む。THPA−mを
0.91グラム(7ミリモル)添加し、また比較例とし
て、THFA−mを0.805グラム(7ミリモル)添
加する。初期温度が26℃に達した時点で、ブチルリチ
ウムを0.704グラム(11ミリモル)添加する。
【0064】モノマー濃度が高いので、温度は26℃か
ら87℃に上昇する。本発明の調節剤、及び比較の調節
剤(THFA−m、及びエチレングリコールジ−ter
t−ブチルエーテル(EGBE))の存在下で行った試
験の結果を、表4に示す。表4の第3カラムには、ブロ
ック中に存在するスチレンの全スチレンに対するパーセ
ンテージを示す。「スチレンブロック」という語は、オ
ゾン反応による分析の結果、10個より多いスチレン単
位からなる連鎖を意味する。
【0065】 表4 調節剤 ビニル スチレンブロック エーテル/Li (%) /全スチレン(%) THPA−m 50 0.9 0.7 THFA−m 44.4 4.8 0.7EGBE 45 30 0.7 表4の結果から、エーテルとリチウムの比が同じである
場合、本発明の調節剤は、先行技術の調節剤を用いて得
られるものより非常にビニル含有率の高いスチレン/ブ
タジエンコポリマーをもたらすことが分かる。その上、
ブロックスチレンのパーセンテージは、先行技術の調節
剤を用いて得られるものよりも明らかに低い。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不活性溶剤中、下記(a)及び(b)から
    なる触媒系の存在下で、下記(A)と(B)とを重合さ
    せることによりポリマーを製造する方法。 (A)少なくとも一種のジエンモノマー50〜100重
    量%と、 (B)少なくとも一種のエチレン性不飽和モノマー0〜
    50重量% (a)実質的にリチウム誘導体からなる少なくとも一種
    のアニオン系開始剤と(b)エーテルの群に属する少な
    くとも一種の調節剤 ただし、上記調節剤(b)は、一般式(I)を有するエ
    ーテル類から選ばれたものである。 【化1】 (式中、五つのRのうちの一つもしくは二つは、−CH
    2 −O−R1 (R1 は炭素数1〜10、好ましくは1〜
    5の炭化水素基であり、より好ましくはメチルおよびエ
    チルから選ばれたものである)であり、その他のRは−
    Hである)
  2. 【請求項2】該ジエンモノマー(A)がイソプレン、も
    しくは1,3−ブタジエンであることを特徴とする、請
    求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】該ジエンモノマー(A)が1,3−ブタジ
    エンであることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】該エチレン性不飽和モノマー(B)が、芳
    香族ビニル化合物から選ばれるものであることを特徴と
    する、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】該芳香族ビニル化合物(B)がスチレンで
    あることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】五つのRのうちの一つだけが−CH2 −O
    −R1 であって、他の四つが−Hであることを特徴とす
    る、請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】−CH2 −O−R1 基が、テトラヒドロピ
    ランの酸素に関してα位にあることを特徴とする、請求
    項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】R1 が−CH3 、もしくは−C2 5 であ
    ることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】R1 が−CH3 であることを特徴とする、
    請求項8に記載の方法。
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