JPH11181026A - ポリブタジエン及びその製造方法 - Google Patents

ポリブタジエン及びその製造方法

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JPH11181026A
JPH11181026A JP20356598A JP20356598A JPH11181026A JP H11181026 A JPH11181026 A JP H11181026A JP 20356598 A JP20356598 A JP 20356598A JP 20356598 A JP20356598 A JP 20356598A JP H11181026 A JPH11181026 A JP H11181026A
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JP
Japan
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polybutadiene
compound
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cobalt
nickel
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JP20356598A
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English (en)
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Nobuhiro Tsujimoto
信弘 辻本
Yoshimoto Baba
義甫 馬場
Masato Murakami
村上  真人
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定の高分子量ポリブタジエンと特定の低分
子量ポリブタジエンとからなるポリブタジエン、及びそ
のポリブタジエンを高重合活性で製造する方法を提供す
る。 【解決手段】 シス-1,4- 構造含有率が80%以上
であり下記の(A)成分及び(B)成分からなるポリブ
タジエン。 (A)重量平均分子量(Mw)が70万〜300万であ
り、コバルト化合物、ニッケル化合物及び有機アルミニ
ウム化合物からなる触媒系(但し、コバルト化合物:ニ
ッケル化合物=1:0.01〜1(モル比))で製造さ
れたポリブタジエン。(B)重量平均分子量(Mw)が
5千〜7万であり、ニッケル化合物及び有機アルミニウ
ム化合物からなる触媒系で製造されたポリブタジエン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子量ポリブタ
ジエン成分と低分子量ポリブタジエン成分の混合物から
なる二峰性ポリブタジエン及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】耐衝撃性ポリスチレン組成物用ポリブタ
ジエンとして、高分子量ポリブタジエン成分と低分子量
ポリブタジエン成分の混合物からなる二峰性が知られて
いる。
【0003】特開昭62-179542号公報には、固
有粘度[η]が3.0〜6.0で且つシス-1,4- 構
造のポリブタジエンを主成分とする高分子量ポリブタジ
エン70〜30重量%と、固有粘度[η]が0.6〜
1.4で且つシス-1,4- 構造のポリブタジエンを主
成分とする低分子量ポリブタジエン30〜70重量%と
からなる耐衝撃性ポリスチレン系樹脂のゴム成分として
好適なポリブタジエンゴム組成物が開示されている。製
造方法としては、コバルト化合物、ハロゲン化有機アル
ミニウム及び水からなる触媒に、分子量調節剤としてシ
クロオクタジエンを添加して低分子量ポリブタジエンを
単独に製造して、別途重合した高分子量ポリブタジエン
とブレンドする方法が記載されている。
【0004】また、特開平4-100810号公報に
は、固有粘度[η]が3.0〜7.0で且つシス-1,
4- 構造率が80%以上のポリブタジエンを主成分とす
る高分子量ポリブタジエン80〜30重量%と、固有粘
度[η]が0.5〜1.4で且つシス-1,4- 構造率
が80%未満のポリブタジエンを主成分とする低分子量
ポリブタジエン30〜70重量%とからなる耐衝撃性ポ
リスチレン系樹脂のゴム成分として好適なポリブタジエ
ンゴム組成物が開示されている。製造方法としては、高
分子量ポリブタジエンをオクテン酸コバルト、ジエチル
アルミニウム、水からなる触媒に連鎖移動剤としてシク
ロオクタジエンを使用して製造し、低分子量ポリブタジ
エンをn-ブチルリチウムを触媒として製造し、これらを
溶液ブレンドする方法が記載されている。
【0005】また、特公昭42-9017号には、固有
粘度[η]が1.5〜20で且つシス-1,4- 構造率
が85%以上の高分子量ポリブタジエン70〜95重量
%と、固有粘度[η]が0.35〜0.75の低分子量
ポリブタジエン30〜5重量%とからなるゴム組成物が
開示されている。製造方法としては、コバルト化合物ー
セスキアルミニウムの触媒により、低分子量ポリブタジ
エンを単独重合により製造し、別途重合した高分子量ポ
リブタジエンをブレンドする方法が記載されている。
【0006】また、特公昭43-628号公報には、コ
バルト塩+アルミニウムジアルキルハライド+水の触媒
系において、コバルト塩の一部を置き換えた触媒系を用
いたブタジエンの重合方法が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定の高分
子量ポリブタジエンと特定の低分子量ポリブタジエンと
からなるポリブタジエン及びそのポリブタジエンを高重
合活性で製造する方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、シス-1,4-
構造含有率が80%以上であり下記の(A)成分及び
(B)成分からなるポリブタジエンに関する。 (A)ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)
で測定した重量平均分子量(Mw)が70万〜300万
であり、コバルト化合物、ニッケル化合物及び有機アル
ミニウム化合物からなる触媒系(但し、コバルト化合
物:ニッケル化合物=1:0.01〜1(モル比))で
製造されたポリブタジエン。 (B)ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)
で測定した重量平均分子量(Mw)が5千〜7万であ
り、ニッケル化合物及び有機アルミニウム化合物からな
る触媒系で製造されたポリブタジエン。
【0009】また、本発明は、シス-1,4- 構造含有
率が80%以上であり下記の(A)成分及び(B)成分
からなるポリブタジエンの製造方法であって、コバルト
化合物、ニッケル化合物及び有機アルミニウム化合物か
らなる触媒系(但し、コバルト化合物:ニッケル化合物
=1:0.01〜1(モル比))を用いてゲルパーミエ
ーションクロマトグラフ(GPC)で測定した重量平均
分子量(Mw)が70万〜300万のポリブタジエン
(A)を製造し、ニッケル化合物及び有機アルミニウム
化合物からなる触媒系を用いてゲルパーミエーションク
ロマトグラフ(GPC)で測定した重量平均分子量(M
w)が5千〜7万のポリブタジエン(B)を製造するこ
とを特徴とするポリブタジエンの製造方法に関する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明で得られるポリブタジエン
の(A)成分のゲルパーミエーションクロマトグラフ
(GPC)で測定した重量平均分子量(Mw)が70万
〜300万であり、好ましくは100万〜200万であ
る。
【0011】本発明で得られるポリブタジエンの(B)
成分のゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)
で測定した重量平均分子量(Mw)が5千〜7万であ
り、 好ましくは5千〜6万であり、特に好ましくは5千
以上3万未満であり、さらに特に好ましくは5千〜2.
5万であり、さらに特により好ましくは1万〜2.5万
である。
【0012】上記の(A)成分と(B)成分からなる本
発明のポリブタジエンのシス-1,4- 構造含有率は、
好ましくは85%以上であり、より好ましくは90%以
上である。
【0013】本発明において、上記の(A)成分及び
(B)成分からなるポリブタジエンの製造方法として
は、特に限定しないが、 (1)二段直列重合、例えば、初槽で(A)成分を製造
し、終槽で(B)成分を製造する方法、又は、初槽で
(B)成分を製造し、終槽で(A)成分を製造する方
法、 (2)一段重合、例えば、(A)成分を製造し、ひき続
き(B)成分を1槽で製造する方法、又は、(B)成分
を製造し、ひき続き(A)成分を1槽で製造する方法、 (3)二段並列重合、例えば、(A)成分と(B)成分
を別々の槽で製造した後、混合する方法 (4)(A)成分及び(B)成分をそれぞれ、別々に製
造したのち溶液ブレンド、溶融ブレンドなど混合する方
法 などが挙げられる。中でも、第一重合工程で(A)成分
を製造し、次いで、第二重合工程で(B)成分を製造す
る二段直列重合が好ましい。
【0014】ポリブタジエン(A)を製造する触媒系
は、コバルト化合物、ニッケル化合物及び有機アルミニ
ウム化合物からなる触媒系(但し、コバルト化合物:ニ
ッケル化合物=1:0.01〜1(モル比))である。
また、ポリブタジエン(B)を製造する触媒系は、ニッ
ケル化合物及び有機アルミニウム化合物からなる触媒系
である。
【0015】ポリブタジエン(A)を製造する触媒系お
よび重合条件としては、以下のものが挙げられる。
【0016】コバルト化合物としては、コバルトの塩や
錯体が好ましく用いられる。特に好ましいものは、塩化
コバルト、臭化コバルト、硝酸コバルト、オクチル酸コ
バルト、ナフテン酸コバルト、酢酸コバルト、マロン酸
コバルト等のコバルト塩や、コバルトのビスアセチルア
セトネートやトリスアセチルアセトネート、アセト酢酸
エチルエステルコバルト、ハロゲン化コバルトのトリア
リールフォスフィン錯体、トリアルキルフォスフィン錯
体、ピリジン錯体やピコリン錯体等の有機塩基錯体、も
しくはエチルアルコール錯体などが挙げられる。
【0017】中でも、オクチル酸コバルト、ナフテン酸
コバルト、コバルトのビスアセチルアセトネート及びト
リスアセチルアセトネートが好ましい。
【0018】ニッケル化合物としては、ナフテン酸ニッ
ケル、ギ酸ニッケル、オクチル酸ニッケル、ステアリン
酸ニッケル、クエン酸ニッケル、安息香酸ニッケル、ト
ルイル酸ニッケルなどの有機酸塩、ニッケルアセチルア
セトナートなどの有機錯化合物、アルキルベンゼンスル
ホン酸ニッケル、ニッケルオキシボレートなどが挙げら
れる。
【0019】中でも、オクチル酸ニッケルが好ましい。
【0020】有機アルミニウム化合物としては、ハロゲ
ン含有アルミニウム化合物、トリアルキルアルミニウム
化合物及びそれらを水と反応させることによって得られ
るアルミノキサン化合物などが挙げられる。
【0021】ハロゲン含有アルミニウム化合物として、
ジアルキルアルミニウムクロライド、ジアルキルアルミ
ニウムブロマイドなどのジアルキルアルミニウムハライ
ド、アルキルアルミニウムセスキクロライド、アルキル
アルミニウムセスキブロマイドなどのアルキルアルミニ
ウムセスキハライド、アルキルアルミニウムジクロライ
ド、アルキルアルミニウムジブロマイドなどのアルキル
アルミニウムジハライド等が挙げられる。
【0022】具体的化合物としては、ジエチルアルミニ
ウムモノクロライド、ジエチルアルミニウムモノブロマ
イド、ジブチルアルミニウムモノクロライド、エチルア
ルミニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムジク
ロライド、ジシクロヘキシルアルミニウムモノクロライ
ド、ジフェニルアルミニウムモノクロライドなどが挙げ
られる。
【0023】トリアルキルアルミニウム化合物として
は、トリエチルアルミニウム、トリメチルアルミニウ
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。
アルミノキサン化合物としては、上記のハロゲン含有ア
ルミニウム、トリアルキルアルミニウムを水と反応させ
て得られるアルミノキサンが挙げられる。これらの有機
アルミニウム化合物は、単独で用いてもよく、いくつか
を組み合わせて用いてもよい。
【0024】コバルト化合物の使用量は、ブタジエン1
モルに対し、通常、コバルト化合物が5×10-7〜1×
10-4モル、好ましくは5×10-7〜1×10-5モルの
範囲である。
【0025】ニッケル化合物の使用量は、コバルト化合
物:ニッケル化合物=1:0.01〜1、好ましくは、
1:0.05〜0.5(モル比)の範囲である。
【0026】有機アルミニウム化合物の使用量は、コバ
ルト化合物1モルに対し、通常、10〜5000モル、
好ましくは50〜1000モルの範囲である。
【0027】上記の触媒成分に、更に、水を添加するこ
とが重合活性などの面で好ましい。水の使用量は、有機
アルミニウム化合物1モルに対して、通常、0.1〜
1.2モル、好ましくは0.2〜1.1モルである。
【0028】触媒成分の添加順序は特に制限はないが、
ポリブタジエン(A)を製造する工程では、水、有機アル
ミニウム、ニッケル化合物、コバルト化合物の順序、又
は、コバルト化合物とニッケル化合物を同時に添加する
のが好ましい。
【0029】重合方法は、特に制限はなく、溶液重合、
1,3-ブタジエンそのものを重合溶媒とする塊状重合
などを適用できる。溶液重合での溶媒としては、トルエ
ン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系炭化水素、n-ヘキ
サン、ブタン、ヘプタン、ペンタン等の脂肪族炭化水
素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水
素、1-ブテン、シス-2- ブテン、トランス-2- ブテ
ン等のオレフィン系炭化水素、ミネラルスピリット、ソ
ルベントナフサ、ケロシン等の炭化水素系溶媒や、塩化
メチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられ
る。
【0030】ポリブタジエン(B)を製造する触媒系お
よび重合条件としては、以下のものが挙げられる。
【0031】ニッケル化合物としては、上記のポリブタ
ジエン(A)を製造するのに用いたものと同様なものを
使用できる。
【0032】有機アルミニウム化合物としては、上記の
ポリブタジエン(A)を製造するのに用いたものと同様
なものを使用できる。
【0033】ニッケル化合物の使用量は、コバルト化合
物1モル当たり1〜100、好ましくは2〜70モルの
範囲である。
【0034】有機アルミニウム化合物の使用量は、ニッ
ケル1モルに対し、通常、0〜200モル、好ましくは
0〜100モルの範囲である。
【0035】触媒成分の添加順序は特に制限はないが、
有機アルミニウム化合物を添加して、その後にニッケル
化合物を添加することが好ましい。また、第一重合工程
及び第二重合工程からなる連続重合で行う場合は、第二
重合工程にモノマーを追加添加してもよい。
【0036】重合方法は、特に制限はなく、溶液重合、
1,3-ブタジエンそのものを重合溶媒とする塊状重合
などを適用できる。溶液重合での溶媒としては、トルエ
ン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系炭化水素、n-ヘキ
サン、ブタン、ヘプタン、ペンタン等の脂肪族炭化水
素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水
素、1-ブテン、シス-2- ブテン、トランス-2- ブテ
ン等のオレフィン系炭化水素、ミネラルスピリット、ソ
ルベントナフサ、ケロシン等の炭化水素系溶媒や、塩化
メチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられ
る。
【0037】(A)成分の高分子量ポリブタジエンと
(B)成分の低分子量ポリブタジエンとの割合は、
(A)成分が30重量%以上70重量%未満、好ましく
は40重量%以上70重量%未満であり、(B)が30
重量%より大きく70重量%以下、好ましくは30重量
%より大きく60重量%以下である。(A)成分の割合
が上記範囲よりも大きいと、加工性が低下し、(A)成
分の割合が上記範囲よりも小さいと、ポリブタジエンゴ
ム組成物の粘度が小さくなりすぎて、好ましくない。
【0038】
【実施例】ミクロ構造は、赤外吸収スペクトル分析によ
って行った。シス1,4− 740cm-1、トランス1,
4− 967cm-1、1,2- 910cm-1の吸収強度比か
らミクロ構造を算出した。重量平均分子量Mw、数平均
分子量Mn、及びその比Mw/Mnは、ポリスチレンを
標準物質として用いたGPCから求めた。(A)成分と
(B)成分の割合は、GPCチャートの高分子量ポリブ
タジエンと低分子量ポリブタジエンの面積比から算出し
た。
【0039】実施例1 (1) (A)成分(高分子量ポリブタジエン)の製造 内容量1.5Lオートクレーブの内部を窒素置換し、あ
らかじめブタジエン20wt%、ベンゼン35wt%、
及び2−ブテン45wt%を混合した溶液1L(ブタジ
エン138g)を仕込み、室温にて水(H2 O)の濃度
が1.65mmol/Lとなるように添加し700rp
mで30分間強攪拌した。ジエチルアルミニウムクロラ
イド(DEAC)のシクロヘキサン溶液(1mol/
L)3.3mLを添加し室温で5分攪拌した。45℃に
加温し、オクチル酸ニッケル(Ni(Oct)2 )のト
ルエン溶液(0.005mol/L)0.6mLを添
加、引続き、オクチル酸コバルト(Co(Oct)2
のトルエン溶液(0.005mol/L)1.4mLを
添加して重合を開始し、50℃で25分重合させた。
【0040】(2) (B)成分(低分子量ポリブタジ
エン)の製造 次に、ブタジエン37g(60mL)を50℃加圧下の
系内に添加し、引続きオクテン酸ニッケル(Co(Oc
t)2 )のトルエン溶液(0.1mol/L)1.5m
Lを添加し、加温して70℃で25分重合し、老化防止
剤を含むエタノール/ヘプタン(1/1)溶液5mLを
添加し、重合を停止した。オートクレーブの内部を放圧
した後、重合液をエタノールに投入し、ポリブタジエン
を回収した。次いで、回収したポリブタジエンを50℃
で6時間真空乾燥した。
【0041】実施例2〜4 (A)成分(高分子量ポリブタジエン)の製造における
Ni(Oct)2 の使用量を表1に示すように変え、
(B)成分(低分子量ポリブタジエン)の製造における
追加のブタジエン及びNi(Oct)2 を表2に示すよ
うに変えた重合結果を表3及び表4に示した。
【0042】実施例5〜6 (A)成分(高分子量ポリブタジエン)の製造が終了し
た後、追加のブタジエンを加え、その後でNi(Oc
t)2 を添加する前に表2に示す量のエチルアルミニウ
ムセスキクロライド(EASC)を添加した以外は、実
施例2と同様に行った。重合結果を表3及び表4に示し
た。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】
【表3】
【0046】
【表4】
【0047】
【発明の効果】特定の高分子量ポリブタジエンと特定の
低分子量ポリブタジエンからなるポリブタジエンを高活
性で得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シス-1,4- 構造含有率が80%以上
    であり下記の(A)成分及び(B)成分からなるポリブ
    タジエン。 (A)ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)
    で測定した重量平均分子量(Mw)が70万〜300万
    であり、コバルト化合物、ニッケル化合物及び有機アル
    ミニウム化合物からなる触媒系(但し、コバルト化合
    物:ニッケル化合物=1:0.01〜1(モル比))で
    製造されたポリブタジエン。 (B)ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)
    で測定した重量平均分子量(Mw)が5千〜7万であ
    り、ニッケル化合物及び有機アルミニウム化合物からな
    る触媒系で製造されたポリブタジエン。
  2. 【請求項2】 シス-1,4- 構造含有率が80%以上
    であり下記の(A)成分及び(B)成分からなるポリブ
    タジエンの製造方法であって、コバルト化合物、ニッケ
    ル化合物及び有機アルミニウム化合物からなる触媒系
    (但し、コバルト化合物:ニッケル化合物=1:0.0
    1〜1(モル比))を用いてゲルパーミエーションクロ
    マトグラフ(GPC)で測定した重量平均分子量(M
    w)が70万〜300万のポリブタジエン(A)を製造
    し、ニッケル化合物及び有機アルミニウム化合物からな
    る触媒系を用いてゲルパーミエーションクロマトグラフ
    (GPC)で測定した重量平均分子量(Mw)が5千〜
    7万のポリブタジエン(B)を製造することを特徴とす
    るポリブタジエンの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019052284A (ja) * 2017-09-13 2019-04-04 中国石油化工股▲ふん▼有限公司 低シス−ポリブタジエンゴム、組成物、および芳香族ビニル樹脂、ならびにそれらの調製方法

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JP2019052284A (ja) * 2017-09-13 2019-04-04 中国石油化工股▲ふん▼有限公司 低シス−ポリブタジエンゴム、組成物、および芳香族ビニル樹脂、ならびにそれらの調製方法

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