Многокомпонентный сополимер, каучуковая смесь и шина

Многокомпонентный сополимер, каучуковая смесь и шина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к многокомпонентному сополимеру, каучуковой смеси и шине.

Уровень техники

Обычно каучуковые изделия (такие, как шины, конвейерные ленты, виброизоляционная резина и сейсмоизоляционная резина) должны иметь высокую прочность (такую как характеристики стойкости к разрушению, стойкость к истиранию, трещиностойкость) и высокую устойчивость к атмосферному воздействию. Для соответствия этим требованиям были разработаны различные каучуковые компоненты или каучуковые смеси.

Например, в документе WO 2012/014455А (патентный документ 1) описан сополимер сопряженного диенового соединения и несопряженного олефина, в котором содержание цис-1,4-связей в сопряженной диеновой части (т.е. части, происходящей от сопряженного диенового соединения) превышает 70,5 мол. %, и содержание несопряженного олефина составляет 10 мол. % или более. В дополнение к этому, в патентном документе 1 также раскрывается применение данного сополимера для получения каучука, имеющего хорошую трещиностойкость и хорошую устойчивость к атмосферному воздействию.

Перечень процитированных документов

Патентные документы

Патентный документ 1: Международная публикация WO 2012/014455

Сущность изобретения

Техническая задача

В то же время, поскольку известный сополимер является бинарным сополимером, полученным при полимеризации одного типа сопряженного диенового соединения с одним типом несопряженного олефинового соединения, длина цепи части, состоящей из последовательных звеньев, происходящих от одного несопряженного олефинового соединения, которая способствует повышению устойчивости к атмосферному воздействию, и, в частности, длина цепи части, состоящей из последовательных звеньев, происходящих от этилена, в случае использования этилена, становится большой, и, таким образом, имеется тенденция к увеличению кристалличности. Такое увеличение кристалличности сополимера ставит под угрозу физические свойства сополимера, как эластомера, а также перерабатываемость таких сополимеров в каучуковые смеси и каучуковые изделия (в частности, во время операции компаундирования и перемешивания при получении каучуковой смеси).

Таким образом, принимая во внимание указанные выше проблемы известного уровня техники, задачей настоящего изобретения является получение полимера, который обеспечил бы повышение прочности и устойчивости к атмосферному воздействию каучуковых смесей или каучуковых изделий, таких как шина, и имел бы низкую кристалличность. Кроме того, другой задачей настоящего изобретения является получение каучуковой смеси и шины, которые могли бы быть получены с высокой обрабатываемостью и имели бы высокую прочность и устойчивость к атмосферному воздействию.

Решение поставленной задачи

Полимер по настоящему изобретению решает указанные выше задачи изобретения, и, в частности, настоящий полимер представляет собой многокомпонентный сополимер, содержащий звено сопряженного диена, звено несопряженного олефина и винилароматическое звено, в котором основная цепь многокомпонентного сополимера состоит только из ациклических структур, и в котором содержание цис-1,4-связей во всех звеньях сопряженного диена составляет 50% или более.

В данном случае, в настоящем описании «звено сопряженного диена» означает звено, эквивалентное звену, полученному из сопряженного диенового соединения в сополимере, «звено несопряженного олефина» означает звено, эквивалентное звену, полученному из несопряженного олефинового соединения в сополимере, и «винилароматическое звено» означает звено, эквивалентное звену, полученному из ароматического винильного соединения в сополимере.

Кроме того, в настоящем описании «сопряженное диеновое соединение» означает диеновое соединение сопряженной системы, «несопряженное олефиновое соединение» означает алифатическое ненасыщенное углеводородное соединение несопряженной системы, имеющее одну или более углерод-углеродных двойных связей, и «ароматическое винильное соединение» означает ароматическое соединение, замещенное по меньшей мере винильной группой, которая не входит в сопряженное диеновое соединение.

Кроме того, в настоящем описании «основная цепь» означает длинноцепочечный участок, образованный путем соединения связывающих концевых групп индивидуальных звеньев друг с другом в сополимере, и основная цепь может быть прямой цепью или разветвленной цепью в зависимости от структуры цепи сополимера. Иными словами, «основная цепь» не содержит разветвленных участков, не связанных с соседними к ним звеньями в каждом звене, составляющем сополимер.

Кроме того, в настоящем описании «многокомпонентный сополимер» означает сополимер, образованный полимеризацией трех или более типов мономеров.

Каучуковая смесь по настоящему изобретению отличается тем, что она содержит многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению.

Шина по настоящему изобретению отличается тем, что в ней используется каучуковая смесь по настоящему изобретению.

Полезные эффекты изобретения

В соответствии с настоящим изобретением может быть получен полимер, обеспечивающий повышение прочности и устойчивости к атмосферному воздействию каучуковых смесей или каучуковых изделий, таких как шина, и имеющий низкую кристалличность. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением могут быть получены каучуковая смесь и шина, которые могут быть получены с высокой обрабатываемостью и имеют высокую прочность и устойчивость к атмосферному воздействию.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлено изображение, иллюстрирующее спектр ¹³С-ЯМР (в диапазоне 0-150 ч/млн) сополимера А по примерам.

На фиг. 2 представлено изображение, иллюстрирующее спектр ¹³С-ЯМР (в диапазоне 10-50 ч/млн) сополимера А по примерам.

Подробное описание изобретения

В дальнейшем в данном документе настоящее изобретение будет проиллюстрировано и описано более подробно со ссылкой на варианты его осуществления.

(Многокомпонентный сополимер)

Многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению представляет собой многокомпонентный сополимер, содержащий звено сопряженного диена, звено несопряженного олефина и винилароматическое звено, который в значительной степени характеризуется тем, что его основная цепь включает в себя только ациклические структуры. Авторы настоящего изобретения сравнили указанный выше многокомпонентный сополимер, образованный полимеризацией сопряженного диенового соединения, несопряженного олефинового соединения и ароматического винильного соединения, с бинарным сополимером, образованным полимеризацией сопряженного диенового соединения и несопряженного олефинового соединения. В результате, авторы изобретения не обнаружили большого различия в длине цепи участка, образованного звеном, полученным из сопряженного диенового соединения, между этими двумя типами сополимеров, но длина цепи участка, образованного звеном, полученным из несопряженного олефинового соединения становится короче в указанном выше многокомпонентном сополимере, чем в указанном выше бинарном сополимере. Аналогичным образом, авторы настоящего изобретения сравнили описанный выше многокомпонентный сополимер с многокомпонентным сополимером, образованным полимеризацией сопряженного диенового соединения и ароматического винильного соединения. В результате, авторы изобретения не обнаружили большого различия в длине цепи участка, образованного звеном, полученным из сопряженного диенового соединения, между указанными выше двумя типами сополимеров, но длина цепи участка, образованного звеном, полученным из ароматического винильного соединения становится короче в указанном выше многокомпонентном сополимере, чем в указанном выше бинарном сополимере. Таким образом, на основе этих данных, авторы настоящего изобретения установили, что кристалличность многокомпонентного сополимера может быть значительно снижена по сравнению с указанным выше бинарным сополимером, что позволило осуществить настоящее изобретение. В связи с этим, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению обладает как высокой прочностью, так и высокой устойчивостью к атмосферному воздействию, поскольку он содержит звено сопряженного диена, звено несопряженного олефина и винилароматическое звено, и кроме того, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению обладает низкой кристалличностью, поскольку он содержит звено несопряженного олефина и винилароматическое звено. Соответственно, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению может предпочтительно использоваться для получения каучуковых смесей, каучуковых изделий и тому подобного, и также может использоваться для повышения обрабатываемости при получении каучуковых смесей, каучуковых изделий и тому подобного.

Кроме того, поскольку многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению может быть получен с использованием сопряженного диенового соединения, несопряженного олефинового соединения и ароматического винильного соединения в качестве мономеров, он может иметь как высокую прочность, происходящую от сопряженного диенового соединения, так и высокую устойчивость к атмосферному воздействию, обеспечиваемую снижением доли двойных связей за счет несопряженного олефинового соединения и ароматического винильного соединения.

Кроме того, как описано в способе получения ниже, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению может быть получен путем синтеза в одном реакционном сосуде, а именно с помощью однореакторного синтеза, и, таким образом, настоящий многокомпонентный сополимер может быть получен с помощью простого процесса.

Кроме того, поскольку многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению может быть полимеризован с использованием сопряженного диенового соединения в качестве мономера, он является превосходным с точки зрения свойств сшивания по сравнению с сополимером, полученным полимеризацией с использованием несопряженного диенового соединения, таким, например, как, известный сополимер этилена, пропилена и несопряженного диена (EPDM). Соответственно, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению также имеет преимущество, заключающееся в том, что он может улучшать механические свойства каучуковой смеси или каучукового изделия, которые получают с его использованием.

Кроме того, поскольку многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению имеет основную цепь, состоящую только из ациклической структуры, и 1,4-связь, происходящая от бутадиена, имеет структуру с высоким содержанием цис-звеньев, он обладает преимуществами с точки зрения повышения трещиностойкости. Следует отметить, что в качестве основного средства измерения для подтверждения того, содержит или нет основная цепь сополимера циклическую структуру, используется ЯМР. В частности, когда пик, получаемый от циклической структуры в основной цепи (например, пик при 10-24 ч/млн в случае 3-5-членных колец), не наблюдается, - это указывает на то, что основная цепь сополимера состоит только из ациклических структур.

Звено сопряженного диена, содержащееся в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению, обычно является звеном, полученным от сопряженного диенового соединения в качестве мономера, и данное сопряженное диеновое соединение предпочтительно содержит 4-8 атомов углерода. Конкретные примеры такого сопряженного диенового соединения включают 1,3-бутадиен, изопрен, 1,3-пентадиен и 2,3-диметил-1,3-бутадиен. Описанное выше сопряженное диеновое соединение может быть представлено либо одним типом сопряженного диенового соединения, либо комбинацией из двух или более типов сопряженных диеновых соединений. В дополнение к этому, сопряженное диеновое соединение, содержащееся в качестве мономера в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению, предпочтительно содержит 1,3-бутадиен и/или изопрен, более предпочтительно состоит только из 1,3-бутадиена и/или изопрена, и еще более предпочтительно состоит только из 1,3-бутадиена, с точки зрения эффективного повышения прочности каучуковой смеси, шины или тому подобного, в которых используется полученный многокомпонентный сополимер. Иными словами, сопряженное диеновое соединение в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению предпочтительно содержит звено 1,3-бутадиена и/или звено изопрена, более предпочтительно состоит только из звена 1,3-бутадиена и/или звена изопрена, и еще более предпочтительно состоит только из звена 1,3-бутадиена.

Кроме того, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению в значительной степени отличается тем, что содержание цис-1,4-связей во всех звеньях сопряженного диена составляет 50% или более. Если содержание цис-1,4-связей во всех звеньях сопряженного диена составляет 50% или более, температура стеклования понижается, благодаря чему прочность каучуковой смеси, шины, или тому подобного, содержащих полученный многокомпонентный сополимер, например трещиностойкость или стойкость к истиранию, могут быть эффективно улучшены. С той же самой точки зрения, что была описана выше, применительно к многокомпонентному сополимеру по настоящему изобретению, содержание цис-1,4-связей во всех звеньях сопряженного диена предпочтительно составляет 70% или более, более предпочтительно 80% или более, и еще более предпочтительно 90% или более. Следует отметить, что такой многокомпонентный сополимер, имеющий высокое содержание цис-1,4-связей во всех звеньях сопряженного диена, может быть получен с использованием в качестве мономеров сопряженного диенового соединения, несопряженного олефинового соединения и ароматического винильного соединения.

С другой стороны, содержание винильных связей (1,2-винильной связи, 3,4-винильной связи, и т.д.) во всех звеньях сопряженного диена предпочтительно составляет 30% или менее, более предпочтительно 15% или менее, еще более предпочтительно 10% или менее, и особенно предпочтительно 6% или менее. В дополнение к этому, содержание транс-1,4-связей во всех звеньях сопряженного диена предпочтительно составляет 30% или менее, более предпочтительно 15% или менее, и еще более предпочтительно 10% или менее.

Звено несопряженного олефина, содержащееся в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению, обычно является звеном, полученным из несопряженного олефинового соединения, использованного в качестве мономера, и данное несопряженное олефиновое соединение предпочтительно содержит 2-10 атомов углерода. Конкретные примеры такого несопряженного олефинового соединения включают α-олефины, такие как этилен, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен или 1-октен, и алкеновые соединения с замещенным гетероатомом, такие как винилпивалат, 1-фенилтиоэтен или N-винилпирролидон. Описанное выше несопряженное олефиновое соединение может быть представлено либо одним типом несопряженного олефинового соединения, либо комбинацией из двух или более типов несопряженных олефиновых соединений. В дополнение к этому, несопряженное олефиновое соединение, содержащееся в качестве мономера в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению, предпочтительно является ациклическим несопряженным олефиновым соединением с точки зрения дополнительного уменьшения кристалличности получаемого многокомпонентного сополимера и дополнительного улучшения устойчивости к атмосферному воздействию каучуковой смеси, шины или тому подобного, в которых используется полученный многокомпонентный сополимер. В дополнение к этому, ациклическое несопряженное олефиновое соединение более предпочтительно является α-олефином, и еще более предпочтительно α-олефином, включающим этилен, и особенно предпочтительно ациклическое несопряженное олефиновое соединение состоит только из этилена. Иными словами, звено несопряженного олефина в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению предпочтительно является звеном ациклического несопряженного олефина, и звено ациклического несопряженного олефина более предпочтительно является звеном α-олефина, и еще более предпочтительно звено α-олефина включает звено этилена, и еще более предпочтительно состоит только из звена этилена.

Винилароматическое звено, содержащееся в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению, обычно является звеном, полученным из ароматического винильного соединения, использованного в качестве мономера, и данное ароматическое винильное соединение предпочтительно содержит 8-10 атомов углерода. Примеры такого ароматического винильного соединения включают стирол, о-метилстирол, м-метилстирол, п-метилстирол, о,п-диметил стирол, о-этилстирол, м-этилстирол и п-этилстирол. Описанное выше ароматическое винильное соединение может быть представлено либо одним типом ароматического винильного соединения, либо комбинацией из двух или более типов ароматических винильных соединений. В дополнение к этому, ароматическое винильное соединение, содержащееся в качестве мономера в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению, предпочтительно содержит стирол и более предпочтительно состоит только из стирола, с точки зрения дополнительного уменьшения кристалличности полученного многокомпонентного сополимера и дополнительного улучшения устойчивости к атмосферному воздействию каучуковой смеси, шины или тому подобного, в которых используется полученный многокомпонентный сополимер. Иными словами, винилароматическое звено в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению предпочтительно содержит звено стирола и более предпочтительно состоит только из звена стирола.

Следует отметить, что ароматическое кольцо в винилароматическом звене не включено в основную цепь сополимера, пока оно не соединено с соседним с ним звеном.

Число типов мономеров, содержащихся в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению, никак особенно не ограничено, при условии, что многокомпонентный сополимер содержит звено сопряженного диена, звено несопряженного олефина и винилароматическое звено. Однако, с точки зрения улучшения прочности, устойчивости к атмосферному воздействию и кристалличности, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению предпочтительно представляет собой полимер, полученный посредством полимеризации по меньшей мере одного типа сопряженного диенового соединения, одного типа несопряженного олефинового соединения и одного типа ароматического винильного соединения, в качестве мономеров. Иными словами, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению предпочтительно является многокомпонентным сополимером, содержащим один тип звена сопряженного диена, один тип звена несопряженного олефина и один тип винилароматического звена. Кроме того, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению более предпочтительно является тройным сополимером, состоящим только из одного типа звена сопряженного диена, одного типа звена несопряженного олефина и одного типа винилароматического звена, и еще более предпочтительно является тройным сополимером, состоящим только из звена 1,3-бутадиена, звена этилена и звена стирола. В настоящем документе термин «один тип звена сопряженного диена» включает звенья сопряженного диена, имеющие различные типы связывания.

Температура плавления (T_m) многокомпонентного сополимера по настоящему изобретению предпочтительно снижена по сравнению с температурой плавления (T_m) бинарного сополимера, полученного полимеризацией сопряженного диенового соединения, используемого в многокомпонентном сополимере, с любым одним из несопряженного олефинового соединения и ароматического винильного соединения, используемых в многокомпонентном сополимере. В частности, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению предпочтительно имеет температуру плавления (T_m) 100°С или ниже, более предпочтительно 80°С или ниже, и особенно предпочтительно 50°С или ниже. К тому же, такая температура плавления (T_m) предпочтительно исчезает в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению. В таком случае, по сравнению с традиционным бинарным сополимером, преимущество настоящего изобретения заключается в том, что полимеризация, осуществляемая с использованием несопряженного олефинового соединения и ароматического винильного соединения, может обеспечиваться в большей степени, хотя кристалличность может быть снижена только путем нового добавления такого несопряженного олефинового соединения или ароматического винильного соединения в качестве мономера. Иными словами, в таком случае каучуковая смесь, шина и тому подобное, в которых используется такой многокомпонентный сополимер, могут быть получены с высокой обрабатываемостью, и кроме того, могут быть увеличены прочность и устойчивость к атмосферному воздействию каучуковой смеси, шины и тому подобного.

В случае, когда указанный выше сополимер имеет множество температур плавления, описанное выше сравнение осуществляется на основе наиболее высокой температуры плавления.

Содержание звена сопряженного диена в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению составляет предпочтительно 1-99 мол. %, более предпочтительно 5-95 мол. %, и особенно предпочтительно 10-90 мол. %. Если содержание звена сопряженного диена составляет 1 мол. % или более, становится возможно однородное поведение многокомпонентного сополимера как эластомера и, таким образом, может быть получена более высокая прочность. С другой стороны, если содержание звена сопряженного диена составляет 99 мол. % или менее, могут быть получены достаточные эффекты с помощью использования указанного несопряженного олефинового соединения и ароматического винильного соединения.

Кроме того, суммарное содержание звена несопряженного олефина и винилароматического звена в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению предпочтительно составляет 1-99 мол. %, более предпочтительно 5-95 мол. %, и особенно предпочтительно 10-90 мол. %. Если суммарное содержание звена несопряженного олефина и винилароматического звена составляет 1 мол. % или более, устойчивость к атмосферному воздействию многокомпонентного сополимера становится достаточно высокой. С другой стороны, если суммарное содержание составляет 99 мол. % или менее, достаточные эффекты могут быть получены с использованием такого сопряженного диенового соединения. Кроме того, в случае традиционного бинарного сополимера (например, полимера сопряженного диенового соединения и несопряженного олефинового соединения, и полимера сопряженного диенового соединения и ароматического винильного соединения), в целом, если содержание звена, полученного из несопряженного олефинового соединения, или звена, полученного из ароматического винильного соединения, составляет 50 мол. % или более, а именно, если содержание звена, полученного из сопряженного диенового соединения, составляет 50 мол. % или менее, необходимые физические свойства сополимера как эластомера оказываются утраченными. Однако, в настоящем изобретении, поскольку при использовании несопряженного олефинового соединения и ароматического винильного соединения кристалличность сохраняется низкой, физические свойства сополимера как эластомера могут быть сохранены, даже когда суммарное содержание звена несопряженного олефина и винилароматического звена составляет, например, 90 мол. %.

Кроме того, в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению доля звена несопряженного олефина или винилароматического звена предпочтительно составляет 1-99 мол. %, более предпочтительно 3-97 мол. %, и особенно предпочтительно 10-90 мол. %. Таким образом, можно эффективно снизить кристалличность путем включения в настоящий многокомпонентный сополимер каждого из указанных выше двух типов звеньев в количестве по меньшей мере 1 мол. %.

Многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению может содержать те или иные звенья, отличные от указанного выше звена сопряженного диена, звена несопряженного олефина и винилароматического звена. Однако, с точки зрения достижения желаемых эффектов по настоящему изобретению содержание тех или иных звеньев, отличных от звена сопряженного диена, звена несопряженного олефина и винилароматического звена в многокомпонентном сополимере по настоящему изобретению предпочтительно составляет 0 мол. %.

Многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению имеет пересчитанную по полистиролу среднемассовую молекулярную массу (Mw) предпочтительно от 10000 до 10000000, более предпочтительно от 100000 до 9000000, и особенно предпочтительно от 150000 до 8000000. Путем задания описанной выше Mw многокомпонентного сополимера на уровне 10000 или более можно гарантировать достаточную механическую прочность многокомпонентного сополимера в качестве исходного материала для получения каучуковых изделий. С другой стороны, путем ограничения Mw уровнем 10000000 или менее можно сохранить высокую обрабатываемость.

Кроме того, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению имеет молекулярно-массовое распределение (Mw/Mn), (которое представлено отношением среднемассовой молекулярной массы (Mw) к среднечисленной молекулярной массе (Mn)) предпочтительно 10,0 или менее, более предпочтительно 9,0 или менее, и особенно предпочтительно 8,0 или менее. Путем ограничения указанного выше молекулярно-массового распределения многокомпонентного сополимера уровнем 10,0 или менее можно обеспечить достаточную однородность физических свойств описанного выше многокомпонентного сополимера.

Следует отметить, что указанные выше среднемассовая молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение получены с помощью гельпроникающей хроматографии (GPC, ГПХ) с использованием полистирола в качестве стандарта.

Структура цепи многокомпонентного сополимера по настоящему изобретению никак особенно не ограничена, и может быть выбрана подходящим образом в зависимости от назначения. Например, когда звено сопряженного диена представляет собой А, звено несопряженного олефина представляет собой В, и винилароматическое звено представляет собой С, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению может быть блок-сополимером, имеющим такую конфигурацию, как A_x-B_y-C_z (где каждый из х, у, z является целым числом, равным 1 или больше), статистическим сополимером, имеющим конфигурацию, в которой А, В и С расположены произвольно, «веретенообразным» (tapered) сополимером, образованным путем смешивания статистического сополимера и блок-сополимера, или чередующимся сополимером, имеющий конфигурацию (A-B-C)_w (где w является целым числом, равным 1 или больше).

Кроме того, многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению, может иметь структуру, в которой звено сопряженного диена, звено несопряженного олефина и винилароматическое звено образуют линейную цепь (линейная структура), или может также иметь структуру, в которой по меньшей мере одно из звена сопряженного диена, звена несопряженного олефина и винилароматического звена образует разветвленную цепь, и они соединены друг с другом (разветвленная структура). Когда многокомпонентный сополимер по настоящему изобретению имеет разветвленную структуру, разветвленная цепь также может быть двухкомпонентной цепью или многокомпонентной цепью (а именно, разветвленная цепь может содержать по меньшей мере два звена из звена сопряженного диена, звена несопряженного олефина и винилароматического звена). Таким образом, среди многокомпонентных сополимеров по настоящему изобретению многокомпонентный сополимер с разветвленной структурой, содержащий двухкомпонентную или многокомпонентную разветвленную цепь может четко отличаться от традиционного привитого сополимера, который состоит из звена одного типа, в котором цепь ствола отличается от боковой цепи.

(Способ получения многокомпонентного сополимера)

Ниже будет подробно описан пример способа получения многокомпонентного сополимера по настоящему изобретению. Пример способа получения многокомпонентного сополимера по настоящему изобретению основан на использовании сопряженного диенового соединения, несопряженного олефинового соединения и ароматического винильного соединения в качестве мономеров, и данный способ получения включает в себя по меньшей мере стадию полимеризации, и может также включать, соответственно, стадию сочетания, стадию промывки и другие стадии по мере необходимости. В данном случае, при получении многокомпонентного сополимера по настоящему изобретению предпочтительно только несопряженное олефиновое соединение и ароматическое винильное соединение добавляются в присутствии катализатора для их полимеризации, без добавления сопряженного диенового соединения. В частности, поскольку сопряженное диеновое соединение обладает более высокой реакционной способностью, чем несопряженное олефиновое соединение и ароматическое винильное соединение, вполне вероятно, что в случае, когда используется описанная далее композиция катализатора полимеризации, полимеризация несопряженного олефинового соединения и/или ароматического винильного соединения в присутствии сопряженного диенового соединения может быть затруднена. Кроме того, учитывая свойства катализатора, также становится трудно предварительно заполимеризовать сопряженное диеновое соединение и после этого дополнительно полимеризовать несопряженное олефиновое соединение и ароматическое винильное соединение.

В качестве способов полимеризации могут использоваться любые способы, такие как способ полимеризации в растворе, способ полимеризации в суспензии, способ полимеризации в массе жидкой фазы, способ полимеризации в эмульсии, способ газофазной полимеризации или способ твердофазной полимеризации. Кроме того, когда в реакции полимеризации используется растворитель, тип растворителя никак особенно не ограничен, при условии, что он является неактивным в реакции полимеризации. Примеры таких растворителей включают толуол, циклогексан и нормальный гексан.

На стадии полимеризации реакцию полимеризации предпочтительно осуществляют в атмосфере инертного газа и предпочтительно в атмосфере азота или аргона. Температура полимеризации в указанной выше реакции полимеризации никак особенно не ограничена и, например, предпочтительно находится в диапазоне, например, от -100°С до 200°С, и может также быть установлена приблизительно на уровне комнатной температуры. Если температура полимеризации повышается, цис-1,4 селективность реакции полимеризации может снизиться. Кроме того, для введения достаточного количества сопряженного диенового соединения в реакционную систему полимеризации, давление, применяемое в указанной выше реакции полимеризации, предпочтительно должно быть в диапазоне 0,1-10,0 МПа. Кроме того, продолжительность реакции, необходимая для указанной выше реакции полимеризации, также не имеет особых ограничений и, например, предпочтительно находится в диапазоне от 1 секунды до 10 дней. Время реакции может быть выбрано подходящим образом в зависимости от условий, таких как тип катализатора или температура полимеризации.

Кроме того, в описанной выше стадии полимеризации сопряженного диенового соединения полимеризация может быть остановлена с помощью агента обрыва цепи полимеризации, такого как метанол, этанол или изопропанол.

Здесь описанная выше стадия полимеризации несопряженного олефинового соединения, ароматического винильного соединения и сопряженного диенового соединения предпочтительно включает стадию полимеризации различных типов мономеров в присутствии указанной ниже первой композиции катализатора полимеризации, второй композиции катализатора полимеризации или третьей композиции катализатора полимеризации.

Первая композиция катализатора полимеризации.

Далее будет описана первая композиция катализатора полимеризации (ниже в настоящем документе также называемая «1-й композицией катализатора полимеризации»).

Примером 1-й композиции катализатора полимеризации является композиция катализатора полимеризации, содержащая:

компонент (А): соединение редкоземельного элемента или продукт реакции соединения редкоземельного элемента с основанием Льюиса, причем соединение редкоземельного элемента или продукт реакции не имеют связи редкоземельный элемент-углерод, и

компонент (В): по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из ионного соединения (В-1), состоящего из некоординирующего аниона и катиона, алюмоксана (В-2), и по меньшей мере одного типа галогенного соединения (В-3) из кислоты Льюиса, комплексного соединения галогенида металла и основания Льюиса, и органического соединения, содержащего активный галоген.

Когда 1-ая композиция катализатора полимеризации содержит по меньшей мере одно соединение из ионного соединения (В-1) и галогенного соединения (В-3), композиция катализатора полимеризации также содержит в качестве компонента (С) металлоорганическое соединение, представленное следующей общей формулой (I):

где Y является металлом, выбранным из групп 1, 2, 12 и 13 периодической таблицы; каждый из R¹ и R² представляет собой углеводородную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода или атом водорода, и R³ представляет собой углеводородную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, при этом R¹, R² и R³ могут быть одинаковыми или различными, и когда Y является металлом, выбранным из группы 1 периодической таблицы, а равно 1, и b и с равны 0; когда Y является металлом, выбранным из групп 2 и 12 периодической таблицы, а и b равны 1, и с равно 0; и когда Y является металлом, выбранным из группы 13 периодической таблицы, a, b и с равны 1.

Поскольку ионное соединение (В-1) и галогенное соединение (В-3) не содержат атомов углерода, подаваемых в компонент (А), для этих соединений становится необходимым описанный выше компонент (С) в качестве источника подачи углерода в компонент (А). Даже в том случае, когда описанная выше композиция катализатора полимеризации содержит алюмоксан (В-2), она может также содержать компонент (С). В дополнение к этому, 1-ая композиция катализатора полимеризации также может содержать и другие компоненты, которые входят в состав обычных композиций катализатора полимеризации на основе, соединения редкоземельного элемента, такие как промотор.

Концентрация компонента (А), содержащегося в 1-й композиции катализатора полимеризации в реакционной системе полимеризации, предпочтительно находится в диапазоне 0,1-0,0001 моль/л.

Кроме того, композиция катализатора полимеризации предпочтительно содержит добавку D, которая может быть анионным лигандом.

Компонент (А), используемый в описанной выше 1-й композиции катализатора полимеризации, представляет собой соединение редкоземельного элемента или продукт реакции соединения редкоземельного элемента с основанием Льюиса. Здесь соединение редкоземельного элемента и продукт реакции соединения редкоземельного элемента с основанием Льюиса не имеют связи редкоземельного элемента с углеродом. Когда соединение редкоземельного элемента и продукт реакции не имеют связи редкоземельный элемент-углерод, соединение является стабильным, и, таким образом, легко обрабатывается. В данном описании соединение редкоземельного элемента означает соединение, содержащее редкоземельный элемент (М), а именно лантаноидный элемент, представленный элементами с атомными номерами 57-71 в периодической таблице, или скандий или иттрий.

Конкретные примеры лантаноидных элементов включают лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций. Компонент (А) может использоваться индивидуально или в комбинации из двух или более соединений.

Кроме того, в описанном выше соединении редкоземельного элемента редкоземельный металл предпочтительно является двухвалентной или трехвалентной солью или комплексным соединением, и бол