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JP4259289B2 - Composite polymerization method - Google Patents
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Description

本発明は、単量体を経済的に有利に利用して、複数の重合反応工程で、それぞれ目的の重合体を効率よく得ることのできる複合重合方法に関する。更に詳しくは、一つの重合反応工程から回収した単量体の精製に負荷を掛けることなく、この回収した単量体を有効利用しつつ、複数の重合反応工程で、それぞれ目的の重合体を効率よく得ることができる複合重合方法に関する。  The present invention relates to a complex polymerization method capable of efficiently obtaining a target polymer in each of a plurality of polymerization reaction steps by utilizing a monomer economically advantageously. More specifically, the target polymer is efficiently used in each of the multiple polymerization reaction steps while effectively using the recovered monomer without imposing a burden on the purification of the monomer recovered from one polymerization reaction step. The present invention relates to a complex polymerization method that can be obtained well.

各種の合成ゴム、エラストマー、樹脂等の製造においては、単量体又は単量体混合物(以下、特に断らない限り、両者を併せて「単量体」という。)をその良溶媒に溶解させて、その良溶媒中で重合する溶液重合法が汎用される。溶液重合法においては、重合体の立体規則性や分子量の制御のために、単量体の重合体への転化率(重合転化率)を一定値以下に低く抑えることが、しばしば行われる。生成した重合体溶液は、典型的には触媒不活性化剤で処理した後、重合体分離工程に送られる。この重合体分離工程では、スチームストリッピング、フラッシュ蒸留等の常法により、重合体が分離される。ここで分離された重合体は、系外に設けられている乾燥工程に送られる。
一方、重合体分離後には、通常、未反応単量体及び重合反応工程で副生したオリゴマーのほか、重合反応工程で使用した重合溶媒、触媒不活性化剤、老化防止剤等の副資材等(以下、「回収留分」という)が残る。
In the production of various synthetic rubbers, elastomers, resins, etc., a monomer or a monomer mixture (hereinafter referred to as “monomer” together unless otherwise specified) is dissolved in the good solvent. A solution polymerization method in which polymerization is carried out in a good solvent is widely used. In the solution polymerization method, in order to control the stereoregularity and molecular weight of a polymer, it is often performed to keep the conversion rate of a monomer into a polymer (polymerization conversion rate) low below a certain value. The resulting polymer solution is typically treated with a catalyst deactivator and then sent to a polymer separation step. In this polymer separation step, the polymer is separated by a conventional method such as steam stripping or flash distillation. The polymer separated here is sent to a drying step provided outside the system.
On the other hand, after separation of the polymer, in addition to unreacted monomers and oligomers by-produced in the polymerization reaction step, secondary materials such as polymerization solvent, catalyst deactivator, anti-aging agent used in the polymerization reaction step, etc. (Hereinafter referred to as “collected fraction”).

この回収留分をそのまま廃棄することは、経済的観点から不利であり、環境に対する配慮からも許されない。従って、回収留分から微量不純物を除去し、洗浄、蒸留、遠心分離等の処理により、単量体、重合溶媒等の各成分(以下、「回収単量体等成分」という)に分離して、これらを再使用することが行われるのが普通である。
例えば、特許文献1では、イソプレンの連続重合方法において、重合阻害物質であるシクロペンタジエンを含有するイソプレンを重合した後、回収留分に含まれるシクロペンタジエンを特定の方法で除去して、重合系に供給するイソプレン中のシクロペンタジエンの濃度が一定値以上にならないようにしながら、未反応イソプレン及び重合溶媒を再使用している。
Discarding the collected fraction as it is is disadvantageous from an economic point of view and is not allowed from environmental considerations. Therefore, trace impurities are removed from the recovered fraction and separated into components such as monomers and polymerization solvents (hereinafter referred to as “components such as recovered monomer”) by treatment such as washing, distillation, and centrifugation, It is common to reuse these.
For example, in Patent Document 1, in a continuous polymerization method of isoprene, isoprene containing cyclopentadiene which is a polymerization inhibitor is polymerized, and then cyclopentadiene contained in the recovered fraction is removed by a specific method to form a polymerization system. Unreacted isoprene and the polymerization solvent are reused while keeping the concentration of cyclopentadiene in the supplied isoprene from exceeding a certain value.

未反応単量体や溶媒から不要の不純物を除去し、所望の回収単量体等成分を分離回収する手段としては、不純物を水洗除去する、不純物を特定の化合物と反応させて除去する等の方法も行われるが、単蒸留や抽出蒸留等によることが多い。
不純物を特定の化合物と反応させて除去する場合、得られた反応生成物の処理に新たな問題が生じることがある。また、蒸留による場合において、特に、分離回収したい目的化合物と除去したい化合物との沸点が近いときには、分離が容易ではなく、強いて分離をしようとすると、装置面からも操作の面からも経済的に非常に不利になる。また、不純物を分離除去しないままで、回収された単量体や溶媒を再使用していくと、それらの中に微量に存在する不純物が次第に蓄積していき、不純物が重合阻害性化合物である場合には、重合の進行を阻害する、異常反応が起きる、目的の諸特性を有する重合体を得ることができなくなる、等の問題を引き起こす。
Means for removing unnecessary impurities from unreacted monomers and solvents and separating and recovering the desired components such as recovered monomers include removing impurities by washing, removing impurities by reacting with specific compounds, etc. Although the method is also performed, it is often by simple distillation or extractive distillation.
When impurities are removed by reacting with specific compounds, new problems may occur in the processing of the obtained reaction products. Also, in the case of distillation, particularly when the target compound to be separated and recovered has a boiling point close to that of the compound to be removed, the separation is not easy, and if the separation is forced, it is economical from the standpoint of equipment and operation. It will be very disadvantageous. In addition, if the recovered monomer or solvent is reused without separating and removing impurities, impurities present in trace amounts gradually accumulate in them, and the impurities are polymerization-inhibiting compounds. In some cases, problems such as inhibition of the progress of polymerization, occurrence of abnormal reactions, and inability to obtain a polymer having desired properties are caused.

特開昭56−28207号JP 56-28207 A

このような事情のもとに、本発明者らは、蒸留等の分離回収操作に頼ることなく、簡便に且つ経済的に、重合阻害性化合物を含有する回収単量体等成分を再使用する方法について、鋭意研究を進めた。この結果、一つの重合反応工程(第一の重合反応工程)から得られた回収単量体等成分を、他の特定の重合反応工程(第二の重合反応工程)に使用すれば、第一の重合反応工程からの重合阻害性化合物を含む回収単量体等成分から重合阻害性化合物を分離除去する必要がないこと、この重合阻害性化合物を第2の重合反応工程後に効率よく回収して有効利用できること、更に、第一の重合反応工程においては、回収単量体等成分の再使用をしなくてもよいことから、重合阻害性化合物の蓄積がなく、従って、目的とする諸特性を有する重合体が確実に得られること、を見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたものである。  Under such circumstances, the present inventors reuse components such as a recovered monomer containing a polymerization inhibitory compound easily and economically without relying on a separation and recovery operation such as distillation. We have conducted extensive research on methods. As a result, if components such as recovered monomer obtained from one polymerization reaction step (first polymerization reaction step) are used in another specific polymerization reaction step (second polymerization reaction step), the first It is not necessary to separate and remove the polymerization-inhibiting compound from components such as the recovered monomer containing the polymerization-inhibiting compound from the polymerization reaction step, and this polymerization-inhibiting compound can be efficiently recovered after the second polymerization reaction step. In addition, in the first polymerization reaction step, it is not necessary to reuse the recovered monomer and other components, so there is no accumulation of polymerization-inhibiting compounds, and therefore the desired properties can be obtained. It has been found that the polymer having it can be obtained reliably. The present invention has been completed based on these findings.

かくして、本発明によれば、シクロペンタジエンである重合阻害性化合物(A)を含有するイソプレンである第一の原料単量体(M1)を重合転化率がαとなるまで重合させる、チーグラーナッタ型触媒を用いるイソプレン重合反応工程である第一の重合反応工程(I)、第一の重合反応工程(I)で得られた重合反応生成物から重合体(P1)と回収留分とを得、次いで、該回収留分を蒸留して重合阻害性化合物(A)を含有する未反応の第一の原料単量体(M1)を回収する分離工程(II)、及び分離工程(II)で得られた、重合阻害性化合物(A)を含有する未反応の第一の原料単量体(M1)を、イソプレンおよびスチレンである第二の原料単量体(M2)の一部として使用し、第二の原料単量体(M2)の重合転化率がβ(但し、β>αである。)となるまで重合させる、アルキルリチウム触媒を用いるスチレン−イソプレンブロック共重合反応工程である第二の重合反応工程(III)を有する複合重合方法が提供される。 Thus, according to the present invention , the Ziegler-Natta type polymerizes the first raw material monomer (M1) that is isoprene containing the polymerization-inhibiting compound (A) that is cyclopentadiene until the polymerization conversion becomes α. From the polymerization reaction product obtained in the first polymerization reaction step (I), the first polymerization reaction step (I), which is an isoprene polymerization reaction step using a catalyst, a polymer (P1) and a recovered fraction are obtained. Next, the recovered fraction is distilled to recover the unreacted first raw material monomer (M1) containing the polymerization inhibitory compound (A ), and the separation step (II) and the separation step (II) are used. Using the unreacted first raw material monomer (M1) containing the polymerization inhibitory compound (A) as a part of the second raw material monomer (M2) which is isoprene and styrene , The polymerization conversion rate of the second raw material monomer (M2) is β (however, And β> α.) A composite polymerization method having a second polymerization reaction step (III), which is a styrene-isoprene block copolymerization reaction step using an alkyl lithium catalyst, is performed until polymerization is completed.

本発明の複合重合方法においては、分離工程(II)で得られた重合阻害性化合物(A)の実質的に全量を、第二の重合反応工程(III)に供給することが好ましい。
更に、本発明の複合重合方法は、第二の重合反応工程(III)の後、重合反応生成物から重合阻害性化合物(A)を分離回収する分離工程(IV)を有していてもよい
本発明の複合重合方法においては、第一の重合反応工程(I)における重合転化率αが90重量%以下であることが好ましい。
また、本発明の複合重合方法においては、第二の重合反応工程(III)における重合転化率βが95重量%以上であることが好ましい。
本発明の複合重合方法は、重合阻害性化合物(A)がシクロペンタジエンであり、原料単量体(M1)がイソプレンである。
また、本発明の複合重合方法は、第一の重合反応工程がチーグラーナッタ型触媒を用いるイソプレン重合反応工程であり、第二の重合反応工程がアルキルリチウム触媒を用いるスチレン−イソプレンブロック共重合反応工程である。
In the composite polymerization method of the present invention, it is preferable to supply substantially the entire amount of the polymerization inhibitory compound (A) obtained in the separation step (II) to the second polymerization reaction step (III).
Furthermore, the composite polymerization method of the present invention may have a separation step (IV) for separating and recovering the polymerization inhibitory compound (A) from the polymerization reaction product after the second polymerization reaction step (III). .
In the composite polymerization method of the present invention, the polymerization conversion rate α in the first polymerization reaction step (I) is preferably 90% by weight or less.
In the composite polymerization method of the present invention, the polymerization conversion rate β in the second polymerization reaction step (III) is preferably 95% by weight or more.
Complex polymerization process of the present invention, the polymerization inhibitory compound (A) is cyclopentadiene, raw monomer (M1) is Ru isoprene der.
In the composite polymerization method of the present invention, the first polymerization reaction step is an isoprene polymerization reaction step using a Ziegler-Natta type catalyst, and the second polymerization reaction step is a styrene-isoprene block copolymerization reaction step using an alkyl lithium catalyst. der Ru.

本発明の複合重合方法によれば、一つの重合反応工程から回収した単量体の精製に負荷を掛けることなく、この回収した単量体を有効利用しつつ、複数の重合反応工程で、それぞれ目的の重合体を効率よく得ることができる。  According to the composite polymerization method of the present invention, while applying the recovered monomer effectively without imposing a burden on the purification of the monomer recovered from one polymerization reaction step, each of the plurality of polymerization reaction steps, The target polymer can be obtained efficiently.

以下、詳細に説明する。
ず、第一の重合反応工程(I)において、第一の原料単量体(M1)が重合される。ここで、第一の原料単量体(M1)は、単一の単量体である必要はなく、複数の単量体の混合物であってもよい。
この第一の原料単量体(M1)は、それ(M1)に対する濃度が一定値以上となったときにその重合を阻害し得る重合阻害性化合物(A)を、第一の原料単量体(M1)の重合を実質的に阻害しない程度に、含有する。重合阻害性化合物(A)は、第一の重合反応工程では、重合触媒の活性低下成分として機能し、触媒不活性化剤で処理した後、元の重合阻害性化合物(A)に戻り重合反応液中に存在する。
合阻害性化合物は、一種類であっても二種類以上の混合物であってもよい。
It will be described in details.
Previously not a, in a first polymerization step (I), the first raw material monomer (M1) is polymerized. Here, the first raw material monomer (M1) does not need to be a single monomer, and may be a mixture of a plurality of monomers.
The first raw material monomer (M1) is obtained by converting the polymerization-inhibiting compound (A) that can inhibit the polymerization when the concentration relative to the first raw material monomer (M1) becomes a certain value or more. It is contained to such an extent that the polymerization of (M1) is not substantially inhibited. In the first polymerization reaction step, the polymerization inhibitory compound (A) functions as a component that lowers the activity of the polymerization catalyst. After the treatment with the catalyst deactivator, the polymerization inhibitory compound (A) returns to the original polymerization inhibitory compound (A). Present in the liquid.
Polymerization inhibitory compound may be a mixture of two or more even one type.

合重合方法を適用できる第一の原料単量体(M1)は、特に限定されないが、その具体例としては、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン等のジエン系単量体;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ハロゲン化スチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル単量体;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、モノブチルイタコン酸、無水イタコン酸、無水マレイン酸等のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸系単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、イタコン酸ジメチル等のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル、α−シアノエチルアクリロニトリル、フマロニトリル等のα,β−エチレン性不飽和ニトリル単量体;ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酢酸イソプロペニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ピバリン酸ビニル等のビニルエステル単量体;塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル単量体;エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、2−ペンテン、メチルブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、シクロペンテン、メチルシクロペンテン、シクロヘキセン等のモノオレフィン単量体を挙げることができる First material monomer can apply multiple coupling polymerization method (M1) is not particularly limited, and specific examples thereof include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2 Diene monomers such as 1,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-ethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene; Aromatic vinyl monomers such as styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, halogenated styrene, divinylbenzene; acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, monobutyl itaconic acid, itaconic anhydride Α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers such as acid and maleic anhydride; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomers such as butyl, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dimethyl maleate, diethyl maleate, dimethyl itaconate; acrylonitrile, Α, β-ethylenically unsaturated nitrile monomers such as methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-ethylacrylonitrile, α-cyanoethylacrylonitrile, fumaronitrile; vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, isopropenyl acetate, valerin Vinyl ester monomers such as vinyl acetate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, vinyl versatate and vinyl pivalate; vinyl halides such as vinyl chloride, vinyl bromide and vinylidene chloride Mer; Monoolefins such as tylene, propylene, 1-butene, 2-butene, 1-pentene, 2-pentene, methylbutene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, cyclopentene, methylcyclopentene, cyclohexene Can raise body

合重合方法において、使用できる重合触媒は、特に限定されない。
合重合方法において、使用できる重合方法は、特に限定されないが、第一の重合反応工程(I)が溶液重合工程であることが好ましい。
重合方法が溶液重合法である場合に、使用される重合溶媒に、特に限定はなく、使用される単量体、重合触媒等に応じて適宜選定することができる。その具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの飽和脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタンなどの脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;等を挙げることができる。
また、複合重合方法において、単量体濃度、重合温度、重合時間、撹拌条件、反応雰囲気等の各種重合条件にも特に限定はなく、使用される単量体、重合触媒、重合溶媒、所望の重合体の特性等に応じて適宜選定すればよい。
In multi case polymerization process, polymerization catalyst that can be used is not particularly limited.
In multi case polymerization method, a polymerization method which can be used is not particularly limited, it is preferred first polymerization reaction step (I) is a solution polymerization process.
When the polymerization method is a solution polymerization method, the polymerization solvent used is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the monomer used, the polymerization catalyst, and the like. Specific examples thereof include saturated aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. And the like.
Further, in the double focus polymerization method, monomer concentration, polymerization temperature, polymerization time, stirring conditions are not particularly limited to various polymerization conditions such as the reaction atmosphere, the monomer used, the polymerization catalyst, a polymerization solvent, the desired What is necessary is just to select suitably according to the characteristic of this polymer, etc.

第一の重合反応工程において実施される重合反応は、特に限定されないが、所望の特性を有する重合体を得るためには重合に使用する第一の原料単量体の一定量が重合体に転化した時に(重合転化率がαである時に)重合を停止する必要がある重合反応である場合に、複合重合方法を好適に適用できる。
この重合反応停止時の重合転化率が低い場合に、重合阻害性化合物(A)を含有する未反応の第一の原料単量体を重合後に回収再使用する必要性が高いので、複合重合方法が有利である。
αは、好ましくは90重量%以下であり、より好ましくは70重量%以下である。
The polymerization reaction carried out in the first polymerization reaction step is not particularly limited, but in order to obtain a polymer having desired characteristics, a certain amount of the first raw material monomer used for the polymerization is converted into the polymer. when the a polymerization reaction it is necessary to stop the polymerization (when a polymerization conversion alpha) when, can be suitably applied to multi focus polymerization process.
If the polymerization reaction is stopped when the polymerization conversion rate is low, since the unreacted first material monomer containing polymerizable inhibitory compound (A) it is highly necessary to recover reused after polymerization, double coupling polymerization The method is advantageous.
α is preferably 90% by weight or less, and more preferably 70% by weight or less.

第一の重合反応工程(I)の終了後、重合反応生成物から重合体(P1)を分離し、未反応の第一の原料単量体(M1)及び重合阻害性化合物(A)を回収する分離工程(II)を行う。このとき、これらは、重合に使用した溶媒との混合物として回収してもよい。
分離工程(II)では、先ず、第一の重合反応工程(I)で得られた重合反応生成物から、重合体(P1)を分離する。重合体分離の方法は、特に限定されず、スチームストリッピング、フラッシュ蒸留等の従来公知の方法でよい。
次に、重合体(P1)を分離した後に得られる回収留分を、水洗、遠心分離、蒸留等の工程に付して、触媒不活性化剤や老化防止剤等の再利用不要ないし不可能な微量成分を、必要に応じて除去して、重合阻害性化合物(A)を含有する回収単量体等成分が得られる。なお、上記の微量成分は、次の第二の重合反応工程(III)で行われる第二の重合反応を阻害しなければ、敢えて除去するには及ばない。
After completion of the first polymerization reaction step (I), the polymer (P1) is separated from the polymerization reaction product, and the unreacted first raw material monomer (M1) and the polymerization inhibitory compound (A) are recovered. The separation step (II) is performed. At this time, you may collect | recover these as a mixture with the solvent used for superposition | polymerization.
In the separation step (II), first, the polymer (P1) is separated from the polymerization reaction product obtained in the first polymerization reaction step (I). The method for polymer separation is not particularly limited, and may be a conventionally known method such as steam stripping or flash distillation.
Next, the recovered fraction obtained after separating the polymer (P1) is subjected to steps such as washing with water, centrifuging, distillation, etc., and it is unnecessary or impossible to reuse catalyst deactivator, anti-aging agent, etc. A trace amount component is removed as needed, and components, such as a collection | recovery monomer containing a polymerization inhibitory compound (A), are obtained. In addition, it is not necessary to remove the above-mentioned trace component dare unless the second polymerization reaction performed in the next second polymerization reaction step (III) is inhibited.

次に、分離工程(II)で得られた、重合阻害性化合物(A)を含有する未反応の第一の原料単量体(M1)を第二の原料単量体(M2)の一部として使用し、第二の原料単量体(M2)の重合転化率がβ(但し、β>αである。)となるまで重合させる第二の重合反応工程(III)を行う。
第二の重合反応工程(III)においては、第二の原料単量体(M2)を使用する。第二の原料単量体(M2)としては、第一の原料単量体(M1)と同様の単量体を使用することができる。
第二の重合反応工程(III)においては、上記のようにして得られた重合阻害性化合物(A)を含有する回収単量体等成分を使用することができる。即ち、重合阻害性化合物(A)を含有する未反応の第一の原料単量体(M1)以外に、第一の重合反応工程で使用した溶媒等も第二の重合反応工程(III)で使用することができる。このとき、重合阻害性化合物(A)を含有する回収単量体等成分に含有される第一の原料単量体(M1)は、第二の重合反応工程(III)で使用する第二の原料単量体(M2)の一部として使用されることになる。即ち、第一の原料単量体(M1)と第二の原料単量体(M2)との組成は、同一である必要はない。
ここで、分離工程(II)で得られた重合阻害性化合物(A)を含有する回収単量体等成分は、そのまま、第二の重合反応工程(III)において使用してもよいが、蒸留等に付して、重合阻害性化合物(A)を濃縮したのち、第二の重合反応工程(III)に供してもよい。
また、重合阻害性化合物(A)の種類や含有量が異なる2以上の留分に分割することも可能である。
Next, the unreacted first raw material monomer (M1) containing the polymerization inhibitory compound (A) obtained in the separation step (II) is part of the second raw material monomer (M2). And the second polymerization reaction step (III) is performed in which polymerization is performed until the polymerization conversion rate of the second raw material monomer (M2) is β (where β> α).
In the second polymerization reaction step (III), the second raw material monomer (M2) is used. As the second raw material monomer (M2), the same monomer as the first raw material monomer (M1) can be used.
In the second polymerization reaction step (III), components such as a recovered monomer containing the polymerization inhibitory compound (A) obtained as described above can be used. That is, in addition to the unreacted first raw material monomer (M1) containing the polymerization inhibitory compound (A), the solvent used in the first polymerization reaction step is also the second polymerization reaction step (III). Can be used. At this time, the first raw material monomer (M1) contained in the component such as the recovered monomer containing the polymerization inhibitory compound (A) is used in the second polymerization reaction step (III). It will be used as a part of the raw material monomer (M2). That is, the composition of the first raw material monomer (M1) and the second raw material monomer (M2) need not be the same.
Here, the component such as the recovered monomer containing the polymerization inhibitory compound (A) obtained in the separation step (II) may be used as it is in the second polymerization reaction step (III), but is distilled. For example, the polymerization inhibitory compound (A) may be concentrated and then subjected to the second polymerization reaction step (III).
Moreover, it is also possible to divide | segment into two or more fractions from which the kind and content of a polymerization inhibiting compound (A) differ.

重合阻害性化合物(A)は、その一部を第二の重合反応工程(III)に供給し、残部を他の用途に供給してもよいが、第二の重合反応工程(III)後に、単離がより容易となるので、重合阻害性化合物(A)をできるだけ多く第二の重合反応工程(III)に供給するのが好ましい。
なお、重合阻害性化合物(A)を含有する回収単量体等成分は、支障のない範囲内において、第一の重合反応工程(I)において使用することができる。
A part of the polymerization-inhibiting compound (A) may be supplied to the second polymerization reaction step (III) and the rest may be supplied to other applications. However, after the second polymerization reaction step (III), Since isolation becomes easier, it is preferable to supply as much polymerization-inhibiting compound (A) as possible to the second polymerization reaction step (III).
In addition, components, such as a collection | recovery monomer containing a polymerization inhibitory compound (A), can be used in 1st polymerization reaction process (I) in the range which does not have a trouble.

第二の重合反応工程(III)においては、第二の原料単量体(M2)の重合転化率がβとなるまで重合を継続する。この重合終了時の重合転化率βは、第二の原料単量体(M2)から所望の重合体を得るために好適な数値であり、α<βとなるように、適宜決定しなければならないが、できるだけ高いことが望ましい。経済上、重合転化率が高いことが望ましいのは当然であるが、この重合転化率βが高ければ、第二の重合反応工程で得られる重合反応液から重合体を分離した後に得られる回収単量体等成分中の重合阻害性化合物(A)の濃度が高くなり、未反応の第二の原料単量体(M2)から、重合阻害性化合物(A)を効率よく分離することができる。これにより、回収した未反応の第二の原料単量体(M2)に含まれる重合阻害性化合物(A)の濃度を効率よく低下させることが可能となり、未反応の第二の原料単量体(M2)を回収して、これを第一の重合反応工程(I)、第二の重合反応工程(III)等において再使用する場合に、重合が阻害されることがない。
βは、95重量%以上であることが好ましく、99重量%以上であることが更に好ましい。
In the second polymerization reaction step (III), the polymerization is continued until the polymerization conversion rate of the second raw material monomer (M2) becomes β. The polymerization conversion rate β at the end of the polymerization is a suitable value for obtaining a desired polymer from the second raw material monomer (M2), and must be appropriately determined so that α <β. However, it should be as high as possible. In view of economy, it is natural that a high polymerization conversion rate is desirable. However, if this polymerization conversion rate β is high, a recovery unit obtained after separating the polymer from the polymerization reaction solution obtained in the second polymerization reaction step is used. The concentration of the polymerization-inhibiting compound (A) in the monomer and other components is increased, and the polymerization-inhibiting compound (A) can be efficiently separated from the unreacted second raw material monomer (M2). As a result, the concentration of the polymerization-inhibiting compound (A) contained in the recovered unreacted second raw material monomer (M2) can be efficiently reduced, and the unreacted second raw material monomer When (M2) is recovered and reused in the first polymerization reaction step (I), the second polymerization reaction step (III) or the like, the polymerization is not inhibited.
β is preferably 95% by weight or more, and more preferably 99% by weight or more.

なお、第二の重合反応終了後に実施する、重合体、未反応の第二の原料単量体(M2)、溶媒及び重合阻害性化合物(A)等を、重合反応生成物から分離回収する方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。   A method of separating and recovering a polymer, an unreacted second raw material monomer (M2), a solvent, a polymerization inhibitory compound (A) and the like, which are carried out after completion of the second polymerization reaction, from the polymerization reaction product. Is not particularly limited, and a conventionally known method can be used.

合阻害性化合物(A)は、特に限定されず、広く重合を阻害する化合物をいい、いわゆる重合禁止剤等であってもよい。
しかしながら、いわゆる重合禁止剤は、通常、高沸点であって、原料単量体との沸点差が比較的大きく、或いは水洗等による分離ができる場合等があって、原料単量体からの分離がさほど困難ではないことから、複合重合方法は、第一の原料単量体(M1)の沸点と重合阻害性化合物(A)の沸点とが近い場合に、特に、上記の大気圧下における沸点差が20K以下である場合に好適である。
一般に、重合体の原料単量体としては、石油由来の炭化水素単量体が使用されることが多い。この炭化水素単量体は、構造が似通い、近似した性状を有するもの、特に沸点が近い重合性単量体及び非重合性化合物の混合物から、蒸留等の方法によって、成分毎に分離されたものである。従って、沸点が近い場合は、分離が容易でなく、主成分単量体に少量の他の重合性単量体や非重合性化合物等を含有する。これらの他の重合性単量体や非重合性化合物が重合に影響しない場合は、得られる重合体の特性への影響を別として、操業上にそれほど重大な問題を引き起こすことはない。ところが、それらが重合に影響する場合、特に重合を阻害する場合は、問題を引き起こす。
Polymerization inhibitory compound (A) is not particularly limited, refers to a broad compound that inhibits polymerization, may be a so-called polymerization inhibitors, and the like.
However, so-called polymerization inhibitors usually have a high boiling point, have a relatively large difference in boiling point from the raw material monomer, or can be separated by water washing, etc. since not very difficult, double coupling polymerization process, when the boiling point and the polymerizable inhibitory compounds of the first material monomer (M1) and the boiling point of (a) is close, in particular, boiling point at atmospheric pressure of above It is suitable when the difference is 20K or less.
In general, petroleum-derived hydrocarbon monomers are often used as raw material monomers for polymers. This hydrocarbon monomer was separated into components by a method such as distillation from a mixture of a polymerizable monomer and a non-polymerizable compound having similar properties and similar properties, particularly close boiling points. Is. Therefore, when the boiling point is close, separation is not easy, and the main component monomer contains a small amount of another polymerizable monomer or non-polymerizable compound. When these other polymerizable monomers and non-polymerizable compounds do not affect the polymerization, they do not cause a significant operational problem apart from the effect on the properties of the resulting polymer. However, if they affect the polymerization, especially if they inhibit the polymerization, they cause problems.

一般に、重合工程では、原料単量体を完全に重合体に転化できることは少なく、未反応単量体が残る。また、重合体特性の制御の観点から、低い重合転化率で重合を停止することもよく行われる。これらの場合に、未反応の原料単量体を回収して再使用するのが通常であるが、このときに未反応の原料単量体中に、重合を阻害する化合物(重合阻害性化合物)が含まれていると、重合−未反応の原料単量体の回収・再使用を繰り返すうちに、次第に原料単量体に対する重合阻害性化合物の濃度が高まり、遂には実質的に重合を阻害する程度になって、反応異常や生成する重合体の特性値の異常を引き起こすことになる。
合重合方法によれば、第一の重合反応工程(I)から発生する、重合阻害性化合物(A)を含有する未反応の第一の原料単量体(M1)を、第一の重合反応工程(I)に再使用する必要がないので、上記のような反応異常や生成する重合体の特性値の異常を引き起こすことがない。
In general, in the polymerization step, it is rare that the raw material monomer can be completely converted into a polymer, and an unreacted monomer remains. Further, from the viewpoint of controlling the polymer properties, it is often performed to stop the polymerization at a low polymerization conversion rate. In these cases, the unreacted raw material monomer is usually recovered and reused. At this time, the unreacted raw material monomer is a compound that inhibits polymerization (polymerization inhibitory compound). Is contained, the concentration of the polymerization-inhibiting compound with respect to the raw material monomer gradually increases as polymerization and unreacted raw material monomer are repeatedly collected and reused, and finally the polymerization is substantially inhibited. As a result, an abnormal reaction and an abnormal characteristic value of the polymer to be produced are caused.
According to the double coupling polymerization method, generated from the first polymerization reaction step (I), polymerizable inhibitory compound first material monomer unreacted containing (A) (M1), a first polymerization Since it is not necessary to reuse it in the reaction step (I), the above-mentioned reaction abnormality and the characteristic value of the polymer to be produced are not caused.

合重合方法は、重合阻害性化合物(A)による重合阻害の程度が、第二の重合反応工程(III)において、第一の重合反応工程(I)におけるよりも小さい場合に好適に適用できる。
重合阻害の程度が小さいとは、原料単量体に対する重合阻害性物質の濃度が同一である場合に、意図的に重合を停止しないときの最終重合転化率がより高くなることをいう。
即ち、複合重合方法は、第一の重合反応工程(I)及び分離工程(II)を経て得られた重合阻害性化合物(A)を含有する回収単量体等成分を、原料単量体(M1)に対して同一の重合阻害性化合物濃度で、第二の重合反応工程(III)に使用したとき、第二の重合反応の最終重合転化率が第一の重合反応の最終重合転化率よりも高くなるような場合に好適に適用できる。
一の重合反応の最終重合転化率αと第二の重合反応の最終重合転化率βとの差が5ポイント以上であることが、より好ましい。
Double if the polymerization method, the degree of polymerization inhibition due to polymerization inhibitory compound (A), in a second polymerization step (III), can be suitably applied to a case smaller than in the first polymerization reaction step (I) .
“The degree of polymerization inhibition is small” means that when the concentration of the polymerization inhibiting substance with respect to the raw material monomer is the same, the final polymerization conversion rate when the polymerization is not intentionally stopped is higher.
That is, double coupling polymerization method, the recovered monomers such component containing the first polymerization step (I) and separation step (II) the through-obtained polymerizable inhibitory compound (A), the raw material monomer When used in the second polymerization reaction step (III) at the same polymerization-inhibiting compound concentration with respect to (M1), the final polymerization conversion rate of the second polymerization reaction is the final polymerization conversion rate of the first polymerization reaction. It can be suitably applied to the case where it becomes higher than the above.
The difference between the final polymerization conversion rate α of the first polymerization reaction and the final polymerization conversion rate β of the second polymerization reaction is more preferably 5 points or more.

合重合方法において、好ましい例として、第一の重合反応がチーグラーナッタ触媒を用いる重合反応であり、第二の重合反応がアルカリ金属有機化合物を用いるブロック共重合反応である組合せを挙げることができる。
また、複合重合方法を適用可能な重合阻害性化合物(A)の一例として、シクロペンタジエンを挙げることができる。
本発明の複合重合方法、重合阻害性化合物がシクロペンタジエン(大気圧下における沸点41.5〜42℃)であり、第一の重合反応がチーグラーナッタ触媒を用いるイソプレン(同34℃)の重合反応であり、第二の重合反応がアルキルリチウム触媒を用いるスチレン(同145℃)−イソプレンブロック共重合反応である複合重合方法である。本発明では、第一の原料単量体(M1)は、2−メチル−1,3ブタジエン(イソプレン)であり、第二の原料単量体(M2)は、2−メチル−1,3ブタジエン(イソプレン)及びスチレンである。
In multi case polymerization method, preferred examples, the first polymerization reaction is a polymerization reaction using a Ziegler-Natta catalyst, the second polymerization reaction and a combination of a block copolymerization reaction using an alkali metal organic compound .
As an example of a multi-focus polymerization method applicable polymerizable inhibitory compound (A), mention may be made of cyclopentadiene.
Complex polymerization process of the present invention, the polymerization inhibitory compound is a cyclopentadiene (boiling point 41.5-42 ° C. under atmospheric pressure), the polymerization of isoprene (at 34 ° C.) to the first polymerization reaction using a Ziegler-Natta catalyst a reaction, styrene (same 145 ° C.) to a second polymerization reaction using an alkyl lithium catalyst - Ru complex polymerization process der isoprene block copolymerization reaction. In the present invention, the first raw material monomer (M1) is 2-methyl-1,3 butadiene (isoprene), and the second raw material monomer (M2) is 2-methyl-1,3 butadiene. (Isoprene) and styrene.

合重合方法においては、第二の重合反応工程(III)後に重合反応生成物から重合体(P2)を分離し、重合体分離後の重合反応生成物から、重合阻害性化合物(A)を分離回収することができる。
このとき、第二の重合反応における最終重合転化率が高いので、重合阻害性化合物(A)を分離するのに未反応の第二の原料単量体(M2)の損失が少なくて済む。特に、重合転化率が実質的に100%に近い場合には、未反応の第二の原料単量体(M2)が実質的に存在しないので、重合阻害性化合物(A)を分離する際の未反応の第二の原料単量体(M2)の損失が無い。
In the double engagement polymerization process, the second polymerization step (III) after the polymerization reaction product from polymer (P2) is separated from the polymerization reaction product after the polymer separation, polymerization inhibitory compound (A) It can be separated and recovered.
At this time, since the final polymerization conversion rate in the second polymerization reaction is high, the loss of the unreacted second raw material monomer (M2) can be reduced to separate the polymerization-inhibiting compound (A). In particular, when the polymerization conversion rate is substantially close to 100%, the unreacted second raw material monomer (M2) is substantially not present, so that the polymerization inhibitory compound (A) is separated. There is no loss of the unreacted second raw material monomer (M2).

以下に、本発明の態様を図面により説明する。
図1において、単量体精製工程で第一の原料単量体(M1)を含有する粗原料単量体混合物を精製して得られた、微量の重合阻害性化合物(A)を含有する第一の原料単量体(M1)に、重合溶媒を添加して、第一の原料単量体(M1)、微量の重合阻害性化合物(A)及び重合溶媒からなる第一の原料単量体(M1)組成物を得た。これに触媒を添加して、重合を行い、重合転化率αの時点で、重合停止剤を添加して重合を停止する。分離工程(II)において、第一の原料単量体(M1)の重合体(P1)を得、重合体(P1)分離後に得られた回収留分を蒸留等に付して回収単量体等成分(未反応の第一の原料単量体(M1)、重合阻害性化合物(A)及び溶媒の混合物=留分B)を得る。この回収単量体等成分を第二の重合反応工程(III)の第二の原料単量体(M2)の一部として使用する。また、上記留分Bから、重合阻害性化合物(A)の含有量の異なる二つの留分(含有量の高い留分D及び含有量の低い留分C)を得て、留分Dを第二の重合反応工程(III)に供給し、留分Cを第一の重合反応工程(I)に戻して使用することも可能である。第二の重合反応工程(III)における重合転化率βを高く設定することにより、第二の重合反応工程(III)後の回収単量体等成分における重合阻害化合物(A)の濃度を高くすることができ、その分離が容易になる。第二の重合反応工程(III)における転化率を実質100重量%とすれば、重合阻害化合物(A)の分離が非常に容易である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, the first step containing a trace amount of the polymerization-inhibiting compound (A) obtained by purifying the crude raw material monomer mixture containing the first raw material monomer (M1) in the monomer purification step. A first raw material monomer comprising a first raw material monomer (M1), a small amount of a polymerization inhibitory compound (A) and a polymerization solvent by adding a polymerization solvent to one raw material monomer (M1) (M1) A composition was obtained. A catalyst is added to this to conduct polymerization, and at the point of polymerization conversion α, a polymerization terminator is added to terminate the polymerization. In the separation step (II), the polymer (P1) of the first raw material monomer (M1) is obtained, and the recovered fraction obtained after the separation of the polymer (P1) is subjected to distillation or the like to recover the recovered monomer An equal component (unreacted first raw material monomer (M1), polymerization-inhibiting compound (A) and solvent mixture = fraction B) is obtained. This component such as the recovered monomer is used as a part of the second raw material monomer (M2) in the second polymerization reaction step (III). Further, two fractions (a fraction D having a high content and a fraction C having a low content) having different contents of the polymerization inhibiting compound (A) are obtained from the fraction B, It is also possible to supply the second polymerization reaction step (III) and return the fraction C to the first polymerization reaction step (I) for use. By increasing the polymerization conversion rate β in the second polymerization reaction step (III), the concentration of the polymerization inhibiting compound (A) in the recovered monomer and other components after the second polymerization reaction step (III) is increased. Can be separated easily. When the conversion rate in the second polymerization reaction step (III) is substantially 100% by weight, the polymerization-inhibiting compound (A) can be separated very easily.

以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
なお、特に言及しない限り、[部]及び[%]は、重量基準である。
また、各図中、CPDはシクロペンタジエンであり、数値は部数を示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
Unless otherwise specified, [parts] and [%] are based on weight.
Moreover, in each figure, CPD is cyclopentadiene and a numerical value shows the number of copies.

[比較例1](図2参照)
単量体精製工程におけるC5留分(「炭素数5の炭化水素留分」をいう)の精製によって得られたシクロペンタジエン含有量1ppmのイソプレン(以下、「フレッシュイソプレン」という)167部に、ブタン556部を添加して、第一の原料単量体(M1)組成物を得た。これにトリイソブチルアルミニウム及び四塩化チタンから本質的になるチーグラーナッタ型触媒(以下、単に「チーグラー触媒」という)を添加して、第1回目の第一の重合反応工程(I)を行い、重合転化率60%の時点で、メタノールを1.7部添加して重合を停止し、分離工程(II)において、ポリイソプレン100部と、イソプレン67部、シクロペンタジエン0.000167部及びブタン556部からなる回収単量体等成分(留分B)とを得た。
[Comparative Example 1] (See FIG. 2)
In 167 parts of isoprene (hereinafter referred to as “fresh isoprene”) having a cyclopentadiene content of 1 ppm obtained by refining the C5 fraction (referred to as “carbon hydrocarbon fraction”) in the monomer purification step, 556 parts was added and the 1st raw material monomer (M1) composition was obtained. A Ziegler-Natta type catalyst (hereinafter simply referred to as “Ziegler catalyst”) consisting essentially of triisobutylaluminum and titanium tetrachloride is added to this, and the first polymerization reaction step (I) is carried out for the first time. When the conversion was 60%, 1.7 parts of methanol was added to terminate the polymerization. In the separation step (II), from 100 parts of polyisoprene, 67 parts of isoprene, 0.000167 parts of cyclopentadiene and 556 parts of butane. And a component such as recovered monomer (fraction B).

この回収単量体等成分(留分B)を、フレッシュイソプレン100部に添加して、原料単量体組成物(M1)を得た。このときのイソプレン100部に対するシクロペンタジエンの量」は0.000267部である。これにチーグラー触媒を添加して、第2回目の第一の重合反応工程(I)を行い、重合転化率60%の時点で、重合を停止し、分離工程(II)において、ポリイソプレン100部を得た。一方、得られた回収単量体等成分(留分B)は、イソプレン67部、シクロペンタジエン0.000267部及びブタン556部からなっていた。
以下、同様に、この回収単量体等成分(留分B)をフレッシュイソプレン100部に添加して重合する第一の重合反応工程(I)を繰り返した。
この繰り返しにより、第一の重合反応工程(I)に供されるイソプレン中のシクロペンタジエン濃度が上昇していき、シクロペンタジエン濃度が5ppmに達した段階では、最終重合転化率は40%にまで低下し、生成したポリイソプレンのムーニー粘度は、当初の85から70にまで低下した。
This recovered monomer component (fraction B) was added to 100 parts of fresh isoprene to obtain a raw material monomer composition (M1). The amount of cyclopentadiene relative to 100 parts of isoprene at this time is 0.000267 parts. A Ziegler catalyst was added thereto, the second first polymerization reaction step (I) was performed, the polymerization was stopped when the polymerization conversion rate was 60%, and 100 parts of polyisoprene was separated in the separation step (II). Got. On the other hand, the obtained component such as recovered monomer (fraction B) consisted of 67 parts of isoprene, 0.000267 parts of cyclopentadiene and 556 parts of butane.
Hereinafter, similarly, the first polymerization reaction step (I) in which this recovered monomer component (fraction B) was added to 100 parts of fresh isoprene and polymerized was repeated.
By repeating this, the concentration of cyclopentadiene in the isoprene used for the first polymerization reaction step (I) increases, and when the concentration of cyclopentadiene reaches 5 ppm, the final polymerization conversion rate decreases to 40%. The Mooney viscosity of the resulting polyisoprene was reduced from the original 85 to 70.

[比較例2](図3参照)
フレッシュイソプレン167部に、ブタン556部を添加して、第一の原料単量体組成物(M1)を得た。これにチーグラー触媒を添加して、第1回目の第一の重合反応工程(I)を行い、重合転化率60%の時点で、重合を停止し、分離工程(II)において、ポリイソプレン100部と、イソプレン67部、シクロペンタジエン0.000167部及びブタン556部からなる回収単量体等成分(留分B)とを得た。(ここまでの操作は、比較例1における第1回目の第一の重合反応工程(I)及びその後の分離操作に同じである。)
この回収単量体等成分(留分B)を、蒸留に付して、ブタン556部、イソプレン65部及びシクロペンタジエン0.000067部からなる留分C、並びに、イソプレン2部及びシクロペンタジエン0.0001部とからなる留分Dを得た。この留分Dを抽出蒸留によるシクロペンタジエン除去工程に付して、シクロペンタジエンを除去して、イソプレン2部(留分E)を回収した。
[Comparative Example 2] (See FIG. 3)
167 parts of butane was added to 167 parts of fresh isoprene to obtain a first raw material monomer composition (M1). A Ziegler catalyst was added thereto, the first polymerization reaction step (I) was carried out for the first time, the polymerization was stopped when the polymerization conversion rate was 60%, and 100 parts of polyisoprene was separated in the separation step (II). And a component such as recovered monomer (fraction B) comprising 67 parts of isoprene, 0.000167 part of cyclopentadiene and 556 parts of butane. (The operation so far is the same as the first polymerization reaction step (I) of the first time in Comparative Example 1 and the subsequent separation operation.)
This recovered monomer component (fraction B) is subjected to distillation to obtain a fraction C consisting of 556 parts of butane, 65 parts of isoprene and 0.000067 part of cyclopentadiene, 2 parts of isoprene and 0. A fraction D consisting of 0001 parts was obtained. This fraction D was subjected to a cyclopentadiene removal step by extractive distillation to remove cyclopentadiene and recover 2 parts of isoprene (fraction E).

留分C及び留分Eをフレッシュイソプレン100部に添加して、第一の原料単量体(M1)組成物を得た。このときのイソプレン100部に対するシクロペンタジエンの量は0.0001部である。これにチーグラー触媒を添加して、第2回目の第一の重合反応工程(I)を行い、重合転化率60%の時点で、重合を停止し、分離工程(II)において、ポリイソプレン100部を得た。一方、得られた回収単量体等成分は、イソプレン67部、シクロペンタジエン0.000167部及びブタン556部からなっていた。
以下、同様に、この回収単量体等成分(留分B)から得られる留分C及び留分Eをフレッシュイソプレン100部に添加して第一の重合反応工程(I)を繰り返した。
この繰り返しの間、重合に供されるイソプレン100部あたりのシクロペンタジエンの量は、0.0001部に維持され、重合転化率は60%に保つことができ、生成したポリイソプレンのムーニー粘度も、当初の85を維持することができた。
Fraction C and fraction E were added to 100 parts of fresh isoprene to obtain a first raw material monomer (M1) composition. At this time, the amount of cyclopentadiene with respect to 100 parts of isoprene is 0.0001 part. A Ziegler catalyst was added thereto, the second first polymerization reaction step (I) was performed, the polymerization was stopped when the polymerization conversion rate was 60%, and 100 parts of polyisoprene was separated in the separation step (II). Got. On the other hand, the obtained component such as recovered monomer was composed of 67 parts of isoprene, 0.000167 parts of cyclopentadiene and 556 parts of butane.
Thereafter, similarly, the fraction C and the fraction E obtained from the recovered monomer component (fraction B) were added to 100 parts of fresh isoprene, and the first polymerization reaction step (I) was repeated.
During this repetition, the amount of cyclopentadiene per 100 parts of isoprene subjected to polymerization is maintained at 0.0001 part, the polymerization conversion can be kept at 60%, and the Mooney viscosity of the produced polyisoprene is also The original 85 was maintained.

[実施例1](図4参照)
フレッシュイソプレン167部に、ブタン556部を添加して、第一の原料単量体(M1)組成物を得た。これにチーグラー触媒を添加して、第1回目の第一の重合反応工程(I)を行い、重合転化率60%の時点で、重合を停止し、分離工程(II)において、ポリイソプレン100部と、イソプレン67部、シクロペンタジエン0.000167部及びブタン556部からなる回収単量体等成分とを得た。(ここまでの操作は、比較例1における第1回目の第一の重合反応工程(I)及びその後の分離操作に同じである。)
この回収単量体等成分を、蒸留に付して、ブタン556部、イソプレン65部及びシクロペンタジエン0.000067部からなる留分C、並びに、イソプレン2部及びシクロペンタジエン0.0001部からなる留分Dを得た。
[Example 1] (see FIG. 4)
167 parts of butane was added to 167 parts of fresh isoprene to obtain a first raw material monomer (M1) composition. A Ziegler catalyst was added thereto, the first polymerization reaction step (I) was carried out for the first time, the polymerization was stopped when the polymerization conversion rate was 60%, and 100 parts of polyisoprene was separated in the separation step (II). And a component such as a recovered monomer comprising 67 parts of isoprene, 0.000167 parts of cyclopentadiene and 556 parts of butane. (The operation so far is the same as the first polymerization reaction step (I) of the first time in Comparative Example 1 and the subsequent separation operation.)
This recovered monomer and other components are subjected to distillation to obtain a fraction C comprising 556 parts of butane, 65 parts of isoprene and 0.000067 part of cyclopentadiene, and a fraction comprising 2 parts of isoprene and 0.0001 part of cyclopentadiene. Minute D was obtained.

この留分Cをフレッシュイソプレン102部に添加して、第一の原料単量体(M1)組成物を得た。このときのイソプレン100部に対するシクロペンタジエンの量は0.0001部である。これにチーグラー触媒を添加して、第2回目の第一の重合反応工程(I)を行い、重合転化率60%の時点で、重合を停止し、分離工程(II)において、ポリイソプレン100部を得た。一方、得られた回収単量体等成分は、イソプレン67部、シクロペンタジエン0.000169部及びブタン556部からなっていた。
以下、同様に、この回収単量体等成分(留分B)を蒸留に付して得られる、ブタン556部、イソプレン65部及びシクロペンタジエン0.000067部からなる留分Cをフレッシュイソプレン102部に添加して重合する第一の重合反応工程(I)を繰り返した。
この繰り返しの間、重合に供されるイソプレン100部に対するシクロペンタジエンの量は0.0001部に維持され、重合転化率は60%に保つことができ、生成したポリイソプレンのムーニー粘度も、当初の85を維持することができた。
他方、イソプレン2部及びシクロペンタジエン0.0001部からなる留分Dを、そのまま(即ち、シクロペンタジエン除去工程に付することなく)、フレッシュイソプレン98部(このものは、シクロペンタジエン0.000098部を含んでいる。)及び溶媒であるシクロヘキサン200部と混合して、第二の単量体(M2)混合物[イソプレン100部、シクロヘキサン200部及びシクロペンタジエン0.000198部からなる。]を得、これをアルキルリチウム触媒を用いて第二の重合反応工程(III)であるスチレン17部とのブロック共重合に供した。重合は、重合転化率100%まで進行した。重合反応生成物を分離工程(IV)に付して、スチレン/イソプレンブロック共重合体117部を得た。また、スチレン/イソプレンブロック共重合体の回収後に得られた、シクロペンタジエンを含有するシクロヘキサン(常圧における沸点81℃)を蒸留に付して、シクロペンタジエンとシクロヘキサンとに分離し、シクロペンタジエンは系外に排出した。また、シクロヘキサンは、第二の重合反応工程(III)に繰り返し使用した。
This fraction C was added to 102 parts of fresh isoprene to obtain a first raw material monomer (M1) composition. At this time, the amount of cyclopentadiene with respect to 100 parts of isoprene is 0.0001 part. A Ziegler catalyst was added thereto, the second first polymerization reaction step (I) was performed, the polymerization was stopped when the polymerization conversion rate was 60%, and 100 parts of polyisoprene was separated in the separation step (II). Got. On the other hand, the obtained component such as recovered monomer was composed of 67 parts of isoprene, 0.000169 parts of cyclopentadiene and 556 parts of butane.
Similarly, the fraction C consisting of 556 parts of butane, 65 parts of isoprene and 0.000067 parts of cyclopentadiene obtained by subjecting the recovered monomer component (fraction B) to distillation is similarly obtained 102 parts of fresh isoprene. The first polymerization reaction step (I) for polymerization by adding to was repeated.
During this repetition, the amount of cyclopentadiene relative to 100 parts of isoprene subjected to polymerization is maintained at 0.0001 part, the polymerization conversion can be maintained at 60%, and the Mooney viscosity of the produced polyisoprene is also the original 85 could be maintained.
On the other hand, fraction D consisting of 2 parts of isoprene and 0.0001 part of cyclopentadiene is used as it is (that is, without being subjected to the cyclopentadiene removal step). And a second monomer (M2) mixture [100 parts of isoprene, 200 parts of cyclohexane and 0.000198 parts of cyclopentadiene]. This was subjected to block copolymerization with 17 parts of styrene as the second polymerization reaction step (III) using an alkyl lithium catalyst. The polymerization proceeded to a polymerization conversion rate of 100%. The polymerization reaction product was subjected to a separation step (IV) to obtain 117 parts of a styrene / isoprene block copolymer. In addition, cyclohexane containing cyclopentadiene (boiling point 81 ° C. at normal pressure) obtained after recovery of the styrene / isoprene block copolymer is subjected to distillation to separate it into cyclopentadiene and cyclohexane. Discharged outside. Cyclohexane was repeatedly used in the second polymerization reaction step (III).

本発明の複合重合方法によれば、比較例1に示すような、第一の重合反応工程(I)後に分離回収された回収単量体等成分を第一の重合反応工程(I)に循環使用するときのような重合阻害性化合物(A)の蓄積がなく、従って、第一の重合反応工程(I)における反応異常を防止することができる。
また、本発明の複合重合方法によれば、比較例2に示すような、イソプレン/シクロペンタジエン混合物(両成分の沸点差は、約8〜9℃である。)(留分D)からシクロペンタジエンを分離する工程を必要とせず、混合物のまま、第二の重合反応工程において使用することができるので、装置上の負担が少なく、操作上も簡便であって、経済的である。
更に、本発明の複合重合方法によれば、重合阻害性化合物(A)は、第二の重合反応工程(III)後、沸点差の大きい溶媒から分離すればよく(シクロヘキサン及びシクロペンタジエン両成分の沸点差は、約39〜40℃である。)、装置上の負担が少なく、操作上も簡便であって、経済的である。
According to the composite polymerization method of the present invention, as shown in Comparative Example 1, components such as recovered monomers separated and recovered after the first polymerization reaction step (I) are circulated to the first polymerization reaction step (I). There is no accumulation of the polymerization-inhibiting compound (A) as in use, and therefore, reaction abnormality in the first polymerization reaction step (I) can be prevented.
Further, according to the composite polymerization method of the present invention, as shown in Comparative Example 2, the isoprene / cyclopentadiene mixture (both components have a boiling point difference of about 8 to 9 ° C.) (fraction D) to cyclopentadiene. Therefore, the process can be used as it is in the second polymerization reaction step, so that the burden on the apparatus is small, the operation is simple and economical.
Furthermore, according to the composite polymerization method of the present invention, the polymerization inhibitory compound (A) may be separated from a solvent having a large boiling point difference after the second polymerization reaction step (III) (both cyclohexane and cyclopentadiene components). The difference in boiling point is about 39 to 40 ° C.), the burden on the apparatus is small, the operation is simple and economical.

複合重合方法の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of a complex polymerization method . 第一の重合反応工程(I)からの未反応の第一の原料単量体(M1)を第一の重合反応工程(I)に循環使用する例(比較例1)である。This is an example (Comparative Example 1) in which the unreacted first raw material monomer (M1) from the first polymerization reaction step (I) is recycled to the first polymerization reaction step (I). 第一の重合反応工程(I)からの回収単量体等成分を、未反応の原料単量体(M1)及び重合阻害性化合物(A)からなる混合物と、未反応の原料単量体(M1)、重合阻害性化合物(A)及び溶媒の混合物とに分離し、前者の混合物から重合阻害性化合物(A)を抽出蒸留で分離除去する工程を含む例(比較例2)である。A component such as a monomer recovered from the first polymerization reaction step (I), a mixture of the unreacted raw material monomer (M1) and the polymerization inhibitory compound (A), and an unreacted raw material monomer ( This is an example (Comparative Example 2) including a step of separating into a mixture of M1), a polymerization inhibitory compound (A) and a solvent, and separating and removing the polymerization inhibitory compound (A) from the former mixture by extractive distillation. 本発明の複合重合方法を示す(実施例1)。Shows a composite polymer how the present invention (Example 1).

Claims (5)

シクロペンタジエンである重合阻害性化合物(A)を含有するイソプレンである第一の原料単量体(M1)を重合転化率がαとなるまで重合させる、チーグラーナッタ型触媒を用いるイソプレン重合反応工程である第一の重合反応工程(I)、第一の重合反応工程(I)で得られた重合反応生成物から重合体(P1)と回収留分とを得、次いで、該回収留分を蒸留して重合阻害性化合物(A)を含有する未反応の第一の原料単量体(M1)を回収する分離工程(II)、及び分離工程(II)で得られた、重合阻害性化合物(A)を含有する未反応の第一の原料単量体(M1)を、イソプレンおよびスチレンである第二の原料単量体(M2)の一部として使用し、第二の原料単量体(M2)の重合転化率がβ(但し、β>αである。)となるまで重合させる、アルキルリチウム触媒を用いるスチレン−イソプレンブロック共重合反応工程である第二の重合反応工程(III)を有する複合重合方法。 In the isoprene polymerization reaction step using a Ziegler-Natta type catalyst, the first raw material monomer (M1) which is isoprene containing the polymerization inhibitory compound (A) which is cyclopentadiene is polymerized until the polymerization conversion rate becomes α. A first polymerization reaction step (I), a polymer (P1) and a recovered fraction are obtained from the polymerization reaction product obtained in the first polymerization reaction step (I), and then the recovered fraction is distilled. Separation step (II) for recovering the unreacted first raw material monomer (M1) containing the polymerization inhibitory compound (A) , and the polymerization inhibitory compound obtained in the separation step (II) ( The unreacted first raw material monomer (M1) containing A) is used as a part of the second raw material monomer (M2) which is isoprene and styrene, and the second raw material monomer ( The polymerization conversion rate of M2) is β (where β> α). Complex polymerization process having a second polymerization reaction step isoprene block copolymer reaction step (III) - the polymerization of styrene using alkyllithium catalyst. 分離工程(II)で得られた重合阻害性化合物(A)の実質的に全量を、第二の重合反応工程(III)に供給することを特徴とする請求項1記載の複合重合方法。   The method for complex polymerization according to claim 1, wherein substantially the entire amount of the polymerization inhibitory compound (A) obtained in the separation step (II) is supplied to the second polymerization reaction step (III). 第二の重合反応工程(III)の後、重合反応生成物から重合阻害性化合物(A)を分離回収する分離工程(IV)を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の複合重合方法。   The composite polymerization according to claim 1 or 2, further comprising a separation step (IV) for separating and recovering the polymerization inhibitory compound (A) from the polymerization reaction product after the second polymerization reaction step (III). Method. 第一の重合反応工程(I)における重合転化率αが90重量%以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の複合重合方法。 Complex polymerization process according to any one of claims 1 to 3 polymerization conversion in the first polymerization step (I) alpha is characterized in that 90 wt% or less. 第二の重合反応工程(III)における重合転化率βが95重量%以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の複合重合方法。 Complex polymerization process according to any one of claims 1 to 4 polymerization conversion ratio in the second polymerization step (III) beta is equal to or less than 95% by weight.
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