JPS6160084B2 - - Google Patents
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- JPS6160084B2 JPS6160084B2 JP14269677A JP14269677A JPS6160084B2 JP S6160084 B2 JPS6160084 B2 JP S6160084B2 JP 14269677 A JP14269677 A JP 14269677A JP 14269677 A JP14269677 A JP 14269677A JP S6160084 B2 JPS6160084 B2 JP S6160084B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は共役ジエンと無水マレイン酸との共重
合体の製造法に関するもので、共役ジエンと無水
マレイン酸との共重合反応生成物から精製された
加水分解共重合体の濃縮物を高収率で純度良く回
収する方法に関するものである。
共役ジエンと無水マレイン酸はラジカル開始剤
あるいは電離放射線の存在下で反応させると共重
合して共役ジエンと無水マレイン酸とが交互に結
合した、いわゆる交互共重合体を生成することは
よく知られている。この交互共重合体はその優れ
た接着性を利用して接着剤、織物および皮革など
の含浸剤など種々の用途が開拓されつつある。ま
たこの交互共重合体の誘導体、特に水溶性の塩は
接着剤、染色助剤、紙のサイズ剤などの種々の用
途に用いられる。
共役ジエン−無水マレイン酸共重合体の水溶性
塩すなわち共役ジエン−マレイン酸共重合体の塩
を得るためには、一般に共役ジエンと無水マレイ
ン酸との共重合反応で得られた交互共重合体を水
中で水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムなど
の塩基と反応させる方法が用いられている。
ところで共役ジエンと無水マレイン酸の共重合
反応では、共役ジエンと無水マレイン酸とが
Diels−Alder反応を起し、テトラヒドロフタル酸
無水物あるいは置換テトラヒドロフタル酸無水物
(本発明においては以下これらをTHPAと略す)
を副生することはよく知られている。また共役ジ
エンと無水マレイン酸の共重合反応においては、
共重合体の良溶媒(たとえばシクロヘキサノン、
アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジ
メチルスルフオキシドなどの極性溶媒)を重合溶
媒として用いないと、生成する共重合体が共重合
反応中にゲル化を起し商品価値を失うこともよく
知られている。
すなわち共役ジエン−無水マレイン酸共重合体
の水溶性塩を得るためには、まず共重合体の良溶
媒を用いて各モノマー成分を共重合させて共重合
体を合成し、次に重合溶液中から副生したTHPA
などを含まぬ純度の良い共重合体を回収し、さら
に回収した共重合体を所定の塩基と水中で反応さ
せねばならない。共重合体の回収法として通常の
重合体を重合反応混合物から回収する手段(たと
えば重合液にスチームを吹き込み、溶媒をスチー
ムストリツピングして重合体を回収する方法)を
ブタジエン−無水マレイン酸共重合体を含む重合
溶液に適用することは、THPAをまつたく除去で
きないために不適当である。
また、共役ジエン−無水マレイン酸共重合体を
共重合反応混合物(共重合反応溶液)から回収す
る方法としては、THPAの良溶媒であり、かつ共
重合体の貧溶媒(共重合体を実質的には溶解させ
ない溶媒、たとえばベンゼン、トルエン、キシレ
ンなどの芳香族炭化水素、あるいは塩化メチレ
ン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素な
ど)を沈殿剤として大量に使用して、この沈殿剤
中に共重合反応混合物を徐々に添加し、共重合体
を粉状あるいは塊状の沈殿とすると同時にTHPA
を沈殿剤に溶解する方法が採用されている。この
共重合体の回収法は確実に、THPAを除去できる
という利点はあるが、一方少量の共重合体を分
離、回収するために極めて大量の沈殿溶媒を使用
する必要があり、工業的にこの方法を実施するに
は沈殿溶媒の回収、精製にコストがかかりすぎる
という大きな欠点があつた。
共重合反応混合物から精製共重合体を回収する
上述の回収法の欠点を改良するため、共重合反応
混合物に水を添加し、この混合物を加熱し、かつ
溶媒をスチーミングにより留去し、残留する混合
物を冷却して共重合体を含む下層と副生THPAを
含む上層とに分離して、精製された共重合体を回
収する方法が提案されている(特公昭46−
29725)。しかしこの方法では副生THPAの除去率
が十分でないことおよび共役ジエン−無水マレイ
ン酸共重合体の回収率がそれほど高くないなどの
欠点を有する。
本発明者らはこれらの共役ジエンと無水マレイ
ン酸の共重合反応生成物から共重合体を回収する
方法の欠点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、
共重合反応溶液に所定量の回収溶媒を加えて、共
重合体を濃縮して含有する溶液と重合副生物を含
む溶液とに液々分離することによつて、精製共重
合体を回収する方法を見出しすでに提案した(特
願昭52−115130)。この方法は容易に高純度の共
役ジエン−無水マレイン酸共重合体を共重合反応
溶液から回収できるすぐれた方法であるが、共重
合体の水溶性塩が目的の場合にはこのあとさらに
塩基と反応させる段階が必要である。特願昭52−
115130の方法では精製共重合体は高濃度、高粘度
の溶液として得られるため、残つた溶媒を除去し
乾燥された共重合体を水中で塩基と反応させて水
溶性の共重合体塩を得るか、あるいは溶媒を含ん
だままの高濃度の共重合体溶液に水を加えて加水
分解し徐々に水と溶媒を置換(溶媒は留去してい
く)していき、溶媒の留去終了後に水酸化ナトリ
ウムなどの塩基を加えて水溶性塩を得るか2通り
の方法がある。しかしながら前者の方法における
乾燥プロセスは費用がかかるうえに、共役ジエン
無水マレイン酸共重合体は少しでも溶媒(特に共
重合体の良溶媒)を含んでいると非常に粘着性が
強いという特質のために実際的でない。
一方後者の方法にしても一度精製共重合体を分
離したのち、さらに加水分解操作が加わるために
操作がはん雑となる。
本発明者らは共役ジエン−無水マレイン酸共重
合体を含む共重合反応溶液から共重合体を回収す
るにあたつて、重合副生物を効率良く分離し、操
作が容易でしかも共重合体水溶性塩の合成が目的
の場合に適した回収方法の開発に努めた結果本発
明に到達した。
すなわち本発明は共役ジエンと無水マレイン酸
とを重合溶媒を用いて溶液共重合し、共重合反応
溶液中から共役ジエン−無水マレイン酸共重合体
を回収するに際して、共重合反応溶液に反応に用
いた無水マレイン酸に対して等モルから10倍モル
の水を加えて共重合体および副生物を加水分解
し、次に共重合反応溶液中の重合溶媒1部に対し
て0.05から2部なお本発明において、部は重量部
を表わす。の加水分解された共重合体を溶解せず
重合溶媒と相溶する回収溶媒を加えて混合し、加
水分解された共重合体を濃縮して含有する溶液と
加水分解された副生物を含む溶液とに液々分離す
ることにより、共役ジエン−無水マレイン酸共重
合体を加水分解された精製共重合体として回収す
ることを特徴とする共役ジエン−無水マレイン酸
共重合体の回収方法に関する。
本発明の方法によれば共重合反応溶液から共重
合体を回収するにあたつて、共重合体の水溶性塩
を合成するために有利な高純度の加水分解された
共重合体が得られるばかりでなく、副生THPAの
除去率が非常に高く、かつ重合触媒残渣の除去も
容易である。
本発明で言う共役ジエンとは通常炭素数4〜12
のものであり、ブタジエン、イソプレン、ピペリ
レン、2−クロル−1・3−ブタジエン、2・3
−ジクロル−1・3−ブタジエン、2・3−ジメ
チル−1・3−ブタジエン、1−メトキシ−1・
3−ブタジエンなどが代表的なものである。また
本発明で言う重合溶媒は生成する共重合体を溶解
させるものであり、したがつて重合反応は溶液重
合である。重合溶媒としてはたとえばシクロヘキ
サノン、アセトン、ジオキサン、テトラヒドロフ
ラン、ジメチルスルフオキシドなどである。重合
反応は通常共役ジエン:無水マレイン酸をモル比
で1:0.5〜1.5の範囲で用い、また重合溶媒は単
量体に対して通常2〜10重量倍用いることができ
る。重合反応には各種触媒を用いることができる
が、ラジカル開始剤、電離放射線を用いる重合が
代表的なものである。重合温度は特に限定されな
いが、一般に30〜100℃で行われる。このような
重合により共重合体濃度が通常7〜40重量%、好
ましくは10〜25重量%の重合反応溶液(重合反応
混合物)が得られる。
本発明はこの重合反応溶液から共重合体を回収
することに関するもので、特に共重合体を加水分
解された共重合体として回収する方法に関する。
ここでいう加水分解された共重合体とは、共重合
体中の無水マレイン酸単位がすべてそれぞれ1分
子の水と反応して開環しマレイン酸単位となつた
共重合体を意味する。
共重合体中の無水マレイン酸単位をマレイン酸
単位に変化させるために用いる水の量は、重合を
行うにあたつて用いた無水マレイン酸単量体に対
して等モルから10倍モルである。前述したように
この重合反応においてはTHPAが副生し、THPA
は水と反応して同様に開環しテトラヒドロフタル
酸(置換テトラヒドロフタル酸)となる。また重
合条件によつては仕込んだ無水マレイン酸が未反
応で残存することがあり、これはやはり水と反応
してマレイン酸となる。したがつて重合溶液中に
はTHPA、またはTHPAと無水マレイン酸の両者
が混在するため、添加した水の一部はTHPAある
いはTHPAおよび無水マレイン酸と反応して消費
される。そのために重合溶液中の共重合体を完全
に加水分解するためには、重合を行うにあたつて
用いた無水マレイン酸に対して最低等モルの水が
必要である。また大過剰の水を用いると後に述べ
る回収溶媒を加えて共重合体に富む層と副生物に
富む層に液−液分離する際の分離効率を低下させ
る(共重合体中の副生物含量が増加する)。した
がつて10倍モル以上の水を用いることは好ましく
ない。水を重合溶液中に添加する速度は、用いる
水の量にもよるが、一般に30分〜3時間が好まし
い。添加速度が速すぎると加水分解されない共重
合体がモチ状の取り扱いにくい状態で析出してく
る。またあまり長時間かけて水を添加することは
意味がなく、その意味で30分〜5時間が適当であ
る。また水を添加する際の温度は20℃〜100℃が
適当で、一般に重合溶液を加熱して十分にかきま
ぜながら水を添加すれば水の添加速度を増すこと
ができるが、20゜〜30℃程度の室温でも加水分解
を行うことはできる。用いる重合溶媒は極性溶媒
が多く水と相溶するために、加水分解反応は均一
系でなされることが多いが、たとえばシクロヘキ
サノンのように共重合体の良溶媒であるために重
合溶媒として使用可能であるが、水との相溶性は
小さいものもある。しかしながら添加する水の量
は重合溶媒に対して少量であり、またたとえ溶媒
の水の溶解限度以上に水を添加してもかきまぜを
十分にして時間を十分にかければ、加水分解は完
全に行われる。このようにして加水分解が終了し
たのちの重合溶液の状態は用いた重合溶媒の種類
によつて異なる。たとえばジメチルスルフオキシ
ドを用いた場合では加水分解終了後も均一溶液で
あり、またアセトンを用いた場合でも水の量によ
つて異なるが均一溶液であることが多い。一方シ
クロヘキサノン、メチルエチルケトンなどの場合
はここですでに加水分解された共重合体に富む層
が分れてくることが多い。前者の均一溶液の場合
はもちろんまだTHPAの分離はなされていない
し、後者の場合でも共重合体とTHPAなどの副生
物との分離は不完全である。
本発明の方法では分離を完全に行うために、次
にこの重合溶液に回収溶媒を加える。本発明で用
いられる回収溶媒とは、加水分解された共役ジエ
ン−無水マレイン酸共重合体を室温から100℃の
温度範囲において実質的に溶解することができな
い溶媒であり、また前記重合溶媒と相溶するもの
でたとえばn−ブタン、i−ブタン、n−ペンタ
ン、iso−ペンタン、n−ヘキサン、iso−ヘキサ
ン、n−ヘプタン、iso−ヘプタン、n−オクタ
ンなどの脂肪族炭化水素、あるいはシクロペンタ
ン、シクロヘキサンのような脂環式炭化水素、ベ
ンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水
素、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼ
ンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素あるいはハロ
ゲン化芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、安息香酸エチルなどの脂肪族あるいは芳香族
のエステル化合物などである。勿論これらの回収
溶媒は一種以上の混合物として使用することも可
能である。
本発明における水添加後の共重合反応溶液に添
加されるべき回収溶媒の添加量は勿論共重合反応
溶液の組成によつて左右されるが、一般には共重
合反応生成物中の重合溶媒1部に対して0.05から
2部、好ましくは0.1部から1.0部の範囲である。
用いる回収溶媒の使用量が少ないと加水分解共重
合体の回収率が低く、また回収溶媒を多く添加し
すぎると加水分解共重合体の回収率は高いが、共
重合体を多く含む溶液層の粘度上昇のために取り
扱いが困難となり有効に重合体が回収されない。
共重合反応溶液に対する回収溶媒の混合添加方法
には特に制限はなく、たとえば共重合反応溶液を
十分に撹拌しながらこれに回収溶媒を10分から5
時間の範囲で少量ずつ添加してもよいし、また場
合によつては共重合反応溶液をよく撹拌しながら
回収溶液をほとんど瞬間的に添加することも可能
である。回収溶媒を添加する際の共重合反応溶液
の温度にも特に制限はなく、たとえば0℃から
100℃の温度領域で実施することが可能である。
水添加後の共重合反応溶液に回収溶媒を添加し
たのちは、この混合物を通常0℃から200℃、好
ましくは10℃から150℃の温度範囲で10分から40
時間、好ましくは30分から20時間撹拌を行い、加
水分解された共重合体に富む溶液層(あるいは液
滴)と副生THPAの加水分解物に富む溶液層(あ
るいは液滴)の分配平衡に到達させることが望ま
しい。この段階での操作が十分に行われないとた
とえば共重合体の回収率が不十分であつたり、あ
るいは副生THPAまたは触媒残渣などの不純物の
除去が十分に行われないことになる。勿論この撹
拌に要する時間は撹拌様式によつて左右される
が、分配平衡にできるだけ短時間で到達する撹拌
方式の採用が望ましい。次にこの混合物を液−液
の二層に分離させる。層分離は通常静置により達
成される。本発明においては、この液−液の分離
において、一方には初めの共重合反応溶液中の共
重合体濃度よりも濃縮された加水分解共重合体を
含む溶液が得られ、他方は副生THPAの加水分解
物に富む溶液が得られることが特徴である。一般
に加水分解された共重合体に富む溶液は下層に、
副生THPAの加水分解物に富む溶液は上層となる
が、回収溶媒としてクロロホルムなどの比重の大
きい溶媒を用いると共重合体に富む溶液が上層と
なる。いずれにしてもこれらの混合物を十分に分
離可能な時間静置することが必要である。この混
合物の静置分離に要する時間は、静置に用いる容
器の形状によつて、また混合物の撹拌の程度によ
つて左右されるが一般には10分から24時間までの
時間で行うことが可能である。なおこの混合物の
分離は静置分離のほかに一般の化学工業界で用い
られている液−液分離の手段、たとえば遠心分離
法を採用することも可能である。
本発明の方法で共重合反応溶液から加水分解さ
れ回収、精製された共重合体に富む溶液からの加
水分解共重合体の分離は、たとえばこの溶液をそ
のまま乾燥することで溶媒を除去することによつ
ても実施できるし、またこれと加水分解共重合体
を溶解しない溶媒中に添加して加水分解共重合体
を析出させて回収することも可能である。後者の
方法で共重合体を回収する場合は共重合体濃度が
高いために回収溶媒の使用量が極めて少量でよい
という利点がある。さらにまた本発明の特徴が最
も発揮されるのは、本発明で得られた加水分解共
重合体に富む溶液から水溶性の共重合体塩を合成
する場合である。すなわち本発明では共重合体は
すでに加水分解されているため熱水に容易に溶解
する。そこで加水分解された共重合体に富む溶液
に加熱しながら適当量の水を加え、逆に最初溶液
中に含まれていた溶媒は蒸留ないしはスチームス
トリツピングにより除去することにより加水分解
共重合体の水溶液が得られる。そしてこのあと所
定量の水酸化ナトリウムあるいは水酸化アンモニ
ウムなどの塩基又はその水溶液を加えることによ
り容易に共役ジエン−無水マレイン酸共重合体の
水溶性塩を合成できる。そしてこれらのすべての
操作は均一系で連続的に行える点が非常に有利で
ある。
本発明の共重合体の分離回収は回分式で実施す
ることができるが、さらに経済性を求めて、半回
分式あるいは連続式で実施することも可能であ
る。さらにまた本発明の共重合体回収法を二度以
上繰り返すことにより、回収される共重合体中の
不純物含量をさらに一段と減少させることも可能
である。本発明の方法を二度以上繰り返すことに
よつて共重合体の純度をさらに向上させる目的に
おいては、第一段目の共重合体回収操作で分離・
回収された加水分解共重合体に富む溶液に対し
て、さらに加水分解共重合体を溶解する溶媒(た
とえばジメチルスルフオキシド、ジメチルホルム
アジド、アセトンおよびアセトン/水混合溶媒な
ど)を加えて初めの共重合溶液中における共重合
体と重合溶媒の組成比に近い状態の溶液にしたの
ち、本発明の方法にしたがつて回収溶媒を添加す
ることによつて実施できる。2度目の分離操作に
おいては共重合体はすでに加水分解されているた
め水を加える過程は省略することができる。
上述したように本発明の方法は共重合反応生成
物からの共重合体(加水分解共重合体)の回収率
が高く、副生THPAの除去率が高く、さらに触媒
残渣の除去率が高く、しかも極めて簡単な操作
で、かつ経済的に実施でき、そして共重合体の水
溶性塩を合成する場合に極めて有利な共重合体の
回収方法である。以下に実施例により本発明の特
徴をさらに詳しく説明する。
実施例 1
窒素置換した1のオートクレーブに無水マレ
イン酸98.1g(1.0モル)、アゾビスイソブチロニ
トリル1.6gおよびアセトン750gを仕込み70℃に
加熱した。この溶液にブタジエン54.1g(1.0モ
ル)を3時間かけて張り込んだ。ブタジエン張り
込み終了後同じ温度で1時間反応を続けたのち冷
却した。
次に重合液を2のセパラブルフラスコに移し
50℃に加熱しかきまぜながら水36g(2.0モル)
を2時間かけて滴下し、共重合体およびTHPAを
加水分解した。次にn−ヘキサン225g(すなわ
ち、重合溶媒のアセトン1部当たり0.3部)を同
様の条件下で2時間かけて添加し、さらに2時間
かきまぜを続けたのち15時間静置したところ、赤
褐色低粘度の上層および淡黄色粘稠な下層に分離
した。これらの上層および下層中のテトラヒドロ
フタル酸含量およびブタジエン−マレイン酸共重
合体含量をそれぞれガスクロマトグラフイーおよ
び酢酸エチルを沈殿剤とするポリマー沈殿分別法
で求めたところ表1の結果を得た。またポリマー
沈殿法で得た共重合体のIRスペクトルを測定し
たところ無水マレイン酸単位に基づく吸収が完全
に消失して、かわりにマレイン酸単位に基づく吸
収が見られた。
実施例 2
窒素置換した2のオートクレーブに無水マレ
イン酸98.1g(1.0モル)、ベンゾイルパーオキサ
イド2.4gおよびシクロヘキサノン750gを仕込み
70℃に加熱した。この溶液にブタジエン54.1g
(1.0モル)を2時間かけて張り込んだ。ブタジエ
ン張り込み終了後さらに1時間反応を続けた。次
に温度を70℃に保つたまま水27g(1.5モル)を
30分かけて仕込み3時間かきまぜを続けた。その
あと300gのベンゼンを3時間かけて良くかきま
ぜながら加えたのちさらに1時間かきまぜた。5
時間静置後オートクレーブ内容液は触媒残渣によ
り赤褐色に着色した低粘度の上層と触媒残渣をほ
とんど含まないため淡黄色の高粘度下層に分離し
た。この上層および下層を実施例1と同様の方法
で分析したところ表1の結果を得た。またIRス
ペクトルの測定により共重合体は完全に加水分解
されていることが明らかになつた。
実施例 3
実施例1と同様の方法で合成した重合液を実施
例1と同様の方法で処理して得た淡黄色粘稠下層
を分離し、この液にアセトン400gを加えて希釈
した。次にこの液を2のセパラブルフラスコに
移して50℃に加熱しながらかきまぜ、n−ヘキサ
ン150gを2時間かけて添加しさらに2時間かき
まぜを続けた。かきまぜ終了後15時間静置した得
られた二層分離液の上層および下層中の成分を実
施例1と同様の方法で分析したところ、表1に示
したように実施例1よりもさらにブタジエン−マ
レイン酸共重合体とテトラヒドロフタル酸との分
離が良くなされていた。
実施例 4
窒素置換した1のオートクレーブに無水マレ
イン酸98.1g(1.0モル)、アゾビスイソブチロニ
トリル1.6gおよびテトラヒドロフラン500gを仕
込み80℃に加熱した。この溶液にブタジエン54.1
g(1.0モル)を1時間かけて張り込んだ。ブタ
ジエン張り込み終了後1時間反応を続行したのち
冷却した。つづいて重合液を2のセパラブルフ
ラスコに移しかきまぜながら水90g(5.0モル)
を2時間かけて室温で添加した。このあと温度を
テトラヒドロフランの沸とう温度まであげてテト
ラヒドロフランを環流しながら2時間かきまぜ
た。次にテトラヒドロフランを沸とう還流させな
がら酢酸エチル500gを4時間かけて添加し、さ
らに10時間かきまぜたのちかきまぜを止めて自然
冷却させながら20時間静置した。重合液は赤褐色
低粘度の上層と淡黄色高粘度の下層とに分離して
いたので、両層を分離しそれぞれのテトラヒドロ
フタル酸含量およびブタジエン−マレイン酸共重
合体含量を実施例1の方法で分析し表1の結果を
得た。上層の赤褐色の着色は重合触媒残渣が上層
に主として分配されたことを示しており、また得
られた共重合体のIRスペクトルからは酸無水物
に帰因する吸収が消失していて加水分解は完全に
行われていた。
実施例 5
窒素置換した4のオートクレーブに無水マレ
イン酸294.3g(3.0モル)、ベンゾイルパーオキ
サイド7.2gおよびシクロヘキサノン2000gを仕
込み80℃に加熱した。この溶液にイソプレン
204.6g(3.0モル)を5時間かけて連続的に張り
込み共重合反応を行つた。イソプレン張り込み終
了後もさらに1時間反応を続けた。次に80℃でか
きまぜながら水108g(6モル)を2時間かけて
添加し、そのあと2時間かきまぜ続けた。次に同
じく80℃でかきまぜながらシクロヘキサン500g
を3時間かけて添加したあと、温度を80℃に保ち
ながら10時間かきまぜをつづけたのち冷却して15
時間静置した。得られた二層分離液より粘稠な下
層を分離し、これにアセトン95容量%および水5
容量%よりなる混合溶媒を除去した上層とほぼ等
容量加えて下層を希釈した。次にこの希釈溶液を
再びオートクレーブに仕込み80℃に加熱してシク
ロヘキサン500gを3時間かけて添加し、温度を
80℃に保ちながら5時間かきまぜを続けたあと冷
却して静置した。オートクレーブ内部液は二層分
離していたので、低粘度の上層と高粘度の下層に
わけそれぞれの層中の置換テトラヒドロフタル酸
(1−メチルシクロヘキセン−4・5−ジカルボ
ン酸)およびイソプレン−マレイン酸共重合体の
含量を分析して表1の値を得た。
実施例 6
窒素置換した1オートクレーブに無水マレイ
ン酸98.1g(1.0モル)、アゾビスイソブチロニト
リル1.6gおよびアセトン1000gを仕込み80℃に
加熱した。次にオートクレーブにイソプレン68.2
g(1.0モル)を3時間にわたつて仕込み共重合
を行つた。イソプレン仕込み終了後1時間反応を
続けたのち冷却し反応を止めた。オートクレーブ
内の重合液を3のセパラブルフラスコに移し、
50℃でかきまぜながら水72g(4.0モル)を2時
間かけて徐々に添加し、さらに5時間十分にかき
まぜた。次に重合液を良くかきまぜながらトルエ
ン300gを2時間かけて添加したのち5時間かき
まぜを続けた。かきまぜ終了後翌日まで静置して
得られた二層分離液の両層についてそれぞれの層
中に含まれる成分を分析して表1の値を得た。
実施例 7
窒素置換した3のオートクレーブに無水マレ
イン酸294.3g(3.0モル)、アソビスイソブチロ
ニトリル4.9gおよびアセトン1500gを仕込み70
℃に加熱した。この溶液にブタジエン162.3g
(3.0モル)を6時間かけて張り込んだ。ブタジエ
ン張り込み終了後同じ温度で1時間反応を続けた
のち冷却して反応を止めた。
次にこの重合液を抜き出して5のセパラブル
フラスコに移して50℃まで加熱した。次に水324
g(18.0モル)を5時間かけてかきまぜながら添
加し、そのあと1時間さらにかきまぜた。室温で
冷却したのち十分かきまぜながら、500gの酢酸
エチルを5時間かけて添加した。添加終了後さら
に3時間かきまぜを続け、かきまぜ終了後翌日ま
で静置した。重合液は赤褐色低粘度の上層と淡黄
色高粘度の下層とに分離していたので、両層中に
含有されているテトラヒドロフタル酸およびブタ
ジエン−マレイン酸共重合体の量を両層の一部を
それぞれ採取して実施例1の方法で分析して表1
の値を得た。
実施例 8
実施例7で分離した加水分解共重合体に富む下
層300gを1のセパラブルフラスコに採取し、
フラスコに蒸留装置および滴下ロートを付けて湯
浴で加熱し、溶媒の留去および水の滴下を同時に
行つて、下層中のアセトンおよび酢酸エチルを水
で置換した。この際溶媒の留出速度よりも水の添
加速度を速くして段々と共重合体濃度が低くなる
ようにコントロールした。溶媒留去終了後も少量
の水を留出させて完全にアセトンおよび酢酸エチ
ルを追い出した。最終的な水の全添加量は1050g
であり、このときの水溶液は加熱された状態では
均一溶液であつた。最終的な液の全重量は1110g
であり、当初採取した下層中の共重合体の量は
117g(0.69モル)であつたので、この水溶液の
共重合体濃度は10.5重量%であつた。次に加熱状
態のままこの水溶液に27.4g(0.69モル)の水酸
化ナトリウムを含む水溶液100gを添加して2時
間かきまぜて、ブタジエン−マレイン酸共重合体
ナトリウム塩水溶液を得た。この水溶液は冷却し
ても均一透明なままであり、共重合反応液からの
共重合体ナトリウム塩水溶液の合成において一貫
して溶液状態で取り扱うことができた。
実施例 9
窒素置換した1のオートクレーブに無水マレ
イン酸98.1g(1.0モル)、アゾビスイソブチロニ
トリル1.6gおよびジオキサン750gを仕込み70℃
に加熱した。この溶液にクロロプレン88.6g
(1.0モル)を2時間かけて張り込み共重合を行つ
た。クロロプレン張り込み終了後さらに1時間反
応を続けたのち冷却した。
次に重合液を2のセパラブルフラスコに移し
て70℃に加熱してかきまぜながら水36g(2.0モ
ル)を3時間かけて添加し、その後3時間かきま
ぜた。次にn−ヘプタン150gを2時間かけて添
加し、さらに2時間かきまぜて翌日まで静置し
た。得られた二層分離液中の置換テトラヒドロフ
タル酸(1−クロロシクロヘキセン−4・5−ジ
カルボン酸)およびクロロプレン−マレイン酸共
重合体の含量をそれぞれの層について実施例1の
方法で分析し表1の結果を得た。
【表】Detailed Description of the Invention The present invention relates to a method for producing a copolymer of a conjugated diene and maleic anhydride, which is a hydrolyzed copolymer purified from a copolymerization reaction product of a conjugated diene and maleic anhydride. The present invention relates to a method for recovering a concentrate in high yield and with good purity. It is well known that when a conjugated diene and maleic anhydride are reacted in the presence of a radical initiator or ionizing radiation, they copolymerize to form a so-called alternating copolymer in which the conjugated diene and maleic anhydride are alternately bonded. ing. Utilizing its excellent adhesive properties, this alternating copolymer is being developed for various uses such as adhesives and impregnating agents for textiles and leather. Derivatives of this alternating copolymer, especially water-soluble salts, are used in various applications such as adhesives, dyeing aids, and paper sizing agents. In order to obtain a water-soluble salt of a conjugated diene-maleic anhydride copolymer, that is, a salt of a conjugated diene-maleic anhydride copolymer, an alternating copolymer obtained by a copolymerization reaction of a conjugated diene and maleic anhydride is generally used. A method is used in which the compound is reacted with a base such as sodium hydroxide or ammonium hydroxide in water. By the way, in the copolymerization reaction of conjugated diene and maleic anhydride, the conjugated diene and maleic anhydride
Diels-Alder reaction occurs, resulting in tetrahydrophthalic anhydride or substituted tetrahydrophthalic anhydride (hereinafter abbreviated as THPA in the present invention)
It is well known that it is a by-product. In addition, in the copolymerization reaction of conjugated diene and maleic anhydride,
Good solvents for copolymers (e.g. cyclohexanone,
It is well known that if polar solvents such as acetone, dioxane, tetrahydrofuran, and dimethyl sulfoxide are not used as the polymerization solvent, the resulting copolymer will gel during the copolymerization reaction and lose its commercial value. . That is, in order to obtain a water-soluble salt of a conjugated diene-maleic anhydride copolymer, first, each monomer component is copolymerized using a good solvent for the copolymer to synthesize a copolymer, and then a copolymer is synthesized in a polymerization solution. THPA by-produced from
It is necessary to recover a highly pure copolymer that does not contain any of the following, and then to react the recovered copolymer with a predetermined base in water. As a method for recovering the copolymer, a conventional method for recovering the polymer from the polymerization reaction mixture (for example, a method in which steam is blown into the polymerization solution and the solvent is steam-stripped to recover the polymer) was replaced with a butadiene-maleic anhydride copolymer. Application to polymerization solutions containing polymers is unsuitable because THPA cannot be completely removed. In addition, as a method for recovering the conjugated diene-maleic anhydride copolymer from the copolymerization reaction mixture (copolymerization reaction solution), a good solvent for THPA and a poor solvent for the copolymer (substantially no copolymer A large amount of a solvent that cannot be dissolved in the precipitant (e.g., aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, or halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, etc.) is used as a precipitant, and the copolymerization reaction is carried out in this precipitant. Gradually add the mixture to precipitate the copolymer into powder or lumps while adding THPA.
A method has been adopted in which the substance is dissolved in a precipitant. This copolymer recovery method certainly has the advantage of being able to remove THPA, but on the other hand, it requires the use of an extremely large amount of precipitation solvent to separate and recover a small amount of copolymer. A major drawback of this method was that the recovery and purification of the precipitation solvent were too costly. In order to improve the drawbacks of the above-mentioned recovery methods for recovering purified copolymers from copolymerization reaction mixtures, water is added to the copolymerization reaction mixture, the mixture is heated, and the solvent is distilled off by steaming to remove the remaining residue. A method has been proposed in which the purified copolymer is recovered by cooling the mixture and separating it into a lower layer containing the copolymer and an upper layer containing the by-product THPA.
29725). However, this method has drawbacks such as an insufficient removal rate of by-product THPA and a not so high recovery rate of the conjugated diene-maleic anhydride copolymer. As a result of intensive research by the present inventors in order to solve the drawbacks of the method of recovering a copolymer from the copolymerization reaction product of these conjugated dienes and maleic anhydride,
A method of recovering a purified copolymer by adding a predetermined amount of recovery solvent to a copolymerization reaction solution and separating the liquid into a solution containing a concentrated copolymer and a solution containing polymerization byproducts. I have already proposed this (patent application 115130/1986). This method is an excellent method for easily recovering a highly pure conjugated diene-maleic anhydride copolymer from a copolymerization reaction solution, but if the objective is to obtain a water-soluble salt of the copolymer, it may be necessary to further prepare a base. A reaction step is required. Special application 1977-
In the method of 115130, the purified copolymer is obtained as a highly concentrated and highly viscous solution, so the remaining solvent is removed and the dried copolymer is reacted with a base in water to obtain a water-soluble copolymer salt. Alternatively, water is added to a highly concentrated copolymer solution that still contains the solvent to hydrolyze it, gradually replacing the water and solvent (the solvent is distilled off), and after the solvent has been distilled off. There are two ways to obtain a water-soluble salt by adding a base such as sodium hydroxide. However, the drying process in the former method is expensive, and the conjugated diene maleic anhydride copolymer is extremely sticky if it contains even a small amount of solvent (especially a good solvent for the copolymer). impractical. On the other hand, even in the latter method, after the purified copolymer is once separated, a further hydrolysis operation is added, which makes the operation complicated. The present inventors have developed a method for recovering a copolymer from a copolymerization reaction solution containing a conjugated diene-maleic anhydride copolymer. The present invention was achieved as a result of efforts to develop a recovery method suitable for cases where the purpose is to synthesize chemical salts. That is, in the present invention, when a conjugated diene and maleic anhydride are solution copolymerized using a polymerization solvent, and a conjugated diene-maleic anhydride copolymer is recovered from the copolymerization reaction solution, the copolymerization reaction solution is used for the reaction. The copolymer and by-products are hydrolyzed by adding an equimolar to 10 times the molar amount of water to the maleic anhydride, and then 0.05 to 2 parts of water is added to each part of the polymerization solvent in the copolymerization reaction solution. In the invention, parts represent parts by weight. A solution containing a concentrated hydrolyzed copolymer and a solution containing hydrolyzed by-products are obtained by adding and mixing a recovery solvent that does not dissolve the hydrolyzed copolymer and is compatible with the polymerization solvent. The present invention relates to a method for recovering a conjugated diene-maleic anhydride copolymer, which comprises recovering the conjugated diene-maleic anhydride copolymer as a hydrolyzed purified copolymer by liquid-liquid separation. According to the method of the present invention, when recovering a copolymer from a copolymerization reaction solution, a highly purified hydrolyzed copolymer can be obtained, which is advantageous for synthesizing a water-soluble salt of the copolymer. Not only that, the removal rate of by-product THPA is very high, and the removal of polymerization catalyst residue is also easy. The conjugated diene referred to in the present invention usually has 4 to 12 carbon atoms.
butadiene, isoprene, piperylene, 2-chloro-1,3-butadiene, 2,3
-dichloro-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1-methoxy-1,
A typical example is 3-butadiene. Furthermore, the polymerization solvent referred to in the present invention is one that dissolves the copolymer to be produced, and therefore the polymerization reaction is solution polymerization. Examples of the polymerization solvent include cyclohexanone, acetone, dioxane, tetrahydrofuran, and dimethyl sulfoxide. In the polymerization reaction, the molar ratio of conjugated diene to maleic anhydride is usually in the range of 1:0.5 to 1.5, and the polymerization solvent can be used in an amount of usually 2 to 10 times the weight of the monomer. Although various catalysts can be used for the polymerization reaction, polymerization using a radical initiator and ionizing radiation is typical. Although the polymerization temperature is not particularly limited, it is generally carried out at 30 to 100°C. By such polymerization, a polymerization reaction solution (polymerization reaction mixture) having a copolymer concentration of usually 7 to 40% by weight, preferably 10 to 25% by weight is obtained. The present invention relates to recovering a copolymer from this polymerization reaction solution, and particularly relates to a method for recovering the copolymer as a hydrolyzed copolymer.
The term "hydrolyzed copolymer" as used herein means a copolymer in which all the maleic anhydride units in the copolymer react with one molecule of water to open the ring and become maleic acid units. The amount of water used to convert maleic anhydride units in the copolymer into maleic acid units is from equimolar to 10 times the molar amount of the maleic anhydride monomer used for polymerization. . As mentioned above, THPA is produced as a by-product in this polymerization reaction, and THPA
reacts with water and similarly opens the ring to form tetrahydrophthalic acid (substituted tetrahydrophthalic acid). Further, depending on the polymerization conditions, the charged maleic anhydride may remain unreacted, and this reacts with water to form maleic acid. Therefore, since THPA or both THPA and maleic anhydride coexist in the polymerization solution, a portion of the added water reacts with THPA or THPA and maleic anhydride and is consumed. Therefore, in order to completely hydrolyze the copolymer in the polymerization solution, a minimum equimolar amount of water is required relative to the maleic anhydride used in the polymerization. In addition, if a large excess of water is used, the separation efficiency will be reduced when the recovery solvent is added to separate the copolymer-rich layer and the by-product rich layer (the by-product content in the copolymer will increase). To increase). Therefore, it is not preferable to use more than 10 times the molar amount of water. The rate at which water is added to the polymerization solution depends on the amount of water used, but is generally preferably 30 minutes to 3 hours. If the addition rate is too fast, the unhydrolyzed copolymer will precipitate in a sticky, difficult-to-handle state. Also, it is pointless to add water for too long, and in that sense 30 minutes to 5 hours is appropriate. Also, the appropriate temperature for adding water is 20°C to 100°C, and generally the speed of water addition can be increased by heating the polymerization solution and adding water while stirring thoroughly, but the temperature at 20°C to 30°C is Hydrolysis can be carried out even at room temperature. The polymerization solvents used are mostly polar solvents and are compatible with water, so the hydrolysis reaction is often carried out in a homogeneous system.However, for example, cyclohexanone can be used as a polymerization solvent because it is a good solvent for copolymers. However, some have low compatibility with water. However, the amount of water added is small relative to the polymerization solvent, and even if water is added above the solubility limit of water in the solvent, hydrolysis can be completed if sufficient stirring and sufficient time are used. be exposed. The state of the polymerization solution after hydrolysis is thus completed varies depending on the type of polymerization solvent used. For example, when dimethyl sulfoxide is used, it remains a homogeneous solution even after hydrolysis, and even when acetone is used, it often remains a homogeneous solution, although this varies depending on the amount of water. On the other hand, in the case of cyclohexanone, methyl ethyl ketone, etc., a layer rich in already hydrolyzed copolymers often separates at this point. In the former case of a homogeneous solution, of course, THPA has not been separated yet, and even in the latter case, the separation of the copolymer and by-products such as THPA is incomplete. In order to achieve complete separation in the method of the present invention, a recovered solvent is then added to the polymerization solution. The recovery solvent used in the present invention is a solvent that cannot substantially dissolve the hydrolyzed conjugated diene-maleic anhydride copolymer in the temperature range from room temperature to 100°C, and is compatible with the polymerization solvent. For example, aliphatic hydrocarbons such as n-butane, i-butane, n-pentane, iso-pentane, n-hexane, iso-hexane, n-heptane, iso-heptane, n-octane, or cyclopentane. , alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, halogenated aliphatic hydrocarbons or halogenated aromatic hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, chlorobenzene, ethyl acetate, butyl acetate. , aliphatic or aromatic ester compounds such as ethyl benzoate. Of course, it is also possible to use a mixture of one or more of these recovered solvents. The amount of recovered solvent to be added to the copolymerization reaction solution after addition of water in the present invention naturally depends on the composition of the copolymerization reaction solution, but generally it is 1 part of the polymerization solvent in the copolymerization reaction product. The range is from 0.05 to 2 parts, preferably from 0.1 to 1.0 parts.
If the amount of recovery solvent used is small, the recovery rate of the hydrolyzed copolymer will be low, and if too much recovery solvent is added, the recovery rate of the hydrolyzed copolymer will be high, but the solution layer containing a large amount of copolymer will Due to the increased viscosity, handling becomes difficult and the polymer cannot be effectively recovered.
There are no particular restrictions on the method of mixing and adding the recovered solvent to the copolymerization reaction solution, for example, adding the recovered solvent to the copolymerization reaction solution for 10 minutes to 5 minutes while stirring the solution thoroughly.
It may be added little by little over a period of time, or in some cases, the recovered solution may be added almost instantaneously while stirring the copolymerization reaction solution well. There is no particular limit to the temperature of the copolymerization reaction solution when adding the recovered solvent; for example, from 0°C to
It is possible to carry out in the temperature range of 100°C. After adding the recovered solvent to the copolymerization reaction solution after water addition, the mixture is heated at a temperature range of usually 0°C to 200°C, preferably 10°C to 150°C for 10 minutes to 40 minutes.
Stirring is carried out for a period of time, preferably 30 to 20 hours, to reach a distribution equilibrium between a solution layer (or droplets) rich in the hydrolyzed copolymer and a solution layer (or droplets) rich in the hydrolyzate of by-product THPA. It is desirable to If the operation at this stage is not carried out sufficiently, the copolymer recovery rate may be insufficient, or impurities such as by-product THPA or catalyst residue may not be sufficiently removed. Of course, the time required for this stirring depends on the stirring method, but it is desirable to adopt a stirring method that reaches distribution equilibrium in as short a time as possible. This mixture is then separated into two liquid-liquid layers. Layer separation is usually achieved by standing. In the present invention, in this liquid-liquid separation, a solution containing a hydrolyzed copolymer that is more concentrated than the copolymer concentration in the initial copolymerization reaction solution is obtained, and a solution containing by-product THPA is obtained on the other hand. It is characterized by the fact that a solution rich in hydrolysates of is obtained. Generally, the hydrolyzed copolymer-rich solution is in the lower layer;
A solution rich in the hydrolyzate of by-product THPA becomes the upper layer, but if a solvent with a high specific gravity such as chloroform is used as the recovery solvent, a solution rich in copolymer becomes the upper layer. In any case, it is necessary to allow these mixtures to stand for a sufficient period of time to allow them to be separated. The time required for static separation of the mixture depends on the shape of the container used for static separation and the degree of agitation of the mixture, but generally it can be carried out within 10 minutes to 24 hours. be. In addition to static separation, the mixture may be separated by a liquid-liquid separation method used in the general chemical industry, such as a centrifugal separation method. The hydrolyzed copolymer can be separated from the copolymer-rich solution that has been hydrolyzed, recovered, and purified from the copolymerization reaction solution by the method of the present invention, for example, by drying this solution as it is to remove the solvent. It is also possible to precipitate and recover the hydrolyzed copolymer by adding it to a solvent that does not dissolve the hydrolyzed copolymer. When the copolymer is recovered by the latter method, the copolymer concentration is high, so there is an advantage that the amount of recovery solvent used can be extremely small. Furthermore, the characteristics of the present invention are best exhibited when a water-soluble copolymer salt is synthesized from a solution rich in the hydrolyzed copolymer obtained by the present invention. That is, in the present invention, since the copolymer has already been hydrolyzed, it easily dissolves in hot water. Therefore, an appropriate amount of water is added to a solution rich in the hydrolyzed copolymer while heating, and the solvent originally contained in the solution is removed by distillation or steam stripping. An aqueous solution of is obtained. Then, by adding a predetermined amount of a base such as sodium hydroxide or ammonium hydroxide or an aqueous solution thereof, a water-soluble salt of the conjugated diene-maleic anhydride copolymer can be easily synthesized. It is very advantageous that all these operations can be performed uniformly and continuously. Separation and recovery of the copolymer of the present invention can be carried out batchwise, but for greater economy, it can also be carried out semi-batchwise or continuously. Furthermore, by repeating the copolymer recovery method of the present invention twice or more, it is possible to further reduce the impurity content in the recovered copolymer. In order to further improve the purity of the copolymer by repeating the method of the present invention twice or more, it is possible to separate and
To the recovered hydrolyzed copolymer-rich solution, a solvent that dissolves the hydrolyzed copolymer (such as dimethyl sulfoxide, dimethyl formazide, acetone, and an acetone/water mixed solvent) is added to the initial solution. This can be carried out by preparing a solution with a composition ratio close to that of the copolymer and polymerization solvent in the copolymerization solution, and then adding the recovered solvent according to the method of the present invention. In the second separation operation, since the copolymer has already been hydrolyzed, the step of adding water can be omitted. As mentioned above, the method of the present invention has a high recovery rate of the copolymer (hydrolyzed copolymer) from the copolymerization reaction product, a high removal rate of by-product THPA, and a high removal rate of catalyst residue. Moreover, it is an extremely simple and economical method for recovering copolymers, and is extremely advantageous when synthesizing water-soluble salts of copolymers. The features of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples below. Example 1 98.1 g (1.0 mol) of maleic anhydride, 1.6 g of azobisisobutyronitrile and 750 g of acetone were placed in a nitrogen-substituted autoclave and heated to 70°C. 54.1 g (1.0 mol) of butadiene was charged into this solution over 3 hours. After the butadiene charging was completed, the reaction was continued for 1 hour at the same temperature and then cooled. Next, transfer the polymerization solution to the second separable flask.
36g (2.0mol) of water while heating to 50℃ and stirring
was added dropwise over 2 hours to hydrolyze the copolymer and THPA. Next, 225 g of n-hexane (i.e., 0.3 parts per part of acetone as the polymerization solvent) was added over 2 hours under the same conditions, stirring was continued for another 2 hours, and then left to stand for 15 hours. It separated into an upper layer and a pale yellow viscous lower layer. The tetrahydrophthalic acid content and the butadiene-maleic acid copolymer content in the upper and lower layers were respectively determined by gas chromatography and a polymer precipitation fractionation method using ethyl acetate as a precipitant, and the results shown in Table 1 were obtained. Furthermore, when the IR spectrum of the copolymer obtained by the polymer precipitation method was measured, absorption based on maleic anhydride units completely disappeared, and absorption based on maleic acid units was observed instead. Example 2 98.1 g (1.0 mol) of maleic anhydride, 2.4 g of benzoyl peroxide, and 750 g of cyclohexanone were placed in a nitrogen-substituted autoclave No. 2.
Heated to 70°C. 54.1g of butadiene in this solution
(1.0 mol) was added over 2 hours. After the butadiene charging was completed, the reaction was continued for an additional hour. Next, add 27 g (1.5 mol) of water while keeping the temperature at 70°C.
It took 30 minutes to prepare and continued stirring for 3 hours. Then, 300 g of benzene was added over 3 hours while stirring well, and the mixture was stirred for another hour. 5
After standing still for a period of time, the autoclave contents were separated into a low viscosity upper layer colored reddish brown due to catalyst residue and a pale yellow high viscosity lower layer containing almost no catalyst residue. The upper and lower layers were analyzed in the same manner as in Example 1, and the results shown in Table 1 were obtained. Furthermore, IR spectrum measurements revealed that the copolymer was completely hydrolyzed. Example 3 A polymerization solution synthesized in the same manner as in Example 1 was treated in the same manner as in Example 1 to separate a pale yellow viscous lower layer, which was diluted by adding 400 g of acetone. Next, this liquid was transferred to a separable flask (No. 2) and stirred while heating to 50° C., 150 g of n-hexane was added over 2 hours, and stirring was continued for an additional 2 hours. When the components in the upper and lower layers of the obtained two-layer separated liquid, which was allowed to stand still for 15 hours after the stirring was completed, were analyzed in the same manner as in Example 1, as shown in Table 1, it was found that the amount of butadiene was even higher than that in Example 1. The maleic acid copolymer and tetrahydrophthalic acid were well separated. Example 4 98.1 g (1.0 mol) of maleic anhydride, 1.6 g of azobisisobutyronitrile and 500 g of tetrahydrofuran were placed in a nitrogen-substituted autoclave and heated to 80°C. Butadiene 54.1 in this solution
g (1.0 mol) was added over 1 hour. After the butadiene charging was completed, the reaction was continued for 1 hour and then cooled. Next, transfer the polymerization solution to the separable flask No. 2 and add 90 g (5.0 mol) of water while stirring.
was added over 2 hours at room temperature. Thereafter, the temperature was raised to the boiling temperature of tetrahydrofuran, and the mixture was stirred for 2 hours while refluxing the tetrahydrofuran. Next, while boiling and refluxing the tetrahydrofuran, 500 g of ethyl acetate was added over 4 hours, and after stirring for a further 10 hours, stirring was stopped and the mixture was allowed to stand still for 20 hours while being naturally cooled. The polymerization solution was separated into a reddish-brown, low-viscosity upper layer and a pale yellow, high-viscosity lower layer, so both layers were separated and the tetrahydrophthalic acid content and butadiene-maleic acid copolymer content of each layer were determined by the method of Example 1. The results were analyzed and shown in Table 1. The reddish-brown coloring of the upper layer indicates that the polymerization catalyst residue was mainly distributed in the upper layer, and the absorption attributed to acid anhydride disappeared from the IR spectrum of the obtained copolymer, indicating that hydrolysis was not occurring. It was done perfectly. Example 5 294.3 g (3.0 mol) of maleic anhydride, 7.2 g of benzoyl peroxide and 2000 g of cyclohexanone were placed in a nitrogen-substituted autoclave No. 4 and heated to 80°C. Add isoprene to this solution.
204.6 g (3.0 mol) was continuously charged over 5 hours to carry out a copolymerization reaction. After the isoprene injection was completed, the reaction was continued for another hour. Next, 108 g (6 mol) of water was added over 2 hours while stirring at 80°C, and stirring was continued for 2 hours. Next, add 500g of cyclohexane while stirring at 80℃.
was added over a period of 3 hours, stirring was continued for 10 hours while maintaining the temperature at 80℃, and then cooled to 15℃.
Let it stand for a while. Separate the viscous lower layer from the resulting two-layer separated liquid, and add 95% by volume of acetone and 5% of water to this.
The lower layer was diluted by adding approximately the same volume of the mixed solvent consisting of % by volume as the removed upper layer. Next, this diluted solution was put into the autoclave again, heated to 80℃, and 500g of cyclohexane was added over 3 hours, and the temperature was lowered.
Stirring was continued for 5 hours while maintaining the temperature at 80°C, and then the mixture was cooled and left to stand. Since the autoclave internal liquid was separated into two layers, it was divided into a low viscosity upper layer and a high viscosity lower layer, and substituted tetrahydrophthalic acid (1-methylcyclohexene-4,5-dicarboxylic acid) and isoprene-maleic acid were separated in each layer. The copolymer content was analyzed and the values shown in Table 1 were obtained. Example 6 98.1 g (1.0 mol) of maleic anhydride, 1.6 g of azobisisobutyronitrile and 1000 g of acetone were placed in an autoclave purged with nitrogen and heated to 80°C. Then autoclave the isoprene 68.2
g (1.0 mol) was charged over 3 hours to carry out copolymerization. After the completion of isoprene charging, the reaction was continued for 1 hour and then cooled to stop the reaction. Transfer the polymerization solution in the autoclave to the separable flask in step 3,
While stirring at 50°C, 72 g (4.0 mol) of water was gradually added over 2 hours, followed by thorough stirring for another 5 hours. Next, while stirring the polymerization solution well, 300 g of toluene was added over 2 hours, and stirring was continued for 5 hours. The components contained in each layer were analyzed for both layers of the two-layer separated liquid obtained by allowing it to stand until the next day after the stirring was completed, and the values shown in Table 1 were obtained. Example 7 294.3 g (3.0 mol) of maleic anhydride, 4.9 g of azobisisobutyronitrile, and 1500 g of acetone were placed in a nitrogen-substituted autoclave No. 3.
heated to ℃. 162.3g of butadiene in this solution
(3.0 mol) was added over 6 hours. After the butadiene charging was completed, the reaction was continued for 1 hour at the same temperature and then cooled to stop the reaction. Next, this polymerization liquid was extracted, transferred to a separable flask No. 5, and heated to 50°C. Next water 324
g (18.0 mol) was added with stirring over 5 hours, followed by further stirring for 1 hour. After cooling to room temperature, 500 g of ethyl acetate was added over 5 hours while stirring thoroughly. After the addition was completed, stirring was continued for another 3 hours, and after the stirring was completed, the mixture was allowed to stand until the next day. The polymerization solution was separated into a reddish-brown, low-viscosity upper layer and a light-yellow, high-viscosity lower layer. were collected and analyzed using the method of Example 1, and the results are shown in Table 1.
obtained the value of Example 8 300 g of the hydrolyzed copolymer-rich lower layer separated in Example 7 was collected into a separable flask, and
The flask was equipped with a distillation device and a dropping funnel and heated in a water bath, and the solvent was distilled off and water was added dropwise at the same time to replace acetone and ethyl acetate in the lower layer with water. At this time, the water addition rate was made faster than the solvent distillation rate to control the copolymer concentration to gradually decrease. After the solvent was distilled off, a small amount of water was distilled off to completely drive out acetone and ethyl acetate. The final total amount of water added is 1050g
The aqueous solution at this time was a homogeneous solution when heated. The total weight of the final liquid is 1110g
The amount of copolymer in the lower layer initially collected is
Since the amount was 117 g (0.69 mol), the copolymer concentration of this aqueous solution was 10.5% by weight. Next, 100 g of an aqueous solution containing 27.4 g (0.69 mol) of sodium hydroxide was added to this aqueous solution in the heated state and stirred for 2 hours to obtain an aqueous solution of butadiene-maleic acid copolymer sodium salt. This aqueous solution remained homogeneous and transparent even after cooling, and could be consistently handled in a solution state during the synthesis of a copolymer sodium salt aqueous solution from a copolymerization reaction solution. Example 9 98.1 g (1.0 mol) of maleic anhydride, 1.6 g of azobisisobutyronitrile, and 750 g of dioxane were placed in a nitrogen-substituted autoclave No. 1 and heated to 70°C.
heated to. 88.6g of chloroprene in this solution
(1.0 mol) was charged over 2 hours to carry out copolymerization. After the completion of charging chloroprene, the reaction was continued for an additional hour and then cooled. Next, the polymerization solution was transferred to a separable flask (No. 2), heated to 70°C, and while stirring, 36 g (2.0 mol) of water was added over 3 hours, followed by stirring for 3 hours. Next, 150 g of n-heptane was added over 2 hours, stirred for another 2 hours, and left to stand until the next day. The content of substituted tetrahydrophthalic acid (1-chlorocyclohexene-4,5-dicarboxylic acid) and chloroprene-maleic acid copolymer in the resulting two-layer separated liquid was analyzed for each layer by the method of Example 1, and the table is shown. 1 result was obtained. 【table】
Claims (1)
用いて溶液共重合し、共重合反応溶液中から共役
ジエン−無水マレイン酸共重合体を回収するに際
して、共重合反応溶液に重合反応に用いた無水マ
レイン酸に対して等モルから10倍モルの水を加え
て共重合体および副生物を加水分解し、次に共重
合反応溶液中の重合溶媒1重量部に対して0.05か
ら2重量部の加水分解された共重合体を溶解せず
重合溶媒と相溶する回収溶媒を加えて混合し、加
水分解された共重合体を濃縮して含有する溶液と
加水分解された副生物を含む溶液とに液々分離す
ることにより、共役ジエン−無水マレイン酸共重
合体を加水分解された精製共重合体として回収す
ることを特徴とする共役ジエン−無水マレイン酸
共重合体の回収方法。1 When conjugated diene and maleic anhydride are solution copolymerized using a polymerization solvent and the conjugated diene-maleic anhydride copolymer is recovered from the copolymerization reaction solution, the anhydride used in the polymerization reaction is added to the copolymerization reaction solution. The copolymer and by-products are hydrolyzed by adding water in an amount equivalent to 10 times the amount of maleic acid, and then 0.05 to 2 parts by weight of water is added to 1 part by weight of the polymerization solvent in the copolymerization reaction solution. A recovery solvent that does not dissolve the decomposed copolymer and is compatible with the polymerization solvent is added and mixed to form a solution containing concentrated hydrolyzed copolymer and a solution containing hydrolyzed by-products. A method for recovering a conjugated diene-maleic anhydride copolymer, which comprises recovering the conjugated diene-maleic anhydride copolymer as a hydrolyzed purified copolymer by liquid-liquid separation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14269677A JPS5476690A (en) | 1977-11-30 | 1977-11-30 | Recovery of polymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14269677A JPS5476690A (en) | 1977-11-30 | 1977-11-30 | Recovery of polymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5476690A JPS5476690A (en) | 1979-06-19 |
| JPS6160084B2 true JPS6160084B2 (en) | 1986-12-19 |
Family
ID=15321406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14269677A Granted JPS5476690A (en) | 1977-11-30 | 1977-11-30 | Recovery of polymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5476690A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002173507A (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Method for modifying chloroprene copolymer |
| JP2007039654A (en) * | 2005-07-08 | 2007-02-15 | Tosoh Corp | Chloroprene block copolymer and process for producing the same |
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1977
- 1977-11-30 JP JP14269677A patent/JPS5476690A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5476690A (en) | 1979-06-19 |
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