JPH0113727B2 - - Google Patents
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- JPH0113727B2 JPH0113727B2 JP20927981A JP20927981A JPH0113727B2 JP H0113727 B2 JPH0113727 B2 JP H0113727B2 JP 20927981 A JP20927981 A JP 20927981A JP 20927981 A JP20927981 A JP 20927981A JP H0113727 B2 JPH0113727 B2 JP H0113727B2
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- polybutadiene
- cis
- reaction
- solution
- sodium hydroxide
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Description
本発明は、変性ポリブタジエンの製造方法に関
するものである。さらに詳しくは、本発明は、全
二重結合の少なくとも5%がジハロシクロプロパ
ン基に変換された変性ポリブタジエンの製造方法
に関するものである。
シス―1,4―ポリブタジエンの二重結合の大
部分がジハロシクロプロパン基に変換された変性
ポリブタジエンについては既に、たとえば米国特
許第3369012号明細書に開示されており公知であ
る。この米国特許第3369012号明細書には、シス
―1,4―ポリブタジエンに、無水、窒素雰囲
気、かつ低温の反応条件下にてトリクロロ酢酸エ
チルとナトリウムメトキシドなどから製造したカ
ルベンを反応させることにより全二重結合の90%
付近までがジハロシクロプロパン基に変換された
変性ポリブタジエンが得られることが開示されて
おり、その記述によると、得られた変性ポリブタ
ジエンは、丈夫で難燃性のゴム状ポリマーである
と記載されている。
本発明者は、二重結合が部分的にジハロシクロ
プロパン基に変換された変性ポリブタジエンの利
用について種々検討した結果、シス―1,4―ポ
リブタジエンの全二重結合の5〜75%がジハロシ
クロプロパン基に変換された変性ポリブタジエン
を加硫して製造した加硫ゴムは、気体や燃料油の
透過に対して高い抵抗性を示すことを見い出し
た。またジハロシクロプロパン基に変換された二
重結合の割合が15〜95%の範囲内にある変性シス
―1,4―ポリブタジエンは、加硫融着性ゴムと
して有用な性質を示すことも見い出された。しか
しながら、上記のような方法でカルベンを生成さ
せてシス―1,4―ポリブタジエンと反応させる
方法は、ナトリウムメトキシドのような水分と反
応しやすい不安定な原料を使用するため、無水、
窒素雰囲気、かつ低温の反応条件のような厳しい
反応条件が必要となる。従つて、そのような方法
は、シス―1,4―ポリブタジエンの二重結合が
部分的にジハロシクロプロパン基に変換された変
性ポリブタジエンを得るための工業的な製造方法
としては有利とはいえない。
本発明は、上記のような厳しい反応条件を必要
としないシス―1,4―ポリブタジエンの全二重
結合が部分的にジハロシクロプロパン基に変換さ
れた分子構造を持つ変性ポリブタジエンの製造方
法を提供することを目的とするものである。
本発明は、シス―1,4―ポリブタジエンにハ
ロホルムを、相間移動触媒およびアルカリ金属水
酸化物水溶液の存在下に反応させることを特徴と
する全二重結合の少なくとも5%がジハロシクロ
プロパン基に変換された変性ポリブタジエンの製
造方法からなるものである。
次に本発明を詳しく説明する。
本発明で用いるシス―1,4―ポリブタジエン
には特に限定はないが、一般にはシス―1,4構
造含有率が90%以上の固体ポリマーを用いるのが
好ましい。
ジハロシクロプロパン基の原料となるハロホル
ムは、トリハロメタンとも呼ばれる化合物で、そ
の具体的な例としては、クロロホルム、ブロモホ
ルム、ブロモジクロロメタン、クロロジブロモメ
タン、ブロモジフルオロメタン、クロロジフルオ
ロメタンなどを挙げることができる。原料として
例えばクロロホルムを用いた場合にはジクロロシ
クロプロパン基が、そしてブロモホルムを用いた
場合にはジブロモシクロプロパン基がそれぞれポ
リブタジエンに導入される。
ハロホルムは、シス―1,4―ポリブタジエン
100gに対して0.3〜30モルの割合で用いるのが好
ましく、さらには、シス―1,4―ポリブタジエ
ン100gに対して0.5〜10モルの割合で用いるのが
特に好ましい。
本発明で用いる相間移動触媒の例としては、ト
リエチルベンジルアンモニウムクロライド、トリ
ブチルベンジルアンモニウムクロライド、ジエチ
ルドデシルベンジルアンモニウムクロライド、テ
トラブチルアンモニウムクロライドなどの第4級
アンモニウム塩類;テトラフエニルホスホニウム
クロライド、テトラブチルホスホニウムクロライ
ドなどの第4級ホスホニウム塩類;ジベンゾ―18
―クラウン―6、ジシクロヘキシル―18―クラウ
ン―6,18―クラウン―6などのクラウンエーテ
ル類;および「2.2.2」―クリプテートなどのク
リプタンド類を挙げることができる。このような
相間移動触媒については、たとえば、M.
Makosza and M.Wawrzyniewicz:
Tetrahedron Letters,53,4659(1969)、および
特公昭50−4708号公報などに詳しく記載されてい
る。
上記の相間移動触媒は、シス―1,4―ポリブ
タジエン100gに対して0.01〜1.0gの割合で用い
るのが好ましい。
本発明においてアルカリ金属水酸化物水溶液と
しては、一般に水酸化ナトリウムもしくは水酸化
カリウムの30〜65重量%水溶液が用いられるが、
この種類および範囲に限定されるものではない。
また、アルカリ金属水酸化物水溶液は、その中に
含まれるアルカリ金属水酸化物の量がシス―1,
4―ポリブタジエン100gに対して0.3〜40モル、
更に好ましくは1〜20モル、となるような量で添
加するのが好ましい。
本発明の製造方法は、通常は、シス―1,4―
ポリブタジエンを有機溶媒に溶解させた溶液を調
製し、これに相間移動触媒およびアルカリ金属水
酸化物水溶液を加え、次にこの混合液にハロホル
ムを徐々に添加する方法により実施するのが好ま
しい。
シス―1,4―ポリブタジエン溶液を調製する
ために用いられる有機溶媒には、シス―1,4―
ポリブタジエンを溶解し、水に難溶で、かつ反応
の障害とならないものであれば特に制限はない。
そのような有機溶媒の例としては、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、シクロヘキサンなどの炭化水
素、クロロホルム、ブロムホルムなどのハロホル
ム系のハロゲン化炭化水素、および四塩化炭素、
メチレンクロライド、クロルベンゼンなどのハロ
ホルム系以外のハロゲン化炭化水素を挙げること
ができる。このうちシス―1,4―ポリブタジエ
ン溶液調製用の有機溶媒としてハロホルム系のハ
ロゲン化炭化水素を用いた場合には、これに反応
剤および有機溶媒の両方の役目を持たせることも
可能である。また、シス―1,4―ポリブタジエ
ン溶液は、通常は2〜20%(重量/容量)の溶液
として反応に用いるのが好ましい。この溶液の濃
度が高すぎる場合には溶液が高粘度になり、撹拌
が困難になるため反応操作が困難になる。一方、
溶液の濃度が低すぎる場合には、反応系の容積当
りの反応効率が低下するなど実用性に乏しくな
る。
上記のような好ましい範囲の濃度のシス―1,
4―ポリブタジエン溶液は、例えば、有機溶媒に
シス―1,4―ポリブタジエンを添加し、この混
合物を0〜80℃、好ましくは20〜60℃の温度範囲
にて1分から5時間程度撹拌してシス―1,4―
ポリブタジエンを溶解する方法、あるいはシス―
1,4―ブタジエンを重合させて得られたシス―
1,4―ポリブタジエン含有反応液に少量の重合
停止剤を添加するなどして重合を停止させて得た
重合反応液をそのまま利用するなどにより調製す
ることができる。
本発明の製造方法は例えば、シス―1,4―ポ
リブタジエン溶液に相間移動触媒、アルカリ金属
水酸化物水溶液およびハロホルムを添加して得ら
れた混合液を0〜80℃、好ましくは20〜60℃の温
度にて、10分以上、好ましくは10分〜10時間程度
撹拌することにより実施する。この反応は水相お
よび有機相からなる乳化状態で進行する。
上記の反応が終了したのち反応生成物を取り出
すためには、通常の乳化重合反応の生成物の回収
方法と同一あるいはそれに準じた方法を利用する
ことができる。例えば、反応液を遠心分離機など
の物理的な分離手段にかけて有機層と水層に分離
したのち、その有機層から目的の反応生成物を取
り出す方法が利用できる。この方法で分離された
水相は、アルカリ金属水酸化物を追加してその濃
度を調製したのち、循環使用することもできる。
あるいは、反応液了後に反応液を水で充分洗浄し
て水相に含有されていたアルカリ金属水酸化物を
除去したのち、反応生成物に対して溶解性を殆ど
持たない有機溶媒(例、メタノール)に上記の洗
浄済み反応液を投入することにより反応生成物を
析出させて分離を行なう方法などを利用すること
ができる。
上記の反応により得られる反応生成物は、原料
として用いたシス―1,4―ポリブタジエンの全
二重結合の少なくとも5%がジハロシクロプロパ
ン基に変換された変性ポリブタジエンである。本
発明に従う上記の反応において、原料のシス―
1,4―ポリブタジエンに含まれていた二重結合
の全体数に対するジハロシクロプロパン基に変換
される数の割合(反応率)は、原料のポリマー
(シス―1,4―ポリブタジエン)の種類、ハロ
ホルムの種類と添加量、アルカリ金属水酸化物の
種類と添加量、そしてその水溶液の濃度、触媒の
種類と添加量、反応溶媒の種類、反応液中のポリ
マー濃度、反応温度、反応時間など各種の条件の
選択に応じて変化する。従つて、反応率が低い反
応生成物から反応率が100%に近い反応生成物ま
で様々な反応率のレベルの変性ポリブタジエンを
得ることができる。
本発明によれば、上記のように様々な反応率の
レベルの変性ポリブタジエンを得ることができる
が、反応率が5%未満のものは、その物性および
反応性などが原料のシス―1,4―ポリブタジエ
ンと殆ど変らないため本発明による変性の効果は
特に無い。一方、反応率が5%以上の変性物は、
その物性および反応性が原料のシス―1,4―ポ
リブタジエンに比較して明らかに変化するため実
用上非常に有用である。たとえば、反応率が5〜
75%の範囲内にある変性シス―1,4―ポリブタ
ジエンは、加硫することによりこれを気体、燃焼
性ガス、燃料油の透過に対して高い抵抗性を示す
ゴムに変えることができる。また、反応率が15〜
95%の範囲内にある変性シス―1,4―ポリブタ
ジエンは、加熱融着性ゴムとして有用な性質を示
す。
以上述べたような本発明によればシス―1,4
―ポリブタジエンの全二重結合の少なくとも5%
がジハロシクロプロパン基に変換された変性ポリ
ブタジエンが、常温、水の存在下などの工業的な
製法として実現が容易な条件で得ることができ
る。従つて、シス―1,4二重結合の一部あるい
は大部分がハロシクロプロパン基に変換されたシ
ス―1,4―ポリブタジエンの工業的な製法とし
て非常に有用である。
次に本発明の実施例および比較例を示す。
[実施例 1]
撹拌機、温度計、滴下ロートおよび還流冷却器
を備えた200ml容量の四つ口フラスコに80mlのト
ルエンおよび5gのシス―1,4―ポリブタジエ
ン(シス―1,4構造含有率:約97.5%、[η]:
2.2)を導入し、この混合物を45℃で約30分間撹
拌して溶液とした。この溶液に、水酸化ナトリウ
ム5g(0.125モル)を含有する50重量%水溶液
および0.05gのトリエチルベンジルアンモニウム
クロライド(触媒)を加えて撹拌混合し乳化液と
した。次いで、この乳化液の撹拌を続け、その温
度を45℃に維持しながらクロロホルム20ml
(0.252モル)を約10分間かけて滴下した。
滴下終了後、反応液の温度を同じく45℃に維持
しながら撹拌を更に約1時間50分継続した。その
のち、反応液の全量とほぼ同量の水を反応液に加
えて撹拌することにより反応液を洗浄し、次いで
分液により水を除去した。この反応液の洗浄操作
を4回繰り返したのち、その洗浄済の反応液にメ
タノールを加えた。生成した沈澱物を分離したの
ち、この沈澱物をトルエンに溶解させ、このトル
エン溶液にメタノールを加えることにより再び沈
澱物を得た。この沈澱物を取り出して室温、減圧
下で24時間乾燥させることにより精製済の反応生
成物を得た。
この反応生成物は、 13C―NNRスペクトルの
測定により分子構造内にシクロプロパン基を有す
ることが確認され、そしてハロゲンの定量分析に
より塩素原子を含むことが確認された。従つて、
反応生成物は部分的にジクロロシクロプロパン化
されたポリブタジエン(すなわち、ジクロロシク
ロプロパン化シス―1,4―ポリブタジエン)で
あると同定された。ハロゲンの分析値から反応生
成物の反応率を算出した結果、反応率は23.7%で
あることが確認された。
[実施例 2―3]
クロロホルムの使用量を変えた以外は実施例1
と同様な操作を行ないジクロロシクロプロパン化
シス―1,4―ポリブタジエンを得た。クロロホ
ルムの使用量および反応率を第1表に示す。
The present invention relates to a method for producing modified polybutadiene. More particularly, the present invention relates to a process for producing modified polybutadiene in which at least 5% of all double bonds are converted to dihalocyclopropane groups. Modified polybutadiene in which most of the double bonds of cis-1,4-polybutadiene are converted into dihalocyclopropane groups is already known, as disclosed in, for example, US Pat. No. 3,369,012. This US Patent No. 3,369,012 discloses that cis-1,4-polybutadiene is reacted with a carbene prepared from ethyl trichloroacetate and sodium methoxide under anhydrous, nitrogen atmosphere, and low temperature reaction conditions. 90% of all double bonds
It is disclosed that a modified polybutadiene in which up to about 100% of the polybutadiene groups are converted to dihalocyclopropane groups can be obtained, and the description states that the obtained modified polybutadiene is a tough, flame-retardant, rubbery polymer. ing. As a result of various studies on the use of modified polybutadiene in which double bonds are partially converted to dihalocyclopropane groups, the present inventor found that 5 to 75% of the total double bonds in cis-1,4-polybutadiene are dihalocyclopropane groups. We have discovered that vulcanized rubber produced by vulcanizing modified polybutadiene converted to halocyclopropane groups exhibits high resistance to gas and fuel oil permeation. It has also been found that modified cis-1,4-polybutadiene in which the percentage of double bonds converted to dihalocyclopropane groups is within the range of 15% to 95%, exhibits useful properties as a vulcanizable fusible rubber. It was. However, the above method of producing carbene and reacting it with cis-1,4-polybutadiene uses unstable raw materials that easily react with moisture, such as sodium methoxide.
Strict reaction conditions such as a nitrogen atmosphere and low temperature reaction conditions are required. Therefore, although such a method is advantageous as an industrial production method for obtaining modified polybutadiene in which the double bonds of cis-1,4-polybutadiene are partially converted into dihalocyclopropane groups, it is do not have. The present invention provides a method for producing modified polybutadiene having a molecular structure in which all double bonds of cis-1,4-polybutadiene are partially converted to dihalocyclopropane groups, which does not require the severe reaction conditions described above. The purpose is to provide The present invention is characterized in that cis-1,4-polybutadiene is reacted with haloform in the presence of a phase transfer catalyst and an aqueous alkali metal hydroxide solution, wherein at least 5% of all double bonds are dihalocyclopropane groups. It consists of a method for producing modified polybutadiene converted into Next, the present invention will be explained in detail. The cis-1,4-polybutadiene used in the present invention is not particularly limited, but it is generally preferable to use a solid polymer having a cis-1,4 structure content of 90% or more. Haloform, which is a raw material for dihalocyclopropane groups, is a compound also called trihalomethane, and specific examples thereof include chloroform, bromoform, bromodichloromethane, chlorodibromomethane, bromodifluoromethane, and chlorodifluoromethane. . For example, when chloroform is used as a raw material, a dichlorocyclopropane group is introduced into the polybutadiene, and when bromoform is used, a dibromocyclopropane group is introduced into the polybutadiene. Haloform is cis-1,4-polybutadiene
It is preferably used in a proportion of 0.3 to 30 moles per 100 g, and particularly preferably 0.5 to 10 moles per 100 g of cis-1,4-polybutadiene. Examples of phase transfer catalysts used in the present invention include quaternary ammonium salts such as triethylbenzylammonium chloride, tributylbenzylammonium chloride, diethyldodecylbenzylammonium chloride, and tetrabutylammonium chloride; tetraphenylphosphonium chloride, and tetrabutylphosphonium chloride. Quaternary phosphonium salts such as dibenzo-18
Crown ethers such as -crown-6, dicyclohexyl-18-crown-6,18-crown-6; and cryptands such as "2.2.2"-cryptate. For such phase transfer catalysts, for example, M.
Makosza and M. Wawrzyniewicz:
It is described in detail in Tetrahedron Letters, 53 , 4659 (1969), and Japanese Patent Publication No. 4708/1983. The above phase transfer catalyst is preferably used in a proportion of 0.01 to 1.0 g per 100 g of cis-1,4-polybutadiene. In the present invention, a 30 to 65% by weight aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide is generally used as the aqueous alkali metal hydroxide solution.
It is not limited to this type and scope.
In addition, the alkali metal hydroxide aqueous solution has an amount of alkali metal hydroxide contained therein of cis-1,
0.3 to 40 mol per 100 g of 4-polybutadiene,
More preferably, it is added in an amount of 1 to 20 mol. The production method of the present invention usually involves cis-1,4-
It is preferable to prepare a solution in which polybutadiene is dissolved in an organic solvent, add a phase transfer catalyst and an aqueous alkali metal hydroxide solution thereto, and then gradually add haloform to this mixed solution. The organic solvent used to prepare the cis-1,4-polybutadiene solution includes cis-1,4-
There is no particular restriction as long as it dissolves polybutadiene, is sparingly soluble in water, and does not interfere with the reaction.
Examples of such organic solvents include hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and cyclohexane; halogenated hydrocarbons such as haloforms such as chloroform and bromoform; and carbon tetrachloride.
Examples include halogenated hydrocarbons other than haloform, such as methylene chloride and chlorobenzene. Among these, when a haloform-based halogenated hydrocarbon is used as the organic solvent for preparing the cis-1,4-polybutadiene solution, it is also possible to have it serve as both a reactant and an organic solvent. Further, it is preferable to use the cis-1,4-polybutadiene solution in the reaction as a 2 to 20% (weight/volume) solution. If the concentration of this solution is too high, the solution will have a high viscosity, making stirring difficult and making the reaction operation difficult. on the other hand,
If the concentration of the solution is too low, the reaction efficiency per volume of the reaction system decreases, making it impractical. cis-1 at a concentration in the preferred range as described above,
A 4-polybutadiene solution can be prepared, for example, by adding cis-1,4-polybutadiene to an organic solvent and stirring the mixture at a temperature range of 0 to 80°C, preferably 20 to 60°C, for about 1 minute to 5 hours. -1,4-
How to dissolve polybutadiene or cis-
Cis- obtained by polymerizing 1,4-butadiene
It can be prepared by adding a small amount of a polymerization terminator to a 1,4-polybutadiene-containing reaction solution to terminate polymerization, and using the obtained polymerization reaction solution as it is. The production method of the present invention includes, for example, adding a phase transfer catalyst, an aqueous alkali metal hydroxide solution, and haloform to a cis-1,4-polybutadiene solution, and adding the resulting mixture to 0 to 80°C, preferably 20 to 60°C. This is carried out by stirring at a temperature of 10 minutes or more, preferably about 10 minutes to 10 hours. This reaction proceeds in an emulsified state consisting of an aqueous phase and an organic phase. In order to take out the reaction product after the above reaction is completed, the same method as or a method similar to the method for collecting the product of a normal emulsion polymerization reaction can be used. For example, a method can be used in which the reaction solution is separated into an organic layer and an aqueous layer by using a physical separation means such as a centrifuge, and then the desired reaction product is extracted from the organic layer. The aqueous phase separated by this method can also be reused after adjusting its concentration by adding an alkali metal hydroxide.
Alternatively, after the reaction solution is completed, the reaction solution is thoroughly washed with water to remove the alkali metal hydroxide contained in the aqueous phase, and then an organic solvent (e.g., methanol) that has little solubility for the reaction product is used. ) can be used, for example, a method in which the washed reaction solution is charged into a tank to precipitate and separate the reaction product. The reaction product obtained by the above reaction is a modified polybutadiene in which at least 5% of all double bonds of cis-1,4-polybutadiene used as a raw material are converted into dihalocyclopropane groups. In the above reaction according to the present invention, the starting cis-
The ratio of the number of double bonds converted into dihalocyclopropane groups to the total number of double bonds contained in 1,4-polybutadiene (reaction rate) depends on the type of raw material polymer (cis-1,4-polybutadiene), The type and amount of haloform added, the type and amount of alkali metal hydroxide added, and the concentration of its aqueous solution, the type and amount of catalyst added, the type of reaction solvent, the polymer concentration in the reaction solution, reaction temperature, reaction time, etc. changes depending on the selection of conditions. Therefore, it is possible to obtain modified polybutadiene with various levels of reactivity, from a reaction product with a low reactivity to a reaction product with a reactivity close to 100%. According to the present invention, it is possible to obtain modified polybutadiene with various reaction rate levels as described above, but those with a reaction rate of less than 5% have physical properties and reactivity that differ from the raw material cis-1,4. -Since it is almost the same as polybutadiene, the modification according to the present invention has no particular effect. On the other hand, modified products with a reaction rate of 5% or more are
Since its physical properties and reactivity clearly change compared to the raw material cis-1,4-polybutadiene, it is very useful in practice. For example, if the reaction rate is 5~
Modified cis-1,4-polybutadiene in the range of 75% can be vulcanized to convert it into a rubber that is highly resistant to the permeation of gases, combustible gases, and fuel oils. Also, the reaction rate is 15~
Modified cis-1,4-polybutadiene within the range of 95% exhibits useful properties as a heat-fusible rubber. According to the present invention as described above, cis-1,4
- at least 5% of the total double bonds of the polybutadiene
Modified polybutadiene in which is converted into a dihalocyclopropane group can be obtained under conditions that are easily realized as an industrial production method, such as at room temperature and in the presence of water. Therefore, it is very useful as an industrial method for producing cis-1,4-polybutadiene in which part or most of the cis-1,4 double bonds are converted to halocyclopropane groups. Next, Examples and Comparative Examples of the present invention will be shown. [Example 1] 80 ml of toluene and 5 g of cis-1,4-polybutadiene (cis-1,4 structural content : Approximately 97.5%, [η]:
2.2) was introduced, and the mixture was stirred at 45° C. for about 30 minutes to form a solution. To this solution, a 50% by weight aqueous solution containing 5 g (0.125 mol) of sodium hydroxide and 0.05 g of triethylbenzylammonium chloride (catalyst) were added and mixed with stirring to form an emulsion. Then, 20 ml of chloroform was added while continuing to stir this emulsion and maintaining its temperature at 45°C.
(0.252 mol) was added dropwise over about 10 minutes. After the dropwise addition was completed, stirring was continued for about 1 hour and 50 minutes while maintaining the temperature of the reaction solution at 45°C. Thereafter, approximately the same amount of water as the total amount of the reaction solution was added to the reaction solution and stirred to wash the reaction solution, and then water was removed by liquid separation. After repeating this washing operation of the reaction solution four times, methanol was added to the washed reaction solution. After separating the generated precipitate, this precipitate was dissolved in toluene, and methanol was added to this toluene solution to obtain a precipitate again. This precipitate was taken out and dried at room temperature under reduced pressure for 24 hours to obtain a purified reaction product. This reaction product was confirmed to have a cyclopropane group in its molecular structure by measurement of 13 C-NNR spectrum, and was confirmed to contain a chlorine atom by quantitative analysis of halogen. Therefore,
The reaction product was identified as partially dichlorocyclopropanated polybutadiene (ie, dichlorocyclopropanated cis-1,4-polybutadiene). As a result of calculating the reaction rate of the reaction product from the halogen analysis value, it was confirmed that the reaction rate was 23.7%. [Example 2-3] Example 1 except that the amount of chloroform used was changed
Dichlorocyclopropanated cis-1,4-polybutadiene was obtained by carrying out the same operation as above. Table 1 shows the amount of chloroform used and the reaction rate.
【表】
[実施例4―5:比較例1]
触媒のトリエチルベンジルアンモニウムクロラ
イドの使用量を変えた以外は実施例1と同様な操
作を行ないジクロロシクロプロパン化シス―1,
4―ポリブタジエンを得た。
触媒の使用量および反応率を第2表に示す。[Table] [Example 4-5: Comparative Example 1] Dichlorocyclopropanation cis-1,
4-Polybutadiene was obtained. Table 2 shows the amount of catalyst used and the reaction rate.
【表】
[実施例 6―7]
触媒の使用量を0.1gに変え、水酸化ナトリウ
ムの使用量を変えた以外は実施例1と同様な操作
を行ないジクロロシクロプロパン化シス―1,4
―ポリブタジエンを得た。
水酸化ナトリウムの使用量および反応率を第3
表に示す。[Table] [Example 6-7] Dichlorocyclopropanation of cis-1,4 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of catalyst used was changed to 0.1 g and the amount of sodium hydroxide was changed.
- Obtained polybutadiene. The amount of sodium hydroxide used and the reaction rate
Shown in the table.
【表】
[実施例 8―12]
水酸化ナトリウム5g(0.125モル)を含有す
る50重量%水溶液の代わりに水酸化ナトリウム10
g(0.25モル)を含む50重量%水溶液を用い、触
媒の使用量を0.01gに変え、そして触媒の種類を
変えた以外は実施例1と同様な操作を行ないジク
ロロシクロプロパン化シス―1,4―ポリブタジ
エンを得た。
使用した触媒および反応率を第4表に示す。[Table] [Example 8-12] Sodium hydroxide 10 instead of a 50% aqueous solution containing 5 g (0.125 mol) of sodium hydroxide
Dichlorocyclopropanation cis-1, 4-Polybutadiene was obtained. Table 4 shows the catalysts used and the reaction rates.
【表】
ムクロライド
[Table] Muchloride
【表】
[実施例 13―14]
水酸化ナトリウム5g(0.125モル)を含有す
る50重量%水溶液の代わりに水酸化ナトリウム20
g(0.500モル)を含む50重量%水溶液を用い、
触媒としてテトラブチルアンモニウムブロマイド
を用い、そしてその使用量を0.01gに変え、また
クロロホルムの代わりにブロモホルムを用い、か
つその使用量を変えた以外は実施例1と同様な操
作を行ない部分的にジブロモシクロプロパン化さ
れたポリブタジエン(すなわち、ジブロモシクロ
プロパン化シス―1,4―ポリブタジエン)を得
た。
ブロモホルムの使用量および反応率を第5表に
示す。[Table] [Example 13-14] Sodium hydroxide 20% instead of a 50% aqueous solution containing 5g (0.125 mol) of sodium hydroxide
Using a 50% by weight aqueous solution containing g (0.500 mol),
The same procedure as in Example 1 was carried out except that tetrabutylammonium bromide was used as a catalyst and the amount used was changed to 0.01 g, and bromoform was used instead of chloroform and the amount used was changed. A cyclopropanated polybutadiene (ie, dibromocyclopropanated cis-1,4-polybutadiene) was obtained. Table 5 shows the amount of bromoform used and the reaction rate.
【表】
[実施例 15]
クロロホルム20ml(0.252モル)の代わりにブ
ロモホルム21.8ml(0.25モル)を用い、触媒の使
用量を0.01gに変えた以外は実施例7と同様な操
作を行ないジブロモシクプロパン化シス―1,4
―ポリブタジエンを得た。反応率は10.1%であつ
た。
[実施例 16]
シス―1,4―ポリブタジエンのトルエン溶液
に0.1gの2,6―di―tert―ブチル―パラクレゾ
ール(安定剤)を加え、かつ水酸化ナトリウム5
g(0.125モル)を含有する50重量%水溶液の代
わりに水酸化ナトリウム10g(0.250モル)を含
む50重量%水溶液を用いた以外は実施例1と同様
な操作を行ない、反応時間を変えてジクロロシク
ロプロパン化シス―1,4―ポリブタジエンを得
た。反応時間が10分間では反応率は24.6%、反応
時間が45分間では反応率は49.3%、反応時間が
120分間では反応率は63.4%であつた。
[実施例 17]
水酸化ナトリウムの代わりに同重量の水酸化カ
リウムを用いた以外は実施例1と同様な操作を行
ないジクロロシクロプロパン化シス―1,4―ポ
リブタジエンを得た。反応率は15.0%であつた。
[実施例 18―19]
水酸化ナトリウムの使用量の5gは変えること
なく、その水溶液の濃度を変えた以外は実施例1
と同様な操作を行ないジクロロシクロプロパン化
シス―1,4―ポリブタジエンを得た。
水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液の濃度お
よび反応率を第6表に示す。[Table] [Example 15] Dibromosic Propanated cis-1,4
- Obtained polybutadiene. The reaction rate was 10.1%. [Example 16] Add 0.1 g of 2,6-di-tert-butyl-para-cresol (stabilizer) to a toluene solution of cis-1,4-polybutadiene, and add 5 ml of sodium hydroxide.
The same procedure as in Example 1 was carried out, except that a 50 wt% aqueous solution containing 10 g (0.250 mol) of sodium hydroxide was used instead of a 50 wt% aqueous solution containing 10 g (0.125 mol) of sodium hydroxide, and the reaction time was changed. Cyclopropanated cis-1,4-polybutadiene was obtained. When the reaction time was 10 minutes, the reaction rate was 24.6%, when the reaction time was 45 minutes, the reaction rate was 49.3%;
The reaction rate was 63.4% in 120 minutes. [Example 17] Dichlorocyclopropanated cis-1,4-polybutadiene was obtained by carrying out the same operation as in Example 1 except that the same weight of potassium hydroxide was used instead of sodium hydroxide. The reaction rate was 15.0%. [Example 18-19] Example 1 except that the concentration of the aqueous solution was changed without changing the amount of sodium hydroxide used (5 g)
Dichlorocyclopropanated cis-1,4-polybutadiene was obtained by carrying out the same operation as above. Table 6 shows the concentration and reaction rate of the sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution.
【表】
[実施例 20―22]
触媒のトリエチルベンジルアンモニウムクロラ
イドの使用量を0.01gに変え、かつ反応温度を変
えた以外は実施例1と同様な操作を行ないジクロ
ロシクロプロパン化シス―1,4―ポリブタジエ
ンを得た。
反応温度および反応率を第7表に示す。[Table] [Example 20-22] Dichlorocyclopropanation cis-1, 4-Polybutadiene was obtained. The reaction temperature and reaction rate are shown in Table 7.
【表】
[実施例 23]
反応溶媒としてトルエンの代わりにベンセンを
用い、反応温度を50℃に変え、かつ水酸化ナトリ
ウム5g(0.125モル)を含有する50重量%水溶
液の代わりに水酸化ナトリウム20g(0.500モル)
を含む50重量%水溶液を用いた以外は実施例1と
同様な操作を行ないジクロロシクロプロパン化シ
ス―1,4―ポリブタジエンを得た。反応率は
85.6%であつた。
[実施例 24]
反応溶媒としてトルエンの代わりにジクロルメ
タンを用い、反応温度を35℃に変え、かつ水酸化
ナトリウム5g(0.125モル)を含有する50重量
%水溶液の代わりに水酸化ナトリウム20g
(0.500モル)を含む50重量%水溶液を用いた以外
は実施例1と同様な操作を行ないジクロロシクロ
プロパン化シス―1,4―ポリブタジエンを得
た。反応率は55.3%であつた。
[実施例 25]
撹拌機、温度計、滴下ロートおよび還流冷却器
を備えた200ml容量の四つ口フラスコに100mlのク
ロロホルム、5gのシス―1,4―ポリブタジエ
ン(シス―1,4構造含有率:約97.5、[η]:
2.2)および50mgの2,6―di―tert―ブチル―パ
ラクレゾール(安定剤)を導入し、この混合物を
45℃で約30分間撹拌して溶液とした。次いで、こ
の溶液に、0.05gのトリエチルベンジルアンモニ
ウムクロライド(触媒)を加えて撹拌混合したの
ち、この溶液の撹拌をさらに続け、その温度を45
℃に維持しながら水酸化ナトリウム20g(0.500
モル)を含む50重量%水溶液を約10分間かけて滴
下した。
滴下終了後、反応液の温度を同じく45℃に維持
しながら撹拌をさらに約10分間継続した。
以後は実施例1と同様にして洗浄および乾燥を
行ないジクロロシクロプロパン化シス―1,4―
ポリブタジエンを得た。反応率は62.1%であつ
た。
[実施例 26]
実施例25において水酸化ナトリウム水溶液の滴
下終了後の反応液の撹拌を約1時間50分継続した
以外は同様な操作を行ないジクロロシクロプロパ
ン化シス―1,4―ポリブタジエンを得た。反応
率は98.1%であつた。
[実施例 27]
1,4―ブタジエンを重合させて調製したシス
―1,4―ポリブタジエン重合液(ポリブタジエ
ン中のシス―1,4構造含有率:約97.5%、
[η]:2.2)に老化防止剤(BHT)のベンゼン溶
液を加え、次に重合液1m3当り15の水を加えて
撹拌することにより、重合の停止、触媒の分解を
行なつた。この混合物から水を分液により分離し
たのち、未反応のブタジエンを減圧下で除去し
た。得られた重合体溶液にベンゼンを加えて溶液
内のポリマー濃度が5g/80ml(ベンゼン)にな
るように濃度調製した。
上記のポリマー溶液について、水酸化ナトリウ
ム10g(0.250モル)を含む50重量%水溶液を用
い、触媒の使用量を0.01gに変えた以外は実施例
1と同様な操作を行ないジクロロシクロプロパン
化シス―1,4―ポリブタジエンを得た。反応率
は13.3%であつた。[Table] [Example 23] Benzene was used instead of toluene as the reaction solvent, the reaction temperature was changed to 50°C, and 20 g of sodium hydroxide was used instead of the 50% by weight aqueous solution containing 5 g (0.125 mol) of sodium hydroxide. (0.500 mol)
Dichlorocyclopropanated cis-1,4-polybutadiene was obtained by carrying out the same operation as in Example 1 except for using a 50% by weight aqueous solution containing . The reaction rate is
It was 85.6%. [Example 24] Dichloromethane was used instead of toluene as the reaction solvent, the reaction temperature was changed to 35°C, and 20 g of sodium hydroxide was used instead of the 50% by weight aqueous solution containing 5 g (0.125 mol) of sodium hydroxide.
Dichlorocyclopropanated cis-1,4-polybutadiene was obtained by carrying out the same operation as in Example 1 except that a 50% by weight aqueous solution containing (0.500 mol) was used. The reaction rate was 55.3%. [Example 25] In a 200 ml four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser, 100 ml of chloroform, 5 g of cis-1,4-polybutadiene (cis-1,4 structural content : Approx. 97.5, [η]:
2.2) and 50 mg of 2,6-di-tert-butyl-para-cresol (stabilizer) and the mixture
The mixture was stirred at 45°C for about 30 minutes to form a solution. Next, 0.05g of triethylbenzylammonium chloride (catalyst) was added to this solution and mixed with stirring.The stirring of this solution was further continued, and the temperature was raised to 45%.
20 g of sodium hydroxide (0.500
A 50% by weight aqueous solution containing mol) was added dropwise over about 10 minutes. After the dropwise addition was completed, stirring was continued for about 10 minutes while maintaining the temperature of the reaction solution at 45°C. Thereafter, washing and drying were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain dichlorocyclopropanated cis-1,4-
Polybutadiene was obtained. The reaction rate was 62.1%. [Example 26] Dichlorocyclopropanated cis-1,4-polybutadiene was obtained by carrying out the same operation as in Example 25 except that stirring of the reaction solution was continued for about 1 hour and 50 minutes after the completion of dropping the aqueous sodium hydroxide solution. Ta. The reaction rate was 98.1%. [Example 27] Cis-1,4-polybutadiene polymerization solution prepared by polymerizing 1,4-butadiene (cis-1,4 structure content in polybutadiene: approximately 97.5%,
[η]: 2.2) was added with a benzene solution of an antiaging agent (BHT), and then 15 parts of water per 1 m 3 of the polymerization solution was added and stirred to stop the polymerization and decompose the catalyst. After water was separated from this mixture by liquid separation, unreacted butadiene was removed under reduced pressure. Benzene was added to the obtained polymer solution to adjust the polymer concentration in the solution to 5 g/80 ml (benzene). Regarding the above polymer solution, the same operation as in Example 1 was carried out except that a 50% by weight aqueous solution containing 10 g (0.250 mol) of sodium hydroxide was used and the amount of catalyst used was changed to 0.01 g. Dichlorocyclopropanation cis- 1,4-polybutadiene was obtained. The reaction rate was 13.3%.
Claims (1)
を相間移動触媒およびアルカリ金属水酸化物水溶
液の存在下に反応させることを特徴とする全二重
結合の少なくとも5%がジハロシクロプロパン基
に変換された変性ポリブタジエンの製造方法。 2 相間移動触媒が第4級アンモニウム塩類、第
4級ホスホニウム塩類、クラウンエーテル類およ
びクリプタンド類からなる群より選ばれたもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の変性ポリブタジエンの製造方法。 3 シス―1,4―ポリブタジエン100gに対し
てハロホルムを0.3〜30モル用いることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の変性ポリブタジ
エンの製造方法。[Claims] 1. A method characterized in that cis-1,4-polybutadiene is reacted with haloform in the presence of a phase transfer catalyst and an aqueous alkali metal hydroxide solution, wherein at least 5% of all double bonds are dihalocyclo. A method for producing modified polybutadiene converted into a propane group. 2. The modified polybutadiene according to claim 1, wherein the phase transfer catalyst is selected from the group consisting of quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, crown ethers, and cryptands. Production method. 3. The method for producing modified polybutadiene according to claim 1, characterized in that 0.3 to 30 moles of haloform are used per 100 g of cis-1,4-polybutadiene.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20927981A JPS58111803A (en) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | Method for producing modified polybutadiene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20927981A JPS58111803A (en) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | Method for producing modified polybutadiene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58111803A JPS58111803A (en) | 1983-07-04 |
| JPH0113727B2 true JPH0113727B2 (en) | 1989-03-08 |
Family
ID=16570308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP20927981A Granted JPS58111803A (en) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | Method for producing modified polybutadiene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58111803A (en) |
-
1981
- 1981-12-25 JP JP20927981A patent/JPS58111803A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58111803A (en) | 1983-07-04 |
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