JPH0363566B2 - - Google Patents
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- JPH0363566B2 JPH0363566B2 JP57183749A JP18374982A JPH0363566B2 JP H0363566 B2 JPH0363566 B2 JP H0363566B2 JP 57183749 A JP57183749 A JP 57183749A JP 18374982 A JP18374982 A JP 18374982A JP H0363566 B2 JPH0363566 B2 JP H0363566B2
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- cis
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- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、沸騰n−ヘキサン不溶分5〜30重
量%と沸騰n−ヘキサン可溶分95〜70重量%とか
らなる補強ポリブタジエンゴムの製造法に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a reinforced polybutadiene rubber comprising 5 to 30% by weight of boiling n-hexane insolubles and 95 to 70% of boiling n-hexane solubles.
1,3−ブタジエンをシス−1,4重合触媒の
存在下に重合して得られるシス−1,4ポリブタ
ジエンは、タイヤその他のゴム製品の原料として
大量に製造されている。シス−1,4ポリブタジ
エンから得られたゴム製品の物理的性質が、特に
反発弾性の良いこと、発熱量の小さいこと、耐摩
耗性の優れていることなどの点で天然ゴムからの
製品よりも優れていることが、シス−1,4ポリ
ブタジエンの大量に使用されている理由の一つで
ある。しかしながら、シス−1,4ポリブタジエ
ンは、これから得られたゴム製品の引裂強度が小
さく、耐屈曲亀裂成長特性が小さいという欠点を
有している。 Cis-1,4 polybutadiene obtained by polymerizing 1,3-butadiene in the presence of a cis-1,4 polymerization catalyst is produced in large quantities as a raw material for tires and other rubber products. The physical properties of rubber products obtained from cis-1,4 polybutadiene are superior to products made from natural rubber, especially in terms of good impact resilience, low calorific value, and superior abrasion resistance. This superiority is one of the reasons why cis-1,4 polybutadiene is used in large quantities. However, cis-1,4 polybutadiene has the disadvantage that the rubber products obtained therefrom have low tear strength and low flex crack growth resistance.
このシス−1,4ポリブタジエンの有する欠点
を改良したポリブタジエンゴムとして、1,3−
ブタジエンをシス−1,4重合触媒の存在下に重
合してシス−1,4ポリブタジエンを生成させ、
続いて1,2重合触媒の存在下に1,3−ブタジ
エンを重合することによつて得られる新規なポリ
ブタジエンが提案された(特公昭49−17666号公
報)。 As a polybutadiene rubber that improves the drawbacks of this cis-1,4 polybutadiene, 1,3-
Polymerizing butadiene in the presence of a cis-1,4 polymerization catalyst to produce cis-1,4 polybutadiene;
Subsequently, a new polybutadiene obtained by polymerizing 1,3-butadiene in the presence of a 1,2 polymerization catalyst was proposed (Japanese Patent Publication No. 49-17666).
上記公報には、加硫すると引裂強度が大きく耐
屈曲亀裂成長特性が優れたポリブタジエンの製造
実験例が記載されている。 The above publication describes an experimental example of producing polybutadiene which, when vulcanized, has high tear strength and excellent flex crack growth resistance.
しかし、上記公報に記載されているポリブタジ
エンの製造法は、1,2重合触媒の一成分として
二硫化炭素を用い、この二硫化炭素を1,2重合
槽に添加する方法であり、二硫化炭素は重合反応
終了後1,3−ブタジエンや不活性有機溶媒と、
特に1,3−ブタジエンと、蒸留によつては完全
に分離することが困難であり、二硫化炭素の取扱
いがむつかしく、そのため前記ポリブタジエンの
製造を実用化することが困難であつた。 However, the method for producing polybutadiene described in the above publication uses carbon disulfide as a component of the 1,2 polymerization catalyst, and adds this carbon disulfide to the 1,2 polymerization tank. After the polymerization reaction is completed, 1,3-butadiene and an inert organic solvent are added.
In particular, it is difficult to completely separate 1,3-butadiene by distillation, and carbon disulfide is difficult to handle, making it difficult to put the production of polybutadiene into practical use.
そこで、この発明者らは、上記の優れた物性を
有するポリブタジエンゴムの連続的な製造法を提
供することを目的として鋭意研究した結果、この
発明を完成した。 Therefore, the inventors completed this invention as a result of intensive research aimed at providing a continuous production method for polybutadiene rubber having the above-mentioned excellent physical properties.
すなわち、この発明は、不活性有機溶媒中で
1,3−ブタジエンをシス−1,4重合し、つい
で1,2重合する方法において、
(a) 1,3−ブタジエンと不活性有機溶媒とを混
合し、
(b) 得られた1,3−ブタジエンの不活性有機溶
媒溶液中の水分の濃度を調節し、
(c) ついで、シス−1,4重合触媒の一成分であ
る一般式AlRoX3-o
(ただし、Rは炭素数1〜6のアルキル基、フ
エニル基またはシクロアルキル基であり、Xは
ハロゲン原子であり、nは1.5〜2の数字であ
る)で表わされるハロゲン含有の有機アルミニ
ウム化合物とシス−1,4重合触媒の他の一成
分であるコバルト化合物とを添加し、
得られた溶液を撹拌混合してシス−1,4ポ
リブタジエンを生成させ、
(d) 得られた重合反応混合液中に、コバルト化合
物と一般式AlR3
(ただし、Rは前記と同じである。)で表わさ
れる有機アルミニウム化合物と、二硫化炭素と
から得られる1,2重合触媒を存在させて、
1,3−ブタジエンを重合し、沸騰n−ヘキサ
ン不溶分5〜30重量%と沸騰n−ヘキサン可溶
分95〜70重量%とからなる最終ポリブタジエン
ゴムを生成させ、
(e) 得られた重合反応混合物に重合停止剤を添加
した後、固形分であるポリブタジエンゴムを分
離取得し、
(f) 残部の未反応の1,3−ブタジエン、不活性
有機溶媒および二硫化炭素を含有する混合物か
ら、蒸留によつて1,3−ブタジエンと不活性
有機溶媒とを留分として取得するとともに、吸
着分離処理あるいは二硫化炭素付加物分離処理
によつて二硫化炭素を分離除去し、二硫化炭素
を実質的に含有しない1,3−ブタジエンと不
活性有機溶媒とを前記の(a)工程に循環させる、
ことを特徴とする補強ポリブタジエンゴムの製造
法に関するものである。 That is, the present invention provides a method for cis-1,4 polymerization of 1,3-butadiene in an inert organic solvent and then 1,2 polymerization, which comprises: (a) combining 1,3-butadiene and an inert organic solvent; (b) adjusting the concentration of water in the obtained solution of 1,3-butadiene in an inert organic solvent ; A halogen-containing compound represented by An organoaluminum compound and a cobalt compound, which is another component of the cis-1,4 polymerization catalyst, are added, and the resulting solution is stirred and mixed to produce cis-1,4 polybutadiene. A 1,2 polymerization catalyst obtained from a cobalt compound, an organoaluminum compound represented by the general formula AlR 3 (where R is the same as above), and carbon disulfide is present in the polymerization reaction mixture. ,
(e) polymerizing 1,3-butadiene to produce a final polybutadiene rubber consisting of 5 to 30% by weight of boiling n-hexane insolubles and 95 to 70% of boiling n-hexane solubles; After adding a polymerization terminator to the reaction mixture, the solid content of polybutadiene rubber is separated and obtained, and (f) from the mixture containing the remaining unreacted 1,3-butadiene, an inert organic solvent, and carbon disulfide, 1,3-butadiene and an inert organic solvent are obtained as a fraction by distillation, and carbon disulfide is separated and removed by adsorption separation treatment or carbon disulfide adduct separation treatment, and carbon disulfide is substantially removed. The present invention relates to a method for producing reinforced polybutadiene rubber, characterized in that 1,3-butadiene and an inert organic solvent, which do not contain 1,3-butadiene, are recycled to the step (a).
この発明の方法においては、最初の(a)工程にお
いて、1,3−ブタジエンと不活性有機溶媒と
を、好ましくは1,3−ブタジエンと不活性有機
溶媒との合計量に対する1,3−ブタジエンの割
合が3重量%以上、特に3〜40重量%の範囲とな
るように混合する。 In the method of this invention, in the first step (a), 1,3-butadiene and an inert organic solvent are preferably added to the 1,3-butadiene and the inert organic solvent based on the total amount of 1,3-butadiene and the inert organic solvent. They are mixed in such a way that the ratio of the two components is 3% by weight or more, particularly in the range of 3 to 40% by weight.
前記の不活性有機溶媒としては、シス−1,4
ポリブタジエンを溶解しうる有機溶媒であれば特
に制限はないが、ベンゼン、トルエン、キリレン
などの芳香族炭化水素、n−ヘプタン、n−ヘキ
サンなどの脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シ
クロペンタンなどの脂環族炭化水素、およびそれ
らのハロゲン化物、例えば塩化メチレン、クロル
ベンゼンなどが挙げられる。 As the inert organic solvent, cis-1,4
There are no particular restrictions as long as the organic solvent can dissolve polybutadiene, but aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and kyrylene, aliphatic hydrocarbons such as n-heptane and n-hexane, and alicyclic solvents such as cyclohexane and cyclopentane are used. group hydrocarbons, and their halides, such as methylene chloride, chlorobenzene, and the like.
この発明の方法においては、(b)工程において、
前述のようにして得られた混合液中の水分の濃度
を調節する。この発明の方法において、混合液中
に既に所定量の水が存在する場合には次の(c)工程
に移ることができる。水分は、混合液1中に
0.5〜5ミリモルの濃度で含有されることが好ま
しい。水分の濃度を調節する方法としては、それ
自体公知の方法が採用できる。 In the method of this invention, in step (b),
The concentration of water in the liquid mixture obtained as described above is adjusted. In the method of the present invention, if a predetermined amount of water already exists in the mixed solution, it is possible to proceed to the next step (c). The water is in the mixture 1.
It is preferably contained in a concentration of 0.5 to 5 mmol. As a method for adjusting the concentration of water, a method known per se can be employed.
この発明の方法においては、1,3−ブタジエ
ンと不活性有機溶媒との混合液中の水分の濃度を
調節した後、好ましくは混合液を10℃以下に冷却
した後、(c)工程において、前記の一般式AlRo
X3-oで表わされるハロゲン含有の有機アルミニ
ウム化合物およびコバルト化合物を添加し、得ら
れた溶液を撹拌混合し1,3−ブタジエンを重合
してシス−1,4ポリブタジエンを生成させる。
この発明の方法においては、重合系にハロゲン含
有の有機アルミニウム化合物およびコバルト化合
物を添加する前に、前述のようにして、あらかじ
め水分の濃度を調節しておくことが必要であり、
これによつて1,3−ブタジエンを重合して高収
率でシス−1,4ポリブタジエンを得ることがで
きるのである。 In the method of the present invention, after adjusting the concentration of water in the mixture of 1,3-butadiene and an inert organic solvent, preferably after cooling the mixture to 10°C or less, in step (c), The above general formula AlR o
A halogen-containing organoaluminum compound represented by X 3-o and a cobalt compound are added, and the resulting solution is stirred and mixed to polymerize 1,3-butadiene to produce cis-1,4 polybutadiene.
In the method of this invention, it is necessary to adjust the water concentration in advance as described above before adding the halogen-containing organoaluminum compound and cobalt compound to the polymerization system.
This makes it possible to polymerize 1,3-butadiene to obtain cis-1,4 polybutadiene in high yield.
シス−1,4重合触媒のアルミニウム成分であ
る前記の一般式AlRoX3-oで表わされるハロゲン
含有の有機アルミニウム化合物としては、ジエチ
ルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアルミ
ニウムモノブロマイド、ジイソブチルアルミニウ
ムモノクロライド、エチルアルミニウムセスキク
ロライドなどを挙げることができる。 Examples of the halogen - containing organoaluminum compound represented by the general formula AlR o Examples include aluminum sesquichloride.
シス−1,4重合触媒の他の一成分であるコバ
ルト化合物は、使用する不活性有機溶媒に可溶な
ものであればどのようなものでもよい。例えば、
このようなコバルト化合物としては、コバルト
()アセチルアセトナート、コバルト()ア
セチルアセトナートなどのコバルトのβ−ジケト
ン錯体、コバルトアセト酢酸エチルエステル錯体
のようなコバルトのβ−ケト酸エステル錯体、コ
バルトオクトエート、コバルトナフテネート、コ
バルトベンゾエートなどの炭素数6以上の有機カ
ルボン酸のコバルト塩、塩化コバルトピリジン錯
体、塩化コバルトエチルアルコール錯体などのハ
ロゲン化コバルト錯体などを挙げることができ
る。 The cobalt compound, which is another component of the cis-1,4 polymerization catalyst, may be of any type as long as it is soluble in the inert organic solvent used. for example,
Examples of such cobalt compounds include cobalt β-diketone complexes such as cobalt () acetylacetonate and cobalt () acetylacetonate, cobalt β-keto acid ester complexes such as cobalt acetoacetate ethyl ester complex, and cobalt octoacetate complexes. Examples include cobalt salts of organic carboxylic acids having 6 or more carbon atoms such as cobalt ester, cobalt naphthenate, and cobalt benzoate, and cobalt halide complexes such as cobalt chloride pyridine complexes and cobalt chloride ethyl alcohol complexes.
この発明の方法において、シス−1,4重合触
媒の使用量は、1,3−ブタジエン1モルに対し
て、ハロゲン含有の有機アルミニウム化合物が
0.1ミリモル以上、特に0.5〜50ミリモル、コバル
ト化合物が0.001ミリモル以上、特に0.005ミリモ
ル以上であることが好ましい。また、コバルト化
合物に対するハロゲン含有の有機アルミニウム化
合物のモル比(Al/Co)は5以上、特に15以上
であることが好ましい。 In the method of this invention, the amount of the cis-1,4 polymerization catalyst used is such that the halogen-containing organoaluminum compound is
It is preferred that the amount of cobalt compound is at least 0.1 mmol, especially from 0.5 to 50 mmol, and at least 0.001 mmol, especially at least 0.005 mmol. Further, the molar ratio (Al/Co) of the halogen-containing organoaluminum compound to the cobalt compound is preferably 5 or more, particularly 15 or more.
この発明の方法においてシス重合の重合温度
は、−20〜80℃、特に5〜50℃が好ましく、重合
圧力は常圧または加圧のいずれでもよく、重合時
間(シス重合槽内での平均滞留時間)は触媒濃
度、モノマー濃度、重合温度などによつて異なる
が通常10分〜10時間の範囲が好ましい。また、シ
ス重合はシス重合槽内にて溶液を撹拌混合して行
なう。シス重合に用いる重合槽としては、高粘度
液撹拌装置付きの重合槽、例えば、特公昭40−
2645号公報に記載されている装置を用いることが
できる。 In the method of this invention, the polymerization temperature for cis polymerization is preferably -20 to 80°C, particularly 5 to 50°C, the polymerization pressure may be normal pressure or increased pressure, and the polymerization time (average residence time in the cis polymerization tank Although the time varies depending on the catalyst concentration, monomer concentration, polymerization temperature, etc., it is usually preferably in the range of 10 minutes to 10 hours. Further, cis polymerization is carried out by stirring and mixing the solution in a cis polymerization tank. The polymerization tank used for cis polymerization is a polymerization tank equipped with a high viscosity liquid stirring device, for example,
The device described in Japanese Patent No. 2645 can be used.
前記のシス重合は、シス−1,4構造含有率90
%以上、特に95%以上で、トルエン30℃の固有粘
度〔η〕30℃
トルエンが1.5〜8、特に1.5〜5である
シス−1,4ポリブタジエンが生成するように行
なうのが好ましい。〔η〕30℃
トルエンを適当な値に
するために、公知の分子量調節剤、例えば、シク
ロオクタジエン、アレンなどの非共役ジエン類、
またはブテン−1のようなα−オレフインを使用
することができる。また、シス重合時のゲルの生
成を抑制するために公知のゲル防止剤を使用する
こともできる。 The above cis polymerization has a cis-1,4 structure content of 90
% or more, especially 95% or more, and cis-1,4 polybutadiene having an intrinsic viscosity [η] of toluene at 30°C of 1.5 to 8, particularly 1.5 to 5 is preferably produced. [η] 30°C In order to adjust the toluene to an appropriate value, known molecular weight regulators such as non-conjugated dienes such as cyclooctadiene and allene,
Alternatively, alpha-olefins such as butene-1 can be used. Additionally, known gel inhibitors can be used to suppress the formation of gel during cis polymerization.
この発明の方法においては、(d)工程において、
前記の(c)工程:シス重合工程で得られた重合反応
混合液中に、コバルト化合物と一般式AlR3で表
わされる有機アルミニウム化合物と、二硫化炭素
とから得られる1,2重合触媒を存在させて、
1,3−ブタジエンを重合し、沸騰n−ヘキサン
不溶分5〜30重量%と沸騰n−ヘキサン可溶分95
〜70重量%とからなる最終ポリブタジエンゴムを
生成させる。 In the method of this invention, in step (d),
Step (c): A 1,2 polymerization catalyst obtained from a cobalt compound, an organoaluminium compound represented by the general formula AlR3 , and carbon disulfide is present in the polymerization reaction mixture obtained in the cis polymerization step. Let me,
Polymerize 1,3-butadiene to obtain a boiling n-hexane insoluble content of 5 to 30% by weight and a boiling n-hexane soluble content of 95% by weight.
A final polybutadiene rubber consisting of ~70% by weight is produced.
1,2重合触媒のアルミニウム成分である前記
の一般式AlR3で表わされる有機アルミニウム化
合物としては、トリエチルアルミニウム、トリメ
チルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、トリフエニルアルミニウムなどを挙げること
ができる。 Examples of the organoaluminum compound represented by the general formula AlR 3 that is the aluminum component of the 1,2 polymerization catalyst include triethylaluminum, trimethylaluminum, triisobutylaluminum, triphenylaluminum, and the like.
1,2重合触媒のコバルト成分としては、前記
のシス−1,4重合触媒の一成分であるコバルト
化合物として挙げられたものと同じものが挙げら
れる。 Examples of the cobalt component of the 1,2 polymerization catalyst include the same cobalt compounds as mentioned above as one of the components of the cis-1,4 polymerization catalyst.
1,2重合触媒の一成分である二硫化炭素は特
に限定されないが水分を含まないものであること
が好ましい。 Carbon disulfide, which is a component of the 1,2 polymerization catalyst, is not particularly limited, but preferably contains no water.
1,2重合触媒の使用量は、触媒各成分の種類
および組合せ、並びに重合条件によつて相違する
が、1,3−ブタジエン1モル当り、コバルト化
合物が0.005ミリモル以上、特に0.01〜5ミリモ
ル、有機アルミニウム化合物が0.1ミリモル以上、
特に0.5〜50ミリモル、二硫化炭素が0.001ミリモ
ル以上、特に0.01〜10ミリモルであることが好ま
しい。 The amount of the 1,2 polymerization catalyst used varies depending on the type and combination of each catalyst component and the polymerization conditions, but the cobalt compound is 0.005 mmol or more, particularly 0.01 to 5 mmol, per mole of 1,3-butadiene. Organoaluminum compound is 0.1 mmol or more,
It is particularly preferable that the amount of carbon disulfide is 0.5 to 50 mmol, and 0.001 mmol or more, especially 0.01 to 10 mmol.
この発明の方法において、シス重合触媒のコバ
ルト化合物と1,2重合触媒のコバルト化合物と
が同一である場合には、シス重合時に、1,2重
合にも必要な量のコバルト化合物を合わせて添加
し、1,2重合時には有機アルミニウム化合物を
添加するだけにする条件を選ぶこともできる。 In the method of this invention, if the cobalt compound in the cis polymerization catalyst and the cobalt compound in the 1,2 polymerization catalyst are the same, the amount of cobalt compound required for the 1,2 polymerization is also added during the cis polymerization. However, it is also possible to select conditions in which only the organoaluminum compound is added during the 1,2 polymerization.
この発明の方法において、1,2重合の重合温
度は、−20〜80℃、特に5〜50℃が好ましく、重
合圧力は常圧または加圧のいずれかでもよく、重
合時間は10分〜10時間の範囲が好ましい。また、
1,2重合は1,2重合槽にて、溶液を撹拌混合
して行なう。1,2重合に用いる重合槽として
は、1,2重合中に重合反応混合物がさらに高粘
度となり、ポリマーが重合槽内に付着しやすいの
で、特公昭40−2645号公報に記載されているよう
な掻取り部材を備えた重合槽を用いることが好ま
しい。 In the method of this invention, the polymerization temperature for 1,2 polymerization is preferably -20 to 80°C, particularly 5 to 50°C, the polymerization pressure may be either normal pressure or increased pressure, and the polymerization time is 10 minutes to 10 minutes. A time range is preferred. Also,
The 1,2 polymerization is carried out by stirring and mixing the solution in a 1,2 polymerization tank. As the polymerization tank used for 1,2 polymerization, the viscosity of the polymerization reaction mixture becomes higher during the 1,2 polymerization, and the polymer tends to adhere to the inside of the polymerization tank, so the polymerization tank used is as described in Japanese Patent Publication No. 1982-2645. It is preferable to use a polymerization tank equipped with a scraping member.
1,2重合の際、重合系における1,3−ブタ
ジエンの濃度は3〜35重量%であることが好まし
い。 During 1,2 polymerization, the concentration of 1,3-butadiene in the polymerization system is preferably 3 to 35% by weight.
この発明の方法においては、(e)工程において、
前記の(d)工程:1,2重合工程で得られたポリブ
タジエンゴム、未反応の1,3−ブタジエン、二
硫化炭素、コバルト化合物、有機アルミニウム化
合物および不活性有機溶媒を含有する重合反応混
合物を、好ましくは重合停止槽に供給し、この重
合反応混合物に、重合停止剤を添加して重合を停
止した後、固形分であるポリブタジエンゴムを分
離取得する。 In the method of this invention, in step (e),
Step (d): A polymerization reaction mixture containing the polybutadiene rubber obtained in the 1,2 polymerization step, unreacted 1,3-butadiene, carbon disulfide, a cobalt compound, an organoaluminum compound, and an inert organic solvent. , preferably into a polymerization stop tank, and after adding a polymerization stopper to this polymerization reaction mixture to stop the polymerization, the solid content of polybutadiene rubber is separated and obtained.
前記の重合停止剤としては、前述の一般式
AlRoX3-oで表わされるハロゲン含有の有機アル
ミニウム化合物および一般式AlR3で表わされる
有機アルミニウム化合物と反応する化合物であれ
ばよく、例えば、メタノール、エタノールなどの
アルコール、水、塩酸、硫酸などの無機酸、酢
酸、安息香酸などの有機酸、モノエタノールアミ
ンやアンモニア、トリス(ノニルフエニル)ホス
フアイトのような亜リン酸エステルあるいは塩化
水素ガスなどが挙げられる。特に好ましい重合停
止剤としては、亜リン酸エステルが挙げられる。
これらは、単独で重合反応混合物に添加してもよ
く、水、アルコールや不活性有機溶媒に混合して
添加してもよい。 As the polymerization terminator, the above-mentioned general formula
Any compound that reacts with the halogen - containing organoaluminum compound represented by AlR o Inorganic acids such as acetic acid, organic acids such as benzoic acid, monoethanolamine, ammonia, phosphite esters such as tris(nonylphenyl) phosphite, and hydrogen chloride gas. Particularly preferred polymerization terminators include phosphorous esters.
These may be added alone to the polymerization reaction mixture, or may be added as a mixture with water, alcohol, or an inert organic solvent.
1,3−ブタジエンの重合を停止した後、重合
反応混合物にメタノールなどの沈澱剤を加える
か、あるいはフラツシユ(水蒸気を吹きこむかあ
るいは吹きこまずして揮発分を蒸発除去する。)
し固形分である重合体を析出させ、分離乾燥して
ポリブタジエンゴムを得ることができる。このポ
リブタジエンゴムには、1,3−ブタジエンの重
合を停止した後の重合反応混合物あるいはポリブ
タジエンゴムのスラリーなどに老化防止剤を添加
する方法などによつて、老化防止剤を配合するこ
とが好ましい。 After stopping the polymerization of 1,3-butadiene, a precipitant such as methanol is added to the polymerization reaction mixture, or volatile matter is evaporated and removed by flashing (by or without blowing in steam).
The solid content of the polymer is precipitated and separated and dried to obtain polybutadiene rubber. It is preferable to add an anti-aging agent to the polybutadiene rubber by adding the anti-aging agent to a polymerization reaction mixture after stopping the polymerization of 1,3-butadiene or to a slurry of the polybutadiene rubber.
この発明の方法によつて得られるポリブタジエ
ンゴムは、沸騰n−ヘキサン不溶分が5〜30重量
%であり、沸騰n−ヘキサン可溶分95〜70重量%
であり、沸騰n−ヘキサン不溶分の融点が180〜
215℃である。 The polybutadiene rubber obtained by the method of this invention has a boiling n-hexane insoluble content of 5 to 30% by weight and a boiling n-hexane soluble content of 95 to 70% by weight.
The melting point of the boiling n-hexane insoluble matter is 180~
The temperature is 215℃.
この発明の方法においては、(f)工程において、
重合反応混合物から固形分であるポリブタジエン
ゴムを分離取得した残部の、未反応の1,3−ブ
タジエン、不活性有機溶媒および二硫化炭素を含
有する混合物(通常回収溶剤といわれる)から、
蒸留によつて1,3−ブタジエンと不活性有機溶
媒とを留分として取得し、一方二硫化炭素の吸着
分離処理あるいは二硫化炭素付加物分離処理の処
理によつて、二硫化炭素を分離除去し、二硫化炭
素を実質的に含有しない1,3−ブタジエンと不
活性有機溶媒とを回収する。 In the method of this invention, in step (f),
From the mixture containing unreacted 1,3-butadiene, an inert organic solvent, and carbon disulfide (usually referred to as a recovery solvent), which is the residue obtained by separating the solid content of polybutadiene rubber from the polymerization reaction mixture,
1,3-butadiene and an inert organic solvent are obtained as a fraction by distillation, and carbon disulfide is separated and removed by carbon disulfide adsorption separation treatment or carbon disulfide adduct separation treatment. Then, 1,3-butadiene substantially free of carbon disulfide and an inert organic solvent are recovered.
前記の3成分を含有する混合物から、アミノ基
含有イオン交換樹脂のような塩基性陰イオン交換
樹脂を用いる吸着分離処理によつて二硫化炭素を
分離除去するが、あるいは、二硫化炭素と反応し
て、不活性有機溶媒に不溶な付加物、水溶性の付
加物、あるいは1,3−ブタジエンおよび不活性
有機溶媒よりも明らかに高い沸点を有する付加物
を形成する窒素含有化合物を二硫化炭素と反応さ
せ、生成した付加物を溶液からそれ自体公知の方
法で分離する二硫化炭素付加物分離処理によつて
二硫化炭素を分離除去した後、蒸留によつて、二
硫化炭素を実質的に含有しない1,3−ブタジエ
ンと不活性有機溶媒とを留分として回収すること
ができる。 Carbon disulfide is separated and removed from a mixture containing the above three components by adsorption separation treatment using a basic anion exchange resin such as an ion exchange resin containing an amino group, or alternatively, carbon disulfide is separated and removed by reaction with carbon disulfide. Nitrogen-containing compounds that form adducts that are insoluble in inert organic solvents, water-soluble adducts, or have a boiling point significantly higher than that of 1,3-butadiene and the inert organic solvent are combined with carbon disulfide. Carbon disulfide is separated and removed by a carbon disulfide adduct separation treatment in which the resulting adduct is separated from the solution by a method known per se, and then distilled to remove carbon disulfide, which essentially contains carbon disulfide. The 1,3-butadiene and inert organic solvent that are not present can be recovered as a fraction.
また、前記の3成分を含有する混合物から、蒸
留によつて、前記の3成分を留分として回収し、
この留分から、前述の吸着分離あるいは二硫化炭
素付加物分離処理によつて二硫化炭素を分離除去
することによつても、二硫化炭素を実質的に含有
しない1,3−ブタジエンと不活性有機溶媒とを
回収することができる。 Further, from a mixture containing the three components, the three components are recovered as a fraction by distillation,
By separating and removing carbon disulfide from this fraction by the aforementioned adsorption separation or carbon disulfide adduct separation treatment, 1,3-butadiene containing substantially no carbon disulfide and inert organic The solvent can be recovered.
または、前記の3成分を含有する混合物から、
蒸留によつて、二硫化炭素を含有する1,3−ブ
タジエンを留分として、二硫化炭素を実質的に含
有しない不活性有機溶媒を釜残として取得し、前
記の留分から、前述の吸着分離あるいは二硫化炭
素付加物分離処理によつて二硫化炭素を分離除去
し、一方、前記の釜残から蒸留によつて不活性有
機溶媒を留分として取得することによつても、二
硫化炭素を実質的に含有しない1,3−ブタジエ
ンと不活性有機溶媒とを回収することができる。 Or, from a mixture containing the three components mentioned above,
By distillation, 1,3-butadiene containing carbon disulfide is obtained as a fraction, and an inert organic solvent that does not substantially contain carbon disulfide is obtained as a residue, and from the fraction, the above-mentioned adsorption separation is performed. Alternatively, carbon disulfide can be separated and removed by carbon disulfide adduct separation treatment, and carbon disulfide can also be removed by distillation from the above-mentioned pot residue to obtain an inert organic solvent as a fraction. Substantially free 1,3-butadiene and inert organic solvent can be recovered.
前記の塩基性陰イオン交換樹脂を用いる二硫化
炭素の吸着分離処理は、バツチ法で行なつてもよ
く、あるいは流通法で行なつてもよく、5〜60℃
で1〜60分間(滞留時間)行なうことが好まし
い。前記の塩基性陰イオン交換樹脂としては、一
般に市販されているアンバーライトIR−45、ダ
イヤイオンWA−21、ダウエツクス3、デユーラ
イトA−7などの弱塩基性陰イオン交換樹脂を用
いることができる。バツチ法で処理する場合に
は、塩基性陰イオン交換樹脂の量は処理する溶液
100容量部当り0.1〜10容量部が好ましい。また、
流通法で処理する場合には、空間速度(Space
Velocity)〔1時間当りの流通量(m3/hr)を充
填剤の体積(m3)で除いた値で通常単位を付さな
いで示される〕は2〜15が好ましい。塩基性陰イ
オン交換樹脂は処理前に不活性有機溶媒で膨潤さ
せるのが好ましい。また、弱塩基性陰イオン交換
樹脂を用いて二硫化炭素を除去する際に、微量の
H2Sが副生するので、弱塩基性陰イオン交換樹脂
で処理した液をさらに水洗するか、あるいはダイ
ヤイオンPA−316のような強塩基性陰イオン交換
樹脂を用いてH2Sを除くのが好ましい。 The adsorption/separation treatment of carbon disulfide using the basic anion exchange resin may be carried out by a batch method or by a flow method, at a temperature of 5 to 60°C.
It is preferable to carry out the reaction for 1 to 60 minutes (residence time). As the basic anion exchange resin, commonly available weakly basic anion exchange resins such as Amberlite IR-45, Diaion WA-21, Dowex 3, and Durite A-7 can be used. When processing by the batch method, the amount of basic anion exchange resin depends on the amount of solution being treated.
0.1 to 10 parts by volume per 100 parts by volume is preferred. Also,
When processing using the circulation method, the space velocity (Space
Velocity) [the value obtained by subtracting the flow rate per hour (m 3 /hr) by the volume of the filler (m 3 ), usually expressed without a unit] is preferably 2 to 15. The basic anion exchange resin is preferably swollen with an inert organic solvent before treatment. In addition, when removing carbon disulfide using a weakly basic anion exchange resin, trace amounts of
Since H 2 S is produced as a by-product, the solution treated with a weakly basic anion exchange resin must be further washed with water, or H 2 S must be removed using a strongly basic anion exchange resin such as Diaion PA-316. is preferable.
また、前記の二硫化炭素付加物分離処理は、処
理する溶液中に、該溶液中に含有される二硫化炭
素1モルに対して1〜20モルの窒素含有化合物を
添加し、5〜60℃で5〜120分間撹拌混合して二
硫化炭素と窒素含有化合物とを反応させた後、反
応生成物を溶液から分離して行なうことが好まし
い。前記の反応生成物を含む溶液を水洗、蒸留、
過あるいは遠心分離などして、溶液から二硫化
炭素と窒素含有化合物との反応生成物を分離すれ
ばよい。前記の窒素含有化合物としては、メラミ
ン、グアニジン、エチレンジアミン、1,6−ヘ
キサメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレン
ジアミン、ジエチレントリアミン、ジエチルアミ
ン、n−オクチルアミン、n−ラウロアミン、ジ
−n−ブチルアミンなどの脂肪族アミン:アニリ
ン、2,4−ジアミノフエノール、2,4−ジア
ミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、2,
2′−ジアミノジフエニルメタン、2,4′−ジアミ
ノジフエニルメタン、4,4′−ジアミノジフエニ
ルメタン、o−フエニレンジアミン、m−フエニ
レンジアミン、p−フエニレンジアミン、3,5
−ジアミノ安息香酸、p−ジアミノアゾベンゼ
ン、4,4−ジアミノジフエニルアミン、ベンジ
ジン、3,3−ジアミノベンジジン、1,2,
4,5−テトラアミノベンゼン、p,p′−ジアミ
ノジフエニルオキサイド、ピペリジン、ベンジル
アミンなどの芳香族アミン、シクロヘキシルアミ
ン、シクロペンチルアミンなどの脂環族アミンな
どが挙げられる。 In addition, in the above-mentioned carbon disulfide adduct separation treatment, 1 to 20 mol of a nitrogen-containing compound is added to the solution to be treated per 1 mol of carbon disulfide contained in the solution, and the temperature is 5 to 60°C. It is preferable to carry out the reaction by stirring and mixing for 5 to 120 minutes to react the carbon disulfide and the nitrogen-containing compound, and then separating the reaction product from the solution. The solution containing the reaction product is washed with water, distilled,
The reaction product of carbon disulfide and the nitrogen-containing compound may be separated from the solution by filtration or centrifugation. Examples of the nitrogen-containing compounds include melamine, guanidine, ethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1,12-dodecamethylenediamine, diethylenetriamine, diethylamine, n-octylamine, n-lauroamine, di-n-butylamine, and the like. Aliphatic amines: aniline, 2,4-diaminophenol, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 2,
2'-diaminodiphenylmethane, 2,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3,5
-diaminobenzoic acid, p-diaminoazobenzene, 4,4-diaminodiphenylamine, benzidine, 3,3-diaminobenzidine, 1,2,
Examples include aromatic amines such as 4,5-tetraaminobenzene, p,p'-diaminodiphenyl oxide, piperidine, and benzylamine, and alicyclic amines such as cyclohexylamine and cyclopentylamine.
前記した方法により回収された二硫化炭素を実
質的に含有しない1,3−ブタジエンと不活性有
機溶媒は、前記の(a)工程に循環することができ
る。 The 1,3-butadiene substantially free of carbon disulfide and the inert organic solvent recovered by the above method can be recycled to the above step (a).
上記のようにして循環された二硫化炭素を実質
的に含有しない1,3−ブタジエンと不活性有機
溶媒とは、補充の新しい1,3−ブタジエンと混
合して使用される。 The 1,3-butadiene substantially free of carbon disulfide and the inert organic solvent recycled as described above are used in admixture with fresh 1,3-butadiene.
また、二硫化炭素を吸着した塩基性陰イオン交
換樹脂は酸洗浄、ついでアルカリ洗浄によつて二
硫化炭素の回収と塩基性陰イオン交換樹脂の再生
をすることができ、回収した二硫化炭素は精製し
た後、前記の(f)工程に循環することができる。 In addition, basic anion exchange resin that has adsorbed carbon disulfide can be washed with acid and then washed with alkali to recover carbon disulfide and regenerate the basic anion exchange resin. After purification, it can be recycled to step (f) above.
以下、この発明の方法を実施するさいに不活性
有機溶媒としてベンゼンのような1,3−ブタジ
エンの沸点より高い沸点を有する不活性有機溶媒
を用いた一態様を示す第1図のフローシートを用
いて、この発明をさらに説明する。ただし、この
発明の範囲は以下の記載に限定されるものではな
い。 Hereinafter, the flow sheet of FIG. 1 showing an embodiment in which an inert organic solvent such as benzene having a boiling point higher than the boiling point of 1,3-butadiene is used as an inert organic solvent when carrying out the method of the present invention will be described. This invention will be further explained using the following. However, the scope of this invention is not limited to the following description.
第1図において、フレツシユ1,3−ブタジエ
ンタンク1から導管20により送入された1,3
−ブタジエンと、精製された回収溶剤タンク2か
ら導管21により送入された精製された回収溶剤
(1,3−ブタジエンと不活性有機溶媒との混合
物)とが混合機3にて混合される。得られた1,
3−ブタジエンのベンゼン溶液は導管22を経て
混合機4に導かれる。1,3−ブタジエンのベン
ゼン溶液には、導管23から適当量の水が供給さ
れる。混合機4において1,3−ブタジエンのベ
ンゼン溶液と水とは均一に混合された後、導管2
4を経てシス−1,4重合反応槽5に供給され
る。また、前記シス−1,4重合反応槽5には、
導管25からハロゲン含有の有機アルミニウム化
合物が、導管26からシクロオクタジエンのよう
な分子量調節剤が、導管27からジラウリル−
3,3′−チオジプロピオネートのようなゲル防止
剤が、導管28からコバルト化合物がそれぞれ供
給される。シス−1,4重合反応槽5では、溶液
を撹拌混合してシス−1,4ポリブタジエンを生
成させる。 In FIG. 1, fresh 1,3-butadiene is fed from tank 1 through conduit
- Butadiene and the purified recovered solvent (a mixture of 1,3-butadiene and an inert organic solvent) fed through the conduit 21 from the purified recovered solvent tank 2 are mixed in the mixer 3. Obtained 1,
The benzene solution of 3-butadiene is led via conduit 22 to mixer 4 . A suitable amount of water is supplied to the benzene solution of 1,3-butadiene through conduit 23. After the benzene solution of 1,3-butadiene and water are uniformly mixed in the mixer 4, the conduit 2
4 and then supplied to a cis-1,4 polymerization reaction tank 5. In addition, the cis-1,4 polymerization reaction tank 5 includes:
Conduit 25 supplies the halogen-containing organoaluminum compound, conduit 26 supplies the molecular weight regulator such as cyclooctadiene, and conduit 27 supplies the dilauryl-containing compound.
An antigel agent such as 3,3'-thiodipropionate and a cobalt compound are respectively supplied through conduit 28. In the cis-1,4 polymerization reaction tank 5, the solution is stirred and mixed to produce cis-1,4 polybutadiene.
シス−1,4重合反応槽5で得られた重合反応
混合液は、導管29を経て1,2重合反応槽6に
供給される。また、前記1,2重合反応槽6に
は、導管30からコバルト化合物が、導管31か
ら一般式AlR3で表わされる有機アルミニウム化
合物が、導管32から二硫化炭素がそれぞれ供給
される(図面には示してないが、一般式AlR3で
表わされる有機アルミニウム化合物およびあるい
は二硫化炭素は導管29中に供給してもよい。)。
これらコバルト化合物と一般式AlR3で表わされ
る有機アルミニウム化合物と二硫化炭素とから得
られる1,2重合触媒の存在下に、混合物を撹拌
して1,3−ブタジエンを重合し、沸騰n−ヘキ
サン不溶分5〜30重量%と沸騰n−ヘキサン可溶
分95〜70重量%とからなる最終補給ポリブタジエ
ンゴムを生成させる。1,2重合反応槽6中で
1,3−ブタジエンを重合するさいに、不活性有
機溶媒に不溶なポリマーが析出してき、かつ重合
反応混合物が高粘度となるため、1,2重合反応
槽としては掻取り部材を備えた撹拌機付きの重合
反応槽が好適に使用される。 The polymerization reaction mixture obtained in the cis-1,4 polymerization reaction tank 5 is supplied to the 1,2 polymerization reaction tank 6 via a conduit 29. Further, to the 1,2 polymerization reaction tank 6, a cobalt compound is supplied from a conduit 30, an organoaluminum compound represented by the general formula AlR 3 is supplied from a conduit 31, and carbon disulfide is supplied from a conduit 32. Although not shown, an organoaluminum compound of the general formula AlR 3 and/or carbon disulfide may be fed into conduit 29).
In the presence of a 1,2 polymerization catalyst obtained from these cobalt compounds, an organoaluminum compound represented by the general formula AlR3 , and carbon disulfide, the mixture is stirred to polymerize 1,3-butadiene, and boiling n-hexane A final make-up polybutadiene rubber is produced consisting of 5-30% by weight insolubles and 95-70% by weight boiling n-hexane solubles. When 1,3-butadiene is polymerized in the 1,2 polymerization reaction tank 6, polymers that are insoluble in the inert organic solvent precipitate and the polymerization reaction mixture becomes highly viscous. A polymerization reaction tank equipped with a stirrer and a scraping member is preferably used.
1,2重合反応槽6で得られた重合反応混合物
は、導管39を経て重合停止槽40に供給され
る。一方、前記の重合反応混合物には重合停止槽
40において導管34から重合停止剤を供給して
1,3−ブタジエンの重合を停止する。重合を停
止された混合物は導管35を経て補強ポリブタジ
エンゴム分離装置7に供給され、重合反応混合物
から、固形分である補強ポリブタジエンゴム8
と、未反応の1,3−ブタジエン、不活性有機溶
媒および二硫化炭素を含有する液体の混合物とが
分離される。 The polymerization reaction mixture obtained in the 1,2 polymerization reaction tank 6 is supplied to a polymerization termination tank 40 via a conduit 39. Meanwhile, a polymerization terminator is supplied to the polymerization reaction mixture from the conduit 34 in the polymerization termination tank 40 to terminate the polymerization of 1,3-butadiene. The mixture whose polymerization has been stopped is supplied to the reinforced polybutadiene rubber separator 7 through the conduit 35, and the solid content of the reinforced polybutadiene rubber 8 is separated from the polymerization reaction mixture.
and a liquid mixture containing unreacted 1,3-butadiene, an inert organic solvent and carbon disulfide.
補強ポリブタジエンゴム分離装置7によつて固
形分である補強ポリブタジエンゴム8を分離した
残部の前記の液体の混合物は、導管36を経て二
硫化炭素の吸着分離処理あるいは二硫化炭素付加
物分離処理の処理器9に供給される。前記の処理
器9によつて、前記の液体の混合物から、二硫化
炭素10が分離除去される。 The remaining liquid mixture after the reinforced polybutadiene rubber 8 as a solid content is separated by the reinforced polybutadiene rubber separator 7 is passed through the conduit 36 to be subjected to carbon disulfide adsorption separation treatment or carbon disulfide adduct separation treatment. It is supplied to the container 9. The treatment device 9 separates and removes carbon disulfide 10 from the liquid mixture.
二硫化炭素の吸着分離処理あるいは二硫化炭素
付加物分離処理などの処理器9によつて二硫化炭
素を除去された1,3−ブタジエンおよび不活性
有機溶媒を含有する液体の混合物は、導管37を
経て蒸留装置11(1つの蒸留塔でもよく、2つ
の蒸留塔でもよい)に供給される。蒸留装置11
によつて、二硫化炭素を実質的に含有しない1,
3−ブタジエンと不活性有機溶媒とが分離され、
これらは導管38を経て、精製された回収溶剤タ
ンク2に供給される。また、蒸留装置11から高
沸点物12が分離除去される。 The liquid mixture containing 1,3-butadiene and an inert organic solvent from which carbon disulfide has been removed by a treatment device 9 such as carbon disulfide adsorption separation treatment or carbon disulfide adduct separation treatment is transferred to a conduit 37. It is supplied to the distillation apparatus 11 (which may be one distillation column or two distillation columns). Distillation device 11
1, which does not substantially contain carbon disulfide by
3-butadiene and an inert organic solvent are separated,
These are fed via conduit 38 to purified recovered solvent tank 2 . Further, high-boiling substances 12 are separated and removed from the distillation apparatus 11.
この発明の方法によると、最終ゴム製品にした
ときに優れた物性を示す補強ポリブタジエンゴム
を連続的に製造することができる。 According to the method of the present invention, reinforced polybutadiene rubber can be continuously produced which exhibits excellent physical properties when made into a final rubber product.
次に実施例を示す。実施令の記載において、補
強ポリブタジエンゴムの沸騰n−ヘキサン不溶分
は、2gの補強ポリブタジエンゴムを200mlのn
−ヘキサンに室温で大部分を溶解させた後、不溶
分を4時間ソクスレー抽出器によつて抽出し、抽
出残部を真空乾燥し、その重量を精秤して求めた
ものである。また、沸騰n−ヘキサン可溶分は、
上記のようにして得られたn−ヘキサン溶解分お
よびソクスレー抽出器による抽出分からn−ヘキ
サンを蒸発除去した後、真空乾燥し、その重量を
精秤して求めたものである。また、補強ポリブタ
ジエンゴムのn−ヘキサン可溶分およびシス−
1,4重合後のポリブタジエンのシス−1,4構
造含有率は赤外吸収スペクトル(IR)により測
定し、n−ヘキサン不溶分の1,2−構造含有率
は核磁気共鳴スペクトル(NMR)により測定
し、n−ヘキサン不溶分の融点は自記差動熱量計
(DSC)による吸熱曲線のピーク温度により決定
した。 Next, examples will be shown. In the implementation order, the boiling n-hexane insoluble content of reinforced polybutadiene rubber is defined as 2g of reinforced polybutadiene rubber mixed with 200ml of n-hexane.
- After dissolving most of it in hexane at room temperature, the insoluble matter was extracted using a Soxhlet extractor for 4 hours, the extracted residue was vacuum dried, and its weight was accurately weighed. In addition, the boiling n-hexane soluble content is
This was determined by evaporating n-hexane from the n-hexane solution obtained above and the extract using a Soxhlet extractor, vacuum drying, and accurately weighing the weight. In addition, the n-hexane soluble content and cis-
The cis-1,4 structure content of polybutadiene after 1,4 polymerization was measured by infrared absorption spectroscopy (IR), and the 1,2-structure content of the n-hexane insoluble portion was measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The melting point of the n-hexane insoluble component was determined by the peak temperature of the endothermic curve measured using a digital differential calorimeter (DSC).
また、補給ポリブタジエンゴムのn−ヘキサン
可溶分およびシス−1,4重合後のポリブタジエ
ンの極限粘度〔η〕については30℃、トルエン中
で測定した値であり、補強ポリブタジエンゴムの
n−ヘキサン不溶分の還元粘度ηsp/Cについて
は、135℃、テトラリン中で測定した値である。 In addition, the n-hexane soluble content of the supplemented polybutadiene rubber and the intrinsic viscosity [η] of the polybutadiene after cis-1,4 polymerization are the values measured in toluene at 30°C, and the n-hexane insoluble content of the reinforced polybutadiene rubber. The reduced viscosity η sp /C is the value measured in tetralin at 135°C.
また、溶液中の二硫化炭素の含有量は、炎光光
度検出器を持つガスクロマトグラフイーを使用
し、充填剤としてクロモソルブ102を用いて測定
し、算出した。 Further, the content of carbon disulfide in the solution was measured and calculated using gas chromatography equipped with a flame photometric detector using Chromosolve 102 as a filler.
実施例
1,3−ブタジエンを23.7重量%含有する1,
3−ブタジエンのベンゼン溶液から脱水塔により
水分を除き、得られた溶液に水を40mg(2.2ミリ
モル)/の割合で添加後、撹拌翼付の混合槽で
混合し溶解させた。この溶液を、−3℃に冷却後、
内容積20のリボン型撹拌翼付のステンレス製オ
ートクレーブで外筒に温度調節用のジヤケツトを
備え、−10℃のCaCl2水溶液を該ジヤケツトに循
環させたシス−1,4重合槽に毎時50の割合で
供給し、ジエチルアルミニウムモノクロライドを
毎時25.3g、1,5−シクロオクタジエンを毎時
60.0g、TPL(ジラウリル−3,3′−チオジプロ
ピオネート)を毎時7.0g、コバルトオクトエー
トを毎時260mg供給し、重合温度40℃、平均滞留
時間24分間にて撹拌混合下に1,3−ブタジエン
をシス−1,4重合した。このシス−1,4重合
による1時間当りのポリブタジエン生成量は3.22
Kgであり、このポリブタジエンは、シス−1,4
構造含有率が96%以上であり、〔η〕が1.8であ
り、200メツシユの金網を用いた測定したゲル分
が0.02%であつた。Example 1 containing 23.7% by weight of 1,3-butadiene
Water was removed from the benzene solution of 3-butadiene using a dehydration tower, water was added to the resulting solution at a rate of 40 mg (2.2 mmol), and the mixture was mixed and dissolved in a mixing tank equipped with stirring blades. After cooling this solution to -3°C,
A stainless steel autoclave with an internal volume of 20 °C and a ribbon-type stirring blade was equipped with a jacket for temperature control on the outer cylinder, and a cis-1,4 polymerization tank in which a CaCl 2 aqueous solution at -10 °C was circulated through the jacket was heated at a rate of 50 °C per hour. 25.3g of diethylaluminum monochloride and 1,5-cyclooctadiene per hour.
60.0g, TPL (dilauryl-3,3'-thiodipropionate) 7.0g/hour, cobalt octoate 260mg/hour, 1,3 -butadiene was cis-1,4 polymerized. The amount of polybutadiene produced per hour by this cis-1,4 polymerization is 3.22
Kg, and this polybutadiene is cis-1,4
The structural content was 96% or more, [η] was 1.8, and the gel content measured using a 200-mesh wire mesh was 0.02%.
シス−1,4重合槽で得られた重合反応混合液
を、シス−1,4重合槽と同じ型の重合槽(1,
2重合槽)に毎時50の割合で連続的に供給し、
トリエチルアルミニウムを毎時27.3g、コバルト
オクトエートを毎時842mg、二硫化炭素を毎時840
mg供給し、重合温度40℃、平均滞留時間24分間に
て1,2重合した。得られた重合反応混合物を撹
拌翼付混合槽に連続的に供給し、これに少量のト
リス(ノニルフエニル)ホスフアイトついで水を
混入して重合を停止した。この混合物を、撹拌翼
付の溶剤蒸発槽(スチームストリツパー)に毎時
120で供給し、熱水および4Kg/cm2Gの飽和水
蒸気を供給し、混合物を熱水中に分散させ、溶剤
を蒸発させた。 The polymerization reaction mixture obtained in the cis-1,4 polymerization tank was transferred to a polymerization tank of the same type as the cis-1,4 polymerization tank (1,
2 polymerization tank) at a rate of 50% per hour,
27.3 g/h of triethylaluminum, 842 mg/h of cobalt octoate, 840 mg/h of carbon disulfide.
1 and 2 polymerizations were carried out at a polymerization temperature of 40° C. and an average residence time of 24 minutes. The obtained polymerization reaction mixture was continuously supplied to a mixing tank equipped with stirring blades, and a small amount of tris(nonylphenyl)phosphite and then water were mixed therein to stop the polymerization. This mixture is added to a solvent evaporation tank (steam stripper) equipped with stirring blades every hour.
120, hot water and 4 Kg/cm 2 G of saturated steam were fed, the mixture was dispersed in the hot water and the solvent was evaporated.
蒸発槽からスラリーを抜き出し、水と分散ポリ
ブタジエンの屑(クラム)とを分離した後、クラ
ムを常温で真空乾燥して補強ポリブタジエンゴム
を得た。 After extracting the slurry from the evaporation tank and separating water and dispersed polybutadiene crumbs, the crumbs were vacuum-dried at room temperature to obtain reinforced polybutadiene rubber.
14時間連続的に重合して、重合時間1時間当り
平均3.62Kgの補強ポリブタジエンゴムが得られ
た。この補強ポリブタジエンゴムは、沸騰n−ヘ
キサン不溶分が11.1%であり、沸騰n−ヘキサン
不溶分は融点が205℃であり、ηsp/Cが2.1(dl/
g)であり、1,2−構造含有率が93.1%であ
り、沸騰n−ヘキサン可溶分はシス−1,4構造
含有率が96.9%であり、〔η〕が1.8であつた。 Polymerization was carried out continuously for 14 hours, and an average weight of 3.62 kg of reinforced polybutadiene rubber was obtained per hour of polymerization time. This reinforced polybutadiene rubber has a boiling n-hexane insoluble content of 11.1%, a boiling n-hexane insoluble content having a melting point of 205°C, and η sp /C of 2.1 (dl/
g), the 1,2-structure content was 93.1%, the boiling n-hexane soluble content had a cis-1,4 structure content of 96.9%, and [η] was 1.8.
重合反応終了後、1,3−ブタジエンのベンゼ
ン溶液を毎時50の割合で30分間流した後、重合
槽内の撹拌翼および内壁に付着しているポリマー
をかき落とし、真空乾燥して付着ポリマーを得
た。付着ポリマー量は、シス−1,4重合槽では
18g(うちゲル分が3g)であり、1,2重合槽
では99gであつた。 After the polymerization reaction was completed, a benzene solution of 1,3-butadiene was flowed at a rate of 50 per hour for 30 minutes, and the polymer adhering to the stirring blades and inner walls of the polymerization tank was scraped off and dried under vacuum to obtain the adhering polymer. Ta. The amount of attached polymer is
The amount was 18 g (of which 3 g was gel content), and 99 g in the 1st and 2nd polymerization tanks.
一方、蒸発槽から蒸発した溶剤は冷却凝縮して
水相と溶剤相とに分離後、得られた溶剤(回収溶
剤という)から、以下のようにして1,3−ブタ
ジエンとベンゼンとを回収した。 On the other hand, the solvent evaporated from the evaporation tank was cooled and condensed to separate into an aqueous phase and a solvent phase, and 1,3-butadiene and benzene were recovered from the obtained solvent (referred to as recovered solvent) as follows. .
1,3−ブタジエンを16.1重量%、二硫化炭素
を12.5mg/の割合でそれぞれ含有する回収溶剤
300を、塩基性陰イオン交換樹脂(ダイヤイオ
ンWA−20)を充填した充填塔(充填高さ70cm、
充填塔内径10cm)ついで強塩基性の陰イオン交換
樹脂(ダイヤイオンPA−316)を充填した充填塔
(充填高さ30cm、充填塔内径10cm)に15〜20℃で
毎時50の割合で流通させて二硫化炭素を除去し
た後、蒸留によつて高沸点物を除き、重合溶剤と
し、重合溶剤を再使用した。陰イオン交換樹脂の
再生は、通常のHCl洗浄およびNaOH洗浄により
行なつた。前記処理により、回収溶剤中の二硫化
炭素は98%以上が除去され、二硫化炭素を実質的
に含有しない1,3−ブタジエンとベンゼンとが
回収された。 Recovery solvent containing 16.1% by weight of 1,3-butadiene and 12.5mg/% of carbon disulfide.
300 in a packed tower filled with basic anion exchange resin (Diaion WA-20) (packing height 70 cm,
The mixture was then passed through a packed tower (packing height 30 cm, packed tower inner diameter 10 cm) filled with a strongly basic anion exchange resin (Diaion PA-316) at a rate of 50% per hour at 15 to 20°C. After carbon disulfide was removed by distillation, high-boiling substances were removed by distillation to obtain a polymerization solvent, and the polymerization solvent was reused. Regeneration of the anion exchange resin was performed by conventional HCl and NaOH washes. Through the above treatment, more than 98% of carbon disulfide in the recovered solvent was removed, and 1,3-butadiene and benzene substantially free of carbon disulfide were recovered.
一方、1,3−ブタジエンを16.1重量%、二硫
化炭素を12.5mg/の割合でそれぞれ含有する回
収溶剤300に、ヘキサンメチレンジアミン65g
を加え、室温(約20℃)で50分間溶液を撹拌混合
した。その後水酸化ナトリウムの1%水溶液90
を加えて強く撹拌混合した後、静置し、水相を分
離除去した。溶剤部に90の水を加えて撹拌混合
後、静置し、水相を分離除去する操作を2回行な
つて水洗浄した。溶剤部から蒸留によつて高沸点
物を除き、重合溶剤として再使用した。 On the other hand, 65 g of hexane methylene diamine was added to the recovery solvent 300 containing 16.1% by weight of 1,3-butadiene and 12.5 mg of carbon disulfide.
was added, and the solution was stirred and mixed at room temperature (approximately 20°C) for 50 minutes. Then a 1% aqueous solution of sodium hydroxide90
After stirring and mixing vigorously, the mixture was allowed to stand, and the aqueous phase was separated and removed. After adding 90% water to the solvent part and stirring and mixing, the mixture was allowed to stand, and the aqueous phase was separated and removed twice for washing with water. High-boiling substances were removed from the solvent portion by distillation and reused as a polymerization solvent.
前記処理により、回収溶剤中の二硫化炭素は95
%以上が除去され、二硫化炭素を実質的に含有し
ない1,3−ブタジエンとベンゼンとが回収され
た。 Through the above treatment, carbon disulfide in the recovered solvent was reduced to 95%.
% or more was removed and 1,3-butadiene and benzene substantially free of carbon disulfide were recovered.
第1図は、この発明の方法を実施するさいに不
活性有機溶媒としてベンゼンのような1,3−ブ
タジエンの沸点よりも高い沸点を有する不活性有
機溶媒を用いた一態様を示すフローシートの概略
図である。
1;フレツシユ1,3−ブタジエンタンク、
2;精製された回収溶剤タンク、3,4;混合
機、5;シス−1,4重合反応槽、6;1,2重
合反応槽、7;補強ポリブタジエンゴム分離装
置、8;補強ポリブタジエンゴム、9;二硫化炭
素の吸着分離処理あるいは二硫化炭素付加物分離
処理の処理器、10;二硫化炭素、11;蒸留装
置、12;高沸点物、20〜38;導管、40;
重合停止槽。
FIG. 1 is a flow sheet showing an embodiment in which an inert organic solvent having a boiling point higher than that of 1,3-butadiene, such as benzene, is used as an inert organic solvent in carrying out the method of the present invention. It is a schematic diagram. 1; fresh 1,3-butadiene tank,
2; Purified recovery solvent tank, 3, 4; Mixer, 5; Cis-1,4 polymerization reaction tank, 6; 1,2 polymerization reaction tank, 7; Reinforced polybutadiene rubber separation device, 8; Reinforced polybutadiene rubber, 9; treatment device for carbon disulfide adsorption separation treatment or carbon disulfide adduct separation treatment, 10; carbon disulfide, 11; distillation device, 12; high boiling point substance, 20 to 38; conduit, 40;
Polymerization stop tank.
Claims (1)
ついで1,2重合する方法において、 (a) 1,3−ブタジエンと不活性有機溶媒とを混
合し、 (b) 得られた1,3−ブタジエンの不活性有機溶
媒溶液中の水分の濃度を調節し、 (c) ついで、シス−1,4重合触媒の一成分であ
る一般式AlRoX3-o (ただし、Rは炭素数1〜6のアルキル基、フ
エニル基またはシクロアルキル基であり、Xは
ハロゲン原子であり、nは1.5〜2の数字であ
る)で表わされるハロゲン含有の有機アルミニ
ウム化合物とシス−1,4重合触媒の他の一成
分であるコバルト化合物とを同時に添加する
か、または、ハロゲン含有の有機アルミニウム
化合物を添加後1分未満内にコバルト化合物を
添加し、 得られた溶液を撹拌混合してシス−1,4ポ
リブタジエンを生成させ、 (d) 得られた重合反応混合液中に、コバルト化合
物と一般式AlR3 (ただし、Rは前記と同じである。)で表わさ
れる有機アルミニウム化合物と、二硫化炭素と
から得られる1,2重合触媒を存在させて、
1,3−ブタジエンを重合し、沸騰n−ヘキサ
ン不溶分5〜30重量%と沸騰n−ヘキサン可溶
分95〜70重量%とからなる最終ポリブタジエン
ゴムを生成させ、 (e) 得られた重合反応混合物に重合停止剤を添加
した後、固形分であるポリブタジエンゴムを分
離取得し、 (f) 残部の未反応の1,3−ブタジエン、不活性
有機溶媒および二硫化炭素を含有する混合物か
ら、蒸留によつて1,3−ブタジエンと不活性
有機溶媒とを留分として取得するとともに、吸
着分離処理あるいは二硫化炭素付加物分離処理
によつて二硫化炭素を分離除去し、二硫化炭素
を実質的に含有しない1,3−ブタジエンと不
活性有機溶媒とを前記の(a)工程に循環させる、 ことを特徴とする補強ポリブタジエンゴムの製造
法。[Claims] 1 cis-1,4 polymerization of 1,3-butadiene,
Then, in the method of 1,2 polymerization, (a) 1,3-butadiene and an inert organic solvent are mixed, (b) the concentration of water in the obtained inert organic solvent solution of 1,3-butadiene is determined. (c) Then, one component of the cis-1,4 polymerization catalyst having the general formula AlR o , X is a halogen atom, and n is a number from 1.5 to 2) and a cobalt compound, which is another component of the cis-1,4 polymerization catalyst, are simultaneously added. Alternatively, a cobalt compound is added within 1 minute after addition of the halogen-containing organoaluminum compound, and the resulting solution is stirred and mixed to produce cis-1,4 polybutadiene; (d) the resulting polymerization reaction A 1,2 polymerization catalyst obtained from a cobalt compound, an organoaluminum compound represented by the general formula AlR 3 (where R is the same as above), and carbon disulfide is present in the mixed liquid,
(e) polymerizing 1,3-butadiene to produce a final polybutadiene rubber consisting of 5 to 30% by weight of boiling n-hexane insolubles and 95 to 70% of boiling n-hexane solubles; After adding a polymerization terminator to the reaction mixture, the solid content of polybutadiene rubber is separated and obtained, and (f) from the mixture containing the remaining unreacted 1,3-butadiene, an inert organic solvent, and carbon disulfide, 1,3-butadiene and an inert organic solvent are obtained as a fraction by distillation, and carbon disulfide is separated and removed by adsorption separation treatment or carbon disulfide adduct separation treatment, and carbon disulfide is substantially removed. 1. A method for producing reinforced polybutadiene rubber, characterized in that 1,3-butadiene and an inert organic solvent that do not contain carbon are recycled to the step (a).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18374982A JPS5974107A (en) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | Manufacturing method of reinforced polybutadiene rubber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP18374982A JPS5974107A (en) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | Manufacturing method of reinforced polybutadiene rubber |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5974107A JPS5974107A (en) | 1984-04-26 |
| JPH0363566B2 true JPH0363566B2 (en) | 1991-10-01 |
Family
ID=16141300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18374982A Granted JPS5974107A (en) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | Manufacturing method of reinforced polybutadiene rubber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5974107A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006054808A1 (en) | 2004-12-20 | 2006-05-26 | Ube Industries, Ltd. | Process for production of polybutadiene rubber and rubber compositions |
| WO2007135946A1 (en) | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Ube Industries, Ltd. | Method for producing polybutadiene |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2009093695A1 (en) * | 2008-01-23 | 2011-05-26 | 宇部興産株式会社 | Rubber composition, rubber composition for base tread, rubber composition for chafer, rubber composition for sidewall, and tire using the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6336324A (en) * | 1986-07-30 | 1988-02-17 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Key input device |
-
1982
- 1982-10-21 JP JP18374982A patent/JPS5974107A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006054808A1 (en) | 2004-12-20 | 2006-05-26 | Ube Industries, Ltd. | Process for production of polybutadiene rubber and rubber compositions |
| WO2007135946A1 (en) | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Ube Industries, Ltd. | Method for producing polybutadiene |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5974107A (en) | 1984-04-26 |
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