BE704956A - - Google Patents

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BE704956A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F210/08Butenes
    • C08F210/10Isobutene
    • C08F210/12Isobutene with conjugated diolefins, e.g. butyl rubber

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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Procédé de production d'homopolymères ou copolymères   dliso-   oléfines de poids moléculaire élevé et produits obtenus" 
La présente invention est relative à un procédé de production d'homopolymères ou copolymères d'iso-oléfines en utili- sant une nouvelle composition catalytique. L'invention est relative également aux produits obtenus grace à un tel procédé. 



   Il est bien connu qu'un homopolymère ou copolymère d' isobutylène ayant un poids moléculaire élevé, peut être obtenu par polymérisation d'une iso-oléfine, en   particulierlisobutylène,.ou   par copolymérisation d'isobutylène avec des comonomères copolymérisables 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 avec lui, en présence   d'halogénures.de   métaux, du type Friedel'- Crafts. 



   Cependant, dans la réaction de polymérisation utili- sant un catalyseur de ce type, les   réactions   de transfert et de terminaison sont trop violentes aux températures élevées et, de ce fait, on ne peut obtenir des hauts polymères intéressants qu'en utilisant une température très basse. 



   A titre d'exemple, le brevet japonais publié n    7943/1956   de la société Esso Research & Engineering Co décrit qu'il faut une température aussi basse que -100 C pour la produc- tion de caoutchouc butyle par la copolymérisation d'isobutylène avec une petite quantité de dioléfine , en utilisant un catalyseur formé par un halogénure de métal du type Friedel-Crafts, par exemple du chlorure d'aluminium, du   tétrachlorure   de titane et du bromure d'aluminium.

   En outre, on a décrit aux pages 98-99 de   "Polyisobuty-   lén und   Isobutylén   -Mischpolymerizate" (1959) de H.   GUterboch   que, dans la production de polymères d'un poids moléculaire élevé, tels que le "Oppanol B" et le "Vistanex" (marques déposées), la poly- mérisation est réalisée en utilisant du trifluorure de bore ou du chlorure d'aluminium à une température de-80 à   -100 C.   



   Le brevet U.S.A. n  2. 440.498 décrit l'utilisation d'un catalyseur sous la forme de sels doubles, par exemple du 
 EMI2.1 
 AIC13.Ti(OC2HS)4 ou du TiBr4.Ti0(oC2H5)2, qui sont solubles dans les solvants couramment utilisés, contrairement aux catalyseurs d'halogénures de métaux du type Friedel-Crafts, tels que le tri- chlorure d'aluminium, le tribromure d'aluminium, le triiodure d'aluminium et le tétrabromure de titane, qui ont une mauvaise solubilité dans les solvants hydrocarburés, ainsi que dans les solvants halogénés polaires, comme le chlorure de méthyle et le chlorure d'éthyle. 



   Cependant, même avec une modification telle que men- tionnée   c-dessus,   la performence du catalyseur est pratiquement la   marne   que celle du trichlorure d'aluminium seul, ou même inférieure      

 <Desc/Clms Page number 3> 

 et en outre   l'exigence     d' une   basse température pour l'obtention d'un polymère de poids moléculaire élevé n'est pas diminuée. 



   L'exigence d'une condition sévère de température est évidemment indésirable à la   Bois   du point de vue commercial et du point de vue   économique   et, en conséquence, il est   très   désirable d'obtenir un polymère de poids moléoulaire   éleva   à une température relativement plus haute. De ce fait,   on   a réalisé de nomereuses tentatives pour satisfaire à cette exigence .      



   A titre d'exemple, on a proposé l'utilisation de (C2H5)2AlCl comme catalyseur dans la polymérisation d'isobutylène   @   dans un solvant polaire, et ce comme décrit dans le brevet japonais n  1.144/1963 ; l'utilisation d'un catalyseur comprenant du tri- fluorure de bore et un composé organo-métallique, comme décrit dans le brevet japonais n  15.489/1962; l'utilisation de A1(OH)2   (O-butyl   secondaire).2BF3.TiC14 comme catalyseur , et ce comme signalé dans IUPC Symposium on   Macromolecules,Wiesbaden,   Section   III A -   13 (1959),   J.Polymer   Sci., 53; 281 (1961); et l'utilisation de SnC14-(C2H5)2A21C1, comme décrit dans le brevet U.S.A. n  
3.066.123. 



   Bien que ces procédés.mentionnés soient reconnus comme produisant un polymère de poids moléculaire élevé à une   tempé-   rature relativement élevée, ils ne sont pas d'une application prati- que dans la production de hauts polymères intéressants à une échelle industrielle. 



   Lorsqu'on utilise un catalyseur , tel que du chlorure d'aluminium et du trifluorure de bore, que l'on emploie couramment dans la production industrielle de polymères, la présence d'une petite quantité d'eau et/ou d'alcool dans le système de polyméri- sation est essentielle pour l'activation du catalyseur et, en effet, il est connu que ces catalyseurs ne montrent pas d'activité cataly- tique quelconque en l'absence totale d'eau et d'alcool [cf.p.H. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

      
 EMI4.1 
 



  9Í '- eeaaen, J. #heta Sos. (1947J/ . 



   L'eau   et/ou   les alcools , qui sont indispensables pour Il'activation convenable d'un catalyseur du type   Friedel-Crafts,n'a-   gissent de façon efficace, dans un sens favorable, que   Lorsqu'ils   sant présents en de petites quantités. la présence de quantités excessives de ces substances tendant à abaisser le degré de poly-   mérisation   et pouvant   empêcher   cette polymérisation. 



   Comme la quantité   d'eau   et d'alcool est critique et que la réaetion de polymérisation est fortement affectée même pour un léger changement seulement de la quantité de ces substances, un contrôle très strict de la quantité de l'eau et d'alcool est né- cessaire dans le système de polymérisation. L'exigence d'un contrôle strict de ce genre sur la quantité d'eau et d'alcool soulève un problème très difficile du point de vue technique. De ce fait, on désire obtenir un catalyseur stable permettant la réaction de polymérisation sans exiger la présence d'eau, d'alcools , etc. 



   En conséquence, un but de la présente invention est dprévoir un procédé de production d'un homopolymère d'iso-oléfine de poids moléculaire élevé, exempt des désavantages des techniques antérieures décrites ci-dessus. 



   Un autre but de l'invention est de procurer une com- position efficace de catalyseur , ayant une haute efficacité cata- lytique et une bonne stabilité,   pour..âtre   intéressante dans la production d'un homopolymère ou copolymère d'iso-oléfine d'un poids moléculaire élevé. 



   Ces buts sont atteints , suivant la présente invention, grâce à un procédé qui comprend la polymérisation d'une iso-oléfine ou la copolymérisation d'une iso-oléfine avec au moins une   dioléfi-   ne copolymérisable avec elle , en présence d'une nouvelle composi- 
 EMI4.2 
 tion eatalytique comprenant du trifluorure de bore et un composé d'un métal des Groupes II-VII du Tableau Périodique. 



   La demanderesse a mené des études poussées pour   résou-   dre les problèmes décrits ci-dessus. C'est ainsi qu'elle a trouvé 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 une nouvelle composition de catalyseur, comprenant du trifluorure de bore et un composé d'un métal des Groupes II-VII du Tableau   Pério-'     dique, représenté parla formule générale M(OR1)p.(OR)Q.Xr' une p Q r   telle composition permettant d'obtenir un polymère ayant un poids moléculaire nettement plus élevé comparativement à ceux des poly-   mères obtenus   en utilisant les catalyseurs connus jusqu'à présent.      



  A titre d'exemple, on peut produire un polymère ayant un poids   molé- .        culaire de 200.000 ou plus à une température élevée de polymérisa- tion, par exemple 0 C, suivant le procédé de l'invention. La composi-      tion de catalyseur de l'invention montre une activité catalytique stable et élevée sans exiger la présence d'eau, d'alcool , etc.      dans le système de polymérisation . 



   En tenant compte des caractéristiques remarquables et surprenantes mentionnées ci-dessus, la composition de catalyseur de l'invention se distingue nettement des catalyseurs , tels que le chlorure d'aluminium et le trifluorure de bore, connus antérieure- ment. 



   La composition catalytique utilisée dans le procédé de l'invention est donc composée de trifluorure deobre et d'un com- posé de métal de la formule générale 
M (OR1)p. (OR2)q.Xr dans laquelle R1 et R2 ,qui peuvent être identiques ou différents, représentent des groupes alkyles,tels que méthyle, éthyle, n-pro- pyle,   ,isopropyle,   n-butyle, sec-butyle, ter-butyle, n-amyle, isoa- myle,   n-hexyle,   isohexyle, heptyle et   octyle;   des groupes cyclo- alkyles,tels que cyclopentyle, méthylcyclopentyle et   cyclohexyle;   des groupes aryles, tels que phényle, tolyle, naphtyle, :xylyle, mésityle et cuményle; des groupes aralkyles, tels que benzyle et   phénétyle;   et des groupes mentionnés ci-dessus , substitués par un halogène;

   X représente un atome d'halogène, M représente un métal des groupes II-VII du Tableau Périodique, p, q et r représentent 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 un nombre entier , et la somme de p, q et r correspond à la valence . du métal, pourvu que p et q ne soient pas simultanément égaux à 0. 



   Comme décrit ci-dessus, lorsqu'on polymérise ou copoly- mérise une iso-oléfine, par exemple de l'isobutylène, avec au moins une dioléfine copolymérisable avec   l'iso-oléfine,   en employant la composition de catalyseur de l'invention, on obtient un polymère ayant un poids moléculaire extrêmement plus élevé comparativement à ceux des polymères obtenus en utilisant des catalyseurs oonnus, tels que le chlorure d'aluminium et le trifluorure de bore. 



   De ce fait, lorsque la composition de catalyseur de la présente invention est utilisée, on peut obtenir un élastomère solide intéressant , même à une température élevée atteignant plus de 0 C, c'est-à-dire une température à laquelle on n'obtient habi- tuellement qu'un polymère de type liquide ou semi-solide de faible intérêt industriel, ayant un poids moléculaire bas, lorsqu'on   utili-   se un catalyseur connu, tel que le chlorure d'aluminium ou le tri- fluorure de bore.

   En outre, lorsqu'on emploie le catalyseur suivant l'invention, on peut produire une grande quantité de polymère, même dans un système de réaction hautement purifié, presque exempt   d'eau,   dans lequel aucun polymère ne pourrait   Atre   obtenu lors de l'utili- sation d'un catalyseur suivant la technique antérieure, telle que du chlorure d'aluminium ou du trifluorure de bore. 



   Ceci démontre nettement la supériorité de la composi- tion de catalyseur de l'invention, à la fois du point de vue du fonctionnement et du point de vue du rendement. 



   Bien que la structure chimique et le mécanisme cataly- tique de la composition de la présente invention ne soient pas clai-      rement compris, on peut supposer, tout en tenant compte que l'in- vention n'est évidemment pas liée à une théorie particulière quel- conque, que, du fait que le catalyseur suivant l'invention assure un effet catalytique qui est tout à fait inattendu si on considère 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 le chlorure d'aluminium et le trifluorure de bore, un catalyseur actif, ayant une espèce active totalement nouvelle, inconnue jus- qu'à présent, est formé par le trifluorure de bore et par un composé de métal de:la formule M(OR1)p.(OR2)q.Xr. 



   La quantité de catalyseur que l'on utilise dans le procédé de l'invention est de   10   à 0,001 moles% de trifluorure de bore et de 5 à 0,001 moles%, en particulier 1-0,01 mole%   d'un   com-   posé métallique M(OR1)p.(OR2)q.Xr par mole de monomère utilisé. p q r   
On peut mettre en oeuvre le procédé de l'invention de façon continue ou discontinue, dans un procédé de polymérisation en masse ou en solution. Le procédé de l'invention convient particu- lièrement bien pour une opération en continu, car aucun contrôle strict de concentrations d'eau et/ou d'alcools n'est nécessaire dans le système de réaction. 



   Des solvants que l'on peut employer dans la polymérisa- tion en solution suivant le procédé de la présente invention sont, les notamment, les hydrocarbures aliphatiques ou   aromatiques,/alkyles   halogénés et aryles halogénés, ou leurs mélanges. 



   Des iso-oléfines que l'on peut polymériser suivant le procédé de l'invention sont, par exemple,   l'isobutylène,   le 2- méthylbutène-1, le 2-méthylpentène-1, etc. Des dioléfines que l'on peut copolymériser avec les iso-oléfines suivant le procédé de l'in- vention sont celles qui comportent de 4 à 10 atomes de carbone, notamment le butadiène, l'isoprène, le   2,4-diméthylbutadiène,   le pipérylène, le cyclopentadiène, le dicyclopentadiène , l'hexadiène, le divinylbenzène, le   cyclohexadiène   et le vinylcyclohexène. 



   Comme signalé antérieurement, l'une des caractéris- tiques du procédé de l'invention est que,l'on peut obtenir un po- lymère ayant un poids moléculaire élevé comparativement à ceux des polymères obtenus en utilisant des catalyseurs connus. A titre d'exemple, on peut obtenir un élastomère solide à poids moléculaire élevé même à une température atteignant 0 C. De la sorte,   -aucune   restriction particulière n'est imposée sur la températue de polymé. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 risation et celle-ci peut être choisie éventuellement suivant les ' propriétés désirées du produit. 



   Le: dessin' annexé illustre.. la comparaison des ré- sultats de la polymérisation d'isobutylène suivant le procéda de l'in- vention par rapport aux résultats obtenus avec des procédés de la technique antérieure. 



   On peut noter, en considérant le dessin, que l'on ob- tient un polymère ayant un.poids moléculaire élevé dans une zone relativement plus élevée de températures, et que le procédé de l'in- vention procure un polymère ayant un poids moléculaire plus élevé que ceux des polymères obtenus suivant la technique antérieure. 



   Sur ce dessin, les références   (1),   (2), (3) et (4) dé- signent respectivement ce qui suit (1) le procédé de l'invention (2) un procédé utilisant un système A1(OH)2(OR).2BF3-TiC14, cité dans IUPC Symposium on Macromomecules, Wiesbaden , Section IIIA- 
13(1959) (3) un procédé utilisant du trifluorure de bore comme catalyseur, comme décrit dans Polymer, 6,579 (1965) (4) un procédé utilisant du trichlorure d'aluminium, tel que décrit dans Polymer, 6,579 (1965). 



   Le polymère de poids moléculaire élevé, obtenu par le procédé de l'invention, peut être vulcanisé par le procédé de vulcanisation qui est couramment utilisé pour la vulcanisation d'un copolymère d'iso-oléfine, obtenu par les procédés courants, et le produit ainsi vulcanisé présente les mêmes propriétés physiques, telles qu 'une résistance à la traction, un allongement , un module, etc. que celles des produits courants. 



   Dans la mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention, les méthodes d'alimentation des matières et du catalyseur 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 sont les suivantes:      (i) le trifluorure de bore et le composé métallique sont d'abord mélangés et ensuite le mélange résultant est introduit dans le système de réaction;   (ii)   on introduit le trifluorure de bore dans le mélange du mono-      mère , du solvant et du composé métallique: et   (iii)   on introduit le trifluorure de bore et le composé métallique dans le mélange de monomère et de solvant , et ce séparément l'un de l'autre. 



   Parmi ces trois méthodes, les méthodes (ii) et (iii) , sont plus favorable que la méthode (i), en ce qui concerne l'effica- cité , la stabilité et l'activité du catalyseur , ainsi que   concer-   nant le caractère reproductif de la réaction. 



   On peut alimenter le trifluorure de bore sous la forme gazeuse ou liquide, ou bien on peut le fournir également sous la forme d'une solution dans un solvant. 



   On peut alimenter le composé métallique M(OR1)p.(OR2)q. 



  Xr tel quel ou de préférence sous la forme d'une solution . 



   On donne ci-après différents exemples de mise en oeuvre de l'invention, ces exemples montrant des formes de réalisation pré- férées mais n'étant cependant nullement limitatives. 



    EXEMPLES   1-4 
Dans un autoclave d'une contenance d'un litre, on      charge 500 cm3 d'une solution   n-hexa ique,   contenant diverses quan- tités d' isobutylène, telles que   spécifiées   ci-après, et diverses quantités de chlorure de   di-butpxy   secondaire-aluminium A1)o-secBu)2C1, telles que   sépcifiée   ci-après, et ensuite on ajoute diverses quantités de trifluorure de bore, également mentionnées ci-après, au mélange résultant,avec refroidissement et agitation. 



  Après développement de la réaction de polymérisation pendant 1 heu- re, la réaction est achevée en ajoutant de l'éthanol et le polymère 

 <Desc/Clms Page number 10> 

   résultant est lyophilé pendant la nuit pour donner un polymère blanc du type caoutchouc. On donne les résultats dans le Tableau   I suivant, ainsi que les résultats obtenus dans les Exemples   Compa-   ratifs 1 et   2,dans   lequels le trifluorure de bore a été utilisé seul. 



   TABLEAU 1 
 EMI10.1 
 
<tb> Exemples
<tb> comparatifs
<tb> 
 
 EMI10.2 
 Exemple, n  ¯¯ 1 2 3 4 1 2 Quantité de Al (0-secBu) ZCl (mmok4) 0,5 2,0 0,5 0,5 - 
 EMI10.3 
 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> trifluorure
<tb> de <SEP> bore <SEP> (mmolei) <SEP> 1,5 <SEP> 4,0 <SEP> 2,5 <SEP> 1,25 <SEP> 1,5 <SEP> 4,0
<tb> 
<tb> Isobutylène <SEP> (gr) <SEP> 33 <SEP> 33 <SEP> 33 <SEP> 65 <SEP> 33 <SEP> 33
<tb> 
<tb> Températurede
<tb> polymérisation <SEP> (OC) <SEP> -45 <SEP> -45 <SEP> -75-20 <SEP> -45 <SEP> -45
<tb> 
<tb> Rendement <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> 98,5 <SEP> 67 <SEP> 99,2 <SEP> 92,5 <SEP> 30 <SEP> 74,4
<tb> 
<tb> Poids <SEP> moléculaire <SEP> à <SEP> 4.
<tb> viscosité <SEP> moyenne <SEP> (x104) <SEP> 110 <SEP> 105 <SEP> 240 <SEP> 48 <SEP> 15 <SEP> 10
<tb> 
<tb> EXEMPLES <SEP> 5-7
<tb> 
 
On charge dans un autoclave 500 cm3 d'une solution hexanique contenant 1,

  2 mole par litre d'isobutylène et 0,023 mole par litre d'isoprène, ainsi que les différentes quantités.de chlo- 
 EMI10.4 
 rure de di-butoxy secraluminîum A1(o-sécBu)Cl et de trifluorure de bore, que l'on ajoute avec refroidissement et agitation. La réac- tion de polymérisation est réalisée pendant une heure. 



   Les résultats sont donnés dans le tableau II suivant, ainsi que les résultats obtenus dans unExemple Comparatif 3 , dans lequel le trifluorure de bore a été utilisé seul. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 



  TABLEAU II 
 EMI11.1 
 
<tb> Exemple
<tb> 
<tb> Exemple, <SEP> n  <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> comparatif <SEP> 3 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> (A1(O-secBu)2C1 <SEP> (mmole/1)2,0 <SEP> 2,0 <SEP> 2,0 <SEP> -
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> trifluorure <SEP> de <SEP> bore
<tb> 
<tb> (mmole/1) <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 4,0 <SEP> '
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isobutylène <SEP> (mole1) <SEP> 1,2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isoprène <SEP> (mole/1) <SEP> 0,023 <SEP> 0,023 <SEP> 0,023 <SEP> 0,023
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> de <SEP> polymérisation, <SEP>  C <SEP> -45-45 <SEP> -45-45
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Rendement, <SEP> % <SEP> 27,2 <SEP> 34,9 <SEP> 57,4 <SEP> 25,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Poids <SEP> moléculaire <SEP> (x10) <SEP> 13,9 <SEP> 18,6 <SEP> 12,8 <SEP> 2,

  8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Degré <SEP> d'insaturation <SEP> x <SEP> (mole <SEP> %) <SEP> 0,92 <SEP> 1,16 <SEP> 1,71 <SEP> 1,27
<tb> 
 * le degré d'insaturation a été mesuré par une méthode de titra- tion liode, utilisant une solution d'acétate de mercure , et ce comme décrit dans Analytical Chemistry, 29,751 (1857) par 
R. McNall et consort. 



  EXEMPLES8-9 
Dans un autoclave , on charge successivement une solu- tion dans du chlorure de méthyle contenant de   1'isobutylène   ou un mélange d'isobutylène et d'isoprène, et une solution dans du ben- zène contenant diverses quantités de di-isopropoxy-monobutylate secondaire d'aluminium A1(O-iPr)2(secBu), telles que spécifiées ci-après, et on y insuffle avec refroidissement et agitation di- verses quantités de trifluorure de bore gazeux, telles que spéci- fiées ci-après. 



   Après réaction de polymérisation pendant une heure, la réaction est achevée en ajoutant de l'alcool isoprpylique et on dissout le polymère résultant dans du benzène et on soumet à lyophi- lation pendant la nuit pour obtenir un polymère blanc du type caoutchouteux. 



   Les résultats sont donnés dans le tableau III suivant, ainsi que ceux obtenus dans un Exemple Comparatif 4, dans lequel le trifluorure de bore a été utilisé seul. 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 



  TABLEAU III 
 EMI12.1 
 
<tb> Exemple
<tb> 
<tb> 
<tb> comparatif
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Exemple, <SEP> n  <SEP> 8 <SEP> 4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> A1(O-Ipr)2(O-secBu),mmole/1. <SEP> 2,0 <SEP> 0,5 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> trifluorure <SEP> de <SEP> bore <SEP> (ce) <SEP> 30 <SEP> 18 <SEP> 20
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isobutylène <SEP> (% <SEP> en <SEP> vol.) <SEP> 10 <SEP> 30 <SEP> 10
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isoprène <SEP> (%envol.) <SEP> 0,2 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> de <SEP> polymérisation, <SEP>  C <SEP> -45-45 <SEP> -45
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Randement <SEP> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> 68,9 <SEP> 90,

  2 <SEP> 80
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> moyenne
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Poids <SEP> moléculaire <SEP> à <SEP> viscosité/(x104) <SEP> 20,0 <SEP> 40,0 <SEP> 12,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Degré <SEP> d'insaturation <SEP> (moles%) <SEP> 1,1- <SEP> -
<tb> 
 
Les exemples 1 - 9 précédents montrent que le procédé de la présente invention procure un polymère ayant un poids moléculaire plus élevé que celui d'un polymère obtenu en utili- sant du trifluorure de bore seul comme catalyseur. 



  EXEMPLE 10 
A une solution   hexanique   contenant 30 gr   d'isobutylène.   on ajoute 0,3 mmole de trichlorotitane-n-butylate Ti(O-nC4H9)C13 et 0,4 mmole de trifluorure de bore, la polymérisation étant réa- lisée à   -45 C.   On obtient 17,2 gr d'un polymère ayant un poids mo léculaire de 1.250.000. 



  EXEMPLE 11 
A un mélange comprenant 34 gr   d'isobutylëne,   0,5 gr d'isoprène et 200 ce de chlorure d'éthyle, que l'on a refroidi à -45 C, on ajoute 0,4 mmole de n-butylate d 'aluminium et 1,3 mniole de   trifluoure   de bore, et on agite pendant une heure pour obtenir 29,4 gr d'un polymère ayant un poids poléculaire de 230.000.       



  Le degré d'insaturation du polymère résultant était de 1,21%. 



  EXEMPLE 12 
Dans un mélange comprenant 33 gr d'isobutylène, 6 gr de butadiène et 100 cc de n-hexane, que l'on a refroidi à -45 C, on 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 a joute 0,5   mmole de     trichlorotitane-n-butylate   Ti(O-nBu)C13 et 1,4 mmole de trifluorure de bore, et on réalise la réaction de      polymérisation pendant 30 minutes pour obtenir 26,8 gr d'un poly- mère ayant un poids moléculaire de   150.000.   Le degré d'insaturation du polymère résultant était de   1,06%.   



  EXEMPLE 13 
Dans un autoclave chargé de 10 gr d'isobutylène et de 120 cc de chlorure de méthyle, que   l'on   a refroidis à -45 C, on ajoute 2 cc d'un mélange préparé en mélangeant 20 mmoles de Ti(O-ipr)2(O-nBu)C1 et 40 mmoles de trifluorure de bore gazeux dans 100 cc de n-hexane, la réaction de polymérisation étant réa- lisée pendant une heure. Il en résulte un polymère blanc du type caoutchouc , ayant un poids moléculaire de   510.000 ,   le rendement étant de 94,7%. 



  EXEMPLE 14 
A une solution dans du n-hexane, contenant   10%   en volume d'isobutylène, on ajoute 0,5 mmole de tri-n-butylate de monobromotitane et, dans le mélange résultant que l'on refroidit à   -25 C,   on insuffle 40 cm3 de trifluorure de bore gazeux avec -agitation. Après réaction de polymérisation pendant une heure, la réaction est achevée en ajoutant de l'alcool isopropylique et on dissout le polymère résultant dans du benzène , puis on   procède à   une lyophilation pour obtenir un polymère blanc du type caoutchouc, ayant un poids moléculaire à viscosité moyenne de 200.000. 



  EXEMPLE 15 
Dans une solution dans du toluène, contenant 30 gr d'isobutylène, on ajoute 0,3 mmole de diéthylate de zinc, et on y introduit 30 cm3 de trifluorure de bore à -20 C, la réaction de polymérisation étant réalisée pendant une heure. On obtient un po- lymère blanc du type caoutchouteux.' 

 <Desc/Clms Page number 14> 

    EXEMPLE 16 '   
Dans une solution   dans dutoluène   contenant 0,7 mmole de diéthoxy dichlorure de vanadium et 33 gr d'isobutylène, on in- suffle 125 cm3 de trifluorure de bore à -60 C. On obtient un poly- mère du type caoutchouc. 



  EXEMPLE 17 
Dans 500 ml d'une solution dans du n-hexane, conte- nant.33 gr d'isobutylène, on charge 0,3 mmole de diéthylate de manganèse et 30 cm3 de trifluorure de bore à   -40 C,   On obtient un polymère solide du type catouchouc. 



  EXEMPLE 18 
Dans une solution dans du n-hexane, contenant 30 gr d'isobutylène, on ajoute 1,0 mmole d'éthylate de chrome et, dans le mélange résultant, on introduit 60 cm3 de trifluorure de bore à -55 C. On obtient un polymère blanc du type caoutchouteux. 



  EXEMPLE 19 
Dans 500 ml d'une solution dans du n-hexane, contenant 
15 gr d'isobutylène, on ajoute un mélange de 120 cm3 de triflucrure de bore et 2 mmoles de diéthylate de magnésium. On obtient un poly- mère solide du type caoutchouteux. 



  EXEMPLE 20 
A 500 ml d'une solution dans du n-hexane, contenant 
1,0 mmole de   tri-méta-crésylaluminium   A1(OC6H4-CH3)3 et 30 gr   d'iso-   butylène, on charge 5 mmoles de trifluorure de bore à -50 C, la réaction de polymérisation étant réalisée pendant une heure. On obtient un polymère du type caoutchouc, ayant un poids moléculaire de 600.000. 



   EXEMPLE 21 
Dans une solution dans du chlorure de n-butyle, conte- nant 33 gr d'isobutylène, on ajoute 0,5 mmole de tétrabenzyloxyde de titane Ti(OCH2C6H5)4 et 115 cm3 de trifluorure de bore à   -45 C,   la réaction de polymérisation étant réalisée pendant une heure. 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 



  Il en résulte un polymère blanc du type caoutchouteux, ayant un poids moléculaire de 200.000. 



  EXEMPLE 22 
A une solution dans du toluène , contenant 30 gr d'isobutylène, que l'on refroidit à   -60 C,   on introduit un mélange de 0,3 mmole de tris-(2-chloroéthoxy)monochlorure de titane 
 EMI15.1 
 Ti(OCH2-CH2Cl)3Cl et 50 cm3 de trifluorure de bore. Il en résulte un polymère blanc du type   caoutchouteux.   



  EXEMPLES 23-24 
Dans un autoclave d'un litre, que l'on a suffisamment séché sous vide, on charga 60 gr   d'isobutylène   fortement déshy- draté et purifié , 310 gr de n-hexane , du chlorure de di-sec- 
 EMI15.2 
 butoxy-aluminium AI(O-secBU)2Cl, et diverses quantités de tri- fluorure de bore, telles que spécifiées ci-après , sont ajoutées au mélange résultant avec refroidissement et agitation, la polymé- risation étant ensuite menée. 



   Les résultats sont donnés dans le tableau IV, ainsi que ceux obtenus dans les Exemples Comparatifs 5,6 et 7, dans lesquels la trifluorure de bore a été utilisé seul, 
TABLEAU IV 
 EMI15.3 
 
<tb> Exemples
<tb> comparatifs
<tb> 
 
 EMI15.4 
 Exemple, n"¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 2 24 5 6 7x Quantité de Al(O-secBu) Cl (mmolel.) 0, O, 5 
 EMI15.5 
 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> trifluorure <SEP> de
<tb> 
 
 EMI15.6 
 bore (mmol/1 ) 1, 25 1,5 2, O 4, O 2, 0 
 EMI15.7 
 
<tb> Température <SEP> de <SEP> polymérisation, <SEP>  C <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> Rendement, <SEP> % <SEP> 79,2 <SEP> 92,3 <SEP> traces <SEP> traces'21,2
<tb> 
<tb> Poids <SEP> moléculaire <SEP> à <SEP> viscosité
<tb> moyenne <SEP> (xlo4) <SEP> 18,0 <SEP> 18,5 <SEP> 0,83
<tb> 
 x Dans cet exemple,

   on a utilisé de   l'isobutylène   incomplètement déshydraté et purifié, 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 
Comme on peut le voir en considérant les Exemples Comparatifs 5,6 et 7, la polymérisation se développe difficile- ment lorsqu'on utilise des catalyseurs du type Friedel-Crafts connus, lorsqu'il n'y a pratiquement pas d'eau, et en outre le rendement du polymère produit est fortement affecté par la présence d'une petite.' quantité d'eau. 



   Par contre, lorsqu'on utili se la composition de ca- talyseur de l'invention, comme montré par les exemples 23 et 24, le polymère peut être invariablement obtenu en un bon rendement, même s'il n'y a pratiquement pas d'eau. De plus, le polymère résul- tant présente un poids moléculaire remarquablement élevé, même lorsque la réaction de polymérisation est réalisée à une températu- re atteignant OOC. 



  .EXEMPLES 25 à 27 
Dans un autoclave d'une contenance d'un litre, chargé de diverses quantités d'isobutylène et   d'isoprène ,   telles que spécifiées ci-après, et de chlorure de méthyle, on charge différen- tes quantités de A1(O-secBu)2C1 et de trifluorure de bore, telles que spécifiées ci-après, avec refroidissement et agitation, la polymérisation étant réalisée pendant une heure. Les résultats sont donnés dans le tableau V suivant. 



   TABLEAU V 
 EMI16.1 
 
<tb> Exemple, <SEP> N  <SEP> 25 <SEP> 26 <SEP> 27
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> A1(O-secBu)2C1 <SEP> (mmole/1) <SEP> 1,5 <SEP> 1,5 <SEP> 1,5 <SEP> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> trifluorure <SEP> de <SEP> bore <SEP> (mmole/1) <SEP> 4,5 <SEP> 3,0 <SEP> 4,5
<tb> 
<tb> Isobutylène <SEP> (mole/1) <SEP> 1,2 <SEP> 2,4 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 
<tb> Isoprène <SEP> (mole/1) <SEP> 0,024 <SEP> 0,072 <SEP> 0,096
<tb> 
<tb> Température <SEP> de <SEP> polymérisation, <SEP>  C <SEP> -65 <SEP> -74-80
<tb> 
<tb> Viscosité <SEP> Mooney <SEP> (ML-8-100) <SEP> 43,0 <SEP> 83,5 <SEP> 45,5
<tb> 
<tb> Rendement, <SEP> % <SEP> 99,1 <SEP> 74,3 <SEP> 98,2
<tb> 
<tb> Degré <SEP> d'insaturation <SEP> (moles <SEP> %) <SEP> 1,21 <SEP> 2,34 <SEP> 3,05
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 
Les polymères obtenus suivant les exemples 25,

   26 et      27 ont été combinés suivant la formulation donnée dans le ta- lleau   VI   suivant et vulcanisés à 150 C,. Les propriétés physiques des échantillons ainsi préparés ont été mesurées et on a obtenu les résultats donnés dans le tableau VII. 



   TABLEAU VI 
 EMI17.1 
 
<tb> Composés <SEP> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> 
<tb> Polymère <SEP> 100
<tb> 
<tb> Noir <SEP> de <SEP> carneau <SEP> du <SEP> type <SEP> à <SEP> traitement <SEP> aisé <SEP> 50
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5
<tb> 
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3
<tb> 
<tb> Mercaptobenzothiazole <SEP> 0,5
<tb> 
<tb> Disulfure <SEP> de <SEP> tétraméthylthiurame <SEP> 1
<tb> 
<tb> soufre <SEP> 2
<tb> 
 TABLEAU VII 
 EMI17.2 
 
<tb> Exen,ple <SEP> , <SEP> n  <SEP> 25 <SEP> 26 <SEP> 27
<tb> 
<tb> Temps <SEP> scorching <SEP> (121 C) <SEP> 34'40" <SEP> . <SEP> 16'00" <SEP> 22'20"
<tb> 
<tb> viscosité <SEP> Mooney <SEP> (ML-8-150) <SEP> 52,0 <SEP> 77,5 <SEP> 55,0
<tb> 
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction
<tb> vulcanisé <SEP> pendant <SEP> 40 <SEP> min.

   <SEP> (kg/cm2) <SEP> 212 <SEP> 221 <SEP> 187
<tb> vulcanisé <SEP> pendant <SEP> 80 <SEP> min. <SEP> (kg/cm2 <SEP> 209 <SEP> 213 <SEP> 200
<tb> 
<tb> Allongement
<tb> vulcanisé <SEP> pendant <SEP> 40 <SEP> min. <SEP> (%) <SEP> 760 <SEP> 580 <SEP> 490
<tb> vulcanisé <SEP> pendant <SEP> 80 <SEP> min. <SEP> (%) <SEP> 760 <SEP> 590 <SEP> 580
<tb> 
<tb> Module <SEP> 300%
<tb> vulcanisé <SEP> pendant <SEP> 40 <SEP> min. <SEP> (kg/cm2) <SEP> 48 <SEP> 81 <SEP> 96
<tb> vulcanisé <SEP> pendant <SEP> 80 <SEP> min.

   <SEP> (kg/cm2) <SEP> 51 <SEP> 75 <SEP> 78
<tb> 
<tb> Dureté <SEP> 64 <SEP> 67 <SEP> 68
<tb> 
 
Les exemples 25,26 et 27 montrent clairement que les polymères synthétiques suivant le procédé de l'invention sont des copolymères d'isobutylène et d'isoprène et que l'on peut ob- tenir des élastomères ayant d'excellentes prppriétés physiques, par vulcanisation des copolymères résultants. 



  EXEMPLES 28-30 
Dans un autoclave d'une contenance d'un litre, on 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 charge 500 m1 d'une solution dans du n-hexane, contenant de l'iso- butylène et diverses quantités de A1(O-secBu)3,telles que   spéci-        fiées ci-après, et on y insuffle diverses quantités de trifluoru- re de bore gazeux, telles que spécifiées ci-après, avec refroi- dissement et agitation.

   Après réaction de polymérisation pendant une heure, on achève la   réaction   en ajoutant de l'éthanol et on lyophilise le polymère   résultant   pendant la nuit pour obtenir un polymère blanc de type   caoutchouteux.   Les résultats sont donnés dans le tableau VIII, ainsi que ceux obtenus dans les Exemples Comparatifs 8 et 9, dans lesquels le trifluorure de bore à été utilisé seul. 



   TABLEAU VIII 
 EMI18.1 
 
<tb> Exemples
<tb> 
<tb> comparatifs
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Exemple, <SEP> n  <SEP> 28 <SEP> 29 <SEP> 30 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> A1(O-secBu)3
<tb> 
<tb> 
<tb> (mmole/1) <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> -
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> trifluorure
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> bore <SEP> (mmole/1) <SEP> 1,5 <SEP> 2,0 <SEP> 3,0 <SEP> 1,6 <SEP> 4,1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isobutylène, <SEP> gr <SEP> 34 <SEP> 34 <SEP> 34 <SEP> 32 <SEP> 35
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> de <SEP> polymérisation,
<tb> 
<tb> 
<tb>  C <SEP> -45-45 <SEP> -20 <SEP> -45-45
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Rendement, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 67,4 <SEP> 70,5 <SEP> 77,6 <SEP> 31 <SEP> 75,

  3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Poids <SEP> moléculaire <SEP> à <SEP> viscosité
<tb> 
<tb> 
<tb> moyenne <SEP> (x104) <SEP> 109 <SEP> 110 <SEP> 25,8 <SEP> 14 <SEP> 11
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> EXEMPLES <SEP> 31-33
<tb> 
 
Dans un autoclave chargé de 500 ml d'une solution dans du chlorure de méthyle contenant 1,2 mole par litre d'iso- butylène et 0,023 mole par litre d'isoprène, aolution que l'on a refroidie, on ajoute une quantité prédéterminée de A1(O-secBu)3 dissoute dans du chlorure de méthyle et différentes quantités de trifluorure de bore gazeux, telles que spécifiées ci-après, et ce de façon lente sur un période de 20 minutes et de façon sépa- rée, la réaction de polymérisation étant réalisée pendant une heure. 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 



   Les résultats sont donnés dans le tableau IX suivant, ainsi que les résultats obtenus dans un Exemple Comparatif 10 dans lequel le trifluorure de bore a été utilisé seul. 
 EMI19.1 
 
<tb> 



  TABLEAU <SEP> IX <SEP> Exemple <SEP> co
<tb> 
<tb> comparatif
<tb> 
 
 EMI19.2 
 Exemple, n ,"31 32 33 là Quantité de 1T. (0-z3.) 3 (mmQlef.) 1,5 1,5 1,5 Quantité de triluorure de bore (mmOlQ4) 4,5 3, O 3, 4 4, Q Isobutylène (m4J.) z 1, 2 cl, 2 1, 2 Isoprène (mo>,1) 0,023 0,023 0,023 0,023 Température de polymérisation,C -78 -6o -78 -78 
 EMI19.3 
 
<tb> Rendement, <SEP> % <SEP> approx.100 <SEP> 58,8 <SEP> 60,5 <SEP> 97,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Poinds <SEP> moléculaire <SEP> (x104) <SEP> 92 <SEP> 31,1 <SEP> 102 <SEP> 10,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Degré <SEP> d'insaturation <SEP> (mole <SEP> %) <SEP> 1,20 <SEP> 1,07 <SEP> 1,15 <SEP> 1,

  27
<tb> 
 
Les exemples 28 - 33 précédents montrent que le procédé de la présente invention procure un polymère ayant un poids moléculaire de loin supérieur à celui d'un polymère obtenu en utilisant du trifluorure de bore seul comme catalyseur. 



  EXEMPLES 34 - 35 
Dans une solution dans du chlorure de méthyle, con- tenant du 2-méthylbutène-l ou un mélange de 2-méthylbutène-l et d'isoprène, que l'on a refroidie et agitée, on ajoute différentes quantités de   di-isopropoxy-mono-sec-butylate   d'aluminium 
 EMI19.4 
 Al(O-iPr) 2(0-seaBu), telles que spécifiées ci,,prs. Ensuite, on introduit du trifluorure de bore gazeux dans le système de polymérisation et on réalise la réaction de polymérisation pendant une heure. A la fin de cette période, la réaction est achevée en ajoutant de l'alcool isopropylique et on dissout le polymère on résultant dans du benzène, puis/lyophilise pour obtenir un poly- mère blanc.Les résultats sont donnés dans le tableau X suivant. 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 



  TABLEAU X 
 EMI20.1 
 
<tb> Exemple, <SEP> n  <SEP> 34 <SEP> 35
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> A1(O-iPr)2(O-secBu) <SEP> (mmole/1) <SEP> 2,1 <SEP> 0,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> trifluorure <SEP> de <SEP> bore <SEP> (cm3) <SEP> 30 <SEP> 19
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2-méthylbutène-1 <SEP> (% <SEP> en <SEP> vol.) <SEP> 11 <SEP> 30
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isoprène <SEP> (% <SEP> en <SEP> vol.) <SEP> 0,2 <SEP> -
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> de <SEP> polymérisation, <SEP>  C <SEP> -45-45
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Poids <SEP> moléculaire <SEP> à <SEP> viscosité <SEP> moyenne,
<tb> 
<tb> (10.000) <SEP> 16 <SEP> 30
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Degré <SEP> d'insaturation <SEP> (moles%) <SEP> 0,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> EXEMPLES36-38
<tb> 
 
Dans un autoclave d'une contenance d'un litre,

   on charge de l'isobutylène, diverses quantités d'isoprène telles que spécifiées ci-après, et du chlorure de méthyle, que l'on refroidit et que l'on agite, puis on charge diverses quantités de   Al(O-secBu)3   et de trifluorure de bore, telles que spécifiées ci-après , et ce de façon séparée, et on réalise la réaction de polymérisation pendant une heure. Les résultats sont donnés dans le tableau XI suivant. 



   TABLEAU XI 
 EMI20.2 
 
<tb> Exemple, <SEP> n  <SEP> 36 <SEP> 37 <SEP> 38
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> A1(O-secBu)3, <SEP> mmole/1. <SEP> 1,6 <SEP> 1,4 <SEP> 1,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> trifluorure'de <SEP> bore
<tb> 
<tb> 
<tb> (mmole/1) <SEP> 4,0 <SEP> 4,0 <SEP> 4,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isobutylène <SEP> (mole/1) <SEP> 2,4 <SEP> 2,4 <SEP> 2,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Isoprène <SEP> (mole/1) <SEP> 0,072 <SEP> 0,030 <SEP> 0,096
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> de <SEP> polymérisation, <SEP>  C <SEP> -70 <SEP> -55 <SEP> -78
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Visoité <SEP> Mooney <SEP> 80,0 <SEP> 46,5 <SEP> 47,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Rendement, <SEP> % <SEP> 74,0 <SEP> 80,3 <SEP> 84,1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Degré <SEP> d'insaturation <SEP> (moles%)

   <SEP> 1,78 <SEP> 0,81 <SEP> 2,20
<tb> 
 
Les polymères obtenus dans les exemples 36,   37   et 
38 ont été combinés suivant la formulation-donnée dans le tableau XII suivant   qflk   on les a vulcanisés à 150 C. 

 <Desc/Clms Page number 21> 

      



   Les propriétés physiques des échantillons ainsi préparés ont été mesurées et on a obtenu. les résultats donnée funs le tableau XIII. 



   TABLEAU XII 
 EMI21.1 
 
<tb> composés <SEP> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> 
<tb> Polymère <SEP> 100
<tb> 
<tb> Noir <SEP> de <SEP> carneau <SEP> du <SEP> type <SEP> à <SEP> traitement <SEP> aisé <SEP> 50
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> carbone <SEP> 5,0
<tb> 
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3,0
<tb> 
<tb> Mercaprobenzothiazole <SEP> 0,5
<tb> 
<tb> Disulfure <SEP> de <SEP> tétraméthylthiurame <SEP> 1,0
<tb> 
<tb> Soufre <SEP> 2,0
<tb> 
 TABLEAU XIII 
 EMI21.2 
 EXemh.e.

   n  36 37 38 
 EMI21.3 
 
<tb> Indice <SEP> de <SEP> vulcanisation <SEP> (1210C) <SEP> 7'10" <SEP> 11'10" <SEP> 6'00"
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Viscosité <SEP> Mooney <SEP> (ML-8-121) <SEP> 75 <SEP> 60 <SEP> 56
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction
<tb> 
<tb> vulcanisation <SEP> pendant <SEP> 40 <SEP> min.(kg/cm2) <SEP> 205 <SEP> 212 <SEP> 186
<tb> 
<tb> vulcanisation <SEP> pendant <SEP> 80 <SEP> min.(kg/cm2) <SEP> 205 <SEP> 205 <SEP> 170
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Allongement
<tb> 
<tb> vulcanisation <SEP> pendant <SEP> 40 <SEP> min. <SEP> (kg/cm2) <SEP> 590 <SEP> 760 <SEP> 520
<tb> 
<tb> vulcanisation <SEP> pendant <SEP> 80 <SEP> min.(kg/cm2) <SEP> 630 <SEP> 770 <SEP> 570
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Module <SEP> 300%
<tb> 
<tb> vulcanisation <SEP> pendant <SEP> 40 <SEP> min.

   <SEP> (kg/cm2) <SEP> 97 <SEP> 45 <SEP> 98
<tb> 
<tb> vulcanisation <SEP> pendant <SEP> 80 <SEP> min. <SEP> (kg/cm2) <SEP> 71 <SEP> 46 <SEP> 78
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dureté <SEP> 62 <SEP> 61 <SEP> 63
<tb> 
 
Les exemples 36,37 et 38 montrent clairement que les polymères synthétiques suivant le procédé de l'invention sont des copolymères d'isobutylène et d'isoprène, et que l'on peut obtenir des élastomères ayant d'excellentes propriétés   phy-   siques , par vulcanisation des copolymères résultants. 



   Les publications IUPC IIIA-13 (1959) par 0. 



  Wichterle et consort et J.Polymer Sci.,53, 281 (1961) sont les seules littératures disponibles actuellement en ce qui concerne des observations sur la polymérisation   d'iso-oléfi@@@   

 <Desc/Clms Page number 22> 

 lier sur les activités catalytiques dans la polymérisation cationi- que d'iso-oléfines, dans laquelle on a utilisé certains catalyseurs obtenus en faisant réagir du trifluorure de bore à titre de membre des halogénures de métaux, avec un alcoolate d'aluminium à titre de membre des alcoolates de métaux. 



   Comme décrit par Orienter le et consort, lorsqu'on d issout un alcoolate d'aluminium dans du n-hexane et qu'on y in- troduit une grande quantité de trifluorure de bore à la tempé- rature normale, il se produit une matière isoluble. La propriété d'une telle matière insoluble varie suivant le type d'alcoolate d'aluminium   utilisé.   Par exemple, la combinaison d'un alcoolate d'aluminium contenant un groupe alkyle primaire et de trifluorure de bore mène à une réaction hétérogène et il se forme un précipité d'un complexe de fluorure d'aluminium et de trifluorure de bore. 



   En outre, O.Wichterle et consort croient également que, lorsqu'on fait réagir du A1(O-secC4H9)3 avec du   triflucrure   de bore, il se forme une matière du type gel, ayant probablement des structures 
 EMI22.1 
 telles que A7.-(O-secCIi9) 3, 2BF3 et A1 (0-aecCH9j (OH) 2. 2BF3 , et ce suivant l'équation chimique donnée ci-après ; Al(o-secC4H9)3 + BF3 ---2> A1 (0-secCI3) 3. 2BF3 - Ai (O-serCI39) . (oIïj 2. 2Hf3 + 2CeS 
Cependant, 0. Wichterle et consort signalent dans IUPC IIIA-13 1959, page   1,   que de telles   matières insolubles ,   ne montrent pas d'activité catalytique dans la polymérisation ou copolymérisation d'isobutylène, et qu'elles ne peuvent pas être utilisées à titre de catalyseurs de polymérisation dans la synthèse d'un polymère quelconque. 



   En outre, 0. Wichterle et consort signalent que, si on ajoute du tétrachlorure de titane au mélange de réaction d'un alcoolate d'aluminium et de trifluorure de bore, une acti- vité catalytique se manifeste pour la première fois et on peut l'utiliser dans la polymérisation d'isobutylène à titre de ca- 

 <Desc/Clms Page number 23> 

 
 EMI23.1 
 . 



  1aS2sa3s.pOX-- xe 3'rc t taaec xun ieonog.e a re d'" s- Oiéei3w , .1 ayant un pal" akr3drela m-. pAK de .ossre de 3 t' m sse d"-x'!s s ee      
 EMI23.2 
 J1 aC 3 au ttSIangtB dlise-alftlm , dImm dtolâflom copolywà- r isabi.e s s.ee t de i. 9;1 r os llsre is:s lm d 8E31.0. tH d ... 8  l,/ Le <)êlamg<s <am noMamÈBe tBa t.Aema6 ei-afantm <Bt. At xeamtb 1,vagw+Mdepo%Ax-+poµ> ID.dâ'3 âlev6. apti eozpema la C. loo- oléfine préau- a%ne n+-b>m ¯ olàfine en prCjteaM-c <a*<me ecaOtBit.iom de catalapaBawr sl 0 il I !.'$ I. ' .' 3 SfE '.' 3 NtO dans ie 3 re sm es s "1- 2 d Tableau *ér>i-*B+'.fl4F>l** cm diffdm%--, mm  90ouï abam le!olmqui oms- prenamt les alkylm. iBac#d&NM MahM tBeMamaNM qui peuvent 6tre s!tBts!t3Xaa6sB aac za TiEBBasg&Bi6 X Mt<j<&B''t<o azn a ù'haZëe.

   P, q et r Taaa&aeattaeaBt n# !BNtahce tjBdt&eo: eett la somme de P. q et x d 3 a e sa a, r,e P q ae si ;3.m II,. ' 2. un YVOMM de Il Zn Rmaimmum au 7eau molïcxaaire 3" . asmd a nüam al 3i,ae- ,éi m a:'e o'e aüe a&e afiets3ey. 



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   <Desc / Clms Page number 1>
 



  "Process for the production of high molecular weight homopolymers or copolymers of isoolefins and products obtained"
The present invention relates to a process for the production of homopolymers or copolymers of isoolefins using a novel catalyst composition. The invention also relates to the products obtained by means of such a process.



   It is well known that a homopolymer or copolymer of isobutylene having a high molecular weight can be obtained by polymerization of an isoolefin, in particular isobutylene, or by copolymerization of isobutylene with copolymerizable comonomers.

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 with it, in the presence of metal halides, of the Friedel'-Crafts type.



   However, in the polymerization reaction using such a catalyst, the transfer and termination reactions are too violent at high temperatures, and therefore good high polymers can only be obtained by using a very high temperature. low.



   By way of example, Japanese Patent Publication No. 7943/1956 to Esso Research & Engineering Co. discloses that a temperature as low as -100 ° C. is required for the production of butyl rubber by the copolymerization of isobutylene with. a small amount of diolefin, using a catalyst formed by a metal halide of the Friedel-Crafts type, for example aluminum chloride, titanium tetrachloride and aluminum bromide.

   In addition, it has been described on pages 98-99 of "Polyisobutylen und Isobutylén -Mischpolymerizate" (1959) by H. GUterboch that in the production of polymers of high molecular weight, such as "Oppanol B" and "Vistanex" (registered trademarks), the polymerization is carried out using boron trifluoride or aluminum chloride at a temperature of -80 to -100 C.



   U.S. Patent No. 2,440,498 describes the use of a catalyst in the form of double salts, for example
 EMI2.1
 AIC13.Ti (OC2HS) 4 or TiBr4.Ti0 (oC2H5) 2, which are soluble in commonly used solvents, unlike Friedel-Crafts type metal halide catalysts, such as aluminum trichloride, aluminum tribromide, aluminum triiodide and titanium tetrabromide, which have poor solubility in hydrocarbon solvents, as well as in polar halogenated solvents, such as methyl chloride and ethyl chloride.



   However, even with a modification as mentioned above, the performance of the catalyst is practically the same as that of aluminum trichloride alone, or even lower.

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 and further the requirement of a low temperature for obtaining a high molecular weight polymer is not decreased.



   The requirement of a severe temperature condition is obviously undesirable to wood from a commercial and an economic point of view and, therefore, it is very desirable to obtain a polymer of raised molar weight at a relatively higher temperature. high. Therefore, many attempts have been made to meet this requirement.



   By way of example, the use of (C2H5) 2AlCl has been proposed as a catalyst in the polymerization of isobutylene® in a polar solvent, and this as described in Japanese Patent No. 1,144 / 1963; the use of a catalyst comprising boron trifluoride and an organometallic compound, as disclosed in Japanese Patent No. 15,489 / 1962; the use of A1 (OH) 2 (secondary O-butyl) .2BF3.TiC14 as a catalyst, as reported in IUPC Symposium on Macromolecules, Wiesbaden, Section III A - 13 (1959), J. Polymer Sci., 53 ; 281 (1961); and the use of SnC14- (C2H5) 2A21C1, as described in U.S. Patent No.
3,066,123.



   Although these mentioned processes are recognized as producing a high molecular weight polymer at a relatively high temperature, they are not of practical application in the production of valuable high polymers on an industrial scale.



   When using a catalyst, such as aluminum chloride and boron trifluoride, which is commonly employed in the industrial production of polymers, the presence of a small amount of water and / or alcohol in the polymerization system is essential for the activation of the catalyst and, indeed, it is known that these catalysts do not show any catalytic activity in the complete absence of water and alcohol [cf. pH

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 EMI4.1
 



  9Í '- eeaaen, J. #heta Sos. (1947J /.



   Water and / or alcohols, which are essential for the proper activation of a catalyst of the Friedel-Crafts type, only act effectively in a favorable direction when they are present in small quantities. quantities. the presence of excessive amounts of these substances tending to lower the degree of polymerization and being able to prevent this polymerization.



   As the amount of water and alcohol is critical, and the polymerization reaction is strongly affected even for a slight change only in the amount of these substances, very strict control of the amount of water and alcohol is required. required in the polymerization system. The requirement for such strict control over the amount of water and alcohol raises a very difficult problem from a technical point of view. Therefore, it is desired to obtain a stable catalyst allowing the polymerization reaction without requiring the presence of water, alcohols, etc.



   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a process for the production of a high molecular weight isoolefin homopolymer free from the disadvantages of the prior art described above.



   Another object of the invention is to provide an effective catalyst composition, having high catalytic efficiency and good stability, to be useful in the production of an isoolefin homopolymer or copolymer. 'high molecular weight.



   These objects are achieved, according to the present invention, by a process which comprises the polymerization of an isoolefin or the copolymerization of an isoolefin with at least one diolefin copolymerizable therewith, in the presence of a new one. composi-
 EMI4.2
 An analytical reaction comprising boron trifluoride and a compound of a metal of Groups II-VII of the Periodic Table.



   The Applicant has carried out extensive studies to resolve the problems described above. This is how she found

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 a novel catalyst composition comprising boron trifluoride and a compound of a metal of Groups II-VII of the Periodic Table, represented by the general formula M (OR1) p. (OR) Q. Xr a p Q r such a composition making it possible to obtain a polymer having a markedly higher molecular weight compared with those of the polymers obtained using the catalysts known hitherto.



  For example, a polymer having a molecular weight can be produced. cular of 200,000 or more at an elevated polymerization temperature, for example 0 ° C., according to the process of the invention. The catalyst composition of the invention exhibits stable and high catalytic activity without requiring the presence of water, alcohol, etc. in the polymerization system.



   Taking into account the remarkable and surprising characteristics mentioned above, the catalyst composition of the invention is clearly distinguished from catalysts, such as aluminum chloride and boron trifluoride, previously known.



   The catalytic composition used in the process of the invention is therefore composed of deobre trifluoride and of a metal compound of the general formula
M (OR1) p. (OR2) q.Xr in which R1 and R2, which may be the same or different, represent alkyl groups, such as methyl, ethyl, n-propyl,, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl , n-amyl, isoamyl, n-hexyl, isohexyl, heptyl and octyl; cycloalkyl groups, such as cyclopentyl, methylcyclopentyl and cyclohexyl; aryl groups, such as phenyl, tolyl, naphthyl,: xylyl, mesityl and cumenyl; aralkyl groups, such as benzyl and phenethyl; and the groups mentioned above substituted with halogen;

   X represents a halogen atom, M represents a metal of groups II-VII of the Periodic Table, p, q and r represent

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 an integer, and the sum of p, q and r is the valence. metal, provided that p and q are not simultaneously equal to 0.



   As described above, when polymerizing or copolymerizing an isoolefin, for example isobutylene, with at least one diolefin copolymerizable with the isoolefin, employing the catalyst composition of the invention, a polymer having an extremely higher molecular weight is obtained as compared to those of the polymers obtained by using known catalysts, such as aluminum chloride and boron trifluoride.



   Therefore, when the catalyst composition of the present invention is used, an interesting solid elastomer can be obtained even at a high temperature reaching above 0 C, that is, a temperature at which it is not obtained. Usually a liquid or semi-solid type polymer of low industrial value, having a low molecular weight, when a known catalyst is used, such as aluminum chloride or boron trifluoride.

   Further, when the catalyst according to the invention is employed, a large amount of polymer can be produced even in a highly purified, almost water-free reaction system, in which no polymer could be obtained on the process. use of a prior art catalyst, such as aluminum chloride or boron trifluoride.



   This clearly demonstrates the superiority of the catalyst composition of the invention, both in operation and in efficiency.



   Although the chemical structure and the catalytic mechanism of the composition of the present invention are not clearly understood, it can be assumed, while taking into account that the invention is obviously not bound by any particular theory. whatever, that, because the catalyst according to the invention provides a catalytic effect which is quite unexpected if we consider

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 aluminum chloride and boron trifluoride, an active catalyst, having a completely new active species, hitherto unknown, is formed by boron trifluoride and by a metal compound of the formula M (OR1 ) p. (OR2) q.Xr.



   The amount of catalyst which is used in the process of the invention is from 10 to 0.001 mol% of boron trifluoride and from 5 to 0.001 mol%, in particular 1-0.01 mol% of a compound. metallic M (OR1) p. (OR2) q.Xr per mole of monomer used. p q r
The process of the invention can be carried out continuously or batchwise, in a bulk or solution polymerization process. The process of the invention is particularly well suited for continuous operation, since no strict control of water and / or alcohol concentrations is necessary in the reaction system.



   Solvents which can be employed in the solution polymerization according to the process of the present invention are, in particular, aliphatic or aromatic hydrocarbons, halogenated alkyls and halogenated aryls, or mixtures thereof.



   Iso-olefins which can be polymerized according to the process of the invention are, for example, isobutylene, 2-methylbutene-1, 2-methylpentene-1, etc. Diolefins which can be copolymerized with iso-olefins according to the process of the invention are those which contain from 4 to 10 carbon atoms, in particular butadiene, isoprene, 2,4-dimethylbutadiene, piperylene, cyclopentadiene, dicyclopentadiene, hexadiene, divinylbenzene, cyclohexadiene and vinylcyclohexene.



   As previously pointed out, one of the characteristics of the process of the invention is that a polymer having a high molecular weight can be obtained as compared to those of the polymers obtained using known catalysts. By way of example, a solid elastomer with a high molecular weight can be obtained even at a temperature of up to 0 C. In this way, no particular restriction is imposed on the polymer temperature.

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 risation and this can be optionally chosen according to the 'desired properties of the product.



   The accompanying drawing illustrates the comparison of the results of the polymerization of isobutylene according to the process of the invention versus the results obtained with prior art processes.



   It can be seen from the drawing that a polymer having a high molecular weight is obtained in a relatively higher temperature range, and that the process of the invention provides a polymer having a molecular weight. higher than those of the polymers obtained according to the prior art.



   In this drawing, the references (1), (2), (3) and (4) respectively denote the following (1) the process of the invention (2) a process using an A1 (OH) 2 system (OR) .2BF3-TiC14, cited in IUPC Symposium on Macromomecules, Wiesbaden, Section IIIA-
13 (1959) (3) a process using boron trifluoride as a catalyst, as described in Polymer, 6,579 (1965) (4) a process using aluminum trichloride, as described in Polymer, 6,579 (1965).



   The high molecular weight polymer obtained by the process of the invention can be vulcanized by the vulcanization process which is commonly used for the vulcanization of an iso-olefin copolymer obtained by the current processes and the product thus vulcanized exhibits the same physical properties, such as tensile strength, elongation, modulus, etc. than those of current products.



   In carrying out the process according to the present invention, the methods of feeding the materials and the catalyst

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 are as follows: (i) the boron trifluoride and the metal compound are first mixed and then the resulting mixture is introduced into the reaction system; (ii) the boron trifluoride is introduced into the mixture of the monomer, the solvent and the metal compound: and (iii) the boron trifluoride and the metal compound are introduced into the mixture of monomer and the solvent, and this separately. one of the other.



   Among these three methods, methods (ii) and (iii), are more favorable than method (i), with regard to the efficiency, stability and activity of the catalyst, as well as with regard to the reproductive character of the reaction.



   Boron trifluoride can be supplied in gaseous or liquid form, or it can also be supplied as a solution in a solvent.



   It is possible to feed the metal compound M (OR1) p. (OR2) q.



  Xr as is or preferably in the form of a solution.



   Various examples of implementation of the invention are given below, these examples showing preferred embodiments but not, however, in any way limiting.



    EXAMPLES 1-4
Into an autoclave with a capacity of one liter, 500 cc of an n-hexaic solution, containing various amounts of isobutylene, as specified below, and various amounts of di-butpxyl chloride, are charged. secondary-aluminum A1) o-secBu) 2C1, as specified below, and then various amounts of boron trifluoride, also mentioned below, are added to the resulting mixture, with cooling and stirring.



  After the polymerization reaction has developed for 1 hour, the reaction is terminated by adding ethanol and the polymer.

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   resulting is lyophilized overnight to give a white rubber-like polymer. The results are given in the following Table I, as well as the results obtained in Comparative Examples 1 and 2, in which boron trifluoride was used alone.



   TABLE 1
 EMI10.1
 
<tb> Examples
<tb> comparative
<tb>
 
 EMI10.2
 Example, n ¯¯ 1 2 3 4 1 2 Amount of Al (0-secBu) ZCl (mmok4) 0.5 2.0 0.5 0.5 -
 EMI10.3
 
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> trifluoride
<tb> of <SEP> bore <SEP> (mmolei) <SEP> 1.5 <SEP> 4.0 <SEP> 2.5 <SEP> 1.25 <SEP> 1.5 <SEP> 4.0
<tb>
<tb> Isobutylene <SEP> (gr) <SEP> 33 <SEP> 33 <SEP> 33 <SEP> 65 <SEP> 33 <SEP> 33
<tb>
<tb> Temperature
<tb> polymerization <SEP> (OC) <SEP> -45 <SEP> -45 <SEP> -75-20 <SEP> -45 <SEP> -45
<tb>
<tb> Efficiency <SEP> (% <SEP> in <SEP> weight) <SEP> 98.5 <SEP> 67 <SEP> 99.2 <SEP> 92.5 <SEP> 30 <SEP> 74.4
<tb>
<tb> Molecular <SEP> weight <SEP> to <SEP> 4.
<tb> average <SEP> viscosity <SEP> (x104) <SEP> 110 <SEP> 105 <SEP> 240 <SEP> 48 <SEP> 15 <SEP> 10
<tb>
<tb> EXAMPLES <SEP> 5-7
<tb>
 
500 cm3 of a hexane solution containing 1,

  2 mole per liter of isobutylene and 0.023 mole per liter of isoprene, as well as the various amounts of chlo-
 EMI10.4
 di-butoxy secraluminum A1 (o-secBu) Cl and boron trifluoride, which is added with cooling and stirring. The polymerization reaction is carried out for one hour.



   The results are given in the following Table II, as well as the results obtained in a Comparative Example 3, in which boron trifluoride was used alone.

 <Desc / Clms Page number 11>

 



  TABLE II
 EMI11.1
 
<tb> Example
<tb>
<tb> Example, <SEP> n <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> comparative <SEP> 3 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> (A1 (O-secBu) 2C1 <SEP> (mmol / 1) 2,0 <SEP> 2,0 <SEP> 2,0 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> trifluoride <SEP> of <SEP> boron
<tb>
<tb> (mmol / 1) <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP> 3, <SEP> 8 <SEP> 4.0 <SEP> '
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isobutylene <SEP> (mole1) <SEP> 1,2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isoprene <SEP> (mole / 1) <SEP> 0.023 <SEP> 0.023 <SEP> 0.023 <SEP> 0.023
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Temperature <SEP> of <SEP> polymerization, <SEP> C <SEP> -45-45 <SEP> -45-45
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Efficiency, <SEP>% <SEP> 27.2 <SEP> 34.9 <SEP> 57.4 <SEP> 25.3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Molecular <SEP> weight <SEP> (x10) <SEP> 13.9 <SEP> 18.6 <SEP> 12.8 <SEP> 2,

  8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Degree <SEP> of unsaturation <SEP> x <SEP> (mole <SEP>%) <SEP> 0.92 <SEP> 1.16 <SEP> 1.71 <SEP> 1.27
<tb>
 * the degree of unsaturation was measured by an iodine titration method, using a solution of mercury acetate, as described in Analytical Chemistry, 29,751 (1857) by
R. McNall et al.



  EXAMPLES 8-9
Into an autoclave, a solution in methyl chloride containing isobutylene or a mixture of isobutylene and isoprene, and a solution in benzene containing various amounts of secondary di-isopropoxy-monobutoxide are successively charged. aluminum A1 (O-iPr) 2 (secBu), as specified below, and with cooling and stirring, various quantities of gaseous boron trifluoride are blown into it, as specified below.



   After the polymerization reaction for one hour, the reaction is terminated by adding isopyl alcohol and the resulting polymer is dissolved in benzene and freeze-dried overnight to obtain a white rubbery-like polymer.



   The results are given in the following Table III, as well as those obtained in Comparative Example 4, in which boron trifluoride was used alone.

 <Desc / Clms Page number 12>

 



  TABLE III
 EMI12.1
 
<tb> Example
<tb>
<tb>
<tb> comparative
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Example, <SEP> n <SEP> 8 <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> A1 (O-Ipr) 2 (O-secBu), mmol / 1. <SEP> 2.0 <SEP> 0.5 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> trifluoride <SEP> of <SEP> boron <SEP> (ce) <SEP> 30 <SEP> 18 <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isobutylene <SEP> (% <SEP> in <SEP> vol.) <SEP> 10 <SEP> 30 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isoprene <SEP> (% flight) <SEP> 0.2 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Temperature <SEP> of <SEP> polymerization, <SEP> C <SEP> -45-45 <SEP> -45
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Randement <SEP> (% <SEP> in <SEP> weight) <SEP> 68.9 <SEP> 90,

  2 <SEP> 80
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> average
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Molecular <SEP> weight <SEP> to <SEP> viscosity / (x104) <SEP> 20.0 <SEP> 40.0 <SEP> 12.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Degree <SEP> of unsaturation <SEP> (moles%) <SEP> 1,1- <SEP> -
<tb>
 
The foregoing Examples 1-9 show that the process of the present invention provides a polymer having a higher molecular weight than that of a polymer obtained by using boron trifluoride alone as a catalyst.



  EXAMPLE 10
Has a hexane solution containing 30 gr of isobutylene. 0.3 mmol of trichlorotitane-n-butylate Ti (O-nC4H9) C13 and 0.4 mmol of boron trifluoride are added, the polymerization being carried out at -45 C. 17.2 g of a polymer are obtained. having a molecular weight of 1,250,000.



  EXAMPLE 11
To a mixture comprising 34 g of isobutylene, 0.5 g of isoprene and 200 cc of ethyl chloride, which has been cooled to -45 ° C., 0.4 mmol of aluminum n-butoxide is added. and 1.3 mniole of boron trifluoride, and stirred for one hour to obtain 29.4 g of a polymer having a polecular weight of 230,000.



  The degree of unsaturation of the resulting polymer was 1.21%.



  EXAMPLE 12
In a mixture comprising 33 g of isobutylene, 6 g of butadiene and 100 cc of n-hexane, which has been cooled to -45 C, we

 <Desc / Clms Page number 13>

 0.5 mmol of trichlorotitane-n-butoxide Ti (O-nBu) C13 and 1.4 mmol of boron trifluoride are added, and the polymerization reaction is carried out for 30 minutes to obtain 26.8 g of a poly- mother having a molecular weight of 150,000. The degree of unsaturation of the resulting polymer was 1.06%.



  EXAMPLE 13
In an autoclave loaded with 10 g of isobutylene and 120 cc of methyl chloride, which was cooled to -45 C, 2 cc of a mixture prepared by mixing 20 mmoles of Ti (O-ipr) are added. 2 (O-nBu) C1 and 40 mmol of gaseous boron trifluoride in 100 cc of n-hexane, the polymerization reaction being carried out for one hour. This resulted in a white rubber-like polymer having a molecular weight of 510,000, the yield being 94.7%.



  EXAMPLE 14
To a solution in n-hexane, containing 10% by volume of isobutylene, 0.5 mmol of monobromotitanium tri-n-butoxide is added and, into the resulting mixture which is cooled to -25 C, is blown 40 cm3 of boron trifluoride gas with stirring. After the polymerization reaction for one hour, the reaction is completed by adding isopropyl alcohol and the resulting polymer is dissolved in benzene, followed by lyophilization to obtain a white rubber-like polymer having a molecular weight at viscosity average of 200,000.



  EXAMPLE 15
In a solution in toluene, containing 30 g of isobutylene, 0.3 mmol of zinc diethoxide is added, and 30 cm3 of boron trifluoride are introduced therein at -20 C, the polymerization reaction being carried out for one hour. A white rubbery type polymer is obtained.

 <Desc / Clms Page number 14>

    EXAMPLE 16 '
In a solution in dutoluene containing 0.7 mmol of diethoxy vanadium dichloride and 33 g of isobutylene, 125 cm 3 of boron trifluoride are infused at -60 ° C. A polymer of the rubber type is obtained.



  EXAMPLE 17
0.3 mmol of manganese diethoxide and 30 cm3 of boron trifluoride at -40 ° C. are charged in 500 ml of a solution in n-hexane, containing 33 g of isobutylene, a solid polymer is obtained. of the catouchouc type.



  EXAMPLE 18
In a solution in n-hexane, containing 30 g of isobutylene, 1.0 mmol of chromium ethoxide is added and, in the resulting mixture, 60 cm3 of boron trifluoride is introduced at -55 C. This gives a white rubber-like polymer.



  EXAMPLE 19
In 500 ml of a solution in n-hexane, containing
15 g of isobutylene, a mixture of 120 cm3 of boron triflucride and 2 mmoles of magnesium diethoxide is added. A solid polymer of the rubbery type is obtained.



  EXAMPLE 20
To 500 ml of a solution in n-hexane, containing
1.0 mmol of tri-meta-cresylaluminum A1 (OC6H4-CH3) 3 and 30 g of isobutylene, 5 mmoles of boron trifluoride are charged at -50 ° C., the polymerization reaction being carried out for one hour. A rubber-type polymer having a molecular weight of 600,000 is obtained.



   EXAMPLE 21
In a solution in n-butyl chloride, containing 33 g of isobutylene, 0.5 mmol of titanium tetrabenzyloxide Ti (OCH2C6H5) 4 and 115 cm3 of boron trifluoride are added at -45 C, the reaction of polymerization being carried out for one hour.

 <Desc / Clms Page number 15>

 



  This results in a white rubbery-like polymer having a molecular weight of 200,000.



  EXAMPLE 22
To a solution in toluene, containing 30 g of isobutylene, which is cooled to -60 C, is introduced a mixture of 0.3 mmol of tris- (2-chloroethoxy) titanium monochloride
 EMI15.1
 Ti (OCH2-CH2Cl) 3Cl and 50 cm3 of boron trifluoride. This results in a white, rubbery-like polymer.



  EXAMPLES 23-24
60 g of strongly dehydrated and purified isobutylene, 310 g of n-hexane, di-sec chloride are charged in a liter autoclave, which has been sufficiently dried under vacuum.
 EMI15.2
 butoxyaluminum Al (O-secBU) 2Cl, and various amounts of boron trifluoride, as specified below, are added to the resulting mixture with cooling and stirring, the polymerization then being carried out.



   The results are given in Table IV, as well as those obtained in Comparative Examples 5, 6 and 7, in which boron trifluoride was used alone,
TABLE IV
 EMI15.3
 
<tb> Examples
<tb> comparative
<tb>
 
 EMI15.4
 Example, n "¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 2 24 5 6 7x Amount of Al (O-secBu) Cl (mmolel.) 0, O, 5
 EMI15.5
 
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> trifluoride <SEP> of
<tb>
 
 EMI15.6
 boron (mmol / 1) 1, 25 1.5 2, O 4, O 2, 0
 EMI15.7
 
<tb> Temperature <SEP> of <SEP> polymerization, <SEP> C <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> Efficiency, <SEP>% <SEP> 79.2 <SEP> 92.3 <SEP> traces <SEP> traces'21.2
<tb>
<tb> Molecular <SEP> weight <SEP> to <SEP> viscosity
<tb> average <SEP> (xlo4) <SEP> 18.0 <SEP> 18.5 <SEP> 0.83
<tb>
 x In this example,

   incompletely dehydrated and purified isobutylene was used,

 <Desc / Clms Page number 16>

 
As can be seen by considering Comparative Examples 5, 6 and 7, the polymerization proceeds difficult when using known Friedel-Crafts type catalysts, when there is practically no water, and furthermore, the yield of the polymer produced is strongly affected by the presence of a small. amount of water.



   On the other hand, when using the catalyst composition of the invention, as shown by Examples 23 and 24, the polymer can invariably be obtained in a good yield, even though there is virtually no waste. 'water. In addition, the resulting polymer exhibits a remarkably high molecular weight even when the polymerization reaction is carried out at a temperature up to OOC.



  .EXAMPLES 25 to 27
In an autoclave with a capacity of one liter, charged with various amounts of isobutylene and isoprene, as specified below, and of methyl chloride, various amounts of A1 (O-secBu) are charged. 2C1 and boron trifluoride, as specified below, with cooling and stirring, the polymerization being carried out for one hour. The results are given in Table V below.



   TABLE V
 EMI16.1
 
<tb> Example, <SEP> N <SEP> 25 <SEP> 26 <SEP> 27
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> A1 (O-secBu) 2C1 <SEP> (mmol / 1) <SEP> 1.5 <SEP> 1.5 <SEP> 1.5 <SEP>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> trifluoride <SEP> of <SEP> boron <SEP> (mmol / 1) <SEP> 4.5 <SEP> 3.0 <SEP> 4.5
<tb>
<tb> Isobutylene <SEP> (mole / 1) <SEP> 1,2 <SEP> 2,4 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb>
<tb> Isoprene <SEP> (mole / 1) <SEP> 0.024 <SEP> 0.072 <SEP> 0.096
<tb>
<tb> Temperature <SEP> of <SEP> polymerization, <SEP> C <SEP> -65 <SEP> -74-80
<tb>
<tb> Viscosity <SEP> Mooney <SEP> (ML-8-100) <SEP> 43.0 <SEP> 83.5 <SEP> 45.5
<tb>
<tb> Efficiency, <SEP>% <SEP> 99.1 <SEP> 74.3 <SEP> 98.2
<tb>
<tb> Degree <SEP> of unsaturation <SEP> (moles <SEP>%) <SEP> 1.21 <SEP> 2.34 <SEP> 3.05
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 17>

 
The polymers obtained according to Examples 25,

   26 and 27 were combined according to the formulation given in the following Table VI and vulcanized at 150 ° C. The physical properties of the samples thus prepared were measured and the results given in Table VII were obtained.



   TABLE VI
 EMI17.1
 
<tb> Compounds <SEP> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> Polymer <SEP> 100
<tb>
<tb> Black <SEP> from <SEP> flue <SEP> from <SEP> type <SEP> to <SEP> easy <SEP> processing <SEP> 50
<tb>
<tb> Zinc <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> 5
<tb>
<tb> Stearic acid <SEP> <SEP> 3
<tb>
<tb> Mercaptobenzothiazole <SEP> 0.5
<tb>
<tb> Tetramethylthiuram <SEP> disulfide <SEP> <SEP> 1
<tb>
<tb> sulfur <SEP> 2
<tb>
 TABLE VII
 EMI17.2
 
<tb> Exen, ple <SEP>, <SEP> n <SEP> 25 <SEP> 26 <SEP> 27
<tb>
<tb> Time <SEP> scorching <SEP> (121 C) <SEP> 34'40 "<SEP>. <SEP> 16'00" <SEP> 22'20 "
<tb>
<tb> viscosity <SEP> Mooney <SEP> (ML-8-150) <SEP> 52.0 <SEP> 77.5 <SEP> 55.0
<tb>
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the <SEP> traction
<tb> vulcanized <SEP> for <SEP> 40 <SEP> min.

   <SEP> (kg / cm2) <SEP> 212 <SEP> 221 <SEP> 187
<tb> vulcanized <SEP> for <SEP> 80 <SEP> min. <SEP> (kg / cm2 <SEP> 209 <SEP> 213 <SEP> 200
<tb>
<tb> Elongation
<tb> vulcanized <SEP> for <SEP> 40 <SEP> min. <SEP> (%) <SEP> 760 <SEP> 580 <SEP> 490
<tb> vulcanized <SEP> for <SEP> 80 <SEP> min. <SEP> (%) <SEP> 760 <SEP> 590 <SEP> 580
<tb>
<tb> Module <SEP> 300%
<tb> vulcanized <SEP> for <SEP> 40 <SEP> min. <SEP> (kg / cm2) <SEP> 48 <SEP> 81 <SEP> 96
<tb> vulcanized <SEP> for <SEP> 80 <SEP> min.

   <SEP> (kg / cm2) <SEP> 51 <SEP> 75 <SEP> 78
<tb>
<tb> Hardness <SEP> 64 <SEP> 67 <SEP> 68
<tb>
 
Examples 25, 26 and 27 clearly show that the synthetic polymers according to the process of the invention are copolymers of isobutylene and isoprene and that elastomers having excellent physical properties can be obtained by vulcanization. of the resulting copolymers.



  EXAMPLES 28-30
In an autoclave with a capacity of one liter, we

 <Desc / Clms Page number 18>

 charge 500 ml of a solution in n-hexane, containing isobutylene and various amounts of Al (O-secBu) 3, as specified below, and there are blown into various amounts of trifluoru- re of boron gas, as specified below, with cooling and agitation.

   After the polymerization reaction for one hour, the reaction is terminated by adding ethanol and the resulting polymer is lyophilized overnight to obtain a white rubbery-like polymer. The results are given in Table VIII, as well as those obtained in Comparative Examples 8 and 9, in which boron trifluoride was used alone.



   TABLE VIII
 EMI18.1
 
<tb> Examples
<tb>
<tb> comparative
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Example, <SEP> n <SEP> 28 <SEP> 29 <SEP> 30 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> A1 (O-secBu) 3
<tb>
<tb>
<tb> (mmol / 1) <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 1.0 <SEP> - <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> trifluoride
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> boron <SEP> (mmol / 1) <SEP> 1.5 <SEP> 2.0 <SEP> 3.0 <SEP> 1.6 <SEP> 4.1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isobutylene, <SEP> gr <SEP> 34 <SEP> 34 <SEP> 34 <SEP> 32 <SEP> 35
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> temperature of <SEP> polymerization,
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> -45-45 <SEP> -20 <SEP> -45-45
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Efficiency, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 67.4 <SEP> 70.5 <SEP> 77.6 <SEP> 31 <SEP> 75,

  3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Molecular <SEP> weight <SEP> to <SEP> viscosity
<tb>
<tb>
<tb> average <SEP> (x104) <SEP> 109 <SEP> 110 <SEP> 25.8 <SEP> 14 <SEP> 11
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> EXAMPLES <SEP> 31-33
<tb>
 
In an autoclave loaded with 500 ml of a solution in methyl chloride containing 1.2 moles per liter of isobutylene and 0.023 moles per liter of isoprene, a solution which has been cooled, a predetermined amount is added. of A1 (O-secBu) 3 dissolved in methyl chloride and various amounts of boron trifluoride gas, as specified below, slowly over a period of 20 minutes and separately, the reaction polymerization being carried out for one hour.

 <Desc / Clms Page number 19>

 



   The results are given in the following Table IX, as well as the results obtained in Comparative Example 10 in which boron trifluoride was used alone.
 EMI19.1
 
<tb>



  TABLE <SEP> IX <SEP> Example <SEP> co
<tb>
<tb> comparative
<tb>
 
 EMI19.2
 Example, n, "31 32 33 there Quantity of 1T. (0-z3.) 3 (mmQlef.) 1.5 1.5 1.5 Quantity of boron triluoride (mmOlQ4) 4.5 3, O 3, 4 4, Q Isobutylene (m4J.) Z 1, 2 cl, 2 1, 2 Isoprene (mo>, 1) 0.023 0.023 0.023 0.023 Polymerization temperature, C -78 -6o -78 -78
 EMI19.3
 
<tb> Efficiency, <SEP>% <SEP> approx. 100 <SEP> 58.8 <SEP> 60.5 <SEP> 97.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Molecular <SEP> weight <SEP> (x104) <SEP> 92 <SEP> 31.1 <SEP> 102 <SEP> 10.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Degree <SEP> of unsaturation <SEP> (mole <SEP>%) <SEP> 1.20 <SEP> 1.07 <SEP> 1.15 <SEP> 1,

  27
<tb>
 
The preceding Examples 28-33 show that the process of the present invention provides a polymer having a molecular weight far greater than that of a polymer obtained using boron trifluoride alone as a catalyst.



  EXAMPLES 34 - 35
In a solution in methyl chloride, containing 2-methylbutene-1 or a mixture of 2-methylbutene-1 and isoprene, which has been cooled and stirred, different amounts of di-isopropoxy are added. aluminum mono-sec-butoxide
 EMI19.4
 Al (O-iPr) 2 (0-seaBu), as specified herein, prs. Then, boron trifluoride gas is introduced into the polymerization system and the polymerization reaction is carried out for one hour. At the end of this period, the reaction is completed by adding isopropyl alcohol and the resulting polymer is dissolved in benzene, then lyophilized to obtain a white polymer. The results are given in the following Table X.

 <Desc / Clms Page number 20>

 



  PAINTINGS
 EMI20.1
 
<tb> Example, <SEP> n <SEP> 34 <SEP> 35
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> A1 (O-iPr) 2 (O-secBu) <SEP> (mmol / 1) <SEP> 2.1 <SEP> 0.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> trifluoride <SEP> of <SEP> boron <SEP> (cm3) <SEP> 30 <SEP> 19
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2-methylbutene-1 <SEP> (% <SEP> in <SEP> vol.) <SEP> 11 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isoprene <SEP> (% <SEP> in <SEP> vol.) <SEP> 0.2 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Temperature <SEP> of <SEP> polymerization, <SEP> C <SEP> -45-45
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Molecular <SEP> weight <SEP> to <SEP> average <SEP> viscosity,
<tb>
<tb> (10,000) <SEP> 16 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Degree <SEP> of unsaturation <SEP> (moles%) <SEP> 0.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> EXAMPLES36-38
<tb>
 
In an autoclave with a capacity of one liter,

   isobutylene, various amounts of isoprene as specified below, and methyl chloride are charged, cooled and stirred, followed by various amounts of Al (O-secBu) 3 and boron trifluoride, as specified hereinafter separately, and the polymerization reaction is carried out for one hour. The results are given in Table XI below.



   TABLE XI
 EMI20.2
 
<tb> Example, <SEP> n <SEP> 36 <SEP> 37 <SEP> 38
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> A1 (O-secBu) 3, <SEP> mmol / 1. <SEP> 1.6 <SEP> 1.4 <SEP> 1.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> trifluoride'de <SEP> boron
<tb>
<tb>
<tb> (mmol / 1) <SEP> 4.0 <SEP> 4.0 <SEP> 4.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isobutylene <SEP> (mole / 1) <SEP> 2.4 <SEP> 2.4 <SEP> 2.4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Isoprene <SEP> (mole / 1) <SEP> 0.072 <SEP> 0.030 <SEP> 0.096
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Temperature <SEP> of <SEP> polymerization, <SEP> C <SEP> -70 <SEP> -55 <SEP> -78
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Visited <SEP> Mooney <SEP> 80.0 <SEP> 46.5 <SEP> 47.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Efficiency, <SEP>% <SEP> 74.0 <SEP> 80.3 <SEP> 84.1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Degree <SEP> of unsaturation <SEP> (moles%)

   <SEP> 1.78 <SEP> 0.81 <SEP> 2.20
<tb>
 
The polymers obtained in Examples 36, 37 and
38 were combined according to the formulation given in Table XII following qflk they were vulcanized at 150 C.

 <Desc / Clms Page number 21>

      



   The physical properties of the samples thus prepared were measured and obtained. the results given in Table XIII.



   TABLE XII
 EMI21.1
 
<tb> compounds <SEP> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> Polymer <SEP> 100
<tb>
<tb> Black <SEP> from <SEP> flue <SEP> from <SEP> type <SEP> to <SEP> easy <SEP> processing <SEP> 50
<tb>
<tb> Carbon <SEP> <SEP> <SEP> oxide 5.0
<tb>
<tb> Stearic acid <SEP> <SEP> 3.0
<tb>
<tb> Mercaprobenzothiazole <SEP> 0.5
<tb>
<tb> Disulfide <SEP> of <SEP> tetramethylthiuram <SEP> 1.0
<tb>
<tb> Sulfur <SEP> 2.0
<tb>
 TABLE XIII
 EMI21.2
 EXemh.e.

   n 36 37 38
 EMI21.3
 
<tb> <SEP> index of <SEP> vulcanization <SEP> (1210C) <SEP> 7'10 "<SEP> 11'10" <SEP> 6'00 "
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Viscosity <SEP> Mooney <SEP> (ML-8-121) <SEP> 75 <SEP> 60 <SEP> 56
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> the <SEP> traction
<tb>
<tb> vulcanization <SEP> during <SEP> 40 <SEP> min. (kg / cm2) <SEP> 205 <SEP> 212 <SEP> 186
<tb>
<tb> vulcanization <SEP> during <SEP> 80 <SEP> min. (kg / cm2) <SEP> 205 <SEP> 205 <SEP> 170
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Elongation
<tb>
<tb> vulcanization <SEP> for <SEP> 40 <SEP> min. <SEP> (kg / cm2) <SEP> 590 <SEP> 760 <SEP> 520
<tb>
<tb> vulcanization <SEP> during <SEP> 80 <SEP> min. (kg / cm2) <SEP> 630 <SEP> 770 <SEP> 570
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Module <SEP> 300%
<tb>
<tb> vulcanization <SEP> for <SEP> 40 <SEP> min.

   <SEP> (kg / cm2) <SEP> 97 <SEP> 45 <SEP> 98
<tb>
<tb> vulcanization <SEP> for <SEP> 80 <SEP> min. <SEP> (kg / cm2) <SEP> 71 <SEP> 46 <SEP> 78
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hardness <SEP> 62 <SEP> 61 <SEP> 63
<tb>
 
Examples 36, 37 and 38 clearly show that the synthetic polymers according to the process of the invention are copolymers of isobutylene and isoprene, and that it is possible to obtain elastomers having excellent physical properties, by vulcanization of the resulting copolymers.



   The IUPC publications IIIA-13 (1959) by 0.



  Wichterle et al. And J. Polymer Sci., 53, 281 (1961) are the only literature currently available regarding observations on iso-olefin polymerization.

 <Desc / Clms Page number 22>

 related to the catalytic activities in the cationic polymerization of iso-olefins, in which certain catalysts obtained by reacting boron trifluoride as a member of the metal halides with an aluminum alkoxide as a part have been used. member of metal alcoholates.



   As described by Orienter et al, when an aluminum alkoxide is dissolved in n-hexane and a large quantity of boron trifluoride is introduced therein at normal temperature, a material is produced. isolable. The property of such insoluble material varies depending on the type of aluminum alcoholate used. For example, the combination of an aluminum alkoxide containing a primary alkyl group and boron trifluoride leads to a heterogeneous reaction and a precipitate of a complex of aluminum fluoride and boron trifluoride is formed.



   Further, O. Wichterle et al also believe that when A1 (O-secC4H9) 3 is reacted with boron triflucride, a gel-like material is formed, probably having structures
 EMI22.1
 such as A7 .- (O-secCli9) 3, 2BF3 and A1 (0-aecCH9j (OH) 2. 2BF3, and this according to the chemical equation given below; Al (o-secC4H9) 3 + BF3 --- 2> A1 (0-secCI3) 3. 2BF3 - Ai (O-serCI39). (OIïj 2. 2Hf3 + 2CeS
However, 0. Wichterle et al report in IUPC IIIA-13 1959, page 1, that such insoluble materials do not show catalytic activity in the polymerization or copolymerization of isobutylene, and that they cannot be used for as polymerization catalysts in the synthesis of any polymer.



   Further, 0. Wichterle et al report that, if titanium tetrachloride is added to the reaction mixture of an aluminum alcoholate and boron trifluoride, catalytic activity is manifested for the first time and one can l 'use in the polymerization of isobutylene as a ca-

 <Desc / Clms Page number 23>

 
 EMI23.1
 .



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Claims (1)

<Desc/Clms Page number 24> 4. Un procédé suivant la revendication 2, dans le- EMI24.1 quel l' i80-0l6fine est un membre au groupe comprenant l' i80bat:ylhe, le 2-néthylbuténe-1 et le 2-"thylpentène-1, et la dioléfine est un membre du groupe comprenant le butadiène, 1' i,srer le 2,4- diméthylbutadiéne, le pipéryléne, le cyclopentadlêne, le dieyelo- pentadiène, l'hexadiène, le diviaylbenzène, le e3eeacadie et le vinylcyclohexéne. <Desc / Clms Page number 24> 4. A method according to claim 2, in the EMI24.1 which i80-016fin is a member of the group consisting of i80bat: ylhe, 2-methylbutene-1 and 2-thylpentene-1, and the diolefin is a member of the group consisting of butadiene, i, srer 2,4-dimethylbutadiene, piperylene, cyclopentadlene, dieyelopentadiene, hexadiene, diviaylbenzene, e3eeacadie and vinylcyclohexene. 5. Un procédé suivant la revendication 1, dame le- quel la quantité du catalyseur utilisé est de 10 à 0,001 les % de trifluorure de bore et de 5 à 0,001 moles % , de préférence de 1 à 0,01 mole %, d'un composé métallique M(OR1)p(OR2)qXr par mole du monomère utilisé. 5. A process according to claim 1, wherein the amount of the catalyst used is 10 to 0.001% boron trifluoride and 5 to 0.001 mole%, preferably 1 to 0.01 mole%, of boron trifluoride. a metal compound M (OR1) p (OR2) qXr per mole of the monomer used. 6. Un procédé suivant la revendication 2, dame lequel la quantité du catalyseur utilisé est de 10 à 0,001 moles % de trifluorure de bore et de 5 à 0,001 moles% , de préférence de 1 à 0,01 mole%, d'un composé métallique M(OR1)p(OR2)qxr par mole du monomère utilisé. 6. A process according to claim 2, wherein the amount of the catalyst used is 10 to 0.001 mole% of boron trifluoride and 5 to 0.001 mole%, preferably 1 to 0.01 mole%, of a compound. metallic M (OR1) p (OR2) qxr per mole of the monomer used. 7. Un procédé de production de polymères de poids moléculaire élevé, qui comprend la polymérisation d'une iso-clé- fine par introduction de trifluorure de bore dans un mélange d'iso-oléfine monomère, d'un solvant et d'un composé d'aluminium les EMI24.2 de la formule AL(DR) 3 dans laquel3eJR , .1 qui peuvent être idestigaet ou différents, représentent un membre choisi dans le groupe compre- EMI24.3 nant les alkyles, les cycloalkyles, les arylea et les ara/±%1es. qui peuvent être substitués par un halogèhe. 7. A process for the production of high molecular weight polymers which comprises polymerizing a fine iso-key by introducing boron trifluoride into a mixture of monomeric iso-olefin, a solvent and a compound. aluminum EMI24.2 of the formula AL (DR) 3 in laquel3eJR, .1 which may be idestigaet or different, represent a member selected from the group comprising EMI24.3 nant alkyls, cycloalkyls, arylea and ara / ±% 1es. which can be substituted by a halogen. 8. Un procédé de production de polymères de poids moléculaire élevé, qui comprend la polymérisation d'une iso-olé- fine par introduction de trifluorure de bore et d'un composé d'ala- minium de la formule générale A1(OR)3' dans laquelle les R. qui peuvent être identiques ou différents, représentent un membre choisi dans le groupe comprenant les alkyles. les cycloalkyles, les aryles et les aralkyles, qui peuvent être substitués por un <Desc/Clms Page number 25> halogène, dans un mélange de l'iso-oléfine et d'un solvant, cette ' introduction se faisant séparément. 8. A process for producing high molecular weight polymers which comprises polymerizing an iso-olefin by introducing boron trifluoride and an aluminum compound of the general formula A1 (OR) 3 'in which the Rs, which may be the same or different, represent a member selected from the group comprising alkyls. cycloalkyls, aryls and aralkyls, which can be substituted by a <Desc / Clms Page number 25> halogen, in a mixture of the isoolefin and a solvent, this introduction being done separately. 9. Un procédé de production de copolymères de poids moléculaire élevé, qui comprend la copolymérisation d'une iso- oléfine avec au moins une dioléfine de 4 à 10 atomes de carbone, copolymérisable avec elle, par introduction de trifluorure de bore dans un mélange de l'iso-oléfiine, de la dioléfine et d'un composé d' aluminium de la formule générale a1(OR)3' dans laquelle les R, qui peuvent être identiques ou différents , représentent un membre choisi dans le groupe comprenant les alkyles, les cycloalky- les , les aryles et les aralkyles, qui peuvent être substitués par un halogène. 9. A process for the production of high molecular weight copolymers, which comprises the copolymerization of an isolefin with at least one diolefin of 4 to 10 carbon atoms, copolymerizable therewith, by introducing boron trifluoride into a mixture of the isoolefin, the diolefin and an aluminum compound of the general formula a1 (OR) 3 'in which the Rs, which may be the same or different, represent a member selected from the group comprising alkyls, cycloalkyls, aryls and aralkyls, which may be substituted with halogen. 10. Un procédé de production de copolymères d'un poids moléculaire élevé, qui comprend la copolymérisation d'une iso- oléfine avec au moins une dioléfine de 4 à 10 atomes de carbone, copolymérisable avec elle, par introduction de trifluorure de bore et d'un composé d'aluminium de la formule générale A1 (OR)3 dans laquelle les R, qui peuvent identiques ou différents , représentent un membre du groupe comprenant les alkyles, les cycloalkyles, les aryles et les aralkyles, qui peuvent être substitués par un halogène, dans un mélange de l'iso-oléfine, de la dioléfine et d'un solvant, cette introduction se faisant séparément. 10. A process for the production of high molecular weight copolymers which comprises copolymerizing an isolefin with at least one diolefin of 4 to 10 carbon atoms, copolymerizable therewith, by introducing boron trifluoride and d. 'an aluminum compound of the general formula A1 (OR) 3 in which the Rs, which may be the same or different, represent a member of the group comprising alkyls, cycloalkyls, aryls and aralkyls, which may be substituted with a halogen, in a mixture of the isoolefin, of the diolefin and of a solvent, this introduction being done separately. 11. Un procédé suivant l'une quelconque des revendi- cations 7 à 10, dans lequel l'iso-oléfine est un membre du groupe comprenant l'isobutylène, le 2-méthylbutène-l et le 2 - méthylpentène-1. 11. A process according to any one of claims 7 to 10, wherein the isoolefin is a member of the group consisting of isobutylene, 2-methylbutene-1 and 2-methylpentene-1. 12. Un procédé suivant l'une ou l'autre des revendi- cations 9 et 10, dans lequel l'iso-oléfine est un membre du groupe comprenant l'isobutylène, le 2-méthylbutène-1 et le 2-méthylpen- tène-1, et la dioléfine est un membre du groupe comprenant le butadiène, l'isoprène, le 2,4-diméthylbutadiéne, l'hexadiène, <Desc/Clms Page number 26> le divinylbenzène, le cyclohexadiène et le vinylcyclohexéne. 12. A process according to either of claims 9 and 10, wherein the isoolefin is a member of the group consisting of isobutylene, 2-methylbutene-1 and 2-methylpentene. -1, and the diolefin is a member of the group comprising butadiene, isoprene, 2,4-dimethylbutadiene, hexadiene, <Desc / Clms Page number 26> divinylbenzene, cyclohexadiene and vinylcyclohexene. 13. Un procédé suivant l'une quelconque den revendica-.... tions 7 à 10, dans lequel le trifluorure de bore est utilisé en une quantité de 10 à 0,001 moles% . et le composé d'aluminium Al(OR)3 est utilisé en une quantité de 5 à 0,001 moles%, de préférence de 1 à 0,01 mole %,par mole du monomère utilisé. 13. A process according to any one of claims 7 to 10, wherein the boron trifluoride is used in an amount of 10 to 0.001 mole%. and the aluminum compound Al (OR) 3 is used in an amount of 5 to 0.001 mole%, preferably 1 to 0.01 mole%, per mole of the monomer used. 14. Un procédé suivant l'une quelconque des revendi- cations 7,8, 9 et 10, dans lequel le solvant est le chlorure de wéthyle. 14. A process according to any one of claims 7,8,9 and 10, wherein the solvent is wethyl chloride. 15. Un procédé de production de polymères et de co- polymères de poids moléculaire élevé, tel que décrit ci-dessus, notamment dans les exemples donnés. 15. A process for the production of high molecular weight polymers and co-polymers, as described above, especially in the examples given. 16. Les polymères et copolymères de poids moléculai- re élevé, lorsqu'ils sont obtenus par un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 16. High molecular weight polymers and copolymers, when obtained by a process according to any one of the preceding claims.
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