JP2000034316A - Production of epoxidized block copolymer - Google Patents

Production of epoxidized block copolymer

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JP2000034316A
JP2000034316A JP10219862A JP21986298A JP2000034316A JP 2000034316 A JP2000034316 A JP 2000034316A JP 10219862 A JP10219862 A JP 10219862A JP 21986298 A JP21986298 A JP 21986298A JP 2000034316 A JP2000034316 A JP 2000034316A
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JP
Japan
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block copolymer
weight
epoxidized block
extruder
mixture
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JP10219862A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Tanaka
雅紀 田中
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Daicel Corp
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an epoxidized block copolymer scarcely causing the discoloration of a resin due to the corrosion of a material when producing the epoxidized block copolymer with a vented extruder made of a nitrided steel. SOLUTION: When an organic solvent is removed from a mixture comprising the organic solvent and an epoxidized block copolymer which is a reactional product and containing an acid with a vented extruder made of a nitrided steel to provide the epoxidized block copolymer, the sum total of the concentrations of the acid and water in the mixture fed to the vented extruder is <=2.00 wt.% when the amount of the mixture is 100 wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ベント押出機によ
るエポキシ化ブロック共重合体の製造方法に関する。更
に詳しくは、低グレード材質のベント押出機による、機
器の腐食に起因する樹脂の着色を抑制したエポキシ化ブ
ロック共重合体の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing an epoxidized block copolymer using a vent extruder. More specifically, the present invention relates to a method for producing an epoxidized block copolymer in which coloring of a resin caused by corrosion of equipment is suppressed by a vent extruder made of a low-grade material.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビニル芳香族炭化水素化合物と共役ジエ
ン化合物とからなるブロック共重合体は、透明で加硫を
しなくても加硫された天然ゴムあるいは合成ゴムと同様
の弾性を常温で有し、しかも高温で熱可塑性樹脂と同様
の加工性を有することから、各種改質剤や接着等の分野
で広く利用されている。上記のような性能をさらに改善
する目的で、ブロック共重合体のジエンブロックに由来
する不飽和結合をエポキシ化したエポキシ化ブロック共
重合体も提案されている。有機過酸化物をエポキシ化助
剤として使用するケースにおいては有機酸(以下、単に
酸と云う)が副生する。また、酸を除去するために水を
使用する。エポキシ化反応が終了した酸と水を含むエポ
キシ化ブロック共重合体の反応混合物からベント押出機
により、溶剤を除去し、エポキシ化ブロック共重合体を
得る際、押出機の材質は窒化鋼(鉄)が使用されている
ため、酸と水による材質の腐食による樹脂の着色が問題
となる。
2. Description of the Related Art A block copolymer comprising a vinyl aromatic hydrocarbon compound and a conjugated diene compound is transparent and has the same elasticity at room temperature as vulcanized natural rubber or synthetic rubber without vulcanization. Further, since it has the same processability as a thermoplastic resin at a high temperature, it is widely used in the fields of various modifiers and adhesion. For the purpose of further improving the performance as described above, an epoxidized block copolymer in which an unsaturated bond derived from a diene block of a block copolymer is epoxidized has been proposed. In the case where an organic peroxide is used as an epoxidation aid, an organic acid (hereinafter, simply referred to as an acid) is by-produced. Also, water is used to remove the acid. When the solvent is removed from the reaction mixture of the epoxidized block copolymer containing the acid and water having undergone the epoxidation reaction with a vent extruder to obtain the epoxidized block copolymer, the material of the extruder is nitrided steel (iron ) Is used, so that coloring of the resin due to corrosion of the material by acid and water becomes a problem.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
エポキシ化ブロック共重合体を窒化鋼製のベント押出機
を用いて製造する際、材質の腐食に起因する樹脂の着色
の少ないエポキシ化ブロック共重合体の製造方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an epoxidized block copolymer which is produced by using a vent extruder made of a nitrided steel, in which the resin is less colored due to corrosion of the material. An object of the present invention is to provide a method for producing a block copolymer.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる問
題を解決すべくエポキシ化ブロック共重合体の製造方法
について検討した結果、有機溶剤を除去する際、溶剤中
の酸と水の総量を規制することにより、前記問題点を解
決し得ることを見いだし本発明を完成するに至った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have studied a method for producing an epoxidized block copolymer in order to solve such a problem. As a result, when the organic solvent is removed, the total amount of acid and water in the solvent is reduced. It has been found that the above problem can be solved by restricting the above, and the present invention has been completed.

【0005】すなわち本発明は、有機溶剤と反応生成物
であるエポキシ化ブロック共重合体からなる酸を含む混
合物から窒化鋼製のベント押出機により有機溶剤を除去
し、エポキシ化ブロック共重合体を得るに際し、ベント
押出機へ供給する混合物中の酸および水の濃度の合計が
混合物を100重量%としたとき2.00重量%以下で
あることを特徴とするエポキシ化ブロック共重合体の製
造方法を提供する。さらに、前記混合物中の酸の濃度が
0.01〜1.50重量%であることを特徴とするエポ
キシ化ブロック共重合体の製造方法を提供する。また、
本発明は、前記エポキシ化ブロック共重合体の製造方法
において、ベント押出機へ供給する混合物中の樹脂濃度
が50重量%以上、95重量%未満であることを特徴と
するエポキシ化ブロック共重合体の製造方法を提供す
る。
That is, according to the present invention, an organic solvent is removed from a mixture containing an organic solvent and an acid composed of an epoxidized block copolymer, which is a reaction product, by a vent extruder made of a nitrided steel. A method for producing an epoxidized block copolymer, wherein the sum of the concentration of acid and water in a mixture supplied to a vent extruder is 2.00% by weight or less when the mixture is 100% by weight. I will provide a. Furthermore, the present invention provides a method for producing an epoxidized block copolymer, wherein the concentration of the acid in the mixture is 0.01 to 1.50% by weight. Also,
According to the present invention, in the method for producing an epoxidized block copolymer, the resin concentration in the mixture supplied to the vent extruder is 50% by weight or more and less than 95% by weight. And a method for producing the same.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の製造方法によれば、ベント押出機へ供給するエ
ポキシ化反応混合物(混合物)中の酸および水の濃度の
合計が混合物を100重量%としたとき2.00重量%
以下であることが必要であり、好ましくは1.50重量
%以下である。また、該混合物中の酸濃度は、好ましく
は0.01〜1.50重量%である。これにより押出機
内の酸による腐食が抑制され、その結果、腐食に起因す
るエポキシ化ブロック共重合体の着色が抑制される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
According to the production method of the present invention, the total concentration of acid and water in the epoxidation reaction mixture (mixture) supplied to the vent extruder is 2.00% by weight when the mixture is 100% by weight.
Or less, preferably 1.50% by weight or less. The acid concentration in the mixture is preferably 0.01 to 1.50% by weight. As a result, corrosion due to acid in the extruder is suppressed, and as a result, coloring of the epoxidized block copolymer due to corrosion is suppressed.

【0007】本発明において、エポキシ化ブロック共重
合体は共役ジエン化合物を主体とするブロックとビニル
芳香族化合物を主体とするブロックからなるジエン系ブ
ロック共重合体またはその水添物(両者の混合物も含
む)の共役ジエン系ブロック共重合体に存在する不飽和
炭素結合をエポキシ化した重合体を云う。ジエン系ブロ
ック共重合体は、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンと
を共重合させてなり、その共重合組成比(ビニル芳香族
炭化水素化合物/共役ジエン化合物の重量比)は、好ま
しくは5/95〜70/30であり、さらに好ましくは
10/90〜60/40である。本発明に使用できるジ
エン系ブロック共重合体の数平均分子量は、好ましくは
5,000〜100万であり、さらに好ましくは10,
000〜50万である。5,000より低分子量では、
ゴム状弾性体の性質が発現しにくく、また100万より
も高分子量では溶融しにくくなるので好ましくない。こ
こで、数平均分子量とはGPC法によって測定した標準
ポリスチレン換算分子量を意味する。
In the present invention, the epoxidized block copolymer is a diene block copolymer composed of a block mainly composed of a conjugated diene compound and a block mainly composed of a vinyl aromatic compound, or a hydrogenated product thereof (including a mixture of both). Conjugated diene-based block copolymers). The diene-based block copolymer is obtained by copolymerizing a vinyl aromatic hydrocarbon and a conjugated diene, and the copolymer composition ratio (weight ratio of vinyl aromatic hydrocarbon compound / conjugated diene compound) is preferably 5 /. It is 95-70 / 30, more preferably 10 / 90-60 / 40. The number-average molecular weight of the diene-based block copolymer that can be used in the present invention is preferably 5,000 to 1,000,000, and more preferably 10,000.
000 to 500,000. For molecular weights lower than 5,000,
It is not preferable because the properties of the rubber-like elastic body are hardly exhibited, and if the molecular weight is higher than 1,000,000, it becomes difficult to melt. Here, the number average molecular weight means a standard polystyrene equivalent molecular weight measured by a GPC method.

【0008】ジエン系ブロック共重合体を構成する共役
ジエンとは、1対の共役二重結合を有するジオレフィン
であり、例えば1,3−ブタジエン、2−メチル−1,
3−ブタジエン(いわゆるイソプレン)、2,3−ジメ
チル−1,3−ブタジエン、ピペリレン、3−ブチル−
1,3−オクタジエン、フェニルー1,3−ブタジエ
ン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエンなど
を包含するが、なかでも1,3−ブタジエンまたはイソ
プレンが安価であり、且つ入手しやすいので好ましい。
共重合体の製造にあたって、これらの共役ジエンは、1
種のみならず2種以上混合して用いてもよい。
The conjugated diene constituting the diene-based block copolymer is a diolefin having a pair of conjugated double bonds, for example, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,2-methyl-1,3-butadiene.
3-butadiene (so-called isoprene), 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-
Includes 1,3-octadiene, phenyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, etc. Among them, 1,3-butadiene or isoprene is preferable because it is inexpensive and easily available. .
In producing the copolymer, these conjugated dienes are
Not only the species but also a mixture of two or more species may be used.

【0009】また、ビニル芳香族炭化水素とは、芳香族
炭化水素基とビニル基を有する化合物であり、例えばス
チレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p
−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン等のアル
キル置換スチレン、アルコキシ置換スチレン、ビニルナ
フタレン、アルキル置換ビニルナフタレン、ビニルアン
トラセン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、などを
包含するが、なかでもスチレンが一般的に用いられる。
これらのビニル芳香族炭化水素も、共重合体の製造にあ
たり、1種のみならず2種以上混合して使用することも
できる。
The vinyl aromatic hydrocarbon is a compound having an aromatic hydrocarbon group and a vinyl group, such as styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene and p-methylstyrene.
-Methylstyrene, alkyl-substituted styrene such as p-tert-butylstyrene, alkoxy-substituted styrene, vinylnaphthalene, alkyl-substituted vinylnaphthalene, vinylanthracene, divinylbenzene, vinyltoluene, and the like. Used.
These vinyl aromatic hydrocarbons can be used alone or as a mixture of two or more in producing the copolymer.

【0010】ジエン系ブロック共重合体の水添物とは、
ジエン系ブロック共重合体の共役ジエンに存在する不飽
和炭素結合を水添反応により部分的に水素化した共重合
体を云う。ブロック共重合体の水添物の製造方法は特に
限定されるものではなく、どのような方法であっても差
しつかえない。例えば、特公昭42−8704号公報、
特公昭43−6636号公報等に記載されているよう
に、不活性溶媒中でブロック共重合体を水素化触媒の存
在下に水素化して製造する方法が挙げられる。水素化量
は特に限定されるものではないが、引き続きエポキシ化
反応を行なう際、エポキシ化剤と反応し得る不飽和炭素
結合が分子内に残っている必要がある。
[0010] The hydrogenated product of the diene-based block copolymer is
It refers to a copolymer obtained by partially hydrogenating unsaturated carbon bonds present in a conjugated diene of a diene-based block copolymer by a hydrogenation reaction. The method for producing the hydrogenated product of the block copolymer is not particularly limited, and any method may be used. For example, Japanese Patent Publication No. 42-8704,
As described in JP-B-43-6636 and the like, a method for producing a block copolymer by hydrogenating the block copolymer in an inert solvent in the presence of a hydrogenation catalyst can be mentioned. Although the amount of hydrogenation is not particularly limited, it is necessary that unsaturated carbon bonds capable of reacting with the epoxidizing agent remain in the molecule during the subsequent epoxidation reaction.

【0011】ジエン系ブロック共重合体の構造は特に限
定されるものではない。例えば、ビニル芳香族化合物を
主体とするブロックを(A)とし、共役ジエン化合物を
主体とするブロックを(B)として、A−B−A、B−
A−B−A,A−B−A−B−A等で表されるビニル芳
香族炭化水素化合物と共役ジエン化合物のブロック共重
合体であってよい。また、分子自体の構造は直鎖状、分
岐状、放射状等のいずれの構造であってもよく、さらに
これらの任意の組み合わせであってもよい。ジエン系ブ
ロック共重合体においては、ビニル芳香族炭化水素化合
物は、均一に分布していても、また、テーパー状に分布
していてもよい。また、共重合部分は、ビニル芳香族炭
化水素化合物が均一に分布している部分及び/又はテー
パー状に分布している部分がそれぞれ複数個共存してい
てもよい。
The structure of the diene-based block copolymer is not particularly limited. For example, when a block mainly composed of a vinyl aromatic compound is (A) and a block mainly composed of a conjugated diene compound is (B), ABA, B-
It may be a block copolymer of a vinyl aromatic hydrocarbon compound represented by ABA, ABABA and the like and a conjugated diene compound. The structure of the molecule itself may be any of linear, branched, radial, and the like, and may be an arbitrary combination thereof. In the diene-based block copolymer, the vinyl aromatic hydrocarbon compound may be uniformly distributed, or may be distributed in a tapered shape. In addition, the copolymerized portion may include a plurality of portions where the vinyl aromatic hydrocarbon compound is uniformly distributed and / or a plurality of portions where the vinyl aromatic hydrocarbon compound is distributed in a tapered shape.

【0012】ジエン系ブロック共重合体またはその水添
物を、適当な有機溶剤に溶解またはスラリー状にした
後、ジエン成分のブロックの残存2重結合を少なくとも
1つエポキシ化する。エポキシ化剤によりエポキシ化さ
れる部位は、ジエン系共重合体ブロックに存在する不飽
和炭素結合である。エポキシ化の際に使用し得る有機溶
剤の代表例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、
オクタン等の直鎖状及び分岐状炭化水素及びそれらのア
ルキル置換誘導体、シクロペンタン、シクロヘキサン、
シクロヘプタン等の脂環式炭化水素及びそれらのアルキ
ル置換誘導体、ベンゼン、ナフタレン、トルエン、キシ
レン等の芳香族及びアルキル置換芳香族炭化水素、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等の脂肪族カルボン
酸エステル、クロロホルム等のハロゲン含有炭化水素等
が挙げられる。これらの中でブロック共重合体またはそ
の水添物の溶解性及びその後の溶剤回収の容易性などか
ら、シクロヘキサン、酢酸エチル、クロロホルム、トル
エン、キシレン、ヘキサンを使用するのが好ましい。
After the diene block copolymer or its hydrogenated product is dissolved or slurried in a suitable organic solvent, at least one remaining double bond of the diene component block is epoxidized. The site to be epoxidized by the epoxidizing agent is an unsaturated carbon bond present in the diene copolymer block. Representative examples of organic solvents that can be used during epoxidation include pentane, hexane, heptane,
Linear and branched hydrocarbons such as octane and their alkyl-substituted derivatives, cyclopentane, cyclohexane,
Alicyclic hydrocarbons such as cycloheptane and their alkyl-substituted derivatives, aromatic and alkyl-substituted aromatic hydrocarbons such as benzene, naphthalene, toluene and xylene, and aliphatic carboxylic esters such as methyl acetate, ethyl acetate and propyl acetate And halogen-containing hydrocarbons such as chloroform. Among these, it is preferable to use cyclohexane, ethyl acetate, chloroform, toluene, xylene, and hexane in view of the solubility of the block copolymer or its hydrogenated product and the ease of recovering the solvent thereafter.

【0013】また、エポキシ化反応の際に使用し得るエ
ポキシ化剤の代表例としては、過酢酸、過安息香酸、過
ギ酸、トリフルオロ過酢酸等の有機過酸類、過酸化水
素、過酸化水素と低分子の脂肪酸とを組み合わせたもの
等が挙げられる。エポキシ化の際には、必要に応じて触
媒を使用することもできる。これらの中で、工業的に大
量に製造されるため安価に入手でき、しかも安定度の比
較的高い過酢酸が、エポキシ化剤として好ましい。使用
するエポキシ化剤の量は、特に限定されるものではな
く、使用するエポキシ化剤の反応性、所望されるエポキ
シ化度、使用するブロック共重合体またはその水添物中
の不飽和炭素結合量等の条件により、任意に適当な量を
使用し得る。
Representative examples of the epoxidizing agent that can be used in the epoxidation reaction include organic peracids such as peracetic acid, perbenzoic acid, formic acid, and trifluoroperacetic acid, hydrogen peroxide, and hydrogen peroxide. And low molecular fatty acids in combination. At the time of epoxidation, a catalyst can be used if necessary. Of these, peracetic acid, which is industrially produced in large quantities, is inexpensive, and has relatively high stability, is preferred as the epoxidizing agent. The amount of the epoxidizing agent used is not particularly limited, and the reactivity of the epoxidizing agent used, the desired degree of epoxidation, the unsaturated carbon bond in the block copolymer used or its hydrogenated product. Depending on the conditions such as the amount, an appropriate amount can be arbitrarily used.

【0014】エポキシ化反応温度は、使用するエポキシ
化剤、用いる溶剤、ブロック共重合体もしくはその水添
物の種類や量などにより異なり、特に限定されるもので
はない。例えば、過酢酸をエポキシ化剤として使用する
場合の反応温度は、好ましくは0〜70℃である。0℃
以下では反応速度が遅く、70℃を越えると、生成した
エポキシ基が開環したり過酢酸の分解が進行したりして
好ましくない。過酢酸の安定性を向上するために、リン
酸塩類をエポキシ化反応に際して反応系に添加してもよ
い。エポキシ化反応時間は、0.1〜72時間であるの
が生産性の上から好ましい。エポキシ化反応終了後は反
応液にキレート剤を加えてもよい。また、場合によりエ
ポキシ化反応の際に生成した酸類をアルカリ水溶液で中
和もしくは少量の純水で洗浄することも好ましい。
The epoxidation reaction temperature varies depending on the type and amount of the epoxidizing agent used, the solvent used, the block copolymer or its hydrogenated product, and is not particularly limited. For example, when peracetic acid is used as the epoxidizing agent, the reaction temperature is preferably 0 to 70 ° C. 0 ° C
In the following, the reaction rate is low, and if it exceeds 70 ° C., it is not preferable because the formed epoxy group is ring-opened or the decomposition of peracetic acid proceeds. In order to improve the stability of peracetic acid, phosphates may be added to the reaction system during the epoxidation reaction. The epoxidation reaction time is preferably 0.1 to 72 hours from the viewpoint of productivity. After completion of the epoxidation reaction, a chelating agent may be added to the reaction solution. In some cases, it is also preferable to neutralize acids generated during the epoxidation reaction with an aqueous alkali solution or wash with a small amount of pure water.

【0015】使用するエポキシ化剤の量は、特に限定さ
れるものではなく、使用するエポキシ化剤の反応性、所
望されるエポキシ化度、使用するジエン系ブロック共重
合体またはその水添物中の不飽和炭素結合量等の条件に
より任意に適当な量を使用し得るが、最終的に得られる
エポキシ化ブロック共重合体のエポキシ当量は、140
〜2,700であるようにエポキシ化剤の量を選択する
のが好ましい。エポキシ当量は、より好ましくは200
〜2,000である。エポキシ当量が140より小さい
と、重合体の弾性的な性質が発現し難くなり好ましくな
く、また2,700より大きいとエポキシ化したことに
よる各種樹脂との相溶性、各種材料との接着性等の特異
的な物性が発現し難くなり好ましくない。エポキシ当量
は、式:エポキシ当量=1,600/{エポキシ化ブロ
ック共重合体中のオキシラン酸素濃度(重量%)}で算
出され、オキシラン酸素1molあたりのエポキシ化ブ
ロック共重合体の重量を示す。オキシラン酸素濃度は、
臭化水素の酢酸溶液を用いて滴定して求める。エポキシ
当量が大きいとオキシラン酸素濃度が低くなり、逆にエ
ポキシ当量が小さいとオキシラン酸素濃度が高くなる。
The amount of the epoxidizing agent used is not particularly limited, and the reactivity of the epoxidizing agent used, the desired degree of epoxidation, the diene block copolymer used or its hydrogenated product Any suitable amount can be used depending on the conditions such as the amount of unsaturated carbon bond, but the epoxy equivalent of the epoxidized block copolymer finally obtained is 140
It is preferred to select the amount of epoxidizing agent to be ~ 2,700. The epoxy equivalent is more preferably 200
~ 2,000. If the epoxy equivalent is smaller than 140, the elastic properties of the polymer are hardly exhibited, which is not preferable. If it is larger than 2,700, the compatibility with various resins due to the epoxidation, the adhesion to various materials, etc. It is not preferable because specific physical properties are hardly developed. The epoxy equivalent is calculated by the formula: epoxy equivalent = 1,600 / {oxygen oxygen concentration in epoxidized block copolymer (% by weight)}, and indicates the weight of epoxidized block copolymer per 1 mol of oxirane oxygen. Oxirane oxygen concentration is
It is determined by titration with an acetic acid solution of hydrogen bromide. If the epoxy equivalent is large, the oxirane oxygen concentration becomes low, and if the epoxy equivalent is small, the oxirane oxygen concentration becomes high.

【0016】本発明においては、次いで、ベント押出機
を用いて前記のエポキシ化反応溶液から溶剤を除去する
のであるが、脱溶剤の操作を行う時点でエポキシ化反応
溶液中の酸および水の合計の濃度はエポキシ化反応混合
物(混合物)を100重量%としたとき2.00重量%
以下が必要であり、好ましくは1.50重量%以下であ
る。また、該混合物中の酸の濃度は、好ましくは0.0
1〜1.50重量%である。酸および水の合計濃度が
2.00重量%以下であることにより、プロセス材質に
窒化鋼を用いても腐食の発生が抑制され、腐食に起因す
るエポキシ化ブロック共重合体の着色が抑制できる。な
お、本発明では、エポキシ化反応が終了した混合物その
ままをベント押出機を用いて脱溶剤せずに、他の手段、
例えば撹拌膜式蒸発器等により予備的に脱溶剤を行い、
濃縮した混合物をベント押出機に供給する方式をとって
もよい。反応液の水洗、撹拌膜式蒸発器による予備的脱
溶剤により、ベント式押出機へ供給する混合液の酸濃
度、水分を好ましい値に調整することができる。
In the present invention, the solvent is then removed from the epoxidation reaction solution using a vent extruder. At the time when the solvent is removed, the total amount of the acid and water in the epoxidation reaction solution is reduced. Is 2.00% by weight based on 100% by weight of the epoxidation reaction mixture (mixture).
The following is required, and preferably 1.50% by weight or less. The concentration of the acid in the mixture is preferably 0.0
1 to 1.50% by weight. When the total concentration of the acid and the water is 2.00% by weight or less, the occurrence of corrosion is suppressed even if nitrided steel is used as the process material, and the coloring of the epoxidized block copolymer due to the corrosion can be suppressed. Note that, in the present invention, the mixture as it is after the epoxidation reaction is not subjected to solvent removal using a vent extruder, and other means,
For example, preliminarily remove the solvent by a stirring film evaporator, etc.
The concentrated mixture may be supplied to a vent extruder. The acid concentration and the water content of the mixed solution supplied to the vented extruder can be adjusted to preferable values by washing the reaction solution with water and preliminary desolvation by a stirred film evaporator.

【0017】本発明で使用するベント式押出機は溶剤除
去能力が高く、樹脂の焦げ付着量が少ない特徴を有して
いる。ベント式押出機は、脱気用のベント部を少なくと
も1個、好ましくは1〜10個、さらには1〜5個有す
ることが好ましい。軸の数は、少なくとも1本、特には
2本以上を有することが好ましい。これらの中で、二軸
ベント式押出機が汎用的であり特に好ましい。かかる構
造のベント式押出機としては、L/D=2〜50、好ま
しくは4〜40(Lはスクリューの長さ、Dはスクリュ
ーの外径)程度のものがよく、スクリューのかみ合い構
造は、「かみ合い」、「非かみ合い」のいずれでもよ
く、また回転方向については同方向、異方向のいずれで
もよい。二軸ベント式押出機の中でも、スクリュー内部
に熱媒を通過させることができる構造であるものが特に
好ましい。このような構造を有する押出機は、有機溶剤
が蒸発する際に必要な多量の熱を十分に供給できるため
好ましい。また、押出機内の上部に連続する気相部を有
するものが、溶剤の除去効率の点から好ましい。
The vent type extruder used in the present invention has a high solvent removing ability and a small amount of burnt resin adhered. The vented extruder preferably has at least one, preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5, vent portions for deaeration. The number of shafts is preferably at least one, particularly preferably two or more. Among these, a twin-screw vent type extruder is versatile and particularly preferred. As the vent type extruder having such a structure, L / D = 2 to 50, preferably 4 to 40 (L is the length of the screw, D is the outer diameter of the screw) is good, and the meshing structure of the screw is as follows. Either "meshing" or "non-meshing" may be used, and the rotation direction may be either the same direction or a different direction. Among the twin-screw vented extruders, those having a structure that allows a heat medium to pass through the inside of the screw are particularly preferable. An extruder having such a structure is preferable because it can sufficiently supply a large amount of heat required when the organic solvent evaporates. Further, an extruder having a continuous gas phase at the upper portion is preferable from the viewpoint of solvent removal efficiency.

【0018】押出機内部の温度、押出機内部の圧力は、
処理能力、重合体の特性(粘度、熱安定性等)、溶剤の
種類、濃度、製品の品質等を考慮して選定する。好まし
い押出機内部の温度は80〜300℃、さらに好ましく
は120〜250℃である。押出機内部の温度が80℃
未満であると、溶剤が十分に除去されず、300℃より
高いと重合体中にゲルが多量に発生するので好ましくな
い。特に、蒸発器内で高温下にエポキシ化ブロック共重
合体が滞留し、多量のゲルが発生すると、溶融粘度が高
くなり、また、フィッシュアイを発生しやすく成形不良
を起こすため好ましくない。有機溶剤をベント押出機に
より除去し、最終的に得られるエポキシ化共重合体中の
ゲル含有量は、5重量%以下であることが好ましく、よ
り好ましくは3重量%以下、より好ましくは1重量%以
下である。
The temperature inside the extruder and the pressure inside the extruder are as follows:
Selection should be made in consideration of processing capacity, polymer characteristics (viscosity, thermal stability, etc.), solvent type, concentration, product quality, etc. The preferred temperature inside the extruder is 80-300 ° C, more preferably 120-250 ° C. The temperature inside the extruder is 80 ° C
If the temperature is lower than 300 ° C., the solvent is not sufficiently removed. If the temperature is higher than 300 ° C., a large amount of gel is generated in the polymer, which is not preferable. In particular, if the epoxidized block copolymer stays at a high temperature in the evaporator and a large amount of gel is generated, the melt viscosity is increased, and fish eyes are easily generated and molding defects are caused, which is not preferable. The organic solvent is removed by a vent extruder, and the gel content in the finally obtained epoxidized copolymer is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less, more preferably 1% by weight. % Or less.

【0019】押出機内部の圧力は、好ましくは500t
orr以下、さらに好ましくは400〜1torrの範
囲から選択される。なお、押出機内部の圧力とは、押出
機内で樹脂と接触している気相部の中で最も低い圧力を
示す箇所の圧力をいう。押出機の場合、通常ベント部に
取付けた圧力計にて読み取った値を意味する。押出機内
部の圧力が500torrより高いと、溶剤が十分に除
去されないので好ましくない。尚、ベント式押出機を使
用する場合のスクリュー回転数は20〜500rpm、
好ましくは30〜400rpmである。
The pressure inside the extruder is preferably 500 t
orr, and more preferably from the range of 400 to 1 torr. The pressure inside the extruder refers to the pressure at the position showing the lowest pressure in the gas phase part in contact with the resin in the extruder. In the case of an extruder, it usually means a value read by a pressure gauge attached to a vent. If the pressure inside the extruder is higher than 500 torr, the solvent is not sufficiently removed, which is not preferable. In addition, the screw rotation speed when using a vent type extruder is 20 to 500 rpm,
Preferably it is 30 to 400 rpm.

【0020】エポキシ化反応混合物から直接有機溶剤を
ベント押出機により除去し、最終的に得られるエポキシ
化ブロッック共重合体中の残存有機溶剤含量が、5,0
00ppm以下、より好ましくは1,000ppm以
下、特に好ましくは500ppm以下とすることが好ま
しい。有機溶剤含量が5,000ppmより多いと、製
品形態に成形する際、発泡し、臭気が発生するので好ま
しくない。残存有機溶剤含量の調整は、押出機の温度、
押出機内部の圧力、処理速度等の条件を変更することに
より、容易に行うことができる。ベント押出機へ供給す
るエポキシ化反応混合物のエポキシ化ブロック共重合体
濃度は50重量%以上、95重量%未満、好ましくは7
0重量%以上、85重量%以下である。濃度が50重量
%より小さいと溶剤量が多くなり、溶剤除去能力が不足
し、95重量%以上であると供給する混合物の粘度が高
すぎて、運転が難しくなる。
The organic solvent was directly removed from the epoxidation reaction mixture by a vent extruder, and the content of the residual organic solvent in the finally obtained epoxidized block copolymer was 5,0.
It is preferably at most 00 ppm, more preferably at most 1,000 ppm, particularly preferably at most 500 ppm. If the content of the organic solvent is more than 5,000 ppm, foaming and odor are generated when molding into a product form, which is not preferable. Adjustment of the residual organic solvent content depends on the temperature of the extruder,
It can be easily performed by changing the conditions such as the pressure inside the extruder and the processing speed. The concentration of the epoxidized block copolymer in the epoxidation reaction mixture supplied to the vent extruder is 50% by weight or more and less than 95% by weight, preferably 7% by weight.
0 to 85% by weight. When the concentration is less than 50% by weight, the amount of the solvent increases, and the solvent removing ability becomes insufficient. When the concentration is more than 95% by weight, the viscosity of the mixture to be supplied is too high, and the operation becomes difficult.

【0021】押出機により直接脱溶剤されたエポキシ化
ブロック共重合体は、ストランド状、ペレット状、発泡
クラム状、粒状、粉末状のいずれの形態をも選択できる
が、好ましくはペレット状である。
The epoxidized block copolymer directly desolvated by an extruder can be selected from any of a strand, a pellet, a foamed crumb, a granule, and a powder, but is preferably a pellet.

【0022】本発明のエポキシ化ブロック共重合体に
は、必要に応じて各種添加剤、例えば耐熱安定剤、老化
防止剤、架橋剤、紫外線吸収剤、あるいは、シリカ、タ
ルク、カーボンなどの無機物充填剤、可塑剤、オイルな
どの軟化剤を配合して使用することができる。これらの
添加時期は特に限定されるものではなく、エポキシ化ブ
ロック共重合体を最終的に得るまでのいかなる工程であ
ってもよい。
The epoxidized block copolymer of the present invention may optionally contain various additives such as heat stabilizers, antioxidants, crosslinking agents, ultraviolet absorbers, or inorganic materials such as silica, talc and carbon. Agents, plasticizers, and softeners such as oils can be compounded and used. The timing of these additions is not particularly limited, and may be any step until the epoxidized block copolymer is finally obtained.

【0023】本発明の方法により得られたエポキシ化ブ
ロック共重合体は、着色が少なく、シート、フィルム、
各種形状の射出成形品、中空成形品等の多様の成形品と
して活用できるほか、各種熱可塑性樹脂の改質剤、粘着
剤、接着剤の素材、アスファルト改質剤、家電製品、自
動車部品、工業部品、家庭用品、玩具等の素材として有
用である。
The epoxidized block copolymer obtained by the method of the present invention has little coloring,
It can be used as various molded products such as injection molded products and hollow molded products of various shapes, as well as modifiers for various thermoplastic resins, adhesives, adhesive materials, asphalt modifiers, home appliances, automobile parts, and industrial It is useful as a material for parts, household goods, toys and the like.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、以下のような方法で測定及び評価を行った。 1.腐食の判定 得られたエポキシ化ブロック共重合体を溶媒にとかし、
原子吸光分析により共重合体中の鉄分を定量した。 2.樹脂着色度 得られたエポキシ化ブロック共重合体のペレットを20
0℃、100kg/cm2の圧力でプレスして厚さ2m
mのシートを成形し、目視により着色の程度を観察し
た。 3.混合物中の酸と水の濃度の測定 試料中の水分はカールフィッシャー法で測定した。酸の
濃度は、試料を適当量のTHFに溶解させ、フェノール
フタレンを指示薬としてKOHで中和滴定して酢酸に換
算し算出した。単位は(mg・KOH/g)である。酢
酸換算とは、KOHで中和される酸を全て酢酸と仮定
し、重量%に換算したものである。
EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, measurement and evaluation were performed by the following methods. 1. Determination of corrosion Dissolve the obtained epoxidized block copolymer in a solvent,
Iron content in the copolymer was quantified by atomic absorption analysis. 2. Resin coloring degree The obtained epoxidized block copolymer pellets were
Pressed at 0 ° C, 100 kg / cm 2 pressure, thickness 2m
m was molded, and the degree of coloring was visually observed. 3. Measurement of the concentration of acid and water in the mixture The water in the sample was measured by the Karl Fischer method. The concentration of the acid was calculated by dissolving the sample in an appropriate amount of THF, performing neutralization titration with KOH using phenolphthalene as an indicator, and converting to acetic acid. The unit is (mg · KOH / g). The acetic acid conversion means that all acids neutralized by KOH are acetic acid and are converted to weight%.

【0025】(実施例1)ポリスチレン−ポリブタジエ
ン−ポリスチレンのブロック共重合体(SBS、日本合
成ゴム(株)製「TR−2000」)1,200kgを
酢酸エチル2,500kgに完全に溶解させ、これに過
酢酸の30重量%酢酸エチル溶液675kgを連続的に
滴下し、攪拌下40℃で3時間エポキシ化反応を行っ
た。次いで、反応液を常温に戻し純水で洗浄し、エポキ
シ化ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロ
ック共重合体の酢酸エチル溶液を得た。エポキシ化ブロ
ック共重合体の酢酸エチル溶液の揮発分は66.86重
量%、エポキシ化ブロック共重合体の濃度は29.95
重量%であった。この溶液中の酸濃度は0.078重量
%であり、溶液中の水分は3.094重量%であった。
この溶液を、濃縮液排出口直前に送液用スクリュウを有
する伝熱面積1.0m2の撹拌膜型蒸発機に供給した。
撹拌膜型蒸発機は、熱媒供給温度140℃、系内圧力1
00mmHg、攪拌翼の回転数240rpmの条件で運
転を行った。その結果、この溶液の揮発分濃度は21.
00重量%(エポキシ化ブロック共重合体の濃度は7
8.38重量%)に減少し、溶液中の酸の濃度は0.0
17重量%、溶液中の水分は0.6重量%に減少した。
次いで、この濃縮物をスクリュー外径58mm、L/D
=36、ベント部を4個有するリアベントなしの窒化鋼
製の二軸ベント式押出機に供給した。押出機の運転は、
熱媒供給温度160℃、系内圧力100mmHg、スク
リュー回転数110rpmで行った。また、二軸ベント
式押出機で得られる重合体の生産速度が45kg/hと
なるように撹拌膜型蒸発機にエポキシ化ブロック共重合
体の酢酸エチル溶液を供給した。脱溶媒後の共重合体中
の残存溶媒含量は、1,000ppmであり、共重合体
のエポキシ当量は520であった。得られた共重合体の
着色および鉄分の測定結果を表1に示した。
Example 1 1,200 kg of a block copolymer of polystyrene-polybutadiene-polystyrene (SBS, "TR-2000" manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) was completely dissolved in 2,500 kg of ethyl acetate, and Then, 675 kg of a 30% by weight solution of peracetic acid in ethyl acetate was continuously added dropwise thereto, and an epoxidation reaction was carried out at 40 ° C. for 3 hours with stirring. Next, the reaction solution was returned to room temperature and washed with pure water to obtain an epoxidized polystyrene-polybutadiene-polystyrene block copolymer in ethyl acetate. The volatile content of the epoxidized block copolymer in ethyl acetate solution is 66.86% by weight, and the concentration of the epoxidized block copolymer is 29.95.
% By weight. The acid concentration in this solution was 0.078% by weight, and the water content in the solution was 3.094% by weight.
This solution was supplied to a stirred film type evaporator having a heat transfer area of 1.0 m 2 and a screw for feeding liquid immediately before the outlet of the concentrated liquid.
The stirring film type evaporator has a heating medium supply temperature of 140 ° C. and a system pressure of 1
The operation was performed under the conditions of 00 mmHg and the rotation speed of the stirring blade was 240 rpm. As a result, the volatile concentration of this solution was 21.
00% by weight (concentration of epoxidized block copolymer is 7
8.38% by weight) and the acid concentration in the solution is reduced to 0.0
17% by weight, and the water content in the solution was reduced to 0.6% by weight.
Next, the concentrate was screwed with an outer diameter of 58 mm and L / D
= 36, fed to a twin-screw vented extruder made of nitrided steel without rear vents having four vents. The operation of the extruder
The heating medium supply temperature was 160 ° C., the system pressure was 100 mmHg, and the screw rotation speed was 110 rpm. Further, an ethyl acetate solution of the epoxidized block copolymer was supplied to the stirred film type evaporator such that the production rate of the polymer obtained by the twin-screw vented extruder was 45 kg / h. The residual solvent content in the copolymer after the removal of the solvent was 1,000 ppm, and the epoxy equivalent of the copolymer was 520. Table 1 shows the measurement results of the coloring and the iron content of the obtained copolymer.

【0026】(実施例2および比較例1)実施例1で得
た撹拌膜型蒸発機出の液を用いてそれぞれ表1に示した
ベント式押出機への供給混合物の固形分、酸、水分濃度
になるように調整した。次いで、調整した供給混合物を
それぞれ実施例1と同じ条件で二軸ベント式押出機に供
給し脱溶媒を行った。得られた共重合体の着色および鉄
分の測定結果を表1に示した。
Example 2 and Comparative Example 1 Using the liquid obtained from the stirred film type evaporator obtained in Example 1, the solid content, acid, and water content of the mixture fed to the vented extruder shown in Table 1 were obtained. The concentration was adjusted so as to become the concentration. Next, the prepared supply mixtures were supplied to a twin-screw vented extruder under the same conditions as in Example 1 to remove the solvent. Table 1 shows the measurement results of coloring and iron content of the obtained copolymer.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、有機溶剤との混合物から
ベント押出機を用いて有機溶剤を分離し、エポキシ化ブ
ロック共重合体を得る際、ベント押出機へ供給する混合
物中の酸と水の濃度の合計を一定値以下に抑えることに
より比較的安価な窒化鋼製の押出機の腐食に起因するエ
ポキシ化ブロック共重合体樹脂の着色が認められなくな
る。この発明により、腐食に起因する樹脂の着色が抑制
されたエポキシ化ブロック共重合体の製造方法が提供さ
れた。
As described above, when the organic solvent is separated from the mixture with the organic solvent using a vent extruder to obtain an epoxidized block copolymer, the acid and water in the mixture supplied to the vent extruder are obtained. Of the epoxidized block copolymer resin caused by corrosion of a relatively inexpensive extruder made of nitrided steel can be suppressed by suppressing the total concentration of the epoxidized block copolymer resin to a certain value or less. According to the present invention, a method for producing an epoxidized block copolymer in which coloring of a resin due to corrosion is suppressed is provided.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】有機溶剤、反応生成物であるエポキシ化ブ
ロック共重合体および有機酸を含む混合物から窒化鋼製
のベント押出機により有機溶剤を除去し、エポキシ化ブ
ロック共重合体を得るに際し、ベント押出機へ供給する
混合物中の有機酸および水の濃度の合計が混合物を10
0重量%としたとき2.00重量%以下であることを特
徴とするエポキシ化ブロック共重合体の製造方法。
An epoxidized block copolymer is obtained by removing an organic solvent from a mixture containing an organic solvent, an epoxidized block copolymer as a reaction product, and an organic acid by a vent extruder made of a nitrided steel to obtain an epoxidized block copolymer. The sum of the concentrations of organic acid and water in the mixture fed to the vented extruder makes the mixture 10
A method for producing an epoxidized block copolymer, wherein the amount is not more than 2.00% by weight when the amount is 0% by weight.
【請求項2】ベント押出機へ供給する混合物中の有機酸
の濃度が0.01〜1.50重量%であることを特徴す
る請求項1記載のエポキシ化ブロック共重合体の製造方
法。
2. The process for producing an epoxidized block copolymer according to claim 1, wherein the concentration of the organic acid in the mixture supplied to the vent extruder is 0.01 to 1.50% by weight.
【請求項3】ベント押出機へ供給する混合物中の樹脂濃
度が50重量%以上、95重量%未満であることを特徴
とする請求項1または2記載のエポキシ化ブロック共重
合体の製造方法。
3. The method for producing an epoxidized block copolymer according to claim 1, wherein the resin concentration in the mixture supplied to the vent extruder is 50% by weight or more and less than 95% by weight.
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