JP2004346310A - Polybutadiene modified material - Google Patents

Polybutadiene modified material Download PDF

Info

Publication number
JP2004346310A
JP2004346310A JP2004129414A JP2004129414A JP2004346310A JP 2004346310 A JP2004346310 A JP 2004346310A JP 2004129414 A JP2004129414 A JP 2004129414A JP 2004129414 A JP2004129414 A JP 2004129414A JP 2004346310 A JP2004346310 A JP 2004346310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polybutadiene
trans
modified
crystal transition
transition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004129414A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Konishi
亮 小西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP2004129414A priority Critical patent/JP2004346310A/en
Publication of JP2004346310A publication Critical patent/JP2004346310A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer improved in compatibility with an organic substance, an inorganic filler, etc., while maintaining low-temperature processability, high impact resilience, vulcanizable properties, (rapid) crystalline transition phenomenon, and high transition heat accompanied with the phenomenon which are specific to polybutadiene having a trans 1,4-structure in a high ratio. <P>SOLUTION: A polybutadiene modified material is formed by modifying the polybutadiene having the trans 1,4-structure as a main structure, wherein an endothermic peak of the material due to crystalline transition is single or continuous, and is 60 J/g or more. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、各種樹脂及び溶媒との混和性が改良されたトランスポリブタジエン重合体及び、共重合体に関するものである。詳しくは結晶転移に伴う吸熱が70J/g以上であることを特徴とする、トランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエン重合体、もしくは、共重合体の結晶転移に伴う吸熱を適度に維持し、かつ、各種の樹脂および溶媒との混和性及び分散性を向上させた重合体、及び、共重合体の変性物を提供するものである。   The present invention relates to trans polybutadiene polymers and copolymers having improved miscibility with various resins and solvents. More specifically, the endothermic accompanying the crystal transition of the polybutadiene polymer or copolymer having a trans 1,4-structure as a main structure, characterized in that the endothermic accompanying the crystal transition is 70 J / g or more, is appropriately maintained. Further, the present invention provides a polymer having improved miscibility and dispersibility with various resins and solvents, and a modified copolymer.

ポリブタジエンは、重合触媒によって種々のミクロ構造を有するポリマ−が得られることが知られている。特に、特開平9−124735号公報(特許文献1)、特開平9−268208号公報(特許文献2)、特開平9−272861号公報(特許文献3)などに記載されているように、トランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエンは、バナジウム化合物と有機金属化合物からなる触媒系で重合され、生成ポリマ−は、結晶転移による潜熱が大きいため、蓄熱材料などへの応用が期待されている。
しかしながら、トランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエンは極性基を有していないことから、極性基を有する他のポリマー、及び溶媒との親和性が乏しい等、用途によっては好ましくない特性を有するものであった。
It is known that polybutadiene can obtain polymers having various microstructures by a polymerization catalyst. In particular, as described in JP-A-9-124735 (Patent Document 1), JP-A-9-268208 (Patent Document 2), and JP-A-9-272861 (Patent Document 3), Polybutadiene having a 1,4-structure as a main structure is polymerized by a catalyst system comprising a vanadium compound and an organometallic compound, and the resulting polymer has a large latent heat due to crystal transition, and is expected to be applied to heat storage materials and the like. I have.
However, since polybutadiene having a trans 1,4-structure as a main structure does not have a polar group, it has unfavorable characteristics depending on applications such as poor affinity with other polymers having a polar group and a solvent. Had.

また、特開平2-36203号公報(特許文献4)には、トランス1,4−結合含有率が80%以上のトランスポリブタジエン重合物にα-β不飽和カルボン酸又はその誘導体を付加してなる変性体について開示されている。しかしながら、結晶転移に伴う吸熱及び蓄熱材料などへの応用については記載も示唆もない。   JP-A-2-36203 (Patent Document 4) discloses that a trans 1,4-bond content of 80% or more of a trans polybutadiene polymer is added with an α-β unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. Modified variants are disclosed. However, there is no description or suggestion about application to heat absorption and heat storage materials accompanying the crystal transition.

また、Macromolecules 16 806-816 (1983)(非特許文献1) には、13C NMRスペクトルから換算したトランス構造が99.5%以上のトランスポリブタジエンについて、m-クロロ過安息香酸を用いてエポキシ化することで、トランスポリブタジエンの単結晶ラメラ厚等の高次構造解析を行った例が記載されている。
しかしながら、トランスポリブタジエンに特徴的な結晶転移挙動及び蓄熱材料などへの応用に関する記載はない。
Also, Macromolecules 16 806-816 (1983) (Non-patent Document 1) discloses that trans-polybutadiene having a trans structure of 99.5% or more calculated from 13C NMR spectrum is epoxidized with m-chloroperbenzoic acid. An example in which a higher-order structural analysis such as a single crystal lamellar thickness of trans polybutadiene is performed is described.
However, there is no description about the crystal transition behavior characteristic of transpolybutadiene and its application to heat storage materials and the like.

また、Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition 14 151 (1976) (非特許文献2)には、13C NMR測定により算出したトランス1,4−結合含有率約99%のポリブタジエンをハロゲン化することにより変性を行っている。ハロゲン化物のDSCサーモグラムは結晶転移点近傍に2つの吸熱ピークを示し、その低温のピークについては12.6J/g、高温のピークとして58.8J/g示すことが記載されているが、蓄熱材料等、転移による熱の授受を用いた材料の用途によっては、このような断続的な変化が、好ましくないことが考えられる。 Also, Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition 14 151 (1976) (Non-Patent Document 2) discloses that polybutadiene having a trans 1,4-bond content of about 99% calculated by 13C NMR measurement is modified by halogenation. It is carried out. The DSC thermogram of the halide shows two endothermic peaks near the crystal transition point, showing that the low temperature peak shows 12.6 J / g and the high temperature peak shows 58.8 J / g. Such an intermittent change may not be preferable depending on the use of the material using the transfer of heat by transition, such as the material.

特開平9−124735号公報JP-A-9-124735 特開平9−268208号公報JP-A-9-268208 特開平9−272861号公報JP-A-9-272861 特開平2−36203号公報JP-A-2-36203 Macromolecules 16 806-816 (1983)Macromolecules 16 806-816 (1983) Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition 14 151 (1976)Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition 14 151 (1976)

本発明は、高いトランス1,4−構造を有するポリブタジエン重合体が持つ、低温加工性、高反発弾性、加硫性、速やかな結晶転移現象、および、それに伴う高い転移熱を維持したまま、有機物質、無機充填材などとの混和性を改良した重合体を提供することを目的とする。   The present invention relates to a polybutadiene polymer having a high trans 1,4-structure, which has low temperature processability, high rebound resilience, vulcanizability, rapid crystal transition phenomenon, and a high heat of transition associated therewith. It is an object of the present invention to provide a polymer having improved miscibility with substances, inorganic fillers and the like.

本発明は、トランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエンを変性したものであって、結晶転移に伴う吸熱が単一ピークまたは連続的であり、かつ60J/g以上であるポリブタジエン変性物に関する。   The present invention relates to a modified polybutadiene obtained by modifying a polybutadiene having a trans 1,4-structure as a main structure, wherein the polybutadiene has a single endotherm or continuous endothermic accompanying crystal transition and has a J / g of 60 J / g or more. .

また、本発明は、トランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエンを変性したものであって、示差走査型熱量計(DSC)で測定された等速昇温過程における結晶転移に伴う吸熱が単一ピークまたは連続的であり、かつ60J/g以上であるポリブタジエン変性物に関する。   Further, the present invention is a modified polybutadiene having a trans 1,4-structure as a main structure, wherein an endothermic accompanying a crystal transition in a constant velocity heating process measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is obtained. It relates to a modified polybutadiene which is a single peak or continuous and is 60 J / g or more.

変性前のトランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエンの示差走査型熱量計(DSC)で測定された等速昇温過程における結晶転移に伴う吸熱が70J/g以上であることが好ましい。 It is preferable that the endothermic end of the polybutadiene having a trans 1,4-structure before modification is 70 J / g or more as a result of the crystal transition in the constant-rate heating process measured by a differential scanning calorimeter (DSC).

トランス1,4−構造が96%以上であるポリブタジエンを変性したものであることが好ましい。   It is preferable that the polybutadiene having a trans 1,4-structure of 96% or more is modified.

該ポリブタジエン変性物が、ポリブタジエンにエポキシ基、水酸基、または/および、エステル基が導入されたものであることが好ましい。 It is preferable that the modified polybutadiene is obtained by introducing an epoxy group, a hydroxyl group, and / or an ester group into polybutadiene.

トランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエン重合体を変性させることにより、結晶転移に伴う吸熱量を適度に維持し、かつ、各種の樹脂および溶媒との混和性及び分散性を向上させた重合体変性物を提供することができる。   By modifying a polybutadiene polymer having a trans 1,4-structure as a main structure, the amount of heat absorbed due to the crystal transition was appropriately maintained, and the miscibility and dispersibility with various resins and solvents were improved. A modified polymer can be provided.

本発明のポリブタジエン変性物の原料ポリブタジエンは、トランス1,4−構造を主要構造とするものである。トランス1,4−構造の含量は、好ましくは96%以上、特に好ましくは99%以上である。
トランス1,4−構造が上記の以下であると、速やかなかつ連続的な結晶転移を阻害し、また、結晶転移熱量の低下を伴い、好ましくない。
The raw material polybutadiene of the modified polybutadiene of the present invention has a trans 1,4-structure as a main structure. The content of trans 1,4-structure is preferably 96% or more, particularly preferably 99% or more.
When the trans 1,4-structure is less than the above, rapid and continuous crystal transition is inhibited, and the heat of crystal transition is decreased, which is not preferable.

また、原料ポリブタジエンは、結晶転移に伴う吸熱が70J/g以上であることが好ましく、特に100J/g以上であることが好ましい。上記の以下であると、変性後の速やかなかつ連続的な結晶転移を阻害し、また、結晶転移熱量の低下を招く恐れがあり好ましくない。   Further, the endothermic material accompanying the crystal transition of the raw material polybutadiene is preferably at least 70 J / g, particularly preferably at least 100 J / g. If the ratio is less than the above, rapid and continuous crystal transition after modification is inhibited, and the calorific value of the crystal transition may be undesirably reduced.

上記の原料ポリブタジエンを変性したポリブタジエン変性物は、示差走査型熱量計(DSC)で測定された等速昇温過程における結晶転移に伴う吸熱が60J/g以上、好ましくは、80J/g以上である。上記の以下であると、蓄熱材等の結晶転移現象にともなう吸熱を利用した材料への応用が困難になる場合があり、好ましくない。   The modified polybutadiene obtained by modifying the above-mentioned raw material polybutadiene has an endotherm of 60 J / g or more, preferably 80 J / g or more, associated with crystal transition in a constant-speed heating process measured by a differential scanning calorimeter (DSC). . If the above is not more than the above, it may be difficult to apply to a material utilizing heat absorption accompanying a crystal transition phenomenon such as a heat storage material, which is not preferable.

上記の結晶転移に伴う吸熱は、示差走査型熱量計(DSC)で測定された等速昇温過程におけるものであることが好ましい。   It is preferable that the endothermic accompanying the above-mentioned crystal transition is in a constant-speed heating process measured by a differential scanning calorimeter (DSC).

また、ポリブタジエン変性物は、示差走査型熱量計(DSC)で測定された等速昇温過程における結晶転移に伴う吸熱が単一ピークまたは連続的であることが好ましい。単一ピークまたは連続的でないと、蓄熱材等の結晶転移現象にともなう熱の授受を制御することが難しい場合があり、好ましくない。   The modified polybutadiene preferably has a single peak or a continuous endotherm accompanying the crystal transition in a constant-speed heating process measured by a differential scanning calorimeter (DSC). If it is not a single peak or continuous, it may be difficult to control the transfer of heat accompanying the crystal transition phenomenon of the heat storage material or the like, which is not preferable.

また、ポリブタジエン変性物は、示差走査型熱量計(DSC)で測定された等速冷却において、相転移開始温度から10℃の間で相転移に伴う発熱量の70%以上が連続的に発熱することが好ましい。上記以下であると、蓄熱材等の結晶転移現象にともなう熱の授受を制御することが難しい場合があり、好ましくない。   In addition, in the modified polybutadiene, 70% or more of the calorific value accompanying the phase transition continuously generates heat from the phase transition start temperature to 10 ° C. at the constant speed cooling measured by the differential scanning calorimeter (DSC). Is preferred. Below the above ranges, it may be difficult to control the transfer of heat due to the crystal transition phenomenon of the heat storage material or the like, which is not preferable.

上記の原料ポリブタジエンは、以下の方法によって好適に製造することができる。
(A)バナジウム化合物及び(B)周期律表第1〜3族有機金属化合物からなる触媒系を用いて、1,4−ブタジエンを重合することにより製造できる。
触媒系の(A)バナジウム化合物としては、例えば、バナジウムトリアセチルアセトナ−ト、三塩化バナジウムTHF錯体、オキシ三塩化バナジウム、ナフテン酸バナジウムなどを挙げることができる。
The above raw material polybutadiene can be suitably produced by the following method.
It can be produced by polymerizing 1,4-butadiene using a catalyst system comprising (A) a vanadium compound and (B) an organic metal compound belonging to Group 1 to 3 of the periodic table.
Examples of the vanadium compound (A) in the catalyst system include vanadium triacetylacetonate, vanadium trichloride THF complex, vanadium oxytrichloride, and vanadium naphthenate.

(B)周期律表第1〜3族有機金属化合物としては、有機金属化合物、有機金属ハロゲン化合物、水素化有機金属化合物、またはアルモキサンなどが挙げられる。   (B) Examples of the organometallic compounds of Groups 1 to 3 of the periodic table include organometallic compounds, organometallic halogen compounds, organometallic hydride compounds, and alumoxanes.

有機金属化合物としては、有機リチウム化合物、有機マグネシウム、有機アルミニウム化合物などが挙げられる。具体的化合物としては、例えば、メチルリチウム、ブチルリチウム、フェニルリチウム、ベンジルリチウム、ネオペンチルリチウム、トリメチルシリルメチルリチウム、ビストリメチルシリルメチルリチウムなどの有機リチウム化合物、ジブチルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウムなどの有機マグネシウム化合物、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリノルマルブチルアルミニウム、トリヘキシルアルミニウム、トリオクチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム化合物が挙げられる。   Examples of the organometallic compound include an organolithium compound, an organomagnesium, and an organoaluminum compound. Specific compounds include, for example, organic lithium compounds such as methyllithium, butyllithium, phenyllithium, benzyllithium, neopentyllithium, trimethylsilylmethyllithium, and bistrimethylsilylmethyllithium; organic magnesium compounds such as dibutylmagnesium and dihexylmagnesium; Examples thereof include trialkylaluminum compounds such as aluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trinormalbutylaluminum, trihexylaluminum, and trioctylaluminum.

有機金属ハロゲン化合物としては、例えば、エチルマグネシウムクロライド、ブチルマグネシウムクロライドなどのグリニヤ−ル化合物、ジメチルアルミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライド、エチルアルミニウムセスキクロライド、エチルアルミニウムジクロライドなどのクロル化有機アルミニウム化合物、ジメチルアルミニウムブロマイド、ジエチルアルミニウムブロマイド、セスキエチルアルミニウムブロマイド、エチルアルミニウムジブロマイドなどのブロム化有機アルミニウム化合物などが挙げられる。水素化有機金属化合物としては、例えば、ジエチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムセスキハイドライドなどが挙げられる。   Examples of the organometallic halogen compound include, for example, Grignard compounds such as ethyl magnesium chloride and butyl magnesium chloride, chlorinated organic aluminum compounds such as dimethyl aluminum chloride, diethyl aluminum chloride, ethyl aluminum sesquichloride and ethyl aluminum dichloride, and dimethyl aluminum bromide. And brominated organoaluminum compounds such as diethylaluminum bromide, sesquiethylaluminum bromide and ethylaluminum dibromide. Examples of the hydrogenated organometallic compound include diethyl aluminum hydride and ethyl aluminum sesquihydride.

アルモキサンとは、有機アルミニウム化合物と縮合剤とを接触させることによって得られるものであって、一般式(−Al(R)O−)m で示される直鎖状、あるいは環状重合体である(Rは炭素数1〜10の炭化水素基であり、一部ハロゲン原子及び/又はRO基で置換されたものも含む。mは重合度であり5以上、好ましくは10以上である)有機アルミニウムオキシ化合物である。Rとしてはメチル、エチル、プロピル、イソブチル基が挙げられるが、メチル基が好ましい。アルミノキサンの原料として用いられる有機アルミニウム化合物としては、例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム及びその混合物などが挙げられる。 Alumoxane is obtained by contacting an organoaluminum compound with a condensing agent, and is a linear or cyclic polymer represented by the general formula (-Al (R) O-) m (R Is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, including those partially substituted with halogen atoms and / or RO groups, and m is the degree of polymerization and is 5 or more, preferably 10 or more. It is. Examples of R include a methyl, ethyl, propyl, and isobutyl group, and a methyl group is preferable. Examples of the organoaluminum compound used as a raw material of the aluminoxane include trialkylaluminums such as trimethylaluminum, triethylaluminum, and triisobutylaluminum, and mixtures thereof.

(B)成分としては、上記の中でも、有機アルミニウム化合物が好ましく、更に、ハロゲン化有機アルミニウム化合物がより好ましく、更に、ジエチルアルミイウムクロライド、セスキエチルアルミニウムクロライドが特により好ましい。   As the component (B), among the above, an organoaluminum compound is preferred, an organoaluminum halide compound is more preferred, and diethylaluminum chloride and sesquiethylaluminum chloride are particularly preferred.

有機アルミニウム化合物の使用量は、(A)成分のバナジウム化合物のバナジウムに対するアルミニウムの元素比(Al/V)で、好ましくは0.1〜10000、特に好ましくは1〜1000である。   The amount of the organoaluminum compound used is preferably 0.1 to 10000, particularly preferably 1 to 1000, in terms of the element ratio of aluminum to vanadium (Al / V) in the vanadium compound (A).

重合方法は、特に制限はなく、塊状重合、溶液重合などを適用できる。溶液重合での溶媒としては、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系炭化水素、n−ヘキサン、ブタン、ヘプタン、ペンタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素、1−ブテン、シス−2− ブテン、トランス−2− ブテン等のオレフィン系炭化水素、ミネラルスピリット、ソルベントナフサ、ケロシン等の炭化水素系溶媒や、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒等が挙げられる。また、1,3−ブタジエンそのものを重合溶媒としてもよい。   The polymerization method is not particularly limited, and bulk polymerization, solution polymerization and the like can be applied. Solvents for solution polymerization include aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, butane, heptane and pentane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; Olefinic hydrocarbons such as -butene, cis-2-butene and trans-2-butene, mineral spirits, solvent naphtha, kerosene and the like, and hydrocarbon solvents such as methylene chloride and the like. . Further, 1,3-butadiene itself may be used as the polymerization solvent.

得られたトランス−1,4−ポリブタジエンは、低温結晶構造から高温結晶構造への結晶転移温度が50〜80℃であり、結晶転移温度は、分子量、ミクロ構造などによって変えることができる。また、2つの結晶構造間の転移速度が速いので、一定温度での蓄熱が可能となる。   The resulting trans-1,4-polybutadiene has a crystal transition temperature from a low-temperature crystal structure to a high-temperature crystal structure of 50 to 80 ° C., and the crystal transition temperature can be changed depending on the molecular weight, the microstructure, and the like. Further, since the transition speed between the two crystal structures is high, heat can be stored at a constant temperature.

ここで、融点、結晶転移点は示差走査型熱量計(DSC)を用いて測定した。窒素雰囲気下、まず一定温度で昇温し、200℃で完全に融解させた後、一定速度で−30℃まで降温し再結晶化し、再度200℃まで昇温する。2回目の昇温時の示差熱を測定し融解に相当するピ−クのピ−ク点、結晶転移に相当するピ−クのピ−ク点を融点、結晶転移点とする。   Here, the melting point and the crystal transition point were measured using a differential scanning calorimeter (DSC). In a nitrogen atmosphere, the temperature is first raised at a constant temperature and completely melted at 200 ° C., then lowered at a constant rate to −30 ° C., recrystallized, and heated again to 200 ° C. The differential heat at the time of the second heating is measured, and the peak point of the peak corresponding to the melting and the peak point of the peak corresponding to the crystal transition are defined as the melting point and the crystal transition point.

トランス−1,4−ポリブタジエンは融点が100〜140℃付近である。比較的低温であるため、ペレット、薄板、金属板とのラミネ−ション、中空糸、構造体、キャストフィルム等への成形加工が可能である。また、水、エタノールなどのアルコール類、シリコンオイル、エチレングリコ−ルなどのグリコ−ル類への溶解性が小さく、それらを熱媒体として利用することができる。さらに、窒素密閉雰囲気においては長時間連続使用できる。   Trans-1,4-polybutadiene has a melting point around 100 to 140 ° C. Since the temperature is relatively low, lamination with pellets, thin plates, and metal plates, forming into hollow fibers, structures, cast films, and the like are possible. In addition, they have low solubility in water, alcohols such as ethanol, silicone oil, and glycols such as ethylene glycol, and can be used as a heat medium. Further, it can be used continuously for a long time in a nitrogen-closed atmosphere.

トランス−1,4−ポリブタジエンには、アミン−ケトン系、芳香族第2級アミン系、モノフェノ−ル系、ビスフェノ−ル系、ポリフェノ−ル系ベンズイミダゾ−ル系、ジチオカルバミン酸系、チオウレア系、亜リン酸系、有機チオ酸系、特殊ワックス系、また2種類以上の混合系等の抗酸化剤、光安定剤、熱安定剤等を、約0.01〜4phr添加することによってポリマ−の安定性、寿命を伸ばすことができる。これらは、たとえばトリス(ノニルフェニル)ホスファイト、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノ−ルなどである。   Trans-1,4-polybutadiene includes amine-ketones, aromatic secondary amines, monophenols, bisphenols, polyphenols benzimidazoles, dithiocarbamic acids, thioureas, By adding about 0.01 to 4 phr of an antioxidant, a light stabilizer, a heat stabilizer, or the like such as a phosphorous acid type, an organic thioic acid type, a special wax type, or a mixed type of two or more types, a polymer is obtained. Stability and life can be extended. These are, for example, tris (nonylphenyl) phosphite, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol and the like.

各々の重合方法においては、重合時間が1分〜12時間、好ましくは1分〜6時間、重合温度が−20〜100℃、好ましくは0〜50℃で行うことができる。   In each polymerization method, the polymerization can be carried out at a polymerization time of 1 minute to 12 hours, preferably 1 minute to 6 hours, and a polymerization temperature of -20 to 100 ° C, preferably 0 to 50 ° C.

特に限定されないが、前記の触媒系でブタジエンの重合を行うことができる。ただし、ポリマ−物性を損なわない範囲において少量の異種オレフィン、共役ジエン、又は非共役ジエンとの共重合を行ってもよい。オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、ノルボルネン、シクロペンテン、トリメチルビニルシランなどが挙げられる。共役ジエンとしては、イソプレン、2,3−ジメチルブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、2,4−ヘキサジエンなどが挙げられる。非共役ジエンとしては、ジシクロペンタジエン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、あるいは1,5−ヘキサジエンなどが挙げられる。   Although not particularly limited, the polymerization of butadiene can be performed using the above-described catalyst system. However, copolymerization with a small amount of a different olefin, a conjugated diene, or a non-conjugated diene may be performed as long as the physical properties of the polymer are not impaired. Examples of the olefin include ethylene, propylene, butene-1, 4-methylpentene-1, hexene-1, octene-1, norbornene, cyclopentene, and trimethylvinylsilane. Examples of the conjugated diene include isoprene, 2,3-dimethylbutadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 4-methyl-1,3-pentadiene, and 2,4-hexadiene. Examples of the non-conjugated diene include dicyclopentadiene, 5-ethylidene-2-norbornene, and 1,5-hexadiene.

上記のポリブタジエンを原料として、変性反応によりエポキシ基、水酸基、または/及びエステル基等を導入して本発明のポリブタジエン変性物を製造することができる。
上記の変性反応としては、原料ポリブタジエンを過酸化物と反応させる方法を挙げることができる。
変性反応に供する原料ポリブタジエンの形態としては、ペレット等の成型体、重合パウダーや溶媒から析出させた粉末などを挙げることができる。
過酸化物としては、過酸化水素、過酸化ナトリウムなどの過酸化物、過酢酸、過ぎ酸などの過酸などを挙げることができる。
過酸化物の量は、反応条件およびポリブタジエンの量に応じて、適宜、選択できるが、ポリブタジエン1molあたり、0.01〜 50molが好ましい。
反応方法としては、原料ポリブタジエンを、トルエン、ヘプタンなどに分散させて、過酸化物を添加し、好ましくは反応温度−30〜100℃、反応時間5分〜1週間反応させる。
The modified polybutadiene of the present invention can be produced by using the above-mentioned polybutadiene as a raw material and introducing an epoxy group, a hydroxyl group, and / or an ester group or the like by a modification reaction.
Examples of the above-mentioned modification reaction include a method of reacting a raw material polybutadiene with a peroxide.
Examples of the form of the raw material polybutadiene to be subjected to the modification reaction include a molded product such as a pellet, a polymer powder, and a powder precipitated from a solvent.
Examples of the peroxide include peroxides such as hydrogen peroxide and sodium peroxide, and peracids such as peracetic acid and succinic acid.
The amount of peroxide can be appropriately selected according to the reaction conditions and the amount of polybutadiene, but is preferably 0.01 to 50 mol per 1 mol of polybutadiene.
As a reaction method, the raw material polybutadiene is dispersed in toluene, heptane, or the like, and a peroxide is added. The reaction is preferably performed at a reaction temperature of −30 to 100 ° C. and a reaction time of 5 minutes to 1 week.

得られたポリブタジエン変性物は、原料ポリブタジエンと同様に、低温結晶構造から高温結晶構造への結晶転移温度が50〜80℃であり、結晶転移温度は、分子量、ミクロ構造などによって変えることができる。また、2つの結晶構造間の転移速度が速いので、一定温度での蓄熱が可能となる。また、融点が100〜140℃付近である。比較的低温であるため、ペレット、薄板、金属板とのラミネ−ション、中空糸、構造体、キャストフィルム等への成形加工が可能である。
原料ポリブタジエンを上記のように変性することにより、結晶転移に伴う吸熱量を適度に維持し、かつ、各種の樹脂および水などの溶媒との混和性及び分散性を向上させることができる。
The resulting modified polybutadiene has a crystal transition temperature from a low-temperature crystal structure to a high-temperature crystal structure of 50 to 80 ° C, similar to the raw material polybutadiene, and the crystal transition temperature can be changed depending on the molecular weight, the microstructure, and the like. Further, since the transition speed between the two crystal structures is high, heat can be stored at a constant temperature. Further, the melting point is around 100 to 140 ° C. Since the temperature is relatively low, lamination with pellets, thin plates, and metal plates, forming into hollow fibers, structures, cast films, and the like are possible.
By modifying the raw material polybutadiene as described above, the endothermic amount accompanying the crystal transition can be maintained at an appropriate level, and the miscibility and dispersibility with various resins and solvents such as water can be improved.

(実施例1)
IRスペクトルおよび13C NMRスペクトルから算出したトランス構造が99%であり、DSCにより求めた、結晶転移による吸熱が118J/gのトランスポリブタジエン2gを98gのトルエンに中に分散させ、窒素気流下、約99%の蟻酸1.6ml(約1.2N)および約30%の過酸化水素水10ml(約12N)を加え、4時間、それぞれ室温で反応させた。
得られたポリブタジエンは、図1に示した固体NMRチャートには、ケミカルシフト58ppmにエポキシ基のシグナルがみられた。また、130ppmには二重結合によるシグナルがみられた。
図2に示した室温反応させたトランスポリブタジエン変生物のDSCでの10℃/min昇温時の相転移温度はそれぞれ68.1℃、相転移に伴う発熱は、それぞれ110J/gであった。
図3の写真に、水にトランスポリブタジエン変性物を混合後、静置したもの(図3左側サンプル)及び、水に原料のトランスポリブタジエンを混合後、静置したもの(図3右側サンプル)を示した。図からわかるように、水にトランスポリブタジエン変性物を混合したものは懸濁しており、水にたいする分散性が大きく改善されている、一方、水に原料のトランスポリブタジエンを混合したものは、水に分散せず、水面上に分離していることから水に対する分散性が悪いことがわかる。
(Example 1)
The trans structure calculated from the IR spectrum and the 13 C NMR spectrum was 99%, and 2 g of trans polybutadiene having an endotherm of 118 J / g determined by DSC, which was determined by DSC, was dispersed in 98 g of toluene. 1.6 ml (about 1.2 N) of 99% formic acid and 10 ml (about 12 N) of about 30% aqueous hydrogen peroxide were added, and reacted for 4 hours at room temperature.
In the obtained polybutadiene, a signal of an epoxy group was observed at a chemical shift of 58 ppm in the solid-state NMR chart shown in FIG. At 130 ppm, a signal due to a double bond was observed.
The DSC of the transpolybutadiene modified product reacted at room temperature shown in FIG. 2 had a phase transition temperature of 68.1 ° C. at a temperature rise of 10 ° C./min and an exotherm accompanying the phase transition of 110 J / g.
The photograph of FIG. 3 shows a mixture obtained by mixing a modified product of trans polybutadiene in water and leaving it to stand (a sample on the left side in FIG. 3), and a mixture of water containing trans polybutadiene as a raw material and leaving it to stand (sample on the right side in FIG. 3). Was. As can be seen from the figure, the mixture of the modified trans-polybutadiene in water is suspended, and the dispersibility in water is greatly improved.On the other hand, the mixture of the raw material trans-polybutadiene in water is dispersed in water. However, since it was separated on the water surface, the dispersibility in water was poor.

(実施例2)
40℃で反応させた以外は、実施例と同様に行った。
図4に示した室温反応させたトランスポリブタジエン変生物のDSCでの10℃/min昇温時の相転移温度はそれぞれ64.7℃、相転移に伴う発熱は、97.5J/gであった。
NMRチャートを図5に示す。ケミカルシフト58ppmにエポキシ基のシグナルがみられた。また、130ppmには二重結合によるシグナルがみられた。
(Example 2)
Except having made it react at 40 degreeC, it carried out similarly to the Example.
The DSC of the transpolybutadiene modified product reacted at room temperature shown in FIG. 4 had a phase transition temperature of 64.7 ° C. at a temperature increase of 10 ° C./min, and an exotherm accompanying the phase transition of 97.5 J / g.
The NMR chart is shown in FIG. An epoxy group signal was observed at a chemical shift of 58 ppm. At 130 ppm, a signal due to a double bond was observed.

(比較例1)
60℃で反応させた以外は、実施例と同様に行った。
転移熱は示さなかった。NMRチャートを図6に示す。130ppmにおけるシグナルが見られず、トランス構造が崩壊していることが確認できた。
図7に示したDSCサーモグラムからは結晶転移等の特徴的な挙動が消失していた。
(Comparative Example 1)
Except having made it react at 60 degreeC, it carried out similarly to the Example.
No heat of transition was shown. FIG. 6 shows the NMR chart. No signal was observed at 130 ppm, confirming that the trans structure had collapsed.
From the DSC thermogram shown in FIG. 7, characteristic behavior such as crystal transition disappeared.

実施例1のポリブタジエンの固体NMRチャートを示した。The solid NMR chart of the polybutadiene of Example 1 was shown. 実施例1のトランスポリブタジエン変生物のDSCチャートを示した。The DSC chart of the trans-polybutadiene modified product of Example 1 was shown. 実施例1に、水にトランスポリブタジエン変性物を混合後、静置したもの(図3左側サンプル)及び、水に原料のトランスポリブタジエンを混合後、静置したもの(図3右側サンプル)の写真を示した。Photographs of Example 1 in which the modified product of transpolybutadiene was mixed with water and then allowed to stand (sample on the left side in FIG. 3) and those in which water was mixed with the raw material transpolybutadiene and then allowed to stand (sample on the right side in FIG. 3). Indicated. 実施例2のトランスポリブタジエン変生物のDSCチャートを示した。The DSC chart of the trans-polybutadiene modified product of Example 2 was shown. 実施例2のNMRチャートを示した。The NMR chart of Example 2 is shown. 比較例1のNMRチャートを示した。The NMR chart of Comparative Example 1 is shown. 比較例1のDSCチャートを示した。The DSC chart of Comparative Example 1 was shown.

Claims (5)

トランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエンを変性したものであって、結晶転移に伴う吸熱が単一ピークまたは連続的であり、かつ60J/g以上であるポリブタジエン変性物。 A modified polybutadiene, which is obtained by modifying a polybutadiene having a trans 1,4-structure as a main structure, and having a single peak or continuous endotherm accompanying crystal transition and 60 J / g or more. トランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエンを変性したものであって、示差走査型熱量計(DSC)で測定された等速昇温過程における結晶転移に伴う吸熱が単一ピークまたは連続的であり、かつ60J/g以上であるポリブタジエン変性物。 A modified polybutadiene having a trans 1,4-structure as a main structure, wherein an endotherm accompanying a crystal transition in a uniform heating process measured by a differential scanning calorimeter (DSC) has a single peak or a continuous peak. And a modified polybutadiene having a molecular weight of 60 J / g or more. 変性前のトランス1,4−構造を主要構造とするポリブタジエンの結晶転移に伴う吸熱が70J/g以上であることを特徴とする請求項1〜2に記載のポリブタジエン変性物。 3. The modified polybutadiene according to claim 1, wherein the polybutadiene having a trans 1,4-structure as a main structure before modification has an endotherm of 70 J / g or more due to a crystal transition. 4. トランス1,4−構造が96%以上であるポリブタジエンを変性したものであることを特徴とする請求項1〜3に記載のポリブタジエン変性物。 The modified polybutadiene according to any one of claims 1 to 3, wherein the polybutadiene having a trans 1,4-structure of 96% or more is modified. 該ポリブタジエン変性物が、ポリブタジエンにエポキシ基、水酸基、または/および、エステル基が導入されたものであることを特徴とする請求項1〜4に記載のポリブタジエン変性物。
The modified polybutadiene according to any one of claims 1 to 4, wherein the modified polybutadiene is obtained by introducing an epoxy group, a hydroxyl group, and / or an ester group into polybutadiene.
JP2004129414A 2003-04-30 2004-04-26 Polybutadiene modified material Pending JP2004346310A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004129414A JP2004346310A (en) 2003-04-30 2004-04-26 Polybutadiene modified material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003125639 2003-04-30
JP2004129414A JP2004346310A (en) 2003-04-30 2004-04-26 Polybutadiene modified material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004346310A true JP2004346310A (en) 2004-12-09

Family

ID=33543409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004129414A Pending JP2004346310A (en) 2003-04-30 2004-04-26 Polybutadiene modified material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004346310A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012532206A (en) * 2009-06-30 2012-12-13 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Brominated and epoxidized flame retardants
WO2021105037A1 (en) 2019-11-28 2021-06-03 Evonik Operations Gmbh Polyether-modified polybutadienes and process for the preparation thereof
EP4047031A1 (en) 2021-02-17 2022-08-24 Evonik Operations GmbH Amino-functional polybutadienes with comb-resistant polyether remnants and method for their production
EP4095165A1 (en) 2021-05-27 2022-11-30 Evonik Operations GmbH Polyester-polyether-modified polybutadiene and method for producing the same
WO2022248266A1 (en) 2021-05-27 2022-12-01 Evonik Operations Gmbh Hydrogenated polyether-modified polybutadienes and process for their preparation
WO2022248267A1 (en) 2021-05-27 2022-12-01 Evonik Operations Gmbh Hydrogenated polyether-modified amino-functional polybutadienes and process for their preparation

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012532206A (en) * 2009-06-30 2012-12-13 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Brominated and epoxidized flame retardants
WO2021105037A1 (en) 2019-11-28 2021-06-03 Evonik Operations Gmbh Polyether-modified polybutadienes and process for the preparation thereof
EP4047031A1 (en) 2021-02-17 2022-08-24 Evonik Operations GmbH Amino-functional polybutadienes with comb-resistant polyether remnants and method for their production
WO2022175140A1 (en) 2021-02-17 2022-08-25 Evonik Operations Gmbh Aminofunctional polybutadiene with lateral polyether radicals and method for producing same
EP4095165A1 (en) 2021-05-27 2022-11-30 Evonik Operations GmbH Polyester-polyether-modified polybutadiene and method for producing the same
WO2022248266A1 (en) 2021-05-27 2022-12-01 Evonik Operations Gmbh Hydrogenated polyether-modified polybutadienes and process for their preparation
WO2022248267A1 (en) 2021-05-27 2022-12-01 Evonik Operations Gmbh Hydrogenated polyether-modified amino-functional polybutadienes and process for their preparation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10138319B2 (en) Polymer and asphalt composition
KR101984725B1 (en) Asphalt Modifier Containing Blowing Agent and Asphalt Composition Comprising the same
KR20020013709A (en) Copolymer (Composition) for Modifying Asphalt and Asphalt Compositions
WO2015108150A1 (en) Polymer and asphalt composition
US20060155044A1 (en) Styrenic block copolymer compositions to be used for the manufacture of transparent, gel free films
JP4123019B2 (en) Cis-1,4-polybutadiene and method for producing the same
He et al. Synthesis of a high‐trans 1, 4‐butadiene/isoprene copolymers with supported titanium catalysts
JP2011079954A (en) Method for producing cis-1,4-polybutadiene and composition
JP2004346310A (en) Polybutadiene modified material
CN113480690B (en) Multipolymer and preparation method thereof
JPH05125108A (en) Hydrogenated butadienic copolymer
KR20180076827A (en) Asphalt modifier and modified asphalt composition comprising the same
EP1263841B1 (en) S-b-s compositions
JP3022888B2 (en) Hydrogenated polymer and composition thereof
JP2004277721A (en) Crystalline polymer
JP2003301112A (en) Modified polymer-containing asphalt composition
WO2016039004A1 (en) Polybutadiene and rubber composition
JPH05132598A (en) Polyvinyl chloride resin composition
JP3022887B2 (en) Hydrogenated butadiene copolymer and composition thereof
CN112745691A (en) Modified asphalt with stable thermal storage prepared from two end group polarized SBS
JP2001131217A (en) Method for production of trans-1,4-polybutadiene
WO2024070596A1 (en) Method for producing elastomer pellets
WO2024070594A1 (en) Method for producing elastomer pellets
JPS6023409A (en) Styrene-butadiene copolymer rubber
RU2666724C1 (en) Method for producing butadiene polymers or butadiene copolymers with styrene with low content of 1,2-units in butadiene part