JP2005523956A - 開始剤組成物及びアニオン重合法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LiH、NaH及びKHから選択された少なくとも1種のアルカリ金属水素化物及び少なくとも1種のアルミニウムオルガニルを含有する、アニオン重合のための開始剤組成物に関する。
R1M1(但し、M1=Li、Na、K、R1=水素、C1−10−アルキル、C6−20−アリール、C7−20−アルキル置換アリール)、及び
R2 nM2(但し、M2=周期律表の2a族、2b族又は3a族のn−価の元素、R2=水素、ハロゲン、C1−20−アルキル、C6−20−アリール)
の金属オルガニルを含有する、アニオン重合のための開始剤が開示されている。更に、スチレン−又はジエンモノマーのための相応する重合法が開示されている。
a)2ブロックコポリマーに対して30〜70質量%、有利に40〜60質量%のスチレン含分を有するスチレン−ブタジエン−2ブロックコポリマーS1−B1、又は
b)a)に記載された2ブロックコポリマーと、2ブロックコポリマーに対して10〜50質量%、有利に20〜40質量%のスチレン含分を有する第二のスチレン−ブタジエン−2ブロックコポリマーS2−B2とからの混合物、又は
c)a)に記載された2ブロックコポリマーと、3ブロックコポリマーに対して5〜75質量%、有利に20〜50質量%のスチレン含分を有するスチレン−ブタジエン−スチレン−3ブロックコポリマーS−B−Sとからの混合物
を含有する耐衝撃性ポリスチレン成形材料が殊に有利である。殊に有利に、3ブロックコポリマーとしてポリマーS1−B−S2が使用され、その際、スチレンブロックS1は20000〜200000、有利に50000〜120000の質量平均分子量Mwを有し、ブタジエンブロックBは、30000〜300000、有利に100000〜200000のMwを有し、スチレンブロックS2は1000〜100000、有利に5000〜30000のMwを有する。
以下の化合物を使用した:
Aldrich社製の固体としての水素化リチウム(LiH)及び水素化ナトリウム(NaH)
Aldrich社製のトルエン中の完成された1.0モル溶液としてのトリイソブチルアルミニウム(TIBA)
精製され、かつ酸化アルミニウムを用いて乾燥された、BASF社製のトルエン
実施例I1〜I6の一般的方法
アルカリ金属水素化物(種類及び量については第1表を参照のこと)をトルエン中のTIBAの1.0モル溶液(溶液の量については第1表を参照のこと)と一緒に25℃で撹拌下に添加し、トルエン(量については第1表を参照のこと)の添加後の混合物を50℃で24時間に亘り撹拌した。開始剤溶液が得られ、これをそのままで更に使用した。アルミニウムとアルカリ金属とのモル比は第1表に記載されている。湿度排除下に窒素雰囲気中でグローブボックス中で処理した。
1に記載された化合物、もしくは以下の化合物を使用した:
その都度、精製され、かつアルミノキサンを用いて乾燥された、BASF社製のスチレン、イソプレン及び1,3−ブタジエン、
FMC社製のsec−ブチルリチウム、
BASF社製のメタノール及びイソプロパノール、
精製され、かつアルミノキサンを用いて乾燥された、BASF社製のシクロヘキサン、
BASF社製のテトラヒドロフラン(THF)。
実施例PS1〜PS9Vの一般的方法
トルエン27mlに、撹拌下で100℃で予め実施例I1〜I6で製造された開始剤溶液 −又は実施例PS8V及びPS9Vでは固体としての開始剤− (種類及び量については第2表を参照のこと)及びモノマースチレン(量については第2表を参照のこと)を添加した。スチレン濃度の低下を定量的に観察した。所定の反応時間後(第2表を参照のこと)、メタノール1mlを添加することにより重合を中断させた。第2表には、この時点で達成された変換率が含まれている。得られたポリマー混合物から、GPC−分析により分子量Mw及びMnを測定し、多分散度Mw/Mnを算出した。第2表を参照のこと。
実施例PS4は、より高いモノマー量及びより長い反応時間により実施例PS3と異なる。この方法で、高分子量のポリマーを製造することができる。
実施例PI1〜PI3の一般的方法
トルエン27mlに、撹拌下に80℃で開始剤溶液(種類及び量については第3表を参照のこと)及びモノマーイソプレン(量については第3表を参照のこと)を添加した。イソプレン濃度の低下を定量的に観察した。所定の反応時間後(第3表を参照のこと)、メタノール1mlを添加することにより重合を中断させた。第3表には、この時点で達成された変換率が含まれている。得られたポリマー混合物から、GPC−分析によりMw及びMnを測定し、多分散度Mw/Mnを算出し(第3表を参照のこと)、13C−NMRにより種々のビニル結合の割合を測定した。
実施例 PB1
トルエン27mlに、撹拌下に80℃で、開始剤溶液I5 3ml、及び、混合物中のブタジエン濃度が1モル/lとなるような量のモノマーブタジエンを添加した。ブタジエン濃度の低下を定量的に観察した。反応時間2日後、メタノール1mlを添加することにより重合を中断させた。達成された変換率は10%であった。13C−NMRにより、1,2−ビニル結合25%及び1,4−トランス−結合55%を測定した。
実施例PSB1〜PSB4の一般的方法
直鎖状ブロックコポリマーを、スチレンないしブタジエン−スチレン−混合物の逐次重合により製造した。これにシクロヘキサン500mlを装入し、撹拌した。第4a表に、個々のブロックにおいて使用した開始剤、モノマー及び温度を示す。モノマーが前のブロックのために消費された後になって初めて、モノマー及び開始剤を次のブロックのために添加した。実施例PSB1及びPSB2の場合、反応を最終的にイソプロパノールを用いて中断させた。第4b表には、更に、得られたポリマーのブロック構造及びブロックポリマー中の個々のブロックの質量割合が含まれている。
I5:実施例I5からの開始剤溶液
1M TIBA :トルエン中のTIBAの1.0モル溶液
B:モノマーブタジエン
S:モノマースチレン
}:一緒の添加
を表す。
S1、S2、S3:スチレンブロック
(B/S)1、(B/S)2:ブタジエン−スチレン−ブロック
を表す。
ゴム成分として、スチレン−ブタジエン−ブロックコポリマーKを使用し、その際、ブロックコポリマーK1、K2及びK3を本発明によらずにsec−ブチルリチウムの使用下に製造する。
K1に関しては、DE−A10022504号、実施例K1、第4頁、第10〜25行に記載されている通りに処理した。K2に関しては、DE−A10022504号、実施例K3、第4頁、第42〜56行に記載されている通りに処理した。分子量Mwは、ゴムK1の場合ポリブタジエンブロック100000、ポリスチレンブロック85000であり、ゴムK2の場合ポリブタジエンブロック160000、ポリスチレンブロック95000であった。
DE−A10022504号、実施例K5、第5頁、第6〜20行に記載されている通りに処理した。分子量Mwは:第一のスチレンブロック15000、ブタジエンブロック120000、第二のスチレンブロック70000であった。
1.9l−撹拌釜中で、撹拌下に連続的に、
HI1に関してはスチレン363g/h、
HI2に関してはスチレン380g/h、
HI3に関してはスチレン361g/h、
及び
HI1に関してはゴム溶液K1 653g/h、
HI2に関してはゴム溶液K2 661g/h、
HI3に関してはゴム溶液K3 688g/h、
及び
HI1に関しては開始剤I3 35ml/h、
HI2に関しては開始剤I6 35ml/h、
HI3に関しては開始剤I3 35ml/h
を供給し、90℃(HI2:93℃)に維持した。混合物は、HI1に関しては41質量%、HI2に関しては43質量%、HI3に関しては40質量%の固体含量を有しており、サイズの等しい2つの加熱領域(第一の領域の内部温度120℃、第二の領域の内部温度160℃)を備えた撹拌された4l−塔型反応器中に搬送した。反応器の排出分をトルエン中のメタノールの10質量%溶液10g/hと混合し、その後、混合機に導通させ、該混合機中に反応混合物に対して2.5質量%で鉱油を供給し、最終的に、240℃に加熱された管領域に導通させた。最終的に、制御フローバルブを介して10ミリバールで運転された真空容器中に放圧した。溶融物をコンベヤスクリューを用いて排出し、造粒した。変換率は定量的であった。
HI1に関しては168000、HI2に関しては163000、HI3に関しては175000の分子量Mwを有し、
HI1に関しては2.8、HI2に関しては2.6、HI3に関しては2.7の多分散度Mw/Mnを有していた。
実施例HI3を繰り返したが、但し開始剤I6を使用した。
HIPS−顆粒から、DIN 16770第1部に準拠した圧縮された試験体及びISO3167に準拠した噴霧された試験体を製造した。
Claims (14)
- アニオン重合のための開始剤組成物において、LiH、NaH及びKHから選択された少なくとも1種のアルカリ金属水素化物及び少なくとも1種のアルミニウムオルガニルを含有することを特徴とする、アニオン重合のための開始剤組成物。
- アルミニウム対アルカリ金属のモル比が0.01:1〜5:1である、請求項1記載の開始剤組成物。
- アルミニウムオルガニルとしてトリイソブチルアルミニウムが使用されている、請求項1又は2記載の開始剤組成物。
- LiH、NaH及びKHから選択された少なくとも1種のアルカリ金属水素化物及び少なくとも1種のアルミニウムオルガニルを含有する開始剤組成物の製造法において、アルカリ金属水素化物と不活性炭化水素中に溶解又は懸濁されたアルミニウムオルガニルとを混合し、混合物を0〜120℃の温度で少なくとも2分間熟成させることを特徴とする、開始剤組成物の製造法。
- 開始剤組成物の存在でのスチレンモノマー又はジエンモノマーのアニオン単独重合法又はアニオン共重合法において、開始剤組成物が、LiH、NaH及びKHから選択された少なくとも1種のアルカリ金属水素化物及び少なくとも1種のアルミニウムオルガニルを含有することを特徴とする、アニオン単独重合法又はアニオン共重合法。
- アルミニウム対アルカリ金属のモル比が0.01:1〜5:1である、請求項5記載の方法。
- アルミニウムオルガニルとしてトリイソブチルアルミニウムを使用する、請求項5又は6記載の方法。
- スチレンモノマーとしてスチレンを使用する、請求項5から7までのいずれか1項記載の方法。
- ジエンモノマーとして、ブタジエン又はイソプレン又はそれらの混合物を使用する、請求項5から8までのいずれか1項記載の方法。
- ポリマーを製造するための、請求項1から3までのいずれか1項記載の開始剤組成物の使用。
- 請求項5から9までのいずれか1項記載の方法により得ることができるポリマー。
- ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン及びスチレン−ブタジエン−ブロックコポリマーから選択された、請求項11記載のポリマー。
- 成形体、フィルム、繊維及びフォームを製造するための、請求項11又は12記載のポリマーの使用。
- 請求項11又は12記載のポリマーからの、成形体、フィルム、繊維及びフォーム。
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