JP2013506012A - イソオレフィンポリマーおよびイソオレフィンポリマーを調製するためのプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イソオレフィンポリマーおよびイソオレフィンポリマーを調製するためのプロセスに関する。本発明は、特に、水性反応媒体中でのイソオレフィンモノマーのカチオン重合のための重合プロセス、および上記プロセスによって得られるイソオレフィンポリマーに関する。1つの実施形態においては、本発明は、イソオレフィンモノマーのカチオン重合のための重合プロセス、および上記プロセスによって得られるイソオレフィンポリマーに関する。他の実施形態においては、本発明は、イソオレフィンを、共役のジオレフィンおよび/または芳香族ビニル化合物とカチオン重合させるための、重合プロセス、ならびに上記プロセスによって得られるイソオレフィン共重合体に関する。
カチオン重合は、ポリマー材料を合成するための重要なプロセスの1つである。イソオレフィンモノマー(例えば、イソブテン)の単独重合体、イソオレフィンとイソプレンとの共重合体(例えば、ブチルゴム)、およびイソオレフィンと芳香族ビニル化合物(例えば、スチレンまたはその誘導体)との共重合体(例えば、イソブテンとp−メチルスチレンとの共重合体)は、カチオン重合による最も基本的な工業製品であり、大きな市場の需要を有する。微小量の不純物は、カチオン重合のプロセスに対して非常に大きな影響を与えるので、カチオン重合は、酸素および水がほとんど存在しない条件下にて、ならびに高い純度の不活性ガスを用いる保護の下にて、そしてスラリー重合および溶液重合といった技術的なプロセスによって行われることを必要とする。例として、スラリー重合のプロセスによるブチルゴムの工業製品を挙げると、カチオン重合は、乾性クロロアルカンの反応媒体の中で、−100℃の低い温度にて行われることが必要である。イソブテン、イソプレンおよびクロロアルカン(例えば、塩化メチル)といった原材料は、厳密に精製されることなしに、および乾燥されることなしには用いられ得ない。重合の後に、塩化メチル、未反応のモノマーのイソブテンおよび未反応のモノマーのイソプレンは、分離されることおよび回収されることが必要であり、そして、次いでさらに厳密に精製されることおよび乾燥されることが必要である。さらに、HClは、後処理の間に塩化メチルから生成され、その結果として装置が明らかに腐食する。カチオン性の溶液重合によるブチルゴムの生成において、重合温度が低下するとともに溶液粘度が顕著に増加するために、熱移動および物質移動は困難である。これによって、モノマーの変換率は、20%〜30%よりも低く制御されなければならない。その結果として、生産効率は低く、そして製品品質は、改善されることおよび制御されることが困難である。多量の溶媒は、回収されることおよび精製されることが必要であり、そして溶媒回収装置、調製する単位、および高い処理能力を有する乾燥系は、同様に構成されることが必要である。一方、重合系における水の含有量および酸素の含有量は、高い分子量を有するブチルゴムを合成するために、数ppm以下にまで必然的にかつ厳密に制御されるべきである。よって、カチオン重合によるイソオレフィンポリマー(例えば、ブチルゴム)を調製するための、このような現在の技術的な手順は、複雑化し、装置および原材料に対して、厳格な要求を有し、そして高い生産コストを有する。現在の類似したカチオン重合系は、有機溶媒を反応媒体として用い、この反応媒体中における含水量は、数ppmよりも低いことが必要とされる。カチオン重合による現在の工業製品において、慣習的なカチオン重合のプロセスおよび類似の連続重合の技術的な手順は、重合系および原材料が、酸素および水のほとんど存在しない厳密な反応条件を達成し得るように、非常に厳密に脱水された手順および脱酸素された手順を必要とし、そして高純度の不活性ガスの保護の下にて行われることが必要である。上記手順は、重合プロセスおよび重合の手順を非常に複雑化し、そして結果的に作業条件に対する厳格な要求、高額な装置への投資、高い生産コスト、大きな技術的困難および多くの化学的なプロセス単位を有する。
本発明の1つの目的は、先行技術における1つまたは複数の欠点を克服するために、ビニルモノマーのカチオン重合のための重合プロセス、および上記プロセスによって得られる相当するポリマーを提供することである。特に、本発明の1つの目的は、本発明の開始系を用いることによる、水性反応媒体中でのビニルモノマーのカチオン単独重合またはカチオン共重合のための重合プロセスを提供することである。本発明の上記の目的および他の目的は、本明細書中にて開示される本発明の実施形態の方法によって果たされる。
(1)開始剤、添加剤、ルイス酸および任意の希釈剤からなる開始系、
水性反応媒体、
イソオレフィンモノマーおよび共重合可能な任意のモノマー、ならびに
任意の分散剤
含む重合系を形成する工程、ならびに
(2)上記工程(1)にて形成した重合系を重合させて、上記イソオレフィンモノマーの単独重合体、またはイソオレフィンモノマーと共重合可能な任意のモノマーとの共重合体を得る工程
を包含する重合プロセス。
まず開始系を形成し、次いで、得られた開始系を、イソオレフィンモノマー、共重合可能な任意のモノマー、水性媒体および任意の分散剤と混合すること、あるいは、
開始剤、添加剤、ルイス酸および任意の希釈剤からなる群より選択された1つまたは複数を、イソオレフィンモノマー、共重合可能な任意のモノマー、水性反応媒体および任意の分散剤と直接的に混合すること
を含む、実施形態1の重合プロセス。
開始剤、添加剤、ルイス酸および任意の希釈剤と混合すること、あるいは、
まず開始剤とルイス酸とを混合し、次いで、添加剤とを混合すること、あるいは、
まず添加剤とルイス酸とを混合し、次いで、開始剤とを混合すること
を含む、実施形態2の重合プロセス。
開始剤を、イソオレフィンモノマー、共重合可能な任意のモノマーおよび水性反応媒体の混合物に直接的に加えること、あるいは、
開始剤の一部を、イソオレフィンモノマー、共重合可能な任意のモノマーおよび水性反応媒体の混合物に加え、残りの開始剤を、添加剤およびルイス酸と混合し、その後に重合系に加えること
を含む、実施形態2の重合プロセス。
CH2=CR1R2
を有する化合物から選択される実施形態1〜6のいずれか1つの重合プロセスであって、
R1は、HまたはC1〜C10アルキル、好ましくはメチルを表しており、R2は、C1〜C10アルキルまたはC3〜C10シクロアルキルを表しており、および/あるいは
上記共重合可能なモノマーは、共役のまたは非共役のC4〜C20ジオレフィン、芳香族ビニル化合物、および共役のまたは非共役のC4〜C20ジオレフィンと芳香族ビニル化合物との組合せからなる群より選択される、重合プロセス。
本発明は、水性反応媒体中でのビニルモノマーのカチオン重合のための開始系を提供する。
本発明の開始系は、水性反応媒体中にてカチオン重合が可能なモノマーのカチオン重合を開始するための開始系である。本発明の開始系は、開始剤、ルイス酸、添加剤および任意の希釈剤を含む。
開始剤は、陽イオン供給源を供給し得る化合物からなる群、詳細には、プロトンを供給し得る化合物からなる群より選択されるか、あるいは、カチオン生成物として用いられる、官能基を有する、三級アルキルまたは三級アラルキルの有機化合物からなる群より選択されるか、あるいは、ハロゲン化水素とモノマーとの添加剤からなる群より選択されるか、あるいはこれらの物質の混合物であり、好ましくは、プロトンを供給し得る化合物および/またはハロゲン化水素およびモノマーの付加物からなる群より選択される。
本発明に従えば、ルイス酸は、金属ハロゲン化物または金属有機ハロゲン化物である。
本発明に従えば、添加剤は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子およびリン原子を含む少なくとも1つの有機化合物であり得、好ましくはR−X−Yの一般構造式を有する。
希釈剤は、本発明の開始系において、溶液または分散液を形成するために他の成分と混合することができる任意の有機溶媒または無機溶媒であり得る。そのような有機溶媒が好ましく、そして上記有機溶媒は、アルカン、シクロアルカン、芳香族化合物およびハロゲン化した炭化水素、ならびにそれらの混合物からなる群より1つ選択される。ハロゲン化した炭化水素は、例えば、ハロゲン化したアルカン、ハロゲン化したシクロアルカン、またはハロゲン化した芳香族化合物である。芳香族化合物は、例えば、フェニルおよび一置換したアルキルベンゼンまたは複数置換したアルキルベンゼンである。
本発明の上記イソオレフィンポリマーは、イソオレフィンモノマーの単独重合体およびイソオレフィンモノマーと共重合可能なモノマーとの共重合体を含む。
本明細書中にて使用されるイソオレフィンモノマーは、先行技術にて一般的に使用された種々のイソオレフィンモノマー(例えば、US5668232Aにて開示されたイソオレフィンモノマー)である。そのような特許の全文は、本明細書中に含まれている。
CH2=CR1R2
を有するイソオレフィンモノマーは、本発明において好ましく使用されている。ここで、R1は、H、C1〜C10アルキル、好ましくはメチルを表しており、R2は、C1〜C10アルキルまたはC3〜C10シクロアルキルを表す。
本発明にて使用されている共重合可能なモノマーは、一価不飽和の有機化合物または多価不飽和の有機化合物を含み、例えば、共役のまたは非共役のC4〜C20ジオレフィン(US5668232Aにて開示されている。)、および芳香族ビニル化合物(US200400149A1にて開示されている。)、ならびにC4〜C20ジオレフィンと芳香族ビニル化合物との組合せから選択される。
本発明の水性反応媒体は、有機溶媒および水を含む混合反応媒体であるか、あるいは、水が優勢(prominant)反応媒体であるか、あるいは、完全に水である反応媒体である。水性反応媒体にて、水は、反応媒体の体積に対して、好ましくは3.5%〜100%、より好ましくは5%〜100%である。
本発明のプロセスは、反応効率および製品品質を向上させるために、モノマーの高い変換率および高い分子量を有するポリマーの生成物を得るために、ならびに現在の技術の難点を解決するために、重合系が、均質に分散した状態における不均質な重合系を提示することを可能にする。
本発明は、上述した開始系を水性反応媒体中にて用いて誘導されるモノマーのカチオン重合のプロセスを提供する。
1.慣習的なルイス酸は、水性反応媒体中または完全に水である反応媒体中にて行われるカチオン重合のプロセスにて用いられ得る。
2.水性反応媒体は、重合の間に水性媒体のより良い分散効果および高い熱移動効果を成し遂げ得、これによって、重合系における温度分布の均等性が向上させ、製品品質を制御し、エネルギー消費を低減し、エネルギーを節約し、排出を減少させ、そして生産コストを削減するという点で有利である。
3.本発明の技術は、先行技術におけるハロゲン化した炭化水素(例えば、塩化メチル)を使用しないといった効果を果たし得、以下の利点を有する:
(1)原材料のコストを大幅に低減するために、環境に優しくなく、高価なハロ炭化水素と安価でありかつ環境に優しい水とを置き換える;
(2)環境に優しくないハロゲン化した炭化水素を用いることによって結果として起こり得る環境汚染を排除する;
(3)技術的なプロセスを簡易化し、タンクに貯蔵すること、精留すること、塩化メチルを乾燥すること等の化学的なユニットを取り除く。
(4)構成および作業に関連する費用を避け、装置への投資を低減させ、エネルギーを節約し、費用を削減する;
(5)後処理の間に生じる、装置の激しい腐食といった現象および廃ガスによる環境汚染を除去する。
4.生産効率を向上する、および他の局面から生産コストを低減する目的を果たすために、重合系におけるモノマーの仕込み量およびポリマーの量を上昇させることによって、同一の体積を有する装置における生成物はより多く生産される。
5.冷却装置の負荷を低減するため、低熱源の消費を低下させるためおよびエネルギー消費および材料の消費を低減するために、ほどよく上昇した重合温度(例えば、−60℃))にて重合させる。
6.水性反応媒体中の有機溶媒としてアルカンまたはシクロアルカンを用いる条件下にて、均質に分散した不均質性の重合系を得、重合プロセスを変更し、現在の溶液重合のプロセスの欠点および問題を克服し、熱移動および物質移動の効果を向上し、製品品質を改善し、そしてモノマーの重合の変換速度および生産効率を向上する。
7.本発明は、完全に水性である媒体中でのビニルモノマーのカチオン重合を行い、溶媒を貯蔵するタンク、乾燥するおよび精製する系、ならびに分離するおよび回収する系を省略し、同時に相当する装置が行う仕事(land occupation)および構成する投資を節約し、相当する技術的なプロセスを回避し、材料の消費およびエネルギー消費を低減し、生産コストを低減する。
本発明は、下記の実施例によって例証されるが、その範囲またはその実行する方法は、その実施例によって限定されない。
−60℃の温度にて、水、5gのLiCl、0.26gのNaCl、0.1gのソルビタンモノオレエートおよびイソブテンを重合装置に加えた。ここで、全量は35mLであった。反応媒体中の水は、100%の体積分率を占めており、および反応系におけるIBは、5mol/Lの濃度であった。重合を開始するために、水、トリフェニルホスホラスサルファイド、ジ−t−ブチル−p−クミルペルオキシドおよびAlCl3(水:ジ−t−ブチル−p−クミルペルオキシド:トリフェニルホスホラスサルファイド:AlCl3のモル比は、6×10−3:3.4×10−4:0.7:1であった。)を含む開始系溶液を加え、IBに対するAlCl3のモル比が6.4×10−3:1となるようにした。1時間にわたる反応の後に、反応を停止するためにNaOH/エタノール溶液を加えた。ここで、NaOHは5%の質量パーセントを有する。未反応のイソブテンを水を用いて洗浄し、凝固させ、分離した後に、次いで水を含む重合生成物を得た。振動篩を用いることによって空気乾燥し、圧縮することによって脱水した後に、乾燥したポリイソブテン生成物を得た。重合生成物の収率は、65%であり、Mwは6.3×105であり、Mw/Mnは5.0であった。
−60℃の温度にて、水、5gのLiCl、0.26gのNaCl、0.2gのソルビタンモノオレエート、イソプレン(IP)およびイソブテンを重合装置に加えた。ここで、全量は40mLであった。反応媒体中の水相は、100%の体積分率を占めており、反応系におけるIBは、5.8mol/Lの濃度であり、IBに対するIPのモル比は、0.006:1であった。攪拌条件下にて、重合を開始するために、水、ジフェニルエーテルおよびAlCl3(水:ジフェニルエーテル:AlCl3のモル比は、4.47×10−2:4:1であった。)を含む開始系溶液を加え、IBに対するAlCl3のモル比が3.8×10−3:1となるようにした。10分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。共重合体の収率は、70%であり、Mwは1.3×105であり、Mw/Mnは3.2であり、IPの含有率は0.9mol%であった。
−60℃の温度にて、水、5gのLiCl、0.26gのNaCl、イソブテン(IB)、0.1gのソルビタンモノオレエートおよび0.005gのドデシル硫酸ナトリウムを重合装置に加えた。ここで、全量は30mLであった。反応媒体中の水相は、100%の体積分率を占めており、[IB]=3.9mol/Lであった。攪拌条件下にて、重合を開始するために、水、p−ジクミルアセテート、ジフェニルエーテルおよびAlCl3(水:p−ジクミルアセテート:ジフェニルエーテル:AlCl3のモル比は、7.4×10−3:1×10−4:1:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が3.8×10−4:1となるようにした。重合系は、乳白色の均質に分散した状態を示した。2分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。ポリマーの収率は、24%であり、Mwは2.1×105であり、Mw/Mnは3.4であった。
−60℃の温度にて、水、3.8gのLiCl、0.2gのNaCl、0.2gのソルビタンモノオレエート、0.01gのセチルトリメチルアンモニウムブロミドおよびイソブテンを重合装置に加えた。ここで、全量は30mLであった。反応媒体中の水相は、100%の体積分率を占めており、[IB]=5.8mol/Lであった。攪拌条件下にて、重合を開始するために、オルトクレゾール、フタル酸エーテル(phthalic ether)、水およびAlCl3(水:オルトクレゾール:フタル酸エーテル:AlCl3のモル比は、3×10−2:3×10−2:0.8:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が5×10−3:1となるようにした。重合系は、均質に分散した状態を示した。1分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。モノマーの変換率は、48%であり、Mwは1.9×105であり、Mw/Mnは3.6であった。
−60℃の温度にて、水、5gのLiCl、0.26gのNaCl、0.12gのソルビタンモノオレエート、イソブテンおよびイソプレンを重合装置に加えた。ここで、全量は35mLであった。反応媒体中の水相は、100%の体積分率を占めており、反応系におけるIBは、5mol/Lの濃度であり、IBに対するIPのモル比は、0.017:1であった。攪拌条件下にて、重合を開始するために、水、N,N−ジメチルアセトアミドおよびAlCl3(水:N,N−ジメチルアセトアミド:AlCl3のモル比は、2×10−3:0.7:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が6×10−3:1となるようにした。2分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。重合の生成物の収率は、60%であり、Mwは8.4×104であり、Mw/Mnは2.5であり、IPは2.1mol%の含有率であった。
−60℃の温度にて、水、5gのLiCl、0.26gのNaCl、0.1gのソルビタンモノオレエートおよびイソブテンを重合装置に加えた。ここで、全量は35mLであった。反応媒体中の水相は、100%の体積分率を占めており、反応系におけるIBは、5mol/Lの濃度であった。攪拌条件下にて、重合を開始するために、水、ジフェニルエーテルおよびAlCl3(水:ジフェニルエーテル:AlCl3のモル比は、3×10−3:4:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が5×10−3:1となるようにした。5分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。重合生成物の収率は、44%であり、Mwは1.2×105であり、Mw/Mnは3.3であった。
−60℃の温度にて、5gのLiCl、0.26gのNaCl、水、n−ヘキサン、イソブテンおよびp−メチルスチレン(MSt)を重合装置に加えた。ここで、全量は42mLであった。反応媒体中の水相は、100%の体積分率を占めており、反応系におけるIBは、5.8mol/Lの濃度であり、p−メチルスチレンは0.36mol/Lの濃度であった。攪拌条件下にて、重合を開始するために、水、ジフェニルスルホキシドおよびAlCl3(水:ジフェニルスルホキシド:AlCl3のモル比は、4×10−2:1:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が6.0×10−3:1となるようにした。2分間の反応の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。共重合の生成物の収率は、40%であり、Mwは8.5×104であり、Mw/Mnは4.0であり、共重合体におけるp−メチルスチレンは20%の質量パーセントを有していた。
−60℃の温度にて、イソブテン、水、7.6gのLiCl、0.4gのNaClおよび0.5mLのオレイン酸を重合装置に加えた。ここで、全量は36mLであった。反応媒体中の水は、100%の含有量であり、反応系におけるIBは、1.9mol/Lの濃度であった。攪拌条件下にて、水、ジフェニルエーテルおよびAlCl3(水:ジフェニルエーテル:AlCl3のモル比は、5×10−3:8:1であった。)を含む開始系を加え、7日間沈静させた後に重合を開始するために用い、IBに対するAlCl3のモル比が0.011:1となるようにした。5分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。ポリマーの収率は、34%であり、Mwは7.6×104であり、Mw/Mnは3.7であった。
−60℃の温度にて、イソブテン、水、7.6gのLiCl、0.4gのNaClおよび0.4gのソルビタンモノオレエートを重合装置に加えた。ここで、全量は44mLであった。反応媒体中の水相は、100%の体積分率を占めており、反応系におけるIBは、3.7mol/Lの濃度であった。攪拌条件下にて、水、ジフェニルエーテル、塩化ベンジルおよびAlCl3(水:ジフェニルエーテル:塩化ベンジル:AlCl3のモル比は、5×10−3:8:2.5×10−4:1であった。)を含む開始系を加え、7日間沈静させた後に重合を開始するために用い、IBに対するAlCl3のモル比が0.005:1となるようにした。3分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。ポリマーの収率は、42%であり、Mwは3.8×105であり、Mw/Mnは2.6であった。
−30℃の温度にて、20mLのIBモノマー、20mLの、23%のLiClおよび1.2%のNaClを含む水溶液を重合装置に加えた。反応媒体中の水相は、100%の体積分率を占めており、重合系におけるIBは、5.8mol/Lの濃度であった。均質に混合した後に、重合を開始するために、水、ジフェニルエーテルおよびAlCl3(水:ジフェニルエーテル:AlCl3のモル比は、3×10−3:4:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が1×10−2:1となるようにした。10分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。ポリマーの収率は、89%であり、Mwは7.8×103であり、Mw/Mnは1.8であった。
−60℃の温度にて、5gのLiCl、0.26gのNaCl、水、n−ヘキサン、イソブテンおよびp−メチルスチレン(MSt)を重合装置に加えた。ここで、全量は42mLであった。反応媒体中の水相が、48%の体積分率を占めており、n−ヘキサンが52%の体積分率を占めていた。反応系におけるイソブテンは、1.4mol/Lの濃度であり、p−メチルスチレンは、0.4mol/Lの濃度であった。重合を開始するために、水、トリブチルホスフィート、ジフェニルスルホキシドおよびAlCl3(水:トリブチルホスフィート:ジフェニルスルホキシド:AlCl3のモル比は、0.2:0.02:1:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が1×10−2:1となるようにした。2分間の反応の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。共重合の生成物の収率は、58%であり、Mwは1.1×105であり、Mw/Mnは6.3であり、共重合体におけるp−メチルスチレンは、61%の質量パーセントを占めていた。
−60℃の温度にて、水、5gのLiCl、0.26gのNaCl、n−ヘキサンおよびイソブテン(IB)を重合装置に加えた。ここで、全量は40mLであった。反応媒体中の水相は、57%の体積分率を占めており、n−ヘキサンは、43%の体積分率を占めており、反応系におけるイソブテンは、1.5mol/Lの濃度であった。攪拌条件下にて、重合を開始するために、水、HCl、トリフェニルホスフィンおよびAlCl3(水:HCl:トリフェニルホスフィン:AlCl3のモル比は、0.02:0.01:0.94:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が1.0×10−2:1となるようにした。2分後に、重合を静止した。重合の生成物の収率は、55%であり、Mwは4.8×105であり、Mw/Mnは4.3であった。
−60℃の温度にて、水、5gのLiCl、0.26gのNaCl、イソブテンおよびn−ヘキサンを重合装置に加えた。ここで、全量は40mLであった。反応媒体中の水相が、57%の体積分率を占めており、反応系におけるイソブテンは、1.5mol/Lの濃度であった。重合を開始するために、水、トリフェニルホスフィンオキシドおよびAlCl3(水:トリフェニルホスフィンオキシド:AlCl3のモル比は、0.028:1:1であり、8日間沈静させた後に用いた。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が5×10−3:1となるようにした。0.5分間の反応の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。重合の生成物の収率は、68%であり、Mwは4.9×105であり、Mw/Mnは2.8であった。
−60℃の温度にて、n−ヘキサン、イソブテン、7.6gのLiCl、0.4gのNaClおよび水を重合装置に加えた。ここで、全量は50mLであった。反応媒体中の水相は、63%の体積分率を占めており、反応系におけるイソブテンは、0.46mol/Lの濃度であった。重合を開始するために、水、スルホランおよびAlCl3(水:スルホラン:AlCl3のモル比は、0.05:0.79:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が3.8×10−2:1となるようにした。均質に分散した重合系を攪拌することにより形成した。2分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。重合の生成物の収率は、52%であり、Mwは5.2×105であり、Mw/Mnは7.7であった。
−40℃の温度にて、68重量%の質量分率であるエチレングリコール、イソブテン、イソオクテンおよび0.2gのソルビタンステアレートを有する水溶液を重合装置に加えた。ここで、全量は57mLであった。反応媒体中の水は、22%の体積分率を占めており、反応系における[IB]は、1.6mol/Lの濃度であった。攪拌条件下にて、重合を開始するために、水、ジフェニルエーテルおよびAlCl3(水:ジフェニルエーテル:AlCl3のモル比は、1.5×10−2:4:1であった。)を含む開始系を加え、IBに対するAlCl3のモル比が1.0×10−2:1となるようにした。重合系は、均質に分散した状態を示した。10分間の重合の後に、停止するための方法および後処理の方法としては、実施例1と同一の方法を用いた。ポリマーの収率は、62%であり、Mwは2.2×105でありMw/Mnは3.3であった。
Claims (8)
- カチオン重合のための重合プロセスであって、
(1)開始剤、添加剤、ルイス酸および任意の希釈剤からなる開始系、
水性反応媒体、
イソオレフィンモノマーおよび共重合可能な任意のモノマー、ならびに
任意の分散剤
を含む重合系を形成する工程、ならびに
(2)上記工程(1)にて形成した重合系を重合させて、上記イソオレフィンモノマーの単独重合体、または、上記イソオレフィンモノマーと上記共重合可能な任意のモノマーとの共重合体を得る工程
を包含する、重合プロセス。 - 前記工程(1)が、
まず開始系を形成し、次いで、得られた開始系を、イソオレフィンモノマー、共重合可能な任意のモノマー、水性反応媒体および任意の分散剤と混合すること、あるいは
開始剤、添加剤、ルイス酸および任意の希釈剤からなる群より選択された1つまたは複数を、イソオレフィンモノマー、共重合可能な任意のモノマー、水性反応媒体および任意の分散剤と直接的に混合すること
を含む、請求項1に記載の重合プロセス。 - バッチ式重合法、半連続重合法または連続重合法である、請求項1または2に記載の重合プロセス。
- 前記イソオレフィンモノマーが、下記の構造式
CH2=CR1R2
を有する化合物から選択される請求項1〜3のいずれか一項に記載の重合プロセスであって、
R1は、HまたはC1〜C10アルキル、好ましくはメチルを表しており、R2は、C1〜C10アルキルまたはC3〜C10シクロアルキルを表しており、および/あるいは
前記共重合可能なモノマーは、共役のまたは非共役のC4〜C20ジオレフィン、芳香族ビニル化合物、および共役のまたは非共役のC4〜C20ジオレフィンと芳香族ビニル化合物との組合せからなる群より選択される、重合プロセス。 - 前記水性反応媒体が、ハロゲン化した炭化水素を含まない、請求項1〜4のいずれか一項に記載の重合プロセス。
- 前記重合系が、重合前、重合中および/または重合後において、均質に分散した状態を示し、そしてその粒子サイズが、好ましくは1〜3000μmの範囲である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の重合プロセス。
- 前記重合が、−100℃〜50℃の範囲の温度にて、好ましくは−85℃〜35℃の範囲の温度にて、より好ましくは−75℃〜15℃の範囲の温度にて行われる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の重合プロセス。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の重合プロセスによって調製された、イソオレフィンモノマーの単独重合体、またはイソオレフィンモノマーと共重合可能な任意のモノマーとの共重合体。
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