JP2014108977A - Method of manufacturing branched butadiene polymer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分岐状ブタジエン系重合体を連続的に製造する方法及び分岐状ブタジエン系重合体に関する。 The present invention relates to a method for continuously producing a branched butadiene polymer and a branched butadiene polymer.
1,3−ブタジエンの単独重合体又は1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物の共重合体からなり分岐形状を有する分岐状ブタジエン系重合体の製造方法としては、一般的に、アニオン重合開始剤の存在下で1,3−ブタジエン単量体を単独又はスチレン等の芳香族ビニル化合物とともに(共)重合させて得られる活性末端を有する線形(共)重合体を、分子内に複数の反応点を有する多官能カップリング剤と反応させる方法が知られている。
前記分岐状ブタジエン系重合体は、線状ブタジエン系重合体と比較し、重量平均分子量を同一とした時の希薄溶液中での分子鎖の広がりを抑えられるため、比較的低い溶液粘度(例えば、5重量%スチレン溶液粘度など)を示し、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)などスチレン系樹脂改質用途に好適に用いられる。
このような分岐状ブタジエン系重合体を連続的に製造する方法として、例えば特許文献1及び2のように、テトラクロロシラン等のポリハロゲン化ケイ素化合物をカップリング剤として使用して、製造する方法が一般的に知られている。しかしながら、前記カップリング剤は、反応部位としてハロゲン原子を含み、カップリング反応後に例えばLiCl等のハロゲン化合物が副生し、ポリマー内に残留してしまうため好ましくなく、ハロゲン化合物の低減化が望まれている。
他方、非ハロゲン系カップリング剤を使用する方法として、例えば特許文献3ではエポキシ系カップリング剤を使用する方法が、特許文献4ではテトラアルコキシシラン化合物をカップリング剤として使用する方法が、各々提案されている。
As a method for producing a branched butadiene-based polymer having a branched shape and comprising a homopolymer of 1,3-butadiene or a copolymer of 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound, an anionic polymerization initiator is generally used. A linear (co) polymer having an active end obtained by (co) polymerizing a 1,3-butadiene monomer alone or with an aromatic vinyl compound such as styrene in the presence of A method of reacting with a polyfunctional coupling agent having the following is known.
Since the branched butadiene-based polymer can suppress the spread of molecular chains in a dilute solution when the weight average molecular weight is the same as that of the linear butadiene-based polymer, a relatively low solution viscosity (for example, 5 wt% styrene solution viscosity, etc.) and is suitably used for styrenic resin modification applications such as high impact polystyrene (HIPS).
As a method for continuously producing such a branched butadiene-based polymer, for example, as in Patent Documents 1 and 2, there is a method for producing a polyhalogenated compound such as tetrachlorosilane as a coupling agent. Generally known. However, the coupling agent contains a halogen atom as a reaction site, and a halogen compound such as LiCl is produced as a by-product after the coupling reaction and remains in the polymer, which is not preferable. Reduction of the halogen compound is desired. ing.
On the other hand, as a method using a non-halogen coupling agent, for example, Patent Document 3 proposes a method using an epoxy coupling agent, and Patent Document 4 proposes a method using a tetraalkoxysilane compound as a coupling agent. Has been.
しかしながら、上記従来技術は、分岐状ブタジエン系重合体を連続的に製造する場合に改善の余地があった。
すなわち、本発明者らは、分岐状ブタジエン系重合体を連続的に製造する方法を検討する過程で、同方法には、重合反応器内を常に高温に保ち連続的に重合反応させるために反応器内で溶媒に不溶のゲルを生じやすいという問題点があることを見出した。
前記ゲルは、ポリマー中に混入すると、例えばHIPSの製造工程において、スチレン溶液とした際に不溶物となり、フィルターの目詰まりによるロス等の問題を生じうるところ、前記従来技術ではゲルに対する対策が不十分であり、ゲルの発生が低減された分岐状ブタジエン系重合体の連続的製造方法はこれまで提案されていない。
また、上記従来技術で得られる分岐状ブタジエン系重合体には、前記ゲルの混入以外に、他の特性面からも改善の余地がある。
すなわち、前記特許文献3のエポキシ系カップリング剤ではカップリング反応後のポリマー内にLiが残存し、得られたゴムが黄色みを帯び、ゴムの色や外観に関してまだ改善の余地がある。特許文献4の方法は、回分形式であり、得られる重合体の分子量分布が狭い(すなわち、Mw/Mnが小さい)。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、ゲルの発生が低減された分岐状ブタジエン系重合体の連続的製造方法を提供することを目的とする。さらには、ハロゲン化合物を含まずに、ゲルの発生が低減され、外観性に優れた、分子量分布の広い分岐状ブタジエン系重合体の連続的製造方法を提供することを目的とする。
However, the above prior art has room for improvement when the branched butadiene polymer is continuously produced.
That is, in the process of continuously producing a branched butadiene-based polymer, the present inventors include a reaction for continuously conducting a polymerization reaction while keeping the inside of the polymerization reactor at a high temperature. It has been found that there is a problem that a gel insoluble in a solvent tends to be formed in the vessel.
When the gel is mixed in the polymer, for example, in the manufacturing process of HIPS, it becomes an insoluble substance when used as a styrene solution, which may cause problems such as loss due to clogging of the filter. There has been no proposal for a continuous production method of a branched butadiene-based polymer which is sufficient and has reduced generation of gel.
Further, the branched butadiene-based polymer obtained by the above prior art has room for improvement from the viewpoint of other characteristics in addition to the mixing of the gel.
That is, in the epoxy coupling agent of Patent Document 3, Li remains in the polymer after the coupling reaction, the resulting rubber is yellowish, and there is still room for improvement with respect to the color and appearance of the rubber. The method of patent document 4 is a batch format, and the molecular weight distribution of the polymer obtained is narrow (that is, Mw / Mn is small).
This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the continuous manufacturing method of the branched butadiene type polymer by which generation | occurrence | production of the gel was reduced. It is another object of the present invention to provide a continuous production method of a branched butadiene-based polymer having a broad molecular weight distribution, which does not contain a halogen compound, has reduced gel generation, and has excellent appearance.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、分岐状ブタジエン系重合体の連続方法において、ゲルの発生を抑制するには、単量体を重合反応器に供給する際の温度が重要であることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
[1]1,3−ブタジエン又は1,3−ブタジエン及び芳香族ビニル化合物と、不活性溶媒とを供給温度30℃以下で重合反応器に連続的に供給し、有機リチウム化合物を開始剤として連続的に重合し、活性末端含有線形ブタジエン系重合体を得る重合工程と、
前記活性末端含有線形ブタジエン系重合体をカップリング反応器に連続的に供給し、下記式(1)で表されるカップリング剤を連続的に加えて連続的にカップリング反応するカップリング工程と、
を含む、分岐状ブタジエン系重合体の製造方法。
(式(1)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。nは0又は1の整数である。)
[2]前記分岐状ブタジエン系重合体が、測定温度100℃におけるムーニー粘度(ML1+4)が25≦ML1+4≦55であり、25℃で測定した5重量%スチレン溶液粘度(SV)が25≦SV≦50(mPa・s)であり、かつGPCで測定される分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜2.5である分岐状ブタジエン系重合体である、前記[1]に記載の分岐状ブタジエン系重合体の製造方法。
[3]前記重合反応器に、アレン類化合物を、1,3−ブタジエンに対して50〜350ppmの割合で連続的に供給する、前記[1]又は[2]に記載の分岐状ブタジエン系重合体の製造方法。
[4]前記カップリング工程におけるカップリング剤がテトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランである、前記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の分岐状ブタジエン系重合体の製造方法。
[5]前記重合反応器のうちの少なくとも1基及び前記カップリング反応器のうちの少なくとも1基が完全混合型反応器である、前記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の分岐状ブタジエン系重合体の製造方法。
[6]前記重合反応器の塔頂部温度が120℃以下である、前記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の分岐状ブタジエン系重合体の製造方法。
[7]前記分岐状ブタジエン系重合体が分岐状ポリブタジエンである、前記[1]〜[6]のいずれか1項に記載の分岐状ブタジエン系重合体の製造方法。
[8]前記分岐状ブタジエン系重合体が分岐状ブタジエン−スチレン共重合体である、前記[1]〜[6]のいずれか1項に記載の分岐状ブタジエン系重合体の製造方法。
[9]1,3−ブタジエン又は1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物を不活性溶媒の存在下で重合して得られる活性末端含有線形ブタジエン系重合体を下記式(1)で表されるカップリング剤を用いてカップリング反応させて得られる分岐状ブタジエン系重合体であって、
(式(1)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。nは0又は1の整数である。)
前記重合時の重合反応器への、1,3−ブタジエン又は1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物、不活性溶媒の供給温度が30℃以下であり、測定温度100℃におけるムーニー粘度(ML1+4)が25≦ML1+4≦55であり、25℃で測定した5重量%スチレン溶液粘度(SV)が25≦SV≦50(mPa・s)であり、かつGPCで測定される分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜2.5である分岐状ブタジエン系重合体。
[10]1,3−ブタジエン又は1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物を不活性溶媒の存在下で重合して得られる活性末端含有線形ブタジエン系重合体を下記式(1)で表されるカップリング剤を用いてカップリング反応させて得られる分岐状ブタジエン系重合体であって、
(式(1)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアリール基を表す。nは0又は1の整数である。)
測定温度100℃におけるムーニー粘度(ML1+4)が25≦ML1+4≦55であり、25℃で測定した5重量%スチレン溶液粘度(SV)が25≦SV≦50(mPa・s)であり、かつGPCで測定される分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜2.5であり、可視ゲルが5個以下である分岐状ブタジエン系重合体:
ここで、可視ゲルは、分岐状ブタジエン系重合体5gをトルエン200mlに溶解し、ろ紙で吸引ろ過した後、前記ろ紙に、0.4gのC.I.Solvent Violet36をトルエン800mlに溶解した染料溶液を滴下させて全体を着色した後、トルエンを蒸発させたろ紙を観察し、認められるゲルの数をいう。
[11]前記[1]〜[8]のいずれか1項に記載の製造方法により得られる、前記[9]又は[10]に記載の分岐状ブタジエン系重合体。
[12]前記[9]〜[11]のいずれか1項に記載の分岐状ブタジエン系重合体100質量部に対し、フェノール系安定剤とリン系安定剤のうち少なくとも一種を0.01〜2.0質量部、及び含イオウフェノール系化合物を0.01〜2.0質量部含有する分岐状ブタジエン系重合体組成物。
[13]前記[9]〜[11]のいずれか1項に記載の分岐状ブタジエン系重合体100質量部に対し、有機脂肪酸を0.01〜0.5質量部含有する分岐状ブタジエン系重合体組成物。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that in the continuous method of a branched butadiene polymer, in order to suppress the generation of gel, the monomer is supplied to the polymerization reactor. The inventors have found that temperature is important and have completed the present invention.
That is, the present invention is as follows.
[1] 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound, and an inert solvent are continuously supplied to a polymerization reactor at a supply temperature of 30 ° C. or lower, and an organic lithium compound is continuously used as an initiator. Polymerization step to obtain an active end-containing linear butadiene polymer,
A coupling step in which the active terminal-containing linear butadiene-based polymer is continuously supplied to a coupling reactor, and a coupling agent represented by the following formula (1) is continuously added to continuously perform a coupling reaction; ,
A method for producing a branched butadiene-based polymer.
(In the formula (1), each R independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. N is an integer of 0 or 1.)
[2] The branched butadiene-based polymer has a Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) at a measurement temperature of 100 ° C. of 25 ≦ ML 1 + 4 ≦ 55, and a 5 wt% styrene solution viscosity (SV) measured at 25 ° C. of 25 ≦ 25. SV ≦ 50 (mPa · s) and the molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC is a branched butadiene-based polymer according to [1], which is 1.5 to 2.5. A method for producing a branched butadiene-based polymer.
[3] The branched butadiene heavy polymer according to [1] or [2], wherein the allene compound is continuously supplied to the polymerization reactor at a ratio of 50 to 350 ppm with respect to 1,3-butadiene. Manufacturing method of coalescence.
[4] The method for producing a branched butadiene polymer according to any one of [1] to [3], wherein the coupling agent in the coupling step is tetramethoxysilane or tetraethoxysilane.
[5] The method according to any one of [1] to [4], wherein at least one of the polymerization reactors and at least one of the coupling reactors are completely mixed reactors. A method for producing a branched butadiene-based polymer.
[6] The method for producing a branched butadiene polymer according to any one of [1] to [5], wherein the temperature at the top of the polymerization reactor is 120 ° C. or lower.
[7] The method for producing a branched butadiene polymer according to any one of [1] to [6], wherein the branched butadiene polymer is a branched polybutadiene.
[8] The method for producing a branched butadiene polymer according to any one of [1] to [6], wherein the branched butadiene polymer is a branched butadiene-styrene copolymer.
[9] An active-terminal-containing linear butadiene polymer obtained by polymerizing 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound in the presence of an inert solvent is represented by the following formula (1). A branched butadiene-based polymer obtained by a coupling reaction using a coupling agent,
(In the formula (1), each R independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. N is an integer of 0 or 1.)
The supply temperature of 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound and an inert solvent to the polymerization reactor during the polymerization is 30 ° C. or less, and the Mooney viscosity (ML 1 + 4 at a measurement temperature of 100 ° C. ) Is 25 ≦ ML 1 + 4 ≦ 55, 5 wt% styrene solution viscosity (SV) measured at 25 ° C. is 25 ≦ SV ≦ 50 (mPa · s), and molecular weight distribution (Mw / A branched butadiene-based polymer having a Mn) of 1.5 to 2.5.
[10] An active terminal-containing linear butadiene polymer obtained by polymerizing 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound in the presence of an inert solvent is represented by the following formula (1). A branched butadiene-based polymer obtained by a coupling reaction using a coupling agent,
(In formula (1), each R independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 1 to 10 carbon atoms. N is an integer of 0 or 1.)
The Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) at a measurement temperature of 100 ° C. is 25 ≦ ML 1 + 4 ≦ 55, the 5 wt% styrene solution viscosity (SV) measured at 25 ° C. is 25 ≦ SV ≦ 50 (mPa · s), and A branched butadiene-based polymer having a molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC of 1.5 to 2.5 and 5 or less visible gels:
Here, the visible gel was prepared by dissolving 5 g of a branched butadiene-based polymer in 200 ml of toluene, suction filtering with filter paper, and then adding 0.4 g of C.I. I. The dye solution in which Solvent Violet 36 is dissolved in 800 ml of toluene is dropped to color the whole, and then the filter paper on which toluene is evaporated is observed, and the number of gels recognized is observed.
[11] The branched butadiene-based polymer according to [9] or [10], which is obtained by the production method according to any one of [1] to [8].
[12] With respect to 100 parts by mass of the branched butadiene polymer according to any one of [9] to [11], at least one of a phenol stabilizer and a phosphorus stabilizer is 0.01-2. A branched butadiene-based polymer composition containing 0.0 part by mass and 0.01 to 2.0 parts by mass of the sulfur-containing phenol-based compound.
[13] A branched butadiene-based heavy containing 0.01 to 0.5 parts by mass of an organic fatty acid with respect to 100 parts by mass of the branched butadiene-based polymer according to any one of [9] to [11]. Combined composition.
本発明によれば、ゲルの発生が低減された分岐状ブタジエン系重合体の連続的製造方法を提供できる。さらには、ハロゲン化合物を含まずに、ゲルの発生が低減され、外観性に優れた、分子量分布の広い分岐状ブタジエン系重合体の連続的製造方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the continuous manufacturing method of the branched butadiene type polymer with which generation | occurrence | production of gel was reduced can be provided. Furthermore, it is possible to provide a continuous production method of a branched butadiene-based polymer having a broad molecular weight distribution, which does not contain a halogen compound, has reduced gel generation, and has excellent appearance.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。
〔製造方法〕
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体の製造方法は、1,3−ブタジエン又は1,3−ブタジエン及び芳香族ビニル化合物と、不活性溶媒とを平均温度30℃以下で重合反応器に供給し、有機リチウム化合物を開始剤として連続的に重合し、活性末端含有線形ブタジエン系重合体を得る重合工程と、前記活性末端含有線形ブタジエン系重合体をカップリング反応器に連続的に供給し、下記式(1)で表されるカップリング剤を連続的に加えて連続的にカップリング反応するカップリング工程とを有する。
(式(1)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。nは0又は1の整数である。)
Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof.
〔Production method〕
In the method for producing a branched butadiene polymer of the present embodiment, 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound and an inert solvent are supplied to a polymerization reactor at an average temperature of 30 ° C. or lower. A polymerization step of continuously polymerizing an organolithium compound as an initiator to obtain an active end-containing linear butadiene polymer, and continuously supplying the active end-containing linear butadiene polymer to the coupling reactor, A coupling step of continuously adding a coupling agent represented by the formula (1) and continuously performing a coupling reaction.
(In the formula (1), each R independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. N is an integer of 0 or 1.)
<重合工程>
本実施形態の製造方法において、重合工程では、単量体(1,3−ブタジエン単独又は1,3−ブタジエン及び芳香族ビニル化合物)及び不活性溶媒を重合反応器に連続的に供給し、有機リチウム化合物を開始剤として、単量体を連続的に(共)重合することで、活性末端を有する線形ブタジエン系重合体を得る。
前記線形ブタジエン系重合体は、1,3−ブタジエンの単独重合体、もしくは1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体である。
本実施形態の製造方法では、原料の単量体と不活性溶媒を重合反応器に供給し、単量体を連続的に重合することにより、最終的に、分子量分布の広い重合体を得ることができる。
<Polymerization process>
In the production method of this embodiment, in the polymerization step, a monomer (1,3-butadiene alone or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound) and an inert solvent are continuously supplied to the polymerization reactor, and organic A linear butadiene-based polymer having an active end is obtained by continuously (co) polymerizing monomers using a lithium compound as an initiator.
The linear butadiene-based polymer is a homopolymer of 1,3-butadiene or a copolymer of 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound.
In the production method of this embodiment, a raw material monomer and an inert solvent are supplied to the polymerization reactor, and the monomer is continuously polymerized to finally obtain a polymer having a wide molecular weight distribution. Can do.
(原料供給温度、重合温度)
本実施形態の製造方法では、ゲルの生成の抑制の点から、重合工程において、単量体及び不活性溶媒の重合反応器への供給温度が30℃以下であることが必要であり、0〜30℃であることが好ましく、2℃〜25℃であることがより好ましく、5℃〜20℃であることが更に好ましい。ここで、供給温度とは、単量体及び不活性溶媒を反応器に供給する際の反応器入口の配管内の単量体及び不活性溶媒混合液の平均温度である。重合反応を速やかに進行させるため、供給温度は0℃以上であることが好ましく、また重合反応終了時の単量体転化率に影響を与えない範囲内で、重合系内を極力低温に保ちゲル生成を抑制するため、供給温度は30℃以下であることが好ましい。
重合終了後の活性末端に対するカップリング剤の反応率を充分に確保する観点から、重合反応器の塔頂部温度は120℃以下であることが好ましい。ここで、塔頂部温度とは、反応器出口の配管内のポリマー溶液の平均温度をさす。また、重合反応の転化率を保つために、塔頂部温度は60℃以上であることが好ましい。
(Raw material supply temperature, polymerization temperature)
In the production method of this embodiment, from the viewpoint of suppressing the formation of gel, in the polymerization step, it is necessary that the supply temperature of the monomer and the inert solvent to the polymerization reactor is 30 ° C. or less. It is preferably 30 ° C, more preferably 2 ° C to 25 ° C, and still more preferably 5 ° C to 20 ° C. Here, the supply temperature is the average temperature of the monomer and inert solvent mixture in the piping at the reactor inlet when supplying the monomer and the inert solvent to the reactor. In order to allow the polymerization reaction to proceed rapidly, the supply temperature is preferably 0 ° C. or higher, and the gel is kept as low as possible within the range that does not affect the monomer conversion at the end of the polymerization reaction. In order to suppress generation, the supply temperature is preferably 30 ° C. or lower.
From the viewpoint of sufficiently ensuring the reaction rate of the coupling agent with respect to the active terminal after the completion of the polymerization, the tower top temperature of the polymerization reactor is preferably 120 ° C. or lower. Here, the tower top temperature refers to the average temperature of the polymer solution in the piping at the outlet of the reactor. In order to maintain the conversion rate of the polymerization reaction, the tower top temperature is preferably 60 ° C. or higher.
(重合反応器)
本実施形態の製造方法において、重合反応器の形状は、特に限定されず、例えば撹拌機付きの槽型、管型、塔型等の反応器が用いられる。
重合反応器の形態は、特に限定されず、例えば、完全混合型反応器であってもプラグフロー型反応器であってもよい。前記反応器は、移送する配管の途中に設けられた反応器を包含する。前記プラグフロー型反応器は、特に限定されず、攪拌機能を有するスタティックミキサーやダイナミックミキサーを包含する。
本実施形態の製造方法では、1個又は2個以上の並列又は直列に連結された反応器を用いることができる。
重合反応器は、ゲル生成を防止する観点から、重合反応器のうちの少なくとも1基は完全混合型反応器であることが好ましい。
(Polymerization reactor)
In the production method of the present embodiment, the shape of the polymerization reactor is not particularly limited, and for example, a tank type reactor with a stirrer, a tube type, a column type reactor or the like is used.
The form of the polymerization reactor is not particularly limited. For example, the polymerization reactor may be a complete mixing reactor or a plug flow reactor. The reactor includes a reactor provided in the middle of a pipe to be transferred. The plug flow reactor is not particularly limited, and includes a static mixer and a dynamic mixer having a stirring function.
In the production method of the present embodiment, one or two or more reactors connected in parallel or in series can be used.
From the viewpoint of preventing gel formation, at least one of the polymerization reactors is preferably a fully mixed reactor.
(芳香族ビニル化合物)
本実施形態の製造方法において、芳香族ビニル化合物は、共役ジエン化合物、特に1,3−ブタジエンと共重合可能な単量体であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルエチルベンゼン、ビニルキシレン、ビニルナフタレン、ジフェニルエチレン等が挙げられる。これらの中でも、工業的入手の容易さの観点から、スチレンが好ましい。また、重合工程により得られる重合体のコールドフローを防止する観点から、分岐をコントロールするためのジビニルベンゼン等の多官能芳香族ビニル化合物を用いてもよい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Aromatic vinyl compound)
In the production method of the present embodiment, the aromatic vinyl compound may be any monomer that is copolymerizable with a conjugated diene compound, particularly 1,3-butadiene, and is not particularly limited. Examples include p-methylstyrene, α-methylstyrene, vinylethylbenzene, vinylxylene, vinylnaphthalene, diphenylethylene and the like. Among these, styrene is preferable from the viewpoint of industrial availability. Moreover, you may use polyfunctional aromatic vinyl compounds, such as divinylbenzene for controlling a branch from a viewpoint of preventing the cold flow of the polymer obtained by a superposition | polymerization process. These may be used alone or in combination of two or more.
(有機リチウム化合物)
本実施形態の製造方法において、重合開始剤として用いる有機リチウム化合物は、特に限定されず、例えば、モノ有機リチウム化合物、多官能有機リチウム化合物などが挙げられる。
モノ有機リチウム化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、低分子化合物、可溶化したオリゴマーの有機リチウム化合物、有機基とリチウムの結合様式において炭素−リチウム結合を有する化合物、窒素−リチウム結合を有する化合物等が挙げられる。
炭素−リチウム化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、ベンジルリチウム、フェニルリチウム、スチルベンリチウム等が挙げられる。
窒素−リチウム結合を有する化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジプロピルアミド、リチウムジ−n−ヘキシルアミド、リチウムジイソプロピルアミド、リチウムヘキサメチレンイミド、リチウムピロリジド、リチウムピペリジド、リチウムヘプタメチレンイミド、リチウムモルホリド等が挙げられる。
(Organic lithium compound)
In the production method of the present embodiment, the organolithium compound used as the polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include a monoorganolithium compound and a polyfunctional organolithium compound.
Examples of monoorganolithium compounds include, but are not limited to, for example, low molecular weight compounds, solubilized oligomeric organolithium compounds, compounds having a carbon-lithium bond in the bonding mode between an organic group and lithium, and nitrogen- Examples thereof include a compound having a lithium bond.
Although it does not specifically limit as a carbon-lithium compound, For example, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, tert-butyl lithium, n-hexyl lithium, benzyl lithium, phenyl lithium, stilbene lithium, etc. are mentioned. .
The compound having a nitrogen-lithium bond is not particularly limited. For example, lithium dimethylamide, lithium diethylamide, lithium dipropylamide, lithium di-n-hexylamide, lithium diisopropylamide, lithium hexamethyleneimide, lithium Examples include pyrrolidide, lithium piperidide, lithium heptamethylene imide, lithium morpholide and the like.
多官能有機リチウム化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、1,4−ジリチオブタン、sec−ブチルリチウムとジイソプロペニルベンゼンの反応物、1,3,5−トリリチオベンゼン、n−ブチルリチウムと1,3−ブタジエン及びジビニルベンゼンの反応物、n−ブチルリチウムとポリアセチレン化合物の反応物等が挙げられる。
有機アルカリ金属化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、米国特許第5,708,092号明細書、英国特許第2,241,239号明細書、米国特許第5,527,753号明細書等に開示されている公知のも使用することができる。
有機リチウム化合物としては、工業的入手の容易さ及び重合反応のコントロールの容易さの観点から、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウムが好ましい。
有機リチウム化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Although it does not specifically limit as a polyfunctional organolithium compound, For example, the reaction material of 1, 4- dilithiobutane, sec-butyl lithium, and diisopropenyl benzene, 1,3,5-trilithiobenzene, n- Examples include a reaction product of butyl lithium, 1,3-butadiene and divinylbenzene, a reaction product of n-butyl lithium and a polyacetylene compound, and the like.
Although it does not specifically limit as an organic alkali metal compound, For example, US Patent 5,708,092 specification, British Patent 2,241,239 specification, US Patent 5,527,753 The well-known thing currently disclosed by No. specification etc. can also be used.
As the organic lithium compound, n-butyllithium and sec-butyllithium are preferable from the viewpoint of industrial availability and ease of control of the polymerization reaction.
An organic lithium compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
(重合溶媒)
本実施形態の製造方法において、単量体の重合反応は、不活性溶媒中で行なわれる。
不活性溶媒は、特に限定されず、例えば、飽和炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素系溶媒が挙げられる。以下に限定されるものではないが、具体的には、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ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、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素及びそれらの混合物からなる炭化水素等が挙げられる。
(Polymerization solvent)
In the production method of this embodiment, the monomer polymerization reaction is carried out in an inert solvent.
The inert solvent is not particularly limited, and examples thereof include hydrocarbon solvents such as saturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Specific examples include, but are not limited to, aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, and heptane; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, and methylcyclohexane; benzene, Examples thereof include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and hydrocarbons composed of mixtures thereof.
(アレン類)
本実施形態の製造方法では、ゲルの生成を抑制する効果が向上する観点から、重合系中に、単量体や不活性溶媒とともにアレン類を共存させることが好ましい。他方、カップリング反応を十分に進行させ、必要上十分な分岐度を得る為には、重合系中におけるアレン類の含有量濃度(質量)の合計を特定の範囲内に制御することが好ましい。アレン類の含有量濃度(質量)の合計は、単量体に対し50ppm〜350ppmであることが好ましく、60ppm〜300ppmであることがより好ましく、70ppm〜250ppmであることが更に好ましい。
アレン類としては、例えばプロパジエン、1,2−ブタジエン等が挙げられる。
(Allen)
In the production method of the present embodiment, it is preferable that allenes are allowed to coexist in the polymerization system together with the monomer and the inert solvent from the viewpoint of improving the effect of suppressing gel formation. On the other hand, in order to sufficiently advance the coupling reaction and obtain a necessary and sufficient degree of branching, it is preferable to control the total content concentration (mass) of allenes in the polymerization system within a specific range. The total content concentration (mass) of allenes is preferably 50 ppm to 350 ppm, more preferably 60 ppm to 300 ppm, and still more preferably 70 ppm to 250 ppm with respect to the monomer.
Examples of allenes include propadiene and 1,2-butadiene.
(他の添加剤)
ブタジエンと芳香族ビニル化合物をランダムに共重合させる目的で、あるいはブタジエン結合単位中の1,2−ビニル結合量を制御する目的で、また、重合反応を促進する目的で、重合反応器内に極性化合物を添加することができる。
極性化合物は、特に限定されず、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジメトキシベンゼン、2,2−ビス(2−オキソラニル)プロパン等のエーテル類;テトラメチルエチレンジアミン、ジピペリジノエタン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、キヌクリジン等の第3級アミン化合物;カリウム−tert−アミラート、カリウム−tert−ブチラート、ナトリウム−tert−ブチラート、ナトリウムアミラート等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物等を用いることができる。
これらの極性化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
極性化合物の使用量は、特に限定されず、目的等に応じて選択することができる。具体的には、重合開始剤1モルに対して0.01〜100モルであることが好ましい。このような極性化合物(ビニル化剤)は、重合体ブタジエン部分のミクロ構造の調節剤として、所望のビニル結合量に応じて、適量用いることができる。多くの極性化合物は、同時にブタジエンと芳香族ビニル化合物との共重合において有効なランダム化効果を有し、芳香族ビニル化合物の分布の調整やスチレンブロック量の調整剤として用いることができる。ブタジエンと芳香族ビニル化合物とをランダム化する方法としては、例えば、スチレン及び1,3−ブタジエンの一部とで共重合反応を開始させ、共重合反応の途中に残りの1,3−ブタジエンの断続的に添加する方法を用いてもよい。
(Other additives)
For the purpose of randomly copolymerizing butadiene and aromatic vinyl compounds, or for the purpose of controlling the amount of 1,2-vinyl bonds in the butadiene bond unit, and for the purpose of accelerating the polymerization reaction, polar Compounds can be added.
The polar compound is not particularly limited, and examples thereof include tetrahydrofuran, diethyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dimethoxybenzene, 2,2-bis (2-oxolanyl) propane, and the like. Ethers; tertiary amine compounds such as tetramethylethylenediamine, dipiperidinoethane, trimethylamine, triethylamine, pyridine, quinuclidine; potassium-tert-amylate, potassium-tert-butyrate, sodium-tert-butyrate, sodium amylate, etc. Alkali metal alkoxide compounds of the above; phosphine compounds such as triphenylphosphine can be used.
These polar compounds may be used alone or in combination of two or more.
The usage-amount of a polar compound is not specifically limited, It can select according to the objective etc. Specifically, it is preferable that it is 0.01-100 mol with respect to 1 mol of polymerization initiators. Such a polar compound (vinylating agent) can be used in an appropriate amount depending on the desired amount of vinyl bonds as a regulator of the microstructure of the polymer butadiene portion. Many polar compounds simultaneously have an effective randomizing effect in the copolymerization of butadiene and an aromatic vinyl compound, and can be used as an adjustment of the distribution of the aromatic vinyl compound and an adjuster of the amount of styrene block. As a method for randomizing butadiene and an aromatic vinyl compound, for example, a copolymerization reaction is started with styrene and a part of 1,3-butadiene, and the remaining 1,3-butadiene is mixed during the copolymerization reaction. You may use the method of adding intermittently.
(活性末端含有線形ブタジエン系重合体)
本実施形態の製造方法では、前記重合工程において、活性末端を含有する線形ブタジエン系重合体(活性末端含有線形ブタジエン系重合体)が得られる。
前記線形ブタジエン系重合体中のブタジエン部のミクロ構造は、特に限定されないが、1,2−ビニル含量が10〜80%、シス−1,4−含量が10〜85%の範囲にあることが好ましい。特に1,2−ビニル含量が10〜25%のものがスチレン系樹脂の改質剤用途で好ましい。
前記1,2−ビニル含量を調整する方法については、上述したような極性化合物を使用することができる。例えば、重合工程において、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類を、単量体や不活性溶媒とともに反応器内に供給して重合を行うことによって達成される。
ここで、ブタジエン結合単位中のビニル結合量(1,2−結合量)は、本実施形態の製造方法における芳香族ビニル化合物がスチレンである場合には、ハンプトンの方法(R.R.Hampton,Analytical Chemistry,21,923(1949))により、ブタジエン結合単位中のビニル結合量(1,2−結合量)を求めることができる。
また、線形ブタジエン系重合体中の結合芳香族ビニル量は、特に限定されないが、0〜20質量%であることが好ましく、1〜10質量%であることがより好ましい。
ここで、結合芳香族ビニル量は、フェニル基の紫外吸光によって測定できる。
(Linear butadiene polymer containing active ends)
In the production method of the present embodiment, in the polymerization step, a linear butadiene polymer containing active ends (active end containing linear butadiene polymer) is obtained.
The microstructure of the butadiene portion in the linear butadiene-based polymer is not particularly limited, but may have a 1,2-vinyl content of 10 to 80% and a cis-1,4-content of 10 to 85%. preferable. In particular, those having a 1,2-vinyl content of 10 to 25% are preferred for use as a modifier for styrene resins.
With respect to the method for adjusting the 1,2-vinyl content, polar compounds as described above can be used. For example, in the polymerization step, the polymerization can be achieved by supplying an ether such as tetrahydrofuran (THF) into the reactor together with a monomer and an inert solvent.
Here, when the aromatic vinyl compound in the production method of the present embodiment is styrene, the vinyl bond amount (1,2-bond amount) in the butadiene bond unit is determined by the Hampton method (RR Hampton, Analytical Chemistry, 21, 923 (1949)), the vinyl bond amount (1,2-bond amount) in the butadiene bond unit can be determined.
The amount of bonded aromatic vinyl in the linear butadiene-based polymer is not particularly limited, but is preferably 0 to 20% by mass, and more preferably 1 to 10% by mass.
Here, the amount of bonded aromatic vinyl can be measured by ultraviolet absorption of a phenyl group.
本実施形態において単量体を2種類以上用いる場合、活性末端含有線形ブタジエン系重合体(共重合体)は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。
ランダム共重合体鎖中の各単量体単位の組成分布は、特に限定されず、例えば、統計的ランダムな組成に近い完全ランダム共重合体、組成がテーパー状に分布しているテーパー(勾配)ランダム共重合体等が挙げられる。ブタジエンの結合様式、すなわち1,4−結合や1,2−結合等の組成は、均一であってもよいし、分布があってもよい。
ブロック共重合体としては、例えば、ブロックが2個からなる2型ブロック共重合体(ジブロック)、3個からなる3型ブロック共重合体(トリブロック)、4個からなる4型ブロック共重合体(テトラブロック)等が挙げられる。例えば、スチレン等の芳香族ビニル化合物からなるブロックを「S」で表し、ブタジエンからなるブロックを「B」で表すと、S−B2型ブロック共重合体、S−B−S3型ブロック共重合体、S−B−S−B4型ブロック共重合体等で表される。
上記式において、各ブロックの組成は必ずしも均一である必要はない。例えば、ブロックBはブタジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体でもよい。
また同様に、上記式において、各ブロックの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。例えば、ブロックBがブタジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体である場合、ブロックB中の芳香族ビニル化合物は均一に分布していても、又はテーパー状に分布していてもよい。また、ブロックBに、芳香族ビニル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。さらには、ブロックBに、芳香族ビニル化合物含有量が異なるセグメントが複数個共存していてもよい。共重合体中にブロックS、ブロックBがそれぞれ複数存在する場合、それらの分子量や組成等の構造は、同一でもよいし、異なっていてもよい。ここで、単量体の組成分布は、オスミウム酸分解、または、オゾン分解の方法で測定できる。
When two or more types of monomers are used in the present embodiment, the active terminal-containing linear butadiene-based polymer (copolymer) may be a random copolymer or a block copolymer.
The composition distribution of each monomer unit in the random copolymer chain is not particularly limited. For example, a completely random copolymer close to a statistical random composition, a taper (gradient) in which the composition is distributed in a tapered shape. A random copolymer etc. are mentioned. The bonding mode of butadiene, that is, the composition such as 1,4-bonds and 1,2-bonds may be uniform or distributed.
As the block copolymer, for example, a 2 type block copolymer (diblock) composed of 2 blocks, a 3 type block copolymer (triblock) composed of 3 blocks, and a 4 type block copolymer composed of 4 blocks Examples include coalescence (tetrablock). For example, when a block composed of an aromatic vinyl compound such as styrene is represented by “S” and a block composed of butadiene is represented by “B”, an S—B2 type block copolymer or an S—B—S3 type block copolymer S-B-S-B4 type block copolymer and the like.
In the above formula, the composition of each block is not necessarily uniform. For example, the block B may be a copolymer of butadiene and an aromatic vinyl compound.
Similarly, in the above formula, the boundaries of the blocks do not necessarily have to be clearly distinguished. For example, when the block B is a copolymer of butadiene and an aromatic vinyl compound, the aromatic vinyl compound in the block B may be distributed uniformly or in a tapered shape. Further, a plurality of portions where the aromatic vinyl compound is uniformly distributed and / or portions where the aromatic vinyl compound is distributed in a tapered shape may coexist in the block B. Furthermore, a plurality of segments having different aromatic vinyl compound contents may coexist in the block B. When a plurality of blocks S and blocks B are present in the copolymer, the structures such as molecular weight and composition thereof may be the same or different. Here, the composition distribution of the monomer can be measured by an osmium acid decomposition method or an ozonolysis method.
<カップリング工程>
本実施形態の製造方法はカップリング工程を含む。
カップリング工程においては、前記線形ブタジエン系重合体の活性末端に、下記式(1)で表されるカップリング剤を連続的に加えて反応させ、分岐状ブタジエン系重合体を連続的に得る。
(式(1)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。nは0又は1の整数である。)
本実施形態の製造方法では、前記カップリング反応を連続的に行うことにより、分子量分布の広い重合体を得ることができる。
<Coupling process>
The manufacturing method of this embodiment includes a coupling step.
In the coupling step, a branched butadiene polymer is continuously obtained by continuously adding and reacting a coupling agent represented by the following formula (1) to the active terminal of the linear butadiene polymer.
(In the formula (1), each R independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. N is an integer of 0 or 1.)
In the production method of this embodiment, a polymer having a wide molecular weight distribution can be obtained by continuously performing the coupling reaction.
(カップリング剤)
本実施形態の製造方法では、前記式(1)で表されるカップリング剤を使用することにより、ハロゲン化合物を含まず、外観に優れた分岐状ブタジエン系重合体を製造することができる。
前記カップリング剤は、以下に限定されるものではないが、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
これらの中でも、工業的入手の容易さ及び、分岐反応の起こりやすさの観点から、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましい。
これら化合物は、そのまま用いてもよいし、溶媒に溶解して用いてもよいが、溶媒を用いる場合は前記線形ブタジエン系重合体の活性末端に対して不活性である炭化水素溶媒を用いることが好ましい。炭化水素溶媒の例として、ベンゼン、トルエン、シクロヘキサン、n−ヘキサン等を挙げることができる。
(Coupling agent)
In the production method of the present embodiment, by using the coupling agent represented by the formula (1), a branched butadiene-based polymer that does not contain a halogen compound and has an excellent appearance can be produced.
Examples of the coupling agent include, but are not limited to, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltriethoxysilane.
Among these, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable from the viewpoint of industrial availability and ease of branching reaction.
These compounds may be used as they are, or may be used after being dissolved in a solvent. However, when using a solvent, a hydrocarbon solvent which is inactive with respect to the active terminal of the linear butadiene polymer may be used. preferable. Examples of the hydrocarbon solvent include benzene, toluene, cyclohexane, n-hexane and the like.
(カップリング剤添加量)
本実施形態の製造方法において、前記カップリング剤の添加量は、特に限定されないが、上述した重合開始剤1モルに対して、0.1〜0.6モルであることが好ましく、0.13〜0.5モルであることがより好ましく、0.15〜0.4モルであることがさらに好ましい。分岐状ブタジエン系重合体が十分な分岐度を有するために、0.1モル以上とすることが好ましく、またカップリング剤を必要量以上添加し、分岐度低下、コストアップを招かないよう、0.6モル以下とすることが好ましい。
(Coupling agent addition amount)
In the production method of the present embodiment, the amount of the coupling agent added is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 0.6 mol with respect to 1 mol of the polymerization initiator described above, and 0.13 More preferably, it is -0.5 mol, and it is further more preferable that it is 0.15-0.4 mol. In order for the branched butadiene-based polymer to have a sufficient degree of branching, it is preferably 0.1 mol or more, and a coupling agent is added in an amount more than necessary, so that the degree of branching is not reduced and the cost is not increased. It is preferable to make it 6 mol or less.
(カップリング反応器)
本実施形態の製造方法において、カップリング反応器の形状は、特に限定されず、例えば撹拌機付きの槽型、管型、塔型等の反応器が用いられる。
カップリング反応器の形態は、特に限定されず、例えば、完全混合型反応器であってもプラグフロー型反応器であってもよい。前記反応器は、移送する配管の途中に設けられた反応器を包含する。前記プラグフロー型反応器は、特に限定されず、攪拌機能を有するスタティックミキサーやダイナミックミキサーを包含する。
本実施形態の製造方法では、1個又は2個以上の並列又は直列に連結された反応器を用いることができる。
カップリング反応器は、十分な混合と反応時間の観点から完全混合型反応器を用いることが好ましい。
(Coupling reactor)
In the production method of this embodiment, the shape of the coupling reactor is not particularly limited, and for example, a tank type reactor with a stirrer, a tube type, a tower type, or the like is used.
The form of the coupling reactor is not particularly limited, and may be, for example, a complete mixing type reactor or a plug flow type reactor. The reactor includes a reactor provided in the middle of a pipe to be transferred. The plug flow reactor is not particularly limited, and includes a static mixer and a dynamic mixer having a stirring function.
In the production method of the present embodiment, one or two or more reactors connected in parallel or in series can be used.
The coupling reactor is preferably a fully mixed reactor from the viewpoint of sufficient mixing and reaction time.
(カップリング反応温度)
本実施形態の製造方法におけるカップリング反応温度は、特に限定されないが、50〜130℃であることが好ましく、60〜120℃であることがより好ましい。活性末端を失活させず、高効率でカップリング反応を進行させる為に130℃以下で反応させることが好ましく、またカップリング反応速度の観点から50℃以上で反応させることが好ましい。ここで、カップリング反応温度とは、カップリング反応器内の平均温度である。
(Coupling reaction temperature)
Although the coupling reaction temperature in the manufacturing method of this embodiment is not specifically limited, It is preferable that it is 50-130 degreeC, and it is more preferable that it is 60-120 degreeC. In order to advance the coupling reaction with high efficiency without deactivating the active terminal, the reaction is preferably carried out at 130 ° C. or lower, and the reaction is preferably carried out at 50 ° C. or higher from the viewpoint of the coupling reaction rate. Here, the coupling reaction temperature is an average temperature in the coupling reactor.
(カップリング反応時間)
前記カップリング剤を、前記線形ブタジエン系重合体の活性末端に反応させる際の反応時間は、特に限定されないが、カップリング反応速度の観点から、好ましくは反応時間が30秒〜120分間、より好ましくは1分〜60分間、更に好ましくは2分〜45分である。ここで、カップリング反応時間はカップリング工程における活性末端含有線形ブタジエン系重合体の平均滞留時間をいう。
(Coupling reaction time)
The reaction time when the coupling agent is reacted with the active terminal of the linear butadiene-based polymer is not particularly limited, but from the viewpoint of the coupling reaction rate, the reaction time is preferably 30 seconds to 120 minutes, more preferably. Is from 1 minute to 60 minutes, more preferably from 2 minutes to 45 minutes. Here, the coupling reaction time refers to the average residence time of the active end-containing linear butadiene polymer in the coupling step.
<分岐状ブタジエン系重合体の取得方法>
本実施形態の製造方法において、分岐状ブタジエン系重合体を、重合体溶液から取得する方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、スチームストリッピング等で溶媒を分離した後、重合体を濾別し、さらにそれを脱水及び乾燥して重合体を取得する方法、フラッシングタンクで濃縮し、さらにベント押出し機等で脱揮する方法、ドラムドライヤー等で直接脱揮する方法等が挙げられる。
<Acquisition method of branched butadiene-based polymer>
In the production method of the present embodiment, the method for obtaining the branched butadiene-based polymer from the polymer solution is not particularly limited, and a known method can be used. For example, after separating the solvent by steam stripping or the like, the polymer is filtered off, further dehydrated and dried to obtain the polymer, concentrated in a flushing tank, and further devolatilized by a vent extruder or the like. The method, the method of devolatilizing directly with a drum dryer etc. are mentioned.
<反応器の配置>
本実施形態の製造方法では、反応器の配置方法は特に限定されず、並列又は直列に連結された反応器を用いることができるが、得られるポリマーの分子量分布をより狭くする観点から、反応器を少なくとも2基直列に連結し、そのうちの少なくとも1基を重合反応器、他の反応器の少なくとも1基をカップリング反応器とすることが好ましい。
<Reactor arrangement>
In the production method of the present embodiment, the arrangement method of the reactor is not particularly limited, and reactors connected in parallel or in series can be used. From the viewpoint of narrowing the molecular weight distribution of the obtained polymer, the reactor Are preferably connected in series, at least one of which is a polymerization reactor, and at least one of the other reactors is a coupling reactor.
<他の工程>
本実施形態の製造方法は、前記重合工程、カップリング工程以外の工程を含んでもよい。好ましい工程としては、不純物を除去するための工程、反応を失活又は中和するための工程などが挙げられる。
<Other processes>
The manufacturing method of this embodiment may include steps other than the polymerization step and the coupling step. Preferable steps include a step for removing impurities and a step for deactivating or neutralizing the reaction.
(不純物の除去)
例えば、重合反応に供する前に、単量体及び不活性溶媒中に不純物として含まれるアセチレン類等を有機金属化合物で処理することは、高濃度の活性末端を有する重合体が得られる傾向にあり、更には高いカップリング率が達成される傾向にあるため好ましい。
(Removal of impurities)
For example, treating an acetylene or the like contained as an impurity in a monomer and an inert solvent with an organometallic compound before being subjected to a polymerization reaction tends to yield a polymer having a high concentration of active terminals. Further, it is preferable because a high coupling rate tends to be achieved.
(失活、中和)
また、カップリング反応を行った後、得られた分岐状ブタジエン系重合体の溶液に、失活剤、中和剤等を添加する失活工程や中和工程を設けてもよい。
前記失活剤は、特に限定されず、例えば水、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール等が挙げられる。
前記中和剤は、特に限定されず、例えば、安息香酸、ステアリン酸、オレイン酸、バーサチック酸(炭素数9〜11個で、10個を中心とする、分岐の多いカルボン酸混合物)等のカルボン酸、無機酸の水溶液、炭酸ガス等が挙げられる。
(Deactivation, neutralization)
Moreover, after performing a coupling reaction, you may provide the deactivation process and neutralization process which add a deactivator, a neutralizing agent, etc. to the solution of the obtained branched butadiene type polymer.
The quenching agent is not particularly limited, and examples thereof include water, alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol.
The neutralizing agent is not particularly limited, and examples thereof include carboxylic acids such as benzoic acid, stearic acid, oleic acid, and versatic acid (a mixture of carboxylic acids having 9 to 11 carbon atoms, mainly 10 and having many branches). Examples thereof include an acid, an inorganic acid aqueous solution, and carbon dioxide gas.
(水添反応)
本実施形態の製造方法では、分岐状ブタジエン系重合体を、不活性溶剤中で更に水素化することによって、二重結合の全部又は一部を飽和炭化水素に変換する工程を設けてもよい。そのような工程を設けることは、耐熱性、耐候性が向上し、高温で加工する場合の製品の劣化を防止する観点から好ましく、その結果、生産物は、自動車用途等種々の用途で一層優れた性能を発揮する。
より具体的には、ブタジエンに基づく不飽和二重結合の水素化率(以下、「水添率」という場合がある。)は、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されない。
HIPSなど樹脂改質用ゴムとして用いる場合には、ブタジエン部の二重結合が部分的に残存していることが好ましい。かかる観点から、分岐状ブタジエン系重合体中のブタジエン部の水添率は、3〜70%であることが好ましく、5〜65%であることがより好ましく、10〜60%であることが更に好ましい。
なお、分岐状ブタジエン系重合体中に、芳香族ビニル化合物に基づく単量体単位が含まれている場合、当該芳香族ビニル化合物に基づく芳香族二重結合の水添率については、特に限定されないが、50%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましく、20%以下であるであることが更に好ましい。水素化率は、核磁気共鳴装置(NMR)等により求めることができる。
水素化の方法は、特に限定されず、公知の方法が利用できる。特に好適な水素化の方法としては、触媒の存在下、重合体溶液に気体状水素を吹き込む方法で水素化する方法が挙げられる。触媒としては、貴金属を多孔質無機物質に担持させた触媒等の不均一系触媒;ニッケル、コバルト等の塩を可溶化し有機アルミニウム等と反応させた触媒、チタノセン等のメタロセンを用いた触媒等の均一系触媒等が挙げられる。これら中でも、特に、マイルドな水素化条件を選択できる観点から、チタノセン触媒が好ましい。また、芳香族基の水素化は、貴金属の担持触媒を用いることによって行うことができる。
水素化触媒の具体例としては、(1)Ni,Pt,Pd,Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持させた担持型不均一系水添触媒、(2)Ni,Co,Fe,Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩等の遷移金属塩と有機アルミニウム等の還元剤とを用いる、いわゆるチーグラー型水添触媒、(3)Ti,Ru,Rh,Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等が挙げられる。例えば、水素化触媒として特公昭42−8704号公報、特公昭43−6636号公報、特公昭63−4841号公報、特公平1−37970号公報、特公平1−53851号公報、特公平2−9041号公報、特開平8−109219号公報に記載された公知の水素化触媒を使用することができる。好ましい水素化触媒としてはチタノセン化合物と還元性有機金属化合物との反応混合物が挙げられる。
(Hydrogenation reaction)
In the manufacturing method of this embodiment, you may provide the process which converts all or one part of a double bond into a saturated hydrocarbon by further hydrogenating a branched butadiene type polymer in an inert solvent. Providing such a process is preferable from the viewpoint of improving heat resistance and weather resistance, and preventing deterioration of the product when processed at high temperatures, and as a result, the product is more excellent in various applications such as automobile applications. Demonstrate performance.
More specifically, the hydrogenation rate of unsaturated double bonds based on butadiene (hereinafter sometimes referred to as “hydrogenation rate”) can be arbitrarily selected according to the purpose, and is not particularly limited.
When used as a resin-modifying rubber such as HIPS, it is preferable that the double bond of the butadiene portion partially remains. From this viewpoint, the hydrogenation rate of the butadiene portion in the branched butadiene-based polymer is preferably 3 to 70%, more preferably 5 to 65%, and further preferably 10 to 60%. preferable.
When the branched butadiene-based polymer contains a monomer unit based on an aromatic vinyl compound, the hydrogenation rate of the aromatic double bond based on the aromatic vinyl compound is not particularly limited. However, it is preferably 50% or less, more preferably 30% or less, and even more preferably 20% or less. The hydrogenation rate can be determined by a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR) or the like.
The method of hydrogenation is not specifically limited, A well-known method can be utilized. As a particularly suitable hydrogenation method, a method of hydrogenation by blowing gaseous hydrogen into a polymer solution in the presence of a catalyst may be mentioned. Catalysts include heterogeneous catalysts such as catalysts in which noble metals are supported on porous inorganic materials; catalysts in which salts such as nickel and cobalt are solubilized and reacted with organoaluminum, etc., catalysts using metallocenes such as titanocene, etc. And homogeneous catalysts. Among these, a titanocene catalyst is particularly preferable from the viewpoint of selecting mild hydrogenation conditions. The hydrogenation of the aromatic group can be performed by using a noble metal supported catalyst.
Specific examples of the hydrogenation catalyst include (1) a supported heterogeneous hydrogenation catalyst in which a metal such as Ni, Pt, Pd, or Ru is supported on carbon, silica, alumina, diatomaceous earth, or the like. (2) Ni, A so-called Ziegler type hydrogenation catalyst using a transition metal salt such as an organic acid salt such as Co, Fe or Cr or an acetylacetone salt and a reducing agent such as organoaluminum, and (3) an organic metal such as Ti, Ru, Rh or Zr. Examples include so-called organometallic complexes such as compounds. For example, as a hydrogenation catalyst, JP-B-42-8704, JP-B-43-6636, JP-B-63-4841, JP-B-1-37970, JP-B-1-53851, JP-B-2- Known hydrogenation catalysts described in Japanese Patent No. 9041 and Japanese Patent Laid-Open No. 8-109219 can be used. A preferred hydrogenation catalyst is a reaction mixture of a titanocene compound and a reducing organometallic compound.
(添加剤の添加等)
本実施形態の製造方法では、押出機等の熱履歴によるゲルの生成を抑制する観点や、加工時の安定性を向上させる観点から、得られる分岐状ブタジエン系重合体にゴム用安定剤を添加することが好ましい。
ゴム用安定剤としては、特に限定されず、フェノール系安定剤、リン系安定剤、及び含イオウフェノール系化合物等公知のものを用いることができる。
フェノール系安定剤としては、特に限定されず、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−n−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−i−ブチルフェノール、n−オクタデシル−3−(3´,5´−ジ−tert−ブチル−4´−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2−メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2−エチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)等がある。
リン系安定剤としては、特に限定されず、例えば、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス−(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルフォスファイト)等がある。
イオウフェノール系化合物としては、特に限定されず、例えば、2,4−ビス(n−オクチルチオメチル)−6−メチルフェノール、2,4−ビス(2‘,3’−ジ−ヒドロキシプロピルチオメチル)−3,6−ジ−メチルフェノール、2,4−ビス(2‘−アセチルオキシエチルチオメチル)−3,6−ジ−メチルフェノール等がある。
(Addition of additives, etc.)
In the production method of the present embodiment, a rubber stabilizer is added to the obtained branched butadiene-based polymer from the viewpoint of suppressing the formation of gel due to the thermal history of an extruder or the like, or from the viewpoint of improving the stability during processing. It is preferable to do.
It does not specifically limit as a stabilizer for rubber | gum, Well-known things, such as a phenol type stabilizer, a phosphorus stabilizer, and a sulfur-containing phenol type compound, can be used.
The phenolic stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, and 2,6-di- tert-butyl-4-n-butylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-i-butylphenol, n-octadecyl-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl ) Propionate, 2,2-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2-ethylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol) and the like.
The phosphorus stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include tris (nonylphenyl) phosphite, tris- (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, and cyclic neopentanetetraylbis (octadecyl phosphite). ) Etc.
The sulfur phenol-based compound is not particularly limited, and examples thereof include 2,4-bis (n-octylthiomethyl) -6-methylphenol and 2,4-bis (2 ′, 3′-di-hydroxypropylthiomethyl). ) -3,6-di-methylphenol, 2,4-bis (2'-acetyloxyethylthiomethyl) -3,6-di-methylphenol.
〔分岐状ブタジエン系重合体〕
以下、本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体について述べる。前記本実施形態の製造方法は、下記の本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体を得る製造方法に限定されるものではないが、下記の本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体が得られることが好ましい。
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体は、1,3−ブタジエン又は1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物を重合して得られる活性末端含有線形ブタジエン系重合体を下記式(1)で表されるカップリング剤を用いてカップリング反応させて得られる分岐状ブタジエン系重合体であって、測定温度100℃におけるムーニー粘度(ML1+4)が25≦ML1+4≦55であり、25℃で測定した5重量%スチレン溶液粘度(SV)が25≦SV≦50(mPa・s)であり、かつGPCで測定される分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜2.5である分岐状ブタジエン系重合体である。
(式(1)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。nは0又は1の整数である。)
[Branched butadiene polymer]
Hereinafter, the branched butadiene-based polymer of this embodiment will be described. The production method of the present embodiment is not limited to the production method of obtaining the branched butadiene polymer of the following embodiment, but the branched butadiene polymer of the following embodiment is obtained. Is preferred.
The branched butadiene polymer of the present embodiment represents an active terminal-containing linear butadiene polymer obtained by polymerizing 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound by the following formula (1). A branched butadiene-based polymer obtained by a coupling reaction using a coupling agent that has a Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) at a measurement temperature of 100 ° C. of 25 ≦ ML 1 + 4 ≦ 55 and measured at 25 ° C. Branched butadiene having a viscosity of 5 wt% styrene solution (SV) of 25 ≦ SV ≦ 50 (mPa · s) and a molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC of 1.5 to 2.5 Based polymer.
(In the formula (1), each R independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. N is an integer of 0 or 1.)
<分岐構造>
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体は、1,3−ブタジエン又は1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物を重合して得られる活性末端含有線形ブタジエン系重合体を下記式(1)で表されるカップリング剤を用いてカップリング反応させて得られることにより、カップリング剤に由来するケイ素原子を中心とした分岐構造を有し、それによって、ハロゲン化合物を含まず、外観性にも優れる。
ここで、分岐度とは、本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体における中心ケイ素原子に結合している線状ブタジエン系重合体の結合数であり、後述のムーニー粘度と5重量%スチレン溶液粘度との関係によって、間接的に評価できる。例えば、同一のムーニー粘度を示す線形ブタジエン系重合体と分岐状ブタジエン系重合体との5重量%スチレン溶液粘度を比較すると、分岐状ブタジエン系重合体の方が遥かに低い溶液粘度を示す。
また、前述のとおり、重合反応におけるアレン類の添加量は分岐度に影響を与えるため、重合時にアレン類を350ppm以下添加するという製造条件は、分岐状ブタジエン系重合体の分岐構造を間接的に特定するものといえるため、本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体は、重合時にアレン類を350ppm以下添加する製造方法によって得られることが好ましい。
<Branch structure>
The branched butadiene polymer of the present embodiment represents an active terminal-containing linear butadiene polymer obtained by polymerizing 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound by the following formula (1). It has a branched structure centered on silicon atoms derived from the coupling agent, and thus does not contain a halogen compound and is excellent in appearance. .
Here, the degree of branching is the number of bonds of the linear butadiene polymer bonded to the central silicon atom in the branched butadiene polymer of the present embodiment, and the Mooney viscosity and 5 wt% styrene solution viscosity described later. It can be evaluated indirectly based on the relationship. For example, when the 5 wt% styrene solution viscosity of a linear butadiene polymer and a branched butadiene polymer showing the same Mooney viscosity is compared, the branched butadiene polymer shows a much lower solution viscosity.
In addition, as described above, the amount of allenes added in the polymerization reaction affects the degree of branching. Therefore, the production condition of adding 350 ppm or less of allenes during the polymerization is indirectly related to the branched structure of the branched butadiene-based polymer. Since it can be said that it is specified, the branched butadiene-based polymer of this embodiment is preferably obtained by a production method in which 350 ppm or less of allenes are added during polymerization.
(ムーニー粘度)
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体は、測定温度100℃におけるムーニー粘度(ML1+4)は、25〜55である。ムーニー粘度(ML1+4)が25以上であることにより、コールドフローを一層抑制でき、また、ムーニー粘度(ML1+4)が55以下であることにより溶液粘度(例えば、後述する5重量%スチレン溶液粘度(SV)など)を低く保つという効果を奏する。
好ましいムーニー粘度(ML1+4)は、27〜52であり、より好ましくは30〜50である。
(Mooney viscosity)
The branched butadiene polymer of the present embodiment has a Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) at a measurement temperature of 100 ° C. of 25 to 55. When the Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) is 25 or more, cold flow can be further suppressed, and when the Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) is 55 or less, the solution viscosity (for example, a 5 wt% styrene solution viscosity (described later) ( SV) etc.) is kept low.
The preferable Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) is 27 to 52, more preferably 30 to 50.
(5重量%スチレン溶液粘度(SV))
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体は、測定温度25℃における5重量%スチレン溶液粘度(SV)が、25〜50(mPa・s)である。SVが25mPa・s以上であることにより高光沢スチレン系樹脂に使用する場合にゴム粒子径を小さくなりすぎないよう制御することが容易となり、十分な耐衝撃性を確保でき、50mPa・s以下であることにより、高光沢スチレン系樹脂の重合の際の、粒子径を制御するための撹拌動力を抑えられる等の効果を奏する。SVは、好ましくは25〜45(mPa・s)、さらに好ましくは25〜40(mPa・s)である。
(5 wt% styrene solution viscosity (SV))
The branched butadiene polymer of the present embodiment has a 5 wt% styrene solution viscosity (SV) at a measurement temperature of 25 ° C. of 25 to 50 (mPa · s). When the SV is 25 mPa · s or more, it becomes easy to control the rubber particle diameter so as not to be too small when used for a high gloss styrene resin, and sufficient impact resistance can be ensured, and at 50 mPa · s or less. As a result, there is an effect that the stirring power for controlling the particle diameter can be suppressed during the polymerization of the high gloss styrene resin. SV is preferably 25 to 45 (mPa · s), more preferably 25 to 40 (mPa · s).
(分子量、分子量分布)
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定によって得られるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは50,000〜600,000、より好ましくは70,000〜500,000、さらに好ましくは100,000〜400,000である。得られる分岐状ブタジエン系重合体のコールドフローを抑制する観点から上記下限値以上が好ましく、また分岐状ブタジエン系重合体の溶液粘度との相関から上記上限値以下が好ましい。
また、生産性を向上する観点から、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)は、1.5〜2.5である。なお、分子量分布は、分岐状ブタジエン系重合体の製造条件によって変動し得るものであり、その一つに、連続式で製造するか回分式で製造するかという条件がある。前述のとおり、一般に連続式は回分式に比べて分子量分布が広くなるため、連続式という製造条件は、分岐状ブタジエン系重合体の分子量分布を間接的に特定するものといえるため、本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体は、連続式製造方法によって得られることが好ましい。
(Molecular weight, molecular weight distribution)
The branched butadiene-based polymer of the present embodiment has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement, preferably 50,000 to 600,000, more preferably 70,000. ˜500,000, more preferably 100,000 to 400,000. From the viewpoint of suppressing the cold flow of the obtained branched butadiene-based polymer, the above lower limit value is preferable, and from the correlation with the solution viscosity of the branched butadiene-based polymer, the above upper limit value is preferable.
Moreover, from the viewpoint of improving productivity, the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is 1.5 to 2.5. The molecular weight distribution can vary depending on the production conditions of the branched butadiene-based polymer, and one of the conditions is whether it is produced by a continuous method or a batch method. As described above, since the continuous type generally has a wider molecular weight distribution than the batch type, it can be said that the production condition of the continuous type indirectly specifies the molecular weight distribution of the branched butadiene-based polymer. The branched butadiene polymer is preferably obtained by a continuous production method.
(ゲル)
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体は、ゲルが少ないという特徴を備える。
前記特性は、後述の可視ゲルによってある程度評価できるが、前述のとおり、単量体等の重合反応器への供給温度はゲルの発生に影響を与えるため、単量体等の重合反応器への供給温度によっても間接的に特定できる。
すなわち、本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体は、単量体等の重合反応器への供給温度が30℃以下である製造方法によって得られるものであるか、又は可視ゲルが5個以下であることにより、HIPSに使用した際、HIPS製造工程時のフィルター目詰まりを抑制できる、シート状に成型した際のブツを低減できる等の効果を奏する。
(gel)
The branched butadiene-based polymer of the present embodiment has a feature that there are few gels.
Although the above characteristics can be evaluated to some extent by a visible gel described later, as described above, the supply temperature to the polymerization reactor such as a monomer affects the generation of the gel, so It can also be specified indirectly by the supply temperature.
That is, the branched butadiene-based polymer of the present embodiment is obtained by a production method in which the supply temperature to a polymerization reactor such as a monomer is 30 ° C. or less, or the number of visible gels is 5 or less. When it uses for HIPS, there exists an effect of being able to suppress clogging of a filter at the time of a HIPS manufacturing process, and being able to reduce the irregularity at the time of forming into a sheet form.
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体の第1は、重合時の重合反応器への、1,3−ブタジエン又は1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物、不活性溶媒の供給温度が30℃以下である製造方法によって得られる。
前記製造条件は、分岐状ブタジエン系重合体におけるゲルが少ないことを間接的に示すものである。
The first branched butadiene polymer of the present embodiment is such that the supply temperature of 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound and an inert solvent to the polymerization reactor during polymerization is 30 ° C. It is obtained by the following manufacturing method.
The production conditions indirectly indicate that there are few gels in the branched butadiene-based polymer.
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体の第2は、可視ゲルが5個以下である。ここで、可視ゲルとは、分岐状ブタジエン系重合体5gをトルエン200mLに溶解し、ろ紙で吸引ろ過した後、前記ろ紙に、0.4gのC.I.Solvent Violet36をトルエン800mLに溶解した染料溶液を数滴滴下させて全体を着色した後、トルエンを蒸発させたろ紙を観察し、認められるゲルの数をいう。
さらに、認められるゲルの大きさが0.5mm未満のものをA級、0.5mm以上1.0mm未満のものをB級、1.0mm以上のものをC級とするとき、HIPS製造工程時のフィルター目詰まり抑制や、シート状に成型した際のブツ低減等の観点から、ゲルの数が5個以下でB級のゲルが2個以下かつC級のゲルがないことがより好ましく、ゲルの数が2個以下でかつ全てがA級であることがさらに好ましい。
The second branched butadiene polymer of this embodiment has 5 or less visible gels. Here, the visible gel means that 5 g of a branched butadiene polymer is dissolved in 200 mL of toluene, suction filtered with a filter paper, and then 0.4 g of C.I. I. This refers to the number of gels observed by observing the filter paper from which toluene was evaporated after dripping several drops of a dye solution obtained by dissolving Solvent Violet 36 in 800 mL of toluene and coloring the whole.
Further, when the recognized gel size is less than 0.5 mm as class A, 0.5 mm or more and less than 1.0 mm as class B, and 1.0 mm or more as class C, during the HIPS manufacturing process From the standpoint of suppressing filter clogging of the filter and reducing fuzz when molded into a sheet, it is more preferable that the number of gels is 5 or less, 2 or less B-class gels, and no C-class gel is present. It is more preferable that the number of is 2 or less and all are class A.
〔分岐状ブタジエン系重合体組成物〕
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体組成物は、前記分岐状ブタジエン系重合体100質量部に対し、フェノール系安定剤とリン系安定剤のうち少なくとも一種を0.01〜2.0質量部、及び含イオウフェノール系化合物を0.01〜2.0質量部含有する分岐状ブタジエン系重合体組成物を包含する。
フェノール系安定剤は、特に限定されず、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−n−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−i−ブチルフェノール、n−オクタデシル−3−(3´,5´−ジ−tert−ブチル−4´−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2−メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2−エチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)等がある。
リン系安定剤は、特に限定されず、例えば、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス−(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルフォスファイト)等がある。
イオウフェノール系化合物は、特に限定されず、例えば、2,4−ビス(n−オクチルチオメチル)−6−メチルフェノール、2,4−ビス(2‘,3’−ジ−ヒドロキシプロピルチオメチル)−3,6−ジ−メチルフェノール、2,4−ビス(2‘−アセチルオキシエチルチオメチル)−3,6−ジ−メチルフェノール等がある。
フェノール系安定剤とリン系安定剤の含有量は、熱安定性改良効果及びコストの観点から、合計で、分岐状ブタジエン系重合体100質量部に対して0.01〜2.0質量部であることが好ましい。
含イオウフェノール系化合物の含有量は、熱安定性改良効果及び着色・臭気の観点から、合計で、0.01〜2.0質量部であることが好ましい。
[Branched butadiene-based polymer composition]
The branched butadiene-based polymer composition of the present embodiment is 0.01 to 2.0 parts by mass of at least one of a phenol-based stabilizer and a phosphorus-based stabilizer with respect to 100 parts by mass of the branched butadiene-based polymer. And a branched butadiene-based polymer composition containing 0.01 to 2.0 parts by mass of a sulfur-containing phenol-based compound.
The phenol-based stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, and 2,6-di-tert. -Butyl-4-n-butylphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-i-butylphenol, n-octadecyl-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) Examples include propionate, 2,2-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2-ethylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), and the like.
The phosphorus stabilizer is not particularly limited. For example, tris (nonylphenyl) phosphite, tris- (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbis (octadecylphosphite) Etc.
The sulfur phenol compound is not particularly limited, and examples thereof include 2,4-bis (n-octylthiomethyl) -6-methylphenol and 2,4-bis (2 ′, 3′-di-hydroxypropylthiomethyl). -3,6-di-methylphenol, 2,4-bis (2'-acetyloxyethylthiomethyl) -3,6-di-methylphenol, and the like.
The total content of the phenol-based stabilizer and the phosphorus-based stabilizer is 0.01 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the branched butadiene-based polymer, from the viewpoint of thermal stability improvement effect and cost. Preferably there is.
The content of the sulfur-containing phenol-based compound is preferably 0.01 to 2.0 parts by mass in total from the viewpoint of improving the thermal stability and coloring / odor.
本実施形態の分岐状ブタジエン系重合体組成物は、前記分岐状ブタジエン系重合体100質量部に対し、有機脂肪酸を0.01〜0.5質量部含有する分岐状ブタジエン系重合体組成物をも包含する。
有機脂肪酸は、特に限定されず、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸等がある。
有機脂肪酸の含有量は、押し出し機におけるゴムの離型性の確保しつつ、HIPS製造時のラジカル重合性を阻害させないという観点から、合計で、分岐状ブタジエン系重合体100質量部に対し、0.01〜0.5質量部であることが好ましい。
The branched butadiene polymer composition of the present embodiment is a branched butadiene polymer composition containing 0.01 to 0.5 parts by mass of an organic fatty acid with respect to 100 parts by mass of the branched butadiene polymer. Is also included.
Organic fatty acid is not particularly limited, capric acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, succinic acid, citric acid, malic acid Etc.
The content of the organic fatty acid is 0 in total with respect to 100 parts by mass of the branched butadiene-based polymer from the viewpoint of not inhibiting the radical polymerizability during the production of HIPS while ensuring the releasability of the rubber in the extruder. It is preferable that it is 0.01-0.5 mass part.
〔スチレン系樹脂改質用ゴム組成物〕
本技術によって得られる分岐状ブタジエン系重合体を、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、マスABS、透明MBS樹脂などスチレン系樹脂改質用途に用いる場合、本技術により得られる分岐状ブタジエン系重合体は単独で用いても良く、必要により、他のゴムとブレンドして使用してもよい。他のゴムとしては、例えば、線状ポリブタジエン、バッチ重合による分岐状ポリブタジエン、線状ブタジエン−スチレンランダム共重合体、バッチ重合による分岐状ブタジエン−スチレンランダム共重合体、線状ブタジエン−スチレンブロック共重合体、バッチ重合による分岐状ブタジエン−スチレンブロック共重合体が挙げられる。他のゴムのSVは好ましくは25〜200mPa・s、より好ましくは光沢性、透明性などの外観を重視する観点からは25〜100mPa・s、つや消し表面の外観を得る場合や、高い耐衝撃性の観点からは100〜200mPa・sである。高光沢HIPS用途あるいはマスABS用途に用いる場合は、他のゴムとしては線状ブタジエン−スチレンブロック共重合体またはバッチ重合による分岐状ブタジエン−スチレンブロック共重合体を用いるのがより好ましい。
スチレン系樹脂の製造方法としては、溶液重合、マス重合、マス−懸濁重合など、いずれの方法でも良い。また、スチレン系樹脂の重合方法において、ラジカル開始剤を用いても良いし、ラジカル開始剤を用いず熱ラジカルによって重合をおこなっても良い。
[Styrene resin modifying rubber composition]
When the branched butadiene polymer obtained by this technology is used for styrene resin modification applications such as high impact polystyrene (HIPS), mass ABS, and transparent MBS resin, the branched butadiene polymer obtained by this technology is It may be used alone or, if necessary, may be blended with other rubbers. Examples of other rubber include linear polybutadiene, branched polybutadiene by batch polymerization, linear butadiene-styrene random copolymer, branched butadiene-styrene random copolymer by batch polymerization, and linear butadiene-styrene block copolymer. Examples thereof include branched butadiene-styrene block copolymers obtained by polymerization and batch polymerization. The SV of other rubbers is preferably 25 to 200 mPa · s, more preferably 25 to 100 mPa · s from the viewpoint of emphasizing the appearance such as gloss and transparency, and a high impact resistance. From the point of view, it is 100 to 200 mPa · s. When used for high gloss HIPS or mass ABS, it is more preferable to use a linear butadiene-styrene block copolymer or a branched butadiene-styrene block copolymer by batch polymerization as the other rubber.
As a method for producing the styrene-based resin, any method such as solution polymerization, mass polymerization, and mass-suspension polymerization may be used. In the styrene resin polymerization method, a radical initiator may be used, or polymerization may be performed by a thermal radical without using a radical initiator.
以下の実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。なお、試料の分析は下記に示す方法により行った。
(1)ムーニー粘度
ムーニー粘度計(上島製作所社製、「VR1132」)を用い、JIS K6300(ISO289−1)に準拠し、ムーニー粘度を測定した。測定温度は100℃とした。
まず、試料を1分間予熱した後、2rpmでローターを回転させ、4分後のトルクを測定してムーニー粘度(ML1+4)とした。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples. The sample was analyzed by the method shown below.
(1) Mooney Viscosity Mooney viscosity was measured using a Mooney viscometer ("VR1132" manufactured by Ueshima Seisakusho Co., Ltd.) in accordance with JIS K6300 (ISO 289-1). The measurement temperature was 100 ° C.
First, after preheating the sample for 1 minute, the rotor was rotated at 2 rpm, and the torque after 4 minutes was measured to obtain the Mooney viscosity (ML 1 + 4 ).
(2)分子量分布(Mw/Mn)
ポリスチレン系ゲルを充填剤としたカラムを3本連結したGPC測定装置(東ソー社製 HLC−8320GPC)を使用して、クロマトグラムを測定し、標準ポリスチレンを使用した検量線に基づいて重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を求め、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。溶離液はテトラヒドロフラン(THF)を使用した。カラムは、ガードカラム:東ソー社製 TSKguardcolumn SuperMP(HZ)−H、カラム:東ソー社製 TSKgel SuperMultipore HZ−Hを3本直列に接続し構成したものを使用した。オーブン温度40℃、THF流量1.0mL/分の条件で、RI検出器(東ソー社製、「HLC8320」)を用いた。測定用の試料10mgを20mLのTHFに溶解して測定溶液とし、測定溶液200μLをGPC測定装置に注入して測定した。
(2) Molecular weight distribution (Mw / Mn)
A chromatogram was measured using a GPC measuring apparatus (HLC-8320GPC manufactured by Tosoh Corporation) in which three columns using polystyrene gel as a filler were connected, and a weight average molecular weight (based on a calibration curve using standard polystyrene) Mw) and number average molecular weight (Mn) were determined, and molecular weight distribution (Mw / Mn) was calculated. Tetrahydrofuran (THF) was used as the eluent. As the column, a guard column: TSKguardcolumn SuperMP (HZ) -H manufactured by Tosoh Corporation, and a column: TSKgel SuperMultipore HZ-H manufactured by Tosoh Corporation were connected in series were used. An RI detector (manufactured by Tosoh Corporation, “HLC8320”) was used under the conditions of an oven temperature of 40 ° C. and a THF flow rate of 1.0 mL / min. 10 mg of a sample for measurement was dissolved in 20 mL of THF to prepare a measurement solution, and 200 μL of the measurement solution was injected into a GPC measurement device and measured.
(3)5重量%スチレン溶液粘度(SV)
分岐状重合体2.385gをスチレン50mLに溶解させ、キャノンフェンスケ型粘度計を用いて25℃で測定した。
(3) Viscosity of 5 wt% styrene solution (SV)
2.385 g of the branched polymer was dissolved in 50 mL of styrene and measured at 25 ° C. using a Cannon Fenceke viscometer.
(4)可視ゲル
500mLのコニカルビーカーに回転子、分岐状ブタジエン系重合体5g、トルエン200mLを加え、マグネチックスターラーにて2時間撹拌しゴムを溶解した。その後、ブフナーロートに直径70mm、JIS P3801に規定の1種ろ紙を敷き、溶解したゴム溶液を吸引ろ過した。全量ろ過後、コニカルビーカーを20mLのトルエンで洗浄し、洗液も先述のろ紙で吸引ろ過した。ろ過終了後、このろ紙に染料溶液(C.I.Solvent Violet36 0.4gを、トルエン800mLに溶解したもの)をスポイトにて、ろ紙上に滴下させ、全体が着色するようにした。溶媒を蒸発させたろ紙を観察し、認められるゲルの大きさが0.5mm未満のものをA級、0.5mm以上1.0mm未満のものをB級、1.0mm以上のものをC級と評価し、ゲルの数が2個以下でかつ全てがA級であるものを可視ゲルレベル1級、ゲルの数が5個以下でB級のゲルが2個以下かつC級のゲルがないもので可視ゲルレベル1級でないものを可視ゲルレベル2級、ゲルの数が8個以内でC級のゲルが3個以下で可視ゲルレベル1級または2級でないものを可視ゲルレベル3級、ゲルの数が9個以上のものを可視ゲルレベル4級と評価した。
(4) Visible gel A 500 mL conical beaker was added with a rotor, 5 g of a branched butadiene polymer, and 200 mL of toluene, and stirred for 2 hours with a magnetic stirrer to dissolve the rubber. Thereafter, a Buchner funnel was laid with a 70 mm diameter filter paper of JIS P3801, and the dissolved rubber solution was suction filtered. After filtration of the total amount, the conical beaker was washed with 20 mL of toluene, and the washing was suction filtered with the above-mentioned filter paper. After completion of the filtration, a dye solution (in which 0.4 g of CI Solvent Violet 36 was dissolved in 800 mL of toluene) was dropped onto the filter paper with a dropper on the filter paper so that the whole was colored. Observe the filter paper from which the solvent has been evaporated, and the recognized gel size is less than 0.5 mm for class A, 0.5 mm to less than 1.0 mm for class B, and 1.0 mm or more for class C. When the number of gels is 2 or less and all are A grades, the visible gel level is 1 grade, the number of gels is 5 or less, 2 or less B grade gels, and there is no C grade gel Visible gel level that is not first grade and visible gel level is second grade, and the number of gels is 8 or less and no more than 3 grade C gels that are not visible gel level first grade or second grade. One or more was evaluated as a visible gel level 4 grade.
(5)外観性(b値)
プレス成型により縦4cm×横4cm×厚2cmの分岐状ブタジエン系重合体サンプルを作成し、色差計により厚み方向のb値を測定した。測定機器は日本電色工業社製NDJ−400を用い、反射測定により測定を行った。
(5) Appearance (b value)
A branched butadiene polymer sample having a length of 4 cm, a width of 4 cm and a thickness of 2 cm was prepared by press molding, and the b value in the thickness direction was measured with a color difference meter. The measurement was performed by reflection measurement using NDJ-400 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
[実施例1]
内容積11Lで、内部の高さと直径の比(L/D)が4であり、底部に入り口、頂部に出口を有し、撹拌機及び温度調整用のジャケットを有するオートクレーブ(撹拌機付きの槽型反応器)を2基直列に連結し、1基目を重合反応器として、2基目をカップリング反応器とした。
予め、水分等の不純物を除去した、1,3−ブタジエンを42.2g/分、1,2−ブタジエンを0.008g/分、n−ヘキサンを198.8g/分の条件で混合し、温度を15℃に調整しながら1基目反応器の底部に連続的に供給した。更に、重合開始剤としてn−ブチルリチウムを1.2mmol/分の速度で、1基目反応器の底部へ供給し、反応器出口の内温を100℃となるように重合反応を継続させた。
2基目の反応器の温度を100℃に保ち、1基目頂部から流出する線形ブタジエン系重合体溶液を連続的に底部から供給し、更にカップリング剤としてテトラメトキシシランを0.31mmol/分の速度で2基目反応器の底部から添加し、カップリング反応を実施した。2基目反応器の頂部から流出した分岐状ブタジエン系重合体溶液に、n−オクタデシル−3−(3´,5´−ジ−tert−ブチル−4´−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,4−ビス〔(オクチルチオ)メチル〕−O−クレゾール、水、ステアリン酸を、分岐状ブタジエン系重合体100gあたりそれぞれ0.1g、0.1g、10.0g、0.035gとなるように連続的に添加し、更に炭酸ガスを、添加したn−ブチルリチウムに対しモル比で1:1.5となる条件で連続的に添加し、カップリング反応を終了させた。得られた分岐状ブタジエン系重合体溶液をスチームストリッピングにより脱溶剤し、オープンロールで残存水分を飛ばし試料Aを得た。
試料Aを分析した結果、100℃のムーニー粘度は42、5重量%スチレン溶液粘度は35mPa・sであった。また、分子量分布は1.75、可視ゲルレベルは1級、外観性(b値)は3.2であった。試料Aの分析結果を表2に示す。
[Example 1]
An autoclave (a tank with a stirrer) having an internal volume of 11 L, an internal height-to-diameter ratio (L / D) of 4, an inlet at the bottom, an outlet at the top, a stirrer and a temperature adjusting jacket Two reactors were connected in series, and the first reactor was a polymerization reactor and the second reactor was a coupling reactor.
In advance, impurities such as moisture were removed, 1,3-butadiene was mixed at 42.2 g / min, 1,2-butadiene at 0.008 g / min, and n-hexane at 198.8 g / min. Was continuously fed to the bottom of the first reactor while adjusting the temperature to 15 ° C. Further, n-butyllithium as a polymerization initiator was supplied to the bottom of the first reactor at a rate of 1.2 mmol / min, and the polymerization reaction was continued so that the internal temperature of the reactor outlet was 100 ° C. .
The temperature of the second reactor is kept at 100 ° C., and a linear butadiene polymer solution flowing out from the top of the first reactor is continuously fed from the bottom, and tetramethoxysilane is further added as a coupling agent at 0.31 mmol / min. Was added from the bottom of the second reactor at a rate of To the branched butadiene polymer solution flowing out from the top of the second reactor, n-octadecyl-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate, 2,4- Bis [(octylthio) methyl] -O-cresol, water, and stearic acid are continuously added to give 0.1 g, 0.1 g, 10.0 g, and 0.035 g, respectively, per 100 g of the branched butadiene polymer. Further, carbon dioxide gas was continuously added at a molar ratio of 1: 1.5 with respect to the added n-butyllithium to complete the coupling reaction. The resulting branched butadiene-based polymer solution was desolvated by steam stripping, and residual moisture was removed with an open roll to obtain Sample A.
As a result of analyzing sample A, the Mooney viscosity at 100 ° C. was 42, and the viscosity of a 5 wt% styrene solution was 35 mPa · s. The molecular weight distribution was 1.75, the visible gel level was first grade, and the appearance (b value) was 3.2. The analysis results of Sample A are shown in Table 2.
[実施例2]
1,2−ブタジエンの添加量を0.017g/分とした以外は、上記試料Aの調製と同様にして、試料Bを得た。
試料Bを分析した結果、100℃のムーニー粘度は29、5重量%スチレン溶液粘度は34mPa・sであった。また、分子量分布は1.92、可視ゲルレベルは1級、外観性(b値)は3.5であった。試料Bの分析結果を表1に示した。
[Example 2]
Sample B was obtained in the same manner as in the preparation of Sample A, except that the amount of 1,2-butadiene added was 0.017 g / min.
As a result of analyzing Sample B, the Mooney viscosity at 100 ° C. was 29, and the viscosity of a 5% by weight styrene solution was 34 mPa · s. The molecular weight distribution was 1.92, the visible gel level was first grade, and the appearance (b value) was 3.5. The analysis result of Sample B is shown in Table 1.
[比較例1]
1,3−ブタジエン、n−ヘキサン混液の添加温度を40℃とした以外は上記試料Aの調製と同様にして、試料Cを得た。
試料Cを分析した結果、100℃のムーニー粘度は40、5重量%スチレン溶液粘度は34mPa・sであった。また、分子量分布は1.84、可視ゲルレベルは3級、外観性(b値)は3.6であった。試料Cの分析結果を表1に示した。
[Comparative Example 1]
Sample C was obtained in the same manner as in the preparation of Sample A except that the addition temperature of the 1,3-butadiene / n-hexane mixed solution was changed to 40 ° C.
As a result of analyzing Sample C, the Mooney viscosity at 100 ° C. was 40, and the viscosity of a 5 wt% styrene solution was 34 mPa · s. The molecular weight distribution was 1.84, the visible gel level was tertiary, and the appearance (b value) was 3.6. The analysis result of Sample C is shown in Table 1.
[比較例2]
カップリング剤をテトラグリシジル−1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサンとし、その添加量を0.25mmol/分とした以外は上記試料Aの調製と同様にして、試料Dを得た。
試料Dを分析した結果、100℃のムーニー粘度は49、5重量%スチレン溶液粘度は39mPa・sであった。また、分子量分布は1.81、可視ゲルレベルは2級、外観性(b値)は8.2であった。試料Dの分析結果を表1に示した。
[Comparative Example 2]
Sample D was obtained in the same manner as in the preparation of Sample A, except that tetraglycidyl-1,3-bisaminomethylcyclohexane was used as the coupling agent and the addition amount was 0.25 mmol / min.
As a result of analyzing sample D, the Mooney viscosity at 100 ° C. was 49, and the viscosity of a 5 wt% styrene solution was 39 mPa · s. The molecular weight distribution was 1.81, the visible gel level was grade 2, and the appearance (b value) was 8.2. The analysis result of Sample D is shown in Table 1.
表1に示す通り、供給温度を15℃とした試料A、B(実施例1、2)は、供給温度を40℃とした試料C(比較例1)に比べ可視ゲル量が少なく、供給温度を下げることでゲル量が抑制されていることが確認できた。またカップリング剤としてテトラメトキシシランを用いた試料A、B(実施例1、2)は、エポキシ系カップリング剤を用いた試料D(比較例2)と比較しb値が低く、外観性に優れていることが確認された。更に、1,2−ブタジエンを、1,3−ブタジエンに対し400ppm添加した試料B(実施例2)は、可視ゲル量は少ないものの、200ppm添加した試料A(実施例1)と比べ、ほぼ同一の溶液粘度ながらムーニー粘度が下がっており、分岐度が低下していることを示唆している。
以上より、本実施例のポリブタジエンを主体とする分岐状重合体は、実質的にゲルを含まず外観性にも優れていることが確認された。
As shown in Table 1, Samples A and B (Examples 1 and 2) with a supply temperature of 15 ° C. had a smaller amount of visible gel than Sample C (Comparative Example 1) with a supply temperature of 40 ° C., and the supply temperature It was confirmed that the gel amount was suppressed by lowering. Samples A and B (Examples 1 and 2) using tetramethoxysilane as a coupling agent have a lower b value than the sample D (Comparative Example 2) using an epoxy coupling agent, and the appearance is improved. It was confirmed to be excellent. Further, Sample B (Example 2) in which 400 ppm of 1,2-butadiene was added to 1,3-butadiene was almost the same as Sample A (Example 1) in which 200 ppm was added, although the amount of visible gel was small. The Mooney viscosity was lowered despite the solution viscosity, suggesting that the degree of branching was reduced.
From the above, it was confirmed that the branched polymer mainly composed of polybutadiene of this example was substantially free of gel and excellent in appearance.
本発明によれば、ゲルの発生が低減された分岐状ブタジエン系重合体の連続的製造方法を提供できる。さらには、ハロゲン化合物を含まずに、ゲルの発生が低減され、外観性に優れた、分子量分布の広い分岐状ブタジエン系重合体の連続的製造方法を提供できる。
したがって、本発明は、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、マスABS、透明MBS樹脂などスチレン系樹脂改質用ゴム等の分野において有用である。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the continuous manufacturing method of the branched butadiene type polymer with which generation | occurrence | production of gel was reduced can be provided. Furthermore, it is possible to provide a continuous production method of a branched butadiene-based polymer having a broad molecular weight distribution, which does not contain a halogen compound, has reduced gel generation, and has excellent appearance.
Therefore, the present invention is useful in the field of rubber for modifying styrenic resins such as high impact polystyrene (HIPS), mass ABS, and transparent MBS resin.
Claims (13)
前記活性末端含有線形ブタジエン系重合体をカップリング反応器に連続的に供給し、下記式(1)で表されるカップリング剤を連続的に加えて連続的にカップリング反応するカップリング工程と、
を含む、分岐状ブタジエン系重合体の製造方法。
(式(1)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。nは0又は1の整数である。) 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound and an inert solvent are continuously supplied to a polymerization reactor at a supply temperature of 30 ° C. or lower, and polymerization is continuously performed using an organolithium compound as an initiator. And a polymerization step for obtaining an active terminal-containing linear butadiene-based polymer,
A coupling step in which the active terminal-containing linear butadiene-based polymer is continuously supplied to a coupling reactor, and a coupling agent represented by the following formula (1) is continuously added to continuously perform a coupling reaction; ,
A method for producing a branched butadiene-based polymer.
(In the formula (1), each R independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. N is an integer of 0 or 1.)
(式(1)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表す。nは0又は1の整数である。)
前記重合時の重合反応器への、1,3−ブタジエン又は1,3−ブタジエンと芳香族ビニル化合物、不活性溶媒の供給温度が30℃以下であり、測定温度100℃におけるムーニー粘度(ML1+4)が25≦ML1+4≦55であり、25℃で測定した5重量%スチレン溶液粘度(SV)が25≦SV≦50(mPa・s)であり、かつGPCで測定される分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜2.5である分岐状ブタジエン系重合体。 A coupling agent represented by the following formula (1) is an active terminal-containing linear butadiene polymer obtained by polymerizing 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound in the presence of an inert solvent. A branched butadiene-based polymer obtained by a coupling reaction using
(In the formula (1), each R independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. N is an integer of 0 or 1.)
The supply temperature of 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound and an inert solvent to the polymerization reactor during the polymerization is 30 ° C. or less, and the Mooney viscosity (ML 1 + 4 at a measurement temperature of 100 ° C. ) Is 25 ≦ ML 1 + 4 ≦ 55, 5 wt% styrene solution viscosity (SV) measured at 25 ° C. is 25 ≦ SV ≦ 50 (mPa · s), and molecular weight distribution (Mw / A branched butadiene-based polymer having a Mn) of 1.5 to 2.5.
(式(1)中、Rは、各々独立して、炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアリール基を表す。nは0又は1の整数である。)
測定温度100℃におけるムーニー粘度(ML1+4)が25≦ML1+4≦55であり、25℃で測定した5重量%スチレン溶液粘度(SV)が25≦SV≦50(mPa・s)であり、かつGPCで測定される分子量分布(Mw/Mn)が1.5〜2.5であり、可視ゲルが5個以下である分岐状ブタジエン系重合体:
ここで、可視ゲルは、分岐状ブタジエン系重合体5gをトルエン200mlに溶解し、ろ紙で吸引ろ過した後、前記ろ紙に、0.4gのC.I.Solvent Violet36をトルエン800mlに溶解した染料溶液を数滴滴下させて全体を着色した後、トルエンを蒸発させたろ紙を観察し、認められるゲルの数をいう。 A coupling agent represented by the following formula (1) is an active terminal-containing linear butadiene polymer obtained by polymerizing 1,3-butadiene or 1,3-butadiene and an aromatic vinyl compound in the presence of an inert solvent. A branched butadiene-based polymer obtained by a coupling reaction using
(In formula (1), each R independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 1 to 10 carbon atoms. N is an integer of 0 or 1.)
The Mooney viscosity (ML 1 + 4 ) at a measurement temperature of 100 ° C. is 25 ≦ ML 1 + 4 ≦ 55, the 5 wt% styrene solution viscosity (SV) measured at 25 ° C. is 25 ≦ SV ≦ 50 (mPa · s), and A branched butadiene-based polymer having a molecular weight distribution (Mw / Mn) measured by GPC of 1.5 to 2.5 and 5 or less visible gels:
Here, the visible gel was prepared by dissolving 5 g of a branched butadiene-based polymer in 200 ml of toluene, suction filtering with filter paper, and then adding 0.4 g of C.I. I. This refers to the number of gels observed by observing the filter paper on which toluene was evaporated after dropping several drops of a dye solution obtained by dissolving Solvent Violet 36 in 800 ml of toluene and coloring the whole.
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