JP2629865B2 - Hydrogenation of olefinically unsaturated polymers - Google Patents

Hydrogenation of olefinically unsaturated polymers

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JP2629865B2
JP2629865B2 JP20273888A JP20273888A JP2629865B2 JP 2629865 B2 JP2629865 B2 JP 2629865B2 JP 20273888 A JP20273888 A JP 20273888A JP 20273888 A JP20273888 A JP 20273888A JP 2629865 B2 JP2629865 B2 JP 2629865B2
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hydrogenation
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titanium
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岩和 服部
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はオレフィン性不飽和重合体の不飽和二重結合
を水素化する方法に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for hydrogenating unsaturated double bonds of olefinically unsaturated polymers.

[従来の技術] オレフィン性二重結合を有する重合体は化学変性、架
橋反応を容易に行なうことができるが、反面、耐オゾン
性、耐酸化性、耐熱性などの点で欠点を持っている。ま
た耐オゾン性、耐酸化性、耐熱性のよい重合体はラジカ
ル又は配位重合触媒を用いてα−オレフィンを重合させ
ることによって飽和型の重合体として得ることができる
が、重合可能なモノマーが限定される。共役ジエン化合
物、環状オレフィンなどのモノマーを重合して得られる
オレフィン性二重結合を有する重合体は水素化すること
によって耐オゾン性、耐酸化性、耐熱性が著しく改善さ
れるばかりでなく、α−オレフィンの重合から直接に得
られる重合体とは異なる飽和型の重合体が得られる。
[Prior art] A polymer having an olefinic double bond can easily undergo chemical modification and crosslinking reaction, but has disadvantages in ozone resistance, oxidation resistance, heat resistance, and the like. . In addition, a polymer having good ozone resistance, oxidation resistance, and heat resistance can be obtained as a saturated polymer by polymerizing an α-olefin using a radical or coordination polymerization catalyst. Limited. A polymer having an olefinic double bond obtained by polymerizing a monomer such as a conjugated diene compound or a cyclic olefin not only significantly improves ozone resistance, oxidation resistance and heat resistance by hydrogenation, but also has α A saturated polymer different from that obtained directly from the polymerization of olefins is obtained.

[発明が解決しようとする課題] しかしオレフィン性二重結合を有する重合体を水素化
する場合、水素化により反応系の粘度が増加し、また重
合体の立体障害などにより水素化しにくく、従って高圧
下で多量の触媒を必要とした。また反応系の粘度を下げ
るため高温下で水素化を実施すると触媒の活性寿命が短
かくなり、そのため高温下で水素化を行なうためには多
量の触媒を必要とした。その結果として、水素化触媒を
重合体から除去するために繁雑な触媒除去処理工程が必
要であったり、また触媒の除去が不十分であると重合体
の耐熱性、耐候性、耐酸化性などの性能において低下を
もたらしたり、色相の悪化をもたらすなどの問題があ
り、高温で高活性な水素化触媒の開発が望まれており、
幾つかの方法が提案されている(例えば、特公昭63−48
41号、特公昭63−5401号、特公昭63−5402号、特開昭61
−28507号等)。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when hydrogenating a polymer having an olefinic double bond, the viscosity of the reaction system increases due to hydrogenation, and it is difficult to hydrogenate due to steric hindrance of the polymer. Underneath required a large amount of catalyst. Further, if hydrogenation is carried out at a high temperature in order to lower the viscosity of the reaction system, the active life of the catalyst is shortened. Therefore, a large amount of the catalyst is required to carry out the hydrogenation at a high temperature. As a result, a complicated catalyst removal treatment step is required to remove the hydrogenation catalyst from the polymer, and if the removal of the catalyst is insufficient, the polymer will have heat resistance, weather resistance, oxidation resistance, etc. There are problems such as lowering of the performance of the, and deterioration of the hue, the development of a high-temperature and highly active hydrogenation catalyst is desired,
Several methods have been proposed (for example, JP-B-63-48).
No. 41, JP-B-63-5401, JP-B-63-5402, JP-A-61
No. -28507).

本発明の目的は少ない触媒使用量で且つ高温下でオレ
フィン性不飽和重合体を水素化して耐候性、耐酸化性、
耐熱性及び色相の優れた重合体を得る方法を提供するこ
とである。
The object of the present invention is to use a small amount of a catalyst and hydrogenate an olefinically unsaturated polymer at a high temperature to obtain weather resistance, oxidation resistance,
An object of the present invention is to provide a method for obtaining a polymer having excellent heat resistance and hue.

[課題を解決するための手段及び作用] 本発明者らは共役ジエン系(共)重合体及びノルボル
ネン系(共)重合体から選ばれたオレフィン性不飽和重
合体(以下、オレフィン性不飽和重合体という)の不飽
和二重結合を高温上で高活性な状態で水素化する方法に
ついて鋭意検討した結果、チタンの特定のベンジル化合
物、チタンの特定のベンジル誘導体化合物及び特定のチ
タナシクロアルカン化合物から選ばれた少なくとも1種
と、周期律表I〜III族の有機金属化合物から選ばれた
少なくとも1種とからなる水素化触媒が高温下、高活性
でオレフィン性不飽和重合体の不飽和二重結合を水素化
することができることを見い出し、本発明を完成した。
Means and Action for Solving the Problems The present inventors have studied an olefinically unsaturated polymer (hereinafter referred to as an olefinically unsaturated polymer) selected from a conjugated diene (co) polymer and a norbornene (co) polymer. As a result of intensive studies on the method of hydrogenating unsaturated double bonds in a highly active state at high temperature, a specific benzyl compound of titanium, a specific benzyl derivative compound of titanium and a specific titanacycloalkane compound At least one selected from the group consisting of at least one selected from the group consisting of organometallic compounds belonging to Groups I to III of the periodic table. The inventors have found that a heavy bond can be hydrogenated, and have completed the present invention.

すなわち、本発明のオレフィン性不飽和重合体の水素
化法は、オレフィン性不飽和重合体を炭化水素溶媒中
で、 (A)一般式 [式中、X1,X2,X3及びX4は同一又は異なる基であって、
それぞれ (この場合に、R1,R2及びR3はそれぞれ水素原子又はC1
〜C4のアルキル基である)であり、Yは塩素原子、臭素
原子又は弗素原子であり、nは0又は1であり、Cpはシ
クロペンタジエニル基であり、Zは二価のC4〜C12炭化
水素基である]で表わされるチタン化合物から選ばれた
少なくとも1種と、 (B)周期律表I〜III族の有機金属化合物から選ばれ
た少なくとも1種と、 からなる触媒の存在下で水素と接触させて、該オレフィ
ン性不飽和重合体の不飽和二重結合を水素化することを
特徴とする。
That is, the method for hydrogenating an olefinically unsaturated polymer of the present invention comprises the steps of: (A) dissolving an olefinically unsaturated polymer in a hydrocarbon solvent; Wherein X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different groups,
Respectively (In this case, R 1 , R 2 and R 3 are each a hydrogen atom or C 1
A ~C alkyl group 4), Y is chlorine atom, bromine atom or fluorine atom, n is 0 or 1, Cp is a cyclopentadienyl group, Z is a divalent C 4 at least one selected from titanium compounds represented by -C 12 hydrocarbon group], (B) at least one member selected from the periodic table I~III group organometallic compounds, consisting essentially of the catalyst Contacting with hydrogen in the presence to hydrogenate the unsaturated double bond of the olefinically unsaturated polymer.

本発明に係る上記チタン化合物(a),(b)及び
(c)はチタンの通常のアルキル化合物とは異なり、熱
的に安定であり、容易に単離できることが知られてい
る。[D.G.H.Ballard,P.W.Van Lienden,Makromol.Chem.
154177(1972);D.A.Straus,R.H.Grubbs,Organometalli
cs1658(1982);H.J.Deliefde Meijer,F.Jellnek,Ino
rg.Chim,Acta.651(1970)]。
It is known that the titanium compounds (a), (b) and (c) according to the present invention are thermally stable and can be easily isolated, unlike ordinary alkyl compounds of titanium. [DGH Ballard, PWVan Lienden, Makromol.Chem.
154 177 (1972); DAStraus, RHGrubbs, Organometalli
cs 1 1658 (1982); HJ Deliefde Meijer, F. Jellnek, Ino
rg.Chim, Acta. 4 651 (1970 )].

水素化触媒の(A)成分である前記のチタン化合物
(a)及び(b)は、そのベンジル基又はベンジル誘導
体がチタン原子に対して−CH2−基によるσ結合と同時
によるπ結合の2座配位があるため通常の1座配位のア
ルキル基、アリール基とは異なる熱的安定性と高活性な
水素化触媒作用を有する。また、(A)成分の他のチタ
ン化合物(c)もチタン原子に対して2座配位しチタナ
シクロアルカンを形成しているので熱的に安定で高活性
な水素化触媒作用を有する。
The aforementioned titanium compounds (a) and (b), which are the components (A) of the hydrogenation catalyst, are characterized in that their benzyl group or benzyl derivative is simultaneously bonded to a titanium atom by a CH bond with a —CH 2 — group. Has thermal stability and high activity hydrogenation catalysis different from ordinary monodentate alkyl and aryl groups due to the bidentate coordination of π bond. Further, the other titanium compound (c) of the component (A) also has bidentate coordination to the titanium atom to form titanacycloalkane, and thus has a thermally stable and highly active hydrogenation catalytic action.

チタン化合物(a)の具体例としてはテトラベンジル
チタニウム、テトラ(4−メチルベンジル)チタニウ
ム、テトラ(4−エチルベンジル)チタニウム、テトラ
(4−n−ブチルベンジル)チタニウム、トリベンジル
チタニウムフロライド、トリベンジルチタニウムクロラ
イド、トリベンジルチタニウムブロマイド、テトラ(3,
5−ジメチルベンジル)チタニウム、テトラ(3,5−ジ−
tert−ブチルベンジル)チタニウム、ビスベンジルビス
(4−メチルベンジル)チタニウム、ビスベンジルビス
(3,5−ジメチルベンジル)チタニウムがあり、またチ
タン化合物(b)の具体例としてはビス(η−シクロペ
ンタジエニル)ビスベンジルチタニウム、ビス(η−シ
クロペンタジエニル)ビス(4−メチルベンジル)チタ
ニウム、ビス(η−シクロペンタジエニル)ビス(3,5
−ジメチルベンジル)チタニウムがある。
Specific examples of the titanium compound (a) include tetrabenzyl titanium, tetra (4-methylbenzyl) titanium, tetra (4-ethylbenzyl) titanium, tetra (4-n-butylbenzyl) titanium, tribenzyltitanium fluoride, Benzyl titanium chloride, tribenzyl titanium bromide, tetra (3,
5-dimethylbenzyl) titanium, tetra (3,5-di-
tert-butylbenzyl) titanium, bisbenzylbis (4-methylbenzyl) titanium, bisbenzylbis (3,5-dimethylbenzyl) titanium, and specific examples of the titanium compound (b) include bis (η-cyclopentane). Dienyl) bisbenzyltitanium, bis (η-cyclopentadienyl) bis (4-methylbenzyl) titanium, bis (η-cyclopentadienyl) bis (3,5
-Dimethylbenzyl) titanium.

チタン化合物(c)のチタナシクロアルカン化合物は
ビス(η−シクロペンタジエニル)チタンジクロライド
とトリメチルアルミニウムとの反応で得られるチタンの
カルベン錯体に3,3−ジメチルブテン−1、3−メチル
−ブテン−1、イソブチレン、シクロペンテン、ノルボ
ルネン、スチレン等を付加させることによって得られ
る。その具体例としては ビス(η−シクロペンタジエニル)チタナ−β−t−
ブチル−シクロブタン、 ビス(η−シクロペンタジエニル)チタナ−β−i−
プロピル−シクロブタン、 ビス(η−シクロペンタジエニル)チタナ−β−フェ
ニル−シクロブタン、 ビス(η−シクロペンタジエニル)チタナ−β,β−
ジメチル−シクロブタン、 3,3−ビス(η−シクロペンタジエニル)−3−チタ
ナトリシクロノナン、 ビス(η−シクロペンタジエニル)チタナビシクロヘ
プタン がある。
The titanacycloalkane compound of the titanium compound (c) is obtained by reacting bis (η-cyclopentadienyl) titanium dichloride with trimethylaluminum to form a carbene complex of titanium with 3,3-dimethylbutene-1,3-methyl-. It is obtained by adding butene-1, isobutylene, cyclopentene, norbornene, styrene and the like. Specific examples thereof include bis (η-cyclopentadienyl) titana-β-t-
Butyl-cyclobutane, bis (η-cyclopentadienyl) titana-β-i-
Propyl-cyclobutane, bis (η-cyclopentadienyl) titana-β-phenyl-cyclobutane, bis (η-cyclopentadienyl) titana-β, β-
There are dimethyl-cyclobutane, 3,3-bis ([eta] -cyclopentadienyl) -3-titanatricyclononane, and bis ([eta] -cyclopentadienyl) titanacyclocycloheptane.

本発明においては、これらのチタン化合物から選ばれ
た1種又は2種以上を用い、その使用量はオレフィン性
不飽和重合体100g当0.005〜50ミリモルの範囲が好適で
ある。0.005ミリモル未満の場合には水素化効率が劣
り、また50ミリモルを超える場合には重合体から触媒残
渣を除去する必要がある。
In the present invention, one or more selected from these titanium compounds is used, and the use amount thereof is preferably in the range of 0.005 to 50 mmol per 100 g of the olefinically unsaturated polymer. If the amount is less than 0.005 mmol, the hydrogenation efficiency is poor, and if it exceeds 50 mmol, it is necessary to remove catalyst residues from the polymer.

水素化触媒の(B)成分である周期律表I〜III族の
有機金属化合物としては有機リチウム化合物、有機ナト
リウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機亜鉛化合
物及び有機アルミニウム化合物が好ましい。
As the organometallic compounds of Groups I to III of the periodic table, which are the component (B) of the hydrogenation catalyst, organolithium compounds, organosodium compounds, organomagnesium compounds, organozinc compounds and organoaluminum compounds are preferred.

有機リチウム化合物としてはn−プロピルリチウム、
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−ベキシルリチウム、フェニルリチウ
ム、トリルリチウム、ベンジルリチウム、1,4−ジリチ
オブタン、1,4−ジリチオ−1,1,4,4−テトラフェニルブ
タン、1,3または1,4−ビス(1−リチオ−1,3−ジメチ
ルペンチル)ベンゼン、1,3または1,4−ビス(1−リチ
オ−3−メチルペンチル)ベンゼンなどが用いられる。
さらに、有機リチウム化合物を開始剤として、1,3−ブ
タジエン、イソプレン、スチレン及びスチレン/1,3ブタ
ジエン混合物などを重合して得られるポリブタジエニル
リチウム、ポリイソプレニルリチウム、ポリスチリルリ
チウム、スチレン・ブタジエン共重合体アニオンリチウ
ムなどの高分子の有機リチウム化合物を用いることもで
きる。
N-propyl lithium as the organic lithium compound,
n-butyllithium, sec-butyllithium, tert-butyllithium, n-bexyllithium, phenyllithium, tolyllithium, benzyllithium, 1,4-dilithiobutane, 1,4-dilithio-1,1,4,4- Tetraphenylbutane, 1,3 or 1,4-bis (1-lithio-1,3-dimethylpentyl) benzene, 1,3 or 1,4-bis (1-lithio-3-methylpentyl) benzene, etc. are used. Can be
Furthermore, polybutadienyl lithium, polyisoprenyl lithium, polystyryl lithium, styrene obtained by polymerizing 1,3-butadiene, isoprene, styrene and a mixture of styrene / 1,3 butadiene with an organic lithium compound as an initiator. -Butadiene copolymer A high molecular weight organic lithium compound such as anionic lithium can also be used.

有機ナトリウム化合物としてはブチルナトリウム、ア
リールナトリウム、アルミナトリウム、ベンジルナトリ
ウム、トリルナトリウムなどが用いられる。
As the organic sodium compound, butyl sodium, aryl sodium, aluminum sodium, benzyl sodium, tolyl sodium and the like are used.

有機マグネシウム化合物としては、ジエチルマグネシ
ウム、ジブチルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウ
ム、ブチルヘキシルマグネシウム、ジオクチルマグネシ
ウム、エチルマグネシウムクロライド、ブチルマグネシ
ウムクロライドなどが用いられる。
As the organic magnesium compound, diethyl magnesium, dibutyl magnesium, dihexyl magnesium, butylhexyl magnesium, dioctyl magnesium, ethyl magnesium chloride, butyl magnesium chloride and the like are used.

有機亜鉛化合物としてはジエチル亜鉛、ジブチル亜
鉛、ジヘキシル亜鉛などが用いられる。
As the organic zinc compound, diethyl zinc, dibutyl zinc, dihexyl zinc and the like are used.

有機アルミニウム化合物としてはトリメチルアルミニ
ウム、トリエチルアルミニウム、トリi−ブチルアルミ
ニウム、トリヘキシルアルミニウム、ジエチルアルミニ
ウムハイドライド、ジブチルアルミニウムハイドライ
ド、ジエチルアルミニウムフロライド、ジエチルアルミ
ニウムクロライド、ジブチルアルミニウムクロライド、
セスキエチルアルミニウムクロライド、エチルアルミニ
ウムジクロライドなどが用いられる。
As the organic aluminum compound, trimethylaluminum, triethylaluminum, tri-i-butylaluminum, trihexylaluminum, diethylaluminum hydride, dibutylaluminum hydride, diethylaluminum fluoride, diethylaluminum chloride, dibutylaluminum chloride,
Sesquiethyl aluminum chloride, ethyl aluminum dichloride and the like are used.

本発明においては、これらの周期律表I〜III族の有
機金属化合物から選ばれた1種又は2種以上を用い、そ
の使用律はチタン化合物1モル当り、0.5〜50モルの範
囲、好ましくは1.0〜15モルの範囲である。0.5モル未満
や50モルを超えると水素化の活性作用が不十分となる。
In the present invention, one or more kinds selected from the organometallic compounds of Groups I to III of the periodic table are used, and the usage rule is 0.5 to 50 mol, preferably 0.5 to 50 mol, per mol of the titanium compound. It is in the range of 1.0 to 15 moles. If the amount is less than 0.5 mol or more than 50 mol, the activity of hydrogenation becomes insufficient.

本発明は前記したような触媒自体にも関する。触媒の
好ましい組成範囲も前記した通りである。
The invention also relates to the catalyst itself as described above. The preferred composition range of the catalyst is as described above.

本発明によって水素化されるオレフィン性不飽和重合
体としては、シス1,4−ポリブタジエン、高トランスポ
リブタジエン、低シス1,4−ポリブタジエン、中高ビニ
ルポリブタジエンなどの種々のミクロ構造のポリブタジ
エン;高シス1,4−ポリイソプレン、3,4−ポリイソプレ
ン、高トランス1,4−ポリイソプレンなどの種々のミク
ロ構造のポリウソプレン;ランダムタイプの乳化重合及
び溶液重合のスチレン・ブタジエン共重合体;A−B−A,
A−B,B−A−B−A,A−B−A−B−A,(A−B)mX (ただしA:スチレン、p−メチルスチレン、α−メチル
スチレン、tert−ブチルスチレケン、ビニルナフタレン
などから選ばれた芳香族ビニル化合物の単独又は共重合
体、B:ブタジエン,イソプレン,2,3−ジメチルブタジエ
ン、1,3−ペンタジエンなどから選ばれた共役ジエン化
合物の単独又は共重合体) などの一般式で示されるブロック状の重合体;ブタジエ
ン・イソプレンランダム共重合体;ポリブタジエン−ポ
リイソプレンブロック共重合体;ポリノルボルネンなど
数平均分子量が1000〜106の重合体が挙げられる。
The olefinically unsaturated polymers hydrogenated according to the present invention include polybutadienes of various microstructures, such as cis 1,4-polybutadiene, high trans polybutadiene, low cis 1,4-polybutadiene, medium and high vinyl polybutadiene; Polysoprene of various microstructures such as 1,4-polyisoprene, 3,4-polyisoprene, high trans 1,4-polyisoprene; random type emulsion polymerization and solution polymerization styrene-butadiene copolymer; AB- A,
A-B, B-A- B-A, A-B-A-B-A, (A-B) m X ( provided that A: styrene, p- methyl styrene, alpha-methyl styrene, tert- butyl styrene Ken , A homo- or copolymer of an aromatic vinyl compound selected from vinyl naphthalene, etc., and a homo- or copolymer of a conjugated diene compound selected from B: butadiene, isoprene, 2,3-dimethylbutadiene, 1,3-pentadiene, etc. blocky polymer represented by the general formula, such as coalescence); butadiene-isoprene random copolymer; polybutadiene - polyisoprene block copolymer; number-average molecular weight, such as polynorbornene 1000 to 6 of polymers.

本発明の水素化反応はオレフィン性不飽和重合体を炭
化水素溶媒中に溶解した状態で行なうか、または炭化水
素溶媒中で重合によってオレフィン性不飽和重合体を生
成した後、ひきつづいて行うこともできる。
The hydrogenation reaction of the present invention may be carried out in a state in which the olefinically unsaturated polymer is dissolved in a hydrocarbon solvent, or may be subsequently produced after polymerization to produce an olefinically unsaturated polymer in a hydrocarbon solvent. it can.

炭化水素溶媒としてはペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、
メチルシクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭
化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ンなどの芳香族炭化水素を用いることもできる。これら
の炭化水素溶媒はジエチルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、ジブチルエーテルなどのエーテル類を20重量%以下
の範囲内で含んでいてもよい。
Examples of the hydrocarbon solvent include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and octane; cyclopentane,
Alicyclic hydrocarbons such as methylcyclopentane and cyclohexane; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene can also be used. These hydrocarbon solvents may contain ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, and dibutyl ether in a range of 20% by weight or less.

本発明の水素化反応は、重合体濃度1〜30重量%、好
ましくは3〜20重量%で、窒素、アルゴンなどの不活性
気体又は水素の雰囲気下で前記の水素化触媒を添加し、
次いで水素を1〜50kg/cm2の圧力に加圧装入し、20〜15
0℃、好ましくは50〜120℃の温度で実施される。
In the hydrogenation reaction of the present invention, the above-mentioned hydrogenation catalyst is added under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon or hydrogen at a polymer concentration of 1 to 30% by weight, preferably 3 to 20% by weight,
Then pressurized圧装enter the city the hydrogen pressure of 1~50kg / cm 2, 20~15
It is carried out at a temperature of 0 ° C, preferably 50-120 ° C.

本発明の水素化反応時間は1分〜10時間であり、反応
時間は水素化触媒の量が多いほど、また水素圧が高いほ
ど短時間となる。
The hydrogenation reaction time of the present invention is 1 minute to 10 hours, and the reaction time is shorter as the amount of the hydrogenation catalyst is larger and the hydrogen pressure is higher.

本発明の水素化反応はバッチ式、連続式のいずれの方
法でも実施できる。本発明の方法によってオレフィン性
不飽和二重結合の80%以上、好ましくは90%以上が水素
化された重合体が得られる。しかし存在する場合の芳香
族の二重結合の水素化は5%以下であり、実質的にほと
んど水素化されない。また本発明の水素化反応において
は重合体の分子切断をほとんど引き起さない。
The hydrogenation reaction of the present invention can be carried out by either a batch method or a continuous method. The process of the present invention results in polymers having at least 80%, preferably at least 90%, of the olefinically unsaturated double bonds hydrogenated. However, the hydrogenation of aromatic double bonds, if present, is less than 5% and is substantially not hydrogenated. In addition, in the hydrogenation reaction of the present invention, molecular cleavage of the polymer hardly occurs.

本発明の方法により水素化された重合体は、必要に応
じて重合体溶液から触媒残渣を除去し、老化防止剤を添
加し、その重合体溶液を水蒸気と共に熱水中に投入し、
溶媒を水蒸気蒸留により回収し、重合体をクラム状で回
収する方法;重合体溶液を加熱ロール上に流し、溶媒を
蒸発させて、重合体を回収する方法、または重合体溶液
をアルコール、アセトンなどの極性溶媒中に投入し、重
合体を沈殿せしめて回収する方法などにより重合体溶液
から単離することができる。本発明の水素化方法におい
ては、使用する触媒量が少ないので触媒残渣が少なく、
更にその触媒残渣は重合体の耐候性、耐熱性に対して影
響が小さいため、触媒の除去工程を除くことが出来る。
The polymer hydrogenated by the method of the present invention removes catalyst residues from the polymer solution as needed, adds an antioxidant, and throws the polymer solution into hot water with steam,
A method in which a solvent is recovered by steam distillation and a polymer is recovered in a crumb form; a method in which a polymer solution is flowed on a heating roll and the solvent is evaporated to recover the polymer, or a method in which the polymer solution is recovered using alcohol, acetone, or the like. The polymer can be isolated from the polymer solution by a method in which the polymer is poured into a polar solvent, and the polymer is precipitated and recovered. In the hydrogenation method of the present invention, the amount of catalyst used is small, so the catalyst residue is small,
Further, since the catalyst residue has little effect on the weather resistance and heat resistance of the polymer, the step of removing the catalyst can be omitted.

[実施例] 以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.
The present invention is not limited to these.

なお、実施例中のビニル芳香族炭化水素を含む共重合
体の場合のビニル芳香族炭化水素含量は100MHZの核磁気
共鳴法(NMR)によって求めた。共役ジエン系重合体の
1,2−結合含有量は赤外線吸収スペクトルを用い、モレ
ロ法によって測定した。オレフィン性不飽和重合体の不
飽和二重結合の水素化率は例えばベタジエン系重合体の
場合、4.9と5.4ppm付近の側鎖の二重結合に基づく吸収
ピークと5.4ppm付近の主鎖の二重結合に基づく吸収ピー
クの減少割合を100MHzの核磁気共鳴法(NMR)によって
測定し、求めた。
The vinyl aromatic hydrocarbon content of the copolymer containing a vinyl aromatic hydrocarbon in the examples was determined by a nuclear magnetic resonance method (NMR) at 100 MHZ. Conjugated diene polymer
The 1,2-bond content was measured by the Morero method using an infrared absorption spectrum. For example, in the case of a betadiene-based polymer, the hydrogenation rate of the unsaturated double bond of the olefinically unsaturated polymer is determined by the absorption peak based on the side-chain double bond at around 4.9 and 5.4 ppm and the main chain at around 5.4 ppm. The reduction ratio of the absorption peak due to the heavy bond was measured and determined by nuclear magnetic resonance (NMR) at 100 MHz.

実施例1〜5 シクロヘキサン中、n−ブチルリチウムを開始剤とし
てスチレン、1,3−ブタジエン、イソプレンなどのモノ
マーを重合して得た第1表に示す重合体をシクロヘキサ
ンで濃度12重量%に調整した。この重合体溶液2500gを
5の撹拌器付きオートクレーブに仕込み、反応系内を
水素ガスで置換した。次いで、テトラベンジルチタニウ
ム1.1ミリモル及びトリエチルアルミニウム3.3ミリモル
をオートクレーブに仕込み、水素圧9kg/cm2、反応温度8
0℃で撹拌下に1時間水素化反応を行なった。
Examples 1 to 5 Polymers shown in Table 1 obtained by polymerizing monomers such as styrene, 1,3-butadiene and isoprene using n-butyllithium as an initiator in cyclohexane were adjusted to a concentration of 12% by weight with cyclohexane. did. 2500 g of this polymer solution was charged into an autoclave equipped with a stirrer (5), and the inside of the reaction system was replaced with hydrogen gas. Then, 1.1 mmol of tetrabenzyltitanium and 3.3 mmol of triethylaluminum were charged into an autoclave, hydrogen pressure was 9 kg / cm 2 , and reaction temperature was 8
The hydrogenation reaction was performed at 0 ° C. with stirring for 1 hour.

反応溶液を常温常圧に戻し、リン産のビス(2−エチ
ルヘキシル)エステル5ミリモルを添加し、さらに2,6
−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールを重合体100g当り
0.5g添加し、その後重合体溶液をオートクレーブにより
取り出し、水蒸気の吹き込まれている温度中に投入し、
シクロヘキサンを除去して重合体を得た。この重合体を
110℃の熱ロール上で15分間乾燥した。その結果を第1
表に示す。
The reaction solution was returned to normal temperature and normal pressure, and 5 mmol of bis (2-ethylhexyl) ester produced from phosphorus was added.
-Di-tert-butyl-p-cresol per 100 g of polymer
0.5 g was added, and then the polymer solution was taken out by an autoclave and put into a temperature at which steam was blown,
The polymer was obtained by removing cyclohexane. This polymer
Dry on a hot roll at 110 ° C. for 15 minutes. The result is
It is shown in the table.

(注1) A:ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロッ
ク共重合体、(結合スチレン含量35重量%、ポリスチレ
ン部の分子量15000、ポリブタジエン部の分子量59000、
1,2−結合35%。) B:ポリスチレン−ポリブタジエン−ブロック共重合体、
(結合スチレン含量30重量%、ポリスチレン部の分子量
20000、ポリブタジエン部の分子量46600、1,2−結合40
%。) C:ポリブタジエン(シクロヘキサン中、ブタジエンをBu
Liで重合し、SiCl4で停止した分子量分布がバイモーダ
ルな,1,2結合50%、分子量360000のポリブタジエン。) D:ポリブタジエン(1)−ポリブタジエン(2)−ポリ
スチレンブロック共重合体、(ポリスチレン部の分子量
15000、ポリブタジエン(1)部の分子量30000,1,2−結
合12%、ポリブタジエン(2)部の分子量58000,1,2−
結合45%。) E:ブタジエン・イソプレンランダム共重合体(分子量12
000,ブタジエン70モル%。) (注2) オレフィン性不飽和二重結合部分の水素化率を示す。
(Note 1) A: polystyrene-polybutadiene-polystyrene block copolymer, (bonded styrene content 35% by weight, molecular weight of polystyrene 15,000, molecular weight of polybutadiene 59000,
1,2-bond 35%. B) polystyrene-polybutadiene-block copolymer,
(Bound styrene content 30% by weight, molecular weight of polystyrene part
20000, molecular weight of polybutadiene part 46600, 1,2-bond 40
%. C: polybutadiene (butadiene in cyclohexane
Polybutadiene having a molecular weight distribution of 50% with 1,2 bonds and a molecular weight of 360,000, which is polymerized with Li and terminated with SiCl 4 and has a bimodal molecular weight distribution. D) polybutadiene (1) -polybutadiene (2) -polystyrene block copolymer, (molecular weight of polystyrene part)
15000, molecular weight of polybutadiene (1) part 30,000,1,2-bond 12%, molecular weight of polybutadiene (2) part 58,000,1,2-
45% binding. E) Butadiene / isoprene random copolymer (molecular weight 12
000, 70 mol% of butadiene. (Note 2) Indicates the hydrogenation rate of the olefinically unsaturated double bond.

比較例1 実施例1で用いたテトラベンジルチタニウム1.1ミリ
モルの代りにビス(η−シクロペンタジエニル)ジエチ
ルチタニウムを用いた以外は実施例1と同様に実施し
た。その結果、重合体の水素化率は70%であった。
Comparative Example 1 The same operation as in Example 1 was carried out except that bis (η-cyclopentadienyl) diethyltitanium was used in place of 1.1 mmol of tetrabenzyltitanium used in Example 1. As a result, the hydrogenation rate of the polymer was 70%.

比較例2 実施例1で用いたトリエチルアルミニウムを用いなか
った以外は実施例1と同様に実施した。その結果、重合
体の水素化率は80%であった。
Comparative example 2 It carried out similarly to Example 1 except not using the triethyl aluminum used in Example 1. As a result, the hydrogenation rate of the polymer was 80%.

実施例6 実施例4で用いたトリエチルアルミニウム3.3ミリモ
ルの代りにn−ブチルリチウム6.6ミリモルを用いた以
外は実施例4と同様に実施した。その結果、重合体の水
素化率は98%であった。
Example 6 The same operation as in Example 4 was carried out except that 6.6 mmol of n-butyllithium was used instead of 3.3 mmol of triethylaluminum used in Example 4. As a result, the hydrogenation rate of the polymer was 98%.

実施例7 実施例4で用いたトリエチルアルミニウム3.3ミリモ
ルの代りにMgBu2・1/4AlEt3を1.5ミリモル用いた以外は
実施例4と同様に実施した。その結果、重合体の水素化
率は97%であった。
Except that was used instead of triethylaluminum 3.3 mmol MgBu 2 · 1 / 4AlEt 3 1.5 mmol used in Example 7 Example 4 was prepared as in Example 4. As a result, the hydrogenation rate of the polymer was 97%.

実施例8 実施例4で用いたテトラベンジルチタニウムの代りに
ビス(η−シクロペンタジエニル)ジベンジルチタニウ
ムを用いた以外は実施例4と同様に実施した。その結
果、重合体の水素化率は96%であった。
Example 8 Example 8 was carried out in the same manner as in Example 4 except that bis (η-cyclopentadienyl) dibenzyltitanium was used instead of tetrabenzyltitanium used in Example 4. As a result, the hydrogenation rate of the polymer was 96%.

実施例9 シクロヘキサン2000g、1,3ブタジエン500g及びテトラ
ヒドロフラン4gを7のオートクレーブに仕込み、反応
系内の温度を35℃に調整した後、n−ブチルリチウム5
ミリモルを添加して30分間、100℃までの上昇温度下で
重合を行なった。重合体への添加率は99.5%であった。
この活性な重合体溶液にビス(−ηシクロペンタジエニ
ル)チタナビシクロヘプタン5ミリモルを添加し、水素
圧12kg/cm2、90℃で1時間水素化反応を実施した。重合
体の水素化率は95%であった。
Example 9 2000 g of cyclohexane, 500 g of 1,3-butadiene and 4 g of tetrahydrofuran were charged into an autoclave of 7, and the temperature in the reaction system was adjusted to 35 ° C., and then n-butyllithium was added.
The polymerization was carried out for 30 minutes at an increased temperature of up to 100 ° C. with the addition of mmol. The addition rate to the polymer was 99.5%.
To this active polymer solution, 5 mmol of bis (-ηcyclopentadienyl) titanabicycloheptane was added, and a hydrogenation reaction was performed at 90 ° C for 1 hour at a hydrogen pressure of 12 kg / cm 2 . The hydrogenation rate of the polymer was 95%.

実施例10 実施例1の重合体ポリスチレン−ポリブタジエン−ポ
リスチレンブロック重合体の代りに分子量568000のポリ
ノルボルネンを用いた以外実施例1と同様に実施した。
重合体の水素化率は92%であった。
Example 10 The same operation as in Example 1 was carried out except that polynorbornene having a molecular weight of 568,000 was used instead of the polymer polystyrene-polybutadiene-polystyrene block polymer of Example 1.
The hydrogenation rate of the polymer was 92%.

[発明の効果] 本発明は熱的に安定な有機チタン化合物と周期律表I
〜III族の有機金属化合物とからなる触媒系を用い、そ
のことによって少ない触媒使用量で低圧下、高温でオレ
フィン性不飽和重合体の不飽和二重結合を水素化して耐
候性、耐酸化性、耐熱性及び色相の優れた重合体を提供
する。
[Effect of the Invention] The present invention relates to a thermally stable organotitanium compound and a periodic table I
A catalyst system consisting of an organometallic compound of group III to III, whereby the unsaturated double bond of the olefinically unsaturated polymer is hydrogenated at a high temperature under a low pressure with a small amount of a catalyst and weather resistance and oxidation resistance And a polymer having excellent heat resistance and hue.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】共役ジエン系(共)重合体及びノルボルネ
ン系(共)重合体から選ばれたオレフィン性不飽和重合
体を炭化水素溶媒中で、 (A)一般式 [式中、X1,X2,X3及びX4は同一又は異なる基であって、
それぞれ (この場合に、R1,R2及びR3はそれぞれ水素原子又はC1
〜C4のアルキル基である)であり、Yは塩素原子、臭素
原子又は弗素原子であり、nは0又は1であり、Cpはシ
クロペンタジエニル基であり、Zは二価のC4〜C12炭化
水素基である]で表わされるチタン化合物から選ばれた
少なくとも1種と、 (B)周期律表I〜III族の有機金属化合物から選ばれ
た少なくとも1種と、 からなる触媒の存在下で水素と接触させて、該オレフィ
ン性不飽和重合体の不飽和二重結合を水素化することを
特徴とするオレフィン性不飽和重合体の水素化法。
1. An olefinically unsaturated polymer selected from a conjugated diene (co) polymer and a norbornene (co) polymer in a hydrocarbon solvent, comprising: Wherein X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different groups,
Respectively (In this case, R 1 , R 2 and R 3 are each a hydrogen atom or C 1
A ~C alkyl group 4), Y is chlorine atom, bromine atom or fluorine atom, n is 0 or 1, Cp is a cyclopentadienyl group, Z is a divalent C 4 at least one selected from titanium compounds represented by -C 12 hydrocarbon group], (B) at least one member selected from the periodic table I~III group organometallic compounds, consisting essentially of the catalyst A method for hydrogenating an olefinically unsaturated polymer, comprising contacting hydrogen with hydrogen in the presence to hydrogenate the unsaturated double bond of the olefinically unsaturated polymer.
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