JPH02147605A - Preparation of unsaturated polymer containing partially hydrogenated nitrile groups - Google Patents

Preparation of unsaturated polymer containing partially hydrogenated nitrile groups

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JPH02147605A
JPH02147605A JP30192088A JP30192088A JPH02147605A JP H02147605 A JPH02147605 A JP H02147605A JP 30192088 A JP30192088 A JP 30192088A JP 30192088 A JP30192088 A JP 30192088A JP H02147605 A JPH02147605 A JP H02147605A
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JP
Japan
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polymer
partially hydrogenated
acrylonitrile
catalyst
conjugated diene
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JP30192088A
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Yoshinori Hara
善則 原
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Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain efficiently, easily and with low cost the title unsatd. polymer by hydrogenating partially a nitrile group-contg. unsatd. polymer wherein a conjugated diene and (meth)acrylonitrile are essential components in a hydrogen atmosphere with a homogeneous catalyst in a homogeneous liq. phase. CONSTITUTION:A nitrile group-contg. unsatd. polymer wherein a conjugated diene and (meth)acrylonitrile are essential components (e.g. acrylonitrile- butadiene copolymer or acrylonitrile-butadiene-N-4-anilinophenylmethacrylamide) is partially hydrogenated in a hydrogen atmosphere with a homogeneous catalyst (e.g. dichlorotristriphenylphosphine ruthenium) in a homogeneous liq. phase. Then by distilling out the solvent (e.g. acetone) from the obtd. reaction mixture, an unsatd. polymer contg. partially hydrogenated nitrile groups is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、部分水素化された二) IJル基含有不飽和
重合体の製造方法に係り、更に詳しくは、炭素−炭素二
重結合のみを選択的に部分水素化することにより、特に
加工性を改良した部分水素化ニトリルゴムの製造方法に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing a partially hydrogenated unsaturated polymer containing two or more IJ groups, and more specifically, it relates to a method for producing a partially hydrogenated unsaturated polymer containing only carbon-carbon double bonds. The present invention relates to a method for producing partially hydrogenated nitrile rubber with particularly improved processability by selectively partially hydrogenating nitrile rubber.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

共役ジエン系重合体の炭素−炭素二重結合を水素化する
方法として従来より周期律表第■■族の金属触媒を用い
る方法が知られている。この触媒としては大きく分けて
、■カーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等への担
体に金属を担持させた担持型不均一触媒、と■金属錯体
触媒やチグラー型触媒等の均一系触媒がある。
As a method for hydrogenating the carbon-carbon double bond of a conjugated diene polymer, a method using a metal catalyst belonging to group 12 of the periodic table has been known. Catalysts are broadly divided into 1) supported heterogeneous catalysts in which metals are supported on carbon, silica, alumina, diatomaceous earth, etc., and 2) homogeneous catalysts such as metal complex catalysts and Ziegler type catalysts.

特にアクリロニトリル−ブタジェン共重合体(以下、N
BRと略す。)のようにニトリル基が還元されると耐油
性が著しく低下する場合には、重合体中の共役ジエン部
分の炭素−炭素二重結合のみが選択的に水素化されなけ
ればならず、このような選択性を有する触媒としてはR
hXPt、Pdのような高価な貴金属が多用されている
。しかも、NBRのような高分子」−重合体の水素化反
応の場合、それに起因した立体障害の影響或いは高粘度
化によるかくはん効率の低下等の影響で触媒との接触効
率が悪化することから、有効な反応を行うために比較的
多量の触媒が必要とされる。
In particular, acrylonitrile-butadiene copolymer (hereinafter referred to as N
Abbreviated as BR. ), where oil resistance is significantly reduced when the nitrile group is reduced, only the carbon-carbon double bonds of the conjugated diene moieties in the polymer must be selectively hydrogenated; As a catalyst with selectivity, R
Expensive noble metals such as hXPt and Pd are often used. Moreover, in the case of the hydrogenation reaction of polymers such as NBR, the contact efficiency with the catalyst deteriorates due to the influence of steric hindrance caused by this or the decrease in stirring efficiency due to increased viscosity. Relatively large amounts of catalyst are required to carry out an effective reaction.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、水素化重合体中への触媒の混入は重合体
の性質に悪影響を及ぼすことが知られておシ、経済的理
由及び重合体の物性の面から、重合体と触媒を分離する
ことが望ましい。
However, it is known that mixing a catalyst into a hydrogenated polymer has a negative effect on the properties of the polymer, and for economic reasons and physical properties of the polymer, it is not possible to separate the polymer and catalyst. desirable.

かかる重合体と触媒を分離する方法としては、不均一触
媒では沈降、濾過、遠心分離(特開昭58−17103
号公報)による方法が提案されている。しかしながら、
この従来の方法では、水素化反応液の減粘性が高く触媒
の分離操作が一般に煩雑なばかりか、さらに触媒分離性
の向上を意図して相持触媒の粒径を大きくすると水素化
活性が大巾に低下する、という問題があった。
Methods for separating such polymers and catalysts include sedimentation, filtration, and centrifugation (Japanese Unexamined Patent Publication No. 17103/1983) for heterogeneous catalysts.
A method has been proposed. however,
In this conventional method, the viscosity of the hydrogenation reaction solution is high and the catalyst separation operation is generally complicated. Furthermore, when the particle size of the supported catalyst is increased with the intention of improving catalyst separation, the hydrogenation activity is greatly reduced. There was a problem that the value decreased.

一方、均一触媒によるNBRの水素化反応は、ロジウム
(特開昭60−60106号公報)、ルテニウム(特開
昭61−78802号公報)化合物を用いることで知ら
れているが、触媒と重合体の分離回収に関[7ては何ら
具体的な提案はなく、一般には、触媒を分離することな
く重合体溶液を水蒸気と直接接触させる方法や重合体溶
液に貧溶媒を添加して重合体を沈でんさせる方法等によ
り、水素化重合体を回収しているにすぎない。ところが
、例えば特開昭60−60106号公報によれば、この
ような触媒を分離しない方法では、水素化反応に有効に
用いられる触媒量が重合体中に残存し、重合体の性質、
特に水素化ゴムの加工性に悪影響を及ばず事例、即ち共
存する触媒の量によってムーニー粘度の著しく増大する
事例が示されている。そして、かがる水素化重合体の1
、−二−粘度としては、用途あるいは加工法により種々
異なるが、通常、好ましくはML、+4(100°C)
=約100以下、さらに好ましくはML、+4(100
℃)=約80以下が必要とされている。上記のような事
例からすれば、比較的低いムーニー粘度を有する水素化
生成物を取得するには、従来は、水素化反応により上昇
するムーニー粘度を見積ってあらかじめ低いムーニー粘
度のNBRを製造し水素化反応に供するか、あるいはで
きる限り少量の触媒量で所望の水素化率を達成したのち
水素化重合体を回収するかの選択をしなければならなか
った。
On the other hand, the hydrogenation reaction of NBR using a homogeneous catalyst is known to use rhodium (JP-A-60-60106) and ruthenium (JP-A-61-78802) compounds; Regarding the separation and recovery of the polymer, there are no specific proposals, and in general, there are methods such as bringing the polymer solution into direct contact with water vapor without separating the catalyst, or adding a poor solvent to the polymer solution to separate the polymer. Hydrogenated polymers are simply recovered by methods such as sedimentation. However, according to JP-A-60-60106, for example, in such a method in which the catalyst is not separated, the amount of catalyst that can be effectively used for the hydrogenation reaction remains in the polymer, and the properties of the polymer,
In particular, cases have been shown in which the processability of hydrogenated rubber is not adversely affected, that is, cases in which the Mooney viscosity increases significantly depending on the amount of coexisting catalyst. And 1 of the hydrogenated polymer
, -2- The viscosity varies depending on the use or processing method, but is usually preferably ML, +4 (100°C)
= about 100 or less, more preferably ML, +4 (100
℃)=approximately 80 or less. Considering the above case, in order to obtain a hydrogenated product with a relatively low Mooney viscosity, the conventional method is to estimate the Mooney viscosity that will increase due to the hydrogenation reaction and produce NBR with a low Mooney viscosity in advance and hydrogen A choice had to be made between subjecting the hydrogenated polymer to the hydrogenation reaction, or recovering the hydrogenated polymer after achieving the desired hydrogenation rate with the smallest possible amount of catalyst.

しかしながら、あらかじめ製造した低いムーニー粘度の
NBRを原料として水素化する従来の方法は、引張り強
度、耐疲労性、圧縮永久歪等の水素化ゴム物性の悪化を
まねくため、原料NBRのムーニー粘度を低減するだけ
では限界があり、又、使用する触媒量をできる限り低減
化して水素化重合体を製造する従来の方法I」2、所望
の水素化率を達成するために、反応幅度あるいは反応圧
等の反応条件を苛酷にしなければならない、という問題
があった。
However, the conventional method of hydrogenating pre-produced NBR with a low Mooney viscosity as a raw material leads to deterioration of hydrogenated rubber physical properties such as tensile strength, fatigue resistance, and compression set, so the Mooney viscosity of the raw material NBR is reduced. There is a limit to the conventional method of producing hydrogenated polymers by reducing the amount of catalyst used as much as possible. There was a problem in that the reaction conditions had to be made harsher.

本発明は、上記のような従来の課題を解決1〜、加工性
の改良された部分水素化体、特に加硫物として良好な加
工性を有する部分水素化ゴム組成物を与える部分水素化
工l−IJル基含有不飽和重合体の簡便な製造方法を提
供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems by providing a partially hydrogenated rubber composition with improved processability, particularly a partially hydrogenated rubber composition with good processability as a vulcanizate. An object of the present invention is to provide a simple method for producing an unsaturated polymer containing -IJ groups.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明者は、かかる目的を達成すべく鋭意検討を進めた
結果、均一系触媒を用いて均質液相中でニトリル基含有
不飽和重合体の炭素−炭素二重結合部分を選択的に部分
水素化する方法においては、得られた部分水素化体の分
離取得手段として特定の手段を用いると、部分水素化体
のムーニー粘度の増加を極力抑制し得ることを初めて見
いだし、本発明に到達した。すなわち、本発明は、共役
ジエンとアクリロニトリル又はメタクリロニトリルとを
必須成分と[7てなるニトリル基含有不飽和重合体を、
水素雰囲気中、均一系触媒により均質液相中にて部分水
素化し、次いで得られた反応混合物から溶媒を留去又は
蒸発させて、部分水素化された前記重合体を取得するこ
とを特徴とする部分水素化二) IJル基含有不飽和重
合体の製造方法を要旨とするものである。
As a result of intensive studies to achieve this objective, the present inventors have discovered that using a homogeneous catalyst, the carbon-carbon double bonds of a nitrile group-containing unsaturated polymer are selectively hydrogenated in a homogeneous liquid phase. For the first time, we have discovered that when a specific means is used to separate and obtain the obtained partially hydrogenated product, the increase in Mooney viscosity of the partially hydrogenated product can be suppressed as much as possible, and the present invention was achieved based on this finding. That is, the present invention provides a nitrile group-containing unsaturated polymer comprising a conjugated diene and acrylonitrile or methacrylonitrile as essential components,
Partial hydrogenation is carried out in a homogeneous liquid phase using a homogeneous catalyst in a hydrogen atmosphere, and then the solvent is distilled off or evaporated from the resulting reaction mixture to obtain the partially hydrogenated polymer. The gist of this article is a method for producing an unsaturated polymer containing partially hydrogenated IJ groups.

以下、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明で使用される共役ジエン系のニトリル基含有不飽
和重合体は、アクリロニ) IJル又はメタクリロニト
リルと共役ジエンモノマーとの共重合体、あるいは、ア
クリロニトリル又はメタクリロニトリルと、前記共役ジ
エン並びにアクリロニトリル又はメタクリロニトリル及
び前記共役ジエンと共重合可能な1種又はそれ以上の他
のモノマーとの共重合体である。
The conjugated diene-based nitrile group-containing unsaturated polymer used in the present invention is a copolymer of acrylonitrile or methacrylonitrile and a conjugated diene monomer, or a copolymer of acrylonitrile or methacrylonitrile and the conjugated diene and It is a copolymer of acrylonitrile or methacrylonitrile and one or more other monomers copolymerizable with the conjugated diene.

共役ジエンモノマーとしては、1.3−ブタンエン、2
,3−ジメチルブタジェン、イソプレン、1.3−ペン
タジェン、1.3−シクロペンタジェンが挙げられるが
、1,3−ブタジェンが好適に用いられる。
Conjugated diene monomers include 1,3-butanene, 2
, 3-dimethylbutadiene, isoprene, 1.3-pentadiene, and 1.3-cyclopentadiene, and 1,3-butadiene is preferably used.

また、アクリロニトリル又はメタクリロニトリル及び前
記の共役ジエンと共1合可能なモノマートシてハ、スチ
レン、α−メチルスチレン、およびジビニルベンゼン等
のアルケニル芳香族炭化水素、イタコン酸、フマル酸、
マレイン酸、アクリル酸、エチレングリコールジメタ−
クリレート及びメタクリル酸等のα、β−不飽和カルボ
ン酸、及びそのエステルであるα、β−不飽和カルボン
酸エステル、あるいは下記一般式(1)から(IY)で
表わされる分子内にアミノ基若しくはイミノ基を少なく
とも1個含有したビニル系化合物が挙げられる。
In addition, monomers that can be combined with acrylonitrile or methacrylonitrile and the above-mentioned conjugated dienes, alkenyl aromatic hydrocarbons such as styrene, α-methylstyrene, and divinylbenzene, itaconic acid, fumaric acid,
Maleic acid, acrylic acid, ethylene glycol dimeta-
An amino group or Examples include vinyl compounds containing at least one imino group.

OOH 式中、R1、R2は水素原子、塩素原子、臭素原子又は
炭素数1〜12のアルキル基、R3は水素原子又は炭素
数1〜4のアルキル基、R4は水素原子、炭素数1〜4
のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基、R5は
水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、 又は−〇H,,−(CH2)n、−0−0−の基をそれ
ぞれ示す。
OOH In the formula, R1 and R2 are a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R4 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a group of -0H, -(CH2)n, -0-0-, respectively.

但しnは2〜8の整数。However, n is an integer from 2 to 8.

一般式(1)の例としては、N−(4−アニリノフェニ
ル)アクリルアマイド、N−(4−アニリノフェニル)
メタクリルアマイド、N −(4−7=lJノフエニル
)シンナムアマイド、N−(4−アニリノフェニル)ク
ロトンアマイド、N−(4−(4−メチルアニリノ)フ
ェニルコアクリルアマイド、N−(4−(4−メチルア
ニリノ)フェニル〕メタクリルアマイド、3−N−(4
−アニリノフェニル、)アミノ−2ヒドロキシプロピル
−アリルエーテル又ハ一メタリルエーテル、9−ヒドロ
キジ−1O−n−オクチルデ/ルーアクリレート又は−
メタクリレート、5−N−(4−アニリノフェニル)ア
ミノ−2−ヒドロギンベンチルーアクリレート又は−メ
タクリレート、2−N−(4−アニリノフェニル)アミ
ノエチル−アクリレート又は−メタクリレート等が挙げ
られる。
Examples of general formula (1) include N-(4-anilinophenyl)acrylamide, N-(4-anilinophenyl)
Methacrylamide, N-(4-7=lJ nophenyl)cinnamamide, N-(4-anilinophenyl)crotonamide, N-(4-(4-methylanilino)phenylcoacrylamide, N-(4-( 4-methylanilino)phenyl]methacrylamide, 3-N-(4
-anilinophenyl, )amino-2hydroxypropyl-allyl ether or -metallyl ether, 9-hydroxydi-1O-n-octyl de/ruacrylate or -
Examples thereof include methacrylate, 5-N-(4-anilinophenyl)amino-2-hydroginebenzene acrylate or -methacrylate, and 2-N-(4-anilinophenyl)aminoethyl-acrylate or -methacrylate.

また、一般式(II)の例としては、N−(4アニリノ
フエニル)マレインイミド、N−(:4−(4−メーI
F−ルアニリノ)フェニルコマレインイミド等が挙げら
れる。
Further, as an example of general formula (II), N-(4-anilinophenyl)maleimide, N-(:4-(4-meI)
Examples include F-ruanilino) phenylcomaleimide.

一般式(1)の例としては、N−7エニルー4−(3−
ビニルベンジルオキシ)アニリン等、一般式(IV)の
例としては、N−フェニル−4−(4−ビニルベンジル
オキシ)アニリン等、が挙げられる。
As an example of general formula (1), N-7enyl-4-(3-
Examples of general formula (IV) such as vinylbenzyloxy)aniline include N-phenyl-4-(4-vinylbenzyloxy)aniline and the like.

そして、これらの量比としては、約52〜85wt%の
共役ジエン、約15〜4s wt%のアクリロニトリル
又はメタクリレートリル、及び0〜I Q wt%の他
の単量体とするのがよい。
The quantitative ratio of these is preferably about 52 to 85 wt% of the conjugated diene, about 15 to 4 wt% of acrylonitrile or methacrylate trile, and 0 to IQ wt% of other monomers.

これらの共重合体は、乳化重合、溶液重合、塊状重合な
どいずれの重合方式で製造されたものであっても良いが
、本発明のメリットをより有効に生かす意味で重合体の
数平均分子量は5000以上のものが好ましい。
These copolymers may be produced by any polymerization method such as emulsion polymerization, solution polymerization, or bulk polymerization, but in order to make more effective use of the advantages of the present invention, the number average molecular weight of the polymer is Preferably, the number is 5000 or more.

該共重合体は、適当な有機溶媒に溶解させて行うことに
より、良好な部分水素化反応を行うことができる。
A good partial hydrogenation reaction can be carried out by dissolving the copolymer in an appropriate organic solvent.

かかる部分水素化反応用溶媒としては、炭素数3〜10
の低分子量のケトン、特にアセトン、ブタノン、ペンタ
ノン、シフ1コペンタノンおよびシクロヘギサノン等が
用いられる。
The solvent for such partial hydrogenation reaction has 3 to 10 carbon atoms.
Low molecular weight ketones such as acetone, butanone, pentanone, Schiff-copentanone and cyclohegisanone are used.

全溶液に対する不飽和共重合体の濃度は、上記の溶媒を
基にして1〜20重量%、好適には2.5〜10重量%
である。
The concentration of unsaturated copolymer relative to the total solution is from 1 to 20% by weight, preferably from 2.5 to 10% by weight, based on the abovementioned solvent.
It is.

本発明の方法における触媒としては、ルテニウム及び有
機ボスフィン化合物の均一触媒を使用する。
As the catalyst in the process of the invention, a homogeneous catalyst of ruthenium and an organic bosphinic compound is used.

均一ルチーニウム触媒を用いる方法は、例えば特開昭6
1−78802号公報、特開昭62−42937号公報
、特開昭62−125858号公報等に開示されている
A method using a homogeneous rutinium catalyst is described, for example, in JP-A-6
It is disclosed in JP-A-1-78802, JP-A-62-42937, JP-A-62-125858, and the like.

上記以外のどのような形態のルテニウム化合物および有
機ホスフィン化合物を用いても良いが、得られる重合体
の部分水素化度としては、80%以上、好ましくは90
%以上を達成することが必要である。
Any form of ruthenium compound and organic phosphine compound other than those mentioned above may be used, but the degree of partial hydrogenation of the obtained polymer should be 80% or more, preferably 90%.
% or more.

本発明における二) IJル基含有不飽和重合体に対す
る触媒の濃度(ルテニウムとして計算)は10〜101
000pp好ましくはl O〜600 ppm。
2) In the present invention, the concentration of the catalyst (calculated as ruthenium) for the IJ group-containing unsaturated polymer is 10 to 101
000 ppm preferably 1 O to 600 ppm.

更に好ましくは40〜500ppmの範囲である。More preferably, it is in the range of 40 to 500 ppm.

部分水素化反応を実施するには、反応容器に1〜20重
量%、好適には2.5〜10重量%の該不飽和共重合体
を含有している溶液、触媒成分を装入し、これに水素ガ
スを導入すればよい。
To carry out the partial hydrogenation reaction, a reaction vessel is charged with a solution containing 1 to 20% by weight, preferably 2.5 to 10% by weight of the unsaturated copolymer, catalyst components, Hydrogen gas may be introduced into this.

部分水素化反応後、必要ならばヒンダードフェノールあ
るいは有機ジスルフィド化合物等公知の酸化防止剤を安
定剤として添加してもよい。
After the partial hydrogenation reaction, a known antioxidant such as a hindered phenol or an organic disulfide compound may be added as a stabilizer, if necessary.

しかる後、減圧下で溶媒を留去するか、あるいは加熱回
転ドラム上に重合体溶液を滴下させ溶媒を蒸発させるド
ラム乾燥方法等により、部分水素化重合体を溶液より分
離させ、次いで水切り、熱風乾燥、減圧乾燥あるいは押
し切り乾燥等の乾燥工程を経て、固体の部分水素化重合
体として回収される。
After that, the partially hydrogenated polymer is separated from the solution by distilling off the solvent under reduced pressure or by a drum drying method in which the polymer solution is dropped onto a heated rotating drum to evaporate the solvent, and then drained and heated with hot air. After undergoing a drying process such as drying, vacuum drying, or extrusion drying, it is recovered as a solid partially hydrogenated polymer.

かくして得られる本発明の部分水素化重合体は、比較的
低いムーニー粘度をもち、比較的容易に加工することが
できる。すなわち、ムーニー粘度はエラストマーの加工
性の尺度であり(p、s、ジ、 y 7 ン、 Kau
tschuk und Gummi。
The partially hydrogenated polymer of the present invention thus obtained has a relatively low Mooney viscosity and can be processed relatively easily. That is, Mooney viscosity is a measure of the processability of an elastomer (p, s, y 7 , Kau
tschuk und Gummi.

Kunststoffe、 33.725 (1980
)参照〕、比較的低いムーニー粘度を有する生成物は容
易に加工することができ、エネルギー消費に関してはよ
り良好かつ経済的に、例えば混合、押し出し、射出成形
等を実施することができる。
Kunststoffe, 33.725 (1980
)], products with a relatively low Mooney viscosity can be easily processed and can be carried out better and more economically with respect to energy consumption, for example by mixing, extrusion, injection molding, etc.

本発明の方法に従い以上のようにして部分水素化したゴ
ムから、常法による硫黄加硫によって、卓越した性質の
加硫物が得られる。
A vulcanizate with excellent properties can be obtained from the rubber partially hydrogenated according to the method of the present invention by sulfur vulcanization in a conventional manner.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限りこれらの実施例に限定
されるものではない。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
The present invention is not limited to these Examples unless it exceeds the gist thereof.

なお、ムーニー粘度はJIS  K6300の規定によ
り測定される。
Note that Mooney viscosity is measured according to JIS K6300.

実施例1 容(i117Iのオートクレーブ中、アクリロニトリル
−ブタジェン共重合体〔アクリロニトリルB4owt%
、ML1+4(100°C)=53) 2oyrをアセ
トン500rrB!で溶解させ、ジクロロトリストIJ
 フェニルホスフィンルテニウム122m7及びトリエ
チルアミン0.18m7!を添加し、オートクレーブ内
を水素ガスで置換後、145℃に昇温した。145℃に
達した時点で水素ガスを50KGに圧入して、定圧で4
時間部分水素化反応を行った。しかる後、部分水素化反
応液は、油浴50℃にて減圧下でアセトンを留去した。
Example 1 In an autoclave of i117I, acrylonitrile-butadiene copolymer [acrylonitrile B4 owt%
, ML1+4 (100°C) = 53) 2 oyr to 500 rrB of acetone! dichlorotrist IJ
122m7 of phenylphosphine ruthenium and 0.18m7 of triethylamine! was added, and after replacing the inside of the autoclave with hydrogen gas, the temperature was raised to 145°C. When the temperature reached 145℃, hydrogen gas was injected to 50KG and heated at constant pressure for 4 hours.
A time partial hydrogenation reaction was carried out. Thereafter, acetone was distilled off from the partial hydrogenation reaction solution under reduced pressure in an oil bath at 50°C.

得られた部分水素化重合体は50℃で14時間真空乾燥
した。
The obtained partially hydrogenated polymer was vacuum dried at 50°C for 14 hours.

その結果、ヨウ素価法により水素化率は92チと決定さ
れ、又、得られた固体の部分水素化重合体のムーニー粘
度はML、+4(100℃)=10.4であった。
As a result, the hydrogenation rate was determined to be 92 H by the iodine value method, and the Mooney viscosity of the obtained solid partially hydrogenated polymer was ML, +4 (100°C) = 10.4.

実施例2 実施例1における部分水素化反応後、原料のアクリロニ
トリル−ブタジェン共重合体100重量部に対して安定
剤として酸化防止剤のヒンダードフェノール2重量部を
添加した以外は、実施例1と同様の操作を行った。
Example 2 The same procedure as Example 1 was carried out, except that after the partial hydrogenation reaction in Example 1, 2 parts by weight of hindered phenol as an antioxidant was added as a stabilizer to 100 parts by weight of the raw material acrylonitrile-butadiene copolymer. A similar operation was performed.

その結果、得られた固体の部分水素化重合体のムーニー
粘度はML1+4(100℃)=76であった。
As a result, the Mooney viscosity of the obtained solid partially hydrogenated polymer was ML1+4 (100° C.)=76.

比較例1 容量1eのオートクレーブ中、アクリロニトリル−ブタ
ジェン共重合体〔アクリロニトリルt 40wt%、 
ML1+4(100°G)=sa)2oyrをアセトン
500mJで溶解させ、ジクロロトリストリフェニルホ
スフィンルテニウムxzzmy及Uトリエチルアミン0
.18m71を添加し、オートクレーブ内を水素ガスで
置換後、145℃に昇温した。145℃に達した時点で
水素ガスを50KGに圧入して、定圧で4時間部分水素
化反応を行った。その後、水素化反応液に多量の水を投
入して部分水素化重合体を回収し、水切り後、50’(
:、で14時間真空乾燥した。
Comparative Example 1 In an autoclave with a capacity of 1e, acrylonitrile-butadiene copolymer [acrylonitrile t 40 wt%,
Dissolve ML1+4(100°G)=sa)2oyr in 500 mJ of acetone, dichlorotristriphenylphosphine ruthenium xzzmy and U triethylamine 0
.. After adding 18m71 of the autoclave and purging the inside of the autoclave with hydrogen gas, the temperature was raised to 145°C. When the temperature reached 145° C., 50 kg of hydrogen gas was introduced under pressure, and a partial hydrogenation reaction was carried out at constant pressure for 4 hours. After that, a large amount of water was added to the hydrogenation reaction solution to recover the partially hydrogenated polymer, and after draining, 50' (
: vacuum drying for 14 hours.

その結果、得られた固体の部分水素化重合体のムーニー
粘度はML1+4(100°C)=130であって、実
施例1と比べ、部分水素化重合体の回収方法以外は全く
同一の操作にもかかわらず、ムーニー粘度の大巾に増加
したことが認められた。
As a result, the Mooney viscosity of the obtained solid partially hydrogenated polymer was ML1+4 (100°C) = 130, and compared to Example 1, the operation was exactly the same except for the recovery method of the partially hydrogenated polymer. Nevertheless, a significant increase in Mooney viscosity was observed.

実施例3 容量1−の誘導かくはんオートクレーブ中、アクリロニ
トリル−ブタジェン−N−(4−アニリノフェニル)−
メタクリルアミド共重合体〔結合アクリロニトリル量4
twt%、N−4アニリノフ工ニルメタクリルアミド1
wt%。
Example 3 Acrylonitrile-butadiene-N-(4-anilinophenyl)- in an induction-stirred autoclave of 1 volume.
Methacrylamide copolymer [Bound acrylonitrile amount 4
twt%, N-4 anilinophene methacrylamide 1
wt%.

ML 1+4(1,00℃)=44)2orrをアセト
ン500m1 K溶解させ、部分水素化触媒としてジク
ロロトリストリフェニルホスフィンルテニウム122m
?及IJアンモニウムへキサフルオロホスフェート10
4myを添加し、オートクレーブ内を水素ガスで置換後
、145℃に昇温した。145°Cに達した時点で水素
ガスを5oKG圧大して、定圧で8時間反応を行った。
ML 1+4(1,00℃)=44)2orr was dissolved in 500ml of acetone, and 122ml of dichlorotristriphenylphosphineruthenium was added as a partial hydrogenation catalyst.
? and IJ ammonium hexafluorophosphate 10
After adding 4my and replacing the inside of the autoclave with hydrogen gas, the temperature was raised to 145°C. When the temperature reached 145°C, the pressure of hydrogen gas was increased by 50KG, and the reaction was carried out at constant pressure for 8 hours.

しかる後、水素化反応液は、油浴50℃にて減圧下でア
セトンを留去した。得られた部分水素化重合体は、50
℃で14時間真空乾燥した。
Thereafter, acetone was distilled off from the hydrogenation reaction solution under reduced pressure in an oil bath at 50°C. The partially hydrogenated polymer obtained was 50
It was vacuum dried at ℃ for 14 hours.

その結果、ヨウ素価法により水素化率は95係と決定さ
れ、又、得られた固体の部分水素化重合体のムーニー粘
度はML1+4(100℃)=94であった。
As a result, the hydrogenation rate was determined to be 95 by the iodine value method, and the Mooney viscosity of the obtained solid partially hydrogenated polymer was ML1+4 (100°C) = 94.

実施例4 実施例3における部分水素化反応後、原料の共重合体の
100重量部当り安定剤として酸化防止剤のヒンダード
フェノール2重量部を添加した以外は、実施例3と同様
な操作を行った。
Example 4 After the partial hydrogenation reaction in Example 3, the same operation as in Example 3 was carried out, except that 2 parts by weight of hindered phenol, an antioxidant, was added as a stabilizer per 100 parts by weight of the raw material copolymer. went.

その結果、得られた固体の部分水素化重合体のムーニー
粘度はML、+4(100℃)=90であった。
As a result, the Mooney viscosity of the obtained solid partially hydrogenated polymer was ML, +4 (100°C) = 90.

比較例2 容4゛IEの誘導かくはんメートクレープ中、アクリロ
ニトリル−ブタジェン−N−(4−アニリノフェニル)
−メタクリルアミド共重合体〔結合アクリロニトリルB
4iwt%、N−4アニリノフ工ニルメタクリル゛アミ
ド1wt%。
Comparative Example 2 Acrylonitrile-butadiene-N-(4-anilinophenyl) in induced stirred mate crepe with volume 4゛IE
-Methacrylamide copolymer [bonded acrylonitrile B
4iwt%, N-4 anilinophene methacrylamide 1wt%.

ML、+4(100℃)=44)2orr をアセトン
500m1 に溶解させ、部分水素化触媒としてジクロ
ロトリストリフェニルホスフィンルテニウム122mv
及びアンモニウムへキザフルオロホスフェート104m
Fを添加し、オートクレーブ内を水素ガスで置換後、1
45℃に昇温した。
ML, +4(100℃)=44)2orr was dissolved in 500ml of acetone, and 122mv of dichlorotristriphenylphosphineruthenium was added as a partial hydrogenation catalyst.
and ammonium hexafluorophosphate 104m
After adding F and replacing the inside of the autoclave with hydrogen gas, 1
The temperature was raised to 45°C.

145°Cに達し、た時点で水素ガスを5oKG圧大し
て、定圧で8時間反応を行った。その後、水素化反応液
に多量の水を加えて水素化重合体を回収し、水切り後、
50℃で14時間真空乾燥した。
When the temperature reached 145°C, the pressure of hydrogen gas was increased by 50KG, and the reaction was carried out at constant pressure for 8 hours. After that, a large amount of water is added to the hydrogenation reaction solution to recover the hydrogenated polymer, and after draining,
It was vacuum dried at 50°C for 14 hours.

その結果、得られた固体の部分水素化重合体のムーニー
粘度はML、+4(100℃)=155となり、実施例
3と比べ、部分水素化重合体の回収方法以外は全く同一
の操作を行ったにもかかわらず、l、−二−粘度の大巾
に増加したことが認められた。
As a result, the Mooney viscosity of the obtained solid partially hydrogenated polymer was ML, +4 (100°C) = 155.Compared to Example 3, the operation was exactly the same except for the method of recovering the partially hydrogenated polymer. Despite this, a large increase in l,-2-viscosity was observed.

実施例5 容量1jの誘導かくはんオートクレーブ中、アクリロニ
トリル−ブタジェン共重合体〔アクリロニトリル量41
Wtチ、ML1+4(100℃)=3&9)20Prを
アセトy500rMに溶解させ、ジクロロトリストリフ
ェニルホスフィンルテニウム122mF及びトリエチル
アミン0.18m7Iを添加し、オートクレーブ内を水
素ガスで置換後、145℃に昇温した。145℃に達し
た時点で水素ガスを5OKGに圧入して、定圧で7時間
反応を行った。しかる後、実施例2と同様の処理によっ
て部分水素化重合体を回収し、50℃で14時間真空乾
燥を行った。
Example 5 Acrylonitrile-butadiene copolymer [acrylonitrile amount 41
Wt, ML1+4 (100°C) = 3 & 9) 20Pr was dissolved in 500rM acetate, 122mF of dichlorotristriphenylphosphine ruthenium and 0.18m7I of triethylamine were added, and after purging the inside of the autoclave with hydrogen gas, the temperature was raised to 145°C. . When the temperature reached 145° C., hydrogen gas was introduced under pressure into 5 OKG, and the reaction was carried out at constant pressure for 7 hours. Thereafter, the partially hydrogenated polymer was recovered by the same treatment as in Example 2, and vacuum-dried at 50° C. for 14 hours.

その結果、ヨウ素価法により水素化率は963チと決定
され、又、得られた部分水素化重合体のムーニー粘度は
ML、+4(100℃)=72であった。
As a result, the hydrogenation rate was determined to be 963 H by the iodine value method, and the Mooney viscosity of the obtained partially hydrogenated polymer was ML, +4 (100°C) = 72.

実施例6 実施例5におけるアクリロニトリルーブタジエ/の使用
量を40りrに変更し、又水素ガスを26KGに圧入し
て、定圧で11.5時間反応させた以外は、実施例5と
同様にして行い、実施例2と同様な処理によって部分水
素化重合体を回収し、50℃で14時間真空乾燥を行っ
た。
Example 6 Same as Example 5 except that the amount of acrylonitrile-butadiene used in Example 5 was changed to 40 liters, and hydrogen gas was pressurized at 26 kg and reacted at constant pressure for 11.5 hours. The partially hydrogenated polymer was recovered by the same treatment as in Example 2, and vacuum-dried at 50° C. for 14 hours.

その結果、ヨウ素価法により水素化率は924係と決定
され、又、得られた固体の部分水素化重合体のムーニー
粘度は%IL1+4(100℃)=47であった。
As a result, the hydrogenation rate was determined to be 924 by the iodine value method, and the Mooney viscosity of the obtained solid partially hydrogenated polymer was %IL1+4 (100°C) = 47.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の結果から明らかなように、本発明の部分水素化さ
れた二) IJル基含有不飽和重合体の製造方法は、部
分水素化は均一系触媒により均一液相中にて行い、かつ
部分水素化された重合体は部分水素化反応混合物から溶
媒を留去又は蒸発させることによって分離され固体とし
て取得される、という簡易な製造法を採ることにより、
部分水素化は容易に行われ、て水素化率は少なくとも9
0係以上、好ましくは95係以上にも達し、しかも従来
の不均一触媒を用いた方法に比べ触媒の使用量も格段に
少なくて済み、加えて特に、固体として得られた部分水
素化重合体は、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が
少なくとも約100以下、好ましくは約80場下を示し
て従来法によるよりも加工性が向上し、かかる部分水素
化ゴムからは常法の硫黄加硫によって優れた性質の加硫
物が得られる、という工業的価値ある顕著な効果を奏す
るものである。
As is clear from the above results, in the method for producing a partially hydrogenated IJ group-containing unsaturated polymer of the present invention, partial hydrogenation is performed in a homogeneous liquid phase using a homogeneous catalyst, and By adopting a simple production method in which the hydrogenated polymer is separated by distilling or evaporating the solvent from the partial hydrogenation reaction mixture and obtained as a solid,
Partial hydrogenation is easily carried out, with a hydrogenation rate of at least 9
It reaches a coefficient of 0 or higher, preferably 95 or higher, and requires much less catalyst than conventional methods using heterogeneous catalysts. shows a Mooney viscosity ML1+4 (at 100°C) of at least about 100 or less, preferably about 80 or less, and has improved processability compared to conventional methods. This produces a remarkable effect of industrial value, in that a vulcanizate with improved properties can be obtained.

特お出願人 三菱化成株式会社 代理人 弁理士 小 川 恒 部Special applicant Mitsubishi Kasei Corporation Agent: Patent Attorney Tsunebe Kogawa

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)共役ジエンとアクリロニトリル又はメタクリロニ
トリルとを必須成分としてなるニトリル基含有不飽和重
合体を、水素雰囲気中、均一系触媒により均質液相中に
て部分水素化し、次いで得られた反応混合物から溶媒を
留去又は蒸発させて、部分水素化された前記重合体を取
得することを特徴とする部分水素化ニトリル基含有不飽
和重合体の製造方法。
(1) A nitrile group-containing unsaturated polymer containing a conjugated diene and acrylonitrile or methacrylonitrile as essential components is partially hydrogenated in a homogeneous liquid phase using a homogeneous catalyst in a hydrogen atmosphere, and the resulting reaction mixture is then obtained. 1. A method for producing a partially hydrogenated nitrile group-containing unsaturated polymer, which comprises distilling or evaporating the solvent to obtain the partially hydrogenated polymer.
(2)ニトリル基含有不飽和重合体が、共役ジエン及び
アクリロニトリル若しくはメタクリロニトリル並びに共
役ジエン及び/又はアクリロニトリル若しくはメタクリ
ロニトリルと共重合可能な他の単量体からなる重合体で
あることを特徴とする請求項1記載の製造方法。
(2) The nitrile group-containing unsaturated polymer is a polymer consisting of a conjugated diene, acrylonitrile or methacrylonitrile, and another monomer copolymerizable with the conjugated diene and/or acrylonitrile or methacrylonitrile. The manufacturing method according to claim 1, wherein:
(3)均一系触媒が、ルテニウム及びホスフィンからな
る化合物であることを特徴とする請求項1記載の製造方
法。
(3) The production method according to claim 1, wherein the homogeneous catalyst is a compound consisting of ruthenium and phosphine.
(4)部分水素化する際の溶媒として、炭素数3〜10
のケトン類を用いることを特徴とする請求項1記載の製
造方法。
(4) As a solvent during partial hydrogenation, the number of carbon atoms is 3 to 10
2. The method according to claim 1, wherein the ketones are used.
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