JPH07316227A - ジエン系ポリマーの分解方法 - Google Patents

ジエン系ポリマーの分解方法

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JPH07316227A
JPH07316227A JP11137394A JP11137394A JPH07316227A JP H07316227 A JPH07316227 A JP H07316227A JP 11137394 A JP11137394 A JP 11137394A JP 11137394 A JP11137394 A JP 11137394A JP H07316227 A JPH07316227 A JP H07316227A
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JP
Japan
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polymer
diene polymer
catalyst
decomposition
hydrogen
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Withdrawn
Application number
JP11137394A
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English (en)
Inventor
Katsuhiro Iwase
勝弘 岩瀬
Kiyoo Kato
清雄 加藤
Goro Yamamoto
五郎 山本
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】下記化1で示される遷移金属化合物と、還元能
力を有する有機マグネシウム、またはアルミニウム化合
物とを接触させて得られる化合物を触媒として、溶媒中
ジエン系ポリマーを分解する方法。 【効果】 本発明は、穏和な条件下で迅速にジエン系ポ
リマーを分解出来るため、重合リアクターの洗浄やゴム
廃棄物の分解等に利用することが出来る。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特定の構造を有する遷
移金属アルコキサイドと還元能力を有する特定の有機金
属化合物とを反応させた化合物を触媒とした共役ジエン
系ポリマーまたはコポリマーもしくはゴム廃棄物等の低
分子物質への分解方法に関する。
【0002】
【従来の技術】共役ジエン系ポリマーまたは共役ジエン
とビニル芳香族炭化水素とのコポリマーは有用であり、
加硫ゴムの原料や、熱可塑性エラストマーとして種々の
用途に用いられている。近年、これらのエラストマーの
廃棄物処理が大きな社会問題になってきており地球環境
保護のためにジエン系ポリマーの分解やゴムの廃棄方法
が検討されはじめている。これらのポリマーはポリマー
中にオレフィン性炭素ー炭素2重結合を有するため、自
然の状態でも酸化や光劣化で、ある程度の2重結合の切
断がおこりうる。しかし、これらの反応は比較的遅い反
応であり、またラジカルを発生することがあるため、ポ
リマーのゲル化も同時に起こりうる。
【0003】また、共役ジエン系ポリマーを分解する方
法として、オゾンやオスミウム酸を用いる方法が知られ
ているが、爆発の危険性や毒性の制約等があり、工業的
に用いるのは困難であった。また、穏和な条件で迅速に
ポリマー鎖を切断または分解することが出来る触媒とし
て、ジルコノセン化合物を用いたものが公知であるが
(特開平5ー214023号公報)、用いる化合物が空
気中で不安定であり、分解に用いる溶媒によっては溶解
性が悪く、触媒が高価であるなどの欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は特定構造を有
する遷移金属化合物を特定の還元剤と組み合わせた触媒
を用いることで、比較的に穏和な条件下で効率よくポリ
マーを切断または分解する方法を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】遷移金属化合物もしくは
遷移金属化合物と還元剤を組み合わせたものを触媒とし
た反応としては、Ziegler系触媒に代表されるポ
リオレフィンや共役ジエンモノマーの重合反応、および
オレフィンやカルボニルの水添反応などが知られてい
る。これらの遷移金属化合物としてはロジウム、ルテニ
ウム、ニッケル、コバルト、チタン、ジルコニウム等の
化合物が知られている。本発明者等はこれらの遷移金属
化合物を用いた反応について詳細に検討した結果、特定
の遷移金属のアルコキサイドと特定の還元剤とを反応さ
せた化合物が、比較的穏和な条件下で共役ジエン化合物
のポリマー鎖を切断もしくは分解することを見いだし、
本発明に到達した。本発明は、ポリマー鎖中にオレフィ
ン性炭素ー炭素2重結合を有するポリマーの低分子量化
や、ゴム廃棄物の処理、あるいは合成ゴム重合中に生ず
るゲルの分解に対して有効であると考えられ、また、切
断反応をうまくコントロールすることによりポリマーの
官能基化を行うための前駆体ポリマーの製造にも応用で
きる。
【0006】すなわち、本発明は水素および/または不
活性ガス雰囲気下において(A)化一般式(化3)で表
される少なくとも1種類の遷移金属化合物と(B)還元
能力を有する有機マグネシウムまたはアルミニウム化合
物とを接触させて得られる化合物を触媒としたジエン系
ポリマーの分解方法を提供するものである。
【0007】
【化3】
【0008】(式中R1〜R6は炭素数2〜12のアルキ
ル基、シクロアルキル基、C6〜C10のアリール基で
それぞれ同じでも異なっていてもよい。nは0〜3の整
数、MはTi,Zr,Hfの金属元素。) 以下に本発明を詳細に説明する。本発明に使用する
(A)成分の一般式で表されるアルキル基、シクロアル
キル基としては、、メチル、エチル、プロピル、イソプ
ロピル、2、2−メチルエチルプロピル、1、1ーメチ
ルエチルプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、t−
ブチル、3、3ージメチルブチル、2、2ージメチルブ
チル、1、1−ジメチルブチル、1、2ージメチルブチ
ル、2、3ージメチルブチル、1、3ージメチルブチ
ル、3ーエチルブチル、2ーエチルブチル、1ーエチル
ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、
t−ペンチル、4−メチルペンチル、3−メチルペンチ
ル、2ーメチルペンチル、1ーメチルペンチル、シクロ
ペンチル、nーヘキシル、1ーメチルヘキシル、2ーメ
チルヘキシル、3ーメチルヘキシル、4ーメチルヘキシ
ル、1ーエチルヘキシル、2ーエチルヘキシル、3ーエ
チルヘキシル、シクロヘキシル、n−ヘプチル、イソヘ
プチル、nーオクチル、イソオクチル、n−ノニル等
が、炭素数6〜10までのアリール基としては、フェニ
ル、ベンジル、p−トリル、m−トリル、、2、3−キ
シリル、2、4-キシリル、p−エチルフェニル、m−
エチルフェニル、メチシリル、ナフチル、等があげられ
る。これらは単独でも2種以上組み合わせても構わな
い。好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、n−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、n−ペ
ンチル、イソペンチル、ネオペンチル、シクロペンチ
ル、nーヘキシル、2ーエチルヘキシル、3ーエチルヘ
キシル、シクロヘキシル、n−ヘプチル、イソヘプチ
ル、nーオクチル、n−ノニル等が、炭素数6〜10ま
でのアリール基としては、フェニル、ベンジル、p−ト
リル、m−トリル、、2、3−キシリル、2、4-キシ
リル、p−エチルフェニル、m−エチルフェニル、メチ
シリル、ナフチル、等があげられる。
【0009】また(B)としての還元能力を有するMg
化合物としては、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグ
ネシウム、ジプロピルマグネシウム、ジイソプロピルマ
グネシウム、ジブチルマグネジウム、ジイソブチルマグ
ネシウム、ジ(sec−ブチル)マグネシウム、ジ(t
−ブチル)マグネシウム、ジフェニルマグネシウム、ジ
ベンジルマグネシウム、メチルマグネシウムクロライ
ド、エチルマグネシウムクロライド、プロピルマグネシ
ウムクロライド、n−ブチルマグネシウムクロライド、
sec−ブチルメブネシウムクロライド、t−ブチルマ
グネシウムクロライド、ベンジルマグネシウムクロライ
ド、フェニルマグネシウムクロライド、フェニルマグネ
シウムブロマイド、ジメトキシマグネシウム、ジエトキ
シマグネシウム、ジプロポキシマグネシウム、ジイソプ
ロポキシマグネシウム、ジブトキシマグネシウム、ジイ
ソブトキシマグネシウム、ジ(sec−ブトキシ)マグ
ネシウム、ジ(t−ブトキシ)マグネシウム、ジフェノ
キシマグネシウム、等があげられる。また還元能力を有
するAl化合物としてはアルミニウムハイドライド、ト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
プロピルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウ
ム、トリn−ブチルアルミニウム、トリsec−ブチル
アルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチル
アルミニウムハイドライド、ジプロピルアルミニウムハ
イドライド、ジブチルアルミニウムハイドライド、ジイ
ソブチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアルミニ
ウムクロライド、ジエチルアルミニウムブロマイド、ジ
ブチルアルミニウムクロライド、ジブチルアルミニウム
ブロマイド、ジイソブチルアルミニウムクロライド、ジ
sec−ブチルアルミニウムクロライド、ジイソブチル
アルミニウムブロマイド、メチルアルモキサン、エチル
アルモキサン等があげられる。これらは単独でも2種以
上組み合わせて用いても構わない。またMg、Al化合
物を併用して用いても構わない。また有機Mg−Alの
錯体を用いてもよい。
【0010】分解に供される共役ジエンポリマーは、一
種以上のオレフィン化合物、特にジオレフィン化合物を
これ自身または1種以上のアルケニル芳香族炭化水素モ
ノマー等と共重合することにより製造されるものであ
る。重合はラジカル重合、カチオン重合、配位重合、ア
ニオン重合等いずれの方法で重合されたものでも構わな
い。ポリマーの重合方法は前述のごとくどの様な方法で
もかまわないが、不活性有機溶媒中、有機リチウム、あ
るいはナトリウムを用いたリビングアニオン重合ポリマ
ーが溶媒に溶解した状態で得られるため、より有効であ
る。リビングアニオン重合の開始剤としてナトリウム、
n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム等が、モ
ノマーとしては1,3−ブタジエン、イソプレン、スチ
レン、ブテン等があげられる。リビングアニオン重合で
得られるジエン系ポリマーとしては、1,3−ブタジエ
ン及び/またはイソプレンからなる共役ジエン系ポリマ
ーおよび1,3−ブタジエンおよび/またはイソプレン
とビニル芳香族系化合物との共重合ポリマーが好まし
い。ポリマーは、ランダム、テーパー、ブロックまたは
これらの組合せ、並びに直鎖、星型、放射状または一部
架橋されたポリマーであってもよい。この場合活性末端
は水、アルコール、ケトン、酸、水素等により失活させ
たものであることが好ましい。
【0011】分解反応は触媒と反応しないような不活性
ガス中であればどのような雰囲気下で行ってもかまわな
い。特に水素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、窒素等が
好ましいが、ヘリウム、アルゴン、窒素雰囲気下では共
役ジエンの分解による低分子量化とともに高分子量化反
応も進行し、少量の超高分子量成分が生ずることがあ
る。水素雰囲気下の共役ジエンの分解ではこのような高
分子量化は実質的にほとんどおこらないため、分解反応
は水素雰囲気下で行うことが望ましい。また、ポリマー
の分解は通常溶媒に可溶なポリマーであれば溶液中で、
溶媒に不溶なポリマーであれば溶媒を膨潤させ溶媒に分
散させて行う。使用する溶媒としては、分解するポリマ
−が溶解する溶媒であれば何でも良いがn−ヘキサン、
シクロヘキサン、トルエン、キシレン、n−ヘプタン、
n−ペンタン等が好適に用いられる。ポリマー濃度は重
量%で5%〜40%が好ましい。
【0012】通常分解は上記好適な溶媒中、温度0℃〜
180℃、好ましくは40℃〜120℃である。分解温
度が低すぎると十分な触媒活性が得られずまた高温では
触媒成分の失活が起こるため好ましくない。分解を水素
雰囲気下で行う場合、水素圧1Kg/cm2〜100K
g/cm2好ましくは5Kg/cm2〜30Kg/cm2
で実施する。水素圧が1Kg/cm2以下では、水素の
効果が得られない。また水素圧100Kg/cm2以上
では水素圧を上げることによる活性、分解速度の向上が
得られないので無意味である。A成分濃度はポリマー1
00g当り0.001mmol〜20mmol好ましく
は0.01mmol〜10mmolで使用する。触媒濃
度が0.001mmolよりも低い場合、十分な触媒活
性が得られなく、また20mmolよりも高い場合は分
解反応後、反応系内に多量の触媒成分が残るため好まし
くない。分解反応の時間は通常30〜720分で連続し
て反応させる。
【0013】触媒成分(A)と(B)の接触方法として
はポリマー溶液に(A)(B)を同時に添加してもよい
が、あらかじめ水素もしくはHe、Ar、窒素のような
不活性ガス中で(A)と(B)を接触還元させておいた
ものをポリマー溶液に添加した方が好ましい。このと
き、共役ジエン系重合体を系内に共存させたほうが好ま
しい。このときに使用する共役ジエン系重合体の量は、
重量比で触媒成分(A)が1に対して共役ジエン重合体
が1〜50好ましくは1〜20が好ましい。この共役ジ
エン化合物は分解反応に用いるポリマーであっても、ま
たは異なっていてもかまわない。上記共役ジエン系化合
物の重合体は、数平均分子量が500以上あればよく、
分子量の上限は30万以下が好ましい。数平均分子量が
500より小さいと安定化の効果が少ないので、取扱が
容易な数平均分子量500以上のオレフィン化合物が好
ましい。具体的にはポリブタジエンの液状ゴムがあげら
れる。液状ゴムは常温で液状のものがよく、数平均分子
量が500〜10000のものがよい。数平均分子量が
10000以上になると液状としての取扱が困難になる
ことを除いては性能上は特に問題ない。液状ポリブタジ
エンを用いる場合においては、ミクロ構造が重要であ
る。すなわち「側鎖のオレフィン性不飽和2重結合の全
体のオレフィン性不飽和2重結合に対する分率(a)」
とは以下のように定義される。 a=b/c 但し、b=オレフィン化合物重合体の側鎖にあるオレフ
ィン性不飽和炭素炭素2重結合数 c=オレフィン化合物重合体の全体のオレフィン性不飽
和炭素炭素 2重結合全数。
【0014】aの値は0.3〜1の範囲にあることが好
ましいが、この範囲であれば末端に水酸基、カルボキシ
ル基、アミノ基等の官能基を有していても良い。具体例
をあげるとポリブタジエンであれば全オレフィン性不飽
和二重結合(シス1、4結合、トランス1、4結合、
1、2ビニル結合)に対し、1、2ビニル結合が30〜
100%あることが必要である。またポリイソプレンで
あれば、全オレフィン性不飽和二重結合(シス1、4結
合、トランス1、4結合、1、2結合、3、4結合)に
対し、側鎖のオレフィン性不飽和二重結合(1、2結
合、3、4結合)30〜100%の範囲にあればよい。
この割合が0.3より小さくなると分解触媒が不安定と
なって取扱いが難しく、貯蔵安定性にも劣り、うまく取
り扱わないと再現性にも問題が生じることがある。
【0015】またこの重合体は共役ジエン芳香族ビニル
化合物の共重合体でもよい。芳香族ビニル化合物の具体
例としてはスチレン、t−ブチルスチレン、α−メチル
スチレン、p−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、
1、1−ジフェニルエチレン、N、N−ジエチル−p−
アミノスチレン、N、N−ジエチル−p−アミノエチル
スチレン等が挙げられ特にスチレンが好ましい。具体的
な共重合の例としては、ブタジエン/スチレン共重合
体、イソプレン/スチレン共重合体がもっとも好適であ
る。これらの共重合体はランダム、ブロック、星型ブロ
ック、テーパードブロック等いずれでもよく、特に限定
されない。また結合芳香族ビニル化合物の量としては7
0%〜0%が好ましい。70%を越えると実質的に共役
ジエン部の量が少なくなるので還元触媒の安定化効果が
小さい。もちろん共役ジエン部の側鎖のオレフィン性不
飽和2重結合量の全体のオレフィン性2重結合に対する
分率が0.3〜1であることが好ましい。
【0016】これら重合体はラジカル重合、カチオン重
合、アニオン重合、配位アニオン重合等既知の方法いず
れを用いて重合してもよいが、側鎖のオレフィン性不飽
和二重結合の量を増加させるには極性溶媒中あるいはそ
の存在下で有機リチウムや有機ナトリウム化合物を触媒
としてリビングアニオン重合して得るか、コバルト系チ
ーグラー型触媒により配位アニオン重合で得るか、また
はエチレンとジシクロペンタジエン類を共重合させて得
るのが好ましい。
【0017】かかる極性溶媒の具体例としてテトラヒド
ロフラン、テトラメチルエチレンジアミン、トリメチル
アミン、トリエチルアミン、エチルエーテル、テトラヒ
ドロピラン、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エチルエーテル、ジピ
ペリジノエタン等があげられる。Li系触媒としてメチ
ルリチウム、エチルリチウム、n−プロピルリチチウ
ム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、se
c−ブチルリチウム、イソブチルリチウム、tert−
ブチルリチウム、n−ペンチルリチウム、n−ヘキシル
リチウム、トリメチルシリルリチウム等があげられる。
Na系触媒としてメチルナトリウム、エチルナトリウ
ム、n−プロピルナトリウム、イソプロピルナトリウ
ム、n−ブチルナトリウム、sec−ブチルナトリウ
ム、イソブチルナトリウム、tert−ブチルナトリウ
ム、n−ペンチルナトリウム、n−ヘキシルナトリウ
ム、トリメチルシリルナトリウム等があげられる。
【0018】また(A)と(B)の接触時にC成分とし
てアルコール、エーテル、ケトン、エステル、酸、等を
加えても構わない。加える量としては触媒成分(A)に
対して、モル比で1/0.001〜1/2好ましくは1
/0.005〜1/1.5が好ましい。触媒成分(A)
/(B)のモル比は1/1〜1/100好ましくは1/
1.5〜1/10が好ましい。(A)成分に対して
(B)が1/1以下であると十分な触媒活性が発現され
ない。また還元剤が多すぎた場合、過還元が起こってし
まい活性が発現しない。還元温度は−10℃〜60℃,
好ましくは20℃〜40℃、還元時間は触媒の濃度や還
元温度にも依存するが0分〜2時間,好ましくは室温で
2分から60分が好ましい。。
【0019】分解反応終了後の分子量低下の確認方法と
しては、NMR、IRによるオレフィン性C=C部分の
2重結合の減少、消失とGPCによる分子量の低分子量
側へのシフトによって確認することができる。
【0020】
【実施例】以下、製造例、実施例にて本発明を更に詳し
く説明するが、本発明はその主旨を変えないかぎりこれ
に限定されるものではない。 (製造例1) 分子量66500のS−B−Sポリマーの製造 ポリスチレンーポリブタジエンーポリスチレンブロック
コポリマー450gを5lの加圧反応器中、開始剤とし
てブチルリチウムを使用してアニオン重合により製造し
た。重合溶媒はシクロヘキサンを使用した。重合終了後
数平均分子量より得られたポリマー活性末端数と等モル
のヘプタノールを添加し30分撹拌しポリマー末端を失
活させた。得られたポリマーはGPC、IR分析を行い
重量平均分子量68500、数平均分子量66500、
Bo.St.31%であることを確認した。
【0021】(製造例2) 分子量50400のS−B−Sポリマーの製造 ポリスチレンーポリブタジエンーポリスチレンブロック
コポリマー450gを5lの加圧反応器中、開始剤とし
てブチルリチウムを使用してアニオン重合により製造し
た。重合溶媒はシクロヘキサンを使用した。重合終了後
数平均分子量より得られたポリマー活性末端数と等モル
のヘプタノールを添加し30分撹拌しポリマー末端を失
活させた。得られたポリマーはGPC、IR分析を行い
重量平均分子量67362、数平均分子量65400、
Bo.St.31%であることを確認した。
【0022】
【実施例1】 水素雰囲気下におけるTi(OBu)4 触媒を用いる分
解。 製造例1により製造したポリスチレンーポリブタジエン
ーポリスチレン型ポリマー溶液約33gをあらかじめ内
部を水素置換した200ml耐圧反応器に移送した。窒
素置換した耐圧ガラスボトル中にシクロヘキサン58.
7ml、液状ポリブタジエン(日本曹達(株)製Nis
so B−1000)5g、テトラブトキシチタネート
(東京化成(株)製1級試薬)0.5g(1.47mm
ol)を入れガラスボトルの温度を25℃に保った。こ
こにトリイソブチルアルミニウム(東ソアクゾ(株)
製)0.58g(2.92mmol)を加え16分還元
した。この還元触媒をTi量にして0.146mmol
シクロヘキサン溶液として反応器に加え反応器を水素ガ
ス9.8Kg/cm2に加圧した。反応器の温度を65
℃とし6時間撹拌を行った。反応終了後ポリマーを0.
1N塩酸メタノールで処理し、乾燥後GPCを測定した
ところポリマーの数平均分子量が4300付近に分散し
た低分子量のジエン及びポリスチレンブロックに分解し
ていた。表1に残存C=C量及びMnを、図1にベース
ポリマーと分解ポリマーのGPCチャートを示す。
【0023】
【実施例2】 水素雰囲気下におけるTi(OBu)4 触媒を用いる分
解。 製造例1により製造したポリスチレンーポリブタジエン
ーポリスチレン型ポリマー溶液約33gをあらかじめ内
部を水素置換した200ml耐圧反応器に移送した。窒
素置換した耐圧ガラスボトル中にシクロヘキサン58.
7ml、液状ポリブタジエン(日本曹達(株)製Nis
so B−1000)5g、テトラブトキシチタネート
(東京化成(株)製1級試薬)0.5g(1.47mm
ol)を入れガラスボトルの温度を25℃に保った。こ
こにジブチルマグネシウム(東ソアクゾ(株)製)2.
19mmolを加え16分還元した。この還元触媒をT
i量にして0.146mmolシクロヘキサン溶液とし
て反応器に加え反応器を水素ガス9.8Kg/cm2
加圧した。反応器の温度を65℃とし6時間撹拌を行っ
た。反応終了後ポリマーを0.1N塩酸メタノールで処
理し、乾燥後GPCを測定したところポリマーの数平均
分子量が4400付近に分散した低分子量のジエン及び
ポリスチレンブロックに分解していた。表1に残存C=
C量及びMnを示す。
【0024】
【実施例3】 水素雰囲気下におけるTi(i−PrO)4 触媒を用い
る分解。 製造例1により製造したポリスチレンーポリブタジエン
ーポリスチレン型ポリマー溶液約33gをあらかじめ内
部を水素置換した200ml耐圧反応器に移送した。窒
素置換した耐圧ガラスボトル中にシクロヘキサン58.
7ml、液状ポリブタジエン(日石化学(株)製B−7
00)5g、テトライソプロポキシチタネート(東京化
成(株)製1級試薬)0.5g(1.47mmol)を
入れ、ガラスボトルの温度を25℃に保った。ここにジ
ブチルマグネシウム2.19mmolを加え16分還元
した。この還元触媒をTi量にして0.146mmol
シクロヘキサン溶液として反応器に加え反応器を水素ガ
ス9.8Kg/cm2に加圧した。反応器の温度を65
℃とし6時間撹拌を行った。反応終了後ポリマーを0.
1N塩酸メタノールで処理し、乾燥後GPCを測定した
ところポリマーの数平均分子量が4200付近に分散し
た低分子量のジエン及びポリスチレンブロックに分解し
ていた。表1に残存C=C量及びMnを、図2にベース
ポリマーと分解ポリマーのGPCチャートを示す。
【0025】
【実施例4】 水素雰囲気下におけるTi(OBu)4 触媒を用いる分
解。 窒素置換した耐圧ガラスボトル中にシクロヘキサン5
8.7ml、1,2−シンジオタクチックポリブタジエ
ン(日本合成ゴム(株)製RB−700)5g、テトラ
ブトキシチタネート(東京化成(株)製1級試薬)0.
5g(1.47mmol)を入れガラスボトルの温度を
25℃に保った。ここにトリイソブチルアルミニウム
(東ソ−・アクゾ(株)製)0.58g(2.92mm
ol)を加え16分還元した。この還元触媒をTi量に
して0.146mmolシクロヘキサン溶液として製造
例2により製造したポリスチレンーポリブタジエンーポ
リスチレン型ポリマー溶液の入った5l反応器に加え、
反応器を水素ガス9.8Kg/cm2に加圧した。反応
器の温度を70〜80℃とし、3時間撹拌を行った。反
応終了後ポリマーを一部サンプリングし0.1N塩酸メ
タノールで処理し、乾燥後GPCを測定したところポリ
マーの数平均分子量が3700付近に分散した低分子量
のジエン及びポリスチレンブロックに分解していた。表
1に残存C=C量及びMnを、図3にベースポリマーと
分解ポリマーのGPCチャートを示す。
【0026】
【実施例5】 窒素雰囲気下におけるTi(OBu)4 触媒を用いる分
解。 製造例1により製造したポリスチレンーポリブタジエン
ーポリスチレン型ポリマー溶液約33gをあらかじめ内
部を水素置換した200ml耐圧反応器に移送した。窒
素置換した耐圧ガラスボトル中にシクロヘキサン58.
7ml、液状ポリブタジエン(日本曹達(株)製Nis
so B−1000)5g、テトラブトキシチタネート
(東京化成(株)製1級試薬)0.5g(1.47mm
ol)を入れガラスボトルの温度を25℃に保った。こ
こにジブチルマグネシウム(東ソ−・アクゾ(株)製)
2.19mmolを加え16分還元した。この還元触媒
をTi量にして0.146mmolシクロヘキサン溶液
として反応器に加え反応器を窒素ガス2.0Kg/cm
2に加圧した。反応器の温度を65℃とし6時間撹拌を
行った。反応終了後ポリマーを0.1N塩酸メタノール
で処理し、乾燥後GPCを測定したところポリマーの数
平均分子量が5200付近に分散した低分子量のジエン
及びポリスチレンブロックに分解していた。表1に残存
C=C量及びMnを示す。
【0027】
【比較例1】 水素雰囲気下におけるCp2TiCl2 触媒を用いる分
解。 製造例1により製造したポリスチレンーポリブタジエン
ーポリスチレン型ポリマー溶液約33gをあらかじめ内
部を水素置換した200ml耐圧反応器に移送した。窒
素置換した耐圧ガラスボトル中にシクロヘキサン58.
7ml、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン
(日本合成ゴム(株)製RB−700)5g、Cp2
iCl2(関東化学(株)製)0.73mmolを入れ
ガラスボトルの温度を25℃に保った。ここにジブチル
リチウム(東ソ−・アクゾ(株)製)0.73mmol
を加え16分還元した。この還元触媒をTi量にして
0.146mmolシクロヘキサン溶液として反応器に
加え反応器を水素ガス9.8Kg/cm2に加圧した。
反応器の温度を65℃とし6時間撹拌を行った。反応終
了後ポリマーを0.1N塩酸メタノールで処理し、乾燥
後GPCを測定したところポリマーのメインピークに変
化はなく分解が起こっていないことが判明した。
【0028】
【比較例2】 水素雰囲気下におけるTi(OBu)4 −BuLi触媒
を用いる分解。 製造例1により製造したポリスチレンーポリブタジエン
ーポリスチレン型ポリマー溶液約33gをあらかじめ内
部を水素置換した200ml耐圧反応器に移送した。窒
素置換した耐圧ガラスボトル中にシクロヘキサン58.
7ml、液状ポリブタジエン(日石化学(株)製B−7
00)5g、テトラブトキシチタネート(東京化成
(株)製1級試薬)0.5g(1.47mmol)を入
れガラスボトルの温度を25℃に保った。ここにブチル
リチウム0.73mmolを加え16分還元した。この
還元触媒をTi量にして0.146mmolシクロヘキ
サン溶液として反応器に加え、反応器を水素ガス9.8
Kg/cm2に加圧した。反応器の温度を65℃とし6
時間撹拌を行った。反応終了後ポリマーを0.1N塩酸
メタノールで処理し、乾燥後GPCを測定したところ、
ポリマーの数平均分子量にほとんど変化はみられなかっ
た。表1に残量及びMnを示す。
【0029】
【比較例3】 水素雰囲気下におけるTi(OBu)4 触媒を用いる分
解。 製造例1により製造したポリスチレンーポリブタジエン
ーポリスチレン型ポリマー溶液約33gをあらかじめ内
部を水素置換した200ml耐圧反応器に移送した。窒
素置換した耐圧ガラスボトル中にシクロヘキサン58.
7ml、液状ポリブタジエン(日石化学(株)製B−7
00)5g、テトラブトキシチタネート(東京化成
(株)製1級試薬)0.5g(1.47mmol)を入
れガラスボトルの温度を25℃に保った。ここにトリイ
ソブチルアルミニウム0.36mmolを加え16分還
元した。この還元触媒をTi量にして0.146mmo
lシクロヘキサン溶液として反応器に加え、反応器を水
素ガス9.8Kg/cm2に加圧した。反応器の温度を
65℃とし6時間撹拌を行った。反応終了後ポリマーを
0.1N塩酸メタノールで処理し、乾燥後GPCを測定
したところ、ポリマーの数平均分子量にほとんど変化は
みられなかった。表1に残存C=C量及びMnを示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明は、穏和な条件下で迅速にジエン
系ポリマーを分解出来るため、ポリマーの低分子量化
や、ポリマー重合中に生ずるゲルの分解、架橋ゴムの分
解が可能であり、重合リアクターの洗浄やゴム廃棄物の
分解等に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の分解前ポリマーと分解後のポリマー
のGPCチャートである。(実線は分解前、点線は分解
後、カウント数の少ない方が高分子側)
【図2】実施例3の分解前ポリマーと分解後のポリマー
のGPCチャートである。(実線は分解前、点線は分解
後、カウント数の少ない方が高分子側)
【図3】実施例4の分解前ポリマーと分解後のポリマー
のGPCチャートである。(実線は分解前、点線は分解
後、カウント数の少ない方が高分子側)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水素および/または不活性ガスの存在
    下、ジエン系ポリマーを接触分解させる方法において、
    (A)一般式(下記化1)で表される少なくとも1種類
    の遷移金属化合物と(B)還元能力を有する1種以上の
    有機マグネシウム、および/またはアルミニウム化合物
    とを水素および/または不活性ガスの存在下、接触させ
    て得られる化合物を触媒とすることを特徴とするジエン
    系ポリマーの分解方法。 【化1】 (式中R1〜R6は炭素数2〜12のアルキル基、シクロ
    アルキル基、炭素数6〜10のアリール基でそれぞれ同
    じでも異なっていてもよい。nは0〜3の整数、MはT
    i,Zr,Hfの金属元素。)
  2. 【請求項2】 水素および/または不活性ガスの存在
    下、ジエン系ポリマーを接触分解させる方法において
    (A)一般式(下記化2)で表される少なくとも1種類
    の遷移金属化合物と(B)還元能力を有する1種以上の
    有機マグネシウム、および/またはアルミニウム化合物
    とを水素および/または不活性ガスの存在下、接触させ
    て得られる化合物を触媒とすることを特徴とするジエン
    系ポリマーの分解方法において 【化2】 (式中R1〜R6は炭素数2〜12のアルキル基、シクロ
    アルキル基、炭素数6〜10のアリール基でそれぞれ同
    じでも異なっていてもよい、nは0〜3の整数、MはT
    i,Zr,Hfの金属元素。) 上記(A)成分と(B)成分の接触時に、分解する共役
    ジエン系ポリマーと同一または異なる共役ジエン系重合
    体を共存させることを特徴とするジエン系ポリマーの分
    解方法。
  3. 【請求項3】 ジエン系ポリマーが有機リチウムまたは
    ナトリウム化合物を開始剤とした1,3ブタジエンおよ
    び/またはイソプレンからなる共役ジエン系ポリマー、
    および1,3ブタジエンおよび/またはイソプレンとビ
    ニル芳香族化合物との共重合ポリマーである請求項1ま
    たは請求項2記載のジエン系ポリマーの分解方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023153380A1 (ja) * 2022-02-08 2023-08-17 株式会社ブリヂストン 架橋ゴムの分解方法
WO2023153376A1 (ja) * 2022-02-08 2023-08-17 株式会社ブリヂストン 架橋ゴムの分解方法
WO2023153379A1 (ja) * 2022-02-08 2023-08-17 株式会社ブリヂストン 架橋ゴムの分解方法

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WO2023153380A1 (ja) * 2022-02-08 2023-08-17 株式会社ブリヂストン 架橋ゴムの分解方法
WO2023153376A1 (ja) * 2022-02-08 2023-08-17 株式会社ブリヂストン 架橋ゴムの分解方法
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