JPH08208751A - Nd触媒によつて重合された、そして減少した常温流れ及び低い固有臭気を示すジエンゴムを製造するための方法 - Google Patents
Nd触媒によつて重合された、そして減少した常温流れ及び低い固有臭気を示すジエンゴムを製造するための方法Info
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Abstract
好なゴム技術特性及び減少した常温流れを持ち、そして
不快な固有臭気を持たないジエンゴムを製造する方法を
提供することである。 【解決手段】 Nd触媒によって重合されたそして減少
した常温流れ及び低い固有臭気を有するジエンゴムの製
造は、不活性有機溶媒の存在下でそしてネオジムカルボ
キシレートを基にした金属−有機混合触媒の存在下で−
20℃〜150℃の温度でジオレフィンを断熱的に重合
させることによって、引き続いてこのやり方で得られた
反応混合物を圧力を減らすことによって減圧することに
よって、そしてその後で反応混合物を二塩化二硫黄、二
塩化硫黄及び/又は塩化チオニルによって処理すること
によって行われる。
Description
そして減少した常温流れ及び低い固有臭気を示すジエン
ゴムを製造するための方法に関する。
エン、例えばシス−ポリブタジエン(BR)の製造は、
工業的に大規模に長く使用されてきた方法である。それ
は、使用される触媒金属に依存して商業的品質のTi−
BR、Co−BR、Ni−BR及びNd−BRを製造す
る。これらの生成物及び方法は、種々の特定の利点及び
欠点を有する。かくして、幾つかの進行方法において
は、反応器中のゲル生成を又は生成物の特性の劣化をも
たらすであろう望ましくない副反応を抑制するために、
冷却によって重合温度を低く保持しなければならない
(等温モードの操作)。これらのような方法は、放出さ
れる重合熱が重合溶液を加熱するために利用される、断
熱的に実施される重合方法よりもエネルギー的に望まし
くない。
号は、共役ジエンの溶液重合のために特に適切なやり方
で使用することができるネオジムカルボキシレートを基
にした金属(metallo)−有機混合触媒を述べて
いる。ヨーロッパ特許出願第0 011 184号に従
って製造されたポリジエン、特にポリブタジエンは、非
常に望ましい特性領域を有する。しかしながら、前記触
媒を使用するジエンの重合の一つの欠点は、ポリマーが
貯蔵及び輸送の間の問題を導く可能性がある比較的高い
常温流れを示すことである。ネオジム触媒の触媒効果
は、それらを予備生成させる(preforming)
ことによって改質することができることが知られてい
る。これらのような予備生成されたNd触媒は比較的低
い常温流れを有するポリマーを製造するが、予備生成に
起因して触媒活性が低下し、その結果ネオジムの消費が
部分的に顕著に増加する。
温流れを有するポリジエンは、ジエンポリマーを重合の
後で二塩化二硫黄、二塩化硫黄、塩化チオニル、二臭化
二硫黄又は臭化チオニルによって処理することによって
製造することができることが知られている(DE−AS
1 260 794を参照せよ)。しかしながら、D
E−AS 1 260 794中に述べられている改善
された特性を有するエラストマー状ゴムジエンポリマー
を製造するための方法の欠点は、得られるジエンポリマ
ーが、これらのポリマーを加工する時に望ましくない影
響を有する不快な臭気を有することである。
望ましいルートによって、良好なゴム技術特性及び減少
した常温流れを持ち、そして不快な固有臭気を持たない
ジエンゴムを製造する方法を提供することである。
下でそしてネオジムカルボキシレートを基にした金属−
有機混合触媒の存在下で−20℃〜150℃の温度でジ
オレフィンを断熱的に重合させ、このやり方で得られる
反応混合物を引き続いて圧力を減らすことによって減圧
し、そしてその後で反応混合物を二塩化二硫黄、二塩化
硫黄及び/又は塩化チオニルによって処理することを特
徴とする、Nd触媒によって重合されたそして減少した
常温流れ及び低い固有臭気を示すジエンゴムを製造する
ための方法に関する。
できるジエンは、ブタジエン、イソプレン、ペンタジエ
ン及び2,3−ジメチルブタジエン、特にブタジエン及
びイソプレンを含む。前記ジエンは個別にそして混合し
て使用することができ、その結果前記ジエンのホモポリ
マー又はコポリマーのどちらかが製造される。
在下で実施する。適切な不活性有機溶媒の例は、芳香
族、脂肪族及び/又は脂環式炭化水素例えばベンゼン、
トルエン、ペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、ヘ
プタン及び/又はシクロヘキサンを含む。
ーを基にして200〜900重量部の量で使用する。4
00〜700重量部の量が好ましい。
ロッパ特許出願第0 011 184号中に述べられて
いるネオジム触媒であることが、本発明による方法のた
めには重要である。従って、使用されるべきネオジム触
媒は、 A)式
及び C)ルイス酸 [上の式中、Mは、57〜71の原子番号を有する三価
の希土類元素、特にランタン、セリウム、プラセオジム
又はネオジム、最も特別にはネオジムを表し、R1、R2
及びR3は、1〜10の炭素原子を含む同一の又は異な
るアルキル基を表し、ここでこれらの置換基中のすべて
のC原子の和は6〜20であり、そしてR4は、1〜1
0の炭素原子を含むアルキル基を表す]から成る。
ば、 A)希土類カルボキシレート、例えばネオジム(ベルサ
テート(versatate))3、 B)水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAH)、
及び C)エチルアルミニウムセスキクロリド(EASC) から成る触媒を使用する。
るネオジムカルボキシレートを基にした金属−有機混合
触媒を、100重量部のモノマーを基にして0.001
〜0.15重量部の量で、特に0.05〜0.10重量部
の量で使用する。
130℃の温度で断熱的に実施する。断熱的な操作の様
式の間に、約1〜7barの圧力が生じる。
た後で、このやり方で得られた反応混合物を、圧力を減
らすことによって減圧する。これに関しては、それを常
圧まで減圧しても良いが、技術的理由のために、圧力を
1.1〜1.6barまで減らす。減圧の間に、反応混合
物のすべての低沸成分、例えば未反応ジエンは揮発す
る。
圧後に留まる反応混合物を、二塩化二硫黄、二塩化硫黄
及び/又は塩化チオニルによって処理する。処理は、好
ましくは、二塩化二硫黄によって実施する。
は0.1〜0.4重量部の塩化硫黄類を、100重量部の
ジエンゴムに添加する。
50℃、好ましくは40〜60℃の温度で実施する。
塩化硫黄類を反応混合物と共に約5〜30分間撹拌す
る。その後で、通常のやり方でスチームによって溶媒を
追い出しそして湿ったパンくずのような生成物を、例え
ば、ストレーナスクリュー及び下流熱空気乾燥機を使用
して乾燥することによって反応混合物を後処理する。
一緒に増量剤オイル、例えば芳香族増量剤オイルを得ら
れたジエンゴムに添加することが特に有利なやり方で可
能である。この手段によって、ゴムのムーニー粘度を、
加工のために適切である30〜50の値に直接調節する
ことができる。増量剤オイルの対応する量は、ジエンゴ
ムの所望のムーニー粘度に依存しそして適切な予備試験
によって容易に決定することができる。20〜50ph
rの量が普通である(phr=100のゴムあたり)。
第0 011 184号中で述べられた金属−有機混合
触媒の存在下で重合を断熱的に実施し引き続いて反応混
合物を減圧する時にだけ成功することは特に驚くべきこ
とである。
えばチタン触媒によって実施する時に得られる(比較例
を参照せよ)。しかしながら、このやり方で製造される
生成物は通常は強い固有臭気を有する。
高い転化率を得るために、それで反応を実施する断熱的
な重合方法を使用して高度に立体特異性のシス−1,4
−構造及び良好な生成物特性を有するポリジエンの製
造。引き続く減圧及び硫黄化合物との反応によって、減
少した常温流れ及び低い固有臭気を有する生成物が得ら
れる。
minで与える。それは、改造した流出プラストメータ
ーによって50℃で測定した。この方法は、実際の条件
に実質的に対応する。
重合を実施する。
ゼン中に溶かしたブタジエン(12%)の流れを連続的
に供給した。モノマー溶液の温度:4℃。以下の触媒成
分の添加によって重合を開始した: 1.トリエチルアルミニウム(TEA)、1.35ミリ
モルphm(100のモノマーあたり) 2.チタンエトキシトリオキシド(TEI)、0.15
ミリモルphm 3.四塩化チタン(TTC)、0.15phm。
した。0.65phmのステアリン酸及び0.27phm
のVulkanox BKFの添加によって、約95%
の転化率で反応を停止した。溶液を約130℃に加熱し
そして減圧容器中に供給したが、この際に未反応ブタジ
エン及び溶媒の一部が揮発し、その結果ポリマー濃度が
15%に増加した。溶液をスチームで処理して溶媒を除
去した。これは、パンくずのような生成物を生成させた
が、それを先行技術に従って脱水及び乾燥によって後処
理して最終生成物を得た。
1+4/100℃:47。常温流れ18mg/min。
た。残留モノマーの揮発の後で、この生成物を0.08
5phrのS2Cl2と共に約30分間撹拌した。引き続
いて通常のやり方で後処理した生成物は、以下の特性を
有していた:ML−1+4/100℃:47。常温流れ
4mg/min。
成物は今度は不快と感じられる明瞭な固有臭気を有して
いた。
ジエン(17%)の流れを連続的に供給した。モノマー
溶液の温度:0℃。以下の触媒成分の添加によって重合
を開始した: 1.水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAH)、
0.150g phm 2.エチルアルミニウムセスキクロリド(EASC)、
0.03g phm 3.ネオジムベルサテート(NdV)、0.08g p
hm。
転化率が達成された後で、温度は約110℃であった。
0.5phmのステアリン酸の添加によって触媒を失活
させ、そして同時に安定剤(0.4phmのTNPP/
0.2phmのIrganox565)の溶液を添加し
た。前に約5〜7barであった圧力を減圧容器中で
1.5barに減らしたが、その際に低沸成分及び溶媒
が揮発した。それ故、溶媒中の生成物の濃度は18%に
増加した。この溶液をS2Cl2と共に約30分間撹拌
し、そして引き続いて通常のやり方で後処理した。
min。
減圧によって濃縮しなかったこと以外は、本発明による
実施例のようにして実施した。本発明による生成物のよ
うな生成物が得られたが、明瞭な固有臭気が検出可能で
あった。
である。
オジムカルボキシレートを基にした金属−有機混合触媒
の存在下で−20℃〜150℃の温度でジオレフィンを
断熱的に重合させ、このやり方で得られる反応混合物を
引き続いて圧力を減らすことによって減圧し、そしてそ
の後で反応混合物を二塩化二硫黄、二塩化硫黄及び/又
は塩化チオニルによって処理することを特徴とする、N
d触媒によって重合されたそして減少した常温流れ及び
低い固有臭気を示すジエンゴムを製造するための方法。
脂環式炭化水素の存在下でそして100重量部のモノマ
ーを基にして0.001〜0.15重量部のネオジムカル
ボキシレートを基にした金属−有機混合触媒の存在下で
−20℃〜150℃の温度でジオレフィンを断熱的に重
合させ、このやり方で得られる反応混合物を引き続いて
圧力を減らすことによって減圧し、そしてその後で反応
混合物を100重量部のジエンゴムを基にして0.05
〜0.5重量部の二塩化二硫黄、二塩化硫黄及び/又は
塩化チオニルによって処理することを特徴とする、上記
1記載の方法。
処理することを特徴とする、上記1又は2記載の方法。
Claims (1)
- 【請求項1】 不活性有機溶媒の存在下でそしてネオジ
ムカルボキシレートを基にした金属−有機混合触媒の存
在下で−20℃〜150℃の温度でジオレフィンを断熱
的に重合させ、このやり方で得られる反応混合物を引き
続いて圧力を減らすことによって減圧し、そしてその後
で反応混合物を二塩化二硫黄、二塩化硫黄及び/又は塩
化チオニルによって処理することを特徴とする、Nd触
媒によって重合されたそして減少した常温流れ及び低い
固有臭気を示すジエンゴムを製造するための方法。
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