JPH09291115A - Production of isobutylene polymer - Google Patents

Production of isobutylene polymer

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JPH09291115A
JPH09291115A JP10676496A JP10676496A JPH09291115A JP H09291115 A JPH09291115 A JP H09291115A JP 10676496 A JP10676496 A JP 10676496A JP 10676496 A JP10676496 A JP 10676496A JP H09291115 A JPH09291115 A JP H09291115A
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JP
Japan
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metal
group
atom
polymer
polymerization
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Application number
JP10676496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikuni Deguchi
義国 出口
Hideo Kawachi
秀夫 河内
Takashi Wachi
俊 和地
Hiroshi Fujisawa
博 藤沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an isobytylene polymer having a narrow molecular weight distribution fouling containers only little in industrial production and causing less cloudiness of products by using a specified new polymerization stabilizer in polymerizing a cationically polymerizable monomer containing isobutylene. SOLUTION: In producing an isobutylene polymer by polymerizing a cationically polymerizable monomer containing isobutylene in the presence of a compound represented by the formula: (CR<1> R<2> X)n R<3> [wherein X is a substituent selected among halogens, 1-6C alkoxyls and acyloxyls; R<1> and R<2> , which may be the same or different from each other, are each hydrogen or a 1-6C monovalent hydrocarbon group; R<3> is a polyvalent aromatic or aliphatic hydrocarbon group; and n is a natural number of 1-6C], a metal compound having an oxygen atom bonded to the metal atom and optionally a Lewis acid are used. It is desirable that the oxygen atom bonded to the metal atom of the metal compound is the oxygen atom of an alkoxyl and/or an acyloxyl.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は重合体の製造方法に
関する。さらに詳細にはカチオン重合によって、構造の
良く制御されたイソブチレン系重合体を得る方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a polymer. More specifically, it relates to a method for obtaining an isobutylene-based polymer having a well-controlled structure by cationic polymerization.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年カチオン重合の分野においても、重
合体の数平均分子量を任意にコントロールしたり更に分
子内に種々の官能基を導入したりすることが可能となっ
ている。(J.P.Kennedy and B.Ivan著 Designed Polym
ers by Carbocat-ionic Molecular Engineering: Theor
y and Practice, Carl Hanser Verlag,Munich 1992)。
中でもイソブチレンを含むカチオン重合性モノマーから
得られる末端官能性ポリイソブチレン系重合体あるいは
テレケリックポリイソブチレン系重合体(以下簡単のた
めイソブチレン系重合体ともいう)がよく検討されてい
る。この重合体は一般式(1)で表される化合物の存在
下にイソブチレン等のモノマーをカチオン重合させるこ
とによってえられることが多い。
2. Description of the Related Art In recent years, also in the field of cationic polymerization, it has become possible to arbitrarily control the number average molecular weight of a polymer and to introduce various functional groups into the molecule. (Designed Polym by JP Kennedy and B. Ivan
ers by Carbocat-ionic Molecular Engineering: Theor
y and Practice, Carl Hanser Verlag, Munich 1992).
Of these, a terminal functional polyisobutylene-based polymer or a telechelic polyisobutylene-based polymer (hereinafter also referred to as an isobutylene-based polymer for simplicity) obtained from a cationically polymerizable monomer containing isobutylene has been well studied. This polymer is often obtained by cationically polymerizing a monomer such as isobutylene in the presence of the compound represented by the general formula (1).

【0003】(CR12X)n3 (1) [式中Xはハロゲン原子、炭素数1〜6のアルコキシ基
またはアシロキシ基から選ばれる置換基、R1、R2はそ
れぞれ水素原子または炭素数1〜6の1価炭化水素基で
1、R2は同一であっても異なっていても良く、R3
多価芳香族炭化水素基または多価脂肪族炭化水素基であ
り、nは1〜6の自然数を示す。] 一般式(1)で表される化合物は開始剤となるものでル
イス酸等の存在下炭素陽イオンを生成し開始点になると
考えられる。重合の終了時点では重合体の末端に開始剤
のハロゲン原子等に起因するハロゲン等の官能基が導入
されテレキリックな重合体となると考えられる。このよ
うなイソブチレン系重合体は通常の非テレケリックポリ
イソブチレンと同様に、低い水蒸気透過性や優れた耐候
性を示す。一方テレケリックポリイソブチレン系重合体
は架橋による硬化が容易であるため、架橋前のイソブチ
レン系重合体の重合度が通常のポリイソブチレンより低
くても、必要な機械物性が得られる。そのため成形・加
工性に関わる従来の非テレケリックポリイソブチレンの
欠点が改善される。テレケリックイソブチレン系重合体
はこのような特徴を生かし、接着剤、粘着剤、塗料、U
V/電子線硬化樹脂、コーティング材、弾性シーリング
材、複層ガラス用シーリング材、電気電子用封止材、熱
可塑性/熱硬化性樹脂の改質材等の原料として使用しう
る。また末端の官能基を生かしたブロック共重合体の合
成も可能である。
(CR 1 R 2 X) n R 3 (1) [wherein X is a halogen atom, a substituent selected from an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms or an acyloxy group, and R 1 and R 2 are each a hydrogen atom. Or, in a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 and R 2 may be the same or different, and R 3 is a polyvalent aromatic hydrocarbon group or a polyvalent aliphatic hydrocarbon group. , N is a natural number of 1 to 6. The compound represented by the general formula (1) serves as an initiator and is considered to be a starting point by forming a carbon cation in the presence of a Lewis acid or the like. At the end of the polymerization, it is considered that a functional group such as halogen resulting from the halogen atom of the initiator is introduced into the terminal of the polymer to form a telechelic polymer. Such an isobutylene-based polymer exhibits low water vapor permeability and excellent weather resistance, like ordinary non-telechelic polyisobutylene. On the other hand, since the telechelic polyisobutylene polymer is easily cured by crosslinking, necessary mechanical properties can be obtained even if the degree of polymerization of the isobutylene polymer before crosslinking is lower than that of ordinary polyisobutylene. Therefore, the drawbacks of the conventional non-telechelic polyisobutylene relating to moldability and processability are improved. The telechelic isobutylene-based polymer takes advantage of such characteristics and is used for adhesives, adhesives, paints, U
It can be used as a raw material for V / electron beam curable resin, coating material, elastic sealing material, sealing material for double glazing, electric / electronic sealing material, modifier for thermoplastic / thermosetting resin, and the like. It is also possible to synthesize a block copolymer that makes the most of the terminal functional group.

【0004】これらの用途を満足するためには副反応生
成物が少なく分子量分布の狭いポリマーを用いることが
望ましいが、このためには重合安定剤を重合系に若干加
える方法が有効であることが知られている。例えばNuyk
en、 Kennedyらは2、6−ジ−tert−ブチルピリジ
ンをイソブチレンの重合系に加えた結果を報告した〔Po
lym. Bull., 8, 451(1982), Polym. Bull., 20, 413(19
88), J. Macromol. Sci.-Chem., A28(2), 197(1991)
等〕。またKaszas、 Puskas、 Kennedyは重合安定剤を
ドナー数と呼ばれる尺度で規定し、一定範囲のドナー数
を持つ化合物を重合系に加える方法を示している(特開
平1−318014号公報)。
In order to satisfy these applications, it is desirable to use a polymer having a small amount of side reaction products and a narrow molecular weight distribution. For this purpose, it is effective to add a polymerization stabilizer to the polymerization system to some extent. Are known. Nuyk for example
En and Kennedy et al. reported the results of adding 2,6-di-tert-butylpyridine to the isobutylene polymerization system [Po.
lym. Bull., 8, 451 (1982), Polym. Bull., 20, 413 (19
88), J. Macromol. Sci.-Chem., A28 (2), 197 (1991).
etc〕. Also, Kaszas, Puskas, and Kennedy specify a polymerization stabilizer on a scale called the number of donors, and show a method of adding a compound having a number of donors within a certain range to a polymerization system (JP-A-1-318014).

【0005】重合安定剤としては、置換/無置換のピリ
ジン類、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド、四級アンモニウム塩などが重合安定剤として有効と
されている。しかしながら重合の安定化に効果のあるピ
リジン類、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド等は一般に塩基性度が高く、重合触媒のルイス酸と不
溶性の錯体を形成することが知られている。その結果重
合体溶液が濁ったり、甚だしい場合には器壁に多量の沈
殿を生じる。濁った重合体溶液から単離した重合体はし
ばしば好ましくない白濁を伴い、得られる製品の品質が
損なわれる。また器壁に付着した沈殿は溶剤洗浄等の簡
易な洗浄では除去できず、ジャケットによる除熱を妨げ
るため工業生産を行う場合の大きな障害となる。
As the polymerization stabilizer, substituted / unsubstituted pyridines, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, quaternary ammonium salts and the like are effective as the polymerization stabilizer. However, it is known that pyridines, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, etc., which are effective in stabilizing polymerization, generally have high basicity and form an insoluble complex with a Lewis acid as a polymerization catalyst. As a result, the polymer solution becomes cloudy or, in the extreme case, a large amount of precipitate is generated on the vessel wall. Polymers isolated from cloudy polymer solutions are often accompanied by objectionable cloudiness, which compromises the quality of the resulting product. Further, the deposits adhering to the vessel wall cannot be removed by simple washing such as solvent washing, and the heat removal by the jacket is hindered, which is a major obstacle in industrial production.

【0006】またこれら従来の安定剤は一般に水溶性が
高い上に毒性や臭気が強いものが多く、重合体の精製工
程においてこれら安定剤が外部に漏出しないよう注意が
求められる。さらにその上で作業者への悪影響を避ける
ための対策が欠かせない。即ち重合が完了した重合体溶
液を水やアルカリ水で洗浄するに当たって、排水に溶出
したこれらの化合物を回収・除害することが求められる
が、排水から水溶性物質を回収することは容易でなく、
除害のためには大がかりな装置が必要であり、コスト上
昇を招く。例えばピリジン系化合物の臭気は非常に強い
ためわずかにピリジン類を含んだ排水も臭気を発した
り、四級アンモニウム塩では洗浄水側に移動した当該物
質が活性汚泥中の微生物に対し悪影響を及ぼすため排水
処理が困難になる、等の問題を挙げることができる。
Further, many of these conventional stabilizers are generally highly water-soluble and have strong toxicity and odor, and care must be taken to prevent these stabilizers from leaking to the outside in the process of purifying the polymer. Furthermore, it is indispensable to take measures to avoid adverse effects on workers. That is, when washing the polymer solution in which the polymerization is completed with water or alkaline water, it is required to collect and remove these compounds eluted in the wastewater, but it is not easy to recover the water-soluble substance from the wastewater. ,
A large-scale device is required for detoxification, which causes an increase in cost. For example, because the odor of pyridine compounds is very strong, the effluent containing a small amount of pyridine also gives off an odor, and with quaternary ammonium salts, the substance that has moved to the wash water side has an adverse effect on microorganisms in the activated sludge. Problems such as difficulty in wastewater treatment can be cited.

【0007】水に溶出する重合安定剤成分の除去は上の
ように問題が多いが、一方重合体溶液に対する残存する
場合も問題となる。即ち処理排水量を削減するために水
洗を簡略化したり水洗回数を減らしたりすると、水への
抽出が十分に行われず重合体溶液に重合安定剤が残りが
ちである。重合安定剤が溶剤中に蓄積すると重合が著し
く阻害されるため、重合体溶液から溶剤を回収/再使用
する際には重合安定剤を完全に除去せねばならず装置上
大きな負担となる。
The removal of the polymerization stabilizer component which dissolves in water is problematic as described above, but it is also problematic when it remains in the polymer solution. That is, if the washing with water is simplified or the number of washings is reduced in order to reduce the amount of treated waste water, extraction into water is not sufficiently performed, and the polymerization stabilizer tends to remain in the polymer solution. When the polymerization stabilizer accumulates in the solvent, the polymerization is significantly hindered. Therefore, when the solvent is recovered / reused from the polymer solution, the polymerization stabilizer must be completely removed, which is a heavy burden on the apparatus.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの諸課
題を解決するために、新しい重合安定剤とこれを用いた
イソブチレン系重合体の製造方法を提供するものであ
る。
In order to solve these problems, the present invention provides a new polymerization stabilizer and a method for producing an isobutylene polymer using the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであり、下記一般式(1)で表される化合物
の存在下にイソブチレンを含有するカチオン重合性モノ
マーを重合させるイソブチレン系重合体の製造方法にお
いて、金属原子に結合した酸素原子を有する金属化合物
及び必要に応じてルイス酸を共存させることを特徴とす
るイソブチレン系重合体の製造方法に関する。
Means for Solving the Problems The present invention is to solve the above-mentioned problems, and is an isobutylene-based compound for polymerizing a cationically polymerizable monomer containing isobutylene in the presence of a compound represented by the following general formula (1). In the method for producing a polymer, the present invention relates to a method for producing an isobutylene-based polymer, which comprises coexisting a metal compound having an oxygen atom bonded to a metal atom and, if necessary, a Lewis acid.

【0010】(CR12X)n3 (1) [式中Xはハロゲン原子、炭素数1〜6のアルコキシ基
またはアシロキシ基から選ばれる置換基、R1、R2はそ
れぞれ水素原子または炭素数1〜6の1価炭化水素基で
1、R2は同一であっても異なっていても良く、R3
多価芳香族炭化水素基または多価脂肪族炭化水素基であ
り、nは1〜6の自然数を示す] 本発明に関連する技術として次のような公知技術が存在
する。まず向山らによってシリルジエノールエーテルと
アセタールの反応において、四塩化チタンにチタン(I
V)イソプロポキシドを組み合わせることによって四塩
化チタンの活性を弱め、収率を飛躍的に向上させる方法
が見いだされている(向山光昭著、有機合成反応、東京
化学同人(1987)、及びその中の引用文献)。この
方法はルイス酸酸性の制御という意味で重要であるが、
高分子合成に応用されることはなかった。
(CR 1 R 2 X) n R 3 (1) [wherein X is a halogen atom, a substituent selected from an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms or an acyloxy group, and R 1 and R 2 are each a hydrogen atom. Or, in a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R 1 and R 2 may be the same or different, and R 3 is a polyvalent aromatic hydrocarbon group or a polyvalent aliphatic hydrocarbon group. , N represents a natural number of 1 to 6] The following publicly known technologies exist as technologies related to the present invention. First, in the reaction of silyldienol ether with acetal by Mukaiyama et al., Titanium tetrachloride was added to titanium (I
V) A method has been found in which the activity of titanium tetrachloride is weakened by combining it with isopropoxide to dramatically improve the yield (Mitsuaki Mukaiyama, Organic Synthesis Reaction, Tokyo Kagaku Dojin (1987), and among them). Cited documents). This method is important in the control of Lewis acidity,
It was never applied to polymer synthesis.

【0011】またFaustらはポリイソブチレンとポリ
(α−メチルスチレン)のブロック共重合体を合成する
試みの中で、まずイソブチレンを2、6−ジ−tert
−ブチルピリジンの存在下で四塩化チタンを触媒として
重合し、次いでチタン(IV)イソプロポキシドを四塩
化チタンに対し1.1モル当量と過剰に加えて四塩化チ
タンを失活させ、四臭化スズとα−メチルスチレンを加
える方法を報告した〔Polymer Preprint, 36(2), 100(1
995)〕。ここではチタン(IV)イソプロポキシドは四
塩化チタンの触媒能を奪うことが示されているが、専ら
ポリイソブチレンに対しα−メチルスチレンを効率的に
グラフトさせるための前処理としてとらえられている。
このことは分子量分布の揃ったポリイソブチレンを重合
する段階においては2、6−ジ−tert−ブチルピリ
ジンが使用されていることから明らかである。
In an attempt to synthesize a block copolymer of polyisobutylene and poly (α-methylstyrene), Faust et al. First prepared isobutylene as 2,6-di-tert.
-Polymerization was carried out in the presence of butyl pyridine using titanium tetrachloride as a catalyst, and then titanium (IV) isopropoxide was added in an excess of 1.1 molar equivalents to titanium tetrachloride to deactivate titanium tetrachloride and to give tetraodor. A method of adding tin oxide and α-methylstyrene was reported [Polymer Preprint, 36 (2), 100 (1
995)]. Here, titanium (IV) isopropoxide is shown to deprive titanium tetrachloride of its catalytic ability, but it is regarded as a pretreatment for efficiently grafting α-methylstyrene to polyisobutylene. .
This is clear from the fact that 2,6-di-tert-butylpyridine is used in the step of polymerizing polyisobutylene having a uniform molecular weight distribution.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明で用いられる金属原子に結
合した酸素原子を有する金属化合物(以下、単に金属化
合物ともいう)は金属原子に結合した酸素原子を有する
ことを特徴とするが、当該酸素原子がさらに炭素原子と
結合していることが好ましい。さらに好ましくは金属原
子に結合した酸素原子はアルコキシ基及び/又はアシロ
キシ基の酸素原子であり、好ましい金属化合物の平均し
た組成は下記一般式(2)に示すものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The metal compound having an oxygen atom bonded to a metal atom (hereinafter, also simply referred to as a metal compound) used in the present invention is characterized by having an oxygen atom bonded to a metal atom. It is preferable that the oxygen atom is further bonded to a carbon atom. More preferably, the oxygen atom bonded to the metal atom is an oxygen atom of an alkoxy group and / or an acyloxy group, and the average composition of the preferable metal compound is represented by the following general formula (2).

【0013】M1(L1n(L2m (2) [式中M1は金属原子、L1はアルコキシ基又はアシロキ
シ基、L2はハロゲン原子、n、mはどちらも0ではなく
その合計が金属原子M1の価数に相当する整数] 具体例を例示するならば金属ハロゲン化物をアルコール
と完全に反応させて得られる金属アルコキシド単量体、
金属ハロゲン化物をアルコールと部分的に反応させて得
られる金属ハロゲノアルコキシド単量体、金属ハロゲン
化物とカルボン酸から得られる金属アシル化物単量体、
これら単量体のアルコキシ基、アシル基あるいはハロゲ
ンの一部が水分解して縮合した多量体、及び/またはこ
れらの混合物等を挙げることができる。
M 1 (L 1 ) n (L 2 ) m (2) [wherein M 1 is a metal atom, L 1 is an alkoxy group or an acyloxy group, L 2 is a halogen atom, and n and m are both 0. And an integer whose total corresponds to the valence of the metal atom M 1 ] If a specific example is given, a metal alkoxide monomer obtained by completely reacting a metal halide with an alcohol,
A metal halogenoalkoxide monomer obtained by partially reacting a metal halide with an alcohol, a metal acylate monomer obtained from a metal halide and a carboxylic acid,
Examples thereof include an alkoxy group, an acyl group of these monomers, or a multimer in which a part of halogen is decomposed by water to be condensed, and / or a mixture thereof.

【0014】ここで金属原子上のアルコキシ基は炭素数
1〜10のものが好ましい。具体的にはメトキシ基、エ
トキシ基、(n−、イソ−)プロポキシ基、(n−、s
ec−、tert−)ブトキシ基、ペンチルオキシ基、
ヘキシルオキシ基、フェニルオキシ基、2−エチルヘキ
シルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等
を挙げることができる。炭素数がさらに大きいものも使
用することができるが、加水分解して発生するアルコー
ルの沸点が高くなったり水溶性が低くなったりするた
め、アルコールの物性を鑑みて所望のアルコキシ基を選
定するのがよい。工業的に生産され、本発明で好適に使
用できるものは炭素数2〜4のエトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基等である。金属原子上のアシロキシ基と
しては炭素数1〜10のものを任意に選択できる。ハロ
ゲン原子はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素から任意に選択
されるものである。
The alkoxy group on the metal atom preferably has 1 to 10 carbon atoms. Specifically, methoxy group, ethoxy group, (n-, iso-) propoxy group, (n-, s
ec-, tert-) butoxy group, pentyloxy group,
Examples thereof include a hexyloxy group, a phenyloxy group, a 2-ethylhexyloxy group, a heptyloxy group and an octyloxy group. It is also possible to use one having a larger carbon number, but since the boiling point of the alcohol generated by hydrolysis becomes high or the water solubility becomes low, the desired alkoxy group should be selected in view of the physical properties of the alcohol. Is good. Those which are industrially produced and can be suitably used in the present invention are ethoxy groups having 2 to 4 carbon atoms, propoxy groups, butoxy groups and the like. As the acyloxy group on the metal atom, those having 1 to 10 carbon atoms can be arbitrarily selected. The halogen atom is arbitrarily selected from fluorine, chlorine, bromine and iodine.

【0015】また金属原子は酸素以外の原子が結合して
いても差支えない。酸素以外の原子の例としては炭素原
子を挙げることができる。具体的には金属上にメチル
基、エチル基、フェニル基、ベンジル基等の有機基がσ
結合していても、あるいは(無置換−、置換−)シクロ
ペンタジエニル基等がπ結合していても構わない。さら
に金属原子と金属上の置換基の間にキレート結合がある
化合物も使用することができる。キレート配位しうる置
換基の具体例としてはヘキサンジオール、オクタンジオ
ール等のグリコール類;アセチルアセトンのようなβ−
ジケトン類;乳酸、リンゴ酸、酒石酸、サリチル酸等の
ヒドロキシカルボン酸類;アセト酢酸メチル、アセト酢
酸エチル等のケトエステル類;ジアセトンアルコール等
のケトアルコール類を挙げることができる。
The metal atom may be bonded to an atom other than oxygen. A carbon atom can be mentioned as an example of an atom other than oxygen. Specifically, an organic group such as a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, and a benzyl group on a metal has a σ
They may be bonded, or a (unsubstituted-, substituted-) cyclopentadienyl group or the like may be π-bonded. Further, a compound having a chelate bond between a metal atom and a substituent on the metal can also be used. Specific examples of the substituent capable of chelate coordination include glycols such as hexanediol and octanediol; β-such as acetylacetone.
Examples thereof include diketones; hydroxycarboxylic acids such as lactic acid, malic acid, tartaric acid and salicylic acid; ketoesters such as methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate; and keto alcohols such as diacetone alcohol.

【0016】本発明で用いられる金属化合物の中心金属
としては、任意の金属元素を用いることができ、チタ
ン、ジルコニウム等の長周期周期律表4B族、ホウ素、
アルミニウム、ガリウム等の3A族、ケイ素、ゲルマニ
ウム、スズ、鉛等の4A族、リン、ヒ素、アンチモン等
の5A族、バナジウム、ニオブ、タンタル等の5B族、
鉄、コバルト、ニッケル等の8族を例示することができ
る。好ましくはチタン(III)、チタン(IV)、ア
ルミニウム、ホウ素、スズ(II)、スズ(IV)、ジ
ルコニウム、バナジウム、アンチモン、鉄等が中心金属
として使用しうる。
As the central metal of the metal compound used in the present invention, any metal element can be used. For example, titanium, zirconium and the like, Group 4B of the long periodic table, boron,
3A group such as aluminum and gallium, 4A group such as silicon, germanium, tin and lead, 5A group such as phosphorus, arsenic and antimony, 5B group such as vanadium, niobium and tantalum,
Examples include Group 8 elements such as iron, cobalt, and nickel. Preferably, titanium (III), titanium (IV), aluminum, boron, tin (II), tin (IV), zirconium, vanadium, antimony, iron and the like can be used as the central metal.

【0017】これら金属上の置換基と中心金属の組合わ
せを全て例示することはできないが、チタン(III)
メトキシド、チタン(III)エトキシド、チタン(I
II)−n−プロポキシド、チタン(III)イソプロ
ポキシド、チタン(III)−n−ブトキシド、チタン
(III)−sec−ブトキシド、チタン(III)−
tert−ブトキシド、チタン(IV)メトキシド、チ
タン(IV)エトキシド、チタン(IV)−n−プロポ
キシド、チタン(IV)イソプロポキシド、チタン(I
V)−n−ブトキシド、チタン(IV)−sec−ブト
キシド、チタン(IV)−tert−ブトキシド等のチ
タンアルコキシド類;アルミニウムメトキシド、アルミ
ニウムエトキシド、アルミニウム−n−プロポキシド、
アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウム−n−ブ
トキシド、アルミニウム−sec−ブトキシド、アルミ
ニウム−tert−ブトキシド等のアルミニウムアルコ
キシド類;ボランメトキシド、ボランエトキシド、ボラ
ン−n−プロポキシド、ボランイソプロポキシド、ボラ
ン−n−ブトキシド、ボラン−sec−ブトキシド、ボ
ラン−tert−ブトキシド等のボランアルコキシド
類;スズメトキシド、スズエトキシド、スズ−n−プロ
ポキシド、スズイソプロポキシド、スズ−n−ブトキシ
ド、スズ−sec−ブトキシド、スズ−tert−ブト
キシド等のスズアルコキシド類等の金属アルコキシド類
が、工業的な入手の容易さの観点から好適に使用でき
る。
Although it is not possible to exemplify all combinations of substituents on these metals and central metals, titanium (III)
Methoxide, titanium (III) ethoxide, titanium (I
II) -n-propoxide, titanium (III) isopropoxide, titanium (III) -n-butoxide, titanium (III) -sec-butoxide, titanium (III)-
tert-butoxide, titanium (IV) methoxide, titanium (IV) ethoxide, titanium (IV) -n-propoxide, titanium (IV) isopropoxide, titanium (I
V) -n-butoxide, titanium (IV) -sec-butoxide, titanium (IV) -tert-butoxide and other titanium alkoxides; aluminum methoxide, aluminum ethoxide, aluminum-n-propoxide,
Aluminum alkoxides such as aluminum isopropoxide, aluminum-n-butoxide, aluminum-sec-butoxide, aluminum-tert-butoxide; borane methoxide, borane ethoxide, borane-n-propoxide, borane isopropoxide, borane- Borane alkoxides such as n-butoxide, borane-sec-butoxide, borane-tert-butoxide; tin methoxide, tin ethoxide, tin-n-propoxide, tin isopropoxide, tin-n-butoxide, tin-sec-butoxide, tin. Metal alkoxides such as tin alkoxides such as -tert-butoxide can be preferably used from the viewpoint of industrial availability.

【0018】これらの金属アルコキシドが加水分解され
ると、金属原子同士がエーテル結合を介して結合し多量
体化するが、このような多量体も本発明では使用するこ
とができる。多量体の金属は単一でも良いし、二種以上
の金属が含まれていても差支えない。特に二種の金属か
ら構成されるアルコキシドはダブルメタル型アルコキシ
ドと称されるもので、種々の反応に使用される触媒や接
着性付与剤として多くの組合わせが考案されている。多
量化の際に脱離するアルコールやハロゲン化水素はカチ
オン重合系に混入することは好ましくないので、これら
低分子成分が多量に含まれる場合には本発明で使用する
前に蒸留等の操作で除去しておくことが望ましい。本発
明で用いられる金属化合物の製造方法は何ら限定される
ものではないが、例えば、金属ハロゲン化物から誘導可
能な化合物である。
When these metal alkoxides are hydrolyzed, the metal atoms bond with each other through an ether bond to form a multimer, and such a multimer can also be used in the present invention. The metal of the multimer may be a single metal or may contain two or more kinds of metals. In particular, an alkoxide composed of two kinds of metals is called a double metal type alkoxide, and many combinations have been devised as catalysts and adhesiveness-imparting agents used in various reactions. It is not preferable to mix alcohols and hydrogen halides that are eliminated during the multimerization into the cationic polymerization system.Therefore, when a large amount of these low-molecular components are contained, it is necessary to carry out an operation such as distillation before using them in the present invention. It is desirable to remove it. The method for producing the metal compound used in the present invention is not particularly limited, but for example, it is a compound that can be derived from a metal halide.

【0019】本発明で重合されるモノマーはイソブチレ
ンを含むカチオン重合性モノマーであり、イソブチレン
以外のモノマーを含んでいても含んでいなくても良い。
具体的にイソブチレン以外のモノマーとしては公知のカ
チオン重合性モノマー、例えばプロペン、1−ブテン、
2−ブテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1
−ブテン、ペンテン、ヘキセン、シクロヘキセン、ビニ
ルシクロヘキサン、5−エチリデンノルボルネン、イン
デン、β−ピネン等の脂肪族オレフィン類;ブタジエ
ン、イソプレン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタ
ジエン等のジエン類;スチレン、α−メチルスチレン、
p−ハロゲノスチレン、p−アルコキシスチレン等のス
チレン類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、(n−、イソ)プロピルビニルエーテル、(n−、
sec−、tert−)ブチルビニルエーテル等のビニ
ルエーテル類;ビニルカルバソール等を挙げることがで
きる。
The monomer polymerized in the present invention is a cationically polymerizable monomer containing isobutylene and may or may not contain a monomer other than isobutylene.
Specifically as a monomer other than isobutylene, a known cationically polymerizable monomer, for example, propene, 1-butene,
2-butene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1
Aliphatic olefins such as butene, pentene, hexene, cyclohexene, vinylcyclohexane, 5-ethylidene norbornene, indene and β-pinene; dienes such as butadiene, isoprene, cyclopentadiene, dicyclopentadiene; styrene, α-methylstyrene ,
Styrenes such as p-halogenostyrene and p-alkoxystyrene; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, (n-, iso) propyl vinyl ether, (n-,
Examples thereof include vinyl ethers such as sec- and tert-) butyl vinyl ether; and vinylcarbasol.

【0020】本発明では必要に応じてルイス酸触媒を共
存させることもできる。このような触媒としてはカチオ
ン重合に使用できるものであれば良く、TiCl4 、T
iBr4、BCl3、BF3、SnCl4 、VCl5 、F
eCl3 、ZnBr2、AlCl3 、AlBr3 等の金
属ハロゲン化物;Et2AlCl、EtAlCl2 等の
有機金属ハロゲン化物を好適に使用することができる。
中でも触媒としての能力、工業的な入手の容易さを考え
た場合、TiCl4、BCl3、SnCl4が好ましい。
ルイス酸触媒の中心金属は金属化合物の中心金属と同一
でも良いし、異なっていても差支えないが、同一金属原
子の場合が重合後処理の面で好ましい。
In the present invention, a Lewis acid catalyst may coexist if necessary. Any catalyst that can be used for cationic polymerization may be used as such a catalyst, such as TiCl 4 , T
iBr 4 , BCl 3 , BF 3 , SnCl 4 , VCl 5 , F
Metal halides such as eCl 3 , ZnBr 2 , AlCl 3 and AlBr 3 ; and organic metal halides such as Et 2 AlCl and EtAlCl 2 can be preferably used.
Of these, TiCl 4 , BCl 3 and SnCl 4 are preferable in view of their ability as catalysts and industrial availability.
The central metal of the Lewis acid catalyst may be the same as or different from the central metal of the metal compound, but the same metal atom is preferable in terms of post-polymerization treatment.

【0021】本発明に用いる一般式(1)で表される化
合物は前述のように、開始剤となるものでルイス酸等の
存在下炭素陽イオンを生成し開始点になると考えられ
る。重合の終了時点では重合体の末端に開始剤のハロゲ
ン原子等に起因するハロゲン等の官能基が導入されテレ
キリックな重合体となると考えられる。本発明で用いら
れる一般式(1)の化合物の例としては、次のような化
合物が挙げられる。
As described above, the compound represented by the general formula (1) used in the present invention serves as an initiator and is considered to be a starting point by forming a carbon cation in the presence of a Lewis acid or the like. At the end of the polymerization, it is considered that a functional group such as halogen resulting from the halogen atom of the initiator is introduced into the terminal of the polymer to form a telechelic polymer. Examples of the compound of the general formula (1) used in the present invention include the following compounds.

【0022】(2−クロル−2−プロピル)ベンゼン C6H5C(CH3)2Cl 1,4−ビス(2−クロル−2−プロピル)ベンゼン 1,4-Cl(CH3)2CC6H4C(CH3)2Cl 1,3−ビス(2−クロル−2−プロピル)ベンゼン 1,3-Cl(CH3)2CC6H4C(CH3)2Cl 1、3、5−トリス(2−クロル−2−プロピル)ベン
ゼン 1,3,5-((ClC(CH3)2)3C6H3 1、3−ビス(2−クロル−2−プロピル)−5−(t
ert−ブチル)ベンゼン 1,3-((C(CH3)2Cl)
2-5-(C(CH3)3)C6H3 、 ビス(2−クロル−2−プロピル)ベンゼンはビス(α
−クロロイソプロピル)ベンゼンあるいはジクミルクロ
ライドとも呼ばれる。
(2-Chloro-2-propyl) benzene C 6 H 5 C (CH 3 ) 2 Cl 1,4-bis (2-chloro-2-propyl) benzene 1,4-Cl (CH 3 ) 2 CC 6 H 4 C (CH 3 ) 2 Cl 1,3-bis (2-chloro-2-propyl) benzene 1,3-Cl (CH 3 ) 2 CC 6 H 4 C (CH 3 ) 2 Cl 1,3, 5- tris (2-chloro-2-propyl) benzene 1,3,5 - ((ClC (CH 3 ) 2) 3 C 6 H 3 1,3- bis (2-chloro-2-propyl) -5- (T
ert- butyl) benzene 1,3 - ((C (CH 3 ) 2 Cl)
2 -5- (C (CH 3) 3) C 6 H 3, bis (2-chloro-2-propyl) benzene bis (alpha
-Chloroisopropyl) benzene, also called dicumyl chloride.

【0023】本発明は必要に応じて適切な溶剤中で行う
ことができ、このような溶剤としてはカチオン重合を阻
害しなければ特に制約なくどれでも使用することができ
る。具体的には塩化メチル、ジクロロメタン、クロロホ
ルム、塩化エチル、ジクロロエタン、n−プロピルクロ
ライド、n−ブチルクロライド等のハロゲン化炭化水素
が使用でき、さらに好適にはハロゲン化炭化水素を含ま
ない溶剤のみで構成することが好ましい。具体的な好ま
しい溶剤の例としてはベンゼン、トルエン、キシレン、
エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン等
のベンゼン/アルキルベンゼン類;エタン、プロパン、
ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノ
ナン、デカン等の直鎖式脂肪族炭化水素類;2−メチル
プロパン、2−メチルブタン、2、3、3−トリメチル
ペンタン、2、2、5−トリメチルヘキサン等の分岐式
脂肪族炭化水素類;メチルシクロヘキサン、エチルシク
ロヘキサン等の環式脂肪族炭化水素類、及び石油留分を
水添精製したパラフィン油を挙げることができる。
The present invention can be carried out in a suitable solvent as needed, and any solvent can be used without particular limitation as long as it does not inhibit the cationic polymerization. Specifically, halogenated hydrocarbons such as methyl chloride, dichloromethane, chloroform, ethyl chloride, dichloroethane, n-propyl chloride and n-butyl chloride can be used, and more preferably composed of only a solvent containing no halogenated hydrocarbon. Preferably. Specific examples of preferable solvents include benzene, toluene, xylene,
Benzene / alkylbenzenes such as ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene; ethane, propane,
Linear aliphatic hydrocarbons such as butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane; 2-methylpropane, 2-methylbutane, 2,3,3-trimethylpentane, 2,2,5-trimethylhexane And branched aliphatic hydrocarbons such as; cycloaliphatic hydrocarbons such as methylcyclohexane and ethylcyclohexane; and paraffin oil obtained by hydrogenating and refining petroleum fractions.

【0024】これらの溶剤はそれぞれ単独でも重合に使
用できるが、好適には重合特性と溶解性のバランスを取
るため混合物を使用することができる。特に好ましい溶
媒系はトルエンのような芳香族炭化水素と脂肪族炭化水
素や脂環式炭化水素の混合物である。溶剤の使用量は得
られる重合体溶液の粘度や除熱の容易さを考慮し、重合
体の濃度が1〜50wt%、好ましくは5〜30wt%
となるように決定される。
Each of these solvents can be used alone for polymerization, but a mixture can be preferably used to balance the polymerization characteristics and the solubility. A particularly preferred solvent system is a mixture of aromatic hydrocarbons such as toluene and aliphatic or alicyclic hydrocarbons. Considering the viscosity of the obtained polymer solution and the ease of heat removal, the amount of the solvent used is such that the concentration of the polymer is 1 to 50 wt%, preferably 5 to 30 wt%.
Will be determined.

【0025】各成分の使用量は目的とする重合体の特性
によって適宜設計することができる。まずカチオン重合
性モノマーと一般式(1)の化合物のモル当量関係によ
って得られるポリマーの分子量が決定される。通常数平
均分子量1,000以上30,000未満のイソブチレ
ン系重合体が生成するよう比率が設定される。次に金属
化合物の使用量は発熱の抑制や望ましくない連鎖移動反
応の抑制といった重合安定化効果と、重合速度のバラン
スを考慮して決定することができる。金属化合物の化学
構造によって最適使用量は異なるが、金属化合物が単量
体である場合には一般式(1)で表される化合物に対し
て好適には0.001〜10モル当量、さらに好適には
0.005〜5の範囲、中でも好適には0.01〜0.
4の範囲で使用される。金属化合物が多量体である場
合、縮合の度合によって好適使用量は若干変化するが、
金属含有量に基づいて大略計算し最終的には実験により
決定することができる。金属化合物のモル当量が大きす
ぎると重合を阻害するためモノマーの転化率が低くな
り、逆に小さすぎると十分な重合安定化効果が得られな
い。
The amount of each component used can be appropriately designed depending on the characteristics of the intended polymer. First, the molecular weight of the obtained polymer is determined by the molar equivalent relationship between the cationically polymerizable monomer and the compound of the general formula (1). Usually, the ratio is set so that an isobutylene polymer having a number average molecular weight of 1,000 or more and less than 30,000 is produced. Next, the amount of the metal compound used can be determined in consideration of the balance between the polymerization stabilizing effect such as heat generation suppression and unwanted chain transfer reaction suppression and the polymerization rate. The optimum amount varies depending on the chemical structure of the metal compound, but when the metal compound is a monomer, it is preferably 0.001 to 10 molar equivalents, more preferably the compound represented by the general formula (1). In the range of 0.005 to 5, more preferably 0.01 to 0.
Used in the range of 4. In the case where the metal compound is a multimer, the preferred amount of use may vary depending on the degree of condensation,
It can be roughly calculated based on the metal content and finally determined by experiment. If the molar equivalent of the metal compound is too large, the polymerization is hindered and the conversion rate of the monomer is lowered. On the contrary, if it is too small, a sufficient polymerization stabilizing effect cannot be obtained.

【0026】本発明では必要に応じてルイス酸を共存さ
せることができ、ルイス酸は金属化合物と事前に混合し
ておくこともできるし、他の原料を仕込んだ反応容器に
最後に投入することもできる。ルイス酸と金属化合物の
モル当量はルイス酸触媒の活性や所望の重合速度を考慮
して決定されるが、一般的には(ルイス酸)/(金属化
合物)が0.01〜100、好ましくは0.2〜10の
範囲である。
In the present invention, a Lewis acid can coexist if necessary, and the Lewis acid can be mixed with a metal compound in advance, or the Lewis acid can be charged into a reaction vessel charged with other raw materials at the end. You can also The molar equivalent of the Lewis acid and the metal compound is determined in consideration of the activity of the Lewis acid catalyst and the desired polymerization rate, but generally (Lewis acid) / (metal compound) is 0.01 to 100, preferably It is in the range of 0.2 to 10.

【0027】実際に重合を行うに当っては、各成分を冷
却下たとえば−100℃以上0℃未満の温度で混合す
る。エネルギーコストと重合の安定性を釣合わせるため
に、特に好ましい温度範囲は−30℃〜−80℃であ
る。各成分の添加方法に特に制限はなく、モノマーの添
加を分割で行ったり、反応様式をバッチ式から連続式ま
で種々変更したりすることも自由である。
In the actual polymerization, the components are mixed under cooling, for example, at a temperature of -100 ° C or higher and lower than 0 ° C. A particularly preferable temperature range is -30 ° C to -80 ° C in order to balance the energy cost and the stability of polymerization. The method of adding each component is not particularly limited, and the addition of the monomer may be performed in a divided manner, or the reaction mode may be variously changed from a batch system to a continuous system.

【0028】本発明の製造方法では重合体鎖末端にハロ
ゲン原子を有する重合体が得ることができるがハロゲン
原子を不飽和基に変換すると不飽和基を末端に有する重
合体となる。この重合体はさらに特開昭63−6041
号公報に開示されているような架橋性珪素基を導入した
り、ブロック共重合体を製造する際便利な中間体であ
る。ハロゲン原子を不飽和基に変換する方法として特開
昭63−105005号公報に開示されている一般式
(3)で示される化合物を反応させる方法がある。 M21234 (3) [式中M2はケイ素又はスズ原子、R1はアリル基又はビ
ニル基、R2、R3、R4はそれぞれメチル基あるいはエ
チル基で同一であっても異なっていても良い] 本発明の製造方法では得られたイソブチレン系重合体に
対し、重合体を一旦単離することなく一般式(3)で示
される化合物を添加して反応させ炭素−炭素不飽和基を
容易に重合体に導入することもできる。一般式(3)の
具体例としてはアリルトリメチルシラン、ビニルトリメ
チルシラン、アリルトリメチルスズ、ビニルトリメチル
スズ等を例示することができ、これらの化合物は一般式
(1)の化合物の重合開始点に対しモル当量以上、望ま
しくは1.0〜1.5モル当量使用される。炭素−炭素
不飽和基の導入された重合体は、ルイス酸触媒を失活、
水洗によって除去した後溶剤を留去して単離される。
According to the production method of the present invention, a polymer having a halogen atom at the terminal of the polymer chain can be obtained, but when the halogen atom is converted into an unsaturated group, the polymer has an unsaturated group at the terminal. This polymer is further disclosed in JP-A-63-6041.
It is a convenient intermediate for introducing a crosslinkable silicon group or for producing a block copolymer as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. H11-242242. As a method of converting a halogen atom into an unsaturated group, there is a method of reacting a compound represented by the general formula (3) disclosed in JP-A-63-105005. M 2 R 1 R 2 R 3 R 4 (3) [wherein M 2 is a silicon or tin atom, R 1 is an allyl group or a vinyl group, and R 2 , R 3 and R 4 are a methyl group or an ethyl group, respectively. May be different from each other.] In the production method of the present invention, the compound represented by the general formula (3) is added to the isobutylene-based polymer obtained by the reaction without once isolating the polymer, and the reaction is performed. Carbon-carbon unsaturated groups can also be easily introduced into the polymer. Specific examples of the general formula (3) include allyltrimethylsilane, vinyltrimethylsilane, allyltrimethyltin, vinyltrimethyltin, and the like, and these compounds are different from the polymerization initiation point of the compound of the general formula (1). A molar equivalent or more, preferably 1.0 to 1.5 molar equivalent is used. The polymer in which the carbon-carbon unsaturated group is introduced deactivates the Lewis acid catalyst,
After removing by washing with water, the solvent is distilled off to be isolated.

【0029】本発明によると回収溶剤から溶剤よりも沸
点の低い化合物を蒸留で除き、次回の重合溶剤として再
利用することもできる。本発明で用いられる金属化合物
は上記触媒の失活、水洗時に分解し、アルコールやカル
ボン酸と無機塩のみを与える。無機塩は触媒の失活、水
洗による除去と同時に除去され、大部分のアルコールや
カルボン酸は水洗により取り除かれる。微量に残ったア
ルコールやカルボン酸は溶剤留去とともに重合体から除
かれ、回収溶剤に含まれることになるが、重合溶剤に対
して沸点の低いアルコールを生じるようにアルコキシ基
やアシル基の炭素数を選択することによって蒸留により
簡単に除去できる。蒸留は回収溶剤に混入してくる種々
の低沸点成分を除去し次バッチの重合を安定しておこな
うために施されるものであるが、その工程において同時
にアルコールの除去がおこなわれ、工程に新たな負担を
与えない。アルコキシ基の選択例としては例えば主たる
溶剤がトルエン(沸点110℃)の場合はメトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基のいずれかより選ばれる。な
おここでいう蒸留は上記目的が果たせるものであればバ
ッチ式/連続式を問わない。
According to the present invention, the compound having a lower boiling point than the solvent can be removed from the recovered solvent by distillation and reused as the next polymerization solvent. The metal compound used in the present invention is decomposed when the catalyst is deactivated and washed with water to give only an alcohol or a carboxylic acid and an inorganic salt. The inorganic salt is removed at the same time as the catalyst is deactivated and removed by washing with water, and most of the alcohol and carboxylic acid are removed by washing with water. The trace amount of alcohol and carboxylic acid will be removed from the polymer when the solvent is distilled off, and will be contained in the recovered solvent. Can be easily removed by distillation. Distillation is carried out to remove various low boiling point components mixed in the recovered solvent and to stably carry out the polymerization of the next batch.However, alcohol is removed at the same time in the process, and the process is newly added. Does not give a burden. As an example of the selection of the alkoxy group, for example, when the main solvent is toluene (boiling point 110 ° C.), a methoxy group,
It is selected from either an ethoxy group or a propoxy group. It should be noted that the distillation here may be of a batch type or a continuous type as long as the above purpose can be achieved.

【0030】[0030]

【実施例】以下実施例により本発明をさらに具体的に説
明する。本実施例においては生成したハロゲン末端重合
体を一般式(3)で示す化合物を用いアリル基末端重合
体に変換している。変換した重合体の評価はMw/Mn
(分子量分布)とFn*(ビニル)(重合体1分子当た
りのビニル基の個数、以下に示す計算で算出される)を
評価することによっておこなった。Mw/Mnの値は小
さいほど分子量分布がせまい取扱いやすい重合体である
ことを示し、またFn*(ビニル)は本実施例の場合、
重合体が直鎖状であるので2に近い値であるほど副反応
物がないことを示す。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. In this example, the produced halogen-terminated polymer is converted to an allyl group-terminated polymer using the compound represented by the general formula (3). Evaluation of the converted polymer is Mw / Mn
(Molecular weight distribution) and Fn * (vinyl) (number of vinyl groups per polymer molecule, calculated by the following calculation) were evaluated. The smaller the Mw / Mn value is, the smaller the molecular weight distribution is, which means that the polymer is easy to handle, and Fn * (vinyl) is the polymer in this example.
Since the polymer is linear, a value closer to 2 indicates that there are no by-products.

【0031】本実施例に示す分子量は、以下に示すGP
Cおよび1H−NMRで測定した。この分子量は実際の
値と異なり便宜的なものである。分子量分布はGPCで
測定した。また、Fn*(ビニル)は重合体の1H−NM
Rを測定後以下に示す計算方法で求めた。 GPC分析:システム;Waters社製システム(ポ
ンプ600E、示差屈折計401)、カラム;昭和電工
(株)製Shodex K−804(ポリスチレンゲ
ル)、移動相;クロロホルム、数平均分子量等はポリス
チレン換算で表記。1 H−NMR(300Hz):Varian社製 Ge
mini−300、測定溶媒;四塩化炭素+重アセト
ン。
The molecular weights shown in this Example are the GPs shown below.
It was measured by C and 1 H-NMR. This molecular weight is convenient, unlike the actual value. The molecular weight distribution was measured by GPC. In addition, Fn * (vinyl) is a polymer 1 H-NM
After measuring R, it was calculated by the following calculation method. GPC analysis: System: Waters system (pump 600E, differential refractometer 401), column: Showa Denko KK Shodex K-804 (polystyrene gel), mobile phase: chloroform, number average molecular weight, etc. in polystyrene conversion . 1 H-NMR (300 Hz): Ge manufactured by Varian
mini-300, measurement solvent; carbon tetrachloride + heavy acetone.

【0032】Fn*(ビニル)及び1H−NMRによる分
子量の求め方: 1)NMRにおいて各官能基に含まれるH原子に帰属す
るピークの積分値を求める。 2)1)で求めた積分値をそれぞれの官能基のH原子の
数で割る。― 3)ポリマー主鎖ユニットと開始剤ユニットの比を求
め、これにイソブチレンの分子量56を乗じた値をMn
(NMR)とする。 4)GPCから求められる分子量Mn(GPC)をイソ
ブチレン基の分子量56で割り、オリゴマー1分子当た
りに含まれるイソブチレンユニット数を求める。これを
*とする。 5)イソブチレン基に対応するの値をn*で割る。―
6)ビニル基に対応するの値をで割る。これをオリ
ゴマー1分子当たりの官能基の数Fn*(ビニル)とす
る。
Determination of molecular weight by Fn * (vinyl) and 1 H-NMR: 1) In NMR, the integral value of the peak attributed to the H atom contained in each functional group is determined. 2) Divide the integrated value obtained in 1) by the number of H atoms of each functional group. -3) Obtain the ratio of the polymer main chain unit and the initiator unit, and multiply this by the molecular weight 56 of isobutylene to obtain Mn.
(NMR). 4) Divide the molecular weight Mn (GPC) obtained from GPC by the molecular weight 56 of the isobutylene group to obtain the number of isobutylene units contained in one molecule of the oligomer. Let this be n * . 5) Divide the value of corresponding to the isobutylene group by n * . ―
6) Divide the value of corresponding to the vinyl group by. This is defined as the number Fn * (vinyl) of functional groups per one molecule of oligomer.

【0033】なお、重合体中に存在するビニル基の量の
基準として開始剤に対応するの値でビニル基に対応す
るの値を割った値であるFn(ビニル)が用いられる
ことがありこの値も併せて示した。この値は1H−NM
Rのみから得られ、容易に得られる値であるがFn
*(ビニル)のほうがビニル基の量の基準としてより正
確であると考えられる。Fn(ビニル)とFn*(ビニ
ル)の間には次のような関係が成立つ。
Incidentally, Fn (vinyl), which is a value obtained by dividing the value corresponding to the vinyl group by the value corresponding to the initiator, may be used as a standard for the amount of vinyl groups present in the polymer. The values are also shown. This value is 1 H-NM
It is a value obtained only from R and easily obtained.
* (Vinyl) is considered to be more accurate as a measure of the amount of vinyl groups. The following relationship is established between Fn (vinyl) and Fn * (vinyl).

【0034】Fn*(ビニル)=Fn(ビニル)×Mn
(GPC)/Mn(NMR) 実施例1 500mLのセパラブルフラスコの重合容器内を窒素置
換した後、注射器を用いて容器内に、エチルシクロヘキ
サン(モレキュラーシーブス3Aにより乾燥したもの)
20mLおよびトルエン(モレキュラーシーブス3Aと
ともに1夜以上放置することにより乾燥したもの)80
mL、p−[ビス(α−クロロイソプロピル)ベンゼ
ン](以降簡単のためp−DCCと略す)0.555g
(2.4mmoL)を加えた。次にイソブチレンモノマ
ー32.6mLが入っている三方コック付耐圧ガラス製
液化採取管にテフロン製の送液チューブを接続し、重合
容器を−70℃のドライアイス/エタノールバス中につ
けて冷却した後、送液チューブを用いて容器内にイソブ
チレンモノマーを窒素圧により送液した。容器内をメカ
ニカルスターラーで撹袢し、窒素を常に流通させた状態
にした。次に、チタン(IV)イソプロポキシド0.0
68g(0.24mmoL)を加えた。次に、四塩化チ
タン0.658ml(6.0mmoL)加えて重合を開始
した。重合開始から120分間同じ温度で攪拌を行った
後にアリルトリメチルシラン0.658g(5.76m
moL)を加え、アリル基の導入反応を行った。反応時
間120分後に、反応溶液50mLをサンプリングし、
水100mLで3回洗浄したあと、溶剤を留去すること
によりイソブチレン系重合体を得た。結果を表1に示
す。
Fn * (vinyl) = Fn (vinyl) × Mn
(GPC) / Mn (NMR) Example 1 After replacing the inside of a polymerization vessel of a 500 mL separable flask with nitrogen, ethyl cyclohexane (dried by molecular sieves 3A) was placed in the vessel using a syringe.
20 mL and toluene (dried by leaving it with Molecular Sieves 3A for 1 night or more) 80
mL, p- [bis (α-chloroisopropyl) benzene] (hereinafter abbreviated as p-DCC for simplicity) 0.555 g
(2.4 mmoL) was added. Next, after connecting a Teflon feed tube to a pressure-resistant glass liquefaction collection tube with a three-way cock containing 32.6 mL of isobutylene monomer, the polymerization container was placed in a -70 ° C dry ice / ethanol bath and cooled, Isobutylene monomer was fed into the container by a nitrogen pressure using a liquid feeding tube. The inside of the container was agitated with a mechanical stirrer to keep nitrogen constantly flowing. Next, titanium (IV) isopropoxide 0.0
68 g (0.24 mmoL) was added. Next, 0.658 ml (6.0 mmoL) of titanium tetrachloride was added to initiate polymerization. After stirring at the same temperature for 120 minutes from the start of polymerization, allyltrimethylsilane 0.658 g (5.76 m)
(moL) was added, and an allyl group introduction reaction was performed. After a reaction time of 120 minutes, 50 mL of the reaction solution was sampled,
After washing 3 times with 100 mL of water, the solvent was distilled off to obtain an isobutylene polymer. The results are shown in Table 1.

【0035】 表1 GPC分析値 NMR分析値 Mn Mw/Mn Mn Fn*(ビニル) Fn(ビニル) 9800 1.36 11000 1.87 2.11 実施例2 チタン(IV)イソプロポキシドの使用量を0.102
g(0.36mmoL)としアリルトリメチルシランの
添加を省略した以外は実施例1と同様にしてイソブチレ
ン系重合体を得た。 実施例3 チタン(IV)イソプロポキシドの使用量を0.068
g(0.24mmoL)とした以外は実施例2と同様に
してイソブチレン系重合体を得た。 実施例4 チタン(IV)イソプロポキシドの代りにチタン(I
V)−n−ブトキシド0.163g(0.48mmo
L)を用いた以外は実施例2と同様にしてイソブチレン
系重合体を得た。 比較例1 金属化合物を加えない以外は実施例1と同様にしてイソ
ブチレン系重合体を得た。
Table 1 GPC analysis value NMR analysis value Mn Mw / Mn Mn Fn * (vinyl) Fn (vinyl) 9800 1.36 11000 1.87 2.11 Example 2 The amount of titanium (IV) isopropoxide used was determined. 0.102
An isobutylene-based polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the addition of allyltrimethylsilane was omitted, with g (0.36 mmoL). Example 3 The amount of titanium (IV) isopropoxide used was 0.068.
An isobutylene-based polymer was obtained in the same manner as in Example 2 except that g (0.24 mmoL) was used. Example 4 Instead of titanium (IV) isopropoxide, titanium (I
V) -n-butoxide 0.163 g (0.48 mmo
An isobutylene polymer was obtained in the same manner as in Example 2 except that L) was used. Comparative Example 1 An isobutylene polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the metal compound was not added.

【0036】実施例2〜4、比較例1の結果をまとめて
表2に示した。 表2 番号 GPC分析値 Mn Mw/Mn 実施例2 9100 1.42 実施例3 8800 1.36 実施例4 9300 1.40 比較例1 8300 3.83 実施例5 2000mLのセパラブルフラスコの重合容器内を窒素
置換した後、注射器を用いて容器内に、エチルシクロヘ
キサン210mLおよびトルエン840mL、p−DC
C5.779g(25mmoL)、イソブチレンモノマ
ー340mL、チタン(IV)イソプロポキシド0.7
1g(2.5mmoL)を加えた。次に、四塩化チタン
6.85mL(62.5mmoL)加えて重合を開始し
た。重合開始から120分後に、アリルトリメチルシラ
ン6.86g(60mmoL)を加えてポリマー末端に
アリル基の導入反応を行った。
The results of Examples 2 to 4 and Comparative Example 1 are summarized in Table 2. Table 2 No. GPC analysis value Mn Mw / Mn Example 2 9100 1.42 Example 3 8800 1.36 Example 4 9300 1.40 Comparative Example 1 8300 3.83 Example 5 In a polymerization container of a 2000 mL separable flask. Was replaced with nitrogen, and then 210 mL of ethylcyclohexane and 840 mL of toluene, p-DC were placed in a container using a syringe.
C 5.779 g (25 mmoL), isobutylene monomer 340 mL, titanium (IV) isopropoxide 0.7
1 g (2.5 mmoL) was added. Next, 6.85 mL (62.5 mmoL) of titanium tetrachloride was added to initiate polymerization. 120 minutes after the initiation of polymerization, 6.86 g (60 mmoL) of allyltrimethylsilane was added to carry out a reaction for introducing an allyl group at the polymer terminal.

【0037】反応時間120分後に、反応溶液50mL
をサンプリングし、水100mLで3回洗浄したあと、
溶剤を留去することによりイソブチレン系重合体を得
た。反応中常に重合体溶液は透明であり、内容物を払出
した後の容器壁に付着物はほとんど認められなかった。
得られたイソブチレン系重合体の分析結果を表3に示し
た。
After 120 minutes of reaction time, 50 mL of reaction solution
Was sampled and washed three times with 100 mL of water,
The solvent was distilled off to obtain an isobutylene polymer. The polymer solution was always transparent during the reaction, and almost no deposit was observed on the container wall after the contents were discharged.
Table 3 shows the analysis results of the obtained isobutylene polymer.

【0038】 表3 GPC分析値 NMR分析値 Mn Mw/Mn Mn Fn*(ビニル) Fn(ビニル) 10100 1.31 11300 1.96 2.19 実施例6 実施例5で用いた溶剤を回収し、蒸留したあと、再び重
合に使用した。
Table 3 GPC analysis value NMR analysis value Mn Mw / Mn Mn Fn * (vinyl) Fn (vinyl) 10100 1.31 11300 1.96 2.19 Example 6 The solvent used in Example 5 was recovered, After distillation, it was used again for polymerization.

【0039】500mLのセパラブルフラスコの重合容
器内を窒素置換した後、注射器を用いて容器内に、回収
溶剤(モレキュラーシーブス3Aにより乾燥したもの)
33.15g(トルエン/エチルシクロヘキサンの混合
比が重量比で2.723)にエチルシクロヘキサン8.
71mLおよびトルエン52.03mLを加え混合溶剤
組成を調整した。p−DCC0.555g(2.4mm
ol)、イソブチレンモノマー32.6mL、チタン
(IV)イソプロポキシド0.068g(0.24mm
oL)を加え、四塩化チタン0.658mL(6.0m
moL)を投入して重合を開始した。重合開始から12
0分後に、アリルトリメチルシラン0.658g(5.
76mmoL)を加えてアリル基の導入反応を行い、以
下実施例5と同様にしてイソブチレン系重合体を得た。
After replacing the inside of the polymerization vessel of a 500 mL separable flask with nitrogen, the recovered solvent (dried by Molecular Sieves 3A) was placed in the vessel using a syringe.
33.15 g (toluene / ethylcyclohexane mixing ratio of 2.723 by weight) was added to ethylcyclohexane 8.
71 mL and toluene 52.03 mL were added to adjust the mixed solvent composition. p-DCC 0.555g (2.4mm
ol), isobutylene monomer 32.6 mL, titanium (IV) isopropoxide 0.068 g (0.24 mm
oL) was added, and titanium tetrachloride (0.658 mL, 6.0 m) was added.
(moL) was added to initiate polymerization. 12 from the start of polymerization
After 0 minutes, 0.658 g of allyltrimethylsilane (5.
76 mmoL) was added to carry out an allyl group introduction reaction, and an isobutylene polymer was obtained in the same manner as in Example 5.

【0040】分析結果を表4に示した。 表4 GPC分析値 NMR分析値 Mn Mw/Mn Mn Fn*(ビニル) Fn(ビニル) 9600 1.39 10400 1.92 2.07 比較例2 重合安定剤としてα−ピコリンを用いた重合の後、溶剤
を回収し、蒸留して再び重合に使用した。α−ピコリン
の使用量はp−DCCに対してモル当量で0.2とし
た。
The results of the analysis are shown in Table 4. Table 4 GPC analysis value NMR analysis value Mn Mw / Mn Mn Fn * (vinyl) Fn (vinyl) 9600 1.39 10400 1.92 2.07 Comparative Example 2 After polymerization using α-picoline as a polymerization stabilizer, The solvent was recovered, distilled and used again for polymerization. The amount of α-picoline used was 0.2 in molar equivalent with respect to p-DCC.

【0041】500mLのセパラブルフラスコの重合容
器内を窒素置換した後、注射器を用いて容器内に、回収
溶剤(モレキュラーシーブス3Aにより乾燥したもの)
77.96g(トルエン/エチルシクロヘキサンの混合
比が重量比で3.947)、トルエン8.26mLを加
え溶剤比率を調整した。p−DCC0.555g(2.
4mmoL)、イソブチレンモノマー32.6mL、α
−ピコリン0.045g(0.48mmoL)を加え、
四塩化チタン0.658mL(6.0mmoL)を投入
して重合を開始した。反応時間120分後に、アリルト
リメチルシラン0.658g(5.76mmoL)を加
え、以下実施例5と同様にしてイソブチレン系重合体を
得た。
After replacing the inside of the polymerization vessel of a 500 mL separable flask with nitrogen, the recovered solvent (dried by molecular sieves 3A) was placed in the vessel using a syringe.
The solvent ratio was adjusted by adding 77.96 g (the mixing ratio of toluene / ethylcyclohexane of 3.947 by weight) and 8.26 mL of toluene. 0.555 g of p-DCC (2.
4mmoL), isobutylene monomer 32.6mL, α
-Add 0.045 g (0.48 mmoL) of picoline,
Polymerization was initiated by adding 0.658 mL (6.0 mmoL) of titanium tetrachloride. After a reaction time of 120 minutes, 0.658 g (5.76 mmoL) of allyltrimethylsilane was added, and an isobutylene polymer was obtained in the same manner as in Example 5.

【0042】重合体溶液は黄土色の濁りを示し、払出し
後の容器壁には茶色の付着物が認められた。分析結果を
表5に示した。得られた重合体は末端への二重結合の導
入率が実施例6に比べて劣った。 表5 GPC分析値 NMR分析値 Mn Mw/Mn Mn Fn*(ビニル) Fn(ビニル) 10000 1.39 10700 1.62 1.73
The polymer solution showed an ocher turbidity, and brown deposits were found on the container wall after being dispensed. The analysis results are shown in Table 5. The obtained polymer was inferior to Example 6 in the rate of introduction of double bonds at the terminals. Table 5 GPC analysis value NMR analysis value Mn Mw / Mn Mn Fn * (vinyl) Fn (vinyl) 10000 1.39 10700 1.62 1.73

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の方法によると、イソブチレンを
含有するカチオン重合性モノマーの重合を制御し、リビ
ング的な重合条件を与えることが可能である。具体的に
は金属原子に結合した酸素原子を有する金属化合物を重
合系に加えることにより、生長炭素カチオンのβ位のプ
ロトンが脱離したり、生長末端が開始剤や溶剤に含まれ
る芳香環と反応して重合が停止することを極力抑えるこ
とができる。このような重合制御の良否は得られる重合
体の分子量分布(Mw/Mn)で最も端的に知ることが
できるほか、重合開始直後の内温上昇挙動からも知るこ
とができる。本発明によると分子量分布が狭い重合体
(Mw/Mn<1.5)が得られ、内温の上昇幅を小さ
く押さえることができる。
Industrial Applicability According to the method of the present invention, it is possible to control the polymerization of the cationically polymerizable monomer containing isobutylene and to give living-like polymerization conditions. Specifically, by adding a metal compound having an oxygen atom bonded to a metal atom to the polymerization system, the β-position proton of the growing carbon cation is eliminated or the growing end reacts with an aromatic ring contained in the initiator or solvent. Then, the termination of the polymerization can be suppressed as much as possible. The quality of such polymerization control can be determined most simply from the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer obtained, and also from the internal temperature rise behavior immediately after the initiation of polymerization. According to the present invention, a polymer having a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn <1.5) can be obtained, and the increase in internal temperature can be suppressed to a small level.

【0044】本発明に近い効果をもたらす方法として、
1)上述したように塩基性度の高い化合物;例えばピリ
ジン類、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド
等を重合系に加える方法の他に、2)重合の開始点とし
て第三級アルコールの酢酸エステル(tROOCMe)
や第三級アルキルメチルエーテル(tROMe)を使用
し、ハロゲン系溶剤と三塩化ホウ素を用いて重合を行う
方法(R.Faust and J.P.Kennedy, Polym.Bull.15,417(1
986); J. Polym. Sci., Part A, Polym.Chem.,25, 1847
(1987)等)が知られている。これら既存技術の発明者ら
は前者の方法を外部添加型、後者を内部添加型と称して
いる。
As a method that brings about an effect close to the present invention,
1) A compound having high basicity as described above; for example, in addition to a method of adding pyridines, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, etc. to the polymerization system, 2) Acetic acid ester of tertiary alcohol (tROOCMe) as a starting point of polymerization
And polymerization using a halogenated solvent and boron trichloride using a tertiary alkyl methyl ether (tROMe) (R. Faust and JP Kennedy, Polym. Bull. 15, 417 (1
986); J. Polym. Sci., Part A, Polym. Chem., 25, 1847
(1987)) are known. The inventors of these existing technologies call the former method an external addition type and the latter an internal addition type.

【0045】前者の技術には上述のように不溶性錯体の
発生や排水処理の問題があり、工業的な生産には問題が
多い。毒性や臭気に対する十分な対策を施すためには設
備投資が必要である。後者の技術については毒性や臭気
の強い物質を加えなくても済むこと、最終分解物がメタ
ノールや酢酸であるので排水処理の負荷が軽いという特
徴がある。しかしその一方使用される開始剤が限定され
ているため、組み合わせて使用できるルイス酸種が非常
に限定されてしまう欠点がある。また重合操作のスケー
ルアップを考える上で重合速度を自由に制御できる技術
は不可欠なものであるが、外部添加型のように重合安定
剤の量を自由に変えられない点が致命的である。これは
目的とする重合度を達成するために使用しなければなら
ない開始剤の量は必然的に決定されるのに対し、特にス
ケールアップに際し重合速度を抑制するためにルイス酸
触媒の量を減少させると重合そのものが進行しなくなる
ためである。さらに開始剤の合成ルートが複雑で、コス
ト的に割高になるという欠点もある。
The former technique has a problem of generation of an insoluble complex and wastewater treatment as described above, and has many problems in industrial production. Capital investment is required to take sufficient measures against toxicity and odor. The latter technology is characterized in that it does not require the addition of substances with strong toxicity or odor, and that the final decomposition products are methanol and acetic acid, so the load of wastewater treatment is light. On the other hand, however, since the initiator used is limited, the Lewis acid species that can be used in combination is extremely limited. Further, a technique capable of freely controlling the polymerization rate is indispensable in considering the scale-up of the polymerization operation, but it is fatal that the amount of the polymerization stabilizer cannot be freely changed as in the external addition type. This inevitably determines the amount of initiator that must be used to achieve the desired degree of polymerization, while reducing the amount of Lewis acid catalyst to suppress the polymerization rate, especially during scale-up. This is because the polymerization itself does not proceed. Further, there is a drawback that the synthesis route of the initiator is complicated and the cost is high.

【0046】本発明においては、所望の重合速度や分子
量分布の実現のために重合安定剤の添加量を自由に調整
することができる。内部添加型で見られる開始剤やルイ
ス酸の種類に関する制約はなく、その一方で分解生成物
は中性無機塩やアルコールであるので排水の処理が極め
て容易である。このように本発明は外部添加型と内部添
加型の長所をうまく取り入れたものであるが、本発明に
はさらに幾つもの特徴がある。即ち本発明の一つの特徴
は、重合系が完全に透明で濁りや沈殿が全く生じないこ
とである。Kennedyらの推奨する従来の重合安定剤が重
合系を濁らせる理由は必ずしも解明されていないが、何
らかの不溶性錯体が形成されているためと推定されてい
る。系の濁りや沈殿の発生は、上述した通り製品の品質
上非常に大きな問題となる。本発明の方法によれば重合
系は全く濁りを示さず、精製を行った重合体も全く濁り
が認められない。
In the present invention, the addition amount of the polymerization stabilizer can be freely adjusted in order to achieve a desired polymerization rate and a desired molecular weight distribution. There are no restrictions on the types of initiators and Lewis acids found in the internal addition type, while the decomposition products are neutral inorganic salts and alcohols, so the treatment of wastewater is extremely easy. As described above, the present invention successfully takes advantage of the advantages of the external addition type and the internal addition type, but the present invention has several additional features. That is, one feature of the present invention is that the polymerization system is completely transparent and does not cause turbidity or precipitation. The reason why the conventional polymerization stabilizer recommended by Kennedy et al. Makes the polymerization system turbid is not necessarily understood, but it is presumed that some insoluble complex is formed. The occurrence of turbidity and precipitation of the system poses a very serious problem in terms of product quality as described above. According to the method of the present invention, the polymerization system does not show any turbidity, and the purified polymer does not show any turbidity.

【0047】またルイス酸を用いたカチオン重合の場合
通常反応は冷却下で行われるが、器壁に付着した沈殿は
容易には除去できないためジャケットからの除熱を妨げ
る。さらに本発明者らは器壁に付着した沈殿成分が次回
の重合を阻害することを発見しており、器壁付着分の除
去が実際の生産運転を行う上で問題となっていた。本発
明によると重合系が透明で器壁付着物を形成しないの
で、反応器を洗浄する溶剤量を低減あるいは省略するこ
とができる。本発明の重合安定剤が系を透明化すること
は事前に予期できない効果であったが、かくして全体の
プロセスの簡素化に貢献するものである。
In the case of cationic polymerization using a Lewis acid, the reaction is usually carried out under cooling, but the precipitate adhering to the vessel wall cannot be easily removed, which hinders heat removal from the jacket. Furthermore, the present inventors have discovered that the precipitated component attached to the vessel wall hinders the next polymerization, and removal of the vessel wall attached matter has been a problem in the actual production operation. According to the present invention, since the polymerization system is transparent and does not form deposits on the vessel wall, the amount of solvent for washing the reactor can be reduced or omitted. It was an unexpected effect that the polymerization stabilizer of the present invention made the system transparent, and thus contributes to simplification of the whole process.

【0048】本発明の第二の特徴は、イソブチレンを含
有するカチオン重合性モノマーを重合した後、重合体を
一旦単離することなく一般式(3)で示される化合物を
添加して反応させ、重合体末端に炭素−炭素不飽和基を
導入できる点である。一般式(3)で示される成分を用
いることにより生長末端のカチオンに対しアリル及び/
又はビニルアニオンを反応させることができる。興味深
い点はカチオン重合性モノマーの重合条件と生長末端へ
の炭素−炭素二重結合の導入が、同一の条件で達成でき
る点である。導入された炭素−炭素二重結合は架橋点と
しての利用の他、別の官能基の導入に活用することがで
きる。
The second feature of the present invention is that after polymerizing a cationically polymerizable monomer containing isobutylene, the compound represented by the general formula (3) is added and reacted without once isolating the polymer, The point is that a carbon-carbon unsaturated group can be introduced at the polymer terminal. By using the component represented by the general formula (3), allyl and / or
Alternatively, a vinyl anion can be reacted. An interesting point is that the polymerization conditions of the cationically polymerizable monomer and the introduction of the carbon-carbon double bond to the growing terminal can be achieved under the same conditions. The introduced carbon-carbon double bond can be utilized not only as a crosslinking point but also for the introduction of another functional group.

【0049】本発明の第三の特徴は、発生する回収溶剤
から溶剤よりも沸点の低い化合物を蒸留で除き、次回の
重合溶剤として再利用できる点にある。本発明者らのこ
れまでの検討によると、回収溶剤中には種々の副生成物
が混入が判明した。その中には次バッチの重合を大きく
阻害するものも含まれていることがわかった。阻害物質
が重合溶剤よりも低沸点化合物であれば、回収溶剤に簡
単な蒸留を施すことで除去できる。しかし逆に高沸点溶
剤であると、一般に微量である阻害成分を除くために主
成分である重合溶剤を蒸留で炊き上げなければならず、
エネルギー的に損失の大きい方法と言わざるを得ない。
The third feature of the present invention is that the compound having a lower boiling point than the solvent is removed from the recovered solvent by distillation and can be reused as the next polymerization solvent. According to the studies conducted by the present inventors so far, it was found that various by-products were mixed in the recovered solvent. It was found that some of them significantly hinder the polymerization of the next batch. If the inhibitor is a compound having a boiling point lower than that of the polymerization solvent, it can be removed by subjecting the recovered solvent to simple distillation. However, on the contrary, if it is a high boiling point solvent, the polymerization solvent as the main component must be cooked up by distillation in order to remove a generally small amount of inhibitory component,
There is no choice but to call it a method with a large energy loss.

【0050】従来既知の重合安定剤、例えば2、6−ジ
−tert−ブチルピリジン、2、6−ジメチルピリジ
ン、(α−、β−、γ−)ピコリン、ピリジン等の沸点
が高く安定な化合物を使用した場合、これらの化合物は
重合体の製造工程中では安定で、しかも重合体溶液の水
洗では取り除かれず回収溶剤に残留する可能性がある。
重合溶剤よりもこれらの化合物の沸点が高いと蒸留によ
る除去は不利となる。これに対し本発明で用いられる重
合安定剤は触媒失活や水洗の工程で分解し、アルコール
等の水溶性物質と無機塩のみを与える。アルコールの場
合、特に低級のアルコールは水溶性が高く水洗工程で取
り除かれるため回収溶剤に残りにくい。また微量残った
アルコールは蒸留工程で、他の低沸点不純物と共に簡単
な蒸留で除去することができる。重合溶剤の沸点に注意
することなしに最適組成の溶剤を選択できる点は、本発
明の長所の一つである。
Conventionally known polymerization stabilizers such as 2,6-di-tert-butylpyridine, 2,6-dimethylpyridine, (α-, β-, γ-) picoline, pyridine, and other compounds having a high boiling point and stable. When used, these compounds are stable in the process of producing the polymer and may remain in the recovered solvent without being removed by washing the polymer solution with water.
If the boiling point of these compounds is higher than that of the polymerization solvent, removal by distillation is disadvantageous. On the other hand, the polymerization stabilizer used in the present invention decomposes in the steps of deactivating the catalyst and washing with water to give only a water-soluble substance such as alcohol and an inorganic salt. In the case of alcohol, particularly low-grade alcohol has high water solubility and is removed in the washing step, so that it hardly remains in the recovered solvent. In addition, a small amount of remaining alcohol can be removed by simple distillation together with other low boiling impurities in the distillation step. One of the advantages of the present invention is that the solvent having the optimum composition can be selected without paying attention to the boiling point of the polymerization solvent.

【0051】以上のように、本発明の方法によると毒性
や臭気の少ない重合安定剤を用いて、分子量分布の小さ
いイソブチレン系重合体を製造することができる。特に
工業生産をおこなう場合容器の汚れを低減し、製品の濁
りを抑えられる点で有効である。また重合体を一旦単離
することなく末端に炭素−炭素二重結合を導入する反応
を同一条件で行うこともできる。得られる炭素−炭素不
飽和基含有重合体は架橋による硬化や別の官能基導入、
ブロック共重合体の合成等に利用できる。さらに反応終
了後回収された溶剤から溶剤よりも沸点の低い化合物を
蒸留で除くことによって次回の重合溶剤として再利用が
可能となる。このことは工業プロセスの運用上、極めて
大きな利点である。
As described above, according to the method of the present invention, an isobutylene polymer having a small molecular weight distribution can be produced by using a polymerization stabilizer having low toxicity and odor. In particular, when industrial production is performed, it is effective in reducing the stain on the container and suppressing the turbidity of the product. Also, the reaction of introducing a carbon-carbon double bond at the terminal can be carried out under the same conditions without once isolating the polymer. The resulting carbon-carbon unsaturated group-containing polymer is cured by crosslinking or the introduction of another functional group,
It can be used for synthesis of block copolymers. Furthermore, by removing the compound having a lower boiling point than the solvent by distillation from the solvent recovered after the completion of the reaction, it can be reused as the next polymerization solvent. This is a great advantage in the operation of the industrial process.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記一般式(1)で表される化合物の存在
下にイソブチレンを含有するカチオン重合性モノマーを
重合させるイソブチレン系重合体の製造方法において、
金属原子に結合した酸素原子を有する金属化合物及び必
要に応じてルイス酸を共存させることを特徴とするイソ
ブチレン系重合体の製造方法。 (CR12X)n3 (1) [式中Xはハロゲン原子、炭素数1〜6のアルコキシ基
またはアシロキシ基から選ばれる置換基、R1、R2はそ
れぞれ水素原子または炭素数1〜6の1価炭化水素基で
1、R2は同一であっても異なっていても良く、R3
多価芳香族炭化水素基または多価脂肪族炭化水素基であ
り、nは1〜6の自然数を示す。]
1. A method for producing an isobutylene-based polymer, which comprises polymerizing a cationically polymerizable monomer containing isobutylene in the presence of a compound represented by the following general formula (1):
A method for producing an isobutylene polymer, which comprises allowing a metal compound having an oxygen atom bonded to a metal atom and a Lewis acid to coexist as necessary. (CR 1 R 2 X) n R 3 (1) [wherein X is a halogen atom, a substituent selected from an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms or an acyloxy group, and R 1 and R 2 are each a hydrogen atom or a carbon number. 1 to 6 monovalent hydrocarbon groups, R 1 and R 2 may be the same or different, R 3 is a polyvalent aromatic hydrocarbon group or a polyvalent aliphatic hydrocarbon group, and n is A natural number of 1 to 6 is shown. ]
【請求項2】金属化合物の金属原子が長周期周期律表4
B族、3A族、4A族、5A族、5B族、8族の金属で
ある請求項1記載の製造方法。
2. The metal atom of the metal compound has a long periodic table 4
The method according to claim 1, wherein the metal is a group B, 3A group, 4A group, 5A group, 5B group, or 8 group metal.
【請求項3】金属原子がチタン(III)、チタン(I
V)、アルミニウム、ホウ素、スズ(II)、スズ(I
V)、ジルコニウム、バナジウム、アンチモン、鉄から
なる群から選ばれる1又は2以上の金属原子である請求
項2記載の製造方法。
3. A metal atom comprising titanium (III) or titanium (I)
V), aluminum, boron, tin (II), tin (I
The production method according to claim 2, which is one or more metal atoms selected from the group consisting of V), zirconium, vanadium, antimony, and iron.
【請求項4】金属化合物における金属原子に結合した酸
素原子が、さらに炭素原子と結合していることを特徴と
する請求項1記載の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the oxygen atom bonded to the metal atom in the metal compound is further bonded to the carbon atom.
【請求項5】金属化合物における金属原子に結合した酸
素原子が、アルコキシ基の酸素原子である請求項4記載
の製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the oxygen atom bonded to the metal atom in the metal compound is an oxygen atom of an alkoxy group.
【請求項6】金属化合物における金属原子に結合した酸
素原子が、アシロキシ基の酸素原子である請求項4記載
の製造方法。
6. The method according to claim 4, wherein the oxygen atom bonded to the metal atom in the metal compound is an oxygen atom of an acyloxy group.
【請求項7】金属化合物の平均した組成が下記一般式
(2)である請求項4記載の製造方法。 M1(L1n(L2m (2) [式中M1は金属原子、L1はアルコキシ基又はアシロキ
シ基、L2はハロゲン原子、n、mはどちらも0ではなく
その合計が金属原子Mの価数に相当する整数]
7. The method according to claim 4, wherein the average composition of the metal compounds is represented by the following general formula (2). M 1 (L 1 ) n (L 2 ) m (2) [In the formula, M 1 is a metal atom, L 1 is an alkoxy group or an acyloxy group, L 2 is a halogen atom, and n and m are not 0 and are the total thereof. Is an integer corresponding to the valence of the metal atom M]
【請求項8】酸素原子を有する金属化合物としてチタン
(IV)アルコキシドを用い、ルイス酸として四塩化チ
タンを用いることを特徴とする請求項1記載の製造方
法。
8. The method according to claim 1, wherein titanium (IV) alkoxide is used as the metal compound having an oxygen atom, and titanium tetrachloride is used as the Lewis acid.
【請求項9】一般式(1)で表される化合物がビス(2
−クロル−2−プロピル)ベンゼン[C64(C(CH
32Cl)2]で表される化合物である請求項1記載の
製造方法。
9. A compound represented by the general formula (1) is bis (2
-Chloro-2-propyl) benzene [C 6 H 4 (C (CH
The method according to claim 1, which is a compound represented by 3 ) 2 Cl) 2 ].
【請求項10】さらに溶剤を使用することを特徴とする
請求項1記載の製造方法。
10. The method according to claim 1, wherein a solvent is further used.
【請求項11】溶剤がハロゲンを含有しない炭化水素で
あることを特徴とする請求項10記載の製造方法。
11. The method according to claim 10, wherein the solvent is a halogen-free hydrocarbon.
【請求項12】重合温度が−100℃以上0℃以下であ
ることを特徴とする請求項1記載の製造方法。
12. The method according to claim 1, wherein the polymerization temperature is −100 ° C. or higher and 0 ° C. or lower.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008260854A (en) * 2007-04-12 2008-10-30 Kaneka Corp Method for producing isobutylene-based polymer
JP2010077330A (en) * 2008-09-29 2010-04-08 Nippon Carbide Ind Co Inc Vinyl ether polymer excellent in storage stability

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