JPH10265510A - Production of conjugated diene-based polymer - Google Patents

Production of conjugated diene-based polymer

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JPH10265510A
JPH10265510A JP8886797A JP8886797A JPH10265510A JP H10265510 A JPH10265510 A JP H10265510A JP 8886797 A JP8886797 A JP 8886797A JP 8886797 A JP8886797 A JP 8886797A JP H10265510 A JPH10265510 A JP H10265510A
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conjugated diene
polymerization
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ether
organic solvent
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浩司 北山
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一成 石浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently obtain the subject polymer in which molecular weight and molecular weight distribution are controlled in a short time by subjecting a conjugated diene to anionic polymerization in the presence of an alkali metal salt or alkaline earth metal salt of an acid in an organic solvent containing an ether. SOLUTION: A conjugated diene (e.g. 1,3-butadiene) is subjected to anionic polymerization in an organic solvent (e.g. cyclohexane) containing an ether (e.g. tetrahydrofuran) in the presence of an alkali metal salt (e.g. lithium chloride or sodium sufonate) or an alkaline earth metal (e.g. magnesium chloride) of an acid at -100-25 deg.C by using a usual polymerization initiator (e.g. n-butyl lithium) to provide the objective polymer. Since anionic polymerization of the conjugated diene is carried out at a high reaction rate even in low temperature conditions, production of the conjugated diene-based polymer containing a process of anion polymerization can efficiently be carried out in a short time as at least a part of polymerization process.

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、共役ジエンの単独
重合体、共役ジエンと他のモノマーとの共重合体(例え
ば、共役ジエンの重合体ブロックを含むブロック共重合
体)などの共役ジエン系重合体を製造する方法に関す
る。
The present invention relates to a conjugated diene-based polymer such as a conjugated diene homopolymer, a copolymer of a conjugated diene and another monomer (for example, a block copolymer containing a conjugated diene polymer block). The present invention relates to a method for producing a polymer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、エーテル(例えば、テトラヒ
ドロフラン)を含む有機溶媒中で共役ジエンをアニオン
重合すると、他の有機溶媒(例えばシクロヘキサンのよ
うな炭化水素単独の溶媒)中で共役ジエンをアニオン重
合した場合に得られるものとは異なるミクロ構造を有す
る共役ジエン系重合体が得られることが知られている。
例えば共役ジエンとしてブタジエンを使用した場合に
は、1,2−結合をより多く含んだポリブタジエンが得
られ、イソプレンを使用した場合には、1,2−結合お
よび3,4−結合をより多く含んだポリイソプレンが得
られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, when an anionic polymerization of a conjugated diene is carried out in an organic solvent containing an ether (for example, tetrahydrofuran), the conjugated diene is anionically polymerized in another organic solvent (for example, a hydrocarbon-only solvent such as cyclohexane). It is known that a conjugated diene-based polymer having a microstructure different from that obtained by the above method can be obtained.
For example, when butadiene is used as the conjugated diene, a polybutadiene containing more 1,2-bonds is obtained, and when isoprene is used, 1,2- and 3,4-bonds are more contained. Polyisoprene is obtained.

【0003】近年、高分子材料の高機能化、高性能化の
要求に伴い、分子量、分子量分布等が自在に制御された
重合体を再現性よく製造することが重要視されつつあ
る。このように制御された共役ジエン系重合体を、上記
のようなエーテルを含む溶媒中でのアニオン重合により
製造するためには、重合リビング末端とエーテル分子内
に含まれる酸素原子との反応等の望ましくない副反応を
抑制するため、高温での重合を避ける必要があることが
知られている。しかしながら、共役ジエンのアニオン重
合の温度条件を高温としない場合には、重合速度が非常
に小さくなるため長時間の重合が必要となってくる。
[0003] In recent years, with the demand for higher functionality and higher performance of polymer materials, it has become increasingly important to produce a polymer having a freely controlled molecular weight and molecular weight distribution with good reproducibility. In order to produce a conjugated diene-based polymer controlled in this manner by anionic polymerization in a solvent containing an ether as described above, it is necessary to react the polymerization living terminal with an oxygen atom contained in the ether molecule. It is known that polymerization at high temperatures must be avoided to suppress unwanted side reactions. However, when the temperature condition of the anionic polymerization of the conjugated diene is not set to a high temperature, the polymerization rate becomes extremely low, so that a long-time polymerization is required.

【0004】以上のとおり、分子量、分子量分布等が制
御された共役ジエン系重合体を、エーテルを含む溶媒中
での共役ジエンのアニオン重合により、短時間で効率よ
く製造できる工業的に有利な方法は、まだ見いだされて
いない。
As described above, an industrially advantageous method for efficiently producing a conjugated diene polymer having a controlled molecular weight, molecular weight distribution, etc. in a short time by anionic polymerization of a conjugated diene in a solvent containing ether. Has not been found yet.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、エーテルを含む溶媒中での共役ジエンのアニオン重
合により、分子量、分子量分布等が制御された共役ジエ
ン系重合体を製造するに際し、該重合体を短時間で効率
よく製造できる、工業的に有利な方法を提供することに
ある。
The first object of the present invention is to produce a conjugated diene-based polymer having a controlled molecular weight and molecular weight distribution by anionic polymerization of a conjugated diene in a solvent containing ether. Another object of the present invention is to provide an industrially advantageous method that can efficiently produce the polymer in a short time.

【0006】また本発明の第2の目的は、エーテルを含
む溶媒中での共役ジエンのアニオン重合により、分子
量、分子量分布等が制御された共役ジエン系重合体ブロ
ックを形成させる工程を含むブロック共重合体の製造方
法において、該ブロック共重合体を短時間で効率よく製
造できる、工業的に有利な方法を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a block copolymer comprising a step of forming a conjugated diene polymer block having a controlled molecular weight and molecular weight distribution by anionic polymerization of a conjugated diene in a solvent containing ether. It is an object of the present invention to provide an industrially advantageous method for producing a block copolymer in a short time and efficiently in a method for producing a polymer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
第1の目的は、共役ジエンをエーテルを含む有機溶媒中
でアニオン重合するに際し、重合反応系内に、酸のアル
カリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を存在させること
を特徴とする共役ジエン系重合体の製造方法を提供する
ことによって達成される。
According to the present invention, the first object is to carry out anionic polymerization of a conjugated diene in an organic solvent containing an ether. This is achieved by providing a method for producing a conjugated diene-based polymer, characterized in that an alkaline earth metal salt is present.

【0008】また本発明によれば、上記の第2の目的
は、共役ジエンをエーテルを含む有機溶媒中でアニオン
重合する工程を含むブロック共重合体の製造方法におい
て、少なくとも該共役ジエンのアニオン重合時におい
て、重合反応系内に、酸のアルカリ金属塩またはアルカ
リ土類金属塩を存在させることを特徴とするブロック共
重合体の製造方法を提供することによって達成される。
According to the present invention, a second object of the present invention is to provide a method for producing a block copolymer comprising a step of anionically polymerizing a conjugated diene in an organic solvent containing an ether. In some cases, this is achieved by providing a method for producing a block copolymer, characterized in that an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of an acid is present in a polymerization reaction system.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の方法で使用できる共役ジ
エン(モノマー)はアニオン重合が可能なものであれば
特に制限されるものではなく、その例としては、1,3
−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、
2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等が挙げられ
る。これらのモノマーは単独で、または2種類以上を組
み合わせて使用することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The conjugated diene (monomer) that can be used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it is capable of anionic polymerization.
-Butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene,
2,3-dimethyl-1,3-butadiene and the like. These monomers can be used alone or in combination of two or more.

【0010】また、アニオン重合が可能な他のモノマー
を共役ジエンの重合と同時または別の時点で用いて重合
させることによって、共役ジエン単位と該他のモノマー
単位とを含むランダム、テーパードまたはブロック共重
合体を得ることも可能である。このような他のモノマー
としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、メ
チル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリ
レート等が挙げられる(本明細書においては、「(メ
タ)アクリレート」はアクリレートおよびメタクリレー
トの総称を意味する)。但し、本発明の方法に従ってラ
ンダムまたはテーパード共重合体を製造する場合、重合
速度の向上効果がより顕著となる点からは、共役ジエン
の使用割合を全モノマーの60モル%以上にすることが
望ましい。
Further, by polymerizing another monomer capable of anionic polymerization simultaneously with or at a different time from the polymerization of the conjugated diene, a random, tapered or block containing a conjugated diene unit and the other monomer unit can be used. It is also possible to obtain polymers. Examples of such other monomers include styrene, α-methylstyrene, methyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, and the like (in the present specification, “(meth) acrylate” is acrylate And methacrylate). However, when a random or tapered copolymer is produced according to the method of the present invention, it is desirable to set the proportion of the conjugated diene to 60 mol% or more of all monomers from the viewpoint that the effect of improving the polymerization rate becomes more remarkable. .

【0011】本発明では、共役ジエンの重合をエーテル
を含む有機溶媒中で行う。かかる有機溶媒には、エーテ
ル単独からなる溶媒およびエーテルと他の有機溶媒との
混合溶媒が包含される。エーテルの例としては、テトラ
ヒドロフラン、テトラヒドロピラン、2−メチルテトラ
ヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル;および
1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタ
ン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチ
ルエーテル等の非環状エーテルが挙げられる。これらの
エーテルは単独で、もしくは2種類以上を組み合わせて
用いられる。また、エーテルと混合して使用することの
できる他の有機溶媒としては、通常のアニオン重合に用
いられるような溶媒であればよく、例えば、ヘキサン、
シクロヘキサン、ベンゼン等の炭化水素溶媒などが挙げ
られる。エーテルを含む有機溶媒中におけるエーテルの
割合は、所望する共役ジエンの結合様式(例えば、1,
2−結合および3,4−結合の割合)、使用するモノマ
ーの種類等に応じて適宜選択することができるが、共役
ジエンの1,2−結合および3,4−結合の割合を高め
たいのであれば、有機溶媒中、0.1〜100重量%の
範囲内から選択するのが望ましい。
In the present invention, the conjugated diene is polymerized in an organic solvent containing ether. Such organic solvents include a solvent consisting of ether alone and a mixed solvent of ether and another organic solvent. Examples of the ether include cyclic ethers such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 2-methyltetrahydrofuran, and dioxane; and non-cyclic ethers such as 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, dimethyl ether, diethyl ether, and methyl ethyl ether. Ethers. These ethers are used alone or in combination of two or more. The other organic solvent that can be used as a mixture with ether may be any solvent used for ordinary anionic polymerization, such as hexane,
Hydrocarbon solvents such as cyclohexane and benzene are exemplified. The proportion of the ether in the organic solvent containing the ether depends on the bonding mode of the desired conjugated diene (for example, 1,
Ratio of 2-bond and 3,4-bond), the type of monomer used, etc., but it is necessary to increase the ratio of 1,2-bond and 3,4-bond of the conjugated diene. If so, it is desirable to select from the range of 0.1 to 100% by weight in the organic solvent.

【0012】また、エーテルを含む有機溶媒の使用量と
しては、添加されたモノマーの濃度が有機溶媒に対して
30重量%以下となるような量が、重合速度の向上効果
がより顕著となることから望ましい。
The amount of the organic solvent containing ether is such that the concentration of the added monomer is 30% by weight or less with respect to the organic solvent, the effect of improving the polymerization rate becomes more remarkable. Desirable.

【0013】本発明においては、共役ジエンを含むモノ
マー(共役ジエンの単独または他のモノマーとの混合
物)のエーテルを含む有機溶媒中でのアニオン重合反応
系に、酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を
存在させる。該酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類
金属塩としては、鉱酸または有機酸のアルカリ金属塩ま
たはアルカリ土類金属塩が好ましく、その例としては、
フッ化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム等のアル
カリ金属のハロゲン化物;硫酸カリウム等のアルカリ金
属の硫酸塩;硝酸カリウム等のアルカリ金属の硝酸塩;
ホウ酸ナトリウム等のアルカリ金属のホウ酸塩;スルホ
ン酸ナトリウム等のアルカリ金属のスルホン酸塩;塩化
マグネシウム等のアルカリ土類金属のハロゲン化物;硝
酸バリウム等のアルカリ土類金属の硝酸塩などが挙げら
れる。これらの中でも、アニオン重合末端の対カチオン
となる金属と同種の金属のハロゲン化物を使用すること
が特に好ましい。なお、上記の塩は単独で、もしくは2
種類以上を組み合わせて用いられる。
In the present invention, an alkali metal salt or alkaline earth acid of an acid is added to an anionic polymerization reaction system of a monomer containing a conjugated diene (alone of the conjugated diene or a mixture with another monomer) in an organic solvent containing an ether. The metal salt is present. As the alkali metal salt or alkaline earth metal salt of the acid, an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of a mineral acid or an organic acid is preferable.
Halides of alkali metals such as lithium fluoride, lithium chloride and lithium bromide; sulfates of alkali metals such as potassium sulfate; nitrates of alkali metals such as potassium nitrate;
Alkali metal borates such as sodium borate; alkali metal sulphonates such as sodium sulfonate; alkaline earth metal halides such as magnesium chloride; alkaline earth metal nitrates such as barium nitrate; . Among these, it is particularly preferable to use a halide of the same kind of metal as the metal which is the counter cation at the terminal of the anionic polymerization. The above salts may be used alone or
A combination of more than one type is used.

【0014】上記の酸のアルカリ金属塩またはアルカリ
土類金属塩の使用量は、特に限られるものではないが、
エーテルを含む有機溶媒に対して0.001〜10重量
%であることが好ましく、0.001〜5重量%である
ことがより好ましい。
The amount of the alkali metal salt or alkaline earth metal salt of the above-mentioned acid is not particularly limited.
It is preferably 0.001 to 10% by weight, more preferably 0.001 to 5% by weight, based on the organic solvent containing ether.

【0015】本発明に従う共役ジエンを含むモノマーの
エーテルを含む有機溶媒中でのアニオン重合反応は、重
合反応系に酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属
塩を存在させる点以外は、同様のモノマーおよび有機溶
媒を用いた公知のアニオン重合に準じた条件、操作を採
用することができる。
The anionic polymerization reaction of a monomer containing a conjugated diene according to the present invention in an organic solvent containing an ether is carried out in the same manner as described above except that an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of an acid is present in the polymerization reaction system. And conditions and operations according to known anionic polymerization using an organic solvent.

【0016】本発明に従うアニオン重合反応では、重合
開始剤を、通常のアニオン重合で使用可能な重合開始剤
から適宜選択して使用することができる。単官能性のア
ニオン重合開始剤の例としては、金属ナトリウム、金属
リチウム等のアルカリ金属;メチルリチウム、エチルリ
チウム、n−ブチルリチウム、s−ブチルリチウム等
の、有機基として1価の飽和脂肪族炭化水素基を有する
有機モノアルカリ金属化合物などを挙げることができ
る。また、二官能性のアニオン重合開始剤の例として
は、1,4−ジリチオブタン、1,4−ジソジオブタン
等の、有機基として2価の飽和脂肪族炭化水素基を有す
る有機ジアルカリ金属化合物;ジリチオナフタレン等
の、有機基として2価の芳香族炭化水素基を有する有機
ジアルカリ金属化合物などが挙げられる。重合開始剤の
使用量は、所望の分子量等を考慮して適宜設定すること
ができるが、通常、使用するモノマーの1グラム当たり
0.000001〜0.002モルの範囲内となるよう
に選択される。
In the anionic polymerization reaction according to the present invention, the polymerization initiator can be appropriately selected from polymerization initiators that can be used in ordinary anionic polymerization. Examples of monofunctional anionic polymerization initiators include alkali metals such as sodium metal and lithium metal; and monovalent saturated aliphatic aliphatic acids as organic groups such as methyllithium, ethyllithium, n-butyllithium and s-butyllithium. Organic monoalkali metal compounds having a hydrocarbon group can be exemplified. Examples of the bifunctional anionic polymerization initiator include organic dialkali metal compounds having a divalent saturated aliphatic hydrocarbon group as an organic group, such as 1,4-dilithiobutane and 1,4-disodiobtan; Organic dialkali metal compounds having a divalent aromatic hydrocarbon group as an organic group, such as naphthalene, may be mentioned. The amount of the polymerization initiator used can be appropriately set in consideration of a desired molecular weight and the like, and is usually selected so as to be within a range of 0.000001 to 0.002 mol per gram of the monomer used. You.

【0017】本発明に従う共役ジエンを含むモノマーの
エーテルを含む有機溶媒中でのアニオン重合反応におけ
る重合温度については、使用する重合開始剤、モノマ
ー、有機溶媒の種類などに応じて適宜好適な条件を選択
して採用すればよく、必ずしも限定されるものではない
が、通常、−100℃〜100℃の範囲内から選択する
ことができる。但し、酸のアルカリ金属塩またはアルカ
リ土類金属塩の添加に由来する重合反応促進効果がより
顕著に発揮される点、得られる重合体における平均分子
量および分子量分布を制御しやすい点などにおいては、
−100℃〜25℃の範囲内から選択することが好まし
い。
The polymerization temperature in the anionic polymerization reaction of the monomer containing a conjugated diene according to the present invention in an organic solvent containing an ether may be appropriately adjusted according to the type of the polymerization initiator, the monomer, and the organic solvent used. It may be selected and adopted, and it is not necessarily limited, but usually it can be selected from the range of -100 ° C to 100 ° C. However, in that the polymerization reaction accelerating effect derived from the addition of an alkali metal salt or alkaline earth metal salt of an acid is more remarkably exhibited, and in that the average molecular weight and the molecular weight distribution in the obtained polymer are easily controlled,
It is preferable to select from the range of -100 ° C to 25 ° C.

【0018】アニオン重合反応は、例えば窒素ガス雰囲
気等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。ま
た、重合時間は特に制限されるものではなく、モノマー
の転化率が所望の値となるまでの時間であればよいが、
本発明に従う共役ジエンを含むモノマーのエーテルを含
む有機溶媒中での重合についていえば、一般的には3〜
72時間の範囲内である。
The anionic polymerization reaction is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere. The polymerization time is not particularly limited, and may be a time until the conversion of the monomer reaches a desired value,
With regard to the polymerization of monomers containing conjugated dienes according to the invention in organic solvents containing ethers, generally from 3 to
Within 72 hours.

【0019】なお、本発明の方法に従って分子量等が制
御された共役ジエンを含むモノマーの重合体ブロックを
有するブロック共重合体を製造する場合には、該制御さ
れた共役ジエンを含むモノマーの重合体ブロックを形成
させるためのエーテルを含む有機溶媒中でのアニオン重
合の工程において、重合反応系に酸のアルカリ金属塩ま
たはアルカリ土類金属塩を存在させることが必要である
が、他の重合体ブロックを形成させるための重合工程に
おいては該塩の存在は必要ではない。しかしながら、通
常、該塩は共役ジエン以外のモノマーのアニオン重合に
対して悪影響を及ぼすことがないので、ブロック共重合
体の製造においても、全ての重合工程にわたって反応系
中に該塩を存在させて差し支えない。但し、本発明に従
うブロック共重合体の製造方法が、共役ジエン以外のモ
ノマーの重合工程の後に該塩を添加し、共役ジエンを含
むモノマーのアニオン重合工程に移行する態様、該塩の
存在下における共役ジエンを含むモノマーのアニオン重
合工程後に該塩を除去し、他のモノマーの重合工程に移
行する態様などを包含することはいうまでもない。
When a block copolymer having a polymer block of a monomer containing a conjugated diene having a controlled molecular weight or the like is produced according to the method of the present invention, a polymer of the monomer containing a controlled conjugated diene is used. In the step of anionic polymerization in an organic solvent containing an ether for forming a block, it is necessary to allow an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of an acid to be present in the polymerization reaction system. The presence of the salt is not necessary in the polymerization step to form However, usually, the salt does not adversely affect the anionic polymerization of monomers other than the conjugated diene, so that even in the production of a block copolymer, the salt is present in the reaction system throughout all polymerization steps. No problem. However, an embodiment in which the method for producing a block copolymer according to the present invention adds the salt after the polymerization step of the monomer other than the conjugated diene, and shifts to the anion polymerization step of the monomer containing the conjugated diene, in the presence of the salt Needless to say, an embodiment in which the salt is removed after the anionic polymerization step of a monomer containing a conjugated diene and the process proceeds to a polymerization step of another monomer is included.

【0020】本発明の方法では、所定の重合反応を完了
させた後は、アニオン重合を停止させるために採用され
る公知の方法に従って重合停止させることができる。重
合停止方法としては、必ずしも限られるものではない
が、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−
プロパノール等のアルコールなどの、活性水素原子を含
有する化合物を反応系に添加するのが一般的である。
In the method of the present invention, after completion of a predetermined polymerization reaction, the polymerization can be terminated according to a known method employed for stopping anionic polymerization. The method for terminating the polymerization is not necessarily limited, but methanol, ethanol, 1-propanol, 2-
Generally, a compound containing an active hydrogen atom, such as an alcohol such as propanol, is added to the reaction system.

【0021】本発明の方法では、重合反応停止後、通常
の方法に従って、共役ジエン系重合体を分離取得するこ
とができる。該重合体の分離取得方法に関しては、製造
される重合体により必ずしも一様ではないが、例えば、
共役ジエン系重合体を含む溶液から酸のアルカリ金属塩
またはアルカリ土類金属塩などを取り除いた後に、脱液
乾燥を行い、二軸押出機でペレット化することによっ
て、共役ジエン系重合体を取得することができる。な
お、重合停止後における酸のアルカリ金属塩またはアル
カリ土類金属塩の除去は、例えば、重合反応完了後の溶
液に対して、エーテルを含む有機溶媒を非水溶性有機溶
媒に置換することによって重合体の該非水溶性有機溶媒
中の溶液を得、次いで、該非水溶性有機溶媒溶液を水洗
することによって行うことができる。また、目的とする
重合体に対する貧溶媒であって、かつアルカリ金属塩ま
たはアルカリ土類金属塩を溶解することのできる極性有
機溶媒を用いて再沈処理を行うことにより、重合反応完
了後の溶液から、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金
属塩が除去された重合体を得ることもできる。
In the method of the present invention, after the termination of the polymerization reaction, the conjugated diene polymer can be separated and obtained according to a usual method. Regarding the separation and acquisition method of the polymer, it is not necessarily uniform depending on the polymer to be produced.
After removing the alkali metal salt or alkaline earth metal salt of the acid from the solution containing the conjugated diene-based polymer, the conjugated diene-based polymer is obtained by performing dehydration drying and pelletizing with a twin-screw extruder. can do. The removal of the alkali metal salt or alkaline earth metal salt of the acid after termination of the polymerization can be performed, for example, by replacing the organic solvent containing ether with a water-insoluble organic solvent in the solution after the completion of the polymerization reaction. This can be carried out by obtaining a solution of the coalescing in the water-insoluble organic solvent, and then washing the water-insoluble organic solvent solution with water. Further, by performing reprecipitation treatment using a polar organic solvent that is a poor solvent for the target polymer and can dissolve the alkali metal salt or the alkaline earth metal salt, the solution after the completion of the polymerization reaction is obtained. Thus, a polymer from which an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt has been removed can also be obtained.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する。
なお、本発明はこれらの実施例により限定されるもので
はない。
The present invention will be specifically described below with reference to examples.
Note that the present invention is not limited by these examples.

【0023】実施例 1(ポリイソプレンの合成) 窒素雰囲気下で予め乾燥した反応容器中に、塩化リチウ
ム0.25gを導入した。塩化リチウムの入った反応容
器を180℃で3時間加熱し、さらに真空脱気すること
によって、完全に水分を取り除いた。その後、内部を再
び窒素気流下に置きながら反応容器を室温に戻し、乾燥
したテトラヒドロフラン50mlを反応容器に導入し
た。塩化リチウムがテトラヒドロフランに完全に溶解し
た後、−40℃まで冷却し、1.3モル/リットルの濃
度でs−ブチルリチウムを含むシクロヘキサン溶液0.
05ml(s−ブチルリチウム含有量:0.065ミリ
モル)を添加した。得られたテトラヒドロフラン溶液に
イソプレンモノマー6mlを添加し、その溶液を窒素気
流下に−40℃の条件で撹拌することによってイソプレ
ンの重合反応を行った。重合反応開始から24時間後、
反応混合液にメタノール0.1mlを添加することによ
って反応を停止した。得られた混合液を撹拌下のメタノ
ール500ml中に添加することによって再沈操作を行
い、沈殿物として、低沸点物(テトラヒドロフラン、シ
クロヘキサンおよびメタノール)および塩化リチウムが
除去されたポリイソプレンを4g(収率:98%)得
た。
Example 1 (Synthesis of polyisoprene) 0.25 g of lithium chloride was introduced into a reactor previously dried under a nitrogen atmosphere. The reaction vessel containing lithium chloride was heated at 180 ° C. for 3 hours, and further degassed under vacuum to completely remove water. Thereafter, the reaction vessel was returned to room temperature while the inside was again placed under a nitrogen stream, and 50 ml of dried tetrahydrofuran was introduced into the reaction vessel. After lithium chloride is completely dissolved in tetrahydrofuran, the solution is cooled to -40 ° C, and a cyclohexane solution containing 1.3 mol / liter of s-butyllithium is added.
05 ml (s-butyllithium content: 0.065 mmol) were added. 6 ml of isoprene monomer was added to the obtained tetrahydrofuran solution, and the solution was stirred at −40 ° C. under a nitrogen stream to carry out a polymerization reaction of isoprene. 24 hours after the start of the polymerization reaction,
The reaction was stopped by adding 0.1 ml of methanol to the reaction mixture. A reprecipitation operation was performed by adding the obtained mixture to 500 ml of stirred methanol, and as a precipitate, 4 g of polyisoprene from which low-boiling substances (tetrahydrofuran, cyclohexane and methanol) and lithium chloride had been removed (yield). %: 98%).

【0024】得られたポリイソプレンについて、ゲル浸
透クロマトグラフ(GPC)によって分析した結果、次
の値を得た。
The obtained polyisoprene was analyzed by gel permeation chromatography (GPC), and the following values were obtained.

【0025】Mn=87900 Mw=98000 Mw/Mn=1.1Mn = 87900 Mw = 98000 Mw / Mn = 1.1

【0026】ただし、Mnは数平均分子量(ポリスチレ
ンで検量線を作成)を意味し、Mwは重量平均分子量
(ポリスチレンで検量線を作成)を意味し、Mw/Mn
は分子量分布を意味する。
Here, Mn means number average molecular weight (calibration curve made with polystyrene), Mw means weight average molecular weight (calibration curve made with polystyrene), and Mw / Mn
Means the molecular weight distribution.

【0027】また、得られたポリイソプレンをNMRに
よって分析した結果、イソプレンの結合様式について
は、1,2−結合が40モル%、3,4−結合が55モ
ル%、1,4−結合が5モル%であることが判明した。
The obtained polyisoprene was analyzed by NMR. As a result, the bonding mode of isoprene was 40 mol% of 1,2-bond, 55 mol% of 3,4-bond and 55 mol% of 1,4-bond. It turned out to be 5 mol%.

【0028】比較例 1(塩化リチウムを添加しない場
合のポリイソプレンの合成) 窒素雰囲気下で予め乾燥した反応容器中に、乾燥したテ
トラヒドロフラン50mlを導入した。−40℃まで冷
却し、1.3モル/リットルの濃度でs−ブチルリチウ
ムを含むシクロヘキサン溶液0.05ml(s−ブチル
リチウム含有量:0.065ミリモル)を添加した。得
られたテトラヒドロフラン溶液にイソプレンモノマー6
mlを添加し、その溶液を窒素気流下に−40℃の条件
で撹拌することによってイソプレンの重合反応を行っ
た。重合反応開始から24時間後、反応混合液にメタノ
ール0.1mlを添加することによって反応を停止し
た。得られた混合液を実施例1と同様にして再沈処理す
ることにより、ポリイソプレンを1.6g(収率:39
%)得た。
Comparative Example 1 (Synthesis of Polyisoprene without Addition of Lithium Chloride) 50 ml of dried tetrahydrofuran was introduced into a reaction vessel previously dried under a nitrogen atmosphere. After cooling to −40 ° C., 0.05 ml of a cyclohexane solution containing s-butyllithium at a concentration of 1.3 mol / liter (s-butyllithium content: 0.065 mmol) was added. Isoprene monomer 6 is added to the obtained tetrahydrofuran solution.
Then, the resulting solution was stirred at −40 ° C. under a nitrogen stream to carry out a polymerization reaction of isoprene. 24 hours after the start of the polymerization reaction, the reaction was stopped by adding 0.1 ml of methanol to the reaction mixture. The obtained mixture was subjected to reprecipitation treatment in the same manner as in Example 1 to obtain 1.6 g of polyisoprene (yield: 39).
%)Obtained.

【0029】得られたポリイソプレンについてGPCに
よって分析した結果、次の値を得た。
As a result of analyzing the obtained polyisoprene by GPC, the following values were obtained.

【0030】Mn=35100 Mw=39700 Mw/Mn=1.1Mn = 35100 Mw = 39700 Mw / Mn = 1.1

【0031】また、得られたポリイソプレンをNMRに
よって分析した結果、イソプレンの結合様式について
は、1,2−結合が40モル%、3,4−結合が55モ
ル%、1,4−結合が5モル%であることが判明した。
As a result of NMR analysis of the obtained polyisoprene, the bonding mode of isoprene was 40 mol% of 1,2-bond, 55 mol% of 3,4-bond and 55 mol% of 1,4-bond. It turned out to be 5 mol%.

【0032】実施例 2(スチレン−イソプレンブロッ
ク共重合体の合成) 窒素雰囲気下で予め乾燥した反応容器中に、塩化リチウ
ム0.25gを導入した。塩化リチウムの入った反応容
器を180℃で3時間加熱し、さらに真空脱気すること
によって、完全に水分を取り除いた。その後、内部を再
び窒素気流下に置きながら反応容器を室温に戻し、乾燥
したテトラヒドロフラン50mlを反応容器に導入し
た。塩化リチウムがテトラヒドロフランに完全に溶解し
た後、−78℃まで冷却し、1.3モル/リットルの濃
度でs−ブチルリチウムを含むシクロヘキサン溶液0.
05ml(s−ブチルリチウム含有量:0.065ミリ
モル)を添加した。得られたテトラヒドロフラン溶液に
スチレンモノマー0.7mlを添加し、その溶液を窒素
気流下に−78℃の条件で1時間撹拌することによって
スチレンの重合反応を行った。次いで、得られた反応混
合液にイソプレンモノマー6mlを添加し、その溶液を
窒素気流下に−40℃の条件で撹拌することによってイ
ソプレンの重合反応を行った。イソプレンの重合反応開
始から24時間後、反応混合液にメタノール0.1ml
を添加することによって反応を停止した。得られた混合
液を撹拌下のメタノール500ml中に添加することに
よって再沈操作を行い、沈殿物として、低沸点物(テト
ラヒドロフラン、シクロヘキサンおよびメタノール)お
よび塩化リチウムが除去されたスチレン−イソプレンブ
ロック共重合体を4.7g(収率:99%)得た。
Example 2 (Synthesis of styrene-isoprene block copolymer) 0.25 g of lithium chloride was introduced into a reactor previously dried under a nitrogen atmosphere. The reaction vessel containing lithium chloride was heated at 180 ° C. for 3 hours, and further degassed under vacuum to completely remove water. Thereafter, the reaction vessel was returned to room temperature while the inside was again placed under a nitrogen stream, and 50 ml of dried tetrahydrofuran was introduced into the reaction vessel. After lithium chloride is completely dissolved in tetrahydrofuran, the solution is cooled to -78 ° C and a cyclohexane solution containing s-butyllithium at a concentration of 1.3 mol / liter is added.
05 ml (s-butyllithium content: 0.065 mmol) were added. 0.7 ml of a styrene monomer was added to the obtained tetrahydrofuran solution, and the solution was stirred for 1 hour at −78 ° C. under a nitrogen stream to carry out a styrene polymerization reaction. Next, 6 ml of isoprene monomer was added to the obtained reaction mixture, and the solution was stirred at −40 ° C. under a nitrogen stream to carry out a polymerization reaction of isoprene. 24 hours after the start of the isoprene polymerization reaction, 0.1 ml of methanol was added to the reaction mixture.
The reaction was stopped by adding. A reprecipitation operation was carried out by adding the obtained mixture to 500 ml of stirred methanol, and as a precipitate, a styrene-isoprene block copolymer from which low-boiling substances (tetrahydrofuran, cyclohexane and methanol) and lithium chloride had been removed. 4.7 g (yield: 99%) of the combined product was obtained.

【0033】得られたブロック共重合体について、GP
Cによって分析した結果、次の値を得た。
The obtained block copolymer was subjected to GP
Analysis by C gave the following values.

【0034】Mn=99500 Mw=113000 Mw/Mn=1.1Mn = 99500 Mw = 113000 Mw / Mn = 1.1

【0035】実施例 3(イソプレン−メチルメタクリ
レートブロック共重合体の合成) 実施例1と同様にして、−40℃でイソプレンモノマー
6mlの重合反応を24時間行った。次に、メタノール
を添加する代わりに、1,1−ジフェニルエチレン0.
018g(0.1ミリモル)を添加し、窒素気流下、−
40℃で1時間反応させた。その後、反応容器を−78
℃まで冷却し、メチルメタクリレートモノマー0.7m
lを添加した後、その溶液を同温度で窒素気流下に撹拌
することによってメチルメタクリレートの重合反応を行
った。メチルメタクリレートの重合反応開始から1時間
後、反応混合液にメタノール0.1mlを添加すること
によって反応を停止した。得られた混合液を撹拌下のメ
タノール500ml中に添加することによって再沈操作
を行い、沈殿物として、低沸点物(テトラヒドロフラ
ン、シクロヘキサンおよびメタノール)および塩化リチ
ウムが除去されたイソプレン−メチルメタクリレートブ
ロック共重合体を4.7g(収率:99%)得た。
Example 3 (Synthesis of isoprene-methyl methacrylate block copolymer) In the same manner as in Example 1, a polymerization reaction of 6 ml of isoprene monomer was carried out at -40 ° C for 24 hours. Next, instead of adding methanol, 1,1-diphenylethylene 0.1.
018 g (0.1 mmol) was added thereto under a nitrogen stream.
The reaction was performed at 40 ° C. for 1 hour. Thereafter, the reaction vessel was placed at -78.
℃, methyl methacrylate monomer 0.7m
After the addition of l, the solution was stirred at the same temperature under a nitrogen stream to carry out a polymerization reaction of methyl methacrylate. One hour after the initiation of the polymerization reaction of methyl methacrylate, the reaction was stopped by adding 0.1 ml of methanol to the reaction mixture. A reprecipitation operation was performed by adding the obtained mixture to 500 ml of methanol with stirring, and as a precipitate, a low-boiling substance (tetrahydrofuran, cyclohexane and methanol) and an isoprene-methyl methacrylate block from which lithium chloride had been removed were used. 4.7 g (yield: 99%) of a polymer was obtained.

【0036】得られたブロック共重合体について、GP
Cによって分析した結果、次の値を得た。
The obtained block copolymer was subjected to GP
Analysis by C gave the following values.

【0037】Mn=99300 Mw=116000 Mw/Mn=1.2Mn = 99300 Mw = 116000 Mw / Mn = 1.2

【0038】実施例 4(スチレン−イソプレン−スチ
レンブロック共重合体の合成) 実施例2と同様にして、−78℃でスチレンモノマー
0.7mlの重合反応を1時間行い、次いで−40℃で
イソプレンモノマー6mlの重合反応を24時間行っ
た。次に、メタノールを添加する代わりに、反応容器を
−78℃まで冷却し、スチレンモノマー0.7mlを添
加した後、その溶液を同温度で窒素気流下に撹拌するこ
とによってスチレンの重合反応を行った。スチレンの重
合反応開始から1時間後、反応混合液にメタノール0.
1mlを添加することによって反応を停止した。得られ
た混合液を撹拌下のメタノール500ml中に添加する
ことによって再沈操作を行い、沈殿物として、低沸点物
(テトラヒドロフラン、シクロヘキサンおよびメタノー
ル)および塩化リチウムが除去されたスチレン−イソプ
レン−スチレンブロック共重合体を5.3g(収率:9
9%)得た。
Example 4 (Synthesis of styrene-isoprene-styrene block copolymer) In the same manner as in Example 2, a polymerization reaction of 0.7 ml of a styrene monomer was carried out at -78 ° C for 1 hour, and then at -40 ° C. A polymerization reaction of 6 ml of the monomer was performed for 24 hours. Next, instead of adding methanol, the reaction vessel was cooled to −78 ° C., and 0.7 ml of styrene monomer was added. Then, the solution was stirred at the same temperature under a nitrogen stream to perform a styrene polymerization reaction. Was. One hour after the start of the polymerization reaction of styrene, methanol was added to the reaction mixture.
The reaction was stopped by adding 1 ml. A reprecipitation operation was performed by adding the obtained mixture to 500 ml of methanol with stirring, and as a precipitate, a styrene-isoprene-styrene block from which low-boiling substances (tetrahydrofuran, cyclohexane and methanol) and lithium chloride had been removed. 5.3 g of the copolymer (yield: 9
9%).

【0039】得られたブロック共重合体について、GP
Cによって分析した結果、次の値を得た。
The obtained block copolymer was subjected to GP
Analysis by C gave the following values.

【0040】Mn=109200 Mw=114700 Mw/Mn=1.1Mn = 109200 Mw = 114700 Mw / Mn = 1.1

【0041】実施例 5(スチレン−イソプレン−メチ
ルメタクリレートブロック共重合体の合成) 実施例2と同様にして、−78℃でスチレンモノマー
0.7mlの重合反応を1時間行い、次いで−40℃で
イソプレンモノマー6mlの重合反応を24時間行っ
た。次に、メタノールを添加する代わりに、1,1−ジ
フェニルエチレン0.018g(0.1ミリモル)を添
加し、窒素気流下、−40℃で1時間反応させた。その
後、反応容器を−78℃まで冷却し、メチルメタクリレ
ートモノマー0.7mlを添加した後、その溶液を同温
度で窒素気流下に撹拌することによってメチルメタクリ
レートの重合反応を行った。メチルメタクリレートの重
合反応開始から1時間後、反応混合液にメタノール0.
1mlを添加することによって反応を停止した。得られ
た混合液を撹拌下のメタノール500ml中に添加する
ことによって再沈操作を行い、沈殿物として、低沸点物
(テトラヒドロフラン、シクロヘキサンおよびメタノー
ル)および塩化リチウムが除去されたスチレン−イソプ
レン−メチルメタクリレートブロック共重合体を5.3
g(収率:99%)得た。
Example 5 (Synthesis of styrene-isoprene-methyl methacrylate block copolymer) In the same manner as in Example 2, a polymerization reaction of 0.7 ml of styrene monomer was carried out at -78 ° C for 1 hour, and then at -40 ° C. A polymerization reaction of 6 ml of isoprene monomer was performed for 24 hours. Next, instead of adding methanol, 0.018 g (0.1 mmol) of 1,1-diphenylethylene was added, and the mixture was reacted at −40 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. Thereafter, the reaction vessel was cooled to −78 ° C., and 0.7 ml of methyl methacrylate monomer was added. Then, the solution was stirred at the same temperature under a nitrogen stream to carry out a polymerization reaction of methyl methacrylate. One hour after the initiation of the polymerization reaction of methyl methacrylate, methanol 0.1 was added to the reaction mixture.
The reaction was stopped by adding 1 ml. A reprecipitation operation was carried out by adding the obtained mixture to 500 ml of methanol with stirring, and as a precipitate, styrene-isoprene-methyl methacrylate from which low-boiling substances (tetrahydrofuran, cyclohexane and methanol) and lithium chloride had been removed. 5.3 block copolymer
g (yield: 99%).

【0042】得られたブロック共重合体について、GP
Cによって分析した結果、次の値を得た。
For the obtained block copolymer, GP
Analysis by C gave the following values.

【0043】Mn=109000 Mw=128600 Mw/Mn=1.2Mn = 109000 Mw = 128600 Mw / Mn = 1.2

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、エーテルを含む溶媒中
での共役ジエンのアニオン重合を、低い温度条件下であ
っても高い反応速度で行うことができるため、少なくと
も一部の重合工程として該アニオン重合の工程を含む共
役ジエン系重合体の製造を、短縮された時間で効率よく
行うことができる。したがって、本発明により、平均分
子量、分子量分布、共役ジエンの結合様式等が制御され
た共役ジエン系重合体の工業的に有利な製造方法が提供
される。
According to the present invention, anionic polymerization of a conjugated diene in a solvent containing ether can be carried out at a high reaction rate even under low temperature conditions. The production of the conjugated diene polymer including the anionic polymerization step can be efficiently performed in a reduced time. Therefore, the present invention provides an industrially advantageous method for producing a conjugated diene-based polymer in which the average molecular weight, molecular weight distribution, conjugated diene bonding mode, and the like are controlled.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 共役ジエンをエーテルを含む有機溶媒中
でアニオン重合するに際し、重合反応系内に、酸のアル
カリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を存在させること
を特徴とする共役ジエン系重合体の製造方法。
1. A conjugated diene-based polymer characterized in that an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt of an acid is present in a polymerization reaction system when anionically polymerizing a conjugated diene in an organic solvent containing an ether. Manufacturing method.
【請求項2】 共役ジエンを−100℃〜25℃の範囲
内の温度でアニオン重合する請求項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the conjugated diene is anionically polymerized at a temperature in the range of -100 ° C. to 25 ° C.
【請求項3】 共役ジエンをエーテルを含む有機溶媒中
でアニオン重合する工程を含むブロック共重合体の製造
方法において、少なくとも該共役ジエンのアニオン重合
時において、重合反応系内に、酸のアルカリ金属塩また
はアルカリ土類金属塩を存在させることを特徴とするブ
ロック共重合体の製造方法。
3. A method for producing a block copolymer comprising a step of anionically polymerizing a conjugated diene in an organic solvent containing an ether, wherein at least at the time of anionic polymerization of the conjugated diene, an alkali metal of an acid is contained in a polymerization reaction system. A method for producing a block copolymer, wherein a salt or an alkaline earth metal salt is present.
【請求項4】 共役ジエンを−100℃〜25℃の範囲
内の温度でアニオン重合する請求項3記載の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the conjugated diene is anionically polymerized at a temperature in the range of -100 ° C. to 25 ° C.
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