JP2002308905A - Method for manufacturing hydrogenated diene-based polymer - Google Patents
Method for manufacturing hydrogenated diene-based polymerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水添ジエン系重合体
の製造方法に関し、さらに詳しくは水添ジエン系重合体
反応混合物から水添触媒(=水素添加触媒)を除去する
手段に特徴を有する水添ジエン系重合体の製造方法に関
する。The present invention relates to a method for producing a hydrogenated diene polymer, and more particularly to a method for removing a hydrogenation catalyst (= hydrogenation catalyst) from a hydrogenated diene polymer reaction mixture. The present invention relates to a method for producing a hydrogenated diene polymer.
【0002】[0002]
【従来の技術】ジエン系重合体を水素添加して水添ジエ
ン系重合体を製造するに際し、水添触媒としては、ラネ
ーニッケル触媒;ニッケル、白金、パラジウム、ルテニ
ウム又はロジウムなどの金属をカーボン、シリカ、アル
ミナ、ケイソウ土などの担体に担持させてなる固体触
媒;チタン、ジルコニウム又はハフニウムなどの第4族
に属する遷移金属を構成成分とするビス(シクロペンタ
ジエニル)金属化合物とリチウム、カリウム、アルミニ
ウム、亜鉛又はマグネシウムなどを構成成分とする金属
化合物とからなる均一触媒;又はニッケル、コバルト、
鉄などの第8族ないし第10族の遷移金属を構成成分と
する金属化合物とトリエチルアルミニウム、トリイソブ
チルアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物とから
なる不均一触媒が一般的に用いられている。得られる水
添ジエン系重合体の色相、また熱安定性などの諸物性を
良好に保つ観点からは、これらの水添触媒成分は生成物
である水添ジエン系重合体から除去し、特に水添ジエン
系共重合体中の水添触媒に由来する金属成分の残存量を
できるだけ少なくすることが求められる。2. Description of the Related Art In producing a hydrogenated diene polymer by hydrogenating a diene polymer, a Raney nickel catalyst; a metal such as nickel, platinum, palladium, ruthenium or rhodium is used as a hydrogenation catalyst. Catalyst supported on a carrier such as alumina, diatomaceous earth or the like; bis (cyclopentadienyl) metal compound containing a transition metal belonging to Group 4 such as titanium, zirconium or hafnium and lithium, potassium or aluminum , A homogeneous catalyst comprising a metal compound containing zinc or magnesium as a constituent; or nickel, cobalt,
A heterogeneous catalyst comprising a metal compound containing a transition metal of Group 8 to Group 10 such as iron as a constituent and an organic aluminum compound such as triethylaluminum or triisobutylaluminum is generally used. From the viewpoint of maintaining the hue of the obtained hydrogenated diene-based polymer and various physical properties such as thermal stability, these hydrogenation catalyst components are removed from the product hydrogenated diene-based polymer. It is required that the residual amount of the metal component derived from the hydrogenation catalyst in the added diene-based copolymer be reduced as much as possible.
【0003】ジエン系重合体を水素添加する際の水添触
媒として、上記した固体触媒を用いる場合は、水素添加
反応後の反応混合物をそのまま濾過することにより固体
触媒を除去することが可能である。上記した均一触媒を
用いる場合については、使用触媒量が一般的に極めて少
ないため、水添ジエン系重合体への水添触媒成分の残存
量はわずかであって、色相や熱安定性などの諸物性に悪
影響を及ぼさないので、通常、かかる触媒を除去する必
要はない。一方、不均一触媒を用いる場合については、
均一触媒と比べて使用量が多いので水素添加反応後の反
応混合物から除去することが一般に必要になるが、粒子
サイズが固体触媒と比べて極めて小さいため、これを固
体触媒のように濾過で除去することは困難である。When the above-mentioned solid catalyst is used as a hydrogenation catalyst for hydrogenating a diene polymer, it is possible to remove the solid catalyst by directly filtering the reaction mixture after the hydrogenation reaction. . In the case of using the above-mentioned homogeneous catalyst, the amount of the catalyst used is generally extremely small. Usually, it is not necessary to remove such catalysts, since they do not adversely affect the physical properties. On the other hand, when using a heterogeneous catalyst,
It is generally necessary to remove it from the reaction mixture after the hydrogenation reaction because it is used in a larger amount than a homogeneous catalyst, but since the particle size is extremely small compared to a solid catalyst, it is removed by filtration like a solid catalyst. It is difficult to do.
【0004】ジエン系重合体を水素添加した後の反応混
合物から水添触媒として用いた上記した不均一触媒を除
去する方法としては、水添触媒を含有する反応混合物を
酸化剤で処理し、有機酸又は無機酸で処理し、ついで水
洗することにより除去する方法が知られている。また、
米国特許第3,780,138号公報には、上記方法に
おいて酸化剤処理後に酸処理する際に、低級脂肪族アル
コールを併用することが記載されている。該米国特許公
報によれば、低級脂肪族アルコールを併用することで、
低級脂肪族アルコールを使用しない場合に比べて不均一
触媒を構成する金属成分を効率良く除去できることが示
されている。しかし、この方法では、低級脂肪族アルコ
ールが水溶性であるため、洗浄排水中に該低級脂肪族ア
ルコールの殆どが含まれ、これにより、排水中のCOD
が高くなるなどの環境汚染の問題がある。[0004] As a method for removing the above-mentioned heterogeneous catalyst used as a hydrogenation catalyst from the reaction mixture after hydrogenation of the diene polymer, the reaction mixture containing the hydrogenation catalyst is treated with an oxidizing agent, and the reaction mixture is treated with an organic compound. There is known a method of treating with an acid or an inorganic acid and then removing it by washing with water. Also,
U.S. Pat. No. 3,780,138 describes that a lower aliphatic alcohol is used in combination with an oxidizing agent after the acid treatment in the above method. According to the U.S. Patent Publication, by using a lower aliphatic alcohol in combination,
It is shown that the metal components constituting the heterogeneous catalyst can be removed more efficiently than when no lower aliphatic alcohol is used. However, in this method, since the lower aliphatic alcohol is water-soluble, most of the lower aliphatic alcohol is contained in the washing wastewater, and the COD in the wastewater is thereby reduced.
There is a problem of environmental pollution such as the increase of
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術における問題点を解決すべくなされたものであり、水
添ジエン系重合体の製造方法において、水素添加反応後
に水添触媒成分の除去を効率良く行うことができると共
に、かかる除去工程で発生する排水の環境への影響が少
ない水添ジエン系重合体の製造方法を提供することを目
的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art. In a method for producing a hydrogenated diene polymer, there is provided a method for removing a hydrogenation catalyst component after a hydrogenation reaction. It is an object of the present invention to provide a method for producing a hydrogenated diene-based polymer, which can efficiently carry out the above-mentioned process, and has less influence on the environment of wastewater generated in the removal step.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題は、ジエン系重合体を炭化水素溶剤中で第8族ないし
第10族の遷移金属を構成成分とする金属化合物と有機
アルミニウム化合物とからなる水添触媒を用いて水素添
加した後に、反応混合物を酸化剤で処理し、有機酸及び
/又は無機酸で処理しついで水洗して水洗液中に水添触
媒中の第8族ないし第10族の遷移金属 及びアルミニ
ウムを可溶化して除去して水添ジエン系重合体を得る方
法において、酸化剤処理から水洗までの少なくとも1つ
の段階で反応混合物に非水溶性アルコールを添加するこ
とを特徴とする水添ジエン系重合体の製造方法により解
決される。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the object is to provide a diene polymer in a hydrocarbon solvent containing a metal compound containing a Group 8 to Group 10 transition metal and an organoaluminum compound. After hydrogenation using a hydrogenation catalyst consisting of the following, the reaction mixture is treated with an oxidizing agent, treated with an organic acid and / or an inorganic acid, and then washed with water. A method for solubilizing and removing a Group 10 transition metal and aluminum to obtain a hydrogenated diene polymer, wherein a water-insoluble alcohol is added to the reaction mixture in at least one stage from oxidizing agent treatment to water washing. The problem is solved by a method for producing a hydrogenated diene polymer characterized by the following.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下に本発明をさらに詳しく説明
する。まず、本発明で原料として用いるジエン系重合体
について説明する。ジエン系重合体としては、共役ジエ
ンの単独重合体、2種以上の共役ジエンの共重合体、及
び少なくとも1種の共役ジエンと共役ジエンと共重合可
能なモノマーの少なくとも1種との共重合体が挙げられ
る。共重合の様式としては、ランダム共重合、ブロック
共重合、グラフト共重合などが挙げられるが、これらに
限定されるものではなく、いかなる様式でも良い。ま
た、ジエン系重合体の分子の形態についても特に制限は
なく、直鎖状、分岐状などいかなる形態でも良い。ま
た、上記のジエン系重合体中の共役ジエン部分のミクロ
構造についても特に制限はない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. First, the diene polymer used as a raw material in the present invention will be described. Examples of the diene-based polymer include a conjugated diene homopolymer, a copolymer of two or more conjugated dienes, and a copolymer of at least one conjugated diene and at least one monomer copolymerizable with the conjugated diene. Is mentioned. Examples of the copolymerization mode include random copolymerization, block copolymerization, and graft copolymerization, but are not limited thereto, and any mode may be used. The form of the diene polymer molecule is not particularly limited, and may be any form such as linear or branched. Further, there is no particular limitation on the microstructure of the conjugated diene portion in the diene polymer.
【0008】上記の共役ジエンとしては、例えば、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、2−メチル−
1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、4,5
−ジエチル−1,3−オクタジエン、3−ブチル−1,
3−オクタジエンなどが挙げられる。これらの中で、
1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましく用いられ
る。The above conjugated diene includes, for example, 1,
3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene,
2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-
1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 4,5
-Diethyl-1,3-octadiene, 3-butyl-1,
3-octadiene and the like. Among these,
1,3-butadiene and isoprene are preferably used.
【0009】共役ジエンと共重合可能なモノマーとして
は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチ
ルスチレン、t−ブチルスチレン、1−ビニルナフタレ
ン、3−メチルスチレン、4−プロピルスチレン、4−
シクロヘキシルスチレン、4−ドデシルスチレン、2−
エチル−4−ベンジルスチレン、4−(フェニルブチ
ル)スチレン、クマロン、インデン、ビニルピリジン、
ビニルフラン、アクリロニトリル、エチルアクリレー
ト、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、t−
ブチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げられる。これ
らの中で、スチレンが好ましく用いられる。Examples of the monomer copolymerizable with the conjugated diene include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, t-butylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-methylstyrene, 4-propylstyrene,
Cyclohexylstyrene, 4-dodecylstyrene, 2-
Ethyl-4-benzylstyrene, 4- (phenylbutyl) styrene, cumarone, indene, vinylpyridine,
Vinylfuran, acrylonitrile, ethyl acrylate, methyl acrylate, methyl methacrylate, t-
Butyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid and the like. Of these, styrene is preferably used.
【0010】また、本発明で使用するジエン系重合体
は、その分子鎖中又は分子末端に例えば水酸基、カルボ
キシル基、エポキシ基、アミノ基などの官能基が導入さ
れた変性ジエン系重合体も包含する。かかる変性ジエン
系重合体は、例えば過酸化物などのラジカル発生剤の存
在下、不飽和カルボン酸誘導体又はその無水物をジエン
系重合体と、該ジエン系重合体を溶液とするか又は溶融
した状態で、反応させることにより製造することができ
る。かかる変性ジエン系重合体は、また、ジエン系重合
体の重合末端の反応性を利用して上記官能基を分子末端
に導入することによっても製造することができる。The diene polymer used in the present invention also includes a modified diene polymer in which a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, or an amino group is introduced in the molecular chain or at the molecular terminal. I do. Such a modified diene polymer, for example, in the presence of a radical generator such as a peroxide, an unsaturated carboxylic acid derivative or an anhydride thereof with a diene polymer, or a solution or melt of the diene polymer. It can be produced by reacting in the state. Such a modified diene-based polymer can also be produced by introducing the above-mentioned functional group to the molecular terminal using the reactivity of the polymer terminal of the diene-based polymer.
【0011】本発明で使用するジエン系重合体の数平均
分子量については、特に制限はないが、通常500〜
2,000,000の範囲である。なお、ここでいう数
平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー(GPC)によって測定したポリスチレン換算の数
平均分子量のことである。The number average molecular weight of the diene polymer used in the present invention is not particularly limited, but is generally 500 to 500.
It is in the range of 2,000,000. Here, the number average molecular weight is a number average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).
【0012】次に本発明において用いる水添触媒につい
て説明する。本発明では、ジエン系重合体を水素添加す
るに際し、第8族ないし第10族の遷移金属を構成成分
とする金属化合物と有機アルミニウム化合物とからなる
水添触媒を用いる。第8族ないし第10族の遷移金属と
しては、例えばニッケル、コバルト、鉄などが使用され
る。そして、第8族ないし第10族の遷移金属を構成成
分とする金属化合物としては、カルボン酸塩、アセチル
アセトンとの錯塩など種々の形態のものが使用可能であ
る。カルボン酸塩としては、例えば、第8族ないし第1
0族の遷移金属とナフテン酸、2−エチルヘキサン酸、
オクタン酸、2−メチルオクタン酸、ノナン酸、リノー
ル酸、オレイン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステ
アリン酸、安息香酸、t−ブチル安息香酸などとの塩な
どが挙げられる。アセチルアセトンとの錯塩としては、
例えば、アセチルアセトンニッケル錯塩、アセチルアセ
トンコバルト錯塩、アセチルアセトン鉄錯塩などが挙げ
られる。これらの中で、2−エチルヘキサン酸ニッケ
ル、アセチルアセトンニッケル錯塩、2−エチルヘキサ
ン酸コバルト、アセチルアセトンコバルト錯塩が好まし
い。第8族ないし第10族の遷移金属を構成成分とする
金属化合物は単独で使用しても良いし、2種以上を併用
しても良い。Next, the hydrogenation catalyst used in the present invention will be described. In the present invention, when hydrogenating the diene polymer, a hydrogenation catalyst comprising a metal compound containing a Group 8 to Group 10 transition metal and an organoaluminum compound is used. As the transition metals of Group 8 to Group 10, for example, nickel, cobalt, iron and the like are used. As the metal compound containing a transition metal of Group 8 to Group 10 as a constituent, various forms such as a carboxylate and a complex salt with acetylacetone can be used. Examples of the carboxylate include Group 8 to Group 1
Group 0 transition metal and naphthenic acid, 2-ethylhexanoic acid,
Examples thereof include salts with octanoic acid, 2-methyloctanoic acid, nonanoic acid, linoleic acid, oleic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, benzoic acid, t-butylbenzoic acid, and the like. As complex salts with acetylacetone,
For example, acetylacetone nickel complex, acetylacetone cobalt complex, acetylacetone iron complex and the like can be mentioned. Among them, nickel 2-ethylhexanoate, nickel acetylacetone complex, cobalt 2-ethylhexanoate, and acetylacetone cobalt complex are preferred. The metal compound containing a transition metal belonging to Group 8 to Group 10 may be used alone or in combination of two or more.
【0013】水添触媒のもう1つの成分は有機アルミニ
ウム化合物である。有機アルミニウム化合物としては、
一般式A1(R)3で表され、Rが炭素数2〜20のア
ルキル基又は炭素数2〜20のアルコキシル基である化
合物、一般式A1R1R2R3で表され、R1、R2及びR3
が炭素数2〜20のアルキル基又は塩素原子であり、か
つR1、R2及びR3の内、1つ又は2つが塩素原子であ
る化合物が挙げられる。具体的には、トリエチルアルミ
ニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリヘキシルア
ルミニウム、トリオクチルアルミニウム、モノクロロジ
エチルアルミニウム、ジクロロエチルアルミニウムなど
が挙げられる。これらの有機アルミニウム化合物は単独
で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。Another component of the hydrogenation catalyst is an organoaluminum compound. As the organic aluminum compound,
Is represented by the general formula A1 (R) 3, compound R is an alkoxyl group of the alkyl group or C2-20 C2-20, represented by the general formula A1R 1 R 2 R 3, R 1, R 2 and R 3
Is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms or a chlorine atom, and one or two of R 1 , R 2 and R 3 are chlorine atoms. Specific examples include triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum, trioctylaluminum, monochlorodiethylaluminum, and dichloroethylaluminum. These organoaluminum compounds may be used alone or in combination of two or more.
【0014】また、本発明で用いる水添触媒における第
8族ないし第10族の遷移金属を構成成分とする金属化
合物と有機アルミニウム化合物との混合比率は、モル比
として、一般的には、第8族ないし第10族の遷移金属
を構成成分とする金属化合物:有機アルミニウム化合物
=1:0.5〜1:20の範囲である。第8族ないし第
10族の遷移金属を構成成分とする金属化合物1モルに
対する有機アルミニウム化合物の混合比率が0.5モル
よりも少ない場合には水素添加反応の活性が十分には得
られにくくなり、一方20モルよりも多い場合には、水
素添加反応の活性が低くなるばかりか、水素添加される
ジエン系重合体の分子切断が起こる傾向となる。In the hydrogenation catalyst used in the present invention, the mixing ratio of the metal compound containing a Group 8 to Group 10 transition metal to the organoaluminum compound is generally a molar ratio of The metal compound containing a transition metal of Group 8 to Group 10 as a constituent: the organoaluminum compound = 1: 0.5 to 1:20. When the mixing ratio of the organoaluminum compound is less than 0.5 mol per 1 mol of the metal compound containing a transition metal of Group 8 to Group 10, the activity of the hydrogenation reaction is not sufficiently obtained. On the other hand, when the amount is more than 20 mol, not only the activity of the hydrogenation reaction becomes low, but also the molecular cleavage of the hydrogenated diene polymer tends to occur.
【0015】本発明で用いる水添触媒の使用量には厳密
な意味での制限はなく、反応温度、水素圧力、ジエン系
重合体の種類、ジエン系重合体の濃度などの水素添加反
応条件、求められる水素添加率などにより異なるが、一
般的には、ジエン系重合体中の共役ジエン単位に基づく
炭素−炭素二重結合のモル数に対して水添触媒構成成分
としての第8族ないし第10族の遷移金属の量として
0.001〜10モル%の範囲で用いるのが好ましく、
0.005〜5モル%の範囲で用いるのがより好まし
い。The amount of the hydrogenation catalyst used in the present invention is not strictly limited, and hydrogenation reaction conditions such as reaction temperature, hydrogen pressure, type of diene polymer, and concentration of diene polymer, Although it depends on the required hydrogenation rate and the like, generally, the group 8 to group 8 as a hydrogenation catalyst constituent component relative to the number of moles of the carbon-carbon double bond based on the conjugated diene unit in the diene polymer. It is preferable to use the group 10 transition metal in an amount of 0.001 to 10 mol%,
It is more preferable to use it in the range of 0.005 to 5 mol%.
【0016】次に、本発明で用いる炭化水素溶剤につい
て説明する。炭化水素溶剤としては、本発明で用いる水
添触媒に対して不活性であると同時に、水素添加反応に
対しても不活性であるものであれば特に制限はなく、例
えば脂肪族炭化水素及び脂環式炭化水素が挙げられる。
ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素も使用可能で
あるが、水素添加反応条件によってはそれ自身が水素添
加されることがあり、使用に際しては注意が必要であ
る。脂肪族炭化水素及び脂環式炭化水素の中でも、それ
自身の除去の容易さからペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、シクロヘキサンなどが好適に用いられる。これらの
溶剤は、単独で使用しても良いし、2種以上を併用して
も良い。炭化水素溶剤の使用量については特に制限はな
いが、通常、ジエン系重合体100質量部に対して10
〜5000質量部の範囲であるのが好ましく、40〜2
000質量部の範囲であるのがより好ましい。Next, the hydrocarbon solvent used in the present invention will be described. The hydrocarbon solvent is not particularly limited as long as it is inert to the hydrogenation catalyst used in the present invention and is also inert to the hydrogenation reaction. Examples thereof include aliphatic hydrocarbons and oils. And cyclic hydrocarbons.
Although aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene can be used, depending on the conditions of the hydrogenation reaction, they themselves may be hydrogenated, and care must be taken when using them. Among aliphatic hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons, pentane, hexane, heptane, cyclohexane and the like are preferably used because of their ease of removal. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the hydrocarbon solvent to be used is not particularly limited, but is usually 10 to 100 parts by mass of the diene polymer.
5,000 parts by mass, preferably 40 to 2 parts by mass.
More preferably, the amount is in the range of 000 parts by mass.
【0017】また、上記の炭化水素溶剤は、ジエン系重
合体を製造するに際し、ジエン部分のミクロ構造を制御
する目的及び/又は共役ジエンを含んだ2種類以上のモ
ノマーを共重合する場合の各モノマーの分布を制御する
目的で使用される極性化合物、例えば、トリエチルアミ
ン、N,N,N´,N´−テトラメチルエチレンジアミ
ンなどのアミン化合物;ジエチルエーテル、エチレング
リコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラ
ンなどのエーテル化合物を含んでいても何ら差支えな
い。これらの極性化合物が炭化水素溶剤中に含まれる場
合、その割合については特に制限はないが、概ね30質
量%以下であることが好ましい。Further, the above-mentioned hydrocarbon solvent is used for producing a diene-based polymer for the purpose of controlling the microstructure of the diene portion and / or when copolymerizing two or more kinds of monomers containing a conjugated diene. Polar compounds used for controlling the distribution of monomers, for example, amine compounds such as triethylamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine; diethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, 1,4 -An ether compound such as dioxane or tetrahydrofuran may be contained at all. When these polar compounds are contained in the hydrocarbon solvent, the ratio thereof is not particularly limited, but is preferably about 30% by mass or less.
【0018】本発明における水素添加反応は常法により
行うことができる。一般的には、常圧から20MPaの
水素圧力、常温から250℃の反応温度で0.1〜10
0時間行われる。The hydrogenation reaction in the present invention can be carried out by a conventional method. Generally, a hydrogen pressure of from normal pressure to 20 MPa and a reaction temperature of from normal temperature to 250 ° C. are 0.1 to 10 at a reaction temperature.
Performed for 0 hours.
【0019】このようにして得られる反応混合物を酸化
剤で処理し、有機酸及び/又は無機酸で処理しついで水
洗して水添ジエン系重合体を得ることができるが、本発
明の特徴は、酸化剤処理から水洗までの少なくとも1つ
の段階で反応混合物に非水溶性アルコールを添加するこ
とにある。The reaction mixture thus obtained can be treated with an oxidizing agent, treated with an organic acid and / or an inorganic acid, and then washed with water to obtain a hydrogenated diene polymer. Adding a water-insoluble alcohol to the reaction mixture in at least one stage from the oxidizing agent treatment to the water washing.
【0020】まず本発明で使用する酸化剤について説明
する。この酸化剤による処理は、水添触媒を酸化するこ
とにより、その後に有機酸及び/又は無機酸で処理する
際の金属塩の形成を容易にするために行う。使用する酸
化剤については特に制限はないが、排水への有機成分の
混入が起きないものであることが好ましく、例えば空
気、酸素、過酸化水素水溶液などが挙げられる。First, the oxidizing agent used in the present invention will be described. The treatment with the oxidizing agent is performed to oxidize the hydrogenation catalyst to facilitate the formation of a metal salt when subsequently treated with an organic acid and / or an inorganic acid. The oxidizing agent to be used is not particularly limited, but is preferably such that no organic component is mixed into the wastewater, and examples thereof include air, oxygen, and an aqueous solution of hydrogen peroxide.
【0021】酸化剤は、水添触媒の成分である第8族な
いし第10族の遷移金属を構成成分とする金属化合物中
の金属と有機アルミニウム化合物中のアルミニウムとの
合計モル数に対して1倍モル以上で使用すればよく、使
用量に特に上限はないが、概ね1〜200倍モルの範囲
で使用するのが好ましい。酸化処理は、水添触媒と酸化
剤とが接触する条件であれば特に制限はないが、通常、
水素添加反応後の反応混合物に所定量の酸化剤を添加
し、0〜100℃の温度範囲で、5分〜10時間の範囲
で攪拌することにより行う。The oxidizing agent is used in an amount of 1 mol based on the total number of moles of the metal in the metal compound containing a transition metal of Group 8 to Group 10, which is a component of the hydrogenation catalyst, and the aluminum in the organoaluminum compound. It may be used in a molar amount of at least twice, and there is no particular upper limit to the amount used, but it is preferable to use it in a range of about 1 to 200 times by mol. The oxidation treatment is not particularly limited as long as the hydrogenation catalyst and the oxidizing agent are in contact with each other.
A predetermined amount of an oxidizing agent is added to the reaction mixture after the hydrogenation reaction, and the mixture is stirred at a temperature of 0 to 100 ° C. for 5 minutes to 10 hours.
【0022】次に本発明で使用する有機酸、無機酸につ
いて説明する。有機酸としては、水、及び水素添加反応
に使用する炭化水素溶剤のいずれかに溶解するものであ
れば良く、例えば酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエ
ン酸などが挙げられるが、これらに特に限定されるもの
ではない。無機酸の具体例としては、塩酸、硫酸、リン
酸などが挙げられるが、これらに限定されるものではな
く、周知の無機酸を任意に使用することができる。上記
の有機酸、無機酸は単独で使用しても良いし、2種以上
を併用しても良い。Next, the organic acids and inorganic acids used in the present invention will be described. The organic acid may be any one that is soluble in water, and any of the hydrocarbon solvents used in the hydrogenation reaction, and includes, for example, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, and the like, but is not particularly limited thereto. It is not something to be done. Specific examples of the inorganic acid include, but are not limited to, hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, and any known inorganic acid can be arbitrarily used. The above organic acids and inorganic acids may be used alone or in combination of two or more.
【0023】酸の使用量は、本発明に用いる水添触媒に
おける第8族ないし第10族の遷移金属を構成成分とす
る金属化合物に含まれる第8族ないし第10族の遷移金
属と、有機アルミニウム化合物に含まれるアルミニウム
との合計モル数に対して等モル以上であれば特に制限は
ないが、好ましくは1〜5倍モルである。酸処理は、酸
化処理により酸化された水添触媒中の金属成分と酸とが
接触する条件であれば特に制限はないが、通常、酸化処
理後の反応混合物に所定量の酸を添加し、0〜100℃
の温度範囲で、5分〜10時間の範囲で攪拌することに
より行う。なお、酸を添加する際には、かかる酸はその
まま添加してもよいし、酸の水溶液の形態で添加しても
よい。The amount of the acid used may be selected from the group 8 to group 10 transition metal contained in the metal compound containing a group 8 to group 10 transition metal in the hydrogenation catalyst used in the present invention, and the amount of the organic compound. There is no particular limitation as long as it is at least equimolar with respect to the total number of moles of aluminum contained in the aluminum compound. The acid treatment is not particularly limited as long as the metal component in the hydrogenation catalyst oxidized by the oxidation treatment is in contact with the acid, but usually, a predetermined amount of acid is added to the reaction mixture after the oxidation treatment, 0-100 ° C
The stirring is performed in the temperature range of 5 minutes to 10 hours. When the acid is added, the acid may be added as it is, or may be added in the form of an aqueous acid solution.
【0024】水洗は、通常、有機酸及び/又は無機酸で
処理後の反応混合物に水を添加して攪拌した後、静置し
て有機相と水相の2相に分離させ、水相を除去すること
により行うことができる。水洗に使用する水の量及び水
洗の温度に特に制限はないが、通常、水の使用量は酸処
理後の反応混合物に対して0.1〜10質量倍の範囲で
あり、水洗の温度は20〜100℃の範囲である。ま
た、水洗の回数にも特に制限はないが、通常、1〜10
回の範囲であり、また、水洗後のpHが概ね中性になる
まで行うことが好ましい。In the water washing, water is usually added to the reaction mixture after the treatment with an organic acid and / or an inorganic acid, and the mixture is stirred and then allowed to stand to be separated into two phases, an organic phase and an aqueous phase. Removal can be performed. The amount of water used for water washing and the temperature of water washing are not particularly limited, but the amount of water used is usually in the range of 0.1 to 10 times the mass of the reaction mixture after acid treatment, and the temperature of water washing is usually It is in the range of 20-100 ° C. Although the number of times of washing is not particularly limited, it is usually 1 to 10 times.
It is preferably in the range of the number of times, and is preferably performed until the pH after water washing becomes substantially neutral.
【0025】次に本発明で使用する非水溶性アルコール
について説明する。非水溶性アルコールを使用する場合
には使用しない場合に比し触媒金属を効率よく除去でき
る。使用する非水溶性アルコールとしては炭素数6以上
で、水への溶解度が1質量%未満のアルコールであれば
特に制限はないが、生成した水添ジエン系重合体からの
除去の容易さの観点から炭素数6〜10の脂肪族又は脂
環式アルコールが好ましい。具体的には、n−ヘキサノ
ール、n−ヘプタノール、イソヘプチルアルコール、n
−オクタノール、2−エチルヘキシルアルコール、メチ
ルシクロヘキサノールなどが挙げられる。上記の非水溶
性アルコールは単独で使用しても良いし、2種以上を併
用しても良い。Next, the water-insoluble alcohol used in the present invention will be described. When a water-insoluble alcohol is used, the catalyst metal can be removed more efficiently than when it is not used. The water-insoluble alcohol to be used is not particularly limited as long as it is an alcohol having 6 or more carbon atoms and a solubility in water of less than 1% by mass, but from the viewpoint of easy removal from the produced hydrogenated diene polymer. To C6 to C10 aliphatic or alicyclic alcohols. Specifically, n-hexanol, n-heptanol, isoheptyl alcohol, n
-Octanol, 2-ethylhexyl alcohol, methylcyclohexanol and the like. The above water-insoluble alcohols may be used alone or in combination of two or more.
【0026】これらの非水溶性アルコールの使用量は、
水素添加反応に用いた水添触媒の構成成分としての、第
8族ないし第10族の遷移金属を構成成分とする金属化
合物中の第8族ないし第10族の遷移金属と有機アルミ
ニウム化合物中のアルミニウムとの合計モル数の2〜1
000倍モルの範囲であるのが好ましく、5〜500倍
モルの範囲であるのがより好ましい。2倍モル未満では
非水溶性アルコールを添加した効果が得られず、100
0倍モルを超えても、単に非水溶性アルコールの量を増
やすだけで、溶剤との分離が煩雑になる。The amount of these water-insoluble alcohols used is
As a component of the hydrogenation catalyst used in the hydrogenation reaction, a transition metal of Group 8 to Group 10 in a metal compound containing a Group 8 to Group 10 transition metal as a component and an organic aluminum compound 2-1 of the total number of moles with aluminum
It is preferably in the range of 000-fold mole, more preferably in the range of 5-500 mole. If the amount is less than 2 times, the effect of adding the water-insoluble alcohol cannot be obtained, and
Even if the molar amount exceeds 0 times, simply increasing the amount of the water-insoluble alcohol complicates the separation from the solvent.
【0027】本発明においては、非水溶性アルコールは
反応混合物を酸化剤で処理し、有機酸及び/又は無機酸
で処理しついで水洗する少なくとも1つの段階で反応混
合物に添加すれば良い。この「反応混合物に添加」と
は、反応混合物に直接添加する場合のみでなく、酸化
剤、有機酸及び/又は無機酸、又は水洗用の水に添加す
ることにより間接的に反応混合物に添加する場合も含
む。非水溶性アルコールは上記処理の少なくとも1つの
段階で添加するので、添加は一括して又は分割して行わ
れることになる。In the present invention, the water-insoluble alcohol may be added to the reaction mixture in at least one step of treating the reaction mixture with an oxidizing agent, treating with an organic acid and / or an inorganic acid, and then washing with water. The term "add to the reaction mixture" means not only the case where the compound is directly added to the reaction mixture, but also the case where the compound is added to the reaction mixture indirectly by adding it to an oxidizing agent, an organic acid and / or an inorganic acid, or water for washing. Including cases. Since the water-insoluble alcohol is added in at least one stage of the above treatment, the addition is performed all at once or separately.
【0028】本発明の製造方法により得られる水添ジエ
ン系重合体は、水添触媒由来の金属残存量が少なく、色
相及び熱安定性などの諸物性に優れ、一般的産業分野に
おいて、特に安全性の求められる医療用途、食品用途に
も好適に用いることができる。The hydrogenated diene polymer obtained by the production method of the present invention has a small amount of residual metal derived from the hydrogenation catalyst, is excellent in various physical properties such as hue and thermal stability, and is particularly safe in general industrial fields. It can also be suitably used for medical applications and food applications requiring properties.
【0029】[0029]
【実施例】以下、実施例によって、本発明を具体的に説
明する。 実施例1 アニオン重合で重合した数平均分子量80,000、ス
チレン含有量30質量%のスチレン−イソプレン−スチ
レンブロック共重合体700gを4000gのシクロヘ
キサンに溶解させた溶液に、予めヘキサン中で調製した
トリイソブチルアルミニウム(TIBA)とアセチルア
セトンニッケル錯塩[Ni(acac) 2]とからなる
水添触媒[TIBA/Ni(acac)2=3/1(m
ol/mol)]を、ブロック共重合体のイソプレン単
位に基づく二重結合に対して、該水添触媒を構成するN
i(acac)2中のNiの量として0.1mol%添
加し、反応温度90℃、水素圧力1MPaの条件で水素
添加し、反応前後の該ブロック共重合体のヨウ素価から
求めた水素添加率が96%になるまで水素添加反応を行
った。次に、水素添加後の反応混合物に過酸化水素を、
用いた水添触媒中に含有されるNiとAlの合計モル数
に対して5倍モル量添加して60℃で30分間攪拌し
た。次に、n−オクタノールを、用いた水添触媒中に含
有されるNiとAlの合計モル数に対して5倍モル量添
加して60℃で5分間攪拌し、さらに用いた水添触媒中
に含有されるNiとAlの合計モル数に対して5倍モル
量のクエン酸を溶解した蒸留水1500gを加え、30
分攪拌した。攪拌を止め、30分静置して有機相と水相
とに分離した。有機相に再び蒸留水1500gを加え、
15分攪拌し、攪拌を止め30分静置して有機相と水相
とに分離した。有機相を減圧下に濃縮してヘキサンを除
去し、さらに100℃、0.1Paで8時間乾燥するこ
とにより水素添加スチレン−イソプレン−スチレンブロ
ック共重合体を得た。得られた水素添加スチレン−イソ
プレン−スチレンブロック共重合体について残存アルミ
ニウム及びニッケル量を原子吸光法により測定した。結
果を表1に示す。また、1回目に分離した水相中のn−
オクタノール濃度をガスクロマトグラフィーにより調べ
た結果を表1に示す。The present invention will now be described in more detail with reference to the following examples.
I will tell. Example 1 A number average molecular weight of 80,000,
Styrene-isoprene-styrene having a content of 30% by mass
700 g of the block copolymer is converted to 4000 g of cyclohexene.
Prepared in hexane beforehand in a solution dissolved in xane
Triisobutylaluminum (TIBA) and acetyla
Seton nickel complex salt [Ni (acac) Two]
Hydrogenation catalyst [TIBA / Ni (acac)Two= 3/1 (m
ol / mol)] is the isoprene unit of the block copolymer.
To the double bond based on the position, the N
i (acac)Two0.1 mol% as Ni content
At a reaction temperature of 90 ° C. and a hydrogen pressure of 1 MPa.
And the iodine value of the block copolymer before and after the reaction.
The hydrogenation reaction was carried out until the determined hydrogenation rate reached 96%.
Was. Next, hydrogen peroxide is added to the reaction mixture after hydrogenation,
Total number of moles of Ni and Al contained in the used hydrogenation catalyst
And the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes.
Was. Next, n-octanol was included in the hydrogenation catalyst used.
5 times the molar amount of the total number of Ni and Al
And stirred at 60 ° C. for 5 minutes.
5 times the total number of moles of Ni and Al contained in
1500 g of distilled water in which an amount of citric acid is dissolved,
Minutes. Stop stirring and let stand for 30 minutes. Organic phase and aqueous phase
And separated into Add again 1500 g of distilled water to the organic phase,
Stir for 15 minutes, stop stirring and let stand for 30 minutes to leave organic and aqueous phases
And separated into The organic phase was concentrated under reduced pressure to remove hexane.
And dried at 100 ° C and 0.1 Pa for 8 hours.
And hydrogenated styrene-isoprene-styrene bromide
A block copolymer was obtained. The hydrogenated styrene-iso obtained
Residual aluminum for the prene-styrene block copolymer
The amounts of nickel and nickel were measured by an atomic absorption method. Conclusion
The results are shown in Table 1. Also, n- in the aqueous phase separated at the first time
Check octanol concentration by gas chromatography
The results are shown in Table 1.
【0030】比較例1 n−オクタノールの代わりにメタノールを使用した以外
は実施例1と同様にして水素添加反応及び後処理を行
い、得られた水素添加スチレン−イソプレン−スチレン
ブロック共重合体中の残存アルミニウム及びニッケル量
を原子吸光法により測定した。また、1回目に分離した
水相中のメタノール濃度をガスクロマトグラフィーによ
り調べた。これらの結果を表1に示す。 比較例2 n−オクタノールを使用しなかったことを除いて実施例
1と同様にして水素添加反応及び後処理を行い、得られ
た水素添加スチレン−イソプレン−スチレンブロック共
重合体中の残存アルミニウム及びニッケル量を原子吸光
法により測定した。結果を表1に示す。Comparative Example 1 A hydrogenation reaction and a post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except that methanol was used instead of n-octanol, and the hydrogenated styrene-isoprene-styrene block copolymer was obtained. The amounts of residual aluminum and nickel were measured by an atomic absorption method. Further, the methanol concentration in the aqueous phase separated for the first time was examined by gas chromatography. Table 1 shows the results. Comparative Example 2 A hydrogenation reaction and post-treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except that n-octanol was not used, and residual aluminum in the obtained hydrogenated styrene-isoprene-styrene block copolymer and The nickel content was measured by an atomic absorption method. Table 1 shows the results.
【0031】[0031]
【表1】 [Table 1]
【0032】[0032]
【発明の効果】非水溶性アルコールを使用する本発明に
よれば、水添触媒中の金属成分の除去効率を水溶性アル
コール使用の場合と同等に高めることができ、かつ水溶
性アルコール使用の場合に比べ排水中のアルコール量を
大幅に減少させることができるので排水処理の負担を大
幅に軽減することができる。According to the present invention using a water-insoluble alcohol, the removal efficiency of metal components in the hydrogenation catalyst can be increased to the same level as in the case of using a water-soluble alcohol, and the use of a water-soluble alcohol can be improved. Since the amount of alcohol in the wastewater can be significantly reduced as compared with that of the first embodiment, the burden of wastewater treatment can be greatly reduced.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J100 AB00Q AB02Q AB03Q AB04Q AB07Q AJ02Q AL03Q AL08Q AM02Q AQ12Q AR10Q AR33Q AS01P AS02P AS03P AS04P BA03Q BC43Q CA01 CA04 HA03 HB02 HD04 HE05 HE41 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 4J100 AB00Q AB02Q AB03Q AB04Q AB07Q AJ02Q AL03Q AL08Q AM02Q AQ12Q AR10Q AR33Q AS01P AS02P AS03P AS04P BA03Q BC43Q CA01 CA04 HA03 HB02 HD04 HE05 HE41
Claims (1)
族ないし第10族の遷移金属を構成成分とする金属化合
物と有機アルミニウム化合物とからなる水添触媒を用い
て水素添加した後に、反応混合物を酸化剤で処理し、有
機酸及び/又は無機酸で処理しついで水洗して水洗液中
に水添触媒中の第8族ないし第10族の遷移金属及びア
ルミニウムを可溶化して除去して水添ジエン系重合体を
得る方法において、酸化剤処理から水洗までの少なくと
も1つの段階で反応混合物に非水溶性アルコールを添加
することを特徴とする水添ジエン系重合体の製造方法。1. A diene polymer in a hydrocarbon solvent,
After hydrogenation using a hydrogenation catalyst comprising a metal compound having a transition metal of Group III to XV as a constituent component and an organoaluminum compound, the reaction mixture is treated with an oxidizing agent and treated with an organic acid and / or an inorganic acid. In a method for obtaining a hydrogenated diene polymer by solubilizing and removing the Group 8 to Group 10 transition metals and aluminum in the hydrogenation catalyst in the water washing solution, followed by washing with water, A method for producing a hydrogenated diene polymer, comprising adding a water-insoluble alcohol to a reaction mixture in at least one stage up to washing with water.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001119041A JP2002308905A (en) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | Method for manufacturing hydrogenated diene-based polymer |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009091574A (en) * | 2007-10-08 | 2009-04-30 | Kumho Petrochemical Co Ltd | Process for preparation of metal catalyst-removed hydrogenated conjugated diene-based polymer |
Citations (2)
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JP2002523573A (en) * | 1998-08-31 | 2002-07-30 | シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー | Method for removing hydrogenation catalyst by treating polymer solution with ammonia and carbon dioxide |
JP2002284820A (en) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Jsr Corp | Cycloolefin addition (co)polymer and its production method |
-
2001
- 2001-04-18 JP JP2001119041A patent/JP2002308905A/en active Pending
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