JPS6017408B2 - Continuous polymerization method for block copolymers - Google Patents
Continuous polymerization method for block copolymersInfo
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- JPS6017408B2 JPS6017408B2 JP12295280A JP12295280A JPS6017408B2 JP S6017408 B2 JPS6017408 B2 JP S6017408B2 JP 12295280 A JP12295280 A JP 12295280A JP 12295280 A JP12295280 A JP 12295280A JP S6017408 B2 JPS6017408 B2 JP S6017408B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は共役ジェンとビニル芳香族炭化水素からなるブ
ロック共重合体の連続製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for continuously producing a block copolymer consisting of a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon.
更に詳しくは、予めブロック共重合体を形成するモノマ
−の一部を用い、有機リチウム化合物を触媒として特定
のリビングポリマーを回分法で製造し、しかる後残部の
モノマーを譲りビングポリマーを用いて連続重合する回
分法−連続法の併用方式によるブロック共重合体の製造
法に関する。共役ジェンとビニル芳香族炭化水素からな
るブロック共重合体は、比較的ビニル芳香族炭化水素含
有量が少ない場合、加硫をしなくても加硫された天然ゴ
ム或いは合成ゴムと同様の弾性を常温にて有し、しかも
高温で熱可塑性樹脂と同様の加工性を有することから、
履物、プラスチック改質、アスファルト、粘接着分野で
広く利用されている。一方、比較的ビニル芳香族炭化水
素含有量が多い場合は、透明で耐衝撃性に優れた熱可塑
性樹脂が得られることから、食品包装容器分野を中心に
最近その使用量が増加する煩向にある。かかるプ。More specifically, a specific living polymer is produced batchwise using a part of the monomers that form the block copolymer using an organolithium compound as a catalyst, and then the remaining monomer is produced continuously using a living polymer. This invention relates to a method for producing a block copolymer using a combination of batch and continuous polymerization methods. A block copolymer consisting of a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon can exhibit elasticity similar to that of vulcanized natural rubber or synthetic rubber without vulcanization when the vinyl aromatic hydrocarbon content is relatively low. It has the same processability as thermoplastic resin at room temperature and high temperature.
Widely used in footwear, plastic modification, asphalt, and adhesive fields. On the other hand, when the content of vinyl aromatic hydrocarbons is relatively high, thermoplastic resins that are transparent and have excellent impact resistance can be obtained. be. It takes a while.
ック共重合体の製造方法は、古くから知られており、例
えば特公階36−19286号公報、侍公昭40一23
7斑号公報、特公昭43−1797y号公報、椿公昭4
9−36957号公報、特公昭48−4106号公報等
に記載されている。しかしながら、これらに記載された
方法は、いずれもバッチ重合(回分式重合)方法による
ものであり、生産性、品質の安定性及び均一性、工程の
省力化等の有利性から連続重合方法の開発が工業的製造
の見地より望まれている。ブロック共重合体の連続重合
方法に関しても、比較的古くから検討はされているもの
の、前述の様な優れた特性を有するブロック共重合体を
工業的規模で連続的に製造する方法はまだ見出されてい
ない。The method for producing the copolymer has been known for a long time, for example, in Japanese Patent Publication No. 36-19286 and Samurai Publication No. 40-123.
Publication No. 7, Special Publication No. 43-1797y, Publication No. 4 of Tsubaki Publication
It is described in Japanese Patent Publication No. 9-36957, Japanese Patent Publication No. 48-4106, etc. However, all of the methods described in these documents are based on batch polymerization methods, and continuous polymerization methods have been developed due to their advantages in terms of productivity, stability and uniformity of quality, and labor saving in the process. is desired from the viewpoint of industrial manufacturing. Continuous polymerization methods for block copolymers have been studied for a relatively long time, but a method for continuously producing block copolymers with the excellent properties mentioned above on an industrial scale has yet to be found. It has not been.
例えば、米国特許第3356763号明細書には共役ジ
ェンとビニル芳香族炭化水素の混合物を有機リチウム化
合物で重合させ、得られたランダム共重合体のIJビン
グポljマー及び未反応モノマーを管型重合器に供V給
して重合させ、ブロック共重合体を得る方法に記載され
ている。しかしこの方法では「触媒に有機モノリチウム
化合物を使用した場合、共役ジェンとビニル芳香族炭化
水素の共重合体ブロックとビニル芳香族炭化水素のホモ
重合体ブロックからなる2型ブロック共重合体しか得ら
れず、このものは未加硫状態で極めて低い引張強度しか
示さない。又、特公昭49一38029号公報及び特公
隅50−1332び号公報には有機モノリチウム化合物
を触媒として、ブロック数が3以上のブロック共重合体
を連続的に製造する方法が記載されているが、いずれも
次の様な欠点を有しており工業的な製造方法としてはま
だ不充分である。For example, U.S. Pat. No. 3,356,763 discloses that a mixture of a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon is polymerized with an organolithium compound, and the resulting random copolymer IJ Bing polymer and unreacted monomers are collected in a tubular polymerization vessel. It is described in the method of supplying V to polymerization to obtain a block copolymer. However, this method only yields a type 2 block copolymer consisting of a copolymer block of conjugated diene and vinyl aromatic hydrocarbon and a homopolymer block of vinyl aromatic hydrocarbon when an organic monolithium compound is used as a catalyst. This product shows only extremely low tensile strength in an unvulcanized state.In addition, Japanese Patent Publication No. 49-38029 and Japanese Patent Publication No. 50-1332 disclose that the number of blocks is increased by using an organic monolithium compound as a catalyst. Methods for continuously producing block copolymers having 3 or more have been described, but all of them have the following drawbacks and are still insufficient as industrial production methods.
即ち、前者は加個直列に連結された重合器を用いて机個
のブロックからブロック共重合体を連続的に製造する方
法に関するが、各偶数番目の重合器における平均滞留時
間を4分ないし3び分に設定することが特性の優れたブ
ロック共重合体を得るための必須要件であり、かかる滞
留時間の限定は生産量の可変性が小さいことを意味する
。また、後者はビニル置換芳香族炭化水素の重合体ブロ
ックを形成させる際に、横方向の蝿梓を行ないかつ上下
の縄枠を防止するような条件で重合することを特徴とす
るが、かかる条件の設定にはかなり高度の重合技術が要
求され「容易な方法とは云い難い。本発明者らは「 こ
のような従来のブロック共童合体の連続重合における問
題点を克服すると同時に、バッチ重合方法で得られるブ
ロック共重合体と同等或いはそれ以上の特性を有するブ
ロック共重合体を連続的に得る方法について鋭意検討し
、本発明に到達した。That is, the former relates to a method of continuously producing a block copolymer from several blocks using additional polymerization vessels connected in series, but the average residence time in each even-numbered polymerization vessel is 4 minutes to 3 minutes. It is essential to set the residence time to a certain degree in order to obtain a block copolymer with excellent properties, and such a limited residence time means that the production amount is less variable. In addition, the latter is characterized in that when forming a polymer block of vinyl-substituted aromatic hydrocarbons, polymerization is carried out under conditions such as to perform lateral coagulation and to prevent upper and lower rope frames. The setting of this method requires a fairly sophisticated polymerization technique, and it is difficult to say that it is an easy method. The present invention was achieved through extensive research into a method for continuously obtaining a block copolymer having properties equal to or superior to those obtained in the above.
即ち、本発明に従えば、不活性炭化水素溶剤中で、少な
くとも2個のビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体
ブロックと、少なくとも1個の共役ジェンを主体とする
重合体ブロックとを有するブロック共重合体を連続的に
製造するに際し、【al 予め該ブロック共重合体を形
成するモノマーの一部を用い、有機リチウム化合物を触
媒として数平均分子量が少なくとも5,000でかつ重
量平均分子量と数平均分子量との比が1.5禾満である
ピニル芳香族炭化水素重合体ブロックを少なくとも1個
有するリビングポリマー(以下、予備軍合体という)を
回分法により製造し、‘b} しかる後、残部モノマー
を連続重合する連続重合領域において、1基又は直列に
連結した2基以上の重合器を用い、第1番目の重合器に
該予備重合体を連続的に供給すると同時に、第1番目又
はそれ以降の重合器には残部のモノマーをビニル芳香族
炭化水素を主体とするモノマー及び/又は共役ジェンを
主体とするモノマーとして連続的に供給し連続重合し、
‘cー 得られたブロック共重合体をリビングポリマー
の状態で更に多官能性化合物と反応させることを特徴と
するブロック共重合体の連続重合法が提供される。That is, according to the present invention, a polymer block containing at least two vinyl aromatic hydrocarbon-based polymer blocks and at least one conjugated hydrogen-based polymer block in an inert hydrocarbon solvent When producing a block copolymer continuously, [al A living polymer having at least one pinyl aromatic hydrocarbon polymer block having a ratio of 1.5 to the number average molecular weight (hereinafter referred to as a reserve polymer block) is produced by a batch method, 'b} Then, In the continuous polymerization region where the remaining monomer is continuously polymerized, one or more polymerization vessels connected in series are used, and at the same time, the prepolymer is continuously supplied to the first polymerization vessel, and at the same time, the prepolymer is continuously supplied to the first or The remaining monomer is continuously supplied to the subsequent polymerization vessel as a monomer mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons and/or a monomer mainly composed of conjugated hydrogen, and continuous polymerization is carried out.
'c- There is provided a method for continuous polymerization of a block copolymer, characterized in that the obtained block copolymer is further reacted with a polyfunctional compound in the state of a living polymer.
かかる本発明の方法は、川引張強度又は耐衝撃性に優れ
たブロック共重合体が容易に高生産量で得られるばかり
でなく、【2)各重合器における滞留時間の許容範囲が
大きく、生産性の可変性が大きい、【3}定常状態に達
する時間が短か〈、重合初期の損失が少ない、‘4)ゲ
ル状の重合体を生ずることなく、長時間の連続重合が可
能である等の特徴を有する。The method of the present invention not only allows a block copolymer with excellent tensile strength or impact resistance to be easily obtained in high production quantities, but also (2) has a wide permissible range of residence time in each polymerization vessel, making production easier. (3) It takes a short time to reach a steady state (there is little loss in the initial stage of polymerization, '4) It is possible to polymerize continuously for a long time without producing a gel-like polymer, etc. It has the characteristics of
以下、本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.
本発明の最大の特徴は、予め一部のモノマーを用い、有
機リチウム化合物を触媒として回分法で製造した、数平
均分子量(以下Mnと略称する)が少なくとも5,00
0、好ましくは少なくとも7,000更に好ましくは少
なくとも9,000でかつ重量平均分子量(以下Mwと
略称する)とMnとの比が1.5未満、好ましくは1.
3以下、更に好ましくは1.沙〆下であるビニル芳香族
炭化水素重合体ブロックを少なくとも1個有するリビン
グポリマー(予備重合体)を連続重合工程における触媒
として使用することにある。The greatest feature of the present invention is that the number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) is at least 5,000, which is produced in advance by a batch method using some monomers and an organolithium compound as a catalyst.
0, preferably at least 7,000, more preferably at least 9,000, and the ratio of weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) to Mn is less than 1.5, preferably 1.
3 or less, more preferably 1. The object of the present invention is to use a living polymer (prepolymer) having at least one vinyl aromatic hydrocarbon polymer block as a catalyst in a continuous polymerization process.
予備重合体に含まれるビニル芳香族炭化水素重合体ブロ
ック(以下Apと略称する)のMn及びMw/Mnが上
記範囲を逸脱すると最終的に得られるブロック共重合体
の機械的特性、特に引張強度又は耐衝撃性が低下するた
め好ましくない。ApのMn及びMw/Mnは、予備重
合がポリスチレンの場合はそのまま、ブロック共重合体
の場合はその予備重合体を過酸化物によって分解後(L
・M・koltho日etal,J・polymerS
ci.,1,429(1946)採取したAp成分、或
いはApの重合条件と同一条件で重合して得たAp単独
ポリマー等をゲルパーミュェーションクロマトグラフィ
ーで測定することにより直接的に或いは間接的に求める
ことができる。予備軍合体中のビニル芳香族炭化水素含
有量は4の重量%以上、好ましくは5の重量%以上、更
に好ましくは6の重量%を超える量であることが、引張
強度又は耐衝撃性に優れたブロック共重合体を得る上で
推奨される。本発明において予備重合体のポリマー構造
は特に限定されるものではないが、モデル的に例示すれ
ば次の様なものがあげられる。Ap−Lj,(Ap−B
pチnLi,(Bp−ApナnLiAp←Bp‐Apナ
nLiBp÷Ap−BpうnLi(ここでBpは予備重
合体に含まれる共役ジェン重合体ブロック及び/又は共
役ジェンとピニル芳香族炭化水素とのランダム共重合体
ブロックを示し、nは1以上の整数である。When Mn and Mw/Mn of the vinyl aromatic hydrocarbon polymer block (hereinafter abbreviated as Ap) contained in the prepolymer deviate from the above range, the mechanical properties, especially the tensile strength, of the final block copolymer obtained Otherwise, it is not preferable because the impact resistance decreases. Mn and Mw/Mn of Ap are determined as is when prepolymerized polystyrene is used, and when the prepolymer is used as a block copolymer after decomposition of the prepolymer with peroxide (L
・M. koltho day etal, J. polymer S
ci. , 1, 429 (1946) directly or indirectly by measuring Ap components collected or Ap monopolymer etc. obtained by polymerizing under the same conditions as the polymerization conditions of Ap using gel permeation chromatography. can be asked for. The content of vinyl aromatic hydrocarbon in the preliminary coalescence is 4% by weight or more, preferably 5% by weight or more, and more preferably 6% by weight or more, for excellent tensile strength or impact resistance. Recommended for obtaining block copolymers. In the present invention, the polymer structure of the prepolymer is not particularly limited, but the following may be cited as a model example. Ap-Lj, (Ap-B
p-nLi, (Bp-ApnLiAp←Bp-ApnLiBp÷Ap-BpnLi (here, Bp is the conjugated diene polymer block and/or the conjugated diene and pinyl aromatic hydrocarbon contained in the prepolymer) represents a random copolymer block, where n is an integer of 1 or more.
尚Bpがランダム共重合体の場合、又ランダム共重合体
部分を含む場合、ビニル芳香族炭化水素は重合体鎖に沿
って均一に分布していても、又テーパ状に分布していて
もよい。)本発明で使用する予備重合体として特に好ま
しいものはビニル芳香族炭化水素のホモ重合体又はBp
−Ap−Liの構造を有するリビングポリマーである。In addition, when Bp is a random copolymer or contains a random copolymer portion, the vinyl aromatic hydrocarbon may be distributed uniformly along the polymer chain or may be distributed in a tapered shape. . ) Particularly preferable prepolymers used in the present invention are homopolymers of vinyl aromatic hydrocarbons or Bp
-A living polymer having the structure of -Ap-Li.
本発明で使用する予備重合体の分子量は数平均分子量5
,000〜300,00い好ましくは7,000〜10
0,000更に好ましくは2,000〜50,000で
ある。The molecular weight of the prepolymer used in the present invention is a number average molecular weight of 5.
,000 to 300,00, preferably 7,000 to 10
0,000, more preferably 2,000 to 50,000.
本発明で使用する予備軍合体は回分法で製造される。The reserve combination used in the present invention is produced by a batch method.
ここで回分法とは非流通系の重合器内にモノマーを一度
に全量、又は2回以上分割して逐次的に添加して重合さ
せる方法を意味し、いわゆるバッチ重合、セミバッチ重
合又はこれらの組合せからなる重合方法を含む。モノマ
ーはポンプ等で連続的に添加してもよい。予備重合体の
具体的な重合方法としては袴公昭36−19286号公
報、侍公昭43−1797y号公報等に記載された方法
をあげることができる。本発明で使用する予備重合体の
製造に用いる有機リチウム化合物は、分子中に1個のり
チウム原子を結合した有機モノリチウム化合物が好適で
、例えばエチルリチウム、nープロピルリチウム、イソ
プロピルリチウム、nーブチルリチウム、sceープチ
ルリチウム、te九一ブチルリチウム、n−ベンチルリ
チウム、tenーオクチルリチウム、フエニルリチウム
、トリルリチウム、プチルフエニルリチウム、シクロヘ
キシルリチウム、フチルシクロヘキシルリチウム等で、
特に一般的なものとしては、nーブチルリチウム、se
cーブチルリチウムなどがあげられる。Here, the batch method refers to a method in which the monomer is added all at once or in two or more portions and sequentially added to a non-flowing polymerization vessel, and is referred to as batch polymerization, semi-batch polymerization, or a combination thereof. including a polymerization method consisting of The monomer may be added continuously using a pump or the like. Specific methods for polymerizing the prepolymer include methods described in Hakamako Sho 36-19286, Samurai Ko Sho 43-1797y, and the like. The organic lithium compound used in the production of the prepolymer used in the present invention is preferably an organic monolithium compound in which one lithium atom is bonded in the molecule, such as ethyllithium, n-propyllithium, isopropyllithium, n-butyllithium. , sce-butyllithium, te-91 butyllithium, n-bentyllithium, ten-octyllithium, phenyllithium, tolyllithium, butylphenyllithium, cyclohexyllithium, phthylcyclohexyllithium, etc.
Particularly common ones include n-butyllithium, se
Examples include c-butyllithium.
又、予備重合の製造においては、溶媒を全く使用しない
で重合を行うこともできるが、反応を均一に進行させ、
局部的な異常反応を防止する目的から不活性な炭化水素
の1種又はそれ以上の混合物を溶媒として使用すること
が好ましい。モノマーと溶媒との一般的な使用組成範囲
は5:95〜90:10、好ましくは10:90〜70
:30である。溶媒の種類としては後で詳述する脂肪族
炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素或いはこれ
らの任意の混合物のいずれも使用できるが、予備重合体
のビニル芳香族炭化水素含有量が約75重量%を超える
場合には、芳香族炭化水素又は脂環式炭化水素を主体と
する溶媒を用いることが好ましい。これは、ビニル芳香
族炭化水素含有量が約75重量%を超えた予備重合体は
脂肪族炭化水素を主体とする溶媒に溶解し難くなるため
である。従って脂肪族炭化水素を主体とする溶媒、即ち
「脂肪族炭化水素を50重量%以上、より一般的には7
の重量%以上含有する溶媒を使用する場合には予備重合
体のビニル芳香族炭化水素含有量は約75重量%以下に
することが好ましい。次に本発明の方法における連続重
合領域について詳述する。In addition, in the production of prepolymerization, it is possible to perform polymerization without using any solvent, but it is possible to carry out the polymerization without using any solvent, but it is possible to proceed with the reaction uniformly,
For the purpose of preventing local abnormal reactions, it is preferable to use a mixture of one or more inert hydrocarbons as the solvent. The commonly used composition range of monomer and solvent is 5:95 to 90:10, preferably 10:90 to 70.
:30. As the type of solvent, any of aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, or any mixture thereof, which will be detailed later, can be used, but if the vinyl aromatic hydrocarbon content of the prepolymer is When the amount exceeds about 75% by weight, it is preferable to use a solvent mainly composed of aromatic hydrocarbons or alicyclic hydrocarbons. This is because a prepolymer having a vinyl aromatic hydrocarbon content exceeding about 75% by weight becomes difficult to dissolve in a solvent mainly composed of aliphatic hydrocarbons. Therefore, solvents containing mainly aliphatic hydrocarbons, i.e., ``50% by weight or more of aliphatic hydrocarbons, more generally 7% by weight,
When using a solvent containing more than 75% by weight, the vinyl aromatic hydrocarbon content of the prepolymer is preferably about 75% by weight or less. Next, the continuous polymerization region in the method of the present invention will be explained in detail.
本発明の連続重合領域においては、1基又は直列に連結
した2基以上の重合器を用い、第1番目の重合器には前
記の予備重合体を連続的に供給し、しかも第1番目又は
それ以降の重合器には残部のモノマーをビニル芳香族炭
化水素を主体とするモノマー及び/又は共役ジェンを主
体とするモノマーとして連続的に供聯合して重合し、ブ
ロック共重合体を連続的に製造する。In the continuous polymerization region of the present invention, one polymerization vessel or two or more polymerization vessels connected in series are used, the first polymerization vessel is continuously supplied with the prepolymer, and the first or In the subsequent polymerization vessel, the remaining monomers are continuously combined and polymerized as monomers mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons and/or monomers mainly composed of conjugated hydrogen, and the block copolymer is continuously produced. Manufacture.
又、本発明においては、必要に応じて連続重合領域の重
合器の少なくとも1基に、その重合器に付設された1個
所以上の供V給口より更にビニル芳香族炭化水素を主体
とするモノマー及びノ又は共役ジェンを主体とするモノ
マ−を連続的に供V給して重合させることもできる。連
続重合領域に供給されたビニル芳香族炭化水素を主体と
するモノマー及び共役ジェンを主体とするモノマーはそ
れぞれ実質的に別々の重合領域で重合させることが好ま
しいが、必要に応じて未反応モノマーを含有する重合体
混合物を次の重合器、或いは次の重合領域に供V給して
新たに供給されるモノマーと共重合させることもできる
。尚、連続重合領域に供給されたモノマーをそれぞれ実
質的に別々の重合領域で重合させるとは、それぞれのモ
ノマーがランダム共重合しない条件下、好ましくはそれ
ぞれのモノマーの少なくとも5の重量%以上、更に好ま
しくは7の重量%以上がランダム共重合しない条件下で
重合させることを意味する。かかる条件は、それぞれの
モノマ−を別々の重合器で重合するとか、同一の重合器
の場合でも重合器内に目皿等の隔壁を設けてそれぞれの
モノマーの均一混合を防止するとか、それぞれのモノマ
ーの均一混合が生じないように各モノマー供V給口の位
置を十分隔離するとか、逆混合が生じないように重合器
内容物の出口方向における線速度を十分速めるといった
方法により容易に設定することができる。本発明の連続
重合領域における重合形態の一例としては次の様な重合
形態があげられるが、本発明はこれらの重合形態に限定
されるものでないことは云うまでもない。In addition, in the present invention, if necessary, a monomer mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons may be further supplied to at least one of the polymerization vessels in the continuous polymerization region through one or more V supply ports attached to the polymerization vessel. Polymerization can also be carried out by continuously supplying a monomer mainly consisting of and or a conjugated diene. It is preferable that the monomer mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbon and the monomer mainly composed of conjugated hydrogen supplied to the continuous polymerization zone are polymerized in substantially separate polymerization zones, but if necessary, unreacted monomers can be removed. It is also possible to supply the contained polymer mixture to the next polymerization vessel or the next polymerization zone and copolymerize it with the newly supplied monomer. Note that the monomers supplied to the continuous polymerization zone are polymerized in substantially separate polymerization zones under conditions in which each monomer is not randomly copolymerized, preferably at least 5% by weight of each monomer, and further Preferably, it means that 7% by weight or more is polymerized under conditions where random copolymerization does not occur. Such conditions include polymerizing each monomer in separate polymerization vessels, or even in the case of the same polymerization vessel, installing a partition such as a perforated plate in the polymerization vessel to prevent uniform mixing of each monomer, or Easily set by methods such as sufficiently separating the positions of each monomer supply V inlet to prevent uniform mixing of monomers, or sufficiently increasing the linear velocity of the contents of the polymerization vessel in the exit direction to prevent back mixing. be able to. Examples of polymerization forms in the continuous polymerization region of the present invention include the following polymerization forms, but it goes without saying that the present invention is not limited to these polymerization forms.
重合形態‘1ー直列に連結した2個以上の重合器を用い
、第1番目の重合器には予備重合体のりビングポリマー
を連続的に供給すると同時に奇数番目の重合器に共役ジ
ェンを主体とするモノマー(又はビニル芳香族炭化水素
を主体とするモノマー)を連続的に供聯合して重合させ
、奇数番目の重合器で得られた重合体のりビングポリマ
ーを偶数番目の重合体に連続的に供給すると同時に該重
合器にビニル芳香族炭化水素と主体とするモノマ−(又
は共役ジェンを主体とするモノマー)を連続的に供給し
て重合させる。Polymerization form '1 - Using two or more polymerization vessels connected in series, the first polymerization vessel is continuously supplied with prepolymer and skiving polymer, and at the same time, the odd-numbered polymerization vessels are supplied mainly with conjugated gene. (or monomers mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons) are continuously combined and polymerized, and the polymer obtained in the odd-numbered polymerization vessel is continuously added to the even-numbered polymer. At the same time, a monomer mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbon (or a monomer mainly composed of conjugated diene) is continuously supplied to the polymerization vessel for polymerization.
重合形態■{1}の方法において、少なくとも1個の奇
数番目の重合器及び/又は少なくとも1個の偶数番目の
重合器の側面に付設された少なくとも1個の供給口より
更に共役ジェンを主体とするモノマー及び/又はビニル
芳香族炭化水素を主体とするモノマーを連続的に供V給
して重合させる。Polymerization mode ■ In the method of {1}, a polymer mainly containing a conjugated gene further from at least one supply port attached to the side of at least one odd-numbered polymerization vessel and/or at least one even-numbered polymerization vessel and/or monomers mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons are continuously supplied and polymerized.
重合形態‘3’
1個の重合器を用い、その重合器に予備軍合体のリビン
グポリマー、及び共役ジェンを主体とするモノマ−又は
ビニル芳香族炭化水素を主体とするモノマーを連続的に
供給して重合させる。Polymerization mode '3' One polymerization vessel is used, and the living polymer of the reserve polymer and the monomer mainly composed of conjugated diene or the monomer mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbon are continuously supplied to the polymerization vessel. to polymerize.
重合形態(4〕糊の方法において、重合器の側面に付設
された少なくとも1個の供給口より更に共役ジェンを主
体とするモノマ−及び/又はビニル芳香族炭化水素を主
体とするモノマ−を連続的に供給して重合させる。Polymerization form (4) In the glue method, a monomer mainly composed of conjugated gene and/or a monomer mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbon is continuously supplied through at least one supply port attached to the side of the polymerization vessel. Polymerize by feeding directly.
本発明においては、予備重合体のブロック構造、連続重
合領域における重合器数及び連続重合領域のモノマー供
給形態を粗合せることにより各種ブロック構造を有する
ブロック共重合体のIJビングポリマ−を連続的に製造
することができる。In the present invention, IJ Bing polymers of block copolymers having various block structures are continuously produced by roughly adjusting the block structure of the prepolymer, the number of polymerizers in the continuous polymerization zone, and the monomer supply form in the continuous polymerization zone. can do.
そのブロック構造を例示すれば次の様なものがあげられ
る。(A−BキnLi,A÷B‐A★nLi,B÷.A
−BキnLi,B−A山B←AナnLi(ここではAは
ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックであ
り、Bは共役ジェンを主体とする重合体ブロックを示す
。Examples of the block structure are as follows. (A-BkinLi, A÷B-A★nLi, B÷.A
-BkinLi, B-AmountB←AnanLi (here, A is a polymer block mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbon, and B is a polymer block mainly composed of conjugated hydrogen.
AブロックとBブロックとの境界は必ずしも明瞭に区別
される必要はない。nは1以上の整数である。)本明細
書において、ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体
ブロックAとは、ビニル芳香族炭化水素の含有量が5の
重量%を超える重合体ブロックであり、共役ジェンとビ
ニル芳香族炭化水素との共重合体部分とビニル芳香族炭
化水素重合体部分から構成される重合体ブロック、或い
はビニル芳香族炭化水素重合体部分のみから構成される
重合体ブロックである。The boundary between A block and B block does not necessarily need to be clearly distinguished. n is an integer of 1 or more. ) In this specification, the polymer block A mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons is a polymer block in which the content of vinyl aromatic hydrocarbons exceeds 5% by weight; A polymer block consisting of a copolymer portion with hydrogen and a vinyl aromatic hydrocarbon polymer portion, or a polymer block consisting only of a vinyl aromatic hydrocarbon polymer portion.
又共役ジェンを主体とする重合体ブロックBとは、共役
ジェンの含有量が50重合%以上の重合体ブロックであ
り、共役ジェンとピニル芳香族炭化水素との共重合体部
分とビニル芳香族炭化水素重合体部分から構成される重
合体ブロック、或いは共役ジェン重合体部分のみから構
成される重合体ブロックである。必要に応じて存在する
ブロックAとブロックB中の共重合体部分は、ビニル芳
香族炭化水素が均一に分布していても、又テーパー状に
分布していてもよい。本発明において、連続重合領域に
おいて連続的に重合されたブロック共重合体は、リビン
グポリマーの状態で、後で詳述する多官能性化合物と反
応させることにより下記の様なブロック構造を有するブ
ロック共重合体を製造することができる。リビングポリ
マーと多官能性化合物との反応は連続的に行っても、又
リビングポリマーをある一定量貯蔵した後、貯蔵ポリマ
ー量に対応した多官能性化合物を添加してバッチ的に反
応させてもよい。((A−Bうnョm十.X,〔A÷B
−Aョnヨm十.X〔B÷A−Bナヰ中X’〔B−Af
B−A」★サ市千でX(ここでA,B及びnは前述と同
じ。Moreover, the polymer block B mainly composed of conjugated gene is a polymer block in which the content of conjugated gene is 50% or more by polymerization, and the copolymer part of conjugated gene and pinyl aromatic hydrocarbon and vinyl aromatic hydrocarbon A polymer block composed of a hydrogen polymer portion or a polymer block composed only of a conjugated hydrogen polymer portion. In the optional copolymer portions of block A and block B, the vinyl aromatic hydrocarbon may be distributed uniformly or tapered. In the present invention, the block copolymer continuously polymerized in the continuous polymerization region is reacted in the state of a living polymer with a polyfunctional compound to be described in detail later to produce a block copolymer having the block structure as shown below. Polymers can be produced. The reaction between the living polymer and the polyfunctional compound can be carried out continuously, or after storing a certain amount of the living polymer, the polyfunctional compound corresponding to the amount of stored polymer can be added and the reaction can be carried out in batches. good. ((A-Bunyom10.X, [A÷B
-Aonyom10. X [B ÷ A-B nai X' [B-Af
B-A''★SaichisendeX (Here, A, B and n are the same as above.
×は多官能性化合物の残基、mは1以上の整数を示す。
)本発明において、連続重合領域の重合は溶媒を全く使
用しないで行うこともできるが、反応を均一に進行させ
、局部的な異常反応、例えばゲル状重合体の生成を防止
したり、或いは重合体溶液の粘度を低下させたりする目
的から不活性な炭化水素の1種又はそれ以上の混合物を
溶媒として使用することが好ましい。モノマーと溶媒と
の一般的な使用組成範囲は5:95〜90:1政守まし
くは10:90〜70:30更に好ましくは15:85
〜50:50である。溶媒の種類としては、予備重合体
の製造の場合と同様に脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素
、芳香族炭化水素或いはこれらの任意の混合物いずれで
も使用できる。ただ工業的製造の見地からすれば、最終
的に得られるブロック共重合体溶液から溶媒を蟹去して
ブロック共重合体を回収する際、蒸発潜熱が一般的に低
い脂肪族炭化水素を主体とする溶媒を使うのが、溶媒留
去のためのエネルギー消費量が少なくて好ましい。しか
しながら、脂肪族炭化水素を主体とする溶媒を使用する
場合に注意すべき点は、連続重合領域において重合中の
重合体のビニル芳香族炭化水素含有量が約75重量%以
下、好ましくは7の重量%以下になるように重合条件を
選定することである。ビニル芳香族炭化水素含有量が約
75重量%を超えると重合体が脂肪族炭化水素を主体と
する溶媒に不溶性となって重合系から析出して分離し、
重合器内に蓄積して長期の連続重合が不可能になり好ま
しくない。本発明の方法において、連続重合領域におけ
る各重合器の平均滞留時間は特に制限はないが、長期連
続重合運転の安定性、生産性、リビングポリマーの失活
によるブロック共重合体の物性低下の防止等を堪奏して
3分〜5時間、好ましくは5分〜3時間、更に好ましく
は10分〜2時間が好ましい。又、各重合器の重合温度
は各重合器の平均滞留時間と各重合器の出口におけるモ
ノマーの重合転化率との関係で設定されるが、更に生産
性、リビングポリマーの失活防止等を堪案して、一般に
は10qo〜180oo、好ましく30qo〜140q
o、更に好ましくは50午0〜120qoの範囲で運転
される。各重合器内の雰囲気は、窒素ガス等の不活性ガ
スをもって十分置換されることが望ましい。各重合器内
の圧力は、上記重合溢度範囲でモノマー及び溶媒を液相
に維持するに充分な圧力の範囲で行えばよく、特に限定
されるものではない。更に各重合器内はリビングポリマ
ーを不活性化させるような不純物、例えば、水、酸素、
炭酸ガス等が混入しないように留意する必要がある。本
発明の方法において、連続重合領域で用いられる重合器
としては、糟型重合器、塔型重合器、管型重合器等が使
用でき特に制限はないが、前述の重合形態【1}又は糊
においてビニル芳香族炭化水素を主体とするモノマーを
重合する重合器はL/○が約2以上、好ましくは4以上
、更に好ましくは8以上の重合器が使用するのが好まし
い。× indicates a residue of a polyfunctional compound, and m indicates an integer of 1 or more.
) In the present invention, the polymerization in the continuous polymerization region can be carried out without using any solvent, but it is possible to proceed the reaction uniformly and prevent local abnormal reactions, such as the formation of gel-like polymers, or to For the purpose of reducing the viscosity of the combined solution, it is preferred to use a mixture of one or more inert hydrocarbons as the solvent. The general composition range of monomer and solvent used is 5:95 to 90:1, preferably 10:90 to 70:30, and more preferably 15:85.
~50:50. As for the type of solvent, any of aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, or any mixture thereof can be used, as in the case of producing the prepolymer. However, from the standpoint of industrial production, when recovering the block copolymer by removing the solvent from the finally obtained block copolymer solution, aliphatic hydrocarbons, which generally have a low latent heat of vaporization, are mainly used. It is preferable to use a solvent such as this because the energy consumption for solvent distillation is small. However, when using a solvent mainly composed of aliphatic hydrocarbons, it should be noted that the vinyl aromatic hydrocarbon content of the polymer being polymerized in the continuous polymerization zone is not more than about 75% by weight, preferably 7% by weight. The problem is to select polymerization conditions so that the amount is less than or equal to % by weight. When the vinyl aromatic hydrocarbon content exceeds about 75% by weight, the polymer becomes insoluble in solvents mainly composed of aliphatic hydrocarbons and precipitates and separates from the polymerization system.
This is undesirable because it accumulates in the polymerization vessel, making long-term continuous polymerization impossible. In the method of the present invention, the average residence time of each polymerization vessel in the continuous polymerization region is not particularly limited, but the stability of long-term continuous polymerization operation, productivity, and prevention of deterioration of physical properties of the block copolymer due to deactivation of the living polymer are etc., for 3 minutes to 5 hours, preferably 5 minutes to 3 hours, more preferably 10 minutes to 2 hours. In addition, the polymerization temperature of each polymerization vessel is set based on the relationship between the average residence time of each polymerization vessel and the polymerization conversion rate of the monomer at the outlet of each polymerization vessel, but it is also determined to ensure productivity, prevention of living polymer deactivation, etc. Generally, 10qo to 180oo, preferably 30qo to 140q
o, more preferably in the range of 50 pm to 120 qo. It is desirable that the atmosphere in each polymerization vessel be sufficiently replaced with an inert gas such as nitrogen gas. The pressure in each polymerization vessel is not particularly limited, as long as it is within a pressure range sufficient to maintain the monomer and solvent in a liquid phase within the above polymerization overflow range. Furthermore, each polymerization vessel contains impurities that may inactivate the living polymer, such as water, oxygen,
Care must be taken to avoid contamination with carbon dioxide gas, etc. In the method of the present invention, the polymerization vessel used in the continuous polymerization region may be a cell type polymerization vessel, a tower type polymerization vessel, a tube type polymerization vessel, etc., and is not particularly limited. It is preferable to use a polymerization vessel for polymerizing monomers mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbons in which L/○ is about 2 or more, preferably 4 or more, and more preferably 8 or more.
ここにおいてLは重合器の上部のタンゼンシヤルライン
と下部のタンゼンシャルラィンの間の長さを意味し、D
は重合器の内径を意味する。又、前述の重合形態‘2’
又は‘41の方法においては、L/Dが約4以上、好ま
しくは6以上、更に好ましくは10以上の重合器を使用
するのが好ましい。この様に、L/○が比較的大きい重
合器が推奨されるのは、各重合器で形成される重合体ブ
ロックの分子量分布を比較均一にする場合、又は各重合
器に複数個の供V給口より供給されるモノマーを実質的
にそれぞれ別々の重合領域で重合する場合に重合操作性
をより容易にするためである。LノDの上限は特に制限
はなく、ループ型重合器の様にL/○が極めて大きいも
のでも使用できるが、重合操作性及び重合器内の清掃作
業性より工業的には50以下が好ましい。重合器の蝿拝
装置についても特に制限はなく、雛梓装置のない重合器
を用いてもよい。しかし一般は、重合反応の均一性、反
応熱の除去、局部的な異常反応の防止を考慮して澄枠菱
魔の付設した重合器を使用するのが好ましい。縄洋装層
はタービン型、スクリュー型、アンカー型、スタティッ
ク型等いかなる型のものでも使用できる。更に重合器内
には、必要に応じて目皿、邪魔板等を設けてもよい。本
発明の方法において、連続重合領域にて得られたブロッ
ク共重合体をリビングポリマーの状態で多官能性化合物
と反応させる反応器としては「反応が実質的に均一に行
なわれるものであれば特に制限はなく、例えば、前述の
重合器と同様の形状をした槽型反応器、塔型反応器のほ
か、トラフ型、ホッパ−型、パン型等の固定容器型混合
器やポリマー溶液移送配管の一部に濃拝装置を付設した
ィンラィンミキサー等が使用できる。Here, L means the length between the upper tangential line and the lower tangential line of the polymerization vessel, and D
means the inner diameter of the polymerization vessel. In addition, the above-mentioned polymerization form '2'
Alternatively, in the method of '41, it is preferable to use a polymerizer having an L/D of about 4 or more, preferably 6 or more, and more preferably 10 or more. In this way, a polymerization vessel with a relatively large L/○ is recommended when the molecular weight distribution of the polymer blocks formed in each polymerization vessel is made relatively uniform, or when each polymerization vessel has multiple supply Vs. This is to facilitate polymerization operability when the monomers supplied from the feed ports are polymerized in substantially separate polymerization regions. The upper limit of L no D is not particularly limited, and even those with extremely large L/○ such as loop type polymerization vessels can be used, but from an industrial perspective, 50 or less is preferable from the viewpoint of polymerization operability and cleaning workability inside the polymerization vessel. . There are no particular limitations on the device used in the polymerization vessel, and a polymerization vessel without a hatching device may be used. However, in general, it is preferable to use a polymerization vessel equipped with a clear frame diamond in consideration of uniformity of the polymerization reaction, removal of reaction heat, and prevention of local abnormal reactions. Any type of rope layer can be used, such as turbine type, screw type, anchor type, static type, etc. Furthermore, a perforated plate, a baffle plate, etc. may be provided in the polymerization vessel as necessary. In the method of the present invention, the reactor for reacting the block copolymer obtained in the continuous polymerization zone with a polyfunctional compound in the state of a living polymer is particularly suitable if the reaction is carried out substantially uniformly. There are no restrictions, and examples include tank-type reactors and tower-type reactors with the same shape as the polymerization vessel described above, fixed container mixers such as trough-type, hopper-type, and pan-type, and polymer solution transfer piping. An in-line mixer, etc. that is partially equipped with a thickening device can be used.
次に本発明の実施形態を第1図,第2図及び第3図のフ
ローに基づいて説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described based on the flows shown in FIGS. 1, 2, and 3.
尚、これらの図においてバルブ、ポンプ、圧力計、水蒸
気又は水の如き熱交換媒体により調節される重合温度調
節のためのジャケット、供聯合モノマー温度調節のため
の熱交換器等は省略した。第1図において、貯蔵槽Tに
は予め重合された予備重合体(リビングポリマー)が貯
えられており、連続重合中、必要ならば別の重合設備に
より製造されたりビングポリマーを逐次的又は連続的に
貯蔵槽Tに供給することも可能である。In these figures, valves, pumps, pressure gauges, jackets for controlling the polymerization temperature controlled by a heat exchange medium such as steam or water, heat exchangers for controlling the temperature of the combined monomers, etc. are omitted. In Fig. 1, a prepolymer (living polymer) that has been polymerized in advance is stored in a storage tank T, and during continuous polymerization, if necessary, it can be produced by another polymerization equipment or the living polymer can be added sequentially or continuously. It is also possible to supply the storage tank T at the same time.
貯蔵槽Tに貯えられた予備重合体(リビングポリマー)
は配管1により重合器R−1に連続的に供給される。又
、重合器R−1には配管2により共役ジェンB及び/又
はビニル芳香族炭化水素Aモノマー並びに、必要に応じ
て、溶媒Sが連続的に供給される。重合器R−1で重合
された重合体(リビングポリマー)は連続的に取出され
、その多官性化合物Fとの反応器Cへ供給される。その
後、安定剤等の添加工程、溶媒回収工程等へ供給されて
ブロック共重合体が回収される。又、第2図においては
連続重合領域における重合器として重合器R−1及びR
−2に直列に連続した場合を例示した。Prepolymer (living polymer) stored in storage tank T
is continuously supplied to the polymerizer R-1 through the pipe 1. Further, the conjugated gene B and/or the vinyl aromatic hydrocarbon A monomer and, if necessary, the solvent S are continuously supplied to the polymerization vessel R-1 through a pipe 2. The polymer (living polymer) polymerized in the polymerization vessel R-1 is continuously taken out and supplied to the reactor C where it is mixed with the polyfunctional compound F. Thereafter, the block copolymer is recovered by being supplied to a step of adding stabilizers and the like, a step of recovering a solvent, and the like. In addition, in FIG. 2, polymerizers R-1 and R are used as polymerizers in the continuous polymerization region.
-2 is shown as an example.
重合器R−1で重合された重合体(リビングポリマー)
は配管3より重合器R−2に連続的に供給され、更に重
合器R−2には配管4によりモノマーB及び/又はA並
びに、必要に応じて、溶媒Sが連続的に供給される。重
合器R−2で重合された重合体(リビングポリマー)は
、第1図と同様に多官能性化合物Fとの反応工程へ供給
される。一方、第3図においては、連続重合領域におけ
る重合器の側面に付設された供給口よりモノマーB及び
/又はA並びに、必要に応じて、溶媒Sが配管7,10
を通して連続的に供給される。Polymer polymerized in polymerization vessel R-1 (living polymer)
is continuously supplied to the polymerization vessel R-2 through a pipe 3, and monomers B and/or A and, if necessary, a solvent S are continuously supplied to the polymerization vessel R-2 through a pipe 4. The polymer (living polymer) polymerized in the polymerization vessel R-2 is supplied to the reaction step with the polyfunctional compound F in the same manner as in FIG. On the other hand, in FIG. 3, monomer B and/or A and, if necessary, solvent S are supplied to pipes 7 and 10 from the supply port attached to the side of the polymerization vessel in the continuous polymerization region.
continuously supplied through.
重合器R−3及びR−4に配管6,9を通して供給され
たモノマ−は各重合器の底部と側面の供給口との間の領
域において実質的な反応が進行し、又配管7,10を通
して供給されたモノマーは側面の供給口と重合器頭頂部
との間の領域において実質的な反応を進行する様にコン
トロールされる。尚、第1図,第2図及び第3図は本発
明の実施形態をより具体的に説明するものであり、本発
明の範囲をこれらに限定するものでないことはいうまで
もない。本発明の方法において、連続重合領域に供給す
る予備重合体を形成するモノマ−量と、連続重合領域に
供給するモノマーの総供給量との比は、90/10以下
、好ましくは80/20以下、更に好ましくは60/4
0以下である。The monomers supplied to the polymerization vessels R-3 and R-4 through the pipes 6 and 9 undergo a substantial reaction in the region between the bottom and side supply ports of each polymerization vessel, and The monomer fed through the reactor is controlled so that a substantial reaction proceeds in the region between the side feed port and the top of the polymerizer. It should be noted that FIGS. 1, 2, and 3 explain embodiments of the present invention more specifically, and it goes without saying that the scope of the present invention is not limited thereto. In the method of the present invention, the ratio of the amount of monomers forming the prepolymer supplied to the continuous polymerization zone to the total amount of monomers supplied to the continuous polymerization zone is 90/10 or less, preferably 80/20 or less. , more preferably 60/4
It is less than or equal to 0.
連続重合領域に供給する予備重合体の供給量とモノマー
の総供給量との比が90/10を超えると連続重合領域
で重合する割合が少なくなるため、連続重合による生産
性の向上効果が小さくなり好ましい。又、連続重合領域
に供給する予備重合体の供聯合量とモノマーの総供V給
量との比の下限値については特に制限はないが、5/9
5以上、好ましくは10/90以上、更に好ましくは1
5/85以上の範囲で実施するのが、本発明の連続重合
領域における重合操作のコントロール性及び最終的に得
られるブロック共重合体の物性の安定性の点で好ましい
。本発明の方法において、連続重合により最終的に得ら
れるブロック共重合体中のビニル芳香族炭化水素含有量
は、予備重合体中のビニル芳香族炭化水素含有量及びそ
の連続重合領域への供給量、連続重合領域において供給
されるモノマ−中のビニル芳香族炭化水素含有量及びそ
の供給量によって調整することができ、一般的には5〜
95重量%、10〜9の重量%、更に好ましくは15〜
85重量%である。If the ratio of the amount of prepolymer supplied to the continuous polymerization zone to the total amount of monomers supplied exceeds 90/10, the proportion of polymerization in the continuous polymerization zone will decrease, so the productivity improvement effect of continuous polymerization will be small. It's very desirable. In addition, there is no particular restriction on the lower limit of the ratio of the combined amount of prepolymer supplied to the continuous polymerization region to the total V supply amount of monomers, but 5/9
5 or more, preferably 10/90 or more, more preferably 1
It is preferable to carry out the polymerization in the range of 5/85 or more from the viewpoint of controllability of the polymerization operation in the continuous polymerization region of the present invention and stability of physical properties of the finally obtained block copolymer. In the method of the present invention, the vinyl aromatic hydrocarbon content in the block copolymer finally obtained by continuous polymerization is determined by the vinyl aromatic hydrocarbon content in the prepolymer and the amount supplied to the continuous polymerization region. can be adjusted by the vinyl aromatic hydrocarbon content in the monomer fed in the continuous polymerization zone and its feed amount, and is generally 5 to 50%.
95% by weight, 10-9% by weight, more preferably 15-9% by weight
It is 85% by weight.
ブロック共重合体中のビニル芳香族炭化水素含有量が5
重量%以上、6の重量%未満好ましくは55重量%以下
の場合には未加硫状態で引張強度と弾性に優れた熱可塑
性弾性体が得られ、60〜95重量%好ましくは65〜
85重量%の場合には透明性と耐衝撃性に優れた熱可塑
性樹脂が得られる。又、最終的に得られるブロック共重
合体のMnは10,000〜1,000,00止好まし
くは30,000〜500,000である。この範囲よ
り小さいと、最終的に得られるブロック共重合体の機械
的強度、例えば引張強度、耐衝撃性等が低下し、またこ
の範囲より大きくすることは連続重合時におけるリビン
グポリマーの失活の影響を防止することが実質的に困難
となり好ましくない。尚、本発明において連続重合領域
に形成される各重合体ブロックの分子量は、その重合体
ブロック形成領域に供聯合されるリビングポリマーの活
性末端量とモノマー量及び重合器内の混合性を調整する
ことによりできる。次に、本発明の方法で使用するモノ
マー、溶媒等について説明する。The vinyl aromatic hydrocarbon content in the block copolymer is 5
When the content is 60% to 95% by weight and preferably 55% by weight or less, a thermoplastic elastomer with excellent tensile strength and elasticity is obtained in an unvulcanized state, and 60% to 95% by weight, preferably 65% to
When the amount is 85% by weight, a thermoplastic resin with excellent transparency and impact resistance can be obtained. Further, the Mn of the finally obtained block copolymer is 10,000 to 1,000,00, preferably 30,000 to 500,000. If it is smaller than this range, the mechanical strength, such as tensile strength, impact resistance, etc. of the finally obtained block copolymer will decrease, and if it is larger than this range, the living polymer will be deactivated during continuous polymerization. This is not preferable because it becomes substantially difficult to prevent the influence. In addition, in the present invention, the molecular weight of each polymer block formed in the continuous polymerization region is adjusted by adjusting the amount of active ends and monomers of the living polymer integrated into the polymer block forming region and the mixability in the polymerization vessel. It can be done by doing this. Next, the monomers, solvents, etc. used in the method of the present invention will be explained.
本発明において共役ジェンを主体とするモノマーとは、
共役ジェンを5の重量%以上含有する共役ジェンとビニ
ル芳香族炭化水素との混合物、又は、共役ジヱン単独の
モノマーであり、ピニル芳香族炭化水素を主体とするモ
ノマーとは、ビニル芳香族炭化水素を5の重量%を超え
て含有する共役ジェンとビニル芳香族炭化水素との混合
物、又はビニル芳香族炭化水素単独のモノマーである。In the present invention, the monomer mainly composed of conjugated genes is
A mixture of a conjugated diene and a vinyl aromatic hydrocarbon containing 5% by weight or more of conjugated diene, or a monomer containing only a conjugated diene, and a monomer mainly composed of a pinyl aromatic hydrocarbon is a vinyl aromatic hydrocarbon. or a monomer of vinyl aromatic hydrocarbon alone, containing more than 5% by weight of conjugated diene and vinyl aromatic hydrocarbon.
尚、ここで共役ジェンとビニル芳香族炭化水素との混合
物は必ずしも両者のモノマーを事前に混合しておく必要
はなく、共役ジオレフィンとビニル芳香族炭化水素が共
重合する条件下であれば別々の供賭浩口から供給しても
よい。本発明において使用する共役ジェンとしては、1
対の共役二重結合を有するジオレフィンであり、例えば
1,3−ブタジェン、2ーメチル、一1,3ーブタジエ
ン(イソプレン)、2,3−ジメチル、一1,3ーブタ
ジエン、1,3ーベンタジェン、1,3ーヘキサジェン
等があげられるが、特に一般的なものとしては、1,3
−ブタジェン、ィソプレンがあげられる。Note that the mixture of the conjugated diolefin and the vinyl aromatic hydrocarbon does not necessarily require that the two monomers be mixed in advance; they can be mixed separately as long as the conjugated diolefin and the vinyl aromatic hydrocarbon are copolymerized. It may also be supplied from the Kakehiroguchi. The conjugated gene used in the present invention is 1
Diolefins having a pair of conjugated double bonds, such as 1,3-butadiene, 2-methyl, -1,3-butadiene (isoprene), 2,3-dimethyl, -1,3-butadiene, 1,3-bentadiene, , 3-hexadiene, etc., but particularly common ones include 1,3-hexadiene, etc.
- Examples include butadiene and isoprene.
これらは1種のみならず2種以上の混合物として用いて
もよい。本発明において使用するビニル芳香族炭化水素
としては、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン
、p−ten−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、Q
ーメチルスチレン、ビニルナフタレン・ビニルアントラ
セン等で、特に一般的なものとしては、スチレン、Q−
メチルスチレンがあげられる。これら1種のみならず2
種以上の混合物として用いてもよい。本発明の方法にお
いて溶媒を使用する場合、溶媒としてはブタン、ベンタ
ン「ヘキサン、ィソベンタン、ヘプタン、オクタン、ィ
ソオクタン等の脂肪族炭化水素、シクロベンタン、メチ
ルシクロベンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキ
サン、エチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、或い
はベンゼン、トルェン、エチルベンゼン、キシレン等の
芳香族炭化水素などが使用できる。These may be used not only as a single type but also as a mixture of two or more types. The vinyl aromatic hydrocarbons used in the present invention include styrene, methylstyrene, ethylstyrene, p-ten-butylstyrene, dimethylstyrene, Q
- Methylstyrene, vinylnaphthalene/vinylanthracene, etc. Particularly common are styrene, Q-
Examples include methylstyrene. Not only one of these, but also two
It may be used as a mixture of more than one species. When a solvent is used in the method of the present invention, solvents include butane, benzane, aliphatic hydrocarbons such as hexane, isobentane, heptane, octane, isooctane, cyclobentane, methylcyclobentane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, etc. Alicyclic hydrocarbons or aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, etc. can be used.
これらは目的に応じて混合して用いることも出釆る。尚
、本発明の方法において脂肪族炭化水素を主体とする溶
媒を使用する場合、これは脂肪族炭化水素を50重量%
以上含有する溶媒を意味する。これらの溶媒中には少量
の極性化合物を添加して重合速度を速めたり、共役ジェ
ンとビニル芳香族炭化水素の共重合反応性比を変えて最
終的に得られるブロック共重合体を所望の構造の重合体
にすることもできる。これらの極性化合物の例としては
、エーテル類、アミン類、チオェーテル類、ホスフイン
及びホスホルアミドなどがあげられる。適当なエーテル
類の例はジメチルェーテル、ジェチルェーテル、ジフェ
ニルェーテル及びテトラヒドロフラン、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチ
ルエーテルである。ァミン類としては第三級アミン、例
えばトリメチルアミンtトリエチルアミン、テトラメチ
ルエチレンジアミンの外、環状第三級アミンなども使用
できる。ホスフィン及びホスホルアミドとしてはトリフ
ェニルホスフイン及びへキサメチルホスホルアミドがあ
る。これら極性化合物の添加量は、使用する極性化合物
の種類、リビングポリマーの活性点量、重合温度により
大きく変るが、本発明の方法における連続重合領域にお
いてMnが少なくとも5000であるビニル芳香族炭化
水素重合体ブロックが少なくとも1個形成される様な添
加量に止めておくことが必要である。本発明の方法で使
用する多官能性化合物は、リビングポリマーの活性点と
反応する部位を分子中に少なくとも2個有する化合物で
あり、例えばハロゲン基、ェポキシ基、ェステル基、酸
無水物基、ケトン基、アルデヒド基、ィソシアネート基
、ィミノ基、ビニル菱およびビニリデン基のうちから選
ばれる任意の官能基を少なくとも2個含有する化合物で
ある。These may be used in combination depending on the purpose. In addition, when using a solvent mainly composed of aliphatic hydrocarbons in the method of the present invention, it is necessary to use a solvent containing 50% by weight of aliphatic hydrocarbons.
It means a solvent containing the above. A small amount of a polar compound may be added to these solvents to speed up the polymerization rate, or the copolymerization reactivity ratio of the conjugated diene and vinyl aromatic hydrocarbon may be changed to give the final block copolymer the desired structure. It can also be made into a polymer. Examples of these polar compounds include ethers, amines, thioethers, phosphine and phosphoramide. Examples of suitable ethers are dimethyl ether, diethyl ether, diphenyl ether and tetrahydrofuran, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether. Examples of the amines that can be used include tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, and tetramethylethylenediamine, as well as cyclic tertiary amines. Phosphines and phosphoramides include triphenylphosphine and hexamethylphosphoramide. The amount of these polar compounds added varies greatly depending on the type of polar compound used, the amount of active sites in the living polymer, and the polymerization temperature, but in the continuous polymerization region of the method of the present invention, vinyl aromatic hydrocarbon polymers with Mn of at least 5000 are used. It is necessary to limit the amount added so that at least one coalesced block is formed. The polyfunctional compound used in the method of the present invention is a compound having at least two sites in the molecule that react with the active sites of the living polymer, such as halogen groups, epoxy groups, ester groups, acid anhydride groups, ketone groups, etc. It is a compound containing at least two arbitrary functional groups selected from a group consisting of a group consisting of an aldehyde group, an isocyanate group, an imino group, a vinyl group, and a vinylidene group.
そのような化合物としては、例えば「ポリハライド、ポ
リェポキシド、ポリエステル、ポリアンハイドライド、
ポリケトン、ポリアルデヒド、ポリイソシアネート、ボ
リイミン(ポリアジリジニル化合物)、ポリビニル化合
物等が含まれる。これらの化合物は、ェポキシ基とアル
デヒド基との組合せのごとき2種あるいはその以上の型
の官能性基を含有するものであってもよい。多官能性化
合物の具体例としては、ジクロロメタン、ジブロモメタ
ソ、ジブロモプタン、ジクロロシラン、クロロホルム、
トリクロロシラン、四塩化炭素、四臭化炭素、四塩化シ
ラン、四臭化シラン、四塩化スズ、四臭化スズ、ェボキ
シ化ポリブタジェンのようなェポキシ化炭化水素重合体
、ェポキシ化大豆油及びェポキシ化亜麻仁油のようなエ
ポキシ化植物油、ジヱチルコハク酸ェステル及びグリセ
リンステアリン酸ェステルなどのカルボン酸ェステル、
無水マレィン酸及びスチレン・無水マレィン酸共重合物
のような酸無水物、ジビニルベンゼン、テトラビニルシ
ランなどがあげられる。Such compounds include, for example, polyhalides, polyepoxides, polyesters, polyanhydrides,
Included are polyketones, polyaldehydes, polyisocyanates, polyimines (polyaziridinyl compounds), polyvinyl compounds, and the like. These compounds may contain two or more types of functional groups, such as a combination of epoxy and aldehyde groups. Specific examples of polyfunctional compounds include dichloromethane, dibromomethane, dibromoptan, dichlorosilane, chloroform,
Epoxidized hydrocarbon polymers such as trichlorosilane, carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, silane tetrachloride, silane tetrabromide, tin tetrachloride, tin tetrabromide, epoxidized polybutadiene, epoxidized soybean oil and epoxidized Epoxidized vegetable oils such as linseed oil, carboxylic acid esters such as diethyl succinate and glycerin stearate,
Examples include acid anhydrides such as maleic anhydride and styrene/maleic anhydride copolymers, divinylbenzene, and tetravinylsilane.
又、本発明の方法においては「1,2ープタジエン、ビ
ニルアセチレン、シクロベンタジエン、第1級及び第2
級アミン、塩化ブチル、臭化プチル、有機スルホン酸塩
などのゲル化防止剤を使用することもできる。In addition, in the method of the present invention, "1,2-ptadiene, vinyl acetylene, cyclobentadiene, primary and secondary
Antigelation agents such as grade amines, butyl chloride, butyl bromide, organic sulfonates, and the like can also be used.
これらは一般にモノマー及び溶媒の全体量に対して1%
以下、好ましくは0.5%以下の量で使用される。本発
明の方法において連続重合領域で連続的に製造されたブ
ロック共重合体は、必要に応じて水、アルコール類、有
機酸及び無機酸類等の重合停止剤をリビングポリマーの
活性点を失活せしめるのに充分な量を添加することによ
り不活性される。These are generally 1% based on the total amount of monomer and solvent.
Hereinafter, it is preferably used in an amount of 0.5% or less. In the method of the present invention, the block copolymer continuously produced in the continuous polymerization region is treated with a polymerization terminator such as water, alcohols, organic acids, and inorganic acids to deactivate the active sites of the living polymer, as necessary. Inactivation is achieved by adding sufficient amounts to
この際、水、アルコール類の代わりに二酸化炭素、アル
キレンオキサィド、アルキレンスルフィド等を反応させ
るなど重合停止剤を適当に選ぶことにより、末端に−O
H,一SH,一COO日,一COC1,一S03日,一
C…N等の種々の官能基を末端に有するブロック共重合
体を得ることができる。ブロック共重合体には必要に応
じて耐熱性、耐膜性等を向上させる目的で各種の安定剤
を加えることも可能である。本発明の方法により得られ
たブロック共重合体溶液よりブロック共重合体を回収す
る方法には、例えばメタノール等の沈澱剤を用いて沈澱
させてブロック共重合体を回収する方法、溶液を加熱し
て溶媒を蒸発させて共重合体を回収する方法、更にブロ
ック共重合体溶液を水に分散させ、水蒸気を吹き込んで
溶媒を加熱蟹去して共重合体を回収する方法など従来公
知の任意の方法が採用できる。At this time, by appropriately selecting a polymerization terminator such as reacting carbon dioxide, alkylene oxide, alkylene sulfide, etc. instead of water or alcohol, -O
Block copolymers having various functional groups such as H, -SH, -COO, -COC1, -S03, -C...N at their terminals can be obtained. If necessary, various stabilizers can be added to the block copolymer for the purpose of improving heat resistance, film resistance, etc. Methods of recovering the block copolymer from the block copolymer solution obtained by the method of the present invention include, for example, a method of recovering the block copolymer by precipitation using a precipitating agent such as methanol, and a method of recovering the block copolymer by precipitation using a precipitating agent such as methanol. Any conventionally known method can be used, such as a method in which the copolymer is recovered by evaporating the solvent, or a method in which the block copolymer solution is dispersed in water, and the copolymer is recovered by blowing water vapor to remove the solvent by heating. method can be adopted.
本発明の方法により得られるブロック共重合体は水素添
加、ハロゲン化、ハロゲン化水素化を行い、或いは化学
反応によってカルポキシル基、ェステル基、ニトリル基
、スルホン酸基等の導入を行うなど種々の改質をはかっ
てもよい。The block copolymer obtained by the method of the present invention can be subjected to various modifications such as hydrogenation, halogenation, hydrohalogenation, or introduction of carpoxyl groups, ester groups, nitrile groups, sulfonic acid groups, etc. through chemical reactions. You can measure the quality.
更に、ブロック共重合体は必要に応じ種々の添加剤、例
えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸
化チタン、クレー、タルク、ガラスビーズ、ガラス繊維
などの無機充填剤、カーボンブラックなどの有機補強剤
、カーボン繊維、合成繊維などの有機繊維、クマロンィ
ンデン樹紙、テルベン樹脂などの粘着剤、有機パーオキ
サィド、無機パーオキサィド、ィオウなどの架橋剤、パ
ラフィン系、ナフテン系及びアロマ系のオイル、各種の
顔料、染料、雛燃剤、帯電防止剤、滑剤「可塑剤、その
他の増量剤或いはこれらの混合物などを適当量混合して
使用することも可能である。本発明の方法により得られ
たブロック共重合体の用途は、その熱可塑弾性体として
の特性又は熱可塑性樹脂としての特性を生かして極めて
広範囲にわたるが、その例を示すならば、ゴム糸、ホ−
ス、窓枠、シート、フィルムなどの押出成形品、押出シ
ートを真空、圧空等によって熟成形した成形品、履物、
容器などの射出成形品、ガン具類、家庭用品などのブロ
ー成形品、パッキング、シート、プレートなどの圧搾成
形品、あるいは溶液として接着剤に、水に分散せしめて
ラテックスに・またフィルムとして各種包装等にも使用
される。更にブロック共重合体は天然ゴム又は各種合成
ゴムと任意の比率で混合し、或いはポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、ア
クリロニトリルーブタジエンースチレン共重合体等の各
種熱可塑性樹脂類の1種又は2種以上の混合物と混合し
てその改質をはかるにも有用な素材として利用できる。
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが
、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでない
ことはいうまでもない。Furthermore, the block copolymer may contain various additives as necessary, such as inorganic fillers such as calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc oxide, titanium oxide, clay, talc, glass beads, and glass fibers, and organic reinforcing agents such as carbon black. , organic fibers such as carbon fibers and synthetic fibers, adhesives such as coumaronindene tree paper and terbene resin, crosslinking agents such as organic peroxides, inorganic peroxides, and sulfur, paraffinic, naphthenic and aromatic oils, various pigments, and dyes. It is also possible to use appropriate amounts of a retardant, an antistatic agent, a lubricant, a plasticizer, other fillers, or a mixture thereof. Applications of the block copolymer obtained by the method of the present invention Taking advantage of its properties as a thermoplastic elastomer or thermoplastic resin, it has a wide range of uses. Examples include rubber thread, hoop, etc.
Extruded products such as windows, windows, sheets, films, molded products made from extruded sheets aged in vacuum, compressed air, etc., footwear,
Injection molded products such as containers, blow molded products such as gun accessories and household goods, compression molded products such as packing, sheets, plates, etc., or various types of packaging such as adhesives as solutions, latex dispersed in water, and films. It is also used for Furthermore, the block copolymer may be mixed with natural rubber or various synthetic rubbers in any ratio, or one of various thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, high-impact polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, etc. Alternatively, it can be used as a useful material to modify the mixture by mixing it with a mixture of two or more types.
EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to these Examples.
実施例1〜3及び鮫例1,2
nーブチルリチウムを触媒としてシクロヘキサン溶液中
で得たポリスチレンのリビングポリマーを用いて、第1
図に示したような連続重合装魔により連続重合を行った
。Examples 1 to 3 and Shark Examples 1 and 2 Using a living polymer of polystyrene obtained in a cyclohexane solution using n-butyllithium as a catalyst, the first
Continuous polymerization was carried out using the continuous polymerization method shown in the figure.
まず、ポリスチレンのリビングポリマーを製造するため
、窒素ガスで内部置換したステンレス製の凝梓機付き重
合器に、予め精製乾燥したスチレンを2の重量%の濃度
で含有するシクロヘキサン溶液を仕込み、次いで触媒と
してnーブチルリチウムを添加して50午0で2時間重
合した。First, in order to produce a living polymer of polystyrene, a cyclohexane solution containing previously purified and dried styrene at a concentration of 2% by weight was charged into a stainless steel polymerization vessel equipped with a condenser and internally purged with nitrogen gas. Then, n-butyllithium was added and polymerization was carried out at 50:00 for 2 hours.
触媒の添加量は、得られるポリスチレンのMnが第1表
に示した値になるように調節した。この方法で得られた
ポリスチレンのMw/Mnは約1.15であった。また
、分子量分布が広いポリスチレンを得る場合にはスチレ
ンのシクロヘキサン溶液の一部及び触媒の一部をそれぞ
れ数回に分割して逐次的に添加し、重合させた。かかる
方法によりMw/Mnがそれぞれ第1表に示したような
ポリスチレンのリビングポリマーを製造した。ここで使
用した重合器は、次に連続重合工程においてはそのまま
貯蔵槽Tとして使用した。連続重合工程においては、L
/Dが約12のステンレス製鷹梓機付きの重合器R−1
として使用した。The amount of catalyst added was adjusted so that the Mn of the resulting polystyrene would be the value shown in Table 1. Mw/Mn of the polystyrene obtained by this method was about 1.15. Further, in order to obtain polystyrene with a wide molecular weight distribution, a portion of the cyclohexane solution of styrene and a portion of the catalyst were each divided into several portions and added sequentially to polymerize. By this method, polystyrene living polymers having Mw/Mn as shown in Table 1 were produced. The polymerization vessel used here was used as a storage tank T in the next continuous polymerization process. In the continuous polymerization process, L
/D is about 12, polymerization reactor R-1 with a stainless steel hawker
used as.
予め窒素ガスで内部置換した後、所定温度まで昇溢され
た重合器R−1には前記のポリスチレンのリビングポリ
マー及びブタジェンを各々重量比で30:70の割合で
連続的に供V給した。ブタジェンは20重量%シクロヘ
キサン溶液として供給した。重合器R−1における平均
滞留時間は約45分、重合温度は平均約90qoに設定
して連続重合した。かかる条件下での重合器出口におけ
るブタジェンの重合転化率は約蝋%以上であった。重合
器R−1より連続的に送り出されたブロック共重合体は
リビングポリマーのまま次の反応器Cに供給して、リビ
ングポリマーの活性点に対して当量のジメチルジクロル
シランを反応させた。The living polymer of polystyrene and butadiene were each continuously supplied at a weight ratio of 30:70 to the polymerization vessel R-1, which had been internally purged with nitrogen gas and then overflowed to a predetermined temperature. Butadiene was supplied as a 20% by weight cyclohexane solution. Continuous polymerization was carried out by setting the average residence time in the polymerization vessel R-1 to about 45 minutes and the polymerization temperature to about 90 qo on average. Under these conditions, the polymerization conversion rate of butadiene at the exit of the polymerization vessel was about 1% or more. The block copolymer continuously sent out from the polymerization vessel R-1 was supplied as a living polymer to the next reactor C, and an equivalent amount of dimethyldichlorosilane was reacted with the active sites of the living polymer.
その後、反応器Cより連続的に取り出したブロック共重
合体溶液にジ−teれーブチル−p−クレゾール及びト
リスノニルフェニルフオスフアイトを安定剤としてブロ
ック共重合体100重量部当りそれぞれ0.5重量部添
加した後、溶媒を加熱除去してブロック共重合体を得た
。得られたブロック共重合体のスチレン含有量は約29
〜31重量%、ブロックスチレン含有量は約28〜31
重量%、メルトフローィンデックス(ASTM D−1
238‐5汀、条件G)は約4〜8であった。得られた
ブロック共重合体の物性を第1表に示すが、予備重合体
としてMn又はMw/Mnのいずれかが本発明の範囲を
逸脱したポリスチレンのリビングポリマーを用いて連続
重合したものは引張強度が極めて低下することが第1表
の結果から明瞭である。Thereafter, di-te-butyl-p-cresol and trisnonylphenyl phosphite were added as stabilizers to the block copolymer solution continuously taken out from reactor C, and 0.5 parts by weight each per 100 parts by weight of the block copolymer. After the addition, the solvent was removed by heating to obtain a block copolymer. The styrene content of the obtained block copolymer was approximately 29
~31% by weight, block styrene content approximately 28-31
Weight %, melt flow index (ASTM D-1
238-5, condition G) was approximately 4-8. The physical properties of the obtained block copolymers are shown in Table 1, but those that were continuously polymerized using polystyrene living polymers with either Mn or Mw/Mn outside the scope of the present invention as prepolymers had tensile strength. It is clear from the results in Table 1 that the strength is extremely reduced.
尚、本発明の方法による連続重合では、重合したブロッ
ク共重合体溶液が反応器Cの出口から出始め、ブロック
共重合体溶液が重合器R−2出口から出始めた比較的初
期の時点でほぼ所望の物性値を示すブロック共重合体が
製造されており、約45分後には定常状態に達成してそ
の後は第1表に示した如き物性を有するブロック共重合
体が安定に連続的に得られた。In the continuous polymerization according to the method of the present invention, the polymerized block copolymer solution starts to come out from the outlet of reactor C, and at a relatively early point when the block copolymer solution starts to come out from the exit of polymerization vessel R-2. A block copolymer exhibiting almost desired physical properties was produced, and a steady state was reached after about 45 minutes, after which the block copolymer having the physical properties shown in Table 1 was produced stably and continuously. Obtained.
又、本発明の方法による連続重合を10日間連続して実
施したが、ゲル状物質が生成して配管等の詰りを生じる
とか、物性が大きく変動するとかの問題は全くなく安定
に運転を継続することができた。第 1 表
注1)引張強度、伸び、300%伸びにおける引張応力
及び硬さはJISK 6301K準じて測定した。Continuous polymerization using the method of the present invention was carried out for 10 consecutive days, and stable operation continued without any problems such as clogging of piping due to the formation of gel-like substances or large fluctuations in physical properties. We were able to. Table 1 Note 1) Tensile strength, elongation, tensile stress at 300% elongation, and hardness were measured according to JISK 6301K.
実施例4,5及び比較例3
nーブチルリチウムを触媒としてnーヘキサン溶媒中で
得た(ポリブタジェン)−(ポリスチレン)からなるブ
ロック共重合体のIJピングポリマーを用いてし、第1
図に示すフローシートの如き連続重合装置により連続重
合を行った。Examples 4 and 5 and Comparative Example 3 Using an IJ ping polymer of a block copolymer consisting of (polybutadiene)-(polystyrene) obtained in an n-hexane solvent using n-butyllithium as a catalyst, the first
Continuous polymerization was carried out using a continuous polymerization apparatus such as the flow sheet shown in the figure.
まず、ブロック共重合体のIJビングポリマーを製造す
るため、窒素ガスで内部置換したステンレス製の濃梓機
付き重合器に、予め精製乾燥したブタジェンを2の重量
%の濃度で含有するnーヘキサン溶液を仕込み、次いで
触媒としてn−ブチルリチゥムを添加して7ぴ0で90
分間重合した。First, in order to produce IJ Bing polymer, which is a block copolymer, an n-hexane solution containing pre-purified and dried butadiene at a concentration of 2% by weight was placed in a stainless steel polymerization vessel equipped with a concentrator and internally purged with nitrogen gas. was charged, then n-butyllithium was added as a catalyst and the mixture was heated to 90
Polymerized for minutes.
その後スチレンを2の重量%の濃度で含有するn−へキ
サソ溶液を添加し、50COで2時間重合を継続した。
添加したモノマー量及び触媒量はブロック共重合体のポ
リスチレンブロックの分子量及びスチレン含有量が第2
表のようになるように調節した。連続重合工程の重合器
は実施例1と同じものを使用した。ブタジェンは2の重
量%n−へキサン溶液として供給した。重合器に供V給
する予備重合体とブタジェンの供給割合を第2表の如く
し、反応器Cで使用する多官能性化合物は四塩化シラン
にした以外は、実施例1と同様の方法で連続重合を行っ
た。技終的に得られたブロック共重合体のスチレン含有
量、ブロックスチレンは実施例1とほぼ同等であった。
又、メルトィンデックスは0.5〜2であった。尚、比
較例3としてスチレン含有量が滋重量%のブロック共重
合体のりビングポリマーの代わりにスチレン含有量が滋
重量%のランダム共重合体のりビングポリマーを用いて
上記と同様に連続重合を行ったが、未奴硫状態で引張強
度に優れたブロック共重合体は得られなかった。Thereafter, an n-hexazole solution containing styrene at a concentration of 2% by weight was added, and the polymerization was continued for 2 hours at 50 CO.
The amount of monomer and catalyst added is based on the molecular weight and styrene content of the polystyrene block of the block copolymer.
I adjusted it so that it looks like the table. The same polymerization vessel as in Example 1 was used for the continuous polymerization process. Butadiene was supplied as a 2% by weight solution in n-hexane. The same method as in Example 1 was carried out, except that the ratio of prepolymer and butadiene to be supplied to the polymerization vessel V was as shown in Table 2, and the polyfunctional compound used in reactor C was tetrachlorinated silane. Continuous polymerization was performed. The styrene content and block styrene of the finally obtained block copolymer were almost the same as in Example 1.
Moreover, the melt index was 0.5-2. In addition, as Comparative Example 3, continuous polymerization was carried out in the same manner as above using a random copolymer sliding polymer having a styrene content of 50% by weight instead of a block copolymer sliding polymer having a styrene content of 100% by weight. However, a block copolymer with excellent tensile strength in an unsulfurized state could not be obtained.
実施例 6実施例1において重合器に供艶冶する予備重
合体とブタジェンの供V給割合を第2表の如くし、多官
能性化合物として四塩化シランを使用する以外は実施例
1と同様の方法で連続重合を行った。Example 6 Same as Example 1 except that the ratio of prepolymer and butadiene supplied to the polymerization vessel in Example 1 was as shown in Table 2, and tetrachlorinated silane was used as the polyfunctional compound. Continuous polymerization was carried out using the method described above.
最終的に得られたブロック共重合体のスチレン含有量は
約39〜41重量%、ブロックスチレン含有量は約斑〜
41重量%、メルトフローインデックスは4〜8であり
、物性は第2表の如くであった。第 2 表
実施例7及び8
実施例6と同様の重合形態でスチレン含有量が7丸重量
%及び8の重量%のブロック共重合体を連続重合し、そ
の結果を第3表に示した。The styrene content of the finally obtained block copolymer is approximately 39 to 41% by weight, and the block styrene content is approximately
The melt flow index was 4 to 8, and the physical properties were as shown in Table 2. Table 2 Examples 7 and 8 Block copolymers having styrene contents of 7% by weight and 8% by weight were continuously polymerized in the same polymerization form as in Example 6, and the results are shown in Table 3.
第 3 表
注2)上記実施例の物性はJIS−K6871に準じて
測定した。Table 3 Note 2) The physical properties of the above examples were measured according to JIS-K6871.
第1図は、本発明方法の実施形態の一例を示す連続重合
フローシートである。
第2図は、本発明方法の実施形態の他の例を示す連続重
合フローシートである。第3図は、本発明方法の実施形
態の更に他の例を示す連続重合フローシートである。T
・・…・貯蔵槽、R−1,R−2,R−3,R−4……
重合器、C・・…・反応器、1〜10……配管、B・…
・・共役ジェン「 A・・・…ビニル芳香族炭化水素、
S・・・・・・溶媒、F・・・・・・多官能性化合物、
P….・・フロック共重合体。策1図
姿2図
努3図FIG. 1 is a continuous polymerization flow sheet showing an example of an embodiment of the method of the present invention. FIG. 2 is a continuous polymerization flow sheet showing another example of an embodiment of the method of the present invention. FIG. 3 is a continuous polymerization flow sheet showing still another example of the embodiment of the method of the present invention. T
...Storage tank, R-1, R-2, R-3, R-4...
Polymerization vessel, C...Reactor, 1-10...Piping, B...
... Conjugated Jen "A... Vinyl aromatic hydrocarbon,
S: solvent, F: polyfunctional compound,
P…. ...Flock copolymer. Plan 1 figure 2 figure Tsutomu 3 figure
Claims (1)
芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロツクと、少なく
とも1個の共役ジエンを主体とする重合体ブロツクとを
有するブロツク共重合体を連続的に製造するに際し、(
a) 該ブロツク共重合体を形成するモノマーの一部を
用い、予め有機リチウム化合物を触媒として数平均分子
量を少なくとも5,000でかつ重量平均分子量と数平
均分子量との比が1.5未満であるビニル芳香族炭化水
素重合体ブロツクを少なくとも1個有するリビングポリ
マー(以下、予備重合体という)を回分法により製造し
、(b) しかる後、残部のモノマーを連続重合する連
続重合領域において、1基又は直列に連結した2基以上
の重合器を用い、第1番目の重合器に該予備重合体を連
続的に供給すると同時に、第1番目又はそれ以降の重合
器には残部のモノマーをビニル芳香族炭化水素を主体と
するモノマー及び/又は共役ジエンを主体とするモノマ
ーとして連続的に供給して連続重合し、(c) 得られ
たブロツク共重合体をリビングポリマーの状態で更に多
官能性化合物と反応させることを特徴とするブロツク共
重合体の連続重合法。 2 予備重合体がビニル芳香族炭化水素含有量40重量
%以上の重合体又は共重合体のリビングポリマーである
特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 予備重合体がビニル芳香族炭化水素重合体のリビン
グポリマーである特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 予備重合体が、1個の共役ジエンを主体とする重合
体ブロツクと、1個のビニル芳香族炭化水素を主体とす
る重合体ブロツクからなるブロツク共重合体のリビング
ポリマーである特許請求の範囲第2項記載の方法。 5 ビニル芳香族炭化水素含有量が60重量%を超える
ブロツク共重合体のリビングポリマーである特許請求の
範囲第4項記載の方法。 6 予備重合体として、バツチ重合、セミバツチ重合又
はこれらの組合せからなる重合方法により得られたリビ
ングポリマーを使用する特許請求の範囲第1項記載の方
法。 7 連続重合領域において、直列に連結した2基以上の
重合器の奇数番目の重合器には共役ジエンを主体とする
モノマーを連続的に供給して重合させ、奇数番目の連合
器で得られた重合体のリビングポリマーを偶数番目の重
合器に連続的に供給すると同時に該重合器にビニル芳香
族炭化水素を主体とするモノマーを連続的に供給して重
合させる特許請求の範囲第1項記載の方法。 8 連続重合領域において重合基を一基使用する特許請
求の範囲第1項記載の方法。 9 予備重合体を形成するモノマー量と、連続重合領域
において連続重合するモノマー量との比が5:95〜9
0:10(重量比)である特許請求の範囲第1項記載の
方法。 10 連続重合により最終的に得られるブロツク共重合
体中のビニル芳香族炭化水素含有量が5〜95重量%で
ある特許請求の範囲第1項記載の方法。 11 連続重合により最終的に得られるブロツク共重合
体中のビニル芳香族炭化水素含有量が5重量%以上、6
0重量%未満である特許請求の範囲第10項記載の方法
。 12 連続重合により最終的に得られるブロツク共重合
体中のビニル芳香族炭化水素含有量が60〜95重量%
である特許請求の範囲第10項記載の方法。 13 多官能性化合物が、ハロゲン基、エポキシ基、エ
ステル基、酸無水物基、ケトン基、アルデヒド基、イソ
シアネート基、イミノ基、ビニル基およびビニリデン基
のうちから選ばれる任意の官能基を少なくとも2個含有
する化合物である特許請求の範囲第1項記載の方法。[Scope of Claims] 1. A block containing at least two vinyl aromatic hydrocarbon-based polymer blocks and at least one conjugated diene-based polymer block in an inert hydrocarbon solvent. When producing a copolymer continuously, (
a) Using a part of the monomers forming the block copolymer, using an organolithium compound as a catalyst in advance, the number average molecular weight is at least 5,000 and the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight is less than 1.5. A living polymer (hereinafter referred to as a prepolymer) having at least one certain vinyl aromatic hydrocarbon polymer block is produced by a batch method, and (b) in a continuous polymerization region in which the remaining monomers are continuously polymerized, 1. Using two or more polymerization vessels connected in series, the prepolymer is continuously supplied to the first polymerization vessel, and at the same time, the remaining monomer is supplied to the first or subsequent polymerization vessels. Continuously supply monomers mainly composed of aromatic hydrocarbons and/or monomers mainly composed of conjugated dienes for continuous polymerization, and (c) further polyfunctionalize the obtained block copolymer in the state of a living polymer. A continuous polymerization method for block copolymers characterized by reaction with a compound. 2. The method according to claim 1, wherein the prepolymer is a living polymer or copolymer having a vinyl aromatic hydrocarbon content of 40% by weight or more. 3. The method of claim 2, wherein the prepolymer is a living polymer of vinyl aromatic hydrocarbon polymer. 4 Claims in which the prepolymer is a living polymer of a block copolymer consisting of a polymer block mainly composed of one conjugated diene and one polymer block mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbon. The method described in Section 2. 5. The method according to claim 4, wherein the living polymer is a block copolymer having a vinyl aromatic hydrocarbon content of more than 60% by weight. 6. The method according to claim 1, wherein a living polymer obtained by a polymerization method consisting of batch polymerization, semi-batch polymerization, or a combination thereof is used as the prepolymer. 7 In the continuous polymerization region, a monomer mainly consisting of conjugated diene is continuously supplied and polymerized to the odd-numbered polymerization reactor of two or more polymerization reactors connected in series, and the monomer obtained in the odd-numbered combined reactor is Claim 1, wherein a living polymer of the polymer is continuously fed to an even-numbered polymerization vessel, and at the same time, a monomer mainly composed of vinyl aromatic hydrocarbon is continuously fed to the polymerization vessel for polymerization. Method. 8. The method according to claim 1, wherein one polymerizable group is used in the continuous polymerization region. 9 The ratio of the amount of monomers forming the prepolymer to the amount of monomers that are continuously polymerized in the continuous polymerization region is 5:95 to 9.
The method according to claim 1, wherein the ratio is 0:10 (weight ratio). 10. The method according to claim 1, wherein the vinyl aromatic hydrocarbon content in the block copolymer finally obtained by continuous polymerization is 5 to 95% by weight. 11 The vinyl aromatic hydrocarbon content in the block copolymer finally obtained by continuous polymerization is 5% by weight or more, 6
11. The method of claim 10, wherein the amount is less than 0% by weight. 12 The vinyl aromatic hydrocarbon content in the block copolymer finally obtained by continuous polymerization is 60 to 95% by weight.
11. The method according to claim 10. 13 The polyfunctional compound has at least two arbitrary functional groups selected from halogen groups, epoxy groups, ester groups, acid anhydride groups, ketone groups, aldehyde groups, isocyanate groups, imino groups, vinyl groups, and vinylidene groups. 2. The method according to claim 1, wherein the compound contains
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- 1980-09-06 JP JP12295280A patent/JPS6017408B2/en not_active Expired
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JPH0265110U (en) * | 1988-11-02 | 1990-05-16 | ||
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JPS5747316A (en) | 1982-03-18 |
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