ポリイソプレン

生産工程
① チーグラー・ナッタ触媒とヘキサン（またはブタン）を溶媒とする連続溶液重合法。この方法は、1963年に米国のグッドイヤータイヤアンドラバー社によって初めて工業化された。このプロセスには、触媒（四塩化チタン-トリアルキルアルミニウムまたは四塩化チタン-ポリイミノアルミニウムアルカン）の調製、重合、触媒残留物の除去、脱水および乾燥、成形および包装が含まれる。重合は、単一の反応器容積が4〜50m3の3〜6個の直列反応器で行われる。操作プロセスパラメータは、モノマー濃度12％〜25％、重合温度0〜50度、反応時間3〜5時間、転化率は80％〜90％に達する可能性があり、得られた生ゴムのムーニー粘度は80〜90、ゲル含有量は10〜20％である。<1%, and cis-1,4 content of isoprene rubber>95%.
② リチウムまたはアルキルリチウム（RLi）を触媒とし、シクロヘキサン（またはヘキサン）を溶媒とする断続溶液重合法。この方法は、1962年に米国シェル社がグッドリッチケミカル社の特許を利用して初めて工業化しました。得られたイソプレンゴムのシス-1,4含有量は92％〜93％です。リチウム系触媒の量が少なく、転化率が高いため、このプロセスではモノマー回収および触媒残留物除去プロセスを省略できます。連続溶液重合と比較して、このプロセスは原料の純度に対する要求が高く、重合条件の制御が厳しく、得られたイソプレンゴムの性能はわずかに劣ります。
1974年、中国は初めてシクロヘキサン酸希土類トリイソブチルアルミニウムハライドを用いてシス-1,4-ポリイソプレンを合成する実験結果を発表し、その後、触媒のスクリーニング、ポリマーの構造と性能、中間体のテスト開発を行った。この希土類触媒は、水素化ガソリン中にシス-1,4含有量が94％を超えるイソプレンゴムを生産することができ、これは産業的可能性を秘めた新しい触媒システムである。
開発状況
中国のゴム産業の発展を阻む重要なボトルネックは、ゴム、特に天然ゴムの供給不足と価格の高さである。地理的条件により、わが国の天然ゴム生産の成長率は鈍い。わが国の天然ゴムの年間生産量は最大で700,000トン以上増加すると予測されており、国内のゴム産業の急速な発展のニーズを満たすことは困難である。しかし、合成ゴムの生産量は中国の石油化学産業の発展とともに増加している。合成ゴムの主な品種のうち、わが国はスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴムなどのゴムを生産できるが、イソプレンゴムの生産はまだ空白である。上記の合成ゴム品種は天然ゴムを完全に置き換えることはできず、イソプレンゴムだけが天然ゴムを置き換えることができる。ゴム産業の重要な原料である天然ゴムの「炊飯不要」状態をいかに改善するかは、業界の共通の関心事となっている。わが国の年間ゴム消費量は310万トンを超え、世界第1位です。2010年には500万トンを超え、年平均成長率は5.5％を超え、2015年には600万トンを超え、4％の成長率を維持すると予想されています。国内の天然ゴム資源の不足を補うため、わが国は過去2年間、毎年100万トン以上の天然ゴムを輸入してきました。わが国の天然ゴムの年間輸入量は将来200万トンを超え、世界の天然ゴム資源全体の20％以上を占めると予想されています。
また、わが国のタイヤ産業の発展の観点から見ると、全鋼荷重ラジアルタイヤの一部に必要なイソプレンゴムはロシアから輸入されており、輸入量は10,300トンを超えており、価格も徐々に上昇しています。 初期段階で価格が低かったとき、バイアスタイヤも輸入イソプレンゴムを使用しており、タイヤメーカーは大きな利益を得ていました。 イソプレンゴムが天然ゴムの20％の割合で置き換えられると、配合プロセスは調整なしでスムーズに使用できます。 2010年のタイヤ業界のゴム消費量250万トンに基づくと、イソプレンゴムの消費量は500,900トンに達し、天然ゴムの輸入を500,110トン削減でき、国と国民の両方にとって非常に有益です。 ロシアはタイヤ生産の50％でイソプレンゴムを使用しています。国内でこの比率が達成されれば、イソプレンゴムの需要はさらに高まるため、我が国は戦略的な観点から、国内のゴム産業がイソプレンゴムを積極的に開発し、大規模生産することを奨励すべきである。