JPH0255705A - 官能性末端を有するイソブチレン系ポリマーの製造法 - Google Patents

官能性末端を有するイソブチレン系ポリマーの製造法

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JPH0255705A
JPH0255705A JP20653688A JP20653688A JPH0255705A JP H0255705 A JPH0255705 A JP H0255705A JP 20653688 A JP20653688 A JP 20653688A JP 20653688 A JP20653688 A JP 20653688A JP H0255705 A JPH0255705 A JP H0255705A
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JP
Japan
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isobutylene
group
chain transfer
catalyst
initiator
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Application number
JP20653688A
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English (en)
Inventor
Koji Noda
浩二 野田
Masayoshi Imanaka
正能 今中
Hiroshi Fujisawa
藤沢 博
Hiroshi Wakabayashi
宏 若林
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、官能性末端を有するイソブチレン系ポリマー
の製造法、更に詳しくは、ハロゲン原子又はRCOO−
基(ここでRは1価の有機基、以下「エステル含有基j
ともいう)に基づ(官能性末端を有するインブチレン系
ポリマーの製造法に関する。
従来の技術及びその問題点 末端官能性ポリマー、例えば分子両末端に水酸基等が導
入されたポリマーは、ポリウレタン、接着剤、改質剤、
コーティング剤、シーリング剤等の原料等として有用で
ある。
このようなポリマーの一種である、例えば末端官能性イ
ソブチレン系ポリマーの製造法としては、1.4−ビス
(α−クロロイソプロピル)ベンゼン(以下「p−DC
CJと記す)を開始剤兼連鎖移動剤とし、且つBCQ3
を触媒としてイソブチレンをカチオン重合させるビニフ
ァー法(米国特許第4276394号明細書)が知られ
ている。
斯かるビニファー法で得られる両末端に塩素原子を有す
るイソブチレン系ポリマーは、脱ハイドロクロリネーシ
ョン反応により、容易に両末端にイソプロペニル基を有
するポリマーに変換されたり、ハイドロボレーション反
応により、容易に両末端に第1級炭素に結合した水酸基
を有するポリマーに変換されたりする。
しかしながら、上記ビニファー法に従えば、重合温度が
−50〜−70℃という低温で、しかもモノマー濃度が
1モル/Q程度の稀薄状態という厳格な反応条件下にお
いてイソブチレンを重合させた場合にも、好ましくない
数種の副反応が起ころを避は得ず、目的とする塩素原子
を含有する末端基(−(CR3) 2 CQ )以外に
、副反応により各種末端基(−C(CH3) 3、CR
3 〜−、−C−CR2、9〜−CH−C(CH3)2CH
を有するポリマーがかなりの割合で生成するという問題
を有している。
上記副反応(特にインダニル基の生成)を抑制するため
に、上記開始剤兼連鎖移動剤であるp−DCCの代りに
1,3−ジ(2−ブロモ−2−プロピル)−5−t−ブ
チルベンゼンや1,3.5−トリ(2−ブロモ−2−プ
ロピル)ベンゼンを用い、且つ触媒としてBCQ3を用
いてイソブチレンの重合を行なう方法も公知である(ポ
リマーフリテン、11.p341  (1984))。
しかし、この方法によれば、確かにインダニル骨格の副
生は抑えられているものの、得られる重合体の分子量分
布(M W / M n )が2.0程度と広く、該重
合体を用いて得られる製品の物性が悪い等の問題点を有
している。
本発明の目的は、末端にハロゲン原子やエステル含有基
を高い含有率で含有し、且つ分子量分布が狭いイソブチ
レン系重合体の製造法を提供することにある。
問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、イソブチレンを含有するカチオン重合
性モノマーを開始剤兼連鎖移動剤及び触媒の存在下にカ
チオン重合させて官能性末端を有するイソブチレン系ポ
リマーを製造するに当り、上記開始剤兼連鎖移動剤とし
て一般式(I)CXRI R2 CXRI R2 (I) 〔式中、Xはハロゲン原子又はRCOO−基(Rは一価
の有機基を示す)を示す。R1及びR2は、同−又は異
なって、水素原子又は置換もしくは非置換の1価の炭化
水素基を示す。R3は1価の脂肪族炭化水素基を示す。
〕 で表わされる有機化合物を使用し、且つ触媒、とじて5
nC94を使用することを特徴とする官能性末端を有す
るイソブチレン系ポリマーの製造法に係る。
本明細書において、イソブチレンを含有するカチオン重
合性モノマーとは、イソブチレンのみからなるモノマー
に限定されるものではなく、イソブチレンの50重量%
(以下単に「%」と記す)以下をイソブチレンと共重合
し得るカチオン重合性モノマーで置換したモノマーを意
味する。
イソブチレンと共重合し得るカチオン重合性モノマーと
しては、例えば炭素数3〜12のオレフィン類、共役ジ
エン類、ビニルエーテル類、芳香族ビニル化合物類、ビ
ニルシラン類、アリルシラン類等が挙げられる。これら
の中でも炭素数3〜12のオレフィン類及び共役ジエン
類等が好ましい。
前記イソブチレンと共重合し得るカチオン重合性モノマ
ーの具体例としては、例えばプロピレン、1−ブテン、
2−ブテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1
−ブテン、ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、ヘキ
セン、ビニルシクロヘキサン、ブタジェン、イソプレン
、シクロペンタジェン、メチルビニルエーテル、エチル
ビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、スチレン
、α−メチルスチレン、ジメチルスチレン、モノクロロ
スチレン、ジクロロスチレン、β−ピネン、インデン、
ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシラン
、ビニルジメチルクロロシラン、ビニルジメチルメトキ
シシラン、ビニルトリメチルシラン、ジビニルジクロロ
シラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジメチル
シラン、1゜3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメ
チルジシロキサン、トリビニルメチルシラン、テトラビ
ニルシラン、アリルトリクロロシラン、アリルメチルジ
クロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、アリルジ
メチルメトキシシラン、アリルトリメチルシラン、ジア
リルジクロロシラン、ジアリルジメトキシシラン、ジア
リルジメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。これらの
中で、例えばプロピレン、1−ブテン、2−ブテン、ス
チレン、ブタジェン、イソプレン、シクロペンタジェン
等が好適である。これらイソブチレンと共重合しうるカ
チオン重合性モノマーは、1種単独でイソブチレンと併
用してもよいし、2種以上で併用してもよい。
本発明に用いる一般式(I)で表わされる開始剤兼連鎖
移動剤において、Xはハロゲン原子又はRCOO−基、
R1やR2は水素原子又は置換もしくは非置換の1価の
炭化水素基、R3は1価の脂肪族炭化水素基である。こ
こでハロゲン原子としては塩素原子、臭素原子、沃素原
子等が挙げられ、特に塩素原子が好ましい。RCOO−
基におけるRで示される1価の有機基としては01〜に
1%特にC1〜5の置換もしくは非置換の炭化水素基が
好適であり、メチル基が最も好適である。R1やR2は
01〜mの置換もしくは非置換の1価の炭化水素基が好
ましく、特にメチル基、エチル基等のC1〜5低級炭化
水素基が好ましい。R3は01〜IOの1価の脂肪族炭
化水素基が好ましく、特にt−ブチル基等の01〜5の
低級脂肪族炭化水素基が好ましい。
本発明で用いられる開始剤兼連鎖移動剤の具体例として
は、例えば CX (CH3)2 X    CX (CH3)2 のようなハロゲン原子含有有機化合物やRCOO−基含
有有機化合物等が挙げられ、これら化合物の中でも特に r CB r (C)(3) 2 CB r (CH3) 2 Br CB r (CH3) 2 C(CH3) 3 Q CC(?  (CH3)2 Q CCQ  (CH3)2 C(CH3)2  (OCOCH3) のような有機化合物等が好適である。
これらの化合物は、開始剤兼連鎖移動剤として使用され
る成分であり、本発明では、1種又は2種以上混合して
用いられる。これらの化合物の使用量を調節することに
より、得られるポリマーの分子量をコントロールするこ
とができる。本発明では、上記化合物を、通常イソブチ
レンを含有するカチオン重合性モノマーに対して、0.
01〜20%程度、好ましくは0.1〜10%程度の割
合で使用するのがよい。
本発明に用いる5nCQtは触媒として使用される成分
であり、その使用量は開始剤連鎖移動剤のモル数に対し
0.1〜10倍程度が好ましく、2〜5倍程度がより好
ましい。
本発明において、重合溶媒としては、不活性溶媒である
限り、従来公知のものを広く使用でき、例えば脂肪族炭
化水素、ハロゲン化炭化水素等の炭化水素溶媒等が挙げ
られる。この中でもハロゲン化炭化水素が好ましく、塩
素原子を有する塩素化炭化水素がより好ましい。斯かる
脂肪族炭化水素の具体例としては、ペンタン、ヘキサン
等ヲ、またハロゲン化炭化水素の具体例としては、クロ
ロメタン、クロロエタン、塩化メチレン、1.1−ジク
ロロエタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等
を例示できる。これらは、1種単独で、又は2種以上混
合して使用される。更には少量の他の溶媒を併用しても
よい。
本発明においては、上記炭化水素溶媒にニトロ基を有す
る有機化合物を添加すると、末端のハロゲン原子やエス
テル含有基の含有率を更に高めることができる。ニトロ
基を有する有機化合物としては、従来公知のものを広く
使用でき、例えばニトロメタン、ニトロエタン、1−ニ
トロプロパン、2−ニトロプロパン、ニトロベンゼン、
ニトロトルエン、o−、m−もしくはp−ジニトロベン
ゼン等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上混合
して使用され得る。これらニトロ基を有する有機化合物
の中では、2個以下のニトロ基を有するニトロ化炭化水
素が好ましい。
上記ニトロ基を有する有機化合物と主溶媒である炭化水
素溶媒との混合割合としては、特に限定されるものでは
ないが、通常後者100重量部(以下単に「部」と記す
)に対して前者を0〜100部程度、好ましくは0〜2
0部程度とするのがよい。
本発明の方法を実施するに際しては、特に制限がなく、
従来の重合方法を広く適用できる。例えば1つの容器に
溶媒、モノマー、開始剤兼連鎖移動剤、触媒等を順次仕
込んでいくバッチ法でもよいし、溶媒、モノマー、開始
剤兼連鎖移動剤、触媒等をある系内に連続的に仕込みな
がら反応させ、更に取出される連続法でもよい。
本発明の方法において、重合温度としては−10〜−1
20℃程度が好ましく、更に好ましくは−20〜−80
℃程度とするのがよく、重合時間は、通常0.5〜60
分程度、好ましくは1〜30分程度である。また重合時
のモノマー濃度としでは、0.1〜8モル/Q程度が好
ましく、0.5〜5モル/Q程度がより好ましい。
本発明において、上記カチオン重合性モノマーの重合反
応の停止は、特に限定されるものではなく、従来の慣用
手段をいずれも適用することができる。本発明では、特
にメタノール等のアルコール類の添加により重合反応を
停止させるのが好ましい。
発明の効果 本発明の方法によれば、末端に/%ロゲン原子やエステ
ル含有基を高い含有率で含有し、しかも分子量分布の狭
いイソブチレン系ポリマーを得ることができる。また本
発明で用いられる5nCQaは、BCQ3に比べ安価で
あることから上記ポリマーを低コストで得られる利点も
ある。
実施例 次に実施例を掲げて、本発明をより一層明らかにする。
実施例1 1Qの耐圧ガラス製オートクレーブに攪拌用羽根、三方
コック及び真空ラインを取付けて、真空ラインで真空に
引きながら重合容器を100℃で1時間加熱することに
より乾燥させ、室温まで冷却後三方コックを用いて窒素
で常圧に戻した。
その後、三方コックの一方から窒素を流しながら、注射
器を用いてオートクレーブに水素化カルシウム処理によ
り乾燥させた主溶媒である1、1−ジクロロエタン40
mGを導入した。更にTCC2ミリモルを溶解させた1
0mGの1,1−ジクロロエタン溶液を添加した。
次に、酸化バリウムを充填したカラムを通過させること
により脱水したイソブチレンが7g入っているニードル
バルブ付耐圧ガラス製液化ガス採取管を三方コックに接
続した後、容器本体を70℃のドライアイス−アセトン
バスに浸漬し、重合容器内部を攪拌しながら1時間冷却
した。冷却後、真空ラインにより内部を減圧にした後、
ニードルバルブを開け、イソブチレンを耐圧ガラス製液
化ガス採取管から重合容器に導入した。その後三方コッ
クの一方から窒素を流すことにより常圧に戻し、更に攪
拌下に1時間冷却を続け、重合容器内を一60°Cまで
冷却した。
次に、5nCitlOミリモルを注射器を用いて三方コ
ックから添加して重合を開始させ、30分経過した時点
で予め一40℃以下に冷却しておいたメタノールを添加
することにより重合を停止させた。
重合停止後、重合容器を室温まで戻して反応混合物をナ
ス型フラスコに取出し、未反応のイソブチレン、1,1
−ジクロロエタン及びメタノールを留去し、残ったポリ
マーを100 mQのn−ヘキサンに溶解後、中性にな
るまでこの溶液の水洗を繰返した。その後、このn−ヘ
キサン溶液を20−まで濃縮し、300 mQのアセト
ンにこの濃縮溶液を注ぎ込むことによりポリマーを沈澱
分離させた。
このようにして得られたポリマーを再び100戒のn−
ヘキサンに溶解させ、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ
、滑過し、n−へキサンを減圧留去することにより、イ
ソブチレン系ポリマーを得た。
得られたポリマーの収量より収率を算出すると共に、M
n及びMw/MnをGPC法により、また末端構造を’
 H−NMR(300MHz) 法1:より各構造に帰
属するプロトンの共鳴信号の強度を測定、比較すること
より求めた。結果を第1表に示す。
実施例2〜4及び比較例1 開始剤兼連鎖移動剤、主溶媒、添加溶媒の種類や世を第
1表に示すように変更した以外は、実施例1と同様にし
てポリマーを製造し、評価した。
結果を第1表に併せて示す。
上記第1表において、実施例4は、主溶媒1゜1−ジク
ロロエタン40−に対して、ニトロエタン10−を添加
して重合を行なったものである。
また実施例5は、主溶媒1,1−ジクロロエタン40m
1に対して、ニトロエタン10戒を添加して一30℃で
重合を行なったものである。
第1表の結果から明らかなように、本発明の方法によれ
ば、比較的安価な5nCQhを触媒として用いることが
可能であり、比較的高温(−30℃)でも副反応を抑え
ることができ、そのため目的とする末端に−C(CHs
 )2 CQ基を高い割合で含有するポリマーが得られ
、且つ分子量分布がシャープになることが判る。また、
収率面でも問題はない。
(以 上)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]イソブチレンを含有するカチオン重合性モノマー
    を開始剤兼連鎖移動剤及び触媒の存在下にカチオン重合
    させて官能性末端を有するイソブチレン系ポリマーを製
    造するに当り、上記開始剤兼連鎖移動剤として一般式(
    I ) ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
    、表等があります▼( I ) 〔式中、Xはハロゲン原子又はRCOO−基(Rは一価
    の有機基を示す)を示す。R^1及びR^2は、同一又
    は異なって、水素原子又は置換もしぐは非置換の1価の
    炭化水素基を示す。R^3は1価の脂肪族炭化水素基を
    示す。〕で表わされる有機化合物を使用し、且つ触媒と
    してSnCl_4を使用することを特徴とする官能性末
    端を有するイソブチレン系ポリマーの製造法。
JP20653688A 1988-08-19 1988-08-19 官能性末端を有するイソブチレン系ポリマーの製造法 Pending JPH0255705A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62127301A (ja) * 1985-11-23 1987-06-09 バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト カチオン重合による重合体の製造
JPH0236204A (ja) * 1988-07-26 1990-02-06 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 官能性末端を有するイソブチレン系ポリマーの製造法
JPH0651752A (ja) * 1992-06-19 1994-02-25 Intel Corp ビジュアルデータ処理装置

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