JPH034563B2 - - Google Patents

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JPH034563B2
JPH034563B2 JP8312387A JP8312387A JPH034563B2 JP H034563 B2 JPH034563 B2 JP H034563B2 JP 8312387 A JP8312387 A JP 8312387A JP 8312387 A JP8312387 A JP 8312387A JP H034563 B2 JPH034563 B2 JP H034563B2
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mma
catalyst
minutes
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JP8312387A
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JPS62265313A (ja
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Barentain Shunaidaa Ruuku
Baanaado Deitsukaa Aira
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS62265313A publication Critical patent/JPS62265313A/ja
Publication of JPH034563B2 publication Critical patent/JPH034563B2/ja
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は極性α−オレフインモノマーを重合し
て“リビング”ポリマーを得る重合方法およびこ
のような方法で得られる“リビング”ポリマーに
関するものである。 基移動重合として知られるこの技術は、いずれ
も1983年に特許になつたウエブスター (Webster)による米国特許第4417034号およ
びフアーンハム(Farnham)およびソガー
(Sogah)による同第4414372号、および1985年4
月2日に特許になつたウエブスターによる同第
4508880号に記載されている。前者は“リビング”
ポリマーと、特定の有機−ケイ素、−スズ、また
は−ゲルマニウム系開始剤およびフツ化物、シア
ン化物またはアジ化物イオンの供給源となる触媒
またはルイス酸を用いる、アクリル型またはマレ
イミドモノマーからの上記“リビング”ポリマー
の製造とを特許請求するものである。後者も同様
なものであるが、ただビフルオライドイオンの供
給源を共触媒として用いるものである。両者にお
いて、アセトニトリルをも含め触媒に対しての
種々の適当な溶媒が開示されており、これらは触
媒1モルに対して19モルまたはそれ以上の量で使
用されるが、アセトニトリルはまた重合用の通常
の溶媒としてさらに多くの量で使用されているか
も知れない。 本発明において“リビング”ポリマーとは少く
とも1つの活性末端基を含有し、かつモノマー
(1種または2種以上)および共触媒の存在下に
さらに重合を起こすことのできるポリマーを意味
する。“リビング”および“リビング活性”とい
う語は、ここでは生物学上の意味と区別するため
に引用符号“”をつけて使用している。 基移動重合を採用してより有利な結果を得よう
とする場合には、重合の“リビング活性”の寿命
を引き延ばすすなわち高める方法を見出すことが
望まれるであろう。このことはつぎの重合反応の
停止反応の割合の何らかの形での低下を意味する
ものである。そしてこのことによりより高分子
量、より低いポリ分散性、かつより制御されまた
より予定に沿つた分子量が達成されることとなろ
う。 関連出願としては、1984年10月18日に出願され
た続き番号第660588号および660589号;および
1984年11月29日に出願された第676099号がある。
同様に1986年5月13日に特許されたデイツカー
(Dicker)等による米国特許第4588795号は、基
移動重合においてある型のオキシアニオン触媒を
用いることを発表しかつ特許請求しており、また
1985年11月11日に特許されたデイツカー等による
同第4622372号は、アセトニトリルまたはシリル
化アセトニトリルを用いて上記のようなオキシア
ニオン触媒のリビング活性を促進化することを発
表しかつ特許請求してあるが、しかし、それらに
はある種の触媒と併用することも包含されてお
り、それによつてすべての触媒が有効であるとし
ての速度に比べて重合速度が落ちることも或る場
合にはありうるのである。 上述した特許および出願の明細はここでは参照
として具体的に述べられている。 本発明は、少くとも1種の極性アクリル型のα
−オレフイン性モノマーを、重合条件下に、(i)少
くとも1個の活性置換基または活性ジラジカルを
結合しており、場合によつては重合条件下で不活
性である1またはそれ以上の置換基を有していて
もよい、4配位有機ケイ素、有機スズ、または有
機ゲルマニウム重合開始剤、(ii)共役酸のpKa
(DMSO)が約5ないし約24であるオキシアニオ
ンまたはビオキシアニオンと適宜のカチオンとか
らなる塩である触媒に接触させることからなり、
さらに(iii)共役酸のpKa(DMSO)が約5〜約24で
あるオキシアニオン化合物のo−シリル化エステ
ルのうちの一種である、アルキル基が1〜20個の
炭素原子からなるトリアルキルシリルハロベンゾ
エートおよびトリアルキルシリルアセテートから
選ばれる重合リビング活性促進剤と接触させるこ
とを特徴とする“リビング”ポリマーの製造方法
を提供するものである。 好適には、触媒がテトラ(n−ブチル)アンモ
ニウム3−クロロベンゾエート(TBA−CB)ま
たはテトラ(n−ブチルアンモニウム−3−ビク
ロロベンゾエート(TBA−biCB)であり、そし
て促進剤がトリメチルシリル−3−クロロベンゾ
エートである。 促進剤の好適濃度は触媒1モル当り少くとも約
0.1モルすなわち約0.1ないし1000モル範囲であ
り、より好適には0.1ないし200、或る時には場合
によつて5ないし25あるいは0.2ないし2.5であ
る。 好適なオキシアニオン触媒の共役酸は約6〜21
の、より好適には8〜18のpKa(DMSO)を有し
ている。 好適にはリビング活性促進剤のpKaは触媒の
pKaと同等であるかそれよりも低い。 本発明の方法においては、得られるポリマーは
“リビング”であり、その重合は、生長しつつあ
るまたは生長したポリマー中において“リビン
グ”末端および活性置換基またはジラジカルのと
ころに上記した金属を含む一部分が存在し、ある
いはポリマーの“非リビング”末端のところにそ
の互変異性体が存在するということによつて特徴
づけられる。 この発明で有用なモノマーは、式CH2=C(Y)
Xのものである;ここで、 Xは−CN,−CH=CHC(O)X′または−C
(O)X′; Yは−H,−CH3,−CNまたは−CO2R、ただ
し、Xが−CH=CHC(O)X′のときYは−Hま
たは−CH3; X′は−OSi(R13,−R,−ORまたは−NR′R″; 各R1は独立してH、または20までの炭素原子
を含む脂肪族、脂環式、芳香族または脂肪族−芳
香族混合基であるヒドロカルビル基とするが但し
R1の少くとも1つはHではなにものとする; Rは20までの炭素原子を含む脂肪族、脂環式、
芳香族または脂肪族−芳香族混合基であるヒドロ
カルビル基、または少くとも20の炭素原子を含む
重合性基であり、これらの基のいずれもは場合に
よつてその脂肪族セグメント中に1またはそれ以
上のエーテル酸素原子を含有しており、場合によ
つて重合条件下で反応しない1またはそれ以上の
官能基を含有しており、そしてまた場合によつて
式−Z′(O)C−C(Y1)=CH2で表わされる1ま
たはそれ以上の反応性置換基(Y1はHまたは
CH3でありZ′はOまたはNR′である)を含有して
いる; R′およびR″のそれぞれは独立してC14アルキ
ルから選ばれるものとする。 本発明の重合で使用される開始剤は、前記米国
特許第4414372号、4524196号、4417034号および
4508880号、および共に出願中である連続出願番
号第660588,660589,673926および676099号にお
けるケイ素−含有開始剤である。本発明での使用
に好適な開始剤は式 (R13MZ,(R12M(Z12およびO〔M
(R12X12から選ばれるものである;ただし R1は前記したとおりであり、 Zは以下の群から選ばれる活性置換基すなわ
ち、
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】−SR, −OP(NR′R″)2,−OP(OR12,−OR〔OSi(R′)3
2
およびこれらの混合物であり、ここでR,R1
R′,R″,X′およびZ′は上述したとおりであり; Z1は活性置換基
【式】 mは2,3または4 Nは3,4または5 MはSi,Sn,Geであるものとする。但しZが
【式】または
【式】で あるときはMはSnまたはGeであり、そして R2およびR3のそれぞれは独立してHおよび上
記のRについて定義したヒドロカルビルから選ば
れるものであり、 (a) 開始剤中のR,R2およびR3のいずれかの少
くともひとつは場合によつて1またはそれ以上
の式−Z2−M(R13であらわされる開始用置換
機を含んでいる。ただし前記式中Mおよび
R′は上記のとおりとし、 Z2は下記の群から選ばれる二価の活性基すな
わち、
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】
【式】およびこれ らの混合物 ここでR2,R3,X′,Z′,mおよびnは上述
したとおりであるものとする。但しZ2であるときはMはSnまたはGeであるものとす
る。 (b) Zが
【式】または−OC=C(R2) (R3)および/またはZ2のときR2およびR3は一緒になつて である。 (c) Zが
【式】または
【式】 および/またはZ2のときX′およびR2またはR3のいずれかが一緒
になつて である。 共役酸という用語は、触媒性オキシアニオンの
プロトン化によつて形成される酸を意味してお
り、たとえば、酢酸アニオンの共役酸は酢酸であ
り、ジ酢酸アニオンの共役酸は酢酸二量体であ
る。 共役酸のpKa(DMSO)という用語は、25℃で
ジメチルスルホキシド(DMSO)中で測定され
た共役酸の酸性度定数の逆対数を意味する。オキ
シ酸をも含む種々の酸性化合物のpKaを測定する
方法は、たとえばエフ・ジー・ボードウエル(F.
G.Bordwell)等による「ジヤーナルオブオーガ
ニツクケミストリイ」(J.Org.Chem)第45巻第
3305頁(1980年);同46巻、第4327頁(1981年);
同47巻、第3224頁(1982年);および同49巻、第
1424頁(1984年)等、文献中に多彩に記載されて
いる。 シリル化オキシアニオンによるリビング活性の促
進についての説明 基移動重合(GTP)とは、生長しつつあるポ
リマー鎖の末端にモノマー単位が連続的に結合
し、かつ連鎖移動(Chain transfer)がなくまた
理想的には連鎖停止(termination)もない“リ
ビング”重合のことをいう。このような方法は、
もし自発的停止反応さえ制御できれば、モノ分散
ポリマー(w/nが1.0に近づく)および構
造がよく制御されたブロツクポリマーを得ること
を可能にするものである。このような自発的停止
反応はポリマー鎖の早過ぎる停止を引き起すもの
であり、これは生成ポリマーに種々の影響をもた
らす。 たとえば、直鎖状ポリマーの分子量分布は拡大
する(分散度は1以上になろう)。複数回のモノ
マー供給によつてつくられる直鎖状ポリマーは多
モードを持つ分子量分布を示す可能性があり、そ
こでは分布中に見られる各ピークにおける分子量
は、各連続的モノマー供給の出発点におけるリビ
ングポリマーの量に対応する。星状ブロツクコポ
リマー(一官能性モノマーが少量の二官能性モノ
マーでブロツク化されたもので、二官能性モノマ
ーは一官能性ポリマーのリビング鎖の架橋を行わ
せるためのものである)にあつては、多量の低分
子量ポリマー−このポリマーは星状形成段階での
二官能性モノマーの添加以前に停止したポリマー
鎖の量に相当する−が存在するであろう。同様
に、直鎖状ブロツクコポリマーにあつても、出発
モノマーからなるある種のホモポリマーが重合終
点で存在するであろう。 アセトニトリルおよびシリル化アセトニトリル
が、調整量で使用されるとき、あるGTP重合の
リビング活性を高めることがわかつた。オキシア
ニオンGTP触媒のシリルエーテル類またはエス
テル類もまた、GTP重合のリビング活性を制御
することが可能であり、この機能については、特
により高い重合温度下では、アセトニトリルまた
はシリルアセトニトリルのいずれよりもより効果
的である。 ある目的のためには、シリル化オキシアニオン
物質を適当なオキシアニオン触媒と組み合わせる
ことが望ましいが、必ずしもそれが必要ではな
い。たとえば、トリメチルシリル3−クロロベン
ゾエートは好適にはテトラ(n−ブチル)アンモ
ニウム3−クロロベンゾエート触媒と共に用いら
れる。 開始剤であり、それ故に特許請求の範囲(iii)の枠
から除外されるオキシアニオン化合物のシリル化
変性物の例は、たとえばシリル化(2−トリアル
キルシリル)酢酸エステルである。 下記の調整物および対照物において重合生成物
の重量平均分子量および数平均分子量(それぞれ
Mwおよびn)は、ゲル浸透クロマトグラフイ
ー(GPC)で測定された。ポリマーのポリ分散
度は=w/nで決定される。GPCで決定
されるピーク分子量(Mp)もまた種々の段階で
記録される。重合度(Dp)もまた使用される
様々なモノマーについて記録される。特記しない
限り、得られた“リビング”ポリマー生成物は、
分子量が決定される前に湿潤空気またはメタノー
ルにさらすことによつてクエンチ(quench)さ
れる。すべての温度はセツ氏度である。すべての
部、比率および百分率は特記しない限り重量で表
わされる。 調製 1 トリメチルシリル−3−クロロベンゾエートの
調製 コンデンサー、熱電対、N2導入口およびポリ
テトラフルオロエチレン(PTEE)塗布磁気撹拌
棒を装備した250mlの丸底三つ口フラスコに、
38.05gの3−クロロ安息香酸および56.53gのヘ
キサメチルジシラザンが供給された。この混合物
は還流温度まで加熱され、アンモニア放出が止む
まで8時間の間還流された。過剰のヘキサメチル
ジシラザンは、50mmHg下に側腕コンデンサーを
通つてフラスコ内容物の温度が125℃に達するま
で反応混合物からストリツプされた。 対照 1 MMA//EGDM(DP−100//DP−4)星状
ポリマーの調製(DP=重合度) 使用されるモノマーと溶媒とが下記のようにし
て調製された。テトラヒドロフラン(THF)が
その使用直前にナトリウム/ベンゾフエノンから
の蒸留によつて調製(精製)された。メチルメタ
クリレート(MMA)およびエチレングリコール
ジメタクリレート(EGDM)が、中性無水アル
ミナのカラムを通過させることによつて調製さ
れ、またMMAは引き続き100mmHg下に水酸化カ
ルシウムから蒸留されそして0℃下に1週間以内
の間貯蔵された。1−トリメチルシロキシ−1−
メトキシ−2−メチルプロペンが2回のスピニン
グ−バンド蒸留(50mmHg)によつて調製された。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
および機械的撹拌器を装備した250mlの丸底三つ
口フラスコが、加熱銃を使つて真空(5mmHg)
下に乾燥され、N2パージ下に放冷された。この
装置は50℃の湯浴中に置かれ、117.5gのTHFが
供給され、50℃の恒温になるまで放置された。恒
温が達成されたら、フラスコにさらに1.015gの
1−トリメチルシロキシ−1−メトキシ−2−メ
チルプロペンおよびTHF中のテトラ(n−ブチ
ル)アンモニウム3−クロロベンゾエートの
0.353モル溶液0.325mlを供給した。反応フラスコ
へテトラ(n−ブチル)アンモニウム3−クロロ
ベンゾエートを供給して2分後に、MMA60.08
gの30分間にわたる供給が開始された。反応温度
は供給中ずつと50℃±0.5℃に維持された。フラ
スコ内容物は、MMA供給の完了後30分間にわた
り50℃±0.5℃に維持された。この時点で、4.45
gのEGDMが10分間をかけて反応フラスコ中に
供給された。反応フラスコ内容物はEGDM供給
の間50℃±0.7℃に維持された。EGDM供給の終
了後1時間経つてから、、メタノール(5ml)お
よびトルエン(0.432g)がフラスコ中に供給さ
れた。 メタノールおよびトルエンの添加後には、高圧
液体クロマトグラフイー(HPLC)で検出可能な
程のEGDMもMMAも残在しなかつた。結果と
しての分子量分布は、ゲル浸透クロマトグラフイ
ー(GPC)によれば二つのモードを有する。低
分子量成分(11000MP)は重量で40%の重合体か
らなり、高分子量成分(180000MP)は重量で残
り60%の重合体からなる。 実施例 1 TMS−CBを用いるMMA//EGDM(DP
100//DP−4)星状ポリマーの調製 使用されるモノマーおよび溶媒が以下のように
調製された。THFがその使用直前にナトリウ
ム/ベンゾフエノンからの蒸留によつて調製され
た。MMAおよびEGDMが、中性無水アルミナ
のカラムを通過させることによつて調製され、ま
たMMAは引き続き100mmHg下に水酸化カルシウ
ムから蒸留されそして0℃下に1週間以内の間貯
蔵された。1−トリメチルシロキシ−1−メトキ
シ−2−メチルプロペンが2回のスピニング−バ
ンド蒸留(50mmHg)によつて調製された。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
および機械的撹拌器を装備した250mlの丸底三つ
口フラスコが、加熱銃を使つて真空(5mmHg)
下に乾燥され、N2パージ下に放冷された。この
装置は50℃の湯浴中に置かれ、116.01gのTHF
が供給され、50℃の恒温になるまで放置され、つ
いでTHF中のテトラ(n−ブチル)アンモニウ
ム3−クロロベンゾエートの0.353モル溶液0.325
ml、1−トリメチルシロキシ−1−メトキシ−2
−メチルプロペン1.023gおよびTHF中のトリメ
チルシリル−3−クロロベンゾエート(TMS−
CB)の0.0961モル溶液1.140mlが添加された。
TMS−CBの添加2分後に58.46gのMMAの30分
間にわたる供給が開始された。反応内容物は供給
中ずつと、そしてMMA供給の終了後30分間にわ
たつて50℃±0.7℃に維持された。MMA供給の
終了30分後に、4.61gのEGDMの10分間をかけて
の供給が開始された。この供給の間、反応内容物
は50℃±0.5℃に維持された。EGDM供給の終了
後1時間経つてから、メタノール(5ml)および
トルエン(0.444g)がフラスコ中に供給された。 EGDMおよびMMAの転換率(HPLCによる測
定)はそれぞれ99.7%および99.0%であつた。結
果的に得られる分子量分布(GPCによる測定)
は二つのモードを持つていて、低分子量成分
(7.890MP)は重量で26%の重合体からなり、ま
た高分子量成分(134000MP)は重量で残り74%
の重合体からなる。この結果は対照1における高
分子量成分60%と対比されるものである。 実施例 2 TMS−CBを用いるGMA//MMA(DP
4//DP−100)コポリマーの調製 使用されるモノマーおよび溶媒は以下のように
調製された。THFがその使用直前にナトリウ
ム/ベンゾフエノンからの蒸留によつて調製され
た。MMAが中性無水アルミナのカラムを通過さ
せることによつて調製され、引き続き水酸化カル
シウムから蒸留され(100mmHg)そして0℃下に
1週間以内の間貯蔵された。GMAは蒸留され
(4mmHg)そして100ppmのt−ブチル−ヒドロ
キシメチル−フエニルサルフアイドによつて重合
禁止された。1−トリメチルシロキシ−1−メト
キシ−2−メチルプロペンが2回のスピニング−
バンド蒸留(50mmHg)によつて調製された。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
および機械的撹拌器を装備した250mlの丸底三つ
口フラスコが加熱銃を使つて真空(5mmHg)下
に乾燥され、N2パージ下に放冷された。この装
置は50℃の湯浴中に置かれ、67.65gのTHFが供
給された。溶媒は50℃の恒温になるまで放置さ
れ、その後1−トリメチル−シロキシ−1−メト
キシ−2−メチルプロパン0.539g、トリメチル
シリル−3−クロロベンゾエート0.032g、およ
びTHF中のテトラ(n−ブチル)アンモニウム
3−クロロベンゾエートの0.466モル溶液0.128ml
が添加された。2分間の撹拌後、GMA1.74gが
フラスコ内に一気に添加された。1.3℃の発熱が
認められた。GMA添加の15分後に、30.25gの
MMAの30分間をかけての供給が開始された。フ
ラスコ内容物は、MMA供給中ずつとそして
MMA供給後10分を経過するまで50.4℃±0.4℃に
維持された。MMA供給の終了1時間後にメタノ
ール(5ml)およびトルエン(0.442g)がフラ
スコに添加された。 GMAおよびMMAの転換率はそれぞれ100%お
よび84.0%であることが決定された)HPLCによ
る測定)。結果的に得られる分子量分布(GPCに
よる測定)は低分子量の微小突起(=1.982)
を持つていて、低分子量成分(1500MP)は重量
で2%の重合体からなり、また高分子量成分
(22000MP)は重量で残り98%の重合体からなる。
安息香酸(調製例2)を用いてのエポキシ基の官
能化後は、二つのモードを持つ分子量分布(=
3.422)がGPC上でのUV検査により検出された。
低分子量成分(2800MP)は43.5%の安息香酸を
含有しており、一方高分子量成分(19000MP)は
残り56.5%を含有している。同一試料は、(GPC
上でのRI検査で測つたとき)原試料と同様な分
子量分布を示した。このように、対照2では
GMAの100%がMMA添加以前に反応停止してい
るのに比べて、GMAホモポリマーの43.5%が
MMA添加以前に反応停止しているに過ぎなかつ
た。 調製 2 GMA//MMA(DP−6//DP−100)コポリ
マーの安息香酸との反応 GMA//MMAコポリマー(実施例2で調製
されたもの)が下記のように安息香酸で官能化さ
れた。 温度計、環流コンデンサーおよびPTFE−塗布
磁気撹拌棒を装備した500mlの三つ口フラスコに、
67.4gのGMA//MMAコポリマー溶液(実施
例4および5で調製されたもの)、9gの安息香
酸、100mlのトルエンおよび100mlプロピレンカー
ボネートが供給された。この溶液は加熱マントル
で加熱され還流された。還流温度が140℃に達す
るまでに、およそ110mlの溶媒が放出された。残
りの内容物が140℃下に3時間還流された。 この時点で、もとのエポキシ含量の98.8%が消
失していた(エポキシ滴定による)。 対照 2 GMA//MMA(DP−4//DP−100)コポリ
マーの調製 使用されるモノマーおよび溶媒が下記のように
調製された。THFがその使用直前にナトリウ
ム/ベンゾフエノンから蒸留されることによつて
調製された。MMAが中性無水アルミナのカラム
を通過させることによつて調製され、引き続き水
酸化カルシウムから蒸留され(100mmHg)、そし
て0℃下に1週間以内の間貯蔵された。グリシジ
ルメタクリレート(GMA)が蒸留され(4mm
Hg)そして100ppmのt−ブチル−ヒドロキシメ
チル−フエニルサルフアイドで重合禁止された。
1−トリメチル−シロキシ−1−メトキシ−2−
メチルプロペンが2スピニング−バンド蒸留(50
mmHg)によつて調製された。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口
および機械的撹拌器を装備した250mlの丸底三つ
口フラスコが、加熱銃を使つて真空(5mmHg)
下に乾燥され、N2パージ下に放冷された。この
装置は50℃の湯浴中に置かれ、68.20gのTHFが
供給された。溶媒は50℃の恒温になるまで放置さ
れ、その後1−トリメチルシロキシ−1−メトキ
シ−2−メチルプロペン0.543gおよびテトラ
(n−ブチル)アンモニウム3−クロロベンゾエ
ートの0.466モル溶液0.128mlが添加された。2分
間撹拌後、フラスコ内に1.63gのGMAが一気に
添加された。1.8℃の発熱が認められた。GMAが
添加されてから15分後に30.05gのMMAの30分
間をかけての供給が開始された。このフラスコ内
容物は、MMA供給中ずつとそしてその後10分間
にわたつて50.3℃±0.3℃に維持された。MMA供
給が終了して1時間経過後、メタノール(5ml)
およびトルエン(0.443g)がフラスコに添加さ
れた。 GMAおよびMMAの転換率はそれぞれ100%お
よび87.0%と決定された(HPLCによる測定)。
結果として得られる分子量分布(GPCによる測
定)は二つのモード(=4.675)を持つていて、
低分子量成分(1700MP)は重量で6%の重合体
からなり、高分子量成分(95000MP)は重量で残
り94%の重合体からなる。 エポキシ含有ポリマー(GMA−含有)をブロ
ツクコポリマーおよびホモ−MMAポリマーから
区別するために、ポリマー中の残存エポキシ基が
安息香酸(調製2)によつて反応せしめられた。
紫外線(UV)法はGMA−含有ポリマー上に存
在するベンゾエートエステルのみを検出し、一方
屈折率(RI)法は存在するすべてのポリマー種
を検出するであろう。GPCアウトプツト流上で
のUV法とBI法との併用によつてポリマー混合物
中に存在するホモ−GMAおよびブロツクコポリ
マーの量を決定することが可能となる。 安息香酸を用いてのエポキシ基の官能化反応の
後、GPC上でのUV検査によつて単一モードの分
子量分布(=1.421)が検出された。この物質
の分子量は2700MPであつた。同一の試料は、
GPC上でのRIによつて検査されて2つのモード
を持つ分子量分布を示したが、これは原試料のそ
れと同一でつた。このことから、GMAホモポリ
マーのすべてがMMA添加以前に反応したことが
わかる。 対照 3 複数回のモノマー供給によるMMA(DP−200)
直鎖状ホモポリマーの調製 MMAが中性無水アルミナを通すクロマトグラ
フイー法で調製され、かつ0℃下に重合禁止剤な
しで2週間以内の間貯蔵された。THFがその使
用直後にナトリウム/ベンゾフエノンから蒸留さ
れることによつて調製された。1−トリメチルシ
ロキシ−1−メトキシ−2−メチルプロペンが2
回のスピニング−バンド蒸留(50mmHg)によつ
て調製された。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
添加漏斗、加熱マントル、および機械的撹拌器を
装備した250mlの丸底三つ口フラスコが加熱銃を
使つて真空(5mmHg)下に乾燥され、N2パージ
下に放冷された。この装置に104.01gのTHFを
供給し、還流温度(67.9℃)まで加熱した。還流
下に一度、トリメチルシリルアセトニトリルの
0.1036モル溶液(THF中)0.8mlおよびテトラ
(n−ブチル)アンモニウム3−クロロベンゾエ
ート(TBA−CB)の0.466モル溶液(THF中)
0.172mlがフラスコに供給された。フラスコにさ
らに0.6750gの1−トリメチルシロキシル−1−
メトキシ−2−メチルプロペン開始剤が供給され
た。開始剤供給後直ちに、19.85gのMMAの20
分間をかけての供給が開始された。モノマー供給
の続行中、還流温度は68.0から68.3℃まで上昇し
た。反応混合物は60分間還流温度(68.0℃)に維
持され、その後試料Aが分子量決定のために取り
出され、そして第2のMMA供給(20分をかけて
20.20g)が開始された。モノマー供給の続行中
還流温度は67.8から69.8℃まで上昇した。反応混
合物はふたたび60分間還流温度(70.0℃)に維持
され、その後試料Bが分子量決定のために取り出
され、そして第3のMMA供給(20分をかけて
20.15g)が開始された。このモノマー供給の続
行中還流温度は69.6から71.9℃まで上昇した。反
応混合物はさらに60分間還流温度(71.5℃)に維
持され、その後試料Cが分子量決定のために取り
出され、そして第4のMMA供給(20分をかけて
20.25g)が開始された。このモノマー供給の間
還流温度は71.6から73.9℃まで上昇した。第4の
モノマーの供給が終つた後反応混合物は10分間還
流温度に維持され、その後加熱マントルが取り外
され、そして混合物は60分間室温まで放冷され、
その後5mlのメタノールおよび0.444gのトルエ
ンが添加され、そして試料Dが分子量決定のため
に取り出された。 各試料の分子量分布はGPCによつて決定され、
対照3A−これは2倍のシリル化アセトニトリル
(TMS−CH3CN)を使用しているのであるが一
の結果と共に第1表に総括記載されている。 実施例 3 トリメチルシリル−3−クロロベンゾエート
(TMS−CB)を用いての複数回のモノマー供
給によるMMA(DP−200)直鎖状ホモポリマー
の調製 MMAが中性無水アルミナを通すクロマトグラ
フイー法で調製され、かつ0℃以下に重合禁止剤
なしで2週間以内の間貯蔵された。THFがその
使用直前にナトリウム/ベンゾフエノンから蒸留
されることによつて調製された。1−トリメチル
シロキシ−1−メトキシ−2−メチルプロペンが
2−スピニング−バンド蒸留(50mmHg)によつ
て調製された。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
添加漏斗、加熱マントル、および機械的撹拌器を
装備した250mlの丸底三つ口フラスコが加熱銃を
使つて真空(5mmHg)下に乾燥され、N2パージ
下に放冷された。この装置に105.3gのTHFを供
給し、還流温度(67.9℃)まで加熱した。還流下
に一度、トリメチルシリルアセトニトリルの
0.1036モル溶液(THF中)0.8ml、TMS−CBの
0.1104モル溶液(THF中)0.8mlおよびTBA−
CB(THF中)の0.466モル溶液0.172mlがフラスコ
に供給された。フラスコにさらに0.692gの1−
トリメチルシロキシ−1−メトキシ−2−メチル
プロペン開始剤が供給された。開始剤供給後直ち
に、20.08gのMMAの20分間をかけての供給が
開始された。モノマー供給の続行中、還流温度は
67.9から69℃まで上昇した。反応混合物は60分間
還流温度(68.5℃)に維持され、その後試料Aが
分子量決定のために取り出され、そして第2の
MMAの供給(20分をかけて20.08g)が開始さ
れた。モノマー供給の続行中、還流温度は67.7か
ら69.5℃まで上昇した。反応温度はふたたび還流
温度(68.7℃)に維持され、その後試料Bが分子
量決定のために取り出され、そして第3のMMA
供給(20分をかけて20.20g)が開始された。こ
のモノマー供給の続行中還流温度は67.9から70.5
℃まで上昇した。反応混合物はさらに60分間還流
温度(69.2℃)に維持され、その後試料Cが分子
量決定のために取り出され、そして第4のMMA
供給(20分をかけて19.75g)が開始された。こ
のモノマー供給の続行中、還流温度は67.9から
70.4℃まで上昇した。第4のモノマーの供給が終
つた後反応混合物は10分間還流温度に維持され、
その後加熱マントルが取り外され、そして混合物
は60分間室温まで放冷され、その後5mlのメタノ
ールおよび0.442gのトルエンが添加され、そし
て試料Dが分子量決定のために取り出された。各
試料の分子量分布はGPCによつて決定され、実
施例3A−これはシリル化アセトニトリルが用い
られていない−の結果と共に第1表に総括記載さ
れている。この結果は、重合が4回のモノマー供
給全部の間中生きて(リビング)いたこと、そし
て分子量が理論値に近いことからみて、対照3に
おけるよりも第1および第2のモノマー供給時の
ポリマー鎖の死(不活性化)がきわめて少ないこ
とを示すものである。
【表】
【表】 対照 4 TBAACを用いる還流下におけるMMA//
EGDM(DP−100//DP−4)星状ポリマーの
調製 使用されるモノマーおよび溶媒が下記のように
調製された。THFがその使用直前にナトリウ
ム/ベンゾフエノンからの蒸留によつて調製(精
製された。MMAおよびEGDMが中性無水アル
ミナのカラムを通過させることによつて調製さ
れ、またMMAは引き続き100mmHg下に水酸化カ
ルシウムから蒸留され、そして0℃下に1週間以
内の間貯蔵された。1−トリメチルシロキシ−1
−メトキシ−2−メチルプロペンが2回のスピニ
ング−バンド蒸留(50mmHg)によつて調製され
た。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
および機械的撹拌器を装備した250mlの丸底三つ
口フラスコが加熱銃を使つて真空(5mmHg)下
に乾燥され、N2パージ下に放冷された。この装
置に加熱マントルが取り付けられかつ60.6gの
THFが供給されて還流温度(67℃)まで加熱さ
れた。フラスコには、還流下にさらに0.550gの
1−トリメチルシロキシ−1−メトキシ−2−メ
チルプロペン、テトラ(n−ブチル)アンモニウ
ムアセテート(TBAAC)の0.1モル溶液(THF
中)0.575mlが供給された。TBAACを添加して
2分間経過してから、30.40gのMMAの30分間
をかけての供給が開始された。反応は供給中ずつ
とそしてさらにMMA供給の終了後30分を経過す
るまで還流温度下に維持された。この時点で2.70
gのEGDMが10分間以上をかけて反応フラスコ
内に供給された。反応フラスコ内容物は、
EGDM供給中そしてさらにその後5分間経過す
るまで還流温度下に維持された。フラスコは引き
続き55分間以上をかけて室温まで放冷され、この
時点で反応物はメタノール(5ml)を用いてクエ
ンチされた。この時点でトルエン(0.442g)が
フラスコに添加された。 MMAおよびEGDMの転換率および分子量分
布は第2表に総括記載されている。 実施例 4 TMS−ACおよびTBAACを用いての還流下に
おけるMMA//EGDM(DP−100//DP−4)
星状ポリマーの調製 使用されるモノマーおよび溶媒が以下のように
調製された。THFがその使用直前にナトリウ
ム/ベンゾフエノンから蒸留によつて調製(精
製)された。MMAおよびEGDMが中性無水ア
ルミナのカラムを通過させることよつて調製さ
れ、またMMAは引き続き100mmHg下に水酸化カ
ルシウムから蒸留され、そして0℃下に1週間以
内の間貯蔵された。1−トリメチルシロキシ−1
−メトキシ−2−メチルプロペンが2回のスピニ
ング−バンド蒸留(50mmHg)によつて調製され
た。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
および機械的撹拌器を装備した250mlの丸底三つ
口フラスコが、加熱銃を使つて真空(5mmHg)
下に乾燥され、N2パージ下に放冷された。この
装置に加熱マントルが取り付けられかつ58.32g
のTHFが供給されて還流温度(67℃)まで加熱
された。フラスコには、還流下にさらに0.570g
の1−トリメチルシロキシ−1−メトキシ−2−
メチルプロペン、テトラ(n−ブチル)アンモニ
ウムアセテート(TBAAC)の0.1モル溶液
(THF中)0.575mlがおよびトリメチルシリルア
セテート(TMSAC)の0.88モル溶液(THF中)
0.183mlが供給された。TMSACを添加して2分
間経過してから、30.92gのMMAの30分間をか
けての供給が開始された。反応は供給中ずつとそ
してさらにMMA供給の終了後30分を経過するま
で還流温度下に維持された。この時点で2.60gの
EGDMが10分間以上をかけて反応フラスコ内に
供給された。反応フラスコ内容物は、EGDM供
給中そしてさらにその後5分間経過するまで還流
温度下に維持された。フラスコは引き続き55分間
以上をかけて室温まで放冷され、この時点で反応
物はメタノール(5ml)を用いて急冷された。こ
の時点でトルエン(0.442g)がフラスコに添加
された。 MMAおよびEGDMの転換率、および分子量
分布は、実施例4aおよび4b−これらはTMSAC
を様々な使用量で使用している−の結果と共に第
2表に総括記載されている。これらの結果は、分
子量がより制御されており、モノマー転換率が高
く、かつ分枝未結合分子が少ない(低分子物質が
より少ない)ことからみて、反応物にTMSACが
添加されたときは、TMSACが使用されていない
対照4におけるよりも、EGDM供給の開始時に
おいて重合がより生きて(リビング)いたことを
示すものである。これらの実施例および対照は、
分子量制御、転換率および分枝未結合分子につい
ての改良性は、使用されたTMSACの量によつて
影響を受けることを示している。すべての実施例
4,4aおよび4bは低い転換率を示し、ついには
時間経過中にゲル化してしまつた。 対照 5 TBACBを用いての還流下におけるMMA//
EGDM(DP−100//DP−4)星状ポリマーの
調製 使用されるモノマーおよび溶媒が下記のように
調製された。THFがその使用直前にナトリウ
ム/ベンゾフエノンから蒸留されることにより調
製(精製)された。MMAおよびEGDMが中性
無水アルミナのカラムを通過させることによつて
調製され、またMMAは引き続き100mmHg下に水
酸化カルシウムから蒸留され、そして0℃下に1
週間以内の間貯蔵された。1−トリメチルシロキ
シ−1−メトキシ−2−メチルプロペンが2回の
スピニング−バンド蒸留(50mmHg)によつて調
製された。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
および機械的撹拌器を装備した250mlの丸底三つ
口フラスコが、加熱銃を使つて真空(5mmHg)
下に乾燥され、N2パージ下に放冷された。この
装置に加熱マントルが取り付けられかつ59.20g
のTHFが供給されて還流温度(67℃)まで加熱
された。フラスコには、還流下にさらに0.70gの
1−トリメチルシロキシ−1−メトキシ−2−メ
チルプロペンおよびテトラ(n−ブチル)アンモ
ニウム3−クロロベンゾエート(TBACB)の
0.38モル溶液(THF中)0.150mlが供給された。
TBACBを添加して2分間経過してから、30.49
gのMMAの30分間をかけての供給が開始され
た。反応は供給中ずつとそしてさらにMMA供給
の終了後30分を経過するまで還流温度下に維持さ
れた。この時点で2.60gのEGDMが10分間以上を
かけて反応フラスコ内に供給された。反応フラス
コ内容物は、EGDM供給中そしてさらにその後
5分間を経過するまで還流温度下に維持された。
フラスコは引き続き55分間以上をかけて室温まで
放冷され、この時点で反応物はメタノール(5
ml)を用いてクエンチされた。この時点でトルエ
ン(0.446g)がフラスコに添加された。 MMAおよびEGDMの転換率および分子量分
布は第2表に総括記載されている。 実施例 5 TBACBおよびTMSACを用いての還流下にお
けるMMA//EGDM(DP−100//DP−4)
星状ポリマーの調製 使用されるモノマーおよび溶媒が下記のように
調製された。TEFがその使用直前にナトリウ
ム/ベンゾフエノンから蒸留されることによつて
調製(精製)された。MMAおよびEGDMが中
性無水アルミナのカラムを通過させることによつ
て調製され、またMMAは引き続き100mmHg下に
水酸化カルシウムから蒸留され、そして0℃下に
1週間以内の間貯蔵された。1−トリメチルシロ
キシ−1−メトキシ−2−メチルプロペンが2回
のスピニング−バンド蒸留(50mmHg)によつて
調製された。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
および機械的撹拌器を装備した250mlの丸底三つ
口フラスコが加熱銃を使つて真空(5mmHg)下
に乾燥され、N2パージ下に放冷された。この装
置に加熱マントルが取り付けられかつ58.20gの
THFが供給されて還流温度(67℃)まで加熱さ
れた。フラスコには、還流下にさらに0.580gの
1−トリメチルシロキシ−1−メトキシ−2−メ
チルプロペン、テトラ(n−ブチル)アンモニウ
ム3−クロロベンゾエート(TBACB)の0.38モ
ル溶液(THF中)0.150mlおよびトリメチルシリ
ルアセテート(TMSAC)の0.88モル溶液
(THF中)0.325mlが供給された。TBACBを添加
して2分間経過してから、30.26gのMMAの30
分間をかけての供給が開始された。反応は供給中
ずつとそしてさらにMMA供給の終了後30分を経
過するまで還流温度下に維持された。この時点で
2.55gのEGDMが10分間以上をかけて反応フラス
コ内に供給された。反応フラスコ内容物は
EGDM供給中そしてさらにその後5分間を経過
するまで還流温度下に維持された。フラスコは引
き続き55分間以上をかけて室温まで放冷され、こ
の時点で反応物はメタノール(5ml)を用いてク
エンチされた。この時点でトルエン(0.445g)
がフラスコに添加された。 MMAおよびEGDMの転換率および分子量分
布は第2表に総括記載されている。これらの結果
を対照5と比較すると、これらの雰囲気下にあつ
ては、シリル化オキシアニオン触媒−これは重合
用として用いられるものよりもより強いGTPオ
キシアニオン触媒(DMSO中でより高いpKaを
示す)である一の添加が、GTP重合のリビング
活性を改良するものではないことを示している。
結果は、IMSACが使用されていない対照5にお
けるよりも分子量および分枝未結合分子含量が高
いことからみて、HGDM供給開始時において重
合がより生きて(リビング)いないこと;しかし
モノマー転換率は同等であることを教えるもので
ある。 実施例 6 IMSCBおよびTBAACを用いての還流下にお
けるMMA//EGDM(DP−100//DP−4)
星状ポリマーの調製 使用されるモノマーおよび溶媒が以下のように
調製された。THFがその使用直前にナトリウ
ム/ベンゾフエノンから蒸留されることによつて
調製(精製)された。MMAおよびEGDMが中
性無水アルミナのカラムを通過させることによつ
て調製され、またMMAは引き続き100mmHg下に
水酸化カルシウムから蒸留され、そして0℃下に
1週間以内の間貯蔵された。1−トリメチルシロ
キシ−1−メトキシ−2−メチルプロペンが2ス
ピニング−バンド蒸留(50mmHg)によつて調製
された。 コンデンサー、熱電対、N2および真空導入口、
および機械的撹拌器を装備した250mlの丸底三つ
口フラスコが加熱銃を使つて真空下(5mmHg)
下に乾燥され、N2パージ下に放冷された。この
装置加熱マントルが取り付けられかつ59.42gの
THFが供給されて還流温度(67℃)まで加熱さ
れた。フラスコには、還流下にさらに0.530gの
1−トリメチルシロキシ−1−メトキシ−2−メ
チルプロペン、テトラ(n−ブチル)アンモニウ
ムアセテートの0.1モル溶液(THF中)0.575mlが
およびトリメチルシリル3−クロロベンゾエート
(TMSCB)の0.11モル溶液(THF中)1.3mlが供
給された。TBACBを添加して2分間経過してか
ら、30.43gのMMAの30分間をかけての供給が
開始された。反応は供給中ずつとそしてさらに
MMA供給の終了後30分を経過するまで還流温度
下に維持された。この時点で2.60gのEGDMが10
分間以上をかけて反応フラスコ内に供給された。
反応フラスコ内容物はEGDM供給中そしてさら
にその後5分間経過するまで還流温度下に維持さ
れた。フラスコは引き続き55分間以上をかけて室
温まで放冷され、この時点で反応物はメタノール
(5ml)を用いてクエンチされた。この時点でト
ルエン(0.445g)がフラスコに添加された。 MMAおよびEGDMの転換率および分子量分
布は第2表に総括記載されている。これらの結果
を対照4と比較すると、得られた分子量が理論値
に近くかつ分枝未結合分子がより少ないことから
みて、シリル化オキシアニオン−これは重合用と
して用いられるよりもより弱いGTPオキシアニ
オン触媒(DMSO中でより低いpKaを示す)で
ある一の添加が、GTP重合のリビング活性を改
良することを示している。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少くとも1種の極性アクリル型のα−オレフ
    イン性モノマーを、重合条件下に、(i)少くとも1
    個の活性置換基または活性ジラジカルを結合して
    おり、かつ場合によつては重合条件下で不活性で
    ある1またはそれ以上の置換基を有していてもよ
    い、4配位有機ケイ素、有機スズ、または有機ゲ
    ルマニウム重合開始剤、(ii)共役酸のpKa
    (DMSO)が約5ないし約24であるオキシアニオ
    ンまたはビオキシアニオンと適宜のカチオンとか
    らなる塩である触媒に接触させることからなり、
    さらに、(iii)アルキル基が1〜20個の炭素原子から
    なるトリアルキルシリルハロベンゾエートおよび
    トリアルキルシリルアセテートから選ばれる重合
    リビング活性促進剤と接触させることを特徴とす
    る、リビングポリマーの製造方法。 2 重合開始剤(i)が4配位の有機シリコンである
    特許請求の範囲第1項に記載のリビングポリマー
    の製造方法。 3 促進剤(iii)の存在する濃度が、触媒1モル当り
    少なくとも約0.1モルである特許請求の範囲第1
    項に記載のリビングポリマーの製造方法。 4 促進剤(iii)の濃度が触媒1モル当り約0.1ない
    し200モルの範囲である特許請求の範囲第3項に
    記載のリビングポリマーの製造方法。 5 促進剤(iii)の濃度が触媒1モル当り約5ないし
    25モルの範囲である特許請求の範囲第4項に記載
    のリビングポリマーの製造方法。 6 促進剤(iii)の濃度が触媒1モル当り約0.2ない
    し2.5モルの範囲である特許請求の範囲第4項に
    記載のリビングポリマーの製造方法。 7 触媒(ii)が3−クロロベンゾエートの適当な供
    給源であり、また促進剤(iii)がトリメチルシリル−
    3−クロロベンゾエートである特許請求の範囲第
    1項に記載のリビングポリマーの製造方法。
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