JPH06234822A - グラフト共重合体の製造方法 - Google Patents

グラフト共重合体の製造方法

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JPH06234822A
JPH06234822A JP2300793A JP2300793A JPH06234822A JP H06234822 A JPH06234822 A JP H06234822A JP 2300793 A JP2300793 A JP 2300793A JP 2300793 A JP2300793 A JP 2300793A JP H06234822 A JPH06234822 A JP H06234822A
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JP
Japan
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graft copolymer
mma
macromonomer
meth
acid ester
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Pending
Application number
JP2300793A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Tone
誠司 刀禰
Toshio Takemoto
俊夫 竹本
Takayuki Makino
隆之 槙野
Akira Nakada
章 中田
Naoki Yamamoto
直己 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐候性や透明性等に優れた(メタ)アクリル
系グラフト共重合体の製造方法を提供する。 【構成】 数平均分子量が3000〜100000でありガラス転
移温度が40℃以上である片末端に(メタ)アクリロイル
基を有するメタクリル酸エステル系マクロモノマーと、
その単独重合体のガラス転移温度が0℃以下である(メ
タ)アクリル酸エステルとを共重合するグラフト共重合
体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐候性や透明性等に優れ
た(メタ)アクリル系グラフト共重合体の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】高分子材料の高機能化、高性能化を目的
としてブロック共重合体やグラフト共重合体の開発が従
来より行われている。最近では片末端に重合性官能基を
有するオリゴマ−やポリマ−(マクロモノマ−)の合成
技術の進歩により、これを用いたグラフト共重合体の開
発と応用に関心が集められている。マクロモノマ−の合
成法やグラフト共重合体の製造法としては、現在までに
種々の方法が提案されている。例えば、Milkovich等
のアニオン重合法により合成したマクロモノマーによる
グラフト共重合体の製造方法(特開昭47-21486号公報、
特開昭50- 116586号公報等)、ICI社やDu Pont社
のラジカル重合法により合成したマクロモノマーによる
グラフト共重合体の製造方法(特公昭43-11224号公報、
特公昭43-16147号公報、USP 3689593 号公報等)、東
亜合成化学工業社のグループトランスファー重合法によ
る片末端にビニルフェニル基を有するマクロモノマーの
製造方法(特開昭62-62801号公報)などがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記及び
の方法においては、マクロモノマ−の重合性ビニル基と
コモノマ−の共重合反応性比によってグラフト共重合体
の組成に分布が生じるので、組成分布制御対策としてマ
クロモノマーやコモノマーの添加速度を制御する必要が
あり、また得られる共重合体も耐候性や透明性が不充分
である。また前記の方法では、分子設計通りに構造が
規制されかつ溶融流動性、耐候性、透明性及び機械特性
に優れたグラフト共重合体を高収率で得ることが難し
い。
【0004】本発明の目的は、グラフト共重合体の幹部
及び枝部を構成する(メタ)アクリル酸エステルの成分
の組成比を幅広い範囲で選択可能であり、さらに幹部の
鎖長と共に枝部の鎖長も制御された、耐候性、透明性及
び機械特性に優れた(メタ)アクリル系グラフト共重合
体を高収率で製造する方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、数平均
分子量が3000〜100000でありガラス転移温度が40℃以上
である片末端に(メタ)アクリロイル基を有するメタク
リル酸エステル系マクロモノマーと、その単独重合体の
ガラス転移温度が0℃以下である(メタ)アクリル酸エ
ステルとを共重合するグラフト共重合体の製造方法にあ
る。
【0006】本発明において用いられる片末端に(メ
タ)アクリロイル基を有するメタクリル酸エステル系マ
クロモノマーは共重合によってグラフト共重合体の枝部
となる成分である。
【0007】このメタクリル酸エステル系マクロモノマ
ーの主鎖は、メタクリル酸メチル(MMA)等の一種ま
たは二種以上のメタクリル酸エステル単位で構成される
ものであり、主鎖中には、メタクリル酸、アクリル酸エ
ステル、アクリロニトリルなどのビニルモノマ−単位が
少量含まれていてもよい。マクロモノマ−の片末端にあ
る(メタ)アクリロイル基としてはアクリロイル基であ
ることが好ましい。
【0008】このマクロモノマ−のGPC法により測定
される数平均分子量は3000〜100000の範囲であ
る。分子量がこの範囲より小さいと十分な特性を有する
グラフト共重合体を得ることが困難であり、分子量がこ
の範囲を超えると反応性が低下する。分子量は5000
〜50000の範囲にあることが好ましい。又、このマクロ
モノマーのガラス転移温度は40℃以上であるが、60℃以
上であることがより好ましい。
【0009】このようなマクロモノマーは、例えばM
MAなどをアニオン重合し、次いでハロゲン含有(メ
タ)アクリロイル化合物と反応させる方法、メルカプ
ト酢酸の存在下でMMAなどをラジカル重合し、次いで
グリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステルと反応さ
せる方法、トリメチルシロキシエチルトリメチルシリ
ルジメチルケテンアセタールを開始剤としてMMAなど
をグループトランスファー重合し、次いで(メタ)アク
リロイルクロリドと反応させる方法などにより得ること
ができる。共重合特性や得られる共重合体の溶融成形性
を考慮するとのグループトランスファー重合法で製造
されたものが最も好ましい。
【0010】本発明において前記マクロモノマーと共重
合される(メタ)アクリル酸エステルとしては、そのモ
ノマ−成分のみを重合して得られるポリ(メタ)アクリ
ル酸エステルのガラス転移温度が0℃以下となるものが
用いられる。
【0011】その具体例としてアクリル酸エチル(E
A)、アクリル酸ブチル(BA)、メタクリル酸ラウリ
ル(LMA)などが挙げられる。これらは二種以上混合
して用いることができるが、アクリル酸エチル(E
A)、アクリル酸ブチル(BA)が好ましい。
【0012】この(メタ)アクリル酸エステルはマクロ
モノマ−と共重合してグラフト共重合体の幹部を構成す
る。
【0013】共重合反応におけるマクロモノマーと(メ
タ)アクリル酸エステルとの組成比は特に限定されない
が、得られるグラフト共重合体中において両成分の組成
がおよそ20〜80/80〜20重量%程度であることが好まし
い。
【0014】本発明においてグラフト共重合体の重合方
法としては主に溶液重合法や溶液懸濁重合法が採用され
るが、溶媒を使用しない重合反応法も可能である。
【0015】溶液重合法の場合、溶媒としては、塩素化
炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン(THF)、アセ
トン、メチルエチルケトン(MEK)、ベンゼン、トル
エン、キシレンなどが使用される。
【0016】
【実施例】以下、本発明を実施例にてより具体的に説明
する。実施例において各種物性は下記の方法により評価
した。引張弾性率、引張破断強度、破断伸度は、ASTM D
-638に準拠した。光線透過率は、ASTM D-1003 に準拠し
た。ただし、樹脂の厚みは3.2mmとした。 耐候性は、
サンシャインウエザ−メ−タ−3000時間暴露後の伸度保
持率及び黄色度変化(ΔYI)で評価した。
【0017】参考例1 片末端にアクリロイル基を有す
るMMAマクロモノマーの合成 乾燥アルゴン下で 400mlの無水THF中にトリメチルシ
ロキシエチルトリメチルシリルジメチルケテンアセター
ル 2.8g (10.0mmol)とトリスジメチルアミノスルファー
トリメチルシリルビフルオライド (TAS+(CH3)3
iF2 -) 0.03g(0.11mmol)を加え、さらに乾燥MMA200
g(2.0mol) を滴下し、0℃で3時間重合させた。次い
でこの重合物を塩酸入りメタノ−ル液6リットル中に加え、
沈殿物をメタノールで洗浄し、150 ℃で12h 真空乾燥し
た。この結果、Mn=21000 、Mw/Mn =1.10の片末端に
水酸基を有するポリMMAが180g得られた( 収率90%)
【0018】さらにこのポリMMA90g(水酸基量4.3 mm
ol)を450mlの無水THFに溶解し、トリエチルアミン
1.01g(10.0mmol)、塩化アクリロイル 0.91g(10.0mmol)
を加え室温で24h 反応させた。この反応物をメタノ−ル
10リットル中に加え、沈殿物をメタノールで洗浄し50℃で12
h 真空乾燥した。この結果、片末端にアクリロイル基を
有するMMAマクロモノマーが 81g得られた( 収率90
%) 。なお末端へのアクリロイル基の導入率はNMRに
より測定したところ96%であった。また、示差走査熱分
析(DSC)より測定したガラス転移温度は102 ℃であ
った。
【0019】参考例2 片末端にメタクリロイル基を有
するMMAマクロモノマーの合成 参考例1にて合成した片末端に水酸基を有するポリMM
A90g(水酸基量4.3 mmol)を450mlの無水THFに溶解
し、トリエチルアミン 1.01g(10.0mmol)、塩化メタクリ
ロイル 1.05g(10.0mmol)を加え、室温で24h 反応させ
た。この反応物をメタノ−ル10リットル中に加え、沈殿物を
メタノールで洗浄し50℃で12h 真空乾燥した。この結
果、片末端にメタクリロイル基を有するMMAマクロモ
ノマーが 80g得られた( 収率90%) 。なお末端へのメタ
クリロイル基の導入率は86%であった。また、ガラス転
移温度は102 ℃であった。
【0020】実施例1 EA/MMAグラフト共重合体
の合成 参考例1にて合成した片末端にアクリロイル基を有する
MMAマクロモノマ−40g 、EA60g 、過酸化ベンゾイ
ル(BPO)0.5g を一括でトルエン300ml に溶解し、
十分に窒素置換した後、80℃で3時間反応させた。この
反応物をヘキサンで再沈した後真空乾燥し、EA/MM
Aグラフト共重合体(EA/MMA=60/40)84gを得
た(収率84%)。得られたグラフト共重合体の収率、全
光線透過率、引張強伸度及び耐候性を表1に示した。
【0021】実施例2 EA/MMAグラフト共重合体
の合成 参考例1と同様の方法にて合成した片末端にアクリロイ
ル基を有するMMAマクロモノマ−60g 、EA40g 、B
PO 0.5g を一括でトルエン300ml に溶解し、十分に窒
素置換した後、80℃で3時間反応させた。この反応物を
ヘキサンで再沈した後真空乾燥し、EA/MMAグラフ
ト共重合体(EA/MMA=40/60)90gを得た(収率9
0%)。得られたグラフト共重合体の収率、全光線透過
率、引張強伸度及び耐候性を表1に示した。
【0022】実施例3 BA/MMAグラフト共重合体
の合成 参考例1と同様の方法にて合成した片末端にアクリロイ
ル基を有するMMAマクロモノマ−40g 、BA60g 、B
PO 0.5g を一括でトルエン300ml に溶解し、十分に窒
素置換した後、80℃で3時間反応させた。この反応物を
メタノ−ルで再沈した後真空乾燥しBA/MMAグラフ
ト共重合体(BA/MMA=60/40)86gを得た(収率8
6%)。得られたグラフト共重合体の収率、全光線透過
率、引張強伸度及び耐候性を表1に示した。
【0023】実施例4 LMA/MMAグラフト共重合
体の合成 参考例2にて合成した、片末端にメタクリロイル基を有
するMMAマクロモノマ−40g 、LMA60g 、BPO
0.5g を一括でトルエン300ml に溶解し、十分に窒素置
換した後、80℃で3時間反応させた。この反応物をメタ
ノ−ルで再沈した後真空乾燥しLMA/MMAグラフト
共重合体(LMA/MMA=60/40)85gを得た(収率8
5%)。得られたグラフト共重合体の収率、全光線透過
率、引張強伸度及び耐候性を表1に示した。
【0024】比較例1 片末端にスチリル基を有するM
MAマクロモノマ−の合成 乾燥アルゴン下で 200mlの無水THF中にビニルフェニ
ルケテンメチルトリメチルシリルアセタ−ル (VPKT
SA)1.2g(5.0mmol)とトリスジメチルアミノスルファー
トリメチルシリルビフルオライド (TAS+(CH3)3
iF2 -) 0.03g(0.11mmol)と乾燥MMA 100g(1.0mol)
を加え、0℃で3時間重合させた。5%メタノ−ル入り
ヘキサン液に加え、沈殿物を50℃で12h 真空乾燥し、M
n=22000 、Mw/Mn =1.20の片末端にスチリル基を有す
るMMAマクロモノマ−90gを得た( 収率90%) 。スチ
リル基の導入率は100 %であった。
【0025】このMMAマクロモノマ−40g 、BA60g
、BPO 0.5g を一括でトルエン300ml に溶解し十分
に窒素置換した後、80℃で3時間反応させた。この反応
物をメタノ−ルで再沈した後真空乾燥し、BA/MMA
グラフト共重合体(BA/MMA=60/40)80g を得た
(収率80%)。得られたグラフト共重合体の収率、全光
線透過率、引張強伸度、及び耐候性を表1に示した。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】本発明のグラフト共重合体の製造法によ
れば、グラフト共重合体の幹部を構成する(メタ)アク
リル酸エステルと枝部を構成する(メタ)アクリル酸エ
ステルの成分を幅広い範囲で選択可能で、かつ幹部の鎖
長と共に及び枝部の鎖長も制御された(メタ)アクリル
系グラフト共重合体を高収率の製造することができる。
また本発明の製造法によれば透明性、耐候性、機械的性
質に優れた(メタ)アクリル樹脂、エラストマーを得る
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 章 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央研究所内 (72)発明者 山本 直己 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 数平均分子量が3000〜100000でありガラ
    ス転移温度が40℃以上である片末端に(メタ)アクリロ
    イル基を有するメタクリル酸エステル系マクロモノマー
    と、その単独重合体のガラス転移温度が0℃以下である
    (メタ)アクリル酸エステルとを共重合するグラフト共
    重合体の製造方法。
JP2300793A 1993-02-10 1993-02-10 グラフト共重合体の製造方法 Pending JPH06234822A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999036452A1 (en) * 1998-01-16 1999-07-22 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Impact-resistant acrylic resin composition, process for producing the same, and molded article
WO1999065963A1 (en) * 1998-06-19 1999-12-23 Kaneka Corporation Process for producing branched polymer and polymer
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JP2018076496A (ja) * 2016-11-01 2018-05-17 協立化学産業株式会社 相溶組成物、接着剤組成物、複合構造物、複合構造物の製造方法及び解体方法、チップの表面加工方法並びに複合体の製造方法

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