JPH06256410A - (メタ)アクリル酸エステル用アニオン重合開始剤 - Google Patents

(メタ)アクリル酸エステル用アニオン重合開始剤

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JPH06256410A
JPH06256410A JP5043716A JP4371693A JPH06256410A JP H06256410 A JPH06256410 A JP H06256410A JP 5043716 A JP5043716 A JP 5043716A JP 4371693 A JP4371693 A JP 4371693A JP H06256410 A JPH06256410 A JP H06256410A
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JP
Japan
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acid ester
meth
acrylic acid
polymer
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Pending
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JP5043716A
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Kazuyuki Kuwano
一幸 桑野
Masataka Muramatsu
正隆 村松
Michihiro Kawai
道弘 河合
Mitsuru Nagasawa
満 永澤
Hirohide Matsushita
裕秀 松下
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Toagosei Co Ltd
Toyota Motor Corp
Toyota Gauken
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
Toyota Motor Corp
Toyota Gauken
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10Esters
    • C08F20/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/46Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides selected from alkali metals
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Abstract

(57)【要約】 【目的】アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの
ような極性モノマをリビングアニオン重合することによ
り、その単分散ポリマを合成する。 【構成】アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの
ような極性モノマのアニオン重合に、重合開始剤として
トリフェニルメチルアルカリ金属塩を用いる。これによ
り極めて分子量分布の狭い単分散ポリマが生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクリル酸エステル及
びメタクリル酸エステルの少なくとも一方を主成分とす
るモノマをアニオン重合する際に用いられるアニオン重
合開始剤に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高分子材料の高機能化が求めら
れ、分子量分布の狭い単分散ポリマが注目されている。
この単分散ポリマの合成は、用いるモノマの種類により
使用できる重合開始剤が異なるものの、基本的に共通し
てアニオン重合によってなされている。
【0003】例えば単分散ポリスチレンは、一般にn−
ブチルリチウムなどを重合開始剤とするアニオン重合に
よって合成されている。スチレンは非極性モノマであ
り、副反応が生じないので比較的容易にリビングアニオ
ン重合され、単分散ポリスチレンを容易に合成すること
ができる。ところが、アクリル酸エステルやメタクリル
酸エステルのような極性モノマをアニオン重合しようと
すると、n−ブチルリチウムのようなアルカリ金属塩、
Na,Liのようなアルカリ金属などの従来のアニオン
重合開始剤を用いた場合には、二重結合以外に極性基で
あるカルボニル基への付加という副反応が生じる。その
ため、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステルのよ
うな極性モノマをリビングアニオン重合することは、従
来困難とされていた。
【0004】しかしながら近年の技術の進歩は目ざまし
く、例えば特開昭61−179210号公報には、tert
−ブチルマグネシウムブロマイドなどのグリニャール試
薬を開始剤として用いてアニオン重合することにより、
メタクリル酸メチルの単分散ポリマが合成できることが
開示されている。また、特開平4−173805号公報
には、水酸化第四級アンモニウムを重合開始剤に用いる
ことにより、(メタ)アクリル酸エステルの単分散ポリ
マが合成できることが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記した公報に開示さ
れた重合開始剤を用いてアニオン重合すると、確かにメ
タクリル酸メチルなどの単分散ポリマが合成できる。し
かしながら、得られたポリマの重量平均分子量(Mw)
と数平均分子量(Mn)の比である分散度(Mw/M
n)は比較的大きく、単分散ポリスチレンのように分子
量分布の狭いポリマ(Mw/Mnが約1.0)を合成す
ることは困難であった。
【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステ
ルのような極性モノマをリビングアニオン重合すること
により、その単分散ポリマを合成することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の(メタ)アクリル酸エステル用アニオン重合開始剤
は、トリフェニルメチルアルカリ金属塩からなることを
特徴とする。トリフェニルメチルアルカリ金属塩は、
〔化1〕式に示す一般式で表され、アルカリ金属Mとし
てはLi,Na,Kなどが用いられる。
【0008】
【化1】
【0009】このトリフェニルメチルアルカリ金属塩
は、実施例でも説明するように、例えばトリフェニルメ
チルブロマイドと過剰のアルカリ金属とを反応させるこ
とにより、容易に製造することができる。トリフェニル
メチルアルカリ金属塩の添加量は、目的とするポリマの
分子量によって決定される。すなわち、理論的には開始
剤1分子当たり1分子のポリマが生成するので、開始剤
1分子当たりに必要なモノマの分子数は、目的とする分
子量のポリマを構成するモノマの分子数に等しく、開始
剤とモノマのモル比は、1:(ポリマの分子量/モノマ
の分子量)の関係となる。
【0010】なお、この開始剤によってアニオン重合で
きる(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)ア
クリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)
アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、
(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸オ
クチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メ
タ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸ステア
リル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル
酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メ
タ)アクリル酸2−アセトキシエチル、(メタ)アクリ
ル酸3−メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,
2,2−トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸2−
ジメチルアミノエチルなどが挙げられる。(メタ)アク
リル酸アルキルが特に好ましい。
【0011】重合温度は、−50℃以下が好ましい。−
50℃より高温になると副反応が起きるため好ましくな
い。重合溶剤としては、THF(テトラヒドロフラ
ン)、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、1,
4ジオキサン、トルエン、キシレン等のエーテル類、芳
香族系炭化水素類が使用できる。
【0012】
【作用】本発明のアニオン重合開始剤であるトリフェニ
ルメチルアルカリ金属塩は、〔化1〕式のように解離
し、トリフェニルメチルアニオンが重合開始点となる。
このトリフェニルメチルアルカリ金属塩により分子量分
布の狭い単分散ポリマが生成する理由は明らかではない
が、以下のように推察される。
【0013】すなわちトリフェニルメチルアニオンは、
3つのフェニル基による共鳴安定化のため、メチル基炭
素の電子は非局在化される。従って、トリフェニルメチ
ルアニオンの求核性は弱まり、カルボニル基への付加反
応が抑制される。また、トリフェニルメチルアニオン
は、立体的に大きい3つのフェニル基に囲まれているた
め、立体的な理由からも、該アニオンは前記カルボニル
基へ付加し難いとも考えられる。これらの相乗作用によ
り、分散度Mw/Mn比が1に近い単分散ポリマが合成
できるものと推察される。
【0014】
【実施例】
(重合例1) (1)開始剤の合成 トリフェニルメチルブロマイドの所定量をTHF(テト
ラヒドロフラン)に溶解し、これを0℃に保ちながらト
リフェニルメチルブロマイドの量の2倍当量以上の金属
Naを添加して反応させ、トリフェニルメチルナトリウ
ムのTHF溶液を得る。なお、この溶液からはNaBr
の沈澱が生成するが、これを除去してもよいし、重合反
応に影響しないので除去しなくてもよい。 (2)重合装置 図1に本実施例で用いた重合装置を示す。この重合装置
は、三ツ口の重合用フラスコ1と、重合用フラスコに接
続された三股分岐管2と、三股分岐管2の一方に接続さ
れたコック付フラスコ3と、重合用フラスコ1に接続さ
れた第1滴下漏斗4及び第2滴下漏斗5と、から構成さ
れている。また三股分岐管2の他方は、図示しない真空
ラインに接続されている。
【0015】コック付フラスコ3には、脱水精製された
THFが入れられている。第1滴下漏斗4には、脱水精
製されたメタクリル酸メチル(MMA)のTHF溶液
(MMA6.86g/THF50ml)が入れられてい
る。また第2滴下漏斗5には、上記で得られたトリフェ
ニルメチルナトリウムのTHF溶液(1.14×10-2
mol/L)が入れられている。 (3)重合反応 先ず真空ラインを駆動して、重合用フラスコ1内を充分
に減圧とする。次にコック付フラスコ3内のTHFを沸
騰させ、蒸留して重合用フラスコ1内に200mlのT
HFを貯えるとともに、重合用フラスコ1内を−78℃
に調整する。
【0016】次にその重合用フラスコ1内に、第2滴下
漏斗5から10mlのトリフェニルメチルナトリウムの
THF溶液を添加し、マグネットスターラで攪拌する。
そして攪拌を続けながら、第1滴下漏斗4からMMAの
THF溶液の全量を加え、30分間攪拌を続ける。その
後系を開放し、重合用フラスコ1内の溶液を2リットル
のメタノールが入ったビーカ中に投入し、ポリマを沈澱
させる。 (4)特性値 得られた沈澱を濾過し、ベンゼンに溶解した後凍結乾燥
してポリマ粉末を得た。このポリマの重量は6.9gで
あり、反応転化率(ポリマ重量/モノマ重量)はほぼ1
00%であった。またゲルパーミュエーションクロマト
グラフィー(GPC)により分子量と分子量分布を測定
した。その結果、Mw=6.96×10 4 、Mn=7.
34×104 (Mw及びMnはいずれもポリスチレン換
算)、分散度Mw/Mn=1.05であり、極めて分子
量分布の狭い良好な単分散ポリマであることが確認され
た。
【0017】なお、GPCチャートを図2に示す。この
チャートからも、得られたMMAのポリマは、狭い分子
量分布をもつ単分散ポリマであることが明らかである。 (重合例2)第1滴下漏斗4には脱水精製されたメタク
リル酸メチル(MMA)のTHF溶液(MMA7.01
g/THF50ml)を入れ、第2滴下漏斗5には、ト
リフェニルメチルナトリウムのTHF溶液(4.24×
10-3mol/L)を入れて、他の構成は重合例1と同
様にして同様に重合を行った。
【0018】得られたポリマの重量は7.0gであり、
転化率はほぼ100%であった。またGPCによる測定
の結果、Mw=2.06×105 、Mn=2.15×1
5、分散度Mw/Mn=1.04(ポリスチレン換
算)であり、極めて良好な単分散ポリマであることが確
認された。なお、GPCチャートを図3に示す。このチ
ャートからも、得られたMMAのポリマは、狭い分子量
分布をもつ単分散ポリマであることが明らかである。 (重合例3)第1滴下漏斗4には脱水精製されたメタク
リル酸メチル(MMA)のTHF溶液(MMA36.6
5g/THF100ml)を入れ、第2滴下漏斗5に
は、トリフェニルメチルナトリウムのTHF溶液(1.
27×10-2mol/L)を入れて、他の構成は重合例
1と同様にして同様に重合を行った。
【0019】得られたポリマの重量は35.7gであ
り、転化率は97.4%であった。またGPCによる測
定の結果、Mw=2.38×105 、Mn=2.79×
105、分散度Mw/Mn=1.17(ポリスチレン換
算)であり、良好な単分散ポリマであることが確認され
た。なお本重合例では、上記2つの重合例と比べて反応
転化率が低いが、これは沈澱が不十分であったことに起
因している。
【0020】
【発明の効果】すなわち本発明のアニオン重合開始剤に
よれば、分子量分布の狭い(メタ)アクリル酸エステル
の単分散ポリマを容易に、かつ安定して合成することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の重合例で用いた重合装置の説明図であ
る。
【図2】重合例1で得られたポリマのGPCチャートで
ある。
【図3】重合例2で得られたポリマのGPCチャートで
ある。
【符号の説明】
1:重合用フラスコ 2:三股分岐管 3:コッ
ク付フラスコ 4:第1滴下漏斗 5:第2滴下漏斗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 正隆 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 河合 道弘 名古屋市港区船見町1番地の1 東亞合成 化学工業株式会社名古屋総合研究所内 (72)発明者 永澤 満 名古屋市昭和区向山3丁目1番地 野村向 山ヒルズ204 (72)発明者 松下 裕秀 名古屋市昭和区狭間町27番地115

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トリフェニルメチルアルカリ金属塩から
    なる(メタ)アクリル酸エステル用アニオン重合開始
    剤。
JP5043716A 1993-03-04 1993-03-04 (メタ)アクリル酸エステル用アニオン重合開始剤 Pending JPH06256410A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5043716A JPH06256410A (ja) 1993-03-04 1993-03-04 (メタ)アクリル酸エステル用アニオン重合開始剤

Applications Claiming Priority (1)

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JP5043716A JPH06256410A (ja) 1993-03-04 1993-03-04 (メタ)アクリル酸エステル用アニオン重合開始剤

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JPH06256410A true JPH06256410A (ja) 1994-09-13

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ID=12671534

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5043716A Pending JPH06256410A (ja) 1993-03-04 1993-03-04 (メタ)アクリル酸エステル用アニオン重合開始剤

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025977A1 (fr) * 1996-12-09 1998-06-18 Nippon Soda Co., Ltd. Copolymeres d'ester (meth)acrylique et procede de production de ces derniers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025977A1 (fr) * 1996-12-09 1998-06-18 Nippon Soda Co., Ltd. Copolymeres d'ester (meth)acrylique et procede de production de ces derniers

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