JPH1036416A - (メタ)アクリル酸エステル重合体の製造方法 - Google Patents
(メタ)アクリル酸エステル重合体の製造方法Info
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Abstract
を用いて重合する方法に比べ、重合収率が向上し、効率
的な(メタ)アクリル酸エステル重合体の製造方法を提
供する。 【解決手段】 (メタ)アクリル酸エステル単量体を溶
媒の存在下、重合開始剤として希土類金属トリフラート
を用いて重合する際に、希土類金属トリフラート1モル
に対して1〜10000モルの水を添加して重合するこ
とによって、重合収率が向上し、かつ希土類金属トリフ
ラートを回収、再使用することが可能である。
Description
メタクリル酸メチルに代表される(メタ)アクリル酸エ
ステル重合体の製造方法に関する。
通常のラジカル重合開始剤によってラジカル重合法によ
り得られることが知られている。ラジカル重合開始剤と
しては、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパ
ーオキサイド、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサ
エート等の有機過酸化物系開始剤;2,2’−アゾビス
イソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジ
メチルバレロニトリル)等のアゾ系開始剤;さらには過
酸化物開始剤とアミン類、メルカプタン類等の還元性化
合物を主成分として組み合わされた公知のレドックス系
開始剤;また、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類、1
−ヒドロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチルケ
タール、アシルホスフェノキサイド、ベンゾフェノン、
ミヒラーケトン、チオキサントン類等に必要に応じて光
増感剤を併用する光重合開始剤系等がある。これらの重
合開始剤は、水の存在下でも活性は衰えず重合すること
ができる。
は、ある種の有機金属化合物を開始剤としてイオン重合
法により得られることが知られている。メタクリル酸メ
チルを例にとると、有機アルカリ金属化合物を開始剤と
する方法(Adv. Polym. Soc., 31, 1 (1979)) 、チーグ
ラー型触媒を開始剤とする方法(特公昭45-40059号公
報、同46-9351 号公報)、メタロセン型触媒を開始剤と
する方法(特開平2-258808号公報、同3-255116号公報)
等が報告されている。これらの重合に用いられる開始剤
は、等量の水とすばやく反応し分解する。そのためこれ
らの重合は、開始剤を溶媒に対して0.1mol%程度
添加し重合するが、溶媒中の水を取り除くために、ベン
ゾフェノンNa等の有機金属を用いて蒸留した溶媒、無
水有機溶媒を用いて重合することが必要とされる。
リルアセタールを重合開始剤とし、無水溶媒中でのメタ
クリル酸メチル、アクリル酸メチル等の重合が報告され
ている(Polym. Prep.(Am. Chem. Soc., Div. Polym. Ch
em.) 36(2), 286(1995))。
(メタ)アクリル酸エステル重合体の製造方法において
は、水の存在下で重合を行い、用いた開始剤を回収、再
利用が不可能であった。例えば、ラジカル重合法では、
水の存在下で重合を行うことが可能であるが、添加した
ラジカル重合開始剤が重合体末端に取り込まれ開始剤を
回収することは出来ない。また、イオン重合法では、無
水溶媒中重合しなければならず、工業的に適用するには
適していない。さらに、上記の希土類金属トリフラート
とケテンシリルアセタールを重合開始剤として用いる方
法も、無水溶媒中で行われ、重合開始剤の回収について
は何ら開示されていない。
の回収が可能で工業的に有利な(メタ)アクリル酸エス
テル重合体の製造方法について鋭意検討した結果、重合
開始剤として希土類金属トリフラートを用い、含水溶媒
の存在下に重合することにより、無水溶媒中で行うより
も収率が向上すると共に、希土類金属トリフラートを回
収、再使用できることを見出し、本発明を完成するに至
った。
とおりである。 (1)(メタ)アクリル酸エステル単量体を溶媒の存在
下、重合開始剤として希土類金属トリフラートを用いて
重合する際に、希土類金属トリフラート1モルに対して
1〜10000モルの水を添加して重合することを特徴
とする(メタ)アクリル酸エステル重合体の製造方法。 (2)シリルケテンアセタールの共存下に重合する前記
(1)記載の製造方法。 (3)重合終了後、希土類金属トリフラートを回収し、
再使用する前記(1)記載の製造方法。
本発明における(メタ)アクリル酸エステルとは、アク
リル酸またはメタクリル酸エステル類である。例えば、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ベンジ
ル、メタクリル酸2ーエチルヘキシル、メタクリル酸2
ーヒドロキシルエチル等のメタクリル酸エステル類:ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ベンジル、アクリル
酸2ーエチルヘキシル、アクリル酸2ーヒドロキシルエ
チル等のアクリル酸エステル類がある。さらに、メタク
リル酸2−ヒドロキシルエチル、アクリル酸2−ヒドロ
キシルエチル等水酸基を含有するエステル、アクリル酸
グリシジル、メタクリル酸グリシジル等エポキシ基を含
有するエステル等が挙げられる。上記の(メタ)アクリ
ル酸エステルを2種類以上用いて重合を行っても良い。
は、下記の式 化1で示される化合物であり、公知の方
法、例えば、 J. Org. Chem., 59, 3590 (1994) に記載
の方法により合成することが出来る。
Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Yb、Lu元素から選ばれる1
種である(以下、M(OTf)3 と表わす。)
リル酸エステル単量体1モルに対して0.001〜0.
1モル用いられる。水が少な過ぎると重合速度が遅くな
り、また多過ぎてもそれに見合った効果は得にくい。
トリフラート1モルに対して1〜10000モルであ
る。水が少な過ぎても、多くなり過ぎても重合収率が低
下する傾向にあり、また多くなり過ぎると生成した重合
体が析出し沈澱するので好ましくない。
溶解する溶媒であり、生成する重合体を溶解する溶媒が
好ましい。これらの例としては、テトラヒドロフラン
(THF)、1,4−ジオキサン等が挙げられる。
は、下記の式 化2で示される化合物であり、例えば1
−エトキシ−1−トリエチルシロキシエテンが挙げられ
る。
アルキル基、R3 は炭素数1〜6のアルキル基、トリア
ルキルシリル基またはトリアルキルシロキシエチル基を
表す。)
土類金属トリフラートと等モル程度用いられる。
は、特に制限されるものではないが、好ましくは、室温
〜120℃。さらに好ましくは、40〜100℃であ
る。
開始剤等の添加順序、添加方法は特に制限されるもので
はない。例えば、重合開始剤を溶媒に溶解し、(メタ)
アクリル酸エステルを添加、さらに必要に応じてシリル
ケテンアセタールを添加し、所定の重合温度に保持する
ことで重合は進行する。重合系の撹拌は、重合発熱の除
熱のため行うことが好ましい。
る(メタ)アクリル酸エステル、溶媒を留去することで
行う。生成した重合体はアセトンに溶解し、メタノール
に混合することで重合体を沈澱させ、これを濾別するこ
とで重合体と希土類金属トリフラート等を含有する溶液
に分離することができる。希土類金属トリフラート等は
溶液中のメタノール等を留去することで回収し、再利用
することが可能である。溶媒および希土類金属トリフラ
ート等は、その水分が希土類金属トリフラート1モルに
対して1〜10000モルになるよう回収し、そのまま
再利用するのが好ましい。
剤に希土類金属トリフラートを用いて重合する方法に比
べ、重合収率が向上すると共に、重合開始剤を回収、再
利用することが可能であり、効率的な方法である。
説明するが、本発明はこれによって限定されるものでは
ない。なお、分子量は次の方法で求めた。ゲルパーミネ
イションクロマトグラフィー(GPC;ウォータズ社
製、150−CV)を使用して溶媒としてTHFを用い
て測定した。分子量は標準ポリメタクリル酸メチル試料
により作成した検量線より算出した。
口フラスコにイオン交換水3.6ml、トリフルオロメ
タンスルホン酸3.6mlを添加した。そこに、酸化ネ
オジウム(III) 30mlを入れ100℃、2時間撹拌し
た。室温で濾過し、水で洗浄しながら未反応の酸化物を
除いた。濾液をエバポレーターで留去し、得られたネオ
ジウムトリフラート水和物(Nd(OTf)3(H20)n)をクゲルロ
ーリーを用いて0.5mmHg、200℃で40hr乾
燥を行い、無水物のネオジウムトリフラート(Nd(OTf)3)
を得た。
リル酸メチルの重合 三方コックを付けた30mlのフラスコに、Nd(OTf)3を
0.25mmol投入し、窒素置換した。予め窒素雰囲
気下でベンゾフェノンNaから蒸留した1,4−ジオキサ
ンを8mlとイオン交換水2mlを加えてNd(OTf)3を溶
解した。アクリル酸メチル25mmolを加え、さらに
1−エトキシ−1−トリエチルシロキシ−エテン0.2
5mmolを加えて、撹拌しながら90℃に加熱し、2
0時間反応させて重合体を得た。重合完了後、溶媒、残
存アクリル酸メチルを留去し、アセトン5mlにより再
溶解した。この溶液をメタノール50mlに加えて重合
体を沈澱させ、次いで濾過し、メタノールで洗浄後、真
空乾燥器で溶媒を乾燥さた。得られた重合体の重量を仕
込んだアクリル酸メチルの重量で除して収率を算出し
た。さらにGPCにより分子量を測定した。結果を表1
に示した。また、メタノール中に溶解したNd(OTf)3を、
溶媒を留去することで回収、乾燥した。この回収Nd(OT
f)3を重合に用いたところ新触媒と同程度の活性を有し
ていた。
おりに代えた以外は実験例1と同様に行った。結果を表
1に示した。
しなかった以外は、実験例1、2と同様に行った。結果
を表1に示した。
ビウムトリフラート(Yb(OTf)3)を用いた以外は実験例1
と同様に行った。結果を表1に示す。
しなかった以外は、実験例5と同様に行った。結果を表
1に示した。
た以外は実験例1と同様に行った。結果を表1に示す。
しなかた以外は実験例7と同様に行った。結果を表1に
示す。
ビウムトリフラート(Yb(OTf)3)を用いた以外は実験例7
と同様に行った。結果を表1に示す。
しなかた以外は実験例9と同様に行った。結果を表1に
示す。
リフラート(La(OTf)3)、サマリウムトリフラート(Sm(OT
f)3)を用いた以外は実験例7と同様に行った。結果を表
1に示す。
ウムトリフラート(Gd(OTf)3)、イットリウムトリフラー
ト(Y(OTf)3) を用いた以外は実験例8と同様に行った。
結果を表1に示す。
Claims (5)
- 【請求項1】 (メタ)アクリル酸エステル単量体を溶
媒の存在下、重合開始剤として希土類金属トリフラート
を用いて重合する際に、希土類金属トリフラート1モル
に対して1〜10000モルの水を添加して重合するこ
とを特徴とする(メタ)アクリル酸エステル重合体の製
造方法。 - 【請求項2】 シリルケテンアセタールの共存下に重合
する請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 溶媒が1,4−ジオキサンである請求項
1記載の製造方法。 - 【請求項4】 (メタ)アクリル酸エステルがアクリル
酸メチルまたはメタクリル酸メチルである請求項1記載
の製造方法。 - 【請求項5】 重合終了後、希土類金属トリフラートを
回収し、再使用する請求項1記載の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP19451696A JP3680430B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | (メタ)アクリル酸エステル重合体の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2014002504A1 (ja) * | 2012-06-29 | 2016-05-30 | 株式会社クラレ | (メタ)アクリル樹脂組成物の製造方法 |
| JPWO2014002506A1 (ja) * | 2012-06-29 | 2016-05-30 | 株式会社クラレ | (メタ)アクリル樹脂組成物、その製造方法および光学部材 |
| CN116891596A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-10-17 | 铨盛聚碳科技股份有限公司 | 一种含有稀土磺酸盐插层无机物的阻燃剂以及制备方法 |
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1996
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