JPH107720A - (メタ)アクリル系及びビニル系単量体を制御下で重合又は共重合する方法並びに該方法によって得られる生成物 - Google Patents
(メタ)アクリル系及びビニル系単量体を制御下で重合又は共重合する方法並びに該方法によって得られる生成物Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 重合体鎖の分子量の分布を制御でき、しかも
低温で、水性媒質中で、かつ工業的規模で実施可能なラ
ジカル重合法又は共重合法を提供する。 【解決手段】 (メタ)アクリル系及び/又はビニル系
単量体を制御下でラジカル重合又は共重合する方法であ
って、0℃まで低下させることができる温度において、
ラジカル発生剤と、以下のタイプの配位子 [4−R3−2,6−(CH2NR1R2)2C6H2]- (I) 〔式中、R1及びR2は同じであっも異なっていてもよ
く、分枝若しくは非分枝C 1−C4アルキル基又はフェニ
ル基を表すか、又はその代わりにR1及びR2 はそれら
が結合する窒素原子と共に環状アミンを形成するか、又
はその代わりに2つのR2基は一緒になってポリメチレ
ン架橋を形成し、R3は水素原子、アルキル基若しくは
ベンジル基、又は電子供与性官能基若しくは電子求引性
官能基を表す〕を含有する金属錯体から成る少なくとも
1つの触媒とを含む開始系の存在下で、少なくとも1つ
の該単量体をバルク、溶液、乳化、若しくは懸濁重合又
は共重合することを特徴とする。
低温で、水性媒質中で、かつ工業的規模で実施可能なラ
ジカル重合法又は共重合法を提供する。 【解決手段】 (メタ)アクリル系及び/又はビニル系
単量体を制御下でラジカル重合又は共重合する方法であ
って、0℃まで低下させることができる温度において、
ラジカル発生剤と、以下のタイプの配位子 [4−R3−2,6−(CH2NR1R2)2C6H2]- (I) 〔式中、R1及びR2は同じであっも異なっていてもよ
く、分枝若しくは非分枝C 1−C4アルキル基又はフェニ
ル基を表すか、又はその代わりにR1及びR2 はそれら
が結合する窒素原子と共に環状アミンを形成するか、又
はその代わりに2つのR2基は一緒になってポリメチレ
ン架橋を形成し、R3は水素原子、アルキル基若しくは
ベンジル基、又は電子供与性官能基若しくは電子求引性
官能基を表す〕を含有する金属錯体から成る少なくとも
1つの触媒とを含む開始系の存在下で、少なくとも1つ
の該単量体をバルク、溶液、乳化、若しくは懸濁重合又
は共重合することを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、(メタ)アクリル
系及び/又はビニル系(例えばビニル芳香族化合物な
ど)単量体を制御下でラジカル重合又は共重合する方法
並びに該方法によって得られる重合体又は共重合体に関
する。
系及び/又はビニル系(例えばビニル芳香族化合物な
ど)単量体を制御下でラジカル重合又は共重合する方法
並びに該方法によって得られる重合体又は共重合体に関
する。
【0002】
【従来の技術】ラジカル重合は工業的に最も広く使用さ
れる重合方法の1つであるが、こうして使用される理由
は、重合できる単量体か多岐に渡ること、実施が容易な
こと、及びいくつかの合成法(乳化、懸濁、バルク、又
は溶液)を利用できることである。しかしながら、従来
のラジカル重合では、重合体鎖のサイズ及び分子量の分
布を制御するのは困難である。こうして調製される重合
体には非常に高重量及び非常に低重量の鎖が含まれるた
め(多分散度が大きいため)、得られる物質の性質を制
御できない。更に、単量体を逐次添加すると単独重合体
の混合物が得られる。
れる重合方法の1つであるが、こうして使用される理由
は、重合できる単量体か多岐に渡ること、実施が容易な
こと、及びいくつかの合成法(乳化、懸濁、バルク、又
は溶液)を利用できることである。しかしながら、従来
のラジカル重合では、重合体鎖のサイズ及び分子量の分
布を制御するのは困難である。こうして調製される重合
体には非常に高重量及び非常に低重量の鎖が含まれるた
め(多分散度が大きいため)、得られる物質の性質を制
御できない。更に、単量体を逐次添加すると単独重合体
の混合物が得られる。
【0003】アニオン重合法及びカチオン重合法それ自
体は正確な工程制御が可能であるが、これらの重合法に
必要な反応条件を必ずしも工業規模で実現できるわけで
はない。更に、こうした方法では重合できない単量体も
多い。現在、特にCuCl/2,2’−ビピリジン及び
RuCl2(PPh3)3(P=リン及びPh=フェニ
ル)を用いて、(メタ)アクリル系又はビニル芳香族系
単量体を制御下でラジカル重合する例が2、3存在する
が、これらの触媒系は活性化剤が存在しない場合には1
00℃を超える温度における重合で活性を示すに過ぎな
いことが判明した。それ故、温度が高い場合には熱によ
って自然に反応が始まってしまい、重合の制御が特に難
しくなる。
体は正確な工程制御が可能であるが、これらの重合法に
必要な反応条件を必ずしも工業規模で実現できるわけで
はない。更に、こうした方法では重合できない単量体も
多い。現在、特にCuCl/2,2’−ビピリジン及び
RuCl2(PPh3)3(P=リン及びPh=フェニ
ル)を用いて、(メタ)アクリル系又はビニル芳香族系
単量体を制御下でラジカル重合する例が2、3存在する
が、これらの触媒系は活性化剤が存在しない場合には1
00℃を超える温度における重合で活性を示すに過ぎな
いことが判明した。それ故、温度が高い場合には熱によ
って自然に反応が始まってしまい、重合の制御が特に難
しくなる。
【0004】更に、乳化重合又は懸濁重合については、
その重合法のほとんどが水性媒質中で実施されるため、
100℃未満の温度で操作してこうした乳濁液又は懸濁
液の安定性を確保する必要がある。 確かに温度を低く
することはできるが、その場合にはルイス酸を存在させ
る必要があるため、非水性媒質中で操作することにな
る。
その重合法のほとんどが水性媒質中で実施されるため、
100℃未満の温度で操作してこうした乳濁液又は懸濁
液の安定性を確保する必要がある。 確かに温度を低く
することはできるが、その場合にはルイス酸を存在させ
る必要があるため、非水性媒質中で操作することにな
る。
【0005】また、通常の重合条件下で触媒が水によっ
て分解しないようにする必要がある。重合をより良く制
御するためには、更に均一媒質中で操作するのが好まし
い(即ち、有機媒質中に溶解した状態で存在する触媒を
用いて)。
て分解しないようにする必要がある。重合をより良く制
御するためには、更に均一媒質中で操作するのが好まし
い(即ち、有機媒質中に溶解した状態で存在する触媒を
用いて)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記の欠点を克服すること、及び工業的に容認しう
る合成条件下でイオン重合や配位重合に対するのと同じ
ような制御が行え、従って所定の長さを有する純逐次共
重合体又はランダム共重合体及び単独重合体の合成が可
能なラジカル重合を行うことである。
は、上記の欠点を克服すること、及び工業的に容認しう
る合成条件下でイオン重合や配位重合に対するのと同じ
ような制御が行え、従って所定の長さを有する純逐次共
重合体又はランダム共重合体及び単独重合体の合成が可
能なラジカル重合を行うことである。
【0007】一般的には、本発明の目的は、(メタ)ア
クリル系及び/又はビニル系単量体をラジカル重合又は
共重合する方法を提供することであり、重合体鎖の成長
を制御できるとともに、存在する単量体(1種又は複数
種)のすべてが消費されるまで、バルク、溶液、乳濁
液、又は懸濁液中で該重合を行うことを特徴とする。こ
れを行うには、停止反応を防止又は少なくとも制限する
と同時に、重合又は共重合が速やかに開始されるように
促す必要がある。
クリル系及び/又はビニル系単量体をラジカル重合又は
共重合する方法を提供することであり、重合体鎖の成長
を制御できるとともに、存在する単量体(1種又は複数
種)のすべてが消費されるまで、バルク、溶液、乳濁
液、又は懸濁液中で該重合を行うことを特徴とする。こ
れを行うには、停止反応を防止又は少なくとも制限する
と同時に、重合又は共重合が速やかに開始されるように
促す必要がある。
【0008】従って、本発明の本質的な目的の1つは、
従来技術の大幅な修正を必要とせずに、工業的かつ経済
的に容認しうる条件下で、レギオ選択性、立体選択性、
並びに分子量及びその分布の制御に関する製品化要件に
見合った重合体及び共重合体の製造を可能にする触媒及
び開始剤を提供することである。
従来技術の大幅な修正を必要とせずに、工業的かつ経済
的に容認しうる条件下で、レギオ選択性、立体選択性、
並びに分子量及びその分布の制御に関する製品化要件に
見合った重合体及び共重合体の製造を可能にする触媒及
び開始剤を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明では、(メタ)アクリル系及び/又はビニル
系単量体を制御下でラジカル重合又は共重合する方法を
提供し、該方法は、0℃まで低下させることができる温
度において、少なくとも1つのラジカル発生剤と、以下
のタイプの配位子 [4−R3−2,6−(CH2NR1R2)2C6H2]- (I) 〔式中、R1及びR2は同じであっも異なっていてもよ
く、分枝若しくは非分枝C 1−C4アルキル基又はフェニ
ル基を表すか、又はその代わりにR1及びR2はそれらが
結合する窒素原子と共に環状アミンを形成するか、又は
その代わりに2つのR2基は一緒になってポリメチレン
架橋を形成し、R3は水素原子、アルキル基若しくはベ
ンジル基、又は電子供与性官能基若しくは電子求引性官
能基を表す〕を含有する金属錯体から成る少なくとも1
つの触媒とを含む開始系の存在下で、少なくとも1つの
(メタ)アクリル系及び/又はビニル系単量体のバル
ク、溶液、乳化、若しくは懸濁重合又は共重合を行うこ
とを特徴とする。
に、本発明では、(メタ)アクリル系及び/又はビニル
系単量体を制御下でラジカル重合又は共重合する方法を
提供し、該方法は、0℃まで低下させることができる温
度において、少なくとも1つのラジカル発生剤と、以下
のタイプの配位子 [4−R3−2,6−(CH2NR1R2)2C6H2]- (I) 〔式中、R1及びR2は同じであっも異なっていてもよ
く、分枝若しくは非分枝C 1−C4アルキル基又はフェニ
ル基を表すか、又はその代わりにR1及びR2はそれらが
結合する窒素原子と共に環状アミンを形成するか、又は
その代わりに2つのR2基は一緒になってポリメチレン
架橋を形成し、R3は水素原子、アルキル基若しくはベ
ンジル基、又は電子供与性官能基若しくは電子求引性官
能基を表す〕を含有する金属錯体から成る少なくとも1
つの触媒とを含む開始系の存在下で、少なくとも1つの
(メタ)アクリル系及び/又はビニル系単量体のバル
ク、溶液、乳化、若しくは懸濁重合又は共重合を行うこ
とを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】重合触媒の配位子を以下の一般
式:
式:
【0011】
【化8】 〔式中、R1、R2、及びR3は上で規定した通りであ
り、式IIIにおいては配位子の2つのアミノ基がm個
(7〜10個)のメチレン単位から形成された鎖によっ
て連結されている〕の1つに対応させるのが有利であ
る。
り、式IIIにおいては配位子の2つのアミノ基がm個
(7〜10個)のメチレン単位から形成された鎖によっ
て連結されている〕の1つに対応させるのが有利であ
る。
【0012】本発明の有利な実施態様では、重合触媒は
以下の一般式:
以下の一般式:
【0013】
【化9】 〔式中、R1、R2、及びR3は上で規定した通りであ
り;Mは遷移金属元素、特に元素の周期律表のVIII族の
金属元素、を表し;Xは単原子又は多原子アニオン基を
表し;nは0、1、又は2に等しい整数を表すが、その
値は金属Mの酸化状態に依存し;Lはピリジン基、ホス
フィン基、又はホスフィト基などのルイス塩基型の安定
化配位子を表す〕の1つに対応する。
り;Mは遷移金属元素、特に元素の周期律表のVIII族の
金属元素、を表し;Xは単原子又は多原子アニオン基を
表し;nは0、1、又は2に等しい整数を表すが、その
値は金属Mの酸化状態に依存し;Lはピリジン基、ホス
フィン基、又はホスフィト基などのルイス塩基型の安定
化配位子を表す〕の1つに対応する。
【0014】上記の式I〜Vにおいて、R1及びR2はそ
れぞれメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert
−ブチル基、及びフェニル基から選ばれる基を表すのが
有利であるが、又はその代わりにR1及びR2はそれらが
結合する窒素原子と共にピロリジン環若しくはピロリン
環を形成するか、又はその代わりに2つのR2基は一緒
になってポリメチレン架橋を形成してもよく;R3は水
素原子若しくは塩素原子或いはシアノ基、ニトロ基、第
一、第二、若しくは第三アミノ基、C1−C5アルコキシ
基、C1−C5アルキル基、ベンジルオキシ基、ベンジル
基、アミド基、アシル基、又はイミン基を表し;金属M
はNi、Pd、Pt、Co、Rh、Ir、Fe、Ru、
及びOsの元素から選ばれる。
れぞれメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert
−ブチル基、及びフェニル基から選ばれる基を表すのが
有利であるが、又はその代わりにR1及びR2はそれらが
結合する窒素原子と共にピロリジン環若しくはピロリン
環を形成するか、又はその代わりに2つのR2基は一緒
になってポリメチレン架橋を形成してもよく;R3は水
素原子若しくは塩素原子或いはシアノ基、ニトロ基、第
一、第二、若しくは第三アミノ基、C1−C5アルコキシ
基、C1−C5アルキル基、ベンジルオキシ基、ベンジル
基、アミド基、アシル基、又はイミン基を表し;金属M
はNi、Pd、Pt、Co、Rh、Ir、Fe、Ru、
及びOsの元素から選ばれる。
【0015】これらの触媒(特にニッケル錯体)の中に
は、既にそれ単独で触媒として知られているものがいく
つかあり、特にG.Van Kotenら著、J.Mo
l.Catal.,45,p.169(1988年)、
J.Chem.Mater.,vol.6,1675
(1994年)、Nature,656,vol.37
2(1994年)、Recl.Trav.Chim.P
ays−Bas,113,p.267(1994年)、
及びOrganometallics,vol.13,
468(1994年)の文献にそうした記載がある。
は、既にそれ単独で触媒として知られているものがいく
つかあり、特にG.Van Kotenら著、J.Mo
l.Catal.,45,p.169(1988年)、
J.Chem.Mater.,vol.6,1675
(1994年)、Nature,656,vol.37
2(1994年)、Recl.Trav.Chim.P
ays−Bas,113,p.267(1994年)、
及びOrganometallics,vol.13,
468(1994年)の文献にそうした記載がある。
【0016】より詳細には、配位子及び触媒I〜Vの式
において、以下の置換基が大変有利であると考えられ
る: ・R1=R2=メチル、R1=R2=エチル、R1=メチル
及びR2=イソプロピル、R1=メチル及びR2=ter
t−ブチル、R1=メチル及びR2=フェニル R1=R2=フェニル;R1及びR2が、それらが結合する
窒素原子と共にピロリジン環又はピロリン環を形成する
場合には、不斉中心(即ち、光学異性体が有するキラル
中心)を含む触媒が得られる。従って、重合させる単量
体との反応中、キラル情報の転移によって重合又は共重
合の立体制御を誘発できる;・R3は、既に記したよう
に水素原子又は塩素原子及びCN基、NO2基、NH
2基、RNH−基、RR’N−基、RO−基、R基−、
RC(O)NH−基、RC(O)−基、又はRR’CN
−基(式中、R及びR’置換基はメチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル
基、t−ブチル基、ネオペンチル基、又はベンジル基で
ある)を表す。更に、R3、R、又はR’を介して、少
なくとも1つの有機基又は無機基(シリカ、触媒固定部
位を保有する少なくとも1つのポリシラン又は少なくと
も1つのポリシロキサンなどのポリマー基が有利であ
る)へ触媒を担持させるか又はグラフトすることができ
る。こうして均一触媒をグラフトすることによって、均
一触媒の長所(高い選択性及び温和な反応条件)と不均
一触媒の長所(再循環)とを兼ね備えることが可能とな
る。例えば、Lucia A.Van de Kuil
ら著、Chem.Mater.,vol.6,p.16
75(1994年)及びG.Van Kotenら著、
Nature,vol.372,p.659(1994
年)に記載の方法で、ポリシラン型のデンドリマー又は
ポリシロキサン型の重合体上へこうした金属触媒をグラ
フトできる;・金属M:n=1のときM=NiII、Pd
II、PtII、CoII、又はRuII;n=2のときM=N
iIII又はFeIII;Mが例えばCoII又はRuIIのとき
は、ピリジン型、ホスフィト型、又はホスフィン型の配
位子で安定化させるのが好ましい(式Vの触媒);・
X:ハロゲン原子(例えばCl、Br、及びIなど)、
ニトロ基、ニトレート基、カルボン酸の共役塩基R4C
OO-(式中、R4は水素原子又はC1−C14アルキル
基、CF3基、若しくはCCl3基を表す;例えばアセテ
ート基、ホルメート基、プロパノエート基、及びトリフ
ルオロアセテート基など)、又はその代わりにアルカン
スルホネート基R5SO3 - (式中、R5はC1−C14アル
キル基又はCF3基を表す;例えばトリフレート基CF3
SO3 - など)。
において、以下の置換基が大変有利であると考えられ
る: ・R1=R2=メチル、R1=R2=エチル、R1=メチル
及びR2=イソプロピル、R1=メチル及びR2=ter
t−ブチル、R1=メチル及びR2=フェニル R1=R2=フェニル;R1及びR2が、それらが結合する
窒素原子と共にピロリジン環又はピロリン環を形成する
場合には、不斉中心(即ち、光学異性体が有するキラル
中心)を含む触媒が得られる。従って、重合させる単量
体との反応中、キラル情報の転移によって重合又は共重
合の立体制御を誘発できる;・R3は、既に記したよう
に水素原子又は塩素原子及びCN基、NO2基、NH
2基、RNH−基、RR’N−基、RO−基、R基−、
RC(O)NH−基、RC(O)−基、又はRR’CN
−基(式中、R及びR’置換基はメチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、イソブチル
基、t−ブチル基、ネオペンチル基、又はベンジル基で
ある)を表す。更に、R3、R、又はR’を介して、少
なくとも1つの有機基又は無機基(シリカ、触媒固定部
位を保有する少なくとも1つのポリシラン又は少なくと
も1つのポリシロキサンなどのポリマー基が有利であ
る)へ触媒を担持させるか又はグラフトすることができ
る。こうして均一触媒をグラフトすることによって、均
一触媒の長所(高い選択性及び温和な反応条件)と不均
一触媒の長所(再循環)とを兼ね備えることが可能とな
る。例えば、Lucia A.Van de Kuil
ら著、Chem.Mater.,vol.6,p.16
75(1994年)及びG.Van Kotenら著、
Nature,vol.372,p.659(1994
年)に記載の方法で、ポリシラン型のデンドリマー又は
ポリシロキサン型の重合体上へこうした金属触媒をグラ
フトできる;・金属M:n=1のときM=NiII、Pd
II、PtII、CoII、又はRuII;n=2のときM=N
iIII又はFeIII;Mが例えばCoII又はRuIIのとき
は、ピリジン型、ホスフィト型、又はホスフィン型の配
位子で安定化させるのが好ましい(式Vの触媒);・
X:ハロゲン原子(例えばCl、Br、及びIなど)、
ニトロ基、ニトレート基、カルボン酸の共役塩基R4C
OO-(式中、R4は水素原子又はC1−C14アルキル
基、CF3基、若しくはCCl3基を表す;例えばアセテ
ート基、ホルメート基、プロパノエート基、及びトリフ
ルオロアセテート基など)、又はその代わりにアルカン
スルホネート基R5SO3 - (式中、R5はC1−C14アル
キル基又はCF3基を表す;例えばトリフレート基CF3
SO3 - など)。
【0017】触媒はラジカル発生剤としては働かないの
で、そうした化合物と併用することが必要となる。触媒
は、レドックス原子の移動によって、即ち酸化付加それ
に続く還元挿入及び脱離のサイクルによって相互作用
し、明確に規定された重合体鎖を生成する。従って、重
合可能な単量体の追加分を添加しても重合は継続され
る。単量体が同一の性質である場合は単独重合体が得ら
れ、異なるコモノマーの混合物を使用する場合はランダ
ム共重合体が得られ、更に第1の単量体を重合させた後
で、第1の単量体とは異なる単量体の仕込分を添加する
場合は逐次共重合体が得られる。逐次共重合体の調製に
対しては、2種又は多数の触媒を使用することが考えら
れ、その際は異なる触媒(但し、本発明に関連して規定
したタイプの触媒で、既に存在する触媒よりも活性が高
くなければならない)の存在下で単量体の第2の仕込分
を添加する。こうして、それぞれ新しい配列(調製目標
となる配列)でこの操作を繰り返すことができる。
で、そうした化合物と併用することが必要となる。触媒
は、レドックス原子の移動によって、即ち酸化付加それ
に続く還元挿入及び脱離のサイクルによって相互作用
し、明確に規定された重合体鎖を生成する。従って、重
合可能な単量体の追加分を添加しても重合は継続され
る。単量体が同一の性質である場合は単独重合体が得ら
れ、異なるコモノマーの混合物を使用する場合はランダ
ム共重合体が得られ、更に第1の単量体を重合させた後
で、第1の単量体とは異なる単量体の仕込分を添加する
場合は逐次共重合体が得られる。逐次共重合体の調製に
対しては、2種又は多数の触媒を使用することが考えら
れ、その際は異なる触媒(但し、本発明に関連して規定
したタイプの触媒で、既に存在する触媒よりも活性が高
くなければならない)の存在下で単量体の第2の仕込分
を添加する。こうして、それぞれ新しい配列(調製目標
となる配列)でこの操作を繰り返すことができる。
【0018】本発明によると、非常に好適なラジカル発
生剤はハロゲン化物であり、このハロゲン化物中の1つ
又は複数のハロゲンのα位にある炭素原子は電子供与効
果及び/又は電子求引効果によって活性化されている。
ラジカル発生剤が単官能性である場合は、以下のハロゲ
ン化物群からラジカル発生剤を選ぶことができる: a)式:CYZ3 〔式中、Y=Cl、Br、又はH;Z=Cl又はBr。
例えば、四塩化炭素、クロロホルム、四臭化炭素、及び
ブロモトリクロロメタンなど〕で表されるトリ又はテト
ラハロメタン; b)式:R6CCl3 〔式中、R6はフェニル基、ベンジル基、ベンゾイル
基、エトキシカルボニル基、アシル基(但し、そのアル
キル基は1〜4個の炭素原子を有する)、メチル基、メ
シチル基、トリフルオロメチル基、又はニトロ基を表
す。例えば、α,α,α−トリクロロトルエン、α,
α,α−トリクロロアセトフェノン、トリクロロ酢酸エ
チル、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,1−ト
リクロロ−2−フェニルエタン、トリクロロメチルメシ
チレン、1,1,1−トリクロロトリフルオロエタン、
及びトリクロロニトロメタンなど〕で表されるトリクロ
ロメチル化誘導体; c)式:
生剤はハロゲン化物であり、このハロゲン化物中の1つ
又は複数のハロゲンのα位にある炭素原子は電子供与効
果及び/又は電子求引効果によって活性化されている。
ラジカル発生剤が単官能性である場合は、以下のハロゲ
ン化物群からラジカル発生剤を選ぶことができる: a)式:CYZ3 〔式中、Y=Cl、Br、又はH;Z=Cl又はBr。
例えば、四塩化炭素、クロロホルム、四臭化炭素、及び
ブロモトリクロロメタンなど〕で表されるトリ又はテト
ラハロメタン; b)式:R6CCl3 〔式中、R6はフェニル基、ベンジル基、ベンゾイル
基、エトキシカルボニル基、アシル基(但し、そのアル
キル基は1〜4個の炭素原子を有する)、メチル基、メ
シチル基、トリフルオロメチル基、又はニトロ基を表
す。例えば、α,α,α−トリクロロトルエン、α,
α,α−トリクロロアセトフェノン、トリクロロ酢酸エ
チル、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,1−ト
リクロロ−2−フェニルエタン、トリクロロメチルメシ
チレン、1,1,1−トリクロロトリフルオロエタン、
及びトリクロロニトロメタンなど〕で表されるトリクロ
ロメチル化誘導体; c)式:
【0019】
【化10】 〔式中、R7、R8、及びR9は同じであっも異なってい
てもよく、それぞれ水素原子、C1−C14アルキル基、
又は芳香族基(例えば、ベンゼン型、アントラセン型、
又はナフタレン型の基)を表し、R10はC1−C14アル
キル基、フェニル基、又はイソシネート基を表し、Qは
塩素原子若しくは臭素原子又はトリフルオロアセテート
基(OOCCF3)若しくはトリフレート基(O3SCF
3)を表す。例えば、2−ブロモプロピオン酸、2−ブ
ロモブタン酸、2−ブロモヘキサン酸、ブロモアセトニ
トリル、2−ブロモプロピオニトリル、2−ブロモイソ
ブチロフェノン、及びクロロアセチルイソシアネートな
ど〕で表され、ハロゲンのα位の炭素上に電子求引性基
を有するハロゲン化アルキル; d)式:
てもよく、それぞれ水素原子、C1−C14アルキル基、
又は芳香族基(例えば、ベンゼン型、アントラセン型、
又はナフタレン型の基)を表し、R10はC1−C14アル
キル基、フェニル基、又はイソシネート基を表し、Qは
塩素原子若しくは臭素原子又はトリフルオロアセテート
基(OOCCF3)若しくはトリフレート基(O3SCF
3)を表す。例えば、2−ブロモプロピオン酸、2−ブ
ロモブタン酸、2−ブロモヘキサン酸、ブロモアセトニ
トリル、2−ブロモプロピオニトリル、2−ブロモイソ
ブチロフェノン、及びクロロアセチルイソシアネートな
ど〕で表され、ハロゲンのα位の炭素上に電子求引性基
を有するハロゲン化アルキル; d)式:
【0020】
【化11】 〔式中、R11及びR12は同じであっても異なっていても
よく、C1−C14アルキル基又は第一級アルコール基−
CH2OHを表し、R13は水酸基、ニトロ基、置換若し
くは無置換アミノ基、C1−C14アルコキシ基、アシル
基、カルボン酸基、又はエステル基などの官能基を表
し、Qは上記の通りである。例えば、2−ブロモ−2−
ニトロ−1,3−プロパンジオール及び2−ブロモ−2
−ニトロプロパンなど〕で表されるハロゲン化物; e)α位がハロゲン化されたラクトン又はラクタム化合
物。例えば、α−ブロモ−α−メチル−γ−ブチロラク
トン又はα−ブロモ−γ−バレロラクトン、ハロゲン化
ラウリルラクタム又はハロゲン化カプロラクタムなど; f)式:
よく、C1−C14アルキル基又は第一級アルコール基−
CH2OHを表し、R13は水酸基、ニトロ基、置換若し
くは無置換アミノ基、C1−C14アルコキシ基、アシル
基、カルボン酸基、又はエステル基などの官能基を表
し、Qは上記の通りである。例えば、2−ブロモ−2−
ニトロ−1,3−プロパンジオール及び2−ブロモ−2
−ニトロプロパンなど〕で表されるハロゲン化物; e)α位がハロゲン化されたラクトン又はラクタム化合
物。例えば、α−ブロモ−α−メチル−γ−ブチロラク
トン又はα−ブロモ−γ−バレロラクトン、ハロゲン化
ラウリルラクタム又はハロゲン化カプロラクタムなど; f)式:
【0021】
【化12】 〔式中、R14は水素原子、C1−C14アルキル基、又は
カルボン酸基、エステル基、ニトリル基、若しくはケト
ン基を表し、R15は水素原子若しくはC1−C14アルキ
ル基、水酸基、アシル基、置換若しくは無置換アミン
基、ニトロ基、C1−C14アルコキシ基、又はスルホネ
ート(SO3−Na+又はK+)基を表し、Qは上記の通
りである〕で表されるハロゲン化ベンジル; g)N−ハロスクシンイミド(例えばN−ブロモスクシ
ンイミドなど)及びN−ハロフタルイミド(例えばN−
ブロモフタルイミドなど); h)式:R16SO2V 〔式中、R16はC1−C14アルキル基を表し、Vは塩素
原子又は臭素原子を表す〕で表されるハロゲン化アルカ
ンスルホニル。
カルボン酸基、エステル基、ニトリル基、若しくはケト
ン基を表し、R15は水素原子若しくはC1−C14アルキ
ル基、水酸基、アシル基、置換若しくは無置換アミン
基、ニトロ基、C1−C14アルコキシ基、又はスルホネ
ート(SO3−Na+又はK+)基を表し、Qは上記の通
りである〕で表されるハロゲン化ベンジル; g)N−ハロスクシンイミド(例えばN−ブロモスクシ
ンイミドなど)及びN−ハロフタルイミド(例えばN−
ブロモフタルイミドなど); h)式:R16SO2V 〔式中、R16はC1−C14アルキル基を表し、Vは塩素
原子又は臭素原子を表す〕で表されるハロゲン化アルカ
ンスルホニル。
【0022】二官能性及び多官能性ラジカル発生剤の使
用も考えられる。二官能性ラジカル発生剤は、式:
用も考えられる。二官能性ラジカル発生剤は、式:
【0023】
【化13】 〔式中、A1及びA2は同じであっても異なっていてもよ
く、それぞれ上述の化合物群c)〜h)に含まれる単官
能性ラジカル発生剤を表し、pは1〜14の整数を表
す〕で表されるようなメチレン単位の鎖によって、又は
ベンゼン環によって(好ましくはベンゼン環のメタ位
で)、上述の化合物群c)〜h)に含まれる2つの単官
能性ラジカル発生剤を連結したものから構成することが
できる。
く、それぞれ上述の化合物群c)〜h)に含まれる単官
能性ラジカル発生剤を表し、pは1〜14の整数を表
す〕で表されるようなメチレン単位の鎖によって、又は
ベンゼン環によって(好ましくはベンゼン環のメタ位
で)、上述の化合物群c)〜h)に含まれる2つの単官
能性ラジカル発生剤を連結したものから構成することが
できる。
【0024】多官能性ラジカル発生剤は、ベンゼン環に
よって、例えば、式:
よって、例えば、式:
【0025】
【化14】 〔式中、A1、A2、及びA3は同じであっても異なって
いてもよく、それぞれ上述の化合物群c)〜h)に含ま
れる単官能性ラジカル発生剤を表す〕に対応するベンゼ
ン環によって、上述の化合物群c)〜h)に含まれる少
なくとも3つの単官能性ラジカル発生剤を互いに連結し
たものから構成することができる。
いてもよく、それぞれ上述の化合物群c)〜h)に含ま
れる単官能性ラジカル発生剤を表す〕に対応するベンゼ
ン環によって、上述の化合物群c)〜h)に含まれる少
なくとも3つの単官能性ラジカル発生剤を互いに連結し
たものから構成することができる。
【0026】その他の二官能性ラジカル発生剤として
は、上述の化合物群a)及びb)に含まれるトリ又はテ
トラハロメタン及びトリクロロメチル化誘導体が挙げら
れるが、更に、同じトリ又はテトラハロメタンを多官能
性ラジカル発生剤として機能させることもできる。特に
有利なラジカル発生剤としては、四塩化炭素、トリクロ
ロ酢酸エチル、及び2−ブロモ−イソ酪酸エチルが挙げ
られる。また、特に乳化重合用としては、トリクロロ酢
酸ナトリウム、トリクロロ酢酸カリウム、クロロジフル
オロ酢酸ナトリウム、クロロジフルオロ酢酸カリウム、
及びクロロ酢酸ナトリウムが利用可能である。
は、上述の化合物群a)及びb)に含まれるトリ又はテ
トラハロメタン及びトリクロロメチル化誘導体が挙げら
れるが、更に、同じトリ又はテトラハロメタンを多官能
性ラジカル発生剤として機能させることもできる。特に
有利なラジカル発生剤としては、四塩化炭素、トリクロ
ロ酢酸エチル、及び2−ブロモ−イソ酪酸エチルが挙げ
られる。また、特に乳化重合用としては、トリクロロ酢
酸ナトリウム、トリクロロ酢酸カリウム、クロロジフル
オロ酢酸ナトリウム、クロロジフルオロ酢酸カリウム、
及びクロロ酢酸ナトリウムが利用可能である。
【0027】上記以外の二官能性ラジカル発生剤、特に
無水酢酸類からなるラジカル発生剤(例えば、クロロ酢
酸の無水物及びクロロジフルオロ酢酸の無水物など)、
を使用することも可能である。ラジカル重合で普通に使
用されるラジカル開始剤を用いて重合を開始させること
もまた、こうした重合を開始させるためのもう1つの手
段となる。従って、以下の系統の開始剤を使用すること
が可能である: ・アゾ化合物:例えば、2,2’−アゾビスイソブチロ
ニトリル(即ち、AIBN)、1,1’−アゾビス(シ
クロヘキサンカルボニトリル)、及び4,4’−アゾビ
ス(4−シアノ吉草酸)など; ・過酸化物:例えば、過酸化ジアシル(例えば、過酸化
ジベンゾイル及び過酸化ジドデカノイルなど)、過酸化
ジアルキル(例えば、過酸化ジ−tert−ブチル及び
過酸化ジイソプロピルなど)、過酸化ジアラルキル(例
えば、過酸化ジクミルなど)、ペルオキシジカルボネー
ト、過酸エステル(例えば、過酢酸tert−ブチル、
過ピバル酸tert−アミル、2−エチル過ヘキサン酸
ブチル、過ピバル酸tert−ブチル、及び過安息香酸
tert−ブチルなど)、ヒドロペルオキシド(例え
ば、tert−ブチルヒドロペルオキシドなど)、及び
無機過酸化物(例えば、過酸化水素及び過硫酸ナトリウ
ム又はカリウムなど)など。
無水酢酸類からなるラジカル発生剤(例えば、クロロ酢
酸の無水物及びクロロジフルオロ酢酸の無水物など)、
を使用することも可能である。ラジカル重合で普通に使
用されるラジカル開始剤を用いて重合を開始させること
もまた、こうした重合を開始させるためのもう1つの手
段となる。従って、以下の系統の開始剤を使用すること
が可能である: ・アゾ化合物:例えば、2,2’−アゾビスイソブチロ
ニトリル(即ち、AIBN)、1,1’−アゾビス(シ
クロヘキサンカルボニトリル)、及び4,4’−アゾビ
ス(4−シアノ吉草酸)など; ・過酸化物:例えば、過酸化ジアシル(例えば、過酸化
ジベンゾイル及び過酸化ジドデカノイルなど)、過酸化
ジアルキル(例えば、過酸化ジ−tert−ブチル及び
過酸化ジイソプロピルなど)、過酸化ジアラルキル(例
えば、過酸化ジクミルなど)、ペルオキシジカルボネー
ト、過酸エステル(例えば、過酢酸tert−ブチル、
過ピバル酸tert−アミル、2−エチル過ヘキサン酸
ブチル、過ピバル酸tert−ブチル、及び過安息香酸
tert−ブチルなど)、ヒドロペルオキシド(例え
ば、tert−ブチルヒドロペルオキシドなど)、及び
無機過酸化物(例えば、過酸化水素及び過硫酸ナトリウ
ム又はカリウムなど)など。
【0028】重合体鎖の長さは、(メタ)アクリル系又
はビニル系の単量体(1種又は複数種)とラジカル発生
剤との比によって事前に決まるので、触媒とラジカル発
生剤とのモル比及び単量体(1種又は複数種)と触媒と
のモル比は、本発明の中で中心的な役割を果たす。ここ
で、触媒とラジカル発生剤とのモル比は0.01〜10
0、有利な範囲としては0.1〜5であり、単量体(1
種又は複数種)と触媒とのモル比は1〜10,000、
有利な範囲としては50〜2,000である。
はビニル系の単量体(1種又は複数種)とラジカル発生
剤との比によって事前に決まるので、触媒とラジカル発
生剤とのモル比及び単量体(1種又は複数種)と触媒と
のモル比は、本発明の中で中心的な役割を果たす。ここ
で、触媒とラジカル発生剤とのモル比は0.01〜10
0、有利な範囲としては0.1〜5であり、単量体(1
種又は複数種)と触媒とのモル比は1〜10,000、
有利な範囲としては50〜2,000である。
【0029】重合又は共重合の温度は極めて重要なパラ
メータであり、これによって本発明の方法と現在知られ
ている触媒系を使用する方法とが区別される。公知の触
媒を使用する方法では、活性化剤が存在しない場合、約
100℃未満の温度において触媒が不活性となる。例え
ば、50℃において活性化剤が存在しない場合には、C
uCl/2,2’−ビピリジン触媒では重合が起こら
ず、RuCl2(PPh3)3 触媒では数日間反応させて
も重合しない。大気圧下で温度を0℃まで低下させても
合成中に活性を保持できるような触媒はほとんどないの
で、本発明では温和な反応条件が重要な点であると言え
る。この利点は特に重要であり、重合又は共重合反応の
立体制御が温度の低下によって促進されるため、こうし
た場合には益々その重要性が増大する。更に、バルク反
応の条件(即ち、純粋な単量体(1種又は複数種)中で
の反応)と、溶液、乳化、又は懸濁反応の条件とは一般
に同じである。いかなる反応方法を利用するにしても、
温度及びすべてのモル比を同じにできる。純粋な単量体
中で危険を伴わずに操作できることは、勿論、本発明の
ラジカル重合によってもたらされる改良点である。停止
反応が存在しないので、重合又は共重合反応中は終始活
性中心の濃度が一定である。従って、従来のラジカル重
合に見られた大量かつ突然の発熱(即ち、トロムスドル
フ(Trommsdorf)効果)は生じない。勿論、
このことは製造方法の著しい進歩である。なぜなら、こ
うした反応条件下で行われる重合又は共重合では、爆発
の危険性がもはや存在しないからである。一般に、本発
明の重合又は共重合は、0℃〜150℃、有利な範囲と
しては50℃〜110℃の温度で、触媒の活性をまった
く低下させることなく行われる。
メータであり、これによって本発明の方法と現在知られ
ている触媒系を使用する方法とが区別される。公知の触
媒を使用する方法では、活性化剤が存在しない場合、約
100℃未満の温度において触媒が不活性となる。例え
ば、50℃において活性化剤が存在しない場合には、C
uCl/2,2’−ビピリジン触媒では重合が起こら
ず、RuCl2(PPh3)3 触媒では数日間反応させて
も重合しない。大気圧下で温度を0℃まで低下させても
合成中に活性を保持できるような触媒はほとんどないの
で、本発明では温和な反応条件が重要な点であると言え
る。この利点は特に重要であり、重合又は共重合反応の
立体制御が温度の低下によって促進されるため、こうし
た場合には益々その重要性が増大する。更に、バルク反
応の条件(即ち、純粋な単量体(1種又は複数種)中で
の反応)と、溶液、乳化、又は懸濁反応の条件とは一般
に同じである。いかなる反応方法を利用するにしても、
温度及びすべてのモル比を同じにできる。純粋な単量体
中で危険を伴わずに操作できることは、勿論、本発明の
ラジカル重合によってもたらされる改良点である。停止
反応が存在しないので、重合又は共重合反応中は終始活
性中心の濃度が一定である。従って、従来のラジカル重
合に見られた大量かつ突然の発熱(即ち、トロムスドル
フ(Trommsdorf)効果)は生じない。勿論、
このことは製造方法の著しい進歩である。なぜなら、こ
うした反応条件下で行われる重合又は共重合では、爆発
の危険性がもはや存在しないからである。一般に、本発
明の重合又は共重合は、0℃〜150℃、有利な範囲と
しては50℃〜110℃の温度で、触媒の活性をまった
く低下させることなく行われる。
【0030】本発明の開始系は水との相容性があるの
で、水性媒質中で、場合により乳化剤の存在下で、重合
又は共重合を行うことができる。従って、水性媒質中で
の重合は、懸濁液(水不溶性ラジカル発生剤)中、又は
乳化剤を存在させた乳濁液(水溶性ラジカル発生剤)中
のいずれか一方で行われる。乳化剤としてはアニオン界
面活性剤〔例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウ
ム、及びそれらの混合物など〕、又は非イオン界面活性
剤〔例えば、グリコールエステル、ソルビタン及びポリ
エチレングリコールのエステル(例えば、ポリエチレン
グリコールソルビタンモノラウリン酸エステル、モノパ
ルミチン酸エステル、オレイン酸エステル、及びステア
リン酸エステルなど)、脂肪酸とポリエチレングリコー
ルとのエステル(例えば、ポリエチレグリコールステア
リン酸エステルなど)、及び脂肪族アルコールとポリエ
チレングリコールとのエーテル(例えば、ポリエチレン
グリコールステアリルエーテル及びセチルエーテルな
ど)など〕が挙げられる。
で、水性媒質中で、場合により乳化剤の存在下で、重合
又は共重合を行うことができる。従って、水性媒質中で
の重合は、懸濁液(水不溶性ラジカル発生剤)中、又は
乳化剤を存在させた乳濁液(水溶性ラジカル発生剤)中
のいずれか一方で行われる。乳化剤としてはアニオン界
面活性剤〔例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウ
ム、及びそれらの混合物など〕、又は非イオン界面活性
剤〔例えば、グリコールエステル、ソルビタン及びポリ
エチレングリコールのエステル(例えば、ポリエチレン
グリコールソルビタンモノラウリン酸エステル、モノパ
ルミチン酸エステル、オレイン酸エステル、及びステア
リン酸エステルなど)、脂肪酸とポリエチレングリコー
ルとのエステル(例えば、ポリエチレグリコールステア
リン酸エステルなど)、及び脂肪族アルコールとポリエ
チレングリコールとのエーテル(例えば、ポリエチレン
グリコールステアリルエーテル及びセチルエーテルな
ど)など〕が挙げられる。
【0031】触媒の構造を変化させたり、その結果、触
媒を失活させたりしないように、アニオン系乳化剤はp
H>7で使用しなければならない。本発明の重合又は共
重合反応を溶液中で行う場合には、勿論、以下の溶剤群
に属する有機溶剤又は有機溶剤混合物の存在下で反応を
行うこともできる: ・芳香族炭化水素(非プロトン性非極性):ベンゼン、
トルエン、エチルベンゼン、又はキシレン; ・塩素化炭化水素(非プロトン性極性):塩化メチレン
又はクロロベンゼン; ・環状エーテル(非プロトン性極性):テトラヒドロフ
ラン又はジオキサン; ・エステル(極性):酢酸エチル又は酢酸シクロヘキシ
ル; ・ケトン(極性):メチルエチルケトン又はシクロヘキ
サノン。
媒を失活させたりしないように、アニオン系乳化剤はp
H>7で使用しなければならない。本発明の重合又は共
重合反応を溶液中で行う場合には、勿論、以下の溶剤群
に属する有機溶剤又は有機溶剤混合物の存在下で反応を
行うこともできる: ・芳香族炭化水素(非プロトン性非極性):ベンゼン、
トルエン、エチルベンゼン、又はキシレン; ・塩素化炭化水素(非プロトン性極性):塩化メチレン
又はクロロベンゼン; ・環状エーテル(非プロトン性極性):テトラヒドロフ
ラン又はジオキサン; ・エステル(極性):酢酸エチル又は酢酸シクロヘキシ
ル; ・ケトン(極性):メチルエチルケトン又はシクロヘキ
サノン。
【0032】重合又は共重合させる単量体がアクリル系
単量体(例えば、メタクリル酸エステル、アクリル酸エ
ステル、又はアクリロニトリルなどの単量体)及びビニ
ル芳香族系単量体(例えば、スチレン単量体など)の場
合には、上述の有機溶剤は特に好適である。ある場合に
は、特にメタクリル酸n−ブチル及びスチレンを重合す
るときは、ヘキサン及びシクロヘキサンを使用でき、酢
酸ビニル及びアクリロニトリルを重合するときは、ジメ
チルスルホキシド、アセトニトリル、又はアセトンを使
用できる。
単量体(例えば、メタクリル酸エステル、アクリル酸エ
ステル、又はアクリロニトリルなどの単量体)及びビニ
ル芳香族系単量体(例えば、スチレン単量体など)の場
合には、上述の有機溶剤は特に好適である。ある場合に
は、特にメタクリル酸n−ブチル及びスチレンを重合す
るときは、ヘキサン及びシクロヘキサンを使用でき、酢
酸ビニル及びアクリロニトリルを重合するときは、ジメ
チルスルホキシド、アセトニトリル、又はアセトンを使
用できる。
【0033】本発明ではまた、極性添加剤又はその混合
物の存在下で重合又は共重合反応を行うことができる。
こうした極性添加剤が存在すると、分子パラメータを変
化させることができるので、より詳細には分子量分布を
狭めて等分子性(isomolecularity:Mw/Mn=1)
を高めることができるので有利であると考えられる。極
性添加剤としては、例えば、アセトニトリル(CH3C
N)、水、ピリジン、テトラヒドロフラン、ジエチルエ
ーテル、ジメチルスルホキシド、及びアセトンが挙げら
れる。但し、これらに限定される訳ではない。いずれの
場合においても、こうした極性添加剤を微量存在させる
ようにするが、極性添加剤として水を存在させても有機
溶剤との相容性がなくなる訳ではない。一般に、極性添
加剤/触媒のモル比は0〜100、有利な範囲としては
0〜40である。
物の存在下で重合又は共重合反応を行うことができる。
こうした極性添加剤が存在すると、分子パラメータを変
化させることができるので、より詳細には分子量分布を
狭めて等分子性(isomolecularity:Mw/Mn=1)
を高めることができるので有利であると考えられる。極
性添加剤としては、例えば、アセトニトリル(CH3C
N)、水、ピリジン、テトラヒドロフラン、ジエチルエ
ーテル、ジメチルスルホキシド、及びアセトンが挙げら
れる。但し、これらに限定される訳ではない。いずれの
場合においても、こうした極性添加剤を微量存在させる
ようにするが、極性添加剤として水を存在させても有機
溶剤との相容性がなくなる訳ではない。一般に、極性添
加剤/触媒のモル比は0〜100、有利な範囲としては
0〜40である。
【0034】本発明の重合法又は共重合法は、一般的に
は単独重合法及びランダム共重合法と同じように実施さ
れる。逐次共重合体を調製するために、第1の単量体を
重合した後、第1の単量体とは異なる単量体を添加する
時点で、実験条件を変えることができる。例えば、温度
を色々変化させて、第2の仕込分を溶剤と共に添加する
ようにできる。マクロマー又はα,ω−官能化重合体
(テレケリック重合体)を調製するときも、これと同じ
タイプの実験条件の変化を考慮に入れることが可能であ
る。
は単独重合法及びランダム共重合法と同じように実施さ
れる。逐次共重合体を調製するために、第1の単量体を
重合した後、第1の単量体とは異なる単量体を添加する
時点で、実験条件を変えることができる。例えば、温度
を色々変化させて、第2の仕込分を溶剤と共に添加する
ようにできる。マクロマー又はα,ω−官能化重合体
(テレケリック重合体)を調製するときも、これと同じ
タイプの実験条件の変化を考慮に入れることが可能であ
る。
【0035】本発明の重合又は共重合開始系の存在下で
重合及び共重合可能な単量体としては、(メタ)アクリ
ル系単量体及びビニル系単量体(ビニル芳香族系単量体
又は酢酸ビニルなどのビニルエステル系単量体)が挙げ
られる。本発明の開始系はまた、エチレン、ブテン、ヘ
キセン、又は1−オクテンなどのビニル系単量体の部分
的フッ素化物の(共)重合に対しても好適である。更に
また、ブタジエン又はイソプレンなどの共役二重結合を
含む単量体の(共)重合に対しても好適である。
重合及び共重合可能な単量体としては、(メタ)アクリ
ル系単量体及びビニル系単量体(ビニル芳香族系単量体
又は酢酸ビニルなどのビニルエステル系単量体)が挙げ
られる。本発明の開始系はまた、エチレン、ブテン、ヘ
キセン、又は1−オクテンなどのビニル系単量体の部分
的フッ素化物の(共)重合に対しても好適である。更に
また、ブタジエン又はイソプレンなどの共役二重結合を
含む単量体の(共)重合に対しても好適である。
【0036】本発明の範囲内にあるアクリル系単量体
は、次の中から選ばれる単量体を意味するものとする:
アクリル酸の第一級、第二級、又は第三級アルキルエス
テル(但し、アルキル基は1〜18個の炭素原子を有
し、例えば、少なくとも1つのハロゲン原子(例えばフ
ッ素原子など)及び/又は少なくとも1つの水酸基で置
換されていてもよい。特に次の例が挙げられる:アクリ
ル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロ
ピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アク
リル酸ヘキシル、アクリル酸tert−ブチル、アクリ
ル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ノニル、アクリル
酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸シクロ
ヘキシル、及びアクリル酸イソデシル)、並びにアクリ
ル酸フェニル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸ア
ルキルチオアルキル又はアルコキシアルキル、アクリロ
ニトリル、及びジアルキルアクリルアミド。
は、次の中から選ばれる単量体を意味するものとする:
アクリル酸の第一級、第二級、又は第三級アルキルエス
テル(但し、アルキル基は1〜18個の炭素原子を有
し、例えば、少なくとも1つのハロゲン原子(例えばフ
ッ素原子など)及び/又は少なくとも1つの水酸基で置
換されていてもよい。特に次の例が挙げられる:アクリ
ル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロ
ピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アク
リル酸ヘキシル、アクリル酸tert−ブチル、アクリ
ル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ノニル、アクリル
酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸シクロ
ヘキシル、及びアクリル酸イソデシル)、並びにアクリ
ル酸フェニル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸ア
ルキルチオアルキル又はアルコキシアルキル、アクリロ
ニトリル、及びジアルキルアクリルアミド。
【0037】本発明の範囲内にあるメタクリル系単量体
は、次の中から選ばれる単量体を意味するものとする:
メタクリル酸アルキル(但し、アルキル基は1〜18個
の炭素原子を有し、例えば、少なくとも1つのハロゲン
原子(例えばフッ素原子など)及び/又は少なくとも1
つの水酸基で置換されていてもよい。次に例を挙げる:
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸2,2,2−トリフルオロエチル、メタクリル酸n−
プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n
−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸
tert−ブチル、メタクリル酸n−アミル、メタクリ
ル酸イソアミル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸
2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メ
タクリル酸オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタ
クリル酸デシル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、
メタクリル酸ヒドロキシプロピル、及びメタクリル酸ヒ
ドロキシブチル)、並びにメタクリル酸グリシジル、メ
タクリル酸ノルボルニル、メタクリロニトリル、及びジ
アルキルメタクリルアミド。
は、次の中から選ばれる単量体を意味するものとする:
メタクリル酸アルキル(但し、アルキル基は1〜18個
の炭素原子を有し、例えば、少なくとも1つのハロゲン
原子(例えばフッ素原子など)及び/又は少なくとも1
つの水酸基で置換されていてもよい。次に例を挙げる:
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸2,2,2−トリフルオロエチル、メタクリル酸n−
プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n
−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸
tert−ブチル、メタクリル酸n−アミル、メタクリ
ル酸イソアミル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸
2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メ
タクリル酸オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタ
クリル酸デシル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、
メタクリル酸ヒドロキシプロピル、及びメタクリル酸ヒ
ドロキシブチル)、並びにメタクリル酸グリシジル、メ
タクリル酸ノルボルニル、メタクリロニトリル、及びジ
アルキルメタクリルアミド。
【0038】本発明の範囲内にあるビニル芳香族系単量
体は、エチレン不飽和性を有する芳香族系単量体を意味
するものとする。例えば、次の例が挙げられる:スチレ
ン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、4−メチル
スチレン、3−メチルスチレン、4−メトキシスチレ
ン、2−(ヒドロキシメチル)スチレン、4−エチルス
チレン、4−エトキシスチレン、3,4−ジメチルスチ
レン、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−
クロロ−3−メチルスチレン、3−tert−ブチルス
チレン、2,4−ジクロロスチレン、2,6−ジクロロ
スチレン、及び1−ビニルナフタレン。 本発明に従っ
て、上で規定した配位子を含む金属錯体と重合用ラジカ
ル発生剤とを触媒として適切に組み合わせることによ
り、従来のラジカル重合法では今まで合成することがで
きなかった完全に規定かつ制御された単独重合体、逐次
共重合体及びランダム共重合体、並びにマクロマー及び
α,ω−官能化重合体(テレケリック重合体)が成功裏
に得られることを見出した。
体は、エチレン不飽和性を有する芳香族系単量体を意味
するものとする。例えば、次の例が挙げられる:スチレ
ン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、4−メチル
スチレン、3−メチルスチレン、4−メトキシスチレ
ン、2−(ヒドロキシメチル)スチレン、4−エチルス
チレン、4−エトキシスチレン、3,4−ジメチルスチ
レン、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−
クロロ−3−メチルスチレン、3−tert−ブチルス
チレン、2,4−ジクロロスチレン、2,6−ジクロロ
スチレン、及び1−ビニルナフタレン。 本発明に従っ
て、上で規定した配位子を含む金属錯体と重合用ラジカ
ル発生剤とを触媒として適切に組み合わせることによ
り、従来のラジカル重合法では今まで合成することがで
きなかった完全に規定かつ制御された単独重合体、逐次
共重合体及びランダム共重合体、並びにマクロマー及び
α,ω−官能化重合体(テレケリック重合体)が成功裏
に得られることを見出した。
【0039】従って、本発明はまた、上述の方法によっ
て得られ、しかも分子量が制御され、かつ多分散度が小
さい重合体又は共重合体に関する。本発明の方法によっ
て得られる(メタ)アクリル系又はビニル系単量体の重
合体及び共重合体は、分子量Mn
て得られ、しかも分子量が制御され、かつ多分散度が小
さい重合体又は共重合体に関する。本発明の方法によっ
て得られる(メタ)アクリル系又はビニル系単量体の重
合体及び共重合体は、分子量Mn
【化15】 が400〜1,000,000g/モルで、多分散度M
w/Mnは特に小さく、2未満、好ましくは1.5未満
である。これはラジカル重合における重要な進歩であ
る。なぜなら、ごく最近までは、分子量分布、即ち多分
散度Mw/Mnを1.5未満にすることなど、考えられ
なかったからである。更に、本発明の方法には顕著なレ
ギオ選択性がある。即ち、本発明の方法によって、成長
中の単量体単位の配向を巧みに制御できる。そのうえ、
結合は優先的に頭−尾配向をとり、従来のラジカル重合
の場合のような頭−頭配向はもはや存在しない。このた
め、こうして調製される重合体及び共重合体の熱安定性
が向上する。停止反応が存在しないため、頭−頭結合を
生じる他のいかなる可能性もなくなる。
w/Mnは特に小さく、2未満、好ましくは1.5未満
である。これはラジカル重合における重要な進歩であ
る。なぜなら、ごく最近までは、分子量分布、即ち多分
散度Mw/Mnを1.5未満にすることなど、考えられ
なかったからである。更に、本発明の方法には顕著なレ
ギオ選択性がある。即ち、本発明の方法によって、成長
中の単量体単位の配向を巧みに制御できる。そのうえ、
結合は優先的に頭−尾配向をとり、従来のラジカル重合
の場合のような頭−頭配向はもはや存在しない。このた
め、こうして調製される重合体及び共重合体の熱安定性
が向上する。停止反応が存在しないため、頭−頭結合を
生じる他のいかなる可能性もなくなる。
【0040】公知のラジカル及びイオン重合法並びに共
重合法と比較して、本発明の方法には以下の利点があ
る: ・優れた分子制御:小さいMw/Mn。およそMw/M
n=1.1まで;理論値Mnと実験値Mnとの良好な相
関。ラジカル発生剤に依存する;逐次共重合体の調製が
可能; ・均一重合媒質; ・0℃〜150℃の温和な温度条件; ・水性媒質との相容性(使用する触媒が水の存在下で劣
化しないため)。乳化重合及び懸濁重合が可能; ・立体制御が可能。即ち、ヘテロタクチック性、シンジ
オタクチック性、又はアイソタクチック性の制御が可
能。この制御をするために、束縛を受けた、又はメチレ
ン結合によって互いに連結されたアミノ基を有する触媒
(触媒面の遮蔽)、並びにキラル触媒を使用することが
可能である;・重合体又は共重合体を得るための優れた
合成制御。これらの分子量は400〜1,000,00
0g/モル、特に4,000〜130,000g/モル
の間で変えられる; ・停止反応(再結合及び不均化)が存在しないため、重
合体及び共重合体の熱分解抵抗性が改良される。このこ
とは特に熱重量分析によって示される。 ・従来の重合法では得難い新しい物質の調製。例えば、
純逐次共重合体、分布の規定されたランダム共重合体、
及び枝分かれの多い重合体など。これらの重合体は、処
方の制御がなされた接着剤、耐衝撃添加剤、乳化剤、又
は界面活性剤として使用できる。
重合法と比較して、本発明の方法には以下の利点があ
る: ・優れた分子制御:小さいMw/Mn。およそMw/M
n=1.1まで;理論値Mnと実験値Mnとの良好な相
関。ラジカル発生剤に依存する;逐次共重合体の調製が
可能; ・均一重合媒質; ・0℃〜150℃の温和な温度条件; ・水性媒質との相容性(使用する触媒が水の存在下で劣
化しないため)。乳化重合及び懸濁重合が可能; ・立体制御が可能。即ち、ヘテロタクチック性、シンジ
オタクチック性、又はアイソタクチック性の制御が可
能。この制御をするために、束縛を受けた、又はメチレ
ン結合によって互いに連結されたアミノ基を有する触媒
(触媒面の遮蔽)、並びにキラル触媒を使用することが
可能である;・重合体又は共重合体を得るための優れた
合成制御。これらの分子量は400〜1,000,00
0g/モル、特に4,000〜130,000g/モル
の間で変えられる; ・停止反応(再結合及び不均化)が存在しないため、重
合体及び共重合体の熱分解抵抗性が改良される。このこ
とは特に熱重量分析によって示される。 ・従来の重合法では得難い新しい物質の調製。例えば、
純逐次共重合体、分布の規定されたランダム共重合体、
及び枝分かれの多い重合体など。これらの重合体は、処
方の制御がなされた接着剤、耐衝撃添加剤、乳化剤、又
は界面活性剤として使用できる。
【0041】理想的には、リビング機構では、すべての
単量体が消費されるため、収率は100%(定量的)で
あるが、種々の理由、特に以下の理由によってそれより
も小さくなる可能性がある: ・反応速度(低速反応); ・粘度。粘度が高いと、単量体及び成長する重合体鎖の
拡散が抑制される。
単量体が消費されるため、収率は100%(定量的)で
あるが、種々の理由、特に以下の理由によってそれより
も小さくなる可能性がある: ・反応速度(低速反応); ・粘度。粘度が高いと、単量体及び成長する重合体鎖の
拡散が抑制される。
【0042】この説明は、ほとんどの実施例において収
率が80〜90%であることと関連する。実際に、得ら
れる重合体の性質(ガラス転移温度が重合温度よりも高
い)に起因して、反応混合物は急速にガラス化する。一
般的には、停止反応が存在することによっても収率が同
じ様に100%未満となりうるが、このことは本発明の
方法にはあてはまらない。なぜなら、本発明の方法では
これらの停止反応は存在しないし、少なくとも実験的に
は検出されないからである。
率が80〜90%であることと関連する。実際に、得ら
れる重合体の性質(ガラス転移温度が重合温度よりも高
い)に起因して、反応混合物は急速にガラス化する。一
般的には、停止反応が存在することによっても収率が同
じ様に100%未満となりうるが、このことは本発明の
方法にはあてはまらない。なぜなら、本発明の方法では
これらの停止反応は存在しないし、少なくとも実験的に
は検出されないからである。
【0043】
【実施例】本発明の方法に従って得られる重合体及び共
重合体の調製に関する実施例を以下に示す。但し、これ
らに限定される訳ではない。 (実施例1) メタクリル酸メチルの重合 1.87gのメタクリル酸メチルを、不活性雰囲気下で
33mg(10-4モル)の触媒[Ni{2,6−[CH
2N(CH3)2]2C6H3}Br]へ添加する。0.34
gのトルエンに11mg(7.2×10-5モル)の四塩
化炭素を添加した溶液を、前述の触媒及び単量体が入っ
た管へ注入する。脱気してからこの管を密閉し、次に7
6〜78℃程度の温度の油浴中へ入れる。重合を19時
間続ける。メタノールから沈殿させることによって、こ
の重合体を回収し、続いて分析にかける。
重合体の調製に関する実施例を以下に示す。但し、これ
らに限定される訳ではない。 (実施例1) メタクリル酸メチルの重合 1.87gのメタクリル酸メチルを、不活性雰囲気下で
33mg(10-4モル)の触媒[Ni{2,6−[CH
2N(CH3)2]2C6H3}Br]へ添加する。0.34
gのトルエンに11mg(7.2×10-5モル)の四塩
化炭素を添加した溶液を、前述の触媒及び単量体が入っ
た管へ注入する。脱気してからこの管を密閉し、次に7
6〜78℃程度の温度の油浴中へ入れる。重合を19時
間続ける。メタノールから沈殿させることによって、こ
の重合体を回収し、続いて分析にかける。
【0044】得られる重合体の収率は84%である。 ◆Mn(実験値)=32,100g/モル(ポリ(メタ
クリル酸メチル)標準) ◆Mn(理論値)=28,800g/モル ◆Mw/Mn=1.28 これらの最後の値は、次のようにして得られる。立体排
除クロマトグラフィー(SEC)を行うと、溶液中にお
けるサイズ(流体力学的体積)に従って、PMMA(ポ
リ(メタクリル酸メチル))高分子を分離できる。次
に、これらをポリ(メタクリル酸メチル)用の溶剤(T
HF移動相)を用いて溶離する。最も大きい分子が最初
に流出し、最も小さい分子はカラム(固定相)の孔の中
に長時間滞留するために最後に流出する。既知の絶対質
量(別の方法で決定する)のPMMA又はポリスチレン
も(標準として)注入し、検量線を作成できるようにす
る。この検量線を用いて重合体の相対分子量(Mn(実
験値))を決定するとともに、その重合体のサイズ及び
質量分布又は多分散度(Mw/Mn)を求める。
クリル酸メチル)標準) ◆Mn(理論値)=28,800g/モル ◆Mw/Mn=1.28 これらの最後の値は、次のようにして得られる。立体排
除クロマトグラフィー(SEC)を行うと、溶液中にお
けるサイズ(流体力学的体積)に従って、PMMA(ポ
リ(メタクリル酸メチル))高分子を分離できる。次
に、これらをポリ(メタクリル酸メチル)用の溶剤(T
HF移動相)を用いて溶離する。最も大きい分子が最初
に流出し、最も小さい分子はカラム(固定相)の孔の中
に長時間滞留するために最後に流出する。既知の絶対質
量(別の方法で決定する)のPMMA又はポリスチレン
も(標準として)注入し、検量線を作成できるようにす
る。この検量線を用いて重合体の相対分子量(Mn(実
験値))を決定するとともに、その重合体のサイズ及び
質量分布又は多分散度(Mw/Mn)を求める。
【0045】(実施例2) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。但し、極性添加剤として
アセトニトリルを母液(即ち、単量体、溶剤、及び触
媒)へ添加する。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆CCl4=11mg(7.2×10-5モル) ◆トルエン=0.34g ◆CH3CN=78.6mg(1.9×10-3モル) ◆重合時間=19時間 ◆油浴温度=76〜78℃ ◆Mn(実験値)=19,000g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=20,500g/モル ◆収率=79%;Mw/Mn=1.19 (実施例3) メタクリル酸エチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
アセトニトリルを母液(即ち、単量体、溶剤、及び触
媒)へ添加する。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆CCl4=11mg(7.2×10-5モル) ◆トルエン=0.34g ◆CH3CN=78.6mg(1.9×10-3モル) ◆重合時間=19時間 ◆油浴温度=76〜78℃ ◆Mn(実験値)=19,000g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=20,500g/モル ◆収率=79%;Mw/Mn=1.19 (実施例3) メタクリル酸エチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
【0046】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸エチル=0.92g ◆CCl4=3mg(2×10-5モル) ◆CH3CN=0.8mg(2×10-5モル) ◆トルエン=0.17g ◆重合時間=37.5時間 ◆油浴温度=76〜78℃ ◆Mn(実験値)=21,400g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=41,500g/モル ◆収率=90%;Mw/Mn=1.14 (実施例4) メタクリル酸メチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸エチル=0.92g ◆CCl4=3mg(2×10-5モル) ◆CH3CN=0.8mg(2×10-5モル) ◆トルエン=0.17g ◆重合時間=37.5時間 ◆油浴温度=76〜78℃ ◆Mn(実験値)=21,400g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=41,500g/モル ◆収率=90%;Mw/Mn=1.14 (実施例4) メタクリル酸メチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
【0047】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆CCl4=11mg(7.2×10-5モル) ◆トルエン=0.34g ◆CH3CN=78.6mg(1.9×10-3モル) ◆重合時間=216時間 ◆油浴温度=50℃ ◆Mn(実験値)=9,300g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=9,400g/モル ◆収率=36%;Mw/Mn=1.14 (実施例5) メタクリル酸n−ブチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆CCl4=11mg(7.2×10-5モル) ◆トルエン=0.34g ◆CH3CN=78.6mg(1.9×10-3モル) ◆重合時間=216時間 ◆油浴温度=50℃ ◆Mn(実験値)=9,300g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=9,400g/モル ◆収率=36%;Mw/Mn=1.14 (実施例5) メタクリル酸n−ブチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
【0048】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸n−ブチル=1.78g ◆CCl4=11mg(7.2×10-5モル) ◆トルエン=0.34g ◆CH3CN=0.16g(3.8×10-3モル) ◆重合時間=76時間 ◆油浴温度=76〜78℃ ◆Mn(実験値)=11,900g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=22,800g/モル ◆収率=92%;Mw/Mn=1.15 (実施例6) メタクリル酸メチル/メタクリル酸エチルのランダム共
重合 実施例2に従って重合を行う。但し、メタクリル酸エス
テルの混合物から始める。
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸n−ブチル=1.78g ◆CCl4=11mg(7.2×10-5モル) ◆トルエン=0.34g ◆CH3CN=0.16g(3.8×10-3モル) ◆重合時間=76時間 ◆油浴温度=76〜78℃ ◆Mn(実験値)=11,900g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=22,800g/モル ◆収率=92%;Mw/Mn=1.15 (実施例6) メタクリル酸メチル/メタクリル酸エチルのランダム共
重合 実施例2に従って重合を行う。但し、メタクリル酸エス
テルの混合物から始める。
【0049】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=0.94g ◆メタクリル酸エチル=1g ◆CCl4=11mg(7.2×10-5モル) ◆トルエン=0.34g ◆CH3CN=0.16g(3.8×10-3モル) ◆重合時間=68時間 ◆油浴温度=76〜78℃ ◆Mn(実験値)=13,400g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=24,400g/モル ◆収率=90%;Mw/Mn=1.14 (実施例7) スチレンの重合 実施例1に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=0.94g ◆メタクリル酸エチル=1g ◆CCl4=11mg(7.2×10-5モル) ◆トルエン=0.34g ◆CH3CN=0.16g(3.8×10-3モル) ◆重合時間=68時間 ◆油浴温度=76〜78℃ ◆Mn(実験値)=13,400g/モル(PMMA標
準); Mn(理論値)=24,400g/モル ◆収率=90%;Mw/Mn=1.14 (実施例7) スチレンの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0050】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=21.8mg(6.62×
10-5モル) ◆スチレン=0.54g ◆CCl4=7.69mg(4.99×10-5モル) ◆THF=0.62g ◆重合時間=42時間 ◆油浴温度=70℃(21時間)、次に110℃(21
時間) ◆収率=92% ◆Mn(実験値)=18,200g/モル; Mn(理論値)=10,000g/モル; Mw/Mn=1.68 (実施例8) メタクリル酸メチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=21.8mg(6.62×
10-5モル) ◆スチレン=0.54g ◆CCl4=7.69mg(4.99×10-5モル) ◆THF=0.62g ◆重合時間=42時間 ◆油浴温度=70℃(21時間)、次に110℃(21
時間) ◆収率=92% ◆Mn(実験値)=18,200g/モル; Mn(理論値)=10,000g/モル; Mw/Mn=1.68 (実施例8) メタクリル酸メチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
【0051】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=14.78mg
(7.56×10-5モル) ◆トルエン=0.4ml ◆CH3CN=78.6mg(1.9×10-3モル) ◆重合時間=23時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=21,400g/モル(ポリスチレ
ン標準) ◆Mn(理論値)=17,500g/モル;収率=67
%; Mw/Mn=1.11 (実施例9) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=14.78mg
(7.56×10-5モル) ◆トルエン=0.4ml ◆CH3CN=78.6mg(1.9×10-3モル) ◆重合時間=23時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=21,400g/モル(ポリスチレ
ン標準) ◆Mn(理論値)=17,500g/モル;収率=67
%; Mw/Mn=1.11 (実施例9) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0052】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=14.78mg
(7.56×10-5モル) ◆トルエン=0.4ml ◆重合時間=24時間 ◆油浴温度=80〜82℃ ◆Mn(実験値)=21,900g/モル(ポリスチレ
ン標準) ◆Mn(理論値)=18,200g/モル;収率=70
%; Mw/Mn=1.11 (実施例10) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=14.78mg
(7.56×10-5モル) ◆トルエン=0.4ml ◆重合時間=24時間 ◆油浴温度=80〜82℃ ◆Mn(実験値)=21,900g/モル(ポリスチレ
ン標準) ◆Mn(理論値)=18,200g/モル;収率=70
%; Mw/Mn=1.11 (実施例10) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0053】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6 H3}Br]=47mg(1.42×10
-4モル) ◆メタクリル酸メチル=5.61g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=7mg(3.6
×10-5モル) ◆トルエン=0.2ml ◆重合時間=43時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=117,600g/モル(ポリスチ
レン標準) ◆Mn(理論値)=136,000g/モル;収率=8
7%; Mw/Mn=1.61 (実施例11) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
H3)2]2C6 H3}Br]=47mg(1.42×10
-4モル) ◆メタクリル酸メチル=5.61g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=7mg(3.6
×10-5モル) ◆トルエン=0.2ml ◆重合時間=43時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=117,600g/モル(ポリスチ
レン標準) ◆Mn(理論値)=136,000g/モル;収率=8
7%; Mw/Mn=1.61 (実施例11) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0054】◆[Ni{4−CH3O−2,6−[CH2
N(CH3)2]2C6H2}Br]=36mg(10-4モ
ル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=23.4mg
(1.19×10-4モル) ◆トルエン=0.26g ◆重合時間=23時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=14,700g/モル(ポリスチレ
ン標準) ◆Mn(理論値)=10,300g/モル;収率=66
%; Mw/Mn=1.09 (実施例12) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
N(CH3)2]2C6H2}Br]=36mg(10-4モ
ル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=23.4mg
(1.19×10-4モル) ◆トルエン=0.26g ◆重合時間=23時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=14,700g/モル(ポリスチレ
ン標準) ◆Mn(理論値)=10,300g/モル;収率=66
%; Mw/Mn=1.09 (実施例12) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0055】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=6.6mg(2×10-5モ
ル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=39mg(1.
99×10-4モル) ◆トルエン=0.5ml ◆重合時間=22.5時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=8,500g/モル(ポリスチレン
標準) ◆Mn(理論値)=4,900g/モル;収率=52
%; Mw/Mn=1.16 (実施例13) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=6.6mg(2×10-5モ
ル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=39mg(1.
99×10-4モル) ◆トルエン=0.5ml ◆重合時間=22.5時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=8,500g/モル(ポリスチレン
標準) ◆Mn(理論値)=4,900g/モル;収率=52
%; Mw/Mn=1.16 (実施例13) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0056】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Cl]=28.5mg(10-4モ
ル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=23.4mg
(1.19×10-4モル) ◆トルエン=0.26g ◆重合時間=23時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=12,900g/モル(ポリスチレ
ン標準) ◆Mn(理論値)=10,700g/モル;収率=68
%; Mw/Mn=1.11 (実施例14) メタクリル酸メチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Cl]=28.5mg(10-4モ
ル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=23.4mg
(1.19×10-4モル) ◆トルエン=0.26g ◆重合時間=23時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=12,900g/モル(ポリスチレ
ン標準) ◆Mn(理論値)=10,700g/モル;収率=68
%; Mw/Mn=1.11 (実施例14) メタクリル酸メチルの重合 実施例2に従って重合を行う。
【0057】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3CN)=78mg ◆(EtO(CO)CCl3)=7.65mg(4×1
0-5モル) ◆トルエン=0.4ml ◆重合時間=26時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=19,500g/モル ◆Mn(理論値)=27,250g/モル;収率=58
%; Mw/Mn=1.14(PMMA標準) (実施例15) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3CN)=78mg ◆(EtO(CO)CCl3)=7.65mg(4×1
0-5モル) ◆トルエン=0.4ml ◆重合時間=26時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=19,500g/モル ◆Mn(理論値)=27,250g/モル;収率=58
%; Mw/Mn=1.14(PMMA標準) (実施例15) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0058】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆[(CH3)2C(COC6H5 )Br](臭化イソブチ
ロフェノン)=18.53mg ◆重合時間=15時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=12,250g/モル ◆Mn(理論値)=28,400g/モル;収率=54
%; Mw/Mn=1.1(PMMA標準) (実施例16) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=33mg(10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆[(CH3)2C(COC6H5 )Br](臭化イソブチ
ロフェノン)=18.53mg ◆重合時間=15時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=12,250g/モル ◆Mn(理論値)=28,400g/モル;収率=54
%; Mw/Mn=1.1(PMMA標準) (実施例16) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0059】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=0.34g(10-3モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=172mg ◆トルエン=1ml ◆重合時間=19時間 ◆油浴温度=60℃ ◆Mn(実験値)=3,600g/モル ◆Mn(理論値)=2,100g/モル;収率=95
%; Mw/Mn=1.2(PMMA標準) (実施例17) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=0.34g(10-3モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=172mg ◆トルエン=1ml ◆重合時間=19時間 ◆油浴温度=60℃ ◆Mn(実験値)=3,600g/モル ◆Mn(理論値)=2,100g/モル;収率=95
%; Mw/Mn=1.2(PMMA標準) (実施例17) メタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0060】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=0.34g(10-3モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆CCl4=0.144g ◆トルエン=1ml ◆重合時間=19時間 ◆油浴温度=60℃ ◆Mn(実験値)=1,250g/モル ◆Mn(理論値)=1,980g/モル;収率=100
%; Mw/Mn=1.2(PMMA標準) (実施例18) メタクリル酸メチルのバルク重合 実施例1に従って重合を行う。但し、トルエンは使用し
ない。
H3)2]2C6H3}Br]=0.34g(10-3モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆CCl4=0.144g ◆トルエン=1ml ◆重合時間=19時間 ◆油浴温度=60℃ ◆Mn(実験値)=1,250g/モル ◆Mn(理論値)=1,980g/モル;収率=100
%; Mw/Mn=1.2(PMMA標準) (実施例18) メタクリル酸メチルのバルク重合 実施例1に従って重合を行う。但し、トルエンは使用し
ない。
【0061】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=29mg(8.79×10
-2モル) ◆メタクリル酸メチル=4.58g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=7.64mg
(3.92×10-5モル) ◆重合時間=43時間 ◆油浴温度=80℃ (実施例19) 希釈媒質中でのメタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=29mg(8.79×10
-2モル) ◆メタクリル酸メチル=4.58g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=7.64mg
(3.92×10-5モル) ◆重合時間=43時間 ◆油浴温度=80℃ (実施例19) 希釈媒質中でのメタクリル酸メチルの重合 実施例1に従って重合を行う。
【0062】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=29mg(8.79×10
-2モル) ◆メタクリル酸メチル=4.58g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=7.64mg
(3.92×10-5モル) ◆トルエン=5ml ◆重合時間=43時間 ◆油浴温度=80℃ 結果の表(PMMA標準) 実施例 収率(%) Mn(理論値) Mn(実験値) Mw/Mn (g/モル) (g/モル) 18 77 89,800 97,900 1.64 19 50 58,900 64,800 1.16 (実施例20) CH3CNの存在下における20℃でのメタクリル酸メ
チルのバルク重合 実施例2に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=29mg(8.79×10
-2モル) ◆メタクリル酸メチル=4.58g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=7.64mg
(3.92×10-5モル) ◆トルエン=5ml ◆重合時間=43時間 ◆油浴温度=80℃ 結果の表(PMMA標準) 実施例 収率(%) Mn(理論値) Mn(実験値) Mw/Mn (g/モル) (g/モル) 18 77 89,800 97,900 1.64 19 50 58,900 64,800 1.16 (実施例20) CH3CNの存在下における20℃でのメタクリル酸メ
チルのバルク重合 実施例2に従って重合を行う。
【0063】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=32mg(9.7×10-5
モル) ◆メタクリル酸メチル=1.68g ◆CH3CN=79mg(1.9×10-3モル) ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=15.7mg
(8×10-5モル) ◆重合時間=79時間 ◆油浴温度=20℃ ◆Mn(実験値)=12,700g/モル ◆Mn(理論値)=6,200g/モル;収率=31.
4%; Mw/Mn=1.09(PMMA標準) 実施例21及び22においては、種々の温度で、しかも
CH3CNの存在下でポリ(メタクリル酸メチル)を調
製する。
H3)2]2C6H3}Br]=32mg(9.7×10-5
モル) ◆メタクリル酸メチル=1.68g ◆CH3CN=79mg(1.9×10-3モル) ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=15.7mg
(8×10-5モル) ◆重合時間=79時間 ◆油浴温度=20℃ ◆Mn(実験値)=12,700g/モル ◆Mn(理論値)=6,200g/モル;収率=31.
4%; Mw/Mn=1.09(PMMA標準) 実施例21及び22においては、種々の温度で、しかも
CH3CNの存在下でポリ(メタクリル酸メチル)を調
製する。
【0064】(実施例21)実施例1に従って重合を行
う。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=38mg(1.15×10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=18.72mg
(9.6×10-5モル) (実施例22)実施例1に従って重合を行う。
う。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=38mg(1.15×10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=18.72mg
(9.6×10-5モル) (実施例22)実施例1に従って重合を行う。
【0065】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=38mg(1.15×10-5
モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=18.72mg
(9.6×10-5モル) 結果の表(PMMA標準) 実施例 温度 収率 時間 Mn(理論値) Mn(実験値) Mw/Mn (℃) (%) (h) (g/モル) (g/モル) 21 60 30 7 5,850 7,400 1.28 22 80 38.5 5 7,500 11,100 1.18 温度を高めると収率が改良でき、また温度が高いと多分
散度が低下することは注目に値するだろう。
H3)2]2C6H3}Br]=38mg(1.15×10-5
モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=18.72mg
(9.6×10-5モル) 結果の表(PMMA標準) 実施例 温度 収率 時間 Mn(理論値) Mn(実験値) Mw/Mn (℃) (%) (h) (g/モル) (g/モル) 21 60 30 7 5,850 7,400 1.28 22 80 38.5 5 7,500 11,100 1.18 温度を高めると収率が改良でき、また温度が高いと多分
散度が低下することは注目に値するだろう。
【0066】(実施例23)実施例1に従って重合を行
う。但し、バルク条件下で行う。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=1.48mg(4.48×10-6モル) ◆メタクリル酸メチル=0.88g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=8.9mg
(4.56×10-5モル) ◆油浴温度=70℃ (実施例24)実施例23に従って重合を行う。
う。但し、バルク条件下で行う。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=1.48mg(4.48×10-6モル) ◆メタクリル酸メチル=0.88g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=8.9mg
(4.56×10-5モル) ◆油浴温度=70℃ (実施例24)実施例23に従って重合を行う。
【0067】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=28.2mg(8.54×
10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=0.84g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=8.4mg
(4.3×10-5モル) ◆油浴温度=70℃ (実施例25)実施例23に従って重合を行う。
H3)2]2C6H3}Br]=28.2mg(8.54×
10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=0.84g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=8.4mg
(4.3×10-5モル) ◆油浴温度=70℃ (実施例25)実施例23に従って重合を行う。
【0068】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=15.7mg(4.75×
10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=18.7mg
(9.58×10-5モル) ◆油浴温度=70℃ 結果の表(PMMA標準) 実施例 時間 収率 Mn(理論値) Mn(実験値) Mw/Mn (h) (%) (g/モル) (g/モル) 23 47 59 11,500 13,550 1.25 24 3.5 43.7 8,500 10,400 1.19 25 4.5 25 4,870 7,500 1.23 (実施例26) スチレンのバルク重合 実施例1に従って重合を行う。、但し、バルク条件下で
行う。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=43mg(1.3×10-4モル) ◆スチレン=0.9g ◆[(C6H5)CH(CH3)Cl]=6.11mg
(4.35×10-5モル) ◆重合時間=63時間 ◆油浴温度=90℃ ◆Mn(実験値)=20,600g/モル ◆Mn(理論値)=13,950g/モル;収率=67
%; Mw/Mn=1.55(PS標準) (実施例27) メタクリル酸n−ブチルのバルク重合 実施例1に従って重合を行う。但し、バルク条件下で行
う。
H3)2]2C6H3}Br]=15.7mg(4.75×
10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=18.7mg
(9.58×10-5モル) ◆油浴温度=70℃ 結果の表(PMMA標準) 実施例 時間 収率 Mn(理論値) Mn(実験値) Mw/Mn (h) (%) (g/モル) (g/モル) 23 47 59 11,500 13,550 1.25 24 3.5 43.7 8,500 10,400 1.19 25 4.5 25 4,870 7,500 1.23 (実施例26) スチレンのバルク重合 実施例1に従って重合を行う。、但し、バルク条件下で
行う。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=43mg(1.3×10-4モル) ◆スチレン=0.9g ◆[(C6H5)CH(CH3)Cl]=6.11mg
(4.35×10-5モル) ◆重合時間=63時間 ◆油浴温度=90℃ ◆Mn(実験値)=20,600g/モル ◆Mn(理論値)=13,950g/モル;収率=67
%; Mw/Mn=1.55(PS標準) (実施例27) メタクリル酸n−ブチルのバルク重合 実施例1に従って重合を行う。但し、バルク条件下で行
う。
【0069】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=33.8mg(10-4モ
ル) ◆メタクリル酸n−ブチル=1.78g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=17.47mg
(8.95×10-5モル) ◆重合時間=5時間 ◆油浴温度=95℃ ◆Mn(実験値)=21,400g/モル ◆Mn(理論値)=18,500g/モル;収率=9
3.2%; Mw/Mn=1.14(PMMA標準) (実施例28)(比較例) 実施例2に従って重合を行う。但し、ラジカル発生剤
(CCl4)を使用しない。
H3)2]2C6H3}Br]=33.8mg(10-4モ
ル) ◆メタクリル酸n−ブチル=1.78g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=17.47mg
(8.95×10-5モル) ◆重合時間=5時間 ◆油浴温度=95℃ ◆Mn(実験値)=21,400g/モル ◆Mn(理論値)=18,500g/モル;収率=9
3.2%; Mw/Mn=1.14(PMMA標準) (実施例28)(比較例) 実施例2に従って重合を行う。但し、ラジカル発生剤
(CCl4)を使用しない。
【0070】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=43.7mg ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆トルエン=0.4ml ◆CH3CN=1.64mg(4×10-5モル) ◆重合時間=22時間 ◆油浴温度=78℃ ◆収率=15% ◆Mn(実験値)=245,000g/モル ◆Mn(理論値)=3,500g/モル ◆Mw/Mn=3.12 (実施例29)(比較例) 実施例2に従って重合を行う。但し、触媒を使用しな
い。
H3)2]2C6H3}Br]=43.7mg ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆トルエン=0.4ml ◆CH3CN=1.64mg(4×10-5モル) ◆重合時間=22時間 ◆油浴温度=78℃ ◆収率=15% ◆Mn(実験値)=245,000g/モル ◆Mn(理論値)=3,500g/モル ◆Mw/Mn=3.12 (実施例29)(比較例) 実施例2に従って重合を行う。但し、触媒を使用しな
い。
【0071】◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆CCl4=6.16mg(4×10-5モル) ◆CH3CN=1.64mg(4×10-5モル) ◆トルエン=0.4ml ◆重合時間=22時間 ◆油浴温度=78℃ ◆収率=0% 実施例30〜32は、AIBNの存在下におけるメタク
リル酸メチルのバルク重合に関する。
リル酸メチルのバルク重合に関する。
【0072】(実施例30)以下の成分を用いて実施例
1に従って重合を行う。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=75.1mg(1.83×10-4モル) ◆AIBN=9.1mg(5.54×10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆重合時間=45時間 ◆油浴温度=85℃ ◆Mn(実験値)=7,800g/モル ◆Mn(理論値)=5,650g/モル;収率=67.
3%; Mw/Mn=1.2(PMMA標準) (実施例31)実施例30に従って重合を行う。
1に従って重合を行う。 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=75.1mg(1.83×10-4モル) ◆AIBN=9.1mg(5.54×10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆重合時間=45時間 ◆油浴温度=85℃ ◆Mn(実験値)=7,800g/モル ◆Mn(理論値)=5,650g/モル;収率=67.
3%; Mw/Mn=1.2(PMMA標準) (実施例31)実施例30に従って重合を行う。
【0073】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=20.5mg(5×10-5
モル) ◆AIBN=3.77mg(2.3×10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆重合時間=48時間 ◆油浴温度=85℃ ◆Mn(実験値)=27,500g/モル ◆Mn(理論値)=13,700g/モル;収率=68
%; Mw/Mn=1.06(PMMA標準) (実施例32) [Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}O2
CCF3]の存在下でのメタクリル酸メチルの重合 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}O
2CCF3]=0.116g(3.19×10-4モル) ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=51.88mg
(2.65×10-4 モル) ◆メタクリル酸メチル=0.56g ◆トルエン=1ml ◆重合時間=45時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=2,600g/モル ◆Mn(理論値)=2,100g/モル;収率=100
%; Mw/Mn=1.3(PMMA標準) (実施例33) メタクリル酸メチルのバルク重合 実施例32に従って重合を行う。但し、バルク条件下で
行う。
H3)2]2C6H3}Br]=20.5mg(5×10-5
モル) ◆AIBN=3.77mg(2.3×10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆重合時間=48時間 ◆油浴温度=85℃ ◆Mn(実験値)=27,500g/モル ◆Mn(理論値)=13,700g/モル;収率=68
%; Mw/Mn=1.06(PMMA標準) (実施例32) [Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}O2
CCF3]の存在下でのメタクリル酸メチルの重合 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}O
2CCF3]=0.116g(3.19×10-4モル) ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=51.88mg
(2.65×10-4 モル) ◆メタクリル酸メチル=0.56g ◆トルエン=1ml ◆重合時間=45時間 ◆油浴温度=80℃ ◆Mn(実験値)=2,600g/モル ◆Mn(理論値)=2,100g/モル;収率=100
%; Mw/Mn=1.3(PMMA標準) (実施例33) メタクリル酸メチルのバルク重合 実施例32に従って重合を行う。但し、バルク条件下で
行う。
【0074】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}O2CCF3]=0.116g(3.
19×10-4モル) ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=17.38mg
(8.91×10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=1.49g ◆重合時間=20.5時間 ◆油浴温度=70℃ (実施例34) メタクリル酸メチルのバルク重合 実施例33に従って重合を行う。但し、重合時間は28
時間である。
H3)2]2C6H3}O2CCF3]=0.116g(3.
19×10-4モル) ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=17.38mg
(8.91×10-5モル) ◆メタクリル酸メチル=1.49g ◆重合時間=20.5時間 ◆油浴温度=70℃ (実施例34) メタクリル酸メチルのバルク重合 実施例33に従って重合を行う。但し、重合時間は28
時間である。
【0075】 結果の表(PMMA標準) 実施例 収率 時間 Mn(理論値) Mn(実験値) Mw/Mn (%) (h) (g/モル) (g/モル) 33 39 20.5 7,155 13,500 1.25 34 48 28 8,900 16,500 1.21 (実施例35) 同一単量体を用いた反応再開に関する実施例:この実施
例では、本発明の方法には停止反応が存在しないことを
示す。従って、第1段階の重合の後で、追加分の単量体
を導入しても、単量体を再度反応させることが可能であ
ることを示す。
例では、本発明の方法には停止反応が存在しないことを
示す。従って、第1段階の重合の後で、追加分の単量体
を導入しても、単量体を再度反応させることが可能であ
ることを示す。
【0076】◆[Ni{2,6−[CH2N(C
H3)2]2C6H3}Br]=43.5mg ◆メタクリル酸メチル=0.936g(第1仕込分) ◆CCl4=6.16mg(4×10-5モル) ◆トルエン=0.4ml ◆CH3CN=1.64mg(4×10-5モル) ◆重合時間=22時間 ◆油浴温度=78℃ ◆収率=80% ◆Mn(実験値)=12,300g/モル ◆Mw/Mn=1.16 次に、単量体の第2仕込分を添加して、重合を継続す
る: ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆重合時間=23時間 ◆油浴温度=78℃ ◆収率=85% ◆Mn(実験値)(共重合体)=22,800g/モル ◆Mw/Mn=1.25 (実施例36) メタクリル酸メチルの反応再開に関する実施例: 第1段階: ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=63mg(2.2×10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=18.8mg(9.6
×10-5モル) ◆トルエン=1ml ◆重合時間=45時間 ◆油浴温度=80℃ ◆収率=94% ◆Mn(実験値)=12,250g/モル ◆Mn(理論値)=9,700g/モル ◆Mw/Mn=1.09(PMMA標準) 第2段階: ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆トルエン=1ml ◆重合時間=47時間 ◆油浴温度=80℃ ◆収率=100% ◆Mn(実験値)=27,800g/モル ◆Mn(理論値)=19,400g/モル ◆Mw/Mn=1.12(PMMA標準) (実施例37) メタクリル酸n−ブチルとメタクリル酸メチルとの逐次
共重合の実施例: 第1段階:バルク重合 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=0.141g(4.2×10-4モル) ◆メタクリル酸n−ブチル=1.78g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=33.94mg(1.
74×10-4モル) ◆重合時間=29時間 ◆油浴温度=60℃ ◆収率=100% ◆Mn(実験値)=11,100g/モル ◆Mn(理論値)=10,300g/モル ◆Mw/Mn=1.18(PS標準) 第2段階: ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆THF=3ml ◆重合時間=42時間 ◆油浴温度=60℃ ◆収率=70% ◆Mn(実験値)=23,200g/モル ◆Mn(理論値)=17,800g/モル ◆Mw/Mn=1.15(PS標準)
H3)2]2C6H3}Br]=43.5mg ◆メタクリル酸メチル=0.936g(第1仕込分) ◆CCl4=6.16mg(4×10-5モル) ◆トルエン=0.4ml ◆CH3CN=1.64mg(4×10-5モル) ◆重合時間=22時間 ◆油浴温度=78℃ ◆収率=80% ◆Mn(実験値)=12,300g/モル ◆Mw/Mn=1.16 次に、単量体の第2仕込分を添加して、重合を継続す
る: ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆重合時間=23時間 ◆油浴温度=78℃ ◆収率=85% ◆Mn(実験値)(共重合体)=22,800g/モル ◆Mw/Mn=1.25 (実施例36) メタクリル酸メチルの反応再開に関する実施例: 第1段階: ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=63mg(2.2×10-4モル) ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=18.8mg(9.6
×10-5モル) ◆トルエン=1ml ◆重合時間=45時間 ◆油浴温度=80℃ ◆収率=94% ◆Mn(実験値)=12,250g/モル ◆Mn(理論値)=9,700g/モル ◆Mw/Mn=1.09(PMMA標準) 第2段階: ◆メタクリル酸メチル=0.936g ◆トルエン=1ml ◆重合時間=47時間 ◆油浴温度=80℃ ◆収率=100% ◆Mn(実験値)=27,800g/モル ◆Mn(理論値)=19,400g/モル ◆Mw/Mn=1.12(PMMA標準) (実施例37) メタクリル酸n−ブチルとメタクリル酸メチルとの逐次
共重合の実施例: 第1段階:バルク重合 ◆[Ni{2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H3}B
r]=0.141g(4.2×10-4モル) ◆メタクリル酸n−ブチル=1.78g ◆(CH3)2C(Br)CO2エチル=33.94mg(1.
74×10-4モル) ◆重合時間=29時間 ◆油浴温度=60℃ ◆収率=100% ◆Mn(実験値)=11,100g/モル ◆Mn(理論値)=10,300g/モル ◆Mw/Mn=1.18(PS標準) 第2段階: ◆メタクリル酸メチル=1.87g ◆THF=3ml ◆重合時間=42時間 ◆油浴温度=60℃ ◆収率=70% ◆Mn(実験値)=23,200g/モル ◆Mn(理論値)=17,800g/モル ◆Mw/Mn=1.15(PS標準)
【0077】
【発明の効果】本発明のラジカル重合法又は共重合法に
は、反応条件が温和であること(0〜150℃)、水性
媒質が利用できること、優れた立体選択性があること、
停止反応が存在しないことなど多くの特徴があり、従来
の方法では得難いような分布の規定された単独重合体、
逐次共重合体、ランダム共重合体、テレケリック重合
体、マクロマーなどが調製できる。こうして調製される
高分子化合物は多分散度が小さく(Mw/Mnが2未
満)、熱分解抵抗性を示すなど優れた性質があるため、
接着剤、耐衝撃添加剤、界面活性剤などへ効果的に利用
できる。
は、反応条件が温和であること(0〜150℃)、水性
媒質が利用できること、優れた立体選択性があること、
停止反応が存在しないことなど多くの特徴があり、従来
の方法では得難いような分布の規定された単独重合体、
逐次共重合体、ランダム共重合体、テレケリック重合
体、マクロマーなどが調製できる。こうして調製される
高分子化合物は多分散度が小さく(Mw/Mnが2未
満)、熱分解抵抗性を示すなど優れた性質があるため、
接着剤、耐衝撃添加剤、界面活性剤などへ効果的に利用
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ジェローム ベルギー国 4040 ティルフ ル ド ソ ルビエール 6 (72)発明者 パスカル ニコル フランス国 64000 ポー アヴェニュー ドゥ 18イーエムイー アールアイ 45 ビーアイエス
Claims (23)
- 【請求項1】 (メタ)アクリル系及び/又はビニル系
単量体を制御下でラジカル重合又は共重合する方法であ
って、 0℃まで低下させることができる温度において、ラジカ
ル発生剤と、以下のタイプの配位子: [4−R3−2,6−(CH2NR1R2)2C6H2]- (I) 〔式中、 R1及びR2は同じであっも異なっていてもよく、分枝若
しくは非分枝C1−C4アルキル基又はフェニル基を表す
か、又はその代わりにR1及びR2はそれらが結合する窒
素原子と共に環状アミンを形成するか、又はその代わり
に2つのR2基は一緒になってポリメチレン架橋を形成
し、R3は水素原子、アルキル基若しくはベンジル基、
又は電子供与性官能基若しくは電子求引性官能基を表
す〕を含有する金属錯体から成る少なくとも1つの触媒
とを含む開始系の存在下で、少なくとも1つの前記単量
体をバルク、溶液、乳化、若しくは懸濁重合又は共重合
することを特徴とする前記方法。 - 【請求項2】 前記重合又は共重合触媒の配位子が以下
の一般式: 【化1】 〔式中、R1、R2、及びR3は請求項1で規定した通り
であり、mは7〜10の整数である〕の1つに対応する
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記重合又は共重合触媒が以下の一般
式: 【化2】 〔式中、 R1、R2、及びR3は請求項1で規定した通りであり;
Mは遷移金属元素、特に元素の周期律表のVIII族の金属
元素、即ち、Ni、Pd、Pt、Co、Rh、Ir、F
e、Ru、及びOsから選ばれる金属元素を表し;Xは
単原子又は多原子アニオン基、好ましくはハロゲン原
子、ニトロ基、ニトレート基、R4COO-基(式中、R
4は水素原子、C1−C14アルキル基、CF3基、又はC
Cl3基を表す)、又はR5SO3 -(式中、R5はC1−C
14アルキル基又はCF3基を表す)を表し;nは0、
1、又は2に等しい整数を表し;Lはルイス塩基型の安
定化配位子、好ましくはピリジン基、ホスフィン基、又
はホスフィト基を表す〕の1つに対応することを特徴と
する請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記式I〜Vにおいて、 R1及びR2はそれぞれメチル基、エチル基、イソプロピ
ル基、tert−ブチル基、及びフェニル基から選ばれ
る基を表すか、又はその代わりにそれらが結合する窒素
原子と共にピロリジン環若しくはピロリン環を形成する
か、又はその代わりに2つのR2基は一緒になってポリ
メチレン架橋を形成し、 R3は水素原子若しくは塩素原子、C1−C5アルキル
基、ベンジル基、或いはシアノ基、ニトロ基、第一、第
二、若しくは第三アミノ基、C1−C5アルコキシ基、ベ
ンジルオキシ基、アミド基、アシル基、又はイミン基を
表すことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記
載の方法。 - 【請求項5】 前記触媒を少なくとも1つの有機基又は
無機基へ担持させるか又はグラフトする(前記配位子の
置換基R3から、好ましくはポリシラン及びポリシロキ
サンから選ばれるポリマー基へ)ことを特徴とする請求
項3記載の方法。 - 【請求項6】 前記金属MがNiII、NiIII、P
dII、PtII、CoII、RuII、又はFeIIIであるこ
とを特徴とする請求項3記載の方法。 - 【請求項7】 前記触媒が[Ni{2,6−[CH2N
(CH3)2]2C6H3}Br]、[Ni{2,6−[C
H2N(CH3)2]2C6H3}Cl]、又は[Ni{4−
CH3O−2,6−[CH2N(CH3)2]2C6H2}B
r]であることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1
つに記載の方法。 - 【請求項8】 前記ラジカル発生剤がハロゲン化物であ
り、該ハロゲン化物中の1つ又は複数のハロゲンのα位
にある炭素原子は電子供与効果及び/又は電子求引効果
によって活性化されていることを特徴とする請求項1〜
7のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項9】 前記ラジカル発生剤が単官能性であり、
かつ以下のハロゲン化物群: a)式:CYZ3 〔式中、Y=Cl、Br、又はH、及びZ=Cl又はB
r〕で表されるトリ又はテトラハロメタン; b)式:R6CCl3 〔式中、R6はフェニル基、ベンジル基、ベンゾイル
基、アシル基(但し、そのアルキル基はC1−C14であ
る)、エチルOC(O)基、CH3基、メシチル基、C
F3基、又はNO2基を表す〕で表されるトリクロロメチ
ル化誘導体; c)式: 【化3】 〔式中、R7、R8、及びR9はそれぞれ水素原子、C1−
C14アルキル基、又は芳香族基を表し、R10はC1−C
14アルキル基、フェニル基、又はイソシネート基を表
し、QはCl、Br、OOCCF3、又はO3SCF3を
表す〕で表されるハロゲン化アルキル; d)式: 【化4】 〔式中、R11及びR12は同じであっても異なっていても
よく、C1−C14アルキル基又は第一級アルコール基−
CH2OHを表し、R13は水酸基、ニトロ基、置換若し
くは無置換アミノ基、C1−C14アルコキシ基、アシル
基、カルボン酸基、又はエステル基を表し、Qは上記の
通りである〕で表されるハロゲン化アルキル; e)α位がハロゲン化されたラクトン又はラクタム化合
物(例えば、α−ブロモ−α−メチル−γ−ブチロラク
トン及びはα−ブロモ−γ−バレロラクトンなどの化合
物); f)式: 【化5】 〔式中、R14は水素原子、C1−C14アルキル基、又は
カルボン酸基、エステル基、ニトリル基、若しくはケト
ン基を表し、R15は水素原子若しくはC1−C14アルキ
ル基、水酸基、アシル基、アミン基、ニトロ基、C1−
C14アルコキシ基、又はスルホネート基を表し、Qは上
記の通りである〕で表されるハロゲン化ベンジル; g)N−ハロスクシンイミド及びN−ハロフタルイミ
ド; h)式:R16SO2V 〔式中、R16はC1−C14アルキル基を表し、Vは塩素
原子又は臭素原子を表す〕で表されるハロゲン化アルカ
ンスルホニル;から選ばれることを特徴とする請求項8
記載の方法。 - 【請求項10】 前記ラジカル発生剤が二官能性であ
り、かつメチレン単位の鎖によって、又はベンゼン環に
よって(好ましくはベンゼン環のメタ位で)、前記ハロ
ゲン化物群c)〜h)に含まれる2つの単官能性ラジカ
ル発生剤を連結したものか、クロロ酢酸の無水物か、ク
ロロジフルオロ酢酸の無水物か、或いはトリ若しくはテ
トラハロメタン又はそれぞれ前記ハロゲン化物群a)及
びb)で規定されたトリクロロメチル化誘導体、から成
ることを特徴とする請求項8記載の方法。 - 【請求項11】 前記ラジカル発生剤が多官能性であ
り、かつ前記ハロゲン化物群c)〜h)に含まれる少な
くとも3つの単官能性ラジカル発生剤をベンゼン環によ
って互いに連結したもの、又は前記ハロゲン化物群a)
に属するトリ若しくはテトラハロメタンから成ることを
特徴とする請求項8記載の方法。 - 【請求項12】 前記ラジカル発生剤が四塩化炭素、ト
リクロロ酢酸エチル、又は2−ブロモ−イソ酪酸エチル
であることを特徴とする請求項9記載の方法。 - 【請求項13】 前記ラジカル発生剤がトリクロロ酢酸
ナトリウム、トリクロロ酢酸カリウム、クロロジフルオ
ロ酢酸ナトリウム、クロロジフルオロ酢酸カリウム、及
びクロロ酢酸ナトリウムであることを特徴とする請求項
8記載の方法。 - 【請求項14】 前記ラジカル発生剤が過酸化物及びア
ゾ化合物(特に過酸化ジベンゾイル又は2,2’−アゾ
ビスイソブチロニトリル)から選ばれることを特徴とす
る請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項15】 前記重合又は共重合を0℃〜150
℃、好ましくは50℃〜110℃の温度で行うことを特
徴とする請求項1〜14のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項16】 前記重合又は共重合反応を、アセトニ
トリル、水、ピリジン、テトラヒドロフラン、ジエチル
エーテル、ジメチルスルホキシド、アセトン、及びそれ
らの混合物から成る群より選ばれる少なくとも1つの極
性添加剤の存在下で行うことを特徴とする請求項1〜1
5のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項17】 前記触媒と前記ラジカル発生剤とのモ
ル比が0.01〜100、好ましくは0.1〜5である
ことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1つに記載
の方法。 - 【請求項18】 1種又は複数種の前記単量体と前記触
媒とのモル比が1〜10,000、好ましくは50〜
2,000であることを特徴とする請求項1〜17のい
ずれか1つに記載の方法。 - 【請求項19】 前記極性添加剤/前記触媒のモル比が
0〜100、好ましくは0〜40であることを特徴とす
る請求項1〜18のいずれか1つに記載の方法。 - 【請求項20】 重合可能な又は共重合可能な前記単量
体がメタクリレート、アクリレート、ビニル芳香族誘導
体、又は酢酸ビニルから選ばれる少なくとも1つの単量
体を含むことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1
つに記載の方法。 - 【請求項21】 前記単量体がメタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、アクリロ
ニトリル、及びスチレンから成る群から選ばれることを
特徴とする請求項20記載の方法。 - 【請求項22】 【化6】
- 【請求項23】 【化7】
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