JPS5953509A - 新規リビングポリマー - Google Patents

新規リビングポリマー

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JPS5953509A
JPS5953509A JP16407582A JP16407582A JPS5953509A JP S5953509 A JPS5953509 A JP S5953509A JP 16407582 A JP16407582 A JP 16407582A JP 16407582 A JP16407582 A JP 16407582A JP S5953509 A JPS5953509 A JP S5953509A
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JP
Japan
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polymer
group
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vinyl monomer
substituted silyl
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JP16407582A
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Seiichi Nakahama
中浜 精一
Katsuhiko Takenaka
克彦 竹中
Akira Hirao
明 平尾
Kazuo Yamaguchi
和夫 山口
Sho Yamazaki
山崎 升
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Tonen Chemical Corp
Original Assignee
Tonen Sekiyu Kagaku KK
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Publication date
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  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に、新刊なりピングポリマー及びその製造方法に
関する。
分子中に水酸基、アミン基等の反応性基を有するビニル
モノマーからは、反応性基中の活性水素の友め、未だそ
れらビニルモノマーのアニオンリビングポリマーは得ら
れていない0本発明者らは、反応性基を有するビニルモ
ノマーの反応性基を、予めトリアルキルシリル基、トリ
アリールシリル基等(以下、置換シリル基という。)で
保護した後、アニオン重合開始剤全作用させることによ
り、置換シリル基で保護した上記ビニルモノマーのリビ
ングポリマーが生成することを見出して本発明を完成し
た0すなわち、本発明は、 〔式中、Z lj (01j2 )m+ OS IR’
 R2113,NR’ 、8i、R’ R2R3又4.
i N(S jL’ Ti211’)z l)示し、m
IJO〜6の数、Hl。
R2及びII’  6;11又tJ異1 ルーr ルキ
)I−g若しくはアlJ −’+’ 基、R’  は水
素原子又はアルキル基ケ示す1、〕σ) k”(・り返
し単位欠片つ新規リビングポリマー(1)及び−銭□式 C式中、又は(C1王、札、OH基ヌi、j: NR’
R’で表わされるアミノ基ケ示し、mはθ〜6のIJ、
R5゜R6は水素原子又はアルキル基奮示す0但し、R
5、R6は同時にアルキル基ではない0〕で表わさゎる
ビニルモノマーを式R1R2R’Si−(但し−RIR
2及びR3は回−又は異なるアルキル基若しくは了り−
ル基〕で表わさノ1、る11′工換シリル基含有化合物
と接触させ、得しfしる該ビニルモノマーの置換シリル
基置換体ケアニオン重合開始剤の存在下で11(合一す
ることかりなる上記ポリマー(11の製造方法を曹旨と
するO 上記ビニルモノマー(11)の一般式におけるHs。
R6で表わされるアルキル基は、好ましくは炭素数1〜
6個の低級アルキルであるo k f′Lらビニルモノ
マー(lI)の具体例としては、OH2=  CH−@
)−?tH−02H5、cl(2=  OH−(コモ=
==≦〕)←N’H−n−04J1等が掌げられる0 ビニルモノマ−(Illの反応性基を保護するために用
いられるtjIt、換シリル基含有化合物は、トリアル
キルシリル基、アルキル・アリール混合三置換シリル基
若しくはトリアリールシリル基を含有する化合物である
が、該化合物は、その−例として一般式(SiRIR2
R3)nL C式中、R1、RZ及びR3は同−又は異
なるアルキル基若しくはアリール基、Lはノ・ロゲン原
子又はNH基であり、n[Lが)hロゲン原子の場合F
i1であり、NT(基の場合は2である0〕で表わされ
、その具体例としては、[’ (OH3hSi〕2NE
I、 ((C2HshSi)+NH。
((C1C!3)17)!”1)2NT(、((t−0
4’(9hCT(*Si〕2NH。
(CHs)3s1ct、(0,115)3’iC4t−
C4■■9(OB3hSiC4CH3(02H51,8
1C/、  (n−C4Hc+)ssiol、  ((
Oa HslxSi、]z NH。
(06H5(OH3)2[31〕、NH、(02H5)
206T(,5iCt等を挙げることができる。これら
の化合物は、一種に限らず二種以−1−同時に用いても
よい。
ビニルモノマー(11)と置換シリル基含有化合物との
接触は、室温若しくは加温下で、通常0.5〜50時間
行なわれる。接触は、溶媒中で行ってもよく、父窒素ガ
ス等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。適当な溶媒
としては、DMF(ジメチル7ドルムアミド)、THF
(テトラヒドロフラン)、NMP(N−メチルピロ・リ
ドン)。
スルフオラン、 T)MOO(ジメチルスルホキシド)
等が埜げもノ1.る〇 ビニル・]コノマー(11)とWt JI’4シリル基
含有化合物との接触は、二段以上で行ってもよく、必要
に応じで02H5Mf Br等のグリニヤール試準ヲ加
えて行ってもよい0両者の接触割合は、ビ二ルモノマ−
(II)に対し7て置換シリル基含有化合物が0.5倍
モル以上、望まl〜ぐは等モル−10倍モルである。
かくすることにより、ビニルモノマー(II)の反応性
基中の活性水素は、置換シリル基と置換され、ビニルモ
ノマー(II)の置換体となるが、該置換体は次いでア
ニオン重合開始剤の存在下、アニオン重合することによ
り、該置換体のりピングポリマー(1)が得られる0 適当なアニオン重合開始剤としては、n−ブチルリチウ
ム、ナフタレンリチウム塩、ナフタレンナトリウム塩、
ナフタレンカリウム塩。
(α−メチルスチレンオリゴマー)ナトリウム塩等會挙
げることができる0 アニオン重合は、室温で行ってもよいが、望1しくに、
−50℃以下の低温、特に望ましくは一50℃〜−10
0℃の低温で、0.1〜20時間、望ましくは溶媒の存
在下、で行なわれる0適当な溶媒としてfl、’l’H
II’、  トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン等が
挙げられるOそれらは二種以上用いてもよい。又、重合
反応は、不活性ガスW囲気中、減圧下、特に望ましくは
高真空下で行うのが望ましいO リビングポリマー(1)の分子量は、該置換体/アニオ
ン重合開始剤比?変えることにより制御することができ
、その比會上げることにより分子1t’(r増加するこ
とができる0又、アニオン重合開始剤の種類又は重合温
度を変えることによっても分子量の調節は可能である。
かぐして得られたりピングポリマー(1)は、通常約5
00〜約s o o、o口0、望ましくは2,000〜
200,000、更に望ましくはs、ooo〜100.
000の数平均分子量を持ち、比較的低温において安定
な性質含有する0 本発明のりピングポリマー(1)は、他のモノマー、例
えばスチレン、との(リビング)ブロック共有(合体の
合成原料として有用であり、又メタノール、エタノール
、フェノール、mH,′#L酸等のプロトン供与体と接
触させることにより、保護基である置換シリル基が容易
に脱離し、ビニルモノマー(11)のポリマー製造法き
る。この方法によれば公知のビニルモノマー(II)の
ラジカル重合法によるビニルモノマー(旧のポリマー製
造法に比べ、分子量の調節が容易であり・任意の分子鎖
で力・つ狭い分子i分布を持つポリマー?谷易に製造す
ることがで、きるという特徴ケ有する。
かくしてイ0られる保護基紫外したポリマーは、機能性
ポリマーとして利用でき、その反応性置換基全他の極8
:基と置換しf(新らたな機能性ポリマーの合成19科
と(〜でも有用である。
以下、不発ツ」會実施例により詳細に説明するが、本発
明ンよ、その主旨に反しない限シ、これら実施例に限定
されるものではない。
央験は、高真空ラインに接続した複数のアニオン″重合
開始剤浴液及び七ツマー溶液を凍結、脱気して封入した
ブレーカプルシール?持つアンプルnQひに糸内會洗浄
した廃アニオン重合開始剤及びリビングポリマーの一部
ケ取り出すスペア〜の枝管と接糾さhた]2スコカ・ら
なる図面に示す装置l/ k用い、次の方法で行った。
1ず、フラスコI ’z l O−’ vtanHfに
5時間保って脱気し、真空ライン8からA点で封じ切り
、次イで一つのアニオン重合開始剤の入ったアンプル5
のシール會破り、フラスコ1を含む系内に導ひき、系内
全十分に洗浄し、スペア−の枝管7に導びき、その枝管
7を0点で封じ切り、系から取り除き、しかる後、所定
の温度に冷却し、所定の温度に冷却さね、た第2のアニ
オン重合開始剤溶液が入ったアングル2のシールヲ破り
、フラスコ1にアニオン重合開始剤を導き、次いで第1
のモノマー?アンプル4から同様にしてフラスコ1に導
入して所定時間反応させた後、一部の溶液を枝管6に導
入して封じ切り、リビングポリマーのキャラクタリゼー
シ・ヨンに供した。
フラスコ1中に残ったりピングポリマー浴液に第2のモ
ノマー會アンプル5から導入し、ブロック共重合ケ付い
、後処理を行った上で、物性等の測定に供した。
ブロック共重合を行なわない場合は、リビングポリマー
全七゛紮キャラクタリゼーションに用いた。
実施例1 (VPA−6i の合成及び同定9 及応1SKp−ビニルフェネチルアルコール(0H2=
 OHへ煩多←CH2C!H20H) (VPA) 及
ヒVPAに対して等% ル(7) ((CH3) 3s
i)zNH(HMDs)”;z 入i1、g7 gガス
雰囲気下50℃で1時間攪拌を行った。次いで生成物を
減圧蒸留してp−ビニルフェネチry キ’y t−9
71f ルシ7 ン(OH,=O/H8H2OH2O5
i(OHs )s ) (VPA−8i ) ’r得、
更にグリニヤール試桑(OzHsMlBr )  2加
えて真空蒸留することにより、82%の収率で鞘層した
VPA−8i  を得た。
このVPA−8i  は75℃/2ガHf の沸点ケ有
していた。
コノVPA−IEi (7) ’HNMR(60MHz
 : TMS基準ンは0.24 ppm (S、 9 
H,0−5l−OH3)、  2.95ppm (t、
  2 H,,7= 7 Hz、Ph、CTT、0H2
)、 168M+m (Ot、 2 H,J = y 
H2、OH;−0−81)。
(5,52,5,86ppm  (2d、  2H,J
=+  o。
+  8  Hz、0H2=CH))、  6.8 7
  ppm  (2d、+H。
cn=aH2)、  (7,21,7,52ppm(2
d、4H。
J==9.9Hz、Pha、b )’)で上He ?4
造であることが確認された。
(VPA−81のりピングポリマー合成及び同定〕得l
1l)f′したVPA−8i  を第1表に示す各種の
アニオン重合開始剤を用いて、T)(F中、−78℃。
1時間の条件で重合し友。いずれの場合も、重合系はり
ピングアニオン特有のやや黒味ががった赤色?呈してい
た。
結果ケ第1表に示すが、収斂はほぼ定量的であった0得
られたりピングポリマー は、−78℃では安定であるが室温では不安定であるの
で以下の処理?行った後、キャラクタリゼーションン行
った。
このリヒ゛ングボリマーケ1S温でTl1F−11□0
溶媒中、メタノールで処理することにより、保爬基のト
リメチルシリル基」ま月ヤら1ζ;Eし、ポリ(p−ビ
ニルフェネチルアルコール) (PVPA)が1()ら
tまた。PV PA は108℃のガラス転JηL’+
X、 l用ケ持ち、エタノール、 i’j’l醪、  
ピリジン、ジオキサンに可iJ I  THF、ペン−
ピン、水、クロロホルム、アーヒトンに不活であった。
T’VPA (1) IR、X ベクトルでは5500
〜5550 on−1(−0I()  1610及び1
510 cm−’(i、5j内骨格1. 820cm”
 (J:¥J C−I■)の!1テ性i、;′λ収會示
し、トリメチルシリル基に一1bづく吸収11認められ
ながった。
又IHNMRでも1FiJ 様にトリメチルシリル基の
4’Y性吸収は¥りめられなかった。従って、PVPA
 lまの4;、徨7式を持つことが硲罠JJ、さitた
O又、得られたPVPA  yピリジン溶媒中でアセチ
ル化し、沈降・溶解をくりかえして精製した後乾燥ン行
い、アセチル化PVPA  ′(f7得、これを用いて
、VPO(Vapor Pressure Osmom
eter )で数平均分子ik測測定、PVPA  中
の7エネチル基が全べてアセチル化されたとして計算し
た数平均分子沼とをgg1表に示す。両者はかなりよく
一致し−Cいることがわかる0 アセチル化pvpa  についてTHF i溶媒として
GPO(Gelpermoation Chromat
ography )  l+il定才打い、極めて狭い
分子ハ(分布を持つポリマーて′あることが確認された
〇 四に、このVPA −8、j  のアニオン重合により
得しれたili?赤色のポリマー済液に一78℃、高真
空下のせ\スチレンのTHF H* ’x加えると、す
みや〃1に反応し、VPA−81のポリマーセグメント
とポリスチレンセグメントとからなるブロック共重合体
が得られ、このブロック共重合体かしトリメチルシリル
保殺基をメタノーリシスし−Cはずしfこブロック共重
合体1iTHFに可溶であリ、Tl神゛を俗媒としてG
PC測足を行うことにより、分子拓分イ[1が元のPV
PA  自身から子側されZ)よ!、lもはる〃・に回
分子j(l flailに単一ピーフケ示し、低分子I
P域にはピークが認めらねなかったこと及びその11(
1の分析結果から、最初に合成さhたVPA−8iのア
ニオン重合により得られたポリマーは十〇e繰り返し単
位ケ持つリビングポリマーであることが証明された。
/″ / 7、・′ / 実施例2 pづミノスチレン(CH2== CI(−QXNH2)
 (As)に5倍モルのHMDS  と0.5倍モルの
Si (O)I、)3C/。
ケ加えて、還流温度下2.5時間反応ゲ行った。
生成物全減圧蒸留することにより、AS  のトリメチ
ルシリル基11ζC換休がほぼ足置的に得られた。この
置換体は90℃15門H2の沸点ケ有していた。更に、
この置換体に2倍モルのグリニヤール試薬(02HsM
9’Br ) ’j5加え、TI(F中、室温で2時間
反応させた後、4倍モルのSi (C113)、、C1
k加えて12時間放置し、減圧蒸留することにより、8
4%の収率でp−(ビストリメチルシリルアミノンスチ
レン(C1(z=OH@−N[Si、(CHsン3〕2
ン(BTMI9AS )を得た。このBTMSAS  
は60〜80C/ 2 trm+Hfの沸点ケ有してい
た。
BTMSAS  Lv’HNMRは2置換トリメデルシ
ル基のHQ基準にして0.0 ppm (S 、  1
8 H、5i−OH,−)。
(s、os、5.57ppm(2a、2H,J=1o。
17 Hz、CH,=CH) )、  6.55 pp
m (2d。
1H,(EH=CH,l、  〔6,75,7,+ 8
ppm (2(1゜4 H,J =9.01]z、Ph
 a、b ) ’) テあり、上記の構造であることが
確認された。
イクらハた+l’rMRAEI  ケアニオン重合開始
剤と(7てリチウムナフタレンケ用いて、THF中、−
78℃、1時間の条件で重合した。その結果を第28に
示す。重合系は茶色がかったオレンジ色で室温でも安定
であり(大過剰のメタノールで処理するとポリマーは白
色沈殿どなって分離する)、ポリ−r(、まほぼ定量的
に得られた。このポリマーは、注湾深く取扱えば保砕基
をっけた1\取扱うことができ、メタノール処理後のポ
リマーはTHF 、ベンゼン、クロロホルムに可溶、メ
タノールに不溶であり、第2表に示す分子量ケ有してい
た0 このメタール処理後のポリマーのNMR分析及びIR分
析の結果を下記に示す。
”HNMR: O,Oppm (基準) (B1−CH
3)。
0.7〜2.5 (−CH2−OH−)計算値2+:4
  :実測値24:4 工R: + 6056n−’ (1m内骨格)。
1250α−’ (5i(OH3)s )。
1175α−+  (5l−N−8i  )。
9 5 5 am−’  (5i−N−Eli  ) 
 。
844 cm−’  (5i(OHsh) 。
752 cm−’  [Si(OH3)g 〕これらの
分析の結果から、上記リビング、l? 1ツマ−は N−(81−OH3)2 CH3 の構造式を持つことが明らかである。
このトリメチルシリル基保護基ケ有する号?1ツマ−′
に2 N −HCI水溶液で処理することにより、容易
に保障基が脱離し、酸性下で水浴性の目ソ1ノアミノス
グレンが得Oh、 ft 。
この水溶性ポリアミノスチレン(FAS )のNMR分
析及びIR分析の結果V−下記に示す0114 NMR
(T″2Oi液):1〜2ppm(’b r Oe、d
 ; 5 H,(−CH2−CH→−〕。
工、R: + 58 [16n−1に−NH3°c t
e  の特性吸11′)がB1ユめられるが、(OH3
ン3si基の1時(’l晒収VよB9められなかった。
酸性を中−111ずZ)ことによυ水不溶性のH2 又、このリビングポリマースチレン1加えて合させるこ
とに、Lり、ポリスチレンとのB−A−B型のリビング
ブロック共重合体が得らノ1.た0イ与られたポリマー
のGPOi 1lill定したところ明らかに単一ピー
クで高分子111佃への移行が認められ、ブロック共重
合体が生成していることが#’KWさfまた。
第2表 実施例5 (vp)  及びvp  に対して等モルのt −O4
Hg (OHs)28101(BDMS) f 入し、
イミダゾールの存む:下、DMF溶媒中、室温て4時間
反応させた。生成物を波用蒸留してp−ビニルフェノキ
シt−プグルジメチルシラン (CH,=cH−(ヨ))O8i (CH3)、 t 
−0411J  (VP−111D)、4S  l f
76%の収率で?3 fc 。このVP−BDMFIは
80’C10,1門Hりの沸点荀41していたO VP BDMSのNMR分析の結果ケ下記に示すOIH
NMR: O,Oppm基qx (S、  5 T(、
0−8i−0)埴。
0、80 ppm (S 、  9 Tl 、 Si 
OpHa、)。
(4,F37. 5.44 ppm (2d、  2H
。
、丁 −−−+   D  、    1  7   
Hz  、  CH2==OH))  。
6、56 ppm (2c+、、  IT−1,9H=
CHa)、 (6,54,7,06ppm (2a。
t+  )]、   J=  j   o  H+y、
Ph  a、b)  )。
この結果力・しVP−]3DMSの第11造であること
が確認された。かくして得られたVP−BP)、48會
第5表に示すアニオン重合開始剤音用いて、THF中−
78℃、1時間の重合条件で重合を行った後大鎖°のメ
タノールでリビングポリマーを処理すると白色法1股と
なってポリマーが分離される0ポリ−y−の収’j8’
、 Iまはy定置的であったOリビング重合系は少し愚
昧がかった赤色であり、室温でも退色せず安>7であっ
た。
上記重合系を水処卯して了4ら:/′7.fcポリマー
はnnMc保護基が脱離しないで残って卦9、ベンゼン
、メタノール、クロロホルムに可酊、ヘキザン、アセト
ンに不溶であつ’fl o従って、このポリマーについ
てVPO法により数平均分子a、ヲ測定した0結果全全
第5に示す。
処8!後のポリマーのNMR分析及びIll 分析の結
果を下記に示す。
IHNMR: 0. Oppm基準(S 、  5 H
、0−8i−OH3)。
αB ”r ppm (B 、  9 H、F31−C
−CH,、)。
1〜2ppm (broad、  2H,0H2)。
j 〜2 ppm (broad 、  I H、OH
) 。
6、55 ppm (broad、  4 H,06)
(5)IR: 16 + Orm−’  (9内骨格振
i!+ ) 。
1595及び+ 565 eM−’ (C(−0’h)
s)。
+ 265 cm−” (81−Cl。
1170 cm−’  (Si−0−0)。
920 I:tn−’ (Eli−0−Ar )、 8
46nn−’ (Si−C)。
これらの分析の結果かし、本実施例で得られの第1・ア
造式ケ楊つことが明らかであるOBDM8  仙1護基
會有するポリマーを2 N −HOt水溶液で処31′
l!−jることにより、保「t!!基が脱離し、THF
’ 、メタノ−A・、アセトンに可溶、ベンゼン。
n−へキザン′、クロロホルムに不溶のポリp−ビニル
フェノール(PVP) カ?5らハ、1こ01’VPの
NMi(分析及びIR分析の結果、BDMS保わ基に基
づく特性吸収ンま認めしり、ず、このボH が確認されρ−〇 又、本実施例でイ(IられたVP−BDMSのリビング
ポリマーに′:、1!: IJfli例1と同様の条1
′i下にα−メヂルスチレンゲ加λ−て、重合ケ行うこ
とにより、ポリα−メヂルスチレンセグメントトV))
−FtT)MSボリマーセグメントヶ持つ、ブロック共
重合体が11tられた。
得らtまたポリマーは、GPOにより元のVP−BDM
Sポリマーの分子11分布より高分子骨1]11に移行
]7ていること、又、NMR,溶M試験などでもがらも
ブロック共重合体であることが確認さi]−だ。
これ等の結果力・ら本実施例でのVP−BT)+48の
アニオン重合により得られたポリマーは上記のt、¥4
返し単位を持つリビングポリマーであることが証り月 
さ h、  グヒ 〇 第    6   表 」蓑2) 取合温度:室温
【図面の簡単な説明】
図面tj、 ;11−、発明におけるアニオン重合及び
アニオンブロック用型f)を行う装扛゛tの概略ゲ示す
。 1・・フラスコ、2,5・・アニオン重合開始剤」11
人アンプル、4・・第一のモノマー封入アンプル、5・
・第二のモノマー封入アンプル、6.7・・枝管、8・
・真空ライン、?・・コック、10・・マグネット 代理人  内 1)  明 代理人  萩 原 亮 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  一般式 〔式中、Z l−4(O)]2)m−O8iRIR2R
    3,NR4−8iRIR2R3又はN (S ]、R’
     R2R3) 22,1−示し、m IrJ、 0〜6
    の数、R1、B2及びR3は同−又は異なるアルキル基
    若しくはアリール基、■り4  は水素原子又をュアル
    キル基を示す。〕の繰り返し単位ケ持つ新規リビングポ
    リマー。 〔式中、Xは(CH2)mOH基又はNR5R”で表わ
    されるアミノ基を示し、mはO〜6の数、R5゜R6は
    水素原子又はアルキル基を示す0但し、R5、R6は同
    時にアルキル基ではない。〕で表わされるビニルモノマ
    ー會式RI R2R381−(但し RI R2及びR
    3は同−又は異なるアルキル基若しくはアリール基〕で
    表わされる置換シリル基含有化合物と接触させ、得られ
    る該ビニルモノマーの置換シリル基置換体全アニオン重
    合開始剤の存在下で重合することからなる一般式 〔式中、2は(OH2瑞、08iR,lR2R3,NR
    C8iRIR2R3又はN(sIR1R2R3)、 5
    示し、mはo〜6の数、R1、B2及びR3は同−又は
    異なるアルギル基若しくはアリール基 R4は水素原子
    又はアルキル基を示す。〕の繰り返し単位を持つ新規リ
    ビングポリマーの製造方法。
JP16407582A 1982-09-22 1982-09-22 新規リビングポリマー Granted JPS5953509A (ja)

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