JPS63132914A - ハイブリツドアクリル系星形ポリマ−およびその製法 - Google Patents

ハイブリツドアクリル系星形ポリマ−およびその製法

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JPS63132914A
JPS63132914A JP62213184A JP21318487A JPS63132914A JP S63132914 A JPS63132914 A JP S63132914A JP 62213184 A JP62213184 A JP 62213184A JP 21318487 A JP21318487 A JP 21318487A JP S63132914 A JPS63132914 A JP S63132914A
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JP62213184A
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クライド・スペンサー・ハツチンズ
ハリー・ジヨゼフ・スピネリ
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EIDP Inc
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EI Du Pont de Nemours and Co
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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】 本発明は原子団移動重合(group transfe
rpolymeriza tion)により製造されて
、その上に官能基を有する官能性アクリル系アームと縮
合反応により製造された交さ結合型コアよりなる星形ポ
リマーおよびその製造に関する。
1、膨化水素星形ポリマーの製造 スチレン、ブタジェン及びインプレンのような不飽和炭
化水素子ツマ−から誘導される星形ポリマーはアニオン
重合によってリチウム末端「リビング」ポリマーを製造
し、次に種々の多官能性結合剤と「リビング」ポリマー
鎖を反応させることによってそれらをカップリングさせ
ることによシ得られている。このことは通常比較的わず
かの(3〜12)アーム(arm)をもつ炭化水素星形
ポリマーを生成する。ジエンモノマー(例えば、ジビニ
ルベンゼン)のモノ官能性モノマ−(例えば、スチレン
)との、又はモノ官能性モノマーとして行動する七ツマ
−(例えばイソプレン)との遂次アニオン重合によって
、より多数のアーム(例えば、15〜56)’!にもつ
炭化水素星形ポリマーが得られている。炭化水素星形ポ
リマーの両製法はRubber Chem。
and Technol、(Rubber Revie
ws for 1978 )51巻、5号、406〜4
36頁(1978)中B、、T、パウワー及ヒL、J、
フエツタースによって記載されている。
A、アオキらによる米国特許第4,504,881号(
1981)明細書は、例4においてアニオン重合によっ
てスチレン/ブタジェン「リビング」ポリマーを製造し
、次いで四塩化珪素と反応させることによってそれらを
カップリングさせてシリコンコアを有する4腕里形ポリ
マーを得ている。
H6T、ベルカラによる米国特許第4,185,042
号(1980’)明細書は、例5においてアニオン重合
によってポリブタジェン「リビング」ポリマーを製造し
、次にこの「リビング」ポリマーをr−グリシドキシプ
ロビルトノメトキシシランと反応させることKよってシ
リコン含有3腕星形を製造した。
Ft、 之ルコビツチによる米国特許第4,417,0
29号(1983)明細書は、28i類の10のアーム
を有する炭化水素星形ポリマーを製造した。10のアー
ムのうち、5つはポリスチレン(M、、=12300)
及びポリイソプレン(My1ae52,450 )のジ
ブロック;ポリマーであった。他の5つのアームはポリ
インプレン(Mn−52,450)であつ九。この炭化
水素星形ポリマーは二級ブチルリチウム、次にスチレン
、次K]ll!に二級ブチルリチウム、次にイソプレン
、次に5.5:1のジビニルベンゼン対二級ブチルリチ
ウム開始剤のモル比でジビニルベンゼンを仕込むととに
よって製造された。
次のコアにおける「リビング」リチウム部位の二酸化炭
素又は酸化エチレンとの反応は、例2のコアにおいてそ
れぞれカルボン酸又はヒト四キシル基を生成した。
TJ、キオフス中−による米国特許第4.07″189
3号(1978)明細書は、ジエンモノマー(例工ば、
ブタジェン又はイソプレン)から誘導されたリチウム末
端「リビング」ポリマーをジビニルベンゼンと反応させ
て4〜25腕星形ポリマーを形成させ、次にこの(尚「
リビング」である)星形ポリマーを同じか又は異なった
モノマーと反応させてコアから更にポリマ一連鎖を生長
させることを示唆した。かぐして、2種類のアームを有
する星形ポリマーが5欄40〜58行で提案されている
米国特許第4.58ス529号、同第4,599,40
0号、同第4,468,757号、同第4,588,1
20号および同第4.50ス466号各明細書を含む一
連のダウケ之カル特許は1分校当たり2個以上の末端を
有するポリアミドまたはポリエーテル縮合ポリマーのよ
うな高分校非アクリル系星形ポリマーに関する。これら
はrDendritic Macromolecule
s:5ynthesis of 5tarburst 
DenarimersJTOrnalia他著Macr
omolecules 19、烹9.2466〜246
8(1986)K記載されている。
W、パーチャード及びH,エシュウエイによる米国特許
第5,975,359号(1976)gA細書は、トル
エン中50%のジビニルベンゼン及び5(1のエチルビ
ニルはンゼンをn−ブチルリチウムと反応させて、分子
あたり270の活性リチウムー炭素結合を有するポリジ
ビニルベンゼンミクロゲルを得た。例1中このものを次
にスチレンと反応させて270のアームを有する星形ポ
リマーを得、各アームは17,500の重量平均分子1
1を有していた。
H,エシュウエ(、M、L、バレンスレーベン及ヒW、
バーチヤードによるDie Makromolekul
areChemie 、 173巻、235〜239頁
(1973)は、ブチルリチウムを使用してジビニルベ
ンゼンをアニオン重合させて、高分子量の可溶性「リビ
ング」ミクロゲルを得ることを記載している。
次にこれらのミクロゲルを他の七ツマ−の重合を開示さ
せて星形ポリマーを得た。アームの数は「リビング」ミ
クロゲル中の活性部位の数によってきまり、これは次に
ジビニルベンゼン対ブチルリチウム開始剤のモル比によ
ってきまる。
ゲル化を避けるために、低濃度(例えば、ベンゼン中2
.5%)で操作することが必要であつ九H,エシエクエ
イ及びW、ブチヤードによるPolymer 16巻、
100〜184頁(1975年3月)は、スチレン、ジ
ビニルベンゼン及びイソプレンの遂次アニオン重合によ
って、67のポリスチレンアーム及び67のポリイソプ
レンアームを有する星形ポリマーを製造した。低濃度の
モノマーを使用してゲル化を防止した。
2 アクリル系星形ポリマーの製造 炭化水素星形ポリマー(それは異なったアームの大きさ
、異なったアームの数を有し、同じコアに異なった2種
類のアームさえ連結されているように製造することがで
きる)と反対に、アクリル系星形ポリマーは限られた種
類の構造のみが可能であった。
星形ポリマーを造るものではないがり、R,メルビーに
よる米国特許第4,388,448号(1983年6月
14日)明細書はアニオン重合による低温でのグリシジ
ルメタクリレート重合体を製造している。
C,W、アンドルース及びW、H,ジャーキイによる米
国特許第4,351,924(1982)明細書は、ア
セタール末端「リビング」ポリ(メタクリル酸メチル)
を1.3.5− )リス(ブロモメチル)はンゼン又は
1,2,4.5−テトラビス(ブロモメチル)ベンゼン
とカップリングさせることによって、6又は4ヒドロキ
シ末端アームを有するアクリル系星形ポリマーを製造し
た。
0、W。クエブスターによる米国特許第4.4,17,
034号(1983年11月22日)および同第4,5
08,880号(1985年4月2日)並びにW、B、
ファーナム及びり、Y’、ツガ−による米国特許第4,
414,572号(1983年11月8日)および同第
4,524,196号(1985年6月18日)各明細
書は、1つよシ多い反応性部位を有するキャツピング剤
(cappingagent)と「リビング」ポリマー
をカップリングさせるか、又は1つより多いポリマ一連
鎖を開始させることができる開始剤を用いて重合を開始
させることによって、原子団移動重合(grouptr
ansfer polymerization)’i用
いてアクリル系星形ポリマーを製造することができるこ
とを示している。4個までのアームを有するアクリル系
星形ポリマーを得ることのできる開始剤が開示されてい
る。米国特許第4,508,880号明細書の実施例5
〜7参照。
I 、B、ディツカ−他による米国特許第458879
5号(1986年5月13日)明細書はオキシアニオン
触媒を用いる好ましい原子団移動重合法を記載している
。工。B0ディツカ−他による米国特許第4.622,
572号(198<5年11311日)明細書は触媒寿
命を延長した改良方法を記載している。C1S、ハツチ
ェンズおよびA、C,ショアによる米国特許出願第78
2,257号(1985年9月30日)明細書はGTP
によって製造されるアクリル系顔料分散剤、例えば官能
基が付加され次メタクリル酸メチルーメタクリル酸グリ
シジルAB分散剤を記載している。
H,J 、スビネリによる1985年9月3日に出願し
た特許出願第771.682号、同第771.685号
、同第771,684号、同第771,685号、同第
771,686号各明細書は場合によりコアおよび(i
たは)アーム中に官能基を有り、かつコアが多少交さ結
合されているアクリル系星形ポリマーの製造を教示して
いる。好ましくはアームとコアを態別に形成するかまた
はアーム−コアーアームと遂次形成する()TP法を用
いる。
上に引用したクエプスター、ファーンハム他、ディツカ
−他、ハツチェンズ他、スピネリの特許および出願は参
考として本明細書に包含てれる。
R,、T、A、エラカートによる米国特許第4,116
,917号(1978)は、炭化水素星形ポリマーを記
載し、少量の他のモノマー(例えば、メタクリル酸メチ
ル)を包含させることができること(3欄、22〜28
行)、又エチレンジメタクリレートをカップリング剤と
して使用することができること(5欄、22〜28行)
を示唆した。上に引用したT、E、キオフスキーによる
米国特許第4.07ス893号によって同様の示唆がさ
れている。
J、C)、ジリオツクス、P、レンブ及ヒJ、/セロツ
ドによるJ 、Polymer Sci、0部、Pol
ymer Symposia22号、145〜156頁
(1968)は、アニオン重合によるエチレングリコー
ルジメタクリレートのコアに連結されている5〜26個
のポリメタクリル酸メチルアームを有する星形ポリマー
の混合物の製造を記載している。この混合物は又、線状
ポリメタクリル酸メチルを含有していた。
この論文は個々の分枝の長さは一定であるが、1星形ら
たり分校の数は「かなり変動」し、きわめて高い多分散
性を生じると述べている。
五 星形ポリマーの用途 炭化水素星形ポリマーは次のものの衝撃強度を改善する
ために添加剤として使用されている。
ポリフェニレンエーテルm脂−W、R,ハーフらによる
米国特許第4.373.055号(1983)参照;乾
燥ナイロン−W、P、ジャーゲンらによる米国特許第4
,242,470号(1980)参照;ゴム変性ポリス
チレン−上に引用したA、アオキらによる米国特許84
,304,881号参照;並びに塩素化ポリ塩化ビニル
樹脂−M、H,レールによる米国特許第4.181.6
44号(1980)。
炭化水素星形ポリマーは又有効寿命を改善するためにア
スファルトコンクリートに一〇、R,ブレツソンによる
米国特許rg4,217,259号(1980)参照;
所望の性質の全体のバランスを得るためにポリエーテル
エステル樹脂に−R,W、サイモアによる米国特許第4
,011,286号(1977)参照;そして粘度係数
を改善し、かつ分散剤として作用する九めに潤滑泊に−
T、E、キオフスキーによる米国特許第4,077.8
93号(1976)参照−添加されている。
炭化水素星形ポリマーは又、それらをメタクリル酸メチ
ル/スチレン/ブタジェンコポリマー、ポリエステル、
ウレタン、エポキシ化物、アクリル系樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリエステル等のような熱可塑性樹脂とブレン
ドすることによって嵐好な透明度を有する熱可塑性物を
製造する丸めに使用されている一E、L、ヒリャーによ
る米国特許第4,048,254号(1977)参照。
発明の要約 本発明は a、縮合ポリマーからなる交さ結合型コア、および b、このコアに結合している鎖の末端に官能基を有する
アクリル系ブロックポリマー鎖からなる、コアに結合し
た少なくとも5つのアーム とからなるハイブリッド星形ポリマーを提供するもので
ある。
とのポリマーは a、官能基と炭素−炭素2重結合とを有する1種以上の
七ツマ−を反応させて1端にブロックされ次官能基を有
する重合体鎖を与えることによってアクリル系ブロック
アームポリマーを製造し、そして b、得られたポリマーを、触媒およびアーム中の官能基
と縮合反応をする1種以上の他のモノマーから選ばれる
少なくとも1種の成分と接触させる ことからなる方法か、あるいは a、  (1)官能基と原子団移動重合法によって重合
可能な炭素−炭素2重結合とを有する1a1以上の七ツ
マ−と共に原子団移動開始剤、(2官能性原子団移動開
始剤、および(3)(1)の1種以上のモノマーと共に
官能性原子団移動開始剤から選ばれる少なくとも1つの
セットを反応させることによってブロックポリマーを製
造し、そして b、得られたポリマーを触媒とアーム中の官能基と縮合
反応をする1種以上の他のモノマーとから選ばれる少な
くとも1つの成分と接触させる ことからなる方法によって製造される。
好適には、本発明はアーム中の官能基がメタクリル酸グ
リシジルから誘導されるエポキシであるハイブリッド星
形ポリマーを提供する。
好適には、本発明の星形ポリマーのアームにおいて、原
子団移動重合法によって重合可能な1つの炭素−炭素2
重結合を有するモノマーは及びそれらの混合物(ただし
; Xは−C’N 、−CH=CHC(0)X’又は−c(
o)x’であり;Yは−H、−CH3、−CN又は−C
O2Rであるが、Xが−CH=CHC(0)X’である
場合には、Yは−H又は−CH3でろ9; X′は一08i(R1)5、−R、−OR又は−NR’
R“テアリ;各R1は独立して01〜1oアルキル及び
C6−107リール又はアルカリールである; Rは01〜2oアルキル、アルケニル、或いはアルカジ
ェニル;C6〜2oシクロアルキル、アリール又はアル
カリールであり;該基のいずれもがその脂肪族部分内に
1つ又はそれ以上のエーテル酸素原子を含有している;
そして前述した基のすべてのいずれもが、重合条件下非
反応性である1つ又はそれ以上の官能基を含有している
;そしてR′及びR//の各々は独立して01〜4アル
キルから選択される)から選択される。
より好適には、製造過程の本発明のハイブリッド星形ポ
リマーは a、他のモノマーと共に6るいは他のモノマーなしに、
アーム上の官能基の縮合重合から誘導されるポリマーか
らなるコア、 b、開始剤、q−2によって重合可能な1種又はそれ以
上のモノマーから誘導されるポリマー鎖よりなる前記コ
アに結合され次少なくとも5つのアーム、並びに C1前記=アにそして(又は)前記アームのうち少なく
ともいくつかに結合された基Q−2II−よりなってい
て、基Q−は「リビング」原子団移動重合開始剤中開始
部分でアリ、基z″−は原子団移動重合開始剤、Q−Z
の活性化置換分、2から誘導され、開始剤、Q−Zは炭
素−炭素2重結合を有する七ツマ−と反応して、「リビ
ング」ポリマ一連鎖の一端に結合され九基、Z”−及び
「リビング」ポリマ一連鎖の他端に結合された基、Q−
を有する「リビング」ポリマ一連鎖を形成することがで
き、「リビング」ポリマ一連鎖は追加のモノマーの重合
を開始させることができ、これは、この「リビング」ポ
リマ一連鎖を製造するために使用されたモノマーと同じ
か又は異なっていてもよく、[リビングlポリマ一連鎖
の一端に結合された基、z II−及び「リビング」ポ
リマ一連鎖の他端に結合された基、Qを有する更に大き
な「リビング」ポリマ一連鎖を得、基Zll−は基、2
と同じか又はその異性体である。原子団移動重合におい
て知られているように、例えば水またはアルコールによ
るクエンチングによシQ−開始部分は除去されそしてポ
リマーはもはや「リビング」ではなくなる。
ま九、本発明の星形ポリマーの製造に於ても、「リビン
グ」原子団移動重合部位は(R’ ) sM−(ここで
R1はC1〜1oアルキルおよびC6〜1oアリール又
はアルカリールから選ばれ、MはSl、Sn又はGeで
ある)であるのが好ましい。
更に好適には、本発明のポリマーにおいて基、Qは上に
定義された(Rり声−でるる。
前記のポリマーにおいて、基、2は 及びそれらの混合物(念だし;X′は08i(R1)3
、−R、−OR又は−NR/ R//であり;各R1は
、独立してC?−10アルキル及びCd−107リール
又はアルカリールから選択され;  ゛ RはCl−20アルキル、アルケニル或いはアルカジェ
ニル;C6,,2oシクロアルキル、アリール、アルカ
リール又はアラルキルでメジ;該基のいずれもその脂肪
族部分内に1つ又はそれ以上のエーテル酵素原子を含有
し;そして前述した基のすべてのいずれも、重合条件下
非反応性である1つ又はそれ以上の官能性置換分を含有
し;そして R′及びR”の各々は独立して01〜4アルキルから選
択され、 R2及びRAの各々は独立してH;自〜1oアルキル及
びアルケニル;C6〜1oアリール、アルカリール、並
びにアラルキルから選択され;Hを除いて該基のいずれ
もその脂肪族部分内に1つ又はそれ以上のエーテル酸素
原子を含有し;Hを除いて前述したすべての基のいずれ
も重合条件下非反応性である1つ又はそれ以上の官能性
置換分を含有し;そして 2′はO又はNR’で6シ; mは2.3又は4であり; nは3.4又は5でおる) から選択される。
ハイブリッド星形ポリマーを製造するには、最初にC)
TPによって製造され次官能性ブロックコポリマー(例
えばエポキシブロック:2ポリマーおよびそれから誘導
され得る多種のその他の官能性ブロック)を用いること
によってアクリル系アームを製造し、次に出発GTPブ
ロックコポリマーの官能性セグメントを含むある種の型
の縮合交さ結合反応を用いることによって交さ結合型非
アクリル系コアを製造する。このようにして製造される
自己安定化粒子はアクリル系アームとアクリル系コアと
を有する安定化粒子とは反対にアクリル系アームと縮合
コアとを有する(従って「ハイブリッド」と称す)。
すべてがアクリル系の星形ポリマーとこれらのハイブリ
ッド星形ポリマーとの間の相違は主として縮合コアに関
連する相違を意味する。ノ為イブリッド法艮よって得ら
れる縮合コアは一般に全アクリル系の方法で得られるコ
アよp屯よ多極性を有する。従って、コアの膨潤、すな
わち溶媒組成の変化に対するコアの感受性は溶媒感応性
分散剤に似た特性を呈する可能性がある。
このことは合成中の粒径および恐らくは粒子が造られた
後の屈折率またはコアの交さ結合密度に依存する、コア
の硬さおよび軟かさのような性質を制御するためにこれ
らの溶解性の相違を用いる場合に重要となり得る。コア
の硬さ/軟かさは特にこれらのハイブリッド星形ポリマ
ーを種々の型のアクリル系および非アクリル系樹脂に用
いる時に、衝撃抵抗および靭性に大きな影響を与える可
能性がある。
縮合コアの寸法、極性および硬さは出発官能性セグメン
トの大きさを用いられる架橋剤の量、種類および官能性
と共に調節することによってかなシよく調節され得る。
予め単離されかつ特性づけられた官能性ブロックコポリ
マーをハイブリッド星形ポリマーの出発物質として用い
ることができるということは、最終安定化粒子の調節が
「リビング」非単離中間体(例えば結合されたアームお
よび結合されていないアーム)の存在に依存しない点で
有利である。この方法の遂次性−最初に官能性ブロック
コポリマーを製造し次に安定化粒子を製造するーは重要
であるが、ハイブリッド星形ポリマーを製造するために
出発官能性ブロックコポリマーを単離する必要はないで
あろう。しかし、単離は時々利益をもたらすことがある
ハイブリッドアームの性質および組成は官能性ブロック
コポリマーの非官能性セグメントの製造または全アクリ
ル系星形ポリマーのアームの製造に用いられる方法と同
じ方法を用いて調節することができる。
縮合コアの粒径、極性およびエネルギー吸収性(硬さ/
軟かさ)を変えることができるという特性によって全ア
クリル系星形ポリマーと共に炭化水素星形ポリマーをハ
イブリッド星形ポリマーに用いることができるであろう
ハイブリッド星形ポリマーのアームの製造の際、[原子
団移動J (group transfer)重合が使
用される。「原子団移動」重合とは炭素−炭素2重結合
を有するモノマーの重合が、式Q−Z(式中Zは生長す
るポリマー分子の一端に結合されるようになる活性化置
換分でメジ、Qは生長するポリマー分子に更にモノマー
が添加されるに従って、生長するポリマー分子の他端に
連続的に移動する基である)のめる種の開始剤によって
開始される重合法を意味する。従って、原子団移動開始
剤、Q−Zによって開始されるモノマ基、Qは従ってよ
り多くのモノマーが更に重合するのを開始させることが
できる。基、Qを有するポリマー分子は「リビング」ポ
リマー、そして基、Qは「リビング」原子団移動重合部
位と称する。
用語「リビング」とは、ここではその特定の意味を表わ
し、生物学的意味で生きでいる物質と区別するためにコ
ーチ−ジョンマークつきで引用される。
特に、星形ポリマーの製造の際、W、B、ファーナム及
びり、Y、ツガ−による米国特許第4,414,372
号により、まfcO,Jクエブスターによる米国特許第
4,417,034号により、また米国特許第4.50
8,880号(1985年4月2日特許)、並びに同第
4,524,196号(1985年6月18日特許)に
おいて部分的に記載されている一般的型の「原子団移動
」重合法が使用されており、それらすべての開示は参考
としてここに組入れられる。
原子団移動重合は式(R1)3MZの開始剤を使用して
炭素−炭素2重結合を有するモノマーの重合を開始させ
る場合、「リビングポリマー」を生成する。
この開始剤、(R1) 5MZにおいて、2基は「リビ
ング」ポリマー分子の一端に結合されるようになる活性
化置換分である。(R1) gM基は「リビング」ポリ
マー分子の他(「リビング」)端に結合されるようにな
る。次に得られた「リビング」ポリマー分子は同じか又
は異なったモノマーの重合に対する開始剤としてそれ自
身が作用して、一端にZ活性化置換分及び他(「リビン
グ」)端に(R1) 5M基を有する新しい「リビング
」ホ+)マー分子を生成する。次にこの「リビング」ポ
リマーは所望の場合には、それをアルコールのような活
性プロトン源と接触させることによって不活性化されて
よい。この点において、特定の例−特定の原子団移動開
始剤(この場合1−トリメチルシロキシ−1−イソブト
キシ−2−メチルプロパン)を使用する特定のモノマー
(この場合、メタクリル酸メチル)の原子団移動重合を
考えると有用であろう。開始剤1モルと七ツマーnモル
との反応は次のとおり「リビング」ポリマーを生成する
: 開始剤        七ツマ− 「リビング」ポリマー 「リビング」ポリマー分子の左側に示される(’H5 され、それは開始剤中では の形態であった。「リビング」ポリマー分子の右側(「
リビング」末端)上の−5i(CH2)5基は(R1)
5M基である。この1−リビング」ポリマー分子は開始
剤として作用して、同じか又は異なつた七ツマ−の重合
を開始させる。従って、上の「リビング」ポリマーをm
モルのメタクリル酸ブチルと活性触媒の存在下に接触さ
せると、次の]゛リビング」ポリマーが得られる:次に
得られた「リビング」ポリマーをメタノールと接触させ
る場合には、次の不活性化されたポリマーが得られる: 好適には本発F!AK用いられる原子団移動重合法は触
媒と開始剤と場合により重合寿命延長剤とを用いる。こ
の好ましい重合法は重合条件下で、少なくとも1種の極
性上ツマ−を、(1)結合している少なくとも1種の活
性置換基または活性ジラジカルおよび場合によ多重合条
件下で不活性な1種以上の置換基を有するSl、Ge、
 Snかも選ばれる4配位金属からなる重合開始化合物
および(II)その共役酸のpKa(DM80)が約5
〜約24であるオキシアニオンと適当なカチオンとから
なる塩である触媒および(IiD重合重合核触媒の有効
性を遅延させ、重合生起対停止生起の比率を増加させる
ことによって重合の「リビング状態」の持続期間を延長
させるようにする重合寿命延長剤と接触させることを含
む。場合によシ、触媒は弗化物、二弗化物、シアン化物
、またはアジドイオンの源、あるいは適当なルイス酸で
あってよい。
本発明の好ましい方法では、官能基と炭素−炭素2重結
合とを有するモノマーを原子団移動開始剤(R1) 3
MZと接触させることによって「リビング」ポリマー(
アーム)を製造する。得られた「リビング」ポリマーを
次に水または活性水素含有化合物でクエンチングし、次
いで、他のそツマ−とのめるいは他のモノマーなしで、
アーム中の官能基の縮合反応によって反応させて交さ結
合型コアを製造する。
概念上、ハイブリッド星形ポリマーの合成は予じめ官能
性ブロックコポリマーを合成し、次いで官能性セグメン
トを適当な交さ結合剤と交さ結合させることに基づいて
いる。官能性セグメントと有効な交さ結合剤の幾つかの
例を以下に示す。
フタル酸 無水マレイン酸 ジアミン、例えば 1.6−へキサメチレンジアミン インホロンジアミン ジフェノール、例えば ビスフェノールA トリフ〃オロ酢酸 ルイス酸 三弗化硼素エテレート (DABCO) 率 実質的に任意のエポキシド用交さ結合剤はめる程度
有効である。プロトン−およびルイス酸−促進交さ結合
の場合には、プロトン化性または錯化性不純物、例えば
グリムを含まない無極性溶媒、例えばトルエンが必要と
なることがある。
アミン ブタンジオールジアクリレート 1.6−へキサメテレンジイノシアネートメ、9ζン ジ酸/無水物 ジアルデヒド/ジケトン メタクリレート含有 アルコール 末端アクリル      ジ/マルナイソシアネート実
施例中および本発明を実施するに際して用いられた他の
成分および方法を以下に示す。
■、出発物質 A、開始剤 イソブチル開始剤 1−トリメチルシロキシ−1−インブトキシ−2−メチ
ルプロペン 分子量:21tL39 1−(2−)9メチルシロキシエトキシ)−1−トリメ
チルシロキシ−2−メチルプロはン 分子量: 276.52 B、触媒 ASHF2 ビック化トリス(ジメチルアi))スルホニウム T EA)I P 2 ビッツ化テトラブチルアンモニウム (c4H9)4^(F2O ’rBACF’ クロロ安息香酸テトラブチルアンモニウムC,R媒 グリム 1.2−ジメトキシエタン CH30CH2CH20CH5 その他 アセトニトリル= CH3CN D、モノマー 辺ハ メタクリル酸メチル cH5−o−c−c=ca2 CH5 罰−10α12  EHMA メタクリル酸2−エチルヘキシル ○ OH5OH5 OH3 1vlW=198.29 10反応 A。「イソブチル開始剤」を用いる)鰍の重合開始剤 
    込仏    開始剤 フラグメント     (nモル)  フラグメント冷
却したポリマー B。「OH−ブロック型開始剤」を用いるMMAの重合 実施例1〜4中で製造されるアームおよび他の同様なア
ーム’i GTP官能性アームとして用いて実施例5〜
7の反応に用いることができる。
実施例およびその他で用いられる部、係、比率は特に断
わらない限り重量によるものである。
実施例 1 1ハIMA//G凧(D、−40)h−4)の製造スベ
テの七ツマ−および溶媒を4Aモレキユラーシープ上を
通すことによって乾燥した。250−の丸底4つロア、
9スコに冷却器、温度探針、N2導入口、機械攪拌機を
装備し、グリム、44.1V、1−トリメチルシロキシ
−1−インブトキシ−2−メチルプロRン1.6 B 
?およびアセトニトリル中のm−クロロ安息香酸テトラ
ブチルアンモニウムの1M溶液66μjとを仕込んだ。
アセトニトリル中のm−クロロ安息香酸テトラブチルア
ンモニウムの1M溶液63μlkグリム0.2−中に希
釈したものを含む供給物を90分間にわたって添加した
。同時に、MMA (15,2t/ )とBMA(18
,8?)とを含む第2供給物を30分間にわたって添加
した。温度は54.4℃に上がった。上記供給物の60
分添加終了後、パッチを5℃に冷却し、GMA(3,7
4f )を2分間にわたって添加した。反応混合物を供
給物1の添加が終了するまで〈10℃に保持した。キシ
レン(0,1?)およびメタノール(t1?)1に15
分間にわたって添加した。Mn=6630、d=1.1
5、理論量Mn= 5400゜固形分;4五8チ、エポ
キシ滴定e= 0.32 meq/f溶液。
実施例 2 MMA//GMA 87//15ブロツクコポリマーの
製造250rntの4つ口丸底フラスコに隔壁温度探針
およびガラスパドル攪拌機を取り付けた。このフラスコ
を次に真空にしヒートガンで乾燥した。フラスコを窒素
で満たした後、グライム(95,5r)とジメチルケテ
ンイソブチルトリメチルシリルアセタール(2,1’、
11.1ミリモル)とをシリンジで添加した。この混合
物に触媒溶i(0,05cc、アセトニトリル中の二弗
化セシウムの1M溶液)をもシリンジで添加した。触媒
供給物(α22t;C) 、アセトニトリル中の二弗化
セシウムの1M溶液、3ccグリム中)およびMMA−
T−ツマ−供給物(40,(1,0,4M ) t−同
時にシリンジポンプで添加した。MMA供給中、最高温
度54.2℃が観察された(23.9℃で供給開始)。
臘供給(45分)終了後、パッチを水浴で2.5℃に冷
却した後、GMA 6.Of (α042M)を滴加漏
斗によって全量を一度に添加した。GMA添加後、バッ
チ温度は12℃に上昇しく発熱)、数分後、6℃に冷却
した。触媒供給−溶液をさらに15分間保持した(全供
給時間100分)。水浴を取)除いて、バッチをさらに
90分間攪拌し、5、O2のメタノールでクエンチング
した。
分析結果 …PLC) Kよる〕        込仏−1チ禾満
GPC分子量  M、=4770  計算4180多分
散性(Mvr/Mn) = 1.5エポキシDp(滴定
による)=S、OC理論値−3,8)固形分重量%−4
9チ 実施例 3 エポキシブロックコポリマーとイソホロンジアミンとの
反応 250mの3つ日丸底フラスコに滴加漏斗、熱電対、機
械攪拌機t−攻りりけた。このフラスコにトルエン(2
5,or)とイソホロンジアミン(t5t、 0.01
9M)とを仕込んだ。滴加漏斗に実施例1または2のよ
うなトルエン中のエポキシブロックコポリマーの溶液(
固形分48.5%−ポリff−24,4f、1019M
エポキシ)および追加のトルエン(Sat)を入れた。
30分間にわたってこのエポキシ樹脂溶液をジアミン溶
液へ滴加した。わずかな温度上昇(25℃から約29℃
へ)が観察された。約3時間放置後、初め淡黄色透明溶
液だったものが濁って青味がかった色になシかつ少量の
沈殿が観察された。
実施例 4 エポキシブロックコポリマーと1.6−ヘキサンジアミ
ンとの反応 250−の3つロ丸底フ2スコに滴加漏斗、熱電対、機
械攪拌機を取シ付けた。このフラス:yE、)ルエン中
のエポキシブロックコポリマーの溶液(47,4%固形
分溶液49.!M、ポリマー2五5?、0.054Mエ
ポキシ)および追加のトルエン(25,0sd)t−仕
込んだ。グリム(25,Of)中の1.6−ヘキサンジ
アミン(43F、0.054M。
2当量アミン)の溶液を滴加漏斗から50分間にわたっ
て滴加した。この滴加期間中に20の温度上昇がみられ
た。約2時間放置後、透明源□液が淡黄色となり、少量
の沈殿が観察された。
実施例 5 エポキシブロックコポリマーとトリフルオロ酢酸との反
応 250rntの3つ日丸底フラスコに滴加漏斗、熱電対
、機械攪拌機を取付けた。このフラスコにBMA/’G
MAエポキシプ胃ツクコポリマー(51,32)と追加
のトルエン(210t)とを仕込んだ。
シリンジによシトリフルオロ酢酸(0,3t )を添加
し、混合物を還流下に約2時間放置後した。冷却後、混
合物は黄橙色で僅かに濁っていた。粘度は反応開始時よ
シ高かった。ゲル粒子は観察されなかった。GPCは物
質の25〜30係が約1αooo、oooの分子量(M
n)を有し多分散性指数が僅か2.2であることを示し
た。
BMAD/GMAエポキシブロックコポリマーのトルエ
ン溶液(axsr )とトリフルオロ酢酸(0,5F)
とを含む別の実験は酸添加時に3℃の温度上昇を示し、
乳光色で青味がかった濁った溶液が得られた。ycmエ
ポキシブロックコポリマー(トルエン60.Of中の固
体ポリマー20.(1)とトリフルオ四酢酸(0,2f
)1に:含む実験は1℃の温度上昇を示したが、透明な
ポリマー溶液を得た。
実施例 6 ヒドロキシ含有ポリマーの製造 250艷のフラスコにトルエン4S、7t、IT)IF
4五5f、1−)リメチルシa中シー1−メトキシ−2
−メチルゾロ堅ンtoy<α0057M)、2−トリメ
チルシ四キシエチルメタクリレート9、51 fを仕込
む。アセトニトリル中の触媒m−クロ四安息香酸テトラ
ブチルアy峰二クりのwMIFIEα05−を次に添加
すると発熱が生ずる。供給物!〔アセトニトリル中のm
−り四ロ安息香酸テトップテルアン峰エクムの1.0M
1lfiα05−およびTHF 4.4 t )の添加
を開始し、100分間にわたって添加する。フラスコへ
の供給物証〔メタクリル酸メチル518?)の添加を最
初の触媒添加から40分後に開始し、40分間にわたっ
て添加する。160分に於て、水S、9tとイソプロパ
ツール’I6.3tとを加えた後、1時間還流下に加熱
する。鎖状ブロックポリマーが生成する。その組成はメ
タクリル酸メチルIメタクリル酸ヒドロΦジエチル−8
9,6/10.4である。分子量はM□=17,000
、Mw −2へ800である。
実施例 7 ヒドロキシルポリマーとジイソシアネートとの反応 250−のフラスコにトルエン50.Ofと実施例6の
ポリマー58.61Pとを仕込む。このフラスコを加熱
還流して溶媒56.6ft−除去する。トリメチルへキ
サメチレンジイソシアネート1.75tとトルエン中の
ジプチル錫シラクレートの1−溶液4滴とトルエン6α
Ofとを添加し、30分間加熱還流する。ハイブリッド
星形ポリマーが得られる。その分子量はMn間34,4
00、Mw−64,100である。
工業応用 コーティングにおいて、またプラスチックシート製造用
溶媒応答性分散剤および粘強剤としての種々の用途並び
に上に示したその他の適用における本発明のハイブリッ
ド星形ポリマーの用途の外に、前記ハイブリッド星形ポ
リマーは原子団移動重合によってつくられる他の製品同
様に、多くの他の潜在的な用途を有する。これらは、な
かんずく繊維、フィルム、シート、複合材料、多層コー
ティング、光重合性のi料、フォトレジスト、撥土剤及
び生理活性面を含む表面活性剤、接着剤、接着促進剤及
びカップリング剤における流し込み、吹き込み、紡糸又
はスプレー型の適用を含む。用途は分散剤、レオロジー
コントロール添加剤、熱ひずみ温度調節剤、衝撃調節剤
、強化用添加剤、硬化調節剤及。
びせまい分子量及び低い2様相多分散性も利用する適用
を包含する。適用可能な特性を利用する最終製品には、
ラッカー、エナメル、エレクトロコート仕上げ、高固体
仕上げ、水又は溶媒ベース型仕上げ、自動車及び建築グ
レージング、並びに照明ハクジング及び反射体を含む透
明又は充てん型アクリル系シート及びコーティング、抗
〈もシ剤を含む油及び燃料用添加剤、標識及び広告掲示
板並びに交通整理用機器を含む戸外及び屋内グラフィッ
ク、レプログラフィック製品、並びに多くの他のものが
包含されうる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)a、縮合ポリマーからなる交さ結合型コア、および b、そのコアに結合した鎖の末端に官能基を有するアク
    リル系ブロックポリマー連鎖からなる、コアに結合した
    少なくとも5つのアーム からなるハイブリッド星形ポリマー。 2)アーム中の官能基がヒドロキシル基、アミン、不飽
    和基、またはエポキシ基である特許請求の範囲第1項記
    載のハイブリッド星形ポリマー。 3)官能基がグリシジルメタクリレートから誘導される
    エポキシ基である特許請求の範囲第2項記載のハイブリ
    ッド星形ポリマー。 4)コア部分がジ酸、無水物、ジアミン、ジフェノール
    、ジエポキシド、ポリエステル、ポリエーテル、イソシ
    アネート、ジアルデヒド、ジケトン、メラミンおよびそ
    の他の交さ結合剤からなる群から選ばれる特許請求の範
    囲第1項記載のハイブリッド星形ポリマー。 5)a、官能基および炭素−炭素2重結合とを有する1
    種以上のモノマーを反応させて1端にブロックされた官
    能基を有する重合体鎖を与えることによってアクリル系
    ブロックアームポリマーを製造し、そして b、得られたポリマーを、触媒とアーム中の官能基と縮
    合反応をする1種以上の他のモノマーとから選ばれる少
    なくとも1種の成分と接触させる ことからなる特許請求の範囲第1項記載のポリマーの製
    造法。 6)ハイブリッド星形ポリマーがアーム上の官能基の自
    己縮合によって製造される特許請求の範囲第5項記載の
    製造法。 7)ハイブリッド星形ポリマーがアーム上の官能基とコ
    ア部分との縮合によって製造される特許請求の範囲第5
    項記載の製造法。 8)アーム中の官能基がヒドロキシル基、アミン、不飽
    和基、またはエポキシ基である特許請求の範囲第5項記
    載の製造法で製造されるハイブリッド星形ポリマー。 9)官能基がグリシジルメタクリレートから誘導される
    エポキシ基である特許請求の範囲第8項記載のハイブリ
    ッド星形ポリマー。 10)コア部分がジ酸、無水物、ジアミン、ジフェノー
    ル、ジエポキシド、ポリエステル、ポリエーテル、イソ
    シアネート、ジアルデヒド、ジケトン、メラミンおよび
    その他の交さ結合剤からなる群から選ばれる特許請求の
    範囲第9項記載のハイブリッド星形ポリマー。 11)a、(1)官能基と原子団移動重合によって重合
    可能な炭素−炭素2重結合とを有する1種 以上のモノマーと共に原子団移動開始剤、 (2)官能性原子団移動開始剤、および(3)(1)の
    1種以上のモノマーと共に官能性原子団移動開始剤から
    選ばれる少なくとも1つのセットを反応させることによ
    つてブロックポリマーを製造し、そして b、得られたポリマーを、触媒およびアーム中の官能基
    と縮合反応をする1種以上の他のモノマーとから選ばれ
    る少なくとも1つの成分と接触させる ことからなる特許請求の範囲第1項記載のポリマーの製
    造法。 12)アーム中の官能基がヒドロキシル基、アミン、不
    飽和基、またはエポキシ基である特許請求の範囲第11
    項記載の製造法で製造されるハイブリッド星形ポリマー
    。 13)官能基がメタクリル酸グリシジルから誘導された
    エポキシ基である特許請求の範囲第12項記載のハイブ
    リッド星形ポリマー。 14)アーム上の官能基の自己縮合による特許請求の範
    囲第11項記載の製造法によって製造されるハイブリッ
    ド星形ポリマー。 15)アーム上の官能基とコア部分との縮合による特許
    請求の範囲第11項記載の製造法によって製造されるハ
    イブリッド星形ポリマー。 16)コア部分がジ酸、無水物、ジアミン、ジフェノー
    ル、ジエポキシド、ポリエステル、ポリエーテル、イソ
    シアネート、ジアルデヒド、ジケトン、メラミンおよび
    その他の交さ結合剤からなる群から選ばれる特許請求の
    範囲第15項記載のハイブリッド星形ポリマー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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