JP2002080549A - シクロペンタジエン系ブロック共重合体およびその製造方法 - Google Patents

シクロペンタジエン系ブロック共重合体およびその製造方法

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JP2002080549A
JP2002080549A JP2000276637A JP2000276637A JP2002080549A JP 2002080549 A JP2002080549 A JP 2002080549A JP 2000276637 A JP2000276637 A JP 2000276637A JP 2000276637 A JP2000276637 A JP 2000276637A JP 2002080549 A JP2002080549 A JP 2002080549A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分子量分布が狭く、高分子量のシクロペンタ
ジエン系ブロック共重合体を得る。 【解決手段】 シクロペンタジエン系モノマーを重合す
る工程と、シクロペンタジエン系モノマー以外のカチオ
ン重合性モノマーを重合する工程を交互に行なうシクロ
ペンタジエン系ブロック共重合体の製造方法において、
第一番目の重合工程は、(a)カチオン重合性モノマー
のプロトン酸付加体と(b)ルイス酸からなる触媒を用
いてモノマーの重合を行ない、第二番目以降の重合工程
は、前工程で得られた重合体にモノマーのみを添加して
重合を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分子量分布が狭い
高分子量のシクロペンタジエン系ブロック共重合体とそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】分子量分布の狭い高分子量ブロック共重
合体としては、Macromolecules,Vo
l.20,No.9,2045−2049(1987)
に記載されているアルキルビニルエーテルと2−アセト
キシエチルビニルエーテルとのブロック共重合体とアル
キルビニルエーテルと2−ヒドロキシエチルビニルエー
テルとのブロック共重合体がある。前者は、沃化水素と
沃素からなる開始剤を用いて、構成モノマーを逐次的に
重合することによって製造されている。後者は、前者の
ブロック共重合体をアルカリ加水分解することによって
製造されている。
【0003】また、分子量分布の狭い高分子量イソブテ
ン系ブロック共重合体としては、Journal of
Polymer Science: Part A:
Polymer Chemistry,Vol.2
9,427−435(1991)に記載されているスチ
レンとイソブテンとのブロック共重合体、Journa
l of Polymer Science: Par
t A: Polymer Chemistry,Vo
l.30,41−48(1992)に記載されているイ
ンデンとイソブテンとのブロック共重合体がある。これ
らの共重合体もまた、特定の開始剤を用いて、構成モノ
マーを逐次的に重合することによって製造されている。
【0004】これに対して、シクロペンタジエン等のシ
クロペンタジエン系モノマーの重合体は、高分子化学,
27巻,97〜109(1970)に記載のように、ハ
ロゲン化金属等のルイス酸等を触媒とした、同モノマー
のカチオン重合によって合成されている。シクロペンタ
ジエン系重合体に関しては、モノマーの1,2−付加単
位と1,4−付加単位からなる重合体である。しかし、
重合反応における活性種はカルボニウムイオンであり、
その反応性のコントロールが難しいため、重合体の分子
量または末端構造が制御された重合体は存在しなかっ
た。したがって、シクロペンタジエン系モノマーと他の
モノマーとの分子量分布の狭い高分子量ブロック共重合
体は存在しなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
り、分子量分布の狭い、高分子量のシクロペンタジエン
系ブロック重合体を提供すると共に、その製造方法を提
供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的に
対して鋭意検討した結果、見出されたものである。すな
わち、本発明は、(I)下記一般式(1)
【0007】
【化3】
【0008】(式中、R1は各々独立して水素原子また
は炭素数1〜50の炭化水素基である。)で表されるシ
クロペンタジエン系モノマーから誘導される重合体成分
と、(II)シクロペンタジエン系モノマー以外のカチ
オン重合性モノマーから誘導される重合体成分を含み、
(A)成分(I)を構成するモノマー単位の含有量が
0.5mol%以上99.5mol%以下であり、
(B)数平均分子量(Mn)が1×103以上1×108
以下であり、(C)重量平均分子量(Mw)とMnとの比
(Mw/Mn)が1.0以上2.0以下であることを特徴
とするシクロペンタジエン系ブロック共重合体を提供す
るものである。さらに、本発明は、その重合体の製造方
法を提供するものである。
【0009】本発明におけるシクロペンタジエン系モノ
マーは、一般式(1)で表される化合物であり、シクロ
ペンタジエン、1−メチルシクロペンタジエン、2−メ
チルシクロペンタジエン、1−エチルシクロペンタジエ
ン、2−エチルシクロペンタジエン、5−メチルシクロ
ペンタジエン、1,2−ジメチルシクロペンタジエン、
1,3−ジメチルシクロペンタジエン、2,3−ジメチ
ルシクロペンタジエン、3−エチル−1−メチルシクロ
ペンタジエン、1−メチル−3−プロピルシクロペンタ
ジエン、5,5−ジメチルシクロペンタジエン等を例示
することができる。
【0010】また、上記シクロペンタジエン系モノマー
は2種類以上混合して用いることもできる。
【0011】本発明におけるシクロペンタジエン系ブロ
ック共重合体の成分(I)を構成するモノマー単位の含
有量は0.5mol%以上99.5mol%以下である
が、好ましくは1.0mol%以上99.0mol%以
下である。さらに好ましくは2.0mol%以上98.
0mol%以下である。
【0012】本発明におけるMn、MwおよびMw/M
nは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー
(GPC)で測定された値であり、分子量既知のポリス
チレン試料で校正された値である。
【0013】本発明におけるシクロペンタジエン系ブロ
ック共重合体のMnは1×103以上1×108以下であ
るが、好ましくは2×103以上1×108以下である。
さらに好ましくは3×103以上1×108以下である。
【0014】本発明におけるシクロペンタジエン系ブロ
ック共重合体のMw/Mnは1.0以上2.0以下である
が、好ましくは1.0以上1.6以下である。さらに好
ましくは1.0以上1.3以下である。
【0015】本発明において、成分(I)が、シクロペ
ンタジエン単独の重合体である場合は、前記(A)、
(B)および(C)以外に、(D)成分(I)のMn
1×103以上1×106以下であり、(E)成分(I)
の脂肪族プロトン量に対するオレフィンプロトン量の比
が45%以上50%以下であり、(F)成分(I)を構
成するモノマー単位の20mol%以上100mol%
以下は、1,2−付加単位であることを特徴とすること
が好ましい。
【0016】本発明における脂肪族プロトン量に対する
オレフィンプロトン量の比{[H(不飽和)/H(飽
和)]%}は、高分子化学,27巻,97〜109(1
970)に記載の方法に従い、重合体のプロトン核磁気
共鳴分光法(1H−NMR)によって得られたピーク積
分比を下記式(3)に代入して算出した値である。
【0017】 [H(不飽和)/H(飽和)]%=W/(X+Y+Z)×100 (3) (式中、Xは1,4−付加単位のメチレンプロトンに対
応するピークの積分比であり、Yは1,2−付加単位の
メチレンプロトンに対応するピークの積分比であり、Z
は1,4−付加単位のメチンプロトンおよび1,2−付
加単位のメチンプロトンに対応するピークの積分比であ
り、Wは1,4−付加単位のオレフィンプロトンおよび
1,2−付加単位のオレフィンプロトンに対応するピー
クの積分比である。)また、1,2−付加単位の量
{[1,2−付加単位]mol%}は、前記文献に記載
の方法に従い、1H−NMRによって得られたピーク積
分比を下記式(4)または(5)に代入して2つの方法
で算出した値である。
【0018】 方法1: [1,2−付加単位]mol%=(Y+Z−X)/(X+Y+Z)×100 (4) 方法2: [1,2−付加単位]mol%=(1−X/W)×100 (5) 本発明における成分(II)を誘導するカチオン重合性
モノマーは、シクロペンタジエン系モノマー以外の、カ
チオン重合が可能なモノマーであれば何れのモノマーで
あっても用いることができるが、好ましくは、一般式
(2)
【0019】
【化4】
【0020】(式中、R2は炭素数1〜50の炭化水素
基、またはハロゲン原子、酸素原子もしくは窒素原子を
含有する炭素数1〜50の炭化水素基である。)で表さ
れるビニルエーテル系モノマーまたはイソブテンを用い
ることができる。
【0021】一般式(2)で表されるビニルエーテル系
モノマーとしては、n−ブチルビニルエーテル、イソブ
チルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、イ
ソオクチルビニルエーテル、n−ヘキサデシルビニルエ
ーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、2−アセト
キシエチルビニルエーテル、2−ベンゾイルオキシエチ
ルビニルエーテル、2−(tert−ブチルジメチルシ
リルオキシ)エチルビニルエーテル、2−(トリメチル
シリルオキシ)エチルビニルエーテル、2−ヒドロキシ
エチルビニルエーテルを例示することができる。
【0022】また、上記ビニルエーテル系モノマーは2
種類以上混合して用いることもできる。
【0023】本発明のシクロペンタジエン系ブロック共
重合体において、成分(I)と成分(II)の配列は特
に限定はないが、(I)−(II)、(I)−(II)
−(I)、(II)−(I)−(II)、(I)−(I
I)−(I)−(II)、(I)−(II)−(I)−
(II)−(I)、(II)−(I)−(II)−
(I)−(II)または(I)−(II)−(I)−
(II)−(I)−(II)を例示することができる。
また、好ましくは(I)−(II)、(I)−(II)
−(I)または(II)−(I)−(II)であること
を特徴とする。
【0024】本発明において、上記シクロペンタジエン
系ブロック共重合体は、シクロペンタジエン系モノマー
を重合する工程と、シクロペンタジエン系モノマー以外
のカチオン重合性モノマーを重合する工程を交互に行な
う方法において、第一段目の重合工程で、(a)カチオ
ン重合性モノマーのプロトン酸付加体と(b)ルイス酸
からなる触媒を用いてモノマーの重合を行ない、第二番
目以降の重合工程で、前工程で得られた重合体にモノマ
ーのみを添加して重合を行なうことによって製造され
る。
【0025】本発明における成分(a)は、カチオン重
合性モノマーとプロトン酸との反応生成物である。
【0026】ここで、成分(a)を得るためのカチオン
重合性モノマーは、カチオン重合が可能なモノマーであ
り、前記シクロペンタジエン系モノマー、前記ビニルエ
ーテル系モノマーまたはスチレン、α−メチルスチレ
ン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−
クロロスチレン、ビニルナフタレン等のスチレン系モノ
マーを例示することができる。また、これらは2種類以
上混合して用いることもできる。
【0027】成分(a)を得るためのプロトン酸として
は、塩化水素、フッ化水素、臭化水素、ヨウ化水素、硫
酸、酢酸、メチルスルホン酸、トリクロロ酢酸、トリフ
ルオロ酢酸、トリフルオロメチルスルホン酸または過塩
素酸を例示することができる。また、これらは2種類以
上混合して用いることもできる。
【0028】本発明における成分(b)のルイス酸とし
ては、四塩化錫、四臭化錫、四塩化チタン、四臭化チタ
ン、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、塩化亜鉛、
臭化亜鉛、三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、エチルアル
ミニウムクロライド、ジエチルアルミニウムクロライ
ド、イソプロポキシチタントリクロライド、ジイソプロ
ポキシチタンジクロライド、フェノキシチタントリクロ
ライド、ジフェノキシチタンジクロライド、ビス(2,
6−ジクロロフェノキシ)チタンジクロライド、ビス
(2,6−ジイソプロピルフェノキシ)チタンジクロラ
イドを例示することができる。これらは2種類以上混合
して用いることもできる。
【0029】さらに、本発明のシクロペンタジエン系ブ
ロック共重合体は、シクロペンタジエン系モノマーを重
合する工程と、シクロペンタジエン系モノマー以外のカ
チオン重合性モノマーを重合する工程を交互に行なう方
法において、第一段目の重合工程で、得られるブロック
共重合体のより小さいMw/Mnとより高いMnを得るこ
とを目的に、上記成分(a)と成分(b)からなる触媒
にさらに(c)ルイス塩基および/または塩類を加えて
モノマーの重合を行ない、第二番目以降の重合工程で、
前工程で得られた重合体にモノマーのみを添加して重合
を行なうことが好ましい。
【0030】成分(c)に用いられるルイス塩基として
は、酢酸エチル、p−メトキシ安息香酸エチル等のエス
テル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエー
テル等のエーテル、2,6−ジメチルピリジン、2,
4,6−トリメチルピリジン、2,6−ジ−tert−
ブチルピリジン、2,6−ジ−tert−ブチル−4−
メチルピリジン等のピリジン誘導体、ジメチルスルフィ
ド、テトラヒドロチオフェン等のスルフィド、1−メチ
ル−2−ピロリドン、N,N−ジエチルアセトアミド、
1−ブチルイミダゾール、ジメチルスルフォキシドを例
示することができる。
【0031】成分(c)の塩類としては、テトラブチル
アンモニウムクロライド、過塩素酸テトラブチルアンモ
ニウム、テトラフルオロホウ酸テトラブチルアンモニウ
ム、ヘキサフルオロリン酸テトラブチルアンモニウム等
のテトラアルキルアンモニウム塩、テトラブチルホスホ
ニウムクロライド、酢酸テトラブチルホスホニウム等の
テトラアルキルホスホニウム塩、トリフェニルメチルク
ロライドを例示することができる。
【0032】本発明において、二段の重合工程でブロッ
ク共重合体を製造する場合は、第一段目の重合工程で、
シクロペンタジエン系モノマーの重合とシクロペンタジ
エン系モノマー以外のカチオン重合性モノマーの重合の
どちらを行なってもよいが、得られるブロック共重合体
のより小さいMw/Mnとより高いMnを得ることを目的
に、第一段目の重合工程で、シクロペンタジエン系モノ
マー以外のカチオン重合性モノマーの重合を行なうこと
が好ましい。
【0033】本発明における第一段目の重合は、溶媒中
で、成分(a)と成分(b)からなる触媒または成分
(a)と成分(b)と成分(c)からなる触媒と、モノ
マーを接触させることにより行うが、その接触方法につ
いては特に限定はない。
【0034】重合溶媒としては、一般に用いられる有機
溶剤であればいずれでもよく、具体的には、ベンゼン、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、プロパン、ブ
タン、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシク
ロヘキサン、デカリン等の脂肪族炭化水素、四塩化炭
素、クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエ
タン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−ト
リクロロエタン、1,1,2−トリクロロエチレン等の
ハロゲン化炭化水素を例示することができる。また、こ
れらは2種類以上混合して用いることもできる。
【0035】重合溶媒の使用量は特に限定はないが、モ
ノマーの濃度が1×10-6mol/l〜10mol/l
の範囲になる量を用いることができる。
【0036】成分(a)の使用量は特に制限はないが、
モノマー1mol当たり1×10-5mol〜1mol、
好ましくは1×10-4mol〜0.5molの範囲であ
る。
【0037】成分(b)の使用量についても特に制限は
ないが、成分(a)1mol当たり1×10-1mol〜
1×104mol、好ましくは5×10-1mol〜1×
103molの範囲である。
【0038】成分(c)の使用量についても特に制限は
ないが、成分(a)1mol当たり0mol〜1×10
3mol、好ましくは1×10-4mol〜1×103mo
l、さらに好ましくは1×10-3mol〜1×102
olの範囲である。
【0039】重合温度は特に制限はないが、−200℃
〜300℃、好ましくは−100℃〜200℃の範囲で
ある。
【0040】本発明における第ニ段目以降の重合は、前
工程で得られた重合体にモノマーのみを添加して重合を
行なう。重合方法および重合条件に関しては特に限定は
ないが、重合溶媒、モノマー濃度および重合温度は、前
記第一段目の重合における範囲を用いることができる。
また、モノマー添加時期に関しては、成分(I)と成分
(II)のみからなるブロック共重合体を得ることを目
的に、前工程で添加したモノマーが全量消費された時点
で、次のモノマーを添加することが好ましい。
【0041】本発明のシクロペンタジエン系ブロック共
重合体は、公知の方法により水素添加して用いることが
できる。
【0042】また、本発明のシクロペンタジエン系ブロ
ック共重合体は、成分(II)の種類によって、熱可塑
性エラストマーや両親媒性ポリマーとして用いることが
できる。
【0043】
【実施例】以下実施例によって本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0044】モノマーの精製、重合溶媒の精製および重
合反応は、全て乾燥窒素雰囲気下で行った。また、重合
反応に用いた溶媒は、全て予め公知の方法で脱酸素、乾
燥、精製を行ったものを用いた。シクロペンタジエン
は、ジシクロペンタジエンを160℃で熱分解し、−7
8℃で捕集した後、使用直前に水素化カルシウム上で蒸
留し、再度−78℃で捕集した。2−クロロエチルビニ
ルエーテルは、丸善化学(株)製(99%)を10%水
酸化ナトリウム水溶液および水で洗浄した後、無水硫酸
ナトリウムで一昼夜乾燥し、使用直前に水素化カルシウ
ム上で2回減圧蒸留した。2−アセトキシエチルビニル
エーテルは、Macromolecules,18,2
097−2101(1985)に記載の方法で合成し、
使用直前に水素化カルシウム上で2回蒸留した。2−ク
ロロエチルビニルエーテルおよび2−アセトキシエチル
ビニルエーテルの塩化水素付加体は、Macromol
ecules,27,1093−1098(1994)
に記載の方法により合成、同定したものを用いた。四塩
化錫は、アルドリッチ製をそのまま用いた。テトラブチ
ルアンモニウムクロライドは、東京化成工業(株)製を
そのまま用いた。
【0045】また、実施例の重合における2−クロロエ
チルビニルエーテルおよびシクロペンタジエンのモノマ
ー転化率は、内部標準として四塩化炭素を用いたガスク
ロマトグラフィーで測定した残存モノマー量から決定し
た。
【0046】2−クロロエチルビニルエーテルおよびシ
クロペンタジエンの転化率の決定に用いたガスクロマト
グラフィーの方法としては、装置として島津製作所
(株)製GC8Aを用い、カラムとしてはPEG150
0を用い、キャリアガスとしてはヘリウムを用いた。イ
ンジェクション温度は120℃、カラム温度は80℃に
設定した。
【0047】実施例の重合における2−アセトキシエチ
ルビニルエーテルのモノマー転化率は、内部標準として
クロロベンゼンを用いたガスクロマトグラフィーで測定
した残存モノマー量から決定した。
【0048】2−アセトキシエチルビニルエーテルの転
化率の決定に用いたガスクロマトグラフィーの方法とし
ては、装置として島津製作所(株)製 GC8Aを用
い、カラムとしてはPEG6000を用い、キャリアガ
スとしてはヘリウムを用いた。インジェクション温度は
200℃、カラム温度は150℃に設定した。
【0049】さらに、実施例において得られた重合体の
構造評価は、以下に示す方法で行った。
【0050】数平均分子量(Mn)、重量平均分子量
(Mw)およびMwとMnの比(Mw/Mn)は、ゲル・パ
ーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)によっ
て測定した。GPC装置としてJasco製 PU−9
80とJasco製 930−RIを用い、カラムとし
てはShodex製 K−805Lを3本用い、溶離液
としてクロロホルムを用い、カラム温度を40℃に設定
して測定した。分子量の検量線は、ユニバーサルキャリ
ブレーション法により、分子量既知のポリスチレン試料
(Mn=580〜1,547,000の範囲、Mw/Mn
≦1.1)を用いて校正されている。
【0051】重合体の1H−NMR測定は、装置として
JEOL製 LNM−LA500を用い、測定溶媒とし
ては重水素化クロロホルムを用い、室温で行った。
【0052】実施例1 [2−クロロエチルビニルエーテルの重合]ガラス容器
に、2−クロロエチルビニルエーテル 0.20ml
(2.0mmol)と四塩化炭素0.20mlを含む塩
化メチレン溶液3.2mlを入れ、−78℃に冷却した
後、2−クロロエチルビニルエーテルの塩化水素付加体
2.86mg(20μmol)を含む塩化メチレン溶
液0.4mlを加え、続いて四塩化錫10.42mg
(40μmol)とテトラブチルアンモニウムクロライ
ド10.01mg(36μmol)を含む塩化メチレン
溶液0.4mlを添加して重合を開始した。重合開始時
の2−クロロエチルビニルエーテル濃度は500mmo
l/lであり、2−クロロエチルビニルエーテルの塩化
水素付加体濃度は5.0mmol/lであり、四塩化錫
濃度は10mmol/lであり、テトラブチルアンモニ
ウムクロライド濃度は9.0mmol/lであった。−
78℃で1分間攪拌した後、反応溶液の一部にアンモニ
アを含むメチルアルコールを添加し、重合を停止した。
転化率は100%であった。得られた反応混合物を希塩
酸で洗浄した後、水酸化ナトリウム水溶液および水で洗
浄し、触媒残差を除去した。得られた固体を減圧下で乾
燥し、重合体を得た。
【0053】得られた重合体のGPCチャートを図1中
の(a)に示す。得られた重合体のMnおよびMw/Mn
は以下の通りであった。
【0054】Mn=8,400 Mw/Mn=1.07 また、得られた重合体の1H−NMRスペクトルチャー
トを図2中の(a)に示す。以下に示す2−クロロエチ
ルビニルエーテル重合体に由来するプロトンの存在が確
認できた。
【0055】1.6〜1.9ppm:−C2 −CH
(−O−CH2CH2Cl)− 3.6〜3.9ppm:−CH2−C(−O−C2
2 Cl)− 1.2ppm:C3 −CH(−O−CH2CH2Cl)
− 4.75ppm:−CH2−C(−O−CH2CH2
l)−OCH3 [シクロペンタジエンの重合]上記[2−クロロエチル
ビニルエーテルの重合]において、−78℃で1分間攪
拌し、転化率が100%に達した反応溶液に、シクロペ
ンタジエン0.165ml(2.0mmol)を添加
し、シクロペンタジエンの重合を開始した。重合開始時
のシクロペンタジエン濃度は500mmol/lであっ
た。−78℃で1分間攪拌した後、反応溶液にアンモニ
アを含むメチルアルコール2.0mlを添加し、重合を
停止した。転化率は85%であった。得られた反応混合
物を希塩酸で洗浄した後、水酸化ナトリウム水溶液およ
び水で洗浄し、触媒残差を除去した。得られた固体を減
圧下で乾燥し、ブロック共重合体を得た。
【0056】得られたブロック共重合体のGPCチャー
トを図1中の(b)に示す。得られたブロック共重合体
のMnおよびMw/Mnは以下の通りであった。
【0057】Mn=12,700 Mw/Mn=1.16 また、得られたブロック共重合体の1H−NMRスペク
トルチャートを図2中の(b)に示す。以下に示す2−
クロロエチルビニルエーテル重合体に由来するプロトン
の存在に加えて、 1.6〜1.9ppm:−C2 −CH(−O−CH2
2Cl)− 3.6〜3.9ppm:−CH2−C(−O−C2
2 Cl)− 1.2ppm:C3 −CH(−O−CH2CH2Cl)
− 以下に示すシクロペンタジエン重合体に由来するプロト
ンの存在が確認できた。
【0058】1.6ppm:1,4−付加単位のメチレ
ンプロトン 2ppm:1,2−付加単位のメチレンプロトン 2.3〜2.9ppm:1,4−付加単位のメチンプロ
トンおよび1,2−付加単位のメチンプロトン 5.7ppm:1,4−付加単位のオレフィンプロトン
および1,2−付加単位のオレフィンプロトン さらに、[2−クロロエチルビニルエーテルの重合]で
得られた2−クロロエチルビニルエーテル重合体の末端
メチン基のプロトン{4.75ppm:−CH2−C
(−O−CH2CH2Cl)−OCH3}は完全に消失し
ていることも確認した。
【0059】実施例2 [2−アセトキシエチルビニルエーテルの重合]ガラス
容器に、2−アセトキシエチルビニルエーテル 0.2
0ml(2.0mmol)とクロロベンゼン0.20m
lと四塩化炭素0.20mlを含む塩化メチレン溶液
3.2mlを入れ、−78℃に冷却した後、2−アセト
キシエチルビニルエーテルの塩化水素付加体 3.33
mg(20μmol)を含む塩化メチレン溶液0.4m
lを加え、続いて四塩化錫20.84mg(80μmo
l)を含む塩化メチレン溶液0.4mlを添加して重合
を開始した。重合開始時の2−アセトキシエチルビニル
エーテル濃度は500mmol/lであり、2−アセト
キシエチルビニルエーテルの塩化水素付加体濃度は5.
0mmol/lであり、四塩化錫濃度は20mmol/
lであった。−78℃で16時間攪拌した後、反応溶液
の一部にアンモニアを含むメチルアルコールを添加し、
重合を停止した。転化率は92%であった。得られた反
応混合物を希塩酸で洗浄した後、水酸化ナトリウム水溶
液および水で洗浄し、触媒残差を除去した。得られた固
体を減圧下で乾燥し、重合体を得た。
【0060】得られた重合体のGPCチャートを図3中
の(a)に示す。得られた重合体のMnおよびMw/Mn
は以下の通りであった。
【0061】Mn=13,000 Mw/Mn=1.06 また、得られた重合体の1H−NMRスペクトルチャー
トを図4中の(a)に示す。以下に示す2−アセトキシ
エチルビニルエーテル重合体に由来するプロトンの存在
が確認できた。
【0062】1.6〜1.8ppm:−C2 −CH
(−O−CH2CH2OCOCH3)− 3.5〜3.7ppm:−CH2−C(−O−C2
2OCOCH3)− 4.2ppm:−CH2−CH(−O−CH22 OC
OCH3)− 1.2ppm:C3 −CH(−O−CH2CH2OCO
CH3)− 2.0ppm:−O−CH2CH2OCOC3 4.9ppm:−CH2−C(−O−CH2CH2OC
OCH3)−OCH3 [シクロペンタジエンの重合]上記[2−アセトキシエ
チルビニルエーテルの重合]において、−78℃で16
時間攪拌し、転化率が92%に達した反応溶液に、シク
ロペンタジエン0.165ml(2.0mmol)を添
加し、シクロペンタジエンの重合を開始した。重合開始
時のシクロペンタジエン濃度は500mmol/lであ
った。−78℃で9日間攪拌した後、反応溶液にアンモ
ニアを含むメチルアルコール2.0mlを添加し、重合
を停止した。転化率は94%であった。得られた反応混
合物を希塩酸で洗浄した後、水酸化ナトリウム水溶液お
よび水で洗浄し、触媒残差を除去した。得られた固体を
減圧下で乾燥し、ブロック共重合体を得た。
【0063】得られたブロック共重合体のGPCチャー
トを図3中の(b)に示す。得られたブロック共重合体
のMnおよびMw/Mnは以下の通りであった。
【0064】Mn=22,000 Mw/Mn=1.17 また、得られたブロック共重合体の1H−NMRスペク
トルチャートを図4中の(b)に示す。以下に示す2−
アセトキシエチルビニルエーテル重合体に由来するプロ
トンの存在に加えて、 1.6〜1.8ppm:−C2 −CH(−O−CH2
2OCOCH3)− 3.5〜3.7ppm:−CH2−C(−O−C2
2OCOCH3)− 4.2ppm:−CH2−CH(−O−CH22 OC
OCH3)− 1.2ppm:C3 −CH(−O−CH2CH2OCO
CH3)− 2.0ppm:−O−CH2CH2OCOC3 以下に示すシクロペンタジエン重合体に由来するプロト
ンの存在が確認できた。
【0065】2.3〜2.8ppm:1,4−付加単位
のメチンプロトンおよび1,2−付加単位のメチンプロ
トン 5.6ppm:1,4−付加単位のオレフィンプロトン
および1,2−付加単位のオレフィンプロトン さらに、[2−アセトキシエチルビニルエーテルの重
合]で得られた2−アセトキシエチルビニルエーテル重
合体の末端メチン基のプロトン{4.9ppm:−CH
2−C(−O−CH2CH2OCOCH3)−OCH3
は完全に消失していることも確認した。
【0066】実施例3 [シクロペンタジエンの重合]ガラス容器に、シクロペ
ンタジエン0.165ml(2.0mmol)と四塩化
炭素0.20mlを含む塩化メチレン溶液3.2mlを
入れ、−78℃に冷却した後、2−クロロエチルビニル
エーテルの塩化水素付加体 2.86mg(20μmo
l)を含む塩化メチレン溶液0.4mlを加え、続いて
四塩化錫10.42mg(40μmol)とテトラブチ
ルアンモニウムクロライド10.01mg(36μmo
l)を含む塩化メチレン溶液0.4mlを添加して重合
を開始した。重合開始時のシクロペンタジエン濃度は5
00mmol/lであり、2−クロロエチルビニルエー
テルの塩化水素付加体濃度は5.0mmol/lであ
り、四塩化錫濃度は10mmol/lであり、テトラブ
チルアンモニウムクロライド濃度は9.0mmol/l
であった。−78℃で1分間攪拌した後、反応溶液の一
部にアンモニアを含むメチルアルコールを添加し、重合
を停止した。転化率は91%であった。得られた反応混
合物を希塩酸で洗浄した後、水酸化ナトリウム水溶液お
よび水で洗浄し、触媒残差を除去した。得られた固体を
減圧下で乾燥し、重合体を得た。
【0067】得られた重合体のGPCチャートを図5中
の(a)に示す。得られた重合体のMnおよびMw/Mn
は以下の通りであった。
【0068】Mn=7,000 Mw/Mn=1.44 [2−クロロエチルビニルエーテルの重合]上記[シク
ロペンタジエンの重合]において、−78℃で1分間攪
拌し、転化率が91%に達した反応溶液に、2−クロロ
エチルビニルエーテル 0.20ml(2.0mmo
l)を添加し、2−クロロエチルビニルエーテルの重合
を開始した。重合開始時の2−クロロエチルビニルエー
テル濃度は500mmol/lであった。−78℃で5
分間攪拌した後、反応溶液にアンモニアを含むメチルア
ルコール2.0mlを添加し、重合を停止した。2−ク
ロロエチルビニルエーテルの転化率は55%であった。
得られた反応混合物を希塩酸で洗浄した後、水酸化ナト
リウム水溶液および水で洗浄し、触媒残差を除去した。
得られた固体を減圧下で乾燥し、ブロック共重合体を得
た。
【0069】得られたブロック共重合体のGPCチャー
トを図5中の(b)に示す。得られたブロック共重合体
のMnおよびMw/Mnは以下の通りであった。
【0070】Mn=8,900 Mw/Mn=1.78
【0071】
【発明の効果】本発明のシクロペンタジエン系ブロック
共重合体は、分子量分布の狭い高分子量体であり、熱可
塑性エラストマーとして用いた場合、高い耐熱性を示
す。このシクロペンタジエン系ブロック共重合体は、特
定の触媒を用いて合成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は実施例1で得られた重合体のGPCチ
ャートを示す。
【図2】 図2は実施例1で得られた重合体の1H−N
MRスペクトルを示す。
【図3】 図3は実施例2で得られた重合体のGPCチ
ャートを示す。
【図4】 図4は実施例2で得られた重合体の1H−N
MRスペクトルを示す。
【図5】 図5は実施例3で得られた重合体のGPCチ
ャートを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J015 EA00 EA06 EA09 4J026 HA05 HA06 HA08 HA09 HA10 HA13 HA28 HA32 HA39 HB13 HB28 HB39 HB45 HE01

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(I)下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1は各々独立して水素原子または炭素数1〜
    50の炭化水素基である。)で表されるシクロペンタジ
    エン系モノマーから誘導される重合体成分と、(II)
    シクロペンタジエン系モノマー以外のカチオン重合性モ
    ノマーから誘導される重合体成分を含むブロック共重合
    体において、(A)成分(I)を構成するモノマー単位
    の含有量が0.5mol%以上99.5mol%以下で
    あり、(B)数平均分子量(Mn)が1×103以上1×
    108以下であり、(C)重量平均分子量(Mw)とMn
    との比(Mw/Mn)が1.0以上2.0以下であること
    を特徴とするシクロペンタジエン系ブロック共重合体。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のブロック共重合体におい
    て、(D)成分(I)のMnが1×103以上1×106
    以下であり、(E)成分(I)の脂肪族プロトン量に対
    するオレフィンプロトン量の比が45%以上50%以下
    であり、(F)成分(I)を構成するモノマー単位の2
    0mol%以上100mol%以下は、1,2−付加単
    位であることを特徴とするシクロペンタジエン系ブロッ
    ク共重合体。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載のシクロペンタジ
    エン系ブロック共重合体において、成分(II)が一般
    式(2) 【化2】 (式中、R2は炭素数1〜50の炭化水素基、またはハ
    ロゲン原子、酸素原子もしくは窒素原子を含有する炭素
    数1〜50の炭化水素基である。)で表されるビニルエ
    ーテル系モノマーから誘導される重合体成分であること
    を特徴とするシクロペンタジエン系ブロック共重合体。
  4. 【請求項4】請求項1または2に記載のシクロペンタジ
    エン系ブロック共重合体において、成分(II)がイソ
    ブテンから誘導される重合体成分であることを特徴とす
    るシクロペンタジエン系ブロック共重合体。
  5. 【請求項5】請求項1または2に記載のシクロペンタジ
    エン系ブロック共重合体において、成分(I)と成分
    (II)の配列が、(I)−(II)、(I)−(I
    I)−(I)または(II)−(I)−(II)である
    ことを特徴とするシクロペンタジエン系ブロック共重合
    体。
  6. 【請求項6】一般式(1)で表されるシクロペンタジエ
    ン系モノマーを重合する工程と、シクロペンタジエン系
    モノマー以外のカチオン重合性モノマーを重合する工程
    を交互に行なうシクロペンタジエン系ブロック共重合体
    の製造方法において、第一番目の重合工程は、(a)カ
    チオン重合性モノマーのプロトン酸付加体と(b)ルイ
    ス酸からなる触媒を用いてモノマーの重合を行ない、第
    二番目以降の重合工程は、前工程で得られた重合体にモ
    ノマーのみを添加して重合を行なうことを特徴とする請
    求項1〜5に記載のシクロペンタジエン系ブロック共重
    合体の製造方法。
  7. 【請求項7】一般式(1)で表されるシクロペンタジエ
    ン系モノマーを重合する工程と、シクロペンタジエン系
    モノマー以外のカチオン重合性モノマーを重合する工程
    を交互に行なうシクロペンタジエン系ブロック共重合体
    の製造方法において、第一番目の重合工程は、(a)カ
    チオン重合性モノマーのプロトン酸付加体と(b)ルイ
    ス酸と(c)ルイス塩基および/または塩類からなる触
    媒を用いてモノマーの重合を行ない、第二番目以降の重
    合工程は、前工程で得られた重合体にモノマーのみを添
    加して重合を行なうことを特徴とする請求項1〜5に記
    載のシクロペンタジエン系ブロック共重合体の製造方
    法。
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