JP2006052259A - Method for producing polyvinyl alcohol having sufficient molecular weight-regulated syndiotacticity - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a polyvinyl ester-based polymer having a regulated molecular weight distribution from a vinyl ester-based monomer and a polyvinyl alcohol having the regulated molecular weight distribution and sufficient syndiotacticity by saponifying the polyvinyl ester-based polymer. <P>SOLUTION: The polyvinyl ester-based polymer having 1.05-1.5 molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn)] and ≥54% syndiotacticity (doublet) by polymerizing the vinyl ester-based monomer in the presence of an iodine compound in a fluorine-containing branched alcohol having ≥4 to <10 pKa. The polyvinyl alcohol having 1.05-1.5 molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn)] and ≥54% syndiotacticity (doublet) is produced y saponifying the polyvinyl ester-based polymer. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、一次構造が制御されたビニルエステル系重合体およびポリビニルアルコール(以下PVAと略記する場合がある。)、並びにそれらの製造方法に関する。特に、分子量分布(重量平均分子量と数平均分子量との比)が規制され、かつシンジオタクチシチーの高いビニルエステル系重合体およびPVA、並びにそれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a vinyl ester polymer and polyvinyl alcohol (hereinafter sometimes abbreviated as PVA) whose primary structure is controlled, and methods for producing them. In particular, the present invention relates to vinyl ester polymers and PVA with a regulated molecular weight distribution (ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight) and high syndiotacticity, and methods for producing them.

一般に、ビニルエステル系重合体及びこれを鹸化して得られるPVAは、繊維やフィルムといった成型物への応用などに有用なポリマーであり、力学的強度、流動特性、熱安定性、他の樹脂との相容性、可塑化効率、分散安定効果等の観点から様々な研究がなされてきている。   In general, vinyl ester polymers and PVA obtained by saponifying the same are polymers useful for application to molded products such as fibers and films, and have mechanical strength, flow characteristics, thermal stability, and other resins. Various studies have been made from the viewpoints of compatibility, plasticization efficiency, dispersion stabilizing effect, and the like.

例えば、結晶性を高め、耐熱性、強度等の向上を図るべく、立体規則性の制御されたビニルエステル系重合体およびPVAを得る方法として、J.Polym.Sci.,Part A、第24巻,3225頁,1986年(非特許文献1)、特開平11−147913号(特許文献1)等の報告がされている。 For example, as a method for obtaining vinyl ester polymers and PVA with controlled stereoregularity in order to improve crystallinity and improve heat resistance, strength, etc. Polym. Sci. , Part A, Vol. 24, p. 3225, 1986 (Non-patent Document 1), JP-A-11-147913 (Patent Document 1), and the like have been reported.

一方、重合体の高機能化、高性能化を図る上で重合体の分子量および分子量分布を制御することが重要であるが、その方法としてリビングラジカル重合などが知られている。ビニルエステル系重合体を得る方法としてリビングラジカル重合を用いれば、分子量の制御、分子量分布の制御、分子末端基の制御等が可能となり、ブロックコポリマーを得ることも可能となる。また、得られたビニルエステル系重合体を鹸化することで、分子量、分子量分布、分子末端基の制御されたPVA、又はPVAを一成分として含むブロックコポリマー等を得ることも可能となる。   On the other hand, it is important to control the molecular weight and molecular weight distribution of the polymer in order to improve the function and performance of the polymer, and living radical polymerization is known as the method. If living radical polymerization is used as a method for obtaining a vinyl ester polymer, it is possible to control the molecular weight, control the molecular weight distribution, control the molecular end groups, etc., and obtain a block copolymer. Further, by saponifying the obtained vinyl ester polymer, it is possible to obtain PVA having a controlled molecular weight, molecular weight distribution and molecular end groups, or a block copolymer containing PVA as one component.

例えば、特許第3377916号(特許文献2)、特開2003−160605号(特許文献3)、WO098/01478号(特許文献4)、Macromelecules
第36巻、9346 頁、2003年(非特許文献2)等において酢酸ビニルのリビングラジカル重合などが報告されている。
For example, Japanese Patent No. 3377916 (Patent Literature 2), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-160605 (Patent Literature 3), WO 098/01478 (Patent Literature 4), Macromolecules.
Volume 36, page 9346, 2003 (Non-Patent Document 2) and the like have reported living radical polymerization of vinyl acetate and the like.

このように、ビニルエステル系重合体およびPVAの物性を改善すべく種々の研究が行われてきたが、ユーザーのニーズが益々高度化、多様化している中で、上記の様々な物性を同時に満足するものなど、さらに高機能なビニルエステル系重合体およびPVAが求められている。   As described above, various studies have been conducted to improve the physical properties of vinyl ester polymers and PVA. However, as the needs of users are becoming increasingly sophisticated and diversified, the above various physical properties are simultaneously satisfied. There is a need for more functional vinyl ester polymers and PVA.

特開平11−147913号公報JP-A-11-147913 特許第3377916号公報Japanese Patent No. 3377916 特開2003−160605号公報JP 2003-160605 A 国際公開第098/01478号パンフレット(特表2000―515181号公報)International Publication No. 098/01478 Pamphlet (Special Table 2000-515181) J.Polym.Sci.,Part A、第24巻,3225頁,1986年J. et al. Polym. Sci. Part A, 24, 3225, 1986. Macromelecules 第36巻、9346 頁、2003年Macromolecules 36, 9346, 2003

したがって本発明の課題は、ビニルエステル系重合体又はPVAにおいて、耐熱性、力学的強度、流動特性、熱安定性、他の樹脂との相容性、可塑化効率、分散安定効果等において良好な物性を有し、高機能なビニルエステル系重合体およびPVAを提供することにある。   Therefore, the problem of the present invention is that the vinyl ester polymer or PVA has good heat resistance, mechanical strength, flow characteristics, thermal stability, compatibility with other resins, plasticization efficiency, dispersion stability effect, etc. The object is to provide a vinyl ester polymer and PVA having physical properties and high functionality.

本発明者らは、ビニルエステル系重合体の一次構造を制御することを目的として、鋭意検討する中で、分子量および分子量分布が規制され、かつ同時にシンジオタクチシチーの高いビニルエステル系重合体又はPVAであれば、上記の課題を解決し得ることに着目し、さらに研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention have made extensive studies for the purpose of controlling the primary structure of the vinyl ester polymer, and the molecular weight and molecular weight distribution are regulated, and at the same time, the vinyl ester polymer having a high syndiotacticity or As a result of further research, the present invention has been completed by paying attention to the fact that PVA can solve the above problems.

すなわち、本発明は、分子量分布〔重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)〕が1.05〜1.5であり、かつシンジオタクチシチー(二連子)が54%以上である、ビニルエステル系重合体に関する。   That is, in the present invention, the molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] is 1.05 to 1.5, and the syndiotacticity (doublet) is 54% or more. And a vinyl ester polymer.

また本発明は、ビニルエステル系重合体がポリ酢酸ビニルである、前記ビニルエステル系重合体に関する。   The present invention also relates to the vinyl ester polymer, wherein the vinyl ester polymer is polyvinyl acetate.

さらに本発明は、下記式:

Figure 2006052259
(式中、RおよびRは、各々その一部が塩素原子で置換されていてもよいフッ素化炭化水素基を示し、Rは、炭化水素基、フッ素化炭化水素基、フッ素原子、塩素原子または水素原子を示す。)で表され、かつpKaが4以上10未満であるフッ素含有分枝アルコール中、ヨウ素化合物の存在下でビニルエステル系単量体をラジカル重合することにより得られる、前記ビニルエステル系重合体に関する。 Furthermore, the present invention provides the following formula:
Figure 2006052259
(In the formula, R 1 and R 2 each represents a fluorinated hydrocarbon group, a part of which may be substituted with a chlorine atom, and R 3 represents a hydrocarbon group, a fluorinated hydrocarbon group, a fluorine atom, Obtained by radical polymerization of a vinyl ester monomer in a fluorine-containing branched alcohol having a pKa of 4 or more and less than 10 in the presence of an iodine compound. The present invention relates to the vinyl ester polymer.

また本発明は、分子量分布〔重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)〕が1.05〜1.5であり、かつシンジオタクチシチー(二連子)が54%以上である、ポリビニルアルコールに関する。 Further, in the present invention, the molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] is 1.05 to 1.5, and the syndiotacticity (doublet) is 54% or more. It relates to polyvinyl alcohol.

さらに本発明は、前記ビニルエステル系重合体を、鹸化することにより得られる、ポリビニルアルコールに関する。   Furthermore, the present invention relates to polyvinyl alcohol obtained by saponifying the vinyl ester polymer.

また本発明は、下記式:

Figure 2006052259
(式中、RおよびRは、各々その一部が塩素原子で置換されていてもよいフッ素化炭化水素基を示し、Rは、炭化水素基、フッ素化炭化水素基、フッ素原子、塩素原子または水素原子を示す。)で表され、かつpKaが4以上10未満であるフッ素含有分枝アルコール中、ヨウ素化合物の存在下でビニルエステル系単量体をラジカル重合する、ビニルエステル系重合体の製造方法に関する。 The present invention also provides the following formula:
Figure 2006052259
(In the formula, R 1 and R 2 each represents a fluorinated hydrocarbon group, a part of which may be substituted with a chlorine atom, and R 3 represents a hydrocarbon group, a fluorinated hydrocarbon group, a fluorine atom, A vinyl ester heavy polymer which radically polymerizes a vinyl ester monomer in a fluorine-containing branched alcohol having a pKa of 4 or more and less than 10 in the presence of an iodine compound. The present invention relates to a method for manufacturing coalescence.

さらに本発明は、R、R及びRが、各々炭素数1〜3のフッ素化炭化水素基である、前記ビニルエステル系重合体の製造方法に関する。 The present invention, R 1, R 2 and R 3 is each a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a process for the production of the vinyl ester polymer.

また本発明は、フッ素含有分枝アルコールが、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノールである、前記ビニルエステル系重合体の製造方法に関する。   The present invention also provides the method for producing a vinyl ester polymer, wherein the fluorine-containing branched alcohol is 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propanol. About.

さらに本発明は、ヨウ素化合物が、分子中に炭素−ヨウ素結合、水素−ヨウ素結合及びハロゲン−ヨウ素結合からなる群から選ばれる結合を少なくとも1つ有する、前記ビニルエステル系重合体の製造方法に関する。   Furthermore, the present invention relates to a method for producing the vinyl ester polymer, wherein the iodine compound has at least one bond selected from the group consisting of a carbon-iodine bond, a hydrogen-iodine bond, and a halogen-iodine bond in the molecule.

また本発明は、ビニルエステル系単量体が、炭素数3〜20のビニルエステル系単量体である、前記ビニルエステル系重合体の製造方法に関する。   The present invention also relates to a method for producing the vinyl ester polymer, wherein the vinyl ester monomer is a vinyl ester monomer having 3 to 20 carbon atoms.

さらに本発明は、ビニルエステル系単量体が酢酸ビニルである、前記ビニルエステル系重合体の製造方法に関する。   Furthermore, the present invention relates to a method for producing the vinyl ester polymer, wherein the vinyl ester monomer is vinyl acetate.

また本発明は、ビニルエステル系単量体に対するヨウ素化合物のモル比が5×10−4〜0.1となり、かつヨウ素化合物に対するラジカル重合開始剤のモル比が0.1〜5となるように、ビニルエステル系単量体、ヨウ素化合物及びラジカル重合開始剤を配合してラジカル重合する、前記ビニルエステル系重合体の製造方法に関する。 In the present invention, the molar ratio of the iodine compound to the vinyl ester monomer is 5 × 10 −4 to 0.1, and the molar ratio of the radical polymerization initiator to the iodine compound is 0.1 to 5. Further, the present invention relates to a method for producing the vinyl ester polymer, wherein a vinyl ester monomer, an iodine compound, and a radical polymerization initiator are blended to perform radical polymerization.

さらに本発明は、前記製造方法により得られるビニルエステル系重合体を鹸化する、ポリビニルアルコールの製造方法に関する。 Furthermore, this invention relates to the manufacturing method of polyvinyl alcohol which saponifies the vinyl ester polymer obtained by the said manufacturing method.

本発明により得られるビニルエステル系重合体又はPVAは、分子量および分子量分布が規制されているばかりでなく、シンジオクタチシチーも同時に制御されているため、これまでのビニルエステル系重合体又はPVAでは全く得ることができない力学的強度、流動特性、熱安定性、他の樹脂との相容性、可塑化効率、分散安定効果等に優れた材料の提供といったことが可能となり、産業上の利用性として計り知れない効果を生み出すものといえる。   In the vinyl ester polymer or PVA obtained by the present invention, not only the molecular weight and molecular weight distribution are regulated, but also syndioctacy is simultaneously controlled. It is possible to provide materials with excellent mechanical strength, flow characteristics, thermal stability, compatibility with other resins, plasticization efficiency, dispersion stability, etc. that cannot be obtained at all. It can be said that it produces an immense effect.

本発明の製造方法で用いるフッ素含有分枝アルコールのpKaは、4以上10未満の範囲にあることが望ましい。pKaが大きすぎると側鎖カルボニル基との水素結合力が弱いため、タクチシチーがあまり高くならない。一方、pKaが小さすぎるアルコールは反応性が高く、モノマーとの反応等のおそれがあるため不適当である。   The pKa of the fluorine-containing branched alcohol used in the production method of the present invention is preferably in the range of 4 or more and less than 10. If pKa is too large, the hydrogen bond strength with the side chain carbonyl group is weak, so the tacticity is not so high. On the other hand, an alcohol having a pKa that is too small is inappropriate because it has high reactivity and may cause a reaction with a monomer.

また、ヨウ素化合物の存在下でビニルエステル系単量体をラジカル重合することにより、重合体の一次構造を精密に制御することが可能である。この場合、ヨウ素化合物は連鎖移動剤としての作用を有し、リビング特性を有する重合により、分子量、分子量分布及び末端基が制御された重合体が得られると考えられる。   Moreover, it is possible to precisely control the primary structure of the polymer by radical polymerization of the vinyl ester monomer in the presence of an iodine compound. In this case, the iodine compound has an action as a chain transfer agent, and it is considered that a polymer having a controlled molecular weight, molecular weight distribution, and terminal group can be obtained by polymerization having living characteristics.

本発明によれば、分子量、分子量分布及び末端基が制御され、かつシンジオタクチシチ−に富むビニルエステル系重合体の製造が可能となり、さらに分子量、分子量分布及び末端基が制御され、かつシンジオタクチシチ−に富むPVAを製造することができる。これらは、力学的強度、流動特性、熱安定性、他の樹脂との相容性、可塑化効率、分散安定効果等に優れた材料として有用である。   According to the present invention, it is possible to produce a vinyl ester polymer having controlled molecular weight, molecular weight distribution, and terminal groups and rich in syndiotacticity, and further, the molecular weight, molecular weight distribution, and terminal groups are controlled, and PVA rich in otaku can be produced. These are useful as materials excellent in mechanical strength, flow characteristics, thermal stability, compatibility with other resins, plasticization efficiency, dispersion stability and the like.

〔1〕ビニルエステル系重合体の製造方法
下記式:

Figure 2006052259
により表わされるフッ素含有分枝アルコールおいて、式中のRおよびRは、各々炭化水素基の炭素原子に結合する水素原子の一部または全部がフッ素原子により置換されたフッ素化炭化水素基、あるいは炭化水素基の炭素原子に結合する水素原子の一部が塩素原子により置換され、かつ残りの水素原子の少くとも一部がフッ素原子により置換された塩素化フッ素化炭化水素基である。 [1] Method for producing vinyl ester polymer The following formula:
Figure 2006052259
In the fluorine-containing branched alcohol represented by the formula, R 1 and R 2 are each a fluorinated hydrocarbon group in which some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atom of the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms. Or a chlorinated fluorinated hydrocarbon group in which some of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of the hydrocarbon group are substituted with chlorine atoms, and at least some of the remaining hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.

およびRの炭素原子の数は特に限定されないが、合成や入手の容易性、重合反応の安定性や選択性等の観点からは、好ましくは10以下、より好ましくは6以下、さらに好ましくは1〜3である。Rが炭化水素基またはフッ素化炭化水素基である場合、これらの炭素原子に結合する水素原子は塩素原子によって置換されていてもよく、炭素原子数およびフッ素原子の置換度は、RおよびRの場合と同様でよい。 The number of carbon atoms of R 1 and R 2 is not particularly limited, but is preferably 10 or less, more preferably 6 or less, and still more preferably from the viewpoints of synthesis and availability, polymerization reaction stability and selectivity, and the like. Is 1-3. When R 3 is a hydrocarbon group or a fluorinated hydrocarbon group, the hydrogen atom bonded to these carbon atoms may be substituted with a chlorine atom, and the number of carbon atoms and the degree of substitution of fluorine atoms are R 1 and it may be the same as in the case of R 2.

、RおよびRを有するフッ素含有分枝アルコールの例としては、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−フェニル−2−プロパノール、1−クロロ−1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−(トリクロロメチル)−2−プロパノール等が挙げられる。 Examples of fluorine-containing branched alcohols having R 1 , R 2 and R 3 include 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propanol, 1,1 , 1,3,3,3-hexafluoro-2-methyl-2-propanol, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol, 1,1,1,3,3,3 Hexafluoro-2-phenyl-2-propanol, 1-chloro-1,1,3,3,3-pentafluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propanol, 1,1,1,3,3 , 3-hexafluoro-2- (trichloromethyl) -2-propanol and the like.

フッ素含有分枝アルコールのpKaは、4以上10未満の範囲にあることが望ましい。pKaが大きい、例えばメタノール(pKa=16)、tert−ブタノール(pKa=19)、2,2,2−トリフルオロエタノール(pKa=12.4)等のフッ素置換度の小さいアルコールでは、側鎖カルボニル基との水素結合力が弱いため、タクチシチーがあまり高くならない。また、適度なpKaを有する酢酸(pKa=4.8)や嵩高いピバリン酸(pKa=5.0)を用いてもタクチシチーがあまり高くならないことがある。これは、カルボン酸間の水素結合が可能で、モノマー側鎖のカルボニル基との水素結合が低下することに加え、これらのカルボン酸では、静電反発を含めた嵩高さが不十分であるためと推定される。一方pKaが小さすぎると、トリフルオロ酢酸(pKa=0.23)の場合と同様にモノマーと反応してしまうおそれがあり不適当である。   The pKa of the fluorine-containing branched alcohol is desirably in the range of 4 or more and less than 10. For alcohols with a large pKa, such as methanol (pKa = 16), tert-butanol (pKa = 19), 2,2,2-trifluoroethanol (pKa = 12.4), etc. The tacticity is not so high because the hydrogen bond strength with the group is weak. Further, even when acetic acid having an appropriate pKa (pKa = 4.8) or bulky pivalic acid (pKa = 5.0) is used, the tacticity may not be so high. This is because hydrogen bonds between carboxylic acids are possible, hydrogen bonds with carbonyl groups on the monomer side chain are lowered, and these carboxylic acids are insufficient in bulk, including electrostatic repulsion. It is estimated to be. On the other hand, if the pKa is too small, it may react with the monomer as in the case of trifluoroacetic acid (pKa = 0.23), which is inappropriate.

本発明で用いるフッ素含有分枝アルコールとしては、pKaが4以上10未満の1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノール(pKa=5.2)、1−クロロ−1,1,3,3,3−ペンタフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノール(pKa=5.3)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−プロパノール(pKa=9.6)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール(pKa=9.3)等が好ましい。   As the fluorine-containing branched alcohol used in the present invention, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propanol (pKa = 5. 2), 1-chloro-1,1,3,3,3-pentafluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propanol (pKa = 5.3), 1,1,1,3,3,3 -Hexafluoro-2-methyl-2-propanol (pKa = 9.6), 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (pKa = 9.3) and the like are preferable.

ビニルエステル系単量体の重合における、上記フッ素含有分枝アルコールの使用量は、重合溶液の容量に対し、好ましくは10〜90容量%、より好ましくは30〜80容量%程度を目安とする。   The amount of the fluorine-containing branched alcohol used in the polymerization of the vinyl ester monomer is preferably about 10 to 90% by volume, more preferably about 30 to 80% by volume with respect to the volume of the polymerization solution.

ビニルエステル系単量体としては、炭素数3〜20のビニルエステル系単量体が好ましく、このような単量体の例としては、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、n−カプロン酸ビニル、イソカプロン酸ビニル、オクタン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、トリメチル酢酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、トリクロロ酢酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上併用してもよい。中でも、酢酸ビニルを用いるのが特に好ましい。   As the vinyl ester monomer, a vinyl ester monomer having 3 to 20 carbon atoms is preferable. Examples of such a monomer include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, n- Examples include vinyl caproate, vinyl isocaproate, vinyl octoate, vinyl laurate, vinyl palmitate, vinyl stearate, vinyl trimethyl acetate, vinyl chloroacetate, vinyl trichloroacetate, vinyl trifluoroacetate, and vinyl benzoate. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is particularly preferable to use vinyl acetate.

本発明の製造方法は、ビニルエステル系単量体の単独重合又は共重合の場合に限られず、ビニルエステル系以外の単量体を併用して共重合させることも可能である。例えば、エチレン、プロピレン、イソブテン等のα−オレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸等の不飽和酸類又はその塩、モノ又はジアルキルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、i−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−メチル−N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−2−カプロラクタム、N−ビニル−2−ピロリドン等のN−ビニルアミド類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルスルホン酸又はその塩等を重合溶液中に少量存在させることも可能である。   The production method of the present invention is not limited to homopolymerization or copolymerization of vinyl ester monomers, and it is also possible to copolymerize monomers other than vinyl ester monomers in combination. For example, α-olefins such as ethylene, propylene and isobutene, unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid and maleic anhydride, or salts thereof, mono- or dialkyl esters, acrylonitrile, methacrylonitrile , Acrylamide, methacrylamide, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, vinyl ethers such as n-butyl vinyl ether, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-methyl-N-vinyl A small amount of N-vinylamides such as acetamide, N-vinyl-2-caprolactam, N-vinyl-2-pyrrolidone, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl sulfonic acid or a salt thereof should be present in the polymerization solution. Possible it is.

本発明のビニルエステル系重合体は、上記ビニルエステル系単量体を、ヨウ素化合物の存在下でラジカル重合することにより得られる。ビニルエステル系単量体は、重合溶液に最初から全量添加してもよいし、重合の進行に伴い逐次添加してもよい。   The vinyl ester polymer of the present invention can be obtained by radical polymerization of the vinyl ester monomer in the presence of an iodine compound. The entire amount of the vinyl ester monomer may be added to the polymerization solution from the beginning, or may be added sequentially as the polymerization proceeds.

本発明で用いるヨウ素化合物としては、分子中に、炭素−ヨウ素結合、水素−ヨウ素結合及びハロゲン−ヨウ素結合からなる群から選ばれる結合を少なくとも1つ有する化合物が挙げられる。   Examples of the iodine compound used in the present invention include compounds having in the molecule at least one bond selected from the group consisting of a carbon-iodine bond, a hydrogen-iodine bond, and a halogen-iodine bond.

炭素−ヨウ素結合を有するヨウ素化合物としては、ヨウ化アルキル、ヨウ化パーフルオロアルキル、ヨウ化フェニル等が挙げられる。ヨウ化アルキルの具体例としては、ヨードメタン、ヨードエタン、ヨードプロパン、ヨードブタン、ジヨードメタン、1,2−ジヨードエタン、ヨードホルム、クロロヨードメタン、ヨードアセトニトリル、ヨード酢酸、1,6−ジヨードヘキサン、ヨードアセトアミド、ヨウ化水素とアルケンとの付加反応による生成物等が挙げられる。上記アルケンの具体例としては、酢酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;イソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;スチレン系モノマー等が挙げられる。また、ヨウ化水素とアルケンとの付加反応の方法としては、無水のヨウ化水素をアルケンと低温で混合する方法等が挙げられる。   Examples of the iodine compound having a carbon-iodine bond include alkyl iodide, perfluoroalkyl iodide, and phenyl iodide. Specific examples of the alkyl iodide include iodomethane, iodoethane, iodopropane, iodobutane, diiodomethane, 1,2-diiodoethane, iodoform, chloroiodomethane, iodoacetonitrile, iodoacetic acid, 1,6-diiodohexane, iodoacetamide, iodine Examples of the product include an addition reaction between hydrogen fluoride and an alkene. Specific examples of the alkene include vinyl ester monomers such as vinyl acetate; vinyl ether monomers such as isobutyl vinyl ether; styrene monomers. Moreover, as a method of addition reaction of hydrogen iodide and alkene, a method of mixing anhydrous hydrogen iodide with alkene at a low temperature or the like can be mentioned.

ヨウ化パーフルオロアルキルの具体例としては、ヨードパーフルオロプロパン、1−ヨードパーフルロオロヘキサン、1−ヨードパーフルオロオクタン、1,2−ジヨードパーフルオロエタン、1,4−ジヨードパーフルオロブタン、1,6−ジヨードパーフルオロヘキサン等が挙げられる。ヨウ化フェニルの具体例としては、ヨードベンゼン、2−ヨードエチルベンゼン等が挙げられる。   Specific examples of perfluoroalkyl iodide include iodoperfluoropropane, 1-iodoperfluorohexane, 1-iodoperfluorooctane, 1,2-diiodoperfluoroethane, 1,4-diiodoperfluoro Examples include butane and 1,6-diiodoperfluorohexane. Specific examples of phenyl iodide include iodobenzene and 2-iodoethylbenzene.

水素−ヨウ素結合を有するヨウ素化合物としては、例えば、ヨウ化水素等が挙げられる。ハロゲン−ヨウ素結合を有するヨウ素化合物としては、例えば、一塩化ヨウ素、三塩化ヨウ素、一臭化ヨウ素等が挙げられる。   Examples of the iodine compound having a hydrogen-iodine bond include hydrogen iodide. Examples of the iodine compound having a halogen-iodine bond include iodine monochloride, iodine trichloride, iodine monobromide, and the like.

ヨウ素化合物は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。上記のヨウ素化合物の中でより好ましくは、ヨードホルム、ジヨードメタン、ヨードアセトニトリル等のヨウ化アルキル、1−ヨードパーフルオロヘキサン、1,4−ジヨードパーフルオロブタン、1,6−ジヨードパーフルオロヘキサン等のヨウ化パーフルオロアルキル、ヨウ化水素とアルケンの付加体、ヨウ化水素等である。   An iodine compound may be used independently or may use 2 or more types together. More preferably, among the above iodine compounds, alkyl iodides such as iodoform, diiodomethane, iodoacetonitrile, 1-iodoperfluorohexane, 1,4-diiodoperfluorobutane, 1,6-diiodoperfluorohexane, etc. Perfluoroalkyl iodide, an adduct of hydrogen iodide and alkene, hydrogen iodide and the like.

特に、数平均分子量の制御という観点から、上記ヨウ素化合物としてヨードホルムを用いるのが好ましい。ヨウ素化合物の存在下での反応において、ヨウ素化合物1分子から重合体1分子が生成すると仮定して、数平均分子量を予測することができる。ヨウ素化合物としてヨードホルムを用いる場合、この(計算による)予測値と得られる重合体の結果がよく合うため、重合体の数平均分子量を精密に制御することができる。   In particular, from the viewpoint of controlling the number average molecular weight, it is preferable to use iodoform as the iodine compound. In the reaction in the presence of an iodine compound, the number average molecular weight can be predicted on the assumption that one molecule of polymer is produced from one molecule of iodine compound. When iodoform is used as the iodine compound, the predicted value (by calculation) agrees well with the obtained polymer result, so that the number average molecular weight of the polymer can be precisely controlled.

ヨウ素化合物の添加量は、得ようとする重合体の分子量に合わせて適宜決定することができるが、ヨウ素化合物の量が少なすぎると、重合体の構造を制御することができず、ヨウ素化合物の量が多すぎると重合体を得ることができなくなるため、ビニルエステル系単量体1molに対して0.0001〜0.2molの割合で添加するのが好ましく、0.0005〜0.1molの割合で添加するのがより好ましい。ヨウ素化合物の添加方法は特に限定されないが、重合の開始前に重合系に添加するのが、分子量分布の制御と操作の簡便性の観点から好ましい。   The amount of iodine compound added can be appropriately determined according to the molecular weight of the polymer to be obtained, but if the amount of iodine compound is too small, the structure of the polymer cannot be controlled, and If the amount is too large, a polymer cannot be obtained. Therefore, it is preferably added at a rate of 0.0001 to 0.2 mol with respect to 1 mol of the vinyl ester monomer, and a proportion of 0.0005 to 0.1 mol. It is more preferable to add at. The method for adding the iodine compound is not particularly limited, but it is preferably added to the polymerization system before the start of the polymerization from the viewpoint of control of the molecular weight distribution and ease of operation.

本発明においてラジカル重合させる方法としては、ラジカル重合開始剤の使用;光増感剤の使用と光の照射;放射線、レーザー光、光等の照射;加熱等が挙げられるが、特に、工業的にはラジカル重合開始剤を用いる方法が好ましい。   Examples of the radical polymerization method in the present invention include use of a radical polymerization initiator; use of a photosensitizer and irradiation of light; irradiation of radiation, laser light, light, etc .; heating and the like. Is preferably a method using a radical polymerization initiator.

上記ラジカル重合開始剤は、ラジカルを発生し、ビニルエステル系単量体及びヨウ素化合物と反応し、重合反応を起こすことができるものであれば特に制限はないが、好ましくは熱、光、放射線、酸化還元化学反応等の作用によって、ラジカルを発生する化合物から選ばれる。ラジカル重合開始剤の好ましい例としては、アゾ化合物、有機過酸化物、無機過酸化物、有機金属化合物、光増感剤、レドックス重合開始剤等が挙げられる。   The radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it can generate a radical and react with a vinyl ester monomer and an iodine compound to cause a polymerization reaction, but preferably heat, light, radiation, It is selected from compounds that generate radicals by the action of redox chemical reaction or the like. Preferable examples of the radical polymerization initiator include azo compounds, organic peroxides, inorganic peroxides, organometallic compounds, photosensitizers, redox polymerization initiators, and the like.

アゾ化合物としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNという)、アゾビスイソ酪酸エステル、次亜硝酸エステル等が挙げられる。有機過酸化物としては、過酸化ベンゾイル(以下、BPOという)、過酸化ラウロイル、ジクミルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド等が挙げられる。無機過酸化物としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられる。   Examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile (hereinafter referred to as AIBN), azobisisobutyric acid ester, hyponitrite and the like. Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide (hereinafter referred to as BPO), lauroyl peroxide, dicumyl peroxide, dibenzoyl peroxide, and the like. Examples of inorganic peroxides include potassium persulfate and ammonium persulfate.

レドックス重合開始剤としては、例えば、過酸化水素−第一鉄系、BPO−ジメチルアニリン系、セリウム(IV)塩−アルコール系等が挙げられる。上記有機金属化合物としては、2族、3族の金属及び鉛を含む化合物が挙げられる。また、トリアルキルボラン−酸素、トリアルキルアルミニウム−酸素等の組合わせによりラジカルを発生する開始剤も用いることができる。これらの重合開始剤の中でも、AIBN、トリアルキルボラン−酸素等を用いるのが特に好ましい。   Examples of the redox polymerization initiator include hydrogen peroxide-ferrous iron system, BPO-dimethylaniline system, cerium (IV) salt-alcohol system, and the like. Examples of the organometallic compound include compounds containing Group 2 and Group 3 metals and lead. An initiator that generates radicals by a combination of trialkylborane-oxygen, trialkylaluminum-oxygen, or the like can also be used. Among these polymerization initiators, it is particularly preferable to use AIBN, trialkylborane-oxygen or the like.

光によるラジカル重合の場合には、アゾ化合物、過酸化物、カルボニル化合物、硫黄化合物、色素等の光増感剤を添加してもよい。   In the case of radical polymerization by light, a photosensitizer such as an azo compound, a peroxide, a carbonyl compound, a sulfur compound, or a dye may be added.

上記ラジカル重合開始剤は、単独で用いてもよく、相互作用により重合進行へ悪影響を及ぼさない範囲で2種以上を併用してもよい。また、ラジカル重合は、熱の作用により予めある程度まで重合を進行させた後に、光により重合を完了させる等、複数の方法を組み合わせて用いてもよい。   The above radical polymerization initiators may be used alone, or two or more of them may be used in combination as long as the polymerization does not adversely affect the progress of polymerization. In addition, radical polymerization may be used in combination of a plurality of methods, for example, after the polymerization is advanced to some extent by the action of heat and then the polymerization is completed by light.

上記ラジカル重合開始剤の使用量は、重合を開始させる程度の量であれば特に限定されないが、少なくなると重合反応が遅く、かつ重合率が低くなり、多くなると重合反応を制御するのが難しくなるので、使用するヨウ素化合物1molに対して0.02〜20molが好ましく、より好ましくは0.05〜10molである。特に、ヨウ素化合物1molに対してラジカル開始剤を0.1〜5molの範囲で用いるのが好ましい。   The amount of the radical polymerization initiator used is not particularly limited as long as it is an amount capable of initiating polymerization. However, when the amount is small, the polymerization reaction is slow and the polymerization rate is low, and when the amount is large, it is difficult to control the polymerization reaction. Therefore, 0.02-20 mol is preferable with respect to 1 mol of the iodine compound used, More preferably, it is 0.05-10 mol. In particular, it is preferable to use a radical initiator in the range of 0.1 to 5 mol with respect to 1 mol of the iodine compound.

また、ラジカル重合開始剤の使用量は、ビニルエステル系単量体1molに対して、0.00005〜0.5molが好ましく、より好ましくは0.0001〜0.2molである。   Moreover, 0.00005-0.5 mol is preferable with respect to 1 mol of vinyl ester monomers, and, as for the usage-amount of a radical polymerization initiator, More preferably, it is 0.0001-0.2 mol.

重合温度は、ラジカル重合反応の種類により異なり、特に制限されないが、−100℃〜60℃の範囲が好ましい。重合温度が高すぎるとシンジオタクチシチーが低下して好ましくない。また、重合温度が低すぎると、重合反応性が極めて低下して生産性に欠けるため好ましくない。   The polymerization temperature varies depending on the type of radical polymerization reaction and is not particularly limited, but is preferably in the range of −100 ° C. to 60 ° C. If the polymerization temperature is too high, syndiotacticity is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the polymerization temperature is too low, the polymerization reactivity is extremely lowered and the productivity is insufficient, which is not preferable.

本発明により得られるビニルエステル系重合体の開始末端の多くは、ヨウ素化合物由来のアルキル基、パーフルオロアルキル基、フェニル基等であり、また、成長末端の多くはヨウ素であることが確認されている。従って、官能基を有するヨウ素化合物を用いることにより、重合体の末端に官能基を導入することができる。また、末端の官能基やヨウ素の反応性を利用して、他の官能基への変換することも可能である。これら末端官能性の重合体は、マクロモノマーの合成や架橋点として利用でき、相容化剤、ブロックポリマーの原料等として用いることができる。   Many of the starting ends of the vinyl ester polymer obtained by the present invention are an iodine group-derived alkyl group, perfluoroalkyl group, phenyl group, etc., and most of the growing ends have been confirmed to be iodine. Yes. Therefore, by using an iodine compound having a functional group, the functional group can be introduced at the end of the polymer. Moreover, it is also possible to convert into other functional groups using the reactivity of the terminal functional group or iodine. These end-functional polymers can be used as macromonomer synthesis and crosslinking points, and can be used as compatibilizers, block polymer raw materials, and the like.

ビニルエステル系重合体の安定性を向上させるために、重合停止時に重合系へメタノール、アンモニア性メタノール、リチウムボロハイドライド等を添加して、重合体の成長末端に存在するヨウ素を脱離させてもよい。また、得られた重合体をイソペンタン等の存在下、紫外線を照射して、ヨウ素を水素で安定化してもよい。   In order to improve the stability of the vinyl ester polymer, methanol, ammoniacal methanol, lithium borohydride, etc. may be added to the polymerization system when the polymerization is stopped, and iodine present at the growth terminal of the polymer may be eliminated. Good. Further, the obtained polymer may be irradiated with ultraviolet rays in the presence of isopentane or the like to stabilize iodine with hydrogen.

ビニルエステル系重合体を得た後、他のモノマーを重合系に添加して重合させることにより、ブロック共重合体を得ることも可能である。異種のビニルエステル系単量体によるブロック共重合体以外に、ビニルエステル系単量体とスチレン系、アクリル系、メタクリレート系モノマー等とのブロック共重合体を得ることも可能である。   After obtaining a vinyl ester polymer, it is also possible to obtain a block copolymer by adding another monomer to the polymerization system for polymerization. In addition to block copolymers of different vinyl ester monomers, it is also possible to obtain block copolymers of vinyl ester monomers and styrene, acrylic or methacrylate monomers.

上記ヨウ素化合物として、重合に関与し得るヨウ素を複数個有するヨウ素化合物を使用することや、重合後期に種々のジビニルモノマーを少量添加し架橋すること等により、多分枝重合体を得ることも可能である。   As the iodine compound, it is also possible to obtain a multi-branched polymer by using an iodine compound having a plurality of iodines that can participate in polymerization, or by adding a small amount of various divinyl monomers in the late stage of polymerization and crosslinking. is there.

ビニルエステル系重合体として末端に官能性基を有する重合体を得ることができ、このような末端基を利用してマクロモノマーの合成、架橋点としての利用、ブロックポリマーの合成等が可能となる。このようなブロックポリマーによって、モノマーの単独重合とは異なる新たな物性を発現する重合体を得ることができる。   As a vinyl ester polymer, a polymer having a functional group at the terminal can be obtained, and by using such a terminal group, synthesis of a macromonomer, use as a crosslinking point, synthesis of a block polymer, and the like can be performed. . By such a block polymer, a polymer that expresses new physical properties different from the homopolymerization of the monomer can be obtained.

〔2〕ポリビニルアルコールの製造方法
得られたビニルエステル系重合体を、一部又は全部鹸化することにより、所定の鹸化度を有する部分鹸化PVA又はPVAを得ることができる。
[2] Polyvinyl alcohol production method Partially saponified PVA or PVA having a predetermined degree of saponification can be obtained by partially or fully saponifying the obtained vinyl ester polymer.

ビニルエステル系重合体の鹸化方法は、公知の方法を用いてよい。例えば鹸化触媒として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ性物質を用い、溶媒中でビニルエステル系重合体と混合することにより鹸化し、PVAを得ることができる。その際、生成したカルボン酸エステルを留去しながら鹸化してもよい。また鹸化触媒は、鹸化反応の初期に一括添加してもよいし、反応の途中で追加してもよい。到達鹸化度は、例えば、残存するカルボン酸基を水酸化ナトリウム等のアルカリ滴定で分析することにより、計算することができる。鹸化反応の溶媒は特に制限されないが、メタノール、酢酸メチル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等を用いることができる。中でもメタノールを用いるのが特に好ましい。洗浄液としては、メタノール、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル、ヘキサン、水等を用いることができ、メタノールを主体とする洗浄液等が好ましい。   A known method may be used as a saponification method for the vinyl ester polymer. For example, PVA can be obtained by saponification by using an alkaline substance such as sodium hydroxide or potassium hydroxide as a saponification catalyst and mixing with a vinyl ester polymer in a solvent. In that case, you may saponify, distilling off the produced | generated carboxylic acid ester. The saponification catalyst may be added all at the beginning of the saponification reaction or may be added during the reaction. The ultimate saponification degree can be calculated, for example, by analyzing the remaining carboxylic acid group by alkali titration such as sodium hydroxide. The solvent for the saponification reaction is not particularly limited, but methanol, methyl acetate, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide and the like can be used. Of these, methanol is particularly preferred. As the cleaning liquid, methanol, acetone, methyl acetate, ethyl acetate, hexane, water or the like can be used, and a cleaning liquid mainly containing methanol is preferable.

得られたPVAが保有する水酸基の反応性、水素結合能等を利用して種々のポリマーへ変換したり、相容化剤等として用いることもできる。特に、常法によりアセタール化することにより、ポリビニルアセタールを得ることができる。   The obtained PVA can be converted into various polymers using the reactivity of the hydroxyl group possessed by the PVA, the hydrogen bonding ability, etc., or used as a compatibilizing agent. In particular, polyvinyl acetal can be obtained by acetalization by a conventional method.

〔3〕ビニルエステル系重合体/ポリビニルアルコール
本発明のビニルエステル系重合体の分子量分布(Mw/Mn)は1.05〜1.5であり、好ましくは1.05〜1.45である。またそのシンジオタクチシチ−(二連子)は54%以上であり、好ましくは57%以上である。分子量分布1.05未満のビニルエステル系重合体は、製造するのが実際上困難である。また、分子量分布が1.5を超えると、例えば、低分子量成分の割合が極めて多くなり、接着性、力学的強度、流動特性等を向上させるのが難しくなる。
[3] Vinyl ester polymer / polyvinyl alcohol The vinyl ester polymer of the present invention has a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.05 to 1.5, preferably 1.05 to 1.45. Moreover, the syndiotacticity (doublet) is 54% or more, preferably 57% or more. Vinyl ester polymers having a molecular weight distribution of less than 1.05 are practically difficult to produce. On the other hand, when the molecular weight distribution exceeds 1.5, for example, the proportion of low molecular weight components becomes extremely high, and it becomes difficult to improve adhesiveness, mechanical strength, flow characteristics, and the like.

ビニルエステル系重合体の分子量は、ヨウ素化合物の濃度により調整可能である。具体的には、数平均分子量は500〜500,000が好ましく、1,000〜200,000がより好ましい。数平均分子量が小さすぎると重合体としての機能が発現せず、数平均分子量が大きすぎると取り扱いが困難となる。ビニルエステル系重合体の分子量分布を狭くし、かつシンジオタクチシチ−(二連子)を高めるためには、数平均分子量は1,000〜50,000が特に好ましい。   The molecular weight of the vinyl ester polymer can be adjusted by the concentration of the iodine compound. Specifically, the number average molecular weight is preferably 500 to 500,000, more preferably 1,000 to 200,000. When the number average molecular weight is too small, the function as a polymer is not exhibited, and when the number average molecular weight is too large, handling becomes difficult. In order to narrow the molecular weight distribution of the vinyl ester polymer and increase the syndiotacticity (doublet), the number average molecular weight is particularly preferably 1,000 to 50,000.

ビニルエステル系重合体を鹸化することにより得られる、ポリビニルアルコールの分子量分布〔重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)〕及びシンジオタクチシチ−(二連子)の好ましい範囲は、上記ビニルエステル系重合体の場合と同様である。シンジオタクチシチ−が54%未満のPVAは、通常のラジカル重合により得られるビニルエステル系重合体を鹸化したPVAと同様に耐熱性、強度等が十分でない。   The preferred ranges of the molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] and syndiotacticity (doublet) of polyvinyl alcohol obtained by saponifying a vinyl ester polymer are as described above. The same as in the case of the vinyl ester polymer. PVA with a syndiotacticity of less than 54% is not sufficient in heat resistance, strength and the like, as in PVA obtained by saponifying a vinyl ester polymer obtained by ordinary radical polymerization.

以上のとおり、本発明の方法によれば分子量分布〔重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)〕が1.05〜1.5であり、かつシンジオタクチシチー(二連子)が54%以上のポリビニルエステル系重合体を製造することが可能である。また、上記ポリビニルエステル系重合体を鹸化することにより、分子量分布〔重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)〕が1.05〜1.5であり、かつシンジオタクチシチー(二連子)が54%以上のPVAを製造することが可能である。得られたPVAは高強度高弾性率材料、高耐熱性材料等に好適である。   As described above, according to the method of the present invention, the molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] is 1.05 to 1.5, and syndiotacticity (doublet) is It is possible to produce a polyvinyl ester polymer of 54% or more. Further, by saponifying the polyvinyl ester polymer, the molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] is 1.05 to 1.5, and syndiotacticity (double It is possible to produce PVA with a child) of 54% or more. The obtained PVA is suitable for a high-strength, high-modulus material, a high heat-resistant material and the like.

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例に用いた測定法は次の通りである。
〈重合率〉
n−へキサンを内部標準として、ガスクロマトグラフィー(島津製作所製GC−8A、カラム:PEG20M、10%ChromosorbW80/100AW−DMSC使用)により測定した。
〈分子量および分子量分布〉
数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)〔GPC:Shodex社製、カラム:Shodex社製「KF−806LおよびKF−803」、溶媒:THF〕により、ポリスチレン換算で測定した。分子量分布(MW/Mn)は、上記で測定された数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)から算出した。
〈シンジオタクチシチー(二連子)〉
400MHzNMR装置(バリアン社製)によりPVAのプロトンNMRを測定し、三連子(mm/mr/rr)の割合(%)を求め、次式からシンジオタクチシチ−(二連子)(%)を算出した。
シンジオタクチシチー(二連子)=rr+(mr/2)
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. In addition, the measuring method used for the Example and the comparative example is as follows.
<Polymerization rate>
Measurement was performed by gas chromatography (GC-8A, manufactured by Shimadzu Corporation, column: PEG20M, 10% Chromosorb W80 / 100AW-DMSC) using n-hexane as an internal standard.
<Molecular weight and molecular weight distribution>
The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are determined by gel permeation chromatography (GPC) [GPC: manufactured by Shodex, column: “KF-806L and KF-803” manufactured by Shodex, solvent: THF]. Measured in terms of polystyrene. The molecular weight distribution (MW / Mn) was calculated from the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) measured above.
<Syndio Tacticity>
The proton NMR of PVA was measured with a 400 MHz NMR apparatus (manufactured by Varian), the ratio (%) of triplets (mm / mr / rr) was determined, and syndiotacticity- (doubles) (%) Was calculated.
Syndiotacticity (doublet) = rr + (mr / 2)

実施例1
窒素雰囲気下、AIBNが102mmol/L、2−ヨード−2−メチルプロパン酸エチルが51mmol/L、酢酸ビニルが5.1mol/Lとなるように1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノール溶液を調製し、高圧水銀ランプによる紫外線照射下、20℃で重合した。8時間後(重合率25%)、および48時間後(重合率99%)にエーテルに再沈して得られたポリ酢酸ビニルの分子量をGPCにより求めたところ、8時間後の数平均分子量(Mn)は1,800、分子量分布(MWD)は1.50、48時間後のMnは10,700、MWDは1.41であった。また、48時間後に得られたポリ酢酸ビニルをメタノールに溶解し、アルカリ鹸化してPVAを得、PVAのプロトンNMR測定からシンジオタクチシチー(二連子)を求めたところ、57%であった。重合溶液の組成を表1に示し、得られたPVAの特性を表2に示す。
Example 1
Under a nitrogen atmosphere, 1,1,1,3,3,3-hexa-1, so that AIBN is 102 mmol / L, ethyl 2-iodo-2-methylpropanoate is 51 mmol / L, and vinyl acetate is 5.1 mol / L. A fluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propanol solution was prepared and polymerized at 20 ° C. under ultraviolet irradiation with a high-pressure mercury lamp. The molecular weight of polyvinyl acetate obtained by reprecipitation in ether after 8 hours (polymerization rate 25%) and 48 hours (polymerization rate 99%) was determined by GPC. Mn) was 1,800, molecular weight distribution (MWD) was 1.50, Mn after 48 hours was 10,700, and MWD was 1.41. Further, the polyvinyl acetate obtained after 48 hours was dissolved in methanol and alkali saponified to obtain PVA, and the syndiotacticity (doublet) was determined from proton NMR measurement of PVA, and it was 57%. . The composition of the polymerization solution is shown in Table 1, and the properties of the obtained PVA are shown in Table 2.

Figure 2006052259
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Figure 2006052259
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実施例2
窒素雰囲気下、トリブチルホウ素が102mmol/L、2−ヨード−2−メチルプロパン酸エチルが51mmol/L、酢酸ビニルが5.1mol/Lとなるように1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノール溶液を調製し、反応系に空気を導入し、−40℃で1時間、4時間および19時間重合した。1時間後(重合率26%)、4時間後(重合率53%)、および19時間後(重合率94%)にエーテルに再沈して得られたポリ酢酸ビニルの分子量をGPCにより求めたところ、1時間後のMnは7,300、MWDは1.40であり、1時間後に得られたポリ酢酸ビニルをメタノールに溶解し、アルカリ鹸化してPVAを得、PVAのプロトンNMR測定からシンジオタクチシチー(二連子)を求めたところ、63.3%であった。重合溶液の組成を表1に示し、得られたPVAの特性を表2に示す。
Example 2
In a nitrogen atmosphere, 1,1,1,3,3,3-tributylboron was 102 mmol / L, ethyl 2-iodo-2-methylpropanoate was 51 mmol / L, and vinyl acetate was 5.1 mol / L. A hexafluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propanol solution was prepared, air was introduced into the reaction system, and polymerization was performed at −40 ° C. for 1, 4, and 19 hours. The molecular weight of polyvinyl acetate obtained by reprecipitation in ether after 1 hour (26% polymerization rate), 4 hours (53% polymerization rate), and 19 hours (94% polymerization rate) was determined by GPC. However, the Mn after 1 hour was 7,300, and the MWD was 1.40. The polyvinyl acetate obtained after 1 hour was dissolved in methanol and alkali saponified to obtain PVA. It was 63.3% when the tacticity (duplex) was calculated | required. The composition of the polymerization solution is shown in Table 1, and the properties of the obtained PVA are shown in Table 2.

比較例1
窒素雰囲気下、AIBNが102mmol/L、2−ヨード−2−メチルプロパン酸エチルが51mmol/L、酢酸ビニルが5.1mol/Lとなるようにメタノール溶液を調製し、高圧水銀ランプによる紫外線照射下、20℃で48時間反応させたが、ポリ酢酸ビニルは得られなかった。
Comparative Example 1
Under a nitrogen atmosphere, prepare a methanol solution so that AIBN is 102 mmol / L, ethyl 2-iodo-2-methylpropanoate is 51 mmol / L, and vinyl acetate is 5.1 mol / L. The reaction was carried out at 20 ° C. for 48 hours, but polyvinyl acetate was not obtained.

比較例2
窒素雰囲気下、トリブチルホウ素が102mmol/L、2−ヨード−2−メチルプロパン酸エチルが51mmol/L、酢酸ビニルが5.1mol/Lとなるようにメタノール溶液を調製し、反応系に空気を導入し、−40℃で19時間反応させたが、ポリ酢酸ビニルは得られなかった。
Comparative Example 2
Under a nitrogen atmosphere, prepare a methanol solution such that tributylboron is 102 mmol / L, ethyl 2-iodo-2-methylpropanoate is 51 mmol / L, and vinyl acetate is 5.1 mol / L, and air is introduced into the reaction system. The reaction was carried out at −40 ° C. for 19 hours, but no polyvinyl acetate was obtained.

比較例3
窒素雰囲気下、AIBNが102mmol/L、酢酸ビニルが5.1mol/Lとなるように1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノール溶液を調製し、高圧水銀ランプによる紫外線照射下、20℃で重合した。48時間後(重合率90%)にエーテルに再沈して得られたポリ酢酸ビニルの分子量をGPCにより求めたところ、Mnは68,300、MWDは1.80であった。得られたポリ酢酸ビニルをメタノールに溶解し、アルカリ鹸化してPVAを得、PVAのプロトンNMR測定からシンジオタクチシチー(二連子)を求めたところ、62.5%であった。重合溶液の組成を表1に示し、得られたPVAの特性を表2に示す。
Comparative Example 3
Under a nitrogen atmosphere, the 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propanol solution was adjusted so that AIBN was 102 mmol / L and vinyl acetate was 5.1 mol / L. The polymer was prepared and polymerized at 20 ° C. under ultraviolet irradiation with a high-pressure mercury lamp. When the molecular weight of polyvinyl acetate obtained by reprecipitation in ether after 48 hours (polymerization rate 90%) was determined by GPC, Mn was 68,300 and MWD was 1.80. The obtained polyvinyl acetate was dissolved in methanol and alkali saponified to obtain PVA, and syndiotacticity (duplex) was determined from proton NMR measurement of PVA. As a result, it was 62.5%. The composition of the polymerization solution is shown in Table 1, and the properties of the obtained PVA are shown in Table 2.

Claims (13)

分子量分布〔重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)〕が1.05〜1.5であり、かつシンジオタクチシチー(二連子)が54%以上である、ビニルエステル系重合体。   Vinyl ester polymer having a molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] of 1.05 to 1.5 and a syndiotacticity (duplex) of 54% or more. . ビニルエステル系重合体がポリ酢酸ビニルである、請求項1に記載のビニルエステル系重合体。   The vinyl ester polymer according to claim 1, wherein the vinyl ester polymer is polyvinyl acetate. 下記式:
Figure 2006052259
(式中、RおよびRは、各々その一部が塩素原子で置換されていてもよいフッ素化炭化水素基を示し、Rは、炭化水素基、フッ素化炭化水素基、フッ素原子、塩素原子または水素原子を示す。)で表され、かつpKaが4以上10未満であるフッ素含有分枝アルコール中、ヨウ素化合物の存在下でビニルエステル系単量体をラジカル重合することにより得られる、請求項1又は2に記載のビニルエステル系重合体。
Following formula:
Figure 2006052259
(In the formula, R 1 and R 2 each represents a fluorinated hydrocarbon group, a part of which may be substituted with a chlorine atom, and R 3 represents a hydrocarbon group, a fluorinated hydrocarbon group, a fluorine atom, Obtained by radical polymerization of a vinyl ester monomer in a fluorine-containing branched alcohol having a pKa of 4 or more and less than 10 in the presence of an iodine compound. The vinyl ester polymer according to claim 1 or 2.
分子量分布〔重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)〕が1.05〜1.5であり、かつシンジオタクチシチー(二連子)が54%以上である、ポリビニルアルコール。   Polyvinyl alcohol having a molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] of 1.05 to 1.5 and a syndiotacticity (duplex) of 54% or more. 請求項3に記載のビニルエステル系重合体を、鹸化することにより得られる、ポリビニルアルコール。   Polyvinyl alcohol obtained by saponifying the vinyl ester polymer according to claim 3. 下記式:
Figure 2006052259
(式中、RおよびRは、各々その一部が塩素原子で置換されていてもよいフッ素化炭化水素基を示し、Rは、炭化水素基、フッ素化炭化水素基、フッ素原子、塩素原子または水素原子を示す。)で表され、かつpKaが4以上10未満であるフッ素含有分枝アルコール中、ヨウ素化合物の存在下でビニルエステル系単量体をラジカル重合する、ビニルエステル系重合体の製造方法。
Following formula:
Figure 2006052259
(In the formula, R 1 and R 2 each represents a fluorinated hydrocarbon group, a part of which may be substituted with a chlorine atom, and R 3 represents a hydrocarbon group, a fluorinated hydrocarbon group, a fluorine atom, A vinyl ester heavy polymer which radically polymerizes a vinyl ester monomer in a fluorine-containing branched alcohol having a pKa of 4 or more and less than 10 in the presence of an iodine compound. Manufacturing method of coalescence.
、R及びRが、各々炭素数1〜3のフッ素化炭化水素基である、請求項6に記載のビニルエステル系重合体の製造方法。 The method for producing a vinyl ester polymer according to claim 6, wherein R 1 , R 2 and R 3 are each a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. フッ素含有分枝アルコールが、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−(トリフルオロメチル)−2−プロパノールである、請求項6又は7に記載のビニルエステル系重合体の製造方法。   The vinyl ester polymer according to claim 6 or 7, wherein the fluorine-containing branched alcohol is 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2- (trifluoromethyl) -2-propanol. Production method. ヨウ素化合物が、分子中に炭素−ヨウ素結合、水素−ヨウ素結合及びハロゲン−ヨウ素結合からなる群から選ばれる結合を少なくとも1つ有する、請求項6〜8のいずれかに記載のビニルエステル系重合体の製造方法。   The vinyl ester polymer according to any one of claims 6 to 8, wherein the iodine compound has at least one bond selected from the group consisting of a carbon-iodine bond, a hydrogen-iodine bond, and a halogen-iodine bond in the molecule. Manufacturing method. ビニルエステル系単量体が、炭素数3〜20のビニルエステル系単量体である、請求項6〜9のいずれかに記載のビニルエステル系重合体の製造方法。   The method for producing a vinyl ester polymer according to any one of claims 6 to 9, wherein the vinyl ester monomer is a vinyl ester monomer having 3 to 20 carbon atoms. ビニルエステル系単量体が酢酸ビニルである、請求項6〜10のいずれかに記載のビニルエステル系重合体の製造方法。   The method for producing a vinyl ester polymer according to any one of claims 6 to 10, wherein the vinyl ester monomer is vinyl acetate. ビニルエステル系単量体に対するヨウ素化合物のモル比が5×10−4〜0.1となり、かつヨウ素化合物に対するラジカル重合開始剤のモル比が0.1〜5となるように、ビニルエステル系単量体、ヨウ素化合物及びラジカル重合開始剤を配合してラジカル重合する、請求項6〜11のいずれかに記載のビニルエステル系重合体の製造方法。 The vinyl ester monomer is such that the molar ratio of the iodine compound to the vinyl ester monomer is 5 × 10 −4 to 0.1, and the molar ratio of the radical polymerization initiator to the iodine compound is 0.1 to 5. The manufacturing method of the vinyl ester polymer in any one of Claims 6-11 which mix | blends a monomer, an iodine compound, and a radical polymerization initiator, and performs radical polymerization. 請求項6〜12のいずれかに記載の製造方法により得られるビニルエステル系重合体を鹸化する、ポリビニルアルコールの製造方法。   The manufacturing method of polyvinyl alcohol which saponifies the vinyl-ester type polymer obtained by the manufacturing method in any one of Claims 6-12.
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