JP2013237755A - Polymer and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer that can be easily decomposed by an acid.SOLUTION: A polymer has a repeating structural unit shown by formula (1). In the formula (1), R, Rand Reach denote a hydrogen atom, an organic group, a group containing an oxygen atom, a group containing a nitrogen atom, a group containing a halogen atom or a group containing a sulfur atom, wherein at least two of R, Rand Rmay form a ring being bonded mutually; and Rdenotes an organic group, a group containing an oxygen atom, a group containing a nitrogen atom, a group containing a halogen atom or a group containing a sulfur atom.

Description

本発明は、重合体及びその製造方法に関する。より詳しくは、アルコキシオキシランを重合することにより得られる重合体(ポリアルコキシオキシラン)及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a polymer and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a polymer (polyalkoxyoxirane) obtained by polymerizing alkoxyoxirane and a method for producing the same.

従来、種々の刺激を与えることにより容易に分解する高分子化合物が知られており、その代表例として、酸を作用させることにより分解する酸分解性ポリマーが知られている。上記酸分解性ポリマーとしては、例えば、構造中に酸素−酸素結合(O−O結合)を有する過酸化物ポリマーが挙げられる(非特許文献1参照)。しかしながら、上記過酸化物ポリマーは酸と反応させることにより容易に分解するものの、一方で、酸の非存在下においても光、熱、還元剤等の酸以外の刺激によっても分解しやすく、不安定であるため、取り扱いが容易でないという問題を有していた。   Hitherto, polymer compounds that are easily decomposed by applying various stimuli are known, and representative examples thereof include acid-decomposable polymers that are decomposed by the action of an acid. As said acid-decomposable polymer, the peroxide polymer which has an oxygen-oxygen bond (OO bond) in a structure is mentioned, for example (refer nonpatent literature 1). However, although the above peroxide polymer is easily decomposed by reacting with an acid, on the other hand, even in the absence of acid, it is easily decomposed by stimuli other than acid such as light, heat, reducing agent, etc. Therefore, there was a problem that handling was not easy.

Polymer Journal,Vol.35,No.8,pp640−651,2003Polymer Journal, Vol. 35, no. 8, pp640-651, 2003

従って、本発明の目的は、酸の非存在下においては安定であるが、酸により容易に分解させることができる重合体(酸分解性ポリマー)及び該重合体を高い効率で製造できる重合体の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、酸の非存在下においては安定であるが、酸により容易に分解させることができ、なおかつ分子量が高度に制御された(即ち、高い分子量及び/又は狭い分子量分布を有する)重合体及び該重合体を高い効率で製造できる重合体の製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a polymer (acid-decomposable polymer) that is stable in the absence of an acid but can be easily decomposed by an acid, and a polymer that can produce the polymer with high efficiency. It is to provide a manufacturing method.
Another object of the present invention is stable in the absence of an acid, but can be easily decomposed by an acid, and the molecular weight is highly controlled (ie, high molecular weight and / or narrow molecular weight). It is an object of the present invention to provide a polymer having a distribution and a method for producing a polymer capable of producing the polymer with high efficiency.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の繰り返し構造単位を有する重合体が酸により容易に分解できることを見出し、さらに、該重合体は、特定の単量体(アルコキシオキシラン)をカチオン重合触媒により重合(カチオン重合)させることにより高い効率で製造できることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a polymer having a specific repeating structural unit can be easily decomposed by an acid, and further, the polymer has a specific monomer ( The present inventors have found that alkoxy oxirane) can be produced with high efficiency by polymerizing (cationic polymerization) with a cationic polymerization catalyst, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、下記式(1)

Figure 2013237755
[式(1)中、R1、R2、R3は、それぞれ、水素原子、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示し、R1、R2、R3の2以上が互いに結合して環を形成していてもよい。R4は、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示す。]
で表される繰り返し構造単位を有する重合体を提供する。 That is, the present invention provides the following formula (1):
Figure 2013237755
In Expression (1), R 1, R 2, R 3 are each indicated a hydrogen atom, an organic group, an oxygen atom-containing group, the nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group, R 1 , R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring. R 4 represents an organic group, an oxygen atom-containing group, a nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group. ]
The polymer which has a repeating structural unit represented by these is provided.

さらに、分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]が1.30以下である前記の重合体を提供する。   Furthermore, the polymer having a molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] of 1.30 or less is provided.

さらに、数平均分子量(Mn)が2000以上である前記の重合体を提供する。   Furthermore, the polymer having a number average molecular weight (Mn) of 2000 or more is provided.

さらに、式(1)中のR1、R2、R4がいずれも炭素数1〜6のアルキル基であり、R3が水素原子である前記の重合体を提供する。 Furthermore, the polymer in which R 1 , R 2 and R 4 in formula (1) are all alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and R 3 is a hydrogen atom is provided.

また、本発明は、下記式(i)

Figure 2013237755
[式(i)中、R1、R2、R3は、それぞれ、水素原子、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示し、R1、R2、R3の2以上が互いに結合して環を形成していてもよい。R4は、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示す。]
で表されるオキシラン化合物を少なくとも含む単量体を、カチオン重合触媒の存在下で重合させ、下記式(1)
Figure 2013237755
[式(1)中、R1、R2、R3、R4は、前記に同じ。]
で表される繰り返し構造単位を有する重合体を生成させる重合工程を含むことを特徴とする重合体の製造方法を提供する。 Further, the present invention provides the following formula (i)
Figure 2013237755
Wherein (i), R 1, R 2, R 3 are each indicated a hydrogen atom, an organic group, an oxygen atom-containing group, the nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group, R 1 , R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring. R 4 represents an organic group, an oxygen atom-containing group, a nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group. ]
A monomer containing at least the oxirane compound represented by the formula is polymerized in the presence of a cationic polymerization catalyst, and the following formula (1):
Figure 2013237755
[In Formula (1), R < 1 >, R < 2 >, R < 3 >, R < 4 > is the same as the above. ]
A method for producing a polymer comprising a polymerization step for producing a polymer having a repeating structural unit represented by the formula:

さらに、前記カチオン重合触媒がルイス酸である前記の重合体の製造方法を提供する。   Furthermore, the manufacturing method of the said polymer whose said cationic polymerization catalyst is a Lewis' acid is provided.

さらに、前記重合反応において、ルイス塩基を共存させる前記の重合体の製造方法を提供する。   Furthermore, the present invention provides a method for producing the above polymer in which a Lewis base coexists in the polymerization reaction.

さらに、前記重合体の数平均分子量(Mn)が2000以上であり、分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]が1.30以下である前記の重合体の製造方法を提供する。   Furthermore, the polymer has a number average molecular weight (Mn) of 2000 or more and a molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] of 1.30 or less. provide.

さらに、式(1)中のR1、R2、R4がいずれも炭素数1〜6のアルキル基であり、R3が水素原子である前記の重合体の製造方法を提供する。 Furthermore, a R 1, R 2, an alkyl group of R 4 are both 1 to 6 carbon atoms in the formula (1), R 3 to provide a method for producing a polymer of a hydrogen atom.

さらに、前記重合工程において、式(i)で表されるオキシラン化合物の二種以上を重合させる前記の重合体の製造方法を提供する。   Furthermore, in the said superposition | polymerization process, the manufacturing method of the said polymer which polymerizes 2 or more types of the oxirane compound represented by Formula (i) is provided.

本発明の重合体は上記構成を有するため、酸の非存在下においては安定であるが、酸により容易に分解させることができる。このため、このような特性が要求される用途で使用される材料として特に好ましく使用できる。また、本発明の重合体の分子量が高い場合や、該重合体の分子量分布が狭い場合には、さらに、優れた耐熱性や機械強度を発揮することが期待できる。さらに、本発明の重合体の製造方法は上記構成を有するため、上記重合体を高い効率(生産性)で製造できることができる。   Since the polymer of the present invention has the above structure, it is stable in the absence of an acid, but can be easily decomposed by an acid. For this reason, it can be particularly preferably used as a material used in applications requiring such characteristics. Furthermore, when the molecular weight of the polymer of the present invention is high or when the molecular weight distribution of the polymer is narrow, it can be expected to further exhibit excellent heat resistance and mechanical strength. Furthermore, since the method for producing a polymer of the present invention has the above-described configuration, the polymer can be produced with high efficiency (productivity).

図1は、実施例1で得られた重合体の1H−NMRスペクトルのチャートである。FIG. 1 is a chart of 1 H-NMR spectrum of the polymer obtained in Example 1. 図2は、実施例2で得られた重合体の1H−NMRスペクトルのチャートである。FIG. 2 is a chart of 1 H-NMR spectrum of the polymer obtained in Example 2.

本発明の重合体は、下記式(1)で表される繰り返し構造単位を少なくとも有する重合体である。

Figure 2013237755
The polymer of the present invention is a polymer having at least a repeating structural unit represented by the following formula (1).
Figure 2013237755

上記式(1)におけるR1、R2、R3は、それぞれ、水素原子、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示す。 R 1 , R 2 and R 3 in the above formula (1) each represent a hydrogen atom, an organic group, an oxygen atom-containing group, a nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group.

上記有機基としては、炭素原子を含む基であればよく、特に限定されないが、例えば、置換又は無置換の炭化水素基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、エポキシ基、シアノ基、イソシアナート基、カルバモイル基、イソチオシアナート基などが挙げられる。   The organic group is not particularly limited as long as it contains a carbon atom, and examples thereof include a substituted or unsubstituted hydrocarbon group, an alkoxy group, an alkenyloxy group, an aryloxy group, an aralkyloxy group, an acyloxy group, Alkylthio group, alkenylthio group, arylthio group, aralkylthio group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, aralkyloxycarbonyl group, epoxy group, cyano group, isocyanate group, carbamoyl group, isothiocyanate group, etc. Can be mentioned.

上記炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、これらの2以上が結合した基が挙げられる。上記脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられる。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、デシル基、ドデシル基などの炭素数1〜20の(C1-20)アルキル基(好ましくはC1-10アルキル基、さらに好ましくはC1-4アルキル基)などが挙げられる。アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、メタリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基などのC2-20アルケニル基(好ましくはC2-10アルケニル基、さらに好ましくはC2-4アルケニル基)などが挙げられる。アルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基などのC2-20アルキニル基(好ましくはC2-10アルキニル基、さらに好ましくはC2-4アルキニル基)などが挙げられる。上記脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロドデシル基などのC3-12のシクロアルキル基;シクロヘキセニル基などのC3-12のシクロアルケニル基;ビシクロヘプタニル基、ビシクロヘプテニル基などのC4-15の架橋環式炭化水素基などが挙げられる。上記芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等のC6-14アリール基(特に、C6-10アリール基)などが挙げられる。さらに、上記炭化水素基としては、例えば、シクロへキシルメチル基、メチルシクロヘキシル基などの脂肪族炭化水素基と脂環式炭化水素基とが結合した基;ベンジル基、フェネチル基等のC7-18アラルキル基(特に、C7-10アラルキル基)、シンナミル基等のC6-10アリール−C2-6アルケニル基、トリル基等のC1-4アルキル置換アリール基、スチリル基等のC2-4アルケニル置換アリール基などの脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合した基などが挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group in which two or more of these are bonded. Examples of the aliphatic hydrocarbon group include an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group. Examples of the alkyl group include (C 1-20 ) having 1 to 20 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, isooctyl group, decyl group and dodecyl group. Examples thereof include an alkyl group (preferably a C 1-10 alkyl group, more preferably a C 1-4 alkyl group). Examples of the alkenyl group include a vinyl group, allyl group, methallyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, C 2-20 alkenyl groups (preferably C 2-10 alkenyl groups, more preferably C 2-4 alkenyl groups) such as 3-pentenyl group, 4-pentenyl group, 5-hexenyl group and the like can be mentioned. Examples of the alkynyl group include C 2-20 alkynyl groups such as ethynyl group and propynyl group (preferably C 2-10 alkynyl group, more preferably C 2-4 alkynyl group). Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a C 3-12 cycloalkyl group such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclododecyl group; a C 3-12 cyclo group such as a cyclohexenyl group. An alkenyl group; a C 4-15 bridged cyclic hydrocarbon group such as a bicycloheptanyl group and a bicycloheptenyl group. As said aromatic hydrocarbon group, C6-14 aryl groups (especially C6-10 aryl group), such as a phenyl group and a naphthyl group, etc. are mentioned, for example. Furthermore, examples of the hydrocarbon group include a group in which an aliphatic hydrocarbon group such as a cyclohexylmethyl group and a methylcyclohexyl group and an alicyclic hydrocarbon group are bonded; C 7-18 such as a benzyl group and a phenethyl group. aralkyl group (particularly, C 7-10 aralkyl group), C 6-10 aryl -C 2-6 alkenyl group such as a cinnamyl group, C 1-4 alkyl-substituted aryl groups such as tolyl group, a styryl group C 2- And a group in which an aliphatic hydrocarbon group such as a 4- alkenyl-substituted aryl group and an aromatic hydrocarbon group are bonded.

上記炭化水素基が有していてもよい置換基(上述の置換炭化水素基における置換基)としては、例えば、炭素数が0〜20の置換基が好ましく、より好ましくは炭素数が0〜10の置換基である。該置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;ヒドロキシ基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブチルオキシ基等のアルコキシ基(好ましくはC1-6アルコキシ基、より好ましくはC1-4アルコキシ基);アリルオキシ基等のアルケニルオキシ基(好ましくはC2-6アルケニルオキシ基、より好ましくはC2-4アルケニルオキシ基);フェノキシ基、トリルオキシ基、ナフチルオキシ基等の、芳香環にC1-4アルキル基、C2-4アルケニル基、ハロゲン原子、C1-4アルコキシ基等の置換基を有していてもよいアリールオキシ基(好ましくはC6-14アリールオキシ基);ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基等のアラルキルオキシ基(好ましくはC7-18アラルキルオキシ基);アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基(好ましくはC1-12アシルオキシ基);メルカプト基;メチルチオ基、エチルチオ基等のアルキルチオ基(好ましくはC1-6アルキルチオ基、より好ましくはC1-4アルキルチオ基);アリルチオ基等のアルケニルチオ基(好ましくはC2-6アルケニルチオ基、より好ましくはC2-4アルケニルチオ基);フェニルチオ基、トリルチオ基、ナフチルチオ基等の、芳香環にC1-4アルキル基、C2-4アルケニル基、ハロゲン原子、C1-4アルコキシ基等の置換基を有していてもよいアリールチオ基(好ましくはC6-14アリールチオ基);ベンジルチオ基、フェネチルチオ基等のアラルキルチオ基(好ましくはC7-18アラルキルチオ基);カルボキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基(好ましくはC1-6アルコキシ−カルボニル基);フェノキシカルボニル基、トリルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等のアリールオキシカルボニル基(好ましくはC6-14アリールオキシ−カルボニル基);ベンジルオキシカルボニル基等のアラルキルオキシカルボニル基(好ましくはC7-18アラルキルオキシ−カルボニル基);アミノ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のモノ又はジアルキルアミノ基(好ましくはモノ又はジ−C1-6アルキルアミノ基);アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等のアシルアミノ基(好ましくはC1-11アシルアミノ基);グリシジルオキシ基等のエポキシ基含有基;エチルオキセタニルオキシ基等のオキセタニル基含有基;アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基;オキソ基;これらの2以上が必要に応じてC1-6アルキレン基を介して結合した基などが挙げられる。 The substituent that the hydrocarbon group may have (substituent in the above-described substituted hydrocarbon group) is, for example, preferably a substituent having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 10 carbon atoms. Is a substituent. Examples of the substituent include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; hydroxy group; alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropyloxy group, butoxy group and isobutyloxy group (Preferably C 1-6 alkoxy group, more preferably C 1-4 alkoxy group); alkenyloxy group such as allyloxy group (preferably C 2-6 alkenyloxy group, more preferably C 2-4 alkenyloxy group) The aromatic ring may have a substituent such as a C 1-4 alkyl group, a C 2-4 alkenyl group, a halogen atom, a C 1-4 alkoxy group, such as a phenoxy group, a tolyloxy group, or a naphthyloxy group; Aryloxy groups (preferably C 6-14 aryloxy groups); aralkyloxy groups such as benzyloxy groups and phenethyloxy groups (preferably C 7-1 8 aralkyloxy groups); acyloxy groups such as acetyloxy groups, propionyloxy groups, (meth) acryloyloxy groups, and benzoyloxy groups (preferably C 1-12 acyloxy groups); mercapto groups; alkylthio groups such as methylthio groups and ethylthio groups Group (preferably C 1-6 alkylthio group, more preferably C 1-4 alkylthio group); alkenylthio group such as allylthio group (preferably C 2-6 alkenylthio group, more preferably C 2-4 alkenylthio group) ); Aromatic ring such as phenylthio group, tolylthio group, naphthylthio group and the like may have a substituent such as C 1-4 alkyl group, C 2-4 alkenyl group, halogen atom, C 1-4 alkoxy group, etc. Arylthio groups (preferably C 6-14 arylthio groups); aralkylthio groups such as benzylthio groups and phenethylthio groups (preferably C 7-1 8 aralkylthio group); carboxy group; alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group (preferably C 1-6 alkoxy-carbonyl group); phenoxycarbonyl group, tolyloxycarbonyl group An aryloxycarbonyl group such as a naphthyloxycarbonyl group (preferably a C 6-14 aryloxy-carbonyl group); an aralkyloxycarbonyl group such as a benzyloxycarbonyl group (preferably a C 7-18 aralkyloxy-carbonyl group); Groups: mono- or dialkylamino groups (preferably mono- or di-C 1-6 alkylamino groups) such as methylamino group, ethylamino group, dimethylamino group, diethylamino group; acetylamino group, propionylamino group, benzoylamino An acylamino group such as a cyano group (preferably a C 1-11 acylamino group); an epoxy group-containing group such as a glycidyloxy group; an oxetanyl group-containing group such as an ethyloxetanyloxy group; an acyl group such as an acetyl group, a propionyl group, or a benzoyl group An oxo group; a group in which two or more of these are bonded via a C 1-6 alkylene group as necessary.

上記酸素原子含有基としては、例えば、ヒドロキシ基、ヒドロパーオキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシルオキシ基、イソシアナート基、スルホ基、カルバモイル基などが挙げられる。上記窒素原子含有基としては、例えば、アミノ基又は置換アミノ基(モノ又はジアルキルアミノ基、アシルアミノ基等)、シアノ基、イソシアナート基、イソチオシアナート基、カルバモイル基などが挙げられる。上記ハロゲン原子含有基としては、例えば、ハロゲン原子、ハロゲン化炭化水素基等が挙げられる。上記硫黄原子含有基としては、例えば、メルカプト基(チオール基)、スルホ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、イソチオシアナート基などが挙げられる。なお、上述の有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、硫黄原子含有基は、相互に重複し得る。   Examples of the oxygen atom-containing group include a hydroxy group, a hydroperoxy group, an alkenyloxy group, an aryloxy group, an aralkyloxy group, an acyloxy group, an isocyanate group, a sulfo group, and a carbamoyl group. Examples of the nitrogen atom-containing group include an amino group or a substituted amino group (mono or dialkylamino group, acylamino group, etc.), a cyano group, an isocyanate group, an isothiocyanate group, and a carbamoyl group. As said halogen atom containing group, a halogen atom, a halogenated hydrocarbon group, etc. are mentioned, for example. Examples of the sulfur atom-containing group include a mercapto group (thiol group), a sulfo group, an alkylthio group, an alkenylthio group, an arylthio group, an aralkylthio group, and an isothiocyanate group. The organic group, oxygen atom-containing group, nitrogen atom-containing group, halogen atom-containing group, and sulfur atom-containing group described above can overlap each other.

上記(1)におけるR1、R2、R3は、通常、1価の基であることが多い。但し、上記式(1)におけるR1、R2、R3は、これらR1、R2、R3の2以上が互いに結合して環を形成していてもよい。 R 1 , R 2 and R 3 in the above (1) are usually monovalent groups in many cases. However, in R 1 , R 2 and R 3 in the above formula (1), two or more of R 1 , R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring.

中でも、上記R1、R2としては、それぞれ、炭素数1〜6のアルキル基(直鎖又は分岐鎖状のC1-6アルキル基)が好ましく、より好ましくはメチル基である。また、上記R3としては、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基(直鎖又は分岐鎖状のC1-6アルキル基)が好ましく、より好ましくは水素原子である。 Among them, as the R 1, R 2, respectively, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (linear or branched C 1-6 alkyl group), more preferably a methyl group. Further, the above-mentioned R 3, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (linear or branched C 1-6 alkyl group) and is more preferably a hydrogen atom.

上記式(1)におけるR4は、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示す。上記R4としての有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、硫黄原子含有基としては、上記R1、R2、R3として例示した基と同様の基(1価の基)が挙げられる。中でも、上記R4としては、炭素数1〜6のアルキル基(直鎖又は分岐鎖状のC1-6アルキル基)が好ましく、より好ましくはメチル基である。 R 4 in the above formula (1) represents an organic group, an oxygen atom-containing group, a nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group. The organic group as the above R 4, an oxygen atom-containing group, the nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, the sulfur atom-containing group, said R 1, R 2, same groups as the groups exemplified as R 3 (1 valence Group). Among them, as the R 4, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (linear or branched C 1-6 alkyl group) and is more preferably a methyl group.

なお、本発明の重合体は、上記式(1)で表される繰り返し構造単位として、一種のみを有していてもよいし、二種以上を有していてもよい。なお、上記式(1)で表される繰り返し構造単位の二種以上を有している場合には、これらの繰り返し構造単位の付加形態(重合形態)は特に限定されず、ランダム型(ランダム重合形態)であってもよいし、ブロック型(ブロック重合形態)であってもよい。即ち、本発明の重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。また、本発明の重合体の構造は特に限定されず、直鎖型、分岐鎖型、星型などのいずれの構造を有していてもよい。   In addition, the polymer of this invention may have only 1 type as a repeating structural unit represented by the said Formula (1), and may have 2 or more types. In addition, when it has 2 or more types of the repeating structural unit represented by the said Formula (1), the addition form (polymerization form) of these repeating structural units is not specifically limited, A random type (random polymerization) Form) or a block type (block polymerization form). That is, the polymer of the present invention may be a random copolymer or a block copolymer. Moreover, the structure of the polymer of this invention is not specifically limited, You may have any structures, such as a linear type, a branched type, and a star shape.

本発明の重合体は、上記式(1)で表される繰り返し構造単位以外の繰り返し構造単位(「その他の繰り返し構造単位」と称する場合がある)を有していてもよい。上記その他の繰り返し構造単位を構成する単量体(「その他の単量体」と称する場合がある)としては、上記式(1)で表される繰り返し構造単位を構成する単量体(即ち、式(i)で表されるオキシラン化合物)と共重合可能な単量体であればよく、特に限定されないが、例えば、カチオン重合性を有する単量体が挙げられる。   The polymer of the present invention may have a repeating structural unit other than the repeating structural unit represented by the above formula (1) (sometimes referred to as “other repeating structural unit”). As the monomer constituting the other repeating structural unit (sometimes referred to as “other monomer”), the monomer constituting the repeating structural unit represented by the above formula (1) (that is, The monomer is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with the oxirane compound represented by formula (i), and examples thereof include a monomer having cationic polymerizability.

上記カチオン重合性を有する単量体としては、例えば、ビニルエーテル化合物[例えば、2−クロロエチルビニルエーテル、2−ブロモエチルビニルエーテル、3−クロロプロピルビニルエーテル、3−ブロモプロピルビニルエーテル、2−シアノエチルビニルエーテル、(2−メトキシカルボニルエチル)ビニルエーテル、(2−エトキシカルボニルエチル)ビニルエーテル、(2−フェノキシカルボニルエチル)ビニルエーテル、(2−ベンジルオキシカルボニルエチル)ビニルエーテル、(3−オキソブチル)ビニルエーテル、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテルなど];式(i)で表されるオキシラン化合物以外の環状エーテル化合物[例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、トリメチレンオキサイド、トリオキサン、ジオキサン、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロロヒドリンなど];ベンズアルデヒド化合物[例えば、ベンズアルデヒド、2−メチルベンズアルデヒド、3−メチルベンズアルデヒド、4−メチルベンズアルデヒド、2−エチルベンズアルデヒド、3−エチルベンズアルデヒド、4−エチルベンズアルデヒド、2−イソプロピルベンズアルデヒド、3−イソプロピルベンズアルデヒド、4−イソプロピルベンズアルデヒド、2−t−ブチルベンズアルデヒド、3−t−ブチルベンズアルデヒド、4−t−ブチルベンズアルデヒド、2,3−ジメチルベンズアルデヒド、2,4−ジメチルベンズアルデヒド、2,5−ジメチルベンズアルデヒド、2,6−ジメチルベンズアルデヒド、2−メトキシベンズアルデヒド、3−メトキシベンズアルデヒド、4−メトキシベンズアルデヒドなど];α−オレフィン化合物[例えば、エチレン、プロピレン、イソブテン(イソブチレン)、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−へプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−へプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−イコセンなど];鎖状共役ジエン化合物[例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエンなど];五員環を有するオレフィン系炭化水素[例えば、ビニルシクロペンタン、イソプロペニルシクロペンタン、4−ビニルシクロペンテン、2−メチル−4−イソプロペニルシクロペンテンなど];六員環を有するオレフィン系炭化水素[例えば、ビニルシクロヘキサン、4−メチルビニルシクロヘキサン、3−メチルビニルシクロヘキサン、2−メチルビニルシクロヘキサン、1−メチルビニルシクロヘキサン、3−メチルイソプロペニルシクロヘキサン、イソプロペニルシクロヘキサン、イソプロペニル−3−メチルシクロヘキサン、4−ビニルシクロヘキセン、4−イソプロペニルシクロヘキセン、1−メチル−4−ビニルシクロヘキセン、1−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキセン、2−メチル−4−ビニルシクロヘキセン、2−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキセン、モノテルペン(β−ピネン、d−リモネンなど)、ジテルペン、スチレン、α−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−メチルスチレン、4−フェニルスチレン、ジメチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレンなど];七員環以上の環構造を有するオレフィン系炭化水素[例えば、ビニルシクロへプタン、イソプロペニルシクロヘプタン、4−ビニルシクロへプテン、4−イソプロペニルシクロへプテンなど];シクロペンタジエン化合物[例えば、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、2−エチルシクロペンタジエン、5−シクロペンタジエン、5,5−ジメチルシクロペンタジエンなど];環状オレフィン化合物[例えば、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、ジシクロペンタジエン、インデンなど];環状共役ジエン化合物[例えば、フラン、チオフェン、1,3−シクロヘキセンなど];複素環含有ビニル化合物[例えば、N−ビニルカルバゾール、N−ビニル−2−ピロリドンなど];ビニルシラン化合物[例えば、ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシラン、ビニルジメチルクロロシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルトリメチルシラン、ジビニルジクロロシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジメチルシラン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、トリビニルメチルシラン、テトラビニルシランなど];アリルシラン化合物[例えば、アリルトリクロロシラン、アリルメチルジクロロシラン、アリルジメチルクロロシラン、アリルジメチルメトキシシラン、アリルトリメチルシラン、アリルジクロロシラン、ジアリルジメトキシシラン、ジアリルジメチルシランなど];アクリロイルオキシシラン化合物[例えば、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなど];メタクリロイルオキシシラン化合物[例えば、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなど];ラクトン化合物[β−プロピオラクトン、ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、α、α−ジメチル−β−プロピオラクトン、β−メチル−β−プロピオラクトン、β、β−ジメチル−β−プロピオラクトンなど]などが挙げられる。上記カチオン重合性を有する単量体は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。即ち、本発明の重合体は、その他の繰り返し構造単位の一種以上を有していてもよいし、二種以上を有していてもよい。   Examples of the cationic polymerizable monomer include vinyl ether compounds [for example, 2-chloroethyl vinyl ether, 2-bromoethyl vinyl ether, 3-chloropropyl vinyl ether, 3-bromopropyl vinyl ether, 2-cyanoethyl vinyl ether, (2 -Methoxycarbonylethyl) vinyl ether, (2-ethoxycarbonylethyl) vinyl ether, (2-phenoxycarbonylethyl) vinyl ether, (2-benzyloxycarbonylethyl) vinyl ether, (3-oxobutyl) vinyl ether, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether Etc.]; a cyclic ether compound other than the oxirane compound represented by the formula (i) [for example, ethylene oxide, propylene oxide, Limethylene oxide, trioxane, dioxane, cyclohexene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, etc.]; benzaldehyde compounds [eg, benzaldehyde, 2-methylbenzaldehyde, 3-methylbenzaldehyde, 4-methylbenzaldehyde, 2-ethylbenzaldehyde, 3-ethylbenzaldehyde] Ethylbenzaldehyde, 4-ethylbenzaldehyde, 2-isopropylbenzaldehyde, 3-isopropylbenzaldehyde, 4-isopropylbenzaldehyde, 2-t-butylbenzaldehyde, 3-t-butylbenzaldehyde, 4-t-butylbenzaldehyde, 2,3-dimethylbenzaldehyde 2,4-dimethylbenzaldehyde, 2,5-dimethylbenzaldehyde, 2,6-dimethylbenzal Hydride, 2-methoxybenzaldehyde, 3-methoxybenzaldehyde, 4-methoxybenzaldehyde and the like]; α-olefin compounds [eg, ethylene, propylene, isobutene (isobutylene), 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene] 2-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-nonadecene, 1-icocene, etc.]; chain conjugated diene compounds [eg, butadiene, isoprene , 1,3-pentadiene, etc.]; olefinic hydrocarbon having a five-membered ring [example For example, vinylcyclopentane, isopropenylcyclopentane, 4-vinylcyclopentene, 2-methyl-4-isopropenylcyclopentene, etc.]; olefinic hydrocarbons having a six-membered ring [for example, vinylcyclohexane, 4-methylvinylcyclohexane, 3 -Methylvinylcyclohexane, 2-methylvinylcyclohexane, 1-methylvinylcyclohexane, 3-methylisopropenylcyclohexane, isopropenylcyclohexane, isopropenyl-3-methylcyclohexane, 4-vinylcyclohexene, 4-isopropenylcyclohexene, 1-methyl -4-vinylcyclohexene, 1-methyl-4-isopropenylcyclohexene, 2-methyl-4-vinylcyclohexene, 2-methyl-4-isopropenylcyclohex Monoterpenes (β-pinene, d-limonene, etc.), diterpenes, styrene, α-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methylstyrene, 4-phenylstyrene, dimethylstyrene, monochlorostyrene, dichlorostyrene, etc.]; Olefinic hydrocarbons having a ring structure of a member or more [for example, vinylcycloheptane, isopropenylcycloheptane, 4-vinylcycloheptene, 4-isopropenylcycloheptene, etc.]; cyclopentadiene compounds [for example, cyclopentadiene, 1 -Methylcyclopentadiene, 2-methylcyclopentadiene, 2-ethylcyclopentadiene, 5-cyclopentadiene, 5,5-dimethylcyclopentadiene, etc.]; cyclic olefin compounds [for example, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexane Cene, dicyclopentadiene, indene, etc.]; cyclic conjugated diene compounds [eg, furan, thiophene, 1,3-cyclohexene, etc.]; heterocycle-containing vinyl compounds [eg, N-vinylcarbazole, N-vinyl-2-pyrrolidone, etc. ]; Vinylsilane compounds [e.g., vinyltrichlorosilane, vinylmethyldichlorosilane, vinyldimethylchlorosilane, vinyldimethylmethoxysilane, vinyltrimethylsilane, divinyldichlorosilane, divinyldimethoxysilane, divinyldimethylsilane, 1,3-divinyl-1,1 , 3,3-tetramethyldisiloxane, trivinylmethylsilane, tetravinylsilane, etc.]; allylsilane compounds [for example, allyltrichlorosilane, allylmethyldichlorosilane, allyldimethylchlorosilane , Allyldimethylmethoxysilane, allyltrimethylsilane, allyldichlorosilane, diallyldimethoxysilane, diallyldimethylsilane, etc.]; acryloyloxysilane compounds [eg, 3-acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3 -Acryloyloxypropyltriethoxysilane, etc.]; methacryloyloxysilane compounds [for example, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, etc.]; lactone compounds [β -Propiolactone, ε-caprolactone, δ-valerolactone, α, α-dimethyl-β-propiolactone, β-methyl beta-propiolactone, beta, beta-dimethyl -β--propiolactone], and others. The above cationic polymerizable monomers can be used singly or in combination of two or more. That is, the polymer of the present invention may have one or more other repeating structural units, or may have two or more.

本発明の重合体がその他の繰り返し構造単位を有する場合、上記式(1)で表される繰り返し構造単位の含有量(割合)は、重合体の用途等により適宜調整することができ、特に限定されないが、重合体の全量(重合体を構成する繰り返し構造単位の全量:100重量%)に対して、50重量%以上、100重量%未満が好ましく、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上である。上記式(1)で表される繰り返し構造単位の含有量が50重量%未満であると、酸により重合体を分解した後の残渣の処理が煩雑となる場合がある。なお、本発明の重合体は、その他の繰り返し構造単位を有していなくてもよい。   When the polymer of the present invention has other repeating structural units, the content (ratio) of the repeating structural units represented by the above formula (1) can be appropriately adjusted depending on the use of the polymer and the like. However, it is preferably 50% by weight or more and less than 100% by weight, more preferably 70% by weight or more, and still more preferably, based on the total amount of the polymer (total amount of repeating structural units constituting the polymer: 100% by weight). 80% by weight or more. When the content of the repeating structural unit represented by the above formula (1) is less than 50% by weight, the treatment of the residue after decomposing the polymer with an acid may be complicated. In addition, the polymer of this invention does not need to have another repeating structural unit.

本発明の重合体の末端構造は、特に限定されないが、例えば、カチオン重合反応の開始種(例えば、ビニルエーテルのハロゲン化水素付加体など)由来の原子団により構成される末端構造、重合停止剤由来の原子団により構成される末端構造などが挙げられる。また、本発明の重合体の末端構造としては、その他、系中の不純物、移動反応等により重合反応がプロトンから開始した場合に形成されるヒドロキシ基などが挙げられる。   The terminal structure of the polymer of the present invention is not particularly limited. For example, the terminal structure is composed of an atomic group derived from a starting species of a cationic polymerization reaction (for example, a hydrogen halide adduct of vinyl ether), derived from a polymerization terminator And a terminal structure composed of an atomic group. In addition, examples of the terminal structure of the polymer of the present invention include an impurity in the system, a hydroxy group formed when the polymerization reaction starts from a proton due to a transfer reaction, and the like.

本発明の重合体の上記式(1)で表される繰り返し構造単位は、重合体の主鎖を構成する骨格としてアセタール構造を含むため、その結果、本発明の重合体は、酸と反応させることにより容易に分解させることができる。このようなアセタール構造は、熱、光、還元剤等の酸以外の刺激に対しては安定であるため、本発明の重合体は、酸の非存在下において高い安定性を有する。   Since the repeating structural unit represented by the above formula (1) of the polymer of the present invention contains an acetal structure as a skeleton constituting the main chain of the polymer, as a result, the polymer of the present invention is reacted with an acid. Can be easily decomposed. Since such an acetal structure is stable to stimuli other than acids such as heat, light, and a reducing agent, the polymer of the present invention has high stability in the absence of an acid.

本発明の重合体の数平均分子量(Mn)は、特に限定されないが、2000以上(例えば、2000〜1000000)が好ましく、より好ましくは2500〜50000、さらに好ましくは3000〜15000である。数平均分子量が2000未満であると、分解前の重合体の耐熱性や機械強度が不十分となる場合がある。一方、数平均分子量が1000000を超えると、重合体の生産性が低下したり、溶解性が不十分となって取り扱いが困難となる場合がある。なお、重合体の数平均分子量は、例えば、GPC法(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法)により、標準ポリスチレン換算の値として算出することができる。   Although the number average molecular weight (Mn) of the polymer of this invention is not specifically limited, 2000 or more (for example, 2000-1 million) are preferable, More preferably, it is 2500-50000, More preferably, it is 3000-15000. If the number average molecular weight is less than 2,000, the heat resistance and mechanical strength of the polymer before decomposition may be insufficient. On the other hand, if the number average molecular weight exceeds 1,000,000, the productivity of the polymer may be lowered, or the solubility may be insufficient and handling may be difficult. In addition, the number average molecular weight of a polymer is computable as a value of standard polystyrene conversion by GPC method (gel permeation chromatography method), for example.

本発明の重合体の分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、特に限定されないが、1.30以下(例えば、1.00〜1.30)が好ましく、より好ましくは1.25以下(例えば、1.02〜1.25)、さらに好ましくは1.20以下(例えば、1.05〜1.20)である。分子量分布が1.30を超えると、分解前の重合体の耐熱性や機械強度が不十分となる場合がある。なお、重合体の分子量分布は、例えば、GPC法(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法)により、標準ポリスチレン換算の値として算出することができる。   The molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] of the polymer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1.30 or less (for example, 1.00 to 1.30), more preferably. Is 1.25 or less (for example, 1.02 to 1.25), more preferably 1.20 or less (for example, 1.05 to 1.20). If the molecular weight distribution exceeds 1.30, the heat resistance and mechanical strength of the polymer before decomposition may be insufficient. The molecular weight distribution of the polymer can be calculated as a value in terms of standard polystyrene by, for example, the GPC method (gel permeation chromatography method).

本発明の重合体(上記式(1)で表される繰り返し構造単位を少なくとも有する重合体)は、下記式(i)で表されるオキシラン化合物(アルコキシオキシラン)を少なくとも含む単量体を、カチオン重合触媒の存在下で重合させ、本発明の重合体を生成させる工程(「重合工程」と称する場合がある)を少なくとも含む方法(製造方法)により、製造することができる。

Figure 2013237755
The polymer of the present invention (a polymer having at least a repeating structural unit represented by the above formula (1)) is a monomer containing at least an oxirane compound (alkoxyoxirane) represented by the following formula (i): It can be produced by a method (manufacturing method) comprising at least a step of polymerizing in the presence of a polymerization catalyst to form the polymer of the present invention (sometimes referred to as “polymerization step”).
Figure 2013237755

上記式(i)で表されるオキシラン化合物は、本発明の重合体の必須の単量体(単量体成分)である。上記式(i)におけるR1、R2、R3、R4は、上記式(1)で表される繰り返し構造単位におけるR1、R2、R3、R4と同じものを示す。なお、本発明の重合体を製造するにあたり、上記式(i)で表されるオキシラン化合物は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。即ち、上記重合工程においては、式(i)で表されるオキシラン化合物の一種のみを重合させることもできるし、該オキシラン化合物の二種以上を重合させることもできる。 The oxirane compound represented by the above formula (i) is an essential monomer (monomer component) of the polymer of the present invention. R 1, R 2, R 3 , R 4 in the formula (i) represents the same as R 1, R 2, R 3 , R 4 in the repeating structural unit represented by the above formula (1). In producing the polymer of the present invention, the oxirane compound represented by the above formula (i) can be used singly or in combination of two or more. That is, in the above polymerization step, only one oxirane compound represented by formula (i) can be polymerized, or two or more of the oxirane compounds can be polymerized.

本発明の重合体の単量体成分としては、上記式(i)で表されるオキシラン化合物以外の単量体(即ち、上述のその他の単量体)を使用することもできる。上記その他の単量体は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   As the monomer component of the polymer of the present invention, a monomer other than the oxirane compound represented by the above formula (i) (that is, the above-mentioned other monomers) can also be used. One of these other monomers can be used alone, or two or more of them can be used in combination.

本発明の重合体を構成する単量体成分の全量(100重量%)における、上記式(i)で表されるオキシラン化合物の含有量は、特に限定されないが、50〜100重量%が好ましく、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上である。上記式(i)で表されるオキシラン化合物の含有量が50重量%未満であると、酸により重合体を分解した後の残渣の処理が煩雑となる場合がある。   The content of the oxirane compound represented by the above formula (i) in the total amount (100% by weight) of the monomer components constituting the polymer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 50 to 100% by weight, More preferably, it is 70 weight% or more, More preferably, it is 80 weight% or more. When the content of the oxirane compound represented by the above formula (i) is less than 50% by weight, the treatment of the residue after decomposing the polymer with an acid may be complicated.

上記重合反応において使用されるカチオン重合触媒としては、公知乃至慣用のカチオン重合触媒を用いることができ、特に限定されないが、例えば、周期表4族元素(チタン、ジルコニウム、ハフニウム等)、8族元素(鉄等)、12族元素(亜鉛等)、13族元素(アルミニウム、ガリウム、インジウム等)、14族元素(ケイ素、ゲルマニウム、スズ等)、15族元素(ビスマス等)のハロゲン化物(ハロゲン化金属)、硫酸塩などのルイス酸;HCl、HF、H2SO4、H3BO3、HClO4、CF3COOH、CCl3COOH等の水素酸(プロトン酸)などが挙げられる。上記ハロゲン化金属としては、例えば、塩化アルミニウム(AlCl3)、臭化アルミニウム(AlBr3)、フッ化ホウ素(BF3)、塩化ホウ素(BCl3)、フッ化ホウ素−ジエチルエーテル錯体(BF3・OEt2)、四塩化チタン(TiCl4)、臭化チタン(TiBr4)、塩化鉄(FeCl2)、塩化第二鉄(FeCl3)、塩化第一錫(SnCl2)、塩化第二錫(SnCl4)、TiCl4/Cl3CCOOH、SnCl4/Cl3CCOOH、六塩化タングステン(WCl6)、塩化モリブデン(MoCl5)、塩化ガリウム(GaCl3)、塩化ニオブ(NbCl5)、エチルジクロロアルミニウム(エチルアルミニウムジクロライド、EtAlCl2)、エチルアルミニウムセスキクロリド(C615Al2Cl3)、ジエチルアルミニウムクロリド(Et2AlCl)、塩化ジルコニウム(ZrCl4)、塩化ハフニウム(HfCl4)、塩化インジウム(InCl3)、塩化亜鉛(ZnCl2)などが挙げられる。中でも、上記カチオン重合触媒としては、ルイス酸が好ましく、より好ましくはハロゲン化金属(特に、塩化ガリウム(GaCl3)、塩化ジルコニウム(IV)(ZrCl4))である。なお、上記カチオン重合触媒は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。 As the cationic polymerization catalyst used in the polymerization reaction, a known or conventional cationic polymerization catalyst can be used, and is not particularly limited. For example, a periodic table group 4 element (titanium, zirconium, hafnium, etc.), a group 8 element (Iron, etc.), group 12 elements (zinc, etc.), group 13 elements (aluminum, gallium, indium, etc.), group 14 elements (silicon, germanium, tin, etc.), group 15 elements (bismuth, etc.) halides (halogenated) Metal), Lewis acids such as sulfates; and hydrogen acids (protonic acids) such as HCl, HF, H 2 SO 4 , H 3 BO 3 , HClO 4 , CF 3 COOH, and CCl 3 COOH. Examples of the metal halide include aluminum chloride (AlCl 3 ), aluminum bromide (AlBr 3 ), boron fluoride (BF 3 ), boron chloride (BCl 3 ), boron fluoride-diethyl ether complex (BF 3. OEt 2 ), titanium tetrachloride (TiCl 4 ), titanium bromide (TiBr 4 ), iron chloride (FeCl 2 ), ferric chloride (FeCl 3 ), stannous chloride (SnCl 2 ), stannic chloride ( SnCl 4 ), TiCl 4 / Cl 3 CCOOH, SnCl 4 / Cl 3 CCOOH, tungsten hexachloride (WCl 6 ), molybdenum chloride (MoCl 5 ), gallium chloride (GaCl 3 ), niobium chloride (NbCl 5 ), ethyldichloroaluminum (ethylaluminum dichloride, EtAlCl 2), ethylaluminum sesquichloride (C 6 H 15 Al 2 Cl 3 , Diethylaluminum chloride (Et 2 AlCl), zirconium chloride (ZrCl 4), hafnium tetrachloride (HfCl 4), indium chloride (InCl 3), and the like of zinc chloride (ZnCl 2). Among these, Lewis acid is preferable as the cationic polymerization catalyst, and metal halides (particularly, gallium chloride (GaCl 3 ), zirconium chloride (IV) (ZrCl 4 )) are more preferable. In addition, the said cationic polymerization catalyst can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

上記カチオン重合触媒の使用量(添加量)は、特に限定されないが、重合体を構成する単量体成分の全量100モルに対して、0.01〜20モルが好ましく、より好ましくは0.1〜10モルである。カチオン重合触媒の使用量が0.01モル未満であると、重合体の収率が低くなる場合がある。一方、カチオン重合触媒の使用量が20モルを超えると、コスト面や触媒除去の観点から問題となる場合がある。   Although the usage-amount (addition amount) of the said cationic polymerization catalyst is not specifically limited, 0.01-20 mol is preferable with respect to 100 mol of the total amount of the monomer component which comprises a polymer, More preferably, 0.1 -10 mol. If the amount of the cationic polymerization catalyst used is less than 0.01 mol, the yield of the polymer may be lowered. On the other hand, when the usage-amount of a cationic polymerization catalyst exceeds 20 mol, it may become a problem from a viewpoint of cost or catalyst removal.

上記重合反応においては、上記カチオン重合触媒に加え、共触媒を併用してもよい。特に、上記カチオン重合触媒としてルイス酸を使用する場合には、上記共触媒は、自ら開始種となって又は開始種を生成させることで、カチオン重合反応を開始させる役割を果たす。上記共触媒としては、公知乃至慣用の共触媒を使用することができ、特に限定されないが、具体的には、水、アルコール[例えば、t−ブタノール、2−フェニルプロパノール等]、プロトン酸[例えば、塩化水素等の鉱酸;酢酸、トリフルオロ酢酸等のカルボン酸;メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等のスルホン酸など]、エーテル化合物[例えば、1,4−ビス(2−メトキシ−2−フェニルプロパン)、1,4−ビス(2−メトキシ−2−プロピル)ベンゼン等]、ハロゲン化アルキル[例えば、t−ブチルクロライド等]、ビニルエーテルのハロゲン化水素付加体[例えば、イソブチルビニルエーテルの塩化水素付加体(IBVE−HCl;イソブトキシエチルクロライド)など]、ヨウ素、ハロゲン化トリメチルシリルなどの化合物が挙げられる。中でも、開始反応の定量性の観点で、ビニルエーテルのハロゲン化水素付加体が好ましい。なお、上記共触媒は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   In the polymerization reaction, a cocatalyst may be used in combination with the cationic polymerization catalyst. In particular, when a Lewis acid is used as the cationic polymerization catalyst, the cocatalyst plays a role of initiating a cationic polymerization reaction by becoming an initial species or generating an initial species. As the cocatalyst, known or commonly used cocatalysts can be used, and are not particularly limited. Specifically, water, alcohol [for example, t-butanol, 2-phenylpropanol, etc.], protonic acid [for example, Mineral acids such as hydrogen chloride; carboxylic acids such as acetic acid and trifluoroacetic acid; sulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, etc.] Ether compounds [eg, 1,4-bis (2-methoxy-2-phenylpropane), 1,4-bis (2-methoxy-2-propyl) benzene, etc.], alkyl halides [eg, t-butyl chloride Etc.], a hydrohalide adduct of vinyl ether [for example, a hydrogen chloride adduct of isobutyl vinyl ether ( BVE-HCl; iso-butoxyethyl chloride), etc.], iodine, include compounds such as halogenated trimethylsilyl. Among these, from the viewpoint of quantitativeness of the initiation reaction, a hydrogen halide adduct of vinyl ether is preferable. In addition, the said cocatalyst can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

上記共触媒の使用量(添加量)は特に限定されないが、例えば、上記カチオン重合触媒1モルに対して、0.1〜10モルの範囲から適宜選択することができる。   Although the usage-amount (addition amount) of the said cocatalyst is not specifically limited, For example, it can select suitably from the range of 0.1-10 mol with respect to 1 mol of said cation polymerization catalysts.

上記重合反応においては、上記カチオン重合触媒や共触媒の他、ルイス塩基を共存させることが好ましい。上記ルイス塩基を併用することにより、副反応が抑制される。さらに、得られる重合体の分子量分布が狭くなる(具体的には、1.30以下となる)傾向がある。上記ルイス塩基としては、公知乃至慣用のルイス塩基を使用することができ、特に限定されないが、例えば、エーテル化合物、エステル化合物などが挙げられる。上記エーテル化合物としては、例えば、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル等の鎖状エーテル;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等の環状エーテルなどが挙げられる。上記エステル化合物としては、例えば、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸フェニル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、クロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル、クロロ酢酸メチル、クロロ酢酸エチル、ジクロロ酢酸エチル、トリクロロ酢酸エチル、トリフルオロ酢酸エチルなどが挙げられる。中でも、上記ルイス塩基としては、環状エーテル、脂肪族カルボン酸エステル、ハロゲン化脂肪族カルボン酸エステルが好ましい。なお、上記ルイス塩基は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。   In the polymerization reaction, it is preferable that a Lewis base coexists in addition to the cationic polymerization catalyst and the cocatalyst. By using the Lewis base together, side reactions are suppressed. Furthermore, the molecular weight distribution of the obtained polymer tends to be narrow (specifically, 1.30 or less). As the Lewis base, known or commonly used Lewis bases can be used, and are not particularly limited, and examples thereof include ether compounds and ester compounds. Examples of the ether compound include chain ethers such as diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, diphenyl ether, and dibenzyl ether; and cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane. Examples of the ester compound include methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, phenyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, and chloroformate. Examples include methyl, ethyl chloroformate, methyl chloroacetate, ethyl chloroacetate, ethyl dichloroacetate, ethyl trichloroacetate, and ethyl trifluoroacetate. Among them, the Lewis base is preferably a cyclic ether, an aliphatic carboxylic acid ester, or a halogenated aliphatic carboxylic acid ester. In addition, the said Lewis base can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

上記ルイス塩基の使用量(添加量)は、特に限定されないが、重合体を構成する単量体成分の全量100モルに対して、0.1〜10000モルが好ましく、より好ましくは1〜1000モルである。ルイス塩基の使用量が0.1モル未満であると、副反応が抑制できなくなる場合がある。一方、ルイス塩基の使用量が10000モルを超えると、触媒の活性が低くなってしまい、重合反応の速度が低下する場合がある。   The use amount (addition amount) of the Lewis base is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10,000 mol, more preferably 1 to 1000 mol with respect to 100 mol of the total amount of monomer components constituting the polymer. It is. If the amount of Lewis base used is less than 0.1 mol, side reactions may not be suppressed. On the other hand, when the amount of the Lewis base used exceeds 10,000 mol, the activity of the catalyst becomes low, and the rate of the polymerization reaction may decrease.

上記重合反応において、特に、カチオン重合触媒としてルイス酸を使用し、さらにルイス塩基を使用した場合には、カチオン重合における生長種が安定化され、長寿命生長種が生成し、重合がリビング的に進行しやすくなる傾向がある。これにより、得られる重合体の分子量分布がより狭くなる傾向がある。さらに、ルイス酸とルイス塩基の組み合わせ、重合条件等の選択により、ルイス酸とルイス塩基の相互作用を微調整することによって、カチオン重合(リビングカチオン重合)の速度を向上させることが可能になる。   In the above polymerization reaction, in particular, when a Lewis acid is used as a cationic polymerization catalyst and a Lewis base is used, the growth species in the cationic polymerization is stabilized, a long-life growth species is generated, and the polymerization is performed in a living manner. There is a tendency to progress easily. This tends to narrow the molecular weight distribution of the resulting polymer. Furthermore, the speed of cationic polymerization (living cationic polymerization) can be improved by finely adjusting the interaction between Lewis acid and Lewis base by selecting the combination of Lewis acid and Lewis base, polymerization conditions, and the like.

上記重合反応においては、必要に応じて、溶媒を使用することもできる。即ち、溶媒中で重合反応を行い、本発明の重合体を生成させることができる。上記溶媒としては、特に限定されないが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン(1,3,5−トリメチルベンゼン)、プソイドクメン(1,2,4−トリメチルベンゼン)、テトラメチルベンゼン、ヘキサメチルベンゼン、エチルベンゼン、エチルトルエン、プロピルベンゼン、エチルキシレン、ジエチルキシレン、プロピルトルエン、モノクロロベンゼン(クロロベンゼン)、ジクロロベンゼン、モノフルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、モノブロモベンゼン、ジブロモベンゼンなどの芳香族炭化水素;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;塩化メチル、塩化メチレン(ジクロロメタン)、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、1−クロロブタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素などが挙げられる。溶媒は一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて(即ち、混合溶媒として)使用することもできる。中でも、カチオン重合触媒や重合体の溶解性等の観点で、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素が好ましい。   In the said polymerization reaction, a solvent can also be used as needed. That is, a polymerization reaction can be performed in a solvent to produce the polymer of the present invention. Although it does not specifically limit as said solvent, For example, benzene, toluene, xylene, mesitylene (1,3,5-trimethylbenzene), pseudocumene (1,2,4-trimethylbenzene), tetramethylbenzene, hexamethylbenzene, Aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene, ethyltoluene, propylbenzene, ethylxylene, diethylxylene, propyltoluene, monochlorobenzene (chlorobenzene), dichlorobenzene, monofluorobenzene, difluorobenzene, monobromobenzene, dibromobenzene; pentane, hexane, Aliphatic hydrocarbons such as heptane, octane, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, decalin; methyl chloride, methylene chloride (dichloromethane), 1,2-dichloroethane, 1 1,1-trichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,2-trichlorethylene, 1-chlorobutane, and halogenated hydrocarbons such as chloroform and the like. A solvent can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more types (namely, as a mixed solvent). Of these, aromatic hydrocarbons and aliphatic hydrocarbons are preferable from the viewpoint of cationic polymerization catalyst and polymer solubility.

上記溶媒の使用量は、特に限定されないが、カチオン重合触媒及び重合体の溶解性等の観点で、重合体を構成する単量体成分の全量100重量部に対し、10〜2000重量部が好ましく、より好ましくは100〜1500重量部である。   The amount of the solvent used is not particularly limited, but is preferably 10 to 2000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomer components constituting the polymer, from the viewpoint of the cationic polymerization catalyst and the solubility of the polymer. More preferably, it is 100-1500 weight part.

上記重合反応の重合温度(反応温度)としては、カチオン重合が通常実施される反応温度を採用することができ、特に限定されないが、例えば、−100〜50℃が好ましく、より好ましくは−80〜10℃である。重合温度が−100℃未満であると、低温を保持する設備を要するためコスト面で不利になる場合がある。一方、重合温度が50℃を超えると、生成する重合体の分子量分布が広くなり過ぎる場合がある。また、重合反応中、重合温度は常に一定とする必要はなく、例えば、上記温度範囲で適宜変更(例えば、連続的又は段階的に変更)するものであってもよい。   The polymerization temperature (reaction temperature) of the above polymerization reaction may be a reaction temperature at which cationic polymerization is usually carried out, and is not particularly limited. For example, −100 to 50 ° C. is preferable, and more preferably −80 to 10 ° C. If the polymerization temperature is less than -100 ° C, it may be disadvantageous in terms of cost because it requires equipment to maintain a low temperature. On the other hand, when the polymerization temperature exceeds 50 ° C., the molecular weight distribution of the produced polymer may become too wide. Further, during the polymerization reaction, it is not always necessary to keep the polymerization temperature constant. For example, the polymerization temperature may be appropriately changed (for example, changed continuously or stepwise) within the above temperature range.

上記重合反応の重合時間(反応時間)は、特に限定されないが、例えば、15秒〜64時間が好ましく、より好ましくは5分〜56時間である。   The polymerization time (reaction time) of the polymerization reaction is not particularly limited, but is preferably 15 seconds to 64 hours, and more preferably 5 minutes to 56 hours, for example.

上記重合反応は、特に限定されず、空気中、不活性ガス雰囲気等のいずれの雰囲気においても実施することができる。中でも、反応性の観点で、不活性ガス雰囲気下で実施することが好ましい。   The polymerization reaction is not particularly limited, and can be carried out in any atmosphere such as air or an inert gas atmosphere. Especially, it is preferable to implement in inert gas atmosphere from a reactive viewpoint.

上記重合反応は、例えば、重合系への重合停止剤の添加等の公知乃至慣用の方法により停止(終了)させることができる。上記重合停止剤としては、カチオン生長末端を失活させることができるものを使用でき、特に限定されないが、例えば、水;メタノール等のアルコール;2,6−tert−ブチル−ヒドロキシトルエンなどのフェノール類;酢酸等のカルボン酸などが挙げられる。上記重合反応により、本発明の重合体が生成する。   The polymerization reaction can be stopped (terminated) by a known or common method such as addition of a polymerization terminator to the polymerization system. As the polymerization terminator, those capable of deactivating the cation growth terminal can be used, and are not particularly limited. Examples thereof include water; alcohols such as methanol; phenols such as 2,6-tert-butyl-hydroxytoluene. A carboxylic acid such as acetic acid. The polymer of the present invention is generated by the polymerization reaction.

本発明の重合体の製造方法は、上記重合工程の後、さらに、得られた重合体を精製する工程を含んでいてもよい。重合体の精製手段は、特に限定されず、例えば、水洗、アルカリ洗浄、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段や、これらを組み合わせた分離手段などの、公知乃至慣用の精製手段を利用できる。本発明の重合体の製造方法は、未反応の原料やカチオン重合触媒などを回収する工程等の、その他の工程を含んでいてもよい。   The method for producing a polymer of the present invention may further include a step of purifying the obtained polymer after the polymerization step. The purification means of the polymer is not particularly limited, for example, separation means such as water washing, alkali washing, filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography, or a combination means combining these. Any known or conventional purification means can be used. The method for producing a polymer of the present invention may include other steps such as a step of recovering unreacted raw materials and a cationic polymerization catalyst.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
乾燥窒素雰囲気下、精製したトルエン3.1mL、精製したヘプタン0.25mL、テトラヒドロフラン(THF)0.4mL、及び2−メトキシ−1−メチルプロピレンオキシド0.28mLを容器1に加え、均一になるように攪拌した。
次いで、別の容器2に、精製したトルエン4.1mL、及び1.06Mのイソブトキシエチルクロライド(IBVE−HCl)のヘキサン溶液0.2mLを加え、均一になるように攪拌した。このうちの0.5mLを容器1に添加した。
次いで、別の容器3に、精製したトルエン3mL、200mMに調製した塩化ガリウム(GaCl3)のヘキサン溶液1mLを加え、均一になるように攪拌し、0℃に冷却した。このうちの0.5mLを、0℃に冷却した容器1中の溶液に加え、均一に攪拌して重合を開始し、4時間攪拌を継続した(重合温度は0℃に保持した)。
なお、容器は全て(容器1、容器2、容器3)、三方活栓を取り付けたガラス容器であり、乾燥窒素雰囲気下、約400℃の熱風を出す工業用ブラスターを用いて10分間加熱して、吸着水を極力除去したものを用いた。
Example 1
Under a dry nitrogen atmosphere, 3.1 mL of purified toluene, 0.25 mL of purified heptane, 0.4 mL of tetrahydrofuran (THF), and 0.28 mL of 2-methoxy-1-methylpropylene oxide are added to the container 1 so as to be uniform. Was stirred.
Next, 4.1 mL of purified toluene and 0.2 mL of a 1.06 M isobutoxyethyl chloride (IBVE-HCl) hexane solution were added to another container 2 and stirred uniformly. 0.5 mL of this was added to the container 1.
Next, 3 mL of purified toluene and 1 mL of hexane solution of gallium chloride (GaCl 3 ) prepared to 200 mM were added to another container 3, stirred uniformly, and cooled to 0 ° C. 0.5 mL of this was added to the solution in the container 1 cooled to 0 ° C., and stirred uniformly to initiate polymerization, and stirring was continued for 4 hours (the polymerization temperature was kept at 0 ° C.).
In addition, all containers (container 1, container 2, container 3) are glass containers equipped with three-way stopcocks, and heated for 10 minutes using an industrial blaster that emits hot air at about 400 ° C. in a dry nitrogen atmosphere. What removed adsorbed water as much as possible was used.

重合開始時の各成分の濃度を以下に示す。
[2−メトキシ−1−メチルプロピレンオキシド]=0.5M
[IBVE−HCl]=5mM
[GaCl3]=5mM
[THF]=1M
その後(4時間の攪拌後)、アンモニア水を約1%含むメタノールを3mL添加して、重合を停止させた。重合を停止した混合物(溶液)については、ジクロロメタン約20mLで希釈した後、水で洗浄して触媒残渣を除去し、その後、溶媒等を蒸発させることにより、生成物(重合体)を回収した。
The concentration of each component at the start of polymerization is shown below.
[2-Methoxy-1-methylpropylene oxide] = 0.5M
[IBVE-HCl] = 5 mM
[GaCl 3 ] = 5 mM
[THF] = 1M
Thereafter (after stirring for 4 hours), 3 mL of methanol containing about 1% ammonia water was added to terminate the polymerization. About the mixture (solution) which stopped superposition | polymerization, after diluting with about 20 mL of dichloromethane, it wash | cleaned with water, the catalyst residue was removed, and the product (polymer) was collect | recovered by evaporating a solvent etc. after that.

上記重合における単量体(2−メトキシ−1−メチルプロピレンオキシド)の転化率は89%であった(重合時間:4時間)。また、上記で得た重合体の重量平均分子量(Mn)は5300であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.30であった。
なお、重合体の分子量は、クロロホルムを移動相とし、40℃、流速1.0mL/分、東ソー(株)製のカラム「TSKgel MultiporeHXL−M」を3本用い、RI−8020ディテクターを用いたゲルパーミエーションカラムクロマトグラフィー(GPC;ポリスチレン換算)により求めた。下記の実施例2、3においても、同様の方法で重合体の分子量及び分子量分布を測定した。
The conversion ratio of the monomer (2-methoxy-1-methylpropylene oxide) in the polymerization was 89% (polymerization time: 4 hours). Moreover, the polymer obtained above had a weight average molecular weight (Mn) of 5300 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.30.
The molecular weight of the polymer was chloroform as a mobile phase, 40 ° C., a flow rate of 1.0 mL / min, three columns “TSKgel Multipore H XL- M” manufactured by Tosoh Corporation, and an RI-8020 detector. It calculated | required by the gel permeation column chromatography (GPC; polystyrene conversion). Also in Examples 2 and 3 below, the molecular weight and molecular weight distribution of the polymer were measured by the same method.

上記で得た重合体の1H−NMRスペクトル測定(測定溶媒:重水素化クロロホルム、装置:ECA500(JOEL社製))を行ったところ、主鎖にアセタール構造を有する重合体(開環重合体)が生成していることが確認された。図1に、上記重合体の1H−NMRスペクトルのチャートを示す。1H−NMRスペクトルのピークが上記重合体のどのプロトンに帰属されるかについては、図1に示した。図1に示すgのプロトンのピーク、b、c、h、及びkのプロトンのピーク、a、f、及びiのプロトンのピークの積分比[g:(b, c,h,k):(a,f,i)]は、1:3:6であった。
1H−NMR(CDCl3):δ[ppm]4.4〜4.2(m)、4.1〜3.9(m)、3.7〜3.3(m)、1.9〜1.7(m)、1.4〜1.1(m)、1.0〜0.8(m)
When 1 H-NMR spectrum measurement of the polymer obtained above (measuring solvent: deuterated chloroform, apparatus: ECA500 (manufactured by JOEL)) was performed, a polymer having an acetal structure in the main chain (ring-opening polymer) ) Was confirmed to be generated. FIG. 1 shows a chart of 1 H-NMR spectrum of the polymer. FIG. 1 shows to which proton of the polymer the 1 H-NMR spectrum peak belongs. Integral ratio [g: (b, c, h, k) :( g, proton peak of b, c, h, and k, proton peak of a, f, and i shown in FIG. a, f, i)] was 1: 3: 6.
1 H-NMR (CDCl 3 ): δ [ppm] 4.4 to 4.2 (m), 4.1 to 3.9 (m), 3.7 to 3.3 (m), 1.9 to 1.7 (m), 1.4 to 1.1 (m), 1.0 to 0.8 (m)

実施例2
容器1に配合するトルエン(精製したトルエン)の量を3mLに変更し、THFの代わりに酢酸エチル(EtOAc)0.5mLを使用し、GaCl3溶液(ヘキサン及びトルエンの溶液)の代わりにトルエン3.6mLと0.5Mに調製した塩化ジルコニウム(ZrCl4)の酢酸エチル溶液とを混合した溶液0.4mLを使用し、重合時間を48時間に変更したこと以外は、実施例1と同様にして重合反応を実施した。
Example 2
The amount of toluene (purified toluene) blended in container 1 was changed to 3 mL, 0.5 mL of ethyl acetate (EtOAc) was used instead of THF, and toluene 3 instead of GaCl 3 solution (hexane and toluene solution). The same procedure as in Example 1 except that 0.4 mL of a mixture of 6 mL and 0.5 M of zirconium chloride (ZrCl 4 ) prepared in ethyl acetate was used, and the polymerization time was changed to 48 hours. A polymerization reaction was carried out.

重合開始時の各成分の濃度を以下に示す。
[2−メトキシ−1−メチルプロピレンオキシド]=0.5M
[IBVE−HCl]=5mM
[ZrCl4]=5mM
[EtOAc]=1M
The concentration of each component at the start of polymerization is shown below.
[2-Methoxy-1-methylpropylene oxide] = 0.5M
[IBVE-HCl] = 5 mM
[ZrCl 4 ] = 5 mM
[EtOAc] = 1M

上記重合における単量体(2−メトキシ−1−メチルプロピレンオキシド)の転化率は85%であった(重合時間:48時間)。また、上記で得た重合体の重量平均分子量(Mn)は2000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.15であった。   The conversion rate of the monomer (2-methoxy-1-methylpropylene oxide) in the polymerization was 85% (polymerization time: 48 hours). Moreover, the polymer obtained above had a weight average molecular weight (Mn) of 2000 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.15.

図2に、上記で得た重合体の1H−NMRスペクトルのチャートを示す。1H−NMRスペクトルのピークが上記重合体のどのプロトンに帰属するかについては、図2に示した。図2に示すgのプロトンのピーク、b、c、h、及びkのプロトンのピーク、a、f、及びiのプロトンのピークの積分比[g:(b, c,h,k):(a,f,i)]は、1:3:6であった。
1H−NMR(CDCl3):δ[ppm]4.4〜4.2(m)、4.1〜3.9(m)、3.7〜3.3(m)、1.9〜1.7(m)、1.4〜1.1(m)、1.0〜0.8(m)
FIG. 2 shows a chart of 1 H-NMR spectrum of the polymer obtained above. FIG. 2 shows to which proton of the polymer the 1 H-NMR spectrum peak belongs. Integral ratio [g: (b, c, h, k) :( g, proton peak of b, c, h, and k, proton peak of a, f, and i shown in FIG. a, f, i)] was 1: 3: 6.
1 H-NMR (CDCl 3 ): δ [ppm] 4.4 to 4.2 (m), 4.1 to 3.9 (m), 3.7 to 3.3 (m), 1.9 to 1.7 (m), 1.4 to 1.1 (m), 1.0 to 0.8 (m)

実施例3
容器1に配合するトルエン(精製したトルエン)の量を3.0mLに変更し、THFの代わりに酢酸エチル(EtOAc)0.5mLを使用し、GaCl3溶液(ヘキサン及びトルエンの溶液)の代わりにトルエン3.8mLと1.0Mに調製した塩化亜鉛(ZnCl2)のジエチルエーテル溶液とを混合した溶液0.2mLを使用し、重合時間を1分に変更したこと以外は、実施例1と同様にして重合反応を実施した。
Example 3
Change the amount of toluene (purified toluene) blended in Vessel 1 to 3.0 mL, use 0.5 mL of ethyl acetate (EtOAc) instead of THF, and replace GaCl 3 solution (hexane and toluene solution). The same as Example 1 except that 0.2 mL of a solution obtained by mixing 3.8 mL of toluene and a diethyl ether solution of zinc chloride (ZnCl 2 ) prepared to 1.0 M was used, and the polymerization time was changed to 1 minute. The polymerization reaction was carried out.

重合開始時の各成分の濃度を以下に示す。
[2−メトキシ−1−メチルプロピレンオキシド]=0.5M
[IBVE−HCl]=5mM
[ZnCl2]=5mM
[EtOAc]=1M
The concentration of each component at the start of polymerization is shown below.
[2-Methoxy-1-methylpropylene oxide] = 0.5M
[IBVE-HCl] = 5 mM
[ZnCl 2 ] = 5 mM
[EtOAc] = 1M

上記重合における転化率は95%であった(重合時間:1分)。また、上記で得た重合体の重量平均分子量(Mn)は570であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.39であった。   The conversion in the above polymerization was 95% (polymerization time: 1 minute). Moreover, the polymer obtained above had a weight average molecular weight (Mn) of 570 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.39.

(酸分解性の評価)
実施例1で得られた重合体10mgをテトラヒドロフラン4gに溶解させ、ここに、さらに1gの1N塩酸を加え、50℃で10分間加温した。その後、溶液のGPC測定(測定条件:重合体の分子量測定と同じ)を行ったところ、重合体のピークが消失していた。
一方、実施例1で得られた重合体10mgをテトラヒドロフラン5gに溶解させ、50℃で10分間加温した。その後、溶液のGPC測定(測定条件:重合体の分子量測定と同じ)を行ったところ、重合体のピークに変化はなかった。
上記のように、本発明の重合体は酸により容易に分解することが確認された。なお、本発明の重合体は、50℃の加熱に対して安定であった。
(Evaluation of acid decomposability)
10 mg of the polymer obtained in Example 1 was dissolved in 4 g of tetrahydrofuran, 1 g of 1N hydrochloric acid was further added thereto, and the mixture was heated at 50 ° C. for 10 minutes. Thereafter, GPC measurement of the solution (measuring condition: same as the molecular weight measurement of the polymer) was performed, and the polymer peak disappeared.
On the other hand, 10 mg of the polymer obtained in Example 1 was dissolved in 5 g of tetrahydrofuran and heated at 50 ° C. for 10 minutes. Thereafter, GPC measurement of the solution (measurement condition: same as measurement of the molecular weight of the polymer) was performed, and there was no change in the peak of the polymer.
As described above, it was confirmed that the polymer of the present invention was easily decomposed by an acid. The polymer of the present invention was stable against heating at 50 ° C.

Claims (10)

下記式(1)
Figure 2013237755
[式(1)中、R1、R2、R3は、それぞれ、水素原子、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示し、R1、R2、R3の2以上が互いに結合して環を形成していてもよい。R4は、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示す。]
で表される繰り返し構造単位を有する重合体。
Following formula (1)
Figure 2013237755
In Expression (1), R 1, R 2, R 3 are each indicated a hydrogen atom, an organic group, an oxygen atom-containing group, the nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group, R 1 , R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring. R 4 represents an organic group, an oxygen atom-containing group, a nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group. ]
The polymer which has a repeating structural unit represented by these.
分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]が1.30以下である請求項1に記載の重合体。   The polymer according to claim 1, wherein the molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] is 1.30 or less. 数平均分子量(Mn)が2000以上である請求項1又は2に記載の重合体。   The polymer according to claim 1 or 2, wherein the number average molecular weight (Mn) is 2000 or more. 式(1)中のR1、R2、R4がいずれも炭素数1〜6のアルキル基であり、R3が水素原子である請求項1〜3のいずれか一項に記載の重合体。 R 1, R 2 in the formula (1), even R 4 is either an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, the polymer according to any one of claims 1 to 3 R 3 is a hydrogen atom . 下記式(i)
Figure 2013237755
[式(i)中、R1、R2、R3は、それぞれ、水素原子、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示し、R1、R2、R3の2以上が互いに結合して環を形成していてもよい。R4は、有機基、酸素原子含有基、窒素原子含有基、ハロゲン原子含有基、又は硫黄原子含有基を示す。]
で表されるオキシラン化合物を少なくとも含む単量体を、カチオン重合触媒の存在下で重合させ、下記式(1)
Figure 2013237755
[式(1)中、R1、R2、R3、R4は、前記に同じ。]
で表される繰り返し構造単位を有する重合体を生成させる重合工程を含むことを特徴とする重合体の製造方法。
Formula (i) below
Figure 2013237755
Wherein (i), R 1, R 2, R 3 are each indicated a hydrogen atom, an organic group, an oxygen atom-containing group, the nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group, R 1 , R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring. R 4 represents an organic group, an oxygen atom-containing group, a nitrogen atom-containing group, a halogen atom-containing group, or a sulfur atom-containing group. ]
A monomer containing at least the oxirane compound represented by the formula is polymerized in the presence of a cationic polymerization catalyst, and the following formula (1):
Figure 2013237755
[In Formula (1), R < 1 >, R < 2 >, R < 3 >, R < 4 > is the same as the above. ]
A method for producing a polymer, comprising a polymerization step of producing a polymer having a repeating structural unit represented by the formula:
前記カチオン重合触媒がルイス酸である請求項5に記載の重合体の製造方法。   The method for producing a polymer according to claim 5, wherein the cationic polymerization catalyst is a Lewis acid. 前記重合反応において、ルイス塩基を共存させる請求項5又は6に記載の重合体の製造方法。   The method for producing a polymer according to claim 5 or 6, wherein a Lewis base coexists in the polymerization reaction. 前記重合体の数平均分子量(Mn)が2000以上であり、分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]が1.30以下である請求項5〜7のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。   The number average molecular weight (Mn) of the polymer is 2000 or more, and the molecular weight distribution [weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)] is 1.30 or less. The manufacturing method of the polymer as described in any one of. 式(1)中のR1、R2、R4がいずれも炭素数1〜6のアルキル基であり、R3が水素原子である請求項5〜8のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。 The polymer according to any one of claims 5 to 8, wherein R 1 , R 2 and R 4 in the formula (1) are all alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom. Manufacturing method. 前記重合工程において、式(i)で表されるオキシラン化合物の二種以上を重合させる請求項5〜9のいずれか一項に記載の重合体の製造方法。   The method for producing a polymer according to any one of claims 5 to 9, wherein in the polymerization step, two or more oxirane compounds represented by formula (i) are polymerized.
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