JP3091208B2 - ラクトン共重合体およびその製造方法 - Google Patents

ラクトン共重合体およびその製造方法

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JP3091208B2 JP02231831A JP23183190A JP3091208B2 JP 3091208 B2 JP3091208 B2 JP 3091208B2 JP 02231831 A JP02231831 A JP 02231831A JP 23183190 A JP23183190 A JP 23183190A JP 3091208 B2 JP3091208 B2 JP 3091208B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、新規なラクトン共重合体およびその製造方
法に関するものである。
[従来の技術] ポリエチレン(PE)等のα−オレフィン重合体やポリ
メタクリル酸メチル(PMMA)等のポリ(メタ)アクリル
酸エステルに生分解性を付与する方法として、これらの
重合体にたとえば澱粉等をブレンドする方法が知られて
いる。またエチレンや(メタ)アクリル酸エステルに環
状ケテンアセタール類を共重合させ、生分解性の共重合
体とする方法もある。更にはリビング重合によって得ら
れるラクトン−エポキシド共重合体やラクトン−ラクチ
ド共重合体も生分解性を有しており、これらは薬理物質
を徐放するドラッグ・デリバリー・システムの医薬品担
体として実用化されている。
上記のブレンド物あるいは共重合体は生分解性のポリ
マーとして使用されているが、何れも生分解性という点
では需要者の要求を十分に満たしているとはいえない。
たとえばPEやPMMAに澱粉をブレンドして得られるブレン
ド物は、相溶性が悪いため不透明であり、しかも実際に
生分解しているのは澱粉成分のみであってPEやPMMA成分
はそのまま分解せずに残るので、真の生分解性物質とは
言えない。またエチレンや(メタ)アクリル酸エステル
と環状ケテンアセタール類との共重合体は、それ自体生
分解性を有しているが、この共重合体は分散度(重量平
均分子量/数平均分子量で与えられる値を意味する)が
広いため物性に問題があり、また環状ケテンアセタール
類が高価であるところから汎用性を欠く。
また微生物が生産するポリエステルを取り出して得ら
れる生分解性のポリマーも知られており、その強度や加
工性を改善するため共重合体とする工夫も試みられてい
るが、共重合し得る組成には限界がある。しかも製造過
程で排出される菌体残渣の処理工程などが複雑であるた
め、得られるポリマーは非常に高価なものとなり、汎用
プラスチックとして実用化されるまでには至っていな
い。
更にリビング重合によって得られるラクトン−エポキ
シドやラクトン−ラクチドなどの共重合体は、分散度が
狭く且つ優れた生分解性を示すが、数平均分子量で5000
程度以下の低分子量物しか得られておらず、満足のいく
物性を得ることができない。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであ
って、その目的は物性および加工性が良好で且つそれ自
身優れた生分解性を有し、しかも比較的安価に提供する
ことのできる新規なラクトン共重合体およびその製造方
法を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決することのできた本発明に係るラクト
ン共重合体の構成は、下記一般式[I]〜[III] Ra ……[I] [式中、Raはα−オレフィンに由来する重合の繰返し単
位、Rbは水素またはメチル基、Rcは炭素数が1〜5個の
アルキル基、Rdは炭素数が1〜5個のアルキレン基を表
わす] で示される繰返し単位を有し、これら繰返し単位
[I],[II]および[III]の数をx,yおよびzとした
とき、これらが x=0〜20000の整数 y=0〜10000の整数 z=1〜10000の整数 (但し、xとyがいずれも0である場合を除く) の要件を満たし、数平均分子量が1000〜1000万であり、
且つ重量平均分子量/数平均分子量で示される分散度が
1.06〜2.20であるところに要旨を有するものである。ま
た本発明に係る製造方法の構成は、下記一般式[I]〜
[III] Ra ……[I] [式中、Raはα−オレフィンに由来する重合の繰返し単
位、Rbは水素またはメチル基、Rcは炭素数が1〜5個の
アルキル基、Rdは炭素数が1〜5個のアルキレン基を表
わす] で示される繰返し単位を有し、これら繰返し単位
[I],[II]および[III]の数をx,yおよびzとした
とき、これらが x=0〜20000の整数 y=0〜10000の整数 z=1〜10000の整数 (但し、xとyがいずれも0である場合を除く) の要件を満たし、数平均分子量が1000〜100万であるラ
クトン共重合体を製造する方法であって、α−オレフィ
ンおよび/または(メタ)アクリル酸エステルと環状ラ
クトンとをモノマー成分とし、触媒として有機希土類金
属化合物を用いて重合するところに要旨が存在する。こ
こで触媒として使用される有機希土類金属化合物として
は、有機ランタノイド系金属化合物、とりわけ有機ラン
タノイド系金属錯体化合物が好ましく、これらの中でも
下記[V]式で示される化合物は触媒として非常に優れ
たものである。
[M・R1 m・Ah・(AlR2 3・Bn …[V] [式中、MはSc、Yまたは2価もしくは3価のランタノ
イド系希土類元素、 AhはAが または でhが2であるか、Ahを示し(R3は炭素数が1〜5個のアルキレン基もしくは (qは1〜4の整数)、また上記Ahにおける炭素環式化
合物上の任意数の水素原子は同一または異なる炭素数が
1〜5個のアルキル基またはトリメチルシリル基で置換
されていてもよいものとする)、 Bはジエチルエーテルまたはテトラハイドロフラン、 R1は水素または炭素数が1〜5個のアルキル基、 R2は炭素数が1〜5個のアルキル基、 mは0または1、nは0,1または2、kは1または
2、pは0または1を夫々示す。] [作用] 本発明者らは前述の様な技術課題のもとで、PE等のα
−オレフィン重合体やPMMA等の(メタ)アクリル酸エス
テルの重合体の様な汎用プラスチック材中に、リパーゼ
や豚肝臓エステラーゼ等によって加水分解されることが
公知の生分解性プラスチックを与える環状ラクトンを共
重合させ、成形加工性、強度および透明度等に優れた生
分解性共重合体を得ようとして研究を進めた。その結
果、α−オレフィンおよび/または(メタ)アクリル酸
もしくはそのエステルと環状ラクトンをモノマー成分と
し、触媒として有機希土類金属化合物を用いて共重合さ
せると、高い反応効率のもとで高分子量で分散度が小さ
く、成形加工性、強度および透明性の全てに優れ、且つ
生分解性の良好な共重合体が得られることを知った。
即ち本発明に係るラクトン共重合体は、前述の如く一
般式[I]〜[III]で示される繰返し単位を分子中に
特定量有し、数平均分子量が1000〜100万の範囲であ
り、かつ分散度が1.06〜2.20の範囲にある共重合体であ
り、優れた成形加工性および強度を有しており、汎用性
の高いものである。この共重合体は、上記[I]〜[II
I]で示される繰返し単位がランダムに共重合したもの
であってもよいが、製造がより簡単で且つ良好な生分解
性を示すのは、[I]〜[III]の繰返し単位がブロッ
ク共重合したものであり、具体的なものとしては (式中、Ra,Rb,Rc,Rd,x,y,zはいずれも前記と同じ意
味、wは1〜10の整数を表わす) が挙げられる。
[I]式で示される繰返し単位は、モノマー成分とし
てα−オレフィンを使用することによって導入されるも
のであり、α−オレフィンとして最も好ましいのはエチ
レンである。[II]式で示される繰返し単位は(メタ)
アクリル酸低級アルキルエステルをモノマー成分として
使用することによって導入されるものであり、該モノマ
ー成分として最も好ましいのはメチルメタクリレートで
ある。また[III]式で示される繰返し単位は環状ラク
トンをモノマー成分として導入されるものであり、環状
ラクトンとして好ましいのは炭素数4〜8の環状ラクト
ン、より具体的にはδ−バレロラクトンおよびε−カプ
ロラクトンである。尚上記繰返し単位[I]〜[III]
を構成するモノマー成分は、夫々単独で使用し得るほ
か、必要により2種以上を併用して共重合させることも
できる。
ラクトン共重合体の製法については、用いられる触媒
を含めて後で詳細に説明するが、モノマー成分の添加順
序や重合条件等を調整することによって様々の物性を備
えたランダム共重合体あるいはブロック共重合体を得る
ことができる。しかし後述する触媒を用いた場合の重合
反応は主としてリビング重合によって進行するものであ
り、得られる共重合体は生分解性の優れたブロック共重
合体として得られることが多い。尚ブロック共重合体で
あっても、それぞれのユニットの分子量が小さいものは
ランダム共重合体に近い特性を示すものとなる。
次に本発明で使用される触媒は、Sc、Y及びランタノ
イド系列元素よりなる希土類元素を金属成分とする有機
金属化合物であり、これらは単独で使用し得るほか、必
要により2種以上を併用することも可能である。上記有
機希土類金属化合物の中でも好ましいのはLa,Ce,Pr,Nd,
Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu等のランタノイド系
金属を金属成分とする有機金属錯体化合物であり、該有
機金属錯体化合物にも様々のものがあるが、本発明の目
的を達成するうえで最良の錯体化合物は前記[V]式で
示されるものであり、具体例としては次の様なものが挙
げられる。
M・(C5R5・THF M・(C5R5・(THF) M・(C5R5・Et2O M・(C5R5・(Et2O) [MH・(C5R5 M(Me)・(C5R5・Et2O M(Me)・(C5R5・AlR3 [M(Me)・(C5H5 M・(C5R5・AlR3・THF M・(C5R5・AlR3・Et2O (但し、上記式中Mは前記と同じ意味、Meはメチル基、
Etはエチル基、Rはメチル基、エチル基、イソプロピル
基、イソブチル基などの低級アルキル基、THFはテトラ
ハイドロフランを夫々表わす) 上記の様な有機希土類金属錯体化合物自体は既に公知
であり、たとえば (1)ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサ
イエティー第105巻(1983年)、第1401〜1403頁、 (2)ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサ
イエティー第110巻(1986年)、第6423〜6432頁、W.J.E
vansら、 (3)ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサ
イエティー、ダルトン・トランサクションズ(1979
年)、第45〜53頁、J.Holtonら、 (4)ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサ
イエティー、ダルトン・トランサクションズ(1979
年)、第54〜61頁、J.Holtonら、 (5)ケミストリー・レターズ(1988年)、第1963〜19
66頁、H.Yamamotoら などの文献にその詳細が発表されている。
これらの文献には、有機希土類金属錯体化合物がエチ
レンまたはメタクリル酸メチルを重合する際の触媒とし
て有用であることが明らかにされているが、環状ラクト
ンとの共重合にこれらの触媒を用いることについては今
までに例がなく、この触媒をα−オレフィンおよび/ま
たは(メタ)アクリル酸エステルと環状ラクトンとの共
重合に用いることによって新規な共重合体が得られると
いう事実は、本発明において初めて見いだされたもので
ある。
本発明を実施する際における上記触媒の好ましい添加
量は、モノマー成分の総和1モルに対して1×10-4〜0.
1モル、より好ましくは2×10-3〜1×10-2モルの範囲
であり、溶媒に対する触媒の好ましい濃度は、5×10-4
〜1×10-1モル/の範囲である。この重合反応に当た
っては、上記有機希土類元素錯体化合物単独で使用し得
るほか、2種以上を併用することも勿論可能である。こ
の触媒を用いた場合の重合には高温は必要とせず、−78
℃〜60℃、より好ましくは0℃〜20℃の範囲で重合は十
分に効率良く進行し、たとえば1分〜1時間といった極
めて短時間で重合は完結する。上記好適温度範囲のうち
より低温側で重合を行えば、分散度1.06〜2.20という分
散度が非常に狭く新規な共重合体を得ることができる。
重合反応はヘキサン,ベンゼン,トルエン,テトラハ
イドロフラン,ジエチルエーテルなどの溶媒中、Ar,N2
などの不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましい。
重合の手順にも格別の制限はなく、たとえば 2種もしくは3種のモノマー成分を一括仕込みして同
時に共重合させる方法。
2種もしくは3種のモノマー成分を反応系に徐々に加
えながら共重合反応を進める方法。
第1のモノマー成分を先ず重合させておき、該重合体
の存在系に第2、第3のモノマー成分を順次もしくは同
時に添加して共重合させる方法。
第1、第2のモノマー成分を共重合させておき、これ
に第3のモノマー成分を加えて共重合させる方法。
等、任意の手順を採用できるが、最も好ましいのは、ま
ずα−オレフィンおよび/または(メタ)アクリル酸エ
ステルを重合させておき、次いでこれに環状ラクトンを
加えてリビング共重合させる方法である。
重合反応が完了した後は、反応系にプロトン性溶媒を
加えて触媒を失活させ、次いで重合体が不溶性の溶媒に
投入してから不溶分を採取してアセトンに溶解する。そ
して例えばα−オレフィン−ラクトン共重合体について
は、アセトン不溶分として回収し、またMMA−ラクトン
共重合体については、アセトン不溶分を除去した後溶媒
を留去すると目的とする重合体を得ることができる。
尚、重合にあたっては、得られる重合体の数平均分子量
が1000〜100万の範囲となる様に重合条件を調整すべき
である。数平均分子量が1000未満では満足のいく物性が
得られず、100万を超えるものでは成形加工性が悪くな
る。
この様に、環状ラクトンを共重合成分として共重合を
行なうに際し、触媒として有機希土類金属化合物を使用
することにより、低温でしかも速い重合速度のもとで、
高分子量で分子量分布の狭いラクトン系共重合体を製造
し得ることになった。殊に本発明によって得られるラク
トン共重合体は、数平均分子量が1000〜100万といった
高分子量のもので分散度は1.06〜2.20と分子量分布の非
常に狭いものであり、以下に示す様な用途において優れ
た性能を発揮する。
[発明の効果] 本発明は以上の様に構成されており、加工性および物
性の優れた新規なラクトン共重合体を提供すると共に、
その製造法を確立し得ることになった。そしてこの共重
合体は分子中にラクトン成分を含んでいるので生分解性
を有しており、特にブロック共重合物は生分解性の非常
に優れたものであるから、自然中に放置しておくだけで
分解し消滅する。またこの共重合体は、重合時における
モノマー成分の組成比を変えることによって生分解の所
要時間を制御することも可能である。
かくして、近年問題となっているプラスチック廃棄処
理の問題を解消することが可能となる。しかも本発明の
ラクトン共重合体は、ポリオレフィンやポリ(メタ)ア
クリル酸エステル等の有する優れた強度や加工性なども
備えているので、それらの利用分野に同様に広く利用す
ることができ、たとえばポリオレフィン−ポリラクトン
ブロック共重合体は、ボトル、ショッピングバック、包
装材料、各種プラスチック材や合成紙、釣糸、漁網など
にも利用することができる。またポリ(メタ)アクリル
酸エステル−ポリラクトンブロック共重合体は、建築材
料、各種日用雑貨品の材料あるいは塗料等として利用す
ることができる。更にこれらの共重合体のうちラクトン
成分の多いブロック共重合体は、ラクトン単独重合体の
利用分野に代用することも可能であり、たとえば機能性
プラスチック材として整形外科の分野で使用されるギブ
ス材、スプリント材、歯科医療の分野で使用される歯科
治療用トレー、ホビー商品としてのプラスチック粘土、
工作材料等として用いることができる。またこの共重合
体にはポリオレフィンやポリ(メタ)アクリル酸エステ
ル成分が含まれており、優れた物性と加工性を有してい
るので、繊維やフィルム材料として利用することも可能
となる。
[実施例] 次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本
発明はもとより下記の実施例に限定されるものではない 尚、以下の実施例で得たラクトン共重合体は、13C−N
MRによりその構造を決定し、分子量分布、重量平均分子
量、数平均分子量、分散度はゲル・パーミュエーション
・クロマトグラフィー(以下GPCと言う)により決定し
た。なお13C−NMRはVarian XL−300で測定した。13C−N
MRは75MHzでd体のクロロホルムの20重量%溶液にして
測定した(なお、どちらの測定にも内部標準にテトラメ
チルシランの1v/v%の入ったd体クロロホルムを使用し
た)。GPC測定は以下に示した装置を使用し、検量線は
ポリスチレンを使用した。
装置:日立製作所 655−12 溶媒:クロロホルム 1ml/min 温度:40℃ カラム:昭和電工 shodex K−805 1本 K−804 1本 K−803 1本 K−802 1本 検出器:昭和電工shodex RI−51 実施例1 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを30ml、[SmH(C5Me5]を0.03
mmol入れ、25℃,1気圧でエチレンガスを0.67ml/秒で4
分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃気した後にε−カ
プロラクトンを1ml加え25℃で1時間重合した。重合終
了後は少量のメタノールを加え触媒を不活性にしたのち
エーテルを30ml加え、不溶分を取り出しアセトン30mlに
溶解した。アセトン可溶分を除去し、アセトン可溶分を
目的の共重合体として得た。重合体の形状は白色粉末状
固体。
重量平均分子量(以下、Mwと記す) 31,200 数平均分子量(以下、Mnと記す) 24,300 分散度(以下、Mw/Mnと記す) 1.28 実施例2 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを30ml、[YbMe(C5H5を0.
03mmol入れ、60℃,1気圧でエチレンガスを0.67ml/秒で
3分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃気した後にε−
カプロラクトンを1ml加え25℃で1時間重合した。重合
終了後は少量のメタノールを加え触媒を不活性にしたの
ちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出しアセトン30ml
に溶解した。アセトン可溶分を除去し、アセトン不溶分
を目的の共重合体として得た。重合体の形状は白色粉末
状固体。
Mw 21,100 Mn 15,200 Mw/Mn 1.39 実施例3 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを30ml、[SmH(C5Me5を0.
03mmol入れ、25℃,1気圧でエチレンガスを0.67ml/秒で
2分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃気した後にδ−
バレロラクトンを1ml加え25℃で1時間重合した。重合
終了後は少量のメタノールを加え触媒を不活性にしたの
ちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出しアセトン30ml
に溶解した。アセトン可溶分を除去し、アセトン不溶分
を目的の共重合体として得た。重合体の形状は白色粉末
状固体。
Mw 10,200 Mn 8,000 Mw/Mn 1.28 第1図は目的物質であるポリエチレン−ポリラクトン
共重合体の13C−NMRチャートであり、また第2図に示す
GPC(ゲル・パーミュエーション・クロマトグラフィ
ー)チャートからポリマー中におけるモノマー比(エチ
レン/バレロラクトン)比が10/1(モル比)であること
が分かる。
実施例4 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを30ml、[YbMe(C5H5を0.
03mmol入れ、60℃,1気圧でエチレンガスを0.67ml/秒で
5分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃気した後にδ−
バレロラクトンを1ml加え25℃で1時間重合した。重合
終了後は少量のメタノールを加え触媒を不活性にしたの
ちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出しアセトン30ml
に溶解した。アセトン可溶分を除去しアセトン不溶分を
除去して目的の共重合体として得た。重合体の形状は白
色粉末状固体。
Mw 43,900 Mn 32,600 Mw/Mn 1.35 実施例5 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを30ml、LuMe(C5Me5・AlMe3
0.03mmol入れ、25℃,1気圧でエチレンガスを0.67ml/秒
で6分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃気した後にε
−カプロラクトンを1ml加え25℃で1時間重合した。重
合終了後は少量のメタノールを加え触媒を不活性にした
のちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出しアセトン30
mlに溶解した。アセトン可溶分を除去し、アセトン不溶
分を除去して目的の共重合体として得た。重合体の形状
は白色粉末状固体。
Mw 59,300 Mn 43,600 Mw/Mn 1.36 実施例6 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを30ml、LuMe(C5Me5・AlMe3
0.03mmol入れ、60℃,1気圧でエチレンガスを0.67ml/秒
で7分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃気した後にδ
−バレロラクトンを1ml加え25℃で1時間重合した。重
合終了後は少量のメタノールを加え触媒を不活性にした
のちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出しアセトン30
mlに溶解した。アセトン可溶分を除去し、アセトン不溶
分を目的の共重合体として得た。重合体の形状は白色粉
末状固体。
Mw 65,300 Mn 51,900 Mw/Mn 1.26 実施例7 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを30ml、Yb(C5H4・SiMe3・(T
HF)を0.03mmol入れ、25℃,1気圧でエチレンガスを0.
67ml/秒で10分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃気し
た後にε−カプロラクトンを1ml加え25℃で1時間重合
した。重合終了後は少量のメタノールを加え触媒を不活
性にしたのちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出しア
セトン30mlに溶解した。アセトン可溶分を除去し、アセ
トン不溶分を目的の共重合体として得た。重合体の形状
は白色粉末状固体。
Mw 78,100 Mn 60,100 Mw/Mn 1.30 実施例8 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを30ml、Yb(C5H4・SiMe3・(T
HF)を0.03mmol入れ、60℃,1気圧でエチレンガスを0.
67ml/秒で5分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃気し
た後にδ−バレロラクトンを1ml加え25℃で1時間重合
した。重合終了後は少量のメタノールを加え触媒を不活
性にしたのちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出しア
セトン30mlに溶解した。アセトン可溶分を除去しアセト
ン不溶分を目的の共重合体として得た。重合体の形状は
白色粉末状固体。
Mw 49,200 Mn 34,900 Mw/Mn 1.30 実施例9 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを30ml、Yb(C5Me5・AlMe3
(THF)を0.03mmol入れ、25℃,1気圧でエチレンガス
を0.67ml/秒で2分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃
気した後にε−カプロラクトンを1ml加え25℃で1時間
重合した。重合終了後は少量のメタノールを加え触媒を
不活性にしたのちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出
しアセトン30mlに溶解した。アセトン可溶分を除去しア
セトン不溶分を目的の共重合体として得た。重合体の形
状は白色粉末状固体。
Mw 13,200 Mn 10,000 Mw/Mn 1.25 実施例10 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを1ml、Yb(C5Me5・AlMe・(TH
F)を0.03mmol入れ、60℃,1気圧でエチレンガスを0.6
7ml/秒で3分間吹き込む。一度アルゴンガスで掃気した
後にδ−バレロラクトンを1ml加え25℃で1時間重合し
た。重合終了後は少量のメタノールを加え触媒を不活性
にしたのちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出しアセ
トン30mlに溶解した。アセトン可溶分を除去し、アセト
ン不溶分を目的の共重合体として得た。重合体の形状は
白色粉末状固体。
Mw 26,100 Mn 17,500 Mw/Mn 1.49 第3図は目的物質であるポリメタクリル酸メチル−ポ
リラクトン共重合体の13C−NMRチャート、第4図はGPC
チャートである。
実施例11 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、[SmH(C5Me5を0.0
2mmol、MMA(メタクリル酸メチルエステル:以下同様)
を4.7mmol夫々加え1時間0℃で重合した。次いで、ε
−カプロラクトン4.6mmolを加え、0℃でさらに1時間
重合した。重合終了後は少量のメタノールを加え触媒を
不活性にしたのちエーテルを30ml加え、不溶分を取り出
しアセトン30mlに溶解した。アセトン不溶分を除去しア
セトン可溶分からアセトンを除去して目的の共重合体を
得た。収率は45%で重合体の形状は透明フィルム状固
体。
Mw 70,300 Mn 65,700 Mw/Mn 1.07 実施例12 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、[YbMe(C5H5]を0.02m
mol、MMAを4.7mmol夫々加えて1時間0℃で重合した。
次いでε−カプロラクトンを4.6mmol加え、0℃でさら
に1時間重合した。重合終了後は少量のメタノールを加
え触媒を不活性にしたのちエーテルを30ml加え、不溶分
を取り出しアセトン30mlに溶解した。アセトン不溶分を
除去しアセトン可溶分からアセトンを除去して目的の共
重合体を得た。収率は80%で重合体の形状は透明フィル
ム状固体。
Mw 51,400 Mn 41,300 Mw/Mn 1.24 実施例13 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、[SmH(C5Me5を0.0
2mmol、MMAを4.7mmol夫々加えて1時間0℃で重合し
た。次いでδ−バレロラクトンを4.6mmol加え、0℃で
さらに1時間重合した。重合終了後は少量のメタノール
を加え触媒を不活性にしたのちエーテルを30ml加え、不
溶分を取り出しアセトン30mlに溶解した。アセトン不溶
分を除去しアセトン可溶分からアセトンを除去して目的
の共重合体を得た。収率は89%で重合体の形状は透明フ
ィルム状固体。
Mw 35,000 Mn 23,200 Mw/Mn 1.51 実施例14 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、[YbMe(C5H5を0.0
2mmol、MMAを4.7mmol夫々加え、1時間0℃で重合し
た。次いでδ−バレロラクトンを4.6mmol加え、0℃で
さらに1時間重合した。重合終了後は少量のメタノール
を加え触媒を不活性にしたのちエーテルを30ml加え、不
溶分を取り出しアセトン30mlに溶解した。アセトン不溶
分を除去しアセトン可溶分からアセトンを除去して目的
の共重合体を得た。収率は81%で重合体の形状は透明フ
ィルム状固体。
Mw 42,700 Mn 35,600 Mw/Mn 1.20 実施例15 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、LuMe(C5Me5・AlMe3
0.02mmol、MMAを4.7mmol夫々加え、1時間0℃で重合し
た。次いでε−カプロラクトンを4.6mmol加え、0℃で
さらに1時間重合した。重合終了後は少量のメタノール
を加え触媒を不活性にしたのちエーテルを30ml加え、不
溶分を取り出しアセトン30mlに溶解した。アセトン不溶
分を除去しアセトン可溶分からアセトンを除去して目的
の共重合体を得た。収率は83%で重合体の形状は透明フ
ィルム状固体。
Mw 53,600 Mn 39,700 Mw/Mn 1.35 実施例16 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、LuMe(C5Me5・AlMe3
0.02mmol、MMAを4.7mmol夫々加え、1時間0℃で重合し
た。次いでδ−バレロラクトンを4.6mmol加え、0℃で
さらに1時間重合した。重合終了後は少量のメタノール
を加え触媒を不活性にしたのちエーテルを30ml加え、不
溶分を取り出しアセトン30mlに溶解した。アセトン不溶
分を除去しアセトン可溶分からアセトンを除去して目的
の共重合体を得た。収率は87%で重合体の形状は透明フ
ィルム状固体。
Mw 19,000 Mn 13,500 Mw/Mn 1.41 実施例17 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、Yb(C5Me5・(THF)
を0.02mmol、MMAを4.7mmol加え、1時間0℃で重合し
た。次いでε−カプロラクトン4.6mmolを加え、0℃で
さらに1時間重合した。重合終了後は少量のメタノール
を加え触媒を不活性にしたのちエーテルを30ml加え、不
溶分を取り出しアセトン30mlに溶解した。アセトン不溶
分を除去しアセトン可溶分からアセトンを除去して目的
の共重合体を得た。収率は85%で重合体の形状は透明フ
ィルム状固体。
Mw 52,400 Mn 36,300 Mw/Mn 1.44 実施例18 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、Yb(C5Me5・(THF)
を0.02mmol、MMAを4.7mmol加え、1時間0℃で重合し
た。次いでδ−バレロラクトンを4.6mmol加え、0℃で
さらに1時間重合した。重合終了後は少量のメタノール
を加え触媒を不活性にしたのちエーテルを30ml加え、不
溶分を取り出しアセトン30mlに溶解した。アセトン不溶
分を除去しアセトン可溶分からアセトンを除去して目的
の共重合体を得た。収率は78%で重合体の形状は透明フ
ィルム状固体。
Mw 21,300 Mn 16,200 Mw/Mn 1.31 実施例19 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、,Yb(C5Me5・(THF)
を0.02mmol、MMAを4.7mmol夫々加え、1時間0℃で重合
した。次いでε−カプロラクトンを4.6mmol加え、0℃
でさらに1時間重合した。重合終了後は少量のメタノー
ルを加え触媒を不活性にしたのちエーテルを30ml加え、
不溶分を取り出しアセトン30mlに溶解した。アセトン不
溶分を除去しアセトン可溶分からアセトンを除去して目
的の共重合体を得た。収率は76%で重合体の形状は透明
フィルム状固体。
Mw 69,400 Mn 53,600 Mw/Mn 1.29 実施例20 空気や水分を除去し、アルゴンガス雰囲気としたシュ
レンク内にトルエンを3ml、Yb(C5Me5・(THF)
を0.02mmol、MMAを4.7mmol夫々加え、1時間0℃で重合
した。次いでδ−バレロラクトン4.6mmolを加え、0℃
でさらに1時間重合した。重合終了後は少量のメタノー
ルを加え触媒を不活性にしたのちエーテルを30ml加え、
不溶分を取り出しアセトン30mlに溶解した。アセトン不
溶分を除去しアセトン可溶分からアセトンを除去して目
的の共重合体を得た。収率は75%で重合体の形状は透明
フィルム状固体。
Mw 56,300 Mn 39,900 Mw/Mn 1.41
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例3で得られたポリエチレン−ポリラクト
ンブロック共重合体の13C−NMRスペクトルチャートを示
し、第2図は同重合体のGPCチャートである。第3図は
実施例11で得られたポリメタクリル酸メチル−ポリラク
トンブロック共重合体の13C−NMRスペクトルチャートを
示し、第4図は同重合体のGPCチャートである。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式[I]〜[III] Ra ……[I] [式中、Raはα−オレフィンに由来する重合の繰返し単
    位、Rbは水素またはメチル基、Rcは炭素数が1〜5個の
    アルキル基、Rdは炭素数が1〜5個のアルキレン基を表
    わす] で示される繰返し単位を有し、これら繰返し単位
    [I],[II]および[III]の数をx,yおよびzとした
    とき、これらが x=0〜20000の整数 y=0〜10000の整数 z=1〜10000の整数 (但し、xとyがいずれも0である場合を除く) の要件を満たし、数平均分子量が1000〜100万であり、
    且つ重量平均分子量/数平均分子量で示される分散度が
    1.06〜2.20であることを特徴とする共重合体。
  2. 【請求項2】RaがCH2−CH2、yが0であり、繰
    返し単位[I]と[III]のブロック共重合体である請
    求項(1)記載の共重合体。
  3. 【請求項3】RbおよびRcがいずれもメチル基、xが0で
    あり、繰返し単位[II]と[III]のブロック共重合体
    である請求項(1)記載の共重合体。
  4. 【請求項4】α−オレフィンおよび/または(メタ)ア
    クリル酸エステルと環状ラクトンとをモノマー成分と
    し、触媒として有機希土類金属化合物を用いて重合し、
    下記一般式[I]〜[III] Ra ……[I] [式中、Raはα−オレフィンに由来する重合の繰返し単
    位、Rbは水素またはメチル基、Rcは炭素数が1〜5個の
    アルキル基、Rdは炭素数が1〜5個のアルキレン基を表
    わす] で示される繰返し単位を有し、これら繰返し単位
    [I],[II]および[III]の数をx,yおよびzとした
    とき、これらが x=0〜20000の整数 y=0〜10000の整数 z=1〜10000の整数 (但し、xとyがいずれも0である場合を除く) の要件を満たし、数平均分子量が1000〜100万である共
    重合体を得ることを特徴とする共重合体の製造方法。
  5. 【請求項5】有機希土類金属化合物が有機ランタノイド
    系金属化合物である請求項(4)記載の製造方法。
  6. 【請求項6】有機ランタノイド系金属化合物が有機ラン
    タノイド系金属錯体化合物である請求項(5)記載の製
    造方法。
  7. 【請求項7】有機ランタノイド系金属錯体化合物が、下
    記の化学式で示される化合物よりなる群から選択される
    1種以上である請求項(6)記載の製造方法。 [M・R1 m・Ah・(AlR2 3・Bn [式中、MはSc、Yまたは2価もしくは3価のランタノ
    イド系希土類元素、 AhはAが または でhが2であるか、Ahを示し(R3は炭素数が1〜5個のアルキレン基もしくは (qは1〜4の整数)、また上記Ahにおける炭素環式化
    合物上の任意数の水素原子は同一または異なる炭素数が
    1〜5個のアルキル基またはトリメチルシリル基で置換
    されていてもよいものとする)、 Bはジエチルエーテルまたはテトラハイドロフラン、 R1は水素または炭素数が1〜5個のアルキル基、 R2は炭素数が1〜5個のアルキル基、 mは0または1、nは0,1または2、kは1または2、
    pは0または1を夫々示す。]
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