JP3402334B2 - ブロック共重合体の製造法 - Google Patents

ブロック共重合体の製造法

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JP3402334B2 JP09550793A JP9550793A JP3402334B2 JP 3402334 B2 JP3402334 B2 JP 3402334B2 JP 09550793 A JP09550793 A JP 09550793A JP 9550793 A JP9550793 A JP 9550793A JP 3402334 B2 JP3402334 B2 JP 3402334B2
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伸一郎 田原
能嗣 広川
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はブロック共重合体の製造
法に関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、カチオン重合性ビニル単量体
の製造法としては種々報告されている。例えば、スチレ
ンとイソブチレンとのようなカチオン重合性ビニル単量
体のブロック共重合体の製造法としては、イソブチレン
を後記一般式1に示す官能基を有する有機化合物とルイ
ス酸とからなる開始剤系とアミン類との存在下に重合を
行い、次いで、反応系にスチレンを添加して重合を行な
う方法が知られている(特開平3−174403号公
報)。 【0003】かかる方法は、重合速度をコントロール
し、分子量分布の狭いブロック共重合体が得られるとい
う点で優れた方法であるが、目的とする重合反応が効率
良く進行せず、ホモポリマーが副生するといった問題点
を有していた。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点を解決するべく鋭意検討の結果、イソブチレ
ンの重合を行った後、スチレンを反応系に添加し重合を
行う際にアミン類を共存させることにより、目的の重合
反応が進行し、ホモポリマーの副生を抑制することがで
きることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成す
るに到った。 【0005】 【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、(A)カチオン重合性ビニル単量体を下記一般式1
に示す官能基を有する有機化合物とルイス酸とからなる
開始剤系とアミン類との存在下に重合を行う工程、
(B)次いで、反応系に他のカチオン重合性ビニル単量
体とアミン類とを添加して重合を行う工程とからなるこ
とを特徴とするブロック共重合体の製造法が提供され
る。 【0006】一般式1 【化2】 (式中、Rは水素原子、アルキル基またはアリール基
を、Rはアルキル基またはアリール基を、Rはハロ
ゲン原子、アルコキシ基またはアシロキシ基を示す。) 【0007】本発明では、まず、カチオン重合性ビニル
単量体を一般式1に示す官能基を有する有機化合物とル
イス酸とからなる開始剤系とアミン類との存在下に重合
を行う。カチオン重合性ビニル単量体としては、例え
ば、イソブチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテ
ン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテ
ン、ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、ヘキセン、
ビニルシクロヘキセンなどの脂肪族モノオレフィン類;
スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、
ジメチルスチレン、t−ブチルスチレン、モノクロロス
チレン、ジクロロスチレン、メトキシスチレンなどの芳
香族モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレン、シク
ロペンタジエンなどのジオレフィン類;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、メチルプロペニルエーテル、エチルプロペニルエ
ーテルなどのビニルエーテル類;β−ピネン、インデ
ン、アセナフチレンなどが例示される。なかでも、脂肪
族モノオレフィン類と芳香族モノオレフィン類が好まし
い。 【0008】開始剤系は特定な有機化合物とルイス酸と
からなる。有機化合物は前記一般式1に示す官能基を有
するものであり、以下に示すハロゲン化合物、アルコキ
シ基を有する化合物、アシロキシ基を有する化合物など
が用いられる。ハロゲン化合物の具体例としては、2−
クロロ−2−フェニルプロパン、1,4−ビス(2−ク
ロロ−2−プロピル)ベンゼン、1,3,5−トリス
(2−クロロ−2−プロピル)ベンゼン、1,3−ビス
(2−クロロ−2−プロピル)−5−t−ブチルベンゼ
ン、2−クロロ−2,4,4−トリメチルペンタン、
2,4−ジメチル−2,4−ジクロロペンタン、トリフ
ェニルクロロメタン、2−クロロプロパン、t−ブチル
クロリド、α−クロロエチルベンゼンなどが挙げられ
る。 【0009】アルコキシ基を有する化合物の具体例とし
ては、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、1,
3,5−トリス(2−メトキシ−2−プロピル)ベンゼ
ン、1,3−ビス(2−メトキシ−2−プロピル)−t
−ブチルベンゼン、2,4,4−トリメチル−2−メト
キシペンタン、2,4,6−トリメチル−2,4,6−
トリメトキシヘプタン、t−ブチルメチルエーテル、イ
ソプロピルメチルエーテルなどが挙げられる。 【0010】アシロキシ基を有する化合物の具体例とし
ては、2−アセトキシ−2−フェニルプロパン、1,4
−ビス(2−アセトキシ−2−プロピル)ベンゼン、
1,3,5−トリス(2−アセトキシ−2−プロピル)
ベンゼン、1,3−ビス(2−アセトキシ−2−プロピ
ル)−t−ブチルベンゼン、2,4,4−トリメチル−
2−アセトキシペンタン、2,4,6−トリメチル−
2,4,6−トリアセトキシヘプタン、トリフェニルメ
チルアセテイト、t−ブチルアセテイトなどが挙げられ
る。 【0011】ルイス酸としては、金属ハロゲン化物が用
いられ、例えば、BCl3、BF3、BF3OEt2、Ti
Cl4、SnCl4、AlCl3またはその塩素原子がア
ルキル基で一または二置換したもの、SbCl5、Sb
5、WCl6、TaCl5などが挙げられる。 【0012】アミン類としては、アンモニウム塩や脂肪
族及び芳香族のアミン化合物を用いることができる。脂
肪族のアミン化合物としては、例えば、エチルアミン、
シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、テトラメチ
ルエチレンジアミンなどの一級アミン;ジエチルアミ
ン、ジシクロヘキシルアミンなどの二級アミン;トリエ
チルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチル
アミン、キヌクリジンなどの三級アミンなどが挙げられ
る。 【0013】芳香族のアミン化合物としては、例えば、
アニリン、N,N−ジメチルアニリン、ピペリジン、ピ
ロリジン、ピロールなどが挙げられる。 【0014】有機化合物の使用量は、通常、カチオン重
合性ビニル単量体1モルに対して0.0001〜0.0
02モルの範囲である。ルイス酸の使用量は、前記一般
式1に示す官能基1モルに対して、通常、等モル以上、
好ましくは1〜100モルの範囲である。アミン類の使
用量は、前記一般式1に示す官能基1モルに対して、通
常、0.01〜100モル、好ましくは0.1〜10モ
ルの範囲である。 【0015】重合は溶媒の存在下に実施することができ
る。溶媒は重合反応に不活性なものであれば特に限定さ
れず、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪
族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素;ニトロメタン、ニトロエタンなどのニトロ
化合物;塩化メチル、塩化メチレン、1,2−ジクロロ
エタンなどのハロゲン化炭化水素など、またはこれらの
混合溶媒などが挙げられる。 【0016】重合温度は、通常、−120〜+50℃、
好ましくは−100〜+20℃である。重合時間は特に
限定されず、有機化合物、ルイス酸、アミン類の種類や
使用量により調整することができる。 【0017】本発明では、次いで、反応系に他のカチオ
ン重合性ビニル単量体とアミン類とを添加して重合を行
いブロック共重合体を製造する。 【0018】カチオン重合性ビニル単量体は前工程で用
いたもの以外のカチオン重合性ビニル単量体であり、そ
の具体例は前述した通りである。また、アミン類も前述
したものが例示される。アミン類の使用量は、前記工程
で使用した一般式1に示す官能基1モルに対して、通
常、0.01〜100モル、好ましくは0.1〜20モ
ルの範囲である。 【0019】重合は溶媒の存在下に実施することがで
き、前述したものと同様の溶媒が具体的に用いることが
できる。重合温度は、通常、−120〜+50℃、好ま
しくは−100〜+20℃である。重合時間は特に限定
されず、有機化合物、ルイス酸、アミン類の種類や使用
量により調整することができる。 【0020】重合反応終了後は、メタノールなどの貧溶
媒を用いて沈澱させることにより、ブロック共重合体を
得ることができる。得られたブロック共重合体のイソブ
チレン含量とスチレン含量は、イソブチレン50〜95
重量%、好ましくは55〜90重量%、スチレン含量5
〜50重量%、好ましくは10〜45重量%である。ま
た、ブロック共重合体の数平均分子量(ゲルパーミェー
ションクロマトグラフィー法により測定したポリスチレ
ン換算値)は、30,000〜500,000、好まし
くは50,000〜400,000である。 【0021】 【発明の効果】かくして本発明によれば、従来技術に比
較して、効率よくブロック共重合体をを得ることができ
る。 【0022】 【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例、比較例及び参考例中の部及
び%はとくに断りのないかぎり重量基準である。 実施例1 乾燥窒素雰囲気下、−70℃で、反応器にイソブチレン
1.28グラム、ビス(2−クロロ−2−プロピル)ベ
ンゼン5.8ミリグラム、トリエチルアミン5.1ミリ
グラム、塩化メチル7.7ミリリットル、メチルシクロ
ヘキサン4.7ミリリットル、四塩化チタン85.4ミ
リグラムを加え、1時間重合を行った。次いで、スチレ
ン0.55グラムとトリエチルアミン20.4ミリグラ
ムを加え、0.5時間重合を行った。メタノール3.0
ミリリットルを加え、重合を停止させ、多量のメタノー
ル中に反応溶液を加え、共重合体を沈澱させた。得られ
た共重合体の結合スチレン含量は33.9重量%(1
−NMRにより測定算出)、数平均分子量(ゲルパーミ
ェーションクロマトグラフィー法により測定したポリス
チレン換算値)76,000であり、分子量分布(重量
平均分子量/数平均分子量)は1.25であった。 【0023】共重合体中のホモポリマーの量を以下に手
順で定量した。まず、共重合体3.0グラムをソックス
レー抽出器に入れ、n−ヘプタン70ミリリットルを加
え抽出した(抽出液A)。次いで、その共重合体を別の
ソックスレー抽出器に入れ、メチルエチルケトン70ミ
リリットルを加え抽出した(抽出液B)。抽出液AとB
とを1H−NMRにより分析したところ、抽出液Aの成
分はポリイソブチレン、抽出液Bの成分はポリスチレン
であった。抽出液Aにはポリイソブチレンが1重量%、
抽出液Bにはポリスチレンが2重量%であり、本発明の
方法ではホモポリマーは殆ど副生していないことが判っ
た。 【0024】比較例1 スチレンを加える際にトリエチルアミンを加えないこと
以外は、実施例1と同様にして重合を行ったところ、結
合スチレン含量が31.2重量%(1H−NMRにより
測定算出)、数平均分子量(ゲルパーミェーションクロ
マトグラフィー法により測定したポリスチレン換算値)
が73,700、分子量分布(重量平均分子量/数平均
分子量)が1.26の共重合体が得られた。 【0025】共重合体中のホモポリマーの量を実施例1
と同様の手順で定量したところ、抽出液Aにはポリイソ
ブチレンが10重量%、抽出液Bにはポリスチレンが1
0重量%であり、ホモポリマーが多量に副生していた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北岡 真実 神奈川県川崎市川崎区夜光一丁目2番1 号 日本ゼオン株式会社 研究開発セン ター内 (56)参考文献 特開 平3−287606(JP,A) 特開 平3−287605(JP,A) 特開 平3−281605(JP,A) 特開 平3−281604(JP,A) 特開 平3−174403(JP,A) 特開 昭64−62308(JP,A) 特開 昭56−157418(JP,A) 国際公開93/014135(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 297/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 (A)カチオン重合性ビニル単量体を下
    記一般式1に示す官能基を有する有機化合物とルイス酸
    とからなる開始剤系とアミン類との存在下に重合を行な
    う工程、(B)次いで、反応系に他のカチオン重合性
    ニル単量体とアミン類とを添加して重合を行なう工程と
    からなることを特徴とするブロック共重合体の製造方
    法。一般式1: 【化1】(式中、Rは水素原子、アルキル基またはアリール基
    を、Rはアルキル基またはアリール基を、Rはハロ
    ゲン原子、アルコキシ基またはアシロキシ基を示す。)
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