JP3730719B2 - Process for producing block copolymer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なブロック共重合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、高分子化合物に求められる性能、機能の要求が益々高まっており、重合体の高分子量化のみならず、グラフト共重合体や、さらにはブロック共重合体の重要性が認識されてきている。例えば、グラフト共重合体に関しては、特開昭59−75975号公報等に見られる様に、マクロモノマーを付加重合したグラフト共重合体が提案されている。
ところが、上記記載の技術では、マクロモノマー自体に反応副生成物としての二量体が存在しているため、重合工程でゲル化が発生するという欠点;マクロモノマーの分子量を数万以上のものとした場合には、末端反応基の導入が困難となり、未反応オリゴマーが残存し、所望の特性が得られなくなってしまう欠点;アニオン重合でマクロモノマーを合成する場合には、使用出来るモノマーの種類が限定されてしまい設計の自由度が制限されてしまうという欠点等がある。
【0003】
他方、特開昭62−235310号公報には、一分子中に分解温度の異なる2種類のパーオキサイド結合を有する過酸化物を使用する方法が提案されている。
この方法では、分解温度が異なるとは言え、所詮はラジカルの発生機構が熱をトリガーとするものの繰り返しであるため、単独重合体が生成し易くブロック効率が低くなるという問題がある。又、重合の第1工程では、ポリマー末端に熱分解性パーオキサイド結合を残したまま、加熱条件下での成長反応を続けるため、転化率を高めて行くと、ゲル化が発生してしまうという問題がある。
【0004】
さらに、特開平7−179538号公報では、多価メルカプタンを用いた星型ブロック共重合体とその製造方法が提案されている。しかしながら、上記公報に記載の方法によっても、多価メルカプタンからのラジカルの発生を選択的に制御することは困難であり、ブロック構造を精密に制御することは不可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ブロック共重合体としての設計自由度が高く、所望の特性を容易に実現し得る新規なブロック共重合体の製造方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のブロック共重合体の製造方法は、1分子中に光ラジカル重合開始能を有する官能基と、熱ラジカル重合開始能を有する官能基を併せ持つ化合物(I)及び重合性モノマー(II)からなる重合性組成物に、上記化合物(I)が熱分解を起こさない温度領域で光を照射することにより、上記重合性モノマー(II)を光ラジカル重合させる第1工程、続いて、上記工程により生じた重合生成物の存在下に、上記重合性モノマー(II)とは異なる重合性モノマー(III)を添加した後、上記重合性モノマー(III)を、上記化合物(I)の分解温度領域で、熱ラジカル重合させる第2工程からなる。
【0008】
本発明の製造方法により得られるブロック共重合体は、1分子中に光ラジカル重合開始能を有する官能基と熱ラジカル重合開始能を有する官能基を併せ持つ化合物(I)を重合開始の起点として、2種以上の異なるポリマーを重合形成してなる。
【0009】
【0010】
上記化合物(I)の構造としては、加熱により分解しラジカルを発生し得る熱ラジカル開始能を有する官能基と、光照射により分解しラジカルを発生し得る光ラジカル重合開始能を有する官能基を有していること以外、特に制限されるものではない。
上記光ラジカル重合開始能を有する官能基としては、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾフェノン、チオキサンソン構造等が挙げられ、上記熱ラジカル重合開始能を有する官能基としては、パーオキサイド結合、アゾ結合等が挙げられる。上記化合物(I)には、熱ラジカル開始能と光ラジカル開始能を兼ね備える官能基を複数有する化合物も含まれ、このような特性を有するものとしては、パーオキサイド結合が好ましく、具体的な化合物としては、3,3’,4,4’,−テトラ−(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン〔商品名「BTTB」、日本油脂社製〕が挙げられ、市販されている。
【0011】
上記パーオキサイド結合は、通常の重合開始剤として熱により分解して、ラジカルが容易に発生するものであって、適正使用温度範囲100℃以上の高温開始剤、40〜100℃の中温開始剤、−10〜40℃の低温開始剤、及び−10℃以下の極低温開始剤と分類出来るが、効率良くブロック重合体を製造するという観点から、適正使用範囲が40℃以上である中・高温開始剤に分類されるものが好ましい。
【0012】
本発明に用いられる重合性モノマー(II)及び(III)は、ラジカル重合が可能なモノマーであれば特に制限されるものではなく、単独でも、2種以上のものを併用しても構わない。ラジカル重合により得られる重合体部分は、アニオン重合等のイオン重合により生成した重合体部分よりも組成の種類を多様に設計することが可能である。
上記重合性モノマー(II)及び(III)としては例えば、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、ter−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、イソステアリルアクリレート等の(メタ)アルキルアクリレート;α−メチルスチレン、ビニルトルエン、スチレン等のスチレン系モノマー;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等のビニルエーテル系モノマー;フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステル、フマル酸のジアルキルエステル等のフマル酸のエステル系モノマー;イタコン酸、イタコン酸のモノアルキルエステル、イタコン酸のジアルキルエステル等のイタコン酸エステル系モノマー;(メタ)アクリロニトリル;ブタジエン;イソプレン;塩化ビニル;塩化ビニリデン;酢酸ビニル;ビニルケトン;ビニルピロリドン;ビニルピリジン;(メタ)アクリルアミド;ビニルカルバゾール等の中から、第1工程と第2工程に用いるための異なるモノマーをそれぞれ選ぶことが出来る。
【0013】
本発明でいう、化合物(I)が熱分解を起こさない温度領域とは、熱重合開始剤の分解速度を表す指標として一般に用いられる10時間半減期温度を考慮して設定することが出来る。本発明で設定される温度領域は、化合物(I)の10時間半減期温度よりも20℃低い温度であることが好ましく、より好ましくは30℃低い温度である。
上記設定される温度領域が高くなると、第1工程で化合物(I)の熱分解が起こりゲル化が発生し易くなり、当初の目的であるブロック共重合体が効率良く得られにくくなる。
【0014】
又、化合物(I)が熱分解反応する温度領域も上記と同様に、10時間半減期温度を考慮して設定することが出来、上記熱分解を起こさない温度領域より高い温度領域に設定することで可能となる。
設定温度が低くなると、第2工程での熱開始によるラジカル重合を効率良く行えず、得られる共重合体のブロック化率が低下する。
【0015】
上記の要領で、本発明では、化合物(I)により重合性モノマー(II)を光ラジカル重合して、重合体を合成した後、他の重合性モノマー(III)を添加して熱ラジカル重合して他の重合体を合成し、ブロック共重合体を得る。
【0016】
上記光照射に用いられるランプ類としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウエーブ励起水銀灯、メラルハライド等が挙げられる。
【0017】
上記熱分温度解温度領域にまで加熱する方法としては、通常のウオーターバス等の保温又は加熱手段を有する反応槽を利用することが出来る。
【0018】
本発明の製造方法により得られたブロック共重合体に異なる組成を有する重合体部分の組合わせは、ブロック共重合体に求められる性能、用途によって適宜、決定することが出来るが、基本的に重合体部分の組合わせとしては、ガラス転移点温度(Tg)の異なる重合体に由来する重合体部分の組合わせ、相溶性の異なる重合体に由来する重合体部分、溶解性の異なる重合体に由来する重合体部分の組合わせ、活性水素含有の有無からなる重合体に由来する重合体部分の組合わせ等がある。
【0019】
例えば、Tgの異なる重合体に由来する重合体部分を組合わせることで、Tgの高い重合体に由来する重合体部分が連続相を形成した場合には、高耐熱性、高耐衝撃性の成形材料やトナー用樹脂に好ましいブロック共重合体が得られ、Tgの低い重合体に由来する重合体部分が連続相を形成した場合には、高強度、高伸び率のフィルム、ホットメルト型粘着剤、熱可塑性エラストマー等に好ましいブロック共重合体が得られる。
このようなブロック共重合体の一例としては、Tgの高い重合体としてポリメチルメタクリレート、Tgの低い重合体としてポリブチルアクリレートの組合わせが挙げられる。これらの組み合わせの重合体を粘着剤に応用した場合には、耐熱性と低温貼付け性の高次元での両立が期待出来る。
【0020】
相溶性の異なる重合体を組合わせた場合には、AS樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体)へのブタジエンゴムの分散剤、耐衝撃性改良樹脂等への展開が期待出来る。又、溶解性の異なる重合体を組合わせることによって、粘着性と水溶性を兼ね備えた水溶性粘着剤を得られる。
【0021】
本発明の製造方法により得られたブロック共重合体の重量平均分子量は、1〜400万が好ましく、さらに好ましくは20〜200万である。1万未満であると、重合体としての特性を発揮出来なくなり、400万を越えると製造時の粘度が高くなり生産性性が低下する。
【0022】
本発明の方法により得られたブロック共重合体には、必要に応じて粘着付与樹脂、可塑剤、軟化剤、充填剤、安定剤、酸化防止剤、顔料、染料等が添加されても良い。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について実施例を掲げて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。尚、以下「部」とあるのは、「重量部」を意味する。
【0024】
(実施例1)
(第1工程:ポリブチルアクリレートの合成)
n−ブチルアクリレートモノマー(以下、「BA」という)300g、3,3’,4,4’,−テトラ−(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン〔商品名「BTTB」、日本油脂社製〕1.29g、ドデシルメルカプタン(以下、「DDM」という)0.06g、及び酢酸エチル245.5gを、攪拌機、還流冷却管、温度計、及び窒素ガス導入口を備えた四つ口フラスコ中に仕込み、攪拌溶解して均一混合物とした後、窒素ガスで約20分間パージして、モノマー溶液中に存在する酸素を除去した。
その後、窒素ガスで上記均一混合物をバブリングしながら100rpmの回転で攪拌して、ケミカルランプを用いて波長365nmの光を2mWの強度で照射することにより重合を開始させた。昇温が確認された時点を重合開始点として、温度を40℃に保ちながら、4時間の重合反応を行うことによりポリブチルアクリレート(以下、「PBA」という)を得た。尚、重合終了時の転化率は58.2%であった。
【0025】
(第2工程:ブロック共重合体の合成)
第1工程で得られた、PBAの酢酸エチル溶液285.5gを計量し、攪拌機、還流冷却管、温度計、滴下ロート、及び窒素ガス導入口を備えた五つ口フラスコ中に仕込んだ。 PBAとポリメチルメタクリレート(以下、「PMMA」という)の固形分比が80/20となるようにメチルメタクリレートモノマー(以下、「MMA」という)を、39.26g添加した。さらに、重合溶剤として酢酸エチルを全体の固形分が55重量%となるように32.15g添加した。
【0026】
上記モノマーとポリマー混合溶液に窒素ガスで20分間バブリングすることにより溶存酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、60rpmで攪拌しながらウオーターバスを用いてモノマー混合溶液を、95℃まで昇温した。
冷却管に還流液が確認された時点を重合の開始点として、4時間の沸点重合反応を行うことによって、目的とするブロック共重合体を得た。
得られたブロック共重合体の重量平均分子量を(Mw)は48.2万、多分散度(Mw/Mn)は、4.10であった。
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
(比較例1)
BAを480g、PMMAのマクロモノマー(商品名「AA−6」、東亜合成社製;Mn=6000)120g、及び重合溶剤としての酢酸エチル490.91gを実施例と同様のセパラブルフラスコに仕込んだ。
上記モノマー混合溶液に窒素ガスを用いて、20分間バブリングすることにより溶在酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、100rpmで攪拌しながらウオーターバスを用いてモノマー混合溶液昇温した。
【0032】
冷却管に還流液が確認された時点で、重合開始剤としての1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(商品名「パーヘキサTMH」、日本油脂社製)0.12gを約1gの酢酸エチルに溶解、投入することにより、沸点重合を開始させた。1時間後に再びパーヘキサTMH0.18gを約1gの酢酸エチルに溶解、投入した。
しかしながら、反応開始剤3時間目に、セパラブルフラスコ系内でゲル化が発生したため、重合反応を終了した。
【0033】
(比較例2)
BAを480g、MMA120g、及び重合溶剤としての酢酸エチル490.91gを実施例と同様のセパラブルフラスコに仕込んだ。
上記モノマー混合溶液に窒素ガスを用いて、20分間バブリングすることにより溶在酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、100rpmで攪拌しながらウオーターバスを用いて、上記モノマー混合溶液を95℃まで昇温した。
【0034】
冷却管に還流液が確認された時点で、重合開始剤としての1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(商品名「パーヘキサTMH」、日本油脂社製)0.12gを約1gの酢酸エチルに溶解、投入することにより、沸点重合を開始させた。
1時間後に、再びパーヘキサTMH0.18gを約1gの酢酸エチルに溶解、投入した。又重合開始2、3及び4時間後にジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド(商品名「パーロイル355」、日本油脂社製)0.24g、0.60g、及び1.80gを約1gの酢酸エチルに溶解、投入した後、7時間の沸点重合を行うことにより目的とするランダム共重合体を得た。
上記ランダム重合体の重量平均分子量(Mw)は、36.9万、多分散度(Mw/Mn)は、2.79であった。
【0035】
(動的粘弾性スペクトルの測定)
実施例1及び比較例2で得られたブロック共重合体およびランダム共重合体の動的粘弾性スペクトルを、アイティー計測制御社製、「DVA−320」を用いて、以下の測定条件にて測定した。
測定温度範囲 −40〜120℃
周波数 10Hz
昇温速度 3℃/min
データ取り込み間隔 3℃
上記方法による測定結果を図1に示した。
【0036】
図1から、本発明のブロック共重合体は、通常のランダム共重合体と比較して、低温領域では低弾性、且つ高温領域では高弾性を示す粘弾性特性を備えていることが分かる。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、ラジカル重合を利用した2段重合によって、合成することが可能となり、得られるブロック共重合体の設計自由度が高く、所望の特性を容易に得られるものである。従って、成形用樹脂、ホットメルト粘着剤、熱可塑性エラストマー、トナー用樹脂、水溶性粘着剤、耐衝撃性改良樹脂、相溶化剤、分散剤等に有効に利用出来る。
【0038】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1で得られたブロック共重合体、及び比較例2で得られたランダム共重合体の動的粘弾性スペクトルの測定結果を示すチャート図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a process for the preparation of the novel block copolymers.
[0002]
[Prior art]
In recent years, performance and function requirements for polymer compounds are increasing, and the importance of not only high molecular weight polymers but also graft copolymers and block copolymers has been recognized. . For example, regarding a graft copolymer, a graft copolymer obtained by addition polymerization of a macromonomer has been proposed as disclosed in JP-A-59-75975.
However, in the technique described above, since a dimer as a reaction by-product exists in the macromonomer itself, gelation occurs in the polymerization process; the molecular weight of the macromonomer is tens of thousands or more. In such a case, it is difficult to introduce terminal reactive groups, and unreacted oligomers remain, resulting in failure to obtain desired characteristics; when synthesizing a macromonomer by anionic polymerization, there are types of monomers that can be used. There is a drawback that the degree of freedom of design is limited.
[0003]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-235310 proposes a method using a peroxide having two types of peroxide bonds having different decomposition temperatures in one molecule.
In this method, although the decomposition temperatures are different, there is a problem that the homogeneity is likely to be generated and the block efficiency is lowered because the radical generation mechanism is repeated although the trigger is heat. In addition, in the first step of polymerization, the growth reaction under heating conditions is continued while leaving a thermally decomposable peroxide bond at the polymer terminal, and therefore gelation occurs when the conversion rate is increased. There's a problem.
[0004]
Further, JP-A-7-179538 proposes a star block copolymer using a polyvalent mercaptan and a production method thereof. However, even by the method described in the above publication, it is difficult to selectively control the generation of radicals from the polyvalent mercaptan, and it is impossible to precisely control the block structure.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a novel block copolymer that has a high degree of design freedom as a block copolymer and can easily realize desired properties . It is to provide a manufacturing method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a block copolymer of the present invention comprises a compound (I) and a polymerizable monomer (II) having both a functional group having photoradical polymerization initiation ability and a functional group having thermal radical polymerization initiation ability in one molecule. A first step of photoradical polymerization of the polymerizable monomer (II) by irradiating the polymerizable composition with light in a temperature range in which the compound (I) does not undergo thermal decomposition; In the presence of the resulting polymerization product, a polymerizable monomer (III) different from the polymerizable monomer (II) is added, and then the polymerizable monomer (III) is reduced in the decomposition temperature region of the compound (I). The second step of thermal radical polymerization.
[0008]
The block copolymer obtained by the production method of the present invention is a compound (I) having both a functional group having a photoradical polymerization initiation ability and a functional group having a thermal radical polymerization initiation ability in one molecule, as a starting point of polymerization. Two or more different polymers are formed by polymerization.
[0009]
[0010]
The structure of the compound (I) has a functional group having a thermal radical initiating ability capable of decomposing by heating and generating radicals, and a functional group having a photoradical polymerization initiating ability capable of decomposing by light irradiation to generate radicals. There is no particular limitation other than what is being done.
Examples of the functional group having the ability to initiate photoradical polymerization include acetophenone, benzoin, benzophenone, and thioxanthone structure. Examples of the functional group having the ability to initiate thermal radical polymerization include a peroxide bond and an azo bond. The compound (I) includes a compound having a plurality of functional groups that have both thermal radical initiation ability and photoradical initiation ability. For those having such characteristics, a peroxide bond is preferable, and specific compounds are 3,3 ′, 4,4 ′,-tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone [trade name “BTTB”, manufactured by NOF Corporation] and is commercially available.
[0011]
The peroxide bond is decomposed by heat as a normal polymerization initiator, and radicals are easily generated. A high temperature initiator having a proper use temperature range of 100 ° C or higher, a medium temperature initiator of 40 to 100 ° C, Although it can be classified as a low temperature initiator of −10 to 40 ° C. and a cryogenic initiator of −10 ° C. or lower, it is suitable to produce a block polymer efficiently. Those classified as agents are preferred.
[0012]
The polymerizable monomers (II) and (III) used in the present invention are not particularly limited as long as they are radically polymerizable monomers, and may be used alone or in combination of two or more. The polymer part obtained by radical polymerization can be designed in various types of compositions than the polymer part produced by ionic polymerization such as anionic polymerization.
Examples of the polymerizable monomers (II) and (III) include (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec -Butyl (meth) acrylate, ter-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, iso (Meth) alkyl acrylates such as myristyl (meth) acrylate and isostearyl acrylate; styrene monomers such as α-methylstyrene, vinyltoluene and styrene; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ester Vinyl ether monomers such as ter; fumaric acid, monoalkyl esters of fumaric acid, fumaric acid ester monomers such as dialkyl esters of fumaric acid; itaconic acids such as itaconic acid, monoalkyl esters of itaconic acid, dialkyl esters of itaconic acid (Meth) acrylonitrile; butadiene; isoprene; vinyl chloride; vinylidene chloride; vinyl acetate; vinyl ketone; vinyl pyrrolidone; vinyl pyridine; (meth) acrylamide; Different monomers can be selected for use.
[0013]
The temperature range in which the compound (I) does not undergo thermal decomposition in the present invention can be set in consideration of the 10-hour half-life temperature generally used as an index representing the decomposition rate of the thermal polymerization initiator. The temperature range set in the present invention is preferably a temperature that is 20 ° C. lower than the 10-hour half-life temperature of the compound (I), more preferably a temperature that is 30 ° C. lower.
When the set temperature range is increased, the compound (I) is thermally decomposed in the first step and gelation is likely to occur, and it is difficult to efficiently obtain the block copolymer that is the original purpose.
[0014]
In addition, the temperature range where the compound (I) undergoes a thermal decomposition reaction can also be set in consideration of the 10-hour half-life temperature, as described above, and should be set to a temperature range higher than the temperature range where the thermal decomposition does not occur. Is possible.
When the set temperature is low, radical polymerization due to thermal initiation in the second step cannot be performed efficiently, and the block ratio of the resulting copolymer decreases.
[0015]
As described above, in the present invention , the polymerizable monomer (II) is photoradically polymerized with the compound (I) to synthesize a polymer, and then the other polymerizable monomer (III) is added to perform thermal radical polymerization. Then, another polymer is synthesized to obtain a block copolymer.
[0016]
Examples of the lamps used for the light irradiation include a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a chemical lamp, a black light lamp, a microwave excitation mercury lamp, and a meral halide.
[0017]
As a method of heating to the above-mentioned heat partial temperature solution temperature region, a reaction vessel having a heat retaining or heating means such as a normal water bath can be used.
[0018]
The combination of polymer portions having different compositions in the block copolymer obtained by the production method of the present invention can be appropriately determined depending on the performance and use required for the block copolymer. As a combination of polymer parts, a combination of polymer parts derived from polymers having different glass transition temperatures (Tg), a polymer part derived from polymers having different compatibility, and a polymer having different solubility A combination of polymer parts to be produced, a combination of polymer parts derived from a polymer comprising or not containing active hydrogen, and the like.
[0019]
For example, when a polymer part derived from a polymer having a high Tg forms a continuous phase by combining polymer parts derived from polymers having different Tg, molding with high heat resistance and high impact resistance When a block copolymer preferable for a material or a resin for toner is obtained and a polymer portion derived from a polymer having a low Tg forms a continuous phase, a high-strength, high-elongation film, hot-melt adhesive A block copolymer preferable for a thermoplastic elastomer or the like is obtained.
An example of such a block copolymer is a combination of polymethyl methacrylate as a polymer having a high Tg and polybutyl acrylate as a polymer having a low Tg. When the polymer of these combinations is applied to the pressure-sensitive adhesive, it is possible to expect a high degree of compatibility between heat resistance and low temperature sticking property.
[0020]
When polymers having different compatibility are combined, it can be expected to develop into a butadiene rubber dispersant, an impact resistance improving resin or the like in an AS resin (acrylonitrile-styrene copolymer). Further, by combining polymers having different solubility, a water-soluble pressure-sensitive adhesive having both adhesiveness and water-solubility can be obtained.
[0021]
As for the weight average molecular weight of the block copolymer obtained by the manufacturing method of this invention, 1-4 million are preferable, More preferably, it is 200-2 million. If it is less than 10,000, the properties as a polymer cannot be exhibited, and if it exceeds 4 million, the viscosity at the time of production increases and the productivity decreases.
[0022]
A tackifier resin, a plasticizer, a softener, a filler, a stabilizer, an antioxidant, a pigment, a dye, and the like may be added to the block copolymer obtained by the method of the present invention as necessary.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is hung up and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited only to these Examples. Hereinafter, “parts” means “parts by weight”.
[0024]
Example 1
(First step: synthesis of polybutyl acrylate)
300 g of n-butyl acrylate monomer (hereinafter referred to as “BA”), 3,3 ′, 4,4 ′,-tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone [trade name “BTTB”, manufactured by NOF Corporation] 29 g, 0.06 g of dodecyl mercaptan (hereinafter referred to as “DDM”), and 245.5 g of ethyl acetate were charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, and a nitrogen gas inlet, and stirred. After dissolving to a homogeneous mixture, it was purged with nitrogen gas for about 20 minutes to remove oxygen present in the monomer solution.
Thereafter, the above homogeneous mixture was bubbled with nitrogen gas and stirred at a rotation of 100 rpm, and polymerization was started by irradiating light with a wavelength of 365 nm with an intensity of 2 mW using a chemical lamp. The polymerization reaction was carried out for 4 hours while keeping the temperature at 40 ° C., starting from the time when the temperature increase was confirmed, to obtain polybutyl acrylate (hereinafter referred to as “PBA”). The conversion rate at the end of the polymerization was 58.2%.
[0025]
(Second step: Synthesis of block copolymer)
285.5 g of an ethyl acetate solution of PBA obtained in the first step was weighed and charged into a five-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping funnel, and a nitrogen gas inlet. 39.26 g of methyl methacrylate monomer (hereinafter referred to as “MMA”) was added so that the solid content ratio of PBA and polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as “PMMA”) was 80/20. Further, 32.15 g of ethyl acetate was added as a polymerization solvent so that the total solid content was 55% by weight.
[0026]
After the dissolved oxygen was removed by bubbling nitrogen gas to the monomer and polymer mixed solution for 20 minutes, the inside of the separable flask system was replaced with nitrogen gas, and the monomer mixed solution was stirred using a water bath while stirring at 60 rpm. The temperature was raised to 95 ° C.
The target block copolymer was obtained by carrying out a boiling point polymerization reaction for 4 hours, starting from the time when the reflux liquid was confirmed in the cooling pipe.
The resulting block copolymer had a weight average molecular weight of (Mw) of 420,000 and a polydispersity (Mw / Mn) of 4.10.
[0027]
[0028]
[0029]
[0030]
[0031]
(Comparative Example 1)
480 g of BA, 120 g of PMMA macromonomer (trade name “AA-6”, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd .; Mn = 6000), and 490.91 g of ethyl acetate as a polymerization solvent were charged into a separable flask similar to the example. .
Nitrogen gas is used in the monomer mixture solution to remove dissolved oxygen by bubbling for 20 minutes, and then the inside of the separable flask system is replaced with nitrogen gas, and the monomer mixture solution is used with a water bath while stirring at 100 rpm. The temperature rose.
[0032]
When the reflux liquid is confirmed in the cooling pipe, 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane (trade name “Perhexa TMH”, manufactured by NOF Corporation) as a polymerization initiator ) 0.12 g was dissolved and charged in about 1 g of ethyl acetate to initiate boiling point polymerization. After 1 hour, 0.18 g of Perhexa TMH was again dissolved and charged in about 1 g of ethyl acetate.
However, since gelation occurred in the separable flask system at 3 hours after the reaction initiator, the polymerization reaction was terminated.
[0033]
(Comparative Example 2)
480 g of BA, 120 g of MMA, and 490.91 g of ethyl acetate as a polymerization solvent were charged into a separable flask similar to the example.
Nitrogen gas was used for the monomer mixed solution to remove dissolved oxygen by bubbling for 20 minutes, and then the inside of the separable flask system was replaced with nitrogen gas, and the monomer was mixed using a water bath while stirring at 100 rpm. The mixed solution was heated to 95 ° C.
[0034]
When the reflux liquid is confirmed in the cooling pipe, 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane (trade name “Perhexa TMH”, manufactured by NOF Corporation) as a polymerization initiator ) 0.12 g was dissolved and charged in about 1 g of ethyl acetate to initiate boiling point polymerization.
After 1 hour, 0.18 g of Perhexa TMH was again dissolved and charged in about 1 g of ethyl acetate. Further, after 2, 3 and 4 hours from the start of polymerization, about 0.24 g, 0.60 g, and 1.80 g of di (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide (trade name “Perroyl 355”, manufactured by NOF Corporation) After dissolving and charging in 1 g of ethyl acetate, the target random copolymer was obtained by carrying out boiling point polymerization for 7 hours.
The random polymer had a weight average molecular weight (Mw) of 369,000 and a polydispersity (Mw / Mn) of 2.79.
[0035]
(Measurement of dynamic viscoelastic spectrum)
The dynamic viscoelastic spectra of the block copolymer and the random copolymer obtained in Example 1 and Comparative Example 2 were measured under the following measurement conditions using “DVA-320” manufactured by IT Measurement Control Co., Ltd. It was measured.
Measurement temperature range -40 ~ 120 ℃
Frequency 10Hz
The measurement results by the above method are shown in FIG.
[0036]
From FIG. 1, it can be seen that the block copolymer of the present invention has viscoelastic properties exhibiting low elasticity in the low temperature region and high elasticity in the high temperature region, as compared with a normal random copolymer.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention , it is possible to synthesize by two-stage polymerization utilizing radical polymerization, and the resulting block copolymer has a high degree of design freedom, and desired characteristics can be easily obtained. Therefore, it can be effectively used for molding resins, hot melt adhesives, thermoplastic elastomers, toner resins, water-soluble adhesives, impact resistance improving resins, compatibilizers, dispersants, and the like.
[0038]
[Brief description of the drawings]
1 is a chart showing measurement results of dynamic viscoelastic spectra of a block copolymer obtained in Example 1 of the present invention and a random copolymer obtained in Comparative Example 2. FIG.
Claims (2)
続いて、上記光ラジカル重合生成物の存在下に、上記重合性モノマー(II)とは異なる重合性モノマー(III)を添加した後、上記重合性モノマー(III)を、上記化合物(I)の分解温度領域で、熱ラジカル重合させる第2工程からなるブロック共重合体の製造方法。In one molecule, a polymerizable composition comprising a compound (I) having both a functional group having photoradical polymerization initiating ability and a functional group having heat radical polymerization initiating ability, and a polymerizable monomer (II), the compound (I A first step of photoradically polymerizing the polymerizable monomer (II) by irradiating light in a temperature range where no thermal decomposition occurs),
Subsequently, after adding a polymerizable monomer (III) different from the polymerizable monomer (II) in the presence of the photoradical polymerization product, the polymerizable monomer (III) is added to the compound (I). A method for producing a block copolymer comprising a second step of thermal radical polymerization in a decomposition temperature region.
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