JPH02281004A - 重合体の製造法、およびラジカル連鎖重合によつて得られた重合体 - Google Patents

重合体の製造法、およびラジカル連鎖重合によつて得られた重合体

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JPH02281004A
JPH02281004A JP7715990A JP7715990A JPH02281004A JP H02281004 A JPH02281004 A JP H02281004A JP 7715990 A JP7715990 A JP 7715990A JP 7715990 A JP7715990 A JP 7715990A JP H02281004 A JPH02281004 A JP H02281004A
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JP
Japan
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polymer
polymn
radical
urazole
polymerization
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Pending
Application number
JP7715990A
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English (en)
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Ehrenfried Baumgartner
エーレンフリート・バウムガルトナー
Uwe Blumenstein
ウーヴエ・ブルーメンシユタイン
Rainer Bueschl
ライナー・ビユシユル
Norbert Dr Rieber
ノルベルト・リーバー
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1,4−ジを換ウラゾールを、ラジカル連鎖重
合の開始剤として使用することに関する。
〔従来の技術〕
酸素は周知のようにラジカル重合の際に抑制剤として作
用し、それ故に重合の場合に特定の反応混合物は徹底的
に不活性がス(例えばN2)で洗浄される( B、 V
ollmert、 Grundriss derMak
romolekularen Chemie、 1巻、
74jT;g。
Vollmert Verlag、 Karlsruh
e+ 1985 )。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、1次ラジカルを生じさせる定めに、少
くとも酸素に対して非感受性であるか、またはむしろで
きるだけ酸素を心安とする開始剤系を見い出すCとであ
った。
〔課題を解決する友めの手段〕
1.4−ジ置換ウラゾールはこの条件を満たすことが、
見い出された。
し九がって発明の対象は、1次ラジカルを形成すること
ができる物質を添加し、1次ラジカルの形成により重合
を開始させることによってラジカル連鎖重合を起こしや
すいモノマーから、重合体を春造まる方法であり、この
方法の場合には、1次うジカル形成金可能にする物質と
して、一般式TatたはIb= R′! 〔式中、R1およびR2/ri、、それぞれC原子を3
0個まで有する(シクロ)−アルキル、−アルケニル、
−アルキニル、アリール、アラルキルもしくはアルキル
アリール筐たは窒素、酸素もしくは硫黄を含有する5〜
8員の複素環、1之は−NR3R’を表わすか、或いは
R1およびR2は一緒になってC原子2〜4個含有する
アルキレン 〆橋を形成し、この場合R3およびR4はNR3,R4
以外のR10童味を表わし、Zは化学的に不活性の中間
−を表わす〕のウラゾールが使用される。
望ましい1次ラジカルの形成は、例えば酸素によって惹
き起こされる。
W、H,PirkleおよびP、Z、 Gravel、
 J、 Org。
Chem、 43 、808−815 (1978)の
記載から、1,4−ジ置換ウラゾールを酸化剤と反応さ
せ、多少とも安定したウラゾールラジカルに変えること
ができることは、公知であった。
これまで知られていなかつ友ことは、生じ友ラジカルが
、ラジカル重合を開始させることができる状柳にあるこ
とである。このことは類似し7’hN−N−ラジカルが
ラジカル重合の際の抑制剤、例えばジフェニルピクリル
ヒドラゾール(DPPH) (B、 Vollmert
、 Grundriβder Mak−romolek
ularen Chemie、 1巻、74頁)、とし
て作用するので、−層意外なことである。
酸素を用いる酸化によっての反応性ウラゾールーラジカ
ルの形成は、おそらく次の反応式:に従って進行する4
のと推定される。
このラジカルの製造は、十分に高い酸化ポテンシャルを
有する他の酸化剤を甲いても直ちに可能である。ラジカ
ルは、その場で(in 5itu)モノマー混合物中で
I!i造することができるか、または(ラジカルは十分
に長命であるので)磐造後に不活性溶剤中でモノマー配
合物に添加することができ、このことは連続的にも非連
続的にも行なうことができる。
その場で(in aitu )の製造には、ラジカル重
合を開始させるために、モノマーの中に通常g解してい
る量の酸素で十分間に合う。
1.4−ジ置換ウラゾール)aおよびIbの場合には、
基RIR2は同一かまたは互いに異なっていてよい。R
1またはR2はそれぞれC原子を30個まで有する、非
置換まtは置換アルラ キル、シクロアルキル、アリール、アメノルキルもしく
はアルキルアリールまたは窒素、酸素もしくは硫黄をへ
テロ原子として含有する5−8貴の複素環、まtはNR
3R4を表わすことかでき、この場合に、R3およびR
4はcl−C,−アルキル基および特に水素である。
RIR2はまたC原子2〜30個を有する(シクロ)ア
ルケニル−または(シクロ)アルキニル基であってもよ
い。
アルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、エチル
、ヘンチル、ヘキシル、ヘンチル、オクチル、ノニル、
デシル、ウンデシル、ドデシル、ネオペンチル、3,5
.5−トリメチルヘキシル、3−メチルヘキシル、2−
エチルヘキシルおよび2,5.5−)リメチルヘキシル
である。
シクロアルキル基の例はシクロヘキシルである。
アラルキル基の例は、ベンジルおよびフェネチルである
非t1t!1!!アリール基は、例えばフェニルおよび
ナフチルである。
置換アリール基は、アルキルアリール基、シクロアルキ
ルアリール基、アリール#換アルキルアリール基および
アリールfileアリール基である。
アルキルアリール基の例は、2−トリル、6−トリルお
よび4−トリル、2,6−ジメチルフェニルおよび2.
4−ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、2−イン
グロビルフェニル、6−イツプロビルフエニルおよび4
−イングロビルフェニル、ノニルフェニル、をブチルフ
ェニル、2.4−’)イソグロビルフェニルおよびトリ
イソプロピルフェニルである。シクロアルキルアリール
基の例は、2−シクロヘキシルフェニルである。アリー
ル#換アルキルアリール基の例は、p−ペンシルフェニ
ルおヨヒp −フェニルエチルフェニルテアル。
アリールf換アリールの例はジフェニルである。
ラジカル開始剤として、ビスウラゾールIb1即ちウラ
ゾール基金1つ以上有するウラゾールは、分枝鎖状重合
体または分子量分布の狭い重合体を生じる。構造式Ib
: 〔式中、@z″は下記の架橋員を表わす〕のビスウラゾ
ールが好ましい。
好適な架橋員a Z aとしては、例えば次の構造式の
2価の基である: CH− CH−CH2−CH3 CH3 CH− 葺 CH3−C,H,。
CH− H20H 更に“2”は次のものであってもよく、この場合pおよ
びqは例えば1〜20であるニー(CH2) 20(C
’H2) 5−−(CH2) 2o(c)(2) la
−CH− CH(CH3)2 化合物1によび■ば、W、 H,PirkleおよびP
、TJ、Gravel、  J、Org、Chem、4
 3  +  8 0 8(1978)に記載の方法に
よっても製造することができる。
化合物(I)および/または(n)と重合されうるモノ
マーとしては、ラジカル単独重合および/またはラジカ
ル共重合を可能にする通常の不飽和ビニル化合物が当て
はする。例としては、次のものが挙げられる。
スチロール、α−メチルスチロール、p−メチルスチロ
ール、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、(
メタ)アクリルアミド誘導体、アクリルニトリル、げニ
ルエステル、塩化ビニル、ビニルアルコール、マレイン
酸イミド。
記載した化合物1aおよび/またはIbを用いて製造さ
れた重合体は、過酸化物を用いて製造された重合体と異
ならない。
本発明による化合物と反応可能なモノマーとしては、通
常の重合可能な不飽和ビニル化合物が適当である。例と
しては、次のものが挙げられるニ スチロール、α−メチルスチロール、p−メチルスチロ
ール、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、(
メタ)アクリルアミド誘導体、アクリルニトリル、ビニ
ルエステル、塩化ビニル、ビニルアルコール、無水マレ
イン酸>!ヒマレイン酸イミド。
〔実施例〕
例1〜3、比較試験 例1〜6および比較試験のための試験を、非連続に、塊
状浮沈法によって、馬蹄形攪拌機を備えた5tの反応器
中で実施した。
それぞれスチロール1500.li’およびアクリルニ
トリル500 Fl’fr反応器中反応器区混合し、そ
の中で1,4−ジ置換ウラゾール■a (R”およびR
2はそれぞれ記載したとおり)1.58・10−2モル
をそれぞれ溶解させた。引続き反応器内容物を攪拌下(
100rpm )で80℃に加熱し、かつ冷却すること
によって80℃に維持し念。重合の進行は、反応混合物
の固体金t’を測定することによって、60分間間隔で
記載しておいた: 例 ウラゾール量〔39〕 下記時間経過後の 固体金fCfi量%) 60 [minl 90 [minl 120 (minl 150 [min〕 180 [min〕 210 [m1n〕 240 [min〕 270 [m1n1 300 (min) フェニル フェニル シクロ フェニル 、キシ。
4.0  4.1 3 比較 フェニル n−ブチル 3.7 5.7 10.8 15.7 19.6 23.7 27.9 33.2 66.8 41.2 4.7 8.9 13.7 18.9 21.3 26.8 61.5 36.2 39.9 4.2 8.7 12.6 16.3 20.6 24.7 29.3 32.7 38.1 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0 にエルティピノール(Ili:rtivinolo)5
■g(Luviakol K 9もしくはEr tiv
inolは市販のS濁助剤もしくは乳化剤である)の水
溶液中で、強力に攪拌する( 300 rpm )こと
によって分散させた。
99%の変換率は、 110℃で3時間(例1) 130℃で3時間(例2) 140℃で4時間(例3) の間重合することによって達成した。
それぞれ得られ九粒状重合体を蒸留水で徹底的に洗浄し
、かつ80℃で一晩真空中で乾燥させた。
この重合体の性質は次の表にまとめた。
固体含量が40重t4に達した後、重合体混合物を過酸
化ジクミル1.5gと反応させ、かつ水1800g中の
Na−燐酸塩1.89、ルにス* −A= (Luvi
skol K 90■)18g、ヶらび例4〜6、比較
試験    〜 例1〜3と同様に作業したが、引続きスチロール200
0gにそれぞれ1,4−ジ置換ウラゾール1.58・↑
0−2モルft添加した。重合は例1〜6の場合と同様
の条件下で行なった。
フェニル フェニル フェニル 下記の時間経過後の 固体含量(重量幅) [minl (minl [minl (minl [minl (minl [minl [m1n) [m1n1 4.2 5.2 7.4 8.5 9.6 12.1 13.6 15.9 16.3 3.4 5.1 6.9 8.2 10.8 13.4 16.1 18.9 19.6 1.7 3.4 6.0 7.7 9.5 12.8 15.3 17.3 18.5 0.2 0.7 1.2 1.8 2.0 固体含量が20重t%に達した後に、重合体混合物に過
酸化ジクミル1.59を添加し、水1800g中のNa
−燐酸塩1.8g、LuviskolK90 189に
よびErtivinol 509の水溶液中で分散させ
た。
98憾金上廻る変換率をそれぞれ、110℃、120℃
および130℃で、3時間に暇って重合により達成した
得られ九粒状重合体を蒸留水で洗浄し、かつ80℃で真
空中に一晩おいて乾燥させた。性質を次の表にまとめた
例  7 スチロール1500gおよびアクリルニトリルsoog
をszの反応器中で互いに混合し、かつ1,4−ジフェ
ニルウラゾール4.09にその中で溶解させた。引続き
窒素で6回洗浄し、かつその後に80℃に加熱した。1
50分後に、重合の停止が観察され、反応器内容物を2
40分子lk<1度空気で洗浄することによって、再び
重合を開始させることができた。
例 下記時間経過後の固体金t(重t%) 63min   5・8 90 min  10.7 120 min  14.9 15Q min  17.4 180 min  17.6 210 min  17.8 240 min  18.0 (7j!気による処理)
270 min  20.0 300 min  24.4 333  min   29.5 反応器内容物1ka述のように終わりまで重合させた。
重合体の性質は、同様に例1〜3において得られた生成
物に相応する: 粘度数     DIn 53726  CrnV9〕
105[DMF中で0.5幅] ビカーB(vs′r/5150)   DrN5346
0  [”C〕  1[]11.3例 8 メチルメタクリレ−)1900gkよびメチルアクリレ
ート100g’にも一ドデシルメルカプタン6gと一緒
に5tの反応器中で互いに混合した。引続き窒素で3回
洗浄し、かつその後に100℃に加熱した。
込仏重合にとって典型的な開始段階で、その後にはじめ
て反応が完全な反応連関に達する開始段at省く几めに
、反応をまず通常の開始剤で開始させた。このためにま
ずをデチルペルビパレートCMMA中の1幅溶液として
)を全体量に対して0.02重i:% / hの速度で
添加した。
154の変換率に達した後に、開始剤残分を反応させる
ために、反応混合物を100℃で1時開放蓋した。65
℃に冷却した後に、DMF7511を中に溶解した4−
メチルウラゾール1.829(モノマーに対して0.0
91 ’1 ) を添加し友。
引続き80°Cに加熱し、かつ固体金fを、時間の峰過
につれ測定した。
反応が静まつ友後に、65℃に冷却し、次に新たに4−
メチルウラゾール1.239(モノマーに対して0.0
94 ) +添加し、かつ反応の進行を80℃で、史に
続けた。
結果は次の表から昭められる。
例          89 反応時間   固体含量   (比較実験)0.5 1.0 1.9          17 2.219 2.4         20.5         
15.52.9          22.5 3.2          23.5 3.5         23.5 4.0        24.0 4.3          25.5 4.6          26.5 5.7         28.0         
16.0実織例で製造し九ポリメチルメタクリレートを
メタノール中で沈殿させ、かつ乾燥させた。
シクロヘキサン中の0.5%溶液の粘度数はDIN53
726によって119rnl/9と測定され友。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1次ラジカルを形成することができる物質を添加し
    、かつ1次ラジカルの形成により重合を開始させること
    によつて、ラジカル連鎖重合を起こしやすいモノマーか
    ら重合体を製造する方法において、1次ラジカル形成を
    可能にする物質として、一般式 I aまたは I b:▲数
    式、化学式、表等があります▼( I a)▲数式、化学
    式、表等があります▼( I b) 〔式中、R^1およびR^2は、それぞれC原子を30
    個まで有する(シクロ)−アルキル、−アルケニル、−
    アルキニル、アリール、アラルキルもしくはアルキルア
    リールまたは窒素、酸素もしくは硫黄を有する5〜8員
    の複素環、または−NR^3R^4を表わすか、或いは
    一緒になつてC原子2〜4個を有するアルキレン橋を形
    成し、この場合R^3およびR^4はNR^3R^4以
    外のR^1の意味を表わし、Zは化学的に不活性の中間
    層を表わす〕のウラゾールを使用し、酸化によつて重合
    を開始させることを特徴とする、重合体の製造法。 2、重合体の鎖状分子が、請求項1の一般式 I aもし
    くは I bのウラゾールから誘導される鎖端を少くとも
    部分的に有する、ラジカル連鎖重合によつて得られた重
    合体。
JP7715990A 1989-03-28 1990-03-28 重合体の製造法、およびラジカル連鎖重合によつて得られた重合体 Pending JPH02281004A (ja)

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IT1247835B (it) * 1991-02-05 1995-01-02 Ciba Geigy Spa Composizione stabilizzante per materiali polimerici termoplastici comprendente derivati del 1,2,4-triazolidin-3,5-dione
IT1247977B (it) * 1991-06-04 1995-01-05 Ciba Geigy Spa Stabilizzazione di materiali organici polimerici mediante l`impiego dimiscele sinergiche costituite da ammine cicliche stericamente impeditee derivati del 3-pirazolidinone o del 1,2,4,-triazolidin-3,5,-dione
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