JPH03195711A - 耐熱性の改良されたマレインイミド由来の単位を含有するポリマー - Google Patents
耐熱性の改良されたマレインイミド由来の単位を含有するポリマーInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F297/00—Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer
- C08F297/02—Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type
- C08F297/026—Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type polymerising acrylic acid, methacrylic acid or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F122/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
- C08F122/36—Amides or imides
- C08F122/40—Imides, e.g. cyclic imides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
- Pyrrole Compounds (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Paints Or Removers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐熱性の改良された新規なポリマー特に、マレ
インイミド由来の単位を含む新規なポリマーに係る。
インイミド由来の単位を含む新規なポリマーに係る。
遊離基及びアニオン経路によるN−置換マレインイミド
の重合は既に研究されている。例えば、R,CUBBO
NはPo1Ytnet 6. 419 (1965)に
開始剤としてn−ブチルリチウムを使用してN−エチル
マレインイミドを重合することにより 一トルエン中、−20℃を超えない温度、20分から3
時間では、22%以下の収率で、或は−テトラヒドロフ
ラン中、−70℃では、迅速に95%までの収率で、 主としてトレオジアイソタクチック配置のポリマーが得
られることを示した。
の重合は既に研究されている。例えば、R,CUBBO
NはPo1Ytnet 6. 419 (1965)に
開始剤としてn−ブチルリチウムを使用してN−エチル
マレインイミドを重合することにより 一トルエン中、−20℃を超えない温度、20分から3
時間では、22%以下の収率で、或は−テトラヒドロフ
ラン中、−70℃では、迅速に95%までの収率で、 主としてトレオジアイソタクチック配置のポリマーが得
られることを示した。
N−フェニルマレインイミドについては、T)IAGI
WARAらが Maku+mo1. Chem、、
Rapid Common6、 169 (1985
)に、アニオン重合に対する開始剤の選択及び反応条件
の影響を記載し、R,Cll88ONの知見を確認し、
次のことを示した。
WARAらが Maku+mo1. Chem、、
Rapid Common6、 169 (1985
)に、アニオン重合に対する開始剤の選択及び反応条件
の影響を記載し、R,Cll88ONの知見を確認し、
次のことを示した。
−カリウム第三ブトキシドの存在下、テトラヒドロワラ
ン中、−72°Cから0°Cの温度で30〜60分反応
させると85%以上の収率が得られ、−72℃で3時間
反応させると得られたポリマーの数平均分子量はs、o
ooまで達しうる。
ン中、−72°Cから0°Cの温度で30〜60分反応
させると85%以上の収率が得られ、−72℃で3時間
反応させると得られたポリマーの数平均分子量はs、o
ooまで達しうる。
−テトラヒドロフラン中、0℃で、大量のリチウム第三
ブトキシドの存在下で定量的収量が得られ、その得られ
たポリマーの数平均分子量は僅かに2.000である。
ブトキシドの存在下で定量的収量が得られ、その得られ
たポリマーの数平均分子量は僅かに2.000である。
N−エチルマレインイミドについても、T、 HAG
WARA らが I、 Po17m、 Sci、、
Po1y+n、 Chtm、 Ed26、
+011(19881で、上記知見を確認している。し
かしながら、上記の教示の他に、この文献は、トルエン
中でもテトラヒドロフラン中と同様に良好に、カリウム
第三ブトキシドの存在下、+24℃で優れた重合率が得
られる可能性と、反応過程の活性な傾向から6,400
までの数平均分子量も得られることを付は加えている。
WARA らが I、 Po17m、 Sci、、
Po1y+n、 Chtm、 Ed26、
+011(19881で、上記知見を確認している。し
かしながら、上記の教示の他に、この文献は、トルエン
中でもテトラヒドロフラン中と同様に良好に、カリウム
第三ブトキシドの存在下、+24℃で優れた重合率が得
られる可能性と、反応過程の活性な傾向から6,400
までの数平均分子量も得られることを付は加えている。
上記の従来技術の教示から思い起こされるのは、要約す
ると、アニオン経路でN−1換マレインイミドを重合す
るとN−置換のアルキルまたはアリールの性質に応じ、
また(1つの例外を除き)、使用した溶媒の性質に応じ
て非常に異なる結果が得られること、更には現在の所、
分子量の大きなポリマーを得ることのできる手段が提起
されていない(約50までの重合度しか得られないよう
である)ことである。最初の知見からは、工業上安全な
条件下での合成により、好ましくは狭い分子量分布のポ
リマーを得る必要性があることが判り、第二の知見から
は、分子量の小さすぎるポリマーの工業用用途を見つけ
るのは難しいことが判った。
ると、アニオン経路でN−1換マレインイミドを重合す
るとN−置換のアルキルまたはアリールの性質に応じ、
また(1つの例外を除き)、使用した溶媒の性質に応じ
て非常に異なる結果が得られること、更には現在の所、
分子量の大きなポリマーを得ることのできる手段が提起
されていない(約50までの重合度しか得られないよう
である)ことである。最初の知見からは、工業上安全な
条件下での合成により、好ましくは狭い分子量分布のポ
リマーを得る必要性があることが判り、第二の知見から
は、分子量の小さすぎるポリマーの工業用用途を見つけ
るのは難しいことが判った。
従って、本発明で解決しようとする2つの問題は次の通
りである。
りである。
良好な収率の得られる条件下で、分子量分布域の狭いN
−置換マレインイミドポリマーを合成する手法の提起、
そして −実際の工業用用途に対応する固有の特性を持つマレイ
ンイミド由来の単位を含む新規な、特に高分子量のポリ
マーの合成。
−置換マレインイミドポリマーを合成する手法の提起、
そして −実際の工業用用途に対応する固有の特性を持つマレイ
ンイミド由来の単位を含む新規な、特に高分子量のポリ
マーの合成。
下記の手法により上記の2つの問題の少なくとも1つは
解決できる。特に、驚くべきことに、この種のモノマー
にはこれまで使用されて来なかった特定のアニオン重合
開始剤を選択するとN−置換マレインイミドベースの高
分子量ポリマーブロックが得られることが発見された。
解決できる。特に、驚くべきことに、この種のモノマー
にはこれまで使用されて来なかった特定のアニオン重合
開始剤を選択するとN−置換マレインイミドベースの高
分子量ポリマーブロックが得られることが発見された。
かくして、これらの開始剤を慎重に選択することにより
分子量12.000以上(これは今日までに知られてい
る最大分子量の1.5はどである)、約100.000
までのポリマーブロックを得ることができる。−方、ど
の様なアニオン重合開始剤を使用しても、基トなるN−
置換マレインイミドポリマーの分子量がいくつであって
も、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機塩及び
有機塩から選択した化合物を重合開始剤に添加すること
により狭い分子量分布が得られることが発見された。一
般に、このような化合物を添加することにより、かかる
添加剤のないときには現在では1.7を超えているN−
置換マレインイミドベースポリマーブロックの多分散度
(po17disper+白りを約1.1〜1.5に低
下させることができる。アニオン重合の専門家にはよく
知られているように、このような多分散度の特色はこれ
らのポリマーから製造できる製品の特性に有利に作用す
ることが非常に多い。最後に、必要であれば上記のよう
に分子量が大きく及び/または分散度の低いN−置換マ
レインイミドベースのポリマーブロックを、例えばニブ
ロックまたは三ブロックコポリマーの形態のアクリルま
たはメタクリルモノマーベースのポリマーブロックと有
利に結合しえることが発見された。
分子量12.000以上(これは今日までに知られてい
る最大分子量の1.5はどである)、約100.000
までのポリマーブロックを得ることができる。−方、ど
の様なアニオン重合開始剤を使用しても、基トなるN−
置換マレインイミドポリマーの分子量がいくつであって
も、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機塩及び
有機塩から選択した化合物を重合開始剤に添加すること
により狭い分子量分布が得られることが発見された。一
般に、このような化合物を添加することにより、かかる
添加剤のないときには現在では1.7を超えているN−
置換マレインイミドベースポリマーブロックの多分散度
(po17disper+白りを約1.1〜1.5に低
下させることができる。アニオン重合の専門家にはよく
知られているように、このような多分散度の特色はこれ
らのポリマーから製造できる製品の特性に有利に作用す
ることが非常に多い。最後に、必要であれば上記のよう
に分子量が大きく及び/または分散度の低いN−置換マ
レインイミドベースのポリマーブロックを、例えばニブ
ロックまたは三ブロックコポリマーの形態のアクリルま
たはメタクリルモノマーベースのポリマーブロックと有
利に結合しえることが発見された。
従って、第一の本発明は、使用する重合開始剤が第二ブ
チルリチウム、ナトリウムアルコキシド、ジフェニルメ
チルカリウム、ナフタレンリチウム及びナフタレンナト
リウムから選択した化合物であることを特徴とする、溶
媒中、少なくとも1つのアルカリ金属有機金属開始剤の
存在下でのN−置換マレインイミドのアニオン重合法か
らなる。
チルリチウム、ナトリウムアルコキシド、ジフェニルメ
チルカリウム、ナフタレンリチウム及びナフタレンナト
リウムから選択した化合物であることを特徴とする、溶
媒中、少なくとも1つのアルカリ金属有機金属開始剤の
存在下でのN−置換マレインイミドのアニオン重合法か
らなる。
上記のように、本発明方法の主要な作用効果はポリマー
の分子量を増加させうろことである。事実、既知のアニ
オン重合開始剤例えばマレインイミドについて本文中既
に提起した開始剤(n−ブチルリチウム、カリウム第三
ブトキシド、リチウム第三ブトキンド)またはクメニル
カリウム、第三ブチルリチウムもしくはα−メチルスチ
リルリチウムのようなその他の開始剤、では分子量8,
000以上のN−置換ポリマレインイミドを製造できな
いことが証明されているが、本発明方法では分子量12
,000以上、約100,000までのN置換マレイン
イミドベースのポリマーブロックを製造できる。
の分子量を増加させうろことである。事実、既知のアニ
オン重合開始剤例えばマレインイミドについて本文中既
に提起した開始剤(n−ブチルリチウム、カリウム第三
ブトキシド、リチウム第三ブトキンド)またはクメニル
カリウム、第三ブチルリチウムもしくはα−メチルスチ
リルリチウムのようなその他の開始剤、では分子量8,
000以上のN−置換ポリマレインイミドを製造できな
いことが証明されているが、本発明方法では分子量12
,000以上、約100,000までのN置換マレイン
イミドベースのポリマーブロックを製造できる。
本明細書中以下に述べる本発明方法の説明では、N−置
換マレインイミドは式・ C式中、Rは炭素原子数1〜12のアルキル、アリール
アルキル、アリールまたはアルキルアリール基である]
の分子と理解されたい。このような分子の例は特にN−
エチルマレインイミド、N−イソプロビルマレインイミ
ド、N−n−ブチルマレインイミド、N−イソブチルマ
レインイミド、N−第三ブチルマレインイミド、N−n
−オクチルマレインイミド、N−シクロへキシルマレイ
ンイミド、N−ベンジルマレインイミド及びN−フェニ
ルマレインイミドである。
換マレインイミドは式・ C式中、Rは炭素原子数1〜12のアルキル、アリール
アルキル、アリールまたはアルキルアリール基である]
の分子と理解されたい。このような分子の例は特にN−
エチルマレインイミド、N−イソプロビルマレインイミ
ド、N−n−ブチルマレインイミド、N−イソブチルマ
レインイミド、N−第三ブチルマレインイミド、N−n
−オクチルマレインイミド、N−シクロへキシルマレイ
ンイミド、N−ベンジルマレインイミド及びN−フェニ
ルマレインイミドである。
本発明方法では、溶媒を芳香族溶媒(例えばベンゼン及
びトルエン)、テトラヒドロフラン、ジグリム、テトラ
グリム、オルトテルフェニル、ビフェニル、ダカリン、
テトラリン、ジメチルフォルムアミドまたはその混合物
から選択するのが好ましく、温度は約−78℃から+2
0℃の間が好ましい。
びトルエン)、テトラヒドロフラン、ジグリム、テトラ
グリム、オルトテルフェニル、ビフェニル、ダカリン、
テトラリン、ジメチルフォルムアミドまたはその混合物
から選択するのが好ましく、温度は約−78℃から+2
0℃の間が好ましい。
第二の本発明は、溶媒中、少なくとも1つのアルカリ金
属有機金属開始剤とアルカリ金属またはアルカリ土類金
属の無機塩及び有機塩から選択した少なくとも1つの化
合物とからなる開始剤系の存在下で、N−置換マレイン
イミドをアニオン重合することによる、N−置換マレイ
ンイミドをベースとする、狭い分子量分布のポリマーの
製法からなる。本発明方法に使用できる有機金属開始剤
には、第一の本発明を検討した際に述べたものの他に、
ジフェニルメチルリチウム、ジフェニルメチルナトリウ
ム、1,4−ジリチオ−1,1,4゜4−テトラフェニ
ルブタン及び1.4−シソジオ(di+odio) −
1,1,4,4−テトラフェニルブタン等の化合物を挙
げることができる。
属有機金属開始剤とアルカリ金属またはアルカリ土類金
属の無機塩及び有機塩から選択した少なくとも1つの化
合物とからなる開始剤系の存在下で、N−置換マレイン
イミドをアニオン重合することによる、N−置換マレイ
ンイミドをベースとする、狭い分子量分布のポリマーの
製法からなる。本発明方法に使用できる有機金属開始剤
には、第一の本発明を検討した際に述べたものの他に、
ジフェニルメチルリチウム、ジフェニルメチルナトリウ
ム、1,4−ジリチオ−1,1,4゜4−テトラフェニ
ルブタン及び1.4−シソジオ(di+odio) −
1,1,4,4−テトラフェニルブタン等の化合物を挙
げることができる。
有機金属開始剤に添加する化合物は、アルカリ金属及び
アルカリ土類金属の無機塩(例えば塩化物、フッ化物、
臭化物、ヨウ化物はう化物、硫酸塩、硝酸塩及びほう酸
塩)や、アルカリ金属の有機塩(例えばアルコキシド、
前記金属でα位が置換されているカルボン酸エステル及
び (A)式: () C式中、R1は炭素原子数1〜20の直鎖または分枝ア
ルキル基または炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
または炭素原子数6〜14のアリール基である]の基 (B)式: [式中、 Y及びZは同じでも異なってもよく、水素原子及びハロ
ゲン原子から選択され: nは0〜4の範囲の整数でありニ ーXはハロゲン原子であり: mは0〜2の範囲の整数である]の基 (C)式:0−5o2−C70(IV)[式中、Tは水
素原子及びハロゲン原子から選択されるコの基及び (D)式:B(R2)4 (■)[式中、R
2は水素原子、アルキル基及びアリール基から選択され
る]の基 の様な基に前記アルカリ金属が結合した化合物)から選
択される。
アルカリ土類金属の無機塩(例えば塩化物、フッ化物、
臭化物、ヨウ化物はう化物、硫酸塩、硝酸塩及びほう酸
塩)や、アルカリ金属の有機塩(例えばアルコキシド、
前記金属でα位が置換されているカルボン酸エステル及
び (A)式: () C式中、R1は炭素原子数1〜20の直鎖または分枝ア
ルキル基または炭素原子数3〜20のシクロアルキル基
または炭素原子数6〜14のアリール基である]の基 (B)式: [式中、 Y及びZは同じでも異なってもよく、水素原子及びハロ
ゲン原子から選択され: nは0〜4の範囲の整数でありニ ーXはハロゲン原子であり: mは0〜2の範囲の整数である]の基 (C)式:0−5o2−C70(IV)[式中、Tは水
素原子及びハロゲン原子から選択されるコの基及び (D)式:B(R2)4 (■)[式中、R
2は水素原子、アルキル基及びアリール基から選択され
る]の基 の様な基に前記アルカリ金属が結合した化合物)から選
択される。
式(11)の基の例は酢酸、プロピオン酸及び安息香酸
基である。式(II+ >の基の例はα−ブロモ酢酸及
びトリフルオロ酢酸基である。式(IV)の基の例はト
リフルオロメタンスルホン及びメタンスルホン基である
。基(V)の例は水素化はう素及びテトラフェニルはう
化物基である。
基である。式(II+ >の基の例はα−ブロモ酢酸及
びトリフルオロ酢酸基である。式(IV)の基の例はト
リフルオロメタンスルホン及びメタンスルホン基である
。基(V)の例は水素化はう素及びテトラフェニルはう
化物基である。
本発明の第二の方法では、溶媒を芳香族溶媒(例えばベ
ンゼン及びトルエン)、テトラヒドロフラン、ジグリム
、テトラグリム、オルトテルフェニル、ビフェニル、デ
カリン、テトラリン及びジメチルフォルムアミド及びそ
の混合物から選択するのが好ましく、温度は約−78℃
から+2000の間が好ましい。もちろん、重合開始剤
を第二ブチルリチウム、ナトリウムアルコキシド、ジフ
二二ルメチルカリウム、ナフタレンナトリウム及びナフ
タレンリチウムから選択するときには、既に述べた2つ
の方法の特徴が合わさって、数平均分子量が大きくかつ
分子量分布が狭いN−置換マレインイミドベースのポリ
マーを得ることができる。
ンゼン及びトルエン)、テトラヒドロフラン、ジグリム
、テトラグリム、オルトテルフェニル、ビフェニル、デ
カリン、テトラリン及びジメチルフォルムアミド及びそ
の混合物から選択するのが好ましく、温度は約−78℃
から+2000の間が好ましい。もちろん、重合開始剤
を第二ブチルリチウム、ナトリウムアルコキシド、ジフ
二二ルメチルカリウム、ナフタレンナトリウム及びナフ
タレンリチウムから選択するときには、既に述べた2つ
の方法の特徴が合わさって、数平均分子量が大きくかつ
分子量分布が狭いN−置換マレインイミドベースのポリ
マーを得ることができる。
第三の本発明は、数平均分子量3.000〜300 0
00、分子量の多分散度1.05〜2.0の、N−置換
マレインイミドをベースとする少なくとも1つの末端ブ
ロックを有する三ブロックコポリマーを除く、N−置換
マレインイミドベースの少なくとも1つのポリマーブロ
ックを、アクリルまたはメタクリルモノマーベースの少
なくとも1つのポリマーブロックと結合させた多ブロッ
クコポリマーからなる。
00、分子量の多分散度1.05〜2.0の、N−置換
マレインイミドをベースとする少なくとも1つの末端ブ
ロックを有する三ブロックコポリマーを除く、N−置換
マレインイミドベースの少なくとも1つのポリマーブロ
ックを、アクリルまたはメタクリルモノマーベースの少
なくとも1つのポリマーブロックと結合させた多ブロッ
クコポリマーからなる。
本発明でのアクリルモノマーは、例えば1つ以上のハロ
ゲン原子(例えば塩素またはフッ素)及び/または少な
くとも1つのヒドロキシ基で必要に応じて置換された、
1〜18個の炭素原子を含有する第一、第二または第三
アルキルのアクリル酸エステルから選択したモノマーと
理解されるべきであり、より具体的には以下のものが挙
げられる。アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
イソブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸第三ブチ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ノニル
、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリ
ル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソデシル及びアクリ
ル酸フェニル、アクリル酸インボルニル、アクリル酸ア
ルキルチオアルキル、アクリル酸アルコキシアルキル、
アクリロニトリル及びジアルキルアクリルアミド。
ゲン原子(例えば塩素またはフッ素)及び/または少な
くとも1つのヒドロキシ基で必要に応じて置換された、
1〜18個の炭素原子を含有する第一、第二または第三
アルキルのアクリル酸エステルから選択したモノマーと
理解されるべきであり、より具体的には以下のものが挙
げられる。アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
イソブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸第三ブチ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ノニル
、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリ
ル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソデシル及びアクリ
ル酸フェニル、アクリル酸インボルニル、アクリル酸ア
ルキルチオアルキル、アクリル酸アルコキシアルキル、
アクリロニトリル及びジアルキルアクリルアミド。
本発明でのメタクリルモノマーは、例えば1つ以上のハ
ロゲン原子(例えば塩素またはフッ素)及び/または少
なくとも1つのヒドロキシ基で必要に応じて置換されて
おり、炭素原子数1〜18であるアルキルのメタクリル
酸エステルから選択したモノマー、例えば、メチル、エ
チル、2,2゜2−トリフルオロエチル、n−プロピル
、イソプロピル、n−ブチル、第二ブチル、第三ブチル
、n−アミル、l−アミル、ヘキシル、2−エチルヘキ
シル、シクロヘキシル、オクチル、l−オクチル、デシ
ル、β−ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル及びヒ
ドロキシブチルのメタクリル酸エステル並びにメタクリ
ル酸グリシジル、メタクリル酸ノルボルニル、メタクリ
ルニトリル及びジアルキルメタクリルアミドであると理
解すべきである。
ロゲン原子(例えば塩素またはフッ素)及び/または少
なくとも1つのヒドロキシ基で必要に応じて置換されて
おり、炭素原子数1〜18であるアルキルのメタクリル
酸エステルから選択したモノマー、例えば、メチル、エ
チル、2,2゜2−トリフルオロエチル、n−プロピル
、イソプロピル、n−ブチル、第二ブチル、第三ブチル
、n−アミル、l−アミル、ヘキシル、2−エチルヘキ
シル、シクロヘキシル、オクチル、l−オクチル、デシ
ル、β−ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル及びヒ
ドロキシブチルのメタクリル酸エステル並びにメタクリ
ル酸グリシジル、メタクリル酸ノルボルニル、メタクリ
ルニトリル及びジアルキルメタクリルアミドであると理
解すべきである。
本発明の多ブロックコポリマーは特に、N−置換マレイ
ンイミドベースのブロックがアクリルまたはメタクリル
モノマーベースのブロックに結合したニブロックコポリ
マーでありえる。また、N−置換マレインイミドをベー
スとする中心ブロックがアクリルまたはメタクリルモノ
マーをベースとする2つの末端ブロックと結合した三ブ
ロックコポリマーであってもよい。もちろん、N−置換
マレインイミドベースのブロックが第1の本発明に従っ
て製造されたときには、得られた多ブロックコポリマー
は前記マレインイミド由来の単位を有し、しかも例えば
少なくとも約12,000であり100,000までで
ありうる分子量の大きいブロックからなるであろう。同
様に、N−置換マレインイミドベースのブロックを第2
の本発明に従って製造したときには、得られた多ブロッ
クコポリマーは前記マレインイミド由来の単位を有し、
しかも例えば約1.1から1.5内の分子量多分散度の
低いブロックからなるであろう。
ンイミドベースのブロックがアクリルまたはメタクリル
モノマーベースのブロックに結合したニブロックコポリ
マーでありえる。また、N−置換マレインイミドをベー
スとする中心ブロックがアクリルまたはメタクリルモノ
マーをベースとする2つの末端ブロックと結合した三ブ
ロックコポリマーであってもよい。もちろん、N−置換
マレインイミドベースのブロックが第1の本発明に従っ
て製造されたときには、得られた多ブロックコポリマー
は前記マレインイミド由来の単位を有し、しかも例えば
少なくとも約12,000であり100,000までで
ありうる分子量の大きいブロックからなるであろう。同
様に、N−置換マレインイミドベースのブロックを第2
の本発明に従って製造したときには、得られた多ブロッ
クコポリマーは前記マレインイミド由来の単位を有し、
しかも例えば約1.1から1.5内の分子量多分散度の
低いブロックからなるであろう。
本発明の多ブロックコポリマーでは、アクリルまたはメ
タクリルモノマーをベースとするブロックの平均分子量
は広範でありえ、特に、約2.000から100,00
0である。このブロックは上記のアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属の無機塩及び有機塩から選択した少なく
とも1つの化合物の存在下で製造したときには、それ自
身分子量多分散度が低い。
タクリルモノマーをベースとするブロックの平均分子量
は広範でありえ、特に、約2.000から100,00
0である。このブロックは上記のアルカリ金属またはア
ルカリ土類金属の無機塩及び有機塩から選択した少なく
とも1つの化合物の存在下で製造したときには、それ自
身分子量多分散度が低い。
本発明の1つの変法によると、上記に定義のアクリル及
び/またはメタクリルモノマーブロックは加水分解して
対応のアクリル酸及び/またはメタクリル酸ブロックと
することができ、このブロックは必要に応じて続いて鹸
化して対応のアルカリ金属アクリレート及び/またはメ
タクリレートブロックとすることができる。本発明のも
う1つの変法によると、上記定義のアクリル及び/また
はメタクリルモノマーブロックはエステル交換してもう
1つのアクリル及び/またはメタクリルモノマーブロッ
クとし、例えば、第一アクリル酸エステルで第三または
第二アクリル酸エステルを置き換えることができる。
び/またはメタクリルモノマーブロックは加水分解して
対応のアクリル酸及び/またはメタクリル酸ブロックと
することができ、このブロックは必要に応じて続いて鹸
化して対応のアルカリ金属アクリレート及び/またはメ
タクリレートブロックとすることができる。本発明のも
う1つの変法によると、上記定義のアクリル及び/また
はメタクリルモノマーブロックはエステル交換してもう
1つのアクリル及び/またはメタクリルモノマーブロッ
クとし、例えば、第一アクリル酸エステルで第三または
第二アクリル酸エステルを置き換えることができる。
本発明はN−置換マレインイミドベースのポリマーブロ
ックをアクリルまたはメタクリルモノマーベースのポリ
マーブロックと結合させたニブロックコポリマー、また
はN−置換マレインイミドの中心ブロックをアクリルま
たはメタクリルモノマーベースの2つの末端ブロックと
結合させた三ブロックポリマーの製法であって、 (1)単官能性開始剤を使用して、必要に応じて、アル
カリ金属またはアルカリ土類金属の無機塩及び有機塩か
ら選択した少なくとも1つの化合物と非窒素大環状錯化
剤との存在下で、少な(とも1つのアクリルまたはメタ
クリルモノマーをアニオン重合してアクリルまたはメタ
クリルモノマーベ−スボリマーブロックの活性成分を得
:次に(11)このようにして得た前記活性成分を少な
くとも1つのN−置換マレインイミドと反応させて、少
なくとも1つのアクリルまたはメタクリルモノマーと反
応して三ブロックコポリマーを形成することのできる活
性なニブロックコポリマーを得ることからなる製法にも
係る。
ックをアクリルまたはメタクリルモノマーベースのポリ
マーブロックと結合させたニブロックコポリマー、また
はN−置換マレインイミドの中心ブロックをアクリルま
たはメタクリルモノマーベースの2つの末端ブロックと
結合させた三ブロックポリマーの製法であって、 (1)単官能性開始剤を使用して、必要に応じて、アル
カリ金属またはアルカリ土類金属の無機塩及び有機塩か
ら選択した少なくとも1つの化合物と非窒素大環状錯化
剤との存在下で、少な(とも1つのアクリルまたはメタ
クリルモノマーをアニオン重合してアクリルまたはメタ
クリルモノマーベ−スボリマーブロックの活性成分を得
:次に(11)このようにして得た前記活性成分を少な
くとも1つのN−置換マレインイミドと反応させて、少
なくとも1つのアクリルまたはメタクリルモノマーと反
応して三ブロックコポリマーを形成することのできる活
性なニブロックコポリマーを得ることからなる製法にも
係る。
本発明方法に使用できる単官能性開始剤は式:%式%(
1) [式中、 −Mはアルカリ金属またはアルカリ土類金属を表しく価
数pは1または2であり);そして−Rは炭素原子数2
〜6の直鎖または分枝アルキル基、または少なくとも1
つのフェニル基で置換された炭素原子数1〜6のアルキ
ル基を表す]の化合物でありうる。
1) [式中、 −Mはアルカリ金属またはアルカリ土類金属を表しく価
数pは1または2であり);そして−Rは炭素原子数2
〜6の直鎖または分枝アルキル基、または少なくとも1
つのフェニル基で置換された炭素原子数1〜6のアルキ
ル基を表す]の化合物でありうる。
このような化合物の例は、特に、第二ブチルリチウム、
n−ブチルリチウム、α−メチルスチリルリチウム、1
.1−ジフェニルへキシルリチウム、ジフェニルメチル
−リチウム、ナトリウムもしくはカリウム及び1.1−
ジフェニル−3−メチルフェニルリチウムである。単官
能性開始剤はアルカリ金属のアルコキシドあってもよい
。
n−ブチルリチウム、α−メチルスチリルリチウム、1
.1−ジフェニルへキシルリチウム、ジフェニルメチル
−リチウム、ナトリウムもしくはカリウム及び1.1−
ジフェニル−3−メチルフェニルリチウムである。単官
能性開始剤はアルカリ金属のアルコキシドあってもよい
。
本発明は、アクリルまたはメタクリルモノマーベースの
中心ブロックをN−置換マレインイミドベースの二つの
末端ブロックと結合させた三ブロックコポリマーの製法
であって、 (1)二官能性開始剤を使用し、必要に応じて、アルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の無機塩及び有機塩から
選択した少なくとも1つの化合物と非窒素大環状錯化剤
との存在下で、少なくとも1つのアクリルまたはメタク
リルモノマーをアニオン重合させて、アクリルまたはメ
タクリルモノマーベースのポリマーブロックのジアニオ
ンを得:そして (!り前記ジアニオンを少なくとも1つのN−置換マレ
インイミドと反応させる ことからなる製法にも係る。
中心ブロックをN−置換マレインイミドベースの二つの
末端ブロックと結合させた三ブロックコポリマーの製法
であって、 (1)二官能性開始剤を使用し、必要に応じて、アルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の無機塩及び有機塩から
選択した少なくとも1つの化合物と非窒素大環状錯化剤
との存在下で、少なくとも1つのアクリルまたはメタク
リルモノマーをアニオン重合させて、アクリルまたはメ
タクリルモノマーベースのポリマーブロックのジアニオ
ンを得:そして (!り前記ジアニオンを少なくとも1つのN−置換マレ
インイミドと反応させる ことからなる製法にも係る。
この方法に使用できる二官能性開始剤の例は、特に、1
.4−ジリチオ−1,1,4,4−テトラフェニルブタ
ン、1.4−シソジオ−1,1゜4.4−テトラフェニ
ルブタン、ナフタレンナトリウム及びナフタレンリチウ
ムである。
.4−ジリチオ−1,1,4,4−テトラフェニルブタ
ン、1.4−シソジオ−1,1゜4.4−テトラフェニ
ルブタン、ナフタレンナトリウム及びナフタレンリチウ
ムである。
第2の本発明方法においてと同様に、多ブロックコポリ
マーの合成に際して存在しうる化合物量は開始剤に対し
て非常に広範でありうる。例えば、この量は実質的に開
始剤のモル量より多くてもよく、また、開始剤のモル量
以下であってもよい。
マーの合成に際して存在しうる化合物量は開始剤に対し
て非常に広範でありうる。例えば、この量は実質的に開
始剤のモル量より多くてもよく、また、開始剤のモル量
以下であってもよい。
好ましくは開始剤に対するモル比約0.3〜15でその
配位子を導入する。
配位子を導入する。
本発明方法では、ステップ(1)及び(2)の重合を、
湿気及び酸素がなく、少なくとも1つの溶媒、好ましく
は芳香族溶媒(例えばベンゼン及びトルエン)、テトラ
ヒドロフラン、ジグリム、テトラグリム、オルト−テル
フェニル、デカリン、テトラリン及びジメチルフォルム
アミドから選択した溶媒の存在下で実施するのが好まし
い。
湿気及び酸素がなく、少なくとも1つの溶媒、好ましく
は芳香族溶媒(例えばベンゼン及びトルエン)、テトラ
ヒドロフラン、ジグリム、テトラグリム、オルト−テル
フェニル、デカリン、テトラリン及びジメチルフォルム
アミドから選択した溶媒の存在下で実施するのが好まし
い。
重合または共重合温度は約−78℃から+20℃の範囲
でありうる。
でありうる。
更に、本発明のまたは本発明方法で製造した多ブロック
コポリマーは約70°Cから170℃の温度、1から1
5バールの圧力下で、コポリマー重量に対して約05〜
10%の酸触媒例えばパラトルエンスルホン酸、メタン
トルエンスルホン酸または塩酸の存在下に、極性溶媒例
えばジオキサン中で加水分解できる。加水分解後、アク
リル及び/またはメタクリル酸ブロックを含有する三ブ
ロックコポリマーはへブタン中で沈澱させ、濾別し、洗
浄してわずかな触媒も除去し、最後に乾燥させることが
できる。また、次に水酸化カリウムのメタノール溶液ま
たはトルエンとメタノールとの混合物中の水酸化テトラ
メチルアンモニウム溶液を使用して中和し対応の三ブロ
ックイオノマーを形成することができる。
コポリマーは約70°Cから170℃の温度、1から1
5バールの圧力下で、コポリマー重量に対して約05〜
10%の酸触媒例えばパラトルエンスルホン酸、メタン
トルエンスルホン酸または塩酸の存在下に、極性溶媒例
えばジオキサン中で加水分解できる。加水分解後、アク
リル及び/またはメタクリル酸ブロックを含有する三ブ
ロックコポリマーはへブタン中で沈澱させ、濾別し、洗
浄してわずかな触媒も除去し、最後に乾燥させることが
できる。また、次に水酸化カリウムのメタノール溶液ま
たはトルエンとメタノールとの混合物中の水酸化テトラ
メチルアンモニウム溶液を使用して中和し対応の三ブロ
ックイオノマーを形成することができる。
本発明のまたは本発明方法で製造した三ブロックコポリ
マーが第三または第二アルキルのアクリル酸エステル由
来のブロックを有するときには、このブロックを既知の
方法でエステル交換して第一アルキルのアクリル酸エス
テルブロックとすることができる。
マーが第三または第二アルキルのアクリル酸エステル由
来のブロックを有するときには、このブロックを既知の
方法でエステル交換して第一アルキルのアクリル酸エス
テルブロックとすることができる。
次の実施例は本発明を説明するためのものであり、限定
する意図のものではない。
する意図のものではない。
これら全実施例では、2本の直線状カラムを具備したW
ATER3GPC501装置で、溶出液としてテトラヒ
ドロフランを使用し、流速1ml/分でエクスクル−ジ
ョンクロマトグラフィーを実施した。
ATER3GPC501装置で、溶出液としてテトラヒ
ドロフランを使用し、流速1ml/分でエクスクル−ジ
ョンクロマトグラフィーを実施した。
数平均分子量はHP 502膜オスモメータを使用して
測定した。
測定した。
実施例1
窒素雰囲気下で、予め乾燥させた丸底フラスコに予め乾
燥させたテトラヒドロフラン100m1と、10−4モ
ルの第二ブチルリチウムを撹拌しながら導入する。アセ
トンとドライアイスとの混合物を使用して混合物温度を
一78℃とし、次にトルエン中2gのN−シクロへキシ
ルマレインイミド溶液を加える。アニオン重合用の通常
の手法でその溶媒とモノマーを精製する。特に、N−シ
クロへキシルマレインイミドを水素化カルシウム及びト
リエチルアルミニウムで順次処理する。
燥させたテトラヒドロフラン100m1と、10−4モ
ルの第二ブチルリチウムを撹拌しながら導入する。アセ
トンとドライアイスとの混合物を使用して混合物温度を
一78℃とし、次にトルエン中2gのN−シクロへキシ
ルマレインイミド溶液を加える。アニオン重合用の通常
の手法でその溶媒とモノマーを精製する。特に、N−シ
クロへキシルマレインイミドを水素化カルシウム及びト
リエチルアルミニウムで順次処理する。
このようにして、ポリ(N−シクロへキシルマレインイ
ミド)が100%の収量で得られ、これは次の特性を有
していた。
ミド)が100%の収量で得られ、これは次の特性を有
していた。
M n =数平均分子量(単位子)
iV[w / M n =分子量の多分散度Tg=ガラ
ス遷移温度(’C) これら特性の値を下記第1表に示す。
ス遷移温度(’C) これら特性の値を下記第1表に示す。
実施例2
第二ブチルリチウムをジフェニルメチルカワラムに置き
換えて実施例1の実験手順を繰り返す。
換えて実施例1の実験手順を繰り返す。
重合収率及び得られたポリマーの特性を下記第1表に示
す。
す。
実施例3
N−シクロへキシルマレインイミドをN−イソプロピル
マレインイミドに置き換えて実施例1の実験手順を繰り
返す。重合収率及び得られたポリマーの特性を下記第1
表に示す。
マレインイミドに置き換えて実施例1の実験手順を繰り
返す。重合収率及び得られたポリマーの特性を下記第1
表に示す。
実施例4
第二ブチルリチウムをナトリウム第三ブトキシドに置き
換えて実施例3の実験手順を繰り返す。
換えて実施例3の実験手順を繰り返す。
重合収率及び得られたポリマーの特性を下記第1表に示
す。
す。
第 1
表
実施例5
実施例1の実験手順を使用し、アクリル酸第三ブチル次
いでN−シクロへキシルマレインイミドを順次導入し、
これら2つのモノマーを下記の条件下、−78℃(各ス
テップの時間は順次15分及び120分)でブロック共
重合する。
いでN−シクロへキシルマレインイミドを順次導入し、
これら2つのモノマーを下記の条件下、−78℃(各ス
テップの時間は順次15分及び120分)でブロック共
重合する。
α−メチルスチリルリチウム: 0.43X 103m
。
。
塩化リチウム : 0.43X lo−2
m。
m。
アクリル酸第三ブチル :4.4gN−シクロへキ
シルマレインイミド:2.0gテトラヒドロフラン
:50m 次の特性を有するニブロックコポリマーが100%の収
率で得られた。
シルマレインイミド:2.0gテトラヒドロフラン
:50m 次の特性を有するニブロックコポリマーが100%の収
率で得られた。
Mn(アクリレート) =10,600Mn(
マレインイミド) =3,900Mw/Mn(全
コポリマー)=1.14実施例6 実施例1の実験手法を利用し、メタクリル酸メチル次い
てN−シクロへキシルマレインイミドを順次導入して、
これら2つのモノマーを下記の条件下、−78℃(各ス
テップの時間は順次15分及び2時間である)でブロッ
ク共重合する。
マレインイミド) =3,900Mw/Mn(全
コポリマー)=1.14実施例6 実施例1の実験手法を利用し、メタクリル酸メチル次い
てN−シクロへキシルマレインイミドを順次導入して、
これら2つのモノマーを下記の条件下、−78℃(各ス
テップの時間は順次15分及び2時間である)でブロッ
ク共重合する。
シフ・ニルメチルリチウム : 0.2X103m
。
。
メタクリル酸メチル ・0.9gN−シクロへ
キシルマレインイミド:4gテトラヒドロフラン
:100m1下記の特性を有するニブロックコポリ
マーを40%の収率で得た。
キシルマレインイミド:4gテトラヒドロフラン
:100m1下記の特性を有するニブロックコポリ
マーを40%の収率で得た。
Mn(メタクリレート) =6.100Mn(
マレインイミド) =2,300Mw/Mn(全
コポリ7−) =1.35実施例7 成分を下記のように代えて実施例6の実験手順を繰り返
す。
マレインイミド) =2,300Mw/Mn(全
コポリ7−) =1.35実施例7 成分を下記のように代えて実施例6の実験手順を繰り返
す。
ンフェニルメチルナトリウム 0.25x 10−3m
。
。
メタクリル酸メチル 5g
N−シクロへキシルマレインイミド:5g塩化リチウム
: 0.25X lo−2m。
: 0.25X lo−2m。
テトラヒドロフラン 100mMn(メタクリ
レート) :18,300Mn (マレインイミ
ド) ニア、700M w / M n (全コ
ポリマー)・1.10例8(比較例) 第二ブチルリチウムを0.27X10−”molのクメ
ニルカリウムに置き換え、実施例1の実験手順に従って
N−シクロヘキシルマレインイミド1gを重合する。こ
れらの条件下で98%の収率で得られたポリマーの数平
均分子量は6,000、多分散度は1.8である。
レート) :18,300Mn (マレインイミ
ド) ニア、700M w / M n (全コ
ポリマー)・1.10例8(比較例) 第二ブチルリチウムを0.27X10−”molのクメ
ニルカリウムに置き換え、実施例1の実験手順に従って
N−シクロヘキシルマレインイミド1gを重合する。こ
れらの条件下で98%の収率で得られたポリマーの数平
均分子量は6,000、多分散度は1.8である。
例9(比較例)
第二ブチルリチウムを0.85X10 3molの第三
ブチルリチウムに置き換え、実施例1の実験手順に従っ
てN−シクロへキシルマレインイミド4gを重合する。
ブチルリチウムに置き換え、実施例1の実験手順に従っ
てN−シクロへキシルマレインイミド4gを重合する。
これらの条件下で100%の収率で得られたポリマーの
数平均分子量は3,900であり、多分散度は1.8で
ある。
数平均分子量は3,900であり、多分散度は1.8で
ある。
Claims (11)
- (1)溶媒中、少なくとも1つのアルカリ金属有機金属
開始剤の存在下でのN−置換マレインイミドのアニオン
重合法において、使用する重合開始剤が第二ブチルリチ
ウム、ナトリウムアルコキシド、ジフェニルメチルカリ
ウム、ナフタレンリチウム及びナフタレンナトリウムか
ら選択した化合物であることを特徴とする、アニオン重
合法。 - (2)溶媒中、少なくとも1つのアルカリ金属有機金属
開始剤とアルカリ金属またはアルカリ土類金属の無機塩
及び有機塩から選択した少なくとも1つの化合物とから
なる開始剤系の存在下でのN−置換マレインイミドのア
ニオン重合による、狭い分子量分布のN−置換マレイン
イミドをベースとするポリマーの製法。 - (3)アルカリ金属及びアルカリ土類金属の無機塩及び
有機塩から選択した少なくとも1つの化合物の存在下で
重合を実施することを特徴とする請求項1の方法。 - (4)平均分子量12,000から100,000のN
−置換マレインイミドをベースとするポリマーブロック
。 - (5)分子量の多分散度が1.1から1.5であるN−
置換マレインイミドをベースとするポリマーブロック。 - (6)分子量の多分散度が1.1から1.5であること
を特徴とする請求項4のポリマーブロック。 - (7)数平均分子量3,000〜300,000、分子
量の多分散度1.05〜2.0であり、N−置換マレイ
ンイミドベースの少なくとも1つの末端ブロックを有す
る三ブロックコポリマーを除く、N−置換マレインイミ
ドベースの少なくとも1つのポリマーブロックをアクリ
ルまたはメタクリルモノマーベースの少なくとも1つの
ポリマーベースと結合させた多ブロックコポリマー。 - (8)N−置換マレインイミドベースのポリマーブロッ
クが請求項4から6のいずれかのブロックであることを
特徴とする請求項7の多ブロックコポリマー。 - (9)アクリルまたはメタクリルモノマーベースのブロ
ックの平均分子量が2,000から100,000であ
ることを特徴とする請求項7または8の多ブロックコポ
リマー。 - (10)N−置換マレインイミドベースのポリマーブロ
ックをアクリルまたはメタクリルモノマーベースのポリ
マーブロックと結合させた二ブロックコポリマー、また
はN−置換マレインイミドベースの中心ブロックをアク
リルまたはメタクリルモノマーベースの2つの末端ブロ
ックと結合させた三ブロックポリマーの製法であって、 (i)単官能性開始剤を使用し、必要に応じて、アルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の無機塩及び有機塩から
選択した少なくとも1つの化合物と非窒素大環状錯化剤
との存在下で、少なくとも1つのアクリルまたはメタク
リルモノマーをアニオン重合して、アクリルまたはメタ
クリルモノマーベースポリマーブロックの活性成分を得
;次に(ii)このようにして得た前記活性成分を少な
くとも1つのN−置換マレインイミドと反応させて、少
なくとも1つのアクリルまたはメタクリルモノマーと順
に反応して三ブロックコポリマーを形成することのでき
る活性な二ブロックコポリマーを得ることからなる製法
。 - (11)アクリルまたはメタクリルモノマーベースの中
心ブロックをN−置換マレインイミドベースの二つの末
端ブロックと結合させた三ブロックコポリマーの製法で
あって、 (i)二官能性開始剤を使用し、必要に応じて、アルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の無機塩及び有機塩から
選択した少なくとも1つの化合物と非窒素大環状錯化剤
との存在下で、少なくとも1つのアクリルまたはメタク
リルモノマーをアニオン重合させて、アクリルまたはメ
タクリルモノマーベースのポリマーブロックのジアニオ
ンを得;そして (ii)前記ジアニオンを少なくとも1つのN−置換マ
レインイミドと反応させる ことからなる製法。
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