JPH03287605A - Production of polymer - Google Patents

Production of polymer

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JPH03287605A
JPH03287605A JP8895090A JP8895090A JPH03287605A JP H03287605 A JPH03287605 A JP H03287605A JP 8895090 A JP8895090 A JP 8895090A JP 8895090 A JP8895090 A JP 8895090A JP H03287605 A JPH03287605 A JP H03287605A
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JP
Japan
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polymerization
polymer
molecular weight
vinyl monomer
cationically polymerizable
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Application number
JP8895090A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Shimokawa
下川 芳春
Yasuo Tsunokai
靖男 角替
Shinichiro Tawara
伸一郎 田原
Masamitsu Kitaoka
北岡 真実
Yoshitsugu Hirokawa
能嗣 広川
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To produce a polymer while facilitating the control of the polymerization rate, the molecular weight of the polymer, etc., by polymerizing a cationically polymerizable vinyl monomer in the presence of a thioether or a thioamide by using an initiator system comprising an organic compound having a specified functional group and a Lewis acid. CONSTITUTION:An initiator system comprising an organic compound having a functional group of the formula (wherein R<1> is H, alkyl or aryl; R<2> is alkyl or aryl; and X is halogen, alkoxy or acyloxy), e.g. 2-chloro-2-phenylpropane, and a Lewis acid is prepared. A cationically polymerizable vinyl monomer (e.g. isobutylene) is polymerized in the presence of a sulfur compound selected between a thioether and a thioamide (e.g. dimethyl thioether) by using this initiator system. In this way, a polymer having a narrow mol.wt. distribution and a controlled mol.wt. can be produced.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はカチオン重合性ビニル単量体の改良されたカチ
オン重合による重合体の製造方法に関し、詳しくは、カ
チオン重合方法において重合反応速度の制御を容易にし
、重合体の分子量分布を狭く、低分子量から高分子量に
いたるまでの分子量および構造が任意に制御された重合
体、ブロック共重合体、末端官能性重合体あるいはマク
ロモノマーの製造方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing a polymer by improved cationic polymerization of a cationically polymerizable vinyl monomer, and more specifically, a method for controlling the polymerization reaction rate in a cationic polymerization method. This invention relates to a method for producing polymers, block copolymers, terminally functional polymers, or macromonomers whose molecular weight distribution is narrow and whose molecular weight and structure are arbitrarily controlled from low molecular weight to high molecular weight. It is something.

〈従来の技術) 一般に、ルイス酸を用いて、カチオン重合性ビニル単量
体のカチオン重合を行うと、生長種であるカルベニラム
イオンが不安定なため、連鎖移動反応や停止反応が容易
に起こり、分子量を任意に制御し、狭い分子量分布を持
つ重合体を得ることや、更には、ブロック共重合体を得
ることは困難であった。
<Prior art> Generally, when a Lewis acid is used to perform cationic polymerization of a cationically polymerizable vinyl monomer, chain transfer reactions and termination reactions easily occur because carbenillam ions, which are propagating species, are unstable. However, it has been difficult to arbitrarily control the molecular weight and obtain a polymer with a narrow molecular weight distribution, and furthermore, it has been difficult to obtain a block copolymer.

重合体の分子量を制御する観点では、従来、高ルコール
のようなプロトン供与性化合物とルイス酸とを組み合わ
せカチオン重合するに際し、アミド類、エステル類、ピ
リジン類などの化合物を重合系中の存在させることによ
って、より高分子量の重合体が得られることが示されて
いる。しかし、分子量を制御し、分子量分布の狭い重合
体を得ることは困難であり、更に、重合反応は数十秒以
内に終了するため、重合熱を充分に除去することは事実
上困難である。
From the viewpoint of controlling the molecular weight of the polymer, conventionally, when performing cationic polymerization by combining a proton-donating compound such as a high alcohol with a Lewis acid, compounds such as amides, esters, and pyridines were allowed to be present in the polymerization system. It has been shown that higher molecular weight polymers can be obtained by this method. However, it is difficult to control the molecular weight and obtain a polymer with a narrow molecular weight distribution, and furthermore, since the polymerization reaction ends within several tens of seconds, it is practically difficult to sufficiently remove the heat of polymerization.

また、ブロック重合体合成の試みは、tJs3994.
993やU S  4,276.394に示されている
が、これらの方法によると、ブロック共重合体のみなら
ず、それぞれの単独重合体が無視できない量生成するた
め、分別操作が必要であり、また、重合方法も複雑であ
る。
In addition, an attempt to synthesize a block polymer was made using tJs3994.
993 and US 4,276.394, these methods produce not only block copolymers but also respective homopolymers in non-negligible amounts, requiring fractionation operations. Moreover, the polymerization method is also complicated.

リビング重合は、移動反応や停止反応がないため、分子
量の制御が容易で、ブロック共重合体の合成が可能であ
り、また、狭い分子量分布の重合体を与えること、重合
速度の規制も可能なため、カチオン重合においてもリビ
ング重合系を見出すべく数々の試みが威されてきた。
Since living polymerization does not involve transfer or termination reactions, it is easy to control the molecular weight, making it possible to synthesize block copolymers, giving polymers with a narrow molecular weight distribution, and controlling the polymerization rate. Therefore, many attempts have been made to find living polymerization systems in cationic polymerization as well.

近年、カチオン重合の生長カルベニラムイオンの異性化
や連鎖移動反応、停止反応を抑えた、いわゆるリビング
カチオン重合の例が報告された。
In recent years, an example of so-called living cationic polymerization has been reported, which suppresses the isomerization, chain transfer reaction, and termination reaction of the growing carbenilam ion in cationic polymerization.

例えば、束材ら(Macromolecules、 1
7,265(1984))は、ヨウ化水素とヨウ素を組
み合わせた開始剤を用いてビニルエーテルを重合し、カ
チオンリビング重合が可能であることを報告している。
For example, Takushita et al. (Macromolecules, 1
7, 265 (1984)) reported that cationic living polymerization was possible by polymerizing vinyl ether using an initiator containing a combination of hydrogen iodide and iodine.

しかし、この開始剤による重合は、電子供与性の大きい
アルコキシル基を持つカチオン重合性に冨むjii1体
に限定されることや、また、開始剤が不安定であり取扱
の煩雑であるなど種々の問題があった。
However, polymerization using this initiator is limited to JII 1, which has a large electron-donating alkoxyl group and is highly cationically polymerizable, and the initiator is unstable and difficult to handle. There was a problem.

一方、Xennedyら(特開昭62−48704、特
開昭64−62308)は有機カルボン酸やエステル類
あるいはエーテル類を開始剤として、ルイス酸と組み合
わせてイソブチレンなどのオレフィン単量体を重合し、
オレフィン単量体においてもカチオンリビング重合が可
能であることを示した。しかし、この方法は直接工業的
に用いるには、多くの問題点が存在した。
On the other hand, Xennedy et al. (JP 62-48704, JP 64-62308) used organic carboxylic acids, esters, or ethers as initiators in combination with Lewis acids to polymerize olefin monomers such as isobutylene.
It was shown that cationic living polymerization is possible even in olefin monomers. However, there are many problems with this method for direct industrial use.

Kennedy らは、ルイス酸として重合活性の小さ
い三塩化ホウ素を好んで用いている。これは、ルイス酸
の重合活性が大きいと種々の副反応が起こり、重合体の
分子量制御が困難なためと考えられ、事実、重合活性の
大きい四塩化チタンを用いると、重合体の分子量や重合
速度の制御が困難である。
Kennedy et al. prefer boron trichloride, which has low polymerization activity, as the Lewis acid. This is thought to be because when the polymerization activity of the Lewis acid is high, various side reactions occur, making it difficult to control the molecular weight of the polymer.In fact, when titanium tetrachloride, which has a high polymerization activity, is used, the molecular weight and Difficult to control speed.

また、一般にカチオン重合では、重合速度は生長種のイ
オン対の解離状態に大きく影響され、イオン対が解離し
ないブタンやペンタンのような非極性溶媒を用いると重
合速度は低下する。従って、重合活性の小さい三塩化ホ
ウ素を用いると、溶媒として塩化メチルなどの極性溶媒
を用いなければ重合は進行しない。
Furthermore, in general, in cationic polymerization, the polymerization rate is greatly influenced by the state of dissociation of ion pairs of growing species, and if a nonpolar solvent such as butane or pentane in which ion pairs do not dissociate is used, the polymerization rate decreases. Therefore, if boron trichloride, which has low polymerization activity, is used, polymerization will not proceed unless a polar solvent such as methyl chloride is used as a solvent.

Kennedyらの場合、良好な重合結果が得られる極
性溶媒は、生成するポリイソブチレンにとっては貧溶媒
であるために、ポリイソブチレンの分子量が5000以
上になると系中にポリマーが析出し、生長活性種の反応
性が極端に低下する。このため高分子量の重合体を分子
量を制御して得るには、重合体が析出する以前に重合を
終了するように、極端に大きな重合速度で重合を行わな
ければならないが、これは短時間に大量の熱の発生を伴
う。
In the case of Kennedy et al., the polar solvent that gives good polymerization results is a poor solvent for the polyisobutylene produced, so when the molecular weight of the polyisobutylene exceeds 5000, the polymer precipitates in the system and the growth active species Reactivity is extremely reduced. Therefore, in order to obtain a high molecular weight polymer with controlled molecular weight, the polymerization must be carried out at an extremely high polymerization rate in order to complete the polymerization before the polymer precipitates, but this can be done in a short period of time. Accompanied by the generation of large amounts of heat.

また、単量体を逐次添加して、ブロック共重合体を得る
ことも貧溶媒系では重合体の析出のため不可能である。
Furthermore, it is impossible to obtain a block copolymer by sequentially adding monomers in a poor solvent system because of precipitation of the polymer.

リビングカチオン重合を特定の混合溶媒中で行った例が
、特開昭63−205304に記載されている。
An example of living cationic polymerization carried out in a specific mixed solvent is described in JP-A-63-205304.

しかし、この場合もKennedy らの方法と同様の
問題が存在し、分子量が制御された重合体を容易に得る
方法とは言えない。
However, this method also has the same problems as the method of Kennedy et al., and cannot be said to be a method for easily obtaining a polymer with a controlled molecular weight.

(発明が解決しようとする課題〉 本発明者らは、カチオン重合性ビニル単量体を重合する
に際して、広い範囲にわたって分子量規制が可能であり
、しかも狭い分子量分布を持つ高分子重合体を、任意の
重合速度で重合可能な手法を見出すべく鋭意研究の結果
チオエーテル類、チオアミド類ようなる群から選ばれた
硫黄含有化合物(以下硫黄含有化合物と記す)の存在下
に、式(11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を用いることで、分子量分布が狭
く、また分子量及び末端構造の規制された重合体が得ら
れることを見出した。さらに、第一段目の重合が終了後
、この重合溶液に他のビニル単量体を続けて添加するこ
とによって、ブロック共重合体を合成することができ、
この知見に基づいて本発明を完成するに到った。
(Problems to be Solved by the Invention) When polymerizing a cationically polymerizable vinyl monomer, the present inventors have developed an arbitrary polymer that can control the molecular weight over a wide range and has a narrow molecular weight distribution. As a result of intensive research to find a method capable of polymerizing at a polymerization rate of It was discovered that by using an initiator system consisting of an organic compound having After completion of the process, a block copolymer can be synthesized by successively adding other vinyl monomers to this polymerization solution.
Based on this knowledge, we have completed the present invention.

(課題を解決するための手段) 本発明によれば、下記1.2および3が提供される。(Means for solving problems) According to the present invention, the following 1.2 and 3 are provided.

1、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を用い、少なくとも一種のカチオ
ン重合性ビニル単量体を重合する方法において、該重合
をチオエーテル類、チオアミド類よりなる群から選ばれ
た硫黄含有化合物の存在下で行うことを特徴とする該ビ
ニル単量体の重合体の製造方法。
1. A method of polymerizing at least one cationically polymerizable vinyl monomer using an initiator system consisting of an organic compound having a functional group shown in formula (1) and a Lewis acid, in which the polymerization is carried out using thioethers, thioamides, etc. A method for producing a polymer of vinyl monomers, characterized in that the method is carried out in the presence of a sulfur-containing compound selected from the group consisting of:

1 C−X (1) 2 2、重合体がブロック共重合体である請求項1記載の製
造方法。
1 C-X (1) 2 2, the manufacturing method according to claim 1, wherein the polymer is a block copolymer.

3、一種のカチオン重合性ビニル単量体の重合が実質的
に完了した後、引き続き別種のカチオン重合性ビニル単
量体を添加して、重合を完結することを特徴とする請求
項2記載のブロック共重合体の製造方法。
3. After the polymerization of one type of cationically polymerizable vinyl monomer is substantially completed, another type of cationically polymerizable vinyl monomer is subsequently added to complete the polymerization. A method for producing a block copolymer.

本発明において用いられる開始剤として、式(1)に示
す官能基を有する有機化合物(以下開始剤化合物と記す
)としては、ハロゲン化合物として、2−クロロ−2−
フェニルプロパン、ビス(2クロロ−2−プロピル)ベ
ンゼン、トリス(2−クロロ−2−プロピル)ベンゼン
、ビス(2−クロロ−2−プロピル)−1−プチルヘン
ゼン、ビス(2〜クロロ−2−プロピル)ビフェニル、
ビス(2−クロロ−2−プロピル)フェナントレン、ビ
ス(2−クロロ−2−プロピル)フェニルエタン、ビス
(2−クロロ−2−プロピル)フェニルプロパン、2−
クロロ−2,4,4−トリメチルペンタン、2,4,4
.6−テトラメチル−2,6−ジクロロへブタン、2,
4.6− )リフチル−2,4,6−ドリクロロへブタ
ン、2.4−ジメチル−2,4−ジクロロベンクン、2
,5−ジメチル−2,5−ジクロロヘキサン、2.5−
ジメチル−2,5−ジクロロ−3−ヘキシン、2,5.
8−トリメチル−2,5,8−トリクロロノナン、トリ
フェニルクロロメタン、2−クロロプロパン、2−クロ
ロブタン、t−ブチルクロライド、1−クロロエチルベ
ンゼン等が挙げられる。
As an initiator used in the present invention, an organic compound having a functional group shown in formula (1) (hereinafter referred to as an initiator compound) is a halogen compound such as 2-chloro-2-
Phenylpropane, bis(2-chloro-2-propyl)benzene, tris(2-chloro-2-propyl)benzene, bis(2-chloro-2-propyl)-1-butylhenzene, bis(2-chloro-2-propyl) ) biphenyl,
Bis(2-chloro-2-propyl)phenanthrene, bis(2-chloro-2-propyl)phenylethane, bis(2-chloro-2-propyl)phenylpropane, 2-
Chloro-2,4,4-trimethylpentane, 2,4,4
.. 6-tetramethyl-2,6-dichlorohebutane, 2,
4.6-) riftyl-2,4,6-dolichlorohebutane, 2,4-dimethyl-2,4-dichlorobencune, 2
, 5-dimethyl-2,5-dichlorohexane, 2.5-
Dimethyl-2,5-dichloro-3-hexyne, 2,5.
Examples include 8-trimethyl-2,5,8-trichlorononane, triphenylchloromethane, 2-chloropropane, 2-chlorobutane, t-butyl chloride, 1-chloroethylbenzene, and the like.

また、アルコキシ−#基を有する化合物としては、2−
メトキシ−2−フェニルプロパン、ビス(2メトキシ−
2−プロピル〉ベンゼン、トリス(2−メトキシ−2−
プロピル)ベンゼン、ビス(2−メトキシ−2−プロピ
ル)−1−プチルヘンゼン、ビス(2−メトキシ−2−
プロピル)ビフェニル、ビス(2−メトキシ−2−プロ
ピル)フェナントレン、ビス(2−メトキシ−2−プロ
ピル)フェニルエタン、ビス(2−メトキシ−2−プロ
ピル)フェニルプロパン、24.4−)リフチル−2−
メトキシペンタン、2,4.4.6−テトラメチル−2
,6−ジメトキシへブタン、2,4.6− トリメチル
−2,4,6−)ジメトキシへブタン、24ジメチル−
2,4−ヅメ1キシペンクン、2.5ジメチル−2,5
−ジメトキシヘキサン、25−ジメチル−2,5−ジメ
トキシ−3−ヘキシン、2,5.8−トリメチル−2,
5,8−トリメトキシノナン、t−ブチルメチルエーテ
ル、5ec−ブチルメチルエーテル、イソプロピルメチ
ルエーテル等が挙げられる。
In addition, as a compound having an alkoxy-# group, 2-
Methoxy-2-phenylpropane, bis(2methoxy-
2-propyl>benzene, tris(2-methoxy-2-
propyl)benzene, bis(2-methoxy-2-propyl)-1-butylhenzene, bis(2-methoxy-2-
propyl)biphenyl, bis(2-methoxy-2-propyl)phenanthrene, bis(2-methoxy-2-propyl)phenylethane, bis(2-methoxy-2-propyl)phenylpropane, 24.4-)rifthyl-2 −
Methoxypentane, 2,4.4.6-tetramethyl-2
, 6-dimethoxyhebutane, 2,4,6-trimethyl-2,4,6-)dimethoxyhebutane, 24dimethyl-
2,4-zume1xypenkun, 2.5 dimethyl-2,5
-dimethoxyhexane, 25-dimethyl-2,5-dimethoxy-3-hexyne, 2,5.8-trimethyl-2,
Examples include 5,8-trimethoxynonane, t-butyl methyl ether, 5ec-butyl methyl ether, isopropyl methyl ether, and the like.

また、アシロキシ基を有する化合物としては、2−アセ
トキシ−2−フェニルプロパン、ビス(2−アセトキシ
−2−プロピル〉ベンゼン、トリス(2−アセトキシ−
2−プロピル〉ベンゼン、ビス(2−アセトキシ−2−
プロピル)−1−ブチルベンゼン、ビス(2−アセトキ
シ−2−プロピル)ビフェニル、ビス(2−アセトキシ
−2プロピル)フェナントレン、ビス(2−アセトキシ
−2−プロピル)フェニルエタン、ビス(2−アセトキ
シ−2−プロピル)フェニルプロパン、2.4.4− 
トリメチル−2−アセトキシペンタン、2.3,3.6
−テトラメチル−2,6−ジアセトキシへブタン、2,
4.6− トリメチル−2,4,6−トリアセトキシへ
ブタン、2,4−ジメチル−2,4−ジアセトキシペン
クン、2,5−ジメチル−2,5−ジアセトキシヘキサ
ン、2.5−ジメチル−2,5−ジアセトキシ−3−ヘ
キシン、2.5.8−トリメチル−2゜5.8−4リア
セトキシノナン、トリフェニルメチルアセテート、t−
ブチルアセテート、5ec−ブチルアセテート、イソプ
ロピルアセテート等が挙げられる。
In addition, as compounds having an acyloxy group, 2-acetoxy-2-phenylpropane, bis(2-acetoxy-2-propyl)benzene, tris(2-acetoxy-2-propyl)
2-propyl>benzene, bis(2-acetoxy-2-
propyl)-1-butylbenzene, bis(2-acetoxy-2-propyl)biphenyl, bis(2-acetoxy-2-propyl)phenanthrene, bis(2-acetoxy-2-propyl)phenylethane, bis(2-acetoxy-2-propyl)- 2-propyl) phenylpropane, 2.4.4-
Trimethyl-2-acetoxypentane, 2.3, 3.6
-tetramethyl-2,6-diacetoxyhebutane, 2,
4.6- Trimethyl-2,4,6-triacetoxyhebutane, 2,4-dimethyl-2,4-diacetoxypenkune, 2,5-dimethyl-2,5-diacetoxyhexane, 2.5- Dimethyl-2,5-diacetoxy-3-hexyne, 2.5.8-trimethyl-2゜5.8-4-diacetoxynonane, triphenylmethyl acetate, t-
Examples include butyl acetate, 5ec-butyl acetate, isopropyl acetate, and the like.

また、ルイス酸としては、金属ハロゲン化物が用いられ
、BCl2 、BF3 、BF30Etz、TiCj!
4゜5nC1a 、 11cls 、 A I RCl
 z 、 A121゜(Rは炭素数1〜5の低級アルキ
ル基)、5b(1!7゜5bFS、WCl5.  Mo
Cj2s %  TaCJs等が具体例として挙げられ
る。
Furthermore, metal halides are used as Lewis acids, such as BCl2, BF3, BF30Etz, TiCj!
4゜5nC1a, 11cls, A I RCl
z, A121° (R is a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), 5b (1!7°5bFS, WCl5.Mo
Specific examples include Cj2s% TaCJs.

さらに、チオエーテル類、または、チオアミド類の硫黄
含有化合物の具体例として、チオエーテル類では、ジメ
チルチオエーテル、ジエチルチオエーテル、ジプロピル
チオエーテル、ジブチルチオエーテル、エチルメチルチ
オエーテル、メチルオクチルチオエーテル、エチルブチ
ルチオエーテル、ジアリルチオエーテル、メチルフェニ
ルエーテル、ジフェニルチオエーテル、ジベンジルチオ
エーテル、硫化トリメチレン、チオフェン、テトラヒド
ロチオフェン等が、また、チオアミド類では、アセトチ
オアミド、ヘンズチオア逅ド等を挙げることができる。
Further, specific examples of sulfur-containing compounds such as thioethers or thioamides include dimethylthioether, diethylthioether, dipropylthioether, dibutylthioether, ethylmethylthioether, methyloctylthioether, ethylbutylthioether, diallylthioether, Examples of the thioamides include methylphenyl ether, diphenylthioether, dibenzylthioether, trimethylene sulfide, thiophene, and tetrahydrothiophene. Examples of thioamides include acetothioamide and henzothioamide.

カチオン重合性ビニル化合物の例としては、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
サン、スチレン、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、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ジ
メチルスチレン、ブタジェン、イソプレン、シクロペン
タジェン、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、β−ピネン、インデ
ン、アセナフチレン等ヲ挙げることができる。
Examples of cationically polymerizable vinyl compounds include isobutylene, propylene, 1-butene, 2-butene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, pentene,
-Methyl-1-pentene, hexene, vinylcyclohexane, styrene, methylstyrene, t-butylstyrene, monochlorostyrene, dichlorostyrene, methoxystyrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, dimethylstyrene, butadiene, isoprene, cyclopenta Examples thereof include diene, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, methyl propenyl ether, ethyl propenyl ether, β-pinene, indene, acenaphthylene, and the like.

本発明に用いられる有機溶媒は、開始剤の集合活性に悪
影響を及ぼさない限り、特に限定されないが、ブタン、
ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族有機溶媒、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族有機溶媒、ニト
ロメタン、ニトロエタン等のニトロ化合物、あるいは、
ハロゲン化有機溶媒、またはこれらの混合溶媒が挙げら
れる。
The organic solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it does not adversely affect the collective activity of the initiator, but may include butane,
Aliphatic organic solvents such as pentane, hexane and heptane, aromatic organic solvents such as benzene, toluene and xylene, nitro compounds such as nitromethane and nitroethane, or
Examples include halogenated organic solvents and mixed solvents thereof.

重合温度は、−120〜50℃であれば、特に限定され
ず、好ましくは一100〜20℃が良い。
The polymerization temperature is not particularly limited as long as it is -120 to 50°C, and preferably -100 to 20°C.

重合時間は特に限定されず、開始剤化合物、ルイス酸お
よび硫黄含有化合物の量で重合速度を規制することがで
きる。また、分子量は開始剤化合物濃度と、ビニル化合
物濃度の比で規制することができる。
The polymerization time is not particularly limited, and the polymerization rate can be controlled by the amounts of the initiator compound, Lewis acid, and sulfur-containing compound. Moreover, the molecular weight can be regulated by the ratio of the initiator compound concentration to the vinyl compound concentration.

また、ブロック共重合体を製造する場合には、重合系中
に、一種のカチオン重合性ビニル化合物と、開始剤化合
物、ルイス酸および硫黄含有化合物を仕込み、重合を実
質的に完了させた後、引き続き、別種のカチオン重合性
ビニル化合物を系中に添加して更に重合を行うことによ
り、ブロック共重合体を製造することが出来る。
In addition, when producing a block copolymer, a type of cationically polymerizable vinyl compound, an initiator compound, a Lewis acid, and a sulfur-containing compound are introduced into the polymerization system, and after substantially completing the polymerization, Subsequently, a block copolymer can be produced by adding another type of cationically polymerizable vinyl compound to the system and further polymerizing it.

開始剤化合物、ルイス酸、硫黄含有化合物およびビニル
単量体の混合比は、ルイス酸が開始剤化合物の重合の開
始点となる、式fl)に示す官能基のモル数(以下官能
基濃度と記す)および硫黄含有化合物のモル数に対して
等モル以上必要であり、ルイス酸は開始剤化合物の官能
基濃度に対してモル比で1〜100倍、また硫黄含有化
合物は開始剤化合物の官能基濃度に対してモル比で0.
01〜100倍が好ましい。硫黄含有化合物がルイス酸
より過剰の条件では、事実上重合が停止するので好まし
くない。また、ルイス酸濃度により重合速度を制御する
ことができる。
The mixing ratio of the initiator compound, Lewis acid, sulfur-containing compound, and vinyl monomer is determined by the number of moles of the functional group (hereinafter referred to as the functional group concentration) shown in formula fl), where the Lewis acid serves as the starting point for polymerization of the initiator compound. The molar ratio of the Lewis acid is 1 to 100 times the functional group concentration of the initiator compound, and the sulfur-containing compound is The molar ratio to the group concentration is 0.
01 to 100 times is preferable. Conditions in which the sulfur-containing compound is in excess of the Lewis acid are not preferred because the polymerization will actually stop. Moreover, the polymerization rate can be controlled by the Lewis acid concentration.

(発明の効果) かくして本発明によれば、カチオン重合性のビニル単量
体を重合するに際して、式(11に示す官能基を有する
開始剤化合物とルイス酸とから威る開始剤系に、硫黄含
有化合物を共存させ重合を行うことにより、従来技術に
比較して、重合速度を制御し、かつ分子量分布が狭く、
分子量および末端構造の制御された重合体が提供される
(Effects of the Invention) Thus, according to the present invention, when polymerizing a cationically polymerizable vinyl monomer, sulfur By performing polymerization in the coexistence of contained compounds, the polymerization rate can be controlled and the molecular weight distribution is narrower than with conventional techniques.
Polymers with controlled molecular weight and end structure are provided.

さらに、本発明の方法に従って、異なった少なくとも二
種のカチオン重合性ビニル単量体を順次重合することに
より分子量が任意に制御されたブロック共重合体が提供
される。また、生長カルヘニウムイオンと反応する官能
基を持つ化合物を添加することにより、末端に官能基を
導入することができる。
Further, according to the method of the present invention, a block copolymer whose molecular weight can be arbitrarily controlled is provided by sequentially polymerizing at least two different cationically polymerizable vinyl monomers. Further, by adding a compound having a functional group that reacts with growing carhenium ions, a functional group can be introduced at the end.

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
。なお実施例および比較例中の%は特に断りのない限り
重量基準である。
The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below. Note that the percentages in Examples and Comparative Examples are based on weight unless otherwise specified.

(実施例1) 乾燥窒素雰囲気下にてガラス製容器にイソブチレン0.
56 g (10mmol) 、2−メトキシ−2−フ
ェニルプロパン(CumOMe)  1.5 rig 
(10u 111o & )ジメチルチオエーテル1.
9■(30μmo1) 、塩化メチレン4.0ml、n
−ヘキサン4.0mj!を加え、−50℃に冷却した。
(Example 1) 0.0% isobutylene was placed in a glass container under a dry nitrogen atmosphere.
56 g (10 mmol), 2-methoxy-2-phenylpropane (CumOMe) 1.5 rig
(10u 111o & )dimethylthioether1.
9■ (30μmol1), methylene chloride 4.0ml, n
-Hexane 4.0mj! was added and cooled to -50°C.

次に、予め一50℃に冷却した0、 3 MのTiCl
4 ・塩化メチレン/ n −ヘキサン(容積比l/1
)溶液1.0 ml (TiCj!。
Next, 0.3 M TiCl cooled to -50°C in advance
4 ・Methylene chloride/n-hexane (volume ratio l/1
) solution 1.0 ml (TiCj!.

0.311111Iol)を添加し重合を開始した。所
定時間後、メタノール3.0mlを加え、重合を停止し
、溶媒を除去して、目的の重合体を得た。
0.311111 Iol) was added to start polymerization. After a predetermined time, 3.0 ml of methanol was added to stop the polymerization, and the solvent was removed to obtain the desired polymer.

数平均分子量(Mn)およびMw/Mn  (Mwは重
量平均分子量)は、GPC(東ソー株式会社製HLC−
8020)より求めた。なお、開始剤がすべて有効に働
き、しかも重合途中で連鎖移動反応、停止反応が起こら
ないと仮定した時に理論分子量(M、W。
Number average molecular weight (Mn) and Mw/Mn (Mw is weight average molecular weight) were measured using GPC (Tosoh Corporation HLC-
8020). In addition, assuming that all the initiators work effectively and that no chain transfer reaction or termination reaction occurs during polymerization, the theoretical molecular weight (M, W).

calcd、)を次式で計算した。なお、conv、 
(%)は重合転化率である。
calcd,) was calculated using the following formula. In addition, conv,
(%) is the polymerization conversion rate.

重合時間および結果を第1表に示した。Polymerization times and results are shown in Table 1.

実施例1に示すように、重合時間と共に、conv。As shown in Example 1, with polymerization time, conv.

は増加し、Mnが増加することがわかる。It can be seen that Mn increases and Mn increases.

(実施例2) 乾燥窒素雰囲気下にてガラス容器に、イソブチレン(I
B)0.56g (10wrmo&)、2−メトキシ−
2−フェニルプロパン(CumO口e) 1.5■(1
0μm1lol)、ジメチルチオエーテル1.9■<3
0μIlo&)、塩化メチレン4 ml、fi −ヘキ
サン4.On&を加え、−68℃に冷却した。次に、予
め一68℃に冷却した0、 3 M Ti(J 4  
・塩化メチレン/n−ヘキサン(容積比1/1)溶液1
tall(TiC,l! a 0.3 mmol)を添
加し重合を開始シタ。
(Example 2) Isobutylene (I) was placed in a glass container under a dry nitrogen atmosphere.
B) 0.56g (10wrmo&), 2-methoxy-
2-phenylpropane (CumO) 1.5■ (1
0μm1lol), dimethylthioether 1.9■<3
0 μIlo&), 4 ml methylene chloride, 4 ml fi-hexane. On& was added and cooled to -68°C. Next, 0.3 M Ti (J 4
・Methylene chloride/n-hexane (volume ratio 1/1) solution 1
Tall (TiC, l!a 0.3 mmol) was added to start polymerization.

8時間後、この反応溶液に4.4Mスチレン・塩化メチ
レン/n−ヘキサン(容積比1/1)溶液1.2 rm
l! (5,4mmol)を添加した。スチレン添加1
3時間後、メタノール51111を加え、重合を停止さ
せた後、減圧下での溶媒の除去を行い、目的の重合体を
得た。第2表ムコ結果を示す。
After 8 hours, 1.2 rm of a 4.4M styrene/methylene chloride/n-hexane (volume ratio 1/1) solution was added to the reaction solution.
l! (5.4 mmol) was added. Styrene addition 1
After 3 hours, methanol 51111 was added to stop the polymerization, and the solvent was removed under reduced pressure to obtain the desired polymer. Table 2 shows the results.

尚、第2表中の得られた重合体の分子量で、(1)はイ
ソブチレン単独重合体の分子量、(2)はプロ。
Furthermore, in the molecular weights of the obtained polymers in Table 2, (1) is the molecular weight of the isobutylene homopolymer, and (2) is the molecular weight of the isobutylene homopolymer.

り共重合体の分子量である。is the molecular weight of the copolymer.

(実施例3) 硫黄含有化合物にヘンズチオアミド30μ11ot’を
用いて、実施例1と同様な条件でイ゛ノフ゛チレンの重
合を行った。結果を第3表に示した。
(Example 3) Inoethylene was polymerized under the same conditions as in Example 1, using 30μ11ot' of henzothioamide as the sulfur-containing compound. The results are shown in Table 3.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、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を用い、少なくとも一種のカチオ
ン重合性ビニル単量体を重合する方法において、該重合
をチオエーテル類、チオアミド類よりなる群から選ばれ
た硫黄含有化合物の存在下で行うことを特徴とする該ビ
ニル単量体の重合体の製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式(1)中のR^1は水素、アルキル基、アリール基
を、R^2はアルキル基、アリール基を、Xは、ハロゲ
ン、アルコキシ基、アシロオキシ基、を示す。) 2、重合体がブロック共重合体である請求項1記載の製
造方法。 3、一種のカチオン重合性ビニル単量体の重合が実質的
に完了した後、引き続き別種のカチオン重合性ビニル単
量体を添加して、重合を完結することを特徴とする請求
項2記載のブロック共重合体の製造方法。
[Claims] 1. A method for polymerizing at least one cationically polymerizable vinyl monomer using an initiator system consisting of an organic compound having a functional group represented by formula (1) and a Lewis acid, 1. A method for producing a vinyl monomer polymer, characterized in that step 1 is carried out in the presence of a sulfur-containing compound selected from the group consisting of thioethers and thioamides. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(1) (In formula (1), R^1 is hydrogen, alkyl group, aryl group, R^2 is alkyl group, aryl group, X is halogen, alkoxy 2. The method according to claim 1, wherein the polymer is a block copolymer. 3. After the polymerization of one type of cationically polymerizable vinyl monomer is substantially completed, another type of cationically polymerizable vinyl monomer is subsequently added to complete the polymerization. A method for producing a block copolymer.
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