JPH04202504A - Production of polymer containing functional group at end - Google Patents

Production of polymer containing functional group at end

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JPH04202504A
JPH04202504A JP33970890A JP33970890A JPH04202504A JP H04202504 A JPH04202504 A JP H04202504A JP 33970890 A JP33970890 A JP 33970890A JP 33970890 A JP33970890 A JP 33970890A JP H04202504 A JPH04202504 A JP H04202504A
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JP
Japan
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group
polymer
functional group
producing
formulas
Prior art date
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Pending
Application number
JP33970890A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Matsunaga
俊明 松永
Masatoshi Yoshida
雅年 吉田
Ichiro Namura
名村 一郎
Kazuo Takei
一男 竹井
Fumihide Tamura
文秀 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a polymer containing a functional group at the end, readily convertible to another functional group by using a metal element-containing compound and a specific radical source containing a functional group as an initiator and radical-polymerizing a polymerizable monomer in an organic solvent or in a solventless state. CONSTITUTION:A metal element-containing compound and one or more compounds shown by formula I [n is 0-4 integer; R<1> is H or (substituted) 1-4C alkyl; X is functional group such as hydroxy, carboxy, amino, epoxy, aziridinyl, oxazolinyl, azulactone or halogen; Y is group shown by formula II (R<2> is H, 1-4C alkyl, phenyl, etc.), formula III (R<4> is as shown for R<2>) or formula IV (R<5> and R<6> are as shown for R<2>)] are used as an initiator and a polymerizable monomer is radical-polymerized in an organic solvent or in a solventless state to give the objective polymer containing a functional group at the end.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、それ自身末端に反応性の基(官能基)を有
するポリマーとして有用であるとともに、上記末端の官
能基を適当な方法により反応させることによって、容易
に他の官能基に変換が可能である、末端に官能基を持つ
ポリマーの製造方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention is useful as a polymer that itself has a reactive group (functional group) at its terminal, and the functional group at the terminal can be reacted by an appropriate method. This invention relates to a method for producing a polymer having a terminal functional group that can be easily converted into another functional group by

(従来の技術〕 末端に1つ以上の官能基を有するポリマーは、上記末端
の官能基の反応性を利用して同官能基を適当な方法によ
り反応させることによって、種々の良好な物性を有する
高分子化合物となる。たとえば、各種グラフトポリマー
の原料として用いた場合、物性を損なう未反応物がない
グラフトポリマーを得ることができる。また、各種添加
剤等として用いた場合、末端官能基の反応により樹脂構
造の中に組み込まれ、良好な分散性が得られ、かつ、プ
リーディングを防止できる。また、末端に2個以上の官
能基を有している場合には、末端の反応性を利用して、
線状または網目状の樹脂の原料として有効である。
(Prior Art) Polymers having one or more functional groups at their terminals can have various good physical properties by utilizing the reactivity of the terminal functional groups and reacting the functional groups in an appropriate manner. It becomes a polymer compound. For example, when used as a raw material for various graft polymers, it is possible to obtain a graft polymer with no unreacted substances that impair physical properties. Also, when used as various additives, the reaction of terminal functional groups It is incorporated into the resin structure to obtain good dispersibility and prevent bleeding.In addition, when it has two or more functional groups at the end, it takes advantage of the reactivity of the end. do,
It is effective as a raw material for linear or mesh resin.

従来、末端に官能基を有するポリマーの製造方法として
は、たとえば、原料の重合性単量体としてビニル系単量
体を用いる場合について例を挙げれば、下記■〜■の方
法などがある。
Conventional methods for producing polymers having functional groups at their terminals include the following methods (1) to (2), for example, when vinyl monomers are used as raw material polymerizable monomers.

■ 過酸化水素を開始剤として重合を行い、末端にヒド
ロキシル基を有するポリマーを製造する方法。
■ A method of polymerizing using hydrogen peroxide as an initiator to produce a polymer having a hydroxyl group at the end.

■ 2−メルカプトエタノールのような各種官能基を有
するメルカプタン化合物を連鎖移動剤として用い、末端
に各種官能基を有するポリマーを製造する方法。
(2) A method for producing polymers having various functional groups at their terminals using a mercaptan compound having various functional groups such as 2-mercaptoethanol as a chain transfer agent.

■ メタノールとセリウム塩とを開始剤として用いてメ
タクリル酸メチルおよび/またはアクリル酸ブチルを硝
酸水溶液中で重合させることにより末端にヒドロキシル
基を有するポリマーを製造する方法〔フェルナンダ(F
ernanda) M、 B、著、「ザ・ジャーナル・
オブ・ザ・ポリマー・サイエンス、パートA、ポリマー
・ケミストリー(J、 Polym、 Sci、: P
art A: Polymer Chemistry)
J第24巻、第2131−2141頁(1986年刊)
参照〕。この方法では、まず、メタノールを、ヒドロキ
シル基(官能基)を有するラジカルソースとして用い、
このラジカルソースと、金属元素含有化合物であるセリ
ウム塩とを反応させて、ヒドロキシル基を有するラジカ
ルを生成させる。そして、このラジカルの生成を引金と
して重合性単量体をラジカル重合させるとともに、生成
物のポリマーの末端に上記ヒドロキシル基を有するラジ
カルを導入することによって、末端にヒドロキシル基を
有するポリマーを得るようにしている。
■ A method for producing a polymer having a terminal hydroxyl group by polymerizing methyl methacrylate and/or butyl acrylate in an aqueous nitric acid solution using methanol and a cerium salt as an initiator [Fernanda (F
ernanda) M. B., The Journal
Of the Polymer Science, Part A, Polymer Chemistry (J, Polym, Sci,: P
art A: Polymer Chemistry)
J Vol. 24, pp. 2131-2141 (published in 1986)
reference〕. In this method, first, methanol is used as a radical source having a hydroxyl group (functional group),
This radical source is reacted with a cerium salt, which is a compound containing a metal element, to generate a radical having a hydroxyl group. Then, by radically polymerizing the polymerizable monomer using the generation of this radical as a trigger, and introducing the above-mentioned radical having a hydroxyl group at the end of the product polymer, a polymer having a hydroxyl group at the end can be obtained. I have to.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、上述した従来法は、以下に説明するように、
それぞれ欠点を有しており、多くの種類のビニル系単量
体から、確実に末端に官能基を有するポリマーを安価か
つ簡便に工業的に合成するのは容易ではないという問題
があった。
However, the conventional method described above, as explained below,
Each of these has its own drawbacks, and the problem is that it is not easy to industrially synthesize a polymer having a functional group at a terminal easily and inexpensively from many kinds of vinyl monomers.

まず、前記■の方法では、無触媒下では、過酸化水素を
分解させるのにかなり高い温度を必要とし、このような
高温では、各種副反応が頻繁に起こるため、確実に末端
に官能基を導入することは難しい。また、触媒等を用い
た場合には、過酸化水素の分解が複雑になり、OHラジ
カル以外のラジカルも多く発生するため、やはり確実に
末端に官能基を導入することは難しいという問題があっ
た。
First, method (2) requires a fairly high temperature to decompose hydrogen peroxide without a catalyst, and various side reactions frequently occur at such high temperatures, so it is necessary to ensure that functional groups are not attached to the terminals. It is difficult to implement. In addition, when a catalyst is used, the decomposition of hydrogen peroxide becomes complicated and many radicals other than OH radicals are generated, so there is still the problem that it is difficult to reliably introduce a functional group to the terminal. .

次に、前記■の方法では、メルカプタン化合物の添加に
よって重合が極端に遅くなるとともに、残存メルカプタ
ンの臭気が残るという問題があった。
Next, in the method (2) above, there was a problem that the addition of the mercaptan compound extremely slows down the polymerization and that the odor of the residual mercaptan remains.

最後に、前記■の方法では、ラジカルソースとして単な
るアルコールを用いているため、その活性が低く、セリ
ウム塩との反応速度が低い。そのため、重合速度が遅く
なる。また、重合が水溶媒系で行われるため、ビニル系
単量体の濃度が上げに<<、使用できるビニル系単量体
の種類が限定されるという問題があった。
Finally, in method (1) above, since a simple alcohol is used as a radical source, its activity is low and the reaction rate with the cerium salt is low. Therefore, the polymerization rate becomes slow. Furthermore, since the polymerization is carried out in an aqueous solvent system, there is a problem that the concentration of the vinyl monomer increases and the types of vinyl monomers that can be used are limited.

以上のように、アクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テル、アクリル酸、メタクリル酸等の有極性の重合性単
量体も含めた幅広い種類のビニル系単量体から末端に官
能基を有するポリマーを工業的に製造する方法は、現在
、まだ確立されていないのが現状である。
As described above, polymers with terminal functional groups can be produced industrially from a wide variety of vinyl monomers, including polar polymerizable monomers such as acrylic esters, methacrylic esters, acrylic acid, and methacrylic acid. At present, the method for producing it has not yet been established.

このような事情に鑑み、この発明は、幅広い種類のビニ
ル系単量体から、末端に官能基を有するポリマーを容易
かつ安価に効率良く得ることができる方法を提供するこ
とを課題とする。
In view of these circumstances, an object of the present invention is to provide a method for easily, inexpensively, and efficiently obtaining a polymer having a terminal functional group from a wide variety of vinyl monomers.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題を解決するため、発明者らは、種々検討を重ね
た。その結果、以下のことを実験により確認して、この
発明を完成した。すなわち、金属元素含有化合物と、官
能基を有するラジカルソースとを開始剤として用いて重
合性単量体をラジカル重合させる際に、上記ラジカルソ
ースとして、後で詳しく述べる下記一般式(1)で表さ
れる化合物を用いるようにすれば、このラジカルソース
と金属元素含有化合物との反応によって生成する官能基
を有するラジカルの生成速度が速くなる。そのため、重
合性単量体の重合速度が速くなるとともに、生成物のポ
リマーの末端に上記官能基を有するラジカルが効率良く
導入され、その結果、末端に官能基を有するポリマーが
容易かつ安価に効率良く得られる。しかも、前記単量体
の重合を、有機溶媒中または無溶媒下で行うようにすれ
ば、通用できる単量体の種類が豊富になるということで
ある。
In order to solve the above problems, the inventors have conducted various studies. As a result, we confirmed the following through experiments and completed this invention. That is, when radically polymerizing a polymerizable monomer using a metal element-containing compound and a radical source having a functional group as an initiator, as the radical source, a compound represented by the following general formula (1), which will be described in detail later, is used. By using a compound containing a metal element, the rate of generation of radicals having a functional group generated by the reaction between the radical source and the metal element-containing compound becomes faster. Therefore, the polymerization rate of the polymerizable monomer becomes faster, and the radicals having the above-mentioned functional groups are efficiently introduced into the ends of the product polymer, and as a result, polymers having functional groups at the ends can be easily, inexpensively, and efficiently You can get good results. Moreover, if the monomers are polymerized in an organic solvent or in the absence of a solvent, a wide variety of monomers can be used.

したがって、この発明にかかる末端に官能基を有するポ
リマーの製造方法は、金属元素含有化合物と、官能基を
有するラジカルソースとを開始剤として用い、重合性単
量体をラジカル重合させることにより末端に官能基を有
するポリマーを製造する方法において、前記ラジカルソ
ースとして下記一般式(1)で表される化合物の中から
選ばれた少な(とも1種を用い、かつ、前記単量体の重
合を有機溶媒中または無溶媒下で行うようにすることを
特徴とする末端に官能基を有するポリマーの製造方法。
Therefore, the method for producing a polymer having a functional group at the end according to the present invention uses a metal element-containing compound and a radical source having a functional group as an initiator, and radically polymerizes a polymerizable monomer to form a polymer at the end. In the method for producing a polymer having a functional group, at least one selected from among the compounds represented by the following general formula (1) is used as the radical source, and the polymerization of the monomer is carried out in an organic manner. 1. A method for producing a polymer having a functional group at a terminal, the method being carried out in a solvent or in the absence of a solvent.

X−A H−(CHz)n −Y  (1)ただし、式
(1)中、nはO〜4の整数であり、R’は水素原子、
炭素数1〜4のアルキル基、または置換基を有する炭素
数1〜4のアルキル基を表し、Xはヒドロキシル基、カ
ルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、アジリジニル基
、オキサゾリニル基、アズラクトン基、およびハロゲン
原子からなる群の中から選ばれた官能基を表し、Yは下
記式(2−1)〜(2−12)のいずれかで表される基
を表す−0−C−R”       (2−1)−C−
0−R”       (2−2)−C−R’    
    (2−3)−CN          (2−
6)−No□        (2−7) −sow R”       (2−8)−CFオ  
       (2−9)−OR”         
(2−10)換基を表す。〕 この発明で用いられる金属元素含有化合物の含有する金
属元素としては、特に限定はされないが、たとえば、C
e、Cu、Mn、V、C01Cr、Zn、Pb、Sn、
Fe、Ti、Nb等が挙げられる。これらは、金属元素
含有化合物中に、1種のみが含まれていてもよいし、あ
るいは、2種以上が含まれていてもよい。上記金属元素
の中には、2通り以上の酸化数を持つことが可能な金属
元素があるが、そのような金属元素については、金属元
素含有化合物とラジカルソースとの反応性を良くするた
めには、2通り以上の酸化数のうち、なるべく大きい酸
化数を持つものが好ましい。
X-A H-(CHz)n -Y (1) However, in formula (1), n is an integer of O to 4, R' is a hydrogen atom,
Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having a substituent, and X is a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an aziridinyl group, an oxazolinyl group, an azlactone group, and a halogen. -0-C-R'' (2- 1) -C-
0-R"(2-2)-C-R'
(2-3)-CN (2-
6)-No□ (2-7) -sow R” (2-8)-CF O
(2-9)-OR”
(2-10) represents a substituent. ] The metal element contained in the metal element-containing compound used in this invention is not particularly limited, but for example, C
e, Cu, Mn, V, C01Cr, Zn, Pb, Sn,
Examples include Fe, Ti, and Nb. Only one kind of these may be contained in the metal element-containing compound, or two or more kinds thereof may be contained. Among the above metal elements, there are metal elements that can have two or more oxidation numbers, and for such metal elements, in order to improve the reactivity between the metal element-containing compound and the radical source, Of two or more oxidation numbers, it is preferable that the oxidation number is as large as possible.

たとえば、Ces Cu、Mn、V、Zn5Ti。For example, CesCu, Mn, V, Zn5Ti.

Nb等の金属元素が2通り゛以上の酸化数を持つことが
可能であり、それらの中でも、四価のCe、二価のCu
 %四価のMn、三価のM n s三価の■、二価のZ
n、四価のTi、三価のNb等が好ましい。
It is possible for metal elements such as Nb to have two or more oxidation numbers, and among them, tetravalent Ce and divalent Cu
%Tetravalent Mn, trivalent Mn strivalent ■, divalent Z
Preferred are n, tetravalent Ti, trivalent Nb, and the like.

前記金属元素含有化合物の具体例としては、特に限定さ
れるわけではないが、たとえば、下記化合物が挙げられ
る。すなわち、硝酸第二セリウム(IV)アンモニウム
(本明細書では、金属元素含有化合物の名称中、金属元
素名の後に続く丸括弧内のローマ数字は、該金属元素の
酸化数を表す。
Specific examples of the metal element-containing compound include, but are not particularly limited to, the following compounds. That is, ceric (IV) ammonium nitrate (herein, in the name of a metal element-containing compound, the Roman numeral in parentheses following the metal element name represents the oxidation number of the metal element.

)、硫酸第二セリウム(rV)アンモニウム、硝酸セリ
ウム(■)、酸化セリウム(■)、酸化第二銅(■)、
酸化鉄(■)、二酸化マンガン(IV)、酢酸マンガン
(IIり、トリスアセチルアセトナトマンガン(III
) 、バナジン(V)酸アンモニウム、酸化亜鉛(■)
、酸化鉛(■)、酸化スズ(■)、ナフテン酸コバルl
−(1[[) 、塩化鉄(III)、酸化コバルト(■
)、酸化チタン(■)(アナターゼ型)、酸化ニオブ(
■)、酸化クロム(■)等である。これらの中でも、硝
酸第二セリウム(IV)アンモニウム、硫酸第二セリウ
ム(IV)アンモニウム、酸化第二銅(■)、二酸化マ
ンガン(■)、酢酸マンガン(III)、)リスアセチ
ルアセトナトマンガン(ml)等が好ましい。
), ceric sulfate (rV) ammonium, cerium nitrate (■), cerium oxide (■), cupric oxide (■),
Iron oxide (■), manganese dioxide (IV), manganese acetate (II), trisacetylacetonatomanganese (III)
), ammonium vanadate (V), zinc oxide (■)
, lead oxide (■), tin oxide (■), cobal naphthenate
-(1[[), iron(III) chloride, cobalt oxide (■
), titanium oxide (■) (anatase type), niobium oxide (
■), chromium oxide (■), etc. Among these, ceric (IV) ammonium nitrate, ceric (IV) ammonium sulfate, cupric oxide (■), manganese dioxide (■), manganese (III) acetate, ) lis acetylacetonatomanganese (ml ) etc. are preferred.

以上に述べた金属元素含有化合物は、1種のみを用いて
もよいし、あるいは、複数種を併用してもよい。
The metal element-containing compounds described above may be used alone or in combination.

なお、前述したように、この発明では、単量体の重合を
有機溶媒中または無溶媒下で行うのであるが、有機溶媒
中で重合を行う場合、金属元素含有化合物は、その有機
溶媒に溶解するものの使用が好ましい。有機溶媒に熔解
するものであれば、後で述べるラジカルソースとの反応
性が良くなるからである。しかし、これに限定されるわ
けではなく、有機溶媒に溶解しないものの使用も可能で
ある。有機溶媒中で重合を行う場合に、その有機溶媒に
熔解しない金属元素含有化合物を使用すると、重合終了
後、ポリマーとの分離が容易であるというメリットがあ
るからである。
As mentioned above, in this invention, monomer polymerization is carried out in an organic solvent or in the absence of a solvent, but when polymerization is carried out in an organic solvent, the metal element-containing compound is dissolved in the organic solvent. It is preferable to use one that does. This is because if it is soluble in an organic solvent, its reactivity with the radical source described later will be improved. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible to use substances that do not dissolve in organic solvents. This is because when polymerization is carried out in an organic solvent, using a metal element-containing compound that does not dissolve in the organic solvent has the advantage that it can be easily separated from the polymer after the polymerization is completed.

この発明で用いられるラジカルソースは、前記一般式(
1)で表される構造の化合物であることが必要である。
The radical source used in this invention has the general formula (
It is necessary that the compound has the structure represented by 1).

このラジカルソースは、目的生成物であるポリマーの末
端に官能基を導入するために、前記式(11中のXとし
て、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、エポ
キシ基、アジリジニル基、オキ号シリニル基、アズラク
トン基、およびハロゲン原子からなる群(以下、これを
「官能基群(δ)」と称する。)の中から選ばれた官能
基(以下、特にことわらない限り、「官能基」は、官能
基群fa)の中から選ばれた官能基を指すものとする。
This radical source is used in order to introduce a functional group to the end of the polymer, which is the desired product. , azlactone group, and a halogen atom (hereinafter referred to as the "functional group group (δ)") (hereinafter, unless otherwise specified, the "functional group" is It refers to a functional group selected from the functional group group fa).

)を有するものであることが必要である。特に限定され
るわけではないが、上記官能基群(a)の中でも、ヒド
ロキシル基、カルボキシル基、またはアミノ基をXとし
て有するものが好ましい。
). Although not particularly limited, among the functional group group (a), those having a hydroxyl group, carboxyl group, or amino group as X are preferable.

上記ラジカルソースは、また、同ラジカルソースと前記
金属元素含有化合物との反応により生成するラジカルを
安定化させるために、前記式(1)中のYとして、前記
式(2−1)〜(2−12)のいずれかで表される基を
有するものであることが必要である、特に限定されるわ
けではないが、前記式(2−1)〜(2−12)で表さ
れる基の中でも、前記式(2−1)、(2−2) 、ま
たは(2−3)で表される基をYとして有するものが好
ましい。
In the radical source, in order to stabilize radicals generated by the reaction between the radical source and the metal element-containing compound, Y in the formula (1) is replaced with the formulas (2-1) to (2-2). -12) It is necessary to have a group represented by any one of the above formulas (2-1) to (2-12), although it is not particularly limited. Among these, those having a group represented by the formula (2-1), (2-2), or (2-3) as Y are preferable.

なお、ラジカルソースは、分子中に、官能基としては、
X基のみをただ1つ有するものであってもよい。しかし
、これに限定されず、X基以外にも、少なくとも1種の
官能基を少なくとも1つ有するもの、すなわち、分子中
に官能基を合計2つ以上有するものであってもよい。
In addition, the radical source has the following functional groups in the molecule:
It may have only one X group. However, the present invention is not limited thereto, and the molecule may have at least one functional group other than the X group, that is, it may have two or more functional groups in its molecule.

たとえば、前述したように、前記式(1)中のR’およ
び/またはY中には、Xの例として前述した官能基群(
a)の中から選ばれた少なくとも1種の官能基が少なく
とも1つ含まれていてもよい。たとえば、R1は、前述
したように、置換基を有する炭素数1〜4のアルキル基
であってもよいのであるが、その場合の置換基は、前記
官能基群(alの中から選ばれた官能基であってもよい
のである。また、前述したように、Y中には、置換基を
有する炭素数1〜4のアルキル基および/または置換基
を有するフェニル基が含まれていてもよく、その場合の
置換基は、前記官能基群(alO中から選ばれた官能基
であってもよいのである。もちろん、Y自身が、前記官
能基群(a)中に挙げたヒドロキシル基、カルボキシル
基、またはアミノ基である場合もある。そして、R’お
よび/またはY中に、前記官能基(a)の中から選ばれ
た官能基が置換基として含まれる場合、その置換基は、
Xと同一種類であっても異なる種類であってもよい。ま
た、Y自身がヒドロキシル基、カルボキシル基、または
アミノ基である場合も、YとXとは、同一種類であって
も異なる種類であってもよい。
For example, as mentioned above, in R' and/or Y in the formula (1), the functional group group (
At least one functional group selected from a) may be included. For example, as mentioned above, R1 may be an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and having a substituent. It may be a functional group.Also, as mentioned above, Y may contain an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having a substituent and/or a phenyl group having a substituent. In that case, the substituent may be a functional group selected from the above functional group group (alO).Of course, Y itself may be a hydroxyl group or a carboxyl group listed in the above functional group group (a). group or an amino group.When R' and/or Y contains a functional group selected from the functional groups (a) as a substituent, the substituent is
It may be the same type as X or a different type. Furthermore, even when Y itself is a hydroxyl group, carboxyl group, or amino group, Y and X may be of the same type or of different types.

ラジカルソースの有する官能基の合計数としては、特に
限定されるわけではないが、3以下が好ましい。前記官
能基の合計数が4以上である場合は、重合反応により該
ラジカルソースをポリマーの末端に導入した後、得られ
たポリマーを、その末端の官能基の高反応性を利用して
反応させる際に、ポリマーの末端の官能基数が多すぎる
ため、前記官能基が有効に利用されないからである。
The total number of functional groups possessed by the radical source is not particularly limited, but is preferably 3 or less. When the total number of the functional groups is 4 or more, the radical source is introduced at the end of the polymer by a polymerization reaction, and then the resulting polymer is reacted by utilizing the high reactivity of the functional group at the end. This is because the number of functional groups at the end of the polymer is too large and the functional groups are not effectively utilized.

ラジカルソースの具体例としては、特に限定されるわけ
ではないが、たとえば、官能基Xとしてヒドロキシル基
を有するものの場合は、下記化合物が挙げられる。すな
わち、エチレングリコールモノ酢酸エステル、プロピレ
ングリコールモノ酢酸エステル、1.2−ブタンジオー
ルモノ酢酸工ステル、1.3−ブタンジオールモノ酢酸
エステル、1.4−7”タンジオールモノ酢酸エステル
、1.2−ベンタンジオールモノ酢酸エステル、3−メ
チル−1,2−ブタンジオールモノ酢酸エステル、グリ
セリンモノ酢酸エステル、1. 2. 3=ブタントリ
オール七ノ酢酸エステル、1,2゜3−ペンタントリオ
ールモノ酢酸エステル、コハク酸−2−ヒドロキシプロ
ピル、グリコール酸−2−アミノエチル、N−2−ヒド
ロキシエチルアセトアミド、3−クロロ−2−ヒドロキ
シプロピルスルホン酸、ヒドロキシアセトン、エトキシ
エタノール、n−ブトキシェタノール、フェノキシエタ
ノール、2−ヒドロキシエトキシ−1−クロロエタン、
2−ヒドロキシエトキシ−1−ブロモエタン、フェネチ
ルアルコール、ベンジルアルコール、2,2.2−トリ
フルオロエタノール、2−シアノエタノール、2−ニト
ロエタノール、モノエタノールアミン、ジェタノールア
ミン、トリエタノールアミン等である。これらの化合物
の中でも、エチレングリコールモノ酢酸エステル、ヒド
ロキシアセトン、エトキシエタノール、n−ブトキシェ
タノール等が好ましい、さらに、これら好ましい化合物
の中でも、エチレングリコールモノ酢酸エステルが特に
好ましい。また、官能基Xとしてヒドロキシル基以外の
官能基を有するラジカルソースの具体例についても、特
に限定されず、上記のヒドロキシル基を有するラジカル
ソースの具体例に準じた構造の化合物が挙げられる。
Specific examples of the radical source include, but are not particularly limited to, those having a hydroxyl group as the functional group X include the following compounds. Namely, ethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, 1.2-butanediol monoacetate, 1.3-butanediol monoacetate, 1.4-7"tanediol monoacetate, 1.2" -bentanediol monoacetate, 3-methyl-1,2-butanediol monoacetate, glycerin monoacetate, 1.2.3=butanetriol heptaacetate, 1,2゜3-pentanetriol monoacetate , 2-hydroxypropyl succinate, 2-aminoethyl glycolate, N-2-hydroxyethylacetamide, 3-chloro-2-hydroxypropylsulfonic acid, hydroxyacetone, ethoxyethanol, n-butoxyethanol, phenoxyethanol, 2-hydroxyethoxy-1-chloroethane,
These include 2-hydroxyethoxy-1-bromoethane, phenethyl alcohol, benzyl alcohol, 2,2,2-trifluoroethanol, 2-cyanoethanol, 2-nitroethanol, monoethanolamine, jetanolamine, triethanolamine, and the like. Among these compounds, ethylene glycol monoacetate, hydroxyacetone, ethoxyethanol, n-butoxycetanol and the like are preferred. Furthermore, among these preferred compounds, ethylene glycol monoacetate is particularly preferred. Further, specific examples of the radical source having a functional group other than a hydroxyl group as the functional group X are not particularly limited, and examples include compounds having structures similar to the above-mentioned specific examples of the radical source having a hydroxyl group.

以上に述べたラジカルソースは、1種のみを用いてもよ
いし、あるいは、複数種を併用してもよい。
The radical sources described above may be used alone or in combination.

この発明で用いられる重合性単量体としては、特に限定
はされないが、たとえば、アクリル酸や、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリ
ル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2
−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ス
テアリル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル
酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸グリシジル、アクリ
ル酸2−N、N−ジメチルアミノエチルおよびその4級
塩、ポリエチレンオキサイドのモノアクリル酸エステル
などのアクリル酸エステル類;メタクリル酸や、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロ
ピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ド
デシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸2−ヒ
ドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メ
タクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−N、N−ジメ
チルアミノエチルおよびその4級塩、ポリエチレンオキ
サイドのモノメタクリル酸エステルなどのメタクリル酸
エステル類;マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸
のモノアルキルエステルおよびジアルキルエステル;フ
マル酸、フマル酸のモノアルキルエステルおよびジアル
キルエステル;スチレン、α−メチルスチレン、メチル
スチレン、クロルメチルスチレン、スチレンスルホン酸
などのスチレン誘導体;マレイミド、メチルマレイミド
、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレ
イミド、オクチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ス
テアリルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキ
シルマレイミドなどのマレイミド誘導体;アクリロニト
リル、メタクリロニトリルなどのニトリル基含有重合性
単量体類;アクリルアミド、メタクリルアミドなどのア
ミド基含有重合性単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニルなどのビニル
エステル類;ブタジェン、イソプレンなどのジエン類:
塩化ビニル、塩化ビニリデン、アリルクロライド、アリ
ルアルコール等が挙げられる。これらは、1種のみを用
いてもよいし、あるいは、複数種を併用してもよい。
The polymerizable monomer used in this invention is not particularly limited, but examples include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, and diacrylic acid.
- Ethylhexyl, dodecyl acrylate, stearyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, glycidyl acrylate, 2-N, N-dimethylaminoethyl acrylate and its quaternary salts, monoacrylic acid of polyethylene oxide Acrylic esters such as esters; methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, stearyl methacrylate, 2-methacrylate Methacrylic esters such as hydroxyethyl, hydroxypropyl methacrylate, glycidyl methacrylate, 2-N,N-dimethylaminoethyl methacrylate and its quaternary salts, monomethacrylic ester of polyethylene oxide; maleic acid, maleic anhydride, Monoalkyl esters and dialkyl esters of maleic acid; fumaric acid, monoalkyl esters and dialkyl esters of fumaric acid; styrene derivatives such as styrene, α-methylstyrene, methylstyrene, chloromethylstyrene, styrene sulfonic acid; maleimide, methylmaleimide, Maleimide derivatives such as ethylmaleimide, propylmaleimide, butylmaleimide, octylmaleimide, dodecylmaleimide, stearylmaleimide, phenylmaleimide, cyclohexylmaleimide; nitrile group-containing polymerizable monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; acrylamide, methacrylamide, etc. Polymerizable monomers containing amide groups; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, and vinyl benzoate; dienes such as butadiene and isoprene:
Examples include vinyl chloride, vinylidene chloride, allyl chloride, allyl alcohol, and the like. These may be used alone or in combination.

上述した金属元素含有化合物、ラジカルソースおよび重
合性単量体の各使用量については、特に限定されず、得
ようとするポリマーの性状に応じて、広い範囲で使用す
ることができる。たとえば、必要に応じては、ラジカル
ソースを、金属元素含有化合物に対して過剰量使用して
も構わないし、あるいは、金属元素含有化合物を、ラジ
カルソースに対して過剰量使用しても構わない。
The amounts of the metal element-containing compound, radical source, and polymerizable monomer described above are not particularly limited, and can be used within a wide range depending on the properties of the polymer to be obtained. For example, if necessary, the radical source may be used in excess of the metal element-containing compound, or the metal element-containing compound may be used in excess of the radical source.

この発明の製造方法では、通用できる重合性単量体の種
類を豊富にするために、その単量体の重合を有機溶媒中
または無溶媒下で行うことが必要である。
In the production method of the present invention, in order to increase the variety of usable polymerizable monomers, it is necessary to polymerize the monomers in an organic solvent or in the absence of a solvent.

単量体の重合を有機溶媒中で行う場合、使用できる有機
溶媒としては、特に限定はされないが、たとえば、メタ
ノール、エタノール、テトラハイドロフラン、1,4−
ジオキサン等が好ましい。
When monomer polymerization is carried out in an organic solvent, the organic solvent that can be used is not particularly limited, but includes, for example, methanol, ethanol, tetrahydrofuran, 1,4-
Dioxane etc. are preferred.

これらの有機溶媒は、1種のみ用いてもよいし、あるい
は、2種以上を併用してもよい。また、使用量は、特に
限定はされない。
These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. Further, the amount used is not particularly limited.

この発明の製造方法では、また、必要に応じては、過塩
素酸や過塩素酸ナトリウムなどの酸化剤となる化合物を
反応系に添加してもよい。
In the production method of the present invention, a compound serving as an oxidizing agent such as perchloric acid or sodium perchlorate may be added to the reaction system if necessary.

重合温度については、特に限定はされないが、たとえば
、20〜120℃が好ましく、20〜80℃がより好ま
しい。重合温度が20℃未満の場合は、金属元素含有化
合物とラジカルソースとの反応速度および重合性単量体
の重合速度が極端に遅くなり、その結果、重合率等が極
端に低下するからである。また、重合温度が120℃を
超える場合は、金属元素含有化合物とラジカルソースと
の反応速度が極端に遅くなるとともに他の副反応が極端
に増え、その結果、ポリマーの末端に導入される官能基
数が減少するからであり、重合温度が80℃を超える場
合は、金属元素含有化合物とラジカルソースとの反応速
度および重合性単量体の重合速度が遅くなり、その結果
、重合率等が低下するからである。
The polymerization temperature is not particularly limited, but is preferably, for example, 20 to 120°C, more preferably 20 to 80°C. If the polymerization temperature is less than 20°C, the reaction rate between the metal element-containing compound and the radical source and the polymerization rate of the polymerizable monomer will be extremely slow, resulting in an extremely low polymerization rate, etc. . In addition, if the polymerization temperature exceeds 120°C, the reaction rate between the metal element-containing compound and the radical source will be extremely slow, and other side reactions will be extremely increased, resulting in the number of functional groups introduced at the end of the polymer. This is because the polymerization temperature exceeds 80°C, the reaction rate between the metal element-containing compound and the radical source and the polymerization rate of the polymerizable monomer slow down, resulting in a decrease in the polymerization rate, etc. It is from.

この発明の製造方法により合成されるポリマーの物性に
ついては、金属元素含有化合物とラジカルソースとの反
応から生成した官能基を有するラジカルが、ポリマーの
各末端に対して導入された割合(f)が少な(とも0.
7のものであれば、部分的にではあるが、官能基を末端
に有するポリマーとしての特徴を発揮することができ、
好ましい。また、上記割合(f)が少なくとも0.9の
ものであれば、はぼ理想的なものと同等の物性を発揮で
き、非常に好ましい。
Regarding the physical properties of the polymer synthesized by the production method of the present invention, the ratio (f) of radicals having functional groups generated from the reaction between the metal element-containing compound and the radical source introduced to each end of the polymer is Small (also 0.
If it is 7, it can exhibit the characteristics as a polymer having a functional group at the end, albeit partially.
preferable. Further, if the ratio (f) is at least 0.9, it is possible to exhibit physical properties equivalent to those of ideal properties, which is very preferable.

〔作   用〕[For production]

ラジカルソースとして、前記(1)で表される化合物を
用いるようにすると、上記ラジカルソースと金属元素含
有化合物との反応によって、官能基Xを持つラジカルが
生成し同ラジカルの生成を引金として単量体が重合する
ことにより末端に官能基Xを有するポリマーが生成する
。その際、上記ラジカルは、Y基も有しており、このY
基の作用によって上記ラジカルが安定化されるため、同
ラジカルの生成速度が速くなり、その結果、末端に官能
基を有するポリマーを容易かつ安価に効率良(製造する
ことが可能になる。
When the compound represented by (1) above is used as a radical source, a radical having a functional group Polymerization of the polymers produces a polymer having a functional group X at the end. At that time, the above radical also has a Y group, and this Y
Since the radicals are stabilized by the action of the group, the rate of generation of the radicals becomes faster, and as a result, it becomes possible to easily, inexpensively, and efficiently produce a polymer having a functional group at the end.

また、前記単量体の重合を有機溶媒中または無溶媒下で
行うようにすると、通用できる単量体の種類が豊富にな
る。
Furthermore, if the monomers are polymerized in an organic solvent or in the absence of a solvent, a wide variety of monomers can be used.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下に、この発明の具体的な実施例を比較例と併せて説
明するが、この発明は、下記実施例に限定されない。ま
た、以下の実施例および比較例において、「部」および
「%」は、それぞれ「重量部」および「重量%」を表す
Hereinafter, specific examples of the present invention will be described together with comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. Furthermore, in the following Examples and Comparative Examples, "parts" and "%" represent "parts by weight" and "% by weight", respectively.

一実施例1− 滴下ロート2個、攪拌機、窒素導入管、温度針および還
流冷却器を備えたフラスコに、エタノール250部と、
ラジカルソースとしてエチレングリコールモノ酢酸エス
テル229部とを仕込み、ゆるやかに窒素ガスを吹き込
みながら53℃に加熱した。そこに、金属元素含有化合
物として硝酸第二セリウム(IV)アンモニウム32.
9部をエタノール750部に溶解して調製した硝酸第二
セリウム(T’/)アンモニウムのエタノール溶液78
2゜9部と、重合性単量体としてアクリル酸ブチル12
8部とを、別々に滴下ロートから6時間かけて滴下した
。滴下中は、重合温度を53±2℃に保持した0滴下終
了後、同温度でさらに2時間攪拌を続けて、重合を完了
させ、ポリマー〔1〕の溶液を得た。
Example 1 - In a flask equipped with two dropping funnels, a stirrer, a nitrogen inlet, a temperature needle and a reflux condenser, 250 parts of ethanol are added.
229 parts of ethylene glycol monoacetate was charged as a radical source, and the mixture was heated to 53° C. while slowly blowing nitrogen gas. There, ceric nitrate (IV) ammonium 32.
Ethanol solution of ceric nitrate (T'/) ammonium prepared by dissolving 9 parts in 750 parts of ethanol 78
2.9 parts and 12 butyl acrylate as a polymerizable monomer.
8 parts were separately added dropwise from the dropping funnel over 6 hours. During the dropwise addition, the polymerization temperature was maintained at 53±2° C. After the completion of 0 dropwise addition, stirring was continued at the same temperature for an additional 2 hours to complete the polymerization and obtain a solution of polymer [1].

重合終了時の該重合体〔1〕の溶液は無色透明であり、
硝酸第二セリウム(IV)アンモニウムのエタノール溶
液が滴下前に呈していた濃い赤褐色は、全く残存してい
なかった。このことは、重合系に添加した硝酸第二セリ
ウム(rV)アンモニウムが、エチレングリコールモノ
酢酸エステルと速やかに反応してすべて消費されたこと
を示しているものと考えられる。また、この時の固形分
濃度から計算した重合率は、100%であった。
The solution of the polymer [1] at the end of polymerization is colorless and transparent,
The dark reddish-brown color that the ethanolic solution of ceric (IV) ammonium nitrate had before dropping did not remain at all. This is considered to indicate that the ceric (rV) ammonium nitrate added to the polymerization system quickly reacted with the ethylene glycol monoacetate and was completely consumed. Moreover, the polymerization rate calculated from the solid content concentration at this time was 100%.

続いて、このポリマー〔1〕の溶液を5mHgに減圧し
50〜60℃に加熱することにより、残存エタノール、
エチレングリコールモノ酢酸エステル等を留去した。そ
の後、残留物をアセトンに溶解し、得られたアセトン溶
液を大過剰の水に攪拌下で滴下することにより、2回再
沈澱を行った。
Subsequently, the remaining ethanol and
Ethylene glycol monoacetate and the like were distilled off. Thereafter, the residue was dissolved in acetone, and the resulting acetone solution was added dropwise to a large excess of water with stirring to perform reprecipitation twice.

このようにして得られた沈澱物を、減圧下、45℃で乾
燥させて、ポリマー〔1〕を精製した。
The thus obtained precipitate was dried at 45° C. under reduced pressure to purify polymer [1].

精製後のポリマー〔1〕の数平均分子量は、蒸気圧分子
量測定装置(V P O)により測定した結果、510
0であった。また、平均末端官能基数(ヒドロキシル基
数) (T1)は、J I S−に−1557に準じて
求めたOH価14と上記の数平均分子量の値とから算出
した結果、1.3(モル/ポリマー1モル)であった。
The number average molecular weight of the purified polymer [1] was 510 as measured by a vapor pressure molecular weight analyzer (VPO).
It was 0. In addition, the average number of terminal functional groups (number of hydroxyl groups) (T1) is 1.3 (mol/ 1 mol of polymer).

それらの結果と重合率を第1表にまとめて示した。The results and polymerization rates are summarized in Table 1.

一実施例2〜5一 実施例1において、金属元素含有化合物、ラジカルソー
ス、および重合性単量体の種類と使用量を第1表に示し
た通りに変更するようにした以外は実施例1と同様にし
て、ポリマー〔2〕〜〔5〕を得た。
Examples 2 to 5 Example 1 except that the types and amounts of the metal element-containing compound, radical source, and polymerizable monomer were changed as shown in Table 1. Polymers [2] to [5] were obtained in the same manner as above.

得られたポリマー〔2〕〜〔5〕の数平均分子量および
平均末端官能基数(ヒドロキシル基数)(vl)を実施
例1と同様にして求め、それらの結果と重合率を第1表
にまとめて示した。
The number average molecular weight and average number of terminal functional groups (number of hydroxyl groups) (vl) of the obtained polymers [2] to [5] were determined in the same manner as in Example 1, and the results and polymerization rates are summarized in Table 1. Indicated.

一実施例6− 攪拌機、窒素導入管、温度計および還流冷却器を備えた
フラスコに、エタノール500部と、ラジカルソースと
して酢酸2−アミノエチル227部と、金属元素含有化
合物として二酸化マンガン(IV)96部と、重合性単
量体としてメタクリル酸メチル100部とを仕込み、ゆ
るやかに窒素ガスを吹き込みながら53℃に加熱した後
、重合温度を53±2℃に保ちながら6時間攪拌を続け
ることによって、ポリマー〔6〕の溶液を得た。
Example 6 - In a flask equipped with a stirrer, a nitrogen inlet tube, a thermometer, and a reflux condenser, 500 parts of ethanol, 227 parts of 2-aminoethyl acetate as a radical source, and manganese (IV) dioxide as a metal element-containing compound were added. 96 parts and 100 parts of methyl methacrylate as a polymerizable monomer, heated to 53°C while slowly blowing nitrogen gas, and continued stirring for 6 hours while maintaining the polymerization temperature at 53 ± 2°C. , a solution of polymer [6] was obtained.

この時の固形分濃度より計算した重合率は、92%であ
った。
The polymerization rate calculated from the solid content concentration at this time was 92%.

続いて、このポリマー〔6〕の溶液を濾紙で濾過して二
酸化マンガン(■)を取り除いた後、濾液を5wHgに
減圧し50〜60℃に加熱することにより、残存エタノ
ール、酢酸2−アミノエチル、メタクリル酸メチル等を
留去した。その後、残留物をアセトンに溶解し、得られ
たアセトン溶液を大過剰の水に攪拌下で滴下することに
より、2回再沈澱を行った。このようにして得られた沈
澱物を、減圧下、45℃で乾燥させて、ポリマー〔6〕
を精製した。
Next, the solution of polymer [6] was filtered through a filter paper to remove manganese dioxide (■), and the filtrate was depressurized to 5 wHg and heated to 50 to 60°C to remove residual ethanol and 2-aminoethyl acetate. , methyl methacrylate, etc. were distilled off. Thereafter, the residue was dissolved in acetone, and the resulting acetone solution was added dropwise to a large excess of water with stirring to perform reprecipitation twice. The precipitate thus obtained was dried at 45°C under reduced pressure to form a polymer [6].
was purified.

精製後のポリマー〔6〕の数平均分子量は、標準ポリス
チレンによる検量線を用いたゲル浸透クロマトグラフィ
ー(以下、これをrGPcJと略す。)により測定した
結果、12000であった、また、平均末端官能基数(
アミノ基数)  (Fn)は、ジオキサン/酢酸混合溶
媒中でのp−)ルエンスルホン酸酢酸溶液による電位差
滴定により求めたポリマー中のアミノ基濃度と、上記の
数平均分子量の値とから算出した結果、1.1であった
。それらの結果と重合率を第1表にまとめて示した。
The number average molecular weight of the purified polymer [6] was determined to be 12,000 by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as rGPcJ) using a standard polystyrene calibration curve. radix(
Number of amino groups) (Fn) is the result calculated from the amino group concentration in the polymer determined by potentiometric titration with a p-)luenesulfonic acid acetic acid solution in a dioxane/acetic acid mixed solvent and the above number average molecular weight value. , 1.1. The results and polymerization rates are summarized in Table 1.

一実施例7〜16− 実施例6において、金属元素含有化合物、ラジカルソー
ス、および重合性単量体の種類と使用量を第1表に示し
た通りに変更するようにした以外は実施例6と同様にし
て、ポリマー〔7〕〜〔16〕を得た。ただし、実施例
9では、重合時および再沈澱時の溶媒をいずれもN、N
−ジメチルホルムアミドに変更した。
Examples 7 to 16 - Example 6 except that the types and amounts of the metal element-containing compound, radical source, and polymerizable monomer were changed as shown in Table 1. Polymers [7] to [16] were obtained in the same manner as above. However, in Example 9, the solvents used during polymerization and reprecipitation were both N and N.
-Change to dimethylformamide.

得られたポリマー〔7〕〜〔16〕の数平均分子量およ
び平均末端官能基数(T1)を測定した、数平均分子量
は、標準ポリスチレンによる検量線を用いたGPCによ
り測定した。また、平均末端官能基数(F n)は、上
記の数平均分子量の測定結果と、以下のようにして求め
たポリマー中のヒドロキシル基、アミノ基、またはカル
ボキシル基の各官能基の濃度とから算出した。ヒドロキ
シル基濃度は、JIS−に−1557に準して求めた。
The number average molecular weight and the average number of terminal functional groups (T1) of the obtained polymers [7] to [16] were measured. The number average molecular weight was measured by GPC using a standard polystyrene calibration curve. In addition, the average number of terminal functional groups (F n) is calculated from the measurement results of the number average molecular weight described above and the concentration of each functional group such as hydroxyl group, amino group, or carboxyl group in the polymer determined as follows. did. The hydroxyl group concentration was determined according to JIS-1557.

アミノ基濃度は、ジオキサン/酢酸混合溶媒中でのp−
)ルエンスルホン酸酢酸溶液による電位差滴定により求
めた。カルボキシル基濃度は、ジオキサン溶媒中のアル
コール性KOHによる滴定により求めた。それらの結果
と重合率を第1表に示した。
The amino group concentration is p- in dioxane/acetic acid mixed solvent.
) Determined by potentiometric titration with a luenesulfonic acid acetic acid solution. Carboxyl group concentration was determined by titration with alcoholic KOH in dioxane solvent. The results and polymerization rates are shown in Table 1.

一実施例17− 実施例1において、重合温度を93±2℃に変更するよ
うにした以外は実施例1と同様にして重合反応と精製処
理を行い、ポリマー〔17〕を得た。
Example 17 - Polymerization reaction and purification treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except that the polymerization temperature was changed to 93±2° C. to obtain polymer [17].

重合終了時の重合溶液の固形分濃度より求めた重合率は
、45%であった。
The polymerization rate determined from the solid content concentration of the polymerization solution at the end of polymerization was 45%.

精製後のポリマー〔17〕の数平均分子量は、標準ポリ
スチレンによる検量線を用いたGPCにより測定した結
果、28000であった。また、平均末端官能基数(ヒ
ドロキシル基数)(丁1)は、JIS−に−1557に
準じて求めたOHHI34と、上記の数平均分子量の値
とから算出した結果、0.7であった。それらの結果と
重合率を第1表にまとめて示した。
The number average molecular weight of the purified polymer [17] was 28,000 as measured by GPC using a standard polystyrene calibration curve. Further, the average number of terminal functional groups (number of hydroxyl groups) (1) was calculated from OHHI34 determined according to JIS-1557 and the above number average molecular weight, and was 0.7. The results and polymerization rates are summarized in Table 1.

一比較例1一 実施例1において、エチレングリコールモノ酢酸エステ
ル229部の代わりにエタノール101部を用いるよう
にした以外は実施例1と同様にして重合反応と精製処理
を行い、比較用ポリマーを得た。
Comparative Example 1 A comparative polymer was obtained by carrying out the polymerization reaction and purification treatment in the same manner as in Example 1, except that 101 parts of ethanol was used instead of 229 parts of ethylene glycol monoacetate. Ta.

重合終了時の該比較用ポリマーの溶液は、赤褐色を呈し
ており、硝酸第二セリウム(IV)アンモニウムのエタ
ノール溶液が滴下前に呈していた濃い赤褐色がまだ残存
していた。このことは、重合系に添加した硝酸第二セリ
ウム(rV)アンモニウムとエタノールとの反応が緩慢
であり、重合終了時もまだ硝酸第二セリウム(IV)ア
ンモニウムが該比較用ポリマーの溶液中に残存している
ことを示しているものと考えられる。
The solution of the comparative polymer at the end of polymerization had a reddish-brown color, and the deep reddish-brown color that the ethanolic solution of ceric (IV) ammonium nitrate had before dropping still remained. This indicates that the reaction between the ceric (rV) ammonium nitrate added to the polymerization system and ethanol is slow, and that ceric (IV) ammonium nitrate still remains in the comparative polymer solution even after the polymerization is completed. This is thought to indicate that

また、重合終了時の重合溶液の固形分濃度より求めた重
合率は、28%であった。
Further, the polymerization rate determined from the solid content concentration of the polymerization solution at the end of the polymerization was 28%.

精製後の比較用ポリマーの数平均分子量は、標準ポリス
チレンによる検量線を用いたGPCにより測定した結果
、42000であった。また、平均末端官能基数(ヒド
ロキシル基数)(Fn)は、JIS−に−1557に準
じて求めたOHHI31と、上記の数平均分子量の値と
から算出した結果、0.8であった。それらの結果と重
合率を第1表にまとめて示した。
The number average molecular weight of the comparative polymer after purification was 42,000 as measured by GPC using a standard polystyrene calibration curve. Further, the average number of terminal functional groups (number of hydroxyl groups) (Fn) was calculated from OHHI31 determined according to JIS-1557 and the above number average molecular weight, and was 0.8. The results and polymerization rates are summarized in Table 1.

第1表にみるように、この発明の範囲であるラジカルソ
ースを用いて得られた実施例1〜16にかかるポリマー
〔1〕〜〔16〕は、ラジカルソースとしてエタノール
を用いて得られた比較例1にかかる比較用ポリマーに比
べて、重合率が高く、しかも、平均末端官能基数が高い
ものであることが確認された。
As shown in Table 1, polymers [1] to [16] according to Examples 1 to 16 obtained using a radical source within the scope of the present invention are compared with polymers [1] to [16] obtained using ethanol as a radical source. It was confirmed that compared to the comparative polymer of Example 1, the polymerization rate was higher and the average number of terminal functional groups was higher.

また、実施例17にかかるポリマー〔17〕は、比較例
1にかかる比較用ポリマーに比べて、平均末端官能基数
はほぼ同等であるが、重合率が高いものであることが確
認された。
Furthermore, it was confirmed that the polymer [17] according to Example 17 had almost the same average number of terminal functional groups as the comparative polymer according to Comparative Example 1, but had a higher polymerization rate.

一比較例2一 実施例1および比較例1のそれぞれにおいて、該重合系
に添加した硝酸第二セリウム(IV)アンモニウムの残
存率の経時変化を以下のようにして調べた。
Comparative Example 2 In each of Example 1 and Comparative Example 1, changes over time in the residual rate of ceric (IV) ammonium nitrate added to the polymerization system were investigated as follows.

重合開始から8時間後まで2時間ごとに、重合溶液を採
取し、各重合溶液中に存在するCe”イオンのモル数(
A)を、1,10−フェナントロリンを指示薬とした硫
酸鉄(n)アンモニウム(モール塩)の硫酸水溶液によ
る酸化還元滴定により測定した。その得られた値(A)
と、重合溶液中に添加した硝酸第二セリウム(mV)ア
ンモニウムのモル数(B)とから、各重合時間における
硝酸第二セリウム(IV)アンモニウムの残存率(%)
(C)を下記式(3)に従って算出した。その結果を第
2表に示した。
The polymerization solution was sampled every 2 hours until 8 hours after the start of polymerization, and the number of moles of Ce" ions present in each polymerization solution (
A) was measured by redox titration using an aqueous sulfuric acid solution of iron (n) ammonium sulfate (Mohr's salt) using 1,10-phenanthroline as an indicator. The obtained value (A)
From the number of moles (B) of ceric (mV) ammonium nitrate added to the polymerization solution, the residual rate (%) of ceric (IV) ammonium nitrate at each polymerization time.
(C) was calculated according to the following formula (3). The results are shown in Table 2.

Cミ□X 100      (31 第2表にみるように、ラジカルソースとしてエチレング
リコールモノ酢酸エステルを用いた実施例1においては
、硝酸第二セリウム(IV) アンモニウムの残存率は
、重合時間全体を通じて常に低く、このことから、硝酸
第二セリウム(IV)アンモニウムとエチレングリコー
ルモノ酢酸エステルとの反応が速やかに起こり、重合開
始速度も速いものと考えられる。一方、ラジカルソース
としてエタノールを用いた比較例1においては、硝酸第
二セリウム(IV)アンモニウムの残存率は、重合初期
からかなり高く、しかも重合時間が長くなるにつれて徐
々に増大しており、このことがら、硝酸第二セリウム(
IV)アンモニウムとエタノールとの反応がかなり遅く
、重合開始速度もその分遅いものと考えられる。
C Mi □ From this, it is thought that the reaction between ceric (IV) ammonium nitrate and ethylene glycol monoacetate occurs quickly, and the polymerization initiation rate is also fast.On the other hand, Comparative Example 1 using ethanol as a radical source In the case of ceric (IV) nitrate, the residual rate of ammonium ceric nitrate (IV) was quite high from the initial stage of polymerization, and gradually increased as the polymerization time became longer.
IV) It is thought that the reaction between ammonium and ethanol is quite slow, and the polymerization initiation rate is correspondingly slow.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明の製造方法によれば、アクリル酸、アクリル酸
エステル類、メタクリル酸、メタクリル酸エステル類な
どの有極性の重合性単量体も含めた幅広い重合性単量体
から、工業的に有利なラジカル重合を用いて、末端に官
能基を有するポリマーを容易かつ安価に効率良く製造す
ることができる。
According to the production method of the present invention, industrially advantageous polymerizable monomers can be selected from a wide range of polymerizable monomers including polar polymerizable monomers such as acrylic acid, acrylic esters, methacrylic acid, and methacrylic esters. By using radical polymerization, a polymer having a functional group at the end can be easily, inexpensively, and efficiently produced.

この発明の製造方法により得られた、末端に1つ以上の
官能基を有するポリマーは、末端の官能基の反応性を利
用して、適当な方法により反応させることにより、種々
の良好な物性を有する高分子化合物となることができる
。たとえば、各種グラフトポリマーの原料として用いた
場合、物性を損なう未反応物がないグラフトポリマーを
得ることができる。また、各種添加剤等として用いた場
合、末端官能基の反応により樹脂構造の中に組み込まれ
、良好な分散性が得られ、かつ、ブリーディングを防止
できる。また、末端に2個以上の官能基を有している場
合には、末端の反応性を利用して、線状または網目状の
樹脂の原料として有効である。
The polymer having one or more functional groups at the terminal end obtained by the production method of the present invention can exhibit various good physical properties by reacting with an appropriate method by utilizing the reactivity of the terminal functional group. It can be a polymer compound with For example, when used as a raw material for various graft polymers, it is possible to obtain graft polymers free of unreacted substances that impair physical properties. Further, when used as various additives, etc., it is incorporated into the resin structure by reaction of the terminal functional group, and good dispersibility can be obtained and bleeding can be prevented. Furthermore, when it has two or more functional groups at its terminals, it is effective as a raw material for linear or network resins by utilizing the reactivity of its terminals.

上記末端に官能基を有するポリマーは、また、上述した
利点を生かして、各種樹脂、塗料、接着剤、シーリング
材、UV −EB硬化樹脂などの原料として非常に有用
である。また、各種樹脂添加剤およびその原料等として
も有用である。
The polymers having functional groups at the terminals are also very useful as raw materials for various resins, paints, adhesives, sealants, UV-EB cured resins, etc., taking advantage of the above-mentioned advantages. It is also useful as various resin additives and raw materials thereof.

この発明の製造方法により得られた、末端に官能基を有
するポリマーは、さらに、末端官能基の高反応性により
、この末端官能基を他の官能基に変換することができる
から、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、インシアネ
ート基、メルカプト基、ヒドロキシル基、カルボキシル
基、アミノ基、エポキシ基、アジリジニル基、オキサゾ
リニル基等の各種末端官能基を有するポリマーの前駆体
としても利用することができ、その応用範囲は、極めて
幅広いものである。
The polymer having a functional group at the terminal end obtained by the production method of the present invention further has a high reactivity of the terminal functional group, so that the terminal functional group can be converted into another functional group. It can also be used as a precursor for polymers having various terminal functional groups such as (meth)acryloyl groups, incyanate groups, mercapto groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, epoxy groups, aziridinyl groups, and oxazolinyl groups. Its application range is extremely wide.

たとえば、この発明の製造方法により得られるポリマー
のうち、末端にカルボキシル基またはアミノ基等を有す
るポリマーは、末端にビニル基を有するポリマーに変換
可能である。末端にヒドロキシル基、カルボキシル基、
アミノ基、エポキシ基、アジリジニル基、またはオキサ
ゾリニル基等を有するポリマーは、末端に(メタ)アク
リロイル基を有するポリマーに変換可能である。末端に
ヒドロキシル基またはアミノ基等を有するポリマーは、
末端にイソシアネート基を有するポリマーに変換可能で
ある。末端にヒドロキシル基、エポキシ基、アジリジニ
ル基、またはオキサゾリニル基等を有するポリマーは、
末端にメルカプト基を有するポリマーに変換可能である
。末端にカルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、アジ
リジニル基、またはオキサゾリニル基等を有するポリマ
ーは、末端にヒドロキシル基を有するポリマーに変換可
能である。末端にヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ
基、アジリジニル基、またはオキサゾリニル基等を有す
るポリマーは、末端にカルボキシル基を有するポリマー
に変換可能である。末端にヒドロキシル基、カルボキシ
ル基、エポキシ基、アジリジニル基、またはオキサゾリ
ニル基等を有するポリマーは、末端にアミン基を有する
ポリマーに変換可能である。末端にカルボキシル基、ア
ミノ基、またはオキサゾリニル基等を有するポリマーは
、末端にエポキシ基を有するポリマーに変換可能である
。末端にカルボキシル基、アミノ基、またはハロゲン原
子等を有するポリマーは、末端にアジリジニル基を有す
るポリマーに変換可能である。また、末端にカルボキシ
ル基またはアミノ基等を有するポリマーは、末端にオキ
サゾリニル基を有するポリマーに変換可能である。
For example, among the polymers obtained by the production method of the present invention, a polymer having a carboxyl group or an amino group at the end can be converted into a polymer having a vinyl group at the end. Hydroxyl group, carboxyl group at the end,
A polymer having an amino group, an epoxy group, an aziridinyl group, an oxazolinyl group, or the like can be converted into a polymer having a (meth)acryloyl group at the end. Polymers having a hydroxyl group or an amino group at the end are
It can be converted into a polymer having isocyanate groups at the ends. Polymers having a hydroxyl group, epoxy group, aziridinyl group, or oxazolinyl group at the end are
It can be converted into a polymer having a mercapto group at the end. A polymer having a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an aziridinyl group, an oxazolinyl group, or the like at the end can be converted into a polymer having a hydroxyl group at the end. A polymer having a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, an aziridinyl group, an oxazolinyl group, or the like at the end can be converted into a polymer having a carboxyl group at the end. A polymer having a hydroxyl group, carboxyl group, epoxy group, aziridinyl group, or oxazolinyl group at the end can be converted into a polymer having an amine group at the end. A polymer having a carboxyl group, an amino group, an oxazolinyl group, or the like at the end can be converted into a polymer having an epoxy group at the end. A polymer having a carboxyl group, an amino group, a halogen atom, or the like at the end can be converted into a polymer having an aziridinyl group at the end. Further, a polymer having a carboxyl group or an amino group at the end can be converted into a polymer having an oxazolinyl group at the end.

代理人 弁理士  松 本 武 彦Agent: Patent Attorney Takehiko Matsumoto

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 金属元素含有化合物と、官能基を有するラジカルソ
ースとを開始剤として用い、重合性単量体をラジカル重
合させることにより末端に官能基を有するポリマーを製
造する方法において、前記ラジカルソースとして下記一
般式(1)で表される化合物の中から選ばれた少なくと
も1種を用い、かつ、前記単量体の重合を有機溶媒中ま
たは無溶媒下で行うようにすることを特徴とする末端に
官能基を有するポリマーの製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) ただし、式(1)中、nは0〜4の整数であり、R^1
は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、または置換基
を有する炭素数1〜4のアルキル基を表し、Xはヒドロ
キシル基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、ア
ジリジニル基、オキサゾリニル基、アズラクトン基、お
よびハロゲン原子からなる群の中から選ばれた官能基を
表し、Yは下記式(2−1)〜(2−12)のいずれか
で表される基を表す ▲数式、化学式、表等があります▼(2−1) ▲数式、化学式、表等があります▼(2−2) ▲数式、化学式、表等があります▼(2−3) ▲数式、化学式、表等があります▼(2−4) ▲数式、化学式、表等があります▼(2−5) −CN(2−6) −NO_2(2−7) −SO_2R^9(2−8) −CF_2(2−9) −OR^1^0(2−10) ▲数式、化学式、表等があります▼(2−11) ▲数式、化学式、表等があります▼(2−12) 〔式(2−1)〜(2−12)中、R^2〜R^1^2
はそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜4のアルキル
基、置換基を有する炭素数1〜4のアルキル基、フェニ
ル基、または置換基を有するフェニル基を表し、R^1
^3〜R^1^7はそれぞれ独立して水素原子または置
換基を表す。〕 2 金属元素含有化合物が、Ce、Cu、Mn、V、C
o、Cr、Zn、Pb、Sn、Fe、Ti、Nbからな
る群の中から選ばれた少なくとも1種の金属元素を含む
ものである請求項1記載の末端に官能基を有するポリマ
ーの製造方法。 3 Ceが四価のCeであり、Cuが二価のCuであり
、Mnが四価または三価のMnであり、Vが五価のVで
あり、Znが二価のZnであり、Tiが四価のTiであ
り、そして、Nbか五価のNbである請求項2記載の末
端に官能基を有するポリマーの製造方法。 4 ラジカルソースが、ヒドロキシル基、カルボキシル
基、アミノ基、エポキシ基、アジリジニル基、オキサゾ
リニル基、アズラクトン基、およびハロゲン原子からな
る群の中から選ばれた官能基を合計4つ以上は有しない
ものである請求項1から3までのいずれかに記載の末端
に官能基を有するポリマーの製造方法。 5 重合性単量体が、アクリル酸エステル、メタクリル
酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、ア
クリロニトリル、酢酸ビニル、フマル酸、フマル酸エス
テル、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸エステ
ル、およびマレイミドからなる群の中から選ばれた少な
くとも1種である請求項1から4までのいずれかに記載
の末端に官能基を有するポリマーの製造方法。 6 重合を行う際の温度が20〜80℃である請求項1
から5までのいずれかに記載の末端に官能基を有するポ
リマーの製造方法。
[Scope of Claims] 1. A method for producing a polymer having a functional group at its terminal by radically polymerizing a polymerizable monomer using a metal element-containing compound and a radical source having a functional group as an initiator, At least one compound selected from the compounds represented by the following general formula (1) is used as the radical source, and the monomer is polymerized in an organic solvent or in the absence of a solvent. A method for producing a polymer having a characteristic terminal functional group. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(1) However, in formula (1), n is an integer from 0 to 4, and R^1
represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having a substituent, and X is a hydroxyl group, carboxyl group, amino group, epoxy group, aziridinyl group, oxazolinyl group, azlactone represents a functional group selected from the group consisting of a group and a halogen atom, and Y represents a group represented by any of the following formulas (2-1) to (2-12) ▲ Numerical formula, chemical formula, table etc. ▼ (2-1) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (2-2) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (2-3) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ ( 2-4) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼(2-5) -CN(2-6) -NO_2(2-7) -SO_2R^9(2-8) -CF_2(2-9) - OR^1^0 (2-10) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (2-11) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (2-12) [Formula (2-1) ~ (2 -12) Medium, R^2 ~ R^1^2
each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having a substituent, a phenyl group, or a phenyl group having a substituent, and R^1
^3 to R^1^7 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. ] 2 The metal element-containing compound is Ce, Cu, Mn, V, C
2. The method for producing a polymer having a terminal functional group according to claim 1, wherein the polymer contains at least one metal element selected from the group consisting of O, Cr, Zn, Pb, Sn, Fe, Ti, and Nb. 3 Ce is tetravalent Ce, Cu is divalent Cu, Mn is tetravalent or trivalent Mn, V is pentavalent V, Zn is divalent Zn, and Ti The method for producing a polymer having a terminal functional group according to claim 2, wherein is tetravalent Ti and is Nb or pentavalent Nb. 4. The radical source does not have a total of four or more functional groups selected from the group consisting of hydroxyl group, carboxyl group, amino group, epoxy group, aziridinyl group, oxazolinyl group, azlactone group, and halogen atom. A method for producing a polymer having a terminal functional group according to any one of claims 1 to 3. 5 The polymerizable monomer is acrylic ester, methacrylic ester, acrylic acid, methacrylic acid, styrene, acrylonitrile, vinyl acetate, fumaric acid, fumaric ester, maleic acid, maleic anhydride, maleic ester, and maleimide. The method for producing a polymer having a terminal functional group according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymer is at least one selected from the group consisting of: 6.Claim 1, wherein the temperature during polymerization is 20 to 80°C.
5. A method for producing a polymer having a functional group at an end according to any one of 5 to 5.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5391665A (en) * 1991-08-05 1995-02-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing polymer having hydroxyl groups at both terminals
US5391664A (en) * 1992-09-03 1995-02-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing polymer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5391665A (en) * 1991-08-05 1995-02-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing polymer having hydroxyl groups at both terminals
US5391664A (en) * 1992-09-03 1995-02-21 Nippon Shokubai Co., Ltd. Process for producing polymer

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