JPH05331265A - カルボニル基含有ポリオレフィン - Google Patents

カルボニル基含有ポリオレフィン

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JPH05331265A JP13890392A JP13890392A JPH05331265A JP H05331265 A JPH05331265 A JP H05331265A JP 13890392 A JP13890392 A JP 13890392A JP 13890392 A JP13890392 A JP 13890392A JP H05331265 A JPH05331265 A JP H05331265A
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C08G61/04Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms
    • C08G61/06Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds
    • C08G61/08Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds of carbocyclic compounds containing one or more carbon-to-carbon double bonds in the ring

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分子内および分子間での組成が均一で、高分
子相溶化剤、高分子改質剤、高分子反応原料等として非
常に有用なエステル性のカルボニル基を含有するポリオ
レフィンを提供する。 【構成】 シクロオクテンを開環重合して得られる高分
子化合物にカルボン酸を付加することにより得られるポ
リマーであって、次式(I) 【化1】 (ここで、R はヒドロキシカルボニル基と結合しうる有
機性残基である。)で表される繰り返し単位を有し、か
つ残りの繰り返し単位の構造が、次式(II) 【化2】 で表されるもののみであり、分子量が1000〜300000であ
る新規なエステル性カルボニル基含有ポリオレフィン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なエステル性カルボ
ニル基含有ポリオレフィンに関するものであり、詳しく
は、良好な高分子相溶化剤、高分子改質剤、高分子反応
原料等として非常に有用な新規なエステル性カルボニル
基含有ポリオレフィンに関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】エステ
ル性カルボニル基含有ポリオレフィンは、ポリジエンあ
るいはポリジエン誘導体のカルボン酸付加反応によって
得ることができ、例えば、特開昭54−139695号、あるい
はJ. Appl. Polym. Sci., 28, 543 (1983)等に開示され
ている方法で得ることができる。また、その他の従来法
としては、エチレンと対応するビニルエステルとの共重
合によっても得ることが可能である。
【0003】しかしながら、ポリジエンあるいはポリジ
エン誘導体のカルボン酸直接付加反応は、酸触媒によっ
て進められるのが通常であるが、二重結合が4個あるい
は5個の炭素鎖でしか離れていない場合、即ち、ポリブ
タジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ポリペ
ンテナマーなどを用いて反応する場合は、酸による分子
内環化反応が起きて、カルボン酸の付加すべき二重結合
が消費されてしまうので、付加するエステル性カルボニ
ル基量が少なくなるという問題があった。また、エチレ
ンと対応するビニルエステルとの共重合による方法では
対応する単量体の合成が困難であったり、重合後のポリ
マーの一次構造が一様でない為、分子内のエステル性カ
ルボニル基の分布が均一でないという問題があった。ま
た、エチレンと対応するビニルエステルとの共重合法に
おいては、共重合する単量体の重合反応性により、共重
合初期に得られる共重合体と後期に得られる共重合体と
に大きな差異が認められることが多く、即ち、その結果
として性質の異なる高分子重合体の混合物しか得られな
いことになる。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記課題を解決し、、エステル性のカルボニル基を含有す
るポリオレフィンで分子内および分子間での組成が均一
である高分子重合体を得るべく鋭意検討した結果、本発
明を完成するに至った。即ち、本発明は、シクロオクテ
ンを開環重合して得られる高分子化合物にカルボン酸を
付加することにより得られるポリマーであって、次式
(I)
【0005】
【化3】
【0006】(ここで、R はヒドロキシカルボニル基と
結合しうる有機性残基である。)で表される繰り返し単
位を有し、かつ残りの繰り返し単位の構造が、次式(I
I)
【0007】
【化4】
【0008】で表されるもののみであり、分子量が1000
〜300000であることを特徴とする新規なエステル性カル
ボニル基含有ポリオレフィンを提供するものである。
【0009】本発明に用いるシクロオクテンを開環重合
して得られる高分子化合物は、例えば西独公開特許2613
999 号明細書などに示されている方法で得ることができ
るが、どのような開環重合法で得たものでもよい。この
ポリオクテンの二重結合には、シス型とトランス型があ
り、このふたつの異なる立体構造の混合物から成ること
がほとんどであるが、本発明に用いる高分子体として
は、その割合は任意であり、いずれの組成比のものでも
使用することができる。従って、ヒュルス社(ドイツ)
より市販されているものも使用することができる。
【0010】本発明のカルボン酸付加反応に用いる触媒
は、酸性物質であればどのようなものでも良く、塩酸、
硫酸、リン酸、各種スルホン酸、超強酸、ルイス酸など
がその例として挙げられる。使用する触媒の量は反応速
度に最も影響し、使用量が多ければ速く平衡に達する。
しかし、あまりに多量の触媒を用いると、反応のコント
ロールが難しく、架橋反応が起きて反応系がゲル化す
る。
【0011】また、本発明に用いうる溶媒としては、反
応前のシクロオクテンを開環重合して得られる高分子化
合物(以下ポリオクテナマーと略記する)及び反応後の
エステル性カルボニル基含有ポリオレフィンのいずれも
良く溶解するものが良く、ヘキサン、シクロヘキサン等
の炭化水素、トルエン等の芳香族炭化水素、クロロホル
ム、1,2 −ジクロロエタン、1,1,1 −トリクロロエタ
ン、1,1,2,2 −テトラクロロエタン、クロロベンゼン、
ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素などを高い付
加反応性を示す溶媒として挙げることができる。反応温
度はあまり高いと分子間の架橋反応が起きるため好まし
くなく、また一方あまり低温では付加反応は認められな
い。触媒の種類及び量、溶媒の種類や量にもよるが通常
50℃〜 180℃までの温度範囲で反応することが望まし
い。
【0012】付加するカルボン酸はどのような構造のも
のでも良く、その利用目的に応じて、酢酸、フタル酸モ
ノエステル、蟻酸などから選ぶことができる。また、カ
ルボン酸付加量についても、その利用目的に応じて任意
に変化させれば良く、付加量が増えるに従って、ポリオ
クテナマーの融点等物性が変化することを考慮し、その
目的に最も適した付加量にすることが望ましい。しか
し、通常付加量が5%以上ないと反応前のポリオクテナ
マーの性能を変えることが困難であることが多い。
【0013】本発明のエステル性カルボニル基含有ポリ
オレフィンは、他の高分子化合物との相溶性を利用し
て、高分子重合体の物性改質剤、例えば、耐衝撃性改良
剤や高分子可塑剤として用いることができる。また、す
べての二重結合を反応させずに一部残しておけば、この
残された二重結合を使って架橋することも可能であるの
で、揮発や蒸発、抽出などによる損失のない、半永久的
に使用できる高分子改質剤として使用できる。また、付
加したエステル性カルボニル基をさらに反応させること
もできるので、高分子原料としての利用も可能である。
【0014】
【発明の効果】本発明のエステル性カルボニル基含有ポ
リオレフィンは、従来より知られているエステル性カル
ボニル基含有ポリオレフィンに比べて、その一次構造上
におけるカルボニル基の分散性が均一であり、分子間で
の組成も一定である。従って、他の高分子との混合にお
いても均一な相溶性を示し、良好な高分子相溶化剤ある
いは高分子改質剤、高分子反応原料として非常に有用な
ものである。
【0015】
【実施例】以下に、実施例により本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定され
るものではない。
【0016】実施例1 76%のトランス構造からなる二重結合を有するポリオク
テナマー(ゲルパーミエーション法により測定した数平
均分子量 94000) 20gをクロロベンゼン 380gに溶解し
た。ここへ、酢酸21.8gとp−トルエンスルホン酸12.4
gを加え、 120℃で4時間加熱攪拌した。ピリジンにて
中和した後、大量のメタノール中にポリマーを沈殿させ
た。得られたポリマーは、クロロホルムに溶解し、メタ
ノール中に再沈殿させることにより精製し、真空下で乾
燥した。酢酸付加前の赤外線吸収スペクトルを図1に、
酢酸付加後の赤外線吸収スペクトルを図2に示す。元素
分析により求めた酢酸付加量は二重結合の22%であっ
た。
【0017】実施例2〜6 実施例1と同様の方法で、p−トルエンスルホン酸の量
を変化させて、酢酸の付加量を変えたポリマーを得た。
触媒量及び付加量を表1に、また得られたポリマーの融
点を示差走査熱量測定により測定した結果を図3及び表
1に示した。
【0018】
【表1】
【0019】実施例7 数平均分子量1200、78%のトランス構造を有するポリオ
クテナマー20gを1,2−ジクロロエタン 230gに溶解
し、トリフルオロメタンスルホン酸 0.4g、モノブチル
フタレート40gを加えて加熱還流した。還流温度は87℃
であった。24時間後に冷却した反応液を水酸化ナトリウ
ムで洗浄し、メタノール中に流しこんで反応ポリマーを
単離した。元素分析から求めたモノブチルフタレートの
付加量は23%であった。モノブチルフタレート付加ポリ
マーの赤外線吸収スペクトルを図4に、核磁気共鳴スペ
クトルを図5に示した。
【0020】実施例8 モノブチルフタレートの代わりに、無水フタル酸53.3g
およびブタノール29.4gを用いた他は、実施例7と同様
の条件で反応を行った。得られたポリマーのモノブチル
フタレートの付加量は24%であり、赤外線吸収スペクト
ルおよび核磁気共鳴スペクトルは実施例7で得られたも
のと全く同じであった。
【0021】実施例9〜16 触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸3mol %を用
い、実施例7と同じ条件下で、溶媒の種類だけ変化させ
て反応を行った。結果を表2に示したが、ハロゲン化炭
化水素を用いた時に、高い付加量となった。
【0022】
【表2】
【0023】実施例17〜19 実施例7と同じ条件下で、付加させる酸として蟻酸を用
いて反応を行った。蟻酸付加量は使用した蟻酸の量によ
って変化し、表3に示した様に4倍モルの蟻酸を用いる
と著しく高い付加量が得られた。
【0024】
【表3】
【0025】実施例17で得られた、蟻酸付加ポリオレフ
ィンをTHF 溶液とし、ポリ塩化ビニルと混合したとこ
ろ、均一な溶液が得られた。この溶液を水平なガラス板
上に広げ、ゆっくりとTHF を除去したところ、透明なフ
ィルムが得られた。このフィルムは柔軟で、可塑化され
ていることが明らかであった。ポリ塩化ビニルへ混合す
る蟻酸付加ポリオレフィンの量を変化させた時の、ガラ
ス転移点の変化を示差走査熱量測定で調べた結果および
このフィルムの白濁温度を表4に示した。
【0026】
【表4】
【0027】実施例20 分子量1200、78%のトランス構造を有するポリオクテナ
マー20gを、1,2 −ジクロロエタン80gに溶解し、蟻酸
25gおよびトリフルオロメタンスルホン酸 0.8gを加え
て60℃にて、24時間加熱した。回収したポリマーの蟻酸
付加量は82%であった。この蟻酸付加ポリマーの赤外線
吸収スペクトルを図6に、核磁気共鳴スペクトルを図7
に示した。
【0028】実施例21 分子量1200のポリオクテナマー20gを1,2 −ジクロロエ
タンに溶解し、触媒として硫酸をポリオクテナマーの繰
り返し単位に対して20モル%用い、モノブチルフタレー
ト80gを加えて加熱還流した。還流温度は88℃であっ
た。24時間後、大量のメタノール中へ反応液を加えたと
ころ、モノブチルフタレートが17モル%付加したポリオ
クテナマーが約22g得られた。このポリマーをTHF に溶
解し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用い
て分子量および分子量分布を測定したところ、原料に用
いたポリオクテナマーとほぼ同じ排除時間に単一のピー
クが認められ、ポリマー全体に均一に反応が進行してい
ることが確認できた。
【0029】実施例22 触媒としてドデシルベンゼンスルホン酸17.6g(30モル
%)(ヒュルス社製、Marlon(登録商標)AS3) 、溶媒
としてo−ジクロロベンゼン 380gを用いた他は、実施
例1と同様の条件でポリオクテナマーへの酢酸の付加反
応を行った。反応は、150 ℃で4時間行い、酢酸の付加
量が二重結合の16%である酢酸付加ポリオレフィンを得
た。得られた酢酸付加ポリオレフィンの赤外線吸収スペ
クトルは、実施例1で得たスペクトルと概ね同じであっ
た。
【0030】実施例23 数平均分子量1200、78%のトランス構造を有するポリオ
クテナマー20gを、シクロヘキサン 380gに溶解し、過
塩素酸 1.3g(5モル%)、無水フタル酸53.3gおよび
ブタノール29.4gを加えて加熱還流した。還流温度82℃
で24時間反応を行ったところ、付加量8%のモノブチル
フタレート付加ポリオレフィンを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で用いた未反応ポリオクテナマーの赤
外線吸収スペクトルである。
【図2】実施例1で得られた酢酸付加ポリマーの赤外線
吸収スペクトルである。
【図3】酢酸付加ポリマーの酢酸付加量と融点との関係
を示すグラフである。
【図4】実施例7で得られたモノブチルフタレート付加
ポリマーの赤外線吸収スペクトルである。
【図5】実施例7で得られたモノブチルフタレート付加
ポリマーの核磁気共鳴スペクトルである。
【図6】実施例20で得られた蟻酸付加ポリマーの赤外線
吸収スペクトルである。
【図7】実施例20で得られた蟻酸付加ポリマーの核磁気
共鳴スペクトルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインツ−ヘルマン メイヤー ドイツ連邦共和国 マール ノイマルクシ ュトラーセ 1 (72)発明者 ミヒェル ミューラー ドイツ連邦共和国 ミュンスター メーク ランベッケルシュトラーセ 177

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シクロオクテンを開環重合して得られる
    高分子化合物にカルボン酸を付加することにより得られ
    るポリマーであって、次式(I) 【化1】 (ここで、R はヒドロキシカルボニル基と結合しうる有
    機性残基である。)で表される繰り返し単位を有し、か
    つ残りの繰り返し単位の構造が、次式(II) 【化2】 で表されるもののみであり、分子量が1000〜300000であ
    ることを特徴とする新規なエステル性カルボニル基含有
    ポリオレフィン。
  2. 【請求項2】 エステル性カルボニル基が、アセチル基
    である請求項1記載の新規なエステル性カルボニル基含
    有ポリオレフィン。
  3. 【請求項3】 エステル性カルボニル基が、フタル酸エ
    ステル残基である請求項1記載の新規なエステル性カル
    ボニル基含有ポリオレフィン。
  4. 【請求項4】 エステル性カルボニル基が、ホルミル基
    である請求項1記載の新規なエステル性カルボニル基含
    有ポリオレフィン。
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WO2013073708A1 (ja) * 2011-11-16 2013-05-23 住友化学株式会社 重合体、および当該重合体を用いた太陽電池用封止材
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US9570641B2 (en) 2011-11-16 2017-02-14 Sumitomo Chemical Company, Limited Polymer and solar cell encapsulant using the polymer

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