JPH0597912A - エポキシ基末端を有する重合体の製造法 - Google Patents

エポキシ基末端を有する重合体の製造法

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JPH0597912A
JPH0597912A JP28939791A JP28939791A JPH0597912A JP H0597912 A JPH0597912 A JP H0597912A JP 28939791 A JP28939791 A JP 28939791A JP 28939791 A JP28939791 A JP 28939791A JP H0597912 A JPH0597912 A JP H0597912A
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    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/28Oxygen or compounds releasing free oxygen
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Abstract

(57)【要約】 【目的】末端にエポキシ基を含有する重合体の製造方法
を提供する。 【構成】特定の構造を有する有機過酸化物をラジカル重
合開始剤として用い、重合性を有する単量体を(共)重
合せしめることにより、エポキシ基を端に有する重合体
を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は末端にエポキシ基を含有
する重合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エポキシ基は、その反応性に富む
化学構造に基ずき、接着力の改善に主として利用されて
きている。ラジカル重合反応により、重合体主鎖中への
直接の導入は、主として、エポキシ基含有単量体、例え
ば(メタ)アクリル酸グリシジルを他の共重合性を有す
る単量体との共重合反応により行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラジカ
ル共重合反応では、エポキシ基を重合体主鎖の任意の位
置へ選択的に導入することは不可能であった。特に重合
体の末端にエポキシ基を導入することは、上述のラジカ
ル共重合反応という手法を用いてはできなかったのが実
情であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題につき、鋭意検討の結果、ラジカル重合反応の際に
特定の化学構造を有する有機過酸化物を重合開始剤とし
て用いると、重合体末端に官能基としてエポキシ基の導
入が可能であることが判明、本発明に至った。
【0005】即ち、本発明の方法は、重合性の単量体を
(共)重合させる際に一般式(1)で示される有機過酸
化物を重合開始剤として用いることを特徴とする、エポ
キシ基を末端に有する重合体の製造方法である。
【0006】
【化2】
【0007】(ここで、nは1又は2である。n=1の
場合、Rはフェニル基、炭素数1〜5までの直鎖又は分
岐のアルキル基、炭素数1〜3のアルキル基によって置
換されたフェルニル基である。n=2の場合、Rはエチ
レン基、エチニレン基、m−又はp−フェニレン基であ
る。)
【0008】本発明に使用できる単量体は、ラジカル重
合性を有するものであればよく、特に限定されるもので
はない。例えば、スチレン、置換スチレン、α−メチル
スチレン、アクリル酸およびアクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、
アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸2−ビドロ
キシエチル等のアクリル酸エステル類、又メタクリル
酸、およびメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−ビドロキシエチ
ル等のメタクリル酸エステル類、メタクリル酸グリシジ
ル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、アクリルアミド、マレイン酸、イタコン酸、無水マ
レイン酸、さらには、エチレン、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、ブタジエン、イソプレン等があげられる。
【0009】これらの単量体は、単独重合反応はもちろ
ん、塗料、接着剤等それぞれの使用目的に応じてその単
量体混合物の共重合反応に使用できる。特にスチレンを
代表とするスチレン系単量体の使用は、その重合反応に
おいて、再結合停止反応が優先するので、エポキシ基の
重合体主鎖の末端への導入割合を上げるためには好適で
ある.又重合系に連鎖移動剤として、必要ならば、例え
ば、n−ドデシルメルカプタン、さらには、カルボキシ
ル基を有するチオグリコール酸等を用いてもよい。
【0010】本発明に使用できる重合開始剤は一般式
(1)において、nは1又は2であるが、n=1の場
合、
【0011】
【化3】
【0012】としては、具体的には、t−ブチル、t−
アミル、t−ヘキシル、t−オクチル、α−クミル、m
−イソプロピルクミル等である。n=2の場合は、
【0013】
【化4】
【0014】としては、具体的には、1,1,4,4−
テトラメチルブチレン、1,1,4,4−テトラメチル
−2−ブチニレン、α,α ,α/ ,α/ −テトラメチ
ル−m−キシリリデン、α,α ,α/ ,α/ −テトラ
メチル−p−キシリリデン等である。具体的にはエポキ
シ基含有有機過酸化物の例として、一般式(1)から、
t−ブチルグリシジルパーオキサイド、t−アミルグリ
シジルパーオキサイド、t−ヘキシルグリシジルパーオ
キサイド、α−クミルグリシジルパーオキサイド、t−
オクチルグリシジルパーオキサイドであり、これらは1
個のエポキシ基を有するものである。又、一般式(1)
から、2,5−ジメチル−2,5−ジ(グリシジルパー
オキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(グ
リシジルパーオキシ)ヘキシン−3、α,α/ −ビス
(グリシジルパーオキシ)−p−イソプロピルベンゼ
ン、α,α/ −ビス(グリシジルパーオキシ)−m−イ
ソプロピルベンゼンであり、これらは1分子中2個のエ
ポキシ基を有するものである。これらのエポキシ基含有
重合開始剤は通常単独使用される。しかし、必要に応じ
て、カルボン酸や水酸基を官能基として有する重合開始
剤との併用も可能である。これらの一般式(1)で示さ
れる少なくとも1個のエポキシ基を有する有機過酸化物
は、アルカリ性水媒体中、エピクロルヒドリンと所定の
一官能又は二官能ハイドロパーオキサイドとの反応で容
易に合成される。
【0015】開始剤の添加量は、重合処法、条件にもよ
るが、一般に総単量体100部に対して0.1〜10部
であり、好ましくは0.5〜5.0部である。添加量が
0.1部以下では、あまりにも重合が遅すぎ、一方10
部以上では、重合の制御が困難となり実用的でない。
【0016】本発明における重合方法は、通常の塊状、
溶液、或は懸濁重合方法である。一定温度での重合、昇
温型式の重合も用いることができる。又、予め用意した
重合溶媒中に、開始剤と単量体の混合物を等速滴下す
る、いわゆる、連続滴下重合方法にも応用できる。
【0017】
【実施例】本発明の内容を実施例に基ずきさらに具体的
に説明する。
【0018】実施例1 容量5mlの褐色のガラス製アンプル中に、単量体として
スチレン2.0gと重合開始剤として、t−ブチルグリ
シジルパーオキサイド〔1〕0.04gを仕込み、ドラ
イアイス冷却下、アンプル上部をチッソガスでパージし
た後、熔封した。120℃にセットされたオイルバス中
で、5時間重合を行った。重合終了後、アンプルを開封
し、内容物を取り出し、メタノール/ヘキサン系にて最
低2回の再沈澱精製を行った。精製試料につき、ガスク
ロマトグラフィーにより残留単量体を求め、重合率を算
出した。又必要に応じて、ゲルパーミュエーションクロ
マトグラフィーにより重合体の分子量をチェックした。
さらに精製重合体につき、FT−IR分析により、重合
体中のエポキシ基の有無を確認した。結果を表1に示し
た。
【0019】実施例2 単量体をメタクリル酸メチルに変えた以外は、実施例1
に準じて重合を行った。その結果は表1に示す。
【0020】実施例3 単量体をメタクリル酸メチル1.0gとスチレン1.0
gに変えた以外は、実施例1に準じて共重合を行った。
その結果は表1に示す。
【0021】実施例4 単量体をスチレン1.6gとアクリル酸ブチル0.4g
に変えた以外は、実施例1に準じて共重合を行った。そ
の結果は表1に示す。
【0022】実施例5 エポキシ基含有重合開始剤を、2,5−ジメチル−2,
5−ジ(グリシジルパーオキシ)ヘキサン〔2〕に変え
た以外は、実施例1に準じてスチレンの重合を行った。
その結果は表1に示す。
【0023】実施例6 重合開始剤を、t−アミルグリシジルパーオキサイド
〔3〕に、重合温度を115℃に変えた以外は、実施例
1準じてスチレンの重合を行った。その結果は表1に示
す。
【0024】実施例7 重合開始剤を、t−ヘキシルグリシジルパーオキサイド
〔4〕に変えた以外は、実施例6に準じてスチレンの重
合を行った。その結果は表1に示す。
【0025】実施例8 重合開始剤を、α−クミルグリシジルパーオキサイド
〔5〕、重合温度110℃に変えた以外は、実施例1に
準じてスチレンの重合を行った。その結果は表1に示
す。
【0026】実施例9 重合開始剤をt−オクチルグリシジルパーオキサイド
〔6〕、重合温度を100℃に変えた以外は、実施例1
に準じてスチレンの重合を行った。その結果は表1に示
す。
【0027】実施例10 重合開始剤を、t−ブチルグリシジルパーオキサイド、
連鎖移動剤として、チオグリコール酸0.02gを添加
した以外は、実施例1に準じてスチレンの重合を行っ
た。その結果は表1に示す。
【0028】実施例11 単量体として、スチレン1.9g、メタクリル酸グリシ
ジル0.1gに変えた以外は、実施例1に準じて共重合
を行った。結果は表1に示す。
【0029】実施例12 重合開始剤を、t−ブチルグリシジルパーオキサイド
0.03g、モノ−t−ブチルパーオキシマレエート
0.01gの併用系に示した以外は、実施例1に準じて
スチレンの重合を行った。その結果は表1に示す。
【0030】比較例1 重合開始剤を、t−ブチルパーオキシベンゾエートに変
えた以外は、実施例1に準じてスチレンの重合を行っ
た。その結果は表1に示す。
【0031】比較例2 重合開始剤を、t−ブチルグリシジルパーオキサイド
0.01g、単量体を、メタクリル酸メチルに、重合温
度を70℃と変えた以外は、実施例1に準じて重合を行
った。その結果は表1に示す。
【0032】 表1 エポキシ基含有重合体の生成 実施例 重合開始剤 連鎖移動剤 重合温度 単量体 (g) (g) (℃) (g) 1 〔1〕0.04 120 スチレン (2.0) 2 〔1〕0.04 120 メタクリル酸メチル (2.0) 3 〔1〕0.04 120 スチレン/メタクリル 酸メチル (1.0/1.0) 4 〔1〕0.04 120 スチレン/アクリル酸フ゛チル (1.6/0.4) 5 〔2〕0.04 120 スチレン (2.0) 6 〔3〕0.04 115 スチレン (2.0) 7 〔4〕0.04 115 スチレン (2.0) 8 〔5〕0.04 110 スチレン (2.0) 9 〔6〕0.04 100 スチレン (2.0) 10 〔1〕0.04 チオク゛リコール 酸 120 スチレン 0.01 (2.0) 11 〔1〕0.04 120 スチレン/メタクリル 酸ク゛リシシ゛ル (1.9/0.1) 12 〔1〕/モノ-t-フ゛チルマレエート 120 スチレン 0.03/0.01 (2.0) 比較例 1 t-フ゛チルハ゜-ヘ゛ンソ゛エート 120 スチレン 0.04 (2.0) 2 〔1〕0.01 70 メタクリル 酸メチル (2.0)
【0033】重合開始剤〔1〕〜〔6〕:エポキシ基含
有一官能および二官能有機過酸化物。 重合率(%) :ガスクロマトグラフィーに
より重合体中の残留単量体量を求め、重合率を計算し
た。 重量平均分子量(Mw) :重合体の分子量はすべて、
ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)
を用い、ポリスチレン換算の重合平均分子量(Mw)と
して計算した。 重合体中のエポキシ基 :FT−IR分析により重合
体中のエポキシ基の有無を確認した。ここでエポキシ基
の存在する場合は+一方エポキシ基の存在しない場合は
−で表した。
【0034】 実施例 重合率 分子量 重合体中のエポキシ基 (%) Mw 1 98.8 42900 + 2 99.1 51100 + 3 98.7 48600 + 4 99.3 43300 + 5 96.1 57000 + 6 99.0 61800 + 7 99.5 59900 + 8 99.0 71000 + 9 98.9 13500 + 10 99.0 20900 + 11 98.8 41400 + 12 99.8 43600 + 比較例 1 99.4 43200 − 2 19.4 35600 −
【0035】
【発明の効果】以上詳述のごとく、本発明は、重合開始
剤として、エポキシ基含有有機過酸化物を用いるので、
確実にラジカル重合反応により容易に、重合体末端へエ
ポキシ基の導入が可能となった。従って、工業的にも大
きな価値を持つものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1)で示される有機過酸化物を
    開始剤として用いて、重合性を有する単量体を(共)重
    合せしめることを特徴とする、エポキシ基末端を有する
    重合体の製造方法。 【化1】 (ここで、nは1又は2である。n=1の場合、Rはフ
    ェニル基、炭素数1〜5までの直鎖又は分岐のアルキル
    基、炭素数1〜3のアルキル基によって置換されたフェ
    ニル基である。n=2の場合、Rはエチレン基、エチニ
    レン基、m−又はp−フェニレン基である。)
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