JPH0667971B2 - アクリルエステルの重合方法 - Google Patents
アクリルエステルの重合方法Info
- Publication number
- JPH0667971B2 JPH0667971B2 JP63104481A JP10448188A JPH0667971B2 JP H0667971 B2 JPH0667971 B2 JP H0667971B2 JP 63104481 A JP63104481 A JP 63104481A JP 10448188 A JP10448188 A JP 10448188A JP H0667971 B2 JPH0667971 B2 JP H0667971B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrocarbyl
- polymerization
- catalyst
- initiator
- fluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/42—Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アクリルエステル(acrylic esters)の重合
方法、特にその方法に有用な開始剤に関する。
方法、特にその方法に有用な開始剤に関する。
米国特許第4,414,372号、第4,417,034号、第4,508,880
号、第4,524,196号、第4,581,428号、第4,588,795号、
第4,598,161号、第4,605,716号、第4,622,372号、第4,6
56,233号、第4,659,782号、第4,659,783号、第4,681,91
8号、第4,695,607号、第4,711,942号、および第4,732,9
55号、および普通に付与された米国特許出願番号第912,
117号(1986年9月29日出願)、第934,826号(1986年11
月25日出願)、第004,831号(1987年1月13日出願)、
第007,758号(1987年1月27日出願)、第015,727号(19
87年2月27日出願)、第044,432号と第044,881号(1987
年4月30日出願)、および第048,958号(1987年5月19
日出願)―以上は以後「前述の特許および特許出願」と
して引用する―は、下記(i)(ii)の存在下にアクリ
ルまたはマレインイミドモノマーを「リビング」ポリマ
ーへ重合する方法を開示している。
号、第4,524,196号、第4,581,428号、第4,588,795号、
第4,598,161号、第4,605,716号、第4,622,372号、第4,6
56,233号、第4,659,782号、第4,659,783号、第4,681,91
8号、第4,695,607号、第4,711,942号、および第4,732,9
55号、および普通に付与された米国特許出願番号第912,
117号(1986年9月29日出願)、第934,826号(1986年11
月25日出願)、第004,831号(1987年1月13日出願)、
第007,758号(1987年1月27日出願)、第015,727号(19
87年2月27日出願)、第044,432号と第044,881号(1987
年4月30日出願)、および第048,958号(1987年5月19
日出願)―以上は以後「前述の特許および特許出願」と
して引用する―は、下記(i)(ii)の存在下にアクリ
ルまたはマレインイミドモノマーを「リビング」ポリマ
ーへ重合する方法を開示している。
(i)少なくとも一つの開始位置(initiating site)
を持つ開始剤であつて四配位の有機(Si、SnまたはGe)
化合物であるもの。Si、Sn、またはGeに結合した少なく
とも一つの酸素、窒素、または硫黄をもつ化合物を含
む。
を持つ開始剤であつて四配位の有機(Si、SnまたはGe)
化合物であるもの。Si、Sn、またはGeに結合した少なく
とも一つの酸素、窒素、または硫黄をもつ化合物を含
む。
(ii)弗化物、弗化水素塩、シアン化物またはアジドイ
オンの源、または適当なルイス酸、ルイス塩基、または
選択されたオキシアニオンである共触媒。
オンの源、または適当なルイス酸、ルイス塩基、または
選択されたオキシアニオンである共触媒。
このような重合プロセスは、グループトランスフアー重
合として当該技術分野において知られるようになつた
(Websterらの「グループトランスフアー重合−新しい
多用途な種類の付加重合」J.Am.Chem.Soc.105,5706(19
83))。
合として当該技術分野において知られるようになつた
(Websterらの「グループトランスフアー重合−新しい
多用途な種類の付加重合」J.Am.Chem.Soc.105,5706(19
83))。
グループトランスフアー重合に関する付加的な詳細は前
述の特許および特許出願から得ることができるので、そ
の開示を引用する。
述の特許および特許出願から得ることができるので、そ
の開示を引用する。
アクリルエステル重合における開始剤として有用な付加
的シリコン含有化合物を提供することが本発明の一つの
目的である。この目的およびその他の目的を以降に明ら
かにする。
的シリコン含有化合物を提供することが本発明の一つの
目的である。この目的およびその他の目的を以降に明ら
かにする。
本発明は、重合条件下に、 (a)式CH2=C(Y)C(O)OR(ただし、Yは−H
または−CH3、Rはヒドロカルビル基)の少なくとも一
つのアクリルエステルモノマー (b)少なくとも一つの開始位置をもつ四配位ケイ素含
有有機化合物からなる重合開始剤。
または−CH3、Rはヒドロカルビル基)の少なくとも一
つのアクリルエステルモノマー (b)少なくとも一つの開始位置をもつ四配位ケイ素含
有有機化合物からなる重合開始剤。
(c)弗化物の源、弗化水素塩の源または選択されたオ
キシアニオンである触媒 を接触させる方法からなり、該方法は開始剤が式
(Ra)e(H)fSi(Z3)gであることを特徴とす
る重合方法である。
キシアニオンである触媒 を接触させる方法からなり、該方法は開始剤が式
(Ra)e(H)fSi(Z3)gであることを特徴とす
る重合方法である。
ただし、式中 Z3は−ORb、−NRbRc、−Z4Q1、−Si(Rd)
3、または−Q2、 各Raは、独立してヒドロカルビル、 Rbはヒドロカルビルまたは−Si(Rd)h(H)
3−h、 RcはH、アルキル、アルケニル、アルキニルまたはア
ラルキル、 RdはHまたはC1〜4のアルキル、 Q1は飽和した5−または6−員環、 Z4は0またはNRd、 Q2は1H−イミダゾリル、4,5−ジヒドロー1H−イミダ
ゾリル(従来のイミダゾリニル)、1H−ピラゾリル、ま
たはヒドロカルビルで置換された、および/または炭素
環式環に融合した該基のどれか一つ、 eとfの各々は、独立して0か1〜3の整数、 gは0または1〜4の整数、 (e+f+g)は4、そして hは1または2であるものとする。
3、または−Q2、 各Raは、独立してヒドロカルビル、 Rbはヒドロカルビルまたは−Si(Rd)h(H)
3−h、 RcはH、アルキル、アルケニル、アルキニルまたはア
ラルキル、 RdはHまたはC1〜4のアルキル、 Q1は飽和した5−または6−員環、 Z4は0またはNRd、 Q2は1H−イミダゾリル、4,5−ジヒドロー1H−イミダ
ゾリル(従来のイミダゾリニル)、1H−ピラゾリル、ま
たはヒドロカルビルで置換された、および/または炭素
環式環に融合した該基のどれか一つ、 eとfの各々は、独立して0か1〜3の整数、 gは0または1〜4の整数、 (e+f+g)は4、そして hは1または2であるものとする。
ただしZ3が (a)−Z4Q1で、Z4がNRdのときは、gは1、 (b)−NRbRc(ただし、RcはH)のときは、gは
1または2、 (c)−NRbRc(ただし、RcはH以外のもの)のと
きは、gは1で、Rbはn−アルキル、n−アルケニ
ル、またはn−アルキニルであるヒドロカルビル、 (d)−NRbRc(ただし、Rbはアリールであるとヒ
ドロカルビル)のときは、RcはHで、gは1または
2、 (e)−NRbRcで、モノマー中のYが−CH3のとき
は、Rbは非芳香族ヒドロカルビルであるかまたは (f)−ORb(ただし、Rbはヒドロカルビル)のとき
は、−ORbは芳香族環に結合していないものとし、 そしてモノマー中のYが (a)−CH3のときは、Z4は0、 (b)−CH3で、Z3が−ORbまたは−Z4Q1(ただ
し、Z4は0)で、fが0のときは、eは3であるかま
たは (c)−CH3で、Z3が−ORbまたは−Z4Q1(ただ
し、Z4は0)で、fが0でないときは、eは1または
2であるものとし、 そしてZ3が−Q2以外のときは、触媒は式(R′)j
NH(4−j)X(ただし、R′はヒドロカルビル、Xは
弗化物および/または弗化水素塩、jは2〜4の整数。
好ましくはjは4でR′はn−ブチルである)。のアン
モニウム化合物からの弗化物および/または弗化水素塩
イオンであるものとする。
1または2、 (c)−NRbRc(ただし、RcはH以外のもの)のと
きは、gは1で、Rbはn−アルキル、n−アルケニ
ル、またはn−アルキニルであるヒドロカルビル、 (d)−NRbRc(ただし、Rbはアリールであるとヒ
ドロカルビル)のときは、RcはHで、gは1または
2、 (e)−NRbRcで、モノマー中のYが−CH3のとき
は、Rbは非芳香族ヒドロカルビルであるかまたは (f)−ORb(ただし、Rbはヒドロカルビル)のとき
は、−ORbは芳香族環に結合していないものとし、 そしてモノマー中のYが (a)−CH3のときは、Z4は0、 (b)−CH3で、Z3が−ORbまたは−Z4Q1(ただ
し、Z4は0)で、fが0のときは、eは3であるかま
たは (c)−CH3で、Z3が−ORbまたは−Z4Q1(ただ
し、Z4は0)で、fが0でないときは、eは1または
2であるものとし、 そしてZ3が−Q2以外のときは、触媒は式(R′)j
NH(4−j)X(ただし、R′はヒドロカルビル、Xは
弗化物および/または弗化水素塩、jは2〜4の整数。
好ましくはjは4でR′はn−ブチルである)。のアン
モニウム化合物からの弗化物および/または弗化水素塩
イオンであるものとする。
好ましくは、Q2は置換されておらず炭素環式環に融合
されてもいない。好ましくは、RaはC1〜4のアルキ
ル、RbはC1〜4のアルキル、RcはHまたはC1〜
4のアルキル、Rdはメチル、eは1〜3、より好まし
くは1または2、そしてfは1〜3。最も好ましくは、
Ra、Rb、およびRcの各々はメチル、eは1または
2で、fは1:eは1〜3、fは1〜3で、gは0:または
eは1または2、fは2または3で、gは0である。
されてもいない。好ましくは、RaはC1〜4のアルキ
ル、RbはC1〜4のアルキル、RcはHまたはC1〜
4のアルキル、Rdはメチル、eは1〜3、より好まし
くは1または2、そしてfは1〜3。最も好ましくは、
Ra、Rb、およびRcの各々はメチル、eは1または
2で、fは1:eは1〜3、fは1〜3で、gは0:または
eは1または2、fは2または3で、gは0である。
「ヒドロカルビル基」または「ヒドロカルビル」という
用語は、水素と30以下の炭素を含有している一価の基を
意味し、これは炭素および水素原子に加えてその脂肪族
セグメント内に1以上のエーテル酸素原子および/また
は重合条件下で非反応性である一以上の官能性置換基も
含有してよい。
用語は、水素と30以下の炭素を含有している一価の基を
意味し、これは炭素および水素原子に加えてその脂肪族
セグメント内に1以上のエーテル酸素原子および/また
は重合条件下で非反応性である一以上の官能性置換基も
含有してよい。
重合反応用の好適な触媒は弗化物または弗化水素塩イオ
ンの一つの源またはこれらの混合物またはオキシアニオ
ンの源(このオキシアニオンは水中で測定して約3〜約
8のpkaをもつ共役酸を形成できる)から選択される。
弗化物または弗化水素塩イオン源のなかで、テトラアル
キルアンモニウム塩が好ましい。最も好ましいのはテト
ラ−n−ブチルアンモニウム塩である。
ンの一つの源またはこれらの混合物またはオキシアニオ
ンの源(このオキシアニオンは水中で測定して約3〜約
8のpkaをもつ共役酸を形成できる)から選択される。
弗化物または弗化水素塩イオン源のなかで、テトラアル
キルアンモニウム塩が好ましい。最も好ましいのはテト
ラ−n−ブチルアンモニウム塩である。
本発明の実施に用いるのに好適なアクリルエステルモノ
マーはメタクリル酸ヒドロカルビルおよびアクリル酸ヒ
ドロカルビルである(ただし、ヒドロカルビルはRにつ
いて上述のように定義したもの)。このようなモノマー
は下記のものを包含するがそれらに限定されない。メタ
クリル酸メチル、アクリル酸およびメタクリル酸エチ
ル、アクリル酸およびメタクリル酸ブチル、メタクリル
酸およびアクリル酸ソルビル、メタクリル酸2−エチル
ヘキシル、メタクリル酸およびアクリル酸2−(ジメチ
ルアミノ)エチル、メタクリル酸およびアクリル酸2−
メトキシエチル、アクリル酸3,3−ジメチルオキシプロ
ピル、アクリル酸およびメタクリル酸3−メタクリルオ
キシプロピル、メタクリル酸2−アセトキシエチル、メ
タクリル酸p−トリル、アクリル酸2,2,3,3,4,4,4−ヘ
プタフルオロブチル、アクリル酸4−フルオロフエニ
ル、アクリル酸およびリノール酸2−メタクリルオキシ
エチル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸フエニ
ル、アクリル酸およびメタクリル酸2−〔(1−プロペ
ニル)オキシ〕エチル、メタクリル酸2−(トリメチル
シロキシ)エチル、アクリル酸およびメタクリル酸アリ
ル、ジメタクリル酸およびジアクリル酸エチレングリコ
ールなどのポリオールの不飽和エステル、トリアクリル
酸グリセリル、ジメタクリル酸トリエチレングリコー
ル、ジアクリル酸1,4−シクロヘキサンジオール、ジア
クリル酸1,3−プロパンジオール、トリアクリル酸1,1,1
−トリメチロールプロパン、ジメタクリル酸1,4−ベン
ゼンジオール、アクリル酸3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフ
ルオロヘキシル。メタクリル酸およびアクリル酸アルキ
ルが好ましく、メタクリル酸メチルとアクリル酸エチル
が最も好ましい。
マーはメタクリル酸ヒドロカルビルおよびアクリル酸ヒ
ドロカルビルである(ただし、ヒドロカルビルはRにつ
いて上述のように定義したもの)。このようなモノマー
は下記のものを包含するがそれらに限定されない。メタ
クリル酸メチル、アクリル酸およびメタクリル酸エチ
ル、アクリル酸およびメタクリル酸ブチル、メタクリル
酸およびアクリル酸ソルビル、メタクリル酸2−エチル
ヘキシル、メタクリル酸およびアクリル酸2−(ジメチ
ルアミノ)エチル、メタクリル酸およびアクリル酸2−
メトキシエチル、アクリル酸3,3−ジメチルオキシプロ
ピル、アクリル酸およびメタクリル酸3−メタクリルオ
キシプロピル、メタクリル酸2−アセトキシエチル、メ
タクリル酸p−トリル、アクリル酸2,2,3,3,4,4,4−ヘ
プタフルオロブチル、アクリル酸4−フルオロフエニ
ル、アクリル酸およびリノール酸2−メタクリルオキシ
エチル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸フエニ
ル、アクリル酸およびメタクリル酸2−〔(1−プロペ
ニル)オキシ〕エチル、メタクリル酸2−(トリメチル
シロキシ)エチル、アクリル酸およびメタクリル酸アリ
ル、ジメタクリル酸およびジアクリル酸エチレングリコ
ールなどのポリオールの不飽和エステル、トリアクリル
酸グリセリル、ジメタクリル酸トリエチレングリコー
ル、ジアクリル酸1,4−シクロヘキサンジオール、ジア
クリル酸1,3−プロパンジオール、トリアクリル酸1,1,1
−トリメチロールプロパン、ジメタクリル酸1,4−ベン
ゼンジオール、アクリル酸3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフ
ルオロヘキシル。メタクリル酸およびアクリル酸アルキ
ルが好ましく、メタクリル酸メチルとアクリル酸エチル
が最も好ましい。
重合反応成分は水素基含有不純物、例えば水、アルコー
ルおよびカルボン酸を含まないものであるべきである。
しかしながら、本発明で使用されるいくつかの触媒は重
合を通常殆んど妨害しない少量の水を含有してもよい。
溶媒とモノマーは当業者に公知の多数の方法、例えば活
性化したアルミナまたは分子ふるい上の通過のいずれか
によって、あるいは蒸留によつて精製してよい。
ルおよびカルボン酸を含まないものであるべきである。
しかしながら、本発明で使用されるいくつかの触媒は重
合を通常殆んど妨害しない少量の水を含有してもよい。
溶媒とモノマーは当業者に公知の多数の方法、例えば活
性化したアルミナまたは分子ふるい上の通過のいずれか
によって、あるいは蒸留によつて精製してよい。
「重合条件」という用語は重合が約−20℃〜150℃、好
ましくは約20℃〜約120℃の範囲の温度で、溶媒あり、
または溶媒なしで遂行されることを意味する。全ての出
発成分と生成物がその中に可溶テトラヒドロフラン(TH
F)のような溶媒が好ましい。ポリマーはなんらかの手
頃な手段によつて、例えば真空炉中で溶媒と過剰のモノ
マー(もしあれば)の除去によつて、単離してよい。重
合はヒドロキシ化合物の進入を防ぐために好ましくは不
活性雰囲気、例えば窒素の下で遂行する。
ましくは約20℃〜約120℃の範囲の温度で、溶媒あり、
または溶媒なしで遂行されることを意味する。全ての出
発成分と生成物がその中に可溶テトラヒドロフラン(TH
F)のような溶媒が好ましい。ポリマーはなんらかの手
頃な手段によつて、例えば真空炉中で溶媒と過剰のモノ
マー(もしあれば)の除去によつて、単離してよい。重
合はヒドロキシ化合物の進入を防ぐために好ましくは不
活性雰囲気、例えば窒素の下で遂行する。
開始剤は重合化されるべき裳の約0.1〜5モル%、好ま
しくは約0.5〜3モル%の濃度で存在すべきである。触
媒は開始剤の約0.2〜20モル%、好ましくは開始剤の約
0.5〜5モル%の濃度で存在すべきである。
しくは約0.5〜3モル%の濃度で存在すべきである。触
媒は開始剤の約0.2〜20モル%、好ましくは開始剤の約
0.5〜5モル%の濃度で存在すべきである。
形成される各ポリマー鎖(分子)ごとに開始剤の1分子
が必要であると考えられるので、必要とされる開始剤の
最小量は使用されるモノマーの量と生成されるポリマー
の数平均分子量とに依存する。生成されるポリマーの分
子量は、反応を行なう態様(バツチ、セミバツチ、ある
いは連続)、種々の反応剤の濃度、使用される触媒、モ
ノマー、溶媒(もしあれば)、および開始剤の性質を含
む(かならずしもこれらに限らない)多くの要因に依存
する。一般に、反応中にポリマーの分子量はそれがプラ
トー(「安定な状態」)(この点でさらにポリマーは生
成されているけれども、分子量は認めうるほどには変化
しない)に達するまで徐々に増加する。本発明のいくつ
かの実施例において、ポリマーの分子量は触媒の濃度に
逆比例することが分つた。この明細書の一部である各実
施例はこれらの法則を具体的に示す。
が必要であると考えられるので、必要とされる開始剤の
最小量は使用されるモノマーの量と生成されるポリマー
の数平均分子量とに依存する。生成されるポリマーの分
子量は、反応を行なう態様(バツチ、セミバツチ、ある
いは連続)、種々の反応剤の濃度、使用される触媒、モ
ノマー、溶媒(もしあれば)、および開始剤の性質を含
む(かならずしもこれらに限らない)多くの要因に依存
する。一般に、反応中にポリマーの分子量はそれがプラ
トー(「安定な状態」)(この点でさらにポリマーは生
成されているけれども、分子量は認めうるほどには変化
しない)に達するまで徐々に増加する。本発明のいくつ
かの実施例において、ポリマーの分子量は触媒の濃度に
逆比例することが分つた。この明細書の一部である各実
施例はこれらの法則を具体的に示す。
上述したように、重合は種々の方法、例えば、バツチ
(全ての成分が重合の開始時に存在する)、セミバツチ
(重合中にモノマーがその他の全ての成分に連続的に加
えられる)、または連続的(全ての成分が連続的に加え
られる)、で遂行できる。その他の変形態様は当業者に
明白であろう。使用される開始剤に主に依存する以下に
遂行する重合のいくつかは「誘導期」すなわち反応剤が
混合される時間と重合が始る時間との間の時間間隔、を
示してもよい。この期間は数秒から数時間でよい。重合
速度も上述のように使用される特定の開始剤とモノマー
によつて変る。これらの変化を各実施例に具体的に示
す。
(全ての成分が重合の開始時に存在する)、セミバツチ
(重合中にモノマーがその他の全ての成分に連続的に加
えられる)、または連続的(全ての成分が連続的に加え
られる)、で遂行できる。その他の変形態様は当業者に
明白であろう。使用される開始剤に主に依存する以下に
遂行する重合のいくつかは「誘導期」すなわち反応剤が
混合される時間と重合が始る時間との間の時間間隔、を
示してもよい。この期間は数秒から数時間でよい。重合
速度も上述のように使用される特定の開始剤とモノマー
によつて変る。これらの変化を各実施例に具体的に示
す。
本発明の方法は公知のかつ広く使用されているポリマー
に効率的で比較的低コストの手段をもたらす。
に効率的で比較的低コストの手段をもたらす。
下記の各実施例は本発明を具体的に例証することを意図
するもので本発明を限定するものではない。別段の記載
がない限り全ての温度は℃である。全ての溶媒とモノマ
ーはウオルム(Woelm)中性活性化アルミナ上を流して
まず精製した。反応剤の全ての移送は注射器か他の同様
な無水方法によつた。精製した物質は貯蔵し、反応は窒
素下で遂行した。温度計を除く全てのガラス器を使用前
に一昼夜155℃で加熱した。貯蔵容器と反応容器に付属
したガラス器も窒素下で火災処理した。
するもので本発明を限定するものではない。別段の記載
がない限り全ての温度は℃である。全ての溶媒とモノマ
ーはウオルム(Woelm)中性活性化アルミナ上を流して
まず精製した。反応剤の全ての移送は注射器か他の同様
な無水方法によつた。精製した物質は貯蔵し、反応は窒
素下で遂行した。温度計を除く全てのガラス器を使用前
に一昼夜155℃で加熱した。貯蔵容器と反応容器に付属
したガラス器も窒素下で火災処理した。
各実施例で用いる略語、およびその定義は下記のとおり
である。
である。
BDMS … ビス(ジメチルアミノ)メチルシラン GPC … ゲル透過クロマトグラフイー Mn … 数平均分子量 Mw … 重量平均分子量 MMA … メタクリル酸メチル EA … アクリル酸エチル PEA … ポリ(アクリル酸エチル) PMMA … ポリ(メタクリル酸メチル) TASHF2… アセトニトリル中の二フツ化トリ ス(ジメチルアミノ)スルホニウム塩 の1M溶液 TBA … テトラブチルアンモニウム TBAHF2… アセトニトリル中の二フツ化テト ラブチルアンモニウムの1M溶液 TBAF … THF中のフツ化テトラブチルアンモニ ウム三水和物の1M溶液 THF … テトラヒドロフラン TMS …トリメチルシリル TMSI … 1−トリメチルシリルイミダゾール 下記を除いて全ての化合物は商業的に入手できる。シリ
コン化合物(オルトケイ酸エチルを除く)はPennsylvan
ia,BristolのPetrarch Systems Inc.から入手した。下
記の化合物は対応するイミダゾールまたはピラゾールと
ヘキサメチルジシラザンとの交換反応によつて合成し
た。
コン化合物(オルトケイ酸エチルを除く)はPennsylvan
ia,BristolのPetrarch Systems Inc.から入手した。下
記の化合物は対応するイミダゾールまたはピラゾールと
ヘキサメチルジシラザンとの交換反応によつて合成し
た。
1−TMSベンズイハダゾール 1−TMS−2−メチルイミダゾール 1−TMS−4−メチルイミダゾール 1−TMS−2−エチルイミダゾール 1−TMS−3,5−ジメチルピラゾール 1−TMS−2−フエニルイミダゾリル 各実施例の多くで、下記の二つの一般的な処方を使用し
た。これらの処方に対する例外はそれぞれの実施例に記
載している。
た。これらの処方に対する例外はそれぞれの実施例に記
載している。
処方 A ゴム隔壁、温度計、窒素導入口、および磁気撹拌棒(テ
フロンで封入したもの)を取付けた250mlの3つ口丸底
フラスコで反応を遂行する。THF100mlをフラスコに加
え、次に0.5mlの開始剤と触媒を加える。次にMMA35mlを
28分かけて注射器(および注射器ポンプ)を介して加え
る。重合が進行すれば発熱する。誘導期があつてもよ
い。反応は追加の0.5〜4時間かき混ぜさせておき、次
にメタノール0.5〜1.0mlを加えて重合を停止させる。GP
C分析のために少量のサンプルを採取し、溶液をトレイ
に注入し、揮発分を除去するために60〜70℃の真空炉中
にそれを入れることによつてポリマーを単離する。
フロンで封入したもの)を取付けた250mlの3つ口丸底
フラスコで反応を遂行する。THF100mlをフラスコに加
え、次に0.5mlの開始剤と触媒を加える。次にMMA35mlを
28分かけて注射器(および注射器ポンプ)を介して加え
る。重合が進行すれば発熱する。誘導期があつてもよ
い。反応は追加の0.5〜4時間かき混ぜさせておき、次
にメタノール0.5〜1.0mlを加えて重合を停止させる。GP
C分析のために少量のサンプルを採取し、溶液をトレイ
に注入し、揮発分を除去するために60〜70℃の真空炉中
にそれを入れることによつてポリマーを単離する。
処方 B 50mlのエルレンマイヤー(Erlenmeyer)フラスコを乾燥
し、次に頂部にゴム隔壁をつけて窒素で火災処理する。
フラスコを注射器の針を介して窒素気泡管に通気させ
る。フラスコに20mlのTHF、5mlのモノマー、開始剤、そ
して最後に触媒を加える。結果として生じる重合は誘導
期を有しても有していなくてもよい。もし重合が非常に
速いなら、フラスコの内容物は沸騰するかもしれないの
でフラスコを冷水で短時間冷却してもよい。合計1〜5
時間後、メタノール(0.5ml)を加えて重合を停止さ
せ、GPC分析のためサンプルを採取し、溶液を風袋を量
つたジヤーに注入する。揮発分を除去するために60〜70
℃の真空炉にジヤーを入れてポリマーを単離する。
し、次に頂部にゴム隔壁をつけて窒素で火災処理する。
フラスコを注射器の針を介して窒素気泡管に通気させ
る。フラスコに20mlのTHF、5mlのモノマー、開始剤、そ
して最後に触媒を加える。結果として生じる重合は誘導
期を有しても有していなくてもよい。もし重合が非常に
速いなら、フラスコの内容物は沸騰するかもしれないの
でフラスコを冷水で短時間冷却してもよい。合計1〜5
時間後、メタノール(0.5ml)を加えて重合を停止さ
せ、GPC分析のためサンプルを採取し、溶液を風袋を量
つたジヤーに注入する。揮発分を除去するために60〜70
℃の真空炉にジヤーを入れてポリマーを単離する。
実施例 1〜6 これらの各実施例は種々の置換シリルイミダゾールとシ
リルピラゾールによるMMAの重合を具体的に示す。一定
のMMA添加時間:実施例1については48分、実施例2に
ついては50分、実施例3については49分、そして実施例
5については53分(誘導期9分を含む)のほかは処方A
を用いる。各々の重合の開始時に50μlのTASHF2触媒
が存在した。
リルピラゾールによるMMAの重合を具体的に示す。一定
のMMA添加時間:実施例1については48分、実施例2に
ついては50分、実施例3については49分、そして実施例
5については53分(誘導期9分を含む)のほかは処方A
を用いる。各々の重合の開始時に50μlのTASHF2触媒
が存在した。
実施例1と5は「ヒートガン」によつてほぼ50°に加熱
し、反応中TASHF2を50μlずつ各々に添加した。
し、反応中TASHF2を50μlずつ各々に添加した。
これらの各実施例のその他の詳細は第1表に示す。
実施例 7 重合は処方Aの装置で遂行した。
250mlのフラスコに100mlのTHF、0.39mlの1−トリメチ
ルシリルピラゾール、50μlのTASHF2、そして次に29
分かけて20mlのMMA(この間に温度は23.5°から44°に
上昇した)を添加した。約2.8時間後にサンプル(A)
をGPC分析のために取り出した。次に15mlのMMAを21分か
けて添加した。この間に温度は23.5°から43°に上昇し
た。約2時間後にサンプル(B)を分析のために取り出
し、60°の真空炉内で揮発分を除去することによつてポ
リマーを単離した。ポリマーの収率は100%であつた。
ルシリルピラゾール、50μlのTASHF2、そして次に29
分かけて20mlのMMA(この間に温度は23.5°から44°に
上昇した)を添加した。約2.8時間後にサンプル(A)
をGPC分析のために取り出した。次に15mlのMMAを21分か
けて添加した。この間に温度は23.5°から43°に上昇し
た。約2時間後にサンプル(B)を分析のために取り出
し、60°の真空炉内で揮発分を除去することによつてポ
リマーを単離した。ポリマーの収率は100%であつた。
二つのサンプルは下記のGPC分析効果をもたらした。
A B Mn 23,400 26,900 Mw 48,500 68,000 実施例 8〜12 これらの各実施例は第2表に示したとおりの事項の他は
処方Aに従つて遂行した。MMAの実際の添加時間は54分
であつた。加えて、5mlのMMAを添加した後重合が開始す
るまでポンプを停止した。この範囲は1〜9分であつ
た。重合中に第2表に示すとおり各サンプを分析のため
に取り出しGPC分析にかけた。結果を第2表に示す。
処方Aに従つて遂行した。MMAの実際の添加時間は54分
であつた。加えて、5mlのMMAを添加した後重合が開始す
るまでポンプを停止した。この範囲は1〜9分であつ
た。重合中に第2表に示すとおり各サンプを分析のため
に取り出しGPC分析にかけた。結果を第2表に示す。
これらの各実施例は、触媒と開始剤の濃度の違いによる
影響、ならびに重合の進行につれてのポリマーの分子量
の安定化する傾向(leveling off)を具体的に示す。
影響、ならびに重合の進行につれてのポリマーの分子量
の安定化する傾向(leveling off)を具体的に示す。
実施例 13 処方Aを用いて、開始剤として0.5mlの1−(t−ブチ
ルジメチルシリル)イミダゾールと触媒として50μlの
TASHF2を使用してMMA重合を遂行した。35mlのMMAを49
分かけて添加し、この間温度は23°から45.5°へ上昇し
た。ポリマーの収率は100%であつた。GPC分析によれば
Mnは41,500でMwは92,700である。
ルジメチルシリル)イミダゾールと触媒として50μlの
TASHF2を使用してMMA重合を遂行した。35mlのMMAを49
分かけて添加し、この間温度は23°から45.5°へ上昇し
た。ポリマーの収率は100%であつた。GPC分析によれば
Mnは41,500でMwは92,700である。
実施例 14 処方Aを用いて、27mlのEAを重合するために0.5mlの1
−(t−ブチルジメチルシリル)イミダゾールを開始剤
として使用し、50μlのTASHF2を触媒として使用し
た。EAは38分かけて添加した。この間に温度は22.5°か
ら325°に上昇した。温度から判断して、添加が完了し
た後に付加重合がうまく起つた。PEAの収率は54%であ
つた。GPC分析はMnwが3,950、Mwが10,200であることを
示した。
−(t−ブチルジメチルシリル)イミダゾールを開始剤
として使用し、50μlのTASHF2を触媒として使用し
た。EAは38分かけて添加した。この間に温度は22.5°か
ら325°に上昇した。温度から判断して、添加が完了し
た後に付加重合がうまく起つた。PEAの収率は54%であ
つた。GPC分析はMnwが3,950、Mwが10,200であることを
示した。
実施例 15 処方Bを用いて、5mlのEAを重合するために0.1mlの1−
TMSピラゾールを開始剤として使用し、15μlのTBAFを
触媒として使用した。反応は即時的で非常に発熱した。
PEAの収率は71%であつた。GPC分析はMnが5,690でMwが1
1,300であることを示した。
TMSピラゾールを開始剤として使用し、15μlのTBAFを
触媒として使用した。反応は即時的で非常に発熱した。
PEAの収率は71%であつた。GPC分析はMnが5,690でMwが1
1,300であることを示した。
実施例 16〜20 処方Aを用いて、MMAを重合するためにオキシアニオン
種々のTBA塩を使用した。詳細は第2表に示す。TMSI
(0.50ml)を各実施例の開始剤として使用した。各々の
PMMAの収率は100%であつた。
種々のTBA塩を使用した。詳細は第2表に示す。TMSI
(0.50ml)を各実施例の開始剤として使用した。各々の
PMMAの収率は100%であつた。
実施例 21 処方Aを用いて、溶媒として100mlのトルエン中で、70
μlのTMSIを開始剤として、50μlのTASHF2を触媒と
して使用して26.5mlのMMAを重合した。MMAを37分かけて
添加した。この間温度は25℃から51℃へ上昇した。PMMA
の収率は90%であつた。GPC分析はMn53,500でMw120,000
を示した。
μlのTMSIを開始剤として、50μlのTASHF2を触媒と
して使用して26.5mlのMMAを重合した。MMAを37分かけて
添加した。この間温度は25℃から51℃へ上昇した。PMMA
の収率は90%であつた。GPC分析はMn53,500でMw120,000
を示した。
実施例 22〜25 これらの各実施例は開始剤としてBDMSを用いて触媒と開
始剤の違いが分子量に及ぼす影響を具体的に示す。全て
処方Aを用いて遂行した。収率は全て約100%であつ
た。
始剤の違いが分子量に及ぼす影響を具体的に示す。全て
処方Aを用いて遂行した。収率は全て約100%であつ
た。
実施例 26〜32 これらの各実施例(詳細は第5表に示す)は使用できる
シリルアミン開始剤のいくつかを具体的に示す。これら
の各実施例において、処方Bを用いて遂行し、アクリル
酸エチルがモノマーで、15μlのTBAFが触媒で、0.10ml
の各開始剤(第5表に示す)を使用した。
シリルアミン開始剤のいくつかを具体的に示す。これら
の各実施例において、処方Bを用いて遂行し、アクリル
酸エチルがモノマーで、15μlのTBAFが触媒で、0.10ml
の各開始剤(第5表に示す)を使用した。
実施例 33 処方Bを用いて、0.1mlのBDMSを開始剤として、15μl
のTBASHF2を触媒として使用してMMAを重合した。約7
分の誘導期後反応はゆつくり進行し、68,500のMnと308,
000のMwをもつPMMAの72%の収率を得た。
のTBASHF2を触媒として使用してMMAを重合した。約7
分の誘導期後反応はゆつくり進行し、68,500のMnと308,
000のMwをもつPMMAの72%の収率を得た。
実施例 34 処方Bを用いて、MMAを重合するために0.1mlのジエチル
アミノジメチルシランを開始剤として使用し、15μlの
TBAFを触媒として使用した。反応は即時的であつた。結
果として生じるPMMAは60,900のMnと262,000のMwを有し
ていた。
アミノジメチルシランを開始剤として使用し、15μlの
TBAFを触媒として使用した。反応は即時的であつた。結
果として生じるPMMAは60,900のMnと262,000のMwを有し
ていた。
実施例 35〜42 これらの各実施例は種々のアルコキシシランによるMMA
(実施例35〜37)またはEA(実施例38〜42)の重合を具
体的に示す。処方Bを0.10mlの開始剤と触媒としての15
μlのTBAFとともに使用した。詳細は第6表に示す。
(実施例35〜37)またはEA(実施例38〜42)の重合を具
体的に示す。処方Bを0.10mlの開始剤と触媒としての15
μlのTBAFとともに使用した。詳細は第6表に示す。
実施例 43 処方Bを用いて、0.1mlのメチルジエトキシシランを開
始剤として、アセトニトリル中の15μlの1.0M TBAHF
2を触媒として5mlのMMAを重合した。反応は即座に開始
し、急速であつた。収率100%のPMMA(Mn51,800でMw16
7,000)が得られた。
始剤として、アセトニトリル中の15μlの1.0M TBAHF
2を触媒として5mlのMMAを重合した。反応は即座に開始
し、急速であつた。収率100%のPMMA(Mn51,800でMw16
7,000)が得られた。
実施例 44〜47 これらの各実施例はメチルジメトキシ−シランを開始剤
として使用して触媒レベルが重合に及ぼす影響を具体的
に示す。反応は処方Aを用いて遂行した。各反応ともす
べて1.0mlの開始剤を使用した。PMMAの収率は実施例44
(これは91%であつた)を除いて全て100%であつた。
各サンプルをMMAの添加中および添加後に取り出し、結
果を第7表に示す。
として使用して触媒レベルが重合に及ぼす影響を具体的
に示す。反応は処方Aを用いて遂行した。各反応ともす
べて1.0mlの開始剤を使用した。PMMAの収率は実施例44
(これは91%であつた)を除いて全て100%であつた。
各サンプルをMMAの添加中および添加後に取り出し、結
果を第7表に示す。
実施例 48 処方Aを用いて、0.50mlのトリエチルシランを開始剤と
して、100μlのTBAFを触媒として用いて35mlのMMAを重
合した。MMAの添加は15mlのMMAを添加し終つた後10分間
反応が開始するまで(誘導期)停止した。添加中に各サ
ンプルを取り出して分析した(下記に示す)。PMMAの収
率は100%であつた。
して、100μlのTBAFを触媒として用いて35mlのMMAを重
合した。MMAの添加は15mlのMMAを添加し終つた後10分間
反応が開始するまで(誘導期)停止した。添加中に各サ
ンプルを取り出して分析した(下記に示す)。PMMAの収
率は100%であつた。
実施例 49〜51 これらの各実施例は開始剤として種々のシランの使用を
具体的に示す。各反応において、処方Bを用いて遂行
し、0.1mlの開始剤と15μlの表示した触媒(実施例4
9、51はTBAF、実施例は50はTBAHF2)を使用した。MMA
は実施例49、50、EAは実施例51のモノマーであつた。
具体的に示す。各反応において、処方Bを用いて遂行
し、0.1mlの開始剤と15μlの表示した触媒(実施例4
9、51はTBAF、実施例は50はTBAHF2)を使用した。MMA
は実施例49、50、EAは実施例51のモノマーであつた。
詳細を第8表に示す。
実施例 52 処方Bを用いて、0.10mlのヘキメチルジシランを開始剤
として、15μlのTBAFを触媒として、5mlのMMAを重合し
た。反応は少なくとも7分の誘導期を有し、約1時間か
けてゆつくり進行した。PMMAの収率は92%で、Mnは30,3
00、Mwは194,000であつた。
として、15μlのTBAFを触媒として、5mlのMMAを重合し
た。反応は少なくとも7分の誘導期を有し、約1時間か
けてゆつくり進行した。PMMAの収率は92%で、Mnは30,3
00、Mwは194,000であつた。
実施例 53 処方Bを用いて、5mlのEAを重合するために0.1mlのヘキ
メチルジシランを開始剤として使用し、15μlのTBAFを
触媒として使用した。反応は一晩停止状態にさせてお
き、その後PEAを単離した。PEAの収率は29%で、Mnは6,
020、Mwは14,700であつた。
メチルジシランを開始剤として使用し、15μlのTBAFを
触媒として使用した。反応は一晩停止状態にさせてお
き、その後PEAを単離した。PEAの収率は29%で、Mnは6,
020、Mwは14,700であつた。
以上本発明を詳細に説明したが、本発明は下記の実施態
様を含むものである。
様を含むものである。
1)RaとRbの各々は、もし存在すれば、独立して、
C1〜4のアルキルである特許請求の範囲記載の方法。
C1〜4のアルキルである特許請求の範囲記載の方法。
2)RaとRbが存在し、各々がメチルである上記1)
に記載の方法。
に記載の方法。
3)RcとRdの各々は、もし存在すれば、独立してH
またはC1〜4のアルキルである特許請求の範囲記載の
方法。
またはC1〜4のアルキルである特許請求の範囲記載の
方法。
4)RcとRdの各々が存在し、各々がHまたはメチル
である上記2)に記載の方法。
である上記2)に記載の方法。
5)RcとRdの各々が存在し、各々がHまたはメチル
である上記3)に記載の方法。
である上記3)に記載の方法。
6)eとfの各々が、独立して、1〜3である特許請求
の範囲記載の方法。
の範囲記載の方法。
7)eとfの各々が1または2である上記6)記載の方
法。
法。
8)eが2で、fが1で、Raがメチルである上記7)
記載の方法。
記載の方法。
9)eが1で、fが1で、Raがメチルである上記7)
記載の方法。
記載の方法。
10)eが1または2で、fが2または3である上記6)
記載の方法。
記載の方法。
11)Z3が−Q2である特許請求の範囲記載の方法。
12)Q2が置換されていないものか少なくとも一つのア
ルキルまたはフエニル基で置換されている上記11)記載
の方法。
ルキルまたはフエニル基で置換されている上記11)記載
の方法。
13)eが3、gが1、Raがメチルである上記12)記載
の方法。
の方法。
14)Z3が−NRbRcで、RbとRcの各々が、もし存
在すれば、独立して、C1〜4のアルキルである特許請
求の範囲記載の方法。
在すれば、独立して、C1〜4のアルキルである特許請
求の範囲記載の方法。
15)Z3が−ORbで、gが少なくとも1である上記1)
記載の方法。
記載の方法。
16)モノマー中のRがC1〜4のアルキルである特許請
求の範囲記載の方法。
求の範囲記載の方法。
17)開始剤の濃度がモノマー濃度の0.5〜3モル%であ
る特許請求の範囲記載の方法。
る特許請求の範囲記載の方法。
18)触媒の濃度が開始剤の濃度の0.5〜5%である特許
請求の範囲記載の方法。
請求の範囲記載の方法。
19)触媒が弗化物または弗化水素塩イオン源である上記
18)記載の方法。
18)記載の方法。
20)Z3が−Q2以外で、触媒が弗化および/または二
弗化テトラアルキルアンモニウムである特許請求の範囲
記載の方法。
弗化テトラアルキルアンモニウムである特許請求の範囲
記載の方法。
21)アルキルがn−ブチルである上記20)記載の方法。
22)溶媒が利用される特許請求の範囲記載の方法。
23)温度が約20℃〜約120℃の範囲である特許請求の範
囲記載の方法。
囲記載の方法。
24)RとYがメチルである特許請求の範囲記載の方法。
25)RがエチルでYがHである特許請求の範囲記載の方
法。
法。
26)Z3が−ORbまたは−NRbRcでRbとRcがメチ
ルである上記8)記載の方法。
ルである上記8)記載の方法。
27)Z3が−ORbまたは−NRbRcで、RbとRcがメ
チルである上記9)記載の方法。
チルである上記9)記載の方法。
28)eが1または2で、fが2または3で、gが0であ
る特許請求の範囲記載の方法。
る特許請求の範囲記載の方法。
29)触媒の濃度が開始剤の濃度の0.5〜5%である上記1
7)記載の方法。
7)記載の方法。
30)Z3が−Q2で、触媒が選択されたオキシアニオン
のテトラアルキルアンモニウム塩である特許請求の範囲
記載の方法。
のテトラアルキルアンモニウム塩である特許請求の範囲
記載の方法。
Claims (1)
- 【請求項1】重合条件下に、 (a)式CH2=C(Y)C(O)OR(ただし、Yは−H
または−CH3、Rはヒドロカルビル基)の少なくとも一
つのアクリルエステルモノマー (b)少なくとも一つの開始位置をもつ四配位ケイ素含
有有機化合物からなる重合開始剤 (c)弗化物の源、弗化水素塩の源または選択されたオ
キシアニオンである触媒 を接触させる方法からなり、該方法は開始剤が式
(Ra)e(H)fSi(Z3)gであることを特徴とす
る重合方法。 ただし、式中、Z3は−ORb、−NRbRc、−Z
4Q1、−Si(Rd)3、または−Q2、 各Raは、独立して、ヒドロカルビル、 Rbはヒドロカルビルまたは−Si(Rd)h(H)
3−h RcはH、アルキル、アルケニル、アルキニルまたはア
ラルキル、 RdはHまたはC1〜4のアルキル、 Q1は飽和した5−または6−員環、 Z4はOまたはNRd、 Q2は1H−イミダゾリル、4,5−ジヒドロ−1H−イミダ
ゾリル(従来のイミダゾリニル)、1H−ピラゾリル、ま
たはヒドロカルビルで置換された、および/または炭素
環式環に融合した該基のどれか一つ、 eとfの各々は、独立して、0から1〜3の整数、 gは0または1〜4の整数、 (e+f+g)は4、そして hは1または2であるものとする。 ただしZ3が (a)−Z4Q1で、Z4がNRdのときは、gは1、 (b)−NRbRc(ただし、RcはH)のときは、gは
1または2、 (c)−NRbRc(ただし、RcはH以外のもの)のと
きは、gは1で、Rbはn−アルキル、n−アルケニ
ル、またはn−アルキニルであるヒドロカルビル、 (d)−NRbRc(ただし、Rbはアリールであるヒド
ロカルビル)のときは、RcはHで、gは1または2、 (e)−NRbRcで、モノマー中のYが−CH3のとき
は、Rbは非芳香族ヒドロカルビルであるかまたは (f)−ORb(ただし、Rbはヒドロカルビル)のとき
は、−ORbは芳香族環に結合していないものとし、 そしてモノマー中のYが (a)−CH3のときは、Z4はO、 (b)−CH3で、Z3が−ORbまたは−Z4Q1(ただ
し、Z4はO)で、fが0のときは、eは3であるかま
たは (c)−CH3で、Z3が−ORbまたは−X4Q1(ただ
しZ4はO)で、fが0でないときは、eは1または2
であるものとし、 そして Z3が−Q2以外のときは、触媒は式(R′)jNH(
4−j)X(ただし、R′はヒドロカルビル、Xは弗化
物および/または弗化水素塩、jは2〜4の整数)のア
ンモニウム化合物からの弗化物または弗化水素塩イオン
であるものとする。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/044,881 US4771117A (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Polymerization of acrylic esters |
US044,881 | 1987-04-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63291903A JPS63291903A (ja) | 1988-11-29 |
JPH0667971B2 true JPH0667971B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=21934845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63104481A Expired - Lifetime JPH0667971B2 (ja) | 1987-04-30 | 1988-04-28 | アクリルエステルの重合方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4771117A (ja) |
EP (1) | EP0291212B1 (ja) |
JP (1) | JPH0667971B2 (ja) |
DE (1) | DE3872308T2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0295401A3 (de) * | 1987-04-30 | 1990-03-21 | Wacker-Chemie Gmbh | Verfahren zur Polymerisation von polaren Verbindungen |
US4866145A (en) * | 1988-04-01 | 1989-09-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Catalyst for group transfer polymerization |
US4939211A (en) * | 1989-03-01 | 1990-07-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Phosphonate-capped polymers |
US4978723A (en) * | 1989-03-01 | 1990-12-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Phosphonate-capped polymers |
GB8914575D0 (en) * | 1989-06-24 | 1989-08-16 | Ici Plc | Catalysts |
GB8914577D0 (en) * | 1989-06-24 | 1989-08-16 | Ici Plc | Catalysts |
GB8918934D0 (en) * | 1989-08-18 | 1989-09-27 | Ici Plc | Catalysts |
GB8918935D0 (en) * | 1989-08-18 | 1989-09-27 | Ici Plc | Catalysts |
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