JPH07252310A - 高立体規則性ポリメタクリル酸エステルの製造方法 - Google Patents

高立体規則性ポリメタクリル酸エステルの製造方法

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JPH07252310A
JPH07252310A JP6894394A JP6894394A JPH07252310A JP H07252310 A JPH07252310 A JP H07252310A JP 6894394 A JP6894394 A JP 6894394A JP 6894394 A JP6894394 A JP 6894394A JP H07252310 A JPH07252310 A JP H07252310A
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compound
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stereoregular
compd
alkyl group
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JP6894394A
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Akira Yanagase
昭 柳ケ瀬
Seiji Tone
誠司 刀禰
Hideko Tokunaga
英子 徳永
Akira Nakada
章 中田
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高分子量で分子量分布が狭く、かつ高い立体
規則性を有するポリメタクリル酸エステルの製造方法を
開発する。 【構成】 高い立体規則性を有するポリメタクリル酸エ
ステルを製造する方法において、立体規則性アニオン重
合開始能を有する化合物(A)と1分子中に2個以上の
メタクリロイル基を有する化合物(B)との付加反応物
を開始剤として、メタクリル酸エステルをアニオン重合
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子量で分子量分布
が狭く、高い立体規則性を有するポリメタクリル酸エス
テルの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】アニ
オン重合触媒として触媒1分子中に、数個のリチウム原
子を有する多官能リチウム化合物を用いて単分散で分子
量分布の狭い1,3−ブタジエン、スチレン、イソプレ
ン等のポリマーを製造する方法についてはいくつかの報
告がなされている。例えば、特開昭60−155204
号公報には、アニオン重合性モノマーをジリチウム化合
物からなる触媒でアニオン重合を行い分子量分布が1.
13の単分散ポリマーを得る方法を開示している。しか
しながら、これらの従来の技術においては、分子量分布
の狭い単分散ポリマーを得ることができるが、高立体規
則性を有するポリマーを、制御して得ることは困難であ
った。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
如き状況に鑑み鋭意検討を進めた結果、特定の化合物を
使用し、かつ特定の重合法を採用することにより、上記
の課題が解決し、高分子量で、かつ狭い分子量分布を有
し、高い立体規則性を持つメタクリル酸エステルのポリ
マーをより簡便に製造できる方法を見い出し本発明に至
った。すなわち、本発明は、高い立体規則性を有するポ
リメタクリル酸エステルを製造する方法において、立体
規則性アニオン重合開始能を有する化合物(A)と1分
子中に2個以上のメタクリロイル基を有する化合物
(B)との付加反応物を開始剤として、メタクリル酸エ
ステルをアニオン重合することを特徴とする高立体規則
性ポリメタクリル酸エステルの製造方法にある。
【0004】本発明における立体規則性ポリメタクリル
酸エステルとは、アイソタクチックまたはシンジオタク
チックポリメタクリル酸エステルを指し、高分解能核磁
気共鳴スペクトル(NMR)で求められたアイソタクチ
ック(mm)およびシンジオタクチック(rr)の値が
それぞれ90〜100%および80〜100%のタクチ
シティーを持つものであり、また、数平均分子量Mnが
10000〜500000であり、かつ重量平均分子量
Mw/数平均分子量Mnが1.00〜2.00範囲のも
のをいう。
【0005】本発明において用いられる立体規則性アニ
オン重合開始能を有する化合物(A)(以下、化合物
(A)という。)としては、下記に示すものが好ましく
使用される。
【0006】(1)下記式(I),(II)および(III) で
表わされる化合物の中から選ばれる少なくとも1種の化
合物。
【0007】 R1 MgX (I) (式中、R1 は4個以上の炭素原子を有する直鎖状また
は分岐状アルキル基であり、Xはハロゲン原子を表わ
す。)
【0008】
【化3】 (式中、R2 〜R6 は水素原子または1〜8個の炭素原
子を有するアルキル基またはアルコキシ基であり、Xは
ハロゲン原子を表わす。)
【0009】
【化4】
【0010】(2)下記式(IV)で表わされる化合物と下
記式(V)で表わされる化合物の混合物(但し、式
(V)は式(IV)に対して3当量以上からなる。)。
【0011】 R7 Li (IV) (式中、R7 は4〜8個の炭素原子を有する直鎖状また
は分岐状アルキル基を表わす。)
【0012】 (R83 Al (V) (式中、R8 は1〜8個の炭素原子を有する直鎖状また
は分岐状アルキル基を表わす。)
【0013】(3)下記式(VI)で表わされる化合物の中
から選ばれる少なくとも1種化合物。
【0014】 [C5 (R952 ΜR10 n (VI) (式中、R9 ,R10は水素原子またはメチル基、Mはイ
ットリウムまたはランタノイド原子であり、nは0また
は1である。)
【0015】上記式(I)〜(VI)で表わされる化合物
(A)の具体的な例としては、t−ブチルマグネシウム
ブロマイド、i−ブチルマグネシウムブロマイド、s−
ブチルマグネシウムブロマイド(以上、式(I)化合
物);フェニルマグネシウムブロマイド、塩化2−メチ
ルフェニルマグネシウム、臭化2−メチルフェニルマグ
ネシウム、ヨウ化2−メチルフェニルマグネシウム、塩
化2,6−ジメチルフェニルマグネシウム、臭化2,6
−ジメチルフェニルマグネシウム、ヨウ化2,6−ジメ
チルフェニルマグネシウム、塩化2,4,6−トリメチ
ルフェニルマグネシウム、臭化2,4,6−トリメチル
フェニルマグネシウム、ヨウ化2,4,6−トリメチル
フェニルマグネシウム、塩化2,6−ジメチル−4−エ
チル−フェニルマグネシウム、臭化2,6−ジメチル−
4−エチル−フェニルマグネシウム、ヨウ化2,6−ジ
メチル−4−エチルフェニルマグネシウム、塩化2,6
−ジメチル−4−イソプロピルフェニルマグネシウム、
臭化2,6−ジメチル−4−イソプロピルフェニルマグ
ネシウム、ヨウ化2,6−ジメチル−4−イソプロピル
フェニルマグネシウム(以上、式(II)化合物);ジ−1
−ピロリルマグネシウム(式(III) 化合物);t−ブチ
ルリチウム(式(IV)化合物);トリメチルアルミニウ
ム、トリエチルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミ
ニウム、トリオクチルアルミニウム、トリイソブチルア
ルミニウム(以上、式(V)化合物);ヒドリドビス
(η−ペンタメチルシクロペンタジエニル)サマリウム
(III) 、メチルビス(η−ペンタメチルシクロペンタジ
エニル)イットリウム(III) ジエチルエーテラート(以
上、式(VI)化合物)等が挙げられる。これらの中でもよ
り狭い分子量分布で高い分子量のものを得るには、t−
ブチルマグネシウムブロマイドまたはt−ブチルリチウ
ムとトリエチルアルミニウムの組合せが特に好ましい。
【0016】また、本発明において上記化合物(A)と
反応させるのに使用される1分子中にメタクリロイル基
を2個以上を有する化合物(B)(以下、多官能性化合
物(B)という。)としては、下記式(VII) で表わされ
る化合物の少なくとも1種が好ましく使用される。
【0017】 R11 n12 (VII) (式中、R11はメタクリロイル基、R12は活性水素を有
しない炭素、水素および酸素原子からなる直鎖または環
状構造からなるものであり、nは2以上の整数を表わ
す。)
【0018】上記(VII) 式で示される多官能化合物
(B)の具体例としては、下記式(VIII)〜(XI)で示され
るポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−
ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレートおよびビスフェノールAの
エチレンオキシド付加物ジメタクリレート等のような分
子中に活性水素を持たない1分子中にメタクリロイル基
を2個以上有する化合物が好ましく使用できる。
【0019】
【化5】
【0020】
【化6】
【0021】
【化7】
【0022】
【化8】
【0023】これらの多官能化合物(B)は、化合物
(A)とメタクリロイル基が等モルになるように添加し
て反応させる。化合物(A)と多官能化合物(B)との
反応において、例えば化合物(A)と2官能メタクリレ
ートを反応させた場合、モノマーが1種ならば直鎖状の
ホモポリマーが、また、モノマーを2種以上同時に加え
るとランダムコポリマーが、さらに、1種のモノマーを
反応させた後に異なるモノマーを加えるとブロックコポ
リマーが生成する。3官能以上のメタクリレートと化合
物(A)を反応させた場合は、星形ポリマーが得られ
る。また多官能メタクリレートのメタクリロイル基間の
鎖が長い時は、モノマーが1種でもA−B−A型のブロ
ックコポリマーになる。
【0024】本発明で使用されるメタクリル酸エステル
は、例えば市販品をモレキュラーシーブス4Åで水分を
取り除いたものを凍結脱気後、トリエチルアルミニウム
で微量の水分を除去し、使用直前に減圧蒸留して用いら
れる。メタクリル酸エステルの重合反応は、例えばアル
ゴン雰囲気下、三方コックのついたフラスコ中で−95
℃〜40℃、好ましくは−95℃〜−40℃、さらに好
ましくは−78℃〜−60℃の所定の温度に保った重合
溶媒中で、化合物(A)と多官能化合物(B)を反応さ
せた後、メタクリル酸エステルを加えて行われる。重合
温度が上記の範囲よりも低くなると重合時間が非常にか
かり、また、一方高くなると分子量分布が広くなった
り、タクチシティーが低下するようになる。
【0025】メタクリル酸エステルの重合に際しては、
化合物(A)と多官能化合物(B)とが完全に反応し、
発熱反応が完全におさまって系が添加前の温度になって
からメタクリル酸エステルを加えることが必要であり、
この条件をはずれると生成するポリマーの分子量分布が
広くなる傾向を示す。
【0026】本発明において用いられるメタクリル酸エ
ステルとしては、例えば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t−ブチル、メタクリル酸アミル、メ
タクリル酸オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘキシ
ル、メタクリル酸ベンジル等のシクロアルキル基、ベン
ジル基を含むアルキル基の炭素数が1〜12のメタクリ
ル酸エステルがあげられ、これらは1種または2種以上
を併用して用いられる。本発明においては、上記のメタ
クリル酸エステルのうち、メタクリル酸メチルが好まし
く使用される。
【0027】本発明において用いられる重合溶媒として
は、例えばベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ク
ロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化溶媒が挙げら
れるが、中でもトルエンの使用が特に好ましい。
【0028】重合の際してのモノマー濃度は、10重量
%〜100重量%、好ましくは15重量%〜80重量
%、特に好ましくは20重量%〜60重量%である。こ
の範囲よりも低くなると重合時間が非常に長くなる傾向
があり、また、一方、高くなると分子量分布が広くなっ
たり、単分散性でなくなったり、立体規則性が低下する
ようになる。
【0029】メタクリル酸エステルの重合する際の、化
合物(A)と多官能化合物(B)との付加反応物の使用
量は、メタクリル酸エステル1モルに対して0.002
〜0.01モルの範囲である。
【0030】重合は、上記の条件下に所定の時間、一般
には10時間〜700時間の範囲で行われる。重合の停
止は少量の塩酸を含むメタノールを添加して行う。生成
したポリマーは大量のヘキサンまたはメタノール中に沈
澱させ、その後ポリマーを濾別し、ヘキサン、希塩酸、
蒸溜水で順次洗浄した後、乾燥させて粉状のポリマーを
得る。
【0031】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳く説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
【0032】実施例、比較例に用いたメタクリル酸エス
テル、トルエン、エチレングリコールジメタクリレート
は次のようにして精製した。
【0033】(1)メタクリル酸メチル,エチレングリ
コールジメタクリレートの精製 市販品をモレキュラーシーブ4Åで水分を除去したもの
を、凍結脱気後トリエチルアルミニウムで微量の水分を
取り除き、使用直前に減圧蒸留して用いた。
【0034】(2)トルエンの精製 市販品をモレキュラーシーブ4Åで水分を除去し、ドラ
イボックス中で移液して用いた。
【0035】実施例1 150℃の乾燥機で乾燥させた四つ口フラスコに三方コ
ックを取り付け、アルゴン置換後、トルエン200ml
を入れた後、−78℃に冷却してからt−ブチルマグネ
シウムブロマイド3.76ミリモル、エチレングリコー
ルジメタクリレート1.88ミリモルを加えたところ、
−62℃まで発熱した。系の温度が−78℃に戻ってか
らメタクリル酸メチル1.88モルを加えて、この後5
日間反応させた。少量の塩酸を含むメタノールで重合を
停止させ室温に戻した後、大量のメタノールで再沈させ
た。その後、ポリマーを回収し、希塩酸、蒸留水、メタ
ノールの順で洗浄した後60℃で真空乾燥した。得られ
たポリマーのタクチシティー、分子量、分子量分布を表
1に示す。
【0036】実施例2 150℃の乾燥機で乾燥させた四つ口フラスコに三方コ
ックを取り付け、アルゴン置換後、トルエン455m
l、トリエチルアルミニウム11.3ミリモルを入れた
後、−78℃に冷却してからt−ブチルリチウム3.7
6ミリモル、エチレングリコールジメタクリレート1.
88ミリモルを加えたところ、−62℃まで発熱した。
系中の温度が−78℃に戻ってからメタクリル酸メチル
1.88モルを添加し反応させた。34時間重合させた
後少量の塩酸を含むメタノールで重合を停止させ室温に
戻した後、大量のメタノールで再沈させた。その後ポリ
マーを回収し、希塩酸、蒸留水、メタノールの順で洗浄
した後110℃で真空乾燥した。得られたポリマーのタ
クチシティー、分子量、分子量分布を表1に示す。
【0037】比較例1 150℃の乾燥機で乾燥させた四つ口フラスコに三方コ
ックを取り付け、アルゴン置換後、15重量パーセント
の濃度に調製したメタクリル酸メチルのトルエン溶液5
00gを導入し40℃で撹拌した。これに1,3−ビス
(1−リチオ−1,3−ジメチルペンチル)ベンゼン3
7.5ミリモルを添加した。90分間40℃で重合させ
た後メタノールで反応を終了させ、ヘキサンで再沈し
た。その後ポリマーを回収し、希塩酸、蒸留水、ヘキサ
ンの順で洗浄した後110℃で真空乾燥した。得られた
ポリマーのタクチシティー、分子量、分子量分布を表1
に示す。
【0038】
【表1】
【0039】
【発明の効果】本発明の方法によれば、高分子量で分子
量分布が狭く、高い立体規則性を有するポリメタクリル
酸エステルをより簡便に得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 章 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社大竹事業所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高い立体規則性を有するポリメタクリル
    酸エステルを製造する方法において、立体規則性アニオ
    ン重合開始能を有する化合物(A)と1分子中に2個以
    上のメタクリロイル基を有する化合物(B)との付加反
    応物を開始剤として、メタクリル酸エステルをアニオン
    重合することを特徴とする高立体規則性ポリメタクリル
    酸エステルの製造方法。
  2. 【請求項2】 立体規則性アニオン重合開始能を有する
    化合物(A)が、下記式(I),(II)および(III) で表
    わされる化合物の中から選ばれる少なくとも1種である
    ことを特徴とする請求項1記載の製造方法。 R1 MgX (I) (式中、R1 は4個以上の炭素原子を有する直鎖状また
    は分岐状アルキル基であり、Xはハロゲン原子を表わ
    す。) 【化1】 (式中、R2 〜R6 は水素原子または1〜8個の炭素原
    子を有するアルキル基またはアルコキシ基であり、Xは
    ハロゲン原子を表わす。) 【化2】
  3. 【請求項3】 立体規則性アニオン重合開始能を有する
    化合物(A)が、下記式(IV)で表わされる化合物と下記
    式(V)で表わされる化合物の混合物(但し、式(V)
    は式(IV)に対して3当量以上からなる)であることを特
    徴とする請求項1記載の製造方法。 R7 Li (IV) (式中、R7 は4〜8個の炭素原子を有する直鎖状また
    は分岐状アルキル基を表わす。) (R83 Al (V) (式中、R8 は1〜8個の炭素原子を有する直鎖状また
    は分岐状アルキル基を表わす。)
  4. 【請求項4】 立体規則性アニオン重合開始能を有する
    化合物(A)が、下記式(VI)で表わされる化合物の中か
    ら選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求
    項1記載の製造方法。 [C5 (R952 ΜR10 n (VI) (式中、R9 ,R10は水素原子またはメチル基、Mはイ
    ットリウムまたはランタノイド原子であり、nは0また
    は1である。)
  5. 【請求項5】 1分子中に2個以上のメタクリロイル基
    を有する化合物(B)が、下記式(VII) で表わされる化
    合物の中から選ばれる少なくとも1種であることを特徴
    とする請求項1記載の製造方法。 R11 n12 (VII) (式中、R11はメタクリロイル基、R12は活性水素を有
    しない炭素、水素および酸素原子からなる直鎖状または
    環状構造からなるものであり、nは2以上の整数を表わ
    す。)
JP6894394A 1994-03-15 1994-03-15 高立体規則性ポリメタクリル酸エステルの製造方法 Pending JPH07252310A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002145927A (ja) * 2000-11-08 2002-05-22 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 末端にハロゲン原子を有するオレフィン系重合体の製法、末端にi族、ii族またはiii族の金属含有基を有するオレフィン系重合体の製法およびオレフィン系ブロック共重合体の製法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002145927A (ja) * 2000-11-08 2002-05-22 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 末端にハロゲン原子を有するオレフィン系重合体の製法、末端にi族、ii族またはiii族の金属含有基を有するオレフィン系重合体の製法およびオレフィン系ブロック共重合体の製法

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