JPS58136604A - 末端第1級アミノ基を有する重合体の製造方法 - Google Patents

末端第1級アミノ基を有する重合体の製造方法

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JPS58136604A
JPS58136604A JP1630982A JP1630982A JPS58136604A JP S58136604 A JPS58136604 A JP S58136604A JP 1630982 A JP1630982 A JP 1630982A JP 1630982 A JP1630982 A JP 1630982A JP S58136604 A JPS58136604 A JP S58136604A
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山崎 升
Seiichi Nakahama
中浜 精一
Iwakazu Hattori
岩和 服部
Akira Hirao
明 平尾
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は成分(A)のアニオンリビングポリマーと成分
(B)のアミノ化剤との反応により末端第1級アミノ基
を導入した重合体の製造方法に関する。
末端に第1級アミノ基(−NH2)を有する重合体はポ
リウレタンやポリアミドの重要な構成成分としての用途
のみならず、その反応性を利用することによジブロック
やグラフトポリマーへの応用も期待できる。
この重合体について現在までに知られる合成法としては
(1)  NH2基を含む連鎖移動剤の存在下でラジカ
ル重合によって得る方法(例えばA、Nakajima
yPolymer Journal 11995 (1
979))(2)保護基を有する第1級アミノ基を持つ
有機ニオン重合開始剤としてジエン類を重合させ。
しかる後加水分解により得る方法(D、N、 S ch
u lzらJ、 Polymer Sci+ Poly
m Ohem、 Bd、z 152401(1−977
)) (3)カチオンリビングポリマーのアンモニア処理によ
シ得る方法 (4)重合体末端カルボン酸に大過剰のジアミンを反応
させる方法 などがある。
しかしながら・(1)の方法では重合体当シ2個以上の
NH2基が導入されたり、低分子量の重合体しか得られ
ないこと、(2)の方法ではポリジエンのシス1.4構
造が20−40%のものしか得られず、ミクロ構造を大
きくコントロールすることが極めて困難であること、 
(8) 、 (4)の方法では特殊な系にしか応用でき
ず、また低いアミノ化率や何段もの高分子反応を必要と
するなどの難点がある。
本発明者らは、上記欠点を解決するために鋭意検討した
結果、■一段反応で容易に末端第1級アミノ基を導入す
ることが出来、■高いアミノ化率、■分子量コントロー
ルが可能であること、0片末端および両末端アミノ化が
可能であること、■ジエン類のミクロ構造のコントロー
ルが可能であるなどのすぐれた多くの特徴を有する第1
級アミノ基導入方法を見い出し本発明に至った。すなわ
ち本発明は共役ジエンおよび/またはα−オレフィンの
少なくとも一種の単量体を一般式%式%またはMFLM
(ここでRは炭素数1〜12の炭化水素基2Mはアルカ
リ金属を表わす)で表わされる有機アルカリ金属を重合
開始剤として重合させたアニオンリビングポリマー(5
)と一般式X R’N (S i RIR” R3) 
2またはR5R’0−N−Y(ここでXはハロゲンt 
R”+ R21R3は炭素数1〜12の炭化水素基+ 
R’は炭素数1〜12のアルキレン基、R5R6は炭素
数1〜1゜の炭化水素基または水素、Yは−8−0また
は一8iRRRを表わす)で表わされるアミノ化剤(B
)とを反応させ、しかる後加水分解により末端第1級ア
ミノ基を導入することを特徴とする   □末端・第1
級アミノ基を有する重合体の製造方法である。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明でいう共役ジエンおよび/−またはα−オレフィ
ンとは、アニオンリビング重合可能な単量体でブタジェ
ン、イソプレン、1.8−ペンタジェン等の共役ジエン
、スチレン、α−メチル−スチレン、メタクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、2ビニルピリジン、4−ビニル
ピリジン、アクリロニトリルなどのα−オレフィンであ
る。
重合開始剤としては、一般式RMまたはMRM(ここで
Rは炭素数1〜1zの炭化水素基9MはLi、Na、に
等のアルカリ金属)で示される有機アルカリ金属で例え
ば、n−ブチルリチウム。
5ee−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム。
エチルリチウム、メチルリチウム、フェニルリチウム、
1.4−ジリチオブタン、リチウムナフタリド、ナトリ
ウムナフタリ・ド′、カリウムナフタψドなどが挙げら
れるが、効率的なアミノ化率を得るためにはLi化合物
が好ましい。
生成するアニオンリビングポリマー(4)ノ数平均分子
量は500〜1,000,000であれば特に分子量は
制限されるものではない。アニオンリビングポリマーの
製造法はn−ヘキサン、トルエ媒とする溶液重合法が好
ましく、溶媒を使用しない塊状重合法も可能である。ま
た重合型式は連続方式でも回分方式でもよい。重@一温
度は通常−5OCから150Cであるが、好ましくは一
78CからSOCである。
成分(B)のアミノ化剤としては、1つは一般式%式% どのハロゲンであり、R4は炭素数1−12のアルキレ
ン基でありt R11R21R3は炭素数1−12の炭
化水素基である)で示されるハロゲン化アミン、例えば
、″N、N−ビス−トリメチルシリル−2−ブロモエチ
ルアミン、N、N−とスートジフェニルシリル−8−ブ
ロモプロピルアミン。
N−)ジフェニルシリル−N−トリメチルシリル−2−
クロロエチルアミン、N、N−ビス−トリメチルシリル
−P−ブロモメチルアニリン。
N、N−ヒス−トリフェニル−m−クロロメチルアニリ
ンなどが挙げられる。
他方、一般式R5R’0− N−Y (ここでYは−8
べ)または−8iR1R”R’であり* R”l R’
は炭素数1〜10の炭化水素基あるいは水素である)で
示されるアザメチンで、この中Yが一8乃の場合、具体
例を挙げれば次のとおりである。すなわちN−ブチリデ
ンベンゼンスルフェンアミF、N−インプロピリデンベ
ンゼンスルフェンアミF、N−ベンジリデンベンゼンス
ルフェンアミド、N−エチリテンベンゼンスルフェンア
ミF、N−(α−フェニルベンジリデン)ベンゼンスル
フェンアミド、N−(α−メチルベンジリチン)ベンゼ
ンスルフェンアミドなどが挙げられる。
Yが一8iR1R2B5の場合、具体例を挙げれば次の
とおりである。すなわち、N−トリメチルシリルーペン
ザルドイミン、N・−トリフェニルーペンザルドイミン
、N−)リメチルシリルー(1−フェニルペンチリデン
)アミン、N−(1−フェニルプ四ビリデン) −1,
1−ジメチル−1−フェニル−シランアミン、N−)リ
メチルシリルーエチリデンアミンなどが挙げられる。
好ましいアミノ化剤としては一般式R5,R’C=N−
Yであり、しかもYが一8iRR,R,、R4たはR6
のいずれかが水素で示される化合物である。
これらのアミノ化剤は固体もしくは液体のまま使用可能
であるし、炭化水素、エーテルなどの溶媒に溶解した溶
液状でも使用可能である。
上記(B)成分は(4)成分のアルカリ金属の化学当量
以上の割合で反応させるのが好ましい。また反応温度は
重合温度と同温でも、昇温もしくは冷却後の任意の温度
が可能であり2通常−80〜150Cs好ましくは一8
0〜SOCである。上記(4)成分と(B成分との反応
後アミノ化剤の2倍モル以上の水もしくは酸性、水ある
いはアルコールを添加することにより加水分解させ、末
端部1級ブミノ基を含有する重合体を得ることができる
。本発明の方法によれば、リビングポリマーを特定のア
ミノ化剤と反応させることにより一段と高いアミ、)化
率で分子量のコントロールが可能で、しかも片末端およ
び両末端アミノ化が可能で、あり、更には共役ジエンの
ミクロ構造のコントロールが可能な末端第1級アミンを
含有する重合体を容易に製造できるため2本発明は工業
的に極めて有用な方法である。
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが9
本発明はその要旨を超えない限り。
以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1 アミノ化剤としてのN−トリメチルシリルベ(U−Wa
nnagats)らの方法[Ohem−Ber−e 9
6.2182(196B) )に従りて合成し、これを
THF溶液としてL 4 mmolをブシイカブルシー
ル付ガラス管に封管した。n−ブチルリチウム(n−B
uLi)0、5 mmolは市販品をそのまま、イソプ
レン(日本合成ゴム社製) 7.81 (108mmo
l)はLiAl H。
で乾燥し、シクロヘキサン溶液として封管した。
さらにアミノ化剤のスキャベンジャ−としてナトリウム
スチルベン0.85 mmo 1をTHF溶液として封
管した。
上記4試薬を100mA!のガラス反応管に接続し。
充分に乾燥後真空蒸留によって20 mlのシクロヘキ
サンを導入し、ガラス反応管を封じた。
ガラス反応管を40Cに保ち、イソプレンと。−BuL
iのブレイカプルシールを破壊してイソプレンを重合し
た。重合終了後、あらかじめN−)リメチルシリルーペ
ンザルドイミンとナトリウムスチルベンを混合した溶液
をaorで重合溶液に添加してアミノ化反応を行なった
80分後にこの溶液を多量のメタノールに加えて加水分
解させ2重合体を沈殿させた。さらに注意深く再沈精製
をくり返して、低分子用GPCにより未反応のアミノ化
剤がないことを確認し、凍結乾燥し2重合体5.911
を得た。重合体の分子量は高分子用GPOと個有粘度に
よるユニバーサルキャリブレーション法により求め。
数平均分子量は17.400であり1重量平均分子量は
28,000であった。
アミン含量はクリスタルバイオレットを指示薬として・
重合体のベンゼン溶液・にHOIO,の酢酸溶液を滴下
して求めたところ2重合体1グラム当り51.8 X 
10−’molであった。数平均分子量とアミン含量よ
りアミノ化率は90%であった。
得られた重合体のミクロ構造はシス−1,4構造780
%、トランスー1.4構造203%、84構造67%、
1.2構造O%であった。ガラス転移温度は一765C
であった。
実施例2 実施例1の溶媒シクロヘキサンの代りにテトラヒドロフ
ラン(THF)を用いun BuLi O,87mmo
leイソプレン9.111 (184mmo! )に変
量した以外、実施例1と同様にイソプレンを重合した。
得られた重合体は8811で、数平均分子量29.80
0であシ重合平均分子量84.000であった。アミン
含量は重合体1、グラム当り 27.9刈o−6mof
であり、アミノ化率は82%であった。重合体のミクロ
構造はシス−1,4構造4.5%、トランス−4,4構
造18.8%、8.4構造52.9%。
1.2構造18.8%であった。ガラス転移温度は0.
5Cであった。
実施例8 実施例1のイソプレンを22. Ol (324mmo
l)。
n−BuLiを(1137mmolに変量した以外は実
施例1と同様にイソプレンを重合した。
重合体収量は2.0.81であり、数平均分子量は10
0.000であった。アミン含量は重合体1グラム当り
Q、 18 X 10’−’molであり、アミノ化率
は92%であった。重合体のミクロ構造はシス−1,4
構造81.4%、トランス−1,4構造12.8%、8
4構造68%、1.3構造O%であった。
実施例4 実施例1のイソプレンの代りにブタジェンを用いた以外
は実施例1と同様にブタジェンを重合した。
重合体収量は6.8 gで、数平均分子量は18,00
0であった。アミノ化率は98%であった。
実施例5 実施例1のイソプレンの代りにスチレン5.21 (5
0mmolL溶媒をシクロヘキサンの代りにベンゼンを
用いr n−BuLi 0.5 mmolに変量した以
外は実施例1と同様にスチレンを重合した。
重合体収量は5.09であり、数平均分子量は10.0
00であった。アミノ化率は96%であった。
実施例6 実施例1のN−トリメチルシリルーペンザルドイミンの
代シにN−トリメチルシリル−α−用い、イソプレンの
代りにスチレン5.li’(50mmo + ) +溶
媒としてシクロヘキサンの代すニTHFを用い、 n−
BuLiを0.13mmo+に変量した以外は実施例1
と同様にスチレンを重合した。
重合体収量は4.99で数平均分子量は86. OOO
であった。アミノ化率は41%であった。
実施例? 実施例1のN−)リメチルシリルベンザルドイミンの代
りにN−ブチリデンベンゼンスルフt エンアミド(e))O−N−8−φ)をデヱービス(F
A、 Dav is )らの方法(J、Org−Che
m−、88,2ES O9(1973))に従って合成
し、ブレイカプルシール付ガラス管に1.8mmol封
管し用いた以外は実施例1と同様にn−Bu Li 0
.6 mmolでイソプレン6、6 、li’ (97
mmo! )を重合した。
重合体沈殿後、ベンゼン/ 6 N塩酸で充分加水分解
し、NaHCO3,水で洗浄後凍結乾燥した。
重合体収量は64.9で数平均分子量は6100であっ
た。アミノ化率は82%であった。重合体のミクロ構造
はシス−1,Φ構造75.1X’、)ランス−1,4構
造18.8%、8.4構造66%、1.2構造0%であ
った。ガラス転移温度は−75,5rであった。
実施例8〜11 実施例7のイソプレンの代りにブタジェン。
1、8− ヘンタシエン、スチレン、α−メチルスチレ
ンを用い、溶媒を表1に示した以外は実施例7と同様に
重合した。
表1 実施例12〜17 1[例1のN−)リメチルシリルーペンザルドイミンの
代シにN、N−ビス−トリメチルシリル−2−ブマモエ
チルアミン[Br(3)(2CHJ(S + Mes 
)2 :’を下記の方法で合成し、ブレイカプルシール
付きガラス管に封管した。
上記アミノ化剤を用い溶媒、モノマーを表2に示した以
外は実施例1と同様に重合し九。
表2 実施例18〜28 実施例1のn−BuLiO代りにナトリウムナフタリ・
ド、カリウムナフタIンドを用い、THF中で表8に示
すモノマー、アミノ化剤を用いた以外は実施例1もしく
は実施例7と同様に重合したO 表8

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 共役ジエンおよび/またはα−オレフィンの少なくとも
    一種の単量体を一般式RMまたはMRM(ここでRは炭
    素数1〜12の炭化水素基。 Mはアルカリ金属を表わす)で表わされる有機アルカリ
    金属を重合開始剤として重合させたアニオンリビングポ
    リマー(ト)と 一般式X R’N (S r R1R2R”)2または
    R5R’0=N−Y(ここでXは7%0ゲ:/ l R
    1* R”+ R”は炭素数1−12の炭化水素基、R
    ′は炭素数1〜12のアルキレン基# R’+ u6は
    炭素数1〜lOの炭化水素基または水素、Yは−S−O
    または一8i R1R2R”を表わす)で表わされるア
    ミノ化剤(B) とを反応させ、しかる後加水分解により末端第1級アミ
    ノ基を導入することを特徴とする末端第1級アミノ基を
    有する重合体の製造方法
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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004067987A (ja) * 2002-06-14 2004-03-04 Jsr Corp 共役ジオレフィン共重合ゴム、該共重合ゴムの製造方法、ゴム組成物およびタイヤ
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