JPS59187005A - 末端にメルカプト基を有する重合体の製法 - Google Patents

末端にメルカプト基を有する重合体の製法

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JPS59187005A
JPS59187005A JP6174583A JP6174583A JPS59187005A JP S59187005 A JPS59187005 A JP S59187005A JP 6174583 A JP6174583 A JP 6174583A JP 6174583 A JP6174583 A JP 6174583A JP S59187005 A JPS59187005 A JP S59187005A
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acid
polymer
thiol
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mercapto group
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寿昭 佐藤
Junnosuke Yamauchi
山内 淳之介
Takuji Okaya
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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】 本発明は新規な重合体の製造方法に関する。
更に評しくけ、チオール酸の存在下にラジカル重合可能
なモノマーをラジカル重合し、得られる末端にチオール
酸エステル基を有する重合体をアルカリまたは酸で処理
することを特徴とする末端にメルカプト基を有する重合
体の製造方法に関する。
一般にチオール酸エステルは塩基や酸で容易に分解し、
メルカプト基を与えるために、メルカプタン類の合成時
やメルカプト基の導入時の重要な前駆体である。チオー
ル酸エステルはメルカプト基金有する重合体の合成時に
も重要であり、メルマーをラジカル重合し、後に塩基−
′P酸で分解してメルカプト基とする方法やポリイソプ
レンやポリブタジェンの二重結合にチオール酸を付加し
てチオール酸エステルとし、後に塩基や酸で分解してメ
ルカプト基とする方法が提案さnている。
重合体中のメルカプト基は、システィン全台むたんばく
質や酵素にみらnるよりに、ジスルフィド結合の形成に
よる二次構造、活性などに重要な役割を演じており、生
化学の領域においては極めて興味深い問題である。
合成高分子の分野でも酸化−還元能を有する重合体やメ
ルカプチド形成による重金属捕捉能を有する重合体を目
的として、メルカプト基金側鎖に有する重合体の合成が
多数工夫さnている。またメルカプト基の大きな反応性
を利用した高分子反応による重合体の改質等も試みられ
、研究例も多い。しかしその一方でメルカプト基は極め
て酸化されやすく、ある程度のメルカプト基をもったポ
リマーは空気中で酸化されジスルフィド結合を形成、架
橋して不溶化するという欠点金持つために工業的な利用
は行なわれてない。
本発明者らは、高反応性のメルカプト基全有しかつ酸化
によって不溶化することがないメルカプト基を有する重
合体の製造方法について検討した結果、チオール酸の存
在下に、ラジカル重合可能を分解し、末端にメルカプト
基を有する重合体が得られることを見出し、本発明を完
成させたものでるる。
本発明で使用されるチオール酸は一〇〇SH基を有する
有機チオール酸を包含する。例えはチオール酢酸、チオ
ールプロピオン酸、チオール酪酸、チオール吉草酸等が
めけらnるが、中でもチオール酢酸が分解性もよく最も
好ましい。
本発明の製造方法はラジカルM会可能なモノマーであれ
ば適用でき、特に制限はない。ラジカル重合可能なモノ
マーとしては、エチレン、プロピレン、イソブチレン等
のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸およびそのエ
ステルであるアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アク
リル酸ドデシル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、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−エチルヘキシル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸2−ヒドロキンエチル、アク
リル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルア
ミノエチルおよびこれらの四級化物、アクリルアミド、
メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N
、N−ジメチルアクリルアミド、アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸およびそのナトリウム塩のア
クリルアミド系モノマー、スチレン、α−メチルスチレ
ン、P−スチレンスルホン酸およびそのナトリウム、カ
リウム塩等のスチレン糸モノマー、その他アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、N−ヒ、:l−/l/ ヒ
ロリドン、塾らにはフン化ビニル、フッ化ビニリデン、
テトラフルオロエチレン等の含フツ素モノマー等があげ
られる。これらのモノマーは単独もしくは混合して用い
ることも可能であす、ビニルエーテル、アリルエーテル
、アリルエステル吟の単独ではラジカル重合しないもし
くはラジカル重合しにくいモノマーも共重合として用い
ることはなんらさしつかえない。しがしジエン類のよう
に生成重合体中に二重結合全有する場合は、チオール酸
エステル分解時に生成したチオールが重合体の二重結合
に付加し、本発明の目的が達成されないこともあり、好
ましくない。
本発明のチオール酸存在下のラジカル重合可能なモノマ
ーの重合は、ラジカル重合開始剤の存在下、塊状重合法
、溶液重合法、バール重合法、乳化重合法などいず扛の
方法でも行なうことが出来モノマーや生成する重合体の
性質によって選択できるものである。重合中に存在をせ
るチオール酸の重合系への添加量、添加方法には特に制
限はなく、目的とする重合体の物性値によって適宜決定
さるべきものである。また重合方式としては、回分式、
半回分式、連続式等公知の方式を採用し得るO ラジカル重合開始剤としては、2.2’−アゾビスイソ
ブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化カーボネー
ト等公知のラジカル重合開始剤が使用できる2>i、2
.2’−アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系開始剤
が取扱いやすく、好筐しい。また放射線、電子線等の開
始系も使用できる。重合温度は使用する開始剤の種類に
より適当な温度を採用することが望ましいが、通常10
〜90℃の範囲から選ばれる。
末端にチオール酸エステルを有する重合体から重合終了
後通常の方法でモノマーを除去、取り出した後、アルカ
リまたは酸で処理することKよりチオール酸エステルを
分解して、末端にメルカプト基を有する重合体を得るこ
とが出来る。チオール酸エステル全末端に有する重合体
の分解反応は該重合体を溶解または膨潤させうる溶媒°
中で反応させるのが反応速度および選択性の点でより好
ましい。″!、fCアルカリや酸としては、通常の水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、ジメチル
アミン、ジエチルアミン等のアミン類、塩酸、硫酸、酢
酸等が用いられるが、重合体の化学的性質を十分に検討
して選択する必要がある。たとえば、ポリアクリル酸エ
ステル類では、水酸化ナトリウム等の強アルカリを用い
ると末端のチオール酸エステルのみならず、重合体のエ
ステル部も分解をうけ、目的とする重合体は得らtLな
い。この場合にはアンモニア等の弱アルカリを使用し、
反応条件を適切に設定することにより、重合体のエステ
ル部の分解をほとんど伴うことなく、目的とする重合体
が得らnる等である。このように末端のチオール酸エス
テルが選択的に分解するような条件、すなわち反応容器
、アルカリや酸の選択、反応温度、反応時間は個々の重
合体について適宜設定することが必要である。
本発明の末端にメルカプト基を有する重合体は組成、重
合度、重合度分布等には特に制限はなく該重合体を使用
する目的に応じて適宜決定されるものである。このよう
にして得られる重合体は、末端に存在するメルカプト基
の反応性、たとえば二重結合を有した化合物への付加、
ハロゲン化合物への置換反応、酸化剤との組合せによる
レドックス分解反応等を利用して極めて広範囲に利用可
能な高反応性の新規な材料であり、たとえば本発明で得
られた床端にメルカプト基金有する重合体の存在下にラ
ジカル重合することによ0、ブロック共重合体を製造す
ることができる。
以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、不
発明はこれらによって何等限足されるものではない。
なお実施例中部および条はいす扛も車量基準を意味する
実施例1 メタクリル酸メチル(以下MMAと略記)290部、チ
オ酢酸4.6部を反応容器にとり、内部を充分に窒素置
換したのち、外温を85℃にあけ、2゜2′−アゾビス
イソブチロニトリル0,3部そ含むMMAIO部を加え
重合した。1.5時間後の重合率が78.8%でめった
。重合後アセトンで稀釈してn−ヘキサン中に投入して
ポリマーを析出沈殿させ、アセトン/水素で3回再沈精
製をくり返して未反応MMAを除去した。
次にこのポリマー200fkアセトン3207とメタノ
ール80fの混合溶媒に溶解し、10≠のNaOHメタ
ノール溶液を121加えて40℃で2.5時間反応させ
た。続いてIN H2SO150trtl f含む5t
の水中に投入し、析出沈殿したポリマーを戸別後、充分
に水洗して乾燥、片末端にメルカプト基を有するPMM
Aを得た。このPMMAはアセトン中30℃での〔η〕
測測定り〔η)=0.06 (at汐)であり、メルカ
プト基蓋はアセトン−水素でのヨウ素による滴定の結果
、9.99 X 10−5eq/?  であった。
実施例2 メタクリル酸n−ブチル(以下HMAと略記)290部
、チオ酢酸3.2部全反応答器にとり、内部全充分に鼠
素置換したのち、内部音85℃にあけ、2.2’−アゾ
ビスイソブチロニトリル03部を含むBMAIO部を加
え重合した。2時間後の重合率が75.2%であった。
重合後アセトンで稀釈し“Cメタノール中に投入してポ
リマーを析出沈殿させ、アセトン/メタノール糸で3回
再沈精製をくり返して未反応HMAを除去し/ヒ〇次に
このポリマー200fkアセ)/320fとメタノール
802の混合溶媒に溶解し、10チのNaOHメタノー
ル溶液10部を加えて、40℃で2.5時間反五6させ
た。続いてLN H2SO440dlを含む5tの水中
に投入し、析出沈殿したポリマーを戸別後、充分に水洗
して乾燥、片末端にメルカプト基金有するPBMAを得
た。このPBIVIAはトルエン中30℃での〔η〕測
測定り〔η) = 0.07 (dt/f )であり、
メルカプト基蓋はアセトノー水素でのヨウ素による滴定
の結果%  6.82X10 ” eq7リ であつ7
ヒ〇 実施例3 スチレン290部、およびチオール酢酸2. s 部を
反応容器にとり、内部を充分に窒素置°換したのち、内
温を60℃にめげ、2.2’−アゾビスイソブチロニト
リル0.3部を含むスチレン10部を加え重合し次。2
時間後の重合率が15.2%であった。
重合後メタノール中に投入してポリマーを析出沈殿させ
、アセトン/メタノール系で3回再沈精製をくり返して
未反応エチレンを除去した。
次にこのポリマー35f’eアセトン1002とメタノ
ール10yの混合溶媒に溶解し、10%NaOHメタノ
ール溶液12rft加えて、40℃で2.5時間反応さ
せた。続いて、IN H2SO450tttlを含む5
tの水中に投入し、析出沈殿したポリマー7Fr:F別
後、充分に水洗して乾燥、片末端にメルカプト基を有す
るポリスチレンを得た0このポリスチレンはトルエン中
30℃の〔η〕測測定り〔η〕=0.1 (dt/f 
)であり、メルカプト基量はアセトン−水素でのヨウ素
による滴定の結果7.50X10−5eq/りであった
実施例4 アクリル酸290部、およびチオール酢酸6,1部を反
応容器にとり、内Sを光分に窒素置換したのち、内温を
60℃にあげ、2.2’−アゾビスイソブチロニトリル
0.3部を含むアクリル酸10部を加え重合した。2時
間後の重合率が35.2%であった。重合後アセトン中
に投入してポリマーを析出沈殿させ、メタノール77毛
トン系で3回再沈精製をくり返して未反応アクリル酸を
除去した。
次にこのポリマー902をメタノール100?に溶解し
、IN−メタノール塩酸50 ml k加えて40℃で
5時間反応させた。続いてアセトンに投入し、析出沈殿
したポリマーを炉別後、乾燥、氷/アセトン系で2回再
沈精製を行ない、片末端にメルカプト基を有するポリア
クリル酸を得た。このポリアクリル酸をナトリウム塩と
して2モル/lのNa OH水溶液中で30℃で〔η〕
を測定したところ、〔η) = 0.2 (dt/? 
)であり、メルカプト基量は水中でのヨウ素による滴定
の結果、9.65XI Q−5eq/?であった。
実施例5 オートクレーブにチオール酢酸20部、テトラフルオロ
エチレン100部および2,2′−アゾビスイソブチロ
ニトリル1.0部をはかりとり、80℃で5時間重合し
fco重合後、減圧下に未反応のチオール酢酸を除去し
、窒素流下に100部のメタノールを加え、溶解したの
ち、28%のナトリウムメチラート溶液15 t f:
加え、室温で1時間攪拌を続けた0続いてINの塩酸−
メタノール溶液を10d加えたあとltの蒸留水を加え
、下層のオイル層をとり出した。これを蒸留し、40℃
〜80℃/ 3 mmHgの留分202を得た0アセト
ン−水系でヨウ素による滴定を行なったところ、3.O
x 10−36q/’のメルカプト基の存在が確認され
た。
特許出願人 株式会社 り ラ し 代理人弁理士本多 堅

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  チオール酸の存在下にラジカル重合可能なモ
    ノマーをラジカル重合し、得られた重合体をアルカリ葦
    たは酸で処理することを特徴とする末端にメルカプト基
    を有する重合体の製法。
  2. (2) チオール酸がチオール酢酸である特許請求の範
    囲第1項記載の末端にメルカプト基金有する重合体の製
    法。
JP6174583A 1983-04-07 1983-04-07 末端にメルカプト基を有する重合体の製法 Granted JPS59187005A (ja)

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US06/592,476 US4565854A (en) 1983-04-07 1984-03-22 Polymer having thiol end group
DE8484103842T DE3476210D1 (en) 1983-04-07 1984-04-06 Polymer having thiol end group, process for producing same, and block copolymer based on polymer having thiol end group
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