JPS62225514A - ブロツク・グラフト共重合体及びその製造法 - Google Patents
ブロツク・グラフト共重合体及びその製造法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G81/00—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
- C08G81/02—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C08G81/024—Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G
-
- 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
- C08F275/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of monomers containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal as defined in group C08F30/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08F297/02—Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/44—Preparation of metal salts or ammonium salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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- C08G81/02—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Polyethers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、酸素富化膜をはじめとする種々の機能性膜等
の材料として有用であるブロック・グラフ1〜共重合体
およびその製造方法に関する。
の材料として有用であるブロック・グラフ1〜共重合体
およびその製造方法に関する。
〔従来技術と発明が解決しようとする問題点〕現在、種
々の用途に用いられる機能性高分子材料の開発が試みら
れている。
々の用途に用いられる機能性高分子材料の開発が試みら
れている。
ジメチルポリシロキサンは、酸素の高富化材料として知
られているが、凝集力が弱いためにN膜化すると使用に
耐えなくなる。そこで、ブロック共重合体にして、その
欠点を補い実用化しようとしているが現状である。しか
し、ブロック共重合体では、機械的強度が上がってもジ
メチルポリシロキサンの占める組成比弁だけの酸素濃縮
性と透過性しか期待できず、それだけ酸素富化性能が低
下するという問題がある。
られているが、凝集力が弱いためにN膜化すると使用に
耐えなくなる。そこで、ブロック共重合体にして、その
欠点を補い実用化しようとしているが現状である。しか
し、ブロック共重合体では、機械的強度が上がってもジ
メチルポリシロキサンの占める組成比弁だけの酸素濃縮
性と透過性しか期待できず、それだけ酸素富化性能が低
下するという問題がある。
ポリエチレンオキシドやポリエチレンイミンなどは、リ
チウム、ナ1−リウム、ウランなどの金属塩との錯体形
成能があり、それらの分離に実用化しようとする試みが
なされている。
チウム、ナ1−リウム、ウランなどの金属塩との錯体形
成能があり、それらの分離に実用化しようとする試みが
なされている。
しかし、実用的な分離手段の製造は今のところなされて
いない。
いない。
ジメチルポリシロキサンやポリエチレンオキシドあるい
は、アミノ基またはカルボキシル基をもつ高分子化合物
は生体適合性があり、抗血栓性材料、バイオセパレータ
ー材料、細胞培養材料などの生医学材料として使われて
いるものもある。特に、最近上記の高分子を一成分とす
る精細にミクロ相分離した多相構造をもつ高分子材料、
特にブロック共重合体が注目を集めている。しかし、精
細にミクロ相分離するブロック共重合体を得るためには
一般的にリビングアニオン重合法によって製造する以外
に方法がなく、モノマーの組合せにも制約がある。さら
に、ミクロ相分離構造のドメインサイズは慣性半径によ
って支配されるために、ブロック共重合体ではそのドメ
インサイズを制御することが困難であるという問題があ
る。
は、アミノ基またはカルボキシル基をもつ高分子化合物
は生体適合性があり、抗血栓性材料、バイオセパレータ
ー材料、細胞培養材料などの生医学材料として使われて
いるものもある。特に、最近上記の高分子を一成分とす
る精細にミクロ相分離した多相構造をもつ高分子材料、
特にブロック共重合体が注目を集めている。しかし、精
細にミクロ相分離するブロック共重合体を得るためには
一般的にリビングアニオン重合法によって製造する以外
に方法がなく、モノマーの組合せにも制約がある。さら
に、ミクロ相分離構造のドメインサイズは慣性半径によ
って支配されるために、ブロック共重合体ではそのドメ
インサイズを制御することが困難であるという問題があ
る。
上記のようにポリエチレンオキシドなどはアルカリ金属
塩との錯体形成能があるので固体電解質として注目を集
めている。しかし1例えば、ポリエチレンオキシドの場
合、重合度が20以上では錯体でも結晶化が始まり、固
体電解質としての性能が低下する。従って1分子址を大
きくすることにおいては固体電解質としての性能を高め
ることができないという問題がある。
塩との錯体形成能があるので固体電解質として注目を集
めている。しかし1例えば、ポリエチレンオキシドの場
合、重合度が20以上では錯体でも結晶化が始まり、固
体電解質としての性能が低下する。従って1分子址を大
きくすることにおいては固体電解質としての性能を高め
ることができないという問題がある。
本発明の目的は、これらの問題点を解決する高機能性の
高分子材料を提供することにある。
高分子材料を提供することにある。
本発明は、前記の問題点を解決し、さらに広範囲の用途
に適用可能な機能性高分子材料として、一般式(I) 〔式中、R1は水素原子、メチル基又はエチル基であり
、R2とR2は同一でも異なってもよく01〜c3のア
ルキル基又はフェニル基であり、Rは、ローブチル基、
クミル基又はベンジル基であり、mは0〜4の整数であ
り、Aは、下記の一般式(■)〜(VI)で表わされる
重合体残基のいずれか1つである:(ここで、R4は、
同一でも異なってもよく、メチル基、エチル基又はフェ
ニル基であり、R5はR4又は式−5i(R’)3で表
わされる基であり、τlは1〜1000の整数である) −ER60iR? ・(Iml)(こ
こで、R6はC2〜C4又はC8のアルキレン基であり
R?は水素原子、01〜C4のアルキル基、ビニル基
又はフェニル基であり、nは前記のとおりである)、 (ここで、R9は水素原子又は01〜C6のアルキル基
であり、R8はC2〜C4のアルキレン基であり、nは
前記のとおりである)、 ム (ここで、R2Oは水素原子又はメチル基であり、Bは
−COOR2(R2は前記のとおり)、又は−〇Nテあ
り。
に適用可能な機能性高分子材料として、一般式(I) 〔式中、R1は水素原子、メチル基又はエチル基であり
、R2とR2は同一でも異なってもよく01〜c3のア
ルキル基又はフェニル基であり、Rは、ローブチル基、
クミル基又はベンジル基であり、mは0〜4の整数であ
り、Aは、下記の一般式(■)〜(VI)で表わされる
重合体残基のいずれか1つである:(ここで、R4は、
同一でも異なってもよく、メチル基、エチル基又はフェ
ニル基であり、R5はR4又は式−5i(R’)3で表
わされる基であり、τlは1〜1000の整数である) −ER60iR? ・(Iml)(こ
こで、R6はC2〜C4又はC8のアルキレン基であり
R?は水素原子、01〜C4のアルキル基、ビニル基
又はフェニル基であり、nは前記のとおりである)、 (ここで、R9は水素原子又は01〜C6のアルキル基
であり、R8はC2〜C4のアルキレン基であり、nは
前記のとおりである)、 ム (ここで、R2Oは水素原子又はメチル基であり、Bは
−COOR2(R2は前記のとおり)、又は−〇Nテあ
り。
nは前記のとおりである)〕
で表わされる繰返し単位からなり、好ましくは。
重合度10以上の重合体ブロック鎖と。
一般式(Vl)
〔式中、R11は水素原子、メチル基又はエチル基であ
り、河は式−C)1.C112、−C(C113)=C
112,−COOCIIコ、−COOC211,で表わ
される基およびフェニル基から選ばれる少なくとも1種
である〕 で表わされる繰返し単位からなる重合体ブロック鎖の少
なくとも1種とからなるブロック・グラフト共重合体を
提供するものである。
り、河は式−C)1.C112、−C(C113)=C
112,−COOCIIコ、−COOC211,で表わ
される基およびフェニル基から選ばれる少なくとも1種
である〕 で表わされる繰返し単位からなる重合体ブロック鎖の少
なくとも1種とからなるブロック・グラフト共重合体を
提供するものである。
本発明の上記ブロック・グラフト共重合体の製造は、ま
ず、幹分子鎖となるブロック共重合体を合成し、該ブロ
ック共重合体がもつ側鎖のビニル基に枝分子鎖であるA
を結合ないし成長させることにより行なうことができる
。
ず、幹分子鎖となるブロック共重合体を合成し、該ブロ
ック共重合体がもつ側鎖のビニル基に枝分子鎖であるA
を結合ないし成長させることにより行なうことができる
。
原料として用いられるブロック共重合体は、一般式(■
) 〔式中、R1,R2,+13及びInは一般式(I)と
同じ〕で表わされる繰返し単位からなり、好ましくは重
合度10以上の重合体ブロック鎖と、前記一般式(VI
)で表わされる繰返し単位からなる重合体ブロック鎖で
、好ましくは重合度300以上のものの少なくとも1種
とからなるブロック共重合体である。
) 〔式中、R1,R2,+13及びInは一般式(I)と
同じ〕で表わされる繰返し単位からなり、好ましくは重
合度10以上の重合体ブロック鎖と、前記一般式(VI
)で表わされる繰返し単位からなる重合体ブロック鎖で
、好ましくは重合度300以上のものの少なくとも1種
とからなるブロック共重合体である。
以下1本発明の出発原料であるブロック共重合体の製造
例及び本発明のブロック・グラフト共重合体の製造方法
を順次説明する。
例及び本発明のブロック・グラフト共重合体の製造方法
を順次説明する。
プロ・り A のA
ブロック共重合体の11′J!iは、例えば、一般式〔
式中、R1,It2. R3及びmは前記のとおりであ
る〕で表わされるアルケニルシリル基含有スチレン化合
物と、 一般式(IK) CH2=CR” ・・・([)「 〔式中 R11とMは前記のとおり〕 で表わされる化合物 から選ばれる少なくとも1種とを、有機金属化合物を開
始剤としてアニオン重合法により逐次付加させる方法で
あって、少なくとも一般式(VII)のアルケニルシリ
ル基含有スチレン化合物の重合を第3級アミンの存在下
で行なうことにより実施することができる。
式中、R1,It2. R3及びmは前記のとおりであ
る〕で表わされるアルケニルシリル基含有スチレン化合
物と、 一般式(IK) CH2=CR” ・・・([)「 〔式中 R11とMは前記のとおり〕 で表わされる化合物 から選ばれる少なくとも1種とを、有機金属化合物を開
始剤としてアニオン重合法により逐次付加させる方法で
あって、少なくとも一般式(VII)のアルケニルシリ
ル基含有スチレン化合物の重合を第3級アミンの存在下
で行なうことにより実施することができる。
上記製法に用いられる一般式(VII)の化合物の具体
例としては、4−ビニルフェニルジメチルビニルシラン
、4−ビニルフェニルジメチルアリルシラン。
例としては、4−ビニルフェニルジメチルビニルシラン
、4−ビニルフェニルジメチルアリルシラン。
4−ビニルフェニルジメチル−1−ブテニルシラン、4
−(I−メチルエチニル)フェニルジメチルビニルシラ
ン、4−(I−メチルエチニル)フェニルジメチルアリ
ルシラン、4−ビニルフェニル・メチル・エチル・ビニ
ルシラン、4−ビニルフェニル・メチル・フェニル・ビ
ニルシラン等が挙げられ、1つの重合体ブロック鎖に1
補食まれていればよい、これら一般式(VII)の化合
物は、上記の方法によると1分子中の2個のエチレン性
不飽和基のうちベンゼン環に結合したものが優先的に重
合し、アルケニルシリル基に含まれるビニル基は反応せ
ずに残って、一般式(VIII)で表わされる単位から
なる重合体ブロック鎖を生成する。
−(I−メチルエチニル)フェニルジメチルビニルシラ
ン、4−(I−メチルエチニル)フェニルジメチルアリ
ルシラン、4−ビニルフェニル・メチル・エチル・ビニ
ルシラン、4−ビニルフェニル・メチル・フェニル・ビ
ニルシラン等が挙げられ、1つの重合体ブロック鎖に1
補食まれていればよい、これら一般式(VII)の化合
物は、上記の方法によると1分子中の2個のエチレン性
不飽和基のうちベンゼン環に結合したものが優先的に重
合し、アルケニルシリル基に含まれるビニル基は反応せ
ずに残って、一般式(VIII)で表わされる単位から
なる重合体ブロック鎖を生成する。
他方の重合体ブロック鎖の形成に用いられる一般式(I
K)の七ツマー化合物の具体例は、ブタジェン、イソプ
レン等のジエン;スチレン、α−メチルスチレン等のビ
ニル芳香族炭化水素化合物、そして、メチルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチ
ルメタクリレート等のアクリル酸エステル、メタクリル
酸エステルが挙げられる。
K)の七ツマー化合物の具体例は、ブタジェン、イソプ
レン等のジエン;スチレン、α−メチルスチレン等のビ
ニル芳香族炭化水素化合物、そして、メチルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチ
ルメタクリレート等のアクリル酸エステル、メタクリル
酸エステルが挙げられる。
上記m法に用いられる開始剤の有機金属化合物としては
、例えば、クミルセシウム、クミルカリウム、ベンジル
ナトリウム、ベンジルカリウム、ベンジルセシウム等の
有機アルカリ金属が挙げられ、特にクミルセシウムが好
ましい。開始剤の使用片は、仕込モノマー化合物量とと
もに得られる重合体の分子量を決定するので、所望分子
量に応じて選択すべきであり、通常、反応溶液中で1O
−2〜IP’mol/ QのオーダーのR11度になる
ようにする。
、例えば、クミルセシウム、クミルカリウム、ベンジル
ナトリウム、ベンジルカリウム、ベンジルセシウム等の
有機アルカリ金属が挙げられ、特にクミルセシウムが好
ましい。開始剤の使用片は、仕込モノマー化合物量とと
もに得られる重合体の分子量を決定するので、所望分子
量に応じて選択すべきであり、通常、反応溶液中で1O
−2〜IP’mol/ QのオーダーのR11度になる
ようにする。
また、第3級アミンの種類は特に制限されず。
例えば、1へリエチルアミン、メチルジエチルアミン、
トリn−プロピルアミン、メチルジ11−プロピルアミ
ン等の1−リアルキルアミン;N−メチルピロリジン、
N−メチルピペリジン等の環式第3級アミン;N、N、
N’ 、N’−テトラメチルエチレンジアミン、1,2
−ジピベリジノエタン等の第3級ジアミンなどが挙げら
れ、特にN−メチルピロリジン及びトリエチルアミンが
好ましく、N−メチルピロリジンが最も好ましい。この
第3級アミンは開始剤の有機金属化合物に対し等モル−
10倍モルの範囲で用いるのが好ましい、これら第3級
アミンを反応系に存在せしめることにより、一般式(m
)のアルケニルシリル基含有化合物の重合過程において
ベンゼン環に結合したエチレン性不飽和基が優先的に重
合し、アルケニルシリル基に含まれるビニル基は反応し
ないで得られる重合体中に残る。
トリn−プロピルアミン、メチルジ11−プロピルアミ
ン等の1−リアルキルアミン;N−メチルピロリジン、
N−メチルピペリジン等の環式第3級アミン;N、N、
N’ 、N’−テトラメチルエチレンジアミン、1,2
−ジピベリジノエタン等の第3級ジアミンなどが挙げら
れ、特にN−メチルピロリジン及びトリエチルアミンが
好ましく、N−メチルピロリジンが最も好ましい。この
第3級アミンは開始剤の有機金属化合物に対し等モル−
10倍モルの範囲で用いるのが好ましい、これら第3級
アミンを反応系に存在せしめることにより、一般式(m
)のアルケニルシリル基含有化合物の重合過程において
ベンゼン環に結合したエチレン性不飽和基が優先的に重
合し、アルケニルシリル基に含まれるビニル基は反応し
ないで得られる重合体中に残る。
重合は一般に有機溶媒中で行ない、使用できる有機溶媒
の例としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、テ1
−ラヒドロピラン、ジメトキシエタン、ジグライム等の
エーテル系溶媒が好ましく、特にテトラヒドロフランが
好ましい。これらの溶媒は1種単独でも2種以上の混合
系としても用いることができる。
の例としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、テ1
−ラヒドロピラン、ジメトキシエタン、ジグライム等の
エーテル系溶媒が好ましく、特にテトラヒドロフランが
好ましい。これらの溶媒は1種単独でも2種以上の混合
系としても用いることができる。
重合に供するモノマー化合物の反応溶液中の濃度は、1
〜lO重量%が適切であり、重合反応は圧力10””T
orr以下の高真空下又は精製して水分等の反応に対す
る有害物質を除去したアルゴン、窒素等の不活性ガス雰
囲気中、約−78〜−20℃の温度において攪拌下に行
なうことが好ましい。
〜lO重量%が適切であり、重合反応は圧力10””T
orr以下の高真空下又は精製して水分等の反応に対す
る有害物質を除去したアルゴン、窒素等の不活性ガス雰
囲気中、約−78〜−20℃の温度において攪拌下に行
なうことが好ましい。
重合を開始する際には、反応器に溶媒、開始剤。
第3級アミン及び最初のモノマー化合物を仕込み、通常
約10分〜1時間程度の反応によりアニオン重合が進行
し重合体ブロック鎖が生成する。次に反応系に第2の七
ツマー化合物を通常溶媒で希釈して添加し重合をさらに
進め、必要に応じ第3のモノマー化合物の重合を同様に
逐次行なう、このとき、最初のモノマー化合物として一
般式(VII)のアルケニルシリル基含有化合物を用い
、第2の七ツマー化合物として一般式(VII)の化合
物を用いてもよいし、その逆でもよい。ただし、一般式
(VII)の化合物のうちアクリレート、メタクリレー
トは最初の七ツマー化合物として用いることはできない
。
約10分〜1時間程度の反応によりアニオン重合が進行
し重合体ブロック鎖が生成する。次に反応系に第2の七
ツマー化合物を通常溶媒で希釈して添加し重合をさらに
進め、必要に応じ第3のモノマー化合物の重合を同様に
逐次行なう、このとき、最初のモノマー化合物として一
般式(VII)のアルケニルシリル基含有化合物を用い
、第2の七ツマー化合物として一般式(VII)の化合
物を用いてもよいし、その逆でもよい。ただし、一般式
(VII)の化合物のうちアクリレート、メタクリレー
トは最初の七ツマー化合物として用いることはできない
。
というのは、生成するこれらアクリレートなどの化合物
の重合体ブロック鎖末端のアニオンは活性が低いので他
のモノマー化合物を加えて別の重合体ブロック鎖を延長
させることが不可能だからである。したがって、アクリ
レートなどをモノマーとする重合体ブロック鎖は最後の
ブロックとしてのみブロック共重合体に導入することが
できる。
の重合体ブロック鎖末端のアニオンは活性が低いので他
のモノマー化合物を加えて別の重合体ブロック鎖を延長
させることが不可能だからである。したがって、アクリ
レートなどをモノマーとする重合体ブロック鎖は最後の
ブロックとしてのみブロック共重合体に導入することが
できる。
一般式(VII)の単位からなる重合体ブロック鎖をA
、一般式(VI)の単位からなる重合体ブロック鎖をB
。
、一般式(VI)の単位からなる重合体ブロック鎖をB
。
B′・・・などとすると、上記の制約の下に重合させる
七ツマー化合物の順序を選択することにより、随意1.
−、All型、 IlA型、BAD型、FIAB’型等
のブロック共重合体を製造することができる。
七ツマー化合物の順序を選択することにより、随意1.
−、All型、 IlA型、BAD型、FIAB’型等
のブロック共重合体を製造することができる。
所要の重合が終了したら、例えば、メタノール。
エチルブロマイド等の停止剤を反応系に添加して反応を
停止させる。反応混合物を例えばメタノール中に注ぐこ
とにより生成したブロック共重合体を沈殿させ1分離し
、洗浄、乾燥することにより精製、単離することができ
る。
停止させる。反応混合物を例えばメタノール中に注ぐこ
とにより生成したブロック共重合体を沈殿させ1分離し
、洗浄、乾燥することにより精製、単離することができ
る。
生成したブロック共重合体の収量は使用したモノマー化
合物に基づいてほぼ100%であり、分子量(動力学的
分子量)はモノマー化合物の重量と開始剤のモル数から
容易に計算することができる。
合物に基づいてほぼ100%であり、分子量(動力学的
分子量)はモノマー化合物の重量と開始剤のモル数から
容易に計算することができる。
る。また、数平均分子量(Mn)は1漠浸透圧計を用い
て測定でき、目的通りのものが生成しているか否かの判
断は赤外吸収(In)スペクトルおよびI H−NMR
で行なうことができ、さらに分子量分布および生成する
可能性があるブロック共重合体の前駆体が含まれている
か否かの評価はゲルパーミェーションクロマトグラフィ
(Gr’C)で行なうことができる。
て測定でき、目的通りのものが生成しているか否かの判
断は赤外吸収(In)スペクトルおよびI H−NMR
で行なうことができ、さらに分子量分布および生成する
可能性があるブロック共重合体の前駆体が含まれている
か否かの評価はゲルパーミェーションクロマトグラフィ
(Gr’C)で行なうことができる。
ブロック・グラフト 型入 のへ゛
前記のようにして合成されたブロック共重合体が有する
一般式(VII)の繰返し単位からなる重合体ブロック
鎖のビニル基に枝分子鎖を結合させることにより、本発
明のブロック・グラフ1−共重合体が得られる。ビニル
基に枝分子鎖を結合する方法としては次の2つの方法を
例示することができる。
一般式(VII)の繰返し単位からなる重合体ブロック
鎖のビニル基に枝分子鎖を結合させることにより、本発
明のブロック・グラフ1−共重合体が得られる。ビニル
基に枝分子鎖を結合する方法としては次の2つの方法を
例示することができる。
方仏工け
この方法は、前記のブロック共重合体が有するビニル基
を一般式RMa(ここで、Rはn−ブチル。
を一般式RMa(ここで、Rはn−ブチル。
クミル又はベンジルであり、Meはナトリウム、リチウ
ム、カリウム、又はセシウム原子である)で表わされる
有機アルカリ金属と反応させてカルバニオン化し、一方
、カチオン重合法により末端にカチオンを有する高分子
鎖を合成し、前者のカルバニオンと後者のカチオンをイ
オンカップリングさせる方法である。
ム、カリウム、又はセシウム原子である)で表わされる
有機アルカリ金属と反応させてカルバニオン化し、一方
、カチオン重合法により末端にカチオンを有する高分子
鎖を合成し、前者のカルバニオンと後者のカチオンをイ
オンカップリングさせる方法である。
1) ブロック共重合体のビニル基のカルバニオン化
ブロック共重合体を多量のTHF等のエーテル系溶媒に
溶解しく濃度1〜20%程度、好ましくは1〜10%)
、有機アルカリ金属を適当な溶媒に溶かして加える。例
えば、fl−ブチルリチウムのヘキサン溶液、クミルカ
リウム、クミルセシウム、ベンジルリチウム、ベンジル
カリウムのT HF’溶液などを0〜25℃で加えて、
30分〜3時間攪拌する。この状態でブロック共重合
体のビニル基と有機アルカリ金属が反応し、ビニル基は
カルバニオン化している。その確認は、生成物をメタノ
ール中で沈殿、精製後、乾燥して単離して得られた試料
を、’II−NMRにてビニル基の消滅、ブチル基、ク
ミル基、又はベンジル基の増加址を測定することにより
行なうことができ、有機アルカリ金属とビニル基が定量
的に反応していることが確認できる。また、GPCによ
ってブロック鎖が架橋や分解反応を受けてないことも確
認できる。
溶解しく濃度1〜20%程度、好ましくは1〜10%)
、有機アルカリ金属を適当な溶媒に溶かして加える。例
えば、fl−ブチルリチウムのヘキサン溶液、クミルカ
リウム、クミルセシウム、ベンジルリチウム、ベンジル
カリウムのT HF’溶液などを0〜25℃で加えて、
30分〜3時間攪拌する。この状態でブロック共重合
体のビニル基と有機アルカリ金属が反応し、ビニル基は
カルバニオン化している。その確認は、生成物をメタノ
ール中で沈殿、精製後、乾燥して単離して得られた試料
を、’II−NMRにてビニル基の消滅、ブチル基、ク
ミル基、又はベンジル基の増加址を測定することにより
行なうことができ、有機アルカリ金属とビニル基が定量
的に反応していることが確認できる。また、GPCによ
ってブロック鎖が架橋や分解反応を受けてないことも確
認できる。
2)末端にカチオンを有する高分子鎖の合成高分子鎖の
末端が失活せずリビングカチオンとなる単量体としては
、一般式: 1式中、R′は02〜C4もしくはC6のアルキレン基
又は該アルキレン基が低級アルキル基で置換されたで表
わされる化合物が挙げられ、具体的には、オキセタン、
テトラヒドロフラン、アジリジン、 N−し−ブチルア
ジリジン、 1,3.3−トリメチルアゼチジン、N−
メチルピロリジンなどである。
末端が失活せずリビングカチオンとなる単量体としては
、一般式: 1式中、R′は02〜C4もしくはC6のアルキレン基
又は該アルキレン基が低級アルキル基で置換されたで表
わされる化合物が挙げられ、具体的には、オキセタン、
テトラヒドロフラン、アジリジン、 N−し−ブチルア
ジリジン、 1,3.3−トリメチルアゼチジン、N−
メチルピロリジンなどである。
これらの化合物を、三フッ化ホウ素、三フフ化ホウ素ニ
ーテラーh ((C211shO・BF□)、トリエチ
ルオキソニウムテトラフルオロボレート(C2115)
30・8F4等のフリーデルクラフト触媒あるいは、エ
チルフルオロスルホネート(EtOS02F) 、エチ
ルトリフルオロメチルスルホネ−1〜(EtO3O2C
Fa)のような超強酸エステルなどを開始剤として用い
、ジクロロメタン、1.2−ジクロロエタン、クロロホ
ルム、四塩化炭素等の塩素化炭化水素系溶媒中において
。
ーテラーh ((C211shO・BF□)、トリエチ
ルオキソニウムテトラフルオロボレート(C2115)
30・8F4等のフリーデルクラフト触媒あるいは、エ
チルフルオロスルホネート(EtOS02F) 、エチ
ルトリフルオロメチルスルホネ−1〜(EtO3O2C
Fa)のような超強酸エステルなどを開始剤として用い
、ジクロロメタン、1.2−ジクロロエタン、クロロホ
ルム、四塩化炭素等の塩素化炭化水素系溶媒中において
。
0〜60℃で、約1〜10時間、好ましくは攪拌下でカ
チオン重合を進めることにより、末端が安定なカチオン
である高分子が得られる。
チオン重合を進めることにより、末端が安定なカチオン
である高分子が得られる。
3) イオンカップリング
2)で得られる末端にカチオンを有する高分子を含む溶
液と1)で得られた側鎖の末端がカルバニオン化された
ブロック共重合体の溶液を混合し、約−78〜0℃で1
〜3時間保持するとイオンカップリングしてブロック・
グラフ1−共重合体となる。
液と1)で得られた側鎖の末端がカルバニオン化された
ブロック共重合体の溶液を混合し、約−78〜0℃で1
〜3時間保持するとイオンカップリングしてブロック・
グラフ1−共重合体となる。
反応溶液を水−メタノール中に注ぐと沈殿し、それを乾
燥すると重合体を単離できる。収率は、できるだけ低温
で前記2溶液の混合を行ない、その温度に保つとよくな
る。得られるブロック・グラフト共重合体のキャラクタ
リゼーションは以下のように行なう。膜浸透圧計で数平
均分子量1分岐度を測定し、赤外吸収スペクトル、II
I−NMRで構造、組成を決定し、apcでカップリン
グ反応前の重合体の存否を判定する。また、DSCで融
点を測定する。
燥すると重合体を単離できる。収率は、できるだけ低温
で前記2溶液の混合を行ない、その温度に保つとよくな
る。得られるブロック・グラフト共重合体のキャラクタ
リゼーションは以下のように行なう。膜浸透圧計で数平
均分子量1分岐度を測定し、赤外吸収スペクトル、II
I−NMRで構造、組成を決定し、apcでカップリン
グ反応前の重合体の存否を判定する。また、DSCで融
点を測定する。
友駕工狂
ブロック共重合体のビニル基を等モル量の有機アルカリ
金属と反応させてカルバニオン化(カルボメタル化)シ
、これに単量体を加えてグラフ1−鎖を成長させる方法
である。
金属と反応させてカルバニオン化(カルボメタル化)シ
、これに単量体を加えてグラフ1−鎖を成長させる方法
である。
この方法に用いることができる有機アルカリ金属は方法
(I)で述べた式RMaで表わされるものであり、単量
体化合物としては、例えば、一般式:%式% (式中、Rは水素原子又はメチル基で、Xは−C00C
II、、−COOC211,又は−CN)、す (式中、Rは水素原子又はメチル基)、又は(式中、R
4は前記のとおりであり、nは3又は4である。) で表わされる化合物が挙げられ、具体的には、メチルメ
タクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレー
ト、アクリロニトリル、エチレンオキシド、プロピレン
オキシド、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタ
メチルシクロテトラシロキサン、 1,3.5−トリメ
チル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサン
などが挙げられる。
(I)で述べた式RMaで表わされるものであり、単量
体化合物としては、例えば、一般式:%式% (式中、Rは水素原子又はメチル基で、Xは−C00C
II、、−COOC211,又は−CN)、す (式中、Rは水素原子又はメチル基)、又は(式中、R
4は前記のとおりであり、nは3又は4である。) で表わされる化合物が挙げられ、具体的には、メチルメ
タクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレー
ト、アクリロニトリル、エチレンオキシド、プロピレン
オキシド、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタ
メチルシクロテトラシロキサン、 1,3.5−トリメ
チル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサン
などが挙げられる。
この方法に用いるビニル基をカルバニオン化したブロッ
ク共重合体は、方法(I)で述べた方法で同様にして調
製することができる。
ク共重合体は、方法(I)で述べた方法で同様にして調
製することができる。
ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、
ポリアクリロニトリルをグラフト鎖にする場合は、ビニ
ル基をカルバニオン化したブロック共重合体のT I−
I F溶液に対応する単量体を約−78〜−20℃で蒸
気状あるいはTHFなどで希釈した溶液として加え、1
09〜1時間攪拌すると目的物が得られる。
ポリアクリロニトリルをグラフト鎖にする場合は、ビニ
ル基をカルバニオン化したブロック共重合体のT I−
I F溶液に対応する単量体を約−78〜−20℃で蒸
気状あるいはTHFなどで希釈した溶液として加え、1
09〜1時間攪拌すると目的物が得られる。
一方、エチレンオキシド、プロピレンオキシドは、蒸気
状で加え、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタ
メチルシクロテトラシロキサンはTHFなどで゛希釈し
た溶液として加える。前者は対イオンの種類にもよるが
、30〜65℃で24〜48時間攪拌、後者は対イオン
と単量体にもよるが、0〜65℃で24〜48時ttn
WL拌すると目的物が得られる。
状で加え、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタ
メチルシクロテトラシロキサンはTHFなどで゛希釈し
た溶液として加える。前者は対イオンの種類にもよるが
、30〜65℃で24〜48時間攪拌、後者は対イオン
と単量体にもよるが、0〜65℃で24〜48時ttn
WL拌すると目的物が得られる。
エチレンオキシド、プロピレンオキシドを加えた重合溶
液はメタノール中に注ぎ、沈殿させ乾燥すれば目的物が
単離できる。エチレンオキシド。
液はメタノール中に注ぎ、沈殿させ乾燥すれば目的物が
単離できる。エチレンオキシド。
プロピレンオキシドを加えた重合溶液は、一度濃縮し、
それらの成分の分子量が大きいときはジエチルエーテル
中、分子量の小さいときは十分に濃縮してメタノール中
に注ぐと沈殿し、それを濾過して乾燥すると単離できる
。キャラクタリゼーションは、以下のように行なう。膜
浸透圧計で数平均分子量を測定し、赤外吸収スペクトル
、 1$1−NMRで構造や組成を決定し、その結果か
ら分岐度を決定できる。また、GPCで、目的物が単離
できているか否かの判断と1分子量分布を推測すること
ができる。
それらの成分の分子量が大きいときはジエチルエーテル
中、分子量の小さいときは十分に濃縮してメタノール中
に注ぐと沈殿し、それを濾過して乾燥すると単離できる
。キャラクタリゼーションは、以下のように行なう。膜
浸透圧計で数平均分子量を測定し、赤外吸収スペクトル
、 1$1−NMRで構造や組成を決定し、その結果か
ら分岐度を決定できる。また、GPCで、目的物が単離
できているか否かの判断と1分子量分布を推測すること
ができる。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
合成例1
1G−’Torrの高真空下で、IQのフラスコにテト
ラヒビ0フ52532 シウム1.88X10−’鳳o1およびN−メチルピロ
リジン9、78 X 10″″4■olを仕込んだ。
ラヒビ0フ52532 シウム1.88X10−’鳳o1およびN−メチルピロ
リジン9、78 X 10″″4■olを仕込んだ。
この温容溶液に、−78℃で8511Mのテトラヒドロ
フランで希釈した12.9mQのスチレンを添加し,3
0分間攪拌しながら重合させた.この反応溶液は赤色を
呈した。
フランで希釈した12.9mQのスチレンを添加し,3
0分間攪拌しながら重合させた.この反応溶液は赤色を
呈した。
次に、78tQのテトラヒドロフランで希釈した16、
7+nQの4−ビニルフェニルジメチルビニルシランを
添加した。この溶液を15分間攪拌し1重合を進めた。
7+nQの4−ビニルフェニルジメチルビニルシランを
添加した。この溶液を15分間攪拌し1重合を進めた。
この反応溶液も赤色を呈した。
重合終了後1反応混合物をーメタノール中に注ぎ、得ら
れた重合体を沈殿させた後置離し、乾燥して25gの白
色重合体を得た。
れた重合体を沈殿させた後置離し、乾燥して25gの白
色重合体を得た。
得られた重合体のIRスペクトルおよび’II−NMR
を測定したところ下記の特性吸収が示され、またGPC
溶出曲線は図1に示すとおりであった。
を測定したところ下記の特性吸収が示され、またGPC
溶出曲線は図1に示すとおりであった。
Q IR(cs+’″’) : 820, 1zso(
si(ell,)2);t6oo(sicll=cn2
): 700, 770, 835(ベンゼン環) 0 ’II−NMR(δt ppm): 0.27(S
i(C1lzh): 5−8−6、0(SiCII”C
H2); 6,5, 7.0(ベンゼン環)’II−N
MRより、重合体組成スチレン44%、4−ビニルフェ
ニルジメチルビニルシラン56%からなること、そして
GPC溶出曲線より単一重合体であることが確認された
。この重合体の阿「1は14 X 104であった。
si(ell,)2);t6oo(sicll=cn2
): 700, 770, 835(ベンゼン環) 0 ’II−NMR(δt ppm): 0.27(S
i(C1lzh): 5−8−6、0(SiCII”C
H2); 6,5, 7.0(ベンゼン環)’II−N
MRより、重合体組成スチレン44%、4−ビニルフェ
ニルジメチルビニルシラン56%からなること、そして
GPC溶出曲線より単一重合体であることが確認された
。この重合体の阿「1は14 X 104であった。
参考例
ポ1 スチレン−b−4−ビニルフェニルジメチルビ前
記の合成例1で得られたポリ(スチレン−b−4−ビニ
ルフェニルジメチルビニルシラン)2gを高真空下で1
00mfiのテトラヒドロフランに溶解した。
記の合成例1で得られたポリ(スチレン−b−4−ビニ
ルフェニルジメチルビニルシラン)2gを高真空下で1
00mfiのテトラヒドロフランに溶解した。
この溶液に0℃で6,OXIO−3molのn−ブチル
リチウムを加えた。この溶液を1時間攪拌後1反応溶液
をメタノール中に注ぎ,得られた重合体を沈殿させた後
分離した。
リチウムを加えた。この溶液を1時間攪拌後1反応溶液
をメタノール中に注ぎ,得られた重合体を沈殿させた後
分離した。
この重合体を’ H−NMRで分析したところ二重結合
に0−ブチルリチウムが付加し,二重結合が完全に消失
していることが確認された.また、GI)Cの溶出曲線
から分子量分布がリチウム化前と変わらず,架橋反応も
分解反応も起こっていないことが確認された。
に0−ブチルリチウムが付加し,二重結合が完全に消失
していることが確認された.また、GI)Cの溶出曲線
から分子量分布がリチウム化前と変わらず,架橋反応も
分解反応も起こっていないことが確認された。
該参考例は、ブロック共重合体のビニル基のアルカリ金
属化(末端のカルバニオン化)は完全に定量的に進行す
ることとともに、主鎖の分解や架橋などの副反応が伴な
わないことを示している。
属化(末端のカルバニオン化)は完全に定量的に進行す
ることとともに、主鎖の分解や架橋などの副反応が伴な
わないことを示している。
実施例1
ポリ スチレン−b−4−ビニルフェニルジメチルビッ
ト・型入゛のへ成(方法(I)) 最初に、ブレーカプルシール付きの二つのガラス製重合
容器(A、B)を準備した。容器Aは、ポリテトラヒド
ロフランの重合のために、また、容器Bはブロック共重
合体のビニル基のリチウム化(カルバニオン化)に用い
た。
ト・型入゛のへ成(方法(I)) 最初に、ブレーカプルシール付きの二つのガラス製重合
容器(A、B)を準備した。容器Aは、ポリテトラヒド
ロフランの重合のために、また、容器Bはブロック共重
合体のビニル基のリチウム化(カルバニオン化)に用い
た。
ポリテトラヒドロフランの重合では、まず、開始剤とし
てのトリエチルオキソニウムテトラフルオロボレート(
lEt、O”BF4−) 0.018+++olの塩化
メチレン溶液、溶媒としての塩化メチレン1001Q及
び単量体としてのテトラヒドロフラン14mMを、それ
ぞれのブレーカプルシール付ガラス容器に入れ、各ブレ
ーカプルシール付容器を重合容器Aに接続した。このよ
うに容器が接続された重合装置内を10”−’mm11
gまで脱気し、重合容器A内を0℃に保った。その後、
開始剤、溶媒、そして単量体を、この順序に、それぞれ
の容器のブレーカプルシールを破って重合容器Aに入れ
、3時間重合させた。
てのトリエチルオキソニウムテトラフルオロボレート(
lEt、O”BF4−) 0.018+++olの塩化
メチレン溶液、溶媒としての塩化メチレン1001Q及
び単量体としてのテトラヒドロフラン14mMを、それ
ぞれのブレーカプルシール付ガラス容器に入れ、各ブレ
ーカプルシール付容器を重合容器Aに接続した。このよ
うに容器が接続された重合装置内を10”−’mm11
gまで脱気し、重合容器A内を0℃に保った。その後、
開始剤、溶媒、そして単量体を、この順序に、それぞれ
の容器のブレーカプルシールを破って重合容器Aに入れ
、3時間重合させた。
一方、11℃記合成例1で合成したブロック共重合体ポ
リ(スチレン−b−4−ビニルフェニルジメチルビニル
シラン)のリチウム化は次のように行なった。
リ(スチレン−b−4−ビニルフェニルジメチルビニル
シラン)のリチウム化は次のように行なった。
n−ブチルリチウム0.02molのヘキサン溶液、及
びテトラヒドロフラン50−に溶かした上記ブロック共
重合体6.7gをそれぞれのブレーカプルシール付ガラ
ス容器に入れ、各ブレーカプルシール付容器を重合容器
Bに接続した。このように組立てた重合装置内を10”
”+mm11gまで脱気し0℃に保った。次に、ブロッ
ク共重合体溶液、n−プチルリーチウム溶液の順に、そ
れぞれの容器のブレーカプルシールを破り1重合容器B
に入れ、1時間反応させた。
びテトラヒドロフラン50−に溶かした上記ブロック共
重合体6.7gをそれぞれのブレーカプルシール付ガラ
ス容器に入れ、各ブレーカプルシール付容器を重合容器
Bに接続した。このように組立てた重合装置内を10”
”+mm11gまで脱気し0℃に保った。次に、ブロッ
ク共重合体溶液、n−プチルリーチウム溶液の順に、そ
れぞれの容器のブレーカプルシールを破り1重合容器B
に入れ、1時間反応させた。
次に、重合容器A及びBをそれぞれのブレーカプルシー
ル付部分で接続し、両容器内を10−’w@l1区に排
気し、−78℃に冷却した後、両方の溶液を混合して3
時間攪拌した。その後1反応混合物を多量の水−メタノ
ール(2:8)中に注ぎ、重合体を沈殿させ、濾過後乾
燥した。収量は12gであった。
ル付部分で接続し、両容器内を10−’w@l1区に排
気し、−78℃に冷却した後、両方の溶液を混合して3
時間攪拌した。その後1反応混合物を多量の水−メタノ
ール(2:8)中に注ぎ、重合体を沈殿させ、濾過後乾
燥した。収量は12gであった。
この重合体のGPC溶出曲線を図2に、DSC曲線を図
3に示す。
3に示す。
またこの重合体のMnは20 X 10’であった。
このもののグラフト鎖の’H−NMRにおける吸収位置
(δ)は、Cl120CII2: 3.4ppm、C1
12CH2: 1.6ppmであった。
(δ)は、Cl120CII2: 3.4ppm、C1
12CH2: 1.6ppmであった。
合成例2
2成。
10””Torrの高真空下で、2Qのフラスコにテト
ラヒドロフラン970−1開始剤としてクミルセシウム
1.30 X 10””molおよびN−メチルピロリ
ジン9.5X 10−’molを仕込んだ。この混合溶
液に一78℃で8 、8m12のブタジェンを添加し、
2時間攪拌下で重合させた。次に80mQのT I−I
Fで希釈した。13.4mQの4−ビニルフェニルジ
メチルビニルシランを添加し、15分間攪拌下で重合さ
せた。この溶液は赤色を呈した。次に90dのTHFで
希釈した12.2+offのスチレンを添加し、さらに
10分間攪拌下で重合させた。
ラヒドロフラン970−1開始剤としてクミルセシウム
1.30 X 10””molおよびN−メチルピロリ
ジン9.5X 10−’molを仕込んだ。この混合溶
液に一78℃で8 、8m12のブタジェンを添加し、
2時間攪拌下で重合させた。次に80mQのT I−I
Fで希釈した。13.4mQの4−ビニルフェニルジ
メチルビニルシランを添加し、15分間攪拌下で重合さ
せた。この溶液は赤色を呈した。次に90dのTHFで
希釈した12.2+offのスチレンを添加し、さらに
10分間攪拌下で重合させた。
この溶液も赤色を呈した0重合終了後、反応混合物をメ
タノール中に注ぎ、得られた重合体を沈殿させた機会離
し、乾燥して28gの白色重合体を得た。
タノール中に注ぎ、得られた重合体を沈殿させた機会離
し、乾燥して28gの白色重合体を得た。
得られた重合体のIRおよびIII−NMRの特性吸収
は次のとおりであった。
は次のとおりであった。
OIll(cm−’): 905.990(−CII”
C1h); 1640(C=C);820、1250(
SL(CIIP)z); 1600(SiCII=CI
I□);700、770.835(ベンゼン環)011
1−NMR(δ、ppm): 5.4.5.0(−CH
=CH2); 0.27(SL(C1h)z) ; 5
−8,6.0(SiCH=CH2); 6.5゜7.0
(ベンゼン環) III−NMRの結果よりブタジェン20%、4−ビニ
ルフェニルジメチルビニルシラン42%、スチレン38
%からなるブロック共重合体であることがわかった。
C1h); 1640(C=C);820、1250(
SL(CIIP)z); 1600(SiCII=CI
I□);700、770.835(ベンゼン環)011
1−NMR(δ、ppm): 5.4.5.0(−CH
=CH2); 0.27(SL(C1h)z) ; 5
−8,6.0(SiCH=CH2); 6.5゜7.0
(ベンゼン環) III−NMRの結果よりブタジェン20%、4−ビニ
ルフェニルジメチルビニルシラン42%、スチレン38
%からなるブロック共重合体であることがわかった。
また、arc溶出曲線は図1と同様にシャープな単一の
ピークを示し、単一重合体であることが確認された。こ
の重合体のMr+は22 X 10’であった。
ピークを示し、単一重合体であることが確認された。こ
の重合体のMr+は22 X 10’であった。
実施例2
ゼリジン)とのグラフト共重合体の合成ポリ(N−シー
ブチルアゼリジン)の合成は、単量体。
ブチルアゼリジン)の合成は、単量体。
としてテトラヒドロフランの代りにN−t−ブチルアゼ
リジン14社を使用した以外は実施例1と同様にして重
合を進めて行なった。
リジン14社を使用した以外は実施例1と同様にして重
合を進めて行なった。
ブロック共重合体としてポリ(スチレン−b−4−ビニ
ルフェニルジメチルビニルシラン)の代りに前。
ルフェニルジメチルビニルシラン)の代りに前。
記合成例2で製造したポリ(スチレン−b−4−ビニル
フェニルジメチルビニルシラン−b−ブタジェン)10
.6 gをテトラヒドロフラン80a+Rに溶解したも
のを用いた以外は実施例1と同様にしてブロック共重合
体の側鎖ビニル基のリチウム化を行なった。
フェニルジメチルビニルシラン−b−ブタジェン)10
.6 gをテトラヒドロフラン80a+Rに溶解したも
のを用いた以外は実施例1と同様にしてブロック共重合
体の側鎖ビニル基のリチウム化を行なった。
次に、ポリ(N−t−ブチルアゼリジン)の溶液と上記
のリチウム化により側鎖の末端がカルバニオンとなって
いるブロック共重合体の溶液を、高真空下、−78℃に
て混合し4時間攪拌した。
のリチウム化により側鎖の末端がカルバニオンとなって
いるブロック共重合体の溶液を、高真空下、−78℃に
て混合し4時間攪拌した。
その後、多量の水−メタノール(2:8)中に注ぎ沈殿
させ、濾過後乾燥した。収量は18gであった。
させ、濾過後乾燥した。収量は18gであった。
この重合体のGPC溶出曲線は図2と同様にシャープな
単一ピークであり、DSC曲線は図4に示すとおりであ
った。またこの重合体のMnは22.7X 10’であ
った。このもののグラフト鎖の’+1−NMRにおける
吸収位ff!!(δ)は、NG(CI!、)、: 1.
ippm、NC112CII2: 2.5ppmであっ
た。
単一ピークであり、DSC曲線は図4に示すとおりであ
った。またこの重合体のMnは22.7X 10’であ
った。このもののグラフト鎖の’+1−NMRにおける
吸収位ff!!(δ)は、NG(CI!、)、: 1.
ippm、NC112CII2: 2.5ppmであっ
た。
実施例3
合成例1で製造したブロック共重合体ポリ(スチレン−
b−4−ビニルフェニルジメチルビニルシラン)2gを
10””mm11gの高真空下で70mMのテトラヒド
ロフランに溶解した。
b−4−ビニルフェニルジメチルビニルシラン)2gを
10””mm11gの高真空下で70mMのテトラヒド
ロフランに溶解した。
この溶液に溶媒として100mQのテトラヒドロフラン
を加え、fE、o X 10−’molのn−ブチルリ
チウムを加えた。この溶液を0℃で1時間攪拌後、エチ
レンオキサイド10mQを添加した。
を加え、fE、o X 10−’molのn−ブチルリ
チウムを加えた。この溶液を0℃で1時間攪拌後、エチ
レンオキサイド10mQを添加した。
この溶液を65℃に保ち、24時間攪拌した。24時間
後、反応混合物をエチルエーテル中に注ぎ、重合体を沈
殿させて分離し、乾燥した。得られた重合体は、Log
であり、GPC溶出曲線は図2と同様にシャープな単一
ピークからなることから単一重合体であることが確認さ
れた。また、この重合体のN0は17 X 10’であ
った。このもののグラフト鎖のIR1’II−NMRに
おける吸収位置は、IR(Cm−’):C−0−C:
1115cm−’、l1l−N14R(δ、 ppm、
): 0CII2CII2:3.6ppmである。
後、反応混合物をエチルエーテル中に注ぎ、重合体を沈
殿させて分離し、乾燥した。得られた重合体は、Log
であり、GPC溶出曲線は図2と同様にシャープな単一
ピークからなることから単一重合体であることが確認さ
れた。また、この重合体のN0は17 X 10’であ
った。このもののグラフト鎖のIR1’II−NMRに
おける吸収位置は、IR(Cm−’):C−0−C:
1115cm−’、l1l−N14R(δ、 ppm、
): 0CII2CII2:3.6ppmである。
実施例4
ブロック共重合体の溶液にn−ブチルリチウムを添加す
るまでの操作を実施例3とまったく同様に行ない、得ら
れた溶液に溶媒として、 100mfiのTHFを加え
6.OX 10−3molのn−ブチルリチウムを添加
した。溶液を0℃で1時間攪拌後、43nflのテトラ
ヒドロフランで希釈した5gのへキサメチルシクロトリ
シロキサンを添加した。この溶液を25℃で24時間攪
拌した。
るまでの操作を実施例3とまったく同様に行ない、得ら
れた溶液に溶媒として、 100mfiのTHFを加え
6.OX 10−3molのn−ブチルリチウムを添加
した。溶液を0℃で1時間攪拌後、43nflのテトラ
ヒドロフランで希釈した5gのへキサメチルシクロトリ
シロキサンを添加した。この溶液を25℃で24時間攪
拌した。
重合終了後、反応混合物をメタノール中に注ぎ、重合体
を沈殿させて分湘し、乾燥した。乾燥した白色重合体は
6gであった。また、この重合体のMnは24 X 1
0’であり、GPC溶出曲線は図2と同様のシャープな
単一ピークからなることから単一重合体であることが確
認され、理想的なグラフト化が行なわれていることがわ
かった。
を沈殿させて分湘し、乾燥した。乾燥した白色重合体は
6gであった。また、この重合体のMnは24 X 1
0’であり、GPC溶出曲線は図2と同様のシャープな
単一ピークからなることから単一重合体であることが確
認され、理想的なグラフト化が行なわれていることがわ
かった。
このブロック・グラフト共重合体をベンゼンから製膜し
たフィルムの電子顕微鏡写真を図5に示す。幹分子鎖の
相(白く細目の筋)と枝分子鎖の相(黒っぽい筋)がミ
クロに分離していることがわかる。このもののグラフ1
〜鎖のIR1II+’−NMRにおける吸収位置は、I
R: 5i(CI+3)2: 820.1260cm−
’;5iO3i: 104104O’: ’II−NM
R: s、t(cll、)2: 0.O4ppmであっ
た。
たフィルムの電子顕微鏡写真を図5に示す。幹分子鎖の
相(白く細目の筋)と枝分子鎖の相(黒っぽい筋)がミ
クロに分離していることがわかる。このもののグラフ1
〜鎖のIR1II+’−NMRにおける吸収位置は、I
R: 5i(CI+3)2: 820.1260cm−
’;5iO3i: 104104O’: ’II−NM
R: s、t(cll、)2: 0.O4ppmであっ
た。
本発明で得られるブロック・グラフ1〜共重合体は、精
細にミクロ相分離する特徴を有しており、ミクロ相分離
したブロック鎖(幹分子鎖)とグラフト鎖(枝分子鎖)
に目的に応じた機能を持たせることができろ。特にブロ
ック鎖には機械的強度とブロック・グラフト共重合体分
子の凝集性の機能、またグラフト鎖にはそれを選択する
ことによって酸素富化性、イオン濃縮性、金属塩との錯
体形成性、血液などとの親和性などの機能を持たせるこ
とができ、従来のグラフト重合体に比べて応用分野が極
めて広く、高性能の機能性高分子材料である。
細にミクロ相分離する特徴を有しており、ミクロ相分離
したブロック鎖(幹分子鎖)とグラフト鎖(枝分子鎖)
に目的に応じた機能を持たせることができろ。特にブロ
ック鎖には機械的強度とブロック・グラフト共重合体分
子の凝集性の機能、またグラフト鎖にはそれを選択する
ことによって酸素富化性、イオン濃縮性、金属塩との錯
体形成性、血液などとの親和性などの機能を持たせるこ
とができ、従来のグラフト重合体に比べて応用分野が極
めて広く、高性能の機能性高分子材料である。
目的により具体的に述べると、本発明のブロック・グラ
フト共重合体のグラフト鎖として分子量の小さいジメチ
ルポリシロキサンを選択して、これを多量にブロック鎖
に結合すれば、ブロック鎖とグラフト鎖がミクロ相分離
して機械的強度を上げることができ、しかもグラフト鎖
による自由体積の増加によって酸素の透過性が増す、ま
た、分子量の小さい無定形のポリエチレンオキシドやポ
リエチレンイミン、あるいはそれらの金属塩錯体は、酸
素をよく溶解させるという知見を得ており、これらの高
分子鎖を本発明のブロック・グラフト共重合体のグラフ
ト鎖にすることによって高酸素富化膜の製造が可能であ
る。
フト共重合体のグラフト鎖として分子量の小さいジメチ
ルポリシロキサンを選択して、これを多量にブロック鎖
に結合すれば、ブロック鎖とグラフト鎖がミクロ相分離
して機械的強度を上げることができ、しかもグラフト鎖
による自由体積の増加によって酸素の透過性が増す、ま
た、分子量の小さい無定形のポリエチレンオキシドやポ
リエチレンイミン、あるいはそれらの金属塩錯体は、酸
素をよく溶解させるという知見を得ており、これらの高
分子鎖を本発明のブロック・グラフト共重合体のグラフ
ト鎖にすることによって高酸素富化膜の製造が可能であ
る。
また1本発明のブロック・グラフト共重合体の幹分子鎖
として、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリ
メチルメタクリレート等のハード成分又は、架橋して不
溶化しうるポリジエンのようなソフト成分を選び、グラ
フト鎖としてポリエチレンオキシド、ポリエチレンイミ
ンなどアルカリ金属塩と無体形成能を有する成分を選択
すれば。
として、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリ
メチルメタクリレート等のハード成分又は、架橋して不
溶化しうるポリジエンのようなソフト成分を選び、グラ
フト鎖としてポリエチレンオキシド、ポリエチレンイミ
ンなどアルカリ金属塩と無体形成能を有する成分を選択
すれば。
幹分子鎖の機械的強度の向上ができるばかりか。
そめ不溶性とミクロ相分離構造を利用することによって
ポリエチレンオキシド鎖等を固定化することができ、か
つ、その濃度を上げることができるので、高性能なアル
カリ金属塩分離膜となる。
ポリエチレンオキシド鎖等を固定化することができ、か
つ、その濃度を上げることができるので、高性能なアル
カリ金属塩分離膜となる。
さらにまた1本発明のブロック・グラフト共重合体は、
生体適合性がある成分を一選択すれば、種々の生医学材
料に使用できる。その場合、グラフト鎖の位置、長さ、
数を制御することにより、ミクロ相分離構造のドメイン
を均一に分散させ、かつ、そのドメインサイズを広範囲
に制御することができるので、目的に応じて分子設計が
可能であり、従来のグラフト重合体では分子量に比して
慣性半径が小さく脆弱化したという欠点も解決できる。
生体適合性がある成分を一選択すれば、種々の生医学材
料に使用できる。その場合、グラフト鎖の位置、長さ、
数を制御することにより、ミクロ相分離構造のドメイン
を均一に分散させ、かつ、そのドメインサイズを広範囲
に制御することができるので、目的に応じて分子設計が
可能であり、従来のグラフト重合体では分子量に比して
慣性半径が小さく脆弱化したという欠点も解決できる。
また、本発明のブロック・グラフト共重合体では、分子
量の小さいポリエチレンオキシド鎖をグラフト鎖として
ブロック共重合体の一部分に多量に結合させることがで
きるので、大きい分子量のポリエチレンオキシドを使用
する場合の結晶化の弊害を回避しつつ、固体電解質の性
能を発揮させることができる。
量の小さいポリエチレンオキシド鎖をグラフト鎖として
ブロック共重合体の一部分に多量に結合させることがで
きるので、大きい分子量のポリエチレンオキシドを使用
する場合の結晶化の弊害を回避しつつ、固体電解質の性
能を発揮させることができる。
図1は、グラフ1−化前のブロック共重合体のGpc溶
出曲線を示し、 図2は、本発明のブロック・グラフト共重合体のGPC
溶出曲線、図3は同共重合体のDSC曲線を示しく実施
例1)、 図4は1本発明の別のブロック・グラフト共重合体のD
SC曲線を示しく実施例2)、図5は、本発明のブロッ
ク・グラフト共重合体からなるフィルムの電子顕微鏡写
真である(実施例4)。 代理人 弁理士 岩見谷 周 志 名工吟間(分〕 図1 5容出吟間(分) 図面の浄書(内容に変更なし) J 00nm 手続ネ市正書 (方式)
出曲線を示し、 図2は、本発明のブロック・グラフト共重合体のGPC
溶出曲線、図3は同共重合体のDSC曲線を示しく実施
例1)、 図4は1本発明の別のブロック・グラフト共重合体のD
SC曲線を示しく実施例2)、図5は、本発明のブロッ
ク・グラフト共重合体からなるフィルムの電子顕微鏡写
真である(実施例4)。 代理人 弁理士 岩見谷 周 志 名工吟間(分〕 図1 5容出吟間(分) 図面の浄書(内容に変更なし) J 00nm 手続ネ市正書 (方式)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) 〔式中、R^1は水素原子、メチル基又はエチル基であ
り、R^2とR^3は同一でも異なってもよくC_1〜
C_3のアルキル基又はフェニル基であり、Rは、n−
ブチル基、クミル基又はベンジル基であり、mは0〜4
の整数であり、Aは、下記の一般式(II)〜(V)で表
わされる重合体残基のいずれか1つである: ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(II) (ここで、R^4は、同一でも異なってもよく、メチル
基、エチル基又はフェニル基であり、R^5はR^4又
は式−Si(R^4)_3で表わされる基であり、nは
1〜1000の整数である) −[R^6O]−_nR^7・・・(III) (ここで、R^6はC_2〜C_4又はC_6のアルキ
レン基であり、R^7は水素原子、C_1〜C_4のア
ルキル基、ビニル基又はフェニル基であり、nは前記の
とおりである)、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(IV) (ここで、R^9は水素原子又はC_1〜C_6のアル
キル基であり、R^8はC_2〜C_4のアルキル基で
あり、nは前記のとおりである)、 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(V) (ここで、R^1^0は水素原子又はメチル基であり、
Bは−COOR^2(R^2は前記のとおり)、又は−
CNであり、nは前記のとおりである)〕 で表わされる繰返し単位からなる重合体ブロック鎖と、
一般式(VI) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(VI) 〔式中、R^1^1は水素原子、メチル基又はエチル基
であり、Mは、式−CH=CH_2、−C(CH_3)
=CH_2、−COOCH_3、−COOC_2H_5
で表わされる基およびフェニル基から選ばれる少なくと
も1種である〕で表わされる繰返し単位からなる重合体
ブロック鎖の少なくとも1種とからなるブロック・グラ
フト共重合体。 2)一般式(VII) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(VII) 〔式中、R^1、R^2、R^3及びmは一般式( I
)と同じ〕で表わされる繰返し単位からなる重合体ブロ
ック鎖と、 前記一般式(VI)で表わされる繰返し単位からなる重合
体ブロック鎖の少なくとも1種とからなるブロック共重
合体が前記一般式(VII)の構造単位に有するビニル基
を有機アルカリ金属と反応させてカルバニオン化し、 一方、カチオン重合法により末端にカチオンを有する高
分子を合成し、 前者のカルバニオンと後者のカチオンをイオンカップリ
ングさせることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載のブロック・グラフト共重合体を製造する方法。 3)前記一般式(VIII)で表わされる繰返し単位からな
る、重合体ブロック鎖と、 前記一般式(VI)で表わされる繰返し単位からなる重合
体ブロック鎖の少なくとも1種とからなるブロック共重
合体が前記一般式(VII)の構造単位に有するビニル基
を有機アルカリ金属と反応させてカルバニオン化し、次
いで単量体を加えてグラフト鎖を成長させることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載のブロック・グラフ
ト共重合体を製造する方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61069367A JPS62225514A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | ブロツク・グラフト共重合体及びその製造法 |
US07/229,738 US4864003A (en) | 1986-03-26 | 1988-08-01 | Block-graft polymer and process for producing it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61069367A JPS62225514A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | ブロツク・グラフト共重合体及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62225514A true JPS62225514A (ja) | 1987-10-03 |
JPH058924B2 JPH058924B2 (ja) | 1993-02-03 |
Family
ID=13400514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61069367A Granted JPS62225514A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | ブロツク・グラフト共重合体及びその製造法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4864003A (ja) |
JP (1) | JPS62225514A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5336726A (en) * | 1993-03-11 | 1994-08-09 | Shell Oil Company | Butadiene polymers having terminal silyl groups |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0672173B2 (ja) * | 1987-02-20 | 1994-09-14 | 日本ペイント株式会社 | グラフト重合体およびその製造方法 |
US5081191A (en) * | 1989-01-18 | 1992-01-14 | The Dow Chemical Company | Functionalized polymers prepared by anionic polymerization |
US4975491A (en) * | 1989-01-18 | 1990-12-04 | The Dow Chemical Company | Functionalized polymers prepared by anionic polymerization |
US5069773A (en) * | 1991-02-06 | 1991-12-03 | Frangioni John V | Electrophoretic gel forming system |
US6011120A (en) * | 1996-12-23 | 2000-01-04 | Exxon Chemical Patents, Inc. | Alkenyl silane functionalization of alkylstyrene homopolyers and copolymers |
US20130196019A1 (en) * | 2010-03-18 | 2013-08-01 | National University Of Sinapore | Silicon-containing block co-polymers, methods for synthesis and use |
EP4032915A4 (en) * | 2019-09-20 | 2023-10-11 | Kuraray Co., Ltd. | GRAFTING POLYMER BASED ON CONJUGATE DIETS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3929850A (en) * | 1971-11-19 | 1975-12-30 | Huels Chemische Werke Ag | Process for the production of polymeric hydrocarbons having reactive silyl end groups |
US4291136A (en) * | 1978-03-31 | 1981-09-22 | Union Carbide Corporation | Water-curable silane modified alkylene alkylacrylate copolymer and a process for its production |
EP0042481B1 (de) * | 1980-06-19 | 1984-12-19 | Hüls Aktiengesellschaft | Homo- und Copolymere von 1,3-Dienen mit reaktiven Silylgruppen, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP61069367A patent/JPS62225514A/ja active Granted
-
1988
- 1988-08-01 US US07/229,738 patent/US4864003A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5336726A (en) * | 1993-03-11 | 1994-08-09 | Shell Oil Company | Butadiene polymers having terminal silyl groups |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4864003A (en) | 1989-09-05 |
JPH058924B2 (ja) | 1993-02-03 |
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