JPS62292812A - エチニル基を有する機能性共重合体およびその製造法 - Google Patents

エチニル基を有する機能性共重合体およびその製造法

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JPS62292812A
JPS62292812A JP13498986A JP13498986A JPS62292812A JP S62292812 A JPS62292812 A JP S62292812A JP 13498986 A JP13498986 A JP 13498986A JP 13498986 A JP13498986 A JP 13498986A JP S62292812 A JPS62292812 A JP S62292812A
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hydrogen
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JP13498986A
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Takafumi Yamamizu
山水 孝文
Kazuo Kato
一雄 加藤
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、新規な機能性共重合体およびその製造法に関
するものであり、さらに詳しくは、メタ位にエチニル基
f:有するスチレン誘導体の共重合体およびその製造法
に関するものである。
(従来の技術) 従来から、スチレン誘導体は数多く開発合成されてきて
おり、機能性高分子の合成に広く利用されている。たと
えば、シアノスチレン、アミノスチレン等は、ラジカル
重合により容易に高分子化し、各種官能基金有する高分
子全供給する。
また、エチニル基を有するスチレン誘導体とし−CFi
、オルソ−エチニルスチレン、パラ−エチニルスチレン
等が知られている。これらの化合物と他のビニルモノマ
ーとの共重合体は知られているが、メタ位にエチニル基
を有するスチレン誘導体と他のビニルモノマーとの共重
合体は、これまで全く知られていない。
(発明の構成) 本発明者らは、エチニル基をメタ位に有する機能性高分
子化合物について種々の検討を加えた結果、下記に示す
新規な機能性共重合体を見い出すに至った。
本発明に係る共重合体は、下記構造式(I)および(I
I)で示される重合単位からなる分子量1.000〜+
 o o、o o oの線状共重合体である。
〔式中、RH水素、炭素数1〜10のアルキル基。
アリール基またはアラルキル基のいずれか金表わし、X
およびYはそれぞれ水素、炭化水素基(炭素数1〜10
)、ハロゲン化炭化水素基(炭素数l510)、ハロゲ
ン、シアノ基、水酸基、C0OR+ (Rt Fi水素
ま念は炭素数1〜10の炭化水素基)、C0Rt(Rt
は炭素数1〜10の炭化水素基)、0COR,(Rsは
炭素数1〜10の炭化水素基)ま念F′1CONHR4
(R4は水素または炭素数1へ10の炭化水素基)のい
ずれかを表わす。〕 構造式(n)において、Xとしては水素またはメチル基
が、Yとしてはフェニル基、シアノ基、クロロメチルフ
ェニル基、ハロゲンt f ij C0OR,。
COR,,0COR3,C0NHR,(R,、R1,R
,、R,は水素または炭素数1〜10の炭化水素基)等
の電子吸引基が好ましい。勿論、複数種の重合単位fI
I) ’に含む共重合体も本発明に含まれる。
重合単位σ)と(n)のモル分率に制限はないが、一般
には、それぞれ10モルチ以上98モル憾以下である。
さらK、好ましくは構造式(I)で示される部分が20
モル係以上80モルチ以下である。
また、共重合体の性質をほとんど変化させない範囲で、
重合単位(I)および(n)以外の少量の第3成分が共
重合体に含まれることはさしつかえない。
本発明における共重合体の分子量は1.000〜100
.000であるが、より好ましく1j10,000〜1
00,000である。
本発明の共重合体は、構造式(ffl)で示される単量
体と構造式(IV)で示される単量体を共重合すること
により得ることができる。
〔式中、RFi水素、炭素数1〜10のアルキル基、ア
リール基またはアラルキル基のいずれか金表わし、Xお
よびYはそれぞれ水素、炭化水素基(炭素数1〜10)
、/・ロゲン化炭化水素基(炭素数1〜10)、ハロゲ
ン、シアノ基、C00R1(R,は水素または炭素数1
へ10の炭化水素基)、COR,(R,は炭素数1〜1
0の炭化水素基) 、0COR,(R,は炭素数1〜1
0の炭化水素基)またはC0NHR4(R4は水素また
は炭素数1〜10の炭化水素基)のいずれかを表わす。
〕構造式(IV)で示される単量体の例としては、スチ
レン、メチルスチレン、ジフェニルエチレン、エチルス
チレン、ジメチルスチレン、ビニルナフタリン、ビニル
フェナントレン、ビニルメシチレン、 5,4.6−)
ジメチルスチレン等の炭化水素化合物;クロルスチレン
、メトキシスチレン、ブロムスチレン、シアノスチレン
、フルオルスチレン、ジクロルスチレン、クロルメチル
スチレン、トリフルオルスチレン、トリフルオルメチル
スチレン等のスチレン誘導体;アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、α−アセトキシアクリロニトリル等の
アクリロニトリル誘導体;アクリル酸、メタクリル酸;
アクリル酸メチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ク
ロルメチル、アセトキシアクリル酸エチル等のアクリル
酸エステル;メタクリル酸シクロヘキシル等のメタクリ
ル酸エステル;マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル
;メチルビニルケトン、エチルイソプロペニルケトン等
のビニルケトン;塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、シ
アン化ビニリデン等のビニリデン化合物;アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド等
のアクリルアミド誘導体;酢酸ビニル、酪酸ビニル、カ
プリン醗ビニル等の脂肪酸ビニル誘導体などである。
この中でも、XおよびYが水素、シアノ基、クロル基、
メチル基、フェニル基、クロロメチルフェニル基、C0
OH、COOMe 、 C00C,Hl、 、COMe
 、 OCOMeまたはCON’H,であるものがより
好ましい。
本発明の共重合体を構造式(III)および(TV)で
示される単量体を用いて製造する場合の重合方法は特に
制限はなく、加熱による重合でも充分可能であるが、重
合開始剤を利用することが好ましい場合が多い。重合開
始剤として用いられるのは、過酸化ベンゾイル、過酸化
ラウロイル等の過酸化アシル類、アゾビスインブチロニ
トリル、  2.2’−アゾビス(2,4−ジメチルバ
レロニトリル)等のアゾニトリル類、過酸化ジターシャ
リ−ブチル、過酸化ジクミル、メチルエチルケトンパー
オキシド等の過酸化物、クメンヒドロペルオキシド、タ
ーシャリ−ヒドロペルオキシド等のヒドロペルオキシド
類である。
本発明における重合体は、不活性液体の存在下で重合を
行って製造することも可能である。不活性液体、!:し
てH,ノルマル−ペンタン、ノルマル−ヘキサン、ノル
マル−ヘプタン、ノルマル−オクタンを始めとする脂肪
族炭化水素類、メタノール、エタノール、イソプロピル
アルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチ
ルケトン、ジエチルケトンなどのケトン類、ジエチルエ
ーテル、メチルエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ギ酸エ
チル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミドを始めとするア
ミド類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロルエタン
等の脂肪族ノ・ロゲン化物、クロルベンゼンを始めとす
る芳香族ハロゲン化物およびジメチルスルホキシド等の
適性液体も用いることができる。これらの液体は単独で
用いるほか二つ以上の液体の混合物として用いることも
できる。
反応の温度に制限はないが、20Cから90C程度が好
ましく、さらに好ましくは40Cから60C程度である
反応の時間に制限はないが、温度や触媒等の違いによっ
て反応速度が異なるので、ガスクロマトグラフィーなど
によって、残存上ツマー′lt−追跡し、反応終了時間
を決定することが望ましい。
(発明の効果) 従来から、オルソ位またはバラ位にエチニル基金Mする
スチレン誘導体は、単独重合もしくは共重合し几場合、
エチニル基がビニル基と共に重合に関与し、架橋が生じ
ることが知られている。本発明においては、メタ位にエ
チニル基を有するスチレン誘導体を共重合するので、エ
チニル基が重合に関与する割合が、オルソ位、バラ位と
比較し次場合、飛躍的に減少し、高い収率で線状ポリマ
ーの合成が可能である。
エチニル基ば、それ自体で銀等の金属と7セチリドを形
成することが知られており、エチニル基を有する高分子
は銀等の金属の回収に利用できる機能性高分子として有
用である。
すIl:、 :r−fニル基ハ、ハロゲン化アルキルマ
グネシウムと反応して有用なグリニヤール誘導体を与え
るため、ポリマー反応においても、モノマー反応におい
ても非常に有用である。
(実施例) 以下1本発明の実施例を示すが、これらは本発明を制限
するものではない。
実施例1 50−のアンプル管に、9.00 fのメタ−エチニル
スチレンとs、s OPのスチレンおよびQ、+2!M
’の2.2′−アゾビス(2,4ジメチルバレロニトリ
ル)を入れ、充分混合溶解させた後、アンプル管内金窒
素パージして封管し念。これを5oc水浴中に24時間
浸漬した後、封管全開って固化した内容物を取り出した
。メタノールで洗浄後、真空乾燥して重量を測定したと
ころ、tl、89f(収率95悌)であつ次。この生成
物は、トルエン、テトラクロロエチレンに溶解した。こ
のものの元素分析値および赤外吸収スペクトルKS−け
る主なピークは、次のとおりである。
元素分析値(括弧内は理論値を表わす)C: 95.5
1 (95j5)、H: 6.69(6,65)赤外吸
収スペクトル(傷−1) 33フ0,5010,2950.2850゜2120.
1640,1600.1580゜1490.1450,
1030. 900゜800.750,715,700 赤外吸収スペクトルにおいて、炭素−炭素の二重結合に
起因するピークが全く消失し之こと、また、CミCHの
赤外吸収が見られることから、エチニル基は残存してお
り、さらに、重合体の溶解性から本生成物は、メタ−エ
チニルスチレンとスチレンの共重合体であると結論され
た。
この生成物をゲルバーミエイションクロマトグラフイー
により、ポリスチレンを検量線として用いることによっ
て分子量を測定したところ、分子量は70,000であ
った。
実施例2 温度計、還流器および攪拌器を備えた100ccの4つ
ロフラスコに、9.00 Pのメタ−エチニルスチレン
、 5.00 fのメタ−クロロメチルスチレン、20
2のトルエンおよび0.149の2.2′−アゾビス(
2,4−ジメチルバレロニトリル)t−入れ、充分混合
溶解させた後、窒素パージした。これを5DC水浴中く
て10時間反応させた。反応後。
内容物fn−へキサン中に入れると固体が析出した。こ
れを戸別し、真空乾燥して重量を測定したところ、15
.29f(収率95%)であった。この生成物は、テト
ラクロロエチレン、ジメチルホルムアミドに溶解し友。
このものの元素分析値および赤外吸収スペクトルにおけ
る主なピークは、次のとおりである。
元素分析値(括弧内は理論[t−表わす)C: 85.
54 (85,56)、 H: 6.10 (4,12
)、C1:8.56(8,52) 赤外吸収スペクトル(傷−1) 3310.2930.21350,2120.1&40
゜1600.1580.1490,1270,900゜
800.715 以上の結果より、本生成物は、メタ−エチニルスチレン
とメタ−クロロメチルスチレンの共重合体であると結論
された。
この生成物をゲルパーミエイションクロマトグラフイー
によシ、ポリスチレンを検量線として用いることによっ
て分子量を測定したところ、分子量は10,000であ
った。
実施例5 30dのアンプル管1/C,9,00tのメタ−エチニ
ルスチレンと1.60 tのアクリロニトリルおよび0
.10 tの2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバ
レロニトリル)を入れ、充分混合溶解させ友後、アンプ
ル管内を窒素パージして封管し友。これをSOC水浴中
に8時間浸漬し*i、封管を割って固化した内容物を取
シ出した。メタノールで洗浄後、真空乾燥して重量を測
定し九ところ、10.289(収率97暢)であった。
この生成物は、トルエン、ジメチルホルムアミドに溶解
し念。このものの元素分析値および赤外吸収スペクトル
における主なピークは、次のとおシである。
元素分析[(括弧内は理論値を表わす)C: 89.8
0 (89,E16)、1(: 6.20 (6,16
) 、N : 4.00(3,98)赤外吸収スペクト
ル(m−1) 3310.2930,2850.2230,2120゜
1640.1600,1580,1490,900゜8
00.715 赤外吸収スペクトルにおいて、炭素−炭素の二重結合に
起因するピークが全く消失し念こと、また、CミCHの
赤外吸収が見られることから、エチニル基は残存してお
シ、さらに、重合体の溶解性から、本生成物は、メタ−
エチニルスチレンとアクリロニトリルの共重合体である
と結論され友。
この生成物をゲルパーミエイショy りo −r ) 
fラフイーによシ、ポリスチレンを検量線として用いる
ことによって分子量を測定したところ、分子量はa o
、o o oであつ友。
実施例4 温度計、還流器および攪拌器を備えた100ocの4つ
ロフラスコに、9.00 fのメタ−エチニルスチレン
、z、sotの酢酸ビニル、20tのメチルエチルケト
ンおよび0.119の2.2′−アゾビス(2,4−ジ
メチルバレロニトリル)を入れ、充分混合溶解させた後
、窒素パージし次。これを5aC水浴中にて8時間反応
させた。反応後、内容物をn−へキサン中に入れると、
固体が析出し次。
これをP別し、真空乾燥して重量を測定したところ、t
o、81f(収率94鴫)であった。この生成物は、テ
トラクロロエチレンに溶解した。このものの元素分析値
および赤外吸収スペクトルにおける主な、ピークは、次
のとおシである。
元素分析値(括弧内は理論値を表わす)C: 85.4
1 (as、so)、 H: 6.42 (6,40)
、O:8.t7(8,10)赤外吸収スペクトル(cm
−”) 3310.29!0.2850,2120゜1750.
1640,1600,1580゜1490、 900.
800. 715以上の結果より、本生成物は、メタ−
エチニルスチレンと酢酸ビニルの共重合体であると結論
された。
この生成物をゲルパーミエイションクロ1トゲラフイー
によシ、ポリスチレンを検量線として用いることKよっ
て分子量を測定したところ、分子量はs o、o oo
であった。
実施例5 50−のアンプル管に、9.0119のメタ−エチニル
スチレンと3.0 Ofの塩化ビニリデンおよびQ、1
2 tの2.21−アゾビス(2,4−ジメチルバレロ
ニトリル)を入れ、充分混合溶解させ友後、アンプル管
内を窒素パージして封管した。これを45C水浴中に1
2時間浸漬した後、封管を割って固化した内容物を取シ
出した。メタノールで洗浄後、真空乾燥して重量を測定
したところ、11.40f(収率954)であつ友。こ
の生成物は、トルエンに溶解し念。このものの元素分析
値および赤外吸収スペクトルにおける主なピークは、次
のとおシである。
元素分析値(括弧内は理論値を表わす)C: 76.4
4 (76,50)、H: 5.21 (5,20)、
Cl: 18.35 (18,30)赤外吸収スペクト
ル(l″″り 3310.2910,21350,2120,1640
゜1600.1580,1490,900,800,7
15赤外吸収スペクトルにおいて、炭素−炭素の二重結
合に起因するピークが全く消失したこと、まえ、CミC
Hの赤外吸収が見られることから、エチニル基は残存し
ておシ、さらに、重合体の溶解性から、本生成物は、メ
タ−エチニルスチレンと塩化ビニリデンの共重合体であ
ると結論され友。
この生成物をゲルパーミエイションクロマトグラフイー
により、ポリスチレンを検量線として用いることによっ
て分子量を測定し次ところ、分子量は509口00であ
った。
実施例6 温度計、還流器および攪拌器を備えfclooccの4
つロフラスコに、9.00 Pのメタ−エチニルスチレ
ン、2.6Ofのメタクリル酸、20Fのトルエンおよ
び0.12 Fの2.21−アゾビス(2,4−ジメチ
ルバレロニトリル)を入れ、充分混合溶解させた後、窒
素パージした。これを55C水浴中にて5時間反応させ
友。反応後、内容物をn−へキサン中に入れると、固体
が析出し次。これを戸別し、真空乾燥して重量を測定し
たところ、11.022(収率95%)であった。この
生成物は、テトラクロロエチレンに溶解し念。このもの
の元素分析値および赤外吸収スペクトルにおける主なピ
ークは、次のとおシである。
元素分析値(括弧内は理論値を表わす)C:85JO(
85,25)、 H:6.42(6,41)、 O:8
.28(8,54)赤外吸収スペクトル(am−息) 3310.293G、2850.2120.+710.
+640゜1600.1580.1490,900,8
00.715以上の結果よシ、本生成物は、メタ−エチ
ニルスチレンとメタクリル酸の共重合体であると結論さ
れ念。
この生成物をゲルパーミエイションクロマトグラフイー
Kxシ、ポリスチレンを検量線として用いることによっ
て分子量を測定したところ、分子量は20.000であ
った。
実施例7 30mのアンプル管[19,OOpのメタ−エチニルス
チレンと2.1 Ofのアクリルアミドおよび0.11
 fの2.21−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニ
トリル)を入れ、充分混合溶解させた後、アンプル管内
を窒素パージして封管し念。これを50C水浴中に8時
間浸漬し念後、封管を割って固化した内容物を取り出し
友。メタノールで洗浄後、真空乾燥して重量を測定した
ところ、10.80 f(収率97俤)であった。この
生成物は、トルエンに溶解し次。このものの元素分析値
および赤外吸収スペクトルにおける主なピークは、次の
とおりである。
元素分析値(括弧内は理論値を表わす)C: 85.6
0(85,61)、H:6.59(6゜40)、N:3
.72(3,73)、0 : 4.27 (4,26) 赤外吸収スペクトル(m−t ) 33’10,2930.2850.21’20.164
0゜1600.1580,1490,900,800,
715赤外吸収スペクトルにおいて、炭素−炭素の二重
結合に起因するピークが全く消失したこと、ま九、CE
i:CHの赤外吸収が見られることから、エチニル基は
残存しており、さらに、重合体の溶解性から、本生成物
は、メタ−エチニルスチレンとアクリルアミドの共重合
体であると結論され友。
この生成物をゲルパーミエイションクロマトグラフイー
によシ、ポリスチレンを検量線として用いることによっ
て分子量を測定したところ、分子量は70..000で
あった。
実施例8 温度計、還流器および攪拌器を備えた100ccの4つ
ロフラスコに、9.009のメタ−エチニルスチレン、
 3.10 S’のメタクリル酸メチル、20tのトル
エンおよび0.12 fの2.2′−アゾビス(2,4
−ジメチルバレロニトリル)を入れ、充分混合溶解させ
た後、窒素パージした。これを50C水浴中にて12時
間反応させた。反応後、内容物をn−ヘキサン中に入れ
ると、固体が析出し九。
これを戸別し、真空乾燥して重量を測定したところ、1
1,599(収率96%)であった。この生成物は、テ
トラクロロエチレンに溶解した。このものの元素分析値
および赤外吸収スペクトルにおける主なピークは、次の
とおシである。
元素分析値(括弧内は理論値を表わす)C: 85.1
3 (85,11)、 H:6,68 (6,70)、
O: 8j 8(8,19)赤外吸収スペクトル(cI
a″″1] 3310.2930.2B50,2120,1730゜
1640.1600.1580.1490,900゜8
00.715 以上の結果よシ、本生成物は、メタ−エチニルスチレン
とメタクリル酸メチルの共重合体であると結論された。
この生成物をゲルパーミエイシミンクロマトグラフイー
により、ポリスチレンを検量線として用いることによっ
て分子量を測定し文ところ、分子量は30.000であ
つ念。
実施例? 実施例1で得た生成物の金属の除去能を調べた。銀を1
を中に100II9含有する銀アンモニア溶液1tを用
意し、これに実施例1で得た生成物10、Ofをジメチ
ルホルムアミドに溶解しえ溶液を加え、24時間呈室温
浸漬した麦、水溶液の上澄み液に残存する銀イオン量を
定量したところ、銀イオン量は0.1〜以下であつ几。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記構造式( I )および(II)で示される重合
    単位からなる分子量1.000〜100.000の線状
    共重合体。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 〔式中、Rは水素、炭素数1〜10のアルキル基、アリ
    ール基またはアラルキル基のいずれかを表わし、Xおよ
    びYはそれぞれ水素、炭化水素基(炭素数1〜10)、
    ハロゲン化炭化水素基(炭素数1〜10)、ハロゲン、
    シアノ基、水酸基、COOR_1(R_1は水素または
    炭素数1〜10の炭化水素基)、COR_2(R_2は
    炭素数1〜10の炭化水素基)OCOR_3(R_3は
    炭素数1〜10の炭化水素基)またはCONHR_4(
    R_4は水素または炭素数1〜10の炭化水素基)のい
    ずれかを表わす。〕
  2. (2)下記構造式(III)と(IV) ▲数式、化学式、表等があります▼(III) ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) 〔式中、Rは水素、炭素数1〜10のアルキル基、アリ
    ール基またはアラルキル基のいずれかを表わし、Xおよ
    びYはそれぞれ水素、炭化水素基(炭素数1〜10)、
    ハロゲン化炭化水素基(炭素数1〜10)、ハロゲン、
    シアノ基、水酸基、COOR_1(R_1は水素または
    炭素数1〜10の炭化水素基)、COR_2(R_2は
    炭素数1〜10の炭化水素基)、OCOR_3(R_3
    は炭素数1〜10の炭化水素基)またはCONHR_4
    (R_4は水素または炭素数1〜10の炭化水素基)の
    いずれかを表わす。〕 で示される単量体を共重合させることを特徴とする下記
    構造式( I )および(II)で示される重合単位からな
    る分子量1.000〜100.000の線状重合体の製
    造法。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 〔式中、Rは水素、炭素数1〜10のアルキル基、アリ
    ール基またはアラルキル基のいずれかを表わし、Xおよ
    びYはそれぞれ水素、炭化水素基(炭素数1〜10)、
    ハロゲン化炭化水素基(炭素数1〜10)、ハロゲン、
    シアノ基、水酸基、COOR_1(R_1は水素または
    炭素数1〜10の炭化水素基)、COR_2(R_2は
    炭素数1〜10の炭化水素基)、OCOR_3(R_3
    は炭素数1〜10の炭化水素基)またはCONHR_4
    (R_4は水素または炭素数1〜10の炭化水素基)の
    いずれかを表わす。〕
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