TW202007701A - 共聚物的製造方法及共聚物氫化物的製造方法、共聚物組成物、聚合物組成物以及成形體 - Google Patents
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Abstract
為了抑制凝聚及乾燥後之共聚物氫化物之著色,在醚化合物之存在下使芳族乙烯化合物與脂族共軛二烯化合物共聚合來製造係為共聚物氫化物之前驅物的共聚物。使用具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯化合物作為芳族乙烯化合物。
Description
本發明係關於共聚物的製造方法及共聚物氫化物的製造方法、共聚物組成物、聚合物組成物以及成形體者。
近年來,將具有「乙烯基萘等具有2個以上之芳烴單環的單體單元」與「脂族共軛二烯單體單元」的共聚物氫化而成的共聚物氫化物,作為得使用於各種用途之優異的材料受到矚目。
具體而言,例如在專利文獻1中,揭露了藉由對使特定乙烯基萘類與特定二烯類共聚合反應而獲得之A―B―A型三嵌段共聚物進行使用金屬觸媒的氫化來獲得氫化嵌段共聚物的方法,與由此氫化嵌段共聚物而成的光學薄膜。
並且,一般在包含脂族共軛二烯單體單元之聚合物的製造中,已知以聚合物中之脂族共軛二烯單體單元之微觀結構(例如在丁二烯中之1,2-鍵結之量)的控制等為目的,得使用無規化劑(參照例如專利文獻2)。
『專利文獻』
《專利文獻1》:日本專利公開第2006-111650號公報
《專利文獻2》:日本專利公開第2012-021092號公報
然而,本發明人在製造具有「乙烯基萘等具有2個以上之芳烴單環的單體單元」與「脂族共軛二烯單體單元」的共聚物時使用如同專利文獻1所記載之無規化劑後,已證實將所獲得之共聚物氫化而成的共聚物氫化物會因無規化劑之種類而在凝聚及乾燥後著色。
於是,本發明之目的在於:提供即使在製造具有「具有2個以上之芳烴單環的單體單元」與「脂族共軛二烯單體單元」的共聚物時使用無規化劑的情況下,仍會抑制共聚物氫化物之著色的技術。
本發明人為了達成上述目的而潛心研究。然後,本發明人發現若使用醚化合物作為無規化劑,並在該醚化合物之存在下將具有至少2個芳烴單環之特定芳族乙烯化合物與脂族共軛二烯化合物共聚合,則可獲得「得成為凝聚及乾燥後之著色受到抑制的共聚物氫化物之前驅物」的共聚物,進而完成本發明。
亦即,此發明係以順利解決上述問題為目的者,本發明之共聚物的製造方法之特徵在於包含在醚化合物之存在下使芳族乙烯化合物與脂族共軛二烯化合物共聚合以獲得共聚物的聚合工序,前述芳族乙烯化合物包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯化合物。藉由如此在作為無規化劑之醚化合物之存在下使特定芳族乙烯化合物與脂族共軛二烯化合物共聚合,可獲得「得成為凝聚及乾燥後之著色受到抑制的共聚物氫化物之前驅物」的共聚物。
於此,在本發明之共聚物的製造方法中,以前述醚化合物之碳數為2以上且10以下為佳。此係因若醚化合物之碳數為上述範圍內,則可將所獲得之共聚物作為對有機溶劑之溶解性優異的共聚物氫化物之前驅物使用。
而且,在本發明之共聚物的製造方法中,前述共聚物以包含「以源自前述芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段[A]」與「以源自前述脂族共軛二烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段[B]」的嵌段共聚物為佳。此係因若藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物為嵌段共聚物,則可將該嵌段共聚物使用於各種用途。
並且,在本發明之共聚物的製造方法中,以使用相對於在前述共聚合中使用之聚合觸媒1 mol為0.01 mol以上且10 mol以下的前述醚化合物為佳。此係因若醚化合物的使用量為上述下限值以上,則可使藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物中之1,2-乙烯基鍵結之量有效率增加,而其結果,可將該共聚物作為對有機溶劑之溶解性上升的共聚物氫化物之前驅物使用。並且,還因若醚化合物的使用量為上述上限值以下,則可抑制在陰離子聚合中的反應中間產物失去活性。再者,在共聚物為嵌段共聚物的情況下,若醚化合物的使用量為上述上限值以下,則亦可使所獲得之共聚物中之三嵌段共聚物的含有比例增加。
並且,此發明係以順利解決上述問題為目的者,本發明之共聚物氫化物的製造方法以包含將利用上述任一種共聚物的製造方法獲得之共聚物氫化的氫化工序為特徵。藉由將利用本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物氫化,可獲得凝聚及乾燥後之著色受到抑制的共聚物氫化物。
並且,此發明係以順利解決上述問題為目的者,本發明之共聚物組成物的特徵在於:包含共聚物,其係包含源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的共聚物,且源自前述芳族乙烯化合物之結構單元包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯單體單元,與醚化合物。本發明之共聚物組成物因包含有「得成為凝聚及乾燥後之著色受到抑制的共聚物氫化物之前驅物」的共聚物,故可合適使用於各種用途。
而且,在本發明之共聚物組成物中,上述共聚物組成物以更包含有機溶劑為佳。此係因若做成更包含有機溶劑的共聚物組成物,則本發明之共聚物組成物的操作性會上升。
並且,此發明係以順利解決上述問題為目的者,本發明之聚合物組成物的特徵在於:包含共聚物氫化物,其係「係為包含源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的共聚物之氫化物」的共聚物氫化物,且源自前述芳族乙烯化合物之結構單元包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯單體單元,與醚化合物。本發明之聚合物組成物因包含有凝聚及乾燥後之著色受到抑制的共聚物氫化物,故可合適使用於各種用途。
再者,此發明係以順利解決上述問題為目的者,本發明之成形體以將本發明之聚合物組成物成形而成為特徵。將本發明之聚合物組成物成形而成的成形體,其著色受到抑制,得合適使用作為例如光學薄膜等光學零件。
根據本發明,可提供即使在製造具有「具有2個以上之芳烴單環的單體單元」與「脂族共軛二烯單體單元」的共聚物時使用無規化劑的情況下,仍能抑制凝聚及乾燥後之共聚物氫化物的著色之共聚物的製造方法。並且,根據本發明,可提供凝聚及乾燥後之著色受到抑制之共聚物氫化物的製造方法。再者,根據本發明,可提供包含「能抑制凝聚及乾燥後之共聚物氫化物的著色之共聚物」的共聚物組成物,及包含「係為該共聚物之氫化物的共聚物氫化物」的聚合物組成物。而且,根據本發明,可提供將本發明之聚合物組成物成形而成的成形體。
以下詳細說明本發明之實施型態。
於此,根據本發明之共聚物的製造方法,可獲得「得成為凝聚及乾燥後之著色受到抑制的共聚物氫化物之前驅物」的共聚物。而且,所獲得之共聚物可使用於本發明之共聚物組成物。並且,本發明之共聚物氫化物的製造方法包含將利用本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物氫化的氫化工序。而且,所獲得之共聚物氫化物可使用於本發明之聚合物組成物。再者,本發明之聚合物組成物,舉例而言,可用來成形光學薄膜等成形體。
(共聚物的製造方法)
〈聚合工序〉
本發明之共聚物的製造方法中,於聚合工序中,在醚化合物之存在下使芳族乙烯化合物與脂族共軛二烯化合物共聚合以獲得共聚物。於此,芳族乙烯化合物係包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯化合物者。而且,於聚合工序中,亦可任意使用能與上述芳族乙烯化合物及/或上述脂族共軛二烯化合物共聚合之其他化合物作為單體進行共聚合。此外,聚合工序並無特別受限,舉例而言,可於有機溶劑中使用聚合觸媒,在氮氣等惰性氣體(inert gas)環境下進行。
[醚化合物]
於此,醚化合物係得作為無規化劑發揮功能的化合物,所述無規化劑會調節藉由本發明之製造方法獲得之共聚物中的1,2-乙烯基鍵結之量及1,4-乙烯基鍵結之量。而且,作為醚化合物,並無特別受限,可使用眾所周知的醚化合物,但此時,醚化合物之碳數以2以上且10以下為佳,以2以上且6以下為較佳。此係因若醚化合物之碳數為上述範圍內,則可使所獲得之共聚物中之1,2-乙烯基鍵結之量有效率增加,而1,2-乙烯基鍵結之量增加的共聚物之氫化物對有機溶劑發揮優異的溶解性。再者,作為醚化合物之結構,可列舉鏈狀(直鏈狀或支鏈狀)結構及環狀結構,其中,以鏈狀結構為佳。此係因若為具有鏈狀結構的醚化合物(鏈狀醚化合物),則可使藉由本發明之製造方法獲得之共聚物的氫化反應有效率進行。
此外,於聚合工序中,若在得達成本發明之目的之範圍內,則亦可將醚化合物以外之得作為無規化劑發揮功能的化合物與醚化合物併用。
而且,作為醚化合物,具體上可列舉例如:1,2-二甲氧乙烷、二甲醚、二乙醚、二丙醚等具有鏈狀結構的醚化合物,及四氫呋喃、環氧乙烷、氧呾、四氫哌喃等具有環狀結構的醚化合物等。其中,就可在微少的使用量下有效率增加共聚物中之1,2-乙烯基鍵結之量的觀點而言,以使用1,2-二甲氧乙烷作為醚化合物為佳。此外,此等醚化合物可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
並且,醚化合物的使用量,相對於在共聚合中使用之聚合觸媒1 mol,以0.01 mol以上為佳,以0.02 mol以上為較佳,以0.05 mol以上為更佳,以0.1 mol以上為尤佳,且以10 mol以下為佳,以1 mol以下為較佳,以0.5 mol以下為更佳。此係因若醚化合物的的使用量為上述下限值以上,則可使所獲得之共聚物中之1,2-乙烯基鍵結之量有效率增加,而且,可將所獲得之共聚物作為對有機溶劑之溶解性上升的共聚物氫化物之前驅物使用。並且,還因若醚化合物的使用量為上述上限值以下,則可抑制在陰離子聚合中的反應中間產物失去活性。再者,在共聚物為嵌段共聚物的情況下,若醚化合物的使用量為上述上限值以下,則亦可使所獲得之共聚物中之三嵌段共聚物的含有比例增加。
[芳族乙烯化合物]
並且,必須使用在聚合工序中形成多環芳族乙烯單體單元的多環芳族乙烯化合物作為芳族乙烯化合物,所述多環芳族乙烯單體單元具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環。再者,於聚合工序中,可任意使用形成單環芳族乙烯單體單元的單環芳族乙烯化合物,作為多環芳族乙烯化合物以外之其他芳族乙烯化合物。
[多環芳族乙烯單體單元]
於此,多環芳族乙烯單體單元係具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的單體單元。此外,於多環芳族乙烯單體單元中存在2個以上的單環,可彼此獨立,亦可稠合形成稠環,但就使用藉由本發明之製造方法獲得之共聚物可有效率獲得共聚物氫化物的觀點而言,存在2個以上的單環以稠合形式存在為佳。
―芳烴單環―
而且,作為芳烴單環,可列舉例如:苯環及具有取代基的苯環等。而且,作為具有取代基的苯環,可列舉例如:甲苯、二甲苯、丙苯、氯苯、溴苯、三氟甲基苯等。
―芳雜單環―
並且,作為芳雜單環,可列舉例如:㗁二唑環、㗁唑環、㗁唑并吡𠯤環、㗁唑并吡啶環、㗁唑并嗒𠯤環、㗁唑并嘧啶環、噻二唑環、噻唑環、三𠯤環、哌喃酮環、哌喃環、吡啶環、嗒𠯤環、嘧啶環、吡咯環等。
而且,作為形成多環芳族乙烯單體單元的多環芳族乙烯化合物,可列舉例如:1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、1,1-二苯乙烯等。此等之中,由於藉由將共聚物氫化可有效率獲得耐熱性與加工性優異的共聚物氫化物,故作為多環芳族乙烯化合物,以1-乙烯基萘及2-乙烯基萘為佳。
[單環芳族乙烯單體單元]
並且,單環芳族乙烯單體單元係具有1個於上已述之芳烴單環的單體單元。
而且,作為形成單環芳族乙烯單體單元的單環芳族乙烯化合物,可列舉例如:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯等,就工業上的取得容易性而言,以苯乙烯為尤佳。
而且,作為在聚合工序中使用之芳族乙烯化合物,多環芳族乙烯化合物可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。並且,在併用多環芳族乙烯化合物與單環芳族乙烯化合物作為芳族乙烯化合物的情況下,芳族乙烯化合物中之多環芳族乙烯化合物與單環芳族乙烯化合物的含有比例以質量比(多環芳族乙烯化合物:單環芳族乙烯化合物)計定為1:1為佳。
並且,芳族乙烯化合物的使用量,相對於在共聚合中使用之所有單體100質量份,通常為1質量份以上,以10質量份以上為佳,以15質量份以上為較佳,以40質量份以上為更佳,且以99質量份以下為佳,以95質量份以下為較佳,以80質量份以下為更佳。此係因若芳族乙烯化合物的使用量為上述範圍內,則可使共聚合反應有效率進行。
〔脂族共軛二烯化合物〕
並且,作為在聚合工序中使用之脂族共軛二烯化合物,可列舉例如:1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(異戊二烯)、1,3-戊二烯等鏈狀共軛二烯(直鏈狀共軛二烯、支鏈狀共軛二烯)化合物。此等之中,就使用藉由本發明之製造方法獲得之共聚物可更有效率獲得共聚物氫化物的觀點而言,以使用1,3-丁二烯及2-甲基-1,3-丁二烯(異戊二烯)作為脂族共軛二烯化合物為佳。此外,脂族共軛二烯化合物可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
而且,脂族共軛二烯化合物的使用量,相對於在共聚合中使用之所有單體100質量份,通常為1質量份以上,以5質量份以上為佳,以10質量份以上為較佳,且通常為99質量份以下,以90質量份以下為佳,以60質量份以下為較佳。此係因若脂族共軛二烯化合物的使用量為上述範圍內,則可使共聚合反應更有效率進行。
[其他化合物]
再者,作為在聚合工序中得使用之其他化合物,可舉出得形成源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自脂族共軛二烯化合物之結構單元以外之結構單元的化合物。作為其他化合物,可列舉例如:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等不飽和羧酸酯化合物。此外,其他化合物可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
而且,在聚合工序中得使用之其他化合物的使用量,相對於在共聚合中使用之所有單體100質量份,以定為50質量份以下為佳,以定為20質量份以下為較佳,以定為0質量份(亦即,不使用其他化合物)為更佳。
[有機溶劑]
再者,作為在聚合工序中使用之有機溶劑,並無特別受限,可列舉例如:戊烷、己烷、庚烷等脂族烴;環戊烷、環己烷、甲基環己烷、二甲基環己烷、三甲基環己烷、乙基環己烷、二乙基環己烷、十氫萘、雙環庚烷、三環癸烷、六氫茚、環辛烷等脂環烴;苯、甲苯、二甲苯等芳烴;二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵系脂族烴;氯苯、二氯苯等鹵系芳烴;硝基甲烷、硝基苯、乙腈等含氮烴系溶劑;或此等之混合溶劑。其中,就使共聚合反應更有效率進行的觀點而言,以使用甲苯作為有機溶劑為佳。此外,此等有機溶劑可單獨使用1種,亦可以任意比率組合2種以上使用。
並且,有機溶劑的使用量,相對於在共聚合中使用之所有單體100質量份,通常為20質量份以上,以100質量份以上為佳,且通常為50000質量份以下,以20000質量份以下為佳。此係因若有機溶劑的使用量為上述下限值以上,則可防止共聚合反應的控制因聚合之進行所伴隨的黏度變化而變得困難。並且,還因若有機溶劑的使用量為上述上限值以下,則自有機溶劑回收共聚物會變得容易。
〔聚合觸媒〕
而且,作為在聚合工序中使用之聚合觸媒,並無特別受限,可列舉例如烷基之碳數為1~10的烷基鋰化合物,具體上可列舉:甲基鋰、乙基鋰、戊基鋰、正丁基鋰、二級丁基鋰、三級丁基鋰等。其中,就使共聚合反應有效率進行的觀點而言,作為聚合觸媒,以使用正丁基鋰為佳。並且,聚合觸媒的使用量只要因應作為目的之嵌段共聚物的分子量適當調整即可。
而且,使芳族乙烯化合物與脂族共軛二烯化合物共聚合的方法,並不特別受限,可列舉例如:使之雜亂共聚合的方法或使之嵌段共聚合的方法。
於此,使芳族乙烯化合物與脂族共軛二烯化合物雜亂共聚合的方法,並不特別受限,可採用以往眾所周知的雜亂共聚物之製造方法。
並且,使芳族乙烯化合物與脂族共軛二烯化合物嵌段共聚合的方法,並不特別受限,可採用以往眾所周知的嵌段共聚物之製造方法。舉例而言,若為製造「〔A〕―〔B〕―〔A〕」型之三嵌段共聚物的情形,則可列舉:
(i)包含「使包含芳族乙烯化合物之單體混合物(a1)聚合,以形成以源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段〔A〕的第1聚合工序」、「使含有脂族共軛二烯化合物之單體混合物(b1)聚合,以形成以源自脂族共軛二烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段〔B〕的第2聚合工序」與「使含有芳族乙烯化合物之單體混合物(a2)聚合,以形成以源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段〔A〕的第3聚合工序」的方法、
(ii)包含「使含有芳族乙烯化合物之單體混合物(a1)聚合,以形成以源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段〔A〕的第1聚合工序」、「使含有脂族共軛二烯化合物之單體混合物(b1)聚合,以形成以源自脂族共軛二烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段〔B’〕的第2聚合工序」與「使聚合物嵌段〔B’〕之末端分別透過耦合劑耦合的工序」的方法等。此外,作為在上述(ii)之方法中使用之耦合劑,並無特別受限,可使用以往眾所周知的耦合劑。並且,耦合劑的使用量只要因應作為目的之嵌段共聚物的分子量適當調整即可。
而且,聚合溫度並無特別受限,可定為例如20℃以上且150℃以下,以定為25℃以上且120℃以下為佳。此係因若聚合溫度為上述下限值以上,則可使聚合觸媒充分發揮功能。並且,還因若聚合溫度為上述上限值以下,則可抑制聚合觸媒的分解。
並且,聚合時間並無特別受限,可定為例如1小時以上且10小時以下,以定為2小時以上且8小時以下為佳。此係因若聚合時間為上述下限值以上,則可使聚合反應充分進行。並且,還因若聚合時間為上述上限值以下,則可減少共聚物之製造所需的時間。
而且,聚合工序結束後,所獲得之共聚物的回收方法並不特別受限,舉例而言,可直接以聚合溶液的形式回收。此外,藉由聚合工序獲得之反應混合物,通常包含共聚物與有機溶劑,在醚化合物殘存的情況下,更含有醚化合物。
〈共聚物〉
藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物包含源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自脂族共軛二烯化合物之結構單元,並得任意包含源自其他化合物之結構單元。而且,源自芳族乙烯化合物之結構單元包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯單體單元。
〔源自芳族乙烯化合物之結構單元的含有比例〕
而且,在共聚物中,源自芳族乙烯化合物之結構單元的含有比例,通常為1質量%以上,以10質量%以上為佳,以15質量%以上為較佳,以40質量%以上為更佳,且以99質量%以下為佳,以95質量%以下為較佳,以80質量%以下為更佳。此係因若共聚物中之源自芳族乙烯化合物之結構單元的含有比例為上述下限值以上,則共聚物的機械性強度穩定。並且,還因若共聚物中之源自芳族乙烯化合物之結構單元的含有比例為上述上限值以下,則將共聚物氫化而成之共聚物氫化物對有機溶劑之溶解性會上升。
〔源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的含有比例〕
而且,在共聚物中,源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的含有比例,通常為1質量%以上,以5質量%以上為佳,以10質量%以上為較佳,且通常為99質量%以下,以90質量%以下為佳,以60質量%以下為較佳。此係因若共聚物中之源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的含有比例為上述下限值以上,則可更提高將本發明之共聚物氫化而成之共聚物氫化物對有機溶劑之溶解性。並且,還因若共聚物中之源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的含有比例為上述上限值以下,則共聚物的機械性強度會上升。
此外,在本發明中,結構單元的含有比例可使用1
H-NMR來量測。
[1,2-乙烯基鍵結及1,4-乙烯基鍵結]
於此,本發明之共聚物,包含有源自脂族共軛二烯化合物的1,2-乙烯基鍵結及1,4-乙烯基鍵結。此外,1,2-乙烯基鍵結係源自脂族共軛二烯化合物之1,2-加成者,如由下述式(1)所示般具有分支結構。並且,1,4-乙烯基鍵結係源自脂族共軛二烯化合物之1,4-加成者,如由下述式(2)所表示般具有直鏈結構。
而且,在共聚物中之1,2-乙烯基鍵結的含有比例與1,4-乙烯基鍵結的含有比例之質量比(1,2-乙烯基鍵結/1,4-乙烯基鍵結),以5/95以上為佳,以40/60以上為較佳,且以90/10以下為佳,以80/20以下為較佳。此係因若共聚物中之1,2-乙烯基鍵結的含有比例與1,4-乙烯基鍵結的含有比例之質量比(1,2-乙烯基鍵結/1,4-乙烯基鍵結)為5/95以上,則藉由本發明之製造方法獲得之共聚物得成為對有機溶劑之溶解性優異的共聚物氫化物之前驅物。此外,在本發明中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例及1,4-乙烯基鍵結的含有比例可使用1
H-NMR來量測。
〈數量平均分子量(Mn)〉
並且,共聚物的數量平均分子量,以10000以上為佳,以20000以上為較佳,以30000以上為更佳,且以500000以下為佳,以250000以下為較佳,以100000以下為更佳。此係因若共聚物的數量平均分子量(Mn)為上述範圍內,則透過將藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物氫化,可更有效率獲得共聚物氫化物。
〈分子量分布(Mw/Mn)〉
再者,共聚物的分子量分布[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)],以3以下為佳,以2以下為較佳,以1.5以下為更佳。此係因若共聚物的分子量分布(Mw/Mn)為上述上限值以下,則透過將藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物氫化,可再更有效率獲得共聚物氫化物之故。此外,共聚物的重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn),可藉由以四氫呋喃為展開溶劑的凝膠滲透層析法來量測。
〈共聚物的型態〉
而且,作為藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物的型態,可列舉雜亂共聚物、嵌段共聚物。
(嵌段共聚物)
而且,得藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之嵌段共聚物,包含以源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段[A]與以源自脂族共軛二烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段[B],並得任意包含以源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自脂族共軛二烯化合物之結構單元以外之結構單元為主成分的聚合物嵌段[C]。而且,在該嵌段聚合物中,聚合物嵌段[A]包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯單體單元。
〈聚合物嵌段[A]〉
於此,聚合物嵌段[A]係以在本發明之共聚物的製造方法中使用之源自芳族乙烯化合物之結構單元為主成分者,包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯單體單元。而且,聚合物嵌段[A]中之源自芳族乙烯化合物之結構單元的含有比例,通常為50質量%以上,以70質量%以上為佳,以80質量%以上為較佳,且通常為100質量%以下。並且,聚合物嵌段[A]得包含在本發明之共聚物的製造方法中使用之源自脂族共軛二烯化合物之結構單元及/或源自其他化合物之結構單元,作為源自芳族乙烯化合物之結構單元以外的成分。而且,其含量通常為0質量%以上,且通常為50質量%以下,以30質量%以下為佳,以20質量%以下為較佳。此外,在嵌段共聚物包含多個聚合物嵌段[A]的情況下,聚合物嵌段[A]只要滿足上述範圍,可彼此相同亦可相異。
〈聚合物嵌段〔B〕〉
而且,聚合物嵌段[B]係以在本發明之共聚物的製造方法中使用之源自脂族共軛二烯化合物之結構單元為主成分者。於此,聚合物嵌段[B]中之源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的含有比例,通常為50質量%以上,以70質量%以上為佳,以80質量%以上為較佳。並且,聚合物嵌段[B]得包含在本發明之共聚物的製造方法中使用之源自芳族乙烯化合物之結構單元及/或源自其他化合物之結構單元,作為源自脂族共軛二烯化合物之結構單元以外的成分。而且,其含有比例通常為50質量%以下,以30質量%以下為佳,以20質量%以下為較佳。此外,在嵌段聚合物包含多個聚合物嵌段[B]的情況下,聚合物嵌段[B]只要滿足上述範圍,可彼此相同亦可相異。
〈聚合物嵌段〔C〕〉
並且,得藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之嵌段共聚物,亦可更包含以源自其他化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段[C]。於此,作為其他化合物,可舉出得在本發明之共聚物的製造方法中任意使用的其他化合物。
而且,嵌段共聚物的型態並不特別受限,但就機械性強度優異的觀點而言,以鏈狀型嵌段為佳。作為嵌段共聚物的具體型態,可列舉例如:聚合物嵌段〔A〕與聚合物嵌段〔B〕鍵結之「〔A〕―〔B〕」型的二嵌段共聚物、於聚合物嵌段〔B〕之兩端鍵結聚合物嵌段〔A〕之「〔A〕―〔B〕―〔A〕」型的三嵌段共聚物,以及於聚合物嵌段〔A〕之兩端鍵結聚合物嵌段〔B〕,並進一步於該2個聚合物嵌段〔B〕之另一端分別鍵結聚合物嵌段〔A〕而成的「〔A〕―〔B〕―〔A〕―〔B〕―〔A〕」五嵌段共聚物等。其中,就藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物得成為具有優異之光學特性的共聚物氫化物之前驅物的觀點而言,共聚物以包含聚合物嵌段[A]與聚合物嵌段[B]的嵌段共聚物為佳,以「〔A〕―〔B〕―〔A〕」型的三嵌段共聚物為較佳。
〔重量分率之比〕
並且,在得藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之嵌段共聚物中,將所有聚合物嵌段〔A〕在嵌段共聚物整體中所佔之重量分率定為wA,將所有聚合物嵌段〔B〕在嵌段共聚物整體中所佔之重量分率定為wB時,wA與wB的重量分率之比(wA:wB),以5:95~95:5為佳,以5:95~80:20為較佳,以5:95~60:40為更佳,以40:60~60:40為尤佳。此係因若重量分率之比為上述範圍內,則可將藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之嵌段共聚物提供作為具有優異之光學特性的嵌段共聚物氫化物之前驅物。此外,wA及wB可依據所有聚合物嵌段〔A〕的重量及所有聚合物嵌段〔B〕的重量來算出。並且,所有聚合物嵌段〔A〕的重量及所有聚合物嵌段〔B〕的重量可藉由量測1
H-NMR來算出。
於此,作為得藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之嵌段共聚物,可舉出例如由下述式(3)所示之三嵌段共聚物。
上述式(3)中,Bu表示丁基,b表示嵌段結構,m、n、o及p分別表示重複的次數。
〔三嵌段共聚物的純度〕
而且,若將在得藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之所有嵌段共聚物中三嵌段共聚物所佔之比例作為三嵌段共聚物的純度,則三嵌段共聚物的純度以60%以上為佳,以70%以上為較佳,以80%以上為更佳。此係因若三嵌段共聚物的純度為60%以上,則可將在聚合工序後獲得之反應混合物作為本發明之聚合物組成物合適使用。
此外,藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物可直接作為各種材料使用,亦可做成包含共聚物的共聚物組成物使用。並且,亦可藉由將所獲得之共聚物氫化來製造共聚物氫化物。以下說明本發明之共聚物氫化物的製造方法。此外,共聚物組成物之詳情將於後再述。
(共聚物氫化物的製造方法)
本發明之共聚物氫化物的製造方法,係包含將利用本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物氫化的氫化工序者。在氫化工序中,藉由氫化反應將共聚物中的碳―碳不飽和雙鍵氫化。此外,氫化的方法或反應型態等只要依循眾所周知的方法進行即可,以可提高氫化率且聚合物斷鏈反應少的氫化方法為佳。作為此種氫化方法,可採用例如:日本專利公開第S59-133203號公報、日本專利公開第H1-275605號公報、日本專利公開第H5-222115號公報、日本專利公開第H7-90017號公報等所記載之方法。此外,共聚物的氫化通常可在氫化觸媒之存在下使共聚物溶解於有機溶劑來進行。
而且,作為氫化觸媒,可使用一般的氫化反應所使用的觸媒,具體上可列舉例如:鎳、鈀、鉑等過渡金屬觸媒。並且,亦可使用對甲苯磺醯肼作為氫化試劑。
並且,作為有機溶劑,可使用以往之氫化反應中所使用的有機溶劑。其中,以使用與在製造本發明之共聚物時所使用的有機溶劑相同者為佳。
而且,進行氫化時的溫度通常為60℃以上,以80℃以上為佳,以100℃以上為較佳。此係因若在上述下限值以上的溫度進行氫化,則氫化反應會有效率進行。
並且,進行氫化時的壓力通常為常壓以上。此係因若在上述下限值以上的壓力下進行氫化,則可藉由氫化反應將嵌段共聚物充分氫化。
再者,進行氫化的時間以1小時以上為佳,且以24小時以下為佳。此係因若將氫化的時間定為上述範圍內,則可使氫化反應充分進行。
而且,在使用藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物的氫化反應裡,於氫化反應之進行中,共聚物氫化物以在溶解於有機溶劑中的狀態下獲得為佳。然後,根據本發明,所獲得之共聚物氫化物由於對有機溶劑之溶解性優異,故即使在氫化反應結束後將有機溶劑放冷至室溫(25℃),嵌段共聚物氫化物亦不易自有機溶劑析出。因此,根據本發明之共聚物氫化物的製造方法,可獲得在製程上處理容易的共聚物氫化物。此外,在藉由氫化獲得之生成物中,可包含源自共聚物之製造工序的醚化合物,亦可不包含之。
此外,氫化反應結束後仍溶解於有機溶劑中的共聚物氫化物,舉例而言,可藉由將聚合溶液加入丙酮或甲醇等不良溶劑中以使共聚物氫化物凝聚,使用過濾等固液分離手段將已凝聚之共聚物氫化物分離來回收。
〈氫化率〉
而且,共聚物氫化物的氫化率通常為90%以上,以95%以上為佳,以98%以上為較佳。此係因共聚物氫化物的氫化率愈高,共聚物氫化物的耐氧化性愈上升。此外,共聚物氫化物的氫化率可藉由1
H-NMR量測來求得。
〈數量平均分子量(Mn)〉
並且,共聚物氫化物的數量平均分子量(Mn)以10000以上為佳,以30000以上為較佳,且以500000以下為佳,以200000以下為較佳。此係因若共聚物氫化物的數量平均分子量(Mn)為上述下限值以上,則共聚物氫化物的機械性強度會上升。並且,還因若共聚物氫化物的數量平均分子量(Mn)為上述上限值以下,則共聚物氫化物的成形加工性會變良好。
〈分子量分布(Mw)/(Mn)〉
再者,共聚物氫化物的分子量分布〔重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)〕以3以下為佳,以2以下為較佳,以1.5以下為更佳。此係因若共聚物氫化物的分子量分布為上述上限值以下,則共聚物氫化物的機械性強度會更上升。此外,共聚物氫化物的重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn),可藉由以四氫呋喃為展開溶劑的凝膠滲透層析法來量測。
〈黃度(YI)〉
而且,共聚物氫化物,黃變等著色受到抑制,透明性優異。於此,共聚物氫化物的黃度(YI)通常為3以下,以2.5以下為佳,以2以下為較佳。此外,共聚物氫化物的黃度(YI)可遵循JIS K7373,使用色差計來量測。
於此,共聚物氫化物對有機溶劑表現高溶解性的理由雖不明朗,但可推測如下。亦即,在製造係為共聚物氫化物之前驅物的共聚物時使用了作為無規化劑的醚化合物之結果,因所獲得之共聚物所包含之1,2-乙烯基鍵結的分支結構增加,而共聚物的結晶性部分減少。然後,將此種結晶性部分減少的共聚物作為共聚物氫化物之前驅物使用一事,對於共聚物氫化物對有機溶劑的高溶解性有所貢獻。
藉由本發明之共聚物氫化物的製造方法獲得之共聚物氫化物可直接作為各種材料使用,再者,亦可做成包含共聚物氫化物的聚合物組成物使用。此外,聚合物組成物之詳情將於後再述。
(共聚物組成物)
本發明之共聚物組成物必須包含共聚物與醚化合物,得任意更包含有機溶劑及其他成分。而且,共聚物係包含源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的共聚物,且係「源自芳族乙烯化合物之結構單元包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯單體單元」的共聚物。
於此,作為共聚物組成物中之共聚物,可使用藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之共聚物。而且,共聚物組成物中之共聚物的含量以1質量%以上為佳。此係因若共聚物的含量為上述下限值以上,則本發明之聚合物組成物的用途會擴大。
並且,作為共聚物組成物中之醚化合物,可使用在本發明之共聚物的製造方法中使用之醚化合物。而且,共聚物組成物中之醚化合物的含量以0.00001質量%以上為佳,以0.0001質量%以上為較佳,且以10質量%以下為佳,以5質量%以下為較佳。此係因若醚化合物的含量為上述下限值以上,則可將藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之反應混合物作為本發明之共聚物組成物使用。並且,還因若醚化合物的含量為上述上限值以下,則在將本發明之共聚物組成物使用於各種用途後,殘存之醚化合物的去除會變得容易。
再者,作為共聚物組成物中之有機溶劑,並不特別受限,可使用在本發明之共聚物的製造方法中使用之有機溶劑。而且,共聚物組成物中之有機溶劑的含量,相對於共聚物100質量份為1質量份以上,以100000質量份以下為佳。此係因若有機溶劑的含量為上述上限值以下,則在將本發明之共聚物組成物使用於各種用途後,殘存之有機溶劑的去除會變得容易。
再者,作為聚合物組成物中得包含之其他成分,並不特別受限,可舉出例如在本發明之共聚物的製造方法中使用之聚合觸媒等。
而且,本發明之共聚物組成物的製備方法並不特別受限,可藉由混合上述各成分來獲得。並且,如上所述,在藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之反應混合物中,由於通常得包含嵌段共聚物、醚化合物與有機溶劑,故亦可將利用本發明之共聚物的製造方法獲得之反應混合物作為共聚物組成物使用。
(聚合物組成物)
本發明之聚合物組成物必須包含共聚物氫化物與醚化合物,並得任意更包含有機溶劑及其他成分。而且,共聚物氫化物係包含源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的共聚物之氫化物,源自芳族乙烯化合物之結構單元包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯單體單元。
於此,作為聚合物組成物中之共聚物氫化物,可使用藉由本發明之聚合物氫化物的製造方法獲得之共聚物氫化物。而且,聚合物組成物中之共聚物氫化物的含量以1質量%以上為佳,以50質量%以上為較佳,以99質量%以上為更佳。此係因若共聚物氫化物的含量為上述下限值以上,則可使用本發明之聚合物組成物來有效率製造成形體。
並且,作為聚合物組成物中之醚化合物,可使用在本發明之共聚物的製造方法中使用之醚化合物。而且,聚合物組成物中之醚化合物的含量以0.00001質量%以上為佳,以0.0001質量%以上為較佳,且以10質量%以下為佳,以5質量%以下為較佳。此係因若醚化合物的含量為上述下限值以上,則透過將藉由本發明之共聚物的製造方法獲得之反應混合物中之共聚物氫化,可獲得本發明之聚合物組成物。並且,還因若醚化合物的含量為上述上限值以下,則在將本發明之聚合物組成物使用於各種用途後,殘存之醚化合物的去除會變得容易。
再者,作為在聚合物組成物中得任意包含之有機溶劑,並不特別受限,可使用在本發明之共聚物氫化物的製造方法中使用之有機溶劑。而且,共聚物組成物中之有機溶劑的含量,相對於共聚物氫化物100質量份,以100000質量份以下為佳,以1000質量份以下為較佳,以100質量份以下為更佳。此係因若有機溶劑的含量為上述上限值以下,則在將本發明之聚合物組成物使用於各種用途後,殘存之有機溶劑的去除會變得容易。
再者,作為在聚合物組成物中得包含之其他成分,並不特別受限,可列舉例如:在本發明之共聚物的製造中使用之聚合觸媒,或在本發明之共聚物氫化物的製造中使用之氫化觸媒等。
而且,本發明之聚合物組成物的製備方法並不特別受限,可藉由混合上述各成分來獲得。並且,亦可藉由將本發明之共聚物組成物中所包含之共聚物氫化,來獲得本發明之聚合物組成物。本發明之聚合物組成物,舉例而言,可合適使用來成形成形體。
而且,本發明之成形體,係將本發明之聚合物組成物成形而成者。於此,本發明之聚合物組成物的成形法並不特別受限,可藉由例如:射出成形法、擠製成形法、鑄造成形法、吹脹成形法、吹塑成形法、真空成形法、加壓形法、壓縮成形法、旋轉成形法、壓延機成形法、軋製成形法、切削成形法等來成形加工,以做成成形體。本發明之成形體,得合適使用作為光學薄膜等光學零件。
『實施例』
以下依據實施例具體說明本發明,但本發明並非受限於此等實施例者。此外,在以下說明中,表示量的「%」及「份」,除非特別註記,否則係質量基準。以下揭示各種物性的量測法。
〈數量平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn)〉
使用凝膠滲透層析法(GPC),對於聚合物、二嵌段共聚物及三嵌段共聚物量測數量平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw),算出分子量分布(Mw/Mn)。此外,對於聚合物及二嵌段共聚物,在包含於反應過程中所獲得之反應混合物的狀態下,進行上述透過GPC之量測,算出數量平均分子量及重量平均分子量。
具體而言,作為量測器,使用HLC-8320(東曹公司製)。作為管柱,將兩根TSKgelα-M(東曹公司製)串聯來使用。作為檢測器,使用微差折射計RI-8320(東曹公司製)。然後,使用四氫呋喃作為展開溶劑,對於聚合物、二嵌段共聚物及三嵌段共聚物,求出數量平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw)為標準聚苯乙烯換算值。由此算出分子量分布(Mw/Mn)。
〈轉化率〉
藉由量測以氘代氯仿為溶劑的1
H-NMR,算出2-乙烯基萘的轉化率及1,3-丁二烯的轉化率。
〈1,2-乙烯基鍵結的含有比例與1,4-乙烯基鍵結的含有比例〉
對於所獲得之二嵌段共聚物進行以氘代氯仿為溶劑的1
H-NMR量測。然後,自源自聚(1,2-丁二烯)之雙鍵的峰值之積分值與源自聚(1,4-丁二烯)之雙鍵的峰值之積分值,算出二嵌段共聚物中之1,2-乙烯基鍵結的含有比例與1,4-乙烯基鍵結的含有比例。然後,算出1,2-乙烯基鍵結的含有比例與1,4-乙烯基鍵結的含有比例之比(質量比)。
並且,依據1,2-乙烯基鍵結的含有比例,如以下般評價1,2-乙烯基鍵結之量。1,2-乙烯基鍵結的含有比例愈高,表示1,2-乙烯基鍵結之量愈多。
A:1,2-乙烯基鍵結的含有比例為40質量%以上
B:1,2-乙烯基鍵結的含有比例為30質量%以上且未達40質量%
C:1,2-乙烯基鍵結的比例未達30質量%
〈三嵌段共聚物的純度〉
依據下述式算出三嵌段共聚物的純度。
三嵌段共聚物的純度(%)=〔單獨分離出之三嵌段共聚物的質量(g)/反應混合物中所包含之所有聚合物的質量(g)〕×100
此外,反應混合物中所包含之各聚合物的質量,係依據透過凝膠滲透層析法(GPC)得到的面積比算出。
〈聚合物嵌段的重量比〉
藉由量測1
H-NMR,算出聚合物嵌段的重量比。
〈氫化率〉
藉由量測1
H-NMR,算出三嵌段共聚物氫化物的氫化率。
〈黃變度(ΔδYI)〉
將三嵌段共聚物氫化物在250℃下熱壓,藉此成形出由三嵌段共聚物氫化物而成之厚度150 μm的薄膜。
然後,遵循JIS K7373,使用色差計(製品名「SE-2000」,日本電色工業公司製),在穿透模式下量測上述薄膜的黃度(YI:黃度指數)。並且,僅量測空氣的黃度作為空白對照。隨後,依據下式(I),求得上述薄膜的黃變度(ΔδYI)。黃變度(ΔδYI)之值愈小,意謂透明性愈高。
[實施例1]
(嵌段共聚物的製造)
[聚合工序]
―第1聚合反應―
在氮氣環境下,於經乾燥並以氮氣置換的耐壓反應器,放入作為有機溶劑之甲苯20 mL、作為聚合觸媒之正丁基鋰的1.6 M己烷溶液101 μL(162 μmol)及作為醚化合物之1,2-二甲氧乙烷(以下簡稱為「DME」。)4.3 μL(40.6 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.25 mol)。之後,於上述耐壓反應器,添加2-乙烯基萘的25%甲苯溶液8 g作為芳族乙烯化合物並在25℃下使之反應1小時,進行第1聚合反應,獲得聚合物。所獲得之聚合物的數量平均分子量(Mn)為15500,重量平均分子量(Mw)為16700,分子量分布(Mw/Mn)為1.07。並且,2-乙烯基萘的轉化率為99%。
―第2聚合反應―
第1聚合反應結束後,繼而於上述耐壓反應器中的反應混合物添加1,3-丁二烯的25%甲苯溶液8 g作為鏈狀共軛二烯化合物,並進一步在50℃下使之反應1小時,進行第2聚合反應。其結果,於反應混合物中,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]之嵌段構造的二嵌段共聚物。所獲得之二嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為34000,重量平均分子量(Mw)為36000,分子量分布(Mw/Mn)為1.05。並且,藉由1
H-NMR量測,確認到第1聚合反應後殘留的2-乙烯基萘已消耗殆盡。並且,1,3-丁二烯的轉化率為98%。並且,所獲得之二嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為57%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為43%。
―第3聚合反應―
之後,於上述反應混合物進一步添加2-乙烯基萘的25%甲苯溶液8 g作為芳族乙烯化合物,並在50℃下使之反應1.5小時,進行第3聚合反應。聚合反應結束後,添加50 μL的甲醇使聚合反應終止。其結果,於反應混合物中,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為41000,重量平均分子量(Mw)為46000,分子量分布(Mw/Mn)為1.12。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為70%。並且,藉由1
H-NMR量測,確認到第2聚合反應後殘留的1,3-丁二烯及在第3聚合反應中加入的2-乙烯基萘消耗殆盡。
(嵌段共聚物氫化物的製造)
將如上所述獲得的三嵌段共聚物濃縮並去除甲苯後,使之溶解於對二甲苯300 mL,獲得三嵌段共聚物溶液。於所獲得之三嵌段共聚物溶液添加對甲苯磺醯肼34 g,重複多次減壓及氮氣置換操作,藉此除掉溶液內的氧氣。在那之後,在溫度120℃下使之反應6小時,進行對三嵌段共聚物之丁二烯嵌段之碳―碳不飽和雙鍵的氫化。氫化結束後,將大量的丙酮與甲醇注入反應溶液,獲得嵌段共聚物氫化物為塊狀之生成物6 g。於所獲得之嵌段共聚物氫化物中,2-乙烯基萘單元與氫化1,3-丁二烯單元的重量比(2-乙烯基萘單元:氫化1,3-丁二烯單元)為2:1。因此,於所獲得之三嵌段共聚合氫化物中,[2-乙烯基萘嵌段]的重量分率為66.7%,[氫化1,3-丁二烯嵌段]的重量分率為33.3%。並且,所獲得之嵌段共聚物氫化物的氫化率超越99%。
並且,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為2.1。
〔實施例2〕
除了將在聚合反應中使用之作為醚化合物的DME之量變更為2.1 μL(20.03 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.125 mol)以外,在與實施例1相同的條件下進行聚合反應,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。使用所獲得之三嵌段共聚物,獲得將該三嵌段共聚物氫化而成的三嵌段共聚物氫化物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為41600,重量平均分子量(Mw)為47800,分子量分布(Mw/Mn)為1.15。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為79%。並且,所獲得之三嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為38%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為62%。
並且,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為1.73。
[實施例3]
將在聚合反應中使用之單體的質量比變更為2-乙烯基萘:1,3-丁二烯:2-乙烯基萘=2:1:2。並且,將在聚合反應中使用之作為醚化合物的DME之量變更為2.1 μL(20.03 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.125 mol)。除此以外,在與實施例1相同的條件下進行聚合反應,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。使用所獲得之三嵌段共聚物,獲得將該三嵌段共聚物氫化而成的三嵌段共聚物氫化物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為41700,重量平均分子量(Mw)為47100,分子量分布(Mw/Mn)為1.13。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為68質量%。並且,所獲得之三嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為42%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為58%。
並且,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為1.55。
[實施例4]
將在聚合反應中使用之單體的質量比變更為2-乙烯基萘:1,3-丁二烯:2-乙烯基萘=1:2:1。並且,將在聚合反應中使用之作為醚化合物的DME之量變更為2.1 μL(20.03 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.125 mol)。除此以外,在與實施例1相同的條件下進行聚合反應,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。使用所獲得之三嵌段共聚物,獲得將該三嵌段共聚物氫化而成的三嵌段共聚物氫化物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為45800,重量平均分子量(Mw)為51700,分子量分布(Mw/Mn)為1.13。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為68%。並且,所獲得之三嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為41%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為59%。
並且,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為1.92。
[實施例5]
將在第1聚合反應及第3聚合反應中使用之單體變更為2-乙烯基萘與苯乙烯之1:1混合物。並且,將在聚合反應中使用之作為醚化合物的DME之量變更為2.1 μL(20.03 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.125 mol)。除此以外,在與實施例1相同的條件下進行聚合反應,獲得具有[2-乙烯基萘與苯乙烯之嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘與苯乙烯之共聚物嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。使用所獲得之三嵌段共聚物,獲得將該三嵌段共聚物氫化而成的三嵌段共聚物氫化物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為36500,重量平均分子量(Mw)為41600,分子量分布(Mw/Mn)為1.14。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為81%。並且,所獲得之三嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為40%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為60%。
並且,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為1.64。
[實施例6]
除了將在聚合反應中使用之作為醚化合物的DME變更為四氫呋喃(THF)3.3 μL(40.06 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.25 mol)以外,在與實施例1相同的條件下進行聚合反應,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。使用所獲得之三嵌段共聚物,獲得將該三嵌段共聚物氫化而成的三嵌段共聚物氫化物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為49500,重量平均分子量(Mw)為58000,分子量分布(Mw/Mn)為1.17。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為74%。並且,所獲得之三嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為16%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為84%。
並且,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為1.76。
[比較例1]
(嵌段共聚物的製造)
[聚合工序]
―第1聚合反應―
除了使用作為胺化合物的1,2-二(N-六氫吡啶基)乙烷(DPE)8.8 μL(40.6 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.25 mol)代替作為醚化合物的DME以外,在與實施例1相同的條件下進行第1聚合反應,獲得聚合物。所獲得之聚合物的數量平均分子量(Mn)為14500,重量平均分子量(Mw)為15700,分子量分布(Mw/Mn)為1.08。並且,2-乙烯基萘的轉化率為96%。
―第2聚合反應―
第1聚合反應結束後,繼而在與實施例1相同的條件下進行第2聚合反應。其結果,於反應混合物中,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]之嵌段構造的二嵌段共聚物。所獲得之二嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為31300,重量平均分子量(Mw)為34000,分子量分布(Mw/Mn)為1.08。並且,藉由1
H-NMR量測,確認到第1聚合反應後殘留的2-乙烯基萘已消耗殆盡。並且,1,3-丁二烯的轉化率為96%。並且,所獲得之二嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為44%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為56%。
―第3聚合反應―
之後,在與實施例1相同的條件下進行第3聚合反應。其結果,於反應混合物中,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為45100,重量平均分子量(Mw)為50000,分子量分布(Mw/Mn)為1.11。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為65%。並且,藉由1
H-NMR量測,確認到於所獲得之反應混合物中包含:具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]之嵌段構造的二嵌段共聚物20%、聚(2-乙烯基萘)2%、具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物之耦合體12%。並且,藉由1
H-NMR量測,確認到第2聚合反應後殘留的1,3-丁二烯及在第3聚合反應中加入的2-乙烯基萘已消耗殆盡。
(嵌段共聚物氫化物的製造)
對於如上所述獲得之三嵌段共聚物,在與實施例1相同的條件下進行氫化,獲得嵌段共聚物氫化物為塊狀之生成物6 g。於所獲得之嵌段共聚物氫化物中,2-乙烯基萘單元與氫化1,3-丁二烯單元的重量比(2-乙烯基萘單元:氫化1,3-丁二烯單元)為2:1。因此,於所獲得之三嵌段共聚物氫化物中,[2-乙烯基萘嵌段]的重量分率為66.7%,[氫化1,3-丁二烯嵌段]的重量分率為33.3%。並且,嵌段共聚物氫化物的氫化率超越99%。
並且,使用三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為10.1。
[比較例2]
除了將在聚合反應中使用之作為醚化合物的DPE之量變更為4.4 μL(20.03 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.125 mol)以外,在與比較例1相同的條件下進行聚合反應,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。使用所獲得之三嵌段共聚物,獲得將該三嵌段共聚物氫化而成的三嵌段共聚物氫化物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為46100,重量平均分子量(Mw)為53500,分子量分布(Mw/Mn)為1.16。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為80%。並且,所獲得之三嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為26%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為74%。
並且,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為5.4。
[比較例3]
除了將在聚合反應中使用之作為醚化合物的DPE變更為作為胺化合物的四甲基乙二胺(TMEDA)6 μL(40.06 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.25 mol)以外,在與比較例1相同的條件下進行聚合反應,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。使用所獲得之三嵌段共聚物,獲得將該三嵌段共聚物氫化而成的三嵌段共聚物氫化物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為38600,重量平均分子量(Mw)為43600,分子量分布(Mw/Mn)為1.13。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為71%。並且,所獲得之三嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為51%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為49%。
並且,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為9.2。
[比較例4]
除了將在聚合反應中使用之作為醚化合物的DPE變更為作為胺化合物的四甲基乙二胺(TMEDA)3 μL(20.03 μmol,相對於聚合觸媒1 mol為0.125 mol)以外,在與比較例1相同的條件下進行聚合反應,獲得具有[2-乙烯基萘嵌段]―[1,3-丁二烯嵌段]―[2-乙烯基萘嵌段]之嵌段構造的三嵌段共聚物。使用所獲得之三嵌段共聚物,獲得將該三嵌段共聚物氫化而成的三嵌段共聚物氫化物。所獲得之三嵌段共聚物的數量平均分子量(Mn)為39600,重量平均分子量(Mw)為45100,分子量分布(Mw/Mn)為1.14。並且,所獲得之三嵌段共聚物的純度為80%。並且,所獲得之三嵌段共聚物中,1,2-乙烯基鍵結的含有比例為33%,1,4-乙烯基鍵結的含有比例為67%。
並且,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔδYI)為4.6。實施例及比較例的結果揭示於表中。
表中,「[VN]」表示[2-乙烯基萘嵌段],
「[BD]」表示[1,3-丁二烯嵌段],
「[VN&St]」表示[2-乙烯基萘與苯乙烯之嵌段]。
並且,「VN」表示2-乙烯基萘,「BD」表示1,3-丁二烯。
並且,「DPE」表示1,2-二(N-六氫吡啶基)乙烷,「TMEDA」表示四甲基乙二胺,「DME」表示1,2-二甲氧乙烷。
就表1的結果,在係為醚化合物之DME的存在下進行聚合工序的實施例1~5,以及在係為醚化合物之THF的存在下進行聚合工序的實施例6中,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔYI)為3以下之低。由此等之結果可知,使用醚化合物而獲得之三嵌段共聚物氫化物,其著色受到抑制。
相對於此,在作為胺化合物之DPE的存在下進行聚合工序的比較例1及2,以及在作為胺化合物之TMEDA的存在下進行聚合工序的比較例3及4中,使用所獲得之三嵌段共聚物氫化物而成之薄膜的黃度(ΔYI)為4以上。由此等之結果可知,在使用醚化合物以外者而獲得之三嵌段共聚物氫化物中,其著色並未受到抑制。
根據本發明,可提供用以製造凝聚及乾燥後之著色受到抑制的共聚物氫化物的技術。
無。
無。
無。
Claims (9)
- 一種共聚物的製造方法,其包含:在醚化合物之存在下使芳族乙烯化合物與脂族共軛二烯化合物共聚合以獲得共聚物的聚合工序,前述芳族乙烯化合物包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯化合物。
- 如請求項1所述之共聚物的製造方法,其中前述醚化合物之碳數為2以上且10以下。
- 如請求項1或2所述之共聚物的製造方法,其中前述共聚物係包含「以源自前述芳族乙烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段[A]」與「以源自前述脂族共軛二烯化合物之結構單元為主成分的聚合物嵌段[B]」的嵌段共聚物。
- 如請求項1或2所述之共聚物的製造方法,其使用相對於在前述共聚合中使用之聚合觸媒1 mol為0.01 mol以上且10 mol以下的前述醚化合物。
- 一種共聚物氫化物的製造方法,其包含將利用如請求項1或2所述之共聚物的製造方法獲得之共聚物氫化的氫化工序。
- 一種共聚物組成物,其包含:共聚物,其係包含源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的共聚物,且源自前述芳族乙烯化合物之結構單元包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯單體單元,與醚化合物。
- 如請求項6所述之共聚物組成物,其更包含有機溶劑。
- 一種聚合物組成物,其包含:共聚物氫化物,其係「係為包含源自芳族乙烯化合物之結構單元及源自脂族共軛二烯化合物之結構單元的共聚物之氫化物」的共聚物氫化物,且源自前述芳族乙烯化合物之結構單元包含具有至少2個選自由芳烴單環及芳雜單環而成之群組之單環的多環芳族乙烯單體單元,與醚化合物。
- 一種成形體,其係將如請求項8所述之聚合物組成物成形而成者。
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