WO2014087644A1 - 重合体の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a production method for polymerizing a (meth) acrylic acid ester having a sterically hindered secondary amino group or a sterically hindered haloamino group by a living anion polymerization method, and a polymer obtained by the production method.
- Patent Document 1 proposes a polyether containing a sterically hindered amine side chain.
- 2,2,6,6-tetramethyl-4- (2,3-epoxypropoxy) piperidine is subjected to anionic polymerization using potassium tert-butoxide and 18-crown-6.
- a polyether (1) containing a highly sterically hindered secondary amine side chain is produced.
- a polymer having a highly sterically hindered secondary amine such as a hindered amine is useful as an intermediate for obtaining a polymer containing a nitroxide structure.
- a repeating unit represented by the following formula (2) is obtained.
- a (meth) acrylic acid imino polymer is obtained.
- a new method for producing a (meth) acrylic acid ester-based polymer having a highly sterically hindered secondary amine or a highly sterically hindered haloamino group has been desired.
- the present invention (1) By the living anionic polymerization method using a polymerization initiator, the formula [I]
- R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, provided that R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 Among them, at least two are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and the alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms may be the same or different from each other, and are bonded to each other to form a ring.
- R represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- m represents 0 or 1
- R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group
- X represents a divalent linking group
- n represents Represents 0 or 1.
- Z represents a hydrogen atom or a halogen atom.
- R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, provided that R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are at least three alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and the alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms may be the same or different from each other, and may be bonded to each other.
- R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group
- Y represents a divalent linking group
- Q represents a hydrogen atom or a halogen atom.
- a new method for producing a polymer having a sterically hindered secondary amino group or a sterically hindered haloamino group in the side chain is provided.
- living anion polymerization can be performed using a (meth) acrylic acid ester having a specific sterically hindered secondary amino group or sterically hindered haloamino group.
- a polymer having a narrow molecular weight distribution can be obtained.
- the (meth) acrylic acid ester used in the present invention is represented by the formula [I] or the formula [II].
- R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, t- A butyl group, an isobutyl group, a hexyl group, etc. are mentioned. Of these, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.
- R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 at least two are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms. Further, it is more preferable that at least three are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and it is more preferable that all four are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
- the alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms of R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 may be the same or different, but are preferably the same, R 1 , R 2 , R More preferably, 3 and R 4 are methyl groups.
- the alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring. Either R 1 , R 2 and R 3 , R 4 may be bonded to each other to form a crosslinked structure, R 1 and R 2 may be bonded to each other, or R 3 and R 2 4 may be bonded to each other to form a spiro ring structure.
- r represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
- m represents 0 or 1.
- Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in r include the same alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms as R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 .
- R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, and a methyl group is preferable.
- X represents a divalent linking group.
- the divalent linking group is not particularly limited as long as it does not inhibit living anion polymerization, but is preferably a single bond, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkyleneoxy group having 2 to 6 carbon atoms. A bond or an alkyleneoxy group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and a single bond is particularly preferable.
- alkylene group having 1 to 6 carbon atoms examples include methylene, ethylene, propylene, methylethylene, butylene, 1,2-dimethylethylene, pentylene, 1-methylbutylene and 2-methylbutylene.
- alkyleneoxy group having 2 to 6 carbon atoms examples include ethyleneoxy group, 1,2-propyleneoxy group, 1,3-propyleneoxy group, 1,2-butyleneoxy group, 1,4-butyleneoxy group, and 1, Examples include 6-hexyleneoxy group.
- n 0 or 1.
- Z represents a hydrogen atom or a halogen atom.
- R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 include the same alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms in the formula [I].
- R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 are preferably alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
- the alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms of R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 may be the same or different, but are preferably the same.
- the alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms of R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 may be bonded to each other to form a ring.
- R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group.
- Y represents a divalent linking group.
- the divalent linking group is not particularly limited as long as it does not inhibit living anion polymerization, but is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an ethylene group or a propylene group.
- alkylene group having 1 to 6 carbon atoms examples include those similar to the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms in the formula [I].
- Q represents a hydrogen atom or a halogen atom.
- the production method of the present invention is a method in which a (meth) acrylic acid ester represented by the formula [I] or the formula [II] is subjected to living anion polymerization using a polymerization initiator.
- a (meth) acrylic acid ester represented by the formula [I] may be polymerized, or only the (meth) acrylic acid ester represented by the formula [II] may be polymerized.
- the (meth) acrylic acid ester represented by the formula [I] and the (meth) acrylic acid ester represented by the formula ([II]) may be copolymerized.
- the (meth) acrylate represented by the formula [II] may be copolymerized with another monomer, and the (meth) acrylate represented by the formula [I] and the formula [II] In each case, one or a mixture of two or more can be used.
- the living anion polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a nucleophile and has a function of initiating polymerization of the living anion polymerizable monomer.
- alkali metals such as metallic lithium, metallic sodium, metallic potassium and metallic cesium; methyllithium, ethyllithium, n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, ethylsodium, lithium biphenyl, lithium naphthalene
- Organic alkali metals such as lithium triphenyl, sodium naphthalene, ⁇ -methylstyrene sodium dianion, 1,1-diphenylhexyl lithium, 1,1-diphenyl-3-methylpentyl lithium, lithium diisopropylamide; methyl magnesium bromide, ethyl magnesium And organic alkaline earth metals such as bromide and phenylmagnesium bromide.
- organic alkali metals are preferable, organic lithium is more preferable, and n-butyllithium and lithium diisopropylamide are particularly preferable.
- These living anionic polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
- the amount of the living anionic polymerization initiator used is usually 0.001 to 0.2 equivalent, preferably 0.005 to 0.1 equivalent, relative to the monomer used. By using a living anionic polymerization initiator in this range, the target polymer can be produced with high yield.
- the polymerization temperature in the present invention is not particularly limited as long as it is a temperature range in which side reactions such as transfer reaction and termination reaction do not occur and the monomer is consumed and the polymerization is completed, but it is performed in a temperature range of ⁇ 100 ° C. to 0 ° C. Is preferred. More preferably, it is carried out in a temperature range of ⁇ 80 ° C. to ⁇ 30 ° C.
- Living anionic polymerization reaction can be performed in a suitable polymerization solvent.
- the polymerization solvent to be used is not particularly limited as long as it does not participate in the polymerization reaction and is compatible with the polymer.
- aliphatic hydrocarbons such as n-hexane and n-heptane
- alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and cyclopentane
- aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene
- diethyl ether diethyl ether
- organic solvents that are commonly used in living anionic polymerization such as anisole and hexamethylphosphoramide can be used, and these can be used as a single solvent or a mixed solvent of two or more. can do.
- the amount of the solvent used is not particularly limited, but is an amount such that the concentration of the anionic polymerizable monomer with respect to the polymerization solvent is usually in the range of 1 to 40% by weight, preferably in the range of 10 to 30% by weight. .
- the other monomer that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has a living anion polymerizable unsaturated bond. Specifically, styrene and its derivatives, butadiene and its derivatives, and formula (I ) Or (meth) acrylic acid ester derivatives other than the (meth) acrylic acid ester represented by the formula (II).
- styrene and derivatives thereof include styrene, ⁇ -alkylstyrene, styrene having a nuclear substituent, and the like.
- the nucleus substituent is not particularly limited as long as it is an inactive group with respect to an anionic species capable of initiating polymerization and an anionic species not capable of initiating polymerization.
- Specific examples include an alkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxy group, an alkoxyalkoxy group, a t-butoxycarbonyl group, a t-butoxycarbonylmethyl group, and a tetrahydropyranyl group.
- ⁇ -alkyl styrene and styrene having a nuclear substituent include ⁇ -methyl styrene, ⁇ -methyl-p-methyl styrene, p-methyl styrene, m-methyl styrene, o-methyl styrene, p-ethyl styrene.
- 2,4-dimethylstyrene 2,5-dimethylstyrene, p-isopropylstyrene, 2,4,6-triisopropylstyrene, pt-butoxystyrene, pt-butoxy- ⁇ -methylstyrene, m- Examples thereof include t-butoxystyrene.
- butadiene and its derivatives examples include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-ethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene and the like.
- the (meth) acrylic acid ester derivative other than the (meth) acrylic acid ester represented by the formula (I) or the formula (II) has an alcohol residue having 1 to 20 carbon atoms from the viewpoint of reactivity. preferable.
- examples of such (meth) acrylic acid ester derivatives include methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, n-butyl ester and the like.
- an additive can be added at the start of polymerization or during polymerization.
- additives include mineral salts and halides such as sodium, potassium, barium, and magnesium sulfates, nitrates, and borates.
- examples include barium chloride, bromide, iodide, lithium borate, magnesium nitrate, sodium chloride, potassium chloride, and the like.
- lithium halides such as lithium chloride, lithium bromide, iodine Preference is given to using lithium fluoride or lithium fluoride, in particular lithium chloride.
- the polymer of the present invention is not particularly limited as long as it contains a repeating unit represented by formula [III] or formula [IV].
- the polymer of the present invention can be produced by polymerizing the (meth) acrylic acid ester represented by the formula [I] or the formula [II] by a living anion polymerization method using a polymerization initiator.
- Z or Q of the repeating unit represented by the formula [III] or the formula [IV] is a halogen atom
- the formula [I] or the formula [II] in which Z or Q is a halogen atom The (meth) acrylic acid ester represented can be polymerized, but after polymerizing the (meth) acrylic acid ester represented by the formula [I] or the formula [II] wherein Z or Q is a hydrogen atom,
- the N atom may be halogenated with a halogenating agent.
- halogenating agents include halogens such as chlorine, bromine, iodine, and fluorine, sodium dihaloisocyanurate, sodium hypohalite, N-halosuccinimide, 1,3-dihalohydantoin, and hypohalous acid. Calcium etc. can be mentioned.
- R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 11 , n, X, r, m and Z are the same as described above.
- R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 12 , Y, and Q are the same as described above.
- the polymer of the present invention includes a homopolymer obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid ester represented by the formula [I], a homopolymer obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid ester represented by the formula [II], and a formula [I A copolymer obtained by copolymerizing a (meth) acrylic acid ester represented by the formula (II) and a (meth) acrylic acid ester represented by the formula [II], and the formula [I] and / or the formula [II] ( It includes a copolymer obtained by copolymerizing a (meth) acrylate monomer with another monomer.
- the number average molecular weight (Mn) measured using GPC (Gel Permeation Chromatography: mobile phase DMF or THF, PMMA standard) of the polymer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 50,000. It is more preferably 1,500 to 20,000, and particularly preferably 2,000 to 10,000. Further, the molecular weight distribution (Mw / Mn), which is the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn), is not particularly limited, but is preferably 1.00 to 1.50, preferably 1.00 to It is more preferably 1.40, and particularly preferably 1.00 to 1.35.
- Example 1 To a 200 mL flask, 98.9 g of THF and 0.1 g of lithium chloride were added and cooled to ⁇ 60 ° C. 2.0 g of n-butyllithium (15.4% by weight hexane solution) and then 0.6 g of diisopropylamine were added and stirred for 10 minutes. 43.7 g (47.0% THF solution) of 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate (hereinafter abbreviated as TMPMA) dissolved in THF was added dropwise over 30 minutes and stirred for 15 minutes. .
- TMPMA 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate
- Example 2 To a 200 mL flask were added 105.6 g of THF and 0.1 g of lithium chloride, and the mixture was cooled to ⁇ 60 ° C. 2.0 g of n-butyllithium (15.4% by weight hexane solution) and then 1.0 g of diphenylethylene were added and stirred for 30 minutes. TMPMA 38.3g (53.3% THF solution) melt
- Mn molecular weight
- Mw / Mn molecular weight distribution
- Example 3 To a 300 mL flask, THF 113.8 g and lithium chloride 0.2 g were added and cooled to ⁇ 60 ° C. n-Butyllithium 4.0 g (15.4 wt% hexane solution) and then diisopropylamine 0.9 g were added and stirred for 30 minutes. 14.7 g of 2- (t-butylamino) ethyl methacrylate was added dropwise over 30 minutes and stirred for 15 minutes. A part was sampled, and after confirming disappearance of the monomer by GC measurement, 0.7 g of methanol was added to stop the reaction. The obtained polymer was analyzed by GPC (mobile phase DMF, PMMA standard), and it was confirmed that the molecular weight (Mn) was 1,840 and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.31.
- Mn molecular weight
- Mw / Mn molecular weight distribution
- Example 4 A 200 mL flask was charged with 104.33 g of THF and 0.17 g of lithium chloride, cooled to ⁇ 60 ° C., and then charged with 3.37 g of n-butyllithium (15.4 wt% hexane solution) and 0.81 g of diisopropylamine. Stir for minutes. Next, 0.87 g of methyl isobutyrate was charged and stirred for 15 minutes. 15.38 g of TMPMA and 15.38 g of allyl methacrylate dissolved in 28.92 g of THF were added dropwise over 40 minutes and aged for 15 minutes.
- Example 5 90.30 g of THF and 0.16 g of lithium chloride were added to a 200 mL flask and cooled to ⁇ 60 ° C. n-Butyllithium (3.25 g, 15.4 wt% hexane solution) and diisopropylamine (0.83 g) were charged and stirred for 15 minutes. Next, 0.84 g of methyl isobutyrate was charged and stirred for 15 minutes. 15.21 g of TMPMA and 15.21 g of glycidyl methacrylate dissolved in 28.26 g of THF were added dropwise over 40 minutes and aged for 15 minutes.
- Example 6 A 200 mL flask was charged with 97.23 g of THF and 0.34 g of lithium chloride, cooled to ⁇ 60 ° C., and then charged with 4.8 mL of n-butyllithium (15.4 wt% hexane solution) and 0.80 g of diisopropylamine. Stir for minutes. Next, 0.82 g of methyl isobutyrate was charged and stirred for 15 minutes. 9.24 g of N-chloro-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine methacrylate and 16.78 g of 1-ethoxyethyl methacrylate dissolved in 9.24 g of THF were added dropwise over 30 minutes and aged for 45 minutes. did.
- Example 7 75.30 g of THF and 0.11 g of lithium chloride were added to a 200 mL flask and cooled to ⁇ 60 ° C. n-Butyllithium (2.03 g, 15.4 wt% hexane solution) and then diisopropylamine (0.63 g) were added and the mixture was stirred for 10 minutes. 12.24 g of TMPMA dissolved in THF (50% THF solution) was added dropwise over 15 minutes and stirred for 20 minutes. A part was sampled and monomer disappearance was confirmed by GC measurement.
- the obtained polymer was analyzed by GPC (mobile phase DMF, PMMA standard), and it was confirmed that the molecular weight (Mn) was 2340 and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.17.
- GMA glycidyl methacrylate
- the obtained copolymer was analyzed by GPC (mobile phase DMF, PMMA standard), and it was confirmed that the molecular weight (Mn) was 5,520 and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.20. From the ICP-AES analysis, the chlorine concentration in the copolymer was 9.0% (theoretical value: 8.8%).
- Example 8 A 200 mL flask was charged with 89.37 g of THF and 0.14 g of lithium chloride, cooled to ⁇ 60 ° C., and then charged with 2.05 g of n-butyllithium (15.4 wt% hexane solution) and 0.60 g of diisopropylamine. Stir for minutes. Next, 0.55 g of methyl isobutyrate was charged and stirred for 15 minutes. 9.53 g of N-chloro-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine methacrylate and 9.53 g of allyl methacrylate dissolved in 5.82 g of THF were added dropwise over 15 minutes and aged for 30 minutes.
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Abstract
高立体障害性の二級アミノ基または高立体障害性ハロアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体の新たな製造方法、特に、二級アミンを保護基で保護する必要がない簡便な製造方法が望まれている。 立体障害性の二級アミノ基または高立体障害性ハロアミノ基を有する特定の(メタ)アクリル酸エステル単量体は、当該二級アミンを保護することなく、リビングアニオン重合法により重合でき、本発明の製造方法によれば、分子量分布が狭い(メタ)アクリル酸エステル重合体を得ることができる。
Description
本発明は、立体障害性二級アミノ基又は立体障害性ハロアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステルをリビングアニオン重合法により重合する製造方法、および当該製造方法により得られる重合体に関する。
本願は、2012年12月7日に出願された日本国特許出願第2012-268461号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2012年12月7日に出願された日本国特許出願第2012-268461号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
重合体の側鎖に、ヒンダートアミンなどの高立体障害性の二級アミンを導入することにより、重合体の光安定性を改善できることが知られている。例えば、特許文献1では立体障害性のアミン側鎖を含有するポリエーテルが提案されている。特許文献1の段落0128では、2,2,6,6-テトラメチル-4-(2,3-エポキシプロポキシ)ピペリジンを、カリウム第三ブトキシドおよび18-クラウン-6を用いてアニオン重合することにより、高立体障害性の二級アミン側鎖を含有するポリエーテル(1)を製造している。
また、ヒンダートアミンなどの高立体障害性の二級アミンを有する重合体は、ニトロキシド構造を含有する重合体を得るための中間体としても有用である。例えば、特許文献2では、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニルメタクリレートを架橋剤の存在下で、ラジカル重合することにより、下記式(2)で表される繰り返し単位を有する(メタ)アクリル酸イミノ重合体を得ている。
しかし、ヒンダートアミンなどの高立体障害性の二級アミン又は高立体障害性ハロアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを、リビングアニオン重合法により重合する製造方法は知られていなかった。
高立体障害性の二級アミン又は高立体障害性のハロアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体の新たな製造方法が望まれていた。特に、二級アミンを保護基で保護する必要がない簡便な製造方法が望まれていた。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、立体障害性の二級アミンを有する特定の(メタ)アクリル酸エステル単量体は、当該二級アミンを保護することなく、リビングアニオン重合法により重合できることを見出した。また、立体障害性のハロアミノ基を有する特定の(メタ)アクリル酸エステル単量体を、リビングアニオン重合法により重合できることを見出した。
すなわち本発明は、
(1)重合開始剤を使用するリビングアニオン重合法により、式〔I〕
(1)重合開始剤を使用するリビングアニオン重合法により、式〔I〕
(式中、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示す。ただし、R1、R2、R3、及びR4のうち、少なくとも2つが炭素数1~6のアルキル基であり、炭素数1~6のアルキル基同士は、それぞれ同一又は相異なっていてもよく、また、相互に結合して環を形成していてもよい。rは、炭素数1~6のアルキル基を示し、mは、0又は1を示し、R11は水素原子又はメチル基を示し、Xは2価の連結基を示し、nは、0又は1を示す。Zは、水素原子又はハロゲン原子を示す。)、又は、式〔II〕
(式中、R5、R6、R7、R8、及びR9は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示す。ただし、R5、R6、R7、R8、及びR9のうち、少なくとも3つが炭素数1~6のアルキル基であり、炭素数1~6のアルキル基同士は、それぞれ同一又は相異なっていてもよく、また、相互に結合して環を形成していてもよい。R12は水素原子又はメチル基を示し、Yは2価の連結基を示す。Qは、水素原子又はハロゲン原子を示す。)
で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合させることを特徴とする重合体の製造方法
で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合させることを特徴とする重合体の製造方法
立体障害性二級アミノ基又は立体障害性ハロアミノ基を側鎖に有する重合体の新たな製造方法が提供される。本発明の製造方法では、特定の立体障害性二級アミノ基又は立体障害性ハロアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを用いて、リビングアニオン重合することができる。また、本発明の製造方法によれば、分子量分布が狭い重合体を得ることができる。
((メタ)アクリル酸エステル)
本発明において使用される(メタ)アクリル酸エステルは、式〔I〕または式〔II〕で表される。
本発明において使用される(メタ)アクリル酸エステルは、式〔I〕または式〔II〕で表される。
式〔I〕中、R1、R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示す。
R1、R2、R3、及びR4における炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基等が挙げられる。これらのうち、炭素数1~3のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
R1、R2、R3、及びR4のうち、少なくとも2つは炭素数1~6のアルキル基である。また、少なくとも3つが炭素数1~6のアルキル基であるのがより好ましく、4つすべてが炭素数1~6のアルキル基であるのがさらに好ましい。
R1、R2、R3、及びR4の炭素数1~6のアルキル基同士は、それぞれ同一又は相異なっていてもよいが、それぞれ同一であるのが好ましく、R1、R2、R3、及びR4がメチル基であるのがより好ましい。
R1、R2、R3、及びR4の炭素数1~6のアルキル基同士は、相互に結合して環を形成していてもよい。R1、R2のいずれかと、R3、R4のいずれかが相互に結合して架橋構造を形成してもよく、R1とR2が相互に結合して、又は、R3とR4が相互に結合してスピロ環構造を形成してもよい。
式〔I〕中、rは、炭素数1~6のアルキル基を示し、mは、0又は1を示す。
rにおける炭素数1~6のアルキル基としては、R1、R2、R3、及びR4における炭素数1~6のアルキル基と同様のものを挙げることができる。
式〔I〕中、R11は水素原子又はメチル基を示し、メチル基が好ましい。
式〔I〕中、Xは2価の連結基を示す。2価の連結基としては、リビングアニオン重合を阻害しない構造であれば特に限定されないが、単結合、炭素数1~6のアルキレン基、又は、炭素数2~6のアルキレンオキシ基が好ましく、単結合、炭素数1~6のアルキレンオキシ基がより好ましく、単結合が特に好ましい。
炭素数1~6のアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、メチルエチレン、ブチレン、1,2-ジメチルエチレン、ペンチレン、1-メチルブチレン、2-メチルブチレン等が挙げられる。
炭素数2~6のアルキレンオキシ基としては、エチレンオキシ基、1,2-プロピレンオキシ基、1,3-プロピレンオキシ基、1,2-ブチレンオキシ基、1,4-ブチレンオキシ基および1,6-へキシレンオキシ基などが挙げられる。
式〔I〕中、nは、0又は1を示す。
式〔I〕中、Zは水素原子、又はハロゲン原子を示す。
式〔I〕で表される化合物として具体的には、表1で表される化合物を挙げることができる。
式〔II〕中、R5、R6、R7、R8、及びR9は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示す。
R5、R6、R7、R8、及びR9における炭素数1~6のアルキル基としては、式〔I〕における炭素数1~6のアルキル基と同様のものを挙げることができる。
R5、R6、R7、R8、及びR9のうち、少なくとも3つは炭素数1~6のアルキル基であるのが好ましい。
R5、R6、R7、R8、及びR9の炭素数1~6のアルキル基同士は、それぞれ同一又は相異なっていてもよいが、それぞれ同一であるのが好ましい。
R5、R6、R7、R8、及びR9の炭素数1~6のアルキル基同士は、相互に結合して環を形成していてもよい。
式〔II〕中、R12は水素原子又はメチル基を示し、メチル基が好ましい。
式〔II〕中、Yは2価の連結基を示す。2価の連結基としては、リビングアニオン重合を阻害しない構造であれば特に限定されないが、炭素数1~6のアルキレン基が好ましく、エチレン基、プロピレン基がより好ましい。
炭素数1~6のアルキレン基としては、式〔I〕における炭素数1~6のアルキレン基と同様のものを挙げることができる。
式〔II〕中、Qは水素原子、又はハロゲン原子を示す。
式〔II〕で表される化合物として具体的には、表2で表される化合物を挙げることができる。
(リビングアニオン重合法)
本発明の製造方法は、式〔I〕又は式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを、重合開始剤を使用してリビングアニオン重合する方法である。本発明の製造方法では、式〔I〕で表される(メタ)アクリル酸エステルのみを重合しても良いし、式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルのみを重合しても良いし、式〔I〕で表される(メタ)アクリル酸エステルと、式(〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを共重合してもよい。また、式〔I〕及び/又は式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルと他のモノマーを共重合してもよい。また、式〔I〕及び式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルは、それぞれ、1種又は2種以上の混合物を使用することができる。
本発明の製造方法は、式〔I〕又は式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを、重合開始剤を使用してリビングアニオン重合する方法である。本発明の製造方法では、式〔I〕で表される(メタ)アクリル酸エステルのみを重合しても良いし、式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルのみを重合しても良いし、式〔I〕で表される(メタ)アクリル酸エステルと、式(〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを共重合してもよい。また、式〔I〕及び/又は式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルと他のモノマーを共重合してもよい。また、式〔I〕及び式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルは、それぞれ、1種又は2種以上の混合物を使用することができる。
(重合開始剤)
本発明の製造方法で使用する重合開始剤は、公知のリビングアニオン重合開始剤を用いることができる。
リビングアニオン重合開始剤としては、求核剤であって、リビングアニオン重合性単量体の重合を開始させる働きを有するものであれば特に制限されるものではない。
本発明の製造方法で使用する重合開始剤は、公知のリビングアニオン重合開始剤を用いることができる。
リビングアニオン重合開始剤としては、求核剤であって、リビングアニオン重合性単量体の重合を開始させる働きを有するものであれば特に制限されるものではない。
具体的には、金属リチウム、金属ナトリウム、金属カリウム、金属セシウム等のアルカリ金属;メチルリチウム、エチルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、t-ブチルリチウム、エチルナトリウム、リチウムビフェニル、リチウムナフタレン、リチウムトリフェニル、ナトリウムナフタレン、α-メチルスチレンナトリウムジアニオン、1,1-ジフェニルヘキシルリチウム、1,1-ジフェニル-3-メチルペンチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド等の有機アルカリ金属;メチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムブロミド、フェニルマグネシウムブロミド等の有機アルカリ土類金属;等を挙げることができる。これらのうち、有機アルカリ金属が好ましく、有機リチウムがより好ましく、n-ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミドが特に好ましい。
これらのリビングアニオン重合開始剤は1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのリビングアニオン重合開始剤は1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
リビングアニオン重合開始剤の使用量は、使用するモノマーに対して、通常0.001~0.2当量、好ましくは0.005~0.1当量である。この範囲のリビングアニオン重合開始剤を用いることによって、目的とする重合体を収率よく製造することができる。
(リビングアニオン重合の条件)
本発明における重合温度は、移動反応や停止反応などの副反応が起こらず、モノマーが消費され重合が完結する温度範囲であれば特に制限されないが、-100℃~0℃の温度範囲で行われるのが好ましい。さらに好ましくは-80℃~-30℃の温度範囲で行われることが好ましい。
本発明における重合温度は、移動反応や停止反応などの副反応が起こらず、モノマーが消費され重合が完結する温度範囲であれば特に制限されないが、-100℃~0℃の温度範囲で行われるのが好ましい。さらに好ましくは-80℃~-30℃の温度範囲で行われることが好ましい。
リビングアニオン重合反応は、適当な重合溶媒中で行うことができる。用いる重合溶媒は、重合反応に関与せず、かつ重合体と相溶性のある溶媒であれば、特に制限されない。
具体的には、n-ヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂環族炭化水素類、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン等のエーテル類の他、アニソール、ヘキサメチルホスホルアミド等のリビングアニオン重合において通常使用される有機溶媒を挙げることができ、これらは1種単独溶媒又は2種以上の混合溶媒として使用することができる。
溶媒の使用量は、特に制限されないが、アニオン重合性単量体の重合溶媒に対する濃度が、通常1~40重量%の範囲となる量、好ましくは10~30重量%の範囲となる量である。
(他のモノマー)
本発明に使用することができる他のモノマーとしては、リビングアニオン重合性不飽和結合を有するものであれば特に限定されないが、具体的には、スチレン及びその誘導体、ブタジエン及びその誘導体、式(I)又は式(II)で表される(メタ)アクリル酸エステル以外の(メタ)アクリル酸エステル誘導体等を好ましく例示することができる。
本発明に使用することができる他のモノマーとしては、リビングアニオン重合性不飽和結合を有するものであれば特に限定されないが、具体的には、スチレン及びその誘導体、ブタジエン及びその誘導体、式(I)又は式(II)で表される(メタ)アクリル酸エステル以外の(メタ)アクリル酸エステル誘導体等を好ましく例示することができる。
スチレン及びその誘導体として具体的には、スチレン、α-アルキルスチレン、核置換基を有するスチレン等を例示することができる。
核置換基としては、重合開始能力があるアニオン種、及び重合開始能力がないアニオン種に対して不活性な基であれば特に制限されない。具体的には、アルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、t-ブトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニルメチル基、テトラヒドロピラニル基等を例示することができる。
α-アルキルスチレン、核置換基を有するスチレンの具体例としては、α-メチルスチレン、α-メチル-p-メチルスチレン、p-メチルスチレン、m-メチルスチレン、o-メチルスチレン、p-エチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、2,5-ジメチルスチレン、p-イソプロピルスチレン、2,4,6-トリイソプロピルスチレン、p-t-ブトキシスチレン、p-t-ブトキシ-α-メチルスチレン、m-t-ブトキシスチレンなどが挙げられる。
ブタジエン及びその誘導体としては、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチルブタジエン、2-エチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエンなどが挙げられる。
式(I)又は式(II)で表される(メタ)アクリル酸エステル以外の(メタ)アクリル酸エステル誘導体は、エステルのアルコール残基の炭素数が1~20のものが反応性の観点より好ましい。このような(メタ)アクリル酸エステル誘導体としては、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル、n-ブチルエステル等を例示することができる。
これらの他のモノマーは1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。本発明の製造方法は、ブロック共重合体、ランダム共重合体などの共重合体の製造においても適用が可能である。
(その他)
本発明においては、必要に応じて添加剤を重合開始時、又は、重合中に添加することができる。そのような添加剤として、具体的には、ナトリウム、カリウム、バリウム、マグネシウムの硫酸塩、硝酸塩、ホウ酸塩などの鉱酸塩やハロゲン化物を例示することができ、より具体的にはリチウムやバリウムの塩化物、臭化物、ヨウ化物や、ホウ酸リチウム、硝酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、などを挙げることができるが、これらの中でも、リチウムのハロゲン化物、例えば塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム又はフッ化リチウム、特に塩化リチウムを使用するのが好ましい。
本発明においては、必要に応じて添加剤を重合開始時、又は、重合中に添加することができる。そのような添加剤として、具体的には、ナトリウム、カリウム、バリウム、マグネシウムの硫酸塩、硝酸塩、ホウ酸塩などの鉱酸塩やハロゲン化物を例示することができ、より具体的にはリチウムやバリウムの塩化物、臭化物、ヨウ化物や、ホウ酸リチウム、硝酸マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、などを挙げることができるが、これらの中でも、リチウムのハロゲン化物、例えば塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム又はフッ化リチウム、特に塩化リチウムを使用するのが好ましい。
(重合体)
本発明の重合体は、式〔III〕又は式〔IV〕で表される繰り返し単位を含有する限り特に制限されない。
本発明の重合体は、式〔III〕又は式〔IV〕で表される繰り返し単位を含有する限り特に制限されない。
本発明の重合体は、重合開始剤を使用するリビングアニオン重合法により、式〔I〕、又は、式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合させることにより製造することができる。
なお、式〔III〕、又は、式〔IV〕で表される繰り返し単位のZ又はQがハロゲン原子の場合は、Z又はQがハロゲン原子である式〔I〕、又は、式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合させることができるが、Z又はQが水素原子である式〔I〕又は式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合させた後、ハロゲン化剤でN原子をハロゲン化してもよい。
なお、式〔III〕、又は、式〔IV〕で表される繰り返し単位のZ又はQがハロゲン原子の場合は、Z又はQがハロゲン原子である式〔I〕、又は、式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合させることができるが、Z又はQが水素原子である式〔I〕又は式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合させた後、ハロゲン化剤でN原子をハロゲン化してもよい。
ハロゲン化剤として、具体的には、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素等のハロゲン、ジハロイソシアヌル酸ナトリウム、次亜ハロゲン酸ナトリウム、N-ハロスクシンイミド、1,3-ジハロヒダントイン及び次亜ハロゲン酸カルシウム等を挙げることができる。
式〔III〕中、R1、R2、R3、R4、R11、n、X、r、m及びZは、前記と同じである。
式〔IV〕中、R5、R6、R7、R8、R9、R12、Y、及びQは、前記と同じである。
式〔IV〕中、R5、R6、R7、R8、R9、R12、Y、及びQは、前記と同じである。
本発明の重合体は、式〔I〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合したホモポリマー、式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合したホモポリマー、式〔I〕で表される(メタ)アクリル酸エステルと式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステルを共重合したコポリマー、及び、式〔I〕及び/又は式〔II〕で表される(メタ)アクリル酸エステル単量体と他のモノマーを共重合したコポリマーを包含する。
本発明の重合体のGPC(Gel Permeation Chromatography:移動相DMF又はTHF,PMMAスタンダード)を用いて測定した数平均分子量(Mn)は特に制限されないが、1,000~50,000であるのが好ましく、1,500~20,000であるのがより好ましく、2,000~10,000であるのが特に好ましい。さらに、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比である分子量分布(Mw/Mn)は、特に制限されないが、1.00~1.50であるのが好ましく、1.00~1.40であるのがより好ましく、1.00~1.35であるのが特に好ましい。
以下実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。
(実施例1)
200mLフラスコにTHF98.9g、塩化リチウム0.1gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム2.0g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、次いで、ジイソプロピルアミン0.6gを加えて10分間撹拌した。THFに溶解したメタクリル酸2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル(以下、TMPMAと略す)43.7g(47.0%THF溶液)を30分間かけて滴下し、15分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.8gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が3,920、分子量分布(Mw/Mn)が1.15であることを確認した。
200mLフラスコにTHF98.9g、塩化リチウム0.1gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム2.0g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、次いで、ジイソプロピルアミン0.6gを加えて10分間撹拌した。THFに溶解したメタクリル酸2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル(以下、TMPMAと略す)43.7g(47.0%THF溶液)を30分間かけて滴下し、15分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.8gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が3,920、分子量分布(Mw/Mn)が1.15であることを確認した。
(実施例2)
200mLフラスコにTHF105.6g、塩化リチウム0.1gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム2.0g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、次いで、ジフェニルエチレン1.0gを加えて30分間撹拌した。THFに溶解したTMPMA38.3g(53.3%THF溶液)を30分間かけて滴下し、15分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.8gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が4,920、分子量分布(Mw/Mn)が1.13であることを確認した。
200mLフラスコにTHF105.6g、塩化リチウム0.1gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム2.0g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、次いで、ジフェニルエチレン1.0gを加えて30分間撹拌した。THFに溶解したTMPMA38.3g(53.3%THF溶液)を30分間かけて滴下し、15分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.8gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が4,920、分子量分布(Mw/Mn)が1.13であることを確認した。
(実施例3)
300mLフラスコにTHF113.8g、塩化リチウム0.2gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム4.0g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、次いで、ジイソプロピルアミン0.9gを加えて30分間撹拌した。メタクリル酸2-(t-ブチルアミノ)エチル14.7gを30分間かけて滴下し、15分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.7gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が1,840、分子量分布(Mw/Mn)が1.31であることを確認した。
300mLフラスコにTHF113.8g、塩化リチウム0.2gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム4.0g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、次いで、ジイソプロピルアミン0.9gを加えて30分間撹拌した。メタクリル酸2-(t-ブチルアミノ)エチル14.7gを30分間かけて滴下し、15分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.7gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が1,840、分子量分布(Mw/Mn)が1.31であることを確認した。
(比較例1)
モノマーとしてメタクリル酸4-ピペリジルを用い、実施例3と同様に重合を行ったが、重合は進行しなかった。
モノマーとしてメタクリル酸4-ピペリジルを用い、実施例3と同様に重合を行ったが、重合は進行しなかった。
(実施例4)
200mLフラスコに、THF104.33g、塩化リチウム0.17gを仕込み、-60℃に冷却後、n-ブチルリチウム3.37g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、ジイソプロピルアミン0.81gを仕込み、15分間撹拌した。次いでイソ酪酸メチル0.87gを仕込み、15分間撹拌した。THF28.92gに溶解したTMPMA15.38g、メタクリル酸アリル15.38gを40分間かけて滴下し、15分間熟成した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール1.2gを加えて反応を停止した。
得られた共重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が3,860、分子量分布(Mw/Mn)が1.11であることを確認した。
200mLフラスコに、THF104.33g、塩化リチウム0.17gを仕込み、-60℃に冷却後、n-ブチルリチウム3.37g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、ジイソプロピルアミン0.81gを仕込み、15分間撹拌した。次いでイソ酪酸メチル0.87gを仕込み、15分間撹拌した。THF28.92gに溶解したTMPMA15.38g、メタクリル酸アリル15.38gを40分間かけて滴下し、15分間熟成した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール1.2gを加えて反応を停止した。
得られた共重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が3,860、分子量分布(Mw/Mn)が1.11であることを確認した。
モノマーの1.25倍の水、THFの1/9量の酢酸エチルを加え、分液した。次亜塩素酸ナトリウム溶液76.3gを加え、室温で1時間熟成することにより、塩素化反応を行った。分液後、有機層を三回水洗した。有機層を濃縮後、30%THF溶液に調整し、大量の水で再沈した。得られた共重合体を真空乾燥することにより白色粉末32.76gを得た。
得られた重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が4,850、分子量分布(Mw/Mn)が1.11であることを確認した。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は6.8%(理論値7.3%)であった。
得られた重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が4,850、分子量分布(Mw/Mn)が1.11であることを確認した。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は6.8%(理論値7.3%)であった。
(実施例5)
200mLフラスコにTHF90.30g、塩化リチウム0.16gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム3.25g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、ジイソプロピルアミン0.83gを仕込み、15分間撹拌した。次いでイソ酪酸メチル0.84gを仕込み、15分間撹拌した。THF28.26gに溶解したTMPMA15.21g、メタクリル酸グリシジル15.21gを40分間かけて滴下し、15分間熟成した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール1.2gを加えて反応を停止した。
得られた共重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が3,410、分子量分布(Mw/Mn)が1.24であることを確認した。
200mLフラスコにTHF90.30g、塩化リチウム0.16gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム3.25g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、ジイソプロピルアミン0.83gを仕込み、15分間撹拌した。次いでイソ酪酸メチル0.84gを仕込み、15分間撹拌した。THF28.26gに溶解したTMPMA15.21g、メタクリル酸グリシジル15.21gを40分間かけて滴下し、15分間熟成した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール1.2gを加えて反応を停止した。
得られた共重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が3,410、分子量分布(Mw/Mn)が1.24であることを確認した。
モノマーの1.25倍の水、THFの1/9量の酢酸エチルを加え、分液した。次亜塩素酸ナトリウム溶液60.2gを加え、室温で1時間熟成することにより、クロロ化反応を行った。分液後、有機層を三回水洗した。有機層を濃縮後、30%THF溶液に調整し、大量の水で再沈した。得られた共重合体を真空乾燥することにより白色粉末32.11gを得た。
得られた共重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が5,180、分子量分布(Mw/Mn)が1.33であることを確認した。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は7.7%(理論値7.3%)であった。
得られた共重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が5,180、分子量分布(Mw/Mn)が1.33であることを確認した。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は7.7%(理論値7.3%)であった。
(実施例6)
200mLフラスコに、THF97.23g、塩化リチウム0.34gを仕込み、-60℃に冷却後、n-ブチルリチウム4.8mL(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、ジイソプロピルアミン0.80gを仕込み、15分間撹拌した。次いでイソ酪酸メチル0.82gを仕込み、15分間撹拌した。THF9.24gに溶解したメタクリル酸N-クロロ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジン9.24g、メタクリル酸1-エトキシエチル16.78gを30分間かけて滴下し、45分間熟成した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール1.21gおよび酢酸0.37gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が3,720、分子量分布(Mw/Mn)が1.14であることを確認した。
200mLフラスコに、THF97.23g、塩化リチウム0.34gを仕込み、-60℃に冷却後、n-ブチルリチウム4.8mL(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、ジイソプロピルアミン0.80gを仕込み、15分間撹拌した。次いでイソ酪酸メチル0.82gを仕込み、15分間撹拌した。THF9.24gに溶解したメタクリル酸N-クロロ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジン9.24g、メタクリル酸1-エトキシエチル16.78gを30分間かけて滴下し、45分間熟成した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール1.21gおよび酢酸0.37gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が3,720、分子量分布(Mw/Mn)が1.14であることを確認した。
THFの1/2量の酢酸エチルおよび同重量の水を加え、分液した。有機層を濃縮後、30%THF溶液に調整し、モノマーと同重量のメタノールおよび1モル/L濃度塩酸を加えて室温で3時間撹拌した。酢酸エチル370gおよび水100gを加え、分液した。水層を濃縮後、大量のアセトンに滴下し、沈殿として析出させた。得られた沈殿を真空乾燥することにより白色粉末8.9gを得た。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は4.8%(理論値5.6%)であった。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は4.8%(理論値5.6%)であった。
(実施例7)
200mLフラスコにTHF75.30g、塩化リチウム0.11gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム2.03g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、次いで、ジイソプロピルアミン0.63gを加えて10分間撹拌した。THFに溶解したTMPMA12.24g(50%THF溶液)を15分間かけて滴下し、20分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した。また、得られた重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が2340、分子量分布(Mw/Mn)が1.17であることを確認した。
次いで、メタクリル酸グリシジル(以下、GMAと略す)7.75gを10分間かけて滴下し、15分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.8gを加えて反応を停止した。得られた共重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が4,340、分子量分布(Mw/Mn)が1.19であることを確認した。
200mLフラスコにTHF75.30g、塩化リチウム0.11gを加え、-60℃まで冷却した。n-ブチルリチウム2.03g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、次いで、ジイソプロピルアミン0.63gを加えて10分間撹拌した。THFに溶解したTMPMA12.24g(50%THF溶液)を15分間かけて滴下し、20分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した。また、得られた重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が2340、分子量分布(Mw/Mn)が1.17であることを確認した。
次いで、メタクリル酸グリシジル(以下、GMAと略す)7.75gを10分間かけて滴下し、15分間撹拌した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.8gを加えて反応を停止した。得られた共重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が4,340、分子量分布(Mw/Mn)が1.19であることを確認した。
モノマーの1.25倍の水、THFの1/9量の酢酸エチルを加え、分液した。次亜塩素酸ナトリウム溶液48.5gを加え、室温で1時間熟成することにより、クロロ化反応を行った。分液後、有機層を三回水洗した。有機層を濃縮後、30%THF溶液に調整し、大量のメタノールで再沈した。得られた共重合体を真空乾燥することにより白色粉末20.85gを得た。
得られた共重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が5,520、分子量分布(Mw/Mn)が1.20であることを確認した。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は9.0%(理論値8.8%)であった。
得られた共重合体をGPC(移動相DMF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が5,520、分子量分布(Mw/Mn)が1.20であることを確認した。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は9.0%(理論値8.8%)であった。
(実施例8)
200mLフラスコに、THF89.37g、塩化リチウム0.14gを仕込み、-60℃に冷却後、n-ブチルリチウム2.05g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、ジイソプロピルアミン0.60gを仕込み、15分間撹拌した。次いでイソ酪酸メチル0.55gを仕込み、15分間撹拌した。THF5.82gに溶解したメタクリル酸N-クロロ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジン9.53g、メタクリル酸アリル9.53gを15分間かけて滴下し、30分間熟成した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.8gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が4,760、分子量分布(Mw/Mn)が1.22であることを確認した。
200mLフラスコに、THF89.37g、塩化リチウム0.14gを仕込み、-60℃に冷却後、n-ブチルリチウム2.05g(15.4重量%濃度ヘキサン溶液)、ジイソプロピルアミン0.60gを仕込み、15分間撹拌した。次いでイソ酪酸メチル0.55gを仕込み、15分間撹拌した。THF5.82gに溶解したメタクリル酸N-クロロ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジン9.53g、メタクリル酸アリル9.53gを15分間かけて滴下し、30分間熟成した。一部をサンプリングし、GC測定によりモノマー消失を確認した後、メタノール0.8gを加えて反応を停止した。
得られた重合体をGPC(移動相THF、PMMAスタンダード)により分析し、分子量(Mn)が4,760、分子量分布(Mw/Mn)が1.22であることを確認した。
モノマーの1.25倍の水、THFの1/9量の酢酸エチルを加え、分液した。有機層を濃縮後、30%THF溶液に調整し、大量の水で再沈した。得られたポリマーを真空乾燥することにより白色粉末18.88gを得た。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は6.6%(理論値6.8%)であった。
ICP-AES分析より、共重合体中の塩素濃度は6.6%(理論値6.8%)であった。
Claims (3)
- 重合開始剤を使用するリビングアニオン重合法により、式〔I〕
で表される(メタ)アクリル酸エステルを重合させることを特徴とする重合体の製造方法。
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