WO2022210409A1 - ランダム共重合体およびその製造方法 - Google Patents

ランダム共重合体およびその製造方法 Download PDF

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WO2022210409A1
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group
random copolymer
atom
formula
carbon atoms
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PCT/JP2022/014611
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French (fr)
Inventor
重孝 早野
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日本ゼオン株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C08G61/04Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms
    • C08G61/06Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds
    • C08G61/08Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aliphatic carbon atoms prepared by ring-opening of carbocyclic compounds of carbocyclic compounds containing one or more carbon-to-carbon double bonds in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J165/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers

Definitions

  • the present invention relates to random copolymers and methods for producing random copolymers.
  • Non-Patent Document 1 proposes carrying out photo-redox copolymerization for cyclic monomers and vinyl monomers.
  • an object of the present invention is to provide a random copolymer having a novel structure that has never existed before.
  • ring-opening polymerization refers to a polymerization reaction that proceeds with ring-opening of at least one type of monomer.
  • the ring-opening polymerization includes, for example, vinyl addition/ring-opening simultaneous copolymerization in which the compound represented by the formula (IV) described later is polymerized with the compound represented by the formula (III) while ring-opening. shall be included.
  • an object of the present invention is to advantageously solve the above problems, and the random copolymer of the present invention has the following formula (I): [In formula (I), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group. ] and a repeating unit (I) represented by the following formula (II): Consisting only of repeating units (II) represented by It is characterized in that the content of the repeating unit (I) is 35% by mass or more.
  • the random copolymers described above have novel structures.
  • the R 1 and R 2 are hydrogen atoms
  • the R 3 is a hydrogen atom or a methyl group
  • the R 4 is a halogen atom, an oxygen atom and a nitrogen atom. It is preferably a group having 1 or more and 12 or less carbon atoms which may contain at least one atom selected from the group consisting of: Among them, R 4 is more preferably a group having 1 to 12 carbon atoms containing an oxygen atom and/or a nitrogen atom, and a group having 1 to 12 carbon atoms containing a carbonyl group or a nitrile group. is more preferred.
  • Another object of the present invention is to advantageously solve the above problems, and the method for producing a random copolymer of the present invention comprises the following formula (III): [In Formula (III), R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an organic group. ]
  • a polymer obtained by ring-opening polymerization of a monomer composition containing a compound represented by formula (III) and a compound represented by formula (IV) in the presence of the above ether compound and a catalyst has a novel structure have
  • the ether compound preferably has two or more ether bonds in the molecule.
  • the random copolymer of the present invention can be efficiently obtained by using an ether compound having two or more ether bonds in the molecule.
  • the ether compound is 1-cyclohexenyl-2-methoxyethene, ethyl-1-propenyl ether, 3,4-dihydropyran, 2-vinyloxytetrahydropyran, 3-ethoxyacrylonitrile, 3,4-dihydro-2-methoxy-2H-pyran or 3,4-dihydro-2-ethoxy-2H-pyran are preferred.
  • the random copolymer of the present invention can be efficiently obtained by using these ether compounds.
  • R 1 and R 2 are hydrogen atoms
  • R 3 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 is a halogen atom, an oxygen atom and a nitrogen atom. It is preferably a group having 1 to 12 carbon atoms which may contain at least one atom selected from the group consisting of atoms.
  • R 4 is more preferably a group having 1 to 12 carbon atoms containing an oxygen atom and/or a nitrogen atom, and a group having 1 to 12 carbon atoms containing a carbonyl group or a nitrile group. is more preferred.
  • a random copolymer having a novel structure can be provided.
  • the random copolymer of the present invention can be used in various fields without particular limitation. More specifically, the random copolymer of the present invention can be suitably used, for example, as a tackifying resin added to improve the adhesiveness of the adhesive. The random copolymer of the present invention can be efficiently produced, for example, by using the method for producing a random copolymer of the present invention.
  • the random copolymer of the present invention consists of only repeating units represented by the following formula (I) (repeating units (I)) and repeating units represented by the following formula (II) (repeating units (II)),
  • the content of the repeating unit (I) is 35% by mass or more.
  • Such a structure is novel, and a random copolymer having such a novel structure can be uniformly mixed, for example, when blended with an SIS adhesive.
  • the pressure-sensitive adhesive layer formed using the SIS-based pressure-sensitive adhesive compounded with such a random copolymer has excellent adhesion to cellulose acetate film and nylon 66 as adherends.
  • R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, and the like.
  • the organic group is not particularly limited, and examples thereof include an organic group having 1 or more and 12 or less carbon atoms.
  • the organic group having 1 to 12 carbon atoms may be a hydrocarbon group, but may contain one or more atoms other than carbon atoms and hydrogen atoms.
  • Atoms include, for example, halogen atoms (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), oxygen atoms, nitrogen atoms, and the like. These atoms may be contained singly or in combination of two or more in the organic group.
  • hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, Alkyl groups such as n-pentyl group, isopentyl group, neo-pentyl group, n-hexyl group and isohexyl group; aryl groups such as tolyl group, xylyl group and naphthyl group;
  • halogen atom-containing group having 1 to 12 carbon atoms examples include halogenated alkyl groups such as a fluoromethyl group, a fluoroethyl group, a chloromethyl group, and a chloroethyl group.
  • Examples of the group containing an oxygen atom and having 1 to 12 carbon atoms include a group having a carbonyl group, a group having a hydroxyl group, and a group having an alkoxy group.
  • the group having 1 to 12 carbon atoms and having a carbonyl group includes a carboxy group; formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, valeryl group (pentanoyl group), hexanoyl group, octanoyl group, decanoyl group, benzoyl Acyl groups such as groups; acetyloxy group, propionyloxy group, butyryloxy group, isobutyryloxy group, valeryloxy group (pentanoyloxy group), hexanoyloxy group, octanoyloxy group, decanoyloxy group, benzoyloxy group Acyloxy groups such as; group, phenoxyethoxycarbonyl group,
  • Examples of the group containing a nitrogen atom and having 1 to 12 carbon atoms include a nitrile group and an amino group.
  • Examples of the group containing an oxygen atom and a nitrogen atom and having 1 to 12 carbon atoms include an amide group, an N,N-dimethylamide group, and an N,N-diisopropylamide group.
  • the organic group having 1 to 12 carbon atoms is at least an oxygen atom and a nitrogen atom.
  • a group having 1 or more and 12 or less carbon atoms including one is preferable, and a group having 1 or more and 12 or less carbon atoms including a carbonyl group or a nitrile group is more preferable.
  • the organic group having 1 to 12 carbon atoms includes a carboxy group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, a methoxyethoxycarbonyl group, a phenoxyethoxycarbonyl group, and a methoxybutoxy group.
  • the repeating unit (I) is such that R 1 and R 2 are hydrogen atoms. and R 3 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 4 has 1 to 12 carbon atoms which may contain at least one atom selected from the group consisting of a halogen atom, an oxygen atom and a nitrogen atom.
  • R 1 and R 2 are hydrogen atoms and R 3 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 4 is a group containing an oxygen atom and/or a nitrogen atom and having 1 to 12 carbon atoms. is preferred, a group having 1 to 12 carbon atoms containing a carbonyl group or a nitrile group is more preferred, and a methoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group or a nitrile group is even more preferred.
  • the proportion of the repeating unit (I) in all repeating units must be 35% by mass or more, preferably 40% by mass or more, and 45% by mass or more. is more preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or less. If the proportion of the repeating unit (I) is at least the above lower limit, the adhesiveness to adherends (particularly nylon 66) can be further enhanced when the adhesive layer is formed by blending with the adhesive. If the ratio of the repeating unit (I) is equal to or less than the above upper limit, it is possible to further improve miscibility when blended as a tackifier with an adhesive (particularly, an SIS adhesive).
  • the repeating unit (II) is, without particular limitation, a ring-opening polymerized unit of norbornene, for example.
  • the proportion of repeating units (II) in all repeating units must be 65% by mass or less, preferably 60% by mass or less, and 55% by mass or less. is more preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 20% by mass or more. If the proportion of the repeating unit (II) is equal to or less than the above upper limit, the adhesiveness to an adherend (especially nylon 66) can be further enhanced when an adhesive layer is formed by blending with the adhesive. Further, if the ratio of the repeating unit (II) is at least the above lower limit, the miscibility when blended as a tackifier with an adhesive (particularly, an SIS adhesive) can be further enhanced.
  • the random copolymer preferably has a weight average molecular weight of 2,000 or more, more preferably 4,000 or more, preferably 1,000,000 or less, and 500,000 or less. is more preferably 100,000 or less.
  • the weight average molecular weight of the random copolymer can be adjusted by changing the production method of the random copolymer.
  • the method for producing a random copolymer of the present invention includes a step (A) of subjecting a monomer composition containing a prescribed compound to ring-opening polymerization in the presence of a prescribed ether compound and a catalyst. And according to the method for producing a random copolymer of the present invention, the above-described random copolymer of the present invention can be obtained efficiently.
  • step (A) the monomer composition is subjected to ring-opening polymerization in the presence of an ether compound and a catalyst to obtain a ring-opening polymer.
  • the ring-opening polymerization may be carried out without a solvent or in the presence of a solvent.
  • the monomer composition comprises a compound represented by formula (III) below and a compound represented by formula (IV) below, and optionally a compound represented by formula (III) and formula (IV) It may further contain other compounds copolymerizable with the compound represented by.
  • the compound represented by formula (III) forms the repeating unit represented by formula (I) described above in the random copolymer obtained through step (A).
  • the compound represented by formula (IV) forms the repeating unit represented by formula (II) in the random copolymer obtained through step (A).
  • R 1 to R 4 in formula (III) are the same as those described above for R 1 to R 4 in formula (I).
  • the compound represented by the formula (III) includes acrylonitrile, methacrylic ethylenically unsaturated nitriles such as ronitrile; methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-methoxyethyl (meth)acrylate, 2-phenoxyethyl (meth)acrylate, 3-methoxybutyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, methoxy (meth)acrylate Diethylene glycol, ethoxydiethylene glycol (meth)acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth)acrylate, methoxytriethyleneglycol (meth)acrylate, ethoxytriethyleneglycol (meth)acrylate, methoxytetraethyleneglycol (meth)acrylate, (meth)acryl
  • the content of the compound represented by the formula (III) is such that the proportion of the repeating unit (I) in the total repeating units of the resulting random copolymer is 35% by mass or more. It is not particularly limited as long as
  • the proportion of the compound represented by formula (III) in the monomer composition is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and 20% by mass or more. is more preferably 30% by mass or more, particularly preferably 30% by mass or more, preferably 95% by mass or less, and more preferably 90% by mass or less.
  • the ratio of the compound represented by the formula (IV) in the monomer composition is such that the ratio of the repeating unit (I) to the total repeating units of the resulting random copolymer is 35% by mass or more. It is not particularly limited as long as it is.
  • the proportion of the compound represented by formula (IV) in the monomer composition is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and 80% by mass or less. is more preferable, particularly preferably 70% by mass or less, preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more.
  • step (A) it is necessary to use an ether compound represented by the following formula (V) as the ether compound.
  • the ether compound is a component that can function as a polymerization initiator in the ring-opening polymerization reaction in step (A).
  • R to R''' each independently contain at least one atom selected from the group consisting of halogen atoms, silicon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms. It is a group having 1 or more and 12 or less carbon atoms. R to R''' may be bonded to each other to form a ring.
  • At least one of R to R''' is selected from the group consisting of a halogen atom, a silicon atom, an oxygen atom and a nitrogen atom. It is preferably a group having 1 to 12 carbon atoms and containing at least one atom, more preferably a group having 1 to 12 carbon atoms and containing at least one oxygen atom, and at least one is an ether bond. A group containing 1 or more and 12 or less carbon atoms is more preferable.
  • the ring formed by combining R or R with R'' or R''' has 1 carbon atom containing an oxygen atom. It is preferably a group of 12 or less, more preferably a group having 1 or more and 12 or less carbon atoms containing an oxygen atom and having no carbon-carbon unsaturated bond, containing an ether bond and carbon-carbon More preferably, it is a group having 1 to 12 carbon atoms and not having an unsaturated bond.
  • the ether compound represented by formula (V) is not particularly limited, and 1-cyclohexenyl-2-methoxyethene, ethyl-1-propenyl ether, 3,4-dihydropyran, 2 -vinyloxytetrahydropyran, 3-ethoxyacrylonitrile, 3,4-dihydro-2-methoxy-2H-pyran, 3,4-dihydro-2-ethoxy-2H-pyran.
  • the ether compound represented by the formula (V) is preferably a compound having two or more ether bonds in the molecule, and 3,4-dihydro-2 -Methoxy-2H-pyran, 2-ethoxy-3,4-dihydro-2H-pyran, and 2-vinyloxytetrahydropyran are more preferred. These compounds can be used singly or in combination of two or more.
  • the catalyst added to the polymerization system in step (A) is not particularly limited, and a photoredox catalyst can be suitably used.
  • the photoredox catalyst is a compound capable of generating radical species when irradiated with light in the ultraviolet-visible region, for example, visible light with a wavelength of 425 nm.
  • Photoredox catalysts that can be suitably used include, for example, pyrylium salts and acridinium salts as described in WO 2016/036976.
  • a pyrylium salt can be preferably used as the photoredox catalyst in step (A).
  • Pyrylium salts include pyrylium salts represented by the following formula (VI).
  • each R 9 independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group, and X - represents a monovalent anion.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or the aryl group may have a substituent.
  • the plurality of R 9 are all methoxy groups and X - is BF 4 - , that is, the pyrylium salt represented by formula (VI) is 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyryl Lithium tetrafluoroborate is preferred.
  • the catalyst used in step (A) preferably does not contain metal.
  • the ring-opening polymerization is preferably carried out in a solvent, particularly an organic solvent, from the viewpoint of good control of the reaction.
  • the organic solvent to be used is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the resulting ring-opened polymer and is inert to the polymerization reaction.
  • aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, and heptane; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, diethylcyclohexane, decahydronaphthalene, bicycloheptane, tricyclodecane, Alicyclic hydrocarbon solvents such as hexahydroindenecyclohexane and cyclooctane; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, and xylene (o-xylene, m-xylene, p-xylene); dichloromethane, chloroform, 1, Halogen-based aliphatic hydrocarbon solvents such as 2-dichloroethane and 1,1,2,2-tetrachloroethane; Halogen-based aromatic hydrocarbon solvents
  • the conditions for the ring-opening polymerization are not particularly limited, and can be appropriately set according to the desired physical properties of the random copolymer.
  • a post-treatment step can be performed as necessary.
  • the reaction solution containing the random copolymer obtained in the above step (A) is subjected to a coagulation drying method or a direct drying method using a thin film dryer or the like to obtain the desired product.
  • Random copolymers can be isolated well.
  • the random copolymer can usually be obtained as a solid powder or pellets.
  • the random copolymer of the present invention can be used, for example, in preparing an adhesive composition by blending it with an SIS (styrene-isoprene-styrene)-based adhesive together with any additive.
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • the optional additive is not particularly limited, and any known additive suitable for the application can be used.
  • polymers other than the random copolymer of the present invention antioxidants, plasticizers, fillers, release agents, flame retardants, antibacterial agents, wood flour, coupling agents, coloring agents, lubricants, silicone oil, foaming agent, surfactant, light stabilizer, dispersion aid, heat stabilizer, ultraviolet absorber, antistatic agent, dispersant, chlorine scavenger, crystallization nucleating agent, antifogging agent, organic filler, neutralizer
  • additives may be used singly or in combination of two or more.
  • the weight average molecular weight of the polymer was measured as a standard polystyrene conversion value by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as an eluent.
  • GPC gel permeation chromatography
  • HLC8320GPC manufactured by Tosoh Corporation was used as a measuring device.
  • a sample was prepared by dissolving the measurement sample in tetrahydrofuran at room temperature so that the concentration was 1 mg/mL.
  • the measurement was performed using four SuperMultipore HZ-H columns (manufactured by Tosoh Corporation) connected in series, under the conditions of a flow rate of 0.35 mL/min, a sample injection volume of 10 ⁇ L, and a column temperature of 40°C.
  • ⁇ Composition> Based on 1 H-NMR measurement, the ratio of the number of hydrogen atoms derived from each repeating unit was determined, and the copolymer composition ratio was calculated based on the ratio.
  • ⁇ Miscibility> The prepared pressure-sensitive adhesive composition was allowed to stand at 25° C. for 24 hours after preparation, and visually observed to evaluate the uniformity of the composition according to the following criteria. A: No separation or the like of the composition was observed. C: Separation of the composition was confirmed. ⁇ Adhesiveness to adherend> The prepared adhesive composition was melt-coated on a 25 ⁇ m PET film to a thickness of 20 to 30 ⁇ m to obtain a coated sheet having an adhesive layer formed thereon. Then, this coated sheet was cut to obtain a test piece having an adhesive layer formed thereon.
  • the test piece having the pressure-sensitive adhesive layer formed above was subjected to PSTC-101 (180° peel adhesion test method by the US Adhesive Tape Committee), Using a 60 ⁇ m cellulose acetate film or 25 ⁇ m nylon 66 as the adherend, the peel strength at room temperature (N / m) was measured by measuring at a tensile speed of 300 mm / min and a temperature of 23 ° C., and the following Evaluated according to criteria. The higher the peel strength value, the better the adhesion to the adherend.
  • Example 1 Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution prepared by dissolving 0.85 g of norbornene and 0.90 g of methyl methacrylate in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred. Next, 13.2 mg of 2-ethoxy-3,4-dihydro-2H-pyran was added, and after stirring, light irradiation from an LED lamp was started to initiate a polymerization reaction.
  • the obtained polymer consists of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl addition-polymerized methyl methacrylate. was 60:40 (mass ratio).
  • the content of 1,2-vinyl bonds in the isoprene polymer block was 8.0 mol %.
  • 9 g of styrene was added to the reactor while controlling the temperature to maintain 50-60°C.
  • a polymerization reaction was carried out for 1.5 hours to obtain a solution containing a styrene-isoprene-styrene triblock copolymer (third stage of polymerization).
  • the polymerization conversion rate of styrene was 100%.
  • the content of the triblock copolymer in the total polymer obtained was 100%.
  • Example 2 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution prepared by dissolving 0.85 g of norbornene and 0.90 g of methyl methacrylate in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • the obtained polymer consisted of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl-addition-polymerized methyl methacrylate. , 60:40 (mass ratio).
  • a random copolymer of ring-opened norbornene and methyl methacrylate with a high introduction ratio of methyl methacrylate was obtained.
  • Example 3 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results.
  • ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution of 0.44 g of norbornene and 1.40 g of methyl methacrylate dissolved in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • the obtained polymer consisted of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl-addition-polymerized methyl methacrylate. , 32:68 (mass ratio).
  • a random copolymer of ring-opened norbornene and methyl methacrylate with a high introduction ratio of methyl methacrylate was obtained.
  • Example 4 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution of 0.44 g of norbornene and 1.40 g of methyl methacrylate dissolved in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • the obtained polymer consisted of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl-addition-polymerized methyl methacrylate. , 32:68 (mass ratio).
  • a random copolymer of ring-opened norbornene and methyl methacrylate with a high introduction ratio of methyl methacrylate was obtained.
  • Example 5 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution prepared by dissolving 0.74 g of norbornene and 1.01 g of butyl acrylate in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • the obtained polymer consists of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl addition-polymerized butyl acrylate. , 60:40 (mass ratio).
  • a random copolymer of ring-opened norbornene and butyl acrylate with a high introduction ratio of butyl acrylate was obtained.
  • Example 6 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution prepared by dissolving 0.74 g of norbornene and 1.01 g of butyl acrylate in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • the obtained polymer consists of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl addition-polymerized butyl acrylate. , 60:40 (mass ratio).
  • a random copolymer of ring-opened norbornene and butyl acrylate with a high introduction ratio of butyl acrylate was obtained.
  • Example 7 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution prepared by dissolving 0.44 g of norbornene and 1.79 g of butyl acrylate in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • Example 8 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution of 0.85 g of norbornene and 0.48 g of acrylonitrile dissolved in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • the obtained polymer consisted of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl addition-polymerized acrylonitrile, and the introduction ratio of ring-opened norbornene and acrylonitrile was 55:45. (mass ratio).
  • a ring-opened random copolymer of norbornene and acrylonitrile with a high introduction ratio of acrylonitrile was obtained.
  • Example 9 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution of 0.85 g of norbornene and 0.48 g of acrylonitrile dissolved in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • the obtained polymer consisted of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl addition-polymerized acrylonitrile, and the introduction ratio of ring-opened norbornene and acrylonitrile was 55:45. (mass ratio).
  • a ring-opened random copolymer of norbornene and acrylonitrile with a high introduction ratio of acrylonitrile was obtained.
  • Example 10 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution of 0.57 g of norbornene and 0.64 g of acrylonitrile dissolved in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • the obtained polymer consisted of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl addition-polymerized acrylonitrile, and the introduction ratio of ring-opened norbornene and acrylonitrile was 39:61. (mass ratio).
  • a ring-opened random copolymer of norbornene and acrylonitrile with a high introduction ratio of acrylonitrile was obtained.
  • Example 11 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> A stirred glass reactor was charged with 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 mL of dichloromethane and stirred. Then, a solution of 0.57 g of norbornene and 0.64 g of acrylonitrile dissolved in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • the obtained polymer consisted of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl addition-polymerized acrylonitrile, and the introduction ratio of ring-opened norbornene and acrylonitrile was 39:61. (mass ratio).
  • a ring-opened random copolymer of norbornene and acrylonitrile with a high introduction ratio of acrylonitrile was obtained.
  • Example 1 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a polymer prepared according to the following was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of polymer> 0.31 mg of bistricyclohexylphosphinebenzylideneruthenium dichloride and 5 ml of toluene were placed in a glass reactor equipped with a stirrer and stirred. Then, a solution prepared by dissolving 1.75 g of norbornene and 0.021 g of 1-hexene in 3.0 g of toluene was added and stirred to initiate a polymerization reaction.
  • Example 2 The same operations, measurements, and evaluations (miscibility only) as in Example 1 were carried out, except that a polymer prepared according to the following was used. Table 1 shows the results. In addition, since the adhesive composition obtained in this comparative example had poor miscibility, it could not be used for forming an adhesive layer.
  • ⁇ Preparation of polymer> A glass reactor equipped with a stirrer was charged with 8.5 mg of dibenzyltrithiocarbonate, 0.23 mg of azobisisobutyronitrile and 5 ml of toluene and stirred.
  • Example 3 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> 5 mg of 2,4,6-tris(4-methoxyphenyl)pyrylium tetrafluoroborate and 5 ml of dichloromethane were placed in a glass reactor equipped with a stirrer and stirred. Then, a solution prepared by dissolving 0.85 g of norbornene and 0.90 g of methyl methacrylate in 1.75 g of dichloromethane was added and stirred.
  • Example 4 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> Norbornene and methyl methacrylate were copolymerized according to the method described in Table 1 of the above-mentioned Non-Patent Document 1 (Journal of the American Chemical Society, 2019, 141, pp16605-16609). The weight average molecular weight of the obtained polymer was 6,000. According to 1 H-NMR measurement, the obtained polymer consisted of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl-addition-polymerized methyl methacrylate. , 82:18 (mass ratio). As described above, a random copolymer of ring-opened norbornene and methyl methacrylate with a low introduction ratio of methyl methacrylate was obtained.
  • Example 5 The same operations, measurements, and evaluations as in Example 1 were carried out, except that a random copolymer prepared as described below was used. Table 1 shows the results. ⁇ Preparation of random copolymer> Norbornene and butyl acrylate were copolymerized according to the method described in Table 1 of the above-mentioned Non-Patent Document 1 (Journal of the American Chemical Society, 2019, 141, pp16605-16609). The weight average molecular weight of the obtained polymer was 3,400. According to 1 H-NMR measurement, the obtained polymer consists of repeating units of ring-opened norbornene and repeating units of vinyl addition-polymerized butyl acrylate. , 66:34 (mass ratio). As described above, a ring-opened random copolymer of norbornene and butyl acrylate with a low introduction ratio of butyl acrylate was obtained.
  • the random copolymers having a given novel structure obtained in Examples 1 to 11 had excellent miscibility with the SIS adhesive. Furthermore, the pressure-sensitive adhesive layer formed using the SIS-based pressure-sensitive adhesive compounded with the random copolymer obtained in Examples 1 to 11 has excellent adhesion to cellulose acetate film and nylon 66 as adherends. I understand that. On the other hand, when the homopolymers obtained in Comparative Examples 1 and 2 were used, and when the random copolymers of Comparative Examples 3 and 5, which did not satisfy the predetermined novel structure, were used, miscibility and adhesiveness evaluation results were either poor or could not be evaluated.
  • a random copolymer having a novel structure can be provided.

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Abstract

下記式(I)で表される繰り返し単位と、下記式(II)で表される繰り返し単位とを含む、ランダム共重合体。ランダム共重合体における下記式(I)で表される繰り返し単位の含油割合は35質量%以上である。なお、式(I)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子または有機基を表す。

Description

ランダム共重合体およびその製造方法
 本発明は、ランダム共重合体およびランダム共重合体の製造方法に関するものである。
 従来、重合反応時の重合機構が異なるモノマー同士を重合するための方途が検討されてきた。例えば非特許文献1では、環状モノマーおよびビニルモノマーについて、photo-redox共重合を実施することが提案されている。
 ここで近年、新規な構造を有する重合体が必要とされている。そこで、本発明は、これまでに存在しなかった新規な構造を有するランダム共重合体を提供することを目的とする。
 本発明者は、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。そして、本発明者は、所定の単量体を所定の割合で含む単量体組成物を触媒の存在下で所定のエーテル化合物を重合開始剤として用いて開環重合することにより、新規なランダム共重合体を創出し得ることを新たに見出し、本発明を完成させた。
 なお、本発明において、「開環重合」とは、少なくとも一種のモノマーの開環を伴って進行する重合反応を指す。従って、本発明において開環重合には、例えば後述する式(IV)で表される化合物が開環しつつ式(III)で表される化合物と重合するビニル付加・開環同時共重合なども含まれるものとする。
 即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のランダム共重合体は、下記式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
〔式(I)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子または有機基を表す。〕
で表される繰り返し単位(I)、および
 下記式(II):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
で表される繰り返し単位(II)のみからなり、
 前記繰り返し単位(I)の含有割合が35質量%以上であることを特徴とする。上述したランダム共重合体は、新規な構造を有する。
 ここで、本発明のランダム共重合体は、前記RおよびRが水素原子であり、前記Rが水素原子またはメチル基であり、前記Rが、ハロゲン原子、酸素原子および窒素原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を含んでいてもよい炭素数が1以上12以下の基であることが好ましい。中でも、前記Rは、酸素原子および/または窒素原子を含む炭素数が1以上12以下の基であることがより好ましく、カルボニル基またはニトリル基を含む炭素数が1以上12以下の基であることが更に好ましい。
 また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のランダム共重合体の製造方法は、下記式(III):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
〔式(III)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子または有機基を表す。〕
で表される化合物と、
 下記式(IV):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
で表される化合物とを含む単量体組成物を、下記式(V):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
〔式(V)中、R~R’’’は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子および窒素原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を含んでいてもよい炭素数が1以上12以下の基であり、互いに結合して環を形成していてもよい。〕で表されるエーテル化合物および触媒の存在下で開環重合する工程(A)を含む、ことを特徴とする。式(III)で表される化合物および式(IV)で表される化合物を含む単量体組成物を上記エーテル化合物および触媒の存在下で開環重合して得られる重合体は、新規な構造を有する。
 ここで、本発明のランダム共重合体の製造方法は、前記エーテル化合物が、分子内にエーテル結合を2つ以上有することが好ましい。分子内にエーテル結合を2つ以上有するエーテル化合物を使用すれば、本発明のランダム共重合体が効率的に得られる。
 また、本発明のランダム共重合体の製造方法は、前記エーテル化合物が、1-シクロヘキセニル-2-メトキシエテン、エチル-1-プロペニルエーテル、3,4-ジヒドロピラン、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン、3-エトキシアクリロニトリル、3,4-ジヒドロ-2-メトキシ-2H-ピラン、または、3,4-ジヒドロ-2-エトキシ-2H-ピランであることが好ましい。これらのエーテル化合物を使用すれば、本発明のランダム共重合体が効率的に得られる。
 更に、本発明のランダム共重合体の製造方法は、前記RおよびRが水素原子であり、前記Rが水素原子またはメチル基であり、前記Rが、ハロゲン原子、酸素原子および窒素原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を含んでいてもよい炭素数が1以上12以下の基であることが好ましい。中でも、前記Rは、酸素原子および/または窒素原子を含む炭素数が1以上12以下の基であることがより好ましく、カルボニル基またはニトリル基を含む炭素数が1以上12以下の基であることが更に好ましい。
 本発明によれば、新規な構造を有するランダム共重合体を提供することができる。
 以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
 本発明のランダム共重合体は、特に限定されることなく、様々な分野で用いることができる。より具体的には、本発明のランダム共重合体は、例えば、粘着剤の粘着性を向上させるために添加する粘着付与樹脂として好適に用いることができる。そして、本発明のランダム共重合体は、例えば本発明のランダム共重合体の製造方法を用いて効率的に製造することができる。
(ランダム共重合体)
 本発明のランダム共重合体は、下記式(I)で表される繰り返し単位(繰り返し単位(I))および下記式(II)で表される繰り返し単位(繰り返し単位(II))のみからなり、繰り返し単位(I)の含有割合が35質量%以上である。このような構造は新規であり、かかる新規な構造を有するランダム共重合体は、例えば、SIS系粘着剤に配合した場合に、均一に混和することができる。さらに、かかるランダム共重合体を配合したSIS系粘着剤を用いて形成した粘着剤層は、被着体としての、酢酸セルロースフィルムおよびナイロン66に対する粘着性に優れる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
<繰り返し単位(I)>
 ここで、上記式(I)において、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子または有機基を表す。
 なお、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 また、有機基としては、特に限定されることなく、例えば、炭素数が1以上12以下の有機基が挙げられる。
 ここで、炭素数が1以上12以下の有機基は、炭化水素基であってもよいが、炭素原子および水素原子以外の原子を1つ以上含んでいてもよく、炭素原子および水素原子以外の原子としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、酸素原子および窒素原子などが挙げられる。これらの原子は、有機基中に1種単独で、または、2種類以上含まれ得る。
 なお、炭素数が1以上12以下の炭化水素基としては、例えば、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、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、neo-ペンチル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基等のアルキル基;トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;などが挙げられる。
 ハロゲン原子を含む炭素数が1以上12以下の基としては、例えば、フルオロメチル基、フルオロエチル基、クロロメチル基、クロロエチル基などのハロゲン化アルキル基が挙げられる。
 酸素原子を含む炭素数が1以上12以下の基としては、例えば、カルボニル基を有する基、ヒドロキシル基を有する基、アルコキシ基を有する基などが挙げられる。
 そして、カルボニル基を有する炭素数が1以上12以下の基としては、カルボキシ基;ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基(ペンタノイル基)、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ベンゾイル基等のアシル基;アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、イソブチリルオキシ基、バレリルオキシ基(ペンタノイルオキシ基)、ヘキサノイルオキシ基、オクタノイルオキシ基、デカノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;メトキシエトキシカルボニル基、フェノキシエトキシカルボニル基、メトキシブトキシカルボニル基、ヒドロキシエトキシカルボニル基、ヒドロキシプロポキシカルボニル基、メトキシエトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシエトキシカルボニル基、フェノキシエトキシエトキシカルボニル基、メトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、メトキシエトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、グリシジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、クロロフェノキシカルボニル基、ブロモフェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、クロロベンジルオキシカルボニル基、ブロモベンジルオキシカルボニル基、クロロエトキシカルボニル基、ブロモエトキシカルボニル基等の置換されたアルコキシカルボニル基;などが挙げられる。
 また、ヒドロキシル基を有する炭素数が1以上12以下の基としては、メチロール基、エチロール基、プロピロール基、ブチロール基などのヒドロキシアルキル基が挙げられる。
 更に、アルコキシ基を有する炭素数が1以上12以下の基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシ基が挙げられる。
 窒素原子を含む炭素数が1以上12以下の基としては、例えば、ニトリル基、アミノ基などが挙げられる。
 酸素原子および窒素原子を含む炭素数が1以上12以下の基としては、例えば、アミド基、N,N-ジメチルアミド基、N,N-ジイソプロピルアミド基などが挙げられる。
 上述した中でも、粘着剤に配合して粘着層を形成した場合における被着体に対する粘着性を一層高める観点からは、炭素数が1以上12以下の有機基としては、酸素原子および窒素原子の少なくとも一方を含む炭素数が1以上12以下の基が好ましく、カルボニル基またはニトリル基を含む炭素数が1以上12以下の基がより好ましい。具体的には、炭素数が1以上12以下の有機基としては、カルボキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、メトキシエトキシカルボニル基、フェノキシエトキシカルボニル基、メトキシブトキシカルボニル基、ヒドロキシエトキシカルボニル基、ヒドロキシプロポキシカルボニル基、メトキシエトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシエトキシカルボニル基、フェノキシエトキシエトキシカルボニル基、メトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、メトキシエトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、グリシジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、クロロフェノキシカルボニル基、ブロモフェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、クロロベンジルオキシカルボニル基、ブロモベンジルオキシカルボニル基、クロロエトキシカルボニル基、ブロモエトキシカルボニル基、ニトリル基、N,N-ジメチルアミド基、N,N-ジイソプロピルアミド基が好ましく、カルボキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、メトキシエトキシカルボニル基、フェノキシエトキシカルボニル基、メトキシブトキシカルボニル基、ヒドロキシエトキシカルボニル基、ヒドロキシプロポキシカルボニル基、メトキシエトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシエトキシカルボニル基、フェノキシエトキシエトキシカルボニル基、メトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、メトキシエトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、エトキシエトキシエトキシエトキシエトキシカルボニル基、グリシジルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、クロロフェノキシカルボニル基、ブロモフェノキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、クロロベンジルオキシカルボニル基、ブロモベンジルオキシカルボニル基、クロロエトキシカルボニル基、ブロモエトキシカルボニル基、ニトリル基がより好ましく、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ニトリル基が更に好ましい。
 そして、本発明のランダム共重合体を粘着剤に配合して粘着層を形成した場合における被着体に対する粘着性を高める観点からは、繰り返し単位(I)は、RおよびRが水素原子であり、Rが水素原子またはメチル基であり、Rが、ハロゲン原子、酸素原子および窒素原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を含んでいてもよい炭素数が1以上12以下の基である繰り返し単位であることが好ましい。中でも、RおよびRが水素原子であり、Rが水素原子またはメチル基である場合、Rは、酸素原子および/または窒素原子を含む炭素数が1以上12以下の基であることが好ましく、カルボニル基またはニトリル基を含む炭素数が1以上12以下の基であることがより好ましく、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基またはニトリル基であることが更に好ましい。
 なお、本発明のランダム共重合体において、全繰り返し単位中に占める繰り返し単位(I)の割合は、35質量%以上である必要があり、40質量%以上であることが好ましく、45質量%以上であることがより好ましく、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましく、80質量%以下であることがさらに好ましい。繰り返し単位(I)の割合が上記下限値以上であれば、粘着剤に配合して粘着層を形成した場合における被着体(特に、ナイロン66)に対する粘着性を一層高めることができる。繰り返し単位(I)の割合が上記上限値以下であれば、粘着付与剤として粘着剤(特に、SIS系粘着剤)に配合した場合の混和性を一層高めることができる。
<繰り返し単位(II)>
 繰り返し単位(II)は、特に限定されることなく、例えばノルボルネンの開環重合単位である。
 そして、本発明のランダム共重合体において、全繰り返し単位中に占める繰り返し単位(II)の割合は、65質量%以下である必要があり、60質量%以下であることが好ましく、55質量%以下であることがより好ましく、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがさらに好ましい。繰り返し単位(II)の割合が上記上限値以下であれば、粘着剤に配合して粘着層を形成した場合における被着体(特に、ナイロン66)に対する粘着性を一層高めることができる。また、繰り返し単位(II)の割合が上記下限値以上であれば、粘着付与剤として粘着剤(特に、SIS系粘着剤)に配合した場合の混和性を一層高めることができる。
<ランダム共重合体の性状>
 ランダム共重合体は、重量平均分子量が、2,000以上であることが好ましく、4,000以上であることがより好ましく、1,000,000以下であることが好ましく、500,000以下であることがより好ましく、100,000以下であることが更に好ましい。
 なお、ランダム共重合体の重量平均分子量は、ランダム共重合体の製造方法を変更することで調整することができる。
(ランダム共重合体の製造方法)
 本発明のランダム共重合体の製造方法は、所定の化合物を含む単量体組成物を、所定のエーテル化合物と、触媒との存在下で開環重合する工程(A)を含む。そして、本発明のランダム共重合体の製造方法によれば、上述した本発明のランダム共重合体を効率的に得ることができる。
<工程(A)>
 工程(A)では、エーテル化合物および触媒の存在下で単量体組成物を開環重合して開環重合体を得る。なお、開環重合は、無溶媒で行ってもよいし、溶媒の存在下で行ってもよい。
[単量体組成物]
 単量体組成物は、下記式(III)で表される化合物と、下記式(IV)で表される化合物とを含み、任意に、式(III)で表される化合物および式(IV)で表される化合物と共重合可能なその他の化合物を更に含有し得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 ここで、式(III)で表される化合物は、工程(A)を経て得られるランダム共重合体において、上述した式(I)で表される繰り返し単位を形成する。また、式(IV)で表される化合物は、工程(A)を経て得られるランダム共重合体において、上述した式(II)で表される繰り返し単位を形成する。
 そして、式(III)中のR~Rとしては、式(I)のR~Rとして上述したものと同様のものを挙げることができる。
 中でも、得られるランダム共重合体を粘着剤に配合して粘着層を形成した場合における被着体に対する粘着性を一層高める観点からは、式(III)で表される化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸-2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸-3-メトキシブチル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸メトキシジエチレングリコール、(メタ)アクリル酸エトキシジエチレングリコール、(メタ)アクリル酸フェノキシジエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸エトキシトリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシテトラエチレングリコール、(メタ)アクリル酸エトキシテトラエチレングリコール、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸クロロフェニル、(メタ)アクリル酸ブロモフェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸クロロベンジル、(メタ)アクリル酸ブロモベンジル、(メタ)アクリル酸クロロエチル、(メタ)アクリル酸ブロモエチル等の(メタ)アクリル酸エステル類;アクリル酸、メタクリル酸等の(メタ)アクリル酸類;アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジイソプロピルアクリルアミド等のアクリルアミド類;が好ましく、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリル酸類およびエチレン性不飽和ニトリル類がより好ましく、(メタ)アクリル酸エステル類およびエチレン性不飽和ニトリル類が更に好ましく、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチルおよびアクリロニトリルが特に好ましい。これらの化合物は、1種類を単独で、または、2種類以上を混合して用いることができる。
 なお、本発明において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタクリル酸を意味する。
 そして、単量体組成物において、式(III)で表される化合物の含有割合は、得られるランダム共重合体の全繰り返し単位中に占める繰り返し単位(I)の割合が35質量%以上となる限りにおいて特に限定されない。例えば、単量体組成物中における式(III)で表される化合物の割合は、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがさらに好ましく、30質量%以上であることが特に好ましく、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。
 また、単量体組成物中の式(IV)で表される化合物の割合も同様に、得られるランダム共重合体の全繰り返し単位中に占める繰り返し単位(I)の割合が35質量%以上となる限りにおいて特に限定されない。例えば、単量体組成物中における式(IV)で表される化合物の割合は、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましく、80質量%以下であることが更に好ましく、70質量%以下であることが特に好ましく、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましい。
[エーテル化合物]
 工程(A)では、エーテル化合物として、下記式(V)で表されるエーテル化合物を使用することを必要とする。エーテル化合物は、工程(A)における開環重合反応において、重合開始剤として機能し得る成分である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 ここで、上記式(V)において、R~R’’’は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子および窒素原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を含んでいてもよい炭素数が1以上12以下の基である。なお、R~R’’’は、互いに結合して環を形成していてもよい。
 中でも、ランダム共重合体を効率的に得る観点からは、式(V)において、R~R’’’は、少なくとも1つがハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子および窒素原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を含む炭素数が1以上12以下の基であることが好ましく、少なくとも1つが酸素原子を含む炭素数が1以上12以下の基であることがより好ましく、少なくとも1つがエーテル結合を含む炭素数が1以上12以下の基であることが更に好ましい。更に、ランダム共重合体を効率的に得る観点からは、式(V)において、RまたはRがR’’若しくはR’’’と結合して形成した環は、酸素原子を含む炭素数が1以上12以下の基であることが好ましく、酸素原子を含み且つ炭素-炭素不飽和結合を有さない炭素数が1以上12以下の基であることがより好ましく、エーテル結合を含み且つ炭素-炭素不飽和結合を有さない炭素数が1以上12以下の基であることが更に好ましい。
 具体的には、式(V)で表されるエーテル化合物としては、特に限定されることなく、1-シクロヘキセニル-2-メトキシエテン、エチル-1-プロペニルエーテル、3,4-ジヒドロピラン、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン、3-エトキシアクリロニトリル、3,4-ジヒドロ-2-メトキシ-2H-ピラン、3,4-ジヒドロ-2-エトキシ-2H-ピランが挙げられる。中でも、ランダム共重合体をより効率的に得る観点からは、式(V)で表されるエーテル化合物としては、分子内にエーテル結合を2つ以上有する化合物が好ましく、3,4-ジヒドロ-2-メトキシ-2H-ピラン、2-エトキシ-3,4-ジヒドロ-2H-ピラン、および2-ビニルオキシテトラヒドロピランがより好ましい。
 これらの化合物は、1種類を単独で、または、2種類以上を混合して用いることができる。
[触媒]
 工程(A)において重合系内に添加する触媒としては、特に限定されることなく、光レドックス触媒を好適に用いることができる。ここで、光レドックス触媒とは、紫外可視領域の光、例えば波長425nmの可視光を照射された場合にラジカル種を発生し得る化合物である。好適に用いることができる光レドックス触媒としては、例えば、国際公開第2016/036976号に記載されたような、ピリリウム塩およびアクリジニウム塩を挙げることができる。特に、工程(A)における光レドックス触媒として、ピリリウム塩を好適に用いることができる。ピリリウム塩としては、下式(VI)で表されるピリリウム塩が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 式(VI)中、Rはそれぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、又は、アリール基を示し、Xは、一価のアニオンを示す。なお、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、又はアリール基は、置換基を有していてもよい。
 中でも、複数のRがすべてメトキシ基であり、XがBF である、即ち、式(VI)で表されるピリリウム塩が、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレートであることが好ましい。
 なお、工程(A)にて用いる触媒は、金属を非含有であることが好ましい。
[溶媒]
 開環重合は、反応を良好に制御することができる観点から、溶媒、特には有機溶媒中で行うことが好ましい。
 用いる有機溶媒としては、得られる開環重合体を溶解または分散させることができ、重合反応に不活性なものであれば、特に限定されない。具体的には、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ビシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデンシクロヘキサン、シクロオクタン等の脂環族炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン(o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン)等の芳香族炭化水素系溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン、1,1,2,2-テトラクロロエタン等のハロゲン系脂肪族炭化水素系溶媒;クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系芳香族炭化水素系溶媒;ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリル等の含窒素炭化水素系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;アニソール、フェネトール等の芳香族エーテル系溶媒;等が挙げられる。溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。そして、溶媒としては、ハロゲン系脂肪族炭化水素系溶媒が特に好ましい。
[開環重合]
 なお、開環重合の条件(上述した各成分の使用量、重合時間および重合温度など)は、特に限定されず、所望のランダム共重合体の物性に応じて、適宜設定することができる。
<後処理工程>
 本発明の製造方法では、上述した工程(A)に後続して、必要に応じて後処理工程を行うことができる。後処理工程では、上記工程(A)で得られた、ランダム共重合体を含む反応液を、凝固乾燥法、或いは、薄膜乾燥機等を用いた直接乾燥法等に処することにより、目的とするランダム共重合体を良好に単離することができる。なお、ランダム共重合体は、通常、パウダー状またはペレット状の固体として得ることができる。
(ランダム共重合体の用途)
 本発明のランダム共重合体は、例えば、SIS(スチレン・イソプレン・スチレン)系粘着剤などに、任意の添加剤と共に配合して粘接着組成物を調製する際に使用することができる。
 ここで、任意の添加剤としては、特に限定されず、用途に適した既知の添加剤を用いることができる。例えば、本発明のランダム共重合体以外の重合体、酸化防止剤、可塑剤、充填材、離型剤、難燃剤、抗菌剤、木粉、カップリング剤、着色剤、滑剤、シリコンオイル、発泡剤、界面活性剤、光安定剤、分散助剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素捕捉剤、結晶化核剤、防曇剤、有機物充填材、中和剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤などが挙げられる。これらの添加剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「%」および「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
 実施例および比較例において、各種属性の測定および評価は、下記に従って実施した。
<重量平均分子量>
 重合体の重量平均分子量は、テトラヒドロフランを溶離液とするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)による標準ポリスチレン換算値として測定した。なお、測定装置として、HLC8320GPC(東ソー社製)を用いた。また、サンプルは、濃度が1mg/mLになるように室温にて測定試料をテトラヒドロフランに溶解させて調製した。
 測定は、カラムにSuperMultiporeHZ-H(東ソー社製)を4本直列に繋いで用い、流速0.35mL/分、サンプル注入量10μL、カラム温度40℃の条件で行った。
<組成>
 H-NMR測定に基づき、各繰り返し単位に由来する水素原子の数の比を求め、その比に基づいて共重合組成比を算出した。
<混和性>
 調製した粘接着剤組成物について、調製後、25℃にて24時間にわたり静置した組成物を目視観察して、組成物の均一性を、下記基準に従って評価した。
A:組成物の分離等が見られない
C:組成物の分離が確認できた。
<被着体に対する粘着性>
 調製した粘接着剤組成物を、25μmのPETフィルムに厚み20~30μmとなるように溶融塗布して、粘着剤層を形成した塗布シートを得た。次いで、この塗布シートを裁断して、粘着剤層を形成した試験片を得た。このようにして得られた試験片を用いて、上記にて得られた粘着剤層を形成した試験片を、PSTC-101(米国粘着テープ委員会による180°剥離接着試験法)に準じて、被着体として60μmの酢酸セルロースフィルムまたは25μmのナイロン66を使用して、引張速度300mm/min、温度23℃で測定することにより、常温での剥離強度(N/m)を測定し、下記の基準に従って評価した。剥離強度の値が大きいものほど、被着体に対する接着力に優れる。
A:500N/m以上
B:100N/m超500N/m未満
C:100N/m以下
(実施例1)
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.85gとメタクリル酸メチル0.90gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-エトキシ-3,4-ジヒドロ-2H-ピラン13.2mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.19gであった。得られた重合体の重量平均分子量は7,300であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したメタクリル酸メチルの繰り返し単位からなっており、開環したノルボルネンとメタクリル酸メチルの導入比率は、60:40(質量比)であった。以上より、メタクリル酸メチルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとメタクリル酸メチルとのランダム共重合体を得た。
<<SISブロック共重合体の調製>>
 窒素雰囲気下、乾燥し、窒素で置換された耐圧反応器に、シクロヘキサン300g、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン0.013ミリモル、およびスチレン9gを添加した。その後、n-ブチルリチウム0.866ミリモルを添加した。添加終了後、50℃で1時間重合反応を行うことで、スチレン重合体を含有する溶液を得た(重合1段目)。得られた反応溶液を少量サンプリングして、GPC測定およびH-NMR測定に用いた。また、このときのスチレンの重合転化率は100%であった。
 次に、50~60℃を保つように温度制御しながら、反応器に、イソプレン82gを添加した。添加終了後、1時間重合反応を行うことで、ジブロック共重合体を含有する溶液を得た(重合2段目)。得られた反応溶液を少量サンプリングして、GPC測定およびH-NMR測定に用いた。なお、このときのイソプレンの重合転化率は100%であった。また、イソプレン重合体ブロック中における1,2-ビニル結合の含有割合は、8.0モル%であった。
 次に、50~60℃を保つように温度制御しながら、反応器に、スチレン9gを添加した。添加終了後、1.5時間重合反応を行うことで、スチレン-イソプレン-スチレントリブロック共重合体を含有する溶液を得た(重合3段目)。このときのスチレンの重合転化率は100%であった。また、得られた全重合体中における、トリブロック共重合体の含有割合は100%であった。
<<粘接着剤組成物の調製>>
 得られたトリブロック共重合体100部を撹拌翼型混練機に投入し、これに、粘着付与樹脂としての上記で得られたランダム共重合体を100部、可塑剤としてのプロセスオイル(商品名「Sunpure N100」、日本サン石油社製)を20部、および、酸化防止剤(商品名「イルガノックス1010」、ペンタエリトリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート]、BASF社製)1部を添加して、系内を窒素ガスで置換したのち、160~180℃で1時間混練することにより、粘接着剤組成物を調製した。
 得られた粘接着剤組成物について、上記に従って各種評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例2)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.85gとメタクリル酸メチル0.90gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン3.29mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.19gであった。得られた重合体の重量平均分子量は21,800であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したメタクリル酸メチルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとメタクリル酸メチルの導入比率は、60:40(質量比)であった。以上より、メタクリル酸メチルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとメタクリル酸メチルのランダム共重合体を得た。
(実施例3)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.44gとメタクリル酸メチル1.40gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン13.2mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.32gであった。得られた重合体の重量平均分子量は20,900であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したメタクリル酸メチルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとメタクリル酸メチルの導入比率は、32:68(質量比)であった。以上より、メタクリル酸メチルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとメタクリル酸メチルのランダム共重合体を得た。
(実施例4)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.44gとメタクリル酸メチル1.40gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-エトキシ-3,4-ジヒドロ-2H-ピラン3.29mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.32gであった。得られた重合体の重量平均分子量は60,200であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したメタクリル酸メチルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとメタクリル酸メチルの導入比率は、32:68(質量比)であった。以上より、メタクリル酸メチルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとメタクリル酸メチルのランダム共重合体を得た。
(実施例5)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.74gとアクリル酸ブチル1.01gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-エトキシ-3,4-ジヒドロ-2H-ピラン13.2mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.14gであった。得られた重合体の重量平均分子量は26,800であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したアクリル酸ブチルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとアクリル酸ブチルの導入比率は、60:40(質量比)であった。以上より、アクリル酸ブチルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとアクリル酸ブチルのランダム共重合体を得た。
(実施例6)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.74gとアクリル酸ブチル1.01gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-エトキシ-3,4-ジヒドロ-2H-ピラン3.29mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.14gであった。得られた重合体の重量平均分子量は81,800であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したアクリル酸ブチルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとアクリル酸ブチルの導入比率は、60:40(質量比)であった。以上より、アクリル酸ブチルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとアクリル酸ブチルのランダム共重合体を得た。
(実施例7)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.44gとアクリル酸ブチル1.79gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン13.2mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.12gであった。得られた重合体の重量平均分子量は54,000であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したアクリル酸ブチルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとアクリル酸ブチルの導入比率は、42:58(質量比)であった。以上より、アクリル酸ブチルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとアクリル酸ブチルのランダム共重合体を得た。
(実施例8)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.85gとアクリロニトリル0.48gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン13.2mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.15gであった。得られた重合体の重量平均分子量は8,700であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したアクリロニトリルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとアクリロニトリルの導入比率は、55:45(質量比)であった。以上より、アクリロニトリルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとアクリロニトリルのランダム共重合体を得た。
(実施例9)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.85gとアクリロニトリル0.48gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン3.29mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.15gであった。得られた重合体の重量平均分子量は26,600であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したアクリロニトリルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとアクリロニトリルの導入比率は、55:45(質量比)であった。以上より、アクリロニトリルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとアクリロニトリルのランダム共重合体を得た。
(実施例10)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.57gとアクリロニトリル0.64gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン13.2mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.22gであった。得られた重合体の重量平均分子量は21,400であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したアクリロニトリルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとアクリロニトリルの導入比率は、39:61(質量比)であった。以上より、アクリロニトリルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとアクリロニトリルのランダム共重合体を得た。
(実施例11)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 撹拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mLを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.57gとアクリロニトリル0.64gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、撹拌した。次に、2-エトキシ-3,4-ジヒドロ-2H-ピラン3.29mgを添加し、撹拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.22gであった。得られた重合体の重量平均分子量は62,000であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したアクリロニトリルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとアクリロニトリルの導入比率は、39:61(質量比)であった。以上より、アクリロニトリルの導入比率の高い、開環したノルボルネンとアクリロニトリルのランダム共重合体を得た。
(比較例1)
 下記に従って調製した重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<重合体の調製>
 攪拌機付きガラス反応器に、ビストリシクロヘキシルホスフィンベンジリデンルテニウムジクロリド0.31mgおよびトルエン5mlを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン1.75gと1-ヘキセン0.021gとをトルエン3.0gに溶解した溶液を加え、攪拌し、重合反応を開始した。室温で3時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は1.72gであった。得られた重合体の重量平均分子量は7,100であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位のみからなっていた。
(比較例2)
 下記に従って調製した重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価(混和性のみ)を実施した。結果を表1に示す。なお、本比較例にて得られた粘接着剤組成物は混和性が不良であったため、粘着剤層の形成に供することができなかった。
<重合体の調製>
 攪拌機付きガラス反応器に、ジベンジルトリチオカーボネート8.5mg、アゾビスイソブチロニトリル0.23mgおよびトルエン5mlを入れ、撹拌した。次いで、メタクリル酸メチル1.75gをトルエン3mlに溶解した溶液を加え、攪拌し、60℃で重合反応を開始した。3時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は1.57gであった。得られた重合体の重量平均分子量は61,000であった。H-NMR測定により、得られた重合体がポリメタクリル酸メチルであることを確認した。
(比較例3)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 攪拌機付きガラス反応器に、2,4,6-トリス(4-メトキシフェニル)ピリリウムテトラフルオロボレート5mgおよびジクロロメタン5mlを入れ、撹拌した。次いで、ノルボルネン0.85gとメタクリル酸メチル0.90gをジクロロメタン1.75gに溶解した溶液を加え、攪拌した。次に、エチルプロペニルエーテル8.85mgを添加し攪拌ののち、LEDランプによる光照射を開始して重合反応を開始した。室温で15時間反応させた後、重合反応液に大量のメタノールを注いで沈殿物を凝集させ、凝集物をろ取した。ろ取物をメタノールで洗浄後、40℃で24時間減圧乾燥した。得られた重合体の収量は0.49gであった。得られた重合体の重量平均分子量は4,600であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したメタクリル酸メチルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとメタクリル酸メチルの導入比率は、95:5(質量比)であった。以上より、メタクリル酸メチルの導入比率の低い、開環したノルボルネンとメタクリル酸メチルのランダム共重合体を得た。
(比較例4)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 上述した非特許文献1(Journal of the American Chemical Society, 2019, 141, pp16605-16609)の表1に記載の手法に従って、ノルボルネンとメタクリル酸メチルの共重合を行った。得られた重合体の重量平均分子量は6,000であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したメタクリル酸メチルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとメタクリル酸メチルの導入比率は、82:18(質量比)であった。以上より、メタクリル酸メチルの導入比率の低い、開環したノルボルネンとメタクリル酸メチルのランダム共重合体を得た。
(比較例5)
 下記に従って調製したランダム共重合体を用いた以外は実施例1と同様の操作、測定、および評価を実施した。結果を表1に示す。
<ランダム共重合体の調製>
 上述した非特許文献1(Journal of the American Chemical Society, 2019, 141, pp16605-16609)の表1に記載の手法に従って、ノルボルネンとアクリル酸ブチルの共重合を行った。得られた重合体の重量平均分子量は3,400であった。H-NMR測定によると、得られた重合体は、開環したノルボルネンの繰り返し単位と、ビニル付加重合したアクリル酸ブチルの繰り返し単位からなっており、開環ノルボルネンとアクリル酸ブチルの導入比率は、66:34(質量比)であった。以上より、アクリル酸ブチルの導入比率の低い、開環したノルボルネンとアクリル酸ブチルのランダム共重合体を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 実施例1~11で得られた、所定の新規な構造を有するランダム共重合体は、SIS系粘着剤との混和性に優れていたことが分かる。さらに、実施例1~11で得られたランダム共重合体を配合したSIS系粘着剤を用いて形成した粘着剤層は、被着体としての、酢酸セルロースフィルムおよびナイロン66に対する粘着性に優れていたことが分かる。一方、比較例1および2で得られた単独重合体を用いた場合、および、比較例3~5にかかる、所定の新規な構造を満たさないランダム共重合体を用いた場合には、混和性および粘着性の評価結果がともに不良であったか、或いは、評価不能であったことが分かる。
 本発明によれば、新規な構造を有するランダム共重合体を提供することができる。

Claims (10)

  1.  下記式(I):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    〔式(I)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子または有機基を表す。〕
    で表される繰り返し単位(I)、および
     下記式(II):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    で表される繰り返し単位(II)のみからなり、
     前記繰り返し単位(I)の含有割合が35質量%以上である、
    ランダム共重合体。
  2.  前記RおよびRが水素原子であり、前記Rが水素原子またはメチル基であり、前記Rが、ハロゲン原子、酸素原子および窒素原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を含んでいてもよい炭素数が1以上12以下の基である、請求項1に記載のランダム共重合体。
  3.  前記Rが、酸素原子および/または窒素原子を含む炭素数が1以上12以下の基である、請求項2に記載のランダム共重合体。
  4.  前記Rが、カルボニル基またはニトリル基を含む炭素数が1以上12以下の基である、請求項3に記載のランダム共重合体。
  5.  下記式(III):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    〔式(III)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子または有機基を表す。〕
    で表される化合物と、
     下記式(IV):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    で表される化合物とを含む単量体組成物を、下記式(V):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    〔式(V)中、R~R’’’は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ケイ素原子、酸素原子および窒素原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を含んでいてもよい炭素数が1以上12以下の基であり、互いに結合して環を形成していてもよい。〕
    で表されるエーテル化合物および触媒の存在下で開環重合する工程(A)を含む、
    請求項1に記載のランダム共重合体の製造方法。
  6.  前記エーテル化合物が分子内にエーテル結合を2つ以上有する、請求項5に記載のランダム共重合体の製造方法。
  7.  前記エーテル化合物が、1-シクロヘキセニル-2-メトキシエテン、エチル-1-プロペニルエーテル、3,4-ジヒドロピラン、2-ビニルオキシテトラヒドロピラン、3-エトキシアクリロニトリル、3,4-ジヒドロ-2-メトキシ-2H-ピラン、または、3,4-ジヒドロ-2-エトキシ-2H-ピランである、請求項5または6に記載のランダム共重合体の製造方法。
  8.  前記RおよびRが水素原子であり、前記Rが水素原子またはメチル基であり、前記Rが、ハロゲン原子、酸素原子および窒素原子からなる群より選択される少なくとも一種の原子を含んでいてもよい炭素数が1以上12以下の基である、請求項5~7の何れかに記載のランダム共重合体の製造方法。
  9.  前記Rが、酸素原子および/または窒素原子を含む炭素数が1以上12以下の基である、請求項8に記載のランダム共重合体の製造方法。
  10.  前記Rが、カルボニル基またはニトリル基を含む炭素数が1以上12以下の基である、請求項9に記載のランダム共重合体の製造方法。
     
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