JPH11269216A - Preparation of living polymer of styrene-based derivative - Google Patents
Preparation of living polymer of styrene-based derivativeInfo
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- JPH11269216A JPH11269216A JP7438198A JP7438198A JPH11269216A JP H11269216 A JPH11269216 A JP H11269216A JP 7438198 A JP7438198 A JP 7438198A JP 7438198 A JP7438198 A JP 7438198A JP H11269216 A JPH11269216 A JP H11269216A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スチレン系誘導体
のリビングポリマーの製造方法に関し、さらに詳しく
は、分子量分布の狭いクロロ基を含有するスチレン系誘
導体のリビングポリマーの製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing a styrene derivative living polymer, and more particularly to a method for producing a styrene derivative living polymer containing a chloro group having a narrow molecular weight distribution.
【0002】[0002]
【従来の技術】ベンゼン環やアルキル基に付いたクロロ
基は、グリニャール反応を経て、アミノ基、カルボキシ
ル基、アルコキシシリル基、アルデヒド基等の官能基に
変換できる。さらに、これらを経て水酸基や4級アンモ
ニウム塩などにも容易に変換できる。このように反応性
に富むクロロ基をポリマー分子に制御された形で取り込
むことができれば、クロロ基の部分を様々な官能基に変
換することで、機能性を持たせた反応性高分子ができる
と考えられる。2. Description of the Related Art A chloro group attached to a benzene ring or an alkyl group can be converted into a functional group such as an amino group, a carboxyl group, an alkoxysilyl group, or an aldehyde group through a Grignard reaction. Further, they can be easily converted to a hydroxyl group or a quaternary ammonium salt through these. If such a highly reactive chloro group can be incorporated into a polymer molecule in a controlled manner, a reactive polymer with functionality can be obtained by converting the chloro group into various functional groups. it is conceivable that.
【0003】その1つの方法としてアルキルクロロ基を
含むモノマーのリビング重合技術が挙げられる。このよ
うなリビング重合法の代表的な例としては、アニオン重
合法が挙げられる。アニオン重合法を用いて、メタ位又
はパラ位にクロロメチル基の付いたα−メチルスチレン
誘導体とα−メチルスチレンとのリビング重合を行い、
分子量分布の狭いランダム共重合体を合成し、優れた放
射線感受性のレジスト材を提供する方法が開示されてい
る(特開昭57−109943号公報)。As one of the methods, there is a living polymerization technique of a monomer containing an alkylchloro group. A typical example of such a living polymerization method is an anion polymerization method. Using an anionic polymerization method, the living polymerization of α-methylstyrene derivative and α-methylstyrene with a chloromethyl group at the meta or para position,
A method for synthesizing a random copolymer having a narrow molecular weight distribution and providing a resist material having excellent radiation sensitivity has been disclosed (JP-A-57-109943).
【0004】このようなアルキルクロロ基に限らず、官
能基置換スチレン誘導体のリビングポリマーをアニオン
重合法によって製造する技術が多く提案なされている。
しかしながら、アニオン重合法は、系から酸素や水分を
除外した形で行わなければならず、また、操作が難し
く、危険な開始剤試薬を必要とするため、小さいバッチ
反応器に制限されてしまい、工業生産への適用が困難で
ある。[0004] In addition to such alkylchloro groups, many techniques for producing living polymers of functional group-substituted styrene derivatives by anionic polymerization have been proposed.
However, the anionic polymerization method must be carried out in a form excluding oxygen and water from the system, and is difficult to operate and requires dangerous initiator reagents, so that it is limited to a small batch reactor, Difficult to apply to industrial production.
【0005】さらに、使用されるモノマー及び溶媒は、
徹底的に水分を除去した高い純度のものでなければなら
ず、そのような精製を必要としないラジカル重合法に比
べて高価である。従って、より扱いやすく安価で合成が
可能であり、しかも分子量分布を制御できるラジカル重
合方法即ち、リビングラジカル重合方法が望まれてい
る。Further, the monomers and solvents used are:
It must be of high purity with thorough removal of water, and is more expensive than radical polymerization methods that do not require such purification. Therefore, a radical polymerization method that is easier to handle, can be synthesized at low cost, and can control the molecular weight distribution, that is, a living radical polymerization method, is desired.
【0006】このようなラジカル重合方法の1つに、イ
ニファーターを用いた重合法が報告されている〔Makrom
ol.Chem.,速報、3,127(1 50982)〕。しかしながら、
イニファーターの使用に関しては、以下の2つの欠点が
ある。1点目は重合速度が遅い点であり、20時間の反
応時間経過後で重合転化率が約40%という報告があ
る。2点目は、成長鎖の末端を安定化させるフリーラジ
カルトラップが新しい鎖の開始能を有するため重合過程
で新しい鎖を生じる結果、生成ポリマーが多分散になる
ことである(例えば、S.R.Turner、R.W.BlevinsPolymer
Reprints, 29(2)9月 1988 年を参照)。そのため、分
子量分布の狭いポリマー製造には不適であった。[0006] As one of such radical polymerization methods, a polymerization method using an iniferter has been reported [Makrom.
ol. Chem., Bulletin, 3,127 (150982)]. However,
The use of iniferters has the following two disadvantages. The first point is that the polymerization rate is slow, and there is a report that the polymerization conversion rate is about 40% after a reaction time of 20 hours. Second, the free radical trap, which stabilizes the terminus of the growing chain, has the ability to initiate new chains, creating new chains during the polymerization process, resulting in polydispersion of the resulting polymer (eg, SRTuner, RWBlevinsPolymer).
Reprints, 29 (2) September 1988). Therefore, it was not suitable for producing a polymer having a narrow molecular weight distribution.
【0007】また、2,2,6,6−テトラメチル−1
−ピペリジニロキシ(TEMPO)に代表される安定な
ニトロキシラジカルをポリマー末端安定化に用いた、ス
チレンのリビング重合法が、ジョージズらにより報告さ
れている(特開平6−199916号公報)。しかしな
がら、この重合法では、120℃という高い重合温度が
必要であり、熱的に不安定な官能基を有するモノマーに
は適用しがたい。また、安定なニトロキシラジカルであ
るTEMPOが比較的高価であるため、コスト的に不利
である。Further, 2,2,6,6-tetramethyl-1
A living polymerization method of styrene using a stable nitroxy radical represented by piperidinyloxy (TEMPO) for polymer terminal stabilization has been reported by Georges et al. (JP-A-6-199916). However, this polymerization method requires a high polymerization temperature of 120 ° C., and is not applicable to monomers having a thermally unstable functional group. Further, TEMPO, which is a stable nitroxy radical, is relatively expensive, which is disadvantageous in terms of cost.
【0008】スチレン単量体に関する一次構造の精密制
御に関して、例えば特開平7−126322号公報に、
炭素−ヨウ素結合を有するヨウ素化合物及びラジカル重
合開始剤の存在下で、比較的狭い分子量分布を有する重
合体を得ることができるとの記述がある。しかしなが
ら、これには官能基を含んだスチレン置換体に関する記
述はなく、また、p−位にクロロ基をもつp−クロロス
チレンに関しては、重合制御性にかけるという比較例の
記述があり、リビング重合制御ができないとされてい
る。さらに、上記報告例では、得られるポリマーについ
てもあまり高分子量のもの得ることができず、また、重
合率50%以上のものを得るために数十時間という長い
重合時間を必要としている。Regarding the precise control of the primary structure of the styrene monomer, for example, JP-A-7-126322 discloses
There is a description that a polymer having a relatively narrow molecular weight distribution can be obtained in the presence of an iodine compound having a carbon-iodine bond and a radical polymerization initiator. However, there is no description about a styrene-substituted product containing a functional group, and there is a description of a comparative example that polymerization controllability is applied to p-chlorostyrene having a chloro group at the p-position. It is said that it cannot be controlled. Further, in the above reported examples, the obtained polymer cannot be obtained with a very high molecular weight, and a long polymerization time of several tens of hours is required to obtain a polymer having a conversion of 50% or more.
【0009】上記とは別に、ヨウ素化合物存在下での酢
酸ビニルのリビングラジカル重合の報告例もある。Apart from the above, there are also reports on living radical polymerization of vinyl acetate in the presence of an iodine compound.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、工業的に有利な方法によ
り、分子量分布の制御された官能基を含有するスチレン
系誘導体を製造する方法を提供する。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is intended to produce a styrene derivative containing a functional group having a controlled molecular weight distribution by an industrially advantageous method. Provide a way.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者はスチレンと酢
酸ビニルとの中間にあたる、電子共鳴効果を有するモノ
マーについてリビング重合制御が可能であり、クロロ基
を含む置換スチレンを経由する反応設計を行えば、クロ
ロ基置換型スチレンの重合も可能であると考えて鋭意検
討した結果、下記スチレン系誘導体を用いることによっ
てモノマーの電子共鳴効果を制御でき、特定のヨウ素化
合物を通常のラジカル重合の系に添加することにより、
得られる重合体の分子量が狭くなることを見いだし、本
発明に至った。Means for Solving the Problems The present inventor can control the living polymerization of a monomer having an electron resonance effect, which is intermediate between styrene and vinyl acetate, and designs a reaction via a substituted styrene containing a chloro group. For example, as a result of intensive studies considering that polymerization of chloro group-substituted styrene is also possible, the electron resonance effect of the monomer can be controlled by using the following styrene-based derivative, and a specific iodine compound can be converted into a normal radical polymerization system. By adding
The inventors have found that the molecular weight of the obtained polymer is narrow, and have reached the present invention.
【0012】本発明のスチレン系誘導体のリビングポリ
マーの製造方法は、一般式(1)で表されるモノマー
を、炭素−ヨウ素結合、水素−ヨウ素結合及びハロゲン
−ヨウ素結合から選ばれる結合を少なくとも1つ以上有
するヨウ素化合物と、ラジカル重合開始剤からなる重合
触媒とを用いて重合することを特徴とする。In the method for producing a living polymer of a styrene derivative according to the present invention, the monomer represented by the general formula (1) is formed by bonding at least one bond selected from a carbon-iodine bond, a hydrogen-iodine bond and a halogen-iodine bond. The polymerization is characterized by using an iodine compound having at least one iodine compound and a polymerization catalyst comprising a radical polymerization initiator.
【0013】[0013]
【化2】 Embedded image
【0014】式中、Xは水素原子又はメチル基を示し、
Yはメタ位又はパラ位についた−(CH2)n Clを示
し、nは1〜6の整数を示す。In the formula, X represents a hydrogen atom or a methyl group;
Y is attached to the meta or para position - (CH 2) shows the n Cl, n is an integer of 1-6.
【0015】上記一般式(1)において、nが0となる
と、クロロ基が直接スチレンのメタ位又はパラ位に付加
したモノマーとなるため、ビニル基への電子共鳴効果が
強く、リビング重合制御が困難になり、nが6よりも大
きくなると、モノマーの立体障害により、重合速度が遅
くなり実用性に乏しくなるので、nは1〜6に制限され
る。In the general formula (1), when n is 0, the chloro group is a monomer directly added to the meta-position or para-position of styrene, so that the vinyl group has a strong electron resonance effect and the living polymerization is controlled. If n becomes larger than 6, the polymerization rate becomes slow due to steric hindrance of the monomer, and the practicality becomes poor. Therefore, n is limited to 1 to 6.
【0016】上記一般式(1)で表されるモノマー(ス
チレン置換体)としては、例えば、m,p−クロロメチ
ル−スチレン、m,p−(2−クロロエチル)−スチレ
ン、m,p−(3−クロロプロピル)−スチレン、m,
p−(4−クロロブチル)−スチレン、m,p−クロロ
メチル−α−メチルスチレン、m,p−(2−クロロエ
チル)−α−メチルスチレン、m,p−(3−クロロプ
ロピル)−α−メチルスチレン、m,p−(4ークロロ
ブチル)−α−メチルスチレン等があげられるが、これ
らに限定されるものではない。これらの中で、好ましく
は、p−(クロロメチル)−スチレン、p−(クロロメ
チル)−α−メチルスチレン、p−クロロスチレンであ
る。As the monomer (substituted styrene) represented by the above general formula (1), for example, m, p-chloromethyl-styrene, m, p- (2-chloroethyl) -styrene, m, p- ( 3-chloropropyl) -styrene, m,
p- (4-chlorobutyl) -styrene, m, p-chloromethyl-α-methylstyrene, m, p- (2-chloroethyl) -α-methylstyrene, m, p- (3-chloropropyl) -α- Examples include, but are not limited to, methylstyrene, m, p- (4-chlorobutyl) -α-methylstyrene, and the like. Among these, p- (chloromethyl) -styrene, p- (chloromethyl) -α-methylstyrene and p-chlorostyrene are preferred.
【0017】本発明に用いられるヨウ素化合物として
は、炭素−ヨウ素結合、水素−ヨウ素結合及びハロゲン
−ヨウ素結合から選ばれる結合を少なくとも1つ以上有
するものが挙げられる。The iodine compound used in the present invention includes a compound having at least one bond selected from a carbon-iodine bond, a hydrogen-iodine bond and a halogen-iodine bond.
【0018】上記炭素−ヨウ素結合を持つ化合物とし
て、例えば、ヨウ化アルキル、ヨウ化パーフルオロアル
キル、ヨウ化水素とアルケンの付加体、ヨウ化フェニル
どが挙げられる。Examples of the compound having a carbon-iodine bond include alkyl iodide, perfluoroalkyl iodide, an adduct of hydrogen iodide and an alkene, and phenyl iodide.
【0019】上記ヨウ化アルキルとしては、例えば、ヨ
ードメタン、ヨードエタン、ヨードプロパン、ヨードブ
タン、ジヨードメタン、1,2−ジヨードエタン、ヨー
ドホルム、クロロヨードメタン、ヨードアセトニトリ
ル、ヨード酢酸等が挙げられる。上記ヨウ化パーフルオ
ロアルキルとしては、例えば、ヨードパーフルオロプロ
パン、1−ヨードパーフロオロヘキサン、1−ヨードパ
ーフルオロオクタン、1,2−ジヨードパーフルオロエ
タン、1,4−ジヨードパーフルオロブタン、1,6−
ジヨードパーフルオロヘキサンなどが挙げられる。Examples of the alkyl iodide include iodomethane, iodoethane, iodopropane, iodobutane, diiodomethane, 1,2-diiodoethane, iodoform, chloroiodomethane, iodoacetonitrile, iodoacetic acid and the like. Examples of the perfluoroalkyl iodide include iodoperfluoropropane, 1-iodoperfluorohexane, 1-iodoperfluorooctane, 1,2-diiodoperfluoroethane, 1,4-diiodoperfluorobutane, 1,6-
And diiodoperfluorohexane.
【0020】上記ヨウ化水素とアルケンの付加体に用い
られるアルケンとしては、例えば、酢酸ビニルを代表と
するビニルエステル系モノマー、イソブチルビニルエー
テル等の種々のビニルエーテルモノマー、スチレン系モ
ノマーなどが挙げられる。上記ヨウ化フェニルとして
は、例えば、ヨードベンゼン、2−ヨードエチルベンゼ
ン等が挙げられる。上記ヨウ化水素とアルケンの付加体
の合成例としては、例えば、無水のヨウ化水素をアルケ
ンと低温で混合する方法が挙げられる。Examples of the alkene used in the adduct of hydrogen iodide and the alkene include vinyl ester monomers such as vinyl acetate, various vinyl ether monomers such as isobutyl vinyl ether, and styrene monomers. Examples of the phenyl iodide include iodobenzene, 2-iodoethylbenzene, and the like. Examples of the synthesis of the adduct of hydrogen iodide and an alkene include, for example, a method of mixing anhydrous hydrogen iodide with an alkene at a low temperature.
【0021】上記水素−ヨウ素結合を持つ化合物として
は、例えば、ヨウ化水素が挙げられる。上記ハロゲン−
ヨウ素結合を持つ化合物としては、例えば、一塩化ヨウ
素、三塩化ヨウ素、一臭化ヨウ素等が挙げられる。Examples of the compound having a hydrogen-iodine bond include hydrogen iodide. The above halogen-
Examples of the compound having an iodine bond include iodine monochloride, iodine trichloride, iodine monobromide and the like.
【0022】上記ヨウ素化合物として、ヨードホルム、
ジヨードメタン、ヨードアセトニトリル等のヨウ化アル
キル;1−ヨードパーフロオロヘキサン、1,4−ジヨ
ードパーフルオロブタン、1,6−ジヨードパーフルオ
ロヘキサン等のヨウ化パーフルオロアルキル;ヨウ化水
素とアルケンの付加体;ヨウ化水素などが好ましい。さ
らに、ヨードホルムを用いた場合、重合に添加したヨー
ドホルム1分子からポリマー1分子が生成すると仮定し
た数平均分子量の計算値と実測値が最も正確に一致する
ため特に好ましい。As the above iodine compound, iodoform,
Alkyl iodides such as diiodomethane and iodoacetonitrile; perfluoroalkyl iodides such as 1-iodoperfluorohexane, 1,4-diiodoperfluorobutane and 1,6-diiodoperfluorohexane; hydrogen iodide and alkene Adducts: hydrogen iodide and the like are preferable. Furthermore, the use of iodoform is particularly preferred because the calculated value of the number average molecular weight, which is assumed to form one polymer molecule from one molecule of iodoform added to the polymerization, and the measured value most accurately.
【0023】上記ヨウ素化合物は、単独で用いられても
よく、2種以上が併用されてもよい。The above iodine compounds may be used alone or in combination of two or more.
【0024】上記ヨウ素化合物の使用量は、得ようとす
るリビングポリマーの分子量に応じて適宜決定すること
ができるが、少なくなるとリビングポリマー構造を制御
することができず、多くなるとリビングポリマーを得る
ことができなくなるので、上記モノマー1モルに対し
て、0.0001〜0.2モルが好ましく、より好まし
くは0.0002〜0.1モルである。The amount of the iodine compound used can be appropriately determined according to the molecular weight of the living polymer to be obtained. However, when the amount is small, the structure of the living polymer cannot be controlled. Therefore, the amount is preferably 0.0001 to 0.2 mol, more preferably 0.0002 to 0.1 mol, per 1 mol of the monomer.
【0025】上記ヨウ素化合物の添加方法は、特に限定
されないが、重合の開始前に重合系に添加することが、
分子量分布の制御と操作の簡便性との観点から好まし
い。The method of adding the iodine compound is not particularly limited, but it is preferable that the iodine compound is added to the polymerization system before the start of the polymerization.
It is preferable from the viewpoint of control of molecular weight distribution and simplicity of operation.
【0026】上記ラジカル重合反応させる方法として
は、通常のラジカル重合開始剤の使用;光重合開始剤の
使用と光の照射;放射線、レーザー光、光等の照射;加
熱などが挙げられる。Examples of the method for the radical polymerization reaction include use of a usual radical polymerization initiator; use of a photopolymerization initiator and irradiation of light; irradiation of radiation, laser light, light, and the like; heating, and the like.
【0027】特に、工業的にはラジカル重合開始剤を用
いることが好ましく、その種類としては、ラジカルを発
生して、ビニルエステルモノマー、ヨウ素化合物と反応
し、重合を開始させることができるものであれば、特に
制限はなく、熱、光、放射線、酸化還元化学反応などの
作用によってラジカルを発生する化合物の中から選ぶこ
とができる。Particularly, it is preferable to use a radical polymerization initiator industrially, and the type of the polymerization initiator is that which can generate a radical and react with a vinyl ester monomer or an iodine compound to initiate polymerization. There is no particular limitation, and it can be selected from compounds that generate radicals by the action of heat, light, radiation, an oxidation-reduction chemical reaction, or the like.
【0028】上記ラジカル重合開始剤としては、例え
ば、アゾ化合物、有機過酸化物、無機過酸化物、有機金
属化合物、光重合開始剤などがあげられる。より具体的
には、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾ
ビスイソ酪酸エステル、次亜硝酸エステル等のアゾ化合
物;過酸化ベンゾイル(BPO)、過酸化ラウロイル、
ジクミルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド
等の有機過酸化物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ムなどの無機過酸化物;過酸化水素ー第1鉄系、BPO
−ジメチルアニリン系、セリウム(IV)塩−アルコール
系等のレドックス重合開始剤などが挙げられる。特にこ
れらの中で、AIBN、BPOが好適に用いられる。Examples of the radical polymerization initiator include azo compounds, organic peroxides, inorganic peroxides, organometallic compounds, and photopolymerization initiators. More specifically, azo compounds such as azobisisobutyronitrile (AIBN), azobisisobutyrate, and hyponitrite; benzoyl peroxide (BPO), lauroyl peroxide;
Organic peroxides such as dicumyl peroxide and dibenzoyl peroxide; inorganic peroxides such as potassium persulfate and ammonium persulfate; hydrogen peroxide-ferrous iron, BPO
Redox polymerization initiators such as -dimethylaniline-based and cerium (IV) salt-alcohol-based. Among these, AIBN and BPO are preferably used.
【0029】また、光重合の場合は、アセトフェノン
系、ベンゾインエーテル系、ケタール系等の光重合開始
剤を添加してもよい。In the case of photopolymerization, a photopolymerization initiator such as an acetophenone type, a benzoin ether type, or a ketal type may be added.
【0030】上記ラジカル重合開始剤は、単独で用いて
もよく、相互作用により重合の進行に悪影響を及ぼさな
い範囲で2種以上を併用してもよい。また、熱の作用に
よりあらかじめある程度まで重合を進行させた後に、光
により重合を完了させるなどの組み合わせも用いること
もできる。The above radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more as long as they do not adversely affect the progress of polymerization due to interaction. Further, a combination in which the polymerization is advanced to some extent by the action of heat and then the polymerization is completed by light may be used.
【0031】上記ラジカル重合開始剤の使用量は重合を
開始させることができれば、特に限定はされないが、上
記ヨウ素化合物1モルに対して0.02〜20モルの範
囲が好ましく、上記モノマー1モルに対して0.000
05〜0.5モルが好ましい。上記ラジカル重合開始剤
が、少なすぎると重合が遅く、重合率が低くなるため工
業的に不利である。また、過剰に使用すると、反応の制
御が難しくなることがある。The amount of the radical polymerization initiator used is not particularly limited as long as the polymerization can be started, but is preferably in the range of 0.02 to 20 mol per mol of the iodine compound, 0.000 for
It is preferably from 0.5 to 0.5 mol. If the amount of the radical polymerization initiator is too small, polymerization is slow and the polymerization rate is low, which is industrially disadvantageous. When used in excess, control of the reaction may be difficult.
【0032】また、より好ましくは、ヨウ素化合物1モ
ルに対して0.05〜10モルの範囲であり、モノマー
1モルに対して0.0001〜0.2モルである。さら
に、ヨウ素化合物1モルに対してラジカル重合開始剤を
0.1〜5モルの範囲で用いることが特に好ましい。More preferably, it is in the range of 0.05 to 10 mol per mol of iodine compound, and 0.0001 to 0.2 mol per mol of monomer. Furthermore, it is particularly preferable to use the radical polymerization initiator in the range of 0.1 to 5 mol per 1 mol of the iodine compound.
【0033】重合温度は、ラジカル重合反応の種類によ
り好適な範囲が異なり、特に制限されるものではない
が、−30℃〜120℃の温度で重合することが好まし
く、より好ましくは0℃〜100℃である。The polymerization temperature varies depending on the type of the radical polymerization reaction, and is not particularly limited. However, the polymerization is preferably carried out at a temperature of -30 ° C to 120 ° C, more preferably 0 ° C to 100 ° C. ° C.
【0034】反応圧力は通常、常圧で行われるが、加圧
することも可能である。The reaction is usually carried out at normal pressure, but it is also possible to increase the pressure.
【0035】本発明で用いられる重合方法は、従来公知
の重合方法が使用可能であり、例えば、塊状、溶液、懸
濁、乳化重合等が用いられる。特に、連鎖移動を押さえ
てより良好に制御されたリビングポリマーを得るという
観点からは、塊状重合が好適に用いられる。また、押出
機による連続重合等も用いることができる。As the polymerization method used in the present invention, conventionally known polymerization methods can be used, for example, bulk, solution, suspension, emulsion polymerization and the like are used. In particular, from the viewpoint of suppressing the chain transfer to obtain a better controlled living polymer, bulk polymerization is preferably used. In addition, continuous polymerization using an extruder can also be used.
【0036】溶液重合の溶媒としては、アルコール、ト
ルエン、ベンゼンなど、通常用いられるものを使用する
ことができるが、特にビニルエステル系モノマーの重合
においては、連鎖移動定数が比較的小さく、ポリマーの
溶解性にも優れる点から、ベンゼンの使用が特に好まし
い。As the solvent for the solution polymerization, alcohols, toluene, benzene, and other commonly used solvents can be used. Particularly, in the polymerization of vinyl ester monomers, the chain transfer constant is relatively small, and Use of benzene is particularly preferred because of its excellent properties.
【0037】本発明により得られたリビングポリマーの
開始末端の多くは、ヨウ素化合物由来のアルキル基、パ
ーフルオロアルキル基、フェニル基等が、また、生長末
端の多くはヨウ素であることが確認されている。従っ
て、官能基を有するヨウ素化合物を本重合に用いること
で、リビングポリマーの末端に官能基を導入することが
できる。また、末端の官能基やヨウ素の反応性を利用し
て、他の官能基への変換することも可能である。これら
末端官能性ポリマーは、マクロモノマーの合成、架橋点
としての利用、相容化剤、ブロックポリマーの原料等と
して用いることができる。It has been confirmed that most of the starting terminals of the living polymer obtained according to the present invention are alkyl groups, perfluoroalkyl groups, phenyl groups and the like derived from iodine compounds, and that most of the growing terminals are iodine. I have. Therefore, by using an iodine compound having a functional group in the main polymerization, a functional group can be introduced into the terminal of the living polymer. It is also possible to convert to another functional group by utilizing the reactivity of the terminal functional group or iodine. These terminal functional polymers can be used as macromonomers, used as crosslinking points, compatibilizers, raw materials for block polymers, and the like.
【0038】本発明で得られるリビングポリマーの分子
量分布(Mw/Mn)は、従来の通常のラジカル重合法
で得られるものよりも制御されており、1.05〜1.
9である。さらに、分子量分布1.05〜1.8とより
狭いリビングポリマーを得ることが可能である。The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the living polymer obtained in the present invention is more controlled than that obtained by a conventional ordinary radical polymerization method.
9 Further, it is possible to obtain a living polymer having a narrower molecular weight distribution of 1.05 to 1.8.
【0039】本発明のリビングポリマ−の分子量は、ヨ
ウ素化合物の量により調整可能であるが、数平均分子量
300〜数十万のリビングポリマ−を得るのに好適であ
り、特に、数平均分子量1千〜20万のリビングポリマ
−を得るのに好適である。The molecular weight of the living polymer of the present invention can be adjusted by the amount of the iodine compound, but is suitable for obtaining a living polymer having a number average molecular weight of 300 to hundreds of thousands, particularly, a number average molecular weight of 1 to 100,000. It is suitable for obtaining 1,000 to 200,000 living polymers.
【0040】[0040]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例及び比較例
に基づいて具体的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples and comparative examples.
【0041】(実施例1)窒素置換した50mlフラス
コに、AIBN0.115g(0.7mmol)とヨー
ドホルム 0.275g(0.7mmol)、p−(ク
ロロメチル)−スチレン10.0g(66mmol)を
仕込み、容器を密閉して均一に混合した後、80℃に加
温して重合を開始させた。7時間重合させた後温度を0
℃に下げ重合を終了させた。7時間重合後の重合転化率
は91%であった。得られたポリマー溶液を多量のメタ
ノール中に注ぎ、生成物を析出させた。これを乾燥後n
−ヘキサンで再沈精製を行い、真空乾燥して重合体を得
た。Example 1 In a 50 ml flask purged with nitrogen, 0.115 g (0.7 mmol) of AIBN, 0.275 g (0.7 mmol) of iodoform, and 10.0 g (66 mmol) of p- (chloromethyl) -styrene were charged. After the container was sealed and uniformly mixed, the mixture was heated to 80 ° C. to start polymerization. After polymerizing for 7 hours, the temperature was reduced to 0.
C. to terminate the polymerization. After 7 hours of polymerization, the polymerization conversion was 91%. The obtained polymer solution was poured into a large amount of methanol to precipitate a product. After drying this n
The polymer was purified by reprecipitation with hexane and dried under vacuum to obtain a polymer.
【0042】(実施例2)p−(クロロメチル)−スチ
レンの代わりにp−クロロメチル−α−メチルスチレン
18g、ヨードホルム0.275gの代わりに1,6−
ジヨードパーフルオロヘキサン0.554g(1.0m
mol)をそれぞれ使用した以外は、実施例1に従って
重合及びポリマー精製を行い重合体を得た。7時間後の
重合転化率は87%であった。Example 2 18 g of p-chloromethyl-α-methylstyrene was used instead of p- (chloromethyl) -styrene, and 1,6- was used instead of 0.275 g of iodoform.
0.554 g of diiodoperfluorohexane (1.0 m
mol)), polymerization and polymer purification were carried out according to Example 1 to obtain a polymer. The polymerization conversion rate after 7 hours was 87%.
【0043】(実施例3)AIBNの使用量を0.36
0g(2.2mmol)に変えたたこと以外は、実施例
1に従って重合及びポリマー精製を行い重合体を得た。
7間後の重合転化率は96%であった。Example 3 The amount of AIBN used was 0.36
Polymerization and polymer purification were carried out according to Example 1 except that the amount was changed to 0 g (2.2 mmol) to obtain a polymer.
After 7 minutes, the polymerization conversion was 96%.
【0044】(実施例4)ヨードホルム0.275gの
代わりに1−ヨードパーフルオロヘキサン0.46g
(1.3mmol)を使用したこと以外は、実施例1に
従って重合及びポリマー精製を行い重合体を得た。7時
間後の重合転化率は85%であった。Example 4 0.46 g of 1-iodoperfluorohexane instead of 0.275 g of iodoform
Polymerization and polymer purification were carried out according to Example 1 except that (1.3 mmol) was used to obtain a polymer. After 7 hours, the polymerization conversion was 85%.
【0045】(比較例1)p−(クロロメチル)−スチ
レンの代わりにp−クロロスチレン10.0gを使用し
たこと以外は、実施例1に従って重合及びポリマー精製
を行い重合体を得た。7時間後の重合転化率は91%で
あった。Comparative Example 1 Polymerization and purification of a polymer were carried out in the same manner as in Example 1 except that 10.0 g of p-chlorostyrene was used instead of p- (chloromethyl) -styrene to obtain a polymer. The polymerization conversion after 7 hours was 91%.
【0046】(比較例2)ヨードホルムを全く使用しな
かったこと以外は、実施例1に従って重合及びポリマー
精製を行い重合体を得た。7時間後の重合転化率は92
%であった。Comparative Example 2 A polymer was obtained by polymerization and polymer purification according to Example 1 except that no iodoform was used. After 7 hours, the polymerization conversion was 92.
%Met.
【0047】上記実施例及び比較例で得られた重合体に
つき、重合転化率、数平均分子量(Mn)、及び、重量
平均分子量(Mw)を測定し、表1に示した。The polymerization conversion, number average molecular weight (Mn), and weight average molecular weight (Mw) of the polymers obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured and are shown in Table 1.
【0048】(1)重合転化率 n−ヘプタンを内部標準として、ガスクロマトグラフィ
ー(GC)を使用して測定した。尚、GCは島津製作所
製のものを、カラムは「PEG1500」を使用した。 (2)分子量 ポリマーの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー(GPC)により標準ポリスチレン換算で測定
した。測定は、THFを溶離液に使用し、流速1ml/
minで、検出には屈折率計を用いた。GPCには、S
hodex製「カラム:KF−80M×2本」を使用し
た。また、数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量
(Mw)の測定値から分子量分布(Mw/Mn)を算出
した。(1) Polymerization conversion conversion was measured by gas chromatography (GC) using n-heptane as an internal standard. The GC used was Shimadzu Corporation, and the column used was "PEG 1500". (2) Molecular Weight The molecular weight of the polymer was measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of standard polystyrene. For the measurement, THF was used as an eluent, and the flow rate was 1 ml /
In min, a refractometer was used for detection. GPC has S
A “column: KF-80M × 2 pcs” manufactured by HODEX was used. The molecular weight distribution (Mw / Mn) was calculated from the measured values of the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw).
【0049】なお、断りのないかぎり、モノマー、溶媒
などはカラム(Aldrich 社製「Inhibitor Remover, dis
p. column 」) により重合禁止剤を取り除いた後、脱酸
素処理をして用いた。Unless otherwise noted, monomers, solvents, etc. were used in columns (Aldrich “Inhibitor Remover, dis
After removing the polymerization inhibitor by p. column "), the mixture was used after deoxygenation treatment.
【0050】[0050]
【表1】 [Table 1]
【0051】尚、表中使用した成分は下記の通りであ
る。 ・DIPFH:1.6−ジヨードパーフルオロヘキサン ・IPFH:1−ヨードパーフルオロヘキサン ・ClMeSt:p−(クロロメチル)−スチレン ・ClMe─MeSt:p−(クロロメチル)−α−メ
チルスチレン ・ClSt:p−クロロスチレンThe components used in the table are as follows.・ DIPFH: 1.6-diiodoperfluorohexane ・ IPFH: 1-iodoperfluorohexane ・ ClMeSt: p- (chloromethyl) -styrene ・ ClMe─MeSt: p- (chloromethyl) -α-methylstyrene ・ ClSt : P-chlorostyrene
【0052】[0052]
【発明の効果】本発明によれば、特にモノマーや溶媒の
精製を必要とせず、重合温度も穏和な条件下で重合する
ことにより、クロロ基を含むスチレン誘導体のリビング
ポリマーを得ることができる。また、上記リビングポリ
マーは、これにさらに他のモノマーを引き続き重合する
ことで、ブロックポリマーへの変換が可能であり、分散
剤、サイズ剤、表面改質剤等の種々の材料への応用が可
能である。According to the present invention, a living polymer of a styrene derivative containing a chloro group can be obtained by polymerizing under a condition that the polymerization temperature is mild without requiring purification of a monomer or a solvent. In addition, the living polymer can be converted into a block polymer by further polymerizing another monomer onto the living polymer, and can be applied to various materials such as a dispersant, a sizing agent, and a surface modifier. It is.
Claims (1)
素−ヨウ素結合、水素−ヨウ素結合及びハロゲン−ヨウ
素結合から選ばれる結合を少なくとも1つ以上有するヨ
ウ素化合物と、ラジカル重合開始剤からなる重合触媒と
を用いて重合することを特徴とするスチレン系誘導体の
リビングポリマーの製造方法。 【化1】 〔式中、Xは水素原子又はメチル基を示し、Yはメタ位
又はパラ位についた−(CH2)n Clを示し、nは1〜
6の整数を示す〕1. A monomer represented by the general formula (1) comprising an iodine compound having at least one bond selected from a carbon-iodine bond, a hydrogen-iodine bond and a halogen-iodine bond, and a radical polymerization initiator. A method for producing a styrenic derivative living polymer, characterized in that the polymerization is carried out using a polymerization catalyst. Embedded image [In the formula, X represents a hydrogen atom or a methyl group, Y represents-(CH 2 ) n Cl attached to the meta or para position, and n represents 1 to
6 represents an integer)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7438198A JPH11269216A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Preparation of living polymer of styrene-based derivative |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7438198A JPH11269216A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Preparation of living polymer of styrene-based derivative |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11269216A true JPH11269216A (en) | 1999-10-05 |
Family
ID=13545542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7438198A Pending JPH11269216A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Preparation of living polymer of styrene-based derivative |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11269216A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008078660A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Lion Corporation | Method for synthesis of hyperbranched polymer, hyperbranched polymer, resist composition, semiconductor integrated circuit, and method for production of semiconductor integrated circuit |
WO2008081746A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Lion Corporation | Process for synthesis of hyperbranched polymer, hyperbranched polymer, resist compositions, semiconductor integrated circuits, and process for production of semiconductor integrated circuits |
JP2009062452A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method of manufacturing brominated high molecular compound and method of manufacturing anion exchanger |
WO2010027093A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | 国立大学法人京都大学 | Catalyst for living radical polymerization |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP7438198A patent/JPH11269216A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008078660A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Lion Corporation | Method for synthesis of hyperbranched polymer, hyperbranched polymer, resist composition, semiconductor integrated circuit, and method for production of semiconductor integrated circuit |
WO2008081746A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Lion Corporation | Process for synthesis of hyperbranched polymer, hyperbranched polymer, resist compositions, semiconductor integrated circuits, and process for production of semiconductor integrated circuits |
JP2009062452A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method of manufacturing brominated high molecular compound and method of manufacturing anion exchanger |
WO2010027093A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | 国立大学法人京都大学 | Catalyst for living radical polymerization |
CN102149732A (en) * | 2008-09-08 | 2011-08-10 | 国立大学法人京都大学 | Catalyst for living radical polymerization |
US8575285B2 (en) | 2008-09-08 | 2013-11-05 | Kyoto University | Catalyst for living radical polymerization |
JP5881292B2 (en) * | 2008-09-08 | 2016-03-09 | 国立大学法人京都大学 | Catalyst for living radical polymerization |
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