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JP2000281718A - 重合体、該重合体の製造方法、ならびに該重合体を用いた硬化性組成物 - Google Patents

重合体、該重合体の製造方法、ならびに該重合体を用いた硬化性組成物

Info

Publication number
JP2000281718A
JP2000281718A JP2000019998A JP2000019998A JP2000281718A JP 2000281718 A JP2000281718 A JP 2000281718A JP 2000019998 A JP2000019998 A JP 2000019998A JP 2000019998 A JP2000019998 A JP 2000019998A JP 2000281718 A JP2000281718 A JP 2000281718A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
polymer
molecular chain
compound
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000019998A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiki Nakagawa
佳樹 中川
Kenichi Kitano
健一 北野
Sunao Fujita
直 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP2000019998A priority Critical patent/JP2000281718A/ja
Publication of JP2000281718A publication Critical patent/JP2000281718A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分子鎖末端にアルケニル基などの様々な官能
基を持つビニル系重合体及びその製造方法、並びに、こ
れら重合体を用いた硬化性組成物を提供する。 【解決手段】 ラジカル重合性ビニル単量体のリビング
ラジカル重合において、官能基及び内部アルケニル基を
持つ化合物(I)、又は、共役ポリエン化合物(II)
を添加することによる、分子鎖末端に官能基を有するビ
ニル系重合体の製造方法。更に、このような製造方法に
より得ることのできる、分子鎖末端に官能基を有するビ
ニル系重合体、あるいは、このような重合体を利用した
硬化性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分子鎖末端に官能
基を持つビニル系重合体、その製造法、及び該重合体を
含有する硬化性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】複数の分子鎖末端に官能基を有する重合
体は、そのもの単独、あるいは適当な硬化剤と組み合わ
せることによって架橋し、耐熱性、耐久性等の優れた硬
化物を与えることが知られている。中でも末端にアルケ
ニル基、水酸基あるいは架橋性シリル基を有する重合体
はそれらの代表例である。末端にアルケニル基を有する
重合体はヒドロシリル基含有化合物を硬化剤として用い
ることにより、あるいは光反応を利用することにより架
橋硬化する。水酸基を末端に有する重合体はポリイソシ
アネートと反応することによりウレタン架橋を形成し硬
化する。また、架橋性シリル基を末端に有する重合体
は、適当な縮合触媒の存在下、湿分を吸収することによ
り硬化物を与える。
【0003】このような、アルケニル基、水酸基あるい
は架橋性シリル基を末端に有する重合体の主鎖骨格とし
ては、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシ
ド、ポリテトラメチレンオキシド等のポリエーテル系重
合体;ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプ
レン、ポリイソブチレンあるいはそれらの水素添加物等
の炭化水素系重合体;ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリカプロラクトン等のポ
リエステル系重合体等が例示され、主鎖骨格と架橋形式
に基づき、様々な用途に用いられている。
【0004】上に例示した、イオン重合や縮重合で得ら
れる重合体の一方で、ラジカル重合で得られるビニル系
の重合体で末端に官能基を有するものは、まだほとんど
実用化されていない。ビニル系重合体の中でも、(メ
タ)アクリル系重合体は、高い耐候性、透明性など、上
記のポリエーテル系重合体、炭化水素系重合体及びポリ
エステル系重合体では得られない特性を有している。こ
のうち、アルケニル基や架橋性シリル基を側鎖に有する
ものは高耐候性の塗料等に利用されている。その一方
で、アクリル系重合体の重合制御は、その副反応のため
に容易でなく、末端への官能基の導入などは非常に困難
である。
【0005】アルケニル基などの架橋性官能基を分子鎖
末端に有するビニル系重合体を簡便な方法で得ることが
できれば、側鎖に架橋性官能基を有するものに比較して
硬化物物性の優れた硬化物を得ることができる。従っ
て、これまで多くの研究者によって、その製造法が検討
されてきたが、それらを工業的に製造することは容易で
ない。
【0006】特開平5−255415号公報には、連鎖
移動剤としてアルケニル基含有ジスルフィドを用いて、
両末端にアルケニル基を有する(メタ)アクリル系重合
体を合成する方法が開示されている。また、特開平5−
262808号公報には、連鎖移動剤としてヒドロキシ
ル基含有ジスルフィドを用いて、両末端にヒドロキシル
基を有する(メタ)アクリル系重合体を合成し、さらに
ヒドロキシル基の反応性を利用して両末端にアルケニル
基を有する(メタ)アクリル系重合体の合成法が開示さ
れている。しかしこれらの方法で両末端に確実にアルケ
ニル基を導入することは容易でない。また、末端に確実
に官能基を導入するためには、連鎖移動剤を大量に使用
しなければならず、製造工程上問題である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的入手
が容易な化合物を用いて分子鎖末端に官能基を確実に導
入することにより、分子鎖末端に官能基を有するビニル
系重合体の製品化をより容易に行うことを目的とするも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】ラジカル重合では、通
常、α−オレフィンのような活性化されていないオレフ
ィンは重合しないことが知られている。これは、最近盛
んに研究が行われているリビングラジカル重合でも同様
である。
【0009】我々は、別に、鋭意研究した結果、リビン
グラジカル重合系に活性化されていない(重合性の低
い)オレフィンを添加すると、その成長末端にほぼ1つ
だけ付加することを見出し、これを利用することによ
り、末端に様々な官能基を有する重合体を製造する方法
を発明した。本発明においては、工業的な入手可能性が
広がる内部オレフィン化合物を用いることにより、末端
に官能基を導入することができる。
【0010】すなわち、第一の本発明は、ラジカル重合
性ビニル単量体のリビングラジカル重合において、重合
中又は重合の終点において、官能基及び内部アルケニル
基を持つ化合物(I)を添加することにより、上記官能
基を重合体の分子鎖末端に導入することからなる、分子
鎖末端に官能基を有するビニル系重合体の製造方法であ
る。
【0011】また第一の本発明はビニル系重合体にも関
し、具体的には、上記製造方法により得ることのでき
る、分子鎖末端に官能基を有するビニル系重合体;上記
方法で製造できる分子鎖末端にアルケニル基を有するビ
ニル系重合体に対し、架橋性シリル基を持つヒドロシラ
ン化合物を反応させることにより製造することのでき
る、分子鎖末端に架橋性シリル基を持つビニル系重合
体;並びに、上記方法で製造できる分子鎖末端に水酸基
又はアミノ基を有するビニル系重合体に対し、水酸基又
はアミノ基と反応しうる官能基及び架橋性シリル基を持
つ化合物を反応させることにより製造することのでき
る、分子鎖末端に架橋性シリル基を持つビニル系重合体
でもある。
【0012】更に第一の本発明は上記ビニル系重合体を
含有する硬化性組成物にも関し、具体的には、(A)上
記方法で製造できる分子鎖末端にアルケニル基を有する
ビニル系重合体、及び、(B)ヒドロシリル基を少なく
とも2個有する化合物、を含有する硬化性組成物; (A)上記方法で製造できる分子鎖末端に水酸基又はア
ミノ基を有するビニル系重合体、及び、(B)水酸基又
はアミノ基と反応しうる官能基を少なくとも2個有する
化合物、を含有する硬化性組成物;上記方法で製造でき
る分子鎖末端に架橋性シリル基を有するビニル系重合
体、を含有する硬化性組成物;並びに(A)上記方法で
製造できる分子鎖末端にエポキシ基を有するビニル系重
合体、及び、(B)エポキシ樹脂用硬化剤、を含有する
硬化性組成物でもある。
【0013】一方、ラジカル重合では、通常、ブタジエ
ン等の共役ジエン化合物が重合することがよく知られて
おり、工業的にも実施されている。これはリビングラジ
カル重合においてもモノマーとして用いられている。し
かし、これを末端官能基の導入に利用することについて
は、これまで全く報告例はない。
【0014】我々は鋭意研究した結果、リビングラジカ
ル重合系に共役ポリエン化合物を添加すると、その末端
にアルケニル基をはじめとする様々な官能基を有する重
合体を製造する方法を発明した。
【0015】すなわち、第二の本発明は、ラジカル重合
性ビニル単量体のリビングラジカル重合において、共役
ポリエン化合物(II)を添加することにより、上記化
合物(II)由来の官能基を重合体の分子鎖末端に導入
することからなる、分子鎖末端に官能基を有するビニル
系重合体の製造方法である。
【0016】また第二の本発明はビニル系重合体にも関
し、具体的には、上記製造方法により得ることのでき
る、分子鎖末端に官能基を有するビニル系重合体;上記
方法で製造できる分子鎖末端にアルケニル基を有するビ
ニル系重合体に対し、架橋性シリル基を持つヒドロシラ
ン化合物を反応させることにより製造することのでき
る、分子鎖末端に架橋性シリル基を持つビニル系重合
体;並びに、上記方法で製造できる分子鎖末端に水酸基
又はアミノ基を有するビニル系重合体に対し、水酸基又
はアミノ基と反応しうる官能基及び架橋性シリル基を持
つ化合物を反応させることにより製造することのでき
る、分子鎖末端に架橋性シリル基を持つビニル系重合体
でもある。
【0017】更に第二の本発明は上記ビニル系重合体を
含有する硬化性組成物にも関し、具体的には、(A)上
記方法で製造できる分子鎖末端にアルケニル基を有する
ビニル系重合体、及び、(B)ヒドロシリル基を少なく
とも2個有する化合物、を含有する硬化性組成物; (A)上記方法で製造できる分子鎖末端に水酸基又はア
ミノ基を有するビニル系重合体、及び、(B)水酸基又
はアミノ基と反応しうる官能基を少なくとも2個有する
化合物、を含有する硬化性組成物;上記方法で製造でき
る分子鎖末端に架橋性シリル基を有するビニル系重合
体、を含有する硬化性組成物;並びに(A)上記方法で
製造できる分子鎖末端にエポキシ基を有するビニル系重
合体、及び、(B)エポキシ樹脂用硬化剤、を含有する
硬化性組成物でもある。
【0018】
【発明の実施の形態】まず第一の本発明について説明す
る。第一の本発明によると、ラジカル重合性ビニル単量
体のリビングラジカル重合において、重合中又は重合の
終点において、官能基及び内部アルケニル基を有する化
合物(I)を添加することにより、重合生長末端と内部
アルケニル基の反応により上記官能基が重合体の分子鎖
末端に導入されて、分子鎖末端に官能基を有するビニル
系重合体を製造することができる。第一の本発明では、
1つの分子鎖末端にほぼ1つの化合物(I)を反応させ
ることが可能であるので、非常に制御された構造の末端
官能化ビニル系重合体を得ることができる。またこのビ
ニル系重合体は官能基が炭素−炭素結合を介して主鎖に
結合しているため、耐候性等の点から非常に安定なもの
である。
【0019】化合物(I)が有する上記内部アルケニル
基としては特に限定されないが、下記のものが例示され
る。 CH−CH=CH−、R−CH=CH−、CH
C(R)=C(R)−、R−C(R)=C(R
)−、
【0020】
【化1】
【0021】(式中、R、R、Rは炭素数1〜2
0の有機基、好ましくは炭化水素基であり、互いに結合
して環構造を形成しても構わない。)
【0022】R、R、Rの具体例としては、特に
限定されないが、下記のものが例示される。 −(CH−CH、−CH(CH)−(C
−CH、−CH(CHCH)−(C
−CH、−CH(CHCH、−C
(CH−(CH−CH、−C(CH
(CHCH)−(CH−CH、−C
、−C(CH)、−C(CH
、−(CH−C、−(CH−C
(CH)、−(CH−C(CH
(nは0以上の整数で、各基の合計炭素数は20以下)
【0023】化合物(I)が有する上記官能基としては
特に限定されないが、好ましくは、水酸基、アミノ基、
エポキシ基、カルボン酸基、エステル基、エーテル基、
アミド基、架橋性シリル基、及び、末端又は内部アルケ
ニル基が挙げられる。より好ましくは、水酸基、アミノ
基、エポキシ基、架橋性シリル基、及び、末端又は内部
アルケニル基であり、特に好ましくは末端又は内部アル
ケニル基である。
【0024】なお、本明細書中、末端アルケニル基と
は、炭素−炭素二重結合を構成する一方の炭素原子に2
個の水素原子が結合している構造、すなわちCH=C
を含む基のことをいう。また、内部アルケニル基とは、
上記末端アルケニル基以外のアルケニル基のことをい
う。
【0025】化合物(I)が有する官能基が末端又は内
部アルケニル基である場合には、官能基及び内部アルケ
ニル基を有する化合物(I)は、内部アルケニル基を2
個有する化合物を意味するか、又は、内部アルケニル基
と末端アルケニル基の両方を有する化合物を意味する。
ただしこの場合、2つのアルケニル基は共役していな
い。
【0026】化合物(I)が有する官能基が、アミノ
基、水酸基又はカルボン酸基などの、重合生長末端又は
触媒に影響を与える可能性がある官能基の場合には、こ
のような官能基を一般的な保護基により保護したものを
用いることができる。適当な保護基としては、アセチル
基、シリル基、アルコキシ基などが挙げられる。化合物
(I)としては特に限定されないが、具体的には下記の
ものが例示される。
【0027】
【化2】
【0028】化合物(I)は、官能基を有する環状オレ
フィンであることが好ましい。ここで環状オレフィンと
は、環状炭化水素であって、環の一部の炭素−炭素結合
が炭素−炭素二重結合を形成しているものをいう。より
好ましくは、末端アルケニル基を有する環状オレフィ
ン、又は、内部アルケニル基を有する環状オレフィンで
ある。特に好ましくは、4−ビニルシクロヘキセン及び
1,5−シクロオクタジエンである。
【0029】「リビングラジカル重合法」は、重合速度
が大きく、ラジカル同士のカップリングなどによる停止
反応が起こりやすいため制御が難しいとされるラジカル
重合でありながら、停止反応が起こりにくく、分子量分
布の狭い(Mw/Mnが1.1〜1.5程度)重合体が
得られるとともに、モノマーと開始剤の仕込み比によっ
て分子量は自由にコントロールすることができる。
【0030】従って「リビングラジカル重合法」は、分
子量分布が狭く、粘度が低い重合体を得ることができる
上に、特定の官能基を有するモノマーを重合体のほぼ任
意の位置に導入することができるため、本発明において
はより好ましいものである。なお、リビング重合とは狭
義においては、末端が常に活性を持ち続けて分子鎖が生
長していく重合のことをいうが、一般には、末端が不活
性化されたものと活性化されたものが平衡状態にありな
がら生長していく擬リビング重合も含まれる。本発明に
おける定義も後者である。
【0031】「リビングラジカル重合法」は近年様々な
グループで積極的に研究がなされている。その例として
は、たとえばジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル
ソサエティー(J.Am.Chem.Soc.)、19
94年、116巻、7943頁に示されるようなコバル
トポルフィリン錯体を用いるもの、マクロモレキュール
ズ(Macromolecules)、1994年、2
7巻、7228頁に示されるようなニトロキシド化合物
などのラジカル捕捉剤を用いるもの、有機ハロゲン化物
等を開始剤とし遷移金属錯体を触媒とする「原子移動ラ
ジカル重合」(Atom Transfer Radi
cal Polymerization:ATRP)な
どがあげられる。
【0032】「リビングラジカル重合法」の中でも、有
機ハロゲン化物あるいはハロゲン化スルホニル化合物等
を開始剤とし、遷移金属錯体を触媒としてビニル系モノ
マーを重合する「原子移動ラジカル重合法」は、上記の
「リビングラジカル重合法」の特徴に加えて、官能基変
換反応に比較的有利なハロゲン等を末端に有し、開始剤
や触媒の設計の自由度が大きいことから、特定の官能基
を有するビニル系重合体の製造方法としてはさらに好ま
しい。この原子移動ラジカル重合法としては例えばMa
tyjaszewskiら、ジャーナル・オブ・アメリ
カン・ケミカルソサエティー(J.Am.Chem.S
oc.)1995年、117巻、5614頁、マクロモ
レキュールズ(Macromolecules)199
5年、28巻、7901頁,サイエンス(Scienc
e)1996年、272巻、866頁、WO96/30
421号公報,WO97/18247号公報あるいはS
awamotoら、マクロモレキュールズ(Macro
molecules)1995年、28巻、1721頁
などが挙げられる。本発明において、これらのうちどの
方法を使用するかは特に制約はないが、制御の容易さな
どから原子移動ラジカル重合法が好ましい。
【0033】これらのリビングラジカル重合のうちで、
まず、ニトロキシド化合物などのラジカル捕捉剤を用い
る方法について説明する。この重合では一般に安定なニ
トロキシフリーラジカル(=N−O・)をラジカルキャ
ッピング剤として用いる。このような化合物類として
は、限定はされないが、2,2,6,6−置換−1−ピ
ペリジニルオキシラジカルや2,2,5,5−置換−1
−ピロリジニルオキシラジカル等、環状ヒドロキシアミ
ンからのニトロキシフリーラジカルが好ましい。置換基
としてはメチル基やエチル基等の炭素数4以下のアルキ
ル基が適当である。具体的なニトロキシフリーラジカル
化合物としては、限定はされないが、2,2,6,6−
テトラメチル−1−ピペリジニルオキシラジカル(TE
MPO)、2,2,6,6−テトラエチル−1−ピペリ
ジニルオキシラジカル、2,2,6,6−テトラメチル
−4−オキソ−1−ピペリジニルオキシラジカル、2,
2,5,5−テトラメチル−1−ピロリジニルオキシラ
ジカル、1,1,3,3−テトラメチル−2−イソイン
ドリニルオキシラジカル、N,N−ジ−t−ブチルアミ
ンオキシラジカル等が挙げられる。ニトロキシフリーラ
ジカルの代わりに、ガルビノキシル(galvinox
yl)フリーラジカル等の安定なフリーラジカルを用い
ても構わない。
【0034】上記ラジカルキャッピング剤はラジカル発
生剤と併用される。ラジカルキャッピング剤とラジカル
発生剤との反応生成物が重合開始剤となって付加重合性
モノマーの重合が進行すると考えられる。両者の併用割
合は特に限定されるものではないが、ラジカルキャッピ
ング剤1モルに対し、ラジカル開始剤0.1〜10モル
が適当である。
【0035】ラジカル発生剤としては、種々の化合物を
使用することができるが、重合温度条件下で、ラジカル
を発生しうるパーオキシドが好ましい。このパーオキシ
ドとしては、限定はされないが、ベンゾイルパーオキシ
ド、ラウロイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド
類、ジクミルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシ
ド等のジアルキルパーオキシド類、ジイソプロピルパー
オキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘ
キシル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシカー
ボネート類、t−ブチルパーオキシオクトエート、t−
ブチルパーオキシベンゾエート等のアルキルパーエステ
ル類等がある。特にベンゾイルパーオキシドが好まし
い。さらに、パーオキシドの代わりにアゾビスイソブチ
ロニトリルのようなラジカル発生性アゾ化合物等のラジ
カル発生剤も使用しうる。
【0036】Macromolecules 199
5,28,2993で報告されているように、ラジカル
キャッピング剤とラジカル発生剤を併用する代わりに、
下図のようなアルコキシアミン化合物を開始剤として用
いても構わない。
【0037】
【化3】
【0038】アルコキシアミン化合物を開始剤として用
いる場合、それが上図で示されているような水酸基等の
官能基を有するものを用いると、末端に該官能基を有す
る重合体が得られる。これを本発明の方法に利用する
と、両末端に官能基を有するビニル系重合体が得られ
る。
【0039】上記のニトロキシド化合物などのラジカル
捕捉剤を用いる重合で用いられるモノマー、溶媒、重合
温度等の重合条件は、限定されないが、次に説明する原
子移動ラジカル重合について用いるものと同様で構わな
い。
【0040】次に、本発明のリビングラジカル重合とし
てより好ましい原子移動ラジカル重合法について説明す
る。この原子移動ラジカル重合では、有機ハロゲン化
物、特に、反応性の高い炭素−ハロゲン結合を有する有
機ハロゲン化物(例えば、α位にハロゲンを有するエス
テル化合物や、ベンジル位にハロゲンを有する化合
物)、あるいはハロゲン化スルホニル化合物が開始剤と
して用いられる。触媒としては、周期律表第7族、8
族、9族、10族、または11族元素を中心金属とする
金属錯体が用いられる。金属種としては特に0価及び1
価の銅、2価のルテニウム、2価の鉄が好適である。具
体的に例示するならば、塩化第一銅、臭化第一銅、ヨウ
化第一銅、シアン化第一銅、酸化第一銅、酢酸第一銅、
過塩素酸第一銅等である。銅化合物を用いる場合、触媒
活性を高めるために2,2’−ビピリジル、およびその
誘導体、1,10−フェナントロリン、およびその誘導
体、トリブチルアミン等のアルキルアミン、テトラメチ
ルエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミ
ン、ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン等のポリア
ミン、等の配位子が添加される。また、二価の塩化ルテ
ニウムのトリストリフェニルホスフィン錯体(RuCl
(PPh)も触媒として好適である。この触媒
を使用するときは、その活性を高めるためにトリアルコ
キシアルミニウム等のアルミニウム化合物が添加され
る。さらに、二価の塩化鉄のトリストリフェニルホスフ
ィン錯体(FeCl(PPh)も触媒として好
適である。
【0041】この重合法においては有機ハロゲン化物、
またはハロゲン化スルホニル化合物が開始剤として用い
られる。具体的に例示するならば、 C−CHX、C−C(H)(X)C
、C−C(X)(CH、 (ただし、上の化学式中、Cはフェニル基、Xは
塩素、臭素、またはヨウ素) R−C(H)(X)−CO、R−C(C
)(X)−CO、R−C(H)(X)−C
(O)R、R−C(CH)(X)−C(O)
、 (式中、R、Rは水素原子または炭素数1〜20の
アルキル基、アリール基、またはアラルキル基、Xは塩
素、臭素、またはヨウ素) R−C−SOX、 (上式において、Rは水素原子または炭素数1〜20
のアルキル基、アリール基、またはアラルキル基、Xは
塩素、臭素、またはヨウ素) 等が挙げられる。
【0042】また、重合を開始する官能基(開始点)以
外に官能基を持つ有機ハロゲン化物、またはハロゲン化
スルホニル化合物を用いると、容易に両末端に官能基が
導入されたビニル系重合体が得られる。このような官能
基としては、アルケニル基、ヒドロキシル基、エポキシ
基、アミノ基、アミド基、シリル基等が挙げられる。
【0043】アルケニル基を有する有機ハロゲン化物と
しては特に制限はないが、例えば、一般式1に示す構造
を有するものが例示される。 R1112C(X)−R13−R14−C(R)=CH (1) (式中、Rは水素、またはメチル基、R11、R12
は水素、または、炭素数1〜20の1価のアルキル基、
アリール基、またはアラルキル、または他端において相
互に連結したもの、R13は、−C(O)O−(エステ
ル基)、−C(O)−(ケト基)、またはo−,m−,
p−フェニレン基、R14は直接結合、または炭素数1
〜20の2価の有機基で1個以上のエーテル結合を含ん
でいても良い、Xは塩素、臭素、またはヨウ素) これらの化合物は、ハロゲンが結合している炭素がカル
ボニル基あるいはフェニル基等と結合しており、炭素−
ハロゲン結合が活性化されて重合が開始する。
【0044】置換基R11、R12の具体例としては、
水素、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、ペンチル基、ヘキシル基等が挙
げられる。R11とR12は他端において連結して環状
骨格を形成していてもよく、そのような場合、−R11
−R12−は例えば、−CHCH−、−CHCH
CH−、−CHCHCHCH−、−CH
CHCHCHCH −、等が例示される。
【0045】一般式1で示される、アルケニル基を有す
る有機ハロゲン化物の具体例としては、 XCHC(O)O(CHCH=CH、H
C(H)(X)C(O)O(CHCH=CH
(HC)C(X)C(O)O(CHCH=C
、CHCHC(H)(X)C(O)O(C
CH=CH
【0046】
【化4】
【0047】(上記の各式において、Xは塩素、臭素、
またはヨウ素、nは0〜20の整数) XCHC(O)O(CHO(CHCH=
CH、HCC(H)(X)C(O)O(CH
O(CHCH=CH、(HC)C(X)C
(O)O(CHO(CHCH=CH、C
CHC(H)(X)C(O)O(CH
(CHCH=CH
【0048】
【化5】
【0049】(上記の各式において、Xは塩素、臭素、
またはヨウ素、nは1〜20の整数、mは0〜20の整
数) o,m,p−XCH−C−(CH−CH
=CH、o,m,p−CHC(H)(X)−C
−(CH−CH=CH、o,m,p−CH
CHC(H)(X)−C−(CH−CH
=CH、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素、nは0〜20の整数) o,m,p−XCH−C−(CH−O−
(CH−CH=CH、o,m,p−CH
(H)(X)−C−(CH−O−(C
−CH=CH、o,m,p−CHCH
(H)(X)−C−(CH−O−(C
CH=CH、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素、nは1〜20の整数、mは0〜20の整数) o,m,p−XCH−C−O−(CH
CH=CH、o,m,p−CHC(H)(X)−C
−O−(CH−CH=CH、o,m,p
−CHCHC(H)(X)−C−O−(CH
−CH=CH、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素、nは0〜20の整数) o,m,p−XCH−C−O−(CH
O−(CH−CH=CH、o,m,p−CH
C(H)(X)−C−O−(CH−O−
(CH−CH=CH、o,m,p−CHCH
C(H)(X)−C−O−(CH−O−
(CH−CH=CH、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素、nは1〜20の整数、mは0〜20の整数)
【0050】アルケニル基を有する有機ハロゲン化物と
してはさらに一般式2で示される化合物が挙げられる。 HC=C(R)−R14−C(R11)(X)−R15−R12 (2) (式中、R、R11、R12、R14、Xは上記に同
じ、R15は、直接結合、−C(O)O−(エステル
基)、−C(O)−(ケト基)、または、o−,m−,
p−フェニレン基を表す)
【0051】R14は直接結合、または炭素数1〜20
の2価の有機基(1個以上のエーテル結合を含んでいて
も良い)であるが、直接結合である場合は、ハロゲンの
結合している炭素にビニル基が結合しており、ハロゲン
化アリル化物である。この場合は、隣接ビニル基によっ
て炭素−ハロゲン結合が活性化されているので、R15
としてC(O)O基やフェニレン基等を有する必要は必
ずしもなく、直接結合であってもよい。R14が直接結
合でない場合は、炭素−ハロゲン結合を活性化するため
に、R15としてはC(O)O基、C(O)基、フェニ
レン基が好ましい。
【0052】一般式2の化合物を具体的に例示するなら
ば、 CH=CHCHX、CH=C(CH)CH
X、CH=CHC(H)(X)CH、CH=C
(CH)C(H)(X)CH、CH=CHC
(X)(CH、CH=CHC(H)(X)C
、CH=CHC(H)(X)CH(CH
CH=CHC(H)(X)C、CH=CHC
(H)(X)CH、CH=CHCH
(H)(X)−COR、CH=CH(CH
(H)(X)−COR、CH=CH(CH
(H)(X)−COR、CH=CH(CH
(H)(X)−COR、CH=CHCHC(H)
(X)−C、CH=CH(CH C(H)
(X)−C、CH=CH(CHC(H)
(X)−C、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素、Rは炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基)等を挙げることができる。
【0053】アルケニル基を有するハロゲン化スルホニ
ル化合物の具体例を挙げるならば、 o−,m−,p−CH=CH−(CH−C
−SOX、o−,m−,p−CH=CH−(CH
−O−C−SOX、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素、nは0〜20の整数)等である。
【0054】アルケニル基を持つ開始剤の場合、その開
始剤のアルケニル基も重合末端と反応する可能性がある
ため、重合条件および添加するオレフィン化合物との反
応条件には注意が必要である。具体的な例としては、重
合の早い段階でオレフィン化合物を添加することがあげ
られる。
【0055】架橋性シリル基を有する有機ハロゲン化物
としては特に制限はないが、例えば一般式3に示す構造
を有するものが例示される。 R1112C(X)−R13−R14−C(H)(R)CH−[Si(R 162−b(Y)O]−Si(R173−a(Y) (3) (式中、R、R11、R12、R13、R14、R
16、R17、a、b、m、X、Yは上記に同じ)
【0056】一般式3の化合物を具体的に例示するなら
ば、 XCHC(O)O(CHSi(OCH
CHC(H)(X)C(O)O(CHSi(O
CH、(CHC(X)C(O)O(C
Si(OCH、XCHC(O)O(C
Si(CH)(OCH、CH
(H)(X)C(O)O(CHSi(CH
(OCH、(CHC(X)C(O)O(C
Si(CH)(OCH、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、ヨウ素、nは
0〜20の整数、) XCHC(O)O(CHO(CHSi
(OCH、HCC(H)(X)C(O)O(C
O(CHSi(OCH、(H
C)C(X)C(O)O(CHO(CH
Si(OCH、CHCHC(H)(X)C
(O)O(CHO(CHSi(OCH
、XCHC(O)O(CHO(CH
i(CH)(OCH、HCC(H)(X)C
(O)O(CHO(CH−Si(CH
(OCH、(HC)C(X)C(O)O(C
O(CH−Si(CH)(OCH
、CHCHC(H)(X)C(O)O(CH
O(CH−Si(CH)(OCH、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、ヨウ素、nは
1〜20の整数、mは0〜20の整数)
【0057】o,m,p−XCH−C−(CH
Si(OCH、o,m,p−CH
(H)(X)−C−(CHSi(OC
、o,m,p−CHCHC(H)(X)−
−(CHSi(OCH、o,m,
p−XCH−C−(CHSi(OC
、o,m,p−CHC(H)(X)−C
−(CHSi(OCH、o,m,p−C
CHC(H)(X)−C−(CH
i(OCH、o,m,p−XCH−C
(CH−O−(CH Si(OCH
o,m,p−CHC(H)(X)−C−(CH
−O−(CHSi(OCH、o,
m,p−CHCHC(H)(X)−C−(C
−O−(CHSi(OCH、o,
m,p−XCH−C−O−(CHSi
(OCH、o,m,p−CHC(H)(X)−
−O−(CHSi(OCH 、o,
m,p−CHCHC(H)(X)−C−O−
(CH−Si(OCH、o,m,p−XC
−C−O−(CH−O−(CH
−Si(OCH、o,m,p−CHC(H)
(X)−C −O−(CH−O−(CH
Si(OCH、o,m,p−CHCH
(H)(X)−C−O−(CH−O−(C
Si(OCH、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素)等が挙げられる。
【0058】架橋性シリル基を有する有機ハロゲン化物
としてはさらに、一般式4で示される構造を有するもの
が例示される。 (R173−a(Y)Si−[OSi(R162−b(Y)−CH −C(H)(R)−R14−C(R11)(X)−R15−R12 (4) (式中、R、R11、R12、R14、R15、R
16、R17、a、b、m、X、Yは上記に同じ)
【0059】このような化合物を具体的に例示するなら
ば、 (CHO)SiCHCHC(H)(X)C
、(CHO)(CH)SiCHCH
(H)(X)C、(CHO)Si(CH
C(H)(X)−COR、(CHO)(C
)Si(CHC(H)(X)−COR、
(CHO)Si(CHC(H)(X)−CO
R、(CHO)(CH)Si(CH
(H)(X)−COR、(CHO)Si(C
C(H)(X)−COR、(CHO)
(CH)Si(CHC(H)(X)−CO
R、(CHO)Si(CHC(H)(X)−
COR、(CHO)(CH)Si(CH
C(H)(X)−COR、(CHO)Si(CH
C(H)(X)−C、(CHO)(C
)Si(CHC(H)(X)−C
(CHO)Si(CHC(H)(X)−C
、(CHO)(CH)Si(CH
(H)(X)−C、 (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素、Rは炭素数1〜20のアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基)等が挙げられる。
【0060】ヒドロキシル基を持つ有機ハロゲン化物、
またはハロゲン化スルホニル化合物としては特に制限は
ないが、下記のようなものが例示される。 HO−(CH−OC(O)C(H)(R)(X) (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素、Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基、
アリール基、アラルキル基、nは1〜20の整数)
【0061】アミノ基を持つ有機ハロゲン化物、または
ハロゲン化スルホニル化合物としては特に制限はない
が、下記のようなものが例示される。 HN−(CH−OC(O)C(H)(R)(X) (上記の各式において、Xは塩素、臭素、またはヨウ
素、Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基、
アリール基、アラルキル基、nは1〜20の整数)エポ
キシ基を持つ有機ハロゲン化物、またはハロゲン化スル
ホニル化合物としては特に制限はないが、下記のような
ものが例示される。
【0062】
【化6】
【0063】(上記の各式において、Xは塩素、臭素、
またはヨウ素、Rは水素原子または炭素数1〜20のア
ルキル基、アリール基、アラルキル基、nは1〜20の
整数)官能基を1分子内に2つ以上有するビニル系重合
体を得るためには、2つ以上の開始点を持つ有機ハロゲ
ン化物、またはハロゲン化スルホニル化合物が開始剤と
して用いられる。具体的に例示するならば、
【0064】
【化7】
【0065】
【化8】
【0066】等があげられる。この重合において用いら
れるラジカル重合性ビニル単量体としては特に制約はな
く、各種のものを用いることができる。また、ここに示
されている重合系はリビング重合であるため、重合性単
量体の逐次添加によりブロック共重合体を製造すること
も可能である。例示するならば、(メタ)アクリル酸、
(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−n−プロピル、(メタ)アク
リル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチ
ル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル
酸−tert−ブチル、(メタ)アクリル酸−n−ペン
チル、(メタ)アクリル酸−n−ヘキシル、(メタ)ア
クリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸−n−ヘ
プチル、(メタ)アクリル酸−n−オクチル、(メタ)
アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸
ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル
酸ドデシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)ア
クリル酸トルイル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メ
タ)アクリル酸−2−メトキシエチル、(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)アクリル酸ステアリル、(メタ)
アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2−アミノ
エチル、γ−(メタクリロイルオキシプロピル)トリメ
トキシシラン、(メタ)アクリル酸のエチレンオキサイ
ド付加物、(メタ)アクリル酸トリフルオロメチルメチ
ル、(メタ)アクリル酸2−トリフルオロメチルエチ
ル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチルエチ
ル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチル−2−
パーフルオロブチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パ
ーフルオロエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロメ
チル、(メタ)アクリル酸ジパーフルオロメチルメチ
ル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロメチル−2−
パーフルオロエチルメチル、(メタ)アクリル酸2−パ
ーフルオロヘキシルエチル、(メタ)アクリル酸2−パ
ーフルオロデシルエチル、(メタ)アクリル酸2−パー
フルオロヘキサデシルエチル等の(メタ)アクリル酸系
モノマー;スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチ
レン、クロルスチレン、スチレンスルホン酸及び塩等の
スチレン系モノマー;パーフルオロエチレン、パーフル
オロプロピレン、フッ化ビニリデン等のフッ素含有ビニ
ルモノマー;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエ
トキシシラン等のケイ素含有ビニル系モノマー;無水マ
レイン酸、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエス
テル及びジアルキルエステル;フマル酸、フマル酸のモ
ノアルキルエステル及びジアルキルエステル;マレイミ
ド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマ
レイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オ
クチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ステアリルマ
レイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイ
ミド等のマレイミド系モノマー;アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル等のニトリル基含有ビニル系モノマ
ー;アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド基含
有ビニル系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニル
などのビニルエステル類;エチレン、プロピレンなどの
アルケン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリ
ル、アリルアルコールなどが挙げられ、これらは単独で
用いても良いし、複数を共重合させても構わない。これ
らの内では、生成物の物性等から、スチレン系モノマー
及び(メタ)アクリル系モノマーが好ましく、更に本発
明の官能基導入反応の反応性の高さやガラス転移点の低
さなどからアクリル酸エステル系モノマーが好ましく、
特にアクリル酸ブチルが好ましい。
【0067】重合は無溶剤または各種の溶剤中で行うこ
とができる。これらは特に限定されないが、例示するな
らば、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒;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;
塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系
溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン系溶媒;メタノール、エタノール、
プロパノール、イソプロパノール、n−ブチルアルコー
ル、tert−ブチルアルコール等のアルコール系溶
媒;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリ
ル等のニトリル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエ
ステル系溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカー
ボネート等のカーボネート系溶媒等が挙げられ、単独又
は2種以上を混合して用いることができる。また、重合
は室温〜200℃の範囲で行うことができ、好ましくは
50〜150℃である。
【0068】このような重合の最中および終点におい
て、官能基及び内部アルケニル基を持つ化合物(I)を
添加すると、アルケニル基を介して各末端にほぼ1つづ
つ付加し、その結果として、化合物(I)の有する官能
基が重合体の末端に導入される。ここで重合の終点と
は、単量体の好ましくは80%以上が反応した時点、さ
らに好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以
上、特別に好ましくは99%以上が反応した時点をい
う。
【0069】化合物(I)を添加する量は、特に限定さ
れない。これらの化合物のアルケニル基の反応性はあま
り高くないため、反応速度を高めるためには添加量を増
やすことが好ましく、一方、コストを低減するためには
添加量は成長末端に対して等量に近い方が好ましく、状
況により適正化する必要がある。
【0070】また、末端にアルケニル基を導入するため
に、化合物(I)として、内部アルケニル基を含むアル
ケニル基を2つ以上持つ化合物を用いる場合、重合成長
末端に対して過剰量添加することが好ましい。等量ある
いは末端より少量の場合、2つのアルケニル基の両方と
もが反応し、重合末端をカップリングしてしまう可能性
がある。2つのアルケニル基の反応性が等しい化合物の
場合、カップリングの起こる確率は、過剰に添加する量
に応じて統計的に決まってくる。よって、好ましくは
1.5倍以上、さらに好ましくは3倍以上、特に好まし
くは5倍以上である。
【0071】また第一の本発明は、上記製造方法により
得ることのできる、分子鎖末端に官能基を有するビニル
系重合体である。上記末端官能基は、ビニル系重合体の
リビングラジカル重合の生長末端にアルケニル基が付加
することにより導入されたものである。従って、上記分
子鎖末端に官能基を有するビニル系重合体は、分子鎖中
にヘテロ原子が介在することなく、直接炭素−炭素結合
のみにより、官能基が重合体の末端一つにつきほぼ一つ
結合していることを特徴とする。
【0072】重合体1分子中に含まれる末端基の数には
特に制約はないが、硬化性組成物などに用いられる場合
には、2つ以上含まれることが好ましい。本発明の重合
体は、分子量分布、すなわち、ゲルパーミエーションク
ロマトグラフィーで測定した重量平均分子量(Mw)と
数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が好ましくは
1.8以下であり、さらに好ましくは1.6以下であ
り、最も好ましくは1.3以下である。
【0073】本発明の重合体の数平均分子量は500〜
100000の範囲が好ましく、3000〜40000
がさらに好ましい。分子量が500以下であると、ビニ
ル系重合体の本来の特性が発現されにくく、また、10
0000以上であると、ハンドリングが困難になる。
【0074】本発明において製造された重合体は、その
導入された官能基をそのまま利用する、あるいは更なる
変換反応を行って別の官能基にして利用される。具体的
には、アルケニル基は、架橋性シリル基を持つヒドロシ
ラン化合物によるヒドロシリル化反応により、架橋性シ
リル基に変換することができる。末端にアルケニル基を
有するビニル系重合体としては、既に説明した方法によ
り得られるものをすべて好適に用いることができる。
【0075】ヒドロシラン化合物としては特に制限はな
いが、代表的なものを示すと、一般式5で表される化合
物が例示される。 H−[Si(R192−b(Y)O]-Si(R203−a(Y) (5) (式中、R19、R20は、いずれも炭素数1〜20の
アルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜
20のアラルキル基、または(R’)SiO−(R’
は炭素数1〜20の1価の炭化水素基であって、3個の
R’は同一であってもよく、異なっていてもよい)で示
されるトリオルガノシロキシ基を示し、R 19またはR
20が2個以上存在するとき、それらは同一であっても
よく、異なっていてもよい。Yは水酸基または加水分解
性基を示し、Yが2個以上存在するときそれらは同一で
あってもよく、異なっていてもよい。aは0,1,2,
または3を、また、bは0,1,または2を示す。mは
0〜19の整数である。ただし、a+mb≧1であるこ
とを満足するものとする)
【0076】上記Yで示される加水分解性基としては、
特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、
具体的には、水素、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシ
ルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、
酸アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニ
ルオキシ基等が挙げられ、加水分解性がマイルドで取り
扱いやすいという点から、アルコキシ基が特に好まし
い。該加水分解性基や水酸基は1個のケイ素原子に1〜
3個の範囲で結合することができ、a+mb、すなわ
ち、加水分解性基の総和は、1〜5の範囲が好ましい。
加水分解性基や水酸基が反応性ケイ素基中に2個以上結
合するときは、それらは同一であっても、異なっていて
もよい。架橋性ケイ素化合物を構成するケイ素原子は、
1個でもよく、2個以上であってもよいが、シロキサン
結合により連結されたケイ素原子の場合には20個程度
まであってもよい。
【0077】一般式5におけるR19、R20の具体例
としては、例えば、メチル基やエチル基などのアルキル
基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル
基などのアリール基、ベンジル基などのアラルキル基、
R’がメチル基やフェニル基等である(R’)SiO
−で示されるトリオルガノシリル基等が挙げられる。
【0078】これらヒドロシラン化合物の中でも、特に
一般式6 H−Si(R203−a(Y) (6) (式中、R20、Y、aは前記と同じ。)で表される架
橋性基を有するヒドロシラン化合物が、入手容易な点か
ら好ましい。一般式5または6で示される架橋性基を有
するヒドロシラン化合物の具体例としては、 HSiCl、HSi(CH)Cl、HSi(CH
Cl、HSi(OCH、HSi(CH
(OCH、HSi(CHOCH、HSi
(OC、HSi(CH)(OC
、HSi(CHOC、HSi
(OC、HSi(C)(OC
、HSi(COCH、HSi(C
)(OCH、HSi(C(OC
)、HSi(CH)(OC(O)CH、H
Si(CHO−[Si(CHO]-Si
(CH)(OCH、HSi(CH)[O−N
=C(CH] (ただし、上記化学式中、Cはフェニル基を示
す)等が挙げられる。
【0079】このような架橋性シリル基を有するヒドロ
シラン化合物を、末端にアルケニル基を有するビニル系
重合体に付加させる際には、ヒドロシリル化触媒が使用
される。このようなヒドロシリル化触媒としては、有機
過酸化物やアゾ化合物等のラジカル開始剤、および遷移
金属触媒が挙げられる。
【0080】ラジカル開始剤としては特に制限はなく各
種のものを用いることができる。例示するならば、ジ−
t−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−
ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)−3−ヘキシ
ン、ジクミルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキ
シド、α,α’−ビス(t−ブチルペルオキシ)イソプ
ロピルベンゼンのようなジアルキルペルオキシド、ベン
ゾイルペルオキシド、p−クロロベンゾイルペルオキシ
ド、m−クロロベンゾイルペルオキシド、2,4−ジク
ロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド
のようなジアシルペルオキシド、過安息香酸−t−ブチ
ルのような過酸エステル、過ジ炭酸ジイソプロピル、過
ジ炭酸ジ−2−エチルヘキシルのようなペルオキシジカ
−ボネ−ト、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)シク
ロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサンのようなペルオ
キシケタ−ル等が挙げられる。
【0081】また、遷移金属触媒としては、例えば、白
金単体、アルミナ、シリカ、カ−ボンブラック等の担体
に白金固体を分散させたもの、塩化白金酸、塩化白金酸
とアルコ−ル、アルデヒド、ケトン等との錯体、白金−
オレフィン錯体、白金(0)−ジビニルテトラメチルジ
シロキサン錯体が挙げられる。白金化合物以外の触媒の
例としては、RhCl(PPh、RhCl、R
uCl、IrCl、FeCl、AlCl、Pd
Cl・HO、NiCl、TiCl等が挙げられ
る。これらの触媒は単独で用いてもよく、2種類以上を
併用してもかまわない。触媒量としては特に制限はない
が、重合体中のアルケニル基1molに対し、10−1
〜10−8molの範囲で用いるのが良く、好ましくは
10−3〜10−6molの範囲で用いるのがよい。1
−8molより少ないと硬化が十分に進行しない。ま
たヒドロシリル化触媒は高価であるので10−1mol
以上用いないのが好ましい。
【0082】また、分子鎖末端の水酸基は、アリルクロ
ライドやアリルブロマイドとのアルカリ性化合物を用い
た縮合反応によりアルケニル基に変換することができ
る。また、エピクロロヒドリンを用いた同様の反応によ
りエポキシ基に変換できる。更に、分子鎖末端の水酸基
あるいはアミノ基は、水酸基あるいはアミノ基と反応し
うる官能基と架橋性シリル基を併せ持つ化合物との反応
により、架橋性シリル基にも変換できる。水酸基あるい
はアミノ基と反応する官能基としては、例えばハロゲ
ン、カルボン酸ハライド、カルボン酸、イソシアネート
基等が挙げられるが、化合物の入手容易性や、水酸基と
反応させる際の反応条件がマイルドで、架橋性シリル基
の分解が起こりにくい点で、イソシアネート基が好まし
い。
【0083】このような、架橋性シリル基を有するイソ
シアネート系化合物としては特に制限はなく、公知のも
のを使用することができる。具体例を示すならば、 (CHO)Si−(CH−NCO、(CH
O)(CH)Si−(CH−NCO、(C
O)Si−(CH−NCO、(C
O)(CH)Si−(CH−NCO、(i
−CO)Si−(CH−NCO、(i−
O)(CH)Si−(CH−NC
O、(CHO)Si−(CH−NH−(CH
−NCO、(CHO)(CH)Si−(C
−NH−(CH−NCO、(C
O)Si−(CH−NH−(CH−N
CO、(C O)(CH)Si−(CH
−NH−(CH−NCO、(i−CO)
Si−(CH−NH−(CH−NCO、
(i−CO)(CH)Si−(CH
NH−(CH−NCO、 (上記式中、n、mは1〜20の整数)等が挙げられ
る。
【0084】末端に水酸基を有するビニル系重合体と、
架橋性シリル基を有するイソシアネート化合物の反応
は、無溶媒、または各種の溶媒中で行うことができ、反
応温度は、0℃〜100℃、好ましくは、20℃〜50
℃である。この際、水酸基とイソシアネート基の反応を
促進するために既に例示したスズ系触媒、3級アミン系
触媒を使用することができる。
【0085】更に第一の本発明は、上記分子鎖末端に官
能基を持つビニル系重合体を含有する、様々な架橋反応
を利用した硬化性組成物である。末端にアルケニル基を
有する重合体は、(A)アルケニル基を有する重合体、
(B)ヒドロシリル基を少なくとも2個有する化合物、
を含有する硬化性組成物にできる。
【0086】(A)成分の末端にアルケニル基を有する
ビニル系重合体は、単独で用いても、また、2種類以上
を混合して用いても良い。(A)成分の分子量としては
特に制限はないが、500〜100000の範囲にある
のが好ましく、3000〜40000がさらに好まし
い。500以下であると、ビニル系重合体の本来の特性
が発現されにくく、100000以上であると、非常に
高粘度あるいは溶解性が低くなり、取り扱いが困難にな
る。
【0087】(B)成分のヒドロシリル基含有化合物と
しては特に制限はなく、各種のものを用いることができ
る。すなわち、一般式7または8で表される鎖状ポリシ
ロキサン R15 SiO−[Si(R15O]−[Si(H)(R16)O]− [Si(R16)(R17)O]−SiR15 (7) HR15 SiO−[Si(R15O]−[Si(H)(R16)O] −[Si(R16)(R17)O]−SiR15 H (8) (式中R15およびR16は炭素数1〜6のアルキル
基、または、フェニル基、R17は炭素数1〜10のア
ルキル基または炭素数7〜10のアラルキル基、aは0
≦a≦100、bは2≦b≦100、Cは0≦C≦10
0の整数を示す)、一般式9で表される環状シロキサン
【0088】
【化9】
【0089】(式中R15およびR16は炭素数1〜6
のアルキル基、または、フェニル基、R17は炭素数1
〜10のアルキル基または炭素数7〜10のアラルキル
基、dは0≦d≦8、eは2≦e≦10、fは0≦f≦
8の整数を示し、かつ3≦d+e+f≦10である)を
用いることができる。
【0090】これらは単独で用いても2種以上を混合し
て用いてもかまわない。これらのシロキサンの中でもビ
ニル系重合体との相溶性の観点から、フェニル基を有す
る、一般式10、11で示される鎖状シロキサンや、一
般式12、13で示される環状シロキサンが好ましい。 (CHSiO−[Si(H)(CH)O]−[Si(CO ]−Si(CH (10) (CHSiO−[Si(H)(CH)O]−[Si(CH){CH C(H)(R18)C}O]−Si(CH (11) (式中、R18は水素またはメチル基、gは2≦g≦1
00、hは0≦h≦100の整数、Cはフェニル
基を示す)
【0091】
【化10】
【0092】(式中、R18は水素、またはメチル基、
iは2≦i≦10、jは0≦j≦8、かつ3≦i+j≦
10である整数、Cはフェニル基) (B)成分の少なくとも2個以上のヒドロシリル基を有
する硬化剤としてはさらに、分子中に2個以上のアルケ
ニル基を有する低分子化合物に対し、一般式7〜13に
示したヒドロシリル基含有化合物を、反応後にも一部の
ヒドロシリル基が残るようにして付加反応させて得られ
る化合物を用いることもできる。分子中に2個以上のア
ルケニル基を有する化合物としては、各種のものを用い
ることができる。例示するならば、1,4−ペンタジエ
ン、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、
1,7−オクタジエン、1,8−ノナジエン、1,9−
デカジエン等の炭化水素系化合物、O,O’−ジアリル
ビスフェノ−ルA、3,3’−ジアリルビスフェノ−ル
A等のエ−テル系化合物、ジアリルフタレ−ト、ジアリ
ルイソフタレ−ト、トリアリルトリメリテ−ト、テトラ
アリルピロメリテ−ト等のエステル系化合物、ジエチレ
ングリコ−ルジアリルカ−ボネ−ト等のカ−ボネ−ト系
化合物が挙げられる。
【0093】一般式7〜13に示した過剰量のヒドロシ
リル基含有化合物に対し、ヒドロシリル化触媒の存在
下、上に挙げたアルケニル基含有化合物をゆっくり滴下
することにより該化合物を得ることができる。このよう
な化合物のうち、原料の入手容易性、過剰に用いたシロ
キサンの除去のしやすさ、さらには(A)成分の重合体
への相溶性を考慮して、下記のものが好ましい。
【0094】
【化11】
【0095】重合体(A)と硬化剤(B)は任意の割合
で混合することができるが、硬化性の面から、アルケニ
ル基とヒドロシリル基のモル比が5〜0.2の範囲にあ
ることが好ましく、さらに、2.5〜0.4であること
が特に好ましい。モル比が5以上になると硬化が不十分
でべとつきのある強度の小さい硬化物しか得られず、ま
た、0.2より小さいと、硬化後も硬化物中に活性なヒ
ドロシリル基が大量に残るので、クラック、ボイドが発
生し、均一で強度のある硬化物が得られない。
【0096】重合体(A)と硬化剤(B)との硬化反応
は、2成分を混合して加熱することにより進行するが、
反応をより迅速に進めるために、ヒドロシリル化触媒が
添加される。このようなヒドロシリル化触媒としては、
すでに述べた各種のものが用いられる。
【0097】また、分子鎖末端に架橋性シリル基を持つ
ビニル系重合体は、これを主成分とする硬化性組成物に
することができる。末端に架橋性シリル基を有するビニ
ル系重合体は水分と接触すると架橋反応により3次元化
して硬化する。加水分解速度は温度、湿度、加水分解性
基の種類により変化するので、使用条件に応じて適切な
加水分解性基を選択しなければならない。
【0098】硬化反応を促進するために縮合触媒を添加
してもよい。縮合触媒としてはテトラブチルチタネー
ト、テトラプロピルチタネート等のチタン酸エステル;
ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエート、ジブ
チル錫ジアセテート、オクチル酸錫、ナフテン酸錫等の
有機錫化合物;オクチル酸鉛、ブチルアミン、オクチル
アミン、ジブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、オレイルアミン、
オクチルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミ
ン、ジエチルアミノプロピルアミン、キシリレンジアミ
ン、トリエチレンジアミン、グアニジン、ジフェニルグ
アニジン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチ
ル)フェノール、モルホリン、N−メチルモルホリン、
1,3−ジアザビシクロ(5,4,6)ウンデセン−7
等のアミン系化合物あるいはそれらのカルボン酸塩;過
剰のポリアミンと多塩基酸から得られる低分子量ポリア
ミド樹脂;過剰のポリアミンとエポキシ化合物の反応生
成物;アミノ基を有するシランカップリング剤、例え
ば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β
−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン等の公知のシラノール触媒1種または2種以上を必要
に応じて用いればよい。使用量は末端に架橋性シリル基
を有するビニル系重合体に対し、0.01〜10重量%
で使用するのが好ましい。加水分解性基Yとしてアルコ
キシ基が使用される場合は、この重合体のみでは硬化速
度が遅いので、硬化触媒を使用することが好ましい。
【0099】主成分である末端に架橋性シリル基を有す
るビニル系重合体に、必要に応じて縮合触媒を混合し硬
化させれば、均一な硬化物を得ることができる。硬化条
件としては特に制限はないが、一般に0〜100℃、好
ましくは10〜50℃で1時間〜1週間程度である。硬
化物の性状は用いる重合体の主鎖骨格や分子量に依存す
るが、ゴム状のものから樹脂状のものまで幅広く作成す
ることができる。
【0100】主成分である末端に架橋性シリル基を有す
るビニル系重合体に、必要に応じて縮合触媒を混合し硬
化させれば、均一な硬化物を得ることができる。硬化条
件としては特に制限はないが、一般に0〜100℃、好
ましくは10〜50℃で1時間〜1週間程度である。硬
化物の性状は用いる重合体の主鎖骨格や分子量に依存す
るが、ゴム状のものから樹脂状のものまで幅広く作成す
ることができる。
【0101】更には、分子鎖末端に水酸基を有するビニ
ル系重合体は、これを主成分とする硬化性組成物にする
ことができる。この硬化性組成物は以下の2成分:
(A)末端に水酸基を有するビニル系重合体、(B)水
酸基と反応しうる官能基を2個以上有する化合物、を必
須成分とするものである。ただし、重合体は水酸基の代
わりにアミノ基を有するものであっても良い。
【0102】(A)成分の末端に水酸基を有するビニル
系重合体は単独で用いても2種類以上を混合して用いて
もよい。分子量としては特に制限はないが、500〜1
00000の範囲にあるのが好ましい。500以下であ
るとビニル系重合体の本来の特性が発現されにくく、1
00000以上になると、非常に高粘度あるいは溶解性
が低くなり、取り扱いが困難になる場合がある。
【0103】(B)成分の水酸基と反応しうる官能基を
2個以上有する化合物としては、特に限定はないが、例
えば、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する
多価イソシアネート化合物、メチロール化メラミンおよ
びそのアルキルエーテル化物または低縮合化物等のアミ
ノプラスト樹脂、多官能カルボン酸およびそのハロゲン
化物等が挙げられる。
【0104】1分子中に2個以上のイソシアネート基を
有する多価イソシアネート化合物としては従来公知のも
のを使用することができ、例えば、2,4−トリレンジ
イソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、メタキシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタ
レンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソ
シアネート、水素化トリレンジイソシアネート、水素化
キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、一方社油脂製B−45のごときトリイソシアネー
ト、等のイソシアネート化合物、スミジュールN(住友
バイエルウレタン社製)のごときビュレットポリイソシ
アネート化合物、デスモジュールIL、HL(バイエル
A.G.社製)、コロネートEH(日本ポリウレタン工
業社製)のごときイソシアヌレート環を有するポリイソ
シアネート化合物、スミジュールL(住友バイエルウレ
タン社製)のごときアダクトポリイソシアネート化合
物、コロネートHL(日本ポリウレタン社製)のごとき
アダクトポリイソシアネート化合物等を挙げることがで
きる。また、ブロックイソシアネートを使用しても構わ
ない。これらは単独で使用しても、2種類以上を併用し
てもよい。
【0105】末端に水酸基を有する重合体と2個以上の
イソシアネート基を有する化合物との配合比については
特に限定されないが、例えば、イソシアネート基と末端
に水酸基を有するビニル系重合体の水酸基の比率(NC
O/OH(モル比))が0.5〜3.0であることが好
ましく、0.8〜2.0であることがより好ましい。
【0106】末端に水酸基を有するビニル系重合体と2
個以上のイソシアネート基を有する化合物との硬化反応
を促進させるために、必要に応じて、有機スズ化合物や
3級アミン等の公知の触媒を添加してもよい。
【0107】有機スズ化合物の具体例としては、オクチ
ル酸スズ、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジ
ラウレート、ジブチルスズメルカプチド、ジブチルスズ
チオカルボキシレート、ジブチルスズジマレエート、ジ
オクチルスズチオカルボキシレート等が挙げられる。ま
た、3級アミン系触媒としては、トリエチルアミン、
N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,
N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,
N’,N’−テトラメチルプロパン1,3−ジアミン、
N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサン1,6−ジ
アミン、N,N,N’,N’’,N’’−ペンタメチル
ジエチレントリアミン、N,N,N’,N’’,N’’
−ペンタメチルジプロピレントリアミン、テトラメチル
グアニジン、トリエチレンジアミン、N,N’−ジメチ
ルピペラジン、N−メチルモルホリン、1,2−ジメチ
ルイミダゾール、ジメチルアミノエタノール、ジメチル
アミノエトキシエタノール、N,N,N’−トリメチル
アミノエチルエタノールアミン、N−メチル−N’−
(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、N−(2−ヒド
ロキシエチル)モルホリン、ビス(2−ジメチルアミノ
エチル)エーテル、エチレングリコールビス(3−ジメ
チル)アミノプロピルエーテル等が例示される。
【0108】本発明における硬化性組成物に使用される
アミノプラスト樹脂としては特に限定はなく、メラミン
とホルムアルデヒドとの付加反応物(メチロール化合
物)、メラミンとホルムアルデヒドの低縮合物、それら
のアルキルエーテル化物、ならびに尿素樹脂等が挙げら
れる。これらは単独で用いても2種以上を併用しても構
わない。末端に水酸基を有する(メタ)アクリル系重合
体と、アミノプラスト樹脂の硬化反応を促進する目的
で、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等の
公知の触媒を添加してもよい。
【0109】この発明の硬化性組成物に用いられる、1
分子中に2個以上のカルボキシル基を有する化合物とし
ては、特に限定されず、例えば、シュウ酸、マロン酸、
コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸、無水フ
タル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット
酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸などの多官能カルボン酸またはその無水物、および、
これらのハロゲン化物等が挙げられ、これらは単独で用
いても2種類以上を併用してもよい。
【0110】本発明の2成分(A)、(B)、および必
要に応じて硬化触媒を混合し硬化させれば、深部硬化性
に優れた均一な硬化物が得られる。硬化条件については
特に制限はないが、一般に0℃〜100℃、好ましくは
20℃〜80℃である。
【0111】硬化物の性状は用いる(A)成分の重合体
および(B)成分の硬化剤の主鎖骨格や分子量に依存す
るが、ゴム状のものから樹脂状のものまで幅広く作成す
ることができる。
【0112】更に、分子鎖末端にエポキシ基を持つ重合
体は、(A)末端にエポキシ基を持つ重合体、(B)エ
ポキシ樹脂用硬化剤、を含有する硬化性組成物にでき
る。(B)硬化剤としては、各種のものが使用できる。
例示するならば、脂肪族アミン類、芳香族アミン類、酸
無水物、ユリア、メラミン、フェノール樹脂である。
【0113】以上のような本発明の組成物より得られる
硬化物の具体的な用途を挙げるならば、シーリング材、
接着剤、粘着材、弾性接着剤、塗料、粉体塗料、発泡
体、電気電子用ポッティング材、フィルム、成形材料、
人工大理石等である。
【0114】次いで第二の本発明について説明する。第
二の本発明では、ラジカル重合性ビニル単量体のリビン
グラジカル重合において、共役ポリエン化合物(II)
を添加することにより、重合生長末端と共役ポリエン構
造の反応により、化合物(II)由来の官能基(共役ポ
リエン構造の反応後のアルケニル基、及び、化合物(I
I)が共役ポリエン構造以外に官能基を有する場合の該
官能基)が重合体の分子鎖末端に導入されて、分子鎖末
端に官能基を有するビニル系重合体を製造することがで
きる。第二の本発明では、1つの分子鎖末端にほぼ1つ
の化合物(II)を反応させることが可能であるので、
非常に制御された構造の末端官能化ビニル系重合体を得
ることができる。またこのビニル系重合体は官能基が炭
素−炭素結合を介して主鎖に結合しているため、耐候性
等の点から非常に安定なものである。
【0115】共役ポリエン化合物(II)中の共役ポリ
エン構造としては特に限定されないが、下記のものが例
示される。 CH=CH−CH=CH−、CH=C(CH)−
CH=CH−、CH=CH−C(CH)=CH−、
CH=CH−CH=C(CH)−、R’−C
(R”)=C(R)−C(R)=C(R)−、C
=CH−CH=CH−CH=CH−、
【0116】
【化12】
【0117】(式中、R’、R”、R、R、R
水素原子または炭素数1〜20の有機基好ましくは炭化
水素基であり、互いに同一でも異なっていてもよく、互
いに結合して環構造を形成しても構わない。)
【0118】R’、R”、R、R、Rの具体例と
しては、特に限定されないが、下記のものが例示され
る。 −(CH−CH、−CH(CH)−(C
−CH、−CH(CHCH)−(C
−CH、−CH(CHCH、−C
(CH−(CH−CH、−C(CH
(CHCH)−(CH−CH、−C
、−C(CH)、−C(CH
、−(CH−C、−(CH−C
(CH)、−(CH−C(CH
(nは0以上の整数で、各基の合計炭素数は20以下)
【0119】なかでも共役ポリエン構造は、入手容易性
の観点から、共役ジエン構造が好ましい。共役ポリエン
化合物(II)は、共役ポリエン構造のみを有する化合
物であってもよいし、共役ポリエン構造及び他の官能基
を有する化合物であってもよい。共役ポリエン構造のみ
を有する化合物である場合には、重合体の分子鎖末端に
導入される官能基は、アルケニル基である。共役ポリエ
ン構造及び他の官能基を有する化合物である場合には、
導入される官能基は、アルケニル基と上記他の官能基で
ある。
【0120】重合体の分子鎖末端に導入される官能基と
しては特に限定されないが、好ましくは、水酸基、アミ
ノ基、エポキシ基、カルボン酸基、エステル基、エーテ
ル基、アミド基、架橋性シリル基、及び、末端又は内部
アルケニル基が挙げられる。より好ましくは、水酸基、
アミノ基、エポキシ基、架橋性シリル基、及び、末端又
は内部アルケニル基であり、特に好ましくは末端又は内
部アルケニル基である。なお、化合物(II)が共役ポ
リエン構造以外に末端又は内部アルケニル基を有する場
合には、これらと共役ポリエン構造は共役していない。
【0121】化合物(II)が有する官能基が、アミノ
基、水酸基又はカルボン酸基などの、重合生長末端又は
触媒に影響を与える可能性がある官能基の場合には、こ
のような官能基を一般的な保護基により保護したものを
用いることができる。適当な保護基としては、アセチル
基、シリル基、アルコキシ基などが挙げられる。共役ポ
リエン化合物(II)としては特に限定されないが、具
体的には下記のものが例示される。
【0122】
【化13】
【0123】(Rは水素原子または炭素数1〜20の有
機基。) 特に、反応性及び入手容易性のバランスという観点か
ら、イソプレン、ピペリレン及びブタジエンが好まし
い。
【0124】第二の本発明に適用されるリビングラジカ
ル重合及びその重合条件、並びに、用いられるラジカル
重合性ビニル単量体は、第一の本発明で上述したものと
同様である。
【0125】上記製造方法において共役ポリエン化合物
(II)を添加する時期としては、制御された構造の重
合体を得るために、重合の終点が好ましい。ここで重合
の終点とは、全単量体のうち、好ましくは約80モル%
以上が反応した時点、より好ましくは90モル%以上、
更に好ましくは95モル%以上、特に好ましくは99モ
ル%以上が反応した時点のことをいう。
【0126】共役ポリエン化合物(II)の添加量とし
ては特に限定されないが、分子鎖末端のモル数と同モル
数程度を添加することにより、各分子鎖末端にほぼ1つ
(1組)ずつの官能基を導入することができる。
【0127】以上のような方法により得られた分子鎖末
端に官能基を有するビニル系重合体は、リビングラジカ
ル重合法として原子移動ラジカル重合法を用いた場合、
導入された官能基と共に、ハロゲン基が分子鎖末端に残
存する。このような重合体をアルカリ性化合物で処理す
ると、残存している末端ハロゲン基を、置換反応や脱離
反応により除去することができる。上記アルカリ性化合
物としては特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリ
ウムや水酸化カリウム等の無機化合物が挙げられる。
【0128】第二の本発明の製造方法で得られるビニル
系重合体も、上述したような性質を有するものであり、
上記と同様の硬化性組成物とすることができる。
【0129】
【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例を示す
が、この発明は、下記実施例に限定されるものではな
い。
【0130】(実施例1)200mLのガラス反応容器
に、窒素下で、アクリル酸ブチル(100.0mL、8
9.4g、697.5mmol)、臭化第一銅(375
mg、2.62mmol)、ジエチル2,5−ジブロモ
アジペート(3.14g、8.72mmol)およびア
セトニトリル(10mL)を仕込んだ。70℃で加熱撹
拌し、ペンタメチルジエチレントリアミン(0.18m
L、151mg、0.87mmol)を添加し、重合を
開始した。
【0131】125分後に4−ビニルシクロヘキセン
(22.67mL、18.86g、174.4mmol
)を添加し、ペンタメチルジエチレントリアミンを追
加した。この時点でのアクリル酸ブチルの重合率は約9
0%であった。70℃で加熱撹拌を280分間継続し
た。混合物を活性アルミナで処理した後、過剰の4−ビ
ニルシクロヘキセン(沸点126℃)を減圧下加熱して
留去した。H−NMRにより、4−ビニルシクロヘキ
センの内部アルケニル基が消費され、重合体が末端アル
ケニル基を有していることを確認した。
【0132】(実施例2)実施例1と同様に重合を実施
し、4−ビニルシクロヘキセンの代わりに1,5−シク
ロオクタジエンを添加した。同様に処理し、H−NM
Rにより、重合体にアルケニル基が導入されていること
を確認した。
【0133】(実施例3)実施例1及び2と同様の方法
で合成された末端にアルケニル基が導入されたポリアク
リル酸ブチル重合体にメチルジクロロシランを白金触媒
を用いて反応させると、ヒドロシリル化が進行し、重合
体末端にシリル基が導入された。
【0134】(実施例4)実施例3と同様の方法で合成
された、末端に架橋性シリル基が導入されたポリアクリ
ル酸ブチル重合体に水と錫触媒を添加するとゴム状の硬
化物が得られた。
【0135】(実施例5)アクリル酸ブチル、臭化第一
銅、ジエチル2,5−ジブロモアジペート、アセトニト
リル、ペンタメチルジエチレントリアミンを用いて、原
子移動ラジカル重合により重合を行った。重合終点にお
いて、イソプレンを添加した。混合物を活性アルミナで
処理した後、揮発分を減圧下加熱して留去した。H−
NMRにより、重合体にアルケニル基が導入されている
ことを確認した。
【0136】(実施例6)実施例1と同様の方法で合成
された末端にアルケニル基が導入されたポリアクリル酸
ブチル重合体にメチルジクロロシランを白金触媒を用い
て反応させると、ヒドロシリル化が進行し、重合体末端
にシリル基が導入された。
【0137】(実施例7)実施例2と同様の方法で合成
された、末端に架橋性シリル基が導入されたポリアクリ
ル酸ブチル重合体に水と錫触媒を添加するとゴム状の硬
化物が得られた。
【0138】(実施例8)myrceneによるアルケ
ニル基導入 100mLのガラス反応容器に窒素雰囲気下、臭化第一
銅(0.375g、2.62mmol)、アセトニトリ
ル(5.00mL)を加え、70℃で30分間加熱攪拌
した。これに2,5−ジブロモアジピン酸ジエチル
(1.57g、4.36mmol)をアクリル酸ブチル
(50.0mL、0.349mol)に溶解させたもの
を添加し、70℃で20分攪拌した。これにペンタメチ
ルジエチレントリアミン(91.0μL、0.437m
mol)を添加した。重合開始から170分後、myr
cene(3−メチレン−7−メチル−1,6−オクタ
ジエン)(14.8mL、87.2mmol)を添加
し、また230分後にペンタメチルジエチレントリアミ
ン(91.0μL、0.437mmol)を加えた。3
35分後に加熱を停止した。この時GC測定よりアクリ
ル酸ブチルの消費率は90.7%であった。混合物を酢
酸エチルで希釈して活性アルミナで処理した後、揮発分
を減圧下加熱して留去することで淡黄色重合体を得た。
得られた重合体のGPC測定(ポリスチレン換算)によ
り、数平均分子量は10700、重量平均分子量126
00、分子量分布は1.18であった。またH−NM
R測定によりジエン部分が選択的に反応していることが
明らかとなり、数平均分子量基準のアルケニル基導入率
は1.16であった。
【0139】
【発明の効果】本発明の分子鎖末端に官能基を持つビニ
ル系重合体は、末端官能基が主鎖に炭素−炭素結合によ
り結合しているため安定であり、かつ、末端に導入され
た官能基は一つだけとよく構造が制御されているため、
硬化性組成物などへの利用に有用である。また、本発明
の製造方法によれば、入手容易な原料から、容易かつ経
済的に、上述したような分子鎖末端に官能基を持つビニ
ル系重合体を製造することができる。更に上記ビニル系
重合体は、そのもの、あるいは適当な硬化剤と組み合わ
せることで耐熱性・耐候性に優れたゴム状硬化物を与え
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 101/02 C08L 101/02 (72)発明者 藤田 直 兵庫県神戸市兵庫区吉田町1−2−80 鐘 淵化学工業株式会社機能性材料RDセンタ ー神戸研究所

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラジカル重合性ビニル単量体のリビング
    ラジカル重合において、重合中又は重合の終点におい
    て、官能基及び内部アルケニル基を持つ化合物(I)を
    添加することにより、前記官能基を重合体の分子鎖末端
    に導入することを特徴とする、分子鎖末端に官能基を有
    するビニル系重合体の製造方法。
  2. 【請求項2】 分子鎖末端に導入される官能基は、水酸
    基、アミノ基、エポキシ基、カルボン酸基、エステル
    基、エーテル基、アミド基、架橋性シリル基、又は、末
    端若しくは内部アルケニル基である請求項1記載の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 分子鎖末端に導入される官能基は、水酸
    基、アミノ基、エポキシ基、架橋性シリル基、又は、末
    端若しくは内部アルケニル基である請求項2記載の製造
    方法。
  4. 【請求項4】 分子鎖末端に導入される官能基は、末端
    又は内部アルケニル基である請求項3記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 化合物(I)は、官能基を有する環状オ
    レフィンである請求項1〜4のいずれか1項に記載の製
    造方法。
  6. 【請求項6】 化合物(I)は、末端アルケニル基を有
    する環状オレフィンであるか、又は、内部アルケニル基
    を有する環状オレフィンである請求項5記載の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 化合物(I)は、4−ビニルシクロヘキ
    セン又は1,5−シクロオクタジエンである請求項6記
    載の製造方法。
  8. 【請求項8】 リビングラジカル重合は、原子移動ラジ
    カル重合である請求項1〜7のいずれか一項に記載の製
    造方法。
  9. 【請求項9】 金属錯体触媒として、銅、ニッケル、ル
    テニウム又は鉄の錯体を用いる請求項8記載の製造方
    法。
  10. 【請求項10】 金属錯体触媒として、銅の錯体を用い
    る請求項9記載の製造方法。
  11. 【請求項11】 開始剤として、開始点以外に官能基を
    持つ有機ハロゲン化物、又は、開始点以外に官能基を持
    つハロゲン化スルホニル化合物を用いる請求項8〜10
    のいずれか一項に記載の製造方法。
  12. 【請求項12】 開始剤として、開始点を複数持つ開始
    剤を用いる請求項8〜11のいずれか一項に記載の製造
    方法。
  13. 【請求項13】 請求項1〜12のいずれか一項に記載
    の製造方法により得ることのできる、分子鎖末端に官能
    基を有するビニル系重合体。
  14. 【請求項14】 ビニル系重合体が(メタ)アクリレー
    ト系重合体である請求項13に記載の重合体。
  15. 【請求項15】 ビニル系重合体がアクリル酸エステル
    系重合体である請求項14に記載の重合体。
  16. 【請求項16】 ビニル系重合体がアクリル酸ブチル系
    重合体である請求項15に記載の重合体。
  17. 【請求項17】 数平均分子量が500〜100000
    である請求項13〜16のいずれか一項に記載の重合
    体。
  18. 【請求項18】 ゲルパーミエーションクロマトグラフ
    ィーで測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
    (Mn)の比(Mw/Mn)の値が1.8未満である請
    求項13〜17のいずれか一項に記載の重合体。
  19. 【請求項19】 請求項1〜12のいずれか一項に記載
    の方法で製造できる分子鎖末端にアルケニル基を有する
    ビニル系重合体に対し、架橋性シリル基を持つヒドロシ
    ラン化合物を反応させることにより製造することのでき
    る、分子鎖末端に架橋性シリル基を持つビニル系重合
    体。
  20. 【請求項20】 請求項1、2、3、8、9、10、1
    1又は12に記載の方法で製造できる分子鎖末端に水酸
    基又はアミノ基を有するビニル系重合体に対し、水酸基
    又はアミノ基と反応しうる官能基及び架橋性シリル基を
    持つ化合物を反応させることにより製造することのでき
    る、分子鎖末端に架橋性シリル基を持つビニル系重合
    体。
  21. 【請求項21】 (A)請求項1〜12のいずれか一項
    に記載の方法で製造できる分子鎖末端にアルケニル基を
    有するビニル系重合体、及び、(B)ヒドロシリル基を
    少なくとも2個有する化合物、を含有することを特徴と
    する硬化性組成物。
  22. 【請求項22】 (A)請求項1、2、3、8、9、1
    0、11又は12に記載の方法で製造できる分子鎖末端
    に水酸基又はアミノ基を有するビニル系重合体、及び、
    (B)水酸基又はアミノ基と反応しうる官能基を少なく
    とも2個有する化合物、を含有することを特徴とする硬
    化性組成物。
  23. 【請求項23】 (B)成分は多価イソシアネートであ
    る請求項22記載の硬化性組成物。
  24. 【請求項24】 請求項1、2、3、8、9、10、1
    1又は12に記載の方法で製造できる分子鎖末端に架橋
    性シリル基を有するビニル系重合体、を含有することを
    特徴とする硬化性組成物。
  25. 【請求項25】 (A)請求項1、2、3、8、9、1
    0、11又は12に記載の方法で製造できる分子鎖末端
    にエポキシ基を有するビニル系重合体、及び、(B)エ
    ポキシ樹脂用硬化剤、を含有することを特徴とする硬化
    性組成物。
  26. 【請求項26】 ラジカル重合性ビニル単量体のリビン
    グラジカル重合において、共役ポリエン化合物(II)
    を添加することにより、前記化合物(II)由来の官能
    基を重合体の分子鎖末端に導入することを特徴とする、
    分子鎖末端に官能基を有するビニル系重合体の製造方
    法。
  27. 【請求項27】 分子鎖末端に導入される官能基は、水
    酸基、アミノ基、エポキシ基、カルボン酸基、エステル
    基、エーテル基、アミド基、架橋性シリル基、又は、末
    端若しくは内部アルケニル基である請求項26記載の製
    造方法。
  28. 【請求項28】 分子鎖末端に導入される官能基は、水
    酸基、アミノ基、エポキシ基、架橋性シリル基、又は、
    末端若しくは内部アルケニル基である請求項27記載の
    製造方法。
  29. 【請求項29】 分子鎖末端に導入される官能基は、末
    端又は内部アルケニル基である請求項28記載の製造方
    法。
  30. 【請求項30】 共役ポリエン化合物(II)中の共役
    ポリエン構造が、共役ジエン構造である請求項26〜2
    9のいずれか1項に記載の製造方法。
  31. 【請求項31】 共役ポリエン化合物(II)は、イソ
    プレン、ピペリレン又はブタジエンである請求項30記
    載の製造方法。
  32. 【請求項32】 リビングラジカル重合は、原子移動ラ
    ジカル重合である請求項26〜31のいずれか一項に記
    載の製造方法。
  33. 【請求項33】 金属錯体触媒として、銅、ニッケル、
    ルテニウム又は鉄の錯体を用いる請求項32記載の製造
    方法。
  34. 【請求項34】 金属錯体触媒として、銅の錯体を用い
    る請求項33記載の製造方法。
  35. 【請求項35】 開始剤として、開始点以外に官能基を
    持つ有機ハロゲン化物、又は、開始点以外に官能基を持
    つハロゲン化スルホニル化合物を用いる請求項32〜3
    4のいずれか一項に記載の製造方法。
  36. 【請求項36】 開始剤として、開始点を複数持つ開始
    剤を用いる請求項32〜35のいずれか一項に記載の製
    造方法。
  37. 【請求項37】 共役ポリエン化合物(II)を重合反
    応の終点で添加する請求項26〜36のいずれか1項に
    記載の製造方法。
  38. 【請求項38】 請求項26〜37のいずれか1項に記
    載の製造方法により得られる分子鎖末端に官能基を有す
    るビニル系重合体を、さらにアルカリ性化合物で処理す
    ることにより残存していた末端ハロゲン基を除去して得
    ることのできる、分子鎖末端に官能基を有するビニル系
    重合体。
  39. 【請求項39】 請求項26〜38のいずれか一項に記
    載の製造方法により得ることのできる、分子鎖末端に官
    能基を有するビニル系重合体。
  40. 【請求項40】 ビニル系重合体が(メタ)アクリレー
    ト系重合体である請求項39に記載の重合体。
  41. 【請求項41】 ビニル系重合体がアクリル酸エステル
    系重合体である請求項40に記載の重合体。
  42. 【請求項42】 ビニル系重合体がアクリル酸ブチル系
    重合体である請求項41に記載の重合体。
  43. 【請求項43】 数平均分子量が500〜100000
    である請求項39〜42のいずれか一項に記載の重合
    体。
  44. 【請求項44】 ゲルパーミエーションクロマトグラフ
    ィーで測定した重量平均分子量(Mw)と数平均分子量
    (Mn)の比(Mw/Mn)の値が1.8未満である請
    求項39〜43のいずれか一項に記載の重合体。
  45. 【請求項45】 請求項26〜38のいずれか一項に記
    載の方法で製造できる分子鎖末端にアルケニル基を有す
    るビニル系重合体に対し、架橋性シリル基を持つヒドロ
    シラン化合物を反応させることにより製造することので
    きる、分子鎖末端に架橋性シリル基を持つビニル系重合
    体。
  46. 【請求項46】 請求項29、30、32、33、3
    4、35、36、37又は38に記載の方法で製造でき
    る分子鎖末端に水酸基又はアミノ基を有するビニル系重
    合体に対し、水酸基又はアミノ基と反応しうる官能基及
    び架橋性シリル基を持つ化合物を反応させることにより
    製造することのできる、分子鎖末端に架橋性シリル基を
    持つビニル系重合体。
  47. 【請求項47】 (A)請求項26〜38のいずれか一
    項に記載の方法で製造できる分子鎖末端にアルケニル基
    を有するビニル系重合体、及び、(B)ヒドロシリル基
    を少なくとも2個有する化合物、を含有することを特徴
    とする硬化性組成物。
  48. 【請求項48】 (A)請求項29、30、32、3
    3、34、35、36、37又は38に記載の方法で製
    造できる分子鎖末端に水酸基又はアミノ基を有するビニ
    ル系重合体、及び、(B)水酸基又はアミノ基と反応し
    うる官能基を少なくとも2個有する化合物、を含有する
    ことを特徴とする硬化性組成物。
  49. 【請求項49】 (B)成分は多価イソシアネートであ
    る請求項48記載の硬化性組成物。
  50. 【請求項50】 請求項29、30、32、33、3
    4、35、36、37又は38に記載の方法で製造でき
    る分子鎖末端に架橋性シリル基を有するビニル系重合
    体、を含有することを特徴とする硬化性組成物。
  51. 【請求項51】 (A)請求項29、30、32、3
    3、34、35、36、37又は38に記載の方法で製
    造できる分子鎖末端にエポキシ基を有するビニル系重合
    体、及び、(B)エポキシ樹脂用硬化剤、を含有するこ
    とを特徴とする硬化性組成物。
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