JP5031180B2 - 重合開始剤、それを用いたラジカル重合体の製造方法、ラジカル重合体およびラジカル重合性組成物 - Google Patents
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Description
本発明者は、長年にわたりトリブチルボラン等の有機ホウ素化合物を用いたラジカル重合に関する研究を行ってきたが、メチルメタクリレートをトリブチルボランあるいはその部分酸化物を重合開始剤として重合し、得られた重合体を37℃で長期間保持すると、数週間という長期に渡り、残留モノマーが経時的にゼロに近づくという実験結果を得た。この結果は、トリアルキルボランによる重合で得られる重合物自身が重合開始剤として機能し得る可能性を示唆している。そして更なる研究の結果、特定のホウ素化合物を重合開始剤とした反応物が、重合開始能を有し、しかもトリアルキルボランの取り扱いに係わる上述の問題点を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
と、ラジカル重合開始能を有するホウ素化合物(B)とを接触させて得られることを特徴としている。
BZ1Z2Z3 …(1)
(式(1)中、−Z1、−Z2、−Z3は、それぞれ独立に−Rまたは−ORであり、−R
は、アルキル基、シクロアルキル基、又は、アリール基である。)
また、本発明の重合開始剤は、硬化物であることが好ましい。
重合開始剤
本発明に係る重合開始剤は、ラジカル重合性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物(A)と、ラジカル重合開始能を有するホウ素化合物(B)とを接触させて得られる。すなわち、本発明に係る重合開始剤は、ラジカル重合性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物(A)と、ラジカル重合開始能を有するホウ素化合物(B)とを接触させて、ラジカル重合性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物(A)の少なくとも一部を重合させることによって得られる。
メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアル
キルエステル類、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどの多価エステル類、(メタ)アクリロニトリル、N-置換(メタ)アクリルアミド、ビニルアセテート、ビニルプロピオネートなどのビニルエステル類やビニルエーテル類、スチレンやアルキルスチレン等の芳香族系ビニル化合物、N-ビニルピロリドン等の複素環系ビニル化合物、不
飽和ポリエステル、不飽和アクリル樹脂等の不飽和樹脂、イソシアネート改質アクリルオリゴマー、エポキシ改質アクリルオリゴマー、ポリエステルアクリルオリゴマー等の改質アクリルオリゴマーなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上混合して使用してもよい。
上記式(1)中、−Z1、−Z2、−Z3は、それぞれ独立に−Rまたは−ORであり、
−Rは、アルキル基、シクロアルキル基、又は、アリール基である。
このようなラジカル重合開始能を有するホウ素化合物(B)としては、具体的には、トリエチルボラン、トリプロピルボラン、トリブチルボラン、トリヘキシルボラン、トリシクロヘキシルボラン、トリフェニルボランなどのトリアルキルボラン類およびトリアリールボラン類、エトキシジエチルボラン、プロポキシジプロピルボラン、ブトキシジブチルボランなどのアルコキシジアルキルボランが挙げられ、好ましくは、トリエチルボラン、トリプロピルボラン、トリブチルボラン、エトキシジエチルボラン、プロポキシジプロピルボラン、ブトキシジブチルボランが挙げられ、特に好ましくはトリブチルボラン、ブトキシジブチルボランなどが挙げられる。
化合物(A)と、ラジカル重合開始能を有するホウ素化合物(B)との接触においては、ラジカル重合性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物(A)と、ラジカル重合開始能を有するホウ素化合物(B)との重量比は、(A):(B)が、好ましくは99:1〜70:30の範囲であり、特に好ましくは、95:5〜80:20の範囲にある。
本発明の重合開始剤は、このような処理によりラジカル重合性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物(A)と、ラジカル重合開始能を有するホウ素化合物(B)とから得られるものであって、ラジカル重合性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物(A)の少なくとも一部が重合されてなる重合物であって、好適には高分子である。本発明の重合開始剤の平均分子量は、原料であるラジカル重合性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物(A)の種類にもよるものであり特に限定されるものではないが、平均分子量の下限値としては、通常500以上、好ましくは5000以上、より好ましくは10000以上であるのが望ましい。上限値としては好ましくは500000以下、より好ましくは2000000以下、更に好ましくは5000000以下であるのが望ましい。本発明の重合開始剤の平均分子量が小さすぎる場合、すなわち前記化合物(A)の重合が生じていないかまたは不充分である場合には、得られた重合開始剤が安定性に劣る場合があり好ましくない。
ような成分は、重合開始剤を調製する重合反応時に添加してもよく、また、得られた重合開始剤に対して添加してもよい。
00重量部の割合で用いてラジカル重合体を製造することができる。すなわち本発明においては、ラジカル重合性化合物100重量部と、本発明に係る重合開始剤を1〜1000000重量部、好ましくは5〜100000重量部とを含有するラジカル重合性組成物を調製して、ラジカル重合反応を行い、ラジカル重合体を製造することができる。つまり、本発明の重合開始剤は、従来の重合開始剤の通常の用量にて用いる場合だけでなく、重合開始剤の表面にモノマーを塗布・積層して、重合開始剤の表面を修復・改質し、もって、重合開始剤自体を、完成品の主要構成部材と成すという用途にも活用可能である。
以下、実施例に基づいて本発明をさらに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。
チルボラン(商品名:サンメディカル(株)スーパーボンドC&Bキャタリスト)3滴(18mg)を滴下して溶かし、アルゴンガスでフラッシュした後、栓をして室温で24時間放置し、重合・硬化させ、168mgの重合開始剤を得た。
ラッシュした後、室温に放置したところ、重合開始剤は膨潤・溶解しつつ、メチルメタクリレートは24時間以内に重合、硬化した。
、ブトキシジブチルボランの添加量を2滴(12mg)としたこと以外は同様のことを行って、
24時間放置し、重合・硬化させ、126mgの重合開始剤を得た。
ろ、重合開始剤はやや膨潤しつつ、メチルメタクリレートは24時間以内に重合、硬化した。
シジブチルボランの添加量を2滴(12mg)としたこと以外は同様のことを行って24時間放
置し、重合・硬化させ、112mgの重合開始剤を得た。
ろ、重合開始剤はやや膨潤・溶解しつつ、メチルメタクリレートは24時間以内に重合、硬化した。
始剤はやや膨潤しつつ、酢酸ビニルは24時間以内に重合、硬化した。
を用い、メチルメタクリレートの代わりにN-ビニルピロリドン160mgを用いたこと以外は
同様のことを行ったところ、重合開始剤は膨潤・溶解しつつ、N-ビニルピロリドンは24時間以内に重合、硬化した。
始剤は膨潤・溶解しつつ、モノマー混合物は24時間以内に重合、硬化した。
を加え、アルゴンガスでフラッシュした後、栓をして室温に放置した。粘度が上がってやや硬いシロップ状になったところで、テフロン(R)板上に流し、0.2mmのスペーサーを
置き、ガラス板を載せて重合物を挟み、室温で24時間放置し、重合・硬化させて重合開始剤シートを得た。
え、アルゴンガスでフラッシュした後、室温に放置したところ、重合開始剤は膨潤・溶解しつつ、エチルメタクリレートは24時間以内に重合、硬化した。
剤は膨潤・溶解しつつ、酢酸ビニルは24時間以内に重合、硬化した。
重合開始剤は膨潤・溶解しつつ、N-ビニルピロリドンは24時間以内に重合、硬化した。
ところ、重合開始剤は膨潤しつつ、N,N-ジメチルアクリルアミドは24時間以内に重合、硬化した。
、重合開始剤は膨潤・溶解しつつ、メチルメタクリレートは24時間以内に重合、硬化した。
ころ、重合開始剤は膨潤・溶解しつつ、メチルメタクリレートは24時間以内に重合、硬化した。
メチルメタクリレート粉末200mgを加えて混和し、餅状物を得た。その餅状物をテフロン
(R)板上にとり、0.2mmのスペーサーを置き、ガラス板を載せて挟み、室温で24時間放
置し、重合・硬化させた。
チルメタクリレート100mgの混合物を加え、アルゴンガスでフラッシュした後、室温に放
置したところ、重合開始剤は膨潤・溶解しつつ、このモノマー混合物は24時間以内に重合、硬化した。
2%の過酸化ベンゾイルと1%のN,N-ジメチルーp−トルイジンを重合開始剤としてメチルメタクリレートを重合し、その重合物の200mgをとってメチルメタクリレート200mgに添加し、アルゴンガスでフラッシュしてから室温に放置したが、1週間経過しても重合、硬化しなかった。
3%の過酸化ベンゾイルを重合開始剤としてメチルメタクリレートを加熱重合し、その重合物の200mgをとって比較例1と同様のことを行ったが、1週間経過しても重合、硬化し
なかった。
Claims (4)
- ラジカル重合性化合物を、
ラジカル重合性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物(A)と、ラジカル重合開始能を有するホウ素化合物(B)とを接触させて得られ、該ホウ素化合物(B)がブトキシジブチルボランである重合開始剤を用いて重合することを特徴とするラジカル重合体の製造方法。 - 前記重合開始剤が硬化物であることを特徴とする請求項1に記載のラジカル重合体の製造方法。
- ラジカル重合開始剤として、前記重合開始剤のみを用いて、ラジカル重合性化合物を重合することを特徴とする請求項1または2に記載のラジカル重合体の製造方法。
- ラジカル重合性化合物100重量部と、
ラジカル重合性不飽和基を少なくとも1つ有する化合物(A)と、ラジカル重合開始能を有するホウ素化合物(B)とを接触させて得られ、該ホウ素化合物(B)がブトキシジブチルボランである重合開始剤1〜1000000重量部と
を含有することを特徴とするラジカル重合性組成物。
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