JPH04288308A - Functional isobutylene polymer and production thereof - Google Patents

Functional isobutylene polymer and production thereof

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Publication number
JPH04288308A
JPH04288308A JP10885491A JP10885491A JPH04288308A JP H04288308 A JPH04288308 A JP H04288308A JP 10885491 A JP10885491 A JP 10885491A JP 10885491 A JP10885491 A JP 10885491A JP H04288308 A JPH04288308 A JP H04288308A
Authority
JP
Japan
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group
isobutylene
formula
hydrocarbon group
lewis acid
Prior art date
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Pending
Application number
JP10885491A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Noda
浩二 野田
Hiroshi Fujisawa
博 藤沢
Kazuya Yonezawa
米沢 和弥
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
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Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To produce the title polymer in one pot at a low cost by copolymerizing a cationically polymerizable monomer component contg. isobutylene with a nonconjugated diene in the presence of a Lewis acid. CONSTITUTION:A cationically polymerizable monomer component contg. 50wt.% or more isobutylene is copolymerized with a nonconjugated diene of formula I (wherein R<1>, R<2>, and R<3> are each H or 1-8C alkyl; R<7>, R<8>, and R<9> are each H, methyl, or ethyl; and Q is a 1-30C divalent org. group) in the presence of a Lewis acid and, when necessary, an initiating-chain transfer agent of formula II [wherein X is halogen, RCOO-, or RO-; R is a monovalent org. group; R<6> is a polyvalent arom. ring or a (substd.) polyvalent aliph. hydrocarbon group; and R<4> and R<5> are each H or a (substd.) monovalent hydrocarbon group provided that when R<6> is a polyvalent aliph. hydrocarbon group, R<4> and R<5> are not simultaneously H] at 10-80 deg.C for 0.5-120min to give the title polymer having at least 1.05 olefin groups of formula III (wherein R<1>, R<2>, and R<3> are each H or 1-8C alkyl) per molecule and a number-average mol.wt. of 500-500,000.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、官能基を有するイソブ
チレン系重合体及びその製造法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an isobutylene polymer having a functional group and a method for producing the same.

【0002】0002

【従来の技術・発明が解決しようとする課題】末端官能
性ポリマー、例えば分子両末端に水酸基等が導入された
ポリマーは、ポリウレタン、接着剤、改質剤、コーティ
ング剤、シーリング剤等の原料等として有用である。こ
のようなポリマーの一種である、例えば末端官能性イソ
ブチレン系ポリマーの製造法としては、1,4−ビス(
α−クロロイソプロピル)ベンゼン(以下「p−DCC
」と記す)を開始剤兼連鎖移動剤とし、且つBCl3 
を触媒としてイソブチレンをカチオン重合させるイニフ
ァー法(米国特許第4276394 号明細書)が知ら
れている。更にかかるイニファー法で得られる重合直後
あるいは精製後の両末端に塩素原子を有するイソブチレ
ン系ポリマーに、重合触媒のBCl3 以外に、更にT
iCl4 を追加した後にアリルトリメチルシランと反
応させることにより両末端にアリル基を有するポリマー
に変換されることが知られている (特開昭63−10
5005号公報) 。
[Prior Art/Problems to be Solved by the Invention] Terminal functional polymers, for example, polymers in which hydroxyl groups, etc. are introduced at both ends of the molecule, are used as raw materials for polyurethane, adhesives, modifiers, coating agents, sealants, etc. It is useful as As a method for producing one type of such polymer, for example, a terminally functional isobutylene polymer, 1,4-bis(
α-chloroisopropyl)benzene (hereinafter “p-DCC”)
) is used as an initiator and chain transfer agent, and BCl3
The Inifer method (US Pat. No. 4,276,394) is known, in which isobutylene is cationically polymerized using as a catalyst. Furthermore, in addition to BCl3 as a polymerization catalyst, T is added to the isobutylene polymer having chlorine atoms at both ends immediately after polymerization or after purification, which is obtained by the Inifer method.
It is known that by adding iCl4 and then reacting with allyltrimethylsilane, it is converted into a polymer having allyl groups at both ends (JP-A-63-10
Publication No. 5005).

【0003】しかしながら、上記の方法に従えば、重合
触媒 (BCl3 ) とアリル化の際の触媒 (Ti
Cl4 )が異なるという問題があった。更に該イニフ
ァー法では、高価なBCl3 が触媒として用いられて
いるが、触媒として安価なTiCl4 を用いて上記イ
ニファー法を適用すると、BCl3 を用いる場合に比
し、副反応による生成物がさらに増大するという問題が
ある。本発明の目的は、重合体の側鎖又は主鎖の末端に
官能基 (特にオレフィン基)を導入し、イソブチレン
系重合体を低コストで、しかもワンポットで製造し得る
方法を提供することにある。
However, if the above method is followed, the polymerization catalyst (BCl3) and the allylation catalyst (Ti
There was a problem that Cl4) was different. Furthermore, in the Inifer method, expensive BCl3 is used as a catalyst, but if the Inifer method is applied using inexpensive TiCl4 as a catalyst, the amount of products due to side reactions will further increase compared to when BCl3 is used. There is a problem. An object of the present invention is to provide a method for producing an isobutylene polymer at low cost and in one pot by introducing a functional group (especially an olefin group) into the end of the side chain or main chain of the polymer. .

【0004】0004

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、イソブ
チレンを含有するカチオン重合性モノマーと非共役ジエ
ンとをルイス酸の存在下に共重合させて得られる官能基
を有するイソブチレン系重合体及びその製造法に係る。 本明細書において、イソブチレンを含有するカチオン重
合性モノマーとは、イソブチレンのみからなるモノマー
に限定されるものではなく、イソブチレンの50重量%
 (以下単に「%」と記す) 以下をイソブチレンと共
重合し得るカチオン重合性モノマーで置換したモノマー
を意味する。
[Means for Solving the Problems] That is, the present invention provides an isobutylene-based polymer having a functional group obtained by copolymerizing a cationically polymerizable monomer containing isobutylene and a non-conjugated diene in the presence of a Lewis acid; It pertains to its manufacturing method. In this specification, the cationic polymerizable monomer containing isobutylene is not limited to a monomer consisting only of isobutylene, but is 50% by weight of isobutylene.
(Hereinafter, simply referred to as "%") It means a monomer in which the following is substituted with a cationically polymerizable monomer that can be copolymerized with isobutylene.

【0005】イソブチレンと共重合し得るカチオン重合
性モノマーとしては、例えば炭素数3〜12のオレフィ
ン類、共役ジエン類、ビニルエーテル類、芳香族ビニル
化合物類、ビニルシラン類等が挙げられる。これらの中
でも炭素数3〜12のオレフィン類及び共役ジエン類等
が好ましい。前記イソブチレンと共重合し得るカチオン
重合性モノマーの具体例としては、例えばプロピレン、
1−ブテン、2−ブテン、2−メチル−1−ブテン、3
−メチル−2−ブテン、ペンテン、4−メチル−1−ペ
ンテン、ヘキセン、ビニルシクロヘキサン、ブタジエン
、イソプレン、シクロペンタジエン、メチルビニルエー
テル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテ
ル、スチレン、α−メチルスチレン、ジメチルスチレン
、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、β−ピネン
、インデン、ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジ
クロロシラン、ビニルジメチルクロロシラン、ビニルジ
メチルメトキシシラン、ビニルトリメチルシラン、ジビ
ニルジクロロシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビ
ニルジメチルシラン、1, 3−ジビニル−1, 1,
 3, 3−テトラメチルジシロキサン、トリビニルメ
チルシラン、テトラビニルシラン, γ−メタクリロイ
ルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロ
イルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げら
れる。 これらの中で、例えばプロピレン、1−ブテン、2−ブ
テン、スチレン、ブタジエン、イソプレン、シクロペン
タジエン等が好適である。これらイソブチレンと共重合
し得るカチオン重合性モノマーは、1種単独でイソブチ
レンと併用してもよいし、2種以上で併用してもよい。
Examples of cationically polymerizable monomers that can be copolymerized with isobutylene include olefins having 3 to 12 carbon atoms, conjugated dienes, vinyl ethers, aromatic vinyl compounds, and vinyl silanes. Among these, olefins having 3 to 12 carbon atoms and conjugated dienes are preferred. Specific examples of the cationic polymerizable monomer that can be copolymerized with the isobutylene include propylene,
1-butene, 2-butene, 2-methyl-1-butene, 3
-Methyl-2-butene, pentene, 4-methyl-1-pentene, hexene, vinylcyclohexane, butadiene, isoprene, cyclopentadiene, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, styrene, α-methylstyrene, dimethylstyrene, monochlorostyrene , dichlorostyrene, β-pinene, indene, vinyltrichlorosilane, vinylmethyldichlorosilane, vinyldimethylchlorosilane, vinyldimethylmethoxysilane, vinyltrimethylsilane, divinyldichlorosilane, divinyldimethoxysilane, divinyldimethylsilane, 1,3-divinyl- 1, 1,
Examples include 3,3-tetramethyldisiloxane, trivinylmethylsilane, tetravinylsilane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane. Among these, propylene, 1-butene, 2-butene, styrene, butadiene, isoprene, cyclopentadiene and the like are preferred. These cationic polymerizable monomers that can be copolymerized with isobutylene may be used alone or in combination with isobutylene.

【0006】本発明に用いる非共役ジエンとは、一般式
 (3)
The non-conjugated diene used in the present invention has the general formula (3)

【化3】 〔式中、R1 、R2 及びR3 は、同一又は異なっ
て水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。R7
 、R8 及びR9 は、同一又は異なって水素原子、
メチル基又はエチル基を示す。Qは  炭素数1〜30
の2価の有機基を示す。〕で表わされる化合物を意味す
る。本発明では、前記一般式 (3)に該当する限り従
来公知のものを広く使用でき、例えば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、1,19−ドデカジエン、2−メチル−2
,7−オクタジエン、2,6−ジメチル−1,5−ペプ
タジエン、1,5,9−デカトリエン等が挙げられる。 これらの中でも、得られる共重合体の官能基の活性の点
から、α,ω−ジエンである、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、1,19−ドデカジエン等が好ましい。
embedded image [In the formula, R1, R2 and R3 are the same or different and represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. R7
, R8 and R9 are the same or different hydrogen atoms,
Indicates a methyl group or an ethyl group. Q is carbon number 1-30
represents a divalent organic group. ] means a compound represented by In the present invention, a wide variety of conventionally known compounds can be used as long as they meet the general formula (3), such as 1,4-pentadiene, 1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene,
1,7-octadiene, 1,8-nonadiene, 1,9-
Decadiene, 1,19-dodecadiene, 2-methyl-2
, 7-octadiene, 2,6-dimethyl-1,5-peptadiene, 1,5,9-decatriene and the like. Among these, from the viewpoint of the activity of the functional group of the resulting copolymer, α,ω-diene, 1,4-pentadiene,
1,5-hexadiene, 1,6-heptadiene, 1,7
-octadiene, 1,8-nonadiene, 1,9-decadiene, 1,19-dodecadiene and the like are preferred.

【0007】本発明に用いるルイス酸は触媒として使用
される成分であり、MX’n(Mは金属原子、X’はハ
ロゲン原子)で表わされるもの、例えばAlCl3 、
SnCl4 、TiCl4 、VCl5 、FeCl3
 、BF3 等及びEt2 AlCl、EtAlCl2
 等の有機アルミニウム化合物等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。これらのルイス酸のうち
、SnCl4 、TiCl4 、Et2 AlCl、E
tAlCl2等が好ましい。前記ルイス酸の使用量は、
イソブチレンと共重合させる非共役ジエンに対して、0
.1 〜10倍が好ましく、更に好ましくは0.2 〜
5倍とするのがよい。
The Lewis acid used in the present invention is a component used as a catalyst, and is represented by MX'n (M is a metal atom, X' is a halogen atom), such as AlCl3,
SnCl4, TiCl4, VCl5, FeCl3
, BF3 etc. and Et2 AlCl, EtAlCl2
Examples include organoaluminum compounds such as, but are not limited to. Among these Lewis acids, SnCl4, TiCl4, Et2 AlCl, E
tAlCl2 and the like are preferred. The amount of the Lewis acid used is
For non-conjugated dienes copolymerized with isobutylene, 0
.. 1 to 10 times is preferable, more preferably 0.2 to 10 times
It is better to increase it by 5 times.

【0008】本発明では更に反応系内に開始剤を存在さ
せるのが好ましい。かかる開始剤としては、通常系中に
微量残存する水分等のプロトン源が有効に利用できる他
、例えば、開始剤兼連鎖移動剤が好適に使用できる。 本発明に利用できる開始剤兼連鎖移動剤としては、例え
ば一般式(2)
In the present invention, it is preferable that an initiator is further present in the reaction system. As such an initiator, a proton source such as moisture that normally remains in a small amount in the system can be effectively used, and, for example, an initiator and chain transfer agent can be suitably used. As the initiator and chain transfer agent that can be used in the present invention, for example, general formula (2)

【化4】 〔式中、Xはハロゲン原子、RCOO−基(Rは1価の
有機基、以下同じ)又はRO−基を示す。R6 は多価
芳香環基又は置換もしくは非置換の多価脂肪族炭化水素
基を示す。R4 及びR5 は、同一又は異なって水素
原子又は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基を示す
。但しR6 が多価脂肪族炭化水素基の場合には、R4
 及びR5 は同時に水素原子ではない。〕で表わされ
る基を有する有機化合物が挙げられる。かかる有機化合
物の具体例としては、例えば、一般式(4): AYn                  (4)〔
式中、Aは1〜4個の芳香環を有する基を示す。Yは一
般式(5):
embedded image [wherein, X represents a halogen atom, an RCOO- group (R is a monovalent organic group, the same applies hereinafter) or an RO- group. R6 represents a polyvalent aromatic ring group or a substituted or unsubstituted polyvalent aliphatic hydrocarbon group. R4 and R5 are the same or different and represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group. However, when R6 is a polyvalent aliphatic hydrocarbon group, R4
and R5 are not hydrogen atoms at the same time. ] Examples include organic compounds having a group represented by the following. Specific examples of such organic compounds include general formula (4): AYn (4) [
In the formula, A represents a group having 1 to 4 aromatic rings. Y is general formula (5):

【化5】 (式中、R10及びR11は、同一又は異なって水素原
子又は炭素数1〜20の1価の炭化水素基を示す。Xは
F、Cl、Br、Iの如きハロゲン原子、RCOO−基
又はRO−基を示す。)で示される芳香環に結合した基
を示す。nは1〜6の整数を示す。〕で表わされる化合
物、一般式(6): BZm                    (6
)〔式中、Bは炭素数4〜40の炭化水素基を示す。Z
は第3級炭素原子に結合したハロゲン原子、RCOO−
基又はRO−基を示す。mは1〜4の整数を示す。〕で
表わされる化合物及びα−ハロスチレン単位を有するオ
リゴマー等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種
以上併用してもよい。
(In the formula, R10 and R11 are the same or different and represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. X is a halogen atom such as F, Cl, Br, I, RCOO - group or RO- group.) represents a group bonded to an aromatic ring. n represents an integer of 1 to 6. ], a compound represented by the general formula (6): BZm (6
) [In the formula, B represents a hydrocarbon group having 4 to 40 carbon atoms. Z
is a halogen atom bonded to a tertiary carbon atom, RCOO-
or RO- group. m represents an integer of 1 to 4. ] and oligomers having α-halostyrene units, but are not limited thereto. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0009】一般式(4)で表わされる化合物における
1〜4個の芳香環を有する基であるAは、縮合反応によ
り形成されたものでもよく、非縮合系のものでもよい。 このような芳香環を有する基の具体例としては、例えば
1〜6価のフェニル基、ビフェニル基、ナフタレン基、
アントラセン基、フェナンスレン基、ピレン基、Ph−
(CH2 )L −Ph基(Phはフェニル基、L は
1〜10の整数)等が挙げられ、これらの芳香環を有す
る基は炭素数1〜20の直鎖及び(又は)枝分れの脂肪
族炭化水素基や、水酸基、エーテル基、ビニル基等の官
能基を有する基で置換されていてもよい。
A, which is a group having 1 to 4 aromatic rings in the compound represented by the general formula (4), may be formed by a condensation reaction or may be a non-condensed group. Specific examples of groups having such aromatic rings include monovalent to hexavalent phenyl groups, biphenyl groups, naphthalene groups,
anthracene group, phenanthrene group, pyrene group, Ph-
(CH2)L-Ph group (Ph is a phenyl group, L is an integer of 1 to 10), etc., and these aromatic ring-containing groups are linear and/or branched groups having 1 to 20 carbon atoms. It may be substituted with an aliphatic hydrocarbon group or a group having a functional group such as a hydroxyl group, an ether group, or a vinyl group.

【0010】一方、一般式(6)で表わされる化合物に
おけるZは、第3級炭素原子に結合したF、Cl、Br
、Iの如きハロゲン原子、RCOO−基又はRO−基で
あり、一般式(6)におけるBは炭素数4〜40の炭化
水素基の脂肪族炭化水素基であり、好ましくは脂肪族炭
化水素基であり、この炭素数が4未満になるとハロゲン
原子、RCOO−基又はRO−基の結合する炭素が第3
級炭素原子でなくなり、重合が進みにくくなって使用す
るのに適さなくなる。開始剤兼連鎖移動剤として用いる
ことができるα−ハロスチレン単位を有するオリゴマー
としては、例えばα−クロロスチレンのオリゴマーや、
α−クロロスチレンとこれと共重合し得る単量体とを共
重合させたオリゴマー等が挙げられる。
On the other hand, Z in the compound represented by the general formula (6) is F, Cl, Br bonded to the tertiary carbon atom.
, I is a halogen atom, RCOO- group or RO- group, and B in general formula (6) is an aliphatic hydrocarbon group of a hydrocarbon group having 4 to 40 carbon atoms, preferably an aliphatic hydrocarbon group. When the number of carbon atoms is less than 4, the carbon to which the halogen atom, RCOO- group or RO- group is bonded becomes the tertiary carbon.
It is no longer a class carbon atom, and polymerization becomes difficult to proceed, making it unsuitable for use. Examples of oligomers having α-halostyrene units that can be used as initiators and chain transfer agents include α-chlorostyrene oligomers,
Examples include oligomers obtained by copolymerizing α-chlorostyrene and monomers that can be copolymerized therewith.

【0011】本発明の方法において、一般式(2)で表
わされる結合状態のハロゲン原子、RCOO−基、又は
RO−基を2個以上有する化合物、又は一般式(1)で
表される結合状態のハロゲン原子、RCOO−基又はR
O−基と他の反応性官能基とを有する化合物を開始剤兼
連鎖移動剤として用いると、その官能化度を高くできる
ので非常に有効である。前記開始剤兼連鎖移動剤の具体
例としては、例えば
[0011] In the method of the present invention, a compound having two or more halogen atoms, RCOO- groups, or RO- groups in a bonded state represented by general formula (2), or a bonded state represented by general formula (1) halogen atom, RCOO- group or R
The use of a compound having an O-group and other reactive functional groups as an initiator and chain transfer agent is very effective because the degree of functionalization can be increased. Specific examples of the initiator and chain transfer agent include, for example:

【化6】 α−クロロスチレンのオリゴマーのようなハロゲン原子
含有有機化合物又はRCOO−基含有有機化合物が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。これら化
合物の中で好ましいものとしては、
embedded image Examples include, but are not limited to, halogen atom-containing organic compounds such as α-chlorostyrene oligomers or RCOO-group-containing organic compounds. Among these compounds, preferred are:

【化7】 のような安定な炭素陽イオンを生成し易い−C(CH3
 )2 Cl又は−C(CH3 )2 Brを有するハ
ロゲン原子含有有機化合物や、
-C(CH3
)2Cl or -C(CH3)2Br, a halogen atom-containing organic compound,

【化8】 のようなCH3 COO−基含有有機化合物や、[Chemical formula 8] CH3 COO- group-containing organic compounds such as

【化9
】 のようなCH3 O−基含有有機化合物等が挙げられる
[C9
] CH3 O- group-containing organic compounds, etc. may be mentioned.

【0012】これらの化合物は、開始剤兼連鎖移動剤と
して使用される成分であり、本発明では、1種又は2種
以上混合して用いられる。また、これらの化合物の使用
量又は残存水分量を調節することにより、得られるポリ
マーの分子量をコントロールすることができる。本発明
では、前記の化合物を、通常イソブチレンを含有するカ
チオン重合性モノマーに対して、0.01〜20%程度
、好ましくは0.1 〜10%程度の割合で使用するの
がよい。本発明において、重合溶媒としては、例えば脂
肪族炭化水素、ハロゲン化炭化水素等の炭化水素溶媒等
が用いられる。この中でもハロゲン化炭化水素が好まし
く、塩素原子を有する塩素化炭化水素がより好ましい。 かかる脂肪族炭化水素の具体例としては、ペンタン、ヘ
キサン等を、またハロゲン化炭化水素の具体例としては
、クロロメタン、クロロエタン、塩化メチレン、1,1
−ジクロロエタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエ
タン等を例示できる。これらは、1種単独で、又は2種
以上混合して使用される。更には少量の他の溶媒、例え
ば酢酸エチル等の酢酸エステルや、ニトロエタン等のニ
トロ基を有する有機化合物を併用してもよい。
These compounds are components used as initiators and chain transfer agents, and in the present invention, they are used singly or in combination of two or more. Furthermore, by adjusting the amount of these compounds used or the amount of residual water, the molecular weight of the resulting polymer can be controlled. In the present invention, the above-mentioned compound is preferably used in a proportion of about 0.01 to 20%, preferably about 0.1 to 10%, based on the cationically polymerizable monomer containing isobutylene. In the present invention, the polymerization solvent used is, for example, a hydrocarbon solvent such as an aliphatic hydrocarbon or a halogenated hydrocarbon. Among these, halogenated hydrocarbons are preferred, and chlorinated hydrocarbons having a chlorine atom are more preferred. Specific examples of such aliphatic hydrocarbons include pentane, hexane, etc., and specific examples of halogenated hydrocarbons include chloromethane, chloroethane, methylene chloride, 1,1
Examples include -dichloroethane, chloroform, and 1,2-dichloroethane. These may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, a small amount of other solvents, such as acetic esters such as ethyl acetate, or organic compounds having a nitro group such as nitroethane, may be used in combination.

【0013】本発明の方法を実施するに際しては、特に
制限がなく、従来の重合方法を広く適用できる。例えば
1つの容器に重合溶媒、モノマー、非共役ジエン、触媒
、必要に応じて開始剤兼連鎖移動剤等を順次仕込んでい
くバッチ法でもよいし、重合溶媒、モノマー、非共役ジ
エン、触媒、必要に応じて開始剤兼連鎖移動剤等をある
系内に連続的に仕込みながら反応させ、更に取出される
連続法でもよい。本発明の製造法において、重合温度と
しては+10〜−80℃程度が好ましく、更に好ましく
は0〜−40℃程度とするのがよく、重合時間は、通常
0.5 〜120 分程度、好ましくは1〜60分程度
である。また重合時のモノマー濃度としては、0.1〜
8モル/リットル程度が好ましく、0.5 〜5モル/
リットル程度がより好ましい。
[0013] When carrying out the method of the present invention, there are no particular restrictions, and conventional polymerization methods can be widely applied. For example, a batch method may be used in which the polymerization solvent, monomer, non-conjugated diene, catalyst, and if necessary an initiator and chain transfer agent are sequentially charged into one container, or the polymerization solvent, monomer, non-conjugated diene, catalyst, and the necessary Depending on the situation, a continuous method may be used in which an initiator/chain transfer agent and the like are continuously introduced into a certain system to react and then taken out. In the production method of the present invention, the polymerization temperature is preferably about +10 to -80°C, more preferably about 0 to -40°C, and the polymerization time is usually about 0.5 to 120 minutes, preferably about It takes about 1 to 60 minutes. In addition, the monomer concentration during polymerization is 0.1 to
It is preferably about 8 mol/liter, and 0.5 to 5 mol/liter.
More preferably about liters.

【0014】更に本発明において、上記カチオン重合性
モノマーの重合反応の前に重合系中に加える非共役ジエ
ンは、用いるポリマーのモル数に対して0.01〜1倍
モルを加えて均一になるように撹拌することが好ましい
。本発明では、後の取り扱い易さからメタノール等のア
ルコール類の添加により重合反応を停止させるのが好ま
しいが、特にこれに限定されるものではなく、従来の慣
用手段のいずれも適用でき、また、特に停止反応を改め
て行なう必要もない。
Furthermore, in the present invention, the non-conjugated diene added to the polymerization system before the polymerization reaction of the cationically polymerizable monomer is made uniform by adding 0.01 to 1 times the number of moles of the polymer used. It is preferable to stir the mixture as follows. In the present invention, it is preferable to stop the polymerization reaction by adding an alcohol such as methanol for ease of later handling, but the present invention is not particularly limited to this, and any conventional commonly used means can be applied. There is no particular need to perform the termination reaction again.

【0015】かくしてイソブチレンモノマー単位を主体
とする数平均分子量が500 〜500,000 の共
重合体であって、1分子当り少なくとも1.05個の一
般式(1)
[0015] Thus, a copolymer having a number average molecular weight of 500 to 500,000, which is mainly composed of isobutylene monomer units, and has at least 1.05 units of the general formula (1) per molecule.

【化10】 で表わされるオレフィン基を共重合体の側鎖又は主鎖の
末端に有するイソブチレン系重合体が製造される。
An isobutylene polymer having an olefin group represented by the following formula at the end of the side chain or main chain of the copolymer is produced.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明の方法によれば、非共役ジエンの
種類及び使用量をコントロールすることにより、官能基
含量の異なる共重合体をワンポットで簡便に得ることが
できる。また、共役ジエンを用いた場合のように、主鎖
中に1,4−付加によるオレフィン基の残存もないため
、高い耐候性等が期待できる。こうして得られた共重合
体は、そのまま架橋硬化物の原料として用いられる他、
その官能基を水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基、
ハイドロジェンシリル基等へ変換することができる。ま
た、本発明では、開始剤兼連鎖移動剤を用いなくても、
1分子に1.05個以上の活性なオレフィン基を導入す
ることができる。
According to the method of the present invention, copolymers having different functional group contents can be easily obtained in one pot by controlling the type and amount of nonconjugated diene used. In addition, unlike when a conjugated diene is used, no olefin group remains in the main chain due to 1,4-addition, so high weather resistance etc. can be expected. The copolymer thus obtained can be used as it is as a raw material for crosslinked cured products, as well as
The functional group is hydroxyl group, amino group, alkoxysilyl group,
It can be converted to hydrogensilyl group, etc. In addition, in the present invention, even without using an initiator and chain transfer agent,
1.05 or more active olefin groups can be introduced into one molecule.

【0017】[0017]

【実施例】次に実施例を掲げて、本発明をより一層明ら
かにするが、実施例により本発明は何ら限定されるもの
ではない。 実施例1 100mlの耐圧ガラス製オートクレーブに撹拌用羽根
、三方コック及び真空ラインを取付けて、真空ラインで
真空に引きながら重合容器を100℃で1時間加熱する
ことにより乾燥させ、室温まで冷却後三方コックを用い
て窒素で常圧に戻した。その後、三方コックの一方から
窒素を流しながら、注射器を用いてオートクレーブに水
素化カルシウム処理により乾燥させた主溶媒である塩化
メチレン40mlを導入した。次いで蒸留、精製した1
,9−デカジエン20mmolを添加し、更にトリキュ
ミルクロリド(TCC:前記の化合物A)3mmolを
溶解させた塩化メチレン溶液(10ml)を添加した。 次に、酸化バリウムを充填したカラムを通過させること
により脱水したイソブチレンが7g入っているニードル
バルブ付耐圧ガラス製液化ガス採取管を三方コックに接
続した後、容器本体を−70℃のドライアイス−アセト
ンバスに浸漬し、重合容器内部を撹拌しながら1時間冷
却した。冷却後、真空ラインにより内部を減圧にした後
、ニードルバルブを開け、イソブチレンを耐圧ガラス製
液化ガス採取管から重合容器に導入した。その後三方コ
ックの一方から窒素を流すことにより常圧に戻し、更に
撹拌下に1時間冷却を続け、重合容器内を−30℃まで
昇温した。
[Examples] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the Examples in any way. Example 1 A 100 ml pressure-resistant glass autoclave was equipped with a stirring blade, a three-way cock, and a vacuum line, and the polymerization container was dried by heating it at 100°C for 1 hour while being evacuated with the vacuum line, and after cooling to room temperature, the three-way cock was heated. The pressure was returned to normal pressure with nitrogen using a cock. Thereafter, 40 ml of methylene chloride, the main solvent, which had been dried by calcium hydride treatment, was introduced into the autoclave using a syringe while nitrogen was flowing through one of the three-way cocks. Then distilled and purified 1
, 20 mmol of 9-decadiene were added, and a methylene chloride solution (10 ml) in which 3 mmol of tricumyl chloride (TCC: the above-mentioned compound A) was dissolved was further added. Next, a pressure-resistant glass liquefied gas sampling tube with a needle valve containing 7 g of isobutylene dehydrated by passing through a column filled with barium oxide was connected to a three-way cock, and the container body was placed in dry ice at -70°C. The polymerization container was immersed in an acetone bath and cooled for 1 hour while stirring the inside of the polymerization container. After cooling, the pressure inside the reactor was reduced using a vacuum line, the needle valve was opened, and isobutylene was introduced into the polymerization container from a pressure-resistant glass liquefied gas collection tube. Thereafter, the pressure was returned to normal pressure by flowing nitrogen through one of the three-way cocks, and cooling was continued for 1 hour while stirring, and the temperature inside the polymerization vessel was raised to -30°C.

【0018】次に、TiCl4 3.2g(10ミリモ
ル)を注射器を用いて三方コックから添加して重合を開
始させ、60分経過した時点で予め0℃以下に冷却して
おいたメタノールを添加することにより、反応を完結さ
せた。その後、反応混合物をナス型フラスコに取出し、
未反応のイソブチレン、塩化メチレン、1,9−デカジ
エン及びメタノールを留去し、残ったポリマーを100
mlのn−ヘキサンに溶解後、中性になるまでこの溶液
の水洗を繰返した。その後、このn−ヘキサン溶液を2
0mlまで濃縮し、300mlのアセトンにこの濃縮溶
液を注ぎ込むことによりポリマーを沈澱分離させた。こ
のようにして得られたポリマーを再び100mlのn−
ヘキサンに溶解させ、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ
、濾過し、n−ヘキサンを減圧留去することにより、イ
ソブチレン系ポリマーを得た。得られたポリマーの収量
より収率を算出すると共に、Mn及びMw/MnをGP
C法により、また末端構造を 1H−NMR(300M
Hz)法により各構造に帰属するプロトンの共鳴信号の
強度を測定、比較することにより求めた。結果を表2に
示す。
Next, 3.2 g (10 mmol) of TiCl4 is added using a syringe through a three-way cock to initiate polymerization, and after 60 minutes, methanol that has been cooled in advance to below 0° C. is added. This completed the reaction. After that, the reaction mixture was taken out into an eggplant-shaped flask,
Unreacted isobutylene, methylene chloride, 1,9-decadiene and methanol were distilled off, and the remaining polymer was
After dissolving in ml of n-hexane, this solution was washed with water repeatedly until it became neutral. Then, add this n-hexane solution to 2
The polymer was precipitated and separated by concentrating to 0 ml and pouring this concentrated solution into 300 ml of acetone. The polymer thus obtained was again added to 100 ml of n-
An isobutylene polymer was obtained by dissolving it in hexane, drying over anhydrous magnesium sulfate, filtration, and distilling off n-hexane under reduced pressure. The yield is calculated from the yield of the obtained polymer, and Mn and Mw/Mn are calculated by GP.
The terminal structure was also determined by 1H-NMR (300M
It was determined by measuring and comparing the intensities of the resonance signals of protons belonging to each structure using the Hz) method. The results are shown in Table 2.

【0019】実施例2〜7 開始剤兼連鎖移動剤の有無、非共役ジエンの種類や使用
量及び重合触媒を表1に示すように変更した以外は、実
施例1と同様にしてポリマーを製造し、評価した。結果
を表2に併せて示す。 比較例1 非共役ジエンを使用しない以外は、実施例1と同様にし
てポリマーを製造して評価した。結果を表2に併せて示
す。
Examples 2 to 7 Polymers were produced in the same manner as in Example 1, except that the presence or absence of an initiator and chain transfer agent, the type and amount of non-conjugated diene used, and the polymerization catalyst were changed as shown in Table 1. and evaluated. The results are also shown in Table 2. Comparative Example 1 A polymer was produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that no non-conjugated diene was used. The results are also shown in Table 2.

【表1】[Table 1]

【表2】[Table 2]

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】図1は、実施例1で得られたイソブチレン系重
合体のIRスペクトル図である。
FIG. 1 is an IR spectrum diagram of the isobutylene polymer obtained in Example 1.

【図2】図2は、実施例1で得られたイソブチレン系重
合体の 1H−NMRスペクトル図(300MHz)で
ある。
FIG. 2 is a 1H-NMR spectrum (300 MHz) of the isobutylene polymer obtained in Example 1.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  イソブチレンを含有するカチオン重合
性モノマーと非共役ジエンとをルイス酸の存在下に共重
合させて得られる官能基を有するイソブチレン系重合体
1. An isobutylene-based polymer having a functional group obtained by copolymerizing a cationically polymerizable monomer containing isobutylene and a non-conjugated diene in the presence of a Lewis acid.
【請求項2】  イソブチレンモノマー単位を主体とす
る数平均分子量が500〜500,000の共重合体で
あって、1分子当り少なくとも1.05個の一般式(1
): 【化1】 〔式中、R1 、R2 及びR3 は、同一又は異なっ
て水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。〕で
表わされるオレフィン基を共重合体の側鎖又は主鎖の末
端に有する請求項1記載の重合体。
2. A copolymer mainly composed of isobutylene monomer units and having a number average molecular weight of 500 to 500,000, wherein each molecule contains at least 1.05 units of the general formula (1
): [Formula 1] [In the formula, R1, R2 and R3 are the same or different and represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. 2. The polymer according to claim 1, which has an olefin group represented by the following at the end of the side chain or main chain of the copolymer.
【請求項3】  イソブチレンを含有するカチオン重合
性モノマーと非共役ジエンとをルイス酸の存在下に共重
合させることを特徴とする請求項1記載のイソブチレン
系重合体の製造法。
3. The method for producing an isobutylene polymer according to claim 1, which comprises copolymerizing a cationically polymerizable monomer containing isobutylene and a nonconjugated diene in the presence of a Lewis acid.
【請求項4】  重合反応系内にルイス酸と共に、開始
剤兼連鎖移動剤である一般式(2): 【化2】 〔式中、Xはハロゲン原子、RCOO−基(Rは1価の
有機基、以下同じ)又はRO−基を示す。R6 は多価
芳香環基又は置換もしくは非置換の多価脂肪族炭化水素
基を示す。R4 及びR5 は、同一又は異なって水素
原子又は置換もしくは非置換の1価の炭化水素基を示す
。但しR6 が多価脂肪族炭化水素基の場合には、R4
 及びR5 は同時に水素原子ではない。〕で表わされ
る基を有する有機化合物を更に存在させる請求項3記載
の製造法。
[Claim 4] General formula (2) which is an initiator and chain transfer agent together with a Lewis acid in the polymerization reaction system: [In the formula, X is a halogen atom, an RCOO- group (R is a monovalent represents an organic group (the same applies hereinafter) or an RO- group. R6 represents a polyvalent aromatic ring group or a substituted or unsubstituted polyvalent aliphatic hydrocarbon group. R4 and R5 are the same or different and represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group. However, when R6 is a polyvalent aliphatic hydrocarbon group, R4
and R5 are not hydrogen atoms at the same time. 4. The manufacturing method according to claim 3, further comprising an organic compound having a group represented by the following formula.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006501333A (en) * 2002-10-03 2006-01-12 バイエル・インク. Peroxide-curable compounds based on butyl-like polymers that do not contain aliphatic conjugated dienes in the composition
JP4819360B2 (en) * 2002-10-03 2011-11-24 ランクセス・インク. Butyl rubber adhesive compound

Cited By (3)

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