JPH11510533A - 官能化スチレンポリマー及びコポリマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、式： ［式中、Ｒ₁は、水素、アルキル、第一級ハロアルキル基又は第二級ハロアルキル基であり、Ｒ₂は （式中、ｎは２〜１０の整数であり、Ｒ₃は独立に水素又はアルキル基であり、そしてＸはＮＨ、Ｏ又はＳである）である］を有する官能化スチレン部分を含有する、官能化スチレンポリマー又はコポリマーを提供する。本発明の新規なコポリマーは、ポリマーブレンド物を形成する際に特別の有用性を有する。例えば、このアミン及びアルコール官能化ポリマーは、それらをカルボン酸含有ポリマー等々と反応させることによって相溶化剤として使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 官能化スチレンポリマー及びコポリマー発明の分野 本発明は、スチレン及びイソオレフィンの官能化コポリマーに関する。発明の背景 スチレン含有ポリマー、特にパラアルキルスチレンと約４〜７個の炭素原子を 有するイソオレフィンとのコポリマーは、当該技術分野で公知である。実際パラ アルキルスチレンとイソブチレンとのコポリマーは、低い空気透過性、独特の防 振性、優れた環境耐老化性及び低い表面エネルギーを有する低Ｔｇエラストマー であるため、多くの用途に於いて特に望ましいものである。残念ながら、これら のポリマーはまた、他の殆どのポリマーとの低い反応性及び劣った相溶性を有し ている。従って、ブレンドするために、スチレン含有ポリマー及びコポリマー、 特にイソオレフィン類とパラアルキルスチレンとのコポリマーを、一層相溶性の 単位で官能化する必要性が存在している。 従って、本発明の目的は、スチレン含有ポリマーを、官能化ポリマーをグラフ ト化方法によって他のポリマーと共反応させるか又は相溶化させる反応性基で官 能化することである。発明の要約 従って、本発明は、式： ［式中、Ｒ₁は、水素、アルキル、第一級ハロアルキル基又は第二級ハロアルキ ル基であり、Ｒ₂は （式中、ｎは２〜１０の整数であり、Ｒ₃は独立に水素又は炭素数１〜１０のア ルキル基であり、そしてＸはＮＨ、Ｏ又はＳである） である］ を有する官能化スチレン部分を含有する、官能化スチレンポリマー又はコポリマ ーを提供する。 本発明の新規なコポリマーは、ポリマーブレンド物を形成する際に特別の有用 性を有する。例えば、このアミン及びアルコール官能化ポリマーは、それらをカ ルボン酸含有ポリマー等々と反応させることによって相溶化剤として使用するこ とができる。発明の詳細な説明 スチレン単位を含有するポリマーを、本発明の方法によって官能化することが できる。官能化に特に適したスチレン含有ポリマーは、約４〜７個の炭素原子を 有するイソオレフィンと、式： ［式中、Ｒ₁は、水素、アルキル、第一級ハロアルキル又は第二級ハロアルキル （但し、アルキル及びハロアルキル基は、約１〜約６個の炭素原子を有する）で ある］ によって表わされるスチレン又はパラアルキルスチレン部分とのコポリマーであ る。しかしながら、本発明の実施に於いては、イソブチレンとパラメチルスチレ ンとのコポリマーを使用することが特に好ましい。 前記のポリマーは、スチレン含有ポリマー又はコポリマーを、式： を有する化合物と、ルイス酸の存在下で反応させることによって官能化される。 上記の式に於いて、Ｒ₃は独立に水素又は炭素数１〜約１０のアルキル基であり 、ＡはＮＨ、Ｏ、Ｓ又はＣＯ₃であり、ｙは２〜１０の整数である。 ＡがＮＨである場合、Ｒ₃は好ましくはアルキル基である。このような化合物 の特別の例は、メチルアジリジンである。ＡがＣＯ₃である場合、炭酸プロピレ ンが特に適している。ＡがＯであるとき、エポキシブタンのようなエポキシが適 している。最後に、ＡがＳであるとき、エチレンスルフィドが有用である。 官能化スチレン含有ポリマーを製造する際に、どのようなルイス酸触媒も使用 することができる。しかしながら、好ましいルイス酸触媒は、ホウ素、アルミニ ウム、ガリウム、インジウム、チタン、ジルコニウム、スズ、ヒ素、アンチモン 及びビスマスのような金属をベースとするものである。特に、三フッ化ホウ素、 三塩化アルミニウム、二塩化アルミニウム等々のような上記の金属のハロゲン化 物含有化合物が好ましい。 典型的に、この官能化は、脂肪族炭化水素のような炭化水素希釈剤の存在下で 又はニトロベンゼン、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン等々のような極性 溶媒の存在下で行われるであろう。本発明の実施に於いては、この方法を溶媒の 存在下で行うことが特に好ましい。 ポリマーの官能化は典型的には、約−５０℃〜約１００℃の温度で、官能基、 即ちアルキルアミン又はアルキルアルコールを、スチレン含有ポリマーの芳香環 に付加するために十分な時間行われる。 アジリジン、アルキレンオキシド又は炭酸アルキレンの、スチレン含 有ポリマー中のスチレン単位に対する比は、広範囲に変えることができる。しか しながら、一般的に、スチレン含有ポリマー中のスチレン部分１モル当たり、約 ０．０１〜１０モルのアジリジン、アルキレンオキシド又は炭酸アルキレンが使 用されるであろう。 下記の実施例で本発明を説明する。 実施例１ 本実施例で使用されたパラメチルスチレンとイソブチレンとのコポリマーは、 ７．５重量％のパラメチルスチレンを含有していた。このコポリマーは、５０の ムーニー粘度を有していた。コポリマー３．００ｇを、凝縮器、窒素バブラー及 び滴下漏斗を取り付けた三ツ口フラスコ内で、ジクロロメタン３０ｍＬ中に溶解 した。メチルアジリジン０．５ｇを上記の溶液に添加し、続いてＡｌＣｌ₃０． ２２グラムを添加した。この混合物を室温で１８時間撹拌した。この溶液に、５ ０：５０アセトン／水混合物１００ｍＬを添加することによって、生成物を単離 させた。この生成物をアセトンで洗浄し、乾燥した。この生成物には０．１７％ のＮが含有されており、赤外スペクトルは、アミン官能基の特徴である３３９６ ｃｍ^-1での吸収ピークを有していた。 実施例２ 本実施例で使用されたイソブチレンとパラメチルスチレンとのコポリマーは、 ６．０重量％のパラメチルスチレンを含有していた。このコポリマーは、５４０ ０の重量平均分子量（Ｍｗ）及び２０００の数平均分子量（Ｍｍ）を有し、多分 散度は２．７であった。 コポリマー２．１０ｇを、凝縮器、窒素バブラー及び滴下漏斗を取り 付けた三ツ口フラスコ内で、無水ジクロロメタン３０ｍＬ中に溶解した。１，２ −エポキシブタン１．０ｇを上記の溶液に添加し、続いてＡｌＣｌ₃１．２ｇを 添加した。窒素ストリッピングによって溶媒のジクロロメタンを除去し、生成物 を１００ｍＬの１Ｎ ＨＣｌと共に１時間撹拌して、アルミニウム塩を溶解させ た。液相を傾瀉した後、固体生成物をアセトンで洗浄し、真空下で乾燥した。 この生成物のＦＴＩＲは、ヒドロキシル基の３４５２ｃｍ^-1での特徴吸収を示 した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポリマー鎖中に、式： ［式中、Ｒ₁は、水素、アルキル、第一級ハロアルキル又は第二級ハロアルキル であり、Ｒ₂は （式中、ｎは２〜１０の整数であり、Ｒ₃は水素又はアルキル基であり、そして ＸはＮＨ、Ｏ又はＳである） である］ のモノマー単位を含有する、官能化スチレンポリマー又はコポリマー。 ２．スチレンポリマーは、スチレンと炭素数約４から約７のイソオレフィン との共重合体である請求の範囲第１項の官能化ポリマー。 ３．スチレンポリマーは、パラアルキルスチレンと炭素数約４から約７のイ ソオレフィンとの共重合体である請求の範囲第２項の官能化ポリマー。 ４．Ｒ₁がメチルである請求の範囲第３項のポリマー。 ５．ＸがＮＨである請求の範囲第３項のポリマー。 ６．ＸがＯである請求の範囲第３項のポリマー。 ７．Ｒ₃が炭素数１から約１０のアルキル基である請求の範囲第５項又は６ 項のポリマー。 ８．スチレン含有ポリマー又はコポリマーを、式： （式中、ｙは２〜約１０の整数であり、Ｒ₃は水素又は炭素数１〜約１０のアル キル基であり、そしてＡはＮＨ、ＣＯ₃、Ｏ又はＳである）を有する化合物と接 触させることからなり、該接触を、ルイス酸触媒の存在下で、約−５０℃〜約１ ００℃の温度で、該ポリマーを官能化させるために十分な時間実施する、スチレ ン含有ポリマー又はコポリマーの官能化方法。 ９．前記接触が溶媒の存在下で行われるとともに、前記ポリマー又はコポリ マーのスチレン部分に対する前記化合物のモル比が約０．０１：１から約１０： １の範囲である請求の範囲第８項の方法。 １０．ＡがＮＨである請求の範囲第９項の方法。 １１．ＡがＯである請求の範囲第９項の方法。