リビングカチオン重合における成長鎖の研究とリビングポリマーの合成法の確立

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08651056
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: The University of Shiga Prefecture
• Principal Investigator: 東村 敏延 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (20025860)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金岡 鍾局 滋賀県立大学, 工学部, 講師 (10275167)
• Keywords: リビング重合 / カチオン重合 / ビニルエーテル / 塩化亜鉛 / 二塩化エチルアルミニウム / 立体規則性

Research Abstract

ビニルエーテルのカチオン重合では,適当な開始剤(対イオン)を選ぶことにより成長炭素カチオン(C^+)が安定化し,リビング重合が可能となる。本研究では,重合速度や生成ポリマーの分子量・分子量分布に加え,生成ポリマーの立体構造を測定し,リビングカチオン重合を可能とする開始剤を検討する。
まずイソブチルビニルエーテル(IBVE)をモノマーとして,無極性溶媒中でリビング重合が可能なIBVE-HCl/ZnCl_2(Zn系開始剤),IBVE-AcOH/EtAlCl_2 (Al系開始剤)を用い,IBVEの重合における溶媒の極性の影響を検討したところ,溶媒の極性に無関係にZn系開始剤からはリビング重合が起こり,Al系開始剤からは分子量分布の広いポリマーが得られた。
ポリマーの立体構造は,無極性溶媒(トルエン)中で生成したポリマーに関しては,開始剤の種類によりmeso含率に差があり(Zn系,m=70.2%, Al系; m=78.9%),対イオンの影響が見られた。一方,極性の大きなCH_2Cl_2/EtNO_2混合溶媒中で生成したポリマーの立体構造は,開始剤によらず同じであり(m【approximately equal】56%),成長反応は共に対イオンに影響されない遊離イオンのモノマーへの付加であることを示唆している。この事から,成長鎖の解離状態とは無関係に,リビングカチオン重合には,可逆的にイオン解離が可能なdormant種を生成する求核性の大きな開始剤(対イオン)の使用が必要なことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] S. Kanaoka, Y. Eika, M. Sawamoto, and T. Higashimura: "Living Cationic Polymerization of p-Chlorostyrene and Related Para-Substituted Styrene Derivatives at Room Temperature" Macromolecules. 29 (5). 1778-1783 (1996)
• [Publications] 金岡鍾局,東村敏延: "リビングカチオン重合の成長鎖に関する研究-リビング性と生成ポリマーの立体構造-" 高分子学会予稿集. 46巻2号(掲載予定). (1997)
• [Publications] 金岡鍾局,東村敏延: "リビングカチオン重合の成長鎖に関する研究-リビング性と生成ポリマーの立体構造-" 高分子学会予稿集. 46巻2号(掲載予定). (1997)p.33-P.50
• [Publications] M. Sawamoto and T. Higashimura: "Macromolecular Design of Polymeric Materials" Marcel Dekker, Inc., K. Hatada, T. Kitayama, and O. Vogl, Ed., 1997