[发明专利]新型链转移剂以及使用该链转移剂的乳液聚合

说明书

技术领域

本发明涉及具有表面活化能力和聚合控制能力的RAFT剂，还涉及使用了该RAFT剂的乳液聚合以及由此得到的聚合物。

背景技术

与相同数均分子量且分子量分布广的聚合物相比，分子量分布窄的聚合物具有粘度较低等特征。此外，与无规共聚物相比，嵌段共聚物保持有各嵌段所具有的物理及化学特征，例如，水溶性－非水溶性二嵌段共聚物在水溶液中与低分子量的乳化剂同样具有：形成使水溶性嵌段朝向水相，以非水溶性嵌段为核的胶束等特征。为了得到分子量分布窄的聚合物和嵌段共聚物，需要高度的聚合控制功能。

作为用于得到具有高度的聚合控制功能、分子量分布窄的聚合物和嵌段共聚物的聚合方法，已知活性自由基聚合（也有时称为“可控自由基聚合”。）。作为活性自由基聚合，根据其聚合机理，已知几种聚合方法，其中，聚合中链转移可逆进行的聚合机理作为用于得到分子量分布窄的聚合物和嵌段共聚物的聚合方法有用。作为这样的聚合方法，提出了可逆加成-断裂型链转移（以下，称为“RAFT”。）聚合。

作为聚合物的制备法，从工业生产的观点考虑，乳液聚合在反应热的除热、聚合物的回收方面优异，因此期待以乳液聚合实施可控自由基聚合的方法。关于使用了使RAFT聚合成为可能的聚合控制剂、即“RAFT剂”的乳液聚合，进行了很多研究。但是，通常在乳液聚合中，除了RAFT剂之外，还必须添加乳化剂，因此在很多情况下，聚合速度严重下降、或胶乳的稳定性变低。已知，与均一体系的溶液聚合相比，这样与RAFT剂分开添加乳化剂的乳液聚合中，分子量控制能力变差，因此需求既发挥乳化剂的作用、又发挥聚合控制剂的作用的RAFT剂。

在专利文献1中，列举了一种发挥乳化剂和聚合引发剂双方的作用的化合物。然而，专利文献1的实施例中所示的分子量分布显示出非常广的值，难以说对于不采用可控聚合的通常的乳液聚合的分子量分布具有优越性。

在专利文献2和非专利文献1、2中报道，引入了具有表面活化能力的聚乙二醇（PEG）单元的RAFT剂。但是，在使用该RAFT剂的聚合中，PEG单元必然地引入到所得到的聚合物的末端。并且，在使用了偶氮化合物、过氧化物之类的自由基引发剂、胺等的后处理工序中，虽然能够去除作为着色因素的含硫单元（来自RAFT剂。在大多数情况下，为双硫酯部位。），但是也难以去除具有表面活化能力的部位（以下，称为“表面活性部位”。）、即PEG单元。结果是，可预想到残存有PEG单元的聚合物根据用途吸水性有可能变成问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特表2002－534499号公报

专利文献2:日本特开2003－147312号公报

非专利文献

非专利文献1:Macromolecules 2008年、41卷、4065页～4068页

非专利文献2:Macromolecules 2009年、42卷、946页～956页

发明内容

发明要解决的课题

本发明要解决的课题在于提供一种发挥表面活化能力和聚合控制能力双方的作用的新型化合物。另一个课题在于提供一种能够对聚合进行控制直到达到高转化率的聚合方法。再另一个课题在于提供一种嵌段共聚物的合成容易的聚合方法。再另一个课题在于提供一种在聚合后的后处理中能够去除表面活性部位和作为着色因素的含硫单元的聚合方法。

用于解决课题的手段

本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过设计将具有表面活化能力的结构引入到RAFT剂的特定部位的以往未有的RAFT剂，使乳液聚合成为可能，在聚合后能够容易去除含硫单元。

即，通过使下述通式所表示的RAFT剂和乙烯基单体在水介质中乳化，进行自由基聚合，能够进行聚合控制直到高转化率，也能够合成嵌段共聚物。并且，在聚合终止后，使RAFT剂与聚合物的化学键解离，由此能够从聚合物中去除该RAFT剂。

进而，对于通过用上述方法去除RAFT剂而得到的该聚合物而言，通过聚合后的处理，也能够从聚合物中去除表面活性部位，从而还可以使用所得到的聚合物作为热塑性树脂组合物。

发明效果

使用了本发明的具有表面活化能力的RAFT剂的乳液聚合具有这样的优点：不仅能够控制聚合，而且能够从所得到的聚合物中去除具有表面活化能力的RAFT剂单元。

附图说明

图1是对实施例5、比较例1和比较例3中所得到的、聚合时间与聚合转化率的关系进行绘制的曲线图。