[发明专利]星形聚合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型的窄分散星形聚合物及其制造方法。

本申请基于2005年9月7日在日本申请的特愿2005-259300号、以及2005年12月28日在日本申请的特愿2005-379857号要求优先权，并在此引用其内容。

背景技术

以往，作为树枝形大分子状的星形聚合物已知下式所示的化合物以及制造方法(参照非专利文献1)。

在第一工序中，以使用2-乙基-2-羟基甲基-1，3-丙二醇的快速成核(core fast)法合成具有3个PEO臂的特定分子量的星形聚合物。(a)的3个羟基都有效地引发环氧乙烷的聚合，生成具有泊松型分子量分布的产物。使用季戊四醇(e)以同样的方法，可以制成具有4个臂的PEO星形聚合物。

在第二工序中，通过使用酸卤化物对末端OH基进行化学修饰，制成星型的大型引发剂(c)、(g)。

在最终工序中，在溴化铜/BiPy存在下，使聚苯乙烯嵌段在星型的大型引发剂(c)、(g)上生长，合成两亲液性的星形聚合物(参照非专利文献1的流程图2)。

并且，作为同样的树枝形大分子状的星形聚合物已知如下式所示的其他的化合物以及制造方法。(参照非专利文献2)

首先，在二哌啶乙烷的存在下制作丁二烯的低聚物，使在其上嵌段加成聚合苯乙烯，制成具有聚苯乙烯嵌段和短的1，2-聚丁二烯的嵌段共聚物。对1，2-聚丁二烯单元的侧链的双键进行氢化硅烷化，然后加成1，4-聚丁二烯锂或P2VPK的活性链，生成伞形结构的星形聚合物(参照非专利文献2的流程图98)。

非专利文献1：Macromolecules，2000，33，5418-5426(2000)

非专利文献2：Chem.Rev.2001，101，3747-3792(2001)

发明内容

但是，前者存在如下问题：成为第一代的聚合物链仅限于聚环氧乙烷链，不能应用于具有其他种类的重复单元、尤其是具有由聚合性双键衍生的重复单元的树枝形大分子状的星形聚合物。

并且，后者由于在末端双键进行氢化硅烷化导入官能团，因此存在其选择性低，不能得到窄分散的树枝形大分子状的星形聚合物的问题。

本发明的课题在于提供一种分子结构得到控制的新型窄分散的树枝形大分子状的星形聚合物及其制造方法。

本发明人等为了解决上述问题进行了精心研究，结果发现，通过开发具有多个可成为活性自由基聚合起始点的官能团的阴离子聚合引发剂，使用它进行具有聚合性双键的单体的活性阴离子聚合，使得到的聚合物与成为核部的化合物进行亲核加成反应而形成第一代，再将其末端进行官能团转化后进行活性自由基聚合，可形成窄分散的树枝形大分子状的星形聚合物，从而完成了本发明。

即，本发明的第1发明提供一种星形聚合物，由核部和臂部构成，其特征为，所述臂部具有由聚合物链构成的第一代以及在第一代的外周由聚合物链构成的第二代，第二代的臂数大于第一代的臂数，由聚合物链构成的第一代是由具有聚合性双键的单体衍生的聚合物链，所述星形聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)在1.001～2.50的范围。

本发明的第二发明提供一种星形聚合物，由核部和臂部构成，其特征为，所述臂部是由具有聚合性双键的单体衍生且在末端具有两个以上官能团的聚合物链，所述星形聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)在1.001～2.50的范围。

本发明的第三发明提供一种星形聚合物，其特征为，由核部和包含式(VII)所示结构的臂部构成，所述星形聚合物的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)在1.001～2.50的范围，

(式中，B表示由聚合物链构成的基团，A表示由聚合物链构成的基团、除了由聚合物链构成的基团以外的有机基团或者氢原子，R表示氢原子或者C1～C4的烷基)

本发明的第四发明提供一种星形聚合物的制造方法，其特征为，使成为臂部的聚合物链与成为核部的化合物进行反应，所述聚合物链具有两个以上的官能团且具有阴离子末端，所述成为核部的化合物具有能够与阴离子反应的官能团。

本发明的星形聚合物是分子结构得到控制的窄分散星形聚合物，例如可以较好地用作例如电池、电容器(capcitor)、传感器、电容装置(condenser)、EC元件、光电转换元件等电化学用材料；包合材料；电气化制品、工业机器等的功能性材料等。并且，包含该星形聚合物的膜由于可以形成微相分离结构，且可控制区域结构的大小，因此适合用作纳米图案形成材料。