JP2003268024A - 新規共重合体およびその製造方法 - Google Patents

新規共重合体およびその製造方法

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JP2003268024A
JP2003268024A JP2002072863A JP2002072863A JP2003268024A JP 2003268024 A JP2003268024 A JP 2003268024A JP 2002072863 A JP2002072863 A JP 2002072863A JP 2002072863 A JP2002072863 A JP 2002072863A JP 2003268024 A JP2003268024 A JP 2003268024A
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polymer
star
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urethane oligomer
chain
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JP2002072863A
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English (en)
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雅年 ▲吉▼田
Masatoshi Yoshida
Koji Kahara
浩二 加原
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 星型重合体どうしが連結してなる重合体であ
って、耐熱性等に関し従来と同様の特性を備えるととも
に、さらに、例えばガラスや金属等に対する十分な密着
性を有し、かつ、優れた靭性を付与することもできる、
新規重合体およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明にかかる新規重合体は、中心から
少なくとも3つの鎖状重合体部分が放射状に延びている
星型重合体由来の構造とウレタンオリゴマー由来の構造
とを備えた共重合体であって、前記星型重合体由来の構
造を少なくとも2つ有し、これら星型重合体由来の構造
が互いの鎖状重合体部分で前記ウレタンオリゴマーを介
して繋がっていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の星型重合体
由来構造を有する新規重合体およびその製造方法に関す
る。さらに詳しくは、複数の星型重合体が互いの鎖状重
合体部分で繋がった構造を有する新規重合体、および、
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、少なくとも3本の鎖状重合体
が、特定の中心部分から放射状に延びている星型重合体
や星型ブロック重合体が知られている。これらは、単純
な鎖状重合体に比べて、一般に耐熱性に優れる。ここ
に、耐熱性とは、高温における重合体の凝集力や強度を
意味し、例えば粘着剤の分野では高温の保持力を意味す
る。耐熱性を向上させる場合、分子量を上げることが効
果的とされているが、単純な鎖状重合体においては分子
量を単純に上げるだけでは、所望の耐熱性が得られたと
しても、その粘度増加が著しく、作業性や取り扱い性に
問題が生じる。その点、星形(ブロック)重合体は、そ
の特有の構造が要因となり、さほど粘度増加することな
しに、耐熱性を上記所望のレベルまで高めることができ
る。よって、星形(ブロック)重合体はホットメルト粘
着剤など、耐熱性を要求される用途に好ましく用いられ
るのである。そして、このような星形(ブロック)重合
体としては、これまでに、縮合重合体からなる交さ結合
型コアと該コアに結合した鎖の末端に官能基を有するア
クリル系ブロック重合体連鎖とからなりコアに結合した
少なくとも5つのアームからなるハイブリッド星形重合
体(特開昭63−132914号公報参照)、ジフェニ
ルエチレン誘導体を中心として重合により生成した3つ
の重合体部分が放射状に伸びた構造を有する星型共重合
体(特開平3−190911号公報参照)、ジチオカル
バメート基を利用した光開始ラジカル重合により生成し
た星型ブロック重合体(Poly. J., 16, 511(1984) 参
照)、重合体末端に導入したトリフェニルメチル基を利
用した熱開裂ラジカル重合により生成した星型ブロック
重合体(Poly. Bull., 16, 277(1985) 参照)、多価メ
ルカプタン部分を中心として2以上の異なる組成を有す
る複数の重合体部分が放射状に延びた構造を備える星型
ブロック重合体(特開平7−179538号公報)など
が知られている。
【0003】一方、星形(ブロック)重合体において、
従来の鎖状重合体で求められていた耐熱性よりもさらに
より高い耐熱性が要求される場合、結局のところこれら
星形(ブロック)重合体の分子量を高めることが簡便か
つ直接的な実現手段として考えられるが、上述した、よ
り高い耐熱性を得させるためには、星形(ブロック)重
合体であっても、粘度の著しい増加が見られる等の弊害
を伴う程度まで分子量を増加させなければならなかっ
た。このような問題を解消するため、本願出願人は、星
形(ブロック)重合体の星形構造のあり方について種々
工夫をし、星形(ブロック)重合体どうしを互いの鎖状
重合体部分で結合、連結させれば、個々の星形(ブロッ
ク)重合体そのものの分子量を上記弊害を伴う程度まで
必要以上に大きくしなくても所望の高耐熱性を発揮し得
る重合体となることを見出し、既にこのような重合体お
よびその製造方法について出願し開示している(特開平
10−287721号公報参照)。
【0004】しかしながら、上記特開平10−2877
21号公報に記載の重合体では、例えば接着剤用途に用
いた場合にはガラスや金属に対する密着性が十分でな
く、また、塗料などの用途に用いた場合では靭性が不足
している、などの欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の解決
しようとする課題は、星型重合体どうしが連結してなる
重合体であって、耐熱性等に関し従来と同様の特性を備
えるとともに、さらに、例えばガラスや金属等に対する
十分な密着性を有し、かつ、優れた靭性を付与すること
もできる、新規重合体およびその製造方法を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意検討を行った。具体的には、従来公知
である、星型重合体どうしを繋げた重合体において、星
型重合体どうしを新たにどのようなもので連結させ繋げ
ればよいかということに着目した。星型重合体どうしを
多官能モノマーで連結することにより上記所望の高耐熱
性は得られたものの前述したように粘着性や靭性等にお
いてはまだ十分ではないことを考慮し、これまでの優れ
た特性は保持しつつさらに新たな物性を付与するために
は、重合体全体としては構造的には従来と同様のいわゆ
る連結型をベースとした上で、その連結部分を新たな別
のもので構成すれば良いのではないかと考えたのであ
る。
【0007】かかる観点に基づいて、本発明者は試行錯
誤により検討および実験を繰り返した。その結果、星型
構造を有する重合体どうしが互いの鎖状重合体部分でウ
レタンオリゴマーにより繋がっている新規な重合体であ
れば、上記課題を一挙に解決し得ることを確認し、本発
明を完成するに至った。また、上記新規重合体を、容易
かつ工業的に安価に得ることができる方法を見出し、そ
れを確認して本発明を完成するに至った。このように連
結部分の構成を工夫することによって、重合体全体に新
たな優れた物性を付与させるということは、これまで全
く考えられていなかった新規な着想であり、しかも、前
述のような構成に特定することによって上記粘着性や靭
性等を十分に付与することができるということは、いわ
ゆる当業者においても本願出願時において容易に想到し
得るものではないといえる。
【0008】すなわち、本発明にかかる新規重合体は、
中心から少なくとも3つの鎖状重合体部分が放射状に延
びている星型重合体由来の構造とウレタンオリゴマー由
来の構造とを備えた共重合体であって、前記星型重合体
由来の構造を少なくとも2つ有し、これら星型重合体由
来の構造が互いの鎖状重合体部分で前記ウレタンオリゴ
マーを介して繋がっていることを特徴とする。また、本
発明にかかる第1の新規重合体の製造方法は、多価メル
カプタンの存在下で重合性モノマーをラジカル重合する
にあたり、前記重合性モノマーとともにウレタンオリゴ
マーを使用することを特徴とする。
【0009】また、本発明にかかる第2の新規重合体の
製造方法は、多価メルカプタンの存在下で、各段階で種
類の異なる重合性モノマーを使用するラジカル重合を複
数段階行うにあたり、前記複数段階のうちの少なくとも
1つの段階で前記重合性モノマーとともにウレタンオリ
ゴマーを使用することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる新規重合体
およびその製造方法について詳しく説明するが、本発明
の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の
例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で
適宜実施し得る。 〔新規重合体〕本発明にかかる新規重合体(以下、本発
明の新規重合体または本発明の重合体と称することがあ
る。)は、中心から少なくとも3つの鎖状重合体部分が
放射状に延びている星型重合体由来の構造とウレタンオ
リゴマー由来の構造とを備えた共重合体であって、前記
星型重合体由来の構造を少なくとも2つ有し、これら星
型重合体由来の構造が互いの鎖状重合体部分で前記ウレ
タンオリゴマーを介して繋がっていることを特徴とする
ものである。
【0011】例えば、図1に示すように、多価メルカプ
タン3を中心として、この多価メルカプタンのメルカプ
ト基から、鎖状重合体部分2(図1では4つの鎖状重合
体部分2がある。)が放射状に延びている星型重合体由
来の構造(星型構造)1を複数個備え、これら星型構造
1が互いの鎖状重合体部分2で、ウレタンオリゴマー4
を介して繋がっている新規重合体を例示することができ
る。具体的には、例えば、上記従来の技術の欄で挙げた
従来公知の星型重合体、すなわち、縮合重合体からなる
交さ結合型コアと該コアに結合した鎖の末端に官能基を
有するアクリル系ブロック重合体連鎖とからなりコアに
結合した少なくとも5つのアームからなるハイブリッド
星形重合体(特開昭63−132914号公報参照)、
ジフェニルエチレン誘導体を中心として重合により生成
した3つの重合体部分が放射状に伸びた構造を有する星
型共重合体(特開平3−190911号公報参照)、ジ
チオカルバメート基を利用した光開始ラジカル重合によ
り生成した星型ブロック重合体(Poly. J., 16, 511(19
84) 参照)、重合体末端に導入したトリフェニルメチル
基を利用した熱開裂ラジカル重合により生成した星型ブ
ロック重合体(Poly. Bull., 16, 277(1985) 参照)、
多価メルカプタン部分を中心として2以上の異なる組成
を有する複数の重合体部分が放射状に延びた構造を備え
る星型ブロック重合体(特開平7−179538号公
報)などが、少なくとも2つ以上、互いの鎖状重合体部
分どうしでウレタンオリゴマーを介して繋がって連結し
ている構造を有する、新規重合体を挙げることができ
る。
【0012】本発明の新規重合体においては、ウレタン
オリゴマーは、ジオール化合物とジイソシアネート化
合物とを反応させてなる末端イソシアネート基を有する
化合物と、該末端イソシアネート基と反応し得るカルボ
キシル基またはヒドロキシル基を有する(メタ)アクリ
レート化合物と、の反応生成物、または、トリオール
化合物またはトリイソシアネート化合物を基点としてジ
オール化合物とジイソシアネート化合物とを反応させて
なる末端イソシアネート基を有する化合物と、該末端イ
ソシアネート基と反応し得るカルボキシル基またはヒド
ロキシル基を有する(メタ)アクリレート化合物と、の
反応生成物(すなわち、星型構造を有するウレタンプレ
ポリマー)であるものとする。
【0013】上記ジオール化合物としては、特に限定は
されないが、具体的には、例えば、末端に水酸基を有す
るポリエステル類およびポリエーテル類等が挙げられる
が、ポリエステル類としては、特に限定はされないが、
具体的には、例えば、ラクトン類が開環重合したポリエ
ステル類、ポリカーボネート類、エチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、ジプロピレングリコール等のアルキ
レングリコールと、マレイン酸、フマル酸、グルタル
酸、アジピン酸等のジカルボン酸との縮合反応で得られ
たポリエステル類等が挙げられる。上記ラクトン類とし
ては、特に限定はされないが、具体的には、例えば、δ
−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、β−プロピオ
ラクトン、α−メチル−βプロピオラクトン、β−メチ
ル−βプロピオラクトン、α−メチル−βプロピオラク
トン、β−メチル−β−プロピオラクトン等が挙げられ
る。また、ポリカーボネート類としては、具体例的にビ
スフェノールA、ヒドロキノン、ジヒドロキシシクロヘ
キサン等のジオールと、ジフェニルカーボネート、ホス
ゲン、無水コハク酸等のカルボニル化合物との反応生成
物が挙げられる。また、ポリエーテル類としては、特に
限定はされないが、具体的には、例えば、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメ
チレングリコール、ポリペンタメチレングリコール等を
挙げることができる。また、使用する用途によっては、
前記ポリエステルおよびポリエーテル中に、2,2−ビ
ス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2−ビス
(2−ヒドロキシエチル)プロピオン酸、2,2−ビス
(3−ヒドロキシプロピル)プロピオン酸等を反応さ
せ、ウレタンオリゴマー中にカルボキシル基を導入して
もよい。これらポリエステル類およびポリエーテル類は
単独で用いても2種以上を併用してもよい。またこれら
ジオール化合物は単独で用いても2種以上を併用しても
よい。
【0014】上記ジイソシアネート化合物としては、特
に限定はされないが、具体的には、例えば、ジメチレン
ジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テ
トラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプタ
メチレンジイソシアネート、2,2−ジメチルペンタン
−1,5−ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシ
アネート、2,5−ジメチルヘキサン−1,6−ジイソ
シアネート、2,2,4−トリメチルペンタン−1,5
−ジイソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、
2,2,4−トリメチルヘキサンジイソシアネート、デ
カメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート等の脂肪族または脂環式のジイソシアネート化合物
等を挙げることができる。これらは、単独で用いても2
種以上を併用してもよい。
【0015】上記トリオール化合物としては、特に限定
はされないが、具体的には、例えば、グリセリン、トリ
メチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノ
ールアミン、1,2,6−ヘキサントリオール等を挙げ
ることができる。これらは、単独で用いても2種以上を
併用してもよい。上記トリイソシアネート化合物として
は、特に限定はされないが、具体的には、例えば、ビウ
レット型である24A−100、22A−75PX、2
1S−75E、18H−70B(以上、旭化成株式会社
製の製品名)およびデスモジュールR等;イソシアヌレ
ート型であるTPA−100、THA−100、MFA
−90X、TSA−100、TSS−100、TSE−
100(以上、旭化成株式会社製の製品名)およびデス
モジュールIL等;アダクト型であるP−301−75
E、E−402−90T、E−405−80T(以上、
旭化成株式会社製の製品名)およびデスモジュールL
等;などを挙げることができる。これらは、単独で用い
ても2種以上を併用してもよい。
【0016】また、上記カルボキシル基を有する(メ
タ)アクリレート化合物としては、特に限定はされない
が、具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、
フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
コハク酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
β−アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネ
ート、(メタ)アクリル酸にε−カプロラクトンを少な
くとも1個付加させたものと無水コハク酸または無水フ
タル酸等とを反応させて得られる化合物、ポリエチレン
グリコールモノ(メタ)アクリレートまたはポリプロピ
レングリコールモノ(メタ)アクリレートと酸無水物と
を反応させて得られる化合物などを挙げることができ
る。これらは、単独で用いても2種以上を併用してもよ
い。
【0017】上記ヒドロキシル基を有する(メタ)アク
リレート化合物としては、特に限定はされないが、具体
的には、例えば、ヒドロキシメチルアクリレート、ヒド
ロキシメチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルア
クリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3
−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート、エチレングリコールモノアクリ
レート、エチレングリコールモノメタクリレート、グリ
セロールアクリレート、グリセロールメタクリレート、
ジペンタエリトリトールモノアクリレート、ジペンタエ
リトリトールモノメタクリレート等を挙げることができ
る。これらは、単独で用いても2種以上を併用してもよ
い。
【0018】ウレタンオリゴマーの具体例としては、特
に限定はされないが、例えば、Actilane120
TP25、Actilane167、Actilane
170、Actilane180GP20、Actil
ane180HD20、Actilane180TP2
0、Actilane200、Actilane200
TP20、Actilane210TP30、Acti
lane230HD30、Actilane250HD
25、Actilane250TP25、Actila
ne251、Actilane260GP25、Act
ilane270、Actilane280、Acti
lane290およびActilane293(以上、
アクロスケミカルズ社製の製品名);EB210、EB
4827、EB6700、EB230、EB270、E
B2000、EB4858、EB8402、EB880
4、EB1290KおよびEB5129(以上、ダイセ
ル・ユーシービー株式会社製の製品名);KAYARA
D UX−2201、KAYARAD UX−230
1、KAYARAD UX−3204、KAYARAD
UX−3301、KAYARAD UX−4101、
KAYARAD UX−6101およびKAYARAD
UX−7101、KAYARAD UX−8101
(以上、日本化薬株式会社製の製品名);AH−60
0、AT−600、UA−306H、AI−600、U
A−101T、UA−101I、UA−306T、UA
−306I、UF−8001およびUF−8003(以
上、共栄社化学株式会社製の製品名);UV−1700
B、UV−3000B、UV−3200B、UV−33
00B、UV−3510TL、UV−3520TL、U
V−6100B、UV−6300B、UV−7000
B、UV−7210B、UV−7500B、UV−75
50B、UV−10、UV−2000B、UV−225
0TL、UV−2010B、UV−2580B、UV−
2700BおよびUV−2750B(以上、日本合成化
学株式会社製の製品名);NKオリゴU−2PPA、N
KオリゴU−108A、NKオリゴU−200AX、N
KオリゴUA−511、NKオリゴU−412A、NK
オリゴUA−4100、NKオリゴUA−4200、N
KオリゴUA−4400、NKオリゴUA−340P、
NKオリゴUA−2235PE、NKオリゴUA−34
58P、NKオリゴUA−160TM、NKオリゴUA
−6100、NKオリゴUA−6200、NKオリゴU
−108、NKオリゴUA−4000、NKオリゴUA
−122P、NKオリゴUA−5201、NKオリゴU
A−512、NKオリゴUA−W2、NKオリゴUA−
W2A、NKオリゴUA−7000およびNKオリゴU
A−7100(以上、新中村化学株式会社製の製品名)
などを挙げることができる。これらは、単独で用いても
2種以上を併用してもよい。
【0019】ウレタンオリゴマーの分子量は、特に限定
はされないが、具体的には、500〜100,000で
あることが好ましく、より好ましくは700〜80,0
00、さらにより好ましくは1,000〜50,000
である。500未満の場合は、靭性や密着性を十分付与
することができないおそれがあり、100,000を超
える場合は、粘性が高くなり作業性が低下するほか、重
量に対する官能基濃度が低下するため反応性に劣ること
となるおそれがある。ウレタンオリゴマーは、星型(ブ
ロック)重合体どうしを結合することを目的とすること
から、2個以上の重合性不飽和基を有するウレタンオリ
ゴマー(すなわち、2官能性以上のウレタンオリゴマ
ー)であることが必要とされるが、なかでも、2官能性
ウレタンオリゴマーか3官能性ウレタンオリゴマーを用
いることが好ましい。4官能性以上のウレタンオリゴマ
ーは、星型重合体どうしを結合する結合構造の数を多く
するという観点からは好ましいと考えられるが、過剰に
網目状の構造を形成するおそれがあり重合中にゲル化し
やすくなることも考えられる。
【0020】本発明の新規重合体において、星型重合体
は、いわゆる星型ブロック重合体であっても、通常の星
型重合体であってもよく、特に限定されるわけではな
い。すなわち、具体的には、中心部分から放射状に延び
ている少なくとも3つの鎖状重合体部分が全て同じ組成
に由来するものである通常の星型重合体であってもよい
し、少なくとも3つの鎖状重合体部分のうちの少なくと
も1つが他の鎖状重合体部分と異なる組成に由来するも
のである星型ブロック重合体であってもよい。この点
は、上記例示した従来公知の星型重合体においても同様
であり、星型ブロック重合体であるものをそうでないも
のに代替したものも、また、星型ブロック重合体でない
ものを星型ブロック重合体であるものに代替したものも
好ましく挙げることができる。上述のような鎖状重合体
の組成の相違は、単独重合体に由来する場合は、例え
ば、重合体を構成する単量体単位の違いや、重合体の数
平均分子量の違いなどによるものであり、また、共重合
体に由来する場合は、例えば、単量体単位の違いや、重
合体の数平均分子量の違いや、各単量体単位の含有割合
の違いなどによるものである。本発明の重合体において
は、星型重合体がブロック重合体であるか否かは限定さ
れないが、例えば、より優れた耐熱性やゴム弾性などを
付与させたい場合、つまりこれまでよりもさらに優れた
物性を望む場合や別途新たな特性を付与させたい場合
に、それが容易であるという点で、星型ブロック重合体
であることがより好ましい。
【0021】本発明の新規重合体において、星型重合体
の有する鎖状重合体部分は、重合性モノマー由来の構造
単位からなる部分であり、すなわち、重合性モノマーが
重合してなる、好ましくはラジカル重合してなる、鎖状
単独重合体または鎖状共重合体の構造を有する部分であ
る。ラジカル重合して得られる鎖状重合体部分は、アニ
オン重合などのイオン重合により生成した重合体部分よ
りも組成の種類が多様であり、使用される単量体の種類
もラジカル重合可能であること以外は特に制限されない
し、共重合体であることも可能である。例えば、星型重
合体の中心部分が多価メルカプタンである場合、鎖状重
合体部分の一端の炭素原子が該多価メルカプタンのメル
カプト基に由来するイオウ原子に結合していることが好
ましい。
【0022】上記重合性モノマーとしては、ラジカル重
合により単独重合体あるいは共重合体を生成し得るもの
であればどのような重合性モノマーであってもよく、特
に限定はされないが、具体的には、例えば、(メタ)ア
クリル酸;炭素原子数1〜30のアルキル(メタ)アク
リレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒ
ドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル
(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリ
レート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキ
シエトキシエチル(メタ)アクリレート、などに代表さ
れる(メタ)アクリレ−ト類;α−メチルスチレン、ビ
ニルトルエン、スチレンなどに代表されるスチレン系単
量体;フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド
などに代表されるマレイミド系単量体;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
テルなどに代表されるビニルエーテル系単量体;フマル
酸、フマル酸のモノアルキルエステル、フマル酸のジア
ルキルエステル;マレイン酸、マレイン酸のモノアルキ
ルエステル、マレイン酸のジアルキルエステル;イタコ
ン酸、イタコン酸のモノアルキルエステル、イタコン酸
のジアルキルエステル;(メタ)アクリロニトリル、ブ
タジエン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、
酢酸ビニル、ビニルケトン、ビニルピリジン、ビニルカ
ルバゾールなどを好ましく挙げることができる。これら
は単独で用いられても、2種以上を併用されてもよい。
【0023】上記鎖状重合体部分の数平均分子量は、特
に限定はされないが、通常は、例えば、500〜20
0,000であることが好ましく、より好ましくは1,
000〜150,000、さらにより好ましくは2,0
00〜100,000、最も好ましくは3,000〜9
0,000である。数平均分子量が上記範囲を下回る
と、星型重合体ひいては本発明の新規重合体に、鎖状重
合体部分に基づく各種優れた特性を導入することができ
ないおそれがあり、上記範囲を上回ると、星型重合体ひ
いては本発明の新規重合体の製造時の粘度が高くなり、
生産性の点で好ましくないおそれがある。
【0024】本発明の新規重合体において、星型重合体
としては、例えば、上記例示した従来公知の各種星型重
合体の他、一点あるいは一部分を中心として該中心から
放射状に延びた鎖状重合体部分を少なくとも3つ備えた
構造を有する重合体であれば特に限定はされないが、な
かでも、多価メルカプタンを中心としたものであって少
なくとも3つの鎖状重合体部分が該メルカプタンのメル
カプト基から放射状に延びている構造を有する重合体で
あることが好ましい。このような多価メルカプタンを中
心とする星型重合体であれば、その特性として、鎖状重
合体部分の組み合わせが限定されたり、鎖状重合体部分
が単独重合体(ホモポリマー)に由来するものに限られ
たり、鎖状重合体部分を構成するモノマーの種類が限ら
れたりする、あるいは、光(紫外線)を照射する必要が
ありモノマーの深さ方向への浸透力が弱く工業的に多量
生産するには好ましくない、というような不利な点がな
いため、得られる新規重合体は、工業的に利用可能な分
野が非常に広くかつ安価に得ることができる。
【0025】上記多価メルカプタンは、1分子あたり3
個以上のメルカプト基を有する化合物であり、この個数
が3、4、5、・・・であるメルカプタンを、それぞ
れ、3価のメルカプタン、4価のメルカプタン、5価の
メルカプタン・・・と称する。多価メルカプタンとして
は、特に限定はされないが、具体的には、例えば、エチ
レングリコールジチオグリコレート、エチレングリコー
ルジチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールジチ
オグリコレート、1,4−ブタンジオールジチオプロピ
オネートなどエチレングリコールや1,4−ブタンジオ
ールのようなジオールとカルボキシル基含有メルカプタ
ン類のジエステル;トリメチロールプロパントリチオグ
リコレート、トリメチロールプロパントリチオプロピオ
ネートなどトリメチロールプロパンのようなトリオール
とカルボキシル基含有メルカプタン類のトリエステル;
ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペ
ンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネートなど
ペンタエリスリトールのような水酸基を4個有する化合
物とカルボキシル基含有メルカプタン類のポリエステ
ル;ジペンタエリスリトールヘキサキスチオグリコレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサキスチオプロピオネ
ートなどジペンタエリスリトールのような水酸基を6個
有する化合物とカルボキシル基含有メルカプタン類のポ
リエステル化合物;その他水酸基を3個以上有する化合
物とカルボキシル基含有メルカプタン類のポリエステル
化合物;トリチオグリセリンなどのメルカプト基を3個
以上有する化合物;2−ジ−n−ブチルアミノ−4,6
−ジメルカプト−S−トリアジン、2,4,6−トリメ
ルカプト−S−トリアジンなどのトリアジン多価チオー
ル類;多価エポキシ化合物の複数のエポキシ基に硫化水
素を付加させて複数のメルカプト基を導入してなる化合
物;多価カルボン酸の複数のカルボキシル基とメルカプ
トエタノールをエステル化してなるエステル化合物を挙
げることができる。これらは単独で用いても、2種以上
を併用してもよい。ここで、カルボキシル基含有メルカ
プタン類とは、チオグリコール酸、メルカプトプロピオ
ン酸、チオサリチル酸など、1個のメルカプト基と1個
のカルボキシル基を有する化合物のことをいう。
【0026】多価メルカプタンは、効率良く星型重合体
を得るという観点から、また、同一中心から鎖状重合体
部分が放射状に延びた構造にし高性能にするという観点
から、3〜10価のメルカプタンであることが好まし
く、より好ましくは3〜6価のメルカプタンである。メ
ルカプト基を1個だけ有するメルカプタンは鎖状重合体
部分が放射状に延びた構造を与えない。また、メルカプ
ト基を2個有するメルカプタンでは、星型構造由来の物
性を発揮させることができないおそれがある。10価を
超えるメルカプタンであると、同一中心から鎖状重合体
が放射状に延びた構造とはならず、所望の物性が発現し
ないおそれがある。
【0027】3〜6価の多価メルカプタンとしては、特
に限定はされないが、具体的には、例えば、トリメチロ
ールプロパントリチオグリコレート、トリメチロールプ
ロパントリチオプロピオネート、ペンタエリスリトール
テトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテ
トラキスチオプロピオネート、ジペンタエリスリトール
ヘキサキスチオグリコレート、ジペンタエリスリトール
ヘキサキスチオプロピオネートなどを挙げることができ
る。このような多価メルカプタンであれば、得られる星
型重合体が同一中心から鎖状重合体が放射状に延びた星
型の構造をとり易く、鎖状重合体間のからみによる効果
(たとえば、高凝集力)や相分離構造の形態変化が期待
できるという利点がある。
【0028】上記例示した従来公知の各種星型重合体
は、従来から知られている製造方法において使用されて
いる原料を用いて得られればよく、一般的製造条件、工
程手順もそのまま踏襲すればよい。本発明の新規重合体
において、星型重合体由来の構造(星型構造)1つ当た
りの数平均分子量は、1,500〜1,000,000
であることが好ましく、より好ましくは2,000〜5
00,000、さらにより好ましくは3,000〜30
0,000、最も好ましくは4,000〜250,00
0である。数平均分子量が上記範囲を下回ると、鎖状重
合体部分に由来する各種所望の物性が十分に発揮されな
いおそれがあり、上記範囲を上回ると、粘度が高くなり
取り扱い性が悪くなるおそれがある。
【0029】本発明の新規重合体においては、ウレタン
オリゴマー由来部分と鎖状重合体部分との合計に対し
て、ウレタンオリゴマー由来部分が、特に限定はされな
いが、例えば、2〜95重量%であることが好ましく、
より好ましくは5〜90重量%である。ウレタンオリゴ
マー由来部分が、2重量%未満の場合は、ウレタンオリ
ゴマー由来の物性が発揮できないおそれがあり、95重
量%を超える場合は、星型重合体由来の物性が発揮でき
ないおそれがある。本発明の新規重合体においては、星
型重合体由来の構造部分とウレタンオリゴマー由来の構
造部分とのモル比(ウレタンオリゴマー由来の構造部分
/星型重合体由来の構造部分)が、特に限定はされない
が、例えば、0.7未満が好ましく、0.001以上か
つ0.5未満がより好ましい。このモル比が0.7以上
になると、本発明の新規重合体1分子当たりに含まれる
ウレタンオリゴマー由来部分の数が多過ぎるために、重
合体が過剰な網目状構造を形成し、ゲル化したものとな
るおそれがある。
【0030】本発明の新規重合体の数平均分子量(M
n)は、3,500〜2,000,000であることが
好ましく、より好ましくは4,000〜1,000,0
00、さらにより好ましくは5,000〜500,00
0、最も好ましくは6,000〜500,000であ
る。数平均分子量が上記範囲を下回ると、鎖状重合体部
分に由来する各種所望の物性が十分に発揮されないおそ
れがあり、上記範囲を上回ると、粘度が高くなり取り扱
い性が悪くなるおそれがある上、製造時においても同様
であり生産性が低下するおそれがある。本発明の新規重
合体の用途としては、特に限定はされないが、具体的に
は、例えば、感光性樹脂用バインダー、粘着剤、塗料用
バインダーなどに用いることができる。 〔新規重合体の製造方法〕本発明にかかる第1の新規重
合体の製造方法(以下、本発明の第1の製造方法と称す
ることがある。)は、多価メルカプタンの存在下で重合
性モノマーをラジカル重合するにあたり、前記重合性モ
ノマーとともにウレタンオリゴマーを使用することを特
徴とする。この第1の製造方法により、少なくとも3つ
の鎖状重合体部分の組成がすべて同じである星型重合体
を構成要素とし、これら星型重合体が互いの鎖状重合体
部分でウレタンオリゴマーを介して繋がってなる新規重
合体を得ることができる。
【0031】上記第1の製造方法の製造手順としては、
多価メルカプタン存在下で、使用する重合性モノマーに
ウレタンオリゴマーを含めた状態で、ラジカル重合を行
えばよい。ラジカル重合は、重合禁止剤の添加等により
適宜所望のタイミングで終了させるようにすればよい。
また、本発明にかかる第2の新規重合体の製造方法(以
下、本発明の第2の製造方法と称することがある。)
は、多価メルカプタンの存在下で、各段階で種類の異な
る重合性モノマーを使用するラジカル重合を複数段階行
うにあたり、前記複数段階のうちの少なくとも1つの段
階で前記重合性モノマーとともにウレタンオリゴマーを
使用することを特徴とする。この第2の製造方法によ
り、少なくとも3つの鎖状重合体部分のうちの少なくと
も1つが他と異なる組成を有する星型重合体を構成要素
とし、このような星型重合体が互いの鎖状重合体部分で
ウレタンオリゴマーを介して繋がってなる新規重合体を
得ることができる。
【0032】上記第2の製造方法の製造手順としては、
例えばラジカル重合を2段階で行う場合は、多価メルカ
プタン存在下、ウレタンオリゴマーを適宜含めた条件下
において、第1段階の重合性モノマーのラジカル重合を
行い、重合率(詳しくは、重合性モノマーが重合体の構
成成分に転化した率)が50%以上、好ましくは70%
以上になってから、第2段階の重合性モノマーを加えて
重合することにより、新規重合体を得ることができる。
先に行うラジカル重合の重合率を50%以上とするの
は、重合後残存している重合性モノマーを除去せずに次
の重合を行ったとしても、ブロックを形成する重合体の
性質をできるだけ異なるようにするためである。そのた
めには第1段階の重合後、重合性モノマーを揮発除去す
ることも可能である。また、各段階のラジカル重合は、
重合禁止剤の添加により終了させるようにすれば、生成
した鎖状重合体部分の先端に、後のラジカル重合により
別の組成の重合体部分が繋がることを防ぐことができ
る。
【0033】本発明の第2の製造方法では、多価メルカ
プタンの存在下で、第1段階の重合性モノマーのラジカ
ル重合を行うと、多価メルカプタンのメルカプト基を重
合開始点として第1段階の重合性モノマーがラジカル重
合し、星型重合体の鎖状重合体部分が構成される。その
際、多価メルカプタンの一部のメルカプト基はこのラジ
カル重合の重合開始点とならずに残る。そこで、次に第
2段階の重合性モノマーを加えて第2段階のラジカル重
合を行うと、多価メルカプタンの残ったメルカプト基を
発端として第2段階の重合性モノマーがラジカル重合
し、第1段階で得られた鎖状重合体部分と異なる組成の
鎖状重合体部分が星形ブロック状に形成される。これら
段階において重合性モノマーとともにウレタンオリゴマ
ーを併用するので、上述のようにして得られる星形重合
体どうしをウレタンオリゴマーを介して結合させること
ができる。
【0034】上記第2の製造方法においては、ラジカル
重合をさらに3段階以上の多段で行えば、星型重合体が
3種以上の鎖状重合体部分の組み合わせて有する星型ブ
ロック重合体である、新規重合体を得ることもできる。
上記第2の製造方法においては、ウレタンオリゴマー
は、複数段階で行われるラジカル重合の不特定の1段階
または複数段階で、重合性モノマーに含めて用いればよ
く、特に限定はされないが、第1段階のラジカル重合の
みで用いるのが好ましい。第2段階以降でも用いる場合
は、ゲル化を避けて新規重合体を得るためには、ウレタ
ンオリゴマーの合計使用モル数を第1段階のみで加える
場合の合計使用モル数よりも少なくしなければならない
可能性があり、また、使用モル数を段階ごとに増加して
いく場合は第1段階のみで加える場合よりも分子量の増
加が激しくなって分子量の制御が困難となるおそれがあ
る。
【0035】なお、上記第1および第2の製造方法にお
いては、ラジカル重合時に副成し得る重合性モノマーの
ホモポリマー(メルカプト基を重合開始点として生成し
ていない鎖状重合体)も、ウレタンオリゴマーを介して
星形重合体の鎖状重合体部分に繋がっている場合があ
る。本発明の第1および第2の製造方法(以下、単に、
本発明の製造方法と称することがある。)においては、
使用する多価メルカプタン、重合性モノマー、ウレタン
オリゴマー等の各種原料は、上記本発明の新規重合体の
説明記載で例示したものと同様のものを好ましく挙げる
ことができる。
【0036】本発明の製造方法では、使用するウレタン
オリゴマーと多価メルカプタンとのモル比(ウレタンオ
リゴマーの合計モル数/多価メルカプタンのモル数)
は、特に限定はされないが、具体的には、0.7未満が
好ましく、より好ましくは0.001以上かつ0.05
未満である。このモル比が0.7以上になると、星型重
合体1分子当たりのウレタンオリゴマーの数が多過ぎる
ために、重合体全体として過剰に網目状構造を形成する
こととなり重合中にゲル化するおそれがあるからであ
る。また、本発明の製造方法では、ウレタンオリゴマー
と重合性モノマーとの合計使用量中、ウレタンオリゴマ
ーの使用量は、特に限定はされないが、具体的には、2
〜95重量%であることが好ましく、より好ましくは5
〜90重量%である。ウレタンオリゴマーの使用量が2
重量%未満の場合は、ウレタンオリゴマー由来の物性が
発揮できないおそれがあり、95重量%を超える場合
は、星型重合体由来の物性が発揮できないおそれがあ
る。なお、ウレタンオリゴマーの使用量および重合性モ
ノマーの使用量は、製造工程を通して用いられた全量で
あるとし、例えば上記第2の製造方法の場合、各段階の
ラジカル重合で用いられる量の合計でであるとする。
【0037】本発明の製造方法において、ラジカル重合
は、通常公知の熱、紫外線、放射線、電子線、ラジカル
重合開始剤等を用いたラジカル重合であればよく、ラジ
カル重合による重合方法としては、特に限定はされない
が、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合
などが好ましい。安価な重合体を得るためには、余分な
揮発成分を含まない塊状重合方法がより好ましい。本発
明の製造方法においては、重合温度は、特に限定はされ
ないが、具体的には、例えば、30〜200℃が好まし
く、より好ましくは50〜150℃である。
【0038】本発明の製造方法においては、重合の際、
通常のラジカル重合開始剤を使用することができる。ラ
ジカル重合開始剤としては、特に限定はされないが、具
体的には、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニト
リル、2,2’−アゾビスシクロヘキサンカーボニトリ
ル、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)・二
塩酸塩、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン
酸)、2,2’−アゾビス−(2−メチルブチロニトリ
ル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニ
トリル)等のアゾ系開始剤類;過硫酸カリウム等の過硫
酸塩、過酸化水素、過酢酸、ベンゾイルパーオキサイ
ド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、1,1−ビス(t
−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロ
ヘキサン、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノ
エート、t−ブチルハイドロパーオキサイド等の過酸化
物系開始剤類を好ましく挙げることができる。また、こ
の際、還元剤として亜硫酸水素ナトリウム、L−アスコ
ルビン酸、ロンガリット、メタ重亜硫酸ナトリウム等を
上記過酸化物系開始剤類と組み合わせてレドックス系開
始剤とすることも好ましい。
【0039】また、重合促進剤として、特に限定される
わけではないが、種々の遷移金属イオン、具体的には、
硫酸第二鉄、硫酸第二銅、塩化第二鉄、塩化第二銅等を
好ましく挙げることができる。前記ラジカル重合開始剤
の使用量は、特に限定はされないが、具体的には、例え
ば、重量比で、通常、多価メルカプタンの3倍以下であ
ることが好ましく、より好ましくは2倍以下、さらによ
り好ましくは使用しないことである。上記比率よりも多
量に使用すると、星型重合体を与える多価メルカプタン
から伸びた鎖状重合体部分以外に、重合開始剤から伸び
た重合体が多量に生成し、星型重合体の生成効率が低下
してしまうおそれがある、また、工業的に安価な製造方
法である塊状重合の重合安定性が悪くなり、暴走反応が
起こり、最悪の場合は爆発の危険性が伴うおそれがあ
る。
【0040】
【実施例】以下に、実施例により、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定される
ものではない。なお、以下では、便宜上、「重量部」を
単に「部」と記すことがあり、「重量%」を「wt%」
と記すことがある。まず、実施例、比較例における測定
方法等について説明する。数平均分子量(Mn)、重量
平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)は、ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によ
りポリスチレン換算値で求めた。
【0041】不揮発分濃度は、試料約1gを秤量し、熱
風乾燥機で200℃×15分後、乾燥残量を不揮発分と
して、乾燥前重量に対する比率をwt%で表示した。 −実施例1− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート150部、ブチルメタクリレート40部、ウレタ
ンオリゴマー(日本合成化学(株)製、製品名:紫光U
V−3300B、数平均分子量約26,000)30
部、メタクリル酸80部からなるモノマー混合液のうち
の90部とメチルエチルケトン350部とを投入し、窒
素雰囲気下、80℃に昇温した。この昇温した状態のと
ころに、触媒としてペンタエリスリトールテトラキスチ
オグリコレート(PETG)6部およびアゾビスイソブ
チロニトリル1部をメチルエチルケトン30部に溶解さ
せた均一溶液の30容量%を添加して反応を開始した。
反応温度はメチルエチルケトンの還流温度に保った。反
応開始10分後に残りのモノマー混合液210部および
残りの触媒溶液を1時間かけて均一に滴下した。滴下し
終わった後、温度をメチルエチルケトンの還流温度に維
持したまま、2時間の熟成を行った。熟成後、冷却して
重合反応を終了し、重合体(1)を得た。
【0042】得られた重合体(1)は、不揮発分濃度4
4.5wt%、酸価172mgKOH/g、GPCによ
る重量平均分子量(MwGPC)は約50,000であっ
た。樹脂の光散乱光法による絶対重量平均分子量(Mw
LALLS)が約100,000であることから、MwLALLS
/MwGPC≒2となり、得られた重合体(1)は分岐構
造を有していることが確認された。下記式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。)で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1
の場合、分岐構造を有しているといえるからである。よ
って、g=2の場合、約5本の分岐があるということに
なる。
【0043】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(1)は、メルカプト基を起点(反応開
始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有した
ものであることが確認された。 −実施例2− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート80部、ウレタンオリゴマー(新中村化学(株)
製、製品名:NKオリゴU−340A、数平均分子量約
12,000)30部、酢酸エチル200部を投入し、
窒素雰囲気下、80℃に昇温した。この昇温した状態の
ところに、触媒としてペンタエリスリトールテトラキス
チオグリコレート(PETG)5部およびアゾビスイソ
ブチロニトリル1部を酢酸エチル20部に溶解させた均
一溶液の1/2(13部)を添加して反応を開始した。
反応温度は酢酸エチルの還流温度に保った。反応開始1
時間後と1時間30分後にそれぞれ触媒溶液の1/4
(6.5部)を添加した。反応開始2時間後、フラスコ
内のモノマーの転化率が70%以上であることを確認し
て、ブチルアクリレート190部および酢酸エチル10
0部の混合溶液を、反応温度は酢酸エチルの還流温度に
保った状態で、1時間かけて均一に滴下した。滴下し終
わった後、温度を酢酸エチルの還流温度に維持したま
ま、2時間の熟成を行った。熟成後、冷却して重合反応
を終了し、重合体(2)を得た。
【0044】得られた重合体(2)は、不揮発分濃度4
8.5wt%、GPCによる重量平均分子量(M
GPC)は約150,000であった。樹脂の光散乱光
法による絶対重量平均分子量(MwLALLS)が約39
0,000であることから、MwLALLS/MwGPC≒2.
6となり、得られた重合体(2)は分岐構造を有してい
ることが確認された。下記式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。)で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1
の場合、分岐構造を有しているといえるからである。よ
って、g=2.6の場合、約7本の分岐があるというこ
とになる。
【0045】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(2)は、メルカプト基を起点(反応開
始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有した
ものであることが確認された。 −実施例3− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート150部、ブチルアクリレート90部、ウレタン
オリゴマー(新中村化学(株)製、製品名:NKオリゴ
U−340A、数平均分子量約12,000)60部か
らなるモノマー混合液のうちの90部とメチルエチルケ
トン300部とを投入し、窒素雰囲気下、80℃に昇温
した。この昇温した状態のところに、触媒としてペンタ
エリスリトールテトラキスチオグリコレート(PET
G)25部およびアゾビスイソブチロニトリル3部をメ
チルエチルケトン80部に溶解させた均一溶液の30容
量%を添加して反応を開始した。反応温度はメチルエチ
ルケトンの還流温度に保った。反応開始10分後に残り
のモノマー混合液210部および残りの触媒溶液を1時
間かけて均一に滴下した。滴下し終わった後、温度をメ
チルエチルケトンの還流温度に維持したまま、2時間の
熟成を行った。熟成後、冷却して重合反応を終了し、重
合体(3)を得た。
【0046】得られた重合体(3)は、不揮発分濃度4
6.1wt%、GPCによる重量平均分子量(M
GPC)は約40,000であった。樹脂の光散乱光法
による絶対重量平均分子量(MwLALLS)が約100,
000であることから、MwLALLS/MwGPC≒2.5と
なり、得られた重合体(3)は分岐構造を有しているこ
とが確認された。下記式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。)で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1
の場合、分岐構造を有しているといえるからである。よ
って、g=2.5の場合、約7本の分岐があるというこ
とになる。
【0047】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(3)は、メルカプト基を起点(反応開
始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有した
ものであることが確認された。 −実施例4− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート80部およびウレタンオリゴマー(新中村化学
(株)製、製品名:NKオリゴU−340A、数平均分
子量約12,000)3部からなるモノマー混合液と酢
酸エチル200部とを投入し、窒素雰囲気下、80℃に
昇温した。この昇温した状態のところに、触媒としてペ
ンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート(PE
TG)0.6部およびアゾビスイソブチロニトリル1部
を酢酸エチル20部に溶解させた均一溶液の1/2(1
0.8部)を添加して反応を開始した。反応温度は酢酸
エチルの還流温度に保った。反応開始1時間後と1時間
30分後にそれぞれ触媒溶液の1/4(5.4部)を添
加した。反応開始2時間後、フラスコ内のモノマーの転
化率が70%以上であることを確認して、ブチルアクリ
レート217部および酢酸エチル100部の混合溶液
を、反応温度は酢酸エチルの還流温度に保った状態で、
1時間かけて均一に滴下した。滴下し終わった後、温度
を酢酸エチルの還流温度に維持したまま、2時間の熟成
を行った。熟成後、冷却して重合反応を終了し、重合体
(4)を得た。
【0048】得られた重合体(4)は、不揮発分濃度4
8.1wt%、GPCによる重量平均分子量(M
GPC)は約140,000であった。樹脂の光散乱光
法による絶対重量平均分子量(MwLALLS)が約36
0,000であることから、MwLALLS/MwGPC≒2.
6となり、得られた重合体(4)は分岐構造を有してい
ることが確認された。下記式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。)で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1
の場合、分岐構造を有しているといえるからである。よ
って、g=2.6の場合、約7本の分岐があるというこ
とになる。
【0049】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(4)は、メルカプト基を起点(反応開
始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有した
ものであることが確認された。 −実施例5− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート150部、ブチルアクリレート147部、ウレタ
ンオリゴマー(新中村化学(株)製、製品名:NKオリ
ゴU−340A、数平均分子量約12,000)3部か
らなるモノマー混合液のうちの90部とメチルエチルケ
トン300部とを投入し、窒素雰囲気下、80℃に昇温
した。この昇温した状態のところに、触媒としてペンタ
エリスリトールテトラキスチオグリコレート(PET
G)2部およびアゾビスイソブチロニトリル1部をメチ
ルエチルケトン20部に溶解させた均一溶液の30容量
%を添加して反応を開始した。反応温度はメチルエチル
ケトンの還流温度に保った。反応開始10分後に残りの
モノマー混合液210部および残りの触媒溶液を1時間
かけて均一に滴下した。滴下し終わった後、温度をメチ
ルエチルケトンの還流温度に維持したまま、2時間の熟
成を行った。熟成後、冷却して重合反応を終了し、重合
体(5)を得た。
【0050】得られた重合体(5)は、不揮発分濃度4
8.4wt%、GPCによる重量平均分子量(M
GPC)は約40,000であった。樹脂の光散乱光法
による絶対重量平均分子量(MwLALLS)が約88,0
00であることから、MwLALLS/MwGPC≒2.2とな
り、得られた重合体(5)は分岐構造を有していること
が確認された。下記式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。)で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1
の場合、分岐構造を有しているといえるからである。よ
って、g=2.2の場合、約6本の分岐があるというこ
とになる。
【0051】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(5)は、メルカプト基を起点(反応開
始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有した
ものであることが確認された。 −比較例1− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート149部、ブチルメタクリレート40部、ブチル
アクリレート30部、ポリエチレングリコールジアクリ
レート(新中村化学(株)製、製品名:NKエステルA
−400、数平均分子量約508)1部、メタクリル酸
80部からなるモノマー混合液のうちの90部と、メチ
ルエチルケトン350部とを投入し、窒素雰囲気下、8
0℃に昇温した。この昇温した状態のところに、触媒と
してペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート
(PETG)4部およびアゾビスイソブチロニトリル1
部をメチルエチルケトン30部に溶解させた均一溶液の
30容量%を添加して反応を開始した。反応温度はメチ
ルエチルケトンの還流温度に保った。反応開始10分後
に残りのモノマー混合液210部および残りの触媒溶液
を1時間かけて均一に滴下した。滴下し終わった後、温
度をメチルエチルケトンの還流温度に維持したまま、2
時間の熟成を行った。熟成後、冷却して重合反応を終了
し、重合体(c1)を得た。
【0052】得られた重合体(c1)は、不揮発分濃度
44.2wt%、酸価174mgKOH/g、GPCに
よる重量平均分子量(MwGPC)は約50,000であ
った。樹脂の光散乱光法による絶対重量平均分子量(M
LALLS)が約130,000であることから、Mw
LALLS/MwGPC≒2.6となり、得られた重合体(c
1)は分岐構造を有していることが確認された。下記
式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。) で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1の場
合、分岐構造を有しているといえるからである。よっ
て、g=2.6の場合、約7本の分岐があるということ
になる。
【0053】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(c1)は、メルカプト基を起点(反応
開始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有し
たものであることが確認された。 −比較例2− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート119部、ブチルメタクリレート40部、ブチル
アクリレート60部、ポリエチレングリコールジアクリ
レート(新中村化学(株)製、製品名:NKエステルA
−400、数平均分子量約508)1部、メタクリル酸
80部からなるモノマー混合液のうちの90部と、メチ
ルエチルケトン350部とを投入し、窒素雰囲気下、8
0℃に昇温した。この昇温した状態のところに、触媒と
してペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート
(PETG)4部およびアゾビスイソブチロニトリル1
部をメチルエチルケトン30部に溶解させた均一溶液の
30容量%を添加して反応を開始した。反応温度はメチ
ルエチルケトンの還流温度に保った。反応開始10分後
に残りのモノマー混合液210部および残りの触媒溶液
を1時間かけて均一に滴下した。滴下し終わった後、温
度をメチルエチルケトンの還流温度に維持したまま、2
時間の熟成を行った。熟成後、冷却して重合反応を終了
し、重合体(c2)を得た。
【0054】得られた重合体(c2)は、不揮発分濃度
44.3wt%、酸価172mgKOH/g、GPCに
よる重量平均分子量(MwGPC)は約52,000であ
った。樹脂の光散乱光法による絶対重量平均分子量(M
LALLS)が約130,000であることから、Mw
LALLS/MwGPC≒2.5となり、得られた重合体(c
2)は分岐構造を有していることが確認された。下記
式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。)で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1
の場合、分岐構造を有しているといえるからである。よ
って、g=2.5の場合、約7本の分岐があるというこ
とになる。
【0055】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(c2)は、メルカプト基を起点(反応
開始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有し
たものであることが確認された。 −比較例3− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート78部、ポリエチレングリコールジアクリレート
(新中村化学(株)製、製品名:NKエステルA−40
0、数平均分子量約508)2部、酢酸エチル200部
を投入し、窒素雰囲気下、80℃に昇温した。この昇温
した状態のところに、触媒としてペンタエリスリトール
テトラキスチオグリコレート(PETG)3.5部およ
びアゾビスイソブチロニトリル1部を酢酸エチル20部
に溶解させた均一溶液の1/2(12.25部)を添加
して反応を開始した。反応温度は酢酸エチルの還流温度
に保った。反応開始1時間後と1時間30分後にそれぞ
れ触媒溶液の1/4(6.125部)を添加した。反応
開始2時間後、フラスコ内のモノマーの転化率が70%
以上であることを確認して、ブチルアクリレート220
部および酢酸エチル100部の混合溶液を、反応温度を
酢酸エチルの還流温度に保った状態で、1時間かけて均
一に滴下した。滴下し終わった後、温度を酢酸エチルの
還流温度に維持したまま、2時間の熟成を行った。熟成
後、冷却して重合反応を終了し、重合体(c3)を得
た。
【0056】得られた重合体(c3)は、不揮発分濃度
48.4wt%、GPCによる重量平均分子量(Mw
GPC)は約150,000であった。樹脂の光散乱光法
による絶対重量平均分子量(MwLALLS)が約370,
000であることから、MwLALLS/MwGPC≒2.5と
なり、得られた重合体(c3)は分岐構造を有している
ことが確認された。下記式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。) で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1の場
合、分岐構造を有しているといえるからである。よっ
て、g=2.5の場合、約7本の分岐があるということ
になる。
【0057】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(c3)は、メルカプト基を起点(反応
開始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有し
たものであることが確認された。 −比較例4− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート150部、ブチルアクリレート150部からなる
モノマー混合液のうちの90部と、メチルエチルケトン
300部とを投入し、窒素雰囲気下、80℃に昇温し
た。この昇温した状態のところに、触媒としてペンタエ
リスリトールテトラキスチオグリコレート(PETG)
1.5部およびアゾビスイソブチロニトリル1部をメチ
ルエチルケトン20部に溶解させた均一溶液の30容量
%を添加して反応を開始した。反応温度はメチルエチル
ケトンの還流温度に保った。反応開始10分後に残りの
モノマー混合液210部および残りの触媒溶液を1時間
かけて均一に滴下した。滴下し終わった後、温度をメチ
ルエチルケトンの還流温度に維持したまま、2時間の熟
成を行った。熟成後、冷却して重合反応を終了し、重合
体(c4)を得た。
【0058】得られた重合体(c4)は、不揮発分濃度
48.4wt%、GPCによる重量平均分子量(Mw
GPC)は約40,000であった。樹脂の光散乱光法に
よる絶対重量平均分子量(MwLALLS)が約60,00
0であることから、MwLALLS/MwGPC≒1.5とな
り、得られた重合体(c4)は分岐構造を有しているこ
とが確認された。下記式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。)で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1
の場合、分岐構造を有しているといえるからである。よ
って、g=1.5の場合、約4本の分岐があるというこ
とになる。
【0059】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(c4)は、メルカプト基を起点(反応
開始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有し
たものであることが確認された。 −比較例5− 窒素導入管、滴下ロート、温度計、冷却管、攪拌機を装
備した1リットルの4つ口フラスコに、メチルメタクリ
レート150部、ブチルアクリレート149部、ポリエ
チレングリコールジアクリレート(新中村化学(株)
製、製品名:NKエステルA−400、数平均分子量約
508)1部からなるモノマー混合液のうちの90部
と、メチルエチルケトン300部とを投入し、窒素雰囲
気下、80℃に昇温した。この昇温した状態のところ
に、触媒としてペンタエリスリトールテトラキスチオグ
リコレート(PETG)3部およびアゾビスイソブチロ
ニトリル1部をメチルエチルケトン20部に溶解させた
均一溶液の30容量%を添加して反応を開始した。反応
温度はメチルエチルケトンの還流温度に保った。反応開
始10分後に残りのモノマー混合液210部および残り
の触媒溶液を1時間かけて均一に滴下した。滴下し終わ
った後、温度をメチルエチルケトンの還流温度に維持し
たまま、2時間の熟成を行った。熟成後、冷却して重合
反応を終了し、重合体(c5)を得た。
【0060】得られた重合体(c5)は、不揮発分濃度
48.5wt%、GPCによる重量平均分子量(Mw
GPC)は約40,000であった。樹脂の光散乱光法に
よる絶対重量平均分子量(MwLALLS)が約110,0
00であることから、MwLALLS/MwGPC≒2.8とな
り、得られた重合体(c5)は分岐構造を有しているこ
とが確認された。下記式: g=f2/(3f−2) (式中、gは、平均自乗回転半径の比であり、Mw
LALLS/MwGPCの値に比例する。fは、分岐の数であ
る。)で示される経験式より、MwLALLS/MwGPC>1
の場合、分岐構造を有しているといえるからである。よ
って、g=2.8の場合、約8本の分岐があるというこ
とになる。
【0061】また、PETGのような星型の分岐を有す
る多価メルカプタン化合物を原料として使用しているこ
とから、重合体(c5)は、メルカプト基を起点(反応
開始点)として鎖状重合体が延びている星型構造を有し
たものであることが確認された。 −使用例1(1)− 実施例1で得られた重合体(1)100部に、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート(A−TMPT)10
部およびIrugacure651(チバ・スペシャリ
ティ・ケミカルズ株式会社製の製品名、2,2−ジメト
キシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)1部を添
加し、乾燥後の膜厚が25μmとなるように25μm厚
のポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布後、乾
燥させて感光性樹脂層を形成した。乾燥後、感光性樹脂
層の上に空気の残らないようにポリエチレンフィルムを
ラミネートし、感光性フィルムを得た。この感光性樹脂
フィルムについて、銅張り積層板に対する密着性試験を
行った。また、この感光性フィルムを用いて、銅張り積
層板の酸エッチング試験を行った。これらの結果を表1
に示す。 ≪銅張り積層板に対する密着性試験≫感光性フィルム
を、ポリエチレンフィルムを剥がして、銅張り積層板
に、ホットロールラミネーター(旭化成工業社製、製品
名:AL−70)を用いて105℃でラミネートした
後、オーク社製平行光露光機HMW−801で500m
J/cm2で露光した。その後、ポリエチレンテレフタ
レートフィルムを剥がして、JIS D 0202に準
拠する基盤目付着性試験方法により、光硬化後の感光層
膜の密着性を、以下の基準により評価した。
【0062】 ◎:剥がれた基盤目が100/100の割合で無かっ
た。 ○:剥がれなかった基盤目の割合が90/100以上か
つ100/100未満。 ×:剥がれなかった基盤目の割合が90/100未満。 ≪酸エッチング試験≫感光性フィルムを、ポリエチレン
フィルムを剥がして、スルーホール内もメッキされたス
ルーホール1419穴を有する穴あき銅張り積層板に、
ホットロールラミネーター(旭化成工業社製、製品名:
AL−70)を用いて105℃でラミネートした。ライ
ン幅50μmのマスクパターンを有するフォトマスクを
使用し、オーク社製平行光露光機HMW−801で50
0mJ/cm2で露光した。次に、30℃の1wt%炭
酸ナトリウム水溶液を0.18MPaで60秒間シャワ
ーリングして、未露光部分の感光性樹脂層を除去した。
その後、塩化第二銅を用いて50℃でエッチングを行
い、50℃の3wt%水酸化ナトリウム水溶液を用いて
レジストを剥離し、得られた回路板のスルーホール欠損
率を目視または光学顕微鏡で確認し、以下の基準で評価
した。
【0063】 ○:欠損無し(欠損率0%) ×:欠損有り(欠損率0%超) −使用例1(2)− 実施例1で得られた重合体(1)の代わりに、比較例1
で得られた重合体(c1)を用いた以外は、使用例1
(1)と同様の操作、測定、評価を行った。その結果を
表1に示す。なお、この使用例1(2)における酸エッ
チング試験では、感光性樹脂層の銅張り積層板への追従
性が十分ではなかったため、積層板表面と感光性樹脂層
との間にエッチング液が入り、目的としない部分までエ
ッチングが過剰に行われたと考えられる。
【0064】−使用例1(3)− 実施例1で得られた重合体(1)の代わりに、比較例2
で得られた重合体(c2)を用いた以外は、使用例1
(1)と同様の操作、測定、評価を行った。その結果を
表1に示す。なお、この使用例1(3)における酸エッ
チング試験では、感光性樹脂層の耐水性が十分ではなか
ったため、積層板表面と感光性樹脂層との間にエッチン
グ液が入り、目的としない部分までエッチングが過剰に
行われたと考えられる。
【0065】
【表1】
【0066】−使用例2(1)− 実施例2で得られた重合体(2)を、乾燥後の膜厚が2
5μmとなるように25μm厚のポリエチレンテレフタ
レートフィルム上に塗布後、乾燥させて、粘着剤層を形
成し、その後、該粘着剤層表面に離型紙を粘着した。こ
の試料を用い、粘着物性として、180°ピール強度、
保持力を測定した。これらの結果を表2に示す。 ≪180°ピール強度の測定≫試料を、25mm幅で被
着体となるガラス基材あるいはステンレススチール(S
US)材に貼り付け、2kgローラーで1往復圧着し
て、20分放置した後、300mm/分の引張り速度で
被着体から180°剥離して、180°ピール強度(N
/25mm)を測定した。 ≪保持力≫ステンレススチール基材に、25mm×25
mmの接着面積で試料を貼り付け、2kgローラーで1
往復圧着し、60℃で30分間調温した後、1kgの荷
重をかけて落下するまでの時間(min)、または、落
下しない場合は24時間後のズレ(mm)を測定した。
【0067】−使用例2(2)− 実施例2で得られた重合体(2)の代わりに、実施例4
で得られた重合体(4)を用いた以外は、使用例2
(1)と同様の操作、測定を行った。その結果を表2に
示す。−使用例2(3)− 実施例2で得られた重合体(2)の代わりに、比較例3
で得られた重合体(c3)を用いた以外は、使用例2
(1)と同様の操作、測定を行った。その結果を表2に
示す。
【0068】
【表2】
【0069】−使用例3(1)− 実施例3で得られた重合体(3)100部に対し、酸化
チタン40部(石原酸業社製、製品名:CR−93)を
配合して、JIS A 6909に準拠する方法に基づ
き、膜厚が1mmのダンベル型試験片を作製した。この
試験片を用いて、20℃における伸び120%時の引張
応力(JIS A 6909に準拠)、および、加熱後
の試験片の20℃で伸び(JIS A 6909に準
拠)を、インストロン万能試験機(インストロン・ジャ
パン株式会社製)を用いて測定した。これらの結果を表
3に示す。
【0070】−使用例3(2)− 実施例3で得られた重合体(3)の代わりに、実施例5
で得られた重合体(5)を用いた以外は、使用例3
(1)と同様の操作、測定を行った。その結果を表3に
示す。−使用例3(3)− 実施例3で得られた重合体(3)の代わりに、比較例4
で得られた重合体(c4)を用いた以外は、使用例3
(1)と同様の操作、測定を行った。その結果を表3に
示す。
【0071】−使用例3(4)− 実施例3で得られた重合体(3)の代わりに、比較例5
で得られた重合体(c5)を用いた以外は、使用例3
(1)と同様の操作、測定を行った。その結果を表3に
示す。
【0072】
【表3】
【0073】
【発明の効果】本発明によれば、星型重合体どうしが連
結してなる重合体であって、耐熱性等に関し従来と同様
の特性を備えるとともに、さらに、例えばガラスや金属
等に対する十分な密着性を有し、かつ、優れた靭性を付
与することもできる、新規重合体を提供することができ
る。また、本発明によれば上記本発明の新規重合体を容
易に得ることのできる製造方法を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる新規重合体の一実施例のモデル
図。
【符号の説明】
1 星型重合体由来の構造(星型構造) 2 鎖状重合体部分 3 多価メルカプタン 4 ウレタンオリゴマー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J011 AA05 AA07 BA04 BA05 BA07 DA04 HB14 HB16 HB22 NA25 NB06 PA95 PB30 PC02 PC08 4J026 AB02 AB03 BA04 BA05 BA06 BA10 BA12 BA20 BA25 BA27 BA30 BA31 BA33 BA36 BA38 BA40 BA46 BA47 BB01 BB02 DB02 DB09 DB11 DB12 FA00 FA09 GA02 GA08

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中心から少なくとも3つの鎖状重合体部分
    が放射状に延びている星型重合体由来の構造とウレタン
    オリゴマー由来の構造とを備えた共重合体であって、 前記星型重合体由来の構造を少なくとも2つ有し、これ
    ら星型重合体由来の構造が互いの鎖状重合体部分で前記
    ウレタンオリゴマーを介して繋がっている、ことを特徴
    とする、新規共重合体。
  2. 【請求項2】前記星型重合体由来の構造は、多価メルカ
    プタンを中心として少なくとも3つの鎖状重合体部分が
    前記多価メルカプタンのメルカプト基から放射状に延び
    ている星型重合体由来の構造である、請求項1に記載の
    新規共重合体。
  3. 【請求項3】前記少なくとも3つの鎖状重合体部分のう
    ちの少なくとも1つが、他の鎖状重合体部分と異なる組
    成を有する、請求項1または2に記載の新規共重合体。
  4. 【請求項4】多価メルカプタンの存在下で重合性モノマ
    ーをラジカル重合するにあたり、前記重合性モノマーと
    ともにウレタンオリゴマーを使用する、新規共重合体の
    製造方法。
  5. 【請求項5】多価メルカプタンの存在下で、各段階で種
    類の異なる重合性モノマーを使用するラジカル重合を複
    数段階行うにあたり、前記複数段階のうちの少なくとも
    1つの段階で前記重合性モノマーとともにウレタンオリ
    ゴマーを使用する、新規共重合体の製造方法。
  6. 【請求項6】第1段階のラジカル重合においてのみウレ
    タンオリゴマーを使用するようにする、請求項5に記載
    の新規共重合体の製造方法。
  7. 【請求項7】前記多価メルカプタンの全使用量に対する
    前記ウレタンオリゴマーの全使用量がモル比で0.7未
    満となるようにする、請求項4から6までのいずれかに
    記載の新規共重合体の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016121343A (ja) * 2014-12-25 2016-07-07 東洋インキScホールディングス株式会社 活性エネルギー線硬化型平版印刷インキ、および印刷物

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JP2020100850A (ja) * 2014-12-25 2020-07-02 東洋インキScホールディングス株式会社 活性エネルギー線硬化型平版印刷インキ、および印刷物

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