JP2005106591A - Analytical method for structural unit in acrylic resin - Google Patents

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哲 浅野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for analyzing accurately a structural unit of a polymer, even in the case of a polymer of a (meth)acrylic ester containing an ester group derived from 1,4-butanediol or the like. <P>SOLUTION: This analytical method of the structural unit [1] in an acrylic resin is characterized as follows: the acrylic resin containing the structural unit [1] derived from a compound expressed by formula (1) is decomposed in the supercritical state in the presence of a lower alcohol; hereby, decomposed products including a cyclic ether expressed by formula (2) and diol expressed by formula (3) are produced; the cyclic ether (2) and the diol (3) in the products are isolated and quantitated; and the structural unit [1] in the acrylic resin is quantitated from the total quantity. Where, R1 is a hydrogen atom or a methyl group in formulas (1)-(3), and n is 4 or 5. A methylene group may be substituted by an oxygen atom, a sulfur atom, a carboxyl group, a sulfonyl group or a secondary amino group (-NH-), and the hydrogen atom in the methylene group may be substituted by a hydrocarbon group or an alkoxy group. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アクリル樹脂における、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を分析する方法に関する。   The present invention relates to a method for analyzing a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester in an acrylic resin.

(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を含むアクリル樹脂について、その構造単位を分析する方法は特許文献1に報告されている。具体的には、アクリル樹脂を超臨界状態の低級アルコールと反応させ、(メタ)アクリル酸エステルのエステル基をアルコールに分解したのち、分解されたアルコールを分離、定量することによって、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を分析する方法が開示されている。   A method for analyzing a structural unit of an acrylic resin containing a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester is reported in Patent Document 1. Specifically, by reacting an acrylic resin with a lower alcohol in a supercritical state, decomposing the ester group of (meth) acrylic acid ester into alcohol, and separating and quantifying the decomposed alcohol, (meth) acrylic A method for analyzing a structural unit derived from an acid ester is disclosed.

特開2001−141725号公報([0058]〜[0067])JP 2001-141725 A ([0058] to [0067])

本発明者らは、アクリル酸ブチルと4−ヒドロキシブチルアクリレートとを重合して得られたアクリル樹脂を特許文献1に記載の方法に準じて分析した。4−ヒドロキシブチルアクリレートは1,4−ブタンジオールに由来するエステル基を有する。該アクリル樹脂を超臨界状態の低級アルコールを反応させて得られた1,4−ブタンジオールの量は、アクリル樹脂を重合する際に用いた4−ヒドロキシブチルアクリレート量が与えるべき1,4−ブタンジオールの量と比べて少なくなり、超臨界状態で分解して得られた1,4−ブタンジオールの量を定量した結果から、4−ヒドロキシブチルアクリレートに由来する構造単位を正しく定量することは困難であることが明らかになった。
本発明の目的は、1,4−ブタンジオール等に由来するエステル基を含有する(メタ)アクリル酸エステルの重合体であっても、該重合体の構造単位を正確に分析する方法を提供することである。
The inventors analyzed an acrylic resin obtained by polymerizing butyl acrylate and 4-hydroxybutyl acrylate according to the method described in Patent Document 1. 4-hydroxybutyl acrylate has an ester group derived from 1,4-butanediol. The amount of 1,4-butanediol obtained by reacting the acrylic resin with a lower alcohol in a supercritical state is the amount of 1,4-butane to be given by the amount of 4-hydroxybutyl acrylate used for polymerizing the acrylic resin. The amount of 1,4-butanediol obtained by decomposition in a supercritical state is smaller than the amount of diol, and it is difficult to correctly quantify the structural unit derived from 4-hydroxybutyl acrylate. It became clear that.
An object of the present invention is to provide a method for accurately analyzing a structural unit of a (meth) acrylic acid ester polymer containing an ester group derived from 1,4-butanediol or the like. That is.

本発明は、式(1)

Figure 2005106591
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、nは4又は5を表す。メチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボキシル基、スルホニル基、2級アミノ基(-NH-)で置換されていてもよく、メチレン基の水素原子は、炭化水素基、アルコキシ基で置換されていてもよい。)
で表される化合物に由来する構造単位[1]を含有するアクリル樹脂を低級アルコール存在下、超臨界状態で分解させ、式(2)で表される環状エーテル及び式(3)で表されるジオールを含む分解生成物を生成したのち、該生成物中の環状エーテル(2)及びジオール(3)を分離、定量し、その合計量から該アクリル樹脂における構造単位[1]を定量することを特徴とするアクリル樹脂における構造単位[1]の分析方法である。
Figure 2005106591
(式中、n、メチレン基は、前記と同じ意味を表す。) The present invention relates to formula (1)
Figure 2005106591
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents 4 or 5. The methylene group is substituted with an oxygen atom, a sulfur atom, a carboxyl group, a sulfonyl group, or a secondary amino group (—NH—)). The hydrogen atom of the methylene group may be substituted with a hydrocarbon group or an alkoxy group.)
An acrylic resin containing the structural unit [1] derived from the compound represented by the formula is decomposed in the supercritical state in the presence of a lower alcohol, and represented by the cyclic ether represented by the formula (2) and the formula (3). After generating a decomposition product containing a diol, the cyclic ether (2) and the diol (3) in the product are separated and quantified, and the structural unit [1] in the acrylic resin is quantified from the total amount. It is the analysis method of the structural unit [1] in the acrylic resin characterized.
Figure 2005106591
(In the formula, n and a methylene group have the same meaning as described above.)

中でも、式(1)が、4−ヒドロキシブチルアクリレート及び/又は4−ヒドロキシブチルメタクリレートであり、式(2)がテトラヒドロフランであり、式(3)が1,4−ブタンジオールであると、正確に定量できることから好ましい。   Among them, when formula (1) is 4-hydroxybutyl acrylate and / or 4-hydroxybutyl methacrylate, formula (2) is tetrahydrofuran, and formula (3) is 1,4-butanediol, It is preferable because it can be quantified.

また、超臨界状態が、低級アルコールとしてメタノール又はエタノールを用い、密封条件下、270〜350℃にて2〜6時間加熱して得られた状態であると、構造単位[1]を確実に環状エーテル(2)及びジオール(3)に分解することから好ましい。   In addition, when the supercritical state is a state obtained by heating at 270 to 350 ° C. for 2 to 6 hours under sealed conditions using methanol or ethanol as the lower alcohol, the structural unit [1] is surely cyclic. It is preferable because it decomposes into ether (2) and diol (3).

さらに、本発明の分析方法は、上記アクリル樹脂に代えて、上記アクリル樹脂と架橋剤とからなる反応生成物についても適用可能である。   Furthermore, the analysis method of the present invention can be applied to a reaction product comprising the acrylic resin and a crosslinking agent instead of the acrylic resin.

本発明によれば、化合物(1)に由来する構造単位を含有するアクリル樹脂について、構造単位[1]などの具体的な構造単位を推定することができ、しかも、その含有量を正確に定量することができる。
また、本発明の方法では、超臨界状態の温度条件を270〜400℃程度に約2〜6時間維持する程度の幅広い条件下で、構造単位[1]の含有量を正確に定量することができる。
さらに、アクリル樹脂と架橋剤とからなる反応生成物は、三次元架橋してクロマトグラフの溶媒に溶解しないことから、分析が困難であったが、本発明によれば、その生成物に含まれる構造単位[1]などの構造単位を推定することができ、しかも、その含有量を正確に定量することができる。
According to the present invention, a specific structural unit such as the structural unit [1] can be estimated for the acrylic resin containing the structural unit derived from the compound (1), and the content is accurately quantified. can do.
In the method of the present invention, the content of the structural unit [1] can be accurately quantified under a wide range of conditions in which the temperature condition in the supercritical state is maintained at about 270 to 400 ° C. for about 2 to 6 hours. it can.
Furthermore, the reaction product consisting of the acrylic resin and the crosslinking agent is difficult to analyze because it is three-dimensionally cross-linked and does not dissolve in the chromatographic solvent, but according to the present invention, it is included in the product. Structural units such as the structural unit [1] can be estimated, and the content can be accurately quantified.

本発明で分析されるアクリル樹脂は、式(1)で表される化合物に由来する構造単位[1]を含有する。
式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、nは4又は5を表す。メチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボキシル基、スルホニル基、2級アミノ基(-NH-)で置換されていてもよい。メチレン基が置換されている場合の具体例としては、ジエチレングリコール、2,2’−チオジエタノール、ジエタノールアミンなどのジオール類とアクリル酸またはメタクリル酸とがエステル結合して得られた生成物などが挙げられる。
メチレン基の水素原子には、炭化水素基、アルコキシ基が置換されていてもよい。ここで炭化水素基としては、メチル基、エチル基などのアルキル基、フェニル基などの芳香族基などが挙げられる。
The acrylic resin analyzed by this invention contains the structural unit [1] derived from the compound represented by Formula (1).
In the formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents 4 or 5. The methylene group may be substituted with an oxygen atom, a sulfur atom, a carboxyl group, a sulfonyl group, or a secondary amino group (—NH—). Specific examples of the case where the methylene group is substituted include products obtained by ester-linking diols such as diethylene glycol, 2,2′-thiodiethanol, and diethanolamine with acrylic acid or methacrylic acid. .
The hydrogen atom of the methylene group may be substituted with a hydrocarbon group or an alkoxy group. Here, examples of the hydrocarbon group include alkyl groups such as a methyl group and an ethyl group, and aromatic groups such as a phenyl group.

式(1)としては、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシペンチルアクリレート、4−ヒドロキシペンチルメタクリレートなどが好ましく、とりわけ、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレートが好適である。   As the formula (1), 4-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxypentyl acrylate, 4-hydroxypentyl methacrylate and the like are preferable, and 4-hydroxybutyl acrylate and 4-hydroxybutyl methacrylate are particularly preferable. is there.

アクリル樹脂には、式(1)で表される化合物に由来する構造単位とは異なり、かつ、分子内にオレフィン性二重結合を有する単量体に由来する構造単位を含有していてもよい。具体的には、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アラルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、式(1)とは異なる(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、シアノアクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、ビニル化合物、α−オレフィン、(メタ)アクリロニトリル、共役ジエン化合物などが挙げられる。   The acrylic resin may contain a structural unit derived from a monomer having an olefinic double bond in the molecule, which is different from the structural unit derived from the compound represented by the formula (1). . Specifically, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid aralkyl ester, (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester, hydroxyalkyl (meth) acrylic acid different from formula (1) Examples include esters, cyanoacrylates, (meth) acrylamides, vinyl compounds, α-olefins, (meth) acrylonitrile, conjugated diene compounds, and the like.

ここで、(メタ)アクリル酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、これらの酸の塩などが挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、iso-ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、iso-オクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレートなどのアクリル酸アルキルエステル;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、iso-ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、iso-オクチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどのメタクリル酸アルキルエステル等を挙げることができる。
(メタ)アクリル酸アラルキルエステルとしては、例えば、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレートなどが挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、例えば、メトキシメチルアクリレート、メトキシメチルメタクリレート、メトキシエチルアクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシメチルアクリレート、エトキシメチルメタクリレートなどが挙げられる。
Here, examples of (meth) acrylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, and salts of these acids.
Examples of (meth) acrylic acid alkyl esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, iso-octyl acrylate, lauryl acrylate, and stearyl. Acrylic acid alkyl esters such as acrylate and cyclohexyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, iso-octyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate And alkyl methacrylates such as cyclohexyl methacrylate It is possible.
Examples of (meth) acrylic acid aralkyl esters include benzyl acrylate and benzyl methacrylate.
Examples of the (meth) acrylic acid alkoxyalkyl ester include methoxymethyl acrylate, methoxymethyl methacrylate, methoxyethyl acrylate, methoxyethyl methacrylate, ethoxymethyl acrylate, and ethoxymethyl methacrylate.

前記の、式(1)とは異なる(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルとしては、具体的には、式(4)で表される化合物を表す。

Figure 2005106591
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、mは1〜3又は6〜12を表す。メチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボキシル基、スルホニル基、2級アミノ基(-NH-)で置換されていてもよく、メチレン基の水素原子には、炭化水素基、アルコキシ基が置換されていてもよい。)
具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Specifically, the (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester different from the formula (1) represents a compound represented by the formula (4).
Figure 2005106591
(In the formula, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, m represents 1 to 3 or 6 to 12. The methylene group represents an oxygen atom, a sulfur atom, a carboxyl group, a sulfonyl group, a secondary amino group (—NH -) May be substituted, and a hydrogen atom of a methylene group may be substituted with a hydrocarbon group or an alkoxy group.)
Specific examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate.

シアノアクリレート類としては、例えば、1−シアノビニルアセテートなどが挙げられ、(メタ)アクリルアミド類としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジアセトンジアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド等が挙げられる。
ビニル化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、オクチルスチレン、フロロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ヨードスチレン、ニトロスチレン、アセチルスチレン及びメトキシスチレンなどのスチレン系単量体、ビニルピリジン、ビニルカルバゾールなどの含窒素芳香族ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル、塩化ビニルなどが挙げられる。
α−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテンなどが例示され、(メタ)アクリロニトリルとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが例示される。
共役ジエン化合物とは、分子内に共役二重結合を有するオレフィンであり、具体例としては、イソプレン、ブタジエン、クロロプレンなどが挙げられる。
Examples of cyanoacrylates include 1-cyanovinyl acetate, and examples of (meth) acrylamides include acrylamide, methacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, diacetone diamide, N, N- Examples include dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, and N-methylolacrylamide.
Examples of the vinyl compound include styrene, methylstyrene, dimethylstyrene, trimethylstyrene, ethylstyrene, diethylstyrene, triethylstyrene, propylstyrene, butylstyrene, hexylstyrene, heptylstyrene, octylstyrene, fluorostyrene, chlorostyrene, and bromostyrene. , Styrene monomers such as dibromostyrene, iodostyrene, nitrostyrene, acetylstyrene and methoxystyrene, nitrogen-containing aromatic vinyl such as vinylpyridine and vinylcarbazole, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate, vinyl chloride, etc. Is mentioned.
Examples of the α-olefin include ethylene, propylene, and 1-butene. Examples of the (meth) acrylonitrile include acrylonitrile and methacrylonitrile.
The conjugated diene compound is an olefin having a conjugated double bond in the molecule, and specific examples include isoprene, butadiene and chloroprene.

本発明の方法によって分析し得るアクリル樹脂の製造方法としては、例えば、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法、懸濁重合法などが挙げられる。アクリル樹脂の製造において、通常、重合開始剤が用いられる。重合開始剤はアクリル樹脂の製造に用いられる全ての単量体の合計100重量部に対して0.001〜5重量部程度使用される。
重合開始剤としては、熱重合開始剤や光重合開始剤などが例示され、光重合開始剤としては、例えば、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトンなどが挙げられる。熱重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)などのアゾ系化合物;ラウリルパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシピバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシドなどの有機過酸化物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素など無機過酸化物等が挙げられる。また、熱重合開始剤と還元剤を併用したレドックス系開始剤なども重合開始剤として使用し得る。
Examples of the method for producing an acrylic resin that can be analyzed by the method of the present invention include a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, a bulk polymerization method, and a suspension polymerization method. In the production of acrylic resin, a polymerization initiator is usually used. The polymerization initiator is used in an amount of about 0.001 to 5 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of all monomers used for the production of the acrylic resin.
Examples of the polymerization initiator include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator. Examples of the photopolymerization initiator include 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone. Can be mentioned. Examples of the thermal polymerization initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile). 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpro) Azo-based compounds such as 2,2′-azobis (2-hydroxymethylpropionitrile); lauryl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, cumene hydroper Oxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, tert-butyl Organic peroxides such as ruperoxyneodecanoate, tert-butylperoxypivalate, (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide; inorganic peroxides such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and hydrogen peroxide Is mentioned. A redox initiator using a thermal polymerization initiator and a reducing agent in combination can also be used as the polymerization initiator.

該アクリル樹脂の製造方法としては、中でも、溶液重合法が好ましい。溶液重合法の具体例としては、前記化合物(1)、必要に応じてオレフィン性二重結合を有する単量体、及び有機溶媒を混合し、窒素雰囲気下にて、熱重合開始剤を添加して、40〜90℃程度、好ましくは60〜80℃程度にて3〜10時間程度攪拌する方法などが挙げられる。また、反応を制御するために、用いる単量体や熱重合開始剤を重合中に添加したり、有機溶媒に溶解したのち添加してもよい。
ここで、有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等の脂肪族アルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類などが挙げられる。
As the method for producing the acrylic resin, the solution polymerization method is preferable. As a specific example of the solution polymerization method, the compound (1), a monomer having an olefinic double bond, and an organic solvent are mixed as necessary, and a thermal polymerization initiator is added under a nitrogen atmosphere. And a method of stirring at about 40 to 90 ° C., preferably about 60 to 80 ° C. for about 3 to 10 hours. Moreover, in order to control reaction, you may add the monomer and thermal-polymerization initiator to be used during superposition | polymerization, or after melt | dissolving in an organic solvent.
Examples of the organic solvent include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; aliphatic alcohols such as n-propyl alcohol and isopropyl alcohol; methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone. And ketones.

本発明の方法は、前記アクリル樹脂と架橋剤とからなる反応生成物についても適用可能である。
当該架橋剤としては、例えば芳香族イソシアネート系架橋剤、脂肪族イソシアネート系架橋剤などが挙げられる。
芳香族イソシアネート系架橋剤の具体例としては、トルイレンジイソシアネート(TDI)、2,4−トルイレンジイソシアネートの2量体、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート(NDI)、o−トルイレンジイソシアネート(NDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどが挙げられる。
脂肪族イソシアネート系架橋剤の具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートなどが挙げられる。
前記例示されたイソシアネートのプレポリマー、前記例示されたイソシアネートのブロック体、前記例示されたプレポリマーのブロック体なども架橋剤として使用することができる。
反応生成物の調製方法は、架橋剤ハンドブック(山下ら、(株)大成社、昭和56年10月20日発行)に記載の方法に記載されているように、通常、アクリル樹脂と架橋剤を混合させればよい。
The method of the present invention can also be applied to a reaction product comprising the acrylic resin and a crosslinking agent.
Examples of the crosslinking agent include aromatic isocyanate-based crosslinking agents and aliphatic isocyanate-based crosslinking agents.
Specific examples of the aromatic isocyanate crosslinking agent include toluylene diisocyanate (TDI), dimer of 2,4-toluylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate (NDI), o-toluylene diisocyanate (NDI). , Diphenylmethane diisocyanate (MDI), triphenylmethane triisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, and the like.
Specific examples of the aliphatic isocyanate-based crosslinking agent include hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hydrogenated xylene diisocyanate, and dicyclohexylmethane diisocyanate.
The exemplified isocyanate prepolymer, the exemplified isocyanate block, the exemplified prepolymer block, and the like can also be used as a crosslinking agent.
As described in the method described in the cross-linking agent handbook (Yamashita et al., Taiseisha Co., Ltd., issued on October 20, 1981), the reaction product is usually prepared using an acrylic resin and a cross-linking agent. What is necessary is just to mix.

本発明の方法で分析の対象とされるアクリル樹脂に、構造単位の分析に影響を与えないアクリル樹脂以外の成分が含有されていても、本法は適用可能である。
含有されていてもよい成分としては、例えば、ガラス繊維、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、炭素繊維などの繊維状補強材、ホウ酸アルミニウムウィスカー、チタン酸カリウムウィスカーなどの針状の補強材;ガラスビーズ、シリカ、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ドロマイト、アルミ粉、鉄粉などの無機充填材は、分解反応中不活性でそのまま残存するため、本法の分析結果に影響を与えないので含まれていてもよい。
また、超臨界状態で分解される成分でも、その分解生成物が後述するクロマトグラフィーなどにより、アクリル樹脂の構造単位と区別できる場合、該成分はアクリル樹脂に含有されていてもよい成分である。具体的には、フッ素樹脂、金属石鹸類などの離型改良剤;染料、顔料などの着色剤;酸化防止剤;熱安定剤;紫外線吸収剤;帯電防止剤;界面活性剤などの通常の添加剤、たとえばフルオロカーボン系界面活性剤、シロキサン系表面改質剤等の外部滑剤効果を有するもの、重合促進剤、重合禁止剤が一種以上含まれていてもよい。
This method is applicable even if the acrylic resin to be analyzed by the method of the present invention contains components other than the acrylic resin that do not affect the analysis of the structural unit.
Examples of the component that may be contained include fibrous reinforcing materials such as glass fibers, silica alumina fibers, alumina fibers, and carbon fibers, needle-shaped reinforcing materials such as aluminum borate whiskers and potassium titanate whiskers; glass beads Inorganic fillers such as silica, talc, mica, graphite, wollastonite, dolomite, aluminum powder, and iron powder remain inactive and remain intact during the decomposition reaction, so they do not affect the analysis results of this method. It may be.
In addition, even a component that is decomposed in a supercritical state is a component that may be contained in the acrylic resin if the decomposition product can be distinguished from the structural unit of the acrylic resin by chromatography described later. Specifically, mold release improvers such as fluororesins and metal soaps; colorants such as dyes and pigments; antioxidants; heat stabilizers; ultraviolet absorbers; antistatic agents; One or more agents having an external lubricant effect such as a fluorocarbon surfactant and a siloxane surface modifier, a polymerization accelerator, and a polymerization inhibitor may be contained.

続いて、本発明の分析方法について説明する。
まず、分析対象となるアクリル樹脂又は反応生成物を低級アルキルアルコールの存在下、超臨界状態にて分解する。得られた分解生成物中には、構造単位[1]が、下記式で表される環状エーテル(2)及びジオール(3)与える。

Figure 2005106591
(式中、n、メチレン基は、前記と同じ意味を表す。)
そして、該分解生成物中の環状エーテル(2)及びジオール(3)を分離、定量し、その合計量から該アクリル樹脂における構造単位[1]を定量する。 Next, the analysis method of the present invention will be described.
First, an acrylic resin or reaction product to be analyzed is decomposed in a supercritical state in the presence of a lower alkyl alcohol. In the obtained decomposition product, the structural unit [1] gives a cyclic ether (2) and a diol (3) represented by the following formula.

Figure 2005106591
(In the formula, n and a methylene group have the same meaning as described above.)
Then, the cyclic ether (2) and the diol (3) in the decomposition product are separated and quantified, and the structural unit [1] in the acrylic resin is quantified from the total amount.

ここで、超臨界状態での分解について説明する。臨界状態とは、次の状態をいう。すなわち、物質には、固有の気体、液体、固体の三態があり、さらに、臨界温度を超え、かつ臨界圧力を超えると、圧力をかけても凝縮しない流体相がある。この状態を超臨界状態という。このような状態にある流体は液体や気体の通常の性質と異なる性質を示す。超臨界状態の流体の密度は液体に近く、粘度は気体に近く、熱伝導率と拡散係数は気体と液体の中間的性質を示す、「液体ではない溶媒」であり、低粘性、高拡散性のために物質移動が有利となり、また高伝熱性のために高い熱移動性を得ることができる。そして、式(1)に由来する構造単位は、このような超臨界状態の低級アルキルアルコールと共存することにより、環状エーテル(2)及びジオール(3)を与えるのである。   Here, the decomposition in the supercritical state will be described. The critical state means the following state. That is, the substance has three states of inherent gas, liquid, and solid, and further, there is a fluid phase that does not condense even when pressure is applied when the critical temperature is exceeded and the critical pressure is exceeded. This state is called a supercritical state. The fluid in such a state exhibits properties different from the normal properties of liquids and gases. Supercritical fluid density is close to liquid, viscosity is close to gas, thermal conductivity and diffusion coefficient are non-liquid solvents, showing intermediate properties of gas and liquid, low viscosity, high diffusivity Therefore, mass transfer is advantageous, and high heat transfer can be obtained because of high heat transfer. And the structural unit derived from Formula (1) gives cyclic ether (2) and diol (3) by coexisting with the lower alkyl alcohol of such a supercritical state.

用いられる低級アルキルアルコールは、炭素数1〜3程度のアルキルアルコールであり、具体的には、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノールが挙げられ、好ましくは、メタノール、エタノール、イソプロパノールであり、とりわけ好ましくはメタノール、エタノールである。通常は、定量しやすいように1種類の低級アルキルアルコールが用いられる。   The lower alkyl alcohol used is an alkyl alcohol having about 1 to 3 carbon atoms, and specifically includes methanol, ethanol, n-propanol, and isopropanol, preferably methanol, ethanol, and isopropanol, particularly preferably. Are methanol and ethanol. Usually, one kind of lower alkyl alcohol is used for easy determination.

次に、低級アルキルアルコールが超臨界状態になる温度及び圧力の条件を具体的に示す。低級アルキルアルコールがメタノールの場合には、温度が240℃を超え、かつ圧力が8.0MPaを超えると超臨界状態になる。また、低級アルキルアルコールがエタノールの場合には、温度が243℃を超え、かつ圧力が7.0MPaを超えると超臨界状態になる。さらに、低級アルキルアルコールがイソプロパノールの場合には、温度が244℃を超え、かつ圧力が5.4MPaを超えると超臨界状態になる。また、低級アルキルアルコールがn−プロパノールの場合には、温度が264℃を超え、かつ圧力が5.1MPaを超えると超臨界状態になる。
分解反応の温度及び圧力の範囲は、反応に用いる低級アルキルアルコールが超臨界流体となる温度及び圧力の範囲であることが必須であり、しかも、(メタ)アクリル酸エステルがほとんど加水分解して、ジオール及び環状エーテルを形成する温度及び圧力であることが好ましい。具体的な温度としては、通常、270〜400℃程度、好ましくは300〜350℃程度である。
Next, the conditions of temperature and pressure at which the lower alkyl alcohol becomes supercritical will be specifically shown. When the lower alkyl alcohol is methanol, a supercritical state is reached when the temperature exceeds 240 ° C. and the pressure exceeds 8.0 MPa. When the lower alkyl alcohol is ethanol, a supercritical state is reached when the temperature exceeds 243 ° C. and the pressure exceeds 7.0 MPa. Furthermore, when the lower alkyl alcohol is isopropanol, a supercritical state is reached when the temperature exceeds 244 ° C. and the pressure exceeds 5.4 MPa. When the lower alkyl alcohol is n-propanol, a supercritical state is reached when the temperature exceeds 264 ° C. and the pressure exceeds 5.1 MPa.
The temperature and pressure range of the decomposition reaction must be a temperature and pressure range in which the lower alkyl alcohol used in the reaction becomes a supercritical fluid, and the (meth) acrylic acid ester is almost hydrolyzed, The temperature and pressure for forming the diol and cyclic ether are preferred. The specific temperature is usually about 270 to 400 ° C, preferably about 300 to 350 ° C.

ジオール及び環状エーテルを形成する圧力条件については、圧力が高すぎると、反応容器のコストがかかるので、通常、35MPa以下であり、好ましくは、8〜20MPa程度である。
また、ジオール及び環状エーテルを形成する時間としては、温度によっても異なるが、例えば、300〜350℃の場合、2〜6時間程度である。
About the pressure conditions which form diol and cyclic ether, since the cost of a reaction container will start when a pressure is too high, it is 35 MPa or less normally, Preferably, it is about 8-20 MPa.
Moreover, as time to form diol and cyclic ether, although it changes also with temperature, in the case of 300-350 degreeC, it is about 2 to 6 hours, for example.

該分解生成物を分離・定量する方法としては、例えば、ガスクロマトグラフフィー法、液体クロマトグラフィー法、超臨界流体クロマトグラフィー法、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法、イオン交換クロマトグラフィー法、薄層クロマトグラフィー法などのクロマトグラフィー法により環状エーテル、ジオール、アルコールなどに各画分に分離し、各画分を定量する方法などが挙げられる。
クロマトグラフィー法に用いられる装置には、後述する検出器と接続することのできる装置が好ましい。具体的には、ガスクロマトグラフィー法、液体クロマトグラフィー法、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法が好ましく、とりわけ、液体クロマトグラフィー法が好適である。
Examples of methods for separating and quantifying the decomposition products include gas chromatography, liquid chromatography, supercritical fluid chromatography, gel permeation chromatography, ion exchange chromatography, and thin layer chromatography. Examples include a method in which each fraction is separated into cyclic ethers, diols, alcohols and the like by chromatographic methods such as, and each fraction is quantified.
The apparatus used for the chromatography method is preferably an apparatus that can be connected to a detector described later. Specifically, a gas chromatography method, a liquid chromatography method, and a gel permeation chromatography method are preferable, and a liquid chromatography method is particularly preferable.

ここで、4−ヒドロキシブチルアクリレート(以下、4HBAという場合がある)及びアクリル酸ブチル(以下、BAという場合がある)のみから重合されたアクリル樹脂を修正面積百分率法と呼ばれる方法で定量する方法について例示する。尚、4HBAは、1,4−ブタンジオールとアクリル酸とのエステル反応生成物であり、4HBAに由来する構造単位は1,4−ブタンジオールのジオール(3)とテトラヒドロフラン(以下、THFと称する場合がある)の環状ジール(2)を与える。BAは、ブタノールとアクリル酸とのエステル反応生成物である。
まず、1,4−ブタンジオール、テトラヒドロフラン(以下、THFと称する場合がある)及びブタノールの重量既知の試料を作成し、該試料のクロマトグラムから各画分のピーク面積を読み取り、該試料中の重量比と各画分のピーク面積とから各画分の相対感度を求め、相対感度の逆数の比である感度補正係数比を算出する。別途、超臨界状態で得られた上記アクリル樹脂の分解生成物を同様の条件下のクロマトグラフィー法で測定する。得られた分解生成物のクロマトグラムにおける各画分のピーク面積比から求められる組成比に、感度補正係数比を乗じることによって、各画分の組成比を算出することができる。
その他のクロマトグラフィー法による定量方法としては、例えば、絶対検量線法、内部標準法などが挙げられる。
Here, a method for quantifying an acrylic resin polymerized only from 4-hydroxybutyl acrylate (hereinafter sometimes referred to as 4HBA) and butyl acrylate (hereinafter sometimes referred to as BA) by a method called a corrected area percentage method. Illustrate. 4HBA is an ester reaction product of 1,4-butanediol and acrylic acid, and the structural unit derived from 4HBA is 1,4-butanediol diol (3) and tetrahydrofuran (hereinafter referred to as THF). Cyclic eel (2). BA is an ester reaction product of butanol and acrylic acid.
First, a sample having a known weight of 1,4-butanediol, tetrahydrofuran (hereinafter sometimes referred to as THF) and butanol is prepared, and the peak area of each fraction is read from the chromatogram of the sample. The relative sensitivity of each fraction is obtained from the weight ratio and the peak area of each fraction, and the sensitivity correction coefficient ratio, which is the ratio of the reciprocal of the relative sensitivity, is calculated. Separately, the decomposition product of the acrylic resin obtained in the supercritical state is measured by a chromatography method under the same conditions. The composition ratio of each fraction can be calculated by multiplying the composition ratio obtained from the peak area ratio of each fraction in the chromatogram of the obtained decomposition product by the sensitivity correction coefficient ratio.
Examples of other quantitative methods by chromatography include an absolute calibration curve method and an internal standard method.

上記のクロマトグラフィー法の装置には、検出器を接続することによって、環状エーテル(2)、ジオール(3)、アルコールなどのエステル基に由来するアルコールなどを同定することができる。検出器としては、例えば、紫外吸収検出器、水素炎イオン化(FID)検出器、質量分析検出器、蛍光検出器、NMR検出器、赤外分光(IR)検出器、視差屈折(RI)検出器、溶媒蒸発型光散乱検出器などが用いられる。ガスクロマトグラフィー法の検出器としてはFID検出器、質量分析検出器が、液体クロマトグラフィー法及びゲルパーミエーションクロマトグラフィー法の検出器としては紫外吸収検出器、質量分析検出器、NMR検出器、RI検出器、溶媒蒸発型光散乱検出器が、超臨界流体クロマトグラフィー法の検出器としてはFID検出器、質量分析検出器、紫外吸収検出器、NMR検出器、溶媒蒸発型光散乱検出器が好ましく用いられる。   By connecting a detector to the above chromatography method apparatus, it is possible to identify alcohols derived from ester groups such as cyclic ether (2), diol (3) and alcohol. Examples of the detector include an ultraviolet absorption detector, a flame ionization (FID) detector, a mass spectrometry detector, a fluorescence detector, an NMR detector, an infrared spectroscopic (IR) detector, and a parallax refraction (RI) detector. A solvent evaporation type light scattering detector or the like is used. As detectors for gas chromatography methods, FID detectors and mass spectrometry detectors are used. As detectors for liquid chromatography methods and gel permeation chromatography methods, ultraviolet absorption detectors, mass spectrometry detectors, NMR detectors, RI Detectors, solvent evaporation type light scattering detectors, and supercritical fluid chromatography detectors are preferably FID detectors, mass spectrometry detectors, ultraviolet absorption detectors, NMR detectors, solvent evaporation type light scattering detectors. Used.

クロマトグラフィー法によって分離された各画分は、既知の画分であれば、例えば、紫外吸収検出器、FID検出器、蛍光検出器、RI検出器、溶媒蒸発型光散乱検出器などによって検出される保持時間と、既知の画分の保持時間を比較することによって同定される。未知の画分であれば、例えば、質量分析検出器、NMR検出器、赤外分光(IR)検出器などによって、これら検出器の所定の同定方法によって未知の画分の構造を同定してやればよい。
検出器はクロマトグラフィー装置に直結していることが分析を簡便に行う上で好ましいが、クロマトグラフィー装置から移動相とともに溶出した画分を濃縮し、あるいは得た画分をそのまま検出器にかけて検出する方法でも分析を行うことができる。
If each fraction separated by the chromatography method is a known fraction, it is detected by, for example, an ultraviolet absorption detector, an FID detector, a fluorescence detector, an RI detector, a solvent evaporation type light scattering detector, or the like. And the retention time of known fractions are identified. If it is an unknown fraction, the structure of the unknown fraction may be identified by a predetermined identification method of these detectors using, for example, a mass spectrometry detector, an NMR detector, an infrared spectroscopy (IR) detector, or the like. .
The detector is directly connected to the chromatographic apparatus for easy analysis, but the fraction eluted together with the mobile phase from the chromatographic apparatus is concentrated, or the obtained fraction is directly detected by the detector. Analysis can also be performed by the method.

さらに、上述したように、分析の対象となるアクリル樹脂中に、アクリル樹脂以外の繊維状補強材、針状の補強材、無機充填材、顔料等の不活性な不溶分が含まれる試料を超臨界状態で分解し、該分解生成物の分析にクロマトグラフ法を用いる場合は、分解生成物から不溶分を濾過、遠心分離等により取り除くことが好ましい。   Furthermore, as described above, a sample containing an insoluble insoluble component such as a fibrous reinforcing material other than an acrylic resin, a needle-shaped reinforcing material, an inorganic filler, or a pigment in the acrylic resin to be analyzed is more than the above. When decomposing in a critical state and using a chromatographic method for analyzing the decomposition product, it is preferable to remove insolubles from the decomposition product by filtration, centrifugation, or the like.

このようにして、アクリル樹脂における構造単位[1]は、環状エーテル(2)及びジオール(3)を与え、それぞれを分離、定量できることから、これらの合計量から、アクリル樹脂における構造単位[1]が定量できる。
また、本発明の方法によれば、例えば、式(1)とは異なるアクリル酸エステルに由来する構造単位がアクリル樹脂に含まれていても、該アクリル酸エステルの含有量を定量することができる。
例えば、上記例示のように、アクリル酸ブチルに由来する構造単位がアクリル樹脂に含まれている場合でも、式(1)に由来する構造単位から式(2)及び(3)を生成する際に、アクリル酸ブチルに由来する構造単位から、対応するブタノールを生成することから、これを定量することにより、アクリル樹脂におけるアクリル酸ブチルに由来する構造単位の含有量を定量することができる。
Thus, since the structural unit [1] in the acrylic resin gives the cyclic ether (2) and the diol (3), and can be separated and quantified, the structural unit [1] in the acrylic resin can be obtained from the total amount thereof. Can be quantified.
Moreover, according to the method of the present invention, for example, even if a structural unit derived from an acrylate ester different from the formula (1) is contained in the acrylic resin, the content of the acrylate ester can be quantified. .
For example, as illustrated above, even when the structural unit derived from butyl acrylate is contained in the acrylic resin, the formulas (2) and (3) are generated from the structural unit derived from the formula (1). Since the corresponding butanol is produced from the structural unit derived from butyl acrylate, the content of the structural unit derived from butyl acrylate in the acrylic resin can be quantified by quantifying this.

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。尚、実施例中「部」、「%」とあるのは特に断りのない限り重量基準である。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified.

(アクリル樹脂の製造例1)
アクリル酸ブチル(BA)99.9部と4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)0.1部とを酢酸エチルに混合し、窒素置換後、2,2−アゾビス(イソブチロニトリル)0.1部を混合させたのち70〜80℃にて8時間攪拌し、アクリル樹脂1を得た。
(Acrylic resin production example 1)
99.9 parts of butyl acrylate (BA) and 0.1 part of 4-hydroxybutyl acrylate (4HBA) are mixed with ethyl acetate, and after nitrogen substitution, 0.1 part of 2,2-azobis (isobutyronitrile) After mixing, the mixture was stirred at 70 to 80 ° C. for 8 hours to obtain acrylic resin 1.

(アクリル樹脂の製造例2〜5)
BAと4HBAとの使用量が表1に記載である以外、製造例1と同様にしてアクリル樹脂2〜5を得た。尚、製造例5は、4HBAを使用していない。
(Acrylic resin production examples 2 to 5)
Acrylic resins 2 to 5 were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the amounts of BA and 4HBA used were as described in Table 1. In Production Example 5, 4HBA is not used.

(反応生成物の製造例6)
製造例1で得られたアクリル樹脂1に、さらに、ポリイソシアネート系化合物(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン製)0.5部を混合したのち、ポリエチレンテレフタレート製のシート上に該混合物を塗布し、40℃にて1週間静置し、反応生成物6を得た。
(Reaction Product Production Example 6)
After further mixing 0.5 parts of a polyisocyanate compound (trade name: Coronate L, manufactured by Nippon Polyurethane) with the acrylic resin 1 obtained in Production Example 1, the mixture is applied onto a polyethylene terephthalate sheet. The reaction product 6 was obtained by standing at 40 ° C. for 1 week.

(反応生成物の製造例7〜9)
用いるアクリル樹脂が、製造例7はアクリル樹脂2を、製造例8はアクリル樹脂3を、
製造例9はアクリル樹脂4を用いる以外、製造例6と同様にして、反応生成物7〜9を得た。
(Production Examples 7 to 9 of reaction product)
The acrylic resin to be used is acrylic resin 2 in production example 7, acrylic resin 3 in production example 8,
In Production Example 9, reaction products 7 to 9 were obtained in the same manner as Production Example 6 except that acrylic resin 4 was used.

(分解生成物の感度補正係数比の算出例)
BAから分解生成する1−ブタノールと、4HBAから分解生成する1,4−ブタンジオールとテトラヒドロフランを50ml容のメスフラスコに約1500mgとり精秤し、メタノールで正確に50mlとし溶液Iとした。溶液I 10mlを50ml容のメスフラスコにホールピペットで正確にはかりとり、メタノールで正確に50mlとし溶液IIとした。溶液I 5mlを50ml容のメスフラスコにホールピペットで正確にはかりとり、メタノールで正確に50mlとし溶液IIIとした。溶液I 1mlを50ml容のメスフラスコにホールピペットで正確にはかりとり、メタノールで正確に50mlとし溶液IVとした。溶液I〜IVをガスクロマトグラフィーで分析し、各成分のピーク面積値を読み取り、各成分の単位質量あたりの感度補正係数を求め、その平均値の比をとり、感度補正係数比を算出した(表1)。
(Calculation example of sensitivity correction coefficient ratio of decomposition products)
About 1,500 mg of 1-butanol decomposed from BA, 1,4-butanediol decomposed from 4HBA, and tetrahydrofuran were weighed in a 50 ml volumetric flask and precisely weighed to make 50 ml with methanol to obtain Solution I. 10 ml of Solution I was accurately weighed with a whole pipette into a 50 ml volumetric flask, and made exactly 50 ml with methanol to obtain Solution II. 5 ml of Solution I was accurately weighed into a 50 ml volumetric flask with a whole pipette, and exactly 50 ml with methanol to make Solution III. 1 ml of Solution I was accurately weighed with a whole pipette into a 50 ml volumetric flask, and made exactly 50 ml with methanol to obtain Solution IV. The solutions I to IV were analyzed by gas chromatography, the peak area value of each component was read, the sensitivity correction coefficient per unit mass of each component was determined, the average value ratio was taken, and the sensitivity correction coefficient ratio was calculated ( Table 1).

Figure 2005106591
Figure 2005106591

(実施例1)
アクリル樹脂1 約20mgを1/4インチ径(6.35mm径)、長さが10cmのステンレス製鋼管に0.4mlのメタノールとともに入れ、スウェッジ式の栓を用いて密栓した。これをオーブン内にて300℃で3時間加熱し、均一な分解生成物を得た。得られた分解生成物を下記条件のガスクロマトグラフィーで分析し、クロマトグラムを得た(図1)。検出した主な3成分はブタノール、1,4−ブタンジオール及びテトラヒドロフラン(以下、THFと称する場合がある)に帰属され、これらのピーク面積値と前記のファクターから、分解生成物における各重量比率はそれぞれ、99.89%、0.07%、0.06%と定量された。異なるアクリル樹脂1 約20mgを同様にして分析したところ、ブタノール、1,4−ブタンジオール及びTHFは、99.89%、0.08%、0.06%であり、2回の平均から、アクリル樹脂1の分解生成物におけるブタノール、1,4−ブタンジオール及びTHFのそれぞれの重量比率は99.89%、0.07%、0.06%であった。
4HBAに由来する構造単位は、1,4−ブタンジオール及びTHFの合計量である0.1%であると定量され、BAに由来する構造単位は、ブタノールに対応して99.9%であると定量された。
これらの結果は、製造時に使用した4HBAとBAの量と一致した。
(Example 1)
About 20 mg of acrylic resin 1 was put into a stainless steel pipe having a 1/4 inch diameter (6.35 mm diameter) and a length of 10 cm together with 0.4 ml of methanol, and sealed with a wedge type stopper. This was heated in an oven at 300 ° C. for 3 hours to obtain a uniform decomposition product. The obtained decomposition product was analyzed by gas chromatography under the following conditions to obtain a chromatogram (FIG. 1). The three main components detected are attributed to butanol, 1,4-butanediol and tetrahydrofuran (hereinafter sometimes referred to as THF). From these peak area values and the above factors, the respective weight ratios in the decomposition products are as follows: They were quantified as 99.89%, 0.07%, and 0.06%, respectively. When about 20 mg of different acrylic resins 1 were analyzed in the same manner, butanol, 1,4-butanediol and THF were 99.89%, 0.08% and 0.06%. The weight ratios of butanol, 1,4-butanediol and THF were 99.89%, 0.07% and 0.06%, respectively.
The structural unit derived from 4HBA is quantified to be 0.1%, which is the total amount of 1,4-butanediol and THF, and the structural unit derived from BA is 99.9% corresponding to butanol. And quantified.
These results were consistent with the amounts of 4HBA and BA used during manufacture.

(ガスクロマトグラフの条件)
装置:Agilent社製GC6890
カラム:J&W社製 DB-WAX 内径0.25mmφ 長さ30m 膜厚 0.25μm
キャリアガス:He 1ml/min
オーブン温度:32℃(5min hold)→240℃(10min hold)、昇温速度:5℃/min
気化室温度:250℃
検出器:FID
注入法:スプリット法 スプリット比 30:1
(Gas chromatograph conditions)
Apparatus: GC6890 manufactured by Agilent
Column: J & W DB-WAX ID 0.25mmφ Length 30m Film thickness 0.25μm
Carrier gas: He 1ml / min
Oven temperature: 32 ° C (5min hold) → 240 ° C (10min hold), heating rate: 5 ° C / min
Vaporization chamber temperature: 250 ℃
Detector: FID
Injection method: Split method Split ratio 30: 1

(実施例2〜9)
用いるアクリル樹脂を2〜9とする以外は実施例1と同様にした。
表1には、おけるブタノール、1,4−ブタンジオール及びTHFのそれぞれの重量比率(ガスクロマトグラフィーを2回実施した平均値)と、4HBAに由来する構造単位及びBAに由来する構造単位の定量結果を記載した。
(Examples 2-9)
Example 1 was repeated except that the acrylic resin used was 2-9.
Table 1 shows the weight ratio of each of butanol, 1,4-butanediol and THF (average value obtained by performing gas chromatography twice), and the quantification of structural units derived from 4HBA and structural units derived from BA. The results are listed.

Figure 2005106591
Figure 2005106591

(実施例10及び11)
アクリル樹脂1の超臨界状態を300℃、5時間(実施例10)、及び350℃、3時間(実施例11)で実施した以外は、実施例1と同様にした。結果を表1にまとめた。
(Examples 10 and 11)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the supercritical state of the acrylic resin 1 was carried out at 300 ° C. for 5 hours (Example 10) and 350 ° C. for 3 hours (Example 11). The results are summarized in Table 1.

本発明の定量方法を利用することにより、例えば、粘着剤、接着剤、塗料、増粘剤等に用いられているアクリル樹脂及び反応生成物について、(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどに加え、構造単位[1]を正確に分析することができる。
このことにより、アクリル樹脂及び反応生成物の諸物性とこれらの構造単位の種類及び組成とを比較、検討することができる。また、製造したアクリル樹脂及び反応生成物が、所望の構造単位の組成を有するか否かの分析をすることもできる。
By utilizing the quantification method of the present invention, for example, acrylic resins and reaction products used in pressure-sensitive adhesives, adhesives, paints, thickeners, etc., in addition to (meth) acrylic acid alkyl esters and the like, structures Unit [1] can be analyzed accurately.
Thereby, various physical properties of the acrylic resin and the reaction product, and the types and compositions of these structural units can be compared and examined. Moreover, it can also analyze whether the manufactured acrylic resin and reaction product have a composition of a desired structural unit.

アクリル樹脂1をメタノール存在下に超臨界状態で分解して得られた分解生成物のガスクロマトグラムである。2 is a gas chromatogram of a decomposition product obtained by decomposing acrylic resin 1 in the supercritical state in the presence of methanol.

符号の説明Explanation of symbols

1:ブタノール(BAに由来する構造単位が与えるアルコール)
2:テトラヒドロフラン(4HBAに由来する構造単位が与える環状エーテル(2))
3:1,4−ブタンジール(4HBAに由来する構造単位が与えるジオール(3))
4:メタノール(低級アルキルアルコール)
1: Butanol (alcohol provided by structural unit derived from BA)
2: Tetrahydrofuran (cyclic ether (2) provided by a structural unit derived from 4HBA)
3: 1,4-butanediol (diol (3) provided by a structural unit derived from 4HBA)
4: Methanol (lower alkyl alcohol)

Claims (7)

式(1)
Figure 2005106591
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表し、nは4又は5を表す。メチレン基は、酸素原子、硫黄原子、カルボキシル基、スルホニル基、2級アミノ基(-NH-)で置換されていてもよく、メチレン基の水素原子は、炭化水素基、アルコキシ基で置換されていてもよい。)
で表される化合物に由来する構造単位[1]を含有するアクリル樹脂を低級アルコール存在下、超臨界状態で分解させ、式(2)で表される環状エーテル及び式(3)で表されるジオールを含む分解生成物を生成したのち、該生成物中の環状エーテル(2)及びジオール(3)を分離、定量し、その合計量から該アクリル樹脂における構造単位[1]を定量することを特徴とするアクリル樹脂における構造単位[1]の分析方法。
Figure 2005106591
(式中、n、メチレン基は、前記と同じ意味を表す。)
Formula (1)
Figure 2005106591
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents 4 or 5. The methylene group is substituted with an oxygen atom, a sulfur atom, a carboxyl group, a sulfonyl group, or a secondary amino group (—NH—)). The hydrogen atom of the methylene group may be substituted with a hydrocarbon group or an alkoxy group.)
An acrylic resin containing the structural unit [1] derived from the compound represented by the formula is decomposed in the supercritical state in the presence of a lower alcohol, and represented by the cyclic ether represented by the formula (2) and the formula (3). After generating a decomposition product containing a diol, the cyclic ether (2) and the diol (3) in the product are separated and quantified, and the structural unit [1] in the acrylic resin is quantified from the total amount. The analysis method of the structural unit [1] in the acrylic resin characterized.
Figure 2005106591
(In the formula, n and a methylene group have the same meaning as described above.)
式(1)が、4−ヒドロキシブチルアクリレート及び/又は4−ヒドロキシブチルメタクリレートであることを特徴とする請求項1に記載の分析方法。   Formula (1) is 4-hydroxybutyl acrylate and / or 4-hydroxybutyl methacrylate, The analysis method of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 式(2)がテトラヒドロフランであり、式(3)が1,4−ブタンジオールであることを特徴とする請求項1又は2に記載の分析方法。   The analytical method according to claim 1 or 2, wherein the formula (2) is tetrahydrofuran and the formula (3) is 1,4-butanediol. 超臨界状態が、低級アルコールとしてメタノール又はエタノールを用い、密封条件下、270〜350℃にて2〜6時間加熱して得られた超臨界状態であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の分析方法。   The supercritical state is a supercritical state obtained by heating at 270 to 350 ° C for 2 to 6 hours under sealed conditions using methanol or ethanol as a lower alcohol. The analysis method according to any one of the above. 該生成物中の環状エーテル(2)及びジオール(3)を分離、定量する方法が、ガスクロマトグラフフィー法、液体クロマトグラフィー法、超臨界流体クロマトグラフィー法、及びゲルパーミエーションクロマトグラフィー法からなる群から選ばれる少なくとも1種のクロマトグラフィー法であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分析方法。   The method for separating and quantifying the cyclic ether (2) and the diol (3) in the product comprises a gas chromatography method, a liquid chromatography method, a supercritical fluid chromatography method, and a gel permeation chromatography method. The analysis method according to claim 1, wherein the analysis method is at least one chromatography method selected from the group consisting of: クロマトグラフィー法に用いられる装置に接続する検出器が、紫外吸収検出器、水素炎イオン化(FID)検出器、質量分析検出器、蛍光検出器、NMR検出器、赤外分光(IR)検出器、視差屈折(RI)検出器、溶媒蒸発型光散乱検出器からなる群から選ばれる少なくとも1種の検出器であることを特徴とする請求項5に記載の分析方法。   The detector connected to the apparatus used for the chromatography method is an ultraviolet absorption detector, a flame ionization (FID) detector, a mass spectrometry detector, a fluorescence detector, an NMR detector, an infrared spectroscopy (IR) detector, 6. The analysis method according to claim 5, wherein the analysis method is at least one detector selected from the group consisting of a parallax refraction (RI) detector and a solvent evaporation type light scattering detector. 前記構造単位[1]を含有するアクリル樹脂と架橋剤とからなる反応生成物を、低級アルコール存在下、超臨界状態で分解させ、前記環状エーテル(2)及び前記ジオール(3)を含む分解生成物を生成したのち、該生成物中の環状エーテル(2)及びジオール(3)を分離、定量し、その合計量から該アクリル樹脂における構造単位[1]を定量することを特徴とするアクリル樹脂における構造単位[1]を分析する方法。   A reaction product comprising an acrylic resin containing the structural unit [1] and a cross-linking agent is decomposed in a supercritical state in the presence of a lower alcohol, and includes the cyclic ether (2) and the diol (3). An acrylic resin characterized in that after the product is formed, the cyclic ether (2) and the diol (3) in the product are separated and quantified, and the structural unit [1] in the acryl resin is quantified from the total amount. Of analyzing structural unit [1] in FIG.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104215703A (en) * 2013-06-04 2014-12-17 天津天士力之骄药业有限公司 Detection method of glycoside macro-molecule substances in qi-tonifying pulse-restoring injection preparation

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