JP2007177217A - Method for producing acrylic copolymer - Google Patents

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Kazuji Kageishi
一二 影石
Ariyoshi Ando
有美 安藤
Fumiko Chiba
史子 千葉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an acrylic copolymer easily controlling its molecular weight and molecular weight distribution, and enabling the introduction of a specific functional group at the terminal of the acrylic copolymer. <P>SOLUTION: This method for producing the acrylic copolymer is provided by performing a radical copolymerization of an acrylic monomer by using an organic peroxide as a polymerization initiator in the presence of a compound having ≥2 hindered amino groups in one molecule. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクリル共重合体の新規な重合方法に関するものである。本発明で製造されるアクリル共重合体は、粘着性、均一性や耐候性などの特定の優れた機能と被膜形成性が要求されるコーティング材料、粘着剤、シーリング剤などの分野に好適に使用されるものである。   The present invention relates to a novel polymerization method of an acrylic copolymer. The acrylic copolymer produced by the present invention is suitably used in fields such as coating materials, pressure-sensitive adhesives, and sealing agents that require specific excellent functions such as tackiness, uniformity and weather resistance, and film-forming properties. It is what is done.

ラジカル重合は工業的に重要な製造技術であり、ビニル重合体の製造に広く用いられている。しかしながら、ラジカル重合では、ポリマー生長末端ラジカルの安定性が乏しいため、重合率が高くなるにつれ分子量分布が多分散性になり、また低分子量ポリマーが多く生成する事によりポリマーの耐薬品性や、耐熱性等の物理、化学的性質に悪影響を及ぼす。   Radical polymerization is an industrially important production technique and is widely used for the production of vinyl polymers. However, in radical polymerization, the stability of polymer growth terminal radicals is poor, so as the polymerization rate increases, the molecular weight distribution becomes polydisperse, and many low molecular weight polymers are produced, resulting in the chemical resistance and heat resistance of the polymer. It adversely affects physical and chemical properties such as sex.

さらに、ラジカル重合は、生長ラジカルが不安定な為に、より高機能化が図れるブロック共重合体や、グラフト共重合体などの製造、およびポリマー末端に水酸基やカルボキシル基などの特定の有用な官能基を導入すること、さらには分子量分布を狭め低分子量ポリマーの生成を抑制することが困難である。不均化停止反応を起こしやすいアクリル単量体を原料モノマーとしたとき、さらに困難である。   In addition, radical polymerization is an unstable growth radical, so that it can be used to produce more highly functional block copolymers and graft copolymers, and specific useful functionalities such as hydroxyl groups and carboxyl groups at the polymer ends. It is difficult to introduce a group, further narrow the molecular weight distribution and suppress the formation of a low molecular weight polymer. This is even more difficult when an acrylic monomer that tends to cause a disproportionation termination reaction is used as a raw material monomer.

ラジカル重合において、ポリマー成長末端ラジカルはラジカルとモノマーの反応から得られ、一般的にラジカルは開始剤の分解反応により生成する。代表的な開始剤としては、アゾ化合物や有機過酸化物が広く用いられる。有機過酸化物には、種々の構造のものがあり各々異なった温度で分解し、目的に応じて最適なものが使用される。有機過酸化物を使用したラジカル重合に関する特許も多数見られる(特許文献1参照)。   In radical polymerization, a polymer growth terminal radical is obtained from a reaction between a radical and a monomer, and the radical is generally generated by a decomposition reaction of an initiator. As typical initiators, azo compounds and organic peroxides are widely used. Organic peroxides have various structures and are decomposed at different temperatures, and the optimum one is used according to the purpose. There are many patents related to radical polymerization using organic peroxides (see Patent Document 1).

アクリル単量体のラジカル重合を制御し、リビングラジカル重合を可能とするため、特定のアルコキシアミン化合物またはニトロキシドラジカル化合物の存在下に、および必須でスチレンまたはスチレン誘導体の存在下に、アクリル単量体をラジカル重合し、リビングラジカル重合が可能な高分子ラジカル重合体の製造方法が提案されている。さらに、特定のニトロキサイド化合物の存在下であれば、メタクリル酸エステルとアクリル酸エステルを単量体成分として選択した場合に、末端にアルコキシアミン基を有するリビングラジカル重合が可能なポリマーが生成されるとしている(特許文献2参照)。   In order to control radical polymerization of acrylic monomers and enable living radical polymerization, acrylic monomers in the presence of specific alkoxyamine compounds or nitroxide radical compounds, and in the presence of styrene or styrene derivatives, essential There has been proposed a method for producing a polymer radical polymer that can be radically polymerized to enable living radical polymerization. Furthermore, in the presence of a specific nitroxide compound, when a methacrylic acid ester and an acrylic acid ester are selected as monomer components, a polymer capable of living radical polymerization having an alkoxyamine group at the terminal is generated. (See Patent Document 2).

上記の提案では、適用できるアクリル単量体に制限があり、また重合温度が高いばかりでなく、重合速度がきわめて遅く、実際に適用するには多くの課題が残っている。   In the above proposal, there are limitations on the acrylic monomers that can be applied, and not only the polymerization temperature is high, but also the polymerization rate is extremely slow, and many problems remain to be applied in practice.

アルコキシアミン基を有するビニル単量体が共重合されたビニル重合体を幹ポリマーとして、ニトロオキシラジカル化合物の存在下に、アクリル単量体をグラフト共重合する方法が提案されている(特許文献3、特許文献4参照)。   There has been proposed a method of graft copolymerizing an acrylic monomer in the presence of a nitrooxy radical compound using a vinyl polymer obtained by copolymerizing a vinyl monomer having an alkoxyamine group as a backbone polymer (Patent Document 3). , See Patent Document 4).

上記の提案されている技術は、ブロック共重合体やグラフト共重合体を製造する一つの技術として有用であることが推察される。しかし、提案されている技術では重合速度がきわめて遅く、結果として製造原価が高くなる。汎用性が求められるラジカル重合により製造されるポリマーとしてはデメリットが大きい。
特開平11−60636号公報 特開2003−268046号公報 特開2004−331817号公報 特開2001−64308号公報
The above proposed technique is presumed to be useful as one technique for producing a block copolymer or a graft copolymer. However, the proposed technique has a very slow polymerization rate, resulting in high manufacturing costs. As a polymer produced by radical polymerization that requires versatility, there are great disadvantages.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-60636 JP 2003-268046 A JP 2004-331817 A JP 2001-64308 A

分子量、分子量分布のコントロールが容易であり、かつアクリル共重合体末端に有用な特定官能基の導入が可能となりうるアクリル共重合体の製造方法を提供する。   Disclosed is a method for producing an acrylic copolymer, in which the molecular weight and molecular weight distribution can be easily controlled and a useful specific functional group can be introduced at the end of the acrylic copolymer.

上記課題を解決するために検討を行い、分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物の存在下、有機過酸化物を重合開始剤としてアクリル単量体をラジカル共重合するアクリル共重合体の製造方法を見いだした。   In order to solve the above-mentioned problems, an acrylic copolymer that radically copolymerizes an acrylic monomer using an organic peroxide as a polymerization initiator in the presence of a compound having two or more hindered amino groups in the molecule. I found a method for manufacturing coalescence.

さらに望ましくは、一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物と有機過酸化物との反応物の存在下に、アクリル単量体をラジカル共重合するアクリル共重合体の製造方法である。   More preferably, it is a method for producing an acrylic copolymer in which an acrylic monomer is radically copolymerized in the presence of a reaction product of a compound having two or more hindered amino groups in one molecule and an organic peroxide. is there.

本発明のアクリル共重合体の製造方法は、粘接着剤、コーティング材料、シーリング剤、感光性レジストなどの用途に好適なアクリル共重合体の製造に使用される。   The manufacturing method of the acrylic copolymer of this invention is used for manufacture of an acrylic copolymer suitable for uses, such as an adhesive agent, a coating material, a sealing agent, and a photosensitive resist.

本発明のアクリル共重合体の製造方法は、分子量、分子量分布のコントロールが容易となり、かつアクリル共重合体末端に有用な特定官能基の導入が可能となりうる。本発明の製造方法により、アクリル単量体の重合進行とともにアクリル共重合体の分子量が増大する挙動を示し、分子量、分子量のコントロールが容易となる。   In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the molecular weight and molecular weight distribution can be easily controlled, and a useful specific functional group can be introduced at the end of the acrylic copolymer. The production method of the present invention shows a behavior in which the molecular weight of the acrylic copolymer increases as the polymerization of the acrylic monomer proceeds, and the control of the molecular weight and molecular weight becomes easy.

周知の通り、アクリル単量体の重合進行とともにアクリル共重合体の数平均分子量が増大する挙動をリビングラジカル重合性という(参考文献;「ラジカル重合ハンドブック」蒲池幹治、遠藤剛監修、エヌ・ティー・エス社発行(1999)、p102〜p152)。   As is well known, the behavior in which the number average molecular weight of an acrylic copolymer increases with the progress of polymerization of an acrylic monomer is called living radical polymerizability (Reference: “Radical Polymerization Handbook”, supervised by Mikiharu Koike, Takeshi Endo, NT Issued by S Co. (1999), p102 to p152).

本発明のアクリル共重合体の製造方法によれば、アクリル単量体の重合進行(重合率の増大)とともにアクリル共重合体の数平均分子量が増大する挙動を示し、分子量、分子量分布のコントロールが容易となる。このことから、ラジカル重合中のアクリル共重合体ポリマー末端はリビング(活性末端)であり、アクリル共重合体末端に有用な特定官能基の導入が可能となりうる。   According to the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the number average molecular weight of the acrylic copolymer increases with the progress of polymerization of the acrylic monomer (increase in the polymerization rate), and the molecular weight and molecular weight distribution can be controlled. It becomes easy. From this, the acrylic copolymer polymer terminal in radical polymerization is living (active terminal), and it may be possible to introduce a useful specific functional group to the acrylic copolymer terminal.

本発明は、1分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物の存在下、有機過酸化物を重合開始剤としてアクリル単量体をラジカル共重合するアクリル共重合体の製造方法である。さらに望ましくは、本発明は、一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物と有機過酸化物との反応物の存在下に、アクリル単量体をラジカル共重合するアクリル共重合体の製造方法である。   The present invention is a method for producing an acrylic copolymer in which an acrylic monomer is radically copolymerized using an organic peroxide as a polymerization initiator in the presence of a compound having two or more hindered amino groups in one molecule. . More preferably, the present invention provides an acrylic copolymer that radically copolymerizes an acrylic monomer in the presence of a reaction product of a compound having two or more hindered amino groups in one molecule and an organic peroxide. It is a manufacturing method.

本発明における1分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ(4,5)デカン−2,4−ジオン、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ペピリジニル)エステル、また、2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシ)ピペリジニルオキシエチルメタクリレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル−メタクリレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル−メタクリレート、1−(4−ビニルベンジルオキシ)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシ−ピペリジンなどのラジカル共重合性ヒンダードアミノ基含有化合物が共重合されたアクリル共重合体などが例示される。これらの1分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物は単独でも、もしくは2種類以上の混合物であってもよい。   Examples of the compound having two or more hindered amino groups in one molecule in the present invention include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6, 6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 8-acetyl-3-dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro (4,5) decane-2,4-dione, decane Diacid bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-pepyridinyl) ester, and 2- (2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxy) piperidi Nyloxyethyl methacrylate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl-methacrylate, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl-methacrylate, 1- (4-biphenyl) Le benzyloxy) -2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxy - radically copolymerizable hindered group-containing compound such as piperidine copolymerized acrylic copolymer and the like are exemplified. These compounds having two or more hindered amino groups in one molecule may be used alone or as a mixture of two or more.

これらの1分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物の中では、ラジカル重合制御、重合速度の観点から、また、(両)末端に水酸基やカルボキシル基のような有益な官能基を有するアクリル共重合体を製造するために、例えば、下記の構造式で示される化合物が好ましく使用される。   Among these compounds having two or more hindered amino groups in one molecule, from the viewpoint of radical polymerization control and polymerization rate, and (functional) functional groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups at both ends. In order to produce the acrylic copolymer having, for example, a compound represented by the following structural formula is preferably used.

Figure 2007177217
Figure 2007177217

(R1、R2は炭素原子数1〜12個のアルキル基、アルキルフェニル基、フェニルアルキル基、nは2〜12の整数を表す)。 (R1 and R2 are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkylphenyl groups, and phenylalkyl groups, and n represents an integer of 2 to 12).

さらに、下記の構造式で示される化合物が好ましく使用される。   Furthermore, compounds represented by the following structural formula are preferably used.

Figure 2007177217
Figure 2007177217

(ここで、R1、R2は水素原子またはメチル基、または炭素原子数1〜12個のアルキルオキシ基、nは6〜12の整数を表す。)
上記構造式を有する一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物としては、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステルなどのアミノエーテル結合を有する化合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケートなどが例示される。
(Here, R1 and R2 are a hydrogen atom or a methyl group, or an alkyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, and n represents an integer of 6 to 12)
As a compound having two or more hindered amino groups in one molecule having the above structural formula, bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-piperidinyl) decanedioate Compounds having an amino ether bond such as ester, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate and the like Illustrated.

さらに、効率よくグラフト共重合体を製造するために、例えば、下記の構造式で示される2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシ)ピペリジニルオキシエチルメタクリレート   Furthermore, in order to produce a graft copolymer efficiently, for example, 2- (2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxy) piperidinyloxyethyl methacrylate represented by the following structural formula

Figure 2007177217
Figure 2007177217

(R3は水素原子またはメチル基、R4は炭素原子数1〜4個のアルキル基、アルキルフェニル基、R5はヒドロキシル基またはアセトアミノ基を表す)、下記の構造式で示される1−(4−ビニルベンジルオキシ)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシ−ピペリジン (R3 represents a hydrogen atom or a methyl group, R4 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkylphenyl group, and R5 represents a hydroxyl group or an acetamino group), 1- (4-vinyl represented by the following structural formula Benzyloxy) -2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxy-piperidine

Figure 2007177217
Figure 2007177217

(R6はヒドロキシル基またはアセトアミノ基、R7は炭素原子数1〜6個のアルキル基を表す。)
化合物が共重合されたアクリル共重合体が好ましく使用される。
(R6 represents a hydroxyl group or an acetamino group, and R7 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
An acrylic copolymer obtained by copolymerizing a compound is preferably used.

さらにまた、2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシ)ピペリジニルオキシエチルメタクリレートや1−(4−ビニルベンジルオキシ)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシ−ピペリジンが共重合されたアクリル共重合体が好ましく使用される。   Furthermore, 2- (2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxy) piperidinyloxyethyl methacrylate and 1- (4-vinylbenzyloxy) -2,2,6,6-tetramethyl-4 An acrylic copolymer obtained by copolymerizing hydroxy-piperidine is preferably used.

本発明において、1分子中に2個のヒンダードアミノ基を有する化合物は、アクリル単量体1モルに対して、好ましくは、1×10−5〜8×10モル、より好ましくは、2×10−3〜5×10−1モル使用されるのが望ましい。 In the present invention, a compound having two hindered groups per molecule, with respect to the acrylic monomers 1 mol, preferably, 1 × 10 -5 ~8 × 10 0 mol, more preferably, 2 It is desirable to use × 10 −3 to 5 × 10 −1 mol.

一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物は、共重合されるアクリル単量体の合計100重量部に対して、好ましくは0.002〜20.0重量%、より好ましくは0.005〜15.0重量%、さらに好ましくは0.02〜12.0重量%使用されるのが望ましい。   The compound having two or more hindered amino groups in one molecule is preferably 0.002 to 20.0% by weight, more preferably 0, based on 100 parts by weight of the total copolymerized acrylic monomer. It is desirable to use 0.005 to 15.0% by weight, more preferably 0.02 to 12.0% by weight.

一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物の使用量が、アクリル単量体の合計100重量部に対して、0.002重量%未満の場合には、重合率が上がりにくく、アクリル共重合体の製造に長時間を必要とし実用性が失われる傾向にある。   When the amount of the compound having two or more hindered amino groups in one molecule is less than 0.002% by weight relative to a total of 100 parts by weight of the acrylic monomer, the polymerization rate is hardly increased, The production of the acrylic copolymer requires a long time and tends to lose practicality.

一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物の使用量が、アクリル単量体の合計100重量部に対して、20.0重量%を超えて使用される場合には、ポリマーに着色が見られる場合があり、実用上問題になる場合が見られる。   When the amount of the compound having two or more hindered amino groups in one molecule exceeds 20.0% by weight based on 100 parts by weight of the acrylic monomer, In some cases, coloring may be observed, which may cause a problem in practical use.

一方、2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシ)ピペリジニルオキシエチルメタクリレートなどのヒンダードアミノ基含有化合物が共重合されたアクリル共重合体などの1分子中に3個以上複数個のヒンダードアミノ基を有する化合物は、アクリル単量体100重量部に対して、好ましくは、0.02〜100重量%、より好ましくは5.0〜85重量%使用されるのが望ましい。   On the other hand, 3 molecules in one molecule such as an acrylic copolymer copolymerized with a hindered amino group-containing compound such as 2- (2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxy) piperidinyloxyethyl methacrylate. The compound having one or more hindered amino groups is preferably used in an amount of 0.02 to 100% by weight, more preferably 5.0 to 85% by weight based on 100 parts by weight of the acrylic monomer. Is desirable.

1分子中に3個以上複数個のヒンダードアミノ基を有する化合物の使用量が、アクリル単量体100重量部に対して、0.02重量%未満の場合には、重合のリビングラジカル重合性が希薄となり、分子量分布や末端官能基が制御されたアクリル共重合体が製造できなくなる場合がある。1分子中に3個以上複数個のヒンダードアミノ基を有する化合物が、アクリル単量体100重量部に対して100重量%を超えて使用される場合には、重合中にゲル化を起こす傾向があり重合制御が困難である場合がある。   When the amount of the compound having 3 or more hindered amino groups in one molecule is less than 0.02% by weight based on 100 parts by weight of the acrylic monomer, the living radical polymerization property of the polymerization May become dilute, making it impossible to produce an acrylic copolymer with controlled molecular weight distribution and terminal functional groups. When a compound having 3 or more hindered amino groups in one molecule exceeds 100% by weight based on 100 parts by weight of the acrylic monomer, it tends to cause gelation during polymerization. There are cases where polymerization control is difficult.

本発明では、アクリル共重合体は、有機過酸化物を重合開始剤として用いてラジカル重合で製造される。   In the present invention, the acrylic copolymer is produced by radical polymerization using an organic peroxide as a polymerization initiator.

有機過酸化物としては、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、ジサクシニックアシッドパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイドなどが例示される。該有機過酸化物は単独でも、もしくは2種類以上の混合物であってもよい。   Organic peroxides include benzoyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxybenzoate, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, methylcyclohexanone peroxide, disuccinic Examples include acid peroxide and acetylacetone peroxide. The organic peroxide may be used alone or as a mixture of two or more.

また、本発明において、アクリル共重合体末端に有益な水酸基やカルボキシル基を導入する有機過酸化物として、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、ジサクシニックアシッドパーオキサイドなどの分子中に2個以上の活性水素原子を有する化合物が好ましく使用できる。   Further, in the present invention, as an organic peroxide for introducing a useful hydroxyl group or carboxyl group at the end of the acrylic copolymer, two or more active hydrogen atoms are contained in a molecule such as methylcyclohexanone peroxide or disuccinic acid peroxide. The compound which has can be used preferably.

本発明では、有機過酸化物として、好ましくは分子中に下記構造を有するいずれか少なくとも1種類が使用されることが望ましく、製造時間短縮、重合温度の低下、リビングラジカル重合性向上の点で推奨される。   In the present invention, it is preferable that at least one of organic peroxides having the following structure is used in the molecule, which is recommended in terms of shortening the production time, lowering the polymerization temperature, and improving the living radical polymerizability. Is done.

Figure 2007177217
Figure 2007177217

(ここで、アルキル基、フェニル基、または、ヒドロキシアルキル基を表す。) (Here, it represents an alkyl group, a phenyl group, or a hydroxyalkyl group.)

Figure 2007177217
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(ここで、R6はフェニル基であり、置換基を有していてもよい。)
上記構造式で示される、好ましい有機過酸化物としては、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレートなどが例示される。
(Here, R6 is a phenyl group, which may have a substituent.)
Preferred organic peroxides represented by the above structural formula include benzoyl peroxide, t-butylperoxybenzoate, bis (t-butylperoxy) isophthalate, and the like.

有機過酸化物は、一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物1モルに対して、好ましくは1×10−4モル〜5.0モル、より好ましくは5×10−4モル〜3.0モル使用されるのが望ましい。 The organic peroxide is preferably 1 × 10 −4 mol to 5.0 mol, more preferably 5 × 10 −4 mol, relative to 1 mol of the compound having two or more hindered amino groups in one molecule. It is desirable to use ~ 3.0 mol.

有機過酸化物の使用量が、一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物1モルに対して1×10−4モル〜5.0モルであると、重合効率がよく、また十分な分子量のものができ、重合のリビングラジカル重合性があり、低分子量ポリマーがあまり生成しない傾向が見られる。 When the amount of the organic peroxide used is 1 × 10 −4 mol to 5.0 mol with respect to 1 mol of the compound having two or more hindered amino groups in one molecule, the polymerization efficiency is good. It has a sufficient molecular weight, has a living radical polymerization property of polymerization, and tends to produce less low molecular weight polymer.

本発明では、好ましくは、アクリル単量体の重合進行とともにアクリル共重合体の分子量が増大する。本発明では、好ましくは、アクリル共重合体は、リビングラジカル重合性をもつ。本発明においては、リビングラジカル重合性とは、アクリル共重合体の製造過程において、アクリル単量体の重合進行(重合率の増加)とともにアクリル共重合体の分子量が増加する挙動を示す性質である。   In the present invention, the molecular weight of the acrylic copolymer preferably increases as the polymerization of the acrylic monomer proceeds. In the present invention, the acrylic copolymer preferably has living radical polymerizability. In the present invention, the living radical polymerizability is a property showing a behavior in which the molecular weight of the acrylic copolymer increases with the progress of polymerization of the acrylic monomer (increase in the polymerization rate) in the process of manufacturing the acrylic copolymer. .

本発明において、アクリル単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−トリフルオロエチル等の(メタ)アクリル酸の(フルオロ)アルキルエステル(a)、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等の分子中にカルボキシル基を有するカルボキシル基含有アクリル単量体(b)、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸4−ヒドロキシブチル、グリセリンのモノ(メタ)アクリル酸エステル等の分子中に水酸基を有する水酸基含有アクリル単量体(c)、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチルグリシジル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート等の分子中にエポキシ基を有するアクリル単量体(d)、アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル等の分子中にアリル基を有するアリル基含有アクリル単量体(e)、γ―メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等の分子中に加水分解性シリル基を有するシラン基含有アクリル単量体(f)、2−(2´−ヒドロキシ−5´−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収性基を有する紫外線吸収性アクリル単量体(g)などが例示される。これらその他のアクリル単量体は単独でも、もしくは2種類以上の混合物であってもよい。   In the present invention, acrylic monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methacrylic acid. (Fluoro) of (meth) acrylic acid such as n-butyl acid, t-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-trifluoroethyl methacrylate ) Alkyl ester (a), acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, carboxyl group-containing acrylic monomer having a carboxyl group in the molecule (b), acrylic acid 2-hydroxyethyl, acrylic acid 2- Hydro Hydroxyl group-containing acrylics with hydroxyl groups in the molecule such as propyl, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, mono (meth) acrylate of glycerin Monomer (c), acrylic monomer (d) having an epoxy group in the molecule such as glycidyl methacrylate, methyl glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, allyl acrylate, allyl methacrylate, etc. Silane group containing hydrolyzable silyl group in the molecule such as allyl group-containing acrylic monomer (e), γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, etc. Acrylic monomer f), UV-absorbing acrylic monomers (g) having a benzotriazole-based UV-absorbing group such as 2- (2′-hydroxy-5′-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole, and the like are exemplified. . These other acrylic monomers may be used alone or as a mixture of two or more.

また、さらに必要であれば、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル等のラジカル重合可能なビニル化合物も併用することができる。これらのビニル化合物はアクリル単量体に対し80重量%を超えない範囲で使用されるのが望ましい。   Further, if necessary, a vinyl compound capable of radical polymerization such as styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, vinyl acetate and the like can be used in combination. These vinyl compounds are desirably used in an amount not exceeding 80% by weight based on the acrylic monomer.

アクリル単量体のラジカル重合は、不活性ガス雰囲気下に、好ましくは50〜150℃、より好ましくは70〜135℃、さらに好ましくは80〜120℃の重合温度下で実施されるのが望ましい。重合温度が50℃未満の場合には、重合速度が遅いため重合率が上がりにくく、生産効率が悪化する場合がある。重合温度が150℃を超える場合には、ラジカル重合時の連鎖移動反応が無視できなくなり、重合のリビング性が損なわれる傾向が見られる。   The radical polymerization of the acrylic monomer is preferably carried out under an inert gas atmosphere at a polymerization temperature of preferably 50 to 150 ° C, more preferably 70 to 135 ° C, and even more preferably 80 to 120 ° C. When the polymerization temperature is less than 50 ° C., the polymerization rate is slow, so that the polymerization rate is difficult to increase, and the production efficiency may be deteriorated. When the polymerization temperature exceeds 150 ° C., the chain transfer reaction during radical polymerization cannot be ignored, and the living property of the polymerization tends to be impaired.

本発明において、アクリル単量体のラジカル重合は、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガス置換された重合系で実施されるのが望ましい。この際、重合系の酸素濃度は、好ましくは5vol%以下、より好ましくは2vol%以下、さらに好ましくは0.5vol%以下であることが望ましい。重合系中の酸素濃度が5vol%を超える場合には、ラジカル重合反応が系中の酸素の影響を受け、十分に進行しない場合が見受けられる。すなわち、重合速度が著しく遅くなり、酸素による重合停止やテロメリゼーションを受け低重合度のポリマーが多く生成する場合があり、重合のリビング性も損なわれる傾向にある。   In the present invention, the radical polymerization of the acrylic monomer is preferably carried out in a polymerization system substituted with an inert gas such as nitrogen gas, argon gas or helium gas. At this time, the oxygen concentration of the polymerization system is preferably 5 vol% or less, more preferably 2 vol% or less, and still more preferably 0.5 vol% or less. When the oxygen concentration in the polymerization system exceeds 5 vol%, the radical polymerization reaction is affected by the oxygen in the system and may not proceed sufficiently. That is, the polymerization rate is remarkably slowed, and a polymer having a low polymerization degree may be produced in many cases due to polymerization termination or telomerization by oxygen, and the living property of the polymerization tends to be impaired.

本発明では、重合系中の酸素濃度は、酸素濃度計「XO−326ALA」(新コスモス電機(株)の酸素濃度計)で測定した。   In the present invention, the oxygen concentration in the polymerization system was measured with an oxygen concentration meter “XO-326ALA” (oxygen concentration meter of New Cosmos Electric Co., Ltd.).

本発明において、アクリル単量体のラジカル重合は、好ましくは、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、ヘキサン、ヘプタン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、γ−ブチロラクトン、ジブチルフタレート、フタル酸ジ−2−エチルヘキサノエート、ベンジルベンゾエート、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等の有機溶媒を媒体として実施される。   In the present invention, the radical polymerization of the acrylic monomer is preferably toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, hexane, heptane, propylene glycol monomethyl ether, propylene. It is carried out using an organic solvent such as glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monobutyl ether, γ-butyrolactone, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexanoate phthalate, benzyl benzoate, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like as a medium.

本発明では、有機溶媒としては、酢酸エチル、酢酸n−プロピルなどの連鎖移動定数が小さい有機溶媒が好ましく使用される。   In the present invention, an organic solvent having a small chain transfer constant such as ethyl acetate or n-propyl acetate is preferably used as the organic solvent.

重合方法としては、溶液重合や沈殿重合、水を媒体として実施される乳化重合や懸濁重合、塊状重合などいずれの方法も適用できる。   As the polymerization method, any method such as solution polymerization, precipitation polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, and bulk polymerization carried out using water as a medium can be applied.

重合制御の容易さ、ポリマー精製の容易さから、塊状重合、溶液重合が推奨される。溶液重合の場合には、使用する有機溶媒はモノマーが溶解すれば特に制限する必要はない。   Bulk polymerization and solution polymerization are recommended because of ease of polymerization control and ease of polymer purification. In the case of solution polymerization, the organic solvent to be used is not particularly limited as long as the monomer is dissolved.

以下に、本発明の、好ましい態様の一例を示す。   Below, an example of the preferable aspect of this invention is shown.

窒素ガス吹き込み管、温度センサー、コンデンサー、撹拌装置、アクリル単量体供給口および定流量ポンプが備わったフラスコに重合溶媒(例えば、酢酸エチル/酢酸n−プロピル(=80/20重量比)を仕込み、攪拌を開始する。窒素ガスをフラスコ底部に導入し、バブリングを行う。フラスコ内の酸素濃度を酸素濃度計「XO−326ALA」で測定しながら、フラスコ内の酸素濃度が0.5vol%以下になるまでバブリングを継続する。   A polymerization solvent (for example, ethyl acetate / n-propyl acetate (= 80/20 weight ratio) is charged into a flask equipped with a nitrogen gas blowing tube, a temperature sensor, a condenser, a stirrer, an acrylic monomer supply port, and a constant flow pump. Nitrogen gas is introduced into the bottom of the flask and bubbling is performed, and the oxygen concentration in the flask is reduced to 0.5 vol% or less while measuring the oxygen concentration in the flask with an oxygen concentration meter “XO-326ALA”. Continue bubbling until

フラスコ内の酸素濃度が0.5vol%以下であることを確認した後、一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物(例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート)を所定量仕込み、均一になるよう溶解する。ついで、有機過酸化物、例えば、過酸化ベンゾイルをビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケートの2倍モル量仕込み、昇温を開始する。   After confirming that the oxygen concentration in the flask is 0.5 vol% or less, a compound having two or more hindered amino groups in one molecule (for example, bis (2,2,6,6-tetramethyl- A predetermined amount of 4-piperidinyl) sebacate) is charged and dissolved to be uniform. Next, an organic peroxide, for example, benzoyl peroxide, is charged in an amount twice as much as that of bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, and the temperature rise is started.

80℃まで30分間で昇温を行い、以後80℃を保持する。   The temperature is raised to 80 ° C. over 30 minutes, and then maintained at 80 ° C.

アクリル単量体、例えば、アクリル酸ブチル/アクリル酸シクロヘキシル/4−ヒドロキシブチルアクリレート(=77/20/3重量比)の混合モノマー、を2時間でフラスコ内に定流量ポンプを経由して滴下する。   An acrylic monomer, for example, a mixed monomer of butyl acrylate / cyclohexyl acrylate / 4-hydroxybutyl acrylate (= 77/20/3 weight ratio) is dropped into the flask via a constant flow pump in 2 hours. .

以後、サンプリングを行い、重合率、数平均分子量を測定する。重合率が1.0になった時点を重合の終了とし、冷却して本発明のアクリル樹脂を製造する。   Thereafter, sampling is performed, and the polymerization rate and the number average molecular weight are measured. When the polymerization rate reaches 1.0, the polymerization is completed, and the mixture is cooled to produce the acrylic resin of the present invention.

以下に、実施例、比較例で本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below with reference to Examples and Comparative Examples.

以下の実施例、比較例において、数平均分子量(以下Mnとも言う)、重量平均分子量(以下Mwとも言う)はGPCを使用し、RI検出器を使用して標準ポリメタクリル酸メチル換算で算出した。加熱残分(%)(以下NVとも言う)は、JIS K 5601(2005)に従って測定した。酸価(mgKOH)(以下AVとも言う)は、JIS K 5407(2005)に従って測定した。また、重合率(%)は、JIS K 5601(2005)に従って測定された加熱残分をもとに算出した。   In the following Examples and Comparative Examples, the number average molecular weight (hereinafter also referred to as Mn) and the weight average molecular weight (hereinafter also referred to as Mw) were calculated in terms of standard polymethyl methacrylate using GPC and using an RI detector. . The heating residue (%) (hereinafter also referred to as NV) was measured according to JIS K 5601 (2005). The acid value (mgKOH) (hereinafter also referred to as AV) was measured according to JIS K 5407 (2005). Further, the polymerization rate (%) was calculated based on the heating residue measured according to JIS K 5601 (2005).

本発明では、重合系中の酸素濃度は、酸素濃度計「XO−326ALA」(新コスモス電機(株)の酸素濃度計)で測定した。   In the present invention, the oxygen concentration in the polymerization system was measured with an oxygen concentration meter “XO-326ALA” (oxygen concentration meter of New Cosmos Electric Co., Ltd.).

また、組成比は、特に断りがない限り重量比とした。   Further, the composition ratio was a weight ratio unless otherwise specified.

実施例1
温度計、攪拌機を備えた1L四つ口フラスコ(以下重合装置とも言う)を窒素ガス置換する。「XO−326ALA」(新コスモス電機(株)の酸素濃度計)で酸素濃度を測定し、2vol%未満であることを確認した。アクリル酸n−ブチル(以下、BAとも言う)200g(1.563モル)、t−ブチルパーオキシ−ベンゾエート(以下、PO−1とも言う)0.4g、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ペピリジニル)エステル(分子量737)(以下、HA−A1とも言う)5.76g(0.00782モル)を仕込み、30分間乾燥窒素ガスをバブリングしながら吹き込み、重合系を不活性ガス置換した。以下、重合中は全工程乾燥窒素ガスの吹き込みを行った。
Example 1
A 1 L four-necked flask (hereinafter also referred to as a polymerization apparatus) equipped with a thermometer and a stirrer is purged with nitrogen gas. The oxygen concentration was measured by “XO-326ALA” (oxygen concentration meter of Shin Cosmos Electric Co., Ltd.) and confirmed to be less than 2 vol%. 200 g (1.563 mol) of n-butyl acrylate (hereinafter also referred to as BA), 0.4 g of t-butylperoxy-benzoate (hereinafter also referred to as PO-1), bis (2,2,6) decanedioate , 6-Tetramethyl-1- (octyloxy) -4-pepyridinyl) ester (molecular weight 737) (hereinafter also referred to as HA-A1) 5.76 g (0.00782 mol) was charged, and dry nitrogen gas was bubbled for 30 minutes. The polymerization system was purged with inert gas. Hereinafter, during the polymerization, dry nitrogen gas was blown in all steps.

重合系を110℃に昇温し重合を開始した。図1に、重合中のBAの重合率と共重合体のMnの関係を示した。製造されたポリアクリル酸ブチルのMnは25334、Mwは40534であった。   The polymerization system was heated to 110 ° C. to initiate polymerization. FIG. 1 shows the relationship between the polymerization rate of BA during polymerization and Mn of the copolymer. The produced polybutyl acrylate had Mn of 25334 and Mw of 40534.

この系にさらにメタクリル酸2−ヒドロキシエチル(分子量130)(以下、HEMAとも言う)100gを添加し重合を継続した。図2に、重合中のHEMAの重合率と共重合体のMnの関係を示した。製造されたポリアクリル酸ブチル/メタクリル酸2−ヒドロキシエチル共重合体のMnは51065、Mwは102130であった。   100 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (molecular weight 130) (hereinafter also referred to as HEMA) was further added to this system, and polymerization was continued. FIG. 2 shows the relationship between the polymerization rate of HEMA during polymerization and Mn of the copolymer. The produced polybutyl acrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate copolymer had Mn of 51065 and Mw of 102130.

図1および図2から、本重合がリビングラジカル重合で進行していることが確認された。   From FIG. 1 and FIG. 2, it was confirmed that the main polymerization proceeds by living radical polymerization.

実施例2
重合装置を窒素ガス置換した。「XO−326ALA」(新コスモス電機(株)の酸素濃度計)で酸素濃度を測定し、2vol%未満であることを確認した。アクリル酸n−ブチル(BA)196g(1.531モル)、2−ヒドロキシエチルアクリルアミド4g(0.0348モル)(以下、HEAAとも言う)、ジサクシニックアシッドパーオキサイド(以下、PO−2とも言う)0.625g、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ペピリジニル)エステル(HA−A1)1.20g(0.00391モル)を仕込み、30分間乾燥窒素ガスをバブリングしながら吹き込み、重合系を不活性ガス置換した。以下、重合中は全工程乾燥窒素ガスの吹き込みを行った。
Example 2
The polymerization apparatus was purged with nitrogen gas. The oxygen concentration was measured with “XO-326ALA” (oxygen concentration meter of New Cosmos Electric Co., Ltd.) and confirmed to be less than 2 vol%. N-Butyl acrylate (BA) 196 g (1.531 mol), 2-hydroxyethylacrylamide 4 g (0.0348 mol) (hereinafter also referred to as HEAA), disuccinic acid peroxide (hereinafter also referred to as PO-2) 0.625 g, decanedioic acid bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-pepyridinyl) ester (HA-A1) 1.20 g (0.00391 mol) were charged, 30 The polymerization system was purged with inert gas by bubbling dry nitrogen gas for a minute. Hereinafter, during the polymerization, dry nitrogen gas was blown in all steps.

重合系を93℃に昇温し重合を開始した。図3に、重合中の重合率と共重合体のMnの関係を示した。製造されたポリアクリル酸ブチル/2−ヒドロキシエチルアクリルアミド共重合体のMnは121605、Mwは、218889、酸価は、1.20mgKOHであった。   The polymerization system was heated to 93 ° C. to initiate polymerization. FIG. 3 shows the relationship between the polymerization rate during polymerization and Mn of the copolymer. The produced polybutyl acrylate / 2-hydroxyethylacrylamide copolymer had Mn of 121605, Mw of 218889, and an acid value of 1.20 mgKOH.

実施例3
実施例2で、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ペピリジニル)エステル(HA−A1)の量を3.00g(0.00407モル)に変えた以外は、実施例2と同様にして共重合体を製造した。図4に、重合中の重合率と共重合体のMnの関係を示した。製造されたポリアクリル酸ブチル/2−ヒドロキシエチルアクリルアミド共重合体のMnは49133、Mwは、78613、酸価は、1.22mgKOHであった。
Example 3
In Example 2, the amount of decanedioic acid bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-pepyridinyl) ester (HA-A1) was 3.00 g (0.00407 mol). A copolymer was produced in the same manner as in Example 2 except for changing to. FIG. 4 shows the relationship between the polymerization rate during polymerization and Mn of the copolymer. Mn of the manufactured polybutyl acrylate / 2-hydroxyethyl acrylamide copolymer was 49133, Mw was 78613, and the acid value was 1.22 mgKOH.

実施例4
重合装置を窒素ガス置換した。「XO−326ALA」(新コスモス電機(株)の酸素濃度計)で酸素濃度を測定し、2vol%未満であることを確認した。BA200g(1.563モル)、PO−1 0.4g、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート(分子量481)(以下、HA−A2と言う)3.00g(0.00624モル)を仕込み、30分間乾燥窒素ガスをバブリングしながら吹き込み、重合系を不活性ガス置換した。以下、重合中は全工程乾燥窒素ガスの吹き込みを行った。
Example 4
The polymerization apparatus was purged with nitrogen gas. The oxygen concentration was measured with “XO-326ALA” (oxygen concentration meter of New Cosmos Electric Co., Ltd.) and confirmed to be less than 2 vol%. BA 200 g (1.563 mol), PO-1 0.4 g, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate (molecular weight 481) (hereinafter referred to as HA-A2) 3.00 g ( 0.00624 mol) was charged, and dry nitrogen gas was bubbled in for 30 minutes while bubbling to replace the polymerization system with inert gas. Hereinafter, during the polymerization, dry nitrogen gas was blown in all steps.

重合系を110℃に昇温し重合を開始した。図5に、重合中の重合率と共重合体のMnの関係を示した。製造されたポリアクリル酸ブチルのMnは32067、Mwは73754であった。   The polymerization system was heated to 110 ° C. to initiate polymerization. FIG. 5 shows the relationship between the polymerization rate during polymerization and Mn of the copolymer. Mn of the manufactured polybutyl acrylate was 32067 and Mw was 73754.

図5から、本重合がリビングラジカル重合で進行していることが確認された。   From FIG. 5, it was confirmed that the main polymerization proceeds by living radical polymerization.

実施例5
重合装置に、窒素ガスを吹き込みながら(途中で酸素濃度を「XO−326ALA」(新コスモス電機(株)の酸素濃度計)で測定し、2vol%未満であることを確認した。)酢酸エチル(以下、EACとも言う)360gを仕込み80℃に昇温した。別のビーカーにメタクリル酸シクロヘキシル(以下CHMAとも言う)228g、アクリル酸シクロヘキシル(以下、CHAとも言う)120g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(以下、HEMAとも言う)32g、2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシ)ピペリジニルオキシエチルメタクリレート(以下、HA−B1と言う)20g、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(以下、PO−3と言う)4.0g(以下、これらを混合液1という)を仕込み均一に混合した。混合液1を重合装置内に定流量ポンプを経由して一定流量で180分間かけ滴下していく。混合液1の滴下が終了した時点から1時間後に、酢酸エチル(EAC)20g、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(PO−3)0.2g、さらに1時間後にEAC20g、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(PO−3)0.2gを添加し、さらに80℃で2時間重合反応を継続してアクリル共重合体を製造した。アクリル共重合体は加熱残分50.5%、Mw58000、Mn26400であった。
Example 5
While injecting nitrogen gas into the polymerization apparatus (on the way, the oxygen concentration was measured with “XO-326ALA” (oxygen concentration meter of Shin Cosmos Electric Co., Ltd.) and confirmed to be less than 2 vol%.) Ethyl acetate ( (Hereinafter also referred to as EAC) 360 g was charged and heated to 80 ° C. In another beaker, 228 g of cyclohexyl methacrylate (hereinafter also referred to as CHMA), 120 g of cyclohexyl acrylate (hereinafter also referred to as CHA), 32 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter also referred to as HEMA), 2- (2,2,6 , 6-tetramethyl-4-hydroxy) piperidinyloxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as HA-B1) 20 g, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (hereinafter referred to as PO-3) 4. 0 g (hereinafter referred to as “mixed liquid 1”) was charged and mixed uniformly. The mixed liquid 1 is dropped into the polymerization apparatus through a constant flow pump at a constant flow rate for 180 minutes. One hour after the completion of the dropwise addition of the mixed liquid 1, 20 g of ethyl acetate (EAC), 0.2 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (PO-3), and 20 g of EAC after 1 hour, t- 0.2 g of butyl peroxy-2-ethylhexanoate (PO-3) was added and the polymerization reaction was continued at 80 ° C. for 2 hours to produce an acrylic copolymer. The acrylic copolymer had a heating residue of 50.5%, Mw 58000, and Mn 26400.

重合装置に、窒素ガスを吹き込みながらトルエン(以下TOLとも言う)160g、前記アクリル共重合体400gを仕込み100℃に昇温する。これにMMA80g、2−(2´−ヒドロキシ−5´−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(以下R−UVAとも言う)120g、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(PO−3)0.4gを添加して、5時間重合反応を行った。3時間後に、トルエン(TOL)20g、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(PO−3)0.01g、さらに1時間後にトルエン(TOL)20g、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(PO−3)0.01gを添加し、さらに100℃で2時間重合反応を継続してアクリル共重合体を製造した。   While blowing nitrogen gas into the polymerization apparatus, 160 g of toluene (hereinafter also referred to as TOL) and 400 g of the acrylic copolymer are charged and heated to 100 ° C. MMA 80g, 2- (2'-hydroxy-5'-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole (hereinafter also referred to as R-UVA) 120g, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (PO- 3) 0.4g was added and the polymerization reaction was performed for 5 hours. After 3 hours, 20 g of toluene (TOL) and 0.01 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate (PO-3), and after 1 hour, 20 g of toluene (TOL) and t-butylperoxy-2-ethyl 0.01 g of hexanoate (PO-3) was added, and the polymerization reaction was further continued at 100 ° C. for 2 hours to produce an acrylic copolymer.

アクリル樹脂組成物は、乳濁状の外観をしており、経時で分離、沈殿することなく安定な液体であった。および、加熱残分50.5%、Mw121000、Mn60500であった。GPCによるUV吸光観察の結果、高分子量側に、2−(2´−ヒドロキシ−5´−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(R−UVA)共重合に起因する分子量分布が観察され、Mw212000、Mn121100、Mw/Mn1.75であった。   The acrylic resin composition had a milky appearance and was a stable liquid without separation and precipitation over time. And the heating residue was 50.5%, Mw121000, and Mn60500. As a result of UV absorption observation by GPC, a molecular weight distribution due to 2- (2′-hydroxy-5′-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole (R-UVA) copolymerization is observed on the high molecular weight side, Mw212000, Mn121100, and Mw / Mn1.75.

実施例6
窒素ガス吹き込み管、温度センサー、コンデンサー、撹拌装置、アクリル単量体供給口および定流量ポンプが備わった2Lフラスコに酢酸エチル/酢酸n−プロピル(=80/20)400gを仕込み、攪拌を開始した。窒素ガスをフラスコ底部に吹き込んでバブリングを30分間行った。酸素濃度計「XO−326ALA」で酸素濃度が0.5vol%以下であることを確認した。以後、アクリル樹脂製造中は窒素ガスのバブリングを継続した。
Example 6
400 g of ethyl acetate / n-propyl acetate (= 80/20) was charged into a 2 L flask equipped with a nitrogen gas blowing tube, a temperature sensor, a condenser, a stirring device, an acrylic monomer supply port, and a constant flow rate pump, and stirring was started. . Nitrogen gas was blown into the bottom of the flask and bubbling was performed for 30 minutes. It was confirmed with an oxygen concentration meter “XO-326ALA” that the oxygen concentration was 0.5 vol% or less. Thereafter, bubbling of nitrogen gas was continued during acrylic resin production.

フラスコにビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケートをアクリル単量体混合物の0.2重量%仕込み、完全に溶解させた。次いで、過酸化ベンゾイルを(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケートの2倍モル仕込み、完全に溶解させた。   Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate was charged to the flask in an amount of 0.2% by weight of the acrylic monomer mixture and completely dissolved. Subsequently, benzoyl peroxide was charged in a 2-fold mol of (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate and completely dissolved.

昇温を開始し、30分間で80℃まで昇温を行った。以後、アクリル樹脂製造中は80℃を保持した。   The temperature increase was started and the temperature was increased to 80 ° C. in 30 minutes. Thereafter, the temperature was maintained at 80 ° C. during the production of the acrylic resin.

アクリル酸n−ブチル/アクリル酸シクロヘキシル/アクリル酸4−ヒドロキシブチル(=75/20/5)のアクリル単量体混合物を、2時間でフラスコ内に滴下した。   An acrylic monomer mixture of n-butyl acrylate / cyclohexyl acrylate / 4-hydroxybutyl acrylate (= 75/20/5) was dropped into the flask in 2 hours.

滴下終了時を0時間としてサンプリングを開始し、重合率(以下Convとも言う)と数平均分子量(以下Mnとも言う)を測定した。結果を図6に示した。図6から、本重合反応がリビングラジカル重合で進行しており、高分子量アクリル重合体が簡便に製造できることが分かった。   Sampling was started with 0 hour as the end of dropping, and the polymerization rate (hereinafter also referred to as Conv) and the number average molecular weight (hereinafter also referred to as Mn) were measured. The results are shown in FIG. From FIG. 6, it was found that the main polymerization reaction proceeds by living radical polymerization, and a high molecular weight acrylic polymer can be easily produced.

アクリル樹脂組成物は、加熱残分50.2%、数平均分子量(Mn)26.0万、重量平均分子量(Mw)39.1万、Mw/Mn=1.50であった。   The acrylic resin composition had a heating residue of 50.2%, a number average molecular weight (Mn) of 266,000, a weight average molecular weight (Mw) of 391,000, and Mw / Mn = 1.50.

比較例1
重合装置を窒素ガス置換した。アクリル酸n−ブチル(BA)200g(1.563モル)、PO−1 1.0gを仕込み、30分間乾燥窒素ガスをバブリングしながら吹き込み、重合系を不活性ガス置換した。以下、重合中は全工程乾燥窒素ガスの吹き込みを行った。
Comparative Example 1
The polymerization apparatus was purged with nitrogen gas. 200 g (1.563 mol) of n-butyl acrylate (BA) and 1.0 g of PO-1 were charged, and blown while bubbling dry nitrogen gas for 30 minutes to replace the polymerization system with inert gas. Hereinafter, during the polymerization, dry nitrogen gas was blown in all steps.

重合系を110℃に昇温し重合を開始した。図7に、重合中の重合率と共重合体のMnの関係を示した。製造されたポリアクリル酸ブチルのMnは33221、Mwは81999であった。   The polymerization system was heated to 110 ° C. to initiate polymerization. FIG. 7 shows the relationship between the polymerization rate during polymerization and Mn of the copolymer. Mn of the manufactured polybutyl acrylate was 33221 and Mw was 81999.

図7から明らかなように、1分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物が存在しない系ではリビングラジカル重合の進行は確認できなかった。   As is clear from FIG. 7, the progress of living radical polymerization could not be confirmed in a system in which a compound having two or more hindered amino groups does not exist in one molecule.

比較例2
重合装置を窒素ガス置換した。アクリル酸n−ブチル(BA)200g(1.563モル)、PO−1 1.2gを仕込み、30分間乾燥窒素ガスをバブリングしながら吹き込み、重合系を不活性ガス置換した。以下、重合中は全工程乾燥窒素ガスの吹き込みを行った。
Comparative Example 2
The polymerization apparatus was purged with nitrogen gas. 200 g (1.563 mol) of n-butyl acrylate (BA) and 1.2 g of PO-1 were charged, and the polymerization system was purged with inert gas while bubbling dry nitrogen gas for 30 minutes. Hereinafter, during the polymerization, dry nitrogen gas was blown in all steps.

重合系を110℃に昇温し重合を開始した。製造されたポリアクリル酸ブチルのMnは30000、Mwは78000であった。   The polymerization system was heated to 110 ° C. to initiate polymerization. The produced polybutyl acrylate had Mn of 30,000 and Mw of 78,000.

この系にさらにメタクリル酸2−ヒドロキシエチル(分子量130)(以下HEMAとも言う)100gを添加し重合を3時間継続した。HEMA滴下前後で共重合体の分子量値に変化はなく、実施例で示したような分子量増加は見られなかった。   100 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (molecular weight 130) (hereinafter also referred to as HEMA) was further added to this system, and polymerization was continued for 3 hours. There was no change in the molecular weight value of the copolymer before and after the addition of HEMA, and no increase in molecular weight as shown in the examples was observed.

以上の結果から、1分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物が存在しない系ではリビングラジカル重合の進行は確認できなかった。   From the above results, it was not possible to confirm the progress of living radical polymerization in a system in which a compound having two or more hindered amino groups is not present in one molecule.

アクリル酸n−ブチル(BA)の重合率とアクリル共重合体の分子量増加挙動の関係を示す。The relationship between the polymerization rate of n-butyl acrylate (BA) and the molecular weight increase behavior of an acrylic copolymer is shown. メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)の重合率とアクリル共重合体の分子量増加挙動の関係を示す。The relationship between the polymerization rate of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and the molecular weight increase behavior of an acrylic copolymer is shown. アクリル共重合体の重合進行と分子量増加挙動の関係を示す。The relationship between the polymerization progress of an acrylic copolymer and the molecular weight increase behavior is shown. アクリル共重合体の重合進行と分子量増加挙動の関係を示す。The relationship between the polymerization progress of an acrylic copolymer and the molecular weight increase behavior is shown. アクリル共重合体の重合進行と分子量増加挙動の関係を示す。The relationship between the polymerization progress of an acrylic copolymer and the molecular weight increase behavior is shown. アクリル共重合体の重合進行と分子量挙動の関係を示す。The relationship between polymerization progress and molecular weight behavior of an acrylic copolymer is shown. アクリル共重合体の重合進行と分子量挙動の関係を示す。The relationship between polymerization progress and molecular weight behavior of an acrylic copolymer is shown.

Claims (6)

1分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物の存在下、有機過酸化物を重合開始剤としてアクリル単量体をラジカル重合するアクリル共重合体の製造方法。    A process for producing an acrylic copolymer, wherein an acrylic monomer is radically polymerized using an organic peroxide as a polymerization initiator in the presence of a compound having two or more hindered amino groups in one molecule. 一分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物と有機過酸化物との反応物の存在下に、アクリル単量体をラジカル共重合する請求項1に記載のアクリル共重合体の製造方法。   The acrylic copolymer according to claim 1, wherein the acrylic monomer is radically copolymerized in the presence of a reaction product of a compound having two or more hindered amino groups in one molecule and an organic peroxide. Method. 1分子中に2個以上のヒンダードアミノ基を有する化合物が下記式で示されるものである請求項1または2のいずれかに記載のアクリル共重合体の製造方法。
Figure 2007177217
(ここで、R1、R2は水素原子またはメチル基、または炭素原子数1〜12個のアルキルオキシ基、nは6〜12の整数を表す。)
The method for producing an acrylic copolymer according to claim 1 or 2, wherein the compound having two or more hindered amino groups in one molecule is represented by the following formula.
Figure 2007177217
(Here, R1 and R2 are a hydrogen atom or a methyl group, or an alkyloxy group having 1 to 12 carbon atoms, and n represents an integer of 6 to 12)
有機過酸化物が、下記式で示される構造を有するものである請求項1〜3のいずれかに記載のアクリル共重合体の製造方法。
Figure 2007177217
(ここで、アルキル基、フェニル基、または、ヒドロキシアルキル基を表す。)
The method for producing an acrylic copolymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic peroxide has a structure represented by the following formula.
Figure 2007177217
(Here, it represents an alkyl group, a phenyl group, or a hydroxyalkyl group.)
有機過酸化物が、下記式で示される構造を有するものである請求項1〜3のいずれかに記載のアクリル共重合体の製造方法。
Figure 2007177217
(ここで、R6はフェニル基であり、置換基を有していてもよい。)
The method for producing an acrylic copolymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic peroxide has a structure represented by the following formula.
Figure 2007177217
(Here, R6 is a phenyl group, which may have a substituent.)
ラジカル重合が有機媒体溶液中で実施される請求項1〜5に記載のアクリル共重合体の製造方法。   The method for producing an acrylic copolymer according to claim 1, wherein radical polymerization is carried out in an organic medium solution.
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