JP2011140448A - Method for producing ionic vinyl monomer and antistatic agent and antistatic composition comprising the same - Google Patents

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JP2011140448A JP2010000757A JP2010000757A JP2011140448A JP 2011140448 A JP2011140448 A JP 2011140448A JP 2010000757 A JP2010000757 A JP 2010000757A JP 2010000757 A JP2010000757 A JP 2010000757A JP 2011140448 A JP2011140448 A JP 2011140448A
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Akimichi Hirata
明理 平田
Mayu Kudo
繭 工藤
Iwamine Hirata
岩峰 平田
Takashi Maruyama
学士 丸山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing highly pure ionic vinyl monomer; to provide the ionic vinyl monomer which is good in compatibility with resins and organic solvents, is high in hydrolysis resistance, is suitably used for various kinds of electrochemical devices, has an excellent antistatic effect, and is free from halogens and metal salts; and to provide an antistatic agent comprising the monomer. <P>SOLUTION: The method for producing the ionic vinyl monomer represented by formula (1) (wherein, R<SB>1</SB>is H or methyl; R<SB>2</SB>and R<SB>3</SB>are each independently 1 to 3C alkyl; R<SB>4</SB>is 1 to 3C alkyl, 1 to 3C alkenyl or benzyl; Y is O or -NH-; Z is 1 to 3C alkylene) comprises the quaternization reaction of a tertiary amine compound with a thiocyanate. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は室温で液体であり、ハロゲンフリー且つ金属イオンフリーのイオン性ビニルモノマーの製法方法、該モノマーからなる帯電防止剤及び該帯電防止剤を含有する帯電防止性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a method for producing a halogen-free and metal ion-free ionic vinyl monomer that is liquid at room temperature, an antistatic agent comprising the monomer, and an antistatic resin composition containing the antistatic agent.

第4級アンモニウム塩は優れた帯電防止性能を有するため、樹脂用帯電防止剤として従来から知られている(特許文献1、2)。特に近年、樹脂表面にブリードアウトし難く、持続的に帯電防止効果を維持できる高分子型の第4級アンモニウム塩が多く報告された(特許文献3)。 Since quaternary ammonium salts have excellent antistatic performance, they have been conventionally known as antistatic agents for resins (Patent Documents 1 and 2). In particular, in recent years, many polymer-type quaternary ammonium salts that are difficult to bleed out on the resin surface and can maintain the antistatic effect continuously have been reported (Patent Document 3).

アクリレート系とアクリルアミド系カチオン性第4級アンモニウム塩が高分子型帯電防止組成物のベースモノマーとして使用することが公知化されている。しかし、多くの重合性アンモニウム塩は室温で固体であり、極性が高く、吸湿性が高く、また製造上の関係で通常水溶液の状態で流通している。例えば、不飽和第3級アミンであるN,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドに4級化剤としてメチルクロライドを加えて、水とアプロティックな有機溶媒からなる混合溶媒存在下で4級化反応を行う方法がよく使われている(特許文献4)。当然ながら、この方法により得られるカチオン性第4級アンモニウム塩モノマーは通常水溶液タイプであるため、塗膜時の乾燥性が悪く、また、汎用樹脂、多官能アクリルモノマー、オリゴマー、有機溶媒などとの相溶性が乏しく、均一に分散できず、有効な帯電防止性が発現できないという問題点があった。仮に第4級アンモニウム塩モノマーを高純度に精製し、極性有機溶媒に溶解させたとしても、これらのモノマー自身の親水性が高く、室温で固体であるために、有機溶媒を除去して使用する際に樹脂中の他成分に対する溶解性が低く、樹脂中で凝縮するか樹脂から析出し、連続した帯電防止膜を形成できず、目標とする帯電防止性能を達成できない場合があった。 It is known that acrylate and acrylamide cationic quaternary ammonium salts are used as base monomers for polymeric antistatic compositions. However, many polymerizable ammonium salts are solid at room temperature, have high polarity, high hygroscopicity, and are normally distributed in the form of an aqueous solution for manufacturing reasons. For example, methyl chloride as a quaternizing agent is added to unsaturated tertiary amine N, N-dimethylaminopropylacrylamide, and quaternization reaction is performed in the presence of a mixed solvent composed of water and an aprotic organic solvent. The method is often used (Patent Document 4). Of course, since the cationic quaternary ammonium salt monomer obtained by this method is usually an aqueous solution type, the drying property at the time of coating is poor, and it is also possible to use general-purpose resins, polyfunctional acrylic monomers, oligomers, organic solvents, etc. There is a problem in that the compatibility is poor, it cannot be uniformly dispersed, and effective antistatic properties cannot be exhibited. Even if the quaternary ammonium salt monomer is purified to a high purity and dissolved in a polar organic solvent, these monomers themselves have high hydrophilicity and are solid at room temperature. In some cases, the solubility in other components in the resin is low, and it is condensed in the resin or deposited from the resin, so that a continuous antistatic film cannot be formed, and the target antistatic performance may not be achieved.

そこで、樹脂、有機溶媒との相溶性を改良しようとする種々の試みも行われてきた。例えば、アクリレート系第4級アンモニウムモノマーと他の重合可能なビニルモノマーを共重合して使用する方法が報告されている(特許文献5、6)。しかし、これらの方法では、帯電防止組成物中のカチオン性ビニルモノマーの含有量が低下するため、目標とする帯電防止性能を得るためには、この共重合体を多量に添加する必要があり、その結果、樹脂の各種特性が低下するとともに、樹脂組成物の価格が高くなってしまうという問題点があった。 Accordingly, various attempts have been made to improve the compatibility with resins and organic solvents. For example, a method of copolymerizing and using an acrylate quaternary ammonium monomer and another polymerizable vinyl monomer has been reported (Patent Documents 5 and 6). However, in these methods, since the content of the cationic vinyl monomer in the antistatic composition decreases, in order to obtain the target antistatic performance, it is necessary to add a large amount of this copolymer, As a result, there are problems that various properties of the resin are lowered and the price of the resin composition is increased.

また、第4級アンモニウム塩モノマー自身の相溶性向上の目的で、例えば、特許文献7、8、9では、弱配位性アニオンを有する重合性化合物を提案している。しかし、これらの提案のビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等のアニオンは一分子に4〜6個のフッ素原子を含有する有機フッ素化合物であり、自然環境において極めて難分解性であるため、環境有害化学物質としてその使用量の削減と全面廃止が環境対策として求められている。 For the purpose of improving the compatibility of the quaternary ammonium salt monomer itself, for example, Patent Documents 7, 8, and 9 propose polymerizable compounds having weakly coordinating anions. However, these proposed anions such as bis (trifluoromethanesulfonyl) imide are organic fluorine compounds containing 4 to 6 fluorine atoms per molecule and are extremely difficult to decompose in the natural environment. As a substance, reduction of the amount used and complete abolition are required as environmental measures.

一方、透明性及び樹脂、溶剤への溶解性を持たせるため、チオシアナートイオンをアニオンとするアンモ二ウム塩が提案された(特許文献10、11、12)。しかし、これらの提案のアンモニウムチオシアン酸塩は全てアンモニウムのクロリド塩又はブロミド塩を原料とする公知化された金属塩反応法で合成されている。即ち、水溶液中で、第4級アンモニウムのクロリド塩又はブロミド塩とチオシアン酸の金属塩とのアニオン交換反応を行い、目的生成物を酢酸エチルなどの有機溶媒により抽出、分離する方法である。この方法では、アニオンとして塩素又は臭素イオン、同時にカチオンとしてナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウムなどのアルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオンの生成物へ混入は回避できない。ハロゲンイオンの残存による環境負荷が高く、金属へ腐食性が懸念され、特に電子材料として使用される場合、電子製品の機能低下、故障の原因になる可能性がある。一方、金属イオンが残存すると、空気中の二酸化炭素を吸収しやくなり、同様に金属への腐食が促進され、電子材料として使用できない場合がある。また、公知の通り、水溶液から有機溶媒へ抽出できる前提条件として、目的生成物が水に難溶、有機溶媒に可溶又は易溶であることが必須であるが、特許文献11と12に報告された一部のアクリレート系又はアクリルアミド系のアンモニウムカチオンは水溶性であり、それらの水溶性のチオシアン酸アニオンから構成されるアクリレート系又はアクリルアミド系アンモニウムチオシアン酸4級塩、即ち本発明のイオン性ビニルモノマー、も勿論水溶性である。しかも、該イオン性ビニルモノマーは水と任意比例で混合でき、酢酸エチルに対する溶解度は5%未満である。従って、公知化された抽出分離の方法では本発明のイオン性ビニルモノマーを効率よく製造、分離することは明らかに困難である。 On the other hand, ammonium salts using thiocyanate ions as anions have been proposed in order to provide transparency and solubility in resins and solvents (Patent Documents 10, 11, and 12). However, all of these proposed ammonium thiocyanates are synthesized by a known metal salt reaction method using ammonium chloride salt or bromide salt as a raw material. That is, it is a method in which an anion exchange reaction between a quaternary ammonium chloride or bromide salt and a thiocyanic acid metal salt is carried out in an aqueous solution, and the target product is extracted and separated with an organic solvent such as ethyl acetate. In this method, it is unavoidable to mix chlorine or bromine ions as anions and products of alkali metal ions or alkaline earth metal ions such as sodium, potassium, lithium and calcium as cations. Environmental impact due to the remaining halogen ions is high, and there is concern about corrosiveness to metals. Especially when it is used as an electronic material, it may cause functional deterioration and failure of electronic products. On the other hand, when the metal ions remain, it becomes easy to absorb carbon dioxide in the air, and similarly, corrosion to the metal is promoted, so that it may not be used as an electronic material. As is well known, as a precondition for extraction from an aqueous solution into an organic solvent, it is essential that the target product is hardly soluble in water, soluble or easily soluble in an organic solvent, but is reported in Patent Documents 11 and 12. Some acrylate-based or acrylamide-based ammonium cations are water-soluble, and acrylate-based or acrylamide-based ammonium thiocyanate quaternary salts composed of these water-soluble thiocyanate anions, that is, the ionic vinyl of the present invention Monomers are of course also water-soluble. Moreover, the ionic vinyl monomer can be mixed with water in any proportion, and the solubility in ethyl acetate is less than 5%. Therefore, it is apparently difficult to efficiently produce and separate the ionic vinyl monomer of the present invention by a known extraction separation method.

特開2008−231240号公報JP 2008-231240 A 特開2008−13636号公報JP 2008-13636 A 特開2008−231196号公報JP 2008-231196 A 特開昭63−201151号公報Japanese Patent Laid-Open No. 63-201115 特開2007−332181号公報JP 2007-332181 A 特開2000−129245号公報JP 2000-129245 A 特開2007−9042号公報JP 2007-9042 A 特開2005−255843号公報JP 2005-255843 A 特開2006−45425号公報JP 2006-45425 A 特開2009−13295号公報JP 2009-13295 A 特開2009−197074号公報JP 2009-197074 A 特開2009−179671号公報JP 2009-179671 A

以上述べたように、アンモニウムカチオンとチオシアナートアニオンから構成される、室温で液体であるイオン性ビニルモノマーを高収率、高純度、工業的に製造する方法は従来知られていない。また、汎用アクリルモノマーとの相溶性が良好で、優れた耐加水分解性を有し、UV硬化に応用でき、しかも硬化後長く帯電防止効果が持続できる、帯電防止剤用の安価な、室温で液体であるイオン性ビニルモノマー、該モノマーからなる帯電防止剤、帯電防止組成物は未だに簡便に得られていない。 As described above, a method for industrially producing an ionic vinyl monomer composed of an ammonium cation and a thiocyanate anion that is liquid at room temperature in a high yield, high purity and industrially has not been known. In addition, it has good compatibility with general-purpose acrylic monomers, has excellent hydrolysis resistance, can be applied to UV curing, and can maintain its antistatic effect for a long time after curing. A liquid ionic vinyl monomer, an antistatic agent comprising the monomer, and an antistatic composition have not yet been easily obtained.

本発明の第一目的は、室温で液体であり、ハロゲンフリー且つ金属イオンフリーの高純度の第4級アンモニウム塩イオン性ビニルモノマーの効率的且つ経済的な製造方法を提供することにある。本発明の第二目的は、該第4級アンモニウム塩イオン性ビニルモノマーを構成成分とする、汎用アクリルモノマーや他の帯電防止剤組成物に均一に分散でき、帯電防止効果が優れ且つ長期持続可能な耐加水分解性を有する帯電防止剤および該帯電防止剤を含有する帯電防止性組成物を提供することにある。 A first object of the present invention is to provide an efficient and economical method for producing a high-purity quaternary ammonium salt ionic vinyl monomer that is liquid at room temperature and is halogen-free and free of metal ions. The second object of the present invention is that it can be uniformly dispersed in a general-purpose acrylic monomer or other antistatic agent composition comprising the quaternary ammonium salt ionic vinyl monomer as a constituent, has an excellent antistatic effect and can be sustained for a long time. It is to provide an antistatic agent having excellent hydrolysis resistance and an antistatic composition containing the antistatic agent.

本発明者はこれらの課題を解決するために鋭意検討を行った結果、下記一般式(1)で表されるイオン性ビニルモノマーを、下記一般式(2)で表される3級アミン化合物と下記一般式(3)で表されるチオシアン酸エステルとを4級化することにより得ることを見出した。さらに当該イオン性ビニルモノマー及び/又は当該イオン性モノマーからなるオリゴマー、ポリマーで構成した帯電防止剤を見出した。該帯電防止剤を有機溶媒に溶解させてから基材上にコーティング、固定することで帯電防止層を形成させることにより上記課題を解決し、本発明に到達した。

Figure 2011140448

(式中、Rは水素原子またはメチル基を、R及びRは各々独立に炭素数1〜3のアルキル基で互いに同一であっても異なっていてもよく、Rは炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルケニル基またはベンジル基を表し、Yは酸素原子または−NH−を表し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を表す。)

Figure 2011140448
式中、Rは水素原子またはメチル基を、R及びRは各々独立に炭素数1〜3のアルキル基で互いに同一であっても異なっていてもよく、Yは酸素原子または−NH−を表し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を表す。)

Figure 2011140448
(式中、Rは炭素数1〜3のアルキル基又はアリール基を表す。)
As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventor obtained an ionic vinyl monomer represented by the following general formula (1) as a tertiary amine compound represented by the following general formula (2): It has been found that it can be obtained by quaternizing a thiocyanate represented by the following general formula (3). Furthermore, the antistatic agent comprised with the said ionic vinyl monomer and / or the oligomer and polymer which consist of the said ionic monomer was discovered. The above problems were solved by forming the antistatic layer by dissolving the antistatic agent in an organic solvent and then coating and fixing the antistatic agent on the base material, thereby achieving the present invention.
Figure 2011140448

(In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same as or different from each other, and R 4 has 1 carbon atom) Represents an alkyl group of ˜3, an alkenyl group of 1 to 3 carbon atoms or a benzyl group, Y represents an oxygen atom or —NH—, and Z represents an alkylene group of 1 to 3 carbon atoms.)

Figure 2011140448
In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same or different, and Y is an oxygen atom or —NH -Represents Z and an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. )

Figure 2011140448
(In the formula, R 4 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an aryl group.)

すなわち本願発明は、1)一般式(1)で表される化合物であるイオン性ビニルモノマーが、一般式(1)

Figure 2011140448
(式中、Rは水素原子またはメチル基を、R及びRは各々独立に炭素数1〜3のアルキル基で互いに同一であっても異なっていてもよく、Rは炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルケニル基またはベンジル基を表し、Yは酸素原子または−NH−を表し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を表す。)一般式(2)で表される3級アミン化合物、
Figure 2011140448
(式中、Rは水素原子またはメチル基を、R及びRは各々独立に炭素数1〜3のアルキル基で互いに同一であっても異なっていてもよく、Yは酸素原子または−NH−を表し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を表す。)と一般式(3)、
Figure 2011140448
(式中、Rは炭素数1〜3のアルキル基又はアリール基を表す。)で表されるチオシアン酸エステルとの4級化反応により合成されることを特徴とする製造方法、
2)3級アミン化合物はN,N−二置換アミノアルキル(メタ)アクリルアミド、N,N−二置換アミノアルキル(メタ)アクリレートであることを特徴とする前記1)記載の製造方法、
3)前記1)及び前記2)記載の製造方法で合成されるハロゲンフリー(各種ハロゲンイオン含量は1ppm以下)且つ金属イオンフリー(各種金属イオン含量は1ppm以下)のイオン性ビニルモノマー、4)前記3)記載のイオン性ビニルモノマーをラジカル重合させることにより得られるハロゲンフリー各種ハロゲンイオン含量は1ppm以下)且つ金属イオンフリー(各種金属イオン含量は1ppm以下)のイオン性ホモオリゴマーとホモポリマー、
5)前記3)記載のイオン性ビニルモノマーと他の共重合可能のビニル系単量体との共重合で得られるハロゲンフリー(各種ハロゲンイオン含量は1ppm以下)且つ金属イオンフリー(各種金属イオン含量は1ppm以下)のイオン性コオリゴマーとコポリマー、
6)前記3)乃至前記5)記載のイオン性ビニルモノマー及び/又はオリゴマー若しくはポリマーからなるハロゲンフリー各種ハロゲンイオン含量は1ppm以下)且つ金属イオンフリー(各種金属イオン含量は1ppm以下)の帯電防止剤、
7)前記6)記載の帯電防止剤又は該帯電防止剤を含有する帯電防止組成物であって、前記3)記載のイオン性ビニルモノマーを構成単位として0.1〜90重量%含有するもの、8)前記6)記載の帯電防止剤を含有する帯電防止組成物であって、さらに多官能(メタ)アクリレート及び/又は多官能(メタ)アクリルアミドを含有する帯電防止組成物、9)基材上に前記6)〜8)いずれか一項に記載の帯電防止剤又は帯電防止組成物を塗布した後、活性エネルギー線又は熱により重合して形成されることを特徴とする帯電防止層、10)少なくとも片面に前記8)記載の帯電防止層を有することを特徴とする帯電防止フィルム、シート、


を提供するものである。 That is, in the present invention, 1) an ionic vinyl monomer which is a compound represented by the general formula (1)
Figure 2011140448
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same as or different from each other, and R 4 has 1 carbon atom) Represents an alkyl group having 3 to 3 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 3 carbon atoms or a benzyl group, Y represents an oxygen atom or -NH-, and Z represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.) General Formula (2) A tertiary amine compound represented by:
Figure 2011140448
Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and may be the same or different, and Y is an oxygen atom or — NH- represents Z represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms) and general formula (3),
Figure 2011140448
(Wherein R 4 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an aryl group), and a quaternization reaction with a thiocyanate ester represented by
2) The production method according to 1) above, wherein the tertiary amine compound is N, N-disubstituted aminoalkyl (meth) acrylamide or N, N-disubstituted aminoalkyl (meth) acrylate,
3) Halogen-free (various halogen ion content is 1 ppm or less) and metal ion-free (various metal ion content is 1 ppm or less) synthesized by the production method according to 1) and 2), 4) 3) Halogen-free various halogen ion contents obtained by radical polymerization of the ionic vinyl monomer as described in 1 ppm or less) and metal ion-free (various metal ion content is 1 ppm or less) ionic homooligomers and homopolymers,
5) Halogen-free (various halogen ion content is 1 ppm or less) and metal ion-free (various metal ion content) obtained by copolymerization of the ionic vinyl monomer described in 3) above with other copolymerizable vinyl monomers Less than 1 ppm) ionic co-oligomer and copolymer,
6) Antistatic agent of halogen-free various halogen ions composed of the ionic vinyl monomer and / or oligomer or polymer described in 3) to 5) above and metal ion-free (various metal ion content of 1 ppm or less) ,
7) The antistatic agent described in 6) above or an antistatic composition containing the antistatic agent, which contains 0.1 to 90% by weight of the ionic vinyl monomer described in 3) above as a structural unit, 8) An antistatic composition containing the antistatic agent described in 6) above, further comprising a polyfunctional (meth) acrylate and / or a polyfunctional (meth) acrylamide, 9) on a substrate An antistatic layer formed by applying an antistatic agent or an antistatic composition according to any one of 6) to 8) above and then polymerizing with an active energy ray or heat, 10) An antistatic film, a sheet comprising the antistatic layer described in 8) above on at least one surface;


Is to provide.

本発明の方法によると、室温で液体であり、ハロゲンフリー且つ金属イオンフリーの高純度のイオン性ビニルモノマーを高収率且つ簡便に製造することができる。また、該イオン性ビニルモノマーを構成成分とする帯電防止剤及び帯電防止剤組成物は、耐加水分解性を有し、汎用アクリルモノマーや有機溶媒への溶解性、親和性に優れるため、他の帯電防止剤組成物に均一に分散でき、帯電防止効果が優れ且つ長期持続できる。帯電防止剤および該帯電防止剤を含有する帯電防止性組成物、帯電防止層、帯電防止膜または帯電防止フィルム、シートが提供できる。 According to the method of the present invention, a high-purity ionic vinyl monomer that is liquid at room temperature and is free of metal ions and free of metal ions can be easily produced in a high yield. In addition, the antistatic agent and the antistatic composition comprising the ionic vinyl monomer as a constituent component have hydrolysis resistance, and are excellent in solubility and affinity in general-purpose acrylic monomers and organic solvents. It can be uniformly dispersed in the antistatic agent composition, has an excellent antistatic effect and can last for a long time. An antistatic agent, an antistatic composition containing the antistatic agent, an antistatic layer, an antistatic film or an antistatic film, and a sheet can be provided.

以下、本発明を詳細に説明する。本発明のイオン性ビニルモノマーは、一般式(1)で表わされるイオン性(メタ)アクリルアミド系モノマー、イオン性(メタ)アクリレート系モノマー、及びそれらのモノマーから構成されるオリゴマー若しくはポリマーのうちいずれか1種以上からなるものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The ionic vinyl monomer of the present invention is any one of an ionic (meth) acrylamide monomer represented by the general formula (1), an ionic (meth) acrylate monomer, and an oligomer or polymer composed of these monomers. It consists of one or more.

一般式(1)の式中、Rは水素原子またはメチル基を、R及びRは各々独立に炭素数1〜3のアルキル基で互いに同一であっても異なっていてもよく、Rは炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルケニル基またはベンジル基を表し、Yは酸素原子または−NH−を表し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を表す。 In the formula of the general formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same or different, and R 4 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a benzyl group, Y represents an oxygen atom or —NH—, and Z represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.

本発明のイオン性ビニルモノマーとして、具体的には、アクリロイルアミノメチルトリメチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノメチルトリエチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノメチルトリプロピルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノエチルトリメチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルメチルジエチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルエチルジメチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルメチルジプロピルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルトリエチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルトリプロピルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノエチルジメチルベンジルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルジエチルベンジルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルメチルジベンジルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルアミノプロピルエチルジベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノメチルトリメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノメチルトリエチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノメチルトリプロピルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノエチルトリメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルメチルジエチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルエチルジメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルメチルジプロピルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルトリエチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルトリプロピルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノエチルジメチルベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルジエチルベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルメチルジベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルエチルジベンジルアンモニウムチオシアナートなどの(メタ)アクリルアミド系アンモニウムアルキルチオシアナート4級カチオン性モノマーなどが挙げられ、またはアクリロイルオキシメチルトリメチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシメチルトリエチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシメチルトリプロピルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルメチルジエチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルエチルジメチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルメチルジプロピルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルトリエチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルトリプロピルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルジメチルベンジルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルジエチルベンジルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルメチルジベンジルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシプロピルエチルジベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシメチルトリメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシメチルトリエチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシメチルトリプロピルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルメチルジエチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルエチルジメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルメチルジプロピルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルトリエチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルトリプロピルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルジメチルベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルジエチルベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルメチルジベンジルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシプロピルエチルジベンジルアンモニウムチオシアナートなどの(メタ)アクリレート系アンモニウムアルキルチオシアナート4級カチオン性モノマーなどが挙げられる。これらの中では、安価な工業的原料を入手しやすい点で、特にアクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート、アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムチオシアナート、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムチオシアナートが好ましい。 As the ionic vinyl monomer of the present invention, specifically, acryloylaminomethyltrimethylammonium thiocyanate, acryloylaminomethyltriethylammonium thiocyanate, acryloylaminomethyltripropylammonium thiocyanate, acryloylaminoethyltrimethylammonium thiocyanate Acryloylaminopropyltrimethylammonium thiocyanate, acryloylaminopropylmethyldiethylammonium thiocyanate, acryloylaminopropylethyldimethylammonium thiocyanate, acryloylaminopropylmethyldipropylammonium thiocyanate, acryloylaminopropyltriethylammonium thiocyanate, Acryloylaminopropyltrip Pyrammonium thiocyanate, acryloylaminoethyldimethylbenzylammonium thiocyanate, acryloylaminopropyldimethylbenzylammonium thiocyanate, acryloylaminopropyldiethylbenzylammonium thiocyanate, acryloylaminopropylmethyldibenzylammonium thiocyanate, acryloylaminopropyl Ethyl dibenzylammonium thiocyanate, methacryloylaminomethyltrimethylammonium thiocyanate, methacryloylaminomethyltriethylammonium thiocyanate, methacryloylaminomethyltripropylammonium thiocyanate, methacryloylaminoethyltrimethylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropionate Trimethylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropylmethyldiethylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropylethyldimethylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropylmethyldipropylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropyltriethylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropyltri Propylammonium thiocyanate, methacryloylaminoethyldimethylbenzylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropyldimethylbenzylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropyldiethylbenzylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropylmethyldibenzylammonium thiocyanate And (meth) acrylamide ammonium alkyl thiocyanate quaternary cationic monomers such as methacryloylaminopropylethyldibenzylammonium thiocyanate, or acryloyloxymethyltrimethylammonium thiocyanate, acryloyloxymethyltriethylammonium thiocyanate Narate, acryloyloxymethyltripropylammonium thiocyanate, acryloyloxyethyltrimethylammonium thiocyanate, acryloyloxypropyltrimethylammonium thiocyanate, acryloyloxypropylmethyldiethylammonium thiocyanate, acryloyloxypropylethyldimethylammonium thiocyanate, Acryloyloxypropylmethyldi Ropylammonium thiocyanate, acryloyloxypropyltriethylammonium thiocyanate, acryloyloxypropyltripropylammonium thiocyanate, acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium thiocyanate, acryloyloxypropyldimethylbenzylammonium thiocyanate, acryloyloxypropyldiethyl Benzylammonium thiocyanate, acryloyloxypropylmethyldibenzylammonium thiocyanate, acryloyloxypropylethyldibenzylammonium thiocyanate, methacryloyloxymethyltrimethylammonium thiocyanate, methacryloyloxymethyltriethylammonium thiocyanate, methacryloyloxymethy Tripropylammonium thiocyanate, methacryloyloxyethyltrimethylammonium thiocyanate, methacryloyloxypropyltrimethylammonium thiocyanate, methacryloyloxypropylmethyldiethylammonium thiocyanate, methacryloyloxypropylethyldimethylammonium thiocyanate, methacryloyloxypropylmethyldi Propylammonium thiocyanate, methacryloyloxypropyltriethylammonium thiocyanate, methacryloyloxypropyltripropylammonium thiocyanate, methacryloyloxyethyldimethylbenzylammonium thiocyanate, methacryloyloxypropyldimethylbenzylammonium thiocyanate, methacrylate (Meth) acrylate-based ammonium alkyl thiocyanate quaternary cationic monomers such as Royloxypropyldiethylbenzylammonium thiocyanate, methacryloyloxypropylmethyldibenzylammonium thiocyanate, methacryloyloxypropylethyldibenzylammonium thiocyanate It is done. Among them, acryloylaminopropyltrimethylammonium thiocyanate, methacryloylaminopropyltrimethylammonium thiocyanate, acryloyloxyethyltrimethylammonium thiocyanate, methacryloyloxyethyltrimethylammonium ammonium are particularly easy to obtain inexpensive industrial raw materials. Thiocyanate is preferred.

本発明の出発物質である一般式(2)で表わされる3級アミン化合物はN,N−二置換アミノ(メタ)アクリルアミド系モノマーとN,N−二置換アミノ(メタ)アクリレート系モノマーである。 The tertiary amine compound represented by the general formula (2) which is the starting material of the present invention is an N, N-disubstituted amino (meth) acrylamide monomer and an N, N-disubstituted amino (meth) acrylate monomer.

一般式(2)の式中、Rは水素原子またはメチル基を、R及びRは各々独立に炭素数1〜3のアルキル基で互いに同一であっても異なっていてもよく、Yは酸素原子または−NH−を表し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を表す。 In the general formula (2), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same or different, and Y Represents an oxygen atom or —NH—, and Z represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.

上記N,N−二置換アミノアルキル(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−メチルエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−メチルプロピルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−メチルエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−メチルプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジプロピルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。 Examples of the N, N-disubstituted aminoalkyl (meth) acrylamide include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meta) ) Acrylamide, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-methylethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-methylpropylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-methylethylaminopropyl (meth) ) Acrylamide, N, N-methylpropylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dipropylaminopropyl (meth) acrylamide and the like.

上記N,N−二置換アミノアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−メチルエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−メチルプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−メチルエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−メチルプロピルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジプロピルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the N, N-disubstituted aminoalkyl (meth) acrylate include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meta) ) Acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-methylethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-methylpropylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-methylethylaminopropyl (meth) ) Acrylate, N, N-methylpropylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dipropylaminopropyl (meth) acrylate and the like.

本発明のもう一種の出発物質は一般式(3)で表わされるチオシアン酸エステル塩である。具体的には、チオシアン酸メチル、チオシアン酸エチル、チオシアン酸プロピル、チオシアン酸イソプロピル、チオシアンブチル、チオシアン酸イソブチル、チオシアン酸−t−ブチル、チオシアン酸ペンチル、チオシアン酸ヘキシル、チオシアン酸ヘプチル、チオシアン酸オクチル、チオシアン酸ノニル、チオシアン酸デシルなどのチオシアン酸アルキルエステル、チオシアン酸シクロヘキシルなどのチオシアン酸環状脂肪族エステル、チオシアン酸フェニル、チオシアン酸ベンジル、チオシアン酸トリル、チオシアン酸トリル、チオシアン酸キシリルなどのチオシアン酸アリールエステルが挙げられる。これらの中では、融点と反応性の点で、特にチオシアン酸メチルとチオシアン酸エチルが好ましい。 Another starting material of the present invention is a thiocyanate salt represented by the general formula (3). Specifically, methyl thiocyanate, ethyl thiocyanate, propyl thiocyanate, isopropyl thiocyanate, thiocyanbutyl, isobutyl thiocyanate, tert-butyl thiocyanate, pentyl thiocyanate, hexyl thiocyanate, heptyl thiocyanate, octyl thiocyanate Thiocyanate alkyl esters such as nonyl thiocyanate, decyl thiocyanate, thiocyanate cycloaliphatic esters such as cyclohexyl thiocyanate, thiocyanate such as phenyl thiocyanate, benzyl thiocyanate, tolyl thiocyanate, tolyl thiocyanate, xylyl thiocyanate An aryl ester is mentioned. Among these, methyl thiocyanate and ethyl thiocyanate are particularly preferable in terms of melting point and reactivity.

3級アミン化合物とチオシアン酸エステルのモル比は任意であるが、一方を過剰に用いることで反応の完結が促進される。本発明のイオン性ビニルモノマーの重合特性を利用する目的である場合、重合性の3級アミンを過剰に用いる方が微量に残存してもイオン性ビニルモノマーの重合特性及び帯電防止性能に影響を与えないので、3級アミン/チオシアン酸エステルのモル比は0.2〜5モル、好ましくは0.5〜2モルが望ましい。 Although the molar ratio of the tertiary amine compound and the thiocyanate ester is arbitrary, the use of one of them in excess promotes the completion of the reaction. When the purpose is to use the polymerization characteristics of the ionic vinyl monomer of the present invention, excessive use of the polymerizable tertiary amine will affect the polymerization characteristics and antistatic performance of the ionic vinyl monomer even if a trace amount remains. Therefore, the molar ratio of tertiary amine / thiocyanate is 0.2 to 5 mol, preferably 0.5 to 2 mol.

本発明の4級化反応は無溶媒下でも可能である。また、原料3級アミンまたチオシアン酸エステルが常温では固体で溶解性が低いものである場合は、反応を円滑に行なわせるために、有機溶媒を添加することが好ましい。使用する有機溶媒は原料を溶解するために有効であれば、特に制限しない。例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール類、アセトン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエンなどの非極性有機溶媒を挙げることができる。また、有機溶媒の使用量が特に制限する必要がないが、原料チオシアン酸エステルの濃度が1〜95%となるような範囲が好ましい。さらに5〜90となるような範囲が特に好ましい。1%未満であれば、反応速度が著しく遅くなり、95%を越えると反応前反応液の粘度が高く、反応液中の重合性化合物が重合してしまう可能性がある。 The quaternization reaction of the present invention is possible even without solvent. Further, when the raw material tertiary amine or thiocyanate is solid at room temperature and has low solubility, it is preferable to add an organic solvent in order to carry out the reaction smoothly. The organic solvent to be used is not particularly limited as long as it is effective for dissolving the raw material. Examples thereof include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and propylene glycol monomethyl ether, and nonpolar organic solvents such as acetone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, and toluene. Further, the amount of the organic solvent used is not particularly limited, but a range in which the concentration of the raw thiocyanate is 1 to 95% is preferable. A range of 5 to 90 is particularly preferable. If it is less than 1%, the reaction rate is remarkably slow. If it exceeds 95%, the viscosity of the pre-reaction reaction solution is high, and the polymerizable compound in the reaction solution may be polymerized.

本発明のイオン性ビニルモノマーを合成するときの反応温度は、通常10℃以上、15〜130℃が好ましく、40〜100℃が特に好ましい。反応温度が10℃未満の場合、反応速度が遅くなり、完結する所要反応時間が長くなる。一方、130℃を超えると原料又はと生成物の重合性化合物が重合してしまう可能性がある。使用する原料の沸点が低い場合はオートクレーブなどの密閉型反応器を使用することができる。 The reaction temperature when synthesizing the ionic vinyl monomer of the present invention is usually preferably 10 ° C or higher and 15 to 130 ° C, particularly preferably 40 to 100 ° C. When reaction temperature is less than 10 degreeC, reaction rate becomes slow and the required reaction time to complete becomes long. On the other hand, if it exceeds 130 ° C., the raw material or the product polymerizable compound may be polymerized. When the starting material to be used has a low boiling point, a closed reactor such as an autoclave can be used.

反応系中の水分は、チオシアン酸エステルの加水分解不純物を副生させる恐れがあり、少ない方が好ましい。持ち込まれる水分は、主として原料由来であるため、反応前に、蒸留脱水又は乾燥剤などを使用して水分を除去することが望ましい。 The moisture in the reaction system may cause by-product impurities of thiocyanate hydrolysis, and is preferably as low as possible. Since the moisture to be brought in is mainly derived from the raw materials, it is desirable to remove the moisture using a distillation dehydration or a drying agent before the reaction.

本発明のイオン性ビニルモノマーはハロゲンフリー且つ金属イオンフリーの高品質品を得るためには、勿論のことであるが、前述の原料中に含まれる各種ハロゲンイオンの合計が1ppm以下、各種金属イオンの合計が1ppm以下であることが必要である。ここで、ハロゲンイオンとはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素を含有するイオンであり、また、金属イオンはナトリウムイオン、リチウムイオン、カリウムイオンなどの1価の金属イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオンなど2価の金属イオン、アルミニウムイオン、鉄イオンなどの多価金属イオンである。 Of course, the ionic vinyl monomer of the present invention is a halogen-free and metal ion-free high-quality product. Of course, the total of various halogen ions contained in the aforementioned raw materials is 1 ppm or less, and various metal ions. Is required to be 1 ppm or less. Here, the halogen ion is an ion containing fluorine, chlorine, bromine or iodine, and the metal ion is a divalent metal ion such as sodium ion, lithium ion or potassium ion, calcium ion or magnesium ion. Metal ions, aluminum ions, iron ions, and other polyvalent metal ions.

反応終了後、余剰の原料と反応溶媒が生成物であるイオン性ビニルモノマーとの相溶性によるが、蒸留、抽出、薄膜処理により容易に分離、回収し、さらに繰り返し使用することができる。また、イオン性ビニルモノマーの混合物又は溶液として、次の重合工程に用いることもできるし、帯電防止剤組成物として帯電防止膜を作製することもできる。 After completion of the reaction, depending on the compatibility between the surplus raw material and the ionic vinyl monomer which is the product of the reaction solvent, it can be easily separated and recovered by distillation, extraction and thin film treatment, and can be used repeatedly. Moreover, it can also be used for the following superposition | polymerization process as a mixture or solution of an ionic vinyl monomer, and an antistatic film | membrane can also be produced as an antistatic agent composition.

以上の方法により高純度のハロゲンフリー且つ金属イオンフリーのイオン性ビニルモノマーを得ることができる。さらに、必要に応じて、カラムクロマトグラフィーなどの精製手段により精製してもよい。 By the above method, a high purity halogen-free and metal ion-free ionic vinyl monomer can be obtained. Furthermore, you may refine | purify by purification means, such as column chromatography, as needed.

本発明のイオン性ビニルモノマーは室温で液体であり、高純度のままで帯電防止剤として使用することができる。また、水、有機溶媒に溶解させ、溶液状態での使用も可能である。有機溶媒で薄めて使用する場合、反応溶媒と同様に溶解度パラメーター(SP値)の範囲が8〜16(cal/cm3)0.5であるものがよい。 The ionic vinyl monomer of the present invention is liquid at room temperature and can be used as an antistatic agent while maintaining high purity. Further, it can be dissolved in water or an organic solvent and used in a solution state. When diluted with an organic solvent, the solubility parameter (SP value) is preferably in the range of 8 to 16 (cal / cm 3 ) 0.5 as with the reaction solvent.

本発明のイオン性ビニルモノマー及び/又は該モノマーを構成成分とするオリゴマー又は/及びポリマーは、プラスチックなどの成形品に塗布した後、乾燥して使用する場合、単独でも帯電防止性、プラスチックへの塗膜性、耐擦傷性、高硬度の効果を十分に示すことができる。また、本発明の本来の帯電防止性、耐加水分解性などの特性を阻害しない範囲で、2個以上のエチレン基を有する多官能(メタ)アクリレートまたは多官能(メタ)アクリルアミドを添加し、イオン性ビニルモノマーと多官能(メタ)アクリレートまたは多官能(メタ)アクリルアミドとの優れた相溶性を利用し、均一な架橋性被膜を基材表面に形成させることができ、さらなる製膜性や耐擦傷性などの塗膜の性能を向上させることができる。 The ionic vinyl monomer of the present invention and / or the oligomer or / and polymer containing the monomer as a constituent component, when applied to a molded article such as plastic and then dried, can be used alone or with antistatic properties. The effects of coating properties, scratch resistance and high hardness can be sufficiently exhibited. In addition, polyfunctional (meth) acrylate or polyfunctional (meth) acrylamide having two or more ethylene groups is added within a range that does not impair the original antistatic properties and hydrolysis resistance of the present invention, and ions are added. A uniform crosslinkable film can be formed on the surface of the substrate using the excellent compatibility between the functional vinyl monomer and polyfunctional (meth) acrylate or polyfunctional (meth) acrylamide. The performance of the coating film such as the property can be improved.

このような多官能(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、1、6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジテトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等のモノマーとオリゴマーが挙げられる。 Such polyfunctional (meth) acrylates include pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipenta Erythritol tetra (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) ) Acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, ditetraethylene glycol di (meth) acrylate DOO, epoxy (meth) acrylate, monomers and oligomers such as urethane (meth) acrylate.

このような多官能(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、アロニックスM−400、M−450、M−305、M−309、M−310、M−315、M−320、TO−1200、TO−1231、TO−595、TO−756(以上、東亞合成製)、KAYARD D−310、D−330、DPHA、DPHA−2C(以上、日本化薬製)、ニカラックMX−302(三和ケミカル社製)等が挙げられる。 As a commercial item of such a polyfunctional (meth) acrylate, for example, Aronix M-400, M-450, M-305, M-309, M-310, M-315, M-320, TO-1200, TO-1231, TO-595, TO-756 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), KAYARD D-310, D-330, DPHA, DPHA-2C (above, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Nikalac MX-302 (Sanwa Chemical) Etc.).

また、多官能(メタ)アクリルアミドとしては、メチレンビスアクリルアミド、メチレンビスメタアクリルアミド、エチレンビスアクリルアミド、エチレンビスメタアクリルアミド、ジアリルアクリルアミド等のモノマーとウレタンアクリルアミド(特開2002−37849)等のオリゴマーが挙げられる。 Examples of the polyfunctional (meth) acrylamide include monomers such as methylene bisacrylamide, methylene bismethacrylamide, ethylene bisacrylamide, ethylene bismethacrylamide, and diallyl acrylamide, and oligomers such as urethane acrylamide (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-37849). .

これらの多官能(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリルアミドは、1種類でも、複数の多官能モノマー、オリゴマーを組み合わせて使用してもよい。また、このような多官能モノマー、オリゴマーを使用する場合、本発明のイオン性ビニルモノマー構成単位に対して0.001〜25000重量%含有させることが好ましく、また50〜20000重量%含有させることが特に好ましい。含有量が0.1重量%未満ではその添加効果が認められず、25000重量%を越えると、架橋率が高くなるため、塗膜の硬度、耐擦傷性は向上するが、弾力性が失われて割れやすくなる。 These polyfunctional (meth) acrylates and polyfunctional (meth) acrylamides may be used alone or in combination of a plurality of polyfunctional monomers and oligomers. Moreover, when using such a polyfunctional monomer and oligomer, it is preferable to make it contain 0.001 to 25000 weight% with respect to the ionic vinyl monomer structural unit of this invention, and to make it contain 50 to 20000 weight%. Particularly preferred. If the content is less than 0.1% by weight, the effect of addition is not recognized. If the content exceeds 25000% by weight, the crosslinking rate increases, so that the hardness and scratch resistance of the coating film are improved, but the elasticity is lost. Easily break.

本発明のイオン性ビニルモノマーはラジカル開始剤存在下、単独重合によりオリゴマー又は/及びポリマーを得ることができる。さらに、帯電防止組成物及び帯電防止層の種々の性能、例えば硬化物性を硬くあるいは、柔らかく調整する際には、他の重合性化合物を混合し、共重合させてもよく、重合性化合物としては、アルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、不飽和ニトリルモノマー、不飽和カルボン酸、アミド基含有モノマー、メチロール基含有モノマー、アルコキシメチル基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、多官能性モノマー、ビニルエステル、オレフィンなど分子鎖中に反応性二重結合をもつラジカル重合化合物が挙げられる。 The ionic vinyl monomer of the present invention can obtain an oligomer or / and polymer by homopolymerization in the presence of a radical initiator. Furthermore, when various properties of the antistatic composition and the antistatic layer, for example, to adjust the cured product properties to be hard or soft, other polymerizable compounds may be mixed and copolymerized. , Alkyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, unsaturated nitrile monomer, unsaturated carboxylic acid, amide group-containing monomer, methylol group-containing monomer, alkoxymethyl group-containing monomer, epoxy group-containing monomer, multifunctional monomer, Examples thereof include radical polymerization compounds having a reactive double bond in the molecular chain such as vinyl ester and olefin.

アルキル(メタ)アクリレートの例としては、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、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、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、イソプロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレートなどが挙げられる。 Examples of alkyl (meth) acrylates include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate Isopropyl acrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate and the like.

ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及びヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the hydroxyalkyl (meth) acrylate include hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, and hydroxybutyl (meth) acrylate.

不飽和ニトリルモノマーの例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられる。 Examples of unsaturated nitrile monomers include acrylonitrile and methacrylonitrile.

不飽和カルボン酸の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、モノアルキルイタコネート等がある。 Examples of unsaturated carboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, monoalkyl itaconate and the like.

このような重合性化合物は、1種類に限らず、複数の種類を組み合わせて使用してもよい。 Such a polymerizable compound is not limited to one type, and a plurality of types may be used in combination.

本発明のイオン性ビニルモノマーは重合性化合物と公知の方法によって重合体または共重合体とすることができる。重合方法としては、例えば、乳化重合、溶液重合、懸濁重合、塊状重合等の方法を用いることができる。 The ionic vinyl monomer of the present invention can be made into a polymer or copolymer by a known method with a polymerizable compound. As the polymerization method, for example, methods such as emulsion polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, bulk polymerization and the like can be used.

ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリル等のアゾ化合物系触媒や、ベンゾイルパーオキシド、過酸化水素等の過酸化物系触媒、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩系触媒等を用いることができる。重合開始剤の使用量は、重合性単量体100重量%に対して0.05〜10重量%、好ましくは0.2〜3重量%である。 Examples of radical polymerization initiators include azo compound catalysts such as azobisisobutyronitrile and azobisvaleronitrile, peroxide catalysts such as benzoyl peroxide and hydrogen peroxide, peroxides such as ammonium persulfate and sodium persulfate. A sulfate-based catalyst or the like can be used. The usage-amount of a polymerization initiator is 0.05 to 10 weight% with respect to 100 weight% of polymerizable monomers, Preferably it is 0.2 to 3 weight%.

本発明のイオン性ビニルモノマーの含有量は、使用する多官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリアミドの粘度、他の重合性化合物の配合量、樹脂組成物に要求される物性によるので、特に限定されるものではないが、帯電防止組成物中の固形分比で0.1〜90重量%、好ましくは1〜60重量%である。このイオン性ビニルモノマーの含有量が0.1重量%以下では帯電防止性能が不十分となり、90重量%を超えると透明性に劣るものとなる。 Since the content of the ionic vinyl monomer of the present invention depends on the polyfunctional (meth) acrylate used, the viscosity of the polyfunctional (meth) acrylamide, the blending amount of other polymerizable compounds, and the physical properties required for the resin composition, Although not particularly limited, the solid content ratio in the antistatic composition is 0.1 to 90% by weight, preferably 1 to 60% by weight. When the content of the ionic vinyl monomer is 0.1% by weight or less, the antistatic performance is insufficient, and when it exceeds 90% by weight, the transparency is inferior.

本発明のイオン性ビニルモノマー及び/又は該モノマーを構成成分とするオリゴマーもしくはポリマーを含む帯電防止剤、該帯電防止剤に多官能(メタ)アクリレート又は/及び多官能(メタ)アクリルアミドをさらに含有する帯電防止組成物は基材上に塗布して硬化させることによりコーティングすることから、塗布可能な粘度に調整するため、反応性希釈剤や有機溶媒を含有していることが好ましい。 Antistatic agent containing ionic vinyl monomer of the present invention and / or oligomer or polymer containing monomer as constituent, and further containing polyfunctional (meth) acrylate and / or polyfunctional (meth) acrylamide in the antistatic agent Since the antistatic composition is coated on a substrate and cured, it is preferable to contain a reactive diluent or an organic solvent in order to adjust the viscosity to be applicable.

反応性希釈剤は25℃の粘度が500mPa・s以下である低粘度ビニルモノマーであれば、特に限定するものではないが、速硬性、低臭気、高引火点、高塗膜硬度が要求される観点から、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリンなどが好ましい。 The reactive diluent is not particularly limited as long as it is a low-viscosity vinyl monomer having a viscosity at 25 ° C. of 500 mPa · s or less, but it requires fast curing, low odor, high flash point, and high coating film hardness. From the viewpoint, hydroxyethyl (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, acryloylmorpholine and the like are preferable.

有機溶媒は本発明のイオン性ビニルモノマー、該モノマーを構成成分とするオリゴマー及びポリマーを溶解できるものが好ましい。特に、該イオン性ビニルモノマー及び単独重合で得られるオリゴマーとポリマーに対して、溶解度パラメーターが9〜12(cal/cm3)0.5の有機溶媒が好ましい。 The organic solvent is preferably one that can dissolve the ionic vinyl monomer of the present invention, oligomers and polymers containing the monomer as constituents. In particular, an organic solvent having a solubility parameter of 9 to 12 (cal / cm 3 ) 0.5 is preferable for the ionic vinyl monomer and the oligomer and polymer obtained by homopolymerization.

本発明のイオン性ビニルモノマーを構成成分として含む帯電防止組成物は、活性エネルギー線又は熱による硬化が可能であるので、プラスチックなどの成形品に塗布し、乾燥後、硬化することによって、帯電防止性ハードコート樹脂組成物として使用することができる。 Since the antistatic composition containing the ionic vinyl monomer of the present invention as a constituent component can be cured by active energy rays or heat, it is applied to a molded article such as plastic, dried, and cured to prevent the antistatic composition. It can be used as a conductive hard coat resin composition.

本発明の活性エネルギー線とは、活性種を発生する化合物(光重合開始剤)を分解して活性種を発生させることのできるエネルギー線と定義される。このような活性エネルギー線としては、可視光、紫外線(UV)、赤外線、X線、α線、β線、γ線等の光エネルギー線が挙げられる。ただし、一定のエネルギーレベルを有し、硬化速度が速く、しかも照射装置が比較的安価で、小型である点から、紫外線を使用することが好ましい。 The active energy ray of the present invention is defined as an energy ray capable of decomposing a compound (photopolymerization initiator) that generates active species to generate active species. Examples of such active energy rays include light energy rays such as visible light, ultraviolet rays (UV), infrared rays, X-rays, α rays, β rays, and γ rays. However, it is preferable to use ultraviolet rays because it has a certain energy level, has a high curing rate, is relatively inexpensive, and is compact.

本発明のイオン性ビニルモノマーを光硬化させる際は、光開始剤を添加しておく。光開始剤は、活性エネルギー線として電子線を用いる場合には特に必要はないが、紫外線を用いる場合には必要となる。光開始剤はアセトフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系等の通常のものから適宜選択すればよい。光開始剤のうち、市販の光開始剤としてはチバ・スペシャルティーケミカルズ社製、商品名Darocure1116、Darocure1173、IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE500、IRGACURE651、IRGACURE754、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE1300、IRGACURE1800、IRGACURE1870、IRGACURE2959、IRGACURE4265、IRGACURE TPO、UCB社製、商品名ユベクリルP36、などを用いることができる。 When photocuring the ionic vinyl monomer of the present invention, a photoinitiator is added. The photoinitiator is not particularly necessary when an electron beam is used as the active energy ray, but is necessary when ultraviolet rays are used. The photoinitiator may be appropriately selected from ordinary ones such as acetophenone, benzoin, benzophenone, and thioxanthone. Among the photoinitiators, commercially available photoinitiators are manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc., trade names Darocure 1116, Darocure 1173, IRGACURE 184, IRGACURE 369, IRGACURE 500, IRGACURE 651, IRGACURE 754, IRGACURE 819, IRGACURE 129, IRGACURE 1800, IRGACURE IRGACURE TPO, manufactured by UCB, trade name Ubekrill P36, etc. can be used.

本発明のイオン性ビニルモノマーの帯電防止性や相溶性などの特性を阻害しない範囲で、顔料、染料、界面活性剤、ブロッキング防止剤、バインダー、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の他の任意成分を併用してもよい。 In addition to pigments, dyes, surfactants, antiblocking agents, binders, crosslinking agents, antioxidants, UV absorbers and the like as long as they do not impair the antistatic properties and compatibility properties of the ionic vinyl monomer of the present invention. These optional components may be used in combination.

本発明の帯電防止組成物を調製する際に、これらの組成成分の添加順序としてはイオン性ビニルモノマー及び/又は該モノマーを構成成分とするオリゴマーもしくはポリマー、反応性希釈剤及び/又は有機溶媒、多官能(メタ)アクリレート又は/及び多官能(メタ)アクリルアミド、光重合開始剤、その他の添加剤の順に行うことが好ましい。
In the preparation of the antistatic composition of the present invention, the order of addition of these composition components includes an ionic vinyl monomer and / or an oligomer or polymer containing the monomer as a constituent, a reactive diluent and / or an organic solvent, It is preferable to carry out in order of polyfunctional (meth) acrylate or / and polyfunctional (meth) acrylamide, a photopolymerization initiator, and other additives.

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to this.

なお、以下の実施例、比較例において、帯電防止組成物の特性評価は、以下の方法により行った。(1)4級塩の定量方法電位差自動滴定装置(装置名:AT−510 京都電子工業株式会社製)を用いて、濃度0.1mol/Lの硝酸銀水溶液(和光純薬工業製)により滴定を行い、滴定量から第4級アンモニウム塩濃度を求める。(2)3級アミンの定量方法 電位差自動滴定装置(装置名:AT−510 京都電子工業株式会社製)を用いて、濃度0.25mol/Lの塩酸水溶液(和光純薬工業製)により滴定を行い、滴定量から3級アミン濃度を求める。(3)塗布及び紫外線硬化厚さ100μmのポリエチレンテレフタラート(PET)フィルムをガラス製板(縦200×横200×厚さ5mm)の上に貼り付け、動かないように水平面に固定した。PETフィルムの先方の端に帯電防止ハードコート剤を帯状に滴下して、バーコーター(RDS12)で全体に均等な力がかかるように両端を押さえ、回転させずに同じ速さ(5cm/sec)で手前まで引いて塗布し、熱風乾燥機で100℃、3分の条件で溶媒を除去し、塗膜を得た。塗膜の付着状態を目視によって観察し、塗膜の形成性とべたつき性を評価した。塗膜の形成性◎:ハジキがなく、均一な塗布膜である;○:ハジキが極めて僅にあるが、ほぼ均一な塗布膜である;△:ハジキが幾分あるが、全体としてはほぼ均一な塗布膜である;×:ハジキが多く、不均一な塗布膜である。べたつき性◎:ベタツキが全くない;○:僅かにベタツキがある;△:若干のベタツキがある; ×:明らかなベタツキがある。(4)紫外線硬化塗布面を上向きにして紫外線照射を行って硬化させ、帯電防止ハードコート膜を得た。紫外線硬化条件は、出力300W、単位当たり出力50W/cmの高圧水銀灯1本を設置した紫外線照射装置(オーク製作所 モデルOHD320M)を使用し、1秒当たりに紫外線エネルギーは10mJ/cmであるように試料板とランプの距離を調節した。塗膜の表面がベタつかなくなるまでに必要な照射時間を硬化時間として測定した。硬化後、各PETフィルム上の塗膜の透明性を目視によって観察し、下記方法により表面抵抗率測定、耐擦傷性試験、鉛筆硬度試験を行った。硬化後塗膜の透明性◎:透明で表面が平滑;○:透明だが凹凸がある;△:僅かな曇りや凹凸がある;×:極度な曇りや凹凸がある(5)表面抵抗率測定 型板 (縦110×横110mm) を用い、カッターナイフで帯電防止ハードコート膜を裁断し、温度25℃、相対湿度30%、60%と90%に調整した恒温恒室機に入れ、24時間静置し、表面抵抗率測定用試料を得た。JIS K 6911 に基づき、YOKOGAWA HEWLETT-PACKARD製HIGH RESISTANFE METER 4329Aを用いて測定を行った。(6)耐擦傷性試験 スチールウールを#0000のスチールウールを用いて、200g/cmの荷重をかけながら帯電防止ハードコート膜の上で10往復させ、傷の発生の有無を評価した。耐擦傷性評価◎:膜の剥離や傷の発生がほとんど認められない;○:膜にわずかな細い傷が認められる;△:膜全面に筋状の傷が認められる;×:膜の剥離が生じる。(7)鉛筆硬度試験ガラス製板(縦200×横200×厚さ5mm)の上に帯電防止ハードコート剤を帯状に滴下して、同様にバーコーター(RDS12)で全体に均等な力がかかるように両端を押さえ、回転させずに同じ速さ(5cm/sec)で手前まで引いて塗布し、熱風乾燥機で100℃、3分の条件で溶媒を除去した。得られた塗膜の塗布面を上向きにして紫外線照射を行って硬化させ、鉛筆硬度測定用試料を得た。JIS K 5400 に基づき、鉛筆硬度試験を行った。 In the following examples and comparative examples, the characteristics of the antistatic composition were evaluated by the following methods. (1) Quaternary salt quantification method Using a potentiometric automatic titrator (device name: AT-510, manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.), titration was performed with a silver nitrate aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having a concentration of 0.1 mol / L. And determine the quaternary ammonium salt concentration from the titer. (2) Method for quantifying tertiary amine Titration was performed with an aqueous potentiometric titrator (device name: AT-510, manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) using a hydrochloric acid aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having a concentration of 0.25 mol / L. And determine the tertiary amine concentration from the titer. (3) Coating and UV curing A polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 100 μm was stuck on a glass plate (length 200 × width 200 × thickness 5 mm) and fixed on a horizontal surface so as not to move. An antistatic hard coat agent is dropped in the form of a strip on the end of the PET film, and both ends are pressed with a bar coater (RDS12) so that an equal force is applied to the whole. The same speed without rotation (5 cm / sec) The film was pulled to the near side and applied, and the solvent was removed with a hot air dryer at 100 ° C. for 3 minutes to obtain a coating film. The adhesion state of the coating film was visually observed to evaluate the film formability and stickiness. Formability of coating film A: Uniform coating film without repelling; B: Repelling is very slight but almost uniform coating film; Δ: Repelling is somewhat uniform but almost uniform as a whole X: A coating film with a lot of repellency and non-uniformity. Stickiness ◎: No stickiness at all; ○: Slightly sticky; Δ: Slightly sticky; ×: Clear stickiness. (4) The surface of the ultraviolet curable coating was turned upward to be cured by irradiating with ultraviolet rays to obtain an antistatic hard coat film. The ultraviolet curing condition is such that an ultraviolet irradiation device (Oak Seisakusho Model OHD320M) equipped with a high pressure mercury lamp with an output of 300 W and an output of 50 W / cm per unit is used, and the ultraviolet energy is 10 mJ / cm 2 per second. The distance between the sample plate and the lamp was adjusted. The irradiation time required until the surface of the coating film was not sticky was measured as the curing time. After curing, the transparency of the coating film on each PET film was visually observed, and surface resistivity measurement, scratch resistance test, and pencil hardness test were performed by the following methods. Transparency of coating after curing ◎: Transparent and smooth surface; ○: Transparent but uneven; △: Slightly cloudy or uneven; x: Extremely cloudy or uneven (5) Surface resistivity measurement type Using a plate (110 x 110 mm), cut the antistatic hard coat film with a cutter knife and place it in a constant temperature and constant temperature machine adjusted to a temperature of 25 ° C, relative humidity of 30%, 60% and 90%, and allowed to stand for 24 hours. The sample for surface resistivity measurement was obtained. Based on JIS K 6911, measurement was performed using a HIGH RESISTANFE METER 4329A manufactured by Yokogawa HEWLETT-PACKARD. (6) Scratch resistance test Using steel wool of # 0000, the steel wool was reciprocated 10 times on the antistatic hard coat film while applying a load of 200 g / cm 2 to evaluate the presence or absence of scratches. Scratch resistance evaluation A: Almost no film peeling or scratching is observed; ○: Slight thin scratches are observed on the film; Δ: Striped scratches are observed on the entire surface of the film; X: Film peeling Arise. (7) Pencil hardness test An antistatic hard coat agent is dropped on a glass plate (length 200 × width 200 × thickness 5 mm) in a strip shape, and a uniform force is applied to the whole with a bar coater (RDS12). Then, the both ends were pressed and applied to the front at the same speed (5 cm / sec) without rotating, and the solvent was removed with a hot air dryer at 100 ° C. for 3 minutes. The coated surface of the obtained coating film was turned upward to be cured by irradiation with ultraviolet rays to obtain a sample for measuring pencil hardness. A pencil hardness test was performed based on JIS K 5400.

イオン性ビニルモノマーの製造実施例である合成例、比較合成例を以下に示す。 Synthesis examples and comparative synthesis examples which are production examples of ionic vinyl monomers are shown below.

〈イオン性ビニルモノマーの合成〉合成例1窒素雰囲気下で、1Lの三つ口フラスコにN,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(興人製:DMAPAA)100g、酢酸エチル300gを加え、内温50℃に調整、撹拌しながらチオシアン酸メチル47.3gを滴下し、4級化反応を実施した。16時間後、二層分離した下層を取り出し、減圧濃縮した結果、アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナートを透明液体として143.5g得た。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)、3級アミン濃度を求めたところ、それぞれ99.4%、0.11%であった。また、収率は99.3%であった。元素分析では、実測値(C:52.12%、H:8.21%、N:18.18%)が理論値(C:52.37%、H:8.35%、N:18.32%)と一致した。イオンクロマトグラフにより、塩素イオン、臭素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、カルシウムイオンを定量し、それぞれの含量は1ppm以下であった。 <Synthesis of ionic vinyl monomer> Synthesis Example 1 Under a nitrogen atmosphere, 100 g of N, N-dimethylaminopropylacrylamide (manufactured by Kojin: DMAPAA) and 300 g of ethyl acetate were added to a 1 L three-necked flask, and the internal temperature was 50 ° C. While stirring and stirring, 47.3 g of methyl thiocyanate was added dropwise to carry out a quaternization reaction. After 16 hours, the lower layer separated into two layers was taken out and concentrated under reduced pressure. As a result, 143.5 g of acryloylaminopropyltrimethylammonium thiocyanate was obtained as a transparent liquid. When the quaternary ammonium salt concentration (purity of the target product) and tertiary amine concentration were determined by potentiometric titration, they were 99.4% and 0.11%, respectively. The yield was 99.3%. In elemental analysis, measured values (C: 52.12%, H: 8.21%, N: 18.18%) are theoretical values (C: 52.37%, H: 8.35%, N: 18. 32%). Chlorine ions, bromine ions, sodium ions, potassium ions, lithium ions, and calcium ions were quantified by ion chromatography, and the respective contents were 1 ppm or less.

合成例2
窒素雰囲気下で、1Lの三つ口フラスコにN,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(興人製:DMAPAA)100g、イソプロパノール(IPA)200gを加え、内温50℃に調整、撹拌しながらチオシアン酸メチル47gを滴下し、4級化反応を実施した。12時間後、アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナートのIPA溶液を透明液体として338g得た。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度を求めたところ、該目的物の濃度は42.6%であり、これより算出される目的物の収率は98.6%であった。3級アミン濃度は0.30%であった。また、元素分析では、元素分析では、実測値(C:52.22%、H:8.13%、N:18.25)が理論値(C:52.37%、H:8.35%、N:18.32%)と一致した。イオンクロマトグラフにより、塩素イオン、臭素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、カルシウムイオンを定量し、それぞれの含量は1ppm以下であった。
Synthesis example 2
Under a nitrogen atmosphere, 100 g of N, N-dimethylaminopropylacrylamide (manufactured by Kojin: DMAPAA) and 200 g of isopropanol (IPA) are added to a 1 L three-necked flask, adjusted to an internal temperature of 50 ° C., and stirred with methyl thiocyanate. 47g was dripped and quaternization reaction was implemented. After 12 hours, 338 g of an IPA solution of acryloylaminopropyltrimethylammonium thiocyanate was obtained as a clear liquid. When the concentration of the quaternary ammonium salt was determined by potentiometric titration, the concentration of the target product was 42.6%, and the yield of the target product calculated from this was 98.6%. The tertiary amine concentration was 0.30%. In elemental analysis, the actual values (C: 52.22%, H: 8.13%, N: 18.25) are the theoretical values (C: 52.37%, H: 8.35%). , N: 18.32%). Chlorine ions, bromine ions, sodium ions, potassium ions, lithium ions, and calcium ions were quantified by ion chromatography, and the respective contents were 1 ppm or less.

合成例3
窒素雰囲気下で、300mLの三つ口フラスコにN,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(興人製:DMAPAA)100gを加え、内温50℃に調整、撹拌しながらチオシアン酸メチル47.3gを滴下し、4級化反応を実施した。6時間後、アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナートを透明液体として146.8g得た。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)、3級アミン濃度を求めたところ、それぞれ97.8%、0.25%であった。また、収率は97.7%であった。元素分析では、元素分析では、実測値(C:52.27%、H:8.51%、N:18.13%)が理論値(C:52.37%、H:8.35%、N:18.32%)と一致した。イオンクロマトグラフにより、塩素イオン、臭素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、カルシウムイオンを定量し、それぞれの含量は1ppm以下であった。
Synthesis example 3
Under a nitrogen atmosphere, 100 g of N, N-dimethylaminopropylacrylamide (manufactured by Kojin: DMAPAA) was added to a 300 mL three-necked flask, adjusted to an internal temperature of 50 ° C., and 47.3 g of methyl thiocyanate was added dropwise with stirring. A quaternization reaction was carried out. After 6 hours, 146.8 g of acryloylaminopropyltrimethylammonium thiocyanate was obtained as a transparent liquid. When the quaternary ammonium salt concentration (purity of the target product) and tertiary amine concentration were determined by potentiometric titration, they were 97.8% and 0.25%, respectively. The yield was 97.7%. In elemental analysis, actual values (C: 52.27%, H: 8.51%, N: 18.13%) are theoretical values (C: 52.37%, H: 8.35%) in elemental analysis. N: 18.32%). Chlorine ions, bromine ions, sodium ions, potassium ions, lithium ions, and calcium ions were quantified by ion chromatography, and the respective contents were 1 ppm or less.

合成例4
合成例1において、チオシアン酸メチルに替えてチオシアン酸エチル56.3gを用い、合成例1と同様に反応し、目的生成物アクリロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムチオシアナートを透明液体として154.9g得た。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)、3級アミン濃度を求めたところ、それぞれ98.8%、0.31%であった。また、収率は99.4%であった。元素分析では、実測値(C:54.14%、H:8.59%、N:17.02%)が理論値(C:54.29%、H:8.70%、N:17.27%)と一致した。イオンクロマトグラフにより、塩素イオン、臭素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、カルシウムイオンを定量し、それぞれの含量は1ppm以下であった。
Synthesis example 4
In Synthesis Example 1, 56.3 g of ethyl thiocyanate was used instead of methyl thiocyanate and reacted in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain 154.9 g of the desired product acryloylaminopropyldimethylethylammonium thiocyanate as a transparent liquid. . When the quaternary ammonium salt concentration (purity of the target product) and tertiary amine concentration were determined by potentiometric titration, they were 98.8% and 0.31%, respectively. The yield was 99.4%. In elemental analysis, measured values (C: 54.14%, H: 8.59%, N: 17.02%) are theoretical values (C: 54.29%, H: 8.70%, N: 17. 27%). Chlorine ions, bromine ions, sodium ions, potassium ions, lithium ions, and calcium ions were quantified by ion chromatography, and the respective contents were 1 ppm or less.

合成例5合成例1において、DMAPAAに替えてN,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド(MRCユニテック社製:DMAPMA)100gを用い、合成例1と同様に反応し、目的生成物メタクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナートを透明液体として136.3g得た。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)、3級アミン濃度を求めたところ、それぞれ97.5%、0.27%であった。また、収率は96.3%であった。元素分析では、実測値(C:54.12%、H:8.43%、N:17.03%)が理論値(C:54.29%、H:8.70%、N:17.27%)と一致した。イオンクロマトグラフにより、塩素イオン、臭素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、カルシウムイオンを定量し、それぞれの含量は1ppm以下であった。 Synthesis Example 5 In Synthesis Example 1, 100 g of N, N-dimethylaminopropyl methacrylamide (manufactured by MRC Unitech Co., Ltd .: DMAPMA) was used instead of DMAPAA, and the reaction was conducted in the same manner as in Synthesis Example 1 to produce the desired product methacryloylaminopropyltrimethylammonium. 136.3 g of thiocyanate was obtained as a transparent liquid. When the quaternary ammonium salt concentration (purity of the target product) and tertiary amine concentration were determined by potentiometric titration, they were 97.5% and 0.27%, respectively. The yield was 96.3%. In elemental analysis, measured values (C: 54.12%, H: 8.43%, N: 17.03%) are theoretical values (C: 54.29%, H: 8.70%, N: 17.5%). 27%). Chlorine ions, bromine ions, sodium ions, potassium ions, lithium ions, and calcium ions were quantified by ion chromatography, and the respective contents were 1 ppm or less.

合成例6合成例2において、DMAPAAに替えてN,N−ジメチルアミノエチルアクリレート(興人製:DMAEA)100gを用い、合成例2と同様に反応し、目的生成物アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムチオシアナートのIPA溶液を透明液体として348g得た。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度を求めたところ、該目的物の濃度は41.1%であり、これより算出される目的物の収率は95.1%であった。3級アミン濃度は0.35%であった。また、元素分析では、元素分析では、実測値(C:50.04%、H:7.53%、N:13.05)が理論値(C:C:49.98%、H:7.46%、N:12.95%)と一致した。イオンクロマトグラフにより、塩素イオン、臭素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、カルシウムイオンを定量し、それぞれの含量は1ppm以下であった。 Synthetic Example 6 In Synthetic Example 2, 100 g of N, N-dimethylaminoethyl acrylate (manufactured by Kojin: DMAEA) was used instead of DMAPAA and reacted in the same manner as in Synthetic Example 2, and the target product acryloyloxyethyltrimethylammonium thiocyanate 348 g of an IPA solution of natto was obtained as a clear liquid. When the concentration of the quaternary ammonium salt was determined by potentiometric titration, the concentration of the target product was 41.1%, and the yield of the target product calculated from this was 95.1%. The tertiary amine concentration was 0.35%. In elemental analysis, the measured values (C: 50.04%, H: 7.53%, N: 13.05) are theoretical values (C: C: 49.98%, H: 7. 46%, N: 12.95%). Chlorine ions, bromine ions, sodium ions, potassium ions, lithium ions, and calcium ions were quantified by ion chromatography, and the respective contents were 1 ppm or less.

合成例7合成例3において、DMAPAAに替えてN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(和光純薬工業社製:DMAEMA)100gを用い、合成例3と同様に反応し、目的生成物メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムチオシアナートを透明液体として145.6g得た。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)、3級アミン濃度を求めたところ、それぞれ98.5%、0.17%であった。また、収率は97.9%であった。元素分析では、元素分析では、実測値(C:52.13%、H:8.02%、N:12.21%)が理論値(C:52.15%、H:7.88%、N:12.16%)と一致した。イオンクロマトグラフにより、塩素イオン、臭素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、カルシウムイオンを定量し、それぞれの含量は1ppm以下であった。 Synthesis Example 7 In Synthesis Example 3, 100 g of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: DMAEMA) was used in place of DMAPAA and reacted in the same manner as in Synthesis Example 3 to produce the desired product methacryloyloxyethyltrimethyl. 145.6 g of ammonium thiocyanate was obtained as a transparent liquid. When the quaternary ammonium salt concentration (purity of the target product) and tertiary amine concentration were determined by potentiometric titration, they were 98.5% and 0.17%, respectively. The yield was 97.9%. In the elemental analysis, in the elemental analysis, the actual measurement values (C: 52.13%, H: 8.02%, N: 12.21%) are theoretical values (C: 52.15%, H: 7.88%, N: 12.16%). Chlorine ions, bromine ions, sodium ions, potassium ions, lithium ions, and calcium ions were quantified by ion chromatography, and the respective contents were 1 ppm or less.

比較合成例11Lの三口フラスコにチオシアン酸ナトリウム81.1gをイオン交換水に165gに溶解させ、チオシアン酸ナトリウム水溶液を得た。この水溶液にアクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド(興人製:DMAPAA−Q)75%水溶液286gをイオン交換水300gに溶解させて得たDMAPAA−Q37%水溶液を25℃で2時間かけて滴下した。反応液は均一透明であった。続いて、酢酸エチル200gで3回抽出を行い、酢酸エチル層を濃縮した。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度を求めたところ、未検出であり、目的生成物は得られなかった。 Comparative Synthesis Example 11 In a three-necked flask of 11 L, 81.1 g of sodium thiocyanate was dissolved in 165 g of ion-exchanged water to obtain a sodium thiocyanate aqueous solution. A DMAPAA-Q 37% aqueous solution obtained by dissolving 286 g of 75% aqueous solution of acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride (manufactured by Kojin: DMAPAA-Q) in 300 g of ion-exchanged water was added dropwise at 25 ° C. over 2 hours. The reaction solution was uniformly transparent. Subsequently, extraction was performed 3 times with 200 g of ethyl acetate, and the ethyl acetate layer was concentrated. When the concentration of the quaternary ammonium salt was determined by potentiometric titration, it was not detected, and the target product was not obtained.

比較合成例21Lの三口フラスコにチオシアン酸カリウム97gをイオン交換水に200gに溶解させ、チオシアン酸カリウム水溶液を得た。この水溶液にアクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド(興人製:DMAPAA−Q)75%水溶液286gをイオン交換水300gに溶解させて得たDMAPAA−Q37%水溶液を25℃で2時間かけて滴下した。反応液は均一透明であった。続いて、酢酸エチル200gで3回抽出を行い、酢酸エチル層を濃縮した。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度を求めたところ、未検出であり、目的生成物は得られなかった。 Comparative Synthesis Example 21 In a three-necked flask of 21 L, 97 g of potassium thiocyanate was dissolved in 200 g of ion-exchanged water to obtain a potassium thiocyanate aqueous solution. A DMAPAA-Q 37% aqueous solution obtained by dissolving 286 g of 75% aqueous solution of acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride (manufactured by Kojin: DMAPAA-Q) in 300 g of ion-exchanged water was added dropwise at 25 ° C. over 2 hours. The reaction solution was uniformly transparent. Subsequently, extraction was performed 3 times with 200 g of ethyl acetate, and the ethyl acetate layer was concentrated. When the concentration of the quaternary ammonium salt was determined by potentiometric titration, it was not detected, and the target product was not obtained.

比較合成例33Lの三口フラスコにチオシアン酸ナトリウム81.1gをイオン交換水に1000gに溶解させ、チオシアン酸ナトリウム水溶液を得た。この水溶液にメタクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド(MRCユニテック社製:MAPTAC)261gをイオン交換水1000gに溶解させて得たDMAPMA−Q26%水溶液を25℃で2時間かけて滴下した。反応液は均一透明であった。続いて、酢酸エチル200gで3回抽出を行い、酢酸エチル層を濃縮した。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度を求めたところ、未検出であり、目的生成物は得られなかった。 Comparative Synthesis Example 33 In a 3 L three-necked flask, 81.1 g of sodium thiocyanate was dissolved in 1000 g of ion-exchanged water to obtain a sodium thiocyanate aqueous solution. A 26% aqueous solution of DMAPMA-Q obtained by dissolving 261 g of methacryloylaminopropyltrimethylammonium chloride (manufactured by MRC Unitech Co., Ltd .: MAPTAC) in 1000 g of ion-exchanged water was added dropwise to this aqueous solution at 25 ° C. over 2 hours. The reaction solution was uniformly transparent. Subsequently, extraction was performed 3 times with 200 g of ethyl acetate, and the ethyl acetate layer was concentrated. When the concentration of the quaternary ammonium salt was determined by potentiometric titration, it was not detected, and the target product was not obtained.

比較合成例41Lの三口フラスコにチオシアン酸ナトリウム81.1gをイオン交換水に165gに溶解させ、チオシアン酸ナトリウム水溶液を得た。この水溶液にアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(興人製:DMAEA−Q)79%水溶液250gをイオン交換水280gに溶解させて得たDMAEA−Q37%水溶液を25℃で2時間かけて滴下した。反応液は均一透明であった。続いて、酢酸エチル200gで3回抽出を行い、酢酸エチル層を濃縮した。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度を求めたところ、未検出であり、目的生成物は得られなかった。 Comparative Synthesis Example 41 In a three-necked flask of 41 L, 81.1 g of sodium thiocyanate was dissolved in 165 g of ion-exchanged water to obtain a sodium thiocyanate aqueous solution. To this aqueous solution, a DMAEA-Q 37% aqueous solution obtained by dissolving 250 g of 79% aqueous solution of acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (manufactured by Kojin: DMAEA-Q) in 280 g of ion-exchanged water was added dropwise at 25 ° C. over 2 hours. The reaction solution was uniformly transparent. Subsequently, extraction was performed 3 times with 200 g of ethyl acetate, and the ethyl acetate layer was concentrated. When the concentration of the quaternary ammonium salt was determined by potentiometric titration, it was not detected, and the target product was not obtained.

比較合成例51Lの三口フラスコにチオシアン酸カリウム97gをイオン交換水に1000gに溶解させ、チオシアン酸カリウム水溶液を得た。この水溶液にメタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(共栄社化学社製:DQ−100)205gをイオン交換水1000gに溶解させて得たDMAPAA−Q20.5%水溶液を25℃で2時間かけて滴下した。反応液は均一透明であった。続いて、酢酸エチル200gで3回抽出を行い、酢酸エチル層を濃縮した。電位差滴定で第4級アンモニウム塩濃度を求めたところ、未検出であり、目的生成物は得られなかった。 Comparative Synthesis Example 51 In a three-necked flask of 51 L, 97 g of potassium thiocyanate was dissolved in 1000 g of ion-exchanged water to obtain a potassium thiocyanate aqueous solution. To this aqueous solution, a DMAPAA-Q 20.5% aqueous solution obtained by dissolving 205 g of methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: DQ-100) in 1000 g of ion-exchanged water was added dropwise at 25 ° C. over 2 hours. The reaction solution was uniformly transparent. Subsequently, extraction was performed 3 times with 200 g of ethyl acetate, and the ethyl acetate layer was concentrated. When the concentration of the quaternary ammonium salt was determined by potentiometric titration, it was not detected, and the target product was not obtained.

合成例1〜7の結果から分かるように、本発明の合成方法によると、重合などのトラブルを発生することなく、高純度、高収率で、目的のハロゲンフリー且つ金属イオンフリーのイオン性ビニルモノマーが取得できた。 As can be seen from the results of Synthesis Examples 1 to 7, according to the synthesis method of the present invention, the target halogen-free and metal ion-free ionic vinyl can be obtained with high purity and high yield without causing problems such as polymerization. Monomer was obtained.

一方、水溶液中で行われたアニオン交換反応にて実施した比較合成例1〜5では、目的のイオン性ビニルモノマー、副生する金属塩共に水に溶解するため、イオン性ビニルモノマーを単離することが困難である。また、有機溶媒で抽出を行っても、有機溶媒層に水溶性である目的のイオン性モノマーを取り出すことができない。 On the other hand, in Comparative Synthesis Examples 1 to 5 carried out in an anion exchange reaction carried out in an aqueous solution, the ionic vinyl monomer is isolated because both the target ionic vinyl monomer and the by-product metal salt are dissolved in water. Is difficult. Further, even if extraction is performed with an organic solvent, a target ionic monomer that is water-soluble in the organic solvent layer cannot be extracted.

本願の製造方法により得られたイオン性ビニルモノマーを組成物とする帯電防止剤とする実施例、比較例を以下に示す。 Examples and comparative examples in which the ionic vinyl monomer obtained by the production method of the present application is used as an antistatic agent are shown below.

実施例A−1
帯電防止ハードコート剤の作製
合成例1で合成したアクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート14重量部をIPA120重量部に溶解してから、ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学(株)社製:ライトアクリレートPE−3A)62重量部、光開始剤として、チバ・スペシャルティーケミカルズ社製、商品名Darocure1173 3重量部を加え、均一に混合し、紫外線硬化可能な帯電防止ハードコート剤を得た。その後、得られたハードコート剤を厚さ12μmのPETフィルムに塗装し、紫外線硬化を行い、帯電防止性ハードコートを作製した。
Example A-1
Preparation of Antistatic Hard Coating Agent After dissolving 14 parts by weight of acryloylaminopropyltrimethylammonium thiocyanate synthesized in Synthesis Example 1 in 120 parts by weight of IPA, pentaerythritol triacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: Light acrylate PE) -3A) 62 parts by weight, 3 parts by weight of a product name Darocure 1173 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. was added as a photoinitiator and mixed uniformly to obtain an antistatic hard coat agent capable of ultraviolet curing. Thereafter, the obtained hard coat agent was applied to a PET film having a thickness of 12 μm and cured with ultraviolet rays to produce an antistatic hard coat.

実施例A−2〜10、比較例A−11〜18
表1と表2に記載の組成に変えた以外は実施例A−1とで同様に帯電防止ハードコートを作製、評価した。
Examples A-2 to 10 and Comparative Examples A-11 to 18
An antistatic hard coat was prepared and evaluated in the same manner as in Example A-1, except that the compositions shown in Tables 1 and 2 were used.

Figure 2011140448
Figure 2011140448

Figure 2011140448
Figure 2011140448

実施例B−1
〈ホモポリマー溶液の合成〉
撹拌翼、還流冷却器、ガス導入口を備えたフラスコに、合成例1で合成したアクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート20重量部とアゾイソブチロニトリル(AIBN)0.2重量部をIPA 60重量部に混合溶解し、窒素気流下70℃で8時間重合し、イオン性ホモポリマー溶液(a)を得た。
〈イオン性ポリマー含有の帯電防止ハードコート剤の作製〉
イオン性ホモポリマー溶液(a)5重量部に、ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学社製:ライトアクリレートPE−3A)50重量部とジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(共栄社化学社製:ライトアクリレートDPE−6A)50重量部、及び光開始剤として、チバ・スペシャルティーケミカルズ社製、商品名Darocure1173 5重量部を、IPAとメチルエチルケトン(MEK)の1:1重量比の混合溶媒120重量部に混合溶解して、紫外線硬化可能な4級塩ポリマー含有の帯電防止ハードコート剤を得た。その後、得られたハードコート剤を厚さ100μmのPETフィルムに塗装し、紫外線硬化を行い、帯電防止性ハードコートを作製した。
Example B-1
<Synthesis of homopolymer solution>
In a flask equipped with a stirring blade, a reflux condenser, and a gas inlet, 20 parts by weight of acryloylaminopropyltrimethylammonium thiocyanate synthesized in Synthesis Example 1 and 0.2 parts by weight of azoisobutyronitrile (AIBN) were added to IPA 60. The mixture was dissolved in parts by weight and polymerized at 70 ° C. for 8 hours under a nitrogen stream to obtain an ionic homopolymer solution (a).
<Preparation of antistatic hard coating agent containing ionic polymer>
5 parts by weight of ionic homopolymer solution (a), 50 parts by weight of pentaerythritol triacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: Light Acrylate PE-3A) and dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: Light Acrylate DPE-6A) 50 parts by weight and, as a photoinitiator, 5 parts by weight of Ciba Specialty Chemicals, trade name Darocure 1173, are mixed and dissolved in 120 parts by weight of a mixed solvent of 1: 1 weight ratio of IPA and methyl ethyl ketone (MEK), An antistatic hard coat agent containing an ultraviolet curable quaternary salt polymer was obtained. Thereafter, the obtained hard coat agent was applied to a PET film having a thickness of 100 μm and subjected to ultraviolet curing to produce an antistatic hard coat.

実施例B−2
〈コポリマー溶液の合成〉
撹拌翼、還流冷却器、ガス導入口を備えたフラスコに、合成例1で合成したアクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート10重量部、2−エチルヘキシルアクリレート(EHA)10重量部とAIBN 0.2重量部をIPA 60重量部に混合溶解し、窒素気流下70℃で8時間重合し、イオン性コポリマー溶液(b)を得た。
コポリマー溶液の合成におけるモノマーの配合比を表3に示す。
Example B-2
<Synthesis of copolymer solution>
In a flask equipped with a stirring blade, a reflux condenser, and a gas inlet, 10 parts by weight of acryloylaminopropyltrimethylammonium thiocyanate synthesized in Synthesis Example 1, 10 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate (EHA), and 0.2% of AIBN A part was mixed and dissolved in 60 parts by weight of IPA and polymerized at 70 ° C. for 8 hours under a nitrogen stream to obtain an ionic copolymer solution (b).
Table 3 shows the mixing ratio of the monomers in the synthesis of the copolymer solution.

Figure 2011140448
Figure 2011140448

実施例B−2〜8、比較例B−9〜10
表3に記載の組成に変えた以外は実施例B−1とで同様に帯電防止性ハードコートを作製、評価した。

Figure 2011140448
Examples B-2 to 8, Comparative Examples B-9 to 10
An antistatic hard coat was prepared and evaluated in the same manner as in Example B-1, except that the composition shown in Table 3 was changed.
Figure 2011140448

実施例と比較例のUV硬化性と塗膜の帯電防止性評価結果から、市販の4級カチオン性ビニルモノマーがアニオンとして塩素イオンを有するため、それから得られた塗膜がべとつき、透明性が悪く、また、それらの原因で均一な塗膜が得られず、耐擦傷性や硬度が低下し、帯電防止効果も低いことが分かった。本発明のイオン性ビニルモノマーは、室温で無色の透明液体であり、ハロゲンフリー且つ金属塩フリーであり、多官能モノマーや有機溶媒との相溶性が高く、特に帯電防止剤組成物中の非極性成分とも相溶するので、均一且つ透明な、着色しない帯電防止性塗膜が得られた。本発明の製造方法で得られた高品質イオン性ビニルモノマーは、UV硬化に要するエネルギーが少なく、透明性がよく、着色せず、高耐擦傷性、高硬度、高耐加水分解性を併せ持ち、優れた帯電防止効果が得られた。 From the results of evaluation of UV curability and antistatic property of the coating film of Examples and Comparative Examples, since the commercially available quaternary cationic vinyl monomer has a chlorine ion as an anion, the coating film obtained therefrom is sticky and has poor transparency. Further, it was found that a uniform coating film could not be obtained due to these causes, the scratch resistance and hardness were lowered, and the antistatic effect was low. The ionic vinyl monomer of the present invention is a colorless transparent liquid at room temperature, is halogen-free and metal salt-free, has high compatibility with polyfunctional monomers and organic solvents, and is particularly nonpolar in an antistatic agent composition. Since it was compatible with the components, a uniform, transparent, non-colored antistatic coating film was obtained. The high-quality ionic vinyl monomer obtained by the production method of the present invention requires less energy for UV curing, has good transparency, is not colored, has high scratch resistance, high hardness, and high hydrolysis resistance, Excellent antistatic effect was obtained.

以上説明してきたように、本発明のイオン性ビニルモノマーは、常温、常圧でも十分な速度で高純度且つ高収率で製造することができる。また、ハロゲンフリー且つ金属イオンフリーのため、環境負荷が少なく、電子材料にも適用されると共に、他の多官能モノマーなどの帯電防止組成物及び有機溶媒との相溶性が良好である。このイオン性ビニルモノマーからなる帯電防止組成物を用いて形成される帯電防止層は、帯電防止性、透明性、耐擦傷性、高硬度、着色し難く、さらに耐加水分解性に優れる。本発明のイオン性ビニルモノマーからなる帯電防止層は、紫外線硬化型樹脂組成物、粘着剤組成物等の樹脂にあらかじめ添加して使用する場合などに好適に用いることができる。
As described above, the ionic vinyl monomer of the present invention can be produced with high purity and high yield at a sufficient rate even at ordinary temperature and normal pressure. In addition, since it is halogen-free and free of metal ions, it has little environmental impact, is applied to electronic materials, and has good compatibility with antistatic compositions such as other polyfunctional monomers and organic solvents. An antistatic layer formed using an antistatic composition comprising this ionic vinyl monomer is antistatic, transparent, scratch resistant, high in hardness, hardly colored, and excellent in hydrolysis resistance. The antistatic layer comprising the ionic vinyl monomer of the present invention can be suitably used when it is added in advance to a resin such as an ultraviolet curable resin composition or an adhesive composition.

Claims (10)

一般式(1)
Figure 2011140448
(式中、Rは水素原子またはメチル基を、R及びRは各々独立に炭素数1〜3のアルキル基で互いに同一であっても異なっていてもよく、Rは炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルケニル基またはベンジル基を表し、Yは酸素原子または−NH−を表し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を表す。)で表されるイオン性ビニルモノマーが、一般式(2)
Figure 2011140448
(式中、Rは水素原子またはメチル基を、R及びRは各々独立に炭素数1〜3のアルキル基で互いに同一であっても異なっていてもよく、Yは酸素原子または−NH−を表し、Zは炭素数1〜3のアルキレン基を表す。)で表される3級アミン化合物と、一般式(3)
Figure 2011140448
(式中、Rは炭素数1〜3のアルキル基又はアリール基を表す。)で表されるチオシアン酸塩エステルとの4級化反応により合成されることを特徴とする製造方法。
General formula (1)
Figure 2011140448
(In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, which may be the same as or different from each other, and R 4 has 1 carbon atom) Represents an alkyl group having 3 to 3, an alkenyl group having 1 to 3 carbon atoms or a benzyl group, Y represents an oxygen atom or -NH-, and Z represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. Vinyl monomer is represented by the general formula (2)
Figure 2011140448
Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and may be the same or different, and Y is an oxygen atom or — A tertiary amine compound represented by the general formula (3): and NH—, Z represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
Figure 2011140448
(Wherein R 4 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an aryl group), and a quaternization reaction with a thiocyanate ester represented by the production method.
3級アミン化合物がN,N−二置換アミノアルキル(メタ)アクリルアミド、N,N−二置換アミノアルキル(メタ)アクリレートであることを特徴とする請求項1記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the tertiary amine compound is N, N-disubstituted aminoalkyl (meth) acrylamide or N, N-disubstituted aminoalkyl (meth) acrylate. 請求項1又は請求項2記載の製造方法で合成されるハロゲンフリー(各種ハロゲン含量は1ppm以下)且つ金属イオンフリー(各種金属イオン含量は1ppm以下)のイオン性ビニルモノマー。 A halogen-free (various halogen content is 1 ppm or less) and metal ion-free (various metal ion content is 1 ppm or less) ionic vinyl monomer synthesized by the production method according to claim 1 or 2. 請求項3記載のイオン性ビニルモノマーをラジカル重合させることにより得られるハロゲンフリー(各種ハロゲン含量は1ppm以下)且つ金属イオンフリー(各種金属イオン含量は1ppm以下)のイオン性ホモオリゴマーとホモポリマー。 A halogen-free (various halogen content is 1 ppm or less) and metal ion-free (various metal ion content is 1 ppm or less) ionic homo-oligomer and homopolymer obtained by radical polymerization of the ionic vinyl monomer according to claim 3. 請求項3記載のイオン性ビニルモノマーと他の共重合可能のビニル系単量体との共重合で得られるハロゲンフリー(各種ハロゲン含量は1ppm以下)且つ金属イオンフリー(各種金属イオン含量は1ppm以下)のイオン性コオリゴマーとコポリマー。 4. Halogen-free (various halogen content is 1 ppm or less) and metal ion-free (various metal ion content is 1 ppm or less) obtained by copolymerization of the ionic vinyl monomer according to claim 3 and other copolymerizable vinyl monomers. ) Ionic co-oligomers and copolymers. 請求項3乃至請求項5記載のイオン性ビニルモノマー及び/又はオリゴマー若しくはポリマーからなるハロゲンフリー(各種ハロゲン含量は1ppm以下)且つ金属イオンフリー(各種金属イオン含量は1ppm以下)の帯電防止剤。 6. A halogen-free (various halogen content is 1 ppm or less) and metal ion-free (various metal ion content is 1 ppm or less) antistatic agent comprising the ionic vinyl monomer and / or oligomer or polymer according to claim 3. 請求項6記載の帯電防止剤又は該帯電防止剤を含有する帯電防止組成物であって、請求項3記載のイオン性ビニルモノマーを構成単位として0.1〜90重量%含有するもの。 The antistatic agent according to claim 6 or an antistatic composition containing the antistatic agent, wherein the ionic vinyl monomer according to claim 3 is contained as a constituent unit in an amount of 0.1 to 90% by weight. 請求項6記載の帯電防止剤を含有する帯電防止組成物であって、さらに多官能(メタ)アクリレート及び/又は多官能(メタ)アクリルアミドを含有する帯電防止組成物。 An antistatic composition comprising the antistatic agent according to claim 6, further comprising a polyfunctional (meth) acrylate and / or a polyfunctional (meth) acrylamide. 基材上に請求項6〜8いずれか一項に記載の帯電防止剤又は帯電防止組成物を塗布した後、活性エネルギー線又は熱により重合して形成されることを特徴とする帯電防止層。 An antistatic layer formed by applying an antistatic agent or an antistatic composition according to any one of claims 6 to 8 on a substrate and then polymerizing with an active energy ray or heat. 少なくとも片面に請求項8記載の帯電防止層を有することを特徴とする帯電防止フィルム、シート。
An antistatic film or sheet comprising the antistatic layer according to claim 8 on at least one side.
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