JP2015140341A - 不飽和第四級アンモニウム塩 - Google Patents

不飽和第四級アンモニウム塩 Download PDF

Info

Publication number
JP2015140341A
JP2015140341A JP2014015968A JP2014015968A JP2015140341A JP 2015140341 A JP2015140341 A JP 2015140341A JP 2014015968 A JP2014015968 A JP 2014015968A JP 2014015968 A JP2014015968 A JP 2014015968A JP 2015140341 A JP2015140341 A JP 2015140341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quaternary ammonium
ammonium salt
unsaturated quaternary
weight
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014015968A
Other languages
English (en)
Inventor
繭 工藤
Mayu Kudo
繭 工藤
明理 平田
Akimichi Hirata
明理 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KJ Chemicals Corp
Original Assignee
KJ Chemicals Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KJ Chemicals Corp filed Critical KJ Chemicals Corp
Priority to JP2014015968A priority Critical patent/JP2015140341A/ja
Publication of JP2015140341A publication Critical patent/JP2015140341A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

【課題】ハロゲンを分子内に含まず、安全性が高く、環境に無害で、水分を含まない、且つ、水や有機溶媒、通用のビニルモノマー、樹脂への溶解性に優れ、各種電気化学デバイスにも好適に用いられる、高純度の不飽和第四級アンモニウム塩、及び該不飽和第四級アンモニウム塩の効率的、且つ経済的な製造方法を提供する。また、該不飽和第四級アンモニウム塩化合物を構成成分とする組成物を提供する。【解決手段】反応溶媒として、水及び/またはプロトン性有機溶媒を用いず、環状エーテル基含有化合物と三級アミン化合物を反応させる工程を含むことを特徴とする不飽和第四級アンモニウム塩の製造方法、及び該不飽和第四級アンモニウム塩を含有する組成物。【選択図】なし

Description

本発明はハロゲンを含まない不飽和第四級アンモニウム塩、その製造方法、及び該不飽和
第四級アンモニウム塩を構成成分として含有する組成物に関する。
不飽和基を含有する第四級アンモニウム塩は、単独重合、あるいは、他のモノマーとの共
重合が可能であるため、得られるポリマーに陽イオン性、導電性、接着性などの機能を付
与することができ、凝集剤、帯電防止剤、土壌改良剤、導電加工剤、染色改良剤、紙力増
強剤、紙の濾水性向上剤、化粧品、樹脂改質剤などの原料モノマーとして広く用いられて
いる。
特に、アクリレート系とアクリルアミド系カチオン性第四級アンモニウム塩は、ラジカル
重合性に優れるため、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(特許文献1−6)。しかし、多くの重合性アンモニウム塩はアニオンと
して塩素、ブロモ、ヨウ素などのハロゲン系イオン、テトラフルオロボレート、ヘキサフ
ルオロホスフェート、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドなどのフッ素系イオ
ンが用いられている。これらのアニオンは原料の安全性が低く、自然環境において極めて
難分解性であるため、環境に有害であり、さらに金属への腐食性が懸念され、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。
そこで、アニオンとしてハロゲン系イオンを用いない重合性アンモニウム塩が提案されて
いる(特許文献7−10)。これらの特許文献では、無機酸または有機酸、第三級アミン
および単官能または多官能エポキシドを用いて、水あるいは水とメタノールの混合溶液中
で反応させることによりそれぞれの重合性第四級アンモニウム塩を合成している。しかし
、これらの特許文献では、反応後には、原料である第三級アミンやエポキシド基、二重結
合の定量は行っているものの、目的生成物である重合性第四級アンモニウム塩の純度と収
率については全く言及されていない。また、該第四級アンモニウム塩は親水性または水溶
性であるため、反応後の水分の除去は極めて困難であり、含水状態の四級アンモニウム塩
モノマーとして、水性コーティング剤などの限定された用途に適用されているに過ぎなか
った。
特開2008−231196号公報 特開昭63−201151号公報 特開平07−150130号公報 特開2007−51241号公報 特開2007−9042号公報 特開2005−255843号公報 特開2011−506749号公報 特開2012−201764号公報 特開平06−128105号公報 特開平08−92177号公報
以上のように、塩素、フッ素などのハロゲンを分子内に含まず、安全性が高く、環境に無
害で、水分を含まない、且つ、水や有機溶媒、通用のビニルモノマー、樹脂への溶解性に
優れ、さらに紫外線(UV)などの活性エネルギー線照射による重合が可能である不飽和
第四級アンモニウム塩化合物及び該アンモニウム塩からなる帯電防止剤や抗菌剤は未だに
得られていない。
本発明の第一目的は、ハロゲンを分子内に含まず、安全性が高く、環境に無害で、水分を
含まない、且つ、水や有機溶媒、通用のビニルモノマー、樹脂への溶解性に優れ、UVな
どの活性エネルギー線照射による重合が可能である不飽和第四級アンモニウム塩を提供す
ることを目的とする。本発明の第二目的は、該不飽和第四級アンモニウム塩化合物の効率
的且つ経済的な製造方法を提供することにある。本発明の第三目的は、該不飽和第四級ア
ンモニウム塩化合物を構成成分として含有する組成物を提供することにある。
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、対イオンとして有機酸
イオンを用いる特定の構造を有する不飽和第四級アンモニウム塩が、従来のハロゲン原子
を含む不飽和第四級アンモニウム塩と同等の物性を有するとともに、これらの課題を解決
できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、
(1)下記一般式(1)
Figure 2015140341
(式中、R、R及びRはそれぞれ独立して、同一でも異なっていてもよく、炭素数
1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキレン基、または炭素数2〜4のオキシア
ルキレン基(オキシアルキレン基の平均付加モル数は1〜30)を表す。Rは下記
Figure 2015140341

若しくは、
Figure 2015140341

若しくは、
Figure 2015140341

若しくは、
Figure 2015140341

若しくは、
Figure 2015140341

(式中、Rは、−CHCH=CH、−C(O)−CH=CHまたは−C(O)−
C(CH)=CHを表し、mは1〜8の整数を表し、Rは水素原子またはメチル基
を表し、Rは、−C(O)−CH=CHまたは−C(O)−C(CH)=CH
表す。)を表し、A は有機酸イオンを表す。)で表される不飽和第四級アンモニウム
塩、
(2)前記一般式(1)中のR、R及びRの少なくとも一つが炭素数2〜4のオキ
シアルキレン基(オキシアルキレン基の平均付加モル数は1〜30)である前記(1)に
記載の不飽和第四級アンモニウム塩、
(3)水分を含まないことを特徴とする前記(1)または(2)に記載の不飽和第四級ア
ンモニウム塩、
(4)不飽和第四級アンモニウム塩の製造方法であって、(a)下記一般式(2)
Figure 2015140341

若しくは、下記一般式(3)
Figure 2015140341

若しくは、下記一般式(4)
Figure 2015140341

若しくは、下記一般式(5)
Figure 2015140341

若しくは、下記一般式(6)
Figure 2015140341

(一般式(2)〜(6)中、Rは、−CHCH=CH、−C(O)−CH=CH
または−C(O)−C(CH)=CHを表し、mは1〜8の整数を表し、Rは水素
原子またはメチル基を表し、Rは、−C(O)−CH=CHまたは−C(O)−C(
CH)=CHで表す。)で表される環状エーテル基含有化合物と、

(b)下記一般式(7)
Figure 2015140341
(式中、R、R及びRはそれぞれ独立して、同一でも異なっていてもよく、炭素数
1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキレン基、または炭素数2〜4のオキシア
ルキレン基(オキシアルキレン基の平均付加モル数は1〜30)を表す。)で表される三
級アミン化合物とを反応させることを特徴とする前記(1)乃至(3)のいずれか一つに
記載の不飽和第四級アンモニウム塩の製造方法、
(5)反応溶媒として、水及び/またはプロトン性有機溶媒を用いないことを特徴とする
前記(4)記載の不飽和第四級アンモニウム塩の製造方法、
(6)前記(1)乃至(3)のいずれか一つに記載の不飽和第四級アンモニウム塩の単独
重合または他の共重合可能なビニル系単量体との共重合で得られるオリゴマーまたはポリ
マー
(7)前記(1)乃至(3)のいずれか一つに記載の不飽和第四級アンモニウム塩、及び
/または、前記(6)記載のオリゴマーまたはポリマーからなる帯電防止剤、
(8)前記(7)記載の帯電防止剤を含有する帯電防止性樹脂組成物であって、前記(1
)乃至(3)記載の不飽和第四級アンモニウム塩を構成単位として0.1〜95重量%含
有するもの、
(9)前記(8)記載の帯電防止性樹脂組成物であって、さらに多官能(メタ)アクリレ
ート及び/または多官能(メタ)アクリルアミドを含有するもの、
(10)基材上に前記(7)記載の帯電防止剤及び/または前記(8)または(9)記載
の帯電防止樹脂組成物を塗装した後、活性エネルギー線または熱により硬化して形成され
ることを特徴とする帯電防止層、
(11)少なくとも片面に前記(10)記載の帯電防止層を有することを特徴とする帯電
防止フィルム又は帯電防止シート、
(12)前記(1)乃至(3)のいずれか一つに記載の不飽和第四級アンモニウム塩、及
び/または、前記(6)記載のオリゴマーまたはポリマーを含有することを特徴とする電
池用またはコンデンサ用電解質、
(14)前記(1)乃至(3)のいずれか一つに記載の不飽和第四級アンモニウム塩、及
び/または、前記(6)記載のオリゴマーまたはポリマーを含有することを特徴とする抗
菌剤、
を提供するものである。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩化合物は、水分を含まなくても、水や有機溶媒、通
常用いられるビニルモノマー、樹脂への溶解性、親和性に優れるため、基材上にムラ無く
塗工でき、UVなどの活性エネルギー線照射による硬化後もブリードアウトせず、帯電防
止効果や抗菌効果が持続することから、帯電防止コーティング剤、抗菌剤にも好適に用い
られる。また、本発明の方法によると、本発明の不飽和第四級アンモニウム塩化合物を高
純度、高収率且つ簡便に製造することができる。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩化合物は、通用のビニルモノマーと容易に共重合で
きるため、疎水性ビニルモノマーとの共重合による非水溶性の様々な帯電防止組成物が提
供できる。
さらに、本発明の製造方法で得られる不飽和第四級アンモニウム塩化合物は、ハロゲンも
水分も含有しないため、それからなる組成物は、腐食が問題となる用途、例えば各種電気
化学デバイスにも好適に用いられる。
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の不飽和第四級アンモニウム塩は、下記一般式(
1)で表わされる(メタ)アクリレート系第四級アンモニウム塩または(メタ)アクリル
アミド系第四級アンモニウム塩である。
Figure 2015140341
(式中、R、R及びRはそれぞれ独立して、同一でも異なっていてもよく、炭素数
1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキレン基、または炭素数2〜4のオキシア
ルキレン基(オキシアルキレン基の平均付加モル数は1〜30)を表す。Rは下記
Figure 2015140341
若しくは、
Figure 2015140341
若しくは、
Figure 2015140341
若しくは、
Figure 2015140341
若しくは、
Figure 2015140341

(式中、Rは、−CHCH=CH、−C(O)−CH=CHまたは−C(O)−
C(CH)=CHを表し、mは1〜8の整数を表し、Rは水素原子またはメチル
基を表し、Rは、−C(O)−CH=CHまたは−C(O)−C(CH)=CH
を表す。)を表し、A は有機酸イオンを表す。)
本発明の一般式(1)で示される不飽和第四級アンモニウム塩は、下記一般式(2)〜(
6)
Figure 2015140341
Figure 2015140341

Figure 2015140341
Figure 2015140341
Figure 2015140341

(一般式(2)〜(6)中、Rは、−CHCH=CH、−C(O)−CH=CH
または−C(O)−C(CH)=CHを表し、mは1〜8の整数を表し、Rは水素
原子またはメチル基を表し、Rは、−C(O)−CH=CHまたは−C(O)−C(
CH)=CHで表す。)で表される環状エーテル基含有化合物と、
(b)下記一般式(7)
Figure 2015140341
(式中、R、R及びRはそれぞれ独立して、同一でも異なっていてもよく、炭素数
1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキレン基、または炭素数2〜4のオキシア
ルキレン基(オキシアルキレン基の平均付加モル数は1〜30)を表す。)で表される三
級アミン化合物を反応させることにより得ることができる。
上記一般式(2)で表される環状エーテル基含有化合物の具体例としては、グリシジルア
クリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、メタアリルグリシ
ジルエーテルなどが挙げられる。
上記一般式(3)で表される環状エーテル基含有化合物の具体例としては、4-ヒドロキ
シブチルアクリレートグリシジルエーテル、4−ヒドロキシブチルメタクリレートグリシ
ジルエーテルなどが挙げられる。
上記一般式(4)で表される環状エーテル基含有化合物の具体例としては、3,4-エポ
キシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタク
リレートなどが挙げられる。
上記一般式(5)で表される環状エーテル基含有化合物の具体例としては、グリシジルア
クリルアミド、グリシジルメタクリルアミド、N−メチルグリシジルアクリルアミド、N
−メチルグリシジルメタクリルアミドなどが挙げられる。
上記一般式(6)で表される環状エーテル基含有化合物の具体例としては、ヒドロキシエ
チルアクリルアミドグリシジルエーテル、ヒドロキシエチルメタクリルアミドグリシジル
エーテル、N−メチルヒドロキシエチルアクリルアミドグリシジルエーテル、N−メチル
ヒドロキシエチルメタクリルアミドグリシジルエーテルなどが挙げられる。
上記一般式(7)で表される三級アミン化合物としては、アルキル基やオキシエチレン基
を有する三級アミン化合物が挙げられる。具体例としては、トリアルキルアミン、アルキ
レンオキサイドを付加したポリオキシアルキレンアルキルアミンなどが挙げられる。
上記アルキルアミンは、例えば、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメ
チルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルアミン、ジメチル
ステアリルアミン、ジエチルオクチルアミン、ジエチルデシルアミン、ジエチルラウリル
アミン、ジエチルミリスチルアミン、ジエチルパルミチルアミン、ジエチルステアリルア
ミン、ジオクチルモノメチルアミン、ジデシルモノメチルアミン、ジラウリルモノメチル
アミン、ジミリスチルモノメチルアミン、ジパルミチルモノメチルアミン、ジオクチルモ
ノエチルアミン、ジデシルモノエチルアミン、ジラウリルモノエチルアミン、ジミリスチ
ルモノエチルアミン、ジパルミチルモノエチルアミン、トリオクチルアミン、トリデシル
アミン、トリラウリルアミン、トリミリスチルアミン、トリパルミチルアミン、トリステ
アリルアミンなどの三級アミン化合物が挙げられ、市販品としては、日油株式会社製の第
三アミン〔ニッサンアミンシリーズ(BB、FB、MB、PB、AB、ABT)〕などが
挙げられる。
また、上記ポリオキシアルキレンアルキルアミンとしては、ポリオキシエチレンラウリル
アミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポ
リオキシエチレンポリオキシプロピレンラウリルアミンなどが挙げられ、市販品としては
、日油株式会社製のポリオキシエチレンアルキルアミン〔ナイミーンSシリーズ(S−2
02、204、210、215、220など)、ナイミーンOシリーズ(O−205など
)、ナイミーンT2シリーズ(T2−202、210、230など)、ナイミーンDTシ
リーズ(DT−203、208など)ナイミーンFシリーズ(F−215など)、ナイミ
ーンL−202、ナイミーンL−207〕、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン
アルキルアミン〔ナイミーンL−703〕、ライオン・アクゾ株式会社製のポリオキシエ
チレンアルキルアミン〔エソミンシリーズ(C/12、C/15、C/25、O/12、
T/12、T15、T/25、HT/12、HT/14など〕、ポリオキシエチレンーポ
リオキシプロピレンアルキルアミン〔エソプロポミンシリーズ(C/18−18)など〕
、日本乳化剤(株)製のポリオキシエチレンアルキルアミン〔ニューコールLA−407
、ニューコールOD−410、ニューコールOD−420、ニューコールTA−420〕
、花王(株)製の酸化エチレン付加脂肪アミン〔アミートシリーズ(102、105、3
02、320など)〕などが挙げられる。
上記一般式(1)で表される第四級アンモニウム塩は、カチオン部位に反応性のあるビニ
ル基を有し、対イオンAを構成するアニオンに用いる酸としては、第四級アンモニウム
塩になった際、金属に対する腐食性を有しない有機酸であれば特に制限無く用いることが
できる。
上記対イオンAの具体例としては、炭素数1〜7のモノ又はジカルボン酸(ギ酸、酢酸
、プロピオン酸、シュウ酸、コハク酸など)、炭素数1〜7のスルホン酸(メタンスルホ
ン酸、トリフルオロメタンスルホン酸及びp−トルエンスルホン酸など)、ヒドロキシカ
ルボン酸(グリコール酸、乳酸、ヒドロキシアクリル酸、オキシ酪酸、グリセリン酸、リ
ンゴ酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸など)、芳香族カルボン酸(サリチル酸、安息香
酸など)が挙げられ、炭素数1〜12の直鎖又は分岐のアルキル又はアルケニルリン酸エ
ステル、アクリル酸、メタクリル酸、チオシアン酸、アシッドホスホオキシエチルメタク
リレートなどの含リンメタアクリル酸エステル、含リンアクリル酸エステルなど、分子内
にハロゲンを含まない有機酸を好適に使用することができる。
本発明の一般式(1)で表される不飽和第四級アンモニウム塩の製造方法において、前記
一般式(2)〜(6)で表される環状エーテル基含有化合物と、前記一般式(7)で表さ
れる三級アミン化合物との反応モル比は、環状エーテル基含有化合物に1モルに対して、
三級アミン化合物0.5〜1.5モルであり、好ましくは0.8〜1.2モルである。モ
ル比が0.5モルよりも少ない、又は1.5モルよりも多いと、一方の原料が過剰に残存
するため、反応後の精製が困難となり、目的物の収率を低下させるので好ましくない。ま
た、経済的にも不利である。
反応条件としては、一般式(1)で表される不飽和第四級アンモニウム塩が得られる条件
であれば特に限定されない。通常、三級アミン化合物を当量の酸で中和して用いることが
一般的であるが、酸を過剰に用いたり、少なめに用いることができる。また、中和に用い
る酸としては、前記の有機酸などが挙げられる。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩は、水分を含まない非含水性モノマーである。ここ
で、非含水性(水分を含まない)とは、不飽和第四級アンモニウム塩中の水分含有率が1
重量%以下であることを意味する。不飽和第四級アンモニウム塩は親水性のアンモニウム
塩構造を有するため、外気に触れると吸湿しやすい特徴がある。本発明の製法では、合成
工程から水分を持ち込まないため、一般的な保管、使用条件における水分増加を考慮して
も、水分含有率は1重量%を越さず、好ましい。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩の製造は、上記の中和された三級アミンと、一般式
(2)〜(6)で表される環状エーテル基含有化合物を混合することにより行われ、反応
温度及び反応時間は反応に応じて適宜設定されうるが、反応を加速するために反応温度を
高めることが有効である。
反応温度は、通常10℃以上、15〜150℃が好ましく、20〜120℃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、120℃を超えると原料の環状エーテル基含有化合物と生成物の不飽和第四級
アンモニウム塩が重合してしまう可能性がある。
本発明において、反応は必要に応じて適当な溶媒の存在下で行うことができるが、溶媒を
使用しないで反応を行うこともできる。溶媒の存在下で行う場合、使用可能な溶媒として
は、前記一般式(2)〜(6)で表される環状エーテル基含有化合物と反応しないもので
あれば特に限定するものではないが、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン
、1,4-ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド
、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、酢酸エチル、酢酸プロピル、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの非プロトン性極性溶媒、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタンなどの直鎖状脂肪族炭化水素、2−メチルブタン、2−メチルペ
ンタンなどの分岐状脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの環状
脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ジクロロメタン
、クロロホルムなどの脂肪族ハロゲン化合物、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの
芳香族ハロゲン化合物などが挙げられ、これら有機溶媒を単独あるいは2種以上混合して
用いることができる。これらの反応溶媒の使用量は、通常、本発明の不飽和第四級アンモ
ニウム塩に対して重量比で0.01〜20倍量である。
反応溶媒として水やプロトン性溶媒以外の溶媒を用いることが、前記一般式(2)〜(6
)で表される環状エーテル基含有化合物と水やプロトン性溶媒との副反応を抑制する面で
好ましい。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩は分子中に不飽和基を含有するため、反応中、さら
に反応終了後の減圧蒸留、及び乾燥不活性ガス乃至乾燥空気バブリングによる有機溶媒の
回収、除去は重合禁止剤の存在下で実施することが好ましい。
重合禁止剤としては公知のものが使用できるが、例えば、ハイドロキノン、メチルハイド
ロキノン、tert−ブチルハイドロキノン、2,6−ジ−tert−ブチルパラハイド
ロキノン、2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン、2,4−ジメチル−6−te
rtブチルフェノール、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のフェノール化合物、N−
イソプロピル−N’−フェニル−パラ−フェニレンジアミン、N−(1,3−ジメチルブ
チル)−N’−フェニル−パラ−フェニレンジアミン、N−(1−メチルヘプチル)−N
’−フェニル−パラ−フェニレンジアミン、N,N’−ジフェニル−パラ−フェニレンジ
アミン、N,N’−ジ−2−ナフチル−パラ−フェニレンジアミン等のパラフェニレンジ
アミン類、チオジフェニルアミン等のアミン化合物、2,2,6,6−テトラメチルピペリ
ジン−1−オキシル(TEMPO)、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリ
ジン−1−オキシル(4H−TEMPO)、アセトアミドテトラメチルピペリジン−1−
オキシル(アセトアミド−TEMPO)などのラジカル補足剤群などを例示することがで
きる。これら重合禁止剤は、1種又は2種以上を併用しても構わない。
その他の重合禁止剤の添加量は、本発明の不飽和第四級アンモニウム塩に対して5〜10
000ppm、好ましくは10〜5000ppmである。
上記製法により得られた高純度の不飽和第四級アンモニウム塩は、帯電防止効果を提供す
る観点から、コーティング剤、粘着剤、接着剤、インク組成物などに広く使用することが
できる。また、高いイオン導電性を利用した電解質や、抗菌効果を利用した抗菌剤用途に
おいても好適に使用することができ、モノマーのまま使用したり、熱重合や活性エネルギ
ー線硬化により、ポリマーやオリゴマー組成の一部に組み込んで使用したりすることがで
きる。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩を、ポリマーやオリゴマー組成の一部に組み込んで
使用する場合、ポリマーやオリゴマーへ取り組む方法としては、汎用のビニル系単量体と
共重合する方法が挙げられる。ビニル系単量体との共重合は、特に限定されるものではな
く、公知のラジカル重合法により実施可能である。例えば、塊状重合法、有機溶媒中や水
中の溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などが挙げられる。有機溶媒中の溶液重合法を
採用する場合、重合溶媒としては、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、メチルアルコール、エチルアルコールなどを単独もしくは混合で用いる
ことができる。
ビニル系単量体との共重合において、重合開始剤としては、アゾ系、有機過酸化物系、無
機過酸化物系、レドックス系など一般的に知られているラジカル重合開始剤が挙げられる
。ラジカル重合開始剤の使用量としては、通常重合性単量体成分総量に対して0.001
〜10重量%程度である。また、連鎖移動剤による分子量の調整など通常のラジカル重合
技術が適用される。
ビニル系単量体との共重合体における、本発明の不飽和第四級アンモニウム塩の含有量は
、0.1〜95重量%であり、好ましくは1〜90重量%である。0.1%以下では、イ
オン伝導性能が発現されにくく、95%を越えると塗膜の強度低下の可能性がある。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩を活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の成分として
用いる場合、光重合開始剤を含有させ、活性エネルギー線により硬化させる方法が挙げら
れる。
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、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。
光重合開始剤は、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。光重合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。このうち、
市販の光重合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Darocure1
116、Darocure1173、IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE500、IRGACU
RE651、IRGACURE754、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE1300、IRGA
CURE1800、IRGACURE1870、IRGACURE2959、IRGACURE4265、LUCIRIN 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。これらの光重合開始剤
は1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの光重合開始剤の使用量は特に制限されていないが、一般に活性エネルギー線硬化
性樹脂組成物やコート剤に対して、0.5〜10重量%、中でも1〜5重量%が添加され
ることが好ましい。0.5重量%未満だと十分な硬化性が得られず、10%を越えると塗
膜の強度低下や黄変してしまう可能性がある。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩と併用するポリマー、オリゴマー、モノマーは、単
独で加えてもよいし、2種類以上組み合わせて用いてもよい。例えば、このようなポリマ
ーとしては、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロース、ポリアクリルアミド、ポリN−置換アクリルアミド、ポリビニルピロリドン
、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール等のホモポリマー及びコポリマーが
ある。このようなオリゴマーとしては、分子量10000以下であるポリビニルアルコー
ル、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアクリルアミド
、ポリN−置換アクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリ
エチレングリコール等のホモオリゴマー及びコオリゴマーがある。このようなモノマーと
しては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)
アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート
、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、
N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート系モノ
マー、(メタ)アクリルアミド、プロピル(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ
)アクリルアミド、ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(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、N−メチロール
(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、ダイアセトンアクリルアミドな
どの(メタ)アクリルアミド系モノマー、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒド
ロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−メ
チルヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドなどの水酸基含有(メタ)アクリル系モノ
マー、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シト
ラコン酸、イタコン酸などのカルボキシル基含有(メタ)アクリル系モノマー、2−(メ
タ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネート基含有(メタ)アク
リル系モノマー、(メタ)アクリル酸グリシジルなどのグリシジル基含有(メタ)アクリ
ル系モノマー、2−ビニル−2−オキサゾリンなどのオキサゾリン基含有(メタ)アクリ
ル系モノマー、(メタ)アクリロニトリルなどのシアノ含有モノマー、スチレン、2−メ
チルスチレンなどのスチレン系モノマー、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼンなどの芳
香族ビニルモノマー、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系モノマー
、アクリロイルモルホリン、ビニルカプロラクタム、ビニルピロリドン、テトラヒドロフ
ルフリル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリ
レートなどの複素環基含有モノマー、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、
イソブチレンなどのオレフィン系モノマー、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ルなどのビニルエーテル系モノマーなどが挙げられる。これらは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。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩を活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の成分として
用いる場合、樹脂の凝集力を高めたり、硬化性を向上させる目的で、2個以上のエチレン
基を有する多官能のモノマーやオリゴマーを添加してもよい。多官能モノマーの具体例と
しては、(メタ)アクリレート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、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、エ
ポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)ア
クリレート、ウレタンアクリルアミド等が挙げられる。
これらの多官能のモノマーやオリゴマーは、1種類に限らず、複数を組み合わせて使用し
てもよい。また、このような多官能のモノマーやオリゴマーを使用する場合、その使用量
は、架橋すべき前記の活性エネルギー線硬化性樹脂中に含まれる官能基の量や分子量との
バランスにより、さらには、用途目的により適宜選択できるが、通常は、活性エネルギー
線硬化性樹脂100重量%に対して、0.05〜99.9重量%含有されていることが好
ましく、0.1〜99.5重量%含有されていることがより好ましい。含有量が0.05
重量%よりも少ない場合、架橋剤による架橋形成が不十分となり、十分な凝集力が得られ
ない場合があり、一方、含有量が99.9重量%を超える場合、ポリマーの凝集力が大き
く、被着体へのなじみ性(濡れ性)が不十分となる傾向がある。
このようにして、本発明の不飽和第四級アンモニウム塩からなる帯電防止樹脂組成物が得
られる。そして、該帯電防止樹脂組成物には、帯電防止性や、透明性、相溶性、抗菌性な
どの特性を阻害しない範囲で、従来公知の各種の粘着付与剤や表面潤滑剤、レベリング剤
、酸化防止剤、紫外線吸収剤、腐食防止剤、光安定剤、重合禁止剤、シランカップリンン
グ剤、無機または有機の充項剤、金属粉、顔料、染料などの粉体、粒子状、箔状物などの
従来公知の各種の添加剤を、使用する用途に応じて適宜添加することができる。
本発明の帯電防止樹脂組成物を紙、布、不織布、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、
ジアセテートセルロース、トリアセテートセルロース、アクリル系ポリマー、ポリ塩化ビ
ニル、セロハン、セルロイド、ポリカーボネート、ポリイミドなどのプラスチック及び金
属等の基材の表面や間に塗布し、紫外線等の活性エネルギー線照射で硬化させることによ
り、高性能のハードコート層、粘着剤層又は接着剤層を得ることができる。また、本発明
の帯電防止樹脂組成物は透明であるため、基材として透明なものを用いることにより、透
明な帯電防止ハードコート層、粘着剤層、接着剤層を得ることができる。この樹脂組成物
を基材上に塗布する方法としては、スピンコート法、スプレーコート法、ディッピング法
、グラビアロール法、ナイフコート法、リバースロール法、スクリーン印刷法、バーコー
ター法等通常の塗膜形成法が用いられることができる。また、基材間に塗布する方法とし
ては、ラミネート法、ロールツーロール法等が挙げられる。
本発明の帯電防止樹脂組成物は、特に静電気が発生しやすいプラスチック製品などに用い
られ、中でも特に、液晶ディスプレイなどに用いられる偏光板、位相差板、光学補償フィ
ルム、光拡散シート、反射シートなどの光学部材表面を保護する目的で用いられる表面保
護フィルムとして好適に用いることができる。
本発明の不飽和第四級アンモニウム塩は、帯電防止コーティング用途以外に、イオン伝導
性に優れ、耐水性や熱安定性に優れているため、各種の電解液を備えた電気化学デバイス
の電解液にも有用である。電気化学デバイスとしては、電気二重層キャパシタ、リチウム
二次電池、燃料電池、色素増感太陽電池、各種電気化学センサー、エレクトロクロミック
阻止、電気化学スイッチング素子などが挙げられる。また、電解液用途では本発明の不飽
和第四級アンモニウム塩単独の他、有機溶媒に溶解した状態で使用することも可能である
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。
なお、以下の合成実施例、合成比較例において、不飽和第四級アンモニウム塩の分析は以
下の方法により行った。〔第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)の測定方法〕電
位差自動滴定装置(装置名:AT−610 京都電子工業株式会社製)を用いて、濃度0
.02mol/Lのテトラフェニルほう酸ナトリウム溶液(関東化学株式会社製)により
滴定を行い、滴定量から第四級アンモニウム塩濃度を求めた。
合成実施例1 〔グリシジルメタクリレートとポリオキシエチレンラウリルアミン/酢酸
塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンラウリ
ルアミン(ナイミーンL−207;日本油脂株式会社製;エチレンオキサイド付加数7)
100.0重量部(0.2モル)と4−メトキシフェノール0.3重量部を仕込み、フラ
スコ内の温度を30℃以下に保ちながら酢酸12.2重量部(0.2モル)を滴下した。
次に、フラスコ内の温度を60℃に上昇し、グリシジルメタクリレート28.9重量部(
0.2モル)を1時間かけて滴下した後、フラスコ内の温度を80℃に上昇し、7時間攪
拌を行い、目的の不飽和第四級アンモニウム塩(1)を140.0重量部得た。生成物は
黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)を求めたとこ
ろ、99.8%であった。また、収率は99.2%であった。水分測定より、水分は1%
未満であった。元素分析では、実測値(C:60.21%、H:9.98%、N:2.2
0%)が理論値(C:60.42%、H:10.00%、N:2.01%)と一致した。
合成実施例2
〔4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルとポリオキシエチレンラウリル
アミン/酢酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンラウリ
ルアミン(ナイミーンL−207;日本油脂株式会社製;エチレンオキサイド付加数7)
90.0重量部(0.18モル)とアセトニトリル50重量部を仕込み、フラスコ内の温
度を30℃以下に保ちながら酢酸11.0重量部(0.18モル)を滴下した。次に、フ
ラスコの温度を60℃に上昇し、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル
36.6重量部(0.18モル)を1時間かけて滴下した後、80℃で24時間攪拌を行
った。続いて、反応液に4−メトキシフェノール0.2重量部を加え、40℃、3tor
rで減圧濃縮を行ってアセトニトリルを除去し、目的の不飽和第四級アンモニウム塩(2
)を137.0重量部得た。生成物は黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩
濃度(該目的物の純度)を求めたところ、99.9%であった。また、収率は99.5%
であった。水分測定より、水分は1%未満であった。元素分析では、実測値(C:60.
43%、H:10.01%、N:1.88%)が理論値(C:60.55%、H:10.
03%、N:1.86%)と一致した。
合成実施例3
〔4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルとポリオキシエチレンステアリ
ルアミン/プロピオン酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンステア
リルアミン(ナイミーンS−210;日本油脂株式会社製;エチレンオキサイド付加数1
0)80.0重量部(0.11モル)、4−メトキシフェノール0.2重量部を仕込み、
フラスコ内の温度を30℃以下に保ちながらプロピオン酸8.4重量部(0.11モル)
を滴下した。次に、フラスコの温度を60℃に上昇し、4−ヒドロキシブチルアクリレー
トグリシジルエーテル22.6重量部(0.11モル)を1時間かけて滴下した後、80
℃で24時間攪拌を行い、目的の不飽和第四級アンモニウム塩(3)を110.0重量部
得た。生成物は黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度
)を求めたところ、99.9%であった。また、収率は99.3%であった。水分測定よ
り、水分は1%未満であった。元素分析では、実測値(C:62.33%、H:10.4
1%、N:1.51%)が理論値(C:62.25%、H:10.35%、N:1.42
%)と一致した。
合成実施例4
〔4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルとポリオキシエチレンオレイル
アミン/酢酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンオレイ
ルアミン(ナイミーンO−205;日本油脂株式会社製;エチレンオキサイド付加数5)
80.0重量部(0.16モル)とメチルエチルケトン50重量部を仕込み、フラスコ内
の温度を30℃以下に保ちながら酢酸9.9重量部(0.16モル)を滴下した。次に、
フラスコの温度を60℃に上昇し、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテ
ル33.0重量部(0.16モル)を1時間かけて滴下した後、80℃で12時間攪拌を
行った。続いて、反応液に4−メトキシフェノール0.1重量部を加え、40℃、3to
rrで減圧濃縮を行ってメチルエチルケトンを除去し、目的の不飽和第四級アンモニウム
塩(4)を122.0重量部得た。生成物は黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニ
ウム塩濃度(該目的物の純度)を求めたところ、99.8%であった。また、収率は99
.5%であった。水分測定より、水分は1%未満であった。元素分析では、実測値(C:
64.22%、H:10.39%、N:1.90%)が理論値(C:64.25%、H:
10.38%、N:1.87%)と一致した。
合成実施例5
〔N−メチルグリシジルアクリルアミドとポリオキシエチレンラウリルアミン/p−トル
エンスルホン塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンラウリ
ルアミン(エソミンC/25;ライオン・アクゾ株式会社製;エチレンオキサイド付加数
15)90.0重量部(0.11モル)とアセトニトリル50重量部を仕込み、フラスコ
内の温度を30℃以下に保ちながらp−トルエンスルホン酸18.7重量部(0.11モ
ル)を滴下した。次に、フラスコの温度を60℃に上昇し、N−メチルグリシジルアクリ
ルアミド15.1重量部(0.11モル)を1時間かけて滴下した後、80℃で12時間
攪拌を行った。続いて、反応液に4−メトキシフェノール0.1重量部を加え、40℃、
3torrで減圧濃縮を行ってアセトニトリルを除去し、目的の不飽和第四級アンモニウ
ム塩(5)を122.4重量部得た。生成物は黄色の粘調性液体であった。第四級アンモ
ニウム塩濃度(該目的物の純度)を求めたところ、99.5%であった。また、収率は9
9.2%であった。水分測定より、水分は1%未満であった。元素分析では、実測値(C
:57.99%、H:9.23%、N:2.54%)が理論値(C:58.02%、H:
9.22%、N:2.42%)と一致した。
合成実施例6
〔N−メチルヒドロキシエチルアクリルアミドグリシジルエーテルとポリオキシエチレン
ステアリルアミン/酢酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンステア
リルアミン(ナイミーンS−210;日本油脂株式会社製;エチレンオキサイド付加数1
0)90.0重量部(0.13モル)とアセトニトリル50重量部を仕込み、フラスコ内
の温度を30℃以下に保ちながら酢酸7.7重量部(0.13モル)を滴下した。次に、
フラスコの温度を60℃に上昇し、N−メチルヒドロキシエチルアクリルアミドグリシジ
ルエーテル23.6重量部(0.13モル)を1時間かけて滴下した後、80℃で10時
間攪拌を行った。続いて、反応液に4−メトキシフェノール0.1重量部を加え、40℃
、3torrで減圧濃縮を行ってアセトニトリルを除去し、目的の不飽和第四級アンモニ
ウム塩(6)を120.4重量部得た。生成物は黄色の粘調性液体であった。第四級アン
モニウム塩濃度(該目的物の純度)を求めたところ、99.6%であった。また、収率は
99.4%であった。水分測定より、水分は1%未満であった。元素分析では、実測値(
C:61.60%、H:10.41%、N:2.98%)が理論値(C:61.63%、
H:10.34%、N:2.93%)と一致した。
合成実施例7
〔グリシジルアクリレートとポリオキシエチレンオレイルアミン/p−トルエンスルホン
酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンオレイ
ルアミン(エソミンC/12;ライオン・アクゾ株式会社製;エチレンオキサイド付加2
)70.0重量部(0.20モル)を仕込み、フラスコ内の温度を30℃以下に保ちなが
らp−トルエンスルホン酸34.6重量部(0.20モル)を滴下した。次に、フラスコ
の温度を60℃に上昇し、グリシジルアクリレート25.4重量部(0.20モル)と4
−メトキシフェノール0.3重量部の混合物を1時間かけて滴下した後、60℃で10時
間攪拌を行い、目的の不飽和第四級アンモニウム塩(7)を128.1重量部得た。生成
物は微黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)を求め
たところ、99.5%であった。また、収率は99.2%であった。水分測定より、水分
は1%未満であった。元素分析では、実測値(C:64.53%、H:9.26%、N:
2.04%)が理論値(C:64.12%、H:9.38%、N:2.14%)と一致し
た。
合成実施例8
〔グリシジルアクリレートとポリオキシエチレンラウリルアミン/アクリル酸塩の付加物

撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンラウリ
ルアミン(ナイミーンL−207;日本油脂株式会社製;エチレンオキサイド付加数7)
90.0重量部(0.18モル)と酢酸エチル50重量部を仕込み、フラスコ内の温度を
30℃以下に保ちながらアクリル酸13.3重量部(0.18モル)を滴下した。次に、
フラスコの温度を60℃に上昇し、グリシジルアクリレート23.5重量部(0.20モ
ル)を1時間かけて滴下した後、80℃で12時間攪拌を行った。続いて、反応液に4−
メトキシフェノール0.1重量部を加え、40℃、3torrで減圧濃縮を行って酢酸エ
チルを除去し、目的の不飽和第四級アンモニウム塩(8)を125.9重量部得た。生成
物は黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)を求めた
ところ、99.6%であった。また、収率は99.5%であった。水分測定より、水分は
1%未満であった。元素分析では、実測値(C:60.49%、H:9.77%、N:2
.04%)が理論値(C:60.60%、H:9.74%、N:2.02%)と一致した
合成実施例9
〔3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートとポリオキシエチレンラウリル
アミン/酢酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンラウリ
ルアミン(アミート102;花王株式会社製;エチレンオキサイド付加数2)70.0重
量部(0.26モル)を仕込み、フラスコ内の温度を30℃以下に保ちながら酢酸15.
5重量部(0.26モル)を滴下した。次に、フラスコの温度を60℃に上昇し、3,4
−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート34.2重量部(0.26モル)と4−
メトキシフェノール0.3重量部の混合物を1時間かけて滴下した後、100℃で24時
間攪拌を行い、目的の不飽和第四級アンモニウム塩(9)を117重量部得た。生成物は
微黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)を求めたと
ころ、99.6%であった。また、収率は99.1%であった。水分測定より、水分は1
%未満であった。元素分析では、実測値(C:60.49%、H:9.77%、N:2.
04%)が理論値(C:65.78%、H:10.47%、N:2.65%)と一致した
合成実施例10
〔アリルグリシジルエーテルとポリオキシエチレンラウリルアミン/酢酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンラウリ
ルアミン(ナイミーンL−202;日本油脂株式会社製;エチレンオキサイド付加数2)
80.0重量部(0.29モル)とアセトニトリル50重量部を仕込み、フラスコ内の温
度を30℃以下に保ちながら酢酸17.7重量部(0.29モル)を滴下した。次に、フ
ラスコの温度を60℃に上昇し、アリルグリシジルエーテル33.8重量部(0.29モ
ル)を1時間かけて滴下した後、100℃で24時間攪拌を行った。続いて、反応液に4
−メトキシフェノール0.1重量部を加え、40℃、3torrで減圧濃縮を行ってアセ
トニトリルを除去し、目的の不飽和第四級アンモニウム塩(10)を130.2重量部得
た。生成物は微黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度
)を求めたところ、99.8%であった。また、収率は99.4%であった。水分測定よ
り、水分は1%未満であった。元素分析では、実測値(C:64.21%、H:11.0
7%、N:3.09%)が理論値(C:64.42%、H:11.04%、N:3.13
%)と一致した。
合成実施例11
〔グリシジルメタクリレートとジメチルラウリルアミン/酢酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ジメチルラウリルアミン7
0.0重量部(0.32モル)とアセトニトリル50重量部を仕込み、フラスコ内の温度
を30℃以下に保ちながら酢酸19.2重量部(0.32モル)を滴下した。次に、フラ
スコの温度を60℃に上昇し、グリシジルメタクリレート45.4重量部(0.32モル
)を1時間かけて滴下した後、80℃で12時間攪拌を行った。続いて、反応液に4−メ
トキシフェノール0.1重量部を加え、40℃、3torrで減圧濃縮を行ってアセトニ
トリルを除去し、不飽和第四級アンモニウム塩(11)を131重量部得た。生成物は微
黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)を求めたとこ
ろ、99.7%であった。また、収率は99.0%であった。水分測定より、水分は1%
未満であった。元素分析では、実測値(C:66.27%、H:11.01%、N:3.
21%)が理論値(C:66.47%、H:10.91%、N:3.37%)と一致した
合成実施例12
〔4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルとジメチルステアリルアミン/
p−トルエンスルホン酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ジメチルステアリルアミン
60.0重量部(0.20モル)とアセトニトリル50重量部を仕込み、フラスコ内の温
度を30℃以下に保ちながらp−トルエンスルホン酸34.7重量部(0.20モル)を
滴下した。次に、フラスコの温度を60℃に上昇し、4−ヒドロキシブチルアクリレート
グリシジルエーテル39.7重量部(0.20モル)を1時間かけて滴下した後、80℃
で12時間攪拌を行った。続いて、反応液に4−メトキシフェノール0.1重量部を加え
、40℃、3torrで減圧濃縮を行ってアセトニトリルを除去し、不飽和第四級アンモ
ニウム塩(12)を131.5重量部得た。生成物は微黄色の粘調性液体であった。第四
級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)を求めたところ、99.8%であった。また、
収率は99.3%であった。水分測定より、水分は1%未満であった。元素分析では、実
測値(C:66.40%、H:10.09%、N:2.23%)が理論値(C:66.3
3%、H:10.08%、N:2.09%)と一致した。
合成実施例13
〔アリルグリシジルエーテルとジメチルラウリルアミン/アクリル酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ジメチルラウリルアミン7
0.0重量部(0.32モル)とメチルエチルケトン50重量部を仕込み、フラスコ内の
温度を30℃以下に保ちながらアクリル酸23.2重量部(0.32モル)を滴下した。
次に、フラスコの温度を60℃に上昇し、アリルグリシジルエーテル36.7重量部(0
.32モル)を1時間かけて滴下した後、60℃で8時間攪拌を行った。続いて、反応液
に4−メトキシフェノール0.1重量部を加え、40℃、3torrで減圧濃縮を行って
メチルエチルケトンを除去し、不飽和第四級アンモニウム塩(13)を126.1重量部
得た。生成物は微黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純
度)を求めたところ、99.6%であった。また、収率は99.2%であった。水分測定
より、水分は1%未満であった。元素分析では、実測値(C:69.28%、H:11.
43%、N:3.51%)が理論値(C:69.13%、H:11.35%、N:3.5
1%)と一致した。
合成比較例1
〔4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルとポリオキシエチレンラウリル
アミン/酢酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンラウリ
ルアミン(ナイミーンL−207;日本油脂株式会社製;エチレンオキサイド付加数7)
90.0重量部(0.18モル)とイオン交換水50重量部を仕込み、フラスコ内の温度
を30℃以下に保ちながら酢酸11.0重量部(0.18モル)を滴下した。次に、フラ
スコの温度を60℃に上昇し、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル3
6.6重量部(0.18モル)を1時間かけて滴下した後、80℃で24時間攪拌を行っ
た。続いて、反応液に4−メトキシフェノール0.2重量部を加え、40℃、3torr
で減圧濃縮を行って水を除去し、目的の不飽和第四級アンモニウム塩(14)を126.
5重量部得た。生成物は黄色の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的
物の純度)を求めたところ、69.0%であった。また、収率は63.5%であった。水
分測定より、水分は2.6%であった。
合成比較例2
〔N−メチルヒドロキシエチルアクリルアミドグリシジルエーテルとポリオキシエチレン
ステアリルアミン/酢酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ポリオキシエチレンステア
リルアミン(ナイミーンS−210;日本油脂株式会社製;エチレンオキサイド付加数1
0)90.0重量部(0.13モル)と水20重量部、及びメタノール30重量部を仕込
み、フラスコ内の温度を30℃以下に保ちながら酢酸7.7重量部(0.13モル)を滴
下した。次に、フラスコの温度を60℃に上昇し、N−メチルヒドロキシエチルアクリル
アミドグリシジルエーテル23.6重量部(0.13モル)を1時間かけて滴下した後、
80℃で10時間攪拌を行った。続いて、反応液に4−メトキシフェノール0.1重量部
を加え、40℃、3torrで減圧濃縮を行って水及びメタノールを除去し、目的の不飽
和第四級アンモニウム塩(15)を119.9重量部得た。生成物は黄色の粘調性液体で
あった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)を求めたところ、58.7%であ
った。また、収率は58.1%であった。水分測定より、水分は1.8%であった。
合成比較例3
〔グリシジルメタクリレートとジメチルラウリルアミン/酢酸塩の付加物〕
撹拌翼、還流冷却器、温度計、滴下漏斗を備えたフラスコに、ジメチルラウリルアミン7
0.0重量部(0.32モル)とメタノール50重量部を仕込み、フラスコ内の温度を3
0℃以下に保ちながら酢酸19.2重量部(0.32モル)を滴下した。次に、フラスコ
の温度を60℃に上昇し、グリシジルメタクリレート45.4重量部(0.32モル)を
1時間かけて滴下した後、80℃で12時間攪拌を行った。続いて、反応液に4−メトキ
シフェノール0.1重量部を加え、40℃、3torrで減圧濃縮を行ってメタノールを
除去し、不飽和第四級アンモニウム塩(16)を131.2重量部得た。生成物は微黄色
の粘調性液体であった。第四級アンモニウム塩濃度(該目的物の純度)を求めたところ、
70.4%であった。また、収率は69.8%であった。水分測定より、水分は1%未満
であった。
本発明の製造方法により得られた不飽和第四級アンモニウム塩について、活性エネルギー
線硬化性の評価結果、及び活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としたときの各応用分野に
おける特性の評価結果などを以下に示す。実施例及び比較例に用いた材料は以下の通りで
ある。
IPA:イソプロピルアルコールMEK:メチルエチルケトン
BA:ブチルアクリレート
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
「HEAA」:N−ヒドロキシエチルアクリルアミド(興人フィルム&ケミカルズ社製、商品名「HEAA」)
MHEAA:N−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド(興人フィルム&ケミカルズ社製)
「ACMO」:アクリロイルモルホリン(興人フィルム&ケミカルズ社製、商品名「ACMO」)
「DMAA」:N,N−ジメチルアクリルアミド(興人フィルム&ケミカルズ社製、商品名「DMAA」)
「DEAA」:N,N−ジエチルアクリルアミド(興人フィルム&ケミカルズ社製、商品名「DEAA」)
「NIPAM」:イソプロピルアクリルアミド(興人フィルム&ケミカルズ社製、商品名「NIPAM」)
「DMAPAA」:ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(興人フィルム&ケミカルズ社製、商品名「DMAPAA」)
4HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート
2HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
IBOA:イソボルニルアクリレート
HDDA:1,6−ヘキサンジオール ジアクリレート
DCP−A:ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート
UV−6640B:ポリウレタンアクリレート(日本合成化学社製)
CN2302:ハイパーブランチ体ポリエステルアクリレート(サートマー社製)
DMAEA−Q: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リド
アートンR5000:JSR(株)製の環状オレフィン系保護フィルム
n−TAC:(株)コニカミノルタオプト製のセルロースエステルを主成分とする高分子を用いた位相差フィルム
WV−SA:富士フィルム(株)製のTACフィルム上にディスコティック液晶がコーティングされてなる光学補償フィルム
評価実施例A−1合成実施例1で合成した不飽和第四級アンモニウム塩(1)20重量部
、PETA 40重量部、ポリウレタンアクリレート(日本合成化学製紫光UV−760
0B) 40重量部、MEK 60重量部を混合し、光重合開始剤として、Darocure11
73 3重量部を加え、均一に混合し、紫外線硬化可能な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用いて、下記方法により紫外線硬化型ハードコート層を作製
した。
(紫外線硬化型ハードコート層の作製方法)厚さ100μmのポリエチレンテレフタラー
ト(PET)フィルムを額縁状の木枠に固定し、フィルムを台座の上に押し当てた状態で
、PETフィルムの先方の端にハードコート剤を帯状に滴下して、バーコーター(RDS
12)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工した。90℃のオーブンで3分間乾燥させた後、塗布面を
上向きにして紫外線照射(装置:アイグラフィックス製 インバーター式コンベア装置E
CS−4011GX、メタルハライドランプ:アイグラフィックス製 M04−L41、
紫外線照度:700mW/cm、積算光量:1000mJ/cm)を行って硬化させ
、帯電防止ハードコート膜を得た。
帯電防止ハードコート膜の特性を下記方法で評価した。結果を表1に示す。
(1)塗膜の形成性・べたつき性・透明性
帯電防止ハードコート膜のPETフィルムに対する付着状態、外観を目視によって観察し、塗膜の形成性とべたつき性、透明性を評価した。
塗膜の形成性:
◎:ハジキがなく、均一な塗装膜である;
○:ハジキが極めて僅にあるが、ほぼ均一な塗装膜である;
△:ハジキが幾分あるが、全体としてはほぼ均一な塗装膜である;
×:ハジキが多く、不均一な塗装膜である;
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;
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;
(2)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60%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、デジタルエレクトロメーター(R8252型:エーディーシー社製)を用いて測定を行った。
(3)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;
○:膜に僅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;
(4)耐湿性試験
帯電防止ハードコート膜を40℃、90%RHの恒温槽内にて3日間保管し、膜の外観の変化を目視で評価した。
◎:外観に変化がない;
○:白化などの外観変化が僅かに認められるが問題のないレベル;
△:白化などの外観変化が僅かに認められる;
×:白化などの外観変化が著しく認められる;
(5)鉛筆硬度試験
帯電防止ハードコート膜について、JIS K 5400 に基づき、鉛筆硬度試験を行った。
(6)密着性の評価
JIS K 5400 8.5 碁盤目テープ法(1990年版)に基づき1mm角のます目を100個作成し、セロハンテープを貼り付け、一気に剥がした時に基材側にハードコート層が残ったます目の数を数えて評価した。
◎:100/100 (剥れ無しの数);
○:95〜99/100 (剥れ無しの数);
△:90〜94/100 (剥れ無しの数);
×:0〜89/100 (剥れ無しの数);
評価実施例A−2〜A−14、評価比較例A−15〜A−19表1に記載の組成に変えた
以外は評価実施例A−1と同様にハードコート層を作製、評価した。結果を表1に示す。
Figure 2015140341
評価実施例B−1
(不飽和第四級アンモニウム塩ホモポリマー溶液の合成)
撹拌翼、還流冷却器、温度計、ガス導入口を備えたフラスコに、合成実施例1で合成した
不飽和第四級アンモニウム塩(1)20重量部とアゾイソブチロニトリル(AIBN)0
.2重量部をIPA 100重量部に混合溶解し、窒素気流下70℃で8時間重合し、不
飽和第四級アンモニウム塩のホモポリマー溶液(a)を得た。
(不飽和第四級アンモニウム塩コポリマー溶液の合成)
撹拌翼、還流冷却器、温度計、ガス導入口を備えたフラスコに、合成実施例1で合成した
不飽和第四級アンモニウム塩(1)10重量部、2EHA 10重量部とAIBN 0.
2重量部をIPA 100重量部に混合溶解し、窒素気流下70℃で8時間重合し、不飽
和第四級アンモニウム塩のコポリマー溶液(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2に示す。
Figure 2015140341
(不飽和第四級アンモニウム塩のホモポリマー含有の帯電防止ハードコート剤の作製)
不飽和第四級アンモニウム塩のホモポリマー溶液(a)5重量部に、PETA 50重量
部とDPHA 50重量部、及び光重合開始剤としてDarocure1173 5重量部を、I
PAと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
不飽和第四級アンモニウム塩のホモ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、評価実施例A
−1と同様に、紫外線硬化を行い、帯電防止性ハードコートを作製、評価した。
評価実施例B−2〜B−15、評価比較例B−16〜B−18
表3に記載の組成に変えた以外は実施例B−1と同様に帯電防止性ハードコートを作製、
評価した。
Figure 2015140341
評価実施例C−1(帯電防止性粘着剤の調製方法)撹拌翼、還流冷却器、温度計、ガス導
入口を備えたフラスコに、合成実施例1で合成した不飽和第四級アンモニウム塩(1)4
.0重量部、ブチルアクリレート18.5重量部、2−エチルヘキシルアクリレート74
.0重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート3.5重量部、酢酸エチル208重量部
、アセトン42重量部を加え、撹拌しながら窒素ガスを導入して装置内の空気を窒素に置
換した後、AIBN 0.2部を加え、還流温度まで昇温し、7時間反応させた。反応終
了後、トルエンで希釈して、アクリル系樹脂(イ−1)の35%溶液[固形分35%、粘
度3500mPa・s]を得た。粘度は、コーンプレート型粘度計(装置名:RE550
型粘度計 東機産業株式会社製)を使用し、JIS K5600−2−3に準じて、20
℃で測定した。続いて、アクリル系樹脂(イ−1)の固形分100部に対して架橋剤とし
てヘキサメチレンジイソシアネート(デュラネート24A−100 旭化成工業(株)製
)を固形分で2部添加し、十分に撹拌して帯電防止性粘着剤を得た。
アクリル系樹脂(イ−2〜14、ロ−1〜ロ−6)
表4に記載のアクリル系樹脂(イ−2〜14、ロ−1〜ロ−6)に変更する以外は、評価
実施例C−1のアクリル系樹脂(イ−1)と同様に帯電防止性粘着剤を得た。
Figure 2015140341
(帯電防止粘着シートの作製方法)上記にて調製した帯電防止粘着剤を、重剥離セパレー
ター(シリコーンコートPETフィルム)に塗工、90℃で3分間乾燥させた後、軽剥離
セパレーター(シリコーンコートPETフィルム)で気泡を噛まないように卓上型ロール
式ラミネーター機(Royal Sovereign製 RSL−382S)を用いて、
粘着層が厚さ25μmになるように貼り合わせ、粘着剤層を形成した。次いで、(i)温
度23℃、相対湿度50%の環境に1日置き、試験用粘着シート(タイプi)を得た。(
ii)架橋剤を用いて架橋する場合は、40℃の恒温槽で3日間エージングさせた後、温度
23℃、相対湿度50%の環境に1日置き、試験用粘着シート(タイプii)を得た。(ii
i)紫外線照射により架橋する場合は、塗布面を上向きにして紫外線照射(装置:アイグ
ラフィックス製 インバーター式コンベア装置ECS−4011GX、メタルハライドラ
ンプ:アイグラフィックス製 M04−L41、紫外線照度:700mW/cm、積算
光量:1000mJ/cm)を行って硬化させ、紫外線硬化膜を得、その後、温度23
℃、相対湿度50%の環境に1日置き、試験用粘着シート(タイプiii)を得た。
得られた帯電防止粘着シートの特性を下記方法で評価した。結果を表5に示す。
(7)透明性(ヘイズ値)
温度23℃、相対湿度50%の条件下、被着体としてガラス基板に25mm幅に裁断した粘着シートの軽剥離セパレーターの剥がした面を貼り付け、更に重剥離セパレーターを剥がし、ヘイズ値を測定した。測定はヘイズメーター(日本電色工業社製、NDH−2000)を用いて、JIS K 7105に準じて行い、下記基準で評価した。
◎:実用上全く問題がない。ヘイズ:0.5未満;
○:曇り等は認められないが、ヘイズ:0.5以上1未満;
△:若干曇りが認められる。ヘイズ1以上3未満;
×:曇りが認められ、実用上問題がある。あるいは、ヘイズ:3以上;
(8) 粘着力
温度23℃、相対湿度50%の条件下、被着体としてアクリル(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)とガラスの基板、シートやフィルムに転写し、重さ2kgの圧着ローラーを用いて2往復することにより加圧貼付し、同雰囲気下で30分間放置した。その後、引っ張り試験機(装置名:オートグラフAGXS−X500N 島津製作所製)を用いて、剥離速度300mm/分にて180°剥離強度(N/25mm)を測定した。
◎ :3(N/25mm)以上;
○ :0.5(N/25mm)以上、3(N/25mm)未満;
△ :0.1(N/25mm)以上、0.5(N/25mm)未満;
× :0.1(N/25mm)未満;
(9)耐汚染性
粘着シートを前記の粘着力の測定と同様に被着体に貼り付け、80℃、24時間放置した後、粘着シートを剥がした後の被着体表面の汚染を目視によって観察した。
◎:汚染なし;
○:ごく僅かに汚染がある;
△:僅かに汚染がある;
×:糊(粘着剤)残りがある;
(10)耐光黄変性
粘着シートをガラス基板に貼り付け、キセノンフェードメーター(SC−700−WA:スガ試験機社製)にセットし、70mW/cmの強度の紫外線を、120時間照射した後、粘着シートの変色を目視によって観察した。
◎:黄変が目視で全く確認できない;
○:黄変が目視でごく僅かに確認できる;
△:黄変が目視で確認できる;
×:明らかな黄変が目視で確認できる;
(11)耐久性粘着シートを前述の粘着力の測定と同様に被着体に貼り付け、85℃、85%RHの条件下で100時間保持した後の浮き・剥がれ、気泡、白濁の発生有無を目視によって観察、評価した。
◎:透明で、浮き・剥がれも気泡も発生しない;
○:ごく僅かな曇りがあるが、浮き・剥がれも気泡も発生しない;
△:僅かな曇り又は浮き・剥がれ、気泡がある;
×:極度な曇り又は浮き・剥がれ、気泡がある;
評価実施例C−2〜C−15、評価比較例C−16〜C−21評価実施例C−1と同様に
帯電防止粘着シートを作製し、前記の試験方法で各種物性を測定した。得られた結果を表
5に示す。なお、評価実施例C−8と評価比較例C−21は粘着シートの作成方法(i)
に従って帯電防止粘着シート(タイプi)を作製し、評価実施例C−1〜C−7、C−9
〜C−15と評価比較例C−1〜C−20は粘着シートの作製方法(ii)に従って帯電防
止粘着シート(タイプii)を作製した。
Figure 2015140341
評価実施例C−22比較製造例ロ−1で得たアクリル系樹脂10重量部に、合成実施例1
で合成した不飽和第四級アンモニウム塩(1)0.5重量部、不飽和基含有化合物として
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート1.5重量部、及び光重合開始剤として、Da
rocure1173 0.3重量部を加え、酢酸エチル/アセトン混合溶媒(5/1(v/v
))10重量部に混合溶解して、紫外線硬化可能な不飽和第四級アンモニウム塩含有の樹
脂組成物溶液を得た。この帯電防止粘着剤を用い、前記の粘着シートの作製方法(iii)
に従い、塗膜及び紫外線照射を行い、帯電防止粘着シート(タイプiii)を作製した。
評価実施例C−23〜C−37、評価比較例C−38〜C−40評価実施例C−22と同
様に帯電防止粘着シート(タイプiii)を作製し、前記の試験方法で各種物性を測定した
。得られた結果を表6に示す。
Figure 2015140341
評価実施例D−1合成実施例1で合成した不飽和第四級アンモニウム塩(1)1重量部、
「HEAA」60重量部と「DMAA」24重量部、HDDA 5重量部、ポリウレタン
アクリレート(日本合成化学製紫光UV−6640B) 10重量部を混合して活性エネ
ルギー線硬化性接着剤を調製した。これに、光重合開始剤としてDarocure1173 3重
量部とIrgacure907 (チバ・スペシャルティーケミカルズ社製) 1重量部を加え、
均一に混合した。
(UV照射による偏光板の作製方法)卓上型ロール式ラミネーター機(Royal So
vereign製 RSL−382S)を用いて、2枚の透明フィルム(保護フィルム、
位相差フィルム又は光学補償フィルム)の間に偏光フィルムを挟み、透明フィルムと偏光
フィルムの間に、評価実施例または評価比較例の接着剤を、厚さ2μmになるように貼り
合わせた。貼り合わせた透明フィルムの上面から紫外線を照射(装置:アイグラフィック
ス製 インバーター式コンベア装置ECS−4011GX、メタルハライドランプ:アイ
グラフィックス製 M04−L41、紫外線照度:700mW/cm2、積算光量:10
00mJ/cm2)し、偏光フィルムの両側に透明フィルムを有する偏光板を作製した。
(EB照射による偏光板の作製方法)光重合開始剤を加えず、上記と同様に、卓上型ロー
ル式ラミネーター機、保護フィルム、位相差フィルム又は光学補償フィルムなどの透明フ
ィルム、偏光フィルム及び評価実施例または評価比較例の接着剤を用い、貼り合わせを行
った。貼り合わせた透明フィルムの上面から電子線を照射(装置:日新ハイボルテージ株
式会社製、商品名:キュアトロンEBC−200−AA3、加速電圧:200kV、照射
線量20kGy)し、偏光フィルムの両側に透明フィルムを有する偏光板を作製した。
得られた接着剤と偏光板の特性を下記方法で評価した。結果を表7に示す。
(12)剥離強度
温度23℃、相対湿度50%の条件下、20mm×150mmに裁断した偏光板(試験片)を、引っ張り試験機(島津製作所製 オートグラフAGXS−X 500N)に取り付けた粘着テープ引きはがし試験装置の試験板に両面接着テープを用いて貼り付けた。両面接着テープを貼付していない方の透明保護フィルムと偏光フィルムの一片を、20〜30mm程度あらかじめ剥がしておき、上部つかみ具にチャックし、剥離速度300mm/minにて90°剥離強度(N/20mm)を測定した。
◎:3.0(N/20mm)以上;
○:1.5(N/20mm)以上、3.0(N/20mm)未満;
△:1.0(N/20mm)以上、1.5(N/20mm)未満;
×:1.0(N/20mm)未満;
(13)表面抵抗率測定
厚さ100μmのポリエチレンテレフタラート(PET)フィルムに、評価実施例および評価比較例で得られた接着液をバーコーター(No.3)を用いて塗布し、フィルムの上面から紫外線を照射(装置:アイグラフィックス製 インバーター式コンベア装置ECS−4011GX、メタルハライドランプ:アイグラフィックス製 M04−L41、紫外線照度:700mW/cm、積算光量:1000mJ/cm)し、表面抵抗率測定用フィルムを得た。続いて、温度23℃、相対湿度50%の条件下、110mm×110mmに裁断し、表面抵抗率測定用試験片を得、JIS K 6911 に基づき、デジタルエレクトロメーター(R8252型:エーディーシー社製)を用いて表面低効率を測定した。
(14)外観
得られた偏光板の透明性を目視によって観察し、下記基準で評価した。
◎:偏光板の表面に微小なスジも凹凸ムラも確認できない;
○:偏光板の表面に部分的に微小なスジが確認できる;
△:偏光板の表面に微小なスジや凹凸ムラが確認できる;
×:偏光板の表面に明らかなスジや凹凸ムラが確認できる;
(15)透明性(ヘイズ値)
得られた偏光板をヘイズメーター(日本電色工業製 ヘイズ計NDK2000)を用いてヘイズ値を測定し、下記基準で評価した。
◎:実用上全く問題がない。ヘイズ:0.5未満;
○:曇り等は認められないが、ヘイズ:0.5以上1未満;
△:若干曇りが認められる。ヘイズ1以上3未満;
×:曇りが認められ、実用上問題がある。あるいは、ヘイズ:3以上;
(16)耐水性
得られた偏光板を20×80mmに切断し、60℃の温水に48時間浸漬した後、偏光子と保護フィルム、位相差フィルム、光学補償フィルムとの界面における剥離の有無を確認した。判定は下記の基準で行った。
◎:偏光子と保護フィルムとの界面で剥離なし(1mm未満);
○:偏光子と保護フィルムとの界面の一部に剥離あり(1mm以上、3mm未満);
△:偏光子と保護フィルムとの界面の一部に剥離あり(3mm以上、5mm未満);
×:偏光子と保護フィルムとの界面で剥離あり(5mm以上);
(17)耐久性
得られた偏光板を150mm×150mmに裁断し、冷熱衝撃装置(エスペック社製TSA−101L−A)に入れ、−40℃〜80℃のヒートショックを各30分間、100回行い、下記基準で評価した。
◎:クラックの発生なし;
○:端部にのみ5mm以下の短いクラックの発生あり;
△:端部以外の場所にクラックが短い線状に発生している。しかし、その線により偏光板が2つ以上の部分に分離してはいない;
×:端部以外の場所にクラックの発生あり。その線により、偏光板が2つ以上の部分に分離している;
評価実施例D−2〜D−14、評価比較例D−15〜D−19
評価実施例D−1において、表7に記載の組成に変えた以外は実施例D−1と同様に偏光
板を作製、評価を行った。結果を表7に示す。
Figure 2015140341
評価実施例E−1
評価実施例A−1で作成した帯電防止ハードコート膜を用い、JIS Z 2801に準拠して、抗菌性の評価を、供試細菌として黄色ぶどう球菌及び大腸菌を用いて行った。判定は、未加工試料(PETフィルム)に対する抗菌活性値を求め、下記の基準に従って抗菌性の評価を行った。
◎:抗菌活性値が、2.0以上である;
○:抗菌活性値が、1.5以上、2.0未満である;
△:抗菌活性値が、0.5以上、1.5未満である;
×:抗菌活性値が、0.5未満である;
評価実施例E−2〜5、評価比較例E−6
評価実施例E−1において、表8に記載の組成に変えた以外は実施例E−1と同様に評価
を行った。結果を表8に示す。
Figure 2015140341
合成実施例1〜13と合成比較例1〜3の結果に示されるように、本発明の不飽和第四級
アンモニウム塩は、水若しくはプロトン性溶媒を用いず合成されるため、環状エーテル基
含有化合物が水やプロトン性溶媒と反応することによる副生成物を生じず、高純度で目的
の不飽和第四級アンモニウム塩を取得することができる。
評価実施例と評価比較例の結果に示されるとおり、本発明の不飽和第四級アンモニウム塩
は、両親媒性であるため、各種樹脂組成物、重合性モノマーやオリゴマー、ポリマー、有
機溶媒に対する相溶性に優れる。このため、該不飽和第四級アンモニウム塩を配合するこ
とによって、高帯電防止性、高透明性、高密着性などの高機能を有する樹脂組成物を取得
することができ、この結果、高性能のハードコート、粘着剤、接着剤などの樹脂組成物が
得られる。また、本発明の不飽和第四級アンモニウム塩は、高純度で導電性に優れるため
、高いイオン導電性や熱安定性が求められる、電気二重層キャパシタやリチウム二次電池
などの電解液用途においても好適に使用することができる。さらに、優れた抗菌性を有す
るため、抗菌剤用途においても好適に用いることができる。
本発明によれば、不飽和第四級アンモニウム塩を工業的に有利に製造できる。得られた不
飽和第四級アンモニウム塩は、活性エネルギー線に対し敏感に硬化反応を起こすので、活
性エネルギー線硬化樹脂用途に好適に用いることができ、塗料ハードコートなどのコーテ
ィング剤、粘接着剤、電子材料、繊維、インクなどの帯電防止剤や、高導電性を利用した
電気二重層キャパシタやリチウム二次電池などの電解液用途、さらには、抗菌効果を利用
した抗菌剤用途においても好適に用いることができる。

Claims (13)

  1. 下記一般式(1)
    Figure 2015140341

    (式中、R、R及びRはそれぞれ独立して、同一でも異なっていてもよく、炭素数
    1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキレン基、または炭素数2〜4のオキシア
    ルキレン基(オキシアルキレン基の平均付加モル数は1〜30)を表す。Rは下記
    Figure 2015140341

    若しくは、
    Figure 2015140341

    若しくは、
    Figure 2015140341

    若しくは、
    Figure 2015140341


    若しくは、
    Figure 2015140341

    (式中、Rは、−CHCH=CH、−C(O)−CH=CHまたは−C(O)−
    C(CH)=CHを表し、mは1〜8の整数を表し、Rは水素原子またはメチル
    基を表し、Rは、−C(O)−CH=CHまたは−C(O)−C(CH)=CH
    を表す。)を表し、A は有機酸イオンを表す。)で表される不飽和第四級アンモニウ
    ム塩。
  2. 前記一般式(1)中のR、R及びRの少なくとも一つが炭素数2〜4のオキシアル
    キレン基(オキシアルキレン基の平均付加モル数は1〜30)である請求項1に記載の不
    飽和第四級アンモニウム塩。
  3. 水分を含まないことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の不飽和第四級アンモニ
    ウム塩。
  4. 不飽和第四級アンモニウム塩の製造方法であって、(a)下記一般式(2)
    Figure 2015140341
    若しくは、下記一般式(3)
    Figure 2015140341
    若しくは、下記一般式(4)
    Figure 2015140341
    若しくは、下記一般式(5)
    Figure 2015140341

    若しくは、下記一般式(6)
    Figure 2015140341

    (一般式(2)〜(6)中、Rは、−CHCH=CH、−C(O)−CH=CH
    または −C(O)−C(CH)=CHを表し、mは1〜8の整数を表し、Rは水
    素原子またはメチル基を表し、Rが、−C(O)−CH=CHまたは−C(O)−C
    (CH)=CHで表す。)で表される環状エーテル基含有化合物と、

    (b)下記一般式(7)
    Figure 2015140341

    (式中、R、R及びRはそれぞれ独立して、同一でも異なっていてもよく、炭素数
    1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルキレン基、または炭素数2〜4のオキシア
    ルキレン基(オキシアルキレン基の平均付加モル数は1〜30)を表す。)で表される三
    級アミン化合物を反応させることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記
    載の不飽和第四級アンモニウム塩の製造方法。
  5. 反応溶媒として、水及び/またはプロトン性有機溶媒を用いないことを特徴とする請求項
    4記載の不飽和第四級アンモニウム塩の製造方法。
  6. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の不飽和第四級アンモニウム塩の単独重合ま
    たは他の共重合可能なビニル系単量体との共重合で得られるオリゴマーまたはポリマー。
  7. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の不飽和第四級アンモニウム塩、及び/また
    は、請求項6記載のオリゴマーまたはポリマーからなる帯電防止剤。
  8. 請求項7記載の帯電防止剤を含有する帯電防止性樹脂組成物であって、請求項1乃至請求
    項3記載の不飽和第四級アンモニウム塩を構成単位として0.1〜95重量%含有するも
    の。
  9. 請求項8記載の帯電防止性樹脂組成物であって、さらに多官能(メタ)アクリレート及び
    /または多官能(メタ)アクリルアミドを含有するもの。
  10. 基材上に請求項7記載の帯電防止剤及び/または請求項8または請求項9記載の帯電防止
    樹脂組成物を塗装した後、活性エネルギー線または熱により硬化して形成されることを特
    徴とする帯電防止層。
  11. 少なくとも片面に請求項10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、または帯電防止シート。
  12. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の不飽和第四級アンモニウム塩、及び/また
    は、請求項6記載のオリゴマーまたはポリマーを用いることを特徴とする電池またはコン
    デンサ用電解質。
  13. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の不飽和第四級アンモニウム塩、及び/また
    は、請求項6記載のオリゴマーまたはポリマーを用いることを特徴とする抗菌剤。
JP2014015968A 2014-01-30 2014-01-30 不飽和第四級アンモニウム塩 Pending JP2015140341A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015968A JP2015140341A (ja) 2014-01-30 2014-01-30 不飽和第四級アンモニウム塩

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015968A JP2015140341A (ja) 2014-01-30 2014-01-30 不飽和第四級アンモニウム塩

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015140341A true JP2015140341A (ja) 2015-08-03

Family

ID=53770938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014015968A Pending JP2015140341A (ja) 2014-01-30 2014-01-30 不飽和第四級アンモニウム塩

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015140341A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015146876A1 (ja) * 2014-03-27 2017-04-13 Kjケミカルズ株式会社 グリシジル基含有(メタ)アクリルアミド
JP2017226794A (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 Dic株式会社 環状オレフィン樹脂用活性エネルギー線硬化性組成物及びそれを用いた環状オレフィン樹脂フィルム
WO2019240234A1 (ja) * 2018-06-15 2019-12-19 日立化成株式会社 ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びこれに用いる粘着フィルム
CN110945110A (zh) * 2017-07-24 2020-03-31 联合碳化公司 混合电荷聚合物
JP2020528474A (ja) * 2017-07-24 2020-09-24 ユニオン カーバイド コーポレーション 酢酸アニオンを使用する塩化物を含まないカチオン性ポリマー
US11118142B2 (en) * 2017-07-24 2021-09-14 Rohm And Haas Company Detergent formulation containing mixed-charge polymers and nonionic surfactant
CN113394453A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 比亚迪股份有限公司 一种电解液添加剂、电解液及二次电池
CN113929809A (zh) * 2021-09-13 2022-01-14 浙江理工大学 一种季铵盐类聚合物及其制备方法
CN115926029A (zh) * 2022-11-24 2023-04-07 上海化工研究院有限公司 一种聚烯烃装置用聚合防结垢剂及其制备方法和应用
WO2023171679A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 Kjケミカルズ株式会社 高安全性アミド化合物を含有する組成物

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015146876A1 (ja) * 2014-03-27 2017-04-13 Kjケミカルズ株式会社 グリシジル基含有(メタ)アクリルアミド
JP2017226794A (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 Dic株式会社 環状オレフィン樹脂用活性エネルギー線硬化性組成物及びそれを用いた環状オレフィン樹脂フィルム
US11118142B2 (en) * 2017-07-24 2021-09-14 Rohm And Haas Company Detergent formulation containing mixed-charge polymers and nonionic surfactant
US11230616B2 (en) * 2017-07-24 2022-01-25 Rohm And Haas Company Chloride-free cationic polymers using acetate anions
CN110945110A (zh) * 2017-07-24 2020-03-31 联合碳化公司 混合电荷聚合物
US20200207896A1 (en) * 2017-07-24 2020-07-02 Rohm And Haas Company Mixed-charge polymers
JP2020528474A (ja) * 2017-07-24 2020-09-24 ユニオン カーバイド コーポレーション 酢酸アニオンを使用する塩化物を含まないカチオン性ポリマー
JP7159633B2 (ja) 2018-06-15 2022-10-25 昭和電工マテリアルズ株式会社 ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びこれに用いる粘着フィルム
WO2019240234A1 (ja) * 2018-06-15 2019-12-19 日立化成株式会社 ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びこれに用いる粘着フィルム
CN112292431A (zh) * 2018-06-15 2021-01-29 昭和电工材料株式会社 切晶粘晶一体型膜及其使用的压敏胶黏剂膜
JP2019218428A (ja) * 2018-06-15 2019-12-26 日立化成株式会社 ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びこれに用いる粘着フィルム
CN113394453A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 比亚迪股份有限公司 一种电解液添加剂、电解液及二次电池
CN113394453B (zh) * 2020-03-12 2023-05-09 比亚迪股份有限公司 一种电解液添加剂、电解液及二次电池
CN113929809A (zh) * 2021-09-13 2022-01-14 浙江理工大学 一种季铵盐类聚合物及其制备方法
WO2023171679A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 Kjケミカルズ株式会社 高安全性アミド化合物を含有する組成物
CN115926029A (zh) * 2022-11-24 2023-04-07 上海化工研究院有限公司 一种聚烯烃装置用聚合防结垢剂及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015140341A (ja) 不飽和第四級アンモニウム塩
JP6277383B2 (ja) (メタ)アクリルアミド系ウレタンオリゴマー及びそれを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
JP6729380B2 (ja) 粘着シート、粘着剤層付き積層体の製造方法、粘着剤層付き積層体、画像表示装置およびタッチパネル
CN113528053B (zh) 粘合带、电子设备部件固定用粘合带和光学用透明粘合带
CN105733476B (zh) 带有粘合剂层的偏振薄膜及图像显示装置
KR101542633B1 (ko) 점착제, 광학 부재용 점착제, 광학 부재 및 일시 표면 보호용 점착제
KR101991996B1 (ko) 점착제 조성물, 점착필름, 광학 부재, 점착 시트 및 화상표시장치
JP6232599B2 (ja) ウレタン変性(メタ)アクリルアミド化合物及びそれを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
KR101993678B1 (ko) 자외선 경화형 점착제용 수지 조성물 및 점착제
WO2010143643A1 (ja) 粘着剤組成物および粘着剤、ならびに光学部材用粘着剤、それを用いて得られる粘着剤層付き光学部材
JP2016191070A (ja) アクリル系樹脂組成物、およびそれを用いた用途
KR20170062370A (ko) 점착제 조성물, 점착 필름 및 화상표시장치
JP5955076B2 (ja) アクリル系樹脂組成物、アクリル系粘着剤、粘着シート、両面粘着シート、透明電極用粘着剤、タッチパネル及び画像表示装置、並びに粘着剤層含有積層体の製造方法
JP2015189680A (ja) 不飽和第四級アンモニウム塩
TW202039741A (zh) 黏著片材、光學積層體及圖像顯示裝置
JP6301123B2 (ja) アクリル系樹脂組成物、アクリル系粘着剤、粘着シート、両面粘着シート、透明電極用粘着剤、タッチパネル及び画像表示装置、並びに粘着剤層含有積層体の製造方法
KR20130033027A (ko) 광학용 점착제 조성물, 이를 이용한 점착제층 및 점착 시트
JP2013130618A (ja) 偏光板用活性エネルギー線硬化性接着剤
JP6230256B2 (ja) アクリル系粘着剤、粘着シート、両面粘着シート、透明電極用粘着剤、タッチパネル及び画像表示装置、並びに粘着剤層含有積層体の製造方法
KR20110082333A (ko) 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
JP6840187B2 (ja) 架橋性コポリマーおよびその使用
KR102294145B1 (ko) 광학 적층체 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
EP3889225B1 (en) Coating composition
CN109749003B (zh) 可交联共聚物及其应用
JP7112227B2 (ja) アクリル系粘着剤組成物及び粘着シート