JP2020029530A - Acrylic copolymer and adhesive composition containing the same - Google Patents

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慈孝 吉田
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Abstract

To provide an acrylic copolymer that can be obtained through a simple process from an industrially available phenolic compound.SOLUTION: The acrylic copolymer comprises a repeating unit derived from a phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer represented by formula (A) below and a repeating unit derived from an acrylic monomer represented by formula (B) below. In formula (A), Rrepresents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; m is 2 to 3; and n is 1 to 4, where the sum of m and n is 3 to 6. In formula (B), Rrepresents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; Rrepresents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms; and X represents O or NH.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、水中及び湿潤面に適用できる接着剤等に利用できるアクリル系共重合体に関する。   The present invention relates to an acrylic copolymer that can be used as an adhesive or the like applicable to water and wet surfaces.

アクリル系共重合体は、その用途に応じて様々な特性を有したものであり、これまでにない機能を付与した新規材料が現在も盛んに研究されている。接着剤は、一般に接着対象の基材表面が濡れて水分を含んでいる場合に、十分な接着強度が得られず剥離してしまうという欠点があり、水中や湿気の高い条件下(例えば、湿度80%以上)でも、十分な接着性能が発揮される機能性接着剤が求められている。   Acrylic copolymers have various properties according to their uses, and new materials having unprecedented functions are being actively studied. Adhesives generally have the disadvantage that when the surface of the substrate to be bonded is wet and contains moisture, sufficient adhesive strength cannot be obtained and the substrate is peeled off. (80% or more), there is a demand for a functional adhesive exhibiting sufficient adhesive performance.

水中接着性を奏するアクリル系共重合体を得るために、従来より提案されてきた主要な手法は、共重合体の側鎖に、末端にカテコール基を有する原子団(例えば、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン;DOPA)を結合させることである。特許文献1、特許文献2及び非特許文献1には、生体内でDOPAより誘導されるドーパミンを使用し、アクリルアミドへ誘導したのち重合したアクリル系共重合体が開示されている。   In order to obtain an acrylic copolymer exhibiting adhesiveness in water, a major technique that has been conventionally proposed is an atomic group having a catechol group at a terminal in a side chain of the copolymer (for example, 3,4-dihydroxy group). Phenylalanine (DOPA). Patent Literature 1, Patent Literature 2, and Non-Patent Literature 1 disclose an acrylic copolymer obtained by using dopamine derived from DOPA in a living body, and then inducing to acrylamide.

特開2012−233059号公報JP 2012-233059 A 特表2010−501027号公報Japanese Patent Publication No. 2010-501027

M. Naito et al., Polym. Chem., 8, 1654 (2017)M. Naito et al., Polym. Chem., 8, 1654 (2017)

しかし、上記のカテコール基含有共重合体は、いずれも天然より取得されるDOPA、ドーパミンを原料としたものであり、抽出の工程が煩雑で多大な時間やコストを要するという問題があった。更に、接着性(付着強さ及び接着せん断強さ)が十分でないという問題があった。
本発明の課題は、上記問題を解決し、工業的に入手可能なフェノール性水酸基化合物から簡便な工程で得られるアクリル系共重合体を提供することであり、かつ、接着剤とした際に、優れた接着性(付着強さ及び接着せん断強さ)を有するアクリル系共重合体を提供することである。
However, the above-mentioned catechol group-containing copolymers all use DOPA and dopamine obtained from nature as raw materials, and have a problem that the extraction step is complicated and requires a lot of time and cost. Further, there is a problem that the adhesiveness (adhesive strength and adhesive shear strength) is not sufficient.
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an acrylic copolymer obtained from industrially available phenolic hydroxyl compounds in a simple step, and when used as an adhesive, An object of the present invention is to provide an acrylic copolymer having excellent adhesive properties (adhesive strength and adhesive shear strength).

本発明の課題は、
下記式(A)で示されるフェノール性水酸基含有アクリルモノマーから誘導される繰り返し単位と、
下記式(B)で示されるアクリルモノマーから誘導される繰り返し単位を含む、
アクリル系共重合体によって解決される。

Figure 2020029530
[式(A)中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、mは2〜3であり、nは1〜4であり、mとnの合計は3〜6である。]
Figure 2020029530
[式(B)中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、Rは水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、又は炭素数6〜20の芳香族基であり、Xは、O又はNHである。] The object of the present invention is to
A repeating unit derived from a phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer represented by the following formula (A):
Including a repeating unit derived from an acrylic monomer represented by the following formula (B):
It is solved by an acrylic copolymer.
Figure 2020029530
[In the formula (A), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, m is 2 to 3, n is 1 to 4, and the sum of m and n is 3 to 6. is there. ]
Figure 2020029530
[In the formula (B), R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or a carbon atom. It is an aromatic group of the formulas 6 to 20, and X is O or NH. ]

本発明により、工業的に入手可能なフェノール性水酸基含有化合物から簡便な工程でアクリル系共重合体を提供することが可能である。更に、アクリル系共重合体は、優れた接着性(付着強さ及び接着せん断強さ)を有する接着剤を与える。   According to the present invention, an acrylic copolymer can be provided in a simple step from a commercially available phenolic hydroxyl group-containing compound. In addition, acrylic copolymers provide adhesives with excellent adhesion (adhesive strength and adhesive shear strength).

<フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)>
フェノール性水酸基含有アクリルモノマーは、下記式(A)で示される。

Figure 2020029530
[式(A)中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、mは2〜3であり、nは1〜4であり、mとnの合計は3〜6である。] <Phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A)>
The phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer is represented by the following formula (A).
Figure 2020029530
[In the formula (A), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, m is 2 to 3, n is 1 to 4, and the sum of m and n is 3 to 6. is there. ]

フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)の具体例は、次の通りである。下記式中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、nは1〜4(OH基の数が2である場合)又は1〜3(OH基の数が3である場合)である。 Specific examples of the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) are as follows. In the following formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and n is 1 to 4 (when the number of OH groups is 2) or 1 to 3 (when the number of OH groups is 3) Case).

Figure 2020029530
Figure 2020029530

フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)の更なる具体例は、次の通りである。

Figure 2020029530
Further specific examples of the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) are as follows.

Figure 2020029530

1は、好ましくは水素原子又はメチル基であり、特に好ましくは水素原子である。
nは、接着性の観点から、好ましくは2〜3であり、特に好ましくは、nは2である。
mは、接着性の観点から、好ましくは2である。
R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferably a hydrogen atom.
n is preferably 2 to 3 from the viewpoint of adhesiveness, and particularly preferably n is 2.
m is preferably 2 from the viewpoint of adhesiveness.

フェノール性水酸基((OH))の位置は、特に限定されないが、フェノール性水酸基が隣接して置換されていることが好ましく、好ましくは3,4−ジヒドロキシフェニル基、2,3−ジヒドロキシフェニル基、2,3,4−トリヒドロキシフェニル基、3,4,5−トリヒドロキシフェニル基、2,4,5−トリヒドロキシフェニル基であり、接着性の観点から、特に好ましくは3,4−ジヒドロキシフェニル基である。
フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)は、n及び/又はmが異なる複数種を併用しても良い。
The position of the phenolic hydroxyl group ((OH) m ) is not particularly limited, but it is preferable that the phenolic hydroxyl group is adjacently substituted, and it is preferable that the phenolic hydroxyl group be a 3,4-dihydroxyphenyl group or a 2,3-dihydroxyphenyl group. , 2,3,4-trihydroxyphenyl group, 3,4,5-trihydroxyphenyl group, and 2,4,5-trihydroxyphenyl group, and from the viewpoint of adhesiveness, 3,4-dihydroxy group is particularly preferable. It is a phenyl group.
As the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A), a plurality of types having different n and / or m may be used in combination.

フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)の好ましい態様は、mが2であり、nが2〜4であり、特に好ましい態様は、3,4−ジヒドロキシフェニル基(m=2)を含み、nが2〜4である。   In a preferred embodiment of the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A), m is 2, n is 2 to 4, and a particularly preferred embodiment contains a 3,4-dihydroxyphenyl group (m = 2), and n is 2-4.

<フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)の製造方法>
フェノール性水酸基含有アクリルモノマーは、酸触媒の存在下で、一般に溶媒中において、式:

Figure 2020029530
で示されるフェノール性水酸基含有化合物にアクリルアミドメチル基を付加させる反応により製造される。 <Method for producing phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A)>
The phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer is prepared by reacting the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer with a compound represented by the formula:
Figure 2020029530
It is produced by a reaction of adding an acrylamidomethyl group to a phenolic hydroxyl group-containing compound represented by

Figure 2020029530
[式中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、mは2〜3であり、nは1〜4であり、mとnの合計は3〜6である。]
nは、フェノール性水酸基含有化合物に対するヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミドの量を増加させることによって、大きくすることができる。
Figure 2020029530
[Wherein, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, m is 2 to 3, n is 1 to 4, and the sum of m and n is 3 to 6. ]
n can be increased by increasing the amount of hydroxymethyl (meth) acrylamide relative to the phenolic hydroxyl group-containing compound.

本発明で使用されるフェノール性水酸基含有化合物として、具体的にはカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ピロガロール、ヒドロキシキノール、フロログルシノールが挙げられるが、接着性の観点から、好ましくはカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノンであり、特に好ましくはカテコールである。   Specific examples of the phenolic hydroxyl group-containing compound used in the present invention include catechol, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, hydroxyquinol, and phloroglucinol. And catechol is particularly preferred.

<酸触媒>
本発明で使用される酸触媒はブレンステッド酸に属するもので本反応に悪影響を与えないものであれば、特に限定されない。具体的には、硫酸、塩酸、硝酸、りん酸、フッ化水素酸などの鉱酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トルエンスルホン酸などのスルホン酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸などのカルボン酸、及びスルホン酸、カルボン酸残基を有する陽イオン交換樹脂が挙げられる。酸触媒の使用量は、フェノール性化合物1モルに対して、好ましくは0.001〜0.5モルであり、特に好ましくは0.01〜0.3モルである。
<Acid catalyst>
The acid catalyst used in the present invention is not particularly limited as long as it belongs to Bronsted acid and does not adversely affect the reaction. Specifically, mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid and hydrofluoric acid, sulfonic acids such as methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid and toluenesulfonic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, benzoic acid and the like And cation exchange resins having a carboxylic acid residue. The amount of the acid catalyst to be used is preferably 0.001 to 0.5 mol, particularly preferably 0.01 to 0.3 mol, per 1 mol of the phenolic compound.

<溶媒>
本発明で使用される溶媒は、原料及び生成物を溶解させることができるものであり、かつ反応に悪影響を与えるものでなければ、特に限定はされない。具体的には脂肪族アルコール類(メタノール、エタノールなど)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレンなど)、ハロゲン化炭化水素類(ジクロロメタン、クロロホルムなど)、アミド類(N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなど)が挙げられる。
なお、溶媒は複数種を併用しても良い。
<Solvent>
The solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it can dissolve the raw materials and products and does not adversely affect the reaction. Specifically, aliphatic alcohols (methanol, ethanol, etc.), aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), halogenated hydrocarbons (dichloromethane, chloroform, etc.), amides (N, N-dimethylformamide, N , N-dimethylacetamide, etc.).
In addition, a solvent may use multiple types together.

溶媒の使用量は原料及び生成物が溶解させることができる量であれば、特に限定はされない。通常、フェノール性水酸基を2個以上含むフェノール性水酸基含有化合物(カテコールなど)の質量に対して、溶媒の使用量は、好ましくは1〜10倍であり、より好ましくは2〜8倍であり、特に好ましくは3〜6倍である。   The amount of the solvent used is not particularly limited as long as the raw material and the product can be dissolved. Usually, the amount of the solvent used is preferably 1 to 10 times, more preferably 2 to 8 times the mass of the phenolic hydroxyl group-containing compound (such as catechol) containing two or more phenolic hydroxyl groups, Particularly preferably, it is 3 to 6 times.

<反応条件>
フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)を得るには、フェノール性水酸基を2個以上含むフェノール性水酸基含有化合物、及びN−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミドを溶媒に溶解させる。反応温度は反応進行に悪影響を与えない範囲であれば、特に限定はされない。通常、−10〜150℃、好ましくは10〜100℃、特に好ましくは20〜80℃で実施される。反応時間は特に制限は無いが、通常0.1〜10時間で反応は十分に完結する。
N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミドの使用量は、フェノール性水酸基を2個以上含むフェノール性水酸基含有化合物に対して2倍モル量以上使用することが好ましいが、原料の種類や反応条件に応じて増減することができる。
<Reaction conditions>
In order to obtain the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A), a phenolic hydroxyl group-containing compound having two or more phenolic hydroxyl groups and N-hydroxymethyl (meth) acrylamide are dissolved in a solvent. The reaction temperature is not particularly limited as long as it does not adversely affect the progress of the reaction. Usually, it is carried out at -10 to 150C, preferably 10 to 100C, particularly preferably 20 to 80C. The reaction time is not particularly limited, but usually the reaction is sufficiently completed in 0.1 to 10 hours.
The amount of N-hydroxymethyl (meth) acrylamide to be used is preferably at least twice the molar amount of the phenolic hydroxyl group-containing compound having two or more phenolic hydroxyl groups, depending on the type of raw material and reaction conditions. Can be increased or decreased.

<アクリルモノマー(B)>
アクリルモノマーは、下記式(B)で示される。

Figure 2020029530
<Acrylic monomer (B)>
The acrylic monomer is represented by the following formula (B).
Figure 2020029530

[式(B)中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、Rは水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、又は炭素数6〜20の芳香族基であり、Xは、O又はNHである。] [In the formula (B), R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or a carbon atom. It is an aromatic group of the formulas 6 to 20, and X is O or NH. ]

アルキル基及びアルケニル基は、直鎖状、分岐状又は環状であってよい。
芳香族基には、アリール基及びベンジル基を含む。
は水素原子又はメチル基であることが好ましい。Rはアルキル基、例えば炭素数4〜12のアルキル基であることが好ましい。XはOであることが好ましい。
Alkyl and alkenyl groups may be linear, branched or cyclic.
The aromatic group includes an aryl group and a benzyl group.
R 2 is preferably a hydrogen atom or a methyl group. R 3 is preferably an alkyl group, for example, an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. X is preferably O.

アクリルモノマー(B)として、具体的には、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(すなわち、アクリル酸アルキルエステル及びメタクリル酸アルキルエステル)、ならびにN−アルキル(メタ)アクリルアミド(すなわち、N−アルキルアクリルアミド及びN−アルキルメタクリルアミド)が挙げられる。   As the acrylic monomer (B), specifically, (meth) acrylic acid alkyl ester (that is, acrylic acid alkyl ester and methacrylic acid alkyl ester), and N-alkyl (meth) acrylamide (that is, N-alkylacrylamide and N-alkylacrylamide) -Alkyl methacrylamide).

本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、「(メタ)アクリルアミド」とは、アクリルアミド又はメタクリルアミドを意味する。   In this specification, “(meth) acrylic acid” means acrylic acid or methacrylic acid, and “(meth) acrylamide” means acrylamide or methacrylamide.

(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして、具体的には(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸スクアリル、(メタ)アクリル酸ビニル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジルなどが挙げられる。   Specific examples of the alkyl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and (meth) acrylate. ) Hexyl acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, squalyl (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, Phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and the like.

N−アルキル(メタ)アクリルアミドとして、具体的にはN−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−オクチル(メタ)アクリルアミド、N−2−エチルヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−ドデシル(メタ)アクリルアミド、N−スクアリル(メタ)アクリルアミド、N−ビニル(メタ)アクリルアミド、N−アリル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。   Specific examples of the N-alkyl (meth) acrylamide include N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, and N-butyl (meth). ) Acrylamide, N-hexyl (meth) acrylamide, N-octyl (meth) acrylamide, N-2-ethylhexyl (meth) acrylamide, N-dodecyl (meth) acrylamide, N-squaryl (meth) acrylamide, N-vinyl (meth) ) Acrylamide, N-allyl (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, N-benzyl (meth) acrylamide and the like.

アクリルモノマー(B)は、接着性の観点から、好ましくは(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸スクアリル、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−オクチル(メタ)アクリルアミド、N−2−エチルヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−ドデシル(メタ)アクリルアミド、N−スクアリル(メタ)アクリルアミドであり、特に好ましくは(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシルである。
なお、アクリルモノマー(B)は、複数種を併用しても良い。
The acrylic monomer (B) is preferably butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid from the viewpoint of adhesiveness. Dodecyl, squaryl (meth) acrylate, N-butyl (meth) acrylamide, N-hexyl (meth) acrylamide, N-octyl (meth) acrylamide, N-2-ethylhexyl (meth) acrylamide, N-dodecyl (meth) acrylamide , N-squaryl (meth) acrylamide, particularly preferably butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate It is.
Note that a plurality of types of acrylic monomers (B) may be used in combination.

<アクリル系共重合体>
アクリル系共重合体は、
式(A)で示されるフェノール性水酸基含有アクリルモノマーから誘導される繰り返し単位と、式(B)で示されるアクリルモノマーから誘導される繰り返し単位とを含む。

Figure 2020029530
[式(A)中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、mは2〜3であり、nは1〜4である。]
Figure 2020029530
[式(B)中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、Rは水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、又は炭素数6〜20の芳香族基であり、Xは、O又はNHである。] <Acrylic copolymer>
Acrylic copolymer is
It includes a repeating unit derived from the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer represented by the formula (A) and a repeating unit derived from the acrylic monomer represented by the formula (B).
Figure 2020029530
[In the formula (A), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, m is 2 to 3, and n is 1 to 4. ]
Figure 2020029530
[In the formula (B), R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or a carbon atom. It is an aromatic group of the formulas 6 to 20, and X is O or NH. ]

「式(A)で示されるフェノール性水酸基含有アクリルモノマーから誘導される繰り返し単位」とは、式(A)に含まれるエチレン性不飽和二重結合が重合反応により単結合となった構造を意味する。「式(B)で示されるアクリルモノマーから誘導される繰り返し単位」も同様である。   "The repeating unit derived from the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer represented by the formula (A)" means a structure in which the ethylenically unsaturated double bond contained in the formula (A) has become a single bond by a polymerization reaction. I do. The same applies to “the repeating unit derived from the acrylic monomer represented by the formula (B)”.

重合において、フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)及びアクリルモノマー(B)におけるエチレン性不飽和二重結合が開く付加重合反応が生じ、モノマーが互いに結合し、フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)から誘導される繰り返し単位と、アクリルモノマー(B)から誘導される繰り返し単位を含む、アクリル系共重合体が形成される。   In the polymerization, an addition polymerization reaction in which the ethylenically unsaturated double bond in the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) and the acrylic monomer (B) is opened, the monomers are bonded to each other, and from the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) An acrylic copolymer containing a repeating unit derived from the acrylic monomer (B) and a repeating unit derived therefrom is formed.

フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)から誘導される繰り返し単位は、異なるn数の繰り返し単位を含んでもよい。nが1〜4である繰り返し単位の合計に対して、nが2以上の繰り返し単位の割合は、好ましくは10モル%以上であり、より好ましくは30モル%以上であり、更に好ましくは50モル%以上であり、特に好ましくは100モル%である。
nが2以上のフェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)から誘導される繰り返し単位を含む場合には、アクリル系共重合体は、3次元架橋構造を有するため、接着剤とした際に優れた接着性を有するアクリル系共重合体を提供することが可能であり、より優れた接着性を有するという観点から、nが2〜3であることが好ましく、nが2であることが特に好ましい。
The repeating unit derived from the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) may include n different repeating units. The proportion of the repeating unit in which n is 2 or more is preferably 10 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, and still more preferably 50 mol, based on the total of the repeating units in which n is 1 to 4. %, Particularly preferably 100 mol%.
When n contains a repeating unit derived from the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) of 2 or more, the acrylic copolymer has a three-dimensional cross-linked structure, and thus has excellent adhesion when used as an adhesive. N is preferably 2 to 3, and particularly preferably 2 from the viewpoint that it is possible to provide an acrylic copolymer having properties and to have more excellent adhesion.

アクリル系共重合体におけるフェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)から誘導される繰り返し単位とアクリルモノマー(B)から誘導される繰り返し単位のモル比は、接着性(付着強さ及び接着せん断強さ)の観点から、好ましくは1:99〜99:1であり、より好ましくは1:99〜40:60であり、特に好ましくは5:95〜20:80である。
アクリル系共重合体の質量平均分子量は、好ましくは1000〜1000000であり、より好ましくは10000〜300000であり、特に好ましくは20000〜200000である。質量平均分子量はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によって測定したものである(ポリスチレンにより換算)。
The molar ratio of the repeating unit derived from the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) and the repeating unit derived from the acrylic monomer (B) in the acrylic copolymer is determined by the adhesiveness (adhesive strength and adhesive shear strength). From the viewpoint, the ratio is preferably 1:99 to 99: 1, more preferably 1:99 to 40:60, and particularly preferably 5:95 to 20:80.
The weight average molecular weight of the acrylic copolymer is preferably 1,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 300,000, and particularly preferably 20,000 to 200,000. The mass average molecular weight is measured by GPC (gel permeation chromatography) (converted by polystyrene).

アクリル系共重合体の好ましい態様は、前記式(A)において、Rが水素原子であり、前記式(B)において、Rが水素原子又はメチル基であり、Rが直鎖状又は分岐状の炭素数1〜18のアルキル基であり、XがOである。 In a preferred embodiment of the acrylic copolymer, in the formula (A), R 1 is a hydrogen atom, and in the formula (B), R 2 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 is linear or It is a branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and X is O.

アクリル系共重合体は、フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)から誘導される繰り返し単位とアクリルモノマー(B)から誘導される繰り返し単位とを含み、他のモノマー(C)から誘導される繰り返し単位を含んでもよい。
他のモノマー(C)はエチレン性不飽和二重結を含むモノマーであれば特に制限はされないが、具体例としては、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、スチレン、塩化ビニル、1,3−ブタジエン、2−メチル−1、3−ブタジエンなどである。
他のモノマー(C)から誘導される繰り返し単位の割合は、接着性の観点から、全繰り返し単位に対して、好ましくは1〜50モル%であり、より好ましくは0.1〜30モル%、更に好ましくは0〜10モル%であり、特に好ましは0モル%である。
The acrylic copolymer contains a repeating unit derived from a phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) and a repeating unit derived from an acrylic monomer (B), and is a repeating unit derived from another monomer (C). May be included.
The other monomer (C) is not particularly limited as long as it is a monomer containing an ethylenically unsaturated double bond, and specific examples include ethylene, propylene, vinyl acetate, styrene, vinyl chloride, 1,3-butadiene, -Methyl-1,3-butadiene and the like.
The proportion of the repeating unit derived from the other monomer (C) is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 0.1 to 30 mol%, based on all the repeating units, from the viewpoint of adhesiveness. More preferably, it is 0 to 10 mol%, particularly preferably 0 mol%.

(A)、(B)及び(C)のそれぞれから誘導される繰り返し単位は、複数種の繰り返し単位を含んでもよい。   The repeating unit derived from each of (A), (B) and (C) may include a plurality of types of repeating units.

<アクリル系共重合体の製造方法>
アクリル系共重合体は、フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)とアクリルモノマー(B)と、必要により他のモノマー(C)を共重合させて得られる。
<Method for producing acrylic copolymer>
The acrylic copolymer is obtained by copolymerizing a phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A), an acrylic monomer (B) and, if necessary, another monomer (C).

<重合方法>
アクリル系共重合体の合成は、特に限定されないが、ラジカル重合が一般的に利用される。ラジカル重合のうち、リビングラジカル重合(RAFT重合)や原子移動ラジカル重合(ATRP)も利用することができ、重合形態はランダム共重合、ブロック共重合のいずれでも良い。
<Polymerization method>
The synthesis of the acrylic copolymer is not particularly limited, but radical polymerization is generally used. Among radical polymerizations, living radical polymerization (RAFT polymerization) and atom transfer radical polymerization (ATRP) can be used, and the polymerization form may be any of random copolymerization and block copolymerization.

<ラジカル重合開始剤>
ラジカル重合開始剤はモノマーをラジカル重合することができれば特に制限されず、例えば、過酸化水素、イソブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムなどの過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)などのアゾ化合物;過酸化水素−アスコルビン酸、過酸化水素−塩化第一鉄、過硫酸塩−亜硫酸水素ナトリウム、過酸化ベンゾイル−ナフテン酸コバルトなどのレドックス開始剤;などが挙げられる。
<Radical polymerization initiator>
The radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it can radically polymerize the monomer, and examples thereof include hydrogen peroxide, isobutyl peroxide, t-butyl peroxide, octanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, and peroxide. Peroxides such as benzoyl, potassium persulfate, ammonium persulfate and sodium persulfate; azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2, Azo compounds such as 2'-azobis (2-cyclopropylpropionitrile), 2,2'-azobis (2-methylpropionitrile), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile); peroxides Hydrogen-ascorbic acid, hydrogen peroxide-ferrous chloride, persulfate-bisulfite sodium And redox initiators such as benzoyl peroxide-cobalt naphthenate; and the like.

ラジカル重合開始剤の使用量は、通常、フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)とアクリルモノマー(B)の合計モル数1モルに対して、好ましくは0.001〜1モルであり、特に好ましくは0.01〜0.1モルである。   The amount of the radical polymerization initiator to be used is usually preferably 0.001 to 1 mol, particularly preferably 1 mol, per 1 mol of the total number of mols of the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) and the acrylic monomer (B). It is 0.01 to 0.1 mol.

<溶媒>
本発明で使用される溶媒は原料及び生成物を溶解させうるもので反応に悪影響を与えるものでなければ特に限定はされない。具体的には脂肪族アルコール類(メタノール、エタノールなど)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレンなど)、ハロゲン化炭化水素類(ジクロロメタン、クロロホルムなど)、エーテル類(ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフランなど)、アミド類(N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなど)が挙げられるが、複数種を併用しても良い。
溶媒の使用量は原料及び生成物が溶解することができる量であれば、特に限定はされない。通常、フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)とアクリルモノマー(B)の合計質量に対して、好ましくは1〜100倍であり、より好ましくは3〜30倍であり、特に好ましくは5〜20倍である。
<Solvent>
The solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it can dissolve the raw materials and products and does not adversely affect the reaction. Specifically, aliphatic alcohols (methanol, ethanol, etc.), aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), halogenated hydrocarbons (dichloromethane, chloroform, etc.), ethers (diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, etc.) ) And amides (N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc.), but a plurality of types may be used in combination.
The amount of the solvent used is not particularly limited as long as the raw materials and products can be dissolved. Usually, it is preferably 1 to 100 times, more preferably 3 to 30 times, particularly preferably 5 to 20 times, the total mass of the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) and the acrylic monomer (B). It is.

<反応条件>
本発明のアクリル系共重合体を得るには、フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)とアクリルモノマー(B)とを溶媒に溶解させ、ラジカル重合開始剤を添加することで達成される。反応温度はラジカル重合開始剤がラジカルを発生させることができ、反応に悪影響を与えない範囲の温度であれば良く、通常、−10〜150℃であり、好ましくは10〜120℃、特に好ましくは20〜100℃である。反応時間は特に制限は無いが、通常0.5〜20時間で反応は十分に完結することができる。反応終了後は溶媒を除去し、合成されたアクリル系共重合体を精製単離することで得ることができる。
<Reaction conditions>
The acrylic copolymer of the present invention can be obtained by dissolving the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) and the acrylic monomer (B) in a solvent and adding a radical polymerization initiator. The reaction temperature may be any temperature at which the radical polymerization initiator can generate radicals and does not adversely affect the reaction, and is usually -10 to 150C, preferably 10 to 120C, and particularly preferably. 20-100 ° C. The reaction time is not particularly limited, but the reaction can usually be completed sufficiently in 0.5 to 20 hours. After completion of the reaction, the solvent can be removed and the synthesized acrylic copolymer can be purified and isolated.

<接着剤組成物>
本発明に係る接着剤組成物は、アクリル系共重合体を含む。接着剤組成物は、アクリル系共重合体に加えて、有機溶媒及び/又は他の成分を含んでよい。有機溶媒の例は、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノールなど)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレンなど)、ハロゲン化炭化水素類(ジクロロメタン、クロロホルムなど)、アミド類(N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなど)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、エーテル類(エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテルなど)、スルホキシド(ジメチルスルホキシドなど)である。他の成分は特に制限されないが、具体例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、珪藻土、炭素繊維、黒鉛などが挙げられる。
アクリル系共重合体の含有量は、接着剤組成物(有機溶媒を除く固形分換算)に対して、好ましくは1〜99質量%であり、特に好ましくは、10〜90質量%である。
他の成分の量は、接着剤組成物(有機溶媒を除く固形分換算)に対して、好ましくは99〜1質量%であり、特に好ましくは90〜10質量%である。
有機溶媒は、接着剤組成物の固形分濃度が、1〜90質量%となるように調整することが好ましく、10〜50質量%となるように調整することが特に好ましい。
<Adhesive composition>
The adhesive composition according to the present invention contains an acrylic copolymer. The adhesive composition may include an organic solvent and / or other components in addition to the acrylic copolymer. Examples of the organic solvent include aliphatic alcohols (eg, methanol and ethanol), aromatic hydrocarbons (eg, toluene and xylene), halogenated hydrocarbons (eg, dichloromethane and chloroform), and amides (eg, N, N-dimethylformamide). , N, N-dimethylacetamide, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), esters (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), ethers (ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, etc.), sulfoxide (dimethyl sulfoxide, etc.) It is. Other components are not particularly limited, but specific examples include silica, alumina, titania, calcium carbonate, talc, mica, diatomaceous earth, carbon fiber, graphite, and the like.
The content of the acrylic copolymer is preferably from 1 to 99% by mass, particularly preferably from 10 to 90% by mass, based on the adhesive composition (in terms of solid content excluding the organic solvent).
The amount of the other components is preferably from 99 to 1% by mass, particularly preferably from 90 to 10% by mass, based on the adhesive composition (in terms of solid content excluding the organic solvent).
The organic solvent is preferably adjusted so that the solid content concentration of the adhesive composition is 1 to 90% by mass, and particularly preferably adjusted to be 10 to 50% by mass.

アクリル系共重合体又は接着剤組成物を基材の上に塗布して、基材の上に、アクリル系共重合体を含む塗膜を形成することができる。基材は特に限定されないが、例えば、金属、プラスチック、無機物(例えば、モルタル、コンクリート及びタイル)、木材、有機樹脂(例えば、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂及びポリエステル樹脂)などである。この塗膜は、良好な接着性を示す。   The acrylic copolymer or the adhesive composition can be applied on a substrate to form a coating film containing the acrylic copolymer on the substrate. The substrate is not particularly limited, but is, for example, metal, plastic, inorganic substance (for example, mortar, concrete and tile), wood, organic resin (for example, ABS resin, polycarbonate resin, polyimide resin, polyamide resin and polyester resin). . This coating shows good adhesion.

<積層体>
本発明に係る積層体は、アクリル系共重合体、又はアクリル系共重合体を含む接着剤組成物を硬化させて得られる接着剤層と、基材からなる層とを有する。
以下、積層体の実施形態について説明するが、特に記載がないものについては、前記接着剤組成物の実施形態と同じであってもよい。
アクリル系共重合体、又はアクリル系共重合体を含む接着剤組成物を、基材(例えば、プラスチック基材、エラストマー基材、土木建築用基材、金属基材及びガラス基材等)の上に塗布し、硬化させることにより、接着剤層と、基材からなる層とを有する積層体とすることができる。
プラスチック基材としては、例えば、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ABS樹脂、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等からなる基材が挙げられる。
エラストマー基材としては、例えば、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等からなる基材が挙げられる。
土木建築用基材としては、例えば、コンクリート、モルタル、タイル等からなる基材が挙げられる。
金属基材としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等からなる基材及びこれらの基材を表面処理した基材が挙げられる。
<Laminate>
The laminate according to the present invention has an adhesive layer obtained by curing an acrylic copolymer or an adhesive composition containing the acrylic copolymer, and a layer composed of a base material.
Hereinafter, embodiments of the laminate will be described, but those not particularly described may be the same as the embodiments of the adhesive composition.
An acrylic copolymer or an adhesive composition containing an acrylic copolymer is coated on a substrate (for example, a plastic substrate, an elastomer substrate, a civil engineering building substrate, a metal substrate, a glass substrate, etc.). By applying and curing the composition, a laminate having an adhesive layer and a layer composed of a base material can be obtained.
Examples of the plastic substrate include substrates made of polyester, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, ABS resin, acrylic, polycarbonate, polyethylene terephthalate, nylon, and the like.
As the elastomer base material, for example, a base material made of natural rubber, styrene / butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene / propylene rubber, ethylene / propylene / diene rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, etc. No.
Examples of the substrate for civil engineering and construction include substrates composed of concrete, mortar, tiles, and the like.
Examples of the metal substrate include a substrate made of aluminum, iron, stainless steel, and the like, and a substrate obtained by surface-treating these substrates.

次に、本発明の具体的態様を、実施例及び比較例により説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。   Next, specific embodiments of the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples.

〔付着強さ〕
アクリル系共重合体を、メチルエチルケトンを用いて溶解させ、固形分濃度30%になるように調製した。モルタル板への塗布量は固形分として0.15kg/mに相当する量とし、塗布後23℃にて1週間養生させ、溶媒を揮発させることで塗膜を形成させた。続いて2液型エポキシ樹脂を用いて塗膜と引張用治具を接着し、引張試験機により付着強さを測定した。
(Adhesion strength)
The acrylic copolymer was dissolved using methyl ethyl ketone to prepare a solid content concentration of 30%. The coating amount on the mortar plate was set to an amount corresponding to 0.15 kg / m 2 as a solid content. After coating, the coating was aged at 23 ° C. for one week, and the solvent was volatilized to form a coating film. Subsequently, the coating film and the jig for tension were adhered using a two-component epoxy resin, and the adhesion strength was measured with a tensile tester.

〔接着せん断強さ〕
アクリル系共重合体を、メチルエチルケトンを用いて溶解させ、固形分濃度30%になるように調製した。100×25×1.6mmのSPCC−SB鋼板の先端(25×12.5mm)に固形分として0.05g相当分を塗布し、23℃で1時間乾燥させたのち、2枚の鋼板で挟み固定した。23℃、湿度50%で1週間養生したのち、引張試験機により接着せん断強さを測定した。
[Adhesive shear strength]
The acrylic copolymer was dissolved using methyl ethyl ketone to prepare a solid content concentration of 30%. A solid equivalent of 0.05 g is applied to the tip (25 × 12.5 mm) of a 100 × 25 × 1.6 mm SPCC-SB steel plate, dried at 23 ° C. for 1 hour, and then sandwiched between two steel plates. Fixed. After curing at 23 ° C. and 50% humidity for one week, the adhesive shear strength was measured by a tensile tester.

〔重量平均分子量の測定〕
アクリル系共重合体の重量平均分子量をGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によって測定した。重量平均分子量の数値は、ポリスチレンによる換算値である。
(Measurement of weight average molecular weight)
The weight average molecular weight of the acrylic copolymer was measured by GPC (gel permeation chromatography). The numerical value of the weight average molecular weight is a converted value using polystyrene.

〔合成例1:4,5−ビス(アクリルアミドメチル)カテコールの合成〕 [Synthesis Example 1: Synthesis of 4,5-bis (acrylamidomethyl) catechol]

Figure 2020029530
Figure 2020029530

ガラス製フラスコに、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド31.8g(0.315モル)、カテコール16.5g(0.15モル)、エタノール132gを加え、均一の溶液とした。固形物の溶解を確認したのち、98%硫酸1.47g(0.015モル)を滴下した。次いで、反応温度を80℃とし、同温度で5時間反応させた。反応終了後、反応液を5℃まで冷却し、同温度で30分保持してから析出結晶を濾別した。得られた濾物を50℃のオーブンで減圧乾燥させることで、フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)である4,5−ビス(アクリルアミドメチル)カテコールを6.7g得た(取得収率15.3%)。得られた結晶をNMR分析にて評価したところ、目的のフェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)であることを確認した。更に、濾別により除去された濾液には、4,5−ビス(アクリルアミドメチル)カテコール以外にアクリルアミドメチル基が1基付加したフェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)が含まれていることをHPLC分析にて確認した。   31.8 g (0.315 mol) of N-hydroxymethylacrylamide, 16.5 g (0.15 mol) of catechol, and 132 g of ethanol were added to a glass flask to form a uniform solution. After confirming the dissolution of the solid, 1.47 g (0.015 mol) of 98% sulfuric acid was added dropwise. Next, the reaction temperature was set to 80 ° C., and the reaction was performed at the same temperature for 5 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was cooled to 5 ° C., kept at the same temperature for 30 minutes, and the precipitated crystals were separated by filtration. The obtained residue was dried under reduced pressure in an oven at 50 ° C. to obtain 6.7 g of 4,5-bis (acrylamidomethyl) catechol, which is a phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) (acquisition yield: 15. 3%). When the obtained crystal was evaluated by NMR analysis, it was confirmed that it was the target phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A). In addition, the filtrate removed by filtration was analyzed by HPLC to confirm that it contained a phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) to which one acrylamidomethyl group was added in addition to 4,5-bis (acrylamidomethyl) catechol. Confirmed.

(4,5−ビス(アクリルアミドメチル)カテコールのNMRデータ)
1HNMR(400MHz;DMSO−d6):δ 8.82(2H,s)、8.41(2H,t)、6.64(2H,s)、6.26(2H,q)、6.11(2H,s)、5.60(1H,q)、4.21(4H,d)
(NMR data of 4,5-bis (acrylamidomethyl) catechol)
1H NMR (400 MHz; DMSO-d6): δ 8.82 (2H, s), 8.41 (2H, t), 6.64 (2H, s), 6.26 (2H, q), 6.11 ( 2H, s), 5.60 (1H, q), 4.21 (4H, d)

(HPLC分析の条件)
カラム;Inertsil ODS−SP 3μm 250mm×4.6mmID
移動相;A液:0.1%りん酸水溶液 B液:0.1%りん酸/アセトニトリル=2/8(v/v)
グラジェントプログラム;A液/B液=8/2保持(0−10分)→10→20分で2/8へ直線的に変化→2/8保持(20−30分)
流量;1.0mL/分 検出器;UV230nm カラムオーブン:40℃付近一定
保持時間:4,5−ビス(アクリルアミドメチル)カテコール:8.3分、4−(アクリルアミドメチル)カテコール:7.6分
(Conditions for HPLC analysis)
Column: Inertsil ODS-SP 3 μm 250 mm × 4.6 mm ID
Mobile phase; solution A: 0.1% phosphoric acid aqueous solution solution B: 0.1% phosphoric acid / acetonitrile = 2/8 (v / v)
Gradient program; solution A / solution B = 8/2 hold (0-10 minutes) → 10 → linear change to 2/8 in 20 minutes → 2/8 hold (20-30 minutes)
Flow rate: 1.0 mL / min Detector: UV 230 nm Column oven: Constant holding time around 40 ° C .: 4,5-bis (acrylamidomethyl) catechol: 8.3 min, 4- (acrylamidomethyl) catechol: 7.6 min

〔合成例2:4,5−ビス(アクリルアミドメチル)カテコールの合成〕
ガラス製フラスコに、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド1.02g(0.01モル)、カテコール0.55g(0.005モル)、酢酸5gを加え、均一の溶液とした。固形物の溶解を確認したのち、アンバーリスト15(H)(陽イオン交換樹脂、オルガノ製)0.5gを加え、室温下で24時間反応させた。反応終了後、HPLCにて定量分析を行ったところ、フェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)である4,5−ビス(アクリルアミドメチル)カテコールが0.32g含まれていることを確認した(反応収率22.9%)。
[Synthesis Example 2: Synthesis of 4,5-bis (acrylamidomethyl) catechol]
1.02 g (0.01 mol) of N-hydroxymethylacrylamide, 0.55 g (0.005 mol) of catechol, and 5 g of acetic acid were added to a glass flask to form a uniform solution. After confirming the dissolution of the solid, 0.5 g of Amberlyst 15 (H) (cation exchange resin, manufactured by Organo) was added, and the mixture was reacted at room temperature for 24 hours. After the completion of the reaction, quantitative analysis was performed by HPLC, and it was confirmed that 0.32 g of 4,5-bis (acrylamidomethyl) catechol, which is a phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A), was contained (reaction yield). Rate 22.9%).

〔実施例1:アクリル系共重合体の合成〕
ガラス製フラスコに、合成例2で得られた4,5−ビス(アクリルアミドメチル)カテコール1.4g(0.005モル)、メタクリル酸ブチル6.4g(0.05モル)、N,N−ジメチルホルムアミド120gを加え、均一の溶液とした。固形物の溶解を確認したのち、2,2’−アゾ(イソブチロニトリル)0.12g(0.00075モル)を添加した。次いで、反応温度を75℃とし、同温度で16時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、溶媒を留去させた。得られた残渣に水50gを添加して固体を析出させ、濾過にて固形物を取得した。固形物をテトラヒドロフラン30gに溶解させ、再度水を添加することで固体を再析出させた。得られた固形物を減圧下50℃で乾燥させ、アクリル系共重合体を3.5g得た。得られた固形物をGPCにて分析を行ったところ、質量平均分子量は90500であった。
[Example 1: Synthesis of acrylic copolymer]
In a glass flask, 1.4 g (0.005 mol) of 4,5-bis (acrylamidomethyl) catechol obtained in Synthesis Example 2, 6.4 g (0.05 mol) of butyl methacrylate, N, N-dimethyl 120 g of formamide was added to make a homogeneous solution. After confirming dissolution of the solid, 0.12 g (0.00075 mol) of 2,2'-azo (isobutyronitrile) was added. Next, the reaction temperature was set to 75 ° C., and the reaction was carried out at the same temperature for 16 hours. After the completion of the reaction, the resultant was cooled to room temperature, and the solvent was distilled off. 50 g of water was added to the obtained residue to precipitate a solid, and a solid was obtained by filtration. The solid was dissolved in 30 g of tetrahydrofuran, and the solid was reprecipitated by adding water again. The obtained solid was dried at 50 ° C. under reduced pressure to obtain 3.5 g of an acrylic copolymer. When the obtained solid was analyzed by GPC, the mass average molecular weight was 90,500.

〔実施例2:アクリル系共重合体の合成〕
ガラス製フラスコに、合成例2で得られた4,5−ビス(アクリルアミドメチル)カテコール1.4g(0.005モル)、メタクリル酸2−エチルヘキシル8.9g(0.045モル)、N,N−ジメチルホルムアミド120gを加え、均一の溶液とした。固形物の溶解を確認したのち、2,2’−アゾ(イソブチロニトリル)0.12g(0.00075モル)を添加した。次いで、反応温度を75℃とし、同温度で16時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、エバポレーターを用いて溶媒を留去させた。得られた残渣に水50gを添加して固体を析出させ、濾過にて固形物を取得した。固形物をテトラヒドロフラン30gに溶解させ、再度水を添加することで固体を再析出させた。得られた固形物を減圧下50℃で乾燥させ、アクリル系共重合体を5.0g得た。得られた固形物をGPCにて分析を行ったところ、質量平均分子量は67800であった。付着強さ及び接着せん断強さの結果を表1に示す。
[Example 2: Synthesis of acrylic copolymer]
In a glass flask, 1.4 g (0.005 mol) of 4,5-bis (acrylamidomethyl) catechol obtained in Synthesis Example 2, 8.9 g (0.045 mol) of 2-ethylhexyl methacrylate, N, N -120 g of dimethylformamide was added to make a homogeneous solution. After confirming dissolution of the solid, 0.12 g (0.00075 mol) of 2,2'-azo (isobutyronitrile) was added. Next, the reaction temperature was set to 75 ° C., and the reaction was carried out at the same temperature for 16 hours. After the completion of the reaction, the mixture was cooled to room temperature, and the solvent was distilled off using an evaporator. 50 g of water was added to the obtained residue to precipitate a solid, and a solid was obtained by filtration. The solid was dissolved in 30 g of tetrahydrofuran, and the solid was reprecipitated by adding water again. The obtained solid was dried at 50 ° C. under reduced pressure to obtain 5.0 g of an acrylic copolymer. When the obtained solid was analyzed by GPC, the mass average molecular weight was 67,800. Table 1 shows the results of the adhesive strength and the adhesive shear strength.

〔比較例1:水酸基非含有アクリル系共重合体の合成〕
ガラス製フラスコに、N−ベンジルアクリルアミド0.24g(0.0015モル)、メタクリル酸2−エチルヘキシル2.68g(0.0135モル)、N,N−ジメチルホルムアミド8.0gを加え、均一の溶液とした。固形物の溶解を確認したのち、2,2’−アゾ(イソブチロニトリル)5mg(0.03ミリモル)を添加した。次いで、反応温度を75℃とし、同温度で12時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、溶媒を留去させた。得られた残渣にテトラヒドロフラン5gと水10gを添加してオイル層と水層に分離させ、オイル層を回収した。オイル層を減圧下50℃で溶媒を除去させ、水酸基非含有アクリル系共重合体を2.4g得た。得られた固形物をGPCにて分析を行ったところ、質量平均分子量は9700であった。付着強さ及び接着せん断強さの結果を表1に示す。
Comparative Example 1: Synthesis of Hydroxyl-Free Acrylic Copolymer
To a glass flask, 0.24 g (0.0015 mol) of N-benzylacrylamide, 2.68 g (0.0135 mol) of 2-ethylhexyl methacrylate, and 8.0 g of N, N-dimethylformamide were added, and a homogeneous solution was added. did. After confirming the dissolution of the solid, 5 mg (0.03 mmol) of 2,2′-azo (isobutyronitrile) was added. Next, the reaction temperature was set to 75 ° C., and the reaction was performed at the same temperature for 12 hours. After the completion of the reaction, the resultant was cooled to room temperature, and the solvent was distilled off. 5 g of tetrahydrofuran and 10 g of water were added to the obtained residue to separate into an oil layer and an aqueous layer, and the oil layer was recovered. The solvent was removed from the oil layer at 50 ° C. under reduced pressure to obtain 2.4 g of a hydroxyl group-free acrylic copolymer. When the obtained solid was analyzed by GPC, the mass average molecular weight was 9,700. Table 1 shows the results of the adhesive strength and the adhesive shear strength.

Figure 2020029530
Figure 2020029530

アクリル系共重合体は、インク、塗料、接着剤及び粘着剤などのコーティング用途(コーティング材料)、高外観性と高耐久性が求められるような各種モバイル機器、フィルム、建築内外装、自動車内外装などの積層用途(積層材料)、紫外線硬化レンズのような硬化成型物などの成形用途(成形材料)に適用できる。アクリル系共重合体は、特に接着剤として適している。   Acrylic copolymers are used for coatings (coating materials) such as inks, paints, adhesives and pressure-sensitive adhesives, various mobile devices that require high appearance and high durability, films, building interior and exterior, and automobile interior and exterior. And the like, and molding applications (molding materials) such as cured moldings such as UV-curable lenses. Acrylic copolymers are particularly suitable as adhesives.

Claims (8)

下記式(A)で示されるフェノール性水酸基含有アクリルモノマーから誘導される繰り返し単位と、
下記式(B)で示されるアクリルモノマーから誘導される繰り返し単位を含む、
アクリル系共重合体。
Figure 2020029530
[式(A)中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、mは2〜3であり、nは1〜4であり、mとnの合計は3〜6である。]
Figure 2020029530
[式(B)中、Rは水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、Rは水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、又は炭素数6〜20の芳香族基であり、Xは、O又はNHである。]
A repeating unit derived from a phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer represented by the following formula (A):
Including a repeating unit derived from an acrylic monomer represented by the following formula (B):
Acrylic copolymer.
Figure 2020029530
[In the formula (A), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, m is 2 to 3, n is 1 to 4, and the sum of m and n is 3 to 6. is there. ]
Figure 2020029530
[In the formula (B), R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or a carbon atom. It is an aromatic group of the formulas 6 to 20, and X is O or NH. ]
前記式(A)で示されるフェノール性水酸基含有アクリルモノマーから誘導される繰り返し単位と、前記式(B)で示されるアクリルモノマーから誘導される繰り返し単位とのモル比が、1:99〜40:60である、請求項1に記載のアクリル系共重合体。   The molar ratio of the repeating unit derived from the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer represented by the formula (A) to the repeating unit derived from the acrylic monomer represented by the formula (B) is 1:99 to 40: The acrylic copolymer according to claim 1, which has a molecular weight of 60. 前記式(A)において、複数種のnの繰り返し単位を含み、全繰り返し単位の合計に対して、nが2以上の繰り返し単位の割合が10モル%以上である、請求項1又は2に記載のアクリル系共重合体。   3. The formula (A) according to claim 1, wherein the formula (A) includes a plurality of types of n repeating units, and a proportion of the repeating unit in which n is 2 or more is 10 mol% or more with respect to a total of all the repeating units. Acrylic copolymer. 前記式(A)において、mが2であり、nが2〜4である、請求項1又は2に記載のアクリル系共重合体。   3. The acrylic copolymer according to claim 1, wherein m is 2 and n is 2 to 4 in the formula (A). 4. 前記式(A)において、Rが水素原子であり、前記式(B)において、Rが水素原子又はメチル基であり、Rが直鎖状又は分岐状の炭素数1〜18のアルキル基であり、XがOである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のアクリル系共重合体。 In the formula (A), R 1 is a hydrogen atom, in the formula (B), R 2 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 is a linear or branched alkyl having 1 to 18 carbon atoms. 5. The acrylic copolymer according to claim 1, wherein X is O. 6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のアクリル系共重合体を含む、接着剤組成物。   An adhesive composition comprising the acrylic copolymer according to claim 1. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のアクリル系共重合体を硬化させて得られる接着剤層と、基材からなる層とを有する、積層体。   A laminate comprising: an adhesive layer obtained by curing the acrylic copolymer according to claim 1; and a layer composed of a base material. 前記式(A)で示されるフェノール性水酸基含有アクリルモノマー(A)と、前記式(B)で示されるアクリルモノマーとを共重合させる工程とを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のアクリル系共重合体の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of copolymerizing the phenolic hydroxyl group-containing acrylic monomer (A) represented by the formula (A) and the acrylic monomer represented by the formula (B). The method for producing the acrylic copolymer according to the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113943399A (en) * 2020-07-17 2022-01-18 中国石油化工股份有限公司 Self-aggregation self-suspension proppant and preparation method and application thereof

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