JP2023038955A - ラクタム基含有共重合体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温条件下においても、色調の変化(黄変)が少なく、色調の維持が可能なラクタム基含有共重合体及びその製造方法を提供する。【解決手段】下記一般式(1)の構造単位、及びTIFF2023038955000009.tif3374(一般式(1)中、X,Yは、窒素原子に対する置換基を表し、同一もしくは異なって、炭素数1~10の有機基であり、鎖状もしくは環状であり、XとYは一緒になって炭素数2~20の2価の有機基を形成していても良い。)N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位を有し、主鎖にリン原子を含むラクタム基含有共重合体、及びリン化合物の存在下で該ラクタム基含有共重合体を製造する方法。【選択図】なし
Description
本開示は、ラクタム基含有共重合体及びその製造方法に関するものである。
従来から、N-ビニルラクタム系単量体と各種単量体との様々なラクタム基含有共重合体が検討されてきた。ラクタム基含有共重合体としては、例えば、ビニルピロリドン・アクリロイルモルホリン共重合体、ビニルピロリドン・N,N-ジエチルアクリルアミド共重合体が代表的であり、機能性ポリマーとして幅広い分野で用いられている。例えば、繊維、化粧品、医農薬中間体、食品添加物、感光性電子材料、粘着付与剤等の各種用途や、種々の特殊工業用途(例えば、中空糸膜の製造)で用いられている。特に、低分子量のラクタム基含有共重合体は、これらの各種用途に有用である。
しかしながら、ラクタム基含有共重合体を、例えば繊維の製造に使用する場合等では、溶融したラクタム基含有共重合体を繊維に練り込むこととなるが、特許文献1に記載の従来の共重合体では、高温に加熱した際に黄変してしまうとの課題があった。このように、従来は、高温(例えば、溶融温度以上)に加熱した場合にも着色を抑制でき、充分に良好な色調を維持することが可能なラクタム基含有共重合体を製造する方法は知られていなかった。
本開示は、上記現状に鑑みてなされたものであり、高温条件下においても、色調の変化(黄変)が少なく、色調の維持が可能なラクタム基含有共重合体及びその製造方法を提供することを目的とする。
すなわち、本開示の発明は、以下の発明等に関する。
[1]
下記一般式(1)の構造単位、及び、
[1]
下記一般式(1)の構造単位、及び、
N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位を有し、
主鎖にリン原子を含む
ラクタム基含有共重合体。
[2]
数平均分子量が、10,000以上500,000以下である、
[1]に記載のラクタム基含有共重合体。
[3]
リン原子の含有量が、ラクタム基含有共重合体 100質量%に対して、0.01~1.5質量%である、
[1]または[2]に記載のラクタム基含有共重合体。
[4]
[1]~[3]に記載のラクタム基含有共重合体とリン化合物を含む組成物。
[5]
リン化合物の存在下、
下記一般式(2)の単量体、及び、
数平均分子量が、10,000以上500,000以下である、
[1]に記載のラクタム基含有共重合体。
[3]
リン原子の含有量が、ラクタム基含有共重合体 100質量%に対して、0.01~1.5質量%である、
[1]または[2]に記載のラクタム基含有共重合体。
[4]
[1]~[3]に記載のラクタム基含有共重合体とリン化合物を含む組成物。
[5]
リン化合物の存在下、
下記一般式(2)の単量体、及び、
本開示によれば、高温で加熱されても黄変しにくい新規なラクタム基含有共重合体及びその製造方法を提供できる。
以下、本開示の実施形態を詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
なお、これ以降の説明において特に記載がない限り、「%」は「質量%」を、「部」は「質量部」を、それぞれ意味し、範囲を示す「A~B」は、A以上B以下であることを示す。また、本開示において、「(メタ)アクリレ-ト」は、「アクリレ-ト」または「メタクリレ-ト」を意味し、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」または「メタクリル」を意味する。
〔ラクタム基含有共重合体〕
本実施形態に係るラクタム基含有共重合体は、前記一般式(1)の構造単位、及び、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位を有し、主鎖にリン原子を含むラクタム基含有共重合体である。本開示のラクタム基含有共重合体は、高温条件下においても、色調の変化(黄変)が少なく、色調の維持が可能である。
なお、「構造単位」とは、重合体を構成する単位のことであり、一つの重合体中に複数の構成単位が含まれることを意味する。
本実施形態に係るラクタム基含有共重合体は、前記一般式(1)の構造単位、及び、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位を有し、主鎖にリン原子を含むラクタム基含有共重合体である。本開示のラクタム基含有共重合体は、高温条件下においても、色調の変化(黄変)が少なく、色調の維持が可能である。
なお、「構造単位」とは、重合体を構成する単位のことであり、一つの重合体中に複数の構成単位が含まれることを意味する。
-一般式(1)の構造単位-
本開示のラクタム基含有共重合体は、前記一般式(1)の構造単位を必須成分として含んでいる。
前記一般式(1)中、X,Yは、窒素原子に対する置換基を表し、同一もしくは異なって、炭素数1~10の有機基であり、鎖状もしくは環状であり、XとYは一緒になって炭素数2~20の2価の有機基を形成していても良い。XとYがこれらであれば特に限定はない。
本開示のラクタム基含有共重合体は、前記一般式(1)の構造単位を必須成分として含んでいる。
前記一般式(1)中、X,Yは、窒素原子に対する置換基を表し、同一もしくは異なって、炭素数1~10の有機基であり、鎖状もしくは環状であり、XとYは一緒になって炭素数2~20の2価の有機基を形成していても良い。XとYがこれらであれば特に限定はない。
前記XとYが、鎖状である場合、XとYは同一もしくは異なって、炭素数1~10の有機基であることが好ましい。より好ましくは、同一であることである。また、炭素数は、1~6であることがより好ましく、更に好ましくは、1~3であり、最も好ましくは2である。有機基は、アルキル基であることが好ましい。
前記XとYが、環状である場合、XとYは一緒になって炭素数2~20の2価の有機基を形成していても良い。好ましくは炭素数3~10の2価の有機基であり、更に好ましくは3~6の有機基であり、最も好ましくは炭素数4の有機基である。有機基は、炭素原子、水素原子以外に、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含んでもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子がより好ましい。
本開示の前記一般式(1)の好ましい形態としては、下記一般式(1-1)及び下記一般式(1-2)で表すことができる。これらは、それぞれ、(メタ)アクリロイルモルホリン、及び、N,N-ジエチルアクリルアミドから由来する構造単位である。
-N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位-
本開示のラクタム基含有共重合体は、前記N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位を必須成分として含んでいる。
N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位とは、N-ビニルラクタム系単量体が、重合反応により形成される構造単位を意味し、具体的には、N-ビニルラクタム系単量体の重合性炭素・炭素二重結合が炭素・炭素単結合になった構造単位をいう。別の表現では、N-ビニルラクタム系単量体は、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位の前駆体である。
本開示のラクタム基含有共重合体は、前記N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位を必須成分として含んでいる。
N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位とは、N-ビニルラクタム系単量体が、重合反応により形成される構造単位を意味し、具体的には、N-ビニルラクタム系単量体の重合性炭素・炭素二重結合が炭素・炭素単結合になった構造単位をいう。別の表現では、N-ビニルラクタム系単量体は、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位の前駆体である。
前記N-ビニルラクタム系単量体とは、環状のラクタム環を有する単量体であり、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニル-4-ブチルピロリドン、N-ビニル-4-プロピルピロリドン、N-ビニル-4-エチルピロリドン、N-ビニル-4-メチルピロリドン、N-ビニル-4-メチル-5-エチルピロリドン、N-ビニル-4-メチル-5-プロピルピロリドン、N-ビニル-5-メチル-5-エチルピロリドン、N-ビニル-5-プロピルビロリドン、N-ビニル-5-ブチルピロリドン、N-ビニル-4-メチルカプロラクタム、N-ビニル-6-メチルカプロラクタム、N-ビニル-6-プロピルカプロラクタム、N-ビニル-7-ブチルカプロラクタム等が挙げられる。これらの中でも、重合性が良好であり、また、得られる重合体の高温での色調の安定性が良好であることから、N-ビニル-2-ピロリドン、及び/又は、N-ビニルカプロラクタムを用いることが好適である。なお、前記N-ビニルラクタム系単量体は、1種又は2種以上を使用することができる。
-主鎖のリン原子-
本開示のラクタム基含有共重合体は、主鎖にリン原子を有することが好ましい。リン原子は、例えば、後述する通り、本開示のラクタム基含有共重合体の製造時に、還元剤として次亜リン酸(塩)等のリン化合物を使用することにより、本開示のラクタム基含有共重合体の主鎖に、リン原子を導入することができる。より好ましくは、主鎖末端に、リン原子を導入することである。
本開示のラクタム基含有共重合体は、主鎖にリン原子を有することが好ましい。リン原子は、例えば、後述する通り、本開示のラクタム基含有共重合体の製造時に、還元剤として次亜リン酸(塩)等のリン化合物を使用することにより、本開示のラクタム基含有共重合体の主鎖に、リン原子を導入することができる。より好ましくは、主鎖末端に、リン原子を導入することである。
リン原子は、リン原子を含む構造単位として、ラクタム基含有共重合体に有している。主鎖にリン原子を含む構造単位を有することにより、ラクタム基含有共重合体を加熱したときの着色(黄変)を低く抑えることが可能になる。ここで、主鎖にリン原子を含む構造単位としては、例えば、次亜リン酸(塩)基(次亜リン酸基又は次亜リン酸塩基を意味する)、亜リン酸(塩)基(亜リン酸基又は亜リン酸塩基を意味する)等が挙げられ、これらからなる群より選択される少なくとも1種であることが好適である。より具体的には、ホスホン酸(塩)基、ホスフィン酸(塩)基等が挙げられる。これらの中でも、ホスフィン酸(塩)基が好ましい。すなわち、本開示のラクタム基含有共重合体は、主鎖末端にホスフィン酸(塩)基を有することが好適である。
前記塩としては、例えば、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩が挙げられ、好ましくは、金属塩である。金属塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩;遷移金属塩;等が例示されるが、アルカリ金属塩が好ましい。また、加熱時の臭気や着色(黄変)をより充分に抑制する観点から、アンモニウム塩をなるべく用いないことが好ましい。
なお、前記リン原子を含む構造単位が、次亜リン酸基、亜リン酸基、又は、これらの金属塩基からなる構造単位である場合には、例えば、重合体の主鎖に、次亜リン酸(塩)基及び/又は亜リン酸(塩)基を形成した後に、酸又は塩基の追加により、所望の酸又は金属塩に変換することも可能である。同様に、イオン交換樹脂等で処理することにより変換することも可能である。
なお、前記リン原子を含む構造単位が、次亜リン酸基、亜リン酸基、又は、これらの金属塩基からなる構造単位である場合には、例えば、重合体の主鎖に、次亜リン酸(塩)基及び/又は亜リン酸(塩)基を形成した後に、酸又は塩基の追加により、所望の酸又は金属塩に変換することも可能である。同様に、イオン交換樹脂等で処理することにより変換することも可能である。
前記主鎖にリン原子を含む構造単位を有する本開示のラクタム基含有共重合体において、当該主鎖のリン原子を含む構造単位の含有割合は、本開示のラクタム基含有共重合体の全質量100質量%に対し、0.01質量%以上であることが好ましく、より好ましくは0.05質量%以上であり、更に好ましくは0.1質量%以上である。また、10質量%以下であることが好ましく、より好ましくは7質量%以下であり、更に好ましくは6質量%以下である。なお、本開示のラクタム基含有共重合体の全質量に対する、主鎖にリン原子を含む構造単位の質量%を計算する場合も、上述した場合に該当するときには、酸換算、アミン換算で計算するものとする。本開示のラクタム基含有共重合体の主鎖に、導入された前記リン原子、あるいは、前記リン原子を含む構造単位は、例えば31P-NMR分析により測定することができる。
-ラクタム基含有共重合体の物性-
本開示のラクタム基含有共重合体は、数平均分子量が10,000以上であることが好ましく、より好ましくは20,000以上であり、更に好ましくは30,000以上である。また、500,000以下であることが好ましく、300,000以下であることがより好ましく、200,000以下であることがさらに好ましい。前述の範囲であると、例えば、繊維の製造に使用した場合に、繊維への本開示のラクタム基含有共重合体の相溶性を向上させることができるため好ましい。
本開示のラクタム基含有共重合体は、数平均分子量が10,000以上であることが好ましく、より好ましくは20,000以上であり、更に好ましくは30,000以上である。また、500,000以下であることが好ましく、300,000以下であることがより好ましく、200,000以下であることがさらに好ましい。前述の範囲であると、例えば、繊維の製造に使用した場合に、繊維への本開示のラクタム基含有共重合体の相溶性を向上させることができるため好ましい。
また、本開示のラクタム基含有共重合体の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、具体的には、好ましくは1.1~3.0、より好ましくは1.5~2.8、更に好ましくは1.8~2.6である。
なお、本開示のラクタム基含有共重合体の分子量分布の値としては、後述する実施例に記載の手法により測定される値を採用するものとする。
なお、本開示のラクタム基含有共重合体の分子量分布の値としては、後述する実施例に記載の手法により測定される値を採用するものとする。
本開示のラクタム基含有共重合体は、前記一般式(1)の構造単位、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位、及び、前記リン原子を含む構造単位のみを有していても構わないが、これらの構造単位(前記一般式(1)の構造単位、及び、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位)の前駆体である単量体と共重合可能なその他の単量体由来の構造単位を含んでいても構わない。その他の単量体由来の構造単位に対する前駆体としての単量体としては、具体的には、(メタ)アクリル酸(塩)、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、2-メチレングルタル酸、及びこれらの塩等の(メタ)アクリル酸以外のカルボキシル基含有単量体;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、α-ヒドロキシメチルエチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有アルキル(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル等の(メタ)アクリル酸の炭素数1~18のアルキル基のエステルである、アルキル(メタ)アクリレート類;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート又はその4級化物等のアミノ基含有アクリレート;(メタ)アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド等のアミド基含有単量体類;酢酸ビニル等のビニルエステル類;エチレン、プロピレン等のアルケン類;スチレン等の芳香族ビニル系単量体類;マレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド誘導体;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル基含有ビニル系単量体類;3-アリルオキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸等のスルホン酸基を有する単量体及びこれらの塩;ビニルホスホン酸、(メタ)アリルホスホン酸等のホスホン酸基を有する単量体;(メタ)アクロレイン等のアルデヒド基含有ビニル系単量体類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、アリルアルコール、ビニルピロリドン等のその他官能基含有単量体類;ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、モノアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、ビニルアルコール、(メタ)アリルアルコール、イソプレノール等の不飽和アルコールにアルキレンオキシドが1~300モル付加した構造を有する単量体等のポリアルキレングリコール鎖含有単量体;等が挙げられる。これらのその他の単量体についても、1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。なお、(メタ)アクリル酸(塩)の(塩)の記載は、(メタ)アクリル酸のカルボキシル基を有する化合物と、各種金属塩を含む形態を表す。各種金属塩とは、カルボキシル基と塩形成できれば特に限定はないが、好ましい形態としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩等が挙げられる。
本開示のラクタム基含有共重合体に含まれる全単量体由来の構造単位(すなわち、前記一般式(1)の構造単位、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位、及び、その他の単量体由来の構造単位の合計)100質量%に対して、前記一般式(1)の構造単位を10質量%以上90質量%以下含むことが好ましい。より好ましくは、20質量%以上60質量%以下である。前記一般式(1)の構造単位が前述の範囲であると、例えば、繊維の製造に使用した場合に、繊維への本開示のラクタム基含有共重合体の相溶性を向上させることができるため好ましい。
本開示のラクタム基含有共重合体に含まれる全単量体由来の構造単位(すなわち、前記一般式(1)の構造単位、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位、及び、その他の単量体由来の構造単位の合計)100質量%に対して、前記N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位10質量%以上90質量%以下含むことが好ましい。より好ましくは、40質量%以上80質量%以下である。前記N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位が前述の範囲であると、例えば、繊維の製造に使用した場合に、繊維への吸放湿性を向上させることができるため好ましい。
本開示のラクタム基含有共重合体は、ラクタム基含有共重合体に含まれる全単量体由来の構造単位 100質量%に対する、その他の単量体由来の構造単位が0~10質量%であることが好ましい。前記その他の単量体由来の構造単位に、カルボキシル基の様な酸基が存在する場合、酸基換算で、その質量割合を計算するものとする。ここで、酸型換算とは、塩型の単量体を対応する酸型単量体として質量割合を計算することを意味する。例えば(メタ)アクリル酸ナトリウム由来の構造であれば、(メタ)アクリル酸由来の構造として質量割合を計算する。
本開示のラクタム基含有共重合体は、高温条件下での色調が良好である、すなわち着色し難いものである。例えば、窒素通気下260℃で60分加熱した際の黄色度(YI)が60以下であることが好ましく、より好ましくは40以下である。黄色度(YI)については、後述する測定方法により求めることができる。
〔組成物〕
本開示のラクタム基含有共重合体は、前述の前記一般式(1)の構造単位、及び、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位を有していて、必要に応じて、その他の単量体由来の構造単位を有している。
本開示のラクタム基含有共重合体は、他の成分(例えば、未反応の単量体や重合時の副生成物、開始剤や還元剤等の残渣、溶媒等)とともに存在することがある。このような、本開示のラクタム基含有共重合体を含む組成物もまた、本開示の好適な形態の1つである。
本開示のラクタム基含有共重合体は、前述の前記一般式(1)の構造単位、及び、N-ビニルラクタム系単量体に由来する構造単位を有していて、必要に応じて、その他の単量体由来の構造単位を有している。
本開示のラクタム基含有共重合体は、他の成分(例えば、未反応の単量体や重合時の副生成物、開始剤や還元剤等の残渣、溶媒等)とともに存在することがある。このような、本開示のラクタム基含有共重合体を含む組成物もまた、本開示の好適な形態の1つである。
また、後述する本開示のラクタム基含有共重合体の製造時に、還元剤として次亜リン酸(塩)等のリン化合物を使用するが、このリン化合物が、本開示のラクタム基含有共重合体の主鎖に取り込まれず、未反応のリン化合物として、組成物に含まれてもよい。
本開示の組成物に含まれるリン化合物の割合は、本開示の組成物100質量%に対して、0.0001~0.1質量%であれば特に限定はない。より好ましくは0.0005~0.05質量%であり、更に好ましくは0.001~0.01質量%である。
本開示の組成物に含まれるリン化合物の割合が、前述の範囲であると、例えば、繊維の製造に使用した場合に、繊維への本開示のラクタム基含有共重合体を高温で混錬する際、着色が低減されるため好ましい。
本開示の組成物に含まれるリン化合物の割合は、本開示の組成物100質量%に対して、0.0001~0.1質量%であれば特に限定はない。より好ましくは0.0005~0.05質量%であり、更に好ましくは0.001~0.01質量%である。
本開示の組成物に含まれるリン化合物の割合が、前述の範囲であると、例えば、繊維の製造に使用した場合に、繊維への本開示のラクタム基含有共重合体を高温で混錬する際、着色が低減されるため好ましい。
なお、本開示の組成物として好ましくは、本開示の組成物中のアンモニア及びアンモニウム塩の合計(アンモニウム換算)が、本開示の組成物 100質量%に対し、0~0.1質量%である形態である。これにより、臭気及び着色(黄変)がより軽減できる。より好ましくは0~0.01質量%であり、更に好ましくは、実質的にアンモニア及びアンモニウム塩を含まないことである。
本開示の組成物が水溶液である場合の好ましい形態としては、本開示のラクタム基含有共重合体を1~70質量%、水を30~99質量%、その他の成分(残存の単量体等)を0~1質量%含む形態が挙げられる。
また、本開示の組成物が固体である場合の好ましい形態としては、ラクタム基含有共重合体を90~100質量%、その他の成分(水や残存N-ビニルラクタム等)を0~10質量%含む形態が挙げられる。
また、本開示の組成物が固体である場合の好ましい形態としては、ラクタム基含有共重合体を90~100質量%、その他の成分(水や残存N-ビニルラクタム等)を0~10質量%含む形態が挙げられる。
〔ラクタム基含有共重合体の製造方法〕
本開示のラクタム基含有共重合体の製造方法は、アゾ系重合開始剤及び/又は水溶性有機過酸化物と、還元剤との存在下、水性溶媒中で、前記一般式(1)の構造単位の前駆体となる単量体、前記N-ビニルラクタム系単量体、及び、必要に応じてその他の単量体を重合する工程を含む。
本開示のラクタム基含有共重合体の製造方法は、アゾ系重合開始剤及び/又は水溶性有機過酸化物と、還元剤との存在下、水性溶媒中で、前記一般式(1)の構造単位の前駆体となる単量体、前記N-ビニルラクタム系単量体、及び、必要に応じてその他の単量体を重合する工程を含む。
-単量体成分-
本開示のラクタム基含有共重合体の製造方法に用いる単量体は、前記一般式(1)の構造単位の前駆体となる単量体、N-ビニルラクタム系単量体、及び、必要に応じてその他の単量体を用いることができる。各種単量体の好ましい形態等については、前述した通りである。
本開示のラクタム基含有共重合体の製造方法に用いる単量体は、前記一般式(1)の構造単位の前駆体となる単量体、N-ビニルラクタム系単量体、及び、必要に応じてその他の単量体を用いることができる。各種単量体の好ましい形態等については、前述した通りである。
本開示のラクタム基含有共重合体の製造に用いられる前記一般式(1)の構造単位の前駆体となる単量体の使用量は、全単量体100質量%に対して、10質量%以上90質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、20質量%以上60質量%以下である。前記一般式(1)の構造単位の前駆体となる単量体の使用量が、前述の範囲であると、例えば、繊維の製造に使用した場合に、繊維への本開示のラクタム基含有共重合体の相溶性を向上させることができるため好ましい。
本開示のラクタム基含有共重合体の製造に用いられる前記N-ビニルラクタム系単量体の使用量は、全単量体100質量%に対して、10質量%以上90質量%以下含むことが好ましい。より好ましくは、40質量%以上80質量%以下である。
前記N-ビニルラクタム系単量体の使用量が前述の範囲であると、例えば、繊維の製造に使用した場合に、繊維への吸放湿性を向上させることができるため好ましい。
前記N-ビニルラクタム系単量体の使用量が前述の範囲であると、例えば、繊維の製造に使用した場合に、繊維への吸放湿性を向上させることができるため好ましい。
本開示のラクタム基含有共重合体の製造に用いられるその他の単量体の使用量は、全単量体100質量%に対して、0~10質量%であることが好ましい。
前記その他の単量体に、カルボキシル基の様な酸基が存在する場合、酸基換算で、その質量割合を計算するものとする。ここで、酸型換算とは、塩型の単量体を対応する酸型単量体として質量割合を計算することを意味する。例えば(メタ)アクリル酸ナトリウム由来の構造であれば、(メタ)アクリル酸由来の構造として質量割合を計算する。
前記その他の単量体に、カルボキシル基の様な酸基が存在する場合、酸基換算で、その質量割合を計算するものとする。ここで、酸型換算とは、塩型の単量体を対応する酸型単量体として質量割合を計算することを意味する。例えば(メタ)アクリル酸ナトリウム由来の構造であれば、(メタ)アクリル酸由来の構造として質量割合を計算する。
-アゾ系重合開始剤及び/又は水溶性有機過酸化物-
前記重合工程は、アゾ系重合開始剤及び/又は水溶性有機過酸化物の存在下で行われる。なお、アゾ系重合開始剤及び/又は水溶性有機過酸化物は、上記重合工程における重合開始剤として使用される。
ここで、アゾ系重合開始剤とは、アゾ結合を有し熱等によりラジカルを発生する化合物を意味し、1種又は2種以上を使用することができる。水溶性有機過酸化物もまた、1種又は2種以上を使用することができる。
前記重合工程は、アゾ系重合開始剤及び/又は水溶性有機過酸化物の存在下で行われる。なお、アゾ系重合開始剤及び/又は水溶性有機過酸化物は、上記重合工程における重合開始剤として使用される。
ここで、アゾ系重合開始剤とは、アゾ結合を有し熱等によりラジカルを発生する化合物を意味し、1種又は2種以上を使用することができる。水溶性有機過酸化物もまた、1種又は2種以上を使用することができる。
前記重合工程で使用可能なアゾ系重合開始剤としては、例えば、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二硫酸塩二水和物、2,2’-アゾビス-(プロパン-2-カルボアミジン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]、2,2’-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス(1-イミノ-1-ピロリジノ-2-メチルプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’-アゾビス[N-(2-ヒドロキシエチル)-2-メチルプロパンアミド、4,4’-アゾビス-4-シアノパレリン酸、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等が例示される。これらの中でも、水溶性アゾ系重合開始剤を用いることが好適である。より好ましくは、後述するように、カルボキシル基を含まないものである。
ここで、「水溶性」とは、20℃において、水100質量部に対し、1質量部以上溶解する性質をいう。
ここで、「水溶性」とは、20℃において、水100質量部に対し、1質量部以上溶解する性質をいう。
前記アゾ系重合開始剤としてはまた、10時間半減期温度が30℃以上90℃以下であるものが好適である。これにより、本開示のラクタム基含有共重合体をより効率よく製造することが可能になり、また、得られる重合体の高温での色調がより良好になる。より好ましくは、10時間半減期温度が40℃以上70℃以下であるものである。
前記重合工程で使用可能な水溶性有機過酸化物としては、例えば、ターシャリーブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ターシャリーヘキシルヒドロペルオキシド、p-メンタンヒドロペルオキシド等のアルキルヒドロペルオキシド;ターシャリーブチルペルオキシアセテート;ジスクシノイルペルオキシド;過酢酸等が例示される。これらの中でも、本開示のラクタム基含有共重合体をより効率よく製造することが可能になり、また、得られる重合体の高温での色調がより良好になることから、アルキルヒドロペルオキシドを用いることが好適である。より好ましくは、ターシャリーブチルヒドロペルオキシドを用いることである。
前記有機過酸化物としてはまた、10時間半減期温度が30℃以上180℃以下であるものが好適である。これにより、本開示のラクタム基含有共重合体をより効率よく製造することが可能になり、また、得られる重合体の高温での色調がより良好になる。より好ましくは、10時間半減期温度が40℃以上170℃以下であるものである。
前記重合工程においては、重合開始剤として、アゾ系重合開始剤及び水溶性有機過酸化物からなる群より選択される1種又は2種以上が使用されるが、その他の重合開始剤を併用しても構わない。そのような重合開始剤としては、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素等が例示される。
ここで、前記製造方法により得られる本開示のラクタム基含有共重合体は、重合開始剤に由来する構造単位を有することがある。このような重合開始剤に由来する構造単位は、典型的には重合体の開始末端に形成されるが、重合体の主鎖末端にカルボキシル基が形成されると、加熱時の着色(黄変)が増加する傾向にあるため、重合体の主鎖末端にはカルボキシル基(塩)を含まないことが好ましい。よって、重合開始剤はカルボキシル基(塩)を有さないことが好ましい。
ここで、前記製造方法により得られる本開示のラクタム基含有共重合体は、重合開始剤に由来する構造単位を有することがある。このような重合開始剤に由来する構造単位は、典型的には重合体の開始末端に形成されるが、重合体の主鎖末端にカルボキシル基が形成されると、加熱時の着色(黄変)が増加する傾向にあるため、重合体の主鎖末端にはカルボキシル基(塩)を含まないことが好ましい。よって、重合開始剤はカルボキシル基(塩)を有さないことが好ましい。
前記重合開始剤の使用量(複数使用される場合は、その総量)は、特に言及する場合を除き、全単量体成分1モルに対して、5g以下とすることが好適である。より好ましくは、0.05~3gである。ここでいう重合開始剤の使用量には、アゾ系重合開始剤及び水溶性有機過酸化物の使用量も含む。
前記重合開始剤としてアゾ系重合開始剤を使用する場合には、全単量体成分1モルに対して、アゾ系重合開始剤の使用量を5g以下とすることが好ましい。これにより、低分子量のN-ビニルラクタム系重合体をより効率よく製造することが可能になり、また、得られる重合体の高温での色調がより良好になる。より好ましくは4g以下、特に好ましくは3g以下とすることである。また、使用量の下限は、全単量体成分1モルに対して、0.05g以上が好ましく、0.1g以上がより好ましい。
前記重合開始剤として水溶性有機過酸化物を使用する場合には、全単量体成分1モルに対して、水溶性有機過酸化物の使用量を5g以下とすることが好ましい。これにより、本開示のラクタム基含有共重合体をより効率よく製造することが可能になり、また、得られる重合体の高温での色調がより良好になる。より好ましくは4以下、特に好ましくは3g以下とすることである。また、使用量の下限は、全単量体成分1モルに対して、0.05g以上が好ましく、0.1g以上がより好ましい。
前記重合開始剤の反応系(重合釜)への添加方法としては特に限定されないが、例えば、重合開始剤の全使用量(必要所定量の総量)100質量%に対し、重合中に実質的に連続的に添加する量が50質量%以上であることが好ましい。より好ましくは80質量%以上であり、更に好ましくは100質量%、すなわち全量を連続的に添加することである。重合開始剤を連続的に添加する場合、その滴下速度は変えてもよい。また、重合開始剤は、水等の溶媒に溶解せずにそのまま添加しても良いが、水等の溶媒に溶解して反応系(重合釜)へ添加することが好ましい。
なお、本開示において「重合中」とは、重合開始時点以降、重合終了時点以前を表す。また、「重合開始時点」とは、重合装置に単量体成分の少なくとも一部及び開始剤の少なくとも一部の両方が添加された時点を指し、「重合終了時点」とは、単量体の全量の重合装置への添加が終了した時点を指す。
なお、本開示において「重合中」とは、重合開始時点以降、重合終了時点以前を表す。また、「重合開始時点」とは、重合装置に単量体成分の少なくとも一部及び開始剤の少なくとも一部の両方が添加された時点を指し、「重合終了時点」とは、単量体の全量の重合装置への添加が終了した時点を指す。
-還元剤-
前記重合工程はまた、還元剤の存在下で行われる。還元剤の存在下で重合することにより、本開示のラクタム基含有共重合体を効率よく製造できる。
前記還元剤は、単独で使用されてもよいし、2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。このような還元剤として具体的には、例えば、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、2-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチル、3-メルカプトプロピオン酸オクチル、2-メルカプトエタンスルホン酸、n-ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ブチルチオグリコレート等のチオール化合物;四塩化炭素、塩化メチレン、ブロモホルム、ブロモトリクロロエタン等のハロゲン化物;イソプロパノール、グリセリン等の第2級アルコール;亜リン酸、亜リン酸塩、次亜リン酸、次亜リン酸塩及びこれらの水和物等のリンを含む化合物;亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸及びその塩等の重亜硫酸塩(水に溶解して重亜硫酸塩を発生する化合物を含む)等の低級酸化物及びその塩等が挙げられる。
前記塩としては、例えば、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩が挙げられ、好ましくは、金属塩である。金属塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩;遷移金属塩;等が例示されるが、アルカリ金属塩が好ましい。また、加熱時の臭気や着色(黄変)をより充分に抑制する観点から、アンモニウム塩をなるべく用いないことが好ましい。
前記重合工程はまた、還元剤の存在下で行われる。還元剤の存在下で重合することにより、本開示のラクタム基含有共重合体を効率よく製造できる。
前記還元剤は、単独で使用されてもよいし、2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。このような還元剤として具体的には、例えば、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、2-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプトプロピオン酸、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチル、3-メルカプトプロピオン酸オクチル、2-メルカプトエタンスルホン酸、n-ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ブチルチオグリコレート等のチオール化合物;四塩化炭素、塩化メチレン、ブロモホルム、ブロモトリクロロエタン等のハロゲン化物;イソプロパノール、グリセリン等の第2級アルコール;亜リン酸、亜リン酸塩、次亜リン酸、次亜リン酸塩及びこれらの水和物等のリンを含む化合物;亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸及びその塩等の重亜硫酸塩(水に溶解して重亜硫酸塩を発生する化合物を含む)等の低級酸化物及びその塩等が挙げられる。
前記塩としては、例えば、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩が挙げられ、好ましくは、金属塩である。金属塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩;遷移金属塩;等が例示されるが、アルカリ金属塩が好ましい。また、加熱時の臭気や着色(黄変)をより充分に抑制する観点から、アンモニウム塩をなるべく用いないことが好ましい。
前記還元剤の中でも、得られるラクタム基含有共重合体の高温における色調が特に良好になることから、次亜リン酸(塩)及び/又は亜リン酸(塩)を使用することが好ましい。すなわち、前記重合工程は、次亜リン酸(塩)及び/又は亜リン酸(塩)の存在下で重合を行う形態であることが好適である。中でも、連鎖移動効率が良いことから、少なくとも次亜リン酸(塩)を使用することがより好ましい。更に好ましくは、次亜リン酸及び/又は次亜リン酸の金属塩であり、特に好ましくは、次亜リン酸及び/又は次亜リン酸のアルカリ金属塩である。
なお、次亜リン酸(塩)とは、次亜リン酸又は次亜リン酸塩であり、その水和物も含むものを意味し、亜リン酸(塩)とは、亜リン酸又は亜リン酸塩であり、その水和物も含むものを意味する。
なお、次亜リン酸(塩)とは、次亜リン酸又は次亜リン酸塩であり、その水和物も含むものを意味し、亜リン酸(塩)とは、亜リン酸又は亜リン酸塩であり、その水和物も含むものを意味する。
前記還元剤の使用量は、特に言及する場合を除き、全単量体成分100質量%に対して、0.01~5質量%とすることが好適である。0.01質量%未満であると、分子量をより制御することができないおそれがあり、逆に5質量%を超えると、還元剤が残留し、重合体純分を充分に高めることができないおそれがある。より好ましくは0.1~1質量%である。
前記還元剤として次亜リン酸(塩)及び/又は亜リン酸(塩)を使用する場合には、全単量体成分100質量%に対して、次亜リン酸(塩)及び/又は亜リン酸(塩)の使用量(複数使用される場合は、その総量)を5質量%以下とすることが好ましい。この上限を超えると、連鎖移動に寄与しない次亜リン酸(塩)及び/又は亜リン酸(塩)(重合体末端に取り込まれない次亜リン酸(塩)及び/又は亜リン酸(塩))が増加し、無機陰イオン量が増加することに起因して、例えば、繊維の製造に使用した場合に性能がより充分なものとはならないことがある。より好ましくは質量%以下、更に好ましくは3質量%以下である。また、使用量の下限は、全単量体100質量%に対して、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましい。
前記還元剤の添加方法としては、重合開始前に反応容器(重合釜)に添加してもよいし(初期仕込みという)、全部又はその一部を重合中に反応容器(重合釜)に添加してもよい。本開示において「重合開始前」とは、前記重合開始時点より前を表し、「重合終了後」とは、前記重合終了時点より後を表す。
前記還元剤はまた、重合中に反応系(重合釜)へ実質的に初期に添加する量が、還元剤の全使用量100質量%に対して50質量%以上であることが好ましい。より好ましくは95質量%以上である。還元剤を連続的に添加する場合、その滴下速度は変えてもよい。
前記還元剤はまた、重合中に反応系(重合釜)へ実質的に初期に添加する量が、還元剤の全使用量100質量%に対して50質量%以上であることが好ましい。より好ましくは95質量%以上である。還元剤を連続的に添加する場合、その滴下速度は変えてもよい。
-その他の添加剤-
前記重合工程では、重合開始剤の分解触媒等として作用する還元性化合物として、重金属イオン(又は重金属塩)を使用してもよい。重金属とは、比重が4g/cm3以上の金属を意味する。
前記重金属の中でも鉄が好ましく、前記還元性化合物として、モール塩(Fe(NH4)2(SO4)2・6H2O)、硫酸第一鉄・7水和物、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸銅(I)及び/又はその水和物、硫酸銅(II)及び/又はその水和物、塩化銅(II)及び/又はその水和物等の重金属塩等を用いることが好ましい。
前記重金属イオンを使用する場合、その使用量は、重合反応完結時における重合反応液の全質量に対して、0.01~10ppmであることが好ましい。重金属イオンの含有量が0.01ppm未満であると、重金属イオンによる効果が充分に発現しないおそれがある。一方、重金属イオンの含有量が10ppmを超えると、得られる重合体の色調がより良好なものとはならないおそれがある。
前記重合工程では、重合開始剤の分解触媒等として作用する還元性化合物として、重金属イオン(又は重金属塩)を使用してもよい。重金属とは、比重が4g/cm3以上の金属を意味する。
前記重金属の中でも鉄が好ましく、前記還元性化合物として、モール塩(Fe(NH4)2(SO4)2・6H2O)、硫酸第一鉄・7水和物、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸銅(I)及び/又はその水和物、硫酸銅(II)及び/又はその水和物、塩化銅(II)及び/又はその水和物等の重金属塩等を用いることが好ましい。
前記重金属イオンを使用する場合、その使用量は、重合反応完結時における重合反応液の全質量に対して、0.01~10ppmであることが好ましい。重金属イオンの含有量が0.01ppm未満であると、重金属イオンによる効果が充分に発現しないおそれがある。一方、重金属イオンの含有量が10ppmを超えると、得られる重合体の色調がより良好なものとはならないおそれがある。
前記重合工程ではまた、重合反応の促進やN-ビニルラクタム基の加水分解の防止等を目的として、アンモニア及び/又はアミン化合物を用いることができる。アンモニア及び/又はアミン化合物は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記アンモニア及び/又はアミン化合物は、重合反応において、助触媒として機能し得る。すなわち、アンモニア及び/又はアミン化合物が反応系に含まれると、含まれない場合と比較して、重合反応の進行がより一層促進され得る。また、上記アンモニア及び/又はアミン化合物は、重合反応の反応系において、塩基性pH調節剤としても機能し得る。
上記アンモニア及び/又はアミン化合物は、重合反応において、助触媒として機能し得る。すなわち、アンモニア及び/又はアミン化合物が反応系に含まれると、含まれない場合と比較して、重合反応の進行がより一層促進され得る。また、上記アンモニア及び/又はアミン化合物は、重合反応の反応系において、塩基性pH調節剤としても機能し得る。
ここで、得られるラクタム基含有共重合体においては、加熱時の臭気や着色(黄変)をより充分に抑制する目的から、アンモニウム塩構造(例えば、-COONH4
+や、-SO3NH4
+等の酸のアンモニウム塩構造)をなるべく含まないように設定することが好ましい。N-ビニルラクタム系重合体中のアンモニウム塩構造(NH4として質量を計算する)の好ましい範囲は、ラクタム基含有共重合体 100質量%に対して(ただし、水溶液等の組成物である場合には、固形分100質量部に対して)、0~0.001質量%である。また、このような観点から、アンモニア及び/又はアミン化合物を用いる場合、アミン化合物を使用することが好ましい。
前記アンモニア及び/又はアミン化合物の添加は、任意の適切な方法で行うことができ、例えば、重合初期より反応容器内に仕込んでおいてもよいし、重合中に反応容器中に逐次添加してもよい。
前記アンモニアは、常温にて気体状の単体としてそのまま用いてもよいし、水溶液(アンモニア水)として用いてもよい。
前記アミン化合物としては、任意の適切なアミン化合物を採用し得る。具体的には、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミンが挙げられる。アミン化合物は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アミン化合物としては、任意の適切なアミン化合物を採用し得る。具体的には、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミンが挙げられる。アミン化合物は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記第1級アミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、アリルアミン、イソプロピルアミン、ジアミノプロピルアミン、エチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、3-(2-エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン、3-エトキシプロピルアミン、3-(ジエチルアミノ)プロピルアミン、3-(ジブチルアミノ)プロピルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、t-ブチルアミン、sec-ブチルアミン、プロピルアミン、3-(メチルアミノ)プロピルアミン、3-(ジメチルアミノ)プロピルアミン、3-メトキシプロピルアミンが挙げられる。上記第1級アミンは、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記第2級アミンとしては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、N-メチルエチルアミン、N-メチルプロピルアミン、N-メチルイソプロピルアミン、N-メチルブチルアミン、N-メチルイソブチルアミン、N-メチルシクロヘキシルアミン、N-エチルプロピルアミン、N-エチルイソプロピルアミン、N-エチルブチルアミン、N-エチルイソブチルアミン、N-エチルシクロヘキシルアミン、N-メチルビニルアミン、N-メチルアリルアミン等の脂肪族第2級アミン;N-メチルエチレンジアミン、N-エチルエチレンジアミン、N,N’-ジメチルエチレンジアミン、N,N’-ジエチルエチレンジアミン、N-メチルトリメチレンジアミン、N-エチルトリメチレンジアミン、N,N’-ジメチルトリメチレンジアミン、N,N’-ジエチルトリメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン等の脂肪族ジアミン及びトリアミン;N-メチルベンジルアミン、N-エチルベンジルアミン、N-メチルフェニチルアミン、N-エチルフェネチルアミン等の芳香族アミン;N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-プロピルエタノールアミン、N-イソプロピルエタノールアミン、N-ブチルエタノールアミン、N-イソブチルエタノールアミン等のモノアルカノールアミン;ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジブタノールアミン等のジアルカノールアミン;ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、N-メチルピペラジン、N-エチルピペラジン、モルホリン、チオモルホリン等の環状アミン;が挙げられる。これらのうち、ジアルカノールアミン及びジアルキルアミンが好ましく、ジアルカノールアミンがより好ましく、中でもジエタノールアミンが特に好適である。上記第2級アミンは、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記第3級アミンとしては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリブタノールアミン等のトリアルカノールアミンが挙げられる。これらのうち、トリアルカノールアミンが好ましく、中でもトリエタノールアミンが特に好適である。上記第3級アミンは、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アンモニア及びアミン化合物を使用する場合の合計量は、使用する開始剤の種類やその他の原料等にも関係するため一概には言えないが、重合中のpHが後述の範囲を維持できるように設定することが好ましい。アンモニアの使用量は極力低減することが好ましい。
なお、前記重金属塩として銅塩を用い、更に上記アンモニアを用いる場合、銅のアンミン錯塩が形成し得る。銅のアンミン錯塩としては、例えば、ジアンミン銅塩([Cu(NH3)2]2SO4・H2O、[Cu(NH3)2]Cl等)、テトラアンミン銅塩([Cu(NH3)4]SO4・H2O、[Cu(NH3)4]Cl2等)が挙げられる。
なお、前記重金属塩として銅塩を用い、更に上記アンモニアを用いる場合、銅のアンミン錯塩が形成し得る。銅のアンミン錯塩としては、例えば、ジアンミン銅塩([Cu(NH3)2]2SO4・H2O、[Cu(NH3)2]Cl等)、テトラアンミン銅塩([Cu(NH3)4]SO4・H2O、[Cu(NH3)4]Cl2等)が挙げられる。
-重合溶媒-
前記重合工程は、水性溶媒中で行われる。
前記水性溶媒とは、水、又は、水を含む混合溶媒を意味する。水を含む混合溶媒としては、全溶媒100質量%に対し、50質量%以上が水である混合溶媒であることが好ましく、80質量%以上が水であることがより好ましい。前記水性溶媒として特に好ましくは、水のみを使用することである。水のみを使用する場合には、有機溶剤の残存が回避できる点で好適である。
なお、重合の際、水とともに使用できる溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;グリセリン;ポリエチレングリコール;ジメチルホルムアルデヒド等のアミド類;ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等が好適であり、1種又は2種以上を使用することができる。
前記重合工程は、水性溶媒中で行われる。
前記水性溶媒とは、水、又は、水を含む混合溶媒を意味する。水を含む混合溶媒としては、全溶媒100質量%に対し、50質量%以上が水である混合溶媒であることが好ましく、80質量%以上が水であることがより好ましい。前記水性溶媒として特に好ましくは、水のみを使用することである。水のみを使用する場合には、有機溶剤の残存が回避できる点で好適である。
なお、重合の際、水とともに使用できる溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;グリセリン;ポリエチレングリコール;ジメチルホルムアルデヒド等のアミド類;ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等が好適であり、1種又は2種以上を使用することができる。
前記重合工程は、重合終了後の固形分濃度(溶液のうち不揮発分の濃度であり、後述する測定方法により測定することができる)が、重合溶液100質量%に対して10~70質量%となるように行うことが好ましい。より好ましくは15~60質量%、更に好ましくは20~55質量%である。
-その他の重合条件-
前記重合工程の重合条件に関し、重合の際の温度は、好ましくは70℃以上である。重合時の温度がこの範囲にあれば、残存単量体成分が少なくなり、重合体の分散性が向上する傾向にある。より好ましくは75~110℃、更に好ましくは80~105℃である。なお、重合時の温度は、重合反応の進行中において、常に一定に保持する必要はなく、例えば、室温から重合を開始し、適当な昇温時間又は昇温速度で設定温度まで昇温し、その後、設定温度を保持するようにしてもよいし、また、単量体成分や開始剤等の滴下方法に応じて、重合反応の進行中に経時的に重合温度を変動(昇温又は降温)させてもよい。
前記重合工程の重合条件に関し、重合の際の温度は、好ましくは70℃以上である。重合時の温度がこの範囲にあれば、残存単量体成分が少なくなり、重合体の分散性が向上する傾向にある。より好ましくは75~110℃、更に好ましくは80~105℃である。なお、重合時の温度は、重合反応の進行中において、常に一定に保持する必要はなく、例えば、室温から重合を開始し、適当な昇温時間又は昇温速度で設定温度まで昇温し、その後、設定温度を保持するようにしてもよいし、また、単量体成分や開始剤等の滴下方法に応じて、重合反応の進行中に経時的に重合温度を変動(昇温又は降温)させてもよい。
前記重合工程において、重合時のpH(すなわち、重合に供する重合溶液のpH)としては、不純物又は副生成物を充分に抑制する観点から、5以上が好ましく、7以上がより好ましい。また、11以下が好ましい。
前記重合工程の重合時間(重合開始時点から重合終了時点の間)は、30分以上、8時間以下であることが好ましい。重合時間が長くなると、重合液の着色が大きくなる傾向にある。また、上記重合終了時点後、重合液に残存する単量体を低減する目的等で、熟成工程(重合後、加温・保温条件下で保持する工程をいう)を設けてもよい。熟成時間は、通常、1分以上、4時間以内である。熟成時間中に、更に重合開始剤を添加すれば、重合液に残存する単量体を低減できることから好ましい。
また、前記重合工程では、単量体の添加終了時間よりも、開始剤の滴下終了時間を遅らすことが、重合液に残存する単量体を低減することができることから好ましい。より好ましくは1~120分遅らせることであり、5~60分遅らせることが更に好ましい。
また、前記重合工程では、単量体の添加終了時間よりも、開始剤の滴下終了時間を遅らすことが、重合液に残存する単量体を低減することができることから好ましい。より好ましくは1~120分遅らせることであり、5~60分遅らせることが更に好ましい。
前記重合工程において、反応系内の圧力は、常圧(大気圧)下、減圧下、加圧下のいずれであってもよいが、得られる重合体の分子量の点では、常圧下、又は、反応系内を密閉し、加圧下で行うことが好ましい。また、加圧装置や減圧装置、耐圧性の反応容器や配管等の設備の点では、常圧(大気圧)下で行うことが好ましい。
また、反応系内の雰囲気は、空気雰囲気でもよいが、不活性雰囲気とするのが好ましく、例えば、重合開始前に系内を窒素等の不活性ガスで置換することが好ましい。
また、反応系内の雰囲気は、空気雰囲気でもよいが、不活性雰囲気とするのが好ましく、例えば、重合開始前に系内を窒素等の不活性ガスで置換することが好ましい。
-重合工程以外の工程-
本開示のラクタム基含有共重合体の製造方法は、前記重合工程を含むが、必要に応じて、精製工程、脱塩工程、濃縮工程、希釈工程、乾燥工程等を含んでいてもよい。
前記乾燥工程は、粉体化等を行う工程であり、一般的方法で行えばよい。例えば、噴霧乾燥、凍結乾燥、流動床乾燥、ドラム乾燥、ベルト式乾燥等により、粉末に移行させることができる。
本開示のラクタム基含有共重合体の製造方法は、前記重合工程を含むが、必要に応じて、精製工程、脱塩工程、濃縮工程、希釈工程、乾燥工程等を含んでいてもよい。
前記乾燥工程は、粉体化等を行う工程であり、一般的方法で行えばよい。例えば、噴霧乾燥、凍結乾燥、流動床乾燥、ドラム乾燥、ベルト式乾燥等により、粉末に移行させることができる。
前記製造方法ではまた、反応液(重合液)を陽イオン交換樹脂で処理することにより、得られるラクタム基含有共重合体の色調をより改善することができる。このような陽イオン交換樹脂で処理する工程は、重合中(重合工程と並行して)又は重合後に行うことができる。
前記重合反応中における陽イオン交換樹脂による処理は、任意の適切な方法で処理し得る。好ましくは、上記単量体成分の重合反応が行われている反応容器中へ、陽イオン交換樹脂を添加することにより行うことができる。具体的には、例えば、重合反応が行われている反応容器中へ陽イオン交換樹脂を添加して微細に懸濁させ、その後に濾過する形態が挙げられる。
前記陽イオン交換樹脂による処理の時間は、任意の適切な時間を採用し得る。好ましくは1分~24時間である。処理時間が短すぎると本発明の効果が充分に発現できないおそれがあり、また、処理時間が長すぎると生産性がより向上されないおそれがある。より好ましくは3分~12時間であり、更に好ましくは5分~2時間である。
前記重合反応中における陽イオン交換樹脂による処理は、任意の適切な方法で処理し得る。好ましくは、上記単量体成分の重合反応が行われている反応容器中へ、陽イオン交換樹脂を添加することにより行うことができる。具体的には、例えば、重合反応が行われている反応容器中へ陽イオン交換樹脂を添加して微細に懸濁させ、その後に濾過する形態が挙げられる。
前記陽イオン交換樹脂による処理の時間は、任意の適切な時間を採用し得る。好ましくは1分~24時間である。処理時間が短すぎると本発明の効果が充分に発現できないおそれがあり、また、処理時間が長すぎると生産性がより向上されないおそれがある。より好ましくは3分~12時間であり、更に好ましくは5分~2時間である。
前記製造方法により得られるラクタム基含有共重合体は、また、高温条件下での色調が良好である、すなわち着色し難いものである。例えば、窒素通気下260℃で60分加熱した際の黄色度(YI)が60以下であることが好ましく、より好ましくは40以下である。黄色度(YI)については、後述する測定方法により求めることができる。
〔ラクタム基含有共重合体の用途〕
本開示のラクタム基含有共重合体、及び、本開示の製造方法によって得られるラクタム基含有共重合体は、任意の適切な用途に用いることができる。その用途の一例を挙げれば、各種無機物や有機物の分散剤、凝集剤、増粘剤、粘着剤、接着剤、表面コーティング剤、架橋性組成物等であり、より具体的には、泥土分散剤、セメント材料分散剤、金属微粒子分散剤、炭素繊維分散剤、カーボンブラック分散剤、セメント材料用増粘剤、洗剤用ビルダー、洗剤用色移り防止剤、重金属補足剤、スケール防止剤、金属表面処理剤、染色助剤、染料定着剤、泡安定剤、乳化安定剤、インク染料分散剤、水性インク安定剤、塗料用顔料分散剤、塗料用シックナー、感圧接着剤、紙用接着剤、スティック糊、医療用接着剤、貼付剤用粘着剤、化粧パック用粘着剤、樹脂用フィラー分散剤、樹脂用親水化剤、記録紙用コーティング剤、インクジェット紙用表面処理剤、感光性樹脂用分散剤、帯電防止剤、保湿剤、肥料用バインダー、医薬錠剤用バインダー、高分子架橋剤、樹脂相溶化剤、写真薬添加剤、化粧用調剤添加剤、整髪料助剤、ヘアスプレー添加剤、サンスクリーン組成物用添加剤等の他、種々の工業用途(例えば、繊維の製造)に用いられる。
本開示のラクタム基含有共重合体、及び、本開示の製造方法によって得られるラクタム基含有共重合体は、任意の適切な用途に用いることができる。その用途の一例を挙げれば、各種無機物や有機物の分散剤、凝集剤、増粘剤、粘着剤、接着剤、表面コーティング剤、架橋性組成物等であり、より具体的には、泥土分散剤、セメント材料分散剤、金属微粒子分散剤、炭素繊維分散剤、カーボンブラック分散剤、セメント材料用増粘剤、洗剤用ビルダー、洗剤用色移り防止剤、重金属補足剤、スケール防止剤、金属表面処理剤、染色助剤、染料定着剤、泡安定剤、乳化安定剤、インク染料分散剤、水性インク安定剤、塗料用顔料分散剤、塗料用シックナー、感圧接着剤、紙用接着剤、スティック糊、医療用接着剤、貼付剤用粘着剤、化粧パック用粘着剤、樹脂用フィラー分散剤、樹脂用親水化剤、記録紙用コーティング剤、インクジェット紙用表面処理剤、感光性樹脂用分散剤、帯電防止剤、保湿剤、肥料用バインダー、医薬錠剤用バインダー、高分子架橋剤、樹脂相溶化剤、写真薬添加剤、化粧用調剤添加剤、整髪料助剤、ヘアスプレー添加剤、サンスクリーン組成物用添加剤等の他、種々の工業用途(例えば、繊維の製造)に用いられる。
本開示のラクタム基含有共重合体は、上述のような構成であるので、高温状態においても着色を抑制し、色調を維持することができる。本開示のラクタム基含有共重合体は、特に200~270℃付近において、色調変化(黄変)を充分に抑制することができるものである。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。
なお、重合体の重量平均分子量及び数平均分子量、未反応の単量体の定量、重合体組成物(重合体水溶液)の固形分量、アンモニウム含有量は、下記の方法に従って測定した。
なお、重合体の重量平均分子量及び数平均分子量、未反応の単量体の定量、重合体組成物(重合体水溶液)の固形分量、アンモニウム含有量は、下記の方法に従って測定した。
<重合体の数平均分子量(Mn)の測定条件>
重合体の数平均分子量について、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により下記の条件で測定して求めた。
装置:東ソー製 HLC-8320GPC
検出器:RI
カラム:昭和電工株式会社製 Shodex KD-806M(2本)、KD-G 4A
カラム温度:40℃
流速:0.8ml/min
検量線:Polystyrene Standards
溶離液:N,N-ジメチルホルムアミド(0.1%LiBr含有)
重合体の数平均分子量について、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により下記の条件で測定して求めた。
装置:東ソー製 HLC-8320GPC
検出器:RI
カラム:昭和電工株式会社製 Shodex KD-806M(2本)、KD-G 4A
カラム温度:40℃
流速:0.8ml/min
検量線:Polystyrene Standards
溶離液:N,N-ジメチルホルムアミド(0.1%LiBr含有)
<重合体のYI値の測定条件>
以下の手順で高温条件下での色調の評価を行った。
上記実施例及び比較例で得られた各重合体組成物を、減圧乾燥機で12時間乾燥した。
乾燥後の各組成物を、窒素雰囲気下260℃で60分間加熱後、空気中にて放冷した。デシケーター中で、空冷し、室温に戻ったサンプルを、以下の条件で色差計を用い、L、a、bを測定した。
装置:日本電色工業社製「色差計SE-2000」
方法:加熱前後のサンプルを石英セルに敷き、遮光下「反射モード」にて測定する。
得られたL、a、bから、下記式により黄色度(YI)を算出した。結果を表1に示した。
以下の手順で高温条件下での色調の評価を行った。
上記実施例及び比較例で得られた各重合体組成物を、減圧乾燥機で12時間乾燥した。
乾燥後の各組成物を、窒素雰囲気下260℃で60分間加熱後、空気中にて放冷した。デシケーター中で、空冷し、室温に戻ったサンプルを、以下の条件で色差計を用い、L、a、bを測定した。
装置:日本電色工業社製「色差計SE-2000」
方法:加熱前後のサンプルを石英セルに敷き、遮光下「反射モード」にて測定する。
得られたL、a、bから、下記式により黄色度(YI)を算出した。結果を表1に示した。
<31P-NMRの測定条件>
31P-NMRの測定条件: 測定する重合体を室温で減圧乾燥し、得られた固形分を重水(アルドリッチ社製)に10 質量%となるように溶解し、Varian社製UnityPlus-400(400MHz、パルスシーケンス:s2pu1、測定間隔:10.000秒、パルス:45.0度、 捕捉時間:0.800秒、積算回数:128回)にて測定した。 なお、31P-NMRの積分強度比から、重合体の主鎖にリン原子を含む構造単位の、全ての含リン還元剤に対する割合を定量した 。その後、N-ビニルラクタム系単量体と含リン還元剤との使用量から、N-ビニルラクタム系重合体の全質量100質量%に対する、主鎖末端(分子末端)のリン原子を含む構造単位の割合(質量%)、及び、分子中のリン原子を含む構造単位の割合(質量%)を算出した。
31P-NMRの測定条件: 測定する重合体を室温で減圧乾燥し、得られた固形分を重水(アルドリッチ社製)に10 質量%となるように溶解し、Varian社製UnityPlus-400(400MHz、パルスシーケンス:s2pu1、測定間隔:10.000秒、パルス:45.0度、 捕捉時間:0.800秒、積算回数:128回)にて測定した。 なお、31P-NMRの積分強度比から、重合体の主鎖にリン原子を含む構造単位の、全ての含リン還元剤に対する割合を定量した 。その後、N-ビニルラクタム系単量体と含リン還元剤との使用量から、N-ビニルラクタム系重合体の全質量100質量%に対する、主鎖末端(分子末端)のリン原子を含む構造単位の割合(質量%)、及び、分子中のリン原子を含む構造単位の割合(質量%)を算出した。
<イオンクロマトグラフィーの測定条件>
イオンクロマトグラフィーの測定条件:測定する重合体を80℃で減圧乾燥し、得られた固形分をイオン交換水に0.5質量%となるように溶解し、東ソー社製IC-2010(カラム:Shodex IC SI-90 4E、ガードカラム:Shodex IC SI-90G、カラム温度:25℃、流速:1.2mL/分、検出器:電導度検出器、注入量:100μL、溶離液:0.1質量%炭酸ナトリウム水溶液)にて測定した。なお、イオンクロマトグラフィーのピーク面積比から、未反応の次亜リン酸イオンを算出し、添加量から減算することで、分子中に含まれるリン原子を含む構造単位の割合(質量%)を算出した。
イオンクロマトグラフィーの測定条件:測定する重合体を80℃で減圧乾燥し、得られた固形分をイオン交換水に0.5質量%となるように溶解し、東ソー社製IC-2010(カラム:Shodex IC SI-90 4E、ガードカラム:Shodex IC SI-90G、カラム温度:25℃、流速:1.2mL/分、検出器:電導度検出器、注入量:100μL、溶離液:0.1質量%炭酸ナトリウム水溶液)にて測定した。なお、イオンクロマトグラフィーのピーク面積比から、未反応の次亜リン酸イオンを算出し、添加量から減算することで、分子中に含まれるリン原子を含む構造単位の割合(質量%)を算出した。
<実施例1>
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水318.6重量部、次亜燐酸ナトリウム一水和物(富士フイルム和光純薬社製)1.2重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液14.4重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン180重量部を180分かけて、4-アクリロイルモルホリン60重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から170分かけて、5%V-50 24重量部を200分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 4.8重量部を重合開始から220分後、240分後に2.4重量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(1)を含む重合体組成物(1)を得た。結果を表1に示した。
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水318.6重量部、次亜燐酸ナトリウム一水和物(富士フイルム和光純薬社製)1.2重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液14.4重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン180重量部を180分かけて、4-アクリロイルモルホリン60重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から170分かけて、5%V-50 24重量部を200分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 4.8重量部を重合開始から220分後、240分後に2.4重量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(1)を含む重合体組成物(1)を得た。結果を表1に示した。
<実施例2>
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水545.9重量部、次亜燐酸ナトリウム一水和物(富士フイルム和光純薬社製)1.25重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液15重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン175重量部を180分かけて、N、N-ジエチルアクリルアミド75重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から230分かけて、5%V-50 23.8重量部を260分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 5重量部を重合開始から260分後、280分後に2.5重量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(2)を含む重合体組成物(2)を得た。結果を表1に示した。
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水545.9重量部、次亜燐酸ナトリウム一水和物(富士フイルム和光純薬社製)1.25重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液15重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン175重量部を180分かけて、N、N-ジエチルアクリルアミド75重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から230分かけて、5%V-50 23.8重量部を260分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 5重量部を重合開始から260分後、280分後に2.5重量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(2)を含む重合体組成物(2)を得た。結果を表1に示した。
<比較例1>
ポリビニルピロリドンK-30(第一工業製薬社製)を使用した。結果を表1に示した。
ポリビニルピロリドンK-30(第一工業製薬社製)を使用した。結果を表1に示した。
<比較例2>
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水318.6重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液14.4重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン180重量部を180分かけて、4-アクリロイルモルホリン60重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から230分かけて、5%V-50 24重量部を260分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 4.8重量部を重合開始から260分後、280分後に2.4量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(3)を含む重合体組成物(3)を得た。結果を表1に示した。
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水318.6重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液14.4重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン180重量部を180分かけて、4-アクリロイルモルホリン60重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から230分かけて、5%V-50 24重量部を260分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 4.8重量部を重合開始から260分後、280分後に2.4量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(3)を含む重合体組成物(3)を得た。結果を表1に示した。
<比較例3>
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水545.92重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液15重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン175重量部を180分かけて、N、N-ジエチルアクリルアミド75重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から230分かけて、5%V-50 23.8重量部を260分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 5重量部を重合開始から260分後、280分後に2.5量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(4)を含む重合体組成物(4)を得た。結果を表1に示した。
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水545.92重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液15重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン175重量部を180分かけて、N、N-ジエチルアクリルアミド75重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から230分かけて、5%V-50 23.8重量部を260分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 5重量部を重合開始から260分後、280分後に2.5量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(4)を含む重合体組成物(4)を得た。結果を表1に示した。
<比較例4>
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水251.9重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液4.67重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン100重量部を180分かけて、イソボルニルアクリレート83.3重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から230分かけて、3%V-50 77.8重量部を260分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 6.6重量部を重合開始から260分後、280分後に3.3量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(5)を含む重合体組成物(5)を得た。結果を表1に示した。
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水251.9重量部、1質量%ジエタノールアミン水溶液4.67重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン100重量部を180分かけて、イソボルニルアクリレート83.3重量部をN-ビニルピロリドンの添加開始10分後から230分かけて、3%V-50 77.8重量部を260分かけて反応容器に添加した。更に、10%V-50 6.6重量部を重合開始から260分後、280分後に3.3量部ずつに分けて一括で添加することにより、重合体(5)を含む重合体組成物(5)を得た。結果を表1に示した。
<比較例5>
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水468.33重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン250重量部とN-ビニル-ε-カプロラクタム83.3重量部からなる単量体混合液を180分かけて、5%V-50 33.3重量部を210分かけて反応容器に添加した。反応後60分間内温を維持し、重合体(6)を含む重合体組成物(6)を得た。結果を表1に示した。
マックスブレンド(住友重機械工業社の登録商標)型の攪拌翼、ガラス製の蓋を備えたSUS製反応容器に、イオン交換水468.33重量部を仕込み、88~91℃に昇温した。N-ビニルピロリドン250重量部とN-ビニル-ε-カプロラクタム83.3重量部からなる単量体混合液を180分かけて、5%V-50 33.3重量部を210分かけて反応容器に添加した。反応後60分間内温を維持し、重合体(6)を含む重合体組成物(6)を得た。結果を表1に示した。
Claims (7)
- 数平均分子量が、10,000以上500,000以下である、
請求項1に記載のラクタム基含有共重合体。 - リン原子の含有量が、ラクタム基含有共重合体 100質量%に対して、0.01~1.5質量%である、
請求項1または請求項2に記載のラクタム基含有共重合体。 - 請求項1~3に記載のラクタム基含有共重合体とリン化合物を含む組成物。
- 該リン化合物が次亜リン酸(塩)である、
請求項5に記載のラクタム基含有共重合体の製造方法。 - 該一般式(2)の単量体を逐次添加しながら重合を行う、
請求項5または請求項6に記載のラクタム基含有共重合体の製造方法。
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