JP3207025B2 - アクリル系リン酸エステルアミン塩単量体及びその製造方法 - Google Patents
アクリル系リン酸エステルアミン塩単量体及びその製造方法Info
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Description
テルアミン塩単量体及びその製造方法に関する。
アミン塩単量体は、油溶性という物質特性を有し、トル
エン溶剤をはじめとする油性溶媒に少なくとも分散ない
し溶解する性質を有する新規なアクリル系リン酸エステ
ルアミン塩単量体である。かかる物質は、高分子化学工
業上主たる変性剤の機能を高める補助的有用性に富み、
主たる変性剤の種別・組成により機能にも多種多様な変
化がみられる。
し分散するとしないとでは、該物質の化学工業上の使用
用途の幅に頗る大きな差異が生ずる。端的な例として、
多種類の感光性樹脂に使用されている多価アクリルエス
テル単量体類の多くは油溶性である。本発明にかかるリ
ン酸エステルアミン塩単量体が油溶性となることによ
り、該多価アクリルエステル単量体類との相溶性が良好
となるため、両者に直接共重合性が生じる。その結果他
の諸変性剤類を用いることなく、二成分系でも本発明に
かかるリン酸エステルアミン塩単量体が使用可能とな
り、感光性樹脂に対し接着性の改善、金属に対する防錆
性の付与が可能となる。
ン塩単量体類が油溶性となることにより、該物質のホモ
ポリマーは分子構造上架橋構造を形成しなくなる。その
結果、該物質と他のアクリル系ないしビニル系単量体と
の共重合樹脂は、溶剤に溶ける性質を有することとな
り、塗料樹脂としての有用性が賦与される。
に対しても変性が可能となり、該樹脂の有用性の幅は一
段と増大する。
量体の水分散液は、鉄に塗布することにより鉄に対し一
次防錆性を有する。磨き鋼板の水洗後該鋼板表面の水が
乾燥するとき表面に赤錆が発生するが、該鋼板の表面乾
燥前にこの油溶性という特質を有するリン酸エステルア
ミン塩単量体の水分散液の塗布は、鉄の錆を防止する。
特に防錆性の強い油溶性のリン酸エステルアミン塩単量
体は、アシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリ
コールモノメタクリレートのアミン塩類である。
メタクリレート等の酸性リン酸エステル単量体を各種ビ
ニル単量体と共重合させこれを活用した特許出願は、現
在に至るまで特許公開公報中に既に数百件を数えてい
る。
しい単量体及びその製造技術には次のようなものがあ
る。
外のアクリル系酸性リン酸エステル単量体(アシッドホ
スホエチルアクリルエステル類)に本発明と異なる無水
の状態及び重合禁止剤の存在下でアミン類(アミノエチ
ルメタクリレート類)を反応させる製法は特開昭57ー
197250に明記されている。一般的な単量体の製法
技術を応用した例としては、特開昭58ー21688に
示されるように、MEHQ等重合禁止剤の存在下でアク
リル基の重合副反応を防止しながら、溶剤中での反応及
び溶剤抽出精製を行う製法があげられる。
液重合に酸性リン酸エステルを活用した例では、リン酸
基の有する強い会合性により、酸性リン酸エステルの使
用量を増大させると、共重合樹脂が溶液中においてゲル
化してしまうため、使用単量体中における酸性リン酸エ
ステル単量体の使用重量比率を数パーセント以下に抑え
ておかなければならない場合が多い。
メタノール、ブチルセロソルブ、酢酸エチル等の極性溶
剤中でのアクリル系酸性リン酸エステル単量体の全使用
単量体に対する使用比率は、主として重量比で5%前後
から1%前後の例が多い。公知例をあげると、特開昭5
3ー77292、特開昭57ー53571、特開昭53
ー77293、特開昭53ー19348、特開昭53ー
18638、特開昭54ー36338、特開昭57ー1
90060、特開昭58ー47071、特開昭58ー4
7070、特開昭48ー79835等があり、発明者の
以前の発明の特公昭49ー14330、特公昭48ー4
4675もこれに属する。
ン、キシレン等の非極性溶剤の例では、特開昭56ー1
27671、特開昭52ー25829、特開昭53ー2
6874、特開昭49ー118499で使用例のアクリ
ル系酸性リン酸エステル単量体の全使用単量体に対する
使用比率は、主として重量比で0.1%前後からせいぜ
い0.5%前後である。
原因は、上記公知例におけるアクリル系酸性リン酸エス
テル単量体が、ベンゼン、トルエン、キシレン等の非極
性溶剤に溶解しない特性のためである。トルエンは今般
溶剤系塗料に非常によく使用されているが、アクリル系
酸性リン酸エステル単量体の使用比率を上げ、目的とす
る変性効果を増大させるためには、少なくともトルエン
に対しては分散ないし溶解しなければならない、という
課題があった。
酸性リン酸エステル単量体をつくるために、本発明に最
も類似した反応例のある特開昭57ー197250に沿
って多種類のアクリル系酸性リン酸エステル単量体のア
ミン塩の反応を実験した結果、ある種のものは、トルエ
ンに分散も溶解もしないアクリル系酸性リン酸エステル
単量体のアミン塩が発生し、ある種のものは上記の酸塩
基反応中アクリル基の重合副反応物が発生してしまう。
このため、特開昭57ー197250に沿った反応は前
記の課題を解決する手段とはなり得なかった。
な単量体の製法技術を応用した例である特開昭58ー2
1688に沿って、MEHQ等重合禁止剤の多量使用下
でアクリル系酸性リン酸エステル単量体とアミン類との
酸塩基反応を試みたが、アクリル基の重合副反応は防止
し得なかった。
アクリルエステル単量体等有機化学物質に対する反応性
に富み塗料等主成剤に防錆性等の変性を付加し、トルエ
ン等油性溶剤に分散ないし溶解するアクリル系リン酸エ
ステルアミン塩単量体を提供するとともに、重合副反応
をおさえ、酸塩基反応を選択進行させることによる該物
質の製造方法を提供することを目的とする。
昭57ー197250に沿って多種類のアクリル系酸性
リン酸エステル単量体のアミン塩の反応を実験した結
果、上記課題を解決する手段とはなり得なかったもの
の、微量の水の存在下にアクリル系酸性リン酸エステル
単量体アミン塩の油溶性重合物が発生していることを発
見し、また相当量の水の存在の下に酸塩基反応を進める
ことによってアクリル基の重合を禁止し得ることも発見
した。
整数)で表される製造可能なアクリル系酸性リン酸エス
テル単量体に、水の存在の下に、一般式
2,R3,R4ともにHである場合は除く。)で表されるア
ミン類を反応させ、油溶性という特質を有するリン酸エ
ステルアミン塩単量体の生成に至らしめる一連の反応過
程を該リン酸エステルアミン塩単量体の製造方法とす
る。
アミン塩単量体は、一般式
はC2H4OH基、但しR2,R3,R4ともにHである場合
は除く。nは3以上20以下の整数)で表されるもので
ある。
応系に介在させるものであり、反応系における重合反応
を抑止すべく反応液を撹拌する。これが酸性物質である
アクリル系酸性リン酸エステル単量体と塩基性物質であ
るアミン類の酸塩基反応の選択進行させる。
テル単量体とは、次の一般式
整数)で表される範囲のものである。
ル系酸性リン酸エステル単量体の内、代表的数例を具体
的に明示すると、アシッドホスホオキシトリオキシプロ
ピレングリコールモノメタクリレート、アシッドホスホ
オキシトリオキシプロピレングリコールモノアクリレー
ト、アシッドホスホオキシテトラオキシプロピレングリ
コールモノメタクリレート、アシッドホスホオキシテト
ラオキシプロピレングリコールモノアクリレート、アシ
ッドホスホオキシペンタオキシプロピレングリコールモ
ノメタクリレート、アシッドホスホオキシペンタオキシ
プロピレングリコールモノアクリレート、アシッドホス
ホオキシヘキサオキシプロピレングリコールモノメタク
リレート、アシッドホスホオキシヘキサオキシプロピレ
ングリコールモノアクリレート、その他上記一般式にお
いて、nが7以上20以下のアシッドホスホオキシポリ
オキシプロピレングリコールモノメタクリレートまたは
アシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリコール
モノアクリレートがあげられる。
すと、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン等があげられる。
ン塩単量体及びその製造方法が、前記課題解決の手段と
なる。
いて「リン酸基含有高分子ゲルの構造と性質」と題して
第35回高分子研究発表会(神戸 1989)に報告し
ている。その研究報告内容は、「共重合における全使用
単量体に対してアシッドホスホエチルメタクリレートが
6モル%までの少量では、アシッドホスホエチルメタク
リレートと2ーヒドロキシエチルメタクリレートとの共
重合体は、殆ど架橋構造は示さない。ところが6モル%
以上の高濃度については、濃度に比例して架橋密度が上
昇する」現象の発見であった。
段としてのトルエン溶解の可否に着目し、各種実験を重
ねた結果、ホモポリマーでも分子構造上ゲル化構造、即
ち架橋構造をとらないトルエン可溶性アクリル系リン酸
エステルアミン塩単量体が生成可能であることを見いだ
した。
量440のアシッドホスホオキシポリオキシプロピレン
グリコールモノメタクリレート(前記一般式で表される
アクリル系酸性リン酸エステル単量体においてn=5前
後。以下ホスマーPPと略称)で約1モルの該ホスマー
PPに、反応温度60〜80℃のもとで、塩基性物質の
例えばモノエタノールアミン1モルを、重量にして全反
応組成物の約1〜15%内外の水の存在の下に作用させ
ると、ホスマーPPモノエタノールアミンハーフ塩が生
成される。
エステルアミン塩単量体である該モノエタノールアミン
ハーフ塩に脱水処理を加えた生成物は、トルエンに溶解
ないし分散する。これは偶然発見されたアミン類の特殊
な作用効果である。該ホスマーPPモノエタノールアミ
ンハーフ塩のホモポリマーもトルエン可溶性であり、分
子構造上も架橋構造をとらない。
されるアミン類は上記モノエタノールアミンに限られる
ものではない。
単量体一般式において、n=1の例として、アシッドホ
スホプロピルメタクリレート、n=2の例としてアシッ
ドホスホジプロピレングリコールモノメタクリレート
等、2例について、上記と全く同様に反応を進めた結
果、反応は順調に進むが、生成アミンハーフ塩、即ちア
シッドホスホプロピルメタクリレートモノエタノールア
ミンハーフ塩、及びアシッドホスホジプロピレングリコ
ールモノメタクリレートモノエタノールアミンハーフ塩
ともに、トルエン不溶性であり、それぞれのホモポリマ
ーもトルエン不溶性であった。
る上記アミンハーフ塩であるところのアクリル系リン酸
エステルアミン塩単量体及びそのホモポリマーは、新規
な物質である。
証結果を表を参照しつつ詳述する。次の表ー1に示す部
数は反応重量比率または混合重量比率を示す。
部数を撹拌機及び温度調節器付きフラスコ中に入れ、撹
拌を続ける。そして、表ー1に示された部数のアミンと
水の混合液を撹拌中の酸性リン酸エステル単量体に滴下
すると、反応液は発熱反応を起こす。この発熱した反応
液を温度調節器により60℃になるように調節し、アミ
ンの部数と水の部数の混合液の滴下は5分間かけて行
う。滴下終了後反応液の温度を70℃にあげて、引き続
き1時間撹拌し続ける。このようにして生成したアミン
類ハーフ塩自体は、本発明のリン酸エステルアミン塩単
量体の実施例の数例である。
この水分がトルエン検証を妨害する。検証時の必要上こ
れらの物質から妨害要因である水分を除去しておく必要
がある。このような水分の除去のために、全反応液に7
0℃内外の乾燥空気を通し、全反応液の含水量が2重量
%以下になったところで乾燥を終了する。
に上記反応を行って酸性リン酸エステル単量体のアミン
類ハーフ塩を得る。検証のための脱水の手順も同様であ
る。このような手順で合成された、実施例と参考例の単
量体を 等量のトルエンに溶解して、トルエンに対する溶解性
を見る。 試験管内で熱重合したホモポリマーの物性を観察す
る。 製品単量体約75%の溶剤25%の溶液を試験管内で
熱重合させ、粘度上昇等で重合物の発生を確認後トルエ
ンを加え、トルエンに対する溶解性を見る。これらの試
験結果は表ー2に示されるとおりである。
て油溶性リン酸エステルアミン塩単量体が完成され、こ
の本発明単量体の重合物は分子構造上ゲル化構造をとら
ないことが実証された。
いう特質を有するリン酸エステルアミン塩単量体の製造
方法によれば、今般溶剤系塗料に非常によく使用されて
いるトルエンに対しては分散ないし溶解するアクリル系
リン酸エステルアミン塩単量体が、酸塩基反応中アクリ
ル基の重合副反応物が生ずることなく製造される。
の機能を高める補助的有用性に富み、主たる変性剤の種
別・組成により機能にも多種多様な変化を見せる新規な
アクリル系リン酸エステルアミン塩単量体が使用に容易
な油溶化した状態で提供されることとなる。
Claims (3)
- 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中のR1はHまたはCH3基、R2,R3,R4,はHまた
はC2H4OH基、但しR2,R3,R4ともにHである場
合は除く。nは3以上20以下の整数)で表される分子
構造中に酸塩基結合を含むことを特徴とするアクリル系
リン酸エステルアミン塩単量体 - 【請求項2】 一般式 【化2】 (式中のR1はHまたはCH3基、nは3以上20以下の
整数)で表されるアクリル系酸性リン酸エステル単量体
に水の存在の下に、一般式 【化3】 (式中のR2,R3,R4,はHまたはC2H4OH基、但しR
2,R3,R4ともにHである場合は除く。)で表されるア
ミン類を反応させることを特徴とするアクリル系リン酸
エステルアミン塩単量体の製造方法 - 【請求項3】 液相にある水を全反応系に介在させ、反
応液を撹拌しながら酸塩基反応を選択進行させることを
特徴とする請求項2記載のアクリル系リン酸エステルア
ミン塩単量体の製造方法
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP25933293A JP3207025B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | アクリル系リン酸エステルアミン塩単量体及びその製造方法 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04233054A Division JP3131663B2 (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | アクリル系リン酸エステルアミン塩単量体及びその製造方法 |
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JPH07118281A JPH07118281A (ja) | 1995-05-09 |
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JP5070909B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-11-14 | Dic株式会社 | 重合性液晶組成物 |
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1993
- 1993-09-22 JP JP25933293A patent/JP3207025B2/ja not_active Expired - Fee Related
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