JP4281114B2 - アクリル型共重合体 - Google Patents
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下記一般式(1):
で表される第一のアクリル型モノマーと、
下記一般式(2):
で表される第二のアクリル型モノマーと、
から少なくとも成るアクリル型共重合体であって、該共重合体中の全モノマー単位の50〜99重量%が前記第一のアクリル型モノマーであることを特徴とするものである。
X1×Y1/100+X2×Y2/100+・・・・+Xn×Yn/100
で計算される値以下ということになる。
で表わされるものであり、ブロック共重合体であってもよく、ランダム共重合体であってもよいが、第二のアクリル型モノマーの単独重合体の特性(低常温弾性率、低耐熱性)を、アクリル型共重合体が示さないようにするという観点からランダム共重合体であることが好ましい。
先ず、下記反応式(4)に示すル−トによりα−アセトキシアクリル酸エチル、α−アセトキシアクリル酸プロピルを、下記反応式(4’)に示すルートによりα−ベンゾイロキシアクリル酸エチルを、下記反応式(5)に示すル−トによりα−アセトキシアクリル酸ブチル、α−アセトキシアクリル酸オクチル、α−アセトキシアクリル酸ステアリル、α−アセトキシアクリル酸2−エトキシエチルを、下記反応式(5’)に示すル−トによりα−オクタノイロキシアクリル酸エチルをそれぞれ合成した。ただし、α−アセトキシアクリル酸エチル、α−ベンゾイロキシアクリル酸エチル、α−オクタノイロキシアクリル酸エチルについては、合成中間体であるピルビン酸エチルが市販されているので、ピルビン酸エチルを出発原料として使用した。
ピルビン酸エチル(315g,2.7mo1)と無水酢酸(554g,5.4mo1)の混合物に、p−トルエンスルホン酸一水和物(8g)を加え窒素気流下、120℃で24時間攪拌した。反応溶液から減圧下(40〜50mmHg)で過剰な無水酢酸と反応により生成した酢酸を取り除き、その後、減圧蒸留(35〜40mmHg,90〜103℃)によりα−アセトキシアクリル酸エチル(250g,収率58%)を得た。
ピルビン酸(440g,5.0mo1)とn−プロパノール(300g,5.0mo1)とp−トルエンスルホン酸一水和物(2.5g)のトルエン(1L)溶液を、窒素気流下で16時間加熱還流した。反応により系中に水が生成するが、Dean−Stark trapを用いて取り除いた。反応溶液を室温に冷却した後に、エバポレーターを用いて減圧下でトルエンを取り除いた。残渣を減圧蒸留(40mmHg、85〜90℃)により精製し、ピルビン酸プロピル(400g、収率62%)を得た。
ピルヒン酸エチル(174g,1.5mo1)に、0℃で攪拌しながらピリジン(120g,1.5mo1)を滴下した。10分間0℃で攪拌した後に、塩化ベンゾイル(210g,1.5mo1)をゆっくりと滴下した。反応溶液を室温に戻した後、48時間攪拌した。反応溶液に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液とジエチルエーテルを加え、分液ロ−トを用いて有機層を分離した。水層に再度ジエチルエーテルを加えて、有機物を抽出した。得られた有機層を混合し、硫酸ナトリウムを加えて脱水した後、硫酸ナトリウムをろ過により取り除き、溶媒を減圧下でエバポレーターを用いて取り除いた。濃縮物を減圧下で蒸留を行うことにより(1mmHg,92〜102℃)、α−ベンゾイロキシアクリル酸エチル(180g、収率54%)を得た。
ピルビン酸(440g,5.0mo1)とn−ブタノール(371g,5.0mo1)とp−トルエンスルホン酸一水和物(2.5g)のトルエン(1L)溶液を、窒素気流下で16時間加熱還流した。反応により系中に水が生成するが、Dean−Stark trapを用いて取り除いた。反応溶液を室温に冷却した後に、エバポレーターを用いて減圧下でトルエンを取り除いた。残渣を減圧蒸留(40mmHg、93〜100℃)により精製し、ピルビン酸ブチル(505g、収率70%)を得た。
ピルビン酸(440g,5.0mo1)とn−オクタノール(651g,5.0mo1)とp−トルエンスルホン酸一水和物(2.5g)のトルエン(1L)溶液を、窒素気流下で16時間加熱還流した。反応により系中に水が生成するが、Dean−Stark trapを用いて取り除いた。反応溶液を室温に冷却した後に、エバポレーターを用いて減圧下でトルエンを取り除いた。残渣を減圧蒸留(2mmHg、82〜92℃)により精製し、ピルビン酸オクチル(762g、収率76%)を得た。
ピルビン酸(220g,2.5mo1)とステアリルアルコール(675g,2.5mo1)とp−トルエンスルホン酸一水和物(1.2g)のトルエン(1L)溶液を、窒素気流下で16時間加熱還流した。反応により系中に水が生成するが、Dean−Stark trapを用いて取り除いた。反応溶液を室温に冷却した後に、エバポレーターを用いて減圧下でトルエンを取り除いた。残渣を高真空下での蒸留(110〜120℃)により精製し、ピルビン酸ステアリル(512g、収率80%)を得た。
ピルビン酸(440g,5.0mo1)と2−エトキシエタノール(450g,5.0mo1)とp−トルエンスルホン酸一水和物(2.5g)のトルエン(1L)溶液を、窒素気流下で16時間加熱還流した。反応により系中に水が生成するが、Dean−Stark trapを用いて取り除いた。反応溶液を室温に冷却した後に、エバポレーターを用いて減圧下でトルエンを取り除いた。残渣を減圧蒸留(40mmHg、100〜105℃)により精製し、ピルビン酸2−エトキシエチル(544g、収率68%)を得た。
ピルビン酸エチル(174g,1.5mo1)に、0℃で攪拌しながらピリジン(120g,1.5mo1)を滴下した。10分間0℃で攪拌した後に、塩化オクタノイル(243g,1.5mo1)をゆっくりと滴下した。反応溶液を室温に戻した後、48時間攪拌した。反応溶液に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液とジエチルエーテルを加え、分液ロートを用いて有機層を分離した。水層に再度ジエチルエーテルを加えて、有機物を抽出した。得られた有機層を混合し、硫酸ナトリウムを加えて脱水した後、硫酸ナトリウムをろ過により取り除き、溶媒を減圧下でエバポレーターを用いて取り除いた。濃縮物を減圧下で蒸留を行うことにより(1mmHg,95〜100℃)、α−オクタノイロキシアクリル酸エチル(126g、収率34%)を得た。
α−アセトキシアクリル酸エチル(100g)と2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(モノマーに対して0.4mol%)とを所定量のキシレンに溶解した(モノマー濃度:62.5wt%)。得られた溶液に10分間窒素バブリングを行った後に、窒素気流下において60℃で10時間攪拌して重合反応を進行せしめた。得られた反応溶液をジクロロメタン(300ml)に溶解し、メタノール(5L)にゆっくりと滴下した。沈殿した白色の重合体をろ過により採取し、一晩真空乾燥することにより、α−アセトキシアクリル酸エチルの単独重合体を得た。得られた単独重合体の数平均分子量(Mn)は80,000、重量平均分子量(Mw)は140,000であった。
α−アセトキシアクリル酸エチル(60g)とα−アセトキシアクリル酸ブチル(40g)と2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(モノマーに対して0.4mol%)とを所定量のキシレンに溶解した(モノマー濃度:80wt%)。得られた溶液に10分間窒素バブリングを行った後に、窒素気流下において60℃で10時間攪拌して重合反応を進行せしめた。得られた反応溶液をジクロロメタン(300ml)に溶解し、メタノール(5L)にゆっくりと滴下した。沈殿した白色の重合体をろ過により採取し、一晩真空乾燥することにより、α−アセトキシアクリル酸エチルとα−アセトキシアクリル酸ブチルの共重合体(重量比60:40)を得た。得られた共重合体の数平均分子量(Mn)は80,000、重量平均分子量(Mw)は160,000であった。
α−アセトキシアクリル酸エチル(80g)とα−アセトキシアクリル酸オクチル(20g)と2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(モノマーに対して0.4mol%)とを所定量のキシレンに溶解した(モノマー濃度:80wt%)。得られた溶液に10分間窒素バブリングを行った後に、窒素気流下において60℃で10時間攪拌して重合反応を進行せしめた。得られた反応溶液をジクロロメタン(300ml)に溶解し、メタノール(5L)にゆっくりと滴下した。沈殿した白色の重合体をろ過により採取し、一晩真空乾燥することにより、α−アセトキシアクリル酸エチルとα−アセトキシアクリル酸オクチルの共重合体(重量比80:20)を得た。得られた共重合体の数平均分子量(Mn)は90,000、重量平均分子量(Mw)は190,000であった。
実施例1と同じ方法によりα−アセトキシアクリル酸プロピルとα−アセトキシアクリル酸オクチルの共重合体(重量比80:20)を作製した。共重合体の数平均分子量(Mn)は100,000、重量平均分子量(Mw)は190,000であった。
実施例1と同じ方法によりα−ベンゾイロキシアクリル酸エチルとα−アセトキシアクリル酸ブチルの共重合体(重量比60:40)を作製した。共重合体の数平均分子量(Mn)は85,000、重量平均分子量(Mw)は160,000であった。
実施例1と同じ方法によりα−ベンゾイロキシアクリル酸エチルとα−アセトキシアクリル酸オクチルの共重合体(重量比80:20)を作製した。共重合体の数平均分子量(Mn)は90,000、重量平均分子量(Mw)は170,000であった。
実施例1と同じ方法によりα−アセトキシアクリル酸エチルとα−アセトキシアクリル酸ステアリルの共重合体(重量比85:15)を作製した。共重合体の数平均分子量(Mn)は90,000、重量平均分子量(Mw)は190,000であった。
実施例1と同じ方法によりα−アセトキシアクリル酸エチルとα−オクタノイロキシアクリル酸エチルの共重合体(重量比75:25)を作製した。共重合体の数平均分子量(Mn)は80,000、重量平均分子量(Mw)は150,000であった。
実施例1と同じ方法によりα−アセトキシアクリル酸エチルとα−アセトキシアクリル酸2−エトキシエチルの共重合体(重量比80:20)を作製した。共重合体の数平均分子量(Mn)は100,000、重量平均分子量(Mw)は200,000であった。
実施例1〜8で合成した共重合体、比較例1で合成した単独重合体、及びPMMA(クラレ社製、商品名:パラペットG1000)について、動的粘弾性測定装置(アイティー計測制御社製、商品名:DVA−220)を用いて種々の温度における貯蔵弾性率(粘弾性)を測定した。得られた結果を図1及び表1に示す。
表中の貯蔵弾性率の単位はPa。
実施例1で合成した共重合体及びPMMA(クラレ社製、商品名:パラペットG1000)について、熱分解特性測定装置(リガク社製、商品名:Thermo Plus TG8120)を用いて熱分解特性を測定した。得られた結果を図2に示す。
Claims (4)
- 下記一般式(1):
で表される第一のアクリル型モノマーと、
下記一般式(2):
で表される第二のアクリル型モノマーと、
から少なくとも成るアクリル型共重合体であって、該共重合体中の全モノマー単位の50〜99重量%が前記第一のアクリル型モノマーであることを特徴とするアクリル型共重合体。 - 前記R1及びR2は同一でも異なっていてもよく、それぞれ、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、t−ブチル、イソブチル、1,1−ジメチルプロピル、1,1,2−トリメチルプロピル、1,2,2−トリメチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、1−エチルプロピル、1,1,2,2−テトラメチルプロピル及び2−メチルプロピルから成る群から選択される基であり、前記R3及びR4は水素原子であり、前記R5及びR6は同一でも異なっていてもよく、R5及びR6のうちの少なくとも一方は、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−デセニル、ラウリル、ミリスチル、ミリストレイル、n−ペンタデシル、n−ペンタデセニル、パルミチル、パルミトレイル、n−ヘキサデカジエニル、n−ヘキサデカトリエニル、n−ヘキサデカテトラエニル、n−ヘプタデカニル、n−ヘプタデセニル、ステアリル、オレイル、リノーリル、α−リノレニル、γ−リノレニル、n−オクタデカテトラエニル、アラキジニル、n−イコセニル、n−イコサジエニル、n−イコサトリエニル、n−イコサテトラエニル、アラキドニル、n−イコサペンタエニル、n−ヘンイコサペンタデセニル、ベヘニル、n−ドコセニル、n−ドコサジエニル、n−ドコサテトラデセニル、n−ドコサペンタエニル、n−ドコサヘキサエニル、リグノセリニル及びテトラコセニルから成る群から選択される基であり、前記R7及びR8は水素原子であることを特徴とする請求項1記載のアクリル型共重合体。
- 数平均分子量が10000〜500000であることを特徴とする請求項1又は2記載のアクリル型共重合体。
- 25℃における貯蔵弾性率が1×109Pa以上であり、かつ、250℃における貯蔵弾性率が1×107Pa以下であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載のアクリル型共重合体。
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