JP5333975B2 - (メタ)アクリル酸エステル共重合体およびこれを含んでなる粘着剤組成物ならびに(メタ)アクリル酸エステル共重合体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係る(メタ)アクリル酸エステル共重合体は、下記一般式(I)で示される構造単位からなるものとできる。
R2〜R4はそれぞれ水素原子あるいはメチル基を示す。R2〜R4は同一であってもよく、異なっていてもよい。
R5は、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基または炭素原子数5〜8のシクロアルキル基を示す。前記アルキル基および前記アルコキシ基は鎖中に酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、エステル基、アミド基またはイミノ基を一以上有していてもよい。)
前記一般式(I)において、共重合比Y:Zは0.5:1〜2:1であり、共重合比X:YあるいはX:Zは15:1〜25:1であることが好ましい。
また、本発明は、上記(メタ)アクリル酸エステル共重合体を含んでなる粘着剤組成物も提供する。この粘着剤組成物では、加熱により、アルコキシアミン骨格の交換反応に基づいて(メタ)アクリル酸エステル共重合体の分子鎖間に形成される架橋構造を変化させることで、粘着剤としての物性を制御できる。
この製造方法において、前記工程は、下記一般式(II)で示される(メタ)アクリレートモノマーと、下記一般式(III)および下記一般式(IV)で示されるアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーと、を共重合させる工程とできる。
(式(II)中、R1は炭素原子数4〜8の直鎖又は分岐のアルキル基を示す。
式(II)〜(IV)中、R2〜R4はそれぞれ水素原子あるいはメチル基を示す。R2〜R4は同一であってもよく、異なっていてもよい。
式(IV)中、R5は、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基または炭素原子数5〜8のシクロアルキル基を示す。前記アルキル基および前記アルコキシ基は鎖中に酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、エステル基、アミド基またはイミノ基を一以上有していてもよい。)
前記工程において、前記一般式(III)で示されるアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーと前記式(IV)で示されるアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーとの共重合比は0.5:1〜2:1とし、前記一般式(II)で示される(メタ)アクリレートモノマーと前記一般式(III)あるいは式(IV)で示されるアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーとの共重合比は15:1〜25:1とすることが好ましい。
また、前記工程における重合開始剤には、2,2´−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリルを用いることが好ましい。
本発明に係る(メタ)アクリル酸エステル共重合体は、動的共有結合を有するアルコキシアミン骨格を側鎖に有する。この(メタ)アクリル酸エステル共重合体は、アルコキシアミン骨格を有するアクリレートモノマーを含むアクリレートモノマー混合物を共重合させることにより製造できる。
上述の(メタ)アクリル酸エステル共重合体は、既に説明したように、無溶媒条件下で加熱され、アルコキシアミン骨格の交換反応に基づいて分子鎖間に形成される架橋構造を変化させることができる。従って、この(メタ)アクリル酸エステル共重合体を粘着剤組成物中に配合すれば、アルコキシアミン骨格の交換反応に基づく分子鎖間の架橋構造の変化により、粘着剤組成物の物性を制御することが可能となる。
本発明に係る(メタ)アクリル酸エステル共重合体の製造方法は、アルコキシアミン骨格を有するアクリレートモノマーを含むアクリレートモノマー混合物を共重合させる工程を含む。
(1)アルコキシアミンを有するアクリレートモノマー(ALA1及びALA2)の合成
アルコキシアミン骨格を含有するアクリレートモノマー(ALA1)を、対応するアルコキシアミンから1段階で合成した。このアルコキシアミンは、水酸基および塩化アクリロイル基を有する。
蒸発残物は、水とジクロロメタンで分画した。水層をジクロロメタンで洗浄した。洗浄液を合わせた有機層は、硫酸マグネシウムで乾燥させ、蒸発乾固させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーで酢酸エチル/ヘキサン(1/1,v/v)によって溶出、精製して得た無色の粘性の油(1.23g,収率74%)を真空下で乾固して、アクリル酸エステル(ALA1)を製造した。
蒸発残物は、水とジクロロメタンで分画した。水層をジクロロメタンで洗浄した。洗浄液を合わせた有機層は、硫酸マグネシウムと共に乾燥させ、蒸発乾固させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィーで酢酸エチル/ヘキサン(1/1,v/v)によって溶出、精製して得た無色の粘性の油(1.72g,収率95%)を真空下で乾固して、アクリル酸エステル(ALA2)を製造した。
アルコキシアミン骨格を有する低Tgポリマーは、2EHAと2種類のアルコキシアミンを含むアクリレートモノマー(ALA1及びALA2)を、モル比(2EHA:ALA1:ALA2)18:1:1で共重合し合成した。
溶出剤にはTHF(0.6ml/min)を用いた。
ポリマーの数平均分子量(Mn)と、分子量分布(Mw/Mn)の算出には、校正ポリスチレン標準品(Mn=1,060−1,090,000;Mw/Mn=1.02−1.08)を使用した。
低Tgポリマーの架橋反応は、100℃で24時間、バルク条件下で行われた。ポリ(2EHA−co−ALA1−co−ALA2)(0.10g,Mn=22000,Mw/Mn=3.33)を、凍結−減圧‐融解サイクルによってガラスチューブ内で脱気し、真空下で密封した。ガラスチューブを100℃で24時間加熱し、架橋ポリマーを得た。
Claims (8)
- 下記一般式(I)で示される構造単位からなる、側鎖にアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体を含んでなる粘着剤組成物。
(式(I)中、R 1 は、2−エチルヘキシル基を示す。
R 2 〜R 4 は、それぞれ水素原子あるいはメチル基を示す。R 2 〜R 4 は同一であってもよく、異なっていてもよい。
R 5 は、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基または炭素原子数5〜8のシクロアルキル基を示す。前記アルキル基および前記アルコキシ基は鎖中に酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、エステル基、アミド基またはイミノ基を一以上有していてもよい。) - 前記一般式(I)において、共重合比Y:Zが0.5:1〜2:1であり、共重合比X:YあるいはX:Zが15:1〜25:1である請求項1記載の粘着剤組成物。
- 前記一般式(I)において、共重合比X:YあるいはX:Zが16:1〜20:1である請求項2記載の粘着剤組成物。
- 前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体のガラス転移温度が室温以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 下記一般式(II)で示される(メタ)アクリレートモノマーと、下記一般式(III)および下記一般式(IV)で示されるアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーと、を共重合させる工程を含む、側鎖にアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体を含んでなる粘着剤組成物の製造方法。
(式(II)中、R1は、2−エチルヘキシル基を示す。
式(II)〜(IV)中、R2〜R4は、それぞれ水素原子あるいはメチル基を示す。R2〜R4は同一であってもよく、異なっていてもよい。
式(IV)中、R5は、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基または炭素原子数5〜8のシクロアルキル基を示す。前記アルキル基および前記アルコキシ基は鎖中に酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、エステル基、アミド基またはイミノ基を一以上有していてもよい。) - 前記工程において、前記一般式(III)で示されるアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーと前記式(IV)で示されるアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーとの共重合比を0.5:1〜2:1とし、前記一般式(II)で示される(メタ)アクリレートモノマーと前記一般式(III)あるいは式(IV)で示されるアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーとの共重合比を15:1〜25:1とする請求項5記載の製造方法。
- 前記一般式(II)で示される(メタ)アクリレートモノマーと前記一般式(III)あるいは式(IV)で示されるアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリレートモノマーとの共重合比を16:1〜20:1とする請求項6記載の製造方法。
- 下記一般式(I)で示される構造単位からなる、側鎖にアルコキシアミン骨格を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体を含んでなる粘着剤組成物を溶剤濃度1000ppm以下の条件で加熱し、アルコキシアミン骨格の交換反応に基づいて分子鎖間に形成される架橋構造を変化させることにより、粘着剤組成物の物性を制御する方法。
(式(I)中、R 1 は、2−エチルヘキシル基を示す。
R 2 〜R 4 は、それぞれ水素原子あるいはメチル基を示す。R 2 〜R 4 は同一であってもよく、異なっていてもよい。
R 5 は、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基または炭素原子数5〜8のシクロアルキル基を示す。前記アルキル基および前記アルコキシ基は鎖中に酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、エステル基、アミド基またはイミノ基を一以上有していてもよい。)
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