JPH06157678A - アクリル樹脂およびその製造方法 - Google Patents

アクリル樹脂およびその製造方法

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JPH06157678A
JPH06157678A JP31358892A JP31358892A JPH06157678A JP H06157678 A JPH06157678 A JP H06157678A JP 31358892 A JP31358892 A JP 31358892A JP 31358892 A JP31358892 A JP 31358892A JP H06157678 A JPH06157678 A JP H06157678A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 取扱い易いアクリル樹脂を開発すること。 【構成】 「1分子中に1個以上のエポキシ基を有し、
数平均分子量800 〜1500、重量平均分子量/ 数平均分子
量が2.5以下で 、かつ、エポキシ基の濃度が2.5モル/K
g樹脂以上であるアクリル樹脂」および「重合温度130
〜160 ℃、アクリルモノマー100 重量部に対して重合開
始剤を2〜10重量部用いることを特徴とする1分子中に
1個以上のエポキシ基を有し、数平均分子量800 〜150
0、重量平均分子量/ 数平均分子量が2.5以下で、かつ、
エポキシ基の濃度が2.5 モル/Kg樹脂以上であるアクリ
ル樹脂の製造方法」 【効果】 取扱い易いアクリル樹脂を開発することがで
きた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアクリル樹脂とその製造
方法に関し、さらに詳しくは、常温で液体である低分子
量であるアクリル樹脂に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、アクリル樹脂は透明性に優
れ、耐油性、耐候性が高いために様々な分野で利用され
ている。また、エポキシ基含有のアクリル樹脂に、アク
リル酸、またはメタクリル酸との反応によりエポキシ環
を開環して重合性不飽和基を導入した不飽和樹脂を含む
活性エネルギー線硬化型不飽和樹脂組成物として特開平
1−289820号公報等に開示されている。
【0003】通常使われるアクリル樹脂は、分子量が数
千から数万のものであり、固化あるいは高粘稠なもので
あるため適当な溶剤で希釈し溶液とすることが作業性を
上げるために必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】数平均分子量1500〜50
00を有し、かつ、常温で固体である低分子量アクリル樹
脂の合成法としては、特公昭63-24619に開示されてい
る。
【0005】これは、連鎖移動剤としてチオール類を用
いるものであり、合成されたアクリル樹脂はチオール類
による異臭を持つことが欠点として上げられる。
【0006】また、省資源、省エネルギー、更には、職
場環境の改善を目的に様々な分野においてアクリル樹脂
の優れた性能を有した無溶剤、又は低溶剤の素材が求め
られている。
【0007】
【発明の目的】本発明の目的は、1分子中に1個以上の
エポキシ基を有する数平均分子量800〜1500、重量平均
分子量/ 数平均分子量が2.5以下で、エポキシ基の濃度
が2.5モル/Kg樹脂以上であるアクリル樹脂を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
「1分子中に1個以上のエポキシ基を有し、数平均分子
量800 〜1500、重量平均分子量/ 数平均分子量が2.5以
下で 、かつ、エポキシ基の濃度が2.5 モル/Kg樹脂以
上であるアクリル樹脂」および「重合温度130 〜160
℃、アクリルモノマー100 重量部に対して重合開始剤を
2〜10重量部用いることを特徴とする1分子中に1個以
上のエポキシ基を有し、数平均分子量800 〜1500、重量
平均分子量/ 数平均分子量が2.5以下で 、かつ、エポキ
シ基の濃度が2.5 モル/Kg樹脂以上であるアクリル樹脂
の製造方法」である。
【0009】本発明のアクリル樹脂の製造方法は、各モ
ノマー成分を有機溶剤に溶解もしくは分散させ、重合温
度を130〜160℃に保ちながら、ラジカル重合開始
剤2〜10重量部を撹拌下に滴下し重合反応を行う。
【0010】重合温度が130℃よりも低い場合には数
平均分子量が1500より大きくなり、かつ、未重合の
モノマーが多くなり好ましくない。
【0011】また、重合温度が160℃よりも高い場合
には、エポキシ基による分子間の反応が生じ易くなり、
分子量の増加、粘度の増加、不溶解性物の発生などが起
こり好ましくない。ラジカル重合開始剤が2重量部より
も少ないと、未反応のモノマーが多く残存することとな
り好ましくない。
【0012】また、10重量部よりも多くなると得られ
た樹脂中の開始剤残基の割合が高くなるためにアクリル
樹脂の本来持つ特性、透明性、耐油性、耐候性等が損な
われ好ましくない。
【0013】反応時間は通常1〜10時間とすればよ
い。重合終了後、常圧、又は減圧下に有機溶媒を除去す
る。これにより数平均分子量800 〜1500、重量平均分子
量/ 数平均分子量が2.5以下で、エポキシ基の濃度が2.5
モル/Kg樹脂以上であるアクリル樹脂を合成すること
ができる。
【0014】アクリル樹脂の数平均分子量があまりに低
いとアクリル樹脂の持つ特性が損なわれ強靭な硬化物が
得られなくなる。また、あまり高いと粘度が高くなり無
溶剤化、又はハイソリッド化の妨げになる。
【0015】本発明に使用される(メタ)アクリルモノ
マーとしては特に限定されるものではなく、一般的に
(メタ)アクリルモノマーとして知られているものであ
ればいかなるものであってもよい。
【0016】この化合物の具体例としては、メチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロ
ピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アク
リレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メ
タ)アクリレート、2ーエチルヘキシル(メタ)アクリ
レート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メ
タ)アクリレート、2ーヒイドロキシエチル(メタ)ア
クリレート、2ーヒドロキシプロピル (メタ)アクリ
レート、2ーヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、
2ーヒドロキシー3ーフェノキシプロピル(メタ)アク
リレート、テトラヒドロフルフラル(メタ)アクリレー
ト、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレー
ト、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリ
レート、フェノキシエチルオキシエチル(メタ)アクリ
レート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)ア
クリレート、3ークロロー2ーヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート等があげられる。
【0017】また、本発明に使用できるエポキシ基を有
するアクリルモノマーの具体例としては、下記化1およ
び化2で表わされる化合物がある。
【0018】
【化1】 (R1= Hまたはメチル、R2= C1〜8の2価の炭化水
素基)
【化2】 (Rl=Hまたはメチル、n=1〜l0)で表わされる
3,4ーエポキンシクロへキシルメチル化ポリカプロラ
クトンの(メタ)アクリル酸エステル等である。また、
3’,4’ーエポキシシクロヘキシルメチルー3,4ー
エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等と(メタ)
アクリル酸との付加物等もあげることができる。
【0019】本発明で用いることができるラジカル開始
剤としては、通常使用されているものを用いることがで
き、好ましくは10時間半減期温度が50℃から110
℃までのものである。
【0020】具体例としては、t-ブチルパーオキシピバ
レ−ト、t-ブチルパーオキシネオデカネート、t-ブチル
パーオキシー2ーエチルヘキサノエート、t-ブチルパー
オキシ−3 ,5 ,5 −トリメチルヘキサノエート等であ
る。
【0021】また、アゾイソブチルニトリル,アゾビス
ジメチルバレロニトリル等があげられる。有機溶媒とし
ては、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、炭化水素系
溶媒を用いることができ、炭化水素系溶媒を用いた場合
には、溶解性の点から他の溶媒を併用することが好まし
い。特に好ましくはキシレン、トルエンである。
【0022】なお、本発明のアクリル樹脂にはその他共
重合可能な不飽和モノマ−を共重合させることができる
のはいうまでもない。
【0023】共重合可能な不飽和モノマ−の具体例とし
てはアクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン、メチル
スチレン、クロルスチレン、等のスチレン誘導体、ビニ
リデンクロライド、アクリルアミド、エチルα−アセト
キシアクリレ−ト等の重合性モノマ−がある。
【0024】
【発明の効果】本発明の1分子中に1個以上のエポキシ
基を有する数平均分子量800 〜1500、重量平均分子量/
数平均分子量が2.5以下で、エポキシ基の濃度が2.5 モ
ル/Kg樹脂以上であるアクリル樹脂によれば、固化、あ
るいは高粘稠化して作業性が悪化するおそれはない。
【0025】従って、通常のアクリル樹脂に比べて、溶
剤を使用しないので大気汚染が抑制できる、エネルギー
(熱)を節約できる、設備を簡素化できるなどの利点を
有しており、その工業的価値は大であると言える。
【0026】〔発明の実施例〕 実施例1 撹拌機、コンデンサー及び滴下ロート2基を備えた2リ
ットルセパラブルフラスコにキシレン1000gを計り取
り、オイルバスにより140℃に加熱した。3,4ーエ
ポキシシクロへキシルメチルメタクリレート 177g、
メチルメタクリレート 56g、n-ブチルアクリレート
77gをはかりとり、よく混合して滴下ロートに仕込む。
キシレン 200 gとパーブチルO 31gをよく混合し別
の滴下ロートに仕込む。
【0027】これらモノマーと重合開始剤を重合温度1
40℃を維持するようにキシレン中に約3時間で滴下し
た。滴下終了後、更に140℃で3時間熟成した。
【0028】熟成終了後、ガスクロマト分析によりモノ
マー成分が0.5 %以下であることを確認した。つぎに減
圧下にキシレンを除去し、目的のアクリル樹脂345 gを
得た。得られたアクリル樹脂の性状はエポキシ基濃度
2.54mol/kg、数平均分子量Mn 1080、重量平均分子量
/ 数平均分子量=1.9 であった。
【0029】実施例2 撹拌機、コンデンサー及び滴下ロート2基を備えた2リ
ットルセパラブルフラスコにキシレン1000gを計り取
り、オイルバスにより140℃に加熱する。3,4ーエ
ポキシシクロへキシルメチルメタクリレート 126 g、
メチルメタクリレート 29g、n-ブチルアクリレート
60g、2−ヒドロキシエチルアクリレート36g、3,4
ーエポキシシクロへキシルメチルアクリレート 59gを
はかりとり、よく混合して滴下ロートに仕込む。
【0030】キシレン 200 gと重合開始剤パーブチル
O 31gをよく混合し別の滴下ロートに仕込む。これら
モノマーと重合開始剤を重合温度140℃を維持するよ
うにキシレン中に約3時間で滴下した。
【0031】滴下終了後、140℃で1時間熟成し重合
開始剤パーブチルO 1.6 g再度追加した。更に同温で
2時間熟成した。
【0032】ガスクロマト分析によりモノマー成分が0.
5 %以下であることを確認した。つぎに減圧下にキシレ
ンを除去し目的のアクリル樹脂350 gを得た。
【0033】得られたアクリル樹脂の性状はエポキシ基
濃度 2.94mol/kg、数平均分子量Mn 1100、重量平均
分子量/ 数平均分子量=1.9であった。
【0034】比較例1 撹拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた2リット
ルセパラブルフラスコにトルエン820 g、3,4ーエポ
キシシクロへキシルメチルメタクリレート 311 g、メ
チルメタクリレート 311 g、n-ブチルアクリレート
197 g、2−メルカプトエタノール 105 gをはかりと
り、オイルバスで110℃に加熱した。重合開始剤パー
ブチルO 78gを滴下ロートを用いて2時間かけて滴下
した。
【0035】滴下終了後、重合温度110 ℃で3時間熟成
した。ガスクロマト分析によりモノマー成分が0.7 %以
下であることを確認した。
【0036】つぎに減圧下にキシレンを除去しアクリル
樹脂900 gを得た。
【0037】得られたアクリル樹脂の性状はエポキシ基
濃度 1.57mol/kg、数平均分子量Mn 760 、重量平均
分子量/ 数平均分子量=1.6 であった。又、このものは
特異なメルカプタン臭を有していた。
【0038】比較例2 撹拌機、コンデンサー及び滴下ロート2基を備えた2リ
ットルセパラブルフラスコにソルベッソ100[三菱石油
(株)製] 1000gをとり、オイルバスにより165℃に加
熱した。3,4ーエポキシシクロへキシルメチルメタク
リレート 126g、メチルメタクリレート 76g、n-ブ
チルアクリレート 108gをはかりとり 良く混合して滴
下ロ−トに仕込んだ。ソルベッソ100[三菱石油(株)
製] 200gと パーブチルO 31gを良く混合して別の
滴下ロートに仕込んだ。
【0039】これらモノマ−と重合開始剤を重合温度16
5 ℃を維持するようにソルベッソ100中に3時間かけて
滴下した。
【0040】滴下終了後、さらに温度165 ℃で3時間熟
成した。熟成終了後、ガスクロマト分析によりモノマー
成分が0.5%以下であることを確認した。
【0041】つぎに減圧下にソルベッソ100を除去し、
アクリル樹脂346gを得た。
【0042】得られたアクリル樹脂の性状はエポキシ基
濃度 2.09mol/kg、数平均分子量Mn 680、重量平均
分子量/ 数平均分子量=1.6 であった 比較例3 撹拌機、コンデンサー及び滴下ロート2基を備えた2リ
ットルセパラブルフラスコにキシレン1000gをとり、オ
イルバスにより140℃に加熱した。3,4ーエポキシシ
クロへキシルメチルメタクリレート 126g 、メチルメ
タクリレート29g、n-ブチルアクリレート 60g、2−
ヒドロキシエチルアクリレート 36g、3,4ーエポキ
シシクロへキシルメチルアクリレート 59gをはかりと
り 良く 混合して滴下ロ−トに仕込んだ。
【0043】キシレン200gと重合開始剤パーブチルO
3gを良く混合して別の滴下ロートに仕込んだ。
【0044】これらモノマ−と重合開始剤を重合温度14
0 ℃を維持するようにキシレン中に3時間かけて滴下し
た。
【0045】滴下終了後、さらに140℃で3時間熟成し
た。熟成終了後、減圧下キシレンを除去し、アクリル樹
脂340gを得た。
【0046】得られたアクリル樹脂の性状はエポキシ基
濃度 2.90mol/kg、数平均分子量Mn 2750、重量平均
分子量/ 数平均分子量=2.1であった 比較例4 撹拌機、コンデンサー及び滴下ロート2基を備えた2リ
ットルセパラブルフラスコにキシレン1000gをとり、オ
イルバスにより110℃に加熱した。3,4ーエポキシシ
クロへキシルメチルメタクリレート 94g、 メチルメ
タクリレート 47g、n-ブチルアクリレート 30gをは
かりとり 良く混合して滴下ロ−トに仕込んだ。 キシ
レン200と重合開始剤パーブチルO 10gを良く混合し
て別の滴下ロートに仕込んだ。
【0047】これらモノマ−と重合開始剤を重合温度11
0 ℃を維持するようにキシレン中に3時間かけて滴下し
た。
【0048】滴下終了後、さらに110℃で3時間熟成し
た。熟成終了後、減圧下キシレンを除去し、ガスクロマ
ト分析によりモノマー成分が1.2%以下であることを確
認した。減圧下キシレンを除去し、アクリル樹脂178g
を得た。
【0049】得られたアクリル樹脂の性状はエポキシ基
濃度 2.73mol/kg、数平均分子量Mn 1068、重量平均
分子量/ 数平均分子量=4.72であった

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1分子中に1個以上のエポキシ基を有
    し、数平均分子量800〜1500、重量平均分子量/ 数平均
    分子量が2.5以下で 、かつ、エポキシ基の濃度が2.5 モ
    ル/Kg樹脂以上であるアクリル樹脂。
  2. 【請求項2】 重合温度130 〜160 ℃、アクリルモノマ
    ー100 重量部に対して重合開始剤を2 〜10重量部用いる
    ことを特徴とする1分子中に1個以上のエポキシ基を有
    し、数平均分子量800 〜1500、重量平均分子量/ 数平均
    分子量が2.5以下で、かつ、エポキシ基の濃度が2.5 モ
    ル/Kg樹脂以上であるアクリル樹脂の製造方法。
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