WO2010114077A1 - α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物及びその製造方法 - Google Patents

α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物及びその製造方法 Download PDF

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齊藤周
和泉博子
森口敏光
金子知正
橘敦
牧野貢明
三村康寛
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Definitions

  • the present invention relates to an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition and a method for producing the same. More specifically, an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition that can be suitably used as a raw material or diluent for producing a curable resin composition in various fields such as engineering plastics, optical materials, resist materials, and the like, and It relates to the manufacturing method.
  • a polymer (resin) having a ring structure in the main chain or the like exhibits durability and particularly excellent heat resistance due to the ring structure, and therefore, technical fields that require such characteristics, such as engineering plastics, It attracts attention as a useful material expected to be used in various fields such as optical materials and resist materials.
  • Conventional methods for obtaining such resins include a method in which monomers having a ring structure are linked by polycondensation or addition polymerization, or a monomer having no ring structure is cyclized simultaneously with the addition polymerization.
  • the method of obtaining a polymer having a ring structure by polymerizing while cyclizing simultaneously with addition polymerization provides a new production method different from the method of performing polymerization after preparing a monomer having a ring structure in advance. Therefore, the use of such a production method is expected in various technical fields in which a polymer having a ring structure is used.
  • the method by addition polymerization is to polymerize a monomer having an unsaturated bond such as a double bond.
  • a monomer having an unsaturated bond such as a double bond.
  • it is generally easy to adjust the molecular weight, and under mild conditions. Since various vinyl monomers can be copolymerized, it is easy to adjust the physical properties and give various functions according to the application. Therefore, it has been studied as a method for synthesizing resins for applications such as optical materials and resist materials that require advanced and diverse functions.
  • polymerization is recognized as a special monomer unlike the monomer generally used for addition polymerization.
  • a monomer there is an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate having two unsaturated groups of an acryloyl group and an unsaturated alkoxy group in one molecule, for example, an allyl ether group as the unsaturated alkoxy group.
  • An ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate having the formula is exemplified.
  • This special monomer has a structure in which —CH 2 —O—CH 2 —CH ⁇ CH 2 is bonded to the carbon atom at the 2-position in the double bond of the acryloyl group.
  • a cyclization reaction occurs during the polymerization to produce a polymer having a ring structure.
  • ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and a monomer having a structure similar thereto, that is, ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is subjected to cyclopolymerization to form a polymer having a ring structure in the main chain or the like. It can be said that it is a useful monomer that can be given, but because it is a special monomer, there are very few documents that have studied its production method and characteristics.
  • a method for producing a corresponding allyl ether compound such as methyl ⁇ - (ethoxymethyl) acrylate by reacting methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate with ethyl alcohol or the like is disclosed.
  • a corresponding allyl ether compound such as methyl ⁇ - (ethoxymethyl) acrylate by reacting methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate with ethyl alcohol or the like.
  • Patent Document 1 an allyl ether compound having a structure in which ethoxymethyl or the like is bonded to the carbon atom at the 2-position of the double bond of the acryloyl group is produced, but ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is produced. There is no mention of that.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylates typified by conventional ⁇ - (allyloxymethyl) acrylates
  • the production method thereof includes specific dialkyl 2,2 ′-[oxybis (methylene)] bisacrylates and A method for producing an ⁇ -substituted acrylate that reacts with an active hydrogen group-containing compound is disclosed (for example, see Patent Document 2).
  • This patent document describes hydroxyl group-containing compounds as active hydrogen group-containing compounds, one of which is allyl alcohol.
  • the manufacturing method of allyl ethers with which specific acrylic acid ester and a hydroxyl group containing compound are made to react is disclosed (for example, refer patent document 3).
  • Non-Patent Document 1 a compound in which an allyloxymethyl group is introduced at the ⁇ -position of an acrylate ester is subjected to cyclopolymerization to produce a soluble polymer having a tetrahydrofuran ring in the main chain (for example, Non-Patent Document 1). 2).
  • Patent No. 3943180 (first and third pages) JP 2005-239610 A (first and third pages) JP-A-8-325200 (pages 2 and 8) JP 3610331 (pages 1, 2, 15)
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate which is a specific polymerization called cyclopolymerization
  • cyclopolymerization is a special monomer different from a general acrylic monomer. It has been found that effective use as a monomer has not been studied so far, and that there are problems different from general acrylic monomers. That is, as described above, ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate having an acryloyl group and an unsaturated alkoxy group (such as an allyl ether group) in one molecule undergoes cyclopolymerization to form a ring structure in the main chain or the like.
  • ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is particularly a molecule. Since it has an allyl ether group that is easily oxidized, the amount of peroxide produced tends to increase during production and storage. As a result, there has been a problem that the product is adversely affected such as coloring or gelation during polymerization. Further, when ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is used as a reactive diluent or a monomer of a curable composition, the same problems as described above were found, and room for study was found.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate products such as ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate can be stored with high purity for a long period of time, and can be colored or gelated during polymerization.
  • the present invention provides a stabilized ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition that can sufficiently suppress the occurrence of problems such as ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and the like. It is a first object of the present invention to provide a process for producing an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition that can obtain an alkoxyalkyl) acrylate industrially safely and with high purity.
  • the second object of the present invention is to provide a curable composition comprising the above ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate as a reactive diluent or monomer component.
  • the inventors of the present invention have studied various means for solving the above-mentioned problems with respect to ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate itself and its production method, and as a result, ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate together with a specific amount of oxidation. If the composition contains an inhibitor, it effectively suppresses the amount of peroxide produced, allows it to be stored with high purity for a long time, and suppresses problems such as coloring and gelation during polymerization. As a result, the inventors have arrived at the present invention.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate can be obtained as a stabilized raw material monomer for cyclopolymerization. Furthermore, the present inventors have found that the above ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is useful as a reactive diluent or a monomer component of a curable composition.
  • R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R 5 and R 6 are the same or different and represent a hydrogen atom or a carbon number.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition is ⁇ 0.5% by mass.
  • the present invention is also a curable composition containing the above-mentioned ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate and an antioxidant. The present invention is described in detail below.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention is a composition (also simply referred to as “composition”) containing an antioxidant together with ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate has two types of unsaturated groups such as an unsaturated alkoxy group such as an allyl ether group and an acryloyl group in one molecule. However, in the present invention, it contains an antioxidant. It will be supplied and used as a monomer composition.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition is a so-called monomer in which a small amount of an antioxidant and, if necessary, other additives are added to a monomer of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate. It may be supplied and used as a composition containing other monomers and compounds.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is a compound represented by the general formula (1). That is, an unsaturated alkoxyalkyl group (—C (R 5 ) (R 6 ) —O—CH 2 —C (R 2 ) ⁇ C (R 3 ) is attached to the ⁇ -position carbon atom constituting the double bond in the acrylate. ) (R 4 )) is a compound having a bonded structure.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention may contain only one ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate as ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • a plurality of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylates in which any one or more of R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and Z are different may be included.
  • Z represents a monovalent organic group.
  • —OR 1 R 1 represents a hydrogen atom or a carbon number
  • a group represented by 1 to 30 organic groups A group represented by 1 to 30 organic groups.
  • n in the above general formula (1) is 1, and n in the general formula (1) is 1, and Z is —OR 1 (R 1 is a hydrogen atom or a carbon number)
  • Any of the forms represented by 1 to 30 is a preferred embodiment of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same as the symbols in the general formula (1). )).
  • R 1 is a group constituting an ester group and represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. Among them, R 1 preferably represents an organic group having 1 to 30 carbon atoms. is there.
  • the organic group may be linear, branched, or cyclic.
  • the organic group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and still more preferably 1 to 8 carbon atoms.
  • the organic group for example, an organic group composed of a hydrocarbon skeleton or a hydrocarbon skeleton including an ether bond is preferable.
  • the hydrocarbon skeleton include a chain saturated hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic group. More preferably, it is a hydrocarbon group.
  • These groups may have a substituent, that is, a substituted chain saturated hydrocarbon group or a substituted alicyclic ring in which at least a part of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms constituting these groups are replaced with a substituent. It may be a formula hydrocarbon group or a substituted aromatic hydrocarbon group. Of these, a chain saturated hydrocarbon group which may have a substituent is more preferable.
  • a substituent that is, a substituted chain saturated hydrocarbon group or a substituted alicyclic ring in which at least a part of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms constituting these groups are replaced with a substituent.
  • It may be a formula hydrocarbon group or a substituted aromatic hydrocarbon group.
  • a chain saturated hydrocarbon group which may have a substituent is more preferable.
  • an oxygen atom is inserted into at least one carbon-carbon bond constituting the chain saturated hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, or aromatic hydrocarbon group. The thing of the
  • halogen atoms such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, a cyano group, a trimethylsilyl group, etc. are mentioned.
  • chain saturated hydrocarbon group groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, neopentyl, hexyl, octyl, 2-ethylhexyl and the like are preferable. Further, at least part of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms constituting the chain saturated hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom or the like, for example, a halogen-substituted chain saturated hydrocarbon group or the like is preferable. It is mentioned as a thing.
  • alicyclic hydrocarbon group examples include cyclohexyl, cyclohexylmethyl, isobornyl, adamantyl, dicyclopentanyl, dicyclopentenyl and the like. Also about this, the substituted alicyclic hydrocarbon group which substituted at least one part of the hydrogen atom couple
  • aromatic hydrocarbon group examples include phenyl, benzyl, naphthyl, anthranyl and the like. Also about this, the substituted aromatic hydrocarbon group which replaced at least one part of the hydrogen atom couple
  • the organic group comprising a hydrocarbon skeleton containing an ether bond includes at least one carbon constituting the chain saturated hydrocarbon group, chain unsaturated hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, and aromatic hydrocarbon group. -Any structure having an oxygen atom inserted into a carbon bond is not particularly limited.
  • chain ether groups such as methoxyethyl, methoxyethoxyethyl, ethoxyethyl, phenoxyethyl, etc .: cyclohexyloxyethyl, dicyclo Groups having both an alicyclic hydrocarbon group such as pentenyloxyethyl and a chain ether group: Groups having both an aromatic hydrocarbon group such as phenoxyethyl and phenoxyethoxyethyl and a chain ether group: glycidyl, 3,4-epoxycyclohexyl Cyclic ether groups such as methyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydrofurfuryl, etc. are preferred It is cited as the.
  • Z represents an n-valent linking group.
  • Z in the general formula (1) represents an n-valent linking group and n is an integer of 2 or more is also an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention. This is one of the preferred embodiments.
  • the compound which has two or more structures of parts other than Z in General formula (1) has crosslinkability, it is useful as a reactive diluent or a polymerizable oligomer.
  • n when n is 2 or more, n is not particularly limited as long as it is 2 or more, but is preferably 2 to 100, more preferably from the viewpoint of ease of synthesis and storage stability. Is 2-50.
  • the compound represented by the general formula (1) when used for an application requiring a low viscosity such as a reactive diluent, it is more preferably 2 to 10, most preferably 2 to 6.
  • it when it is used for an application requiring a film forming property such as a binder resin for paints and inks, it is more preferably 5 to 50, most preferably 10 to 50.
  • Z is a linking group capable of forming two or more covalent bonds with the carbonyl group to which Z is bonded in the general formula (1), that is, covalent bondability.
  • the divalent or higher valent linking group is not particularly limited, and may be a divalent or higher valent linking group bonded via only one atom, or a divalent or higher valent linking group bonded via two or more atoms. Although it is good, it is preferably a divalent or higher valent linking group bonded via two or more atoms from the viewpoint of ease of synthesis and chemical stability.
  • the above Z is exemplified as a corresponding polyvalent hydroxyl group-containing compound capable of constituting an ester group in combination with ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylic acid. It is not limited to use, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, tripropylene glycol, butanediol, hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-dimethylolcyclohexane, xylylene glycol, bisphenol Low molecular dihydric alcohols such as A, bisphenol F, bisphenol S, bisphenol fluorene; low molecular trihydric alcohols such as glycerol, trimethylolpropane, and isocyanuric acid ethylene oxide adducts Low-molecular tetrahydric alcohols such as pentaerythritol and ditrimethylolpropane; low-molecular
  • the compound represented by the above general formula (1) and n is an integer of 2 or more can be produced by reacting a polyfunctional compound with a monofunctional ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate or the like.
  • a method for example, a method of transesterifying a polyvalent hydroxyl group-containing compound and ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, a dehydration condensation between the polyvalent hydroxyl group-containing compound and ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylic acid
  • a method of adding a polyhydric hydroxyl group-containing compound and an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate having an epoxy group such as glycidyl ⁇ -allyloxyacrylate, a polycarboxylic acid-containing compound and ⁇ -allyloxyacrylic acid Addition esterification of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate having a hydroxyl group such as hydroxy
  • a method of transesterifying a polyhydric alcohol compound and ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is used.
  • the polyvalent hydroxyl group-containing compound include ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, and diglycerin.
  • the polyvalent carboxylic acid compound include succinic acid and (meth) acrylic acid polymers.
  • the polyvalent epoxy group-containing compound include compounds obtained by reacting a polyhydric alcohol compound with epichlorohydrin, and examples of the polyvalent isocyanate compound include hexamethylene diisocyanate and isocyanurate.
  • the carboxylic anhydride compound include a maleic anhydride copolymer.
  • R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. It is the same as the organic group having 1 to 30 carbon atoms that R 1 can represent, and a monovalent organic group or a hydrogen atom is preferable. Among these, R 2 , R 3 and R 4 are preferably hydrogen atoms.
  • the compound represented by the general formula (1) is a compound having a structure represented by an allyloxyalkyl group (—C (R 5 ) (R 6 ) —O—CH 2 —CH ⁇ CH 2 ). That is, ⁇ - (allyloxyalkyl) acrylate is obtained.
  • a form in which the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate contains ⁇ - (allyloxyalkyl) acrylate is also one of the preferred forms of the present invention.
  • R 5 and R 6 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and the alkyl group may have a substituent. Further, the alkyl group may be linear, branched, or cyclic. Of these, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a hydrogen atom is particularly preferable.
  • Such a form in which R 5 and R 6 in the general formula (1) are hydrogen atoms is also a preferred form of the present invention. That is, the compound represented by the general formula (1) is particularly preferably the following general formula (3);
  • R 2 , R 3 , R 4 , Z and n are the same as the symbols in the general formula (1).
  • monofunctional or polyfunctional ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is particularly preferable. That is, the form in which the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate contains ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is also one of the preferred forms of the present invention.
  • Z in the general formula (1) is a group represented by —OR 1 (R 1 represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms)
  • R 1 represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms
  • the ⁇ - ( (Unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is represented by the following general formula (5);
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as the symbols in the above general formula (2)), and particularly preferred are compounds represented by Formula (6);
  • R 1 are similar to those for R 1.
  • R 1 are similar to those for R 1.
  • the ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate may be one kind. Alternatively, it may contain a plurality of ⁇ - (allyloxymethyl) acrylates having different Zs.
  • Examples of the ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate compound include the following compounds. ⁇ -allyloxymethyl acrylic acid, methyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, ethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, n-propyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, i-propyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, ⁇ - N-butyl allyloxymethyl acrylate, s-butyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, t-butyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, n-amyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, ⁇ -allyloxymethyl acrylate s -Amyl, t-amyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, neopentyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, n-hexyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, s-hexyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, ⁇ -
  • ⁇ - (allyloxymethyl) acrylates containing hydroxy-substituted chain saturated hydrocarbon groups such as hydroxyethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, hydroxypropyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, hydroxybutyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate; -Fluoroethyl allyloxymethyl acrylate, difluoroethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, chloroethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, dichloroethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, bromoethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, ⁇ -allyl Halogen-substituted chain saturated hydrocarbon group-containing ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate such as dibromoethyl oxymethyl acrylate.
  • ⁇ -allyloxymethyl acrylate cyclopentyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate cyclopentylmethyl, ⁇ -allyloxymethyl acrylate cyclohexyl, ⁇ -allyloxymethyl acrylate acrylate methyl, ⁇ -allyloxymethyl acrylate 4-methylcyclohexyl, ⁇ -Allyloxymethyl acrylate 4-t-butylcyclohexyl, ⁇ -allyloxymethyl acrylate tricyclodecanyl, ⁇ -allyloxymethyl acrylate isobornyl, ⁇ -allyloxymethyl acrylate adamantyl, ⁇ -allyloxymethyl acryl Alicyclic hydrocarbon group-containing ⁇ - (allyloxymethyl) acrylates such as dicyclopentanyl acid and dicyclopentenyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate; phenyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate ⁇ -Allyloxymethyl acrylate methylphenyl, ⁇ -allyl
  • (Allyloxymethyl) acrylate cyclopentoxyethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, cyclohexyloxylethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate, cyclopentoxy ⁇ -allyloxymethyl acrylate ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate having both an alicyclic hydrocarbon group and a chain ether group, such as toxiethyl, cyclohexyloxyethoxyethyl ⁇ -allyloxymethylacrylate, and dicyclopentenyloxyethyl ⁇ -allyloxymethylacrylate; ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate having both an aromatic hydrocarbon group and a chain ether group, such as phenoxyethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate and phenoxyethoxyethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate; ⁇ -allyloxymethyl acrylic acid Glycidyl, ⁇ -methylglycidyl ⁇ -allyloxymethyl
  • the content of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is preferably 80% by mass or more in 100% by mass of the composition.
  • This form is a form in which the concentration of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is increased, and is suitable when ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate itself is used.
  • it is suitable when an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition having a small amount of peroxide and having a high purity is used as a so-called monomer for cyclopolymerization.
  • the upper limit of the content of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is preferably 99.97% by mass or less. As a minimum, More preferably, it is 90 mass% or more, More preferably, it is 95 mass% or more.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition will contain an antioxidant as an essential component.
  • an antioxidant since the antioxidant changes after exhibiting the antioxidant action in the composition, it is not always necessary that the antioxidant itself is contained in the composition without changing at any time. That is, the antioxidant is considered to gradually decrease after exhibiting the antioxidant action. Therefore, the composition of the present invention may be a composition to which an antioxidant is added. Although the content of the antioxidant for the composition may fall below the lower limit with the passage of time, the technical scope of the present invention as long as such a mode is one in which a specific amount of antioxidant is added. Is within.
  • the antioxidant may be added during the production of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate or after the production. If it is during production, it is preferable in that the action of the antioxidant can be exerted also in the reaction step and the purification step such as distillation. For example, it can be added during production so that the antioxidant remains after production, or the purification process so that the antioxidant used in the reaction process and purification process is not completely removed in the purification process. May be adjusted. After the production, it may be added after the reaction step or the purification step, or may be added at the time of storage.
  • the purification step is added after the purification step so as to have a predetermined concentration, and more preferably, the coloration of the product as an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition and the generation of peroxide are suppressed.
  • an antioxidant at a predetermined concentration early in the purification step.
  • the raw material for producing ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate contains an antioxidant
  • the antioxidant contained
  • the antioxidant contained therein can be used as the antioxidant in the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention.
  • the operation of adding the antioxidant itself to the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition is not performed, but in these cases, the composition containing the antioxidant is added. There is no change.
  • the antioxidant in the present invention is a compound that suppresses the oxidative effect on ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, and thereby suppresses an increase in the amount of peroxide produced, but is a compound or composition. Any one recognized by those skilled in the art as an antioxidant in the technical field using monomers may be used. In general, compounds and compositions recognized as radical polymerization inhibitors, radical chain inhibitors and the like can also be used as antioxidants in the present invention. However, in the present invention, since the effect varies greatly depending on the kind of antioxidant and the like, it is preferable to select the antioxidant depending on the use of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, the storage / use method and the like.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition contains an antioxidant in an amount of 0.03 to 0.5% by mass with respect to 100% by mass of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • an antioxidant in an amount of 0.03 to 0.5% by mass with respect to 100% by mass of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • all of the antioxidant added to the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate does not remain unchanged, but gradually decreases after exhibiting the antioxidant action. It is thought to do.
  • the antioxidant when the antioxidant is contained in an amount of 0.03 to 0.5% by mass based on 100% by mass of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, the oxidation added to ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate
  • the total amount of the inhibitor may be 0.03 to 0.5% by mass with respect to 100% by mass of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate. If the content of the antioxidant is less than the above range, the effect of adding the antioxidant may not be exhibited. If the content is more than the above range, the antioxidant becomes excessive, and the effect is appropriately achieved. There is a risk that it will be out of range.
  • the lower limit is preferably 0.04% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 0.4% by mass or less. More preferably, it is 0.3 mass% or less, More preferably, it is 0.2 mass% or less. Especially preferably, it is 0.1 mass% or less.
  • the total amount of the antioxidant is within the above range during storage. Is preferred.
  • the total amount of antioxidant in the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition during storage Does not include antioxidants removed in the purification process.
  • Preferred forms of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention include (1) a form in which the antioxidant contains a phenolic antioxidant and / or a phosphorus antioxidant, and (2) an unsaturated alkyl.
  • These preferable forms (configuration requirements) may satisfy any one configuration requirement, or may be a combination of two or more configuration requirements. Below, these preferable forms are demonstrated in order.
  • the antioxidant contains (requires) a phenolic antioxidant and / or a phosphorus antioxidant, the oxidation inhibiting effect on ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, the peroxide
  • the production amount suppressing effect is remarkable. In particular, it is considered to effectively act to suppress oxidation of unsaturated alkoxy groups such as allyl ether groups.
  • the antioxidant is effective for both production and storage. When the antioxidant is added during production, it is preferable that the antioxidant is present even during storage. You may add the said antioxidant only at the time of a preservation
  • the phenolic antioxidant and the phosphorus antioxidant either antioxidant may be used, or both antioxidants may be used, but a form using a phenolic antioxidant, particularly (1 A mode in which -1) a quinone-based antioxidant is used or (1-2) a mode in which a phenol-based antioxidant and a phosphorus-based antioxidant are used in combination is preferable.
  • the phenolic antioxidant is a primary antioxidant, that is, a radical chain inhibitor (radical scavenger)
  • the phosphorus antioxidant is a secondary antioxidant, that is, the amount of peroxide produced. It is preferable to combine them as a peroxide decomposer for reducing the amount.
  • the mass ratio when combining the phenolic antioxidant and the phosphorus antioxidant is preferably 10 to 90:90 to 10 in the range of phenolic antioxidant: phosphorus antioxidant. More preferably, it is 25 to 75:75 to 25. Particularly preferred is a form used substantially at 1: 1.
  • the said antioxidant contains a phenolic antioxidant and / or a phosphorus antioxidant (it makes it essential) that some or all of the antioxidant used in this invention is a phenolic antioxidant and And / or a phosphorus-based antioxidant, preferably a phenol-based antioxidant and / or a phosphorus-based antioxidant as a main component of the antioxidant, more preferably substantially antioxidant. It is to use only a phenolic antioxidant and / or a phosphorus antioxidant as an agent.
  • the phenolic antioxidant and the phosphorus antioxidant can be used alone or in combination of two or more.
  • phenolic antioxidant examples include hydroquinone, 2-t-butylhydroquinone, 2,5-di-t-amylhydroquinone, 2,5-di-t-butylhydroquinone, 2,2′-methylenebis (4 Quinone antioxidants such as -methyl-6-t-butylphenol) and 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol); p-methoxyphenol, 2,6-di-t-butyl- 4-methylphenol, 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenol) butane, tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 4,4-butylidene-bis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), n-octadecyl-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydride Xylphenyl) propionat
  • a phenyl phosphite type compound and other phosphorus atom containing compounds can be used, for example, triphenylphosphine, triphenyl phosphite (triphenyl phosphite), diphenylisodecyl phosphite.
  • the form in which the content of the unsaturated alkyl ester (2) or the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is 1% by mass or less with respect to 100% by mass of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is ⁇ - ( (Unsaturated alkoxyalkyl)
  • the content of the unsaturated alkyl ester is small, problems in the present invention such as coloring of the polymer and gelation during polymerization can be effectively solved.
  • the low content of acrylates having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position for example, reduces the amount of reactive hydroxyl groups (OH groups) when polymerized, and further suppresses side reactions in various polymer treatments. can do.
  • the unsaturated alkyl ester that can be contained in the composition is one of the starting materials of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, the following general formula (7);
  • esters with alcohols, esters of products ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylates with unsaturated alcohols represented by the above general formula (7), and by-products ⁇ - (alkoxyalkyls) It is the total amount of esters of acrylic acid and unsaturated alcohol.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate
  • ⁇ - (hydroxymethyl) acrylic acid which is an allyl ester of the raw material or intermediate ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate
  • the unsaturated alkyl ester corresponds to an allyl ester.
  • the unsaturated alcohol represented by the general formula (7) is one of the starting materials for ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is ⁇ -
  • the unsaturated alcohol is allyl alcohol. That is, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that the unsaturated alcohol includes allyl alcohol.
  • the unsaturated alcohol is Inclusion of allyl alcohol is also one preferred embodiment of the present invention.
  • a production method for obtaining ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is defined as ⁇ - (hydroxy Methyl) acrylate and the unsaturated alcohol represented by the above general formula (7) are reacted by dropping the unsaturated alcohol, or ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) )
  • the unsaturated alkyl ester may be sufficiently removed in the purification step in the production of acrylate.
  • these two methods are used in combination.
  • the amount of unsaturated alkyl ester generated can be increased by dropping dropwise the unsaturated alcohol instead of batch loading. It can be sufficiently suppressed.
  • the purification step can be simplified, and the purification yield of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate can be improved.
  • the unsaturated alkyl ester content is controlled to be within the above range (upper limit value).
  • the upper limit is more preferably 0.7% by mass or less, and further preferably 0.5% by mass or less.
  • the lower limit it is preferable that the content of the unsaturated alkyl ester is substantially 0 (zero). However, if it is within the above range (upper limit), the outstanding effect of the present invention is sufficiently obtained. It can be demonstrated.
  • the measurement time of the unsaturated alkyl ester content may be immediately after production after the purification step and / or storage after production, but in the normal storage state, the amount of unsaturated alkyl ester is substantially increased. Since it is considered that there is almost nothing, it may be at any point except when the amount of unsaturated alkyl ester is controlled as described above.
  • the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position which can be contained in the composition, is one of compounds that can be used as a raw material or an intermediate to obtain ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is represented by the general formula ( In the case of the compound represented by 5), the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position corresponds to ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate in which R 5 and R 6 in the general formula (8) are hydrogen atoms.
  • R 5 and R 6 in the general formula (8) are hydrogen atoms.
  • an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition in which the content of acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is sufficiently reduced can be suitably obtained.
  • the upper limit of the content of acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is preferably 1% by mass or less, more preferably 100% by mass of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate. Is 0.7% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less.
  • the acrylate content having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is substantially 0 (zero). However, if the content is within the above range (below the upper limit), the present invention stands out. And exhibit excellent effects.
  • the content of the unsaturated alkyl ester, ⁇ is preferably 1% by mass or less with respect to 100% by mass of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate. More preferably, it is 0.7 mass% or less, More preferably, it is 0.5 mass% or less.
  • the total amount of the unsaturated alkyl ester and the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is 1% by mass or less with respect to 100% by mass of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate. More preferably, it is 0.7 mass% or less, More preferably, it is 0.5 mass% or less.
  • the form in which the nitrogen content (3) is 100 ppm or less with respect to 100% by mass of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is an amine-based catalyst usually used in the production of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate ( And when the catalyst is chemically changed, the content of the compound having a nitrogen atom of the catalyst) in the product is suppressed. This can effectively solve the problems in the present invention such as coloring of the polymer and gelation during polymerization.
  • the amine-based catalyst may be sufficiently removed in the purification step in the production of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • the nitrogen content is within the above range (up to the upper limit). It will be controlled to become.
  • a particularly suitable purification condition for achieving the nitrogen content within the above range (below the upper limit) is to sufficiently remove the amine-based catalyst by washing with water before distillation purification.
  • the upper limit of the nitrogen content is more preferably 80 ppm or less, still more preferably 50 ppm or less.
  • the nitrogen content is substantially 0 (zero), but if it is within the above range (below the upper limit), the outstanding effect of the present invention can be sufficiently exhibited. it can.
  • the measurement time of the nitrogen content it may be immediately after production after the purification step and / or during storage after production, but in a normal storage state, the nitrogen content hardly increases substantially. Since it is considered, it may be at any time except when the nitrogen content is controlled as described above.
  • a means for controlling the amount of peroxide in the product of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is to use an antioxidant for the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate and is described herein. It is to make it a preferable form.
  • the upper limit of the peroxide amount is more preferably 40 ppm or less, still more preferably 30 ppm or less.
  • the amount of peroxide is substantially 0 (zero), but in reality, it is considered that a slight amount of peroxide is present. If it is in said range (below upper limit), the outstanding effect of this invention can fully be exhibited.
  • the time point for measuring the amount of the peroxide include production and / or storage after production, and ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is used as a monomer, and the coloration or polymerization of the polymer is performed.
  • the amount of peroxide is measured in the storage state and is within the above range (up to the upper limit value).
  • the measurement method used in the examples described later may be used for the measurement of unsaturated alkyl ester content, nitrogen content, and peroxide amount.
  • the above forms (2) to (4) specify the quality and state of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition in the product, and these numerical ranges (upper limit values) are all polymers. Therefore, it is preferable to use a combination of two or more of them.
  • the content of the (2) unsaturated alkyl ester or the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is 1% by mass or less, and (3) the nitrogen content is 100 ppm or less. More preferably, the above (4) the amount of peroxide is 50 ppm or less.
  • an antioxidant is used for ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate to increase the amount of peroxide. While suppressing the increase, the content of nitrogen derived from the amine-based catalyst and the like and the content of unsaturated alkyl ester as a by-product are reduced within the above range (up to the upper limit) in the purification step during production.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition is not only highly purified as a chemical product, but has never been able to suppress, for example, polymer coloring or gelation during polymerization. It will exhibit its characteristics. Further, as described above, it is also useful for improving the physical properties of a cured product when used as a reactive diluent or a monomer component of a curable composition.
  • the composition of the present invention may contain a compound other than ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate and an antioxidant, for example, ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) when used as a polymerization raw material.
  • a radical polymerizable monomer that polymerizes with acrylate that is, a compound having a radical polymerizable double bond other than ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate; hereinafter also referred to as “radical polymerizable monomer”.
  • You may contain 1 type, or 2 or more types.
  • These monomers are monomers having radically polymerizable unsaturated groups that are polymerized by irradiation with heat or active energy rays. What is necessary is just to select suitably the kind, usage-amount, etc. of another radically polymerizable monomer according to the characteristic of a polymer to manufacture, and a use. Moreover, you may contain 1 type, or 2 or more types of additives, such as a chain transfer agent.
  • radical polymerizable monomer examples include various monomers.
  • the composition when a composition containing a compound in which n is an integer of 2 or more is employed, the composition has crosslinkability and is excellent in adhesion, so that it is useful as a curable composition. Can be used.
  • the effect of the antioxidant is also exhibited when using a compound in which n is an integer of 2 or more in the general formula (1).
  • ⁇ Production method The method for producing the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention will be described in detail below.
  • the outline of the production process of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate of the present invention will be exemplified, but the present invention is not limited to the outline, and the composition of the present invention is produced even when produced by other methods. Or when using a manufacturing method, it belongs to this invention.
  • the purification step is performed, and the composition of the present invention is obtained by adding and mixing an antioxidant.
  • reaction steps (a) to (c) are carried out is preferable.
  • an amine catalyst for any of these reaction steps. That is, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that these reaction steps include a step of reacting in the presence of an amine catalyst.
  • B) A step of obtaining 2,2 ′-[oxybis (methylene)] bisacrylate from ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate.
  • C a step of reacting 2,2 ′-[oxybis (methylene)] bisacrylate with allyl alcohol to form ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate.
  • the reaction step (b) and the reaction step (c) are combined to react ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate with allyl alcohol to produce ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and It is also preferable to perform the step of producing ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate. That is, the production method preferably includes a step of reacting an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position such as ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate with the unsaturated alcohol represented by the general formula (7). is there. Alternatively, each step may be performed separately, and ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate or 2,2 ′-[oxybis (methylene)] bisacrylate may be generated and reacted as an intermediate.
  • ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate is produced together with the target ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate, and the ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate is ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate. Can be reused as a raw material for obtaining.
  • ⁇ - (acetoxymethyl) acrylate is produced by acetylating the hydroxyl group of ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, and this ⁇ - (acetoxymethyl) acrylate is reacted with allyl alcohol.
  • the said reaction process will be performed in presence of an amine catalyst.
  • the amine catalyst examples include a primary amine compound, a secondary amine compound, and a tertiary amine compound.
  • a tertiary amine compound, that is, a tertiary amine catalyst is preferably used. By using such an amine catalyst, side reactions can be reduced, and a highly pure ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate composition can be efficiently produced.
  • tertiary amine catalyst examples include monoamine compounds such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-butylamine, dimethylethylamine, and dimethyln-butylamine; diamine compounds such as tetramethylethylenediamine, tetramethylpropylenediamine, and tetramethylbutylenediamine; , 4-diazabicyclo [2.2.2] octane, DBU (trade name, manufactured by San Apro), DBN (trade name, manufactured by San Apro), and other cyclic structure-containing amine compounds; Diaion WA-10 (trade name, Mitsubishi) Chemical base), weakly basic ion exchange resins such as Dowex MWA-1 (trade name, manufactured by Dow Chemical Co.), Amberlite IRA-68 (trade name, manufactured by Rohm and Haas) It is mentioned as a thing.
  • monoamine compounds such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-butylamine, dimethylethylamine, and di
  • those having a low boiling point such as trimethylamine may be used as a solution of water or an inert organic solvent, or only one kind may be used, and two or more kinds may be appropriately mixed.
  • monoamine compounds and / or cyclic structure-containing amine compounds are preferred. More preferred is trimethylamine and / or 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane.
  • the amount of the amine catalyst used is, for example, 100 mol% of paraformaldehyde in the reaction step (a) and 100 mol% of acrylate having a hydroxyalkyl group in the ⁇ -position in the reaction step (b).
  • the amount is preferably 0.01 to 50 mol% with respect to 100 mol% of 2,2 ′-[oxybis (methylene)] bisacrylate.
  • the reaction time becomes too long, and ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate such as ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is added. There is a possibility that it cannot be efficiently manufactured.
  • any step is 0.5 to 20 mol%.
  • the reaction temperature is preferably 10 to 150 ° C. in order to suppress polymerization of raw materials, intermediates, and products.
  • the amount of allyl alcohol used with respect to methyl 2,2 ′-[oxybis (methylene)] bisacrylate is methyl 2,2 ′-[oxybis (methylene)] bisacrylate / allyl alcohol.
  • the molar ratio is preferably 0.05 to 20.
  • methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate methyl 2,2 ′-[oxybis (methylene)] bisacrylate, methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate
  • a polymerization inhibitor or molecular oxygen it is preferable to use a polymerization inhibitor or molecular oxygen.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate for example, from a lower ester of ⁇ -allyloxymethyl acrylic acid such as methyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate and ethyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate.
  • a method using a transesterification reaction is also suitable.
  • a lower ester of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylic acid having an unsaturated alkyl ester content, a nitrogen content and / or a peroxide amount reduced to the above preferred range by the above-described production method
  • an antioxidant is added to the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) of the present invention.
  • An acrylate composition can be obtained.
  • Such a form is also one of the preferred forms of the present invention.
  • the purification step may be any step that implements a purification method that can be used in the technical field of the present invention.
  • a step of performing at least one of washing, extraction, distillation and the like is preferable.
  • the purification conditions are such that impurities such as catalysts and by-products contained in the crude ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate and the type and amount of the solvent used in the reaction are taken into account and how much is removed to obtain purified ⁇ - (unsaturated alkoxy). What is necessary is just to set suitably according to whether an alkyl) acrylate is obtained.
  • the nitrogen content and the unsaturated alkyl ester content are within the above ranges (below the upper limit) so that the preferred form of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention described above is obtained.
  • the purification method and purification conditions may be set as appropriate.
  • a form including a step of removing the amine-based catalyst by washing with water and a step of reducing the content of the unsaturated alkyl ester by distillation is also a preferred form of the present invention.
  • an antioxidant In the step of adding an antioxidant to the purified ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, it is preferable to add an antioxidant as soon as possible after the purification step in order to suppress an increase in the amount of peroxide.
  • 1 type may be added and 2 or more types may be added for antioxidant.
  • it may be added all at once or sequentially or continuously.
  • the first production method of the present invention comprises a step of reacting an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with an unsaturated alcohol represented by the general formula (7) by dropping the unsaturated alcohol.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition contains (hereinafter also referred to as “Production Method 1”). That is, it is preferable to add the unsaturated alcohols dropwise instead of adding them all at once, whereby the production amount of the unsaturated alkyl ester can be more sufficiently suppressed. In this way, by suppressing the production of unsaturated alkyl ester in the reaction step, the subsequent purification step can be simplified and the purification yield can be further improved.
  • the unsaturated alcohol is added dropwise, but the dropping time is appropriately set depending on the amount of raw material used. That's fine. For example, it is preferably 30 minutes to 8 hours, more preferably 1 hour to 4 hours. In addition, it is suitable to perform an aging process after dropping unsaturated alcohol.
  • the amount (total amount) of the unsaturated alcohol used is preferably 0.1 to 10 moles per mole of the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position. More preferably, it is 1 to 5 mol.
  • the reaction temperature is preferably 10 to 150 ° C.
  • the second production method of the present invention is a method for producing a composition containing ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate represented by the general formula (1), wherein the production method comprises crude ⁇ - A step of adding an antioxidant to the purified ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate after the purification step of obtaining the purified ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate from the (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • This is a method for producing an alkyl) acrylate composition (hereinafter also referred to as “Production Method 2”).
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition obtained by such a production method is preferably the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention described above.
  • the said manufacturing method 2 includes the process of making the acrylate which has a hydroxyalkyl group in (alpha) position react with the unsaturated alcohol represented by the said General formula (7).
  • an antioxidant In the step of adding an antioxidant to the purified ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, it is preferable to add an antioxidant as soon as possible after the purification step in order to suppress an increase in the amount of peroxide.
  • 1 type may be added and 2 or more types may be added for antioxidant.
  • it may be added all at once or sequentially or continuously.
  • the third production method of the present invention comprises a step of reacting an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with an unsaturated alcohol represented by the general formula (7), and ⁇ obtained by the reaction step.
  • a process for producing ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate (hereinafter referred to as “Production Method 3”) comprising a step of treating a crude ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate containing an acrylate having a hydroxyalkyl group at the position with an inorganic alkali.
  • the crude product obtained by the reaction (that is, the ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate crude product containing an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position) is treated with an inorganic alkali to thereby obtain the crude product.
  • the production method includes such a treatment step, it is industrially easy and efficient to produce highly pure ⁇ - ( Alkoxyalkyl) acrylates can be obtained.
  • Such a production method can be particularly suitably applied to a method for producing an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate using an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position for the reaction.
  • the effect of easily producing high-purity ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate will be more prominent. That is, the production method 3 is particularly effective in the production method and purification method of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate having an unsaturated bond-containing organic group at the ⁇ -position.
  • such production method 3 is a special monomer, and thus ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, which has not been studied so far, can be efficiently purified with high purity using ordinary industrial purification techniques.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate which has not been studied so far, can be efficiently purified with high purity using ordinary industrial purification techniques.
  • it is a technology that is technically significant and can be easily obtained.
  • the above production method 3 is a method of obtaining an ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate by using an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position for the reaction, and treating the crude product with an alkali to thereby have a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position.
  • the acrylate was removed, and high-purity ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate could be obtained industrially easily and efficiently. This is presumed to be due to the following mechanism.
  • FIG. 1 shows one kind of ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate obtained by using methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, which is one kind of acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, and this reaction.
  • FIG. 3 is a diagram in which a difference in reactivity with methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is estimated.
  • methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate is used in the reaction, not all of the methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate used in the reaction is converted into the target product.
  • the reaction product (crude product) contains ⁇ - (hydroxymethyl) methyl acrylate and the target product, ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate.
  • methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate In methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, the oxygen atom constituting the carbonyl group and the hydrogen atom constituting the hydroxyl group are coordinated by a hydrogen bond, so that the carbonyl in methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate The electrophilicity of the carbon atom (carbonyl carbon) constituting the group is increased, and the reactivity with the alkali is improved.
  • ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate no hydrogen bond is formed, and the reactivity with alkali is not particularly improved. Therefore, methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate selectively reacts with alkali. Will be hydrolyzed.
  • methyl acrylate can be obtained.
  • the above mechanism can be said to be a unique phenomenon when an ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate is obtained by using an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position for the reaction, and other acrylates having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position.
  • ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylates can be easily obtained from the same mechanism.
  • the product ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate has a structure in which an alkoxyalkyl group is bonded to a carbon atom at the ⁇ -position constituting a double bond in the acrylate.
  • the group is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group is preferably the same as the alkyl group of an acrylate ( ⁇ - (hydroxyalkyl) acrylate) having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position as a raw material.
  • each alkoxy group may have a substituent, and the substituent may be a cyclic alkyl group or an aryl group.
  • alkoxy group examples include methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, n-butoxy, t-butoxy, n-amyloxy, s-amyloxy, t-amyloxy, n-hexyloxy, s-hexyloxy, n- Chain saturated alkoxy groups such as heptyloxy, n-octyloxy, s-octyloxy, t-octyloxy, 2-ethylhexyloxy, capryloxy, nonyloxy, decyloxy; cyclopentyloxy, cyclohexyloxy, 4-methylcyclohexyloxy, 4 An alicyclic cyclic alkoxy group such as t-butylcyclohexyloxy, tricyclodecanyloxy, isobornyloxy, adamantyloxy, dicyclopentanyloxy, dicyclopentenyloxy, t-
  • a compound particularly preferable as the ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate is an alkoxyalkyl group having an unsaturated bond at the ⁇ -position carbon atom constituting the double bond in the acrylate, from the viewpoint that the effects of the present invention are more easily exhibited.
  • the difference in boiling point between the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position used in the reaction and the product ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is very small and difficult to separate by ordinary distillation purification.
  • the production method is preferably a method for producing ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate or a method for producing a composition containing ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate. More preferably, the method for producing ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate represented by the general formula (1) or the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate represented by the general formula (1) is used. It is a method of manufacturing the composition containing.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate As ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is more preferable. Details and preferred forms of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate and ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate represented by the general formula (1) are as described above.
  • the production method 3 is a method for producing ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate using an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position as a raw material and / or an intermediate.
  • an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is synthesized as a raw material
  • an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is produced as an intermediate using another raw material, or These are combined and synthesized.
  • “use of an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position for the reaction” means passing through an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position in the synthesis of ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate.
  • the present invention is applied to a production method via an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position.
  • a method via an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is industrially useful, but the present invention intends to solve the purification problem that occurs at that time. It can be said.
  • the production method 3 is preferably a form in which ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate is obtained by reacting an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with an alcohol. That is, the “form using an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position” in the reaction is preferably a step of reacting an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with an alcohol. Among these, a step of reacting an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with an alcohol having an unsaturated group is more preferable. In this case, ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate can be obtained.
  • the unsaturated alcohol may be added dropwise. That is, the form which combined the said manufacturing method 1 and the manufacturing method 3 is also one of the suitable forms. Moreover, the form which combined the said manufacturing method 1 and / or 2 and the manufacturing method 3 is also one of the suitable forms.
  • the above production method 3 is also obtained by reacting an ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate crude product containing an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position obtained by the reaction using an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with an inorganic alkali. Is used to remove the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position. That is, the above production method includes a step of removing an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with an alkali that essentially requires an inorganic alkali.
  • the said manufacturing method includes the process of processing an unreacted raw material and / or an unreacted intermediate using an inorganic alkali in other words.
  • an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is used as a raw material and / or an intermediate, and an unreacted raw material and / or an unreacted intermediate in a reaction to obtain ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate is treated with an inorganic alkali.
  • it is a purification method including a step of removing by the step.
  • the above-mentioned ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate crude product means a product containing an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position obtained by the above reaction and ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate as a target product.
  • the crude product is preferably a reaction solution obtained by the reaction, that is, a solution obtained by a reaction for synthesizing ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate.
  • the content of the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position in the crude product is not particularly limited, but is usually 3% by mass or more with respect to 100% by mass of ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate.
  • the upper limit of content is not specifically limited, For example, 30 mass% or less is suitable.
  • an ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate is synthesized via an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, it has a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position in the reaction solution obtained by the reaction. It is virtually impossible to completely convert the acrylate in an industrial manufacturing process. That is, not all acrylates having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position used in the reaction are converted to ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylates.
  • an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position remains, and a purification step for removing this acrylate is performed. .
  • this purification step it is usually preferable to operate so as to remove impurities such as catalysts and by-products.
  • the crude product (reaction solution) obtained by the reaction is treated with an inorganic alkali. The effect of the present invention is particularly noticeable when ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate is used as the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position.
  • the treatment step with the alkali is a step of removing the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position from the crude product by treating the crude product with an inorganic alkali. It is preferable that the reaction is performed by adding an alkali containing an alkali and then performing an oil-water separation to remove the aqueous phase portion.
  • a treatment step using an inorganic alkali is performed to remove the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, followed by distillation purification. Also good.
  • the effect of the present invention is particularly noticeable when the boiling point difference between the raw material ⁇ - (hydroxyalkyl) acrylate and the product ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate is small. Even if it is large, the effect of the present invention can be exhibited because distillation purification can be simplified by treating with an alkali containing an inorganic alkali.
  • a production method for obtaining higher-purity ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate by performing distillation purification after alkali treatment in this way is also one of the preferred embodiments of the present invention.
  • the inorganic alkali is an alkali of an inorganic compound. Since the inorganic alkali is highly reactive with an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position can be sufficiently removed. In addition, 1 type (s) or 2 or more types can be used for an inorganic alkali, and you may use together with 1 type, or 2 or more types of the alkali (organic alkali) of an organic compound.
  • the inorganic alkali is preferably 70% by mass or more in the total amount of alkali used of 100% by mass.
  • concentration is not specifically limited.
  • the inorganic alkali include, for example, hydroxides, carbonates, bicarbonates, and the like of metals such as alkali metals, alkaline earth metals, and transition metals, and examples of organic alkalis include ammonia, amines, and the like. Etc., and are preferably used from strong alkali to weak alkali. More preferred inorganic alkalis are alkali metal hydroxides, carbonates and bicarbonates. In addition, in this invention, it is also preferable to use a strong alkali and a weak alkali properly as needed, and you may use these together. It is also preferable to set the addition amount as appropriate according to the strength of the alkali, or to set the number of treatments to 2 or more.
  • the addition amount is set according to the strength of these alkalis, and it is efficient while suppressing decomposition.
  • a strong alkali and a weak alkali may be used in combination.
  • the amount of the alkali added may be appropriately set according to the strength of the alkali as described above.
  • the total amount of alkali used is 1 mol of the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position in the crude product. Is preferably set to 0.3 to 10 mol. If the amount is less than 0.3 mol, the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position may not be sufficiently removed. If the amount exceeds 10 mol, decomposition of the product ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate may proceed. .
  • the amount of alkali used per treatment is preferably 3 mol or less, more preferably 2 mol or less.
  • the alkali to be used may use a different thing in each process, and may use the same thing, but the process processed at least with a strong alkali is used. It is preferable to include. If the number of treatments with alkali is too large, the manufacturing process becomes complicated, and the total number of treatments is preferably 4 or less.
  • the crude product is reacted with alkali, and then oil-water separation is performed to remove the aqueous phase.
  • the specific method is performed in a normal industrial production process. There is no particular limitation as long as it is similar to the above.
  • the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is selectively hydrolyzed, and the acrylate is produced with a simple operation of normal oil-water separation. It becomes possible to easily separate the ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate as a material.
  • the production method 3 is also suitable as a method for obtaining the above-described ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention. That is, together with the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate represented by the general formula (1), 0.03-0.5% by mass of oxidation with respect to 100% by mass of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • a method for producing a composition containing an inhibitor the method comprising reacting an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with an unsaturated alcohol represented by the general formula (7).
  • a process for producing an alkoxyalkyl) acrylate composition is also one aspect of the present invention. It is preferable that such a manufacturing method further includes a step of adding an antioxidant.
  • the fourth production method of the present invention comprises a step of reacting an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with the unsaturated alcohol represented by the general formula (7), and a reaction solution obtained by the reaction step (This reaction solution is also referred to as “ ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate crude product”.)
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate comprising a step of derivatizing and distilling an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position (Hereinafter, also referred to as “Production Method 4”).
  • production method 4 is useful for monofunctional ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylates.
  • the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position in the reaction solution and the target product are obtained by converting (derivatizing) the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position remaining in the reaction solution into another compound and distilling it.
  • the product ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate has a structure in which an alkoxyalkyl group having an unsaturated bond is bonded to the ⁇ -position carbon atom constituting the double bond in the acrylate.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate As mentioned above, the boiling point difference between the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position used for the reaction and the product ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate is very small, and it is separated by ordinary distillation purification. However, according to the above production method 4, since the separation can be easily and efficiently industrially, the effect of the present invention is more conspicuous.
  • the production method is preferably a method for producing a composition containing ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate. More preferably, the method for producing ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate represented by the general formula (1) or the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate represented by the general formula (1) is used. It is a method of manufacturing the composition containing. As ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is more preferable. Details and preferred forms of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate and ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate represented by the general formula (1) are as described above.
  • the details, preferred forms, etc. of the form of “using an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position for the reaction” are the same as those in the production method 3.
  • the form which combined at least 1 selected from the group which consists of the manufacturing method 1, the manufacturing method 2, and the manufacturing method 3 mentioned above and the manufacturing method 4 is also one of the suitable forms.
  • the production method 4 also includes a step of derivatizing and distilling an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position in the reaction solution obtained by the reaction.
  • the reaction solution obtained by the reaction refers to a solution (solution after the reaction) obtained by a reaction for synthesizing ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • a solution (solution after the reaction) obtained by a reaction for synthesizing ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate As described above, when an ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate was synthesized via an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, it was obtained after the synthesis of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate.
  • the reaction solution (crude ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate)
  • an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position remains, so purification to remove the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position
  • the process will be performed.
  • the operation is usually performed so that impurities such as catalyst and by-products are also removed.
  • the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position in the reaction solution obtained by the reaction is derivatized and distilled.
  • the effect of the present invention is remarkably exhibited when ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate is used as an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position.
  • the above production method includes a step of derivatizing and distilling unreacted raw materials and / or unreacted intermediates.
  • the functional group of an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position which is a functional group of a hydroxy group, a carboxylate ester moiety (—COOR), or a double bond moiety, is a derivatizing agent for the hydroxy group
  • the compound is preferably subjected to an addition reaction.
  • the derivatizing agent may be appropriately selected from compounds that react with the hydroxy group of the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, and preferably a derivative of an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position.
  • the purpose is to select a compound that can increase the difference in boiling point from the target product ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate to such an extent that it can be sufficiently fractionated during distillation purification.
  • the above derivatization conditions are such that when the hydroxy group of an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is reacted with a derivatizing agent to produce an acrylate derivative having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, the ⁇ -position in such a reaction
  • the reaction temperature, reaction time, the amount of acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, or the amount of derivatizing agent relative to the amount of hydroxy group contained in the reaction solution can be appropriately selected. Good.
  • derivatization using a catalyst is preferable.
  • the catalyst used here can also be sufficiently removed by subsequent purification steps such as washing with water and distillation.
  • the ⁇ after the derivatization treatment The mass% (residual ratio) of the acrylate having a hydroxyalkyl group at the position can be, for example, 0.001 to 50 mass%.
  • the mass% (residual rate) of the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position after the derivatization treatment is preferably 0.01 to 40% by mass, and more preferably 0.1 to 30% by mass.
  • the distillation step in the production method 4 may be a step for carrying out a distillation method that can be used in the technical field of the present invention after the derivatization treatment, and the distillation conditions are a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position in the reaction solution. What is necessary is just to set suitably so that the derivative
  • the upper limit is preferably 30 kPa or less, and more preferably 10 kPa or less.
  • the lower limit is preferably 0.01 kPa or more, and more preferably 0.1 kPa or more.
  • the distillation temperature condition may be appropriately set depending on the distillation solvent or the like, but the upper limit is preferably 150 ° C. or less, and more preferably 120 ° C. or less. Moreover, it is preferable that a minimum is 30 degreeC or more, and 40 degreeC or more is more preferable.
  • the distillation step is usually carried out industrially using a distillation column, but it is preferable to set the column top temperature in such a temperature range.
  • the distillation step may be performed in advance by a step of distilling off the low boiling component, or some components having different boiling points may be distilled off step by step from the low boiling point to the high boiling point.
  • the distillation step may also be performed as part of the purification step, and at least one of purification methods other than distillation, for example, washing, extraction, etc. may be performed before and / or after the distillation step.
  • the derivatization step of the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position uses at least one derivatizing agent selected from the group consisting of acid anhydrides, isocyanates, phosphoric anhydrides and epoxides,
  • the step of derivatizing an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position is also one preferred form of the present invention.
  • a preferable form in the derivatization is preferable in terms of good reactivity when derivatizing an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position in the reaction solution, and good adaptability to an industrial production method.
  • the form in which the derivatizing agent essentially requires an acid anhydride and / or isocyanate that is, the form using an acid anhydride and / or isocyanate is particularly preferable among the derivatizing agents in the preferable form.
  • Such a form is advantageous in terms of reaction time in derivatization. It is also more effective in reducing the residual rate of acrylates having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, which is an unreacted raw material and / or an unreacted intermediate.
  • acid anhydride groups (—CO—O—CO—), isocyanate (NCO) groups, phosphoric anhydride, which are reactive groups possessed by acid anhydrides, isocyanates, phosphoric anhydrides, and epoxides.
  • the acid anhydride examples include aliphatic carboxylic anhydrides such as acetic anhydride, adipic anhydride, succinic anhydride, sebacic anhydride, azelaic anhydride, glutaric anhydride, propionic anhydride, and maleic anhydride; Preference is given to aromatic carboxylic acid anhydrides such as acid, tetrahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, benzoic anhydride and the like. Of these, phthalic anhydride and acetic anhydride are particularly preferable.
  • isocyanates examples include monofunctional aliphatic isocyanates such as methyl isocyanate, ethyl isocyanate, propyl isocyanate, butyl isocyanate, and hexyl isocyanate; monofunctional cyclic isocyanates such as cyclohexyl isocyanate; and monofunctionalities such as phenyl isocyanate.
  • Aromatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate; bifunctional cyclic isocyanates such as isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, norbornene diisocyanate; Diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, tetra Chi Ren xylylene diisocyanate, difunctional aromatic isocyanates such as xylylene diisocyanate and the like. Of these, aromatic isocyanates are preferred. More preferred are monofunctional aromatic isocyanates, and even more preferred is phenyl isocyanate.
  • Examples of the phosphoric anhydrides may include one or more of phosphoric acid, phosphorous acid, condensed phosphoric acid, and metal salts thereof in addition to anhydrous phosphoric acid (P 4 O 10 ), It is preferable that there is much content of phosphoric anhydride. Therefore, with respect to 100% by mass of phosphoric anhydrides, those containing 60% by mass or more of phosphoric acid, those containing 70% by mass or more, those containing 80% by mass or more, those containing 90% by mass or more, and substantially phosphoric anhydride What is comprised only by this is suitable, and what has much content of phosphoric anhydride is more suitable.
  • epoxides include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and cyclohexene oxide.
  • propylene oxide is particularly preferable.
  • the type and molar ratio of the catalyst, the reaction temperature, the time and the like may be set as appropriate.
  • ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate is used as the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position
  • An example of preferable derivatization conditions when allyl alcohol is used as the unsaturated alcohol is as follows. These derivatization conditions can be applied to acrylates and unsaturated alcohols having a hydroxyalkyl group at any ⁇ -position, but are particularly suitable when ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate or allyl alcohol is used. It is.
  • the amount of acid anhydride used is preferably 0.1 to 5.0 equivalents relative to the amount of hydroxy groups in the reaction solution.
  • the catalyst for example, an acid catalyst or an amine catalyst is preferably used, and the amount of the catalyst is preferably 0.1 to 50 mol% with respect to the amount of hydroxy groups in the reaction solution.
  • the reaction temperature is preferably 10 to 80 ° C. More preferably, it is 30 to 70 ° C.
  • the reaction time may be appropriately set depending on the progress of the reaction, but is preferably 0.1 to 8 hours, for example.
  • the amount of isocyanate used is preferably such that the amount of isocyanate groups is 0.1 to 5.0 equivalents relative to the amount of hydroxy groups in the reaction solution.
  • the catalyst for example, an acid catalyst or an amine catalyst is preferably used, and the amount of the catalyst is preferably 0.1 to 50 mol% with respect to the amount of hydroxy groups in the reaction solution.
  • the reaction temperature is preferably 10 to 80 ° C. More preferably, it is 30 to 70 ° C.
  • the reaction time may be appropriately set depending on the progress of the reaction, but is preferably 0.1 to 8 hours, for example.
  • the amount of phosphoric anhydride used is preferably 0.1 to 5.0 equivalents relative to the amount of hydroxy groups in the reaction solution.
  • the catalyst for example, an acid catalyst or an amine catalyst is preferably used, and the amount of the catalyst is preferably 0.1 to 50 mol% with respect to the amount of hydroxy groups in the reaction solution.
  • the reaction temperature is preferably 10 to 80 ° C. More preferably, it is 30 to 70 ° C.
  • the reaction time may be appropriately set depending on the progress of the reaction, but is preferably 0.1 to 16 hours, for example.
  • the amount of epoxide used is preferably 0.1 to 5.0 equivalents relative to the amount of hydroxy groups in the reaction solution.
  • the catalyst for example, an acid catalyst or an amine catalyst is preferably used, and the amount of the catalyst is preferably 0.1 to 50 mol% with respect to the amount of hydroxy groups in the reaction solution.
  • the reaction temperature is preferably 10 to 80 ° C. More preferably, it is 30 to 70 ° C.
  • the reaction time may be appropriately set depending on the progress of the reaction, but is preferably 0.1 to 16 hours, for example.
  • examples of the acid catalyst include onium salts, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, sulfonimide compounds, diazomethane compounds, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and other organic acids;
  • Inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid are preferred. Among these, inorganic acids are more preferable, and sulfuric acid is more preferable.
  • an amine catalyst at the time of derivatization not only a tertiary amine but also an aromatic amine such as a primary amine, a secondary amine or pyridine can be used.
  • the reaction for synthesizing the above ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate usually uses a tertiary amine. Therefore, the amine (tertiary amine) in the reaction solution may be used as a catalyst for derivatization, and an amine is added as a catalyst later. It may be derivatized after that.
  • the tertiary amine catalyst used in the production of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate can also be used in the derivatization step.
  • Preferred examples of the tertiary amine catalyst are as described above.
  • the production method 4 is also suitable as a method for obtaining the above-described ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention, that is, ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) represented by the general formula (1).
  • a method for producing a composition containing 0.03-0.5% by mass of an antioxidant together with an acrylate with respect to 100% by mass of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate In the step of reacting the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position with the unsaturated alcohol represented by the general formula (7), in the crude ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate obtained by the reaction step, derivatizing an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position and distilling the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate
  • Method for producing a formed product is also one of the present invention. It is preferable that such a manufacturing method further includes a step of adding an antioxidant.
  • ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate compositions Suitable uses such as ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate compositions, etc.]
  • a polymer having a ring structure in the main chain or the like can be obtained by polymerization while cyclizing simultaneously with addition polymerization.
  • the weight-average molecular weight (Mw) of the ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate polymer thus obtained may be appropriately set according to the purpose and application.
  • the radical curable resin composition or the colorant dispersion composition may be used.
  • it is preferably 100,000 or less, more preferably 70,000 or less, and still more preferably 50,000 or less.
  • the ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate polymer preferably has a polydispersity (Mw / Mn) representing a molecular weight distribution of 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, and still more preferably. Is 3.0 or less.
  • Mw / Mn polydispersity
  • Mw / Mn can be reduced because branching of the polymer can be suppressed.
  • Mw weight average molecular weight
  • Mw / Mn polydispersity
  • the Applicant has also found that the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylates of the present invention are radically polymerizable monomers that are particularly useful as reactive diluents.
  • the radical polymerizable monomer and the like will be described.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate of the present invention is a compound represented by the above general formula (1), but is useful as a radical polymerizable monomer.
  • n is an integer of 2 or more, that is, in the case of a bifunctional or higher form, it functions as a crosslinking agent, and thus can be suitably used for various applications as described below.
  • a compound represented by the above general formula (4), in which n is an integer of 2 or more, or a compound represented by the above general formula (6) is particularly radically polymerizable.
  • This compound is fast-curing, has excellent surface curability and thin film curability, is less susceptible to polymerization inhibition by oxygen, and is more radically curable than (meth) acrylic monomers that are commonly used as reactive diluents.
  • a radical curable composition comprising the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate (radical polymerizable monomer) is also one of the inventions by the present applicant.
  • a radically curable composition comprising the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition is also one of the inventions by the present applicant.
  • a method for curing the radical polymerizable monomer or the radical polymerizable monomer for curing the radical polymerizable monomer in the radical curable composition is also one of the inventions by the present applicant. is there.
  • curing a radically polymerizable monomer with the said hardening method is also one of the invention by this applicant.
  • the radical polymerizable monomer is a compound represented by the above general formula (1), among which a compound represented by the above general formula (4) which is particularly useful, wherein n is an integer of 2 or more, or
  • the compound represented by the general formula (6) (hereinafter sometimes referred to as an AMA monomer) will be described.
  • the compound has higher radical curability than (meth) acrylic monomers, and shrinkage at the time of curing is small, and a cured product obtained by curing the compound has excellent adhesion and mechanical properties. is there.
  • Such features are characterized by the following general formula (9);
  • curing refers to the formation of a viscous liquid substance that is useful as an adhesive, for example, a hard solid substance that is useful as a coating material, for example. It is not a concept that requires body formation.
  • the radical polymerizable monomer is excellent in radical curability, and its cured product is excellent in adhesion and mechanical properties. It is thought that it can result in polymerizability.
  • the AMA-based radical curing mechanism will be described below.
  • the AMA group includes an allyl ether group that easily undergoes degenerative chain transfer (is likely to generate an allyl radical), and the ⁇ -position of the double bond conjugated with the carbonyl group is sterically crowded. Surprisingly, it exhibits a high radical curability rather than a (meth) acryloyl group. This is because an AMA group is less likely to generate an allyl radical, and a methylene radical having a high polymerization activity as a growth radical. This is considered to be because it hardly causes the oxygen curing inhibition observed in the radical addition polymerization of the (meth) acryloyl group. This mechanism will be described in detail with the conceptual diagram shown in FIGS.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing that an allyl radical is hardly generated and a methylene radical having a high polymerization activity is generated as a growth radical in the radical addition polymerization mechanism of the AMA group.
  • the initiating radical or the growing terminal radical (X.) is conjugated with an adjacent carbonyl group and activated. It is considered that the attacked (I) is selectively attacked. If (II) is attacked, allyl radicals are immediately generated and polymerization is deactivated (degenerative chain transfer). The radicals generated by the attack of X. on (I) can undergo two types of addition polymerization, and the structures produced are different.
  • Path (a) is a mechanism in which an intermolecular growth reaction occurs after the cyclization reaction, and does not generate an allyl radical.
  • Path (b) is a mechanism in which an intermolecular growth reaction immediately occurs and an allyl ether group remains, and the remaining allyl ether group causes degenerative chain transfer, that is, polymerization deactivation.
  • the first step (cyclization reaction) of the route (a) is an intramolecular reaction, which is much faster than the growth reaction that is an intermolecular reaction, and when the growth radicals of the two routes are compared, the growth of the route (a)
  • the radical is a methylene radical that is not sterically crowded, and has a higher polymerization activity than the growth radical of route (b) (a sterically crowded tertiary radical in which the ⁇ -position is substituted with an allyloxymethyl group). Therefore, although there are two steps, the route (a) is considered to have priority.
  • the mechanism that does not generate an allyl radical attack of X. double bond (I) ⁇ cyclopolymerization of route (a)
  • a methylene radical having high polymerization activity is generated as a growth radical.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing that the AMA group hardly causes oxygen curing inhibition.
  • the growth radical reacts with active oxygen, and a stable radical without addition polymerization activity is likely to be generated.
  • active oxygen is added in addition to the growth radical. It is considered that the addition polymerization activity is maintained even when there is a site that absorbs oxygen and changes to a structure that absorbs active oxygen. Therefore, it is thought that it is hard to receive the hardening inhibition by oxygen.
  • AMA monomer If it is an AMA monomer, it can be cured by the above-mentioned mechanism, but those having a low boiling point tend to be inferior in curability depending on conditions (for example, when cured in air in a thin film state). , May be problematic for use as a reactive diluent. The reason for this is not clear, but when the boiling point is low, the activity of the growth radical is too high, and there are very few growth radicals that should react with unreacted monomers that are inherently present in large amounts in the surroundings. It is considered that the curability is lowered by a mechanism such as the reaction with active oxygen or the reaction with the hydroperoxide structure generated at the oxygen absorbing site to stop the polymerization.
  • the radical polymerizable monomer has a smaller shrinkage at the time of curing than the (meth) acrylic monomer, and this is polymerized while cyclizing as shown in the route (a) of FIG. Moreover, it is thought that the ratio is very high. That is, compared with the polymerization of a normal (meth) acrylic monomer (similar mechanism to the route (b) in FIG. 2), the polymerization occurs while producing a bulky cyclic structure, so that shrinkage may be suppressed. Conceivable.
  • a cured product obtained by curing the radical polymerizable monomer has high adhesion, as shown in the route (a) of FIG.
  • the tetrahydrofuran ring has a function as a so-called Lewis base (donor of lone electron pair), and the tetrahydrofuran ring and the functional group on the surface of the base material are likely to interact with each other.
  • the methylene groups on both sides of the tetrahydrofuran ring improve the flexibility of the polymer chain, and the above interaction is considered to occur more effectively.
  • the cured product of the above radical polymerizable monomer is excellent in heat resistance, colorant dispersibility, compatibility, and mechanical properties. The reason why these various properties are expressed is the structure represented by the general formula (10). It is thought that it can result in.
  • the radical polymerizable monomer preferably has a boiling point of 95 ° C. or higher under the condition of 1333 Pa. This means that the temperature at 1333 Pa in the vapor pressure curve of the radical polymerizable monomer is preferably 95 ° C. or higher.
  • the radical polymerizable monomer it has been confirmed that there is a strong correlation between boiling point and curability, and if the boiling point under 1333 Pa condition is 95 ° C. or higher, further excellent curability is exhibited. It will be.
  • the radical polymerizable monomer is excellent in curing speed, surface curability, and thin film curability. That is, the radical polymerizable monomer represented by the general formula (1) having a boiling point of 95 ° C.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention, wherein the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate has a boiling point of 95 ° C. or higher under the condition of 1333 Pa One preferred form.
  • the boiling point of the radical polymerizable monomer under the condition of 1333 Pa is more preferably 99 ° C. or higher, and still more preferably 103 ° C. or higher.
  • the boiling point of the radical polymerizable monomer is defined as the boiling point under the condition of 1333 Pa because the radical polymerizable monomer is highly reactive, and thus the boiling point at normal pressure is measured. Due to the difficulty to do.
  • the boiling point of the radical polymerizable monomer at normal pressure it can be defined, for example, by the following method. For example, although a method for estimating an arbitrary boiling point from an actual measurement value at one point has been disclosed (Shuzo Oe, property estimation method, Data Book Publishing Co., Ltd., p73, formula (4.32)), the above radical polymerizable monomer Since the body is a polar liquid, it can be estimated by using the following formula (1).
  • the AMA monomer cures depending on conditions even if the boiling point at normal pressure obtained as described above is less than 205 ° C., but a boiling point of 205 ° C. or higher at normal pressure is required to obtain good curability. is required. Preferably it is 210 degreeC or more, Most preferably, it is 215 degreeC or more.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate represented by the above general formula (1) having a boiling point of 205 ° C. or higher at normal pressure determined as described above is also reactive. It can be suitably used as a diluent.
  • a radically polymerizable monomer having a temperature equal to or higher than 0 ° C. is also one of the preferred embodiments of the invention by the present applicant.
  • the boiling point of any pressure can be estimated by using the above-described formula. For example, when the boiling point cannot be measured at 1333 Pa, but the boiling point can be measured at 1333 Pa or lower, the boiling point of 1333 Pa can be obtained from the boiling point of 1333 Pa or lower. However, in the case of a high boiling point radical polymerizable monomer, polymerization may occur before reaching the boiling point even at a pressure of 1333 Pa or less. As the boiling point of the radically polymerizable monomer that can be actually measured, for example, about 110 ° C. is considered to be a measurable range at a pressure of 533 Pa that is considered to be achievable with a normal decompression device.
  • the radical polymerizable monomer is heated at a temperature higher than that, and if a boiling point higher than that is measured, it may be polymerized and cannot be measured.
  • the boiling point at 1333 Pa and the boiling point at normal pressure of the radical polymerizable monomer having a boiling point of 110 ° C. at 533 Pa are calculated using the above-described equations, they are 126 ° C. and 245 ° C., respectively.
  • the temperature at which the radical polymerizable monomer in the liquid phase is heated is 110 ° C.
  • the temperature at which the radical polymerizable monomer in the liquid phase is heated is It is thought that 130 degreeC or more is required. That is, when a sufficient amount of vapor cannot be obtained even when heated at a temperature of 130 ° C. or higher at a pressure of 533 Pa, and the boiling point of the radical polymerizable monomer cannot be measured, the boiling point at 1333 Pa is 126 ° C. or higher and normal pressure. It can be considered that the boiling point is 245 ° C. or higher.
  • the excellent radical curability of the radical polymerizable monomer is derived from the AMA group and further its boiling point.
  • the monomer has low cure shrinkage and the cured product exhibits excellent adhesion and mechanical properties because it is derived from a structure containing a tetrahydrofuran ring generated by polymerization of AMA group.
  • the functional monomer is represented by the general formula (1), and those described above can be used.
  • a radical curable composition comprising the above radical polymerizable monomer (hereinafter also simply referred to as “curable composition”) is a radical copolymerizable with the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate of the present invention.
  • a polymerizable monomer may be contained.
  • various additives may be included depending on the purpose and application. Such additives are not particularly limited, but include curing accelerators, other polymerizable monomers, stabilizers, binder resins, solvents, fillers, colorants, dispersants, adhesion improvers, mold release agents, plasticizers.
  • a curing accelerator such as a radical polymerization initiator, a radical polymerization accelerator, and a photosensitizer is a component that is preferably added because it can further bring out the performance of the radical polymerizable monomer.
  • the main additives will be described below.
  • the radical polymerizable monomer can start and cure radical polymerization by heating and / or irradiation with active energy rays such as electromagnetic waves and electron beams. By using together, it can harden more effectively. That is, it is also one of the preferred embodiments that the radical curable composition further contains a radical polymerization initiator.
  • the radical polymerization initiator include a thermal radical polymerization initiator that generates radicals by heating and a photo radical polymerization initiator that generates radicals by irradiation with active energy rays, and those that are normally used as radical polymerization initiators. One or more can be used.
  • the radical polymerization accelerator that can be used together with the thermal radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it promotes the decomposition of the thermal radical polymerization initiator (generation of initiation radicals), and those that are usually used can be used.
  • Sensitivity and curability can be improved by using a photosensitizer and a radical polymerization accelerator together with the photo radical polymerization initiator.
  • a photosensitizer and radical polymerization accelerator those usually used as a photosensitizer and radical polymerization accelerator can be used.
  • the said radical polymerization initiator is not an essential component, What is necessary is just to set the presence or absence of addition, and the addition amount suitably according to the objective and the use.
  • the addition amount in the case of adding the radical polymerization initiator is not particularly limited, but in the case of adding the radical polymerization initiator from the viewpoint of balance between curability, adverse effects of decomposition products, and economy.
  • the addition amount is preferably 0.01 to 30% by mass with respect to the total amount of radical polymerizable compounds including the radical polymerizable monomer. More preferably, it is 0.05 to 20% by mass, and still more preferably 0.1 to 15% by mass.
  • the radical polymerization accelerator and the photosensitizer are not essential components, and the presence or absence and the amount of addition may be appropriately set according to the purpose and application.
  • the addition amount in the case of adding the radical polymerization accelerator and the photosensitizer is not particularly limited, but from the balance of curability and economy, the radical polymerization accelerator and the photosensitizer are added.
  • the addition amount is preferably 0.001 to 20% by mass with respect to the total amount of the radical polymerizable compounds including the radical polymerizable monomer. More preferably, it is 0.01 to 10% by mass, and still more preferably 0.05 to 10% by mass.
  • (B) Curing accelerator other than radical polymerization initiator examples include polyfunctional thiols.
  • the polyfunctional thiol can act as a polyfunctional chain transfer agent in radical curing, and can also act as a crosslinking agent based on the ene-thiol reaction mechanism with an allyl ether group, thus improving the curability of the curable composition. can do.
  • Such a polyfunctional thiol is not particularly limited as long as it is a compound having two or more mercapto groups in the same molecule.
  • trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3 -Mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate), dipentaerythritol hexakis (3-mercaptopropionate), 1,4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane, 1,3 , 5-tris (3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the above-mentioned curable composition has the above-mentioned radical polymerizable monomer in a range that does not lose its excellent characteristics in consideration of performance balance and economy.
  • Other polymerizable monomers other than the monomer may be contained. Examples of such other polymerizable monomers include compounds having a radical polymerizable group such as a carbon-carbon unsaturated bond, compounds having a cationic polymerizable group such as an epoxy group, an oxetanyl group, and a vinyl ether group.
  • the hybrid type compound which has both a radically polymerizable group and a cationically polymerizable group is mentioned, 1 type (s) or 2 or more types can be used according to the objective and a use, although it does not specifically limit,
  • the said radical polymerization mentioned above It is preferable that it is other radical polymerizable monomers other than the said radical polymerizable monomer which can be hardened
  • the other radical polymerizable monomer includes a monofunctional radical polymerizable monomer having only one radical polymerizable unsaturated group in the same molecule and a polyfunctional radical polymerizable monomer having two or more. Can be classified as a mer.
  • Binder resin is an oligomer or polymer that plays a role of filler such as imparting / improving coating film formability and preventing loss of shape. Various functions such as material dispersibility and heat resistance are provided.
  • a binder resin one or more of various oligomers or polymers usually used as a binder resin can be used, and is not particularly limited.
  • the curable composition when an alkali-soluble oligomer such as a carboxyl group-modified vinyl ester resin or a (meth) acrylic acid copolymer, or a polymer is used as a binder resin, the curable composition can be used as a solder resist, a color filter resist, a protection
  • the present invention can be applied to alkali developing permanent resist applications such as film resists.
  • a polymer having an appropriate glass transition temperature and compatibility with a coloring material or a dispersant, such as a (meth) acrylic acid ester polymer is used as a binder resin
  • the curable composition is used as a paint or ink. It can be applied for use.
  • Solvent solvent is used for viscosity reduction by dilution, adjustment of coating film thickness, uniform mixing / dispersion of each component in the curable composition, etc. If necessary, a solvent may be included. Such a solvent may be any organic solvent or water having a low viscosity that can dissolve or disperse each component in the curable composition, and those usually used in the curable composition can be used and are particularly limited. It is not a thing.
  • a curing method for curing the radical polymerizable monomer or the radical polymerizable monomer in the radical curable composition is also one of the inventions by the present applicant.
  • the radical polymerizable monomer and the curable composition are cured by addition polymerization by a radical mechanism, and can be cured by heating and / or irradiation with active energy rays.
  • only 1 type may be used among these methods, and 2 types may be used together. That is, the radical polymerizable monomer or the radical polymerizable monomer in the radical curable composition is cured, and the method is cured by heating and / or irradiation with active energy rays.
  • a method for curing a radically polymerizable monomer including a step is also one of the preferred embodiments.
  • the heating conditions in the curing method by heating may be appropriately selected according to the combination of the compositions and the like, but when not using a curing accelerator, it is preferably 30 to 400 ° C., more preferably 70. -350 ° C, more preferably 100-350 ° C. By setting it as such temperature, it can harden
  • a curing accelerator is used in combination, it can be cured at a lower temperature than when not used in combination, and is preferably 0 to 400 ° C, more preferably 10 to 350 ° C, and further preferably 20 to 350 ° C.
  • Curing by heating may be performed in two or more stages, and may be performed before or after curing by irradiation with active energy rays. For example, after being cured to some extent by heating at a low temperature or irradiation with a short period of active energy rays and the like, development and the like are performed, then 150 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher.
  • the step of curing at a high temperature is also referred to as post-baking or post-curing, and can be further cured, which is preferable.
  • the active energy rays in the curing method by irradiation with the active energy rays those usually used can be used, such as electromagnetic waves such as gamma rays, X-rays, ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, electron beams, neutron rays, protons. And particle beams such as a wire.
  • electromagnetic waves such as gamma rays, X-rays, ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, electron beams, neutron rays, protons.
  • particle beams such as a wire.
  • gamma rays, X-rays, ultraviolet rays, visible rays, and electron beams are preferable, ultraviolet rays, visible rays, and electron beams are more preferable, and ultraviolet rays are most preferable from the viewpoints of energy intensity, energy beam generator, and the like. .
  • an active energy ray having strong energy such as gamma rays, X-rays, and electron beams.
  • energy such as ultraviolet light and visible light is Active energy rays that are relatively weak but easy to generate and economical can be preferably used.
  • a cured product obtained by curing the radical polymerizable monomer or the curable composition containing the radical polymerizable monomer by the curing method is also one of the inventions by the present applicant. That is, one of the cured products is a product obtained by curing with a component other than the radical polymerizable monomer.
  • examples of the component other than the radical polymerizable monomer include a radical initiator, another radical polymerizable monomer, a stabilizer, a solvent, and the like. Therefore, for example, the cured product may contain a solvent, or may be dried from such a cured product through a solvent removal step so as to contain almost no solvent.
  • the cured product includes the structure represented by the general formula (10), and thereby has advantageous effects in curability, adhesion, and mechanical properties. Furthermore, it will also be excellent in heat resistance, colorant dispersibility, and compatibility.
  • the characteristics due to the curing reaction by radicals are excellent.
  • the excellent radical curability means excellent curing characteristics by radicals by heating and / or irradiation with active energy rays.
  • the adhesion and mechanical properties of the cured product are properties that are presumed to be exhibited mainly due to the structure of repeating units generated by a radical curing mechanism (a structure having a methylene group on both sides of the tetrahydrofuran ring).
  • “Excellent adhesion” means that the cured product obtained by the above-described curing method adheres well to a substrate (for example, glass, resin, metal, etc.) and does not easily peel off.
  • being excellent in mechanical properties means that the cured product obtained by the above-described curing method has high toughness (hard and tenacious).
  • curability As a curing rate, when a radical polymerizable monomer or a radical curable composition is applied to a substrate, irradiated with UV, and a UV irradiation time necessary for curing the surface is measured. It can be said that the shorter the irradiation time, the better the radical curability (in this case, particularly UV curability). Also, as the shrinkage of curing, when a shrinkage rate is measured when a radical polymerizable monomer or a radical curable composition is applied to a substrate, irradiated with UV, and cured, the smaller the shrinkage rate, the harder the shrinkage. It can be said that it is excellent in curing performance because it is difficult to cause shrinkage due to.
  • the adhesion of the cured product can be expressed by the ratio of the squares in the cross-cut test method, the tensile strength required when peeling the substrate and the substrate bonded with the cured product, etc. It can be said that the higher these values are, the better the adhesion is.
  • cured material it can express with a fracture
  • the above-mentioned properties such as curability, adhesion, and mechanical properties can be set in various curing conditions and measurement conditions according to various uses, and thus various values can be taken. Or when evaluating a radical curable composition, the performance can be grasped
  • the radical polymerizable monomer, the radical curable composition, and the curing method thereof can exhibit characteristics due to the boiling point of the radical polymerizable monomer and the AMA group in the monomer in the above performance. Yes, it can be suitably applied to various applications, particularly reactive diluent applications.
  • the above-mentioned curability, adhesion, mechanical properties, etc. If characteristics are required, and if these characteristics can be improved, it can be evaluated that the present invention has an outstanding effect. Accordingly, the radical polymerizable monomer, radical curable composition and curing method thereof having excellent characteristics can be suitably applied in various technical fields and applications, and have outstanding effects. It is something that can be done.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention can store a product of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate such as ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate with high purity for a long period of time.
  • the occurrence of problems such as gelation is sufficiently suppressed and stabilized.
  • ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate composition of the present invention ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylates such as high-purity ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate are industrially safe. It is possible to achieve an outstanding effect that it can be obtained.
  • the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate of the present invention is useful as a reactive diluent or a monomer component of a curable composition.
  • FIG. 1 shows methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, which is a kind of acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, and ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate, which is a kind of ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate obtained by using this in the reaction. It is the figure which estimated the difference in reactivity with (allyloxymethyl) methyl acrylate.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing that an allyl radical is hardly generated and a methylene radical having a high polymerization activity is generated as a growth radical in the radical addition polymerization mechanism of the AMA group.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing that the AMA group hardly causes oxygen curing inhibition.
  • FIG. 1 shows methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, which is a kind of acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, and ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate, which is
  • FIG. 4 shows the 1 H-NMR chart and assignment of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 17.
  • FIG. 5 shows the 1 H-NMR chart and assignment of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 18.
  • FIG. 6 is a 1 H-NMR chart and assignment of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 19.
  • FIG. 7 is a 1 H-NMR chart and assignment of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 20.
  • FIG. 8 is a 1 H-NMR chart and assignment of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 21.
  • FIG. 9 shows the 1 H-NMR chart and assignment of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 22.
  • FIG. 10 is a 1 H-NMR chart and assignment of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 24.
  • FIG. 11 is a 1 H-NMR chart and assignment of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 25.
  • FIG. 12 is a 1 H-NMR chart and assignment of ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 26.
  • FIG. 13 shows the 1 H-NMR chart and assignments for ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Example 27.
  • FIG. 14 is a diagram showing the shape of a cured product that is subjected to a tensile test.
  • the unsaturated alkyl ester content, the peroxide amount and the nitrogen content are the respective amounts when the ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate contained in the product is 100% by mass ( Mass%).
  • ⁇ Evaluation method> The conversion rate and yield of the reaction were calculated based on the measurement results by gas chromatography or high performance liquid chromatography.
  • GC-2010 (trade name), manufactured by Shimadzu Corporation, capillary column DB-WAX (trade name); length 30 m ⁇ inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.
  • reaction tracking by high performance liquid chromatography HPLC
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • allyl ester content The content of allyl esters (all ⁇ - (hydroxymethyl) acrylates, allyl ⁇ - (methoxymethyl) acrylates and allyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylates) is gas chromatograph (GC-2010 (trade name), Shimadzu) Measurement was performed using a capillary column DB-WAX (trade name) manufactured by Seisakusho Co., Ltd .; length 30 m ⁇ inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.25 ⁇ m), and obtained using a calibration curve prepared in advance.
  • GC-2010 gas chromatograph
  • Shimadzu Shimadzu
  • Peroxide amount The amount of peroxide was measured by an iodine quantification method in which potassium iodide was allowed to act on the sample and the iodine released was titrated with sodium thiosulfate as a reducing agent.
  • Nonrogen content The nitrogen content was measured using a trace total nitrogen analyzer (TN-100 type (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Analytic Co.).
  • Polymerization conversion Polymerization conversion was measured using a gas chromatograph (GC-2010 (trade name), manufactured by Shimadzu Corporation, capillary column DB-17HT (trade name); length 30 m ⁇ inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.15 ⁇ m). And using a calibration curve prepared in advance.
  • the weight average molecular weight and molecular weight distribution of the polymer were measured under the following conditions using a gel permeation chromatograph (GPC system, manufactured by Tosoh Corporation). Column: Super HZM-M 6.0 ⁇ 150 (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) ⁇ 2, Column temperature: 40 ° C. Developing solution: chloroform, flow rate: 0.6 ml / min, sample concentration: 1 mg / cc, injection volume: 20 ⁇ L Detector: RI, calibration curve: standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation) (Hue) The Hazen color number was used as an index.
  • GPC system gel permeation chromatograph
  • the Hazen color number was measured according to the method described in JIS K0071-01 (1998).
  • (1 H-NMR measurement) A 200 mg sample was dissolved in 3 g of deuterated chloroform containing tetramethylsilane or 3 g of deuterated dimethyl sulfoxide and measured with a nuclear magnetic resonance apparatus (400 MHz, manufactured by Varian).
  • Example 1 Process 1 (Reaction process) In a 500 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, a gas blowing tube and an oil bath, 203 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and 1,4-diazabicyclo [2.2.2] as a catalyst 10 g of octane, 0.20 g of hydroquinone monomethyl ether and 0.20 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl as a polymerization inhibitor were charged. Thereafter, while blowing air into the reaction solution, the reaction solution was heated to 100 ° C.
  • Step 2 catalyst removal step
  • the reaction solution was transferred to a separatory funnel and washed three times with 50 g of water to remove the catalyst 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane.
  • the weight of the organic phase was 270 g, and the nitrogen content in the organic phase was 50 ppm.
  • Process 3 distillation process
  • the above reaction solution was transferred to a distillation apparatus (theoretical plate number: 13), and 0.27 g of hydroquinone monomethyl ether, 0.27 g of 2-t-butylhydroquinone and 0.27 g of triphenyl phosphite were added as polymerization inhibitors under reduced pressure. Distillation was performed. After removing unreacted allyl alcohol at 7 kPa, 143 g of a mixture of unreacted methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate at 2.5 kPa and a top temperature of 81 ° C. I took it out.
  • the composition of the obtained mixed liquid was 10.5% by mass of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and 89.5% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • the mixture was transferred to a separatory funnel, diluted with 30 g of hexane, washed 5 times with 30 g of water to remove methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, hexane was removed under reduced pressure, and purified ⁇ - ( 122 g (M-1) of allyloxymethyl) methyl acrylate were obtained.
  • the ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate content is 99.3% by mass, the nitrogen content is 4 ppm, the peroxide content is 2 ppm, and the allyl ester content corresponding to the unsaturated alkyl ester is 0.4% by mass.
  • the content of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate as a raw material was 0.2% by mass with respect to 100% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • Example 2 500 ppm of 2-tert-butylhydroquinone as an antioxidant was added to the purified methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (M-1) obtained in Example 1, and the composition of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate It was a thing. The Hazen color number of this composition was less than 10.
  • Example 3 To the purified methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (M-1) obtained in Example 1, 500 ppm of p-methoxyphenol and 500 ppm of triphenyl phosphite were added as antioxidants, and ⁇ - (allyloxymethyl) was added. A methyl acrylate composition was obtained. The Hazen color number of this composition was less than 10.
  • Example 4 Process 1 (Reaction process) The same operation as in Example 1 was performed. Step 2 (catalyst removal step) The distillation process was performed without performing the catalyst removal process. Process 3 (Distillation process) The same operation as in Example 1 was performed to obtain 98 g (M-2) of purified methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • the content of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 99.3% by mass, the nitrogen content was 120 ppm, the peroxide content was 5 ppm, and the allyl ester content was 0.4 mass%.
  • the content of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate as a raw material was 0.2% by mass with respect to 100% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • Example 5 The purified ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate (M-2) obtained in Example 4 was added with 500 ppm of 2-tert-butylhydroquinone as an antioxidant, and the ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate composition It was a thing. The Hazen color number of this composition was less than 10.
  • Example 6 Process 1 (Reaction process) The same operation as in Example 1 was performed. Step 2 (catalyst removal step) The same operation as in Example 1 was performed. Process 3 (Distillation process) Except that the reaction solution was transferred to a simple distillation apparatus, the same operation as in Example 1 was performed to obtain 113 g (M-3) of purified methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • the content of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 97.5% by mass, the nitrogen content was 8 ppm, the peroxide content was 5 ppm, and the allyl ester content was 2.3% by mass.
  • the content of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate as a raw material was 0.2% by mass with respect to 100% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • Example 7 The purified ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate (M-3) obtained in Example 6 was added with 500 ppm of 2-tert-butylhydroquinone as an antioxidant, and the ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate composition It was a thing. The Hazen color number of this composition was less than 10.
  • Example 8 Process 1 (Reaction process) Using the same reactor as in Example 1, 116 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, 87 g of allyl alcohol, 50 g of tungstophosphoric acid as a catalyst, 130 g of cyclohexane, 0.06 g of hydroquinone monomethyl ether as a polymerization inhibitor, 4- 0.06 g of hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl was charged. Thereafter, while blowing air into the reaction solution, the reaction solution was heated to 90 ° C. and reacted for 8 hours while refluxing cyclohexane.
  • Step 2 catalyst removal step
  • the reaction solution was transferred to a separatory funnel and washed twice with 50 g of water to remove the catalyst tungstophosphoric acid.
  • Process 3 distillation process
  • the same operation as in Example 1 was performed to obtain 8 g (M-4) of purified methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • the content of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 99.6% by mass, the nitrogen content was 0 ppm, the peroxide content was 82 ppm, and the allyl ester content was 0% by mass.
  • the content of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate as a raw material was 0.3% by mass with respect to 100% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • Example 9 500 ppm of 2-tert-butylhydroquinone as an antioxidant was added to the purified methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (M-4) obtained in Example 8, and the composition of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate It was a thing. The Hazen color number of this composition was 30.
  • Example 10 Process 1 (Reaction process) In a 5 L four-necked flask equipped with a stirrer, a cooling tube, a thermometer, a gas blowing tube, and a decompressor, 2031.3 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and 1,4-diazabicyclo [2,2 as a catalyst , 2] octane 98.5 g, 1.02 g of p-methoxyphenol and 1.02 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl as a polymerization inhibitor were charged. Thereafter, while blowing an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration: 8% by volume), the reaction solution was heated to 100 ° C.
  • oxygen / nitrogen mixed gas oxygen concentration: 8% by volume
  • Step 3 (methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and catalyst removal step)
  • 927.9 g of 8 mass% sodium hydroxide solution was added and stirred at room temperature for 30 minutes and then allowed to stand for 30 minutes, followed by oil / water separation to obtain 2097.6 g of an organic phase.
  • 231.6 g of an 8% by mass sodium hydroxide solution was added to this organic phase, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then allowed to stand for 30 minutes, followed by oil / water separation to obtain 2011.0 g of an organic phase.
  • this organic phase contains 1500.2 g of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate, and the content of allyl ester is 6.5 with respect to 100% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • the content of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate as a raw material was reduced to 0.8% by mass with respect to 100% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • the obtained organic phase was washed with a 5% by mass aqueous sodium sulfate solution and subjected to oil / water separation. After performing this operation once again, 1916.7 g of organic phase was obtained.
  • Process 4 (distillation process) To this organic phase, 1.92 g of hydroquinone monomethyl ether, 1.92 g of 2-tert-butylhydroquinone and 1.92 g of triphenyl phosphite were added as polymerization inhibitors, and an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8 vol%) was blown into the organic phase. Distillation was performed using a packed column (corresponding to 10 theoretical plates) packed with Dickson packing. After removing allyl alcohol remaining at 10 kPa, 1329.3 g (M-5) of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate having a purity of 99.4% by mass at 2 kPa and a tower top temperature of 83 ° C. was obtained.
  • Allyl ester was contained in an amount of 0.4% by mass, the nitrogen content was below the detection limit of the analyzer (less than 0.1 ppm), and the peroxide content was 1 ppm.
  • Example 11 The purified ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate (M-5) obtained in Example 10 was added with 500 ppm of 2-tert-butylhydroquinone as an antioxidant, and the ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate composition It was a thing.
  • Example 12 300 ppm of p-methoxyphenol as an antioxidant was added to the purified methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (M-5) obtained in Example 10, and a methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate ( Me-AMA).
  • Example 13 Synthesis of ⁇ -allyloxymethyl acrylate (CH-AMA)) ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate (M-5) synthesized in Example 10 in a reactor equipped with a stirrer, temperature sensor, gas inlet tube, toroidal tube, cooling tube and distillate receiver 74.6 g, cyclohexanol (CHOH) 24.04 g, dibutyltin oxide (IV) (DBTO) 6.0 g, p-methoxyphenol 1.5 g were charged and mixed with an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration: 8 vol. %), The pressure in the reactor was gradually reduced to 27 kPa.
  • CH-AMA ⁇ -allyloxymethyl acrylate
  • M-5 methyl methyl acrylate
  • the filtrate was separated into oil and water, and the resulting oil layer was washed with 15% NaOH aqueous solution and separated into oil and water. This operation was repeated 5 times to remove residual M-5 and p-methoxyphenol.
  • an alkali adsorbent KYOWARD 700SL, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
  • the filtrate was charged into a reactor equipped with a stirrer, temperature sensor, gas inlet tube, G-shaped tube, cooling tube and distillate receiver, and mixed with oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume).
  • n-hexane was removed by slowly reducing the pressure until the pressure reached 800 Pa while heating the inner temperature to 25-30 ° C. After reaching 800 Pa, the pressure was maintained for 20 minutes, and then the pressure was released to obtain 26.4 g of purified ⁇ -allyloxymethyl acrylate (CH-AMA).
  • CH-AMA purified ⁇ -allyloxymethyl acrylate
  • the content of cyclohexyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate was 98.0% by mass, no allyl ester was contained, the nitrogen content was below the detection limit of the measuring apparatus, and the peroxide content was 2 ppm. Further, it contained 0.6% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • Example 14 500 ppm of 2-tert-butylhydroquinone as an antioxidant was added to the purified ⁇ -allyloxymethyl acrylate (CH-AMA) obtained in Example 13 to obtain a cyclohexyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate composition, did.
  • the Hazen color number of this composition was 30.
  • Example 15 In a 200 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, a gas blowing tube and an oil bath, 40.6 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and 1,4-diazabicyclo [2.2. 2] 1.96 g of octane, 0.02 g of hydroquinone monomethyl ether and 0.02 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl as a polymerization inhibitor were charged. Thereafter, while blowing air into the reaction solution, the reaction solution was heated to 100 ° C. and reacted for 2 hours.
  • the conversion of methyl acid was 90 mol%, and the yield of crotyl ester corresponding to the unsaturated alkyl ester was 1.9 mol% based on methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate.
  • 18.4 g of an 8% by mass sodium hydroxide solution was added to the resulting reaction solution, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After stirring, the mixture was allowed to stand for 30 minutes and separated into oil and water.
  • Example 16 Synthesis of ⁇ -allyloxymethyl acrylate t-butyl (tBu-AMA)
  • tBu-AMA ⁇ -allyloxymethyl acrylate t-butyl
  • 307.6 parts of t-butyl acrylate 39.2 parts of paraformaldehyde (purity 92%), distilled water 4 .5 parts, 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane 6.8 parts as a catalyst, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl 1.02 as a polymerization inhibitor Prepared the department.
  • the reaction solution was heated to 90 ° C. and reacted for 11 hours while stirring and blowing an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration: 8 vol%).
  • oxygen / nitrogen mixed gas oxygen concentration: 8 vol%.
  • the pressure in the reactor becomes 2.0 kPa while blowing an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration: 8% by volume).
  • the pressure was gradually raised and the pressure was reduced, and when the pressure inside the reactor reached 1.0 kPa and the temperature of the reaction solution reached 100 ° C., the distillation of t-butyl acrylate was completed. .
  • allyl alcohol is distilled by simple distillation under reduced pressure (operating pressure: 7.0 kPa), further reduced to 1.33 kPa, and t-Bu-AMA and ⁇ -hydroxymethylacrylic acid t- 137.0 parts of a mixture with butyl were obtained.
  • reduced pressure operating pressure: 7.0 kPa
  • t-Bu-AMA and ⁇ -hydroxymethylacrylic acid t- 137.0 parts of a mixture with butyl were obtained.
  • t-butyl ⁇ -hydroxymethylacrylate 42.6 parts of acetic anhydride, 4.0 parts of 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane, 4H-TEMPO 0 were added to this mixture. 0.07 part was added and reacted at 80 ° C.
  • Synthesis example 1 (Synthesis of 1-chloro-3-methoxy-tetramethyldistanoxane) Transesterification catalyst 1-chloro-3-methoxy-tetramethyldistanoxane (CMDS, a compound represented by the following chemical formula (11)) is Rokuro Okawara, Masanari Wada, Journal of Organometallic Chemistry, 1963, Vol. 1, p. It was synthesized by the method described in 81-88.
  • Example 17 (Synthesis of benzyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate (Bz-AMA)) M-5 332 synthesized in Example 10 was added to 115.0 parts of benzyl alcohol (BzOH) in a reactor equipped with a stirrer, a temperature sensor, a gas introduction tube, a toroidal tube, a cooling tube, and a distillate receiver. 2 parts, CMDS 6.1 parts, p-methoxyphenol (MEHQ) 4.9 parts, while stirring and passing oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume), the pressure in the reactor was 40 kPa The pressure was gradually reduced until.
  • Bz-AMA benzyl alcohol
  • the temperature rise was started after reaching 40 kPa, and methanol produced by the transesterification reaction was distilled while adjusting the internal temperature to be 105 ° C to 110 ° C.
  • the reaction solution was sampled every 1 hour, and methanol was continuously distilled while the reaction product was monitored by HPLC. Analysis by HPLC confirmed that the area of the BzOH peak was 3% or less of the area of the Bz-AMA peak, and then reduced the pressure to 1 kPa and maintained the pressure for 40 minutes to remove excess Me-AMA. Was distilled. Then, it cooled and decompressed.
  • the reaction solution was put into a separatory funnel, diluted with n-hexane, 4% aqueous sodium hydroxide solution was added and stirred well, and then allowed to stand, and the lower aqueous layer was removed. This was repeated 5 times to remove CMDS, residual M-5 and MEHQ.
  • the upper organic layer was taken out, 20.0 parts of an alkali adsorbent (KYOWARD 700SL, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was added, stirred for 1 hour at room temperature, and then filtered.
  • the filtrate was charged into a reactor equipped with a stirrer, temperature sensor, gas inlet tube, G-shaped tube, cooling tube and distillate receiver, and mixed with oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume).
  • Example 18 Synthesis of ⁇ -allyloxymethyl acrylate (CH-AMA)) M-5 synthesized in Example 10 in a reactor equipped with a stirrer, temperature sensor, gas inlet tube, toroidal tube, cooling tube, distillate receiver, 24.04 parts of cyclohexanol (CHOH). 6 parts, 6.0 parts of dibutyltin oxide (IV) (DBTO), 1.5 parts of MEHQ were charged, and while stirring, the oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume) was passed while the pressure in the reactor was The pressure was gradually reduced to 27 kPa.
  • CH-AMA ⁇ -allyloxymethyl acrylate
  • the filtrate was separated into oil and water, and the resulting oil layer was washed with 15% NaOH aqueous solution and separated into oil and water. This operation was repeated 5 times to remove residual M-5 and MEHQ.
  • an alkali adsorbent KYOWARD 700SL, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
  • the filtrate was charged into a reactor equipped with a stirrer, temperature sensor, gas inlet tube, G-shaped tube, cooling tube and distillate receiver, and mixed with oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume).
  • the n-hexane was removed by slowly reducing the pressure until the pressure reached 800 Pa while heating the inner temperature to 25-30 ° C. After reaching 800 Pa, the pressure was maintained for 20 minutes, and then the pressure was released to obtain 26.4 parts of CH-AMA, the target compound. 0.008 part of MEHQ was added to the obtained CH-AMA to prepare a MEHQ concentration of 300 ppm.
  • the obtained CH-AMA was analyzed with an NMR apparatus. The 1 H-NMR chart and the assigned figure are shown in FIG.
  • Example 19 Synthesis of ⁇ -allyloxymethyl acrylate tetrahydrofurfuryl (THF-AMA)
  • THF-AMA ⁇ -allyloxymethyl acrylate tetrahydrofurfuryl
  • a reactor equipped with a stirrer, a condenser tube, a thermometer, and a gas blowing tube 198.4 parts of tetrahydrofurfuryl alcohol (THFOH), 100.1 parts of M-5 synthesized in Example 10, titanium tetrabutoxide 10.9 And 0.10 parts of 4H-TEMPO were charged and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring and passing through an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration: 8% by volume), followed by reaction for 14 hours.
  • oxygen / nitrogen mixed gas oxygen concentration: 8% by volume
  • n-butyl ⁇ -allyloxymethyl acrylate which is an impurity derived from the catalyst, was contained by 15 area% with respect to THF-AMA.
  • This reaction solution was diluted with n-hexane, water was added, and a titanium compound was precipitated and removed by filtration. The filtrate was separated into oil and water, water was added to the resulting organic phase and stirred well, allowed to stand and separated into oil and water, and residual THFOH was removed to the aqueous phase side.
  • the obtained organic phase was charged into a reactor equipped with a stirrer, a temperature sensor, a gas introduction tube, a toroidal tube, a cooling tube, and a distillate receiver, and the mixture was stirred and mixed with an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration).
  • N-hexane was removed by slowly reducing the pressure until the pressure reached 800 Pa while heating the inner temperature to 25-30 ° C. After reaching 800 Pa, the pressure was maintained for 20 minutes, and then the pressure was released to obtain 70.0 parts of the target compound, THF-AMA.
  • 0.021 part of MEHQ was added to prepare a MEHQ concentration of 300 ppm.
  • Example 20 Synthesis of ⁇ -allyloxymethyl acrylate methoxyethyl (MOE-AMA)
  • MOE-AMA 2-methoxyethanol
  • M-5 2-methoxyethanol
  • TBH titanium tetraisopropoxide 2 .9 parts and 0.03 part of TBH
  • the obtained target product MOE-AMA was 9.1 parts, the final ultimate pressure was 533 Pa, and the internal temperature was 110 ° C.
  • MOE-AMA was not distilled at an internal temperature of 110 ° C. at a pressure of 1333 Pa, but was distilled by lowering the pressure to 533 Pa.
  • the temperature of the gas phase at that time was 104 ° C.
  • MEHQ was added to the obtained MOE-AMA to prepare a MEHQ concentration of 300 ppm.
  • the obtained MOE-AMA was analyzed with an NMR apparatus. The 1 H-NMR chart and the assigned figure are shown in FIG.
  • Example 21 Synthesis of ⁇ -allyloxymethyl acrylate ethylhexyl (EH-AMA) 2-5 parts of 2-ethylhexanol (EHOH) in the reactor equipped with a stirrer, temperature sensor, gas inlet tube, toroidal tube, cooling tube and distillate receiver, M-5 synthesized in Example 10 50.0 parts, DBTO 4.0 parts, and MEHQ 1.0 part were charged and gradually stirred until the pressure in the reactor reached 20 kPa while passing an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume). The pressure was reduced.
  • EH-AMA 2-ethylhexanol
  • the temperature increase was started, the internal temperature was adjusted to 100 ° C., and the reaction was performed for 6 hours while distilling off the methanol produced by the transesterification reaction. After completion of the reaction, analysis by gas chromatography revealed that EHOH was completely converted, and the area ratio of EH-AMA to M-5 was 36:14. Thereafter, it was once cooled and decompressed to 800 Pa, and then M-5 was distilled until the internal temperature reached 100 ° C. Then, it cooled and decompressed. The reaction solution was diluted with n-hexane, and further 4% NaOH aqueous solution was added to precipitate DBTO, which was removed by filtration.
  • the filtrate was separated into oil and water, and the resulting oil layer was washed with 15% NaOH aqueous solution and separated into oil and water. This operation was repeated 5 times to remove residual M-5 and MEHQ.
  • an alkali adsorbent KYOWARD 700SL, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
  • the filtrate was charged into a reactor equipped with a stirrer, temperature sensor, gas inlet tube, G-shaped tube, cooling tube and distillate receiver, and mixed with oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume).
  • the n-hexane was removed by slowly reducing the pressure until the pressure reached 800 Pa while heating the inner temperature to 25-30 ° C. After reaching 800 Pa, the pressure was maintained for 20 minutes and then the pressure was released to obtain 36.6 parts of the target compound, EH-AMA.
  • EH-AMA 0.011 part of MEHQ was added to prepare a MEHQ concentration of 300 ppm.
  • the obtained EH-AMA was analyzed with an NMR apparatus. The 1 H-NMR chart and the assigned figure are shown in FIG.
  • Example 22 Synthesis of ⁇ -allyloxymethyl acrylate neopentyl (NP-AMA) 7. 49.5 parts of neopentyl alcohol (NPOH), 88.6 parts of M-5 synthesized in Example 10, titanium tetraisopropoxide in a reactor equipped with a stirrer, cooling pipe, thermometer and gas blowing pipe 1 part, 0.09 part of 4H-TEMPO was charged, and the temperature was raised to 100 ° C. while stirring and passing through an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration: 8% by volume), followed by reaction for 6 hours. After completion of the reaction, analysis by gas chromatography revealed that the area ratio of NP-AMA, M-5, and NPOH was 17: 8: 7.
  • This reaction solution was diluted with n-hexane, water was added, and a titanium compound was precipitated and removed by filtration. After the filtrate was separated into oil and water, the organic phase and 4H-TEMPO were added to the reactor equipped with a stirrer, temperature sensor, gas inlet tube, bigrue, toroidal tube, cooling tube, fractionator and distillate receiver. .46 parts charged, stirring and passing oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume) while reducing the pressure in the reactor to 1333 Pa and gradually raising the temperature, n-hexane, residual NPOH Then, the remaining M-5 and NP-AMA were distilled off in this order and separated.
  • oxygen / nitrogen mixed gas oxygen concentration 8% by volume
  • the obtained target product NP-AMA was 37.1 parts, and the final internal temperature was 110 ° C.
  • the temperature of the gas phase during the NP-AMA distillation was 106 ° C.
  • 0.011 part of MEHQ was added to prepare a MEHQ concentration of 300 ppm.
  • the obtained NP-AMA was analyzed with an NMR apparatus. The 1 H-NMR chart and the assigned figure are shown in FIG.
  • Example 23 MEHQ and triphenyl phosphite were further added to the NP-AMA composition obtained in Example 22 at 500 ppm each to obtain an NP-AMA composition.
  • Example 24 To a reactor equipped with a stirrer, a temperature sensor, a gas introduction tube, a toroidal tube, a cooling tube, and a distillate receiver, 50.0 parts of trimethylolpropane (TMP), M- synthesized in Example 10 was used. 350.0 parts of CM5, 12.7 parts of CMDS and 3.8 parts of p-methoxyphenol (MEHQ) were added, and the mixture was stirred and passed through an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume) up to 105 ° C. The temperature rose. After the reaction system became uniform and transparent, the pressure in the reactor was gradually reduced to 40 kPa, and distillation of methanol produced by the transesterification reaction was started.
  • TMP trimethylolpropane
  • MEHQ p-methoxyphenol
  • the temperature was adjusted to 105 to 110 ° C., and the pressure was adjusted to 40 kPa.
  • the reaction solution was sampled every 2 hours, and methanol was continuously distilled while the reaction product was monitored by HPLC.
  • the peak of the compound (TMP-1AMA) in which only one of the three hydroxyl groups of TMP was transesterified to the AMA group disappeared, and the peak of the compound in which two were transesterified to the AMA group (TMP-2AMA)
  • TMP-3AMA After confirming that the area was less than 1/10 of the peak area of the compound transesterified to the AMA group (TMP-3AMA), the pressure was reduced to 1 kPa and the pressure was maintained for 40 minutes. Excess M-5 was distilled off.
  • reaction solution was placed in a separatory funnel, diluted with cyclohexane, and 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to infiltrate well. Then, the reaction solution was allowed to stand and the lower aqueous layer was removed. This was repeated three times to remove CMDS, residual M-5 and MEHQ. The upper organic layer was taken out, 20.0 parts of an alkali adsorbent (KYOWARD 700SL, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours, followed by filtration.
  • KYOWARD 700SL manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
  • the filtrate and 0.04 part of MEHQ were charged into a reactor equipped with a stirrer, temperature sensor, gas inlet tube, G-shaped tube, cooling tube and distillate receiver, and mixed with an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen)
  • the cyclohexane was removed under reduced pressure while passing through a concentration of 8% by volume. While heating to a temperature of 25-30 ° C., the pressure is slowly reduced to 1 kPa, and after reaching 1 kPa, the pressure is released and the target compound, ⁇ -allyloxymethyl acrylate ester of TMP, is obtained. 120 parts of (TMP-AMA) were obtained.
  • TMP-AMA When the obtained TMP-AMA was analyzed by HPLC, the area ratio of TMP-3AMA to TMP-2AMA was 98.9 / 1.1, and TMP-1AMA and M-5 could not be confirmed.
  • the obtained TMP-AMA was analyzed with an NMR apparatus. The 1 H-NMR chart and the assigned figure are shown in FIG.
  • Example 25 Except that 10.4 parts of 1,6-hexanediol (HXD), 55.0 parts of M-5, 2.0 parts of CMDS, and 0.7 part of MEHQ were used as raw materials charged into the reactor.
  • the transesterification was carried out in the same manner as in Example 24.
  • the peak area of the compound (HXD-1AMA) in which only one is transesterified to an AMA group is the peak area of the compound (HXD-2AMA) in which both are transesterified to an AMA group
  • the pressure was reduced to 1 kPa, and the pressure was maintained for 40 minutes to distill excess M-5. Then, it cooled and decompressed.
  • HXD-AMA 29 parts ⁇ -allyloxymethyl acrylate ester of HXD (HXD-AMA 29 parts) were obtained.
  • HXD-AMA was analyzed by HPLC, the area ratio of HXD-2AMA to M-5 was 99.0 / 1.0. HXD-1AMA could not be confirmed.
  • the obtained HXD-AMA was analyzed with an NMR apparatus. The 1 H-NMR chart and the assigned figure are shown in FIG.
  • Example 26 Except that 33.0 parts of diethylene glycol (DEG), 195.0 parts of M-5, 3.5 parts of CMDS, and 2.2 parts of MEHQ were used as raw materials to be charged into the reactor, A transesterification reaction was carried out in the same manner.
  • the peak area of the compound (DEG-1AMA) in which only one is transesterified to an AMA group is the peak area of the compound (DEG-2AMA) in which both are transesterified to an AMA group
  • the pressure was reduced to 1 kPa, and the pressure was maintained for 40 minutes to distill excess M-5. Then, it cooled and decompressed.
  • Example 24 purification was performed in the same manner as in Example 24 except that 10.0 parts of Kyoward 700SL and 0.02 parts of MEHQ added to the filtrate were used, and ⁇ -allyloxymethyl acrylate ester of DEG (DEG-AMA) was used. ) was obtained.
  • DEG-AMA was analyzed by HPLC, the area ratio of DEG-2AMA to M-5 was 99.1 / 0.9. DEG-1AMA could not be confirmed.
  • the obtained DEG-AMA was analyzed with an NMR apparatus. The 1 H-NMR chart and the assigned figure are shown in FIG.
  • Example 27 Examples were used except that 45.0 parts of neopentyl glycol (NPG), 405.0 parts of M-5, 4.9 parts of CMDS, and 3.0 parts of MEHQ were used as raw materials charged into the reactor.
  • the transesterification reaction was carried out in the same manner as in No.24.
  • the area of the peak of the compound (NPG-1AMA) in which only one is transesterified to an AMA group is the area of the peak of the compound (NPG-2AMA) in which both are transesterified to an AMA group
  • the pressure was reduced to 1 kPa, and the pressure was maintained for 40 minutes to distill excess M-5. Then, it cooled and decompressed.
  • NPG ⁇ -allyloxymethyl acrylate (NPG-AMA) was purified in the same manner as in Example 24 except that 20.0 parts of Kyoword 700SL and 0.04 part of MEHQ added to the filtrate were used. ) was obtained 132 parts.
  • NPG-AMA was analyzed by HPLC, the area ratio of NPG-2AMA to M-5 was 99.8 / 0.2. NPG-1AMA could not be confirmed.
  • the obtained NPG-AMA was analyzed with an NMR apparatus. The 1 H-NMR chart and the assigned figure are shown in FIG.
  • the conversion rate of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 83%, and the polymer obtained had a weight average molecular weight of 31,000 and a molecular weight distribution of 2.7. There was no change in hue before and after polymerization.
  • the results are shown in Table 2.
  • Evaluation example 2 Polymerization was performed in the same manner as in Evaluation Example 1 except that the methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate described in Example 3 was used. The conversion rate of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 83%, and the obtained polymer had a molecular weight of 28500 and a molecular weight distribution of 2.8. There was no change in hue before and after polymerization. The results are shown in Table 2.
  • Evaluation Example 3 Polymerization was conducted in the same manner as in Evaluation Example 1 except that the methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate described in Example 5 was used. The conversion of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 83%, and the obtained polymer had a molecular weight of 33,000 and a molecular weight distribution of 3.3. The polymerization solution was pale yellow and the hue was 150. The results are shown in Table 2.
  • Evaluation Example 4 Polymerization was conducted in the same manner as in Evaluation Example 1 except that the methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate described in Example 7 was used. The conversion of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is 80%, and the resulting polymer has a molecular weight of 52,000 and a molecular weight distribution of 4.8, leading to the high molecular weight side and partially crosslinked. Polymer was produced. The results are shown in Table 2.
  • Evaluation Example 5 Polymerization was conducted in the same manner as in Evaluation Example 1 except that the methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate described in Example 9 was used. The conversion of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is 72%, and the resulting polymer has a molecular weight of 65,000 and a molecular weight distribution of 6.1, leading to the high molecular weight side and partially crosslinked. Polymer was produced. The results are shown in Table 2.
  • Evaluation Example 6 Polymerization was carried out in the same manner as in Evaluation Example 1, except that the cyclohexyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate obtained in Example 14 was used. The conversion of cyclohexyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 82%, and the obtained polymer had a molecular weight of 33,000 and a molecular weight distribution of 2.6. Further, there was no change in hue before and after polymerization. The results are shown in Table 2.
  • Evaluation Example 7 Evaluation Example 1 except that the neopentyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate obtained in Example 23 was used, 2-butanone was added 2 hours after the start of polymerization, and the subsequent polymerization time was 6 hours. Polymerization was carried out in the same manner. The conversion of ⁇ - (allyloxymethyl) neopentyl acrylate was 86%, and the obtained polymer had a molecular weight of 21,000 and a molecular weight distribution of 2.7. Further, there was no change in hue before and after polymerization. The results are shown in Table 2.
  • Evaluation Example 8 Polymerization was carried out in the same manner as in Evaluation Example 1, except that the methyl ⁇ - (crotyloxymethyl) acrylate obtained in Example 15 was used.
  • the conversion rate of methyl ⁇ - (crotyloxymethyl) acrylate was 80%, and the obtained polymer had a molecular weight of 6800 and a molecular weight distribution of 2.6. There was no change in hue before and after polymerization.
  • the results are shown in Table 2.
  • Comparative evaluation example 1 Polymerization was carried out in the same manner as in Evaluation Example 1 except that the purified methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (M-1) obtained in Example 1 was used and no antioxidant was added. Gelation occurred 2 hours after polymerization. Although it had been colored since the start of polymerization, Hazen could not be measured due to gelation. The results are shown in Table 2.
  • Examples 28 to 38, Comparative Examples 1 and 2 Antioxidants shown in Table 3 were added to the purified methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (M-1) obtained in Example 1.
  • the Hazen color numbers of these compositions were all less than 10. This composition was transferred to a glass bottle, bubbled with air for 5 minutes, and then subjected to a storage stability test at 50 ° C. for 1 week.
  • the compositions of Examples 28 to 38 had Hazen color numbers of less than 10 even after one week.
  • the compositions of Comparative Examples 1 and 2 had Hazen color number 20, and some coloring was confirmed.
  • Table 3 shows the results (weight average molecular weight, molecular weight distribution, hue) of polymerization performed in the same manner as in Evaluation Example 1 using the composition after the test. In Comparative Examples 1 and 2, after the polymerization, the color was further colored from the start of the polymerization, but Hazen could not be measured due to gelation.
  • Example 9 The methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate obtained in Example 11 was transferred to a glass or polyethylene container, bubbled with an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration 8% by volume) for 5 minutes, and then stored at 50 ° C. The stability test was conducted for 30 weeks. In any composition of the container, no polymer was confirmed by GPC. The peroxide amounts were 2 ppm and 3 ppm, respectively. The results are shown in Table 4.
  • Comparative evaluation examples 2 and 3 The purified ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate (M-5) obtained in Example 10 was transferred to a glass or polyethylene container without adding an antioxidant, and an oxygen / nitrogen mixed gas (oxygen concentration: 8 vol.). %) was bubbled for 5 minutes and then subjected to a storage stability test at 50 ° C. In any container, a polymer was confirmed after one week. The results are shown in Table 4. In addition, PE in Table 4 represents polyethylene.
  • the radical curability of the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate of the present invention was evaluated by UV curing with a thin film, which is susceptible to oxygen curing inhibition.
  • the UV irradiation apparatus the following high output pulse type UV irradiation apparatus was used. Pulsed UV irradiation system RC-800 (Xenon) Number of shots per second: 15 times
  • Evaluation Examples 12 to 16 Radical curability was evaluated in the same manner as in Evaluation Example 11 except that the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate used was changed as shown in Table 5. The results are shown in Table 5.
  • Evaluation Example 17 Except that methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate obtained in Example 12 was used, the radical curability was evaluated in the same manner as in Evaluation Example 11. As a result, tackiness was achieved in 20 seconds at the shortest and tackless in 25 seconds. In some cases, it did not cure, and the reproducibility was poor. The results are shown in Table 5.
  • Evaluation Example 18 Except for using tBu-AMA obtained in Example 16, the radical curability was evaluated in the same manner as in Evaluation Example 11, and in some cases, the tackiness was achieved in 9 seconds at the shortest and tackless in 11 seconds. In some cases, the tackiness was 15 seconds at the longest and tackless in 17 seconds, and although it cured, the reproducibility was poor. The results are shown in Table 5.
  • UV irradiation device It is a UV irradiation device comprising a combination of the following units (all manufactured by USHIO), and has an illuminance of 15 mW / cm 2 .
  • Comparative evaluation examples 10 to 15 As an evaluation sample, UV curability was evaluated in the same manner as in Evaluation Example 19 except that the (meth) acrylate compound shown in Table 6 was used instead of TMP-AMA. In addition, even if 3000 [mJ / cm ⁇ 2 >] irradiation was carried out, it was set as x when the surface was liquid (uncured), and (triangle
  • Evaluation Examples 24 to 26, Comparative Evaluation Examples 21 to 31 oxygen curability was evaluated in the same manner as in Evaluation Example 23 except that the compounds shown in Table 6 were used instead of TMP-AMA. In addition, it was set as x when the surface did not harden
  • Evaluation Example 27 As ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, 2.0 parts of Bz-AMA obtained in Example 17 and 0.1 part of Darocur 1173 as a photoinitiator were stirred and mixed, and a bar coater (No. 20) was used. And applied to an aluminum plate. The above UV irradiation apparatus was used for this, and UV irradiation was performed in units of 1 second until the surface became tackless. After the surface became tackless, UV irradiation was further performed for 2 seconds, and then adhesion was evaluated in 6 stages from 0 to 5 according to JIS K5600-5-6 (cross-cut method) (1999). The results are shown in Table 8.
  • Evaluation Examples 28 to 32 The adhesion was evaluated in the same manner as in Evaluation Example 27 except that the ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate used was changed as shown in Table 8. The results are shown in Table 8.
  • Comparative evaluation examples 32-33 Adhesiveness was the same as in Evaluation Example 27 except that isobornyl acrylate (IBA) and dicyclopentanyl acrylate (DCPA), which are acrylates having a glass transition temperature higher than room temperature, were used as evaluation samples. Evaluated. The results are shown in Table 8.
  • IBA isobornyl acrylate
  • DCPA dicyclopentanyl acrylate
  • Evaluation Example 33 5.0 parts of TMP-AMA obtained in Example 24 as ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, t-butylperoxy 2-ethylhexanoate (product name: perbutyl O, manufactured by NOF Corporation) as a thermal radical initiator 0.08 part) (hereinafter referred to as PBO) and 0.02 part of t-hexyl peroxyneodecanoate (product name: perhexyl ND, manufactured by NOF Corporation, hereinafter referred to as PHND) are stirred and mixed, and a spin coater is prepared. The film was applied to a glass plate so that the film thickness was 5 ⁇ m.
  • Comparative evaluation examples 34 to 35 As an evaluation sample, adhesion was evaluated in the same manner as in Evaluation Example 33 except that the compounds shown in Table 8 were used instead of TMP-AMA. The results are shown in Table 8.
  • the description method for ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate in Table 8 is the same as in Table 5, and the abbreviations in Table 8 are as follows.
  • IBA Isobornyl acrylate
  • DCPA Dicyclopentanyl acrylate
  • TMPTA Trimethylolpropane triacrylate
  • TMPTM Trimethylolpropane trimethacrylate
  • Table 9 shows a list of adhesion classifications in Table 8.
  • Evaluation Example 34 (Preparation of cured product for specific gravity measurement) Bz-AMA obtained in Example 17 5.0 parts, t-butyl peroxy 2-ethylhexanoate (Perbutyl O, manufactured by NOF Corporation) as a thermal radical initiator 0.08 parts, t-hexyl peroxy A mixture of 0.02 part of neodecanoate (Perhexyl ND, manufactured by NOF Corporation) was poured into a casting mold having a width of 1 mm. This was put in a constant temperature water bath, heated at 50 ° C. for 1 hour and further at 60 ° C. for 1 hour, then placed in a hot air drier and heated at 70 ° C. for 2 hours and further at 90 ° C.
  • Evaluation Example 37 A mixture obtained by stirring and mixing 20.0 parts of Bz-AMA obtained in Example 17, 0.32 part of perbutyl O as a thermal radical initiator, and 0.08 part of perhexyl ND was poured into a casting mold having a width of 1 mm. This was put in a constant temperature water bath, heated at 50 ° C. for 1 hour and further at 60 ° C. for 1 hour, then placed in a hot air drier and heated at 70 ° C. for 2 hours and further at 90 ° C. for 2 hours to be cured. After cooling to room temperature, the casting mold was removed to obtain a 1 mm thick plate-like cured product.
  • the cured product was cut out with a cutter, further polished with a sandpaper and processed into a shape as shown in FIG. 14 to obtain a total of seven samples for tensile testing.
  • This sample was subjected to a tensile test using the following tensile tester (manufactured by Instron) and test conditions, and the average value of the seven samples was determined as the breaking energy (also referred to as fracture toughness value or simply toughness value) [mJ], %], Maximum load [N], and elastic modulus [GPa].
  • the results are shown in Table 11.
  • Control software BlueHill2 (version 2.6.440) (Test conditions)
  • Crosshead speed 5mm / min
  • Evaluation Example 38 Comparative Evaluation Examples 39-40 Mechanical property values were measured in the same manner as in Evaluation Example 37 except that the types of evaluation samples used were changed as shown in Table 11. The results are shown in Table 11.
  • Evaluation Example 39 As ⁇ - (unsaturated alkoxyalkyl) acrylate, 20.0 parts of TMP-AMA obtained in Example 24, 0.32 part of PBO as a thermal radical initiator, and 0.08 part of PHND were stirred and mixed. It was poured into the casting mold. This was placed in a constant temperature water bath and heated in order of 50 ° C., 60 ° C., and 70 ° C. for 1 hour. Further, it was put in a hot air dryer and cured by heating at 90 ° C. for 1 hour and at 110 ° C. for 2 hours. After cooling to room temperature, the casting mold was removed to obtain a 1 mm thick plate-like cured product.
  • Evaluation Example 40 Comparative Evaluation Examples 41 to 44 Mechanical properties were evaluated in the same manner as in Evaluation Example 39 except that the compounds shown in Table 11 were used as evaluation samples instead of TMP-AMA. The results are shown in Table 11. In addition, the description method about the evaluation sample in Table 11 is the same as that of Table 5, and the abbreviation in Table 11 is the same as that of Table 10.
  • Example 39 In a 100 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, a gas blowing tube and an oil bath, 34.8 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and 1,4-diazabicyclo [2,2 as a catalyst] , 2] 3.4 g of octane and 0.02 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-oxyl as a polymerization inhibitor were charged. Thereafter, the mixture was stirred, and the temperature was raised to 95 ° C. while blowing air into the reaction solution. 26.2 g of allyl alcohol was added dropwise over 8 hours, and the reaction was further continued for 8 hours.
  • the conversion rate of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was 86 mol%, and the yields of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and allyl ester were 52. They were 2 mol% and 1.0 mol%.
  • the content of allyl ester was 2.2% by mass with respect to 100% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • Example 40 The procedure was the same as in Example 39 except that allyl alcohol was not dropped and the initial charging was performed for 16 hours.
  • the conversion rate of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was 86 mol%, and the yields of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and allyl ester were 52. They were 4 mol% and 3.7 mol%.
  • the allyl ester content was 8.2% by mass with respect to 100% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • Table 12 AMA represents methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate.
  • ratio of ⁇ - (hydroxymethyl) methyl acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate refers to methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and ⁇ - (allyloxymethyl) acrylic.
  • the reduction rate (% by mass) of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate is a value calculated by the following formula.
  • Example 41 Into a 5-liter 4-L flask equipped with a stirrer, cooling tube, thermometer, gas blowing tube, and decompression device, 2032.1 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and 1,4-diazabicyclo [2,2,2 as catalyst] ] 98.9 g of octane, 1.02 g of hydroquinone monomethyl ether and 1.02 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl as a polymerization inhibitor were charged. Then, while blowing a mixed gas of oxygen 7 vol% (volume%) and nitrogen 93 vol% into the reaction liquid, the reaction liquid was heated to 100 ° C.
  • This reaction solution contained 56.4% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and 5.7% by mass of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, and ⁇ - (hydroxymethyl) acrylic acid.
  • the ratio of methyl to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 9.2% by mass.
  • Example 42 To 300 g of the reaction solution obtained in Example 41 (methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate: 169.2 g, methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate: 17.2 g) was added 100 g of a 10% by mass aqueous sodium hydroxide solution. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then allowed to stand for 30 minutes, followed by oil / water separation to obtain 223.4 g of an organic phase. In the obtained organic phase, methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 163.5 g and recovered at 96.6% by mass, and methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was 1.96 g with a decreasing rate. Was 88.6% by mass. The ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was reduced to 1.1% by mass.
  • Example 43 The same operation as in Example 42 was performed except that 15% by mass sodium hydroxide was used. After the oil-water separation, the obtained organic phase is 205.84 g, 148.8 g of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate is contained (recovery rate: 87.9% by mass), and ⁇ - (hydroxymethyl) acrylic is contained. Methyl acid was 0.92 g (reduction rate: 94.6% by mass). The ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was reduced to 0.6% by mass.
  • Example 44 The same operation as in Example 43 was performed except that the amount of the 15 mass% sodium hydroxide aqueous solution was reduced from 100 g to 66 g. After oil-water separation, the organic phase obtained was 222.69 g, containing 160.1 g of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (recovery: 94.6% by mass), and ⁇ - (hydroxymethyl) acrylic. Methyl acid was 2.10 g (reduction rate: 87.8% by mass). Further, the ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was reduced to 1.3% by mass.
  • Example 45 In the same manner as in Example 41, 2776.6 g of a reaction solution containing 56.1% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and 7.6% by mass of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was obtained. The ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 11.9% by mass.
  • Example 46 To 300 g of the reaction solution obtained in Example 45 (methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate: 168.3 g, methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate: 22.8 g) was added 100 g of a 12% by mass aqueous sodium hydroxide solution. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then allowed to stand for 30 minutes, followed by oil / water separation to obtain 221.8 g of an organic phase. In the organic phase obtained, methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 159.5 g and recovered at 94.8% by mass, methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was 2.30 g, and the reduction rate was It was 89.9 mass%. The ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was reduced to 1.4% by mass.
  • Example 47 The same procedure as in Example 46 was performed except that the alkali type and amount were changed to 193 g of a 10% by mass sodium carbonate aqueous solution. After the oil / water separation, the obtained organic phase was 243.4 g, containing 168.3 g of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (recovery rate: 100% by mass), and methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate. Was 10.8 g (reduction rate: 52.6% by mass). The ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 6% by mass.
  • Example 48 The same procedure as in Example 46 was performed except that 141 g of 10% by mass potassium hydroxide aqueous solution was used as the type and amount of alkali. After the oil-water separation, the obtained organic layer is 222.8 g, and it contains 162.5 g of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (recovery: 96.6% by mass), and ⁇ - (hydroxymethyl) acrylic. Methyl acid was 3.95 g (reduction rate: 82.7% by mass). The ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 2.4% by mass.
  • Example 49 The same procedure as in Example 46 was performed except that the alkali type and amount were changed to 173 g of a 10% by mass potassium carbonate aqueous solution. After the oil / water separation, the obtained organic layer was 236.2 g and contained 165.4 g of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate (recovery rate: 98.3% by mass), and ⁇ - (hydroxymethyl) acrylic. Methyl acid was 13.35 g (reduction rate: 41.4 mass%). The ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 7.5% by mass.
  • methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate * 1 means the total amount of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and methyl ⁇ - (allyloxymethyl) 100 mass%. The ratio (% by mass) of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate with respect to
  • Example 50 In the same manner as in Example 41, 55.9 mass% (1552.9 g, 9.94 mol) of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and 7.1 mass% of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate 2778.0 g of a reaction solution containing (197.2 g, 1.70 mol) was obtained. The ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 11.3% by mass. To this reaction solution was added 919.5 g of 8 mass% sodium hydroxide solution (sodium hydroxide: 73.6 g, 1.84 mol), and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and allowed to stand for 30 minutes. 2101.3 g was obtained.
  • the number of moles of sodium hydroxide added relative to 1 mole of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was 1.08 mole.
  • methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 1507.9 g (9.65 mol), recovered at 97.1% by mass, and methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was 38. 0.9 g (0.33 mol), and the reduction rate was 80.3% by mass.
  • the ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 2.5% by mass.
  • the ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was reduced to 0.9% by mass.
  • the obtained organic phase was washed with a 5% by mass aqueous sodium sulfate solution and subjected to oil / water separation.
  • the organic phase obtained was 1900.7 g
  • the methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate in the organic phase was 1464.6 g (9.38 mol)
  • ⁇ - ( Hydroxymethyl) methyl acrylate was 6.3 g (0.05 mol).
  • the ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 0.4% by mass.
  • This organic phase was distilled using a packed column under a reduced pressure of 2 kPa to obtain 1337.3 g of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate having a purity of 99.5% by mass.
  • Example 51 In a 1 L four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, and a gas blowing tube, 406.4 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and 1,4-diazabicyclo [2,2,2] as a catalyst 39.3 g of octane, 0.41 g of hydroquinone monomethyl ether, 0.41 g of t-butylhydroquinone and 0.41 g of triphenyl phosphite were charged as polymerization inhibitors. The temperature was raised to 100 ° C. while blowing a mixed gas of 7 vol% (volume%) oxygen and 93 vol% nitrogen into the reaction solution.
  • methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 52.9% by mass (294.4 g, 1.89 mol), and methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was 8.8% by mass (49 0.04 g, 0.42 mol), and the ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 14.3% by mass.
  • the ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 11.4% by mass (first water wash). Furthermore, 38 g of distilled water was added to the obtained organic phase, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then allowed to stand for 30 minutes, followed by oil / water separation to obtain 223.8 g of an organic phase.
  • the ⁇ - (allyloxymethyl) methyl acrylate in the obtained organic phase was 142.0 g (0.91 mol), recovered at 97.5% by mass, and ⁇ - (hydroxymethyl) methyl acrylate was 16 It was 0.4 g (0.14 mol), and the reduction rate was 12.8% by mass.
  • the ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 10.4% by mass (second water wash). The same washing with water alone was performed 3 times, and 179.4 g of an organic phase that had been washed with water 5 times in total was obtained. In the obtained organic phase, methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 122.1 g (0.78 mol), and methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was 9.4 g (0.08 mol). It was. The ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate was 7.1% by mass. The results of washing 5 times in Comparative Example 3 are shown in Table 14 below.
  • methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate * 1 ”means the total amount of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and methyl ⁇ - (allyloxymethyl) 100 mass%. The ratio (% by mass) of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate with respect to
  • Example 52 In a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a cooling tube, a thermometer, a gas blowing tube, and a decompressor, 232.2 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and 1,4-diazabicyclo [2,2 as a catalyst , 2] octane 11.22 g, 0.12 g of hydroquinone monomethyl ether and 0.12 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl as a polymerization inhibitor were charged. The temperature was raised to 90 ° C.
  • the weight of the resulting reaction solution was 369.4 g, and in this reaction solution, methyl ⁇ - (methoxymethyl) acrylate was 50.8% by mass (187.6 g, 1.44 mol), ⁇ - (hydroxymethyl). ) 8.1 wt% (29.9 g, 0.26 mol) of methyl acrylate, and the ratio of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate to methyl ⁇ - (methoxymethyl) acrylate is 13.7 It was mass%.
  • methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate was used for the reaction as the acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position, and ⁇ - (allyloxy) was used as the ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate.
  • Methyl) methyl acrylate or ⁇ - (methoxymethyl) methyl acrylate is prepared, and ⁇ - (alkoxyalkyl) acrylate is produced by using an acrylate having a hydroxyalkyl group at the ⁇ -position for the reaction.
  • the manufacturing method of the present invention includes the steps described above, it can be said that the advantageous effects of the present invention are similarly exhibited.
  • Example 53 To a 2 L four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, a gas blowing tube and an oil bath, 813 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate and 1,4-diazabicyclo [2.2.2] as a catalyst 39 g of octane, 0.4 g of hydroquinone monomethyl ether as a polymerization inhibitor, and 0.4 g of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl were charged. Thereafter, while blowing air into the reaction solution, the reaction solution was heated to 100 ° C. and reacted for 2 hours under reduced pressure of 10 kPa while distilling off generated water.
  • This reaction solution contained 652 g of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate, 85 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, and 30 g of 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane as a catalyst.
  • Example 54 87 g of acetic anhydride as a derivatizing agent was added dropwise to 371 g of the reaction solution obtained from Example 53 over 1 hour, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 2 hours. The amount of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate in 458 g of this reaction solution was 2 g. Then, after washing with water to remove the catalyst, purification was carried out by distillation under reduced pressure (operating pressure 2 kPa) using a distillation apparatus (theoretical plate number: 13).
  • the reaction solution before distillation was 450 g, and contained 256 g of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate, 1 g of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate, and 30 g of methyl ⁇ - (acetoxymethyl) acrylate. After distillation, 192 g of a product containing 99.3% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and 0.2% by mass of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate could be obtained.
  • Example 55 In the same manner as in Example 54, 30 g of phthalic anhydride as a derivatizing agent was added to 50 g of the reaction solution obtained in Example 53 over 1 hour, followed by stirring at 50 ° C. for 2 hours. The amount of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate in the reaction solution was 0.9 g. Thereafter, the same steps as in Example 54 can be performed to obtain a product containing 98.6% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and 1.3% by mass of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate. It was.
  • Example 56 In the same manner as in Example 54, 24 g of phenyl isocyanate as a derivatizing agent was added to 50 g of the reaction solution obtained in Example 53 over 1 hour, followed by stirring at 50 ° C. for 2 hours. The amount of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate in the reaction solution was 0.1 g. Thereafter, the same steps as in Example 54 can be performed to obtain a product containing 99.5% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and 0.1% by mass of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate. It was.
  • Example 57 In the same manner as in Example 54, 12 g of propylene oxide as a derivatizing agent was added to 50 g of the reaction solution obtained in Example 53 over 1 hour, followed by stirring at 50 ° C. for 6 hours. The amount of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate in the reaction solution was 1.4 g. Thereafter, the same steps as in Example 54 can be performed to obtain a product containing 97.5% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and 2.4% by mass of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate. It was.
  • Example 58 In the same manner as in Example 54, 14 g of phosphoric anhydride as a derivatizing agent was added to 50 g of the reaction solution obtained in Example 53 over 1 hour, followed by stirring at 50 ° C. for 6 hours. The amount of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate in the reaction solution was 1.5 g. Thereafter, the same steps as in Example 54 can be performed to obtain a product containing 97.2% by mass of methyl ⁇ - (allyloxymethyl) acrylate and 2.7% by mass of methyl ⁇ - (hydroxymethyl) acrylate. It was. The results of Examples 54 to 58 are shown in Table 15. In addition, the addition amount (equivalent) in Table 15 represents the equivalent with respect to the amount of hydroxy groups in the reaction solution.
  • peak splitting pattern is a single line
  • d peak splitting pattern is a doublet t: peak splitting pattern is a triplet
  • m peak splitting pattern is a multiple line

Landscapes

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Abstract

α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製品を長期間高純度に保存でき、重合時に着色やゲル化等の問題が生じることを充分に抑制することができる安定化されたα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を提供し、また、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを工業的に安全に、かつ高純度で得ることができるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法を提供する。 特定構造のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとともに、酸化防止剤を含有する組成物であって、該酸化防止剤の含有量は、該α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して0.03~0.5質量%であるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。

Description

α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物及びその製造方法
本発明は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物及びその製造方法に関する。より詳しくは、エンジニアリングプラスチック、光学材料、レジスト材料等の様々な分野において、硬化性樹脂組成物等の製造原料または希釈剤として好適に用いることができるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物及びその製造方法に関する。
環構造を主鎖等に有する重合体(樹脂)は、環構造に起因して耐久性、特に優れた耐熱性を発揮するため、そのような特性が要求される技術分野、例えば、エンジニアリングプラスチック、光学材料、レジスト材料等の様々な分野での利用が期待される有用な材料として注目されている。
このような樹脂を得るための従来の方法としては、環構造を有する単量体を重縮合又は付加重合により連結する方法や、環構造を有さない単量体を付加重合と同時に環化させながら重合する方法がある。中でも、付加重合と同時に環化させながら重合して環構造を有する重合体を得る方法は、予め環構造を有する単量体を調製したうえで重合を行う手法とは異なった新たな製法を提供するものであることから、環構造を有する重合体が利用される様々な技術分野において、そのような製法の利用が期待されるところである。なお、いずれの方法においても、付加重合による方法は、二重結合等の不飽和結合を有する単量体を重合することになるが、一般的に分子量調整が容易であり、また温和な条件で様々なビニルモノマーを共重合させることが可能であるため、用途に応じた物性調整や様々な機能の付与がしやすい。そのため、高度でかつ多様な機能を求められる光学材料やレジスト材料等の用途向けの樹脂の合成方法として検討されている。
ところで、重合時に環化する単量体は、一般的に付加重合に用いられる単量体とは異なって、特殊な単量体であると認識されている。このような単量体として、1つの分子内にアクリロイル基と不飽和アルコキシ基との2つの不飽和基を有するα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートがあり、例えば不飽和アルコキシ基としてアリルエーテル基を有するα-(アリルオキシメチル)アクリレートが例示される。この特殊な単量体は、アクリロイル基の二重結合における2位の炭素原子に-CH-O-CH-CH=CHが結合した構造を有するが、アクリロイル基とアリルエーテル基との環化反応が重合中に生じ、環構造を有する重合体を生成することになる。このように、α-(アリルオキシメチル)アクリレートやそれに類する構造をもつ単量体、すなわちα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、環化重合し、主鎖等に環構造を有する重合体を与えることができる有用な単量体であるといえるが、特殊な単量体であるがゆえに、その製法や特性を検討した文献は極僅かであるというのが現状である。
そのような中で、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル等とエチルアルコール等とを反応させて対応するα-(エトキシメチル)アクリル酸メチル等のアリルエーテル化合物を製造する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この方法においては、アクリロイル基の二重結合における2位の炭素原子にエトキシメチル等が結合した構造を有するアリルエーテル化合物を製造することになるが、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを生成することについての言及はない。
従来のα-(アリルオキシメチル)アクリレートに代表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに関し、例えば、その製造方法として、特定のジアルキル2,2′-〔オキシビス(メチレン)〕ビスアクリレート類と、活性水素基含有化合物とを反応させるα位置換アクリレート類の製造方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献には、活性水素基含有化合物としてヒドロキシル基含有化合物類が記載され、その一つにアリルアルコールが例示されている。また、特定のアクリル酸エステル類と、ヒドロキシル基含有化合物とを反応させるアリルエーテル類の製造方法が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
また環構造を有する重合体を形成する特殊な単量体ではないが、アリルエーテル構造をもつ単量体の製法として、特定のα-アリル-ω-ヒドロキシ-ポリオキシアルキレンと、特定の脂肪族モノカルボン酸とをエステル化反応させ、アリルエーテルエステル単量体を製造する方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。また、ハロメチルアクリレートとアリルアルコールを反応させてα-(アリルオキシメチル)アクリレートを製造する方法が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。
その他、アクリル酸エステルのα位にアリルオキシメチル基を導入した化合物が、環化重合して主鎖にテトラヒドロフラン環を有する可溶性の重合体を生じることが開示されている(例えば、非特許文献1、2参照)。
特許第3943180号明細書(第1、3頁) 特開2005-239610号公報(第1、3頁) 特開平8-325200号公報(第2、8頁) 特開第3610331号明細書(第1、2、15頁)
ロバート・D・トンプソン(Robert D. Thompson)他、マクロモレキュールズ(Macromolecules)、(米国)、アメリカン ケミカル ソサイエティー(American Chemical Society)、1992年、第25巻、p.6455-6459 ミチオ・ウルシザキ(Michio Urushizaki)、外4名、「マクロモレキュールズ(Macromolecules)」、1999年、第32巻、p.322-327
本発明者等は、環化重合という特異的な重合をするα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートが一般的なアクリル系単量体とは違った特殊な単量体であるがゆえに、そのような単量体として有効に利用することがこれまで殆ど検討されていなかったこと、そして一般的なアクリル系単量体とは違った課題があることを新たに見出した。すなわち、上述したように1つの分子内にアクリロイル基と不飽和アルコキシ基(アリルエーテル基等)とを有するα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、環化重合し、主鎖等に環構造を有する重合体を与えることができる有用な単量体であるといえるが、2つの種類の異なった不飽和基をもつという特殊な構造のため、また、特にα-(アリルオキシメチル)アクリレートは分子中に酸化されやすいアリルエーテル基を有するため、製造時や保存時に過酸化物生成量が多くなる傾向がある。その結果、製品が着色したり、重合時にゲル化したりする等の悪影響を及ぼすという課題があった。
また、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを反応性希釈剤や硬化性組成物の単量体として用いる場合にも上述と同様の課題が見出され、検討の余地が見つかった。
本発明は上記現状に鑑みてなされたものであり、α-(アリルオキシメチル)アクリレート等のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製品を長期間高純度に保存でき、重合時に着色やゲル化等の問題が生じることを充分に抑制することができる安定化されたα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を提供し、また、α-(アリルオキシメチル)アクリレート等のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを工業的に安全に、かつ高純度で得ることができるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法を提供することを第1の目的とする。
また、本発明では上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを反応性希釈剤または単量体成分とする硬化性組成物の提供を第2の目的とする。
本発明者等は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートそのものやその製法に関して、上述した課題を解決するための手段を種々検討したところ、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとともに特定量の酸化防止剤を含有する組成物とすれば、効果的に過酸化物生成量を抑制し、長期間高純度に保存することを可能とし、重合時に着色やゲル化等の問題が生じることが抑制されることを見出し、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。本発明によれば、安定化された環化重合用原料単量体としてのα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得ることができる。
さらに本発明者等は上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートが反応性希釈剤または硬化性組成物の単量体成分として有用であることを見出した。
すなわち本発明は、下記一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又は炭素数1~30の有機基を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又は炭素数1~18のアルキル基を表し、該アルキル基は置換基を有するものであってもよい。Zは、n価の有機基を表し、nは1以上の整数である。)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとともに、酸化防止剤を含有する組成物であって、該酸化防止剤の含有量は、該α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して0.03~0.5質量%であるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物である。
本発明はさらに上述のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートと酸化防止剤を含有する硬化性組成物でもある。
以下に本発明を詳述する。
〔α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物〕
本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとともに酸化防止剤を含有する組成物(単に「組成物」とも称す)である。
上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、アリルエーテル基等の不飽和アルコキシ基とアクリロイル基という2種の不飽和基を1分子内に有するが、本発明においては、酸化防止剤を含有した単量体の組成物として供給、使用されることになる。すなわち、厳密にいえば単量体そのものではないが、単量体そのものに添加剤等を含み、一般的に「単量体」と呼称されて供給等されるものである。したがって、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物とは、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの単量体に微量の酸化防止剤、必要により他の添加剤を含んだ、いわゆる単量体として供給、使用されるもののことをいうが、他の単量体や化合物等を含んだ組成物として供給、使用されてもよい。
<α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート>
上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、上記一般式(1)で表される化合物である。すなわち、アクリレート中の二重結合を構成するα位の炭素原子に、不飽和アルコキシアルキル基(-C(R)(R)-O-CH-C(R)=C(R)(R))が結合した構造を有する化合物である。
なお、本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとして、1種のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートだけを含むものであってもよいし、R、R、R、R、R及びZのいずれか1以上が異なる複数種のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを含むものであってもよい。
上記一般式(1)中、nが1である場合、Zは1価の有機基を表すこととなるが、1価の有機基としては、-OR(Rは、水素原子または炭素数1~30の有機基を表す。)で表される基であることが好ましい。
このように、上記一般式(1)中のnが1である形態、及び、一般式(1)中のnが1であり、Zが、-OR(Rは、水素原子または炭素数1~30の有機基を表す。)で表される基である形態は、いずれも本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の好適な実施形態の1つである。
上記一般式(1)中のZが、上記-OR(Rは、水素原子または炭素数1~30の有機基を表す。)で表される基である場合、上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、下記一般式(2);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、Rは、水素原子又は炭素数1~30の有機基を表す。R、R、R、R及びRは、一般式(1)における各記号と同様である。)で表される化合物となる。
上記Rは、エステル基を構成する基であり、水素原子又は炭素数1~30の有機基を表すが、中でも、上記Rは、炭素数1~30の有機基を表すことが好適である。
上記有機基としては、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、また、環状であってもよい。上記有機基の好ましい炭素数は1~18であり、より好ましくは1~12、更に好ましくは1~8である。有機基としては、例えば、炭化水素骨格、又は、エーテル結合を含む炭化水素骨格からなる有機基が好ましく、上記炭化水素骨格としては、鎖状飽和炭化水素基、脂環式炭化水素基又は芳香族炭化水素基であることがより好ましい。これらの基は置換基を有していてもよく、すなわち、これらの基を構成する炭素原子に結合する水素原子の少なくとも一部を置換基で置き換えた置換鎖状飽和炭化水素基、置換脂環式炭化水素基又は置換芳香族炭化水素基であってもよい。中でも置換基を有していてもよい鎖状飽和炭化水素基が更に好ましい。
上記エーテル結合を含む炭化水素骨格からなる有機基としては、上記鎖状飽和炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基を構成する少なくとも1つの炭素-炭素結合に酸素原子が挿入した構造のものが挙げられる。
上記置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、シアノ基、トリメチルシリル基、等が挙げられる。
上記鎖状飽和炭化水素基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、ネオペンチル、ヘキシル、オクチル、2-エチルヘキシル、等の基が好適である。また、鎖状飽和炭化水素基を構成する炭素原子に結合する水素原子の少なくとも一部を、ハロゲン原子等で置換したものであってもよく、例えば、ハロゲン置換鎖状飽和炭化水素基等が好適なものとして挙げられる。
上記脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル、シクロヘキシルメチル、イソボルニル、アダマンチル、ジシクロペンタニル、ジシクロペンテニル等の基が好適なものとして挙げられる。これについても、構成する炭素原子に結合する水素原子の少なくとも一部をヒドロキシ基やハロゲン原子等で置き換えた置換脂環式炭化水素基であってもよい。
上記芳香族炭化水素基としては、フェニル、ベンジル、ナフチル、アントラニル等の基が好適なものとして挙げられる。これについても、構成する炭素原子に結合する水素原子の少なくとも一部をアルコキシ基、ヒドロキシ基やハロゲン原子等で置き換えた置換芳香族炭化水素基であってもよい。
上記エーテル結合を含む炭化水素骨格からなる有機基としては、上記鎖状飽和炭化水素基、鎖状不飽和炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基を構成する少なくとも1つの炭素-炭素結合に酸素原子が挿入した構造のものであればよく、特に限定されないが、例えば、メトキシエチル、メトキシエトキシエチル、エトキシエチル、フェノキシエチル、等の鎖状エーテル基:シクロヘキシルオキシエチル、ジシクロペンテニルオキシエチル等の脂環式炭化水素基と鎖状エーテル基を併せ持つ基:フェノキシエチル、フェノキシエトキシエチル等の芳香族炭化水素基と鎖状エーテル基を併せ持つ基:グリシジル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロフルフリル、等の環状エーテル基が好適なものとして挙げられる。
上記一般式(1)中、nが2以上の整数である場合、Zは、n価の連結基を表すことになる。このような、上記一般式(1)中のZが、n価の連結基を表し、nが2以上の整数である形態もまた、本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の好適な実施形態の1つである。
このように、一般式(1)におけるZ以外の部分の構造を2つ以上有する化合物は、架橋性を有するため、反応性希釈剤や重合性オリゴマーとして有用である。
上記一般式(1)中、nが2以上である場合、nは2以上であれば特に制限されないが、合成の容易さや保存安定性の点で、2~100であることが好ましく、より好ましくは2~50である。該一般式(1)で表される化合物が、反応性希釈剤のような低粘度を要する用途に用いられる場合には、更に好ましくは2~10、最も好ましくは2~6である。また、塗料やインキのバインダー樹脂のような塗膜形成性を要する用途に用いられる場合には、更に好ましくは5~50、最も好ましくは10~50である。
上記一般式(1)中、nが2以上である場合、Zは、一般式(1)中でZが結合しているカルボニル基と共有結合を2個以上形成できる連結基、すなわち共有結合性の2価以上の連結基であれば特に限定されず、ただ1つの原子を介して結合する2価以上の連結基でもよく、2つ以上の原子を介して結合する2価以上の連結基でもよいが、合成の容易さ、化学的安定性の点で、2つ以上の原子を介して結合する2価以上の連結基であることが好ましい。
上記Zとして、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリル酸と組み合わせてエステル基を構成することが可能な対応する多価水酸基含有化合物として例示するが、その構造を有していれば、特に原料として用いることを限定するものではなく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-ジメチロールシクロヘキサン、キシリレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールフルオレンなどの低分子2価アルコール;グリセロール、トリメチロールプロパン、イソシアヌル酸のエチレンオキシド付加物などの低分子3価アルコール;ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパンなどの低分子4価アルコール;ジペンタエリスリトールなどの低分子6価アルコール;フェノールノボラック樹脂などの多価フェノール化合物;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル共重合体、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル共重合体などの水酸基含有重合体;上記低分子多価アルコールにエチレンオキシド、プロピレンオキシドブチレンオキシドなどのアルキレンオキシドを1分子以上開環付加させた化合物;上記低分子多価アルコールにε-カプロラクトンなどの環状エステル化合物1分子以上開環付加させた化合物;などが挙げられる。
上記一般式(1)で表され、nが2以上の整数である化合物は、多官能性化合物と単官能α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート等とを反応させることによって、製造することができる。そのような方法としては、例えば多価水酸基含有化合物とα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとをエステル交換する方法、多価水酸基含有化合物とα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリル酸とを脱水縮合する方法、多価水酸基含有化合物とα-アリルオキシアクリル酸グリジシル等のエポキシ基を有するα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとを付加する方法、多価カルボン酸含有化合物とα-アリルオキシアクリル酸ヒドロキシエチル等の水酸基を有するα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとを付加エステル化する方法、多価カルボン酸含有化合物とエポキシ基を有するα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとを付加エステル化する方法、多官能エポキシ化合物とα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリル酸とを付加エステル化する方法、多価イソシアナート化合物に水酸基を有するα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを反応させる方法、多価イソシアナート化合物にα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリル酸とを付加エステル化する方法、多価無水カルボン酸化合物に水酸基を有するα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを反応させる方法、が挙げられる。好ましくは多価アルコール化合物とα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとをエステル交換する方法が用いられる。
上記多価水酸基含有化合物としては、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ジグリセリンなどが挙げられ、上記多価カルボン酸化合物としては、コハク酸、(メタ)アクリル酸重合体などが挙げられる。また上記多価エポキシ基含有化合物としては、多価アルコール化合物にエピクロルヒドリンを反応させた化合物が挙げられ、上記多価イソシアナート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアナート、およびイソシアヌル体などが挙げられ、多価無水カルボン酸化合物としては、無水マレイン酸共重合体などが挙げられる。
上記一般式(1)中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又は炭素数1~30の有機基を表すが、炭素数1~30の有機基としては、上記Rが表し得る炭素数1~30の有機基と同様であり、1価の有機基または水素原子が好ましい。中でも、上記R、R及びRは、水素原子であることが好適である。この場合、上記一般式(1)で表される化合物は、アリルオキシアルキル基(-C(R)(R)-O-CH-CH=CH)で表される構造を有する化合物、すなわちα-(アリルオキシアルキル)アクリレートとなる。このように、上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートが、α-(アリルオキシアルキル)アクリレートを含む形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。
上記一般式(1)中、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又は炭素数1~18のアルキル基を表し、該アルキル基は置換基を有するものであってもよい。また、当該アルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、また、環状であってもよい。
中でも、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基が好ましく、より好ましくは水素原子又は炭素数1~5のアルキル基であり、特に好ましくは水素原子である。このような、上記一般式(1)中のR及びRが水素原子である形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。
すなわち、上記一般式(1)で表される化合物として特に好ましくは、下記一般式(3);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R、R、R、Z及びnは、上記一般式(1)における各記号と同様である。)で表される化合物である。中でも、単官能または多官能のα-(アリルオキシメチル)アクリレートであることが特に好ましい。
すなわち、上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートが、α-(アリルオキシメチル)アクリレートを含む形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。
上記α-(アリルオキシメチル)アクリレートとしては、下記一般式(4);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、Z及びnは、上記一般式(1)における各記号と同様である。)で表される化合物であることが好適である。
特に、上記一般式(1)におけるZが、-OR(Rは、水素原子または炭素数1~30の有機基を表す。)で表される基である場合には、上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、下記一般式(5);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、R、R、R及びRは、上記一般式(2)における各記号と同様である。)のように表される化合物であることが特に好ましく、中でも、下記一般式(6);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、Rは、上記一般式(2)におけるRと同様である。)で表される化合物であることが好適である。
なお、本発明の組成物が、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとしてα-(アリルオキシメチル)アクリレートを含む場合、該α-(アリルオキシメチル)アクリレートとしては1種のものであってもよいし、Zが異なる複数種のα-(アリルオキシメチル)アクリレートを含むものであってもよい。
上記α-(アリルオキシメチル)アクリレートの化合物例としては、例えば、下記の化合物が挙げられる。
α-アリルオキシメチルアクリル酸、α-アリルオキシメチルアクリル酸メチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸エチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-プロピル、α-アリルオキシメチルアクリル酸i-プロピル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-ブチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸s-ブチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸t-ブチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-アミル、α-アリルオキシメチルアクリル酸s-アミル、α-アリルオキシメチルアクリル酸t-アミル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ネオペンチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-ヘキシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸s-ヘキシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-ヘプチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸n-オクチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸s-オクチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸t-オクチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸2-エチルヘキシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸カプリル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ノニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸デシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ウンデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ラウリル、α-アリルオキシメチルアクリル酸トリデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ミリスチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ペンタデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸セチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ヘプタデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ステアリル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ノナデシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸エイコシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸セリル、α-アリルオキシメチルアクリル酸メリシル等の鎖状飽和炭化水素基含有α-(アリルオキシメチル)アクリレート。
α-アリルオキシメチルアクリル酸ヒドロキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ヒドロキシプロピル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ヒドロキシブチル等のヒドロキシ置換鎖状飽和炭化水素基含有α-(アリルオキシメチル)アクリレート;α-アリルオキシメチルアクリル酸フルオロエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジフルオロエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸クロロエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジクロロエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ブロモエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジブロモエチル等のハロゲン置換鎖状飽和炭化水素基含有α-(アリルオキシメチル)アクリレート。
α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロペンチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロペンチルメチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロヘキシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロヘキシルメチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸4-メチルシクロヘキシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸4-t-ブチルシクロヘキシル、α-アリルオキシメチルアクリル酸トリシクロデカニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸イソボルニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸アダマンチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジシクロペンタニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジシクロペンテニル等の脂環式炭化水素基含有α-(アリルオキシメチル)アクリレート;α-アリルオキシメチルアクリル酸フェニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸メチルフェニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジメチルフェニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸トリメチルフェニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸4-t-ブチルフェニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ベンジル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジフェニルメチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジフェニルエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸トリフェニルメチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ナフチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸アントラニル等の芳香族炭化水素基含有α-(アリルオキシメチル)アクリレート。
α-アリルオキシメチルアクリル酸メトキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸メトキシエトキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸メトキシエトキシエトキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸3-メトキシブチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸エトキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸エトキシエトキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸フェノキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸フェノキシエトキシエチル等の鎖状エーテル基系飽和炭化水素基含有α-(アリルオキシメチル)アクリレート;α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロペントキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロヘキシルオキシルエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロペントキシエトキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロヘキシルオキシエトキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル等の脂環式炭化水素基と鎖状エーテル基を併せ持つα-(アリルオキシメチル)アクリレート;α-アリルオキシメチルアクリル酸フェノキシエチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸フェノキシエトキシエチル等の芳香族炭化水素基と鎖状エーテル基を併せ持つα-(アリルオキシメチル)アクリレート;α-アリルオキシメチルアクリル酸グリシジル、α-アリルオキシメチルアクリル酸β-メチルグリシジル、α-アリルオキシメチルアクリル酸β-エチルグリシジル、α-アリルオキシメチルアクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシルメチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸2-オキセタンメチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸3-メチル-3-オキセタンメチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸3-エチル-3-オキセタンメチル、α-アリルオキシメチルアクリル酸テトラヒドロフラニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸テトラヒドロフルフリル、α-アリルオキシメチルアクリル酸テトラヒドロピラニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジオキサゾラニル、α-アリルオキシメチルアクリル酸ジオキサニル等の環状エーテル基系飽和炭化水素基含有α-(アリルオキシメチル)アクリレート。
本発明の組成物において、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの含有量としては、該組成物100質量%中に80質量%以上であることが好適である。この形態は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの濃度を高めた形態であり、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート自体を用いる場合に好適である。例えば、過酸化物生成量が少ない純度の高いα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を、いわゆる単量体として環化重合に用いる場合に好適である。
上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの含有量の上限は、99.97質量%以下であることが好ましい。下限として、より好ましくは90質量%以上であり、更に好ましくは95質量%以上である。
<酸化防止剤>
上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物は、酸化防止剤を必須成分とすることになる。ただし、酸化防止剤は、組成物中において酸化防止作用を発揮した後に変化するため、組成物中にいつの時点においても必ずしも酸化防止剤そのものがすべて変化せずに含有されている必要はない。すなわち、酸化防止剤は、酸化防止作用を発揮した後に徐々に減少するものと考えられる。したがって、本発明の組成物は、酸化防止剤が添加された組成物であればよい。時間の経過とともに組成物に対する酸化防止剤の含有量が上記下限値を下回ってしまう場合があるが、そのような態様も酸化防止剤を特定量添加したものである限り、本発明の技術的範囲内である。
上記酸化防止剤の添加時期としては、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造中であってもよく、製造後であってもよい。製造中であれば、反応工程や蒸留等の精製工程においても酸化防止剤の作用を発揮させることができるという点において好ましい。例えば、酸化防止剤が製造後に残るように製造中に添加したり、反応工程や精製工程に用いた酸化防止剤が精製工程において完全に取り除かれないように、製造後にも残るように精製工程等を調整したりしてもよい。製造後であれば、反応工程や精製工程の後に添加したり、保存時に添加したりすればよい。好ましくは、精製工程の後に所定の濃度になるように添加するのがよく、より好ましくは、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物としての製品の着色や過酸化物生成量を抑制するという観点から、精製工程後の早い時期に酸化防止剤を所定の濃度になるように添加するのがよい。
なお、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを製造するための原料が酸化防止剤を含有する場合や、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物に含有される化合物や単量体等が酸化防止剤を含有する場合に、それらに含有される酸化防止剤を本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物における酸化防止剤とすることができる。そのような場合には、酸化防止剤自体をα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物に添加するという操作をすることにはならないが、これらの場合も酸化防止剤が添加された組成物であることに変わりはない。ただ、好ましくは、後述する本発明の製造方法のように、精製工程の後に所定の濃度になるように酸化防止剤を添加するのがよい。
本発明における酸化防止剤は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに対する酸化作用を抑制する化合物であって、これによって過酸化物生成量の増加を抑制することになる化合物又は組成物であるが、単量体を用いる技術分野において、当業者にとって酸化防止剤として認識されているものであればよい。一般的に、ラジカル重合禁止剤、ラジカル連鎖禁止剤等と認識されている化合物や組成物も本発明における酸化防止剤として使用することが可能である。ただ、本発明においては、酸化防止剤の種類等によって効果が大きく異なることから、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを用いる用途や保存・使用方法等によって酸化防止剤を選択することが好ましい。またアリルエーテル基等の不飽和アルコキシ基が酸化されやすいことが上記課題を有することの一つの原因であると考えられることから、アリルエーテル基等の不飽和アルコキシ基の酸化に対して効果を発揮するものを選択することが好ましいといえる。酸化防止剤の好ましい態様については、後述する。
上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物は、酸化防止剤を、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して0.03~0.5質量%含むものである。上記のように本発明においては、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに対して添加された酸化防止剤がすべて変化せずに残っているのではなく、酸化防止作用を発揮した後に徐々に減少するものと考えられる。したがって、酸化防止剤をα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して0.03~0.5質量%含むとは、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに対して添加された酸化防止剤の合計量が、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して0.03~0.5質量%であればよい。酸化防止剤の含有量が上記の範囲よりも少ないと、酸化防止剤を添加することによる効果が発揮されないおそれがあり、上記の範囲よりも多いと、酸化防止剤が過剰となり、適切に効果を発揮する範囲を外れるおそれがある。下限値に関しては、0.04質量%以上であることが好ましい。より好ましくは、0.05質量%以上である。また、上限値に関しては、0.4質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、0.3質量%以下であり、更に好ましくは、0.2質量%以下である。特に好ましくは、0.1質量%以下である。
上記組成物はまた、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを単量体として利用しようとするものであることから、酸化防止剤の合計量が保存時に上記の範囲で含有されたものであることが好ましい。したがって、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造中に酸化防止剤が添加され、精製工程において取り除かれる場合、保存時のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物における酸化防止剤の合計量には、精製工程において取り除かれた酸化防止剤は含まれない。
<組成物のより好ましい形態>
本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の好ましい形態としては、(1)酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤及び/又はリン系酸化防止剤を含む形態、(2)不飽和アルキルエステル又はα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの含有量が、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して1質量%以下である形態、(3)窒素含有量が、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して100ppm以下である形態、(4)過酸化物量が、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して50ppm以下である形態が挙げられる。これらの好ましい形態(構成要件)は、いずれか一つの構成要件を満たすようにしてもよいし、2又はそれ以上の構成要件を組み合わせて満たすようにしてもよい。
以下では、これら好ましい形態について順に説明する。
上記(1)酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤及び/又はリン系酸化防止剤を含む(必須とする)形態においては、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに対する酸化抑制効果、過酸化物の生成量抑制効果が顕著である。特にアリルエーテル基等の不飽和アルコキシ基の酸化抑制に効果的に作用するものと考えられる。製造時と保存時の両方に対して酸化防止剤が効果的であり、製造時に上記酸化防止剤を添加する場合には、保存時においても上記酸化防止剤が存在する状態とすることが好ましい。保存時のみに上記酸化防止剤を添加してもよい。
上記フェノール系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤は、いずれかの酸化防止剤を用いてもよく、両方の酸化防止剤を用いてもよいが、フェノール系酸化防止剤を用いる形態、特に(1-1)キノン系の酸化防止剤を用いる形態、又は、(1-2)フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とを併用する形態が好ましい。(1-2)の場合、フェノール系酸化防止剤を1次酸化防止剤、すなわちラジカル連鎖禁止剤(ラジカル補足剤)とし、リン系酸化防止剤を2次酸化防止剤、すなわち過酸化物生成量を減少させるための過酸化物分解剤として組み合わせることが好適である。これによって、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを単量体として用いて重合する際のゲル化を効果的に抑制することができる。フェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤とを組み合わせる場合の質量割合としては、フェノール系酸化防止剤:リン系酸化防止剤が10~90:90~10とすることが好ましい。より好ましくは25~75:75~25である。特に好ましくは、実質的に1:1で使用する形態である。
ここで、上記酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤及び/又はリン系酸化防止剤を含む(必須とする)とは、本発明において用いる酸化防止剤の一部又は全部がフェノール系酸化防止剤及び/又はリン系酸化防止剤であればよく、好ましくは、フェノール系酸化防止剤及び/又はリン系酸化防止剤を酸化防止剤の主成分とすることであり、より好ましくは、実質的に酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤及び/又はリン系酸化防止剤だけを用いることである。
上記フェノール系酸化防止剤、上記リン系酸化防止剤は、それぞれ1種又は2種以上を用いることができる。
上記フェノール系酸化防止剤としては、例えば、ヒドロキノン、2-t-ブチルヒドロキノン、2,5-ジ-t-アミルヒドロキノン、2,5-ジ-t-ブチルヒドロキノン、2,2′-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2′-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)等のキノン系酸化防止剤;p-メトキシフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、1,1,3-トリス-(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェノール)ブタン、トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4-ブチリデン-ビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、n-オクタデシル-3-(3′,5′-ジ-t-ブチル-4′-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス(メチレン-3-(3′,5′-ジ-t-ブチル-4′-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)メタン、トリエチレングリコールビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N-ビス-3-(3′,5′-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルへキサメチレンジアミン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン等のアルキルフェノール系酸化防止剤が好適である。
上記リン系酸化防止剤としては、フェニルホスファイト系化合物や他のリン原子含有化合物を用いることができ、例えば、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスファイト(亜リン酸トリフェニル)、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4′-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニルジトリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルホスファイト)、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(モノ及び/又はジノニルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジフォスファイト、ジ(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-ペンタエリスリトールジホスファイト、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、10-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、10-デシロキシ-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル)ホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスフェートジエチルエーテルが好適である。
上記(2)不飽和アルキルエステル又はα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの含有量が、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して1質量%以下である形態は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造時に通常生成することになる副生成物である不飽和アルキルエステル、又は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造時に使用され得るα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの、製品中における含有量を抑制することによるものである。例えば、不飽和アルキルエステルの含有量が少ないことによって、重合体の着色や重合時のゲル化等の本発明における課題を効果的に解決することができる。また、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの含有量が少ないことによって、例えば、重合した際に反応性の水酸基(OH基)の量が低減し、重合体の各種処理において副反応をより抑制することができる。
なお、本明細書中、組成物に含まれ得る不飽和アルキルエステルとは、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの出発原料の一つである、下記一般式(7);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、R、R及びRは、上記一般式(1)における各記号と同様である。)で表される不飽和アルコールと、原料、生成物及び/又は副生物のアクリレートとのエステルを意味するものとする。このような不飽和アルキルエステルの含有量(不飽和アルキルエステル含有量)とは、原料又は中間体として使用されるα-(ヒドロキシメチル)アクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとのエステル、生成物であるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートと上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとのエステル、及び、副生成物である、α-(アルコキシアルキル)アクリル酸と不飽和アルコールとのエステルの合計量である。例えば、上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートがα-(アリルオキシメチル)アクリレートの場合は、原料又は中間体のα-(ヒドロキシメチル)アクリレートのアリルエステルであるα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸アリル、生成物のアリルエステルであるα-(アリルオキシメチル)アクリル酸アリル、及び、副生成物であるα-(アルコキシメチル)アクリル酸アリルの合計量となる。
上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートがα-(アリルオキシアルキル)アクリレートの場合、上記不飽和アルキルエステルはアリルエステルに相当する。
なお、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールは、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの出発原料の一つであることから、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートがα-(アリルオキシメチル)アクリレートの場合には、不飽和アルコールはアリルアルコールとなる。すなわち、上記不飽和アルコールが、アリルアルコールを含むこともまた、本発明の好適な実施形態の1つであり、後述するα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造方法において、不飽和アルコールが、アリルアルコールを含むこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
ここで、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製品中における不飽和アルキルエステル含有量を制御する為には、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得るための製造方法を、α-(ヒドロキシメチル)アクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとを、該不飽和アルコールを滴下投入することによって反応させる工程を含む製法とするか、又は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造における精製工程で不飽和アルキルエステルを充分に取り除けばよい。好ましくはこれらの2つの方法を併用することである。
上記不飽和アルキルエステルを低減するための形態のうち、不飽和アルコールを滴下投入する方法では、不飽和アルコールを一括投入するのではなく、滴下投入することによって、不飽和アルキルエステルの生成量をより充分に抑制することができる。これにより、精製工程を簡便にすることができ、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの精製収率を向上することが可能となる。
また精製工程で不飽和アルキルエステルを取り除く方法に関し、通常行われる精製工程においては、不飽和アルキルエステル量を制御することは行われないものと考えられることから、この本発明の好ましい形態においては、不飽和アルキルエステル含有量を上記の範囲内(上限値)となるように制御することになる。この不飽和アルキルエステル含有量を達成するために蒸留を行うことが好ましく、特に好ましくは、段数のある蒸留塔を用いて蒸留することである。上限に関して、より好ましくは0.7質量%以下であり、更に好ましくは0.5質量%以下である。下限に関しては、実質的に不飽和アルキルエステル含有量が0(ゼロ)となることが好適であるが、上記の範囲内(上限値)であれば、本発明の際立って優れた効果を充分に発揮することができる。
上記不飽和アルキルエステル含有量の測定時点については、精製工程を経た製造直後及び/又は製造後の保存時が挙げられるが、通常の保存状態においては、不飽和アルキルエステル量が実質的に増加することはほとんどないと考えられることから、上記のように不飽和アルキルエステル量が制御される場合を除けばいつの時点であってもよい。
また組成物に含まれ得るα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとは、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得るために、原料又は中間体として使用され得る化合物のひとつである、下記一般式(8);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式中、R、R及びRは、上記一般式(2)における各記号と同様である。)であり、例えば、上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートが、上記一般式(5)で表される化合物の場合、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートは、上記一般式(8)におけるR及びRが水素原子であるα-(ヒドロキシメチル)アクリレートに相当する。
α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート含有量が低減された形態とするためには、例えば、後述する製法3及び/又は製法4によって、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得ることが好適である。これによって、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート含有量が充分に低減されたα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を好適に得ることができる。
上記α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート含有量の上限値は、上述したように、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して1質量%以下であることが好ましいが、より好ましくは0.7質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下である。下限に関しては、実質的に、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート含有量が0(ゼロ)となることが好適であるが、上記の範囲内(上限値以下)であれば、本発明の際立って優れた効果を充分に発揮することができる。
ここで、上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物が、不飽和アルキルエステルとα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとをともに含む場合、これらの含有量は、不飽和アルキルエステルと、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとのそれぞれが、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して1質量%以下であることが好ましい。より好ましくは0.7質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下である。中でも、特に好ましくは、不飽和アルキルエステルと、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとの総量が、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して1質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.7質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下である。
上記(3)窒素含有量が、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して100ppm以下である形態は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造時に通常用いられるアミン系触媒(及び該触媒が化学変化する場合は該触媒の窒素原子を有する化合物)の、製品中における含有量を抑制することによるものである。これによって重合体の着色や重合時のゲル化等の本発明における課題を効果的に解決することができる。α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製品中における窒素含有量を制御するためには、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造における精製工程で、アミン系触媒を充分に取り除けばよい。しかし、通常行われる精製工程では、窒素含有量を制御することは行われないものと考えられることから、この本発明の好ましい形態においては、窒素含有量を上記の範囲内(上限値以下)となるように制御することになる。
窒素含有量を上記範囲内(上限値以下)に達成するための特に好適な精製条件は、蒸留精製の前に充分に水洗でアミン系触媒を除去することである。窒素含有量の上限として、より好ましくは80ppm以下、更に好ましくは50ppm以下である。下限としては、実質的に窒素含有量が0(ゼロ)となることが好ましいが、上記の範囲内(上限値以下)であれば、本発明の際立って優れた効果を充分に発揮することができる。
上記窒素含有量の測定時点については、精製工程を経た製造直後及び/又は製造後の保存時が挙げられるが、通常の保存状態においては、窒素含有量が実質的に増加することはほとんどないと考えられることから、上記のように窒素含有量が制御される場合を除けばいつの時点であってもよい。
上記(4)過酸化物量が、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して50ppm以下である形態においては、そのように過酸化物生成量が抑制されることによって、重合体の着色や重合時のゲル化等の本発明における課題を効果的に解決することができる。α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製品中における過酸化物量を制御するための手段がα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに対して酸化防止剤を用いることであり、本明細書に記載された好ましい形態とすることである。
上記過酸化物量の上限として、より好ましくは40ppm以下、更に好ましくは30ppm以下である。下限としては、実質的に過酸化物量が0(ゼロ)となることが好ましいが、現実的にはわずかに過酸化物が存在するものと考えられる。上記の範囲内(上限値以下)であれば、本発明の際立って優れた効果を充分に発揮することができる。
上記過酸化物量の測定時点としては、製造時及び/又は製造後の保存時が挙げられるが、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを単量体として使用し、重合体の着色や重合時のゲル化を抑制するとの観点からは、保存状態において過酸化物量の測定を行い、上記の範囲内(上限値以下)となることが好ましい。
本発明の上記好ましい形態において、不飽和アルキルエステル含有量、窒素含有量、過酸化物量の測定については、後述する実施例において用いられる測定方法を用いればよい。
上記(2)~(4)の形態については、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製品における品質や状態を特定するものであるが、これらの数値範囲(上限値)はすべて重合体の着色や重合時のゲル化等に関わってくるものであるため、そのいずれか2以上が組み合わされた形態とすることが好ましい。例えば、上記(2)不飽和アルキルエステル又はα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの含有量が1質量%以下であり、かつ、上記(3)窒素含有量が100ppm以下である形態が好ましく、更に、上記(4)過酸化物量が50ppm以下であることも満たす形態とすることがより好ましい。このように上記(2)~(4)のいずれか2以上が組み合わされた形態を達成するためには、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに対して酸化防止剤を用いて過酸化物量の増加を抑えるとともに、製造時の精製工程においてアミン系触媒等に由来する窒素含有量、副生成物である不飽和アルキルエステル含有量を上記範囲内(上限以下)まで減少させることになる。これによって、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物が、化学製品として、単に高純度化されただけではなく、例えば重合体の着色や重合時のゲル化等を抑制するというこれまでにない特性を発揮することになる。
また、上述したように、反応性希釈剤または硬化性組成物の単量体成分として使用する場合にも硬化物の物性向上に有用である。
<他の成分>
本発明の組成物は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート及び酸化防止剤以外の化合物等を含有していてもよく、例えば、重合原料とする場合には、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートと重合する他のラジカル重合性単量体(すなわち、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート以外のラジカル重合性二重結合を有する化合物。以下「ラジカル重合性単量体」ともいう。)の1種又は2種以上を含有していてもよい。これらの単量体は、熱又は活性エネルギー線の照射等によって重合するラジカル重合性不飽和基を有する単量体である。他のラジカル重合性単量体の種類、使用量等は、製造する重合体の特性、用途に応じて適宜選択すればよい。また連鎖移動剤等の添加剤の1種又は2種以上を含有してもよい。
上記ラジカル重合性単量体としては、種々の単量体を例示することができるが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド類、不飽和モノカルボン酸類、不飽和多価カルボン酸類、不飽和基とカルボキシル基との間が鎖延長されている不飽和モノカルボン酸類、不飽和酸無水物類、芳香族ビニル類、N置換マレイミド類、マクロモノマー類、共役ジエン類、ビニルエステル類、ビニルエーテル類、N-ビニル化合物類及び不飽和イソシアネート類からなる群より選択される少なくとも1種を用いることが好ましく、下記のラジカル重合性単量体が工業的に好適なものとして例示できる。
また、本発明の一般式(1)中、nが2以上の整数である化合物を含有する組成物を採用する場合には架橋性を有するとともに、密着性に優れるため硬化性組成物として有用に用いることが出来る。当然ではあるが、酸化防止剤の効果は一般式(1)中、nが2以上の整数である化合物を用いる場合にも発揮される。
〔製造方法〕
本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を製造する方法について以下詳述する。
はじめに本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造工程について概略を例示するが、概略に限定されるわけではなく、他の方法によって製造された場合であっても、本発明の組成物または製造方法を使用する場合には本発明に属する。
本発明では例えば、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを製造した後に、精製工程を行い、さらに酸化防止剤を添加・混合する工程によって本発明の組成物が得られる。
例えば、α-(アリルオキシメチル)アクリレートを製造する方法としては、下記(a)~(c)の反応工程を行う方法が好適に挙げられる。また、これら反応工程はいずれもアミン系触媒を用いることが好ましい。すなわち、これら反応工程が、アミン系触媒の存在下で反応させる工程を含むこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
(a)アクリル酸エステルとパラホルムアルデヒドを反応させて、α-(ヒドロキシメチル)アクリレートを得る工程。
(b)α-(ヒドロキシメチル)アクリレートから、2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビスアクリレートを得る工程。
(c)2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビスアクリレートにアリルアルコールを反応させて、α-(アリルオキシメチル)アクリレートとα-(ヒドロキシメチル)アクリレートとを生成させる工程。
上記反応工程のうち、上記(b)の反応工程と上記(c)の反応工程とを組み合わせて、α-(ヒドロキシメチル)アクリレートにアリルアルコールを反応させて、α-(アリルオキシメチル)アクリレートとα-(ヒドロキシメチル)アクリレートとを生成させる工程を行うことも好適である。すなわち上記製造方法は、α-(ヒドロキシメチル)アクリレート等のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程を含むことが好適である。また、各工程を別個に行い、α-(ヒドロキシメチル)アクリレートまたは2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビスアクリレートを中間体として生成させて反応させてもよく、反応原料として添加して反応させてもよい。
なお、上記反応工程においては、目的物であるα-(アリルオキシメチル)アクリレートとともにα-(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成するが、当該α-(ヒドロキシメチル)アクリレートはα-(アリルオキシメチル)アクリレートを得るための原料として再利用することができる。
また、上記反応工程においては、α-(ヒドロキシメチル)アクリレートのヒドロキシル基をアセチル化してα-(アセトキシメチル)アクリレートを生成させ、このα-(アセトキシメチル)アクリレートとアリルアルコールとを反応させる方法も好適である。
アミン触媒の存在下で反応させる工程を含む態様については、アミン触媒の存在下で上記反応工程を行うことになる。
上記アミン系触媒としては、1級アミン化合物、2級アミン化合物、3級アミン化合物が挙げられるが、3級アミン化合物、すなわち3級アミン触媒を用いることが好ましい。このようなアミン系触媒を用いることにより、副反応を低減し、高純度のα-(アリルオキシメチル)アクリレート組成物を効率よく製造することが可能となる。
上記3級アミン触媒としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリn-ブチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルn-ブチルアミン等のモノアミン化合物;テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロピレンジアミン、テトラメチルブチレンジアミン等のジアミン化合物;1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、DBU(商品名、サンアプロ社製)、DBN(商品名、サンアプロ社製)等の環状構造含有アミン化合物;ダイヤイオンWA-10(商品名、三菱化学社製)、ダウエックスMWA-1(商品名、ダウ・ケミカル社製)、アンバーライトIRA-68(商品名、ローム・アンド・ハース社製)等の弱塩基性イオン交換樹脂等が好適なものとして挙げられる。これら触媒は、トリメチルアミンなど沸点が低いものは水や不活性な有機溶媒の溶液として用いてもよく、また一種類のみを用いてもよく、更に二種類以上を適宜混合してもよい。中でも、モノアミン化合物及び/又は環状構造含有アミン化合物が好ましい。より好ましくは、トリメチルアミン及び/又は1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタンである。
上記アミン系触媒の使用量としては、例えば、上記反応工程(a)ではパラホルムアルデヒド100モル%に対して、上記反応工程(b)ではα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート100モル%に対して、上記反応工程(c)では2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビスアクリレート100モル%に対して、それぞれ0.01~50モル%であることが好ましい。いずれの工程においても0.01モル%未満であると、触媒活性が充分発揮されず、反応時間が長くなり過ぎ、α-(アリルオキシメチル)アクリレート等のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを効率的に製造することができなくなるおそれがある。また、50モル%を超えると、触媒量の増加に比例した、反応時間短縮等の触媒効果のさらなる向上は望めず、添加した触媒の一部が無駄になり、経済的に不利となるおそれがある。より好ましくは、いずれの工程も0.5~20モル%である。
上記反応工程(a)~(c)に関して、反応温度としては原料、中間体、及び生成物の重合を抑制する為、10~150℃が好適である。
上記反応工程(c)に関して、2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビスアクリル酸メチルに対するアリルアルコールの使用量としては、2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビスアクリル酸メチル/アリルアルコールのモル比を0.05~20とすることが好適である。
なお、アクリル酸メチル、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル、2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビスアクリル酸メチル、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの重合を抑制するために、重合禁止剤や分子状酸素を用いることが好ましい。
また、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを製造する方法としては、例えば、α-アリルオキシメチルアクリル酸メチルやα-アリルオキシメチルアクリル酸エチル等のα-アリルオキシメチルアクリル酸の低級エステルからエステル交換反応を利用して製造する方法も好適である。この場合、例えば、上述した製造方法により不飽和アルキルエステル含有量、窒素含有量及び/又は過酸化物量を上述した好ましい範囲まで低減したα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリル酸の低級エステルと、不飽和アルコールとを、エステル交換触媒を用いてエステル交換反応を行うことが好ましく、更に必要に応じて精製し、精製後、酸化防止剤を添加すれば、本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を得ることが可能となる。このような形態もまた、本発明の好ましい形態の一つである。
次に精製工程について説明する。精製工程は、本発明の技術分野において用いることができる精製方法を実施する工程であればよく、例えば、洗浄、抽出、蒸留等の少なくとも1つを行う工程が好適である。精製条件は、粗α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに含まれる触媒や副生成物等の不純物、反応に用いた溶媒の種類や量を考慮し、どの程度取り除いて精製α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得るかによって適宜設定すればよい。好ましくは、上述した本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の好ましい形態が得られるように、窒素含有量、不飽和アルキルエステル含有量が上記範囲内(上限以下)となるように精製方法、精製条件を適宜設定すればよい。水洗でアミン系触媒を除去する工程、蒸留で不飽和アルキルエステル含有量を低減させる工程を含む形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。
上記精製α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに酸化防止剤を添加する工程においては、精製工程後、できるだけ早い時期に酸化防止剤を添加した方が、過酸化物量の増加を抑えるうえで好ましい。なお、酸化防止剤は、上述したように、1種を添加してもよいし、2種以上を添加してもよい。添加方法としては、一括で添加してもよく、逐次的、連続的に添加してもよい。
<製法1>
本発明の第1の製造方法は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとを、該不飽和アルコールを滴下投入することによって反応させる工程を含むα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法である(以下、「製法1」とも称す。)。すなわち、上記不飽和アルコールを一括投入するのではなく、滴下投入することが好ましく、これによって、不飽和アルキルエステルの生成量をより充分に抑制することができる。このように反応工程で不飽和アルキルエステルの生成を抑えることによって、後の精製工程を簡便にし、精製収率をより向上させることが可能となる。なお、例えば蒸留精製において、目的のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートよりも高沸点である不飽和アルキルエステルを多く含む反応液から、高純度のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得ようとすると、還流比を大きくしたり、留出量を少なくする必要があるため、効率がより良いものとすることはできず、また精製収率もより充分なものとはならないおそれがある。
上記製法1において、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと不飽和アルコールとの反応工程では、上記不飽和アルコールを滴下投入することになるが、滴下時間は、原料の使用量等によって適宜設定すればよい。例えば、30分~8時間とすることが好ましく、より好ましくは1時間~4時間である。なお、不飽和アルコールを滴下投入した後、熟成工程を行うことが好適である。
上記反応工程において、上記不飽和アルコールの使用量(全量)は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート1モルに対し、0.1~10モルとすることが好適である。より好ましくは1~5モルである。
また、反応温度は、10~150℃が好適である。
<製法2>
本発明の第2の製造方法は、上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを含有する組成物を製造する方法であって、該製造方法は、粗α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートから精製α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得る精製工程後に、精製α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに酸化防止剤を添加する工程を含むα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法(以下、「製法2」とも称す。)である。このような製造方法で得られるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物として好ましくは、上述した本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物である。
なお、上記製法2は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程を含むことが好ましい。
上記精製α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに酸化防止剤を添加する工程においては、精製工程後、できるだけ早い時期に酸化防止剤を添加した方が、過酸化物量の増加を抑えるうえで好ましい。
なお、酸化防止剤は、上述したように、1種を添加してもよいし、2種以上を添加してもよい。添加方法としては、一括で添加してもよく、逐次的、連続的に添加してもよい。
<製法3>
本発明の第3の製造方法は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程と、該反応工程により得られた、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを含有するα-(アルコキシアルキル)アクリレート粗製物を、無機アルカリを用いて処理する工程を含むα-(アルコキシアルキル)アクリレートの製造方法(以下、「製法3」とも称す。)である。このように、反応により得られた粗製物(すなわち、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを含有するα-(アルコキシアルキル)アクリレート粗製物)を無機アルカリを用いて処理することによって、当該粗製物から、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを充分に取り除くことが可能となるため、このような処理工程を含む製造方法とすれば、工業的に容易かつ効率的に、高純度のα-(アルコキシアルキル)アクリレートを得ることができる。このような製造方法は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを反応に使用してα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを製造する方法に特に好適に適用でき、この場合には、工業的に容易に高純度のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを製造できるという効果がより際立って発揮されることになる。すなわち、上記製法3は、α位に不飽和結合含有有機基をもつα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造方法や精製方法において特に効果を発揮する。つまり、このような製法3は、特殊な単量体であるがゆえにこれまで検討されてこなかったα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを、通常の工業的精製手法を用いて高純度で効率的かつ容易に得ることができるという、工業的に技術的意義が大きい技術である。
上記製法3は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを反応に使用してα-(アルコキシアルキル)アクリレートを得る方法において、粗製物をアルカリで処理することによって、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを取り除き、高純度のα-(アルコキシアルキル)アクリレートを工業的に容易かつ効率的に得ることを可能にしたものであるが、これは以下のメカニズムによるものと推測される。
図1は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの1種であるα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルと、これを反応に用いて得られる、α-(アルコキシアルキル)アクリレートの1種であるα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルとの反応性の違いを推測した図である。
α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを反応に用いた場合、反応に使用した当該α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのすべてが目的生成物に転化されるわけではないため、この反応で得られる反応生成物(粗製物)中には、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルと、目的物であるα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルとが含まれることになる。
α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルにおいては、カルボニル基を構成する酸素原子とヒドロキシル基を構成する水素原子とが、水素結合によって配位するため、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル中のカルボニル基を構成する炭素原子(カルボニル炭素)の求電子性が増加し、アルカリとの反応性が向上する。これに対し、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルにおいては水素結合は生じず、アルカリとの反応性は特に向上しないため、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルが選択的にアルカリと反応して加水分解されることになる。そうすると、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの水への溶解性が高まり、油水分離を行えば水相に移行するため、分離が容易になり、結果として、高純度のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを得ることができるものと考えられる。
なお、上記メカニズムは、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを反応に使用してα-(アルコキシアルキル)アクリレートを得る場合に特有の現象といえ、他のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを用いた場合や、他のα-(アルコキシアルキル)アクリレートを得る場合にも同様のメカニズムから、高純度のα-(アルコキシアルキル)アクリレートを容易に得ることができると考えられる。
上記製法3において、生成物であるα-(アルコキシアルキル)アクリレートは、アクリレート中の二重結合を構成するα位の炭素原子にアルコキシアルキル基が結合した構造を有するが、該アルコキシアルキル基のアルコキシ基としては炭素数1~10のアルコキシ基が好適であり、アルキル基としては原料であるα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート(α-(ヒドロキシアルキル)アクリレート)のアルキル基と同様のものが好適である。また、アルコキシ基は各々置換基を有するのもであってもよく、その置換基が環状アルキル基やアリール基であってもよい。
上記アルコキシ基として例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、i-プロポキシ、n-ブトキシ、t-ブトキシ、n-アミルオキシ、s-アミルオキシ、t-アミルオキシ、n-ヘキシルオキシ、s-ヘキシルオキシ、n-ヘプチルオキシ、n-オクチルオキシ、s-オクチルオキシ、t-オクチルオキシ、2-エチルヘキシルオキシ、カプリルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ等の鎖状飽和アルコキシ基;シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ、4-メチルシクロヘキシルオキシ、4-t-ブチルシクロヘキシルオキシ、トリシクロデカニルオキシ、イソボルニルオキシ、アダマンチルオキシ、ジシクロペンタニルオキシ、ジシクロペンテニルオキシ、テトラヒドロフルフリルオキシ等の脂環式環状アルコシキ基;ビニルオキシ、アリルオキシ、メタリルオキシ、クロチルオキシ、プロパルギルオキシ等の不飽和アルコキシ基等が挙げられる。
上記α-(アルコキシアルキル)アクリレートとして特に好ましい化合物は、本発明の効果がより発現しやすい観点から、アクリレート中の二重結合を構成するα位の炭素原子に、不飽和結合を持つアルコキシアルキル基が結合した構造を有する、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートである。この場合、反応に使用されるα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、生成物たるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとの沸点差が非常に小さく、通常の蒸留精製では分離することが困難であるが、本発明の製造方法によれば工業的に容易かつ効率的に分離が可能となるため、本発明の効果がより際立って発現されることになる。すなわち上記製造方法は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを製造する方法、又は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを含む組成物を製造する方法であることが好適である。より好ましくは、上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを製造する方法、又は、上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを含む組成物を製造する方法であることである。α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとしてより好ましくは、α-(アリルオキシメチル)アクリレートである。
上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート及びα-(アリルオキシメチル)アクリレートの詳細や好ましい形態については、上述したとおりである。
上記製法3は、言い換えれば、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを、原料及び/又は中間体として、α-(アルコキシアルキル)アクリレートを製造する方法である。
上記製法3においては、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを原料として合成するか、他の原料を用いてα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを中間体として生成させて合成するか、又は、これらを組み合わせて合成することになる。
上記製法3において、「α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを反応に使用」するとは、α-(アルコキシアルキル)アクリレートの合成において、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを経由することをいい、当該α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを経由する製法に本発明を適用することになる。α-(アルコキシアルキル)アクリレートの製造において、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを経由する方法は工業的に有用であるが、本発明はその際に生じる精製上の課題を解消しようとするものともいえる。
上記製法3として好ましくは、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとアルコールとを反応させて、α-(アルコキシアルキル)アクリレートを得る形態である。すなわち、上記「α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを反応に使用する形態」としては、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとアルコールとを反応させる工程であることが好適である。中でも、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと不飽和基を有するアルコールとを反応させる工程がより好ましい。なお、この場合、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得ることができる。更に好ましくは、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程である。
なお、上記α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとの反応工程の好ましい形態については、上述したとおりである。また、上記反応工程では、上記不飽和アルコールを滴下投入してもよい。すなわち、上記製法1と製法3とを組み合わせた形態もまた、好適な形態の1つである。また、上記製法1及び/又は2と、製法3とを組み合せた形態もまた、好適な形態の1つである。
上記製法3はまた、上記α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを使用した反応によって得られた、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを含有するα-(アルコキシアルキル)アクリレート粗製物を、無機アルカリを用いて処理することによって、該α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを取り除く操作を行うものである。すなわち上記製造方法は、無機アルカリを必須とするアルカリによる、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの除去工程を含むものである。また、上記製造方法は、言い換えれば、未反応原料及び/又は未反応中間体を無機アルカリを用いて処理する工程を含むものともいえる。また、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを原料及び/又は中間体として、α-(アルコキシアルキル)アクリレートを得る反応における、未反応原料及び/又は未反応中間体を無機アルカリを用いて処理して取り除く工程を含む精製方法ともいえる。
上記α-(アルコキシアルキル)アクリレート粗製物とは、上記反応により得られたα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、目的生成物たるα-(アルコキシアルキル)アクリレートとを含むものを意味する。この粗製物としては、反応により得られた反応溶液、すなわちα-(アルコキシアルキル)アクリレートを合成する反応により得られた溶液であることが好適である。
上記粗製物中のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの含有量は特に限定されないが、通常は、α-(アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対し、3質量%以上である。また、本発明が奏する当該効果からすれば、含有量の上限値は特に限定されるものではないが、例えば、30質量%以下が好適である。
上記のように、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを経由してα-(アルコキシアルキル)アクリレートを合成して製造する場合、反応により得られた反応溶液中のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを、工業的製造工程において完全に転化させることは実質的にはできない。すなわち、反応に使用したα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートのすべてがα-(アルコキシアルキル)アクリレートに転化されるわけではない。そのため、α-(アルコキシアルキル)アクリレートの合成後に得られた反応溶液中に、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートが残存することになり、このアクリレートを除去するための精製工程を行うことになる。この精製工程では、通常、触媒や副生成物等の不純物も除去されるように操作することが好適である。
この際、本発明の製造方法においては、反応により得られた粗製物(反応溶液)を無機アルカリを用いて処理することになる。なお、本発明の効果が特に際立って発揮されるのは、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとして、α-(ヒドロキシメチル)アクリレートを用いる場合である。
上記アルカリでの処理工程は、上記粗製物を無機アルカリを用いて処理することによって、粗製物から、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを取り除く操作を行う工程であるが、上記粗製物に無機アルカリを含むアルカリを添加して反応させた後、油水分離を行い、水相部分を除去する工程であることが好適である。上記粗製物中のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、α-(アルコキシアルキル)アクリレート(中でも特に、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート)とは、沸点差が殆どなく、通常の精製方法等では分離が困難であるが、アルカリを添加すれば、上述したようにアルカリとの反応性の違いに起因し、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートが選択的にアルカリと反応し、加水分解されることになる。そのため、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの水への溶解性が向上し、油水分離を行うと水相に移行するため、油水分離という簡単な操作で、高純度のα-(アルコキシアルキル)アクリレートを得ることが可能になる。
また使用目的に応じて、更に高純度のα-(アルコキシアルキル)アクリレートを得るために、無機アルカリを用いた処理工程を行いα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを除去した後に蒸留精製を行ってもよい。本発明の効果が特に際立って発揮されるのは、原料であるα-(ヒドロキシアルキル)アクリレートと生成物であるα-(アルコキシアルキル)アクリレートとの沸点差が小さい場合であるが、沸点差が大きい場合でも無機アルカリを含むアルカリで処理することにより蒸留精製を簡便化できるため本発明の効果を発揮できる。このようにアルカリ処理後に蒸留精製を行い更に高純度のα-(アルコキシアルキル)アクリレートを得る製造方法もまた、本発明の好ましい形態の1つである。
上記無機アルカリは、無機化合物のアルカリである。無機アルカリは、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとの反応性が高いため、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを充分に除去することが可能である。なお、無機アルカリは1種又は2種以上を使用することができ、また、有機化合物のアルカリ(有機アルカリ)の1種又は2種以上と併用してもよい。ここで、アルカリの総使用量100質量%中、無機アルカリは70質量%以上であることが好適である。より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%である。なお、上記アルカリは水溶液の状態で用いてもよいが、その濃度は特に限定されるものではない。
上記無機アルカリとして具体的には、例えば、アルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属等の金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩等が挙げられ、また、有機アルカリとしては、アンモニア、アミン等が挙げられ、強アルカリから弱アルカリまで好適に用いられる。無機アルカリとしてより好ましくは、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩である。
なお、本発明では、必要に応じて強アルカリと弱アルカリとを使い分けることも好ましく、これらを併用してもよい。また、アルカリの強度によって添加量を適宜設定したり、処理回数を2回以上としたりすることも好適である。例えば、強アルカリ(金属の水酸化物等)を用いる場合は、添加量が多すぎると、生成されたα-(アルコキシアルキル)アクリレートが分解する可能性があるのに対し、弱アルカリ(金属の炭酸塩や炭酸水素塩、有機アルカリ等)を用いる場合は、添加量が多くても分解しにくいため、これらアルカリの強度に応じて、添加量を設定したり、また分解を抑制しながら効率よく純度を高めるために、強アルカリの添加量を少なくして2回以上処理したり、強アルカリで処理して、ある程度α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの量を低減した後に、弱アルカリで処理する等、強アルカリと弱アルカリとを組み合わせて用いてもよい。
上記アルカリの添加量は、上述したようにアルカリの強度に応じて適宜設定すればよいが、例えば、上記粗製物中のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート1モルに対し、アルカリの総使用量が0.3~10モルとなるように設定することが好適である。0.3モル未満では、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを充分に取り除くことができないおそれがあり、10モルを超えると、生成物たるα-(アルコキシアルキル)アクリレートの分解が進むおそれがある。より好ましくは0.5モル以上、更に好ましくは0.6モル以上であり、また、より好ましくは8モル以下、更に好ましくは5モル以下である。
上記アルカリとして強アルカリを用いる場合は特に、処理1回あたりのアルカリ使用量を3モル以下とすることが好適であり、より好ましくは2モル以下である。また、強アルカリを用いる場合には、処理回数を2回以上とし、各処理工程でのアルカリ使用量を少なく設定することが好適である。これによって、生成物の分解を充分に抑制しつつ、より高純度のα-(アルコキシアルキル)アクリレートを得ることが可能になる。
またアルカリによる処理工程を2回以上行う場合、使用するアルカリは、各々の処理工程で異なるものを使用してもよいし、同じものを使用してもよいが、少なくとも強アルカリで処理する工程を含むことが好適である。なお、アルカリでの処理回数が多過ぎると、製造工程が煩雑になるため、処理回数の総数は4回以下であることが好適である。
上記アルカリによる処理工程においては、上記粗製物をアルカリで反応させた後、油水分離を行い、水相を除去することになるが、その具体的な手法は、通常の工業的製造工程で行われるものと同様であればよく、特に限定されるものではない。このように本発明では、上記粗製物にアルカリを反応させることによって、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートが選択的に加水分解され、通常の油水分離という簡単な操作で、当該アクリレートと、生成物たるα-(アルコキシアルキル)アクリレートとを容易に分離できるようになる。
上記製法3はまた、上述した本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を得る方法としても好適である。すなわち、上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとともに、該α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して0.03~0.5質量%の酸化防止剤を含有する組成物を製造する方法であって、該製造方法が、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程と、該反応工程により得られた、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを含むα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート粗製物を、無機アルカリを用いて処理する工程とを含む、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法もまた、本発明の1つである。このような製造方法は、更に、酸化防止剤を添加する工程を含むことが好適である。
<製法4>
本発明の第4の製造方法は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程と、該反応工程により得られた反応溶液(この反応溶液を「α-(アルコキシアルキル)アクリレート粗製物」とも称す。)中の、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化して蒸留する工程を含むα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製造方法(以下、「製法4」とも称す。)である。特に製法4では単官能のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに有用である。上記反応溶液中に残存したα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを他の化合物に変換(誘導体化)し、蒸留することによって、反応溶液中のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと目的生成物であるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとを分離することが可能となり、目的生成物を高純度化することができる。このような製造方法によれば、高純度化された環化重合用原料単量体としてのα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを通常の工業的精製手法を用いて得ることができるという、工業的に技術的意義が大きく、際立って優れた効果を奏することができる。
上記製法4において、生成物であるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、アクリレート中の二重結合を構成するα位の炭素原子に、不飽和結合を持つアルコキシアルキル基が結合した構造を有する、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートである。上述したように、反応に使用されるα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、生成物たるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとの沸点差は、非常に小さく、通常の蒸留精製では分離することが困難であるが、上記製法4によれば工業的に容易かつ効率的に分離が可能となるため、本発明の効果がより際立って発現されることになる。また、上記製造方法は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを含む組成物を製造する方法であることも好適である。より好ましくは、上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを製造する方法、又は、上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを含む組成物を製造する方法であることである。α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとしてより好ましくは、α-(アリルオキシメチル)アクリレートである。
上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート及びα-(アリルオキシメチル)アクリレートの詳細や好ましい形態については、上述したとおりである。
上記製法4において、「α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを反応に使用する」形態の詳細や好ましい形態等については、上記製法3における当該形態と同様である。また、上述した製法1、製法2及び製法3からなる群より選択される少なくとも1つと、製法4とを組み合わせた形態もまた、好適な形態の1つである。
上記製法4はまた、反応により得られた反応溶液中の、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化して蒸留する工程を含む。反応により得られた反応溶液とは、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを合成する反応により得られた溶液(反応後の溶液)をいう。
上述したように、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを経由してα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを合成して製造する場合、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの合成後に得られた反応溶液(α-(アルコキシアルキル)アクリレート粗製物)中には、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートが残存することになるため、このα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを除去するための精製工程を行うことになる。この精製工程においては、通常では触媒や副生成物等の不純物も除去されるように操作することになる。
この際に、上記製法4においては、反応により得られた反応溶液中の、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化して蒸留することになる。本発明の効果が際立って発揮されるのは、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとしてα-(ヒドロキシメチル)アクリレートを用いる場合である。
なお、上記製造方法は、言い換えれば、未反応原料及び/又は未反応中間体を誘導体化して蒸留する工程を含むものである。
このように、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化するにあたっては、誘導体化剤を用いて誘導体化することが好適である。誘導体化においては、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートがもつ官能基である、ヒドロキシ基、カルボン酸エステルの部分(-COOR)、二重結合の部分のうち、ヒドロキシ基に誘導体化剤である化合物を付加反応させることが好ましい。ヒドロキシ基との反応が容易であり、また、カルボン酸エステルの部分(-COOR)や二重結合の部分を誘導体化しようとする場合、これらの部分は生成物であるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートにも存在することから、反応によって生じた生成物の中からα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートだけを誘導体化することが困難であるからである。なお、上記Rは、エステル基を構成する一価の有機基を表し、その好ましい形態は後述する通りである。
したがって、誘導体化剤としては、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートがもつヒドロキシ基と反応する化合物の中から適宜選択すればよいが、好ましくは、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの誘導体と目的生成物であるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとの沸点差が蒸留精製する際に充分に分別できる程度まで大きくすることができる化合物を選択することである。
上記誘導体化の条件は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートのヒドロキシ基と誘導体化剤とを反応させてα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート誘導体を生成させる場合、そのような反応においてα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート量を減少させることができる反応温度、反応時間、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート量又は反応液中に含まれるヒドロキシ基量に対する誘導体化剤量を適宜選択すればよい。また、ヒドロキシ基と誘導体化剤とを反応させる際に触媒を用いることが反応を促進するために有効である場合には、触媒を用いて誘導体化することが好ましい。ここで用いた触媒も後の水洗、蒸留等の精製工程によって充分に除去することができる。
上記誘導体化におけるα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの低減量に関して、反応終了後、誘導体化処理前のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレート量を100質量%とすると、誘導体化処理後のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの質量%(残存率)は、例えば0.001~50質量%とすることができる。より好ましい誘導体化処理後のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの質量%(残存率)は0.01~40質量%であり、更に好ましくは0.1~30質量%である。
上記製法4における蒸留工程は、上記誘導体化処理後に本発明の技術分野において用いることができる蒸留方法を実施する工程であればよく、蒸留条件は、上記反応溶液中の、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化して得られた誘導体が充分に取り除かれるように適宜設定すればよい。
また触媒や副生成物等の不純物も充分に取り除かれるようにすることが好ましい。蒸留溶剤、共沸溶媒を用いてもよい。なお、蒸留精製により目的生成物以外のものが留去されるようにしてもよく、目的生成物が留去されるようにしてもよい。
上記蒸留条件としては、常圧下又は減圧下で行うことになるが、通常は減圧下で行うことが好ましい。減圧条件としては、上限が30kPa以下であることが好ましく、10kPa以下がより好ましい。また下限が0.01kPa以上であることが好ましく、0.1kPa以上がより好ましい。蒸留温度条件としては、蒸留溶剤等によって適宜設定すればよいが、上限が150℃以下であることが好ましく、120℃以下がより好ましい。また下限が30℃以上であることが好ましく、40℃以上がより好ましい。蒸留工程は、工業的には通常、蒸留塔を用いて行うことになるが、塔頂温度をこのような温度範囲に設定することが好適である。
更に、上記蒸留工程は、低沸成分を留去する工程を前もって行ってもよく、沸点の違ういくつかの成分を低沸分から高沸分へ順に段階的に留去するようにしてもよい。蒸留工程はまた、精製工程の一環として行われてもよく、蒸留以外の精製方法、例えば、洗浄、抽出等の少なくとも1つを蒸留工程の前及び/又は後に行ってもよい。
上記製法4では酸無水物類、イソシアネート類、無水リン酸類及びエポキシド類からなる群より選択される少なくとも1種の誘導体化剤を用いて誘導体化することが好ましい。
すなわち、上記α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの誘導体化工程が、酸無水物類、イソシアネート類、無水リン酸類及びエポキシド類からなる群より選択される少なくとも1種の誘導体化剤を用いて、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化する工程であることもまた、本発明の好適な形態の1つである。
上記誘導体化における好ましい形態は、上記反応溶液中のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化する際の反応性がよく、また、工業的製法への適応性がよいという点から好適である。
中でも、上記誘導体化剤が、酸無水物及び/又はイソシアネート類を必須とする形態、すなわち、上記好ましい形態における誘導体化剤の中でも、酸無水物及び/又はイソシアネート類を用いる形態が特に好適である。このような形態においては、誘導体化における反応時間の点で有利である。また、未反応原料及び/又は未反応中間体であるα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの残存率の低減にもより効果的である。
上記好ましい形態においては、酸無水物類、イソシアネート類、無水リン酸類、エポキシド類が有する反応性基である酸無水物基(-CO-O-CO-)、イソシアネート(NCO)基、無水リン酸(P10)の活性部位、エポキシ基が反応溶液中のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートのヒドロキシ基に反応し、これらの化合物における反応性基以外の構造部位が原料及び/又は中間体であるα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートが有する官能基(二重結合、アクリル酸エステル部位等)に反応しない又は反応しにくい化合物であることが好ましい。
上記酸無水物類としては、例えば、無水酢酸、無水アジピン酸、無水コハク酸、無水セバシン酸、無水アゼライン酸、無水グルタル酸、無水プロピオン酸、無水マレイン酸等の脂肪族カルボン無水物;無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、無水安息香酸等の芳香族カルボン酸無水物等が好適である。中でも、無水フタル酸、無水酢酸が特に好ましい。
上記イソシアネート類としては、例えば、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート等の単官能性脂肪族イソシアネート類;シクロヘキシルイソシアネート等の単官能性環状イソシアネート類;フェニルイソシアネート等の単官能性芳香族イソシアネート類;へキサメチレンジイソシアネート、トリメチルへキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等の二官能性芳香族イソシアネート類;イソホロンジイソシアネート、ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の二官能性環状イソシアネート類;トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、テトラメチレンキシリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の二官能性芳香族イソシアネート類等が好適である。中でも、芳香族イソシアネート類が好ましい。より好ましくは、単官能性芳香族イソシアネート類であり、更に好ましくは、フェニルイソシアネートである。
上記無水リン酸類としては、例えば、無水リン酸(P10)以外にリン酸、亜リン酸、縮合リン酸及びこれらの金属塩の1種又は2種以上を含んでいてもよいが、無水リン酸の含有量が多いものであることが好ましい。したがって、無水リン酸類100質量%に対して、無水リン酸を60質量%以上含むもの、70質量%以上含むもの、80質量%以上含むもの、90質量%以上含むもの、実質的に無水リン酸だけによって構成されるものが好適であり、無水リン酸の含有量が多いものがより好適である。
上記エポキシド類としては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド等が好適である。中でも、プロピレンオキシドが特に好ましい。
上記好ましい形態における誘導体化工程の一例を下記反応式(i)~(iv)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
上記誘導体化工程における反応条件については、触媒の種類やモル比、反応温度や時間等を適宜設定すればよいが、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとしてα-(ヒドロキシメチル)アクリレートを用い、不飽和アルコールとしてアリルアルコールを用いる場合の好ましい誘導体化条件の一例を示すと下記のようになる。なお、これら誘導体化条件は、どのようなα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートや不飽和アルコールに対しても適用できるが、特にα-(ヒドロキシメチル)アクリレートやアリルアルコールを用いる場合に対して好適である。
上記反応工程(i)に関して、酸無水物の使用量は反応液中のヒドロキシ基量に対して0.1~5.0当量であることが好ましい。また、触媒としては例えば酸触媒又はアミン触媒を用いることが好適であり、触媒量は、反応液中のヒドロキシ基量に対して0.1~50モル%であることが好ましい。反応温度は10~80℃であることが好ましい。より好ましくは30~70℃である。反応時間は反応の進行によって適宜設定すればよいが、例えば0.1~8時間であることが好ましい。
上記反応工程(ii)に関して、イソシアネートの使用量はイソシアネート基量が反応液中のヒドロキシ基量に対して0.1~5.0当量であることが好ましい。また、触媒としては例えば酸触媒又はアミン触媒を用いることが好適であり、触媒量は、反応液中のヒドロキシ基量に対して0.1~50モル%であることが好ましい。反応温度は10~80℃であることが好ましい。より好ましくは30~70℃である。反応時間は反応の進行によって適宜設定すればよいが、例えば0.1~8時間であることが好ましい。
上記反応工程(iii)に関して、無水リン酸類の使用量は反応液中のヒドロキシ基量に対して0.1~5.0当量であることが好ましい。また、触媒としては例えば酸触媒又はアミン触媒を用いることが好適であり、触媒量は、反応液中のヒドロキシ基量に対して0.1~50モル%であることが好ましい。反応温度は10~80℃であることが好ましい。より好ましくは30~70℃である。反応時間は反応の進行によって適宜設定すればよいが、例えば0.1~16時間であることが好ましい。
上記反応工程(iv)に関して、エポキシド類の使用量は反応液中のヒドロキシ基量に対して0.1~5.0当量であることが好ましい。また、触媒としては例えば酸触媒又はアミン触媒を用いることが好適であり、触媒量は、反応液中のヒドロキシ基量に対して0.1~50モル%であることが好ましい。反応温度は10~80℃であることが好ましい。
より好ましくは30~70℃である。反応時間は反応の進行によって適宜設定すればよいが、例えば0.1~16時間であることが好ましい。
上記誘導体化の反応工程において、酸触媒としては、オニウム塩、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物、p-トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の有機酸;塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸が好適なものとして挙げられる。中でも、無機酸がより好ましく、硫酸が更に好ましい。
上述したように誘導体化時におけるアミン触媒としては、3級アミンだけではなく、1級アミン、2級アミンやピリジン等の芳香族アミン等も使用可能である。上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを合成する反応には通常3級アミンを用いるので、そのまま反応液中のアミン(3級アミン)を触媒として誘導体化してもよく、後に触媒としてアミンを加えてから誘導体化してもよい。
反応液中のアミン(3級アミン)を触媒として誘導体化する場合においては、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの生成において用いた3級アミン触媒を誘導体化工程においても用いることができる。3級アミン触媒の好ましい例については、上述したとおりである。
上記製法4はまた、上述した本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を得る方法としても好適であるすなわち、上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとともに、該α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して0.03~0.5質量%の酸化防止剤を含有する組成物を製造する方法であって、該製造方法が、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、上記一般式(7)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程と、該反応工程により得られたα-(アルコキシアルキル)アクリレート粗製物中の、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化して蒸留する工程とを含む、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法もまた、本発明の1つである。このような製造方法は、更に、酸化防止剤を添加する工程を含むことが好適である。
〔α-(アルコキシアルキル)アクリレート組成物等の好適な用途等〕
<重合体>
本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物、及び、上記製法1~4等により得られるα-(アリルオキシアルキル)アクリレート又はα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを含む組成物は、上述のように付加重合と同時に環化しながら重合して環構造を主鎖等に有する重合体を与えることができる。そのようにして得られるα-(アリルオキシメチル)アクリレート重合体の重量平均分子量(Mw)は、目的、用途に応じて適宜設定すればよいが、ラジカル硬化性樹脂組成物や色材分散組成物等の液状用途に用いる場合は、良好な流動性とするために、100000以下であることが好ましく、より好ましくは、70000以下であり、更に好ましくは、50000以下である。また、重合体としての特性が充分に発揮されるためには、1000以上であることが好ましく、より好ましくは、3000以上である。
上記α-(アリルオキシメチル)アクリレート重合体は、分子量分布を表す多分散度(Mw/Mn)が、5.0以下であることが好ましく、より好ましくは、4.0以下であり、更に好ましくは、3.0以下である。本発明の製造方法では、重合体の分岐を抑制することができるため、Mw/Mnを小さくすることができると考えられる。
なお、重量平均分子量(Mw)、多分散度(Mw/Mn)の測定方法については特に限定されないが、例えば、後述する実施例で使用した測定方法を用いることができる。
〔反応性希釈剤〕
本出願人はまた、本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートが反応性希釈剤として特に有用なラジカル重合性単量体であることをも見出した。以下、このラジカル重合性単量体等について説明する。
本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、上記一般式(1)で表される化合物であるが、ラジカル重合性単量体として有用なものである。
上記一般式(1)のうち、nが2以上の整数である形態、すなわち、2官能以上の形態の場合には架橋剤としても機能するため、下記のような各種用途により好適に使用できる。一般式(1)で表される化合物の中でも、上記一般式(4)で表され、nが2以上の整数である化合物又は上記一般式(6)で表される化合物が特にラジカル重合性単量体として有用である。この化合物は、硬化が速く、表面硬化性、薄膜硬化性に優れており、かつ酸素による重合阻害を受けにくく、反応性希釈剤として通常用いられる(メタ)アクリル系単量体よりもラジカル硬化性が高く、低収縮であり(硬化収縮率が小さい)、また、この化合物の硬化物が密着性や機械物性に非常に優れることから、例えば、コーティング材、接着剤、封止材、粘着剤、塗料、インク、レジスト、歯科材料、レンズ、成型材料等の各種用途における反応性希釈剤として有用である。
また、上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート(ラジカル重合性単量体)を含んでなるラジカル硬化性組成物もまた、本出願人による発明の1つである。上記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を含んでなるラジカル硬化性組成物もまた、本出願人による発明の1つである。
更に、上記ラジカル重合性単量体、又は、上記ラジカル硬化性組成物中のラジカル重合性単量体を硬化させるラジカル重合性単量体の硬化方法もまた、本出願人による発明の1つである。
そして、上記硬化方法によりラジカル重合性単量体を硬化させて得られる硬化物もまた、本出願人による発明の1つである。
以下、これらの発明について詳述する。
<ラジカル重合性単量体>
上記ラジカル重合性単量体は、上記一般式(1)で表される化合物であるが、その中でも特に有用である上記一般式(4)で表され、nが2以上の整数である化合物又は上記一般式(6)で表される化合物(以下、AMA単量体と表することもある。)について説明する。該化合物は、(メタ)アクリル系単量体よりも、ラジカル硬化性が高く、硬化時の収縮が小さく、該化合物を硬化して得られる硬化物は優れた密着性、機械物性を有するものである。このような特徴は、下記一般式(9);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
で表される重合性基(アクリロイル基のα位にアリルオキシメチル基を導入した構造、以下AMA基と表することもある。)に起因して発現するものと考えられる。
なお、「硬化」とは、重合反応により高分子量体が生じ、例えば粘着剤として有用な粘凋な液状物質や、例えばコーティング材として有用な硬い固体状物質を形成することであり、固化や架橋体の形成を必須とする概念ではない。
上述したように、上記ラジカル重合性単量体は、ラジカル硬化性に優れ、またその硬化物は密着性、機械物性に優れるものであるが、その理由の大部分は、AMA基の特異なラジカル重合性に帰結できると考えられる。
以下にAMA基のラジカル硬化機構について説明する。
上記AMA基が、退化的連鎖移動を起こし易い(アリルラジカルを生じ易い)アリルエーテル基を含み、かつカルボニル基と共役している二重結合のα位が立体的に込み合っているにもかかわらず、(メタ)アクリロイル基より、むしろ高いラジカル硬化性を示すのは驚くべきことだが、これは、AMA基が、アリルラジカルを生じにくく、生長ラジカルとして重合活性の高いメチレンラジカルを生じる上に、通常の(メタ)アクリロイル基のラジカル付加重合で見られる酸素硬化阻害を起こしにくいためと考えられる。この機構を、図2及び図3に示す概念図とともに詳細に説明する。
図2は、AMA基のラジカル付加重合機構において、アリルラジカルが生じにくく、生長ラジカルとして重合活性の高いメチレンラジカルを生じることを示した概念図である。AMA基中には、2種類の二重結合(図2の(I)及び(II))が存在するが、開始ラジカルあるいは生長末端ラジカル(X・)は、隣接するカルボニル基と共役し活性化された(I)の方を選択的に攻撃すると考えられる。もし、(II)の方を攻撃すれば、直ちにアリルラジカルが生じ重合が失活してしまう(退化的連鎖移動)。X・の(I)への攻撃により生じたラジカルは、2種類の付加重合が可能であり、それぞれ生成する構造が異なる。経路(a)は、環化反応の後、分子間生長反応が起こる機構であり、アリルラジカルを生じることはない。経路(b)は、直ちに分子間生長反応が起こりアリルエーテル基が残存する機構であり、残存したアリルエーテル基は、退化的連鎖移動、すなわち、重合失活の原因となる。経路(a)の最初のステップ(環化反応)は分子内反応であり、分子間反応である生長反応より非常に速く、また、2つの経路の生長ラジカルを比較すると、経路(a)の生長ラジカルは立体的に混み合っていないメチレンラジカルであり、経路(b)の生長ラジカル(α位がアリルオキシメチル基で置換されている、立体的に混み合った3級ラジカル)より重合活性が高いため、2ステップではあるが、経路(a)が優先すると考えられる。このように、AMA基のラジカル付加重合反応においては、アリルラジカルを生じない機構(X・の二重結合(I)への攻撃→経路(a)の環化重合)が優先するため、アリルラジカルが生じにくく、また生長ラジカルとして重合活性の高いメチレンラジカルが生じると考えられる。
図3は、AMA基が酸素硬化阻害を起こしにくいことを示した概念図である。通常の(メタ)アクリロイル基のラジカル付加重合においては、生長ラジカルと活性酸素が反応して付加重合活性の無い安定ラジカルを生じ易いが、AMA基のラジカル付加重合においては、生長ラジカル以外に活性酸素を吸収する部位が存在し、なおかつ活性酸素を吸収した構造に変化しても付加重合活性を維持していると考えられる。そのため、酸素による硬化阻害を受けにくいと考えられる。
AMA単量体であれば、上述の機構により硬化することができるが、沸点の低いものは、条件によっては硬化性に劣る傾向があり(例えば、薄膜状態にして空気中で硬化させる場合等)、反応性希釈剤として使用するには問題となる場合がある。この理由は明確ではないが、沸点が低い場合、生長ラジカルの活性が高すぎて、本来、周囲に多量に存在する未反応の単量体と反応するはずの生長ラジカルが、極僅かに存在する活性酸素とでも反応してしまう、或いは酸素吸収部位に生じたハイドロパーオキサイド構造とも反応して重合が停止してしまう、等の機構により、却って硬化性が低下するものと考えられる。
更に、上記ラジカル重合性単量体は、(メタ)アクリル系単量体よりも硬化時の収縮が小さいものであるが、これは、図2の経路(a)に示すように環化しながら重合し、またその割合が非常に高いためではないかと考えられる。すなわち、通常の(メタ)アクリル系単量体の重合(図2の経路(b)と同様の機構)に比べて、嵩高い環状構造を生じながら重合するため、収縮が抑えられるのではないかと考えられる。
また、上記ラジカル重合性単量体を硬化させて得られる硬化物は高い密着性を有するが、これは図2の経路(a)に示すように、重合で生じる下記一般式(10);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
で表される構造に含まれるテトラヒドロフラン環、及びテトラヒドロフラン環の両隣にあるメチレン基に起因すると考えられる。テトラヒドロフラン環は、いわゆるLewis塩基(孤立電子対の供与体)としての作用があり、テトラヒドロフラン環と基材表面の官能基とが相互作用しやすくなるため、良好な密着性を発現すると考えられる。テトラヒドロフラン環の両隣にあるメチレン基は、重合体鎖の柔軟性を向上させ、上記の相互作用がより効果的に生じると考えられる。更に、上記ラジカル重合性単量体の硬化物は、耐熱性、色材分散性、相溶性、機械物性にも優れるが、これらの諸性能が発現する理由は、一般式(10)に示す構造に帰結できると考えられる。
上記ラジカル重合性単量体は、1333Pa条件下での沸点が95℃以上のものであることが好ましい。これはすなわち、上記ラジカル重合性単量体の蒸気圧曲線における1333Paでの温度が95℃以上であることが好ましいことを表している。上記ラジカル重合性単量体においては、沸点と硬化性とに強い相関関係があることが確認されており、1333Pa条件下での沸点が95℃以上であれば、更に優れた硬化性を発揮することになる。また、このような沸点を有することにより、上記ラジカル重合性単量体は、硬化速度、表面硬化性、薄膜硬化性により優れたものとなる。
すなわち、上記一般式(1)で表されるラジカル重合性単量体であって、1333Pa条件下での沸点が95℃以上であるラジカル重合性単量体もまた、本出願人による発明の好適な形態の1つである。
また、本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物であって、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、1333Pa条件下での沸点が95℃以上であることもまた、本発明の好適な形態の1つである。
上記ラジカル重合性単量体の1333Pa条件下での沸点としては、99℃以上であることがより好ましく、103℃以上であることが更に好ましい。
上述のように、上記ラジカル重合性単量体の沸点について、1333Pa条件下での沸点として規定したのは、上記ラジカル重合性単量体は反応性が高いために、常圧での沸点を測定することが困難であることに因る。ただし、上記ラジカル重合性単量体の沸点について常圧での沸点を規定するには、例えば以下のような方法により規定することができる。
例えば、1点の実測値から任意の沸点を推算する方法が開示されているが(大江修造、物性推算法、データブック出版社、p73、(4.32)式)、上記ラジカル重合性単量体は極性液体であるので、下記数式(1)を用いることにより推算することができる。
 P0.105=14.1T0.105+C   (1)
 P:蒸気圧[mmHg]、T:温度[K]、C:物質定数
上式(1)を用いれば、一点の実測値から物質定数Cが決まり、任意圧力の沸点を求めることができる。つまり、1333Pa(10mmHg)での実測値の沸点から常圧の沸点を求めることができる。
上記AMA単量体は、上述のようにして求めた常圧での沸点が205℃未満であっても条件次第で硬化するが、良好な硬化性を得るには常圧での沸点205℃以上が必要である。好ましくは210℃以上、最も好ましくは215℃以上である。このように、上記一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートであって、上述のようにして求めた常圧での沸点が205℃以上であるものも、反応性希釈剤として好適に用いることができる。
すなわち、上記一般式(1)で表されるラジカル重合性単量体であって、下記数式(1);
 P0.105=14.1T0.105+C   (1)
(式中、Pは、蒸気圧[mmHg]を表す。Tは、絶対温度[K]を表す。Cは、物質定数を表す。)を用いて求めた101.3kPa条件下での沸点が205℃以上であるラジカル重合性単量体もまた、本出願人による発明の好適な実施形態の1つである。
また、上述した式を用いれば任意の圧力の沸点を推算することも可能である。例えば、1333Paでは沸点が測定できないが、1333Pa以下で沸点が測定可能な場合は、1333Pa以下の沸点から1333Paの沸点を求めることができる。但し、高沸点のラジカル重合性単量体の場合は、1333Pa以下の圧力においても沸点に到達する前に重合してしまうことがある。実際に測定できるラジカル重合性単量体の沸点として、例えば、通常の減圧装置で達成可能と考えられる圧力533Paにおいて、110℃程度が測定可能な範囲と考えられる。気相部が110℃の時、ラジカル重合性単量体はそれ以上の温度で加熱されており、それ以上の沸点を測定しようとすると重合して測定できない恐れがある。533Paで110℃の沸点のラジカル重合性単量体の1333Paでの沸点、常圧での沸点を上述した式を用いて算出するとそれぞれ、126℃、245℃である。例えば、沸点の測定及び蒸留工程において、沸点が測定できる十分な蒸気量を得ようとすると、気相部の温度が110℃の場合、液相部のラジカル重合性単量体を加熱する温度は130℃以上必要であると考えられる。つまり、圧力533Paで130℃以上の温度で加熱しても十分な蒸気量が得られずラジカル重合性単量体の沸点が測定できない場合は、1333Paでの沸点が126℃以上、常圧での沸点が245℃以上であるとみなすことができる。
このように、上記ラジカル重合性単量体の優れたラジカル硬化性は、AMA基、更にはその沸点に由来するものであると考えられる。また上記単量体が低硬化収縮で、その硬化物が優れた密着性、機械物性を示すのは、AMA基の重合で生じるテトラヒドロフラン環を含む構造に由来するものと考えられるため、上記ラジカル重合性単量体は、上記一般式(1)で表されるものであり、上述したものを用いることができる。
<ラジカル重合性硬化性組成物>
上記ラジカル重合性単量体を含んでなるラジカル硬化性組成物(以下、単に「硬化性組成物」とも称す。)は、本願発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートと共重合可能なラジカル重合性単量体を含有しても良い。さらに、重合性単量体以外に、目的や用途に応じて、各種添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては特に限定されないが、硬化促進剤、他の重合性単量体、安定剤、バインダー樹脂、溶剤、フィラー、色材、分散剤、密着性向上剤、離型剤、可塑剤、紫外線吸収剤、艶消し剤、消泡剤、レベリング剤、帯電防止剤、スリップ剤、表面改質剤、シラン系やアルミニウム系、チタン系等のカップリング剤、酸発生剤等が挙げられる。中でも、ラジカル重合開始剤、ラジカル重合促進剤、光増感剤等の硬化促進剤は、上記ラジカル重合性単量体の性能をより引き出すことができるため、添加することが好ましい成分である。
以下に主な添加剤について説明する。
(A)ラジカル重合開始剤
上記ラジカル重合性単量体は、加熱及び/又は電磁波や電子線等の活性エネルギー線の照射によりラジカル重合を開始し、硬化することができるが、ラジカル重合開始剤を併用することにより、より効果的に硬化させることができる。すなわち、上記ラジカル硬化性組成物が、更に、ラジカル重合開始剤を含むこともまた、上記好適な実施形態の1つである。
上記ラジカル重合開始剤としては、加熱によりラジカルを発生する熱ラジカル重合開始剤と、活性エネルギー線の照射によりラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤とがあり、通常ラジカル重合開始剤として用いられるものを1種又は2種以上使用できる。また、必要に応じて通常用いられるラジカル重合促進剤、光増感剤等を1種又は2種以上更に添加することも好ましい。
上記熱ラジカル重合開始剤とともに使用できるラジカル重合促進剤としては、上記熱ラジカル重合開始剤の分解(開始ラジカルの発生)を促進するものであればよく、通常用いられるものを使用することができる。
上記光ラジカル重合開始剤とともに、光増感剤やラジカル重合促進剤を使用することにより、感度や硬化性を向上できる。このような光増感剤やラジカル重合促進剤としては、通常、光増感剤やラジカル重合促進剤として使用されるものを使用することができる。 
上記硬化性組成物において、上記ラジカル重合開始剤は必須成分ではなく、目的、用途に応じて、添加の有無、添加量を適宜設定すればよい。上記ラジカル重合開始剤を添加する場合の添加量としては、特に限定されるわけではないが、硬化性、分解物の悪影響、経済性のバランスの点から、上記ラジカル重合開始剤を添加する場合の添加量は、上記ラジカル重合性単量体を含むラジカル重合性の化合物の合計量に対して、0.01~30質量%であることが好ましい。より好ましくは0.05~20質量%であり、更に好ましくは0.1~15質量%である。
上記硬化性組成物において、上記ラジカル重合促進剤、光増感剤は必須成分ではなく、目的、用途に応じて、添加の有無、添加量を適宜設定すればよい。上記ラジカル重合促進剤、光増感剤を添加する場合の添加量としては、特に限定されるわけではないが、硬化性、経済性のバランス等から、上記ラジカル重合促進剤、光増感剤を添加する場合の添加量はそれぞれ、上記ラジカル重合性単量体を含むラジカル重合性の化合物の合計量に対して、0.001~20質量%であることが好ましい。より好ましくは0.01~10質量%であり、更に好ましくは0.05~10質量%である。
(B)ラジカル重合開始剤以外の硬化促進剤
ラジカル重合開始剤以外の硬化促進剤としては、多官能チオールが挙げられる。多官能チオールは、ラジカル硬化において多官能性連鎖移動剤として作用でき、また、アリルエーテル基とのエン-チオール反応機構に基づく架橋剤としても作用できるため、上記硬化性組成物の硬化性を向上することができる。このような多官能チオールとしては、メルカプト基を同一分子内に2個以上有する化合物であれば、特に限定されないが、例えば、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカブトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
(C)上記ラジカル重合性単量体以外の他の重合性単量体
上記硬化性組成物は、性能バランスや経済性を考慮し、その優れた特徴を失わない範囲で、上記ラジカル重合性単量体以外の他の重合性単量体を含んでいてもよい。このような他の重合性単量体としては、炭素-炭素不飽和結合のようなラジカル重合性基を有する化合物や、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基のようなカチオン重合性基を有する化合物、ラジカル重合性基とカチオン重合性基の両方を有するハイブリッド型化合物が挙げられ、目的、用途に応じて1種又は2種以上を使用することができ、特に限定はされないが、上述した上記ラジカル重合性単量体と同じ機構で硬化することができる上記ラジカル重合性単量体以外の他のラジカル重合性単量体であることが好ましい。
上記他のラジカル重合性単量体としては、ラジカル重合性不飽和基を同一分子内にひとつだけ有する単官能性のラジカル重合性単量体と、2個以上有する多官能性のラジカル重合性単量体に分類することができる。
(D)バインダー樹脂
バインダー樹脂は、塗膜形成性付与/向上、型崩れ防止等の充填剤的な役割をするオリゴマーあるいは重合体であり、目的や用途に応じて、更に、アルカリ現像性、色材分散性、耐熱性等、様々な機能を付与する。このようなバインダー樹脂としては、通常バインダー樹脂として用いられる様々なオリゴマー、あるいは重合体を1種又は2種以上使用でき、特に限定されるものではない。例えば、カルボキシル基変成ビニルエステル樹脂や(メタ)アクリル酸共重合体等のアルカリ可溶性のオリゴマー、あるいは重合体をバインダー樹脂に用いると、上記硬化性組成物を、ソルダーレジスト、カラーフィルター用レジスト、保護膜レジスト等のアルカリ現像型の永久レジスト用途に適用できる。また、例えば(メタ)アクリル酸エステル重合体等、適度なガラス転移温度と、色材や分散剤との相溶性を有する重合体をバインダー樹脂に用いると、上記硬化性組成物を、塗料やインキ用途に適用することができる。
(E)溶剤
溶剤は、希釈による低粘度化、塗布膜厚の調整、硬化性組成物中の各成分の均一混合/分散、等のために使用されるものであり、上記硬化性組成物は、必要に応じて溶剤を含んでいてもよい。このような溶剤としては、硬化性組成物中の各成分を溶解、或いは分散できる低粘度の有機溶媒或いは水であればよく、硬化性組成物に通常用いられるものが使用でき、特に限定されるものではない。
<硬化方法>
上記ラジカル重合性単量体、又は、上記ラジカル硬化性組成物中のラジカル重合性単量体を硬化させる硬化方法もまた、本出願人による発明の1つである。上述のように、上記ラジカル重合性単量体及び硬化性組成物は、ラジカル機構で付加重合することにより硬化するものであり、加熱、及び/又は活性エネルギー線の照射により硬化させることができ、またこれらの方法のうち1種類だけを用いてもよく、2種を併用してもよい。すなわち、上記ラジカル重合性単量体、又は、上記ラジカル硬化性組成物中のラジカル重合性単量体を硬化させる方法であって、上記方法は、加熱及び/又は活性エネルギー線の照射により硬化させる工程を含むラジカル重合性単量体の硬化方法もまた、上記好適な実施形態の1つである。
上記加熱による硬化方法における加熱条件、すなわち硬化温度は、組成物の組み合わせ等に応じて適宜選択すればよいが、硬化促進剤を併用しない場合には、30~400℃が好ましく、より好ましくは70~350℃、更に好ましくは100~350℃である。このような温度とすることにより、硬化促進剤なしで容易に硬化させることができ、また過剰な加熱による熱分解を低減できる。硬化促進剤を併用する場合には、併用しない場合よりも低い温度で硬化させることができ、0~400℃が好ましく、より好ましくは10~350℃、更に好ましくは20~350℃である。加熱による硬化は、2段階以上に分けて行ってもよく、また活性エネルギー線の照射による硬化の前に行っても、後に行ってもよい。例えば、低温での加熱や、短時間の活性エネルギー線照射等により、一旦ある程度硬化させてから現像等の処理を行った後に、150℃以上、より好ましくは180℃以上、更に好ましくは200℃以上の高温で硬化させる工程は、ポストベーク、あるいはポストキュアとも呼ばれ、より硬化を進行させることができ、好ましい。
上記活性エネルギー線の照射による硬化方法における活性エネルギー線としては、通常用いられるものを使用することができ、ガンマ線、X線、紫外線、可視光線、赤外線等の電磁波や、電子線、中性子線、陽子線等の粒子線等が挙げられる。これらの中では、エネルギーの強さ、エネルギー線の発生装置等の点から、ガンマ線、X線、紫外線、可視光線、電子線が好ましく、紫外線、可視光線、電子線がより好ましく、紫外線が最も好ましい。硬化促進剤を併用しない場合には、ガンマ線、X線、電子線等のエネルギーの強い活性エネルギー線を用いるのが好ましく、硬化促進剤を併用する場合には、紫外線、可視光線等の、エネルギーは比較的弱いが発生が容易で経済的な活性エネルギー線を好ましく用いることができる。
<硬化物>
更に、上記硬化方法により上記ラジカル重合性単量体又は上記ラジカル重合性単量体を含む硬化性組成物を硬化させて得られる硬化物もまた、本出願人による発明の1つである。すなわち、上記ラジカル重合性単量体以外の成分を含んで硬化させて得られたものも上記硬化物の1つである。上記硬化性組成物の項で述べたように、上記ラジカル重合性単量体以外の成分としては、例えば、ラジカル開始剤、他のラジカル重合性単量体、安定剤、溶剤等が挙げられ、したがって、例えば、上記硬化物は、溶剤を含んだ状態でもよく、更に、そのような硬化物から脱溶剤工程を経て乾燥し、溶剤をほとんど含まない状態にしたものでもよい。上記硬化物は、前述のように、上記一般式(10)に示す構造を含み、これにより、硬化性、密着性、機械物性において有利な作用効果を奏することができるものである。また更には、耐熱性、色材分散性、相溶性にも優れたものとなる。
上記硬化性については、上述した硬化機構に示されるように、基本的にはラジカルによる硬化反応による特性が優れることである。ラジカル硬化性が優れるとは、加熱及び/又は活性エネルギー線の照射によるラジカルによる硬化特性に優れることである。
上記硬化物の密着性、機械物性については、主にラジカル硬化機構により生じる繰り返し単位の構造(テトラヒドロフラン環の両隣にメチレン基がある構造)に起因して発揮されると推測される特性であり、密着性に優れるとは、上述の硬化方法により得られた硬化物が、基材(例えば、ガラス、樹脂、金属等)によく密着し剥がれにくい、ということである。また、機械物性に優れるとは、上述の硬化方法により得られた硬化物が、高靭性である(硬く、粘り強い)、ということである。
上記硬化性については、硬化速度として、ラジカル重合性単量体又はラジカル硬化性組成物を基板に塗布して、UVを照射し、その表面が硬化するために必要なUV照射時間を測定した時に、その照射時間が短いほどラジカル硬化性(この場合は特にUV硬化性)に優れているということができる。また、硬化収縮率として、ラジカル重合性単量体又はラジカル硬化性組成物を基板に塗布して、UVを照射し、硬化させた際の収縮率を測定した時に、その収縮率が小さいほど硬化による収縮を起こしにくいということから硬化性能に優れているということができる。
上記硬化物の密着性については、クロスカット試験法における密着しているマス目の割合や、基材と基材を上記硬化物で張り合わせたものを剥がす時に必要な引張強度等によって表すことができ、これらの値が高いほど密着性に優れていると言える。
上記硬化物の機械物性については、破断エネルギーや伸び、弾性率によって表すことができ、これらの値が高いほど高靭性であり、硬くて粘り強い硬化物となる。
上記硬化性、密着性、機械物性等の特性は、各種用途に応じて硬化条件や測定条件を種々設定することができ、それによって種々の値を取ることになるが、ラジカル重合性単量体又はラジカル硬化性組成物を評価する際は、例えば、後述する評価例11以降における条件を適用して比較すればその性能を把握することができる。上記ラジカル重合性単量体、ラジカル硬化性組成物及びそれらの硬化方法は、上記性能において、ラジカル重合性単量体の沸点及び単量体中のAMA基に起因する特性を発揮し得るものであり、各種の用途、特に反応性希釈剤用途に好適に適用することができる。例えば、コーティング材、接着剤、封止材、粘着剤、塗料、インク、レジスト、歯科材料、レンズ、成型材料等、種々の技術分野・用途においては、上記硬化性、密着性、機械物性等の特性が要求されるものであり、それらの特性を向上することができれば、当該技術分野において際立って優れた作用効果を奏すると評価され得る。従って、上記特性に優れる上記ラジカル重合性単量体、ラジカル硬化性組成物及びそれらの硬化方法は、種々の技術分野・用途において好適に適用することができ、際立って優れた作用効果を奏することができるものである。
本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物は、α-(アリルオキシメチル)アクリレート等のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの製品を長期間高純度に保存でき、重合時に着色やゲル化等の問題が生じることが充分に抑制され、安定化されたものである。また、本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法によれば、高純度なα-(アリルオキシメチル)アクリレート等のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを工業的に安全に得ることができるという際立って優れた効果を奏することができる。また、本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは反応性希釈剤または硬化性組成物の単量体成分として有用なものである。
図1はα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの1種であるα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルと、これを反応に用いて得られるα-(アルコキシアルキル)アクリレートの1種であるα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルとの反応性の違いを推測した図である。 図2は、AMA基のラジカル付加重合機構において、アリルラジカルが生じにくく、生長ラジカルとして重合活性の高いメチレンラジカルを生じることを示した概念図である。 図3は、AMA基が酸素硬化阻害を起こしにくいことを示した概念図である。 図4は、実施例17のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図5は、実施例18のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図6は、実施例19のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図7は、実施例20のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図8は、実施例21のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図9は、実施例22のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図10は、実施例24のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図11は、実施例25のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図12は、実施例26のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図13は、実施例27のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのH-NMRチャート及び帰属させた図である。 図14は、引張試験に供する硬化物の形状を示した図である。
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。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。
下記の例において、不飽和アルキルエステル含有量、過酸化物量及び窒素含有量は、生成物中に含まれるα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを100質量%としたときの、それぞれの量(質量%)を意味する。
<評価方法>
(反応転化率及び収率)
反応の転化率及び収率は、ガスクロマトグラフィ又は高速液体クロマトグラフィによる測定結果を基に算出した。
(ガスクロマトグラフィ(GC)による反応液分析)
反応溶液をn-ヘキサン又はアセトニトリルで希釈し、ガスクロマトグラフ(GC-2010(商品名)、島津製作所社製、キャピラリーカラム DB-WAX(商品名);長さ30m×内径0.25mm、膜厚0.25μm)を使用して測定し、事前に作成した検量線を使用して求めた。
(高速液体クロマトグラフィ(HPLC)による反応追跡)
反応溶液を、下記希釈溶媒で希釈し、下記高速液体クロマトグラフィ(HPLC)装置、及び条件で分析し、ピークの面積比を元にして生成した化合物の割合を計算した。
HPLC装置:DGU-20A5、LC-20AD、SIL-20A、SPD-20A、CTO-20A(いずれも島津製作所社製)の組み合わせ
希釈溶媒:アセトニトリル/メタノール=2/1(質量比)
溶出溶媒:5mol%リン酸水溶液/アセトニトリル/メタノール混合溶媒
分離カラム:CAPCELL PACK C18 TYPE:AQ (資生堂社製)
(アリルエステル含有量)
アリルエステル(α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸アリル、α-(メトキシメチル)アクリル酸アリル及びα-(アリルオキシメチル)アクリル酸アリル)の含有量はガスクロマトグラフ(GC-2010(商品名)、島津製作所社製、キャピラリーカラム DB-WAX(商品名);長さ30m×内径0.25mm、膜厚0.25μm)を使用して測定し、事前に作成した検量線を使用して求めた。
(過酸化物量)
過酸化物量は試料にヨウ化カリウムを作用させて遊離したヨウ素を還元剤であるチオ硫酸ナトリウムで滴定するヨウ素定量方法にて測定した。
(窒素含有量)
窒素含有量は、微量全窒素分析装置(三菱化学アナリティック社製 TN-100型(商品名))を用いて測定した。
(重合転化率)
重合転化率は、ガスクロマトグラフ(GC-2010(商品名)、島津製作所社製、キャピラリーカラム DB-17HT(商品名);長さ30m×内径0.25mm、膜厚0.15μm)を使用して測定し、事前に作成した検量線を使用して求めた。
(重合体の重量平均分子量及び分子量分布)
重合体の重量平均分子量及び分子量分布は、ゲル浸透クロマトグラフ(GPCシステム、東ソー社製)を用いて以下の条件で測定した。
カラム:Super HZM-M 6.0×150(商品名、東ソー社製)×2本、カラム温度:40℃
展開液:クロロホルム、流速:0.6ml/min、試料濃度:1mg/cc、注入量:20μL
検出器:RI、検量線:標準ポリスチレン(東ソー社製)
(色相)
ハーゼン色数を指標とした。ハーゼン色数の測定方法は、JIS K0071-01(1998年)記載の方法に従った。
H-NMR測定)
試料200mgをテトラメチルシランを含有する重クロロホルム3g又は重ジメチルスルホキシド3gに溶解し、核磁気共鳴装置(400MHz、Varian社製)により測定した。 
実施例1
工程1(反応工程)
攪拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管及び油浴を備えた500mlの4つ口フラスコに、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル203g、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン10g、重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル0.20g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル0.20gを仕込んだ。その後、反応液に空気を吹き込みながら、反応液を100℃に昇温し、4kPaの減圧下、生成する水を留去しながら2時間反応させた。その後、常圧下、2時間かけてアリルアルコール152gと触媒の1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン10gを滴下し、さらに12時間反応した。α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は90モル%、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの収率はα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し62モル%であった。
工程2(触媒除去工程)
反応液を分液漏斗に移し、水50gで3回洗浄し、触媒の1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタンを除去した。有機相の重量は270gであり、有機相中の窒素含有量は50ppmであった。
工程3(蒸留工程)
上記反応液を蒸留装置(理論段数13段)に移し、重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル0.27g、2-t-ブチルハイドロキノン0.27g、トリフェニルホスファイト0.27gを添加し、減圧下で蒸留を行った。7kPaで未反応のアリルアルコールを除去した後、2.5kPa、塔頂温度81℃で未反応のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル及びα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの混合液143gを取り出した。得られた混合液の組成はα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル10.5質量%であり、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル89.5質量%であった。この混合液を分液漏斗に移し、ヘキサン30gで希釈したあと水30gで5回洗浄してα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを除去したあと、ヘキサンを減圧下に除去し、精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル122g(M-1)を得た。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの含有量は99.3質量%、窒素含有量は4ppm、過酸化物量は2ppm、不飽和アルキルエステルに相当するアリルエステルの含有量は0.4質量%であった。また、原料であるα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し0.2質量%であった。
実施例2
実施例1で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-1)に酸化防止剤として2-tert-ブチルヒドロキノンを500ppm添加し、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物とした。この組成物のハーゼン色数は10未満であった。
実施例3
実施例1で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-1)に酸化防止剤としてp-メトキシフェノール500ppm、トリフェニルホスファイト500ppmを添加し、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物とした。この組成物のハーゼン色数は10未満であった。
実施例4
工程1(反応工程)
実施例1と同様の操作を行った。
工程2(触媒除去工程)
触媒除去工程を行わず、蒸留工程を行った。
工程3(蒸留工程)
実施例1と同様の操作を行い、精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル98g(M-2)を得た。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの含有量は99.3質量%、窒素含有量は120ppm、過酸化物量は5ppm、アリルエステルの含有量は0.4質量%であった。また、原料であるα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し0.2質量%であった。
実施例5
実施例4で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-2)に酸化防止剤として2-tert-ブチルヒドロキノンを500ppm添加し、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物とした。この組成物のハーゼン色数は10未満であった。
実施例6
工程1(反応工程)
実施例1と同様の操作を行った。
工程2(触媒除去工程)
実施例1と同様の操作を行った。
工程3(蒸留工程)
反応液を単蒸留装置に移した以外は実施例1と同様の操作を行い、精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル113g(M-3)を得た。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの含有量は97.5質量%、窒素含有量は8ppm、過酸化物量は5ppm、アリルエステルの含有量は2.3質量%であった。また、原料であるα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し0.2質量%であった。
実施例7
実施例6で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-3)に酸化防止剤として2-tert-ブチルヒドロキノンを500ppm添加し、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物とした。この組成物のハーゼン色数は10未満であった。
実施例8
工程1(反応工程)
実施例1と同様の反応装置を用いて、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル116g、アリルアルコール87g、触媒としてタングストリン酸50g、シクロヘキサン130g、重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル0.06g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル0.06gを仕込んだ。その後、反応液に空気を吹き込みながら、反応液を90℃に昇温し、シクロヘキサンを還流させながら8時間反応した。α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は43モル%、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの収率はα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し7モル%であった。
工程2(触媒除去工程)
反応液を分液漏斗に移し、水50gで2回洗浄し、触媒のタングストリン酸を除去した。
工程3(蒸留工程)
実施例1と同様の操作を行い、精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル8g(M-4)を得た。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの含有量は99.6質量%、窒素含有量は0ppm、過酸化物量は82ppm、アリルエステルの含有量は0質量%であった。また、原料であるα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し0.3質量%であった。
実施例9
実施例8で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-4)に酸化防止剤として2-tert-ブチルヒドロキノンを500ppm添加し、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物とした。この組成物のハーゼン色数は30であった。
実施例10
工程1(反応工程)
撹拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管、減圧装置を備えた5Lの4つ口フラスコに、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル2031.3g、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン98.5g、重合禁止剤としてp-メトキシフェノール1.02g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル1.02gを仕込んだ。その後、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を吹き込みながら、10kPaの減圧下、反応液を100℃に昇温し、生成する水を留去しながら2時間反応させた。解圧して、常圧下、100℃でアリルアルコール1543.7gに1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン99.4gを溶解させた液を2時間かけて滴下し、更に12時間反応させた。反応後、ガスクロマトグラフィを用いて測定したところ、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの収率がα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し62モル%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率が89モル%、アリルエステルの収率はα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し2モル%であった。
工程2(軽沸分除去工程)
次に残存しているアリルアルコールを減圧下(操作圧力:7kPa)、単蒸留で留出させて、反応液 2766.8gを得た。また、この反応液中にα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは1629.6g含まれており、アリルエステルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し5.4質量%であり、原料であるα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し12.1質量%であった。
工程3(α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル及び触媒除去工程)
得られた反応液に8質量%水酸化ナトリウム溶液 927.9gを加え室温で30分撹拌した後30分静置し、油水分離して有機相を2097.6g得た。更にこの有機相に8質量%水酸化ナトリウム溶液 231.6gを加え室温で30分撹拌した後30分静置し、油水分離して有機相を2011.0g得た。また、この有機相中にα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは1500.2g含まれており、アリルエステルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し6.5質量%であり、原料であるα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し0.8質量%まで低減していた。引き続き、得られた有機相を5質量%芒硝水溶液で洗浄し油水分離を行った。この操作をもう一度行った後、有機相を1916.7g得た。
工程4(蒸留工程)
この有機相に重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル1.92g、2-tert-ブチルハイドロキノン1.92g、トリフェニルホスファイト1.92gを加え、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を吹き込みながら、ディクソンパッキンを充填した充填塔(理論段数10段相当)を用いて蒸留を行った。10kPaで残存するアリルアルコールを除去した後、2kPa、塔頂温度83℃で純度99.4質量%のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを1329.3g(M-5)を得た。アリルエステルは0.4質量%、含有されており、窒素含有量は分析装置の検出限界以下(0.1ppm未満)、過酸化物量は1ppmであった。また、原料のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは0.1質量%含有されていた。
実施例11
実施例10で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-5)に酸化防止剤として2-tert-ブチルヒドロキノンを500ppm添加し、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物とした。
実施例12
実施例10で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-5)に酸化防止剤としてp-メトキシフェノールを300ppm添加し、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物(Me-AMA)とした。
実施例13
(α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロヘキシル(CH-AMA)の合成)
攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に実施例10で合成したα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-5)74.6g、シクロヘキサノール(CHOH)24.04g、酸化ジブチルすず(IV)(DBTO)6.0g、p-メトキシフェノール 1.5gを仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、反応器内の圧力が27kPaになるまで徐々に減圧した。27kPaに到達してから昇温を開始し、内温が100℃になるように調整し、エステル交換反応により生じたメタノールを溜出させながら6.5時間反応させた。反応終了後、ガスクロマトグラフィーにより分析したところ、CH-AMA、M-5、CHOHの面積比は39:45:12であった。その後、一旦冷却し、800Paまで減圧した後、内温が100℃に到達するまでCHOH及びM-5を留出させた。その後、冷却、解圧した。
反応液をn-ヘキサンで希釈し、更に4%NaOH水溶液を加え、DBTOを析出させ濾過により取り除いた。ろ液を油水分離し、得られた油層を15%NaOH水溶液で洗浄し、油水分離した。この操作を5回繰り返し、残存M-5、p-メトキシフェノールを取り除いた。得られた有機相に、アルカリ吸着剤(キョーワード700SL、協和化学工業社製)を5.0g添加して、1時間室温で攪拌した後、濾過した。濾液を、攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、内温が25~30℃になるよう加温しながら、圧力が800Paになるまでゆっくり減圧してn-ヘキサンを除去した。800Paに到達した後、20分間その圧力を維持してから解圧して、精製α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロヘキシル(CH-AMA)を26.4g得た。α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロヘキシルの含有量は98.0質量%、アリルエステルは含まれておらず、窒素含有量も測定装置の検出限界以下であり、過酸化物量は2ppmであった。また、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルが0.6質量%含まれていた。
実施例14
実施例13で得られた精製α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロヘキシル(CH-AMA)に酸化防止剤として2-tert-ブチルヒドロキノンを500ppm添加し、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸シクロヘキシル組成物とした。この組成物のハーゼン色数は30であった。
実施例15
攪拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管及び油浴を備えた200mlの4つ口フラスコに、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル40.6g、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン1.96g、重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル0.02g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル0.02gを仕込んだ。その後、反応液に空気を吹き込みながら、反応液を100℃に昇温し、2時間反応させた。その後、常圧下、2時間かけてクロチルアルコール(東京化成製、シス,トランス混合品)37.9gと触媒の1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン1.96gを滴下し、さらに12時間反応した。反応後、ガスクロマトグラフィーを用いて測定したところ、α-(クロチルオキシメチル)アクリル酸メチルの収率がα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し60モル%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率が90モル%、不飽和アルキルエステルに相当するクロチルエステルの収率はα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し1.9モル%であった。
次に残存しているクロチルアルコールを減圧下(操作圧力:7kPa)、単蒸留で留出させた後、得られた反応液に8質量%水酸化ナトリウム溶液18.4gを加え室温で30分撹拌した後30分静置し、油水分離した。更にこの有機相に8質量%水酸化ナトリウム溶液4.6gを加え室温で30分撹拌した後30分静置し、油水分離して有機相を得た。引き続き、得られた有機相を5質量%芒硝水溶液で洗浄し油水分離を行った。この操作をもう一度行った後、有機相を53.9g得た。得られた有機相中に原料のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは含有されていなかった。
上記有機相にヒドロキノンモノメチルエーテル0.05g、2-t-ブチルハイドロキノン0.05g、トリフェニルホスファイト0.05gを添加し、減圧下で単蒸留を行った。1.3kPa、塔頂温度93℃で精製α-(クロチルオキシメチル)アクリル酸メチルを27.4g)を得た。α-(クロチルオキシメチル)アクリル酸メチルの含有量は97.1質量%、窒素含有量は検出限界以下、過酸化物量は2ppm、不飽和アルキルエステルに相当するクロチルエステルの含有量は0.8質量%であった。得られた精製α-(クロチルオキシメチル)アクリル酸メチルに酸化防止剤として2-t-ブチルハイドロキノン500ppmを添加し、α-(クロチルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物とした。この組成物のハーゼン色数は10未満であった。
実施例16
(α-アリルオキシメチルアクリル酸t-ブチル(tBu-AMA)の合成)
撹拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管、減圧装置を備えた500mLの4つ口フラスコにアクリル酸t-ブチル 307.6部、パラホルムアルデヒド(純度92%) 39.2部、蒸留水 4.5部、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン 6.8部、重合禁止剤として4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル 1.02部を仕込んだ。その後、撹拌し、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を吹き込みながら、反応液を90℃に昇温し、11時間反応させた。残存するアクリル酸t-ブチルを留去するため、一旦、40℃まで冷却させた後、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を吹き込みながら、反応器内の圧力が2.0kPaになるように減圧し、徐々に昇温と減圧を行い、最終的に反応器内の圧力が1.0kPa、反応液の温度が100℃に到達した時点でアクリル酸t-ブチルの留去を終了した。解圧して常圧に戻した後、アリルアルコール 90.6部に1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン 6.6部を溶解させた溶液を加え、100℃で更に14時間反応させた。反応後、触媒である1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンを取り除く目的で水洗を行い、油水分離により有機相を227.3部得た。次に残存しているアリルアルコールを減圧下(操作圧力:7.0kPa)、単蒸留で留出させて、更に1.33kPaまで減圧し、t-Bu-AMAとα-ヒドロキシメチルアクリル酸t-ブチルとの混合物を137.0部得た。更にα-ヒドロキシメチルアクリル酸t-ブチルを除去することを目的に、この混合物に無水酢酸 42.6部、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン 4.0部、4H-TEMPO 0.07部を加え、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を吹き込みながら80℃で6時間反応させ、α-ヒドロキシメチルアクリル酸t-ブチルのみをα-アセトキシメチルアクリル酸t-ブチルに変換した。その後、触媒の1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンと副生する酢酸の除去を目的として水洗を行い、油水分離により得られた有機相を1333Paの減圧下、蒸留精製し、tBu-AMAを99.4質量%の純度で得た。また、tBu-AMA留出の際、その留出温度は87℃であった。得られたtBu-AMAにp-メトキシフェノール300ppmを加えtBu-AMA組成物とした。
合成例1
(1-クロロ-3-メトキシ-テトラメチルジスタノキサンの合成)
エステル交換触媒である1-クロロ-3-メトキシ-テトラメチルジスタノキサン(CMDS、下記化学式(11)に示す化合物)は、Rokuro Okawara、Masanori Wada、Journal of Organometallic Chemistry、1963年、第1巻、p.81-88に記載の方法により合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
実施例17
(α-アリルオキシメチルアクリル酸ベンジル(Bz-AMA)の合成)
攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に、ベンジルアルコール(BzOH) 115.0部、実施例10で合成したM-5 332.2部、CMDS 6.1部、p-メトキシフェノール(MEHQ) 4.9部を仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、反応器内の圧力が40kPaになるまで徐々に減圧した。40kPaに到達してから昇温を開始し、内温が105℃~110℃になるように調節しながら、エステル交換反応により生じたメタノールを溜出させた。反応液を1時間おきにサンプリング、HPLCで反応生成物を追跡しながら、メタノールの溜出を続けた。HPLCによる分析で、BzOHのピークの面積が、Bz-AMAのピークの面積の3%以下になったのを確認した後、1kPaまで減圧し、40分間その圧力を維持して過剰のMe-AMAを溜出させた。その後、冷却、解圧した。
反応液を分液漏斗に入れ、n-ヘキサンで希釈し、4%水酸化ナトリウム水溶液を加えてよく攪拌した後、静置、下層の水層を除去した。これを5回繰り返し、CMDS、残存M-5、MEHQを除去した。上層の有機層を取り出し、アルカリ吸着剤(キョーワード700SL、協和化学工業社製)を20.0部添加して、1時間室温で攪拌した後、濾過した。濾液を、攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、内温が25~30℃になるよう加温しながら、圧力が1kPaになるまでゆっくり減圧してn-ヘキサンを除去した。1kPaに到達した後、20分間その圧力を維持してから解圧して、目的の化合物である、Bz-AMAを197部得た。得られたBz-AMAにMEHQ 0.06部を加えMEHQの濃度が300ppmになるように調製した。また、得られたBz-AMAをNMR装置で分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図4に示す。
実施例18
(α-アリルオキシメチルアクリル酸シクロヘキシル(CH-AMA)の合成)
攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器にシクロヘキサノール(CHOH) 24.04部、実施例10で合成したM-5 74.6部、酸化ジブチルすず(IV)(DBTO) 6.0部、MEHQ 1.5部を仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、反応器内の圧力が27kPaになるまで徐々に減圧した。27kPaに到達してから昇温を開始し、内温が100℃になるように調整し、エステル交換反応により生じたメタノールを溜出させながら6.5時間反応させた。反応終了後、ガスクロマトグラフィにより分析したところ、CH-AMA、M-5、CHOHの面積比は39:45:12であった。その後、一旦冷却し、800Paまで減圧した後、内温が100℃に到達するまでCHOH及びM-5を留出させた。その後、冷却、解圧した。
反応液をn-ヘキサンで希釈し、更に4%NaOH水溶液を加え、DBTOを析出させ濾過により取り除いた。ろ液を油水分離し、得られた油層を15%NaOH水溶液で洗浄し、油水分離した。この操作を5回繰り返し、残存M-5、MEHQを取り除いた。得られた有機相に、アルカリ吸着剤(キョーワード700SL、協和化学工業社製)を5.0部添加して、1時間室温で攪拌した後、濾過した。濾液を、攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、内温が25~30℃になるよう加温しながら、圧力が800Paになるまでゆっくり減圧してn-ヘキサンを除去した。800Paに到達した後、20分間その圧力を維持してから解圧して、目的の化合物である、CH-AMAを26.4部得た。得られたCH-AMAにMEHQ 0.008部を加えMEHQの濃度が300ppmになるように調製した。また、得られたCH-AMAをNMR装置で分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図5に示す。
実施例19
(α-アリルオキシメチルアクリル酸テトラヒドロフルフリル(THF-AMA)の合成)
撹拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管を付した反応器にテトラヒドロフルフリルアルコール(THFOH) 198.4部、実施例10で合成したM-5 100.1部、チタンテトラブトキシド 10.9部、4H-TEMPO 0.10部を仕込み、撹拌しながら酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、100℃まで昇温し、14時間反応させた。反応終了後、ガスクロマトグラフィにより分析したところ、THF-AMA、M-5、THFOHの面積比は24:11:51であった。また、触媒由来の不純物であるα-アリルオキシメチルアクリル酸n-ブチル(nBu-AMA)がTHF-AMAに対して15面積%含まれていた。この反応液をn-ヘキサンで希釈し、水を加え、チタン化合物を析出させ濾過により取り除いた。濾液を油水分離し、得られた有機相に水を加えよく撹拌し、静置、油水分離し、残存THFOHを水相側に取り除いた。得られた有機相に4H-TEMPOを0.15部加え、攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、反応器内の圧力が400Paになるまで徐々に減圧した。400Pa到達後、徐々に昇温し、内温が80℃になるまで残存M-5を取り除いた。その後、冷却、解圧した。
得られた液をn-ヘキサンで希釈し、水を加え十分に撹拌し、静置、油水分離を行った。この操作を3回繰り返し、4H-TEMPOを取り除いた。得られた有機相を、攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、内温が25~30℃になるよう加温しながら、圧力が800Paになるまでゆっくり減圧してn-ヘキサンを除去した。800Paに到達した後、20分間その圧力を維持してから解圧して、目的の化合物である、THF-AMAを70.0部得た。得られたTHF-AMAにMEHQ 0.021部を加えMEHQの濃度が300ppmになるように調製した。また、得られたTHF-AMAをガスクロマトグラフィにより分析したところ、THF-AMA、M-5、nBu-AMAの混合物であり、その面積比はTHF-AMA:M-5:nBu-AMA=83:3:14であった。更にNMR装置でも分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図6に示す。
実施例20
(α-アリルオキシメチルアクリル酸メトキシエチル(MOE-AMA)の合成)
撹拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管を付した反応器に2-メトキシエタノール(MOEOH) 44.0部、実施例10で合成したM-5 30.0部、チタンテトライソプロポキシド 2.9部、TBH 0.03部を仕込み、撹拌しながら酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、100℃まで昇温し、8時間反応させた。反応終了後、ガスクロマトグラフィーにより分析したところ、MOE-AMA、M-5、MOEOHの面積比は3:1:3であった。この反応液をn-ヘキサンで希釈し、水を加え、チタン化合物を析出させ濾過により取り除いた。濾液を油水分離した後、攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、ビグリュー、トの字管、冷却管、分留器、溜出液受器を付した反応器に有機相とTBHを0.17部仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、反応器内の圧力が1333Paになるように減圧し、徐々に昇温と減圧を行い、n-ヘキサン、残存2-メトキシエタノール、残存M-5、MOE-AMAの順に留出させ分離した。得られた目的物MOE-AMAは9.1部であり、最終到達圧力は533Pa、内温は110℃であった。またMOE-AMAは圧力1333Paでは内温110℃で留出せず、圧力を533Paまで下げることにより留出した。その際の気相部の温度は104℃であった。得られたMOE-AMAにMEHQ 0.003部を加えMEHQの濃度が300ppmになるように調製した。また、得られたMOE-AMAをNMR装置で分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図7に示す。
実施例21
(α-アリルオキシメチルアクリル酸エチルヘキシル(EH-AMA)の合成)
攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に2-エチルヘキサノール(EHOH) 21.0部、実施例10で合成したM-5 50.0部、DBTO 4.0部、MEHQ 1.0部を仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、反応器内の圧力が20kPaになるまで徐々に減圧した。20kPaに到達してから昇温を開始し、内温が100℃になるように調整し、エステル交換反応により生じたメタノールを溜出させながら6時間反応させた。反応終了後、ガスクロマトグラフィーにより分析したところ、EHOHは完全転化しており、EH-AMAとM-5の面積比は36:14であった。その後、一旦冷却し、800Paまで減圧した後、内温が100℃に到達するまでM-5を留出させた。その後、冷却、解圧した。
反応液をn-ヘキサンで希釈し、更に4%NaOH水溶液を加え、DBTOを析出させ濾過により取り除いた。ろ液を油水分離し、得られた油層を15%NaOH水溶液で洗浄し、油水分離した。この操作を5回繰り返し、残存M-5、MEHQを取り除いた。得られた有機相に、アルカリ吸着剤(キョーワード700SL、協和化学工業社製)を5.0部添加して、1時間室温で攪拌した後、濾過した。濾液を、攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、内温が25~30℃になるよう加温しながら、圧力が800Paになるまでゆっくり減圧してn-ヘキサンを除去した。800Paに到達した後、20分間その圧力を維持してから解圧して、目的の化合物である、EH-AMAを36.6部得た。得られたEH-AMAにMEHQ 0.011部を加えMEHQの濃度が300ppmになるように調製した。また、得られたEH-AMAをNMR装置で分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図8に示す。
実施例22
(α-アリルオキシメチルアクリル酸ネオペンチル(NP-AMA)の合成)
撹拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管を付した反応器にネオペンチルアルコール(NPOH) 49.5部、実施例10で合成したM-5 88.6部、チタンテトライソプロポキシド 8.1部、4H-TEMPO 0.09部を仕込み、撹拌しながら酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、100℃まで昇温し、6時間反応させた。反応終了後、ガスクロマトグラフィーにより分析したところ、NP-AMA、M-5、NPOHの面積比は17:8:7であった。この反応液をn-ヘキサンで希釈し、水を加え、チタン化合物を析出させ濾過により取り除いた。濾液を油水分離した後、攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、ビグリュー、トの字管、冷却管、分留器、溜出液受器を付した反応器に有機相と4H-TEMPOを0.46部仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、反応器内の圧力が1333Paになるように減圧し、徐々に昇温行い、n-ヘキサン、残存NPOH、残存M-5、NP-AMAの順に留出させ分離した。得られた目的物NP-AMAは37.1部であり、最終の内温は110℃であった。またNP-AMA留出の際の気相部の温度は106℃であった。得られたNP-AMAにMEHQ 0.011部を加えMEHQの濃度が300ppmになるように調製した。また、得られたNP-AMAをNMR装置で分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図9に示す。
実施例23
実施例22で得られたNP-AMA組成物に更にMEHQとトリフェニルホスファイトをそれぞれ500ppmになるように添加しNP-AMA組成物とした。
実施例24
攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に、トリメチロールプロパン(TMP)を50.0部、実施例10で合成したM-5を350.0部、CMDSを12.7部、p-メトキシフェノール(MEHQ)を3.8部仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、105℃まで昇温した。反応系が均一透明になってから、反応器内の圧力が40kPaになるよう徐々に減圧し、エステル交換反応により生じたメタノールの溜出を開始した。温度105~110℃、圧力40kPaとなるよう調節し、反応液を2時間おきにサンプリング、HPLCで反応生成物を追跡しながら、メタノールの溜出を続けた。HPLCによる分析で、TMPの3つの水酸基のうち、1つだけAMA基にエステル交換された化合物(TMP-1AMA)のピークが消え、2つがAMA基にエステル交換された化合物(TMP-2AMA)の面積が、3つともAMA基にエステル交換された化合物(TMP-3AMA)のピークの面積の1/10以下になったのを確認した後、1kPaまで減圧し、40分間その圧力を維持して過剰のM-5を溜出させた。その後、冷却、解圧した。
 反応液を分液漏斗に入れ、シクロヘキサンで希釈し、10%水酸化ナトリウム水溶液を加えてよく浸透した後、静置、下層の水層を除去した。これを3回繰り返し、CMDS、残存M-5、MEHQを除去した。上層の有機層を取り出し、アルカリ吸着剤(キョーワード700SL、協和化学工業社製)を20.0部添加して、3時間室温で攪拌した後、濾過した。濾液とMEHQ0.04部を、攪拌装置、温度センサー、ガス導入管、トの字管、冷却管、溜出液受器を付した反応器に仕込み、攪拌しながら、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を通じつつ、減圧してシクロヘキサンを除去した。温度が25~30℃になるよう加温しながら、圧力が1kPaになるまでゆっくり減圧し、1kPaに到達した後、解圧して、目的の化合物である、TMPのα-アリルオキシメチルアクリル酸エステル(TMP-AMA)を120部得た。得られたTMP-AMAをHPLCで分析したところ、TMP-3AMAとTMP-2AMAの面積比は98.9/1.1であり、TMP-1AMA及びM-5は確認できなかった。また、得られたTMP-AMAをNMR装置で分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図10に示す。
実施例25
反応器に仕込む原料として、1,6-ヘキサンジオール(HXD)を10.4部、M-5を55.0部、CMDSを2.0部、MEHQを0.7部を用いたこと以外は、実施例24と同様にしてエステル交換反応を行った。HXDの2つの水酸基のうち、1つだけAMA基にエステル交換された化合物(HXD-1AMA)のピークの面積が、2つともAMA基にエステル交換された化合物(HXD-2AMA)のピークの面積の1/10以下になったのを確認した後、1kPaまで減圧し、40分間その圧力を維持して過剰のM-5を溜出させた。その後、冷却、解圧した。その後、キョーワード700SLを7.0部、濾液に加えるMEHQを0.01部としたこと以外は、実施例24と同様に精製処理を行いHXDのα-アリルオキシメチルアクリル酸エステル(HXD-AMA)を29部得た。得られたHXD-AMAをHPLCで分析したところ、HXD-2AMAとM-5の面積比は99.0/1.0であった。なお、HXD-1AMAは確認できなかった。また、得られたHXD-AMAをNMR装置で分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図11に示す。
実施例26
反応器に仕込む原料として、ジエチレングリコール(DEG)を33.0部、M-5を195.0部、CMDSを3.5部、MEHQを2.2部を用いたこと以外は、実施例24と同様にしてエステル交換反応を行った。DEGの2つの水酸基のうち、1つだけAMA基にエステル交換された化合物(DEG-1AMA)のピークの面積が、2つともAMA基にエステル交換された化合物(DEG-2AMA)のピークの面積の1/10以下になったのを確認した後、1kPaまで減圧し、40分間その圧力を維持して過剰のM-5を溜出させた。その後、冷却、解圧した。その後、キョーワード700SLを10.0部、濾液に加えるMEHQを0.02部としたこと以外は、実施例24と同様に精製処理を行いDEGのα-アリルオキシメチルアクリル酸エステル(DEG-AMA)を68部得た。得られたDEG-AMAをHPLCで分析したところ、DEG-2AMAとM-5の面積比は99.1/0.9であった。なお、DEG-1AMAは確認できなかった。また、得られたDEG-AMAをNMR装置で分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図12に示す。
実施例27
反応器に仕込む原料として、ネオペンチルグリコール(NPG)を45.0部、M-5を405.0部、CMDSを4.9部、MEHQを3.0部を用いたこと以外は、実施例24と同様にしてエステル交換反応を行った。NPGの2つの水酸基のうち、1つだけAMA基にエステル交換された化合物(NPG-1AMA)のピークの面積が、2つともAMA基にエステル交換された化合物(NPG-2AMA)のピークの面積の1/10以下になったのを確認した後、1kPaまで減圧し、40分間その圧力を維持して過剰のM-5を溜出させた。その後、冷却、解圧した。その後、キョーワード700SLを20.0部、濾液に加えるMEHQを0.04部としたこと以外は、実施例24と同様に精製処理を行いNPGのα-アリルオキシメチルアクリル酸エステル(NPG-AMA)を132部得た。得られたNPG-AMAをHPLCで分析したところ、NPG-2AMAとM-5の面積比は99.8/0.2であった。なお、NPG-1AMAは確認できなかった。また、得られたNPG-AMAをNMR装置で分析した。そのH-NMRチャート及び帰属させた図を図13に示す。
<一般式(1)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの減圧時の沸点の測定、及び常圧の沸点の算出>
気相部の温度が測定可能なガラス器具、冷却管、減圧装置を備えたフラスコに実施例10で得られたM-5 100部、4H-TEMPO 0.2部を加え、撹拌しながら1333Paまで減圧し、昇温して還流させた。十分な還流量であることを確認し、気相部の温度を測定したところ、72℃であった。
実施例10のM-5(α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル)、実施例16のtBu-AMA、実施例22のNP-AMAの沸点については、圧力1333Pa、実施例20のMOE-AMAについては533Paで単蒸留で蒸留精製する際の気相部の温度を測定した。また、実施例17のBz-AMA、実施例18のCH-AMA、実施例19のTHF-AMA、実施例21のEH-AMAについては、フラスコに仕込み533Paに減圧し、フラスコを加熱するオイルバスを130℃まで加熱したが留出しなかったため、1333Paの沸点が126℃以上、常圧での沸点が245℃以上とみなした。
次に、NP-AMAの常圧(101.3kPa)での沸点を以下の式により求めた。
0.105=14.1T0.105+C
P:蒸気圧[mmHg]、T:温度[K]、C:物質定数
1333Pa(10mmHg)での沸点106℃から定数C=-25.0277が求まり、常圧101.3kPa(760mmHg)での沸点は219℃と算出された。また、同様にして、Me-AMA、tBu-AMAの常圧での沸点求め、MOE-AMAの1333Paでの沸点と常圧での沸点を求めた。その結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
以下、実施例2、3、5、7、9、11、12、14~27で得られたα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の各種評価を行っている。その評価結果を示すに際し、用いたα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート名で記載しているが、これは、記載されたα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートの純物質を用いたことを表すものではなく、上記実験例で得られたものを用いたことを表しており、上記実験例の記載の通り、酸化防止剤や不純物等を含んだものを表している。
評価例1
攪拌機、冷却管、温度計、窒素導入管および油浴を備えた200mlのセパラブルフラスコに、実施例2記載のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物20g、2-ブタノン30gを添加し、窒素雰囲気下80℃に昇温した。反応液の温度が80℃に達してから、アゾビスイソブチロニトリル0.010gを添加し、重合を開始した。重合開始から2時間後に2-ブタノンを16.7g添加し、4時間後に重合を停止した。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は83%であり、得られた重合体の重量平均分子量は31000、分子量分布は2.7であった。重合前と重合後の色相の変化はなかった。この結果を表2に示す。
評価例2
実施例3記載のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物を用いた以外は評価例1と同様に重合を行った。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は83%であり、得られた重合体の分子量は28500、分子量分布は2.8であった。重合前と重合後の色相の変化はなかった。この結果を表2に示す。
評価例3
実施例5記載のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物を用いた以外は評価例1と同様に重合を行った。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は83%であり、得られた重合体の分子量は33000、分子量分布は3.3であった。重合液は薄い黄色に着色し、色相は150であった。この結果を表2に示す。
評価例4
実施例7記載のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物を用いた以外は評価例1と同様に重合を行った。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は80%であり、得られた重合体の分子量は52000、分子量分布は4.8と広く、高分子量側にリーディングしており、一部架橋している重合体が生成した。この結果を表2に示す。
評価例5
実施例9記載のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物を用いた以外は評価例1と同様に重合を行った。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は72%であり、得られた重合体の分子量は65000、分子量分布は6.1と広く、高分子量側にリーディングしており、一部架橋している重合体が生成した。この結果を表2に示す。
評価例6
実施例14で得られたα-(アリルオキシメチル)アクリル酸シクロヘキシル組成物を用いた以外は評価例1と同様に重合を行った。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸シクロヘキシルの転化率は82%であり、得られた重合体の分子量は33000、分子量分布は2.6であった。また、重合前と重合後の色相の変化はなかった。この結果を表2に示す。
評価例7
実施例23で得られたα-(アリルオキシメチル)アクリル酸ネオペンチル組成物を用い、重合開始から2時間後に2-ブタノンを添加し、その後の重合時間を6時間とした以外は評価例1と同様に重合を行った。α-(アリルオキシメチル)アクリル酸ネオペンチルの転化率は86%であり、得られた重合体の分子量は21000、分子量分布は2.7であった。また、重合前と重合後の色相の変化はなかった。この結果を表2に示す。
評価例8
実施例15で得られたα-(クロチルオキシメチル)アクリル酸メチル組成物を用いた以外は評価例1と同様に重合を行った。α-(クロチルオキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は80%であり、得られた重合体の分子量は6800、分子量分布は2.6であった。重合前と重合後の色相の変化はなかった。この結果を表2に示す。
比較評価例1
実施例1で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-1)を用い、酸化防止剤を添加しなかった以外は評価例1と同様に重合を行った。重合後2時間でゲル化した。重合開始時より着色していたが、ゲル化しているためハーゼンは測定できなかった。この結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
実施例28~38、比較例1、2
実施例1で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-1)に、表3に示す酸化防止剤を添加した。これら組成物のハーゼン色数は何れも10未満であった。この組成物をガラス瓶に移し、空気を5分間バブリングした後、50℃で保存安定性試験を1週間行った。実施例28~38の組成物は、1週間後もハーゼン色数10未満であった。また、比較例1、2の組成物は、ハーゼン色数20であり、若干、着色が確認された。試験後の組成物を用いて評価例1と同様に重合を行った結果(重量平均分子量、分子量分布、色相)を表3に示す。比較例1、2では重合後、重合開始時より更に着色していたが、ゲル化しているためハーゼンは測定できなかった。
下記表3において、酸化防止剤の種類の欄に記載した商品名は、それぞれ下記の化合物を意味する。
アンテージDAH(商品名、川口化学工業社製);2,5-ジ-tert-アミルヒドロキノン
アンテージDBH(商品名、川口化学工業社製);2,5-ジ-tert-ブチルヒドロキノン
アンテージW-400(商品名、川口化学工業社製);2,2′-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)
アデカスタブPEP24G(商品名、ADEKA社製);ジ(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト
IRGANOX1222(商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製);3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスフェートジエチルエーテル
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
評価例9、10
実施例11で得られたα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルをガラス又はポリエチレン製の容器に移し、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を5分間バブリングした後、50℃で保存安定性試験を30週間行った。いずれの容器の組成物もGPCで重合物は確認されなかった。また過酸化物量はそれぞれ、2ppm、3ppm、であった。この結果を表4に示す。
比較評価例2、3
実施例10で得られた精製α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル(M-5)に酸化防止剤を加えず、ガラス又はポリエチレン製の容器に移し、酸素/窒素混合ガス(酸素濃度8体積%)を5分間バブリングした後、50℃で保存安定性試験を行った。いずれの容器も1週間後に重合物が確認された。この結果を表4に示す。
なお、表4中のPEは、ポリエチレンを表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
本発明のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートのラジカル硬化性を、酸素硬化阻害の影響が出易い、薄膜でのUV硬化で評価した。UV照射装置としては、次の高出力パルス型UV照射装置を用いた。
パルス紫外線照射システムRC-800 (Xenon社製)
1秒あたりのショット数:15回
評価例11
α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとして、実施例17で得られたBz-AMA 2.0部、光開始剤として2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(製品名:ダロキュア1173、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製) 0.1部を攪拌混合し、バーコーター(No.20)を用いてアルミ板に塗布した。これに上記UV照射装置を用いて1秒単位でUV照射した。UV照射前は低粘度の液体であり、指触してもタックはないが、硬化が進行するにつれ、タックが発現し、完全に硬化すると表面がタックレスとなった。タックが発現した時、及びタックレスとなった時のUV照射時間[秒]をラジカル硬化性の指標とした。結果を表5に示す。
評価例12~16
用いたα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを表5に示すように変えたこと以外は、評価例11と同様にラジカル硬化性を評価した。結果を表5に示す。
評価例17
実施例12で得られたα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを用いた以外は、評価例11と同様にラジカル硬化性を評価したところ、最短で20秒でタック化、25秒でタックレス化する場合もあったが、硬化しない場合もあり、再現性が悪かった。結果を表5に示す。
評価例18
実施例16で得られたtBu-AMAを用いた以外は、評価例11と同様にラジカル硬化性を評価したところ、最短で9秒でタック化、11秒でタックレス化する場合もあったが、最長で15秒でタック化、17秒でタックレス化する場合もあり、硬化はするものの、再現性が悪かった。結果を表5に示す。
比較評価例4~9
評価サンプルを表5に示すように(メタ)アクリレートに変えたこと以外は、評価例11と同様にラジカル硬化性を評価した。結果を表5に示す。
なお、表5中の略号は、以下の通りである。
BzA:アクリル酸ベンジル
CHA:アクリル酸シクロヘキシル
THFA:アクリル酸テトラヒドロフルフリル
THFM:メタクリル酸テトラヒドロフルフリル
MOEA:アクリル酸メトキシエチル
EHA:アクリル酸2-エチルヘキシル
×:30秒照射しても硬化しない。
-:硬化物のガラス転移温度が室温未満であるため、タックレス化しない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
※1:丸括弧内は、α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得た実施例を表している。
※2:数値は、タック化、又は、タックレス化に要したUV照射時間(秒)を表し、丸括弧内の数値は、硬化物のガラス転移温度が室温付近であるためタックレス化の判断が難しいが、タックレス化に要したと思われるUV照射時間(秒)を表している。
○(メタ)アクリル系単量体に対する優位性
評価例11と比較評価例4、評価例12と比較評価例5、評価例13と比較評価例6及び比較評価例7、評価例14と比較評価例8、評価例15と比較評価例9、以上の各対比から、硬化性基をAMA構造とすることにより、(メタ)アクリル系単量体よりもラジカル硬化性が飛躍的に向上していることが分かる。
○α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートにおける、ラジカル硬化性に対する沸点の効果
評価例11~16と評価例17及び18との対比から、沸点を上げることがラジカル硬化性に対して非常に効果的であり、1333Pa条件での沸点が95℃以上(常圧での沸点が205℃以上)とすることがより好ましいことが分かる。
評価例19
α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとして、実施例24で得たTMP-AMA2.5部と、光開始剤として2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(製品名:ダロキュア1173、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製)0.1部を攪拌混合し、バーコーター(No.20)を用いてガラス板に塗布した。これを下記UV照射装置を用いてUVを照射し、表面がタックレスとなる必要最小限のUV照射量[mJ/cm]を確認した。結果を表6に示す。
(UV照射装置)
次の各ユニット(いずれもウシオ電機製)の組み合わせからなるUV照射装置で、15mW/cmの照度を有する。
ランプハウス:MPL-25131
超高圧水銀灯:USH-250BY
ランプ電源:HB-25103BY-C
照射光学ユニット:PM25C-100
比較評価例10~15
評価サンプルとして、TMP-AMAの代わりに、表6に示す(メタ)アクリレート化合物を用いた以外は、評価例19と同様にしてUV硬化性を評価した。なお、3000[mJ/cm]照射しても、表面が液状(未硬化)の場合は×、硬化はするもののタックレスとならない場合は△とした。結果を表6に示す。
評価例20~22、比較評価例16~20
評価サンプルとして表6に示す化合物2.5部、光開始剤としてダロキュア1173を0.2部用いたこと以外は、評価例19、比較評価例10~15と同様にしてUV硬化性を評価した。結果を表6に示す。
評価例23
α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとして、実施例24で得たTMP-AMA2.5部と、ドライヤーとしてオクチル酸コバルトのミネラルスピリット溶液(金属分8%)0.13部を攪拌混合し、バーコーター(No.20)を用いてガラス板に塗布した。これをバットに入れてアルミホイルを被せ遮光状態とし、そのまま室温、空気雰囲気中に放置し、表面が硬化するまでの日数を確認した。結果を表6に示す。
評価例24~26、比較評価例21~31
評価サンプルとして、TMP-AMAの代わりに、表6に示す化合物を用いた以外は、評価例23と同様にして酸素硬化性を評価した。なお、10日放置しても表面が硬化しない場合は×とした。結果を表6に示す。なお、表6中の官能基数とは、化合物1モルが有する硬化性基の平均量(モル)を表している。また、表6中の評価サンプルの略号を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
評価例27
α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとして、実施例17で得られたBz-AMA 2.0部、光開始剤としてダロキュア1173 0.1部を攪拌混合し、バーコーター(No.20)を用いてアルミ板に塗布した。これに上記UV照射装置を用い、表面がタックレスとなるまで1秒単位でUV照射した。表面がタックレスとなってから、更に2秒UV照射した後、JIS K5600-5-6(クロスカット法)(1999年)に従い、0~5の6段階で密着性を評価した。結果を表8に示す。
評価例28~32
用いたα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを表8に示すように変えたこと以外は、評価例27と同様に密着性を評価した。結果を表8に示す。
比較評価例32~33
評価サンプルとして、硬化物のガラス転移温度が室温より高いアクリレートである、アクリル酸イソボルニル(IBA)、及びアクリル酸ジシクロペンタニル(DCPA)を用いたこと以外は、評価例27と同様に密着性を評価した。結果を表8に示す。
評価例33
α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとして実施例24で得たTMP-AMA5.0部、熱ラジカル開始剤としてt-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート(製品名:パーブチルO、日油社製、以下PBOと表す)0.08部、およびt-ヘキシルパーオキシネオデカノエート(製品名:パーヘキシルND、日油社製、以下PHNDと表す)0.02部を攪拌混合し、スピンコーターを用いてガラス板に膜厚が5μmとなるように塗布した。これを熱風乾燥器に入れ、50℃、60℃、90℃、120℃の順に、1時間ずつ加熱し、硬化させた。この硬化膜の密着性を、JIS K 5600-5-6(クロスカット法)に従い、0~5の6段階に評価した。結果を表8に示す。
比較評価例34~35
評価サンプルとして、TMP-AMAの代わりに、表8に示す化合物を用いた以外は評価例33と同様にして密着性を評価した。結果を表8に示す。
なお、表8中のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートについての記載方法は、表5と同様であり、表8中の略号は、以下の通りである。
IBA:アクリル酸イソボルニル
DCPA:アクリル酸ジシクロペンタニル
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート
TMPTM:トリメチロールプロパントリメタクリレート
また、表8中の密着性の分類についての一覧を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
○密着性における効果
評価例27~33と比較評価例32~35との対比から、硬化基をAMA構造とすることにより、密着性が飛躍的に向上することが分かる。
評価例34
(比重測定用硬化物の作製)
実施例17で得られたBz-AMA 5.0部、熱ラジカル開始剤としてt-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート(パーブチルO、日油社製) 0.08部、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート(パーヘキシルND、日油社製) 0.02部を攪拌混合したものを、1mm幅の注型に流し込んだ。これを恒温水槽に入れ、50℃で1時間、更に60℃で1時間加熱した後に、熱風乾燥器に入れ、70℃で2時間、更に90℃で2時間加熱して硬化させた。室温まで冷却してから注型をはずし、1mm厚の板状硬化物を得た。この硬化物をカッターで切り出し、更にサンドペーパーで側面を磨いて25mm×35mmの長方形に加工し、更にワイアー用の穴を開けて比重測定用硬化物サンプルを得た。
(硬化収縮率の測定)
Bz-AMA、上記のようにして得たBz-AMAの硬化物、及び純水を23℃に調温し、比重を測定した。単量体の比重は、比重瓶で測定した。硬化物の比重は、アルキメデスの原理に基づき、硬化物にワイアーを取り付け、水に浸すことにより測定した。なお、硬化物の比重は次の式により算出した。
硬化物の比重=(M-M)/(M-M)×水の比重
:ワイアー質量
:ワイアーが取り付けられた硬化物の質量
:水に浸した硬化物の質量
水の比重:1.00
(硬化収縮率の算出)
次の式にしたがって算出した。
収縮率[%]=(dP-dM)/dP×100
dP:硬化物の比重
dM:単量体の比重
結果を表10に示す。
評価例35~36、比較評価例36~38
用いた評価サンプルの種類を、表10に示すとおりに変えたこと以外は、評価例34と同様にして硬化収縮率を測定した。結果を表10に示す。
なお、表10中のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートについての記載方法は、表5と同様であり、表10中の略号は、以下の通りである。
BzMA:メタクリル酸ベンジル
CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル
MMA:メタクリル酸メチル
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
○硬化収縮率における効果
評価例34と比較評価例36、評価例35と比較評価例37、評価例36と評価例38との対比から、硬化基をAMA構造とすることにより、硬化収縮率を低減できることが分かる。
評価例37
実施例17で得られたBz-AMA 20.0部、熱ラジカル開始剤としてパーブチルO 0.32部、パーヘキシルND 0.08部を攪拌混合したものを、1mm幅の注型に流し込んだ。これを恒温水槽に入れ、50℃で1時間、更に60℃で1時間加熱した後に、熱風乾燥器に入れ、70℃で2時間、更に90℃で2時間加熱して硬化させた。室温まで冷却してから注型をはずし、1mm厚の板状硬化物を得た。この硬化物をカッターで切り出し、更にサンドペーパーで側面を磨いて図14のような形状に加工し、引張試験用サンプルを合計7個得た。このサンプルを下記引張試験機(インストロン社製)及び試験条件にて引張試験を行い、7サンプルの平均値として、破断エネルギー(破壊靭性値、あるいは単に靭性値ともいう)[mJ]、伸び[%]、最大荷重[N]、弾性率[GPa]の各機械物性値を得た。結果を表11に示す。
(引張試験機)
本体型式:55R1185
コントローラ型式:5500
制御ソフト:BlueHill2(バージョン2.6.440)
(試験条件)
チャック間距離:40mm
クロスヘッド速度:5mm/min
評価例38、比較評価例39~40
用いた評価サンプルの種類を、表11に示すとおりに変えたこと以外は、評価例37と同様にして機械物性値を測定した。結果を表11に示す。
評価例39
α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとして、実施例24で得たTMP-AMA 20.0部、熱ラジカル開始剤としてPBO 0.32部、PHND 0.08部を攪拌混合したものを、1mm幅の注型に流し込んだ。これを恒温水槽に入れ、50℃、60℃、70℃の順に1時間ずつ加熱した。さらに熱風乾燥器に入れ、90℃で1時間、110℃で2時間加熱して硬化させた。室温まで冷却してから注型をはずし、1mm厚の板状硬化物を得た。この硬化物をカッターで切り出し、さらにサンドペーパーで側面を磨いて図14のような形状に加工し、引張試験用サンプルを合計7個得た。このサンプルを下記引張試験機(インストロン社製)および試験条件にて引張試験を行い、7サンプルの平均値として、弾性率[GPa]、最大荷重[N]、伸び[%]、破断エネルギー(破壊靭性値、あるいは単に靭性値ともいう)[mJ]の各機械物性値を得た。結果を表11に示す。
(引張試験機)
本体型式:55R1185
コントローラ型式:5500
制御ソフト:BlueHill2(バージョン2.6.440)
(試験条件)
チャック間距離:40mm
クロスヘッド速度:5mm/min
評価例40、比較評価例41~44
評価サンプルとして、TMP-AMAの代わりに、表11に示す化合物を用いた以外は、評価例39と同様にして機械物性を評価した。結果を表11に示す。
なお、表11中の評価サンプルについての記載方法は、表5と同様であり、表11中の略号は、表10と同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
○機械物性における効果
評価例37と比較評価例39、評価例38と比較評価例40、評価例39と比較評価例41及び42、評価例40と比較評価例43との対比から、硬化基をAMA構造とすることにより、硬さがありながら(最大荷重、弾性率が十分な値を取る)、伸びが大きく、したがって破断エネルギーが大きくなり、飛躍的に機械物性が向上する(硬さがありながら粘り強い)ことが分かる。
実施例39
撹拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管及び油浴を備えた100mLの4つ口フラスコに、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル34.8g、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン3.4g、重合禁止剤として4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-オキシル0.02gを仕込んだ。その後、撹拌し、反応液に空気を吹き込みながら、95℃まで昇温し、アリルアルコール26.2gを8時間かけて滴下し、更に8時間反応した。α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は86モル%、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルとアリルエステルの収率は、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し、それぞれ52.2モル%と1.0モル%であった。また、アリルエステルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し2.2質量%であった。
実施例40
アリルアルコールを滴下せず最初に仕込み16時間反応させた以外は実施例39と同様に行つた。α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は86モル%、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルとアリルエステルの収率は、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し、それぞれ52.4モル%と3.7モル%であった。また、アリルエステルの含有量はα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル100質量%に対し8.2質量%であった。
実施例39及び実施例40の結果を表12に示す。なお、表12中、AMAは、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
下記の例において、「α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合」とは、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルとα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルとの合計量100質量%に対する、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの割合(質量%)を意味する。
またα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの減少率(質量%)とは、以下の式により計算される値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
実施例41
攪拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管、減圧装置を備えた5Lの4つロフラスコに、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル2032.1g、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン98.9g、重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル1.02g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル1.02gを仕込んだ。その後、反応液に酸素7vol%(体積%)、窒素93vol%の混合ガスを吹き込みながら、10kPaの減圧下、反応液を100℃に昇温し、生成する水を留去しながら2時間反応させた。解圧して、常圧下、100℃でアリルアルコール1523.0gに1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン98.0gを溶解させた液を2時間かけて滴下し、更に12時間反応させた。反応後、ガスクロマトグラフィーを用いて測定したところ、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの収率がα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し59モル%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率が89モル%であった。次に残存しているアリルアルコールを減圧下(操作圧力7kPa)、単蒸留で留出させて、反応液2778.1gを得た。この反応液にはα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルが56.4質量%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルが5.7質量%含まれており、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は9.2質量%であった。
実施例42
実施例41より得られた反応液300g(α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル:169.2g、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル:17.2g)に10質量%水酸化ナトリウム水溶液100gを加え室温で30分攪拌した後30分静置し、油水分離して有機相を223.4g得た。得られた有機相中のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは163.5gであり、96.6質量%で回収され、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは1.96gであり減少率は88.6質量%であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は1.1質量%まで低減していた。
実施例43
15質量%水酸化ナトリウムを用いたこと以外は実施例42と同様に行った。油水分離後、得られた有機相は205.84gであり、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルが148.8g含まれ(回収率:87.9質量%)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは0.92g(減少率:94.6質量%)であった。
また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は0.6質量%まで低減していた。
実施例44
15質量%水酸化ナトリウム水溶液の量を100gから66gに減らしたこと以外は実施例43と同様に行った。油水分離後、得られた有機相は222.69gであり、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルが160.1g含まれ(回収率:94.6質量%)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは2.10g(減少率:87.8質量%)であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は1.3質量%まで低減していた。
実施例45
実施例41と同様の方法でα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを56.1質量%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを7.6質量%含む反応液を2776.6g得た。α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は11.9質量%であった。
実施例46
実施例45より得られた反応液300g(α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル:168.3g、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル:22.8g)に12質量%水酸化ナトリウム水溶液100gを加え室温で30分攪拌した後30分静置し、油水分離して有機相を221.8g得た。得られた有機相中のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは159.5gであり94.8質量%で回収され、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは2.30gであり減少率は89.9質量%であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は1.4質量%まで低減していた。
実施例47
アルカリの種類と量を10質量%炭酸ナトリウム水溶液193gにしたこと以外は実施例46と同様に行った。油水分離後、得られた有機相は243.4gであり、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは168.3g含まれ(回収率:100質量%)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは10.8g(減少率:52.6質量%)であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は6質量%であった。
実施例48
アルカリの種類と量を10質量%水酸化カリウム水溶液141gにしたこと以外は実施例46と同様に行った。油水分離後、得られた有機層は222.8gであり、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは162.5g含まれ(回収率:96.6質量%)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは3.95g(減少率:82.7質量%)であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は2.4質量%であった。
実施例49
アルカリの種類と量を10質量%炭酸カリウム水溶液173gにしたこと以外は実施例46と同様に行った。油水分離後、得られた有機層は236.2gであり、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは165.4g含まれ(回収率:98.3質量%)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは13.35g(減少率:41.4質量%)であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は7.5質量%であった。
実施例42~44及び46~49の結果を下記表13に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
表13中、「α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの含有量※1」とは、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルとα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルとの合計量100質量%に対する、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの割合(質量%)を意味する。
実施例50
実施例41と同様の方法でα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを55.9質量%(1552.9g、9.94モル)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを7.1質量%(197.2g、1.70モル)含む反応液を2778.0g得た。α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は11.3質量%であった。
この反応液に8質量%水酸化ナトリウム溶液919.5g(水酸化ナトリウム:73.6g、1.84モル)を加え室温で30分撹拌した後30分静置し、油水分離して有機相を2101.3g得た。加えた水酸化ナトリウムのα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル1モルに対するモル数は1.08モルであった。得られた有機相中のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは1507.9g(9.65モル)であり、97.1質量%で回収され、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは38.9g(0.33モル)であり減少率は80.3質量%であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は2.5質量%であった。
更にこの有機相に8質量%水酸化ナトリウム溶液231.3g(水酸化ナトリウム:18.5g、0.46モル)を加え室温で30分撹拌した後30分静置し、油水分離して有機相を2017.7g得た。加えた水酸化ナトリウムのα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル1モルに対するモル数は1.39モルであった。得られた有機相中のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは1478.5g(9.47モル)であり、98.1質量%で回収され、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは13.0g(0.11モル)であり減少率は66.6質量%であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は0.9質量%まで低下していた。
引き続き、得られた有機相を5質量%芒硝水溶液で洗浄し油水分離を行った。この操作をもう一度行った後、得られた有機相は1900.7gであり、有機相中のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは1464.6g(9.38モル)であり、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは6.3g(0.05モル)であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は0.4質量%であった。この有機相を2kPaの減圧下、充填塔を用いて蒸留し、純度99.5質量%のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを1337.3g得た。
実施例51
撹拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管を備えた1Lの4つ口フラスコに、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル406.4g、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン39.3g、重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル0.41g、t-ブチルヒドロキノン0.41g、トリフェニルホスファイト0.41gを仕込んだ。反応液に酸素7vol%(体積%)、窒素93vol%の混合ガスを吹き込みながら100℃に昇温し、100℃到達から1時間後、アリルアルコール305.0gを2時間かけて滴下し、更に13時間反応させた。反応後、ガスクロマトグラフィーを用いて測定したところα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの収率はα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対して56モル%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は87モル%であった。次に残存しているアリルアルコールを減圧下(操作圧力7kPa)、単蒸留で留出させて、反応液556.6gを得た。この反応液中にはα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルが52.9質量%(294.4g、1.89モル)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルが8.8質量%(49.0g、0.42モル)含まれており、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は14.3質量%であった。
比較例3
実施例51より得られた反応液279.0g(α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル:147.5g、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル:24.6g)に蒸留水を38g加え室温で30分撹拌した後、30分静置し、油水分離して有機相を232.5g得た。得られた有機相中のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは145.7g(0.93モル)であり、98.8質量%で回収され、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは18.8g(0.16モル)であり減少率は23.6質量%であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は11.4質量%であった(1回目の水洗)。
更に、得られた有機相に蒸留水38gを加え室温で30分撹拌した後30分静置し、油水分離して有機相223.8gを得た。得られた有機相中のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは142.0g(0.91モル)であり、97.5質量%で回収され、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは16.4g(0.14モル)であり減少率は12.8質量%であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は10.4質量%であった(2回目の水洗)。
同様の水のみによる洗浄を3回行い、合計5回水洗を行った有機相を179.4g得た。得られた有機相中のα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルは122.1g(0.78モル)であり、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは9.4g(0.08モル)あった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は7.1質量%であった。
比較例3での5回洗浄を行った結果を下記表14に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
表14中、「α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの含有量※1」とは、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルとα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルとの合計量100質量%に対する、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの割合(質量%)を意味する。
実施例52
撹拌様、冷却管、温度計、ガス吹き込み管、減圧装置を備えた500mLの4つ口フラスコに、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル232.2g、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン11.22g、重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル0.12g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル0.12gを仕込んだ。反応液に酸素7vol%、董素93vol%の混合ガスを吹き込みながら90℃に昇温し、90℃到達から1.5時問後、76℃まで冷却した後、メタノール103.6gに1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン22.4gを溶解させた液を2時間かけて滴下し、76℃で更に14時問反応させた。反応後、ガスクロマトグラフィーを用いて測定したところα-(メトキシメチル)アクリル酸メチルの収率はα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対して72モル%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率は87モル%であった。得られた反応液の重量は369.4gで、この反応液中にはα-(メトキシメチル)アクリル酸メチルが50.8質量%(187.6g、1.44モル)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルが8.1質量%(29.9g、0.26モル)含まれており、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(メトキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は13.7質量%であった。
次に得られた反応液に10質量%水酸化ナトリウム水溶液176g(水酸化ナトリウム:17.6g、0.44モル)を加え室温で30分撹拌した後30分静置し、油水分離して有機相を253.0g得た。加えた水酸化ナトリウムのα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル1モルに対するモル数は1.7モルであった。得られた有機相中のα-(メトキシメチル)アクリル酸メチルは178.4g(1.37モル)であり、95.1質量%で回収され、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは3.3g(0.03モル)であり減少率は89.0質量%であった。また、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(メトキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は1.8質量%まで低下していた。
なお、上述した実施例41~52では、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートとして、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを反応に使用し、α-(アルコキシアルキル)アクリレートとしてα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル又はα-(メトキシメチル)アクリル酸メチルを調製しているが、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを反応に使用して、α-(アルコキシアルキル)アクリレートを製造する形態である限り、本発明の製造方法を上述した工程を含むものとすれば、本発明の有利な効果を同様に発現するといえる。また、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを反応に使用してα-(アルコキシアルキル)アクリレートを製造するに際して、反応により得られた粗製物(反応溶液、反応後の溶液)中のα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、目的生成物であるα-(アルコキシアルキル)アクリレートとが、蒸留の際に、同じような沸点となるものであれば、これらの分離が困難となるといった課題を生じさせる機構は同様である。したがって、これによって本発明の有利な効果が立証され、また、明細書に記載された本発明の構成によって奏される作用機構を合わせて考えれば、本発明の技術的意義が裏付けられているといえる。
比較例4
α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを66.2質量%(290.5g、1.86モル)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを7.7質量%(33.7g、0.29モル)含む粗AMA溶液438.0gを2kPaの減圧下、充填塔を用いて蒸留精製を行った。精製前のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は10.4質量%であった。蒸留後、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルが88.5質量%(200.3g、1.28モル)、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルが10.1質量%(22.8g、0.20モル)含まれた液を226.4g得た。得られた液のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は10.2質量%であり、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルのα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルに対する割合は、蒸留前とほとんど変化がなかった。この比較例4の結果から、蒸留精製では、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルとα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルとの分離が困難であることが分かる。
実施例53
攪拌機、冷却管、温度計、ガス吹き込み管及び油浴を備えた2Lの4つ口フラスコに、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル813g、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン39g、重合禁止剤としてヒドロキノンモノメチルエーテル0.4g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル0.4gを仕込んだ。その後、反応液に空気を吹き込みながら、反応液を100℃に昇温し、10kPaの減圧下、生成する水を留去しながら2時間反応させた。その後、常圧下、2時間かけてアリルアルコール610gと触媒の1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン39gを滴下し、更に12時間反応させた。反応後ガスクロマトグラフィーを用いて測定したところ、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルの収率がα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルに対し60モル%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルの転化率が88%であった。次に残存しているアリルアルコールを減圧下(操作圧力7kPa)、単蒸留で留出させて、反応液1139gを得た。この反応液にはα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチル652g、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル85g、触媒として1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン30gが含まれていた。
実施例54
上記実施例53より得られた反応液371gに誘導体化剤として無水酢酸87gを1時間かけて滴下して加え、50℃で2時間攪拌した。この反応液458g中のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは2gとなった。その後、水で洗浄し触媒を除いた後、蒸留装置(理論段数13段)を用い、減圧下(操作圧力2kPa)、蒸留による精製を行った。蒸留前の反応液は450gで、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルが256g、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルが1g、α-(アセトキシメチル)アクリル酸メチルが30g含まれていた。蒸留後、α-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを99.3質量%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを0.2質量%含む製品を192g得ることができた。
実施例55
実施例54と同様に、上記実施例53より得られた反応液50gに誘導体化剤として無水フタル酸30gを1時間かけて加え、50℃で2時間攪拌した。反応液中のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは0.9gとなった。その後、実施例54と同様の工程を行いα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを98.6質量%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを1.3質量%含む製品を得ることができた。
実施例56
実施例54と同様に、上記実施例53より得られた反応液50gに誘導体化剤としてフェニルイソシアネート24gを1時間かけて加え、50℃で2時間攪拌した。反応液中のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは0.1gとなった。その後、実施例54と同様の工程を行いα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを99.5質量%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを0.1質量%含む製品を得ることができた。
実施例57
実施例54と同様に、上記実施例53より得られた反応液50gに誘導体化剤としてプロピレンオキシド12gを1時間かけて加え、50℃で6時間攪拌した。反応液中のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは1.4gとなった。その後、実施例54と同様の工程を行いα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを97.5質量%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを2.4質量%含む製品を得ることができた。
実施例58
実施例54と同様に、上記実施例53より得られた反応液50gに誘導体化剤として無水リン酸14gを1時間かけて加え、50℃で6時間攪拌した。反応液中のα-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルは1.5gとなった。その後、実施例54と同様の工程を行いα-(アリルオキシメチル)アクリル酸メチルを97.2質量%、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチルを2.7質量%含む製品を得ることができた。
実施例54~58の結果を表15に示す。なお、表15中の添加量(当量)は、反応液中のヒドロキシ基量に対する当量を表している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
s:ピークの分裂パターンが1重線
d:ピークの分裂パターンが2重線
t:ピークの分裂パターンが3重線
m:ピークの分裂パターンが多重線
 
 

Claims (20)

  1. 下記一般式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又は炭素数1~30の有機基を表す。R及びRは、同一若しくは異なって、水素原子又は炭素数1~18のアルキル基を表し、該アルキル基は置換基を有するものであってもよい。Zは、n価の有機基を表し、nは1以上の整数である。)で表されるα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートとともに、酸化防止剤を含有する組成物であって、
    該酸化防止剤の含有量は、該α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して0.03~0.5質量%であることを特徴とするα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  2. 前記一般式(1)中のR及びRは、水素原子であることを特徴とする請求項1に記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  3. 前記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、α-(アリルオキシメチル)アクリレートを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  4. 前記酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤及び/又はリン系酸化防止剤を必須とすることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  5. 前記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートは、1333Pa条件下での沸点が95℃以上であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  6. 前記一般式(1)中のnは、1であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  7. 前記一般式(1)中のZは、-OR(Rは、水素原子または炭素数1~30の有機基を表す。)で表される基であることを特徴とする請求項6に記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  8. 前記一般式(1)中のZは、n価の連結基を表し、nは2以上の整数であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  9. 前記組成物は、不飽和アルキルエステル又はα位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの含有量が、前記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して1質量%以下であることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  10. 前記組成物は、窒素含有量が、前記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して100ppm以下であることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  11. 前記組成物は、過酸化物量が、前記α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート100質量%に対して50ppm以下であることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物。
  12. 請求項1~11のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を含んでなることを特徴とするラジカル硬化性組成物。
  13. 請求項1~11のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を製造する方法であって、
    該製造方法は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、下記一般式(7);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R、R及びRは、前記一般式(1)における各記号と同様である。)で表される不飽和アルコールとを、該不飽和アルコールを滴下投入することによって反応させる工程を含むことを特徴とするα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法。
  14. 請求項1~11のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を製造する方法であって、
    該製造方法は、粗α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートから精製α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートを得る精製工程後に、精製α-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレートに酸化防止剤を添加する工程を含むことを特徴とするα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法。
  15. 前記製造方法は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、下記一般式(7);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、R、R及びRは、前記一般式(1)における各記号と同様である。)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程を含むことを特徴とする請求項14に記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法。
  16. 請求項1~11のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を製造する方法であって、
    該製造方法は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、下記一般式(7);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、R、R及びRは、前記一般式(1)における各記号と同様である。)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程と、該反応工程により得られた、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを含むα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート粗製物を、無機アルカリを用いて処理する工程とを含むことを特徴とするα-(アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法。
  17. 請求項1~11のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物を製造する方法であって、
    該製造方法は、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートと、下記一般式(7);
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、R、R及びRは、前記一般式(1)における各記号と同様である。)で表される不飽和アルコールとを反応させる工程と、該反応工程により得られたα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート粗製物中の、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化して蒸留する工程とを含むことを特徴とするα-(アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法。
  18. 前記α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートの誘導体化工程は、酸無水物類、イソシアネート類、無水リン酸類及びエポキシド類からなる群より選択される少なくとも1種の誘導体化剤を用いて、α位にヒドロキシアルキル基を有するアクリレートを誘導体化する工程であることを特徴とする請求項17に記載のα-(アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法。
  19. 前記不飽和アルコールは、アリルアルコールを含むことを特徴とする請求項13、15、16、17又は18に記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法。
  20. 前記製造方法は、アミン系触媒の存在下で反応させる工程を含むことを特徴とする請求項13、15、16、17、18又は19のいずれかに記載のα-(不飽和アルコキシアルキル)アクリレート組成物の製造方法。
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