WO2016132993A1 - 重合用組成物およびその製造方法、これを含むコーティング用組成物、これらを用いたコーティング用組成物の製造方法ならびにコーティングの製造方法 - Google Patents
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- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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- C08F220/28—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
- C08F220/281—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing only one oxygen, e.g. furfuryl (meth)acrylate or 2-methoxyethyl (meth)acrylate
Definitions
- the present invention relates to a polymerization composition and a method for producing the same, a coating composition containing the same, a method for producing a coating composition using these, and a method for producing a coating.
- a monomer having a betaine structure has been used for various industrial applications by taking advantage of its high hydrophilicity and ionic bondability due to the betaine structure.
- photographic photosensitive material Patent Document 1
- planographic printing plate Patent Document 2
- antifouling material Patent Document 3
- floor cleaning material Patent Document 4
- biocompatible material Patent Document 5
- cosmetics Use as a humectant Patent Document 6
- Patent Document 2 discloses a lithographic printing plate precursor using a polymer compound using this monomer as an undercoat. Thus, there is a statement that both high stain resistance and printing durability can be achieved. On the other hand, the document does not describe or suggest any water content in the powder of the specific sulfobetaine monomer. On the other hand, when the present inventors proceeded with research, it has been found that control of the moisture content is important, thereby affecting the storage stability when applied to each of the above applications.
- the present invention is a composition for polymerization that can improve the storage stability in a high-temperature environment when storing the specific sulfobetaine monomer as a powder, and can further suppress discoloration when a cured film is formed.
- An object is to provide a product and a method for manufacturing the product.
- Another object of the present invention is to provide a coating composition containing the same, a method for producing a coating composition using these, and a method for producing a coating.
- a polymerization composition comprising a monomer represented by the following formula (I) and water, wherein the water content is 3% by mass or more and less than 10% by mass. (R represents a hydrogen atom or a methyl group) [2] The composition for polymerization according to [1], wherein the moisture content is 4% by mass or more and less than 9.5% by mass. [3] The polymerization composition according to [1] or [2], further comprising a monomer having an ethylenically unsaturated group.
- the product is contained in a good solvent, and then mixed with a poor solvent to precipitate the monomer represented by the above formula (I).
- a coating composition comprising, in a medium, the polymerization composition according to any one of [1] to [6].
- a coating composition comprising a polymer compound obtained by polymerizing a monomer represented by the above formula (I) contained in the composition according to [7] or [8].
- the coating according to [9] or [10] wherein the content of the repeating unit derived from the monomer represented by the formula (I) in the polymer compound is 5% or more and 90% or less on a mass basis. Composition.
- the coating composition according to any one of [7] to [11], which is liquid.
- a coating composition produced by mixing a polymerization composition containing a monomer represented by the following formula (I) and water and having a water content of 3% by mass or more and less than 10% by mass with a medium. Production method. (R represents a hydrogen atom or a methyl group)
- R represents a hydrogen atom or a methyl group
- the coating composition according to [13] or [14] is applied to a substrate, and a monomer component contained in the composition is polymerized to form a polymer compound to obtain a cured film of the polymer compound, or , [13] or [14] A method for producing a coating by polymerizing a monomer component contained in the coating composition to obtain a polymer compound, which is then applied to a substrate to obtain a cured film of the polymer compound. [16] A production method for obtaining the polymerization composition as described in any one of [1] to [6], wherein after synthesizing the monomer represented by the formula (I), the product is treated with a good solvent. And then mixing with a poor solvent to precipitate the monomer represented by the above formula (I).
- the term “coating” means not only what covers or covers the surface of the base material, but also includes what is interposed in the interface of the base material and what is embedded in the gap. Typically, those covering a cloth, paper, glass or metal surface are mentioned. However, the present invention is not limited to this, and includes those used as adhesives or pressure-sensitive adhesives for those materials or used as hole filling agents.
- the base material is not limited to those described above, and includes biological materials (teeth and bones).
- the polymerization composition of the present invention contains the specific sulfobetaine monomer described above, exhibits high storage stability in a high temperature environment when stored as a powder, and further suppresses discoloration of the formed cured film. it can. Moreover, according to the coating composition containing this, the manufacturing method of the coating composition using these, and the manufacturing method of coating, the product which has a coating with stable quality can be provided suitably. Furthermore, according to the method for producing a polymerization composition of the present invention, the polymerization composition having the above-described excellent characteristics can be suitably produced.
- FIG. 1 is a flowchart showing a procedure for preparing a composition for polymerization performed in Examples.
- the composition for polymerization of the present invention contains a specific sulfobetaine monomer and a specific amount of moisture.
- the specific sulfobetaine monomer of the present invention has a strong ionic intermolecular interaction resulting from the intramolecular betaine structure, and it is presumed that the molecules are close to each other in the crystal. When stored at a high temperature, it is considered that the closer the reaction sites are within the crystal, the easier the reaction that triggers the generation of specific impurities.
- the impurities generated when left for a certain period of time in a high temperature environment have an effect of inducing coloration with time when the composition is polymerized to form a coating (cured film).
- a coating containing a specific impurity (cured film) it is considered that a colored component is generated due to an impurity component generated when stored as a powder.
- the polymerization composition of the present invention contains a specific amount of moisture, and therefore, when stored under high temperature conditions, coloring over time is suppressed or prevented when the coating composition is subsequently used. It is understood that.
- the specific sulfobetaine monomer employed in the present invention has the structure of the following formula (I). (R represents a hydrogen atom or a methyl group)
- the content rate of the specific sulfobetaine monomer in the composition for polymerization is not particularly limited, it is preferably 5% by mass or more and preferably 10% by mass or more in the contained monomer component (in 100% by mass). Is more preferable, and 20% by mass or more is particularly preferable. As an upper limit, 100 mass% may be sufficient.
- the content is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and particularly preferably 80% by mass or less. This ratio is a copolymerization rate when a polymer compound described later is used.
- a specific sulfobetaine monomer may be used by 1 type, and 2 types may be mixed and used for it.
- the above specific sulfobetaine monomer can be synthesized by a conventional method.
- synthetic examples and exemplary compounds disclosed in JP 2011-245846 A, JP 2012-187907 A, JP 2012-31400 A, and the like can be referred to.
- a predetermined polyamine compound and a (meth) acrylic acid chloride compound are reacted to obtain a (meth) acrylamide compound containing an amino group.
- a compound having a sulfobetaine structure can be obtained by reacting a sultone compound having a predetermined carbon number.
- the description in paragraphs [0189] to [0193] of JP2012-31400A can be referred to.
- the moisture contained in the polymerization composition of the present invention is not particularly limited, but may be contained in a form incorporated in the crystal structure of the monomer component or in a form coordinated to the monomer molecule. .
- the amount of water is relatively stable, and in one embodiment of the present invention, the amount of water does not change rapidly in air at room temperature. However, this does not limit the present invention.
- the water content in the polymerization composition is 3% by mass or more and preferably 4% by mass or more in the total amount of the composition. As an upper limit, it is usually less than 10 mass%, and it is preferable that it is less than 9.5 mass%. In the present invention, it is important to control the amount of water within the above range, whereby storage stability with time and discoloration of the coating film can be suppressed or prevented through the above-described action.
- the water content in the polymerization composition may be controlled by any method, for example, by changing the water content of the reaction medium or purification solvent (alcohol compound, etc.) used in the synthesis of the specific sulfobetaine monomer. can do. Specifically, the moisture content of the alcohol (such as methanol) used when the sultone compound is reacted with the (meth) acrylamide compound containing the amino group described above, or the solvent used in the subsequent purification operation is increased, or the humidity is high. By carrying out the reaction operation in an environment, the water content when the composition for polymerization (powder) is obtained can be increased.
- the reaction medium or purification solvent alcohol compound, etc.
- FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a refining operation including the relationship with examples described later.
- Crystal A is obtained by a conventional method based on Patent Document 2 and the like.
- the crystal A0 sample that was not processed as it was was used as cS1 as a comparative example described later.
- the crystal A is separated as the crystal A1, dissolved in a good solvent, mixed with a poor solvent and recrystallized to prepare a desired crystal A1 '.
- these crystals A1 ' those within a predetermined moisture content range are examples.
- the water content can be adjusted by the concentration of water in the good solvent.
- a method of drying as it is using water as a good solvent may be used.
- the “good solvent” means a solvent capable of dissolving the polymerization composition (powder), and preferably has a solubility of 10% or more by mass at the temperature of 25 ° C. .
- Specific examples include sulfoxide compounds (such as dimethyl sulfoxide), alcohol compounds (such as ethanol and methanol), and water.
- the “poor solvent” means a solvent in which the polymerization composition (powder) is insoluble or hardly soluble.
- the “poor solvent” preferably has a solubility of the polymerization composition at a temperature of 25 ° C. of less than 0.5% by mass.
- ketone compounds acetone, etc.
- nitrile compounds acetonitrile, etc.
- ester compounds ethyl acetate, etc.
- hydrocarbon compounds hexane, toluene, etc.
- the polymerization composition may contain only a specific sulfobetaine monomer or other monomer component as a monomer component.
- the copolymerizable monomer include a monomer having an ethylenically unsaturated bond (ethylenic monomer).
- (Meth) acryloyloxypropylsulfonic acid N, N-dimethylamin
- a carboxyl group-containing ethylenic monomer such as (meth) acrylic acid (acrylic acid, methacrylic acid), crotonic acid, itaconic acid, the polymerizable compounds 1 to 12 described in [0031] of published technical report 2013-502654, And polyfunctional compounds 1 to 11 described in [0192], N- (2-acetamidoethyl) -N- (2-hydroxyethyl) acrylamide, and the like.
- one or both terminal-modified monomers of polyalkylene glycol polyethylene glycol or the like
- the terminal group include a vinyl group, an allyl group, and a (meth) acryloyl group.
- ethylenic monomers such as styrene, vinyl chloride, acrylonitrile, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, p-styrene sulfonic acid and the like can be mentioned.
- (meth) acrylamide monomers such as (meth) acrylamide and (meth) acrylamide-2-methyl-propanesulfonic acid.
- a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer (the number of carbon atoms other than the (meth) acryloyl group is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 2 to 4).
- the alkyl ester moiety may have a substituent T, for example, a hydroxyl group and / or a carboxyl group.
- a substituent T for example, a hydroxyl group and / or a carboxyl group.
- an oxygen atom may be interposed in the alkyl chain.
- 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate and the like are particularly preferable.
- acryl or “acryloyl”
- the term “acryl” or “acryloyl” broadly indicates not only an acryloyl group but also a derivative structure thereof, and includes a structure having a specific substituent at the ⁇ -position of the acryloyl group.
- the ⁇ -position is a hydrogen atom
- methacrylic which means either acrylic ( ⁇ -position is a hydrogen atom) or methacryl ( ⁇ -position is a methyl group) and is referred to as (meth) acryl or the like. is there.
- the number of ethylenically unsaturated bonds in the ethylenic monomer in the molecule is not particularly limited, but is preferably 1 to 8, more preferably 1 to 4, and particularly preferably 1 or 2. preferable.
- the monomer constituting the copolymer component is also preferably a compound represented by the following formula.
- R 11 and R 13 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group (the number of carbon atoms is preferably 1-12, more preferably 1-6, and particularly preferably 1-3), a hydroxy group, a cyano group, or a halogen atom. is there. Of these, a hydrogen atom or a methyl group is preferable.
- X 1 is a single bond or a linking group. As the linking group, a hetero linking group of a linking group La described later is preferable, and CO, O, S, NR N , or a combination thereof is more preferable.
- R N is as defined group as defined below.
- X 1 is, inter alia, COO or CONR N is more preferable.
- X 2 is a linking group, and a hydrocarbon linking group of a linking group La described later is preferable.
- the coupling group which takes the polymer or oligomer structure of coupling group La is mentioned.
- (poly) alkyleneoxy group, carbonyl (poly) oxyalkylene group, carbonyl (poly) alkyleneoxy group, carbonyloxy (poly) alkyleneoxy group, (poly) alkyleneimino group, alkylene (poly) iminoalkylene examples include groups, carbonyl (poly) iminoalkylene groups, carbonyl (poly) alkyleneimino groups, (poly) ester groups, and (poly) amide groups.
- the repeating number x is preferably in the same range as described later, more preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 10.
- X 2 is a group that can have a substituent, it may further have a substituent T.
- the additional substituent include a hydroxy group, a cyano group, a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, a carboxy group (or a salt or ester thereof), a sulfonic acid group (or a salt or ester thereof), and a phosphoric acid group. (Or a salt or ester thereof) or a phosphonic acid group (or a salt or ester thereof).
- R 12 includes a hydrogen atom or a substituent T.
- a hydrogen atom, a hydroxy group, a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, an alkyl group, an alkenyl group, a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxy group, and a (meth) acryloylino group are preferable.
- R 12 is a group that can have a substituent, it may further have a substituent T.
- Examples of the additional substituent include a hydroxy group, a cyano group, a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, a carboxy group (or a salt or ester thereof), a sulfonic acid group (or a salt or ester thereof), and a phosphoric acid group. (Or a salt or ester thereof) or a phosphonic acid group (or a salt or ester thereof).
- Y represents an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably 1 to 3 carbon atoms), an alkenyl group (preferably having 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms), an alkynyl group ( 2 to 12 carbon atoms are preferred, 2 to 6 are more preferred, aryl groups (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 10 carbon atoms), aralkyl groups (7 to 23 carbon atoms are preferred). Preferably 7 to 15 and more preferably 7 to 11), a heteroaryl group, and a cyano group.
- heteroaryl group examples include those given for the heterocyclic group for the substituent T. Among them, a pyrrolidone group can be mentioned.
- Y is a group that can have a substituent, it may further have a substituent T.
- the additional substituent include a hydroxy group, a cyano group, a halogen atom, an alkoxy group, an acyl group, a carboxy group (or a salt or ester thereof), a sulfonic acid group (or a salt or ester thereof), and a phosphoric acid group. (Or a salt or ester thereof) or a phosphonic acid group (or a salt or ester thereof).
- n1 is 0 or 1.
- the indication of a compound is used in the sense of including the above-mentioned compound itself, its salt, and its ion.
- it is meant to include derivatives in which a part thereof is changed, such as introduction of a substituent, within a range where a desired effect is exhibited.
- a substituent that does not specify substitution or non-substitution means that the group may have an arbitrary substituent as long as a desired effect is obtained. . This is also synonymous for compounds that do not specify substituted or unsubstituted.
- Preferred substituents include the following substituent T. Examples of the substituent T include the following.
- alkyl group preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, isopropyl, t-butyl, pentyl, heptyl, 1-ethylpentyl, benzyl, 2-ethoxyethyl, 1-carboxymethyl, etc.
- alkenyl A group preferably an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms such as vinyl, allyl, oleyl and the like
- an alkynyl group preferably an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms such as ethynyl, butadiynyl, phenylethynyl and the like
- a cycloalkyl group preferably a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, such as cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, etc.
- a phosphonyl group preferably having a carbon atom 0 ⁇ 20 phosphonyl groups such as —P ( ⁇ O) (R P ) 2
- phosphinyl groups preferably phosphinyl groups having 0 to 20 carbon atoms such as —P (R P ) 2
- each of the groups listed as the substituent T may be further substituted with the substituent T described above.
- the salt may be formed.
- a compound or a substituent or a linking group includes an alkyl group, an alkylene group, an alkenyl group or an alkenylene group, an alkynyl group or an alkynylene group, these may be cyclic or linear, and may be linear or branched These may be substituted as described above or may be unsubstituted.
- Each substituent defined in the present specification may be substituted through the following linking group La within the scope of the effects of the present invention, or the linking group La may be present in the structure thereof.
- an alkyl group, an alkylene group, an alkenyl group, or an alkenylene group may further include the following hetero-linking group in the structure.
- the linking group La include a hydrocarbon linking group [an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (more preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms), an alkenylene group having 2 to 10 carbon atoms (more preferably Has 2 to 6 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms), an alkynylene group having 2 to 10 carbon atoms (more preferably 2 to 6 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms), 6 to 22 carbon atoms
- An arylene group (more preferably having 6 to 10 carbon atoms, or a combination thereof), a hetero linking group [carbonyl group (—CO—), thiocarbonyl group (—CS—), ether group (—O—), thioether group] (—S—), imino group (—NR N
- the said hydrocarbon coupling group may form the double bond or the triple bond suitably, and may connect.
- the ring formed is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
- a nitrogen-containing five-membered ring is preferable, and examples of the compound forming the ring include pyrrole, imidazole, pyrazole, indazole, indole, benzimidazole, pyrrolidine, imidazolidine, pyrazolidine, indoline, carbazole, or these And derivatives thereof.
- 6-membered ring examples include piperidine, morpholine, piperazine, and derivatives thereof. Moreover, when an aryl group, a heterocyclic group, etc. are included, they may be monocyclic or condensed and may be similarly substituted or unsubstituted.
- RN is a hydrogen atom or a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (preferably having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, still more preferably 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 3 carbon atoms), an alkenyl group (2 carbon atoms).
- an alkynyl group preferably 2 to 24, preferably 2 to 12. More preferably, 2 to 6 carbon atoms are more preferable, and 2 to 3 carbon atoms are particularly preferable), an aralkyl group (preferably 7 to 22 carbon atoms, more preferably 7 to 14 carbon atoms, and particularly preferably 7 to 10 carbon atoms). ), An aryl group (preferably having 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 10 carbon atoms).
- RP is a hydrogen atom, a hydroxy group, or a substituent.
- substituents examples include an alkyl group (preferably having 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, still more preferably 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 3 carbon atoms), an alkenyl group (2 carbon atoms). To 24, more preferably 2 to 12, more preferably 2 to 6, particularly preferably 2 to 3, and an alkynyl group (preferably 2 to 24, preferably 2 to 12). More preferably, 2 to 6 carbon atoms are more preferable, and 2 to 3 carbon atoms are particularly preferable), an aralkyl group (preferably 7 to 22 carbon atoms, more preferably 7 to 14 carbon atoms, and particularly preferably 7 to 10 carbon atoms).
- An aryl group preferably having 6 to 22 carbon atoms, more preferably having 6 to 14 carbon atoms, particularly preferably having 6 to 10 carbon atoms
- an alkoxy group preferably having 1 to 24 carbon atoms, more preferably having 1 to 12 carbon atoms
- it has 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably 1 to 3 carbon atoms
- an alkenyloxy group preferably 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms).
- an alkynyloxy group preferably 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, still more preferably 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 3 carbon atoms).
- An aralkyloxy group preferably 7 to 22 carbon atoms, more preferably 7 to 14 carbon atoms, particularly preferably 7 to 10 carbon atoms
- an aryloxy group preferably 6 to 22 carbon atoms, 6 to 14 carbon atoms.
- the number of atoms constituting the linking group is preferably from 1 to 36, more preferably from 1 to 24, still more preferably from 1 to 12, and from 1 to 6 Is particularly preferred.
- the number of linking atoms in the linking group is preferably 10 or less, and more preferably 8 or less.
- the lower limit is 1 or more.
- the number of connected atoms refers to the minimum number of atoms that are located in a path connecting predetermined structural portions and are involved in the connection. For example, in the case of —CH 2 —C ( ⁇ O) —O—, the number of atoms constituting the linking group is 6, but the number of linking atoms is 3.
- Specific examples of combinations of linking groups include the following.
- x is an integer of 1 or more, preferably 1 to 500, more preferably 1 to 100.
- Lr is preferably an alkylene group, an alkenylene group or an alkynylene group.
- the carbon number of Lr is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 3.
- the plurality of Lr, R N , R P , x, etc. need not be the same.
- the direction of the linking group is not limited by the above description, and may be understood as appropriate according to a predetermined chemical formula.
- the polymerization composition of the present invention may be reacted and the monomer contained therein may be polymerized by any method.
- it can be obtained by reacting a specific sulfobetaine monomer with a monomer that forms a copolymerization component if necessary in the presence of a polymerization initiator in a solvent (hereinafter, this polymer may be referred to as a polymer compound (A)).
- the solvent used here may be any solvent that dissolves each monomer. Specific examples include water, methanol, ethanol, propanol, t-butanol, benzene, toluene, dimethylformamide, tetrahydrofuran, chloroform, or a mixed solvent thereof.
- any normal radical initiator may be used.
- Azo compounds such as 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN), 3-carboxypropionitrile, azobismaleonitrile, dimethyl- (2,2 ′)-azobis (2-methylpropionate),
- Organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide and potassium persulfate, 1: 1 mass ratio mixture of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone and benzophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane -1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1- (4- (2- (2 And alkylphenone compounds such as -hydroxyethoxy) ethoxy) phenyl) -2-methylpropan-1-one.
- the reaction solvent and polymerization initiator applied to the polymerization reaction are not limited to
- the polymer compound (A) is represented by a structural formula, it preferably has a repeating unit of the above formula (Ia).
- the copolymer When the copolymer is used, it preferably has a repeating unit of the formula (M-1a) and / or a repeating unit of the formula (M-2a).
- R, R 11 to R 13 , X 1 , X 2 , Y, and n1 have the same meanings as defined in the formulas (I), (M-1), and (M-2), respectively. It is.
- the copolymerization ratios a, b, and c are preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and more preferably 20% by mass or more when the total is 100% on a mass basis.
- the upper limit may be 100% by mass. When the copolymer is used, it is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and particularly preferably 80% by mass or less. Each of b and c may be 0% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more. The upper limit is preferably 90% by mass or less, and more preferably 80% by mass or less.
- the weight average molecular weight of the polymer compound (A) can be variously adjusted according to the purpose of use.
- the weight average molecular weight is preferably 5,000 or more, and more preferably 10,000 or more.
- the upper limit is preferably 1,000,000 or less, more preferably 5,000,000 or less, and still more preferably 2,000,000 or less.
- the weight average molecular weight of the polymer compound (A) is too small, it is difficult to control the molecular weight, which is not preferable from the viewpoint of production.
- the weight average molecular weight of the polymer compound (A) is too large, desired performance may be difficult to obtain, or the viscosity may increase and it may be difficult to produce.
- the molecular weight of the polymer compound means a weight average molecular weight unless otherwise specified, and employs a value measured in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography (GPC).
- the measuring device and measurement conditions are basically based on the following condition 1 and are allowed to be set to condition 2 depending on the solubility of the sample.
- an appropriate carrier (eluent) and a column suitable for it may be selected and used.
- it is assumed that the hardly soluble polymer compound is measured at a soluble concentration under the following conditions.
- the coating composition according to the present invention can be produced by mixing the polymerization composition containing the specific sulfobetaine monomer and water with a medium. At this time, a copolymer component such as a monomer having an ethylenically unsaturated group may be further contained.
- the method for forming a coating (cured film) using the coating composition is not particularly limited. For example, a method of applying a coating composition to a substrate and polymerizing a monomer component contained in the coating composition to form a cured film of the polymer compound (A) can be mentioned. Alternatively, the monomer component contained in the coating composition is polymerized first to obtain a polymer compound (A), which is then applied to a substrate and dried to form a cured film of the polymer compound. Good.
- the concentration of the polymer compound (A) in the coating composition is preferably 0.1 to 20% by mass, and more preferably 0.1 to 10% by mass. Such a concentration range is preferable because good coating properties and characteristics can be imparted.
- the coating composition may be one or more selected from the group consisting of a polymer compound, an epoxy resin, an acrylic resin, a surfactant, an antistatic agent, a coupling agent, and an epoxy curing agent, depending on the intended properties, Addition of pH adjusters, rust inhibitors, antiseptics, antifungal agents, antioxidants, reduction inhibitors, evaporation accelerators, chelating agents, water-soluble polymers, pigments, dyes, wettability improvers, antifoaming agents, etc. An agent may be included.
- the polymer compound examples include polyamic acid, soluble polyimide, polyamide, polyamideimide, polyamic acid ester, polyester, acrylic acid polymer, acrylate polymer, polyvinyl alcohol and polyoxyethylene, and polyimide such as polyamic acid and soluble polyimide.
- a polymer compound is preferable.
- the polymer compound here preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 10,000. Thereby, the solubility with respect to a solvent is excellent, and it is preferable as a content component of the composition for coating. From the viewpoint of solubility in a solvent, the weight average molecular weight of the polymer compound is more preferably 1,000 to 7,500, still more preferably 1,000 to 5,000, and particularly preferably 1,000. ⁇ 2,000.
- the weight average molecular weight is 1,000 or more, it does not evaporate by heat treatment and is chemically or mechanically stable. Moreover, since the solubility with respect to the solvent of a high molecular compound is especially high as a weight average molecular weight is 2,000 or less, the high molecular compound density
- the weight average molecular weight of the polymer compound is specified by the side method defined above.
- the concentration of the polymer compound (other than the polymer compound (A)) in the coating composition is not particularly limited, but is preferably 0 to 20% by mass, more preferably 0 to 10% by mass. For example, good characteristics may be imparted when an insulating film is used.
- a high molecular compound may be used by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
- the epoxy resin is not particularly limited as long as it is a compound having oxirane or oxetane, but a compound having two or more oxiranes is preferable.
- the epoxy resin include a bisphenol A type epoxy resin, a glycidyl ester type epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, a polymer of a monomer having an oxirane, and a copolymer of a monomer having an oxirane and another monomer.
- the monomer having oxirane examples include glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, and methyl glycidyl (meth) acrylate.
- monomers copolymerized with a monomer having oxirane include (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, styrene, methylstyrene And chloromethylstyrene, (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl (meth) acrylate, N-cyclohexylmaleimide and N-phenylmaleimide.
- the concentration of the epoxy resin in the coating composition is not particularly limited, but is preferably 0 to 20% by mass, and more preferably 0 to 10% by mass. Within such a concentration range, the film formed from the coating composition of the present invention has good heat resistance, chemical resistance and flatness.
- An epoxy resin may be used by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
- the acrylic resin is not particularly limited as long as it is a resin having an acrylic group or a methacrylic group.
- the acrylic resin for example, a monofunctional polymerizable monomer having a hydroxy group, a monofunctional polymerizable monomer having no hydroxy group, a bifunctional (meth) acrylate or a trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate homopolymer, Or the copolymer of these monomers is mentioned.
- the monofunctional polymerizable monomer having a hydroxy group examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 1,4-cyclohexanedimethanol mono Mention may be made of (meth) acrylates. Among these, 4-hydroxybutyl acrylate and 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate are preferable from the viewpoint that the formed film can be made flexible.
- the monofunctional polymerizable monomer having no hydroxy group examples include glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, and 3-methyl-3- (meth) acrylic.
- bifunctional (meth) acrylate examples include bisphenol F ethylene oxide modified di (meth) acrylate, bisphenol A ethylene oxide modified di (meth) acrylate, isocyanuric acid ethylene oxide modified di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, Polypropylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate monostearate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, 2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propanedi Ruji (meth) acrylate, and trimethylolpropane di (meth)
- trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylates are trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, epichlorohydrin modified Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, epichlorohydrin-modified glycerol tri (meth) acrylate, diglycerin tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, alkyl-modified dipen Erythritol penta (meth) acrylate, alky
- the concentration of the acrylic resin in the coating composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0 to 20% by mass, and more preferably 0 to 10% by mass. Within such a concentration range, the heat resistance, chemical resistance and flatness of the coating film formed from the coating composition of the present invention are good.
- An acrylic resin may be used by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
- the surfactant can be used to improve the wettability, leveling property, or coating property of the coating composition to the base substrate.
- the concentration is preferably 0 to 1% by mass in 100% by mass of the coating composition.
- surfactant for example, the trade names “Byk-300”, “Byk-306”, “Byk-335”, “Byk-310”, from the point that the coating property of the coating composition of the present invention can be improved.
- Silicone surfactants such as “Byk-341”, “Byk-344”, “Byk-370” (manufactured by BYK Chemie); trade names “Byk-354”, “ByK-358”, “Byk” -361 "(manufactured by Big Chemie), etc .; fluorine-based products such as” DFX-18 "," Factent 250 ",” Factent 251 "(manufactured by Neos) Mention may be made of surfactants.
- Surfactant may be used by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
- An antistatic agent can be used to prevent the coating composition from being charged.
- the concentration is preferably 0 to 1% by mass in 100% by mass of the coating composition of the present invention.
- the antistatic agent is not particularly limited, and any antistatic agent can be used. Specific examples include metal oxides such as tin oxide, tin oxide / antimony oxide composite oxide, and tin oxide / indium oxide composite oxide, and quaternary ammonium salts.
- An antistatic agent may be used by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
- the coupling agent is not particularly limited, and any coupling agent can be used.
- the concentration is preferably 0 to 3% by mass in 100% by mass of the coating composition of the present invention.
- a silane coupling agent As the coupling agent, a silane coupling agent is preferable. Specific examples of the silane coupling agent include trialkoxysilane compounds and dialkoxysilane compounds. A coupling agent may be used by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
- the epoxy curing agent is not particularly limited, and any epoxy curing agent can be used.
- the concentration is preferably 0 to 5% by mass in 100% by mass of the coating composition of the present invention.
- curing agent may be used by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
- the wettability improver improves the wettability of the composition to the substrate and makes it possible to improve the uniformity of the formed film.
- the wettability improver include acrylic copolymers and polyoxyethylene fatty acid ester compounds. Of these, acrylic copolymers are preferred. This is because the coating is excellent in transparency, scratch resistance and solvent resistance.
- the content of the wettability improver as a solid content is not particularly limited, but the upper limit is preferably 70% by mass or less and more preferably 40% by mass or less in the coating composition. On the other hand, the lower limit is preferably 4% by mass or more.
- One wettability improver may be used, or two or more wettability improvers may be mixed and used.
- an antifoaming agent By adding an antifoaming agent, it is possible to effectively defoam and suppress foaming of the composition.
- the antifoaming agent include glycol compounds such as polyacetylene glycol, siloxane compounds such as organically modified polysiloxane, and emulsions obtained by dispersing polydimethylsiloxane in water using an emulsifier. Among these, an emulsion of polydimethylsiloxane is preferable from the viewpoint of excellent antifoaming properties.
- the content of the antifoaming agent is not particularly limited, but is preferably 1 to 30% by mass in the coating composition.
- An antifoamer may be used by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
- the coating composition may contain a binder resin.
- a binder resin By adding a binder resin, the film formability, the flexibility and adhesion of the coating, and the printability and print adhesion may be further improved.
- the binder resin include homopolymers such as polyester, poly (meth) acrylate, polyurethane, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyamide, polyimide, polyvinyl alcohol, polyacryl polyol, and polyester polyol; styrene, vinylidene chloride, Examples thereof include a copolymer containing a compound selected from the group consisting of vinyl chloride and alkyl (meth) acrylate as a copolymerization component.
- binder resin Although content of the said binder resin is not specifically limited, It is preferable that it is 60 mass% or less in a coating composition, and it is more preferable that it is 40 mass% or less. Binder resin may be used by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
- the coating composition may contain a silane coupling agent.
- the silane coupling agent include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and 3-mercaptotrimethoxysilane. Is mentioned.
- content of the said silane coupling agent is not specifically limited, It is preferable that it is 50 mass% or less in the composition for coating.
- a silane coupling agent may be used by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
- the coating composition may contain a thickener for the purpose of improving the viscosity of the composition.
- a thickener for the purpose of improving the viscosity of the composition.
- the thickener include water-soluble polymers such as alginic acid salts and derivatives, xanthan gum derivatives, saccharide compounds such as carrageenan or cellulose.
- content of the said thickener is not specifically limited, It is preferable that it is 50 mass% or less in the composition for coating.
- a thickener may be used by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
- the coating composition may contain fine particle materials such as colloidal silica, hollow silica, fine particles of fluororesin, and fine metal particles such as titanium.
- the content of the fine particle material is not particularly limited, but is preferably 50% by mass or less in the coating composition.
- a fine particle material may be used by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
- the coating composition may contain an organic carboxylic acid having a carboxy group.
- the organic carboxylic acid includes aliphatic and aromatic monovalent and polyvalent carboxylic acids, and may contain a functional group such as a hydroxy group and / or a vinyl group in the molecule.
- Examples of the aliphatic carboxylic acid include acetic acid, butyric acid, hexanecarboxylic acid, octanecarboxylic acid, acetoacetic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid, malic acid, tartaric acid, and citric acid.
- Etc examples of the aromatic carboxylic acid include benzoic acid, salicylic acid, gallic acid, cinnamic acid, phthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid.
- water or an organic solvent may be used as a medium, and an organic solvent is preferably used.
- the organic solvent those having 1 to 12 carbon atoms are preferable, and those having 1 to 6 carbon atoms are more preferable.
- alcohol compounds such as methanol, ethanol and hexafluoroisopropanol (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms) are preferable.
- An organic solvent may be used by 1 type and may be used in mixture of 2 or more types.
- the method for applying the coating composition to the substrate is not particularly limited, and can be appropriately selected from methods generally used in this field.
- the coating method include spin coating, gravure coating, bar coating, dip coating, curtain coating, die coating, and spray coating.
- the thickness of the coating (cured film) is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. From the viewpoint of coating cost, the calculated film thickness after heating and drying is preferably 100 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 to 50 ⁇ m.
- the coating composition of the present invention and the coating formed thereby may be colored or colorless. However, a transparent film is preferable because the effects of the present invention are more remarkably exhibited.
- a substrate applicable to the present invention for example, a glass epoxy substrate, a glass composite substrate, a paper phenol substrate, conforming to various standards such as FR-1, FR-3, FR-4, CEM-3, or E668, Examples include paper epoxy substrates, green epoxy substrates, and BT resin substrates.
- the substrate is described here as an example, the base material used in the present invention is not limited to a plate-like material (substrate), and a wide variety of coating materials can be applied. is there.
- the base material may be an indefinite type such as a surface of a building material (wall) or an outer surface of an electronic substrate.
- substrates include, for example, substrates made of metals such as copper, brass, phosphor bronze, beryllium copper, aluminum, gold, silver, nickel, tin, chrome, or stainless steel (they)
- the substrate may have a metal of the following: aluminum oxide (alumina), aluminum nitride, zirconium oxide (zirconia), zirconium silicate (zircon), magnesium oxide (magnesia), aluminum titanate, titanic acid Barium, lead titanate (PT), lead zirconate titanate (PZT), lead lanthanum zirconate titanate (PLZT), lithium niobate, lithium tantalate, cadmium sulfide, molybdenum sulfide, beryllium oxide (beryllia), silicon oxide (Silica), silicon carbide (silicon carbide), nitrogen A substrate made of ceramics such as silicon (silicon nitride), boron nitride (boron nitride),
- the polymerization composition of the present invention can be used for various materials. For example, it is applied to the functionalization of inks, coatings, paints, films, adhesives, adhesives, cleaning agents, paper additives, cosmetic materials, semiconductor materials, functional gels, recording materials, fibers or resin moldings, etc. I can do it. More specifically, examples of the ink include inkjet inks described in JP2010-106085A, and writing instrument inks described in JP2008-101175A. As a coating, a coating for medical products described in JP2011-072341, etc., a coating for biological analysis described in JP2007-225574, etc., an antifouling coating described in JP2010-095707, etc.
- Examples include building material coatings described in 088995 and the like, and electronic device sealing materials described in JP2012-000828A and the like.
- Examples of the paint include general-purpose paints described in JP-A-61-275367, and self-repairing paints described in JP-A-2013-049839.
- Examples of the film include a hard coat film described in JP2013-079555A, an optical film described in JP2012-098526A, a solar battery backsheet described in JP2012-227382A, and the like described in JP2012-128231A. A heat shielding film is mentioned.
- Examples of the adhesive include dental adhesives described in JP2010-235458A, medical adhesives described in JP2011026655A, and recording material adhesives described in JP2011-198434.
- Examples of the pressure-sensitive adhesive include a pressure-sensitive adhesive for optical members described in International Publication No. 10/092988 and the like, and a pressure-sensitive adhesive for hard coat film described in JP2013-032500A.
- Examples of the cleaning agent include a clothing cleaning agent described in JP-A-10-140183 and a skin cleaning agent described in JP-A-2005-179303.
- Examples of paper additives include paper making additives described in JP-A-2008-174897 and the like, and recording paper coating agents described in Japanese Patent No. 3892220 and the like.
- Examples of the cosmetic material include a particle coating agent described in JP-A-2004-189852, a cosmetic gel described in JP-A-2011-241172, and a moisturizing agent described in JP-A-2002-255730.
- Examples of the semiconductor material include a resist underlayer film described in JP2012-203393A and the like, and a nanoimprint material described in JP2012-214022.
- Examples of functional gels include water treatment gels described in JP-A-2009-219978, civil engineering gels described in JP-A-7-242873, electrolyte gels described in JP-A 2008-285668, and special tables 2008-538375. And water-absorbing gels described in JP-A-2011-197196 and the like.
- Examples of the recording material include a hard coating agent for a recording medium described in JP2011-126991A, and a recording medium additive described in JP-A-6-318318.
- As functionalization of fibers or resin moldings antifouling fiber products described in JP-A-2007-191826, hydrophilization of resin surfaces described in JP-A-2001-348444, antistatics described in JP-B-63-58178, etc. Sexuality can be mentioned.
- Example 1 Synthesis of Specific Sulfobetaine Monomer [S]] Synthesis was carried out by a method similar to the synthesis method described in JP2011-245846A to obtain 4-sulfonatobutyl [3- (methacryloylamino) propyl] dimethylammonium crystals. Specifically, 130 g (0.764 mol) of N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide, 104 g of butane sultone, 234 mg of 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidinooxy were added to acetonitrile. It was dissolved in 380 ml and heated at 70 ° C. for 6 hours.
- MeOH methanol
- MeOH / water ratio of methanol to water (mass basis)
- Moisture content amount of water contained in powder of specific sulfobetaine monomer (content rate: mass basis)
- Purity A Purity before storage stability evaluation
- B After storage stability evaluation ⁇ Purity> The purity of the specific sulfobetaine monomer was measured by the following method. 100 mg of this product is weighed, and 100 mL of ion exchange water is added and dissolved to obtain a sample solution. A 2 ⁇ l sample solution is measured by liquid chromatography under the following conditions. The peak area percentage of each peak is obtained by automatic integration, and the peak area percentage of the main peak is defined as purity (HPLC). However, peaks due to injection are excluded from the calculation.
- the specific sulfobetaine monomer powder having a water content in a specific range was prevented from being decomposed even after high temperature storage at 70 ° C. for 48 hours, and high purity was maintained.
- Example 2 ⁇ Coating composition evaluation> The powder after the stability evaluation was used as a coating film by the following method.
- Table 2 powder after storage evaluation (4.5 g), 2-hydroxyethyl methacrylate (Wako Pure Chemicals, 4.5 g), triethylene glycol dimethacrylate (Wako Pure Chemicals 0.8 g), Irgacur 2959 (BASF manufactured) 0.2 g) and methanol (3.3 g) were mixed to prepare a photocurable composition.
- the obtained photocurable composition was coated on a 24 mm square glass substrate for 20 seconds using a spin coater under the condition of 2000 rpm, and then the glass substrate on the coated surface was irradiated with light with a black light for 5 minutes to be photocured.
- a glass substrate on which an object coating film was formed was prepared.
- the thickness of the coating film was 0.9 ⁇ m.
- the molecular weight of the polymer using the sample of Test 101 was measured, it was confirmed that the polymer had a weight average molecular weight of 15,900.
- the degree of coloration of the coating film when this glass substrate was placed in the atmosphere at room temperature (about 25 ° C.) for 1 week was determined according to the following criteria.
- Absorbance at a wavelength of 400 nm was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UV-2550 [trade name]). The measurement temperature was room temperature (25 ° C.).
- the same polymerization reaction was performed by replacing the solvent used in the polymerization reaction performed in the coating composition evaluation from methanol with water, hexafluoroisopropanol, or the like. As a result, it was confirmed that a good polymer was obtained in any case, and a good coating film was obtained.
- Example 3 [Synthesis of Specific Sulfobetaine Monomer [T]] 4-sulfonatobutyl was similarly prepared except that N- [3- (dimethylamino) propyl] methacrylamide used in the synthesis of the specific sulfobetaine monomer [S] was changed to N- [3- (dimethylamino) propyl] acrylamide. There were obtained 195.2 g of [3- (acryloylamino) propyl] dimethylammonium (sample cT1). 5.0 g of crystals of sulfobetaine monomer cT1 were dissolved and recrystallized under the same conditions as in Example 1 to obtain samples shown in Table 4 below. The measurement results of the moisture content of each sample are also shown.
- Example 4 The coating composition was evaluated in the same manner as in Example 2 using the sample after storage stability evaluation in Table 5 (purity B). Evaluation conditions and evaluation criteria were also carried out in accordance with Example 2. The results are shown in Table 6 below.
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Abstract
【課題】特定スルホベタインモノマーを粉末として保存した際に高温環境での保存安定性を向上させることができ、さらには硬化被膜としたときの変色を抑えることができる重合用組成物およびその製造方法を提供する。また、これを含むコーティング用組成物、これらを用いたコーティング用組成物の製造方法およびコーティングの製造方法を提供する。 【解決手段】下記式(I)で表されるモノマーと水とを含む重合用組成物であって、含水率が3質量%以上10質量%未満である重合用組成物。 (Rは水素原子またはメチル基を表す)
Description
本発明は重合用組成物およびその製造方法、これを含むコーティング用組成物、これらを用いたコーティング用組成物の製造方法ならびにコーティングの製造方法に関する。
従来、ベタイン構造を有するモノマーは、高親水性とベタイン構造によるイオン結合性を活かし、種々の産業用途に用いられてきた。例えば写真感光材料(特許文献1)、平版印刷版(特許文献2)、防汚性材料(特許文献3)、床クリーニング用材料(特許文献4)、生体適合材料(特許文献5)、化粧品用保湿剤(特許文献6)などとしての使用が挙げられる。
この化合物は高い親水性を有し、上記の各用途への広汎な展開が期待される。上記特許文献2では、このモノマーを用いた高分子化合物を下塗り剤として用いた平版印刷版原版について開示している。これにより、高い耐汚れ性と耐刷性を両立させる旨の記載がある。一方、同文献には、上記特定スルホベタインモノマーの粉末における水分量に関しては何ら記載も示唆もない。他方、本発明者らが研究を進めたところ、その水分量の制御が重要であり、それにより、上記の各用途に適用する際の保存安定性に影響することが分かってきた。
そこで、本発明は、上記の特定スルホベタインモノマーを粉末として保存した際に高温環境での保存安定性を向上させることができ、さらには硬化被膜としたときの変色を抑えることができる重合用組成物およびその製造方法の提供を課題とする。また、これを含むコーティング用組成物、これらを用いたコーティング用組成物の製造方法およびコーティングの製造方法の提供を課題とする。
本発明によれば下記の手段が提供される:
〔1〕下記式(I)で表されるモノマーと水とを含む重合用組成物であって、含水率が3質量%以上10質量%未満である重合用組成物。
(Rは水素原子またはメチル基を表す)
〔2〕上記含水率が4質量%以上9.5質量%未満である〔1〕に記載の重合用組成物。
〔3〕さらにエチレン性不飽和基を有するモノマーを含有する〔1〕または〔2〕に記載の重合用組成物。
〔4〕上記モノマー中で、上記式(I)で表されるモノマーの含有率が5質量%以上90質量%以下である〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載の重合用組成物。
〔5〕粉末状である〔1〕~〔4〕のいずれか1つに記載の重合用組成物。
〔6〕上記式(I)で表されるモノマーを合成した後に、生成物を良溶媒に含有させ、次いで、貧溶媒と混合して上記式(I)で表されるモノマーを析出させる処理を経た〔1〕~〔5〕のいずれか1つに記載の重合用組成物。
〔7〕〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の重合用組成物を媒体中に含むコーティング用組成物。
〔8〕上記媒体が有機溶媒である〔7〕に記載のコーティング用組成物。
〔9〕〔7〕または〔8〕に記載の組成物に含まれる上記式(I)で表されるモノマーを重合させてなる高分子化合物を含むコーティング用組成物。
〔10〕上記高分子化合物がさらにエチレン性不飽和基を有するモノマーに由来する繰り返し単位とともに重合された〔9〕に記載のコーティング用組成物。
〔11〕上記高分子化合物中の式(I)で表されるモノマーに由来する繰り返し単位の含有率が、質量基準で5%以上90%以下である〔9〕または〔10〕に記載のコーティング用組成物。
〔12〕液状である〔7〕~〔11〕のいずれか1つに記載のコーティング用組成物。
〔13〕下記式(I)で表されるモノマーと水とを含む含水率が3質量%以上10質量%未満である重合用組成物と、媒体とを混合して製造するコーティング用組成物の製造方法。
(Rは水素原子またはメチル基を表す)
〔14〕上記の重合用組成物がさらにエチレン性不飽和基を有するモノマーを含有する〔13〕に記載のコーティング用組成物の製造方法。
〔15〕〔13〕または〔14〕に記載のコーティング用組成物を基材に付与しこの組成物に含まれるモノマー成分を重合させて高分子化合物としこの高分子化合物の硬化被膜とする、あるいは、〔13〕または〔14〕に記載のコーティング用組成物に含まれるモノマー成分を重合させて高分子化合物とし、その後に基材に付与し上記高分子化合物の硬化被膜とするコーティングの製造方法。
〔16〕〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の重合用組成物を得る製造方法であって、上記式(I)で表されるモノマーを合成した後に、生成物を良溶媒に含有させ、次いで、貧溶媒と混合して上記式(I)で表されるモノマーを析出させる処理を経る重合用組成物の製造方法。
〔1〕下記式(I)で表されるモノマーと水とを含む重合用組成物であって、含水率が3質量%以上10質量%未満である重合用組成物。
〔2〕上記含水率が4質量%以上9.5質量%未満である〔1〕に記載の重合用組成物。
〔3〕さらにエチレン性不飽和基を有するモノマーを含有する〔1〕または〔2〕に記載の重合用組成物。
〔4〕上記モノマー中で、上記式(I)で表されるモノマーの含有率が5質量%以上90質量%以下である〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載の重合用組成物。
〔5〕粉末状である〔1〕~〔4〕のいずれか1つに記載の重合用組成物。
〔6〕上記式(I)で表されるモノマーを合成した後に、生成物を良溶媒に含有させ、次いで、貧溶媒と混合して上記式(I)で表されるモノマーを析出させる処理を経た〔1〕~〔5〕のいずれか1つに記載の重合用組成物。
〔7〕〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の重合用組成物を媒体中に含むコーティング用組成物。
〔8〕上記媒体が有機溶媒である〔7〕に記載のコーティング用組成物。
〔9〕〔7〕または〔8〕に記載の組成物に含まれる上記式(I)で表されるモノマーを重合させてなる高分子化合物を含むコーティング用組成物。
〔10〕上記高分子化合物がさらにエチレン性不飽和基を有するモノマーに由来する繰り返し単位とともに重合された〔9〕に記載のコーティング用組成物。
〔11〕上記高分子化合物中の式(I)で表されるモノマーに由来する繰り返し単位の含有率が、質量基準で5%以上90%以下である〔9〕または〔10〕に記載のコーティング用組成物。
〔12〕液状である〔7〕~〔11〕のいずれか1つに記載のコーティング用組成物。
〔13〕下記式(I)で表されるモノマーと水とを含む含水率が3質量%以上10質量%未満である重合用組成物と、媒体とを混合して製造するコーティング用組成物の製造方法。
〔14〕上記の重合用組成物がさらにエチレン性不飽和基を有するモノマーを含有する〔13〕に記載のコーティング用組成物の製造方法。
〔15〕〔13〕または〔14〕に記載のコーティング用組成物を基材に付与しこの組成物に含まれるモノマー成分を重合させて高分子化合物としこの高分子化合物の硬化被膜とする、あるいは、〔13〕または〔14〕に記載のコーティング用組成物に含まれるモノマー成分を重合させて高分子化合物とし、その後に基材に付与し上記高分子化合物の硬化被膜とするコーティングの製造方法。
〔16〕〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の重合用組成物を得る製造方法であって、上記式(I)で表されるモノマーを合成した後に、生成物を良溶媒に含有させ、次いで、貧溶媒と混合して上記式(I)で表されるモノマーを析出させる処理を経る重合用組成物の製造方法。
本明細書においてコーティングとは、基材の表面を被覆したりかぶせたりするもののみならず、基材の界面に介在させるもの、および間隙に埋め込むものを含む意味である。典型的には、布、紙、ガラス、金属の表面に被覆するものが挙げられる。ただし、これに限られず、それらの素材の接着剤または粘着剤として用いたり、穴埋め剤として用いるものを含むものである。基材も上述したものに限られず、生体物質(歯および骨)なども含むものである。
本発明の重合用組成物は、上記の特定スルホベタインモノマーを含み、これを粉末として保存した際に高温環境での高い保存安定性を発揮し、さらに形成された硬化被膜の変色を抑えることができる。また、これを含むコーティング用組成物、これらを用いたコーティング用組成物の製造方法およびコーティングの製造方法によれば、品質の安定したコーティングを有する製品を好適に提供することができる。さらに、本発明の重合用組成物の製造方法によれば、上述した優れた特性を有する重合用組成物を好適に製造することができる。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
本発明の重合用組成物は、特定スルホベタインモノマーと特定量の水分を含有する。これにより、上記の優れた効果が得られる理由は定かではないが、例えば以下のような点が考えられる。
本発明の特定スルホベタインモノマーは分子内のベタイン構造に起因する強いイオン性分子間相互作用を持ち、結晶内で分子同士が互いに近接しているものと推測される。高温で保存される際、結晶内部で反応部位同士が近いほど特定不純物生成のトリガーとなる反応が起こりやすくなると考えられる。
これに対し、特定範囲で水分子を含む結晶の場合、結晶の間隙に水分子が入り込むとともに、ベタイン構造の電荷を緩和する役割を果たす。そのことで、上記特定不純物を生成する反応を抑止し、高温環境のような反応が起こりやすい条件下でも安定に保存することが可能になるものと推測される。一方、水分量を多くしすぎないことで、結晶内に組み込みきれなくなった水分が凝集せず、部分的にモノマーを溶解した組成物となることを抑制する。そのため、モノマーの運動性を過度に上げず、衝突を防ぐものと考えられる。
このようにして、高温環境で一定時間おかれたときに生成する不純物は、特にその組成物を重合しコーティング(硬化皮膜)としたときの経時着色を誘発する作用があると考えられる。特定不純物を含むコーティング(硬化皮膜)では、粉末で保存した際に生成した不純物成分などを起因として着色成分を生成させるものと考えられる。これに対し、本発明の重合用組成物は、特定量の水分を含有させたため、高温条件下で保存した際にも、その後にコーティング用組成物としたときに経時による着色が抑制ないし防止されるものと解される。
本発明の特定スルホベタインモノマーは分子内のベタイン構造に起因する強いイオン性分子間相互作用を持ち、結晶内で分子同士が互いに近接しているものと推測される。高温で保存される際、結晶内部で反応部位同士が近いほど特定不純物生成のトリガーとなる反応が起こりやすくなると考えられる。
これに対し、特定範囲で水分子を含む結晶の場合、結晶の間隙に水分子が入り込むとともに、ベタイン構造の電荷を緩和する役割を果たす。そのことで、上記特定不純物を生成する反応を抑止し、高温環境のような反応が起こりやすい条件下でも安定に保存することが可能になるものと推測される。一方、水分量を多くしすぎないことで、結晶内に組み込みきれなくなった水分が凝集せず、部分的にモノマーを溶解した組成物となることを抑制する。そのため、モノマーの運動性を過度に上げず、衝突を防ぐものと考えられる。
このようにして、高温環境で一定時間おかれたときに生成する不純物は、特にその組成物を重合しコーティング(硬化皮膜)としたときの経時着色を誘発する作用があると考えられる。特定不純物を含むコーティング(硬化皮膜)では、粉末で保存した際に生成した不純物成分などを起因として着色成分を生成させるものと考えられる。これに対し、本発明の重合用組成物は、特定量の水分を含有させたため、高温条件下で保存した際にも、その後にコーティング用組成物としたときに経時による着色が抑制ないし防止されるものと解される。
重合用組成物中での特定スルホベタインモノマーの含有率は特に限定されないが、含まれるモノマー成分中(100質量%中)で、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることが特に好ましい。上限としては、100質量%であってもよい。他のモノマーを含有させる場合には、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、80質量%以下が特に好ましい。なお、この比率が、後述する高分子化合物としたときの共重合率となる。特定スルホベタインモノマーは1種で用いてもよく、2種を混合して用いてもよい。
上記の特定スルホベタインモノマーは常法によって合成することができる。例えば、特開2011-245846号公報、特開2012-187907号公報、特開2012-31400号公報等に開示の合成例や例示化合物を参照することができる。具体的には、所定のポリアミン化合物と(メタ)アクリル酸クロリド化合物を反応させて、アミノ基を含有する(メタ)アクリルアミド化合物を得る。そこに、所定の炭素数のスルトン化合物を反応させて、スルホベタイン構造を持つ化合物を得ることができる。具体的には、例えば、特開2012-31400号公報の段落[0189]~[0193]の記載などを参照することができる。
[水分]
本発明の重合用組成物に含まれる水分は、特に限定されないが、上記モノマー成分の結晶構造内に取り込まれる形で含有されていても、モノマー分子に配位する形で含有されていてもよい。ただし、その水分量は比較的安定で、本発明の一実施形態においては、室温の空気中で水分量が急激に変化するようなものではない。ただし、このことにより本発明が限定して解釈されるものではない。
重合用組成物中の水分の含有率は、組成物全量中で、3質量%以上であり、4質量%以上であることが好ましい。上限としては、通常10質量%未満であり、9.5質量%未満であることが好ましい。本発明においては、この水分量を上記の範囲に制御することが重要であり、これにより上述したような作用を通じて経時の保存安定性、およびコーティング膜の変色を抑制ないし防止することができる。
本発明の重合用組成物に含まれる水分は、特に限定されないが、上記モノマー成分の結晶構造内に取り込まれる形で含有されていても、モノマー分子に配位する形で含有されていてもよい。ただし、その水分量は比較的安定で、本発明の一実施形態においては、室温の空気中で水分量が急激に変化するようなものではない。ただし、このことにより本発明が限定して解釈されるものではない。
重合用組成物中の水分の含有率は、組成物全量中で、3質量%以上であり、4質量%以上であることが好ましい。上限としては、通常10質量%未満であり、9.5質量%未満であることが好ましい。本発明においては、この水分量を上記の範囲に制御することが重要であり、これにより上述したような作用を通じて経時の保存安定性、およびコーティング膜の変色を抑制ないし防止することができる。
重合用組成物中での水分量の制御はどのような方法によっても良く、例えば、上記特定スルホベタインモノマーの合成時に用いる反応媒体や精製溶媒(アルコール化合物等)の含水率を変化させることで制御することができる。具体的には、上述したアミノ基を含有する(メタ)アクリルアミド化合物にスルトン化合物を反応させる際に用いるアルコール(メタノール等)、もしくはその後の精製操作に用いる溶媒の含水率を多くする、または高湿度環境下で反応操作を行うことで、重合用組成物(粉末)としたときの含水率を多くすることができる。
以下に、上記の精製操作の一例を示しておく。図1は精製操作の一例を、後記実施例との関係を含めて図示したフローチャートである。結晶Aは、特許文献2等に基づいて常法により得られる。そのまま、処理をせず結晶A0サンプルとしたのが、後記比較例となるcS1である。一方、上記の結晶Aを結晶A1として取り分け、良溶媒に溶かし、これと貧溶媒とを混合して再結晶させて所望の結晶A1’を調製する。この結晶A1’のうち、所定の水分量の範囲にあるものが実施例となる。水分量の調整は、上記のとおり、良溶媒中の水の濃度等によって行うことができる。あるいは、図示していないが、良溶媒に水を用いて、そのまま乾燥させる方法などが挙げられる。
本明細書において、「良溶媒」とは、重合用組成物(粉末)を溶解し得る溶媒を意味し、温度25℃における上記重合用組成物の溶解度が質量で10%以上であるものが好ましい。具体的には、たとえばスルホキシド化合物(ジメチルスルホキシド等)、アルコール化合物(エタノール、メタノール等)、水があげられる。一方、「貧溶媒」とは、重合用組成物(粉末)が不溶もしくは難溶な溶媒を意味する。「貧溶媒」は、温度25℃における上記重合用組成物の溶解度が質量で0.5%未満であるものが好ましい。具体的には、ケトン化合物(アセトン等)、ニトリル化合物(アセトニトリル等)、エステル化合物(酢酸エチル等)、炭化水素化合物(ヘキサン、トルエン等)などがあげられる。
[共重合成分]
本発明において重合用組成物は、モノマー成分として、特定スルホベタインモノマーのみを含有しても、その他のモノマー成分を含有してもよい。共重合可能なモノマーとしては、エチレン性不飽和結合を有するモノマー(エチレン性モノマー)が挙げられる。例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルスルホン酸、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルメチルスルホキシド等の(メタ)アクリル酸エステル(アクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステル)が挙げられる。
あるいは、(メタ)アクリル酸(アクリル酸、メタアクリル酸)、クロトン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有エチレン性モノマー、公開技報2013-502654の[0031]に記載の重合性化合物1~12、[0192]に記載の多官能化合物1~11、N-(2-アセトアミドエチル)-N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド等が挙げられる。また、ポリアルキレングリコール(ポリエチレングリコール等)の片末端もしくは両末端変性モノマーが挙げられる。末端基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。
その他、スチレン、塩化ビニル、アクリロニトリル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、p-スチレンスルホン酸等の各種のエチレン性モノマーが挙げられる。(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド-2-メチル-プロパンスルホン酸等の(メタ)アクリルアミドモノマーが挙げられる。
なかでも(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー((メタ)アクリロイル基以外の炭素数は1~12が好ましく、1~6がより好ましく、2~4が特に好ましい)が好ましい。アルキルエステル部位は置換基Tを有していてもよく、例えばヒドロキシル基および/またはカルボキシル基等を有していてもよい。あるいは、アルキル鎖に酸素原子が介在していてもよい。2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、またはテトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が特に好ましい。
本発明において重合用組成物は、モノマー成分として、特定スルホベタインモノマーのみを含有しても、その他のモノマー成分を含有してもよい。共重合可能なモノマーとしては、エチレン性不飽和結合を有するモノマー(エチレン性モノマー)が挙げられる。例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルスルホン酸、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルメチルスルホキシド等の(メタ)アクリル酸エステル(アクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステル)が挙げられる。
あるいは、(メタ)アクリル酸(アクリル酸、メタアクリル酸)、クロトン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有エチレン性モノマー、公開技報2013-502654の[0031]に記載の重合性化合物1~12、[0192]に記載の多官能化合物1~11、N-(2-アセトアミドエチル)-N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド等が挙げられる。また、ポリアルキレングリコール(ポリエチレングリコール等)の片末端もしくは両末端変性モノマーが挙げられる。末端基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられる。
その他、スチレン、塩化ビニル、アクリロニトリル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、p-スチレンスルホン酸等の各種のエチレン性モノマーが挙げられる。(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド-2-メチル-プロパンスルホン酸等の(メタ)アクリルアミドモノマーが挙げられる。
なかでも(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー((メタ)アクリロイル基以外の炭素数は1~12が好ましく、1~6がより好ましく、2~4が特に好ましい)が好ましい。アルキルエステル部位は置換基Tを有していてもよく、例えばヒドロキシル基および/またはカルボキシル基等を有していてもよい。あるいは、アルキル鎖に酸素原子が介在していてもよい。2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、またはテトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が特に好ましい。
なお、本明細書において、「アクリル」ないし「アクリロイル」と称するときには、アクリロイル基のみならずその誘導構造を含むものを広く指し、アクリロイル基のα位に特定の置換基を有する構造を含むものとする。ただし、狭義には、α位が水素原子の場合をアクリルないしアクリロイルと称することがある。α位にメチル基を有するものをメタアクリルと呼び、アクリル(α位が水素原子)とメタアクリル(α位がメチル基)のいずれかのものを意味して(メタ)アクリルなどと称することがある。
エチレン性モノマーのエチレン性不飽和結合の分子内の数は特に限定されないが、1~8個であることが好ましく、1~4個であることがより好ましく、1または2個であることが特に好ましい。
共重合成分をなすモノマーは下記式で表される化合物であることも好ましい。
R11およびR13は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基(炭素数は1~12が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい)、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子である。なかでも、水素原子またはメチル基が好ましい。
X1は単結合もしくは連結基である。連結基としては、後記連結基Laのヘテロ連結基が好ましく、CO、O、S、NRN、またはそれらの組合せがより好ましい。RNは後記で定義する基と同義である。X1は、なかでも、COOまたはCONRNがより好ましい。
X2は連結基であり、後記連結基Laの炭化水素連結基が好ましい。あるいは、連結基Laのポリマーもしくはオリゴマー構造を取る連結基が挙げられる。具体的には、(ポリ)アルキレンオキシ基、カルボニル(ポリ)オキシアルキレン基、カルボニル(ポリ)アルキレンオキシ基、カルボニルオキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、(ポリ)アルキレンイミノ基、アルキレン(ポリ)イミノアルキレン基、カルボニル(ポリ)イミノアルキレン基、カルボニル(ポリ)アルキレンイミノ基、(ポリ)エステル基、(ポリ)アミド基の例が挙げられる。このときの繰り返し数xは後記と同じ範囲が好ましく、1~20がさらに好ましく、1~10がより好ましい。X2が置換基を有することができる基であるとき、さらに置換基Tを有していてもよい。このさらなる置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、カルボキシ基(またはその塩もしくはそのエステル)、スルホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、リン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、またはホスホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)が挙げられる。
R12は水素原子または置換基Tが挙げられる。中でも、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アルキル基、アルケニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルイミノ基が好ましい。R12が置換基を有することができる基であるとき、さらに置換基Tを有していてもよい。このさらなる置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、カルボキシ基(またはその塩もしくはそのエステル)、スルホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、リン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、またはホスホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)が挙げられる。
Yはアルキル基(炭素数1~12が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~12が好ましく、2~6がより好ましい)、アルキニル基(炭素数2~12が好ましく、2~6がより好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、6~14がより好ましく、6~10が特に好ましい)、アラルキル基(炭素数7~23が好ましく、7~15がより好ましく、7~11が特に好ましい)、ヘテロアリール基、シアノ基が挙げられる。ヘテロアリール基としては、置換基Tのヘテロ環基で挙げた例が挙げられる。中でも、ピロリドン基が挙げられる。Yが置換基を有することができる基であるとき、さらに置換基Tを有していてもよい。このさらなる置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、カルボキシ基(またはその塩もしくはそのエステル)、スルホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、リン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、またはホスホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)が挙げられる。
n1は0または1である。
X1は単結合もしくは連結基である。連結基としては、後記連結基Laのヘテロ連結基が好ましく、CO、O、S、NRN、またはそれらの組合せがより好ましい。RNは後記で定義する基と同義である。X1は、なかでも、COOまたはCONRNがより好ましい。
X2は連結基であり、後記連結基Laの炭化水素連結基が好ましい。あるいは、連結基Laのポリマーもしくはオリゴマー構造を取る連結基が挙げられる。具体的には、(ポリ)アルキレンオキシ基、カルボニル(ポリ)オキシアルキレン基、カルボニル(ポリ)アルキレンオキシ基、カルボニルオキシ(ポリ)アルキレンオキシ基、(ポリ)アルキレンイミノ基、アルキレン(ポリ)イミノアルキレン基、カルボニル(ポリ)イミノアルキレン基、カルボニル(ポリ)アルキレンイミノ基、(ポリ)エステル基、(ポリ)アミド基の例が挙げられる。このときの繰り返し数xは後記と同じ範囲が好ましく、1~20がさらに好ましく、1~10がより好ましい。X2が置換基を有することができる基であるとき、さらに置換基Tを有していてもよい。このさらなる置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、カルボキシ基(またはその塩もしくはそのエステル)、スルホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、リン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、またはホスホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)が挙げられる。
R12は水素原子または置換基Tが挙げられる。中でも、水素原子、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アルキル基、アルケニル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルイミノ基が好ましい。R12が置換基を有することができる基であるとき、さらに置換基Tを有していてもよい。このさらなる置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、カルボキシ基(またはその塩もしくはそのエステル)、スルホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、リン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、またはホスホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)が挙げられる。
Yはアルキル基(炭素数1~12が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~12が好ましく、2~6がより好ましい)、アルキニル基(炭素数2~12が好ましく、2~6がより好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、6~14がより好ましく、6~10が特に好ましい)、アラルキル基(炭素数7~23が好ましく、7~15がより好ましく、7~11が特に好ましい)、ヘテロアリール基、シアノ基が挙げられる。ヘテロアリール基としては、置換基Tのヘテロ環基で挙げた例が挙げられる。中でも、ピロリドン基が挙げられる。Yが置換基を有することができる基であるとき、さらに置換基Tを有していてもよい。このさらなる置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、カルボキシ基(またはその塩もしくはそのエステル)、スルホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、リン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)、またはホスホン酸基(またはその塩もしくはそのエステル)が挙げられる。
n1は0または1である。
本明細書において化合物の表示(例えば、化合物またはモノマーと末尾に付して呼ぶとき)については、上記化合物そのもののほか、その塩、そのイオンを含む意味に用いる。また、所望の効果を奏する範囲で、置換基を導入するなど一部を変化させた誘導体を含む意味である。
本明細書において置換または無置換を明記していない置換基(連結基についても同様)については、所望の効果を奏する範囲で、その基に任意の置換基を有していてもよい意味である。これは置換または無置換を明記していない化合物についても同義である。好ましい置換基としては、下記置換基Tが挙げられる。
置換基Tとしては、下記のものが挙げられる。
アルキル基(好ましくは炭素原子数1~20のアルキル基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、t-ブチル、ペンチル、ヘプチル、1-エチルペンチル、ベンジル、2-エトキシエチル、1-カルボキシメチル等)、アルケニル基(好ましくは炭素原子数2~20のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、オレイル等)、アルキニル基(好ましくは炭素原子数2~20のアルキニル基、例えば、エチニル、ブタジイニル、フェニルエチニル等)、シクロアルキル基(好ましくは炭素原子数3~20のシクロアルキル基、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル等)、アリール基(好ましくは炭素原子数6~26のアリール基、例えば、フェニル、1-ナフチル、4-メトキシフェニル、2-クロロフェニル、3-メチルフェニル等)、ヘテロ環基(好ましくは炭素原子数2~20のヘテロ環基、少なくとも1つの酸素原子、硫黄原子、窒素原子を有する5または6員環のヘテロ環基が好ましく、例えば、テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、2-ピリジル、4-ピリジル、2-イミダゾリル、2-ベンゾイミダゾリル、2-チアゾリル、2-オキサゾリル、ピロリドン基等)、アルコキシ基(好ましくは炭素原子数1~20のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシ、ベンジルオキシ等)、アリールオキシ基(好ましくは炭素原子数6~26のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、1-ナフチルオキシ、3-メチルフェノキシ、4-メトキシフェノキシ等)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素原子数2~20のアルコキシカルボニル基、例えば、エトキシカルボニル、2-エチルヘキシルオキシカルボニル等)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素原子数6~26のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、1-ナフチルオキシカルボニル、3-メチルフェノキシカルボニル、4-メトキシフェノキシカルボニル等)、アミノ基(好ましくは炭素原子数0~20のアミノ基、アルキルアミノ基またはアリールアミノ基を含み、例えば、アミノ、N,N-ジメチルアミノ、N,N-ジエチルアミノ、N-エチルアミノ、アニリノ等)、スルファモイル基(好ましくは炭素原子数0~20のスルファモイル基、例えば、N,N-ジメチルスルファモイル、N-フェニルスルファモイル等)、アシル基(好ましくは炭素原子数1~20のアシル基、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル等)、アリーロイル基(好ましくは炭素原子数7~23のアリーロイル基、例えば、ベンゾイル等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素原子数1~20のアシルオキシ基、例えば、アセチルオキシ等)、アリーロイルオキシ基(好ましくは炭素原子数7~23のアリーロイルオキシ基、例えば、ベンゾイルオキシ等)、カルバモイル基(好ましくは炭素原子数1~20のカルバモイル基、例えば、N,N-ジメチルカルバモイル、N-フェニルカルバモイル等)、アシルアミノ基(好ましくは炭素原子数1~20のアシルアミノ基、例えば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ等)、アルキルチオ基(好ましくは炭素原子数1~20のアルキルチオ基、例えば、メチルチオ、エチルチオ、イソプロピルチオ、ベンジルチオ等)、アリールチオ基(好ましくは炭素原子数6~26のアリールチオ基、例えば、フェニルチオ、1-ナフチルチオ、3-メチルフェニルチオ、4-メトキシフェニルチオ等)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素原子数1~20のアルキルスルホニル基、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル等)、アリールスルホニル基(好ましくは炭素原子数6~22のアリールスルホニル基、例えば、ベンゼンスルホニル等)、アルキルシリル基(好ましくは炭素原子数1~20のアルキルシリル基、例えば、モノメチルシリル、ジメチルシリル、トリメチルシリル、トリエチルシリル等)、アリールシリル基(好ましくは炭素原子数6~42のアリールシリル基、例えば、トリフェニルシリル等)、ホスホリル基(好ましくは炭素原子数0~20のホスホリル基、例えば、-OP(=O)(RP)2)、ホスホニル基(好ましくは炭素原子数0~20のホスホニル基、例えば、-P(=O)(RP)2)、ホスフィニル基(好ましくは炭素原子数0~20のホスフィニル基、例えば、-P(RP)2)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルイミノ基((メタ)アクリルアミド基)、ヒドロキシ基、チオール基、カルボキシ基、リン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、シアノ基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)が挙げられる。
また、これらの置換基Tで挙げた各基は、上記の置換基Tがさらに置換していてもよい。
また、上記置換基が酸性基または塩基性基のときはその塩を形成していてもよい。
化合物ないし置換基もしくは連結基等がアルキル基もしくはアルキレン基、アルケニル基もしくはアルケニレン基、アルキニル基もしくはアルキニレン基等を含むとき、これらは環状でも鎖状でもよく、また直鎖でも分岐していてもよく、上記のように置換されていても無置換でもよい。
本明細書で規定される各置換基は、本発明の効果を奏する範囲で下記の連結基Laを介在して置換されていても、その構造中に連結基Laが介在していてもよい。たとえば、アルキル基もしくはアルキレン基、アルケニル基もしくはアルケニレン基等はさらに構造中に下記のヘテロ連結基を介在していてもよい。
連結基Laとしては、炭化水素連結基〔炭素数1~10のアルキレン基(より好ましくは炭素数1~6、さらに好ましくは炭素数1~3)、炭素数2~10のアルケニレン基(より好ましくは炭素数2~6、さらに好ましくは炭素数2~4)、炭素数2~10のアルキニレン基(より好ましくは炭素数2~6、さらに好ましくは炭素数2~4)、炭素数6~22のアリーレン基(より好ましくは炭素数6~10)、またはその組合せ〕、ヘテロ連結基〔カルボニル基(-CO-)、チオカルボニル基(-CS-)、エーテル基(-O-)、チオエーテル基(-S-)、イミノ基(-NRN-)、イミン連結基(RN-N=C<,-N=C(RN)-)、スルホニル基(-SO2-)、スルフィニル基(-SO-)、リン酸連結基(-O-P(OH)(O)-O-)、ホスホン酸連結基(-P(OH)(O)-O-)、またはその組合せ〕、またはこれらを組み合せた連結基が好ましい。なお、縮合して環を形成する場合には、上記炭化水素連結基が、二重結合または三重結合を適宜形成して連結していてもよい。形成される環としては、5員環または6員環が好ましい。5員環としては含窒素の5員環が好ましく、その環をなす化合物として例示すれば、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、インダゾール、インドール、ベンゾイミダゾール、ピロリジン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、インドリン、カルバゾール、またはこれらの誘導体などが挙げられる。6員環としては、ピペリジン、モルホリン、ピペラジン、またはこれらの誘導体などが挙げられる。またアリール基、ヘテロ環基等を含むとき、それらは単環でも縮環でもよく、同様に置換されていても無置換でもよい。
RNは水素原子または置換基である。置換基としては、アルキル基(炭素数1~24が好ましく、炭素数1~12がより好ましく、炭素数1~6がさらに好ましく、炭素数1~3が特に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アルキニル基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アラルキル基(炭素数7~22が好ましく、炭素数7~14がより好ましく、炭素数7~10が特に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、炭素数6~14がより好ましく、炭素数6~10が特に好ましい)が好ましい。
RPは水素原子、ヒドロキシ基、または置換基である。置換基としては、アルキル基(炭素数1~24が好ましく、炭素数1~12がより好ましく、炭素数1~6がさらに好ましく、炭素数1~3が特に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アルキニル基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アラルキル基(炭素数7~22が好ましく、炭素数7~14がより好ましく、炭素数7~10が特に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、炭素数6~14がより好ましく、炭素数6~10が特に好ましい)、アルコキシ基(炭素数1~24が好ましく、炭素数1~12がより好ましく、炭素数1~6がさらに好ましく、炭素数1~3が特に好ましい)、アルケニルオキシ基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アルキニルオキシ基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アラルキルオキシ基(炭素数7~22が好ましく、炭素数7~14がより好ましく、炭素数7~10が特に好ましい)、アリールオキシ基(炭素数6~22が好ましく、炭素数6~14がより好ましく、炭素数6~10が特に好ましい)、が好ましい。
本明細書において、連結基を構成する原子の数は、1~36であることが好ましく、1~24であることがより好ましく、1~12であることがさらに好ましく、1~6であることが特に好ましい。連結基の連結原子数は10以下であることが好ましく、8以下であることがより好ましい。下限としては、1以上である。上記連結原子数とは所定の構造部間を結ぶ経路に位置し連結に関与する最少の原子数を言う。たとえば、-CH2-C(=O)-O-の場合、連結基を構成する原子の数は6となるが、連結原子数は3となる。
具体的に連結基の組合せとしては、以下のものが挙げられる。オキシカルボニル基(-OCO-)、カーボネート基(-OCOO-)、アミド基(-CONH-)、ウレタン基(-NHCOO-)、ウレア基(-NHCONH-)、(ポリ)アルキレンオキシ基(-(Lr-O)x-)、カルボニル(ポリ)オキシアルキレン基(-CO-(O-Lr)x-、カルボニル(ポリ)アルキレンオキシ基(-CO-(Lr-O)x-)、カルボニルオキシ(ポリ)アルキレンオキシ基(-COO-(Lr-O)x-)、(ポリ)アルキレンイミノ基(-(Lr-NRN)x-)、アルキレン(ポリ)イミノアルキレン基(-Lr-(NRN-Lr)x-)、カルボニル(ポリ)イミノアルキレン基(-CO-(NRN-Lr)x-)、カルボニル(ポリ)アルキレンイミノ基(-CO-(Lr-NRN)x-)、(ポリ)エステル基(-(CO-O-Lr)x-、-(O-CO-Lr)x-、-(Lr-CO-O)x-、-(Lr-O-CO)x-)、(ポリ)アミド基(-(CO-NRN-Lr)x-、-(NRN-CO-Lr)x-、-(NRN-Lr-CO)x-、-(Lr-CO-NRN)x-、-(Lr-NRN-CO)x-)などである。xは1以上の整数であり、1~500が好ましく、1~100がより好ましい。
Lrはアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基が好ましい。Lrの炭素数は、1~12が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい。複数のLr、RN、RP、x等は同じである必要はない。連結基の向きは上記の記載により限定されず、適宜所定の化学式に合わせた向きで理解すればよい。
本明細書において置換または無置換を明記していない置換基(連結基についても同様)については、所望の効果を奏する範囲で、その基に任意の置換基を有していてもよい意味である。これは置換または無置換を明記していない化合物についても同義である。好ましい置換基としては、下記置換基Tが挙げられる。
置換基Tとしては、下記のものが挙げられる。
アルキル基(好ましくは炭素原子数1~20のアルキル基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、t-ブチル、ペンチル、ヘプチル、1-エチルペンチル、ベンジル、2-エトキシエチル、1-カルボキシメチル等)、アルケニル基(好ましくは炭素原子数2~20のアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、オレイル等)、アルキニル基(好ましくは炭素原子数2~20のアルキニル基、例えば、エチニル、ブタジイニル、フェニルエチニル等)、シクロアルキル基(好ましくは炭素原子数3~20のシクロアルキル基、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル等)、アリール基(好ましくは炭素原子数6~26のアリール基、例えば、フェニル、1-ナフチル、4-メトキシフェニル、2-クロロフェニル、3-メチルフェニル等)、ヘテロ環基(好ましくは炭素原子数2~20のヘテロ環基、少なくとも1つの酸素原子、硫黄原子、窒素原子を有する5または6員環のヘテロ環基が好ましく、例えば、テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、2-ピリジル、4-ピリジル、2-イミダゾリル、2-ベンゾイミダゾリル、2-チアゾリル、2-オキサゾリル、ピロリドン基等)、アルコキシ基(好ましくは炭素原子数1~20のアルコキシ基、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシ、ベンジルオキシ等)、アリールオキシ基(好ましくは炭素原子数6~26のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ、1-ナフチルオキシ、3-メチルフェノキシ、4-メトキシフェノキシ等)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素原子数2~20のアルコキシカルボニル基、例えば、エトキシカルボニル、2-エチルヘキシルオキシカルボニル等)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素原子数6~26のアリールオキシカルボニル基、例えば、フェノキシカルボニル、1-ナフチルオキシカルボニル、3-メチルフェノキシカルボニル、4-メトキシフェノキシカルボニル等)、アミノ基(好ましくは炭素原子数0~20のアミノ基、アルキルアミノ基またはアリールアミノ基を含み、例えば、アミノ、N,N-ジメチルアミノ、N,N-ジエチルアミノ、N-エチルアミノ、アニリノ等)、スルファモイル基(好ましくは炭素原子数0~20のスルファモイル基、例えば、N,N-ジメチルスルファモイル、N-フェニルスルファモイル等)、アシル基(好ましくは炭素原子数1~20のアシル基、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリル等)、アリーロイル基(好ましくは炭素原子数7~23のアリーロイル基、例えば、ベンゾイル等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素原子数1~20のアシルオキシ基、例えば、アセチルオキシ等)、アリーロイルオキシ基(好ましくは炭素原子数7~23のアリーロイルオキシ基、例えば、ベンゾイルオキシ等)、カルバモイル基(好ましくは炭素原子数1~20のカルバモイル基、例えば、N,N-ジメチルカルバモイル、N-フェニルカルバモイル等)、アシルアミノ基(好ましくは炭素原子数1~20のアシルアミノ基、例えば、アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ等)、アルキルチオ基(好ましくは炭素原子数1~20のアルキルチオ基、例えば、メチルチオ、エチルチオ、イソプロピルチオ、ベンジルチオ等)、アリールチオ基(好ましくは炭素原子数6~26のアリールチオ基、例えば、フェニルチオ、1-ナフチルチオ、3-メチルフェニルチオ、4-メトキシフェニルチオ等)、アルキルスルホニル基(好ましくは炭素原子数1~20のアルキルスルホニル基、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル等)、アリールスルホニル基(好ましくは炭素原子数6~22のアリールスルホニル基、例えば、ベンゼンスルホニル等)、アルキルシリル基(好ましくは炭素原子数1~20のアルキルシリル基、例えば、モノメチルシリル、ジメチルシリル、トリメチルシリル、トリエチルシリル等)、アリールシリル基(好ましくは炭素原子数6~42のアリールシリル基、例えば、トリフェニルシリル等)、ホスホリル基(好ましくは炭素原子数0~20のホスホリル基、例えば、-OP(=O)(RP)2)、ホスホニル基(好ましくは炭素原子数0~20のホスホニル基、例えば、-P(=O)(RP)2)、ホスフィニル基(好ましくは炭素原子数0~20のホスフィニル基、例えば、-P(RP)2)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルイミノ基((メタ)アクリルアミド基)、ヒドロキシ基、チオール基、カルボキシ基、リン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、シアノ基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)が挙げられる。
また、これらの置換基Tで挙げた各基は、上記の置換基Tがさらに置換していてもよい。
また、上記置換基が酸性基または塩基性基のときはその塩を形成していてもよい。
化合物ないし置換基もしくは連結基等がアルキル基もしくはアルキレン基、アルケニル基もしくはアルケニレン基、アルキニル基もしくはアルキニレン基等を含むとき、これらは環状でも鎖状でもよく、また直鎖でも分岐していてもよく、上記のように置換されていても無置換でもよい。
本明細書で規定される各置換基は、本発明の効果を奏する範囲で下記の連結基Laを介在して置換されていても、その構造中に連結基Laが介在していてもよい。たとえば、アルキル基もしくはアルキレン基、アルケニル基もしくはアルケニレン基等はさらに構造中に下記のヘテロ連結基を介在していてもよい。
連結基Laとしては、炭化水素連結基〔炭素数1~10のアルキレン基(より好ましくは炭素数1~6、さらに好ましくは炭素数1~3)、炭素数2~10のアルケニレン基(より好ましくは炭素数2~6、さらに好ましくは炭素数2~4)、炭素数2~10のアルキニレン基(より好ましくは炭素数2~6、さらに好ましくは炭素数2~4)、炭素数6~22のアリーレン基(より好ましくは炭素数6~10)、またはその組合せ〕、ヘテロ連結基〔カルボニル基(-CO-)、チオカルボニル基(-CS-)、エーテル基(-O-)、チオエーテル基(-S-)、イミノ基(-NRN-)、イミン連結基(RN-N=C<,-N=C(RN)-)、スルホニル基(-SO2-)、スルフィニル基(-SO-)、リン酸連結基(-O-P(OH)(O)-O-)、ホスホン酸連結基(-P(OH)(O)-O-)、またはその組合せ〕、またはこれらを組み合せた連結基が好ましい。なお、縮合して環を形成する場合には、上記炭化水素連結基が、二重結合または三重結合を適宜形成して連結していてもよい。形成される環としては、5員環または6員環が好ましい。5員環としては含窒素の5員環が好ましく、その環をなす化合物として例示すれば、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、インダゾール、インドール、ベンゾイミダゾール、ピロリジン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、インドリン、カルバゾール、またはこれらの誘導体などが挙げられる。6員環としては、ピペリジン、モルホリン、ピペラジン、またはこれらの誘導体などが挙げられる。またアリール基、ヘテロ環基等を含むとき、それらは単環でも縮環でもよく、同様に置換されていても無置換でもよい。
RNは水素原子または置換基である。置換基としては、アルキル基(炭素数1~24が好ましく、炭素数1~12がより好ましく、炭素数1~6がさらに好ましく、炭素数1~3が特に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アルキニル基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アラルキル基(炭素数7~22が好ましく、炭素数7~14がより好ましく、炭素数7~10が特に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、炭素数6~14がより好ましく、炭素数6~10が特に好ましい)が好ましい。
RPは水素原子、ヒドロキシ基、または置換基である。置換基としては、アルキル基(炭素数1~24が好ましく、炭素数1~12がより好ましく、炭素数1~6がさらに好ましく、炭素数1~3が特に好ましい)、アルケニル基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アルキニル基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アラルキル基(炭素数7~22が好ましく、炭素数7~14がより好ましく、炭素数7~10が特に好ましい)、アリール基(炭素数6~22が好ましく、炭素数6~14がより好ましく、炭素数6~10が特に好ましい)、アルコキシ基(炭素数1~24が好ましく、炭素数1~12がより好ましく、炭素数1~6がさらに好ましく、炭素数1~3が特に好ましい)、アルケニルオキシ基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アルキニルオキシ基(炭素数2~24が好ましく、炭素数2~12がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましく、炭素数2~3が特に好ましい)、アラルキルオキシ基(炭素数7~22が好ましく、炭素数7~14がより好ましく、炭素数7~10が特に好ましい)、アリールオキシ基(炭素数6~22が好ましく、炭素数6~14がより好ましく、炭素数6~10が特に好ましい)、が好ましい。
本明細書において、連結基を構成する原子の数は、1~36であることが好ましく、1~24であることがより好ましく、1~12であることがさらに好ましく、1~6であることが特に好ましい。連結基の連結原子数は10以下であることが好ましく、8以下であることがより好ましい。下限としては、1以上である。上記連結原子数とは所定の構造部間を結ぶ経路に位置し連結に関与する最少の原子数を言う。たとえば、-CH2-C(=O)-O-の場合、連結基を構成する原子の数は6となるが、連結原子数は3となる。
具体的に連結基の組合せとしては、以下のものが挙げられる。オキシカルボニル基(-OCO-)、カーボネート基(-OCOO-)、アミド基(-CONH-)、ウレタン基(-NHCOO-)、ウレア基(-NHCONH-)、(ポリ)アルキレンオキシ基(-(Lr-O)x-)、カルボニル(ポリ)オキシアルキレン基(-CO-(O-Lr)x-、カルボニル(ポリ)アルキレンオキシ基(-CO-(Lr-O)x-)、カルボニルオキシ(ポリ)アルキレンオキシ基(-COO-(Lr-O)x-)、(ポリ)アルキレンイミノ基(-(Lr-NRN)x-)、アルキレン(ポリ)イミノアルキレン基(-Lr-(NRN-Lr)x-)、カルボニル(ポリ)イミノアルキレン基(-CO-(NRN-Lr)x-)、カルボニル(ポリ)アルキレンイミノ基(-CO-(Lr-NRN)x-)、(ポリ)エステル基(-(CO-O-Lr)x-、-(O-CO-Lr)x-、-(Lr-CO-O)x-、-(Lr-O-CO)x-)、(ポリ)アミド基(-(CO-NRN-Lr)x-、-(NRN-CO-Lr)x-、-(NRN-Lr-CO)x-、-(Lr-CO-NRN)x-、-(Lr-NRN-CO)x-)などである。xは1以上の整数であり、1~500が好ましく、1~100がより好ましい。
Lrはアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基が好ましい。Lrの炭素数は、1~12が好ましく、1~6がより好ましく、1~3が特に好ましい。複数のLr、RN、RP、x等は同じである必要はない。連結基の向きは上記の記載により限定されず、適宜所定の化学式に合わせた向きで理解すればよい。
[製法]
本発明の重合用組成物を反応させ、そこに含有されるモノマーを重合させるのは任意の方法によればよい。例えば、特定スルホベタインモノマーと必要により共重合成分をなすモノマーを溶媒中で重合開始剤の存在下、反応させて得られる(以下、この重合体を高分子化合物(A)と呼ぶことがある)。ここで使用される溶媒としては、各モノマーが溶解するものであれば良い。具体的には水、メタノール、エタノール、プロパノール、t-ブタノール、ベンゼン、トルエン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、クロロホルムまたはこれらの混合溶媒等が例示される。また、重合開始剤としては、通常のラジカル開始剤ならばいずれを用いても良い。2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、3-カルボキシプロピオニトリル、アゾビスマレノニトリル、ジメチル-(2,2’)-アゾビス(2-メチルプロピオネート)等のアゾ化合物、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸カリウム等の有機過酸化物、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトンとベンゾフェノンの1:1質量比混合物、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-(4-(2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ)フェニル)-2-メチルプロパン-1-オン等のアルキルフェノン系化合物を挙げることができる。なお、本発明において上記重合反応に適用される反応溶媒および重合開始剤は上記に限定されるものではない。また、重合禁止剤等の他の添加剤を必要に応じて用いてもよい。
本発明の重合用組成物を反応させ、そこに含有されるモノマーを重合させるのは任意の方法によればよい。例えば、特定スルホベタインモノマーと必要により共重合成分をなすモノマーを溶媒中で重合開始剤の存在下、反応させて得られる(以下、この重合体を高分子化合物(A)と呼ぶことがある)。ここで使用される溶媒としては、各モノマーが溶解するものであれば良い。具体的には水、メタノール、エタノール、プロパノール、t-ブタノール、ベンゼン、トルエン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、クロロホルムまたはこれらの混合溶媒等が例示される。また、重合開始剤としては、通常のラジカル開始剤ならばいずれを用いても良い。2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、3-カルボキシプロピオニトリル、アゾビスマレノニトリル、ジメチル-(2,2’)-アゾビス(2-メチルプロピオネート)等のアゾ化合物、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸カリウム等の有機過酸化物、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトンとベンゾフェノンの1:1質量比混合物、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-(4-(2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ)フェニル)-2-メチルプロパン-1-オン等のアルキルフェノン系化合物を挙げることができる。なお、本発明において上記重合反応に適用される反応溶媒および重合開始剤は上記に限定されるものではない。また、重合禁止剤等の他の添加剤を必要に応じて用いてもよい。
[分子量]
高分子化合物(A)の重量平均分子量は、その使用目的に応じて種々調整することができる。重量平均分子量は、5,000以上が好ましく、10,000以上がより好ましい。上限としては、1,000,000以下とすることが好ましく、5,000,000以下がより好ましく、2,000,000以下がさらに好ましい。さらに、低分子量方向とする場合には、500,000以下とすることが好ましく、200,000以下とすることがより好ましく、100,000以下とすることがさらに好ましい。高分子化合物(A)の重量平均分子量が小さすぎる場合は、分子量制御が難しく製造の面から好ましくないことがある。高分子化合物(A)の重量平均分子量が大きすぎる場合は、所望の性能が出にくくなったり、粘度が高くなり製造し難くなったりすることがある。
高分子化合物(A)の重量平均分子量は、その使用目的に応じて種々調整することができる。重量平均分子量は、5,000以上が好ましく、10,000以上がより好ましい。上限としては、1,000,000以下とすることが好ましく、5,000,000以下がより好ましく、2,000,000以下がさらに好ましい。さらに、低分子量方向とする場合には、500,000以下とすることが好ましく、200,000以下とすることがより好ましく、100,000以下とすることがさらに好ましい。高分子化合物(A)の重量平均分子量が小さすぎる場合は、分子量制御が難しく製造の面から好ましくないことがある。高分子化合物(A)の重量平均分子量が大きすぎる場合は、所望の性能が出にくくなったり、粘度が高くなり製造し難くなったりすることがある。
本発明において高分子化合物(ポリマーもしくはオリゴマー)の分子量については、特に断らない限り、重量平均分子量をいい、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって標準ポリスチレン換算で計測した値を採用する。測定装置および測定条件としては、下記条件1によることを基本とし、試料の溶解性等により条件2とすることを許容する。ただし、ポリマー種によっては、さらに適宜適切なキャリア(溶離液)およびそれに適合したカラムを選定して用いてもよい。その他の事項については、JISK7252-1~4:2008を参照することとする。なお、難溶の高分子化合物については、下記条件の下、溶解可能な濃度で測定することとする。
(条件1)
カラム:TOSOH TSKgel Super HZM-H、
TOSOH TSKgel Super HZ4000、
TOSOH TSKgel Super HZ2000
をつないだカラムを用いる
キャリア:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
キャリア流量:1.0ml/min
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI(屈折率)検出器
注入量:0.1ml
(条件2)
カラム:TOSOH TSKgel Super AWM-Hを2本つなげる
キャリア:10mM LiBr/N-メチルピロリドン
測定温度:40℃
キャリア流量:1.0ml/min
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI(屈折率)検出器
注入量:0.1ml
(条件1)
カラム:TOSOH TSKgel Super HZM-H、
TOSOH TSKgel Super HZ4000、
TOSOH TSKgel Super HZ2000
をつないだカラムを用いる
キャリア:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
キャリア流量:1.0ml/min
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI(屈折率)検出器
注入量:0.1ml
(条件2)
カラム:TOSOH TSKgel Super AWM-Hを2本つなげる
キャリア:10mM LiBr/N-メチルピロリドン
測定温度:40℃
キャリア流量:1.0ml/min
試料濃度:0.1質量%
検出器:RI(屈折率)検出器
注入量:0.1ml
[コーティング用組成物]
本発明に係るコーティング用組成物は、上記特定スルホベタインモノマーと水とを含む重合用組成物と、媒体とを混合して製造することができる。このとき、エチレン性不飽和基を有するモノマー等の共重合成分をさらに含有させてもよい。コーティング用組成物を用いてコーティング(硬化被膜)を形成する方法は特に限定されない。例えば、コーティング用組成物を基材に付与し、そのコーティング用組成物に含まれるモノマー成分を重合させてその高分子化合物(A)の硬化被膜とする方法が挙げられる。あるいは、コーティング用組成物に含まれるモノマー成分を先に重合させて高分子化合物(A)としておいて、その後に基材に付与し、乾燥等により上記高分子化合物の硬化被膜とする方法をとってもよい。
本発明に係るコーティング用組成物は、上記特定スルホベタインモノマーと水とを含む重合用組成物と、媒体とを混合して製造することができる。このとき、エチレン性不飽和基を有するモノマー等の共重合成分をさらに含有させてもよい。コーティング用組成物を用いてコーティング(硬化被膜)を形成する方法は特に限定されない。例えば、コーティング用組成物を基材に付与し、そのコーティング用組成物に含まれるモノマー成分を重合させてその高分子化合物(A)の硬化被膜とする方法が挙げられる。あるいは、コーティング用組成物に含まれるモノマー成分を先に重合させて高分子化合物(A)としておいて、その後に基材に付与し、乾燥等により上記高分子化合物の硬化被膜とする方法をとってもよい。
コーティング用組成物中の高分子化合物(A)の濃度は、0.1~20質量%が好ましく、0.1~10質量%であることがより好ましい。このような濃度範囲であると、良好な塗布性と特性を付与でき好ましい。
コーティング用組成物には、目的とする特性によって、高分子化合物、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、界面活性剤、帯電防止剤、カップリング剤およびエポキシ硬化剤からなる群から選ばれる1種以上、さらに、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、水溶性ポリマー、顔料、染料、濡れ性向上剤、消泡剤などの添加剤を含んでもよい。
高分子化合物としては、例えば、ポリアミド酸、可溶性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアミド酸エステル、ポリエステル、アクリル酸ポリマー、アクリレートポリマー、ポリビニルアルコールおよびポリオキシエチレンが挙げられ、ポリアミド酸および可溶性ポリイミドなどのポリイミド系高分子化合物が好ましい。ここでの高分子化合物は、重量平均分子量が1,000~10,000であることが好ましい。それにより溶媒に対する溶解性が優れており、コーティング用組成物の含有成分として好ましい。溶媒に対する溶解性の観点からは、高分子化合物の重量平均分子量は、より好ましくは1,000~7,500であり、さらに好ましくは1,000~5,000であり、特に好ましくは1,000~2,000である。重量平均分子量が1,000以上であると、加熱処理によって蒸発することがなく、化学的または機械的に安定である。また重量平均分子量が2,000以下であると、高分子化合物の溶媒に対する溶解性が特に高いので、コーティング用組成物中の高分子化合物濃度を高くすることができる。このため、塗膜の柔軟性と耐熱性とを向上させることができる。高分子化合物の重量平均分子量の特定は先に定義した側方法による。
コーティング用組成物中の上記高分子化合物(高分子化合物(A)以外)の濃度は特に限定されないが、0~20質量%が好ましく、0~10質量%がさらに好ましい。例えば、絶縁膜としたときに良好な特性を付与できることがある。高分子化合物は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
コーティング用組成物中の上記高分子化合物(高分子化合物(A)以外)の濃度は特に限定されないが、0~20質量%が好ましく、0~10質量%がさらに好ましい。例えば、絶縁膜としたときに良好な特性を付与できることがある。高分子化合物は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
エポキシ樹脂は、オキシランまたはオキセタンを有する化合物であれば特に限定されないが、オキシランを2つ以上有する化合物が好ましい。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、オキシランを有するモノマーの重合体、オキシランを有するモノマーと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。
オキシランを有するモノマーの具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートおよびメチルグリシジル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
オキシランを有するモノマーと共重合を行う他のモノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、iso-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、クロルメチルスチレン、(3-エチル-3-オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、N-シクロヘキシルマレイミドおよびN-フェニルマレイミドを挙げることができる。
コーティング用組成物中のエポキシ樹脂濃度は特に限定されないが、0~20質量%が好ましく、0~10質量%がさらに好ましい。このような濃度範囲であると、本発明のコーティング用組成物から形成された膜の耐熱性、耐薬品性、平坦性が良好である。エポキシ樹脂は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
アクリル樹脂は、アクリル基またはメタアクリル基を有する樹脂であれば特に限定されない。アクリル樹脂としては、例えば、ヒドロキシ基を有する単官能重合性モノマー、ヒドロキシ基を有しない単官能重合性モノマー、二官能(メタ)アクリレートまたは三官能以上の多官能(メタ)アクリレートの単独重合体、あるいはこれらのモノマーの共重合体が挙げられる。
ヒドロキシ基を有する単官能重合性モノマーの具体例としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレートを挙げることができる。これらの中でも、形成される膜を柔軟にできる点から、4-ヒドロキシブチルアクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノアクリレートが好ましい。
ヒドロキシ基を有しない単官能重合性モノマーの具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3-メチル-3-(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3-メチル-3-(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、3-エチル-3-(メタ)アクリロキシエチルオキセタン、p-ビニルフェニル-3-エチルオキセタ-3-イルメチルエーテル、2-フェニル-3-(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、2-トリフロロメチル-3-(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、4-トリフロロメチル-2-(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、iso-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、クロルメチルスチレン、(3-エチル-3-オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、N-シクロヘキシルマレイミド、N-フェニルマレイミド、ビニルトルエン、(メタ)アクリルアミド、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、N-アクリロイルモルホリン、5-テトラヒドロフルフリルオキシカルボニルペンチル(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールのエチレンオキシド付加物の(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、α-クロルアクリル酸、ケイ皮酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、ω-カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、コハク酸モノ[2-(メタ)アクリロイロキシエチル]、マレイン酸モノ[2-(メタ)アクリロイロキシエチル]およびシクロヘキセン-3,4-ジカルボン酸モノ[2-(メタ)アクリロイロキシエチル]を挙げることができる。
二官能(メタ)アクリレートの具体例としては、ビスフェノールFエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、2-n-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレートおよびジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートを挙げることができる。
三官能以上の多官能(メタ)アクリレートの具体例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸トリ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレートおよびウレタン(メタ)アクリレートを挙げることができる。
本発明のコーティング用組成物中のアクリル樹脂濃度は特に限定されないが、0~20質量%が好ましく、0~10質量%がさらに好ましい。このような濃度範囲であると、本発明のコーティング用組成物から形成された塗膜の耐熱性、耐薬品性、平坦性が良好である。アクリル樹脂は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
界面活性剤は、コーティング用組成物の下地基板への濡れ性、レベリング性、または塗布性を向上させるために使用することができる。その濃度はコーティング用組成物100質量%中、0~1質量%であることが好ましい。
界面活性剤としては、本発明のコーティング用組成物の塗布性を向上できる点から、例えば、商品名「Byk-300」、「Byk-306」、「Byk-335」、「Byk-310」、「Byk-341」、「Byk-344」、「Byk-370」(ビック・ケミー(株)製)等のシリコン系界面活性剤;商品名「Byk-354」、「ByK-358」、「Byk-361」(ビック・ケミー(株)製)等のアクリル系界面活性剤;商品名「DFX-18」、「フタージェント250」、「フタージェント251」(ネオス(株)製)等のフッ素系界面活性剤を挙げることができる。界面活性剤は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
帯電防止剤は、コーティング用組成物の帯電を防止するために使用することができる。その濃度は本発明のコーティング用組成物100質量%中、0~1質量%であることが好ましい。
帯電防止剤としては、特に限定されるものではなく、任意の帯電防止剤を用いることができる。具体的には、酸化錫、酸化錫・酸化アンチモン複合酸化物、酸化錫・酸化インジウム複合酸化物などの金属酸化物および四級アンモニウム塩が挙げられる。帯電防止剤は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
カップリング剤は、特に限定されるものではなく、任意のカップリング剤を用いることができる。その濃度は本発明のコーティング用組成物100質量%中、0~3質量%であることが好ましい。
カップリング剤としては、シランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤として具体的には、トリアルコキシシラン化合物またはジアルコキシシラン化合物などを挙げることができる。カップリング剤は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
エポキシ硬化剤は、特に限定されるものではなく、任意のエポキシ硬化剤を用いることができる。その濃度は本発明のコーティング用組成物100質量%中、0~5質量%であることが好ましい。
具体的には、有機酸ジヒドラジド化合物、イミダゾールおよびその誘導体、ジシアンジアミド、芳香族アミン、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物などを挙げることができる。エポキシ硬化剤は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
濡れ性向上剤は、組成物の基材への濡れ性を向上させ、形成される被膜の均一性を向上させることを可能にする。上記濡れ性向上剤としては、例えば、アクリル系の共重合物およびポリオキシエチレン脂肪酸エステル系の化合物等が挙げられる。これらのなかでは、アクリル系の共重合物が好ましい。被膜の透明性、耐スクラッチ性、耐溶剤性に優れるからである。上記濡れ性向上剤の固形分としての含有量は特に制限されないが、その上限はコーティング用組成物中、70質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましい。一方、その下限は、4質量%以上であること好ましい。濡れ性向上剤は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
消泡剤を配合することにより、効果的に消泡し、組成物の泡立ちを抑制することができる。上記消泡剤としては、例えば、ポリアセチレングリコール等のグリコール系化合物、有機変性ポリシロキサン等のシロキサン系化合物、ポリジメチルシロキサンを乳化剤によって水に分散した乳化物等が挙げられる。これらのなかでは、消泡性に優れる点から、ポリジメチルシロキサンの乳化物が好ましい。上記消泡剤の含有量は特に制限されないが、コーティング用組成物中、1~30質量%であることが好ましい。消泡剤は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
コーティング用組成物には、バインダー樹脂を含有させてもよい。バインダー樹脂を添加することにより、成膜性、被膜の可撓性および密着性、さらには印字性と印字密着性がより向上する場合がある。上記バインダー樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリルポリオール、ポリエステルポリオール等の単独重合体;スチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル、およびアルキル(メタ)アクリレートからなる群より選択される化合物を共重合成分とする共重合体等が挙げられる。
上記バインダー樹脂の含有量は特に限定されないが、コーティング用組成物中、60質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましい。バインダー樹脂は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
上記バインダー樹脂の含有量は特に限定されないが、コーティング用組成物中、60質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましい。バインダー樹脂は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
コーティング用組成物には、シランカップリング剤を含有させてよい。上記シランカップリング剤としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-メルカプトトリメトキシシラン等が挙げられる。上記シランカップリング剤の含有量は特に限定されないが、コーティング用組成物中、50質量%以下であることが好ましい。シランカップリング剤は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
コーティング用組成物には、上記組成物の粘度を向上させる目的で増粘剤を含有させてもよい。上記増粘剤としては、例えば、アルギン酸の塩および誘導体、キサンタンガム誘導体、カラギーナンまたはセルロースなどの糖類化合物などの水溶性高分子等が挙げられる。上記増粘剤の含有量は特に限定されないが、コーティング用組成物中、50質量%以下であることが好ましい。増粘剤は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
コーティング用組成物には、コロイダルシリカ、中空シリカ、フッ素樹脂微粒子、チタンなどの金属微粒子等の微粒子材料を含有させてもよい。上記微粒子材料の含有量は特に限定されないが、コーティング用組成物中、50質量%以下であることが好ましい。微粒子材料は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
コーティング用組成物には、カルボキシ基を有する有機カルボン酸を含有させてもよい。有機カルボン酸には、脂肪族と芳香族の1価、多価カルボン酸があり、分子内にヒドロキシ基および/またはビニル基などの官能基を含んでいてもよい。上記脂肪族カルボン酸としては、例えば、酢酸、酪酸、ヘキサンカルボン酸、オクタンカルボン酸、アセト酢酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸等が挙げられる。また、上記芳香族カルボン酸としては、例えば、安息香酸、サリチル酸、没食子酸、ケイ皮酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。
コーティング用組成物には、媒体として、水を用いても有機溶媒を用いてもよく、有機溶媒を用いることが好ましい。有機溶媒としては、炭素数1~12のものが好ましく、炭素数1~6のものがより好ましい。例えば、乳酸エチル、エタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、シクロヘキサノン、1,3-ジオキソラン、エチレングリコールジメチルエーテル、1,4-ジオキサン、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アニソール、エチルラクテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル(1-ブトキシ-2-プロパノール)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(1-エトキシ-2-プロパノール)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(1-メトキシ-2-プロパノール)、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラメチレングリコールモノビニルエーテル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、1-ビニル-2-ピロリドン、1-ブチル-2-ピロリドン、1-エチル-2-ピロリドン、1-(2-ヒドロキシエチル)-2-ピロリドン、2-ピロリドン、1-メチル-2-ピロリドン、1-アセチル-2-ピロリドン、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルプロピオンアミド、N-メチル-ε-カプロラクタム、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、γ-ブチロラクトン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシランおよびジフェニルジエトキシシランを含有する溶媒を挙げることができる。
なかでも、メタノール、エタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール等のアルコール化合物(炭素数1~12が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)が好ましい。
有機溶媒は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
なかでも、メタノール、エタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール等のアルコール化合物(炭素数1~12が好ましく、炭素数1~6がより好ましい。)が好ましい。
有機溶媒は1種で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
コーティング用組成物を基材に塗布する方法は特に限定されず、この分野で汎用の方法の中から適宜選択することができる。例えば、スピンコーティング、グラビアコーティング、バーコーティング、ディップコーティング、カーテンコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティング等の塗布方法が挙げられる。また、スクリーン印刷、スプレー印刷、インクジェット印刷、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷などの印刷法を採用して、上記組成物を塗布してもよい。
コーティング(硬化被膜)の厚さは特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。塗工コストの観点からは、加熱乾燥後の計算膜厚が100μm以下であることが好ましく、0.5~50μmであることがより好ましい。
本発明のコーティング用組成物およびそれにより形成されるコーティングは、有色または無色のどちらであっても構わない。ただし、透明膜であることが本発明の効果がより顕著に発揮されるため好ましい。
本発明に適用可能な基板としては、例えば、FR-1、FR-3、FR-4、CEM-3、またはE668等の各種規格に適合する、ガラスエポキシ基板、ガラスコンポジット基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、グリーンエポキシ基板、およびBTレジン基板が挙げられる。なお、ここでは基板を例に説明をしているが、本発明に用いられる基材は板状のもの(基板)に限定されることはなく、広く多様な被コーティング材を適用しうるものである。基材としては例えば、建築材料(壁)の表面、電子基板の外表面など、不定型なものであっても構わない。
その他に適用可能な他の基材(たとえば基板)としては、例えば、銅、黄銅、リン青銅、ベリリウム銅、アルミニウム、金、銀、ニッケル、スズ、クロム、またはステンレス等の金属からなる基板(それらの金属を表面に有する基板であってもよい);酸化アルミニウム(アルミナ)、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム(ジルコニア)、ジルコニウムのケイ酸塩(ジルコン)、酸化マグネシウム(マグネシア)、チタン酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛(PT)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT)、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、硫化カドミウム、硫化モリブデン、酸化ベリリウム(ベリリア)、酸化ケイ素(シリカ)、炭化ケイ素(シリコンカーバイト)、窒化ケイ素(シリコンナイトライド)、窒化ホウ素(ボロンナイトライド)、酸化亜鉛、ムライト、フェライト、ステアタイト、ホルステライト、スピネル、またはスポジュメン等のセラミックスからなる基板(それらのセラミックスを表面に有する基板であってもよい);PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂、PCT(ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート)樹脂、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、テフロン(登録商標)、熱可塑性エラストマー、または液晶ポリマー等の樹脂からなる基板(それらの樹脂を表面に有する基板であってもよい);シリコン、ゲルマニウム、またはガリウム砒素等の半導体基板;ガラス基板;酸化スズ、酸化亜鉛、ITO、またはATO等の電極材料が表面に形成された基板;αGEL(アルファゲル)、βGEL(ベータゲル)、θGEL(シータゲル)、またはγGEL(ガンマゲル)(以上、株式会社タイカの登録商標)等のゲルシートが挙げられる。
本発明の重合用組成物は、各種の材料に使用することができる。例えば、インク、コーティング、塗料、フィルム、接着剤、粘着剤、洗浄剤、紙類添加剤、化粧品材料、半導体材料、機能性ゲル、記録材料、繊維または樹脂成型物の機能化等に適用することが出来る。
より具体的には、インクとして特開2010-106085等に記載のインクジェット用インク、特開2008-101175等に記載の筆記具用インクが挙げられる。コーティングとして特開2011-072341等に記載の医療製品用コーティング、特開2007-225574等に記載の生物学的分析用コーティング、特開2010-095707等に記載の防汚性コーティング、特開2011-088995等に記載の建材コーティング、特開2012-000828等に記載の電子機器用封止材が挙げられる。塗料として特開昭61-275367等に記載の汎用塗料、特開2013-049839等に記載の自己修復塗料が挙げられる。フィルムとして特開2013-075955等に記載のハードコートフィルム、特開2012-098526等に記載の光学フィルム、特開2012-227382等に記載の太陽電池バックシート、特開2012-128231等に記載の遮熱フィルムが挙げられる。接着剤として特開2010-235458等に記載の歯科用接着剤、特開2011-026551等に記載の医療用接着剤、特開2011-198434等に記載の記録材料用接着剤が挙げられる。粘着剤として国際公開10/092988等に記載の光学部材用粘着剤、特開2013-032500等に記載のハードコートフィルム用粘着剤が挙げられる。洗浄剤として、特開平10-140183等に記載の衣類洗浄剤、特開2005-179303等に記載の皮膚用洗浄剤が挙げられる。紙類添加剤として特開2008-174897等に記載の製紙添加剤、特許第3892220号等に記載の記録紙コート剤が挙げられる。化粧品材料として特開2004-189652等に記載の粒子被覆剤、特開2011-241172等に記載の化粧品用ゲル、特開2002-255730等に記載の保湿剤が挙げられる。半導体材料として、特開2012-203393等に記載のレジスト下層膜、特開2012-214022等に記載のナノインプリント用材料が挙げられる。機能性ゲルとして、特開2009-219978等に記載の水処理用ゲル、特開平7-242873等に記載の土木用ゲル、特開2008-285668等に記載の電解質ゲル、特表2008-538375等に記載の吸水ゲル、特開2011-197196等に記載の医療用ゲルが挙げられる。記録材料として、特開2011-126991等に記載の記録媒体用ハードコート剤、特開平6-318318等に記載の記録媒体添加剤が挙げられる。繊維または樹脂成型物の機能化として、特開2007-191826等に記載の防汚性繊維製品、特開2001-348444等に記載の樹脂表面親水化、特公昭63-58178等に記載の帯電防止性付与が挙げられる。
より具体的には、インクとして特開2010-106085等に記載のインクジェット用インク、特開2008-101175等に記載の筆記具用インクが挙げられる。コーティングとして特開2011-072341等に記載の医療製品用コーティング、特開2007-225574等に記載の生物学的分析用コーティング、特開2010-095707等に記載の防汚性コーティング、特開2011-088995等に記載の建材コーティング、特開2012-000828等に記載の電子機器用封止材が挙げられる。塗料として特開昭61-275367等に記載の汎用塗料、特開2013-049839等に記載の自己修復塗料が挙げられる。フィルムとして特開2013-075955等に記載のハードコートフィルム、特開2012-098526等に記載の光学フィルム、特開2012-227382等に記載の太陽電池バックシート、特開2012-128231等に記載の遮熱フィルムが挙げられる。接着剤として特開2010-235458等に記載の歯科用接着剤、特開2011-026551等に記載の医療用接着剤、特開2011-198434等に記載の記録材料用接着剤が挙げられる。粘着剤として国際公開10/092988等に記載の光学部材用粘着剤、特開2013-032500等に記載のハードコートフィルム用粘着剤が挙げられる。洗浄剤として、特開平10-140183等に記載の衣類洗浄剤、特開2005-179303等に記載の皮膚用洗浄剤が挙げられる。紙類添加剤として特開2008-174897等に記載の製紙添加剤、特許第3892220号等に記載の記録紙コート剤が挙げられる。化粧品材料として特開2004-189652等に記載の粒子被覆剤、特開2011-241172等に記載の化粧品用ゲル、特開2002-255730等に記載の保湿剤が挙げられる。半導体材料として、特開2012-203393等に記載のレジスト下層膜、特開2012-214022等に記載のナノインプリント用材料が挙げられる。機能性ゲルとして、特開2009-219978等に記載の水処理用ゲル、特開平7-242873等に記載の土木用ゲル、特開2008-285668等に記載の電解質ゲル、特表2008-538375等に記載の吸水ゲル、特開2011-197196等に記載の医療用ゲルが挙げられる。記録材料として、特開2011-126991等に記載の記録媒体用ハードコート剤、特開平6-318318等に記載の記録媒体添加剤が挙げられる。繊維または樹脂成型物の機能化として、特開2007-191826等に記載の防汚性繊維製品、特開2001-348444等に記載の樹脂表面親水化、特公昭63-58178等に記載の帯電防止性付与が挙げられる。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中で処方および配合量として示した%および部は特に断らない限り質量基準である。
(実施例1)
[特定スルホベタインモノマー〔S〕の合成]
特開2011-245846号公報に記載の合成方法と同様の方法にて合成を行い、4-スルホナトブチル[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]ジメチルアンモニウムの結晶を得た。具体的には、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミド130g(0.764mol)、ブタンスルトン104g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジノオキシ234mgを、アセトニトリル380mlに溶解させて、70℃で6時間加熱した。放冷後、アセトン1350ml及びメタノール150mlを加えて、室温(約25℃)で1時間撹拌し、析出した結晶をろ過し、アセトンで結晶をよく洗浄し、4-スルホナトブチル[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]ジメチルアンモニウム200.0gを得た(試料cS1)。
[特定スルホベタインモノマー〔S〕の合成]
特開2011-245846号公報に記載の合成方法と同様の方法にて合成を行い、4-スルホナトブチル[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]ジメチルアンモニウムの結晶を得た。具体的には、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミド130g(0.764mol)、ブタンスルトン104g、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジノオキシ234mgを、アセトニトリル380mlに溶解させて、70℃で6時間加熱した。放冷後、アセトン1350ml及びメタノール150mlを加えて、室温(約25℃)で1時間撹拌し、析出した結晶をろ過し、アセトンで結晶をよく洗浄し、4-スルホナトブチル[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]ジメチルアンモニウム200.0gを得た(試料cS1)。
この結晶cS1 5.0gを下記表1に記載の各条件で溶解、再結晶させた。具体的には、良溶媒としてはメタノールもしくは水を用い、貧溶媒にはアセトニトリルを用いて、図1のフローチャートに沿って行った。なお、反応および再結晶に際し全ての操作はガスパージ式グローブボックス内で行い、窒素気流下で行った。
<表の注記>
MeOH:メタノール
MeOH/水・・・メタノールと水の比率(質量基準)
含水率:特定スルホベタインモノマーの粉末に含まれる水分の量(含有率:質量基準)
MeOH:メタノール
MeOH/水・・・メタノールと水の比率(質量基準)
含水率:特定スルホベタインモノマーの粉末に含まれる水分の量(含有率:質量基準)
<含水率>
含水率は、再結晶後の試料をカールフィッシャ滴定装置(三菱化成製CA-06型 電量滴定式水分測定装置)を用いて水分量(mg)を測定し、下記式(A)により含水率(%)を算出した。
含水率(%)=[水分量(mg)/測定サンプル(mg)]×100 式(A)
測定に関する詳細な条件は、JISK0113:2005に準じた。
含水率は、再結晶後の試料をカールフィッシャ滴定装置(三菱化成製CA-06型 電量滴定式水分測定装置)を用いて水分量(mg)を測定し、下記式(A)により含水率(%)を算出した。
含水率(%)=[水分量(mg)/測定サンプル(mg)]×100 式(A)
測定に関する詳細な条件は、JISK0113:2005に準じた。
<高温保存安定性評価>
各サンプル粉末を100mg秤量し、70℃、湿度30%の条件に48時間暴露した。その後サンプル粉末の純度をHPLCにて測定した。なお、測定条件を下記に示す。
各サンプル粉末を100mg秤量し、70℃、湿度30%の条件に48時間暴露した。その後サンプル粉末の純度をHPLCにて測定した。なお、測定条件を下記に示す。
<表の注記>
純度A:保存安定性評価前
純度B:保存安定性評価後
<純度>
特定スルホベタインモノマーの純度であり、下記の方法によって測定した。
本品100mgを量りとり、イオン交換水100mLを加えて溶解し、試料溶液とする。試料溶液の2μlにつき、次に示す条件で液体クロマトグラフ法により測定する。自動積分法により、それぞれのピークのピーク面積百分率を求め、主ピークのピーク面積百分率を純度(HPLC)とする。ただし、インジェクションに起因するピークは計算から除外する。
・条件
カラム:Mightysil RP-18 GP(4.6mm×250mm)
カラム温度:40℃
移動相:メタノール100mL/イオン交換水900mL/リン酸1.8mL/トリエチルアミン1.8mL 混液
流速:主ピークが約5分、原料の3,3’-ジメチルアミノプロピルメタクルリアミドが約4分に溶出するように調整する(参考:1.0mL/min)。
検出波長:210 nm
面積測定範囲:測定開始から10分間
純度A:保存安定性評価前
純度B:保存安定性評価後
<純度>
特定スルホベタインモノマーの純度であり、下記の方法によって測定した。
本品100mgを量りとり、イオン交換水100mLを加えて溶解し、試料溶液とする。試料溶液の2μlにつき、次に示す条件で液体クロマトグラフ法により測定する。自動積分法により、それぞれのピークのピーク面積百分率を求め、主ピークのピーク面積百分率を純度(HPLC)とする。ただし、インジェクションに起因するピークは計算から除外する。
・条件
カラム:Mightysil RP-18 GP(4.6mm×250mm)
カラム温度:40℃
移動相:メタノール100mL/イオン交換水900mL/リン酸1.8mL/トリエチルアミン1.8mL 混液
流速:主ピークが約5分、原料の3,3’-ジメチルアミノプロピルメタクルリアミドが約4分に溶出するように調整する(参考:1.0mL/min)。
検出波長:210 nm
面積測定範囲:測定開始から10分間
上記の結果からも分かるとおり、水分量が特定の範囲の特定スルホベタインモノマーの粉末においては、70℃48時間の高温保存後も分解が抑えられ、高い純度が維持されていた。
(実施例2)
<コーティング用組成物評価>
上記安定性評価を行った後の粉末を、以下の方法にてコーティング皮膜とした。
表2において、保存評価後の粉末(4.5g)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(和光純薬製、4.5g)、トリエチレングリコールジメタクリレート(和光純薬製0.8g)、Irgacur2959(BASF製、0.2g)、メタノール(3.3g)を混合し、光硬化性組成物を調製した。得られた光硬化性組成物を24mm角のガラス基板上に20秒間、2000rpmの条件でスピンコーターを使って塗布し、次いで、塗布面のガラス基板をブラックライトで5分間光照射し、光硬化物のコーティング膜を形成したガラス基板を作成した。コーティング膜の厚さは0.9μmであった。
なお、試験101の試料を用いた重合体の分子量を測定したところ、重量平均分子量15,900の重合体であることを確認した。
このガラス基板を大気下、室温(約25℃)で1週間置いた際の、コーティング皮膜の着色度合を以下の基準で判定した。
<コーティング用組成物評価>
上記安定性評価を行った後の粉末を、以下の方法にてコーティング皮膜とした。
表2において、保存評価後の粉末(4.5g)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(和光純薬製、4.5g)、トリエチレングリコールジメタクリレート(和光純薬製0.8g)、Irgacur2959(BASF製、0.2g)、メタノール(3.3g)を混合し、光硬化性組成物を調製した。得られた光硬化性組成物を24mm角のガラス基板上に20秒間、2000rpmの条件でスピンコーターを使って塗布し、次いで、塗布面のガラス基板をブラックライトで5分間光照射し、光硬化物のコーティング膜を形成したガラス基板を作成した。コーティング膜の厚さは0.9μmであった。
なお、試験101の試料を用いた重合体の分子量を測定したところ、重量平均分子量15,900の重合体であることを確認した。
このガラス基板を大気下、室温(約25℃)で1週間置いた際の、コーティング皮膜の着色度合を以下の基準で判定した。
波長400nmでの吸光度(ガラス基板単独を100としたときの相対値)を紫外可視分光光度計(島津製作所製、UV-2550[商品名])により測定した。測定温度は室温(25℃)とした。
AA:97以上
A :95以上97未満
B :90以上95未満
C :80以上90未満
D :80未満
AA:97以上
A :95以上97未満
B :90以上95未満
C :80以上90未満
D :80未満
上記の結果から、水分量が特定の範囲の特定スルホベタインモノマーの粉末においては、高温保存後の試料を用いて重合体の被膜(コーティング)を形成したときにも、変色のない良質の膜が得られることが分かる。
コーティング用組成物評価で行った重合反応に用いた溶媒を、メタノールから、水、ヘキサフルオロイソプロパノール等に代えて、同様の重合反応を行った。その結果、いずれにおいても良好な重合体が得られ、良好なコーティング膜が得られることを確認した。
(実施例3)
[特定スルホベタインモノマー〔T〕の合成]
特定スルホベタインモノマー〔S〕の合成で用いたN-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミドをN-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドに変えた以外は同様にして、4-スルホナトブチル[3-(アクリロイルアミノ)プロピル]ジメチルアンモニウム195.2gを得た(試料cT1)。
スルホベタインモノマーcT1の結晶5.0gを実施例1と同じ条件で溶解、再結晶させ、下表4の各試料を得た。各試料の含水率の測定結果を併せて示している。
[特定スルホベタインモノマー〔T〕の合成]
特定スルホベタインモノマー〔S〕の合成で用いたN-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミドをN-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミドに変えた以外は同様にして、4-スルホナトブチル[3-(アクリロイルアミノ)プロピル]ジメチルアンモニウム195.2gを得た(試料cT1)。
スルホベタインモノマーcT1の結晶5.0gを実施例1と同じ条件で溶解、再結晶させ、下表4の各試料を得た。各試料の含水率の測定結果を併せて示している。
上記で得た各試料を用いて、高温保存安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を下表5に示す。純度Aが保存安定性評価前であり、純度Bが保存安定性評価後である。
(実施例4)
表5の保存安定性評価後(純度B)の試料を用いて、実施例2と同様にしてコーティング用組成物の評価を行った。評価条件および評価基準も実施例2に準じて行った。その結果を下記の表6に示す。
表5の保存安定性評価後(純度B)の試料を用いて、実施例2と同様にしてコーティング用組成物の評価を行った。評価条件および評価基準も実施例2に準じて行った。その結果を下記の表6に示す。
上記の結果から、一般式(I)のRが水素原子の化合物においても、高温保存時の安定性が高く、変色のない良質の膜が得られることが分かる。
本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。
本願は、2015年2月17日に日本国で特許出願された特願2015-028179および2015年7月1日に日本国で特許出願された特願2015-132555に基づく優先権を主張するものであり、これらはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
Claims (16)
- 上記含水率が4質量%以上9.5質量%未満である請求項1に記載の重合用組成物。
- さらにエチレン性不飽和基を有するモノマーを含有する請求項1または2に記載の重合用組成物。
- 上記モノマー中で、上記式(I)で表されるモノマーの含有率が5質量%以上90質量%以下である請求項1~3のいずれか1項に記載の重合用組成物。
- 粉末状である請求項1~4のいずれか1項に記載の重合用組成物。
- 上記式(I)で表されるモノマーを合成した後に、生成物を良溶媒に含有させ、次いで、貧溶媒と混合して上記式(I)で表されるモノマーを析出させる処理を経た請求項1~5のいずれか1項に記載の重合用組成物。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載の重合用組成物を媒体中に含むコーティング用組成物。
- 上記媒体が有機溶媒である請求項7に記載のコーティング用組成物。
- 請求項7または8に記載の組成物に含まれる上記式(I)で表されるモノマーを重合させてなる高分子化合物を含むコーティング用組成物。
- 上記高分子化合物がさらにエチレン性不飽和基を有するモノマーに由来する繰り返し単位とともに重合された請求項9に記載のコーティング用組成物。
- 上記高分子化合物中の式(I)で表されるモノマーに由来する繰り返し単位の含有率が、質量基準で5%以上90%以下である請求項9または10に記載のコーティング用組成物。
- 液状である請求項7~11のいずれか1項に記載のコーティング用組成物。
- 上記の重合用組成物がさらにエチレン性不飽和基を有するモノマーを含有する請求項13に記載のコーティング用組成物の製造方法。
- 請求項13または14に記載のコーティング用組成物を基材に付与しこの組成物に含まれるモノマー成分を重合させて高分子化合物としこの高分子化合物の硬化被膜とする、あるいは、請求項13または14に記載のコーティング用組成物に含まれるモノマー成分を重合させて高分子化合物とし、その後に基材に付与し上記高分子化合物の硬化被膜とするコーティングの製造方法。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載の重合用組成物を得る製造方法であって、上記式(I)で表されるモノマーを合成した後に、生成物を良溶媒に含有させ、次いで、貧溶媒と混合して上記式(I)で表されるモノマーを析出させる処理を経る重合用組成物の製造方法。
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