WO2024075474A1 - 粒状組成物、塗料、インク及び接着剤 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to granular compositions, paints, inks and adhesives containing an acrylic resin.
- Acrylic resins are used in a variety of fields due to their excellent transparency and weather resistance.
- granular acrylic resins can store a larger amount of resin per unit volume than liquid acrylic resins, in which the acrylic resin is dissolved or dispersed in an aqueous or non-aqueous solvent. For this reason, the energy costs required for storage and transportation of granular acrylic resins are lower than those of liquid acrylic resins, and the environmental impact during storage and transportation is small. Therefore, acrylic resins are used in a wide range of fields, including paints, inks, adhesives, toners, optical materials, vehicle parts, lighting materials, building materials, and signboards.
- granular acrylic resin has low electrical conductivity and a large specific surface area, meaning that it is easily charged. Charged granular acrylic resin has reduced fluidity, which can make it difficult to handle, for example, when pouring the granular acrylic resin into a mixing container.
- Patent Document 1 proposes a method in which the bead-like polymer is washed with water in which an electrolyte has been dissolved after suspension polymerization.
- the granular acrylic resin obtained by the method described in Patent Document 1 has low heat resistance, which makes it difficult to use it in a variety of applications that require heat resistance, such as paints, inks, adhesives, toners, optical materials, vehicle parts, lighting materials, building materials, and signboards.
- the present invention aims to provide a granular composition containing an acrylic resin that has excellent heat resistance and fluidity, as well as paints, inks, and adhesives that use the same.
- a granular composition comprising one or more compounds selected from the group consisting of (a), (b), (c), (d) and (e) below, and an acrylic resin, wherein the electrostatic charge inhibition rate of the composition determined by the method described below is 90.0 to 99.9%.
- a granular composition comprising one or more compounds selected from the group consisting of (a), (b), (c), (d), and (e) below, and an acrylic resin, the composition having an elemental sodium content of 0.2 ppm by mass or more and 200 ppm by mass or less.
- ⁇ -olefin [3]
- [4] The granular composition according to any one of [1] to [3], wherein the boiling point of (a) at 101.3 kPa is 93°C or higher.
- [5] The granular composition according to any one of [1] to [4], wherein the carbon number of (e) is 6 or more and 12 or less.
- [6] The granular composition according to any one of [1] to [5], wherein the total content of (a), (b), (c), (d) and (e) is greater than 20 ppm by mass and less than 3000 ppm by mass.
- [7] The granular composition according to any one of [1] to [6], wherein the total content of (b), (c), (d) and (e) is 1 ppm by mass or more and 3000 ppm by mass or less.
- [10] The granular composition according to any one of [1] to [9], comprising one or more of (a), (c), (d) and (e), and (b).
- the present invention provides a granular composition containing an acrylic resin that has excellent heat resistance and fluidity, as well as paints, inks, and adhesives that use the composition.
- (meth)acrylic is a general term for “acrylic” and “methacrylic”.
- (meth)acrylate is a general term for "acrylate” and “methacrylate”.
- compound (a), compound (b), compound (c), compound (d) and compound (e) are also referred to as “compounds (a) to (e)”
- compound (b), compound (c), compound (d) and compound (e) are also referred to as “compounds (b) to (e)”.
- the amount of sodium element (ppm by mass) in a composition means the mass ratio of sodium element (Na) to the total mass of the composition
- the content (ppm by mass) of a compound in a composition means the mass ratio of a compound to the total mass of the composition.
- ppm by mass will also be referred to simply as "ppm”.
- composition (1) contains one or more compounds selected from the group consisting of (a) an ester compound having an ⁇ -hydrogen (hereinafter also referred to as “compound (a)”), (b) an aromatic carboxylic acid or an ester thereof (hereinafter also referred to as “compound (b)”), (c) a pyrazine compound (hereinafter also referred to as “compound (c)”), (d) pyruvic acid or an ester thereof (hereinafter also referred to as “compound (d)”), and (e) an ⁇ -olefin (hereinafter also referred to as “compound (e)”), and an acrylic resin, and the electrostatic charge inhibition rate of the composition as determined by the method described below is 90.0 to 99.9%.
- compound (a) an ester compound having an ⁇ -hydrogen
- compound (b) an aromatic carboxylic acid or an ester thereof
- compound (c) a pyrazine compound
- compound (d) pyruvic acid or an
- composition (2) contains one or more compounds selected from compound (a), compound (b), compound (c), compound (d) and compound (e), and an acrylic resin, and has a sodium element content of 0.2 ppm or more and 200 ppm or less.
- Composition (1) and composition (2) contain one or more compounds selected from compounds (a) to (e) and an acrylic resin, and thus can impart heat resistance to the composition.
- the total content of the compounds (a) to (e) in the composition (1) and the composition (2) is preferably more than 20 ppm.
- the total content of the compounds (a) to (e) in the composition (1) and the composition (2) is preferably 3000 ppm or less.
- the total content of the compounds (a) to (e) in the composition (1) and the composition (2) is preferably 30 ppm or more, more preferably 60 ppm or more, even more preferably 95 ppm or more, and particularly preferably 110 ppm or more. In addition, it is more preferably 2500 ppm or less, even more preferably 2000 ppm or less, and particularly preferably 1500 ppm or less. The lower limit and the upper limit can be combined as appropriate.
- Composition (1) and composition (2) may contain any one of compounds (a) to (e) alone or two or more of compounds (a) to (e). They may also contain all of compounds (a) to (e).
- composition (1) and composition (2) are values measured using gas chromatography.
- the composition (1) and the composition (2) contain one or more compounds selected from the group consisting of the compound (b), the compound (c), the compound (d) and the compound (e).
- the total content of the compounds (b) to (e) in the composition (1) and the composition (2) is preferably 1 ppm or more, more preferably 5 ppm or more, even more preferably 10 ppm or more, and particularly preferably 20 ppm or more. Also, it is more preferably 2500 ppm or less, even more preferably 2000 ppm or less, and particularly preferably 1500 ppm or less.
- the lower limit value and the upper limit value can be appropriately combined.
- Composition (1) and composition (2) preferably contain two or more of compounds (a) to (e).
- the composition contains two or more of compounds (a) to (e)
- the heat resistance tends to be improved.
- Examples of combinations of two or more of the compounds (a) to (e) include, but are not limited to, the following: For example, a case containing compound (a) and one or more of compound (b), compound (c), compound (d), and compound (e); a case containing one or more of compound (a), compound (c), compound (d), and compound (e), and compound (b); a case containing one or more of compound (a), compound (b), compound (d), and compound (e), and compound (c).
- the composition (1) and the composition (2) contain the compound (a) and one or more of the compound (b), the compound (c), the compound (d), and the compound (e).
- the composition (1) and the composition (2) contain one or more of the compound (a), the compound (c), the compound (d), and the compound (e), and the compound (b).
- the composition (1) and the composition (2) contain one or more of the compound (a), the compound (b), the compound (d), and the compound (e), and also the compound (c).
- the content of compound (a) in composition (1) and composition (2) is preferably more than 20 ppm and not more than 3000 ppm. If the content of compound (a) in composition (1) and composition (2) is more than 20 ppm, it is possible to impart superior heat resistance to composition (1) and composition (2). If the content of compound (a) in composition (1) and composition (2) is not more than 3000 ppm, it is possible to prevent stickiness of composition (1) and composition (2) caused by plasticization of acrylic resin by compound (a), and to ensure flowability.
- the content of compound (a) in composition (1) and composition (2) is more preferably 55 ppm or more, even more preferably 100 ppm or more, and is preferably 2500 ppm or less, and more preferably 2000 ppm or less. The lower limit value and the upper limit value can be appropriately combined.
- the content of compound (b) in composition (1) and composition (2) is preferably 1 ppm or more and 3000 ppm or less. If the content of compound (b) in composition (1) and composition (2) is 1 ppm or more, excellent heat resistance can be imparted to composition (1) and composition (2). If the content of compound (b) in composition (1) and composition (2) is 3000 ppm or less, stickiness of composition (1) and composition (2) caused by plasticization of acrylic resin by compound (b) can be prevented, and fluidity can be ensured.
- the content of compound (b) in composition (1) and composition (2) is more preferably 5 ppm or more, even more preferably 10 ppm or more, particularly preferably 20 ppm or more, more preferably 2500 ppm or less, and even more preferably 2000 ppm or less. The lower limit value and the upper limit value can be appropriately combined.
- the content of compound (c) in composition (1) and composition (2) is preferably 1 ppm or more and 3000 ppm or less. If the content of compound (c) in composition (1) and composition (2) is 1 ppm or more, excellent heat resistance can be imparted to composition (1) and composition (2). If the content of compound (c) in composition (1) and composition (2) is 3000 ppm or less, stickiness of the composition due to plasticization of the acrylic resin by compound (c) can be prevented and fluidity can be ensured.
- the content of compound (c) in composition (1) and composition (2) is more preferably 5 ppm or more, even more preferably 10 ppm or more, particularly preferably 20 ppm or more, more preferably 2500 ppm or less, and even more preferably 2000 ppm or less.
- the lower limit value and the upper limit value can be appropriately combined.
- the content of compound (d) in composition (1) and composition (2) is preferably 1 ppm or more and 3000 ppm or less. If the content of compound (d) in composition (1) and composition (2) is 1 ppm or more, the composition can be given better heat resistance. If the content of compound (d) in composition (1) and composition (2) is 3000 ppm or less, the stickiness of composition (1) and composition (2) caused by plasticization of the acrylic resin by compound (d) can be prevented, and fluidity can be ensured.
- the content of compound (d) in composition (1) and composition (2) is more preferably 5 ppm or more, even more preferably 10 ppm or more, particularly preferably 20 ppm or more, and more preferably 2500 ppm or less, and even more preferably 2000 ppm or less.
- the lower limit value and the upper limit value can be appropriately combined.
- the content of compound (e) in composition (1) and composition (2) is preferably 1 ppm or more and 3000 ppm or less. If the content of compound (e) in composition (1) and composition (2) is 1 ppm or more, excellent heat resistance can be imparted to composition (1) and composition (2). If the content of compound (e) in composition (1) and composition (2) is 3000 ppm or less, stickiness of composition (1) and composition (2) due to plasticization of acrylic resin by compound (e) can be prevented, and fluidity can be ensured.
- the content of compound (e) in composition (1) and composition (2) is more preferably 5 ppm or more, even more preferably 10 ppm or more, particularly preferably 20 ppm or more, more preferably 2500 ppm or less, and even more preferably 2000 ppm or less. The lower limit value and the upper limit value can be appropriately combined.
- the total content of compounds (a) to (e) and the acrylic resin in composition (1) and composition (2) is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, based on the total mass of composition (1) and composition (2). Also, it is preferably 100% by mass or less.
- Compound (a) is an ester compound having an ⁇ -hydrogen, which is a hydrogen bonded to a carbon atom at the ⁇ -position.
- the compound (a) is represented, for example, by the following formula (i).
- R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, an amino group, a monovalent group including a carbonyl group, or an alkylthio group, and these groups may further have a substituent, and R 1 and R 2 may contain a heteroatom or an unsaturated bond.
- R 3 represents an alkyl group or an aryl group, and these groups may further have a substituent, and R 3 may contain a heteroatom or an unsaturated bond.
- R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , and R 3 and R 1 may each be bonded to each other to form a cyclic structure.
- Examples of the monovalent group containing a carbonyl group include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, and an isobutyryl group.
- ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen atom of a methyl group such as methyl acetate (boiling point 57° C.), methyl propionate (boiling point 80° C.), methyl isobutyrate (boiling point 92° C.), methyl butyrate (boiling point 101° C.), methyl isovalerate (boiling point 118° C.), methyl valerate (boiling point 128° C.), methyl caproate (boiling point 150° C.), methyl 2-methylbutyrate (boiling point 115° C.), methyl acetoacetate (boiling point 170° C.), and methyl 2-methyl- 3 -oxobutanoate (boiling point 177° C.); and ethyl acetate (boiling point 77° C.), ethyl propionate (boiling point 99° C
- Ester compounds in which R 3 has an ⁇ -hydrogen of an ethyl group such as propyl acetate (boiling point 101°C), propyl propionate (boiling point 122°C), propyl isobutyrate (boiling point 134°C), propyl butyrate (boiling point 144°C), propyl isovalerate (boiling point 156°C), propyl valerate (boiling point 167°C), and propyl caproate (boiling point 187°C).
- Ester compounds in which R 3 has an ⁇ -hydrogen of a propyl group such as isopropyl propionate (boiling point 108°C), isopropyl isobutyrate (boiling point 120°C), isopropyl butyrate (boiling point 130°C), isopropyl isovalerate (boiling point 163°C), isopropyl valerate (boiling point 165°C), and isopropyl caproate (boiling point 168°C).
- isopropyl propionate (boiling point 108°C)
- isopropyl isobutyrate boiling point 120°C
- isopropyl butyrate boiling point 130°C
- isopropyl isovalerate (boiling point 163°C)
- isopropyl valerate (boiling point 165°C)
- isopropyl caproate (bo
- Ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen of an isopropyl group ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen of an n-butyl group, such as butyl acetate (boiling point 126°C), butyl propionate (boiling point 146°C), butyl isobutyrate (boiling point 150°C), butyl butyrate (boiling point 164°C), butyl isovalerate (boiling point 176°C), butyl valerate (boiling point 185°C), and butyl caproate (boiling point 208°C); ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen of an isobutyl group, such as isobutyl acetate (boiling point 117°C), isobutyl isovalerate (boiling point 168°C), isobutyl propionate (boiling point 138°C), isobutyl iso
- ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen atom of an isoamyl group include ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen atom of a tert-butyl group, such as tert-butyl acetate (boiling point 96° C.), tert-butyl propionate (boiling point 119° C.), tert-butyl isobutyrate (boiling point 226° C.), tert-butyl butyrate, tert-butyl isovalerate, tert-butyl valerate, and tert-butyl caproate.
- the boiling point of each substance listed after the compound name is the boiling point at 101.3 kPa.
- compounds (a) having a boiling point of 93° C. or higher at 101.3 kPa are preferred in terms of ease of incorporation into the compositions (1) and (2) and difficulty of volatilization from the compositions (1) and (2). If the boiling point at 101.3 kPa is 93°C or higher, the compounds in the compositions (1) and (2) can be prevented from volatilizing, and therefore excellent heat resistance can be imparted to the compositions (1) and (2).
- the boiling point at 101.3 kPa of the compound (a) in the compositions (1) and (2) is preferably 95°C or higher, and more preferably 100°C or higher.
- the boiling point at 101.3 kPa of the compound (a) in the compositions (1) and (2) is preferably 350°C or lower.
- the boiling point at 101.3 kPa of the compound (a) in the compositions (1) and (2) is more preferably 250°C or lower, and more preferably 200°C or lower.
- ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen of a methyl group ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen of an ethyl group, ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen of an isobutyl group, and ester compounds in which R 3 has an ⁇ hydrogen of an isoamyl group.
- both R 1 and R 2 are hydrogen atoms, or one of R 1 and R 2 is a methyl group, or one of R 1 and R 2 is an isopropyl group are preferred, and methyl acetate, methyl isobutyrate, methyl isovalerate, methyl 2-methylbutyrate, ethyl propionate, ethyl isobutyrate, ethyl isovalerate, isobutyl acetate, isobutyl isobutyrate, isoamyl isobutyrate, and isobutyl isovalerate are more preferred, and methyl 2-methylbutyrate, isobutyl isobutyrate, and isoamyl isobutyrate are even more preferred.
- the compound (a) in the composition (1) and the composition (2) may be one type alone or two or more types.
- Compound (b) is an aromatic carboxylic acid or an ester thereof.
- Specific examples of the compound (b) include aromatic carboxylic acids having one aromatic ring, such as benzoic acid, terephthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid, and their acid anhydrides; aromatic carboxylic acids having two aromatic rings, such as naphthalene carboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid, and naphthalene tricarboxylic acid, and their acid anhydrides; aromatic carboxylic acids having three aromatic rings, such as anthracene carboxylic acid, anthracene dicarboxylic acid, phenanthrene carboxylic acid, and phenanthrene dicarboxylic acid, and their anhydrides; and esters of these aromatic carboxylic acids, such as methyl
- aromatic carboxylic acids having one aromatic ring and their anhydrides or esters are preferred in terms of ease of incorporation into the compositions (1) and (2) and resistance to volatilization from the compositions (1) and (2).
- benzoic acid, methyl benzoate, terephthalic acid, and dimethyl terephthalate are preferred in terms of their ability to impart excellent heat resistance to the compositions (1) and (2).
- the compound (b) in the compositions (1) and (2) may be one type alone or two or more types.
- the compound (c) is a pyrazine compound.
- the compound (c) is represented, for example, by the following formula (ii).
- R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group, a monovalent group containing a carbonyl group, an aryl group, or an alkylthio group, and these groups may further have a substituent.
- R 11 , R 12 , R 13 and R 14 may contain a heteroatom or an unsaturated bond.
- R 11 and R 12 , R 12 and R 13 , R 13 and R 14 , and R 14 and R 11 may each be bonded to each other to form a cyclic structure.
- compound (c) include pyrazine; mono-substituted pyrazine compounds such as methylpyrazine, ethylpyrazine, propylpyrazine, n-butylpyrazine, isobutylpyrazine, tert-butylpyrazine, 2-aminopyrazine, mercaptoethylpyrazine, 2-methoxypyrazine, pyrazine carboxylic acid, and methyl pyrazine carboxylate; 2,3-dimethylpyrazine, 2,5-dimethylpyrazine, 2,6-dimethylpyrazine, 2,3-diethylpyrazine, 2,5-diethylpyrazine, 2,6-diethylpyrazine, 2-ethyl-3-methylpyrazine, 2-methyl-3-ethylpyrazine, 2-methyl-3-propylpyrazine, and 2-methyl-3-isobutane
- Suitable pyrazine compounds include 2-substituted pyrazine compounds such as 2,3,5-trimethylpyrazine, 5-ethyl-2,3-dimethylpyrazine, 5-methyl-2,3-cyclopentenopyrazine, 2,3-diethyl-5-methylpyrazine, and 2-ethyl-3,5-dimethylpyrazine; and 4-substituted pyrazine compounds such as tetramethylpyrazine and 2,3,5,6-tetramethylpyrazine.
- 3-substituted pyrazine compounds and 4-substituted pyrazine compounds are preferred in terms of ease of incorporation into the composition (1) and the composition (2) and difficulty of volatilization from the composition (1) and the composition (2).
- 2,3,5-trimethylpyrazine and 2,3,5,6-tetramethylpyrazine are more preferred because they can impart excellent heat resistance to composition (1) and composition (2).
- Compound (c) in composition (1) and composition (2) may be one type alone or two or more types.
- Compound (d) is pyruvic acid or an ester thereof.
- Compound (d) is represented, for example, by the following formula (iii).
- R 21 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and these groups may further have a substituent.
- R 21 may contain a heteroatom or an unsaturated bond.
- compound (d) examples include pyruvic acid; pyruvic acid alkyl esters such as methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, isopropyl pyruvate, n-butyl pyruvate, and isobutyl pyruvate; and pyruvic acid esters having a heteroatom such as carboxymethyl pyruvate, acetoxymethyl pyruvate, carbethoxymethyl pyruvate, and ethoxymethyl pyruvate.
- pyruvic acid alkyl esters are preferred in terms of ease of incorporation into composition (1) and composition (2) and resistance to evaporation from composition (1) and composition (2).
- methyl pyruvate is more preferred in terms of imparting excellent heat resistance to composition (1) and composition (2).
- Compound (d) in composition (1) and composition (2) may be of one type alone or of two or more types.
- Compound (e) is an ⁇ -olefin.
- the compound (e) examples include 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-dodecene, and 2-ethyl-1-hexene.
- compound (e) an ⁇ -olefin having 6 to 12 carbon atoms is preferred from the viewpoints of ease of incorporation into composition (1) and composition (2) and of resistance to evaporation from composition (1) and composition (2).
- 1-octene, 1-dodecene, and 2-ethyl-1-hexene are more preferred from the viewpoints of imparting excellent heat resistance to composition (1) and composition (2).
- Compound (e) in composition (1) and composition (2) may be of one type alone or of two or more types.
- the acrylic resin has one or more structural units derived from a (meth)acrylic acid ester.
- the acrylic resin may further contain a structural unit derived from a monomer other than a (meth)acrylic acid ester.
- the proportion of the (meth)acrylic acid ester-derived constituent units relative to the total mass of all the constituent units constituting the acrylic resin is preferably 50 mass% or more, more preferably 70 mass% or more, and even more preferably 85 mass% or more, and preferably 100 mass% or less.
- the (meth)acrylic acid ester include, for example, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, i-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, i-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, n-pentyl (meth)acrylate, i-pentyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, and isostearyl (meth)acrylate.
- (meth)acrylic acid esters having a straight or branched hydrocarbon skeleton such as (meth)acrylic acid alkyl esters such as acrylate; (meth)acrylic acid esters having an alicyclic skeleton, such as cyclohexyl (meth)acrylate, 4-t-butylcyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, tricyclodecanyl (meth)acrylate, dicyclopentadienyl (meth)acrylate, and dicyclopentanyl (meth)acrylate; glycidyl (meth)acrylate, hydroxybutyl (meth)acrylate glycidyl ether, and the like.
- (Meth)acrylic acid esters having a glycidyl group (meth)acrylic acid esters having an aromatic ring, such as phenoxy (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, nonylphenol EO adduct (meth)acrylate, and o-biphenyloxyethyl (meth)acrylate; (meth)acrylic acid esters having a cyclic ether, such as tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate; N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate and N-diethylaminoethyl (meth)acrylate; (meth)acrylic acid esters having an amino group, such as 2-(meth)acryloyloxyethyl acid phosphate and 2-(meth)acryloyl
- (meth)acrylic acid esters having a phosphoric acid group such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 1,2-dihydroxyethyl (meth)acrylate, 1,2-dihydroxypropyl (meth)acrylate, 1,2-dihydroxybutyl (meth)acrylate, 1,2-dihydroxy-5-ethylhexyl (meth)acrylate, 1,1-dihydroxyethyl (meth)acrylate, 1,1-dihydroxypropyl (meth)acrylate, hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 1,1-dihydroxybutyl (meth)acrylate, 1,2,3-trihydroxypropyl (meth)acrylate, 1,2,3-trihydroxybutyl (meth)acrylate, 1,1,2-trihydroxypropyl (meth
- the (meth)acrylic acid ester monomers may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of reducing the environmental load, the (meth)acrylic acid ester monomer is preferably a biomass-derived (meth)acrylic acid ester monomer obtained by using organic resources derived from animals and plants as a part or all of the raw materials.
- Monomers other than (meth)acrylic acid esters include, for example, monomers having a carboxyl group such as ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, cinnamic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, and glutaconic acid; (meth)acrylic acid salts such as ammonium (meth)acrylate, sodium (meth)acrylate, and potassium (meth)acrylate; (meth)acrylamide, (meth)acrylamide diacetone acrylamide, N-methylol (meth)acrylamide, N-methoxymethyl (meth)acrylamide, N-ethoxymethyl (meth)acrylamide, N-butoxymethyl (meth)acrylamide, and (meth)acryloyl mol
- the constituent units include (meth)acrylamide derivatives such as styrene, ⁇ -methyls
- the acrylic resin preferably contains a structural unit derived from methyl methacrylate, since plasticization by one or more of the compounds (a) to (e) is suppressed and the compositions (1) and (2) become less sticky.
- the proportion of the structural units derived from methyl methacrylate to the total mass of all structural units constituting the acrylic resin is preferably 2% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and is preferably 100% by mass or less, more preferably 90% by mass or less.
- the acrylic resin preferably contains, in addition to a structural unit derived from methyl methacrylate, either one or both of a structural unit derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms and a structural unit derived from an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid, and more preferably contains both, because this improves the flexibility of the coating film or adhesive layer formed when the acrylic resin is used in a wide range of fields such as paints, inks, adhesives, toners, optical materials, vehicle parts, lighting materials, building materials, and signboards, and improves the adhesion to substrates such as plastics and metals.
- the proportion of structural units derived from (meth)acrylic acid alkyl esters in which the alkyl group has 2 to 8 carbon atoms relative to the total mass of all structural units constituting the acrylic resin is preferably 0 to 100 mass%, more preferably 5 to 90 mass%.
- the proportion of the constituent units derived from an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid with respect to the total mass of all the constituent units constituting the acrylic resin is preferably from 0 to 30% by mass, and more preferably from 0.5 to 20% by mass.
- the acrylic resin may have any structure, such as a homopolymer, a random copolymer, a graft copolymer, or a block copolymer.
- the glass transition temperature (hereinafter also referred to as "Tg") of the acrylic resin is preferably -10°C or higher, more preferably 0°C or higher, and even more preferably 20°C or higher.
- the Tg of the acrylic resin is preferably 180°C or lower, more preferably 150°C or lower, and even more preferably 120°C or lower. If the Tg is -10°C or higher, the composition (1) and the composition (2) can be prevented from becoming extremely sticky, and the fluidity is improved. If the glass transition temperature is 180°C or lower, one or more of the compounds (a) to (e) can be easily incorporated into the acrylic resin.
- the Tg of an acrylic resin refers to the value (unit: °C) calculated using the Fox formula shown in the following formula (2).
- Wi represents the mass fraction of monomer i
- Tgi represents the Tg (° C.) of a homopolymer of monomer i.
- Tg of a homopolymer the values described in "Polymer Handbook, 4th Edition, published by John Wiley &Sons" can be used.
- the weight average molecular weight (hereinafter also referred to as "Mw") of the acrylic resin is preferably 500 or more and 2,000,000 or less, more preferably 5,000 or more and 1,000,000 or less, and even more preferably 15,000 or more and 500,000 or less. If the Mw is 500 or more, it is possible to prevent the composition (1) and the composition (2) from becoming extremely sticky. If the Mw is 2,000,000 or less, one or more of the compounds (a) to (e) are easily retained in the acrylic resin.
- weight average molecular weight refers to the weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by the GPC-LS method (Gel Permeation Chromatography-Light Scattering Method: GPC-light scattering method).
- the acrylic resin is preferably in the form of particles, since this improves the fluidity of the composition (1) and the composition (2).
- the mass average particle diameter of the granular acrylic resin may be 1 ⁇ m or more, or may be less than 1 ⁇ m. Granules having a mass average particle diameter of less than 1 ⁇ m are also called powder.
- the mass average particle diameter of the granular acrylic resin is preferably 5 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less, and even more preferably 35 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
- the mass average particle diameter is 5 ⁇ m or more, the contact area between the granular substances can be prevented from increasing excessively, so that the composition (1) and the composition (2) can be prevented from becoming extremely sticky.
- the larger the mass average particle diameter the less sticky the granular composition tends to become.
- the mass average particle diameter is 1000 ⁇ m or less, the handling property when used in various fields such as paint, ink, adhesive, toner, optical material, vehicle parts, lighting material, building material, signboard sign, etc., for example, the ease of dissolving in a solvent, the miscibility with other compounds, and the fluidity in the piping of the manufacturing device are good.
- mass average particle size refers to the average particle size determined by placing 20 g of the composition on a standard sieve and shaking it for 5 minutes at a shaking speed of 2 round trips per second to classify it.
- composition (1) and the composition (2) contain a granular acrylic resin, depending on the content, they may further contain a solution-type acrylic resin and an emulsion-type acrylic resin, as long as the effect of the present invention is not impaired.
- the composition (1) and the composition (2) of the present invention may contain a granular acrylic resin and one or more types of acrylic resin selected from the solution-type acrylic resin and the emulsion-type acrylic resin.
- the composition (1) and the composition (2) are granular in shape. When the composition (1) and the composition (2) are granular, they are easy to handle.
- the shape of the composition (1) and the composition (2) can include not only the shape of primary particles, but also the shape of secondary particles formed by gathering multiple primary particles.
- the mass average particle size of composition (1) and composition (2) may be 1 ⁇ m or more or less than 1 ⁇ m.
- the mass average particle diameter of the composition (1) and the composition (2) is preferably 5 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less, and even more preferably 35 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. If the mass average particle diameter is 5 ⁇ m or more, the contact area between the granular compositions can be suppressed from increasing excessively, so that the composition (1) and the composition (2) can be suppressed from becoming extremely sticky. The larger the mass average particle diameter, the less sticky the composition (1) and the composition (2) tend to become.
- the handling property when used in various fields such as paint, ink, adhesive, toner, optical material, vehicle parts, lighting material, building material, signboard sign, etc., for example, the ease of dissolving when dissolved in a solvent, the miscibility with other compounds, and the fluidity in the piping of the manufacturing device are good.
- composition (1) and composition (2) there are no particular limitations on the method for producing composition (1) and composition (2), but examples include the following method 1 and method 2.
- Method 1 A method for polymerizing a monomer composition containing one or more monomers including one or more (meth)acrylic acid esters and one or more compounds selected from the compounds (a) to (e) by a known method such as bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and solution polymerization.
- Method 2 A method in which one or more of the compounds (a) to (e) are added after the acrylic resin is obtained by a known method such as bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, or solution polymerization.
- the polymerization method is preferably suspension polymerization or emulsion polymerization, and more preferably suspension polymerization, from the viewpoints of ease of control of particle size and ease of synthesis.
- the polymerization temperature There is no particular limitation on the polymerization temperature, and the polymerization can usually be carried out within a temperature range of -100 to 250°C, preferably within a temperature range of 0 to 200°C. After the polymerization, the product is washed, dried, etc., if necessary.
- a chain transfer agent or a radical polymerization initiator can be used.
- the chain transfer agent include, but are not limited to, hydrogen, mercaptans, ⁇ -methylstyrene dimer, dimer to 20mer of (meth)acrylic monomer, terpenoids, and cobalt chain transfer agents.
- the chain transfer agent can be used alone or in combination of two or more.
- Suitable mercaptans used as the chain transfer agent include, but are not limited to, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-tetradecyl mercaptan, n-hexyl mercaptan, and 2-ethylhexyl thioglycolate.
- the amount of the chain transfer agent added is preferably 0.01 to 5 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the monomers used, since this makes it easy to adjust the molecular weight of the resulting acrylic resin.
- radical polymerization initiator examples include organic peroxides, azo compounds, and persulfuric acid compounds, but there are no particular limitations.
- the radical polymerization initiator can be used alone or in combination of two or more.
- suitable organic peroxides used as the radical polymerization initiator include, but are not limited to, t-butyl peroxypivalate, o-methylbenzoyl peroxide, bis-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, cyclohexanone peroxide, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, and 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy
- azo compound examples include, but are not limited to, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis(2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile).
- persulfate compound examples include, but are not limited to, ammonium persulfate and potassium persulfate.
- benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) are preferred from the viewpoint of good polymerizability of the monomer.
- the amount of the radical polymerization initiator added is preferably 0.0001 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the total of the monomers used, since this improves the polymerizability of the monomers and reduces the production cost.
- a dispersant or dispersion aid may be used to provide stability to the oil droplets of the monomer.
- dispersants include surfactants that stably disperse the monomer in water. Specific examples include copolymers of 2-sodium sulfoethyl methacrylate, potassium methacrylate, and methyl methacrylate, copolymers of 3-sodium sulfopropyl methacrylate and methyl methacrylate, copolymers of sodium methacrylate and methacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, anionic emulsifiers (sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfonate, sodium lauryl sulfate, dipotassium alkenyl succinate, sodium dialkyl sulfosuccinate, etc.), anionic emulsifiers
- the above-mentioned method 1 is preferred as a method for producing the above-mentioned composition (1) and composition (2).
- the compounds (a) to (e) in the composition (1) and the composition (2) may be by-products in the production of a (meth)acrylic acid ester monomer, in other words, compounds that are not intentionally added to the (meth)acrylic acid ester monomer, or compounds that are separately produced or purchased and intentionally added.
- Composition (2) contains 0.2 ppm to 200 ppm of sodium element.
- Composition (1) preferably contains 0.2 ppm to 200 ppm of sodium element.
- the amount of sodium element in composition (1) and composition (2) is more preferably 1 ppm to 150 ppm, and even more preferably 2 ppm to 130 ppm. If the amount of sodium element is 0.2 ppm or more, charging can be suppressed and fluidity can be ensured. If the amount of sodium element is 200 ppm or less, the adverse effect of sodium element on the quality when used in various fields such as paint, ink, adhesive, toner, optical material, vehicle parts, lighting material, building material, signboard sign, etc. can be suppressed.
- the sodium element in the composition (1) and the composition (2) may be sodium element derived from a dispersant or a dispersing aid used in producing the acrylic polymer particles, a sodium salt contained in a cleaning solution, or the like, or may be sodium element intentionally added after the production of the acrylic polymer particles.
- the amount of sodium element in composition (1) and composition (2) in the present invention refers to a value measured using a high-frequency inductively coupled plasma (ICP) optical emission spectrometer.
- ICP inductively coupled plasma
- Composition (1) has a charge inhibition rate of 90.0 to 99.9% as determined by the method below.
- Composition (2) preferably has a charge inhibition rate of 90.0 to 99.9% as determined by the method below. If the charge inhibition rate is within the above range, the fluidity of the granular composition containing the acrylic resin is good.
- the charge inhibition rates of composition (1) and composition (2) are more preferably 92.0 to 99.9%, and even more preferably 95.0 to 99.9%.
- Charge suppression rate (%) [bulk density (A) / bulk density (B)] ⁇ 100 ... formula (1)
- the bulk density tends to be low due to repulsion caused by static electricity
- the bulk density tends to be high because the repulsion caused by static electricity is reduced.
- the smaller the change in bulk density before and after adding an antistatic agent the smaller the amount of static electricity in the granular composition is and the more the charging is suppressed, so the charging suppression rate calculated by the above formula (1) approaches 100%. If the charging suppression rate is within the above range, the fluidity is excellent.
- the charge inhibition rate can be adjusted, for example, by adjusting the amount of sodium element in the granular composition. Although it depends on the type of monomer-derived constituent unit of the acrylic polymer, the charge inhibition rate can be set to 90.0% or more by adjusting the amount of sodium element in the granular composition to 0.2 ppm or more. In addition, the charge inhibition rate can be set to 99.9% or less by adjusting the amount of sodium element in the granular composition to 200 ppm or less. The value of the charge inhibition rate can be increased by increasing the amount of sodium element in the granular composition. In addition, the value of the charge inhibition rate can be reduced by decreasing the amount of sodium element in the granular composition.
- the amount of sodium element in the granular composition may be adjusted by the amount of dispersant or dispersing aid used in producing the acrylic resin, sodium salt contained in the cleaning solution, etc., or may be intentionally added after the production of the acrylic polymer particles.
- the charge inhibition rate can be increased by increasing the ratio of structural units derived from (meth)acrylic acid alkyl esters in which the alkyl group has 2 to 8 carbon atoms to all structural units of the acrylic resin.
- the charge inhibition rate can be decreased by decreasing the ratio of structural units derived from (meth)acrylic acid alkyl esters in which the alkyl group has 2 to 8 carbon atoms to all structural units of the acrylic resin.
- the paint of the present invention preferably contains composition (1) or (2) because the acrylic resin has good fluidity when the paint is formulated, making it easy to handle, and it can impart heat resistance to the coating film.
- the ink of the present invention preferably contains composition (1) or (2) because the acrylic resin has good fluidity when the ink is formulated, making the ink easy to handle, and the ink can be made heat resistant.
- the adhesive of the present invention preferably contains composition (1) or (2) because this improves the fluidity of the acrylic resin when the adhesive is formulated, making it easier to handle, and also imparts heat resistance to the adhesive.
- the coating material, ink, and adhesive of the present invention can be produced, for example, by mixing and stirring one or more of the compounds (a) to (e) with an acrylic resin, and, if necessary, other optional components such as an organic solvent, pigment, and dye, using a conventional stirrer.
- the weight average molecular weight was measured using a Tosoh high-speed GPC device HLC-8320GPC type (detector: RI detector).
- a Tosoh high-speed GPC device HLC-8320GPC type detector: RI detector.
- the eluent was tetrahydrofuran (containing dibutylhydroxytoluene as a stabilizer), the flow rate was 0.35 mL/min, the injection port temperature was 40 ° C, the oven temperature was 40 ° C, and the RI detector temperature was 40 ° C.
- 10 ⁇ L of the composition adjusted with tetrahydrofuran so that the concentration of the composition was 0.2 mass% was injected.
- thermogravimetric analyzer (Thermo Plus EVO TG8120 manufactured by Rigaku Corporation)
- the composition was measured for its thermal weight loss rate when placed in a nitrogen atmosphere at 300° C. for a certain period of time.
- the measured thermal weight loss rate was evaluated for heat resistance according to the following criteria. A: Less than 15% B: 15% or more and less than 25% C: 25% or more and less than 32% D: 32% or more
- Examples 1 to 20> In a polymerization apparatus equipped with a stirrer, a cooling tube, and a thermometer, 145 g of deionized water, 0.10 g of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and 0.01 g of a copolymer of sodium 2-sulfoethyl methacrylate, potassium methacrylate, and methyl methacrylate as a dispersant were added and stirred to obtain a uniform aqueous solution. Next, the materials shown in the blending composition in Tables 1 and 2 were added to obtain a dispersion. Thereafter, the inside of the polymerization apparatus was sufficiently replaced with nitrogen, and the dispersion was heated to 80° C.
- Example 21 A granular composition containing an acrylic resin and one or more of the compounds (a) to (e) was obtained in the same manner as in Example 20, except that after filtration, the residue was not washed.
- Examples 22 to 28> In a polymerization apparatus equipped with a stirrer, a cooling tube, and a thermometer, 145 g of deionized water, 0.10 g of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and 0.01 g of a copolymer of sodium 2-sulfoethyl methacrylate, potassium methacrylate, and methyl methacrylate as a dispersant were added and stirred to obtain a uniform aqueous solution. Next, the materials shown in the blending composition in Table 3 were added to obtain a dispersion. Thereafter, the inside of the polymerization apparatus was sufficiently replaced with nitrogen, and the dispersion was heated to 80° C.
- ⁇ Comparative Example 1> In a polymerization apparatus equipped with a stirrer, a cooling tube, and a thermometer, 145 g of deionized water, 0.10 g of sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and 0.01 g of a copolymer of sodium 2-sulfoethyl methacrylate, potassium methacrylate, and methyl methacrylate as a dispersant were added and stirred to obtain a uniform aqueous solution. Next, the materials shown in the blending composition in Table 3 were added to obtain a dispersion. Thereafter, the inside of the polymerization apparatus was sufficiently replaced with nitrogen, and the dispersion was heated to 80° C.
- MMA Methyl methacrylate (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Acryester M)
- nBMA n-butyl methacrylate (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Acrylate B)
- MAA methacrylic acid (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, methacrylic acid)
- AMBN 2,2'-azobis-2-methylbutyronitrile (Otsuka Chemical Co., Ltd.)
- nDM n-dodecyl mercaptan (Chevron Phillips Chemicals)
- the granular composition of the present invention can be suitably used in a variety of fields, including paints, inks, adhesives, toners, optical materials, vehicle parts, lighting materials, building materials, and signboards.
Landscapes
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Abstract
下記(a)、下記(b)、下記(c)、下記(d)及び下記(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含み、下記の方法で求められる組成物の帯電抑制率が90.0~99.9%である粒状組成物。 (a)α水素を有するエステル化合物、 (b)芳香族カルボン酸、又はそのエステル、 (c)ピラジン化合物、 (d)ピルビン酸、又はそのエステル、 (e)α-オレフィン JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、前記組成物の嵩密度(A)と、前記組成物100mLあたり帯電防止剤0.1gを添加し、混合した混合物の嵩密度(B)とを測定し、下記式(1)により帯電抑制率を算出する。 帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)。
Description
本発明は、アクリル系樹脂を含む粒状組成物、塗料、インク及び接着剤に関する。
本願は、2022年10月4日に、日本に出願された特願2022-159909号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2022年10月4日に、日本に出願された特願2022-159909号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
アクリル系樹脂は透明性と耐候性に優れていることから、様々な分野に使用されている。アクリル系樹脂のなかでも粒状アクリル系樹脂は、アクリル系樹脂が水系溶剤又は非水系溶剤に溶解又は分散した液状アクリル系樹脂と比べ、単位体積当たりに保管出来る樹脂量が多い。このため粒状アクリル系樹脂は、保管や輸送に必要なエネルギーコストが液状アクリル系樹脂と比べて低く、保管や輸送時の環境負荷が小さい。従って、塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等の幅広い分野で使用されている。
しかし粒状アクリル系樹脂は、電気伝導性が低く、比表面積が大きいため、帯電しやすい性質を有する。帯電した粒状アクリル系樹脂は流動性が低下するため、例えば粒状アクリル系樹脂を配合容器内へ投入する際に、その取り扱い性に問題があった。
粒状アクリル系樹脂の流動性を向上する方法として、特許文献1には、懸濁重合後にビーズ状重合物を、電解質を溶解した水で洗浄する方法が提案されている。
しかし特許文献1記載の方法で得られる粒状アクリル系樹脂は耐熱性が低いため、塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等、耐熱性が求められる様々な用途での使用に課題があった。
本発明は、アクリル系樹脂を含む、耐熱性と流動性に優れる粒状組成物、並びにこれを用いた塗料、インク及び接着剤を提供することを目的とする。
本発明は、以下の[1]~[23]を要旨とする。
[1]下記(a)、下記(b)、下記(c)、下記(d)及び下記(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含み、下記の方法で求められる組成物の帯電抑制率が90.0~99.9%である粒状組成物。
(a)α水素を有するエステル化合物、
(b)芳香族カルボン酸、又はそのエステル、
(c)ピラジン化合物、
(d)ピルビン酸、又はそのエステル、
(e)α-オレフィン
JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、前記組成物の嵩密度(A)と、前記組成物100mLあたり帯電防止剤0.1gを添加し、混合した混合物の嵩密度(B)とを測定し、下記式(1)により帯電抑制率を算出する。
帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)。
[2]下記(a)、下記(b)、下記(c)、下記(d)及び下記(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含み、ナトリウム元素量が0.2質量ppm以上200質量ppm以下である粒状組成物。
(a)α水素を有するエステル化合物、
(b)芳香族カルボン酸、又はそのエステル、
(c)ピラジン化合物、
(d)ピルビン酸、又はそのエステル、
(e)α-オレフィン
[3]前記(b)、前記(c)及び前記(d)のうちの一種以上の化合物を含む[1]又は[2]に記載の粒状組成物。
[4]前記(a)の101.3kPaでの沸点が93℃以上である[1]~[3]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[5]前記(e)の炭素数が6以上12以下である[1]~[4]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[6]前記(a)、前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)の合計の含有量が20質量ppmよりも多く3000質量ppm以下である[1]~[5]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[7]前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)の合計の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[6]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[8]前記(a)、前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)のうちの二種以上を含む[1]~[7]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[9]前記(a)と、前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)のうちの一種以上とを含む[1]~[8]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[10]前記(a)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)のうちの一種以上と、前記(b)とを含む[1]~[9]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[11]前記(a)、前記(b)、前記(d)及び前記(e)のうちの一種以上と、前記(c)とを含む[1]~[10]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[12]前記(a)の含有量が20質量ppmよりも多く3000質量ppm以下である[1]~[11]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[13]前記(b)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[12]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[14]前記(c)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[13]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[15]前記(d)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[14]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[16]前記(e)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[15]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[17]前記アクリル系樹脂が、メタクリル酸メチル由来の構成単位を有する[1]~[16]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[18]前記アクリル系樹脂が、アルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位を有する[1]~[17]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[19]前記アクリル系樹脂が、α,β-不飽和カルボン酸由来の構成単位を有する[1]~[18]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[20]ナトリウム元素量が0.2質量ppm以上200質量ppm以下である[1]~[19]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[21]前記[1]~[20]のいずれか一項に記載の粒状組成物を含む塗料。
[22]前記[1]~[20]のいずれか一項に記載の粒状組成物を含むインク。
[23]前記[1]~[20]のいずれか一項に記載の粒状組成物を含む接着剤。
[1]下記(a)、下記(b)、下記(c)、下記(d)及び下記(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含み、下記の方法で求められる組成物の帯電抑制率が90.0~99.9%である粒状組成物。
(a)α水素を有するエステル化合物、
(b)芳香族カルボン酸、又はそのエステル、
(c)ピラジン化合物、
(d)ピルビン酸、又はそのエステル、
(e)α-オレフィン
JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、前記組成物の嵩密度(A)と、前記組成物100mLあたり帯電防止剤0.1gを添加し、混合した混合物の嵩密度(B)とを測定し、下記式(1)により帯電抑制率を算出する。
帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)。
[2]下記(a)、下記(b)、下記(c)、下記(d)及び下記(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含み、ナトリウム元素量が0.2質量ppm以上200質量ppm以下である粒状組成物。
(a)α水素を有するエステル化合物、
(b)芳香族カルボン酸、又はそのエステル、
(c)ピラジン化合物、
(d)ピルビン酸、又はそのエステル、
(e)α-オレフィン
[3]前記(b)、前記(c)及び前記(d)のうちの一種以上の化合物を含む[1]又は[2]に記載の粒状組成物。
[4]前記(a)の101.3kPaでの沸点が93℃以上である[1]~[3]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[5]前記(e)の炭素数が6以上12以下である[1]~[4]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[6]前記(a)、前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)の合計の含有量が20質量ppmよりも多く3000質量ppm以下である[1]~[5]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[7]前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)の合計の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[6]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[8]前記(a)、前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)のうちの二種以上を含む[1]~[7]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[9]前記(a)と、前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)のうちの一種以上とを含む[1]~[8]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[10]前記(a)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)のうちの一種以上と、前記(b)とを含む[1]~[9]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[11]前記(a)、前記(b)、前記(d)及び前記(e)のうちの一種以上と、前記(c)とを含む[1]~[10]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[12]前記(a)の含有量が20質量ppmよりも多く3000質量ppm以下である[1]~[11]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[13]前記(b)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[12]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[14]前記(c)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[13]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[15]前記(d)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[14]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[16]前記(e)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である[1]~[15]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[17]前記アクリル系樹脂が、メタクリル酸メチル由来の構成単位を有する[1]~[16]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[18]前記アクリル系樹脂が、アルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位を有する[1]~[17]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[19]前記アクリル系樹脂が、α,β-不飽和カルボン酸由来の構成単位を有する[1]~[18]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[20]ナトリウム元素量が0.2質量ppm以上200質量ppm以下である[1]~[19]のいずれか一項に記載の粒状組成物。
[21]前記[1]~[20]のいずれか一項に記載の粒状組成物を含む塗料。
[22]前記[1]~[20]のいずれか一項に記載の粒状組成物を含むインク。
[23]前記[1]~[20]のいずれか一項に記載の粒状組成物を含む接着剤。
本発明によれば、アクリル系樹脂を含む、耐熱性と流動性に優れる粒状組成物、並びにこれを用いた塗料、インク及び接着剤を提供することが出来る。
本発明において、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」及び「メタクリル」の総称を意味する。「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」及び「メタクリレート」の総称を意味する。
本明細書においては、化合物(a)、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)を「化合物(a)~(e)」とも記載し、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)を「化合物(b)~(e)」とも記載する。
本明細書において、組成物中のナトリウム元素量(質量ppm)は、組成物の総質量に対するナトリウム元素(Na)の質量割合を意味し、組成物中の化合物の含有量(質量ppm)は、組成物の総質量に対する化合物の質量割合を意味する。以下においては、「質量ppm」を単に「ppm」とも記載する。
本明細書においては、化合物(a)、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)を「化合物(a)~(e)」とも記載し、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)を「化合物(b)~(e)」とも記載する。
本明細書において、組成物中のナトリウム元素量(質量ppm)は、組成物の総質量に対するナトリウム元素(Na)の質量割合を意味し、組成物中の化合物の含有量(質量ppm)は、組成物の総質量に対する化合物の質量割合を意味する。以下においては、「質量ppm」を単に「ppm」とも記載する。
本発明の第一実施形態に係る粒状組成物(以下、「組成物(1)」とも記載する。)は、(a)α水素を有するエステル化合物(以下、「化合物(a)」とも記載する。)、(b)芳香族カルボン酸、又はそのエステル(以下、「化合物(b)」とも記載する。)、(c)ピラジン化合物(以下、「化合物(c)」とも記載する。)、(d)ピルビン酸、又はそのエステル(以下、「化合物(d)」とも記載する。)及び(e)α-オレフィン(以下、「化合物(e)」とも記載する。)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含み、下記の方法で求められる組成物の帯電抑制率が90.0~99.9%である。
JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、前記組成物の嵩密度(A)と、前記組成物100mLあたり帯電防止剤0.1gを添加し、混合した混合物の嵩密度(B)とを測定し、下記式(1)により帯電抑制率を算出する。
帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)。
JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、前記組成物の嵩密度(A)と、前記組成物100mLあたり帯電防止剤0.1gを添加し、混合した混合物の嵩密度(B)とを測定し、下記式(1)により帯電抑制率を算出する。
帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)。
本発明の第二実施形態に係る粒状組成物(以下、「組成物(2)」とも記載する。)は、化合物(a)、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含み、ナトリウム元素量が0.2ppm以上200ppm以下である。
化合物(a)~(e)及びアクリル系樹脂については後で詳しく説明する。
組成物(1)及び組成物(2)が化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含むことで、組成物に耐熱性を付与することが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)により優れた耐熱性を付与することが出来る点から、組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)の合計の含有量は20ppmよりも多いことが好ましい。また、化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物によりアクリル系樹脂が可塑化されることによる組成物(1)及び組成物(2)のべたつきを防ぐことが出来、流動性を確保出来る点から、組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)の合計の含有量は3000ppm以下が好ましい。組成物の耐熱性及び流動性の点から、組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)の合計の含有量は、30ppm以上が好ましく、60ppm以上がより好ましく、95ppm以上が更に好ましく、110ppm以上が特に好ましい。また、2500ppm以下がより好ましく、2000ppm以下が更に好ましく、1500ppm以下が特に好ましい。前記下限値及び前記上限値は適宜組み合わせることが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(a)~(e)のうちのいずれか一種を単独で含んでいてもよく、二種以上を含んでいてもよい。化合物(a)~(e)の全てを含んでも構わない。
組成物(1)及び組成物(2)により優れた耐熱性を付与することが出来る点から、組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)の合計の含有量は20ppmよりも多いことが好ましい。また、化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物によりアクリル系樹脂が可塑化されることによる組成物(1)及び組成物(2)のべたつきを防ぐことが出来、流動性を確保出来る点から、組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)の合計の含有量は3000ppm以下が好ましい。組成物の耐熱性及び流動性の点から、組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)の合計の含有量は、30ppm以上が好ましく、60ppm以上がより好ましく、95ppm以上が更に好ましく、110ppm以上が特に好ましい。また、2500ppm以下がより好ましく、2000ppm以下が更に好ましく、1500ppm以下が特に好ましい。前記下限値及び前記上限値は適宜組み合わせることが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(a)~(e)のうちのいずれか一種を単独で含んでいてもよく、二種以上を含んでいてもよい。化合物(a)~(e)の全てを含んでも構わない。
組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)の含有量は、ガスクロマトグラフィーを用いて測定される値である。
組成物(1)及び組成物(2)に優れた耐熱性を付与することが出来る点から、組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上の化合物を含むことが好ましい。
組成物の耐熱性及び流動性の点から、組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(b)~(e)の合計の含有量は、1ppm以上が好ましく、5ppm以上がより好ましく、10ppm以上が更に好ましく、20ppm以上が特に好ましい。また、2500ppm以下がより好ましく、2000ppm以下が更に好ましく、1500ppm以下が特に好ましい。前記下限値及び前記上限値は適宜組み合わせることが出来る。
組成物の耐熱性及び流動性の点から、組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(b)~(e)の合計の含有量は、1ppm以上が好ましく、5ppm以上がより好ましく、10ppm以上が更に好ましく、20ppm以上が特に好ましい。また、2500ppm以下がより好ましく、2000ppm以下が更に好ましく、1500ppm以下が特に好ましい。前記下限値及び前記上限値は適宜組み合わせることが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(a)~(e)のうちの二種以上を含むことが好ましい。組成物が化合物(a)~(e)のうちの二種以上を含むことで、耐熱性が向上する傾向にある。
化合物(a)~(e)のうちの二種以上の化合物の組み合わせとしては、例えば以下のような場合が挙げられるが、特に限定されない。
例えば、化合物(a)と、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上とを含む場合;化合物(a)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上と、化合物(b)とを含む場合;化合物(a)、化合物(b)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上と、化合物(c)とを含む場合。
組成物(1)及び組成物(2)の流動性及び耐熱性が良好となる点から、組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(a)と、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上とを含むことが好ましい。
組成物(1)及び組成物(2)の流動性及び耐熱性が良好となる点から、組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(a)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上と、化合物(b)とを含むことが好ましい。
組成物(1)及び組成物(2)の耐熱性及び流動性が良好となる点から、組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(a)、化合物(b)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上と、化合物(c)とを含むことが好ましい。
例えば、化合物(a)と、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上とを含む場合;化合物(a)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上と、化合物(b)とを含む場合;化合物(a)、化合物(b)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上と、化合物(c)とを含む場合。
組成物(1)及び組成物(2)の流動性及び耐熱性が良好となる点から、組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(a)と、化合物(b)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上とを含むことが好ましい。
組成物(1)及び組成物(2)の流動性及び耐熱性が良好となる点から、組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(a)、化合物(c)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上と、化合物(b)とを含むことが好ましい。
組成物(1)及び組成物(2)の耐熱性及び流動性が良好となる点から、組成物(1)及び組成物(2)は、化合物(a)、化合物(b)、化合物(d)及び化合物(e)のうちの一種以上と、化合物(c)とを含むことが好ましい。
組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)の含有量は、20ppmよりも多く3000ppm以下が好ましい。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)の含有量が20ppmよりも多ければ、組成物(1)及び組成物(2)により優れた耐熱性を付与することが出来る。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)の含有量が3000ppm以下であれば、アクリル系樹脂が化合物(a)で可塑化されることによる組成物(1)及び組成物(2)のべたつきを防ぐことが出来、流動性を確保することが出来る。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)の含有量は、55ppm以上がより好ましく、100ppm以上が更に好ましく、また、2500ppm以下が好ましく、2000ppm以下がより好ましい。前記下限値及び前記上限値は適宜組み合わせることが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(b)の含有量は、1ppm以上3000ppm以下が好ましい。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(b)の含有量が1ppm以上であれば、組成物(1)及び組成物(2)により優れた耐熱性を付与することが出来る。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(b)の含有量が3000ppm以下であれば、アクリル系樹脂が化合物(b)で可塑化されることによる組成物(1)及び組成物(2)のべたつきを防ぐことが出来、流動性を確保することが出来る。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(b)の含有量は、5ppm以上がより好ましく、10ppm以上が更に好ましく、20ppm以上が特に好ましく、また、2500ppm以下がより好ましく、2000ppm以下が更に好ましい。前記下限値及び前記上限値は適宜組み合わせることが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(c)の含有量は、1ppm以上3000ppm以下が好ましい。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(c)の含有量が1ppm以上であれば、組成物(1)及び組成物(2)により優れた耐熱性を付与することが出来る。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(c)の含有量が3000ppm以下であれば、アクリル系樹脂が化合物(c)で可塑化されることによる組成物のべたつきを防ぐことが出来、流動性を確保出来る。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(c)の含有量は、5ppm以上がより好ましく、10ppm以上が更に好ましく、20ppm以上が特に好ましく、また、2500ppm以下がより好ましく、2000ppm以下が更に好ましい。前記下限値及び前記上限値は適宜組み合わせることが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(d)の含有量は、1ppm以上3000ppm以下が好ましい。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(d)の含有量が1ppm以上であれば、組成物により優れた耐熱性を付与することが出来る。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(d)の含有量が3000ppm以下であれば、アクリル系樹脂が化合物(d)で可塑化されることによる組成物(1)及び組成物(2)のべたつきを防ぐことが出来、流動性を確保出来る。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(d)の含有量は、5ppm以上がより好ましく、10ppm以上が更に好ましく、20ppm以上が特に好ましく、また、2500ppm以下がより好ましく、2000ppm以下が更に好ましい。前記下限値及び前記上限値は適宜組み合わせることが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(e)の含有量は、1ppm以上3000ppm以下が好ましい。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(e)の含有量が1ppm以上であれば、組成物(1)及び組成物(2)により優れた耐熱性を付与することが出来る。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(e)の含有量が3000ppm以下であれば、アクリル系樹脂が化合物(e)で可塑化されることによる組成物(1)及び組成物(2)のべたつきを防ぐことが出来、流動性を確保出来る。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(e)の含有量は、5ppm以上がより好ましく、10ppm以上が更に好ましく、20ppm以上が特に好ましく、また、2500ppm以下がより好ましく、2000ppm以下が更に好ましい。前記下限値及び前記上限値は適宜組み合わせることが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)の耐熱性及び流動性の点から、組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)及びアクリル系樹脂の合計の含有量は、組成物(1)及び組成物(2)の総質量に対し、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましい。また、100質量%以下が好ましい。
化合物(a)は、α水素を有するエステル化合物である。α水素とは、α位の炭素原子に結合した水素のことである。
化合物(a)は、例えば下記式(i)で表される。
化合物(a)は、例えば下記式(i)で表される。
前記式(i)中、R1及びR2はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アミノ基、カルボニル基を含む1価の基、又はアルキルチオ基を表し、これらの基は更に置換基を有していてもよく、R1及びR2中にはヘテロ原子や不飽和結合が含まれていてもよい。R3はアルキル基又はアリール基を表し、これらの基は更に置換基を有していてもよく、R3中にはヘテロ原子や不飽和結合が含まれていてもよい。R1とR2、R2とR3、R3とR1はそれぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
カルボニル基を含む1価の基としては、例えばアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基が挙げられる。
カルボニル基を含む1価の基としては、例えばアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基が挙げられる。
前記化合物(a)の具体例としては、例えば、酢酸メチル(沸点57℃)、プロピオン酸メチル(沸点80℃)、イソ酪酸メチル(沸点92℃)、酪酸メチル(沸点101℃)、イソ吉草酸メチル(沸点118℃)、吉草酸メチル(沸点128℃)、カプロン酸メチル(沸点150℃)、2-メチル酪酸メチル(沸点115℃)、アセト酢酸メチル(沸点170℃)、2-メチル-3-オキソブタン酸メチル(沸点177℃)等のR3がメチル基のα水素を有するエステル化合物;酢酸エチル(沸点77℃)、プロピオン酸エチル(沸点99℃)、イソ酪酸エチル(沸点110℃)、酪酸エチル(沸点120℃)、イソ吉草酸エチル(沸点134℃)、吉草酸エチル(沸点145℃)等のR3がエチル基のα水素を有するエステル化合物;酢酸プロピル(沸点101℃)、プロピオン酸プロピル(沸点122℃)、イソ酪酸プロピル(沸点134℃)、酪酸プロピル(沸点144℃)、イソ吉草酸プロピル(沸点156℃)、吉草酸プロピル(沸点167℃)、カプロン酸プロピル(沸点187℃)等のR3がプロピル基のα水素を有するエステル化合物;プロピオン酸イソプロピル(沸点108℃)、イソ酪酸イソプロピル(沸点120℃)、酪酸イソプロピル(沸点130℃)、イソ吉草酸イソプロピル(沸点163℃)、吉草酸イソプロピル(沸点165℃)、カプロン酸イソプロピル(沸点168℃)等のR3がイソプロピル基のα水素を有するエステル化合物;酢酸ブチル(沸点126℃)、プロピオン酸ブチル(沸点146℃)、イソ酪酸ブチル(沸点150℃)、酪酸ブチル(沸点164℃)、イソ吉草酸ブチル(沸点176℃)、吉草酸ブチル(沸点185℃)、カプロン酸ブチル(沸点208℃)等のR3がn-ブチル基のα水素を有するエステル化合物;酢酸イソブチル(沸点117℃)、イソ吉草酸イソブチル(沸点168℃)、プロピオン酸イソブチル(沸点138℃)、イソ酪酸イソブチル(沸点147℃)、酪酸イソブチル(沸点157℃)、カプロン酸イソブチル(沸点349℃)等のR3がイソブチル基のα水素を有するエステル化合物;イソ酪酸イソアミル(沸点169℃)等のR3がイソアミル基のα水素を有するエステル化合物;酢酸tert-ブチル(沸点96℃)、プロピオン酸tert-ブチル(沸点119℃)、イソ酪酸tert-ブチル(沸点226℃)、酪酸tert-ブチル、イソ吉草酸tert-ブチル、吉草酸tert-ブチル、カプロン酸tert-ブチル等のR3がtert-ブチル基のα水素を有するエステル化合物;が挙げられる。尚、化合物名の後に記載した各物質の沸点は、101.3kPaでの沸点である。これらの中でも、前記組成物(1)及び組成物(2)への取り込まれやすさ、及び前記組成物(1)及び組成物(2)からの揮発しにくさの点で、化合物(a)のうち、101.3kPaでの沸点が93℃以上である化合物が好ましい。101.3kPaでの沸点が93℃以上であれば、組成物(1)及び組成物(2)中から化合物が揮発することを防げるため、組成物(1)及び組成物(2)に優れた耐熱性を付与することが出来る。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)は101.3kPaでの沸点は、95℃以上であることがより好ましく、100℃以上であることが更に好ましい。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)の101.3kPaでの沸点は350℃以下であることが好ましい。101.3kPaでの沸点が350℃以下であれば、可塑化されることによる組成物(1)及び組成物(2)のべたつきを防ぐことが出来、流動性を確保出来る。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)は101.3kPaでの沸点が250℃以下であることがより好ましく、200℃以下が更に好ましい。また、R3がメチル基のα水素を有するエステル化合物、R3がエチル基α水素を有するエステル化合物、R3がイソブチル基のα水素を有するエステル化合物、R3がイソアミル基のα水素を有するエステル化合物が好ましい。これらの中でも、前記組成物(1)及び組成物(2)に優れた耐熱性を付与出来る点で、R1とR2がともに水素原子、又はR1とR2のいずれか一方がメチル基、又はR1とR2のいずれか一方がイソプロピル基であるものが好ましく、酢酸メチル、イソ酪酸メチル、イソ吉草酸メチル、2-メチル酪酸メチル、プロピオン酸エチル、イソ酪酸エチル、イソ吉草酸エチル、酢酸イソブチル、イソ酪酸イソブチル、イソ酪酸イソアミル、イソ吉草酸イソブチルがより好ましく、2-メチル酪酸メチル、イソ酪酸イソブチル、イソ酪酸イソアミルが更に好ましい。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)は1種単独でもよく、2種以上であってもよい。
化合物(b)は、芳香族カルボン酸、又はそのエステルである。
化合物(b)の具体例としては、例えば、安息香酸、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、トリメット酸、ピロメリット酸等の芳香環が1つの芳香族カルボン酸及びその酸無水物;ナフタレンカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸等の芳香環が2つの芳香族カルボン酸及びその酸無水物;アントラセンカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸等の芳香環が3つの芳香族カルボン酸及びその無水物;安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸イソプロピル、安息香酸ブチル、安息香酸イソブチル、テレフタル酸ジメチル、2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル等のこれら芳香族カルボン酸のエステルが挙げられる。これらの中でも、前記組成物(1)及び組成物(2)への取り込まれやすさ、及び前記組成物(1)及び組成物(2)からの揮発しにくさの点で、芳香環が1つの芳香族カルボン酸及びその酸無水物、又はそのエステルが好ましい。また、これらの中でも、前記組成物(1)及び組成物(2)に優れた耐熱性を付与出来る点で、安息香酸、安息香酸メチル、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチルが好ましい。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(b)は1種単独でもよく、2種以上であってもよい。
化合物(b)の具体例としては、例えば、安息香酸、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、トリメット酸、ピロメリット酸等の芳香環が1つの芳香族カルボン酸及びその酸無水物;ナフタレンカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、ナフタレントリカルボン酸等の芳香環が2つの芳香族カルボン酸及びその酸無水物;アントラセンカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸等の芳香環が3つの芳香族カルボン酸及びその無水物;安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸イソプロピル、安息香酸ブチル、安息香酸イソブチル、テレフタル酸ジメチル、2,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル等のこれら芳香族カルボン酸のエステルが挙げられる。これらの中でも、前記組成物(1)及び組成物(2)への取り込まれやすさ、及び前記組成物(1)及び組成物(2)からの揮発しにくさの点で、芳香環が1つの芳香族カルボン酸及びその酸無水物、又はそのエステルが好ましい。また、これらの中でも、前記組成物(1)及び組成物(2)に優れた耐熱性を付与出来る点で、安息香酸、安息香酸メチル、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチルが好ましい。前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(b)は1種単独でもよく、2種以上であってもよい。
化合物(c)は、ピラジン化合物である。
化合物(c)は、例えば下記式(ii)で表される。
化合物(c)は、例えば下記式(ii)で表される。
前記式(ii)中、R11、R12、R13,及びR14はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アミノ基、カルボニル基を含む1価の基、アリール基、又はアルキルチオ基を表し、これらの基は更に置換基を有していてもよい。R11、R12、R13、及びR14はヘテロ原子や不飽和結合が含まれていてもよい。R11とR12、R12とR13、R13とR14、R14とR11はそれぞれ互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
化合物(c)の具体例としては、例えば、ピラジン;メチルピラジン、エチルピラジン、プロピルピラジン、n-ブチルピラジン、イソブチルピラジン、tert-ブチルピラジン、2-アミノピラジン、メルカプトエチルピラジン、2-メトキシピラジン、ピラジンカルボン酸、ピラジンカルボン酸メチル等の1置換ピラジン化合物;2,3-ジメチルピラジン、2,5-ジメチルピラジン、2,6-ジメチルピラジン、2,3-ジエチルピラジン、2,5-ジエチルピラジン、2,6-ジエチルピラジン、2-エチル-3-メチルピラジン、2-メチル-3-エチルピラジン、2-メチル―3―プロピルピラジン、2-メチル―3―イソブチルピラジン、2-エチル3-メトキシピラジン、2-メチル-6-プロポキシピラジン、5-メチルピラジン―2-カルボン酸、2-アミノメチル-5-メチルピラジン、3-アミノカルボニルピラジン-2-カルボン酸、2,3-ピラジンジカルボン酸、2-アミノ―5-フェニルピラジン等の2置換ピラジン化合物;2,3,5-トリメチルピラジン、5-エチル-2,3-ジメチルピラジン、5-メチル-2,3-シクロペンテノピラジン、2,3-ジエチル-5-メチルピラジン、2-エチル-3,5-ジメチルピラジン等の3置換ピラジン化合物;テトラメチルピラジン、2,3,5,6-テトラメチルピラジン等の4置換ピラジン化合物が挙げられる。これらの中でも組成物(1)及び組成物(2)への取り込まれやすさ、及び組成物(1)及び組成物(2)からの揮発しにくさの点で、3置換ピラジン化合物及び4置換ピラジン化合物が好ましい。更にこれらの中でも、組成物(1)及び組成物(2)に優れた耐熱性を付与出来る点で、2,3,5-トリメチルピラジン、2,3,5,6-テトラメチルピラジンがより好ましい。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(c)は1種単独でもよく、2種以上であってもよい。
化合物(d)は、ピルビン酸、又はそのエステルである。
化合物(d)は、例えば下記式(iii)で表される。
化合物(d)は、例えば下記式(iii)で表される。
前記式(iii)中、R21は水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、これらの基は更に置換基を有していてもよく、R21中にはヘテロ原子や不飽和結合が含まれていてもよい。
化合物(d)の具体例としては、例えば、ピルビン酸;ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸イソプロピル、ピルビン酸n-ブチル、ピルビン酸イソブチル等のピルビン酸アルキルエステル;ピルビン酸カルボキシメチル、ピルビン酸アセトキシメチル、ピルビン酸カルベトキシメチル、ピルビン酸エトキシメチル等のヘテロ原子を有するピルビン酸エステル;が挙げられる。これらの中でも組成物(1)及び組成物(2)への取り込まれやすさ、及び組成物(1)及び組成物(2)から揮発しにくいという点で、ピルビン酸アルキルエステルが好ましい。また、これらの中でも、組成物(1)及び組成物(2)に優れた耐熱性を付与出来る点で、ピルビン酸メチルがより好ましい。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(d)は1種単独でもよく、2種以上であってもよい。
化合物(e)は、α-オレフィンである。
化合物(e)の具体例としては、例えば、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-ドデセン、2-エチル-1-ヘキセンが挙げられる。
化合物(e)としては、組成物(1)及び組成物(2)への取り込まれやすさ、及び組成物(1)及び組成物(2)から揮発しにくいという点で、炭素数が6以上12以下のα-オレフィンが好ましい。また、これらの中でも、組成物(1)及び組成物(2)に優れた耐熱性を付与出来る点で、1-オクテン、1-ドデセン、2-エチル-1-ヘキセンがより好ましい。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(e)は1種単独でもよく、2種以上であってもよい。
化合物(e)としては、組成物(1)及び組成物(2)への取り込まれやすさ、及び組成物(1)及び組成物(2)から揮発しにくいという点で、炭素数が6以上12以下のα-オレフィンが好ましい。また、これらの中でも、組成物(1)及び組成物(2)に優れた耐熱性を付与出来る点で、1-オクテン、1-ドデセン、2-エチル-1-ヘキセンがより好ましい。組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(e)は1種単独でもよく、2種以上であってもよい。
アクリル系樹脂は、1種以上の(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位を有する。
アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル以外の単量体由来の構成単位を更に有していてもよい。
アクリル系樹脂を塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等の幅広い分野で使用した際に、形成される塗膜や接着層に耐候性と耐久性を与える点から、アクリル系樹脂を構成する全構成単位の合計質量に対する(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位の割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好まく、85質量%以上が更に好ましい。また、100質量%以下が好ましい。
アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステル以外の単量体由来の構成単位を更に有していてもよい。
アクリル系樹脂を塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等の幅広い分野で使用した際に、形成される塗膜や接着層に耐候性と耐久性を与える点から、アクリル系樹脂を構成する全構成単位の合計質量に対する(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位の割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好まく、85質量%以上が更に好ましい。また、100質量%以下が好ましい。
前記(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、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-プロピル(メタ)アクリレート、i-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、i-ペンチル(メタ)アクリレート、n-へキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、及びイソステアリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル等の直鎖又は分岐状の炭化水素骨格を有する(メタ)アクリル酸エステル;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート及びジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式骨格を有する(メタ)アクリル酸エステル;グリシジル(メタ)アクリレート及びヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等のグリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;フェノキシ(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノールEO付加物(メタ)アクリレート及びo-ビフェニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の芳香族環を有する(メタ)アクリル酸エステル;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等の環状エーテルを有する(メタ)アクリル酸エステル;N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びN-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル;2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート及び2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート・モノエタノールアミン塩、ジフェニル((メタ)アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、3-クロロ-2-アシッド・ホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、アシッド・ホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びアシッド・ホスホオキシポリオキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のリン酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル;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、2-ヒドロキシブチル(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、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、1,2-ジヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,2-ジヒドロキシプロピル(メタアクリレート、1,2-ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,2-ジヒドロキシ5-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、1,1-ジヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,1-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,1-ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,2,3-トリヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,2,3-トリヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,1,2-トリヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート及び1,1,2-トリヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基及び芳香環を有する(メタ)アクリル酸エステル;ヒドロキシポリエチレンオキシドモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシポリプロピレンオキシドモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ(ポリエチレンオキシド-ポリプロピレンオキシド)モノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ(ポリエチレンオキシド-プロピレンオキシド)モノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ(ポリエチレンオキシド-ポリテトラメチレンオキシド)モノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ(ポリエチレンオキシド-テトラメチレンオキシド)モノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ(ポリプロピレンオキシド-ポリテトラメチレンオキシド)モノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ(ポリプロピレンオキシド-ポリテトラメチレンオキシド)モノ(メタ)アクリレート、1,2-ジヒドロキシポリエチルオキシド(メタ)アクリレート、1,2-ジヒドロキシポリプロピレンオキシド(メタ)アクリレート、ポリヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;1,2,3-トリヒドロキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート及び1,1,2-トリヒドロキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のヒドロキシポリアルキレンオキシド(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)及びω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等のカルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。前記(メタ)アクリル酸エステル単量体は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。環境負荷低減の点から、前記(メタ)アクリル酸エステル単量体は、その原料の一部もしくは全てを動植物から生じた有機性の資源を使って得られたバイオマス由来の(メタ)アクリル酸エステル単量体であることが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル以外の単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸及びグルタコン酸等のα,β-不飽和カルボン酸等のカルボキシル基を有する単量体;(メタ)アクリル酸アンモニウム、(メタ)アクリル酸ナトリウム及び(メタ)アクリル酸カリウム等の(メタ)アクリル酸塩;(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミドジアセトンアクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド誘導体;スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン及びクロルスチレン等の芳香族ビニル単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α-シアノアクリレート、ジシアノビニリデン及びフマロニトリル等のシアン化ビニル単量体;ビニルスルホン酸及び2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基を有する単量体;ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン及びジビニルエーテル等の多官能単量体;酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニル等のビニル系単量体;1,3-ブタジエン、イソプレン、2-クロロ-1、3-ブタジエン及びクロロプレン等の共役ジエン系単量体由来の構成単位を挙げることが出来る。これら(メタ)アクリル酸エステル単量体以外の単量体は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
前記アクリル系樹脂は、化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物による可塑化が抑制されて組成物(1)及び(2)がべたつきにくくなる点から、メタクリル酸メチル由来の構成単位を含むことが好ましい。
前記アクリル系樹脂を構成する全構成単位の合計質量に対するメタクリル酸メチル由来の構成単位の割合は、2質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。また、100質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましい。
前記アクリル系樹脂を構成する全構成単位の合計質量に対するメタクリル酸メチル由来の構成単位の割合は、2質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。また、100質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましい。
前記アクリル系樹脂は、塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等の幅広い分野で使用した際に形成される塗膜や接着層の柔軟性や、プラスチックや金属等の基材への接着性が向上することから、メタクリル酸メチル由来の構成単位に加えて、アルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位、及びα,β-不飽和カルボン酸由来の構成単位のうち、いずれか一方又は両方を含むことが好ましく、両方を含むことがより好ましい。
前記アクリル系樹脂を構成する全構成単位の合計質量に対するアルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位の割合は、0~100質量%が好ましく、5~90質量%がより好ましい。
前記アクリル系樹脂を構成する全構成単位の合計質量に対するα,β-不飽和カルボン酸由来の構成単位の割合は、0~30質量%が好ましく、0.5~20質量%がより好ましい。
前記アクリル系樹脂を構成する全構成単位の合計質量に対するアルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位の割合は、0~100質量%が好ましく、5~90質量%がより好ましい。
前記アクリル系樹脂を構成する全構成単位の合計質量に対するα,β-不飽和カルボン酸由来の構成単位の割合は、0~30質量%が好ましく、0.5~20質量%がより好ましい。
アクリル系樹脂は、単独重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体等のいかなる構造を有するものであってもよい。
アクリル系樹脂のガラス転移温度(以下、「Tg」とも記載する。)は、-10℃以上が好ましく、0℃以上がより好ましく、20℃以上が更に好ましい。また、アクリル系樹脂のTgは、180℃以下が好ましく、150℃以下がより好ましく、120℃以下が更に好ましい。Tgが-10℃以上であれば、組成物(1)及び組成物(2)が極度にべたつくことを抑えることができ、流動性が向上する。ガラス転移温度が180℃以下であれば、アクリル系樹脂中に化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物が取り込まれやすくなる。
本明細書において、アクリル系樹脂のTgは、下記式(2)で示されるFoxの計算式により算出した値(単位:℃)を意味する。
式(2)中、Wiは、単量体iの質量分率を示し、Tgiは、単量体iの単独重合体のTg(℃)を示す。
尚、単独重合体のTgは、「ポリマーハンドブック 第4版 John Wiley&Sons刊」に記載の数値を用いることが出来る。
尚、単独重合体のTgは、「ポリマーハンドブック 第4版 John Wiley&Sons刊」に記載の数値を用いることが出来る。
アクリル系樹脂の重量平均分子量(以下、「Mw」とも記載する。)は、500以上2,000,000以下が好ましく、5,000以上1,000,000以下がより好ましく、15,000以上500,000以下が更に好ましい。Mwが500以上であれば、組成物(1)及び組成物(2)が極度にべたつくことを抑えることが出来る。Mwが2,000,000以下であれば、アクリル系樹脂中に化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物が保持されやすくなる。
本明細書において「重量平均分子量」とは、GPC-LS法(Gel Permeation Chromatography-Light Scattering Method:GPC-光散乱法)で測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。
アクリル系樹脂の形状は、前記組成物(1)及び組成物(2)の流動性が良好となる点から、粒状であることが好ましい。
粒状アクリル系樹脂の質量平均粒子径は、1μm以上であってもよく1μm未満であってもよい。質量平均粒子径が1μm未満の粒状を粉末状ともいう。
粒状アクリル系樹脂の質量平均粒子径は、5μm以上1000μm以下が好ましく、20μm以上800μm以下がより好ましく、35μm以上500μm以下が更に好ましい。質量平均粒子径が5μm以上であれば、粒状物質同士の接触面積が極度に増えることを抑制出来るため、組成物(1)及び組成物(2)が極度にべたつくことを抑えることが出来る。質量平均粒子径が大きいほど粒状組成物がべたつきにくくなる傾向にある。質量平均粒子径が1000μm以下であれば、塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等、様々な分野に使用する際の取り扱い性、例えば溶剤へ溶解する時の溶解のしやすさや、他の配合物との混和性、製造装置の配管内の流動性などが良好となる。
粒状アクリル系樹脂の質量平均粒子径は、1μm以上であってもよく1μm未満であってもよい。質量平均粒子径が1μm未満の粒状を粉末状ともいう。
粒状アクリル系樹脂の質量平均粒子径は、5μm以上1000μm以下が好ましく、20μm以上800μm以下がより好ましく、35μm以上500μm以下が更に好ましい。質量平均粒子径が5μm以上であれば、粒状物質同士の接触面積が極度に増えることを抑制出来るため、組成物(1)及び組成物(2)が極度にべたつくことを抑えることが出来る。質量平均粒子径が大きいほど粒状組成物がべたつきにくくなる傾向にある。質量平均粒子径が1000μm以下であれば、塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等、様々な分野に使用する際の取り扱い性、例えば溶剤へ溶解する時の溶解のしやすさや、他の配合物との混和性、製造装置の配管内の流動性などが良好となる。
本明細書において「質量平均粒子径」とは、組成物20gを標準ふるいに乗せて2往復/秒の振とう速度で5分間振とうさせて分級し、その平均粒子径を求めた値を意味する。
前記組成物(1)及び組成物(2)が粒状アクリル系樹脂を含む場合、含有量によっては、本発明の効果を損なわない範囲であれば、更に溶液状のアクリル系樹脂、エマルション状のアクリル系樹脂を含んでいてもよい。即ち本発明の組成物(1)及び組成物(2)は、粒状アクリル系樹脂と、溶液状のアクリル系樹脂及びエマルション状のアクリル系樹脂のうちの1種以上のアクリル系樹脂とを含んでいてもよい。
前記組成物(1)及び組成物(2)の形状は、粒状である。組成物(1)及び組成物(2)の形状が、粒状であれば、取り扱い性が良好となる。なお、組成物(1)及び組成物(2)の形状としては、一次粒子の形状だけでなく、一次粒子が複数個集まって形成された二次粒子の形状も含むことが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)の質量平均粒子径は、1μm以上であってもよく1μm未満であってもよい。
組成物(1)及び組成物(2)の質量平均粒子径は、5μm以上1000μm以下が好ましく、20μm以上800μm以下がより好ましく、35μm以上500μm以下が更に好ましい。質量平均粒子径が5μm以上であれば、粒状組成物同士の接触面積が極度に増えることを抑制出来るため、組成物(1)及び組成物(2)が極度にべたつくことを抑えることが出来る。質量平均粒子径が大きいほど組成物(1)及び組成物(2)がべたつきにくくなる傾向にある。質量平均粒子径が1000μm以下であれば、塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等、様々な分野に使用する際の取り扱い性、例えば溶剤へ溶解する時の溶解のしやすさや、他の配合物との混和性、製造装置の配管内の流動性などが良好となる。
組成物(1)及び組成物(2)の質量平均粒子径は、5μm以上1000μm以下が好ましく、20μm以上800μm以下がより好ましく、35μm以上500μm以下が更に好ましい。質量平均粒子径が5μm以上であれば、粒状組成物同士の接触面積が極度に増えることを抑制出来るため、組成物(1)及び組成物(2)が極度にべたつくことを抑えることが出来る。質量平均粒子径が大きいほど組成物(1)及び組成物(2)がべたつきにくくなる傾向にある。質量平均粒子径が1000μm以下であれば、塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等、様々な分野に使用する際の取り扱い性、例えば溶剤へ溶解する時の溶解のしやすさや、他の配合物との混和性、製造装置の配管内の流動性などが良好となる。
組成物(1)及び組成物(2)の製造方法については、特に制限はないが、例えば以下の方法1、方法2が挙げられる。
[方法1]
一種以上の(メタ)アクリル酸エステルを含む一種以上の単量体と、化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物とを含む単量体組成物を、塊状重合、懸濁重合、乳化重合及び溶液重合等の公知の方法で重合する方法。
一種以上の(メタ)アクリル酸エステルを含む一種以上の単量体と、化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物とを含む単量体組成物を、塊状重合、懸濁重合、乳化重合及び溶液重合等の公知の方法で重合する方法。
[方法2]
塊状重合、懸濁重合、乳化重合及び溶液重合等の公知の方法で得たアクリル系樹脂に、化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物を後添加する方法。
塊状重合、懸濁重合、乳化重合及び溶液重合等の公知の方法で得たアクリル系樹脂に、化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物を後添加する方法。
方法1、方法2いずれにおいても、重合方法としては、粒子径の制御のし易さ及び合成のし易さの点で、懸濁重合と乳化重合が好ましく、懸濁重合がより好ましい。
重合温度については特に制限はなく、通常、-100~250℃の温度範囲、好ましくは0~200℃の温度範囲で重合出来る。
重合後、必要に応じて、生成物の洗浄、乾燥等を行う。
重合温度については特に制限はなく、通常、-100~250℃の温度範囲、好ましくは0~200℃の温度範囲で重合出来る。
重合後、必要に応じて、生成物の洗浄、乾燥等を行う。
重合に際しては、連鎖移動剤やラジカル重合開始剤を用いることも出来る。
連鎖移動剤としては、例えば、水素、メルカプタン類、αメチルスチレンダイマー、(メタ)アクリル系単量体の2~20量体、テルペノイド類及びコバルト連鎖移動剤類が挙げられるが、特に制限はない。連鎖移動剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることが出来る。連鎖移動剤として用いられる好適なメルカプタン類の具体例としては、n-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、tert-ドデシルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、n-テトラデシルメルカプタン、n-ヘキシルメルカプタン及びチオグリコール酸2-エチルヘキシル等が挙げられるが、特に制限はない。
連鎖移動剤の添加量は、得られるアクリル系樹脂の分子量の調整が容易である点から、用いる単量体の合計100質量部に対して0.01~5質量部が好ましい。
連鎖移動剤としては、例えば、水素、メルカプタン類、αメチルスチレンダイマー、(メタ)アクリル系単量体の2~20量体、テルペノイド類及びコバルト連鎖移動剤類が挙げられるが、特に制限はない。連鎖移動剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることが出来る。連鎖移動剤として用いられる好適なメルカプタン類の具体例としては、n-オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、tert-ドデシルメルカプタン、n-オクチルメルカプタン、n-テトラデシルメルカプタン、n-ヘキシルメルカプタン及びチオグリコール酸2-エチルヘキシル等が挙げられるが、特に制限はない。
連鎖移動剤の添加量は、得られるアクリル系樹脂の分子量の調整が容易である点から、用いる単量体の合計100質量部に対して0.01~5質量部が好ましい。
ラジカル重合開始剤としては、有機過酸化物やアゾ化合物、過硫酸化合物等が挙げられるが、特に制限はない。ラジカル重合開始剤は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることが出来る。ラジカル重合開始剤として用いられる好適な有機過酸化物の具体例としては、例えば、t-ブチルパーオキシピバレート、o-メチルベンゾイルパーオキサイド、ビス-3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート及び1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエートが挙げられるが、特に制限はない。また、アゾ化合物の具体例としては、例えば、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)及び2,2’-アゾビス(2,4-ジメチル-4-メトキシバレロニトリル)が挙げられるが、特に制限はない。また、過硫酸化合物の具体例としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムが挙げられるが、特に制限はない。これらの中でも、単量体の重合性が良好となる点から、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)及び2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)が好ましい。
ラジカル重合開始剤の添加量は、単量体の重合性が良好となり、製造コストが安価となる点から、用いる単量体の合計100質量部に対して0.0001~10質量部が好ましい。
ラジカル重合開始剤の添加量は、単量体の重合性が良好となり、製造コストが安価となる点から、用いる単量体の合計100質量部に対して0.0001~10質量部が好ましい。
重合の際に、単量体の油滴に安定性を付与する目的で、分散剤や分散助剤を使用してもよい。分散剤としては、例えば、水中で単量体を安定に分散させる界面活性剤が挙げられ、具体的には、例えば、メタクリル酸2-スルホエチルナトリウムとメタクリル酸カリウムとメタクリル酸メチルとの共重合体、3-ナトリウムスルホプロピルメタクリレートとメタクリル酸メチルとの共重合体、メタクリル酸ナトリウムとメタクリル酸との共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、アニオン性乳化剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリルスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルケニルコハク酸ジカリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等)、ポリオキシエチレン基を含むアニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等)及び分子中にビニル重合性二重結合を有する反応性乳化剤が挙げられる。分散助剤としては、例えば、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、塩化カリウム、酢酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸マンガンが挙げられる。
アクリル系樹脂中への化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物の取り込まれやすさの点から、前記組成物(1)及び組成物(2)の製造方法としては、前記の方法1が好ましい。
本発明において、前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)は、(メタ)アクリル酸エステル単量体を製造する際の副生成物、換言すると(メタ)アクリル酸エステル単量体に意図的に添加していないものであってもよく、別途製造又は購入したものを意図的に添加したものであってもよい。
本発明において、前記組成物(1)及び組成物(2)中の化合物(a)~(e)は、(メタ)アクリル酸エステル単量体を製造する際の副生成物、換言すると(メタ)アクリル酸エステル単量体に意図的に添加していないものであってもよく、別途製造又は購入したものを意図的に添加したものであってもよい。
組成物(2)は、0.2ppm以上200ppm以下のナトリウム元素を含む。組成物(1)は、0.2ppm以上200ppm以下のナトリウム元素を含むことが好ましい。組成物(1)及び組成物(2)中のナトリウム元素量は1ppm以上150ppm以下がより好ましく、2ppm以上130ppm以下が更に好ましい。ナトリウム元素量が0.2ppm以上であれば、帯電が抑制され流動性を確保することが出来る。ナトリウム元素量が200ppm以下であれば、ナトリウム元素が与える塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等、様々な分野に使用する際の品質への悪影響を抑えることが出来る。
組成物(1)及び組成物(2)中のナトリウム元素は、アクリル系重合体粒子を製造する際に使用される分散剤や分散助剤、洗浄液に含まれるナトリウム塩等に由来するナトリウム元素でもよく、アクリル系重合体粒子の製造後に、意図的に添加したナトリウム元素でも構わない。
組成物(1)及び組成物(2)中のナトリウム元素は、アクリル系重合体粒子を製造する際に使用される分散剤や分散助剤、洗浄液に含まれるナトリウム塩等に由来するナトリウム元素でもよく、アクリル系重合体粒子の製造後に、意図的に添加したナトリウム元素でも構わない。
本発明における組成物(1)及び組成物(2)中のナトリウム元素量は、高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析装置を用いて測定された値を意味する。
組成物(1)は、下記の方法で求められる帯電抑制率が90.0~99.9%である。組成物(2)は、下記の方法で求められる帯電抑制率が90.0~99.9%であることが好ましい。帯電抑制率が前記範囲内であれば、アクリル系樹脂を含む粒状組成物の流動性が良好となる。組成物(1)及び組成物(2)の帯電抑制率は、92.0~99.9%であることがより好ましく、95.0~99.9%であることが更に好ましい。
(帯電抑制率を求める方法)
JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、組成物の嵩密度(A)と、組成物100mLあたり帯電防止剤0.1g添加し、混合した混合物の嵩密度(B)とを測定する。測定した嵩密度(A)及び嵩密度(B)から下記式(1)により帯電抑制率を算出する。帯電防止剤としては、例えば水澤化学工業株式会社製の「シルトンAMT-100R」や「シルトンJC-40」のようなアルミケイ酸塩が好適である。尚、嵩密度(A)、(B)の単位はg/mLである。
帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)
一般的に帯電防止剤を用いずに測定した場合は静電気による反発で嵩密度が低くなる傾向にあり、帯電防止剤を用いて測定した場合は静電気による反発が軽減されるため嵩密度が高くなる傾向にある。帯電防止剤を添加する前と後での嵩密度の変化が小さいほど、粒状組成物の静電気量が少なく帯電が抑制されていることから、前記式(1)により求められる帯電抑制率が100%に近づく。帯電抑制率が前記範囲内であれば、流動性に優れる。
(帯電抑制率を求める方法)
JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、組成物の嵩密度(A)と、組成物100mLあたり帯電防止剤0.1g添加し、混合した混合物の嵩密度(B)とを測定する。測定した嵩密度(A)及び嵩密度(B)から下記式(1)により帯電抑制率を算出する。帯電防止剤としては、例えば水澤化学工業株式会社製の「シルトンAMT-100R」や「シルトンJC-40」のようなアルミケイ酸塩が好適である。尚、嵩密度(A)、(B)の単位はg/mLである。
帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)
一般的に帯電防止剤を用いずに測定した場合は静電気による反発で嵩密度が低くなる傾向にあり、帯電防止剤を用いて測定した場合は静電気による反発が軽減されるため嵩密度が高くなる傾向にある。帯電防止剤を添加する前と後での嵩密度の変化が小さいほど、粒状組成物の静電気量が少なく帯電が抑制されていることから、前記式(1)により求められる帯電抑制率が100%に近づく。帯電抑制率が前記範囲内であれば、流動性に優れる。
前記帯電抑制率は、例えば、前記粒状組成物中のナトリウム元素量を調整することで調整することが出来る。アクリル系重合体の単量体由来の構成単位の種類にもよるが、前記粒状組成物中のナトリウム元素量を0.2ppm以上に調整することで、前記帯電抑制率を90.0%以上とすることが出来る。また、前記粒状組成物中のナトリウム元素量を200ppm以下に調整することで、前記帯電抑制率を99.9%以下とすることが出来る。前記粒状組成物中のナトリウム元素量を増量することで、前記帯電抑制率の値を高くすることが出来る。また、前記粒状組成物中のナトリウム元素量を減量することで、前記帯電抑制率の値を低くすることが出来る。粒状組成物中のナトリウム元素量は、アクリル系樹脂を製造する際に使用される分散剤や分散助剤、洗浄液に含まれるナトリウム塩等の使用量により調整してもよく、アクリル系重合体粒子の製造後に、意図的にナトリウム元素を添加して調整してもよい。
アクリル系樹脂の全構成単位に対するアルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位の比率を上げることで前記帯電抑制率の値を上げることが出来る。一方、アクリル系樹脂の全構成単位に対するアルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位の比率を下げることで前記帯電抑制率の値を下げることが出来る。
アクリル系樹脂の全構成単位に対するアルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位の比率を上げることで前記帯電抑制率の値を上げることが出来る。一方、アクリル系樹脂の全構成単位に対するアルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位の比率を下げることで前記帯電抑制率の値を下げることが出来る。
本発明の塗料は、塗料を配合する際にアクリル系樹脂の流動性が良好となって取り扱い性が良好となり、塗膜に耐熱性を付与出来る点から、組成物(1)又は(2)を含有することが好ましい。
本発明のインクは、インクを配合する際にアクリル系樹脂の流動性が良好となって取り扱い性が良好となり、インクに耐熱性を付与出来る点から、組成物(1)又は(2)を含有することが好ましい。
本発明の接着剤は、接着剤を配合する際にアクリル系樹脂の流動性が良好となって取り扱い性が良好となり、接着剤に耐熱性を付与出来る点から、組成物(1)又は(2)を含有することが好ましい。
本発明の塗料、インク及び接着剤の各製造方法としては、例えば、前記化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂と、必要に応じて、その他の任意成分として有機溶剤、顔料、染料などを通常の撹拌機を用いて撹拌混合して製造する方法を挙げることが出来る。
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<重量平均分子量(Mw)の測定>
重量平均分子量の測定は、東ソー製高速GPC装置HLC-8320GPC型(検出器:RI検出器)を用いた。カラムとして、東ソー社製TSKgel superHZM-M(4.6mmID×15cmL)2本と、東ソー社製TSKgel HZ2000(4.6mmID×15cmL)1本とを連結して用いた。溶離液はテトラヒドロフラン(安定剤のジブチルヒドロキシトルエンを含む)を用い、流速は0.35mL/分、注入口温度40℃、オーブン温度40℃、RI検出器温度40℃とした。サンプルとして、組成物の濃度が0.2質量%になるようテトラヒドロフランで調整したものを10μL注入した。
重量平均分子量の測定は、東ソー製高速GPC装置HLC-8320GPC型(検出器:RI検出器)を用いた。カラムとして、東ソー社製TSKgel superHZM-M(4.6mmID×15cmL)2本と、東ソー社製TSKgel HZ2000(4.6mmID×15cmL)1本とを連結して用いた。溶離液はテトラヒドロフラン(安定剤のジブチルヒドロキシトルエンを含む)を用い、流速は0.35mL/分、注入口温度40℃、オーブン温度40℃、RI検出器温度40℃とした。サンプルとして、組成物の濃度が0.2質量%になるようテトラヒドロフランで調整したものを10μL注入した。
<質量平均粒子径の測定>
標準ふるいを使用し、組成物20gを2往復/秒の振とう速度で5分間振とうさせて分級し、質量平均粒子径を測定した。
標準ふるいを使用し、組成物20gを2往復/秒の振とう速度で5分間振とうさせて分級し、質量平均粒子径を測定した。
<ナトリウム元素量の測定>
組成物0.15gを白金るつぼに採取し、ホットプレート上で150℃から540℃まで1時間かけて昇温し、540℃、30分間加熱した。ついで、マッフル炉にて575℃、1時間で組成物を灰化した。これに1質量%の硝酸水溶液250μLを加えて溶解し、超純水で25mLに希釈したものをICP発光分光分析装置に供し、ナトリウム元素量(Na元素量)を測定した。なお、測定条件は下記のとおりである。
(ICP測定条件)
・装置名:サーモフィッシャーサイエンティフィック社製iCAP 6500
・RFパワー:750w
・ポンプ流量:50rpm
・補助ガス流量:1L/min
・ネブライザーガス流量:0.5L/min
・クーラントガス流量:12L/min
・パージガス流量:ノーマル
・測定波長:589.592nm
組成物0.15gを白金るつぼに採取し、ホットプレート上で150℃から540℃まで1時間かけて昇温し、540℃、30分間加熱した。ついで、マッフル炉にて575℃、1時間で組成物を灰化した。これに1質量%の硝酸水溶液250μLを加えて溶解し、超純水で25mLに希釈したものをICP発光分光分析装置に供し、ナトリウム元素量(Na元素量)を測定した。なお、測定条件は下記のとおりである。
(ICP測定条件)
・装置名:サーモフィッシャーサイエンティフィック社製iCAP 6500
・RFパワー:750w
・ポンプ流量:50rpm
・補助ガス流量:1L/min
・ネブライザーガス流量:0.5L/min
・クーラントガス流量:12L/min
・パージガス流量:ノーマル
・測定波長:589.592nm
<流動性>
JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、組成物の嵩密度(A)を測定した。また、組成物100mLあたり帯電防止剤(水澤化学工業株式会社製、「シルトンJC-40」)0.1gを添加し、十分混合したサンプルの嵩密度(B)を測定し、下記式(1)により帯電抑制率を算出した。
帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)
式(1)で算出した値について、下記基準で流動性を評価した。
A:98.5%以上
B:95%以上98.5%未満
C:90%以上95%未満
D:90%未満
JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、組成物の嵩密度(A)を測定した。また、組成物100mLあたり帯電防止剤(水澤化学工業株式会社製、「シルトンJC-40」)0.1gを添加し、十分混合したサンプルの嵩密度(B)を測定し、下記式(1)により帯電抑制率を算出した。
帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)
式(1)で算出した値について、下記基準で流動性を評価した。
A:98.5%以上
B:95%以上98.5%未満
C:90%以上95%未満
D:90%未満
<耐熱性>
熱重量測定装置(Rigaku社製 Thermo Plus EVO TG8120)を用い、組成物を窒素雰囲気下300℃の環境下に一定時間置いた際の熱重量減少率を測定した。測定した熱重量減少率について、下記基準で耐熱性を評価した。
A:15%未満
B:15%以上25%未満
C:25%以上32%未満
D:32%以上
熱重量測定装置(Rigaku社製 Thermo Plus EVO TG8120)を用い、組成物を窒素雰囲気下300℃の環境下に一定時間置いた際の熱重量減少率を測定した。測定した熱重量減少率について、下記基準で耐熱性を評価した。
A:15%未満
B:15%以上25%未満
C:25%以上32%未満
D:32%以上
<実施例1~実施例20>
撹拌機、冷却管及び温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145g、硫酸ナトリウム(Na2SO4)0.10g及び分散剤としてメタクリル酸2-スルホエチルナトリウムとメタクリル酸カリウムとメタクリル酸メチルとの共重合体0.01gを入れて撹拌して、均一な水溶液とした。次に、表1~表2の配合組成に示す材料を加え、分散液とした。この後、重合装置内を十分に窒素置換し、撹拌を継続しながら分散液を80℃に昇温してから2時間保持し、更に90℃に昇温して1時間保持し、組成物を含む懸濁液を得た。前記懸濁液を濾過布で濾過し、濾過布上に残った残留物を脱イオン水で洗浄、脱水し、40℃で16時間乾燥して、アクリル系樹脂と化合物(a)~(e)のうちの一種以上とを含む粒状組成物を得た。
撹拌機、冷却管及び温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145g、硫酸ナトリウム(Na2SO4)0.10g及び分散剤としてメタクリル酸2-スルホエチルナトリウムとメタクリル酸カリウムとメタクリル酸メチルとの共重合体0.01gを入れて撹拌して、均一な水溶液とした。次に、表1~表2の配合組成に示す材料を加え、分散液とした。この後、重合装置内を十分に窒素置換し、撹拌を継続しながら分散液を80℃に昇温してから2時間保持し、更に90℃に昇温して1時間保持し、組成物を含む懸濁液を得た。前記懸濁液を濾過布で濾過し、濾過布上に残った残留物を脱イオン水で洗浄、脱水し、40℃で16時間乾燥して、アクリル系樹脂と化合物(a)~(e)のうちの一種以上とを含む粒状組成物を得た。
<実施例21>
濾過後、残留物の洗浄を行わなかったこと以外は実施例20と同様にして、アクリル系樹脂と化合物(a)~(e)のうちの一種以上とを含む粒状組成物を得た。
濾過後、残留物の洗浄を行わなかったこと以外は実施例20と同様にして、アクリル系樹脂と化合物(a)~(e)のうちの一種以上とを含む粒状組成物を得た。
<実施例22~実施例28>
撹拌機、冷却管及び温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145g、硫酸ナトリウム(Na2SO4)0.10g及び分散剤としてメタクリル酸2-スルホエチルナトリウムとメタクリル酸カリウムとメタクリル酸メチルとの共重合体0.01gを入れて撹拌して、均一な水溶液とした。次に、表3の配合組成に示す材料を加え、分散液とした。この後、重合装置内を十分に窒素置換し、撹拌を継続しながら分散液を80℃に昇温してから2時間保持し、更に90℃に昇温して1時間保持し、組成物を含む懸濁液を得た。前記懸濁液を濾過布で濾過し、濾過布上に残った残留物を脱イオン水で洗浄、脱水し、40℃で16時間乾燥して、アクリル系樹脂と化合物(a)~(e)のうちの一種以上とを含む粒状組成物を得た。
撹拌機、冷却管及び温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145g、硫酸ナトリウム(Na2SO4)0.10g及び分散剤としてメタクリル酸2-スルホエチルナトリウムとメタクリル酸カリウムとメタクリル酸メチルとの共重合体0.01gを入れて撹拌して、均一な水溶液とした。次に、表3の配合組成に示す材料を加え、分散液とした。この後、重合装置内を十分に窒素置換し、撹拌を継続しながら分散液を80℃に昇温してから2時間保持し、更に90℃に昇温して1時間保持し、組成物を含む懸濁液を得た。前記懸濁液を濾過布で濾過し、濾過布上に残った残留物を脱イオン水で洗浄、脱水し、40℃で16時間乾燥して、アクリル系樹脂と化合物(a)~(e)のうちの一種以上とを含む粒状組成物を得た。
実施例1~実施例28で得られた粒状組成物について、重量平均分子量、質量平均粒子径、ナトリウム元素量を測定し、流動性、耐熱性を評価した。また、得られた組成物中の化合物(a)~(e)の含有量を、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した。結果を表1~表3に示した。
<比較例1>
撹拌機、冷却管及び温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145g、硫酸ナトリウム(Na2SO4)0.10g及び分散剤としてメタクリル酸2-スルホエチルナトリウムとメタクリル酸カリウムとメタクリル酸メチルとの共重合体0.01gを入れて撹拌して、均一な水溶液とした。次に、表3の配合組成に示す材料を加え、分散液とした。この後、重合装置内を十分に窒素置換し、撹拌を継続しながら分散液を80℃に昇温してから2時間保持し、更に90℃に昇温して1時間保持し、組成物を含む懸濁液を得た。前記懸濁液を濾過布で濾過し、濾過布上に残った残留物を脱イオン水で洗浄、脱水し、40℃で16時間乾燥して、アクリル系樹脂を含む粒状組成物を得た。
撹拌機、冷却管及び温度計を備えた重合装置中に、脱イオン水145g、硫酸ナトリウム(Na2SO4)0.10g及び分散剤としてメタクリル酸2-スルホエチルナトリウムとメタクリル酸カリウムとメタクリル酸メチルとの共重合体0.01gを入れて撹拌して、均一な水溶液とした。次に、表3の配合組成に示す材料を加え、分散液とした。この後、重合装置内を十分に窒素置換し、撹拌を継続しながら分散液を80℃に昇温してから2時間保持し、更に90℃に昇温して1時間保持し、組成物を含む懸濁液を得た。前記懸濁液を濾過布で濾過し、濾過布上に残った残留物を脱イオン水で洗浄、脱水し、40℃で16時間乾燥して、アクリル系樹脂を含む粒状組成物を得た。
比較例1で得られた粒状組成物について、重量平均分子量、質量平均粒子径、ナトリウム元素量を測定し、流動性、耐熱性を評価した。また、得られた組成物を、ガスクロマトグラフィーを用いて分析したところ、化合物(a)~(e)は検出されなかった。結果を表3に示した。
表1~3に記載した各略号は以下のとおりである。
MMA:メチルメタクリレート(三菱ケミカル(株)製、アクリエステルM)
nBMA:n-ブチルメタクリレート(三菱ケミカル(株)製、アクリエステルB)
MAA:メタクリル酸(三菱ケミカル(株)製、メタクリル酸)
AMBN:2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリル(大塚化学社製)
nDM:n-ドデシルメルカプタン(シェブロンフィリップス化学社製)
MMA:メチルメタクリレート(三菱ケミカル(株)製、アクリエステルM)
nBMA:n-ブチルメタクリレート(三菱ケミカル(株)製、アクリエステルB)
MAA:メタクリル酸(三菱ケミカル(株)製、メタクリル酸)
AMBN:2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリル(大塚化学社製)
nDM:n-ドデシルメルカプタン(シェブロンフィリップス化学社製)
実施例1、実施例18は、化合物(a)~(e)のいずれも意図して配合しなかったが、粒状組成物中に化合物(a)としてイソ酪酸メチルを含んでいた。このイソ酪酸メチルは、アクリル系樹脂の製造で使用した単量体中の不純物に由来すると推定している。
比較例1は、化合物(a)~(e)のいずれも含有しないため、熱重量減少率が35.1%と高く、耐熱性が悪かった。
一方、実施例1~28は、アクリル系樹脂を含み、化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物を含むため、熱重量減少率がいずれも35%未満であり、比較例1と比べて優れた耐熱性を示した。また、帯電抑制率がいずれも90%以上であり、優れた流動性を示した。
一方、実施例1~28は、アクリル系樹脂を含み、化合物(a)~(e)のうちの一種以上の化合物を含むため、熱重量減少率がいずれも35%未満であり、比較例1と比べて優れた耐熱性を示した。また、帯電抑制率がいずれも90%以上であり、優れた流動性を示した。
本発明の粒状組成物は、塗料、インク、接着剤、トナー、光学材料、車両用部品、照明用材料、建築用材料、看板標識等、様々な分野に好適に利用出来る。
Claims (23)
- 下記(a)、下記(b)、下記(c)、下記(d)及び下記(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含み、下記の方法で求められる組成物の帯電抑制率が90.0~99.9%である粒状組成物。
(a)α水素を有するエステル化合物、
(b)芳香族カルボン酸、又はそのエステル、
(c)ピラジン化合物、
(d)ピルビン酸、又はそのエステル。
(e)α-オレフィン
JIS K 7365:1999「プラスチック-規定漏斗から注ぐことが出来る材料の見掛け密度の求め方」に従い、前記組成物の嵩密度(A)と、前記組成物100mLあたり帯電防止剤0.1gを添加し、混合した混合物の嵩密度(B)とを測定し、下記式(1)により帯電抑制率を算出する。
帯電抑制率(%)=[嵩密度(A)/嵩密度(B)]×100 ・・・式(1)。 - 下記(a)、下記(b)、下記(c)、下記(d)及び下記(e)のうちの一種以上の化合物と、アクリル系樹脂とを含み、ナトリウム元素量が0.2質量ppm以上200質量ppm以下である粒状組成物。
(a)α水素を有するエステル化合物、
(b)芳香族カルボン酸、又はそのエステル、
(c)ピラジン化合物、
(d)ピルビン酸、又はそのエステル。
(e)α―オレフィン - 前記(b)、前記(c)及び前記(d)のうちの一種以上の化合物を含む請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(a)の101.3kPaでの沸点が93℃以上である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(e)の炭素数が6以上12以下である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(a)、前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)の合計の含有量が20質量ppmよりも多く3000質量ppm以下である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)の合計の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(a)、前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)のうちの二種以上を含む請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(a)と、前記(b)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)のうちの一種以上とを含む請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(a)、前記(c)、前記(d)及び前記(e)のうちの一種以上と、前記(b)とを含む請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(a)、前記(b)、前記(d)及び前記(e)のうちの一種以上と、前記(c)とを含む請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(a)の含有量が20質量ppmよりも多く3000質量ppm以下である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(b)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(c)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(d)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記(e)の含有量が1質量ppm以上3000質量ppm以下である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記アクリル系樹脂が、メタクリル酸メチル由来の構成単位を有する請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記アクリル系樹脂が、アルキル基の炭素数が2~8である(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位を有する請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 前記アクリル系樹脂が、α,β-不飽和カルボン酸由来の構成単位を有する請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- ナトリウム元素量が0.2質量ppm以上200質量ppm以下である請求項1又は2に記載の粒状組成物。
- 請求項1又は2に記載の粒状組成物を含む塗料。
- 請求項1又は2に記載の粒状組成物を含むインク。
- 請求項1又は2に記載の粒状組成物を含む接着剤。
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