JP2010018690A - Manufacturing method of acrylic copolymer - Google Patents
Manufacturing method of acrylic copolymer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010018690A JP2010018690A JP2008179682A JP2008179682A JP2010018690A JP 2010018690 A JP2010018690 A JP 2010018690A JP 2008179682 A JP2008179682 A JP 2008179682A JP 2008179682 A JP2008179682 A JP 2008179682A JP 2010018690 A JP2010018690 A JP 2010018690A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acrylic copolymer
- acrylic
- polymerization
- producing
- mol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 0 *[N+]([N-])[N+]([O-])O* Chemical compound *[N+]([N-])[N+]([O-])O* 0.000 description 1
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
本発明は、製造時の温度制御が容易で、比較的短時間でアクリル樹脂が製造可能なアクリル共重合体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an acrylic copolymer, which is easy to control the temperature during production and can produce an acrylic resin in a relatively short time.
アクリル樹脂は、その原料となるアクリル単量体の種類が豊富で付着性、接着性、硬度、透明性、耐光性、耐候性、耐薬品性等の物理的性質、化学的性質を随意にコントロールできることから、ディスプレイ、レンズなどの光学用塗、光学フィルム用途、これらに使用する粘・接着剤用途、塗料、シーリング材、紙力増強剤、歯科材料、航空機や自動車部材の接着剤等、幅広く応用され、用いられている。 Acrylic resins are abundant in the types of acrylic monomers that are used as raw materials, and the physical and chemical properties such as adhesion, adhesion, hardness, transparency, light resistance, weather resistance, and chemical resistance are optionally controlled. It can be used for a wide range of applications such as optical coatings for displays, lenses, optical films, adhesives and adhesives used in these, paints, sealing materials, paper strength enhancers, dental materials, aircraft and automotive parts And used.
アクリル樹脂は、一般に重合時の発熱が大きく、また重合が進むにつれ高粘度となるため、工業的には水や有機溶媒を媒体とする溶液重合や乳化重合、懸濁重合などの除熱が比較的容易な方法で製造されることが多い。また、鋳込み等特殊な用途で使用される場合には部分重合したシロップとして使用されることもある。 Acrylic resins generally generate a large amount of heat during polymerization and become more viscous as the polymerization progresses, so industrially compared heat removal such as solution polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization using water or an organic solvent as a medium. It is often manufactured by an easy method. Further, when used for special purposes such as casting, it may be used as a partially polymerized syrup.
アクリル単量体を無溶剤下に、熱によるラジカル重合の場合でも、反応系内の除熱を容易に制御できるアクリル部分重合体の製造方法が提案されている(特許文献1参照)。無溶剤下にラジカル重合を行うといいながらも、特許文献1に提案されている技術は、アクリル単量体と相溶し、かつ重合阻害性の少ない、例えば、アルコール変性ジシクロペンタジエン樹脂の水素化物、テトラヒドロアビエチン酸型骨格を持つロジン成分を40重量%以上含有するロジン、当該ロジンの誘導体、粘着付与樹脂の存在下にアクリル単量体を重合するものであり、純粋なアクリル樹脂、部分重合アクリル樹脂を得るという目的にはふさわしくない技術である。したがって、製造されたアクリル樹脂も粘着剤等に用途が限定される。 There has been proposed a method for producing an acrylic partial polymer in which heat removal in a reaction system can be easily controlled even in the case of radical polymerization by heat in the absence of a solvent for an acrylic monomer (see Patent Document 1). Although it is said that radical polymerization is performed in the absence of a solvent, the technique proposed in Patent Document 1 is compatible with an acrylic monomer and has little polymerization inhibition, such as hydrogen of an alcohol-modified dicyclopentadiene resin. , A rosin containing 40% by weight or more of a rosin component having a tetrahydroabietic acid type skeleton, a derivative of the rosin, and an acrylic monomer in the presence of a tackifying resin. This technique is not suitable for the purpose of obtaining acrylic resin. Therefore, the use of the manufactured acrylic resin is limited to the pressure-sensitive adhesive.
また、特許文献1では、アクリル単量体の種類は特に限定せずとしているが、実質上は前記粘着付与樹脂との相溶性で制約を受けるのは必至であり、かつ製造されるアクリル樹脂も物理的性質、化学的性質をよりレベルアップしていく段階では同様に粘着付与樹脂の存在がブレーキをかけることは容易に推察される。 Moreover, in patent document 1, although the kind of acrylic monomer is not specifically limited, it is inevitable that it is practically restricted by compatibility with the tackifier resin, and the produced acrylic resin is also included. It is easily guessed that the presence of the tackifying resin similarly applies a brake at the stage where the physical properties and chemical properties are further improved.
2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(=α−メチルスチレンダイマー)、ラジカル重合開始剤の存在下にメタクリロイル基を有するエチレン性不飽和化合物(=アクリル単量体)をラジカル重合しブロック共重合体を製造する方法が提案されている(特許文献2参照)。特許文献2で提案されている技術では、アクリル単量体に対する2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン量(重量比)、重合開始剤量(重量比)は限定されているが、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン量(モル数)と重合開始剤量(モル数)との関係は定められていない。提案されているとおりブロック共重合体を製造することができるかもしれないが、アクリル樹脂を製造する上でもっと重要で、安全上の根本的な課題である攪拌、重合熱の除熱についてはいっさい考慮が払われていない。特許文献2では、アクリル樹脂を攪拌や除熱が容易な溶液重合で製造することが提案されている。例えブロック共重合体が製造されたとしても、有機溶媒の溶液状で製造されたアクリル樹脂から有機溶媒を取り除きアクリル樹脂だけを取り出すのは容易に推察されるとおり大変なエネルギーと手間を必要とする。同時に収率の大幅な低下を招く。LCA(ライフサイクルアセスメント)やPRTR法(ポリュータント リリース アンド トランスファー レジスター;特定化学物質の環境への排出量の把握及び管理の改善の促進に関する法律)の観点からも実用的な手段とは言い難い。
工業的な見地に立った攪拌、除熱などの製造上の課題を解決し、最重要課題である安全、防災上の懸念を払拭するアクリル共重合体の製造方法を提供する。 Provided is a method for producing an acrylic copolymer that solves manufacturing problems such as stirring and heat removal from an industrial standpoint and dispels safety and disaster prevention concerns, which are the most important issues.
本発明は、下記構造式のα−メチルスチレンダイマー The present invention provides an α-methylstyrene dimer having the following structural formula
1.0モルに対し0.02〜1.00モルの重合開始剤を使用し、下記構造式で示される 0.02-1.00 mol of polymerization initiator is used per 1.0 mol, and is represented by the following structural formula
(ここで、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は水素原子、炭素原子数2〜4個のヒドロキシアルキル基、または、炭素原子数1〜8個のアルキル基を表す。)
アクリル単量体を含むアクリル単量体がラジカル共重合した酸価10〜130mgKOHのアクリル共重合体を、塩基性化合物で中和するアクリル共重合体の製造方法である。
(Here, R1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R2 represents a hydrogen atom, a hydroxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
This is a method for producing an acrylic copolymer, in which an acrylic copolymer having an acid value of 10 to 130 mgKOH obtained by radical copolymerization of an acrylic monomer containing an acrylic monomer is neutralized with a basic compound.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、急激な重合反応の進行と暴走反応に至る過程の回避とこれの制御、攪拌、除熱などの安全、防災上の課題を解決できる。 According to the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, it is possible to solve the problems in safety and disaster prevention such as avoiding the process leading to rapid polymerization reaction and runaway reaction, control of the process, stirring and heat removal.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、水分散性あるいは水溶性を有し、アクリル単量体を乳化重合する際のポリマー乳化剤としても有用なアクリル共重合体を製造することができる。本方法に従い乳化重合されたアクリルエマルジョンは、耐水性、耐薬品性、機械的強度に優れている。また、炭素繊維やガラス繊維、チタンウイスカーなどの高機能素材の接着性や分散性に優れている。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, an acrylic copolymer having water dispersibility or water solubility and useful as a polymer emulsifier for emulsion polymerization of an acrylic monomer can be produced. The acrylic emulsion emulsion-polymerized according to this method is excellent in water resistance, chemical resistance and mechanical strength. Moreover, it is excellent in adhesiveness and dispersibility of highly functional materials such as carbon fiber, glass fiber, and titanium whisker.
本発明は、下記構造式のα−メチルスチレンダイマー The present invention provides an α-methylstyrene dimer having the following structural formula
1.0モルに対し0.02〜1.00モルの重合開始剤を使用し、下記構造式で示される 0.02-1.00 mol of polymerization initiator is used per 1.0 mol, and is represented by the following structural formula
(ここで、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は水素原子、炭素原子数2〜4個のヒドロキシアルキル基、または、炭素原子数1〜8個のアルキル基を表す。)
アクリル単量体を含むアクリル単量体がラジカル共重合した酸価10〜130mgKOHのアクリル共重合体を、塩基性化合物で中和するアクリル共重合体の製造方法である。
(Here, R1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R2 represents a hydrogen atom, a hydroxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
This is a method for producing an acrylic copolymer, in which an acrylic copolymer having an acid value of 10 to 130 mgKOH obtained by radical copolymerization of an acrylic monomer containing an acrylic monomer is neutralized with a basic compound.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、下記構造式のα−メチルスチレンダイマー In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, α-methylstyrene dimer having the following structural formula
すなわち、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテンを用いる。 That is, 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene is used.
α−メチルスチレンダイマー、すなわち、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテンとしては、例えば、五井化成(株)、本州化学工業(株)、旭化成ファインケム(株)などで製造され、上市されているものを任意に選択し、使用することができる。 As α-methylstyrene dimer, ie, 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, for example, it is manufactured by Goi Kasei Co., Ltd., Honshu Chemical Industry Co., Ltd., Asahi Kasei Finechem Co., Ltd. Can be arbitrarily selected and used.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、重合開始剤を使用する。重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等の有機過酸化物、2,2´−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]などの有機アゾ系重合開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩などが例示できる。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、これらの重合開始剤は、単独で使用しても、2種類以上の混合物で使用しても良い。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, a polymerization initiator is used. Examples of the polymerization initiator include organic peroxides such as benzoyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, and t-butylperoxybenzoate, and 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4 -Dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl And organic azo polymerization initiators such as propane] and persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, these polymerization initiators may be used alone or in a mixture of two or more.
本発明のアクリル共重合体では、これらの重合開始剤のなかでは、好ましくは、2,2´−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等の有機アゾ系重合開始剤が好ましく推奨され、アクリル共重合体製造時の安全性と、アクリル共重合体の安定性が両立できる。 In the acrylic copolymer of the present invention, among these polymerization initiators, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2, 4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] and the like are preferably recommended. The safety at the time of manufacturing the acrylic copolymer and the stability of the acrylic copolymer are compatible.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、α−メチルスチレンダイマー1.0モルに対し、重合開始剤を0.02〜1.00モル使用する。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, 0.02 to 1.00 mol of a polymerization initiator is used with respect to 1.0 mol of α-methylstyrene dimer.
重合開始剤は、好ましくは、α−メチルスチレンダイマーの1モルに対して、0.02〜0.80モル、より好ましくは、0.02〜0.66モル使用されるのが望ましい。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、重合開始剤の使用量が0.02モル未満の場合には、重合率が上がらず、工業的な観点から現実的な手法ではない。重合開始剤の使用量が1.00モルを超える場合には、アクリル共重合体製造時の発熱が大きく暴走反応が起こりやすいので安全上問題である。 The polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.02 to 0.80 mol, more preferably 0.02 to 0.66 mol, per mol of α-methylstyrene dimer. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, when the amount of the polymerization initiator used is less than 0.02 mol, the polymerization rate does not increase, which is not a practical method from an industrial viewpoint. When the amount of the polymerization initiator used exceeds 1.00 mol, the heat generated during the production of the acrylic copolymer is large and a runaway reaction is likely to occur, which is a safety problem.
さらに、本発明のアクリル共重合体の製造方法では、重合温度制御をより安全に行うために、重合開始剤は、アクリル単量体100重量部に対して、好ましくは、0.05〜5重量部、より好ましくは、0.08〜3重量部、さらに好ましくは、0.10〜2.5重量部使用するのが望ましい。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、重合開始剤の使用量が0.05〜5重量部のとき、異常な重合反応や急激な発熱が起こりにくくなる傾向が見られる。 Furthermore, in the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, in order to more safely control the polymerization temperature, the polymerization initiator is preferably 0.05 to 5% by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic monomer. Parts, more preferably 0.08 to 3 parts by weight, still more preferably 0.10 to 2.5 parts by weight. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, when the amount of the polymerization initiator used is 0.05 to 5 parts by weight, an abnormal polymerization reaction or rapid heat generation tends not to occur.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、下記構造式で示される In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, it is represented by the following structural formula.
(ここで、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は水素原子、炭素原子数2〜4個のヒドロキシアルキル基、または、炭素原子数1〜8個のアルキル基を表す。)
アクリル単量体を含むアクリル単量体が使用される。
(Here, R1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R2 represents a hydrogen atom, a hydroxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
Acrylic monomers including acrylic monomers are used.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、下記構造式で示される In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, it is represented by the following structural formula.
(ここで、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は水素原子、炭素原子数2〜4個のヒドロキシアルキル基、または、炭素原子数1〜8個のアルキル基を表す。)
アクリル単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸4−ヒドロキシブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ターシャリーブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ターシャリーブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシルなどが例示される。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、これらのアクリル単量体は単独で使用しても、2種類以上の混合物で使用してもよい。
(Here, R1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R2 represents a hydrogen atom, a hydroxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
As acrylic monomers, acrylic acid, methacrylic acid, 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate , Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, tertiary butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, methacryl Examples thereof include isobutyl acid, tertiary butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and the like. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, these acrylic monomers may be used alone or in a mixture of two or more.
さらに、本発明のアクリル共重合体の製造方法では、好ましくは、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレートなどのアミノ基含有アクリル単量体、4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンなどの3級アミノ基含有アクリル単量体、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシメチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミドなどのアミド基含有アクリル単量体、3−メタクリロイルオキシエチルエチレンウレアなどのウレア基含有アクリル単量体、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸メチルグリシジル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有アクリル単量体、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレートなどのジシクロペンタジエンから誘導されるアクリル単量体などのアクリル単量体が例示される。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、これらのアクリル単量体は単独で使用しても、2種類以上の混合物で使用してもよい。 Furthermore, in the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, preferably, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate Amino group-containing acrylic monomers such as 4-methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, tertiary-amino such as 4-methacryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine Group-containing acrylic monomers, acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, isopropylacrylamide, hydroxymethylacrylamide, hydroxyethylacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, diacetone acrylamide, etc. Epoxy group-containing acrylic monomers such as acryl monomer, urea group-containing acrylic monomers such as 3-methacryloyloxyethylethylene urea, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, methyl glycidyl methacrylate, p-vinylbenzyl glycidyl ether Acrylic monomers such as acrylic monomers derived from dicyclopentadiene such as dicyclopentanyloxyethyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, dicyclopentanyloxyethyl methacrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate Illustrated. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, these acrylic monomers may be used alone or in a mixture of two or more.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、これらのアクリル単量体のなかでは、好ましくは、下記構造式で示される In the method for producing an acrylic copolymer according to the present invention, among these acrylic monomers, the following structural formula is preferable.
(ここで、R3は水素原子またはメチル基を表し、xは0、1、2のいずれかを表す。)
ジシクロペンタジエンから誘導されるアクリル単量体が推奨される。
(Here, R3 represents a hydrogen atom or a methyl group, and x represents 0, 1, or 2.)
Acrylic monomers derived from dicyclopentadiene are recommended.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、ジシクロペンタジエンから誘導されるアクリル単量体としては、ジシクロペンテニルオキシアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレートなどが例示される。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、これらのジシクロペンタジエンから誘導されるアクリル単量体は単独で使用しても、2種類以上の混合物で使用してもよい。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the acrylic monomer derived from dicyclopentadiene includes dicyclopentenyloxy acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, dicyclopentenyloxy methacrylate, dicyclopentenyloxyethyl. Examples include methacrylate. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, these acrylic monomers derived from dicyclopentadiene may be used alone or in a mixture of two or more.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、好ましくは、ジシクロペンタジエンから誘導されるアクリル単量体を共重合することで、アクリル共重合体に架橋点またはグラフトポイントが形成される。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, a crosslinking point or a graft point is preferably formed in the acrylic copolymer by copolymerizing an acrylic monomer derived from dicyclopentadiene.
アクリル共重合体の存在下にさらに別のアクリル単量体をラジカル重合することで機械的性質、まったく別の化学的性質が付与されたアクリルポリマーを製造することが可能となる。ここで、本発明のアクリル共重合体の製造方法では、別の化学的性質とは、アクリル共重合体の存在下にさらに別のアクリル単量体をラジカル重合することで、生成する新しいアクリルポリマーの作用により、多くの素材への接着性を付与する等を指す。 It is possible to produce an acrylic polymer imparted with mechanical properties and completely different chemical properties by radical polymerization of another acrylic monomer in the presence of the acrylic copolymer. Here, in the method for producing an acrylic copolymer according to the present invention, another chemical property is a new acrylic polymer produced by radical polymerization of another acrylic monomer in the presence of the acrylic copolymer. By the action, it refers to imparting adhesiveness to many materials.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の酸価は、10〜130mgKOHであり、好ましくは、20〜70mgKOH、より好ましくは、30〜55mgKOHであることが望ましい。本発明のアクリル共重合体では、アクリル共重合体の酸価が10mgKOH未満の場合には、アクリル共重合体の水分散性、水溶性が悪くなり、乳化用ポリマーとしての機能が失せられる。アクリル共重合体の酸価が130mgKOHを超える場合には、耐水性や耐アルカリ性が悪化する。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the acid value of the acrylic copolymer is 10 to 130 mgKOH, preferably 20 to 70 mgKOH, and more preferably 30 to 55 mgKOH. In the acrylic copolymer of the present invention, when the acid value of the acrylic copolymer is less than 10 mgKOH, the water dispersibility and water solubility of the acrylic copolymer are deteriorated and the function as an emulsifying polymer is lost. When the acid value of the acrylic copolymer exceeds 130 mgKOH, the water resistance and alkali resistance deteriorate.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の数平均分子量は、好ましくは、500〜10万、より好ましくは、1000〜8万、さらに好ましくは、2000〜6万であることが推奨される。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の数平均分子量が500〜10万のとき、アクリル共重合体を乳化用ポリマーとして使用する際、凝集物が少なく、機械的安定性に優れたアクリルエマルジョンが製造される傾向が見られる。ここで、本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCとも言う)「HLC−8220GPC」(東ソー(株)の試験装置)を使用し、キャリアーをテトラヒドロフラン、分子量スタンダードとしてポリメタクリル酸メチルを用い測定した。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the number average molecular weight of the acrylic copolymer is preferably 500 to 100,000, more preferably 1000 to 80,000, and still more preferably 2000 to 60,000. Is recommended. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, when the acrylic copolymer has a number average molecular weight of 500 to 100,000, when the acrylic copolymer is used as an emulsifying polymer, there are few aggregates and mechanical stability. There is a tendency to produce excellent acrylic emulsions. Here, in the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the molecular weight of the acrylic copolymer is determined by gel permeation chromatography (hereinafter also referred to as GPC) “HLC-8220GPC” (test equipment of Tosoh Corporation). It was measured using tetrahydrofuran as the carrier and polymethyl methacrylate as the molecular weight standard.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、ラジカル共重合した酸価10〜130mgKOHのアクリル共重合体を、塩基性化合物で中和する。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the radical copolymerized acrylic copolymer having an acid value of 10 to 130 mgKOH is neutralized with a basic compound.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体を中和するために使用される塩基性化合物とは、アレニウス塩基、ブレンステッド塩基、ルイス塩基として定義されるものである。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、塩基性化合物として、好ましくは、アンモニア、および、トリエチルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミンなどの窒素化合物、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが例示される。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、これらの塩基性化合物は単独で使用しても、2種類以上の混合物で使用してもよい。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the basic compound used for neutralizing the acrylic copolymer is defined as an Arrhenius base, a Bronsted base, or a Lewis base. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the basic compound is preferably exemplified by ammonia and nitrogen compounds such as triethylamine and N, N-dimethylethanolamine, sodium hydroxide and potassium hydroxide. . In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, these basic compounds may be used alone or in a mixture of two or more.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の中和率が、好ましくは、20〜100%、より好ましくは、45〜95%、さらに好ましくは、60〜90%となるよう塩基性化合物が使用されるのが望ましい。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の中和率が20〜100%となるよう塩基性化合物が使用されるとき、アクリル共重合体の水分散性、あるいは、水溶性が良好となる傾向が見られ、本発明のアクリル共重合体をポリマー乳化剤として使用しアクリル単量体の乳化重合を行った場合、凝集物の少ないアクリルエマルジョンが製造される傾向が見られる。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the neutralization rate of the acrylic copolymer is preferably 20 to 100%, more preferably 45 to 95%, and still more preferably 60 to 90%. It is desirable to use basic compounds. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, when a basic compound is used so that the neutralization rate of the acrylic copolymer is 20 to 100%, the water dispersibility of the acrylic copolymer or the water solubility is obtained. When the acrylic copolymer of the present invention is used as a polymer emulsifier and an acrylic monomer is subjected to emulsion polymerization, an acrylic emulsion with little aggregates is produced.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、特定のアクリル単量体を含むアクリル単量体をラジカル共重合する。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, an acrylic monomer containing a specific acrylic monomer is radically copolymerized.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、好ましくは、アクリル共重合体は、アクリル共重合体の溶媒からの分離、取り出し、乾燥などの精製工程、乳化重合用ポリマーなどとして使用する際の利便性から、塊状重合で製造することが推奨される。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, it is preferable that the acrylic copolymer be used as a purification step such as separation, removal and drying of the acrylic copolymer from a solvent, a polymer for emulsion polymerization, and the like. Due to its properties, it is recommended to produce it by bulk polymerization.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、塊状ラジカル共重合とは、アクリル単量体やスチレンモノマーなどのビニル基を有するモノマーのラジカル共重合を行う際に用いられる方法の一つである。溶媒を使用しないで、アクリル単量体やスチレンモノマーなどのビニル基を有するモノマーだけをそのまま、あるいはアゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイルなどの重合開始剤を加えて、加熱して重合を行う方法である。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, bulk radical copolymerization is one of methods used for radical copolymerization of a monomer having a vinyl group such as an acrylic monomer or a styrene monomer. Without using a solvent, polymerization is carried out by heating only a monomer having a vinyl group such as an acrylic monomer or a styrene monomer, or by adding a polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile or benzoyl peroxide. Is the method.
塊状ラジカル共重合の特徴は、重合速度が大きく、比較的純粋なポリマーが塊状で製造されることである。従来の塊状ラジカル共重合では、製造スケールに係わらず、重合熱を取り除くことが難しく(除熱が困難)、局部加熱が生じる(局部的に暴走反応が起こる)など重合温度の制御がはなはだ困難である。 The feature of bulk radical copolymerization is that the polymerization rate is high and a relatively pure polymer is produced in bulk. In conventional bulk radical copolymerization, regardless of the production scale, it is difficult to control the polymerization temperature, such as difficult to remove the polymerization heat (difficult to remove heat) and local heating (local runaway reaction occurs). is there.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、α−メチルスチレンダイマーの1モルに対して、重合開始剤を0.02〜1.00モル使用することにより、アクリル共重合体の製造を塊状ラジカル共重合で行う場合でも、製造時の攪拌、除熱が容易であり、重合温度の制御が工業的見地から見て十分に可能である。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the acrylic copolymer is produced by using 0.02 to 1.00 mol of a polymerization initiator with respect to 1 mol of α-methylstyrene dimer. Even in the case of copolymerization, stirring and heat removal during production are easy, and the polymerization temperature can be sufficiently controlled from an industrial standpoint.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体が塊状ラジカル重合で製造される場合には、製造容器の不活性ガス置換された気相部酸素濃度が、好ましくは、0.02vol%≦気相部酸素濃度≦8.0vol%、より好ましくは、0.05vol%≦気相部酸素濃度≦8.0vol%、さらにより好ましくは、0.2vol%≦気相部酸素濃度≦6.0vol%の雰囲気下に実施されるのが望ましい。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、気相部酸素濃度が0.02vol%≦気相部酸素濃度≦8.0vol%であれば、気相部でアクリル単量体が重合反応を起こすことがなく、安全に、効率よくアクリル共重合体を製造することができる。 In the method for producing an acrylic copolymer according to the present invention, when the acrylic copolymer is produced by bulk radical polymerization, the oxygen concentration in the gas phase part of the production vessel substituted with the inert gas is preferably 0.02 vol. % ≦ gas phase oxygen concentration ≦ 8.0 vol%, more preferably 0.05 vol% ≦ gas phase oxygen concentration ≦ 8.0 vol%, even more preferably 0.2 vol% ≦ gas phase oxygen concentration ≦ 6 It is desirable to carry out in an atmosphere of 0.0 vol%. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, if the gas phase oxygen concentration is 0.02 vol% ≦ gas phase oxygen concentration ≦ 8.0 vol%, the acrylic monomer causes a polymerization reaction in the gas phase portion. The acrylic copolymer can be produced safely and efficiently.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、重合系中の酸素濃度は、「デジタル酸素濃度計 XO−326ALB」(新コスモス電機(株)の酸素濃度測定器)を使用し測定した。また、本発明のアクリル共重合体の製造方法では、本発明で使用される不活性ガスは、窒素ガス、ヘリウムガスなど市販されているもののなかから任意に選択することができる。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the oxygen concentration in the polymerization system was measured using “Digital Oxygen Concentrator XO-326ALB” (oxygen concentration measuring instrument of New Cosmos Electric Co., Ltd.). Moreover, in the manufacturing method of the acrylic copolymer of this invention, the inert gas used by this invention can be arbitrarily selected from what is marketed, such as nitrogen gas and helium gas.
さらに、本発明のアクリル共重合体の製造方法では、不活性ガスまたは不活性ガス/空気の混合ガスの吹き込みを行って気相部酸素濃度を制御する場合には、不活性ガスまたは不活性ガス/空気の混合ガスがアクリル単量体のラジカル重合が開始されない程度に十分低い温度であることが推奨される。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、この観点から、不活性ガスまたは不活性ガス/空気の混合ガスの温度は低ければ低いほど望ましいが、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、さらに好ましくは25℃以下であることが推奨される。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、不活性ガスまたは不活性ガス/空気の混合ガスの温度が好ましくは40℃以下であれば、アクリル共重合体製造容器気相部に存在するアクリル単量体蒸気が冷却され、アクリル単量体がアクリル共重合体製造容器気相部、器壁、コンデンサー等でラジカル重合を起こしにくくなる傾向が見られ、アクリル共重合体製造がより安全に実施できる傾向が見られる。 Further, in the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, when the gas phase oxygen concentration is controlled by blowing an inert gas or a mixed gas of inert gas / air, the inert gas or the inert gas is used. It is recommended that the / air mixture gas be at a temperature sufficiently low that radical polymerization of the acrylic monomer is not initiated. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, from this viewpoint, the temperature of the inert gas or the mixed gas of inert gas / air is preferably as low as possible, but is preferably 40 ° C. or less, more preferably 30 ° C. or less. It is recommended that the temperature be 25 ° C. or lower. In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, if the temperature of the inert gas or the inert gas / air mixed gas is preferably 40 ° C. or less, the acrylic copolymer present in the gas phase part of the acrylic copolymer production vessel is used. The vapor of the monomer is cooled, and the acrylic monomer tends to be less likely to cause radical polymerization in the gas phase part of the acrylic copolymer production vessel, the vessel wall, the condenser, etc., and the acrylic copolymer can be produced more safely. There is a trend.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体を塊状ラジカル共重合で製造する場合、以下の通り例示される。 In the manufacturing method of the acrylic copolymer of this invention, when manufacturing an acrylic copolymer by block radical copolymerization, it illustrates as follows.
撹拌装置、温度計、不活性ガス導入管、コンデンサー、モノマー滴下装置を備えた重合容器に、アクリル単量体、例えばメタクリル酸n−ブチル、α−メチルスチレンダイマー、α−メチルスチレンダイマーの1.0モルに対し0.02〜1.00モルに相当する重合開始剤、例えば0.1モルを仕込み、所定の重合温度に昇温する。所定の重合温度に達すれば、目的の重合率に達するまで重合反応を行うことでアクリル共重合体が製造できる。 In a polymerization vessel equipped with a stirrer, a thermometer, an inert gas introduction tube, a condenser, and a monomer dropping device, an acrylic monomer such as n-butyl methacrylate, α-methylstyrene dimer, α-methylstyrene dimer 1. A polymerization initiator corresponding to 0.02 to 1.00 mol, for example 0.1 mol, is charged per 0 mol, and the temperature is raised to a predetermined polymerization temperature. When a predetermined polymerization temperature is reached, an acrylic copolymer can be produced by carrying out the polymerization reaction until the target polymerization rate is reached.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、重合温度制御が容易であり、例示した塊状ラジカル共重合による製造方法でも、また他の溶液ラジカル共重合、乳化ラジカル共重合や懸濁ラジカル共重合であっても、制御困難な異常な重合反応や急激な発熱は見られず、通常の制御範囲内で安全にアクリル共重合体を製造できる。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the polymerization temperature can be easily controlled. In the production method by the illustrated bulk radical copolymerization, other solution radical copolymerization, emulsion radical copolymerization or suspension radical copolymerization can be used. Even if it exists, the abnormal polymerization reaction which cannot be controlled, and rapid heat_generation | fever are not seen, but an acrylic copolymer can be manufactured safely within the normal control range.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の数平均分子量は、好ましくは、500〜20万、より好ましくは、1000〜16万、さらに好ましくは、2000〜12万であるのが望ましい。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の数平均分子量が500〜20万の範囲のとき、アクリル共重合体を製造する際の攪拌、除熱が容易となる傾向が見られ、安全に製造作業を実施できる。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, the number average molecular weight of the acrylic copolymer is preferably 500 to 200,000, more preferably 1000 to 160,000, and still more preferably 2000 to 120,000. Is desirable. In the method for producing an acrylic copolymer according to the present invention, when the number average molecular weight of the acrylic copolymer is in the range of 500 to 200,000, stirring and heat removal tend to be easy when producing the acrylic copolymer. Manufacturing operations can be performed safely.
本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の重合率は、好ましくは、90%以上、より好ましくは、95%以上、さらに好ましくは、98%以上であることが推奨される。本発明のアクリル共重合体の製造方法では、アクリル共重合体の重合率が90%以上であれば、後工程に不適切な未反応アクリル単量体を持ち込むリスクを最小限に押さえることができ、望ましい。 In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, it is recommended that the polymerization rate of the acrylic copolymer is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and further preferably 98% or more. . In the method for producing an acrylic copolymer of the present invention, if the polymerization rate of the acrylic copolymer is 90% or more, the risk of bringing in an unreacted acrylic monomer inappropriate to the subsequent process can be minimized. ,desirable.
以下に実施例で本発明の詳細を説明する。なお、以下の実施例では、評価方法、測定方法等を次の通りとした。 The details of the present invention will be described in the following examples. In the following examples, the evaluation method, measurement method, and the like were as follows.
1)酸素濃度(vol%)
デジタル酸素濃度計XO−326ALB(新コスモス電機(株)の測定装置)を使用して測定した。
1) Oxygen concentration (vol%)
The measurement was performed using a digital oximeter XO-326ALB (a measuring device manufactured by Shin Cosmos Electric Co., Ltd.).
2)数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)「HLC−8220GPC」(東ソー(株)の試験装置)を使用し、キャリアーをテトラヒドロフラン、分子量スタンダードとしてポリメタクリル酸メチルを用い測定した。
2) Number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw)
Gel permeation chromatography (GPC) "HLC-8220GPC" (Tosoh Co., Ltd. test equipment) was used, and the measurement was performed using tetrahydrofuran as a carrier and polymethyl methacrylate as a molecular weight standard.
3)重合率(%)
JIS K 5407:1997にしたがって加熱残分(%)を測定し、これを重合率(%)とした。ただし、測定温度は140℃、測定時間は60分とした。
3) Polymerization rate (%)
The heating residue (%) was measured according to JIS K 5407: 1997, and this was defined as the polymerization rate (%). However, the measurement temperature was 140 ° C. and the measurement time was 60 minutes.
4)酸価(mgKOH)
JIS K 5407:1997にしたがって測定した。
4) Acid value (mgKOH)
Measured according to JIS K 5407: 1997.
実施例1
窒素ガス導入管、還流冷却器、撹拌装置、アクリル単量体仕込み口を有する2L四つ口フラスコに、メタクリル酸n−ブチル200g、メタクリル酸2−エチルヘキシル750g、メタクリル酸50g、α−メチルスチレンダイマー144.0g(0.610モル)、2,2−アゾビスイソブチロニトリル10.0g(0.061モル)(α−メチルスチレンダイマーのモル数を1.0モルとしたとき2,2−アゾビスイソブチロニトリルのモル数は0.10モルである。)(アクリル単量体合計量を100重量部としたとき1.0%である。)を仕込み、30分間で95℃に昇温した。この後、重合率が98%以上になるまで(約6時間)重合を行い、室温まで冷却した。中和率が80%になるよう2−ジメチルアミノエタノール41.9gを添加し、アクリル共重合体AC−1を製造した。
Example 1
In a 2 L four-necked flask having a nitrogen gas inlet tube, a reflux condenser, a stirring device, and an acrylic monomer charging port, 200 g of n-butyl methacrylate, 750 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 50 g of methacrylic acid, α-methylstyrene dimer 144.0 g (0.610 mol), 2,2-azobisisobutyronitrile 10.0 g (0.061 mol) (when the number of moles of α-methylstyrene dimer is 1.0 mol, 2,2- The number of moles of azobisisobutyronitrile is 0.10 mol.) (1.0% when the total amount of acrylic monomers is 100 parts by weight) is added and the temperature is raised to 95 ° C. for 30 minutes. Warm up. Thereafter, polymerization was carried out until the polymerization rate reached 98% or more (about 6 hours), and the mixture was cooled to room temperature. 4-Dimethylaminoethanol 41.9g was added so that the neutralization rate might be 80%, and acrylic copolymer AC-1 was manufactured.
アクリル共重合体AC−1は、数平均分子量15000、重量平均分子量21800、分子量分布1.45、重合率98%、酸価33.0mgKOHであった。 The acrylic copolymer AC-1 had a number average molecular weight of 15000, a weight average molecular weight of 21,800, a molecular weight distribution of 1.45, a polymerization rate of 98%, and an acid value of 33.0 mgKOH.
アクリル共重合体AC−1の製造中、異常な重合反応、急激な発熱等は見られなかった。アクリル共重合体の製造は何らの問題なく安全であった。 During the production of the acrylic copolymer AC-1, abnormal polymerization reaction, rapid exotherm, etc. were not observed. The production of the acrylic copolymer was safe without any problems.
実施例2
窒素ガス導入管、還流冷却器、撹拌装置、アクリル単量体仕込み口を有する2L四つ口フラスコに、メタクリル酸n−ブチル200g、メタクリル酸2−エチルヘキシル700g、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート50g、メタクリル酸50g、α−メチルスチレンダイマー144.0g(0.610モル)、2,2−アゾビスイソブチロニトリル10.0g(0.061モル)(α−メチルスチレンダイマーのモル数を1.0モルとしたとき2,2−アゾビスイソブチロニトリルのモル数は0.10モルである。)(アクリル単量体合計量を100重量部としたとき1.0%である。)を仕込み、30分間で95℃に昇温した。この後、重合率が98%以上になるまで(約6時間)重合を行い、室温まで冷却した。中和率が80%になるよう2−ジメチルアミノエタノール41.9gを添加し、アクリル共重合体AC−2を製造した。
Example 2
In a 2 L four-necked flask having a nitrogen gas inlet tube, a reflux condenser, a stirring device, and an acrylic monomer charging port, 200 g of n-butyl methacrylate, 700 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 50 g of dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, methacryl 50 g of acid, 144.0 g (0.610 mol) of α-methylstyrene dimer, 10.0 g (0.061 mol) of 2,2-azobisisobutyronitrile (1.0 mol of α-methylstyrene dimer The molar number of 2,2-azobisisobutyronitrile is 0.10 mol when it is mol) (1.0% when the total amount of acrylic monomers is 100 parts by weight). The temperature was raised to 95 ° C. in 30 minutes. Thereafter, polymerization was carried out until the polymerization rate reached 98% or more (about 6 hours), and the mixture was cooled to room temperature. 4-Dimethylaminoethanol 41.9g was added so that the neutralization rate might be 80%, and acrylic copolymer AC-2 was manufactured.
アクリル共重合体AC−2は、数平均分子量16000、重量平均分子量23000、分子量分布1.44、重合率98%、酸価32.5mgKOHであった。 The acrylic copolymer AC-2 had a number average molecular weight of 16000, a weight average molecular weight of 23,000, a molecular weight distribution of 1.44, a polymerization rate of 98%, and an acid value of 32.5 mgKOH.
アクリル共重合体AC−2の製造中、異常な重合反応、急激な発熱等は見られなかった。アクリル共重合体の製造は何らの問題なく安全であった。 During the production of the acrylic copolymer AC-2, abnormal polymerization reaction, rapid exotherm, etc. were not observed. The production of the acrylic copolymer was safe without any problems.
実施例3
窒素ガス導入管、還流冷却器、撹拌装置、アクリル単量体仕込み口を有する2L四つ口フラスコに、メタクリル酸n−ブチル200g、メタクリル酸2−エチルヘキシル535g、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート100g、アクリル酸45g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル120g、α−メチルスチレンダイマー144.0g(0.610モル)、2,2−アゾビスイソブチロニトリル10.0g(0.061モル)(α−メチルスチレンダイマーのモル数を1.0モルとしたとき2,2−アゾビスイソブチロニトリルのモル数は0.10モルである。)(アクリル単量体合計量を100重量部としたとき1.0%である。)を仕込み、30分間で95℃に昇温した。この後、重合率が98%以上になるまで(約6時間)重合を行い、室温まで冷却した。中和率が80%になるよう2−ジメチルアミノエタノール44.4gを添加し、アクリル共重合体AC−3を製造した。
Example 3
In a 2 L four-necked flask having a nitrogen gas inlet tube, a reflux condenser, a stirring device, and an acrylic monomer charging port, 200 g of n-butyl methacrylate, 535 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 100 g of dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, acrylic 45 g of acid, 120 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 144.0 g (0.610 mol) of α-methylstyrene dimer, 10.0 g (0.061 mol) of 2,2-azobisisobutyronitrile (α-methylstyrene) When the number of moles of dimer is 1.0 mole, the number of moles of 2,2-azobisisobutyronitrile is 0.10 mole.) (1. When the total amount of acrylic monomers is 100 parts by weight) The temperature was raised to 95 ° C. in 30 minutes. Thereafter, polymerization was carried out until the polymerization rate reached 98% or more (about 6 hours), and the mixture was cooled to room temperature. 4-Dimethylaminoethanol 44.4g was added so that the neutralization rate might be 80%, and acrylic copolymer AC-3 was manufactured.
アクリル共重合体AC−3は数平均分子量16000、重量平均分子量23000、分子量分布1.44、重合率98%、酸価35.0mgKOHであった。 The acrylic copolymer AC-3 had a number average molecular weight of 16000, a weight average molecular weight of 23,000, a molecular weight distribution of 1.44, a polymerization rate of 98%, and an acid value of 35.0 mgKOH.
アクリル共重合体AC−3の製造中、異常な重合反応、急激な発熱等は見られなかった。アクリル共重合体の製造は何らの問題なく安全であった。 During the production of the acrylic copolymer AC-3, abnormal polymerization reaction, rapid exotherm, etc. were not observed. The production of the acrylic copolymer was safe without any problems.
実施例4
窒素ガス導入管、還流冷却器、撹拌装置、アクリル単量体仕込み口を有する2L四つ口フラスコに、アクリル酸n−ブチル535g、メタクリル酸ベンジル200g、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート100g、アクリル酸45g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル120g、α−メチルスチレンダイマー192.0g(0.814モル)、2,2−アゾビスイソブチロニトリル20.0g(0.122モル)(α−メチルスチレンダイマーのモル数を1.0モルとしたとき2,2−アゾビスイソブチロニトリルのモル数は0.150モルである。)(アクリル単量体合計量を100重量部としたとき2.0%である。)を仕込み、30分間で95℃に昇温した。この後、重合率が98%以上になるまで(約12時間)重合を行い、室温まで冷却した。中和率が80%になるよう2−ジメチルアミノエタノール44.4gを添加し、アクリル共重合体AC−4を製造した。
Example 4
In a 2 L four-necked flask having a nitrogen gas inlet tube, reflux condenser, stirring device, and acrylic monomer charging port, 535 g of n-butyl acrylate, 200 g of benzyl methacrylate, 100 g of dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, 45 g of acrylic acid 2-hydroxyethyl methacrylate 120 g, α-methylstyrene dimer 192.0 g (0.814 mol), 2,2-azobisisobutyronitrile 20.0 g (0.122 mol) (of α-methylstyrene dimer) When the number of moles is 1.0 mole, the number of moles of 2,2-azobisisobutyronitrile is 0.150 moles.) (2.0% when the total amount of acrylic monomers is 100 parts by weight) The temperature was raised to 95 ° C. in 30 minutes. Thereafter, the polymerization was performed until the polymerization rate reached 98% or more (about 12 hours), and the mixture was cooled to room temperature. 4-Dimethylaminoethanol 44.4g was added so that the neutralization rate might be 80%, and acrylic copolymer AC-4 was manufactured.
アクリル共重合体AC−4は数平均分子量7200、重量平均分子量15800、分子量分布2.19、重合率98%、酸価35.0mgKOHであった。 The acrylic copolymer AC-4 had a number average molecular weight of 7200, a weight average molecular weight of 15800, a molecular weight distribution of 2.19, a polymerization rate of 98%, and an acid value of 35.0 mgKOH.
アクリル共重合体AC−4の製造中、異常な重合反応、急激な発熱等は見られなかった。アクリル共重合体の製造は何らの問題なく安全であった。 During the production of the acrylic copolymer AC-4, abnormal polymerization reaction, rapid exotherm, etc. were not observed. The production of the acrylic copolymer was safe without any problems.
実施例5
窒素ガス導入管、還流冷却器、撹拌装置、アクリル単量体仕込み口を有する2L四つ口フラスコに、20℃に温度調節した窒素ガスを吹き込みながら、メタクリル酸n−ブチル200g、メタクリル酸2−エチルヘキシル535g、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート100g、アクリル酸45g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル120g、α−メチルスチレンダイマー144.0g(0.610モル)、2,2−アゾビスイソブチロニトリル10.0g(0.061モル)(α−メチルスチレンダイマーのモル数を1.0モルとしたとき2,2−アゾビスイソブチロニトリルのモル数は0.10モルである。)(アクリル単量体合計量を100重量部としたとき1.0%である。)を仕込み、フラスコ気相部の酸素濃度が0.5vol%以下であることを確認した。窒素ガスの吹き込みを止め、酸素濃度を5vol%に調節し、20℃に温度調節した窒素ガス/空気を吹き込み、気相部の酸素濃度が3vol%以上であることを確認した。この後、アクリル共重合体製造中は酸素濃度を5vol%に調節し、20℃に温度調節した窒素ガス/空気を吹き込みを継続した。
Example 5
While blowing nitrogen gas adjusted to 20 ° C. into a 2 L four-necked flask having a nitrogen gas inlet tube, a reflux condenser, a stirring device, and an acrylic monomer charging port, 200 g of n-butyl methacrylate and 2-methyl methacrylate 535 g of ethylhexyl, 100 g of dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, 45 g of acrylic acid, 120 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 144.0 g (0.610 mol) of α-methylstyrene dimer, 2,2-azobisisobutyronitrile. 0 g (0.061 mol) (when the number of moles of α-methylstyrene dimer is 1.0 mole, the number of moles of 2,2-azobisisobutyronitrile is 0.10 mole) (acrylic monomer) When the total amount of the body is 100 parts by weight, it is 1.0%.) And the oxygen concentration in the gas phase part of the flask is 0. 0.5 vol% or less was confirmed. Nitrogen gas blowing was stopped, the oxygen concentration was adjusted to 5 vol%, nitrogen gas / air adjusted to 20 ° C. was blown, and it was confirmed that the oxygen concentration in the gas phase was 3 vol% or more. Thereafter, during the production of the acrylic copolymer, the oxygen concentration was adjusted to 5 vol%, and nitrogen gas / air whose temperature was adjusted to 20 ° C. was continuously blown.
昇温を開始し、30分間で95℃に昇温した。この後、重合率が98%以上になるまで(約6時間)重合を行い、室温まで冷却した。中和率が80%になるよう2−ジメチルアミノエタノール44.4gを添加し、アクリル共重合体AC−5を製造した。 The temperature increase was started and the temperature was raised to 95 ° C. in 30 minutes. Thereafter, polymerization was carried out until the polymerization rate reached 98% or more (about 6 hours), and the mixture was cooled to room temperature. 4-Dimethylaminoethanol 44.4g was added so that the neutralization rate might be 80%, and acrylic copolymer AC-5 was manufactured.
アクリル共重合体AC−5は数平均分子量14500、重量平均分子量25400、分子量分布1.75、重合率98%、酸価35.0mgKOHであった。 The acrylic copolymer AC-5 had a number average molecular weight of 14500, a weight average molecular weight of 25400, a molecular weight distribution of 1.75, a polymerization rate of 98%, and an acid value of 35.0 mgKOH.
アクリル共重合体AC−5の製造中、異常な重合反応、急激な発熱等は見られなかった。アクリル共重合体の製造は何らの問題なく安全であった。また、製造中、気相部やフラスコ壁での重合も見られず、一段と安全な製造方法であった。 During the production of the acrylic copolymer AC-5, abnormal polymerization reaction, rapid exotherm, etc. were not observed. The production of the acrylic copolymer was safe without any problems. Further, during the production, polymerization in the gas phase part and the flask wall was not observed, and the production method was much safer.
比較例1
窒素ガス導入管、還流冷却器、撹拌装置、アクリル単量体仕込み口を有する2L四つ口フラスコに、メタクリル酸n−ブチル200g、メタクリル酸2−エチルヘキシル750g、メタクリル酸50g、2,2−アゾビスイソブチロニトリル10.0g(アクリル単量体合計量を100重量部としたとき1.0%である。)を仕込み、30分間で95℃に昇温を行い、アクリル共重合体の製造を試みた。
Comparative Example 1
In a 2 L four-necked flask having a nitrogen gas inlet tube, a reflux condenser, a stirring device, and an acrylic monomer charging port, 200 g of n-butyl methacrylate, 750 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 50 g of methacrylic acid, 2,2-azo Preparation of acrylic copolymer by charging 10.0 g of bisisobutyronitrile (1.0% when the total amount of acrylic monomer is 100 parts by weight) and heating to 95 ° C. in 30 minutes Tried.
昇温途中(50℃位)から、急激に重合が始まり、制御不可能な発熱のため、アクリル共重合体を製造することができなかった。 Polymerization started abruptly during the temperature increase (about 50 ° C.), and an acrylic copolymer could not be produced due to uncontrollable heat generation.
比較例2
窒素ガス導入管、還流冷却器、撹拌装置、アクリル単量体仕込み口を有する2L四つ口フラスコに、メタクリル酸n−ブチル60g、メタクリル酸2−エチルヘキシル225g、メタクリル酸15gを仕込み、95℃に昇温した。メタクリル酸n−ブチル140g、メタクリル酸2−エチルヘキシル525g、メタクリル酸35g、2,2−アゾビスイソブチロニトリル10.0g(アクリル単量体合計量を100重量部としたとき1.0%である。)の混合溶液を3時間で滴下し、アクリル共重合体の製造を試みた。
Comparative Example 2
A 2 L four-necked flask having a nitrogen gas inlet tube, a reflux condenser, a stirrer, and an acrylic monomer charging port was charged with 60 g of n-butyl methacrylate, 225 g of 2-ethylhexyl methacrylate, and 15 g of methacrylic acid at 95 ° C. The temperature rose. 140 g of n-butyl methacrylate, 525 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 35 g of methacrylic acid, 10.0 g of 2,2-azobisisobutyronitrile (1.0% when the total amount of acrylic monomers is 100 parts by weight) The mixed solution of A.) was dropped in 3 hours, and an acrylic copolymer was produced.
滴下開始数分後(5分位)で急激に重合が始まり、制御不可能な発熱のため、アクリル共重合体を製造することができなかった。 A few minutes after the start of dropping (about 5 minutes), the polymerization started abruptly, and the acrylic copolymer could not be produced due to uncontrollable heat generation.
比較例3
窒素ガス導入管、還流冷却器、撹拌装置、アクリル単量体仕込み口を有する2L四つ口フラスコに、メタクリル酸n−ブチル200g、メタクリル酸2−エチルヘキシル750g、メタクリル酸50g、α−メチルスチレンダイマー24.0g(0.102モル)、2,2−アゾビスイソブチロニトリル20.0g(0.122モル)(α−メチルスチレンダイマーのモル数を1.0モルとしたとき2,2−アゾビスイソブチロニトリルのモル数は1.20モルである。)(アクリル単量体合計量を100重量部としたとき2.0%である。)を仕込み、30分間で95℃に昇温した。
Comparative Example 3
In a 2 L four-necked flask having a nitrogen gas inlet tube, a reflux condenser, a stirring device, and an acrylic monomer charging port, 200 g of n-butyl methacrylate, 750 g of 2-ethylhexyl methacrylate, 50 g of methacrylic acid, α-methylstyrene dimer 24.0 g (0.102 mol), 2,2-azobisisobutyronitrile 20.0 g (0.122 mol) (when the number of moles of α-methylstyrene dimer is 1.0 mol, 2,2- The number of moles of azobisisobutyronitrile is 1.20 moles.) (2.0% when the total amount of acrylic monomers is 100 parts by weight) Warm up.
昇温終了後から、急激な重合反応の進行により、発熱制御、除熱が不能となり、アクリル共重合体を製造することができなかった。 After completion of the temperature increase, the rapid progress of the polymerization reaction made it impossible to control the heat generation and remove the heat, and the acrylic copolymer could not be produced.
比較例4
アクリル単量体組成を、メタクリル酸n−ブチル235g、メタクリル酸2−エチルヘキシル750g、メタクリル酸15gとし、中和率が80%になるよう中和に使用する2−ジメチルアミノエタノール12.5gとする以外は実施例1と同様にしてアクリル共重合体AC−6を製造した。
Comparative Example 4
The acrylic monomer composition is 235 g of n-butyl methacrylate, 750 g of 2-ethylhexyl methacrylate and 15 g of methacrylic acid, and 12.5 g of 2-dimethylaminoethanol used for neutralization so that the neutralization rate is 80%. Acrylic copolymer AC-6 was produced in the same manner as Example 1 except for the above.
アクリル共重合体AC−6は数平均分子量13200、重量平均分子量24400、分子量分布1.85、重合率98%、酸価9.8mgKOHであった。 The acrylic copolymer AC-6 had a number average molecular weight of 13200, a weight average molecular weight of 24400, a molecular weight distribution of 1.85, a polymerization rate of 98%, and an acid value of 9.8 mgKOH.
アクリル共重合体AC−6を攪拌しながらイオン交換水を少しずつ加えていったが、アクリル共重合体AC−6は乳化することなくゲル状となった。 While ion-exchanged water was gradually added while stirring the acrylic copolymer AC-6, the acrylic copolymer AC-6 became a gel without emulsification.
比較例5
アクリル単量体組成を、メタクリル酸n−ブチル235g、メタクリル酸2−エチルヘキシル600g、メタクリル酸200gとし、中和率が80%になるよう中和に使用する2−ジメチルアミノエタノール165.6gとする以外は実施例1と同様にしてアクリル共重合体AC−7を製造した。
Comparative Example 5
The acrylic monomer composition is 235 g of n-butyl methacrylate, 600 g of 2-ethylhexyl methacrylate and 200 g of methacrylic acid, and 165.6 g of 2-dimethylaminoethanol used for neutralization so that the neutralization rate is 80%. Acrylic copolymer AC-7 was produced in the same manner as Example 1 except for the above.
アクリル共重合体AC−7は、数平均分子量10200、重量平均分子量19600、分子量分布1.92、重合率98%、酸価130.5mgKOHであった。 The acrylic copolymer AC-7 had a number average molecular weight of 10,200, a weight average molecular weight of 19,600, a molecular weight distribution of 1.92, a polymerization rate of 98%, and an acid value of 130.5 mgKOH.
アクリル共重合体AC−7を攪拌しながらイオン交換水を少しずつ加え、加熱残分25%のアクリル共重合体AC−7の水溶液を製造した。この水溶液を使用し、ガラス板上に乾燥膜厚が25μmの皮膜を作り、30℃で72時間乾燥した。乾燥後、皮膜状に水滴を垂らしたところ、被膜が簡単に再溶解し、耐水性が悪かった。 While stirring the acrylic copolymer AC-7, ion exchange water was added little by little to prepare an aqueous solution of the acrylic copolymer AC-7 with a heating residue of 25%. Using this aqueous solution, a film having a dry film thickness of 25 μm was formed on a glass plate and dried at 30 ° C. for 72 hours. After drying, when water drops were dropped in the form of a film, the film was easily re-dissolved and the water resistance was poor.
アクリル共重合体の試験結果
アクリル共重合体AC−3を乳化重合用ポリマー(乳化剤)として使用し、乳化重合を行った。
Test Results of Acrylic Copolymer Emulsion polymerization was performed using the acrylic copolymer AC-3 as a polymer for emulsion polymerization (emulsifier).
アクリル共重合体AC−3の80gをメタクリル酸メチル120g、α−メチルスチレンダイマー2.4gに溶解し、これにイオン交換水300gを加えて、ホモジナイザーを使用してモノマー乳化液を調整した。 80 g of the acrylic copolymer AC-3 was dissolved in 120 g of methyl methacrylate and 2.4 g of α-methylstyrene dimer, 300 g of ion exchange water was added thereto, and a monomer emulsion was prepared using a homogenizer.
窒素ガス導入管、還流冷却器、撹拌装置、アクリル単量体仕込み口を有する2L四つ口フラスコに、窒素ガスを吹き込みながら、イオン交換水366g、モノマー乳化液100g(モノマー乳化液の20%)を仕込み、60℃に昇温した。過硫酸アンモニウム0.24g(メタクリル酸メチルの0.2%)を添加し、75℃に昇温を行った。 While blowing nitrogen gas into a 2 L four-necked flask having a nitrogen gas inlet tube, a reflux condenser, a stirrer, and an acrylic monomer charging port, 366 g of ion-exchanged water and 100 g of monomer emulsion (20% of the monomer emulsion) Was heated to 60 ° C. 0.24 g of ammonium persulfate (0.2% of methyl methacrylate) was added, and the temperature was raised to 75 ° C.
モノマー乳化液400g(モノマー乳化液の80%)を3時間で滴下し、滴下終了後さらに1時間重合を行った後、40℃まで冷却してアクリルエマルジョンを製造した。 A monomer emulsion 400 g (80% of the monomer emulsion) was added dropwise over 3 hours, and after completion of the addition, polymerization was further performed for 1 hour, followed by cooling to 40 ° C. to produce an acrylic emulsion.
製造したアクリルエマルジョンは加熱残分28.6%、重量平均分子量89000で、安定な乳濁状をしていた。 The produced acrylic emulsion had a heating residue of 28.6%, a weight average molecular weight of 89000 and a stable emulsion.
アクリルエマルジョン製造中は急激な発熱もなく安全に製造できることが確認された。また、攪拌羽根、温度センサー、フラスコ壁への凝集物の付着も見られず、ろ過性も良好であった。 It was confirmed that the acrylic emulsion can be produced safely without sudden heat generation during the production of the acrylic emulsion. Further, no agglomerates adhered to the stirring blade, temperature sensor, and flask wall, and the filterability was good.
製造したエマルジョンを使用し、ガラス板上に乾燥膜厚が25μmの皮膜を作り、30℃で72時間乾燥した。乾燥後、皮膜状に水滴を垂らしたが、1時間後でも被膜は変化せず、耐水性が良好であった。 Using the produced emulsion, a film having a dry film thickness of 25 μm was formed on a glass plate and dried at 30 ° C. for 72 hours. After drying, water droplets were dropped in the form of a film, but the film did not change even after 1 hour and the water resistance was good.
Claims (3)
アクリル単量体を含むアクリル単量体がラジカル共重合した酸価10〜130mgKOHのアクリル共重合体を、塩基性化合物で中和するアクリル共重合体の製造方法。 Α-methylstyrene dimer of the following structural formula
A method for producing an acrylic copolymer, comprising neutralizing an acrylic copolymer having an acid value of 10 to 130 mgKOH obtained by radical copolymerization of an acrylic monomer containing an acrylic monomer with a basic compound.
アクリル単量体を含む請求項1に記載のアクリル共重合体の製造方法。 The acrylic monomer is represented by the following structural formula
The manufacturing method of the acrylic copolymer of Claim 1 containing an acrylic monomer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008179682A JP2010018690A (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Manufacturing method of acrylic copolymer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008179682A JP2010018690A (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Manufacturing method of acrylic copolymer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010018690A true JP2010018690A (en) | 2010-01-28 |
Family
ID=41703913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008179682A Pending JP2010018690A (en) | 2008-07-10 | 2008-07-10 | Manufacturing method of acrylic copolymer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010018690A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011207968A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Nippon Steel Chem Co Ltd | Soluble polyfunctional (meth)acrylic acid ester copolymer having alcoholic hydroxyl group and method for producing the same |
-
2008
- 2008-07-10 JP JP2008179682A patent/JP2010018690A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011207968A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Nippon Steel Chem Co Ltd | Soluble polyfunctional (meth)acrylic acid ester copolymer having alcoholic hydroxyl group and method for producing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102666613B (en) | Acrylic psa containing '-aziridino-epoxy cross-linking system | |
JP5032498B2 (en) | Method for free radical polymerization of vinyl monomers | |
JP2011231203A (en) | Acrylic adhesive for surface protective film | |
JP5164252B2 (en) | Water-based emulsion adhesive | |
JP2010006966A (en) | Manufacturing method of acrylic copolymer | |
JP5547459B2 (en) | Resin emulsion for sealers | |
KR20040054658A (en) | Process for improving water-whitening resistance of pressure sensitive adhesives | |
TWI498390B (en) | Process for the synthesis of improved binders and modified tacticity | |
WO2015163321A1 (en) | Block polymer | |
JP2010018690A (en) | Manufacturing method of acrylic copolymer | |
KR101236569B1 (en) | Methods for preparing resin syrup | |
JP6863456B2 (en) | 2-Cyanoacrylate-based adhesive composition | |
JPS62241901A (en) | Production of self-dispersed water-based resin | |
JP5547460B2 (en) | Resin composition for sealer | |
JP2010059255A (en) | Acryl prepolymer and production method of the same | |
CA1318433C (en) | Pressure sensitive adhesive compositions | |
WO2018221564A1 (en) | Adhesive and structure | |
JP5109464B2 (en) | Method for producing (meth) acrylate polymer | |
JP4844149B2 (en) | Method for producing acrylic copolymer | |
JP7380185B2 (en) | Block copolymers, resin compositions and adhesive films | |
JP5136933B2 (en) | Method for producing acrylic copolymer | |
JP2008501819A (en) | Method for producing (meth) acrylate syrup | |
JP2010095581A (en) | Method for producing acrylic copolymer | |
JP2015214614A (en) | Block polymer and production method thereof | |
WO2020149386A1 (en) | Crosslinkable block copolymer, production method therefor, and hot-melt adhesive |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100303 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20100303 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |