JP7656881B2 - Polymer manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、重合体、重合体を含む硬化性組成物、前記硬化性組成物の硬化膜及び前記重合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a polymer, a curable composition containing the polymer, a cured film of the curable composition, and a method for producing the polymer.
透明な硬化膜を形成できる硬化性組成物は、例えば各種ディスプレイやモジュール等の保護膜の形成に用いられる。
特許文献1には、メタクリル酸エステル系重合体の末端に、アクリル酸エステル系単量体に由来する構成単位を介してヨウ素原子が結合した構造を有するヨウ素末端重合体を含む硬化性組成物が記載されている。
Curable compositions capable of forming transparent cured films are used, for example, to form protective films for various displays, modules, and the like.
従来の保護膜は透明性と硬度に力点がおかれていたが、近年、可撓性を有するディスプレイやモジュールの開発が進み、保護膜にも屈曲性が求められるようになった。
本発明の目的は、良好な透明性および硬度と、良好な屈曲性を兼ね備える硬化膜を形成できる重合体、前記重合体を含む硬化性組成物、前記硬化性組成物の硬化膜及び前記重合体の製造方法を提供することにある。
Conventional protective films have emphasized transparency and hardness, but in recent years, with the development of flexible displays and modules, the protective film is also required to be flexible.
An object of the present invention is to provide a polymer capable of forming a cured film having both good transparency and hardness and good flexibility, a curable composition containing the polymer, a cured film of the curable composition, and a method for producing the polymer.
本発明は以下の態様を有する。
<1> ヨウ素原子がアクリル酸エステル単量体に由来する構成単位に結合している末端構造を、1分子中に2個以上有し、ガラス転移温度が-60~60℃である、重合体を製造する方法であって、
2,5-ジヨードアジピン酸ジエチル、1,4-ビス(ヨードエチル)ベンゼン、エチレングリコールビス(2-ヨードイソブチレート)、エチレングリコールビス(2-ヨード-2-フェニルアセテート)、グリセロールトリス(2-ヨードイソブチレート)、及び1,3,5-トリス(ヨードエチル)ベンゼンからなる群から選ばれる1種以上のドーマント種を開始剤として用い、かつ
第四級アンモニウムヨージド、スルホニウムヨージド、ヨードニウムヨージド、ホスホニウムヨージド、ホスフィン類からなる群から選ばれる1種以上である触媒の存在下で、アクリル酸エステル単量体の1種以上を重合反応させる、重合体の製造方法。
また本発明は以下の側面を有する。
[1] ヨウ素原子がアクリル酸エステル単量体に由来する構成単位に結合している末端構造を、1分子中に1個以上有し、ガラス転移温度が-60~60℃である、重合体。
[2] 数平均分子量が800~150,000である、[1]に記載の重合体。
[3] [1]又は[2]に記載の重合体と、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物とを含む、硬化性組成物。
[4] 前記重合体と前記化合物の合計に対して、前記重合体の含有量が5~70質量%である、[3]に記載の硬化性組成物。
[5] [3]又は[4]に記載の硬化性組成物の硬化膜。
[6] ヨウ素の存在下で、アクリル酸エステル単量体の1種以上を含む単量体を重合して[1]又は[2]に記載の重合体を得る、重合体の製造方法。
The present invention has the following aspects.
<1> A method for producing a polymer having two or more terminal structures in each molecule in which an iodine atom is bonded to a structural unit derived from an acrylic acid ester monomer, and having a glass transition temperature of -60 to 60°C, comprising the steps of:
A method for producing a polymer, comprising using one or more dormant species selected from the group consisting of diethyl 2,5-diiodoadipate, 1,4-bis(iodoethyl)benzene, ethylene glycol bis(2-iodoisobutyrate), ethylene glycol bis(2-iodo-2-phenylacetate), glycerol tris(2-iodoisobutyrate), and 1,3,5-tris(iodoethyl)benzene as an initiator, and polymerizing one or more acrylic acid ester monomers in the presence of one or more catalysts selected from the group consisting of quaternary ammonium iodides, sulfonium iodides, iodonium iodides, phosphonium iodides, and phosphines.
The present invention also has the following aspects.
[1] A polymer having at least one terminal structure in which an iodine atom is bonded to a structural unit derived from an acrylic acid ester monomer per molecule, and having a glass transition temperature of -60 to 60°C.
[2] The polymer according to [1], having a number average molecular weight of 800 to 150,000.
[3] A curable composition comprising the polymer according to [1] or [2] and a compound having two or more (meth)acryloyl groups in one molecule.
[4] The curable composition according to [3], wherein the content of the polymer is 5 to 70 mass% based on the total content of the polymer and the compound.
[5] A cured film of the curable composition according to [3] or [4].
[6] A method for producing a polymer, comprising polymerizing a monomer containing one or more acrylic acid ester monomers in the presence of iodine to obtain the polymer according to [1] or [2].
本発明の重合体は、良好な透明性および硬度と、良好な屈曲性を兼ね備える硬化膜を形成できる。
本発明の硬化性組成物は、良好な透明性および硬度と、良好な屈曲性を兼ね備える硬化膜を形成できる。
本発明の硬化膜は、良好な透明性および硬度と、良好な屈曲性を兼ね備える。
The polymer of the present invention can form a cured film having good transparency and hardness as well as good flexibility.
The curable composition of the present invention can form a cured film that has good transparency and hardness as well as good flexibility.
The cured film of the present invention has good transparency and hardness as well as good flexibility.
以下の用語の定義は、本明細書及び特許請求の範囲にわたって適用される。
「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基とメタクリロイル基の総称である。
「(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である。
「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸とメタクリル酸の総称である。
The following definitions of terms apply throughout the specification and claims.
The term "(meth)acryloyl group" is a general term for acryloyl groups and methacryloyl groups.
"(Meth)acrylate" is a general term for acrylate and methacrylate.
"(Meth)acrylic acid" is a general term for acrylic acid and methacrylic acid.
<重合体A>
本発明の重合体(以下、「重合体A」という。)は、ヨウ素原子がアクリル酸エステル単量体に由来する構成単位に結合している末端構造を、1分子中に1個以上有するヨウ素末端重合体である。
本明細書において、アクリル酸エステル単量体に由来する構成単位を「アクリル酸エステル単位」と略記することがある。他の単量体に由来する構成単位についても同様である。
ヨウ素原子は、末端のアクリル酸エステル単位の重合活性基(炭素ラジカル)に共有結合した保護基であり、前記共有結合は、活性エネルギー線照射と加熱のうちのすくなくとも1種によってラジカル開裂可能である。
<Polymer A>
The polymer of the present invention (hereinafter referred to as "Polymer A") is an iodine-terminated polymer having, per molecule, at least one terminal structure in which an iodine atom is bonded to a constituent unit derived from an acrylic acid ester monomer.
In this specification, a structural unit derived from an acrylic acid ester monomer may be abbreviated as an “acrylic acid ester unit.” The same applies to structural units derived from other monomers.
The iodine atom is a protecting group covalently bonded to the polymerization active group (carbon radical) of the terminal acrylate unit, and the covalent bond can be radically cleaved by at least one of irradiation with active energy rays and heating.
重合体Aのガラス転移温度(以下、「Tg」ともいう。)は-60~60℃である。重合体AのTgが前記範囲の上限値以下であると、重合体Aを用いて形成される硬化膜の耐屈曲性に優れ、下限値以上であると充分な硬度が得られやすい。重合体AのTgは-60~55℃がより好ましく、-60~50℃がさらに好ましい。
重合体AのTgは、例えば、単量体組成によって調整できる。単独重合体にしたときのガラス転移温度が低い単量体に由来する構成単位の含有量が多いほど、重合体AのTgは低くなる。
The glass transition temperature (hereinafter also referred to as "Tg") of polymer A is -60 to 60°C. When the Tg of polymer A is equal to or lower than the upper limit of the above range, the cured film formed using polymer A has excellent flex resistance, and when it is equal to or higher than the lower limit, sufficient hardness is easily obtained. The Tg of polymer A is more preferably -60 to 55°C, and further preferably -60 to 50°C.
The Tg of the polymer A can be adjusted, for example, by the monomer composition. The higher the content of structural units derived from monomers having a low glass transition temperature when made into a homopolymer, the lower the Tg of the polymer A.
重合体Aを構成する構成単位のうち、ヨウ素原子が結合している末端のアクリル酸エステル単位以外の構成単位は、アクリル酸エステル単位を含むことが好ましい。さらにメタクリル酸エステル単位を含んでもよい。 Of the structural units constituting polymer A, it is preferable that the structural units other than the terminal acrylate ester unit to which the iodine atom is bonded contain an acrylate ester unit. They may further contain a methacrylate ester unit.
重合体Aを構成するアクリル酸エステル単位は、下記式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」ともいう。)に由来する単位を含む。
CH2=CH-C(O)O-R1 …(1)
(R1は炭素数1~22のアルキル基、又はアルキレン鎖の炭素数が2~18であるポリアルキレングリコール鎖を有する置換基を表し、前記アルキル基又はポリアルキレングリコール鎖を有する置換基は、置換基としてフェニル基、ベンジル基、エポキシ基、水酸基、ジアルキルアミノ基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のパーフルオロアルキル基、又はトリアルコシキシリル基を有していてもよい。)
The acrylic acid ester units constituting the polymer A include units derived from a compound represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as "compound (1)").
CH2 =CH-C(O) OR1 ...(1)
(R 1 represents a substituent having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or a polyalkylene glycol chain having an alkylene chain of 2 to 18 carbon atoms, and the alkyl group or the substituent having a polyalkylene glycol chain may have a phenyl group, a benzyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, a dialkylamino group, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a trialkoxylyl group as a substituent.)
前記式(1)式におけるR1としては、炭素数1~18の、置換基としてエポキシ基、水酸基、ジアルキルアミノ基、炭素数1~4のアルコキシ基を有していてもよいアルキル基が好ましい。
なかでも、炭素数1~6の、置換基としてエポキシ基、水酸基、炭素数1~2のアルコキシ基を有していてもよいアルキル基がより好ましく、炭素数1~6の、置換基としてエポキシ基を有していてもよいアルキル基がさらに好ましい。
R 1 in the formula (1) is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may have an epoxy group, a hydroxyl group, a dialkylamino group, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms as a substituent.
Among these, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have an epoxy group, a hydroxyl group, or an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms as a substituent is more preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have an epoxy group as a substituent is even more preferable.
化合物(1)の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、トリデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、ノニルアクリレート、ベンジルアクリレート、グリシジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、2-エトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシテトラエチレングリコールアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、ジエチレングリコールアクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチルアクリレート、2-(ジメチルアミノ)プロピルアクリレート、2-(ジメチルアミノ)ブチルアクリレート、2-イソシアノエチルアクリレート、2-(アセトアセトキシ)エチルアクリレート、炭素数1~18のパーフルオロアルキルを有するパーフルオロエチルアクリレート、2-(リン酸)エチルアクリレート(2-(アクリロイルオキシ)エチルフォスフェート)、トリアルコキシシリルプロピルアクリレート、ジアルコキシメチルシリルプロピルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、ポリテトラメチレングリコールアクリレート等が挙げられる。 Specific examples of compound (1) include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, tridecyl acrylate, octadecyl acrylate, nonyl acrylate, benzyl acrylate, glycidyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, methoxytetraethylene glycol acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, and tetrahydrofurfuryl acrylate. , 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, diethylene glycol acrylate, 2-(dimethylamino)ethyl acrylate, 2-(dimethylamino)propyl acrylate, 2-(dimethylamino)butyl acrylate, 2-isocyanoethyl acrylate, 2-(acetoacetoxy)ethyl acrylate, perfluoroethyl acrylate having a perfluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, 2-(phosphoric acid)ethyl acrylate (2-(acryloyloxy)ethyl phosphate), trialkoxysilylpropyl acrylate, dialkoxymethylsilylpropyl acrylate, polyethylene glycol acrylate, polypropylene glycol acrylate, polytetramethylene glycol acrylate, etc.
これらのうち、重合体Aの適切なTgが得られやすい点で、n-ブチルアクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレートがより好ましく、n-ブチルアクリレートがさらに好ましい。 Among these, n-butyl acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, sec-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, and dodecyl (meth)acrylate are more preferred, and n-butyl acrylate is even more preferred, in that it is easier to obtain an appropriate Tg for polymer A.
重合体Aがメタクリル酸エステル単位を含む場合、重合体Aの適切なTgが得られやすい点で、下記式(2)で表される化合物(以下、「化合物(2)」ともいう。)に由来する単位が好ましい。
CH2=C(CH3)-C(O)O-R2 …(2)
(R2は炭素数1~22のアルキル基、又はアルキレン鎖の炭素数が2~18であるポリアルキレングリコール鎖を有する置換基を表し、該アルキル基又はポリアルキレングリコール鎖を有する置換基は、置換基としてフェニル基、ベンジル基、エポキシ基、水酸基、ジアルキルアミノ基、炭素数1~18のアルコキシ基、炭素数1~18のパーフルオロアルキル基、炭素数1~18のアルキルスルファニル基、トリアルコキシシリル基、又はポリシロキサン構造を有する基を有していてもよい。)
When polymer A contains a methacrylic acid ester unit, a unit derived from a compound represented by the following formula (2) (hereinafter also referred to as “compound (2)”) is preferred in that an appropriate Tg of polymer A is easily obtained.
CH2 =C( CH3 )-C(O) OR2 ...(2)
( R2 represents a substituent having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or a polyalkylene glycol chain in which the alkylene chain has 2 to 18 carbon atoms, and the alkyl group or the substituent having a polyalkylene glycol chain may have, as a substituent, a phenyl group, a benzyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, a dialkylamino group, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkylsulfanyl group having 1 to 18 carbon atoms, a trialkoxysilyl group, or a group having a polysiloxane structure.)
前記式(2)式におけるR2としては、炭素数1~22のアルキル基が好ましく、炭素数2~10のアルキル基がより好ましく、炭素数3~8のアルキル基がさらに好ましい。前記アルキル基は、直鎖もしくは分岐構造のどちらでもよい。
化合物(2)の好ましい例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレートが挙げられる。
R2 in the formula (2) is preferably an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, and even more preferably an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms. The alkyl group may have either a linear or branched structure.
Preferred examples of compound (2) include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, and dodecyl (meth)acrylate.
重合体Aに含まれるメタクリル酸エステル単位は1種でもよく、2種以上でもよい。
重合体Aの全構成単位に対して、メタクリル酸エステル単位の含有量は99質量%以下が好ましく、80量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましく、ゼロでもよい。
メタクリル酸エステル単位の含有量が前記範囲の上限値以下であると重合体Aの適切なTgが得られやすい。
The methacrylic acid ester unit contained in the polymer A may be of one type or of two or more types.
The content of methacrylic acid ester units relative to all structural units of polymer A is preferably 99% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and even more preferably 60% by mass or less, and may be zero.
When the content of the methacrylic acid ester unit is equal to or less than the upper limit of the above range, the polymer A tends to have an appropriate Tg.
重合体Aは、本発明の効果を損なわない範囲で、(メタ)アクリル酸エステル単位以外の他の単量体に基づく構成単位を含んでもよい。
他の単量体は(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能な単量体であればよい。例えばアクリロニトリル、N,N-ジアルキルメタクリルアミド、N,N-ジアルキルアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリルアミド、スチレンなどが挙げられる。
Polymer A may contain structural units based on monomers other than (meth)acrylic acid ester units, as long as the effects of the present invention are not impaired.
The other monomer may be any monomer that is copolymerizable with the (meth)acrylic acid ester, such as acrylonitrile, N,N-dialkylmethacrylamide, N,N-dialkylacrylamide, methacrylamide, acrylamide, and styrene.
重合体Aに含まれる他の単量体に由来する構成単位は1種でもよく、2種以上でもよい。
重合体Aの全構成単位に対して、他の単量体に由来する構成単位の含有量は20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましく、5質量%以下がさらに好ましく、ゼロでもよい。
The constitutional units derived from other monomers contained in polymer A may be of one type or of two or more types.
The content of structural units derived from other monomers relative to all structural units of polymer A is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less, and may be zero.
重合体Aの分子量は、重合体Aを用いて形成される硬化膜内で良好な共連続ミクロ相分離構造が得られやすい点で、数平均分子量(Mn)が800~150,000であることが好ましく、2,000~100,000がより好ましく、3,000~50,000がさらに好ましく、4,000~10,000が最も好ましい。
重合体Aの分子量は、重合体Aの重合条件により制御できる。例えば、後述の精密ラジカル重合(「リビングラジカル重合」ともいう。)において、単量体、重合開始剤、触媒の濃度、反応温度、反応時間等によって分子量を制御でき、単量体濃度を高く、重合開始剤濃度を低く、触媒濃度を高く、反応温度を高く、反応時間を長くすると高分子量となる傾向にある。
精密ラジカル重合は分子量の制御が容易であり、また、重合体Aの分子量分布(Mw/Mn)の狭い重合体を製造することができる。重合体Aの分子量分布(Mw/Mn)は2.0以下が好ましく、特に1.6以下が好ましい。一方、重合体Aの分子量分布は通常、1.0より大きい。
重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、ポリスチレン換算の値である。
The molecular weight of polymer A is preferably a number average molecular weight (Mn) of 800 to 150,000, more preferably 2,000 to 100,000, even more preferably 3,000 to 50,000, and most preferably 4,000 to 10,000, in that a good cocontinuous microphase separation structure is easily obtained in a cured film formed using polymer A.
The molecular weight of polymer A can be controlled by the polymerization conditions of polymer A. For example, in the precise radical polymerization (also called "living radical polymerization") described below, the molecular weight can be controlled by the concentrations of the monomer, polymerization initiator, and catalyst, the reaction temperature, the reaction time, and the like, and a high monomer concentration, a low polymerization initiator concentration, a high catalyst concentration, a high reaction temperature, and a long reaction time tend to result in a high molecular weight.
The precise radical polymerization allows easy control of the molecular weight, and also makes it possible to produce a polymer having a narrow molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer A. The molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polymer A is preferably 2.0 or less, particularly preferably 1.6 or less. On the other hand, the molecular weight distribution of the polymer A is usually greater than 1.0.
The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer are values calculated as polystyrene standards, measured by gel permeation chromatography (GPC).
重合体Aの好ましい態様としては以下の(i)~(iii)が挙げられる。
(i)全構成単位がアクリル酸エステル単位の1種以上のみからなり、末端のアクリル酸エステル単位にヨウ素原子が結合している末端構造を1分子中に1個有する態様。
(ii)全構成単位がアクリル酸エステル単位の1種以上のみからなり、末端のアクリル酸エステル単位にヨウ素原子が結合している末端構造を1分子中に2個以上有する態様。
(iii)末端のアクリル酸エステル単位にヨウ素原子が結合している末端構造を1分子中に1個以上有し、前記ヨウ素原子が結合しているアクリル酸エステル単位以外の構成単位が、アクリル酸エステル単位の1種以上及びメタクリル酸エステル単位の1種以上のみからなる態様。
なお、重合体Aの末端構造が、アクリル酸エステル単位にヨウ素原子が結合したものであることは、MALDI-TOF法による分子量の測定結果から、末端構造の解析を行って同定することにより確認できる。
Preferred embodiments of the polymer A include the following (i) to (iii).
(i) An embodiment in which all of the structural units are composed of one or more types of acrylate units, and each molecule has one terminal structure in which an iodine atom is bonded to the terminal acrylate unit.
(ii) An embodiment in which all of the structural units are composed of one or more types of acrylate units, and each molecule has two or more terminal structures in which an iodine atom is bonded to the terminal acrylate unit.
(iii) An embodiment in which one molecule has one or more terminal structures in which an iodine atom is bonded to a terminal acrylate unit, and the constituent units other than the acrylate unit to which the iodine atom is bonded are composed only of one or more types of acrylate units and one or more types of methacrylate units.
Incidentally, the fact that the terminal structure of polymer A is an acrylic ester unit to which an iodine atom is bonded can be confirmed by identifying the terminal structure through analysis of the results of molecular weight measurement by MALDI-TOF method.
<重合体Aの製造方法>
重合体Aは、好ましくは、重合鎖末端の成長ラジカルの保護基であるヨウ素原子の存在下で、アクリル酸エステル単量体の1種以上を含む単量体混合物を重合する精密ラジカル重合法により製造できる。
重合鎖末端のヨウ素原子の反応性は、前記ヨウ素原子が結合している構成単位によって異なる。通常、重合温度が50℃以上90℃未満であると、メタクリル酸エステル単位とヨウ素原子の間の結合は開裂するが、アクリル酸エステル単位とヨウ素原子の間の結合は開裂しない。一方、重合温度が90℃以上であると、メタクリル酸エステル単位とヨウ素原子の間の結合、及びアクリル酸エステル単位とヨウ素原子の間の結合の両方とも開裂する。
<Production Method of Polymer A>
Polymer A can be preferably produced by a precise radical polymerization method in which a monomer mixture containing one or more acrylic acid ester monomers is polymerized in the presence of an iodine atom, which is a protecting group for a growing radical at the polymer chain end.
The reactivity of the iodine atom at the polymer chain end varies depending on the structural unit to which the iodine atom is bonded. Usually, when the polymerization temperature is 50° C. or higher and lower than 90° C., the bond between the methacrylic acid ester unit and the iodine atom is cleaved, but the bond between the acrylic acid ester unit and the iodine atom is not cleaved. On the other hand, when the polymerization temperature is 90° C. or higher, both the bond between the methacrylic acid ester unit and the iodine atom and the bond between the acrylic acid ester unit and the iodine atom are cleaved.
[製造方法(i)]
前記態様(i)の重合体Aは、ヨウ素、ラジカル重合開始剤及び触媒の存在下に、アクリル酸エステル単量体の1種以上を重合反応させることにより製造できる。
アクリル酸エステル単量体の2種以上を混合して重合させた場合はランダム共重合鎖が形成される。
[Production method (i)]
The polymer A of the embodiment (i) can be produced by polymerizing one or more acrylic acid ester monomers in the presence of iodine, a radical polymerization initiator and a catalyst.
When two or more kinds of acrylic acid ester monomers are mixed and polymerized, a random copolymer chain is formed.
ヨウ素の使用量は、ラジカル重合開始剤に対して0.05~5モル当量が好ましく、0.3~1モル当量がより好ましい。前記範囲の下限値以上であると、未反応のラジカル重合開始剤の残存やラジカル重合開始剤が解離して再結合した副反応物の生成が良好に抑えられ、上限値以下であると良好な重合速度が得られやすく、所望の分子量の重合体を得るための重合時間が過度に長くならず好ましい。 The amount of iodine used is preferably 0.05 to 5 molar equivalents relative to the radical polymerization initiator, and more preferably 0.3 to 1 molar equivalents. If the amount is equal to or greater than the lower limit of the above range, the amount of unreacted radical polymerization initiator remaining and the amount of side reaction products produced by dissociation and recombination of the radical polymerization initiator are effectively suppressed, and if the amount is equal to or less than the upper limit, a good polymerization rate is easily obtained and the polymerization time required to obtain a polymer with the desired molecular weight is not excessively long, which is preferable.
触媒は、重合鎖末端のヨウ素原子を引き抜いて精密ラジカル重合を進行させる機能を有するものを用いる。例えば、テトラブチルアンモニウムヨージド、エチルメチルイミダゾリウムヨージド等の第四級アンモニウムヨージド;トリブチルスルホニウムヨージド等のスルホニウムヨージド;ジフェニルヨードニウムヨージド等のヨードニウムヨージド;トリブチルメチルホスホニウムヨージド等のホスホニウムヨージド;テトラキス(ジメチルアミノ)エチレン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N,N’,N’-テトラメチルジアミノメタン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、1,4,8,11-テトラメチル-1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン、N,N’-ジメチルエチレンジアミン、エチレンジアミン等のアミン類;トリフェニルホスフィン、トリス(2-メチルフェニル)ホスフィン、トリス(3-メチルフェニル)ホスフィン、トリス(4-メチルフェニル)ホスフィン等のホスフィン類;が挙げられる。触媒は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The catalyst used has the function of abstracting iodine atoms from the polymer chain ends to promote precise radical polymerization. Examples include quaternary ammonium iodides such as tetrabutylammonium iodide and ethylmethylimidazolium iodide; sulfonium iodides such as tributylsulfonium iodide; iodonium iodides such as diphenyliodonium iodide; phosphonium iodides such as tributylmethylphosphonium iodide; amines such as tetrakis(dimethylamino)ethylene, triethylamine, tributylamine, N,N,N',N'-tetramethyldiaminomethane, N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, 1,4,8,11-tetramethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, N,N'-dimethylethylenediamine, and ethylenediamine; and phosphines such as triphenylphosphine, tris(2-methylphenyl)phosphine, tris(3-methylphenyl)phosphine, and tris(4-methylphenyl)phosphine. A single catalyst may be used, or two or more catalysts may be used in combination.
触媒の使用量は、所望の重合度や重合時間に応じて設定できる。例えば、ラジカル重合開始剤に対して0.05~10モル当量が好ましく、0.3~8モル当量がより好ましく、1~6モル当量がさらに好ましい。前記範囲の下限値以上であると、重合速度が遅くなりすぎないため、重合時間が長くならず、所定の重合時間で所望の分子量の重合体を得ることが容易となる。上限値以下であると重合速度が速くなりすぎず、分子量分布を狭くでき、さらに、末端にヨウ素が結合していない重合体の生成を抑制しやすい。 The amount of catalyst used can be set according to the desired degree of polymerization and polymerization time. For example, 0.05 to 10 molar equivalents relative to the radical polymerization initiator are preferred, 0.3 to 8 molar equivalents are more preferred, and 1 to 6 molar equivalents are even more preferred. If the amount is equal to or greater than the lower limit of the above range, the polymerization rate does not become too slow, so that the polymerization time is not long, making it easy to obtain a polymer of the desired molecular weight in a specified polymerization time. If the amount is equal to or less than the upper limit, the polymerization rate does not become too fast, so that the molecular weight distribution can be narrowed, and furthermore, it is easy to suppress the production of polymers that do not have iodine bonded to their ends.
ラジカル重合開始剤としては、公知の有機過酸化物やアゾ化合物を使用できる。具体例としては、ベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシド、ジ-t-ブチルパーキシド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキシル-3,3-イソプロピルヒドロパーオキシド、t-ブチルヒドロパーオキシド、ジクミルヒドロパーオキシド、アセチルパーオキシド、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、イソブチルパーオキシド、3,3,5-トリメチルヘキサノイルパーオキシド、ラウリルパーオキシド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、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)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル-2,2’-アゾビス(イソブチレート)等が挙げられる。
ラジカル重合開始剤は、ヨウ素原子と結合した後の安定性の点からアゾ化合物が好ましく、入手のし易さや解離温度の点から、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)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、ジメチル-2,2’-アゾビス(イソブチレート)が好ましい。
これらの中でも、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)又は2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)がさらに好ましい。
ラジカル重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
As the radical polymerization initiator, known organic peroxides and azo compounds can be used. Specific examples include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, diisopropyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl peroxybenzoate, t-hexyl peroxybenzoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate, 1,1-bis(t-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexyl-3,3-isopropyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, dicumyl hydroperoxide, acetyl peroxide, peroxide, bis(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate, isobutyl peroxide, 3,3,5-trimethylhexanoyl peroxide, lauryl peroxide, 1,1-bis(t-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(t-hexylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2'-azobis(isobutyronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl-2,2'-azobis(isobutyrate), and the like.
The radical polymerization initiator is preferably an azo compound in terms of stability after bonding with an iodine atom, and is preferably 2,2'-azobis(isobutyronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), or dimethyl-2,2'-azobis(isobutyrate) in terms of availability and dissociation temperature.
Among these, 2,2'-azobis(isobutyronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) are more preferred.
The radical polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more kinds.
ラジカル重合開始剤の使用量は、所望の分子量に応じて設定でき、特に限定されない。例えば、重合反応に用いる全単量体の100モルに対して0.01~5モルが好ましく、0.05~3モルがより好ましく、0.1~2モルがさらに好ましく、0.2~1モルが特に好ましい。前記範囲の下限値以上であると分子量が大きくなりすぎず、また重合後の未反応単量体を少なくしやすい。上限値以下であると分子量が小さくなりすぎず、ヨウ素が比較的少ない場合に未反応のラジカル重合開始剤やラジカル重合開始剤が解離して再結合した副反応物が多量に生成し難い。 The amount of radical polymerization initiator used can be set according to the desired molecular weight and is not particularly limited. For example, 0.01 to 5 moles per 100 moles of the total monomers used in the polymerization reaction is preferably 0.05 to 3 moles, more preferably 0.1 to 2 moles, and particularly preferably 0.2 to 1 mole. If the amount is equal to or greater than the lower limit of the range, the molecular weight will not become too large, and it is easy to reduce the amount of unreacted monomers after polymerization. If the amount is equal to or less than the upper limit, the molecular weight will not become too small, and when there is a relatively small amount of iodine, it is difficult to generate a large amount of unreacted radical polymerization initiator or side reaction products formed by dissociating and recombining the radical polymerization initiator.
溶媒としては、例えば水、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、2-ブチルアルコール、ヘキサノール、エチレングリコール等の直鎖、分岐、2級あるいは多価のアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルシクロプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;スワジールシリーズ(丸善石油化学社製)、ソルベッソシリーズ(エクソン・ケミカル社製)等の石油系芳香族系混合溶媒;セロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類;カルビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール類;プロピレングリコールメチルエーテル等のプロピレングリコールアルキルエーテル類;ジプロピレングリコールメチルエーテル等のポリプロピレングリコールアルキルエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロゾルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の酢酸エステル類;ジアルキルグリコールエーテル類等が挙げられる。
溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the solvent include linear, branched, secondary or polyhydric alcohols such as water, ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, 2-butyl alcohol, hexanol and ethylene glycol; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethers such as diethyl ether, dimethyl ether, dipropyl ether, methyl cyclopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and anisole; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; petroleum-based aromatic mixed solvents such as Cellosolve and butyl cellosolve; carbitols such as carbitol and butyl carbitol; propylene glycol alkyl ethers such as propylene glycol methyl ether; polypropylene glycol alkyl ethers such as dipropylene glycol methyl ether; acetates such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and dialkyl glycol ethers.
The solvent may be used alone or in combination of two or more kinds.
溶媒を用いる場合の使用量は、例えば重合反応に用いる全単量体の1質量部に対して0.1~10質量部が好ましく、0.3~2質量部がより好ましい。 When a solvent is used, the amount used is preferably 0.1 to 10 parts by mass, and more preferably 0.3 to 2 parts by mass, per 1 part by mass of the total monomers used in the polymerization reaction.
重合反応は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行う。重合反応は90℃以上で行われる。重合温度は90~140℃が好ましく、100~130℃がより好ましく、110~120℃がさらに好ましい。反応時間は、反応温度や目的とする分子量によっても異なるが、通常10分~150時間程度であり、好ましくは1~24時間程度である。 The polymerization reaction is carried out under an inert gas atmosphere such as nitrogen. The polymerization reaction is carried out at 90°C or higher. The polymerization temperature is preferably 90 to 140°C, more preferably 100 to 130°C, and even more preferably 110 to 120°C. The reaction time varies depending on the reaction temperature and the desired molecular weight, but is usually about 10 minutes to 150 hours, and preferably about 1 to 24 hours.
重合反応の終了後、反応液の温度を0~40℃程度に下げた後、必要に応じて、水、メタノール、ジエチルエーテル、ヘプタン等の貧溶媒で沈殿精製し、固液分離して目的の重合体が得られる。
重合反応から精製、固液分離に至る操作は遮光下で行うことが好ましい。また製造後の保管も、遮光下で行うことが好ましい。
After the polymerization reaction is completed, the temperature of the reaction liquid is lowered to about 0 to 40° C., and then, if necessary, the reaction liquid is purified by precipitation with a poor solvent such as water, methanol, diethyl ether, or heptane, followed by solid-liquid separation to obtain the target polymer.
Operations from the polymerization reaction to purification and solid-liquid separation are preferably carried out under light-shielded conditions. Storage after production is also preferably carried out under light-shielded conditions.
[製造方法(ii)]
前記態様(ii)の重合体Aは、重合反応の開始点(重合開始末端)がヨウ素原子で保護されている化合物(ドーマント種)を開始剤として用い、触媒の存在下に、アクリル酸エステル単量体の1種以上を重合反応させる方法でも製造できる。開始点を2つ以上有するドーマント種を開始剤として用いることにより、末端のアクリル酸エステル単位にヨウ素原子が結合している末端構造を1分子中に2個以上有する重合体A(「多官能高分子ドーマント」ともいう。)を製造できる。
アクリル酸エステル単量体の2種以上を混合して重合させた場合ランダム共重合鎖が形成される。
[Manufacturing method (ii)]
The polymer A of the above aspect (ii) can also be produced by a method in which a compound (dormant species) whose initiation point (polymerization initiation end) of the polymerization reaction is protected with an iodine atom is used as an initiator, and one or more kinds of acrylic acid ester monomers are polymerized in the presence of a catalyst. By using a dormant species having two or more initiation points as an initiator, it is possible to produce a polymer A having two or more terminal structures in one molecule in which an iodine atom is bonded to the terminal acrylic acid ester unit (also referred to as a "multifunctional polymer dormant").
When two or more kinds of acrylic acid ester monomers are mixed and polymerized, random copolymer chains are formed.
ヨウ素原子で保護された開始点を2つ有するドーマント種としては2,5-ジヨードアジピン酸ジエチル、1,4-ビス(ヨードエチル)ベンゼン、エチレングリコールビス(2-ヨードイソブチレート)、エチレングリコールビス(2-ヨード-2-フェニルアセテート)が挙げられる。
ヨウ素原子で保護された開始点を3つ以上有するドーマント種としてはグリセロールトリス(2-ヨードイソブチレート)、1,3,5-トリス(ヨードエチル)ベンゼンが挙げられる。
これらのうち、開始剤効率の点で2,5-ジヨードアジピン酸ジエチル、エチレングリコールビス(2-ヨードイソブチレート)が好ましい。
ヨウ素原子で保護された開始点を2つ以上有するドーマント種は、有機ハロゲン化合物のハロゲン原子をヨウ素原子に置換する方法で製造できる。市販品からも入手できる。
ドーマント種の使用量は、所望の分子量に応じて設定できる。
Dormant species having two initiation points protected with iodine atoms include diethyl 2,5-diiodoadipate, 1,4-bis(iodoethyl)benzene, ethylene glycol bis(2-iodoisobutyrate), and ethylene glycol bis(2-iodo-2-phenylacetate).
Dormant species having three or more initiation points protected with iodine atoms include glycerol tris(2-iodoisobutyrate) and 1,3,5-tris(iodoethyl)benzene.
Among these, diethyl 2,5-diiodoadipate and ethylene glycol bis(2-iodoisobutyrate) are preferred in terms of initiator efficiency.
Dormant species having two or more initiation points protected by iodine atoms can be produced by substituting halogen atoms of an organic halogen compound with iodine atoms. They are also available as commercial products.
The amount of the dormant species used can be set according to the desired molecular weight.
触媒の例示は製造方法(i)と同様である。
触媒の使用量は、所望の重合度や重合時間に応じて設定できる。例えば、開始剤として用いるドーマント種のヨウ素原子に対して0.05~10モル当量が好ましく、0.3~8モル当量がより好ましく、1~6モル当量がさらに好ましい。前記範囲の下限値以上であると、重合速度が遅くなりすぎないため、重合時間が長くならず、所定の重合時間で所望の分子量の重合体を得ることが容易となる。上限値以下であると重合速度が速くなりすぎず、分子量分布を狭くできる。
Examples of the catalyst are the same as those in the production method (i).
The amount of catalyst used can be set according to the desired degree of polymerization and polymerization time. For example, 0.05 to 10 molar equivalents are preferred, more preferably 0.3 to 8 molar equivalents, and even more preferably 1 to 6 molar equivalents, relative to the iodine atoms of the dormant species used as the initiator. If the amount is equal to or greater than the lower limit of the above range, the polymerization rate does not become too slow, so that the polymerization time is not extended, and it is easy to obtain a polymer of a desired molecular weight in a specified polymerization time. If the amount is equal to or less than the upper limit, the polymerization rate does not become too fast, so that the molecular weight distribution can be narrowed.
本方法において、溶媒を用いてもよい。溶媒の例示は製造方法(i)と同様である。
溶媒を用いる場合の使用量は、例えば重合反応に用いる全単量体の1質量部に対して0.1~10質量部が好ましく、0.3~2質量部がより好ましい。
In this method, a solvent may be used. Examples of the solvent are the same as those in the production method (i).
When a solvent is used, the amount used is, for example, preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.3 to 2 parts by mass, per part by mass of all the monomers used in the polymerization reaction.
本方法の重合反応は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行う。
重合反応は90℃以上で行われる。重合温度は90~140℃が好ましく、100~130℃がより好ましく、110~120℃がさらに好ましい。
反応時間は、反応温度や目的とする分子量によっても異なるが、通常10分~150時間程度であり、好ましくは1~24時間程度である。
重合反応の終了後の精製操作及び保管条件は製造方法(i)と同様である。
The polymerization reaction of this method is carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen.
The polymerization reaction is carried out at a temperature of 90° C. or higher. The polymerization temperature is preferably from 90 to 140° C., more preferably from 100 to 130° C., and even more preferably from 110 to 120° C.
The reaction time varies depending on the reaction temperature and the desired molecular weight, but is usually about 10 minutes to 150 hours, and preferably about 1 to 24 hours.
The purification operation and storage conditions after the completion of the polymerization reaction are the same as those in the production method (i).
[製造方法(iii)]
前記態様(iii)の重合体Aは、ヨウ素、開始剤及び触媒の存在下に、アクリル酸エステル単位の1種以上とメタクリル酸エステル単位の1種以上を重合反応させることにより製造できる。必要に応じて溶媒を用いてもよい。
開始剤としては、製造方法(i)と同じラジカル重合開始剤、または製造方法(ii)と同じドーマント種を用いる。
例えば、メタクリル酸エステル単量体とアクリル酸エステル単量体の混合物を、重合温度90℃以上で重合反応(第1の重合反応)させ、続いて重合温度50℃以上90℃未満で重合反応(第2の重合反応)させる方法で製造できる。第1の重合反応で得られる中間体において、メタクリル酸エステル単位とアクリル酸エステル単位はランダム共重合鎖を形成している。
第1の重合反応の後、アクリル酸エステルを追加してもよく、追加しなくてもよい。
[Manufacturing method (iii)]
The polymer A of the embodiment (iii) can be produced by polymerizing one or more acrylic acid ester units and one or more methacrylic acid ester units in the presence of iodine, an initiator and a catalyst. A solvent may be used as necessary.
As the initiator, the same radical polymerization initiator as in the production method (i) or the same dormant species as in the production method (ii) is used.
For example, it can be produced by a method in which a mixture of methacrylic acid ester monomers and acrylic acid ester monomers is polymerized (first polymerization reaction) at a polymerization temperature of 90° C. or higher, and then polymerized (second polymerization reaction) at a polymerization temperature of 50° C. or higher and lower than 90° C. In the intermediate obtained in the first polymerization reaction, the methacrylic acid ester units and the acrylic acid ester units form a random copolymer chain.
After the first polymerization reaction, additional acrylate may or may not be added.
ヨウ素の使用量、触媒の例示及び使用量、開始剤の例示及び使用量、溶媒の例示及び使用量は、製造方法(i)、(ii)と同様である。
本方法の重合反応は、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行う。
第1の重合反応の反応温度は90~150℃が好ましく、100~140℃がより好ましく、110~120℃がさらに好ましい。
第2の重合反応の反応温度は50~90℃が好ましく、60~85℃がより好ましく、70~80℃がさらに好ましい。
第1の重合反応の反応時間は、反応温度や目的分子量によっても異なるが、例えば10分~50時間程度であり、好ましくは1~24時間程度である。
第2の重合反応の反応時間は、反応温度や触媒量によっても異なるが、例えば10分~5時間程度であり、好ましくは30分~2時間程度である。
重合反応の終了後の精製操作及び保管条件は製造方法(i)と同様である。
The amount of iodine used, examples of catalysts and the amounts used, examples of initiators and the amounts used, and examples of solvents and the amounts used are the same as those in the production methods (i) and (ii).
The polymerization reaction of this method is carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen.
The reaction temperature of the first polymerization reaction is preferably from 90 to 150°C, more preferably from 100 to 140°C, and even more preferably from 110 to 120°C.
The reaction temperature of the second polymerization reaction is preferably from 50 to 90°C, more preferably from 60 to 85°C, and even more preferably from 70 to 80°C.
The reaction time for the first polymerization reaction varies depending on the reaction temperature and the target molecular weight, but is, for example, about 10 minutes to 50 hours, and preferably about 1 to 24 hours.
The reaction time of the second polymerization reaction varies depending on the reaction temperature and the amount of catalyst, but is, for example, about 10 minutes to 5 hours, and preferably about 30 minutes to 2 hours.
The purification operation and storage conditions after the completion of the polymerization reaction are the same as those in the production method (i).
<硬化性組成物>
本発明の硬化性組成物は、重合体Aと、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「化合物B」という。)を含む。
<Curable Composition>
The curable composition of the present invention contains a polymer A and a compound having two or more (meth)acryloyl groups in one molecule (hereinafter referred to as "compound B").
[化合物B]
1分子中に2個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート(=1,4-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)ブタン)、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどのジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
[Compound B]
Examples of the compound having two (meth)acryloyl groups in one molecule include di(meth)acrylates such as ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, butanediol di(meth)acrylate (=1,4-bis((meth)acryloyloxy)butane), hexanediol di(meth)acrylate, nonanediol di(meth)acrylate, ethoxylated hexanediol di(meth)acrylate, propoxylated hexanediol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, ethoxylated neopentyl glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, and hydroxypivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate.
1分子中に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス2-ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート等のトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の3官能(メタ)アクリレートや、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレートや、これら(メタ)アクリレートの一部をアルキル基やε-カプロラクトンで置換した多官能(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。 Examples of compounds having three or more (meth)acryloyl groups in one molecule include tri(meth)acrylates such as trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tris-2-hydroxyethyl isocyanurate tri(meth)acrylate, and glycerin tri(meth)acrylate, as well as trifunctional (meth)acrylates such as pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate, and ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate. Examples of such compounds include acrylates, trifunctional or higher polyfunctional (meth)acrylates such as pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, ditrimethylolpropane penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, and ditrimethylolpropane hexa(meth)acrylate, as well as polyfunctional (meth)acrylate compounds in which part of these (meth)acrylates is substituted with an alkyl group or ε-caprolactone.
これらのうち、工業的に原料の入手が容易であり、分子量が大きすぎないため分子の運動性が高く重合が進行し易い点から、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ビス((メタ)アクリロイルオキシ)ブタン、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス2-ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート又は、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。
特にアクリル部位の反応率、硬化性の両立の点では3官能アクリレートが好ましく、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス2-ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートトリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキシド変性トリアクリレートがより好ましい。
Among these, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-bis((meth)acryloyloxy)butane, hexanediol di(meth)acrylate, nonanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tris-2-hydroxyethyl isocyanurate tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, or dipentaerythritol hexa(meth)acrylate is preferred, because the raw materials are easily available industrially and the molecular weight is not too large, resulting in high molecular mobility and easy polymerization.
In particular, from the viewpoint of achieving both the reactivity of the acrylic moiety and curability, trifunctional acrylates are preferred, and trimethylolpropane triacrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate trimethylolethane triacrylate, and alkylene oxide-modified triacrylate of trimethylolpropane are more preferred.
重合体Aと化合物Bの合計に対して、重合体Aの含有量は5~70質量%が好ましく、10~50質量%がより好ましく、15~30質量%がさらに好ましい。前記範囲の下限値以上であると硬化膜の屈曲性が向上し、上限値以下であると硬化膜の硬度が向上する。 The content of polymer A relative to the total of polymer A and compound B is preferably 5 to 70% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, and even more preferably 15 to 30% by mass. If it is equal to or greater than the lower limit of the range, the flexibility of the cured film is improved, and if it is equal to or less than the upper limit, the hardness of the cured film is improved.
[単量体D]
本発明の硬化性組成物は、1分子中に1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、「単量体D」という。)を含有していてもよい。単量体Dの例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、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、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、クレゾール(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、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、7-アミノ-3,7-ジメチルオクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、エチルジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ポリウレタンモノ(メタ)アクリレート、ポリエポキシモノ(メタ)アクリレート、ポリエステルモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。
[Monomer D]
The curable composition of the present invention may contain a compound having one (meth)acryloyl group in one molecule (hereinafter referred to as "monomer D"). Examples of monomer D include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, heptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, cresol (meth)acrylate, and dicyclopentenyl (meth)acrylate. , dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, 7-amino-3,7-dimethyloctyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, ethyl diethylene glycol (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, polyurethane mono(meth)acrylate, polyepoxy mono(meth)acrylate, and polyester mono(meth)acrylate.
これらのうち、良好な硬化性を発揮させる点から、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルフォリン、イソボルニル(メタ)アクリレートが好ましい。 Of these, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, (meth)acryloylmorpholine, and isobornyl (meth)acrylate are preferred in terms of exhibiting good curing properties.
単量体Dの含有量は、硬化性組成物中20質量%以下が好ましく、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは8質量%以下である。上限値以下であると硬化膜の耐傷付性を確保しつつ、粘度調整が可能となり塗工性を向上することができる。 The content of monomer D in the curable composition is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 8% by mass or less. If it is below the upper limit, the scratch resistance of the cured film can be ensured while the viscosity can be adjusted, improving the coatability.
<任意成分>
本発明の硬化性組成物は、硬化触媒を含有することが好ましい。硬化触媒は、重合体末端のヨウ素原子を引き抜いて精密ラジカル重合を進行させる機能を有するものを用いる。硬化触媒の例示は、前記重合体Aの製造方法(i)で用いる触媒の例示と同じである。硬化触媒は1種でもよく2種以上を併用してもよい。
硬化触媒の使用量は、重合体Aと化合物Bの合計100質量部に対し、0.01~20質量部が好ましく、0.05~10質量部がより好ましく、0.1~5質量部がさらに好ましい。前記範囲の下限値以上であると光硬化性が良好なものとなり、上限値以下であると透明性に優れる硬化膜を得ることができる。
<Optional ingredients>
The curable composition of the present invention preferably contains a curing catalyst. The curing catalyst used has a function of abstracting iodine atoms from the polymer terminals to promote precise radical polymerization. Examples of the curing catalyst are the same as the examples of the catalyst used in the production method (i) of the polymer A. The curing catalyst may be one type or two or more types may be used in combination.
The amount of the curing catalyst used is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.05 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the total of Polymer A and Compound B. When the amount is equal to or more than the lower limit of the above range, the photocurability is good, and when the amount is equal to or less than the upper limit, a cured film having excellent transparency can be obtained.
本発明の硬化性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、重合体A、化合物B、及び触媒以外の成分を含んでもよい。例えば、溶媒、帯電防止剤、可塑剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの公知の添加剤が挙げられる。 The curable composition of the present invention may contain components other than polymer A, compound B, and catalyst, as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such components include known additives such as solvents, antistatic agents, plasticizers, surfactants, antioxidants, and ultraviolet absorbers.
硬化性組成物の調製方法は特に限定されず、例えば重合体Aと、化合物Bと、必要に応じて添加される触媒などの成分を混合することにより調製できる。
硬化性組成物は活性エネルギー線照射と加熱のうちのすくなくとも1種によって硬化させることができ、硬化膜を製造する用途に好適である。
The method for preparing the curable composition is not particularly limited, and the composition can be prepared, for example, by mixing the polymer A, the compound B, and components such as a catalyst which is added as necessary.
The curable composition can be cured by at least one of irradiation with active energy rays and heating, and is suitable for use in producing a cured film.
<硬化膜>
本発明の硬化性組成物を基材の上で硬化させることにより、基材上に硬化性組成物の硬化膜を形成できる。具体的には、硬化性組成物を基材上に塗布し、必要であれば乾燥させ、得られた塗膜に活性エネルギー線照射と加熱のうちのすくなくとも1種を行うことによって硬化させ、硬化膜を得る。
本発明の硬化膜は透明性及び屈曲性に優れることから、透明樹脂フィルム上に設けられる硬化膜、又は可撓性を有する透明樹脂板上に設けられる硬化膜として好適である。また、硬度に優れることから透明保護膜として有用である。
<Cured film>
The curable composition of the present invention can be cured on a substrate to form a cured film of the curable composition on the substrate. Specifically, the curable composition is applied onto the substrate, dried if necessary, and the resulting coating film is cured by at least one of irradiation with active energy rays and heating to obtain a cured film.
The cured film of the present invention is excellent in transparency and flexibility, and therefore is suitable as a cured film provided on a transparent resin film or a cured film provided on a flexible transparent resin plate. In addition, the cured film of the present invention is useful as a transparent protective film because of its excellent hardness.
基材の材質としては、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ジアセチレンセルロース、アセテートブチレートセルロース、ポリエーテルスルホン、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリ(メタ)アクリルニトリル、シクロオレフィンポリマー(COP)等が挙げられる。
基材の厚さは、用途に応じて適時選択できる。例えば25~1000μm程度が好ましい。
Examples of materials for the substrate include triacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), diacetylene cellulose, acetate butyrate cellulose, polyethersulfone, polyacrylic resin, polyurethane resin, polyester, polycarbonate, polysulfone, polyether, polymethylpentene, polyether ketone, poly(meth)acrylonitrile, and cycloolefin polymer (COP).
The thickness of the substrate can be appropriately selected depending on the application, and is preferably about 25 to 1000 μm, for example.
硬化性組成物を基材上に塗布する法としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スピンコート法、ローラーコート法、バーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法(米国特許第2681294号明細書)等が例示できる。 Examples of methods for applying the curable composition to a substrate include dip coating, air knife coating, curtain coating, spin coating, roller coating, bar coating, wire bar coating, gravure coating, and extrusion coating (U.S. Pat. No. 2,681,294).
硬化性組成物(塗膜)を硬化させるための光照射は、積算光量が100mJ/cm2~20,000mJ/cm2となるよう照射することが好ましい。
光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド、キセノンフラッシュ、紫外線LED、電子線などが例示できる。
The light irradiation for curing the curable composition (coating film) is preferably performed so that the cumulative light amount is 100 mJ/cm 2 to 20,000 mJ/cm 2 .
Examples of light sources include high pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, metal halides, xenon flash, ultraviolet LEDs, and electron beams.
後述の実施例に示されるように、重合体Aと化合物Bを含む硬化性組成物を硬化させることにより、相分離構造を示し、相分離後のドメインの界面が共連続構造をとり、かつドメインのサイズが小さい硬化膜が得られる。
具体的には、AFM(原子間力顕微鏡)で測定した硬化膜断面の位相像(AFM像)におけるドメインサイズが45~80nmである、共重合ミクロ相分離構造の硬化膜を得ることができる。
As will be shown in the examples described later, by curing a curable composition containing polymer A and compound B, a cured film is obtained which exhibits a phase-separated structure, in which the interface between the domains after the phase separation has a cocontinuous structure, and in which the domain size is small.
Specifically, it is possible to obtain a cured film having a copolymer microphase separation structure in which the domain size in a phase image (AFM image) of the cross section of the cured film measured with an AFM (atomic force microscope) is 45 to 80 nm.
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
<測定方法・評価方法>
[分子量]
GPC測定法により以下の条件にて、得られた重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定した。
機器:島津製作所製「RID-10A/CBM-20A/DGU-20A3,LC-20AD/DPD-M20A/CTO-20A」、
カラム:東ソー社製「TSKgel superHM-N」、
検出器:示差屈折率検出器(RI検出器/内蔵)、
溶媒:クロロホルム、温度:40℃、流速:0.3mL/分、注入量:20μL、
濃度:0.1質量%、
較正試料:単分散ポリスチレン、
較正法:ポリスチレン。
The present invention will be described in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples.
<Measurement and evaluation methods>
[Molecular weight]
The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the obtained polymer were measured by GPC measurement under the following conditions.
Equipment: Shimadzu Corporation "RID-10A/CBM-20A/DGU-20A3, LC-20AD/DPD-M20A/CTO-20A",
Column: "TSKgel super HM-N" manufactured by Tosoh Corporation,
Detector: Differential refractive index detector (RI detector/built-in),
Solvent: chloroform, temperature: 40° C., flow rate: 0.3 mL/min, injection volume: 20 μL,
Concentration: 0.1% by mass,
Calibration sample: monodisperse polystyrene,
Calibration method: polystyrene.
[ガラス転移温度]
重合体のガラス転移温度(Tg)は以下のFoxの式で計算した。
1/(273+Tg)=Σ{Wi/(273+Tgi)}
Wi:単量体iの質量分率
Tgi:単量体iの単独重合体のガラス転移温度(℃)
尚、単独重合体のガラス転移温度(℃)は、「ポリマーハンドブック 第4版 John Wiley & Sons著」に記載の数値を用いた。
[Glass transition temperature]
The glass transition temperature (Tg) of the polymer was calculated by the following Fox equation.
1/(273+Tg)=Σ{Wi/(273+Tgi)}
Wi: mass fraction of monomer i Tgi: glass transition temperature of homopolymer of monomer i (°C)
The glass transition temperature (° C.) of the homopolymer was determined from the values given in Polymer Handbook, 4th Edition, John Wiley & Sons.
[ポリマーの末端構造の同定]
MALDI(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization:マトリックス支援レーザー脱離イオン化法)-TOF(Time
Of Flight:飛行時間型)法(Bruker社製「Autoflex III」を使用)、励起レーザー強度:出力60%)でポリマーの分子量を測定し、下記式(III)に適合する分子量が確認されるか否かで末端構造を同定した。
MIN+(MM1×N1+MM2×N2+・・・)+MA+MI+MH
又は
MIN+(MM1×N1+MM2×N2+・・・)+MA+MI+MNa
…(III)
MIN:開始剤乖離後の分子量
MM1、MM2・・・:主幹ポリマーを構成するモノマーの分子量
(M1、M2・・・は異なるモノマーを表す)
N:自然数
MA:末端側のアクリル酸エステルの分子量
MI:ヨウ素原子の原子量(=126.90)
MH:水素原子の原子量(=1.01)
MNa:ナトリウム原子の原子量(22.99)
[Identification of polymer end structure]
MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization)-TOF (Time of Flight)
The molecular weight of the polymer was measured by a Time-Of-Flight (TOF) method (using an Autoflex III manufactured by Bruker Corporation) with excitation laser intensity: output 60%), and the terminal structure was identified based on whether or not the molecular weight conformed to the following formula (III).
MIN+(MM1×N1+MM2×N2+...)+MA+MI+MH
or MIN + (MM1 x N1 + MM2 x N2 + ...) + MA + MI + MNa
... (III)
MIN: Molecular weight after initiator dissociation MM1, MM2...: Molecular weights of monomers constituting the main polymer
(M1, M2, ... represent different monomers)
N: natural number MA: molecular weight of terminal acrylic ester MI: atomic weight of iodine atom (= 126.90)
MH: atomic weight of hydrogen atom (= 1.01)
MNa: atomic weight of sodium atom (22.99)
例えば、後述の比較製造例2のように、開始剤が2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製「V-70」)(乖離後の分子量=140.20)、主幹ポリマーを構成するモノマーがメチルメタクリレート(分子量=100.12)、末端のアクリル酸エステルがブチルアクリレート(分子量=128.17)である場合、下記式で表される分子量となる。
140.20+100.12×N+128.17+126.90+1.01
又は
140.20+100.12×N+128.17+126.90+22.99
For example, as in Comparative Production Example 2 described below, when the initiator is 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) ("V-70" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (molecular weight after dissociation = 140.20), the monomer constituting the main polymer is methyl methacrylate (molecular weight = 100.12), and the terminal acrylic ester is butyl acrylate (molecular weight = 128.17), the molecular weight is represented by the following formula.
140.20+100.12×N+128.17+126.90+1.01
or 140.20 + 100.12 x N + 128.17 + 126.90 + 22.99
例えば、後述の製造例1のように、開始剤が2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製「V-70」)(乖離後の分子量=140.20)、主幹ポリマーを構成するモノマーがブチルアクリレート(分子量=128.17)である場合、下記式で表される分子量となる。
140.20+128.17×N+126.90+1.01
又は
140.20+100.12×N+128.17+126.90+22.99
For example, as in Production Example 1 described below, when the initiator is 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) ("V-70" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (molecular weight after dissociation = 140.20) and the monomer constituting the main polymer is butyl acrylate (molecular weight = 128.17), the molecular weight is represented by the following formula.
140.20+128.17×N+126.90+1.01
or 140.20 + 100.12 x N + 128.17 + 126.90 + 22.99
また、後述の製造例2のように、開始剤が2,5-ジヨードアジピン酸ジエチル(EA-II)、主幹ポリマーを構成するモノマーがブチルアクリレート(分子量=128.17)である場合、下記式で表される分子量となる。
200.23+128.17×N+253.80+1.01
又は
200.23+128.17×N+253.80+22.99
Furthermore, as in Production Example 2 described below, when the initiator is diethyl 2,5-diiodoadipate (EA-II) and the monomer constituting the main polymer is butyl acrylate (molecular weight = 128.17), the molecular weight is represented by the following formula.
200.23+128.17×N+253.80+1.01
or 200.23 + 128.17 x N + 253.80 + 22.99
[透明性の評価]
硬化膜の全光線透過率(単位:%)及びヘイズ(単位:%)は、JIS Z8722Z(透過物体の照射及び受光の幾何条件)及びJIS K7361-1(プラスチック-透明材料の全光線透過率の試験方法)、JIS K7136(プラスチック-透明材料のヘ-ズの求め方)に準拠し、日本電色工業製「SH7000」を用いて波長550nmにおける値を測定した。
ヘイズが1.2%未満であれば、曇り度が低く透明性に優れる。
[Transparency evaluation]
The total light transmittance (unit: %) and haze (unit: %) of the cured film were measured at a wavelength of 550 nm using an "SH7000" manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. in accordance with JIS Z8722Z (geometric conditions of irradiation and reception of a transmitting object), JIS K7361-1 (test method for total light transmittance of plastic-transparent materials), and JIS K7136 (determination of haze of plastic-transparent materials).
If the haze is less than 1.2%, the degree of cloudiness is low and the transparency is excellent.
[屈曲性の評価]
JIS K5600に準拠し、各例で硬化膜を形成したPETフィルム(硬化膜付PETフィルム)をマンドレルに巻きつける方法で屈曲試験を行った。硬化膜にクラックを生じるマンドレルの最小直径(単位:mm)を測定した。最小直径が13mm以下であれば、最小直径の値が小さく、屈曲性に優れる。
[Evaluation of Flexibility]
In accordance with JIS K5600, a bending test was carried out by winding the PET film on which the cured film was formed (PET film with cured film) around a mandrel. The minimum diameter (unit: mm) of the mandrel at which cracks were generated in the cured film was measured. If the minimum diameter was 13 mm or less, the minimum diameter value was small and the bending property was excellent.
[硬度の評価]
JIS K5600に準拠し、荷重750gにて、鉛筆法による引っかき硬度(鉛筆硬度)を測定した。
鉛筆硬度がF以上であれば硬度に優れる。
[Evaluation of hardness]
The scratch hardness (pencil hardness) was measured by the pencil method under a load of 750 g in accordance with JIS K5600.
If the pencil hardness is F or more, the hardness is excellent.
[硬化膜のドメインサイズの測定]
AFM(原子間力顕微鏡)により硬化膜の断面の位相像(AFM像)を測定し、得られた位相像において粒子として認識された領域の幅の平均値を測定し、ドメインサイズとした。
(AFMの測定)
各例で硬化膜を形成したPETフィルム(硬化膜付PETフィルム)を1mm×1cmのサイズに切り出してサンプルとした。
電子顕微鏡用平板包埋板(堂阪イーエム社製)にサンプルを入れ、更に包埋樹脂(東亜合成社製 可視光硬化性包埋樹脂「アロニックスLCR D-800」)を半分まで入れ、10秒間紫外線照射(ランプ:USHIO社製「SP-9 SPOT CURE」)した。硬化により流動性が低くなった前記包埋樹脂中で、前記サンプルを中心に配置させ、更に包埋樹脂を加え、包埋樹脂が完全に硬化するまで紫外線を照射した。サンプルを含有する包埋樹脂の硬化物を、常温切削ウルトラミクロトーム(ライカ社製「EM UC7」)で切削して平滑な断面を切り出し、断面を走査プローブ顕微鏡(Oxford Instruments社製「MFP-3D」)を用いて、原子間力顕微鏡(AFM)観察(タッピングモード)を行った。
AFM観察(タッピングモード)の測定条件は次の通りである。プローブとしてOLYMPUS社製「OMCL-AC160TS-R3Target」を用い、ピエゾ素子に加える電圧信号で自由振幅の際の振幅値(Amplitude)を1V、測定時のプローブの振幅値(Set Point)の初期値を800mVとして測定を開始した。ふたつのパラメーターを変えて、すべての測定点において位相が90度以下となるように設定した(斥力モードでの測定をした)。振幅の変化を0にするように調節する速さ(Gain、エラーへの応答速度)を発振する手前まで上げた。
[設定値]
Scan Size:1μm、
Scan Rate:1.0Hz、
Scan Point, Scan Line(解像度):256、
Scan Angle:90度。
[Measurement of domain size of cured film]
A phase image (AFM image) of a cross section of the cured film was measured with an AFM (atomic force microscope), and the average width of the areas recognized as particles in the obtained phase image was measured and defined as the domain size.
(AFM Measurement)
In each example, the PET film on which the cured film was formed (PET film with cured film) was cut into a sample having a size of 1 mm x 1 cm.
The sample was placed in an embedding plate for electron microscopes (manufactured by Dosaka EM Co., Ltd.), and further filled halfway with embedding resin (visible light curable embedding resin "Aronix LCR D-800" manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), and irradiated with ultraviolet light for 10 seconds (lamp: "SP-9 SPOT CURE" manufactured by USHIO Co., Ltd.). The sample was placed at the center in the embedding resin, whose fluidity had decreased due to hardening, and further embedding resin was added, and ultraviolet light was irradiated until the embedding resin was completely hardened. The hardened embedding resin containing the sample was cut with a room temperature cutting ultramicrotome ("EM UC7" manufactured by Leica) to cut out a smooth cross section, and the cross section was observed (tapping mode) with an atomic force microscope (AFM) using a scanning probe microscope ("MFP-3D" manufactured by Oxford Instruments).
The measurement conditions for AFM observation (tapping mode) are as follows. An OLYMPUS "OMCL-AC160TS-R3Target" was used as the probe, and the measurement was started with the amplitude value (Amplitude) at the time of free amplitude in the voltage signal applied to the piezoelectric element set to 1 V, and the initial value of the probe amplitude value (Set Point) during measurement set to 800 mV. Two parameters were changed to set the phase to 90 degrees or less at all measurement points (measurement was performed in repulsive force mode). The speed at which the amplitude change is adjusted to 0 (Gain, response speed to error) was increased to just before oscillation.
[Setting value]
Scan Size: 1μm,
Scan rate: 1.0Hz,
Scan Point, Scan Line (resolution): 256,
Scan Angle: 90 degrees.
(相分離ドメインサイズの解析方法)
画像解析ソフトウェア(Oxford Instruments社製 Asylum Research MFP3D 120804)を用いて以下の手順に従ってドメインサイズを算出した。
(1)測定した位相像を開く。
(2)ベースラインをゼロ点補正(0次でフィッティング)し、画像を平滑化する。
操作:「Modify panel」の「Flatten」タブの「Flatten order」を「0」として「Flatten」をクリック、「Planefit」タブの「Planefit order」を「3」にし「X」をクリックする。
(3)ゼロ点で0以上にマスクを設定する。
操作:「Modify panel」の「Mask」タブの「Threshold」を0にして、「inverse」のチェックを外し、「Calc Mask」をクリックする。
(4)0以下のエリアを粒子として認識させる。
操作:「Analyze panel」の「Particle analysis」タブの「Set particle」をクリックし、続いて「Analysis Particles」をクリックする。
(5)粒子として認識された領域の幅を30本計測し、その平均値をドメインサイズと定義した。
なお、粒子として認識された領域の短軸の長さを「幅」とする。
(Method of Analyzing Phase-Separated Domain Size)
The domain size was calculated using image analysis software (Oxford Instruments, Asylum Research MFP3D 120804) according to the following procedure.
(1) Open the measured phase image.
(2) The baseline is zero-point corrected (zeroth-order fitting) and the image is smoothed.
Operation: In the "Modify panel," set "Flatten order" on the "Flatten" tab to "0," click "Flatten," set "Planefit order" on the "Planefit" tab to "3," and click "X."
(3) Set a mask above 0 at the zero point.
Operation: Set "Threshold" to 0 in the "Mask" tab of the "Modify panel," uncheck "inverse," and click "Calc Mask."
(4) Areas below 0 are recognized as particles.
Procedure: Click "Set particle" on the "Particle analysis" tab of the "Analyze panel," then click "Analysis Particles."
(5) The width of 30 areas recognized as particles was measured, and the average value was defined as the domain size.
The length of the minor axis of the region recognized as a particle is defined as the "width."
[製造例1(PBA-I)の合成]
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を取り付けた反応器に、n-ブチルアクリレート27g(100質量部)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製「V-70」)0.45g(1.7質量部)、ヨウ素0.27g(1.0質量部)、テトラブチルアンモニウムヨージド3.1g(11.5質量部)を仕込み、溶液が均一になるまで撹拌した。系内を遮光し、窒素置換後、110℃まで昇温し、7.5時間攪拌した。室温まで冷却後、水/メタノールの質量比が1/9である混合溶液への沈殿精製により、n-ブチルアクリレート単位からなる重合鎖の1つの末端にヨウ素原子が結合したヨウ素末端重合体(PBA-I)を無色透明粘稠液体として得た。
得られた重合体のMn、Mw、Mw/Mn、ガラス転移温度(Tg)を表1に示す(以下、同様)。
収量は6.7g、収率は25%(反応率40%)であった。図6に示すように、MALDI-TOF法にて末端構造解析を実施したところ、6058のMSスペクトルのピークが観察され重合度45の場合の計算値6057.7と良く一致した。
[Synthesis of Production Example 1 (PBA-I)]
A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer was charged with 27 g (100 parts by mass) of n-butyl acrylate, 0.45 g (1.7 parts by mass) of 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) ("V-70" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 0.27 g (1.0 parts by mass) of iodine, and 3.1 g (11.5 parts by mass) of tetrabutylammonium iodide, and stirred until the solution became uniform. The system was shielded from light, and after nitrogen replacement, the temperature was raised to 110°C and stirred for 7.5 hours. After cooling to room temperature, the mixture was purified by precipitation into a mixed solution with a mass ratio of water/methanol of 1/9 to obtain an iodine-terminated polymer (PBA-I) in which an iodine atom was bonded to one end of a polymer chain consisting of n-butyl acrylate units as a colorless, transparent, viscous liquid.
The Mn, Mw, Mw/Mn and glass transition temperature (Tg) of the obtained polymer are shown in Table 1 (the same applies hereinafter).
The yield was 6.7 g, and the yield rate was 25% (reaction rate: 40%). When the terminal structure analysis was carried out by the MALDI-TOF method, a peak of 6058 was observed in the MS spectrum, which agreed well with the calculated value of 6057.7 for a degree of polymerization of 45, as shown in FIG.
[製造例2(PBA-II)の合成]
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を取り付けた反応器に、n-ブチルアクリレート5mL(8000質量部)、下記参考製造例1で得た2,5-ジヨードアジピン酸ジエチル(EA-II)79.68mg(40質量部)、テトラブチルアンモニウムヨージド518.76mg(320質量部)を仕込み、溶液が均一になるまで攪拌した。系内を遮光し、窒素置換後、110℃まで昇温し、4.5時間攪拌した。室温まで冷却後、製造例1と同様に沈殿精製して、前記EA-IIの2つの開始点にn-ブチルアクリレート単位からなる重合鎖がそれぞれ結合し、各重合鎖の末端にヨウ素原子が結合した二官能高分子ドーマント(PBA-II)を無色透明粘稠液体として得た。収量は825.5mg、収率は17.8%(反応率45%)であった。図7に示すように、MALDI-TOF法にて末端構造解析を実施したところ、5326のMSスペクトルのピークが観察され重合度38の場合の計算5325.5と良く一致した。
[Synthesis of Production Example 2 (PBA-II)]
In a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, 5 mL (8000 parts by mass) of n-butyl acrylate, 79.68 mg (40 parts by mass) of diethyl 2,5-diiodoadipate (EA-II) obtained in Reference Production Example 1 below, and 518.76 mg (320 parts by mass) of tetrabutylammonium iodide were charged and stirred until the solution became uniform. The system was shielded from light and substituted with nitrogen, and then the temperature was raised to 110° C. and stirred for 4.5 hours. After cooling to room temperature, the mixture was purified by precipitation in the same manner as in Production Example 1 to obtain a bifunctional polymer dormant (PBA-II) in which a polymer chain consisting of an n-butyl acrylate unit was bonded to each of the two initiation points of the EA-II and an iodine atom was bonded to the end of each polymer chain as a colorless, transparent, viscous liquid. The yield was 825.5 mg, and the yield was 17.8% (reaction rate 45%). As shown in FIG. 7, when the terminal structure analysis was carried out by the MALDI-TOF method, a peak of 5326 was observed in the MS spectrum, which agreed well with the calculated value of 5325.5 for a degree of polymerization of 38.
[製造例3(PCHA-II)の合成]
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を取り付けた反応器に、シクロヘキシルアクリレート 98g(200 eq)、下記参考製造例1で得た2,5-ジヨードアジピン酸ジエチル(EA-II)1.44g(1 eq)、テトラブチルアンモニウムヨージド9.39g(8 eq)を仕込み、溶液が均一になるまで攪拌した。
系内を遮光し、窒素置換後、110℃まで昇温し、1.5時間攪拌した。室温まで冷却後、冷メタノールに沈殿精製して、前記EA-IIの2つの開始点にシクロヘキシルアクリレート単位からなる重合鎖がそれぞれ結合し、各重合鎖の末端にヨウ素原子が結合した二官能高分子ドーマント(PCHA-II)を無色粉末として得た。収量は825.5mg、収率は17.8%(反応率45%)であった。
[Synthesis of Production Example 3 (PCHA-II)]
A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer was charged with 98 g (200 eq) of cyclohexyl acrylate, 1.44 g (1 eq) of diethyl 2,5-diiodoadipate (EA-II) obtained in Reference Production Example 1 below, and 9.39 g (8 eq) of tetrabutylammonium iodide, and the mixture was stirred until the solution became homogeneous.
The system was shielded from light, and after replacing with nitrogen, the temperature was raised to 110°C and stirred for 1.5 hours. After cooling to room temperature, the mixture was purified by precipitation in cold methanol to obtain a bifunctional polymer dormant (PCHA-II) as a colorless powder in which a polymer chain consisting of a cyclohexyl acrylate unit was bonded to each of the two initiation points of the EA-II and an iodine atom was bonded to the end of each polymer chain. The yield was 825.5 mg and the yield rate was 17.8% (reaction rate 45%).
[製造例4(PIBMA-BA-I)の合成]
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を取り付けた反応器に、イソブチルメタクリレート(IBMA)4.45g(200 eq)、2,2'-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フィルム和光純薬株式会社製V70)72.4mg(1.5eq)、ヨウ素39.7mg(1 eq)、テトラブチルアンモニウムヨージド115.8mg(2 eq)、アニソール5mLを仕込み、溶液が均一になるまで攪拌した。
系内を遮光し、窒素置換後、70℃まで昇温し、3時間攪拌した。次にブチルアクリレート15mLを加えさらに3時間攪拌した。室温まで冷却後、冷メタノールに沈殿精製して、2,2'-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)由来の開始点にイソブチルメタクリレート単位からなる重合鎖がそれぞれ結合し、各重合鎖の末端にブチルアクリレート1単位とヨウ素原子が結合した高分子ドーマント(PIBMA-BA-I)を無色粉末として得た。収量は825.5mg、収率は17.8%(反応率45%)であった。
[Synthesis of Production Example 4 (PIBMA-BA-I)]
A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer was charged with 4.45 g (200 eq) of isobutyl methacrylate (IBMA), 72.4 mg (1.5 eq) of 2,2′-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (V70 manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 39.7 mg (1 eq) of iodine, 115.8 mg (2 eq) of tetrabutylammonium iodide, and 5 mL of anisole, and the mixture was stirred until the solution became homogeneous.
The system was shielded from light, and after replacing with nitrogen, the temperature was raised to 70°C and stirred for 3 hours. Next, 15 mL of butyl acrylate was added and stirred for another 3 hours. After cooling to room temperature, the mixture was precipitated and purified in cold methanol to obtain a polymer dormant (PIBMA-BA-I) as a colorless powder in which a polymer chain consisting of an isobutyl methacrylate unit was bonded to the initiation point derived from 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) and one butyl acrylate unit and an iodine atom were bonded to the end of each polymer chain. The yield was 825.5 mg and 17.8% (reaction rate 45%).
[参考製造例1(EA-II、開始点を2つ有するドーマント種)の合成]
反応器に、2,5-ジブロモアジピン酸ジエチル(EA-BrBr)200mg(0.5質量部)、ヨウ化ナトリウム332.8mg(2.0質量部)をアセトン1.10mL中に溶解後、室温で3時間反応させた。この後、アスピレーションにより生成物であるNaBrを除去し、エバポレーションによってアセトンを除去した後、ジクロロメタンに溶解させ、飽和亜硫酸ナトリウム溶液で分液抽出した。得られた溶液を硫酸ナトリウムで脱水し、エバポレーションによりジクロロメタンを除去して、2,5-ジヨードアジピン酸ジエチル(EA-II)を収率87%で得た。
[Synthesis of Reference Production Example 1 (EA-II, a dormant species having two starting points)]
In a reactor, 200 mg (0.5 parts by mass) of diethyl 2,5-dibromoadipate (EA-BrBr) and 332.8 mg (2.0 parts by mass) of sodium iodide were dissolved in 1.10 mL of acetone, and then reacted at room temperature for 3 hours. After this, the product NaBr was removed by aspiration, and the acetone was removed by evaporation, and then the product was dissolved in dichloromethane and subjected to liquid separation and extraction with a saturated sodium sulfite solution. The resulting solution was dehydrated with sodium sulfate, and dichloromethane was removed by evaporation, to obtain diethyl 2,5-diiodoadipate (EA-II) in a yield of 87%.
[比較製造例1(PBA)の合成]
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を取り付けた反応器に、n-ブチルアクリレート90g(100質量部)、前記「V-70」5.4g(6.0質量部)、及びアニソール100g(111質量部)を仕込み、溶液が均一になるまで攪拌した。系内を遮光し、窒素置換後、110℃まで昇温し、2時間攪拌した。室温まで冷却後、製造例1と同様に沈殿精製して、末端にヨウ素原子が結合していないn-ブチルアクリレートの単独重合体(PBA)を無色透明粘稠液体として得た。
収量は8.2g、収率は9%(反応率72%)であった。
[Synthesis of Comparative Production Example 1 (PBA)]
In a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer, 90 g (100 parts by mass) of n-butyl acrylate, 5.4 g (6.0 parts by mass) of the "V-70", and 100 g (111 parts by mass) of anisole were charged and stirred until the solution became uniform. The system was shielded from light, and after nitrogen replacement, the temperature was raised to 110°C and stirred for 2 hours. After cooling to room temperature, precipitation purification was performed in the same manner as in Production Example 1, and a homopolymer of n-butyl acrylate (PBA) having no iodine atoms bonded to its terminals was obtained as a colorless, transparent, viscous liquid.
The yield was 8.2 g and the yield was 9% (reaction rate 72%).
[比較製造例2(PMMA-BA-I)の合成]
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を取り付けた反応器に、メチルメタクリレート28g(100質量部)、前記「V-70」0.65g(2.3質量部)、ヨウ素0.36g(1.3質量部)、テトラブチルアンモニウムヨージド1.04g(3.7質量部)、及びアニソール30g(105質量部)を仕込み、溶液が均一になるまで攪拌した。系内を遮光し、窒素置換後、70℃まで昇温し、2.5時間攪拌した。次いでn-ブチルアクリレート27g(95質量部)、アニソール10g(35質量部)を添加し、70℃で1時間攪拌した。室温まで冷却後、メタノールへの沈殿精製により、メチルメタクリレート単位からなる重合鎖の1つの末端に、n-ブチルアクリレート単位を介してヨウ素原子が結合したヨウ素末端重合体(PMMA-BA-I)を白色粉末として得た。
収量は9.2g、収率は32%(反応率69%)であった。
[Synthesis of Comparative Production Example 2 (PMMA-BA-I)]
A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a thermometer was charged with 28 g (100 parts by mass) of methyl methacrylate, 0.65 g (2.3 parts by mass) of the "V-70", 0.36 g (1.3 parts by mass) of iodine, 1.04 g (3.7 parts by mass) of tetrabutylammonium iodide, and 30 g (105 parts by mass) of anisole, and stirred until the solution became uniform. The system was shielded from light, and after nitrogen replacement, the temperature was raised to 70 ° C. and stirred for 2.5 hours. Next, 27 g (95 parts by mass) of n-butyl acrylate and 10 g (35 parts by mass) of anisole were added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 1 hour. After cooling to room temperature, an iodine-terminated polymer (PMMA-BA-I) in which an iodine atom was bonded to one end of a polymer chain consisting of a methyl methacrylate unit via an n-butyl acrylate unit was obtained as a white powder by precipitation purification into methanol.
The yield was 9.2 g and the yield was 32% (reaction rate 69%).
実施例1、2、6、7は参考例である。
[実施例1]
重合体Aとして、製造例1で得たヨウ素末端重合体(PBA-I)1.5g(6.00×10-2mmol)、化合物Bとしてトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)8.5g、その他成分Cとしてトリフェニルホスフィン(PPh3)15.7mg(6.00×10-2mmol)を混合し、硬化性組成物を調製した。
この硬化性組成物をPETフィルム(三菱ケミカル製「O321E125」)上に#16番のバーコーターを用いて成膜し、窒素雰囲気下、高圧水銀灯(USHIO社製「SP-9」)により積算光量2000mJ/cm2(300mW/cm2)の紫外線照射を行い、硬化膜(膜厚20μm)を形成した。
得られた硬化膜付PETフィルムについて、前記の評価方法で硬化膜の物性を評価した。結果を表2に示す(以下同様)。
実施例1で得られた硬化膜の断面のAFM像を図1に示す。
Examples 1, 2, 6 and 7 are reference examples.
[Example 1]
A curable composition was prepared by mixing 1.5 g (6.00 × 10 -2 mmol) of the iodine-terminated polymer (PBA-I) obtained in Production Example 1 as polymer A, 8.5 g of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) as compound B, and 15.7 mg (6.00 × 10 -2 mmol) of triphenylphosphine (PPh 3 ) as component C.
This curable composition was applied onto a PET film ("O321E125" manufactured by Mitsubishi Chemical) using a #16 bar coater to form a film, and the film was irradiated with ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp ("SP-9" manufactured by USHIO Corporation) at an integrated light dose of 2000 mJ/cm 2 (300 mW/cm 2 ) under a nitrogen atmosphere to form a cured film (film thickness 20 μm).
The physical properties of the cured film of the obtained PET film with the cured film were evaluated by the above-mentioned evaluation method. The results are shown in Table 2 (the same applies below).
An AFM image of a cross section of the cured film obtained in Example 1 is shown in FIG.
[実施例2~9、比較例1、2]
表2に示す通りに配合を変更したほかは、実施例1と同様にして硬化性組成物を調製し、硬化膜を形成し、評価した。実施例8、9では単量体DとしてBA(ブチルアクリレート)を用いた。比較例1では光重合開始剤としてHCPK(ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)を用いた。
実施例2、3で得られた硬化膜のAFM像を図2、3に示し、比較例1、2で得られた硬化膜のAFM像を図4、5に示す。
[Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 and 2]
Curable compositions were prepared, cured films were formed, and evaluations were performed in the same manner as in Example 1, except that the formulation was changed as shown in Table 2. In Examples 8 and 9, BA (butyl acrylate) was used as monomer D. In Comparative Example 1, HCPK (hydroxycyclohexyl phenyl ketone) was used as the photopolymerization initiator.
AFM images of the cured films obtained in Examples 2 and 3 are shown in FIGS. 2 and 3, and AFM images of the cured films obtained in Comparative Examples 1 and 2 are shown in FIGS.
表2に示されるように、本発明の重合体を用いた実施例1~9で得られた硬化膜は、透明性、硬度及び屈曲性が優れていた。
ヨウ素原子を有さない重合体を使用した比較例1は、実施例よりも曇り度のヘイズ値が高くなり、鉛筆硬度が低下した。また、ガラス転移温度が本願規定の範囲外である比較例2は、屈曲性の最小直径が大きくなっていた。
As shown in Table 2, the cured films obtained in Examples 1 to 9 using the polymer of the present invention were excellent in transparency, hardness and flexibility.
Comparative Example 1, which used a polymer having no iodine atoms, had a higher haze value and a lower pencil hardness than the examples. Also, Comparative Example 2, which had a glass transition temperature outside the range specified in the present application, had a larger minimum bending diameter.
Claims (1)
2,5-ジヨードアジピン酸ジエチル、1,4-ビス(ヨードエチル)ベンゼン、エチレングリコールビス(2-ヨードイソブチレート)、エチレングリコールビス(2-ヨード-2-フェニルアセテート)、グリセロールトリス(2-ヨードイソブチレート)、及び1,3,5-トリス(ヨードエチル)ベンゼンからなる群から選ばれる1種以上のドーマント種を開始剤として用い、かつ
第四級アンモニウムヨージド、スルホニウムヨージド、ヨードニウムヨージド、ホスホニウムヨージド、ホスフィン類からなる群から選ばれる1種以上である触媒の存在下で、アクリル酸エステル単量体の1種以上を重合反応させることを有し、
前記触媒の使用量が、前記開始剤として用いる前記ドーマント種のヨウ素原子に対して0.05~10モル当量であり、
前記重合反応を遮光下で行う、重合体の製造方法。 A method for producing a polymer having two or more terminal structures in each molecule in which an iodine atom is bonded to a constituent unit derived from an acrylic acid ester monomer, and having a glass transition temperature of −60 to 60° C., comprising the steps of:
The method comprises using one or more dormant species selected from the group consisting of diethyl 2,5-diiodoadipate, 1,4-bis(iodoethyl)benzene, ethylene glycol bis(2-iodoisobutyrate), ethylene glycol bis(2-iodo-2-phenylacetate), glycerol tris(2-iodoisobutyrate), and 1,3,5-tris(iodoethyl)benzene as an initiator, and polymerizing one or more acrylic acid ester monomers in the presence of one or more catalysts selected from the group consisting of quaternary ammonium iodides, sulfonium iodides, iodonium iodides, phosphonium iodides , and phosphines;
the amount of the catalyst used is 0.05 to 10 molar equivalents relative to the iodine atoms of the dormant species used as the initiator,
The method for producing a polymer , wherein the polymerization reaction is carried out under light shielding .
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