JP7751787B2 - Water-soluble radical polymerization retarder containing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid salt - Google Patents
Water-soluble radical polymerization retarder containing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid saltInfo
- Publication number
- JP7751787B2 JP7751787B2 JP2021149781A JP2021149781A JP7751787B2 JP 7751787 B2 JP7751787 B2 JP 7751787B2 JP 2021149781 A JP2021149781 A JP 2021149781A JP 2021149781 A JP2021149781 A JP 2021149781A JP 7751787 B2 JP7751787 B2 JP 7751787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dihydroxy
- water
- naphthoate
- soluble
- radical polymerization
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸塩を含有する水溶性ラジカル重合遅延剤及びその組成物に関する。 The present invention relates to a water-soluble radical polymerization retarder containing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid salt and a composition thereof.
通常、重合性を有するモノマーの製造時、精製時、変性時、保存時、重合時において、意図しない重合を防止するために、重合禁止剤や重合遅延剤が用いられる。重合性モノマーの中でも、水溶性を有するモノマーの重合禁止剤や重合遅延剤としては、水層に溶解する、すなわち、水溶性の重合禁止剤や重合遅延剤が使用される。 Polymerization inhibitors and polymerization retarders are usually used to prevent unintended polymerization during the production, purification, modification, storage, and polymerization of polymerizable monomers. For water-soluble polymerizable monomers, polymerization inhibitors and polymerization retarders that dissolve in the aqueous phase, i.e., water-soluble polymerization inhibitors and polymerization retarders, are used.
従来、上記のような水溶性の重合禁止剤としては、ヒドロキノン類(特許文献1、2)、遷移金属塩類(特許文献3)、ピペリジン-1-オキシル類(特許文献4) 等が知られている。 Conventionally, known examples of water-soluble polymerization inhibitors such as those described above include hydroquinones (Patent Documents 1 and 2), transition metal salts (Patent Document 3), and piperidine-1-oxyls (Patent Document 4).
また、ジヒドロキシナフタレン骨格を有するラジカル捕捉剤が特許文献5に開示されている。該文献において、ナフトヒドロキノンスルホナートオニウム塩を初めとするナフトヒドロキノン化合物が、酸素不存在下においても、ラジカル捕捉効果を有し、特にモノマーに対して優れた重合禁止効果を有することが開示されており、その詳細な説明及び実施例において、ナフトヒドロキノンスルホン酸およびその塩を、モノマーである一般的な(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、アクリル化合物、芳香族ビニル化合物、置換エチレン化合物に対して添加する事により、生成するラジカルを消去、安定化することができ重合反応を防止、抑制する効果があることが記載されている。 Furthermore, Patent Document 5 discloses a radical scavenger having a dihydroxynaphthalene skeleton. This document discloses that naphthohydroquinone compounds, including naphthohydroquinone sulfonate onium salts, have a radical scavenging effect even in the absence of oxygen, and are particularly effective in inhibiting polymerization of monomers. The detailed description and examples state that adding naphthohydroquinone sulfonic acid and its salts to common monomers such as (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid esters, acrylic compounds, aromatic vinyl compounds, and substituted ethylene compounds scavenges and stabilizes the radicals that are generated, effectively preventing or inhibiting polymerization reactions.
しかし、ナフトヒドロキノンスルホン酸塩は、それ自体、強い腐食性を有するうえ、硫黄原子を含んでおり、燃焼廃棄を行う際、有害なイオウ酸化物を産生し、環境、人体に負荷を与える懸念がある。また、重合前に水溶性モノマー中のナフトヒドロキノンスルホン酸塩を取り除くことが困難であるため、重合物中に強酸成分が含まれることとなり、電材、金属用コーティング、金属用接着剤には用いることが困難であるという問題があった。 However, naphthohydroquinone sulfonate itself is highly corrosive, and because it contains sulfur atoms, there are concerns that when it is burned and disposed of, it will produce harmful sulfur oxides, which could be harmful to the environment and the human body. Furthermore, because it is difficult to remove naphthohydroquinone sulfonate from the water-soluble monomer before polymerization, the polymer contains strong acid components, making it difficult to use in electrical materials, metal coatings, or metal adhesives.
該文献には、その記載の中に本発明のカルボキシラート基を有する化合物も記載されているが、カルボキシラート基を有する化合物に関して、その例示もなく、実施例もなく、カルボキシラート基を有するという文言のみの記載にとどまっている。一般に、スルホナート基とカルボキシラート基はその酸解離度も極端に異なっているうえ、該置換基がついた場合のナフタレン環の電子状態も大きく異なると考えられ、スルホナート基の例示を持って、カルボキシラート基を持つ化合物も同様の効果を有するとは言えないと考えられる。 While the document also describes compounds of the present invention having a carboxylate group, it does not provide any examples or working examples of the compounds having a carboxylate group; it simply states that the compounds have a carboxylate group. In general, sulfonate groups and carboxylate groups have extremely different degrees of acid dissociation, and it is believed that the electronic state of the naphthalene ring when the substituent is attached also differs significantly. Therefore, it is unlikely that compounds having a carboxylate group will have the same effect, even if they are exemplified as sulfonate groups.
また、特許文献6において、本発明のカルボキシラート基を有する化合物を含む縮合多環芳香族骨格を有する連鎖移動剤が開示されており、その例示として、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフタレンカルボン酸がそのエステル化合物である2-メトキシカルボニル-1,4-ジヒドロキシナフタレン、2-フェノキシカルボニル-1,4-ジヒドロキシナフタレンなどと共に列記されている。そして、該化合物をラジカル重合性化合物である一般的な(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、アクリル化合物、芳香族ビニル化合物、置換エチレン化合物等に対して重合開始剤と共に添加する事により、生成するポリマーの末端あるいは主鎖の一部に、縮合多環芳香族骨格を有する連鎖移動剤に由来する残基を有するポリマーを製造することができることが開示されている。しかし、水溶性である1,4-ジヒドロキシ-2-ナフタレンカルボン酸の塩に関しての記載はなく、実施例においてもメタクリル酸メチルに1,4-ジヒドロキシ-2-ナフタレンカルボン酸添加した例があるのみで、水溶性モノマーに水溶性の本発明の化合物を添加した例は記載されていない。カルボン酸がアニオンとして解離した状態におけるナフタレン環の電子状態やアニオンのラジカル捕捉に与える影響は想到することは困難であり、カルボン酸とそのエステルが同列でその効果を有することが記載されている本文献からはカルボン酸アニオンが同様の効果を有するとは言えないと考えられる。 Furthermore, Patent Document 6 discloses a chain transfer agent having a condensed polycyclic aromatic skeleton, including a compound having a carboxylate group of the present invention. Examples of such an agent include 1,4-dihydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, along with its ester compounds, such as 2-methoxycarbonyl-1,4-dihydroxynaphthalene and 2-phenoxycarbonyl-1,4-dihydroxynaphthalene. It also discloses that adding this compound, along with a polymerization initiator, to a radically polymerizable compound such as a typical (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid ester, acrylic compound, aromatic vinyl compound, or substituted ethylene compound can produce a polymer having residues derived from the chain transfer agent having a condensed polycyclic aromatic skeleton at the end or part of the main chain of the resulting polymer. However, there is no mention of a water-soluble salt of 1,4-dihydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, and the examples only include an example of adding 1,4-dihydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid to methyl methacrylate, but no example of adding the water-soluble compound of the present invention to a water-soluble monomer. It is difficult to imagine the electronic state of the naphthalene ring when carboxylic acid dissociates as an anion, or the effect of the anion on radical capture, and this document describes the effects of carboxylic acids and their esters on the same level, so it is unlikely that carboxylic acid anions have the same effect.
この点は、特許文献7に1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸化合物が光重合増感剤として作用することが開示されているが、そのことからも明らかである。該文献には、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸及びそのエステルである1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸フェニルと光重合開始剤であるオニウム塩存在下に、ラジカル重合性化合物の光重合を促進することが記載されている。水溶性のラジカル重合性化合物ではなく、重合開始剤も本発明の開始剤とは異なるが、重合遅延ではなく、重合促進効果を有することが記載されている。該文献には、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸が塩、すなわちカルボン酸アニオンとなると重合促進効果ではなく、重合遅延効果を有するようになるということに関しては、記載も示唆もない。 This point is also clear from the disclosure in Patent Document 7 that 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid compounds act as photopolymerization sensitizers. The document describes promoting the photopolymerization of radically polymerizable compounds in the presence of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid and its ester, 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid phenyl, and an onium salt photopolymerization initiator. While the compound is not a water-soluble radically polymerizable compound and the polymerization initiator is different from the initiators of the present invention, the document describes a polymerization-promoting effect rather than a polymerization-retarding effect. The document neither mentions nor suggests that when 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid becomes a salt, i.e., a carboxylate anion, it exhibits a polymerization-retarding effect rather than a polymerization-promoting effect.
本発明の目的は、水溶性モノマーの意図しない重合を防止する水溶性ラジカル重合遅延剤を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a water-soluble radical polymerization retarder that prevents unintended polymerization of water-soluble monomers.
本発明者等は、長年ナフタレン骨格の化合物について鋭意研究を続けてきた。その結果、特定の構造を有するナフタレン化合物が水溶性であり、該化合物が水溶性モノマーの重合を抑制することを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、第一の発明は、下記一般式(1)又は(2)で表される1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸塩を含有する水溶性ラジカル重合遅延剤に存する。 The inventors have conducted extensive research into naphthalene-based compounds for many years. As a result, they discovered that naphthalene compounds with a specific structure are water-soluble and that these compounds inhibit the polymerization of water-soluble monomers, leading to the completion of the present invention. Specifically, the first invention resides in a water-soluble radical polymerization retarder containing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid salt represented by the following general formula (1) or (2):
一般式(1)中、Xは水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表し、Zはアルカリ金属又はアンモニウムを表す。 In general formula (1), X represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and Z represents an alkali metal or ammonium.
一般式(2)中、Xは水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表し、Zはアルカリ金属又はアンモニウムを表す。 In general formula (2), X represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and Z represents an alkali metal or ammonium.
第2の発明は、第1の発明に記載の水溶性ラジカル重合遅延剤、及び水溶性単量体を含有するラジカル重合性組成物に存する。 The second invention resides in a radically polymerizable composition containing the water-soluble radical polymerization retarder described in the first invention and a water-soluble monomer.
第3の発明は、水溶性単量体が、アクリル酸2-ヒドロキシエチル(2HEA)、アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル(HHA)、アクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)、N-ヒドロキシエチルメタクリルアミド(HEMA)からなる群より選択される少なくとも1つである、第2の発明に記載のラジカル重合性組成物に存する。 A third invention resides in the radically polymerizable composition according to the second invention, in which the water-soluble monomer is at least one selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl acrylate (2HEA), 6-hydroxyhexyl acrylate (HHA), 4-hydroxybutyl acrylate (4HBA), N-hydroxyethyl acrylamide (HEAA), and N-hydroxyethyl methacrylamide (HEMA).
第4の発明は、第2又は題3の発明に記載のラジカル重合性組成物に、更に光重合開始剤を含有することを特徴とする、ラジカル重合性組成物に存する。 The fourth invention resides in a radically polymerizable composition characterized by further containing a photopolymerization initiator in addition to the radically polymerizable composition described in the second or third invention.
第5の発明は、光重合開始剤が、α-ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤又はアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤であることを特徴とする、第4の発明に記載のラジカル重合性組成物に存する。 A fifth invention resides in the radically polymerizable composition according to the fourth invention, wherein the photopolymerization initiator is an α-hydroxyalkylphenone-based photopolymerization initiator or an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator.
第6の発明は、第2又は第3の発明に記載のラジカル重合性組成物に、更に熱重合開始剤を含有することを特徴とする、ラジカル重合性組成物に存する。 A sixth invention resides in a radically polymerizable composition characterized by further containing a thermal polymerization initiator in addition to the radically polymerizable composition described in the second or third invention.
第7の発明は、熱重合開始剤が、水溶性アゾ化合物であることを特徴とする、第6の発明に記載のラジカル重合性組成物に存する。 A seventh invention resides in the radically polymerizable composition according to the sixth invention, characterized in that the thermal polymerization initiator is a water-soluble azo compound.
なお、本発明において、「(メタ)アクリル」とはアクリルあるいはメタクリルを、「(メタ)アクリロイル」とはアクリロイルあるいはメタクリロイルを、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートあるいはメタクリレートをそれぞれ意味するものである。 In the present invention, "(meth)acrylic" means acrylic or methacrylic, "(meth)acryloyl" means acryloyl or methacryloyl, and "(meth)acrylate" means acrylate or methacrylate, respectively.
また、本発明において、「水溶性」とは、水に対する溶解度が、25℃で1g/100mL以上のものを指すものとする。 In addition, in the present invention, "water-soluble" refers to a substance whose solubility in water is 1 g/100 mL or more at 25°C.
本発明の上記一般式(1)又は(2)で表される1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸塩は、水溶性単量体に対してラジカル重合を遅延する効果を有しており、水溶性単量体をラジカル重合させる反応において意図しない重合を阻止、あるいは重合熱を平準化して、暴走反応を制御する働きを有する有用な化合物である。 The 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid salts of the present invention represented by the above general formula (1) or (2) have the effect of retarding the radical polymerization of water-soluble monomers, and are useful compounds that function to prevent unintended polymerization in radical polymerization reactions of water-soluble monomers or to level out the heat of polymerization and control runaway reactions.
以下、本発明を詳細に記述する。 The present invention is described in detail below.
(水溶性ラジカル重合遅延剤)
本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤は、一般式(1)又は(2)で表される1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸の塩である。
(Water-soluble radical polymerization retarder)
The water-soluble radical polymerization retarder of the present invention is a salt of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid represented by the general formula (1) or (2).
一般式(1)で表される1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸の塩。 A salt of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid represented by general formula (1).
一般式(1)中、Xは水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表し、Zはアルカリ金属又はアンモニウムを表す。 In general formula (1), X represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and Z represents an alkali metal or ammonium.
一般式(2)で表される1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸の塩。 A salt of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid represented by general formula (2):
一般式(2)中、Xは水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表し、Zはアルカリ金属又はアンモニウムを表す。 In general formula (2), X represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and Z represents an alkali metal or ammonium.
一般式(1)又は一般式(2)中、Xで表される炭素数1から10のアルキル基としてはメチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、n-アミル基、i-アミル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、n-ノニル基、n-デシル基、シクロヘキシル基等の直鎖状、分枝鎖状又は環状のアルキル基等を挙げることができる。 In general formula (1) or (2), examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by X include linear, branched, or cyclic alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, n-amyl, i-amyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-nonyl, n-decyl, and cyclohexyl.
一般式(1)又は一般式(2)中、Zで表されるアルカリ金属としては、例えば、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。 In general formula (1) or general formula (2), examples of alkali metals represented by Z include sodium and potassium.
一般式(1)で表される化合物の具体例としては、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一カリウム、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一アンモニウム、5-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム、5-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一カリウム、5-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一アンモニウム、6-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム、6-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一カリウム、6-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一アンモニウム、5-エチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム、5-エチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一カリウム、5-エチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一アンモニウム、6-エチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム、6-エチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一カリウム、6-エチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一アンモニウム、5-ブチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム、5-ブチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一カリウム、5-ブチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一アンモニウム、6-ブチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム、6-ブチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一カリウム、6-ブチル1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一アンモニウム等が挙げられる。 Specific examples of compounds represented by general formula (1) include monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monopotassium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monoammonium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monosodium 5-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monopotassium 5-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monoammonium 5-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monosodium 6-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monopotassium 6-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monoammonium 6-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monosodium 5-ethyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, and monosodium 5-ethyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate. Examples include monopotassium hydroxy-2-naphthoate, monoammonium 5-ethyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monosodium 6-ethyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monopotassium 6-ethyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monoammonium 6-ethyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monosodium 5-butyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monopotassium 5-butyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monoammonium 5-butyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monosodium 6-butyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, monopotassium 6-butyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, and monoammonium 6-butyl 1,4-dihydroxy-2-naphthoate.
一般式(1)で表される化合物の具体例としては、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウム、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二カリウム、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二アンモニウム、5-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウム、5-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二カリウム、5-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二アンモニウム、6-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウム、6-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二カリウム、6-メチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二アンモニウム、5-エチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウム、5-エチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二カリウム、5-エチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二アンモニウム、6-エチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウム、6-エチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二カリウム、6-エチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二アンモニウム、5-ブチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウム、5-ブチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二カリウム、5-ブチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二アンモニウム、6-ブチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウム、6-ブチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二カリウム、6-ブチル-1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二アンモニウム等が挙げられる。 Specific examples of compounds represented by general formula (1) include disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, dipotassium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, diammonium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, disodium 5-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, dipotassium 5-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, diammonium 5-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, disodium 6-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, dipotassium 6-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, diammonium 6-methyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, disodium 5-ethyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, and 5-ethyl-1,4-dihydroxy Examples include dipotassium 1,4-ethyl-2-naphthoate, diammonium 5-ethyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, disodium 6-ethyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, dipotassium 6-ethyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, diammonium 6-ethyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, disodium 5-butyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, dipotassium 5-butyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, diammonium 5-butyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, disodium 6-butyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, dipotassium 6-butyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate, and diammonium 6-butyl-1,4-dihydroxy-2-naphthoate.
(1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸の塩の製造方法)
本発明の1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸の塩は、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸化合物とほぼ当量の対応するアルカリとを脱イオン水等の溶媒中で混合溶解することにより、製造できる。得られた1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸の塩の水溶液をそのまま用いることもできるが、水溶媒を蒸発乾固し、要すれば、再結晶等生成して用いることもできる。
(Method for producing a salt of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid)
The salt of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid of the present invention can be produced by mixing and dissolving a 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid compound and a substantially equivalent amount of the corresponding alkali in a solvent such as deionized water. The resulting aqueous solution of the salt of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid can be used as is, or it can be used after evaporating the water solvent to dryness and, if necessary, recrystallizing it.
(水溶性単量体)
本発明に用いられる水溶性単量体としては、水溶性単量体であれば用いることができるが、本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤の効果を十分に発揮できるという観点から、水酸基及び極性基含有モノマーが好ましく、水酸基及び極性基含有モノマーとしては、水酸基及びカルボン酸基含有モノマー、水酸基及びアミド基含有モノマーが好ましく、水酸基及びカルボン酸基含有モノマーとしては、具体的には、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル等が挙げられ、水酸基及びアミド基含有モノマーとしては、具体的には、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ビスヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。特に好ましくはアクリル酸2-ヒドロキシエチル(2HEA)、アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル(HHA)、アクリル酸4-ヒドロキシブチル(4HBA)、N-ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)、N-ヒドロキシエチルメタクリルアミド(HEMA)などである。
(Water-soluble monomer)
The water-soluble monomer used in the present invention may be any water-soluble monomer. From the viewpoint of being able to fully exert the effects of the water-soluble radical polymerization retarder of the present invention, however, a hydroxyl group- and polar group-containing monomer is preferred. As the hydroxyl group- and polar group-containing monomer, a hydroxyl group- and carboxylic acid group-containing monomer or a hydroxyl group- and amide group-containing monomer is preferred. Specific examples of the hydroxyl group- and carboxylic acid group-containing monomer include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate. Specific examples of the hydroxyl group- and amide group-containing monomer include N-hydroxyethyl(meth)acrylamide, N-methyl-N-hydroxyethyl(meth)acrylamide, N-hydroxypropyl(meth)acrylamide, and N,N-bishydroxyethyl(meth)acrylamide. Particularly preferred are 2-hydroxyethyl acrylate (2HEA), 6-hydroxyhexyl acrylate (HHA), 4-hydroxybutyl acrylate (4HBA), N-hydroxyethyl acrylamide (HEAA), N-hydroxyethyl methacrylamide (HEMA), and the like.
上記水溶性単量体に本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤を含有させることにより、保存時等において、あるいは、蒸留精製、脱気、加熱等、製造プロセス途上時における意図しない重合を防止することができる。また、水溶性単量体をラジカル重合開始剤存在下にラジカル重合させる際に、本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤を含有させることにより、ラジカル重合開始時間を調整したり、重合熱を平準化したりすることが可能となる。 By incorporating the water-soluble radical polymerization retarder of the present invention into the water-soluble monomer, unintended polymerization can be prevented during storage or during the production process, such as distillation purification, degassing, and heating. Furthermore, by incorporating the water-soluble radical polymerization retarder of the present invention when radically polymerizing the water-soluble monomer in the presence of a radical polymerization initiator, it becomes possible to adjust the radical polymerization initiation time and level out the heat of polymerization.
本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤の配合量は、その目的にもよるが、通常、水溶性単量体100重量部に対して0.001~10重量部が好ましく、0.01から5重量部がさらに好ましい。 The amount of the water-soluble radical polymerization retarder of the present invention to be added varies depending on the purpose, but is typically preferably 0.001 to 10 parts by weight, and more preferably 0.01 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the water-soluble monomer.
(光重合開始剤)
本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤は、光重合開始剤と共に用いて、ラジカル重合の開始を遅らせることができる。本発明において用いられる光重合開始剤は、光エネルギーを吸収してラジカル種を発生する化合物であれば用いることができるが、水溶性単量体の重合に用いることができるという点で、α-ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤又はアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤が好ましい。
(Photopolymerization initiator)
The water-soluble radical polymerization retarder of the present invention can be used together with a photopolymerization initiator to delay the initiation of radical polymerization. The photopolymerization initiator used in the present invention can be any compound that absorbs light energy and generates radical species, but an α-hydroxyalkylphenone-based photopolymerization initiator or an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator is preferred because it can be used to polymerize water-soluble monomers.
α-ヒドロキシアルキルフェノン系光ラジカル重合開始剤としては、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン(商品名OMNIRAD1173)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名OMNIRAD184)、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン(商品名OMNIRAD2959)、2-ヒドロキシ-1-{4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル}-2-メチルプロパン-1-オン(商品名OMNIRAD127)等が挙げられる。 Examples of α-hydroxyalkylphenone-based photoradical polymerization initiators include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (trade name: OMNIRAD1173), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: OMNIRAD184), 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one (trade name: OMNIRAD2959), and 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl]phenyl}-2-methylpropan-1-one (trade name: OMNIRAD127).
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキサイド、2,3,5,6-テトラメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキサイド、3,4-ジメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-フェニルエトキシホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルホスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメチルベンゾイル)-エチルホスフィンオキサイド等が挙げられる。アシルフォスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤の市販品としては、OMNIRADTPO、OMNIRADTPO-L、OMNIRAD819等が挙げられる。 Examples of acylphosphine oxide photopolymerization initiators include benzoyl-diphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, 2,3,5,6-tetramethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, 3,4-dimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-phenylethoxyphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide, and bis(2,6-dimethylbenzoyl)-ethylphosphine oxide. Commercially available acylphosphine oxide photoradical polymerization initiators include OMNIRADTPO, OMNIRADTPO-L, and OMNIRAD819.
本発明における光重合開始剤の配合量は、その目的にもよるが、通常、水溶性単量体100重量部に対して0.1~10重量部が好ましく、0.2から5重量部がさらに好ましい。 The amount of photopolymerization initiator used in the present invention varies depending on the purpose, but is typically preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.2 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of water-soluble monomer.
(熱重合開始剤)
本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤は、熱重合開始剤と共に用いて、ラジカル重合の開始を遅らせることができる。本発明において用いられる熱重合開始剤としては、水溶性熱重合開始剤、レドックス重合開始剤等が挙げられる。上記水溶性熱重合開始剤としては、有機過酸化物、過酸化水素、水溶性アゾ化合物等が挙げられ、中でも取扱いが比較的容易であることから、水溶性アゾ化合物が好ましい。水溶性アゾ化合物としては、例えば、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二硫酸塩二水和物、2,2’-アゾビス(2-メチルプロプロピオンアミジン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]4水和物、2,2’-アゾビス[2-{1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル}プロパン]二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス(1-イミノ-1-ピロリジノ-2-メチルプロパン)二塩酸塩、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-{1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル}プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]等が挙げられる。市販品の水溶性アゾ化合物としては、VA-044、VA-046B、V-50、VA-057、VA060、VA-061、VA-067、VA-080、VA-086(和光純薬社製)等が挙げられる。
(Thermal polymerization initiator)
The water-soluble radical polymerization retarder of the present invention can be used together with a thermal polymerization initiator to delay the initiation of radical polymerization. Examples of the thermal polymerization initiator used in the present invention include water-soluble thermal polymerization initiators and redox polymerization initiators. Examples of the water-soluble thermal polymerization initiator include organic peroxides, hydrogen peroxide, and water-soluble azo compounds. Among these, water-soluble azo compounds are preferred because of their relatively easy handling. Examples of water-soluble azo compounds include 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane]disulfate dihydrate, 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidine]tetrahydrate, and 2,2'-azobis[2-{1-(2-hydroxyethyl)-2-isopropyl] ... Examples of commercially available water-soluble azo compounds include VA-044, VA-046B, V-50, VA-057, VA-060, VA-061, VA-067, VA-080, and VA-086 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
本発明における熱重合開始剤の配合量は、その目的にもよるが、通常、水溶性単量体100重量部に対して0.1~10重量部が好ましく、0.2から5重量部がさらに好ましい。 The amount of thermal polymerization initiator used in the present invention varies depending on the purpose, but is typically preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.2 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of water-soluble monomer.
(ラジカル重合性組成物)
本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤を含有するラジカル重合性組成物には、水溶性単量体、重合開始剤のほかに、ウレタン(メタ)アクリレート等の他の重合性化合物を含有してもよい。該ラジカル重合性組成物を水溶媒存在下あるいは不存在下に光を照射及び/又は加熱することにより、所望の速度で重合させることができる。本発明のラジカル重合性組成物では、水の他に必要があれば有機溶媒を用いてもよい。有機溶媒は水溶性の溶媒が好ましいが、ラジカル重合性組成物中で溶解していれば、特に水溶性でない溶媒も用いることができる。
(Radical polymerizable composition)
The radical polymerizable composition containing the water-soluble radical polymerization retarder of the present invention may contain, in addition to the water-soluble monomer and polymerization initiator, other polymerizable compounds such as urethane (meth)acrylate. The radical polymerizable composition can be polymerized at a desired rate by irradiating it with light and/or heating it in the presence or absence of an aqueous solvent. In addition to water, the radical polymerizable composition of the present invention may also contain an organic solvent if necessary. While a water-soluble organic solvent is preferred, a non-water-soluble solvent can also be used as long as it dissolves in the radical polymerizable composition.
また、本発明の効果を阻害しない範囲で必要によりその他の添加剤を含有させることができる。 添加剤としては、酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、耐電防止剤、着色剤、金型離型剤、重合禁止剤、連鎖移動剤、充填剤、界面活性剤、可塑剤、分散剤及びチクソトロピー性付与剤、増粘剤、難燃剤等が挙げられる。 Furthermore, other additives may be added as needed, provided they do not impair the effects of the present invention. Examples of additives include antioxidants, hindered amine light stabilizers, UV absorbers, antistatic agents, colorants, mold release agents, polymerization inhibitors, chain transfer agents, fillers, surfactants, plasticizers, dispersants, thixotropic agents, thickeners, and flame retardants.
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、例示を目的として提示をしたものである。すなわち、以下の実施例は、網羅的であったり、記載した形態そのままに本発明を制限したりすることを意図したものではない。よって、本発明は、その趣旨を超えない限り、以下の記載例に限定されるものではない。また、特記しない限り、すべての部および百分率は重量基準である。 The present invention will now be described in detail with reference to the following examples, which are presented for illustrative purposes only. In other words, the following examples are not intended to be exhaustive or to limit the present invention to the precise form described. Therefore, the present invention is not limited to the following examples, provided that the spirit of the present invention is not exceeded. Furthermore, unless otherwise specified, all parts and percentages are by weight.
(物質同定)
本発明の化合物の同定は下記の機器を用いて行った。
核磁気共鳴装置(NMR):日本電子社製、型式ECS-400
(Material Identification)
The compounds of the present invention were identified using the following equipment.
Nuclear magnetic resonance apparatus (NMR): Manufactured by JEOL Ltd., model ECS-400
(光硬化測定方法)
Photo-Rheometerで、ラジカル重合性組成物の複素粘度の推移を測定し、該粘度上昇速度から保存安定性を測定した。
測定条件:
測定冶具:パラレルプレート(φ10mm)
厚み:20μm
振り角:5.0%一定
周波数:10Hz一定
温度:30℃一定
測定雰囲気 :空気雰囲気
(Light curing measurement method)
The transition of the complex viscosity of the radical polymerizable composition was measured with a Photo-Rheometer, and the storage stability was determined from the rate of increase in the viscosity.
Measurement conditions:
Measurement jig: parallel plate (φ10 mm)
Thickness: 20 μm
Swing angle: 5.0% constant Frequency: 10Hz constant Temperature: 30°C constant Measurement atmosphere: air atmosphere
(光DSC測定)
本実施例において、重合開始速度の測定は光DSC測定により下記のようにして行った。DSC測定装置は日立ハイテク社製XDSC-7000を用い、それに光DSC測定用ユニットを装着し光を照射しながらDSC測定ができるよう設えた。
(Photo-DSC measurement)
In this example, the polymerization initiation rate was measured by optical DSC measurement as follows: The DSC measurement device used was an XDSC-7000 manufactured by Hitachi High-Tech Corporation, and an optical DSC measurement unit was attached to it so that DSC measurement could be performed while irradiating light.
光照射用の光源は、林時計工業社製LA-410UVを用いた。照射光は高圧水銀ランプの全波長またはバンドパスフィルターを用いて405nm光を取り出して照射した。光の照度は50mW/cm2になるように調節した。光源の光はグラスファイバーを用いてサンプル上部まで導けるようにし、光照射開始と同時にDSC測定ができるよう光源のシャッターをトリガー制御できるようにした。 The light source used for light irradiation was an LA-410UV manufactured by Hayashi Watch Co., Ltd. The irradiation light was either the full wavelength of a high-pressure mercury lamp or 405 nm light extracted using a bandpass filter. The illuminance of the light was adjusted to 50 mW/ cm2 . The light from the light source was guided to the top of the sample using a glass fiber, and the shutter of the light source was trigger-controlled so that DSC measurement could be performed simultaneously with the start of light irradiation.
光DSCの測定は、サンプルを1mg程度測定用アルミ製パンの中に精秤し、DSC測定部に収めた後に光DSCユニットを装着した。DSCの測定部は窒素を100mL/分の速度で流通し、測定は窒素雰囲気下で行った。一回目の測定後、サンプルはそのままで再度同条件で測定を行い、一回目の測定結果から二回目の測定結果を差し引いた値を該サンプルの測定結果とした。結果は特に断らない限りサンプル1mgあたりの総発熱量で比較した。重合反応の進行に伴い発熱するので、総発熱量を測定することにより、重合反応の進行度合いを調べることができる。 For optical DSC measurements, approximately 1 mg of sample was accurately weighed into an aluminum pan for measurement, placed in the DSC measurement section, and then the optical DSC unit was attached. Nitrogen was circulated through the DSC measurement section at a rate of 100 mL/min, and measurements were performed under a nitrogen atmosphere. After the first measurement, the sample was measured again under the same conditions without modification, and the measurement result for that sample was determined by subtracting the result of the second measurement from the result of the first measurement. Unless otherwise specified, results were compared in terms of the total heat generated per 1 mg of sample. Heat is generated as the polymerization reaction progresses, so the degree of progress of the polymerization reaction can be determined by measuring the total heat generated.
一方、熱分析に使われるDSCの測定も実施した。DSCの測定は、サンプルを1mg程度を測定用アルミ製密閉パンの中に窒素雰囲気下で精秤し、DSC測定部に収めた。DSCの測定部は窒素を100mL/分の速度で流通し、測定は窒素雰囲気下で測定した。結果は特に断らない限りサンプル1mgあたりの総発熱量で比較した。重合反応の進行に伴い発熱するので、総発熱量を測定することにより、重合反応の進行度合いを調べることができる。 Meanwhile, DSC measurements, which are used for thermal analysis, were also carried out. For DSC measurements, approximately 1 mg of sample was precisely weighed out in a nitrogen atmosphere in a sealed aluminum measurement pan and placed in the DSC measurement section. Nitrogen was circulated through the DSC measurement section at a rate of 100 mL/min, and measurements were taken in a nitrogen atmosphere. Unless otherwise stated, results were compared in terms of the total heat generated per 1 mg of sample. Heat is generated as the polymerization reaction progresses, so the degree of progress of the polymerization reaction can be determined by measuring the total heat generated.
(合成例1)1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムの合成
窒素雰囲気下、撹拌子を入れた10mlガラスサンプル瓶に、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸を1.0g(4.9ミリモル)、水酸化ナトリウムを0.22g(5.5ミリモル)、イオン交換水を4.4g加え、室温で攪拌した。1時間攪拌後、原料が全て溶解したことを確認し、暗褐色の1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム塩の20重量%水溶液を得た。その後、一部を常温、窒素雰囲気下にて20時間、乾燥させた。
Synthesis Example 1 Synthesis of Monosodium 1,4-Dihydroxy-2-naphthoate Under a nitrogen atmosphere, 1.0 g (4.9 mmol) of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid, 0.22 g (5.5 mmol) of sodium hydroxide, and 4.4 g of ion-exchanged water were placed in a 10 ml glass sample bottle containing a stirrer, and the mixture was stirred at room temperature. After stirring for 1 hour, it was confirmed that all of the raw materials had dissolved, yielding a dark brown 20 wt % aqueous solution of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate. A portion of the solution was then dried at room temperature under a nitrogen atmosphere for 20 hours.
(合成例2)1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウムの合成
窒素雰囲気下、撹拌子を入れた10mlガラスサンプル瓶に、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸を1.0g(4.9ミリモル)、水酸化ナトリウムを0.43g(10.8ミリモル)、イオン交換水を4.8g加え、室温で攪拌した。1時間攪拌後、原料が全て溶解したことを確認し、暗褐色の1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウム塩の20重量%水溶液を得た。その後、一部を常温、窒素雰囲気下にて20時間、乾燥させた。
Synthesis Example 2: Synthesis of disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate Under a nitrogen atmosphere, 1.0 g (4.9 mmol) of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid, 0.43 g (10.8 mmol) of sodium hydroxide, and 4.8 g of ion-exchanged water were placed in a 10 ml glass sample bottle containing a stirrer, and the mixture was stirred at room temperature. After stirring for 1 hour, it was confirmed that all of the raw materials had dissolved, yielding a dark brown, 20 wt % aqueous solution of disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate. A portion of the solution was then dried at room temperature under a nitrogen atmosphere for 20 hours.
(合成例3)1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸アンモニウムの合成
窒素雰囲気下、撹拌子を入れた10mlガラスサンプル瓶に、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸を1.0g(4.9ミリモル)、25%アンモニア水を0.38g(5.6ミリモル)、イオン交換水を3.6g加え、室温で攪拌した。1時間攪拌後、原料が全て溶解したことを確認し、暗褐色の1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸アンモニウム塩の20重量%水溶液を得た。その後、一部を常温、窒素雰囲気下にて20時間、乾燥させた。
(Synthesis Example 3) Synthesis of ammonium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate Under a nitrogen atmosphere, 1.0 g (4.9 mmol) of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid, 0.38 g (5.6 mmol) of 25% aqueous ammonia, and 3.6 g of ion-exchanged water were placed in a 10 ml glass sample bottle containing a stirrer, and the mixture was stirred at room temperature. After stirring for 1 hour, it was confirmed that all of the raw materials had dissolved, yielding a dark brown 20 wt % aqueous solution of ammonium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate. A portion of the solution was then dried at room temperature under a nitrogen atmosphere for 20 hours.
合成例1乃至3において合成した1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸の塩の水溶性を調べるために、常温25℃で脱イオン水に対する溶解度を測定したところ、20g/100mL以上の溶解度を示した。 To investigate the water solubility of the salts of 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid synthesized in Synthesis Examples 1 to 3, their solubility in deionized water was measured at room temperature (25°C), and they showed a solubility of over 20 g/100 mL.
(実施例1) 窒素下での貯蔵安定性
水溶性単量体としてN-ヒドロキシエチルメタクリルアミド(HEMA)100重量部に対し、熱重合開始剤としてアゾ化合物であるアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を4重量部、水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムを0.4重量部添加し、ラジカル重合性組成物を調製した。該サンプル9mlをガラス瓶に入れ、空間部分を窒素で置換した後、密封保存した。一定期間保存後の該サンプルの粘度を測定し、その結果を表1に記載した。
Example 1 Storage Stability Under Nitrogen A radically polymerizable composition was prepared by adding 4 parts by weight of azobisisobutyronitrile (AIBN), an azo compound, as a thermal polymerization initiator and 0.4 parts by weight of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate as a water-soluble radical polymerization retarder to 100 parts by weight of N-hydroxyethyl methacrylamide (HEMA) as a water-soluble monomer. 9 ml of the sample was placed in a glass bottle, and the air space was replaced with nitrogen, after which the bottle was sealed and stored. The viscosity of the sample after storage for a certain period of time was measured, and the results are shown in Table 1.
(実施例2)
水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムの代わりに1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウムを用いた以外は、実施例1と同様にラジカル重合性組成物を調製し、該サンプル9mlをガラス瓶に入れ、空間部分を窒素で置換した後、密封保存した。一定期間保存後の該サンプルの粘度を測定し、その結果を表1に記載した。
Example 2
A radically polymerizable composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate was used instead of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate as the water-soluble radical polymerization retarder. 9 ml of the sample was placed in a glass bottle, the air space was purged with nitrogen, and the bottle was sealed and stored. The viscosity of the sample after storage for a certain period of time was measured, and the results are shown in Table 1.
(比較例1)
水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムの代わりに、ラジカル重合禁止剤としてよく知られており類似の1,4-ジヒドロキシ構造を持つハイドロキノン(HQ)を用いた以外は、実施例1と同様にラジカル重合性組成物を調製し、該サンプル9mlをガラス瓶に入れ、空間部分を窒素で置換した後、密封保存した。一定期間保存後の該サンプルの粘度を測定し、その結果を表1に記載した。
(Comparative Example 1)
A radically polymerizable composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that hydroquinone (HQ), which is well known as a radical polymerization inhibitor and has a similar 1,4-dihydroxy structure, was used instead of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate as the water-soluble radical polymerization retarder. 9 ml of the sample was placed in a glass bottle, the air space in the bottle was purged with nitrogen, and the bottle was sealed and stored. The viscosity of the sample after storage for a certain period of time was measured, and the results are shown in Table 1.
表1において、「○」は粘度上昇が見られなかったことを示し、「△」は若干粘度が上昇したことを示し、「×」は粘度が上昇しほぼ固化したことを示している。本実験は、水溶性単量体であるN-ヒドロキシエチルメタクリルアミド(HEMA)に熱ラジカル重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を添加する事により意図的にラジカル種を発生させ、保存時の安定性を加速的に測定したものである。 In Table 1, "○" indicates that no increase in viscosity was observed, "△" indicates that the viscosity increased slightly, and "×" indicates that the viscosity increased and the material was almost solidified. In this experiment, radical species were intentionally generated by adding the thermal radical polymerization initiator azobisisobutyronitrile (AIBN) to the water-soluble monomer N-hydroxyethylmethacrylamide (HEMA), and storage stability was measured at an accelerated rate.
表1から明らかなように、既存のラジカル重合禁止剤であるハイドロキノンを添加した例では、この加速条件では1日目から粘度上昇がみられ、2日目にはほぼ硬化してしまっていることがわかる。一方、同条件で、本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤である1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム及び1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウムは、10日経っても、硬化せず、保存安定性が優れているといえる。特に、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウムは、10日目でも粘度上昇すら観測されず、保存安定効果が極めて優れていることがわかる。 As is clear from Table 1, in the example where hydroquinone, an existing radical polymerization inhibitor, was added, an increase in viscosity was observed from the first day under these accelerated conditions, and the mixture was nearly completely hardened by the second day. In contrast, under the same conditions, monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate and disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, the water-soluble radical polymerization retarders of the present invention, did not harden even after 10 days, demonstrating excellent storage stability. In particular, disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate showed no observed increase in viscosity even after 10 days, demonstrating its extremely excellent storage stability.
(実施例3) 加熱によるラジカル重合テスト
水溶性単量体としてN-ヒドロキシエチルメタクリルアミド(HEMA)100重量部に対し、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.5重量部、水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムの20重量%水溶液10重量部添加し、ラジカル重合性組成物を調製した。該サンプルをレオメータにより、60℃での加熱下で複素粘度の変化を測定し、その結果を表2と図2に記載した。図2において、黒四角のマーク「DHNA-Na20%aq(10)」と記載したプロットである。測定時間内に複素粘度の上昇は見られなかった。
Example 3 Radical Polymerization Test by Heating A radically polymerizable composition was prepared by adding 0.5 parts by weight of azobisisobutyronitrile (AIBN) as a thermal polymerization initiator and 10 parts by weight of a 20 wt % aqueous solution of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate as a water-soluble radical polymerization retarder to 100 parts by weight of N-hydroxyethyl methacrylamide (HEMA) as a water-soluble monomer. The change in complex viscosity of the sample was measured using a rheometer while heating at 60°C, and the results are shown in Table 2 and Figure 2. In Figure 2, the plot is marked with a black square and labeled "DHNA-Na 20% aq (10)." No increase in complex viscosity was observed within the measurement time.
(実施例4)
水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムの代わりに1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウムの20重量%水溶液を用いた以外は、実施例3と同様にラジカル重合性組成物を調製し、該サンプルをレオメータにより、ギャップ0.02mmにて、60℃での窒素雰囲気下で複素粘度の変化を測定し、その結果を表2と図2に記載した。図2において、黒三角のマーク「DHNA-2Na20%aq(10)」と記載したプロットである。測定時間内に複素粘度の上昇は見られなかった。
Example 4
A radically polymerizable composition was prepared in the same manner as in Example 3, except that a 20 wt % aqueous solution of disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate was used instead of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate as the water-soluble radical polymerization retarder. The change in complex viscosity of the sample was measured using a rheometer at a gap of 0.02 mm under a nitrogen atmosphere at 60°C, and the results are shown in Table 2 and Figure 2. In Figure 2, the plot indicated by the black triangle mark "DHNA-2Na 20% aq (10)" shows no increase in complex viscosity during the measurement time.
(比較例2)
水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムを用いる代わりに純水10重量部を用いた以外は、実施例3と同様にラジカル重合性組成物を調製し、該サンプルをレオメータにより、60℃での窒素雰囲気下で複素粘度の変化を測定し、その結果を表2と図2に記載した。図2において、バツマーク「BLANK(PW(10))」と記載したプロットである。なお、重なって表示された破線は、グラフの立ち上がりの時間を推定するためにひかれた補助線である。
(Comparative Example 2)
A radically polymerizable composition was prepared in the same manner as in Example 3, except that 10 parts by weight of pure water was used instead of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate as the water-soluble radical polymerization retarder. The change in complex viscosity of the sample was measured using a rheometer at 60°C under a nitrogen atmosphere, and the results are shown in Table 2 and Figure 2. In Figure 2, this is the plot marked with a cross "BLANK (PW(10))." The overlapping dashed line is an auxiliary line drawn to estimate the rise time of the graph.
表2、図2から明らかなように、水溶性ラジカル重合遅延剤を用いないブランク実験では、60℃の加温条件では2200秒後に硬化が開始されその後完全に硬化している。一方、本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤である1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウム及び1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウムを添加した例では、5000秒後も全く粘度の上昇は見られず、ラジカル重合禁止効果が極めて優れていることがわかる。 As is clear from Table 2 and Figure 2, in a blank experiment in which no water-soluble radical polymerization retarder was used, curing began after 2,200 seconds under heating conditions of 60°C and was then completely cured. On the other hand, in the examples in which the water-soluble radical polymerization retarders of the present invention, monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate and disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate, were added, no increase in viscosity was observed even after 5,000 seconds, demonstrating their extremely excellent radical polymerization inhibition effect.
(実施例5)
水溶性単量体としてN-ヒドロキシエチルメタクリルアミド(HEMA)100重量部に対し、光重合開始剤として1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名OMNIRAD184)を3重量部添加して、水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムを0.2重量部添加し、ラジカル重合性組成物を調製した。該ラジカル重合性組成物1mgを測定用アルミパンの中に精秤し、DSC測定部に収めた後、光DSCユニットを装着した。該サンプルを、窒素雰囲気下で405nmの光を30分間照射した。その時の発熱量を計測し、その結果を表3に記載すると共に図1にプロットした。図1において、一点鎖線「HEMA+184(3)+DHNANa(0.2)」と記載したプロットである。
Example 5
A radically polymerizable composition was prepared by adding 3 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name OMNIRAD184) as a photopolymerization initiator to 100 parts by weight of N-hydroxyethyl methacrylamide (HEMA) as a water-soluble monomer, and 0.2 parts by weight of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate as a water-soluble radical polymerization retarder. 1 mg of the radically polymerizable composition was precisely weighed into an aluminum pan for measurement, placed in the DSC measurement section, and then attached to a photo-DSC unit. The sample was irradiated with 405 nm light for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. The calorific value was measured, and the results are shown in Table 3 and plotted in Figure 1 . In Figure 1, this is the plot labeled "HEMA + 184 (3) + DHNANa (0.2)."
(実施例6)
水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムの代わりに1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウムを用いた以外は、実施例5と同様にラジカル重合性組成物を調製し、その時の発熱量を計測し、その結果を表3に記載すると共に図1にプロットした。図1において、実線「HEMA+184(3)+DHNA2Na(0.2)」と記載したプロットである。
Example 6
A radically polymerizable composition was prepared in the same manner as in Example 5, except that disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate was used instead of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate as the water-soluble radical polymerization retarder, and the amount of heat generated was measured. The results are shown in Table 3 and plotted in Figure 1. In Figure 1, this is the plot indicated as the solid line "HEMA + 184(3) + DHNA2Na(0.2)."
(実施例7)
水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムの代わりに1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一アンモニウムを用いた以外は、実施例5と同様にラジカル重合性組成物を調製し、その時の発熱量を計測し、その結果を表3に記載すると共に図1にプロットした。図1において、破線「HEMA+184(3)+DHNANH4(0.2)」と記載したプロットである。
Example 7
A radically polymerizable composition was prepared in the same manner as in Example 5, except that monoammonium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate was used instead of monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate as the water-soluble radical polymerization retarder, and the amount of heat generated was measured. The results are shown in Table 3 and plotted in Figure 1. In Figure 1, the dashed line is the plot labeled "HEMA + 184 (3) + DHNANH4 (0.2)."
(比較例3)
水溶性ラジカル重合遅延剤として1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸一ナトリウムを添加しなかった以外は、実施例5と同様にラジカル重合性組成物を調製し、その時の発熱量を計測し、その結果を表3に記載すると共に図1にプロットした。図1において、点線「HEMA+184(3)BLANK」と記載したプロットである。
(Comparative Example 3)
A radically polymerizable composition was prepared in the same manner as in Example 5, except that monosodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate was not added as a water-soluble radical polymerization retarder, and the amount of heat generated was measured. The results are shown in Table 3 and plotted in Figure 1. In Figure 1, the dotted line is the plot labeled "HEMA+184(3)BLANK."
表3及び図1より明らかなように、本発明の水溶性ラジカル重合遅延剤を添加する事により、重合が開始する時間を遅らせることができることがわかる。特に、1,4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸二ナトリウムはその効果が高いことがわかる。
As is clear from Table 3 and Figure 1, the addition of the water-soluble radical polymerization retarder of the present invention can delay the time at which polymerization starts. In particular, disodium 1,4-dihydroxy-2-naphthoate is highly effective.
Claims (2)
( 一般式(1)中、Xは水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表し、Zはアルカリ金属又はアンモニウムを表す。}
(In general formula (1), X represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and Z represents an alkali metal or ammonium.)
2. The radical polymerizable composition according to claim 1, wherein the water-soluble monomer is at least one selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl acrylate (2HEA), 6-hydroxyhexyl acrylate (HHA), 4-hydroxybutyl acrylate (4HBA), N-hydroxyethyl acrylamide (HEAA), and N-hydroxyethyl methacrylamide ( HEMA ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021149781A JP7751787B2 (en) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Water-soluble radical polymerization retarder containing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid salt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021149781A JP7751787B2 (en) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Water-soluble radical polymerization retarder containing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid salt |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023042469A JP2023042469A (en) | 2023-03-27 |
| JP7751787B2 true JP7751787B2 (en) | 2025-10-09 |
Family
ID=85717343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021149781A Active JP7751787B2 (en) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Water-soluble radical polymerization retarder containing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid salt |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7751787B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003040830A (en) | 2001-07-23 | 2003-02-13 | Sumika Fine Chemicals Co Ltd | Method for producing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid and its alkali metal salt and new crystal of 1,4-dihydroxy-2- naphthoic acid |
| JP2008239599A (en) | 2007-03-01 | 2008-10-09 | Kawasaki Kasei Chem Ltd | Radical scavenger, polymerization inhibitor and polymerization inhibition method |
| JP2017008269A (en) | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 川崎化成工業株式会社 | Photopolymerization sensitizer |
| JP2019014775A (en) | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 川崎化成工業株式会社 | Radical polymerization controller and radical polymerization control method |
-
2021
- 2021-09-14 JP JP2021149781A patent/JP7751787B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003040830A (en) | 2001-07-23 | 2003-02-13 | Sumika Fine Chemicals Co Ltd | Method for producing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid and its alkali metal salt and new crystal of 1,4-dihydroxy-2- naphthoic acid |
| JP2008239599A (en) | 2007-03-01 | 2008-10-09 | Kawasaki Kasei Chem Ltd | Radical scavenger, polymerization inhibitor and polymerization inhibition method |
| JP2017008269A (en) | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 川崎化成工業株式会社 | Photopolymerization sensitizer |
| JP2019014775A (en) | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 川崎化成工業株式会社 | Radical polymerization controller and radical polymerization control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023042469A (en) | 2023-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5591543B2 (en) | Reactive diluent | |
| JP2020128094A (en) | Photocurable support material composition for inkjet 3d printer, ink for inkjet 3d printer, cartridge for inkjet 3d printer, method for producing support material, and method for producing photomolded matter | |
| WO2014160762A1 (en) | Ultraviolet curable pressure sensitive adhesives | |
| CN1358199A (en) | Method of immediately terminating free-radical polymerisation processes | |
| EP3134444A1 (en) | Compositions comprising cleavable crosslinker and methods | |
| JP5909855B2 (en) | Thermal polymerization inhibitor having condensed polycyclic aromatic skeleton and composition thereof | |
| CN1131873C (en) | Methodfor immediate termination of radical polymerization | |
| JP7751787B2 (en) | Water-soluble radical polymerization retarder containing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid salt | |
| WO2002046291A1 (en) | Multi-functional alpha-alkoxyalkyl acrylate and methacrylate ester compositions and reworkable polymers formed therefrom | |
| CN114641507A (en) | Compositions for immediate termination of free radical polymerization and uses thereof | |
| JP2008239599A (en) | Radical scavenger, polymerization inhibitor and polymerization inhibition method | |
| KR20180132074A (en) | 2-part curing composition | |
| TW201922906A (en) | Curing accelerator for anaerobic curable composition | |
| TWI772579B (en) | Method for producing (meth)acrylic composition, coating material containing (meth)acrylic composition, and cured product | |
| JP7165736B2 (en) | crosslinkable composition | |
| JP7755229B2 (en) | Water-soluble photoradical polymerization initiator containing 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid amine salt | |
| JP2021030625A (en) | Method for manufacturing support material for inkjet 3d printer, support material, and method for manufacturing optically formed product | |
| JP2022112840A (en) | Polymerization inhibitor having condensed polycyclic aromatic skeleton and composition thereof | |
| CN111527172B (en) | crosslinkable composition | |
| JP5109464B2 (en) | Method for producing (meth) acrylate polymer | |
| AU2019411691B2 (en) | Adhesive composition with retarding additive | |
| TW202403021A (en) | Synergistic antifoulant compositions and methods of using the same | |
| JP7323300B2 (en) | UV curable composition | |
| JP2015059136A (en) | Method for manufacturing acrylic partial polymer | |
| KR20250036796A (en) | Synergistic antifouling composition and method of using same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240911 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20241001 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250514 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250603 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250702 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250828 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250910 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7751787 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |