JPS6226324B2 - - Google Patents
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- JPS6226324B2 JPS6226324B2 JP54094926A JP9492679A JPS6226324B2 JP S6226324 B2 JPS6226324 B2 JP S6226324B2 JP 54094926 A JP54094926 A JP 54094926A JP 9492679 A JP9492679 A JP 9492679A JP S6226324 B2 JPS6226324 B2 JP S6226324B2
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
- C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
- C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
- C08F212/14—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring substituted by heteroatoms or groups containing heteroatoms
- C08F212/26—Nitrogen
- C08F212/28—Amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F246/00—Copolymers in which the nature of only the monomers in minority is defined
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- Paints Or Removers (AREA)
Description
本発明は、電着によつて陰極に折出可能な新規
なる含窒素アクリル系樹脂とその製造法ならびに
該樹脂からなる塗料およびその使用方法に関す
る。
被塗装物を電極として電気泳動によりその表面
に塗料を析出させる塗装法は、一般に電着塗装と
呼ばれ、自動車の車体塗装等に広く使用されてい
る。電着塗装法は、被塗物を陽極とするアニオン
電着法と、被塗物を陰極とするカチオン電着法に
分けられる。この中でも後者のカチオン電着法
は、被塗物金属を陰極とするため、金属イオンの
溶出がないという大きな利点を有する技術であ
る。現在用いられているカチオン電着用組成物と
しては、たとえば、エポキシ樹脂を二級アミンと
反応させ、エポキシ基をα−ジアルキルアミノ−
β−ヒドロキシエチル基に変換させたものが代表
例である。
本発明者らは、新しいカチオン電着用材料、す
なわち、陰極析出型電着塗料の開発に努めた結
果、新規な線状共重合体を見出すに到つた。すな
わち、本発明の共重合体は、構造式(A)で示される
繰返し単位と構造式(B)で示される繰返し単位を含
む線状共重合体である。(以下「共重合体AB」と
略記する。)
〔式中、R1、R2は水素、炭素数1ないし20のアル
キル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アミ
ノアルキル基、炭素数6ないし20のアリール基、
またはアリールアルキル基、R3は水素、メチル
基、ハロゲン、カルボキシメチル基、アセトキシ
基、CH2COOR5(R5は水素、炭素数1ないし10
のアルキル基、またはアリールアルキル基)、ま
たは炭素数1ないし5のアルコキシ基、R4は水
素、炭素数1ないし20のアルキル基、シクロアル
キル基、アルケニル基、炭素数6ないし20のアリ
ール基、アリールアルキル基、炭素数1ないし12
のハロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アル
コキシアルキル基、テトラヒドロフルフリル基、
グリシジル基、−(CH2−CH2−O)−oR6(R6は炭
素数1ないし8のアルキル基、nは1ないし30の
整数)、または炭素数3ないし20のジアルキルア
ミノアルキル基を表わす。〕
上記の式中、R1、R2の一方が水素の場合に
は、側鎖に二級アミノ基を有する共重合体とな
り、アミノ基特有の反応性を生かしてさらに誘導
体を製造することが可能であることが見出され、
好ましい実施態様の一つであることが明らかとな
つた。さらにはR1、R2のいずれかが水素で、他
が炭素数1ないし20のアルキル基もしくはアミノ
アルキル基、特に炭素数2ないし8のアルキル
基、アミノアルキル基が好ましい。具体的には、
エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、ブ
チル基、アミノエチル基等である。またR1、R2
がいずれもアルキル基やアミノアルキル基である
ものも好ましい。具体的にはR1、R2がメチル
基、エチル基もしくはアミノエチル基から選ばれ
たものが挙げられる。
構造式(A)において、側鎖置換基である置換アミ
ノエチル基は、主鎖に対していかなる位置に結合
していてもよいが、製造の容易さ等からp位のも
のが好ましい。
構造式(B)におけるR3としては、水素もしくは
メチル基またはアルコキシカルボニルメチル基が
一般的であり、R4としては、水素もしくは炭素
数1ないし20のアルキル基もしくは炭素数1ない
し12のヒドロキシアルキル基、中でもヒドロキシ
エチルが好ましい。さらに炭素数3ないし20のジ
アルキルアミノアルキル基が好ましく、特にジエ
チルアミノエチル基が好ましい。好ましい具体的
なR3とR4の組合せを(R3、R4)の形式で示すなら
ば、(H、CH3)、(H、C2H5)、(H、C4H9)、
(H、C8H17)、(H、CH2CH2OH)、(H、H)、
(H、CH2CH2N(CH3)2)、(CH3、CH3)、
(CH3、C2H5)、(CH3、C4H9)、(CH3、C8H17)、
(CH3、C12H25)、(CH3、C18H37)、(CH3、cyclo
−C6H11)、(CH3、H)、(CH3、CH2CH2OH)、
(CH3、CH2、CH2N(CH3)2)、(CH3、
The present invention relates to a novel nitrogen-containing acrylic resin that can be deposited onto a cathode by electrodeposition, a method for producing the same, a coating material made of the resin, and a method for using the same. A coating method in which a coating material is deposited on the surface of an object by electrophoresis using an electrode as an electrode is generally called electrodeposition coating, and is widely used for car body painting and the like. Electrodeposition coating methods are divided into anionic electrodeposition methods in which the object to be coated serves as an anode, and cationic electrodeposition methods in which the object to be coated serves as a cathode. Among these, the latter cationic electrodeposition method uses the metal of the object to be coated as a cathode, so it is a technique that has the great advantage that there is no elution of metal ions. Currently used compositions for cationic electrodeposition include, for example, reacting an epoxy resin with a secondary amine to convert the epoxy group into α-dialkylamino-
A typical example is one converted to a β-hydroxyethyl group. The present inventors have endeavored to develop a new cationic electrodeposition material, that is, a cathodic electrodeposition coating, and as a result, have discovered a novel linear copolymer. That is, the copolymer of the present invention is a linear copolymer containing a repeating unit represented by structural formula (A) and a repeating unit represented by structural formula (B). (Hereinafter abbreviated as "copolymer AB".) [Wherein R 1 and R 2 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aminoalkyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
or arylalkyl group, R 3 is hydrogen, methyl group, halogen, carboxymethyl group, acetoxy group, CH 2 COOR 5 (R 5 is hydrogen, carbon number 1 to 10
(alkyl group or arylalkyl group), or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Arylalkyl group, carbon number 1 to 12
haloalkyl group, hydroxyalkyl group, alkoxyalkyl group, tetrahydrofurfuryl group,
Glycidyl group, -( CH2 - CH2 -O) -o R6 ( R6 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, n is an integer of 1 to 30), or dialkylaminoalkyl group having 3 to 20 carbon atoms represents. ] In the above formula, when one of R 1 and R 2 is hydrogen, it becomes a copolymer with a secondary amino group in the side chain, and further derivatives can be produced by taking advantage of the reactivity peculiar to the amino group. It was found that it is possible,
It has become clear that this is one of the preferred embodiments. Further, either R 1 or R 2 is hydrogen, and the other is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aminoalkyl group, particularly an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms or an aminoalkyl group. in particular,
Examples include ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, and aminoethyl group. Also R 1 , R 2
It is also preferable that both are an alkyl group or an aminoalkyl group. Specifically, R 1 and R 2 are selected from a methyl group, an ethyl group, and an aminoethyl group. In structural formula (A), the substituted aminoethyl group, which is a side chain substituent, may be bonded to any position with respect to the main chain, but is preferably at the p-position for ease of production. In structural formula (B), R 3 is generally hydrogen, a methyl group, or an alkoxycarbonylmethyl group, and R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydroxyalkyl group having 1 to 12 carbon atoms. groups, especially hydroxyethyl. Furthermore, a dialkylaminoalkyl group having 3 to 20 carbon atoms is preferred, and a diethylaminoethyl group is particularly preferred. If a preferred specific combination of R 3 and R 4 is expressed in the form (R 3 , R 4 ), (H, CH 3 ), (H, C 2 H 5 ), (H, C 4 H 9 ) ,
(H, C 8 H 17 ), (H, CH 2 CH 2 OH), (H, H),
(H, CH 2 CH 2 N(CH 3 ) 2 ), (CH 3 , CH 3 ),
(CH 3 , C 2 H 5 ), (CH 3 , C 4 H 9 ), (CH 3 , C 8 H 17 ),
(CH 3 , C 12 H 25 ), (CH 3 , C 18 H 37 ), (CH 3 , cyclo
-C 6 H 11 ), (CH 3 , H), (CH 3 , CH 2 CH 2 OH),
( CH3 , CH2 , CH2N ( CH3 ) 2 ), ( CH3 ,
【式】)、(CH3、[Formula]), (CH 3 ,
【式】)等である。
R1、R2、R3およびR4はそれぞれ1種とは限ら
ず、2種以上の混合物のものも本発明に含まれ
る。
構造式(A)で示される部分の全共重合体に対する
重量分率に制限はないが、1ないし90重量%であ
ることが好ましく、さらに3ないし80重量%であ
ることが好ましい。構造式(A)で示される部分の分
率が上ると、電着における比電導度が大きくなつ
た。
本発明の共重合体ABの分子量に制限はない
が、数平均分子量が1000ないし500000であること
が好ましい。
また、本発明の共重合体ABは、その構造のう
ち構造式(B)で示される部分の一部を、次式(H)で示
される繰返し単位構造で置き換えることも可能で
ある。
式中、Xは水素、メチル基またはハロゲン、Y
はフエニル基、ニトリル基、[Formula]) etc. Each of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is not limited to one type, and mixtures of two or more types are also included in the present invention. There is no restriction on the weight fraction of the moiety represented by structural formula (A) based on the total copolymer, but it is preferably 1 to 90% by weight, more preferably 3 to 80% by weight. As the fraction of the moiety represented by structural formula (A) increased, the specific conductivity in electrodeposition increased. Although there is no restriction on the molecular weight of the copolymer AB of the present invention, it is preferable that the number average molecular weight is 1,000 to 500,000. Furthermore, in the copolymer AB of the present invention, part of the portion represented by the structural formula (B) in its structure can be replaced with a repeating unit structure represented by the following formula (H). In the formula, X is hydrogen, methyl group or halogen, Y
is a phenyl group, a nitrile group,
【式】または[expression] or
【式】(Rはアルキル基、ハロゲンから選ば
れたものである。)を表わす。
本発明の共重合体ABは、下式(C)および(D)で示
される構造の単量体を共重合することにより得ら
れる。R1、R2、R3およびR4の定義ならびに好ま
しに例については、すでに述べられたとおりであ
る。
単量体(C)を製造する一般的な方法は、下記の溝
造式(E)で示されるアミン(以下「アミンE」また
は単に「アミン」と略称する)をそれに対応する
アルカリ金属アミド(F)の共存下に、ジビニルベン
ゼンと反応させるものである。
(式中、R1、R2は前記と同じ意味であり、Mはア
ルカリ金属を表わす。)
この場合、アルカリ金属としては、リチウムが
反応性の高さ、反応操作の容易さ等から好まし
い。リチウムアミドの好ましい調製法は、アミン
とアルキルリチウム、フエニルリチウム、水素化
アルミニウムリチウム、水素化リチウム等を反応
させる方法であるが、この中でも、溶媒への溶解
度、操作性等から、アルキルリチウムを使用する
ことが特に好ましい。
アミンEに相当するリチウムアミド(F)を、以下
単に「リチウムアミド」とも呼称する。
ジビニルベンゼンとしては、p−ジビニルベン
ゼン、m−ジビニルベンゼン、またはそれらの混
合物を用いることができる。さらに、一般に市販
されているジビニルベンゼンは、エチルビニルベ
ンゼンを不純物として含有しているが、そのよう
な粗製ジビニルベンゼンを用いることもできる。
しかし、粗製ジビニルベンゼンを出発物質とした
時には、エチルビニルベンゼンに由来する生成物
が副成する可能性がある。p−ジビニルベンゼン
は反応速度が大であることや、後述する副生成物
(G)が生成しにくいことなどから原料としてさらに
好ましい。
アミンとしては1級アミンもしくは2級アミン
を用いることができるが、メチアミンおよびアン
モニアは反応性が低く好ましくない。1級アミン
としては、エチルアミン、n−プロピルアミン、
イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、sec−
ブチルアミン、tert−ブチルアミン、ペンチルア
ミン、2−エチルヘキシルアミン、ドデシルアミ
ン、オクタデシルアミン等のアルキルアミン、シ
クロヘキシルアミン、シクロペンチルアミン等の
シクロアルキルアミン、アリルアミン、ベンジル
アミン、アニリン等の不飽和アミン等、炭化水素
基を有する1級アミンである。2級アミンとして
は、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピ
ルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン等
のジアルキルアミン、ジシクロヘキシルアミン、
ジシクロプロピルアミン等のジシクロアルキルア
ミン、エチレンイミン等の環状アミン、ジアリル
アミン等の不飽和アミン等、炭化水素基を有する
2級アミンである。
さらに、エチレンジアミン、トリメチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレン
ジアミン、ドデカメチレンジアミン、ジエチレン
トリアミン、ジプロピレントリアミン、N−メチ
ルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミ
ン、N・N′−ジエチルエチレンジアミン等のジ
アミンもしくはトリアミンも用いることができ
る。一分子内に1級アミノ基と2級アミノ基が共
存する時は、一般に、より反応性の高い2級アミ
ノ基が選択的にジビニルベンゼンの二重結合に付
加する。
この中でも、エチルアミン、n−プロピルアミ
ン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、N−メ
チルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジア
ミンが特に好ましい。
この反応においては、リチウムアミドFは触媒
的作用を行なう。このことは、本反応の大きな特
徴の一つである。すなわち、リチウムアミドFは
ジビニルベンゼンに対して等モル以下の使用で十
分であり、好ましくはモル比で0.01倍ないし0.5
倍量、さらに好ましくは0.01倍ないし0.2倍量で
ある。この際、リチウムアミドFの濃度が反応速
度を支配することは銘記されるべきである。
リチウムアミドは反応系に共存する水、アルコ
ール、酸等の活性水素を有する物質と反応して失
活するため、使用する原料、溶媒は、予め脱水等
精製することが好ましいが、やむをえず、これら
活性水素を有する物質を混入している時は、リチ
ウムアミドFを所定量以上使用することが望まし
い。すでに述べたように、リチウムアミドは、た
とえばアルキルリチウムとアミンを反応させるこ
とにより容易に調製できる。アルキルリチウムと
しては、メチルリチウム、エチルリチウム、ブチ
ルリチウム等を用いることができるが、この中で
も入手の容易さからは、工業的にも製造されてい
るn−ブチルリチウムが特に好ましい。
アミンはジビニルベンゼンと化学量論的な反応
を起すが、その使用量は、ジビニルベンゼンに対
しモル比で0.3倍ないし2.5倍量が好ましく、さら
に好ましくは0.6倍ないし1.3倍量である。アミン
の量が過少であると、当然ながら生成量は減少す
る。また過剰量用いると、両ビニル基ともアミン
が付加した生成物(G)が生成する可能性があり好ま
しくない。
リチウムアミドとアミンの混合液とジビニルベ
ンゼンを反応させるための操作方法には、たとえ
ば次の二つの方法がある。第1の方法は、ジビニ
ルベンゼンに前者の混合液を加える方法である。
この方法は副生成物の生成が抑えられるという利
点を有している。第2の方法は、リチウムアミド
とアミンの混合物にジビニルベンゼンを加える方
法であるが、この場合には、必要な反応容器が1
器で済むこと、リチウムアミド液の移しかえの操
作が不要であることなどの長所がある。
本反応は、不活性溶媒の存在下に行うこともで
きる。溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、シク
ロヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、ベン
ゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、ジエチルエ
ーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエ
ーテル類、ジメチルスルホキシド、N・N′−ジ
メチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリツク
トリアミド等の非プロトン性極性溶媒等、反応条
件下でリチウムアミドと反応しない液体を用いる
ことができる。この中でもヘキサン、シクロヘキ
サン、ベンゼン、テトラヒドロフラン等がより好
ましい。特にテトラヒドロフランを用いた場合
は、反応速度が大きく、反応時間の短縮をはかる
ことができる。またヘキサン等の脂肪族炭化水素
は、完全に不活性な溶媒として汎用される。
用いる溶媒の量は、体積でジビニルベンゼンの
0.1倍ないし50倍が好ましく、より好ましくは0.5
倍ないし20倍である。溶媒の相対量が多くなる
と、反応は一般に遅くなる。
本反応を行なう温度については特に制限はない
が、−50℃ないし100℃が好ましく、さらに好まし
くは−20℃ないし50℃である。アミンや溶媒の沸
点以上で反応を行なう場合には、耐圧容器の使用
が必要である。また反応混合物は撹拌または振と
うすることが好ましい。
反応時間に制限はないが、1分ないし24時間が
好ましく、さらに5分ないし8時間が好ましい。
反応速度は、温度、アミンの種類、原料の濃度、
溶媒の種類等に大きく支配されるため、反応時間
は条件により設定されるべきであるが、反応中、
経時的にサンプリングを行ない、ガスクロマトグ
ラフイや液体クロマトグラフイー等で原料や生成
物の定量を行なつて、反応の終了時間を決定する
ことが推奨される。反応を停止させるためには、
エタノール、プロパノール等のアルコールや水等
でリチウム化合物を失活させることが必要であ
る。生成物である単量体Cを単離するには、蒸
溜、カラムクロマトグラフイー、または反応混合
物に塩酸または塩化水素ガスを加え、単量体Cの
塩酸塩として析出させる方法等がある。前処理と
して、反応混合物に水を加え、抽出分離すること
により、単離操作がより効率的になる場合も多
い。
このようにして製造される単量体(C)のうち好ま
しい代表例としては、エチルアミノエチルスチレ
ン、イソプロピルアミノエチルスチレン、ジメチ
ルアミノエチルスチレン、ジエチルアミノエチル
スチレン、ジ(アミノエチル)アミノエチルスチ
レン、N・N−アミノエチルメチルエチルスチレ
ン(R1=CH3、R2=CH2−CH2−NH2)等があ
る。
構造式(D)で示される単量体、すなわちアクリル
酸誘導体の代表例としては、アクリル酸、メタク
リル酸、α−クロルアクリル酸、イタコン酸等不
飽和カルボン酸;アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチ
ル、アクリル酸オクタデシル等アクリル酸アルキ
ル;アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸トリ
メチルシクロヘキシル等アクリル酸シクロアルキ
ル;アクリル酸フエニル、アクリル酸アミルフエ
ニル等アクリル酸アリール;アクリル酸クロルエ
チル、アクリル酸ジクロルプロピル、アクリル酸
ブロムプロピル等アクリル酸ハロアルキル;アク
リル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ビスヒドロ
キシメチルペンチル等アクリル酸ヒドロキシアル
キル;アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エ
トキシプロピル等アクリル酸アルコキシ;アクリ
ル酸グリシジル、アクリル酸テトラヒドロフルフ
リル等アクリル酸の環状エーテルエステル等のア
クリル酸エステル。
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、メタ
クリル酸デシル、メタクリル酸ドデシル、メタク
リル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル
等のメタクリル酸アルキルまたはメタクリル酸シ
クロアルキル;メタクリル酸フエニル、メタクリ
ル酸ブチルフエニル、メタクリル酸ナフチル等メ
タクリル酸アリール;メタクリル酸ベンジル、メ
タクリル酸トリフエニルメチル等メタクリル酸ア
リールアルキル;メタクリル酸クロルメチル、メ
タクリル酸フルオロエチル、メタクリル酸ブロム
エチル、メタクリル酸クロルシクロヘキシル等メ
タクリル酸ハロアルキル;メタクリル酸クロルフ
エニル、メタクリル酸トリブロムフエニル等メタ
クリル酸ハロアリール;メタクリル酸ヒドロキシ
エチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル等メタ
クリル酸ヒドロキシアルキル;メタクリル酸エト
キシエチル、メタクリル酸メトキシブチル等メタ
クリル酸アルコキシアルキル;メタクリル酸グリ
シジル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル等
メタクリル酸の環状エーテルエステル;メタクリ
ル酸メトキシポリエチレングリコール等のメタク
リル酸エステル。
α−クロルアルキル酸メチル、α−クロルアク
リル酸ブチル、α−クロルアクリル酸エトキシエ
チル等のα−クロルアクリル酸エステル;α−ア
セトキシアクリル酸エチル、α−ベンゾイルオキ
シアクリル酸エチル等のα−アルコキシアクリル
酸エステル;イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジ
ブチル、イタコン酸クロルエチル、イタコン酸ヒ
ドロキシエチル等イタコン酸エステル;α−メト
キシアクリル酸メチル、α−エトキシアクリル酸
シクロヘキシル等α−アルコキシアクリル酸エス
テルが挙げられる。この中で好ましい例として
は、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸、アクリ
ル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキ
シル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタ
クリル酸テトラヒドロフルフリル等がある。
また他の共重合成分として、スチレン、塩化ビ
ニル、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、メチ
ルビニルケトン、酢酸ビニル等を加えることも可
能である。重合方法は、イオン重合、ラジカル重
合を問わないが、ラジカル開始剤の存在下に共重
合を行うことが好ましい。重合操作も、塊状重
合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の一般的な
重合方法のいずれも用いることができる。
ラジカル開始剤としては、過酸化ベンゾイル、
過酸化ジラウロイル等の過酸化物、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)、1・1′−アゾビスシク
ロヘキサン−1−カルボニトリル等のアゾ化物、
クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペ
ルオキシド等のヒドロペルオキシド、過硫酸カリ
ウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸物がその代
表例である。
共重合体の分子量の調節は、開始剤の使用量の
調節や、溶媒もしくは連鎖移動剤添加系で溶液重
合を行なうことにより達成される。開始剤の量を
増加すれば分子量は低下する。
これらの開始剤の使用量は、好ましくは単量体
に対し0.05〜10重量%、さらに好ましくは0.2%
ないし5重量%である。
溶媒もしくは連鎖移動剤としては、トルエン、
エチルベンゼン、クメン、ジフエニルメタン等の
芳香族炭化水素、四塩化水素、クロロホルム等の
ハロゲン化炭化水素、n−ブタノール、イソプロ
パノール等の脂肪族アルコール、n−ブチルメル
カプタン等のメルカプタン類等がある。溶媒もし
くは連鎖移動剤の使用量は特に制限はないが、単
量体に対し重量比で0.1倍ないし40倍が好まし
く、さらに等量ないし20倍量が好ましい。重合温
度は0℃ないし150℃が好ましく、40℃ないし100
℃がさらに好ましい。
以上の方法で得られた共重合体ABの単離法と
しては、当分野で公知の種々の方法を用いること
ができるが、溶液重合の場合には、生成共重合体
を溶解しない溶媒中に反応混合物を投入する再沈
澱法や、水蒸気を吹き込みながら反応混合物を加
熱して溶媒や未反応単量体を蒸溜する水蒸気蒸溜
法が好ましい。
懸濁重合の場合は、得られた粒状生成物を別
し、水等で充分洗浄して生成物表面に付着してい
る懸濁剤、懸濁助剤等を洗浄することが推奨され
る。
得られた共重合体の構造を確認する手段として
は、元素分析、赤外吸収スペクトル、核磁気共鳴
スペクトル等の一般的な方法が使用される。また
重合後に未反応単量体をガスクロマトグラフイー
や液体クロマトグラフイーで定量することによ
り、共重合体の組成を推測することもできる。分
子量の測定は、粘度法、ゲルパーミエーシヨンク
ロマトグラフイー、光散乱法、浸透圧法、蒸気圧
オスモメトリー等が用いられる。
本発明の共重合体ABは塗膜成分として有用で
ある。すなわち共重合体ABからなる塗膜は良好
な耐久性を示すことが明らかとなつた。塗膜は共
重合体ABを溶媒に溶解し塗布した後、溶媒を蒸
発させることによつても得られるが、共重合体
ABを酸HXと反応させ、式(A)で示される構造の一
部または全部を、式(A′)
(式中、Xは酸基を表わす。)
で示される構造に置き換えた後、水に溶解もしく
は分散し、これを電解液として、導電性物体上に
陰極泳動せしめることによつても、上記塗膜を得
ることができる。すなわち、被塗物体を陰極と
し、陽極との間に直流電流を通ずることにより塗
膜形成が達成される。このようなカチオン電着法
は本共重合体からなる塗膜形成法のうち最も好ま
しいものである。
酸HXとしては特に制限はないが、例としては
塩酸、硫酸、硝酸、クロム酸、過塩素酸、リン
酸、炭酸等の鉱酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
カプロン酸等の脂肪族カルボン酸、グリコール
酸、乳酸等のヒドロキシカルボン酸、マロン酸、
アジピン酸等のジカルボン酸、安息香酸、フタル
酸、サリチル酸等の芳香族カルボン酸、メタンス
ルホン酸、エタンスルホン酸等のアルカンスルホ
ン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエスルホン酸、
ラウリルベンゼンスルホン酸等のアリールスルホ
ン酸等があるが、この中でも、有機カルボン酸が
好ましく、酢酸、乳酸、ヒドロキシ酢酸等が電解
液を中性付近に保つことができる等の理由からさ
らに好ましい。
加える酸の量は、共重合体AB中の窒素量に対
し0.1倍ないし5倍モルが好ましく、0.3倍ないし
2倍モルがさらに好ましい。
中和反応は共重合体と酸のみを混合してもよい
が、酸が固体の場合や当量以下の酸と反応させる
時は、溶媒を用いることが推奨される。溶媒とし
ては、アルコール、ケトン等の水溶性有機液体が
好ましい。この中でも、メタノール、エタノー
ル、プロパノール等の低級アルコール、アセト
ン、メチルエチルケトン等が特に好ましい。溶媒
量は共重合体ABに対し重量で10%ないし300%が
好ましく、20%ないし150%がさらに好ましい。
中和反応の温度は−20℃ないし200℃が好まし
く、さらに好ましくは10℃ないし150℃である。
電解液を調製するにあたつて用いる水の量は、
共重合体A′Bに対し等重量以上30倍以下が好まし
く、さらに好ましくは5倍以上20倍以下である。
こゝで調製された電解液のPHは3〜8が好まし
く、さらに好ましくはPH5〜7である。
共重合体A′Bは、下記構造式()
で示される単量体と単量体(D)を含む単量体混合物
を共重合することによつても製造することができ
る。
この単量体は式(C)で示される単量体を、酸HX
で中和することにより容易に製造することができ
る。単量体(I)と(D)の共重合の場合にはラジカル重
合が好ましく、極性の高い溶媒中で溶液重合する
ことが推奨される。溶媒として水を用いる場合に
は、上記開始剤のうち水溶性のものゝ他に、過硫
酸塩/亜硫酸水素塩、塩素酸塩/亜硫酸塩等の組
合せからなるレドツクス系開始剤も用いることが
できる。このレドツクス開始剤の代表例は、過硫
酸カリウム/亜硫酸水素ナトリウム、塩素酸ナト
リウム/亜硫酸ナトリウム等の組合せである。
陰極すなわち被塗面の材質としては、リン酸亜
鉛処理鋼板、リン酸鉄処理鋼板、未処理鋼板、亜
鉛メツキ鋼板、錫メツキ鋼板、アルミニウム、銅
および銅合金等が代表例である。陽極としては、
ステンレス鋼板、炭素板等が好ましい。極間の電
圧に制限はないが、50Vないし500Vが好ましく、
100Vないし400Vが特に好ましい。電着時間は10
秒ないし20分が好ましく、1分ないし10分がさら
に好ましい。電着液の温度は0℃ないし60℃が好
ましく、さらに好ましくは10℃ないし40℃であ
る。
以下、実施例を挙げて説明するが、これらは本
発明を制限するものではない。なお、参考例も併
せて示す。
参考例 1
窒素置換した2の三つ口フラスコに撹拌装
置、温度計、還流装置を用意し、滴下ロートで精
製テトラヒドロフラン44mlを加える。撹拌を行な
いながらイソプロピルアミン86mlを加え、さらに
n−ブチルリチウムの2規定溶液を20ml加えたと
ころ、溶液の色は無色透明から淡黄色に変化し
た。このフラスコを30℃の恒温槽につけ、撹拌を
続けながらp−ジビニルベンゼン148mlを加え
た。反応混合物はオレンジ色であり、そのまゝ3
時間反応を行なつた後、1mlのメタノールを加
え、2の水に投入した。n−ヘキサンで2回抽
出を行ない、油層を硫酸マグネシウムで一夜間乾
燥した後、蒸留を行なつた。生成物として0.07mm
Hgで67℃付近の沸点を示す溜分を11.8g得た。
この生成物がp−(イソプロピルアミノエチル)
スチレンであることは、次のスペクトルデータか
ら確認された。
プロトン核磁気共鳴スペクトル(100MHz、溶
媒;重クロロホルム、基準物質TMS)、δ値;
0.8(1H)、0.96(2重線、J=7Hz、1H)、2.6〜
2.9(多重線、5H)、5.1(2重線、J=11Hz、
1H)、5.6(2重線、J=18Hz、1H)、6.6(2組
の2重線、1H)、7.0〜7.35(多重線、4H)。
赤外吸収スペクトル(液膜);3300、1630、
1510、1470、1380、1080、990、910、835cm-1。
参考例 2
撹拌装置を備えた内容積200mlのステンレス製
耐圧反応装置に、ナトリウム金属上で乾燥、蒸溜
をしたn−ヘキサン80mlを入れた後、装置をドラ
イアイス−メタノール混合液で外部から十分冷却
をした。装置にエチルアミンのボンベ(東京化成
工業株式会社製)を接続し、バルブを開いて反応
装置内にエチルアミンを導入した。導入前後のボ
ンベの重量変化から、エチルアミンが6.3g導入
されたことを確認した。撹拌をしながら8.4mlの
n−ブチルリチウムの15%n−ヘキサン溶液を導
入した。次に、40mlの乾燥n−ヘキサンに18.2g
のp−ジビニルベンゼンを溶解した液を導入し
た。反応装置を25℃の水槽に入れ、5時間撹拌を
続けた後、反応混合物に0.5gのメタノールを加
え、200mlの水に投入した。n−ヘキサンで2回
抽出を行ない、油層を硫酸マグネシウムで一夜間
乾燥した後、蒸溜を行なつた。0.31mmHgで72℃
から73℃の沸点を示した溜分を14.7g得た。ガス
クロマトグラフイーにより単一物であることを確
認した。この溜分の屈折率は、22℃で1.538(Na
D線)であつた。また分光分析結果は次のとおり
であつた。
赤外吸収スペクトル;3280、1620、1510、
1120、985、900、820cm-1。
核磁気共鳴スペクトル〔100MHz、テトラメチ
ルシラン(TMS)基準〕、δ値;0.80(1重線、
1H)、1.04(3重線、J=7.2Hz、3H)、2.55(4
重線、J=7.2Hz、2H)、2.6〜2.8(多重線、
4H)、5.08(2重線、J=10.5Hz、1H)、5.60(2
重線、J=17.8Hz、1H)、6.56(2組の2重線、
J=10.5、17.8Hz、1H)、6.9〜7.3(多重線、
4H)。
こゝで、Jはカツプリング定数、nHとは水素
nケ分に相当することを示している。
これらの分析結果は、生成物がパラ−(β−エ
チルアミノエチル)スチレンであることを示して
いる。
参考例 3
蛇管式冷却器、温度計、滴下ロート2本を備
え、中に磁気回転子を入れた2の四口フラスコ
に、ナトリウム金属により乾燥後蒸溜をしたn−
ヘキサン100gを入れ、メタノールドライアイス
混合液で外部から十分冷却した。冷却器内にドラ
イアイス−メタノールを循環させた後、冷却器の
先端にジメチルアミノボンベ(東京化成工業株式
会社製)を接続し、バルブを開いてフラスコ内に
ジメチルアミンを導入した。導入前後のボンベの
重量変化からジメチルアミンが115.4g導入され
たことを確認した。磁気回転子によりジメチルア
ミンのn−ヘキサン溶液を撹拌しながら滴下ロー
トから、77gのn−ブチルリチウムの15%ヘキサ
ン溶液を混合液の温度がマイナス60℃を超えない
ような速度で滴下した。n−ブチルリチウムの滴
下により液は淡黄色になつた。
次に435gの乾燥ヘキサンと、下記の方法で調
整したパラジビニルベンゼン332gの混合液を第
2の滴下ロートから、内温が−60℃を超えない速
度で滴下した。反応液は淡縁色となつた。滴下が
終了した後、撹拌を3時間半続けたところ、内温
は−20℃まで上昇した。一部分サンプリングして
ガスクロマトグラフでジビニルベンゼンの定量を
行つたところ、出発時の15%であると測定された
ので、10mlのメタノールを加えて反応を終了し
た。
1の水に反応混合物を加え、n−ヘキサンで
2回抽出を行なつた後、油相を硫酸マグネシウム
で一夜間乾燥し、硫酸マグネシウムを別した
後、減圧蒸溜を行つた。0.4mmHgで75℃から80℃
の沸点を示した溜分が250g得られた。ガスクロ
マトグラフイーによる分析では、純度は98%以上
で、他に若干の原料ジビニルベンゼンが含まれて
はいるが、主成分は単一ピークであつた(充填
剤;シリコンDC−550、カラム長;1m、カラム
温度;150℃、キヤリヤーガス;窒素、流量;136
ml/min、保持時間;3.2分)。この溜分の比重は
23℃で0.913、屈折率は23℃で1.534(Na D線)
と測定された。
ガスクロマトグラフイにより分取をして得た高
純度サンプルを用いて、構造確認のための分析を
行つた。結果を次に示す。
元素分析; C:82.08%、H:9.86%、N:
8.07%
赤外吸収スペクトル;2920、2740、1620、
1500、1440、1250、1130、1030、980、890、820
cm-1
プロトン核磁気共鳴スペクトル;(測定溶媒:
四塩化炭素)δ値(基準物質:TMS重クロロホ
ルム溶液)2.07(一重線、6H);2.2〜2.7(4H)
5.00(二重線、J=11ヘルツ、1H);5.50(二重
線、J=18ヘルツ、1H);6.55(二組の二重
線、J=11ヘルツおよび18ヘルツ、1H);6.8〜
7.3(4H)
なお、こゝでJとはカツプリング定数を示し、
また1Hとは水素1個分に相当することを表わし
ている。
参考例 4
200mlの三口フラスコに26gのp−ジビニルベ
ンゼンと40mlのシクロヘキサンを入れる。さらに
14.8gのジエチルアミンと0.512gのブチルリチ
ウムから調製したアミド・アミン混合物のシクロ
ヘキサン溶液40mlを加え、撹拌しながら50℃で3
時間加熱した。その後10mlのメタノールを加え、
反応液を蒸溜し、1mmHgで84℃付近の沸点を有
するp−ジエチルアミノエチルスチレンを29g得
た。このものは次に示すような特性吸収を有する
赤外吸収スペクトルを与えた。1800、1620、
1505、1195、1060、980、895、820cm-1、また元
素分析を行つたところC:82.65%、H:10.58
%、N:6.80%であつた。
実施例 1
撹拌棒、温度計、還流冷却器を備えた2容の
セパラブルフラスコに、トルエン1014g、メタク
リル酸メチル102.8g、参考例1で合成したp−
イソプロピルアミノエチルスチレン17.7g、メタ
クリル酸2−エチルヘキシル41.7gおよび2・
2′−アゾビスイソブチロニトリル2.5gを加え、
80℃で18時間、撹拌を続けた。反応後、残留単量
体量をガスクロマトグラフイーで定量したとこ
ろ、メタクリル酸メチルの11.6%、メタクリル酸
2−エチルヘキシルの12.7%は未反応であつた
が、p−イソプロピルアミノエチルスチレンはす
べて反応したことが明らかとなつた。反応混合物
に水蒸気発生装置から水蒸気を導入し、未反応単
量体およびトルエンを水蒸気蒸溜した。得られた
共重合体を冷却後、粉砕し乾燥した。収量は130
gで、生成共重合体の元素分析は、C:65.9%、
H:9.1%、O:0.24%、N:0.9%であつた。ま
た赤外吸収スペクトルでは、次の特徴的な吸収が
観測された。2930、1720、1450、1280、1230、
980、960、740cm-1。
プロトン核磁気共鳴スペクトルは次のような結
果であつた。溶媒;重クロロホルム、基準物質;
TMS、δ値(ppm);0.8〜1.2(J=6Hz)、1.2
〜1.7、1.7〜2.3、2.7〜3.1、3.65、3.8〜4.1、6.9
〜7.3。また、クロロホルムの溶液の粘度を測定
したところ、25℃で〔η〕=0.049であつた。
実施例 2
2容のセパラブルフラスコに、1300gのクメ
ン、p−イソプロピルアミノエチルスチレン11.3
g、メタクリル酸メチル47g、メタクリル酸n−
オクチル93.1gおよび7.5gの2・2′−アゾビスイ
ソブチロニトリルを加え、室温で窒素を2分間吹
き込んだ後、密栓をし80℃で18時間加熱を続けた
後、実施例1と同様の方法で水蒸気蒸溜を行なつ
た。
得られた共重合体の元素分析はC:69.6%、
H:10.2%、O:19.6%、N:0.6%であつた。ま
たクロロホルム溶液で測定した固有粘度〔η〕は
0.022であつた。赤外吸収スペクトルは次の吸収
を示した。2940、1720、1470、1230、1150cm-1。
実施例 3〜5
撹拌棒、温度計、還流冷却器を備えた5セパ
ラブルフラスコに、第1表に示す溶媒および単量
体を加え加温し、70℃で15時間反応を行なつた。
反応後、残留単量体をガスクロマトグラフイー
で定量した。ガスクロ分析値は第2表に示す。
反応後、反応物を3倍量のヘキサンに加え再沈
澱させ、ポリマーを単離し、減圧乾燥した。
元素分析の結果を第3表に示す。[Formula] (R is selected from an alkyl group and a halogen). Copolymer AB of the present invention can be obtained by copolymerizing monomers having structures represented by the following formulas (C) and (D). The definitions and preferably examples of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are as already mentioned. A general method for producing monomer (C) is to convert an amine represented by the following Mizozo formula (E) (hereinafter referred to as "amine E" or simply "amine") into the corresponding alkali metal amide ( It is reacted with divinylbenzene in the coexistence of F). (In the formula, R 1 and R 2 have the same meanings as above, and M represents an alkali metal.) In this case, as the alkali metal, lithium is preferable due to its high reactivity and ease of reaction operation. A preferred method for preparing lithium amide is a method in which an amine is reacted with alkyllithium, phenyllithium, aluminum lithium hydride, lithium hydride, etc. Among these, alkyllithium is preferable due to its solubility in solvents, operability, etc. It is particularly preferred to use Lithium amide (F) corresponding to amine E is also simply referred to as "lithium amide" hereinafter. As divinylbenzene, p-divinylbenzene, m-divinylbenzene, or a mixture thereof can be used. Furthermore, although commercially available divinylbenzene contains ethylvinylbenzene as an impurity, such crude divinylbenzene can also be used.
However, when crude divinylbenzene is used as a starting material, a product derived from ethylvinylbenzene may be produced as a by-product. p-Divinylbenzene has a high reaction rate and produces by-products as described below.
(G) is more preferable as a raw material because it is difficult to produce. As the amine, a primary amine or a secondary amine can be used, but methiamine and ammonia have low reactivity and are not preferred. As primary amines, ethylamine, n-propylamine,
Isopropylamine, n-butylamine, sec-
Alkylamines such as butylamine, tert-butylamine, pentylamine, 2-ethylhexylamine, dodecylamine, octadecylamine, cycloalkylamines such as cyclohexylamine, cyclopentylamine, unsaturated amines such as allylamine, benzylamine, aniline, etc., hydrocarbons It is a primary amine having a group. Examples of secondary amines include dialkylamines such as dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, and dioctylamine, dicyclohexylamine,
Secondary amines having a hydrocarbon group include dicycloalkylamines such as dicyclopropylamine, cyclic amines such as ethyleneimine, and unsaturated amines such as diallylamine. Furthermore, diamines or triamines such as ethylenediamine, trimethylenediamine, hexamethylenediamine, octamethylenediamine, dodecamethylenediamine, diethylenetriamine, dipropylenetriamine, N-methylethylenediamine, N-ethylethylenediamine, and N·N'-diethylethylenediamine are also used. be able to. When a primary amino group and a secondary amino group coexist in one molecule, generally the more reactive secondary amino group is selectively added to the double bond of divinylbenzene. Among these, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, butylamine, N-methylethylenediamine, and N-ethylethylenediamine are particularly preferred. In this reaction, lithium amide F performs a catalytic action. This is one of the major features of this reaction. In other words, it is sufficient to use lithium amide F in an equimolar amount or less relative to divinylbenzene, preferably in a molar ratio of 0.01 to 0.5.
Double the amount, more preferably 0.01 to 0.2 times the amount. At this time, it should be kept in mind that the concentration of lithium amide F controls the reaction rate. Since lithium amide is deactivated by reacting with substances containing active hydrogen such as water, alcohol, and acids coexisting in the reaction system, it is preferable to dehydrate and otherwise purify the raw materials and solvents used. When a substance having active hydrogen is mixed, it is desirable to use lithium amide F in a predetermined amount or more. As already mentioned, lithium amides can be easily prepared, for example, by reacting an alkyllithium with an amine. As the alkyl lithium, methyl lithium, ethyl lithium, butyl lithium, etc. can be used, but among these, n-butyl lithium, which is also produced industrially, is particularly preferred from the viewpoint of easy availability. Although the amine causes a stoichiometric reaction with divinylbenzene, the amount used is preferably 0.3 to 2.5 times, more preferably 0.6 to 1.3 times, molar ratio to divinylbenzene. If the amount of amine is too small, the amount produced will naturally decrease. Furthermore, if an excessive amount is used, a product (G) in which amines are added to both vinyl groups may be produced, which is not preferable. There are, for example, the following two methods for reacting the mixture of lithium amide and amine with divinylbenzene. The first method is to add the former mixture to divinylbenzene.
This method has the advantage of suppressing the formation of by-products. A second method, in which divinylbenzene is added to the lithium amide and amine mixture, requires only one reaction vessel.
Advantages include that it only requires a container and that there is no need to transfer the lithium amide solution. This reaction can also be carried out in the presence of an inert solvent. Examples of solvents include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, and octane, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, ethers such as diethyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, N/N'-dimethylformamide, Liquids that do not react with lithium amide under the reaction conditions can be used, such as aprotic polar solvents such as hexamethylphosphoric triamide. Among these, hexane, cyclohexane, benzene, tetrahydrofuran and the like are more preferred. In particular, when tetrahydrofuran is used, the reaction rate is high and the reaction time can be shortened. Furthermore, aliphatic hydrocarbons such as hexane are commonly used as completely inert solvents. The amount of solvent used is the volume of divinylbenzene.
Preferably 0.1 to 50 times, more preferably 0.5
It is 20 to 20 times larger. The reaction generally slows down as the relative amount of solvent increases. The temperature at which this reaction is carried out is not particularly limited, but is preferably -50°C to 100°C, more preferably -20°C to 50°C. When carrying out the reaction above the boiling point of the amine or solvent, it is necessary to use a pressure vessel. It is also preferred that the reaction mixture be stirred or shaken. The reaction time is not limited, but preferably 1 minute to 24 hours, more preferably 5 minutes to 8 hours.
The reaction rate depends on temperature, type of amine, concentration of raw materials,
The reaction time should be set depending on the conditions, as it is largely controlled by the type of solvent, etc., but during the reaction,
It is recommended to determine the end time of the reaction by sampling over time and quantifying the raw materials and products using gas chromatography, liquid chromatography, etc. To stop the reaction,
It is necessary to deactivate the lithium compound with alcohol such as ethanol or propanol, water, or the like. Monomer C, which is a product, can be isolated by distillation, column chromatography, or by adding hydrochloric acid or hydrogen chloride gas to the reaction mixture to precipitate monomer C as a hydrochloride salt. Isolation operations often become more efficient by adding water to the reaction mixture as a pretreatment and performing extraction and separation. Preferred representative examples of the monomer (C) produced in this way include ethylaminoethylstyrene, isopropylaminoethylstyrene, dimethylaminoethylstyrene, diethylaminoethylstyrene, di(aminoethyl)aminoethylstyrene, N - N-Aminoethylmethylethylstyrene ( R1 = CH3 , R2 = CH2 - CH2 - NH2 ) and the like. Representative examples of the monomer represented by structural formula (D), that is, acrylic acid derivatives, include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, α-chloroacrylic acid, and itaconic acid; methyl acrylate, ethyl acrylate, Alkyl acrylates such as butyl acrylate, octyl acrylate, octadecyl acrylate; Cycloalkyl acrylates such as cyclohexyl acrylate, trimethylcyclohexyl acrylate; Aryl acrylates such as phenyl acrylate, amyl phenyl acrylate; Chlorethyl acrylate, dichloro acrylate Haloalkyl acrylates such as propyl and bromopropyl acrylate; Hydroxyalkyl acrylates such as hydroxyethyl acrylate and bishydroxymethylpentyl acrylate; Alkoxy acrylates such as methoxyethyl acrylate and ethoxypropyl acrylate; glycidyl acrylate and tetrahydrofuric acrylate Acrylic acid esters such as cyclic ether esters of acrylic acid such as Furyl. Alkyl methacrylate or cycloalkyl methacrylate such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, decyl methacrylate, dodecyl methacrylate, stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate; phenyl methacrylate, butyl phenyl methacrylate, Aryl methacrylates such as naphthyl methacrylate; Aryl alkyl methacrylates such as benzyl methacrylate and triphenylmethyl methacrylate; Haloalkyl methacrylates such as chloromethyl methacrylate, fluoroethyl methacrylate, bromoethyl methacrylate, and chlorocyclohexyl methacrylate; Chlorphenyl methacrylate, methacrylate Haloaryl methacrylates such as tribromphenyl methacrylate; Hydroxyalkyl methacrylates such as hydroxyethyl methacrylate and hydroxypropyl methacrylate; Alkoxyalkyl methacrylates such as ethoxyethyl methacrylate and methoxybutyl methacrylate; Glycidyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc. Cyclic ether ester of methacrylic acid; methacrylic acid ester such as methoxypolyethylene glycol methacrylate. α-chloroacrylic acid esters such as methyl α-chloroalkylate, α-butyl chloroacrylate, and ethoxyethyl α-chloroacrylate; α-alkoxy acrylates such as ethyl α-acetoxyacrylate and ethyl α-benzoyloxyacrylate Acid esters; itaconate esters such as dimethyl itaconate, dibutyl itaconate, chloroethyl itaconate, and hydroxyethyl itaconate; α-alkoxyacrylic acid esters such as methyl α-methoxyacrylate and cyclohexyl α-ethoxyacrylate. Among these, preferred examples include methyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid, hydroxyethyl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methyl methacrylate, and methacrylic acid. Examples include butyl, 2-ethylhexyl methacrylate, methacrylic acid, dimethylaminoethyl methacrylate, and tetrahydrofurfuryl methacrylate. It is also possible to add styrene, vinyl chloride, acrylonitrile, vinylidene chloride, methyl vinyl ketone, vinyl acetate, etc. as other copolymerization components. The polymerization method may be ionic polymerization or radical polymerization, but copolymerization is preferably carried out in the presence of a radical initiator. As for the polymerization operation, any of the general polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization can be used. As a radical initiator, benzoyl peroxide,
Peroxides such as dilauroyl peroxide, azo compounds such as azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1'-azobiscyclohexane-1-carbonitrile,
Representative examples include hydroperoxides such as cumene hydroperoxide and t-butyl hydroperoxide, and persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate. Adjustment of the molecular weight of the copolymer can be achieved by adjusting the amount of initiator used or by carrying out solution polymerization in a system in which a solvent or a chain transfer agent is added. Increasing the amount of initiator will decrease the molecular weight. The amount of these initiators used is preferably 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.2% based on the monomer.
and 5% by weight. As a solvent or chain transfer agent, toluene,
Examples include aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene, cumene, and diphenylmethane, halogenated hydrocarbons such as hydrogen tetrachloride and chloroform, aliphatic alcohols such as n-butanol and isopropanol, and mercaptans such as n-butylmercaptan. The amount of the solvent or chain transfer agent to be used is not particularly limited, but it is preferably 0.1 to 40 times the weight of the monomer, and more preferably the same to 20 times. The polymerization temperature is preferably 0°C to 150°C, and preferably 40°C to 100°C.
C. is more preferred. Various methods known in the art can be used to isolate the copolymer AB obtained by the above method, but in the case of solution polymerization, it can be isolated in a solvent that does not dissolve the copolymer produced. Preferred are a reprecipitation method in which the reaction mixture is charged, and a steam distillation method in which the reaction mixture is heated while blowing steam to distill off the solvent and unreacted monomers. In the case of suspension polymerization, it is recommended that the resulting granular product be separated and thoroughly washed with water to remove suspending agents, suspension aids, etc. adhering to the surface of the product. Common methods such as elemental analysis, infrared absorption spectroscopy, and nuclear magnetic resonance spectroscopy are used to confirm the structure of the obtained copolymer. Furthermore, the composition of the copolymer can be estimated by quantifying unreacted monomers by gas chromatography or liquid chromatography after polymerization. To measure the molecular weight, viscosity method, gel permeation chromatography, light scattering method, osmotic pressure method, vapor pressure osmometry, etc. are used. The copolymer AB of the present invention is useful as a coating component. In other words, it has become clear that the coating film made of copolymer AB exhibits good durability. A coating film can also be obtained by dissolving copolymer AB in a solvent, applying it, and then evaporating the solvent.
AB is reacted with acid HX to convert part or all of the structure represented by formula (A) into formula (A') (In the formula, X represents an acid group.) After replacing the structure with membrane can be obtained. That is, coating film formation is achieved by using the object to be coated as a cathode and passing a direct current between it and the anode. Such a cationic electrodeposition method is the most preferred method for forming a coating film made of the present copolymer. There are no particular restrictions on the acid HX, but examples include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, chromic acid, perchloric acid, phosphoric acid, mineral acids such as carbonic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid,
Aliphatic carboxylic acids such as caproic acid, hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid and lactic acid, malonic acid,
Dicarboxylic acids such as adipic acid, aromatic carboxylic acids such as benzoic acid, phthalic acid, and salicylic acid, alkanesulfonic acids such as methanesulfonic acid and ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluesulfonic acid,
There are arylsulfonic acids such as laurylbenzenesulfonic acid, and among these, organic carboxylic acids are preferred, and acetic acid, lactic acid, hydroxyacetic acid, and the like are more preferred because they can keep the electrolyte near neutrality. The amount of acid added is preferably 0.1 to 5 times the amount of nitrogen in the copolymer AB, more preferably 0.3 to 2 times the amount of nitrogen in the copolymer AB. In the neutralization reaction, only the copolymer and the acid may be mixed, but when the acid is solid or when reacting with less than an equivalent amount of the acid, it is recommended to use a solvent. As the solvent, water-soluble organic liquids such as alcohols and ketones are preferred. Among these, lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol, acetone, and methyl ethyl ketone are particularly preferred. The amount of solvent is preferably 10% to 300% by weight, more preferably 20% to 150%, based on the weight of copolymer AB.
The temperature of the neutralization reaction is preferably -20°C to 200°C, more preferably 10°C to 150°C. The amount of water used to prepare the electrolyte is
It is preferably at least 30 times the weight of copolymer A'B, more preferably at least 5 times and at most 20 times the weight.
The pH of the electrolytic solution prepared here is preferably 3 to 8, more preferably 5 to 7. Copolymer A′B has the following structural formula () It can also be produced by copolymerizing a monomer mixture containing the monomer represented by and monomer (D). This monomer is a monomer represented by formula (C) with acid HX
It can be easily produced by neutralizing with In the case of copolymerization of monomers (I) and (D), radical polymerization is preferred, and solution polymerization in a highly polar solvent is recommended. When water is used as a solvent, in addition to water-soluble initiators mentioned above, redox initiators consisting of combinations of persulfate/bisulfite, chlorate/sulfite, etc. can also be used. . Typical examples of this redox initiator are combinations such as potassium persulfate/sodium bisulfite, sodium chlorate/sodium sulfite, and the like. Typical examples of the material for the cathode, that is, the surface to be coated, include zinc phosphate-treated steel sheets, iron phosphate-treated steel sheets, untreated steel sheets, galvanized steel sheets, tin-plated steel sheets, aluminum, copper, and copper alloys. As an anode,
Stainless steel plates, carbon plates, etc. are preferred. There is no limit to the voltage between the poles, but 50V to 500V is preferable.
Particularly preferred is 100V to 400V. Electrodeposition time is 10
The time period is preferably from seconds to 20 minutes, and more preferably from 1 minute to 10 minutes. The temperature of the electrodeposition solution is preferably 0°C to 60°C, more preferably 10°C to 40°C. Examples will be described below, but the present invention is not limited thereto. Note that reference examples are also shown. Reference Example 1 Prepare a stirring device, a thermometer, and a reflux device in a three-necked flask 2 purged with nitrogen, and add 44 ml of purified tetrahydrofuran using a dropping funnel. While stirring, 86 ml of isopropylamine was added, followed by 20 ml of a 2N solution of n-butyllithium, and the color of the solution changed from clear and colorless to pale yellow. This flask was placed in a constant temperature bath at 30°C, and 148 ml of p-divinylbenzene was added while stirring. The reaction mixture is orange and remains
After reacting for an hour, 1 ml of methanol was added, and the mixture was poured into 2 water. Extraction was performed twice with n-hexane, the oil layer was dried over magnesium sulfate overnight, and then distilled. 0.07mm as product
11.8g of a fraction having a boiling point of around 67°C in Hg was obtained.
This product is p-(isopropylaminoethyl)
It was confirmed that it was styrene from the following spectrum data. Proton nuclear magnetic resonance spectrum (100MHz, solvent: deuterated chloroform, reference material TMS), δ value;
0.8 (1H), 0.96 (double line, J=7Hz, 1H), 2.6~
2.9 (multiple line, 5H), 5.1 (double line, J=11Hz,
1H), 5.6 (doublet, J=18Hz, 1H), 6.6 (two sets of doublets, 1H), 7.0-7.35 (multiplet, 4H). Infrared absorption spectrum (liquid film); 3300, 1630,
1510, 1470, 1380, 1080, 990, 910, 835cm -1 . Reference Example 2 After putting 80 ml of n-hexane that has been dried and distilled over sodium metal into a stainless steel pressure-resistant reaction device with an internal volume of 200 ml and equipped with a stirring device, the device is sufficiently cooled from the outside with a dry ice-methanol mixture. Did. An ethylamine cylinder (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was connected to the apparatus, and the valve was opened to introduce ethylamine into the reaction apparatus. From the change in the weight of the cylinder before and after introduction, it was confirmed that 6.3g of ethylamine had been introduced. While stirring, 8.4 ml of a 15% n-hexane solution of n-butyllithium was introduced. Next, 18.2 g in 40 ml of dry n-hexane
A solution containing p-divinylbenzene was introduced. The reaction apparatus was placed in a water bath at 25° C., and stirring was continued for 5 hours. 0.5 g of methanol was added to the reaction mixture, and the mixture was poured into 200 ml of water. Extraction was performed twice with n-hexane, the oil layer was dried over magnesium sulfate overnight, and then distilled. 72℃ at 0.31mmHg
14.7g of a fraction having a boiling point of 73°C was obtained. It was confirmed by gas chromatography that it was a single substance. The refractive index of this fraction is 1.538 (Na
D line). The spectroscopic analysis results were as follows. Infrared absorption spectrum; 3280, 1620, 1510,
1120, 985, 900, 820 cm -1 . Nuclear magnetic resonance spectrum [100MHz, tetramethylsilane (TMS) standard], δ value: 0.80 (single line,
1H), 1.04 (triple line, J=7.2Hz, 3H), 2.55 (4
Multiplet, J=7.2Hz, 2H), 2.6-2.8 (multiplet,
4H), 5.08 (double line, J = 10.5Hz, 1H), 5.60 (2
double line, J = 17.8Hz, 1H), 6.56 (two sets of double lines,
J=10.5, 17.8Hz, 1H), 6.9-7.3 (multiplet,
4H). Here, J is a coupling constant, and nH is equivalent to n hydrogen atoms. These analytical results indicate that the product is para-(β-ethylaminoethyl)styrene. Reference Example 3 In a four-necked flask equipped with a corrugated condenser, a thermometer, and two dropping funnels, and containing a magnetic rotor, n- was distilled after drying with sodium metal.
100 g of hexane was added, and the mixture was sufficiently cooled from the outside with a methanol and dry ice mixture. After circulating dry ice-methanol in the cooler, a dimethylamino cylinder (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was connected to the tip of the cooler, and the valve was opened to introduce dimethylamine into the flask. It was confirmed from the change in the weight of the cylinder before and after introduction that 115.4g of dimethylamine had been introduced. While stirring the n-hexane solution of dimethylamine with a magnetic rotor, 77 g of a 15% hexane solution of n-butyllithium was added dropwise from the dropping funnel at such a rate that the temperature of the mixture did not exceed -60°C. The liquid turned pale yellow due to the dropwise addition of n-butyllithium. Next, a liquid mixture of 435 g of dry hexane and 332 g of paradivinylbenzene prepared by the method described below was added dropwise from the second dropping funnel at a rate such that the internal temperature did not exceed -60°C. The reaction solution turned pale colored. After the dropping was completed, stirring was continued for 3 and a half hours, and the internal temperature rose to -20°C. When a portion of the sample was sampled and divinylbenzene was quantitatively determined using a gas chromatograph, it was determined to be 15% of the starting concentration, so 10 ml of methanol was added to terminate the reaction. The reaction mixture was added to the water in Step 1, extracted twice with n-hexane, and then the oil phase was dried over magnesium sulfate overnight, and after separating the magnesium sulfate, distillation was performed under reduced pressure. 75℃ to 80℃ at 0.4mmHg
250 g of a fraction with a boiling point of . Analysis by gas chromatography showed that the purity was over 98%, and although some raw material divinylbenzene was included, the main component was a single peak (filling material: silicon DC-550, column length; 1m, column temperature: 150℃, carrier gas: nitrogen, flow rate: 136
ml/min, retention time: 3.2 minutes). The specific gravity of this fraction is
0.913 at 23℃, refractive index 1.534 at 23℃ (Na D line)
was measured. Analyzes were conducted to confirm the structure using high-purity samples obtained by fractionation using gas chromatography. The results are shown below. Elemental analysis; C: 82.08%, H: 9.86%, N:
8.07% Infrared absorption spectrum; 2920, 2740, 1620,
1500, 1440, 1250, 1130, 1030, 980, 890, 820
cm -1 proton nuclear magnetic resonance spectrum; (measurement solvent:
Carbon tetrachloride) δ value (reference material: TMS deuterium chloroform solution) 2.07 (singlet, 6H); 2.2 to 2.7 (4H)
5.00 (double line, J = 11 Hz, 1H); 5.50 (double line, J = 18 Hz, 1H); 6.55 (two sets of double lines, J = 11 Hz and 18 Hz, 1H); 6.8~
7.3 (4H) Here, J indicates the coupling constant,
Also, 1H represents the equivalent of one hydrogen. Reference Example 4 Put 26 g of p-divinylbenzene and 40 ml of cyclohexane into a 200 ml three-necked flask. moreover
Add 40 ml of a cyclohexane solution of an amide/amine mixture prepared from 14.8 g of diethylamine and 0.512 g of butyllithium, and stir at 50°C for 30 minutes.
heated for an hour. Then add 10ml of methanol,
The reaction solution was distilled to obtain 29 g of p-diethylaminoethylstyrene having a boiling point around 84° C. at 1 mmHg. This product gave an infrared absorption spectrum with the following characteristic absorption. 1800, 1620,
1505, 1195, 1060, 980, 895, 820 cm -1 , and elemental analysis showed that C: 82.65%, H: 10.58
%, N: 6.80%. Example 1 In a 2-volume separable flask equipped with a stirring bar, a thermometer, and a reflux condenser, 1014 g of toluene, 102.8 g of methyl methacrylate, and the p- synthesized in Reference Example 1 were added.
17.7 g of isopropylaminoethyl styrene, 41.7 g of 2-ethylhexyl methacrylate and 2.
Add 2.5g of 2′-azobisisobutyronitrile,
Stirring was continued at 80°C for 18 hours. After the reaction, the amount of residual monomer was determined by gas chromatography, and it was found that 11.6% of methyl methacrylate and 12.7% of 2-ethylhexyl methacrylate were unreacted, but all p-isopropylaminoethylstyrene was reacted. It became clear. Steam was introduced into the reaction mixture from a steam generator to steam distill the unreacted monomers and toluene. After cooling the obtained copolymer, it was crushed and dried. Yield is 130
Elemental analysis of the produced copolymer showed that C: 65.9%,
H: 9.1%, O: 0.24%, N: 0.9%. In addition, the following characteristic absorption was observed in the infrared absorption spectrum. 2930, 1720, 1450, 1280, 1230,
980, 960, 740 cm -1 . The results of the proton nuclear magnetic resonance spectrum were as follows. Solvent; deuterated chloroform, reference material;
TMS, δ value (ppm); 0.8 to 1.2 (J=6Hz), 1.2
~1.7, 1.7~2.3, 2.7~3.1, 3.65, 3.8~4.1, 6.9
~7.3. Furthermore, when the viscosity of the chloroform solution was measured, it was found to be [η]=0.049 at 25°C. Example 2 In a 2-volume separable flask, 1300 g of cumene, 11.3 g of p-isopropylaminoethylstyrene
g, methyl methacrylate 47g, methacrylic acid n-
After adding 93.1 g of octyl and 7.5 g of 2,2'-azobisisobutyronitrile and blowing nitrogen at room temperature for 2 minutes, the mixture was sealed tightly and heated at 80°C for 18 hours, followed by the same procedure as in Example 1. Steam distillation was carried out using the following method. Elemental analysis of the obtained copolymer showed C: 69.6%,
H: 10.2%, O: 19.6%, N: 0.6%. In addition, the intrinsic viscosity [η] measured in chloroform solution is
It was 0.022. The infrared absorption spectrum showed the following absorption. 2940, 1720, 1470, 1230, 1150cm -1 . Examples 3 to 5 The solvents and monomers shown in Table 1 were added to a 5-separable flask equipped with a stirring bar, a thermometer, and a reflux condenser, heated, and reacted at 70°C for 15 hours. After the reaction, the residual monomer was quantified by gas chromatography. Gas chromatographic analysis values are shown in Table 2. After the reaction, the reaction product was reprecipitated by adding 3 times the amount of hexane, and the polymer was isolated and dried under reduced pressure. The results of elemental analysis are shown in Table 3.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例4の赤外吸収スペクトルは、次の特徴的
な吸収が得られた。
2930、1720、1480、1440、1380、1230、1190、
1140、980、830、750cm-1。
実施例4の核磁気共鳴スペクトルは、次の結果
であつた。
溶媒;重クロロホルム、基準物質;TMS、δ
値(ppm);0.4〜1.7、1.7〜2.6、2.6〜3.3、
3.8、7〜7.3。
また、クロロホルム溶液で固有粘度を測定した
ところ、実施例3、4、5について、それぞれ
0.095、0.187、0.108であつた。
実施例 6
撹拌棒、温度計、還流冷却器を備えた2のセ
パラブルフラスコに、部分ケン化ポリビニルアル
コール(ケン化度88%、2%水溶液の粘度23CP
のもの)4g、塩化ナトリウム8gを純水800ml
に溶解させ、撹拌しながら60℃でメタクリル酸エ
チル73.6g、p−n−プロピルアミノエチルエチ
レン17.7g、アクリル酸2−エチルヘキシル69.7
g、2・2′−アゾビス(2・4−ジメチルバレロ
ニトリル)1.6gからなる混合物を加える。撹拌
を続けながら60℃2時間、70℃2時間、80℃4時
間加熱を続けた。反応後生成物を温水で充分洗浄
し、乾燥した。直径50〜400μの粒状共重合体を
140g得た。この共重合体の元素分析値は、C:
69.0%、H:9.9%、O:20.2%、N:0.9%であ
つた。
実施例 7
撹拌棒、温度計、還流冷却器を備えた1セパ
ラブルフラスコに、ヘキサン500g、メタクリル
酸メチル30g、p−イソプロピルアミノエチルス
チレン56.7gおよび2・2′−アゾビスイソブチロ
ニトリル2.6gを加え、70℃18時間反応した。反
応後、液は均一であつたが、ドライアイス−メタ
ノール混合液で外部から冷却したところ、白色の
沈澱が発生した。冷却した状態でガラスフイルタ
ーで生成物を別した。乾燥生成物の元素分析の
結果は、C:71.1%、H8.92%、O:15.97%、
N:4%であつた。
実施例 8〜10
撹拌棒、温度計、還流冷却器を備えた1セパ
ラブルフラスコに、第4表に示す溶媒および単量
体を加え加温し、70℃で18時間反応を行なつた。
反応混合物に水蒸気発生装置から水蒸気を導入
し、未反応単量体およびトルエンを水蒸気蒸溜し
た。得られた共重合物を冷却後、粉砕し乾燥し
た。生成物の元素分析の結果は第5表に示す。[Table] In the infrared absorption spectrum of Example 4, the following characteristic absorptions were obtained. 2930, 1720, 1480, 1440, 1380, 1230, 1190,
1140, 980, 830, 750 cm -1 . The nuclear magnetic resonance spectrum of Example 4 had the following results. Solvent: Deuterated chloroform, Reference material: TMS, δ
Value (ppm); 0.4-1.7, 1.7-2.6, 2.6-3.3,
3.8, 7-7.3. In addition, when the intrinsic viscosity was measured using a chloroform solution, it was found that for Examples 3, 4, and 5, each
They were 0.095, 0.187, and 0.108. Example 6 Partially saponified polyvinyl alcohol (degree of saponification 88%, viscosity of 2% aqueous solution 23CP
), 8 g of sodium chloride and 800 ml of pure water
73.6 g of ethyl methacrylate, 17.7 g of p-n-propylaminoethylethylene, and 69.7 g of 2-ethylhexyl acrylate at 60°C with stirring.
g, 1.6 g of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) is added. While stirring, heating was continued at 60°C for 2 hours, 70°C for 2 hours, and 80°C for 4 hours. After the reaction, the product was thoroughly washed with warm water and dried. Granular copolymer with a diameter of 50 to 400μ
I got 140g. The elemental analysis value of this copolymer is C:
69.0%, H: 9.9%, O: 20.2%, and N: 0.9%. Example 7 In a separable flask equipped with a stirring bar, thermometer, and reflux condenser, 500 g of hexane, 30 g of methyl methacrylate, 56.7 g of p-isopropylaminoethylstyrene, and 2.6 g of 2,2'-azobisisobutyronitrile. g and reacted at 70°C for 18 hours. After the reaction, the liquid was homogeneous, but when it was externally cooled with a dry ice-methanol mixture, a white precipitate was generated. The product was separated using a glass filter in the cooled state. The results of elemental analysis of the dried product are: C: 71.1%, H: 8.92%, O: 15.97%,
N: 4%. Examples 8 to 10 The solvents and monomers shown in Table 4 were added to a separable flask equipped with a stirring bar, a thermometer, and a reflux condenser, heated, and reacted at 70°C for 18 hours.
Steam was introduced into the reaction mixture from a steam generator to steam distill the unreacted monomers and toluene. After cooling the obtained copolymer, it was crushed and dried. The results of elemental analysis of the product are shown in Table 5.
【表】【table】
【表】
実施例 11〜14
撹拌棒、温度計、還流冷却器を備えた1のセ
パラブルフラスコに、第6表に示す溶媒および単
量体を加え加温し、60℃で20時間反応を行なつ
た。反応混合物に水蒸気発生装置から水蒸気を導
入し、未反応単量体およびベンゼンを水蒸気蒸溜
した。得られた共重合物を冷却後、粉砕し乾燥し
た。生成物の元素分析の結果は第7表に示す。[Table] Examples 11 to 14 The solvents and monomers listed in Table 6 were added to a separable flask (1) equipped with a stirring bar, thermometer, and reflux condenser, heated, and reacted at 60°C for 20 hours. I did it. Steam was introduced into the reaction mixture from a steam generator to steam distill the unreacted monomers and benzene. After cooling the obtained copolymer, it was crushed and dried. The results of elemental analysis of the product are shown in Table 7.
【表】【table】
【表】
実施例 15〜16
200ml容のガラス管に、第8表に示した混合物
を入れ熔封した後、80℃に保たれた水浴に18時間
入れる。その後開封し、溶媒および未反応単量体
を水蒸気蒸溜して生成物を得た。生成物の元素分
析の結果を第9表に、赤外吸収スペクトルを第10
表に示す。[Table] Examples 15 to 16 The mixture shown in Table 8 was placed in a 200 ml glass tube, sealed, and then placed in a water bath maintained at 80°C for 18 hours. Thereafter, the container was opened, and the solvent and unreacted monomers were steam distilled to obtain a product. The results of elemental analysis of the product are shown in Table 9, and the infrared absorption spectrum is shown in Table 10.
Shown in the table.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
実施例 17
実施例1で得られた共重合体21.5gを21.5gの
イソプロパノールに加え、70℃に加熱し均一に混
合した。これに1gの乳酸を加え、均一になるま
で撹拌した。この混合液体31.7gを98mlの水に溶
かしたところ、液のPHは6.6となつた。この液に
4cm×10cmの鋼板を陰極とし、ステンレス製陽極
を対極として直流電流を流したところ、200Vの
電圧で陰極に電着がなされた。別途同一液の比電
導度を測定したところ、1540μmho/cmであつ
た。得られた塗膜のエリクセン値は10mm、ゴバン
目付着性(1mm巾クロスカツト)100/100、デユ
ポン衝撃性70cmであつた。
実施例 18〜19
第11表に記載した混合溶液を用いて、実施例17
と同様の電着実験を行なつた。その結果を第12表
に示す。[Table] Example 17 21.5 g of the copolymer obtained in Example 1 was added to 21.5 g of isopropanol, heated to 70° C., and mixed uniformly. 1 g of lactic acid was added to this and stirred until uniform. When 31.7 g of this mixed liquid was dissolved in 98 ml of water, the pH of the liquid was 6.6. When a direct current was passed through this solution using a 4 cm x 10 cm steel plate as a cathode and a stainless steel anode as a counter electrode, electrodeposition was made on the cathode at a voltage of 200V. The specific conductivity of the same liquid was separately measured and found to be 1540 μmho/cm. The resulting coating film had an Erichsen value of 10 mm, cross-cut adhesion (1 mm width cross cut) of 100/100, and Dupont impact strength of 70 cm. Examples 18 to 19 Using the mixed solution listed in Table 11, Example 17
Electrodeposition experiments similar to those were conducted. The results are shown in Table 12.
【表】【table】
【表】
実施例 20
実施例1で得られた共重合体10gを10gのイソ
プロパノールにとかし、燐酸亜鉛処理鋼板にこれ
を塗布し、150℃で10分間乾燥した。この塗膜の
エリクセン値は9mm、ゴバン目付着性は100/
100、デユポン衝撃性は65cmであつた。[Table] Example 20 10 g of the copolymer obtained in Example 1 was dissolved in 10 g of isopropanol, applied to a zinc phosphate treated steel plate, and dried at 150° C. for 10 minutes. The Erichsen value of this coating is 9 mm, and the grain adhesion is 100/
100, Dupont impact resistance was 65cm.
Claims (1)
示される繰返し単位からなる線状共重合体。 〔式中、R1、R2は水素、炭素数1ないし20のアル
キル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アミ
ノアルキル基、炭素数6ないし20のアリール基、
またはアリールアルキル基、R3は水素、メチル
基、ハロゲン、カルボキシメチル基、アセトキシ
基、CH2COOR5(R5は水素、炭素数1ないし10
のアルキル基、またはアリールアルキル基)、ま
たは炭素数1ないし5のアルコキシ基、R4は水
素、炭素数1ないし20のアルキル基、シクロアル
キル基、アルケニル基、炭素数6ないし20のアリ
ール基、アリールアルキル基、炭素数1ないし12
のハロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アル
コキシアルキル基、テトラヒドロフルフリル基、
グリシジル基、−(CH2−CH2−O)−oR6(R6は炭
素数1ないし8のアルキル基、nは1ないし30の
整数)、または炭素数3ないし20のジアルキルア
ミノアルキル基を表わす。〕 2 R1、R2の一方が水素である特許請求の範囲
第1項記載の共重合体。 3 R1、R2の一方が水素であり、他方が炭素数
1ないし20のアルキル基である特許請求の範囲第
2項記載の共重合体。 4 アルキル基の炭素数が2ないし8である特許
請求の範囲第3項記載の共重合体。 5 アルキル基がエチル基、n−プロピル基また
はイソプロピル基である特許請求の範囲第4項記
載の共重合体。 6 R1、R2が共にアルキル基である特許請求の
範囲第1項記載の共重合体。 7 R1、R2が共にメチル基またはエチル基であ
る特許請求の範囲第6項記載の共重合体。 8 構造式(A)において、主鎖と置換アミノエチル
基がp位にある特許請求の範囲第1項ないし第7
項記載の共重合体。 9 R3がメチル基である特許請求の範囲第1項
ないし第8項記載の共重合体。 10 R3が水素である特許請求の範囲第1項な
いし第8項記載の共重合体。 11 R4が水素または炭素数1ないし20のアル
キル基である特許請求の範囲第1項ないし第10
項記載の共重合体。 12 R4が炭素数1ないし12のヒドロキシアル
キル基である特許請求の範囲第1項ないし第10
項記載の共重合体。 13 R4がヒドロキシエチル基である特許請求
の範囲第12項記載の共重合体。 14 R4が炭素数3ないし20のジアルキルアミ
ノアルキル基である特許請求の範囲第1項ないし
第10項記載の共重合体。 15 R4がジエチルアミノエチル基である特許
請求の範囲第14項記載の共重合体。 16 構造式(A)で示される繰返し単位部分を1な
いし90重量%含む特許請求の範囲第1項ないし第
15項記載の共重合体。 17 数平均分子量が1000ないし500000である特
許請求の範囲第1項ないし第16項記載の共重合
体。 18 構造式(C)で示される単量体と構造式(D)で示
される単量体を含む単量体混合物を共重合するこ
とを特徴とする構造式(A)で示される繰返し単位と
構造式(B)で示される繰返し単位とからなる線状共
重合体の製造法。 〔式中、R1、R2は水素、炭素数1ないし20のアル
キル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アミ
ノアルキル基、炭素数6ないし20のアリール基、
またはアリールアルキル基、R3は水素、メチル
基、ハロゲン、カルボキシメチル基、アセトキシ
基、CH2COOR5(R5は水素、炭素数1ないし10
のアルキル基、またはアリールアルキル基)、ま
たは炭素数1ないし5のアルコキシ基、R4は水
素、炭素数1ないし20のアルキル基、シクロアル
キル基、アルケニル基、炭素数6ないし20のアリ
ール基、アリールアルキル基、炭素数1ないし12
のハロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アル
コキシアルキル基、テトラヒドロフルフリル基、
グリシジル基、−(CH2−CH2−O)−oR6(R6は炭
素数1ないし8のアルキル基、nは1ないし30の
整数)、または炭素数3ないし20のジアルキルア
ミノアルキル基を表わす。〕 19 ラジカル開始剤の存在下に共重合を行なう
特許請求の範囲18項記載の共重合体の製造法。 20 不活性溶媒の共存下に共重合を行なう特許
請求の範囲第19項記載の共重合体の製造法。 21 構造式(A)で示される繰返し単位と構造式(B)
で示される繰返し単位を構成成分とする線状共重
合体からなる陰極析出型電着塗料。 〔式中、R1、R2は水素、炭素数1ないし20のアル
キル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アミ
ノアルキル基、炭素数6ないし20のアリール基、
アリールアルキル基、R3は水素、メチル基、ハ
ロゲン、カルボキシメチル基、アセトキシ基、
CH2COOR5(R5は水素、炭素数1ないし10のア
ルキル基、またはアリールアルキル基)、または
炭素数1ないし5のアルコキシ基、R4は水素、
炭素数1ないし20のアルキル基、シクロアルキル
基、アルケニル基、炭素数6ないし20のアリール
基、アリールアルキル基、炭素数1ないし12のハ
ロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキ
シアルキル基、テトラヒドロフルフリル基、グリ
シジル基、−(CH2−CH2−O)−oR6(R6は炭素数
1ないし8のアルキル基、nは1ないし30の整
数)、または炭素数3ないし20のジアルキルアミ
ノアルキル基を表わす。〕 22 構造式(A)で示される繰返し単位と構造式(B)
で示される繰返し単位からなる共重合体に酸HX
を加えた後、これを水に溶解もしくは分散させて
得られた液を電着液として塗装することを特徴と
するカチオン型電着塗装方法。 〔式中、R1、R2は水素、炭素数1ないし20のアル
キル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アミ
ノアルキル基、炭素数6ないし20のアリール基、
またはアリールアルキル基、R3は水素、メチル
基、ハロゲン、カルボキシメチル基、アセトキシ
基、CH2COOR5(R5は水素、炭素数1ないし10
のアルキル基、またはアリールアルキル基)、ま
たは炭素数1ないし5のアルコキシ基、R4は水
素、炭素数1ないし20のアルキル基、シクロアル
キル基、アルケニル基、炭素数6ないし20のアリ
ール基、アリールアルキル基、炭素数1ないし12
のハロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アル
コキシアルキル基、テトラヒドロフルフリル基、
グリシジル基、−(CH2−CH2−O)−oR6(R6は炭
素数1ないし8のアルキル基、nは1ないし30の
整数)、または炭素数3ないし20のジアルキルア
ミノアルキル基を表わす。〕 23 酸としてカルボン酸を用いる特許請求の範
囲第22項記載の塗装方法。 24 酸として酢酸を用いる特許請求の範囲第2
3項記載の塗装方法。 25 酸として乳酸を用いる特許請求の範囲第2
3項記載の塗装方法。 26 酸の量が共重合体中の窒素量に対して0.1
倍モルないし5倍モルである特許請求の範囲第2
2項ないし第25項記載の塗装方法。[Claims] 1. A linear copolymer consisting of a repeating unit represented by structural formula (A) and a repeating unit represented by structural formula (B). [Wherein R 1 and R 2 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aminoalkyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
or arylalkyl group, R 3 is hydrogen, methyl group, halogen, carboxymethyl group, acetoxy group, CH 2 COOR 5 (R 5 is hydrogen, carbon number 1 to 10
(alkyl group or arylalkyl group), or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Arylalkyl group, carbon number 1 to 12
haloalkyl group, hydroxyalkyl group, alkoxyalkyl group, tetrahydrofurfuryl group,
Glycidyl group, -( CH2 - CH2 -O) -o R6 ( R6 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, n is an integer of 1 to 30), or dialkylaminoalkyl group having 3 to 20 carbon atoms represents. 2. The copolymer according to claim 1, wherein one of R 1 and R 2 is hydrogen. 3. The copolymer according to claim 2, wherein one of R 1 and R 2 is hydrogen and the other is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. 4. The copolymer according to claim 3, wherein the alkyl group has 2 to 8 carbon atoms. 5. The copolymer according to claim 4, wherein the alkyl group is an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group. 6. The copolymer according to claim 1, wherein R 1 and R 2 are both alkyl groups. 7. The copolymer according to claim 6, wherein R 1 and R 2 are both methyl or ethyl groups. 8 In structural formula (A), claims 1 to 7 in which the main chain and the substituted aminoethyl group are in the p-position
Copolymer described in section. 9. The copolymer according to claims 1 to 8, wherein R 3 is a methyl group. 10. The copolymer according to claims 1 to 8, wherein R 3 is hydrogen. 11 Claims 1 to 10, wherein R 4 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
Copolymer described in section. 12 Claims 1 to 10, wherein R 4 is a hydroxyalkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
Copolymer described in section. 13. The copolymer according to claim 12, wherein R 4 is a hydroxyethyl group. 14. The copolymer according to claims 1 to 10, wherein R 4 is a dialkylaminoalkyl group having 3 to 20 carbon atoms. 15. The copolymer according to claim 14, wherein R 4 is a diethylaminoethyl group. 16. The copolymer according to claims 1 to 15, which contains 1 to 90% by weight of a repeating unit portion represented by structural formula (A). 17. The copolymer according to claims 1 to 16, which has a number average molecular weight of 1,000 to 500,000. 18 A repeating unit represented by structural formula (A) characterized by copolymerizing a monomer mixture containing a monomer represented by structural formula (C) and a monomer represented by structural formula (D). A method for producing a linear copolymer comprising a repeating unit represented by structural formula (B). [Wherein R 1 and R 2 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aminoalkyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
or arylalkyl group, R 3 is hydrogen, methyl group, halogen, carboxymethyl group, acetoxy group, CH 2 COOR 5 (R 5 is hydrogen, carbon number 1 to 10
(alkyl group or arylalkyl group), or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Arylalkyl group, carbon number 1 to 12
haloalkyl group, hydroxyalkyl group, alkoxyalkyl group, tetrahydrofurfuryl group,
Glycidyl group, -( CH2 - CH2 -O) -o R6 ( R6 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, n is an integer of 1 to 30), or dialkylaminoalkyl group having 3 to 20 carbon atoms represents. ] 19. The method for producing a copolymer according to claim 18, wherein the copolymerization is carried out in the presence of a radical initiator. 20. The method for producing a copolymer according to claim 19, wherein the copolymerization is carried out in the coexistence of an inert solvent. 21 Repeating unit shown by structural formula (A) and structural formula (B)
A cathodically deposited electrodeposition paint consisting of a linear copolymer containing repeating units represented by: [Wherein R 1 and R 2 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aminoalkyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
Aryl alkyl group, R3 is hydrogen, methyl group, halogen, carboxymethyl group, acetoxy group,
CH 2 COOR 5 (R 5 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an arylalkyl group), or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, R 4 is hydrogen,
Alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl group, alkenyl group, aryl group having 6 to 20 carbon atoms, arylalkyl group, haloalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, hydroxyalkyl group, alkoxyalkyl group, tetrahydrofurfuryl group , glycidyl group, -( CH2 - CH2 -O) -o R6 ( R6 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, n is an integer of 1 to 30), or dialkylaminoalkyl having 3 to 20 carbon atoms represents a group. ] 22 Repeating unit represented by structural formula (A) and structural formula (B)
Acid HX is applied to a copolymer consisting of repeating units shown in
A cationic electrodeposition coating method characterized in that the solution obtained by dissolving or dispersing this in water is applied as an electrodeposition solution. [Wherein R 1 and R 2 are hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aminoalkyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms,
or arylalkyl group, R 3 is hydrogen, methyl group, halogen, carboxymethyl group, acetoxy group, CH 2 COOR 5 (R 5 is hydrogen, carbon number 1 to 10
(alkyl group or arylalkyl group), or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Arylalkyl group, carbon number 1 to 12
haloalkyl group, hydroxyalkyl group, alkoxyalkyl group, tetrahydrofurfuryl group,
Glycidyl group, -( CH2 - CH2 -O) -o R6 ( R6 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, n is an integer of 1 to 30), or dialkylaminoalkyl group having 3 to 20 carbon atoms represents. ] 23. The coating method according to claim 22, wherein a carboxylic acid is used as the acid. 24 Claim 2 using acetic acid as the acid
Coating method described in Section 3. 25 Claim 2 using lactic acid as the acid
Coating method described in Section 3. 26 The amount of acid is 0.1 relative to the amount of nitrogen in the copolymer.
Claim 2, which is twice the mole to five times the mole
The coating method described in Items 2 to 25.
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