(57)【要約】【課題】従来のアクリル樹脂において、固化して作業性が悪化する課題がある。【解決手段】１分子中に１個以上のアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂であって、数平均分子量が８００〜２５００であり、重量平均分子量／数平均分子量が２．５以下であり、かつ前記アルコキシシリル基の濃度が１．５モル／Ｋｇ樹脂以上であることを特徴とするアクリル樹脂を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１分子中に１個以上のアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂であって、
数平均分子量が８００〜２５００であり、重量平均分子量／数平均分子量が２．５以下であり、かつ前記アルコキシシリル基の濃度が１．５モル／Ｋｇ樹脂以上であることを特徴とするアクリル樹脂。
【請求項２】
アクリルモノマーを有機溶剤に溶解もしくは分散させるとともに、前記アクリルモノマー１００重量部に対して重合開始剤２〜１０重量部を前記有機溶剤に滴下し、１３０℃以上で重合反応を行う工程と、
前記有機溶剤を除去する工程と、
を備えることを特徴とするアクリル樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクリル樹脂とその製造方法に関し、さらに詳しくは、常温で液体あるいは高粘稠な低分子量であるアクリル樹脂に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アクリル樹脂は透明性に優れ、耐油性、耐候性が高いために様々な分野で利用されている。
【０００３】
通常使われるアクリル樹脂は、分子量が数千から数万であり、それを固化したものである。そのため、適当な溶剤で希釈し溶液とすることが作業性を上げるために必要である。
これに対し、数平均分子量１５００〜５０００を有し、かつ、常温で固体あるいは高粘稠である低分子量アクリル樹脂が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６３−２４６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これは、連鎖移動剤としてチオール類を用いるものであり、合成されたアクリル樹脂はチオール類による異臭を持つことが欠点として上げられる。
また、省資源、省エネルギー、更には、職場環境の改善を目的に様々な分野においてアクリル樹脂の優れた性能を有した無溶剤、又は低溶剤の素材が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、１分子中に１個以上のアルコキシシリル基を有する数平均分子量８００〜２５００、重量平均分子量／数平均分子量が２．５以下で、アルコキシシリル基の濃度が１．５モル／Ｋｇ樹脂以上であるアクリル樹脂を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係るアクリル樹脂は、１分子中に１個以上のアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂であって、数平均分子量が８００〜２５００であり、重量平均分子量／数平均分子量が２．５以下であり、かつ前記アルコキシシリル基の濃度が１．５モル／Ｋｇ樹脂以上であることを特徴とする。
本発明により、アクリル樹脂において、固化して作業性が悪化することを防止できる。
【０００８】
従って、通常のアクリル樹脂に比べて、粘性を調整するために溶剤を使用しないので大気汚染が抑制できる。また、エネルギー（熱）を節約でき、設備を簡素化できる。
また、本発明に係るアクリル樹脂の製造方法は、アクリルモノマーを有機溶剤に溶解もしくは分散させるとともに、前記アクリルモノマー１００重量部に対して重合開始剤２〜１０重量部を前記有機溶剤に滴下し、１３０℃以上で重合反応を行う工程と、前記有機溶剤を除去する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、１分子中に１個以上のアルコキシシリル基を有し、数平均分子量が８００〜２５００であり、重量平均分子量／数平均分子量が２．５以下であり、かつ前記アルコキシシリル基の濃度が１．５モル／Ｋｇ樹脂以上であるアクリル樹脂を形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、アクリル樹脂において、固化して作業性が悪化することを防止できる。
従って、通常のアクリル樹脂に比べて、溶剤を使用しないので大気汚染が抑制できる。また、エネルギー（熱）を節約でき、設備を簡素化できる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のアクリル樹脂は、１分子中に１個以上のアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂であって、数平均分子量が８００〜２５００であり、重量平均分子量／数平均分子量が２．５以下であり、かつ前記アルコキシシリル基の濃度が１．５モル／Ｋｇ樹脂以上である。
【００１２】
本発明のアクリル樹脂の製造方法を説明する。
まず、複数のアクリルモノマーの成分を有機溶剤に溶解もしくは分散させ、重合温度を１３０℃以上に保ちながら、アクリルモノマー１００重量部に対して、重合開始剤であるラジカル重合開始剤２〜１０重量部をアクリルモノマーの撹拌下に滴下し、重合反応を行う。
【００１３】
重合温度が１３０℃よりも低い場合には数平均分子量が２５００より大きくなり、かつ、未重合のモノマーが多くなり好ましくない。
また、ラジカル重合開始剤が２重量部よりも少ないと、未反応のモノマーが多く残存することとなり好ましくない。
また、１０重量部よりも多くなると、得られた樹脂中の開始剤の残基の割合が高くなる。そのため、アクリル樹脂の本来持つ特性、透明性、耐油性、耐候性等が損なわれ好ましくない。
【００１４】
反応時間は通常、１〜１０時間とすればよい。重合終了後、常圧、又は減圧下に有機溶媒を除去する。
これにより、１分子中に１個以上のアルコキシシリル基を有するアクリル樹脂であって、数平均分子量が８００〜２５００であり、重量平均分子量／数平均分子量が２．５以下であり、かつ前記アルコキシシリル基の濃度が１．５モル／Ｋｇ樹脂以上であるアクリル樹脂が作製できる。
【００１５】
アクリル樹脂の数平均分子量があまりに低い場合、アクリル樹脂の持つ特性が損なわれ強靭な硬化物が得られなくなる。また、アクリル樹脂の数平均分子量があまり高いと粘度が高くなり無溶剤化の妨げになる。したがって、アクリル樹脂の数平均分子量は、８００〜２５００であることが好ましい。
【００１６】
本発明に使用される（メタ）アクリルモノマーとしては特に限定されるものではなく、一般的に（メタ）アクリルモノマーとして知られているものであればいかなるものであってもよい。
【００１７】
この化合物の具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−ヒイドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフラル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチルオキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等があげられる。
【００１８】
また、本発明に使用できるアルコキシシリル基を有するアクリルモノマーの具体例としては、下記のように表わされる化合物がある。
【００１９】
【化１】
2012184364.tif 000002
【００２０】
（Ｒ1＝水素またはメチル、Ｒ2＝メチルまたはエチル、ｎ＝３〜１０の整数）
本発明で用いることができるラジカル重合開始剤としては、通常使用されているものを用いることができる。また、好ましくは１０時間半減期温度が５０℃から１２５℃までのものである。
【００２１】
具体例としては、ｔ−ブチルパーオキシピバレ−ト、ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート等である。
また、その他、アゾイソブチルニトリル，アゾビスジメチルバレロニトリル等があげられる。
【００２２】
有機溶媒としては、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、炭化水素系溶媒を用いることができる。また、炭化水素系溶媒を用いた場合には、溶解性の点から他の溶媒を併用することが好ましい。特に好ましくはキシレン、トルエンである。
なお、本発明のアクリル樹脂にはその他共重合可能な不飽和モノマーを共重合させることができる。
【００２３】
共重合可能な不飽和モノマーの具体例としてはアクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン、メチルスチレン、クロルスチレン、等のスチレン誘導体、ビニリデンクロライド、アクリルアミド、エチルα−アセトキシアクリレ−ト等の重合性モノマーがある。
以下、実験例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。
【００２４】
「実験例１」
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロート２基を備えた２リットルセパラブルフラスコにキシレン１０００ｇを計り取り、オイルバスにより１４０℃に加熱した。８−（トリメトキシシリル）オクチルメタクリレート１７７ｇ、メチルメタクリレート５６ｇ、ｎ−ブチルアクリレート７７ｇをはかりとり、よく混合して滴下ロートに仕込んだ。
また、キシレン２００ｇとｔ−ブチルパーオキシー２−エチルヘキサノエート３１ｇをよく混合し別の滴下ロートに仕込んだ。
【００２５】
これらモノマーと重合開始剤とを重合温度１４０℃を維持するようにキシレン中に約３時間で滴下した。滴下終了後、更に１４０℃で３時間熟成した。
熟成終了後、ガスクロマト分析によりモノマー成分が０．５％以下であることを確認した。つぎに減圧下にキシレンを除去し、目的のアクリル樹脂３４５ｇを得た。
得られたアクリル樹脂の性状はアルコキシシリル基濃度１．６ｍｏｌ／ｋｇ、数平均分子量Ｍｎ１０８０、重量平均分子量／数平均分子量＝１．９であった。
【００２６】
「実験例２」
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロート２基を備えた２リットルセパラブルフラスコにキシレン１０００ｇを計り取り、オイルバスにより１４０℃に加熱する。８−（トリメトキシシリル）オクチルメタクリレート１２６ｇ、メチルメタクリレート２９ｇ、ｎ−ブチルアクリレート６０ｇ、２−ヒドロキシエチルアクリレート３６ｇ、８−（トリメトキシシリル）オクチルアクリレート５９ｇを計り取り、よく混合して滴下ロートに仕込んだ。
また、キシレン２００ｇと重合開始剤ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート３１ｇをよく混合し別の滴下ロートに仕込んだ。
【００２７】
これらモノマーと重合開始剤を重合温度１４０℃を維持するようにキシレン中に約３時間で滴下した。
滴下終了後、１４０℃で１時間熟成し、重合開始剤ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート１．６ｇを再度追加した。その後、更に同温で２時間熟成した。
【００２８】
ガスクロマト分析によりモノマー成分が０．５％以下であることを確認した。つぎに減圧下にキシレンを除去し、目的のアクリル樹脂３５０ｇを得た。
得られたアクリル樹脂はアルコキシシリル基濃度１．６ｍｏｌ／ｋｇ、数平均分子量Ｍｎ１１００、重量平均分子量／数平均分子量＝１．９であった。
以下、本発明に対する比較例を説明する。
【００２９】
「比較例１」
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロートを備えた２リットルセパラブルフラスコにトルエン８２０ｇ、８−（トリメトキシシリル）オクチルメタクリレート３１１ｇ、メチルメタクリレート３１１ｇ、ｎ−ブチルアクリレート１９７ｇ、２−メルカプトエタノール１０５ｇをはかりとり、オイルバスで１１０℃に加熱した。
【００３０】
また、重合開始剤ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート７８ｇを滴下ロートを用いて２時間かけて滴下した。
滴下終了後、重合温度１１０℃で３時間熟成した。ガスクロマト分析によりモノマー成分が０．７％以下であることを確認した。この比較例では、重合温度を１３０度より低くしている。
【００３１】
つぎに減圧下にキシレンを除去しアクリル樹脂９００ｇを得た。
得られたアクリル樹脂の性状はアルコキシシリル基濃度１．１ｍｏｌ／ｋｇ、数平均分子量Ｍｎ７６０、重量平均分子量／数平均分子量＝１．６であった。なお、連鎖移動剤を有しているため、数平均分子量Ｍｎは７６０となっている。
また、連鎖移動剤を有しているため、このアクリル樹脂は特異なメルカプタン臭を有していた。
【００３２】
「比較例２」
撹拌機、コンデンサー及び滴下ロート２基を備えた２リットルセパラブルフラスコにキシレン１０００ｇをとり、オイルバスにより１４０℃に加熱した。８−（トリメトキシシリル）オクチルメタクリレート１２６ｇ、メチルメタクリレート２９ｇ、ｎ−ブチルアクリレート６０ｇ、２−ヒドロキシエチルアクリレート３６ｇ、８−（トリメトキシシリル）オクチルアクリレート５９ｇをはかりとり良く混合して滴下ロ−トに仕込んだ。
【００３３】
キシレン２００ｇと重合開始剤ｔ−ブチルパーオキシ−２ー−エチルヘキサノエート３ｇを良く混合して別の滴下ロートに仕込んだ。
これらモノマーと重合開始剤を重合温度１４０℃を維持するようにキシレン中に３時間かけて滴下した。
【００３４】
滴下終了後、さらに１４０℃で３時間熟成した。熟成終了後、減圧下キシレンを除去し、アクリル樹脂３４０ｇを得た。この比較例では、アクリルモノマー１００重量部に対して重合開始剤１重量部である。
得られたアクリル樹脂の性状はアルコキシシリル基濃度１．７ｍｏｌ／ｋｇ、数平均分子量Ｍｎ２７５０、重量平均分子量／数平均分子量＝２．１であった。
【００３５】
この比較例では、得られたアクリル樹脂の数平均分子量Ｍｎが２５００より大きい。このため、未重合のモノマーが多くなっている。これは、重合開始剤の滴下量が２重量部よりも小さいためである。
以上より、本実験例は、比較例と比較し、重合反応を精度良く行うことができた。また、溶剤を使用しないので大気汚染が抑制でき、またエネルギー（熱）を節約できるといった効果が得られる。