グリシジルメタクリレート (GMA) は、アクリレート二重結合とエポキシ基の両方を持つモノマーです。アクリレート二重結合は反応性が高く、自己重合反応が可能であり、他の多くのモノマーと共重合することもできます。エポキシ基はヒドロキシル、アミノ、カルボキシルまたは酸無水物と反応して、より多くの官能基を導入し、それによって製品にさらに多くの機能をもたらすことができます。このため、GMAは有機合成、高分子合成、高分子改質、複合材料、紫外線硬化材料、塗料、接着剤、皮革、化学繊維製紙、印刷、染色等の分野で極めて幅広い応用範囲を有しています。

粉体塗装における GMA の応用

アクリル粉体塗料は粉体塗料の大きなカテゴリーであり、使用する硬化剤の違いにより、ヒドロキシルアクリル樹脂、カルボキシルアクリル樹脂、グリシジルアクリル樹脂、アミドアクリル樹脂に分類できます。中でもグリシジルアクリル樹脂は粉体塗装用樹脂として最も多く使用されています。多価ヒドロキシ酸、ポリアミン、ポリオール、ポリヒドロキシ樹脂、ヒドロキシポリエステル樹脂などの硬化剤を用いてフィルムに成形することができます。

GMA タイプのアクリル樹脂を合成するフリーラジカル重合には通常、メタクリル酸メチル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸ブチル、スチレンが使用され、硬化剤としてドデシル二塩基酸が使用されます。製造されたアクリル粉体塗料は優れた性能を持っています。合成プロセスでは、過酸化ベンゾイル (BPO) およびアゾビスイソブチロニトリル (AIBN) またはそれらの混合物を開始剤として使用できます。GMAの量は塗膜の性能に大きな影響を与えます。配合量が少なすぎると、樹脂の架橋度が低く、硬化架橋点が少なく、塗膜の架橋密度が十分でなく、塗膜の耐衝撃性が劣る。

ポリマー改質における GMA の応用

GMA は、より高い活性を持つアクリレート二重結合の存在によりポリマーにグラフトでき、GMA に含まれるエポキシ基は他のさまざまな官能基と反応して官能化ポリマーを形成できます。GMA は、溶液グラフト、溶融グラフト、固相グラフト、放射線グラフトなどの方法で変性ポリオレフィンにグラフトでき、エチレン、アクリレートなどと官能化コポリマーを形成することもできます。これらの官能化ポリマーは強化剤として使用できます。エンジニアリングプラスチックを強化したり、ブレンド系の相溶性を向上させる相溶化剤として使用されます。

GMA によるポリオレフィンのグラフト修飾によく使用される開始剤は、ジクミルペルオキシド (DCP) です。過酸化ベンゾイル (BPO)、アクリルアミド (AM)、過酸化 2,5-ジ-tert-ブチルを使用する人もいます。オキシ-2,5-ジメチル-3-ヘキシン（LPO）または1,3-ジ-tert-ブチルクメンペルオキシドなどの開始剤。中でもAMは開始剤として使用した場合、ポリプロピレンの劣化を低減する効果が大きい。ポリオレフィンへの GMA のグラフト化はポリオレフィンの構造の変化をもたらし、これによりポリオレフィンの表面特性、レオロジー特性、熱特性、および機械的特性が変化します。GMAグラフト変性ポリオレフィンは分子鎖の極性を高めると同時に表面極性も高めます。したがって、表面接触角はグラフト率が増加するにつれて減少します。GMA 修飾後のポリマー構造の変化により、結晶特性や機械的特性にも影響します。

UV硬化樹脂の合成におけるGMAの応用

GMA は、さまざまな合成経路を通じて UV 硬化性樹脂の合成に使用できます。ラジカル重合や縮合重合により側鎖にカルボキシル基やアミノ基を含むプレポリマーを得た後、これらの官能基にGMAを反応させて感光基を導入し、光硬化性樹脂を得る方法があります。最初の共重合では、異なるコモノマーを使用して、異なる最終特性を持つポリマーを得ることができます。馮宗才ら。らは、1,2,4-無水トリメリット酸とエチレングリコールを反応させてハイパーブランチポリマーを合成し、その後GMAを介して感光性基を導入し、最終的にアルカリ溶解性の優れた光硬化性樹脂を得ました。Lu Tingfeng らは、アジピン酸ポリ 1,4-ブタンジオール、トルエン ジイソシアネート、ジメチロールプロピオン酸、およびアクリル酸ヒドロキシエチルを使用して、まず感光性活性二重結合を持つプレポリマーを合成し、次にそれを GMA 経由で導入しました。より多くの光硬化性二重結合がトリエチルアミンによって中和され、水性ポリウレタンアクリレートエマルションを得る。