JP2002003456A - Betaine-type monomer, method for producing the same and polymer thereof - Google Patents

Betaine-type monomer, method for producing the same and polymer thereof

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JP2002003456A
JP2002003456A JP2000191387A JP2000191387A JP2002003456A JP 2002003456 A JP2002003456 A JP 2002003456A JP 2000191387 A JP2000191387 A JP 2000191387A JP 2000191387 A JP2000191387 A JP 2000191387A JP 2002003456 A JP2002003456 A JP 2002003456A
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hydrogen
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Junichi Josa
淳一 帖佐
Takashi Tomita
高史 冨田
Keiichiro Mizuta
圭一郎 水田
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a betaine-type monomer useful as a surfactant, a germicide, an antistatic agent, a soft-finishing agent, a rust proof agent, a resin modifier or the like, and further to provide a method for producing the monomer, and a polymer containing the betaine-type monomer. SOLUTION: This method for producing the betaine-type monomer is characterized in that a β-alanine derivative represented by general formula (1) (wherein, R1 and R2 are each independently a 1-8C linear or branched alkylene group or a 1-8C linear or branched hydroxyalkylene group, or form a cyclic group by binding directly or through at least one element selected from O, S and N to each other; and R3 is hydrogen, a methyl group or a hydroxymethyl group) is reacted with a mono-oxirane compound represented by general formula (2) (wherein, R4 is an organic group having one polymerizable carbon-carbon double bond; and R5 is hydrogen or a methyl group).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、β−アラニン誘導
体と重合性炭素−炭素2重結合を1つ有するモノオキシ
ラン化合物とを反応させることを特徴とするベタイン型
単量体の製造方法および特定の構造を有するベタイン型
単量体、さらに特定の構造を有するベタイン型単量体を
繰り返し単位として含む重合体に関するものである。
The present invention relates to a process for producing a betaine-type monomer, which comprises reacting a β-alanine derivative with a monooxirane compound having one polymerizable carbon-carbon double bond. And a polymer containing a betaine monomer having a specific structure as a repeating unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】ベタイン化合物は、1分子内に陽イオン
部と陰イオン部とを有する化合物であり、その構造上の
特徴から、近年、両性活性剤として注目されている。こ
のような両性活性剤は、耐硬水性が極めて優れているこ
と、毒性が極めて低いこと等の各種の優れた性質を有
し、界面活性剤、殺菌剤、帯電防止剤、柔軟仕上げ剤、
防錆剤等の用途に好適に用いられている。
BACKGROUND ART A betaine compound is a compound having a cation portion and an anion portion in one molecule, and has recently attracted attention as an amphoteric activator due to its structural characteristics. Such amphoteric surfactants are extremely excellent in hard water resistance, have various excellent properties such as extremely low toxicity, surfactants, bactericides, antistatic agents, softening agents,
It is suitably used for applications such as rust inhibitors.

【0003】多くのベタイン型官能基を有する重合性単
量体が既に公知であり、幾つかの手法により合成されて
いる。例えば、特開平8−27225号公報では、3級
アミン型単量体とモノハロアルキルカルボン酸類との反
応によりカルボキシベタイン型単量体を合成する方法を
開示している。しかし、3級アミン型単量体とモノハロ
アルキルカルボン酸との反応では、腐食性および毒性の
高いハロゲン化水素が生成するため、耐腐食性のある反
応装置や除外設備が必要となる。また、3級アミン型単
量体とモノハロアルキルカルボン酸塩との反応では、無
機塩であるハロゲン化金属塩が生成するため、この無機
塩を除去する工程が必要となる。該公報により開示され
ているカルボキシベタイン型単量体を繰り返し単位とし
て含む重合体は電解質水溶液を吸収するため、電解質水
溶液吸収体として用いることができるものである。しか
し、このようなカルボキシベタイン型単量体を繰り返し
単位として含む重合体も、吸水性以外の各種の性質を付
与したり、また、それによって用途を広めたりするため
に、更に類縁化合物について研究する余地があった。ま
た、特公昭55−33783号公報では、3級アミン型
単量体とプロピオラクトン等の環状エステルとの反応に
よりカルボキシベタイン型単量体を合成する方法を開示
している。3級アミン型単量体とプロピオラクトン等の
環状エステルとの反応の場合、本発明のカルボキシベタ
イン型単量体と類似のカルボキシベタイン型単量体を合
成するためには、環状エステルとしてβ−プロピオラク
トンを使用する必要があるが、β−プロピオラクトンは
工業製品ではなく高価であるため工業的な使用に対する
有用性はない。該公報により開示されているカルボキシ
ベタイン型単量体を繰り返し単位として含む重合体は耐
水性や耐薬品性を有する熱硬化性樹脂となるため、塗料
等に用いることができるものである。しかし、このよう
なカルボキシベタイン型単量体を繰り返し単位として含
む重合体も、耐水性や耐薬品性以外の各種の性質を付与
したり、また、それによって用途を広めたりするため
に、更に類縁化合物について研究する余地があった。
[0003] Many polymerizable monomers having a betaine-type functional group are already known and have been synthesized by several techniques. For example, JP-A-8-27225 discloses a method of synthesizing a carboxybetaine type monomer by reacting a tertiary amine type monomer with a monohaloalkylcarboxylic acid. However, in the reaction between the tertiary amine type monomer and the monohaloalkyl carboxylic acid, highly corrosive and highly toxic hydrogen halide is generated, so that a reactor having corrosion resistance and an exclusion facility are required. Further, in the reaction between the tertiary amine type monomer and the monohaloalkyl carboxylate, a metal halide salt which is an inorganic salt is generated, so that a step of removing the inorganic salt is required. The polymer disclosed in this publication containing a carboxybetaine-type monomer as a repeating unit absorbs an aqueous electrolyte solution, and thus can be used as an absorbent for an aqueous electrolyte solution. However, a polymer containing such a carboxybetaine-type monomer as a repeating unit also imparts various properties other than water absorbability, and, in order to broaden the use thereof, further research on related compounds. There was room. Japanese Patent Publication No. 55-33783 discloses a method of synthesizing a carboxybetaine type monomer by reacting a tertiary amine type monomer with a cyclic ester such as propiolactone. In the case of a reaction between a tertiary amine type monomer and a cyclic ester such as propiolactone, in order to synthesize a carboxybetaine type monomer similar to the carboxybetaine type monomer of the present invention, β is used as a cyclic ester. -It is necessary to use propiolactone, but β-propiolactone is not an industrial product and is expensive, so that it has no utility for industrial use. The polymer disclosed in this publication containing a carboxybetaine-type monomer as a repeating unit is a thermosetting resin having water resistance and chemical resistance, and thus can be used for paints and the like. However, a polymer containing such a carboxybetaine-type monomer as a repeating unit also has various similarities in order to impart various properties other than water resistance and chemical resistance, and to thereby broaden the application. There was room to study compounds.

【0004】アミノ酸類とモノオキシラン化合物との反
応は既に公知である。例えば、千葉大学工学部研究報
告、1974年、第26巻、第49号、117−123
頁では、グリシジルメタクリレートとメチルメタクリレ
ートとの共重合体と、グリシン、N−メチルグリシン、
N−フェニルグリシン、アラニンおよびN−アセチルグ
リシンといったアミノ酸との反応物が記載されており、
また、米国特許第3200142号では、N−フェニル
グリシンナトリウム塩とグリシジルメタクリレートまた
はグリシジルアクリレートとの反応物が記載されている
が、得られた化合物はいずれもベタインではない。
[0004] The reaction between amino acids and monooxirane compounds is already known. For example, Chiba University Research Report, 1974, Vol. 26, No. 49, 117-123
On the page, a copolymer of glycidyl methacrylate and methyl methacrylate, glycine, N-methyl glycine,
Reactants with amino acids such as N-phenylglycine, alanine and N-acetylglycine have been described,
Also, US Pat. No. 3,200,142 describes a reaction product of N-phenylglycine sodium salt and glycidyl methacrylate or glycidyl acrylate, but none of the obtained compounds is betaine.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑みてなされたものであり、生分解性に優れ、界面活性
剤、殺菌剤、帯電防止剤、柔軟仕上げ剤、防錆剤、樹脂
改質剤、中間体原料等に有用な新規ベタイン型単量体の
製造方法および特定の構造を有するベタイン型単量体、
さらに、特定の構造を有するベタイン型単量体を繰り返
し単位として含む重合体を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above situation, has excellent biodegradability, and has a surfactant, a bactericide, an antistatic agent, a softening agent, a rust inhibitor, and a resin. Betaine type monomer having a specific method and a method for producing a novel betaine type monomer useful as a modifier, an intermediate raw material,
Still another object is to provide a polymer containing a betaine-type monomer having a specific structure as a repeating unit.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
(1):
According to the present invention, there is provided the following general formula (1):

【0007】[0007]

【化9】 Embedded image

【0008】(ただし、式中、R1およびR2は、それぞ
れが独立に、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のア
ルキル基、または、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐
状のヒドロキシアルキル基であるか、あるいは、両方が
互いに直接あるいはO、S、およびNの中から選ばれる
少なくとも1種の元素を介して結合した環状基であり、
3は水素又はメチル基又はヒドロキシメチル基であ
る。)で示されるβ−アラニン誘導体と、下記一般式
(2):
(Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms) Or a cyclic group in which both are bonded directly to each other or via at least one element selected from O, S, and N;
R 3 is hydrogen, a methyl group or a hydroxymethyl group. And a β-alanine derivative represented by the following general formula (2):

【0009】[0009]

【化10】 Embedded image

【0010】(ただし、式中、R4は重合性炭素−炭素
2重結合を1つ有する有機基を表し、R5は水素または
メチル基を表す。)で表されるモノオキシラン化合物と
を反応させることを特徴とするベタイン型単量体の製造
方法に関するものである。
(Wherein R 4 represents an organic group having one polymerizable carbon-carbon double bond, and R 5 represents hydrogen or a methyl group). And a method for producing a betaine-type monomer.

【0011】本発明はまた、モノオキシラン化合物が、
下記一般式(3)
[0011] The present invention also relates to a monooxirane compound,
The following general formula (3)

【0012】[0012]

【化11】 Embedded image

【0013】(ただし、式中、R5は上記と同じ。R6
水素またはメチル基であり、Aはエステル基、アミド
基、エーテル基、スルフィド基、置換もしくは無置換の
フェニレン基、および直接結合の中から選択されるいず
れか1つを表し、mおよびnはそれぞれ独立に0〜5の
整数である。)で表される、末端に重合性炭素−炭素2
重結合を1つ有するモノオキシラン化合物であることを
特徴とするベタイン型単量体の製造方法でもある。
(Wherein, R 5 is the same as above; R 6 is hydrogen or a methyl group; A is an ester group, an amide group, an ether group, a sulfide group, a substituted or unsubstituted phenylene group, and Represents any one selected from a bond, and m and n are each independently an integer of 0 to 5).
A method for producing a betaine-type monomer, which is a monooxirane compound having one heavy bond.

【0014】本発明はまた、下記一般式(4):The present invention also provides the following general formula (4):

【0015】[0015]

【化12】 Embedded image

【0016】(ただし、式中、R1、R2、R3、R5、R
6、m及びnは上記と同じ。Bはエーテル基、スルフィ
ド基、および直接結合の中から選択されるいずれか1つ
を表す。)で表されるベタイン型単量体でもある。
(Wherein, R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , R
6 , m and n are the same as above. B represents any one selected from an ether group, a sulfide group, and a direct bond. )).

【0017】本発明はまた、下記一般式(5):The present invention also provides the following general formula (5):

【0018】[0018]

【化13】 Embedded image

【0019】(ただし、式中、R7、R8、R3、R5、R
6、m及びnは上記と同じ。Dはエステル基、アミド
基、および置換もしくは無置換のフェニレン基の中から
選択されるいずれか1つを表す。)で表されるベタイン
型単量体でもある。本発明はまた、下記一般式(6):
(Where R 7 , R 8 , R 3 , R 5 , R
6 , m and n are the same as above. D represents any one selected from an ester group, an amide group, and a substituted or unsubstituted phenylene group. )). The present invention also provides the following general formula (6):

【0020】[0020]

【化14】 Embedded image

【0021】(ただし、式中、R1 2、R3、R5
6、A、m及びnは上記と同じ。)で表される繰り返
し単位(X)を1〜100モル%、その他のビニル系単
量体由来の繰り返し単位(V)を0〜99モル%(ただ
し、(X)成分と(V)成分の和は100モル%であ
る。)含み、架橋性単量体由来の繰り返し単位を含まな
い重合体でもある。
(Where R 1 , R 2 , R 3 , R 5 ,
R 6 , A, m and n are the same as above. 1) to 100% by mole of the repeating unit (X) represented by ()) and 0 to 99% by mole of the repeating unit (V) derived from another vinyl monomer (provided that the components (X) and (V) The sum is 100 mol%.), And the polymer does not contain a repeating unit derived from a crosslinkable monomer.

【0022】本発明はまた、下記一般式(7):The present invention also provides the following general formula (7):

【0023】[0023]

【化15】 Embedded image

【0024】(ただし、式中、R1 2、R3、R5
6、B、m及びnは上記と同じ。)で表される繰り返
し単位(Y)を1〜100モル%、その他のビニル系単
量体由来の繰り返し単位(V)を0〜99モル%(ただ
し、(Y)成分と(V)成分の和は100モル%であ
る。)含む重合体でもある。
(Where R 1 , R 2 , R 3 , R 5 ,
R 6 , B, m and n are the same as above. ), The repeating unit (V) derived from another vinyl monomer is 0 to 99 mol% (provided that the components (Y) and (V) The sum is 100 mol%.)

【0025】本発明は更に、下記一般式(8):The present invention further provides the following general formula (8):

【0026】[0026]

【化16】 Embedded image

【0027】(ただし、式中、R7、R8、R3、R5、R
6、D、m及びnは上記と同じ。)で表される繰り返し
単位(Z)を1〜100モル%、その他のビニル系単量
体由来の繰り返し単位(V)を0〜99モル%(ただ
し、(Z)成分と(V)成分の和は100モル%であ
る。)含む重合体でもある。
(Where R 7 , R 8 , R 3 , R 5 , R
6 , D, m and n are the same as above. ), The repeating unit (V) derived from another vinyl monomer is 1 to 100 mol%, and the repeating unit (V) is 0 to 99 mol% (provided that the components (Z) and (V) are The sum is 100 mol%.)

【0028】以下に、本発明を詳述する。本発明のベタ
イン型単量体を製造する方法は、上記一般式(1)で表
されるβ−アラニン誘導体と上記一般式(2)で表され
るモノオキシラン化合物とを反応させることによって達
成される。本明細書中において、上記工程をモノオキシ
ラン化合物付加工程と称する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The method for producing a betaine-type monomer of the present invention is achieved by reacting a β-alanine derivative represented by the above general formula (1) with a monooxirane compound represented by the above general formula (2). You. In the present specification, the above step is referred to as a monooxirane compound addition step.

【0029】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
て用いる一般式(1)で表されるβ−アラニン誘導体と
しては特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル酸、
2−ヒドロキシメチルアクリル酸等のアクリル酸類に2
級アミンを付加させることにより簡便に合成されるもの
を用いることができる。本発明のベタイン型単量体を製
造する方法においては、このような一般式(1)で表さ
れるβ−アラニン誘導体を合成する工程を含んでも良
い。本明細書中において、上記工程をβ−アラニン誘導
体合成工程と称する。
The β-alanine derivative represented by the general formula (1) used in the step of adding the monooxirane compound is not particularly limited, and examples thereof include (meth) acrylic acid,
2 for acrylic acids such as 2-hydroxymethylacrylic acid
A compound which is easily synthesized by adding a secondary amine can be used. The method for producing a betaine-type monomer of the present invention may include a step of synthesizing the β-alanine derivative represented by the general formula (1). In this specification, the above step is referred to as a β-alanine derivative synthesis step.

【0030】上記2級アミンとしては特に限定されず、
例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プ
ロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチル
アミン、ジイソブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミ
ン、メチルエチルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチ
ルアミン、エチレンイミン、ピロリジン、ピペリジン、
ヘキサメチレンイミン、モルホリン、ピペラジン、N−
メチルピペラジン、ジエタノールアミン、N−(2−ヒ
ドロキシエチル)プロピルアミン等の直鎖状、分岐状又
は環状の2級アルキルアミン等が挙げられる。これらは
単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
The secondary amine is not particularly limited.
For example, dimethylamine, diethylamine, di-n-propylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, di-n-pentylamine, methylethylamine, dihexylamine, dioctylamine, ethyleneimine, pyrrolidine, piperidine,
Hexamethyleneimine, morpholine, piperazine, N-
Examples thereof include linear, branched or cyclic secondary alkylamines such as methylpiperazine, diethanolamine and N- (2-hydroxyethyl) propylamine. These may be used alone or in combination of two or more.

【0031】上記β−アラニン誘導体合成工程におい
て、アクリル酸類と2級アミンとの混合方法は特に限定
されず、例えば、混合により発生する発熱を抑制し、ま
た、温度制御を容易にするためにも、いずれか一方を反
応容器中に仕込んでおき、他方を連続添加又は逐次添加
することが好ましい。つまり、アクリル酸類を反応容器
中に仕込んで、2級アミンを連続添加又は逐次添加して
もよく、2級アミンを反応容器中に仕込んでおき、アク
リル酸類を連続添加又は逐次添加してもよい。
In the step of synthesizing the β-alanine derivative, the method of mixing the acrylic acid and the secondary amine is not particularly limited. For example, in order to suppress heat generation due to mixing and to facilitate temperature control. Preferably, one of them is charged in a reaction vessel, and the other is added continuously or sequentially. That is, the acrylic acid is charged in the reaction vessel, the secondary amine may be added continuously or sequentially, or the secondary amine may be charged in the reaction vessel, and the acrylic acid may be added continuously or sequentially. .

【0032】上記β−アラニン誘導体合成工程において
は、無溶媒で反応を行なうこともできるが、必要に応じ
て溶媒を用いてもよい。また、特に触媒を必要としない
が、反応促進や副反応を抑制することを目的として触媒
を用いてもよい。
In the step of synthesizing the β-alanine derivative, the reaction can be carried out without a solvent, but a solvent may be used if necessary. A catalyst is not particularly required, but a catalyst may be used for the purpose of accelerating the reaction and suppressing side reactions.

【0033】上記溶媒としては、原料となる酸やアミン
等と反応せず、かつ、反応を阻害しないものであれば特
に限定されず、例えば、ヘキサン、オクタン等の脂肪族
炭化水素類;シクロヘキサン等の脂環式飽和炭化水素
類;シクロヘキセン等の脂環式不飽和炭化水素類;ベン
ゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセ
トン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸メチル、
酢酸エチル等のエステル類;ジクロロメタン、クロロホ
ルム等のハロゲン化炭化水素類;ジエチルエーテル、ジ
オキサン等のエーテル類;メタノール、エタノール等の
アルコール類や水;ジメチルホルムアミド等のアミド
類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;アセト
ニトリル等のニトリル類等が挙げられる。これらは単独
で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
The solvent is not particularly limited as long as it does not react with the starting acid or amine and does not inhibit the reaction. Examples thereof include aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane; cyclohexane and the like. Alicyclic saturated hydrocarbons such as: cycloaliphatic unsaturated hydrocarbons such as cyclohexene; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; methyl acetate;
Esters such as ethyl acetate; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform; ethers such as diethyl ether and dioxane; alcohols and water such as methanol and ethanol; amides such as dimethylformamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide. A nitrile such as acetonitrile; These may be used alone or in combination of two or more.

【0034】上記触媒としては特に限定されず、例え
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシ
ウム、ナトリウムメチラート、リチウムメチラート、ナ
トリウムエチラート、3級アミン化合物、4級アンモニ
ウム化合物等の塩基性触媒等が挙げられる。これらは単
独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
The catalyst is not particularly restricted but includes, for example, bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium methylate, lithium methylate, sodium ethylate, tertiary amine compounds and quaternary ammonium compounds. Catalysts and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

【0035】上記β−アラニン誘導体合成工程におい
て、アクリル酸類の重合を防止するために重合禁止剤を
用いてもよい。使用する重合禁止剤としては特に限定さ
れず、例えば、ハイドロキノン、メトキシハイドロキノ
ン、ベンゾキノン等のフェノール系重合禁止剤、ジラウ
リル−3,3‘−チオジプロピオネート、2−メルカプ
トベンゾイミダゾール、フェノチアジン等の硫黄系重合
禁止剤、トリス(イソデシル)フォスファイト、ジフェ
ニルイソデシルフォスファイト等のリン系重合禁止剤等
が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上
を併用してもよい。
In the step of synthesizing the β-alanine derivative, a polymerization inhibitor may be used to prevent polymerization of acrylic acids. The polymerization inhibitor to be used is not particularly limited, and examples thereof include phenol-based polymerization inhibitors such as hydroquinone, methoxyhydroquinone and benzoquinone, and sulfur such as dilauryl-3,3'-thiodipropionate, 2-mercaptobenzimidazole and phenothiazine. And a phosphorus-based polymerization inhibitor such as tris (isodecyl) phosphite and diphenylisodecylphosphite. These may be used alone or in combination of two or more.

【0036】上記β−アラニン誘導体合成工程における
反応温度としては特に限定されず、例えば、原料となる
酸やアミン等の沸点以下の温度範囲とすることが好まし
い。より好ましくは、反応温度の制御の容易さという点
から、0〜250℃である。更に好ましくは、過剰な加
熱による副反応を抑制し、高選択率でβ−アラニン誘導
体を得ることができることから、20〜150℃であ
る。また、反応圧力としては特に限定されず、例えば、
10atm以下で行なうことが好ましい。
The reaction temperature in the step of synthesizing the β-alanine derivative is not particularly limited, and is preferably, for example, a temperature range not higher than the boiling point of the acid or amine used as a raw material. More preferably, the temperature is 0 to 250 ° C. from the viewpoint of easy control of the reaction temperature. More preferably, the temperature is from 20 to 150 ° C., since a side reaction due to excessive heating can be suppressed and the β-alanine derivative can be obtained with high selectivity. Further, the reaction pressure is not particularly limited, for example,
It is preferable to carry out at 10 atm or less.

【0037】本発明のベタイン型単量体の製造方法は、
上述したモノオキシラン化合物付加工程を含むことによ
り、下記一般式(9):
The process for producing the betaine-type monomer of the present invention comprises:
By including the above-mentioned monooxirane compound addition step, the following general formula (9):

【0038】[0038]

【化17】 Embedded image

【0039】(ただし、式中、R1およびR2は、それぞ
れが独立に、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のア
ルキル基、または、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐
状のヒドロキシアルキル基であるか、あるいは、両方が
互いに直接あるいはO、S、およびNの中から選ばれる
少なくとも1種の元素を介して結合した環状基であり、
3は水素又はメチル基又はヒドロキシメチル基であ
り、R4は重合性炭素−炭素2重結合を1つ有する有機
基を表し、R5は水素又はメチル基を表す。)で表され
るベタイン型単量体を効率よく高収率で製造することが
できるものである。
(Wherein, R 1 and R 2 each independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms) Or a cyclic group in which both are bonded directly to each other or via at least one element selected from O, S, and N;
R 3 represents hydrogen or a methyl group or a hydroxymethyl group, R 4 represents an organic group having one polymerizable carbon-carbon double bond, and R 5 represents a hydrogen or methyl group. ) Can be efficiently produced in high yield.

【0040】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
て用いる、一般式(2)で表されるモノオキシラン化合
物は特に限定されず、重合性炭素−炭素2重結合を1つ
有するモノオキシラン化合物であればよい。
The monooxirane compound represented by the general formula (2) used in the step of adding the monooxirane compound is not particularly limited, and may be any monooxirane compound having one polymerizable carbon-carbon double bond.

【0041】一般式(2)中、R4における重合性炭素
−炭素2重結合を1つ有する有機基としては特に限定さ
れないが、炭素数が2〜10の直鎖もしくは分岐状のア
ルキル基、エーテル結合及び/又はスルフィド結合を有
する炭素数が2〜10の直鎖もしくは分岐状のアルキル
基、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する炭化水素
基、(メタ)アクリルアミド基を有する炭化水素基等が
挙げられる。具体的には、例えば、ビニル基、アリル
基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、2−ブテニ
ル基、3−ブテニル基、メタリル基、(メタ)アクリロ
イルオキシメチル基、(メタ)アクリルアミドメチル
基、ビニルフェニル基、アリルオキシメチル基、2−ブ
テニルオキシメチル基、ビニルオキシメチル基、1−メ
チルアリルオキシメチル基等が挙げられる。
In the general formula (2), the organic group having one polymerizable carbon-carbon double bond for R 4 is not particularly limited, but may be a linear or branched alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, Examples thereof include a linear or branched alkyl group having an ether bond and / or a sulfide bond and having 2 to 10 carbon atoms, a hydrocarbon group having a (meth) acryloyloxy group, and a hydrocarbon group having a (meth) acrylamide group. Can be Specifically, for example, vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, methallyl group, (meth) acryloyloxymethyl group, (meth) acrylamidomethyl group, Examples include a vinylphenyl group, an allyloxymethyl group, a 2-butenyloxymethyl group, a vinyloxymethyl group, and a 1-methylallyloxymethyl group.

【0042】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
て、良好な重合性を有するベタイン型単量体を得るため
には、一般式(2)で表されるモノオキシラン化合物
が、一般式(3)で表される末端に炭素−炭素2重結合
を1つ有するモノオキシラン化合物であることが好まし
い。一般式(3)で表される末端に炭素−炭素2重結合
を1つ有するモノオキシラン化合物は特に限定されず、
例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、N−グリシ
ジル(メタ)アクリルアミド、アリルグリシジルエーテ
ル、メタリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエ
ーテル、エポキシブテン、1−エポキシ−4−ペンテ
ン、イソプレンエポキシド、ジビニルベンゼンモノオキ
シド、グリシジルビニルスルフィド等を挙げることがで
きる。これらの中でも、工業的に有用性の高い末端に炭
素−炭素2重結合を1つ有するモノオキシラン化合物と
しては、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジル
エーテル、エポキシブテン等が挙げられる。これらは単
独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
In the step of adding a monooxirane compound, in order to obtain a betaine type monomer having good polymerizability, the monooxirane compound represented by the general formula (2) is represented by the general formula (3). It is preferably a monooxirane compound having one carbon-carbon double bond at its terminal. The monooxirane compound having one carbon-carbon double bond at the terminal represented by the general formula (3) is not particularly limited,
For example, glycidyl (meth) acrylate, N-glycidyl (meth) acrylamide, allyl glycidyl ether, methallyl glycidyl ether, vinyl glycidyl ether, epoxybutene, 1-epoxy-4-pentene, isoprene epoxide, divinylbenzene monoxide, glycidylvinyl Sulfides and the like can be mentioned. Among these, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, epoxybutene and the like are exemplified as monooxirane compounds having one carbon-carbon double bond at a terminal which is industrially highly useful. These may be used alone or in combination of two or more.

【0043】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
て、β−アラニン誘導体とモノオキシラン化合物との混
合方法としては特に限定されず、例えば、モノオキシラ
ン化合物の反応性等を考慮して、β−アラニン誘導体と
モノオキシラン化合物との混合方法を決定することが好
ましい。通常、反応容器中にβ−アラニン誘導体を仕込
み、モノオキシラン化合物を連続添加又は逐次添加する
ことが好ましいが、反応条件によってはβ−アラニン誘
導体とモノオキシラン化合物とを一括混合することもで
きる。
In the step of adding the monooxirane compound, the method of mixing the β-alanine derivative and the monooxirane compound is not particularly limited. For example, considering the reactivity of the monooxirane compound and the like, It is preferred to determine the method of mixing with the oxirane compound. Usually, it is preferable to charge a β-alanine derivative in a reaction vessel and continuously or sequentially add a monooxirane compound. However, depending on reaction conditions, the β-alanine derivative and the monooxirane compound may be mixed at once.

【0044】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
ては、モノオキシラン化合物が爆発性を有することか
ら、不活性ガス雰囲気下で反応を行なうことが好まし
い。上記不活性ガスとしては特に限定されず、例えば、
窒素、ヘリウム、ネオン等が挙げられ、通常、窒素ガス
が用いられる。
In the step of adding the monooxirane compound, the reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere because the monooxirane compound has explosive properties. The inert gas is not particularly limited, for example,
Examples thereof include nitrogen, helium, and neon, and usually, nitrogen gas is used.

【0045】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
ては、加圧条件下で反応を行なう場合、モノオキシラン
化合物の爆発範囲を避けるために、反応容器を予め上記
不活性ガスにより加圧状態にしておくことが好ましい。
上記不活性ガスによる加圧状態は、使用するモノオキシ
ラン化合物の反応性と反応温度、及び、使用する反応容
器の耐圧性を考慮して決定することが好ましい。また、
反応圧力としては特に限定されず、例えば、10atm
以下で行なうことが好ましい。
In the step of adding the monooxirane compound, when the reaction is carried out under a pressurized condition, the reaction vessel may be preliminarily pressurized with the inert gas in order to avoid an explosion range of the monooxirane compound. preferable.
The state of pressurization by the inert gas is preferably determined in consideration of the reactivity and reaction temperature of the monooxirane compound used, and the pressure resistance of the reaction vessel used. Also,
The reaction pressure is not particularly limited, and is, for example, 10 atm.
It is preferable to perform the following.

【0046】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
ては、無溶媒でも行なうことができるが、必要に応じて
溶媒を用いてもよい。また、特に触媒を必要としない
が、反応促進や副反応を抑制することを目的として触媒
を用いてもよい。
The monooxirane compound addition step can be carried out without a solvent, but a solvent may be used if necessary. A catalyst is not particularly required, but a catalyst may be used for the purpose of accelerating the reaction or suppressing a side reaction.

【0047】上記溶媒としては、反応を阻害しないもの
であれば特に限定されず、例えば、上述した溶媒と同様
のもの等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、
2種以上を併用しても良い。
The solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction, and examples thereof include the same solvents as those described above. These may be used alone,
Two or more kinds may be used in combination.

【0048】上記触媒としては特に限定されず、例え
ば、上述した塩基性触媒;塩酸、硫酸、燐酸、硝酸、メ
タンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ゼオライト
等の酸触媒等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。
The above-mentioned catalyst is not particularly restricted but includes, for example, the above-mentioned basic catalysts; acid catalysts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and zeolite. These may be used alone or in combination of two or more.

【0049】上記モノオキシラン化合物付加工程におい
ては、使用するモノオキシラン化合物の重合性を考慮し
て重合禁止剤を用いてもよい。使用する重合禁止剤とし
ては特に限定されず、例えば、上述した重合禁止剤と同
様のもの等が挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。
In the step of adding the monooxirane compound, a polymerization inhibitor may be used in consideration of the polymerizability of the monooxirane compound used. The polymerization inhibitor to be used is not particularly limited, and includes, for example, those similar to the above-mentioned polymerization inhibitors. These may be used alone or in combination of two or more.

【0050】上記モノオキシラン化合物付加工程におけ
る反応温度としては特に限定されず、例えば、反応温度
の制御の容易さという点から、0〜200℃であること
が好ましい。より好ましくは、副反応の抑制という点か
ら、20〜150℃である。
The reaction temperature in the step of adding the monooxirane compound is not particularly limited. For example, it is preferably 0 to 200 ° C. from the viewpoint of easy control of the reaction temperature. More preferably, it is 20-150 degreeC from a viewpoint of suppression of a side reaction.

【0051】本発明のベタイン型単量体は、上記一般式
(4)で表される。
The betaine type monomer of the present invention is represented by the above general formula (4).

【0052】上記一般式(4)中、R1及びR2における
炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のアルキル基とし
ては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、
ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル
基が挙げられ、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状の
ヒドロキシアルキル基としては特に限定されず、例え
ば、2−ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキシプロピル
基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシブチレ
ン基が挙げられ、両方が互いに直接あるいはO、S及び
Nからなる群より選択される少なくとも1種の元素を介
することにより互いに結合する場合の基としては特に限
定されず、例えば、テトラメチレン基、ペンタメチレン
基、ヘキサメチレン基、エチレンオキシエチレン基、エ
チレンイミノエチレン基等が挙げられる。
In the general formula (4), the linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms in R 1 and R 2 is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, Isopropyl group, butyl group, isobutyl group,
Examples thereof include a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, and an octyl group. The straight-chain or branched hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a 2-hydroxyethyl group and a 3-hydroxypropyl group. Group, 2-hydroxypropyl group, and 3-hydroxybutylene group, and when both are bonded to each other directly or via at least one element selected from the group consisting of O, S, and N, Is not particularly limited, and examples thereof include a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, an ethyleneoxyethylene group, and an ethyleneiminoethylene group.

【0053】本発明のベタイン型単量体は、上記一般式
(5)で表される。上記一般式(5)中、R7及びR8
おける炭素数が3〜8の直鎖もしくは分岐状のアルキル
基としては特に限定されず、例えば、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、シクロヘキシル基、オクチル基が挙げられ、
炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のヒドロキシアル
キル基としては特に限定されず、例えば、2−ヒドロキ
シエチル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキ
シプロピル基、3−ヒドロキシブチレン基が挙げられ、
両方が互いに直接あるいはO、S及びNからなる群より
選択される少なくとも1種の元素を介することにより互
いに結合する場合の基としては特に限定されず、例え
ば、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチ
レン基、エチレンオキシエチレン基、エチレンイミノエ
チレン基等が挙げられる。
The betaine type monomer of the present invention is represented by the above general formula (5). In the general formula (5), the linear or branched alkyl group having 3 to 8 carbon atoms in R 7 and R 8 is not particularly limited, and examples thereof include a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, Pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group,
The straight-chain or branched hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include a 2-hydroxyethyl group, a 3-hydroxypropyl group, a 2-hydroxypropyl group, and a 3-hydroxybutylene group. And
The group in which both are bonded to each other directly or via at least one element selected from the group consisting of O, S and N is not particularly limited, and examples thereof include a tetramethylene group, a pentamethylene group, and a hexamethylene group. Examples include a methylene group, an ethyleneoxyethylene group, and an ethyleneiminoethylene group.

【0054】本発明の一般式(4)および一般式(5)
で表されるベタイン型単量体は、1分子内に陽イオン部
であるN+と陰イオン部であるCOO-とを有し、N+
は特定のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基等が
結合し、また、水酸基を有した特定の構造を持つベタイ
ン型単量体であり、生分解性に優れ、界面活性剤、殺菌
剤、帯電防止剤、柔軟仕上げ剤、防錆剤、樹脂改質剤等
の中間体原料として有用である。
The general formulas (4) and (5) of the present invention
In represented by betaine monomers, COO is N + and anion portion is a cation portion in a molecule - and a binding specific alkyl group or hydroxyalkyl group or the like in the N + In addition, it is a betaine-type monomer having a specific structure with a hydroxyl group, and has excellent biodegradability, surfactants, bactericides, antistatic agents, softening agents, rust inhibitors, resin modifiers It is useful as a raw material for intermediates such as

【0055】本発明の重合体は、上記一般式(6)で表
される繰り返し単位(X)を1〜100モル%、その他
のビニル系単量体由来の繰り返し単位(V)を0〜99
モル%(ただし、(X)成分と(V)成分の和は100
モル%である。)含み、かつ、架橋性単量体由来の繰り
返し単位を含まない重合体である。好ましくは、繰り返
し単位(X)を5〜95モル%と繰り返し単位(V)を
5〜95モル%とからなる重合体であり、更に好ましく
は、繰り返し単位(X)を10〜90モル%と繰り返し
単位(V)を10〜90モル%とからなる重合体であ
る。上記一般式(6)中、R1、R2、R3、R5、R6
m、n、Aは上記と同じである。本発明の重合体は、上
記一般式(7)で表される繰り返し単位(Y)を1〜1
00モル%、その他のビニル系単量体由来の繰り返し単
位(V)を0〜99モル%(ただし、(Y)成分と
(V)成分の和は100モル%である。)含む重合体で
ある。好ましくは、繰り返し単位(Y)を5〜95モル
%と繰り返し単位(V)を5〜95モル%とからなる重
合体であり、更に好ましくは、繰り返し単位(Y)を1
0〜90モル%と繰り返し単位(V)を10〜90モル
%とからなる重合体である。上記一般式(7)中、
1、R2、R3、R5、R6、m、n、Bは上記と同じで
ある。
The polymer of the present invention contains 1 to 100 mol% of the repeating unit (X) represented by the above general formula (6) and 0 to 99% of the repeating unit (V) derived from another vinyl monomer.
Mol% (however, the sum of the components (X) and (V) is 100
Mol%. ) Is a polymer that does not contain a repeating unit derived from a crosslinkable monomer. Preferably, the polymer is composed of 5 to 95 mol% of the repeating unit (X) and 5 to 95 mol% of the repeating unit (V), and more preferably 10 to 90 mol% of the repeating unit (X). It is a polymer comprising 10 to 90 mol% of the repeating unit (V). In the above general formula (6), R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , R 6 ,
m, n and A are the same as above. The polymer of the present invention comprises the repeating unit (Y) represented by the general formula (7) as 1 to 1
A polymer containing 0 mol% and 0 to 99 mol% of the repeating unit (V) derived from another vinyl monomer (however, the sum of the components (Y) and (V) is 100 mol%). is there. Preferably, it is a polymer comprising 5 to 95 mol% of the repeating unit (Y) and 5 to 95 mol% of the repeating unit (V).
It is a polymer comprising 0 to 90 mol% and 10 to 90 mol% of the repeating unit (V). In the above general formula (7),
R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , R 6 , m, n and B are the same as above.

【0056】本発明の重合体は、上記一般式(8)で表
される繰り返し単位(Z)を1〜100モル%、その他
のビニル系単量体単位由来の繰り返し(V)を0〜99
モル%(ただし、(Z)成分と(V)成分の和は100
モル%である。)含む重合体である。好ましくは、繰り
返し単位(Z)を5〜95モル%と繰り返し単位(V)
を5〜95モル%とからなる重合体であり、更に好まし
くは、繰り返し単位(Z)を10〜90モル%と繰り返
し単位(V)を10〜90モル%とからなる重合体であ
る。上記一般式(8)中、R7、R8、R3、R5、R6
m、n、Dは上記と同じである。
In the polymer of the present invention, 1 to 100 mol% of the repeating unit (Z) represented by the above general formula (8) and 0 to 99% of the repeating unit (V) derived from other vinyl monomer units are used.
Mol% (provided that the sum of the components (Z) and (V) is 100
Mol%. ). Preferably, the repeating unit (Z) is 5 to 95 mol% and the repeating unit (V)
Is a polymer composed of 5 to 95 mol%, more preferably a polymer composed of 10 to 90 mol% of the repeating unit (Z) and 10 to 90 mol% of the repeating unit (V). In the above general formula (8), R 7 , R 8 , R 3 , R 5 , R 6 ,
m, n, and D are the same as above.

【0057】本発明において用いられるビニル系単量体
由来の繰り返し単位(V)を得るためのビニル系単量体
としては、ビニル系単量体単位当たり重合性を有する炭
素−炭素2重結合を1つ有する単量体で、かつ、本発明
のベタイン型単量体と共重合可能な単量体であればよく
特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸、
(メタ)アクリル酸ナトリウム等の(メタ)アクリル酸
塩、(メタ)アクリル酸メチル等の(メタ)アクリル酸
エステル、(メタ)アクリルアミド及びその誘導体、ス
チレン及びその誘導体、酢酸ビニル等のビニルエステル
類、マレイン酸及びそのエステル類、(メタ)アクリロ
ニトリル、ビニルメチルエーテル等のビニルエーテル
類、ビニルメチルケトン等のビニルケトン類、N−ビニ
ルピロリドン等のN−ビニルラクタム類、N−ビニルオ
キサゾリドン、2−ビニルオキサゾリン等のビニルオキ
サゾリン類、ビニルエチレンカーボネート等のビニルカ
ーボネート類、2−ビニルピリジン等のビニルピリジン
類、アリルフェニルエーテル等のアリルエーテル類、ビ
ニルエチルスルフィド等のビニルスルフィド類等が挙げ
られる。上記ビニル系単量体は、所望する重合体の性質
に応じて適宜選択され、1種のみを用いてもよく、2種
以上を併用してもよい。また、単位(X)と単位(V)
とのモル比、単位(Y)と単位(V)とのモル比、単位
(Z)と単位(V)とのモル比は、それぞれ所望する重
合体の性質に応じて、上記のモル比の範囲内から適宜選
択される。
The vinyl monomer for obtaining the repeating unit (V) derived from a vinyl monomer used in the present invention includes a polymerizable carbon-carbon double bond per vinyl monomer unit. It is not particularly limited as long as it is a monomer having one and is a monomer copolymerizable with the betaine-type monomer of the present invention. Examples thereof include (meth) acrylic acid,
(Meth) acrylates such as sodium (meth) acrylate, (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide and its derivatives, styrene and its derivatives, vinyl esters such as vinyl acetate , Maleic acid and its esters, (meth) acrylonitrile, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, N-vinyl lactams such as N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl oxazolidone, 2-vinyl oxazoline And the like. Vinyl oxazolines such as vinyl ethylene carbonate, vinyl carbonates such as vinyl ethylene carbonate, vinyl pyridines such as 2-vinyl pyridine, allyl ethers such as allyl phenyl ether, and vinyl sulfides such as vinyl ethyl sulfide. The vinyl monomer is appropriately selected according to the desired properties of the polymer, and may be used alone or in combination of two or more. Also, unit (X) and unit (V)
The molar ratio of the unit (Y) to the unit (V) and the molar ratio of the unit (Z) to the unit (V) are determined according to the properties of the desired polymer. It is appropriately selected from the range.

【0058】本発明の重合体の分子量は特に限定される
ものではなく、通常、数平均分子量で500〜1000
000である。重合開始剤の使用量や使用する溶剤中の
単量体濃度や連鎖移動剤の使用等によって分子量の調節
が可能である。
The molecular weight of the polymer of the present invention is not particularly limited, and is generally 500 to 1000 in number average molecular weight.
000. The molecular weight can be adjusted by the amount of the polymerization initiator used, the monomer concentration in the solvent used, the use of a chain transfer agent, and the like.

【0059】本発明における重合体はベタイン型単量体
とその他のビニル系単量体との(共)重合により得られ
るが、その(共)重合様式は特に限定されるものではな
く、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合等の常
法を適宜使用することができる。
The polymer in the present invention can be obtained by (co) polymerization of a betaine-type monomer and another vinyl monomer, but the (co) polymerization mode is not particularly limited, and the radical polymerization is carried out. Conventional methods such as cation polymerization and anion polymerization can be used as appropriate.

【0060】ラジカル重合に用いる重合開始剤として
は、例えば、アゾビス(イソブチロニトリル)等のアゾ
系開始剤、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化
物、過硫酸カリウム等の無機過酸化物等が挙げられ、カ
チオン重合に用いる重合開始剤としては、例えば、過塩
素酸やトリクロロ酢酸等の酸、トリフルオロボランエー
テラート等のフリーデル−クラフツ触媒等が挙げられ、
アニオン重合に用いる重合開始剤としては、例えば、ナ
トリウムメチラート等の塩基等が挙げられる。これら重
合開始剤の使用量も特に限定されるものではないが、全
単量体に対して0.1〜10重量%が好ましい。
Examples of the polymerization initiator used for radical polymerization include azo-based initiators such as azobis (isobutyronitrile), organic peroxides such as benzoyl peroxide, and inorganic peroxides such as potassium persulfate. Examples of the polymerization initiator used for cationic polymerization include, for example, acids such as perchloric acid and trichloroacetic acid, and Friedel-Crafts catalysts such as trifluoroborane etherate.
Examples of the polymerization initiator used for anionic polymerization include bases such as sodium methylate. The use amount of these polymerization initiators is not particularly limited, either, but is preferably 0.1 to 10% by weight based on all monomers.

【0061】また、(共)重合を行なう際に使用する溶
媒は、単量体等と反応せず、かつ、(共)重合を阻害し
ないものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサン、
オクタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン等の脂
環式飽和炭化水素類;シクロヘキセン等の脂環式不飽和
炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン
類;酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類;ジクロロ
メタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類;ジエ
チルエーテルジオキサン等のエーテル類;メタノール、
エタノール等のアルコール類や水;ジメチルホルムアミ
ド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシ
ド類;アセトニトリル等のニトリル類等が挙げられる。
これらは単独で用いても良く、2種以上を併用しても良
い。
The solvent used in the (co) polymerization is not particularly limited as long as it does not react with the monomer or the like and does not inhibit the (co) polymerization.
Aliphatic hydrocarbons such as octane; alicyclic saturated hydrocarbons such as cyclohexane; alicyclic unsaturated hydrocarbons such as cyclohexene; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; acetone and methyl ethyl ketone Ketones; esters such as methyl acetate and ethyl acetate; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform; ethers such as diethyl ether dioxane; methanol;
Alcohols such as ethanol; water; amides such as dimethylformamide; sulfoxides such as dimethylsulfoxide; nitriles such as acetonitrile.
These may be used alone or in combination of two or more.

【0062】また、(共)重合の温度は特に限定され
ず、(共)重合様式に応じて適宜選択すればよいが、通
常、−50〜200℃の範囲である。
The temperature of the (co) polymerization is not particularly limited and may be appropriately selected according to the (co) polymerization mode, but is usually in the range of -50 to 200 ° C.

【0063】本発明は重合体に対する高分子反応によっ
てベタイン型官能基を該重合体中に導入した重合体も含
む。すなわち、重合体中の側鎖にオキシラン環を有する
重合体とβ−アラニン誘導体との高分子反応によって
も、ベタイン型官能基が導入された重合体を得ることが
できる。
The present invention also includes a polymer having a betaine-type functional group introduced into the polymer by a polymer reaction with the polymer. That is, a polymer having a betaine-type functional group introduced can also be obtained by a polymer reaction between a polymer having an oxirane ring in the side chain of the polymer and a β-alanine derivative.

【0064】本発明の上記一般式(6)を繰り返し単位
として含み、かつ、架橋性単量体を含まない重合体、及
び、上記一般式(7)を繰り返し単位として含む重合
体、及び、上記一般式(8)を繰り返し単位として含む
重合体は、繰り返し単位中に陽イオン部であるN+と陰
イオン部であるCOO-とを有し、N+には特定のアルキ
ル基もしくはヒドロキシアルキル基等が結合し、また、
水酸基を有した特定のベタイン構造を持つ重合体であ
り、生分解性に優れ、界面活性剤、殺菌剤、帯電防止
剤、柔軟仕上げ剤、防錆剤、樹脂改質剤等として有用で
ある。
A polymer containing the above general formula (6) as a repeating unit and containing no crosslinkable monomer, a polymer containing the above general formula (7) as a repeating unit, formula (8) polymer containing as a repeating unit is, COO in the repeating unit is N + and anion portion is a cation portion - and a specific alkyl or hydroxyalkyl group the N + Etc. are combined, and
It is a polymer having a specific betaine structure having a hydroxyl group, and has excellent biodegradability and is useful as a surfactant, a bactericide, an antistatic agent, a softening agent, a rust inhibitor, a resin modifier, and the like.

【0065】[0065]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0066】<参考例1> N,N−ジエチル−β−ア
ラニンの合成 攪拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備えた10
0mlの4つ口フラスコに、ジエチルアミン50g
(0.6837モル)を仕込み、氷水浴で系内の温度を
30℃以下に攪拌しながら維持しつつ、アクリル酸4
9.3g(0.6840モル)とフェノチアジン0.0
5gとの混合物を30分間かけて滴下した。滴下終了
後、80℃の油浴で加熱して4時間反応させた。反応終
了後、ガスクロマトグラフィーによりアクリル酸および
ジエチルアミンを定量したところ、アクリル酸の転化率
は95%、ジエチルアミンの転化率は95%であり、
N,N−ジエチル−β−アラニン94.3g(収率95
%)を得た。
<Reference Example 1> Synthesis of N, N-diethyl-β-alanine 10 equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer and a dropping funnel.
50 g of diethylamine in a 0 ml four-necked flask
(0.6837 mol), and while maintaining the temperature inside the system at 30 ° C. or lower with stirring in an ice water bath, acrylic acid 4
9.3 g (0.6840 mol) and phenothiazine 0.0
The mixture with 5 g was added dropwise over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated in an oil bath at 80 ° C. and reacted for 4 hours. After the reaction was completed, acrylic acid and diethylamine were quantified by gas chromatography. The conversion of acrylic acid was 95%, and the conversion of diethylamine was 95%.
94.3 g of N, N-diethyl-β-alanine (yield 95
%).

【0067】<参考例2> N,N−ジ−n−ブチル−
β−アラニンの合成 攪拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備えた30
0mlの4つ口フラスコに、ジ−n−ブチルアミン10
0g(0.7738モル)を仕込み、氷水浴で系内の温
度を30℃以下に攪拌しながら維持しつつ、アクリル酸
55.7g(0.7730モル)とフェノチアジン0.
06gとの混合物を30分間かけて滴下した。滴下終了
後、80℃の油浴で加熱して4時間反応させた。反応終
了後、ガスクロマトグラフィーによりアクリル酸および
ジ−n−ブチルアミンを定量したところ、アクリル酸の
転化率は98%、ジ−n−ブチルアミンの転化率は98
%であり、N,N−ジ−n−ブチル−β−アラニン15
2.5g(収率98%)を得た。
Reference Example 2 N, N-di-n-butyl-
Synthesis of β-alanine 30 equipped with stirrer, condenser, thermometer and dropping funnel
In a 0 ml four-necked flask, di-n-butylamine 10 was added.
0g (0.7738 mol) was charged, and 55.7 g (0.7730 mol) of acrylic acid and 0.1% of phenothiazine were added while maintaining the temperature inside the system at 30 ° C. or less while stirring in an ice water bath.
The mixture with 0.6 g was added dropwise over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, the mixture was heated in an oil bath at 80 ° C. and reacted for 4 hours. After completion of the reaction, when acrylic acid and di-n-butylamine were quantified by gas chromatography, the conversion of acrylic acid was 98% and the conversion of di-n-butylamine was 98%.
%, N, N-di-n-butyl-β-alanine 15
2.5 g (98% yield) were obtained.

【0068】<実施例1> 3−(N,N−ジエチル−
N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシ)プ
ロピル)アンモニオプロパノエートの合成(ベタイン型
単量体1) 攪拌機、冷却管及び温度計を備えた200mlの4ツ口
フラスコに、<参考例1>で得たN,N−ジエチル−β
−アラニン30g(0.2066モル)、重合性炭素−
炭素2重結合を1つ有するモノオキシラン化合物として
グリシジルメタクリレート29.44g(0.2071
モル)、重合禁止剤としてフェノチアジン0.03g及
び溶媒としてトルエン30gを仕込み、室温において4
ツ口フラスコ内を窒素ガスにより10分間置換した。そ
の後、80℃の油浴で加熱しつつ、攪拌しながら6時間
反応させた。得られた反応液を室温まで冷却した後、反
応液を500mlのナスフラスコに移し、トルエンをロ
ータリーエバポレーターで留去することにより、本発明
のベタイン型単量体1である、3−(N,N―ジエチル
−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシ)
プロピル)アンモニオプロパノエート約57.6g(収
率:96.9%)を得た。
Example 1 3- (N, N-diethyl-
Synthesis of N- (2-hydroxy-3-methacryloyloxy) propyl) ammoniopropanoate (betaine type monomer 1) In a 200 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, <Reference Example 1> N, N-diethyl-β obtained in>
-30 g (0.2066 mol) of alanine, polymerizable carbon-
As a monooxirane compound having one carbon double bond, 29.44 g of glycidyl methacrylate (0.2071)
Mol), 0.03 g of phenothiazine as a polymerization inhibitor and 30 g of toluene as a solvent were charged at room temperature.
The inside of the one-necked flask was replaced with nitrogen gas for 10 minutes. Thereafter, the mixture was reacted for 6 hours with stirring while heating in an oil bath at 80 ° C. After the obtained reaction solution was cooled to room temperature, the reaction solution was transferred to a 500 ml eggplant-shaped flask, and toluene was distilled off with a rotary evaporator to obtain the betaine-type monomer 1 of the present invention, 3- (N, N-diethyl-N- (2-hydroxy-3-methacryloyloxy)
About 57.6 g (yield: 96.9%) of propyl) ammoniopropanoate was obtained.

【0069】得られたベタイン型単量体1の1H−核磁
気共鳴スペクトルを図1に、赤外線吸収スペクトルを図
2に示す。
FIG. 1 shows the 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum of the obtained betaine-type monomer 1 and FIG. 2 shows the infrared absorption spectrum.

【0070】図1をみると、5.2−5.4ppmにグ
リシジルメタクリレートのグリシジル基のメチン基に由
来するピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観
測されるグリシジルメタクリレートのグリシジル基のメ
チン基のピーク(3.2−3.3ppm)よりも約2.
0ppm低磁場側にシフトしていた。また、2.8pp
mにN,N−ジエチル−β−アラニンのメチレン基(カ
ルボキシル基に対してβ位のメチレン基)由来のピーク
が観測され、該ピークは未反応の場合に観測されるN,
N−ジエチル−β−アラニンのメチレン基(カルボキシ
ル基に対してβ位のメチレン基)のピーク(3.0pp
m)よりも0.2ppm高磁場側にシフトしていた。図
2を見ると、810cm-1付近、945cm-1付近、1
170cm-1付近に新しく生成した−CH2−NH−、
−CH2−OH由来の吸収が見られ、3400〜350
0cm-1にはOH基の伸縮振動吸収が見られ、また、1
450cm-1付近には(COO)-の伸縮振動吸収が見
られる。
Referring to FIG. 1, a peak derived from the methine group of the glycidyl methacrylate group of glycidyl methacrylate is observed at 5.2 to 5.4 ppm. The peak of the methine group (3.2-3.3 ppm) is about 2.
It was shifted to a low magnetic field side of 0 ppm. Also, 2.8pp
m, a peak derived from the methylene group of N, N-diethyl-β-alanine (methylene group at the β-position to the carboxyl group) is observed, and this peak is observed when N, N is not reacted.
The peak of the methylene group of N-diethyl-β-alanine (methylene group at the β-position to the carboxyl group) (3.0 pp)
m) was shifted to the higher magnetic field side by 0.2 ppm. Referring to FIG. 2, it can be seen that around 810 cm −1, around 945 cm −1 ,
-CH 2 -NH- newly formed around 170 cm -1 ,
-CH 2 -OH-derived absorption was observed, and 3400 to 350
At 0 cm -1 , stretching vibration absorption of OH groups was observed,
450cm in the vicinity -1 (COO) - is the stretching vibration absorption is observed.

【0071】これらのことから、下記式(10)で表わ
されるベタイン型単量体1が得られている事が確認でき
た。
From these results, it was confirmed that betaine type monomer 1 represented by the following formula (10) was obtained.

【0072】[0072]

【化18】 Embedded image

【0073】<実施例2> 3−(N,N−ジ−n−ブ
チル−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキ
シ)プロピル)アンモニオプロパノエートの合成(ベタ
イン型単量体2) 攪拌機、冷却管及び温度計を備えた200mlの4ツ口
フラスコに、<参考例2>で得たN,N−ジ−n−ブチ
ル−β−アラニン30g(0.1490モル)、重合性
炭素−炭素2重結合を1つ有するモノオキシラン化合物
としてグリシジルメタクリレート21.2g(0.14
91モル)、重合禁止剤としてフェノチアジン0.03
g及び溶媒としてトルエン30gを仕込み、室温におい
て4ツ口フラスコ内を窒素ガスにより10分間置換し
た。その後、80℃の油浴で加熱しつつ、攪拌しながら
6時間反応させた。得られた反応液を室温まで冷却した
後、反応液を500mlのナスフラスコに移し、トルエ
ンをロータリーエバポレーターで留去することにより、
本発明のベタイン型単量体2である、3−(N,N―ジ
−n−ブチル−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロ
イルオキシ)プロピル)アンモニオプロパノエート約4
9g(収率:95.7%)を得た。
Example 2 Synthesis of 3- (N, N-di-n-butyl-N- (2-hydroxy-3-methacryloyloxy) propyl) ammoniopropanoate (betaine type monomer 2) Stirrer In a 200 ml four-necked flask equipped with a cooling tube and a thermometer, 30 g (0.1490 mol) of N, N-di-n-butyl-β-alanine obtained in Reference Example 2 and polymerizable carbon As a monooxirane compound having one carbon double bond, glycidyl methacrylate 21.2 g (0.14
91 mol), and phenothiazine 0.03 as a polymerization inhibitor.
g and 30 g of toluene as a solvent were charged, and the inside of the four-necked flask was replaced with nitrogen gas for 10 minutes at room temperature. Thereafter, the mixture was reacted for 6 hours with stirring while heating in an oil bath at 80 ° C. After cooling the obtained reaction solution to room temperature, the reaction solution was transferred to a 500 ml eggplant flask, and toluene was distilled off with a rotary evaporator to obtain
The betaine type monomer 2 of the present invention, about 4- (N, N-di-n-butyl-N- (2-hydroxy-3-methacryloyloxy) propyl) ammoniopropanoate, is about 4%.
9 g (yield: 95.7%) was obtained.

【0074】得られたベタイン型単量体2の1H−核磁
気共鳴スペクトルを図3に、赤外線吸収スペクトルを図
4に示す。
The 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum of the obtained betaine type monomer 2 is shown in FIG. 3, and the infrared absorption spectrum is shown in FIG.

【0075】図3をみると、5.1−5.3ppmにグ
リシジルメタクリレートのグリシジル基のメチン基に由
来するピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観
測されるグリシジルメタクリレートのグリシジル基のメ
チン基のピーク(3.2−3.3ppm)よりも約2.
0ppm低磁場側にシフトしていた。また、2.8pp
mにN,N−ジ−n−ブチル−β−アラニンのメチレン
基(カルボキシル基に対してβ位のメチレン基)由来の
ピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測され
るN,N−ジ−n−ブチル−β−アラニンのメチレン基
(カルボキシル基に対してβ位のメチレン基)のピーク
(3.1ppm)よりも0.3ppm高磁場側にシフト
していた。図4を見ると、810cm-1付近、940c
-1付近、1170cm-1付近に新しく生成した−CH
2−NH−、−CH2−OH由来の吸収が見られ、340
0〜3500cm-1にはOH基の伸縮振動吸収が見ら
れ、また、1450cm-1付近には (COO)-の伸
縮振動吸収が見られる。
Referring to FIG. 3, a peak derived from the methine group of the glycidyl methacrylate group of glycidyl methacrylate was observed at 5.1 to 5.3 ppm. The peak of the methine group (3.2-3.3 ppm) is about 2.
It was shifted to a low magnetic field side of 0 ppm. Also, 2.8pp
m, a peak derived from the methylene group of N, N-di-n-butyl-β-alanine (methylene group at the β-position to the carboxyl group) is observed, and this peak is observed when N, N is not reacted. The peak was shifted to a higher magnetic field side by 0.3 ppm than the peak (3.1 ppm) of the methylene group of N-di-n-butyl-β-alanine (methylene group at the β-position to the carboxyl group). Turning to FIG. 4, 810 cm around -1, 940c
-CH newly generated around m -1 and around 1170 cm -1
2 -NH -, - absorption from CH 2 -OH was observed, 340
The 0~3500Cm -1 observed stretching vibration absorption of OH group, also in the vicinity of 1450cm -1 (COO) - it is the stretching vibration absorption is observed.

【0076】これらのことから、下記式(11)で表わ
されるベタイン型単量体2が得られている事が確認でき
た。
From these results, it was confirmed that the betaine type monomer 2 represented by the following formula (11) was obtained.

【0077】[0077]

【化19】 Embedded image

【0078】<実施例3> 3−(N,N−ジ−n−ブ
チル−N−(2−ヒドロキシ−3−アリルオキシ)プロ
ピル)アンモニオプロパノエートの合成(ベタイン型単
量体3) 攪拌機、冷却管及び温度計を備えた100mlの4ツ口
フラスコに、<参考例2>で得たN,N−ジ−n−ブチ
ル−β−アラニン30g(0.1490モル)、重合性
炭素−炭素2重結合を1つ有するモノオキシラン化合物
としてアリルグリシジルエーテル17.0g(0.14
90モル)、重合禁止剤としてフェノチアジン0.02
g及び溶媒としてトルエン30gを仕込み、室温におい
て4ツ口フラスコ内を窒素ガスにより10分間置換し
た。その後、100℃の油浴で加熱しつつ、攪拌しなが
ら6時間反応させた。得られた反応液を室温まで冷却し
た後、反応液を300mlのナスフラスコに移し、トル
エンをロータリーエバポレーターで留去することによ
り、本発明のベタイン型単量体3である、3−(N,N
―ジ−n−ブチル−N−(2−ヒドロキシ−3−アリル
オキシ)プロピル)アンモニオプロパノエート約46g
(収率:97.9%)を得た。
Example 3 Synthesis of 3- (N, N-di-n-butyl-N- (2-hydroxy-3-allyloxy) propyl) ammoniopropanoate (betaine type monomer 3) In a 100 ml four-necked flask equipped with a cooling tube and a thermometer, 30 g (0.1490 mol) of N, N-di-n-butyl-β-alanine obtained in <Reference Example 2>, polymerizable carbon-carbon As a monooxirane compound having one double bond, 17.0 g (0.14 g) of allyl glycidyl ether was used.
90 mol), phenothiazine 0.02 as a polymerization inhibitor
g and 30 g of toluene as a solvent were charged, and the inside of the four-necked flask was replaced with nitrogen gas for 10 minutes at room temperature. Thereafter, the mixture was reacted for 6 hours with stirring while heating in an oil bath at 100 ° C. After cooling the obtained reaction solution to room temperature, the reaction solution was transferred to a 300 ml eggplant flask, and toluene was distilled off with a rotary evaporator to give 3- (N, N
About 46 g of di-n-butyl-N- (2-hydroxy-3-allyloxy) propyl) ammoniopropanoate
(Yield: 97.9%) was obtained.

【0079】得られたベタイン型単量体3の1H−核磁
気共鳴スペクトルを図5に、赤外線吸収スペクトルを図
6に示す。
FIG. 5 shows the 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum of the obtained betaine type monomer 3, and FIG. 6 shows the infrared absorption spectrum.

【0080】図5をみると、3.7−3.9ppmにア
リルグリシジルエーテルのグリシジル基のメチン基に由
来するピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観
測されるアリルグリシジルエーテルのグリシジル基のメ
チン基のピーク(3.2ppm)よりも約0.5−0.
7ppm低磁場側にシフトしていた。また、2.8pp
mにN,N−ジ−n−ブチル−β−アラニンのメチレン
基(カルボキシル基に対してβ位のメチレン基)由来の
ピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測され
るN,N−ジ−n−ブチル−β−アラニンのメチレン基
(カルボキシル基に対してβ位のメチレン基)のピーク
(3.1ppm)よりも0.3ppm高磁場側にシフト
していた。図6を見ると、800cm-1付近、930c
-1付近、1100cm-1付近、1200cm-1付近に
新しく生成した−CH2−NH−、−CH2−OH由来の
吸収が見られ、3400〜3500cm-1にはOH基の
伸縮振動吸収が見られ、また、1450cm-1付近には
(COO)-の伸縮振動吸収が見られる。
Referring to FIG. 5, a peak derived from the methine group of the glycidyl group of the allyl glycidyl ether was observed at 3.7 to 3.9 ppm, and this peak was observed when the glycidyl ether of the allyl glycidyl ether was not reacted. Methine group peak (3.2 ppm) about 0.5-0.
7 ppm was shifted to the lower magnetic field side. Also, 2.8pp
m, a peak derived from the methylene group of N, N-di-n-butyl-β-alanine (methylene group at the β-position to the carboxyl group) is observed, and this peak is observed when N, N is not reacted. The peak was shifted to a higher magnetic field side by 0.3 ppm than the peak (3.1 ppm) of the methylene group of N-di-n-butyl-β-alanine (methylene group at the β-position to the carboxyl group). Referring to FIG. 6, 800cm around -1, 930c
At around m -1, around 1100 cm -1 and around 1200 cm -1 , absorptions derived from newly generated -CH 2 -NH- and -CH 2 -OH are seen, and at 3400 to 3500 cm -1 , the stretching vibration absorption of OH groups is absorbed. And stretching vibration absorption of (COO) is observed around 1450 cm −1 .

【0081】これらのことから、下記式(12)で表わ
されるベタイン型単量体3が得られている事が確認でき
た。
From these results, it was confirmed that the betaine type monomer 3 represented by the following formula (12) was obtained.

【0082】[0082]

【化20】 Embedded image

【0083】<実施例4> 3−(N,N−ジ−n−ブ
チル−N−(2−ヒドロキシ)−3−ブテニル)アンモ
ニオプロパノエートの合成(ベタイン型単量体4) 攪拌機、冷却管及び温度計を備えた100mlの4ツ口
フラスコに、<参考例2>で得たN,N−ジ−n−ブチ
ル−β−アラニン30g(0.1490モル)、重合性
炭素−炭素2重結合を1つ有するモノオキシラン化合物
として1−エポキシ−3−ブテン10.45g(0.1
491モル)、重合禁止剤としてフェノチアジン0.0
1g及び溶媒としてトルエン30gを仕込み、室温にお
いて4ツ口フラスコ内を窒素ガスにより10分間置換し
た。その後、100℃の油浴で加熱しつつ、攪拌しなが
ら6時間反応させた。得られた反応液を室温まで冷却し
た後、反応液を300mlのナスフラスコに移し、トル
エンをロータリーエバポレーターで留去することによ
り、本発明のベタイン型単量体4である、3−(N,N
―ジ−n−ブチル−N−(2−ヒドロキシ)−3−ブテ
ニル約39.2g(収率:96.9%)を得た。
Example 4 Synthesis of 3- (N, N-di-n-butyl-N- (2-hydroxy) -3-butenyl) ammoniopropanoate (betaine type monomer 4) Stirrer, cooling In a 100 ml four-necked flask equipped with a tube and a thermometer, 30 g (0.1490 mol) of N, N-di-n-butyl-β-alanine obtained in Reference Example 2 and polymerizable carbon-carbon 2 As a monooxirane compound having one heavy bond, 10.45 g of 1-epoxy-3-butene (0.1
491 mol), and phenothiazine 0.0 as a polymerization inhibitor.
1 g and 30 g of toluene as a solvent were charged, and the inside of the four-necked flask was replaced with nitrogen gas at room temperature for 10 minutes. Thereafter, the mixture was reacted for 6 hours with stirring while heating in an oil bath at 100 ° C. After the obtained reaction solution was cooled to room temperature, the reaction solution was transferred to a 300 ml eggplant flask, and toluene was distilled off with a rotary evaporator to obtain the betaine-type monomer 4 of the present invention, 3- (N, N
-Di-n-butyl-N- (2-hydroxy) -3-butenyl was obtained in an amount of about 39.2 g (yield: 96.9%).

【0084】得られたベタイン型単量体4の1H−核磁
気共鳴スペクトルを図7に、赤外線吸収スペクトルを図
8に示す。
FIG. 7 shows the 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum of the obtained betaine type monomer 4 and FIG. 8 shows the infrared absorption spectrum.

【0085】図7をみると、4.0−4.2ppmに1
−エポキシ−3−ブテンのエポキシ基のメチン基に由来
するピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測
される1−エポキシ−3−ブテンのエポキシ基のメチン
基のピーク(3.3−3.4ppm)よりも約0.7p
pm低磁場側にシフトしていた。また、2.8ppmに
N,N−ジ−n−ブチル−β−アラニンのメチレン基
(カルボキシル基に対してβ位のメチレン基)由来のピ
ークが観測され、該ピークは未反応の場合に観測される
N,N−ジ−n−ブチル−β−アラニンのメチレン基
(カルボキシル基に対してβ位のメチレン基)のピーク
(3.1ppm)よりも0.3ppm高磁場側にシフト
していた。図8を見ると、810cm-1付近、930c
-1付近、1080cm-1付近、1200cm-1付近に
新しく生成した−CH2−NH−、−CH2−OH由来の
吸収が見られ、3400〜3500cm-1にはOH基の
伸縮振動吸収が見られ、1450cm-1付近には(CO
O)-の伸縮振動吸収が見られる。
FIG. 7 shows that 1 to 4.0-4.2 ppm
-A peak derived from the methine group of the epoxy group of epoxy-3-butene is observed, and this peak is the peak of the methine group of the epoxy group of 1-epoxy-3-butene which is observed in the case of no reaction (3.3). 0.7p than -3.4 ppm)
pm low magnetic field. Also, a peak derived from the methylene group of N, N-di-n-butyl-β-alanine (methylene group at the β-position to the carboxyl group) was observed at 2.8 ppm. 0.3 ppm higher than the peak (3.1 ppm) of the methylene group of N, N-di-n-butyl-β-alanine (3.1 ppm with respect to the carboxyl group). . Looking at FIG. 8, the vicinity of 810 cm −1 and 930 c
m around -1, 1080 cm around -1, -CH 2 -NH newly generated in the vicinity of 1200cm -1 -, - CH 2 -OH absorption derived is observed, the stretching vibration absorption of the OH groups to 3400~3500Cm -1 Was observed, and (CO) was observed around 1450 cm -1.
O) - is stretching vibration absorption seen.

【0086】これらのことから、下記式(13)で表わ
されるベタイン型単量体4が得られている事が確認でき
た。
From these results, it was confirmed that the betaine type monomer 4 represented by the following formula (13) was obtained.

【0087】[0087]

【化21】 Embedded image

【0088】<実施例5> 3−(N,N−ジエチル
−N−(2−ヒドロキシ−3−アリルオキシ)プロピ
ル)アンモニオプロパノエートの合成(ベタイン型単量
体5) 攪拌機、冷却管及び温度計を備えた100mlの4ツ口
フラスコに、<参考例1>で得たN,N−ジエチル−β
−アラニン30g(0.2066モル)、重合性炭素−
炭素2重結合を1つ有するモノオキシラン化合物として
アリルグリシジルエーテル23.58g(0.2066
モル)、重合禁止剤としてフェノチアジン0.02g及
び溶媒としてトルエン30gを仕込み、室温において4
ツ口フラスコ内を窒素ガスにより10分間置換した。そ
の後、100℃の油浴で加熱しつつ、攪拌しながら6時
間反応させた。得られた反応液を室温まで冷却した後、
反応液を300mlのナスフラスコに移し、トルエンを
ロータリーエバポレーターで留去することにより、本発
明のベタイン型単量体5である、3−(N,N―ジエチ
ル−N−(2−ヒドロキシ−3−アリルオキシ)プロピ
ル)アンモニオプロパノエート約51.4g(収率:9
5.9%)を得た。
Example 5 Synthesis of 3- (N, N-diethyl-N- (2-hydroxy-3-allyloxy) propyl) ammoniopropanoate (betaine type monomer 5) Stirrer, cooling tube and temperature The N, N-diethyl-β obtained in Reference Example 1 was placed in a 100 ml four-necked flask equipped with a
-30 g (0.2066 mol) of alanine, polymerizable carbon-
23.58 g of allyl glycidyl ether (0.2066) as a monooxirane compound having one carbon double bond
Mol), 0.02 g of phenothiazine as a polymerization inhibitor and 30 g of toluene as a solvent were charged at room temperature.
The inside of the one-necked flask was replaced with nitrogen gas for 10 minutes. Thereafter, the mixture was reacted for 6 hours with stirring while heating in an oil bath at 100 ° C. After cooling the obtained reaction solution to room temperature,
The reaction solution was transferred to a 300 ml eggplant-shaped flask, and toluene was distilled off by a rotary evaporator to give 3- (N, N-diethyl-N- (2-hydroxy-3) which is betaine-type monomer 5 of the present invention. About 51.4 g of (allyloxy) propyl) ammoniopropanoate (yield: 9
5.9%).

【0089】得られたベタイン型単量体5の1H−核磁
気共鳴スペクトルを図9に、赤外線吸収スペクトルを図
10に示す。
The 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum of the obtained betaine-type monomer 5 is shown in FIG. 9, and the infrared absorption spectrum is shown in FIG.

【0090】図9をみると、3.7−3.9ppmにア
リルグリシジルエーテルのグリシジル基のメチン基に由
来するピークが観測され、該ピークは未反応の場合に観
測されるアリルグリシジルエーテルのグリシジル基のメ
チン基のピーク(3.2ppm)よりも約0.5−0.
7ppm低磁場側にシフトしていた。また、2.8pp
mにN,N−ジエチル−β−アラニンのメチレン基(カ
ルボキシル基に対してβ位のメチレン基)由来のピーク
が観測され、該ピークは未反応の場合に観測されるN,
N−ジエチル−β−アラニンのメチレン基(カルボキシ
ル基に対してβ位のメチレン基)のピーク(3.1pp
m)よりも0.3ppm高磁場側にシフトしていた。図
10を見ると、800cm-1付近、930cm-1付近、
1110cm-1付近、1200cm-1付近に新しく生成
した−CH2−NH−、−CH2−OH由来の吸収が見ら
れ、3400〜3500cm-1にはOH基の伸縮振動吸
収が見られ、また、1450cm-1付近には(COO)
-の伸縮振動吸収が見られる。これらのことから、下記
式(14)で表わされるベタイン型単量体3が得られて
いる事が確認できた。
Referring to FIG. 9, a peak derived from the methine group of the glycidyl group of the allyl glycidyl ether is observed at 3.7 to 3.9 ppm, and this peak is observed when the glycidyl ether of the allyl glycidyl ether is not reacted. Methine group peak (3.2 ppm) about 0.5-0.
7 ppm was shifted to the lower magnetic field side. Also, 2.8pp
m, a peak derived from the methylene group of N, N-diethyl-β-alanine (methylene group at the β-position to the carboxyl group) is observed, and this peak is observed when N, N is not reacted.
The peak (3.1 pp) of the methylene group of N-diethyl-β-alanine (methylene group at the position β with respect to the carboxyl group)
m) was shifted to the higher magnetic field side by 0.3 ppm. Looking at FIG. 10, it can be seen that around 800 cm −1, around 930 cm −1 ,
1110cm around -1, -CH 2 -NH newly generated in the vicinity of 1200 cm -1 -, - absorption from CH 2 -OH was observed, the 3400~3500Cm -1 observed stretching vibration absorption of OH group, also , Around 1450cm -1 (COO)
- stretching vibration absorption of it can be seen. From these, it was confirmed that the betaine type monomer 3 represented by the following formula (14) was obtained.

【0091】[0091]

【化22】 Embedded image

【0092】<重合例1> 3−(N,N−ジエチル
−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシ)プロ
ピル)アンモニオプロパノエート−アクリルアミド共重
合体の合成(重合体1) 攪拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備えた10
0mlの4ツ口フラスコに、溶媒としてイソプロピルア
ルコール20gを仕込み、<実施例2>で得られた3−
(N,N−ジ−n−ブチル−N−(2−ヒドロキシ−3
−メタクリルオキシ)プロピル)アンモニオプロパノエ
ート(ベタイン型単量体2)15g(0.04368モ
ル)、コモノマーとしてアクリルアミド9.3g(0.
1309モル)、連鎖移動剤として3−メルカプトプロ
ピオン酸0.5g(0.00471モル)およびイソプ
ロピルアルコール15gから成るモノマー混合溶液と、
重合開始剤としてアゾ系重合開始剤である2,2‘−ア
ゾビス(イソ酪酸)ジメチル0.7g及びイソプロピル
アルコール5gから成る重合開始剤溶液を、それぞれ別
個の滴下ロートに仕込んだ。室温において、4ツ口フラ
スコ内および滴下ロート内を窒素ガスにより10分間窒
素ガス置換した。
<Polymerization Example 1> Synthesis of 3- (N, N-diethyl-N- (2-hydroxy-3-methacryloxy) propyl) ammoniopropanoate-acrylamide copolymer (polymer 1) Stirrer, cooling 10 with tube, thermometer and dropping funnel
In a 0 ml four-necked flask, 20 g of isopropyl alcohol was charged as a solvent, and the 3-
(N, N-di-n-butyl-N- (2-hydroxy-3
-Methacryloxy) propyl) ammoniopropanoate (betaine type monomer 2) (15 g, 0.04368 mol), and acrylamide 9.3 g (0.
1309 mol), a monomer mixture solution comprising 0.5 g (0.00471 mol) of 3-mercaptopropionic acid as a chain transfer agent and 15 g of isopropyl alcohol;
As a polymerization initiator, a polymerization initiator solution composed of 0.7 g of dimethyl 2,2′-azobis (isobutyrate), which is an azo polymerization initiator, and 5 g of isopropyl alcohol was charged into separate dropping funnels. At room temperature, the inside of the four-necked flask and the inside of the dropping funnel were purged with nitrogen gas for 10 minutes.

【0093】窒素ガス置換終了後、110℃の油浴を用
いてイソプロピルアルコールが加熱還流するまで内温を
上昇させた。内温が一定になった後、モノマー混合溶液
と重合開始剤溶液を共に40分間かけて連続滴下を行な
い、滴下終了後、2時間反応を熟成させた。
After the completion of the nitrogen gas replacement, the internal temperature was raised until the isopropyl alcohol was heated to reflux using an oil bath at 110 ° C. After the internal temperature became constant, both the monomer mixture solution and the polymerization initiator solution were continuously dropped over 40 minutes, and after the completion of the dropping, the reaction was aged for 2 hours.

【0094】反応終了後、内温を室温付近まで冷却した
ところ、淡黄色透明の反応溶液が得られた。この反応溶
液を1000mlのトルエン中に逐次添加して重合体を
析出させ、80℃で5時間減圧乾燥したところ、淡褐色
のフレーク状ポリマー21g(重合収率:84.7%)
が得られた。得られた重合体の数平均分子量は2200
(ポリスチレン換算)であった。また、得られた重合体
は水、メタノールに可溶であった。
After the completion of the reaction, the internal temperature was cooled to around room temperature to obtain a pale yellow transparent reaction solution. This reaction solution was sequentially added to 1000 ml of toluene to precipitate a polymer, which was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 5 hours. As a result, 21 g of a light brown flaky polymer was obtained (polymerization yield: 84.7%).
was gotten. The number average molecular weight of the obtained polymer is 2200
(In terms of polystyrene). Further, the obtained polymer was soluble in water and methanol.

【0095】得られた重合体中の窒素含有量が0.04
95、酸素含有量が0.0902という結果が元素分析
より得られたことから、ベタイン型単量体2とアクリル
アミドとの共重合比はおよそ、ベタイン型単量体2/ア
クリルアミド=1/3(モル比)であることが分かっ
た。
The nitrogen content in the obtained polymer is 0.04
95, the result that the oxygen content was 0.0902 was obtained from the elemental analysis. Therefore, the copolymerization ratio between the betaine type monomer 2 and the acrylamide was approximately equal to the betaine type monomer 2 / acrylamide = 1/3 ( (Molar ratio).

【0096】得られた重合体の赤外線吸収スペクトルを
図11に示す。図11を見ると、ベタイン型単量体2由
来の−CH2−NH−、−CH2−OHの吸収が、940
cm -1付近、1060cm-1付近、1200 cm-1
近に見られ、OH基の伸縮振動吸収が3400cm-1
近に見られ、また、1450cm-1付近に(COO) -
の伸縮振動吸収が見られることから、該重合体中にベタ
イン型単量体2が含まれていることが確認できた。
The infrared absorption spectrum of the obtained polymer was
As shown in FIG. FIG. 11 shows that the betaine-type monomer 2
Coming -CHTwo-NH-, -CHTwo-OH absorption is 940
cm -1Near 1060cm-1Near 1200cm-1Attached
Closely visible, absorption of stretching vibration of OH group is 3400cm-1Attached
Seen nearby and 1450cm-1Nearby (COO) -
Since the absorption of stretching vibration of
It was confirmed that in-type monomer 2 was contained.

【0097】<重合例2> 3−(N,N−ジエチル
−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシ)プロ
ピル)アンモニオプロパノエート/n−ドコサニルメタ
クリレート共重合体の合成(重合体2) 攪拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備えた10
0mlの4ツ口フラスコに、溶媒としてトルエン30g
を仕込み、<実施例2>で得られた3−(N,N−ジ−
n−ブチル−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオ
キシ)プロピル)アンモニオプロパノエート(ベタイン
型単量体2)10g(0.02912モル)、コモノマ
ーとしてn−ドコサニルメタクリレート23g(0.0
5828モル)およびトルエン20gから成るモノマー
混合溶液と、重合開始剤としてアゾ系重合開始剤である
2,2‘−アゾビスイソブチロニトリル0.7g及びト
ルエン5gから成る重合開始剤溶液を、それぞれ別個の
滴下ロートに仕込んだ。室温において、4ツ口フラスコ
内および滴下ロート内を窒素ガスにより10分間窒素ガ
ス置換した。
<Polymerization Example 2> Synthesis of 3- (N, N-diethyl-N- (2-hydroxy-3-methacryloxy) propyl) ammoniopropanoate / n-docosanyl methacrylate copolymer (Polymer 2) 10) equipped with stirrer, cooling tube, thermometer and dropping funnel
30 g of toluene as a solvent in a 0 ml four-necked flask
And the 3- (N, N-di-) obtained in <Example 2> was prepared.
10 g (0.02912 mol) of n-butyl-N- (2-hydroxy-3-methacryloxy) propyl) ammoniopropanoate (betaine type monomer 2) and 23 g (0.029 mol) of n-docosanyl methacrylate as a comonomer
5828 mol) and 20 g of toluene, and a polymerization initiator solution consisting of 0.7 g of 2,2′-azobisisobutyronitrile, which is an azo polymerization initiator, as a polymerization initiator and 5 g of toluene, respectively. Charged into separate dropping funnel. At room temperature, the inside of the four-necked flask and the inside of the dropping funnel were purged with nitrogen gas for 10 minutes.

【0098】窒素ガス置換終了後、80℃の油浴を用い
てフラスコ内の温度を上昇させた。内温が一定になった
後、モノマー混合溶液と重合開始剤溶液を共に1.5時
間かけて連続滴下を行ない、滴下終了後、3時間反応を
熟成させた。
After the completion of the nitrogen gas replacement, the temperature in the flask was raised using an oil bath at 80 ° C. After the internal temperature became constant, both the monomer mixture solution and the polymerization initiator solution were continuously dropped over 1.5 hours, and after the completion of the dropping, the reaction was aged for 3 hours.

【0099】反応終了後、内温を室温付近まで冷却した
ところ、淡褐色透明の反応溶液が得られた。この反応溶
液を1000mlのエタノール中に逐次添加して重合体
を析出させ、80℃で5時間減圧乾燥したところ、淡褐
色のワックス状ポリマー24.8g(重合収率:75.
2%)が得られた。得られた重合体の数平均分子量は4
500(ポリスチレン換算)であった。また、得られた
重合体はテトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルム
アミドに可溶であった。
After completion of the reaction, the internal temperature was cooled to around room temperature to obtain a light brown transparent reaction solution. The reaction solution was sequentially added to 1000 ml of ethanol to precipitate a polymer, which was dried under reduced pressure at 80 ° C. for 5 hours. As a result, 24.8 g of a light brown waxy polymer was obtained (polymerization yield: 75.
2%). The number average molecular weight of the obtained polymer is 4
500 (in terms of polystyrene). Further, the obtained polymer was soluble in tetrahydrofuran and N, N-dimethylformamide.

【0100】得られた重合体中の窒素含有量が0.01
19、酸素含有量が0.1285という結果が元素分析
より得られたことから、ベタイン型単量体2とn−ドコ
サニルメタクリレートとの共重合比はおよそ、ベタイン
型単量体2/n−ドコサニルメタクリレート=1/2
(モル比)であることが分かった。
The nitrogen content in the obtained polymer is 0.01
19. Since the result that the oxygen content was 0.1285 was obtained by the elemental analysis, the copolymerization ratio between the betaine-type monomer 2 and n-docosanyl methacrylate was approximately equal to the betaine-type monomer 2 / n- Docosanil methacrylate = 1/2
(Molar ratio).

【0101】得られた重合体の赤外線吸収スペクトルを
図12に示す。図12を見ると、ベタイン型単量体2由
来の−CH2−NH−、−CH2−OHの吸収が940c
-1付近、1070cm-1付近、1170cm-1付近に
見られ、OH基の伸縮振動吸収が3400〜3500c
-1に見られ、また、1460cm-1付近に(COO)
-の伸縮振動吸収が見られることから、該重合体中にベ
タイン型単量体2が含まれていることが確認できた。
FIG. 12 shows the infrared absorption spectrum of the obtained polymer. Turning to FIG. 12, betaine monomer 2 from the -CH 2 -NH -, - absorption of CH 2 -OH is 940c
m around -1, 1070 cm around -1, observed at about 1170Cm -1, stretching vibration absorption of OH group 3400~3500c
m- 1 and (COO) around 1460cm- 1
Since absorption of stretching vibration of-was observed, it was confirmed that betaine type monomer 2 was contained in the polymer.

【0102】<重合例3> 3−(N,N−ジ−n−ブ
チル−N−(2−ヒドロキシ−3−アリルオキシ)プロ
ピル)アンモニオプロパノエート/アクリルアミド共重
合体の合成(重合体3) 攪拌機、冷却管、温度計および滴下ロートを備えた10
0mlの4ツ口フラスコに、溶媒としてイソプロピルア
ルコール20gを仕込み、<実施例3>で得られた3−
(N,N−ジ−n−ブチル−N−(2−ヒドロキシ−3
−アリルオキシ)プロピル)アンモニオプロパノエート
(ベタイン型単量体3)10g(0.03170モ
ル)、コモノマーとしてアクリルアミド6.8g(0.
09568モル)、イソプロピルアルコール15gおよ
び水3gから成るモノマー混合溶液と、重合開始剤とし
てアゾ系重合開始剤である2,2‘−アゾビス(イソ酪
酸)ジメチル0.5g及びイソプロピルアルコール5g
から成る重合開始剤溶液を、それぞれ別個の滴下ロート
に仕込んだ。室温において、4ツ口フラスコ内および滴
下ロート内を窒素ガスにより10分間窒素ガス置換し
た。
<Polymerization Example 3> Synthesis of 3- (N, N-di-n-butyl-N- (2-hydroxy-3-allyloxy) propyl) ammoniopropanoate / acrylamide copolymer (Polymer 3) 10 equipped with stirrer, cooling tube, thermometer and dropping funnel
In a 0 ml four-necked flask, 20 g of isopropyl alcohol was charged as a solvent, and the mixture of 3-isopropyl alcohol obtained in <Example 3> was obtained.
(N, N-di-n-butyl-N- (2-hydroxy-3
-Allyloxy) propyl) ammoniopropanoate (betaine type monomer 3) 10 g (0.03170 mol), and 6.8 g of acrylamide (0.
09568 mol), 15 g of isopropyl alcohol and 3 g of water, 0.5 g of dimethyl 2,2′-azobis (isobutyrate), which is an azo polymerization initiator, and 5 g of isopropyl alcohol as polymerization initiators
Was charged into separate dropping funnels. At room temperature, the inside of the four-necked flask and the inside of the dropping funnel were purged with nitrogen gas for 10 minutes.

【0103】窒素ガス置換終了後、100℃の油浴を用
いてイソプロピルアルコールが加熱還流するまでフラス
コ内の温度を上昇させた。内温が一定になった後、モノ
マー混合溶液と重合開始剤溶液を共に1時間かけて連続
滴下を行なった。モノマー混合溶液と重合開始剤溶液を
滴下している途中からフラスコ内の反応液は濁りを生
じ、淡黄色の懸濁状態となった。滴下終了後、2時間反
応を熟成させた。
After the completion of the nitrogen gas replacement, the temperature in the flask was increased using an oil bath at 100 ° C. until the isopropyl alcohol was heated to reflux. After the internal temperature became constant, both the monomer mixed solution and the polymerization initiator solution were continuously dropped over 1 hour. The reaction solution in the flask became turbid during the dropping of the monomer mixture solution and the polymerization initiator solution, and became a pale yellow suspension. After completion of the dropwise addition, the reaction was aged for 2 hours.

【0104】反応終了後、内温を室温付近まで冷却した
ところ、淡黄色懸濁状態の反応液が得られた。この反応
液をしばらく静置したところ、黄白色の重合体と淡褐色
透明の溶液に分離した。その後、ろ過により重合体を濾
別した。この重合体は水に可溶であったので、水に溶解
させた後、500mlのイソプロピルアルコール中に逐
次添加して重合体を析出させ、80℃で5時間減圧乾燥
したところ、黄白色のフレーク状ポリマー10.8g
(重合収率:64.3%)が得られた。得られた重合体
の数平均分子量は1700(ポリエチレンオキシド換
算)であった。また、得られた重合体は水に可溶であっ
た。
After the completion of the reaction, the internal temperature was cooled down to around room temperature to obtain a pale yellow suspension. When the reaction solution was allowed to stand for a while, it was separated into a yellow-white polymer and a light brown transparent solution. Thereafter, the polymer was separated by filtration. Since this polymer was soluble in water, it was dissolved in water, and then sequentially added to 500 ml of isopropyl alcohol to precipitate a polymer. The polymer was dried at 80 ° C. for 5 hours under reduced pressure to obtain yellow-white flakes. Polymer 10.8g
(Polymerization yield: 64.3%) was obtained. The number average molecular weight of the obtained polymer was 1,700 (in terms of polyethylene oxide). Moreover, the obtained polymer was soluble in water.

【0105】得られた重合体中の窒素含有量が0.13
85、酸素含有量が0.2185という結果が元素分析
より得られたことから、ベタイン型単量体3とアクリル
アミドとの共重合比はおよそ、ベタイン型単量体3/ア
クリルアミド=1/7(モル比)であることが分かっ
た。
The nitrogen content in the obtained polymer was 0.13.
Since the elemental analysis yielded a result of 85 and an oxygen content of 0.2185, the copolymerization ratio of betaine-type monomer 3 to acrylamide was approximately 1/3 (betaine-type monomer 3 / acrylamide = 1 / ( (Molar ratio).

【0106】得られた重合体の赤外線吸収スペクトルを
図13に示す。図13を見ると、ベタイン型単量体3由
来の−CH2−NH−、−CH2−OHの吸収が940c
-1付近、1120cm-1、1200cm-1付近に見ら
れ、OH基の伸縮振動吸収が3400〜3500cm-1
に見られ、また、1450cm-1付近に(COO)-
伸縮振動吸収が見られることから、該重合体中にベタイ
ン型単量体3が含まれていることが確認できた。
FIG. 13 shows the infrared absorption spectrum of the obtained polymer. Turning to FIG. 13, betaine monomer 3 derived from -CH 2 -NH -, - absorption of CH 2 -OH is 940c
It is found near m -1 , 1120 cm -1 and 1200 cm -1 , and the absorption of stretching vibration of OH group is 3400 to 3500 cm -1
And the absorption of stretching vibration of (COO) was observed at around 1450 cm −1 , confirming that betaine type monomer 3 was contained in the polymer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1で得られたベタイン型単量体1の
1H−核磁気共鳴スペクトルを示すものである。
FIG. 1 shows the betaine-type monomer 1 obtained in Example 1.
1 shows a 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum.

【図2】 実施例1で得られたベタイン型単量体1の
赤外線吸収スペクトルを示すものである。
FIG. 2 shows an infrared absorption spectrum of betaine-type monomer 1 obtained in Example 1.

【図3】 実施例2で得られたベタイン型単量体2の
1H−核磁気共鳴スペクトルを示すものである。
FIG. 3 shows the betaine-type monomer 2 obtained in Example 2.
1 shows a 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum.

【図4】 実施例2で得られたベタイン型単量体2の
赤外線吸収スペクトルを示すものである。
4 shows an infrared absorption spectrum of betaine type monomer 2 obtained in Example 2. FIG.

【図5】 実施例3で得られたベタイン型単量体3の
1H−核磁気共鳴スペクトルを示すものである。
FIG. 5 shows the results of the betaine-type monomer 3 obtained in Example 3.
1 shows a 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum.

【図6】 実施例3で得られたベタイン型単量体3の
赤外線吸収スペクトルを示すものである。
6 shows an infrared absorption spectrum of betaine type monomer 3 obtained in Example 3. FIG.

【図7】 実施例4で得られたベタイン型単量体4の
1H−核磁気共鳴スペクトルを示すものである。
FIG. 7 shows the relationship between the betaine-type monomer 4 obtained in Example 4
1 shows a 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum.

【図8】 実施例4で得られたベタイン型単量体4の
赤外線吸収スペクトルを示すものである。
8 shows an infrared absorption spectrum of betaine type monomer 4 obtained in Example 4. FIG.

【図9】 実施例5で得られたベタイン型単量体の1
H−核磁気共鳴スペクトルを示すものである。
FIG. 9 shows one of the betaine-type monomers obtained in Example 5.
1 shows an H-nuclear magnetic resonance spectrum.

【図10】 実施例5で得られたベタイン型単量体の
赤外線吸収スペクトルを示すものである。
FIG. 10 shows an infrared absorption spectrum of the betaine-type monomer obtained in Example 5.

【図11】 重合例1で得られた重合体1の赤外線吸
収スペクトルを示すものである。
FIG. 11 shows an infrared absorption spectrum of Polymer 1 obtained in Polymerization Example 1.

【図12】 重合例2で得られた重合体2の赤外線吸
収スペクトルを示すものである。
FIG. 12 shows an infrared absorption spectrum of Polymer 2 obtained in Polymerization Example 2.

【図13】 重合例3で得られた重合体3の赤外線吸
収スペクトルを示すものである。
FIG. 13 shows an infrared absorption spectrum of Polymer 3 obtained in Polymerization Example 3.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 20/60 C08F 20/60 26/02 26/02 28/02 28/02 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC52 BN10 BS10 BT12 BU30 4J100 AB01Q AB07P AE03Q AE09P AE18P AE26P AF10Q AG02Q AH01Q AJ02Q AJ09Q AK08Q AL03Q AL08P AL78Q AL79Q AM01Q AM14Q AM21P AN02P AN03P AN04P AP01P AP01Q AQ08Q AQ12Q AQ15Q BA03P BA16P BA18P BA32P BA33P CA01 CA03 DA01 JA15 JA53──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08F 20/60 C08F 20/60 26/02 26/02 28/02 28/02 F-term (Reference) 4H006 AA02 AC52 BN10 BS10 BT12 BU30 4J100 AB01Q AB07P AE03Q AE09P AE18P AE26P AF10Q AG02Q AH01Q AJ02Q AJ09Q AK08Q AL03Q AL08P AL78Q AL79Q AM01Q AM14Q AM21P AN02P AN03P AN04P BA01P AQAP AQA BAQA

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1): 【化1】 (ただし、式中、R1およびR2は、それぞれが独立に、
炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のアルキル基、ま
たは、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のヒドロキ
シアルキル基であるか、あるいは、両方が互いに直接あ
るいはO、S、およびNの中から選ばれる少なくとも1
種の元素を介して結合した環状基であり、R3は水素又
はメチル基又はヒドロキシメチル基である。)で示され
るβ−アラニン誘導体と、下記一般式(2): 【化2】 (ただし、式中、R4は重合性炭素−炭素2重結合を1
つ有する有機基を表し、R5は水素またはメチル基を表
す。)で表されるモノオキシラン化合物とを反応させる
ことを特徴とするベタイン型単量体の製造方法。
1. The following general formula (1): (Wherein, R 1 and R 2 are each independently
A straight-chain or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a straight-chain or branched hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or both directly or O, S, and At least one selected from N
A cyclic group bonded through a certain element, and R 3 is hydrogen or a methyl group or a hydroxymethyl group. And a β-alanine derivative represented by the following general formula (2): (However, in the formula, R 4 represents one polymerizable carbon-carbon double bond.
R 5 represents hydrogen or a methyl group. A method for producing a betaine-type monomer, characterized by reacting with a monooxirane compound represented by the formula:
【請求項2】 モノオキシラン化合物が、下記一般式
(3): 【化3】 (ただし、式中、R5およびR6はそれぞれ独立に水素又
はメチル基であり、Aはエステル基、アミド基、エーテ
ル基、スルフィド基、置換もしくは無置換のフェニレン
基、および直接結合の中から選択されるいずれか1つを
表し、mおよびnはそれぞれ独立に0〜5の整数であ
る。)で表される、末端に重合性炭素−炭素2重結合を
1つ有するモノオキシラン化合物である事を特徴とす
る、請求項1記載のベタイン型単量体の製造方法。
2. A monooxirane compound represented by the following general formula (3): (Wherein, in the formula, R 5 and R 6 are each independently hydrogen or a methyl group, and A is an ester group, an amide group, an ether group, a sulfide group, a substituted or unsubstituted phenylene group, and a direct bond. A monooxirane compound having one polymerizable carbon-carbon double bond at a terminal represented by the following formula: The method for producing a betaine-type monomer according to claim 1, characterized in that:
【請求項3】 下記一般式(4): 【化4】 (ただし、式中、R1およびR2は、それぞれが独立に、
炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のアルキル基、ま
たは、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のヒドロキ
シアルキル基であるか、あるいは、両方が互いに直接あ
るいはO、S、およびNの中から選ばれる少なくとも1
種の元素を介して結合した環状基であり、R3は水素又
はメチル基又はヒドロキシメチル基であり、R5および
6はそれぞれ独立に水素又はメチル基である。Bはエ
ーテル基、スルフィド基、および直接結合の中から選択
されるいずれか1つを表し、mおよびnはそれぞれ独立
に0〜5の整数である。)で表されるベタイン型単量
体。
3. The following general formula (4): (Wherein, R 1 and R 2 are each independently
A straight-chain or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a straight-chain or branched hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or both directly or O, S, and At least one selected from N
A cyclic group bonded through a certain element, R 3 is hydrogen or a methyl group or a hydroxymethyl group, and R 5 and R 6 are each independently a hydrogen or a methyl group. B represents any one selected from an ether group, a sulfide group, and a direct bond, and m and n are each independently an integer of 0 to 5. A betaine-type monomer represented by).
【請求項4】 下記一般式(5): 【化5】 (ただし、式中、R7およびR8は、それぞれが独立に、
炭素数が3〜8の直鎖もしくは分岐状のアルキル基、ま
たは、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のヒドロキ
シアルキル基であるか、あるいは、両方が互いに直接あ
るいはO、S、およびNの中から選ばれる少なくとも1
種の元素を介して結合した環状基であり、R3は水素又
はメチル基又はヒドロキシメチル基であり、R5および
6はそれぞれ独立に水素又はメチル基である。Dはエ
ステル基、アミド基および置換もしくは無置換のフェニ
レン基の中から選択されるいずれか1つを表し、mおよ
びnはそれぞれ独立に0〜5の整数である。)で表され
るベタイン型単量体。
4. The following general formula (5): (Wherein, R 7 and R 8 are each independently
A straight-chain or branched alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, or a straight-chain or branched hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or both are directly each other or O, S, and At least one selected from N
A cyclic group bonded through a certain element, R 3 is hydrogen or a methyl group or a hydroxymethyl group, and R 5 and R 6 are each independently a hydrogen or a methyl group. D represents any one selected from an ester group, an amide group and a substituted or unsubstituted phenylene group, and m and n each independently represent an integer of 0 to 5. A betaine-type monomer represented by).
【請求項5】 下記一般式(6): 【化6】 (ただし、式中、R1およびR2は、それぞれが独立に、
炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のアルキル基、ま
たは、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のヒドロキ
シアルキル基であるか、あるいは、両方が互いに直接あ
るいはO、S、およびNの中から選ばれる少なくとも1
種の元素を介して結合した環状基であり、R3は水素又
はメチル基又はヒドロキシメチル基であり、R5および
6はそれぞれ独立に水素又はメチル基である。Aはエ
ステル基、アミド基、置換もしくは無置換のフェニレン
基、エーテル基、スルフィド基および直接結合の中から
選択されるいずれか1つを表し、mおよびnはそれぞれ
独立に0〜5の整数である。)で表される繰り返し単位
(X)を1〜100モル%、その他のビニル系単量体由
来の繰り返し単位(V)を0〜99モル%(ただし、
(X)成分と(V)成分の和は100モル%である。)
含み、架橋性単量体由来の繰り返し単位を含まない重合
体。
5. The following general formula (6): (Wherein, R 1 and R 2 are each independently
A straight-chain or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a straight-chain or branched hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or both directly or O, S, and At least one selected from N
A cyclic group bonded through a certain element, R 3 is hydrogen or a methyl group or a hydroxymethyl group, and R 5 and R 6 are each independently a hydrogen or a methyl group. A represents any one selected from an ester group, an amide group, a substituted or unsubstituted phenylene group, an ether group, a sulfide group and a direct bond, and m and n each independently represent an integer of 0 to 5 is there. )) And 1 to 100 mol% of the repeating unit (V) derived from another vinyl monomer (0 to 99 mol%)
The sum of the components (X) and (V) is 100 mol%. )
A polymer containing no repeating unit derived from a crosslinkable monomer.
【請求項6】 下記一般式(7): 【化7】 (ただし、式中、R1およびR2は、それぞれが独立に、
炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のアルキル基、ま
たは、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のヒドロキ
シアルキル基であるか、あるいは、両方が互いに直接あ
るいはO、S、およびNの中から選ばれる少なくとも1
種の元素を介して結合した環状基であり、R3は水素又
はメチル基又はヒドロキシメチル基であり、R5および
6はそれぞれ独立に水素又はメチル基である。Bはエ
ーテル基、スルフィド基および直接結合の中から選択さ
れるいずれか1つを表し、mおよびnはそれぞれ独立に
0〜5の整数である。)で表される繰り返し単位(Y)
を1〜100モル%、その他のビニル系単量体由来の繰
り返し単位(V)を0〜99モル%(ただし、(Y)成
分と(V)成分の和は100モル%である。)含む重合
体。
6. The following general formula (7): (Wherein, R 1 and R 2 are each independently
A straight-chain or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a straight-chain or branched hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or both directly or O, S, and At least one selected from N
A cyclic group bonded through a certain element, R 3 is hydrogen or a methyl group or a hydroxymethyl group, and R 5 and R 6 are each independently a hydrogen or a methyl group. B represents any one selected from an ether group, a sulfide group and a direct bond, and m and n are each independently an integer of 0 to 5. ) Repeating unit (Y)
And the repeating unit (V) derived from another vinyl monomer is 0 to 99 mol% (however, the sum of the components (Y) and (V) is 100 mol%). Polymer.
【請求項7】 下記一般式(8): 【化8】 (ただし、式中、R7およびR8は、それぞれが独立に、
炭素数が3〜8の直鎖もしくは分岐状のアルキル基、ま
たは、炭素数が1〜8の直鎖もしくは分岐状のヒドロキ
シアルキル基であるか、あるいは、両方が互いに直接あ
るいはO、S、およびNの中から選ばれる少なくとも1
種の元素を介して結合した環状基であり、R3は水素又
はメチル基又はヒドロキシメチル基であり、R5および
6はそれぞれ独立に水素又はメチル基である。Dはエ
ステル基、アミド基および置換もしくは無置換のフェニ
レン基の中から選択されるいずれか1つを表し、mおよ
びnはそれぞれ独立に0〜5の整数である。)で表され
る繰り返し単位(Z)を1〜100モル%、その他のビ
ニル系単量体由来の繰り返し単位(V)を0〜99モル
%(ただし、(Z)成分と(V)成分の和は100モル
%である。)含む重合体。
7. The following general formula (8): (Wherein, R 7 and R 8 are each independently
A straight-chain or branched alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, or a straight-chain or branched hydroxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or both are directly each other or O, S, and At least one selected from N
A cyclic group bonded through a certain element, R 3 is hydrogen or a methyl group or a hydroxymethyl group, and R 5 and R 6 are each independently a hydrogen or a methyl group. D represents any one selected from an ester group, an amide group and a substituted or unsubstituted phenylene group, and m and n each independently represent an integer of 0 to 5. ), The repeating unit (V) derived from another vinyl monomer is 1 to 100 mol%, and the repeating unit (V) is 0 to 99 mol% (provided that the components (Z) and (V) are The sum is 100 mol%).
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