JP4576815B2 - Modified polyallylamine and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、変性ポリアリルアミン及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、優れた発色性を示すとともに、水にも有機溶剤にも溶解しやすく、しかもその水や有機溶剤を含む溶液中で良好な安定性を有し、例えばインクジェット記録分野などのファインケミカル分野に好適に用いられる変性ポリアリルアミン、及びこの変性ポリアリルアミンを効率よく製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a modified polyallylamine and a method for producing the same. More specifically, the present invention exhibits excellent color developability, is easily dissolved in water and an organic solvent, and has good stability in a solution containing the water or the organic solvent. The present invention relates to a modified polyallylamine suitably used in the fine chemical field, and a method for efficiently producing the modified polyallylamine.
ポリアリルアミン(アリルアミン重合体)は、側鎖にアミノ基を有する直鎖状オレフィン系重合体であって、水に良く溶け、水中でプラスに荷電するカチオン系高分子化合物である。このポリアリルアミンは、独特の反応性高分子構造と性質を持ち、そのため、反応性染料用染料固着剤、直接染料用染料固着剤、インクジェット記録分野での添加剤等、多くの分野で使用されている。 Polyallylamine (allylamine polymer) is a linear olefin polymer having an amino group in the side chain, and is a cationic polymer compound that dissolves well in water and is positively charged in water. This polyallylamine has a unique reactive polymer structure and properties, and is therefore used in many fields such as dye fixing agents for reactive dyes, dye fixing agents for direct dyes, and additives in the inkjet recording field. Yes.
例えば、ポリアリルアミンの用途として、インク組成物と共に、ポリアリルアミンと有機溶剤を含む液体組成物を用い、記録媒体に別々に付着させるインクジェット記録方法が開示されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。このような分野において、ポリアリルアミンを含む液体組成物は、記録物の保存安定性、発色性、光沢性を向上させるために使用されるが、より優れた発色性を示すと共に、インク組成物と上記液体組成物との混合液(廃液)がクリーニングキャップに滞留することなく、良好なクリーニング性を有することが求められる。 For example, as an application of polyallylamine, there is disclosed an ink jet recording method in which a liquid composition containing polyallylamine and an organic solvent is used together with an ink composition and separately adhered to a recording medium (for example, Patent Document 1 and Patent Document). 2). In such a field, a liquid composition containing polyallylamine is used to improve the storage stability, color developability, and glossiness of a recorded product, and exhibits superior color developability and an ink composition. The liquid mixture (waste liquid) with the liquid composition is required to have good cleaning properties without staying in the cleaning cap.
このような事情のもと、本発明は、ポリアリルアミンの有用な性質を維持しつつ、より優れた発色性を有し、有機溶剤へ溶解しやすく有機溶剤中での安定性が良好な、ポリアリルアミン系高分子共重合体及び該ポリアリルアミン系高分子共重合体を効率よく製造する方法を提供することを目的とする。 Under such circumstances, the present invention maintains a useful property of polyallylamine, has a better color developability, is easily dissolved in an organic solvent, and has good stability in an organic solvent. It is an object of the present invention to provide an allylamine polymer copolymer and a method for efficiently producing the polyallylamine polymer copolymer.
本発明者らは、前記の好ましい性質を有するポリアリルアミン系高分子共重合体を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を有する変性ポリアリルアミンがその目的に適合し得ること、そして、この変性ポリアリルアミンは、特定のプロセスにより、効率よく製造し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to develop a polyallylamine-based polymer copolymer having the above-mentioned preferable properties, the present inventors have found that a modified polyallylamine having a specific structure can meet the purpose, and It has been found that this modified polyallylamine can be efficiently produced by a specific process, and the present invention has been completed based on this finding.
すなわち、本発明は、
(1)一般式(I)
で表される構造を有し、重量平均分子量が200〜8000であることを特徴とする変性ポリアリルアミン、
(2) 一般式(I)において、r/(r+s)比が0.6〜1である、上記(1)に記載の変性ポリアリルアミン、
That is, the present invention
( 1 ) General formula (I)
Modified polyallylamine have a structure represented by the weight average molecular weight is characterized 200-8000 der Rukoto,
( 2 ) The modified polyallylamine according to (1) above, wherein the general formula (I) has an r / (r + s) ratio of 0.6 to 1.
(3) 一般式(III)
で表され、重量平均分子量が200〜8000であるN−アルキルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体に、シアン酸を作用させることを特徴とする、
一般式(I−1)
で表される変性ポリアリルアミンの製造方法、
( 3 ) General formula (III)
In expressed, the weight average molecular weight of the copolymer of Der Ru N- alkyl diallylamine and allylamine 200-8000, characterized in that the action of cyanate,
Formula (I-1)
A method for producing a modified polyallylamine represented by:
(4) 一般式(III)
で表され、重量平均分子量が200〜8000であるN−アルキルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体に、炭素数1〜12のアルコキシカルボニル化剤又は炭素数6〜12のアリーロキシカルボニル化剤を作用させることを特徴とする、一般式(I−2)
で表される変性ポリアリルアミンの製造方法、
( 4 ) General formula (III)
In expressed, the copolymer of weight average molecular weight of Ru der 200-8000 N-alkyl diallylamine and allylamine, the aryloxycarbonylating agent alkoxycarbonyl agent or C6-12 having 1 to 12 carbon atoms General formula (I-2),
A method for producing a modified polyallylamine represented by:
(5) アルコキシカルボニル化剤又はアリーロキシカルボニル化剤が、R3O−CO−OR3(ただし、R3は炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を示す。)
で表される炭酸ジエステルである(4)に記載の変性ポリアリルアミンの製造方法、
(5) alkoxycarbonyl agent or aryloxycarbonylating agent, R 3 O-CO-OR 3 ( provided that, R 3 is an alkyl group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms having 1 to 12 carbon atoms.)
( 4 ) The method for producing a modified polyallylamine according to ( 4 ),
(6) 一般式(III)
で表され、重量平均分子量が200〜8000であるN−アルキルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体に、アルキル基の炭素数が1〜12のアシル化剤を作用させることを特徴とする、一般式(I−3)
で表される変性ポリアリルアミンの製造方法、
( 6 ) General formula (III)
In expressed, the weight average molecular weight of the copolymer of Der Ru N- alkyl diallylamine and allylamine 200-8000, carbon atoms in the alkyl group, characterized in that the action of 1 to 12 of the acylating agent, generally Formula (I-3)
A method for producing a modified polyallylamine represented by:
(7) アシル化剤が、一般式(IV)
(R4CO)2O …(IV)
(式中、R4は炭素数1〜12のアルキル基を示す。)
で表される無水カルボン酸である(6)に記載の変性ポリアリルアミンの製造方法、
を提供するものである。
( 7 ) The acylating agent has the general formula (IV)
(R 4 CO) 2 O (IV)
(In the formula, R 4 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.)
( 6 ) The method for producing a modified polyallylamine according to ( 6 ), which is a carboxylic anhydride represented by
Is to provide.
本発明の変性ポリアリルアミンは、ポリアリルアミンの有用な性質を維持しつつ、従来のポリアリルアミンよりも優れた発色性を有し、また、水や有機溶剤へ溶解しやすく有機溶剤中での安定性が良好であるとの特性を有する。
そのため、液体組成物とインク組成物とを混合して、記録物にインクジェット記録する方法において、液体組成物に本発明の変性ポリアリルアミンを含有させると、発色性の良い印刷が可能となり、廃液が滞留することなく洗浄操作を簡単に行うことができる。
すなわち、本発明の変性ポリアリルアミンをこのようなインクジェット記録法に用いると、発色性等のインクジェット記録に必要な基本性能を、記録物に高度に付与し、かつ、クリーニングキャップに液体組成物とインク組成物との混合液(廃液)を溜まりにくくさせ、従来実現することができなかった良好なクリーニング操作を可能にする。本発明は、インクジェット記録分野等のファインケミカル分野に、極めて有用な共重合体を提供することができる。
The modified polyallylamine of the present invention has color developability superior to that of conventional polyallylamine while maintaining the useful properties of polyallylamine, and is easily soluble in water and organic solvents and is stable in organic solvents. Is good.
Therefore, in the method of mixing the liquid composition and the ink composition and performing inkjet recording on the recorded matter, if the modified polyallylamine of the present invention is contained in the liquid composition, printing with good color development becomes possible, and the waste liquid is reduced. The washing operation can be easily performed without stagnation.
That is, when the modified polyallylamine of the present invention is used in such an ink jet recording method, basic performances necessary for ink jet recording such as color developability are highly imparted to the recorded matter, and the liquid composition and the ink are applied to the cleaning cap. The liquid mixture (waste liquid) with the composition is made difficult to accumulate, and a good cleaning operation that cannot be realized conventionally is made possible. The present invention can provide a very useful copolymer in the fine chemical field such as the ink jet recording field.
まず、本発明の変性ポリアリルアミンについて説明する。
本発明の変性ポリアリルアミンは、上述したように、必須単位として一般式(M−1)で示されるモノマー単位を含み、かつ、場合により一般式(M−2)で示されるモノマー単位を含み、かつ、必須単位として式(M−3)、一般式(M−4)、一般式(M−5)、一般式(M−6)、一般式(M−7)、一般式(M−8)及び一般式(M−9)で示されるモノマー単位から選ばれる少なくとも1種のモノマー単位を含み、かつ場合により式(M−10)で示されるモノマー単位を含むことを特徴とする共重合体、通常ランダム共重合体である。本発明の変性ポリアリルアミンの好ましい態様としては、変性ポリアリルアミンI及び変性ポリアリルアミンIIの2つの態様がある。
First, the modified polyallylamine of the present invention will be described.
As described above, the modified polyallylamine of the present invention includes a monomer unit represented by the general formula (M-1) as an essential unit, and optionally includes a monomer unit represented by the general formula (M-2), And as an essential unit, formula (M-3), general formula (M-4), general formula (M-5), general formula (M-6), general formula (M-7), general formula (M-8) ) And at least one monomer unit selected from the monomer units represented by the general formula (M-9), and optionally a monomer unit represented by the formula (M-10) Usually a random copolymer. Preferred embodiments of the modified polyallylamine of the present invention include two embodiments, modified polyallylamine I and modified polyallylamine II.
本発明の変性ポリアリルアミンIは、一般式(I)
前記一般式(I)において、R、R1及びR2は、炭素数1〜4のアルキル基を示す。このアルキル基は直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよく、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられる。R、R1及びR2は、たがいに同一であっても異なっていてもよいが、R、R1、R2としては、特にメチル基が好適である。 In the general formula (I), R, R 1 and R 2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group may be linear or branched, and specific examples include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert -A butyl group is mentioned. R, R 1 and R 2 may be the same or different from each other, but as R, R 1 and R 2 , a methyl group is particularly preferable.
Xは−CONH2、―COOR3又は−COR4を示す。ここで、R3は炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を示し、R4は炭素数1〜12のアルキル基を示す。R3のうちの炭素数1〜12のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよいが、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭素数1〜4の直鎖状アルキル基が好適である。また炭素数6〜12のアリール基としては、例えばフェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基などが挙げられる。一方、R4で示される炭素数1〜12のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよいが、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、n−ぺンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−ノニル基などを挙げることができる。 X represents a -CONH 2, -COOR 3 or -COR 4. Here, R 3 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and R 4 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms in R 3 may be linear or branched, but for example, having 1 to 1 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Four linear alkyl groups are preferred. Moreover, as a C6-C12 aryl group, a phenyl group, o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group etc. are mentioned, for example. On the other hand, the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 4 may be either linear or branched, but for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n -Butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-nonyl group and the like can be mentioned.
p及びrは、それぞれ独立に1以上の整数を示し、q及びsは0又は1以上の整数を示す。q/pは、通常90/10〜0/100であり、好ましくは80/20〜0/100である。また、(p+q)/(r+s)比は、5/95〜95/5が好ましく、10/90〜90/10がさらに好ましく、20/80〜80/20が特に好ましい。さらに、r/(r+s)比(変性度)は、変性ポリアリルアミンIの有機溶剤に対する溶解性及び有機溶剤溶液の安定性の面から、0.6〜1が好ましく、0.9〜1がさらに好ましく、実質的に1、すなわち0.95〜1が特に好ましい。 p and r each independently represent an integer of 1 or more, and q and s each represent 0 or an integer of 1 or more. q / p is usually 90/10 to 0/100, preferably 80/20 to 0/100. The (p + q) / (r + s) ratio is preferably 5/95 to 95/5, more preferably 10/90 to 90/10, and particularly preferably 20/80 to 80/20. Furthermore, the r / (r + s) ratio (degree of modification) is preferably 0.6 to 1 and more preferably 0.9 to 1 in terms of the solubility of the modified polyallylamine I in an organic solvent and the stability of the organic solvent solution. Preferably, substantially 1, ie 0.95-1, is particularly preferred.
一方、重量平均分子量は、12000以下が好ましく、200〜8000がさらに好ましく、300〜5000が特に好ましい。分子量が大きすぎると有機溶剤に対する溶解性が悪くなることがあり、小さすぎるとインクジェット記録方式に用いた場合、記録物の性能が悪くなるおそれがある。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定したポリエチレングリコール換算の値である。 On the other hand, the weight average molecular weight is preferably 12,000 or less, more preferably 200 to 8000, and particularly preferably 300 to 5000. If the molecular weight is too large, the solubility in an organic solvent may be deteriorated, and if it is too small, the performance of a recorded matter may be deteriorated when used in an ink jet recording system. The weight average molecular weight is a value in terms of polyethylene glycol measured by gel permeation chromatography (GPC).
一方、本発明の変性ポリアリルアミンIIは、一般式(II)
前記一般式(II)において、R、R1及びR2は炭素数1〜4のアルキル基を示す。このアルキル基については、前述の変性ポリアリルアミンIにおけるR、R1及びR2について説明したとおりである。 In the general formula (II), R, R 1 and R 2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. This alkyl group is as described R, for R 1 and R 2 in the above modified polyallylamine I.
Yは−CH2CH(R5)−A又は−CH2CH(OH)−Bを示す。まず、Yのうちの−CH2CH(R5)−Aについて説明する。R5は水素原子又はメチル基を示す。Aは、−CONR6R7、−CN又は−COOR8を示し、R6及びR7は、それぞれ独立に水素原子、あるいはヒドロキシル基、ケト基、モノ(炭素数1〜4のアルキル)アミノ基、ジ(炭素数1〜4のアルキル)アミノ基又はトリ(炭素数1〜4のアルキル)アンモニウム基を含んでいてもよい炭素数1〜8のアルキル基を示す。R6及びR7はたがいに結合して、窒素原子と共にピペリジノ基若しくはモルホリノ基を形成していてもよく、R8は炭素数1〜8のアルキル基を示し、このアルキル基はヒドロキシル基、ケト基、モノ(炭素数1〜4のアルキル)アミノ基、ジ(炭素数1〜4のアルキル)アミノ基又はトリ(炭素数1〜4のアルキル)アンモニウム基を含んでいてもよい。 Y represents —CH 2 CH (R 5 ) —A or —CH 2 CH (OH) —B. First, -CH 2 CH (R 5) of the Y -A described. R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group. A represents —CONR 6 R 7 , —CN or —COOR 8 , and R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a keto group, or a mono (C 1-4 alkyl) amino group. , A C1-C8 alkyl group which may contain a di (C1-C4 alkyl) amino group or a tri (C1-C4 alkyl) ammonium group; R 6 and R 7 may be bonded to each other to form a piperidino group or a morpholino group together with a nitrogen atom, R 8 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and this alkyl group is a hydroxyl group, a keto group Group, mono (C1-C4 alkyl) amino group, di (C1-C4 alkyl) amino group or tri (C1-C4 alkyl) ammonium group may be contained.
−Aが−CONR6R7である場合、−CH2CH(R5)−Aとしては、
−CH2CH2CONH2、−CH2CH2CONHCH3、−CH2CH2CON(CH3)2、−CH2CH2CONHC2H5、−CH2CH2CON(C2H5)2、−CH2CH2CONH−nC3H7、−CH2CH2CON(nC3H7)2、−CH2CH2CONH−iC3H7、−CH2CH2CONHCH2O−nC4H9、−CH2CH2CONHCH2OH、−CH2CH2CONHCH2CH2N(CH3)2、−CH2CH2CONHCH2CH2N(C2H5)2、−CH2CH2CONHCH2CH2CH2N(CH3)2、−CH2CH2CONHCH2CH2CH2N(C2H5)2、−CH2CH2CONHCH2CH2N+(CH3)3、−CH2CH2CONHCH2CH2N+(C2H5)3、−CH2CH2CONHCH2CH2CH2N+(CH3)3、−CH2CH2CONHCH2CH2CH2N+(C2H5)3、−CH2CH2CO−モルホリノ基、−CH2CH2CO−ピペリジノ基、−CH2CH(CH3)CONH2、−CH2CH(CH3)CONHCH3、−CH2CH(CH3)CON(CH3)2、−CH2CH(CH3)CONHC2H5、−CH2CH(CH3)CON(C2H5)2、−CH2CH(CH3)CONH−nC3H7、−CH2CH(CH3)CON(nC3H7)2、−CH2CH(CH3)CONH−iC3H7、−CH2CH(CH3)CONHCH2O−nC4H9、−CH2CH(CH3)CONHCH2OH、−CH2CH(CH3)CONHCH2CH2N(CH3)2、−CH2CH(CH3)CONHCH2CH(CH3)N(C2H5)2、−CH2CH(CH3)CONHCH2CH2CH2N(CH3)2、−CH2CH(CH3)CONHCH2CH2CH2N(C2H5)2、−CH2CH(CH3)CONHCH2CH2N+(CH3)3、−CH2CH(CH3)CONHCH2CH2N+(C2H5)3、−CH2CH(CH3)CONHCH2CH2CH2N+(CH3)3、−CH2CH(CH3)CONHCH2CH2CH2N+(C2H5)3、−CH2CH(CH3)CO−モルホリノ基、−CH2CH(CH3)CO−ピペリジノ基などを例示することができる。
If -A is -CONR 6 R 7, as a -CH 2 CH (R 5) -A ,
-CH 2 CH 2 CONH 2, -CH 2 CH 2 CONHCH 3, -CH 2 CH 2 CON (CH 3) 2, -CH 2 CH 2 CONHC 2 H 5, -CH 2 CH 2 CON (C 2 H 5) 2, -CH 2 CH 2 CONH- nC 3 H 7, -CH 2 CH 2 CON (nC 3 H 7) 2, -CH 2 CH 2 CONH-iC 3 H 7, -CH 2 CH 2 CONHCH 2 O-nC 4 H 9, -CH 2 CH 2 CONHCH 2 OH, -CH 2 CH 2 CONHCH 2 CH 2 N (CH 3) 2, -CH 2 CH 2 CONHCH 2 CH 2 N (C 2 H 5) 2, -CH 2 CH 2 CONHCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 3) 2, -CH 2 CH 2 CONHCH 2 CH 2 CH 2 N (C 2 H 5) 2, -CH 2 CH 2 CONHCH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 3 , —CH 2 CH 2 CONHCH 2 CH 2 N + (C 2 H 5 ) 3 , —CH 2 CH 2 CONHCH 2 CH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 3 , -CH 2 CH 2 CONHCH 2 CH 2 CH 2 N + (C 2 H 5) 3, -CH 2 CH 2 CO- morpholino group, -CH 2 CH 2 CO- piperidino group, -CH 2 CH (CH 3) CONH 2, -CH 2 CH (CH 3) CONHCH 3, -CH 2 CH (CH 3) CON (CH 3) 2, -CH 2 CH (CH 3) CONHC 2 H 5, -CH 2 CH (CH 3) CON (C 2 H 5) 2 , -CH 2 CH (CH 3) CONH-nC 3 H 7, -CH 2 CH (CH 3) CON (nC 3 H 7) 2, -CH 2 CH ( CH 3) CONH-iC 3 H 7, -CH 2 CH (CH 3) CONHCH 2 O-nC 4 H 9, -CH 2 CH (CH 3) CONHCH 2 OH, -CH 2 CH (CH 3) CONHCH 2 CH 2 N (CH 3 ) 2 , —CH 2 CH (CH 3 ) CONHCH 2 CH (CH 3 ) N (C 2 H 5 ) 2 , —CH 2 CH (CH 3 ) CONHCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 3 ) 2 , —CH 2 CH (CH 3 ) CONHCH 2 CH 2 CH 2 N (C 2 H 5 ) 2 , —CH 2 CH (CH 3 ) CONHCH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 3 , —CH 2 CH (CH 3) CONHCH 2 CH 2 N + (C 2 H 5) 3, -CH 2 CH (CH 3) CONHCH 2 CH 2 CH 2 N + (CH 3) 3, -CH 2 CH ( H 3) CONHCH 2 CH 2 CH 2 N + (C 2 H 5) 3, -CH 2 CH (CH 3) CO- morpholino group, be exemplified a -CH 2 CH (CH 3) CO- piperidino it can.
また、−AがCNである場合、−CH2CH(R5)−Aとしては、−CH2CH2CN、−CH2CH(CH3)CNを例示することができる。さらに、−Aが−COOR8である場合、−CH2CH(R5)−Aとしては、−CH2CH2COOCH3、−CH2CH2COOC2H5、−CH2CH2COOC3H7、−CH2CH2COOC4H9、−CH2CH2COOCH2CH2N(CH3)2、−CH2CH2COOCH2CH2CH2N(CH3)2、−CH2CH2COOCH2CH2N(C2H5)2、−CH2CH2COOCH2CH2CH2N(C2H5)2、−CH2CH2COOCH2CH2CH2N+(CH3)3、−CH2CH2COOCH2CH2N+(C2H5)3、−CH2CH2COOCH2CH2CH2N+(C2H5)3などを例示することができる。なお、アンモニウム四級塩の場合、カウンターイオンは、Cl−、Br−、I−を例示できる。 Also, if -A is CN, as the -CH 2 CH (R 5) -A , can be exemplified -CH 2 CH 2 CN, -CH 2 CH (CH 3) CN. Furthermore, if -A is -COOR 8, as the -CH 2 CH (R 5) -A , -CH 2 CH 2 COOCH 3, -CH 2 CH 2 COOC 2 H 5, -CH 2 CH 2 COOC 3 H 7, -CH 2 CH 2 COOC 4 H 9, -CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 N (CH 3) 2, -CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 N (CH 3) 2, -CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 N ( C 2 H 5) 2, -CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 N (C 2 H 5) 2, -CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 N + (CH 3) 3, -CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 N + (C 2 H 5) 3, illustrated and -CH 2 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 2 N + (C 2 H 5) 3 Rukoto can. In the case of an ammonium quaternary salt, the counter ion can be exemplified by Cl − , Br − and I − .
次に、Yのうちの−CH2CH(OH)−Bについて説明する。Bは炭素数1〜8のアルキル基を示し、このアルキル基はヒドロキシル基又は炭素数1〜4のアルコキシル基若しくはアルケニルオキシ基を含んでいてもよい。このBとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロピロキシメチル基、ブトキシメチル基、ペントキシメチル基、ヒドロキシメチル基、(2−プロペニルオキシ)メチル基などを挙げることができる。 Next, a description will be given -CH 2 CH (OH) -B of Y. B represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and this alkyl group may contain a hydroxyl group, an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkenyloxy group. Examples of B include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, methoxymethyl group, ethoxymethyl group, propyloxymethyl group, butoxymethyl group, pentoxymethyl group, hydroxymethyl group, (2-propenyloxy) methyl group and the like can be mentioned.
−CH2CH(OH)−Bとしては、2−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシペンチル基、2−ヒドロキシヘキシル基、2−ヒドロキシヘプチル基、2−ヒドロキシオクチル基、3−メトキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−エトキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−プロポキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−(イソプロポキシ)−2−ヒドロキシプロピル基、3−ブトキシ−2−ヒドロキシプロピル基、3−ペントキシ−2−ヒドロキシプロピル基、2,3−ジヒドロキシプロピル基、3−(2−プロペニルオキシ)2−ヒドロキシプロピル基を例示することができる。 The -CH 2 CH (OH) -B, 2- hydroxypropyl, 2-hydroxybutyl group, 2-hydroxypentyl group, 2-hydroxyhexyl group, 2-hydroxy-heptyl group, 2-hydroxy-octyl group, 3- Methoxy-2-hydroxypropyl group, 3-ethoxy-2-hydroxypropyl group, 3-propoxy-2-hydroxypropyl group, 3- (isopropoxy) -2-hydroxypropyl group, 3-butoxy-2-hydroxypropyl group , 3-pentoxy-2-hydroxypropyl group, 2,3-dihydroxypropyl group, 3- (2-propenyloxy) 2-hydroxypropyl group.
この一般式(II)において、pは1以上の整数、q,t,u及びvは、それぞれ独立に0又は1以上の整数を示すが、t及びuの少なくとも1つは1以上の整数である。q/pは通常90/10〜0/100であり、80/20〜0/100が好ましい。また、(p+q)/(t+u+v)比は、5/95〜95/5が好ましく、10/90〜90/10がさらに好ましく、20/80〜80/20が特に好ましい。さらに、(t+u)/(t+u+v)比(変性度)は、当該変性ポリアリルアミンの溶解性及び安定性などの面から、0.6〜1が好ましく、0.9〜1がさらに好ましく、実質的に1、すなわち0.95〜1が特に好ましい。 In this general formula (II), p is an integer of 1 or more, q, t, u and v are each independently 0 or an integer of 1 or more, but at least one of t and u is an integer of 1 or more. is there. q / p is usually 90/10 to 0/100, preferably 80/20 to 0/100. The (p + q) / (t + u + v) ratio is preferably 5/95 to 95/5, more preferably 10/90 to 90/10, and particularly preferably 20/80 to 80/20. Furthermore, the (t + u) / (t + u + v) ratio (degree of modification) is preferably from 0.6 to 1, more preferably from 0.9 to 1, in view of the solubility and stability of the modified polyallylamine. 1 is particularly preferred, ie 0.95 to 1.
一方、重量平均分子量は、12000以下が好ましく、200〜8000がさらに好ましく、300〜5000が特に好ましい。分子量が大きすぎると有機溶剤に対する溶解性が悪くなることがあり、小さすぎるとインクジェット記録方式に用いた場合、記録物の性能が悪くなるおそれがある。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定したポリエチレングリコール換算の値である。 On the other hand, the weight average molecular weight is preferably 12,000 or less, more preferably 200 to 8000, and particularly preferably 300 to 5000. If the molecular weight is too large, the solubility in an organic solvent may be deteriorated, and if it is too small, the performance of a recorded matter may be deteriorated when used in an ink jet recording system. The weight average molecular weight is a value in terms of polyethylene glycol measured by gel permeation chromatography (GPC).
次に、本発明の変性ポリアリルアミンの製造方法について説明する。
まず、一般式(I)で表される変性ポリアリルアミンIについては、以下のようにして、一般式(I−1)、一般式(I−2)及び一般式(I−3)で表される変性ポリアリルアミンを製造することができる。
Next, a method for producing the modified polyallylamine of the present invention will be described.
First, the modified polyallylamine I represented by the general formula (I) is represented by the general formula (I-1), the general formula (I-2), and the general formula (I-3) as follows. Modified polyallylamine can be produced.
[一般式(I−1)で表される変性ポリアリルアミンの製造]
この場合、一般式(III)
で表されるN−アルキルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体、通常ランダム共重合体(以下、原料共重合体と称すことがある。)に、N−カルバモイル化試薬のシアン酸を作用させて、一般式(I−1)
で表される、一級アミノ基がカルバモイル化された変性ポリアリルアミンを製造する。なお、本明細書において、N−アルキルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体には、N−アルキルジアリルアミンとN,N−ジアルキルアリルアミンとアリルアミンとの共重合体も含むものとする。
[Production of Modified Polyallylamine Represented by General Formula (I-1)]
In this case, the general formula (III)
N-carbamoylating reagent cyanic acid is allowed to act on a copolymer of N-alkyldiallylamine and allylamine represented by the formula, usually a random copolymer (hereinafter sometimes referred to as a raw material copolymer), Formula (I-1)
A modified polyallylamine in which the primary amino group is carbamoylated is produced. In the present specification, the copolymer of N-alkyldiallylamine and allylamine includes a copolymer of N-alkyldiallylamine, N, N-dialkylallylamine and allylamine.
前記一般式(III)で表される原料は、モノマーとしてN−アルキルジアリルアミンとモノアリルアミンとを必須成分とし、N,N−ジアルキルアリルアミンを場合により含ませた水溶液を、重合開始剤の存在下で重合させることにより製造することができる。その場合、モノマー合計の濃度は、通常10〜80重量%、好ましくは15〜70重量%が好ましい。重合開始剤は、2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等の水溶性のアゾ基を有する化合物を用い、モノマー合計に対して0.1〜30モル%を用いることが好ましい。重合時間は、3〜100時間、好ましくは5〜70時間で十分である。 In the raw material represented by the general formula (III), an aqueous solution containing N-alkyldiallylamine and monoallylamine as monomers as essential components and optionally containing N, N-dialkylallylamine in the presence of a polymerization initiator is used. It can be produced by polymerization. In that case, the concentration of the total monomer is usually 10 to 80% by weight, preferably 15 to 70% by weight. As the polymerization initiator, a compound having a water-soluble azo group such as 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride is used, and it is preferable to use 0.1 to 30 mol% based on the total amount of monomers. . The polymerization time is 3 to 100 hours, preferably 5 to 70 hours.
N−アルキルジアリルアミン単位を形成するモノマーとしては、N−メチルジアリルアミン、N−エチルジアリルアミン、N−プロピルジアリルアミン、N−ブチルジアリルアミンなどを例示できるが、変性物の溶解性の点からN−メチルジアリルアミンが好適である。N,N−ジアルキルアリルアミン単位を形成するモノマーとしては、N,N−ジメチルアリルアミン、N,N−ジエチルアリルアミン、N,N−ジプロピルアリルアミン、N,N−ジブチルアリルアミンなどを例示できるが、変性物の溶解性の点からN,N−ジメチルアリルアミンが好適である。 Examples of the monomer that forms the N-alkyldiallylamine unit include N-methyldiallylamine, N-ethyldiallylamine, N-propyldiallylamine, N-butyldiallylamine, etc. N-methyldiallylamine is preferred from the viewpoint of the solubility of the modified product. Is preferred. Examples of monomers that form N, N-dialkylallylamine units include N, N-dimethylallylamine, N, N-diethylallylamine, N, N-dipropylallylamine, N, N-dibutylallylamine, and the like. From the viewpoint of solubility, N, N-dimethylallylamine is preferred.
原料共重合体の重量平均分子量(GPC法で測定したポリエチレングリコール換算の値)は、12000以下が好ましく、200〜8000が更に好ましく、300〜5000が特に好ましい。分子量が大きすぎると生成する本発明の変性ポリアリルアミンが溶解しにくくなることがあり、小さすぎるとインクジェット記録に用いた場合に記録物の性能が悪くなることもある。非変性部分モノマー比q/pは通常90/10〜0/100であり、80/20〜0/100が好ましい。原料共重合体のモノマー単位比(p+q)/wは5/95〜95/5が好ましく、10/90〜90/10がさらに好ましく、20/80〜80/20が特に好ましい。 The weight average molecular weight (value in terms of polyethylene glycol measured by GPC method) of the raw material copolymer is preferably 12000 or less, more preferably 200 to 8000, and particularly preferably 300 to 5000. If the molecular weight is too large, the modified polyallylamine of the present invention that is produced may be difficult to dissolve, and if it is too small, the performance of the recorded matter may be deteriorated when used for inkjet recording. The unmodified partial monomer ratio q / p is usually 90/10 to 0/100, preferably 80/20 to 0/100. The monomer unit ratio (p + q) / w of the raw material copolymer is preferably 5/95 to 95/5, more preferably 10/90 to 90/10, and particularly preferably 20/80 to 80/20.
原料共重合体にシアン酸を作用させて、本発明の変性ポリアリルアミン(I−1)を製造する際には、原料共重合体の塩にシアン酸塩を加えて反応させることが好ましい。以下に典型的な製造例を示す。 When the modified polyallylamine (I-1) of the present invention is produced by allowing cyanic acid to act on the raw material copolymer, it is preferable to add a cyanate salt to the salt of the raw material copolymer and cause the reaction. A typical production example is shown below.
原料共重合体を水又は極性溶媒に溶解させ、それに塩酸等の無機酸溶液を加えて共重合体塩溶液とする。この際、原料共重合体の濃度としては5〜50重量%が好ましい。原料共重合体塩の溶液を30〜80℃に加熱し、これにシアン酸ナトリウム、シアン酸カリウム等のシアン酸塩の水溶液を滴下し、1〜100時間程度反応させる。この反応では、塩(原料共重合体が塩酸塩でシアン酸塩がシアン酸ナトリウムである場合は、塩化ナトリウム)が副生する。反応終了後、必要に応じ、未反応の塩酸を水酸化ナトリウム等のアルカリで中和した後、脱塩操作、例えば電気透析に付し、本発明の変性ポリアリルアミン(N−アルキルジアリルアミン単位とN−カルバモイル化アリルアミン単位を含む共重合体等)を得ることができる。シアン酸塩は、アリルアミン単位に対し好ましくは0.6〜1モル当量、さらに好ましくは0.9〜1モル当量、特に好ましくは1モル当量用いることが有利である。 The raw material copolymer is dissolved in water or a polar solvent, and an inorganic acid solution such as hydrochloric acid is added thereto to obtain a copolymer salt solution. At this time, the concentration of the raw material copolymer is preferably 5 to 50% by weight. A solution of the raw material copolymer salt is heated to 30 to 80 ° C., and an aqueous solution of cyanate such as sodium cyanate and potassium cyanate is added dropwise thereto and reacted for about 1 to 100 hours. In this reaction, a salt (sodium chloride when the raw material copolymer is hydrochloride and cyanate is sodium cyanate) is by-produced. After completion of the reaction, if necessary, the unreacted hydrochloric acid is neutralized with an alkali such as sodium hydroxide, and then subjected to a desalting operation such as electrodialysis, whereby the modified polyallylamine of the present invention (N-alkyldiallylamine unit and N -Copolymers containing carbamoylated allylamine units, etc.) can be obtained. Cyanate is preferably used in an amount of preferably 0.6 to 1 molar equivalent, more preferably 0.9 to 1 molar equivalent, and particularly preferably 1 molar equivalent relative to the allylamine unit.
[一般式(I−2)で表される変性ポリアリルアミンの製造]
この場合、前記一般式(III)で表される原料共重合体に、炭素数1〜12のアルコキシカルボニル化剤又は炭素数6〜12のアリーロキシカルボニル化剤を作用させて、一般式(I−2)
で表される、一級アミノ基がアルコキシ若しくはアリーロキシカルボニル化された変性ポリアリルアミンを製造する。
[Production of Modified Polyallylamine Represented by General Formula (I-2)]
In this case, an alkoxycarbonylating agent having 1 to 12 carbon atoms or an aryloxycarbonylating agent having 6 to 12 carbon atoms is allowed to act on the raw material copolymer represented by the above general formula (III) to give the general formula (I -2)
A modified polyallylamine in which the primary amino group is alkoxylated or aryloxycarbonylated is produced.
前記アルコキシカルボニル化剤又はアリーロキシカルボニル化剤としては、反応性の点から、R3O−CO−OR3(ただし、R3は炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を示す。)で表される炭酸ジエステルが好ましい。この炭酸ジエステルとしては、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピル、炭酸ジブチル、炭酸ジフェニル、炭酸ジ(o−トリル)、炭酸ジ(m−トリル)、炭酸ジ(p−トリル)などを例示することができる。 As the alkoxycarbonylating agent or aryloxycarbonylating agent, R 3 O—CO—OR 3 (wherein R 3 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms) from the viewpoint of reactivity. A carbonic acid diester represented by the formula: Examples of the diester carbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, diphenyl carbonate, di (o-tolyl) carbonate, di (m-tolyl) carbonate, and di (p-tolyl) carbonate. it can.
原料共重合体と上記炭酸ジエステルとを反応させて本発明の変性ポリアリルアミン(I−2)を製造する際には、まず、原料共重合体の水溶液等の溶液に炭酸ジエステルをゆっくりと滴下するとよい。この際、溶媒に炭酸ジエステルを溶解させて、原料共重合体の溶液に滴下することもできる。この場合、炭酸ジエステルを溶解させるための溶媒は、通常、原料共重合体を溶解させるための溶媒と同じであるのがよい。原料共重合体と炭酸ジエステルとの反応は、攪拌しながら行うことが好ましい。反応温度は、好ましくは0〜100℃、更に好ましくは30〜60℃に維持するのがよい。反応温度が高すぎると、生成したウレタンが分解することもある。反応時間は、通常1〜100時間、好ましくは3〜48時間であり、本発明の変性ポリアリルアミンを溶液として得ることができる。反応終了後、副生したアルコールを除去するために、溶液を濃縮することにより、本発明の変性ポリアリルアミン(N−アルキルジアリルアミン単位とアルコキシカルボニル化アリルアミン単位とを含む共重合体等)を、溶液として得ることができる。濃縮は、溶媒として水、炭酸ジエステルとして炭酸ジメチル,炭酸ジエチル,又は炭酸ジプロピルを用いた場合は、温度が25〜70℃、好ましくは35〜60℃で減圧にて実施することが好ましい。温度が高すぎると、副反応が起こることもある。 When producing the modified polyallylamine (I-2) of the present invention by reacting the raw material copolymer with the carbonic acid diester, first, the carbonic acid diester is slowly dropped into a solution such as an aqueous solution of the raw material copolymer. Good. At this time, the carbonic acid diester can be dissolved in a solvent and dropped into the solution of the raw material copolymer. In this case, the solvent for dissolving the carbonic acid diester is usually preferably the same as the solvent for dissolving the raw material copolymer. The reaction between the raw material copolymer and the carbonic acid diester is preferably performed while stirring. The reaction temperature is preferably maintained at 0 to 100 ° C, more preferably 30 to 60 ° C. If the reaction temperature is too high, the produced urethane may be decomposed. The reaction time is usually 1 to 100 hours, preferably 3 to 48 hours, and the modified polyallylamine of the present invention can be obtained as a solution. After the reaction is completed, in order to remove by-produced alcohol, the solution is concentrated to obtain the modified polyallylamine of the present invention (such as a copolymer containing an N-alkyldiallylamine unit and an alkoxycarbonylated allylamine unit). Can be obtained as Concentration is preferably carried out under reduced pressure at a temperature of 25 to 70 ° C., preferably 35 to 60 ° C. when water is used as the solvent and dimethyl carbonate, diethyl carbonate, or dipropyl carbonate is used as the carbonic acid diester. If the temperature is too high, side reactions may occur.
この方法においては、N−アルコキシカルボニル化度(又はアリーロキシカルボニル化度)は、用いた原料の炭酸ジエステルの量に依存する。原料共重合体のアミノ基に対し、等モル量の炭酸ジエステルを用いたときは、通常、ほとんど、そのアミノ基はウレタン化される。したがって、原料として用いる炭酸ジエステルの量を調整することにより、製造される本発明の変性ポリアリルアミンのN−アルコキシカルボニル化度(又はアリーロキシカルボニル化度)を調整することができる。 In this method, the N-alkoxycarbonylation degree (or aryloxycarbonylation degree) depends on the amount of the starting carbonic acid diester. When an equimolar amount of carbonic acid diester is used relative to the amino group of the raw material copolymer, the amino group is usually urethanized. Therefore, the N-alkoxycarbonylation degree (or aryloxycarbonylation degree) of the modified polyallylamine of the present invention to be produced can be adjusted by adjusting the amount of carbonic acid diester used as a raw material.
[一般式(I−3)で表される変性ポリアリルアミンの製造]
この場合、前記一般式(III)で表される原料共重合体に、アルキル基の炭素数が1〜12のアシル化剤を作用させて、一般式(I−3)
で表される、一級アミノ基がアシル化された変性ポリアリルアミンを製造する。
[Production of Modified Polyallylamine Represented by General Formula (I-3)]
In this case, an acylating agent having 1 to 12 carbon atoms in the alkyl group is allowed to act on the raw material copolymer represented by the general formula (III) to obtain the general formula (I-3)
The modified polyallylamine by which the primary amino group was acylated represented by these is manufactured.
前記アシル化剤としては、一般式(IV)
(R4CO)2O …(IV)
(式中、R4は前記と同じである。)
で表される無水カルボン酸を用いることができる。この無水カルボン酸としては、無水酢酸、無水プロピオン酸,無水n−酪酸、無水イソ酪酸、無水吉草酸、無水ヘキサン酸、無水オクタン酸、無水デカン酸、無水ラウリン酸などを例示することができる。原料共重合体のアミノ基に対し50モル%以下のアシル化をする場合は、無水カルボン酸の量は、アシル化したいアミノ基に対し同当量で構わない。原料共重合体の溶液にするための溶媒としては、水、有機溶媒又は、水と有機溶媒との混合溶媒を使用することができる。有機溶媒としては、原料の溶解性から、極性溶媒が好ましく、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール等のアルコール類を使用でき、また、アセトニトリル、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなども使用できる。そのうち、安全性、操作の簡便性などの点から水が好ましい。
As the acylating agent, general formula (IV)
(R 4 CO) 2 O (IV)
(Wherein R 4 is the same as described above.)
The carboxylic anhydride represented by these can be used. Examples of the carboxylic anhydride include acetic anhydride, propionic anhydride, n-butyric anhydride, isobutyric anhydride, valeric anhydride, hexanoic anhydride, octanoic anhydride, decanoic anhydride, and lauric anhydride. When acylating 50 mol% or less with respect to the amino group of a raw material copolymer, the amount of carboxylic anhydride may be the same equivalent with respect to the amino group to be acylated. As a solvent for making the raw material copolymer solution, water, an organic solvent, or a mixed solvent of water and an organic solvent can be used. As the organic solvent, a polar solvent is preferable in view of solubility of raw materials, and alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol can be used, and acetonitrile, formamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like can also be used. Of these, water is preferable from the viewpoints of safety and ease of operation.
本発明において、原料共重合体に無水カルボン酸を作用させる際は、共重合体溶液に無水カルボン酸をゆっくり滴下するとよい。滴下は、反応スケールにより異なるが通常、2〜8時間かけて行う。反応スケールが小さい場合にはそれ以下でもよく、通常1〜8時間かけて行ってもよい。反応は、撹拌しながら行うことが好ましい。この反応は、発熱反応であるので、氷等で反応容器を冷却しながら行い、反応溶液を好ましくは40℃以下、さらに好ましくは0〜10℃に維持しておくとよい。アシル化終了後、通常、反応液に、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ水溶液を加え、アシル化反応後に生成する中間体の側鎖のアミノ基に造塩した無水カルボン酸由来のカルボン酸を、中和することにより、遊離型の本発明のアシル化した変性ポリアリルアミン溶液を製造することができる。 In the present invention, when carboxylic anhydride is allowed to act on the raw material copolymer, the carboxylic anhydride is preferably slowly dropped into the copolymer solution. The dropping is usually carried out over 2 to 8 hours, depending on the reaction scale. When the reaction scale is small, it may be less than that, and it may be carried out usually for 1 to 8 hours. The reaction is preferably carried out with stirring. Since this reaction is an exothermic reaction, it is carried out while cooling the reaction vessel with ice or the like, and the reaction solution is preferably maintained at 40 ° C. or lower, more preferably 0 to 10 ° C. After completion of acylation, usually derived from carboxylic anhydride salted on the amino group of the intermediate chain generated after acylation reaction by adding alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate to the reaction solution By neutralizing the carboxylic acid, a free acylated modified polyallylamine solution of the present invention can be produced.
しかし、原料共重合体の1級アミノ基に対し50モル%を超えるアシル化をする場合は、中間体の側鎖のアミノ基に造塩したカルボン酸を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリで、適宜、中和しながら、アシル化反応を進行させてもよい。この場合、反応液をpH10〜12に維持しておくことが好ましい。中和をする際は、反応液を0〜10℃に維持しておくことが好ましい。中和完了の後、その得られた溶液を透析することにより、中和塩を除去し、精製した遊離型の本発明のアシル化した変性ポリアリルアミン溶液を得ることができる。 However, when acylating more than 50 mol% with respect to the primary amino group of the raw material copolymer, the carboxylic acid salted on the amino group in the side chain of the intermediate is converted into sodium hydroxide, potassium hydroxide, carbonic acid. The acylation reaction may proceed while appropriately neutralizing with an alkali such as sodium. In this case, it is preferable to maintain the reaction solution at pH 10-12. When neutralizing, the reaction solution is preferably maintained at 0 to 10 ° C. After completion of neutralization, the resulting solution is dialyzed to remove the neutralized salt and obtain a purified free-form acylated modified polyallylamine solution of the present invention.
中和塩を除去するための透析としては、操作の簡便さから、特公平7−68289号公報に記載されている電気透析を用いることが好ましい。この場合、通常、精製中のアシル化ポリアリルアミン溶液をGPCクロマトグラフィーに付すと、その液に存在している塩の量を簡単にチェツクすることができる。したがって、GPCクロマトグラフィーを利用して、精製の終末を知ることができる。 As dialysis for removing the neutralized salt, it is preferable to use electrodialysis described in Japanese Patent Publication No. 7-68289 in view of simplicity of operation. In this case, generally, when the acylated polyallylamine solution being purified is subjected to GPC chromatography, the amount of salt present in the solution can be easily checked. Therefore, the end of purification can be known using GPC chromatography.
原料の共重合体の1級アミノ基に対し当量未満の無水カルボン酸を用いた場合には、その無水カルボン酸は、通常、ほとんど、アシル化試薬として消費される。したがって、無水カルボン酸の量により、本発明の変性ポリアリルアミンのアシル化度を調整することができる。 When less than an equivalent amount of carboxylic anhydride is used relative to the primary amino group of the starting copolymer, the carboxylic anhydride is usually almost consumed as an acylating reagent. Therefore, the acylation degree of the modified polyallylamine of the present invention can be adjusted by the amount of carboxylic anhydride.
次に、一般式(II)で表される変性ポリアリルアミンIIについては、以下のようにして、一般式(II−1)及び一般式(II−2)で表される変性ポリアリルアミンを製造することができる。 Next, with respect to the modified polyallylamine II represented by the general formula (II), the modified polyallylamine represented by the general formula (II-1) and the general formula (II-2) is produced as follows. be able to.
[一般式(II−1)で表される変性ポリアリルアミンの製造]
この場合、前記一般式(III)で表される原料単量体に、一般式(V)
CH2=C(R5)−A …(V)
(式中、R5及びAは前記と同じである。)
で表されるアクリル化合物を作用させて、一般式(II−1)
で表される、一級アミノ基にアクリル化合物がマイケル付加した変性ポリアリルアミンを製造する。
[Production of Modified Polyallylamine Represented by General Formula (II-1)]
In this case, the raw material monomer represented by the general formula (III) is added to the general formula (V).
CH 2 = C (R 5) -A ... (V)
(In the formula, R 5 and A are the same as described above.)
Is reacted with an acrylic compound represented by the general formula (II-1)
A modified polyallylamine in which an acrylic compound is Michael-added to a primary amino group is produced.
この変性は、原料共重合体における一級アミノ基に対する上記アクリル化合物のマイケル付加反応により行われる。
上記アクリル化合物としては、アクリルアミド骨格を有する化合物、アクリロニトリル骨格を有する化合物、アクリル酸エステル骨格を有する化合物が用いられる。アクリルアミド骨格を有する化合物としては、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−n−プロピルアクリルアミド、N,N−ジ(n−プロピル)アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−n−ブチルアクリルアミド、N−イソ−ブチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド・メチルクロリド4級塩、N,N−ジエチルアミノエチルアクリルアミド・メチルクロリド4級塩、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド・メチルクロリド4級塩、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド・メチルクロリド4級塩、アクロイルモルホリン、アクロイルピペリジン、メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド、N−n−プロピルメタクリルアミド、N,N−ジ(n−プロピル)メタクリルアミド、N−イソプロピルメタクリルアミド、N−n−ブチルメタクリルアミド、N−イソブチルメタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド・メチルクロリド4級塩、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリルアミド・メチルクロリド4級塩、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド・メチルクロリド4級塩、N,N−ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド・メチルクロリド4級塩、メタクロイルモルフォリン、メタクロイルピペリジンを例示することができる。アクリロニトリル骨格を有する化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルを例示することができる。アクリル酸エステル骨格を有する化合物としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート・メチルクロリド4級塩、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート・メチルクロリド4級塩、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレート・メチルクロリド4級塩、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリレート・メチルクロリド4級塩を例示することができる。
This modification is performed by the Michael addition reaction of the acrylic compound to the primary amino group in the raw material copolymer.
As the acrylic compound, a compound having an acrylamide skeleton, a compound having an acrylonitrile skeleton, or a compound having an acrylate skeleton is used. Examples of the compound having an acrylamide skeleton include acrylamide, N-methylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, Nn-propylacrylamide, N, N-di (n-propyl). ) Acrylamide, N-isopropylacrylamide, Nn-butylacrylamide, N-iso-butylacrylamide, N-methylolacrylamide, N, N-dimethylaminoethylacrylamide, N, N-diethylaminoethylacrylamide, N, N-dimethylamino Propylacrylamide, N, N-diethylaminopropylacrylamide, N, N-dimethylaminoethylacrylamide-methyl chloride quaternary salt, N, N-diethylaminoethylacrylamide-methyl Chloride quaternary salt, N, N-dimethylaminopropylacrylamide / methyl chloride quaternary salt, N, N-diethylaminopropylacrylamide / methyl chloride quaternary salt, acroylmorpholine, acroylpiperidine, methacrylamide, N-methylmethacrylamide N, N-dimethylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N, N-diethylmethacrylamide, Nn-propylmethacrylamide, N, N-di (n-propyl) methacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, Nn-butylmethacrylamide, N-isobutylmethacrylamide, N-methylolmethacrylamide, N, N-dimethylaminoethylmethacrylamide, N, N-diethylaminoethylmethacrylamide, N, N-dimethylaminopro Methacrylamide, N, N-diethylaminopropyl methacrylamide, N, N-dimethylaminoethyl methacrylamide-methyl chloride quaternary salt, N, N-diethylaminoethyl methacrylamide-methyl chloride quaternary salt, N, N-dimethylamino Examples thereof include propyl methacrylamide-methyl chloride quaternary salt, N, N-diethylaminopropyl methacrylamide-methyl chloride quaternary salt, methacryloylmorpholine, and methacryloyl piperidine. Examples of the compound having an acrylonitrile skeleton include acrylonitrile and methacrylonitrile. Examples of the compound having an acrylate skeleton include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminopropyl acrylate, N, N-diethylaminopropyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylate / methyl chloride quaternary salt, N, N-diethylaminoethyl acrylate / methyl chloride quaternary salt, N, N-dimethylaminopropyl acrylate / methyl chloride quaternary salt, Examples thereof include N, N-diethylaminopropyl acrylate / methyl chloride quaternary salt.
本発明においては、アクリル化合物の使用量は、原料共重合体の一級アミノ基に対し、60〜200モル%が好ましく、70〜120モル%がさらに好ましく、90〜105モル%が特に好ましい。アミノ基のアクリル化合物置換度は、加えるアクリル化合物に依存される。通常、アクリル化合物は一級アミノ基に対し、100モル%以下の使用では、一級アミノ基に対し、一分子のアクリル化合物が付加していき、100モル%を超えると一級アミノ基に対し二分子のアクリル化合物を付加したユニットが順次生成する。 In the present invention, the amount of the acrylic compound used is preferably from 60 to 200 mol%, more preferably from 70 to 120 mol%, particularly preferably from 90 to 105 mol%, based on the primary amino group of the raw material copolymer. The degree of substitution of the amino group with the acrylic compound depends on the acrylic compound to be added. In general, when the amount of the acrylic compound is 100 mol% or less based on the primary amino group, one molecule of the acrylic compound is added to the primary amino group. Units added with acrylic compounds are sequentially produced.
本発明において、原料共重合体に上記アクリル化合物を作用させる際は、例えば、以下のようにすることができる。
原料共重合体を水、若しくはメタノール又はこれらと極性溶媒との混合溶媒に溶解させる。濃度は5〜60重量%程度とする。反応混合物を30〜70℃に保ち、上記アクリル化合物を液体の場合は、そのまま、固体の場合には水若しくはメタノールに溶解して滴下する。滴下終了後、0.5〜48時間程度反応させる。
In this invention, when making the said acrylic compound act on a raw material copolymer, it can be as follows, for example.
The raw material copolymer is dissolved in water, methanol, or a mixed solvent of these and a polar solvent. The concentration is about 5 to 60% by weight. The reaction mixture is kept at 30 to 70 ° C., and when the acrylic compound is a liquid, it is dissolved in water or methanol as it is and added dropwise. After completion of dropping, the reaction is allowed to proceed for 0.5 to 48 hours.
[一般式(II−2)で表される変性ポリアリルアミンの製造]
この場合、前記一般式(III)で表される原料単量体に、一般式(VI)
で表されるエポキシ化合物を作用させて、一般式(II−2)
で表される、一級アミノ基にエポキシ化合物が付加した変性ポリアリルアミンを製造する。
[Production of Modified Polyallylamine Represented by General Formula (II-2)]
In this case, the raw material monomer represented by the general formula (III) is substituted with the general formula (VI)
By acting an epoxy compound represented by the general formula (II-2)
The modified polyallylamine which the epoxy compound added to the primary amino group represented by these is manufactured.
前記一般式(VI)で表されるエポキシ化合物としては、1,2−エポキシプロパン、1,2−エポキシ−n−ブタン、1,2−エポキシ−n−ペンタン、1,2−エポキシ−n−ヘキサン、1,2−エポキシ−n−ヘプタン、1,2−エポキシ−n−オクタン、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、n−プロピルグリシジルエーテル、イソプロピルグリシジルエーテル、n−ブチルグリシジルエーテル、n−ペンチルグリシジルエーテル、グリシドール、アリルグリシドールエーテルなどを例示することができる。 Examples of the epoxy compound represented by the general formula (VI) include 1,2-epoxypropane, 1,2-epoxy-n-butane, 1,2-epoxy-n-pentane, and 1,2-epoxy-n-. Hexane, 1,2-epoxy-n-heptane, 1,2-epoxy-n-octane, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, n-propyl glycidyl ether, isopropyl glycidyl ether, n-butyl glycidyl ether, n-pentyl glycidyl Examples include ether, glycidol, and allyl glycidol ether.
本発明においては、このエポキシ化合物の使用量は、原料共重合体の一級アミノ基に対し、60〜200モル%が好ましく、70〜150モル%がさらに好ましく、90〜120モル%が特に好ましい。アミノ基のエポキシ化合物置換度は、エポキシ化合物の使用量に依存される。 In the present invention, the amount of the epoxy compound used is preferably from 60 to 200 mol%, more preferably from 70 to 150 mol%, particularly preferably from 90 to 120 mol%, based on the primary amino group of the raw material copolymer. The degree of substitution of the amino group with the epoxy compound depends on the amount of the epoxy compound used.
本発明の変性ポリアリルアミン(II−2)は、原料共重合体を溶媒に溶解させ、得られる溶液に、前記エポキシ化合物を加えて20〜70℃程度で反応させるだけで簡単に製造することができる。反応に使用する溶媒は、水が好ましい。 The modified polyallylamine (II-2) of the present invention can be produced simply by dissolving the raw material copolymer in a solvent and adding the epoxy compound to the resulting solution and reacting at about 20 to 70 ° C. it can. The solvent used for the reaction is preferably water.
ポリアリルアミンとエポキシ化合物とを反応させる際の反応温度は、通常20〜70℃、好ましくは30〜60℃である。また、反応時間は、反応条件により異なるが、通常0.5〜48時間で十分である。 The reaction temperature when the polyallylamine and the epoxy compound are reacted is usually 20 to 70 ° C, preferably 30 to 60 ° C. The reaction time varies depending on the reaction conditions, but usually 0.5 to 48 hours is sufficient.
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、重合体の重量平均分子量は、以下に示す方法に従って測定した。
〈重合体の重量平均分子量の測定〉
重合体の重量平均分子量(Mw)は、「日立L−6000型」高速液体クロマトグラフを使用し、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC法)によって測定した。溶離液流路ポンプは「日立L−6000」、検出器は「ショーデックスRI SE−61」示差屈折率検出器、カラムはアサヒパックの水系ゲル濾過タイプの「GS−220HQ」(排除限界分子量3,000)と「GS−620HQ」(排除限界分子量200万)とをダブルに接続したものを用いた。サンプルは溶離液で0.5g/100mlの濃度に調整し、20μlを用いた。溶離液には、0.4mol/Lの塩化ナトリウム水溶液を使用した。カラム温度は30℃で、流速は1.0ml/分で実施した。標準サンプルとして分子量106、194、440、600、1470、4100、7100、10300、12600、23000などのポリエチレングリコールを用いて較正曲線を求め、その較正曲線を基に重合体のMwを求めた。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples. In addition, the weight average molecular weight of the polymer was measured according to the method shown below.
<Measurement of weight average molecular weight of polymer>
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer was measured by gel permeation chromatography (GPC method) using a “Hitachi L-6000 type” high performance liquid chromatograph. The eluent flow path pump is "Hitachi L-6000", the detector is "Shodex RI SE-61" differential refractive index detector, the column is "GS-220HQ" of Asahi Pack's water-based gel filtration type (exclusion limit molecular weight 3 , 000) and “GS-620HQ” (exclusion limit molecular weight 2 million) were used in a double connection. The sample was adjusted to a concentration of 0.5 g / 100 ml with an eluent, and 20 μl was used. A 0.4 mol / L sodium chloride aqueous solution was used as an eluent. The column temperature was 30 ° C. and the flow rate was 1.0 ml / min. A calibration curve was determined using polyethylene glycol having a molecular weight of 106, 194, 440, 600, 1470, 4100, 7100, 10300, 12600, 23000 or the like as a standard sample, and the Mw of the polymer was determined based on the calibration curve.
製造例1 N−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体(5/5)の製造
かき混ぜ機、ジムロート還流器、温度計を備えた2Lの4つ口セパラブルフラスコ中に、濃度69.58wt%のN−メチルジアリルアミン塩酸塩水溶液212.20gと濃度58.80wt%のモノアリルアミン塩酸塩水溶液159.10gと蒸留水834.70gを仕込んだ。そのモノマー水溶液を65℃に加温し、ラジカル開始剤として2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩54.24gを添加し、48時間の重合を行なった。
重合終了後、氷冷下で濃度50wt%の水酸化ナトリウム水溶液193.30gを滴下し塩酸を中和した。中和終了後、減圧下(10.6kPa)、50℃で未反応モノマーを留去した。
ここで得られた溶液を、電気透析に付し、脱塩し、濃度14.35wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体(共重合比5:5)水溶液1055.43gを得た。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。元素分析の結果はC=50.02、H=9.01、N=11.32であった。これらの値は計算値C=49.80、H=9.19、N=11.64と一致した。なお、この製造例の製造条件、及び収率等を、製造例2〜3と共に、表1−1に示す。
Production Example 1 Production of N-methyldiallylamine and allylamine copolymer (5/5) In a 2 L four-necked separable flask equipped with a stirrer, Dimroth reflux, and thermometer, the concentration was 69.58 wt%. An N-methyldiallylamine hydrochloride aqueous solution 212.20 g, a 58.80 wt% monoallylamine hydrochloride aqueous solution 159.10 g and distilled water 834.70 g were charged. The monomer aqueous solution was heated to 65 ° C., 54.24 g of 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride was added as a radical initiator, and polymerization was performed for 48 hours.
After completion of the polymerization, 193.30 g of a 50 wt% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise under ice cooling to neutralize hydrochloric acid. After completion of neutralization, unreacted monomers were distilled off at 50 ° C. under reduced pressure (10.6 kPa).
The solution obtained here was subjected to electrodialysis, desalted, and an aqueous solution of 1055.43 g of a copolymer (copolymerization ratio 5: 5) of free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.35 wt%. Got.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. The results of elemental analysis were C = 50.02, H = 9.01, and N = 11.32. These values agreed with the calculated values C = 49.80, H = 9.19, N = 11.64. In addition, manufacturing conditions of this manufacturing example, a yield, etc. are shown to Table 1-1 with the manufacturing examples 2-3.
製造例2 N−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体(3/7)の製造
製造例1において、N−メチルジアリルアミン塩酸塩水溶液の量を濃度69.58wt%、127.32gとモノアリルアミン塩酸塩水溶液の量を濃度58.80wt%、222.75gと蒸留水747.78gを用いた以外は、製造例1と同様に操作して、濃度14.50wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体(共重合比3:7)水溶液889.95gを得た。
Production Example 2 Production of Copolymer (3/7) of N-Methyldiallylamine and Allylamine In Production Example 1, the amount of N-methyldiallylamine hydrochloride aqueous solution was adjusted to a concentration of 69.58 wt%, 127.32 g and monoallylamine hydrochloride. A free type N-methyl diallylamine and allylamine having a concentration of 14.50 wt% were operated in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of the aqueous solution was 58.80 wt%, 222.75 g and 747.78 g of distilled water were used. 89.95 g of a copolymer (copolymerization ratio 3: 7) aqueous solution was obtained.
製造例3 N−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体(7/3)の製造
製造例1において、N−メチルジアリルアミン塩酸塩水溶液の量を濃度69.58wt%、297.08gとモノアリルアミン塩酸塩水溶液の量を濃度58.80wt%、95.46gと蒸留水921.66gを用いた以外は、製造例1と同様に操作して、濃度14.81wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体(共重合比7:3)水溶液1218.26gを得た。
Production Example 3 Production of Copolymer (7/3) of N-Methyldiallylamine and Allylamine In Production Example 1, the amount of N-methyldiallylamine hydrochloride aqueous solution was 69.58 wt%, 297.08 g and monoallylamine hydrochloride. A free type N-methyl diallylamine and allylamine having a concentration of 14.81 wt% were prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of the aqueous solution was 95.46 g and 95.46 g of distilled water and 921.66 g of distilled water was used. 1218.26 g of a copolymer (copolymerization ratio 7: 3) aqueous solution was obtained.
製造例4 N−メチルジアリルアミンとN,N−ジメチルアリルアミン及びアリルアミンとの共重合体(1/1/1)の製造
かき混ぜ機、ジムロート還流器、温度計を備えた2Lの4つ口セパラブルフラスコ中に、濃度69.58wt%のN−メチルジアリルアミン塩酸塩水溶液212.20gと濃度63.45wt%のN,N−ジメチルアリルアミン塩酸塩水溶液191.66gと濃度58.80wt%のモノアリルアミン塩酸塩水溶液159.10gと蒸留水646.40gを仕込んだ。そのモノマー水溶液を65℃に加温し、ラジカル開始剤として2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩54.24gを添加し、48時間の重合を行なった。
重合終了後、氷冷下で濃度50wt%の水酸化ナトリウム水溶液273.28gを滴下し塩酸を中和した。中和終了後、減圧下(10.6kPa)、50℃で未反応モノマーを留去した。
ここで得られた溶液を、電気透析に付し、脱塩し、濃度14.82wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとN,N−ジメチルアリルアミンとアリルアミンとの共重合体(共重合比1:1:1)水溶液1504.87gを得た。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。元素分析の結果はC=49.38、H=9.08、N=11.47であった。これらの値は計算値C=49.66、H=9.45、N=11.58と一致した。なお、この製造例の製造条件、及び収率等を、表1−2に示す。
Production Example 4 Production of Copolymer (1/1/1) of N-methyldiallylamine, N, N-dimethylallylamine and allylamine 2/1 4-neck separable flask equipped with stirrer, Dimroth reflux and thermometer Among them, 212.20 g of N-methyldiallylamine hydrochloride aqueous solution with a concentration of 69.58 wt%, 191.66 g of N, N-dimethylallylamine hydrochloride aqueous solution with a concentration of 63.45 wt% and monoallylamine hydrochloride aqueous solution with a concentration of 58.80 wt% 159.10 g and distilled water 646.40 g were charged. The monomer aqueous solution was heated to 65 ° C., 54.24 g of 2,2′-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride was added as a radical initiator, and polymerization was performed for 48 hours.
After completion of the polymerization, 273.28 g of a 50 wt% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise under ice cooling to neutralize hydrochloric acid. After completion of neutralization, unreacted monomers were distilled off at 50 ° C. under reduced pressure (10.6 kPa).
The solution obtained here was subjected to electrodialysis, desalted, and a free type copolymer of N-methyldiallylamine, N, N-dimethylallylamine and allylamine having a concentration of 14.82 wt% (copolymerization ratio: 1). : 1: 1) 1504.87 g of aqueous solution was obtained.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. The results of elemental analysis were C = 49.38, H = 9.08, and N = 11.47. These values agreed with the calculated values C = 49.66, H = 9.45, and N = 11.58. In addition, production conditions, yields, and the like of this production example are shown in Table 1-2.
実施例1 N−メチルジアリルアミンとカルバモイル化アリルアミンとの共重合体(5/5)の製造
かき混ぜ機、ジムロート還流器、温度計を備えた2Lの4つ口セパラブルフラスコ中に、製造例1により製造した濃度14.35wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液586.35gを仕込み、氷冷下で濃度35wt%の塩酸104.17gを滴下した。引き続き、50℃に加温し、濃度7.5%のシアン酸ナトリウム水溶液455.07gを滴下し、24時間の反応を行なった。
反応終了後、氷冷下で濃度50wt%の水酸化ナトリウム42.00gを滴下し、未反応の塩酸を中和した。
ここで得られた溶液を、電気透析に付し、脱塩し、濃度11.30wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとカルバモイル化アリルアミンとの共重合体(共重合比5:5)水溶液907.00g(収率97%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
Example 1 Production of Copolymer (5/5) of N-Methyldiallylamine and Carbamoylated Allylamine In a 2 L 4-neck separable flask equipped with a stirrer, Dimroth reflux and thermometer, according to Production Example 1. The produced 586.35 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyl diallylamine and allylamine having a concentration of 14.35 wt% was charged, and 104.17 g of hydrochloric acid having a concentration of 35 wt% was added dropwise under ice cooling. Subsequently, the mixture was heated to 50 ° C., and 455.07 g of a sodium cyanate aqueous solution having a concentration of 7.5% was added dropwise to carry out the reaction for 24 hours.
After completion of the reaction, 42.00 g of sodium hydroxide having a concentration of 50 wt% was added dropwise under ice cooling to neutralize unreacted hydrochloric acid.
The solution obtained here was subjected to electrodialysis, desalted, and an aqueous solution 907 of a copolymer of free type N-methyldiallylamine and carbamoylated allylamine having a concentration of 11.30 wt% (copolymerization ratio 5: 5). 0.000 g (97% yield) was obtained. The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
この共重合体を濃縮して固体とし、各種溶媒に溶解して10重量%溶液を調整することで、各溶液における溶解性を確認した。その結果、この共重合体は、アセトン、アセトニトリルには不溶であったが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、DMSO、DMFに溶解した。この結果は、本発明の共重合体が、有機溶媒への溶解性に優れることを示している。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。この結果は、本発明の変性ポリアリルアミンがカチオン性ポリマーになりうることを示している。
元素分析の結果はC=53.58、H=8.92、N=16.64であった。これらの値は計算値C=53.32、H=8.95、N=16.96と一致した。また、共重合体塩酸塩を中和滴定よりカルバモイル化モル分率を算出した結果、46.76%であり、元素分析の結果とほぼ一致した。また、IRスペクトルを図1に示す。
The copolymer was concentrated to a solid, dissolved in various solvents to prepare a 10 wt% solution, and the solubility in each solution was confirmed. As a result, this copolymer was insoluble in acetone and acetonitrile, but dissolved in methanol, ethanol, isopropanol, DMSO, and DMF. This result shows that the copolymer of the present invention is excellent in solubility in an organic solvent.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. This result shows that the modified polyallylamine of the present invention can be a cationic polymer.
The results of elemental analysis were C = 53.58, H = 8.92, and N = 16.64. These values agreed with the calculated values C = 53.32, H = 8.95, and N = 16.96. Further, the molar fraction of carbamoylation calculated from neutralization titration of copolymer hydrochloride was 46.76%, which was almost the same as the result of elemental analysis. The IR spectrum is shown in FIG.
実施例2 N−メチルジアリルアミンとカルバモイル化アリルアミンとの共重合体(3/7)の製造
実施例1において、製造例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例2により製造した濃度14.50%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液505.67g、シアン酸ナトリウム水溶液637.10g及び水酸化ナトリウム水溶液25.20gを用いた以外は、実施例1と同様に操作して、濃度11.52wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとカルバモイル化アリルアミンとの共重合体(共重合比3:7)水溶液853.10g(収率95%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1500であった。
Example 2 Production of Copolymer of N-Methyldiallylamine and Carbamoylated Allylamine (3/7) In Example 1, a free type copolymer aqueous solution of N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 1 was prepared. Instead, use was made of 505.67 g of an aqueous solution of 14.50% free N-methyldiallylamine and allylamine prepared in Preparation Example 2, 633.710 g of sodium cyanate aqueous solution, and 25.20 g of sodium hydroxide aqueous solution. In the same manner as in Example 1, except for the above, 85.10 g of an aqueous solution of a copolymer (copolymerization ratio 3: 7) of free type N-methyl diallylamine and carbamoylated allylamine having a concentration of 11.52 wt% 95%). The weight average molecular weight of this copolymer was 1500.
実施例3 N−メチルジアリルアミンとカルバモイル化アリルアミンとの共重合体(7/3)の製造
実施例1において、実施例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例3により製造した濃度14.81%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体(共重合比7:3)水溶液641.18g、シアン酸ナトリウム水溶液273.04g及び水酸化ナトリウム水溶液58.80gを用いた以外は、実施例1と同様に操作して、濃度11.12wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとカルバモイル化アリルアミンとの共重合体水溶液940.95g(収率97%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は2100であった。
Example 3 Production of Copolymer (7/3) of N-Methyldiallylamine and Carbamoylated Allylamine In Example 1, a free type copolymer aqueous solution of N-methyldiallylamine and allylamine produced in Example 1 was prepared. Instead, a 64.18 g aqueous solution (copolymerization ratio 7: 3) of a free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.81% produced in Production Example 3 and an aqueous solution of sodium cyanate 273.04 g and water Except for using 58.80 g of an aqueous sodium oxide solution, the same operation as in Example 1 was carried out, and 940.95 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and carbamoylated allylamine having a concentration of 11.12 wt% 97%). The weight average molecular weight of this copolymer was 2100.
実施例4 N−メチルジアリルアミンとメトキシカルボニル化アリルアミンとの共重合体(5/5)の製造
かき混ぜ機、ジムロート還流器、温度計を備えた1Lの4つ口セパラブルフラスコ中に、製造例1により製造した濃度14.35wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液586.35gを仕込み、50℃に加温し、純度99%の炭酸ジメチル47.77gを滴下し、24時間の反応を行なった。
反応終了後、減圧下(80mmHg)、50℃で副生したメタノールを留去し、濃度22.44wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとメトキシカルボニル化アリルアミンとの共重合体(共重合比5:5)水溶液494.19g(収率98%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1900であった。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。元素分析の結果はC=54.69、H=8.62、N=10.37であった。これらの値は計算値C=54.85、H=8.82、N=10.66と一致した。また、共重合体塩酸塩を中和滴定よりメトキシカルボニル化モル分率を算出した結果、49.88%であり、元素分析の結果とほぼ一致した。
Example 4 Production of Copolymer of N-Methyldiallylamine and Methoxycarbonylated Allylamine (5/5) Production Example 1 was conducted in a 1 L four-necked separable flask equipped with a stirrer, Dimroth reflux, and thermometer. Prepared by charging 586.35 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.35 wt% produced by the method, heated to 50 ° C., and dropwise added 47.77 g of dimethyl carbonate having a purity of 99%, The reaction was performed for 24 hours.
After completion of the reaction, methanol produced as a by-product at 50 ° C. was distilled off under reduced pressure (80 mmHg), and a copolymer of free type N-methyldiallylamine and methoxycarbonylated allylamine having a concentration of 22.44 wt% (copolymerization ratio 5). : 5) 494.19 g (yield 98%) of an aqueous solution was obtained. The weight average molecular weight of this copolymer was 1900.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. The results of elemental analysis were C = 54.69, H = 8.62 and N = 10.37. These values agreed with the calculated values C = 54.85, H = 8.82 and N = 10.66. Moreover, as a result of calculating the methoxycarbonylation mole fraction by neutralization titration of copolymer hydrochloride, it was 49.88%, which almost coincided with the result of elemental analysis.
実施例5 N−メチルジアリルアミンとメトキシカルボニル化アリルアミンとの共重合体(3/7)の製造
実施例4において、製造例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例2により製造した濃度14.50wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液505.67g及び炭酸ジメチル66.88gを用いた以外は、実施例4と同様に操作して、濃度22.55wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとメトキシカルボニル化アリルアミンとの共重合体(共重合比3:7)水溶液500.27g(収率99%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1500であった。
Example 5 Production of Copolymer (3/7) of N-Methyldiallylamine and Methoxycarbonylated Allylamine In Example 4, a copolymer aqueous solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 1 The same procedure as in Example 4 was conducted, except that 505.67 g of a free type aqueous solution of N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.50 wt% produced in Production Example 2 and 66.88 g of dimethyl carbonate were used. Thus, 50.27 g (yield 99%) of an aqueous solution (copolymerization ratio 3: 7) of a free type N-methyldiallylamine and a methoxycarbonylated allylamine having a concentration of 22.55 wt% was obtained. The weight average molecular weight of this copolymer was 1500.
実施例6 N−メチルジアリルアミンとメトキシカルボニル化アリルアミンとの共重合体(7/3)の製造
実施例4において、製造例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例3により製造した濃度14.81wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液641.18g及び炭酸ジメチル28.66gを用いた以外は、実施例4と同様に操作して、濃度22.12wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとメトキシカルボニル化アリルアミンとの共重合体(共重合比7:3)水溶液502.92g(収率99%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は2200であった。
Example 6 Production of Copolymer (7/3) of N-Methyldiallylamine and Methoxycarbonylated Allylamine In Example 4, an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 1 Example 4 was used in the same manner as in Example 4 except that 641.18 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.81 wt% produced in Production Example 3 and 28.66 g of dimethyl carbonate were used. Thus, 502.92 g (yield 99%) of an aqueous solution of a free type N-methyldiallylamine and a methoxycarbonylated allylamine (copolymerization ratio 7: 3) having a concentration of 22.12 wt% was obtained. The weight average molecular weight of this copolymer was 2200.
実施例7 N−メチルジアリルアミンとアセチル化アリルアミンとの共重合体(5/5)の製造
かき混ぜ機、ジムロート還流器、温度計を備えた1Lの4つ口セパラブルフラスコ中に、製造例1により製造した濃度14.35wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液586.35gを仕込んだ。氷冷下で純度98%の無水酢酸54.69gからアリルアミンの1/2モル量だけ滴下し、濃度50%の水酸化ナトリウム42.00gを副生した酢酸のモル量だけ中和し、この操作の繰り返しで全量を滴下し、24時間の反応を行なった。
ここで得られた溶液を、電気透析に付し、脱塩し、濃度15.12wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアセチル化アリルアミンとの共重合体(共重合比5:5)水溶液695.50g(100%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1900であった。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。元素分析の結果はC=58.31、H=9.16、N=11.07であった。これらの値は計算値C=58.41、H=9.40、N=11.35と一致した。また、共重合体塩酸塩を中和滴定よりアセチル化モル分率を算出した結果、50.06%であり、元素分析の結果とほぼ一致した。
Example 7 Production of Copolymer of N-Methyldiallylamine and Acetylated Allylamine (5/5) In a 1 L 4-neck separable flask equipped with a stirrer, Dimroth reflux and thermometer, according to Production Example 1. 586.35 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.35 wt% was prepared. This operation was carried out by adding ½ mol of allylamine dropwise from 54.69 g of acetic anhydride with a purity of 98% under ice-cooling, and neutralizing 42.00 g of sodium hydroxide with a concentration of 50% by the amount of acetic acid by-produced. The whole amount was dropped by repeating the above, and the reaction was performed for 24 hours.
The solution obtained here was subjected to electrodialysis, desalted, and an aqueous solution 695 of a copolymer of free type N-methyldiallylamine and acetylated allylamine having a concentration of 15.12 wt% (copolymerization ratio 5: 5). .50 g (100%) was obtained. The weight average molecular weight of this copolymer was 1900.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. The results of elemental analysis were C = 58.31, H = 9.16, and N = 11.07. These values agreed with the calculated values C = 58.41, H = 9.40, and N = 11.35. Moreover, as a result of calculating the acetylation molar fraction by neutralization titration of copolymer hydrochloride, it was 50.06%, which almost coincided with the result of elemental analysis.
実施例8 N−メチルジアリルアミンとアセチル化アリルアミンとの共重合体(3/7)の製造
実施例7において、製造例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例2により製造した濃度14.50wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液505.67g、無水酢酸76.57g及び水酸化ナトリウム水溶液58.80gを用いた以外は、実施例7と同様に操作して、濃度15.34wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアセチル化アリルアミンとの共重合体(共重合比3:7)水溶液656.42g(98%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1500であった。
Example 8 Production of Copolymer of N-Methyldiallylamine and Acetylated Allylamine (3/7) In Example 7, a free type copolymer aqueous solution of N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 1 was prepared. Instead of using 50.67 g of an aqueous copolymer solution of 14.50 wt% free type N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 2, 76.57 g of acetic anhydride and 58.80 g of an aqueous sodium hydroxide solution were used. Was operated in the same manner as in Example 7, and a copolymer of free type N-methyl diallylamine and acetylated allylamine having a concentration of 15.34 wt% (copolymerization ratio 3: 7) aqueous solution 656.42 g (98%) Got. The weight average molecular weight of this copolymer was 1500.
実施例9 N−メチルジアリルアミンとアセチル化アリルアミンとの共重合体(7/3)の製造
実施例7において、製造例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例3により製造した濃度14.81wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液641.18g、無水酢酸32.81g及び水酸化ナトリウム水溶液25.20gを用いた以外は、実施例7と同様に操作して、濃度15.03wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアセチル化アリルアミンとの共重合体(共重合比7:3)水溶液715.70g(100%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は2000であった。
Example 9 Production of Copolymer (7/3) of N-Methyldiallylamine and Acetylated Allylamine In Example 7, the aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 1 was prepared. Instead of using 64.18 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.81 wt% produced in Production Example 3, 32.81 g of acetic anhydride, and 25.20 g of an aqueous sodium hydroxide solution. Was operated in the same manner as in Example 7, and 715.70 g (100%) of an aqueous solution of a free type N-methyldiallylamine and acetylated allylamine having a concentration of 15.03 wt% (copolymerization ratio 7: 3). Got. The weight average molecular weight of this copolymer was 2000.
実施例10 N−メチルジアリルアミンとモノカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(5/5)の製造
かき混ぜ機、ジムロート還流器、温度計を備えた1Lの4つ口セパラブルフラスコ中に、製造例1により製造した濃度14.35wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液586.35gを仕込み、50℃に加温し、濃度50%のアクリルアミド74.63gを滴下し、24時間の反応を行なった。
濃度18.56wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとモノカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(共重合比5:5)水溶液631.93g(98%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。元素分析の結果はC=56.48、H=8.99、N=15.38であった。これらの値は計算値C=56.61、H=9.50、N=15.24と一致した。また、共重合体塩酸塩を中和滴定よりモノプロピルアミド化モル分率を算出した結果、49.03%であり、元素分析の結果とほぼ一致した。
Example 10 Production of Copolymer of N-Methyldiallylamine and Monocarbamoylethylated Allylamine (5/5) Production Example in a 1 L 4-neck separable flask equipped with a stirrer, Dimroth reflux, and thermometer First, 586.35 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.35 wt% prepared according to 1 was charged, heated to 50 ° C., and 74.63 g of acrylamide having a concentration of 50% were dropped. The reaction was performed for 24 hours.
63.93 g (98%) of an aqueous solution (copolymerization ratio 5: 5) of free type N-methyl diallylamine and monocarbamoylethylated allylamine having a concentration of 18.56 wt% was obtained. The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. The results of elemental analysis were C = 56.48, H = 8.99, and N = 15.38. These values agreed with the calculated values C = 56.61, H = 9.50, N = 15.24. Moreover, as a result of calculating the monopropyl amidation mole fraction by neutralization titration of the copolymer hydrochloride, it was 49.03%, which almost coincided with the result of elemental analysis.
実施例11 N−メチルジアリルアミンとモノカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(3/7)の製造
実施例10において、製造例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例2により製造した濃度14.50wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液505.67g及びアクリルアミド104.49gを用いた以外は、実施例10と同様に操作して、濃度20.28wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとモノカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(共重合比3:7)水溶液588.70g(97%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1500であった。
Example 11 Production of Copolymer (3/7) of N-Methyldiallylamine and Monocarbamoylethylated Allylamine In Example 10, a copolymer of free type N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 1 The same as Example 10 except that 50.67 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyl diallylamine and allylamine having a concentration of 14.50 wt% produced in Production Example 2 and 104.49 g of acrylamide were used instead of the aqueous solution. In this way, 588.80 g (97%) of an aqueous solution (copolymerization ratio 3: 7) of a free type N-methyldiallylamine and monocarbamoylethylated allylamine having a concentration of 20.28 wt% was obtained. The weight average molecular weight of this copolymer was 1500.
実施例12 N−メチルジアリルアミンとモノカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(7/3)の製造
実施例10において、製造例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例3により製造した濃度14.81wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液641.18g及びアクリルアミド44.78gを用いた以外は、実施例10と同様に操作して、濃度16.57wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとモノカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(共重合比7:3)水溶液687.77g(98%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は2200であった。
Example 12 Production of Copolymer (7/3) of N-Methyldiallylamine and Monocarbamoylethylated Allylamine In Example 10, a copolymer of free type N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 1 The same as Example 10 except that 641.18 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.81 wt% produced in Production Example 3 and 44.78 g of acrylamide were used instead of the aqueous solution. To obtain 687.77 g (98%) of an aqueous solution (copolymerization ratio 7: 3) of a free type N-methyldiallylamine and monocarbamoylethylated allylamine having a concentration of 16.57 wt%. The weight average molecular weight of this copolymer was 2200.
実施例13 N−メチルジアリルアミンとジカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(5/5)の製造
実施例10において、アクリルアミド149.27gを用いた以外は、実施例10と同様に操作して、濃度23.27wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとジカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(共重合比5:5)水溶液647.03g(97%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。元素分析の結果はC=55.18、H=8.75、N=15.81であった。これらの値は計算値C=55.40、H=9.01、N=16.15と一致した。また、共重合体塩酸塩を中和滴定よりジプロピルアミド化モル分率を算出した結果、48.71%であり、元素分析の結果とほぼ一致した。
Example 13 Production of Copolymer of N- Methyldiallylamine and Dicarbamoylethylated Allylamine (5/5) In Example 10, the same operation as in Example 10 was carried out except that 149.27 g of acrylamide was used. A 647.03 g (97%) aqueous solution of a free type N-methyldiallylamine and dicarbamoylethylated allylamine having a concentration of 23.27 wt% (copolymerization ratio 5: 5) was obtained. The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. The results of elemental analysis were C = 55.18, H = 8.75, and N = 15.81. These values agreed with the calculated values C = 55.40, H = 9.01, N = 16.15. Moreover, as a result of calculating the dipropylamidation molar fraction by neutralization titration of copolymer hydrochloride, it was 48.71% and was almost in agreement with the result of elemental analysis.
実施例14 N−メチルジアリルアミンとジカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(3/7)の製造
実施例11において、アクリルアミド208.98gを用いた以外は、実施例10と同様に操作して、濃度25.82wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとジカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(共重合比3:7)水溶液649.28g(97%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1500であった。
Example 14 Production of Copolymer (3/7) of N- Methyldiallylamine and Dicarbamoylethylated Allylamine In Example 11, except that 208.98 g of acrylamide was used, the same operation as in Example 10 was carried out. A 649.28 g (97%) aqueous solution of a copolymer (copolymerization ratio 3: 7) of free type N-methyl diallylamine and dicarbamoylethylated allylamine having a concentration of 25.82 wt% was obtained. The weight average molecular weight of this copolymer was 1500.
実施例15 N−メチルジアリルアミンとジカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(7/3)の製造
実施例12において、アクリルアミド89.56gを用いた以外は、実施例10と同様に操作して、濃度19.12wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとジカルバモイルエチル化アリルアミンとの共重合体(共重合比7:3)水溶液690.93g(96%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は2100であった。
Example 15 Production of Copolymer of N- Methyldiallylamine and Dicarbamoylethylated Allylamine (7/3) In Example 12, except that 89.56 g of acrylamide was used, the same operation as in Example 10 was carried out. There was obtained 690.93 g (96%) of an aqueous solution (copolymerization ratio 7: 3) of free type N-methyl diallylamine and dicarbamoylethylated allylamine having a concentration of 19.12 wt%. The weight average molecular weight of this copolymer was 2100.
実施例16 N−メチルジアリルアミンとモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(5/5)の製造
かき混ぜ機、ジムロート還流器、温度計を備えた1Lの4つ口セパラブルフラスコ中に、製造例1により製造した濃度14.35wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液586.35gを仕込み、50℃に加温し、純度100%のエチルグリシジルエーテル53.62gを滴下し、24時間の反応を行なった。
濃度21.99wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(共重合比5:5)水溶液614.87g(100%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。元素分析の結果はC=58.50、H=9.99、N=9.08であった。これらの値は計算値C=58.71、H=10.18、N=9.13と一致した。また、共重合体塩酸塩を中和滴定よりモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化モル分率を算出した結果、50.12%であり、元素分析の結果とほぼ一致した。
Example 16 Production of a copolymer of N-methyldiallylamine and monoethoxy-2-hydroxypropylated allylamine (5/5) In a 1 L four-necked separable flask equipped with a stirrer, Dimroth reflux and thermometer Into this, 586.35 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.35 wt% produced in Production Example 1 was charged, heated to 50 ° C., and ethyl glycidyl ether 53 having a purity of 100%. .62 g was dropped and the reaction was carried out for 24 hours.
A 614.87 g (100%) aqueous solution of a free type N-methyl diallylamine and monoethoxy-2-hydroxypropylated allylamine having a concentration of 21.99 wt% (copolymerization ratio 5: 5) was obtained. The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. The results of elemental analysis were C = 58.50, H = 9.99, and N = 9.08. These values were in agreement with the calculated values C = 58.71, H = 10.18, N = 9.13. Moreover, as a result of calculating the monoethoxy-2-hydroxypropylation mole fraction from neutralization titration of copolymer hydrochloride, it was 50.12%, which almost coincided with the results of elemental analysis.
実施例17 N−メチルジアリルアミンとモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(3/7)の製造
実施例16において、製造例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例2により製造した濃度14.50wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液505.67g及びエチルグリシジルエーテル75.07gを用いた以外は、実施例16と同様に操作して、濃度25.66wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(共重合比3:7)水溶液564.38g(100%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1500であった。
Example 17 Production of Copolymer (3/7) of N-methyldiallylamine and monoethoxy-2-hydroxypropylated allylamine In Example 16, the free type N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 1 Except that 505.67 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyl diallylamine and allylamine having a concentration of 14.50 wt% produced in Production Example 2 and 75.07 g of ethyl glycidyl ether were used instead of the copolymer aqueous solution of By operating in the same manner as in Example 16, a copolymer (copolymerization ratio 3: 7) aqueous solution of free type N-methyldiallylamine and monoethoxy-2-hydroxypropylated allylamine having a concentration of 25.66 wt% 564. 38 g (100%) were obtained. The weight average molecular weight of this copolymer was 1500.
実施例18 N−メチルジアリルアミンとモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(7/3)の製造
実施例16において、製造例1により製造したフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液の代わりに製造例3により製造した濃度14.81wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体水溶液641.18g及びエチルグリシジルエーテル32.17gを用いた以外は、実施例16と同様に操作して、濃度18.74wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(共重合比7:3)水溶液670.22g(100%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は2100であった。
Example 18 Production of Copolymer (7/3) of N-Methyldiallylamine and Monoethoxy-2-hydroxypropylated Allylamine In Example 16, the free type N-methyldiallylamine and allylamine produced in Production Example 1 Except that 641.18 g of an aqueous copolymer solution of free type N-methyldiallylamine and allylamine having a concentration of 14.81 wt% produced in Production Example 3 and 32.17 g of ethyl glycidyl ether were used instead of the copolymer aqueous solution of In the same manner as in Example 16, a copolymer (copolymerization ratio 7: 3) aqueous solution of free type N-methyl diallylamine and monoethoxy-2-hydroxypropylated allylamine having a concentration of 18.74 wt% was obtained in an aqueous solution 670. 22 g (100%) were obtained. The weight average molecular weight of this copolymer was 2100.
実施例19 N−メチルジアリルアミンとジエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(5/5)の製造
実施例16において、エチルグリシジルエーテル107.24gを用いた以外は、実施例16と同様に操作して、濃度28.62wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとジエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(共重合比5:5)水溶液644.36g(99%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。元素分析の結果はC=58.56、H=9.98、N=6.73であった。これらの値は計算値C=58.73、H=10.10、N=6.85と一致した。また、共重合体塩酸塩を中和滴定よりモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化モル分率を算出した結果、49.71%であり、元素分析の結果とほぼ一致した。
Example 19 Production of copolymer (5/5) of N-methyldiallylamine and diethoxy-2-hydroxypropylated allylamine The same as Example 16 except that 107.24 g of ethyl glycidyl ether was used in Example 16. To obtain a 644.36 g (99%) aqueous solution of a free type N-methyl diallylamine and diethoxy-2-hydroxypropylated allylamine having a concentration of 28.62 wt% (copolymerization ratio 5: 5). It was. The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. The results of elemental analysis were C = 58.56, H = 9.98, and N = 6.73. These values coincided with the calculated values C = 58.73, H = 10.10, and N = 6.85. Moreover, as a result of calculating the monoethoxy-2-hydroxypropylation mole fraction from neutralization titration of copolymer hydrochloride, it was 49.71%, which was almost the same as the result of elemental analysis.
実施例20 N−メチルジアリルアミンとジエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(3/7)の製造
実施例17において、エチルグリシジルエーテル150.13gを用いた以外は、実施例17と同様に操作して、濃度34.50wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとジエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(共重合比3:7)水溶液620.72g(99%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1600であった。
Example 20 Production of Copolymer (3/7) of N- Methyldiallylamine and Diethoxy- 2-hydroxypropylated Allylamine The same as Example 17 except that 150.13 g of ethyl glycidyl ether was used in Example 17. To obtain a 620.72 g (99%) aqueous solution of a free type N-methyldiallylamine and diethoxy-2-hydroxypropylated allylamine having a concentration of 34.50 wt% (copolymerization ratio 3: 7). It was. The weight average molecular weight of this copolymer was 1600.
実施例21 N−メチルジアリルアミンとジエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(7/3)の製造
実施例18において、エチルグリシジルエーテル64.34gを用いた以外は、実施例18と同様に操作して、濃度22.73wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとジエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミンとの共重合体(共重合比7:3)水溶液680.50g(99%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は2200であった。
Example 21 Production of Copolymer (7/3) of N- Methyldiallylamine and Diethoxy- 2-hydroxypropylated Allylamine The same as Example 18 except that 64.34 g of ethyl glycidyl ether was used in Example 18. To obtain a 680.50 g (99%) aqueous solution of a free type N-methyldiallylamine and diethoxy-2-hydroxypropylated allylamine having a concentration of 22.73 wt% (copolymerization ratio 7: 3). It was. The weight average molecular weight of this copolymer was 2200.
実施例22 N−メチルジアリルアミンとカルバモイル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体(5/3/2)の製造
実施例1において、シアン酸ナトリウム水溶液273.04g及び水酸化ナトリウム水溶液58.80gを用いた以外は、実施例1と同様に操作して、濃度11.75wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとカルバモイル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体水溶液817.70g(収率99%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
Example 22 Preparation of terpolymer (5/3/2) of N-methyldiallylamine, carbamoylated allylamine and allylamine In Example 1, 273.04 g of sodium cyanate aqueous solution and 58.80 g of sodium hydroxide aqueous solution were added. Except that it was used, the same operation as in Example 1 was carried out, and 817.70 g of a terpolymer aqueous solution of free type N-methyldiallylamine, carbamoylated allylamine and allylamine having a concentration of 11.75 wt% (99% yield) was obtained. ) The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
実施例23 N−メチルジアリルアミンとメトキシカルボニル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体(5/3/2)の製造
実施例4において、炭酸ジメチル28.66gを用いた以外は、実施例4と同様に操作して、濃度19.33wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとメトキシカルボニル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体水溶液525.35g(収率100%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
Example 23 Production of Ternary Copolymer (5/3/2) of N-Methyldiallylamine and Methoxycarbonylated Allylamine and Allylamine Example 4 was used except that 28.66 g of dimethyl carbonate was used. The same operation was performed to obtain 525.35 g (yield 100%) of a terpolymer aqueous solution of free type N-methyldiallylamine having a concentration of 19.33 wt%, methoxycarbonylated allylamine and allylamine. The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
実施例24 N−メチルジアリルアミンとアセチル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体(5/3/2)の製造
実施例7において、無水酢酸32.81g及び水酸化ナトリウム水溶液25.20gを用いた以外は、実施例7と同様に操作して、濃度13.74wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとアセチル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体水溶液704.15g(100%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
Example 24 Production of terpolymer (5/3/2) of N-methyldiallylamine, acetylated allylamine and allylamine In Example 7, acetic anhydride (32.81 g) and sodium hydroxide aqueous solution (25.20 g) were used. Except for the above, the same operation as in Example 7 was carried out to obtain 704.15 g (100%) of a terpolymer aqueous solution of free-type N-methyldiallylamine, acetylated allylamine and allylamine having a concentration of 13.74 wt%. . The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
実施例25 N−メチルジアリルアミンとモノカルバモイルエチル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体(5/3/2)の製造
実施例.10において、アクリルアミド44.78gを用いた以外は、実施例10と同様に操作して、濃度17.26wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとモノカルバモイルエチル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体水溶液611.07g(100%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
Example 25 Production Example of Ternary Copolymer (5/3/2) of N-methyldiallylamine, monocarbamoylethylated allylamine and allylamine In Example 10, except that 44.78 g of acrylamide was used, the ternary co-polymerization of free type N-methyl diallylamine, monocarbamoylethylated allylamine and allylamine with a concentration of 17.26 wt% was carried out in the same manner as in Example 10. 611.07 g (100%) of a combined aqueous solution was obtained. The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
実施例26 N−メチルジアリルアミンとモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体(5/3/2)の製造
実施例16において、エチルグリシジルエーテル32.17gを用いた以外は、実施例16と同様に操作して、濃度19.57wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとモノエトキシ−2−ヒドロキシプロピル化アリルアミン及びアリルアミンとの三元共重合体水溶液586.51g(100%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1800であった。
Example 26 Production of terpolymer (5/3/2) of N-methyldiallylamine, monoethoxy-2-hydroxypropylated allylamine and allylamine In Example 16, except that 32.17 g of ethyl glycidyl ether was used. Was operated in the same manner as in Example 16, and 586.51 g (100) of a terpolymer aqueous solution of N-methyldiallylamine having a concentration of 19.57 wt% and monoethoxy-2-hydroxypropylated allylamine and allylamine. %). The copolymer had a weight average molecular weight of 1800.
実施例27 N−メチルジアリルアミンとN,N−ジメチルアリルアミンとカルバモイル化アリルアミンとの三元共重合体(1/1/1)の製造
かき混ぜ機、ジムロート還流器、温度計を備えた2Lの4つ口セパラブルフラスコ中に、製造例4により製造した濃度14.82wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとN,N−ジメチルアリルアミンとアリルアミンとの三元共重合体水溶液570.04gを仕込み、氷冷下で濃度35wt%の塩酸104.17gを滴下した。引き続き、50℃に加温し、濃度7.5%のシアン酸ナトリウム水溶液300.35gを滴下し、24時間の反応を行なった。
反応終了後、氷冷下で濃度50wt%の水酸化ナトリウム55.44gを滴下し、未反応の塩酸を中和した。
ここで得られた溶液を、電気透析に付し、脱塩し、濃度12.13wt%のフリータイプのN−メチルジアリルアミンとN,N−ジメチルアリルアミンとカルバモイル化アリルアミンとの三元共重合体(共重合比1:1:1)水溶液782.09g(収率96%)を得た。この共重合体の重量平均分子量は1700であった。
共重合体水溶液の一部を塩酸塩にし、イソプロパノール溶媒により再沈し、共重合体塩酸塩を得た。元素分析の結果はC=51.83、H=9.13、N=14.97であった。これらの値は計算値C=52.03、H=9.28、N=15.17と一致した。また、共重合体塩酸塩を中和滴定よりカルバモイル化モル分率を算出した結果、31.84%であり、元素分析の結果とほぼ一致した。
Example 27 Production of ternary copolymer (1/1/1) of N-methyldiallylamine, N, N-dimethylallylamine and carbamoylated allylamine 4L 2L equipped with stirrer, Dimroth reflux, thermometer Into the mouth-separable flask was charged 570.04 g of a free type ternary copolymer aqueous solution of N-methyldiallylamine, N, N-dimethylallylamine and allylamine having a concentration of 14.82 wt% produced in Production Example 4, and iced. Under cooling, 104.17 g of hydrochloric acid having a concentration of 35 wt% was added dropwise. Subsequently, the mixture was heated to 50 ° C., and 300.35 g of a 7.5% aqueous sodium cyanate solution was added dropwise to carry out the reaction for 24 hours.
After completion of the reaction, 55.44 g of sodium hydroxide having a concentration of 50 wt% was added dropwise under ice cooling to neutralize unreacted hydrochloric acid.
The solution obtained here was subjected to electrodialysis, desalted, and a terpolymer of free type N-methyldiallylamine, N, N-dimethylallylamine and carbamoylated allylamine (concentration 12.13 wt%) ( Copolymerization ratio 1: 1: 1) 782.09 g of aqueous solution (yield 96%) was obtained. The copolymer had a weight average molecular weight of 1700.
A part of the aqueous copolymer solution was converted to hydrochloride and reprecipitated with an isopropanol solvent to obtain copolymer hydrochloride. The results of elemental analysis were C = 51.83, H = 9.13, and N = 14.97. These values agreed with the calculated values C = 52.03, H = 9.28, and N = 15.17. Moreover, as a result of calculating the carbamoylation mole fraction by neutralization titration of copolymer hydrochloride, it was 31.84%, which almost coincided with the result of elemental analysis.
試験例1
本発明の変性ポリアリルアミン(実施例1〜実施例27)を用いてインクジェット記録において、発色性と廃液滞留性の性能試験を行った。これを表2に示す。また、比較のため、アリルアミン単独重合体、N−メチルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体(製造例1〜3)、N−メチルジアリルアミン単独重合体に関しても同様の試験を行った。これを表3に示す。その結果、本発明の変性ポリアリルアミンは、発色性と廃液滞留性のいずれも極めて良好な性能を示すことが判明した。なお、以下にその評価方法と結果を詳しく説明する。
Test example 1
In the ink jet recording using the modified polyallylamine of the present invention (Examples 1 to 27), performance tests of color development and waste liquid retention were performed. This is shown in Table 2. For comparison, the same test was conducted for allylamine homopolymer, a copolymer of N-methyldiallylamine and allylamine (Production Examples 1 to 3), and N-methyldiallylamine homopolymer. This is shown in Table 3. As a result, it has been found that the modified polyallylamine of the present invention exhibits extremely good performance both in terms of color developability and waste liquid retention. The evaluation method and results will be described in detail below.
液体組成物の調製
下記の各組成からなる液体組成物を調製した。
液体組成物
本発明の変性ポリアリルアミン 5.0重量%(固形分換算)
グリセリン(Gly) 25.0重量%
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 3.0重量%
オルフィンE1010 0.3重量%
水 残 量
インクセット
インク組成物を次の操作によって調製した。まず、顔料との分散液(スチレン−アクリル酸共重合体)とを混合し、サンドミル(安川製作所)中でガラスビーズ(直径1.7mm、混合物の1.5倍量(重量))とともに2時間分散させた。その後ガラスビーズを取り除き、他の添加物を加え、常温で20分間攪拌した。10μmのメンブランフィルターでろ過し、顔料インクを得た。
インク組成物
顔料 3.0重量部
スチレンアクリル酸共重合体 1.0重量部
オルフィンE1010 0.5重量部
Gly 15.0重量部
TEGmBE 5.0重量部
TEA 0.9重量部
水 残量
合計 100重量部
なお、顔料として、イエローはC.I.ピグメントイエロー74、マゼンタはC.I.ピグメントレッド202、シアンはC.I.ピグメントブルー15:3、ブラックはカーボンブラックを用いた。
インク組成物の略記等は下記の通りである。
Gly:グリセリン
TEGmBE:トリエチレングリコールモノブチルエーテル
TEA:トリエタノールアミン
オルフィンE1010:アセチレングリコール系界面活性剤(日信化学工業製)
Preparation of liquid composition A liquid composition comprising the following compositions was prepared.
Liquid composition Modified polyallylamine of the present invention 5.0 wt% (in terms of solid content)
Glycerin (Gly) 25.0% by weight
Triethylene glycol monobutyl ether 3.0% by weight
Olfine E1010 0.3% by weight
Residual amount of water
An ink set ink composition was prepared by the following operation. First, a dispersion with a pigment (styrene-acrylic acid copolymer) is mixed, and the mixture is mixed with glass beads (1.7 mm in diameter, 1.5 times the weight (weight) of the mixture) in a sand mill (Yaskawa Seisakusho) for 2 hours. Dispersed. Thereafter, the glass beads were removed, other additives were added, and the mixture was stirred at room temperature for 20 minutes. Filtration through a 10 μm membrane filter gave a pigment ink.
Ink composition pigment 3.0 parts by weight Styrene acrylic acid copolymer 1.0 part by weight Olphine E1010 0.5 part by weight Gly 15.0 parts by weight TEGmBE 5.0 parts by weight TEA 0.9 part by weight Water remaining
Abbreviations and the like of the ink composition are as follows.
Gly: glycerin TEGmBE: triethylene glycol monobutyl ether TEA: triethanolamine orphine E1010: acetylene glycol surfactant (manufactured by Nissin Chemical Industry)
印刷評価
「duty」とは、下式で算出される値である。
duty(%)=実印刷ドット数/(縦解像度×横解像度)×100
(式中、「実印刷ドット数」は単位面積当たりの実印刷ドット数であり、「縦解像度」及び「横解像度」はそれぞれ単位面積当たりの解像度である。100%dutyとは、画素に対する単色の最大インク重量を意味する。)
評価1 発色性試験(普通紙)
液体組成物とインクセットをインクジェットプリンタ(セイコーエプソン株式会社製;「MC−2000」)に充填し、普通紙(Xerox4024)に、720×720dpiで印刷した。この際、インク組成物を70%dutyで、これとほぼ同時に液体組成物を10%dutyで印刷した。
得られた記録物の光学濃度を測定した。光学濃度は、グレタグ社製「グレタグ・マクベスSPM50」を用いて、D50光源、フィルターなし、視野角2°にて測定した。
(評価基準)
S:着色されていない部分が目視により確認し難く、液体組成物を印字しない場合よりもOD値の増加が0.08以上ある。
AA:着色されていない部分が目視により確認し難く、液体組成物を印字しない場合よりもOD値の増加が0.06以上ある。
A:着色されていない部分が目視により確認し難く、液体組成物を印字しない場合よりもOD値の増加が0.03以上0.06未満である。
B:着色されていない部分が目視により容易に確認でき、液体組成物を印字しない場合よりもOD値の増加が0.03未満である。
評価結果を表3に示す。実施例では、着色されていない部分が目視により確認し難くなり、またOD値が0.03以上増加した。
The print evaluation “duty” is a value calculated by the following equation.
duty (%) = number of actual printing dots / (vertical resolution × horizontal resolution) × 100
(Where “number of actual printing dots” is the number of actual printing dots per unit area, and “vertical resolution” and “horizontal resolution” are resolutions per unit area. 100% duty is a single color for a pixel. Means the maximum ink weight.)
Evaluation 1 Color development test (plain paper)
The liquid composition and the ink set were filled in an ink jet printer (Seiko Epson Corporation; “MC-2000”), and printed on plain paper (Xerox 4024) at 720 × 720 dpi. At this time, the ink composition was printed at 70% duty, and at the same time, the liquid composition was printed at 10% duty.
The optical density of the obtained recorded matter was measured. The optical density was measured using a “Gretag Macbeth SPM50” manufactured by Gretag Co., with a D50 light source, no filter, and a viewing angle of 2 °.
(Evaluation criteria)
S: It is difficult to visually confirm the uncolored portion, and the OD value increases by 0.08 or more than when the liquid composition is not printed.
AA: It is difficult to visually confirm the uncolored portion, and the OD value increases by 0.06 or more than when the liquid composition is not printed.
A: It is difficult to visually confirm the uncolored portion, and the increase in the OD value is 0.03 or more and less than 0.06 as compared with the case where the liquid composition is not printed.
B: The part which is not colored can be easily confirmed by visual observation, and the increase in the OD value is less than 0.03 compared to the case where the liquid composition is not printed.
The evaluation results are shown in Table 3. In the examples, it was difficult to visually confirm the uncolored portion, and the OD value increased by 0.03 or more.
評価2 不織布があるキャップの廃液処理性能
液体組成物とインクセットとをインクジェットプリンタ(セイコーエプソン株式会社製;「MC−2000」)に充填した後、記録ヘッドのクリーニング(プリンタのクリーニングボタンを1回押す)、ノズルチェックパターンの印刷を繰り返した。この作業を10回行ない、ノズルチェックパターンが正常に印刷されているかを評価した。また、キャップ(不織布有り)内の廃液の状態を観察した。また、結果がAであった液体組成物については、この作業をさらに90回行ない、チェックパターンが正常に印刷されているか評価した。さらに、90回の試験操作全てにおいてチェックパターンが正常に印刷されており、キャップ内に廃液の滞留がなかった液体組成物については、40℃の環境下でさらにこの試験操作を100回行い、同様に評価した。
評価基準
S:40℃の環境下で、試験操作100回全てにおいて、チェックパターンが正常に印刷されており、キャップ内に廃液の滞留がない。
AA:20℃の環境下で、試験操作100回全てにおいて、チェックパターンが正常に印刷されており、キャップ内に廃液の滞留がない。
A:20℃の環境下で、試験操作10回全てにおいて、チェックパターンが正常に印刷されており、キャップ内に廃液の滞留がない。
B:20℃の環境下で、試験操作10回全てにおいて、チェックパターンが正常に印刷されているが、キャップ内に廃液の滞留が若干ある。
C:20℃の環境下で、チェックパターンが正常に印刷できない場合があり、キャップ内に廃液の滞留がある。
Evaluation 2 Waste Liquid Treatment Performance for Caps with Non-woven Fabric After filling the liquid composition and ink set into an ink jet printer (Seiko Epson Corporation; “MC-2000”), cleaning the recording head (press the printer's cleaning button once) Press) and repeated nozzle check pattern printing. This operation was performed 10 times to evaluate whether the nozzle check pattern was printed normally. Moreover, the state of the waste liquid in a cap (with nonwoven fabric) was observed. Moreover, about the liquid composition whose result was A, this operation | work was performed 90 more times and it was evaluated whether the check pattern was printed normally. Further, for the liquid composition in which the check pattern was normally printed in all 90 test operations and no waste liquid remained in the cap, this test operation was further performed 100 times in an environment of 40 ° C. Evaluated.
Evaluation criteria S: The check pattern is normally printed in all 100 test operations under an environment of 40 ° C., and there is no stagnation of waste liquid in the cap.
AA: The check pattern is normally printed in all 100 test operations under an environment of 20 ° C., and there is no waste liquid remaining in the cap.
A: In an environment of 20 ° C., the check pattern is printed normally in all 10 test operations, and no waste liquid stays in the cap.
B: The check pattern is printed normally in all 10 test operations under an environment of 20 ° C., but there is a slight retention of waste liquid in the cap.
C: The check pattern may not be printed normally under an environment of 20 ° C., and the waste liquid remains in the cap.
本発明の変性ポリアリルアミンは、優れた発色性を示すとともに、水にも有機溶剤にも溶解しやすく、しかもその水や有機溶剤を含む溶液中で良好な安定性を示すため、インクジェット記録分野などのファインケミカル分野に好適に用いることができる。 The modified polyallylamine of the present invention exhibits excellent color developability, is easily dissolved in water and an organic solvent, and exhibits good stability in a solution containing the water or the organic solvent. Can be suitably used in the field of fine chemicals.
Claims (7)
で表される構造を有し、重量平均分子量が200〜8000であることを特徴とする変性ポリアリルアミン。 Formula (I)
Modified polyallylamine have a structure represented by the weight average molecular weight is characterized 200-8000 der Rukoto.
で表され、重量平均分子量が200〜8000であるN−アルキルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体に、シアン酸を作用させることを特徴とする、
一般式(I−1)
で表される変性ポリアリルアミンの製造方法。 General formula (III)
In expressed, the weight average molecular weight of the copolymer of Der Ru N- alkyl diallylamine and allylamine 200-8000, characterized in that the action of cyanate,
Formula (I-1)
The manufacturing method of modified polyallylamine represented by these.
で表され、重量平均分子量が200〜8000であるN−アルキルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体に、炭素数1〜12のアルコキシカルボニル化剤又は炭素数6〜12のアリーロキシカルボニル化剤を作用させることを特徴とする、一般式(I−2)
で表される変性ポリアリルアミンの製造方法。 General formula (III)
In expressed, the copolymer of weight average molecular weight of Ru der 200-8000 N-alkyl diallylamine and allylamine, the aryloxycarbonylating agent alkoxycarbonyl agent or C6-12 having 1 to 12 carbon atoms General formula (I-2),
The manufacturing method of modified polyallylamine represented by these.
で表される炭酸ジエステルである請求項4に記載の変性ポリアリルアミンの製造方法。 An alkoxycarbonylating agent or an aryloxycarbonylating agent is R 3 O—CO—OR 3 (wherein R 3 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms).
The method for producing a modified polyallylamine according to claim 4 , wherein the carbonic acid diester is represented by the formula:
で表され、重量平均分子量が200〜8000であるN−アルキルジアリルアミンとアリルアミンとの共重合体に、アルキル基の炭素数が1〜12のアシル化剤を作用させることを特徴とする、一般式(I−3)
で表される変性ポリアリルアミンの製造方法。 General formula (III)
In expressed, the weight average molecular weight of the copolymer of Der Ru N- alkyl diallylamine and allylamine 200-8000, carbon atoms in the alkyl group, characterized in that the action of 1 to 12 of the acylating agent, generally Formula (I-3)
The manufacturing method of modified polyallylamine represented by these.
(R4CO)2O …(IV)
(式中、R4は炭素数1〜12のアルキル基を示す。)
で表される無水カルボン酸である請求項6に記載の変性ポリアリルアミンの製造方法。
The acylating agent is represented by the general formula (IV)
(R 4 CO) 2 O (IV)
(In the formula, R 4 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.)
The method for producing a modified polyallylamine according to claim 6 , wherein the carboxylic anhydride is represented by the formula:
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