JP5763899B2 - Intermediate-containing composition for water-soluble monomer and production method thereof, intermediate for water-soluble monomer, cationic group-containing monomer and production method thereof - Google Patents

Intermediate-containing composition for water-soluble monomer and production method thereof, intermediate for water-soluble monomer, cationic group-containing monomer and production method thereof Download PDF

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本発明は、水溶性単量体用中間体含有組成物、その製造方法、及び、それによって得られる水溶性単量体含有組成物に関する。より詳しくは、水溶性重合体の原料単量体となり得る化合物を製造するための中間体として好適に用いることができる水溶性単量体用中間体を含む組成物、その製造方法、及び、それによって得られる水溶性単量体含有組成物に関する。また、本発明は、カチオン性基含有単量体、及び、その製造方法に関する。 The present invention relates to an intermediate-containing composition for a water-soluble monomer, a method for producing the same, and a water-soluble monomer-containing composition obtained thereby. More specifically, a composition comprising an intermediate for a water-soluble monomer that can be suitably used as an intermediate for producing a compound that can be a raw material monomer for a water-soluble polymer, a method for producing the same, and It is related with the water-soluble monomer containing composition obtained by this. The present invention also relates to a cationic group-containing monomer and a method for producing the same.

水溶性単量体は、通常では重合体原料として重合体に水溶性や水分散性を付与するために用いられ、中でも、ポリアルキレングリコール系単量体が水溶性単量体として工業的に汎用されていて、例えば、分散剤、洗剤組成物、スケール防止剤、セメント添加剤、増粘剤等の原料として好適に用いられている。このような水溶性単量体において、重合性二重結合と共に、特定の官能基を有するポリアルキレングリコール系単量体が注目され、その開発が行われている。これによって得られる重合体に官能基を与え、それによる機能性付与等が活発に検討されているところである。
ところで、特定の官能基を有する水溶性単量体の製造においては、水溶性等の特性を発現するポリアルキレングリコール鎖と共に、特定の官能基を導入するため、その合成スキームを工夫しなければならず、いくつかの合成手法が開示されている。
A water-soluble monomer is usually used as a polymer raw material to impart water solubility or water dispersibility to a polymer. Among them, a polyalkylene glycol monomer is industrially widely used as a water-soluble monomer. For example, it is suitably used as a raw material for dispersants, detergent compositions, scale inhibitors, cement additives, thickeners and the like. Among such water-soluble monomers, a polyalkylene glycol monomer having a specific functional group as well as a polymerizable double bond has attracted attention and has been developed. A functional group is imparted to the polymer obtained in this manner, and functional addition by the functional group is being studied actively.
By the way, in the production of a water-soluble monomer having a specific functional group, a specific functional group is introduced together with a polyalkylene glycol chain that exhibits characteristics such as water solubility. First, several synthesis techniques are disclosed.

例えば、従来の特定の官能基をもつポリアルキレングリコール系単量体の合成方法としては、カルボキシル基及び/又はカルボキシル基の塩を有し、特定の構造を有するポリアルキレングリコール系化合物の製造方法の一つとして、不飽和アルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物とエピクロルヒドリンとを反応させ、それによって得られた反応物に、特定の反応性基とカルボキシル基とを有する化合物を反応させる方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、上述した不飽和アルコールにアルキレンオキサイドを付加した化合物とエピクロルヒドリンとを反応させることによって得られる反応物と同様の構造を有する化合物としては、例えば、ポリエーテル共重合体の単量体成分の一つとして、特定の構造を有する単量体が開示されている(例えば、特許文献2、3、4参照。)。その他、オリゴオキシエチレン側鎖を有する特定のポリエーテルポリマーを合成するための単量体成分として、特定の構造を有する単量体が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。
For example, a conventional method for synthesizing a polyalkylene glycol monomer having a specific functional group is a method for producing a polyalkylene glycol compound having a carboxyl group and / or a salt of a carboxyl group and having a specific structure. As one method, a method of reacting a compound obtained by adding an alkylene oxide to an unsaturated alcohol and epichlorohydrin and reacting a compound having a specific reactive group and a carboxyl group with the resulting reaction product is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).
Examples of the compound having the same structure as the reaction product obtained by reacting the above-described unsaturated alcohol-added compound with alkylene oxide and epichlorohydrin include one of the monomer components of the polyether copolymer. For example, a monomer having a specific structure is disclosed (for example, see Patent Documents 2, 3, and 4). In addition, a monomer having a specific structure is disclosed as a monomer component for synthesizing a specific polyether polymer having an oligooxyethylene side chain (see, for example, Patent Document 5).

一方、特定の官能基を有する水溶性単量体の一つであるカチオン性基含有単量体を重合することにより得られるカチオン性重合体は、従来より、凝固剤、凝集剤、印刷インク、接着剤、洗剤用添加剤、土壌調整(改質)剤、難燃剤、シャンプー・ヘアースプレー・石鹸・化粧品用添加剤、アニオン交換樹脂、繊維・写真用フィルムの染料媒染剤や助剤、製紙における顔料展着剤、紙力増強剤、乳化剤、防腐剤、織物・紙の柔軟剤、潤滑油の添加剤など、幅広い分野で用いられている。
例えば、特許文献6には、代表的なカチオン性単量体である、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドと疎水性コモノマーのコポリマーが、繊維からの色流れ及び/又は染料移動を防止するための洗濯用添加剤として使用できることが知られている。
On the other hand, a cationic polymer obtained by polymerizing a cationic group-containing monomer that is one of water-soluble monomers having a specific functional group has conventionally been a coagulant, a flocculant, a printing ink, Adhesives, detergent additives, soil conditioning (modifying) agents, flame retardants, shampoos, hair sprays, soaps, cosmetic additives, anion exchange resins, dye mordants and auxiliaries for fibers and photographic films, pigments in papermaking It is used in a wide range of fields such as spreading agents, paper strength enhancers, emulsifiers, preservatives, fabric and paper softeners, and lubricant additives.
For example, in US Pat. No. 6,099,089, a representative cationic monomer, a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and a hydrophobic comonomer, is a laundry additive for preventing color flow and / or dye transfer from the fiber. It is known that it can be used as

しかし、近年の消費者の環境問題への意識の高まりより、洗濯用添加剤(洗剤添加剤)に要求される性能が変化しつつある。すなわち、消費者が節水を図ったり、排水を低減することへの志向により、ドラム型洗濯機を使用する家庭が増加している。節水条件下での洗濯により、これまで以上に、洗濯時に衣料から衣料への染料の移行が問題となるため、従来より優れた染料の移行を抑制する性能(染料移行防止能)が、要求されているのが現状である。更に、ドラム型洗濯機の使用に適していることから、液体洗剤、とりわけ濃縮液体洗剤の需要が増大している。濃縮液体洗剤に配合する為に、界面活性剤との相溶性に優れた洗剤添加剤も要求されている。 However, with the recent increase in consumer awareness of environmental issues, the performance required for laundry additives (detergent additives) is changing. In other words, households using drum-type washing machines are increasing due to consumers' desire to save water and reduce drainage. Washing under water-saving conditions makes it more difficult than ever to transfer dye from clothing to clothing during washing, so it is required to have better performance to suppress dye transfer (prevention of dye transfer) than before. This is the current situation. Furthermore, the demand for liquid detergents, in particular concentrated liquid detergents, has increased due to their suitability for use in drum-type washing machines. In order to mix with concentrated liquid detergents, detergent additives having excellent compatibility with surfactants are also required.

特開2010−132814号公報(第1−2、15−17頁)JP 2010-132814 A (1-2, 15-17 pages) 欧州特許公開第0838487号公報(第1−2頁)European Patent Publication No. 0838487 (page 1-2) 再公表特許WO98/007772号公報(第47頁)Republished patent WO98 / 007772 (page 47) 再公表特許WO97/042251号公報(第50頁)Republished Patent WO 97/042251 (Page 50) 特開昭63−241026号公報(第1−2頁)Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 63-241026 (page 1-2) 国際公開第04/056888号パンフレットInternational Publication No. 04/056888 Pamphlet

上述した特許文献1のように、水溶性を示すポリアルキレングリコール系単量体の製造方法について検討が行われているが、種々の重合体の重合原料として更に好適に用いるためには、更なる改善の余地があるものであった。
すなわち、水溶性単量体においては、その末端に重合性の二重結合を有することが好ましく、更に特定の官能基を他の末端に有することが好適である。これによって、単量体の重合性を確保しつつ、重合体を形成したときに特定の官能基が重合体側鎖の末端部に位置することになり、特定の官能基に由来する特性を発揮させやすいという利点がある。
従って、そのような構造を有する水溶性単量体を調製することが検討されているが、重合性の末端二重結合を有し、かつ他の末端に官能基を有し、ポリアルキレングリコール鎖によって水溶性を示す水溶性単量体としてのポリアルキレングリコール系単量体を重合して水溶性重合体を製造すると、ゲル化がおこってしまい、水溶性重合体の収率が低くなるということがわかった。
このようなポリアルキレングリコール系単量体を調製するには、その原料となる中間体が必要であり、その中間体が得られる水溶性単量体の重合特性に影響し、そこに水溶性重合体製造時に不具合を生じる課題があることを見いだしたものである。
As described in Patent Document 1 described above, a method for producing a water-soluble polyalkylene glycol monomer has been studied. However, in order to more suitably use it as a polymerization raw material for various polymers, it is further necessary. There was room for improvement.
That is, the water-soluble monomer preferably has a polymerizable double bond at its end, and more preferably has a specific functional group at the other end. As a result, while ensuring the polymerizability of the monomer, the specific functional group is located at the end of the polymer side chain when the polymer is formed, and the characteristics derived from the specific functional group are exhibited. There is an advantage that it is easy.
Therefore, it has been studied to prepare a water-soluble monomer having such a structure, but it has a polymerizable terminal double bond and has a functional group at the other end, and a polyalkylene glycol chain. When a water-soluble polymer is produced by polymerizing a polyalkylene glycol monomer as a water-soluble monomer that exhibits water-solubility, gelation occurs and the yield of the water-soluble polymer decreases. I understood.
In order to prepare such a polyalkylene glycol monomer, an intermediate as a raw material is necessary, which affects the polymerization characteristics of the water-soluble monomer from which the intermediate is obtained. It has been found that there is a problem that causes problems during the combined manufacturing.

また、上述したように、従来、様々なカチオン性重合体が報告されているにもかかわらず、近年の新たな需要者のニーズ(例えば、洗剤添加剤として使用したときに高い染料移行防止能を発現する重合体)には対応できているとは言えないのが実情である。 In addition, as described above, despite the fact that various cationic polymers have been reported in the past, the needs of new customers in recent years (for example, high ability to prevent dye migration when used as a detergent additive). Actually, it cannot be said that it can cope with (expressed polymer).

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、重合性の末端二重結合を有し、水溶性重合体の製造に好適に用いられる、水溶性重合体を高収率で製造可能な水溶性のポリアルキレングリコール系単量体の製造に好適に用いることができる水溶性単量体用中間体を含む組成物、その製造方法、及び、それによって得られる水溶性単量体を含む組成物を提供することを目的とするものである。また、上記カチオン性重合体の原料として用いることができる、新規カチオン性基含有単量体及びその製造方法を提供することを目的とするものでもある。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and has a polymerizable terminal double bond, and can be suitably used for the production of a water-soluble polymer, and can produce a water-soluble polymer in a high yield. Composition comprising an intermediate for water-soluble monomer that can be suitably used for the production of a water-soluble polyalkylene glycol monomer, its production method, and a composition comprising a water-soluble monomer obtained thereby The purpose is to provide goods. Another object of the present invention is to provide a novel cationic group-containing monomer that can be used as a raw material for the cationic polymer and a method for producing the same.

本発明者は、重合性の末端二重結合を有し、かつ特定の官能基を有し、ポリアルキレングリコール鎖によって水溶性を示す水溶性単量体としてのポリアルキレングリコール系単量体を重合して水溶性重合体を製造する場合に、先ず、上述したようにゲル化がおこってしまうために水溶性重合体の収率が低下することを突き止めたものである。そして、ポリアルキレングリコール系単量体を合成するための中間体に着目し、その中間体を製造する際に、構造中に2つの不飽和結合を有する特定の構造の副生物が同時に生成し、この副生物が水溶性重合体の製造時に架橋成分として働くことが、ゲル化の大きな原因であることを見いだした。そして、この特定の副生物の含有量について種々検討し、中間体を含む組成物中における該特定の構造を有する化合物の含有量を特定の範囲とすると、該中間体含有組成物から単量体を誘導し、水溶性重合体を製造した場合に、重合反応時のゲル化反応を充分に抑制することが可能となり、水溶性重合体を収率良く製造することが可能となることを見いだしたものである。そしてまた、該特定の構造を有する化合物の含有量を特定の範囲とすると、水溶性重合体を収率良く製造することができるだけでなく、製造される水溶性重合体に更に泥や布に対する吸着能を付与することや、高分子量の重合体としても粘度の低い重合体とすることが可能となるなどの新たな機能を付与することができることも見いだした。
このように、水溶性単量体用中間体含有組成物において、特定の成分の含有量を特定の範囲とし、中間体を特定量含有するものとすることによって、上記課題を見事に解決し、更にそれらの中間体含有組成物から得られる水溶性重合体に新たな機能を付与することができることに想到し、本発明に到達したものである。
The present inventors polymerize a polyalkylene glycol-based monomer as a water-soluble monomer having a polymerizable terminal double bond and having a specific functional group and exhibiting water solubility by a polyalkylene glycol chain. In the case of producing a water-soluble polymer, first, it has been found that the yield of the water-soluble polymer is lowered because gelation occurs as described above. Then, paying attention to the intermediate for synthesizing the polyalkylene glycol-based monomer, when producing the intermediate, a by-product of a specific structure having two unsaturated bonds in the structure is simultaneously generated, It was found that this by-product acts as a crosslinking component during the production of the water-soluble polymer, which is a major cause of gelation. Then, the content of the specific by-product is variously studied, and the content of the compound having the specific structure in the composition including the intermediate is within a specific range. It was found that when a water-soluble polymer is produced, the gelation reaction during the polymerization reaction can be sufficiently suppressed, and the water-soluble polymer can be produced in good yield. Is. In addition, when the content of the compound having the specific structure is within a specific range, not only can the water-soluble polymer be produced with good yield, but the produced water-soluble polymer is further adsorbed to mud and cloth. It has also been found that new functions can be imparted, such as imparting performance and making it possible to make a polymer having a low viscosity even as a high molecular weight polymer.
Thus, in the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer, the content of the specific component is in a specific range, and the intermediate is contained in a specific amount, so that the above-mentioned problem is solved brilliantly, Further, the inventors have conceived that a new function can be imparted to a water-soluble polymer obtained from the intermediate-containing composition, and the present invention has been achieved.

本発明者は更に、上記目的を達成するために様々なカチオン性重合体/共重合体の原料となるカチオン性基含有単量体について検討を行った。その結果、特定のカチオン性基含有単量体を原料とする重合体は、例えば洗剤添加剤として使用したときに、優れた染料移行防止能および界面活性剤との相溶性を有することを知得した。上記知見に基づいて、本発明を完成した。 In order to achieve the above object, the present inventor further examined a cationic group-containing monomer which is a raw material for various cationic polymers / copolymers. As a result, it has been found that a polymer made from a specific cationic group-containing monomer as a raw material has, for example, an excellent ability to prevent dye migration and compatibility with a surfactant when used as a detergent additive. did. Based on the above findings, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、下記一般式(1); That is, the present invention provides the following general formula (1);

Figure 0005763899
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(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、1〜300の数を表す。)で表される化合物(A)を含む水溶性単量体用中間体含有組成物であって、上記組成物は、下記一般式(2); (In the formula, R 0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N is an average added mole number of an oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 1 to 300.) A body-containing composition, wherein the composition has the following general formula (2):

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、同一若しくは異なって、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Xは、−CH−CH(OR)−CH−O−、又は、直接結合を表し、Rは、水素原子又はグリシジル基を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、同一若しくは異なって、1〜300の数を表す。)で表される化合物(B)を更に含み、上記化合物(B)の含有量が、化合物(A)の含有量に対して0.1〜6.0モル%であり、上記化合物(A)の含有量は、水溶性単量体用中間体含有組成物の不揮発分100質量%に対して、50〜100質量%である水溶性単量体用中間体含有組成物である。 (In the formula, R 0 is the same or different and represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 is the same or different and represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. X represents —CH 2 —CH ( OR 2 ) —CH 2 —O— or a direct bond, R 2 represents a hydrogen atom or a glycidyl group, Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. Is an average added mole number of an oxyalkylene group (—Y 1 —O—), which is the same or different and represents a number of 1 to 300. The content of (B) is 0.1 to 6.0 mol% with respect to the content of compound (A), and the content of compound (A) is an intermediate-containing composition for water-soluble monomers. Water that is 50 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the nonvolatile content of the product A sexual monomer-body intermediate containing composition.

本発明はまた、下記一般式(11); The present invention also provides the following general formula (11):

Figure 0005763899
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(式中、Rは、水素原子またはCH基を表し、Rは、CH基、CHCH基または単結合を表し、R、R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表し、nはオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数を表し、1〜300の数であり、X−はカウンターアニオンを表す。)で表されるカチオン性基含有単量体でもある。 (Wherein R 0 represents a hydrogen atom or a CH 3 group, R 1 represents a CH 2 group, a CH 2 CH 2 group or a single bond, and R 2 , R 3 and R 4 are the same or different. Represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and n is an average of oxyalkylene groups (—Y 1 —O—). It represents a number of added moles, is a number of 1 to 300, and X 1 − represents a counter anion.

また、本発明の別の局面からは、カチオン性基含有単量体の製造方法が提供される。本発明は、(i)下記一般式(12); Another aspect of the present invention provides a method for producing a cationic group-containing monomer. The present invention relates to (i) the following general formula (12);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、水素原子またはCH基を表し、Rは、CH基、CHCH基または単結合を表し、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表し、nはオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数を表し、1〜300の数を表す。)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとアルカリ化合物とを反応させる工程(工程A)と、(ii)工程Aで得られた反応物と三級アミン塩とを反応させる工程(工程B)とを含むカチオン性基含有単量体の製造方法でもある。 (Wherein R 0 represents a hydrogen atom or a CH 3 group, R 1 represents a CH 2 group, a CH 2 CH 2 group or a single bond, and Y 1 is the same or different and has 2 to 20 carbon atoms. N represents an average number of added moles of an oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 1 to 300.) and an epihalohydrin A cationic group-containing monomer comprising: a step of reacting an alkali compound with a alkaline compound; and (ii) a step of reacting the reaction product obtained in step A with a tertiary amine salt (step B). It is also a manufacturing method.

また、本発明は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとアルカリ化合物とを反応させる工程(工程A)と、(ii)工程Aで得られた反応物と二級アミンとを反応させる工程(工程C)と、(iii)工程Cで得られた反応物と四級化剤とを反応させる工程(工程D)とを含むカチオン性基含有単量体の製造方法でもある。
また、本発明は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとを触媒存在下反応させる工程(工程E)と、(ii)工程Eで得られた反応物と三級アミンとを反応させる工程(工程F)とを含むカオン性基含有単量体の製造方法でもある。
また、本発明は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とグリシジルトリアルキルアンモニウム塩とを反応させる工程(工程G)を含むカチオン性基含有単量体の製造方法でもある。
以下に本発明を詳述する。
In addition, the present invention provides (i) a step of reacting a polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12), an epihalohydrin, and an alkali compound (step A), and (ii) step A. A cationic group comprising a step of reacting the obtained reactant with a secondary amine (step C), and (iii) a step of reacting the reactant obtained in step C with a quaternizing agent (step D). It is also a method for producing the containing monomer.
In addition, the present invention provides (i) a step of reacting a polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) and an epihalohydrin in the presence of a catalyst (step E), and (ii) step E. It is also a method for producing a cationic group-containing monomer comprising a step of reacting the obtained reaction product with a tertiary amine (step F).
The present invention also includes (i) a cationic group-containing monomer comprising a step (Step G) of reacting the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) with a glycidyl trialkylammonium salt. It is also a body manufacturing method.
The present invention is described in detail below.

本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物は、下記一般式(1); The intermediate-containing composition for a water-soluble monomer of the present invention has the following general formula (1):

Figure 0005763899
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(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、1〜300の数を表す。)で表される化合物(A)、及び、下記一般式(2); (In the formula, R 0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N is an average addition mole number of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 1 to 300), and the following general formula (2) ;

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、同一若しくは異なって、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Xは、−CH−CH(OR)−CH−O−、又は、直接結合を表し、Rは、水素原子又はグリシジル基を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、同一若しくは異なって、1〜300の数を表す。)で表される化合物(B)を含むものであり、それらはそれぞれ1種であってもよく、2種以上であってもよい。また、上記中間体含有組成物は、化合物(A)及び化合物(B)を含む限りその他の成分を含んでいてもよい。 (In the formula, R 0 is the same or different and represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 is the same or different and represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. X represents —CH 2 —CH ( OR 2 ) —CH 2 —O— or a direct bond, R 2 represents a hydrogen atom or a glycidyl group, Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. Is an average added mole number of an oxyalkylene group (—Y 1 —O—), which is the same or different and represents a number of 1 to 300). Each of them may be one kind or two or more kinds. The intermediate-containing composition may contain other components as long as it contains the compound (A) and the compound (B).

上記化合物(A)は、下記一般式(1); The compound (A) is represented by the following general formula (1);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、1〜300の数を表す。)で表される化合物であるが、該化合物は、末端のグリシジル基を適宜修飾することにより様々な官能基を有する化合物とすることができる。そして、様々な官能基を有する該化合物を重合性の炭素−炭素二重結合により重合することができ、様々な官能基を側鎖の末端に有し、側鎖のオキシアルキレン基によって水溶性を示す重合体を得ることができる。また、例えば、該様々な官能基を有する化合物とアクリル酸エステルとを共重合させた場合には、得られる共重合体中においてアクリル酸エステル由来の官能基と、該様々な官能基を有する化合物由来の側鎖末端の官能基とが、側鎖のオキシアルキレン基によって共重合体の構造中で離れた位置に存在することとなり、そのような官能基の位置関係に起因して得られる共重合体に新たな物性が付与される可能性が期待される。このように、化合物(A)は、側鎖末端に様々な官能基を有する水溶性重合体を合成するために用いられる単量体を合成する際の元となる水溶性単量体用中間体として有用な化合物である。
すなわち、下記一般式(1);
(In the formula, R 0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N is an average addition mole number of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 1 to 300), and the compound is a terminal glycidyl group. Can be made into compounds having various functional groups. The compound having various functional groups can be polymerized by a polymerizable carbon-carbon double bond, has various functional groups at the end of the side chain, and has water solubility due to the side chain oxyalkylene group. The polymer shown can be obtained. In addition, for example, when the compound having various functional groups and an acrylate ester are copolymerized, a functional group derived from the acrylate ester and a compound having the various functional groups in the obtained copolymer. The functional group at the terminal end of the side chain is present at a position separated in the structure of the copolymer by the oxyalkylene group of the side chain, and the copolymer weight obtained due to the positional relationship of such a functional group It is expected that new physical properties may be added to the coalescence. Thus, the compound (A) is an intermediate for a water-soluble monomer that is a base when synthesizing a monomer used to synthesize a water-soluble polymer having various functional groups at the side chain ends. As a useful compound.
That is, the following general formula (1);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、1〜300の数を表す。)で表される水溶性単量体用中間体もまた、本発明の1つである。
なお、上記水溶性単量体用中間体は、側鎖末端に様々な官能基を有する水溶性重合体を合成するために用いられる単量体を合成する場合には、その単量体を合成するための中間体として用いることができるが、そのものを重合させることで重合体を合成することも可能である。すなわち、上記水溶性単量体用中間体は、重合体を合成するための単量体として用いることも可能なものである。したがって更には、上記水溶性単量体用中間体を含む本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物についても、この組成物を用いて重合体を合成することが可能であり、単量体含有組成物として用いることも可能なものである。
(In the formula, R 0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N is an average added mole number of an oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 1 to 300). It is one of.
The above intermediate for water-soluble monomer is synthesized when synthesizing a monomer used to synthesize a water-soluble polymer having various functional groups at the end of the side chain. However, it is also possible to synthesize a polymer by polymerizing itself. That is, the intermediate for a water-soluble monomer can also be used as a monomer for synthesizing a polymer. Therefore, it is further possible to synthesize a polymer using the composition for the water-soluble monomer intermediate-containing composition of the present invention including the water-soluble monomer intermediate. It can also be used as a monomer-containing composition.

上記一般式(1)において、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Rは、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。
ここで、本明細書中において、上記Rが直接結合を表すとは、上記一般式(1)中のCH=C(R)−R−O−で表される構造において、CH=C(R)−O−で表される構造であることを表している。すなわち、CH=C(R)−R−は、Rがメチル基、Rがメチレン基の場合にはメタリル基、Rがメチル基、Rがエチレン基の場合にはイソプレニル基、Rがメチル基、Rが直接結合の場合にはイソプロペニル基、Rが水素原子、Rがメチレン基の場合にはアリル基、Rが水素原子、Rがエチレン基の場合にはブテニル基、Rが水素原子、Rが直接結合の場合にはビニル基を意味するものである。
上記一般式(1)において、化合物(A)から誘導される単量体を重合させる際に重合することとなる炭素−炭素二重結合を有する基、すなわち、CH=C(R)−R−としては、重合性の観点から、イソプレニル基、メタリル基、アリル基、ビニル基が好ましい。より好ましくは、イソプレニル基、メタリル基、アリル基であり、重合性が高くなるにつれてゲル化する懸念が高くなることから、本発明のゲル化を抑制する効果が最も高くなるため、イソプレニル基、メタリル基が特に好ましい。
In the general formula (1), R 0 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 represents a methylene group, an ethylene group, or a direct bond.
Here, in the present specification, R 1 represents a direct bond in the structure represented by CH 2 ═C (R 0 ) —R 1 —O— in the general formula (1). 2 represents a structure represented by C (R 0 ) —O—. That is, CH 2 ═C (R 0 ) —R 1 — means that when R 0 is a methyl group and R 1 is a methylene group, a methallyl group, R 0 is a methyl group, and R 1 is an ethylene group isoprenyl. Group, R 0 is a methyl group, R 1 is a direct bond, an isopropenyl group, R 0 is a hydrogen atom, R 1 is a methylene group, an allyl group, R 0 is a hydrogen atom, and R 1 is an ethylene group Is a butenyl group, R 0 is a hydrogen atom, and when R 1 is a direct bond, it means a vinyl group.
In the general formula (1), a group having a carbon-carbon double bond to be polymerized when the monomer derived from the compound (A) is polymerized, that is, CH 2 ═C (R 0 ) —. R 1- is preferably an isoprenyl group, a methallyl group, an allyl group, or a vinyl group from the viewpoint of polymerizability. More preferably, it is an isoprenyl group, a methallyl group, or an allyl group. Since the concern of gelation increases as the polymerizability increases, the effect of suppressing the gelation of the present invention is maximized. The group is particularly preferred.

上記一般式(1)において、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表すが、化合物(A)から誘導される単量体の水溶性が向上することから、Yは、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基であることが好ましく、エチレン基、プロピレン基であることが特に好ましい。
上記アルキレン基としては、1種であってもよいし、2種以上であってもよいが、2種以上である場合には、(−Y−O−)のオキシアルキレン構造は、ランダム状に連続していても、交互に連続していても、ブロック状に連続していてもよい。
In the general formula (1), Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. However, since the water solubility of the monomer derived from the compound (A) is improved, Y 1 1 is preferably an ethylene group, a propylene group or a butylene group, particularly preferably an ethylene group or a propylene group.
Examples of the alkylene group may be a one, may be two or more, but if it is two or more, the - oxyalkylene structure (Y 1 -O-) a random shape May be continuous, alternately continuous, or block-like.

上記一般式(1)において、nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、1〜300の数を表すが、nは2以上が好ましい。化合物(A)のオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数がそのような範囲であった場合には、化合物(A)、更には化合物(A)から誘導される単量体は、沸点が高くなってしまうため、蒸留等により化合物(A)、又は、化合物(A)から誘導される単量体を精製することができず、化合物(A)の合成時に同時に生成する副生物と分離することが困難である。そのため、一般式(1)におけるnの数が大きく、化合物(A)の精製が困難であるような場合において、生成する副生物のうちの特定成分の含有量を特定量とした本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物を用いることによって得られる、水溶性重合体を収率よく製造することが可能となる、という本発明の効果がより顕著に表れることとなるためである。上記nとしては5以上であることがより好ましい。また、更には化合物(A)から誘導される単量体の水溶性、流動性に起因する取り扱いやすさという観点からも、nは2以上であることが好ましい。より好ましくは、5以上であり、更に好ましくは、10以上である。また、化合物(A)から誘導される単量体の重合性が良好となることから、nは200以下が好ましく、150以下がより好ましく、100以下が更に好ましい。特に好ましくは、50以下である。 In the above general formula (1), n is an average addition mole number of the oxyalkylene group (-Y 1 -O-), represents the number of 1 to 300, n is 2 or more. When the average addition mole number of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—) of the compound (A) is within such a range, the compound (A) and further a single amount derived from the compound (A) Since the body has a high boiling point, the compound (A) or the monomer derived from the compound (A) cannot be purified by distillation or the like, and is produced simultaneously with the synthesis of the compound (A). Difficult to separate from by-products. Therefore, when the number of n in the general formula (1) is large and it is difficult to purify the compound (A), the water content of the present invention in which the content of the specific component of the by-product to be generated is a specific amount. This is because the effect of the present invention that a water-soluble polymer obtained by using the intermediate-containing composition for a polymerizable monomer can be produced with high yield will be more noticeable. The n is more preferably 5 or more. Furthermore, from the viewpoint of ease of handling due to water solubility and fluidity of the monomer derived from the compound (A), n is preferably 2 or more. More preferably, it is 5 or more, More preferably, it is 10 or more. Further, n is preferably 200 or less, more preferably 150 or less, and still more preferably 100 or less, because the polymerizability of the monomer derived from the compound (A) becomes good. Especially preferably, it is 50 or less.

本発明において用いられる化合物(A)は、後述するように、下記一般式(I); As will be described later, the compound (A) used in the present invention is represented by the following general formula (I);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、1〜300の数を表す。)で表される化合物(I)とエピハロヒドリンとを反応原料として、合成することが可能であるが、その反応の際に副生物の一種として、下記一般式(2); (In the formula, R 0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N is the average number of added moles of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 1 to 300.) The compound (I) represented by epihalohydrin is synthesized as a reaction raw material. As a kind of by-product during the reaction, the following general formula (2):

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、同一若しくは異なって、水素原子又はメチル基を表す。Rは、同一若しくは異なって、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Xは、−CH−CH(OR)−CH−O−、又は、直接結合を表し、Rは、水素原子又はグリシジル基を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、同一若しくは異なって、1〜300の数を表す。)で表される化合物(B)が生成することとなる。化合物(B)は、反応原料である化合物(I)が一般式(2)中のXで表される基を介して二量化した構造を有するものであり、したがって、一般式(2)において、R、R、Y、nは、一般式(1)におけるR、R、Y、nと同様である。 (In the formula, R 0 is the same or different and represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 is the same or different and represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. X represents —CH 2 —CH ( OR 2 ) —CH 2 —O— or a direct bond, R 2 represents a hydrogen atom or a glycidyl group, Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. Is the average number of moles added of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—), which is the same or different and represents a number of 1 to 300). . The compound (B) has a structure obtained by dimerizing the compound (I) as a reaction raw material through a group represented by X in the general formula (2). Therefore, in the general formula (2), R 0, R 1, Y 1, n is the same as R 0, R 1, Y 1, n in the general formula (1).

上記一般式(2)において、Xは、−CH−CH(OR)−CH−O−、又は、直接結合を表し、Rは、水素原子又はグリシジル基を表すが、化合物(B)に含まれる副生物としては、Xが−CH−CH(OH)−CH−O−である下記一般式(3); In the above general formula (2), X represents —CH 2 —CH (OR 2 ) —CH 2 —O— or a direct bond, and R 2 represents a hydrogen atom or a glycidyl group, but the compound (B ) As a by-product contained in the following general formula (3), wherein X is —CH 2 —CH (OH) —CH 2 —O—;

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、R、R、Y、nは、一般式(2)と同様である。)で表される化合物(B−1)、Xが−CH−CH(OR2´)−CH−O−(ただし、R2´は、グリシジル基を表す。)である下記一般式(4); (Wherein, R 0, R 1, Y 1, n is the same as in the general formula (2).) And a compound represented by (B-1), X is -CH 2 -CH (OR 2') -CH 2 -O- (. However, R 2'is representative of a glycidyl group) following general formula is (4);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、R、R、Y、nは、一般式(2)と同様である。)で表される化合物(B−2)、及び、Xが直接結合である下記一般式(5); (Wherein R 0 , R 1 , Y 1 , and n are the same as those in the general formula (2)), and the following general formula (X) in which X is a direct bond ( 5);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、R、R、Y、nは、一般式(2)と同様である。)で表される化合物(B−3)が挙げられる。上記化合物(B−1)は、化合物(I)とエピハロヒドリンとから化合物(A)を合成する際に、反応原料である化合物(I)と反応生成物である化合物(A)とが反応することで生成する化合物であり、上記化合物(B−2)は、副生物として生成した化合物(B−1)とエピハロヒドリンとが反応することで生成する化合物であり、また、上記化合物(B−3)は、反応原料である化合物(I)が二量化することで生成する化合物である。 (Wherein, R 0 , R 1 , Y 1 , and n are the same as those in General Formula (2)). When the compound (B-1) synthesizes the compound (A) from the compound (I) and epihalohydrin, the compound (I) as a reaction raw material reacts with the compound (A) as a reaction product. The compound (B-2) is a compound produced by the reaction of the compound (B-1) produced as a by-product with epihalohydrin, and the compound (B-3). Is a compound produced by dimerization of compound (I) as a reaction raw material.

本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物は、上記化合物(B)の含有量が、化合物(A)の含有量に対して0.1〜6.0モル%であり、上記化合物(A)の含有量が、水溶性単量体用中間体含有組成物の不揮発分100質量%に対して、50〜100質量%であるものである。ここで、水溶性単量体用中間体含有組成物の不揮発分とは、130℃、1気圧の条件下において揮発しない成分を表しており、したがって、該組成物に溶媒が含まれるような形態においては、当該条件下において揮発する水等の溶媒は含まれないこととなる。これは、化合物(A)が充分に含まれる組成物中において、化合物(A)の合成工程において同時に生成する副生物のうちの一種である化合物(B)の含有量を特定量とした組成物を表している。本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物を用いて水溶性単量体を誘導し、重合させることで重合体を得る場合において、該組成物中に含まれる化合物(B)の含有量を特定量に制御することによって、水溶性重合体が重合反応時にゲル化することを充分に抑制することが可能となる。そして更には製造される水溶性重合体に泥や布に対する吸着能を付与することが可能となったり、高分子量の重合体としても粘度の低い重合体とすることが可能となるように、水溶性重合体に新たな機能を付与することができる。これは、構造中に2つの不飽和結合を有するために水溶性重合体の製造時に架橋成分として働き得る化合物(B)を、該組成物は最適量含むことによって、製造される水溶性重合体が一部架橋されたグラフトポリマーとなるためであると推察される。例えば、このように製造される水溶性重合体に泥に対する吸着能を付与することによって、該水溶性重合体を洗剤組成物等に含有させることとした場合に、分散した泥汚れに重合体成分が吸着して、再度衣類等へ泥汚れが付着するのを効果的に防止することが可能な洗剤組成物とすることができる。このように、水溶性単量体用中間体含有組成物において、化合物(B)の含有量を特定の範囲とすることにより、高機能を有する水溶性重合体を高収率に製造することが可能となる。化合物(B)の含有量としては、化合物(A)の含有量に対して0.3〜4.5モル%であることが好ましく、0.5〜3.0モル%であることがより好ましく、製造される水溶性重合体に機能を付与することのできる効果が最も高いため、0.7〜2.5モル%が特に好ましい。
また、化合物(A)の含有量としては、水溶性単量体用中間体含有組成物の不揮発分100質量%に対して、50〜100質量%であれば、水溶性単量体用中間体含有組成物として充分に化合物(A)を含んでおり、本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物を用いて水溶性単量体を誘導するのに充分なものということができる。化合物(A)の含有量としては、好ましくは、55〜95質量%であり、より好ましくは、60〜90質量%である。
In the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer of the present invention, the content of the compound (B) is 0.1 to 6.0 mol% with respect to the content of the compound (A), and the compound Content of (A) is 50-100 mass% with respect to 100 mass% of non volatile matters of the intermediate-containing composition for water-soluble monomers. Here, the non-volatile content of the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer represents a component that does not volatilize under conditions of 130 ° C. and 1 atm, and therefore the composition contains a solvent. In this case, a solvent such as water that volatilizes under the conditions is not included. This is a composition in which the content of the compound (B), which is a kind of by-product simultaneously generated in the synthesis step of the compound (A), in the composition sufficiently containing the compound (A) is a specific amount. Represents. In the case of obtaining a polymer by deriving and polymerizing a water-soluble monomer using the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer of the present invention, the content of the compound (B) contained in the composition By controlling the amount to a specific amount, it is possible to sufficiently suppress the water-soluble polymer from gelling during the polymerization reaction. Further, the water-soluble polymer to be produced can be adsorbed with mud or cloth, or can be made into a polymer having a low viscosity even as a high molecular weight polymer. A new function can be imparted to the conductive polymer. This is because the composition contains an optimal amount of the compound (B) that has two unsaturated bonds in the structure and can serve as a crosslinking component during the production of the water-soluble polymer. Is assumed to be a partially crosslinked graft polymer. For example, when the water-soluble polymer thus produced is given a mud-adsorbing ability so that the water-soluble polymer is contained in a detergent composition, the polymer component is dispersed in the dispersed mud soil. It is possible to make a detergent composition capable of effectively preventing the mud from adhering to the clothes and the like and adhering again to the clothes. Thus, in the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer, by setting the content of the compound (B) within a specific range, a highly functional water-soluble polymer can be produced in a high yield. It becomes possible. As content of a compound (B), it is preferable that it is 0.3-4.5 mol% with respect to content of a compound (A), and it is more preferable that it is 0.5-3.0 mol%. Since the effect that can impart a function to the water-soluble polymer to be produced is the highest, 0.7 to 2.5 mol% is particularly preferable.
Moreover, as content of a compound (A), if it is 50-100 mass% with respect to 100 mass% of non volatile matters of the intermediate containing composition for water soluble monomers, the intermediate for water soluble monomers It can be said that the compound (A) is sufficiently contained as the containing composition and is sufficient to induce the water-soluble monomer using the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer of the present invention. As content of a compound (A), Preferably it is 55-95 mass%, More preferably, it is 60-90 mass%.

本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物においては、化合物(B)の含有量が、化合物(A)及び化合物(A)を合成する際の反応原料である化合物(I)の合計の含有量に対して、0.1〜5.0モル%であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。すなわち、化合物(A)が、下記一般式(I); In the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer of the present invention, the content of the compound (B) is the total of the compound (I) which is a reaction raw material when synthesizing the compound (A) and the compound (A). It is also one of the suitable embodiment of this invention that it is 0.1-5.0 mol% with respect to content of. That is, the compound (A) is represented by the following general formula (I):

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、1〜300の数を表す。)で表される化合物(I)とエピハロヒドリンとを反応させて得られ、水溶性単量体中間体含有組成物は、化合物(B)の含有量が、化合物(A)及び化合物(I)の合計の含有量に対して0.1〜5.0モル%であり、上記化合物(A)及び化合物(I)の合計の含有量は、水溶性単量体用中間体含有組成物の不揮発分100質量%に対して、50〜100質量%であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。そして更には、化合物(B)の含有量としては、化合物(A)及び化合物(I)の合計の含有量に対して0.25〜4.0モル%であることが好ましく、0.35〜3.0モル%であることがより好ましく、製造される水溶性重合体に機能を付与することのできる効果が最も高いため、0.5〜2.0モル%が特に好ましい。
また、化合物(A)及び化合物(I)の合計の含有量としては、水溶性単量体用中間体含有組成物の不揮発分100質量%に対して、50〜100質量%であれば、水溶性単量体用中間体含有組成物として充分に化合物(A)及び化合物(I)を含んでおり、本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物を用いて水溶性単量体を誘導するのに充分なものということができる。化合物(A)及び化合物(I)の合計の含有量としては、好ましくは、60〜98質量%であり、より好ましくは、70〜96質量%である。
(In the formula, R 0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N is an average addition mole number of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 1 to 300), and is obtained by reacting epihalohydrin with compound (I). In the water-soluble monomer intermediate-containing composition, the content of the compound (B) is 0.1 to 5.0 mol% with respect to the total content of the compound (A) and the compound (I). In addition, the total content of the compound (A) and the compound (I) may be 50 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the nonvolatile content of the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer. 1 is one of the preferred embodiments of the present invention. Further, the content of the compound (B) is preferably 0.25 to 4.0 mol% with respect to the total content of the compound (A) and the compound (I), The amount is more preferably 3.0 mol%, and 0.5 to 2.0 mol% is particularly preferable because the effect that can impart a function to the produced water-soluble polymer is the highest.
The total content of the compound (A) and the compound (I) is 50 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the non-volatile content of the intermediate-containing composition for water-soluble monomers. As the intermediate-containing composition for water-soluble monomers, the compound (A) and the compound (I) are sufficiently contained, and the water-soluble monomer is prepared using the intermediate-containing composition for water-soluble monomers of the present invention. It can be said that it is enough to guide. The total content of the compound (A) and the compound (I) is preferably 60 to 98% by mass, and more preferably 70 to 96% by mass.

次に、化合物(A)を含む水溶性単量体用中間体含有組成物の製造方法について説明する。
化合物(A)を含む水溶性単量体用中間体含有組成物は、化合物(I)とエピハロヒドリンとを1/2〜1/15(化合物(I)の有する水酸基(水酸基価換算)/エピハロヒドリン)のモル比で反応させることによって得ることができる。すなわち、下記一般式(1);
Next, the manufacturing method of the intermediate containing composition for water-soluble monomers containing a compound (A) is demonstrated.
The intermediate-containing composition for a water-soluble monomer containing the compound (A) comprises a compound (I) and an epihalohydrin ½ to 1/15 (the hydroxyl group of the compound (I) (hydroxyl value conversion) / epihalohydrin). It can obtain by making it react by the molar ratio of. That is, the following general formula (1);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、1〜300の数を表す。)で表される化合物(A)を含む水溶性単量体用中間体含有組成物を製造する方法であって、上記製造方法は、下記一般式(I); (In the formula, R 0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N is an average added mole number of an oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 1 to 300.) A method for producing a body-containing composition, wherein the production method comprises the following general formula (I);

Figure 0005763899
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(式中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、メチレン基、エチレン基又は直接結合を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、1〜300の数を表す。)で表される化合物(I)とエピハロヒドリンとを1/2〜1/15(化合物(I)の有する水酸基/エピハロヒドリン)のモル比で反応させる工程を含む水溶性単量体用中間体含有組成物の製造方法もまた、本発明の1つである。 (In the formula, R 0 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 1 represents a methylene group, an ethylene group or a direct bond. Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N is an average addition mole number of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 1 to 300.) The compound (I) represented by epihalohydrin is 1/2 to 1 A method for producing an intermediate-containing composition for a water-soluble monomer comprising a step of reacting at a molar ratio of / 15 (hydroxyl group of compound (I) / epihalohydrin) is also one aspect of the present invention.

上記反応工程は、化合物(I)とエピハロヒドリンとを反応させる際に通常用いられる反応方法により行うことができるが、次の(i)又は(ii)の反応工程により行うことが好ましい。(i)化合物(I)とエピハロヒドリンとをアルカリ化合物の存在下で反応させる工程、(ii)化合物(I)にエピハロヒドリンとルイス酸触媒とを加え反応させ、次に、アルカリ化合物を加えて反応させる工程。すなわち、上記反応工程が、化合物(I)とエピハロヒドリンとをアルカリ化合物の存在下で反応させる工程を含むこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。また、上記反応工程が、化合物(I)にエピハロヒドリンとルイス酸触媒とを加え反応させ、次に、アルカリ化合物を加えて反応させる工程を含むこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。上記反応工程の中でも、反応工程中に触媒などの影響による化合物(I)の分解反応などの副反応が起こりにくい点から、反応工程(i)の方法により化合物(A)を含む水溶性単量体用中間体含有組成物を製造することが好ましい。 Although the said reaction process can be performed by the reaction method normally used when making compound (I) and an epihalohydrin react, it is preferable to carry out by the following reaction process of (i) or (ii). (I) a step of reacting compound (I) with epihalohydrin in the presence of an alkali compound, (ii) an epihalohydrin and a Lewis acid catalyst are added to and reacted with compound (I), and then an alkali compound is added and reacted. Process. That is, it is also one of preferred embodiments of the present invention that the reaction step includes a step of reacting compound (I) with epihalohydrin in the presence of an alkali compound. Moreover, it is also one of preferred embodiments of the present invention that the reaction step includes a step of reacting compound (I) with an epihalohydrin and a Lewis acid catalyst and then reacting with an alkali compound. It is. Among the above reaction steps, a water-soluble monomer containing compound (A) is obtained by the method of reaction step (i) because side reactions such as decomposition reaction of compound (I) due to the influence of a catalyst and the like are unlikely to occur during the reaction step. It is preferable to produce an intermediate-containing composition for body.

上記一般式(I)で表される化合物(I)において、R、R、Y、nは、合成される化合物(A)におけるR、R、Y、nと同様である。化合物(I)としては、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、上記化合物(I)は、アルキレングリコールモノビニルエーテル、(メタ)アリルアルコール、イソプレノール又はそれらのアルキレンオキシド付加構造を有するアルコールに、アルキレンオキシドを通常用いられる方法で付加させることにより、製造することができる。製造された化合物(I)は上記反応工程前に前処理などの工程を行って、化合物(I)を製造する際に使用した触媒や含有する酸およびアルカリなどを除去してもよいし、しなくてもよい。
上記化合物(I)の反応系への添加方法は特に制限されず、反応前又は反応中に一度に添加してもよく、反応前及び/又は反応中に複数回に渡って断続的に添加してもよい。
The compound represented by the above general formula (I) in (I), R 0, R 1, Y 1 , n is the same as R 0, R 1, Y 1 , n in the synthesized compound (A) . As compound (I), 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.
In addition, the compound (I) can be produced by adding an alkylene oxide to an alkylene glycol monovinyl ether, (meth) allyl alcohol, isoprenol or an alcohol having an alkylene oxide addition structure thereof by a method usually used. it can. The produced compound (I) may be subjected to steps such as pretreatment before the above reaction step to remove the catalyst used in the production of compound (I) and the acid and alkali contained therein. It does not have to be.
The method for adding the compound (I) to the reaction system is not particularly limited, and may be added at one time before or during the reaction, or intermittently added several times before and / or during the reaction. May be.

上記エピハロヒドリンとしては、下記一般式(II); As said epihalohydrin, following general formula (II);

Figure 0005763899
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(式中、Zは、ハロゲン原子を表す。)で表されるものが好ましく、具体的には、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン等が挙げられる。これらの中でも、工業的に安価なことから、エピクロルヒドリンが特に好ましい。
これらエピハロヒドリンは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Wherein Z represents a halogen atom) is preferred, and specific examples include epichlorohydrin, epibromohydrin, epiiodohydrin, and the like. Among these, epichlorohydrin is particularly preferable because it is industrially inexpensive.
These epihalohydrins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

上記化合物(I)及びエピハロヒドリンの使用量は、それらのモル比が1/2〜1/15(化合物(I)の有する水酸基(水酸基価換算)/エピハロヒドリン)であるものであるが、このようなモル比で化合物(I)とエピハロヒドリンとを反応させることによって、上記化合物(B)や化合物(C)といった副生物の生成を抑制することが可能となる。上記化合物(I)及びエピハロヒドリンの使用量として好ましくは、それらのモル比が1/2.5〜1/12(化合物(I)の有する水酸基/エピハロヒドリン)であることであり、より好ましくは、1/3〜1/10であり、更に好ましくは、1/4〜1/7である。
上記エピハロヒドリンの反応系への添加方法は特に制限されず、反応前又は反応中に一度に添加してもよく、反応前及び/又は反応中に複数回に渡って断続的に添加してもよい。
The amount of the compound (I) and epihalohydrin used is such that the molar ratio thereof is 1/2 to 1/15 (hydroxyl group of the compound (I) (hydroxyl value conversion) / epihalohydrin). By reacting compound (I) with epihalohydrin at a molar ratio, it is possible to suppress the formation of by-products such as compound (B) and compound (C). The amount of the compound (I) and epihalohydrin used is preferably a molar ratio of 1 / 2.5-1 / 12 (hydroxyl group / epihalohydrin of the compound (I)), more preferably 1 / 3 to 1/10, and more preferably 1/4 to 1/7.
The method for adding the epihalohydrin to the reaction system is not particularly limited, and may be added at one time before or during the reaction, or may be intermittently added several times before and / or during the reaction. .

上記反応工程(i)は、化合物(I)とエピハロヒドリンとをアルカリ化合物の存在下で反応させる工程を含むものである。上記反応工程(i)における反応の反応式を図1に示す。図1から、反応工程(i)においては、生成物である化合物(A)と共に、上記化合物(B−1)及び上記化合物(B−2)が副生物として生成してくることが分かる。
上記アルカリ化合物としては、特に制限されず、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物が好ましい。これらアルカリ化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記アルカリ化合物の使用量としては、アルカリ化合物が反応系中に多く存在し過ぎると、反応の進行が速くなり、化合物(A)の生成とともに、副生物である化合物(B)が多く生成してしまう恐れがあり、一方、アルカリ化合物が反応系中に少なく存在し過ぎると、アルカリ化合物を添加した効果が充分に得られない恐れがあることから、化合物(I)の有する水酸基(水酸基価換算)とアルカリ化合物とのモル比が、15/1〜1/15(化合物(I)の有する水酸基/アルカリ化合物)であることが好ましい。より好ましくは、5/1〜1/5であり、更に好ましくは、3/1〜1/3である。
The reaction step (i) includes a step of reacting compound (I) with epihalohydrin in the presence of an alkali compound. The reaction formula of the reaction in the reaction step (i) is shown in FIG. FIG. 1 shows that in the reaction step (i), the compound (B-1) and the compound (B-2) are produced as by-products together with the product (A).
The alkali compound is not particularly limited, and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferable. These alkali compounds may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
As the amount of the alkali compound used, if too much alkali compound is present in the reaction system, the reaction proceeds more rapidly, and a large amount of by-product compound (B) is produced along with the production of compound (A). On the other hand, if there is too little alkali compound in the reaction system, the effect of adding the alkali compound may not be sufficiently obtained, so that the hydroxyl group of the compound (I) (hydroxyl value conversion) It is preferable that the molar ratio of the alkali compound is 15/1 to 1/15 (hydroxyl group / alkali compound of compound (I)). More preferably, it is 5/1 to 1/5, and more preferably 3/1 to 1/3.

上記アルカリ化合物の反応系への添加方法は特に制限されず、反応前又は反応中に一度に添加してもよく、反応前及び/又は反応中に複数回に渡って断続的に添加してもよい。添加する際の形態としては、水溶液の状態であってもよく、溶媒に溶かさずにフレーク状であってもよい。ただし、反応系中のアルカリ化合物の濃度が一度に高くなりすぎずに、反応全般に渡って存在することとなるようにすることにより、化合物(A)の合成反応をゆっくり進行させることが可能となり、副生する架橋成分の量を特定の範囲に制御することが可能となることから、上述した添加方法の中でも、複数回に渡って添加する方法が好ましい。より好ましくは、水溶液の状態で滴下して加えることである。
なお、水溶液の状態で加える場合には、水(反応の進行に伴い副生する水を含む)を通常用いられる方法により除去しながら反応を行ってもよい。
The method for adding the alkali compound to the reaction system is not particularly limited, and may be added at one time before or during the reaction, or may be intermittently added several times before and / or during the reaction. Good. As a form at the time of addition, the state of aqueous solution may be sufficient, and it may be in flake form, without melt | dissolving in a solvent. However, the concentration of the alkali compound in the reaction system does not become too high at one time, and it exists throughout the reaction, so that the synthesis reaction of the compound (A) can proceed slowly. Since the amount of the crosslinking component by-produced can be controlled within a specific range, among the above-described addition methods, a method of adding a plurality of times is preferable. More preferably, it is added dropwise in the form of an aqueous solution.
In addition, when adding in the state of aqueous solution, you may react, removing water (including the water byproduced with progress of reaction) by the method used normally.

上記反応工程(i)においては、エピハロヒドリンの使用量としては、上述した中でも、化合物(I)の有する水酸基(水酸基価換算)とエピハロヒドリンとのモル比が、1/2.5〜1/12(化合物(I)の有する水酸基/エピハロヒドリン)であることが好ましい。より好ましくは、1/3〜1/10であり、更に好ましくは、1/4〜1/7である。 In the said reaction process (i), as usage-amount of epihalohydrin, among the above-mentioned, the molar ratio of the hydroxyl group (hydroxyl value conversion) which compound (I) has and epihalohydrin is 1 / 2.5-1 / 12 ( It is preferable that it is the hydroxyl group / epihalohydrin which compound (I) has. More preferably, it is 1/3 to 1/10, and still more preferably 1/4 to 1/7.

上記反応工程(i)は、必要に応じて相間移動触媒を用いて行うことが好ましい。上記相間移動触媒としては、特に制限されないが、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラプロピルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラオクチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、オクチルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムクロリド等の塩化四級アンモニウム塩;トリメチルアンモニウムクロリド、トリエチルアンモニウムクロリド等の塩化3級アンモニウム塩;テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラプロピルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラオクチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、オクチルトリメチルアンモニウムブロミド、セチルトリメチルアンモニウムブロミド等の臭化四級アンモニウム塩;トリメチルアンモニウムブロミド、トリエチルアンモニウムブロミド等の臭化三級アンモニウム塩;テトラブチルホスホニウムクロリド、テトラブチルホスホニウムブロミド等のホスホニウム塩;15−クラウン−5、18−クラウン−6等のクラウンエーテル類;等が挙げられる。これらの中でも、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミドが好ましく、より好ましくは、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミドであり、更に好ましくは、テトラブチルアンモニウムブロミドである。これら相間移動触媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 It is preferable to perform the said reaction process (i) using a phase transfer catalyst as needed. The phase transfer catalyst is not particularly limited, but tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrapropylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetraoctylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, octyltrimethylammonium chloride. Quaternary ammonium chloride such as cetyltrimethylammonium chloride; tertiary ammonium chloride such as trimethylammonium chloride and triethylammonium chloride; tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetrapropylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetraoctylammonium Bromide Quaternary ammonium bromides such as benzyltrimethylammonium bromide, benzyltriethylammonium bromide, octyltrimethylammonium bromide and cetyltrimethylammonium bromide; Tertiary ammonium bromide salts such as trimethylammonium bromide and triethylammonium bromide; Tetrabutylphosphonium chloride, Tetra Phosphonium salts such as butylphosphonium bromide; crown ethers such as 15-crown-5 and 18-crown-6; Among these, tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide are preferable, and tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium are more preferable. A bromide, more preferably tetrabutylammonium bromide. These phase transfer catalysts may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

上記相間移動触媒を用いる場合における、相間移動触媒の使用量としては、少なすぎると充分な触媒効果が得られない恐れがあり、多すぎても、使用量に見合うだけの効果が得られず経済的に不利となる恐れがあることから、化合物(I)の有する水酸基(水酸基価換算)と相間移動触媒とのモル比が、1/0.0001〜1/0.3(化合物(I)の有する水酸基/相間移動触媒)であることが好ましい。より好ましくは、1/0.001〜1/0.2であり、更に好ましくは、1/0.005〜1/0.1である。 In the case of using the above phase transfer catalyst, the amount of the phase transfer catalyst used may be insufficient if the amount is too small. If the amount is too large, the effect corresponding to the amount used may not be obtained and the economy will not be obtained. Therefore, the molar ratio of the hydroxyl group (in terms of hydroxyl value) of the compound (I) to the phase transfer catalyst is 1 / 0.0001 to 1 / 0.3 (compound (I)). (Hydroxyl group / phase transfer catalyst). More preferably, it is 1 / 0.001 to 1 / 0.2, and still more preferably 1 / 0.005 to 1 / 0.1.

上記反応工程(i)における各反応材料の添加方法としては、上述したような各成分における好ましい添加方法を適宜組み合わせて用いることが可能である。それらの中でも、化合物(I)及びエピハロヒドリンを反応前に一括して投入し、アルカリ化合物を反応中に水溶液の状態で滴下する方法、又は、反応中にフレーク状で複数回に渡って断続的に添加する方法により行うことが好適である。 As a method for adding each reaction material in the reaction step (i), it is possible to appropriately combine the preferable addition methods for each component as described above. Among them, compound (I) and epihalohydrin are added all at once before the reaction, and an alkali compound is dropped in the form of an aqueous solution during the reaction, or intermittently in a flaky state several times during the reaction. It is suitable to carry out by the method of adding.

上記反応工程(ii)は、化合物(I)にエピハロヒドリンとルイス酸触媒とを加え反応させ、次に、アルカリ化合物を加えて反応させる工程を含むものである。上記反応工程(ii)における反応の反応式を図2に示す。図2中、Zは、エピハロヒドリンに由来するハロゲン原子を表している。図2から、反応工程(ii)においては、生成物である化合物(A)と共に、上記化合物(B−3)が副生物として生成してくることが分かる。
上記ルイス酸としては、通常ルイス酸として用いられるものであれば、特に制限されないが、例えば、三フッ化ホウ素、四塩化錫、二塩化錫、塩化亜鉛、塩化第二鉄、塩化アルミニウム、四塩化チタン、塩化マグネシウム、五塩化アンチモン等が挙げられる。これらの中でも、三フッ化ホウ素、四塩化錫、二塩化錫が好ましい。これらルイス酸触媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記ルイス酸触媒の使用量としては、少なすぎると充分な触媒効果が得られない恐れがあり、多すぎても、使用量に見合うだけの効果が得られず経済的に不利となる恐れがあることから、化合物(I)の有する水酸基(水酸基価換算)とルイス酸触媒とのモル比が、1/0.0001〜1/0.1(化合物(I)の有する水酸基/ルイス酸触媒)であることが好ましい。より好ましくは、1/0.0005〜1/0.05であり、更に好ましくは、1/0.001〜1/0.03である。
The reaction step (ii) includes a step of reacting compound (I) with an epihalohydrin and a Lewis acid catalyst and then adding an alkali compound to react. The reaction formula of the reaction in the reaction step (ii) is shown in FIG. In FIG. 2, Z represents a halogen atom derived from epihalohydrin. FIG. 2 shows that in the reaction step (ii), the compound (B-3) is produced as a byproduct together with the product compound (A).
The Lewis acid is not particularly limited as long as it is usually used as a Lewis acid. For example, boron trifluoride, tin tetrachloride, tin dichloride, zinc chloride, ferric chloride, aluminum chloride, tetrachloride. Examples include titanium, magnesium chloride, and antimony pentachloride. Among these, boron trifluoride, tin tetrachloride, and tin dichloride are preferable. These Lewis acid catalysts may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
If the amount of the Lewis acid catalyst used is too small, a sufficient catalytic effect may not be obtained, and if it is too large, an effect corresponding to the amount used may not be obtained, which may be economically disadvantageous. Therefore, the molar ratio of the hydroxyl group (converted to hydroxyl value) of compound (I) to the Lewis acid catalyst is 1 / 0.0001 to 1 / 0.1 (hydroxyl group of compound (I) / Lewis acid catalyst). Preferably there is. More preferably, it is 1 / 0.0005 to 1 / 0.05, and still more preferably 1 / 0.001 to 1 / 0.03.

上記反応工程(ii)におけるエピハロヒドリンの使用量は、上記反応工程(i)におけるエピハロヒドリンの使用量と同様である。また、上記反応工程(ii)において加えるアルカリ化合物も、上記反応工程(i)におけるアルカリ化合物と同様である。 The amount of epihalohydrin used in the reaction step (ii) is the same as the amount of epihalohydrin used in the reaction step (i). The alkali compound added in the reaction step (ii) is the same as the alkali compound in the reaction step (i).

上記反応工程(i)及び(ii)は、溶媒の非存在下に実施することで効率よく反応が進行するため、容積効率の観点から溶媒を用いずに行うことが好ましいが、溶媒の存在下においても実施することができる。上記溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限されないが、例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルメチルケトン等のケトン類;ジクロロメタン、ジクロロエタン等の塩素系炭化水素類;水;メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの等のアルコール類が挙げられる。これら溶媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The reaction steps (i) and (ii) are preferably carried out without using a solvent from the viewpoint of volumetric efficiency because the reaction proceeds efficiently by carrying out in the absence of a solvent. Can also be implemented. The solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction. For example, hydrocarbons such as hexane, octane, decane, cyclohexane, benzene and toluene; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; acetone and methyl Ketones such as methyl ketone; chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane; water; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

上記溶媒を用いる場合における、溶媒の使用量としては、特に制限されないが、化合物(I)に対して、0.005〜5倍質量であることが好ましく、0.01〜3倍質量であることがより好ましい。 The amount of the solvent used in the case of using the solvent is not particularly limited, but is preferably 0.005 to 5 times the mass, and 0.01 to 3 times the mass of the compound (I). Is more preferable.

上記反応工程(i)及び(ii)は、空気雰囲気下で行ってもよいし、不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。また、減圧下、大気圧下、加圧下いずれの圧力下で行ってもよい。反応温度としては、0〜200℃であることが好ましく、15〜150℃であることがより好ましく、30〜100℃であることが更に好ましい。反応原料である化合物(I)の流動性の観点から、攪拌に問題が生じない温度で反応を行うことが好ましい。また、反応時間としては、0.1〜50時間であることが好ましく、0.5〜30時間であることがより好ましく、1〜15時間であることが更に好ましい。 The reaction steps (i) and (ii) may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Moreover, you may carry out under any pressure under pressure reduction, atmospheric pressure, and pressurization. As reaction temperature, it is preferable that it is 0-200 degreeC, It is more preferable that it is 15-150 degreeC, It is still more preferable that it is 30-100 degreeC. From the viewpoint of the fluidity of the compound (I) which is a reaction raw material, the reaction is preferably performed at a temperature at which no problem occurs in stirring. Moreover, as reaction time, it is preferable that it is 0.1 to 50 hours, It is more preferable that it is 0.5 to 30 hours, It is still more preferable that it is 1 to 15 hours.

上記反応工程は、いわゆるスラリー反応を含み、通常用いられる攪拌装置を有する反応装置を用いて反応を実施することができる。例えば、攪拌槽式反応装置を用いて、回分型、半回分型、連続槽型のいずれの反応装置も用いることができる。 The reaction step includes so-called slurry reaction, and the reaction can be carried out using a reaction apparatus having a commonly used stirring apparatus. For example, using a stirred tank reactor, any of a batch reactor, a semi-batch reactor, and a continuous tank reactor can be used.

上記反応工程を行った後、脱塩や、過剰なエピハロヒドリンの除去等を行った後に化合物(A)からの各種単量体の誘導化反応工程を行うことが好ましい。上記脱塩工程は、沈降分離、遠心分離、ろ過等の通常脱塩に用いられる方法により行うことができ、塩が充分に取り除かれるように適宜設定して実施することができるが、充分な分離速度を得るため、15〜100℃の温度で行うことが好ましい。また、過剰なエピハロヒドリンを除去する方法としては、除去することができれば、特に制限されず、例えば、蒸留や蒸発操作等を行うことにより容易に取り除くことができる。 After performing the above reaction step, it is preferable to perform a derivatization reaction step of various monomers from the compound (A) after desalting, removal of excess epihalohydrin, and the like. The desalting step can be carried out by a method usually used for desalting such as sedimentation separation, centrifugation, filtration, etc., and can be carried out by appropriately setting so that the salt is sufficiently removed. In order to obtain speed, it is preferable to carry out at a temperature of 15 to 100 ° C. Further, the method for removing excess epihalohydrin is not particularly limited as long as it can be removed. For example, the epihalohydrin can be easily removed by distillation or evaporation.

次に、本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物を用いて誘導される水溶性単量体含有組成物について説明する。
本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物は、化合物(A)を含んでおり、該化合物(A)の末端グリシジル基を適宜修飾することにより様々な官能基を有する化合物を含有する組成物を得ることができる。そのような様々な官能基を有する該化合物は、重合性の末端二重結合により重合することができることから、様々な官能基を側鎖の末端に有し、側鎖のオキシアルキレン基によって水溶性を示す重合体を得ることが可能となる。このことから該化合物は、水溶性単量体として有用なものである。
上記様々な官能基を有する化合物としては、化合物(A)の末端グリシジル基を修飾することにより得られるものであれば、最終的に合成する水溶性重合体に付与したい物性に応じて適宜その官能基を選択して用いることができる。そのような様々な官能基を有する化合物を含む組成物としては、例えば、本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物と、官能基含有化合物とを反応させて得られる水溶性単量体含有組成物であって、上記水溶性単量体が、上記官能基含有化合物として3級アミン塩を用いて得られるカチオン性基含有単量体である水溶性単量体含有組成物、本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物と、官能基含有化合物とを反応させて得られる水溶性単量体含有組成物であって、上記水溶性単量体が、上記官能基含有化合物として2級アミンを用いて得られるアミノ基含有単量体である水溶性単量体含有組成物、本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物と、官能基含有化合物とを反応させて得られる水溶性単量体含有組成物であって、上記水溶性単量体が、上記官能基含有化合物として亜硫酸化合物を用いて得られるスルホン酸基含有単量体である水溶性単量体含有組成物、本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物と、官能基含有化合物とを反応させて得られる水溶性単量体含有組成物であって、上記水溶性単量体が、上記官能基含有化合物として水酸基含有化合物を用いて得られるアルキルエーテル基含有単量体である水溶性単量体含有組成物等が挙げられ、これらの水溶性単量体含有組成物、及び、これらの水溶性単量体もまた、本発明の1つである。
Next, the water-soluble monomer containing composition induced | guided | derived using the intermediate-containing composition for water-soluble monomers of this invention is demonstrated.
The intermediate-containing composition for a water-soluble monomer of the present invention contains the compound (A) and contains compounds having various functional groups by appropriately modifying the terminal glycidyl group of the compound (A). A composition can be obtained. Since such a compound having various functional groups can be polymerized by a polymerizable terminal double bond, it has various functional groups at the end of the side chain and is water-soluble by the oxyalkylene group of the side chain. It becomes possible to obtain the polymer which shows. Therefore, the compound is useful as a water-soluble monomer.
As the compound having various functional groups, as long as it is obtained by modifying the terminal glycidyl group of the compound (A), the functional group is appropriately selected according to the physical properties to be finally added to the water-soluble polymer to be synthesized. A group can be selected and used. As a composition containing such a compound having various functional groups, for example, a water-soluble monomer obtained by reacting the water-soluble monomer intermediate-containing composition of the present invention with a functional group-containing compound. A water-soluble monomer-containing composition, wherein the water-soluble monomer is a cationic group-containing monomer obtained using a tertiary amine salt as the functional group-containing compound, A water-soluble monomer-containing composition obtained by reacting an intermediate-containing composition for a water-soluble monomer of the invention with a functional group-containing compound, wherein the water-soluble monomer contains the functional group Reaction of a water-soluble monomer-containing composition that is an amino group-containing monomer obtained by using a secondary amine as a compound, the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer of the present invention, and a functional group-containing compound A water-soluble monomer-containing composition obtained by allowing the water-soluble monomer to A water-soluble monomer-containing composition that is a sulfonic acid group-containing monomer obtained by using a sulfite compound as the functional group-containing compound, the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer of the present invention, and a functional group-containing composition A water-soluble monomer-containing composition obtained by reacting a compound, wherein the water-soluble monomer is an alkyl ether group-containing monomer obtained by using a hydroxyl group-containing compound as the functional group-containing compound. A certain water-soluble monomer containing composition etc. are mentioned, These water-soluble monomer containing compositions and these water-soluble monomers are also one of this invention.

上記官能基含有化合物として、3級アミン塩を用いた場合には、上記水溶性単量体含有組成物としてカチオン性基含有単量体が得られることとなる。この合成反応は、3級アミン塩と化合物(A)のグリシジル基とを反応させて、化合物(A)の末端を4級アンモニウム塩化し、カチオン性基含有単量体を得る反応であり、そのような反応に通常用いられる反応方法を適宜用いて合成することが可能である。 When a tertiary amine salt is used as the functional group-containing compound, a cationic group-containing monomer is obtained as the water-soluble monomer-containing composition. This synthesis reaction is a reaction in which a tertiary amine salt is reacted with the glycidyl group of the compound (A), and the terminal of the compound (A) is quaternary ammonium chloride to obtain a cationic group-containing monomer. It is possible to synthesize by appropriately using a reaction method usually used for such a reaction.

上記官能基含有化合物として、2級アミンを用いた場合には、上記水溶性単量体含有組成物としてアミノ基含有単量体が得られることとなる。この合成反応は、2級アミンと化合物(A)のグリシジル基とを反応させて、化合物(A)の末端を3級アミン化し、アミノ基含有単量体を得る反応であり、そのような反応に通常用いられる反応方法を適宜用いて合成することが可能である。
なお、上記アミノ基含有単量体は、アミノ基含有単量体の末端にアミノ基を含有するものであるが、該アミノ基の窒素原子に結合する置換基としては、アルキル基や、水酸基、カルボキシル基等の官能基を有する基等が挙げられる。
When a secondary amine is used as the functional group-containing compound, an amino group-containing monomer is obtained as the water-soluble monomer-containing composition. This synthesis reaction is a reaction in which a secondary amine and a glycidyl group of the compound (A) are reacted to form a tertiary amine at the terminal of the compound (A) to obtain an amino group-containing monomer. It is possible to synthesize by appropriately using the reaction method usually used in the above.
The amino group-containing monomer has an amino group at the terminal of the amino group-containing monomer, and examples of the substituent bonded to the nitrogen atom of the amino group include an alkyl group, a hydroxyl group, Examples include groups having a functional group such as a carboxyl group.

上記官能基含有化合物として、亜硫酸化合物を用いた場合には、上記水溶性単量体含有組成物としてスルホン酸基含有単量体が得られることとなる。この合成反応は、亜硫酸化合物と化合物(A)のグリシジル基とを反応させて、化合物(A)の末端をスルホン化し、スルホン酸基含有単量体を得る反応であり、そのような反応に通常用いられる反応方法を適宜用いて合成することが可能である。 When a sulfite compound is used as the functional group-containing compound, a sulfonic acid group-containing monomer is obtained as the water-soluble monomer-containing composition. This synthesis reaction is a reaction in which a sulfite compound and a glycidyl group of the compound (A) are reacted to sulfonate the end of the compound (A) to obtain a sulfonic acid group-containing monomer. It is possible to synthesize by appropriately using the reaction method used.

上記官能基含有化合物として、水酸基含有化合物を用いた場合には、上記水溶性単量体含有組成物としてアルキルエーテル基含有単量体が得られることとなる。この合成反応は、該水酸基含有化合物の水酸基と化合物(A)のグリシジル基とを反応させて、末端にアルキルエーテル基を含有するアルキルエーテル基含有単量体を合成する反応であり、そのような反応に通常用いられる反応方法を適宜用いて合成することが可能である。
なお、上記アルキルエーテル基含有単量体は、アルキルエーテル基含有単量体の末端にアルキルエーテル基を含有する形態の他に、該アルキルエーテル基中の炭素原子にカルボキシル基等の官能基が結合している形態も含むものである。
When a hydroxyl group-containing compound is used as the functional group-containing compound, an alkyl ether group-containing monomer is obtained as the water-soluble monomer-containing composition. This synthesis reaction is a reaction in which a hydroxyl group of the hydroxyl group-containing compound and a glycidyl group of the compound (A) are reacted to synthesize an alkyl ether group-containing monomer containing an alkyl ether group at the terminal, such as It is possible to synthesize by appropriately using a reaction method usually used for the reaction.
In addition to the form in which the alkyl ether group-containing monomer contains an alkyl ether group at the terminal of the alkyl ether group-containing monomer, a functional group such as a carboxyl group is bonded to a carbon atom in the alkyl ether group. The form which is carrying out is also included.

上記水溶性単量体含有組成物は、得られた後、必要に応じて精製を行ってもよい。該精製工程としては、抽出や洗浄等の通常精製工程として行われる手法により行うことが可能である。 After the said water-soluble monomer containing composition is obtained, you may refine | purify as needed. The purification step can be performed by a technique that is performed as a normal purification step such as extraction or washing.

〔本発明のカチオン性基含有単量体〕
上述したように、特定の官能基を有する水溶性単量体の1つとしてカチオン性基含有単量体が挙げられるが、下記一般式(11);
[Cationic group-containing monomer of the present invention]
As described above, a cationic group-containing monomer can be mentioned as one of water-soluble monomers having a specific functional group, and the following general formula (11);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、水素原子またはCH基を表し、Rは、CH基、CHCH基または単結合を表し、R、R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、RとRは結合して環状構造を形成しても良く、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表し、nはオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数を表し、1〜300の数であり、X−はカウンターアニオンを表す。)で表される構造を有するカチオン性基含有単量体もまた、本発明の1つである。 (Wherein R 0 represents a hydrogen atom or a CH 3 group, R 1 represents a CH 2 group, a CH 2 CH 2 group or a single bond, and R 2 , R 3 and R 4 are the same or different. Represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 and R 3 may combine to form a cyclic structure, and Y 1 may be the same or different and each represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N represents an average number of added moles of an oxyalkylene group (—Y 1 —O—), is a number of 1 to 300, and X 1 — represents a counter anion.) A cation having a structure represented by The sex group-containing monomer is also one aspect of the present invention.

上記一般式(11)において、Rが単結合である場合とは、上記一般式(11)のHC=C(R)−R−O−において、HC=C(R)−O−で表されることを意味する。すなわちHC=C(R)−R−は、RがCH基、RがCH基の場合はメタリル基、RがCH基、RがCHCH基の場合はイソプレニル基、RがCH基、Rが単結合の場合はイソプロペニル基、Rが水素原子、RがCH基の場合はアリル基、Rが水素原子、RがCHCH基の場合はブテニル基、Rが水素原子、Rが単結合の場合はビニル基を意味する。 In the above general formula (11), and when R 1 is a single bond, H 2 C = C (R 0) of the general formula (11) -R 1 at -O-, H 2 C = C ( R 0 ) -O-means. That H 2 C = C (R 0 ) -R 1 - is, R 0 is CH 3, methallyl group when R 1 is a CH 2 group, R 0 is CH 3, R 1 is CH 2 CH 2 group Is an isoprenyl group, R 0 is a CH 3 group, R 1 is a single bond, an isopropenyl group, R 0 is a hydrogen atom, R 1 is a CH 2 group, an allyl group, R 0 is a hydrogen atom, R When 1 is a CH 2 CH 2 group, it means a butenyl group, R 0 is a hydrogen atom, and when R 1 is a single bond, it means a vinyl group.

上記一般式(11)におけるR、R、Rは、同一又は異なって、炭素数1〜20の有機基である。炭素数1〜20の有機基は全体として炭素数が1〜20であれば、制限はないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基であることが好ましい。当該アルキル基、アリール基、アルケニル基は、無置換の基であっても、水素原子の1または2以上が他の有機基によって置換されていても良い。この場合の他の置換基としては、アルキル基(上記有機基がアルキル基の場合は全体としてアルキル基となるので、有機基は無置換のアルキル基に該当する。)、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、水酸基、アシル基、エーテル基、アミド基、エステル基、ケトン基等が挙げられる。
、R、Rは、炭素数が1〜8であることがより好ましく、炭素数が1〜5であることが更に好ましく、炭素数が1〜2であることが特に好ましい。上記範囲にあれば、高い収率で本発明のカチオン性基含有単量体を製造することができる。
R < 2 >, R < 3 >, R < 4 > in the said General formula (11) is the same or different, and is a C1-C20 organic group. The organic group having 1 to 20 carbon atoms is not limited as long as it has 1 to 20 carbon atoms as a whole, but is preferably an alkyl group, an aryl group, or an alkenyl group. The alkyl group, aryl group, and alkenyl group may be unsubstituted groups, or one or more of the hydrogen atoms may be substituted with other organic groups. Other substituents in this case include an alkyl group (the organic group corresponds to an unsubstituted alkyl group when the organic group is an alkyl group as a whole), an aryl group, an alkenyl group, Examples thereof include an alkoxy group, a hydroxyl group, an acyl group, an ether group, an amide group, an ester group, and a ketone group.
R 2 , R 3 and R 4 preferably have 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 2 carbon atoms. If it exists in the said range, the cationic group containing monomer of this invention can be manufactured with a high yield.

上記R、R、Rとして具体的には、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、オクチル基、ラウリル基、ステアリル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基等のアルキル基;ブチレン基、オクチレン基、ノニレン基等のアルケニル基;フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、2,3−若しくは2,4−キシリル基、メシチル基、ナフチル基等のアリール基、又はこれらの水素原子の一部が、アルコキシ基、カルボキシエステル基、アミノ基、アミド基、水酸基等で置換された基、例えばヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。高い収率で本発明のカチオン性基含有単量体を製造することができることから、メチル基、エチル基であることが好ましい。
上記一般式(11)において、R、Rが結合して環状構造を形成していても構わないが、この場合、環状構造が安定することから、N原子、R、Rで形成される環状構造は3〜7員環であること、すなわちRとRの合計の炭素数が2〜6であることが好ましい。
Specific examples of R 2 , R 3 and R 4 include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, an octyl group, a lauryl group, a stearyl group, a cyclohexyl group, and 2 An alkyl group such as ethylhexyl group; an alkenyl group such as butylene group, octylene group and nonylene group; an aryl such as phenyl group, benzyl group, phenethyl group, 2,3- or 2,4-xylyl group, mesityl group and naphthyl group A group or a group in which a part of these hydrogen atoms is substituted with an alkoxy group, a carboxyester group, an amino group, an amide group, a hydroxyl group, or the like, such as a hydroxyethyl group or a hydroxypropyl group. Since the cationic group-containing monomer of the present invention can be produced with a high yield, it is preferably a methyl group or an ethyl group.
In the general formula (11), R 2 and R 3 may be bonded to form a cyclic structure. In this case, since the cyclic structure is stabilized, the ring structure is formed of N atom, R 2 and R 3 . The cyclic structure to be formed is preferably a 3 to 7-membered ring, that is, the total carbon number of R 2 and R 3 is 2 to 6.

上記一般式(11)において、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基であるが、本発明のカチオン性基含有単量体の重合性が良好となることから、Yは炭素数2〜4のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2〜3のアルキレン基であることが特に好ましい。具体的にはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の炭素数2〜4のアルキレン基であることが好ましく、エチレン基、プロピレン基等の炭素数2〜3のアルキレン基であることが特に好ましい。アルキレン基は、1種でも2種以上でも構わないが、2種以上の場合は、−Y−O−の構造はランダムに連続していても、交互に連続していても、ブロック状に連続していても良い。
上記一般式(1)において、nはオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数を表し、1〜300の数であるが、重合体にポリアルキレングリコール鎖を多く導入できるという観点から、nは5以上が好ましく、10以上がより好ましく、20以上が更に好ましい。また、本発明のカチオン性基含有単量体の重合性が良好になるという観点から、nは200以下が好ましく、150以下がより好ましく、120以下が更に好ましい。
In the general formula (11), Y 1 is the same or different and is an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. However, since the polymerization property of the cationic group-containing monomer of the present invention is improved, Y 1 1 is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms. Specifically, an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms such as an ethylene group, a propylene group, or a butylene group is preferable, and an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms such as an ethylene group or a propylene group is particularly preferable. The alkylene group may be one type or two or more types, but in the case of two or more types, the structure of -Y 1 -O- may be randomly continuous or alternately continuous or in a block shape It may be continuous.
In the general formula (1), that n represents an average addition mole number of the oxyalkylene group (-Y 1 -O-), but the number of 1 to 300, can introduce more polyalkylene glycol chains in the polymer From the viewpoint, n is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and still more preferably 20 or more. Further, from the viewpoint of improving the polymerizability of the cationic group-containing monomer of the present invention, n is preferably 200 or less, more preferably 150 or less, and still more preferably 120 or less.

本発明のカチオン性基含有単量体は、四級化した窒素原子近傍に、カウンターアニオンX−が存在することになる。カウンターアニオンX−の種類に特に限定はないが、ハロゲン原子のイオン、アルキル硫酸イオンが好ましい。ハロゲン原子のイオンとしては、具体的には、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子のイオン等が挙げられる。中でも、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のイオンが好ましく、塩素原子のイオンが特に好ましい。アルキル硫酸イオンとしては、具体的には、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン等が挙げられる。中でも、メチル硫酸イオンが好ましい。 In the cationic group-containing monomer of the present invention, a counter anion X 1 − is present in the vicinity of the quaternized nitrogen atom. The type of the counter anion X 1 − is not particularly limited, but is preferably a halogen atom ion or an alkyl sulfate ion. Specific examples of the halogen atom ion include a chlorine atom, bromine atom, iodine atom, and fluorine atom ion. Of these, ions of chlorine atom, bromine atom and iodine atom are preferable, and ion of chlorine atom is particularly preferable. Specific examples of the alkyl sulfate ion include methyl sulfate ion and ethyl sulfate ion. Of these, methyl sulfate ion is preferable.

本発明のカチオン性基含有単量体を重合することにより、得られる重合体は、本発明のカチオン性基含有単量体由来の構造を有することになる。カチオン性基含有単量体由来の構造は、本発明のカチオン性基含有単量体の炭素−炭素二重結合が単結合になった構造であり、下記一般式(13); The polymer obtained by polymerizing the cationic group-containing monomer of the present invention has a structure derived from the cationic group-containing monomer of the present invention. The structure derived from the cationic group-containing monomer is a structure in which the carbon-carbon double bond of the cationic group-containing monomer of the present invention is a single bond, and is represented by the following general formula (13);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Rは、水素原子またはCH基を表し、Rは、CH基、CHCH基または単結合を表し、R、R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、RとRは結合して環状構造を形成しても良く、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表し、nはオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数を表し、1〜300の数であり、X−はカウンターアニオンを表す。)で表すことができる。
本発明のカチオン性基含有単量体の重合する炭素−炭素二重結合を有する基、すなわちHC=C(R)−R−としては、イソプレニル基、メタリル基、アリル基、ビニル基が好ましい。重合性の観点から、イソプレニル基、メタリル基、アリル基がより好ましく、イソプレニル基、メタリル基が特に好ましい。
(Wherein R 0 represents a hydrogen atom or a CH 3 group, R 1 represents a CH 2 group, a CH 2 CH 2 group or a single bond, and R 2 , R 3 and R 4 are the same or different. Represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 and R 3 may combine to form a cyclic structure, and Y 1 may be the same or different and each represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. N represents the average number of added moles of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—), is a number from 1 to 300, and X 1 — represents a counter anion.
As the group having a carbon-carbon double bond to polymerize the cationic group-containing monomer of the present invention, that is, H 2 C═C (R 0 ) —R 1 —, an isoprenyl group, methallyl group, allyl group, vinyl Groups are preferred. From the viewpoint of polymerizability, an isoprenyl group, a methallyl group, and an allyl group are more preferable, and an isoprenyl group and a methallyl group are particularly preferable.

次に、本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法について説明する。
〔本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法〕
本発明のカチオン性基含有単量体は、上述した方法により製造することができ、通常知られている製造方法によっても製造することができるが、下記製造方法(1)〜(6)の方法で製造することが好ましい。当該方法によれば、高い収率で本発明のカチオン性基含有単量体を製造することができる。
すなわち、本発明のカチオン性基含有単量体の好ましい製造方法(1)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとアルカリ化合物とを反応させる工程(工程A)と、(ii)工程Aで得られた反応物と三級アミン塩とを反応させる工程(工程B)とを含むカチオン性基含有単量体の製造方法である。
Next, the manufacturing method of the cationic group containing monomer of this invention is demonstrated.
[Method for Producing Cationic Group-Containing Monomer of the Present Invention]
The cationic group-containing monomer of the present invention can be produced by the above-described method, and can also be produced by a generally known production method, but the following production methods (1) to (6) It is preferable to manufacture by. According to this method, the cationic group-containing monomer of the present invention can be produced with high yield.
That is, a preferred production method (1) of the cationic group-containing monomer of the present invention comprises (i) a reaction between a polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12), an epihalohydrin, and an alkali compound. A method for producing a cationic group-containing monomer comprising: a step (step A) for reacting; and (ii) a step (step B) for reacting the reaction product obtained in step A with a tertiary amine salt.

本発明のカチオン性基含有単量体の好ましい製造方法(2)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとアルカリ化合物とを反応させる工程(工程A)と、(ii)工程Aで得られた反応物と二級アミンとを反応させる工程(工程C)と、(iii)工程Cで得られた反応物と四級化剤とを反応させる工程(工程D)とを含むカチオン性基含有単量体の製造方法である。 A preferred production method (2) of the cationic group-containing monomer of the present invention is the step of (i) reacting the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12), an epihalohydrin, and an alkali compound. (Step A), (ii) a step of reacting the reaction product obtained in Step A with a secondary amine (Step C), and (iii) a reaction product obtained in Step C and a quaternizing agent. It is a manufacturing method of the cationic group containing monomer including the process (process D) made to react.

本発明のカチオン性基含有単量体の好ましい製造方法(3)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとを触媒存在下反応させる工程(工程E)と、(ii)工程Eで得られた反応物と三級アミンとを反応させる工程(工程F)とを含むカチオン性基含有単量体の製造方法である。 A preferred production method (3) of the cationic group-containing monomer of the present invention comprises (i) a step of reacting the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) with an epihalohydrin in the presence of a catalyst. It is a method for producing a cationic group-containing monomer, which includes (Step E) and (ii) a step (Step F) of reacting the reaction product obtained in Step E with a tertiary amine.

本発明のカチオン性基含有単量体の好ましい製造方法(4)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とグリシジルトリアルキルアンモニウム塩とを反応させる工程(工程G)を含むカチオン性基含有単量体の製造方法である。 In the preferred production method (4) of the cationic group-containing monomer of the present invention, (i) the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) is reacted with a glycidyl trialkyl ammonium salt. It is a manufacturing method of the cationic group containing monomer including a process (process G).

本発明のカチオン性基含有単量体の好ましい製造方法(5)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとを触媒存在下反応させる工程(工程E)と、(ii)工程Eで得られた反応物とアルカリ化合物とを反応させる工程(工程H)と、(iii)工程Hで得られた反応物と三級アミン塩とを反応させる工程(工程B)とを含むカチオン性基含有単量体の製造方法である。 A preferred production method (5) of the cationic group-containing monomer of the present invention is a step of (i) reacting the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) with an epihalohydrin in the presence of a catalyst. (Step E), (ii) a step of reacting the reaction product obtained in Step E with an alkali compound (Step H), and (iii) a reaction of the reaction product obtained in Step H with a tertiary amine salt. It is a manufacturing method of the cationic group containing monomer including the process (process B) to make.

本発明のカチオン性基含有単量体の好ましい製造方法(6)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとを触媒存在下反応させる工程(工程E)と、(ii)工程Eで得られた反応物とアルカリ化合物とを反応させる工程(工程H)と、(iii)工程Hで得られた反応物と二級アミンとを反応させる工程(工程C)と、(iv)工程Cで得られた反応物と四級化剤とを反応させる工程(工程D)とを含むカチオン性基含有単量体の製造方法である。 A preferred production method (6) of the cationic group-containing monomer of the present invention comprises (i) a step of reacting the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) with an epihalohydrin in the presence of a catalyst. (Step E), (ii) a step of reacting the reactant obtained in Step E with an alkali compound (Step H), and (iii) a reaction of the reactant obtained in Step H with a secondary amine. It is a manufacturing method of a cationic group containing monomer including a process (process C) and (iv) the process (process D) which makes the reaction material and quaternization agent which were obtained by process C react.

製造方法(1)〜(6)における、上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体において、Yの好ましい態様は、上記一般式(11)におけるYの好ましい態様と同様である。 In the production method (1) to (6), in the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the above general formula (12), a preferred embodiment of Y 1 is the Y 1 in the general formula (11) preferred embodiment It is the same.

上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体は、アルキレングリコールモノビニルエーテル、(メタ)アリルアルコール、イソプレノール又はそれらのアルキレンオキシド付加構造を有するアルコールに、アルキレンオキシドを通常用いられる方法により付加させて製造したものを使用することができ、単量体の純度を高くすることができることから好ましい。 As the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12), an alkylene oxide is usually used for an alkylene glycol monovinyl ether, (meth) allyl alcohol, isoprenol or an alcohol having an alkylene oxide addition structure thereof. What was manufactured by adding by a method can be used, and since the purity of a monomer can be made high, it is preferable.

製造方法(1)〜(3)、(5)及び(6)における、エピハロヒドリンとしては、下記一般式(14); As epihalohydrin in the production methods (1) to (3), (5) and (6), the following general formula (14);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、Xはハロゲン原子を表す。)で表されるものが好ましい。
エピハロヒドリンとして、具体的には、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリン等が挙げられる。中でも、工業的に安価なことから、エピクロルヒドリンが好ましい。
(Wherein X 2 represents a halogen atom) is preferred.
Specific examples of the epihalohydrin include epichlorohydrin, epibromohydrin, epiiodohydrin, and the like. Among these, epichlorohydrin is preferable because it is industrially inexpensive.

上記製造方法(1)及び(5)における、三級アミン塩としては、下記一般式(15); As the tertiary amine salt in the production methods (1) and (5), the following general formula (15);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、R、R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、RとRは結合して環状構造を形成しても良く、X−はカウンターイオンを表す。)で表されるものが好ましい。 (Wherein R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 and R 3 may combine to form a cyclic structure. , X 1- represents a counter ion).

一般式(15)中、R、R、R、X−の好ましい態様は、上記一般式(11)におけるR、R、R、X−の好ましい態様と同じである。
三級アミン塩として、具体的には、トリメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、ジメチル−n−プロピルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリブチルアミン、トリラウリルアミン、トリステアリルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリ−2−エチルヘキシルアミン、トリエタノールアミン、トリス(2−ヒドロキシプロピル)アミン等の三級アミンの塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、硝酸塩、酢酸塩、過塩素酸塩、パラトルエンスルホン酸塩等が挙げられる。中でも高い収率で本発明のカチオン性基含有単量体を製造することができることからトリメチルアミン塩酸塩、トリエチルアミン塩酸塩、ジメチルエチルアミン塩酸塩が好ましい。
In the general formula (15), R 2, R 3, R 4, X 1 - preferable embodiment, R 2, R 3, R 4, X 1 in the general formula (11) - is the same as that of the preferred embodiment .
Specific examples of tertiary amine salts include trimethylamine, dimethylethylamine, dimethylisopropylamine, dimethyl-n-propylamine, dimethylcyclohexylamine, triethylamine, triisopropylamine, tri-n-propylamine, tributylamine, and trilaurylamine. , Hydrochlorides of tertiary amines such as tristearylamine, tricyclohexylamine, tri-2-ethylhexylamine, triethanolamine, tris (2-hydroxypropyl) amine, hydrobromide, hydroiodide, nitrate, Examples include acetate, perchlorate, and paratoluenesulfonate. Among them, trimethylamine hydrochloride, triethylamine hydrochloride, and dimethylethylamine hydrochloride are preferable because the cationic group-containing monomer of the present invention can be produced with high yield.

上記製造方法(2)及び(6)における、二級アミンとしては、下記一般式(16); In the production methods (2) and (6), the secondary amine is represented by the following general formula (16);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、RとRは結合して環状構造を形成しても良い。)で表されるものが好ましい。 (Wherein R 2 and R 3 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 and R 3 may combine to form a cyclic structure). Those represented are preferred.

一般式(16)中、R、Rの好ましい態様は、上記一般式(11)におけるR、Rの好ましい態様と同じである。
二級アミンとして、具体的には、ジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジオクチルアミン、ジラウリルアミン、ジステアリルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン等のジアルキルアミン類;ジエタノールアミン、ビス(2−ヒドロキシプロピル)アミン等のジアルカノールアミン類;モルホリン、ピロール等の環状アミン類が挙げられる。中でも高い収率で本発明のカチオン性基含有単量体を製造することができることから、ジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジエタノールアミンが好ましい。
In the general formula (16), a preferred embodiment of R 2, R 3 are the same as the preferred embodiment of R 2, R 3 in the general formula (11).
Specific examples of secondary amines include dimethylamine, methylethylamine, diethylamine, diisopropylamine, di-n-propylamine, di-n-butylamine, dioctylamine, dilaurylamine, distearylamine, dicyclohexylamine, di- Examples include dialkylamines such as 2-ethylhexylamine; dialkanolamines such as diethanolamine and bis (2-hydroxypropyl) amine; and cyclic amines such as morpholine and pyrrole. Among them, dimethylamine, methylethylamine, diethylamine, and diethanolamine are preferred because the cationic group-containing monomer of the present invention can be produced with a high yield.

上記製造方法(2)及び(6)における四級化剤としては、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル、臭化エチル、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル等のハロゲン化アルキル;塩化ベンジル、臭化ベンジル、ヨウ化ベンジル等のハロゲン化ベンジル;ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のジアルキル硫酸;パラトルエンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸エチル等のスルホン酸アルキルが挙げられる。中でも工業的に入手が容易なことから、塩化メチル、塩化ベンジル、ジメチル硫酸が好ましい。 Examples of the quaternizing agent in the production methods (2) and (6) include alkyl halides such as methyl chloride, ethyl chloride, methyl bromide, ethyl bromide, methyl iodide, ethyl iodide; benzyl chloride, bromide Examples thereof include benzyl halides such as benzyl and benzyl iodide; dialkyl sulfates such as dimethyl sulfate and diethyl sulfate; and alkyl sulfonates such as methyl paratoluenesulfonate and ethyl paratoluenesulfonate. Of these, methyl chloride, benzyl chloride, and dimethyl sulfate are preferred because they are easily available industrially.

上記製造方法(3)における三級アミンとしては、下記一般式(17); As a tertiary amine in the said manufacturing method (3), following General formula (17);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、R、R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、RとRは結合して環状構造を形成しても良い。)で表されるものが好ましい。 (Wherein R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 and R 3 may combine to form a cyclic structure. .) Is preferred.

一般式(17)中、R、R、Rの好ましい態様は、上記一般式(11)におけるR、R、Rの好ましい態様と同じである。
三級アミンとして、具体的には、トリメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、ジメチル−n−プロピルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリブチルアミン、トリラウリルアミン、トリステアリルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリ−2−エチルヘキシルアミン等のトリアルキルアミン類;トリエタノールアミン、トリス(2−ヒドロキシプロピル)アミン等のトリアルカノールアミン類が挙げられる。中でも、高い収率で本発明のカチオン性基含有単量体を製造することができることから、トリメチルアミン、ジメチルエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミンが好ましい。
In the general formula (17), a preferred embodiment of R 2, R 3, R 4 are the same as the preferred embodiment of R 2, R 3, R 4 in the general formula (11).
Specific examples of the tertiary amine include trimethylamine, dimethylethylamine, dimethylisopropylamine, dimethyl-n-propylamine, dimethylcyclohexylamine, triethylamine, triisopropylamine, tri-n-propylamine, tributylamine, trilaurylamine, Trialkylamines such as tristearylamine, tricyclohexylamine and tri-2-ethylhexylamine; and trialkanolamines such as triethanolamine and tris (2-hydroxypropyl) amine are exemplified. Among these, trimethylamine, dimethylethylamine, triethylamine, and triethanolamine are preferable because the cationic group-containing monomer of the present invention can be produced with high yield.

上記製造方法(4)におけるグリシジルトリアルキルアンモニウム塩としては、下記一般式(18); As a glycidyl trialkyl ammonium salt in the said manufacturing method (4), following General formula (18);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

(式中、R、R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表し、RとRは結合して環状構造を形成しても良く、X−はハロゲン原子のイオンを表す。)で表されるものが好ましい。 (Wherein R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 and R 3 may combine to form a cyclic structure. , X 3- represents a halogen atom ion).

一般式(18)中、R、R、Rの好ましい態様は、上記一般式(11)におけるR、R、Rの好ましい態様と同じである。
グリシジルトリアルキルアンモニウム塩としては、具体的には、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド、グリシジルトリエチルアンモニウムクロリド、グリシジルトリメチルアンモニウムブロミド、グリシジルトリエチルアンモニウムブロミド等が挙げられる。中でも工業的に入手が容易なことから、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリドが好ましい。
In the general formula (18), a preferred embodiment of R 2, R 3, R 4 are the same as the preferred embodiment of R 2, R 3, R 4 in the general formula (11).
Specific examples of the glycidyltrialkylammonium salt include glycidyltrimethylammonium chloride, glycidyltriethylammonium chloride, glycidyltrimethylammonium bromide, glycidyltriethylammonium bromide, and the like. Of these, glycidyltrimethylammonium chloride is preferred because it is easily available industrially.

つまり、製造方法(1)〜(6)は下記反応式で表される。 That is, the production methods (1) to (6) are represented by the following reaction formulas.

Figure 0005763899
Figure 0005763899

<製造方法(1)の反応条件>
(工程Aの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(1)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとアルカリ化合物とを反応させる工程(工程A)を必須の工程にしている。
工程Aの反応はアルカリ化合物と、必要に応じて相間移動触媒及び/又は溶媒の存在下行われる。アルカリ化合物としては、特に限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物が好ましい。アルカリ化合物の使用量は上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の水酸基(水酸基価換算)に対するモル比で、通常は(水酸基)/(アルカリ化合物)=15/1〜1/15であり、好ましくは5/1〜1/5であり、より好ましくは3/1〜1/3である。アルカリ化合物は水溶液の状態で使用しても良い。この場合、水(反応の進行に伴い副生する水も含む)を除去しながら反応を行っても良い。また、相間移動触媒の種類に特に限定はないが、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラプロピルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラオクチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、オクチルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、トリメチルアンモニウムクロリド、トリエチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラプロピルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラオクチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、オクチルトリメチルアンモニウムブロミド、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、トリメチルアンモニウムブロミド、トリエチルアンモニウムブロミド等の四級アンモニウム塩;テトラブチルホスホニウムクロリド、テトラブチルホスホニウムブロミド等のホスホニウム塩;15−クラウン−5、18−クラウン−6等のクラウンエーテル類が挙げられる。相間移動触媒を使用する場合は、その使用量は上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の水酸基(水酸基価換算)に対して、モル比で、通常は(水酸基)/(相間移動触媒)=1/0.0001〜1/0.3であり、好ましくは1/0.001〜1/0.2であり、より好ましくは1/0.005〜1/0.1である。触媒量が少なすぎると十分な触媒効果は得られず、多過ぎても、それ以上の効果はなく、経済的に不利である。
<Reaction conditions for production method (1)>
(Reaction conditions for step A)
The method (1) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention comprises (i) a step of reacting a polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12), an epihalohydrin, and an alkali compound ( Step A) is an essential step.
The reaction of Step A is performed in the presence of an alkali compound and, if necessary, a phase transfer catalyst and / or a solvent. Although it does not specifically limit as an alkali compound, Alkali metal hydroxides, such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, are preferable. The amount of the alkali compound used is the molar ratio of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) to the hydroxyl group (in terms of hydroxyl value), usually (hydroxyl group) / (alkali compound) = 15/1. Is 1/15, preferably 5/1 to 1/5, and more preferably 3/1 to 1/3. You may use an alkaline compound in the state of aqueous solution. In this case, the reaction may be performed while removing water (including water produced as a by-product with the progress of the reaction). The type of phase transfer catalyst is not particularly limited, but tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrapropylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetraoctylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, octyltrimethyl Ammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, trimethylammonium chloride, triethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetrapropylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetraoctylammonium bromide, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltri Quaternary ammonium salts such as tillammonium bromide, octyltrimethylammonium bromide, cetyltrimethylammonium bromide, trimethylammonium bromide, triethylammonium bromide; phosphonium salts such as tetrabutylphosphonium chloride and tetrabutylphosphonium bromide; 15-crown-5, 18- And crown ethers such as crown-6. When a phase transfer catalyst is used, the amount used is usually a molar ratio with respect to the hydroxyl group (in terms of hydroxyl value) of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12). ) / (Phase transfer catalyst) = 1 / 0.0001 to 1 / 0.3, preferably 1 / 0.001 to 1 / 0.2, more preferably 1 / 0.005 to 1/0. .1. If the amount of the catalyst is too small, a sufficient catalytic effect cannot be obtained.

工程Aの反応に用いるエピハロヒドリンの使用量としては、上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の水酸基(水酸基価換算)に対するモル比で、通常は(水酸基)/(エピハロヒドリン)=1/1〜1/15であり、好ましくは1/1〜1/10であり、より好ましくは1/1〜1/5である。範囲外では架橋成分が生じる場合があり、重合時にゲル化してしまう恐れがある。 The amount of epihalohydrin used in the reaction of Step A is a molar ratio of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) to a hydroxyl group (in terms of hydroxyl value), usually (hydroxyl group) / ( Epihalohydrin) = 1/1 to 1/15, preferably 1/1 to 1/10, more preferably 1/1 to 1/5. If it is out of the range, a crosslinking component may be generated, which may cause gelation during polymerization.

工程Aの反応は、溶媒非存在下に実施することが、効率よく反応が進行し、容積効率の観点からより好ましいが、溶媒の存在下でも実施できる。使用できる溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はなく、例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジクロロメタン、ジクロロエタン等の塩素系炭化水素類を挙げることができる。これらは一種のみを単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。その使用量に特に制限はないが、上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体に対して、通常は0.005〜5倍質量の範囲であり、好ましくは0.01〜3倍質量の範囲である。
工程Aの反応は、空気雰囲気下で行っても良いし、不活性ガス雰囲気下で行っても良い。また、減圧下、大気圧下、加圧下いずれでも実施できる。反応温度としては、通常は0〜200℃であり、好ましくは15〜150℃であり、より好ましくは30〜100℃である。原料である、上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の流動性の観点から、攪拌に問題が生じない温度で実施することが好ましい。また、反応時間としては、通常は0.1〜50時間であり、好ましくは0.5〜30時間であり、より好ましくは1〜15時間である。
The reaction in Step A is preferably carried out in the absence of a solvent because the reaction proceeds efficiently and is more preferable from the viewpoint of volumetric efficiency, but can also be carried out in the presence of a solvent. Solvents that can be used are not particularly limited as long as they do not adversely affect the reaction. For example, hydrocarbons such as hexane, octane, decane, cyclohexane, benzene, and toluene; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane; acetone, Ketones such as methyl ethyl ketone; and chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane. These may be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount, Usually, it is the range of 0.005-5 times mass with respect to the polyalkylene glycol chain containing monomer represented by the said General formula (12), Preferably it is 0.00. It is the range of 01-3 times mass.
The reaction of step A may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Further, it can be carried out under reduced pressure, atmospheric pressure, or increased pressure. As reaction temperature, it is 0-200 degreeC normally, Preferably it is 15-150 degreeC, More preferably, it is 30-100 degreeC. From the viewpoint of fluidity of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the above general formula (12), which is a raw material, it is preferable to carry out at a temperature at which no problem occurs in stirring. Moreover, as reaction time, it is 0.1 to 50 hours normally, Preferably it is 0.5 to 30 hours, More preferably, it is 1 to 15 hours.

(工程Bの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(1)は、(ii)工程Aで得られた反応物と三級アミン塩とを反応させる工程(工程B)、を必須の工程にしている。
工程Bの反応は、溶媒非存在下に実施することが、効率よく反応が進行し、容積効率の観点からより好ましいが、溶媒の存在下でも実施できる。使用できる溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はなく、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類を挙げることができる。これらは一種のみを単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。その使用量に特に制限はないが、工程Aで得られた反応物に対して、通常は0.005〜5倍質量の範囲であり、好ましくは0.01〜3倍質量の範囲である。
(Reaction conditions for step B)
In the method (1) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (ii) the step of reacting the reaction product obtained in step A with a tertiary amine salt (step B) is an essential step. Yes.
The reaction in Step B is preferably carried out in the absence of a solvent because the reaction proceeds efficiently and is more preferable from the viewpoint of volumetric efficiency, but can also be carried out in the presence of a solvent. Solvents that can be used are not particularly limited as long as they do not adversely affect the reaction. For example, water; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount, it is the range of 0.005-5 times mass normally with respect to the reaction material obtained at the process A, Preferably it is the range of 0.01-3 times mass.

三級アミン塩の使用量としては、工程Aで得られた反応物のグリシジル基のモル数に対して、モル比で、通常は(グリシジル基)/(三級アミン塩)=2/1〜1/2であり、好ましくは1.5/1〜1/1.5であり、より好ましくは1.3/1〜1/1.3である。三級アミン塩は水溶液の状態で使用しても良いが、通常は三級アミン塩が30質量%以上含有する水溶液であり、好ましくは40質量%以上含有する水溶液であり、より好ましくは50質量%以上含有する水溶液である。30質量%未満の場合は反応で得られるカチオン性基含有単量体の選択率が低下する場合がある。
上記工程Aで触媒を使用した場合は、そのまま残存触媒下で反応しても良い。工程Bの反応は、空気雰囲気下で行っても良いし、不活性ガス雰囲気下で行っても良い。また、減圧下、大気圧下、加圧下いずれでも実施できる。反応温度としては、通常は0〜200℃であり、好ましくは15〜150℃であり、より好ましくは30〜100℃である。原料である工程Aで得られた反応物の流動性の観点から、攪拌に問題が生じない温度で実施することが好ましい。また、反応時間としては、通常は0.1〜50時間であり、好ましくは0.5〜30時間であり、より好ましくは1〜15時間である。
The amount of the tertiary amine salt used is usually (glycidyl group) / (tertiary amine salt) = 2/1 to the number of moles of glycidyl groups in the reaction product obtained in Step A, in a molar ratio. It is 1/2, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.3 / 1 to 1 / 1.3. The tertiary amine salt may be used in the form of an aqueous solution, but is usually an aqueous solution containing a tertiary amine salt of 30% by mass or more, preferably an aqueous solution containing 40% by mass or more, more preferably 50% by mass. % Aqueous solution. When the amount is less than 30% by mass, the selectivity of the cationic group-containing monomer obtained by the reaction may decrease.
When a catalyst is used in the above step A, the reaction may be performed as it is under the remaining catalyst. The reaction of step B may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Further, it can be carried out under reduced pressure, atmospheric pressure, or increased pressure. As reaction temperature, it is 0-200 degreeC normally, Preferably it is 15-150 degreeC, More preferably, it is 30-100 degreeC. From the viewpoint of the fluidity of the reaction product obtained in Step A, which is a raw material, the reaction is preferably performed at a temperature at which no problem occurs in stirring. Moreover, as reaction time, it is 0.1 to 50 hours normally, Preferably it is 0.5 to 30 hours, More preferably, it is 1 to 15 hours.

工程Aはいわゆるスラリー反応であり、一般的な攪拌装置を有する反応装置で実施することができる。例えば、攪拌槽式反応装置を用いて、回分、半回分、連続槽型反応器のいずれの装置でも実施することができる。工程Aの反応後、脱塩や過剰なエピハロヒドリンの除去などの工程を行ってから工程Bを実施することが好ましい。脱塩工程は沈降分離、遠心分離、ろ過などにより実施することができ、特に限定されるものではない。脱塩工程の実施条件は、塩が充分に取り除かれるように適宜実施すれば良く、充分な分離速度が得られる点で、15℃〜100℃の温度で実施することが好ましい。過剰なエピハロヒドリンは蒸留、蒸発操作などによって容易に取り除くことができる。工程Bの反応はバッチで行っても、連続で行っても良く、例えば、槽型、管型反応器のいずれの装置でも実施することができる。 Step A is a so-called slurry reaction and can be carried out in a reaction apparatus having a general stirring apparatus. For example, using a stirred tank reactor, any of batch, semi-batch, and continuous tank reactors can be used. After the reaction in step A, it is preferable to carry out step B after carrying out steps such as desalting and removal of excess epihalohydrin. The desalting step can be carried out by sedimentation separation, centrifugation, filtration or the like, and is not particularly limited. The conditions for carrying out the desalting step may be suitably carried out so that the salt is sufficiently removed, and it is preferable to carry out at a temperature of 15 ° C. to 100 ° C. in order to obtain a sufficient separation rate. Excess epihalohydrin can be easily removed by distillation, evaporation or the like. The reaction of step B may be performed in batch or continuously, and can be performed, for example, in any apparatus of a tank type or a tube type reactor.

<製造方法(2)の反応条件>
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(2)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとアルカリ化合物とを反応させる工程(工程A)、を必須の工程にしている。工程Aの好ましい条件は、上記(工程Aの反応条件)記載の通りである。
<Reaction conditions for production method (2)>
In the method (2) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (i) a step of reacting a polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12), an epihalohydrin, and an alkali compound ( Step A) is an essential step. Preferred conditions for step A are as described above (reaction conditions for step A).

(工程Cの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(2)は、(ii)工程Aで得られた反応物と二級アミンとを反応させる工程(工程C)、を必須の工程としている。
工程Cの反応は、溶媒非存在下に実施することが、効率よく反応が進行し、容積効率の観点からより好ましいが、溶媒の存在下でも実施できる。使用できる溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はなく、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類を挙げることができる。これらは一種のみを単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。その使用量に特に制限はないが、工程Aで得られた反応物に対して、通常は0.005〜5倍質量の範囲であり、好ましくは0.01〜3倍質量の範囲である。
(Reaction conditions for step C)
In the production method (2) of the cationic group-containing monomer of the present invention, (ii) the step of reacting the reaction product obtained in step A with a secondary amine (step C) is an essential step.
The reaction in Step C is preferably carried out in the absence of a solvent because the reaction proceeds efficiently and is more preferable from the viewpoint of volumetric efficiency, but can also be carried out in the presence of a solvent. Solvents that can be used are not particularly limited as long as they do not adversely affect the reaction. For example, water; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount, it is the range of 0.005-5 times mass normally with respect to the reaction material obtained at the process A, Preferably it is the range of 0.01-3 times mass.

二級アミンの使用量としては、工程Aで得られた反応物のグリシジル基のモル数に対して、モル比で、通常は(グリシジル基)/(二級アミン)=2/1〜1/2であり、好ましくは1.5/1〜1/1.5であり、より好ましくは1.3/1〜1/1.3である。
上記工程Aで触媒を使用した場合は、そのまま残存触媒下で反応しても良い。工程Cの反応は、空気雰囲気下で行っても良いし、不活性ガス雰囲気下で行っても良い。また、減圧下、大気圧下、加圧下いずれでも実施できる。反応温度としては、通常は0〜200℃であり、好ましくは15〜150℃であり、より好ましくは30〜100℃である。原料である工程Aで得られた反応物の流動性の観点から、攪拌に問題が生じない温度で実施することが好ましい。また、反応時間としては、通常は0.1〜50時間であり、好ましくは0.5〜30時間であり、より好ましくは1〜15時間である。
The amount of secondary amine used is usually (glycidyl group) / (secondary amine) = 2/1 to 1/1 / mole ratio with respect to the number of moles of glycidyl groups in the reaction product obtained in step A. 2, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.3 / 1 to 1 / 1.3.
When a catalyst is used in the above step A, the reaction may be performed as it is under the remaining catalyst. The reaction of step C may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Further, it can be carried out under reduced pressure, atmospheric pressure, or increased pressure. As reaction temperature, it is 0-200 degreeC normally, Preferably it is 15-150 degreeC, More preferably, it is 30-100 degreeC. From the viewpoint of the fluidity of the reaction product obtained in Step A, which is a raw material, the reaction is preferably performed at a temperature at which no problem occurs in stirring. Moreover, as reaction time, it is 0.1 to 50 hours normally, Preferably it is 0.5 to 30 hours, More preferably, it is 1 to 15 hours.

(工程Dの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(2)は、(iii)工程Cで得られた反応物と四級化剤を反応させる工程(工程D)、を必須の工程としている。
工程Dの反応は、溶媒非存在下に実施することが、効率よく反応が進行し、容積効率の観点からより好ましいが、溶媒の存在下でも実施できる。使用できる溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はなく、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類を挙げることができる。これらは一種のみを単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。その使用量に特に制限はないが、工程Aで得られた反応物に対して、通常は0.005〜5倍質量の範囲であり、好ましくは0.01〜3倍質量の範囲である。
(Reaction conditions for step D)
In the production method (2) of the cationic group-containing monomer of the present invention, (iii) the step of reacting the reaction product obtained in step C with the quaternizing agent (step D) is an essential step.
The reaction in step D is preferably carried out in the absence of a solvent because the reaction proceeds efficiently and is more preferable from the viewpoint of volumetric efficiency. Solvents that can be used are not particularly limited as long as they do not adversely affect the reaction. For example, water; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount, it is the range of 0.005-5 times mass normally with respect to the reaction material obtained at the process A, Preferably it is the range of 0.01-3 times mass.

工程Dの反応に用いる四級化剤の使用量としては、工程Cで得られた反応物のアミノ基のモル数に対して、モル比で、通常は(アミノ基)/(四級化剤)=2/1〜1/2であり、好ましくは1.5/1〜1/1.5であり、より好ましくは1.3/1〜1/1.3である。
上記工程Aで触媒を使用した場合は、そのまま残存触媒下で反応しても良い。工程Dの反応は、空気雰囲気下で行っても良いし、不活性ガス雰囲気下で行っても良い。また、減圧下、大気圧下、加圧下いずれでも実施できる。反応温度としては、通常は0〜200℃であり、好ましくは15〜150℃であり、より好ましくは30〜100℃である。原料である工程Cで得られた反応物の流動性の観点から、攪拌に問題が生じない温度で実施することが好ましい。また、反応時間としては、通常は0.1〜50時間であり、好ましくは0.5〜30時間であり、より好ましくは1〜15時間である。
工程Aの好ましい実施形態は上記記載の通りである。工程Aの反応後、脱塩や過剰なエピハロヒドリンの除去などの工程を行ってから工程Cを実施し、その後、続いて工程Dを実施することが好ましい。脱塩工程は沈降分離、遠心分離、ろ過などにより実施することができ、特に限定されるものではない。脱塩工程の実施条件は、塩が充分に取り除かれるように適宜実施すれば良く、充分な分離速度が得られる点で、15℃〜100℃の温度で実施することが好ましい。過剰なエピハロヒドリンは蒸留、蒸発操作などによって容易に取り除くことができる。工程Cの反応はバッチで行っても、連続で行っても良く、例えば、槽型、管型反応器のいずれの装置でも実施することができる。工程Dの反応はバッチで行っても、連続で行っても良く、例えば、槽型、管型反応器のいずれの装置でも実施することができる。
The amount of the quaternizing agent used in the reaction of Step D is usually (amino group) / (quaternizing agent) in a molar ratio with respect to the number of moles of amino groups of the reaction product obtained in Step C. ) = 2/1 to 1/2, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, and more preferably 1.3 / 1 to 1 / 1.3.
When a catalyst is used in the above step A, the reaction may be performed as it is under the remaining catalyst. The reaction in step D may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Further, it can be carried out under reduced pressure, atmospheric pressure, or increased pressure. As reaction temperature, it is 0-200 degreeC normally, Preferably it is 15-150 degreeC, More preferably, it is 30-100 degreeC. From the viewpoint of the fluidity of the reactant obtained in Step C, which is a raw material, it is preferable to carry out the reaction at a temperature at which no problem occurs in stirring. Moreover, as reaction time, it is 0.1 to 50 hours normally, Preferably it is 0.5 to 30 hours, More preferably, it is 1 to 15 hours.
A preferred embodiment of step A is as described above. After the reaction in Step A, it is preferable to carry out Step C after carrying out steps such as desalting and removal of excess epihalohydrin, and then to carry out Step D subsequently. The desalting step can be carried out by sedimentation separation, centrifugation, filtration or the like, and is not particularly limited. The conditions for carrying out the desalting step may be suitably carried out so that the salt is sufficiently removed, and it is preferable to carry out at a temperature of 15 ° C. to 100 ° C. in order to obtain a sufficient separation rate. Excess epihalohydrin can be easily removed by distillation, evaporation or the like. The reaction in Step C may be performed in a batch or continuously, and can be performed, for example, in either a tank-type or a tube-type reactor. The reaction in the step D may be performed in a batch or continuously. For example, the reaction can be performed in any apparatus of a tank type and a tube type reactor.

なお、上記工程Cで得られた反応物(三級のアミノ基を有する単量体)は、そのままノニオン性重合体等の原料として用いることも可能である。但し、重合体の染料移行防止能を向上する上で、本発明のカチオン性基含有単量体を原料とすることが好ましい。 The reaction product (monomer having a tertiary amino group) obtained in the above step C can be used as a raw material for a nonionic polymer or the like as it is. However, the cationic group-containing monomer of the present invention is preferably used as a raw material in order to improve the ability of the polymer to prevent dye migration.

<製造方法(3)の反応条件>
(工程Eの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(3)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとを触媒存在下反応させる工程(工程E)を必須の工程にしている。
工程Eの反応は触媒としては、酸でも塩基でも構わないが、酸が好ましい。酸としては、ルイス酸でもブレンステッド酸でも構わないが、ルイス酸が好ましい。ルイス酸としては、一般的にルイス酸と呼ばれるものは使用できるが、例えば、三フッ化ホウ素、四塩化錫、二塩化錫、塩化亜鉛、塩化第二鉄、塩化アルミニウム、四塩化チタン、塩化マグネシウム、五塩化アンチモンなどが挙げられる。その使用量は上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の水酸基(水酸基価換算)に対して、モル比で、通常は(水酸基)/(触媒)=1/0.0001〜1/0.1であり、好ましくは1/0.0005〜1/0.05であり、より好ましくは1/0.001〜1/0.03である。触媒量が少なすぎると十分な触媒効果は得られず、多過ぎても、それ以上の効果はなく、経済的に不利である。
<Reaction conditions for production method (3)>
(Reaction conditions for step E)
In the method (3) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (i) a step of reacting a polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) and an epihalohydrin in the presence of a catalyst ( Step E) is an essential step.
The reaction in Step E may be an acid or a base as a catalyst, but an acid is preferred. The acid may be Lewis acid or Bronsted acid, but Lewis acid is preferred. As a Lewis acid, what is generally called a Lewis acid can be used. For example, boron trifluoride, tin tetrachloride, tin dichloride, zinc chloride, ferric chloride, aluminum chloride, titanium tetrachloride, magnesium chloride. And antimony pentachloride. The amount used is a molar ratio with respect to the hydroxyl group (in terms of hydroxyl value) of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12), usually (hydroxyl group) / (catalyst) = 1/0. 0.0001 to 1 / 0.1, preferably 1 / 0.0005 to 1 / 0.05, and more preferably 1 / 0.001 to 1 / 0.03. If the amount of the catalyst is too small, a sufficient catalytic effect cannot be obtained.

工程Eの反応に用いるエピハロヒドリンの使用量としては、上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の水酸基(水酸基価換算)に対して、モル比で、通常は(水酸基)/(エピハロヒドリン)=1/1〜1/30であり、好ましくは1/1〜1/10であり、より好ましくは1/1〜1/5である。範囲外では架橋成分が生じる場合があり、重合時にゲル化してしまう恐れがある。
工程Eの反応は、溶媒非存在下に実施することが、効率よく反応が進行し、容積効率の観点からより好ましいが、溶媒の存在下でも実施できる。使用できる溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はなく、例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジクロロメタン、ジクロロエタン等の塩素系炭化水素類を挙げることができる。これらは一種のみを単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。その使用量に特に制限はないが、上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体に対して、通常は0.005〜5倍質量の範囲であり、好ましくは0.01〜3倍質量の範囲である。
工程Eの反応は、空気雰囲気下で行っても良いし、不活性ガス雰囲気下で行っても良い。また、減圧下、大気圧下、加圧下いずれでも実施できる。反応温度としては、通常は0〜200℃であり、好ましくは15〜150℃であり、より好ましくは30〜100℃である。原料である、上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の流動性の観点から、攪拌に問題が生じない温度で実施することが好ましい。また、反応時間としては、通常は0.1〜50時間であり、好ましくは0.5〜30時間であり、より好ましくは1〜15時間である。
The amount of epihalohydrin used in the reaction of Step E is usually a molar ratio with respect to the hydroxyl group (in terms of hydroxyl value) of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12). ) / (Epihalohydrin) = 1/1 to 1/30, preferably 1/1 to 1/10, more preferably 1/1 to 1/5. If it is out of the range, a crosslinking component may be generated, which may cause gelation during polymerization.
The reaction in step E is preferably carried out in the absence of a solvent because the reaction proceeds efficiently and is more preferable from the viewpoint of volumetric efficiency, but can also be carried out in the presence of a solvent. Solvents that can be used are not particularly limited as long as they do not adversely affect the reaction. For example, hydrocarbons such as hexane, octane, decane, cyclohexane, benzene, and toluene; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane; acetone, Ketones such as methyl ethyl ketone; and chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane. These may be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount, Usually, it is the range of 0.005-5 times mass with respect to the polyalkylene glycol chain containing monomer represented by the said General formula (12), Preferably it is 0.00. It is the range of 01-3 times mass.
The reaction of step E may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Further, it can be carried out under reduced pressure, atmospheric pressure, or increased pressure. As reaction temperature, it is 0-200 degreeC normally, Preferably it is 15-150 degreeC, More preferably, it is 30-100 degreeC. From the viewpoint of fluidity of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the above general formula (12), which is a raw material, it is preferable to carry out at a temperature at which no problem occurs in stirring. Moreover, as reaction time, it is 0.1 to 50 hours normally, Preferably it is 0.5 to 30 hours, More preferably, it is 1 to 15 hours.

(工程Fの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(3)は、(ii)工程Eで得られた反応物と三級アミンを反応させる工程(工程F)、を必須の工程にしている。
工程Fの反応は、溶媒非存在下に実施することが、効率よく反応が進行し、容積効率の観点からより好ましいが、溶媒の存在下でも実施できる。使用できる溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はなく、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類を挙げることができる。これらは一種のみを単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。その使用量に特に制限はないが、工程Aで得られた反応物に対して、通常は0.005〜5倍質量の範囲であり、好ましくは0.01〜3倍質量の範囲である。
(Reaction conditions for step F)
In the method (3) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (ii) the step of reacting the reaction product obtained in step E with a tertiary amine (step F) is an essential step.
The reaction in step F is preferably carried out in the absence of a solvent because the reaction proceeds efficiently and is more preferable from the viewpoint of volumetric efficiency, but can also be carried out in the presence of a solvent. Solvents that can be used are not particularly limited as long as they do not adversely affect the reaction. For example, water; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount, it is the range of 0.005-5 times mass normally with respect to the reaction material obtained at the process A, Preferably it is the range of 0.01-3 times mass.

三級アミンの使用量としては、工程Eで得られた反応物のハロゲン基のモル数に対して、モル比で、通常は(ハロゲン基)/(三級アミン)=2/1〜1/2であり、好ましくは1.5/1〜1/1.5であり、より好ましくは1.3/1〜1/1.3である。
上記工程Eで触媒を使用した場合は、そのまま残存触媒下で反応しても良い。工程Fの反応は、空気雰囲気下で行っても良いし、不活性ガス雰囲気下で行っても良い。また、減圧下、大気圧下、加圧下いずれでも実施できる。反応温度としては、通常は0〜200℃であり、好ましくは15〜150℃であり、より好ましくは30〜100℃である。原料である工程Eで得られた反応物の流動性の観点から、攪拌に問題が生じない温度で実施することが好ましい。また、反応時間としては、通常は0.1〜50時間であり、好ましくは0.5〜30時間であり、より好ましくは1〜15時間である。
工程Eの反応はバッチで行っても、連続で行っても良く、例えば、槽型、管型反応器のいずれの装置でも実施することができる。工程Eの反応後、洗浄などの工程を行ってから工程Fを実施しても良い。工程Fの反応はバッチで行っても、連続で行っても良く、例えば、槽型、管型反応器のいずれの装置でも実施することができる。
The amount of the tertiary amine used is usually (halogen group) / (tertiary amine) = 2/1 to 1/1 / molar ratio with respect to the number of moles of halogen groups in the reaction product obtained in Step E. 2, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.3 / 1 to 1 / 1.3.
When a catalyst is used in the above step E, the reaction may be performed as it is under the remaining catalyst. The reaction in step F may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Further, it can be carried out under reduced pressure, atmospheric pressure, or increased pressure. As reaction temperature, it is 0-200 degreeC normally, Preferably it is 15-150 degreeC, More preferably, it is 30-100 degreeC. From the viewpoint of the fluidity of the reaction product obtained in step E, which is a raw material, the reaction is preferably performed at a temperature at which no problem occurs in stirring. Moreover, as reaction time, it is 0.1 to 50 hours normally, Preferably it is 0.5 to 30 hours, More preferably, it is 1 to 15 hours.
The reaction of step E may be performed in a batch or continuously. For example, the reaction can be carried out in either a tank-type reactor or a tubular reactor. After the reaction in Step E, Step F may be performed after performing a step such as washing. The reaction in the step F may be performed in a batch or continuously. For example, the reaction can be performed in any apparatus of a tank type and a tube type reactor.

<製造方法(4)の反応条件>
(工程Gの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(4)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とグリシジルトリアルキルアンモニウム塩を反応させる工程(工程G)、を必須の工程にしている。
工程Gの反応は必要に応じて触媒の存在下行われる。反応に用いる触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属塩;テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラプロピルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラオクチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、オクチルトリメチルアンモニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、トリメチルアンモニウムクロリド、トリエチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラプロピルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラオクチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、オクチルトリメチルアンモニウムブロミド、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、トリメチルアンモニウムブロミド、トリエチルアンモニウムブロミド等の四級アンモニウム塩などが挙げることができる。その使用量は上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の水酸基(水酸基価換算)に対して、モル比で、通常は(水酸基)/(触媒)=1/0.0001〜1/0.3であり、好ましくは1/0.001〜1/0.2であり、より好ましくは1/0.005〜1/0.1である。触媒量が少なすぎると十分な触媒効果は得られず、多過ぎても、それ以上の効果はなく、経済的に不利である。
<Reaction conditions for production method (4)>
(Reaction conditions for process G)
In the method (4) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (i) a step of reacting a polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) and a glycidyl trialkylammonium salt ( Step G) is an essential step.
The reaction of Step G is performed in the presence of a catalyst as necessary. Examples of the catalyst used in the reaction include alkali metal salts such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate; tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrapropylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetraoctylammonium. Chloride, benzyltrimethylammonium chloride, benzyltriethylammonium chloride, octyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, trimethylammonium chloride, triethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetrapropylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetra Octylua Moniumuburomido, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltriethylammonium bromide, octyl trimethyl ammonium bromide, it can be cetyltrimethylammonium bromide, trimethylammonium bromide, etc. quaternary ammonium salts such as triethylammonium bromide exemplified. The amount used is a molar ratio with respect to the hydroxyl group (in terms of hydroxyl value) of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12), usually (hydroxyl group) / (catalyst) = 1/0. 0.0001 to 1 / 0.3, preferably 1 / 0.001 to 1 / 0.2, and more preferably 1 / 0.005 to 1 / 0.1. If the amount of the catalyst is too small, a sufficient catalytic effect cannot be obtained.

工程Gの反応は、溶媒非存在下に実施することが、効率よく反応が進行し、容積効率の観点からより好ましいが、溶媒の存在下でも実施できる。使用できる溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はなく、例えば、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジクロロメタン、ジクロロエタン等の塩素系炭化水素を挙げることができる。これらは一種のみを単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。その使用量に特に制限はないが、上記一般式(2)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体に対して、通常は0.005〜5倍質量の範囲であり、好ましくは0.01〜3倍質量の範囲である。 The reaction in Step G is preferably carried out in the absence of a solvent because the reaction proceeds efficiently and is more preferable from the viewpoint of volumetric efficiency, but can also be carried out in the presence of a solvent. Solvents that can be used are not particularly limited as long as they do not adversely affect the reaction. For example, hydrocarbons such as hexane, octane, decane, cyclohexane, benzene, and toluene; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane; acetone, Mention may be made of ketones such as methyl ethyl ketone; and chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane. These may be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount, Usually, it is the range of 0.005-5 times mass with respect to the polyalkylene glycol chain containing monomer represented by the said General formula (2), Preferably it is 0.00. It is the range of 01-3 times mass.

工程Gの反応に用いるグリシジルトリアルキルアンモニウム塩の使用量としては、上記一般式(2)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の水酸基(水酸基価換算)に対して、モル比で、通常は(水酸基)/(グリシジルトリアルキルアンモニウム塩)=5/1〜1/5であり、好ましくは3/1〜1/3であり、より好ましくは1.5/1〜1/1.5である。
工程Gの反応は、空気雰囲気下で行っても良いし、不活性ガス雰囲気下で行っても良い。また、減圧下、大気圧下、加圧下いずれでも実施できる。反応温度としては、通常は0〜200℃であり、好ましくは15〜150℃であり、より好ましくは30〜100℃である。原料である、上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体の流動性の観点から、攪拌に問題が生じない温度で実施することが好ましい。また、反応時間としては、通常は0.1〜50時間であり、好ましくは0.5〜30時間であり、より好ましくは1〜15時間である。
工程Gの反応はバッチで行っても、連続で行っても良く、例えば、槽型、管型反応器のいずれの装置でも実施することができる。
The amount of the glycidyl trialkylammonium salt used in the reaction of the step G is a molar ratio with respect to the hydroxyl group (in terms of hydroxyl value) of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (2). Usually, (hydroxyl group) / (glycidyl trialkylammonium salt) = 5/1 to 1/5, preferably 3/1 to 1/3, more preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5. It is.
The reaction in the step G may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere. Further, it can be carried out under reduced pressure, atmospheric pressure, or increased pressure. As reaction temperature, it is 0-200 degreeC normally, Preferably it is 15-150 degreeC, More preferably, it is 30-100 degreeC. From the viewpoint of fluidity of the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the above general formula (12), which is a raw material, it is preferable to carry out at a temperature at which no problem occurs in stirring. Moreover, as reaction time, it is 0.1 to 50 hours normally, Preferably it is 0.5 to 30 hours, More preferably, it is 1 to 15 hours.
The reaction of Step G may be performed in a batch or continuously, and for example, it can be carried out in either a tank type or a tube type reactor.

<製造方法(5)の反応条件>
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(5)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとを触媒存在下反応させる工程(工程E)、を必須の工程にしている。工程Eの好ましい条件は、上記(工程Eの反応条件)記載の通りである。
<Reaction conditions for production method (5)>
In the method (5) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (i) a step of reacting a polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) and an epihalohydrin in the presence of a catalyst ( Step E) is an essential step. Preferred conditions for the step E are as described above (reaction conditions for the step E).

(工程Hの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(5)は、(ii)工程Eで得られた反応物とアルカリ化合物とを反応させる工程(工程H)、を必須の工程にしている。
工程Hの反応に用いるアルカリ化合物としては、上記工程Aにおいて用いられるアルカリ化合物と同様のものを用いることができる。また、その使用量において、工程Aと同様である。
(Reaction conditions for step H)
In the method (5) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (ii) the step of reacting the reaction product obtained in step E with an alkali compound (step H) is an essential step.
As the alkali compound used in the reaction of the step H, the same alkali compound as used in the step A can be used. In addition, the amount used is the same as in step A.

工程Hの反応は、溶媒非存在下に実施することが、効率よく反応が進行し、容積効率の観点からより好ましいが、溶媒の存在下でも実施できる。使用できる溶媒としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はなく、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類を挙げることができる。これらは一種のみを単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。その使用量に特に制限はないが、工程Eで得られた反応物に対して、通常は0.005〜5倍質量の範囲であり、好ましくは0.01〜3倍質量の範囲である。 The reaction in Step H is preferably carried out in the absence of a solvent because the reaction proceeds efficiently and is more preferable from the viewpoint of volumetric efficiency, but can also be carried out in the presence of a solvent. Solvents that can be used are not particularly limited as long as they do not adversely affect the reaction. For example, water; alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount, it is the range of 0.005-5 times mass normally with respect to the reaction material obtained at the process E, Preferably it is the range of 0.01-3 times mass.

(工程Bの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(5)は、(iii)工程Hで得られた反応物と三級アミン塩とを反応させる工程(工程B)、を必須の工程にしている。工程Bの好ましい条件は、上記(工程Bの反応条件)記載の通りである。
(Reaction conditions for step B)
In the method (5) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (iii) the step of reacting the reaction product obtained in Step H with a tertiary amine salt (Step B) is an essential step. Yes. Preferred conditions for the step B are as described above (reaction conditions for the step B).

<製造方法(6)の反応条件>
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(6)は、(i)上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとを触媒存在下反応させる工程(工程E)、を必須の工程にしている。工程Eの好ましい条件は、上記(工程Eの反応条件)記載の通りである。
<Reaction conditions for production method (6)>
In the method (6) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (i) a step of reacting a polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12) and an epihalohydrin in the presence of a catalyst ( Step E) is an essential step. Preferred conditions for the step E are as described above (reaction conditions for the step E).

(工程Hの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(6)は、(ii)工程Eで得られた反応物とアルカリ化合物とを反応させる工程(工程H)、を必須の工程にしている。工程Hの好ましい条件は、上記(工程Hの反応条件)記載の通りである。
(Reaction conditions for step H)
In the method (6) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (ii) the step of reacting the reaction product obtained in Step E with an alkali compound (Step H) is an essential step. Preferred conditions for the step H are as described above (reaction conditions for the step H).

(工程Cの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(6)は、(iii)工程Hで得られた反応物と二級アミンとを反応させる工程(工程C)、を必須の工程としている。工程Cの好ましい条件は、上記(工程Cの反応条件)記載の通りである。
(Reaction conditions for step C)
In the method (6) for producing a cationic group-containing monomer of the present invention, (iii) a step of reacting the reaction product obtained in Step H with a secondary amine (Step C) is an essential step. Preferred conditions for step C are as described above (reaction conditions for step C).

(工程Dの反応条件)
本発明のカチオン性基含有単量体の製造方法(6)は、(iv)工程Cで得られた反応物と四級化剤とを反応させる工程(工程D)、を必須の工程としている。工程Dの好ましい条件は、上記(工程Dの反応条件)記載の通りである。
(Reaction conditions for step D)
In the production method (6) of the cationic group-containing monomer of the present invention, (iv) the step (step D) of reacting the reaction product obtained in step C with the quaternizing agent is an essential step. . Preferable conditions for step D are as described above (reaction conditions for step D).

本発明のカチオン性基含有単量体は上記の方法により製造することができるが、必要に応じて精製工程を設けても良い。抽出や洗浄による精製工程を行うことにより重合時にゲル化を引き起こす原因となる架橋成分の量を低減することができる点で好ましい。
上記製造方法(1)〜(6)の内、原料が安価であり、製造面でも簡便であることから、製造方法(1)〜(3)、(5)及び(6)が好ましい。さらに、製造方法(1)は重合時にゲル化を引き起こす原因となる架橋成分の生成を抑えられることから好ましく、製造方法(2)はカチオン性基含有単量体中のカウンターアニオンを選択しやすいことから好ましく、製造方法(3)は反応で出る廃棄物が少ないことから好ましい。中でも、製造方法(1)がより好ましい。
The cationic group-containing monomer of the present invention can be produced by the above method, but a purification step may be provided as necessary. A purification step by extraction or washing is preferable in that the amount of the crosslinking component that causes gelation during polymerization can be reduced.
Among the production methods (1) to (6), the production methods (1) to (3), (5) and (6) are preferred because the raw materials are inexpensive and simple in terms of production. Furthermore, the production method (1) is preferable because it can suppress the formation of a crosslinking component that causes gelation during polymerization, and the production method (2) is easy to select a counter anion in the cationic group-containing monomer. From the viewpoint of production, the production method (3) is preferred because less waste is produced in the reaction. Among these, the production method (1) is more preferable.

本発明のカチオン性基含有単量体中のカウンターアニオンは上記製法で得た後にイオン交換法により所望のアニオン種に変換することができるが、各製法で使用する原料を適宜選択することにより所望のアニオン種を導入することが、簡便であるため好ましい。すなわち、製造方法(1)及び(5)では、工程(B)で使用する三級アミン塩のアニオンが、製造方法(2)及び(6)では、工程(D)の四級化剤により、製造方法(3)では工程(E)のエピハロヒドリンのハロゲン原子が、製造方法(4)では工程(G)のグリシジルトリアルキルアンモニウム塩のカウンターアニオンがカチオン性基含有単量体中のカウンターアニオンとして導入できる。 The counter anion in the cationic group-containing monomer of the present invention can be converted into a desired anion species by an ion exchange method after being obtained by the above production method, but it can be obtained by appropriately selecting the raw materials used in each production method. It is preferable to introduce the anionic species because of its simplicity. That is, in the production methods (1) and (5), the anion of the tertiary amine salt used in the step (B) is converted into a quaternizing agent in the step (D) in the production methods (2) and (6). In the production method (3), the halogen atom of the epihalohydrin in the step (E) is introduced as the counter anion in the cationic group-containing monomer with the counter anion of the glycidyl trialkylammonium salt in the step (G) in the production method (4). it can.

次に本発明のカチオン性基含有単量体を重合して得られるカチオン性重合体について説明する。
〔本発明のカチオン性重合体〕
本発明の重合性単量体を原料とするカチオン性重合体は、(i)上記一般式(13)で表される本発明のカチオン性基含有単量体由来の構造(構造A)及び、(ii)その他のカチオン性基含有単量体由来の構造(構造B)、ノニオン性単量体由来の構造(構造C)から選ばれる1種以上の構造、を有している。
本発明のその他のカチオン性基含有単量体由来の構造(構造B)、ノニオン性単量体由来の構造(構造C)は、それぞれ、本発明のカチオン性基含有単量体以外のカチオン性基含有単量体(その他のカチオン性基含有単量体)が重合することにより形成される構造、ノニオン性単量体が重合することにより形成される構造であり、単量体の重合性炭素炭素不飽和二重結合が単結合になった構造である。例えば、ノニオン性単量体であるアクリル酸メチル(CH=CHCOOCH)の場合、ノニオン性単量体由来の構造(構造C)は、−CH−CH(COOCH)−となる。
Next, the cationic polymer obtained by polymerizing the cationic group-containing monomer of the present invention will be described.
[Cationic polymer of the present invention]
The cationic polymer using the polymerizable monomer of the present invention as a raw material is (i) the structure (structure A) derived from the cationic group-containing monomer of the present invention represented by the general formula (13), and (Ii) It has one or more structures selected from structures derived from other cationic group-containing monomers (structure B) and structures derived from nonionic monomers (structure C).
The structure derived from the other cationic group-containing monomer of the present invention (structure B) and the structure derived from the nonionic monomer (structure C) are respectively cationic other than the cationic group-containing monomer of the present invention. A structure formed by polymerizing a group-containing monomer (other cationic group-containing monomer), a structure formed by polymerizing a nonionic monomer, and the polymerizable carbon of the monomer It is a structure in which the carbon unsaturated double bond is a single bond. For example, in the case of methyl acrylate (CH 2 ═CHCOOCH 3 ), which is a nonionic monomer, the structure derived from the nonionic monomer (structure C) is —CH 2 —CH (COOCH 3 ) —.

<その他のカチオン性基含有単量体>
上記の通り、本発明のカチオン性重合体に含まれ得るその他のカチオン性基含有単量体由来の構造(構造B)は、本発明のカチオン性基含有単量体以外のカチオン性基含有単量体(その他のカチオン性基含有単量体)が重合することにより形成される構造であり、その他のカチオン性基含有単量体の重合性炭素炭素不飽和二重結合が単結合になった構造である。
<Other cationic group-containing monomers>
As described above, the structure derived from the other cationic group-containing monomer that can be included in the cationic polymer of the present invention (structure B) is a cationic group-containing monomer other than the cationic group-containing monomer of the present invention. This is a structure formed by polymerization of a monomer (another cationic group-containing monomer), and the polymerizable carbon-carbon unsaturated double bond of the other cationic group-containing monomer becomes a single bond. Structure.

その他のカチオン性基含有単量体としては、好ましくは、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環式芳香族炭化水素基を有するビニル芳香族系単量体の四級化物、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート、アミノエチルメタクリレート等のアミノアルキル(メタ)アクリレート類の四級化物、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアミン等のアリルアミン類の四級化物、(メタ)アリルグリシジルエーテル、イソプレニルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルのエポキシ環に、三級アミン塩を反応させることにより得られる単量体の四級化物、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアミン等のアリルアミン類の四級化物、(メタ)アリルグリシジルエーテル、イソプレニルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルのエポキシ環に、二級アミンを反応させた単量体を公知の四級化剤で四級化した単量体等が挙げられる。 Other cationic group-containing monomers are preferably quaternized vinyl aromatic monomers having a heterocyclic aromatic hydrocarbon group such as vinylpyridine and vinylimidazole, dimethylaminoethyl acrylate, dimethyl Quaternization of aminoalkyl (meth) acrylates such as aminoethyl methacrylate, dimethylaminopropyl acrylate and aminoethyl methacrylate, quaternization of allylamines such as diallylamine and diallyldimethylamine, (meth) allyl glycidyl ether, isoprenyl glycidyl Quaternized products of monomers obtained by reacting tertiary amine salts with epoxy rings of ether and vinyl glycidyl ethers, quaternized products of allylamines such as diallylamine and diallyldimethylamine, (meth) allylglycidyl ether Ether, isoprenyl glycidyl ether, the epoxy ring of vinyl glycidyl ether, monomers such as quaternized monomers obtained by reacting secondary amine with a known quaternizing agent.

上記二級アミンとしては、好ましくは、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン等のジアルキルアミン;ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン;モルホリン、ピロール等の環状アミン類が挙げられる。公知の四級化剤としては、ハロゲン化アルキルや、ジアルキル硫酸等が挙げられる。
上記三級アミン塩としては、具体的にはトリメチルアミン塩酸塩、トリエチルアミン塩酸塩等が挙げられる。塩としては、塩酸塩や有機酸塩等が挙げられる。
Preferred examples of the secondary amine include dialkylamines such as dimethylamine, diethylamine, diisopropylamine and di-n-butylamine; alkanolamines such as diethanolamine and diisopropanolamine; and cyclic amines such as morpholine and pyrrole. Known quaternizing agents include alkyl halides and dialkyl sulfuric acid.
Specific examples of the tertiary amine salt include trimethylamine hydrochloride and triethylamine hydrochloride. Examples of the salt include hydrochloride and organic acid salt.

<ノニオン性単量体>
上記の通り、本発明のカチオン性重合体に含まれ得るノニオン性単量体由来の構造(構造C)は、ノニオン性重合体が重合することにより形成される構造であり、ノニオン性単量体の重合性炭素炭素不飽和二重結合が単結合になった構造である。
ノニオン性単量体としては、好ましくは、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環式芳香族炭化水素基を有するビニル芳香族系単量体、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート、アミノエチルメタクリレート等のアミノアルキル(メタ)アクリレート類、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアミン等のアリルアミン類、(メタ)アリルグリシジルエーテル、イソプレニルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルのエポキシ環に、上記二級アミンを反応させることにより得られる単量体等の、アミノ基含有単量体;N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−メチルホルムアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、N−ビニルオキサゾリドン等のN−ビニル単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド等のアミド系単量体;3−(メタ)アリルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロパン、3−アリルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロパン、3−アリルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロパンにエチレンオキサイドを6〜200モル付加させた化合物(3−アリルオキシ−1,2−ジ(ポリ)オキシエチレンエーテルプロパン等)、(メタ)アリルアルコール等のアリルエーテル系単量体;イソプレノール、等のイソプレン系単量体;ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル系単量体;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、α−ヒドロキシメチルエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシネオペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル系単量体;(メタ)アクリル酸アルコキシポリアルキレングリコールエステル、マレイン酸アルコキシポリアルキレングリコールエステル、アルキレングリコールのビニルエーテル、アルコキシアルキレングリコールのビニルエーテル、アルキレングリコールの(メタ)アリルエーテル、アルコキシアルキレングリコールの(メタ)アリルエーテル、アルキレングリコールの(メタ)イソプレニルエーテルアルコキシアルキレングリコールの(メタ)イソプレニルエーテル等のポリアルキレングリコール鎖含有単量体であって、アルコレングリコール単位を3〜300モル有する単量体(但し、末端にアルコキシ基を有する場合はアルコキシ基は炭素数1〜20である)、スチレン、インデン、ビニルアニリン等のビニルアリール単量体、イソブチレン、酢酸ビニル等が挙げられる。
<Nonionic monomer>
As described above, the nonionic monomer-derived structure (structure C) that can be included in the cationic polymer of the present invention is a structure formed by polymerization of a nonionic polymer, and the nonionic monomer The polymerizable carbon-carbon unsaturated double bond is a single bond.
The nonionic monomer is preferably a vinyl aromatic monomer having a heterocyclic aromatic hydrocarbon group such as vinyl pyridine or vinyl imidazole, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminopropyl acrylate. Aminoalkyl (meth) acrylates such as aminoethyl methacrylate, allylamines such as diallylamine and diallyldimethylamine, (meth) allyl glycidyl ether, isoprenyl glycidyl ether, and epoxy ring of vinyl glycidyl ether react with the secondary amine. An amino group-containing monomer such as a monomer obtained by allowing N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinyl-N- N-vinyl monomers such as tylacetamide and N-vinyloxazolidone; Amide monomers such as (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide and N-isopropylacrylamide; 3- (meth) allyloxy-1,2 -Dihydroxypropane, 3-allyloxy-1,2-dihydroxypropane, 3-allyloxy-1,2-dihydroxypropane compound added with 6 to 200 mol of ethylene oxide (3-allyloxy-1,2-di (poly) Oxyethylene ether propane, etc.), allyl ether monomers such as (meth) allyl alcohol; isoprene monomers such as isoprenol; butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate Alkyl (meth) acrylate such as Steal monomer; hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy (Metal such as butyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, α-hydroxymethylethyl (meth) acrylate, hydroxypentyl (meth) acrylate, hydroxyneopentyl (meth) acrylate, hydroxyhexyl (meth) acrylate, etc. ) Hydroxyalkyl monomers based on acrylic acid; (meth) acrylic acid alkoxy polyalkylene glycol esters, maleic acid alkoxy polyalkylene glycol esters, alkylene glycol Polyalkylene such as ether ether, vinyl ether of alkoxyalkylene glycol, (meth) allyl ether of alkylene glycol, (meth) allyl ether of alkoxyalkylene glycol, (meth) isoprenyl ether of alkylene glycol, (meth) isoprenyl ether of alkoxyalkylene glycol A glycol chain-containing monomer having 3 to 300 moles of an alcoholene glycol unit (provided that the alkoxy group has an alkoxy group at the terminal, the alkoxy group has 1 to 20 carbon atoms), styrene, indene, Examples thereof include vinyl aryl monomers such as vinyl aniline, isobutylene, and vinyl acetate.

<本発明のカチオン性重合体の組成>
本発明のカチオン性重合体は、上記の通り、(i)構造A、および(ii)構造B、Cから選ばれる1種以上を必須として有するが、それぞれの構造の質量割合としては、本発明のカチオン性重合体を構成する全単量体由来の構造(構造Aと構造Bと構造C)100質量%に対し、構造Aが1以上99質量%以下、構造Bが0以上99質量%以下、構造Cが0以上99質量%以下、の割合であることが好ましく、構造Aが5以上95質量%以下、構造Bが0以上95質量%以下、構造Cが0以上95質量%以下、の割合であることが更に好ましく、構造Aが10以上95質量%以下、構造Bが0以上90質量%以下、構造Cが0以上90質量%以下、の割合であることが特に好ましい。
<Composition of the cationic polymer of the present invention>
As described above, the cationic polymer of the present invention has at least one selected from (i) structure A and (ii) structures B and C as essential components. The structure A is 1 to 99% by mass and the structure B is 0 to 99% by mass with respect to 100% by mass of the structure derived from all monomers constituting the cationic polymer (structure A, structure B and structure C). The structure C preferably has a ratio of 0 to 99% by mass, the structure A is 5 to 95% by mass, the structure B is 0 to 95% by mass, and the structure C is 0 to 95% by mass. It is more preferable that the ratio is 10 to 95% by mass, the structure B is 0 to 90% by mass, and the structure C is 0 to 90% by mass.

なお、本発明において、カチオン性基含有単量体の全単量体由来の構造に対する質量割合(質量%)を計算する場合は、カウンターアニオンは計算に入れないこととし、アミノ基含有単量体の全単量体由来の構造に対する質量割合(質量%)を計算する場合は、アミン塩の場合は対応するアミンとして計算することとする。 In the present invention, when calculating the mass ratio (mass%) of the cationic group-containing monomer to the structure derived from all monomers, the counter anion is not included in the calculation, and the amino group-containing monomer When calculating the mass ratio (mass%) with respect to the structure derived from all the monomers, in the case of an amine salt, it shall calculate as a corresponding amine.

〔本発明のカチオン性重合体組成物〕
本発明のカチオン性重合体組成物は、本発明のカチオン性重合体を必須として含有し、カチオン性重合体のみを含んでいても良いが、通常はその他に、重合開始剤残渣、残存モノマー、重合時の副生成物、水分から選ばれる1以上を含有する。好ましいカチオン性重合体組成物の形態は、カチオン性重合体を40〜60質量%含有し、水を40〜60質量%含有する形態である。
[Cationic Polymer Composition of the Present Invention]
The cationic polymer composition of the present invention contains the cationic polymer of the present invention as an essential component, and may contain only the cationic polymer. 1 or more chosen from the by-product at the time of superposition | polymerization and a water | moisture content is contained. The form of a preferable cationic polymer composition is a form containing 40-60 mass% of a cationic polymer and 40-60 mass% of water.

次に、本発明のカチオン性基含有単量体を重合して得られるカチオン性重合体の製造方法について説明する。
〔本発明のカチオン性重合体の製造方法〕
本発明のカチオン性重合体の製造方法は、特に断りの無い限りは、公知の重合方法を同様にしてあるいは修飾した方法が使用できる。本発明のカチオン性重合体を製造する方法としては、(i)カチオン性基含有単量体(単量体aとも言う)、及び、(ii)その他のカチオン性基含有単量体(単量体b)、ノニオン性単量体(単量体c)から選ばれる1種以上を必須成分として含む単量体成分を共重合することにより製造することができる。
具体的な重合方法としては、例えば、水中油型乳化重合法、油中水型乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈澱重合法、溶液重合法、水溶液重合法、塊状重合法等を採用することができる。上記例示の重合方法の中でも、安全性が高く、また、生産コスト(重合コスト)を低減化することができることから、水溶液重合法、乳化重合法を採用することが好ましい。
Next, the manufacturing method of the cationic polymer obtained by superposing | polymerizing the cationic group containing monomer of this invention is demonstrated.
[Method for Producing Cationic Polymer of the Present Invention]
As the method for producing the cationic polymer of the present invention, a known polymerization method can be used in the same manner or modified unless otherwise specified. The method for producing the cationic polymer of the present invention includes (i) a cationic group-containing monomer (also referred to as monomer a), and (ii) other cationic group-containing monomers (single amount). It can manufacture by copolymerizing the monomer component which contains 1 or more types chosen from the body b) and a nonionic monomer (monomer c) as an essential component.
Specific polymerization methods include, for example, an oil-in-water emulsion polymerization method, a water-in-oil emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a dispersion polymerization method, a precipitation polymerization method, a solution polymerization method, an aqueous solution polymerization method, a bulk polymerization method, and the like. Can be adopted. Among the polymerization methods exemplified above, it is preferable to employ an aqueous solution polymerization method or an emulsion polymerization method because it is highly safe and can reduce production costs (polymerization costs).

このような製造方法においては、重合開始剤を用いて単量体成分を共重合すれば良い。なお、カチオン性重合体を構成する構成単位が上述したようになるように、単量体成分に含まれる単量体の種類や使用量を適宜設定することになる。すなわち、上記カチオン性重合体の重合に使用する各単量体の組成比は、全単量体(単量体a、b、c)100質量%に対して、単量体aが1以上99質量%以下、単量体bが0以上99質量%以下、単量体cが0以上99質量%以下、の割合であることが好ましく、単量体aが5以上95質量%以下、単量体bが0以上95質量%以下、単量体cが0以上95質量%以下、の割合であることが更に好ましく、単量体aが10以上95質量%以下、単量体bが0以上90質量%以下、単量体cが0以上90質量%以下、の割合であることが特に好ましい。 In such a production method, the monomer component may be copolymerized using a polymerization initiator. In addition, the kind and usage-amount of the monomer contained in a monomer component are set suitably so that the structural unit which comprises a cationic polymer may become as mentioned above. That is, the composition ratio of each monomer used for the polymerization of the cationic polymer is such that monomer a is 1 or more and 99 with respect to 100% by mass of all monomers (monomer a, b, c). It is preferable that the ratio is from 0 to 99% by mass, the monomer b is from 0 to 99% by mass, and the monomer a is from 5 to 95% by mass. It is more preferable that the body b has a ratio of 0 to 95% by mass and the monomer c has a ratio of 0 to 95% by mass, the monomer a is 10 to 95% by mass, and the monomer b is 0 or more. It is particularly preferable that the ratio is 90% by mass or less and the monomer c is in the range of 0 to 90% by mass.

<重合開始剤>
上記開始剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、過酸化水素;過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩、4,4’−アゾビス−4−シアノパレリン酸、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物;過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酢酸、ジ−t−ブチルパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド等の有機過酸化物等が好適である。これらの重合開始剤のうち、過酸化水素、過硫酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩が好ましく、過硫酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩が最も好ましい。これらの重合開始剤は、単独で使用されてあるいは2種以上の混合物の形態で使用されても良い。例えば、過酸化水素と過硫酸塩の組み合わせは好ましい形態である。
<Polymerization initiator>
As the initiator, known ones can be used, for example, hydrogen peroxide; persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate; 2,2′-azobis (2-amidinopropane) Azo compounds such as hydrochloride, 4,4′-azobis-4-cyanoparerenic acid, azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); benzoyl peroxide Organic peroxides such as lauroyl peroxide, peracetic acid, di-t-butyl peroxide and cumene hydroperoxide are preferred. Of these polymerization initiators, hydrogen peroxide, persulfate, and 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride are preferred, and persulfate and 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloric acid. Most preferred are salts. These polymerization initiators may be used alone or in the form of a mixture of two or more. For example, a combination of hydrogen peroxide and persulfate is a preferred form.

<連鎖移動剤>
本発明のカチオン性重合体の製造方法は、必要に応じ、重合に悪影響を及ぼさない範囲内で、重合体の分子量調整剤として連鎖移動剤を用いても良い。連鎖移動剤としては、具体的には、メルカプトエタノール、チオグリセロール、チオグリコール酸、2−メルカプトプロピオン際、3−メルカプトプロピオン際、チオリンゴ酸、チオグリコール酸オクチル、3−メルカプトプロピオン酸オクチル、2−メルカプトエタンスルホン酸、n−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ブチルチオグリコレート等の、チオール系連鎖移動剤;四塩化炭素、塩化メチレン、ブロモホルム、ブロモトリクロロエタン等の、ハロゲン化物;イソプロパノール、グリセリン等の、第2級アルコール;亜リン酸、次亜リン酸、及びその塩(次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等)や、亜硫酸、亜硫酸水素、亜二チオン酸、メタ重亜硫酸、及びその塩(亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜二チオン酸ナトリウム、亜二チオン酸カリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸カリウム等)等の、低級酸化物およびその塩などが挙げられる。上記連鎖移動剤は、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物の形態で使用されても良い。連鎖移動剤を使用すると、製造されるカチオン性重合体が必要以上に高分子量化することを抑制し、低分子量のカチオン性重合体を効率よく製造することができるという利点がある。
本発明の製造方法において、上述したように、亜硫酸及び/又は亜硫酸塩(以下、単に「亜硫酸(塩)」と記載する)を連鎖移動剤として使用することは好ましい形態であるが、その場合、亜硫酸(塩)に加えて開始剤を使用する。さらに、反応促進剤として、重金属イオンを併用しても良い。
<Chain transfer agent>
In the method for producing the cationic polymer of the present invention, a chain transfer agent may be used as a molecular weight regulator of the polymer as long as it does not adversely affect the polymerization. Specific examples of the chain transfer agent include mercaptoethanol, thioglycerol, thioglycolic acid, 2-mercaptopropion, 3-mercaptopropion, thiomalic acid, octyl thioglycolate, octyl 3-mercaptopropionate, 2- Thiol chain transfer agents such as mercaptoethanesulfonic acid, n-dodecyl mercaptan, octyl mercaptan, butylthioglycolate; halides such as carbon tetrachloride, methylene chloride, bromoform, bromotrichloroethane; Secondary alcohol; phosphorous acid, hypophosphorous acid, and salts thereof (sodium hypophosphite, potassium hypophosphite, etc.), sulfurous acid, hydrogen sulfite, dithionic acid, metabisulfite, and salts thereof ( Sodium bisulfite, potassium bisulfite , Sodium dithionite, potassium dithionite, sodium metabisulfite, metabisulfite potassium, etc.) and the like, and the like lower oxides and salts thereof. The chain transfer agent may be used alone or in the form of a mixture of two or more. When a chain transfer agent is used, there is an advantage that a cationic polymer to be produced can be prevented from becoming unnecessarily high in molecular weight, and a low molecular weight cationic polymer can be produced efficiently.
In the production method of the present invention, as described above, it is preferable to use sulfite and / or sulfite (hereinafter simply referred to as “sulfur (salt)”) as a chain transfer agent. In addition to sulfurous acid (salt), an initiator is used. Further, heavy metal ions may be used in combination as a reaction accelerator.

上記亜硫酸(塩)としては、亜硫酸若しくは亜硫酸水素またはこれらの塩をいい、亜硫酸/亜硫酸水素が塩である形態が好適である。亜硫酸/亜硫酸水素が塩である場合、上記した例に加えて、金属原子、アンモニウム又は有機アンモニウムの塩が好適である。上記金属原子としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の一価の金属原子;カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属の二価の金属原子;アルミニウム、鉄等の三価の金属原子等の塩が好ましい。また、有機アンモニウム(有機アミン)としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンや、トリエチルアミン等が好適である。更に、アンモニウムであっても良い。ゆえに、本発明で好ましく使用される亜硫酸塩としては、例えば、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム等が挙げられ、亜硫酸水素ナトリウムが特に好適である。上記亜硫酸(塩)は、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物の形態で使用されても良い。 The sulfurous acid (salt) refers to sulfurous acid or hydrogen sulfite or a salt thereof, and a form in which sulfurous acid / bisulfite is a salt is preferable. When sulfite / bisulfite is a salt, in addition to the examples described above, salts of metal atoms, ammonium or organic ammonium are preferred. Examples of the metal atom include monovalent metal atoms of alkali metals such as lithium, sodium and potassium; divalent metal atoms of alkaline earth metals such as calcium and magnesium; trivalent metal atoms such as aluminum and iron And the like are preferred. As the organic ammonium (organic amine), alkanolamines such as ethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine, and triethylamine are preferable. Further, it may be ammonium. Therefore, examples of the sulfite preferably used in the present invention include sodium bisulfite, potassium bisulfite, ammonium bisulfite, sodium sulfite, potassium sulfite, ammonium sulfite and the like, and sodium bisulfite is particularly suitable. The sulfurous acid (salt) may be used alone or in the form of a mixture of two or more.

<反応促進剤>
本発明のカチオン性重合体の製造方法は、開始剤などの使用量を低減する等の目的で反応促進剤を加えても良い。反応促進剤としては、重金属イオンが例示される。本発明で重金属イオンとは、比重が4g/cm以上の金属を意味する。上記金属イオンとしては、例えば、鉄、コバルト、マンガン、クロム、モリブデン、タングステン、銅、銀、金、鉛、白金、イリジウム、オスミウム、パラジウム、ロジウム、ルテニウム等が好ましい。これらの重金属は1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、鉄がより好ましい。上記重金属イオンのイオン価は特に限定されるものではなく、例えば、重金属として鉄が用いられる場合、開始剤における鉄イオンとしては、Fe2+であっても、Fe3+であってよく、これらが組み合わされていても良い。
上記重金属イオンは、イオンの形態として含まれるものであれば特に限定されないが、重金属化合物を溶解してなる溶液を用いる方法を用いると、取り扱い性に優れるため好適である。その際に用いる重金属化合物は、開始剤に含有することを所望する重金属イオンを含むものであれば良く、用いる開始剤に応じて決定することができる。上記重金属イオンとして鉄を用いる場合、モール塩(Fe(NH(SO・6HO)、硫酸第一鉄・7水和物、塩化第一鉄、塩化第二鉄等の重金属化合物等を用いることが好ましい。
また、重金属イオンとしてマンガンを用いる場合、塩化マンガン等を好適に用いることができる。これらの重金属化合物を用いる場合においては、いずれも水溶性の化合物であるため、水溶液の形態として用いることができ、取り扱い性に優れることになる。なお、上記重金属化合物を溶解してなる溶液の溶媒としては、水に限定されるものではなく、本発明のカチオン性重合体の製造において、重合反応を妨げるものでなく、かつ、重金属化合物を溶解するものであれば良い。
<Reaction accelerator>
In the method for producing a cationic polymer of the present invention, a reaction accelerator may be added for the purpose of reducing the amount of an initiator used. Examples of the reaction accelerator include heavy metal ions. In the present invention, heavy metal ion means a metal having a specific gravity of 4 g / cm 3 or more. As said metal ion, iron, cobalt, manganese, chromium, molybdenum, tungsten, copper, silver, gold, lead, platinum, iridium, osmium, palladium, rhodium, ruthenium etc. are preferable, for example. These heavy metals can be used alone or in combination of two or more. Among these, iron is more preferable. The ionic valence of the heavy metal ions is not particularly limited. For example, when iron is used as the heavy metal, the iron ions in the initiator may be Fe 2+ or Fe 3+ , and these may be combined. May be.
The heavy metal ions are not particularly limited as long as they are included in the form of ions. However, it is preferable to use a method using a solution in which a heavy metal compound is dissolved because the handleability is excellent. The heavy metal compound used in that case should just contain the heavy metal ion desired to contain in an initiator, and can be determined according to the initiator to be used. When iron is used as the heavy metal ion, the mole salt (Fe (NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 · 6H 2 O), ferrous sulfate · 7 hydrate, ferrous chloride, ferric chloride, etc. It is preferable to use a heavy metal compound or the like.
Moreover, when using manganese as a heavy metal ion, manganese chloride etc. can be used suitably. In the case of using these heavy metal compounds, since they are water-soluble compounds, they can be used in the form of an aqueous solution and have excellent handleability. The solvent of the solution obtained by dissolving the heavy metal compound is not limited to water, and does not interfere with the polymerization reaction in the production of the cationic polymer of the present invention, and dissolves the heavy metal compound. Anything to do.

上記重金属イオンの添加方法は特に限定されないが、単量体の滴下終了前までに添加することが好ましく、全量初期仕込することが特に好ましい。また、使用量としては反応液全量に対して100ppm以下であることが好ましいが、より好ましくは70ppm以下、さらに好ましくは50ppm以下、特に好ましくは30ppm以下である。100ppmを越えると添加した効果はもはや見られず、また得られた共重合体の着色が大きく洗剤組成物として用いる場合などには使用できない恐れがあるため好ましくない。 The method for adding the heavy metal ions is not particularly limited, but it is preferably added before the completion of the dropwise addition of the monomer, and it is particularly preferable to initially charge the entire amount. Further, the amount used is preferably 100 ppm or less, more preferably 70 ppm or less, still more preferably 50 ppm or less, and particularly preferably 30 ppm or less with respect to the total amount of the reaction solution. If it exceeds 100 ppm, the added effect is no longer seen, and the resulting copolymer is highly colored, which may be unusable when used as a detergent composition.

上記重金属イオンの含有量は、また、重合反応完結時における重合反応液の全質量に対して好ましくは0.1〜10ppmであることが好ましい。重金属イオンの含有量が0.1ppm未満であると、重金属イオンによる効果が十分に発現しない恐れがある。一方、重金属イオンの含有量が10ppmを超えると、得られる共重合体の色調の悪化を来たす恐れがある。また、重金属イオンの含有量が多いと、生成物である重合体を洗剤ビルダーとして用いる場合に、着色汚れの原因となる恐れがある。 The content of the heavy metal ions is preferably 0.1 to 10 ppm with respect to the total mass of the polymerization reaction solution at the completion of the polymerization reaction. If the content of heavy metal ions is less than 0.1 ppm, the effect of heavy metal ions may not be sufficiently exhibited. On the other hand, when the content of heavy metal ions exceeds 10 ppm, the color tone of the resulting copolymer may be deteriorated. Moreover, when there is much content of heavy metal ion, when using the polymer which is a product as a detergent builder, it may become a cause of coloring stain | pollution | contamination.

なお、上記重合反応完結時とは、重合反応液中において重合反応が実質的に完了し、所望する重合体が得られた時点を意味する。例えば、重合反応液中において重合された重合体が酸成分で中和される場合には、中和した後の重合反応液の全質量を基準に、重金属イオンの含有量を算出する。2種以上の重金属イオンが含まれる場合には、重金属イオンの総量が上述の範囲であれば良い。 The time when the polymerization reaction is completed means the time when the polymerization reaction is substantially completed in the polymerization reaction solution and a desired polymer is obtained. For example, when the polymer polymerized in the polymerization reaction solution is neutralized with an acid component, the content of heavy metal ions is calculated based on the total mass of the polymerization reaction solution after neutralization. When two or more kinds of heavy metal ions are included, the total amount of heavy metal ions may be in the above range.

本発明のカチオン性重合体の製造方法において、重合の際には、上述した化合物等に加えて、重合開始剤の分解触媒や還元性化合物を反応系に添加しても良い。重合開始剤の分解触媒としては、例えば、塩化リチウム、臭化リチウム等のハロゲン化金属;酸化チタン、二酸化ケイ素等の金属酸化物;塩酸、臭化水素酸、過塩素酸、硫酸、硝酸等の無機酸の金属塩;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ラク酸、イソラク酸、安息香酸等のカルボン酸、そのエステル及びその金属塩;ピリジン、インドール、イミダゾール、カルバゾール等の複素環アミン及びその誘導体等が挙げられる。これらの分解触媒は1種のみが単独で用いられても良いし、2種以上が併用されても良い。 In the method for producing the cationic polymer of the present invention, in the polymerization, a decomposition catalyst for the polymerization initiator or a reducing compound may be added to the reaction system in addition to the above-described compounds. Examples of the decomposition catalyst for the polymerization initiator include metal halides such as lithium chloride and lithium bromide; metal oxides such as titanium oxide and silicon dioxide; hydrochloric acid, hydrobromic acid, perchloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like. Metal salts of inorganic acids; Carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid, isolacic acid, benzoic acid, their esters and their metal salts; heterocyclic amines such as pyridine, indole, imidazole, carbazole and their derivatives Can be mentioned. These decomposition catalysts may be used alone or in combination of two or more.

また、還元性化合物としては、例えば、フェロセン等の有機金属化合物;ナフテン酸鉄、ナフテン酸銅、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸マンガン等の、鉄、銅、ニッケル、コバルト、マンガン等の金属イオンを発生できる無機化合物;三フッ化ホウ素エーテル付加物、過マンガン酸カリウム、過塩素酸等の無機化合物;二酸化硫黄、亜硫酸塩、硫酸エステル、重亜硫酸塩、チオ硫酸塩、スルホキシ酸塩、ベンゼンスルフィン酸とその置換体、パラトルエンスルフィン酸等の環状スルフィン酸の同族体等の硫黄含有化合物;オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール、α−メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸、チオプロピオン酸、α−チオプロピオン酸ナトリウムスルホプロピルエステル、α−チオプロピオン酸ナトリウムスルホエチルエステル等のメルカプト化合物;ヒドラジン、β−ヒドロキシエチルヒドラジン、ヒドロキシルアミン等の窒素含有化合物;ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、イソバレリアンアルデヒド等のアルデヒド類;アスコルビン酸等が挙げられる。これらの還元性化合物もまた、1種のみが単独で用いられても良いし、2種以上が併用されても良い。メルカプト化合物等の還元性化合物は、連鎖移動剤として添加しても良い。 Examples of the reducing compound include organic metal compounds such as ferrocene; iron naphthenate, copper naphthenate, nickel naphthenate, cobalt naphthenate, manganese naphthenate, and the like, such as iron, copper, nickel, cobalt, manganese Inorganic compounds capable of generating metal ions; boron trifluoride ether adducts, potassium permanganate, perchloric acid and other inorganic compounds; sulfur dioxide, sulfite, sulfate, bisulfite, thiosulfate, sulfoxide, Sulfur-containing compounds such as benzenesulfinic acid and its substitutes, homologues of cyclic sulfinic acid such as para-toluenesulfinic acid; octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, mercaptoethanol, α-mercaptopropionic acid, thioglycolic acid, thiopropionic acid, α -Sodium thiopropionate sulfopropyl es Tercap, mercapto compounds such as α-thiopropionic acid sodium sulfoethyl ester; nitrogen-containing compounds such as hydrazine, β-hydroxyethylhydrazine, hydroxylamine; formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, isovaleraldehyde Aldehydes such as ascorbic acid and the like. These reducing compounds may also be used alone or in combination of two or more. A reducing compound such as a mercapto compound may be added as a chain transfer agent.

上記連鎖移動剤、開始剤及び反応促進剤の組み合わせは、特に制限されず、上記各例示の中から適宜選択できる。例えば、連鎖移動剤、開始剤及び反応促進剤の組み合わせとしては、亜硫酸水素ナトリウム/過酸化水素、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム/Fe、亜硫酸水素ナトリウム/過酸化水素/Fe、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/Fe、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/過酸化水素、亜硫酸水素ナトリウム/酸素/Fe等の形態が好ましい。より好ましくは、過硫酸ナトリウム/過酸化水素、過硫酸ナトリウム/過酸化水素/Fe、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/Feであり、最も好ましくは亜硫酸水素ナトリウム/過硫酸ナトリウム/Fe、過硫酸ナトリウム/過酸化水素/Feである。 The combination of the chain transfer agent, the initiator, and the reaction accelerator is not particularly limited, and can be appropriately selected from the above examples. For example, combinations of chain transfer agent, initiator and reaction accelerator include sodium bisulfite / hydrogen peroxide, sodium bisulfite / sodium persulfate, sodium bisulfite / Fe, sodium bisulfite / hydrogen peroxide / Fe, sulfurous acid. Forms such as sodium hydrogensulfate / sodium persulfate / Fe, sodium hydrogensulfite / sodium persulfate / hydrogen peroxide, sodium hydrogensulfite / oxygen / Fe are preferred. More preferred are sodium persulfate / hydrogen peroxide, sodium persulfate / hydrogen peroxide / Fe, sodium bisulfite / sodium persulfate, sodium bisulfite / sodium persulfate / Fe, and most preferred sodium bisulfite / peroxide. Sodium sulfate / Fe, sodium persulfate / hydrogen peroxide / Fe.

<重合開始剤等の使用量>
開始剤の使用量は、単量体の共重合を開始できる量であれば特に制限されないが、単量体a、b、cからなる全単量体成分1モルに対して、15g以下、より好ましくは1〜12gであることが好ましい。
<Amount of polymerization initiator used>
The amount of the initiator used is not particularly limited as long as it is an amount capable of initiating the copolymerization of the monomer. Preferably it is 1-12g.

開始剤として、過酸化水素を使用する場合、過酸化水素の添加量は、単量体1モルに対して1.0〜10.0gであることが好ましく、2.0〜8.0gであることがより好ましい。過酸化水素の添加量が1.0g未満であると、得られる共重合体の重合平均分子量が高くなる傾向にある。一方、添加量が10.0gを超えると過酸化水素の効果が添加量に伴うほど得られなくなり、さらに残存する過酸化水素量が多くなるなどの悪影響を及ぼす。 When hydrogen peroxide is used as an initiator, the amount of hydrogen peroxide added is preferably 1.0 to 10.0 g, and 2.0 to 8.0 g, per mole of monomer. It is more preferable. When the amount of hydrogen peroxide added is less than 1.0 g, the polymerization average molecular weight of the resulting copolymer tends to increase. On the other hand, when the added amount exceeds 10.0 g, the effect of hydrogen peroxide cannot be obtained as the added amount increases, and the remaining hydrogen peroxide amount increases.

開始剤として、過硫酸塩を使用する場合、過硫酸塩の添加量は、単量体1モルに対して1.0〜5.0gであることが好ましく、2.0〜4.0gであることがより好ましい。過硫酸塩の添加量がこれより少なすぎると、得られる共重合体の分子量が高くなる傾向がある。一方、添加量が多すぎると、過硫酸塩の効果が添加量に伴うほど得られなくなり、更に、得られる共重合体の純度が低下するなど悪影響を及ぼすことになる。 When using a persulfate as an initiator, the amount of persulfate added is preferably 1.0 to 5.0 g, and 2.0 to 4.0 g, per mole of monomer. It is more preferable. If the amount of persulfate added is too small, the molecular weight of the resulting copolymer tends to increase. On the other hand, if the addition amount is too large, the effect of persulfate cannot be obtained as the addition amount increases, and further, the purity of the copolymer obtained is adversely affected.

開始剤として過酸化水素と過硫酸塩を併用する場合、過酸化水素および過硫酸塩の添加比率は、重量比で過酸化水素の重量が1としたときに、過硫酸塩の重量が0.1〜5.0であることが好ましく、0.2〜2.0であることがより好ましい。過硫酸塩の重量比が0.1未満であると、得られる共重合体の重量平均分子量も高くなる傾向がある。一方、過硫酸塩の重量比が5.0を超えると、過硫酸塩の添加による分子量低下の効果が添加に伴うほど得られない状態で、重合反応系において過硫酸塩が無駄に消費されることになる。 When hydrogen peroxide and persulfate are used together as an initiator, the addition ratio of hydrogen peroxide and persulfate is such that when the weight of hydrogen peroxide is 1 by weight, the weight of persulfate is 0.00. It is preferably 1 to 5.0, and more preferably 0.2 to 2.0. When the weight ratio of persulfate is less than 0.1, the weight average molecular weight of the resulting copolymer tends to be high. On the other hand, if the weight ratio of persulfate exceeds 5.0, the persulfate is wasted in the polymerization reaction system in a state where the effect of lowering the molecular weight due to the addition of persulfate cannot be obtained as much as the addition. It will be.

過酸化水素の添加方法としては、全使用量に対し、実質的に連続的に滴下する量が必要所定量の85重量%以上であることが好ましく、特に好ましくは90重量%以上であり、全量を滴下することが最も好ましい。過酸化水素は連続的に滴下するが、その滴下速度は変えても良い。 As a method for adding hydrogen peroxide, the amount of dripping substantially continuously with respect to the total amount used is preferably 85% by weight or more of the required predetermined amount, particularly preferably 90% by weight or more. Most preferably, is dropped. Hydrogen peroxide is continuously dropped, but the dropping speed may be changed.

過酸化水素の滴下は、後述する重合温度、重合時のpHにおける条件下において、単量体(初期仕込みする単量体を除く)の滴下開始後、遅らせて開始することが好ましい。好ましくはカチオン性基含有単量体の滴下開始後1分以上経過後、更に好ましくは3分以上経過後、より好ましくは5分以上経過後、最も好ましくは10分以上経過後に過酸化水素の滴下を開始することである。過酸化水素の滴下開始時間を遅らすことにより、初期の重合開始をスムーズにし、分子量分布を狭くすることが可能となる。
過酸化水素の滴下開始時間を遅らす時間は、単量体の滴下開始後60分以内であることが好ましく、30分以内であることがより好ましい。
過酸化水素の滴下を単量体の滴下と同時に開始すること、単量体の滴下前に予め過酸化水素を仕込むことも可能であるが、予め過酸化水素を仕込む場合は、必要所定量の10%以下であることが好ましく、より好ましくは7%以下、さらに好ましくは5%以下、特に好ましくは3%以下である。
単量体の滴下開始時間までに必要所定量の10%を超える過酸化水素を添加すると、例えば過硫酸塩を併用する場合には過硫酸塩に対する過酸化水素の濃度の比率が大きくなり、重合が停止する恐れがある。一方、単量体の滴下開始時間から60分より遅く開始すると、過酸化水素による連鎖移動反応等が起こらなくなる為、重合初期の分子量が高くなる。
The dropwise addition of hydrogen peroxide is preferably started with a delay after the start of dropping of the monomer (excluding the monomer to be initially charged) under the conditions of the polymerization temperature and pH at the time of polymerization described later. Preferably, after 1 minute or more has elapsed after the start of the dropwise addition of the cationic group-containing monomer, more preferably after 3 minutes or more, more preferably after 5 minutes or more, and most preferably after 10 minutes or more has elapsed, Is to start. By delaying the dropping start time of hydrogen peroxide, it is possible to smooth the initial polymerization start and narrow the molecular weight distribution.
The time for delaying the hydrogen peroxide dropping start time is preferably within 60 minutes, more preferably within 30 minutes after the start of dropping of the monomer.
It is possible to start the dropping of hydrogen peroxide at the same time as the dropping of the monomer, and to charge hydrogen peroxide in advance before the dropping of the monomer. It is preferably 10% or less, more preferably 7% or less, still more preferably 5% or less, and particularly preferably 3% or less.
If hydrogen peroxide exceeding 10% of the required predetermined amount is added by the time when the dropping of the monomer is started, for example, in the case of using persulfate together, the ratio of the concentration of hydrogen peroxide to persulfate increases, and polymerization is performed. May stop. On the other hand, if it starts later than 60 minutes from the start of dropping of the monomer, the chain transfer reaction due to hydrogen peroxide does not occur, so the molecular weight at the initial stage of polymerization increases.

過酸化水素の滴下終了時間は、後述する重合温度、重合時のpHにおける条件下において、単量体の滴下終了時間と同時に終了することが好ましく、単量体滴下終了時間よりも10分以上早く終了することがより好ましく、30分以上早く終了することが特に好ましい。なお、単量体の滴下終了時間より遅く終了しても、重合系において特に悪影響を及ぼすものではない。ただ、添加した過酸化水素が重合終了時までに完全には分解しないため、過酸化水素としての効果が得られず無駄となり、また、過酸化水素が多量に残存する恐れがあることから、得られた重合体の熱的安定性に悪影響を及ぼす可能性があるため好ましくはない。 The hydrogen peroxide dropping end time is preferably completed simultaneously with the monomer dropping end time under the conditions of the polymerization temperature and pH at the time of polymerization described later, and is 10 minutes or more earlier than the monomer dropping end time. It is more preferable to end, and it is particularly preferable to end 30 minutes or more early. In addition, even if it complete | finishes later than the dripping completion time of a monomer, it does not have a bad influence in a polymerization system especially. However, since the added hydrogen peroxide is not completely decomposed by the end of the polymerization, the effect as hydrogen peroxide is not obtained and is wasted, and a large amount of hydrogen peroxide may remain. This is not preferable because it may adversely affect the thermal stability of the obtained polymer.

また、過硫酸塩の添加方法としては、その分解性等を鑑み、特に限定はされないが、全使用量に対し、実質的に連続的に滴下する量が必要所定量の50重量%以上であることが好ましく、特に好ましくは80重量%以上であり、全量を滴下することが最も好ましい。過硫酸塩は連続的に滴下するが、その滴下速度は変えてもよい。 In addition, the persulfate addition method is not particularly limited in view of its decomposability and the like, but the amount dripped substantially continuously with respect to the total use amount is 50% by weight or more of the required predetermined amount. It is particularly preferable that the content is 80% by weight or more, and it is most preferable to add the whole amount dropwise. The persulfate is dripped continuously, but the dripping speed may be changed.

滴下時間においても特には限定されないが、後述する重合温度、重合時のpHにおける条件下において、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩等、比較的分解の早い開始剤においては、単量体の滴下終了時間まで滴下することが好ましく、単量体滴下終了後から30分以内に終了することがより好ましく、単量体滴下後5分〜20分以内に終了することが特に好ましい。これにより、共重合体における単量体の残量を著しく減じることが出来る効果を見出せる。なお、単量体の滴下終了前に、これら開始剤の滴下を終了しても、重合に特に悪影響を及ぼすものではなく、得られた共重合体中における単量体の残存量に応じて設定すれば良いものである。 Although there is no particular limitation on the dropping time, in the case of an initiator that decomposes relatively quickly, such as persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate under the conditions of polymerization temperature and pH at the time of polymerization described later. It is preferable to drop until the monomer dropping end time, more preferably within 30 minutes after the monomer dropping ends, and particularly within 5 to 20 minutes after the monomer dropping. preferable. Thereby, the effect which can reduce the residual amount of the monomer in a copolymer remarkably can be found. It should be noted that, even if the addition of these initiators is completed before the completion of the monomer addition, it does not particularly adversely affect the polymerization, and is set according to the residual amount of monomer in the obtained copolymer. It is good.

これら比較的分解の早い開始剤について、滴下終了時間についてのみ好ましい範囲を述べたが、滴下開始時間は何ら限定されるものではなく、適宜設定すれば良い。例えば、場合によっては単量体の滴下開始前に開始剤の滴下を開始しても良いし、或は特に併用系の場合においては、一つの開始剤の滴下を開始し、一定の時間が経過してから、或は終了してから別の開始剤の滴下を開始しても良い。何れも、開始剤の分解速度、単量体の反応性に応じて適宜設定すれば良い。 For these initiators that are relatively quick to decompose, the preferred range is described only for the dropping end time, but the dropping start time is not limited at all and may be set as appropriate. For example, in some cases, the dropping of the initiator may be started before the start of dropping of the monomer, or in the case of a combined system in particular, the dropping of one initiator is started and a certain time has elapsed. Then, or after completion, another initiator may be dropped. Any of these may be set as appropriate according to the decomposition rate of the initiator and the reactivity of the monomer.

添加時のラジカル重合開始剤の濃度は、特には限定されないが、好ましくは5〜60重量%、特に好ましくは10〜50重量%である。開始剤の濃度が5重量%未満であると、結果的に重合中の単量体濃度が非常に低くなるので、単量体の重合性が非常に悪くなり得られる共重合体中における単量体の残存量が非常に多くなる。また輸送等の効率や生産性も低くなり経済的な面からも好ましくない。逆に60重量%を超えると、安全性や滴下の簡便性の面で問題となる。
本発明の方法において、連鎖移動剤の添加量は、単量体a、b、cが良好に重合する量であれば制限されないが、好ましくは単量体a、b、cからなる全単量体成分1モルに対して、1〜20g、より好ましくは2〜15gである。1g未満であると、分子量の制御ができない恐れがあり、逆に、20gを超えると、不純物が多量に生成し、重合体純分が低下する恐れがあり、特に亜硫酸塩を使用する場合には、余剰の亜硫酸塩が反応系中で分解され、亜硫酸ガスが発生する恐れがある。しかも、経済的にも不利となる恐れがある。
上記開始剤と連鎖移動剤との組み合わせとしては、過硫酸塩と亜硫酸塩とをそれぞれ1種以上用いることが最も好ましい。この場合、過硫酸塩と亜硫酸塩との混合比は、特に制限されないが、過硫酸塩1質量部に対して、亜硫酸塩0.5〜5質量部を用いることが好ましい。より好ましくは、過硫酸塩1質量部に対して、亜硫酸塩の下限は、1質量部であり、最も好ましくは2質量部である。また、亜硫酸塩の上限は、過硫酸塩1質量部に対して、より好ましくは4質量部であり、最も好ましくは3質量部である。ここで、亜硫酸塩が0.5質量部未満であると、低分子量化する際に開始剤総量が増加する恐れがあり、逆に5質量部を超えると、副反応が増加し、それによる不純物が増加する恐れがある。
上記連鎖移動剤、開始剤、及び反応促進剤の総使用量は、本発明のカチオン性基含有単量体(単量体a)、その他のカチオン性基含有単量体(単量体b)、ノニオン性単量体(単量体c)からなる全単量体成分1モルに対して、2〜20gであることが好ましい。このような範囲とすることで、本発明のカチオン性重合体を効率よく生産することができ、また、カチオン性重合体の分子量分布を所望のものとすることができる。より好ましくは、4〜18gであり、更に好ましくは、6〜15gである。
上記重合開始剤及び連鎖移動剤の反応容器への添加方法としては、滴下、分割投入等の連続投入方法を適用することができる。また、連鎖移動剤を単独で反応容器へ導入しても良く、単量体成分を構成する各単量体a、b、c、溶媒等とあらかじめ混同しておいても良い。
The concentration of the radical polymerization initiator at the time of addition is not particularly limited, but is preferably 5 to 60% by weight, particularly preferably 10 to 50% by weight. If the concentration of the initiator is less than 5% by weight, the monomer concentration during the polymerization will be very low as a result. The remaining amount of the body becomes very large. Further, the efficiency and productivity of transportation and the like are lowered, which is not preferable from the economical aspect. On the other hand, if it exceeds 60% by weight, there is a problem in terms of safety and ease of dripping.
In the method of the present invention, the addition amount of the chain transfer agent is not limited as long as the monomers a, b, and c are polymerized satisfactorily, but the total amount of monomers a, b, and c is preferable. It is 1-20g with respect to 1 mol of body components, More preferably, it is 2-15g. If it is less than 1 g, the molecular weight may not be controlled. On the other hand, if it exceeds 20 g, a large amount of impurities may be generated and the polymer content may be reduced. Especially when sulfite is used. Excess sulfite may be decomposed in the reaction system to generate sulfurous acid gas. Moreover, there is a risk of being disadvantageous economically.
As a combination of the initiator and the chain transfer agent, it is most preferable to use one or more persulfates and sulfites. In this case, the mixing ratio of persulfate and sulfite is not particularly limited, but it is preferable to use 0.5 to 5 parts by mass of sulfite with respect to 1 part by mass of persulfate. More preferably, with respect to 1 part by mass of persulfate, the lower limit of sulfite is 1 part by mass, and most preferably 2 parts by mass. Further, the upper limit of the sulfite is more preferably 4 parts by mass, and most preferably 3 parts by mass with respect to 1 part by mass of the persulfate. Here, if the amount of sulfite is less than 0.5 parts by mass, the total amount of initiator may increase when the molecular weight is lowered. Conversely, if the amount exceeds 5 parts by mass, side reactions increase and impurities due thereto. May increase.
The total amount of the chain transfer agent, initiator, and reaction accelerator used is the cationic group-containing monomer (monomer a) of the present invention, and other cationic group-containing monomers (monomer b). It is preferable that it is 2-20g with respect to 1 mol of all the monomer components which consist of a nonionic monomer (monomer c). By setting it as such a range, the cationic polymer of this invention can be produced efficiently, and the molecular weight distribution of a cationic polymer can be made into a desired thing. More preferably, it is 4-18g, More preferably, it is 6-15g.
As a method for adding the polymerization initiator and the chain transfer agent to the reaction vessel, a continuous charging method such as dropping or divided charging can be applied. In addition, the chain transfer agent may be introduced alone into the reaction vessel, or may be previously confused with each monomer a, b, c, solvent, etc. constituting the monomer component.

<重合溶媒>
本発明において、単量体a、b、cの共重合は、単量体aおよびb若しくはcを溶解可能な溶媒を使用して重合することが好ましく、使用する溶媒の50質量%以上に水を用いることが好ましい。用途によっては有機溶剤の混入が厳しく制限されることがあるが、使用する溶媒の50質量%以上に水を用いることによって、重合に使用される有機溶剤の量を抑制できるため、重合終了後の有機溶剤の留去が容易であるという利点がある。
水と混合して使用されうる溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等の低級ケトン類;ジメチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;ジメチルホルムアルデヒド等のアミド類が挙げられる。これらの溶媒は、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物の形態で試用されても良い。上記観点からは、水の量は、使用する溶媒全量に対して、好ましくは80質量%以上であることが好ましく、最も好ましくは水単独(即ち、100質量%)である。上記有機溶媒を添加する場合は、単量体成分及び得られる共重合体の溶解性の点から、水及び炭素数1〜4の低級アルコールからなる群より選択される1種又は2種以上の溶媒を用いることが好ましい。
水等の溶媒の使用量としては、単量体成分100質量%に対して40〜200質量%が好ましい。より好ましくは、45質量%以上であり、更に好ましくは、50質量%以上である。また、より好ましくは、180質量%以下であり、更に好ましくは、150質量%以下である。溶媒の使用量が40質量%未満であると、得られる共重合体の分子量が高くなる恐れがあり、200質量%を超えると、得られる共重合体の濃度が低くなり、溶媒除去が必要となる恐れがある。なお、溶媒は、重合初期に一部又は全量を反応容器内に仕込んでおけば良いが、溶媒の一部を重合反応中に反応系内に添加(滴下)しても良いし、単量体成分や開始剤等を予め溶媒に溶解させた形で、これらの成分と共に重合反応中に反応系内に添加(滴下)しても良い。
上記重合方法において、単量体成分や重合開始剤等の反応容器への添加方法としては、反応容器に単量体成分の全てを仕込み、重合開始剤を反応容器内に添加することによって共重合を行う方法;反応容器に単量体成分の一部を仕込み、重合開始剤と残りの単量体成分を反応容器内に連続してあるいは段階的に(好ましくは連続して)添加することによって共重合を行う方法;反応容器に重合溶媒を仕込み、単量体成分と重合開始剤の全量を添加する方法;単量体a、b、cのうちの一種の内の一部を反応容器に仕込み、重合開始剤と残りの単量体成分を反応容器内に(好ましくは連続して)添加することによって重合を行う方法等が好適である。このような方法の中でも、得られる共重合体の分子量分布を狭く(シャープに)することができ、分散剤等として用いる場合の分散性を向上することができうることから、重合開始剤と単量体成分を反応容器に逐次滴下する方法で共重合を行うことが好ましい。
上記重合方法は、回分式でも連続式でも行うことができる。
上記重合方法において、重合温度等の重合条件としては、用いられる重合方法、溶媒、重合開始剤により適宜定められるが、重合温度としては、通常、0℃以上であることが好ましく、また、150℃以下であることが好ましい。より好ましくは、40℃以上であり、更に好ましくは、60℃以上であり、特に好ましくは、80℃以上である。また、より好ましくは、120℃以下であり、更に好ましくは、110℃以下である。特に、亜硫酸(塩)を用いる場合には、重合温度は、通常、60℃〜95℃、好ましくは70℃〜95℃、さらに好ましくは、80℃〜95℃である。この際、60℃未満では、亜硫酸(塩)由来の不純物が多量に生成する恐れがある。逆に、95℃を越えると、有毒な亜硫酸ガスが放出される恐れがある。
上記重合温度は、重合反応において、常にほぼ一定に保持する必要はなく、例えば、室温から重合を開始し、適当な昇温時間又は昇温速度で設定温度まで昇温し、その後、設定温度を保持するようにしても良いし、単量体成分や開始剤等の滴下方法に応じて、重合反応中に経時的に温度変動(昇温又は降温)させても良い。
<Polymerization solvent>
In the present invention, the copolymerization of the monomers a, b and c is preferably carried out using a solvent capable of dissolving the monomers a and b or c, and water is added to 50% by mass or more of the solvent used. Is preferably used. Depending on the application, the mixing of the organic solvent may be severely restricted, but by using water in 50% by mass or more of the solvent used, the amount of the organic solvent used for the polymerization can be suppressed, so that after the completion of the polymerization There is an advantage that the organic solvent can be easily distilled off.
Examples of the solvent that can be used by mixing with water include lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol; lower ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and diethyl ketone; ethers such as dimethyl ether and dioxane; amides such as dimethylformaldehyde. Kind. These solvents may be used alone or may be tried in the form of a mixture of two or more. From the above viewpoint, the amount of water is preferably 80% by mass or more, and most preferably water alone (ie, 100% by mass) with respect to the total amount of the solvent used. In the case of adding the organic solvent, from the viewpoint of the solubility of the monomer component and the resulting copolymer, one or more selected from the group consisting of water and a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms. It is preferable to use a solvent.
The amount of the solvent such as water used is preferably 40 to 200% by mass with respect to 100% by mass of the monomer component. More preferably, it is 45 mass% or more, More preferably, it is 50 mass% or more. Moreover, More preferably, it is 180 mass% or less, More preferably, it is 150 mass% or less. If the amount of the solvent used is less than 40% by mass, the resulting copolymer may have a high molecular weight. If it exceeds 200% by mass, the concentration of the obtained copolymer will be low, and solvent removal will be required. There is a fear. The solvent may be partially or wholly charged in the reaction vessel at the beginning of the polymerization, but a part of the solvent may be added (dropped) into the reaction system during the polymerization reaction, or the monomer. Components, initiators, and the like may be added (dropped) into the reaction system during the polymerization reaction together with these components in a form in which they are dissolved in advance.
In the above polymerization method, as a method for adding the monomer component and the polymerization initiator to the reaction vessel, all the monomer components are charged into the reaction vessel, and copolymerization is performed by adding the polymerization initiator into the reaction vessel. By charging a part of the monomer component into the reaction vessel and adding the polymerization initiator and the remaining monomer component continuously or stepwise (preferably continuously) into the reaction vessel. A method of copolymerization; a method in which a polymerization solvent is charged in a reaction vessel and a total amount of monomer components and a polymerization initiator is added; a part of one of monomers a, b, and c is added to the reaction vessel A method in which polymerization is performed by charging, adding a polymerization initiator and the remaining monomer components into the reaction vessel (preferably continuously) is preferable. Among such methods, the molecular weight distribution of the obtained copolymer can be narrowed (sharpened), and the dispersibility when used as a dispersant can be improved. It is preferable to carry out the copolymerization by a method in which the monomer component is successively dropped into the reaction vessel.
The polymerization method can be carried out either batchwise or continuously.
In the above polymerization method, the polymerization conditions such as the polymerization temperature are appropriately determined depending on the polymerization method used, the solvent, and the polymerization initiator. The polymerization temperature is usually preferably 0 ° C. or higher, and 150 ° C. The following is preferable. More preferably, it is 40 degreeC or more, More preferably, it is 60 degreeC or more, Most preferably, it is 80 degreeC or more. Moreover, More preferably, it is 120 degrees C or less, More preferably, it is 110 degrees C or less. In particular, when using sulfurous acid (salt), the polymerization temperature is usually 60 ° C to 95 ° C, preferably 70 ° C to 95 ° C, and more preferably 80 ° C to 95 ° C. At this time, if the temperature is lower than 60 ° C., a large amount of impurities derived from sulfurous acid (salt) may be generated. Conversely, if it exceeds 95 ° C, toxic sulfurous acid gas may be released.
The polymerization temperature does not necessarily need to be kept almost constant in the polymerization reaction. For example, the polymerization is started from room temperature, the temperature is raised to a set temperature with an appropriate temperature increase time or rate, and then the set temperature is increased. You may make it hold | maintain, and according to the dropping method of a monomer component, an initiator, etc., you may carry out temperature fluctuation (temperature rise or temperature fall) with time during a polymerization reaction.

<重合時間、重合圧力、重合pH>
重合時間は特に制限されないが、好ましくは30〜420分であり、より好ましくは45〜390分であり、さらに好ましくは60〜360分であり、最も好ましくは90〜300分である。なお、本発明において、「重合時間」とは、特に断らない限り、単量体を添加している時間を表す。
上記重合方法における反応系内の圧力としては、常圧(大気圧)下、減圧下、加圧下の何れであっても良いが、得られる共重合体の分子量の点で、常圧下、又は、反応系内を密閉し、加圧下で行うのが好ましい。また、加圧装置や減圧装置、耐圧性の反応容器や配管等の設備の点で、常圧(大気圧)下で行うのが好ましい。反応系内の雰囲気としては、空気雰囲気でもよいが、不活性雰囲気とするのが好ましく、例えば、重合開始前に系内を窒素等の不活性ガスで置換することが好ましい。
上記重合における重合中のpHは、特に制限されない。酢酸ビニル等のカルボン酸ビニル系単量体、N−ビニルピロリドン等のビニルラクタム系単量体を共重合する場合には、中性条件下で重合することが好ましい。上記連鎖移動剤として、過重亜硫酸塩を使用する場合は、酸性条件下で行うことが好ましい。
<Polymerization time, polymerization pressure, polymerization pH>
The polymerization time is not particularly limited, but is preferably 30 to 420 minutes, more preferably 45 to 390 minutes, still more preferably 60 to 360 minutes, and most preferably 90 to 300 minutes. In the present invention, “polymerization time” represents the time during which a monomer is added unless otherwise specified.
The pressure in the reaction system in the polymerization method may be any of normal pressure (atmospheric pressure), reduced pressure, and increased pressure, but in terms of the molecular weight of the resulting copolymer, The reaction system is preferably sealed and the reaction is carried out under pressure. Moreover, it is preferable to carry out under a normal pressure (atmospheric pressure) at the point of equipment, such as a pressurization apparatus, a pressure reduction apparatus, a pressure-resistant reaction container, and piping. The atmosphere in the reaction system may be an air atmosphere, but is preferably an inert atmosphere. For example, the inside of the system is preferably replaced with an inert gas such as nitrogen before the start of polymerization.
The pH during the polymerization in the polymerization is not particularly limited. When copolymerizing a vinyl carboxylate monomer such as vinyl acetate and a vinyl lactam monomer such as N-vinylpyrrolidone, the polymerization is preferably carried out under neutral conditions. When using a perbisulfite as the chain transfer agent, it is preferably carried out under acidic conditions.

[共重合体、重合体組成物の用途]
本発明のカチオン性基含有重合体(または重合体組成物)は、凝固剤、凝集剤、印刷インク、接着剤、土壌調整(改質)剤、難燃剤、スキンケア剤、ヘアケア剤、シャンプー・ヘアースプレー・石鹸・化粧品用添加剤、アニオン交換樹脂、繊維・写真用フィルムの染料媒染剤や助剤、製紙における顔料展着剤、紙力増強剤、乳化剤、防腐剤、織物・紙の柔軟剤、潤滑油の添加剤、水処理剤、繊維処理剤、分散剤、洗剤用添加剤、スケール防止剤(スケール抑制剤)、金属イオン封止剤、増粘剤、各種バインダー、乳化剤等として用いられうる。洗剤ビルダーとしては、衣料用、食器用、住居用、毛髪用、身体用、歯磨き用、及び自動車用など、様々な用途の洗剤に添加されて使用されうる。
[Uses of copolymer and polymer composition]
The cationic group-containing polymer (or polymer composition) of the present invention comprises a coagulant, a flocculant, a printing ink, an adhesive, a soil conditioner (modifier), a flame retardant, a skin care agent, a hair care agent, a shampoo and hair. Additives for sprays, soaps and cosmetics, anion exchange resins, dye mordants and auxiliaries for fibers and photographic films, pigment spreading agents for papermaking, paper strength enhancers, emulsifiers, preservatives, fabric and paper softeners, lubrication It can be used as an oil additive, water treatment agent, fiber treatment agent, dispersant, detergent additive, scale inhibitor (scale inhibitor), metal ion sealant, thickener, various binders, emulsifier, and the like. As a detergent builder, it can be used by adding to detergents for various uses such as clothing, tableware, residential, hair, body, toothpaste, and automobile.

本発明の水溶性単量体用中間体含有組成物は、上述の構成よりなり、これにより水溶性重合体を収率よく製造することができ、更に製造される水溶性重合体に泥や布に対する吸着能を付与することができることから、水溶性重合体の製造に好適に用いられる重合性の末端二重結合を有し、水溶性を示すポリアルキレングリコール系単量体の製造に好適に用いることができる。
また、本発明のカチオン性基含有単量体は、上述の構成よりなり、各種ノニオン性単量体や他のカチオン性単量体と優れた共重合性を有する。そして、本発明のカチオン性基含有単量体から得られる重合体は、本発明のカチオン性基含有単量体由来の構造に起因して、例えば洗剤添加剤として使用した場合に優れた染料移行防止能および界面活性剤との相溶性を示す。
The intermediate-containing composition for a water-soluble monomer according to the present invention has the above-described configuration, whereby a water-soluble polymer can be produced with high yield, and mud or cloth is further added to the produced water-soluble polymer. Can be imparted to the water-soluble polymer, so that it can be suitably used for the production of a polyalkylene glycol monomer having a polymerizable terminal double bond that is suitably used for the production of a water-soluble polymer and exhibiting water solubility. be able to.
Further, the cationic group-containing monomer of the present invention has the above-described configuration, and has excellent copolymerizability with various nonionic monomers and other cationic monomers. And the polymer obtained from the cationic group-containing monomer of the present invention is excellent in dye transfer when used as a detergent additive, for example, due to the structure derived from the cationic group-containing monomer of the present invention. Inhibiting ability and compatibility with surfactants.

図1は、反応工程(i)における反応の概略を示した反応式である。FIG. 1 is a reaction formula showing an outline of the reaction in the reaction step (i). 図2は、反応工程(ii)における反応の概略を示した反応式である。FIG. 2 is a reaction formula showing an outline of the reaction in the reaction step (ii). 図3は、実施例4で得られた単量体(1)の中間生成物[A]のH−NMRチャート図である。3 is a 1 H-NMR chart of the intermediate product [A] of the monomer (1) obtained in Example 4. FIG. 図4は、実施例4で得られた単量体(1)のH−NMRチャート図である。FIG. 4 is a 1 H-NMR chart of the monomer (1) obtained in Example 4.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.

下記実施例及び比較例においては、次のようにして分析し、評価を行った。
<中間体組成物の定量>
水溶性単量体用中間体含有組成物におけるイソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物(IPN10)、及び、IPN10の末端グリシジル化物(IPEG10)の定量は、以下の条件で高速液体クロマトグラフィーにより行った。また、カチオン性基含有単量体(IPEC10)は対応するIPN10の末端グリシジル化物(IPEG10)を定量することにより、その転化率から定量した。
測定装置:日立ハイテクノロジーズ社製
カラム:資生堂社製 CAPCELLPAK C18 MGII(内径:4.6mm×長さ:250mm、粒子径:5μm)
溶離液:0.1質量%ギ酸/アセトニトリル=6/4(体積比)
流速:1.0mL/min
カラム温度:40℃
検出器:RI、UV(210nm)
検量線:反応原料アルコールであるイソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物(IPN10)を用いて作成した。ただし、IPEG10の検出強度がIPN10と同じとして量を算出した。
In the following Examples and Comparative Examples, analysis and evaluation were performed as follows.
<Quantification of intermediate composition>
The quantitative determination of the isoprenol ethylene oxide average 10-mole adduct (IPN10) and the terminal glycidylated product of IPN10 (IPEG10) in the intermediate-containing composition for water-soluble monomers was performed by high performance liquid chromatography under the following conditions. The cationic group-containing monomer (IPEC10) was quantified from its conversion rate by quantifying the corresponding terminal glycidylated product of IPN10 (IPE10).
Measuring device: Hitachi High-Technologies Corporation column: Shiseido Co., Ltd. CAPCELLPAK C18 MGII (inner diameter: 4.6 mm × length: 250 mm, particle diameter: 5 μm)
Eluent: 0.1% by mass formic acid / acetonitrile = 6/4 (volume ratio)
Flow rate: 1.0 mL / min
Column temperature: 40 ° C
Detector: RI, UV (210 nm)
Calibration curve: It was prepared using an ethylene oxide average 10-mole adduct (IPN10) of isoprenol which is a reaction raw material alcohol. However, the amount was calculated assuming that the detection intensity of IPEG10 was the same as that of IPN10.

<副生物の定量>
水溶性単量体用中間体含有組成物における副生物の定量は、以下の条件で高速液体クロマトグラフィーにより行った。
測定装置:Waters社製 2695
カラム:資生堂社製 CAPCELLPAK C18 MGII(内径:1.5mm×長さ:150mm、粒子径:5μm)
溶離液:0.1質量%ギ酸/アセトニトリル=6/4
流速:0.2mL/min
カラム温度:30℃
UV検出器:210nm
検量線:反応原料アルコールであるイソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物(IPN10)を用いて作成し、副生物の検出強度がIPN10の2倍として量を算出した。
<Quantification of by-products>
By-products in the intermediate-containing composition for water-soluble monomers were quantified by high performance liquid chromatography under the following conditions.
Measuring device: 2695 manufactured by Waters
Column: CAPCELLPAK C18 MGII manufactured by Shiseido Co., Ltd. (inner diameter: 1.5 mm × length: 150 mm, particle diameter: 5 μm)
Eluent: 0.1% by mass formic acid / acetonitrile = 6/4
Flow rate: 0.2 mL / min
Column temperature: 30 ° C
UV detector: 210 nm
Calibration curve: It was prepared using an ethylene oxide average 10-mole adduct (IPN10) of isoprenol, which is a reaction raw material alcohol, and the amount was calculated assuming that the detection intensity of by-products was twice that of IPN10.

<重合試験>
IPN10の末端グリシジル化物(IPEG10)を含む中間体含有組成物と、トリメチルアミン塩酸塩とを反応させて、対応するカチオン性基含有単量体(IPEC10)を含む水溶性単量体含有組成物を合成し、重合試験を行った。重合試験はIPEC10とヒドロキシエチルアクリレートとをモル比で1/2の組成比で仕込み、静置重合した。反応開始剤としては、過硫酸ナトリウムを用い、反応温度80℃で重合させ、得られた重合体について泥への吸着能試験を実施した。
<Polymerization test>
An intermediate-containing composition containing IPN10 terminal glycidylated product (IPEG10) is reacted with trimethylamine hydrochloride to synthesize a water-soluble monomer-containing composition containing the corresponding cationic group-containing monomer (IPEC10). Then, a polymerization test was conducted. In the polymerization test, IPEC10 and hydroxyethyl acrylate were charged at a composition ratio of 1/2 in terms of molar ratio, and then static polymerization was performed. As a reaction initiator, sodium persulfate was used for polymerization at a reaction temperature of 80 ° C., and the resultant polymer was subjected to an adsorption ability test on mud.

<泥への吸着能試験>
固形分換算で0.3%の重合体含有水溶液を調製した。(固形分は上記重合試験で得られた重合体水溶液を130度に加熱したオーブンで1時間放置して乾燥処理し、乾燥前後の重量変化から、固形分(%)と揮発成分(%)を算出した。)重合体含有水溶液にJIS Z 8901試験用粉体1の11種(関東ローム)を5%となるように仕込み、室温で20分間攪拌し、フィルターを用いてクレーをろ過した後、紫外可視分光光度計(測定装置:SHIMADZU社製 UV−1650PC)を用いて210nmでの吸光度を測定した。また、ブランクとして、重合体含有水溶液の代わりに純水を用いて同様の試験を行った。以上の測定結果から、下記式により泥への吸着能を求めた。
泥への吸着能(%)=[(試験後の重合体含有水溶液の吸光度−ブランクの吸光度)/試験前の重合体含有水溶液の吸光度]×100
また、事前に測定波長の210nmにおいて、水溶液中の重合体濃度と吸光度が比例関係にあることを確認した。
<Adsorption ability test to mud>
A 0.3% polymer-containing aqueous solution in terms of solid content was prepared. (The solid content was dried by leaving the polymer aqueous solution obtained in the above polymerization test in an oven heated to 130 ° C. for 1 hour, and the solid content (%) and volatile component (%) were determined from the weight change before and after drying. 11) JIS Z 8901 powder 1 for testing (Kanto loam) was charged to 5% in a polymer-containing aqueous solution, stirred at room temperature for 20 minutes, and the clay was filtered using a filter. Absorbance at 210 nm was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (measurement apparatus: UV-1650PC manufactured by SHIMADZU). As a blank, the same test was performed using pure water instead of the polymer-containing aqueous solution. From the above measurement results, the adsorption capacity to mud was determined by the following formula.
Adsorption capacity to mud (%) = [(absorbance of polymer-containing aqueous solution after test−absorbance of blank) / absorbance of polymer-containing aqueous solution before test] × 100
It was also confirmed in advance that the polymer concentration in the aqueous solution and the absorbance were in a proportional relationship at a measurement wavelength of 210 nm.

(実施例1)
攪拌翼、温度計、冷却管を備えた1L四つ口フラスコに、下記化学式(6);
Example 1
In a 1 L four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a cooling tube, the following chemical formula (6):

Figure 0005763899
Figure 0005763899

で表されるイソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物(IPN10、水酸基価:106.5mgKOH/g)200.2g、エピクロルヒドリン(ECH)351.6gを一括で仕込み、攪拌混合しながら、内温50℃となるよう加温した。ここにフレーク状の水酸化ナトリウム15.2gを2時間かけて徐々に添加し、内温50℃を維持しながら、更に6時間攪拌した(処方B)。得られた溶液を室温まで冷却した後、析出した塩をろ過して除去し、更に減圧蒸留で混入しているエピクロルヒドリンと水を除去して、下記化学式(7); The total amount of isoprenol ethylene oxide 10 mol adduct (IPN10, hydroxyl value: 106.5 mgKOH / g) 200.2 g and epichlorohydrin (ECH) 351.6 g are charged all at once, and the internal temperature is 50 ° C. while stirring and mixing. It was heated so that it might become. To this, 15.2 g of flaky sodium hydroxide was gradually added over 2 hours, and the mixture was further stirred for 6 hours while maintaining the internal temperature of 50 ° C. (Formulation B). After cooling the resulting solution to room temperature, the precipitated salt was removed by filtration, and further epichlorohydrin and water mixed by vacuum distillation were removed to obtain the following chemical formula (7);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

で表されるIPN10の末端グリシジル化物(IPEG10)、未反応のIPN10、下記化学式(8); A terminal glycidylation product of IPN10 represented by (IPEG10), unreacted IPN10, the following chemical formula (8);

Figure 0005763899
Figure 0005763899

で表される化合物(B−1)に相当する副生物1、及び、下記化学式(9); A by-product 1 corresponding to the compound (B-1) represented by the formula:

Figure 0005763899
Figure 0005763899

で表される化合物(B−2)に相当する副生物2を含む中間体含有組成物(1−1)を199.4g得た。
次に、攪拌翼、温度計、冷却管を備えた100mL四つ口フラスコに、中間体含有組成物(1−1)30.1g、30%トリメチルアミン塩酸塩水溶液14.5gを一括で仕込み、内温50℃で6時間攪拌し、カチオン性基含有単量体(IPEC10)を含む水溶性単量体含有組成物(1−2)を44.6g得た。次に、スターラーを備えた100mLサンプル管に、IPEC10を含む水溶性単量体含有組成物(1−2)1.95g、ヒドロキシエチルアクリレート0.49g、純水9.40gを仕込み、攪拌混合しながら、内温80℃となるように加温した。ここに15%過硫酸ナトリウム水溶液0.42gを添加し、内温を80℃に維持しながら1時間攪拌し、重合体(1−3)を12.26g得た。得られた重合体はNMR、及び、ガスクロマトグラフィーを用いて単量体が消費されたことを確認した。得られた重合体を用いて、泥への吸着試験を行った。
中間体含有組成物(1−1)を得るために仕込んだ反応原料の仕込みモル比、処方を表1に、得られた中間体含有組成物(1−1)に含まれるIPN10、IPEG10、副生物1、副生物2の量、水溶性単量体含有組成物(1−2)を用いて行われた重合試験、及び、重合体(1−3)を用いて行われた泥への吸着試験の結果を表2に示す。
As a result, 199.4 g of an intermediate-containing composition (1-1) containing by-product 2 corresponding to the compound (B-2) represented by formula (1) was obtained.
Next, 30.1 g of the intermediate-containing composition (1-1) and 14.5 g of a 30% trimethylamine hydrochloride aqueous solution were charged all at once into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a condenser. The mixture was stirred at a temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain 44.6 g of a water-soluble monomer-containing composition (1-2) containing a cationic group-containing monomer (IPEC10). Next, 1.95 g of a water-soluble monomer-containing composition (1-2) containing IPEC10, 0.49 g of hydroxyethyl acrylate, and 9.40 g of pure water were charged into a 100 mL sample tube equipped with a stirrer, and mixed by stirring. However, the internal temperature was raised to 80 ° C. 0.42 g of 15% sodium persulfate aqueous solution was added here, and it stirred for 1 hour, maintaining internal temperature at 80 degreeC, and obtained 12.26g of polymers (1-3). The obtained polymer confirmed that the monomer was consumed using NMR and gas chromatography. An adsorption test on mud was conducted using the obtained polymer.
Table 1 shows the charged molar ratio and formulation of the reaction raw materials charged to obtain the intermediate-containing composition (1-1). Table 1 shows the IPN10, IPEG10, and secondary ingredients contained in the obtained intermediate-containing composition (1-1). Amount of organism 1 and by-product 2, polymerization test conducted using water-soluble monomer-containing composition (1-2), and adsorption to mud conducted using polymer (1-3) The test results are shown in Table 2.

(実施例2)
攪拌翼、温度計、冷却管を備えた5L四つ口フラスコに、イソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物(IPN10、水酸基価:106.5mgKOH/g)1679.8g、エピクロルヒドリン(ECH)1406.0gを一括で仕込み、攪拌混合しながら、内温50℃となるよう加温した。ここに48%水酸化ナトリウム水溶液374.3gを2時間かけて滴下し、内温50℃を維持しながら、更に4時間攪拌した。反応中、系中を減圧にし、水を留去しながら反応を行った(処方A)。得られた溶液を室温まで冷却した後、析出した塩を水で洗浄して除去し、更に減圧蒸留で混入しているエピクロルヒドリンと水を除去して、IPN10の末端グリシジル化物(IPEG10)、未反応のIPN10、副生物1及び副生物2を含む中間体含有組成物(2−1)を1732.0g得た。
次に、攪拌翼、温度計、冷却管を備えた2L四つ口フラスコに、中間体含有組成物(2−1)1100.0g、30%トリメチルアミン塩酸塩水溶液532.6gを一括で仕込み、攪拌混合しながら、内温50℃で6時間攪拌し、カチオン性基含有単量体(IPEC10)を含む水溶性単量体含有組成物(2−2)を1632.6g得た。次に、スターラーを備えた100mLサンプル管に、IPEC10を含む水溶性単量体含有組成物(2−2)2.03g、ヒドロキシエチルアクリレート0.51g、純水9.66gを仕込み、攪拌混合しながら、内温80℃となるように加温した。ここに15%過硫酸ナトリウム水溶液0.44gを添加し、内温を80℃に維持しながら1時間攪拌し、重合体(2−3)を12.64g得た。得られた重合体はNMR、及び、ガスクロマトグラフィーを用いて単量体が消費されたことを確認した。得られた重合体を用いて、泥への吸着試験を行った。
中間体含有組成物(2−1)を得るために仕込んだ反応原料の仕込みモル比、処方を表1に、得られた中間体含有組成物(2−1)に含まれるIPN10、IPEG10、副生物1、副生物2の量、水溶性単量体含有組成物(2−2)を用いて行われた重合試験、及び、重合体(2−3)を用いて行われた泥への吸着試験の結果を表2に示す。
(Example 2)
In a 5 L four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a condenser tube, 1679.8 g of an ethylene oxide average 10-mole adduct of isoprenol (IPN10, hydroxyl value: 106.5 mgKOH / g) and epichlorohydrin (ECH) 1406.0 g were added. The mixture was charged in a lump and heated to an internal temperature of 50 ° C. while stirring and mixing. To this, 374.3 g of 48% aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 2 hours, and the mixture was further stirred for 4 hours while maintaining the internal temperature of 50 ° C. During the reaction, the system was evacuated to carry out the reaction while distilling off water (prescription A). After cooling the resulting solution to room temperature, the precipitated salt was removed by washing with water, and further epichlorohydrin and water mixed by vacuum distillation were removed to remove the terminal glycidylated product of IPN10 (IPEG10), unreacted 1732.0 g of an intermediate-containing composition (2-1) containing IPN10, by-product 1 and by-product 2 was obtained.
Next, in a 2 L four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a cooling tube, 1100.0 g of the intermediate-containing composition (2-1) and 532.6 g of a 30% trimethylamine hydrochloride aqueous solution were charged all at once. While mixing, the mixture was stirred at an internal temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain 1632.6 g of a water-soluble monomer-containing composition (2-2) containing a cationic group-containing monomer (IPEC10). Next, in a 100 mL sample tube equipped with a stirrer was charged 2.03 g of the water-soluble monomer-containing composition (2-2) containing IPEC10, 0.51 g of hydroxyethyl acrylate, and 9.66 g of pure water, and the mixture was stirred and mixed. However, the internal temperature was raised to 80 ° C. 0.44 g of 15% sodium persulfate aqueous solution was added thereto, and the mixture was stirred for 1 hour while maintaining the internal temperature at 80 ° C., to obtain 12.64 g of the polymer (2-3). The obtained polymer confirmed that the monomer was consumed using NMR and gas chromatography. An adsorption test on mud was conducted using the obtained polymer.
Table 1 shows the charged molar ratio and formulation of the reaction raw materials charged in order to obtain the intermediate-containing composition (2-1). Table 1 shows the IPN10, IPEG10, and secondary ingredients contained in the obtained intermediate-containing composition (2-1). Amount of organism 1, by-product 2, polymerization test performed using water-soluble monomer-containing composition (2-2), and adsorption to mud performed using polymer (2-3) The test results are shown in Table 2.

(実施例3)
攪拌翼、温度計、冷却管を備えた2L四つ口フラスコに、イソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物(IPN10、水酸基価:106.5mgKOH/g)802.0g、エピクロルヒドリン(ECH)422.1gを一括で仕込み、攪拌混合しながら、内温50℃となるよう加温した。ここにフレーク状の水酸化ナトリウム91.2gを2時間かけて徐々に添加し、内温50℃を維持しながら、更に5時間攪拌した(処方B)。得られた溶液を室温まで冷却した後、析出した塩をろ過して除去し、更に減圧蒸留で混入しているエピクロルヒドリンと水を除去して、IPN10の末端グリシジル化物(IPEG10)、未反応のIPN10、副生物1及び副生物2を含む中間体含有組成物(3−1)を833.3g得た。
次に、攪拌翼、温度計、冷却管を備えた100mL四つ口フラスコに、中間体含有組成物(3−1)30.0g、30%トリメチルアミン塩酸塩水溶液16.5gを一括で仕込み、内温50で6時間攪拌し、カチオン性基含有単量体(IPEC10)を含む水溶性単量体含有組成物(3−2)を46.5g得た。次に、スターラーを備えた100mLサンプル管に、IPEC10を含む水溶性単量体含有組成物(3−2)2.36g、ヒドロキシエチルアクリレート0.53g、純水10.25gを仕込み、攪拌混合しながら、内温80℃となるように加温した。ここに15%過硫酸ナトリウム水溶液0.46gを添加し、内温を80℃に維持しながら1時間攪拌し、重合体(3−3)を13.60g得た。得られた重合体はNMR、及び、ガスクロマトグラフィーを用いて単量体が消費されたことを確認した。得られた重合体を用いて、泥への吸着試験を行った。
中間体含有組成物(3−1)を得るために仕込んだ反応原料の仕込みモル比、処方を表1に、得られた中間体含有組成物(3−1)に含まれるIPN10、IPEG10、副生物1、副生物2の量、水溶性単量体含有組成物(3−2)を用いて行われた重合試験、及び、重合体(3−3)を用いて行われた泥への吸着試験の結果を表2に示す。
(Example 3)
In a 2 L four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a condenser tube, 802.0 g of an ethylene oxide average 10-mole adduct of isoprenol (IPN10, hydroxyl value: 106.5 mgKOH / g) and epichlorohydrin (ECH) 422.1 g were added. The mixture was charged in a lump and heated to an internal temperature of 50 ° C. while stirring and mixing. 91.2 g of flaky sodium hydroxide was gradually added thereto over 2 hours, and the mixture was further stirred for 5 hours while maintaining the internal temperature of 50 ° C. (Formulation B). After cooling the resulting solution to room temperature, the precipitated salt was removed by filtration, and further epichlorohydrin and water mixed by vacuum distillation were removed to obtain a terminal glycidylated product of IPN10 (IPEG10), unreacted IPN10. Then, 833.3 g of an intermediate-containing composition (3-1) containing by-product 1 and by-product 2 was obtained.
Next, 30.0 g of the intermediate-containing composition (3-1) and 16.5 g of a 30% trimethylamine hydrochloride aqueous solution were charged all at once into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a cooling tube. The mixture was stirred at a temperature of 50 for 6 hours to obtain 46.5 g of a water-soluble monomer-containing composition (3-2) containing a cationic group-containing monomer (IPEC10). Next, 2.36 g of a water-soluble monomer-containing composition (3-2) containing IPEC10, 0.53 g of hydroxyethyl acrylate, and 10.25 g of pure water are charged into a 100 mL sample tube equipped with a stirrer, and mixed by stirring. However, the internal temperature was raised to 80 ° C. 0.46 g of 15% sodium persulfate aqueous solution was added thereto, and the mixture was stirred for 1 hour while maintaining the internal temperature at 80 ° C., to obtain 13.60 g of the polymer (3-3). The obtained polymer confirmed that the monomer was consumed using NMR and gas chromatography. An adsorption test on mud was conducted using the obtained polymer.
Table 1 shows the charged molar ratio and formulation of the reaction raw materials charged to obtain the intermediate-containing composition (3-1). Table 1 shows the IPN10, IPEG10, and secondary components contained in the obtained intermediate-containing composition (3-1). Amount of organism 1, by-product 2, polymerization test conducted using water-soluble monomer-containing composition (3-2), and adsorption to mud conducted using polymer (3-3) The test results are shown in Table 2.

(比較例1)
攪拌翼、温度計、冷却管を備えた500mL四つ口フラスコに、イソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物(IPN10、水酸基価:106.5mgKOH/g)300.3g、エピクロルヒドリン(ECH)79.2gを一括で仕込み、攪拌混合しながら、内温50℃となるよう加温した。ここにフレーク状の水酸化ナトリウム22.8gを2時間かけて徐々に添加し、内温50℃を維持しながら、更に4時間攪拌した(処方B)。得られた溶液を室温まで冷却した後、析出した塩をろ過して除去し、更に減圧蒸留で混入しているエピクロルヒドリンと水を除去して、IPN10の末端グリシジル化物(IPEG10)、未反応のIPN10、副生物1及び副生物2を含む中間体含有組成物(4−1)を274.8g得た。
次に、攪拌翼、温度計、冷却管を備えた100mL四つ口フラスコに、中間体含有組成物(4−1)30.0g、30%トリメチルアミン塩酸塩水溶液13.3gを一括で仕込み、内温50℃で6時間攪拌し、カチオン性基含有単量体(IPEC10)を含む水溶性単量体含有組成物(4−2)を43.3g得た。次に、スターラーを備えた100mLサンプル管に、IPEC10を含む水溶性単量体含有組成物(4−2)1.97g、ヒドロキシエチルアクリレート0.48g、純水9.04gを仕込み、攪拌混合しながら、内温80℃となるように加温した。ここに15%過硫酸ナトリウム水溶液0.41gを添加し、内温を80℃に維持しながら1時間攪拌し、重合体(4−3)を11.90g得た。得られた重合体はNMR、及び、ガスクロマトグラフィーを用いて単量体が消費されたことを確認した。得られた重合体を用いて、泥への吸着試験を行った。
中間体含有組成物(4−1)を得るために仕込んだ反応原料の仕込みモル比、処方を表1に、得られた中間体含有組成物(4−1)に含まれるIPN10、IPEG10、副生物1、副生物2の量、水溶性単量体含有組成物(4−2)を用いて行われた重合試験、及び、重合体(4−3)を用いて行われた泥への吸着試験の結果を表2に示す。
なお、表1及び1中の略号は、以下の通りである。
IPN10:イソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物
ECH:エピクロルヒドリン
NaOH:水酸化ナトリウム
IPEG10:IPN10の末端グリシジル化物
IPEG10含量:中間体含有組成物中に含まれるIPEG10の質量割合
IPN10含量:中間体含有組成物中に含まれるIPN10の質量割合
副生物1:化合物(B−1)に相当する副生物1の、IPEG10に対するモル割合、及び、IPEG10とIPN10との合計量に対するモル割合
副生物2:化合物(B−2)に相当する副生物2の、IPEG10に対するモル割合、及び、IPEG10とIPN10との合計量に対するモル割合
total:中間体含有組成物中に含まれる副生物1と副生物2との合計量の、IPEG10に対するモル割合、及び、IPEG10とIPN10との合計量に対するモル割合
(Comparative Example 1)
In a 500 mL four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a condenser tube, 300.3 g of an isoprenol ethylene oxide average 10-mole adduct (IPN10, hydroxyl value: 106.5 mgKOH / g) and epichlorohydrin (ECH) 79.2 g were added. The mixture was charged in a lump and heated to an internal temperature of 50 ° C. while stirring and mixing. To this, 22.8 g of flaky sodium hydroxide was gradually added over 2 hours, and the mixture was further stirred for 4 hours while maintaining the internal temperature of 50 ° C. (Formulation B). After cooling the resulting solution to room temperature, the precipitated salt was removed by filtration, and further epichlorohydrin and water mixed by vacuum distillation were removed to obtain a terminal glycidylated product of IPN10 (IPEG10), unreacted IPN10. 274.8 g of an intermediate-containing composition (4-1) containing By-product 1 and By-product 2 was obtained.
Next, 30.0 g of the intermediate-containing composition (4-1) and 13.3 g of a 30% trimethylamine hydrochloride aqueous solution were charged all at once into a 100 mL four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a cooling tube. The mixture was stirred at a temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain 43.3 g of a water-soluble monomer-containing composition (4-2) containing a cationic group-containing monomer (IPEC10). Next, 1.97 g of a water-soluble monomer-containing composition (4-2) containing IPEC10, 0.48 g of hydroxyethyl acrylate, and 9.04 g of pure water are charged into a 100 mL sample tube equipped with a stirrer, and mixed by stirring. However, the internal temperature was raised to 80 ° C. 0.41 g of 15% sodium persulfate aqueous solution was added thereto, and the mixture was stirred for 1 hour while maintaining the internal temperature at 80 ° C., to obtain 11.90 g of the polymer (4-3). The obtained polymer confirmed that the monomer was consumed using NMR and gas chromatography. An adsorption test on mud was conducted using the obtained polymer.
Table 1 shows the charged molar ratio and formulation of the reaction raw materials charged to obtain the intermediate-containing composition (4-1). Table 1 shows IPN10, IPEG10, Amount of living thing 1, by-product 2, polymerization test conducted using water-soluble monomer-containing composition (4-2), and adsorption to mud conducted using polymer (4-3) The test results are shown in Table 2.
The abbreviations in Tables 1 and 1 are as follows.
IPN10: ethylene oxide average 10 mol adduct of isoprenol ECH: epichlorohydrin NaOH: sodium hydroxide IPEG10: terminal glycidated product of IPN10 IPEG10 content: mass ratio of IPEG10 contained in the intermediate-containing composition IPN10 content: Proportion of IPN10 contained in 1 byproduct 1: molar ratio of byproduct 1 corresponding to compound (B-1) with respect to IPEG10 and molar ratio with respect to the total amount of IPEG10 and IPN10 byproduct 2: compound (B- 2) The molar ratio of the by-product 2 corresponding to 2) with respect to IPEG 10 and the molar ratio with respect to the total amount of IPEG 10 and IPN 10 total: the total amount of by-product 1 and by-product 2 contained in the intermediate-containing composition , Molar ratio to IPEG10, and Molar ratio to the total amount of PEG10 and IPN10

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表1及び表2の結果から、以下のことが分かった。
化合物(A)を含む水溶性単量体用中間体含有組成物において、該組成物中の化合物(B)の含有量が、化合物(A)の含有量に対して0.1〜6.0モル%であるものは、該組成物から誘導される単量体含有組成物を用いて重合体を製造した場合に、顕著にゲル化することを防ぐことが可能であることが実証された。そして更に、そのような組成物から誘導される単量体含有組成物を用いて製造される重合体が、泥に対して優れた吸着能を有することも実証された。
なお、上記実施例においては、化合物(A)の合成の際、化合物(I)として、イソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物を、エピハロヒドリンとしてエピクロルヒドリンを、アルカリ化合物として水酸化ナトリウムを、それぞれ用いて、相当する化合物(B)に含まれる副生物が生成しているが、化合物(A)の合成時に副生する化合物(B)の含有量を特定の範囲とすることによって、重合反応時のゲル化を防ぐことができる機構は、化合物(B)を特定量含む水溶性単量体用中間体含有組成物から誘導された単量体含有組成物を用いて重合反応を行った場合には全て同様であり、また、化合物(B)の含有量が特定の範囲である組成物から誘導される単量体含有組成物を用いて製造される重合体が泥に対して優れた吸着能を示す機構は、化合物(B)を特定量含む水溶性単量体用中間体含有組成物から誘導された単量体含有組成物を用いて製造された重合体においては全て同様である。従って、上記実施例の結果から、本発明の技術的範囲全般において、また、本明細書において開示した種々の形態において本発明が適用でき、有利な作用効果を発揮することができるといえる。
From the results of Tables 1 and 2, the following was found.
In the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer containing the compound (A), the content of the compound (B) in the composition is 0.1 to 6.0 with respect to the content of the compound (A). It has been demonstrated that when the polymer is produced using a monomer-containing composition derived from the composition, it can be prevented from being remarkably gelled. Furthermore, it has also been demonstrated that a polymer produced using a monomer-containing composition derived from such a composition has an excellent adsorption capacity for mud.
In addition, in the said Example, in the case of the synthesis | combination of a compound (A), the ethylene oxide average 10 mol addition product of isoprenol was used as a compound (I), epichlorohydrin as an epihalohydrin, and sodium hydroxide as an alkali compound, respectively. A by-product contained in the corresponding compound (B) is generated, but the content of the compound (B) by-produced during the synthesis of the compound (A) is set to a specific range, so that gelation during the polymerization reaction occurs. The same mechanism can be used when a polymerization reaction is carried out using a monomer-containing composition derived from an intermediate-containing composition for water-soluble monomers containing a specific amount of compound (B). In addition, the polymer produced using the monomer-containing composition derived from the composition having a specific content of the compound (B) has an excellent adsorption capacity for mud. Mechanism shown are all in the compound (B) was produced using the derived monomer-containing composition from a water-soluble monomer-body intermediate containing composition comprising a specific weight polymers as well. Therefore, it can be said from the results of the above-described embodiments that the present invention can be applied in the entire technical scope of the present invention and in various forms disclosed in this specification, and can exhibit advantageous effects.

また、カチオン性基含有単量体および反応中間体は、上記の<中間体組成物の定量>に記載した条件の液体クロマトグラフィーにより定量した。重合体の重量平均分子量及び染料移行防止能は、下記方法に従って測定した。 The cationic group-containing monomer and the reaction intermediate were quantified by liquid chromatography under the conditions described in <Quantification of intermediate composition> above. The weight average molecular weight and dye migration preventing ability of the polymer were measured according to the following methods.

<イソプレノールのエチレンオキシド付加物の定量方法>
イソプレノールのエチレンオキシド付加物の定量は、以下の条件の高速クロマトグラフィーで行った。
測定装置:東ソー株式会社製 8020シリーズ
カラム:株式会社資生堂製 CAPCELL PAK C1 UG120
温度:40.0℃
溶離液:10mmol/Lリン酸水素二ナトリウム・12水和物水溶液
(リン酸でpH7に調整)/アセトニトリル=45/55(体積比)
流速:1.0ml/min
検出器:RI、UV(検出波長215nm)。
<Quantitative determination method of ethylene oxide adduct of isoprenol>
Quantification of the ethylene oxide adduct of isoprenol was performed by high-speed chromatography under the following conditions.
Measuring device: 8020 series manufactured by Tosoh Corporation Column: CAPCELL PAK C1 UG120 manufactured by Shiseido Co., Ltd.
Temperature: 40.0 ° C
Eluent: 10 mmol / L Disodium hydrogen phosphate.12 hydrate aqueous solution (adjusted to pH 7 with phosphoric acid) / acetonitrile = 45/55 (volume ratio)
Flow rate: 1.0 ml / min
Detector: RI, UV (detection wavelength 215 nm).

<N−ビニルピロリドンの定量>
N−ビニルピロリドンの測定は、下記条件にて液体クロマトグラフィーを用いて行った。
カラム:資生堂社製 CAPCELL PAK C18 TYPE UG120 5μm、1.5mmΦ×250mm
溶離液:メタノール/水=1/24(1−ヘプタンスルホン酸ナトリウム0.4質量%含有)
流量:100μL/min
カラムオーブン:20℃
注入量:10μL
UV検出器:235nm。
<Quantitative determination of N-vinylpyrrolidone>
The measurement of N-vinylpyrrolidone was performed using liquid chromatography under the following conditions.
Column: manufactured by Shiseido Co., Ltd. CAPCELL PAK C18 TYPE UG120 5 μm, 1.5 mmΦ × 250 mm
Eluent: methanol / water = 1/24 (containing 0.4% by mass of sodium 1-heptanesulfonate)
Flow rate: 100 μL / min
Column oven: 20 ° C
Injection volume: 10 μL
UV detector: 235 nm.

<重量平均分子量の測定条件>
装置:日立社製L−7000シリーズ
検出器:RI
カラム:昭和電工社製 SHODEX Asahipak GF−310−HQ, GF−710−HQ, GF−1G 7B
カラム温度:40℃
流速:0.5ml/min.
検量線:ジーエルサイエンス株式会社製 POLYETHYLENGLYCOL STANDARD
溶離液:0.1N酢酸ナトリウム/アセトニトリル=3/1(質量比)。
<Measurement conditions of weight average molecular weight>
Device: Hitachi L-7000 Series Detector: RI
Column: SHODEX Asahipak GF-310-HQ, GF-710-HQ, GF-1G 7B manufactured by Showa Denko KK
Column temperature: 40 ° C
Flow rate: 0.5 ml / min.
Calibration curve: POLYETHYLENGLYCOL STANDARD made by GL Sciences Inc.
Eluent: 0.1N sodium acetate / acetonitrile = 3/1 (mass ratio).

<固形分の測定>
窒素雰囲気下、130℃に加熱したオーブンで、本発明の重合体(本発明の重合体組成物1.0gに水1.0gを加えたもの)を1時間放置して乾燥処理した。乾燥前後の重量変化から、固形分(%)と揮発成分(%)を算出した。
<Measurement of solid content>
In an oven heated to 130 ° C. in a nitrogen atmosphere, the polymer of the present invention (1.0 g of the polymer composition of the present invention plus 1.0 g of water) was allowed to stand for 1 hour for drying treatment. From the weight change before and after drying, the solid content (%) and the volatile component (%) were calculated.

<移染防止能の測定方法>
(i)JIS綿布(5cm×5cm、財団法人日本規格協会より入手)を予め日本電色工業社製の測色色差計SE2000型を用いて、白色度を反射率にて測定した(試験前の試験布の白色度という)。
(ii)塩化カルシウム2水和物、塩化マグネシウム6水和物に純水を加えて硬水を調整した(カルシウムイオン150ppm(炭酸カルシウム換算)、マグネシウムイオン(炭酸マグネシウム換算)50ppm)。
(iii)ポリオキシエチレン(2)ラウリルエーテル硫酸ナトリウム3.2g、ポリオキシエチレン(7)ラウリルエーテル0.4g、ホウ酸ナトリウム0.4g、クエン酸1.0gに、純水を加えて、100.0gとし、界面活性剤水溶液を調製した。pHは、水酸化ナトリウムで8.5に調整した。
(iv)ターゴットメーターを40℃にセットし、硬水500mLとゼオライト0.7g、5質量%の炭酸ナトリウム水溶液7.7g、5質量%のLAS(花王株式会社より入手)水溶液3.5g、固形分換算で1%の重合体水溶液3.5g、染料としてクロラゾールブラックLF(試薬 東京化成工業 株式会社より入手)の0.25質量%水溶液2gをポットに入れ、100rpmで1分間撹拌した。その後、白布10枚を入れ、100rpmで30分間撹拌した。
(v)手で白布の水を切り、40℃にした水道水500mLをポットに入れ、100rpmで2分間撹拌した。これを2回行った。
(vi)白布に当て布をして、アイロンでしわを伸ばしながら乾燥させた後、上記測色色差計にて再度、白布の白度を反射率にて測定した(洗浄後の試験布の白色度という)。
(vii)以上の測定結果から、下式により移染防止能を求めた。
(viii)移染防止能(%)=〔(洗浄後の試験布の白色度)/(試験前の試験布の白色度)〕×100
<Measurement method of dye transfer prevention ability>
(I) JIS cotton cloth (5 cm × 5 cm, obtained from the Japan Standards Association) was measured in advance using a colorimetric color difference meter SE2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. with a reflectance (before the test) The whiteness of the test cloth).
(Ii) Hard water was prepared by adding pure water to calcium chloride dihydrate and magnesium chloride hexahydrate (calcium ion 150 ppm (calcium carbonate equivalent), magnesium ion (magnesium carbonate equivalent) 50 ppm).
(Iii) Polyoxyethylene (2) Sodium lauryl ether sulfate 3.2 g, Polyoxyethylene (7) Lauryl ether 0.4 g, Sodium borate 0.4 g, Citric acid 1.0 g 0.0 g, and an aqueous surfactant solution was prepared. The pH was adjusted to 8.5 with sodium hydroxide.
(Iv) A targot meter is set at 40 ° C., 500 mL of hard water, 0.7 g of zeolite, 7.7 g of 5% by mass sodium carbonate aqueous solution, 3.5 g of 5% by mass LAS (obtained from Kao Corporation), 3.5 g of solid In a minute conversion, 3.5 g of a 1% polymer aqueous solution and 2 g of a 0.25 mass% aqueous solution of chlorazole black LF (reagent obtained from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a dye were put in a pot and stirred at 100 rpm for 1 minute. Then, 10 white cloths were put and stirred at 100 rpm for 30 minutes.
(V) The white cloth was drained by hand, and 500 mL of tap water adjusted to 40 ° C. was placed in the pot and stirred at 100 rpm for 2 minutes. This was done twice.
(Vi) After applying the cloth to a white cloth and drying it while stretching the wrinkles with an iron, the whiteness of the white cloth was measured again with the above colorimetric color difference meter (the whiteness of the test cloth after washing). Called degrees).
(Vii) From the above measurement results, the ability to prevent dye transfer was determined by the following equation.
(Viii) Transfer prevention ability (%) = [(whiteness of test cloth after washing) / (whiteness of test cloth before test)] × 100

<界面活性剤との相溶性の評価方法>
試験サンプル(重合体もしくは重合体組成物)を含む洗剤組成物を下記の配合で調製した。
SFT−70H((株)日本触媒製、ポリオキシエチレンアルキルエーテル);40g
ネオペレックスF−65(花王(株)製、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム);7.7g(有効成分5g)
コータミン86W(花王(株)製、ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド);17.9g(有効成分5g)
ジエタノールアミン;5g
エタノール;5g
プロピレングリコール;5g
試験サンプル(固形分換算);1.5g
イオン交換水;バランス(イオン交換水の量は、試験サンプルの量を実際の使用量として、上記全合計が100gとなるように適宜調整する。)
各成分が均一になる様に充分に攪拌し、25℃での濁度値を、濁度計(日本電色工業(株)製「NDH2000」)を用い、Turbidity(カオリン濁度mg/l)で測定した。
<Method for evaluating compatibility with surfactant>
A detergent composition containing a test sample (polymer or polymer composition) was prepared with the following formulation.
SFT-70H (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., polyoxyethylene alkyl ether); 40 g
Neoperex F-65 (manufactured by Kao Corporation, sodium dodecylbenzenesulfonate); 7.7 g (active ingredient 5 g)
Coatamine 86W (manufactured by Kao Corporation, stearyltrimethylammonium chloride); 17.9 g (active ingredient 5 g)
Diethanolamine; 5g
Ethanol; 5 g
Propylene glycol; 5g
Test sample (solid content conversion): 1.5 g
Ion-exchanged water; balance (the amount of ion-exchanged water is appropriately adjusted so that the total amount is 100 g, with the amount of test sample used as the actual usage)
Thoroughly stir the components so that they are uniform, and the turbidity value at 25 ° C. is measured using a turbidimeter (“NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) and Turbidity (kaolin turbidity mg / l) Measured with

上記一般式(12)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体として下記化合物を使用した。
イソプレノールのエチレンオキシド平均10モル付加物(以下、「IPN10」とも称する。):水酸基価106.5(mgKOH/g)
イソプレノールのエチレンオキシド平均25モル付加物(以下、「IPN25」とも称する。):水酸基価47.3(mgKOH/g)
イソプレノールのエチレンオキシド平均50モル付加物(以下、「IPN50」とも称する。):水酸基価25.5(mgKOH/g)
The following compounds were used as the polyalkylene glycol chain-containing monomer represented by the general formula (12).
Isoprenol ethylene oxide average 10 mol adduct (hereinafter also referred to as “IPN10”): hydroxyl value 106.5 (mgKOH / g)
Isoprenol ethylene oxide average 25 mol adduct (hereinafter also referred to as “IPN25”): hydroxyl value 47.3 (mgKOH / g)
Isoprenol ethylene oxide average 50 mol adduct (hereinafter also referred to as “IPN50”): hydroxyl value 25.5 (mgKOH / g)

(実施例4)
攪拌翼、温度計、冷却管を備えた200ml4つ口フラスコに、IPN10を100g、エピクロルヒドリン52.7g(0.57mol)、テトラブチルアンモニウムブロミド3.1g(0.01mol)を一括で仕込み、撹拌混合しながら、内温40〜50℃となるよう加温した。ここに、ペレット状の水酸化ナトリウム(以下、「NaOH」とも称する。)7.6g(0.19mol)を30分間かけて徐々に添加し、内温45〜50℃を維持しながら、さらに5.5時間撹拌した。得られた溶液を室温まで冷却した後、析出した塩を濾過して除去し、さらに減圧蒸留で混入しているエピクロルヒドリンと水を除去して中間生成物78.5gを含む反応液を102g、収率70モル%で得た。また、H−NMRからも、図3に示した単量体(1)の中間生成物[A]の生成を確認した(すなわち、下記一般式(19)において、nが平均10である構造の化合物)。
Example 4
A 200 ml four-necked flask equipped with a stirring blade, thermometer, and cooling tube was charged with 100 g of IPN10, 52.7 g (0.57 mol) of epichlorohydrin, and 3.1 g (0.01 mol) of tetrabutylammonium bromide in a lump, and mixed by stirring. While heating, the internal temperature was 40-50 ° C. To this, 7.6 g (0.19 mol) of pelletized sodium hydroxide (hereinafter also referred to as “NaOH”) was gradually added over 30 minutes, and while maintaining the internal temperature of 45 to 50 ° C., further 5 Stir for 5 hours. After cooling the resulting solution to room temperature, the precipitated salt was removed by filtration, and epichlorohydrin and water mixed by vacuum distillation were further removed to obtain 102 g of a reaction solution containing 78.5 g of an intermediate product. Obtained at a rate of 70 mol%. Further, from 1 H-NMR, it was confirmed that the intermediate product [A] of the monomer (1) shown in FIG. 3 was formed (that is, in the general formula (19) below, n is an average of 10). Compound).

次に、マグネチックスターラー、温度計、冷却管、滴下漏斗を備えた200ml4つ口フラスコに、トリメチルアミン塩酸塩13.0g(0.14mol)、純水 7.0g(0.39mol)を仕込み、攪拌混合しながら、内温50℃に加温した。ここに、中間生成物[A]65.0gを含む反応液85.0gを内温50℃を維持しながら、3時間かけてゆっくりと滴下し、さらに3時間撹拌した。こうして、単量体(1)の水溶液を得た。高速液体クロマトグラフィーによる分析の結果、収率は95モル%であった。また、H−NMRからも、図4に示した単量体(1)の生成を確認した(すなわち、下記一般式(20)において、nが平均10である構造の化合物)。 Next, a 200 ml four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, thermometer, condenser, and dropping funnel was charged with 13.0 g (0.14 mol) of trimethylamine hydrochloride and 7.0 g (0.39 mol) of pure water and stirred. While mixing, the internal temperature was raised to 50 ° C. Here, 85.0 g of a reaction solution containing 65.0 g of the intermediate product [A] was slowly added dropwise over 3 hours while maintaining the internal temperature of 50 ° C., and further stirred for 3 hours. Thus, an aqueous solution of the monomer (1) was obtained. As a result of analysis by high performance liquid chromatography, the yield was 95 mol%. Moreover, the production | generation of the monomer (1) shown in FIG. 4 was confirmed also from < 1 > H-NMR (namely, in the following general formula (20), the compound of the structure where n is an average 10).

Figure 0005763899
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Figure 0005763899
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(実施例5)
攪拌翼、温度計、冷却管を備えた200ml4つ口フラスコに、IPN25を100g、エピクロルヒドリン23.3g(0.25mol)、テトラブチルアンモニウムブロミド1.4g(4.4mmol)を一括で仕込み、撹拌混合しながら、内温45〜50℃となるよう加温した。ここに、ペレット状のNaOH3.4g(0.084mol)を30分間かけて徐々に添加し、内温40〜50℃を維持しながら、さらに5.5時間撹拌した。得られた溶液を室温まで冷却した後、析出した塩を濾過して除去し、さらに減圧蒸留で混入しているエピクロルヒドリンと水を除去して中間生成物[B]73.4gを含む反応液を95.3g、収率70モル%で得た。実施例1と同様にH−NMRからも、その生成を確認した(すなわち、上記一般式(19)において、nが平均25である構造の化合物)。
(Example 5)
A 200 ml four-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, and a condenser tube was charged with 100 g of IPN25, 23.3 g (0.25 mol) of epichlorohydrin, and 1.4 g (4.4 mmol) of tetrabutylammonium bromide in a lump and stirred and mixed. While heating, the internal temperature was 45-50 ° C. To this, 3.4 g (0.084 mol) of pellet-like NaOH was gradually added over 30 minutes, and the mixture was further stirred for 5.5 hours while maintaining the internal temperature of 40 to 50 ° C. After cooling the obtained solution to room temperature, the precipitated salt is removed by filtration, and further, epichlorohydrin and water mixed by vacuum distillation are removed to obtain a reaction solution containing 73.4 g of the intermediate product [B]. Obtained 95.3 g, yield 70 mol%. The formation was confirmed from 1 H-NMR as in Example 1 (that is, a compound having a structure in which n is 25 on average in the general formula (19)).

次に、マグネチックスターラー、温度計、冷却管、滴下漏斗を備えた200ml4つ口フラスコに、トリメチルアミン塩酸塩5.6g(0.060mol)、純水3.1g(0.17mol)を仕込み、攪拌混合しながら、内温50℃に加温した。ここに、中間生成物[B]66gを含む反応液85.0gを内温50℃を維持しながら、3時間かけてゆっくりと滴下し、さらに3時間撹拌した。こうして、単量体(2)の水溶液を得た。高速液体クロマトグラフィーによる分析の結果、反応は定量的に進行しており、収率は95モル%であった。実施例1と同様にH−NMRからも、その生成を確認した(すなわち、上記一般式(20)において、nが平均25である構造の化合物)。 Next, 5.6 g (0.060 mol) of trimethylamine hydrochloride and 3.1 g (0.17 mol) of pure water were charged into a 200 ml four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, thermometer, condenser, and dropping funnel and stirred. While mixing, the internal temperature was raised to 50 ° C. 85.0 g of the reaction solution containing 66 g of the intermediate product [B] was slowly added dropwise over 3 hours while maintaining the internal temperature of 50 ° C., and further stirred for 3 hours. Thus, an aqueous solution of the monomer (2) was obtained. As a result of analysis by high performance liquid chromatography, the reaction proceeded quantitatively and the yield was 95 mol%. The production was confirmed from 1 H-NMR as in Example 1 (that is, a compound having a structure in which n is 25 on average in the general formula (20)).

(実施例6)
攪拌翼、温度計、冷却管を備えた200ml4つ口フラスコに、IPN50を100g、エピクロルヒドリン12.3g(0.13mol)、テトラブチルアンモニウムブロミド0.72g(2.3mmol)を一括で仕込み、撹拌混合しながら、内温40〜50℃となるよう加温した。ここに、ペレット状のNaOH1.8g(0.044mol)を30分間かけて徐々に添加し、内温40〜50℃を維持しながら、さらに5.5時間撹拌した。得られた溶液を室温まで冷却した後、析出した塩を濾過して除去し、さらに減圧蒸留で混入しているエピクロルヒドリンと水を除去して中間生成物[C]72.5gを含む反応液を94.1g、収率70モル%で得た。実施例1と同様にH−NMRからも、その生成を確認した(すなわち、上記一般式(19)において、nが平均50である構造の化合物)。
(Example 6)
A 200 ml four-necked flask equipped with a stirring blade, thermometer, and cooling tube was charged with 100 g of IPN50, 12.3 g (0.13 mol) of epichlorohydrin, and 0.72 g (2.3 mmol) of tetrabutylammonium bromide in a lump, and mixed with stirring. While heating, the internal temperature was 40-50 ° C. Here, 1.8 g (0.044 mol) of pellet-like NaOH was gradually added over 30 minutes, and the mixture was further stirred for 5.5 hours while maintaining the internal temperature of 40 to 50 ° C. After cooling the resulting solution to room temperature, the deposited salt is removed by filtration, and epichlorohydrin and water mixed by vacuum distillation are removed to obtain a reaction solution containing 72.5 g of the intermediate product [C]. Obtained 94.1 g, yield 70 mol%. The production was confirmed from 1 H-NMR in the same manner as in Example 1 (that is, a compound having a structure in which n is 50 on average in the general formula (19)).

次に、マグネチックスターラー、温度計、冷却管、滴下漏斗を備えた200ml4つ口フラスコに、トリメチルアミン塩酸塩3.0g(0.032mol)、純水1.6g(0.089mol)を仕込み、攪拌混合しながら、内温50℃に加温した。ここに、中間生成物[C]65.9gを含む反応液85.0gを内温50℃を維持しながら、3時間かけてゆっくりと滴下し、さらに3時間撹拌した。こうして、単量体(3)の水溶液を得た。高速液体クロマトグラフィーによる分析の結果、反応は定量的に進行しており、収率は95モル%であった。実施例1と同様にH−NMRからも、その生成を確認した(すなわち、上記一般式(20)において、nが平均50である構造の化合物)。 Next, trimethylamine hydrochloride 3.0 g (0.032 mol) and pure water 1.6 g (0.089 mol) were charged into a 200 ml four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, thermometer, condenser, and dropping funnel and stirred. While mixing, the internal temperature was raised to 50 ° C. Here, 85.0 g of a reaction solution containing 65.9 g of the intermediate product [C] was slowly added dropwise over 3 hours while maintaining the internal temperature of 50 ° C., and further stirred for 3 hours. Thus, an aqueous solution of the monomer (3) was obtained. As a result of analysis by high performance liquid chromatography, the reaction proceeded quantitatively and the yield was 95 mol%. The production was confirmed from 1 H-NMR in the same manner as in Example 1 (that is, a compound having a structure in which n is 50 on average in the general formula (20)).

(実施例7)
マグネチックスターラー、温度計、冷却管、滴下漏斗を備えた200ml4つ口フラスコに、IPN10を100g、46%三フッ化ホウ素・ジエチルエーテル錯体0.306g(0.002mol)を入れ、窒素雰囲気下、内温80℃で撹拌しながら、エピクロルヒドリン18.2g(0.19mol)を2時間で滴下後、さらに4時間撹拌した。こうして、単量体(1)の中間生成物[D]を得た。高速液体クロマトグラフィーによる分析の結果、収率は60モル%であった。
(Example 7)
In a 200 ml four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, thermometer, condenser, and dropping funnel, 100 g of IPN10 and 0.306 g (0.002 mol) of 46% boron trifluoride-diethyl ether complex were placed. While stirring at an internal temperature of 80 ° C., 18.2 g (0.19 mol) of epichlorohydrin was added dropwise over 2 hours, followed by further stirring for 4 hours. Thus, an intermediate product [D] of monomer (1) was obtained. As a result of analysis by high performance liquid chromatography, the yield was 60 mol%.

次に、マグネチックスターラー、温度計、冷却管、滴下漏斗を備えた200ml4つ口フラスコに、単量体(1)の中間生成物[D]108.0gを仕込み、内温70℃で撹拌しながら30%トリメチルアミン水溶液35.5g(0.18mol)を1時間で滴下後、さらに6時間撹拌した。こうして、単量体(1)の水溶液を得た。高速液体クロマトグラフィーによる分析の結果、収率は62%であった。実施例1と同様にH−NMRからも、その生成を確認した(すなわち、上記一般式(20)において、nが平均10である構造の化合物)。 Next, 108.0 g of the intermediate product [D] of monomer (1) was charged into a 200 ml four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, thermometer, condenser, and dropping funnel, and stirred at an internal temperature of 70 ° C. Then, 35.5 g (0.18 mol) of 30% trimethylamine aqueous solution was added dropwise over 1 hour, followed by further stirring for 6 hours. Thus, an aqueous solution of the monomer (1) was obtained. As a result of analysis by high performance liquid chromatography, the yield was 62%. The production was confirmed from 1 H-NMR in the same manner as in Example 1 (that is, a compound having a structure in which n is an average of 10 in the general formula (20)).

(重合例1)
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 1040.5g、単量体(1) 158.8g、IPN10 15.9gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、90℃に保持された重合反応系中に、N−ビニルピロリドン(以下、「NVP」とも称する。)333.4g、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリドの15%水溶液(以下、「15%V50」とも称する。)112.9gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、NVPについては180分間、15%V50については190分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。NVPの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。このようにして、重合体(1)の水溶液を得た。
重合体(1)の重量平均分子量は18,500、数平均分子量は8,800であった。
(Polymerization example 1)
A glass separable flask having a capacity of 2000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade) was charged with 1040.5 g of pure water, 158.8 g of monomer (1), and 15.9 g of IPN10, while stirring. The temperature was raised to 0 ° C. to obtain a polymerization reaction system. Next, 33-3.4 g of N-vinylpyrrolidone (hereinafter, also referred to as “NVP”), 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) dihydro hydride in a polymerization reaction system maintained at 90 ° C. with stirring. 112.9 g of a 15% aqueous solution of chloride (hereinafter also referred to as “15% V50”) was dropped from each separate nozzle. The dropping time of each solution was 180 minutes for NVP and 190 minutes for 15% V50. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of NVP, the reaction solution was kept at 90 ° C. (ripening) for another 30 minutes to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was stirred and allowed to cool. In this way, an aqueous solution of the polymer (1) was obtained.
The weight average molecular weight of the polymer (1) was 18,500, and the number average molecular weight was 8,800.

(重合例2)
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 972.3g、単量体(1) 111.1g、IPN10 22.2gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、90℃に保持された重合反応系中に、NVP 333.4g、15%V50 109.7gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、NVPについては180分間、15%V50については190分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。NVPの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。このようにして、重合体(2)の水溶液を得た。
重合体(2)の重量平均分子量は19,800、数平均分子量は7,400であった。
(Polymerization example 2)
A glass separable flask having a capacity of 2000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade) was charged with 972.3 g of pure water, 111.1 g of monomer (1), and 22.2 g of IPN10, and while stirring, The temperature was raised to 0 ° C. to obtain a polymerization reaction system. Next, 333.4 g of NVP and 109.7 g of 15% V50 were dropped from separate nozzles into the polymerization reaction system maintained at 90 ° C. with stirring. The dropping time of each solution was 180 minutes for NVP and 190 minutes for 15% V50. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of NVP, the reaction solution was kept at 90 ° C. (ripening) for another 30 minutes to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was stirred and allowed to cool. In this way, an aqueous solution of the polymer (2) was obtained.
The weight average molecular weight of the polymer (2) was 19,800, and the number average molecular weight was 7,400.

(重合例3)
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 906.9g、単量体(2) 69.5g、IPN25 27.8gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、90℃に保持された重合反応系中に、NVP 333.4g、15%V50 103.3gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、NVPについては180分間、15%V50については190分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。NVPの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。このようにして、重合体(3)の水溶液を得た。
重合体(3)の重量平均分子量は16,400、数平均分子量は6,800であった。
(Polymerization Example 3)
A glass separable flask having a capacity of 2000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade) was charged with 906.9 g of pure water, 69.5 g of monomer (2), and 27.8 g of IPN25 while stirring. The temperature was raised to 0 ° C. to obtain a polymerization reaction system. Next, 333.4 g of NVP and 103.3 g of 15% V50 were dropped from separate nozzles into the polymerization reaction system maintained at 90 ° C. with stirring. The dropping time of each solution was 180 minutes for NVP and 190 minutes for 15% V50. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of NVP, the reaction solution was kept at 90 ° C. (ripening) for another 30 minutes to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was stirred and allowed to cool. In this way, an aqueous solution of the polymer (3) was obtained.
The weight average molecular weight of the polymer (3) was 16,400, and the number average molecular weight was 6,800.

(重合例4)
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 909.7g、単量体(3) 69.5g、IPN50 27.8gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、90℃に保持された重合反応系中に、NVP 333.4g、15%V50 101.8gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、NVPについては180分間、15%V50については190分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。NVPの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。このようにして、重合体(4)の水溶液を得た。
重合体(4)の重量平均分子量は15,100、数平均分子量は6,200であった。
(Polymerization example 4)
A glass separable flask having a capacity of 2000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade) was charged with 909.7 g of pure water, 69.5 g of monomer (3), and 27.8 g of IPN50, while stirring. The temperature was raised to 0 ° C. to obtain a polymerization reaction system. Next, 333.4 g of NVP and 101.8 g of 15% V50 were dropped from separate nozzles into the polymerization reaction system maintained at 90 ° C. with stirring. The dropping time of each solution was 180 minutes for NVP and 190 minutes for 15% V50. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of NVP, the reaction solution was kept at 90 ° C. (ripening) for another 30 minutes to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was stirred and allowed to cool. In this way, an aqueous solution of the polymer (4) was obtained.
The polymer (4) had a weight average molecular weight of 15,100 and a number average molecular weight of 6,200.

(重合例5)
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量3000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 1081.6g、単量体(3) 555.7g、IPN50 55.6gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、90℃に保持された重合反応系中に、NVP 333.4g、15%V50 111.7gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、NVPについては180分間、15%V50については190分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。NVPの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。このようにして、重合体(5)の水溶液を得た。
重合体(1)の重量平均分子量は8,300、数平均分子量は3,500であった。
(Polymerization Example 5)
A glass separable flask having a capacity of 3000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade) was charged with 1081.6 g of pure water, 555.7 g of monomer (3), and 55.6 g of IPN50 while stirring. The temperature was raised to 0 ° C. to obtain a polymerization reaction system. Next, 333.4 g of NVP and 111.7 g of 15% V50 were dropped from separate nozzles into the polymerization reaction system maintained at 90 ° C. with stirring. The dropping time of each solution was 180 minutes for NVP and 190 minutes for 15% V50. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of NVP, the reaction solution was kept at 90 ° C. (ripening) for another 30 minutes to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was stirred and allowed to cool. In this way, an aqueous solution of the polymer (5) was obtained.
The weight average molecular weight of the polymer (1) was 8,300, and the number average molecular weight was 3,500.

(重合例6)
還流冷却器、攪拌機を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 448.5gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温させた。次に、90℃に保持された重合反応系中に、攪拌しながら、アクリル酸メチル(以下、AMとも称する。) 258.0g、単量体(1) 143.3g、IPN10 57.3g、15%過硫酸ナトリウム(以下、NaPSとも称する) 68.6g、および、35%亜硫酸水素ナトリウム(以下、SBSとも称する) 58.8gを、別々のノズルより、それぞれ滴下した。それぞれの滴下時間は、AMについては180分間、単量体(1)については120分間、IPN10については120分間、15%NaPS、および、35%SBSについては190分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。AMの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。このようにして、重合体(6)の水溶液を得た。
(Polymerization Example 6)
In a glass separable flask having a capacity of 2000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer, 448.5 g of pure water was charged, and the temperature was raised to 90 ° C. while stirring. Next, in a polymerization reaction system maintained at 90 ° C., 258.0 g of methyl acrylate (hereinafter also referred to as AM), 143.3 g of monomer (1), 57.3 g of IPN10, 15 while stirring. 68.6 g of% sodium persulfate (hereinafter also referred to as NaPS) and 58.8 g of 35% sodium bisulfite (hereinafter also referred to as SBS) were dropped from separate nozzles. The dropping time was 180 minutes for AM, 120 minutes for monomer (1), 120 minutes for IPN10, 190 minutes for 15% NaPS and 35% SBS. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of AM, the reaction solution was kept at 90 ° C. (ripening) for another 30 minutes to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was stirred and allowed to cool. In this way, an aqueous solution of the polymer (6) was obtained.

(重合例7)
還流冷却器、攪拌機を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 219.6gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温させた。次に、90℃に保持された重合反応系中に、攪拌しながら、60%アクリルアミド水溶液(以下、60%AAmと称する。) 355.3g、単量体(1) 118.5g、IPN10 47.4g、15%NaPS 67.1g、および、35%SBS 57.5gを、別々のノズルより、それぞれ滴下した。それぞれの滴下時間は、60%AAmについては180分間、単量体(1)については120分間、IPN10については120分間、15%NaPS、および、35%SBSについては190分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。60%AAmの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。このようにして、重合体(7)の水溶液を得た。
(Polymerization Example 7)
In a glass separable flask having a capacity of 2000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer, 219.6 g of pure water was charged and heated to 90 ° C. while stirring. Next, while stirring in a polymerization reaction system maintained at 90 ° C., 355.3 g of 60% acrylamide aqueous solution (hereinafter referred to as 60% AAm), 118.5 g of monomer (1), IPN10 47. 4 g, 15% NaPS 67.1 g, and 35% SBS 57.5 g were added dropwise from separate nozzles. The dropping time was 180 minutes for 60% AAm, 120 minutes for monomer (1), 120 minutes for IPN10, 190 minutes for 15% NaPS and 35% SBS. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of 60% AAm, the reaction solution was kept at 90 ° C. for 30 minutes (ripening) to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was stirred and allowed to cool. In this way, an aqueous solution of the polymer (7) was obtained.

(重合例8)
還流冷却器、攪拌機を備えた容量3000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 900.9gを仕込み、攪拌しながら、90℃まで昇温させた。次に、90℃に保持された重合反応系中に、攪拌しながら、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(以下、HEAとも称する) 348.0g、単量体(3) 580.0g、IPN50 58.0g、15%NaPS 67.3g、および、35%SBS 57.7gを、別々のノズルより、それぞれ滴下した。それぞれの滴下時間は、HEAについては180分間、単量体(3)については150分間、IPN50については150分間、15%NaPS、および、35%SBSについては190分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。HEAの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を90℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。このようにして、重合体(8)の水溶液を得た。
(Polymerization Example 8)
In a glass separable flask having a capacity of 3000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer, 900.9 g of pure water was charged and heated to 90 ° C. while stirring. Next, while stirring in a polymerization reaction system maintained at 90 ° C., 348.0 g of 2-hydroxyethyl acrylate (hereinafter also referred to as HEA), 580.0 g of monomer (3), IPN50 58.0 g 15% NaPS 67.3 g and 35% SBS 57.7 g were added dropwise from separate nozzles. The dropping time was 180 minutes for HEA, 150 minutes for monomer (3), 150 minutes for IPN50, 190 minutes for 15% NaPS and 35% SBS. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of HEA, the reaction solution was kept at 90 ° C. for 30 minutes (ripening) to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was stirred and allowed to cool. In this way, an aqueous solution of the polymer (8) was obtained.

(重合例9)
還流冷却器、攪拌機を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 623.6gを仕込み、攪拌しながら、65℃まで昇温させた。次に、65℃に保持された重合反応系中に、攪拌しながら、酢酸ビニル(以下、VAcとも称する。) 333.4g、単量体(2) 55.6g、IPN25 22.2g、および、15%V50 102.6gを、別々のノズルより、それぞれ滴下した。それぞれの滴下時間は、VAcについては180分間、単量体(2)については150分間、IPN25については150分間、15%V50については190分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。VAcの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を65℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。このようにして、重合体(9)の水溶液を得た。
(Polymerization Example 9)
In a glass separable flask having a capacity of 2000 mL equipped with a reflux condenser and a stirrer, 623.6 g of pure water was charged and heated to 65 ° C. while stirring. Next, while stirring in a polymerization reaction system maintained at 65 ° C., 333.4 g of vinyl acetate (hereinafter also referred to as VAc), 55.6 g of monomer (2), 22.2 g of IPN25, and 102.6 g of 15% V50 was dropped from separate nozzles. The dropping time was 180 minutes for VAc, 150 minutes for monomer (2), 150 minutes for IPN25, and 190 minutes for 15% V50. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the addition of VAc, the reaction solution was kept at 65 ° C. (ripening) for 30 minutes to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the polymerization reaction solution was stirred and allowed to cool. In this way, an aqueous solution of the polymer (9) was obtained.

(比較重合例1)
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量1000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水 10.0g、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドの60%水溶液(以下、60%DADMACとも称する。) 475.0g、メタクリル酸メチル(以下、MMAとも称する。) 15.0gを仕込み、攪拌しながら、沸点まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、沸点に保持された重合反応系中に、15%NaPS 38.3g、35%二亜硫酸二ナトリウム水溶液(以下、35%MBSとも称する。) 16.4gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、15%NaPSについては190分間、35%MBSについては、15%NaPSの滴下終了後、95℃に調整した後、30分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。35%MBSの滴下終了後、更に30分間、上記反応溶液を95℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷しながら、純水 335.3gを加えて希釈した。このようにして、比較重合体(1)の水溶液を得た。
(Comparative polymerization example 1)
In a 1000 mL glass separable flask equipped with a reflux condenser and a stirrer (paddle blade), 475.0 g of pure water 10.0 g, 60% aqueous solution of diallyldimethylammonium chloride (hereinafter also referred to as 60% DADMAC), 15.0 g of methyl methacrylate (hereinafter also referred to as MMA) was charged, and the temperature was raised to the boiling point while stirring to prepare a polymerization reaction system. Next, 38.3 g of 15% NaPS and 13.5 g of a 35% disodium disulfite aqueous solution (hereinafter also referred to as 35% MBS) were added to separate nozzles in the polymerization reaction system maintained at the boiling point under stirring. More dripped. The dropping time of each solution was 190 minutes for 15% NaPS, and 30 minutes for 35% MBS after adjusting to 95 ° C. after completion of dropping of 15% NaPS. Moreover, the dropping rate of each solution was made constant, and each solution was dropped continuously. After completion of the dropwise addition of 35% MBS, the above reaction solution was kept at 95 ° C. for 30 minutes (ripening) to complete the polymerization. After completion of the polymerization, 335.3 g of pure water was added and diluted while stirring and allowing the polymerization reaction liquid to cool. In this way, an aqueous solution of the comparative polymer (1) was obtained.

(実施例8)
重合体(1)〜(5)、及び比較重合体(1)、比較重合体(2)としての、N−ビニルピロリドン(VPという)のホモポリマーである、ポリビニルピロリドンK30(和光純薬製)、について、上記方法に従って染料移行防止能について評価を行った。結果を表3にまとめた。
(Example 8)
Polyvinylpyrrolidone K30 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) which is a homopolymer of N-vinylpyrrolidone (referred to as VP) as the polymers (1) to (5), the comparative polymer (1) and the comparative polymer (2) Were evaluated for the ability to prevent dye transfer according to the above method. The results are summarized in Table 3.

Figure 0005763899
Figure 0005763899

表3から明らかなように、本発明における重合体は、従来の比較重合体に比して、有意に優れた染料移行防止能および界面活性剤との相溶性を有している。本発明のカチオン性基含有単量体は、これらの重合体の原料として、好ましく使用できることが明らかとなった。
なお、上記実施例においては、重合体の合成の際、特定の構造を有するカチオン性基含有単量体を単量体成分の1種として用いているが、上記一般式(11)で表されるカチオン性基含有単量体を単量体成分として合成される重合体が優れた染料移行防止能および界面活性剤との相溶性を示す機構は、上記一般式(11)で表されるカチオン性基含有単量体を単量体成分として合成される重合体においては全て同様である。従って、上記実施例の結果から、本発明の技術的範囲全般において、また、本明細書において開示した種々の形態において本発明が適用でき、有利な作用効果を発揮することができるといえる。
As is apparent from Table 3, the polymer in the present invention has significantly superior dye transfer preventing ability and compatibility with a surfactant as compared with conventional comparative polymers. It was revealed that the cationic group-containing monomer of the present invention can be preferably used as a raw material for these polymers.
In the above examples, a cationic group-containing monomer having a specific structure is used as one kind of monomer component in the synthesis of the polymer, but it is represented by the general formula (11). The mechanism by which a polymer synthesized using a cationic group-containing monomer as a monomer component exhibits excellent dye transfer preventing ability and compatibility with a surfactant is the cation represented by the general formula (11). The same applies to polymers synthesized using a monomer having a functional group as a monomer component. Therefore, it can be said from the results of the above-described embodiments that the present invention can be applied in the entire technical scope of the present invention and in various forms disclosed in this specification, and can exhibit advantageous effects.

Claims (13)

下記一般式(1);
Figure 0005763899
(式中、R、メチル基を表す。Rは、メチレン基又はエチレン基を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、〜300の数を表す。)で表される化合物(A)を含む水溶性単量体用中間体含有組成物であって、
該組成物は、下記一般式(2);
Figure 0005763899
(式中、Rは、同一若しくは異なって、メチル基を表す。Rは、同一若しくは異なって、メチレン基又はエチレン基を表す。Xは、−CH−CH(OR)−CH−O−、又は、直接結合を表し、Rは、水素原子又はグリシジル基を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、同一若しくは異なって、〜300の数を表す。)で表される化合物(B)を更に含み、該化合物(B)の含有量が、化合物(A)の含有量に対して0.1〜6.0モル%であり、
該化合物(A)の含有量は、水溶性単量体用中間体含有組成物の不揮発分100質量%に対して、50〜100質量%であることを特徴とする水溶性単量体用中間体含有組成物。
The following general formula (1);
Figure 0005763899
(Wherein, R 0 is .R 1 representing the methylation group, .Y 1 which represents a methylene group or an ethylene group are the same or different, is .n representing an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, oxy An intermediate-containing composition for a water-soluble monomer comprising a compound (A) represented by an average added mole number of an alkylene group (—Y 1 —O—) and representing a number of 5 to 300. There,
The composition has the following general formula (2):
Figure 0005763899
(Wherein, R 0 are the same or different, .R 1 representing the methylation groups are the same or different, .X representing the methylene group or an ethylene group, -CH 2 -CH (OR 2) -CH 2- O- or a direct bond, R 2 represents a hydrogen atom or a glycidyl group, Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and n is an oxyalkylene group. (-Y 1 —O—) is the average addition mole number, which is the same or different and represents a number of 5 to 300), and further containing the compound (B) The amount is 0.1 to 6.0 mol% based on the content of the compound (A),
Content of this compound (A) is 50-100 mass% with respect to 100 mass% of non volatile matters of the intermediate containing composition for water-soluble monomers, The intermediate for water-soluble monomers characterized by the above-mentioned Body-containing composition.
前記化合物(A)は、下記一般式(I);
Figure 0005763899
(式中、R、メチル基を表す。Rは、メチレン基又はエチレン基を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、〜300の数を表す。)で表される化合物(I)とエピハロヒドリンとを反応させて得られ、
前記水溶性単量体中間体含有組成物は、前記化合物(B)の含有量が、化合物(A)及び化合物(I)の合計の含有量に対して0.1〜5.0モル%であり、
該化合物(A)及び化合物(I)の合計の含有量は、水溶性単量体用中間体含有組成物の不揮発分100質量%に対して、50〜100質量%であることを特徴とする請求項1に記載の水溶性単量体用中間体含有組成物。
The compound (A) is represented by the following general formula (I):
Figure 0005763899
(Wherein, R 0 is .R 1 representing the methylation group, .Y 1 which represents a methylene group or an ethylene group are the same or different, is .n representing an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, oxy Obtained by reacting compound (I) represented by an alkylene group (—Y 1 —O—) with an average addition mole number of 5 to 300, and epihalohydrin,
In the water-soluble monomer intermediate-containing composition, the content of the compound (B) is 0.1 to 5.0 mol% with respect to the total content of the compound (A) and the compound (I). Yes,
The total content of the compound (A) and the compound (I) is 50 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the nonvolatile content of the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer. The intermediate-containing composition for a water-soluble monomer according to claim 1.
下記一般式(1);
Figure 0005763899
(式中、R、メチル基を表す。Rは、メチレン基又はエチレン基を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、〜300の数を表す。)で表される化合物(A)を含む水溶性単量体用中間体含有組成物を製造する方法であって、
該製造方法は、下記一般式(I);
Figure 0005763899
(式中、R、メチル基を表す。Rは、メチレン基又はエチレン基を表す。Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。nは、オキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数であって、〜300の数を表す。)で表される化合物(I)とエピハロヒドリンとを1/2〜1/15(化合物(I)の有する水酸基/エピハロヒドリン)のモル比で反応させる工程を含むことを特徴とする水溶性単量体用中間体含有組成物の製造方法。
The following general formula (1);
Figure 0005763899
(Wherein, R 0 is .R 1 representing the methylation group, .Y 1 which represents a methylene group or an ethylene group are the same or different, is .n representing an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, oxy An intermediate-containing composition for a water-soluble monomer comprising a compound (A) represented by an average added mole number of an alkylene group (—Y 1 —O—) and representing a number of 5 to 300) A method of manufacturing comprising:
The production method comprises the following general formula (I):
Figure 0005763899
(Wherein, R 0 is .R 1 representing the methylation group, .Y 1 which represents a methylene group or an ethylene group are the same or different, is .n representing an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, oxy Compound (I) represented by an alkylene group (—Y 1 —O—) and represented by an average number of moles of 5 to 300, and epihalohydrin are 1/2 to 1/15 (compound ( A method for producing an intermediate-containing composition for a water-soluble monomer, comprising a step of reacting at a molar ratio of hydroxyl group / epihalohydrin) of I).
前記反応工程は、化合物(I)とエピハロヒドリンとをアルカリ化合物の存在下で反応させる工程を含むことを特徴とする請求項3に記載の水溶性単量体用中間体含有組成物の製造方法。 The method for producing an intermediate-containing composition for a water-soluble monomer according to claim 3, wherein the reaction step includes a step of reacting compound (I) with epihalohydrin in the presence of an alkali compound. 前記反応工程は、化合物(I)にエピハロヒドリンとルイス酸触媒とを加え、次に、アルカリ化合物を加えて反応させる工程を含むことを特徴とする請求項3に記載の水溶性単量体用中間体含有組成物の製造方法。 4. The intermediate for water-soluble monomer according to claim 3, wherein the reaction step includes a step of adding an epihalohydrin and a Lewis acid catalyst to compound (I) and then reacting with an alkali compound. 5. A method for producing a body-containing composition. 請求項1又は2に記載の水溶性単量体用中間体含有組成物と、官能基含有化合物とを反応させて得られる水溶性単量体含有組成物であって、
該水溶性単量体は、該官能基含有化合物として下記一般式(15)で表される三級アミン塩を用いて得られるカチオン性基含有単量体であることを特徴とする水溶性単量体含有組成物。
Figure 0005763899
(式中、R 、R 、R は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基、アリール基又はアルケニル基を表し、R とR は結合して環状構造を形成しても良く、X −はカウンターイオンを表す。)
A water-soluble monomer-containing composition obtained by reacting the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer according to claim 1 or 2 with a functional group-containing compound,
The water-soluble monomer is a cationic group-containing monomer obtained by using a tertiary amine salt represented by the following general formula (15) as the functional group-containing compound. A monomer-containing composition.
Figure 0005763899
(Wherein R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or an alkenyl group, and R 2 and R 3 are bonded to form a cyclic structure) And X 1 − represents a counter ion.)
請求項1又は2に記載の水溶性単量体用中間体含有組成物と、官能基含有化合物とを反応させて得られる水溶性単量体含有組成物であって、
該水溶性単量体は、該官能基含有化合物として下記一般式(16)で表される二級アミンを用いて得られるアミノ基含有単量体であることを特徴とする水溶性単量体含有組成物。
Figure 0005763899
(式中、R 、R は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基、アリール基又はアルケニル基を表し、R とR は結合して環状構造を形成しても良い。)
A water-soluble monomer-containing composition obtained by reacting the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer according to claim 1 or 2 with a functional group-containing compound,
The water-soluble monomer is an amino group-containing monomer obtained by using a secondary amine represented by the following general formula (16) as the functional group-containing compound. Containing composition.
Figure 0005763899
Wherein R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or an alkenyl group, and R 2 and R 3 are bonded to form a cyclic structure. May be.)
請求項1又は2に記載の水溶性単量体用中間体含有組成物と、官能基含有化合物とを反応させて得られる水溶性単量体含有組成物であって、
該水溶性単量体は、該官能基含有化合物として亜硫酸化合物を用いて得られるスルホン酸基含有単量体であることを特徴とする水溶性単量体含有組成物。
A water-soluble monomer-containing composition obtained by reacting the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer according to claim 1 or 2 with a functional group-containing compound,
The water-soluble monomer-containing composition, wherein the water-soluble monomer is a sulfonic acid group-containing monomer obtained using a sulfite compound as the functional group-containing compound.
請求項1又は2に記載の水溶性単量体用中間体含有組成物と、官能基含有化合物とを反応させて得られる水溶性単量体含有組成物であって、
該水溶性単量体は、該官能基含有化合物として水酸基含有アルキル化合物を用いて得られるアルキルエーテル基含有単量体であることを特徴とする水溶性単量体含有組成物。
A water-soluble monomer-containing composition obtained by reacting the intermediate-containing composition for a water-soluble monomer according to claim 1 or 2 with a functional group-containing compound,
The water-soluble monomer-containing composition, wherein the water-soluble monomer is an alkyl ether group-containing monomer obtained using a hydroxyl group-containing alkyl compound as the functional group-containing compound.
下記一般式(11);
Figure 0005763899
(式中、R、C基を表し、Rは、CH又はCHCH 基を表し、R、R、Rは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基、アリール基又はアルケニル基を表し、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表し、nはオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数を表し、〜300の数であり、X−はカウンターアニオンを表す。)で表されることを特徴とするカチオン性基含有単量体。
The following general formula (11);
Figure 0005763899
(Wherein R 0 represents a C H 3 group, R 1 represents a CH 2 group or a CH 2 CH 2 group, and R 2 , R 3 , and R 4 are the same or different and represent a hydrogen atom or a carbon atom. Represents an alkyl group, an aryl group or an alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and n represents an oxyalkylene group (—Y 1 —O—). A cationic group-containing monomer, characterized in that it represents an average added mole number, is a number of 5 to 300, and X 1 − represents a counter anion.
(i)下記一般式(12);
Figure 0005763899
(式中、R、C基を表し、Rは、CH又はCHCH 基を表し、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表し、nはオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数を表し、〜300の数を表す。)で表されるポリエチレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとアルカリ化合物とを反応させる工程(工程A)と、
(ii)該工程Aで得られた反応物と下記一般式(15)で表される三級アミン塩とを反応させる工程(工程B)とを含むことを特徴とするカチオン性基含有単量体の製造方法。
Figure 0005763899
(式中、R 、R 、R は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基、アリール基又はアルケニル基を表し、R とR は結合して環状構造を形成しても良く、X −はカウンターイオンを表す。)
(I) the following general formula (12);
Figure 0005763899
(In the formula, R 0 represents a C H 3 group, R 1 represents a CH 2 group or a CH 2 CH 2 group, and Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. , N represents the average number of added moles of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—), and represents a number of 5 to 300). Reaction of a monomer having an ethylene glycol chain represented by epihalohydrin and an alkali compound A step (step A) of
(Ii) a cationic group-containing monomer comprising a step (step B) of reacting the reaction product obtained in step A with a tertiary amine salt represented by the following general formula (15) Body manufacturing method.
Figure 0005763899
(Wherein R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or an alkenyl group, and R 2 and R 3 are bonded to form a cyclic structure) And X 1 − represents a counter ion.)
(i)下記一般式(12);
Figure 0005763899
(式中、R、C基を表し、Rは、CH又はCHCH 基を表し、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表し、nはオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数を表し、〜300の数を表す。)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとアルカリ化合物とを反応させる工程(工程A)と、
(ii)該工程Aで得られた反応物と下記一般式(16)で表される二級アミンとを反応させる工程(工程C)と、
(iii)該工程Cで得られた反応物とハロゲン化アルキル、ハロゲン化ベンジル、ジアルキル硫酸、スルホン酸アルキルのいずれかの四級化剤とを反応させる工程(工程D)とを含むことを特徴とするカチオン性基含有単量体の製造方法。
Figure 0005763899
(式中、R 、R は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基、アリール基又はアルケニル基を表し、R とR は結合して環状構造を形成しても良い。)
(I) the following general formula (12);
Figure 0005763899
(In the formula, R 0 represents a C H 3 group, R 1 represents a CH 2 group or a CH 2 CH 2 group, and Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. , N represents an average added mole number of an oxyalkylene group (—Y 1 —O—) and represents a number of 5 to 300.), a polyalkylene glycol chain-containing monomer, an epihalohydrin, and an alkali compound. A step of reacting (step A);
(Ii) a step of reacting the reaction product obtained in the step A with a secondary amine represented by the following general formula (16) (step C);
(Iii) a step of reacting the reaction product obtained in Step C with a quaternizing agent of any one of alkyl halide, benzyl halide, dialkyl sulfate, and alkyl sulfonate (Step D). A method for producing a cationic group-containing monomer.
Figure 0005763899
Wherein R 2 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or an alkenyl group, and R 2 and R 3 are bonded to form a cyclic structure. May be.)
(i)下記一般式(12);
Figure 0005763899
(式中、R、C基を表し、Rは、CH又はCHCH 基を表し、Yは、同一若しくは異なって、炭素数2〜20のアルキレン基を表し、nはオキシアルキレン基(−Y−O−)の平均付加モル数を表し、〜300の数を表す。)で表されるポリアルキレングリコール鎖含有単量体とエピハロヒドリンとを触媒存在下反応させる工程(工程E)と、
(ii)該工程Eで得られた反応物と下記一般式(17)で表される三級アミンとを反応させる工程(工程F)とを含むことを特徴とするカチオン性基含有単量体の製造方法。
Figure 0005763899
(式中、R 、R 、R は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基、アリール基又はアルケニル基を表し、R とR は結合して環状構造を形成しても良い。)
(I) the following general formula (12);
Figure 0005763899
(In the formula, R 0 represents a C H 3 group, R 1 represents a CH 2 group or a CH 2 CH 2 group, and Y 1 is the same or different and represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. , N represents the average number of added moles of the oxyalkylene group (—Y 1 —O—), and represents a number of 5 to 300) and an epihalohydrin in the presence of a catalyst. A step of reacting (step E);
(Ii) a cationic group-containing monomer comprising a step (step F) of reacting the reaction product obtained in step E with a tertiary amine represented by the following general formula (17) Manufacturing method.
Figure 0005763899
(Wherein R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or an alkenyl group, and R 2 and R 3 are bonded to form a cyclic structure) May be formed.)
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