JPH0535166B2 - - Google Patents
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- JPH0535166B2 JPH0535166B2 JP59193889A JP19388984A JPH0535166B2 JP H0535166 B2 JPH0535166 B2 JP H0535166B2 JP 59193889 A JP59193889 A JP 59193889A JP 19388984 A JP19388984 A JP 19388984A JP H0535166 B2 JPH0535166 B2 JP H0535166B2
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、架橋型ポリ(アクリル酸−アクリル
酸ヒドロキシアルキルエステル)の製造方法に関
する。更に詳しく述べるならば、本発明は、架橋
型ポリアクリル酸の側鎖カルボキシル基をヒドロ
キシアルキルエステル化することによつて、架橋
型ポリ(アクリル酸−アクリル酸ヒドロキシアル
キルエステル)を製造する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method for producing crosslinked poly(acrylic acid-acrylic acid hydroxyalkyl ester). More specifically, the present invention relates to a method for producing a crosslinked poly(acrylic acid-acrylic acid hydroxyalkyl ester) by converting a side chain carboxyl group of a crosslinked polyacrylic acid into a hydroxyalkyl ester.
従来の技術
架橋型ポリアクリル酸は、アクリル酸と架橋剤
とを、ベンゼン等の有機溶剤中において、アゾビ
スイソブチロニトリルの如き溶剤可溶性の開始剤
を用いて共重合させることにより、白色微細粉末
として得られるもので、架橋剤としてビニル基を
2個以上有する単量体が、通常0.05〜10重量%の
範囲で用いられる。このような架橋型ポリアクリ
ル酸は、広く市場に供給されている。Prior Art Cross-linked polyacrylic acid is produced by copolymerizing acrylic acid and a cross-linking agent in an organic solvent such as benzene using a solvent-soluble initiator such as azobisisobutyronitrile. It is obtained as a powder, and a monomer having two or more vinyl groups is used as a crosslinking agent, usually in a range of 0.05 to 10% by weight. Such crosslinked polyacrylic acids are widely available on the market.
一方、架橋型ポリ(アクリル酸−アクリル酸ヒ
ドロキシアルキルエステル)を製造する方法は、
例えば、特開昭54−153895及び55−48212に開示
されている。しかし、これらの従来公知の方法に
おいては、アクリル酸、アクリル酸ヒドロキ
シアルキルエステル、及び架橋剤(ビニル基を
2個以上有する単量体)の3種の単量体を、ベン
ゼン等の有機溶剤中において、アゾビスイソブチ
ロニトリルの如き溶剤可溶性の開始剤を用いて共
重合させるものであるが、これらの方法は次のよ
うな欠点を有する。即ち、
1 アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルを合
成すること及びこれを更に精製することに、多
大の困難を伴うこと.
2 一方、未精製のアクリル酸ヒドロキシアルキ
ルエステルを重合に供する場合には、重合反応
に悪影響があり、高分子量のポリマーが得られ
にくくなること.
3 アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルは水
酸基を有するので、連鎖移動を受けやすく、そ
のため架橋密度、分子量等の生成ポリマー構造
の制御が困難となること.及び
4 重合系が3元共重合系となるので、架橋密
度、組成比等の生成ポリマー構造の制御が困難
となること、即ち極めて多様な構造のポリマー
の混合物となること.である。 On the other hand, the method for producing crosslinked poly(acrylic acid-acrylic acid hydroxyalkyl ester) is as follows:
For example, it is disclosed in JP-A-54-153895 and JP-A-55-48212. However, in these conventionally known methods, three types of monomers, acrylic acid, acrylic acid hydroxyalkyl ester, and a crosslinking agent (a monomer having two or more vinyl groups), are mixed in an organic solvent such as benzene. However, these methods have the following drawbacks. That is, 1. It is very difficult to synthesize and further purify acrylic acid hydroxyalkyl ester. 2. On the other hand, when unpurified acrylic acid hydroxyalkyl ester is used for polymerization, the polymerization reaction is adversely affected, making it difficult to obtain a high molecular weight polymer. 3. Since acrylic acid hydroxyalkyl esters have hydroxyl groups, they are susceptible to chain transfer, which makes it difficult to control the resulting polymer structure, such as crosslinking density and molecular weight. and 4. Since the polymerization system is a ternary copolymerization system, it is difficult to control the resulting polymer structure such as crosslinking density and composition ratio, that is, the result is a mixture of polymers with extremely diverse structures. It is.
発明が解決しようとする問題点
本発明は、従来技術におけるこのような欠点を
解消し、容易かつ経済的に架橋型ポリ(アクリル
酸−アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル)を
製造することのできる方法を提供しようとするも
のである。Problems to be Solved by the Invention The present invention overcomes these drawbacks in the prior art and provides a method for easily and economically producing crosslinked poly(acrylic acid-acrylic acid hydroxyalkyl ester). This is what I am trying to do.
問題点を解決するための手段
本発明によれば即ち架橋型ポリ(アクリル酸−
アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル)の製造
方法が提供されるのであつて、この方法はビニル
基を2個以上有する単量体を架橋剤として0.05〜
10重量%の量で用いて重合した架橋型ポリアクリ
ル酸を飽和多価アルコールに溶解し、その側鎖カ
ルボキシル基を2〜3個のOH基を有する炭素数
2〜4の飽和多価アルコール又はグリシドールと
反応させてエステル化することを特徴とする。Means for Solving the Problems According to the present invention, crosslinked poly(acrylic acid)
acrylic acid hydroxyalkyl ester) is provided, and this method uses a monomer having two or more vinyl groups as a crosslinking agent to
A cross-linked polyacrylic acid polymerized in an amount of 10% by weight is dissolved in a saturated polyhydric alcohol, and its side chain carboxyl group is replaced with a saturated polyhydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms having 2 to 3 OH groups or It is characterized by esterification by reaction with glycidol.
上記の如き本発明の方法によれば、前述した従
来技術の方法における欠点が悉く解消されるだけ
でなく、次のような利点が得られる。即ち、
1 原料となる架橋型ポリアクリル酸は、高分子
量のものを容易に製造することができ、またこ
れを市場で求めることも可能であること.及び
2 架橋型ポリアクリル酸のヒドロキシアルキル
エステル化には一般的方法が適適用でき、操作
が容易であること.
である。 According to the method of the present invention as described above, not only all the drawbacks of the prior art methods described above are eliminated, but also the following advantages are obtained. That is, 1. The crosslinked polyacrylic acid used as the raw material can be easily produced with a high molecular weight, and can also be obtained on the market. and 2. General methods can be applied to hydroxyalkyl esterification of cross-linked polyacrylic acid, and the operation is easy. It is.
本発明における、2〜3個のOH基を有する炭
素数2〜4の飽和多価アルコールは、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、プロピレング
リコール、トリメチレングリコール、1,2−ブ
タンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、グリセリン及びブタントリオ
ールである。 In the present invention, the saturated polyhydric alcohol having 2 to 4 carbon atoms and having 2 to 3 OH groups is ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol. ,1,4
-butanediol, glycerin and butanetriol.
ベンゼン等の有機溶剤中での重合により得られ
る架橋型ポリアクリル酸は、化粧品、医薬品、繊
維、塗料工業等における、増粘剤、分散剤、安定
剤等として有用である。その中和された水溶液
は、高粘度擬塑性流動体であり、架橋していない
ポリアクリル酸と比較して、高粘度であるにもか
かわらず、流動性に優れ、曳糸性を全く示さない
という特徴を有している。 Crosslinked polyacrylic acid obtained by polymerization in an organic solvent such as benzene is useful as a thickener, dispersant, stabilizer, etc. in the cosmetics, pharmaceutical, textile, and paint industries. The neutralized aqueous solution is a high viscosity pseudoplastic fluid, and although it has a high viscosity compared to non-crosslinked polyacrylic acid, it has excellent fluidity and does not exhibit any stringiness. It has the following characteristics.
本発明においては、このような架橋型ポリアク
リル酸の特性を失わせることなく、その側鎖カル
ボキシル基をヒドロキシアルキルエステル化する
ことができる。 In the present invention, the side chain carboxyl groups of crosslinked polyacrylic acid can be converted into hydroxyalkyl ester without losing its properties.
本発明の方法により得られる架橋型ポリ(アク
リル酸−アクリル酸ヒドロキシアルキルエステ
ル)は、水やグリセリン、プロピレングリコール
等の多価アルコールとの親和性に非常に優れてい
る。そして、エステル化反応後の該ポリマーの多
価アルコール溶液を水酸化ナトリウム水溶液で増
粘させたゼリー状組成物は、極めて良好な保水性
を有し、加熱や真空乾燥をしない限り、水分の散
逸を示さない。また、この組成物は、増粘剤、分
散剤及び安定剤等として有用であるばかりでな
く、ポリマー粉末のように溶媒に溶解させる際の
困難さが無い。 The crosslinked poly(acrylic acid-acrylic acid hydroxyalkyl ester) obtained by the method of the present invention has excellent affinity with water and polyhydric alcohols such as glycerin and propylene glycol. The jelly-like composition obtained by thickening the polyhydric alcohol solution of the polymer after the esterification reaction with an aqueous sodium hydroxide solution has an extremely good water retention property, and the water dissipates without heating or vacuum drying. does not indicate. Moreover, this composition is not only useful as a thickener, dispersant, stabilizer, etc., but also does not have the difficulty of dissolving in a solvent unlike polymer powders.
本発明における架橋型ポリアクリル酸のヒドロ
キシアルキルエステル化に対しては、具体的に
は、次の方法を適用することができる。即ち、飽
和多価アルコールを用いる場合には、架橋型ポリ
アクリル酸を飽和多価アルコールに溶解し、加
熱反応させるか、又は触媒量のH2SO4の存在
下に加熱反応させるのである。あるいは、グリシ
ドールを用いる場合には、架橋型ポリアクリル酸
をグリセリンに溶解し、触媒量のトリエチルア
ミンの存在下に、グリシドールを添加して加熱反
応させるのである。上記の反応においては、架橋
型ポリアクリル酸の側鎖カルボキシル基と飽和多
価アルコール又はグリシドールが反応して該架橋
型ポリアクリル酸がヒドロキシアルキルエステル
化されるのであるが、特にの反応においては側
鎖カルボキシル基がグリシドールと反応して該ポ
リマーの2,3−ジヒドロキシプロピルエステル
が得られる。 Specifically, the following method can be applied to the hydroxyalkyl esterification of crosslinked polyacrylic acid in the present invention. That is, when using a saturated polyhydric alcohol, the crosslinked polyacrylic acid is dissolved in the saturated polyhydric alcohol and subjected to a heating reaction, or the heating reaction is performed in the presence of a catalytic amount of H 2 SO 4 . Alternatively, when using glycidol, crosslinked polyacrylic acid is dissolved in glycerin, glycidol is added in the presence of a catalytic amount of triethylamine, and the reaction is carried out by heating. In the above reaction, the side chain carboxyl group of the cross-linked polyacrylic acid reacts with the saturated polyhydric alcohol or glycidol to convert the cross-linked polyacrylic acid into a hydroxyalkyl ester. The chain carboxyl groups react with glycidol to yield the 2,3-dihydroxypropyl ester of the polymer.
ここで、エステル化されるカルボキシル基の割
合を、仕込みポリマーの側鎖カルボキシル基に対
してモル%で表わし、これをエステル化度と呼
ぶ。即ち、反応前の架橋型ポリアクリル酸のエス
テル化度は0であり、反応後全てのカルボキシル
基がエステル化されたとすれば、得られる架橋型
ポリマーのエステル化度は100である。そして、
このエステル化度は、ポリマーの13C−NMRス
ペクトル分析によつて解析可能である。 Here, the proportion of carboxyl groups to be esterified is expressed in mol% relative to the side chain carboxyl groups of the charged polymer, and is called the degree of esterification. That is, the degree of esterification of the crosslinked polyacrylic acid before the reaction is 0, and if all the carboxyl groups are esterified after the reaction, the degree of esterification of the crosslinked polymer obtained is 100. and,
This degree of esterification can be analyzed by 13 C-NMR spectrum analysis of the polymer.
本発明の方法により得られるポリマーは、グリ
セリン、プロピレングリコール等の多価アルコー
ルとの親和性や、保水効果もしくは増粘剤として
の増粘効果の観点かられば、1〜50のエステル化
度を有するのが好ましい。このエステル化度は、
上記したエステル化の方法において反応条件を選
択することにより、特にの方法においてはグリ
シドールの添加量をコントロールすることによ
り、制御することができる。 The polymer obtained by the method of the present invention has an esterification degree of 1 to 50 from the viewpoint of affinity with polyhydric alcohols such as glycerin and propylene glycol, water retention effect, or thickening effect as a thickener. It is preferable to have This degree of esterification is
It can be controlled by selecting the reaction conditions in the above-mentioned esterification method, and especially by controlling the amount of glycidol added in the method.
本発明では、市販の架橋型ポリアクリル酸を原
料として用いることができるが、その種類に特に
制限はない。 In the present invention, commercially available crosslinked polyacrylic acid can be used as a raw material, but there is no particular restriction on the type.
実施例 以下、実施例により本発明を更に説明する。Example The present invention will be further explained below with reference to Examples.
実施例 1
グリセリン66gに市販の架橋型ポリアクリル酸
(ビー.エフ.グツドリツチ社製、架橋度約2%、
以下の実施例において同じ)0.9gを混合し、窒
素ガス雰囲気下に、115℃で4時間撹拌する。Example 1 66 g of glycerin was mixed with commercially available cross-linked polyacrylic acid (manufactured by B.F. Gutdrich, degree of cross-linking approximately 2%,
0.9 g (same in the following examples) was mixed and stirred at 115° C. for 4 hours under a nitrogen gas atmosphere.
反応後ポリマーを分離し、13C−NMRスペクト
ル分析に供したところ、エステル化度4.7の架橋
型ポリ(アクリル酸−アクリル酸2,3−ジヒド
ロキシプロピル)が得られた。 After the reaction, the polymer was separated and subjected to 13 C-NMR spectrum analysis, and a crosslinked poly(acrylic acid-2,3-dihydroxypropyl acrylate) with a degree of esterification of 4.7 was obtained.
実施例 2
グリセリンに代えてプロピレングリコール66g
を用いた以外は、実施例1の操作を繰り返した。Example 2 66g of propylene glycol instead of glycerin
The procedure of Example 1 was repeated except that .
エステル化度5.0の架橋型ポリ(アクリル酸−
アクリル酸2−ヒドロキシプロピル)が得られ
た。 Cross-linked poly(acrylic acid) with esterification degree of 5.0
2-hydroxypropyl acrylate) was obtained.
実施例 3
グリセリンに代えて1,3−ブタンジオール66
gを用いた以外は、実施例1の操作を繰り返し
た。Example 3 1,3-butanediol66 instead of glycerin
The procedure of Example 1 was repeated except that g was used.
エステル化度5.5の架橋型ポリ(アクリル酸−
アクリル酸3−ヒドロキシブチル)が得られた。 Cross-linked poly(acrylic acid) with esterification degree of 5.5
3-hydroxybutyl acrylate) was obtained.
実施例 4
グリセリン66gに市販の架橋型ポリアクリル酸
0.9gを混合し、窒素ガス雰囲気下に、60℃で2
時間撹拌して溶解した後、濃硫酸88mgを添加して
更に4時間撹拌する。Example 4 Commercially available cross-linked polyacrylic acid in 66 g of glycerin
Mix 0.9g and heat at 60℃ under nitrogen gas atmosphere for 2 hours.
After stirring for an hour to dissolve, 88 mg of concentrated sulfuric acid was added and further stirred for 4 hours.
エステル化度8.5の架橋型ポリ(アクリル酸−
アクリル酸2,3−ジヒドロキシプロピル)が得
られた。 Cross-linked poly(acrylic acid) with esterification degree of 8.5
2,3-dihydroxypropyl acrylate) was obtained.
実施例 5
グリセリン66gに市販の架橋型ポリアクリル酸
1.6gとトリエチルアミン90mg及びグリシドール
2.0gを混合し、窒素ガス雰囲気下に、115℃で4
時間撹拌する。Example 5 Commercially available cross-linked polyacrylic acid in 66 g of glycerin
1.6g and 90mg of triethylamine and glycidol
Mix 2.0g and heat at 115℃ under nitrogen gas atmosphere for 4 hours.
Stir for an hour.
エステル化度23.0の架橋型ポリ(アクリル酸−
アクリル酸2,3−ジヒドロキシプロピル)が得
られた。 Cross-linked poly(acrylic acid) with esterification degree of 23.0
2,3-dihydroxypropyl acrylate) was obtained.
Claims (1)
して0.05〜10重量%の量で用いて重合した架橋型
ポリアクリル酸を飽和多価アルコールに溶解し、
その側鎖カルボキシル基を2〜3個のOH基を有
する炭素数2〜4の飽和多価アルコール又はグリ
シドールと反応させてエステル化することを特徴
とする、架橋型ポリ(アクリル酸−アクリル酸ヒ
ドロキシアルキルエステル)の製造方法。1 Dissolving crosslinked polyacrylic acid polymerized using a monomer having two or more vinyl groups as a crosslinking agent in an amount of 0.05 to 10% by weight in a saturated polyhydric alcohol,
A cross-linked poly(acrylic acid-acrylic acid hydroxy method for producing alkyl esters).
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JP19388984A JPS6172005A (en) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | Production of crosslinked poly(acrylicacid-hydroxyalkyl acrylate) |
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Publications (2)
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JPS6172005A JPS6172005A (en) | 1986-04-14 |
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Citations (1)
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1984
- 1984-09-18 JP JP19388984A patent/JPS6172005A/en active Granted
Patent Citations (1)
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