JPH08277328A - 親水性ポリエーテル系重合体及びその製造方法 - Google Patents

親水性ポリエーテル系重合体及びその製造方法

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JPH08277328A
JPH08277328A JP8111295A JP8111295A JPH08277328A JP H08277328 A JPH08277328 A JP H08277328A JP 8111295 A JP8111295 A JP 8111295A JP 8111295 A JP8111295 A JP 8111295A JP H08277328 A JPH08277328 A JP H08277328A
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JP8111295A
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Hiroshi Kawamuki
裕志 川向
Katsuhiko Hayashifuji
克彦 林藤
Taku Oda
卓 織田
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 式(1) 【化1】 (R1 及びR2 はヒドロキシル基を有していてもよいC
1〜C20のアルキル基を示し、Yはヒドロキシル基を有
していてもよいC1〜C10のアルキレン基を示す)で表
わされる構造単位を有する親水性ポリエーテル系重合体
及びその製造方法。 【効果】 水溶性、保水性、吸着性等の機能に優れ、化
粧料原料、家庭品原料、化学品原料等の広い分野で有用
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子側鎖官能基に両
性基(カルボベタイン基)を有する親水性ポリエーテル
系重合体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレングリコールに代表される主
鎖中にエーテル結合を有する高分子材料は、優れた親水
性、屈曲性、可塑性、導電性等を有することから、界面
活性剤、凝集剤、沈降剤、防曇剤、帯電防止剤、低抵抗
処理剤等として広く使用されている。これらのうち、ポ
リエピクロロヒドリンは、耐熱、耐寒、耐油性、耐劣化
性といった性能を有することが注目され、特にこれらの
性能を向上させるために、ポリエピクロロヒドリンを出
発原料とする誘導体が開発されている。このような誘導
体としては、例えば耐油、耐熱、耐寒性のバランスの優
れたゴム材料(特開平5−214090号)、側鎖に酸
化防止基を有するポリエーテル共重合体(特開平4−1
00825号)等が知られている。
【0003】また、ポリエピクロロヒドリンは、主鎖中
にエーテル結合を有することから、主鎖の運動性、柔軟
性、水に対する親和性が高いため、適切な官能基を側鎖
に導入すれば、これまでの耐熱、耐寒、耐油性目的とは
異なった目的に使用可能な良好な素材を提供することが
期待されている。
【0004】一方、カルボベタイン構造を有する低分子
化合物は、それ自体の優れた親水性、吸着性を利用し
て、例えば両性界面活性剤、洗浄剤、充填剤、処理剤、
殺菌剤、調整剤等として使用されている。しかしなが
ら、これらは低分子の素材であることから、持続性、残
留性、刺激性、安全性等の点で充分でないという欠点が
あった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、広い用途への
応用が可能であり、持続性、残留性に優れ、安全性が高
く、保水性、水溶性、吸着性等の機能の両立した素材が
望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意研究を行った結果、ポリエピクロロヒド
リンの側鎖クロロメチル基にアミン類を反応させ、次い
でω−ハロカルボン酸(塩)又は環状ラクトンを反応さ
せることにより、側鎖にカルボベタイン基を有し、保水
性、吸着性等の優れた性能を有する親水性ポリエーテル
系重合体が得られることを見出し、本発明を完成した。
【0007】すなわち、本発明は、一般式(1)
【0008】
【化9】
【0009】(式中、R1 及びR2 はヒドロキシル基を
有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基を示し、
Yはヒドロキシル基を有していてもよい炭素数1〜10
のアルキレン基を示す)で表わされる構造単位を有する
親水性ポリエーテル系重合体を提供するものである。
【0010】また、本発明は、一般式(2)で表わされ
る構造単位を有する重合体
【0011】
【化10】
【0012】(式中、R1 及びR2 は前記と同じ意味を
示す)と、一般式(3)で表わされるω−ハロカルボン
酸若しくはその塩又は一般式(4)で表わされる環状ラ
クトン
【0013】
【化11】
【0014】(式中、Yは前記と同じ意味を示し、Zは
ハロゲン原子を示し、Mは金属イオン又は水素原子を示
し、mは1〜8の数を示す)とを反応させることを特徴
とする一般式(1)
【0015】
【化12】
【0016】(式中、R1 、R2 及びYは前記と同じ意
味を有する)で表わされる構造単位を有する親水性ポリ
エーテル系重合体の製造方法を提供するものである。
【0017】本発明の親水性ポリエーテル系重合体は、
重合体中に前記一般式(1)で表わされる構造単位を有
していればよく、かかる構造単位のみからなる重合体、
1又は2以上の他の構造単位との共重合体のいずれであ
ってもよい。
【0018】一般式(1)中、R1 及びR2 はヒドロキ
シル基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基
を示し、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、
オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデ
シル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル
基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル
基、ノナデシル基、エイコシル基、2−ヒドロキシエチ
ル基、3−ヒドロキシプロピル基、4−ヒドロキシブチ
ル基、5−ヒドロキシペンチル基、6−ヒドロキシヘキ
シル基、7−ヒドロキシヘプチル基、8−ヒドロキシオ
クチル基、9−ヒドロキシノニル基、10−ヒドロキシ
デシル基、11−ヒドロキシウンデシル基、12−ヒド
ロキシドデシル基、13−ヒドロキシトリデシル基、1
4−ヒドロキシテトラデシル基、15−ヒドロキシペン
タデシル基、16−ヒドロキシヘキサデシル基、17−
ヒドロキシヘプタデシル基、18−ヒドロキシオクタデ
シル基、19−ヒドロキシノナデシル基、20−ヒドロ
キシエイコシル基、2,3−ジヒドロキシプロピル基、
2,3,4,5−テトラヒドロキシペンチル基等が挙げ
られる。これらのうち、ヒドロキシル基を有していても
よい炭素数1〜10、更に炭素数1〜5のアルキル基が
好ましく、特に2−ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキ
シプロピル基、4−ヒドロキシブチル基、5−ヒドロキ
シペンチル基、2,3−ジヒドロキシプロピル基、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等
が好ましい。また、R1 とR2 は同一でも異なっていて
もよく、特にR1 が炭素数1〜5のアルキル基で、R2
が炭素数2〜6のω−ヒドロキシアルキル基のものが好
ましい。
【0019】また、Yで示されるヒドロキシル基を有し
ていてもよい炭素数1〜10のアルキレン基としては、
例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン(トリメチ
レン)基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキ
サメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、
ノナメチレン基、デカメチレン基、ヒドロキシエチレン
基、ヒドロキシメチルメチレン基等が挙げられ、特に炭
素数1〜6のものが好ましい。
【0020】一般式(1)で表わされる構造単位の具体
例としては、例えば以下の(a)〜(d)で表わされる
ものが挙げられる。
【0021】
【化13】
【0022】(式中、A及びDは同一でも異なっていて
もよく、水素原子又はヒドロキシル基を示し、u及びv
はそれぞれ1〜20の数を示し、wは1〜10の数を示
す) これらのうち、式(a)、(d)で表わされる構造単位
が好ましく、特に式(a)中のu、v及びwが1、Aが
水素原子、Dがヒドロキシル基のものが好ましい。
【0023】本発明の親水性ポリエーテル系重合体は、
一般式(1)で表わされる構造単位が5〜8000、特
に10〜3000、更に15〜500重合している重合
度のものが好ましい。また、その重量平均分子量は10
00〜1500000、特に2500〜100000で
あるのが好ましく、数平均分子量は500〜10000
0、特に1500〜70000であるのが好ましい。
【0024】本発明の親水性ポリエーテル系重合体は、
一般式(1)で表わされる構造単位(以下、構造単位
(1)という)と、これ以外の他の構造単位との共重合
体であっても良い。他の構造単位としては、エーテル系
のものが好ましく、例えば以下の(e)〜(i)で表わ
されるもの(以下、構造単位(e)〜(i)という)が
挙げられる。
【0025】
【化14】
【0026】〔式(e)中、R3 は-H、-CH3、-CH2OH、
-CH2-O-CH(OH)-CH2-OH又は-CH2-(S-(CH2)3)z-E-R8(E
は酸素原子又は硫黄原子を示し、zは0又は1を示し、
Eが酸素原子のときzは0、Eが硫黄原子のときzは0
又は1である。R8 は炭素数1〜20のアルキル基を示
す)を示す。式(f)中、Gは-CH=CH2又は-CH(OH)-CH2
OHを示す。式(g)中、R4 は式(j)〜(l)で表わ
されるカチオン性基を示す。
【0027】
【化15】
【0028】(式中、b及びcは1〜10、dは0〜
2、eは0〜3、fは1〜20の数を示し、X- は塩素
イオン、臭素イオン等のハロゲンイオン、メチルサルフ
ェートイオン又はエチルサルフェートイオンを示す) 式(h)中、R5 は-SO3M又は-O-CH2-COOM(Mはナトリ
ウム、カリウム等の金属イオン又は水素原子を示す)を
示す。式(i)中、R6 及びR7 はヒドロキシル基を有
していてもよい炭素数1〜20のアルキル基を示し、a
は1〜10の数を示す。〕
【0029】これらの中でも、構造単位(e)のうち、
R3=-H、-CH2OH又は-CH2-O-R8′(R 8′は炭素数6〜1
8のアルキル基)のもの、構造単位(g)のうち、b=
d=0、X=Clのもの、構造単位(h)のうち、Mが
ナトリウム原子のものが好ましい。
【0030】構造単位(1)と、構造単位(e)〜
(i)の1種又は2種以上との共重合体においては、構
造単位(1)が全重量の10〜100重量%、特に50
〜100重量%含まれているのが好ましい。また、構造
単位(e)は0〜90重量%、構造単位(f)は0〜1
0重量%、構造単位(g)、(h)、(i)はそれぞれ
0〜50重量%であるのが好ましい。更に、全構造単位
の重合度の合計は5〜8000であるのが好ましい。
【0031】このような共重合体のうち、構造単位
(1)と、構造単位(e)、(g)、(h)又は(i)
との共重合体が好ましく、特に構造単位(1)と構造単
位(e′)との共重合体、構造単位(1)と構造単位
(e′)と構造単位(f)との共重合体が好ましい。
【0032】
【化16】
【0033】本発明の親水性ポリエーテル系重合体は、
例えば以下の反応式に従って、一般式(2)で表わされ
る構造単位を有する重合体(アミノ化ポリエピクロロヒ
ドリン)と、ω−ハロカルボン酸若しくはその塩(3)
又は環状ラクトン(4)とを反応させることにより、製
造することができる。
【0034】
【化17】
【0035】(式中、mは1〜8の数を示し、R1 、R
2 、Y、Z及びMは前記と同じ意味を示す)
【0036】ここで用いるアミノ化ポリエピクロロヒド
リン(2)は、例えばドイツ特許DE2540310号
に記載された方法に準じ、ポリエピクロロヒドリン又は
これと他の構造単位との共重合体と、2級アミンを用い
てアミノ化反応を行うことにより得ることができる。
【0037】ポリエピクロロヒドリンは、例えばJourna
l of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, V
ol. 13,1993(1975)に記載の方法に準じて
合成することができ、例えば、(トリエチルアルミニウ
ム−水)重合触媒存在下に、クロロベンゼン溶媒中、エ
ピクロロヒドリンを室温〜40℃で重合することによ
り、ポリエピクロロヒドリンを得ることができる。ま
た、その他の構造単位との共重合体は、オートクレーブ
中、例えばエチレンオキサイド、アリルグリシジルエー
テル等のモノマーとエピクロロヒドリンとを共重合する
ことによって得ることができる。更に、ポリエピクロロ
ヒドリン又はエピクロロヒドリンと他のモノマーとの共
重合体として、ゼクロン1000、ゼクロン2000、
ゼクロン3102(以上、日本ゼオン社製)等の市販品
を使用することもできる。これらのポリエピクロロヒド
リン等は、ハンドリングの点や良好な特性を得るため
に、重量平均分子量が2000〜150万のものが好ま
しい。
【0038】アミノ化反応に用いられる2級アミンは、
1級、2級のヒドロキシル基を有していてもよく、例え
ばジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミ
ン、メチルエタノールアミン、ジエタノールアミン等
や、エピクロロヒドリンなどのクロロオキシラン類とメ
チルアミンなどの1級アミン類との反応によって合成さ
れる2級アミン等が挙げられる。これらの2級アミン
は、通常ポリエピクロロヒドリンの塩素含量に対して1
〜10当量用いるのが好ましい。
【0039】アミノ化反応においては、反応溶媒とし
て、プロトン性又は非プロトン性の極性溶媒が用いられ
る。かかる溶媒としては、例えばアセトニトリル、トル
エン、水、メタノール、エタノール、クロロホルム、テ
トラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルス
ルホキシド、N−メチルピロリドンなどが挙げられる。
より好ましくは非プロトン性極性溶媒であるジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリ
ドンなどである。反応は80〜150℃、特に100〜
120℃で行うのが好ましい。また、常温以下に沸点を
有するアミン類を使用するときには、オートクレーブに
て加圧下に反応を行うことが好ましい。
【0040】このようにして得られるアミノ化ポリエピ
クロロヒドリン(2)は、ω−ハロカルボン酸若しくは
その塩(3)又は環状ラクトン(4)と反応させ、ベタ
イン化を行う。ここで用いられるω−ハロカルボン酸又
はその塩(3)としては、例えばクロロ酢酸、クロロ酢
酸ナトリウム、クロロ酢酸カリウム、3−ブロモプロピ
オン酸、3−ブロモプロピオン酸ナトリウム、3−ブロ
モプロピオン酸カリウム、6−ブロモヘキサン酸、6−
ブロモヘキサン酸ナトリウム、6−ブロモヘキサン酸カ
リウム、11−ブロモウンデカン酸、11−ブロモウン
デカン酸ナトリウム、11−ブロモウンデカン酸カリウ
ム等が挙げられる。これらハロカルボン酸又はその塩
は、通常アミノ化ポリエピクロロヒドリン(2)に対し
て1〜5当量、特に1〜2当量用いるのが好ましい。
【0041】また、環状ラクトン(4)としては、β−
プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラ
クトン、ε−カプロラクトン等が挙げられる。これらの
環状ラクトンは、アミノ化ポリエピクロロヒドリン
(2)に対して0.95〜2当量、特に0.98〜1.
02当量用いるのが好ましい。
【0042】アミノ化ポリエピクロロヒドリン(2)と
反応させるω−ハロカルボン酸若しくはその塩(3)又
は環状ラクトン(4)としては、炭素数2〜7のω−ハ
ロカルボン酸塩、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラ
クトンが好ましい。
【0043】ベタイン化の反応においては、反応溶媒と
してプロトン性極性溶媒が用いられ、好ましい溶媒とし
ては、例えば水、アルコール類(メタノール、エタノー
ル、2−プロパノール等)、水/アルコール類混合溶媒
などが挙げられる。反応は、40〜100℃、特に60
〜85℃で行うのが好ましい。
【0044】なお、本発明の親水性ポリエーテル重合体
のうち、構造単位(1)と他の構造単位との共重合体
は、出発原料としてエピクロロヒドリンと他の構造単位
との共重合体を用い、上記と同様にして製造することが
できる。例えば、構造単位(g)のうち、R4 が式
(k)で表わされるものを構造単位として有する共重合
体は、例えばポリエピクロロヒドリンを出発原料ポリマ
ーとし、上記と同様の方法でアミノ化した後、側鎖アミ
ノ化官能基をハロゲン化アルキルなどの4級化剤で所望
の組成比で4級化し、次いでω−ハロカルボン酸若しく
はその塩又は環状ラクトンを反応させることによって得
ることができる。
【0045】
【発明の効果】本発明の親水性ポリエーテル系重合体
は、主鎖に運動性、柔軟性、水に対する親和性の高いポ
リオキシエチレン基を、側鎖官能基として保水力、吸着
力の高いカルボベタイン基を有する。そのため、水溶
性、保水性、吸着性等の機能が両立しており、このよう
な機能が必要とされる各種用途、例えば化粧料原料(例
えば各種化粧品、クリーム、洗浄剤、乳液など)、家庭
品原料(例えば衣料用洗剤、食器用洗剤、生活用品な
ど)、化学品原料(例えば凝集剤、帯電防止剤、表面改
質剤、分散剤など)など広い用途を有する機能性高分子
素材として有用である。
【0046】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0047】実施例1 窒素置換したオートクレーブ中、ポリエピクロロヒドリ
ン(「ゼクロン1000」日本ゼオン社製)15gを、
N−メチルピロリドン135gに80℃で攪拌しながら
溶解させた後、氷冷した。50%ジメチルアミン水溶液
146gを80℃に加熱し、発生するジメチルアミンガ
スをオートクレーブに導入して、ジメチルアミンガスが
発生しなくなるまでバブリングしながら反応溶液に溶解
させた。系を密閉して120℃で12時間反応させた
後、系を解放して留出するガスを留去した。反応溶液を
室温まで冷却し、10倍量のイソプロピルエーテルに再
沈澱させた。得られた沈澱物をイオン交換水に溶解し、
強塩基型イオン交換樹脂(「IRA−402」オルガノ
社製)で脱塩処理を行った後、水溶液を凍結乾燥し、ア
ミノ化されたポリマーを得た。次いで、還流装置を備え
た反応容器中で、メタノール150gにモノクロロ酢酸
ナトリウム23.34gを懸濁させ、アミノ化されたポ
リマー13.51gを攪拌下、添加した後、メタノール
還流下に24時間反応させた。反応溶液を冷却して、析
出している不溶解物を濾取し、10倍量のエタノール/
アセトン(1/5 v/v)混合溶媒に再沈澱させた。
得られた沈澱物をイオン交換水に溶解し、陽イオン/陰
イオン混合型イオン交換樹脂(「IRA120B」/
「IRA−402」オルガノ社製)で処理を行った。こ
の水溶液を凍結乾燥し、ポリエーテル系重合体17.5
3gを得た。NMR分析の結果、以下の構造単位を有す
るポリオキシエチレン−ジメチルアミノカルボベタイン
重合体であることを確認した。
【0048】
【化18】
【0049】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :3.27(6H,s,-N(C
H3)2 ),3.5〜4.34(7H,m,-CH2 -CH-O-,-CH2 -N+-CH2 -COO-). 分子量(GPC、0.2Mリン酸バッファー、PEG換算):Mw=700
0、Mn=2000
【0050】実施例2 0.5l反応容器中、窒素気流下、ポリエピクロロヒド
リンゴム(「ゼクロン1000」日本ゼオン社製)15
gを、N−メチルピロリドン135gに80℃で攪拌し
ながら溶解させた。これにN−メチルエタノールアミン
60.84gを添加した後、120℃で6時間反応させ
た。減圧下(5mmHg)、110℃で留出物を留去し、粘
稠物を得た。得られた粘稠物をイオン交換水に溶解し、
強塩基型イオン交換樹脂(「IRA−402」オルガノ
社製)で脱塩処理を行った後、水溶液を凍結乾燥し、ア
ミノ化されたポリマーを得た。次いで、還流装置を備え
た反応容器中で、エタノール200gにモノクロロ酢酸
ナトリウム28.3gを懸濁させた。アミノ化されたポ
リマー21.3gを添加した後、懸濁しているモノクロ
ロ酢酸ナトリウムが溶解するまで、イオン交換水を添加
した。還流下に36時間反応させた後、反応溶液を20
倍量のアセトン/メタノール(2/1v/v)混合溶媒
に再沈澱させた。得られた沈澱物をイオン交換水に溶解
し、陽イオン/陰イオン混合型イオン交換樹脂(「IR
A120B」/「IRA−402」オルガノ社製)で脱
塩処理を行った。この水溶液を凍結乾燥し、ポリエーテ
ル系重合体21.9gを得た。NMR分析の結果、以下
の構造単位を有するポリオキシエチレン−メチルヒドロ
キシエチルアミノカルボベタイン重合体であることを確
認した。
【0051】
【化19】
【0052】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :2.95(3H,s,-N-C
H3 ),3.10〜3.55(7H,m,-CH2 -CH-O-,-CH2 -N+-CH2 -CH2-O
H). 3.55〜4.00(4H,m,-CH2 -OH,-N+-CH2 -COO-). 分子量(GPC、0.2Mリン酸バッファー、PEG換算):Mw=150
00、Mn=6700
【0053】実施例3 窒素置換したオートクレーブ中、ポリエピクロロヒドリ
ン(「ゼクロン1000」日本ゼオン社製)15gを、
N−メチルピロリドン135gに80℃で攪拌しながら
溶解させた後、氷冷した。50%ジメチルアミン水溶液
146gを80℃に加熱し、発生するジメチルアミンガ
スをオートクレーブに導入して、ジメチルアミンガスが
発生しなくなるまでバブリングしながら反応溶液に溶解
させた。系を密閉して120℃で12時間反応させた
後、系を解放して留出するガスを留去した。反応溶液を
室温まで冷却し、10倍量のイソプロピルエーテルに再
沈澱させた。得られた沈澱物をイオン交換水に溶解し、
強塩基型イオン交換樹脂(「IRA−402」オルガノ
社製)で脱塩処理を行った後、水溶液を凍結乾燥し、ア
ミノ化されたポリマーを得た。次いで、還流装置を備え
た反応容器中で、メタノール150gにアミノ化された
ポリマー13.5g及び塩化ラウリル2.1gを溶解
し、還流下に12時間反応させた。次にモノクロロ酢酸
ナトリウム16.2gを添加し、引き続き還流下に36
時間反応させた。反応溶液を冷却し、析出している不溶
解物を濾取し、10倍量のアセトンに再沈澱させた。得
られた沈澱物をイオン交換水に溶解し、陽イオン/陰イ
オン混合型イオン交換樹脂(「G−10」オルガノ社
製)で脱塩処理を行った。水溶液をイオンメーターを使
用してpH7になるまで滴定中和した後、凍結乾燥し、ポ
リエーテル系重合体21.5gを得た。NMR分析の結
果、以下の構造単位を有する重合体であることを確認し
た。
【0054】
【化20】
【0055】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :0.78(3H,t,CH3 -
(CH2)11-),1.19(20H,m,CH3 -(CH2)10-CH2-),3.37(8H,m,-
N(CH3)2 ,CH3-(CH2)10-CH2 -),3.46〜4.15(9H,m,-CH2 -CH-
O-,-CH2 -N+-CH2-COO-),4.15(2H,brs,-N+-CH2 -COO-). 分子量(GPC、0.2Mリン酸バッファー、PEG換算):Mw=940
0、Mn=4700
【0056】実施例4 0.5l反応容器中、窒素気流下、ポリエピクロロヒド
リンゴム(「ゼクロン1000」日本ゼオン社製)15
gを、N−メチルピロリドン135gに80℃で攪拌し
ながら溶解させた。ジエタノールアミン85.2gを添
加した後、125℃で6時間反応させた。室温まで冷却
した後、反応溶液を20倍量のアセトンに再沈澱した
後、得られた粘稠物を再度メタノールに溶解し、10倍
量の酢酸エチルに再沈澱した。得られた沈澱物をイオン
交換水に溶解し、強塩基型イオン交換樹脂(「IRA−
402」オルガノ社製)で脱塩処理を行った後、水溶液
を凍結乾燥し、アミノ化されたポリマーを得た。次い
で、還流装置を備えた反応容器中、(エタノール/水)
混合溶媒(2/1v/v)120mlにモノクロロ酢酸ナ
トリウム12.1gを添加し、アミノ化されたポリマー
11.2gを添加した後、還流下に36時間反応させ
た。反応溶液をエバポレイターによって濃縮し、陽イオ
ン/陰イオン混合型イオン交換樹脂(「IRA120
B」/「IRA−402」オルガノ社製)で脱塩処理を
行った。この水溶液を凍結乾燥して得られたポリマーを
メタノール200mlに溶解し、10倍量のアセトンに再
沈澱させた。得られた沈澱物を凍結乾燥し、ポリエーテ
ル系重合体8.6gを得た。NMR分析の結果、以下の
構造を有する重合体であることを確認した。
【0057】
【化21】
【0058】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :3.15〜4.15(15
H,m,All protons) 分子量(GPC、0.2Mリン酸バッファー、PEG換算):Mw=710
00 、Mn=46000
【0059】実施例5 0.5l反応容器中、水冷した40%メチルアミン水溶
液210gにグリシジルエーテル40gを2時間で滴下
した後、反応溶液を窒素気流下、50℃で5時間反応さ
せた。反応溶液を減圧した(0.5cmHg)、70℃で留
出物を留去し、2級アミン(グリセロモノメチルアミ
ン)を定量的に得た。窒素気流下、ポリエピクロロヒド
リン(「ゼクロン1000」日本ゼオン社製)15g
を、N−メチルピロリドン135gに80℃で攪拌しな
がら溶解させた。グリセロモノメチルアミンを57gを
添加した後、125℃で1昼夜反応させた後、反応溶液
を20倍量の熱アセトンに再沈澱して粘稠物を得た。粘
稠物をイオン交換水に溶解し、強塩基型イオン交換樹脂
(「IRA−402」オルガノ社製)で脱塩処理を行っ
た後、水溶液を凍結乾燥し、アミノ化されたポリマーを
得た。次いで、反応容器中、(エタノール/水)混合溶
媒(2/1 v/v)150mlにモノクロロ酢酸ナトリ
ウム20.6gを添加し、アミノ化されたポリマー19
gを添加した後、還流下に36時間反応させた。反応溶
液を、10倍量のメタノール/2−プロパノール(1/
3 v/v)混合溶媒に再沈澱させた。得られた沈澱物
をイオン交換水に溶解し、陽イオン/陰イオン混合型イ
オン交換樹脂(「IRA120B」/「IRA−40
2」オルガノ社製)で脱塩処理を行った。この水溶液を
凍結乾燥し、ポリエーテル系重合体13gを得た。NM
R分析の結果、以下の構造単位を有する重合体であるこ
とを確認した。
【0060】
【化22】
【0061】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :3.1(3H,brs,-N-
CH3 ),3.4〜4.1(12H,m,-CH2 -CH-O-,-CH2 -N+-CH2 -COO- ,-C
H2 -CH(OH)-CH2 -OH). 分子量(GPC、0.2Mリン酸バッファー、PEG換算):Mw=640
00、Mn=17000
【0062】実施例6 Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edit
ion, Vol. 13,1993(1975)に準じて、ポリ
エピクロロヒドリンの官能基変換率を制御することによ
り合成した、ポリ(エピクロロヒドリン−グリシドー
ル)共重合体15gを、窒素置換したオートクレーブ
中、N−メチルピロリドン135gに80℃で攪拌しな
がら溶解させた後、系を氷冷した。50%ジメチルアミ
ン水溶液76gを80℃に加熱し、発生するジメチルア
ミンガスをオートクレーブに導入して、ジメチルアミン
ガスが発生しなくなるまでバブリングしながら反応溶液
に溶解させた。系を密閉して120℃で12時間反応さ
せた後、系を解放して留出するガスを留去した。反応溶
液を室温まで冷却し、10倍量のイソプロピルエーテル
に再沈澱させた。得られた沈澱物をイオン交換水に溶解
し、強塩基型イオン交換樹脂(「IRA−402」オル
ガノ社製)で脱塩処理を行った後、水溶液を凍結乾燥
し、アミノ化されたポリマーを得た。次いで、還流装置
を備えた反応容器中で、メタノール150gにモノクロ
ロ酢酸ナトリウム8.53gを懸濁させ、アミノ化され
たポリマー15gを添加した後、メタノール還流下に2
4時間反応させた。反応溶液を冷却して、析出している
不溶解物を濾取し、10倍量のアセトンに再沈澱させ
た。得られた沈澱物をイオン交換水に溶解し、陽イオン
/陰イオン混合型イオン交換樹脂(「IRA120B」
/「IRA−402」オルガノ社製)で脱塩処理を行っ
た。この水溶液を凍結乾燥し、ポリエーテル系重合体1
0gを得た。NMR分析の結果、以下の構造単位を有す
る重合体であることを確認した。
【0063】
【化23】
【0064】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :3.27(6H,s,-N(C
H3)2 ),3.5〜4.34(12H,m,-CH2 -CH-O-,-CH2 -N+-CH2 -COO-,
-CH2 -OH). 分子量(GPC、0.2Mリン酸バッファー、PEG換算):Mw=550
0、Mn=3400
【0065】実施例7 「ゼクロン3102:(ポリ(エピクロロヒドリン−エ
チレンオキシド−アリルグリシジルエーテル)共重合
体)、日本ゼオン社製」をm−クロロ−過安息香酸/ア
ルカリ処理することによって得られるポリ(エピクロロ
ヒドリン−エチレンオキシド−グリセリルグリシジルエ
ーテル)共重合体15gを、窒素置換したオートクレー
ブ中、N−メチルピロリドン135gに80℃で攪拌し
ながら溶解させた後、系を氷冷した。50%ジメチルア
ミン水溶液80.8gを80℃に加熱し、発生するジメ
チルアミンガスをオートクレーブに導入して、ジメチル
アミンガスが発生しなくなるまでバブリングしながら反
応溶液に溶解させた。系を密閉して120℃で12時間
反応させた後、系を解放して留出するガスを留去した。
反応溶液を室温まで冷却し、10倍量のイソプロピルエ
ーテルに再沈澱させた。得られた沈澱物をイオン交換水
に溶解し、強塩基型イオン交換樹脂(「IRA−40
2」オルガノ社製)で脱塩処理を行った後、水溶液を凍
結乾燥し、アミノ化されたポリマーを得た。次いで、還
流装置を備えた反応容器中で、メタノール150gにモ
ノクロロ酢酸ナトリウム8.53gを懸濁させ、アミノ
化されたポリマー15gを添加した後、メタノール還流
下に24時間反応させた。反応溶液を冷却して、析出し
ている不溶解物を濾取し、10倍量のアセトンに再沈澱
させた。得られた沈澱物をイオン交換水に溶解し、陽イ
オン/陰イオン混合型イオン交換樹脂(「IRA120
B」/「IRA−402」オルガノ社製)で脱塩処理を
行った。この水溶液を凍結乾燥し、ポリエーテル系重合
体8gを得た。NMR分析の結果、以下の構造単位を有
する重合体であることを確認した。
【0066】
【化24】
【0067】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :3.27(6H,s,-N(C
H3)2 ),3.3〜4.34(21H,m,-CH2 -CH-O-,- CH2 -N+-CH2 -CO
O-,-CH2 -O-CH2 -CH(OH)-CH2 -OH) 分子量(GPC、0.2Mリン酸バッファー、PEG換算):Mw=624
000、Mn=24000
【0068】実施例8 0.5l反応容器中、窒素気流下、ポリエピクロロヒド
リンゴム(「ゼクロン2000」日本ゼオン社製)15
gを、N−メチルピロリドン135gに80℃で攪拌し
ながら溶解させた。これにN−メチルエタノールアミン
20.6gを添加した後、120℃で6時間反応させ
た。反応溶液を酢酸エチル/ヘキサン(1/1 v/
v)混合溶媒に再沈殿し、粘稠物を得た。得られた粘稠
物をイオン交換水に溶解し、強塩基型イオン交換樹脂
(「IRA−402」オルガノ社製)で脱塩処理を行っ
た後、エバポレイターにて減圧下に濃縮した。次に、メ
タノールに溶解し、再度酢酸エチル/ヘキサン(1/1
v/v)混合溶媒に再沈殿させ、アミノ化されたポリ
マー19gを得た。次いで、還流装置を備えた反応容器
中で、エタノール200gにモノクロロ酢酸ナトリウム
15.35gを懸濁させ、アミノ化されたポリマー19
gを攪拌下に添加した後、懸濁しているモノクロロ酢酸
ナトリウムが溶解するまでイオン交換水を添加した。還
流下に36時間反応させた後、反応溶液を10倍量のア
セトン/エタノール(2/1 v/v)混合溶媒に再沈
殿させた。得られた沈殿物をイオン交換水に溶解し、陽
イオン/陰イオン混合型イオン交換樹脂(「IRA12
0B」/「IRA−402」オルガノ社製)で脱塩処理
を行った。この水溶液を凍結乾燥し、ポリエーテル系重
合体20gを得た。NMR分析の結果、以下の構造単位
を有する重合体であることを確認した。
【0069】
【化25】
【0070】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :2.95(6H,s,-N-C
H3),3.10〜3.55(11H,m,-CH2 -CH-O-,-CH2 -N+-CH2 -CH2-O
H),3.55〜4.00(4H,m,-N+-CH2-CH2 -OH,-N+-CH2 -COO-). 分子量(GPC、0.5wt%水溶液,50mM LiBr、PEG換算):Mw
=663000、Mn=30000
【0071】実施例9 窒素置換したオートクレーブに、ポリエピクロロヒドリ
ン(「ゼクロン1000」日本ゼオン社製)15g、亜
硫酸ナトリウム6.1g及びイオン交換水100gを加
え、系を密閉し、150℃で10時間反応させた後、系
を解放してイオン交換水を留去した。反応系を窒素置換
して残渣にN−メチルピロリドン135gを添加した。
ジメチルアミン(ガス)73gをオートクレーブに導入
して反応溶液に溶解させた。系を密閉し、120℃で1
0時間反応させた後、系を解放して留出するガスを留去
した。反応溶液を室温まで冷却し、沈殿物を濾別した
後、10倍量のイソプロピルエーテルに再沈殿させた。
得られた沈殿物をイオン交換水に溶解し、強塩基型イオ
ン交換樹脂(「IRA−402」オルガノ社製)で脱塩
処理を行った後、水溶液を凍結乾燥し、アミノ化された
ポリマー10gを得た。次いで、還流装置を備えた反応
容器中で、エタノール200gにモノクロロ酢酸ナトリ
ウム15.35gを懸濁させ、アミノ化されたポリマー
10gを攪拌下に添加した後、懸濁しているモノクロロ
酢酸ナトリウムが溶解するまでイオン交換水を添加し
た。還流下に36時間反応させた後、反応溶液を10倍
量のアセトンに再沈殿させた。得られた沈殿物をイオン
交換水に溶解した後、凍結乾燥し、ポリエーテル系重合
体9gを得た。NMR分析の結果、以下の構造単位を有
する重合体であることを確認した。
【0072】
【化26】
【0073】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :2.95(2H,brs,-C
H2 -SO3Na),3.27(6H,s,-N(CH3)2 ),3.5〜4.34(7H,m,-CH2 -
CH-O-,-CH2 -N+-CH2 -COO-), 分子量(GPC、0.5wt%水溶液,50mM LiBr、PEG換算):Mw
=3000、Mn=2200
【0074】実施例10 窒素置換したオートクレーブ中、ポリエピクロロヒドリ
ン(「ゼクロン1000」日本ゼオン社製)15gを、
N−メチルピロリドン200gに50℃で攪拌しながら
溶解させた後、氷冷した。50%ジメチルアミン水溶液
146gを80℃に加熱し、発生するジメチルアミンガ
スをオートクレーブに導入して、ジメチルアミンガスが
発生しなくなるまでバブリングしながら反応溶液に溶解
させた。系を密閉して120℃で12時間反応させた
後、系を解放して留出するガスを留去した。反応溶液を
室温まで冷却し、10倍量のイソプロピルエーテルに再
沈澱させた。得られた沈澱物をイオン交換水に溶解し、
強塩基型イオン交換樹脂(「IRA−402」オルガノ
社製)で脱塩処理を行った後、水溶液を凍結乾燥し、ア
ミノ化されたポリマーを得た。次いで、窒素置換した反
応容器中、アミノ化されたポリマー13.51gを無水
エタノール32gに溶解し、35℃に温度を保った。β
−プロピオラクトン7.4gを添加し、35℃で6時間
攪拌した。沈澱物を濾取して水に溶解し、10倍量のエ
タノール/アセトン(1/2 v/v)混合溶媒に再沈
澱させた。得られた沈澱物をイオン交換水に溶解し、陽
イオン/陰イオン混合型交換樹脂(「IRA120B」
/「IRA−402」オルガノ社製)で処理を行った。
この水溶液を凍結乾燥し、ポリエーテル系重合体14.
60gを得た。NMR分析の結果、以下の構造単位を有
するポリオキシエチレン−ジメチルアミノカルボベタイ
ン重合体であることを確認した。
【0075】
【化27】
【0076】NMR(D2O, 200MHz, ppm) :3.7(6H,s,-N(CH
3 )2),3.5〜4.34(9H,m,-CH2 -CH-O-,-CH2 -N+-(CH2)2 -CO
O-), 分子量(GPC、0.2Mリン酸バッファー、PEG換算):Mw=200
00、Mn=15000

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式中、R1 及びR2 はヒドロキシル基を有していても
    よい炭素数1〜20のアルキル基を示し、Yはヒドロキ
    シル基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキレン
    基を示す)で表わされる構造単位を有する親水性ポリエ
    ーテル系重合体。
  2. 【請求項2】 一般式(1) 【化2】 (式中、R1 及びR2 はヒドロキシル基を有していても
    よい炭素数1〜20のアルキル基を示し、Yはヒドロキ
    シル基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキレン
    基を示す)で表わされる構造単位と、式(e)〜(i) 【化3】 〔式(e)中、R3 は-H、-CH3、-CH2OH、-CH2-O-CH(O
    H)-CH2OH又は-CH2-(S-(CH 2)3)z-E-R8(Eは酸素原子又
    は硫黄原子を示し、zは0又は1を示し、Eが酸素原子
    のときzは0、Eが硫黄原子のときzは0又は1であ
    る。R8 は炭素数1〜20のアルキル基を示す)を示
    す。式(f)中、Gは-CH=CH2又は-CH(OH)-CH2OHを示
    す。式(g)中、R4 は式(j)〜(l)で表わされる
    カチオン性基を示す。 【化4】 (式中、b及びcは1〜10、dは0〜2、eは0〜
    3、fは1〜20の数を示し、X- はハロゲンイオン、
    メチルサルフェートイオン又はエチルサルフェートイオ
    ンを示す) 式(h)中、R5 は-SO3M又は-O-CH2-COOM(Mは金属イ
    オン又は水素原子を示す)を示す。式(i)中、R6
    びR7 はヒドロキシル基を有していてもよい炭素数1〜
    20のアルキル基を示し、aは1〜10の数を示す。〕
    で表わされる構造単位の1種又は2種以上とを有する親
    水性ポリエーテル系重合体。
  3. 【請求項3】 一般式(1)で表わされる構造単位が、
    式(a)、(b)、(c)又は(d) 【化5】 (式中、A及びDは同一でも異なっていてもよく、水素
    原子又はヒドロキシル基を示し、u及びvはそれぞれ1
    〜20の数を示し、wは1〜10の数を示す)で表わさ
    れるものである請求項1又は2記載の親水性ポリエーテ
    ル系重合体。
  4. 【請求項4】 一般式(2)で表わされる構造単位を有
    する重合体 【化6】 (式中、R1 及びR2 はヒドロキシル基を有していても
    よい炭素数1〜20のアルキル基を示す)と、一般式
    (3)で表わされるω−ハロカルボン酸若しくはその塩
    又は一般式(4)で表わされる環状ラクトン 【化7】 (式中、Yはヒドロキシル基を有していてもよい炭素数
    1〜10のアルキレン基を示し、Zはハロゲン原子を示
    し、Mは金属イオン又は水素原子を示し、mは1〜8の
    数を示す)とを反応させることを特徴とする一般式
    (1) 【化8】 (式中、R1 、R2 及びYは前記と同じ意味を有する)
    で表わされる構造単位を有する親水性ポリエーテル系重
    合体の製造方法。
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