JPH11302323A - Vinylphenol-based polymer containing water-soluble phosphate group and its production - Google Patents

Vinylphenol-based polymer containing water-soluble phosphate group and its production

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JPH11302323A
JPH11302323A JP12675598A JP12675598A JPH11302323A JP H11302323 A JPH11302323 A JP H11302323A JP 12675598 A JP12675598 A JP 12675598A JP 12675598 A JP12675598 A JP 12675598A JP H11302323 A JPH11302323 A JP H11302323A
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polymer
water
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reaction
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理 松本
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Nobuyuki Oka
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a water-soluble vinylphenol-based containing phosphate group by a simple process. SOLUTION: This polymer is composed of structural units shown by formulae I to III (R<1> and R<2> are each H or phenylene bound to the polymer main chain), or structural units derived from the above structural units and a vinyl monomer other than vinylphenol, wherein the total of the structural units shown by formulae II and III account for 30 to 85 mol.% of the total structural units, structural units shown by formula III accounts for 0 to 20 mol.%, and the units derived from vinyl monomer 0 to 30 mol.%. The polymer is obtained by reacting a vinylphenol-based polymer with a phosphorus oxyhalide, and hydrolyzing the resultant halophosphorylated polymer in the presence of 0.001 to 0.020 pts.wt. of water per pt.wt. of the phosphorus oxyhalide.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はビニルフェノール類の単
独重合体、ビニルフェノール類相互の共重合体またはこ
れらビニルフェノール類とビニルフェノール類以外のビ
ニルモノマーとの共重合体にリン酸基を導入した水溶性
のリン酸基含有ビニルフェノール系重合体及びその製造
方法に関する。
The present invention relates to the introduction of phosphoric acid groups into homopolymers of vinylphenols, copolymers of vinylphenols or copolymers of these vinylphenols with vinyl monomers other than vinylphenols. And a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】リン酸基、スルホン酸基、アミノ基等の
極性基を導入して水溶性としたビニルフェノール系重合
体は、金属表面処理剤、めっき用薬剤、凝集剤等として
有用であり、例えばリン酸基を含有する水溶性ビニルフ
ェノール系重合体が金属表面処理剤として優れた性質を
もつことが特開平7−90612号公報に記載されてい
る。しかしながら、該公報では実施例で用いられている
リン酸基含有ビニルフェノール系重合体の製造方法につ
いては、一切開示されていない。
2. Description of the Related Art Vinylphenol-based polymers which are made water-soluble by introducing polar groups such as phosphoric acid groups, sulfonic acid groups and amino groups are useful as metal surface treatment agents, plating agents, flocculants and the like. For example, JP-A-7-90612 describes that a water-soluble vinylphenol polymer containing a phosphate group has excellent properties as a metal surface treating agent. However, this publication does not disclose any method for producing a phosphoric acid group-containing vinylphenol polymer used in Examples.

【0003】また、従来ビニルフェノール系重合体に、
リン酸基を導入した重合体やその製造方法に関しては、
いくつかの技術が提案されている(特開昭53−525
94号公報、特開昭53−49094号公報)。しかし
ながら、これらの公報には、リン酸基を含みかつ水溶性
であるビニルフェノール系重合体の具体的な開示はみら
れない。
[0003] Conventionally, vinylphenol polymers have been
For polymers with phosphate groups and their production methods,
Several techniques have been proposed (JP-A-53-525).
94, JP-A-53-49094). However, these publications do not disclose specific disclosure of a water-soluble vinylphenol-based polymer containing a phosphate group.

【0004】今回、本発明者らは工業的に入手が容易
で、比較的安価な三ハロゲン化ホスホリル、O=PX3
(ここで、Xはハロゲン原子)(本明細書においては三
ハロゲン化ホスホリルを慣用の呼び方である「オキシハ
ロゲン化リン」と記す)を用いる特開昭53−4909
4号公報に開示の方法、即ちビニルフェノール系重合体
にハロリン酸基を導入した後、これを加水分解する方法
について更に検討した。その結果、リン酸基の導入率が
低いと水溶性とするには十分でなく、一方リン酸基の導
入率を上げようとすると架橋反応のため不溶化が起こり
やすく、水溶性を示すビニルフェノール系重合体を得る
ことができなかった。
This time, the present inventors have found that phosphoryl trihalide, O = PX 3 , which is industrially easily available and relatively inexpensive
(Where X is a halogen atom) (in this specification, phosphoryl trihalide is referred to as "phosphorous oxyhalide", which is commonly used).
The method disclosed in Japanese Patent Publication No. 4 (4), that is, a method of introducing a halophosphate group into a vinylphenol-based polymer and then hydrolyzing the halophosphate group was further studied. As a result, if the rate of introduction of the phosphate group is low, it is not sufficient to make the compound water-soluble. On the other hand, if the rate of introduction of the phosphate group is increased, insolubilization is likely to occur due to a cross-linking reaction, and the water-soluble vinylphenol-based The polymer could not be obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、リン
酸基を含有し、かつ水溶性のビニルフェノール系重合体
を簡単な工程で製造する方法を見いだし、さらにその重
合体を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to find a method for producing a water-soluble vinylphenol polymer containing a phosphoric acid group by a simple process, and to further provide the polymer. It is in.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、ビニルフェノール
系重合体を溶媒に溶解もしくは分散させ、オキシハロゲ
ン化リンを反応させるに際して、反応系に特定量の水を
添加して反応を行ないハロリン酸化重合体を生成させ、
未反応のオキシハロゲン化リンを分離、除去した後、加
水分解を行えばゲル化することなく、完全に水溶性のリ
ン酸基含有ビニルフェノール系重合体を製造し得ること
を見いだして本発明を完成させた。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, when a vinylphenol-based polymer is dissolved or dispersed in a solvent to react phosphorus oxyhalide, A specific amount of water is added to the system to perform a reaction to form a halophosphorylated polymer,
After separating and removing unreacted phosphorus oxyhalide, the present invention was found to be able to produce a completely water-soluble vinyl phenol-based phosphate-containing polymer without gelation by hydrolysis. Completed.

【0007】すなわち、第1の発明の要旨は、一般式
(I)、(II)及び(III)で表される構造単位からなる
か、またはこれらの構造単位とビニルフェノール類以外
のビニルモノマーに由来する構造単位からなり、全構造
単位に占める一般式(II)と(III)の構造単位の合計
の割合が30〜85モル%、一般式(III)の構造単位
の割合が0〜20モル%で、ビニルモノマーに由来する
構造単位の割合が0〜30モル%である水溶性リン酸基
含有ビニルフェノール系重合体
[0007] That is, the gist of the first invention is that the present invention comprises structural units represented by the general formulas (I), (II) and (III), or these structural units and vinyl monomers other than vinylphenols. The structural units of the general formulas (II) and (III) occupy 30 to 85 mol% of all the structural units, and the ratio of the structural units of the general formula (III) is 0 to 20 mol. % Of a water-soluble phosphoric acid group-containing vinyl phenol-based polymer in which the proportion of structural units derived from a vinyl monomer is 0 to 30 mol%

【化2】 (式中、R1 及びR2 は水素原子または重合体主鎖に結
合しているフェニレン基を表す。但し、R1 及びR2
同時に水素原子の場合を除く)に存し、そして第2の発
明の要旨は、ビニルフェノール系重合体にオキシハロゲ
ン化リンを反応させ、次いで生成したハロリン酸化重合
体を加水分解することによりリン酸基含有ビニルフェノ
ール系重合体を製造する方法において、オキシハロゲン
化リン1重量部当たり0.001〜0.020重量部の
水の存在下に反応を行うことを特徴とする第1の発明の
要旨に示した水溶性リン酸基含有ビニルフェノール系重
合体の製造方法に存する。
Embedded image Wherein R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a phenylene group bonded to the polymer main chain, provided that R 1 and R 2 are not simultaneously a hydrogen atom. The gist of the invention is to provide a method for producing a phosphoric acid group-containing vinylphenol polymer by reacting a vinylphenol polymer with phosphorus oxyhalide and then hydrolyzing the resulting halophosphorylated polymer. The reaction is carried out in the presence of 0.001 to 0.020 parts by weight of water per 1 part by weight of phosphorus hydride. Lies in the manufacturing method.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の水溶性重合体の原料であ
るビニルフェノール系重合体としては、p−ビニルフェ
ノール、m−ビニルフェノール及びo−ビニルフェノー
ルのビニルフェノール類の単独重合体、あるいはこれら
ビニルフェノール類相互の共重合体、もしくはこれらビ
ニルフェノール類と他のビニルモノマーとの共重合体等
が挙げられる。ここで、ビニルモノマーとしては、例え
ばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタ
クリル酸メチル、マレイン酸、アクリルアミド、マレイ
ミド、メチルビニルエーテル、酢酸ビニル、スチレン等
である。ビニルフェノール系重合体が共重合体の場合、
これらビニルモノマー単位の含量は、アクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸、アクリルアミド等のように親水
性の高いモノマーの場合、30モル%以上でも水溶性を
保ち得るが、その他の親水性の乏しいビニルモノマーの
場合、通常30モル%以下でないと水溶性を保ち得な
い。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The vinylphenol-based polymer which is a raw material of the water-soluble polymer of the present invention includes homopolymers of vinylphenols of p-vinylphenol, m-vinylphenol and o-vinylphenol, or Copolymers of these vinyl phenols with each other or copolymers of these vinyl phenols with other vinyl monomers can be mentioned. Here, examples of the vinyl monomer include acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, maleic acid, acrylamide, maleimide, methyl vinyl ether, vinyl acetate, and styrene. When the vinylphenol polymer is a copolymer,
In the case of monomers having high hydrophilicity such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, acrylamide, etc., the content of these vinyl monomer units can be maintained at 30 mol% or more, but other vinyl monomers having poor hydrophilicity can be maintained. In the case of, the water solubility cannot be maintained unless it is usually not more than 30 mol%.

【0009】ビニルフェノール系重合体の製造方法とし
ては、種々の方法が知られている。例えば、モノマーと
してアセトキシフェニルメチルカルビノールの脱水、ヒ
ドロキシ桂皮酸の脱炭酸分解、エチルフェノールの脱水
素等の方法によって得られるビニルフェノールモノマー
を用い、これらをカチオンあるいはラジカル開始剤の存
在下で単独重合、またはこれらの異性体相互の共重合あ
るいは他のビニルモノマーと共重合する方法である。
Various methods have been known as methods for producing vinylphenol-based polymers. For example, a vinylphenol monomer obtained by a method such as dehydration of acetoxyphenylmethylcarbinol, decarboxylation of hydroxycinnamic acid, and dehydrogenation of ethylphenol is used as a monomer, and these are homopolymerized in the presence of a cation or a radical initiator. Or copolymerization of these isomers or copolymerization with another vinyl monomer.

【0010】また、ビニルフェノール類の水酸基をアセ
チル基、t−ブチル基、t−ブトキシカルボニル基、ト
リメチルシリル基などで保護した化合物をラジカル重
合、カチオン重合あるいはリビングアニオン重合法によ
り重合した後、保護基を脱離し、水酸基にもどすことに
よって製造された重合体であってもよい。
Further, a compound in which the hydroxyl group of vinylphenol is protected by an acetyl group, a t-butyl group, a t-butoxycarbonyl group, a trimethylsilyl group, or the like is polymerized by radical polymerization, cationic polymerization or living anionic polymerization, and then the protecting group is obtained. May be removed and the polymer may be produced by returning to a hydroxyl group.

【0011】これらビニルフェノール系重合体は、平均
重合度4〜1000の範囲のものが用いられるが、生成
物の有用性から平均重合度5〜500の範囲のものが好
ましい。
These vinylphenol-based polymers have an average degree of polymerization in the range of 4 to 1,000, and preferably have an average degree of polymerization in the range of 5 to 500 in view of the usefulness of the product.

【0012】本発明の方法においては、ビニルフェノー
ル系重合体は使用に先立って含有水分を測定する必要が
ある。そして、他の反応原料、即ちオキシハロゲン化リ
ン及び溶媒に含まれる水分と合わせて本発明で規定する
量の範囲に設定し、これを越える場合には重合体を乾燥
処理する必要があり得る。
In the method of the present invention, it is necessary to measure the water content of the vinylphenol polymer prior to use. Then, the amount is set within the range specified in the present invention in combination with other reaction raw materials, that is, phosphorus oxyhalide and water contained in the solvent. If the amount exceeds this range, the polymer may need to be dried.

【0013】本発明方法のもう一方の原料であるオキシ
ハロゲン化リンとしては、例えばオキシ塩化リン、オキ
シ臭化リンが使用される。これらのオキシハロゲン化リ
ンは吸湿性であり、水とは速やかに反応するため、その
含有水分を直接に測定することはできない。そこでオキ
シハロゲン化リンに関し、JIS K8211−94で
規格された新品を水分ゼロの無水物と規定し、開封後の
吸湿を極力防止して使用しなければならない。ただ、通
常の空気雰囲気下で市販品を開封計量して反応器に仕込
む程度の操作では、反応への影響はほとんど認められな
い。オキシハロゲン化リンの吸湿の度合については、例
えば、反応性が変わる程に水分を吸ったオキシ塩化リン
の場合、31P−NMRを測定すればリン酸のリン原子を
基準として、δ値4.14ppmにジクロロリン酸(P
OC12 OH)とみられるスペクトルが出現するので、
これによって使用可能かどうかの判定をすることができ
る。
As the other raw material of the method of the present invention, for example, phosphorus oxyhalide or phosphorus oxybromide is used. Since these phosphorus oxyhalides are hygroscopic and react quickly with water, their water content cannot be measured directly. Therefore, with respect to phosphorus oxyhalide, a new product specified in JIS K8211-94 must be specified as an anhydride having zero moisture, and moisture absorption after opening must be prevented as much as possible. However, if the operation is such that the commercial product is opened and weighed in a normal air atmosphere and charged into the reactor, the effect on the reaction is hardly recognized. Regarding the degree of moisture absorption of phosphorus oxyhalide, for example, in the case of phosphorus oxychloride that has absorbed water so that the reactivity changes, a δ value of 4. based on the phosphorus atom of phosphoric acid is determined by 31 P-NMR measurement. Dichlorophosphoric acid (P
OC1 2 OH) appears,
As a result, it can be determined whether or not it can be used.

【0014】本発明の方法において、ビニルフェノール
系重合体とオキシハロゲン化リンの反応には、一般に溶
媒を使用する。溶媒としてはビニルフェノール系重合体
を溶解もしくは分散させる得る溶媒が適当であり、例え
ばテトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン
性極性溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲ
ン化炭化水素溶媒等が用いられる。
In the method of the present invention, a solvent is generally used for the reaction between the vinylphenol polymer and the phosphorus oxyhalide. As the solvent, a solvent capable of dissolving or dispersing the vinylphenol-based polymer is suitable, for example, an aprotic polar solvent such as tetrahydrofuran, dioxane, acetone, dimethylformamide, and dimethylsulfoxide; and a halogenated hydrocarbon solvent such as dichloromethane and chloroform. Are used.

【0015】溶媒の使用量は、特に限定する必要はない
が、通常ビニルフェノール系重合体1重量部に対して1
〜50重量部の範囲、好ましくは3〜30重量部の範囲
で使用される。もう一方のオキシハロゲン化リンは希釈
せずそのまま使用しても良いが、上記の溶媒で希釈して
使用することもできる。その場合、溶媒の使用量はオキ
シハロゲン化リン1重量部に対して0.1〜10重量部
の範囲が適当であり、好ましくは0.1〜5重量部の範
囲である。
The amount of the solvent used is not particularly limited, but is usually 1 to 1 part by weight of the vinylphenol polymer.
It is used in the range of -50 parts by weight, preferably in the range of 3-30 parts by weight. The other phosphorus oxyhalide may be used as it is without diluting it, but may be used after diluting with the above-mentioned solvent. In this case, the amount of the solvent used is suitably in the range of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, per 1 part by weight of phosphorus oxyhalide.

【0016】本発明の第1段階の反応は、溶媒に溶解ま
たは分散したビニルフェノール系重合体とオキシハロゲ
ン化リンを混合し、加熱することによって実施される。
ここでオキシハロゲン化リンのビニルフェノール系重合
体のフェノール核に対するモル比は重要な因子である。
モル比が小さいとハロリン酸基の導入率が低くなり、第
2段階の加水分解反応を実施しても目的物である水溶性
の重合体は得られない。一方、モル比が大きすぎると、
架橋反応によるゲル発生の可能性が増大する。また、第
1段階の反応後に未反応のオキシハロゲン化リンが多量
に残存し、その分離操作の労力が大きくなると共に、原
料の無駄使いとなり、経済的でない。従って、オキシハ
ロゲン化リンのビニルフェノール系重合体のフェノール
核に対するモル比は、0.2〜5の範囲、好ましくは
0.5〜3の範囲である。
The reaction of the first step of the present invention is carried out by mixing a vinylphenol polymer dissolved or dispersed in a solvent and a phosphorus oxyhalide and heating the mixture.
Here, the molar ratio of the phosphorus oxyhalide to the phenol nucleus of the vinylphenol polymer is an important factor.
When the molar ratio is small, the introduction ratio of the halophosphate group becomes low, and the water-soluble polymer as the target substance cannot be obtained even if the second stage hydrolysis reaction is carried out. On the other hand, if the molar ratio is too large,
The possibility of gel formation due to the crosslinking reaction increases. In addition, a large amount of unreacted phosphorus oxyhalide remains after the reaction in the first step, which increases the labor for the separation operation and wastes raw materials, which is not economical. Therefore, the molar ratio of the phosphorus oxyhalide to the phenol nucleus of the vinylphenol polymer is in the range of 0.2 to 5, preferably 0.5 to 3.

【0017】反応に実施に際しては、ビニルフェノール
系重合体の全量とオキシハロゲン化リンの全量とを一度
に混合すると暴走的に反応が進行し、制御が困難になる
場合があるので、反応器中で加熱したいずれか一方の原
料成分へ他方の原料成分を徐々に添加することが好まし
い。
In carrying out the reaction, if the total amount of the vinylphenol-based polymer and the total amount of the phosphorus oxyhalide are mixed at once, the reaction may run out of control and control may be difficult. It is preferable to gradually add the other raw material component to one of the raw material components heated in step (1).

【0018】第1段階のオキシハロゲン化リンとビニル
フェノール系重合体の反応において、反応系に存在する
水の量は、第2段階の加水分解反応により目的とする水
溶性の重合体を得るための非常に重要な因子である。
In the reaction between the phosphorus oxyhalide and the vinylphenol-based polymer in the first step, the amount of water present in the reaction system is adjusted to obtain the desired water-soluble polymer by the hydrolysis reaction in the second step. Is a very important factor.

【0019】実質的に無水の状態でオキシハロゲン化リ
ンとビニルフェノール系重合体の反応を行うと、反応を
長時間行っても加水分解反応後に生成するリン酸化ビニ
ルフェノール系重合体のリン酸化率は低く、その結果水
溶性の目的物を得ることはできない。一方、水の量が多
すぎるとゲル化反応が急速に進行し、生成物は水あるい
は有機溶媒に不溶の物質となる。従って、適切な水の量
が必要であり、その量はオキシハロゲン化リン1重量部
に対して0.001〜0.020重量部の範囲、好まし
くは0.002〜0.010重量部の範囲である。
When phosphorus oxyhalide is reacted with a vinylphenol-based polymer in a substantially anhydrous state, the phosphorylation rate of the phosphorylated vinylphenol-based polymer formed after the hydrolysis reaction even when the reaction is carried out for a long time. Is low, so that a water-soluble target product cannot be obtained. On the other hand, if the amount of water is too large, the gelling reaction proceeds rapidly, and the product becomes a substance insoluble in water or an organic solvent. Therefore, an appropriate amount of water is required, and the amount is in the range of 0.001 to 0.020 parts by weight, preferably in the range of 0.002 to 0.010 parts by weight based on 1 part by weight of phosphorus oxyhalide. It is.

【0020】反応に際して、系に存在する水の量をこの
範囲に調節するためには前記したように実質的に吸湿し
ていないオキシハロゲン化リンを使用するとともに、ビ
ニルフェノール系重合体及び溶媒中の水分を測定して、
これらの原料に含まれる水の総量を求め、過剰なら過剰
の水を除去し、また不足なら不足分の水を反応系に添加
する必要がある。水の添加方法は反応系に直接に添加し
ても良いが、通常は予めビニルフェノール系重合体の溶
液あるいはオキシハロゲン化リンに添加しておく方法が
採られる。
In the reaction, in order to adjust the amount of water present in the system to this range, phosphorus oxyhalide which does not substantially absorb moisture is used as described above, and the vinylphenol polymer and the solvent in the solvent are used. Measure the moisture of
It is necessary to determine the total amount of water contained in these raw materials, to remove excess water if it is excessive, and to add insufficient water to the reaction system if it is insufficient. Water may be added directly to the reaction system, but usually, a method of adding it to a solution of a vinylphenol polymer or phosphorus oxyhalide in advance is employed.

【0021】本発明において、水の存在が第2反応であ
る加水分解後の生成重合体を良好な水溶性にする理由は
明かでないが、水がオキシハロゲン化リンと反応して生
成する酸性化合物がビニルフェノール系重合体とオキシ
ハロゲン化リンの反応に対して触媒作用をするものと推
測される。この観点から添加物として水では無く、水と
オキシハロゲン化リンの反応生成物であるリン酸の添加
も有効である可能性が考えられる。しかしながら実際に
確認したところ、反応の促進作用は認められたが、第1
段階の反応で部分的にゲル状物質が生成しやすく、最終
生成物に水不溶性の物質が混入するため、水に匹敵する
ような優れた作用を示さないことが判った。
In the present invention, it is not clear why the presence of water renders the resulting polymer after hydrolysis, which is the second reaction, to have good water solubility, but it is not clear why acidic compounds formed by reaction of water with phosphorus oxyhalide are present. Is supposed to act as a catalyst for the reaction between the vinylphenol polymer and the phosphorus oxyhalide. From this viewpoint, it is considered that the addition of phosphoric acid, which is a reaction product of water and phosphorus oxyhalide, instead of water as an additive may be effective. However, when it was actually confirmed, the reaction promoting action was observed,
It was found that a gel-like substance was easily formed partially in the reaction in the step, and a water-insoluble substance was mixed in the final product, so that it did not show an excellent action comparable to that of water.

【0022】第1段階の反応は加熱下で実施される。即
ち反応温度は、50〜150℃の範囲、好ましくは90
〜130℃の範囲である。また、反応時間は、他の反応
条件にも左右されるが、0.5〜24時間の範囲、好ま
しくは2〜10時間の範囲である。本反応は、通常窒素
やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行われ、またその
圧力は減圧下、常圧下あるいは加圧下のいずれでも良い
が、通常は常圧下で十分である。
The first stage reaction is carried out under heating. That is, the reaction temperature is in the range of 50 to 150 ° C, preferably 90 ° C.
~ 130 ° C. In addition, the reaction time depends on other reaction conditions, but is in the range of 0.5 to 24 hours, preferably 2 to 10 hours. This reaction is generally performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon, and the pressure may be any of reduced pressure, normal pressure, or increased pressure, but usually normal pressure is sufficient.

【0023】本発明において、目的物である水溶性の重
合体を得るためにはリン酸基の導入率、即ち重合体の全
構造単位中に占める前記構造単位(II)と(III) の合計の
割合を所定以上とする必要がある。即ち、ビニルフェノ
ール系重合体がビニルフェノールの単独重合体か他のビ
ニルモノマーとの共重合体かにもよるが、その下限は少
なくとも30モル%である。一方、反応を過度に進める
と生成物の一部あるいは全部がゲル化し、水や溶媒に不
溶となる。これは、オキシハロゲン化リンが脱ハロゲン
化水素反応によりビニルフェノール系重合体中のフェノ
ール性水酸基とまず最初のエステル結合をした後、反応
の進行にともなってさらに1個又は2個のハロゲン原子
が同一の又は別のビニルフェノール系重合体分子のフェ
ノール性水酸基にさらにエステル結合し、いわゆる架橋
構造が形成されるためと考えられる。従って、水溶性の
目的物を得るためには、リン酸基の導入率に上限があ
り、ビニルフェノール系重合体がビニルフェノールの単
独重合体か他のビニルモノマーとの共重合体かにもよる
が、重合体の全構造単位中に占める前記構造単位(II)と
(III) の合計の割合の上限は85モル%程度である。そ
して、重合体分子中の架橋構造を示す構造単位(III) の
含有割合はできるだけ低いことが好ましく、0〜20モ
ル%である。尚、目的とするエステル化反応の進行度は
発生するハロゲン化水素の量を測定することによって知
ることができる。
In the present invention, in order to obtain the desired water-soluble polymer, the introduction rate of the phosphate group, that is, the sum of the structural units (II) and (III) in all the structural units of the polymer is required. Must be equal to or greater than a predetermined value. That is, the lower limit is at least 30 mol%, although it depends on whether the vinylphenol polymer is a homopolymer of vinylphenol or a copolymer with another vinyl monomer. On the other hand, if the reaction proceeds excessively, a part or all of the product gels and becomes insoluble in water or a solvent. This is because phosphorus oxyhalide first forms an ester bond with a phenolic hydroxyl group in a vinylphenol-based polymer by a dehydrohalogenation reaction, and then one or two halogen atoms are further added as the reaction proceeds. This is probably because a so-called crosslinked structure is formed by further ester bonding to the phenolic hydroxyl group of the same or another vinylphenol polymer molecule. Therefore, in order to obtain a water-soluble target substance, there is an upper limit to the introduction rate of a phosphate group, and it depends on whether the vinylphenol-based polymer is a homopolymer of vinylphenol or a copolymer with another vinyl monomer. Is the structural unit (II) occupying in all the structural units of the polymer and
The upper limit of the total ratio of (III) is about 85 mol%. The content of the structural unit (III) having a crosslinked structure in the polymer molecule is preferably as low as possible, and is preferably 0 to 20 mol%. In addition, the degree of progress of the target esterification reaction can be known by measuring the amount of generated hydrogen halide.

【0024】第1段階の反応、すなわちハロリン酸化反
応で得た生成物から、次いで未反応オキシハロゲン化リ
ン及び反応溶媒を分離する。分離には反応生成物を減圧
蒸留により溶媒等を除去する方法、あるいはオキシハロ
ゲン化リンを溶解し、生成重合体をほとんど溶解しない
溶媒に投入し、析出させた後、デカンテーションや濾過
を行い重合体を回収する方法等により実施される。この
時使用される溶媒としては、例えはヘキサン、ヘプタ
ン、トルエン等の炭化水素溶媒が適当である。これらの
操作によって得られたハロリン酸化したビニルフェノー
ル系重合体は、通常さらに精製することなく第2段階の
反応である加水分解反応に供せられる。
The unreacted phosphorus oxyhalide and the reaction solvent are then separated from the product obtained in the first stage reaction, that is, the halophosphorylation reaction. For separation, the reaction product is distilled off under reduced pressure to remove the solvent or the like, or phosphorus oxyhalide is dissolved, and the resulting product is poured into a solvent that hardly dissolves the polymer. It is carried out by a method of recovering the coalescence. As the solvent used at this time, for example, a hydrocarbon solvent such as hexane, heptane, and toluene is suitable. The halophosphorylated vinylphenol polymer obtained by these operations is usually subjected to a hydrolysis reaction, which is the second-stage reaction, without further purification.

【0025】第2段階の加水分解反応は、溶媒として含
水有機溶媒中あるいは水媒体中で行うことができる。し
かし、有機溶媒を使用することなく、単に水を加えて加
熱するだけの方法が、反応後の生成物の分離、回収が容
易であり、また経済的である点で有利である。もし、有
機溶媒を使用する場合は、ハロリン酸化したビニルフェ
ノール系重合体を溶解ないし分散する溶媒としてテトラ
ヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、ジメチルホルム
アミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶
媒;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化
水素溶媒等が用いられる。そして、この加水分解反応の
際、水酸化ナトリウム、アンモニア、ピリジン等の塩基
性物質を発生するハロゲン化水素の捕捉剤として用いる
こともできる。
The hydrolysis reaction in the second step can be performed in a water-containing organic solvent or an aqueous medium as a solvent. However, a method of simply adding water and heating without using an organic solvent is advantageous in that separation and recovery of the product after the reaction are easy and economical. If an organic solvent is used, an aprotic polar solvent such as tetrahydrofuran, dioxane, acetone, dimethylformamide, dimethylsulfoxide or the like; a solvent for dissolving or dispersing the halophosphorylated vinylphenol polymer; A hydrocarbon solvent or the like is used. Then, during the hydrolysis reaction, it can also be used as a scavenger for hydrogen halide that generates basic substances such as sodium hydroxide, ammonia and pyridine.

【0026】ここで使用される水の量は、ハロリン酸化
重合体1重量部に対して5〜500重量部の範囲、好ま
しくは10〜100重量部の範囲である。加熱温度は室
温から100℃の範囲、好ましくは40〜80℃の範囲
で実施される。また、反応時間は0.5〜10時間の範
囲、好ましくは1〜5時間の範囲である。
The amount of water used here is in the range of 5 to 500 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, per part by weight of the halophosphorylated polymer. The heating temperature is in the range of room temperature to 100 ° C, preferably in the range of 40 to 80 ° C. The reaction time ranges from 0.5 to 10 hours, preferably from 1 to 5 hours.

【0027】加水分解反応において、ハロリン酸化ビニ
ルフェノール系重合体は、反応の進行にともなって一た
ん水に溶解し、その後再び固体となって析出するので、
生成物はデカンテーションあるいは濾過によって容易に
水層と分離することができる。一たん水に溶解した重合
体が、加水分解反応系の水層に再び不溶となり析出する
ことは、全く予想外のことである。この現象を利用し
て、デカンテーションや濾過によって生成重合体からリ
ン酸、ハロゲン化水素などの副生物を水と共に容易に分
離除去することができる。
In the hydrolysis reaction, the halophosphorylated vinylphenol polymer is dissolved in water once with the progress of the reaction, and then becomes a solid again and precipitates.
The product can be easily separated from the aqueous layer by decantation or filtration. It is completely unexpected that the polymer dissolved in water once again becomes insoluble and precipitates in the aqueous layer of the hydrolysis reaction system. By utilizing this phenomenon, by-products such as phosphoric acid and hydrogen halide can be easily separated and removed together with water from the produced polymer by decantation or filtration.

【0028】このようにして得られた重合体は、水溶性
の重合体であり、乾燥処理を行ってもあるいは長期間保
存後も水溶性を保持している。加水分解に際して水層か
ら固体として回収された重合体が水溶性である理由は、
正確には確かめられていないが、加水分解反応が進むに
つれて加水分解により生じるハロゲン化水素により水層
が酸性となるためと考えられる。事実、本発明の重合体
の水溶液に塩酸等の強酸を添加すると、本発明の重合体
は析出し、沈澱となる。
The polymer thus obtained is a water-soluble polymer, and retains its water solubility even after drying treatment or after long-term storage. The reason that the polymer recovered as a solid from the aqueous layer upon hydrolysis is water-soluble is as follows:
Although not exactly confirmed, it is considered that the aqueous layer becomes acidic due to hydrogen halide generated by the hydrolysis as the hydrolysis reaction proceeds. In fact, when a strong acid such as hydrochloric acid is added to an aqueous solution of the polymer of the present invention, the polymer of the present invention precipitates and precipitates.

【0029】得られたリン酸化ビニルフェノール系重合
体は、常圧あるいは減圧下、室温から60℃の温度で乾
燥し、製品とすることができる。
The resulting phosphorylated vinylphenol polymer can be dried at room temperature to 60 ° C. under normal pressure or reduced pressure to obtain a product.

【0030】こうして得られたリン酸化ビニルフェノー
ル系重合体には、通常0.01〜0.2重量%のハロゲ
ンが含まれる。
The phosphorylated vinylphenol polymer thus obtained usually contains 0.01 to 0.2% by weight of halogen.

【0031】以上に述べた方法により得られたリン酸化
ビニルフェノール系重合体は、その分子構造が前記のと
おり一般式(I)、(II)及び(III)で表される構造単
位からなるか、またはこれら構造単位とビニルフェノー
ル類以外のビニルモノマーに由来する構造単位からな
る。そして、全構造単位中に占める一般式(II)と(II
I)の構造単位の合計の割合が30〜85モル%、また
一般式(III)の構造単位の割合が0〜20モル%であ
り、さらにビニルフェノール系重合体が、他のビニルフ
ェノール類以外のビニルモノマーとの共重合体の場合に
は、該ビニルモノマーに由来する構造単位の割合は30
モル%以下である。本発明のリン酸化ビニルフェノール
系重合体が、このような構造単位と組成割合を満足する
時、良好な水溶性を示す。
The phosphorylated vinylphenol polymer obtained by the above-described method has a molecular structure consisting of the structural units represented by the general formulas (I), (II) and (III) as described above. Or these structural units and structural units derived from vinyl monomers other than vinylphenols. The general formulas (II) and (II)
The total ratio of the structural units of I) is 30 to 85 mol%, the ratio of the structural units of the general formula (III) is 0 to 20 mol%, and the vinylphenol polymer is different from other vinylphenols. In the case of a copolymer with a vinyl monomer, the proportion of structural units derived from the vinyl monomer is 30.
Mol% or less. When the phosphorylated vinylphenol polymer of the present invention satisfies such structural units and composition ratios, it exhibits good water solubility.

【0032】リン酸化ビニルフェノール系重合体中に一
般式(III)の構造単位が含まれ、分子間架橋を形成す
る場合には、平均分子量、換言すれば平均重合度が増大
することがあるにしても、本発明のハロリン酸化反応並
びに加水分解反応の条件は、重合鎖の切断を招かない穏
和な条件であるので、本発明の重合体の平均重合度は、
用いた原料重合体の平均重合度以下にはならない。
When the phosphorylated vinylphenol-based polymer contains a structural unit of the general formula (III) and forms an intermolecular crosslink, the average molecular weight, in other words, the average degree of polymerization may increase. However, since the conditions of the halophosphorylation reaction and the hydrolysis reaction of the present invention are mild conditions that do not cause cleavage of the polymer chain, the average degree of polymerization of the polymer of the present invention is:
It does not fall below the average degree of polymerization of the starting polymer used.

【0033】本発明によって得られたリン酸化ビニルフ
ェノール系重合体は、そのままあるいはさらに加工する
ことによって金属表面処理剤、めっき用薬剤、凝集剤、
難燃剤、イオン交換樹脂、金属補集剤、帯電防止剤、界
面活性剤等、広範な用途に使用できる。
The phosphorylated vinylphenol polymer obtained according to the present invention can be used as it is or by further processing to obtain a metal surface treatment agent, a plating agent, a flocculant,
It can be used for a wide range of applications, such as flame retardants, ion exchange resins, metal scavengers, antistatic agents, and surfactants.

【0034】[0034]

【実施例】以下に実施例及び比較例を示して本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれらによって制限
されるものではない。尚、以下の実施例及び比較例にお
けるパーセントの表示は、特記しない限り重量基準であ
る。
The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples below, but the present invention is not limited by these examples. The percentages in the following Examples and Comparative Examples are based on weight unless otherwise specified.

【0035】実施例1 JIS K8211−94規格のオキシ塩化リン100
gをジオキサン(水分0.005%)100gで希釈
し、滴下漏斗、温度計及び還流器を備えた1Lフラスコ
に入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながら90℃
に加熱した。一方、予め減圧下80℃で加熱し、水分を
0.2%に乾燥したポリ−p−ビニルフェノール(重量
平均分子量2,400、数平均分子量1,400、平均
重合度11.6)30gをジオキサン(水分0.005
%)200gに溶解した後、水0.40gを加えた。こ
の溶液を、上記オキシ塩化リンに対し2時間かけて少し
ずつ滴下した。この間、加熱温度をさらに上げ、滴下時
の反応液の温度を100から105℃の範囲に保った。
滴下終了後、さらに115℃で6時間加熱を続けた。こ
の生成物を放冷した後、2Lのヘキサンに投入し、30
分間撹拌した。この時析出した析出物を、デカンテーシ
ョンによってヘキサン層から分離し、続いて室温で減圧
乾燥した。
Example 1 Phosphorus oxychloride 100 according to JIS K8211-94
g was diluted with 100 g of dioxane (water content 0.005%), placed in a 1 L flask equipped with a dropping funnel, a thermometer and a reflux condenser, and stirred at 90 ° C. with a magnetic stirrer.
Heated. On the other hand, 30 g of poly-p-vinylphenol (weight average molecular weight 2,400, number average molecular weight 1,400, average degree of polymerization 11.6), which was previously heated at 80 ° C. under reduced pressure and dried to a water content of 0.2%, was obtained. Dioxane (moisture 0.005
%), Dissolved in 200 g, and 0.40 g of water was added. This solution was added dropwise to the above-mentioned phosphorus oxychloride little by little over 2 hours. During this time, the heating temperature was further increased, and the temperature of the reaction solution at the time of dropping was kept in the range of 100 to 105 ° C.
After completion of the dropwise addition, heating was further continued at 115 ° C. for 6 hours. After allowing this product to cool, it was poured into 2 L of hexane,
Stirred for minutes. The precipitate deposited at this time was separated from the hexane layer by decantation, and subsequently dried at room temperature under reduced pressure.

【0036】次に、得られた乾燥樹脂に1.2Lの水を
加えて65℃で3時間撹拌し、加水分解反応を行った。
樹脂は一たん水に溶解した後、再び固形物となって析出
した。この固形物を水層から分離したのち、室温で15
時間減圧乾燥し、淡褐色の固形物33.9gを得た。
Next, 1.2 L of water was added to the obtained dried resin, followed by stirring at 65 ° C. for 3 hours to carry out a hydrolysis reaction.
The resin was once dissolved in water and then precipitated again as a solid. After separating this solid from the aqueous layer, the solid
After drying under reduced pressure for 3 hours, 33.9 g of a light brown solid was obtained.

【0037】この固体生成物は水溶性であり、メタノー
ル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルム
アミド等の有機溶媒にも溶解した。生成物の13C−NM
Rスペクトルの測定(溶媒:重水素化メタノール)を行
い、その結果を図1に示した。スペクトルにみられるピ
ークのδ値は次のように同定された。
This solid product was water-soluble and dissolved in organic solvents such as methanol, tetrahydrofuran, dioxane and dimethylformamide. 13 C-NM of product
The R spectrum was measured (solvent: deuterated methanol), and the results are shown in FIG. The δ value of the peak in the spectrum was identified as follows.

【0038】[0038]

【化3】 Embedded image

【0039】(式中、R′は水素原子または重合体主鎖
に結合しているフェニレン基、すなわち原料重合体主鎖
のビニルフェノール単位に由来するフェニレン基を表
す)
(In the formula, R ′ represents a hydrogen atom or a phenylene group bonded to the polymer main chain, that is, a phenylene group derived from a vinylphenol unit of the raw polymer main chain.)

【0040】 a′:137.3ppm a: 143.0ppm b′:129.5ppm b: 129.5ppm c′:115.9ppm c: 120.8ppm d′:155.8ppm d: 150.3ppm そして、ピーク c′とピークc の面積からリン酸基の導
入率は49.1モル%と計算された。
A ': 137.3 ppm a: 143.0 ppm b': 129.5 ppm b: 129.5 ppm c ': 115.9 ppm c: 120.8 ppm d': 155.8 ppm d: 150.3 ppm From the area of c 'and peak c, the introduction rate of the phosphate group was calculated to be 49.1 mol%.

【0041】また、固体生成物の31P−NMRスペクト
ルを測定(溶媒:重水素化メタノール)し、図2に示し
た。図中の各ピークは、リン酸のリン原子を基準(δ
値:0.00ppm)として次のように同定された。こ
こで、Rは重合体主鎖に結合しているフェニレン基を表
す。
Further, the 31 P-NMR spectrum of the solid product was measured (solvent: deuterated methanol) and is shown in FIG. Each peak in the figure is based on the phosphorus atom of phosphoric acid (δ
Value: 0.00 ppm). Here, R represents a phenylene group bonded to the polymer main chain.

【0042】[0042]

【化4】 Embedded image

【0043】 Aのδ値:−5.92ppm Bのδ値:−11.90ppm、−13.87ppm Cのδ値:−18.98ppmΔ value of A: -5.92 ppm δ value of B: -11.90 ppm, -13.87 ppm δ value of C: -18.98 ppm

【0044】図2中の各ピークは、構造の異なるリン酸
基の存在を示し、それぞれの面積から各構造のリン酸基
の組成(モル%)はA(モノ置換体、すなわち一般式
(II)の構造単位)が78.0、B(ジ置換体、すなわ
ち一般式(III)の構造単位の内、R1及びR2の一方が
水素原子であり、他方がフェニレン基である場合)が1
9.3、C(トリ置換体、すなわち一般式(III)の構
造単位の内、R1及びR2のどちらもフェニレン基である
場合)が2.0であり、またD(重合体と結合していな
い遊離のリン酸)が0.7と計算された。また、この31
P−NMRスペクトルの測定結果と13C−NMRスペク
トルの測定結果から、本実施例の生成物は、前記一般式
(II)の構造単位31.2モル%と一般式(III)の構
造単位17.9モル%を含有することがわかった。
Each peak in FIG. 2 indicates the presence of a phosphate group having a different structure, and the composition (mol%) of the phosphate group of each structure is represented by A (mono-substituted product, ie, the general formula (II) ) Is 78.0, and B (a disubstituted product, that is, when one of R 1 and R 2 among the structural units of the general formula (III) is a hydrogen atom and the other is a phenylene group) is 1
9.3, C (tri-substituted, ie, when both R 1 and R 2 are phenylene groups in the structural unit of the general formula (III)) is 2.0, and D (bonded to the polymer) (Free phosphoric acid without) was calculated to be 0.7. Also, this 31
Based on the measurement results of the P-NMR spectrum and the 13 C-NMR spectrum, the product of this example was found to contain 31.2 mol% of the structural unit of the general formula (II) and 17% of the structural unit of the general formula (III). It was found to contain 0.9% by mole.

【0045】またさらに、固体生成物0.10gを水溶
液として0.095N水酸化カリウム水溶液で滴定し
た。その結果は図3に示すとおりであった。また、モデ
ル物質としてリン酸モノフェニル0.10g(0.57
mmol)を選び、これを水−エタノール(重量比30
/70)に溶解したものを上記と同様に滴定した(図
4)。図3及び図4において、滴定曲線の変曲点におけ
るPH値の比較から、本実施例の生成物はリン酸モノフ
ェニルと同程度の酸強度の2塩基酸であり、その酸量は
5.2meq/gであることがわかった。そして、この
酸量は13C−NMR及び31P−NMRで求めたリン酸基
導入率及び組成から計算される5.2meq/gと良く
一致した。
Further, 0.10 g of the solid product was used as an aqueous solution and titrated with a 0.095N aqueous potassium hydroxide solution. The result was as shown in FIG. In addition, monophenyl phosphate 0.10 g (0.57 g) was used as a model substance.
mmol) and add this to water-ethanol (weight ratio 30).
/ 70) was titrated in the same manner as above (FIG. 4). 3 and 4, from the comparison of the PH value at the inflection point of the titration curve, the product of this example is a dibasic acid having an acid strength similar to that of monophenyl phosphate, and the acid amount is 5. It was found to be 2 meq / g. The acid amount was in good agreement with 5.2 meq / g calculated from the phosphoric acid group introduction ratio and composition determined by 13 C-NMR and 31 P-NMR.

【0046】以上の分析結果から、本実施例の固体生成
物は3種類の構造のリン酸基を持ち、部分架橋構造を有
するリン酸化ポリ−p−ビニルフェノールであると結論
される。
From the above analysis results, it is concluded that the solid product of this example is a phosphorylated poly-p-vinylphenol having three types of phosphate groups and a partially crosslinked structure.

【0047】尚、生成物中の塩素イオン含有量を硝酸銀
滴定法により、また全塩素含有量を酸水素炎燃焼法によ
りサンプルを処理した後、硝酸銀滴定法により処理した
ところ、塩素イオン含有量は0.08%、全塩素含有量
は0.10%であった。
The chlorine ion content in the product was measured by silver nitrate titration, and the total chlorine content of the sample was treated by oxyhydrogen flame combustion, followed by silver nitrate titration. 0.08%, the total chlorine content was 0.10%.

【0048】比較例1 ポリ−p−ビニルフェノールのジオキサン溶液に水を添
加しない他は、実施例1と同じ方法でオキシ塩化リンに
よるジクロロリン酸化反応、続いて加水分解を行い、得
られた生成物を後処理した。生成物の収量は27.4g
13C−NMRによるリン酸基の導入率は28.0モル
%、31P−NMRによる各構造のリン酸基の組成(モル
%)は、A(モノ置換体)81.2、B(ジ置換体)1
5.3、C(トリ置換体)2.7、D(リン酸)0.8
であった。従って、本比較例のリン酸化率は、実施例1
の場合に比べ低いことがわかる。また、ここで得られた
生成物はメタノールに可溶であったが、水には不溶であ
った。尚、全塩素量は0.06%であった。
Comparative Example 1 A dichlorophosphorylation reaction with phosphorus oxychloride followed by hydrolysis was carried out in the same manner as in Example 1 except that water was not added to the dioxane solution of poly-p-vinylphenol. The material was worked up. Product yield 27.4 g
The introduction rate of the phosphate group by 13 C-NMR was 28.0 mol%, and the composition (mol%) of the phosphate group of each structure by 31 P-NMR was 81.2 A (monosubstituted) and B ( Disubstituted) 1
5.3, C (trisubstituted) 2.7, D (phosphate) 0.8
Met. Therefore, the phosphorylation rate of this comparative example was as shown in Example 1.
It turns out that it is lower than the case of. Further, the product obtained here was soluble in methanol but insoluble in water. Incidentally, the total chlorine content was 0.06%.

【0049】比較例2 ポリ−p−ビニルフェノールのジオキサン溶液に本発明
における規定以上の水2.0gを添加した他は、実施例
1と同じ方法でオキシ塩化リンによるジクロロリン酸化
反応を行った。オキシ塩化リンに対するポリ−p−ビニ
ルフェノールの滴下中、反応に濁りの発生が見られ、1
時間後には全体が寒天状となった。この寒天状生成物の
大部分は、水及びメタノールに不溶であった。
Comparative Example 2 A dichlorophosphorylation reaction with phosphorus oxychloride was carried out in the same manner as in Example 1 except that 2.0 g of water more than the specified amount in the present invention was added to a dioxane solution of poly-p-vinylphenol. . During the dropwise addition of poly-p-vinylphenol to phosphorus oxychloride, turbidity was observed in the reaction.
After an hour, the whole became agar-like. Most of this agar-like product was insoluble in water and methanol.

【0050】実施例2 実施例1においてオキシ塩化リン100gを100gの
ジオキサンで希釈した後、水0.5gを加え、ポリ−p
−ビニルフェノール溶液には水を加えなかった以外は、
実施例1と同様にジクロロリン酸化反応を行い、次いで
生成物をヘキサン中に投入し析出させ、回収した。続い
て実施例1と同様に回収した固形物の加水分解反応を行
い、生成物を後処理したところ、得られた固形生成物の
収量は33.0gであった。この生成物は、13C−NM
Rによるリン酸基の導入率は56.4モル%で、31P−
NMRによるリン酸基の組成(モル%)はA(モノ置換
体)78.1、B(ジ置換体)18.8、C(トリ置換
体)2.6、D(リン酸)0.5であった。また、この
生成物は水及びメタノールに可溶であった。
Example 2 After diluting 100 g of phosphorus oxychloride with 100 g of dioxane in Example 1, 0.5 g of water was added, and poly-p was added.
-Except that no water was added to the vinylphenol solution
A dichlorophosphorylation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, and then the product was put into hexane to precipitate and be recovered. Subsequently, the recovered solid was subjected to hydrolysis reaction in the same manner as in Example 1, and the product was post-treated. As a result, the yield of the obtained solid product was 33.0 g. This product is 13 C-NM
The rate of introduction of a phosphate group by R was 56.4 mol%, and 31 P-
The composition (mol%) of the phosphate group by NMR is 78.1 for A (mono-substituted), 18.8 for B (di-substituted), 2.6 for C (tri-substituted), and 0.5 for D (phosphoric). Met. This product was soluble in water and methanol.

【0051】実施例3 水分を1.2重量%含むポリ−m−ビニルフェノール
(重量平均分子量5,100、数平均分子量3,40
0、平均重合度28.3)30.0gをジオキサン20
0gに溶解し、反応器に入れ、実施例1と同様に攪拌し
ながら90℃に加熱した。オキシ塩化リン57.0gを
ジオキサン100gで希釈した後、水0.15gを加え
た溶液を上記ポリ−m−ビニルフェノール溶液に1.5
時間かかって滴下した。実施例1と同様にジクロロリン
酸化反応を行い、続いて加水分解反応を行った。
Example 3 Poly-m-vinylphenol containing 1.2% by weight of water (weight average molecular weight 5,100, number average molecular weight 3,40
0, average degree of polymerization 28.3) 30.0 g of dioxane 20
The solution was dissolved in 0 g, placed in a reactor, and heated to 90 ° C. while stirring as in Example 1. After diluting 57.0 g of phosphorus oxychloride with 100 g of dioxane, a solution obtained by adding 0.15 g of water was added to the above poly-m-vinylphenol solution by 1.5 times.
It dripped over time. A dichlorophosphorylation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, followed by a hydrolysis reaction.

【0052】得られた固体生成物の収量は30.1gで
あり、13C−NMRによるリン酸基の導入率は43.7
モル%、31P−NMRによる各構造のリン酸基の組成
(モル%)は、A(モノ置換体)74.9、B(ジ置換
体)21.0、C(トリ置換体)4.0、D(リン酸)
0.1であった。また、この生成物は水及びメタノール
に可溶であった。
The yield of the obtained solid product was 30.1 g, and the rate of introduction of phosphate groups by 13 C-NMR was 43.7.
The composition (mol%) of the phosphoric acid group of each structure according to mol% and 31 P-NMR is 74.9 for A (mono-substituted), 21.0 for B (di-substituted), and 4 for C (tri-substituted). 0, D (phosphoric acid)
0.1. This product was soluble in water and methanol.

【0053】実施例4 ポリ−p−ビニルフェノールの代わりにp−ビニルフェ
ノールとメタクリル酸メチルとの共重合体(p−ビニル
フェノール/メタクリル酸メチルのモル比 81/1
9、重量平均分子量4,500、数平均分子量2,65
0、平均重合度22.8)33.0gを用いた以外、実
施例1と同様にオキシ塩化リンとの反応を行い、続いて
加水分解反応を行った。
Example 4 A copolymer of p-vinylphenol and methyl methacrylate instead of poly-p-vinylphenol (molar ratio of p-vinylphenol / methyl methacrylate 81/1)
9, weight average molecular weight 4,500, number average molecular weight 2,65
0, average degree of polymerization 22.8) The reaction with phosphorus oxychloride was carried out in the same manner as in Example 1 except that 33.0 g was used, followed by a hydrolysis reaction.

【0054】回収した固体生成物の収量は34.5g
で、13C−NMRによるリン酸基の導入率は57.2モ
ル%、31P−NMRによる各構造のリン酸基の組成(モ
ル%)は、A(モノ置換体)79.0、B(ジ置換体)
16.5、C(トリ置換体)3.5、D(リン酸)1.
0であった。また、この生成物は水及びメタノールに可
溶であった。
The yield of the recovered solid product was 34.5 g.
The rate of introduction of phosphate groups by 13 C-NMR was 57.2 mol%, and the composition (mol%) of phosphate groups of each structure by 31 P-NMR was 79.0 A (monosubstituted), B (Disubstituted)
16.5, C (tri-substituted) 3.5, D (phosphate)
It was 0. This product was soluble in water and methanol.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明の方法によれば、用いるオキシハ
ロゲン化リン基準で特定の範囲内の量の水の存在下でビ
ニルフェノール系重合体とオキシハロゲン化リンを反応
させ、次いで加水分解を行う簡単な方法によって、従来
合成が困難であった水溶性のリン酸基含有ビニルフェノ
ール系重合体を得ることができる。
According to the method of the present invention, a vinylphenol polymer is reacted with a phosphorus oxyhalide in the presence of water in an amount within a specific range based on the phosphorus oxyhalide used, and then the hydrolysis is carried out. By a simple method to be carried out, a water-soluble phosphoric acid group-containing vinylphenol-based polymer, which has conventionally been difficult to synthesize, can be obtained.

【0056】リン酸基含有ビニルフェノール系重合体
は、金属表面処理剤、めっき用薬剤、凝集剤、難燃剤、
イオン交換樹脂、金属補集剤、帯電防止剤、界面活性剤
等、広範な用途に使用できる。
Phosphoric acid group-containing vinylphenol-based polymers include metal surface treatment agents, plating agents, flocculants, flame retardants,
It can be used for a wide range of applications, such as ion exchange resins, metal scavengers, antistatic agents and surfactants.

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

【図1】実施例1で得られた生成物の13C−NMRスペ
クトルである。
FIG. 1 is a 13 C-NMR spectrum of a product obtained in Example 1.

【図2】実施例1で得られた生成物の31P−NMRスペ
クトルである。
FIG. 2 is a 31 P-NMR spectrum of the product obtained in Example 1.

【図3】実施例1で得られた生成物の水溶液の水酸化カ
リウム水溶液による滴定曲線である。
FIG. 3 is a titration curve of an aqueous solution of the product obtained in Example 1 with an aqueous potassium hydroxide solution.

【図4】リン酸モノフェニルの水−エタノール溶液の水
酸化カリウム水溶液による滴定曲線である。
FIG. 4 is a titration curve of a water-ethanol solution of monophenyl phosphate with an aqueous potassium hydroxide solution.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I)、(II)及び(III)で表さ
れる構造単位からなるか、またはこれらの構造単位とビ
ニルフェノール類以外のビニルモノマーに由来する構造
単位からなり、全構造単位に占める一般式(II)と(II
I)の構造単位の合計の割合が30〜85モル%、一般
式(III) の構造単位の割合が0〜20モル%で、ビニ
ルモノマーに由来する構造単位の割合が0〜30モル%
である水溶性リン酸基含有ビニルフェノール系重合体 【化1】 (式中、R1 及びR2 は水素原子または重合体主鎖に結
合しているフェニレン基を表す。但し、R1 及びR2
同時に水素原子の場合を除く)。
Claims: 1. A structural unit represented by the general formulas (I), (II) and (III) or a structural unit derived from a vinyl monomer other than vinylphenols, The general formulas (II) and (II)
The ratio of the total of the structural units of I) is 30 to 85 mol%, the ratio of the structural units of the general formula (III) is 0 to 20 mol%, and the ratio of the structural units derived from the vinyl monomer is 0 to 30 mol%.
A water-soluble vinyl phenol-based polymer having a phosphoric acid group (In the formula, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a phenylene group bonded to the polymer main chain, except that R 1 and R 2 are simultaneously a hydrogen atom.)
【請求項2】 ビニルフェノール系重合体に オキシハ
ロゲン化リンを反応させ、次いで生成したハロリン酸化
重合体を加水分解することによりリン酸基含有ビニルフ
ェノール系重合体を製造する方法において、オキシハロ
ゲン化リン1重量部当たり0.001〜0.020重量
部の水の存在下に反応を行うことを特徴とする請求項1
記載の水溶性リン酸基含有ビニルフェノール系重合体の
製造方法。
2. A method for producing a phosphoric acid group-containing vinylphenol polymer by reacting a phosphorus oxyhalide with a vinylphenol polymer and then hydrolyzing the resulting halophosphorylated polymer. The reaction is carried out in the presence of 0.001 to 0.020 parts by weight of water per 1 part by weight of phosphorus.
A process for producing the water-soluble phosphate group-containing vinylphenol-based polymer according to the above.
【請求項3】 ビニルフェノール系重合体にオキシハロ
ゲン化リンを反応させて得られたハロリン酸化重合体
を、水媒体中において加水分解し、次いで固体状の加水
分解生成物を水層と分離することを特徴とする請求項2
記載の水溶性リン酸基含有ビニルフェノール系重合体の
製造方法。
3. A halophosphorylated polymer obtained by reacting a vinylphenol polymer with phosphorus oxyhalide is hydrolyzed in an aqueous medium, and then a solid hydrolysis product is separated from an aqueous layer. 3. The method according to claim 2, wherein
A process for producing the water-soluble phosphate group-containing vinylphenol-based polymer according to the above.
【請求項4】 ビニルフェノール系重合体が、ビニルフ
ェノール類の単独重合体、ビニルフェノール類相互の共
重合体またはこれらのビニルフェノール類とビニルフェ
ノール類以外のビニルモノマーとの共重合体である請求
項2または3記載の水溶性リン酸基含有ビニルフェノー
ル系重合体の製造方法。
4. The vinylphenol-based polymer is a homopolymer of vinylphenols, a copolymer of vinylphenols or a copolymer of these vinylphenols with a vinyl monomer other than vinylphenols. Item 4. The method for producing a water-soluble phosphate group-containing vinylphenol polymer according to item 2 or 3.
【請求項5】 ビニルフェノール系重合体が、ポリ−p
−ビニルフェノール、ポリ−m−ビニルフェノールまた
はp−ビニルフェノール−メチルメタクリレート共重合
体である請求項2または3記載の水溶性リン酸基含有ビ
ニルフェノール系重合体の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the vinylphenol-based polymer is poly-p.
The method for producing a water-soluble phosphate group-containing vinylphenol-based polymer according to claim 2 or 3, which is -vinylphenol, poly-m-vinylphenol or p-vinylphenol-methyl methacrylate copolymer.
【請求項6】 オキシハロゲン化リンがオキシ塩化リン
である請求項2または3記載の水溶性リン酸基含有ビニ
ルフェノール系重合体の製造方法。
6. The method according to claim 2, wherein the phosphorus oxyhalide is phosphorus oxychloride.
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