JPS6042403A - 架橋された親水性コポリマ−、その製造法及びその使用方法 - Google Patents

架橋された親水性コポリマ−、その製造法及びその使用方法

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JPS6042403A
JPS6042403A JP59078794A JP7879484A JPS6042403A JP S6042403 A JPS6042403 A JP S6042403A JP 59078794 A JP59078794 A JP 59078794A JP 7879484 A JP7879484 A JP 7879484A JP S6042403 A JPS6042403 A JP S6042403A
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フリードリツヒ・エンゲルハルト
クラウス・キユーライン
ユリアーネ・バルツエル
ウアルテル・デユルシユ
ハンス―イエルク・クライネル
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Cassella Farbwerke Mainkur AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 水溶性モノマーを数倍のオレフィン性不飽和化合物で共
重合することによってモノマー組成に依存して種々の量
の水を浸潤下に吸収することができるコポリマーを製造
することは公知である(米国特許第4. OB 5.1
67号明細書、ドイツ特許出願公告第1.135.17
3号明細書)。この際一般に膨憫能は架橋量が減少する
につれて(ポリオレフィン性成分)増加す兎。この様な
架橋された親水性コポリマー、特にアクリル酸−メタア
クリル酸を基体とするものはたとえば糊剤としてしばし
ば使用さn、る(印捺ペースト、化粧品)。この様な高
膨潤性ポリマーに対するその他の使用範囲は衛生領域で
ある。この際この様なポリマーをその高い吸収能によっ
て応用する。
更に架橋された親水性ポリマーは硬度増加及び底での水
の滞留に使用する、 今や、本発明者は架橋が式(I) (式中R1及びR2は相互に無関係に水素原子又けa、
−C,アルキル基を示し、mは0〜乙の数を示す。) で表わされる架橋・成員を介して行われる、架橋された
親水性コポリマーが特に使用技術上極めて価値ある性質
を有することを見い出した。
本発明によるコポリマーはアルカリ性、中性及び弱酸性
範囲(pH>2)でpH−値〈2でよね強い酸で分解す
るポリマー架橋機構の構造を有する。したがってこれは
より強い水性酸中で直ちに溶解するが、アルカリ性ない
し弱酸性水性溶液中2以上のpH−値で膨潤するにすぎ
ない。
したがってこれは酸性pH−範囲で厳密に制御可能な分
解の可能性を提供する。
したがって本発明による新規ポリマーはたとえば主とし
て酸に可溶な被覆剤及びカプセル加工材料の製造に適し
ている。
酸作用によって本発明によるコポリマーの構造を著しく
変える可能性は式(1)なる架橋する架橋成肖が酸性p
H−範囲で次の反応式に従って加水分解的に分解可能で
あることに帰する。
この場合膨潤性ポリマーはそのゲル構造を失い、未架橋
の可溶性ポリマー構造に変わる(上記反応式に於て〜な
る表示はポリマーの基本銀を意味する。)、。
式(11々る架橋成員に於てR1及びR2は相互に無関
係に水素原子又は01−0.アルキル基を示すのが好ま
しい。
本発明により架橋されたコポリマーに於て弐(11なる
架橋成員けすべて厳密に同−ip造を有することかでき
る。これは生成物の製造にあたり唯一の純粋な式(Ia
)なる架橋物質を使用する場合である。
しかし本発明によシ架橋されたコポリマーは構造上具な
る架橋成員の数種を含有することもできる。したがって
架橋成員は残基RI及びR2の意味及び(又は)構成グ
ループ指数mに関して相互に異なることができ、特に構
成グループ指数mは統計学的分布の範囲内で0〜6の値
をとることができる。
その際mに関する個々の値の頻度は夫々0〜1に存在す
ることができる。この場合頻度として値mの割合はmに
対して存在するすべての値に対して限定される。たとえ
ば生成物中架橋成員は0〜60m−値を有し、架橋成員
100個毎に35個が1のト」を、25個が30m−値
を、20個が4のm−値を、5WAが6のm−である。
本発明による生成物に於て特定のm−価の頻度が1であ
るとい゛うことは、この生成物は専らこの特定なm−値
を有する架橋成員を有することを意味する。%定のm−
値の頻度が本発明によるコポリマー中でOである場合、
このコポリマー中にこの特定のm−値を有する架橋成員
を生じないことを示す。
実際上具なるm−値を有する種々の架橋する架橋成員を
有する本発明によるコポリマーが特に有利である。とい
うのはこれを良好な使用技術上の性質に於て著しくより
簡単にかつそれによってよシ価格上好都合に製造するこ
とができるからである。架橋成員を巨大分子中に導入す
るために使用される式(1!L)なる架橋物質は比較的
煩雑な方法でしか単一物質として製造することができな
い。しかしこの物質の混合物は簡単にたとえばヨーaツ
バ特許出願公開第’52,665号明細書に記載された
方法に従って得られる。
この様な混合物は上記ヨーaツバ特許明細書中で式 (式中R1は水素原子又はC,−C,アルキル基を示し
、nは実際に1−8の数をとることができる。) によって定義される。
この様な混合物はそのまま本発明による生成物の製造に
欠点なく使用することができる6次の場合に好ましい本
発明による架橋されたコポリマーが得られる。すなわち
構成グループ指数mの統計学的分布の範囲内で個々のm
−値の頻度はヨーロッパ特許出願公開筒32.663号
明細書による式(It) Ql=○H1 かる化合物の製造で得られた粗生成物中のnに対する値
のN度と相互に関係し、すなわち値mの頻度はn=rn
+2の関係を満足させる機力値nの頻度と同一である。
架橋成員の純粋に統計学的分布の相異及びまた主鎖中の
モノブーの相異は通例例も変らず、本発明\による架橋
されたコボl】マーの使用技術上の有扇性を変える。純
粋に統計学的分布の微々たる相異は殆んどモノマー及び
架橋物質の異なる反応性によって生じることができる。
本発明による架橋されたコポリマーは式(1)カる架橋
成員0.01〜30重量%、好ましくは0.01〜6重
量に、特に0.05〜2重t%及び主鎖基体99.99
〜70重11%、好ましくは99.99〜949〜94
重量99.95〜98重量にを含有する。この際4架橋
成員の重量に割合に式(ta)なる架橋物質中に存在す
るビニル基も含まれる。
この基は共重合に於て主鎖中に据えられる。
本発明による架橋されたコポリi−の主鎖基体は式(I
I) (式中R1は水素原子又はメチル基であり、a及び)は
夫々0又は1の値を有することができ、C4−bの合計
は同様に0又は1であり、又はカルボンアミド基−0O
NH,式(IV)(式中R4及びR11は相互に無関係
に水素原子、メチル基又はエチル基あるいは一緒にトリ
メチレン又はペンタメチレンを示す6 )なる基;カル
ボキシル基又はこれとカチオン[eとの塩;炭素原子1
〜6個、好ましくは1〜3個を有するアルコキシカルボ
ニル基、炭素原子1〜3個を有する1ヒドロキシアルコ
キ7カルボ二ル基;弐HOOH,NH−Do−+7) 
N −メチロールカルボンアミド−そのメチロール基は
場合により炭素原子1〜4個を有するアルコールでエー
テル化されていてよい−;炭素原子1〜4個を有するア
ルカノイ〃アミノ基−これは場合によジメチロール又は
炭素原子1〜4個を有するアルキル基によってN−置換
されていてよい一;シアン基;場合により置換されたフ
ェニル基又はベンジル基;イミダゾリル−(1)基;ス
ルホン酸基;アルキル基が炭素原子1〜4個を有するス
ルホアルキルアミドカルボニル基;ホスホy[f=、こ
の場合スルホン酸−及びホスホン酸基はこれとカチオン
M0との塩の形で存在することもできる;式ff) 1 (式中R6は炭素原子1〜4個、好ましくは1又は2個
を有するアルキル基を示す、)なるホスホン酸エステル
基;式(■) −C!0OOHOF! −0−P −R丁 (Vl)!
 ! 1& (式中R7及びR8は同−又は異なり、夫々炭素原子1
〜7個、好ましくは1又は2個を有するアルキル基を示
す。) なる残基;式(■) (式中R?及びHaは上述の意味を有し、pは1〜4の
数を示す。) なる残基;式(■) (式中R9及びRIOは同−又は異なり、夫々炭素原子
1〜4個、好ましくは1又は2個を有するアルキル基を
示し、pは1〜4の数を示す、) なる残基;並びに式(■)及び(■)に相当する、たと
えば硫酸・ジメチル又は塩化メチルによって四級化され
た基を意味する。) に相当する。
Xが意味するフェニル核及びXが意味するベンジル核の
フェニル核は非置換であるか又はこれは1又は2個の置
換基を有する。
適する通常の置換基はハロゲン原子、C1−C。
アルキル基、特にクロル原子、メチル基及びエチル基で
ある。、1回置換はビニル−又はアルキル基に対して0
−9m−又はp−位に存在し、好ましくは2回置換ば2
,4−又は2,6−位、しかも2.5−.3.5〜又は
3.4−位で存在することができる。
Xがフェニル−又はベンジル−基を意味するI@9好ま
しくは芳香核中に1回、しか置換されていない残基であ
り、特に好ましくは非置換の残基である。
Xが意味するフェニル基又はベンジル基が有することが
できるその他の置換基はC1又はC。
アルコキシ基、フルオル原子、トリフルオルメチル基又
はニトロ基である。
本発明によるコポリマーの所望の親水性特性を得るため
に、主鎖の少なくとも70にはこの様な残基Xを示し、
親水性特性を有し、残基Xの少なくとも約2%、好まし
くは少なくとも7には酸性基又はカチオンM+との塩を
示すことを顧慮しなければならない。
親水性特性を有する代表的な残基はスルホン酸基又はカ
ルボキシル基並びにこの酸性残基を有する残基X、カル
ボンアミド(00−MW、)並びにそのメチロール誘導
体、及び式(IV)なる残基である。
親水性特性を有しない代表的な残基はたとえばファン基
、フェニル基又はペン?ル基である。
カチオンV は原則的に各々水溶性の公知塩基から由来
することができ、その強度は本発明による架橋され次コ
ポリマーのスルホン酸基又はカルボキシル基を中和する
のに十分であり、その親水性に害を与えない。したがっ
てその選択は簡単な方法で行われる。
しかしMはアルカリ土類−又は好ましくはアルカリ−カ
チオン、特にナトリウム−又はカリウム−カチオン、ア
ンモニウムあるいは低級脂肪族アミンから由来するカチ
オンを意味するのが好ましい。カチオンM+を誘導する
ことができる低級脂肪族アミンは第一、第二又は第三ア
ミンであり、場合により0■−基によって置換されたC
l−04アルキル基を有する。少なくとも1個のβ−ヒ
トaキシエチル基を有するもの、たとえばβ−アミンエ
タノール、β−ジメチルアミノ−エタノール、ビス−(
β−ヒドロキシエチル)−メチルアミン、トリス−(β
−ヒドロキシエチル)−アミン、ジエチル−β−ヒドロ
キシエチルアミン、ビス−(β−ヒドロキシエチル)−
エチルアミンが好ましい。
次の本発明による架橋されたコポリマーが好ましい。す
なわちその主鎖が式(IX)5 −OH,−0−(K) (式中R3け上述の意味を有し、Xはカルボンアミド基
−CONH,;式(IV) ■ (式中R4及びR6は相互に無関係に水素原子、メチル
基又はエチル基あゐいは一緒になってトリメチレン基又
はペンタメチレン基を示す。)なる基;カルボキシル基
又はそのアルカリ−もしくはアンモニウム塩、炭素原子
2又は3個。
好ましくは2個を有するヒドロキシアルコキシカルボニ
ル基;スルホン酸基;アルキル基が炭素原子1〜41固
を有するスルホアルキルアミドカルボニル基、好ましく
は式−co−wR−0(OH,)2−(J2−8o、 
! なる基;ホスホン酸基、この場合スルホン酸−及び
ホスホン酸はそのアルカリ−又はアンモニウム塩の形で
も存在することかできる;式(V) 1 −0RB 1(■) OCIMΦ (式中R6は炭素原子1〜4個、好ましくは1又は2個
を有する。) なるホスホン酸エステル−基を意味する。)なる基体か
ら構成される。
更に主鎖の全重量に対して式(lffl &る主鎖基体
05〜70重量π、特に10〜650〜65重量スルホ
−又はアルキル基が炭素原子1〜4個を有するスルホア
ルキルアミドカルボニル基であり1式(1111なる主
鎖基体の0〜40重量に、特に0〜25重量にでXが式
(酌 なる基であり、式(III)なる主鎖基体の30〜95
重量%、特に30〜80重量%で残りの上述意味の1つ
を有する本発明による架橋され比コポリマーが好ましい
一般に単一分子中に残基Xは10@より少くない、好ま
しくは6f固より少〈ない種々の意味を有する。
上述の好ましい特徴の数個を併用する本発明による架橋
されたコポリマーが特に好ましい。
スルホン酸基を巨大分子中に組入れ含有する水溶性ポリ
マーの製造はすでに多くの特許明細ニルピロリドンとの
コポリマーの合成はJ。
polymer Sai、、 58,147(1959
)に開示されている。
ドイツ特許第1.101.760号明細書中にビニルス
ルホン酸とアクリルニトリル又はメタアク+7 A/ニ
トリルから場合によりその他のエチレン性不飽和化合物
との混合物の形で水溶性コポリマーを製造する方法が記
載されている。ビニル−又はアルキルスルホナートとア
クリルアミド及びビニルアミドから成るコポリマーはた
とえばドイツ特許出願公告第2,444,108号明細
書に記載されている。
2−アクリルアミド−2−メチル−プロパンスルホン酸
−(1)(以下AT88と略称する。)をコポリマーと
して含有する水溶性コポリマーは米 °′国特許第3,
955.542号、@47681565号、第3.90
7927号、第3.924718号明細書に並びにドイ
ツ特許出願公開第2,502,012号及び第2.54
7.773号明細書に記載されている。
本発明による架橋された・コポリマー−これが式(閘(
式中R1及びR4が一緒になってトリメチレン基又はペ
ンタメチレン基を示す。)なる残基を有する限りは一従
来公知の方法、たとえば米国特許第3.929.741
号の記載に従ってモノマーを約10〜120℃、好まし
くは40〜80℃の温度で適する重合触媒の存在下に反
応させて製造することができる6 式(IV) (式中R4及びR1は一緒にトリー又はペ
ンタメチレン基を示さない。)なる残基を有する、本発
明による架橋されたコポリマーを製造するために同様な
条件下AlB5.スチロール−又ハビニルスルホン酸を
式(Ma) ■ 。a、waH−N−00R” (■” なる閉環していないN−ビニルアミドで共重合する場合
、酸性成分を重合前に塩基の添加によってカチオンM+
、!−の塩に変えることが必要である。この際有利に使
用される塩基は水酸化物又は弱酸、たとえば炭酸又はプ
ロピオン酸とのカチオンM+の塩、あるいは塩基NH,
の場合上述の個々の滅法を有する遊離アミンである。
しかし重合前の酸性成分の中和は閉環し几化金物(Ma
)の共重合に於ても可能であり、その上一般に有利であ
る。
し友がってコポリマ−1oo重量部毎の製造のためにo
、o ’i〜30重量部、好ましくは0.o1〜6、特
に0.05〜2重量部の式(Ia)(式中R1,R″及
びmは上述の意味を有する。)なる架橋物質を純粋な形
で又は上記式なる数種の化合物の混合物の形で70〜9
9.99重量部、好ましくは94〜99.99、特に9
8〜99.95重量部の式(tlI&) (式中R”、X、a及びbは上述の意味を有し、aとb
の間は上述の特徴を示す。) なるコモンi−及び好ましくは式(Ka)(式中R3及
びXは上述の意味を有する。)なるコモノマーで共重合
する。但しこの際式(Ha) (:式中Xは式(IV)
7ffi ルミ基(式中R’及ヒR”は−緒になってト
リー又はペンタメチレン基を形成しない。)を示す。〕
なるコポリマーを使用する場合、強制的にこの様なコポ
リマーを使用しない場合、場合により塩基の添加によっ
て酸性基を中和し、コポリマーを公知の方法で導入し、
10〜120℃で実施する。
本発明による架橋されたコボ17−r−の製造にあたり
純粋な式(IN)なる化合物を架橋物質として使用しな
いで、ヨーロッパ特許出願公開第5、2.663号明細
書による式(n)なる化合物の製造に於ける粗生成物を
使用することが特に有利である。
この場合数叫の種々の式(1)なる架橋成員を有する本
発明による架橋され次コポリマーが得られる。この際構
成グループ指数mの統計学的分布の範囲内で各個のm−
値の頻度は使用された粗生成物中のnに対する値の頻度
と次の様に相互に関係する。すなわち値mの頻度はn=
m4−2の関係を満足させる様々値りの頻度と同一であ
る。
更に式(IIIa)なるコモノマーの5〜70重量%、
特に10〜65重trXでXはスルホ−又はアルキル基
が炭素原子1〜4個を有するスルホアルキルアミドカル
ボニル基を示し、式(IIIa)なるコモ/v−のロー
40重量に、特に0〜25重量%で又は式(ηなる残基
を示し、式(Illa)なるコモノマーの30〜95重
量に、特に30〜80重量にでXは残りの上述の意味を
有する場合、好ましい本発明によるコポリマーが得られ
る。
重合はゲル重合として、沈殿重合として又は転相エマル
ジョンの形で実施するととができる。
水と混和しうる有機溶剤中での重合の実施にあたり沈殿
重合の条件下処理する。この場合ポリマーは直ちに固形
で生じ、溶剤の留去又は吸引P取及び乾燥によって単離
することができる。
本発明による製造法の実施に適する水と混和しうる有機
溶剤として特に水溶性アルカノール、すなわち炭素原子
1〜4個を有するもの、たとえばメタノール、エタノー
ル、プロパツール、インプロパツール、n−,5ea−
及びイソ−ブタノール、好ましくはt−ブタノールが挙
げられる。
この際溶剤として使用される低級アルカノールの水含有
量は6重量にを超えてはならない。
というのはその他に塊形成が重合の際に生じうる力蔦ら
である。0−3重量にの水含有量で操作するのが好まし
い。
使用されうる溶剤の量はある程度の度合まで使用される
コモノマーの種類に従つ。
一般に全モノマー100gあたり溶剤20(]〜100
0.9を使用する。
転相エマルジョンの形で重合を実施する場合、水性モノ
マー溶液を公知の方法で水と混和しえない有機溶剤、た
とえばゾクaヘキサン、ドルオール、キジロール、ヘプ
タン又は高沸点ヘンジン留分中で0.5〜8重量に、好
ましくは1−4重量にの公知の乳化剤(W2O型)の添
加下乳化し、通常のラジカル形成開始剤を用いて重合す
る、 変換性乳化重合の原則は米国特許第4284.393号
明細書から公知である。この方法に於ては水溶性モノマ
ー又はその混合物を熱時高分子コポリマーに重合する。
この場合先ずモノマー又はその水性溶液を油中水型−乳
化剤の添加下水と混和しえない、関連する層を形成する
有機溶剤中で乳化し、このエマルジョンをラジカル性開
始剤の存在下加熱する。生じたコモノマーをそのまま水
と混和しえない有機溶剤中で乳化するか、あるいはコモ
ノマー100〜5重量部及ヒ水0〜95重量部を含有す
る水性溶液の形で使用することができる。この際水性溶
液の組成は水中のコモノマーの溶解性及び予知される重
合温度が問題と々る、水とモノマー層との割合は広い範
囲で変化し、一般に70:50〜30ニア0である。
水と混和しえない有機溶剤中でモノマー層を油中水型エ
マルジョンに乳化する几めに、混合物に油層に対して0
.1〜10重量部の油中水型乳化剤を加える。比較的低
いHLB−値を示す様な乳化剤を使用するのが好オしい
。油層として原則的にすべての不活性水不溶性液体、す
なわち原則的にすべての疎水性有機溶剤を使用すること
ができる。一般に本発明の範囲内で120〜350℃の
範囲内に沸点が存在゛する炭化水素を使用する。この炭
化水素は飽和の、@状又は分枚状パラフィン炭化水素−
たとえばこれは石油留分中に主に存在する−であること
ができる。この際とれは更にナフテン炭化水素の通常の
割合を含有することができる、しかし芳香族炭化水素、
友とえはドルオール又はキジロール、並びに上記炭化水
素の混合物を油層として使用することもできる。20重
量にまでナフテンを含有する飽和のツマ−ルー及びイソ
−パラフィン炭化水素から成る混合物を使用するので好
ましい。
処理の詳細な記載はドイツ特許第1,089,173号
明細書中に及び米国特許第5,284,593号及び第
5,624.019号明細書中にある。
重合を水性溶液の形でいわゆるゲル重合の方法に従って
実施した場合、特に高い重合度合を有する架橋されたコ
ポリマーが得られる。その際コポリマーの1り〜60t
X水性溶液を公知の適当な触媒系を用いて機械的な十分
か混7合なしにトロムスドルフーノルリツシュー効果の
利用下(Bios Final Rep、563,22
 ; Makromol、Ohem。
1.1159(1947))重合する。
重合反応を一20°〜150℃、好ましくは5二90℃
の温度範囲内で実施する。この際常圧及び高められた圧
力下で処理することができる。
一般に重合を保諸ガス雰囲気中で、好ましくは窒素下で
実施する。
重合の喚起のためにエネルギーの富んだ電磁光線又は通
常の化学重合開始剤を連用することができる。文とえば
有機パーオキシド、たとえハペンゾイルパーオキシド、
t−ブチルヒトミド パーオキシド、メチルエチルーケ!ンーバーオキヅド、
クモ−ルーヒドロパーオキシド、アゾ化合物、几とえは
アゾ−ジーイソ−ブチロ−ニトリル又は2−アゾ−ビス
−(2−アミジンプロパン)−ジヒドロクロリド1 HN=O−(0)T13 )t−N=N−0(0H8)
2−0=NH+ 2HO/1 NH,NH。
並びに無機パーオキシド化合物、友とえば(NH4)!
 St Os又はに、 S、 08又はH2O7、場合
によシ還元剤、九とえば亜硫酸水素ナトリウム及び硫酸
鉄(II)と組ザ合せて又はレドックス系−これは還元
する成分として脂肪族及び芳香族スルフィン酸比とえば
ペンゾールスルフィン酸及びドルオールスルフィン酸又
はこれらの酸の誘導体を含有するー、友とえばスルフィ
ン酸、アルデヒド及びアミノ−化合物からのマンニッヒ
付加物、たとえばこれはドイツ特許第1.301.56
6号明細書中に記載されている。全モノマー100yあ
几り一般に重合開始剤0.03〜2gを使用する。
更に反応速度一時間ダイヤグラムに勾配をつけることに
よって反応の経過と一致させるいわゆる減速体の少−1
を重合仕込物に加えることは公知である。したがってこ
れは反応の再現可能性の改良を導き、それによって極め
て(fiかな品質変化を有する単一生成物をA造するこ
とができる。このタイプの適する減速体に対する例はニ
トリロ−トリス−プロビオニルアミド又はモノアルキル
アミン、ジアルキルアミン又はトリアルキルアミン、た
とえばジブチルアミンである、本発明によるコポリマー
の製造に際してこの様な減速体も有利に使用することが
できる。
更に重合仕込物にいわゆる調節剤を加えることができる
;これは製造されるポリマーの分子量に影響を与える化
合物である。使用可能な公知の調節剤はたとえばアルカ
ノール、たとえばメタノール、エタノール、プロパツー
ル、インプロパツール、n−ブタノール、8−ブタノー
ル及びアミルアルコール、アルキルメルカプタン、たと
えばドデシルメルカプタン及びt−ドデシルメルカプタ
ン、イソオクチルチオグリコラート及び2〜3のハロゲ
ン化合物、次とえは四塩化炭素、クロロホルム及びメチ
レンクロリドである。
ゲル重合処理後得られたポリミーゲルを5゜〜130℃
、好ましくは70〜100’Cの温度範囲内で数時間加
熱してポリマーの品質特性をまだ改良することができる
この方法で製造された、水性ゲラチンの形で存在する本
発明による架橋されたコポリ!−は機械的粉砕後乾燥し
、固形で得ることができる。
すでに上述した様に本発明による新規ポリマーはたとえ
ば主として酸可溶性被覆剤及びカプセル加工材料の製造
に並びに水性液体用吸着剤として適当である。更に主と
してセメントスラリーの水損失を回避する元めの助剤と
して、特に試錐及びトンネル関掘のセメントによる構築
のための助剤として、並びKW&維材料の染色助剤とし
て適し特にパジング染色法に従ってこれは染液吸収の明
白な増加を導き、高い着色度の染色及び均一性を生じる
次の例は本発明による架橋されたコポリマーの装造及び
使用を説明するものである。
例中式(11なる架橋体をヨーロッパ特許出願公開第5
LA65号明細書による方法で得られた粗生成物の形で
使用する場合、これを6無水ビニルホスホン酸’ (v
pt)として表示する。
更に次の略号を例中及び表側中に使用されるモノマーに
対して使用する: 八M ±アクリルアミド AlBI3.、.2−アクリルアミド−2−メチル−プ
ロパン−1−スルホン酸 vps ==ビニルホスホン酸 VPII! ==ビニルホスホン酸−エチルエステルV
TMA−ビニル−メチル−アセトアミドVIPA=ビニ
ルホルムアミド AS 冨アクリル酸 V I P Y=ビニルピロリドン M入S =メタアクリル酸 ”18Na=ビニルスルホン酸−ナトリウム塩スチσ−
ルSS=スチロールスルホン酸例 t(エマルジョン重
合) ■Arkopal N100 (オキ、エチル化された
フェノール誘導体を基体とすb非イオン性乳化剤)7.
2g及び■8pan80(糖アルコール−ステアラード
を基体とする非イオン性乳化剤)19.4gを Tso
par M (約200−240℃の沸点を有するイソ
パラフィンの工業混合物)中に溶解し、生じた溶液を1
1−反応容器に注ぎ込む。この容器は撹拌器、温度計及
び窒素導入管を備える。
次イテーF−ツマー溶液をアクリルアミド97.211
、ATBS q、711及びビs−ル* x * y 
酸(VF6) 2.0g及び式(1&) (式中m=0
.R’及びR”=H)なる化合物o、s gを水105
m1中に溶解して製造する。モノi−の何−値を8.5
にアンモニア(25π)を用いて調整する。急速な撹拌
子有機層の水性モノマー溶液を加える。反応容器を排気
し、次いで窒素で満たす。水3艷中にアンモニウムパー
スルフェートo、o2ysg’を有fL溶液をこの混合
物に加え、それによって重合が開始する。反応は1.5
時間持続する。反応温度を50〜40℃に保つa″iB
販の界面活性剤の使用下それ自体公知の方法で水中に転
化することができる安定な工Yfi/ジョンを生じる。
この際高粘性チキン)oピーポリi−調製物を形成する
例 2.(ゲル重合) 平らな研磨された蓋、撹拌器、温度計及びガス導入管を
備えた。IJ容量の重合フラスコ中でアクリルアミド6
09% AlB5509及び粗製のビニルホスホン酸メ
チルエステル1og−これはヨーロッパ特許出願公開第
S2.665号の方法に従って友造され1式 (式中nは2又は2より大きい。) なる化合物0.51を含有する−を水250.lilに
溶解してモノマー溶液を製造する6pH−値をアンモニ
ア(25%)を用いて8.5に調整する。
撹拌及び窒素の導入下に水性の10%ジプチル7 ミy
 −HOII−溶液1g及びアンモニウムパースルフニ
ー) 0.1 /lを加える。窒素の導入下更に3分間
回転数を増加して撹拌する。窒素−導入は終了し、導入
管及び撹拌器を引き上げる。
30分の誘導後重合が開始する。この際20’Cの温度
を78℃に上昇させ、溶液を安定形のゲルに変える。こ
れは又はこれから乾燥及び粉砕によって製造された粉末
は水中で膨化し、2−25π水性He/に溶解する。K
二値: 197.8例 五(沈殿重合) 攪拌器、還流冷却器、温度計滴下ロート及びガス導入管
を備えた、11容量の重合フラスコ中でもt−ブタノー
ル440m1中にアクリルアミド49.7 g、ATB
S 7.1 g、vpg 1079、メタアクリル酸(
MAS) 3.69及び無水ビニルホスホン酸1gを溶
解する。撹拌及び窒素の導入下モノマー溶液を50℃に
加熱し、DMF S d中に溶解されtアゾイソブチロ
ニトリ/L/1gを滴下する。60分の誘導後1重合が
開始する。反応温度は68℃に上昇し、ポリマーが沈殿
する。
更に2時間80℃で加熱する。コ′ポリマーを吸引戸数
及び乾燥して単離する。しかし溶剤も直ちに減圧下留去
することができる。ポリマーが白色の軽い粉末形で得ら
れ、これは水中で膨化し、しかも10に水性HCN中に
溶解し、108.1のに二値を有する。
上記使用された無水ビニルホスホン酸を公知の方法でビ
ニル−ホスホン酸−ジクロリド2モルと水3モルとの加
水分解によって得られる。
同様な方法でアクリルアミド44.Og、 ATBEI
7、Ojj、 VPF! 10 gメタアクリル酸4g
及び無水ビニルホスホン酸4gを使用した場合、同様に
水中で膨化し、しかも10に水性HCN中に明らかに徐
々に溶解する生成物が得られる。
例 4.(ゲル重合) 平ら匁研磨された蓋、撹拌器、温度計及びガス導入管を
備えた、11容量の重合フラスコ中でアクリルアミド6
5g、AlB54.5g及び式(It))なる無水ビニ
ルホスホン酸−メチル−エステル0.5g を水25Gg中に溶解して七ツマー溶液を製造する。、
pH−値をアンモニア(25腎)で8.5に調整する6
攪拌及び窒素の導入下に水性の10%ジブチルアミン−
HCll−溶液1g及びアンモニウムバースルフェート
0.1gを加える。窒素の導入子実に3分間回転数を増
加して撹拌する。
窒素−導入は終了し、導入管及び撹拌器を引き上げる。
30分の誘導後重合が開始する。この際20℃の温度を
78℃に上−昇させ、安定形のゲルが生じる。
粉砕されたゲルの乾燥後、水中で著しく膨化し、2%塩
酸中に溶解する生成物を得ることができる。
上記架橋体として使用される無水ビニルホスホン酸メチ
ルエステルを80℃で公知の方法テビニルホスホン酸−
モツメチルエステル2モルとビニルホスホン酸−ジクロ
リド1モルとの反応によって製造することができる。
上記使用される式(It))なる架橋体の代りに同様に
製造可能な相応する式(IC) U賜 なるジグチルエステルを使用する場合、実際上同一の性
質を有する生成物が得られる。
例 5.(沈殿重合) 撹拌器、還流冷却器、温度計滴下ロート及びガス導入管
を備えた、1j容量の重合フラスコ中でもt−ブタノー
ル440td中にアクリルアミド49.7 f A’l
S 7.1g、VPIIf i O,7g、ipアクリ
ル酸(MAS) 16.17及び式(1(1)〔式(I
N)(式中m=1 、 R’=R”= Fl )なる化
合物に相当する。□ 〕 なる無水ビニルホスホン酸1gを溶解する。
撹拌及び窒素の導入下モノマー溶液を50℃に加熱し、
DMF 5 m中に溶解され次アゾイソブチロニトリル
1gを滴下する。30分の誘導後、重合が開始する。反
応温度は68℃に上昇し、ポリマーが沈殿する。更に2
時間80″Gで加熱する。コポリマーを吸引戸数及び乾
燥して単離する。しかし溶剤も直ちに減圧下留去するこ
とができる。ポリマーが白色の軽い粉末形で得られ、こ
れは水中で膨化し、しかも10%水性HO1中に溶解し
、98.00に一値を有する。
例 &(ゲル重合) 平らな研磨された蓋、撹拌器、温度計及びガス導入管を
備えた、11容量の重合フラスコ中でアクリルアミド6
59 、 AlB54.5g及び式(Ie)する無水ビ
ニルホスホン酸−メチル−エステ/I/1.5g (式中mは統計学的平均で4.5である。)を水250
.lit中に溶解してモノマー溶液を製造する。p)]
−値をアンモニア(25に)で8.5に調整する。撹拌
及び窒素の導入下に水性の1゜にジプチルアミン−TI
Ol−溶液1.!9及びアンモニウムパースルフェート
a、1gを加える。窒素の導入下請に3分間回転数を増
加して撹拌する。
窒素−導入は終了し、導入管及び攪拌器を引き上げる。
50分の誘導後重合が開始する。この際20℃の温度を
78℃に上昇させ、安定形のゲルが生じる。
粉砕されtゲルの乾燥後、水中で著しく膨化し、2に塩
酸中に溶解する生成物を得ることができる。
上記架橋体として使用される無水ビニルホスホン酸を公
知の方法でビニルホスホン酸−ジクロリド6モルと水7
モルとの反応によって製造することができる。
例 7(沈殿重合) 撹拌器、還流冷却器、温度計滴下ロート及びガス導入管
を備えた、11容量の重合フラスコ中でもt−ブタノー
ル440域中にアクリルアミド49.7,9.AlB5
7.tg、 VPE 10,7.lit、メタ7 りI
) ル酸(MAD) s 、6 i、式(Ia)なる無
水ビニルホスホン酸0.4g、上記式(It))なる無
水ビニルホスホン酸エステル0.411及ヒ上記式CI
C’)なる無水ビニルホスホン酸−エステル0.2gを
溶解する。撹拌及び窒素の導入下モノブー溶液を50℃
に加熱し、DMF 5 ml中に溶解されたアゾイノブ
チロニトリル111を滴下する。30分の誘導後、重合
が開始する。反応温度は68℃に上昇し、ポリマーが沈
殿する。更に2時間80℃で加熱す石。コポリマーを吸
引F取及び乾燥して単離する。しかし溶剤も直ちに減圧
下留去することができる。ポリマーが白色の軽い粉末形
で得られ、これは水中で膨化し、しかも10に水性HC
l中に溶解し、110のに一値を有する。
この処理方法に従って次表のコポリマーを製造すること
ができる。
使用技術例1 セメントスラリーからの水の損失 岩石空洞のセメントによる構築に、たとえば石油採掘又
はトンネル竣工に対するポーリングに使用するセメント
スラリーは一部多孔性の岩石組織と直接接触する。これ
は普通のセメント混合物の場合著しい水の放出及びそれ
によって不完全かつ不均一な硬化を導く。
ポーリング及びトンネル壁の技術的に申し分のないセメ
ントによる構築を保証するために使用されゐセメントス
ラリーの可能な限り少ない水の損失を得ようと試みられ
ている。
水の損失を実験室でフィルタープレスを用いてAPJコ
ード29に従って測定する。この場合フィルタ一平面は
45.8±0.7 crIP、過圧は7±0.7”バー
ルである。セメントスラリーから放出される水の容奇の
測定は60分の濾過期間の後に行われる。ボIJ H−
添加による遅延作用の電解質安定性も特に重要である。
というのは地質組織中にしばしば水溶性塩の存在下で処
理しなければならず、ま友この条件下水の損失は可能な
限9少量でなければならだいからである。したがって実
験室の試験にあたりセメントに対する接合水として飽和
Napl−溶液を使用する。
試験のためにセメントクラスGsoogを飽、和食塩溶
液250gで均一に捏和し、次いで次表の本発明により
コポリマー2.5gを加え、均一に撹拌する。次いで直
ちに濾過試験をAP、rコード29に従って実施する。
盲 検:本発明による添加物を含まがいセメント 捏和物:水損失=86帷 ポリマー例腐 水損失 入PJ コード29(艷) j 4 12.3 35 15 36 16.8 使用技術例2 この染色法に於て高いかつ均一な染液吸収を生じること
が重要である。木綿−編物材料をトリコントに対するツ
ーラードで室温で、11あたり反応性染料リアクティブ
ブランク75(0゜T、/162osOs)s5g、市
販の湿潤剤18.9及び例17によるコポリマーの5重
量にチキソトロピー水性ペーストsogを含有する染液
でパジングする。必要な固着アルカリを枠内に配量添加
する。染液吸収率は145にである。ゆっくりした回転
下−晩パジングされた製品を滞留し1通常の後処理の後
に木綿トリコット上に特異的に完全かつ優れた均一な黒
色染色が得られ率は103%である。例17による上記
の使用され九本発明によるコポリマーを同量の例19又
は21によるコポリi−に代えた場合、同一の圧搾王で
161に又は138%の集版吸収率が得られる。
使用技術例3 水性液体の吸収 水性液体に対する吸収能を試験するために粉末状ポリマ
ー1gを水500m1/中に混入し撹拌する。15分後
混合物をフィルター布を介して戸数し、もはや水がたれ
なくな石やいなや残存する膨化したゲル粒子の重量を測
定する。
次表に記載された本発明によるコポリマーの使用下次の
結果が得られる。
測成によるコポリマー 膨化し九粒子の重量15 65 23 85 24 60 25 51 26 34 30 22 代理人 江 崎 光 好 代理人江崎光史 第1頁の続き ■Int、CI、’ 識別記号 庁内整理番号0発 明
 者 ユリアーネ・ハルツエ ドイツ連邦共和国、ル 
インアウエルφスト @発明者 ウアルテル・デュルシ ドイツ連邦共和国、
・ユ ル・プラウバッハ、 0発 明 者 ハンスーイエルク・り ドイツ連邦共和
国、ライネル トラーセ、11アー フランクアルト/マイン 61、シュタラーセ、4 ケーニッヒシュタイン4、インφデ クロンベルク2、アルトヶーニツヒス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 式(1) (式中R1及びR2は相互に無関係に水素原子又はaI
     ’4アルキル基を示し、mは0〜6の数を示す。) で表わされる架橋成員を介して架橋が行ゎn(2)上記
    式(1)なる架橋成員に於てR1及びR2は相互に無関
    係に水素原子又はa、−a、アルキル基を示すことより
    なる特許請求の範囲第1項記載のコポリマー0 (3)上記式(1)なる架橋成員に於て統計学的分布に
    於て構成グループ指数mは0〜6の値をとることよりな
    る特許請求の範囲第1項記載のコ、ポリマー。 (4) 構成グループ指数mの統計学的分布の範囲内で
    個々のm−値の頻度は式(I[) なる化合物の製造により得られた粗生成物中のnに対す
    る値の頻度と相互に関係し、すなわち値mの頻度はn=
    m44の(A係を満足させる様な値nの頻度と同一であ
    ることよりなる特許請求の範囲第6項記載のコポリマー
    。 (5) 上記式(1)7’zる架橋成員0.01〜30
    重量%及び主鎖基体99.99〜70重量%を含有する
    特許請求の範囲第1項から第4項までのうちのいずれか
    一つに記載のコポリff −6(6)主鎖基体が式(I
    I[) −OH2−、R”、−a)I、 bR”b (Ill)
    籠 (式中R1は水素原子又はメチル基であり、a及びbは
    夫々0又は1の値を有することができ、a−1−bの合
    計は同様に0又は1であり。 又はカルボンアミド基−0ONH,;式(M)H−R’
     (It/) ■ 0RI (式中R4及びR6は相互に無関係に水素原子、メチル
    基又はエチル基あるいは一緒にトリメチレン又はペンタ
    メチレンを示ス、)なる基;カルボキシル基又はこれと
    カチオンM0との塩;炭素原子1〜6@、好ましくは1
    〜S個を有するアルコキシカルボニル基、炭素原子1〜
    S個を有するヒドロキクールコキシカルボニル基;式!
    +00H,NH−Co−のN−メチロールカルボンアミ
    ド□そのメチロール基は場合により炭素原子1〜41m
    を有するアルコールでエーテル化されていてよい□;炭
    素原子1〜4個を有するアルカノイルアミノ基−これは
    場合によりメチロール又は炭素原子1〜4個を有するア
    ルキル基によってN−置換されていてよい−;シアン基
    ;場合により置換されたフェニル基又はベンジル基;イ
    ミダゾリル−(1)基;スルホン酸基:アルキル基が炭
    素原子1〜4@を有するスルホアルキルアミドカルボニ
    ル基;ホスホン酸基、この場合スルホン酸−及びホスホ
    ン酸基はこれとカチオンMeとの塩の形で存在すること
    もできる:式ff) (式中R6は炭素原子1〜4@、好ましくは1又は2個
    を有するアルキル基を示す、)なるホスホン酸エステル
    i : 式(W)1 一〇〇〇OH,OH,−〇−P −R丁 (■)h・ (式中R7及びRaは同−又は異な9.夫々炭素原子1
    〜7@、好ましくは1又は2個を有するアルキル基を示
    す。) なる残基;式(■) (式中R?及びRaは上述の意味を有し、pは1〜4の
    数を示す、) なる残基:式(■) (式中R・及びRIOは同−又は異なり、夫々炭素原子
    1〜41111、好ましくは1又は2個を有するアルキ
    ル基を示し、1)ill、1〜4の数を示す。)なる残
    基;並びに式(■)及び(■)に相当する、九とえば硫
    酸ジメチル又は塩化メチルによって四級化されt基を意
    味する) に相当することよりなる特許請求の範囲第1項から第5
    項までのうちのいずれか一つに記載のプポリマー。 (7)主鎖基体が式(K) λ (式中R3は特許請求の範囲第5項に記載された意味を
    有し、Xはカルボンアミド基−CONH,;式(W) 冨 (F) 0RI (式中R4及びHsH相互に無関係に水素原子、メチル
    基又はエチル基あるいは一緒になってトリメチレン基又
    はペンタメチレン基を示す。)なる;カルボキシル基又
    はそのアルカリ−もしくけアンモニウム塩、炭素原子2
    又は3個、好ましくは2個を有するヒドロキシアルコキ
    7カルボニル基;スルホン酸基;アルキル基が炭素原子
    1〜4個を有するスルホアルキルアミドカルボニル基、
    好ましくは式−Co−翼H−0(OR,)、−OH,−
    8o、eXeナル基; ホxホylil基、この場合ス
    ルホン酸−及びホスホン酸はそのアルカリ−又はアンモ
    ニウム塩の形でも存在することができる;式(■ 0 1 (式中R6は炭素原子1〜4個、好ましくは1又は2個
    を有する。) なるホスホ/酸エステル−基を意味する。)に相当する
    ことより々る特許請求の範囲第1項湊ら第5項までのう
    ちのいずれか一つに記載のコポリマー。 (8) 主鎖の全重量に対して式(III)なる主鎖基
    体の5〜70重量にでスルホ−又はアルキル基カ炭素原
    子1〜4岡を有するスルホアルキルアミドカルボニル基
    であシ、式(Ill)なる主鎖基体の0〜40重量%で
    Xが式(FiQ 「 なる基であり、式(1)なる主鎖基体の30〜95重量
    %で特許請求の範囲第6項又は第7項に於て記載し交残
    りの意味の1つを有することよりなる特許請求の範囲第
    1項から第7項までのうちのいずれか一つに記載のコポ
    リマー。 (9)架橋コポリマーが式(Ia) (式中R1及びR1は相互に無関係に水素原子又は0.
    −0.アルキル基を示し1mはθ〜6の数を示す。) に相当することを特徴とする。オレフィン性不胞和主鎖
    基体を架橋コポリマーで共重合して式(1) (式中R1、R2及びmは上述の意味を有する。)で表
    わされる架橋されたコポリマーを製造する方法。 (10)上記式(Ia)なる架橋コポリマーとして式(
    I[)OTi=OH2 (式中R1及びR2は上述の意味を有し、nは実際に1
    −8の値をとることができる。)々る化合物を使用する
    ことよりなる特許請求の範囲第9項記載の裏道方法。 (11)式(Ia)なる架橋コポリマーの0.01〜3
    0重ik%をその他のオレフィン性不胞和主鎖基体99
    .99〜70重量にで共重合することよりなる特許請求
    の範囲第9項または第10項記載のコポリマー。 (12)式(1) (式中R1及びR2は相互に無関係に水素原子又はa、
    −C4アルキル基を示し、mは0〜6の数を示す。) で表わされる架橋成員を介して架橋が行われることを特
    徴とする架橋されたコポリマーを酸可溶な被覆剤及びカ
    プセル加工剤の製造に使用する方法。 (13)式(I) (式中R1及びR1け相互に無関係に水素原子又はO,
    −a、アルキル基を示し、mは0−6の数を示す。) で表わされる架橋成員を介して架橋が行われ(14)式
    (1) (式中R′及びR2は相互に無関係に水素原子又はC,
    −C,アルキル基を示し1mは0〜6の数を示す6 ) で表わされる架橋成員を介して架橋が行われることを特
    徴とする架橋され元コポリマーをセメントによる構築助
    剤として使用する方法。 (15)式(1) (式中R1及びR2は相互に無関係に水素原子又はO,
    −a、アルキル基を示し、mはD〜6の数を示す、) で表わされる架橋成員を介して架橋が行われることを特
    徴とする架橋されtコポリマーを水性液体に対する吸収
    剤として使用する方法。
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