JPS6079013A - 水溶性酸アミド系化合物の製造法 - Google Patents

水溶性酸アミド系化合物の製造法

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JPS6079013A
JPS6079013A JP58187491A JP18749183A JPS6079013A JP S6079013 A JPS6079013 A JP S6079013A JP 58187491 A JP58187491 A JP 58187491A JP 18749183 A JP18749183 A JP 18749183A JP S6079013 A JPS6079013 A JP S6079013A
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soluble
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Yoshio Natsuume
伊男 夏梅
Hiromitsu Sumino
角野 博光
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines

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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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】 本発明は酸アミド結合を有する水溶性化合物の新規な製
造法に関し、さらに詳しくは、カルボキシル基含有化合
物の水溶性塩と一級または二級アミン化合物を出発原料
とする操作性、汎用性、生産性に優れた水溶性酸アミド
糸化合物の製造法に関する。
分子中に少なくとも1個以上のカルボキシル基を有する
水浴性の高分子化合物として従来から種種の物質が知ら
れている。例えば、その具体例としてポリアクリル酸、
ポリメタクリル酸などのどトキα、β−不飽和モノカル
ボン酸のホモポリマー、該α、β−不飽和モノカルボン
酸とアクリロニトリル、アクリルアミド、アフリルミエ
ステルなどのごときアクリル糸上ツマ−やエチレン、イ
ソブチレン、スチレン、酢酸ビニル、ビニルエーテルな
どのごとき他のビニルモノマーとのコポリマー、ポリブ
タジェン、ポリインプレンなどのごとき不飽和重合体と
前記α、β−不飽和モノカルボン酸とのグラフト共重合
体、;−イン酸、ステアリン酸、バルミチン敏、ミリス
チ/酸、ラウリン酸などのごとき高級脂肪酸などが挙け
られ、これらは塩の形で分散剤、水処理剤、凝集剤、接
着剤、サイズ剤、界面活性剤、土壌改良剤などの分野で
広く使用されている〇 しかし、これらの化合物でも未だ向足しうる性能が得ら
れない場合に、しばしばカルボキシル基へのアミド結合
の導入による改質が行われる。この場合、一般的には有
&溶剤を用いて高温下に脱水しながらカルボキシル基と
アミンを反応するか、またはカルボキシル基を酸ハライ
ド化したのちアミンと反応する方法が採用される。しか
し、水溶性化合物の改質を目的として前者の方法を採用
することは、この方法が生成物と有機溶剤との分離工程
を必要とするため製造プロセス上好ましくなく、また使
用する溶剤の毒性の点でも問題がある。
−万、後者の方法では酸ハライド化の反応が煩雑かつ経
済的でなく、プロセス上好ましくない。
また他の方法として長鎖のアルキル基やスルホアルキル
基などで予め置換されたN−置換α、β−不飽和不飽和
モノカルポンドアミドマーとして用いる方法もあるが、
この場合にはモノマーの反応性に離、があり、またモノ
マーの入手や価格の点でも問題がおる。
さらにアミド化とともにスノーホン酸基やホスホン酸基
を導入する手法として、ポリカルボン酸とアミンとを水
性媒体中で反応してア叱ド化したのちホルムアルデヒド
と1亜硫酸塩または亜リン酸塩を反応させる方法もある
が、操作が二段階となってプロセス上好ましくないうえ
反応性の面でも充分でない◇ そこで本発明者らは従来技術にみられるこれらの欠点を
改良すべく鋭意検討を進めた結果、カルボキシル基含有
化合物と一級または二級アミン化合物を水性媒体中で反
応させる手法がきわめて効果的であることを見い出し1
本発明を完成するに到った。
かくして本発明によれ灯、(−1分子中に少なくとも1
個以上のカルボキシル基を含有し、かっ5員環酸イミド
結合を形成不能なカルボン酸系化合物と(b)−級また
は二級アミン化合物を水i媒体中で加熱し、分子中に酸
アミド結合を導入せしめることを特徴とする水溶性酸ア
ミド系化合物の製造法が提供される。
本廃明において出発原料として用いられるカルボン酸系
化合物は分子中に少なくとも1個以上のカルボキシル基
を含有し、かっ5員環の酸イミド結合を形成不能な化合
物であり1通常、炭素数8以上のものである。この化合
物がポリマーの場合には、通常300〜300万、好ま
しくゆ1. OOO〜100万の数平均分子量を有する
ものである。
かかる(、1力ルボン酸系化合物の具体例として、例え
ばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのどとき
α、β−、β−モノヵルボン酸のポリ−r −; 該α
、β−、β−モノヵルボン酸トコモノマー、例えばエチ
レン、グロビレン、インブチレン、1−ブテン、2−メ
チルブテン−1、ジイソブチレン、長鎖のα−オレフィ
ン、スチレン、インデン、1.5−ブタジェン、イソプ
レン、酢酸プニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニ
ル、メチルビニルエーテル、ビニルブチルエーテル、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、N−アルキロールア
クリルアミド、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル
、アクリロニトリルなどとのコポリマー;ポリブタジェ
ン、ポリイソプレン、ポリブテンなどのごとき不飽和ポ
リマーのα、β−、β−モノカルボン酸付加物;炭素数
8以上のα−オレフィンのα、β−、β−モノヵルボン
酸付加物;亜麻仁油、脱水ヒマシ油、大豆油などのごと
き不飽和天然油のα、β−、β−モノヵルボン酸付加物
:ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキン酸などのごと
き高級脂肪酸などが例示される。
一方、用φられる(b)アミノ化合物はアミド化反応に
関与する一級または二級アミノ基を有するものであれば
いずれでもよく、その具体例として、例エバメチルアミ
ン、エチルアミン、プ5−ルアミン、ヘキシルアミン、
オクチルアミン、ドデシルアミン、ンクロヘキシルアミ
ン、アニリン、ベンジルアミン、ナフチルアミン、ジエ
チルアミンなどのごときハイドロカルビルアミン;アミ
ノメタンスルホン酸、アミノエタンスルホン酸、アきノ
ー2−メチルグロパンスルホン酸、アミノブタンスルホ
ンa1!、 N−メチルアミノエタンスルホン酸、N 
−フチルアミノエタンスルホンM、N−フェニルアミノ
エタンスルホン陵、アニリンモノスルホン酸、アニリン
ジスルホン酸、アミノトルエンスルホン酸、ナフチルア
ミンスルホン酸、ナフチルアミンジスルホン酸、ナフチ
ルアミントリスルホン陵、これらの塩などのどときアミ
ノ基含有スルホン酸またはその塩;硫酸モノアミ7′エ
チル、硫酸モノアミノブチル、硫酸モノアミノヘキンA
/。
硫酸モノアミノオクチル、これらの塩などのごときアミ
ノ基含有硫酸モノエステル:アミノエチルジメチルアミ
ン、アミノエチルジエチルアミン。
アミノプロピルジメチルアミンなどのごときアミノ基含
有3級アミンまたはその4級アンモニウム塩二アミノエ
タンホスホン酸、アミノグロバンホスホン酸などのごと
きアミノ基含有ホスホン除重たはその塩などが例示され
、なかでも水溶性のアミンが賞月される。
本発明においては、これら(1)及び(b)成分を水性
媒体中で加熱することによって反応が行われる・ト)及
び(b)成分の仕込順序は任意の方法で行えばよく、そ
の具体例として■両成分を一括して仕込む方法、■(υ
)成分の水溶液中に(a)成分を添加する方法、■(a
)成分の采溶液中に(b)成分を添加する方法などが挙
げられる。なかでも■の方法が反応性、反応の操作の容
易さ、便意性などの見地からもつとも賞月される。
前記■の方法の場合、まず初めにカルボン酸系化合物の
塩の均一な水溶液が調製される。この塩は化合物中のカ
ルボキシル基の少なくとも一部が1価または多価のカチ
オンによって塩を形成しているものであり、その具体例
として、例えばナトリウム、カリウム、マグネシウム、
カルシウム、バリウムなどのごときアルカリ金属または
アルカリ土類金属の塩、アンモニウム塩、トリメチルア
ミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミンなどの
ごときアミンの塩が例示される。
この水溶液は粉末状1粒状などのごとき固形の原料化合
物をアルカリ水溶液中に溶解することによって容易に得
ることができるが、i料化合物の製造工程において水溶
液の形で存在するときや。
または水溶液として市販されている場合には、そのまま
使用することができる。
この水溶液の固形分濃度は適宜選択しうるが、通常は5
〜601tLjlt%、好ましくは10〜50重1lt
qbであり、この濃度が過度に高くなると系の粘度が上
昇し、反応率が低下する傾向を示す。
次いで反応系内に了ミノ化合物が添加される。
この化合物は粉末状、水溶液のいずれの状態で添加して
もよく、その使用量はポリマー中のカルボン酸モノマー
ユニット1モル’1. 通常、0.05〜15モル、好
ましくはα1〜1モルである。
両者の反応は系の温度を通常70C以上、好ましくは1
00〜220C1より好ましく1ii20−200Cに
加熱することによって効率的に進行する◇系のPHは使
用する一部アミノ化合物の種類により必ずしも一様では
ないが、通常社4〜12の範曲でおり、好ましくは6〜
10の範囲である。
その他の反応条件は適宜選択すればよく1例えば反応時
間2〜15時間、反応圧力15気圧以下であり1反応形
式はバッチ式でも連続式であってもよい1 反応終了後、酸アミド変性された生成物は水溶液の形態
で回収することができ、また必要に応じて常法に従って
水分を除去することによシ粉末状、粒状等の固形の状態
で回収することもできる〇これらの酸アミド変性水溶性
化合物はその種類によp必ずしも一様でないが、塗料用
バインダー、化粧品添加剤、皮なめし剤、塗料分散剤、
染料分散剤、セラコラ分散剤、ドリリングマッド用分散
剤、土壌改良剤、水処理剤、界面活性剤などの分野で有
用な材料である。
かくして本発明によれば、簡略化された工程で。
かつ簡単な操作で効率よく目的生成物を得ることができ
る。とくに有機溶剤に溶けにくいアミン(例えばスルホ
ン酸基、ホスホン[fi、4級アンモニウム塩基などの
ごとき親水性極性基を有するアミ/)の場合には、常法
に従って有機溶剤の存在下での反応を行うことがきわめ
て困難なため、本発明の適用による利点は非常に大であ
る。
以下に実施例を挙けて本発明をさらに具体的に説明する
。なお、実施例及び比較例中の部及び俤はとくに断わり
のないかぎp重麺基準である。
実施例1 オートクレーブ中にポリアクリル酸ナトリウムの水浴液
(チルフロー、チルナイト社製、固形分濃度40チ、分
子i 5 Q OO1以下、化合ウニという)100部
を仕込んだのちアミノエタンスルホン酸25部(化合物
Iの全モノマーユニットに対し0.5モル相当量)を加
え、さらに50%硫酸及び水を加えて原料仕込濃度40
J、PH8に調節したのち、180Cで5時間攪拌して
反応を行った0 反応終了後、生成物の赤外線吸収スペクトルを測定した
ところ、1650砿−1及び16901>1−’に酸ア
ミドの吸収帯、1610〜1550cm−’にカルボキ
シル基の吸収帯が見られ、一方、酸イミドの吸収(17
001J、I−’)は全く見られなかった。
また高速液体クロマトグラフにより未反応のアミノエタ
ンスルホン酸を定量したところ、アミノエタンスルホン
酸の転化率は90チであることが判明した。
この結果から、生成物はポリアクリル酸のカルボキシル
基の一部がアミノエタンスルホン&T7ミド化されたも
のであることが確認された。
実施例2 反応温度を変えること以外は実施例1と同様にして反応
を行った。反応終了後実施例1と同様にしてアミノエタ
ンスルホン酸の転化率及びアミド化の有無を測定した。
結果を第1表に示す。
第 1 表 実施例3 カルボン酸系化合物の種類を変えること及び原料仕込濃
度を10%に変えること以外は実施例1に準じて反応を
行った。結果を第2表に示す0なスルホン酸の仕込量は
化合物中 のカルボキシル基に対し0.5モル相当量であ九生成物
はいずれもアミド化物であった。
第2表 *化合物■ニアクリル酸−酢酸ビニル等モル共重合体の
ナトリウム塩、数平均分子量10,000化合物■:ボ
リメタクリル酸のナトリウム塩、数平均分子量10,0
00 化合物■:ポリアクリル酸のナトリウム塩、数平均分子
蓋ion、oo。
化合物■ニオレイン酸 実施例4 化合物■と各種アミド化剤を実施例1に準じて反応を行
った。結果を第3表に示す。
第 3 表

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. t (a)分子中に少なくとも1個以上のカルボキシル
    基を含有し、かり5員域酸イミド結合を形成不能なカル
    ボン酸系化合物と(1>1−級または二級アミン化合物
    を水性媒体中で加熱し、分子中に酸アミド結合を導入せ
    しめることを特徴とする水溶性酸アミド系化合物の製造
    法。
JP58187491A 1983-10-06 1983-10-06 水溶性酸アミド系化合物の製造法 Granted JPS6079013A (ja)

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