JPS63280049A - 新規なビニル化合物 - Google Patents

新規なビニル化合物

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JPS63280049A
JPS63280049A JP11634487A JP11634487A JPS63280049A JP S63280049 A JPS63280049 A JP S63280049A JP 11634487 A JP11634487 A JP 11634487A JP 11634487 A JP11634487 A JP 11634487A JP S63280049 A JPS63280049 A JP S63280049A
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meth
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Shoji Ito
昭二 伊藤
Norinaga Fujishige
昇永 藤重
Kensaku Mizoguchi
溝口 健作
Masao Suda
須田 昌男
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Agency of Industrial Science and Technology
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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
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/52Amides or imides
    • C08F20/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F20/58Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing oxygen in addition to the carbonamido oxygen, e.g. N-methylolacrylamide, N-acryloylmorpholine

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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】 産業上の利用分野 本発明は、新規なビニル化合物に関するものである。更
に詳しく言えば、本発明は、遮光体、温度センサー、吸
着剤、更には玩具、インテリア、捺染助剤、ディスプレ
イ、分離機能膜、メカノケミカル材料に利用しうる親水
性−疎水性熱可逆型高分子化合物の原料モノマーとして
好適なビニル化合物に関するものである。
従来の技術 水浴性高分子化合物の中には、水浴液状態においである
温度 (転移温度又は曇点)以上では析出白濁化し、そ
の温度以下では溶解透明化するという特殊な可逆的溶解
挙動を示すものがあり、このものは、親木性−疎水性熱
可逆型高分子化合物と呼ばれ、近年、温室、化学実験室
などの遮光体、温度センサー等として注目されるように
なってきた。
このような親木性−疎水性熱可逆型高分子化合物として
は、これまでポリ酢酸ビニル部分けん化物、ポリビニル
メチルエーテル、メチルセルロース、ポリエチレンオキ
シド、ポリビニルメチルオキサシリディノン及びポリア
クリルアミド誘導体などが知られている。
これらの親水性−疎水性熱可逆型高分子化合物 ゛の中
でポリアクリルアミド誘導体は、水中で安定−であり、
かつ比較的安価に製造しうるので、前記用途に好適であ
るが、熱可逆性を有するものとしては、これまでポリ 
(N−エチル (メタ)アクリリルアミド)、ポリ (
N−イソプロピル (メタ)アクリルアミド)、ポリ 
(N−シクロプロピル (メタ)アクリルアミド)、ポ
リ (N、N−ジエチルアクリルアミド)、ポリ (N
−メチル−N−エチルアクリルアミド)、ポリ (N−
メチル−N−n−プロピルアクリルアミド)ポリ (N
−メチル−N−イソプロピルアクリルアミド)、ポリ 
(N−アクリルピペリジン)、ポリ (N−テトラヒド
ロフルフリル (メタ)アクリルアミド)、ポリ (N
−メトキシプロピル (メタ)アクリルアミド)、ポリ
 (N−エトキシプロピル (メタ)アクリルアミド)
、ポリ (N−イソプロポキシプロビル (メタ)アク
リルアミド)、ポリ (N−エトキシエチル (メタ)
アクリルアミド)、ポリ (N−2,2−ジメトキシエ
チル−N−メチルアクリルアミド)等が知られている。
しかしながら、これらの親水性−疎水性熱可逆型高分子
化合物は、例えば温度センサーや遮光体などに利用しよ
うとしても、転移温度が限られたものとなり、目的に応
じて任意に選択することができず適用範囲が制限される
のを免れなかった。
発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、このような事情のもとで、親水性−疎
水性熱可逆型ポリアクリルアミド誘導体の利用範囲を拡
大すべく、更に異なった転移温度を有する新規な親水性
−疎水性熱可逆型ポリアクリルアミド誘導体を製造する
ための原料モノマーを提供することを目的としてなされ
たものである。
問題点を解決するための手段 本発明者らは、更に異なった転移温度を有する新規な親
水性−疎水性熱可逆型ポリアクリルアミド誘導体を開発
するために鋭意研究を重ねた結果、一般式(I) CHt=CR C=O−−−(I) NH(CHt)s  O−(CHt)t  OCH3(
式中のRは水素原子又はメチル基である。)で表される
ビニル)花j合物のラジカル重合によって得られ、一般
式(II) −(CH,−CR)− c=o     −−−(II) NH−(CHt)s−0(CHt)t  0−CH5(
式中のRは水素原子又はメチル基である。)で表される
繰り返し単位からなり、テトラヒドロフラン溶液におけ
る温度27℃における極限粘度〔η〕が0.01〜6.
0に相当する分子量を有する高分子化合物は、加温によ
り水に不溶化する親水性−疎水性熱可逆型高分子化合物
であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。本発明のビニル化合物は、N−メトキシ
エトキシプロビル (メタ)アクリルアミドであり、文
献未載の新規化合物である。この新規化合物は例えば、
次式で示されるように合成される。
(A)  (メタ)アクリル酸クロリドとメトキシエト
キシプロピルアミンとトリエチルアミンとを溶媒中にお
いて好ましくは0〜10℃の温度で反応させる方法。
(B)  (メタ)アクリル酸クロリドとメトキシエト
キシプロピルアミンとを溶媒中において好ましくは0〜
10℃の温度で反応させる方法。
(A)法: CHz=CR+NHt (CHり3 0  (CHt)
t OCH3C=O G=0 NH−(CHt)i 0  (CHり!−OCH3これ
らの方法において用いる溶媒については、(メタ)アク
リル酸クロリドに対して不活性であれば特に制限はなく
、一般にはベンゼン、アセトン、トルエン等が用いられ
る。反応温度について範囲にお−いて反応させることが
好ましい。
このようにして得られた反応混合物から、目的化合物を
単離するには、通常までろ過などによって、トリエチル
アミン塩酸塩又はN−メトキシエトキシプロピルアミン
塩酸塩を除去したのち、ロータリーエバポレーターを用
いてろ液から溶媒を留去し、ついで減圧蒸留して精製す
る。この際の留出物は、必要に応じさらに減圧蒸留を繰
り返して高純度なものにすることができる。
本発明のビニル化合物は、N−メトキシエトキシプロピ
ルアクリルアミド (沸点125℃/1mmHg)及び
N−メトキシエトキシプロピルメタクリルアミド (沸
点140℃/lll1a+Hg)  は、いずれも無色
の液体であり、水、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、アセトン、テトラドロフラン、クロロホルム、四塩
化炭素、ベンゼン等の溶媒に可溶で、n−ヘキサン、n
−へブタンには不溶である。
本発明のビニル化合物、N−メトキシエトキシプロピル
アクリルアミド及びN−rメトキシエトキシプロピルメ
タクリルアミドをラジカル重合させて加温により水に不
溶化する親水性−疎水性熱可逆型高分子化合物を製造す
る具体的方法としては、例えば溶液重合法及び塊状重合
法が採用できる。
重合を開始する方法としては、(1)重合開始剤を使用
する方法、(2)紫外線、可視光線等の光照射、(3)
熱による方法、(4)放射線、電子線、プラズマ等の電
離エネルギー線を照射する方法等など通常知られている
任意のラジカル重合法を用いることができる。重合開始
剤としてはラジカル重合を開発する能力を有するもので
例えば有機過酸化物、アゾ化合物等がある。具体的には
、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、アゾビスイソブ
チロニトリル等を使用することができる。又、上記の重
合開始剤の2種以上を併用することも可能である。この
場合の重合開始剤の添加量は、ビニル化合物当りo、o
os〜5重量%、好ましくは0.001〜2重量%の範
囲である。本発明のN−メトキシエトキシプロピルアク
リルアミド及びN−メトキシエトキシプロピルメタクリ
ルアミドを有機溶剤中に溶かし1〜’:s′−6,−量
%濃度の溶液として、通常知られているラジカル重合法
を用いることもできる。
このような溶液重合法に用いられる溶媒についてはN−
メトキシエトキシプロピルアクリルアミド及びN−メト
キシエトキシプロピルメタクリルアミドを溶かすもので
あればよく特に制限はない。
例えば、水、アルコール類、アセトン、テトラヒドロフ
ラン、クロロホルム、四塩化炭素、ベンゼン、酢酸アル
キル類等を挙げることができ、これらは、単独で用いて
もよいし、場合により2種以上組み合わせて用いてもよ
い。
本発明のビニル化合物のラジカル重合によって得られる
高分子化合物は、低温域で水に溶け、高温域で水に不溶
である。該高分子化合物水溶液の転移温度は、重合条件
によっても異なるがポリ (N−メトキシエトキシブロ
ピルアクリルアミド)の1重量%水溶液では77〜93
℃、ポリ (N−メトキシエトキシプロピルメタクリル
アミド)の1重量%水溶液では82〜100℃の範囲に
ある。該高分子化合物水溶液の転移温度は、分子量が大
きくなると、低下する傾向にある。
本発明のビニル化合物の重合体は、−CONH−基、−
〇H,−0−基、−CH<基を有するので、赤外線吸収
スペクトルなどによって同定することができる。又、そ
の重合度については、テトラヒドロフラン溶液における
27℃の温度での極限粘度〔η〕が0.O1〜6.0の
範囲のものが実用的である。
更に各種溶媒に対する溶解性については、冷水、テトラ
ヒドロフラン、クロロホルム、ベンゼン、メタノール、
アセトン等には可溶、酢酸エチル、酢酸n−アミル、酢
酸イソブチル、ヘキサン等には不溶である。
発明の効果 本発明のビニル化合物は、文献未載の新規ビニル化合物
であって、その重合体は、可逆的に低温−域で水に溶は
高温域で水に不溶となる親水性−疎水性熱可逆型ポリア
クリルアミド誘導体で、従来知られて:いろ親木性−疎
水性熱可逆型ポリアクリルアミド誘導;停:!は異なる
転移温度を有しており、例えば、高温室の遮光体、温度
センサー、界面活性剤の吸着剤、更には玩具、インテリ
ア、捺染助剤、ディスプレイ、分離機能膜、メカノケミ
カル素子材料等に利用することができる。
実施例 次に実施例及び参考例によって本発明を更に詳細に説明
するが、本発明は、これらの例によってなんら限定され
るものでない。
実施例1 ■2/の三角フラスコにトリエチルアミン50.7g。
メトキシエトキシプロピルアミン66.6g及びトルエ
ン450m1を入れ、氷で冷やして内容液を10℃未満
の温度に保ちかき混ぜながら、アクリル酸クロリド41
.0+nlとトルエン50ff11の混合液を滴下漏斗
を用い、約3時間かけて滴下した。滴下終了後反応液を
一昼夜冷蔵庫に保ち反応を完結させた。ついで反応液を
ろ過し、ロータリーエバポレータを用いてろ液からトル
エンを除去し、更に減圧蒸留を行い無色透明の留分 (
沸点125°C/ 1mmHg)  73.3gを得た
この物質の赤外線吸収スペクトルを第1図に、質量スペ
クトルを第2図に示す。
これらスペクトル分析の結果は、次の通りである。
質量スペクトル分析: LIl/e M+1                     =
188M−−CH,−0−CHl          
 =142M   −(CHt)*−0−CHs   
       = 128M−0(CHt)t−0−C
Ha        =112M−−(CHt)t  
O(CHt)t  0−CH3= 84CH,=CH=
 55 C=O CH,=CH= 27 赤外線吸収スペクトル分VTニ ーNH−=  3280 cIll−’CHt=CH−
=  1825 cm−’0         =  
1100c「’>C=O=   1655  Ca+−
1>CH−=  2930.2870 cm”−CON
H−=  1542 c「電 以上の分析結j巣、トら、この物質は、N−メトキ、−
=−シー シエトキシプロピルアクリルアミドであることが確認さ
れた。
実施例2 実施例1におけるアクリル酸クロリドの代わりにメタク
リル酸クロリド56+1を用いろ以外は、全〈実施例1
と同様にして無色透明の留分 (沸点14θ℃/ 1 
mmHg)  78.0gを得た。
この物質の赤外線吸収スペクトルを第3図に、質量スペ
クトルを第4図に示す。
これらスペクトル分析の結果は、次の通りである。
質量スペクトル分析: m/e M+1                      
=202M   −CHt  0−CHs      
      =156M−(CHt)t  0−CH3
=142M−−0−(CHt)t−0−CHs    
     =126M−−0−(Cf(、)!−0−(
CHt)、−0−CH,=98CH,=C−CH,= 
69 ■ C=。
CH,=C−CH,= 41 赤外線吸収スペクトル分Fr= −NH−=  3330 am” CHt=C<     =  1612 cm−’−O
−=  1110 cm−’ >C=O=  1655 cm−’ >CH−=  2930.2870 cm−’−〇〇N
H−=  1530c「1 以上の分析結果から、この物質は、N−メトキシエトキ
シプロピルメタクリルアミドであることが確認された。
参考例1〜6 実施例1で得たビニルモノマーのラジカル重合体を製造
した。重合開始剤と°してアゾビスイソブチロニトリル
を用い、その所定濃度の溶媒20m1に所定重量のN−
メトキシエトキシプロピルアクリルアミドを加え、これ
をアンプルに入れ、液体窒素を用いて減圧脱気した後封
管し、温度50℃で7時間恒温槽に保ち反応させた。反
応後、脱溶媒したのちn−ヘキサンを加え重合体を分離
、回収した。参考例1〜7の重合反応結果を第1表に示
す。
第1表 この重合体をテトラヒドロフラン溶液とし、ウベローデ
粘度計を用いて27℃で粘度測定した。
この重合体について、水中における熱可逆性を調べた。
転移温度は、その水溶液の温度変化に伴う光透過性から
決定した。即ち、1重量%濃度の重合体水溶液を調整し
て温度コントローラー付分光光度計を用い、昇温速度1
℃/分で昇温させながら、波長5QOnmでの光透過率
を測定し、転移温度は、この光透過率が初期透過率の0
.5となる温度(Tし)から求めた。これらの結果を第
2表に示す。
第2表 7  ベンゼン         1.30     
  79.0参考例7の重合体水溶液の透過率一温度曲
線を第5図に示す。この中で実線は昇温時、点線は降温
時のデータである。
参考例8〜13 実施例2で得たビニルモノマーのラジカル重合体を製造
した。参考例1〜7におけるN−メトキシエトキシプロ
ピルアクリルアミドの代わりにN−メトキシエトキシブ
ロビルメタクリルアミドを用いる以外は、全く参考例1
〜7と同様にして温度50℃で24時間恒温槽に保ち反
応させた。反応後、脱溶媒したのちn−へキチンを加え
重合体を分離、回収した。参考例8〜13の重合体反応
結果を第3表に示す。
第3表 MEPMA PMEPA 11   テトラヒドロフラン 2.02   0.9
4   テトラヒドロフランに溶解12   アセトン
      2.02   0.90   アセトンに
溶解13   ベンゼン     20.15   8
.82   ベンゼンに溶解(参考例1〜12) これら重合体の極限粘度、転移温度を参考例1〜7と同
様にして求めた。その結果を第4表に示す。
第4表 10    酢酸メチル        O,1594
,711テトラヒドロフラン    0.06    
   99.012    アセトン        
 0.0g       97.013    ベンゼ
ン         1.16       84.0
参考例9の重合体水溶液の透過率一温度曲線を第5図に
示す。この中で実線は昇温時、点線は降温時のデータで
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1のビニルモノマーの赤外線吸収スペ
クトルを、第2図は、実施例1のビニルモノマーの質量
スペクトルを示す。第3図は、実施例2のビニルモノマ
ーの赤外線吸収スペクトルを第4図は実施例2のビニル
モノマーの質量スペクトルを示す。第5図は参考例7及
び参考例9め重合体の1重量%水溶液における透過率一
温度曲線を示す。 特許出願人工簀技術院長     飯塚幸三第    
l    図 0℃  お刀  j刀  mam   1刀 遭刀 1
刀 ン刀 工 匡0 αつ波   K   <3−1) 第    2    図 第    5    図 延薫 工瓜入(6) 波  数  <−”) 第    4    図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式( I )で表されるビニル化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) (式中のRは水素原子又はメチル基である。)
JP11634487A 1987-05-13 1987-05-13 新規なビニル化合物 Granted JPS63280049A (ja)

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