JPH0124141B2 - - Google Patents

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JPH0124141B2
JPH0124141B2 JP57085710A JP8571082A JPH0124141B2 JP H0124141 B2 JPH0124141 B2 JP H0124141B2 JP 57085710 A JP57085710 A JP 57085710A JP 8571082 A JP8571082 A JP 8571082A JP H0124141 B2 JPH0124141 B2 JP H0124141B2
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acid diester
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/34Higher-molecular-weight carboxylic acid esters
    • C09K23/36Esters of polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、ラジカル重合性基としてアリル基若
しくはメタアリル基を有する次の式()及び
()、 (式中、R1はアルキル基、アルケニル基、アル
キルフエニル基、アルケニルフエニル基または脂
肪酸残基を、R2は水素原子またはメチル基を示
し、Aは炭素数2ないし3のアルキレン基を、n
は0ないし100の正の数を示し、Mは1価の陽イ
オンを示す) で表わされる二種の構造異性体の混合物であるス
ルホコハク酸ジエステル塩およびその製造法並び
にこれを含有する反応性界面活性剤組成物に関す
る。 従来、乳化重合反応は、非反応性界面活性剤を
使用する方法がとられていた。しかし、これによ
つて生成したエマルシヨンでは、界面活性剤が重
合体と混和することなく局所的に濃縮されて残存
しているので、重合体をフイルムとする工程にお
いて、該界面活性剤がフイルム中に取り込まれ、
均質な重合体フイルムを得ることが困難であつ
た。そして、重合体フイルムのこの不均質性は、
染色性、帯電防止性、耐候性、耐薬品性等の諸性
質に悪影響を及ぼすことが知られていた。 斯る欠点を解消するため、近年、分子中に界面
活性能を有する基と、重合性を有する基を併有
し、モノマーの乳化剤として作用するばかりでな
く、重合中、徐々に重合体に取り込まれてゆく反
応性界面活性剤が開発され、使用されている。 本発明者らは、反応性界面活性剤について鋭意
検討を重ねた結果、分子中にアリル基若しくはメ
タアリル基をラジカル重合基として有する前記式
()及び()で表わされる二種の構造異性体
の混合物である新規なスルホコハク酸ジエステル
塩は有用な反応性界面活性剤であること及びこの
スルホコハク酸ジエステル塩には疎水性基である
炭化水素基と、親水性基である水酸基若しくはエ
ーテル結合があるためモノマーに応じて親水性と
親油性のバランスを変え最適な条件で乳化重合さ
せることができることを見出し本発明を完成し
た。 本発明の式()及び()で表わされる化合
物は、例えば次の如くして製造される。 (式中、R1、R2、A及びnは前記と同じ) 一般式()で表わされるハーフエステルか
ら、一般式()で表わされるジエステルを合成
する際、(メタ)アリルグリシジルエーテルを反
応試剤として選んだ場合は、溶剤を用いても用い
なくてもよいが、90℃〜130℃で、必要によつて
は、トリエチルベンジルアンモニウム塩酸塩等の
触媒を用いて行なつてもよい。 一般式()で示されるジエステルを合成する
段階は、マレイン酸またはフマール酸残基とアリ
ル基との重合または、共重合を禁止するため公知
の重合禁止剤、例えば、ヒドロキノンモノメチル
エーテル、ハイドロキノン、ピロガロール、カテ
コール、ベンゾキノン、アントラキノン、フエノ
チアジン、p−フエニレンジアミン、ベンジジ
ン、ニトロベンゼンなどの存在下で行なうことが
好ましい。 式()で表わされるジエステルのスルホン化
は、マレイン酸エステルまたはフマール酸エステ
ル類に亜硫酸塩が付加する古くから知られている
反応を利用し、おこなうことができる。 スルホン化反応においては通常亜硫酸塩類を溶
解するために水が使用される。また反応時間の短
縮と収率の向上をはかるために、ジエステルを溶
解し、水と混和し得る有機溶剤を使用してもよ
い。有機溶剤の例としては、メチルアルコール、
エチルアルコール、イソプロピルアルコールなど
のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン
などのケトン類;ジオキサン、エチレングリコー
ルジメチルエーテルなどのエーテル類などの溶剤
類が挙げられる。 スルホン化の反応速度は、50℃ないし200℃、
好ましくは70℃ないし150℃であり、常圧下でも
加圧下でも行なうことができる。また、原料物質
のジエステル間の重合を抑制するために、ハイド
ロキノン、ピロガロール、含イオウ化合物、含リ
ン化合物など通常使用されている重合禁止剤を反
応系内に少量添加することが望ましい。このスル
ホン化反応においては、特公昭49−46291に記述
されているようにアリル基(又はメタアリル基)
には亜硫酸塩の付加が起らず、マレイン酸また
は、フマール酸エステル残基の2重結合への選択
的な亜硫酸塩の付加が進行する。 斯くして得られる本発明の式()及び()
で表わされる化合物を反応性界面活性剤として乳
化重合することのできるエチレン性不飽和単量体
には、スチレン誘導体、ビニルエステル類、アク
リル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、ア
クリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのα,
β不飽和カルボン酸あるいはその塩;アクリルア
ミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルア
ミド、N−メチロールアクリルアミド、などの
α,β不飽和アミド類;アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、
エチレン、α−オレフイン、ブタジエンなどの共
役ジエン、アルキルビニルエーテル類、アルキル
ビニルケトン類、無水マレイン酸、マレイン酸エ
ステル類、イタコン酸エステル類などが含まれ
る。また、ジビニルベンゼン、エチレングリコー
ルジメタクリレート、メチレンビスアクリルアミ
ド等の架橋性ジビニル化合物も含まれる。 本発明の反応性界面活性剤の使用量は、重合体
の種類、単量体の組成、および目的、要求される
性能等により種々変えられる。染色性、帯電防止
性などを目的として、疎水性の重合体を製造する
場合には、本発明の反応性界面活性剤を共重合体
中に通常0.1〜40重量%(以下単に%で示す)、好
ましくは、0.2〜30%含まれるようにするのがよ
い。40%以上になると水に対する親和性が大きく
なりすぎて不都合なことが多い。一方、親水性の
重合体(たとえば水溶性樹脂など)を製造する場
合には、共重合体中に10〜80%、好ましくは20〜
60%となるようにするのがよい。 本発明の反応性界面活性剤を用いて乳化重合を
おこなう場合の反応温度は、0℃ないし100℃で、
好ましくは20℃ないし90℃であり、不活性ガス中
で重合開始剤と重合調整剤を加えて、重合させる
ことができる。 重合開始剤および重合可能なエチレン性不飽和
単量体を反応器に装入する方法としては、重合開
始時に全量を装入する方法、あるいは重合反応の
進行に従つて連続的に装入する方法等があるが、
これらの方法は、単量体の反応性や、目的とする
共重合体の組成に応じて選択できる。本発明は、
任意に通常の乳化剤を併用することも可能である
が、本発明の反応性界面活性剤のみによつても充
分に安定なエマルシヨンが得られ、併用する際も
通常の乳化重合法において使用される量よりも少
ない割合で充分である。 本発明において使用される重合開始剤として
は、公知の水溶性ラジカル重合開始剤のいずれも
が適用できる。たとえば、過酸化水素、過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物や
公知の水溶性有機過酸化物あるいはこれらの過酸
化物に亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウ
ムなどの還元性スルホキシ化合物や硫酸第1鉄を
併用するレドツクス重合開始剤系である。 本発明の反応性界面活性剤の使用により、各種
重合体に優れた染色性、帯電防止性、耐水性、親
水性などを付与することができる。すなわち、本
発明の反応性界面活性剤を用いて製造した重合体
では、重合後、該界面活性剤に起因する親水性基
が均一に分散するため、上記性質の向上、特に永
久帯電性防止、顔料混和性の向上を図ることがで
きる。 また、本発明の反応性界面活性剤は、これを重
合体の改質を目的として、多量に使用しても、公
知のスルホ基含有単量体からなる改質剤と比べ、
水溶性重合体が生成して、耐水性を悪化させると
いうことがない。 更にまた、本発明の反応性界面活性剤では、疎
水性基である炭化水素基の種類と、親水性基であ
るアルキレンオキシ基の長さを調整して、HLB
値を変化させることができる結果、重合中のエマ
ルシヨンの機械的安定性の向上および反応排水中
の残存界面活性剤による環境汚染防止への寄与も
図れるものである。 次に実施例を挙げ、本発明を説明する。 実施例 1 還流冷却器、撹拌機及び温度計を取付けたガラ
ス製反応容器に無水マレイン酸9.8g、ラウリル
アルコール18.6gを仕込み、90℃で3時間撹拌し
た。次いで、アリルグリシジルエーテル11.4g、
ベンジルトリエチルアンモニウム塩酸塩0.3g、
ヒドロキノンモノメチルエーテル14mgを添加し、
さらに90℃で5時間撹拌した。その後酸性亜硫酸
ナトリウム10.4g、ヒドロキノン40mg、水60ml、
イソプロピルアルコール50mlを加え、80ないし、
85℃でさらに6時間撹拌した。反応液が透明にな
つた後、イソプロピルアルコールを系外に留去し
反応生成物の水溶液を得た。この水溶液にメタノ
ールを加えて反応生成物を沈澱させ、吸引過し
た。得られた過物をエチルアルコールから再結
晶し、白色粉末を得た。 核磁気共鳴スペクトル、赤外吸収スペクトル、
元素分析、臭素価、陰イオン活性剤濃度の測定結
果より、このものは下の式を有するラウリル 2
−ヒドロキシ−3−アリルオキシ−1−プロピル
スルホサクシネートナトリウム塩であることを
確認した。 及び 元素分析:C22H39O9SNaとして 計算値 C:52.58% H:7.82%
S:6.38% Na:4.57% 測定値 C:52.62% H:7.90%
S:6.31% Na:4.53% 不飽和結合:(臭素価) 試算値 31.8 測定値 31.5 陰イオン活性濃度:(mmol/g) 試算値 1.88 測定値 1.92 1HNMR(D2O)δ:内部標準 TMS 0.88(3H、t、J=7Hz)CH3−(アルキル
基) 1.1〜1.5(20H、m)−CH2−(アルキル基) 3.20(2H、d、J=7.5Hz)
【式】 3.5〜3.6(3H)
【式】(グリセリ ン残基) 3.9〜4.3(7H)−O−CH2−、−O−CH2−、−
O−CH2−C=、
【式】 5.0〜5.5(2H、m)=CH2(アリル基) 5.6〜6.3(1H、m)−CH=(アリル基) IR:(KBr法) CH2=CH−CH2−:1670、1410、920cm-1
【式】1720、1730cm-1 −SO3Na:1170、1190cm-1 −OH:3450cm-1 実施例 2〜10 実施例1におけるラウリルアルコールの代わり
に第1表に示したアルコールを用いる以外は、実
施例1と同一条件下で合成反応を行つた。
【表】 それぞれの反応生成物を実施例1と同様に沈澱
させ、ろ過し再結晶により精製した。該精製物の
分析値を第2表に示す。
【表】
【表】 以上示した分析結果から、実施例2〜10で得ら
れた生成物は、すべて、実施例1と同じく一般式 (式中、Rは第1表の原料アルコールに対応する
基を示す) で示される構造を有するものであることを確認し
た。 実施例 11 実施例1におけるアリルグリシジルエーテルの
代りにメタアリルグリシジルエーテル12.8gを、
また酸性亜硫酸ナトリウムの代りに重亜硫酸アン
モニウム9.9gの水溶液を用いる以外は実施例1
と同様に処理してラウリル 2−ヒドロキシ−3
−メタアリルオキシ−1−プロピル サクシネー
トスルホン酸ナトリウムを得た。
【表】 実施例 12 撹拌機、温度計、還流冷却機、窒素導入口、2
本の滴下ロートを備え付けた反応容器に、水130
g、過硫酸アンモニウム0.35g、炭酸水素ナトリ
ウム0.3gを仕込み、系内を窒素ガスで置換し、
70℃に昇温する。1本の滴下ロートに、ブチルア
クリレート70gとスチレン30gの混合物を入れ
る。他方の滴下ロートには、第3表に示される乳
化重合用界面活性剤を20gの水に溶解した水溶液
を入れる。反応容器内を撹拌しつつ滴下ロート内
の物質を2時間かけて滴下し終える。滴下終了後
さらに70℃にて2時間撹拌するとエマルシヨンを
得る。得られたエマルシヨンの重合安定性、重合
転化率、機械安定性、表面張力の測定値、及び該
エマルシヨンより水を除いた物質の耐水性能を調
べた。この結果を第3表に示す。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次の式()及び()、 (式中、R1はアルキル基、アルケニル基、アル
    キルフエニル基、アルケニルフエニル基または脂
    肪酸残基を、R2は水素原子またはメチル基を示
    し、Aは炭素数2ないし3のアルキレン基を、n
    は0ないし100の正の数を示し、Mは1価の陽イ
    オンを示す) で表わされる二種の構造異性体の混合物であるス
    ルホコハク酸ジエステル塩。 2 次の式() (式中、R1はアルキル基、アルケニル基、アル
    キルフエニル基、アルケニルフエニル基または脂
    肪酸残基を、R2は水素原子またはメチル基を示
    し、Aは炭素数2ないし3のアルキレン基を、n
    は0ないし100の正の数を示す) で表わされる化合物をスルホン化することを特徴
    とする次の式()及び()、 (式中、R1、R2、A及びnは前記した意味を有
    し、Mは1価の陽イオンを示す) で表わされる二種の構造異性体の混合物であるス
    ルホコハク酸ジエステル塩の製造法。 3 スルホン化反応が酸性亜硫酸塩もしくはメタ
    亜硫酸塩またはこれらの混合物を用いておこなわ
    れるものである特許請求の範囲第2項記載のスル
    ホコハク酸ジエステル塩の製造法。 4 次の式()及び()、 (式中、R1はアルキル基、アルケニル基、アル
    キルフエニル基、アルケニルフエニル基または脂
    肪酸残基を、R2は水素原子またはメチル基を示
    し、Aは炭素数2ないし3のアルキレン基を、n
    は0ないし100の正の数を示し、Mは1価の陽イ
    オンを示す) で表わされる二種の構造異性体の混合物であるス
    ルホコハク酸ジエステル塩を含有する反応性界面
    活性剤組成物。
JP57085710A 1982-05-21 1982-05-21 新規なスルホコハク酸ジエステル塩およびその製造法並びにこれを含有する反応性界面活性剤組成物 Granted JPS58203960A (ja)

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