JPH064686B2 - 水及びアルコール溶媒依存性熱可逆型材料及びその製造方法 - Google Patents

水及びアルコール溶媒依存性熱可逆型材料及びその製造方法

Info

Publication number
JPH064686B2
JPH064686B2 JP62076796A JP7679687A JPH064686B2 JP H064686 B2 JPH064686 B2 JP H064686B2 JP 62076796 A JP62076796 A JP 62076796A JP 7679687 A JP7679687 A JP 7679687A JP H064686 B2 JPH064686 B2 JP H064686B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
temperature
polymer
thermoreversible
alcohol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62076796A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63243112A (ja
Inventor
昭二 伊藤
健作 溝口
昇永 藤重
昌男 須田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP62076796A priority Critical patent/JPH064686B2/ja
Publication of JPS63243112A publication Critical patent/JPS63243112A/ja
Publication of JPH064686B2 publication Critical patent/JPH064686B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、新規な水及びアルコール溶媒依存性熱可逆型
材料及びその製造方法に関するものである。さらに詳し
くいえば、本発明は、遮光体、温度センサー、吸着剤、
さらには玩具、インテリア、捺染剤、ディスプレイ、分
離膜、メカノケミカル素子材料などに利用しうる水及び
アルコール溶媒依存性熱可逆型材料、及びこのものを効
率よく製造する方法に関するものである。
従来の技術 水溶性高分子化合物の中には、水溶液状態においてある
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、このものは親水性−疎水性熱可逆
型高分子化合物と呼ばれ、近年温室や化学実験室、ラジ
オアイソトープのトレーサー実験室などの遮光体、温度
センサー、あるいは水溶性有機物質用吸着剤などの材料
として注目されている。
このような熱可逆型高分子化合物としては、従来、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
メチルオキサゾリジノンお呼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、かつ比較的安価に製造し
うるので特に有用であり、これまでポリ(N−エチル
(メタ)アクリルアミド)、ポリ(N−n−プロピル
(メタ)アクリルアミド、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ピル(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)などが知られてい
る。
しかしながら、これらの熱可逆型高分子化合物はいずれ
も、水溶液中では熱可逆的特性を示すが、その他の溶媒
例えはアルコールの溶液中においては、このような特性
を示さないため、利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課題 本発明は、このような事情の下で、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、水以外の溶媒に溶解した場合でも熱可逆特性を示す
新規なアクリルアミド系の熱可逆型材料を提供すること
を目的としてなされたものである。
課題を解決するための手段 本発明者らは、水以外の溶媒中においても熱可逆特性を
示す新規な材料を開発するために種々研究を重ねた結
果、式(I) で表わされるビニル化合物の重合生成物は、水の外、ア
ルコールに溶かした場合においても、温度変化により不
溶化する熱可逆特性を示すことを見出し、この知見に基
づいて本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、式(II) で表わされる繰り返し単位から構成され、テトラヒドロ
フラン溶液の27℃における極限粘度〔η〕0.01〜6.0に
相当する分子量を有する重合体から成る、水及びアルコ
ール溶媒依存性熱可逆型材料を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の熱可逆型材料を構成する重合体は文献未載の新
規物質であって、前記式(I)で表わされるビニル化合物
をラジカル重合させることにより容易に製造することが
できる。
この式(I)で表わされる化合物、すなわち、N−メチル
−N−(1,3−ジオキソラン−2−イルメチル)アクリ
ルアミドも新規化合物であり、例えば反応式 に従い、アクリル酸クロリドと2−メチルアミノメチル
−1,3−ジオキソランとトリエチルアミンとを、0〜1
0℃に保った溶媒中において反応させるか、あるいは反
応式 に従い、アクリル酸クロリドと2−メチルアミノメチル
−1,3−ジオキソランとを、0〜10℃に保った溶媒中
において反応させることによって得ることができる。
これらの方法において用いられる溶媒については、アク
リル酸クロリドに対して不活性であればよく、特に制限
はないが、通常はベンゼン、アセトン、トルエンなどが
使用される。また反応温度については、あまり高すぎる
と副反応が起こるので、0〜10℃の範囲で反応させる
のが好ましい。
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、通常まずろ過などによって、トリエチル
アミン塩酸塩又は2−メチルアミノメチル−1,3−ジオ
キソラ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、次いで減圧蒸留し
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のものにすることができる。
このようにして得られた、N−メチル−N−(1,3−ジ
オキソラン−2−イルメチル)アクリルアミドは、沸点
117℃/1mmHgの無色の液体であり、水、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、ベンゼンなどの溶媒に
可溶で、n−ヘキサン、n−ヘプタンには不溶である。
本発明の熱可逆型材料は、前記のN−メチル−N−(1,
3−ジオキソラン−2−イルメチル)アクリルアミドを
ラジカル重合することにより製造することができるが、
この重合は、通常、溶液重合法や塊状重合法により、過
酸化ベンゾイル、過酢酸のような過酸化物やアゾビスイ
ソブチロニトリルのようなアゾ化合物を重合開始剤とし
て用い、あるいは紫外線、放射線、電子線、プラズマな
どの活性線の照射によって行うことができる。この際の
重合開始剤の使用量としては、単量体の重量に基づき、
0.005〜5重量%、特に0.001〜2重量%の範囲が適当で
ある。
特に好適なのは溶液重合法により、N−メチル−N−
(1,3−ジオキソラン−2−イルメチル)アクリルアミ
ドを有機溶媒中に1〜80重量%の濃度で溶解し、重合
させる方法である。
このような溶液重合法に用いられる溶媒についてはN−
メチル−N−(1,3−ジオキソラン−2−イルメチル)
ア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
アルキル類などを挙げることができ、これらは単独で用
いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明の熱可逆型材料は、低温域で水に溶け、高温域で
水に不溶となる高温疎水化型のものである。このものの
転移温度は、重合条件によっても異なるが、通常53〜65
℃の範囲にある。また、この材料は、加温により脂肪族
一級アルコールに可溶化するアルコール溶媒依存性のも
のでもある。例えばこの材料の1重量%アルコール溶液
の転移温度は、重合条件によっても異なるがメタノール
では0〜30℃、エタノールでは30〜60℃、n−プロパノ
ールでは30〜50℃、sec−ブチルアルコールでは35〜
50℃、n−アミルアルコールでは30〜50℃、イソプロピ
ルアルコールでは50〜65℃であり、一般にアルコールの
種類により異なる。
本発明の熱可逆型材料を構成する重合体は、−CON<
基、−CH2−O−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。ま
た、その重合度については、テトラヒドロフラン溶液の
27℃における極限粘度〔η〕0.01〜6.0の範囲のものが
実用的である。さら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
ンなどには可溶、冷アルコール、酢酸エチル、酢酸n−
アミル、酢酸イソブチル、アセトンなどには不溶であ
る。
発明の効果 本発明の熱可逆型材料は、可逆的に低温域で水に溶け高
温域で水に不溶、高温域でアルコールに溶け低温域でア
ルコールに不溶となる熱可逆性ポリアクリルアミド誘導
体から成り、従来知られているポリアクリルアミド誘導
体系の熱可逆型材料とは異なる転移温度を有しており、
例えは温室、化学実験室、ラジオアイソトープ実験室な
どの遮光体、温度センサー、界面活性剤の吸着剤、さら
には玩具、インテリア、捺染剤、ディスプレイ、分離
膜、メカノケミカル素子材料などに利用することができ
る。
実施例 次に実施例により本発明をさら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はな
い。
参考例 1の三角フラスコにトリエチルアミン39.1g、2−メ
チルアミノメチル−1,3−ジオキソラン39.1g及びトルエ
ン450mlを入れ、氷で冷やして内容液を10℃未満の温度
に保ちかきまぜながら、アクリル酸クロリド27.6mlとト
ルエン50ml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
させた。次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、さらに減圧蒸留
を行い無色透明の留分(沸点117℃/1mmHg)42.6gを得た。
この物質の赤外線吸収スペクトルを第1図に示す。
この赤外線吸収スペクトル図及び質量スペクトルの測定
から、このものはN−メチル−N−(1,3−ジオキソラ
ン−2−イルメチル)アクリルアミドであることが確認
された。
実施例1〜6 参考例で得たビニルモノマーのラジカル重合体を製造し
た。
重合溶媒20mlにN−メチル−N−(1,3−ジオキソラン
−2−イルメチル)アクリルアミド約2.2g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の
ち封管し、照射線量率3.9×104R/hr、温度24℃で1
時間コバルト60からのγ線照射を行い反応させた。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。重合反応結果を第1表に示す。
実施例2の重合体の赤外線吸収スペクトルを第2図に示
す。ビニルモノマーの赤外線吸収スペクトルと重合体の
それとの比較より1603cm-1のビニル基が消滅し、高分子
化合物の生成が確認された。
得られた重合体については、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、極
限粘度〔η〕を求めた。また、転移温度を、水溶液の温
度変化に伴う光透過性から求め、水中における熱可逆性
を調べた。すなわち、1重量%濃度の重合体水溶液を調
製して、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500nm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(TL)から求めた。これらの結果を第2
表に示す。
次に、実施例3の重合体水溶液の透過率−温度曲線を第
3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。
また、実施例3の重合体について、種々のアルコール溶
液の温度変化に伴う光透過性から転移温度を求め、アル
コール中における熱可逆性を調べた。すなわち、1重量
%濃度の重合体アルコール溶液を調製して、温度コント
ローラー付分光光度計を用い、降温速度1℃/分で降温
させながら、波長500nm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
(TL)から求めた。これらの結果を第3表に示す。
実施例3の重合体アルコール溶液の透過率−温度曲線を
第4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。
実施例7〜10 参考例で得たビニルモノマーのラジカル重合体を製造し
た。
重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリルを用
い、その0.5g/100ml濃度の溶媒20mlに所定重量のN−
メチル−N−(1,3−ジオキソラン−2−イルメチル)
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のち封管し、温度50℃で2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。重合反応結
果を第4表に示す。
これらの重合体の極限粘度及び転移温度を実施例1〜6
と同様にして求めた。その結果を第5表に示す。
また、実施例8の重合体について、種々のアルコール中
における転移温度を実施例3と同様にして測定した。そ
の結果を第6表に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は、参考例1のビニルモノマーの赤外線吸収スペ
クトル図、第2図は、実施例2の重合体の赤外線吸収ス
ペクトル図、第3図は、本発明の方法による実施例3の
重合体の1重量%水溶液における透過率−温度曲線を示
すグラフ、第4図は、本発明の方法による実施例3の重
合体の1重量%アルコール溶液における透過率−温度曲
線を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−96616(JP,A) 特開 昭59−219286(JP,A) 特開 昭61−227552(JP,A) 特開 昭61−24588(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式 で表わされる繰り返し単位から構成され、テトラヒドロ
    フラン溶液の27℃における極限粘度〔η〕0.01〜6.0に
    相当する分子量を有する重合体から成る、水及びアルコ
    ール溶媒依存性熱可逆型材料。
  2. 【請求項2】式 で表わされるビニル化合物をラジカル重合開始剤の存在
    下、テトラヒドロフラン溶液の27℃における極限粘度
    〔η〕が0.01〜6.0の重合体が形成されるまで重合反応
    を行わせることを特徴とする、水及びアルコール溶媒依
    存性熱可逆型高分子材料の製造方法。
JP62076796A 1987-03-30 1987-03-30 水及びアルコール溶媒依存性熱可逆型材料及びその製造方法 Expired - Lifetime JPH064686B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62076796A JPH064686B2 (ja) 1987-03-30 1987-03-30 水及びアルコール溶媒依存性熱可逆型材料及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62076796A JPH064686B2 (ja) 1987-03-30 1987-03-30 水及びアルコール溶媒依存性熱可逆型材料及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63243112A JPS63243112A (ja) 1988-10-11
JPH064686B2 true JPH064686B2 (ja) 1994-01-19

Family

ID=13615604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62076796A Expired - Lifetime JPH064686B2 (ja) 1987-03-30 1987-03-30 水及びアルコール溶媒依存性熱可逆型材料及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH064686B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0649733B2 (ja) * 1990-03-22 1994-06-29 工業技術院長 一価アルコール溶媒中で相転移する感熱性高分子化合物及びその製造方法
JPH03275682A (ja) * 1990-03-22 1991-12-06 Agency Of Ind Science & Technol 新規なビニル化合物
JPH0613500B2 (ja) * 1990-07-24 1994-02-23 工業技術院長 新規なビニル化合物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3145082A1 (de) * 1981-11-13 1983-05-19 Behringwerke Ag, 3550 Marburg "ein latex, biologisch aktive latexkonjugate und verfahren zu ihrer herstellung"
JPS59219286A (ja) * 1983-05-30 1984-12-10 Toagosei Chem Ind Co Ltd 新規なビシクロオルソエステル化合物
CA1283907C (en) * 1985-03-21 1991-05-07 Robert K. Pinschmidt, Jr. Self-and diol reactive formaldehyde-free crosslinking monomers and their derived polymers

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63243112A (ja) 1988-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH064686B2 (ja) 水及びアルコール溶媒依存性熱可逆型材料及びその製造方法
JPH0613580B2 (ja) 親水性―疎水性熱可逆型高分子化合物及びその製造方法
JPS63270674A (ja) 新規なビニル化合物
JPH0613578B2 (ja) 親水性−疎水性熱可逆型高分子化合物及びその製造方法
JPH0613579B2 (ja) 親水性−疎水性熱可逆型高分子化合物及びその製造方法
JPH0618970B2 (ja) 親水性―疎水性熱可逆型材料
JPH0583085B2 (ja)
JPH066610B2 (ja) 親水性―疎水性熱可逆型高分子材料及びその製造方法
JPH06145166A (ja) 新規なビニル化合物
JPH066611B2 (ja) 親水性−疎水性熱可逆型高分子化合物及びその製造方法
JPH06145245A (ja) アルコール溶媒中で相転移する感熱性高分子化合物及びその製造方法
JPH0521102B2 (ja)
JPH0649733B2 (ja) 一価アルコール溶媒中で相転移する感熱性高分子化合物及びその製造方法
JPH03275682A (ja) 新規なビニル化合物
JPH0481408A (ja) 水及びアルコール溶媒中で相転移する感熱性高分子化合物及びその製造方法
JPH01249815A (ja) 親水性−疎水性熱可逆型高分子化合物及びその製造方法
JPH0613500B2 (ja) 新規なビニル化合物
JPH06306122A (ja) 感熱性高分子化合物及びその製造方法
JPH0518818B2 (ja)
JPH066660B2 (ja) 親水性−疎水性熱可逆材料
JPH0518817B2 (ja)
JPS6332805B2 (ja)
JPH02145553A (ja) 新規なビニル化合物
JPH0747569B2 (ja) 新規なビニル化合物
JPH0518819B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term