JPS5838423B2 - アクリルアミド又はメタクリルアミド・アルコキシプロピル第4級化合物 - Google Patents

アクリルアミド又はメタクリルアミド・アルコキシプロピル第4級化合物

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JPS5838423B2
JPS5838423B2 JP54146635A JP14663579A JPS5838423B2 JP S5838423 B2 JPS5838423 B2 JP S5838423B2 JP 54146635 A JP54146635 A JP 54146635A JP 14663579 A JP14663579 A JP 14663579A JP S5838423 B2 JPS5838423 B2 JP S5838423B2
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methacrylamide
acrylamide
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methyl
alkoxypropyl
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JP54146635A
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フイリツプ・ホツチキス・モス
ロバート・マローン・ギプソン
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Texaco Development Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00Carboxylic acid amides
    • C07C233/89Carboxylic acid amides having nitrogen atoms of carboxamide groups quaternised

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規なアクリルアミド又はメタクリルアミド
・アルコキシプロビル第4級化合物即ちアクリルアミド
又はメタクリルアミド単量体に関する。
アクリルアミド又はメタクリルアミド型の陽イオン単量
体については、代表として、アメリガ特許第40311
38号、同第256 7836号、同第2595907
号、同第3652671号、同第3661868号、同
第3671472号、及J同第3878247号に記載
されているように、既知である。
特に、この型の第4級化合物については、アメリカ特許
第3666810号、同第2834758号、イギリス
特許第 1281683号及びジエイ・イー・ブースら( J,
E.Boothe et al )によるジャーナ/
L/−オフ・マクロモレキュラー・サイエンス(J,M
acromol1Sci ><一トA1第10巻(8号
)1541頁(1976年)に記載されている。
然しなから、応用の分野で独特の用途をもち、この種の
先行技術で得られる製品にない用途を示す新規な化合物
を見出す努力は、尚、引続き払われているのである。
多くの場合、この型の陽イオン活性剤は、容易には、重
合又は共重合をしない。
最も良いときでも、この型の単量体は、ある場合に実際
的意味で充分に反応しない。
加えて、この型の化合物は、☆☆ときどき、金属イオン
を含むことがあり、その金属イオンの存在がある最終用
途への応用に悪影響を及ぼすので許容されないのである
本発明の目的は、新規な陽イオンアクリルアミド又はメ
タクリルアミド単量体を製造することであり、この単量
体がこの型のイオン帯電モノマーに要求される種々の広
い用途に使用することができることである。
本発明は 式 (式中、R1は水素又はメチル、R2及びR3は低級ア
ルキル基、R4は炭素原子7〜20個を含む直鎖又は分
岐鎖のアルキル基、Xは原子価mをもつ有機酸又は鉱酸
の陰イオン、Aは2価の低級アルキル基) をもつ、アクリルアミド又はメタクリルアミド・アルコ
キシプロビル第4級化合物、 である。
★★ 本発
明の化合物は、多くの既知の合成技術を使用して製造す
ることができる。
1つの代表的製造方法は、適当な第3級アミン置換アク
リルアミド又はメタクリルアミドをグリシジル・アルキ
ル・エーテル及び酸(有機酸又は鉱酸)と、好ましくは
アルコール溶媒中で、反応させるのである。
反応生成物は、式 (式中、R1、R2、R3、R4、A,.m及びXは前
述した通りである)である。
Aは、普通炭素原子2〜6個を含むが、最も好ましくは
エチレン又はプロピレン基である。
R2及びR3は、普通炭素原子1〜6個を含み、最も好
ましくはメチル、エチル又はプロビル基(イソ又はn
− )である。
R4は普通C7〜C20であり最も好ましくは07〜C
16である。
アミノアミド及びオキシドの両方の反応剤は、既知の物
質であり、製造には殆んど苦労を要しない。
オキシドと第3級アミンのような塩基性窒素原子とを反
応させて第4級化合物を生威させることは、この業界の
技術者には既知のことであって、これらに関する説明は
殆んど必要がない。
この反応は広い温度範囲例えば50〜200℃で実施し
てよい。
反応は、好ましくは、密閉容器中で圧力下て行われる。
圧力は、決定的なものでなく一般には自生圧力が使用さ
れる。
一般には、まずアミノアミドに酸を加え、次に、オキシ
ドを加える。
しかし、酸、アミノアミド及びオキシドを同時に加えて
1体にして反応させてもよい。
広帆な有機酸又は無機酸を使用してもよいので、最終生
成物を決める前記式中のXは、次の種々の陰イオン基で
表わすことができる: 塩化物、臭化物又は沃化物を含むハロ、モノ、ジ又はト
リ塩基性リン酸塩、酢酸塩、乳酸塩、グルコネート(
gluconate )、硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、
アルキル硫酸塩、ジプロピルナフタレンスルホネート、
ジブチルナフタレンスルホネート、メチルー、エチルー
、プロピルー、プチルー、オクチルー又はドデシルーベ
ンゼンスルホネートのようなアルキル及びアリールスル
ホネート、ギ酸塩、プロピオン酸塩、シウ酸塩、ラウレ
ート、フエニルスルホネート、ペンゾエート、ホウ酸塩
、炭酸塩など。
好ましい酸は、酢酸、塩酸及び硫酸である。
普通、アミノアミド、酸及びオキシドを用いる反応はア
ルコール溶液中で行われる。
然し、水及びメタノール、エタノール、イソプロパノー
ルなどのような極性化合物の混合物を使用してもよい。
☆ 次に、本発明の実施例を述る。
実施例 1 機械的なスターラー、温度計及び追加用沢斗をつげた2
l三ロフラスコに、N−3−ジメチル・アミノプロピル
・メタクリルアミドl701、2ーフロパノール500
2及び酢酸60′?を装入した。
この酸塩溶液を50℃に加熱した後、直鎖アルキル・グ
リシジル・エーテル〔当量301、直鎖アルキル基は炭
素原子数8〜10よりなる。
プロクター及びギャンブ/I/( Proctor a
ndGamble)社より市販されている登録商標名エ
ポキシド8 ( Epoxide 8 ) ,l 3
0 1 ?を30分間かかつて加えた。
この反応混合物を温度50℃で1時間処理した。
生成した溶液を、非溶液滴定で分析したところ、滴定さ
れる塩基量(酢酸陰イオン)が0. 9 6 mep/
グであった。
バリアン( Varian )EM−390核磁気共鳴
スペクトロメーターで34℃で行った核磁気共鳴試験で
は次の結果を示した。
アミン窒素に対するメチレン基及びアルファ・メチル基
の化学シフトは第4アミン構造と一致した。
尚、原料について核磁気共鳴試験を行ったところ次の結
果を得た。
試験はD20を溶媒とし、化学シフトは〔3一(トリメ
チルシリル)−1−,;’ロパンースルホン酸・ナトリ
ウム塩に対して照合した。
*印の化学シフトはH20のプロトンと同じであった。
実施例 2 N−3−ジメチルアミノプロピル・メタクリルアミド1
701、2−プロパノール4 6 9 P1酢酸60S
’及び直鎖アルキルグリシジル・エーテル〔当量239
、直鎖アルキル基は炭素原子数12〜14よりなる。
プロクター及びギャンブル社の登録商標名工ポキシド7
( Epoxide 7 ) .)2391を反応体
とし、実施例1と同様に操作して、これらを、対応する
メタクリルアミドプロビル−(3−アルコキシ−2−ヒ
ドロキシプロピノレ)ジメチルアンモニウム・アセテー
ト(但し、アルコキシのアルキル基は炭素原子数12〜
14の直鎖アルキル基よりなる。
の2−プロパノール中50%溶液に転化させた。
実施例 3 N−3−ジメチルアミノプロピル・メタクリル7ミトl
7 0 P, ,lタ/−#5 0 0P,酢酸60
1及び直鎖アルキルグリシジル・エーテル〔当量301
プロクター及びギャンブル社の登録商標エポキシド8)
3011を反応体とし、実施例1と同様に操作して、こ
れらを、反応するメタクリルアミドプロピルー(3−ア
ルコキシ−2−ヒドロキシプロビル)ジメチルアンモニ
ウム・アセテート(但し、アルコキシの直鎖アルキル基
は炭素数8〜10の直鎖アルキル基よりなる。
)のメタノール中50%溶液に転化させた。
実施例 4 N−3−ジメチルアミノプロピル・メタクリルアミド1
70P,メタノール5001、酢酸60r及び直鎖アル
キルグリシジル・エーテル(当量239プロクター及び
ギャンブル社登録商標名エポキシド7)239Pを反応
体とし、実施例1と同様に操作して、これらを、対応す
るメタクリルアミドプロピルー(3−アルコキシ−2−
ヒドロキシプロビル)ジメチルアンモニウム・アセテー
ト(但し、アルコキシのアルキル基は炭素数12〜14
の直鎖アルキル基よりなる。
)のメタノール中50%溶液に転化させた。
実施例 5 実施例1及び実施例2で製造した単量体を水/軽鉱油に
溶解し、単量体をlwt% 0.1wt%及び0.01
wt%を含む溶液を調製し、これの表面張力、界面張力
を測定した。
結果を次に示す。上掲の表をみると、本発明の単量体は
表面活性剤として有効であることがわかる。
実施例 6 スターラー、温度計及び添加沢斗をつげた500rIl
l四日フラスコに、N−(3−ジメチルアミノプロピル
)アクリルアミド78グ、酢酸30z1及びメタノール
150iを装入した。
酸塩溶液を60℃に加熱してから直鎖アルキル・グリシ
ジル・エーテル143P(当量301直鎖アルキル基は
炭素原子数8〜10よりなる。
プロ☆☆クター及びギャンブル社より市販されている登
録商標名エポキシド8)を30分かかつて加えた。
この反応混合物を60℃で1時間浸漬した。
所望の第4アンモニウム化合物への転化は、第4窒素に
近いメチル基を第3窒素に近いメチル基と比較して、9
0%以上を示した。
生成した化合物の核磁気共鳴試験の結果を次に示す。
?述の用途に加えて、本発明の陽イオン単量体は他の用
途にも使える。
例えば、陽イオン単量体又はこれらから生成される重合
体、共重合体( Copolymer )、狭義の共重
合体( interpolymer )は、凝集剤、ポ
リウレタン又はポリイソシアニュレート触媒、製紙工業
におけるファイバー構成の保持材、フートリニエル・マ
’/7 ( Fourdrinier machine
)のワイヤー表面を通る排水( drainage
) を改良するための添加剤、セルーズに加える染料
を保持する目的でセルローズ物質に加える添加剤、低濁
度水の凝固に用いる高分子電解質、汚水の凝集又は脱水
、石炭スラリーの沈降、ゴム・ラテックスの凝固及び水
中に分散した油のエマルジョンの破壊などに有効な添加
剤として用いられる。
同様にして、この単量体、これらの単重合体又は狭義の
共重合体は多くの方法において添加剤として又はそれ自
身で種種の製品を製造するために使用される。
例えば、単量体から生成される重合体の溶液は、造形品
、シート、フイルム、包装ティッシュ、チュービングの
フィラメント( tubing filament )
、糸、加工糸などに注型したり紡糸することができる。
他の例では、本発明の陽イオン単量体から製造した重合
体の水溶液又はアルコール溶液は、塗装、仕上注型又は
付着又は積層のための成形に使用することができる。
特に、これらは、セロファン、紙、布などの接着剤、織
物の仕上剤、糸の寸法安定剤、ソーセージ容器に使う保
護性耐水性被覆、染料中間物、フィラメント・フイルム
・フオーマ( formar )などに使用することが
できる。
本発明のポリマーは、又、天然又は合成のフイラメント
・フィルム及び凝革に対する定着剤として、すばらしい
用途が見出される。
これらは、又、表面変形又は他種の操業技術( man
upulativetechnique )によって、
工業的及び商業的製品の仕上げ、含浸又は被覆に使用す
ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1式 ?式中、R1は水素又はメチル、R2及びR3は低級ア
    ルキル基、R4は炭素原子9個または12乃至14個を
    含む直鎖のアルキル基、Xは原子価mをもつ有機酸又は
    鉱酸の陰イオン、Aは2価の低級アルキル基)をもつ、
    アクリルアミド又はメタクリルアミド・アルコキシプロ
    ビル第4級化合物。 2 人がプロピレンである、特許請求の範囲第1項記載
    の化合物。 3Rがメチルである、特許請求の範囲第2項記載の化合
    物。 4 R1及びR3がメチルである、特許請求の範囲第
    3項記載の化合物。
JP54146635A 1979-04-23 1979-11-14 アクリルアミド又はメタクリルアミド・アルコキシプロピル第4級化合物 Expired JPS5838423B2 (ja)

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