JPS6048955A - ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレ−トの中和塩あるいはその４級塩の精製法 - Google Patents

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】 リレートの中和塩あるいはその４級塩の精製法に係るも
のである。詳しくはこれらジアルキルアミンエチル（メ
タ）アクリレートの中和塩あるいはその４級塩を重合し
て溶解性良好な高分子量重合体を得るのに適したジアル
キルアミノエチル（メタ）アクリレートの中和塩あるい
はその４級塩の精製法に係るものである。但しく）内の
メタはメタアクリレートを含むことを示す。

本発明におけるジアルキルアミンエチル（メタ）アクリ
レートの中和塩あるいはその４級塩（以下アクリレート
類と称する）は２次の一般式（Ｉ）ルキル基、Ｒ４は水
素原子、炭素数１〜２のアルキル基またはベンジル基を
示す。ＸｏはＣＩ、Ｂｒなどのハロゲンイオン、硫酸イ
オン、炭素数１〜２のアルキル基を有するアルキル硫酸
イオンなどが挙げられる。） で代表される化合物である。

たトエば、ジメチルアミンエチルアクリレート。

ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノ
エチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレ
ートなどと塩酸、硫酸などの酸との中和塩およびアクリ
ロイルオ中ジエチルトリメチルアンモニウムクロライド
、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
クロライド、アクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムブロマイド、メタクリロイルオキシエチルトリ
メチルアンモニウムブロマイド、アクリロイルオキシエ
チルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート、メタ
クリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチル
サルフェート、アクリロイルオキシエチルジメチルエチ
ルアンモニウムクロライ塩化合物が挙げられる。

アクリレート類はジアルキルアミノエチル（メタ）アク
リレートを塩酸、硫酸などの鉱酸にて中和するか、塩化
メチル、ジメチル硫酸のようなアルキル化剤と反応せし
めることにより製造することが出来る。このようにして
得られたアクリレート類の単独重合体あるいはアクリル
アミドなどとの共重合体はカチオン性高分子電解質とし
て種々の用途に使用されており、特に高分子量重合体は
水性懸濁物の＃集あるいは、各釉汚泥の脱水に対して優
れた効果を有している。

凝集剤あるいは脱水剤として使用するためには高分子量
でしかも水溶性が良好であることが望ましい。

ところがアクリレート類中に含まれる微量不純物は重合
中に連鎖移動剤として作用し分子量を低下させたり、あ
るいは架橋剤として作用し、得られる重合体の溶解性を
低下させる原因となってい１８７１６記載の方法あるい
は特開５２−４８６２０記載の方法がある。前者は、ア
クＩＪＬ／−ト類中に含まれる不純物がアクリレート類
を製造する際の原料であるジメチルアミノアルキル（メ
タ）アクリレート中に含有される不純物によるものとし
て、アクリレート類を水に対する溶解性が１０チ以下の
有機溶剤で処理している。また後者は分子量の低下済解
性の低下を起こす原因はアクリレート類中の油溶性不純
物に由来するとしてアクリレート類を水不溶性非極性溶
媒で処理している。

出効来が悪く、また抽出効果を上げるためには多量の有
機溶媒を使用することが必要となり、溶媒の回収、製造
工程の煩雑化９作業環境の面で問題が多い。

以上のことから１本発明者らは、高分子量でし−たり、
前記のような欠点がない精製法について鋭意研究した結
果１重合体の分子量の低下あるいは溶解性の低下を引き
起こす原因が、ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリ
レートの中和塩あるいはその４級塩製造の際の原料であ
るジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート中に含
有される不純物のみによるものでなく、ジアルキルアミ
ノエチル（メタ）アクリレートの中和塩あるいはその４
級塩の製造の際に発生する物質により大きく影響される
ことを見い出し本発明に到達した。

すなわち本発明は、高分子量でしかも溶解性の良好な重
合体を製造するに適した一般式（１）であられされるア
クリレート類を得る目的で、アクリレート類水溶液をイ
オン交換樹脂で処理することを特徴とする上記アクリレ
ート類の精製法である。

ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート塩はジア
ルキルアミノエチル（メタ）アクリレートを水溶媒おる
いは有機溶媒の存在下で塩化メチル等の４級化剤と反応
せしめることによって行われるが、経済的な面からは水
溶媒中で行われる。

しかしジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレートは
非常に加水分解を受けやすいため、水ｍ媒中で行わ１％
るアクリレート類の製造中ジアルキルアミノエチル（メ
タ）アクリレートの加水分解を完全に抑えることは不可
能であり、製造して得られるアクリレート類水溶、液中
には加水分解による遊離酸、遊離酸忙対応する遊離アミ
ンあるいは未反応のジアルキルアミノエチル（メタ）ア
クリレート（遊離アミン）が含有されることになる。

一般にカチオン性重合体の製造方法としては。

水溶ｇ重合、沈澱重合、懸濁重合などの種々の方の含量
の多いものを重合しても高分子量の重合体は得がたく、
また得られた重合体は水不溶物の多いものとなる。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明はアクリレート類水溶液をイオン交換樹脂で処理
することにより実施さｎるが、その方法は攪拌機を備え
付けた容器にアクリレート類水溶液を仕込み２次いでイ
オン交換樹脂を加え一定時間攪拌しその後払い出し濾過
する方法、あるいはイオン交換樹脂を充填１７た塔にア
クリレート類水溶液を通して行う方法などがある。

イオン交換樹脂としては強酸性あるいは弱酸性の陽イオ
ン交換樹脂１強塩基性あるいは弱塩基性の陰イオン交換
樹脂などがあるがイオン交換樹脂の選択は処理されるア
クリレート類水溶液中に含有される不純物の種類により
適宜選択される。また陽イオン交換樹脂で処理した後陰
イオン交換樹アクリレート類水溶液中のアクリレート類
の濃度についても特に制限されるものではなく、Ｍ造さ
れた濃度のアクリレート類水溶液をそのまま処理するこ
とが出来る。本方法では結晶が析出しない範囲なら高濃
度の水溶液でも容易にその処理が可能なことも設備面、
生産性の面から有利な方法である。

処理温度、処理時間についても特に制限されるものでは
ないが温度についてけ逆常２０〜４０℃が好ましく、あ
まり高い温度ではアクリレート類の重合等の面で好まし
くない。時間については数時間で目的が達せられるが適
宜その時間を延長してもさしつかえない。

本発明方法によってアクリレート類水溶液中の遊離酸、
遊離アミンが除去され、更にはその他の不純物も付随的
に除去さｎる。その結果本発明方法で処理したアクリレ
ート類水溶液を重合して得゛次に本発明を実施例により
具体的に説明するが本発明はその要旨を超えない限り以
下の実施例によって制約されるものではない。

実施例　１ １ｔガラス製オートクレーブにジメチルアミノエチルア
クリレ−）２０（ｌと水６６．７ｆを仕込み更に重合禁
止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテルをジメチ
ルアミノエチルアクリレートに対して１５００　ｐｐｍ
＋を加え８０℃でメチルクロライドを攪拌下吹き込み８
時間反応させた。反応後オートクレーブの残圧を放出し
、更にエアーバブリングにより過剰のメチルクロライド
を除去しアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウムクロライド・水溶液８Ｂ２．ｌｆを得た。得られた
第４級アンモニウム垣水溶液について未反応ジメチルア
ミノエチルアクリレート、加水分解によって生成したア
クリル酸等を電位差滴定法、高速液水”溶液中の遊離ア
ミン（未反応ジメチルアミノエチルアクリレート、加水
分解により生成したジメチルアミノエチルアルコール等
の合計）含量は１゜１０％、加水分解（（より生成した
アクリル酸含量は０．５５重を係であった。

この第４級アンモニウム塩水溶液１ｏｏｆに強酸性陽イ
オン交換ｍＨｒｉ　（ＤＯＷＩＤＸ　−５０Ｗ−Ｘ４）
ＩＯ−を加え室温で２時間激しく攪拌後、イオン交換樹
脂を炉別除去した。この処理液に強塩基性イオン交換樹
脂（アンバーライ）ＩＲＯ−８４）１０−を加え室温２
時間攪拌後、イオン交換樹脂を炉別した。

処理終了後の液に含有される遊離アミンは０．０６チ、
アクリル酸は０．０２係であった。

前述の方法で精製したアクリロイルオキシエチルトリメ
チルアンモニウムクロライド水溶液８０り、アクリルア
ミド８１．７ｆおよび水’７９．７ｆを５００　ｍｌ四
つロフラスコに入れ３０゛Ｃに保ちながまたので内容物
を取り出しアセトンにより脱水。

更に粉砕乾燥後収率９重合度（粘度）、溶解性を測定し
た。収率は重量により１重合度（粘度）はポリマーを１
係濃度に：ｌＮ−ＮａＣｌ溶解しＢ型粘度計により２５
℃で測定、１また溶解性はポリマー１０２をｌＮ−Ｎａ
Ｃｌ溶液中で２時間攪拌溶解後１００メツシー金網で濾
過し金網に残るゲルを肉眼判定することにより比較した
。その結果収率９９．２係、粘度１４・００ｃｐでゲル
状物はなく完全溶解しく１１） た。

実施例２〜４及び比較例１ 実施例１で４・級化して得られた卯、４・級アンモニウ
ム塩水溶液を強酸性イオン交換樹脂（Ｄ　ＯＷ　ＥＸ　
−５０Ｗ−Ｘ　４・）　ｌ　Ｏｍｌのみ（実施例２）、
騒塩基性陰イオン交１実樹脂（アンバーライｌ−Ｉ　１
１．　Ａ−４１０）５ｍ、！＝　（ｒ）ＯＷＥＸ−５０
Ｗ−Ｘ４）５ｍｌ（実施例８）９弱塩基性陰イオン交換
樹脂（アンバーライトＩｆもＡ　６８）　１０ｍｌと（
ＤＯＷで処理した。また処理して得られた第４１級アン
−ｅニウム塩水溶液を実施例１と同様の方法で重合した
。

その結果を表−１に示す。また比較例１として精製処理
を施こさなかった場合の結果も合せて表−１に示す。

〔以下余白〕

（１２） 表−１ （１８）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレートの酸中和
   塩あるいはその４級アンモニウム塩水溶液をイオン交換
   樹脂で処理することを特徴とする上記ジアルキルアミノ
   エチル（メタ）アクリレートの酸中和塩あるいはその４
   級アンモニウム塩の精製法。