WO2003102036A1 - Amine-functional copolymer and process for producing the same - Google Patents

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Masato Aoyama
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    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets

Definitions

  • the present invention is used for various uses such as a flocculant for a dispersion in water, a flocculant or a strengthening agent in papermaking, a cosmetic base material, a gas barrier material, an emulsifier, a colloid protective agent, a soil modifier, or an adhesive.
  • the present invention relates to an amine-functional copolymer having improved color and odor, and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a copolymer containing a vinyl alcohol unit and a vinylamine unit having improved color and odor, and a method for producing the same.
  • Amine-functional copolymers can be used in various forms, such as flocculants for dispersions in water, flocculants or enhancers in papermaking, cosmetic base materials, gas barrier materials, emulsifiers, colloid protective agents, soil modifiers, or adhesives. Used for applications. In particular, low odor and low coloring are required for cosmetic base materials, gas barrier materials, and coating agents for inkjet receiving paper.
  • coloring of the copolymers is not preferable because the appearance of the compounded cosmetics deteriorates or the desired color is not obtained when coloring the cosmetics.
  • the odor of the copolymer to be blended is not preferable because a masking agent is further required or a desired scent cannot be produced.
  • Gaspari materials are often used for applications where the contents are visible, in which case the coloring of the copolymer to be blended is not favorable, and it is not desirable that the copolymer itself forming the gas barrier material has an odor. .
  • the coloring of the copolymer to be blended is not preferred in order to faithfully represent the color of the printed matter, and in the working stage of preparing, applying and drying the coating agent, The odor of the resulting copolymer is not preferred.
  • the amine-functional copolymers conventionally provided have yellow coloring, have a unique dusty odor, or have only both disadvantages, and have improved hue and odor. It has been desired to provide such a copolymer.
  • the amine edible copolymer is obtained by copolymerizing an N-vinyl carboxylic acid amide such as N-vinylacetamide or N-vinyl formamide with a monomer copolymerizable therewith. It can be produced by hydrolyzing an amide group in the obtained copolymer to an amino group.
  • the pinyl alcohol / vinylamine copolymer is obtained by copolymerizing vinyl acetate such as vinyl acetate and N-vinylcarboxylic amide such as N-vinylformamide. Then, the ester group derived from vinyl carboxylate in the obtained pinyl carboxylate / N-vinyl carboxylic acid amide copolymer is hydrolyzed (hereinafter, the hydrolysis of the ester group is referred to as “saponification”). To produce a vinyl alcohol ZN-vinylcarboxylic acid amide copolymer, and then hydrolyze an amide group derived from vinylamide of the copolymer.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-74402 discloses that a vinyl alcohol / vinylamine copolymer is neutralized with an acid by saponifying a pinyl acetate / vinyl formamide copolymer with an acid in an aqueous solution.
  • a method for obtaining an aqueous solution of a salt compound is described.
  • steps such as neutralization, desalination, precipitation, and separation are required, and the vinyl alcohol Z-vinylamine copolymer itself is required. It was rather difficult to obtain, so the nature of the polymer was not revealed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-219706 discloses that a vinyl acetate / vinyl formamide copolymer is suspended in water, and the vinyl alcohol / vinyl formamide is hydrolyzed in a single step under basic conditions.
  • a method is described in which a vinyl alcohol-vinylamine copolymer is obtained as a powder by washing the polymer with 20 at least one selected from the following water, alcohol, and salt water. This method is excellent in that a vinyl alcohol / vinylamine copolymer can be obtained as a powder, but further improvement is desired in terms of color and odor, and yield.
  • the present invention provides an amine-functional copolymer having improved coloring and odor, and powdering the amine-functional copolymer by efficiently hydrolyzing a vinylvinylcarboxamide copolymer. It is an object of the present invention to provide a method for easily obtaining the information. Disclosure of the invention The present inventors have conducted intensive studies on the hydrolysis conditions of the N-pinylcarboxylic acid amide copolymer, and found that the copolymer was hydrolyzed in an aqueous medium in which a salt was dissolved in the presence of an acid or base catalyst. As a result, the corresponding vinylamine copolymer can be obtained as a powder quickly, with a high yield, and with a simple operation, and the obtained copolymer has little coloration and odor. The invention has been completed.
  • the present invention has the following gist.
  • a method for producing an amine-functional copolymer characterized by the following.
  • the N-vinylcarboxylic acid amide copolymer is a vinyl alcohol / N-vinylcarboxylic acid amide copolymer containing a repeating unit represented by the general formulas (I) and (III) (5) or (6)
  • the method for producing a copolymer according to (6) is a vinyl alcohol / N-vinylcarboxylic acid amide copolymer containing a repeating unit represented by the general formulas (I) and (III) (5) or (6).
  • R and R ′ each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • the vinyl alcohol / N-vinyl carboxylic acid amide copolymer is obtained by hydrolyzing vinyl sulfonic acid ZN-vinyl carboxylic acid amide copolymer in an organic solvent (7) or (8) The method for producing a copolymer according to (8).
  • a coating agent for an ink jet image receiving paper comprising the copolymer according to any one of the above (1) to (4).
  • a vinyl alcohol novinylamine copolymer as an example, a method for producing the same, and characteristics of the obtained high-quality copolymer.
  • a copolymer containing repeating units of the formulas (I) and (II) is used as the vinyl alcohol / N-vinyl carboxylic acid amide copolymer used as a raw material.
  • R and R each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • R is preferably a hydrogen atom or a methyl group, particularly preferably a hydrogen atom.
  • R and are preferably hydrogen atoms.
  • such a vinyl alcohol ZN-vinyl carboxylic acid amide copolymer includes vinyl carboxylate esters such as biel formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and vinyl trifluoroacetate; N-vinylcarboxylic acid amides such as vinylformamide and N-vinylacetamide are copolymerized, and then the ester group derived from the vinyl sulfonic acid ester of the resulting vinyl carboxylate / N-vinylcarbonamide copolymer Can be obtained by saponification according to a conventional method.
  • vinyl carboxylate esters such as biel formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and vinyl trifluoroacetate
  • N-vinylcarboxylic acid amides such as vinylformamide and N-vinylacetamide are copolymerized, and then the ester group derived from the vinyl sulfonic acid ester of the resulting
  • polystyrene resin When copolymerizing vinyl carboxylate and N-vinylcarboxylic amide, another monomer copolymerizable with these may be copolymerized.
  • a monomer include acrylic acid derivatives such as acrylic acid, acrylate ester, acrylonitrile, and acrylamide; N-pinyl lactam such as N-vinylpyrrolidone; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether; Examples thereof include alkyl vinyl ethers such as butyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, and isobutyl vinyl ether.
  • the copolymerization reaction can be carried out without a solvent, but is preferably carried out in the presence of a solvent in order to remove reaction heat, simplify post-treatment, and the like.
  • a solvent examples include alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol; and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone.
  • the type of polymerization may be solution polymerization, or may be emulsion polymerization or suspension polymerization.
  • polymerization initiator examples include azo compounds such as 2,2,2-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile); t-butyl peroxybibirate; Peroxides such as t-butyl peroxy neodecanoate, di (2-ethylhexyl) peroxide and the like; and these compounds and ascorbic acid and sulfurous acid Those selected from the group consisting of redox-based catalysts combined with a reducing agent such as lime are preferred.
  • the amount of the polymerization initiator to be used is usually 0.01 to: 0% by weight of the monomer. Further, if necessary, a chain transfer agent or the like may be added.
  • the polymerization reaction is preferably carried out at 25 to 150.
  • the resulting vinyl carboxylate / N-vinyl carboxylic acid amide copolymer is dissolved or suspended in an appropriate solvent, and the ester group derived from a vinyl ester is saponified by a conventional method in the presence of a basic catalyst to obtain a compound represented by the general formula ( It is a vinyl alcohol / N-vinyl carboxylic acid amide copolymer containing the repeating units represented by I) and (III).
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • the solvent used for saponification is not particularly limited.
  • water alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol
  • cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane.
  • a solvent that precipitates the polymer is selected as the copolymer undergoes saponification, the operation of precipitating and isolating the product after the reaction can be omitted. Is simplified.
  • solvents include methanol, ethanol, isopropanol, and tetrahydrofuran.
  • Examples of the basic catalyst used for the genification include alkylamines such as trimethylamine and triethylamine; and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and hydroxylase.
  • the amount of the catalyst used is preferably in the range of 0.1 to 3% by weight based on the vinyl carboxylate group of the copolymer to be saponified.
  • the copolymerization reaction is carried out in methanol, and the resulting reaction mixture is subjected to saponification by adding a hydroxylating sphere, whereby a Bier alcohol N-vinylcarboxylic acid amide copolymer can be obtained.
  • the saponification of the ester group is preferably performed at room temperature to 100 t, particularly preferably at 30 to 70 ° C.
  • the biel alcohol ZN-vinyl carbamic acid amide copolymer thus obtained is hydrolyzed in an aqueous medium in which a salt is dissolved in the presence of an acid or base catalyst to give an amine functional copolymer. Merge.
  • aqueous medium water is preferably used, but an organic solvent may be used in combination if the amount is small. However, when an organic solvent is used in combination, the precipitation of the amine-functional copolymer produced by hydrolysis may be inhibited.
  • Either an acid or a base can be used as the catalyst, but a base is preferably used.
  • the acid include hydrochloric acid, hydrobromic acid, nitric acid, halogen acid, trifluoroacetic acid, methanesulfonic acid and the like.
  • the base include metal hydroxides of alkali metal such as sodium hydroxide, sodium hydroxide, and carbon dioxide.
  • the catalyst is preferably used in the range of 1 to 10 equivalents to 1 equivalent of the amide group of the vinyl alcohol ZN-pinylcarboxylic acid amide copolymer.
  • any salt can be used as long as it does not inhibit the hydrolysis reaction.
  • the salt cation is preferably an alkali metal ion such as sodium or potassium.
  • an inorganic acid ion such as a chloride ion; and a monovalent ion such as a carboxylate ion such as a formate ion and an acetate ion are preferable.
  • a salt having a divalent anion such as a sulfate ion is used, the amine may be crosslinked and gelled.
  • the salt usually include inorganic salts such as sodium chloride and sodium chloride; carboxylate salts such as sodium formate, sodium acetate, sodium butyrate, and formic acid potassium.
  • inorganic salts such as sodium chloride and sodium chloride
  • carboxylate salts such as sodium formate, sodium acetate, sodium butyrate, and formic acid potassium.
  • sodium chloride, potassium acetate, sodium acetate, potassium formate or sodium formate are preferred from the viewpoints of cost, availability, and control of the reaction.
  • the above salt is added so as to be 1% by weight or more in the hydrolysis reaction solution.
  • the addition amount is preferably at least 3% by weight, particularly preferably at least 5% by weight, most preferably at least 10% by weight.
  • the addition amount is as small as less than 1% by weight, the salt concentration becomes too low, and the resulting amine-functional copolymer is hardly precipitated as a solid, and the yield tends to decrease.
  • the salt concentration is too high, the reaction is not hindered, so that the salt can be added to its saturated concentration.
  • the hydrolysis reaction is usually carried out at a temperature of 30 to 130, preferably at a temperature of 50 to 100 ° C.
  • the reaction time varies depending on the temperature and the solvent, but is usually 1 to 24 hours.
  • the reaction system may be a batch system or a continuous system.
  • the hydrolysis reaction is thought to proceed as a liquid phase reaction. That is, the raw material vinyl alcohol ZN-vinyl carboxylic acid amide copolymer is first dissolved in an aqueous medium and hydrolyzed, and the resulting amine-functional copolymer precipitates as a solid from the aqueous medium. It is considered something. In the method of the present invention, a high hydrolysis rate is expected to be achieved by going through this reaction process.
  • the hydrolysis reaction rate can be controlled by adjusting conditions such as the temperature, time, and amount of the catalyst for the hydrolysis reaction. Therefore, it is possible to obtain an amine-functional copolymer in which the carboxylic acid amide groups are almost completely converted to the amine functional groups, or to obtain the amine-functional copolymer in which some carboxylic acid amide groups are left, that is, the copolymer represented by the general formula (III). It is also possible to obtain amine-functional copolymers containing units as represented.
  • the resulting amine-functional copolymer may be washed with an appropriate solvent such as cold water or methanol to reduce the amount of salts remaining in the polymer, if necessary, or dried to remove the solvent. It is preferred to do so.
  • an appropriate solvent such as cold water or methanol
  • the number average molecular weight in terms of pullulan of the amine-functional copolymer obtained above, as measured by GPC, is usually 50,000 to 100,000, and its typical composition is represented by the general formula:
  • the aqueous solution after the separation of the amine functional copolymer from the reaction mixture contains salts, it can be reused for the hydrolysis of the vinyl alcohol / vinyl carboxylic acid amide copolymer. .
  • the salt is repeatedly used. This is also preferable because the composition of the aqueous medium can be kept almost constant.
  • the coloring of the aqueous solution of the amine-functional copolymer of the present invention in particular, the vinyl alcohol-vinylamine copolymer is reduced as compared with the copolymer obtained by a known method.
  • the degree of coloring is 3 or less, particularly 2 or less, as a Gardner Color Standard Number measured by ASTM D1544 of a 10% by weight aqueous solution.
  • the same index of a vinyl alcohol / vinyl amine copolymer obtained by a known method is usually 4 or more.
  • the reason for obtaining a vinyl alcohol-vinylamine copolymer having less coloring in the present invention is not clear, but is considered as follows. That is, as described above, the vinyl alcohol / vinylamine copolymer is obtained by copolymerizing a vinyl carboxylate such as vinyl acetate and an N-vinyl carboxylic acid amide such as N-vinylformamide. The ester group derived from vinyl carboxylate in the vinyl / N-vinyl carboxylic acid amide copolymer is saponified into a vinyl alcohol ZN-vinyl carboxylic acid amide copolymer, and then the amide group derived from vinyl amide of this copolymer is removed.
  • a vinyl carboxylate such as vinyl acetate
  • N-vinyl carboxylic acid amide such as N-vinylformamide
  • vinyl alcohol such as methanol or isopropanol
  • the hydrolysis is carried out under the condition that the Biel alcohol Z vinylformamide copolymer is once dissolved, and then the vinyl alcohol vinylamine copolymer is powdered by the action of the salt dissolved in the aqueous medium.
  • the vinyl alcohol / vinylamine copolymer of the present invention has a reduced odor as compared with dusty and odorous vinyl alcohol Z vinylamine copolymers obtained by a known method.
  • a gas collected from a 10% by weight aqueous solution of the above by the solid phase micro extraction method (Solid Phase Micro Extraction (SPME)) under the following conditions was analyzed by the headspace gas chromatography (HSGC) method,
  • the amount of acetoaldehyde is less than 2 / ⁇ gZmL, especially 1 g / mL or less.
  • the acetoaldehyde content was measured under the following conditions.
  • SPME fiber 75 i Di Carboxen / Polydimetliylsiloxane, Equipment: MPS2 manufactured by GERSTEL, Heating temperature: 60 ° C, Heating time: 120 minutes, Heating atmosphere: Air, Capture temperature: -150 GC-MS equipment: GC: Agilent HP6890MS: Agilent's Mass Sensitive Detector 5973N (EI) Column: HP-I OWAX Column Temperature: 4 (TC x i5min ⁇ 5 ° C / min ⁇ 250 ° C X20jnin Injection Mode: Splitless Sample Weight: 20DI1 volume Weigh 7.5 g ( ⁇ 0. L) g of sample into headspace bottle.
  • the amount of acetoaldehyde was determined using a separately prepared peak of about 10 g / l (10 ppm: the concentration was determined accurately from the preparation conditions) of an aqueous solution of acetoaldehyde under the same conditions as the sample.
  • the relative sensitivity of GC-MS analysis (the value obtained by dividing the peak area of acetoaldehyde in the toluene ion chromatogram by the concentration of the acetoaldehyde aqueous solution) was determined from the area, and the amount of each component generated from the sample was calculated as acetoaldehyde.
  • the conversion was carried out by calculating the odor component in the sample solution by converting the concentration in the aqueous solution.
  • 2 ng / mL or more of acetoaldehyde is usually detected from a vinyl alcohol Z-vinylamine copolymer obtained by a known method.
  • ⁇ acetaldehyde is the detection threshold is 0. 0015 P pm against odors, are known as strong odorant substance (J. Air. Pol l. Control Association, 19 No.2 91 pp, Japan Environmental Sanitation Based on the findings so far, it is said that if the acetate concentration measured by the above method is less than 2 agZmL, practically no odor is felt.
  • the vinyl alcohol Z-vinylamine copolymer is obtained by copolymerizing a carboxylic acid vial such as vinyl acetate with an N-vinyl carboxylic acid amide such as N-vinylformamide, and Bier ZN—Saturation of the ester group derived from vinyl sulfonic acid in the vinyl carboxylic acid amide copolymer into a vinyl alcohol-vinyl carboxylic acid amide copolymer, followed by hydrolysis of the amide group derived from the vinyl amide of the copolymer.
  • unreacted vinyl carboxylate often remains during the first copolymerization.
  • the acetaldehyde produced in the previous step is eluted into water when the vinyl alcohol / pinylamine copolymer is dissolved in water, and is detected as odor.
  • acetoaldehyde since it is known that acetoaldehyde easily reacts with amine, acetoaldehyde reacts with the amino group of the vinyl alcohol / vinylamine copolymer to form imine, and this vinyl alcohol-vinylamine copolymer When the union is dissolved in water, the acetoaldehyde may be regenerated by the reverse reaction to generate odor.
  • the amount of generated acetoaldehyde is reduced, and the vinyl alcohol / vinylamine copolymer is precipitated as a powder after hydrolysis. It is presumed that the solvent stays in the aqueous medium, the amount of acetoaldehyde in the vinyl alcohol Z-vinylamine copolymer aqueous solution can be reduced, and no odor is felt.
  • Such an amine-functional copolymer of the present invention may be used as a cosmetic base material by adding an additive or the like that can be used in other cosmetics applications, such as a shampoo, a rinse, a treatment, an aerosol hair spray, and a pump type. It can be used for hair cosmetics such as hair spray, hair foam, jewelry, hair wax and hair cream, and body deodorant such as antiperspirant.
  • optional components can be added to the cosmetic base material as long as the effects of the present invention are not affected.
  • Hydrocarbons such as liquid paraffin, petrolatum, solid paraffin, and squalane; ester oils such as decyl oleate and isopropyl myristate; volatile silicone oils, silicone resins, silicone gums, and silicones such as alkyl-modified silicones; ethanol, cetyl Alcohols such as alcohol, oleyl alcohol, lanolin alcohol, cholesterol, phytosterol, and isostearyl alcohol; higher fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, lanolin fatty acid, isostearic acid, and derivatives thereof Acryl resin alkanolamine solution, polyvinylidone lidone, lipoxyvinyl polymer, polyvinyl alcohol, (N-methacryloyloxetil ⁇ , ⁇ -dimethylammonium) - ⁇ - ⁇ - ⁇ -
  • the copolymer of the present invention can also be suitably used as a gas ply material.
  • One of the major features of films made of polypinyl alcohol is that they have very low gas permeability for oxygen, carbon dioxide, and nitrogen. This material becomes a stiff and tough film with low hygroscopicity and no plasticizer by biaxial stretching. Film can be used to improve the preservability of food.
  • foods have properties such as high retention of aroma components and high sublimation prevention properties of sublimable substances, excellent resistance to oil, oil and grease, and chemical resistance, and good release properties in FRP and FRA molding. It is said to be leading to market development in various fields other than packaging (“New 'Water-soluble Polymer Applications and Markets'”, edited by Nagatomo Shinji, Cemushi, 1988, p. 260).
  • a crosslinking agent is used.
  • crosslinking agent examples include an organic crosslinking agent having an aldehyde group, a methylol group, a vinyl epoxy group, an ester group, an isocyanate group, and the like, and an inorganic crosslinking agent such as boric acid and borax (Koval Nagano, revised edition Koichi Nagano, Published by Saburo Yamane and Kentaro Toshima, Polymer Publishing Association, 1981, p. 257) (PCT Int. Appl. WO 9804411).
  • cross-linking agents react with the hydroxyl groups of the polymer, but in the present invention, the amino groups in the copolymer are more reactive than the hydroxyl groups, so that the same cross-linking agent has the same effect when treated in a small amount or at a low temperature. Is preferred because
  • a water-soluble modified polyvinyl alcohol still having 0.05 to 20 mol% of a vinylamine structural unit, and a water-proofing agent having reactivity with the primary amino group per 100 parts by weight of the modified polyvinyl alcohol.
  • a water-resistant composition consisting of 5 to 50 parts by weight is known from Japanese Patent Publication No. 1979-3777, but the water-soluble composition of the present invention is also used for such a purpose requiring water resistance.
  • a polymer can be suitably used.
  • the copolymer of the present invention is preferred because it can be used both as a film for food packaging and as a film for the purpose of retaining aroma components, since it has little coloring and a small amount of odor components derived from acetoaldehyde.
  • the copolymer of the present invention can be used as a coating agent for ink jet image receiving paper in the same manner as ordinary polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol.
  • an aqueous solution of a vinyl alcohol / vinylamine copolymer is directly used or filled with silica, alumina, titanium oxide, or the like.
  • the ink-jet receiving paper can be manufactured by applying the dispersion mixed with the agent onto a base material such as paper, polyolefin, or polyethylene terephthalate, followed by drying.
  • additives may be used for the purpose of improving the water resistance of the receiving paper, enhancing the paper strength, improving the light resistance, improving the gas resistance, and the like.
  • Crosslinking agents such as darixol and boric acid as water resistance improvers and paper strength enhancers, 2-hydroxybenzophenone, 2- (2-hydroxyphenyl) benzotriazol, etc. as lightfastness improvers Violet ray absorbers, hinderdamines such as 1,1,6,6-tetramethylpiperidine, singlet oxygen quenchers such as diazabicyclooctane, and gas resistance improvers 2,6 Examples thereof include an antioxidant such as monobutyl phenol and a singlet oxygen quencher such as diazabicyclooctane.
  • the obtained heavy aqueous solution of the vinyl alcohol Z-vinylamine copolymer was measured by means of —NMR on an NMR chart, which was determined by an integral ratio between a proton derived from a formyl group and a methine proton in the main chain.
  • a 10% by weight aqueous solution of the copolymer was applied on a Panasonic video printer paper with a # 28 bar coater, and heated at 100 ° C for 3 minutes to prepare an inkjet receiving paper.
  • the whiteness of the receiving paper thus obtained was measured according to ASTME313.
  • the measuring machine is Nippon Denshoku Model 1001DP, Illuminant is D65, observer is 10 °.
  • Brine prepared by dissolving 112 g of sodium chloride in 362 g of water is placed in a 1 L kneader equipped with a reflux condenser and a nitrogen inlet, and the dried vinyl alcohol / vinyl obtained in the above production example is obtained.
  • 84 g of formamide copolymer was added and stirred at room temperature for 1 hour. After the reaction mixture became a uniform paste, 60 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was added at room temperature.
  • a vinyl alcohol-vinylamine copolymer was obtained in a yield of 91% in the same manner as in Example 1 except that 128 g of sodium formate was used instead of 112 g of sodium chloride. The hydrolysis reaction rate was 100%.
  • Table 1 summarizes the evaluation results of the obtained copolymer.
  • Table 1 summarizes the evaluation results of the obtained copolymer.
  • Table 1 summarizes the evaluation results of the obtained copolymer.
  • Example 4 25 g of an aqueous solution obtained by separating the vinyl alcohol Z-vinylamine copolymer and 25 g of water, and 90 g of water were dissolved in 30 g of sodium acetate, and a reflux condenser and a nitrogen inlet were provided.
  • the vinyl alcohol Z-pinylformamide copolymer 84 obtained in Production Example and dried was added to the L kneader, followed by stirring at room temperature for 1 hour. After the reaction mixture became a uniform paste, 37 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and at 60 ° C for 120 minutes.
  • Table 1 summarizes the evaluation results of the obtained copolymer.
  • the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that sodium chloride was not added.
  • the reaction product was in the form of a paste, and the vinyl alcohol Z-vinylamine copolymer produced could not be filtered off with a Nutsche filter.
  • Example 1 instead of 84 g of the dried vinyl alcohol Z-vinylamine copolymer, 362 g of water and 112 g of sodium chloride, a vinyl alcohol-vinylformamide copolymer in the form of a wet cake was used instead. g, water 270 g, and sodium chloride 128 g, and the mixture was stirred in the same manner as in Example 1. To the reaction mixture, 209.8 g of a 48% aqueous sodium hydroxide solution was added. Thereafter, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1. The reaction product was in the form of a paste, and the produced vinyl alcohol / vinylamine copolymer could not be collected by filtration with a nut.
  • a vinyl alcohol was obtained in a yield of 73% in the same manner as in Example 1 except that sodium chloride was not added, water (362 g) was replaced with methanol (362 g), and the stirring time was changed to 2 hours. Thus, a rucol Z-vinylamine copolymer was obtained. The hydrolysis reaction rate was 92%.
  • Table 1 summarizes the evaluation results of the obtained copolymer.
  • the oxygen permeability of the film obtained from the copolymer obtained in Example 4 was measured according to the above procedure, the permeability was 6.65 ⁇ 10 ⁇ 15 ci 3 ⁇ cm / cm 2 ⁇ s ⁇ Pa.
  • an amine-functional copolymer having improved color and odor having improved color and odor is obtained by efficiently hydrolyzing a vinyl alcohol ZN-vinylcarboxylic acid amide copolymer.
  • Amine-functional copolymers can be obtained easily and in high yield.
  • This copolymer is suitably used as a base material for cosmetics, a coating agent for ink jet receiving paper, and a gas pearl material.
  • Japanese Patent Application No. 200-159-9312 and Japanese Patent Application No. 200-111-150 which are the basis of the priority claim of the present application, are described. The entire contents of the description of No. 6 are taken in as a reference.

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Description

アミン官能性共重合体及びその製造方法 技術分野
本発明は、水中の分散物の凝集剤、製紙の際の凝集剤若しくは増強剤、化粧品基材、 ガスバリア材、 乳化剤、 コロイド保護剤、 土壌改質剤、 又は接着剤等、 種々の用途に 用いられる、 色及び臭気の改善されたァミン官能性共重合体、 及びその製造方法に関 するものである。 詳しくは、 色及び臭気の改善されたビニルアルコール単位及ぴビニ ルアミン単位を含む共重合体、 及びその製造方法に関するものである。 背景技術
アミン官能性共重合体は水中の分散物の凝集剤、製紙の際の凝集剤若しくは増強剤、 化粧品基材、 ガスバリア材、 乳化剤、 コロイド保護剤、 土壌改質剤、 又は接着剤等、 種々の用途に用いられている。 特に、 化粧品基材、 ガスバリア材、 インクジェット受 像紙用コ一ティング剤用途については、 臭気が少ないことや着色が少ないことが求め られている。
化粧品基材については、 配合した化粧品の外観が悪化したり、 化粧品を着色する場 合に目的の色とならなくなるため、配合される共重合体の着色は好ましくない。 また、 着香して用いる場合、 配合される共重合体の臭気は、 さらにマスキング剤が必要にな つたり、 目的の香りが出せなかったりするために好ましくない。 ガスパリァ材は内容 物の見える用途に使用されることが多く、 その場合、 配合される共重合体の着色は好 ましくなく、 ガスバリァ材を形成する共重合体そのものに臭気があることは好ましく ない。 さらに、 インクジェット受像紙用コーティング剤としても、 印字物の色を忠実 に表現するためには、 配合される共重合体の着色は好ましくなく、 コーティング剤を 作成、 塗布、 乾燥させる作業段階では、 配合される共重合体の臭気は好ましいもので はない。
し力、し、 従来提供されてきたァミン官能性共重合体は、 黄色い着色があるか、 独特 の埃っぽい臭気を有するか、 あるいは双方の欠点を有するものしかなく、 色相、 臭気 の改善された共重合体の提供が望まれていた。
一般に、 アミン食能性共重合体は、 N—ビニルァセトアミド、 又は N—ビニルホル ムアミド等の N—ビニルカルボン酸アミドと、 これらと共重合可能な単量体とを共重 合させた後、 得られた共重合体中のアミド基をァミノ基へ加水分解することにより製 造できる。
この中でも、 ピニルアルコール/ビニルァミン共重合体は、 酢酸ビニル等の力ルポ ン酸ビニルと N—ビニルホルムアミド等の N—ビニルカルボン酸アミドとを共重合さ せ、 得られたカルボン酸ピニル /N—ビニルカルボン酸アミド共重合体中のカルボン 酸ビニル由来のエステル基を加水分解 (以下、 このエステル基の加水分解を 「ケン化」 と記載する。 ) してビニルアルコール ZN—ビニルカルボン酸アミド共重合体とし、 次いで、 この共重合体のビニルアミド由来のアミド基を加水分解することにより製造 されている。
特開昭 6 2 - 7 4 9 0 2号公報には、 酢酸ピニル /ビニルホルムアミド共重合体を 水溶液中で酸を用いてケン化して、 ビニルアルコール/ビニルアミン共重合体を酸で 中和された塩化合物の水溶液として取得する方法が記載されている。 しかしながら、 この方法では、 水溶液からビニルアルコ一ル ビニルァミン共重合体を粉末として取 得するためには、 中和、 脱塩、 析出、 分離等の工程が必要であり、 ビニルアルコール Zビニルァミン共重合体そのものを得ることはかなり難しく、 従って ^重合体の性質 も明らかにされていなかった。
.特公平 6— 5 1 7 4 1号公報にはメタノール中で、 及び特開 2 0 0 1 - 3 2 9 0 2 0号公報にはィソプロパノールと水の混合溶媒中で、 それぞれビニルアルコール ビ ニルホルムアミド共重合体を加水分解して、 ビニルアルコールノビニルァミン共重合 体を得る方法が記載されている。 メタノール又はイソプロパノール等のビニルアルコ ール Ζビニルァミン共重合体が実質的に溶解しない溶媒中でビエルアルコール Ζビニ ルホルムアミド共重合体を加水分解すると、 反応混合物を濾過するだけで粉末のビニ ルアルコール Ζビニルァミン共重合体を得ることができる。 しかしながら、 この方法 では、 多量の有機溶媒を必要とするため製造コストが高く、 有機溶媒を用いるため製 造プロセスが複雑となる等の問題がある。 更に特公平 6— 5 1 7 1号公報の方法で は、 着色、 臭気共に有する共重合体しか得られず、 特開 2 0 0 1— 3 2 9 0 2 0号公 報記載の方法では、 臭気は低減できるものの、 着色は著しくなる欠点があった。
特開 2 0 0 0— 2 1 9 7 0 6号公報には、 酢酸ビニル /ビニルホルムアミド共重合 体を水中に懸濁させ、 塩基性条件下一段階での加水分解によりビニルアルコール Ζビ ニルァミン共重合体とした後、 2 0で以下の水、 アルコール、 及び塩水から選ばれる 少なくとも 1種で洗浄することにより、 ビニルアルコール Ζビニルァミン共重合体を 粉末として得る方法が記載されている。 この方法は、 ビニルアルコール/ビニルアミ ン共重合体を粉末として得ることができる点で優れたものであるが、色及び臭気の点、 及び収率の点で更なる改良が望まれている。
本発明は、 着色及び臭気の改善されたァミン官能性共重合体の提供と、 該共重合体 を Ν—ビニルカルボン酸アミド共重合体の効率的な加水分解によりァミン官能性共重 合体を粉末として容易に取得する方法を提供することを課題とする。 発明の開示 本発明者らは、 N—ピニルカルボン酸アミド共重合体の加水分解条件について鋭意 検討した結果、 この共重合体を、 酸又は塩基触媒存在下に、 塩を溶解した水性媒体中 で加水分解することにより、 速やかに、 かつ高収率で、 しかも簡単な操作で、 対応す るビニルアミン共重合体を粉末として得ることができ、 しかもこうして得た共重合体 は着色も臭気も少ないことを見出し、 本発明を完成するに至った。
すなわち、 本発明は以下を要旨とするものである。
(1) ァミン官能性共重合体であって、 その 10重量%水溶液の AS TM D 154 に従って測定したガードナ一指数が 3以下であることを特徴とする共重合体。
(2) ァミン官能性共重合体であって、 その 10重量%水溶液から固層マイクロ抽出 法にて 60で、 120分間、 空気雰囲気下にて捕集した試料へッドスペースガス中の ァセトアルデヒド量が 2 zgZmL未満であることを特徴とする共重合体。
(3) ァミン官能性共重合体が、 一般式 (I)及び (II) で表される繰り返し単位を含 むビニルアルコール Zビニルァミン共重合体である (1) 又は (2) に記載の共重合 体。
Figure imgf000004_0001
(4) ピニルアルコールノビニルァミン共重合体中の、 ビニルアルコール単位 (I) と ビニルァミン単位 (II) との含有比率が (I) : (II) = 99 : 1-50 : 50 (モル 比) である、 (3) に記載の共重合体。
( 5 ) N—ビニルカルボン酸アミド共重合体を酸又は塩基の触媒存在下に加水分解 してアミン官能性共重合体を製造する方法において、 塩を溶解した水性媒体中で加水 分解することを特徴とするアミン官能性共重合体の製造方法。
(6) N—ビニルカルボン酸アミド共重合体を、 塩を溶解した水性媒体中で酸又は 塩基の触媒存在下で加水分解する (1) 〜(4) のいずれか 1項に記載の共重合体の 製造方法。
(7) N—ビニルカルボン酸アミド共重合体が、 一般式 (I) 及び (III) で表され る繰り返し単位を含むビニルアルコール/ N—ビニルカルボン酸アミド共重合体であ る (5) 又は (6) に記載の共重合体の製造方法。
Figure imgf000005_0001
(式 (III) において、 R及び R' は、 それぞれ独立して、 水素原子、 アルキル基又は ァリール基を表す。 )
( 8 ) 加水分解を、生成したアミン官能性共重合体が固体として析出する条件下で行 う (5) ~ (7) のいずれか 1項に記載の共重合体の製造方法
(9) ビニルアルコール/ N—ビニルカルボン酸アミド共重合体が、力ルポン酸ビ二 ル ZN—ビニルカルポン酸アミド共重合体を有機溶媒中で加水分解して得られたもの である (7) 又は (8) に記載の共重合体の製造方法。
(10) 塩の陽イオンが、 アルカリ金属イオンである (5)〜 (9) のいずれか 1項 に記載の共重合体の製造方法。
(11) 塩が、 塩化ナトリウム、 塩化カリウム、 蟻酸ナトリウム、 蟻酸カリウム、 酢 酸ナトリウム、 及び酢酸カリウムよりなる群から選ばれたものである (5)〜 (10) のいずれか 1項に記載の共重合体の製造方法。
(12) 水性媒体中の塩濃度が、 1重量%以上である (5) ~ (11) のいずれか 1 項に記載の共重合体の製造方法。
(13) 塩を溶解した水性媒体が、反応混合物から析出したアミン官能性共重合体を 固液分離した後の溶液である (5) ~ (12) のいずれか 1項に記載の共重合体の製 造方法。
(14) 上記 (1) ~ (4) のいずれか 1項に記載の共重合体を含有してなる化粧品
(15) 上記 (1) 〜 (4) のいずれか 1項に記載の共重合体を含有してなるガスパ リァ材。
(16)上記 (1)〜 (4) のいずれか 1項に記載の共重合体を含有してなるインクジ エツト受像紙用コ一ティング剤。 発明を実施するための形態
以下に本発明を、 ビニルアルコールノビニルァミン共重合体を例にとって、 その製 造方法及ぴ得られた高品質の共重合体の特徴について、 より詳細に説明する。 本発明に係る製造方法において、 原料として用いるビニルアルコール/ N—ビニル カルボン酸アミド共重合体としては、 式 (I) 及び (I II) の繰り返し単位を含む共重 合体を用いる。
Figure imgf000006_0001
(式 (I II) において、 R及ぴ R, は、 それぞれ独立して、 水素原子、 アルキル基又は ァリール基を表す。 )
Rとしては、 水素原子又はメチル基、 特に水素原子が好ましい。
R, としては、 水素原子が好ましい。
このようなビニルアルコール ZN—ビニルカルボン酸アミド共重合体は、 周知のよ うに蟻酸ビエル、 酢酸ビニル、 プロピオン酸ビニル、 酪酸ビニル、 安息香酸ビニル、 トリフルォロ酢酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステルと、 N—ビニルホルムアミド、 N—ビニルァセトアミド等の N—ビニルカルボン酸アミドとを共重合させ、 次いで得 られたカルポン酸ビニル /N -ビニルカルポン酸アミド共重合体の力ルポン酸ビニル エステルに由来するエステル基を、 常法により、 ケン化することにより得ることがで きる。 なお、 カルボン酸ビニルエステルと N—ビニルカルボン酸アミドとの共重合に 際しては、 これらと共重合可能な他の単量体を共重合させてもよい。 このような単量 体としては、 アクリル酸、 アクリル酸エステル、 アクリロニトリル、 アクリルアミド 等のアクリル酸誘導体; N—ビニルピロリドン等の N—ピニルラクタム;メチルビ二 ルエーテル、 ェチルビニルエーテル、 n—プロピルビニルエーテル、 n—プチルビ二 ルエーテル、 イソプロピルビニルエーテル、 tーブチルビ二ルェ一テル、 イソブチル ビニルエーテル等のアルキルビニルエーテルなどが挙げられる。
共重合反応は、 無溶媒でも行うことができるが、 反応熱の除去、 後処理の簡便さ等 のため溶媒の存在下で行うのが好ましい。 溶媒としては、 メタノール、 エタノール、 イソプロパノール等のアルコール類;アセトン、 メチルェチルケトン等のケトン類な どが挙げられる。 重合の形式は、 溶液重合でもよく、 乳化重合又は懸濁重合のいずれ でもよい。
重合開始剤としては、 2 , 2 , ーァゾビスイソプチロニトリル、 2, 2 ' —ァゾビ ス (2 , 4—ジメチルバレロニトリル) 等のァゾ化合物; t—ブチルパーォキシビバ レー卜、 t一ブチルパーォキシネオデカノエート、 ジ ( 2—ェチルへキシル) パーォ キシジ力一ポネ一ト等の過酸化物; 及びこれらの化合物とァスコルビン酸ゃ亜硫酸力 リゥム等の還元剤とを組み合せたレドックス系触媒からなる群から選ばれたものが好 ましい。 重合開始剤の使用量は、 単量体に対して通常 0 . 0 1〜: L 0重量%が好まし い。 また、 必要に応じて、 連鎖移動剤等を添加してもよい。 重合反応は、 2 5〜1 5 0 で行うのが好ましい。
生成したカルボン酸ビニル /N—ビニルカルボン酸アミド共重合体は、 適当な溶媒 に溶解又は懸濁し、 常法により塩基性触媒の存在下でビニルエステル由来のエステル 基をケン化して、 一般式 (I) 及び (III) で表される繰り返し単位を含むビニルアル コール/ N—ビニルカルボン酸アミド共重合体とされる。
ケン化に供されるカルボン酸ビニル /N—ビニルカルボン酸アミド共重合体は、 一 般式 (I V) 及び一般式 (III) で表される繰り返し単位を、 モル比で、 好ましくは、 (IV) : (III) = 9 9 : 1 - 5 0 : 5 0 , 特に好ましくは、 9 5 : 5〜5 0 : 5 0で含む ものが好適である。 式 (III) の繰り返し単位の割合が多いと、 ビニルアルコール/ N 一ビニルカルボン酸アミド共重合体の加水分解後に生成したビニルアルコール/ピニ ルアミン共重合体が析出しにくくなる。
Figure imgf000007_0001
式 (IV) において、 R〃は水素原子、 アルキル基又はァリール基を表す。
ケン化に用いる溶媒は、特に限定されない。例えば、水;メタノール、エタノール、 イソプロパノール等のアルコール類;テ卜ラヒドロフラン、 ジォキサン等の環状エー テル類などが挙げられる。
なお、 この際、 該共重合体がケン化を受けるにしたがい、 重合体が析出するような 溶媒を選択すると、 反応後、 生成物を析出させ、 単離する操作を省くことができ、 ェ 程が簡略化される。 このような溶媒としては、 メタノール、 エタノール、 イソプロパ ノール、 及ぴテトラヒドロフランが挙げられる。
ゲン化に用いる塩基性触媒としては、 トリメチルァミン、 トリェチルァミン等のァ ルキルアミン類;水酸化ナトリゥム、 水酸化力リゥム等のアル力リ金属水酸化物など が挙げられる。 触媒の使用量は、 ケン化しようとする共重合体のカルボン酸ビニルェ ステル基に対して 0 . 1 ~ 3重量%の範囲が好ましい。 例えば、 共重合反応をメタノ —ル中で行い、生成した反応混合物に水酸化力リゥムを加えてケン化することにより、 ビエルアルコール N—ビニルカルボン酸アミド共重合体を得ることができる。 上記エステル基のケン化は、 好ましくは、 室温〜 1 0 0 t、 特に好ましくは 3 0 ~ 7 0 °Cで行うのが好適である。 本発明では、 このようにして得られたビエルアルコール ZN—ビニルカルポン酸ァ ミド共重合体を、塩を溶解した水性媒体中で酸又は塩基触媒の存在下に加水分解して、 ァミン官能性共重合体とする。
カルボン酸ビニル ZN—ビニルカルボン酸アミド共重合体のケン化を、メタノール等 の有機溶媒中で行うと、 反応混合物から得られるビエルアルコール/ N—ビニルカル ボン酸アミド共重合体は、 通常はケン化に用いた有機溶媒を多量に含んでいる。 これ をそのまま本発明方法による加水分解に供すると、 生成したァミン官能性共重合体が 反応液から固体として析出しないことがある。 従って、 加水分解に供するビニルアル コール /N—ビニルカルポン酸アミド共重合体が多量の有機溶媒を含んでいる場合に は、 これを除去して共重合体の含有率を 8 5重量%以上、 特に 9 5重量%以上とした 上で加水分解を行うのが好ましい。
水性媒体としては、 水を用いるのが好ましいが、 少量であれば有機溶媒を併用して もよい。 しかし、 有機溶媒を併用すると、 加水分解により生成したァミン官能性共重 合体の析出を阻害するおそれがある。
触媒としては、 酸又は塩基のいずれも用いることができるが、 塩基を用いるのが好 ましい。 酸としては、 塩酸、 臭化水素酸、 硝酸、 ハロゲン酸、 トリフルォロ酢酸、 メ タンスルホン酸等が挙げられる。塩基としては、水酸化ナトリゥム、水酸化力リゥム、 炭酸力リゥム等のアル力リ金属水酸化物等が挙げられる。
触媒は、 ビニルアルコール ZN—ピニルカルボン酸アミド共重合体のアミド基 1当 量に対して、 1〜1 0当量の範囲で用いるのが好ましい。
水性媒体に溶解させる塩としては、 加水分解反応を阻害しない限り、 任意のものを 用いることができる。
塩の陽イオンとしては、ナトリゥム、力リゥム等のアル力リ金属イオンが好ましい。 塩の陰イオンしては、 塩化物イオン等の無機酸イオン;蟻酸イオン、 酢酸イオン等 のカルボン酸イオンなどの 1価のイオンが好ましい。 硫酸イオン等の 2価の陰イオン を有する塩を用いると、 アミンが架橋しゲル化することがある。
塩としては、 通常、 塩化ナトリゥム、 塩ィ匕カリゥム等の無機塩;蟻酸ナトリゥム、 酢酸ナトリウム、酪酸ナトリウム、蟻酸力リゥム等のカルボン酸塩などが挙げられる。 このうち、 塩化ナトリウム、 酢酸カリウム、 酢酸ナトリウム、 蟻酸カリウム又は蟻酸 ナトリウムが価格、 入手の容易さ、 反応の制御の容易さの観点から好ましい。
上記塩は、 加水分解反応液中に 1重量%以上となるように添加する。 添加量は 3重 量%以上、 特に 5重量%以上が好ましく、 最も好ましいのは 1 0重量%以上である。 添加量が 1重量%未満のように少ない場合は、 塩濃度が低くなりすぎて、 得られるァ ミン官能性共重合体が固体で析出しにくくなり、 収率が低下する傾向にある。 一方、 塩濃度が高すぎても反応に支障を与えないので、 その飽和濃度まで添加することがで きる。 加水分解反応は、 通常 3 0〜: 1 3 0で、 好ましくは 5 0 ~ 1 0 0 °Cの温度で行い、 また反応時間は温度及び溶媒により変化するが、 通常 1〜2 4時間行う。 反応の方式 は、 回分式でも連続式でもよい。
加水分解反応は液相反応として進行すると考えられる。 すなわち、 原料のビニルァ ルコール ZN—ビニルカルボン酸アミド共重合体が、 先ず水性媒体に溶解して加水分 解され、 生成したァミン官能性共重合体が、 水性媒体から固体として析出するという 過程を経るものと考えられる。 本発明方法においては、 この反応過程を経ることによ り、 高い加水分解率が達成されるものと思われる。
なお、 本発明では、 加水分解反応の温度、 時間、 触媒量等の条件を調整することに より、 加水分解反応率を制御することができる。 したがって、 カルボン酸アミド基が ほぼ全量アミン官能基に変換したアミン官能性共重合体を得ることも、 一部カルボン 酸アミド基を残した形、 すなわち、 共重合体中に一般式(III) で表されるような単位 を含むアミン官能性共重合体を得ることもできる。
得られたァミン官能性共重合体は、 必要に応じて、 冷水、 メタノール等の適当な溶 媒で洗浄して重合体中に残存する塩等の量を低減させたり、 乾燥して溶媒を除去する のが好ましい。
上記で得られたアミン官能性共重合体の G P C測定によるプルラン換算数平均分子 量は、 通常 5 0 0 0〜 1 0 0 0 0 0 0であり、 その代表的な組成は、 一般式
(I) 及び (II) で表される繰り返し単位を、 モル比 (Ι) : (Π) = 99: 1 〜 50 : 50 で含むものである。
なお、 反応混合物からァミン官能性共重合体を分離した後の水溶液は塩を含んでい るので、 これをビニルアルコール/ Ν—ビニルカルボン酸アミド共重合体の加水分解 に再使用することもできる。 この場合には、 塩基性触媒を用い、 かつ水性媒体に溶解 させる塩として原料のビニルアルコール ΖΝ—ビニルカルボン酸アミド共重合体の加 水分解で生成するカルボン酸塩を用いると、 反復使用しても水性媒体の組成をほぼ一 定に保つことができるので好ましい。 例えば、 ビニルアルコール/ Ν—ビニルホルム アミド共重合体を加水分解する場合であれば、 触媒として水酸化ナ卜リゥム又は水酸 化力リゥムを用い、 かつ塩として蟻酸ナトリゥム又は蟻酸力リゥムを用いるのが好ま しい。 本発明のァミン官能性共重合体、特にビニルアルコ一ル Ζビニルァミン共重合 体は、公知の方法で得られた共重合体に比べて、その水溶液の着色が低減されている。 その着色度合いは、 10重量%水溶液の ASTM D1544 によって測定したガードナ一指 数 (Gardner Color Standard Number)として 3以下、 特に 2以下である。 なお公知の 方法で得られるビニルアルコール/ビニルアミン共重合体の同指数は通常 4以上であ る。
このように本発明において着色の少ないビニルアルコール ビニルァミン共重合体 が得られる理由は定かでないが、 次のように考えられる。 即ち、 ビニルアルコール/ビニルァミン共重合体は、 先に述べたように、 酢酸ビニ ル等のカルボン酸ビニルと N—ビニルホルムアミド等の N—ビニルカルボン酸アミド とを共重合させ、 得られたカルボン酸ビニル /N—ビニルカルボン酸アミド共重合体 中のカルボン酸ビニル由来のエステル基をケン化してビニルアルコール ZN―ビニル カルボン酸アミド共重合体とし、 次いで、 この共重合体のビニルアミド由来のアミド 基を加水分解することにより得られるのであるが、 通常のビニルアミド由来のアミド 基を加水分解する反応条件は溶媒還流下、 多量の酸又は塩基を用いる過酷な条件が必 要である。 従って、 反応の途中、 生成したァミノ基が酸化を受けたり、 何らかの理由 で環状構造を形成したりして着色を引き起こしていたものと推察される。
例えば特公平 6— 5 1 7 4 1号公報ゃ特開 2 0 0 1— 3 2 9 0 2 0号公報に記載さ れているような、 メタノール又はィソプロパノ一ル等のビニルアルコール Zビニルァ ミン共重合体が実質的に溶解しない溶媒中でビニルアルコール/ビニルホルムアミド 共重合体を加水分解すると、 着色物質も溶解しないために、 得られるビニルアルコー ル /ビニルァミン共重合体にも着色物質が混入したままになったものと考えられる。 これに対し、 本発明の方法では、 ビエルアルコール Zビニルホルムアミド共重合体が 一旦溶解する条件で加水分解を行つた後、 水性媒体に溶解している塩の作用でビニル アルコール ビニルアミン共重合体が粉末として析出するので、 仮に着色物質が生成 したとしても、 水性媒体に溶解した状態で水相中にとどまり、 結果として着色の少な いビニルアルコール ビニルァミン共重合体が得られるものと推定される。
また、特開 2 0 0 0— 2 1 9 7 0 6号公報に記載された方法では、本発明に比べて、 長い反応時間が要求されるが、 その間に着色物質が生成し、 ビニルアルコールノビ二 ルアミン共重合体とともに析出するために着色した共重合体しか得られないと推定さ れる。
更に、 本発明のビニルアルコール/ビニルァミン共重合体は公知の方法で得られた 埃つぽぃ臭気のあるビニルアルコール Zビニルアミン共重合体に比べ臭気が低減され ており、 臭気成分を、 共重合体の 1 0重量%水溶液から固層マイクロ抽出法 (Sol id Phase Micro Extraction (SPME) ) にて下記の条件で捕集したガスをヘッドスペースガ スクロマトグラフィー (HSGC)法で分析すると、 本発明の共重合体では、 ァセトアルデ ヒド量が 2 /^ gZmL未満、 特には 1 g/mL以下となる。
なお、 ァセトアルデヒド含有量は、 以下の条件にて測定した。
SPME ファイバー : 75 i Di Carboxen/Polydimetliylsiloxane、 装置 : GERSTEL社製 MPS2、 加熱温度 : 60°C、 加熱時間 : 120分、 加熱雰囲気 : 空気、 捕捉温度 : - 150 GC-MS装置 : GC: Agi lent社製 HP6890MS: Agi lent社製 Mass Sensit ive Detector 5973N (EI)カラム : HP-I OWAXカラム温度 : 4(TC x i5min 〜 5°C/min ~ 250°C X20jnin注入モード : スプリットレス試料重量 : 20DI1容ヘッドスペースボトルに 試料 7. 5 (±0. l) gを秤量。 なお、 ァセトアルデヒドの定量は別途調製した約 10 g/ l (lOppm:調製条件から 濃度は正確に求めておく) のァセトアルデヒド水溶液を試料と同様の条件で測定した トータルイオンクロマトグラムのピーク面積から G C— M S分析の相対感度 (トー夕 ルイオンクロマトグラムにおけるァセトアルデヒドのピーク面積をァセトアルデヒド 水溶液の濃度で除した値) を求め、 試料から発生した各成分の量をァセトアルデヒド 水溶液の濃度で換算して、 試料溶液中の臭気成分を算出することにより行つた。 なお、公知の方法で得られたビニルアルコール Zビニルアミン共重合体からは通常、 2 n g/mL以上のァセトアルデヒドが検出されている。
一般にァセトアルデヒドは臭気に対する検知閾値が 0. 0015Ppm と、強い着臭物質と して知られている (J. Air. Pol l. Control Association, 19巻 2号 91頁, 日本環 境衛生センター公表値)が、 これまでの知見から、上記方法によって測定したァセ卜ァ ルデヒド濃度が 2 a gZmL未満であれば実質上臭気を感じないとされている。
公知の方法で得られたビエルアルコール ビニルアミン共重合体からはァセトアル デヒドが検出されるのに対し、 本発明の方法ではほとんど検出されない理由は、 定か ではないが、 以下のような理由が考えられる。
即ち、 ビニルアルコール Zビニルァミン共重合体は、 先に述べたように、 酢酸ビニ ル等のカルボン酸ビエルと N—ビニルホルムアミド等の N—ビニルカルボン酸アミド とを共重合させ、 得られたカルボン酸ビエル ZN—ビニルカルボン酸アミド共重合体 中の力ルポン酸ビニル由来のエステル基をケン化してビニルアルコール ―ビニル カルボン酸アミド共重合体とし、 次いでこの共重合体のビニルアミド由来のアミド基 を加水分解することにより得られるのであるが、 最初の共重合時に未反応のカルボン 酸ビニルが残存することが多い。 この未反応カルボン酸ビニルがケン化されるとビニ ルアルコールとなるが、 これは、直ちにケト-エノ一ル互変異性によってァセトアルデ ヒドに変化する。 ビニルアルコール ビニルァミン共重合体を製造する公知方法とし て、 特開昭 6 2 - 7 4 9 0 2号公報、 特開 2 0 0 0— 2 1 9 7 0 6号公報の方法を用 いると、 大量のァセトアルデヒドが発生するのを防ぐことができず、 特公平 6— 5 1 7 4 1号公報の方法では、 ビエルアルコール Zビニルァミン共重合体の粒子が実質的 に溶解しない溶媒中でビニルアルコールノビニルホルムアミド共重合体を加水分解す るため、 前段階で生成したァセトアルデヒドがビニルアルコール/ピニルアミン共重 合体を水に溶解した時に水中に溶出して臭気として検知されると考えられる。 また、 ァセトアルデヒドはァミンと容易に反応することが知られていることから、 ァセトァ ルデヒドとビニルアルコール/ビニルアミン共重合体のァミノ基が反応して、 ィミン が形成され、 このビニルアルコール ビニルァミン共重合体を水に溶解させると、 逆 反応によりァセトアルデヒドが再生して臭気を発生する可能性もある。
一方、 本発明では、 発生するァセトアルデヒド量を低減させ、 かつ加水分解後にビ ニルアルコール/ビニルアミン共重合体が粉末として析出するので、 ァセ卜アルデヒ ドは水性媒体中に留まり、 ビニルアルコール Zビニルアミン共重合体水溶液のァセト アルデヒド量を少なくでき、 臭気を感じないものと推定される。
このような本発明のァミン官能性共重合体は、 化粧品基材として、 その他の化粧品 用途において用いることができる添加剤等を添加して、 シャンプー、リンス、トリート メン卜、 エアゾールヘアスプレー、 ポンプ式ヘアスプレー、 ヘアフォーム、 ジエ レ、 ヘアワックス、 ヘアクリーム等の毛髪化粧料や、 制汗剤等の身体用消臭剤に用いるこ とができる。
化粧品基材には必要に応じて、 本発明の効果に影響のない範囲で、 他の任意成分を 配合することができる。 このような任意成分としては、 以下の例が挙げられる。 流動 パラフィン、 ワセリン、 固形パラフィン、 スクヮランなどの炭化水素類;ォレイン酸 デシル、 ミリスチン酸ィソプロピル等のエステル油;揮発性シリコーン油、 シリコー ン樹脂、シリコーンガム、アルキル変性シリコーンなどのシリコーン類;エタノール、 セチルアルコール、 ォレイルアルコール、 ラノリンアルコール、 コレステロール、 フ ィトステロ一ル、 イソステアリルアルコールなどのアルコール類;ラウリン酸、 ミリ スチン酸、 パルミチン酸、 ステアリン酸、 ラノリン脂肪酸、 イソステアリン酸などの 高級脂肪酸類及びその誘導体;ァクリル樹脂アル力ノ一ルァミン液、 ポリビニルビ口 リドン、 力ルポキシビ二ルポリマー、 ポリビニルアルコール、 (N-メタクリロイルォ キシェチル Ν, Ν-ジメチルアンモニゥムー α-Ν-メチルカルボキシベタイン) ·メ夕ク リル酸アルキルエステル共重合体、 ヒドロキシェチルセルロース、 などの高分子化合 物;ラウリル硫酸塩、 ラウリルジメチルァミノ酢酸べ夕イン、 塩化アルキルトリメチ ルアンモニゥム、 ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、 グリセリルモノステアレート、 ソルビタンモノパルミテ一ト、 ポリオキシエチレンセチルエーテル、 ポリオキシェチ レンゾルビタンモノラウレートなどの界面活性剤;ェデ卜酸ニナトリウムなどのキレ —ト剤;紫外線吸収剤; (ポリ) エチレングリコール、 (ポリ) プロピレングリコー ル、 グリセリン、 1, 3—ブチレングリコール、 マルチ 1 ル、 ソルビ] ^一ル、 ヒア ルロン酸、 d 1一ピロリドンカルボン酸塩、 短鎖可溶性コラーゲンなどの保湿剤;ヒ ノキチオール、 へキサクロ口フェン、 ベンザルコニゥムクロリド、 トリクロロカルバ ニリド及びピチォノールなどの抗菌剤;メントール類などの清涼感付与剤;ビタミン A、 B、 C、 D、 Eなどのビタミン類;殺菌防腐剤;植物抽出エキス;クェン酸、 乳 酸、 塩酸、 トリエタノールアミンなどの p H調製剤;エアゾール製品の場合は液化石 油ガス、 ジメチルエーテルなどの噴射剤;酸化防止剤;ハイドロ卜ロープ;色素;香 料;など。
本発明の共重合体はまた、 ガスパリァ材としても好適に用いることができる。 ポリピニルアルコールからなるフィルムの大きな特徴として、 酸素, 炭酸ガス, 窒 素などのガス透過性が非常に低いことが挙げられる。 この材料は、 二軸延伸処理によ り、 可塑剤を含まない吸湿性が低く、 かつ腰のある強靭なフィルムとなり、 食品包装 用フィルムとして、 食品の保存性向上のために使用できる。 また、 香気成分の保持性 や昇華性物質の昇華防止性が高く、 耐油 ·耐油脂性ゃ耐薬品性に優れていること、 F R P、 F RA成型における離型性がよいことなどの特性が、食品包装以外の各種分野 での市場展開に繋がっている (「新 '水溶性ポリマーの応用と市場」長友新治編 シー ェムシ一刊 1988年 260頁)と言われている。
また、 更に、 ガス透過率を低下させ強靭性を改善するために、 架橋剤を用いることが 行われる。
架橋剤としてはアルデヒド基、 メチロール基、 ビニル基エポキシ基、 エステル基、 イソシァネート基等を有する有機系架橋剤や、 硼酸, 硼砂などの無機系架橋剤が挙げ られる ( 「ポバール」 改訂新版長野浩一, 山根三郎, 豊島賢太郎共著高分子刊行会 刊 1981年 257頁) (PCT Int. Appl. WO 9804411 号公報)。 これらの架橋剤は重合体 の水酸基と反応するが、 本発明においては共重合体中のアミノ基は水酸基よりもより 反応性が高いので、 同じ架橋剤が少量もしくは低温での処理で同等の効果が得られる ので好ましい。
まだ、 ビニルアミン構造単位を 0 . 0 5〜 2 0モル%有する水溶性の変性ポリビニ ルアルコールと、 該変性ポリビニルアルコール 1 0 0重量部あたりその 1級ァミノ基 と反応性を有する耐水化剤 0 . 5〜 5 0重量部からなる耐水性の組成物が特公平 4一 7 9 3 7 7号公報により知られているが、 耐水性を要求されるそのような目的のため にも本発明の共重合体を好適に用いることができる。
本発明の共重合体は、 着色が少なく、 またァセトアルデヒドに由来する臭気成分も 少ないので、 食品包装用フィルムとしても、 香気成分の保持性を目的としたフィルム としても使用できるので好ましい。
更に、 本発明の共重合体はインクジエツト受像紙用コーティング剤として通常のポ リビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールと同様に用いることが出来る。 例 えば、 特公平 7- 57553号公報、 特許 2750433号公報等に記載の方法と同様にして、 ビ ニルアルコール/ビニルァミン共重合体の水溶液を、 そのまま、 あるいはシリカ、 ァ ルミナ、 酸化チタンなどの充填剤と混合した分散液を、 紙、 ポリオレフイン、 ポリエ チレンテレフ夕レートのような基材上に塗布、 乾燥することによりインクジエツト受 像紙を製造することができる。 このとき、 受像紙の耐水性改善、 紙力増強、 耐光性改 善、 耐ガス性改善などを目的として添加剤を用いてもよい。 耐水性改善剤、 紙力増強 剤としては、 ダリオキサ一ル、 硼酸などの架橋剤、 耐光性改善剤としては、 2—ヒド ロキシベンゾフエノン、 2— (2—ヒドロキシフエニル) ベンゾトリアゾ一ルなどの 紫タ線吸収剤や 1 , 1 , 6, 6—テトラメチルピペリジンなどのヒンダードァミン、 ジァザビシクロオクタンのような一重項酸素消光剤、 耐ガス性改善剤としては、 2 , 6ージ夕一シャリーブチルフエノールのような酸化防止剤、 ジァザビシクロオクタン のような一重項酸素消光剤などが例示できる。 インクジエツト記録に用いられる水溶性染料はァニオン性のものが多いため、 ビニ ルアルコール/ビエルアミン共重合体を受像紙に用いると、 そのアミノ基が、 染料の ァニオン基と反応して染料固定能を向上させるので特に好ましい。 . 本発明の共重合体は、 臭気が少ないので作業環境上の問題も少なく、 また、着色が 少ない用途にも特別の添加剤を必要としないので好ましい。 実施例
以下、 実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、 本発明はその 要旨を超えない限り、 これらの実施例により限定されるものではない。
( 1 ) 分析 ·評価方法
①アミド基部分の加水分解率
得られたビニルアルコール Zビニルアミン共重合体の重水溶液を — NMRで測 定して得られる NMRチャート上で、 ホルミル基由来のプロトンと主鎖のメチンプロ トンとの積分比率により求めた。
②色相
本文中に記載。
③ァセトアルデヒド含有量
本文中に記載。
④ィンクジエツト受像紙の白色度
共重合体の 10重量%水溶液を Panasonic社製 video printer紙の上に #28 のバ ーコーターで塗布し、 100°C 3分間加熱して、 インクジェット受像紙を作成した。 こ うして得た受像紙の白色度を ASTME313 に従って測定した。 測定機は、 日本電色社製 Model 1001DP、 Il luminant は D65, observerは 10° 。 見本 (specimen) の X=94. 4, Y=92. 5, Ζ=100. 2, χ=0. 3222, y=0. 3288。 白色度が高いほど着色が少ないことを示す。
⑤化粧料の臭気
長さ 1 0 cni、 重さ 2 gの毛束に、 実施例及び比較例で調製した毛髪用化粧料を 0 . 7 g塗布し、 2時間自然乾燥した。 その後、 5人のパネルにより、 臭いが全くないも のを 5点、 臭いが強いものを 1点とする 5段階の基準で官能評価し、 各毛髪用化粧料 についてその平均値を算出し、 臭気の値とした。 共重合体の 10重量%水溶液を、 P E Tフィルム (三菱化学ポリエステルフィルム社 製, 厚さ 25 Π 上に、 # 6のバーコ一夕一で塗布後、 100°Cで 1時間乾燥させてフ イルムを得た。 こうして得られたフィルムの酸素透過度を ASTM D- 3985
に従って測定した。
( 2 ) 製造例 (ビエルアルコール一 N—ビニルホルムアミド共重合体の合成) 還流冷却管、 窒素導入口、 滴下ロートを装備した四つ口フラスコ内の空気を窒素で 置換した後、 メタノール 5 9 0 g、 及び酢酸ビニル (日本合成化学工業社製) 1 Ί 7
2 gを仕込み、 更に窒素を 5 O mL/分の流量で流通させながら、 攪拌下に加熱を開 始した。 5 8 °Cに達した後、 その温度を維持しながら、 2, 2 ' ーァゾビス (2 , 4 ージメチルバレロニトリル) (和光純薬社製 V—6 5 ) 2 . O gのメタノール 1 0 0 g溶液を加えた。 これに、 N—ビニルホルムアミド (ダイヤニトリックス社製) 2 0 0 gのメタノール 6 7 0 g混合液を 4. 5時間かけて徐々に滴下した。 2 , 2 ' ーァ ゾビス (2 , 4—ジメチルパレロニトリル) 1 0 . 5 gのメタノール 5 1 5 g溶液を 5回に分けて添加し合計 1 0時間重合反応を行つた。
室温まで冷却し、 反応混合液に 2 7 7 0 gのメタノールを添加した。 次いで還流冷 却管とフラスコとの間に H字型脱水管を取り付けて、 未反応の酢酸ビニルを取り除く 目的で再度還流させた。 この間、 H字型脱水管の底から酢酸ビニルを含むメタノール を取り除きつつ、 同量のメタノールをフラスコに添加することを繰返して、 フラスコ 内から未反応酢酸ビニルモノマーを取除いた。 取り出した酢酸ビニルを含むメタノ一 ルと、 フラスコに添加したメタノールがいずれも 6 3 0 0 gになったときに操作を終 了し、 4 0 °Cまで冷却した。
その後、 水酸化カリウム 3 4 . 8 gのメタノール 3 1 3 g溶液を徐々に加えた。 ケ ン化反応が進行するにしたがい、 生成物が析出して系はスラリ一状となった。 水酸化 カリウム溶液の添加後、 3 0分攪拌し、 加熱して 1時間還流した。 室温まで冷却し、 析出した生成物を濾取し、 2 5 0 0 gのメタノールで 3回洗浄して、 ウエットケーキ 状のビニルアルコール Zビニルホルムアミド共重合体 2 4 8 3 gを得た。 得られた組 成物 1 0 0 O gを秤取し、 6 0 °Cで 8時間真空乾燥して、 固体のビニルアルコール/ ビニルホルムアミド共重合体 3 9 5 gを得た。 このものの含液率は 4. 1 %であり、 ビニルアルコール単位とビニルホルムアミド単位との割合はモル比で 8 8 : 1 2であ つた。
( 3 ) ビニルアルコール Zビニルアミン共重合体の製造と評価
ぐ実施例 1 >
水 3 6 2 gに塩化ナトリウム 1 1 2 gを溶かした塩水を還流冷却管、 窒素導入口を 備えた 1 Lのニーダ一に入れ、 上記製造例で得られた乾燥後のビニルアルコール/ビ ニルホルムアミド共重合体 8 4 gを添加して室温で 1時間攪拌した。 反応混合物が均 一なペースト状となった後、 4 8 %水酸化ナトリゥム水溶液 6 0 gを加えて、 室温で
3 0分間、 8 0でで 3 0分攪拌した。 室温まで冷却した後、 得られたスラリー状の生 成物をヌッチェで濾取した。 これをメタノールで十分に洗浄し、 6 0 に保った真空 乾燥機で 8時間乾燥し、 収率 9 2 . 5 %でビニルアルコール/ビニルァミン共重合体 を得た。 加水分解反応率は 1 0 0 %であった。 この共重合体の 10重量%水溶液の色、 ァセトアルデヒド量、作成したインクジエツ 卜受像紙の色を評価した。 結果を表 1に示す。
く実施例 2 >
実施例 1において、 塩化ナトリウム 1 1 2 gに代えて蟻酸ナトリウム 1 2 8 gを用 いた以外は、 実施例 1と同様にして、 収率 9 1 %でビニルアルコール ビニルァミン 共重合体を得た。 加水分解反応率は 1 0 0 %であった。
得られた共重合体の評価結果を表 1にまとめて示す。
<実施例 3 >
製造例の乾燥後のビニルアルコール Zビニルホルムアミド共重合体 8 4 g及び実施 例 2で得たビニルアルコール Zビエルアミン共重合体を分離した後の塩水溶液 3 5 6 gを、 還流冷却管、 窒素導入口を備えた 1 Lのニーダ一に入れ、 更に水 8 0 g、 及び 塩ィ匕ナトリウム 5 4 gを加えて室温で 1時間攪拌した。 この後、 実施例 1と同様に水 酸化ナトリウム水溶液を加えて反応を行い、 収率 9 0 . 5 %でビニルアルコール/ビ ニルァミン共重合体を得た。 加水分解反応率は 1 0 0 %であった。
得られた共重合体の評価結果を表 1にまとめて示す。
<実施例 4 >
水 2 5 2 gに酢酸ナトリウム 8 4 gを溶解させた塩水を、 還流冷却管、 窒素導入口 を備えた 1 Lのニーダ一に入れ、 製造例 1で得られた乾燥後のビニルアルコール/ビ ニルホルムアミド共重合体 8 4 gを添加して室温で 1時間攪拌した。 反応混合物が均 一なペースト状となった後、 4 8 %水酸化ナトリゥム水溶液 4 5 を加えて、 室温で 3 0分間、 6 0 "€で 1 2 0分攪拌した。 室温まで冷却した後、 得られたスラリー状の 生成物をヌッチェで濾取した。 これをメタノールで十分に洗浄し、 6 0 に保った真 空乾燥機で 8時間乾燥し、 収率 9 4 . 5 %でビニルアルコール/ビニルアミン共重合 体を得た。 加水分解反応率は 1 0 0 %であった。
得られた共重合体の評価結果を表 1にまとめて示す。
<実施例 5 >
実施例 4においてビニルアルコール Zビニルアミン共重合体を分離した後の水溶液 2 2 5 gと水 9 0 gに酢酸ナトリウム 3 0 gを溶解させた塩水を、 還流冷却管、 窒素 導入口を備えた 1 Lのニーダ一に入れ、 製造例で得られた乾燥後のビニルアルコール Zピニルホルムアミド共重合体 8 4 を添加して室温で 1時間攪拌した。 反応混合物 が均一なペース卜状となった後、 4 8 %水酸化ナトリゥム水溶液 3 7 gを加えて、 室 温で 3 0分間、 6 0 °Cで 1 2 0分攪拌した。 室温まで冷却した後、 得られたスラリー 状の生成物をヌッチェで濾取した。 これをメタノールで十分に洗浄し、 6 0でに保つ た真空乾燥機で 8時間乾燥し、 収率 9 4 . 0 %でビニルアルコール Zビニルアミン共 重合体を得た。 加水分解反応率は 1 0 0 %であった。
得られた共重合体の評価結果を表 1にまとめて示す。 <実施例 6 >
水 1 7 5 gに蟻酸ナトリウム 5 8 gを溶解させた塩水を、 還流冷却管、 窒素導入口 を備えた 1 Lのニーダ一に入れ、 製造例で得られた乾燥後のビニルアルコール/ビニ ルホルムアミド共重合体 1 0 0 gを添加して室温で 1時間攪拌した。 反応混合物が均 一なペースト状となった後、 4 8 %水酸化ナトリゥム水溶液 8 2 gを加えて、 室温で 3 0分間、 7 0でで 1 2 0分攪拌した。 室温まで冷却した後、 得られたスラリー状の 生成物をヌッチェで濾取した。 これをメタノールで十分に洗浄し、 6 0 に保った真 空乾燥機で 8時間乾燥し、 収率 9 4. 8 %でビニルアルコール ビニルアミン共重合 体を得た。 加水分解反応率は 1 0 0 %であった。
得られた共重合体の評価結果を表 1にまとめて示す。
<比較例 1 >
実施例 1において、 塩化ナトリウムを加えなかった以外は、 同様にして反応を行つ た。 反応生成物はペースト状を呈し、 生成したビニルアルコール Zビニルアミン共重 合体をヌッチェで濾取することはできなかった。
<比較例 2 >
実施例 1において、 乾燥後のビニルアルコール Zビニルァミン共重合体 8 4 g、 水 3 6 2 g、 及び塩化ナトリゥム 1 1 2 gに代えて、 ゥエツトケーキ状のビニルアルコ —ル ビニルホルムアミド共重合体 2 4 5 g、 水 2 7 0 g、 及び塩化ナトリウム 1 2 8 gを用いて実施例 1と同様に攪拌を行った。 反応混合物に 4 8 %水酸化ナトリゥム 水溶液 2 0 9 . 8 gを加え、 その後は実施例 1と同様にして反応を行った。 反応生成 物はペースト状を呈し、 生成したビニルアルコール/ビニルアミン共重合体をヌツチ ェで濾取することはできなかった。
ぐ比較例 3 >
実施例 1において、 塩化ナトリウムを加えず、 水 3 6 2 gをメタノール 3 6 2 gに 代え、 攪拌時間を 2時間とした以外は、 実施例 1と同様して、 収率 7 3 %でビニルァ ルコール Zビニルァミン共重合体を得た。 加水分解反応率は 9 2 %であった。
得られた共重合体の評価結果を表 1にまとめて示す。
表 1
Figure imgf000018_0001
(4) 化粧料の製造と評価
<実施例 7、 8、 比較例 4 > (ポンプスプレー)
実施例及び比較例で得られた共重合体 2重量部、 エタノール 30重量部、 精製水 6 8重量部の混合物を塩酸により p H 7に調整したものを試料として、臭気を評価した。 結果を表 2に示す。
<実施例 9、 比較例 5 > (ヘアフォーム)
実施例及ぴ比較例で得られた共重合体 2. 5重量部、 PEG~40水添ひまし油 1. 0重 量部、 精製水 96. 5重量部を混合し、 これをクェン酸を用いて pH 7に調整した。 この混合物に LP Gを 8. 0重量部加えてヘアフォーム用組成物とし、 臭気を評価し た。 結果を表 2に併せて示す。 表 2
Figure imgf000018_0002
(5) ガスバリアフィルム
<実施例 10 >
実施例 4 で得られた共重合体からなるフィルムについて、 上記の手順に従って酸素 透過度を測定したところ、 透過度は 6.65X10— 15 ci3 · cm/cm2 · s · Paであった。
<比較例 6 >
実施例 10で用いた PETフィルム単独の酸素透過度を測定したところ、 3.29X10—12 cm3 · cm/cm2 · s · Paであった 0 産業上の利用可能性
本発明によれば、 色及び臭気の改善された色及び臭気の改善されたアミン官能性共 重合体を、 ビニルアルコール ZN—ビニルカルボン酸アミド共重合体を効率的に加水 分解し、目的とするアミン官能性共重合体を容易に、かつ高収率で得ることができる。 この共重合体は化粧品基材、 ィンクジェット受像紙用コ一ティング剤、 ガスパリァ材 として好適に用いられる。 なお、 本発明の明細書には、 本出願の優先権主張の基礎となる日本特許出願 2 0 0 2 - 1 5 9 3 1 2号及ぴ日本特許出願 2 0 0 3— 1 1 1 5 0 6号の明細書の全記載内 容をレファレンス (reference) として取り込むものである。

Claims

請求の範囲
1 . アミン官能性共重合体であって、 その 10重量%水溶液の A S TM D 1 5 4 4 に従って測定したガードナー指数が 3以下であることを特徴とする共重合体。
2. ァミン官能性共重合体であって、 その 10重量%水溶液から固層マイクロ抽出法 にて 6 0 °C、 1 2 0分間、 空気雰囲気下にて捕集した試料ヘッドスペースガス中のァ セトアルデヒド量が 2 a g/mL未満であることを特徴とする共重合体。
3. ァミン官能性共重合体が、 一般式 (I) 及び(II) で表される繰り返し単位を含む ビニルアルコールノビニルアミン共重合体である請求項 1又は 2に記載の共重合体。
Figure imgf000020_0001
4. ビニルアルコール Zビニルァミン共重合体中の、 ビニルアルコール単位 (I) とビ ニルァミン単位 (II) との含有比率が、 (I) : (II) = 9 9 : 1 - 5 0 : 5 0 (モル 比) である請求項 3に記載の共重合体。
5 . N—ビニルカルボン酸アミド共重合体を酸又は塩基の触媒存在下に加水分解し てアミン官能性共重合体を製造する方法において、 塩を溶解した水性媒体中で加水分 解することを特徴とするアミン官能性共重合体の製造方法。
6 . N—ビニルカルボン酸アミド共重合体を塩を溶解した水性媒体中で酸又は塩基 の触媒存在下で加水分解する請求項 1 ~ 4のいずれか 1項に記載の共重合体の製造方 法。
7 . N—ビニルカルボン酸アミド共重合体が、 一般式 (I) 及び(III) で表される繰 り返し単位を含むビニルアルコール/ N—ビニルカルポン酸ァミド共重合体である請 求項 5又は 6に記載の共重合体の製造方法。
Figure imgf000021_0001
(式 (III) において、 R及び R ' は、 それぞれ独立して、 水素原子、 アルキル ¾又は ァリール基を表す。 )
8 . 加水分解を、生成したアミン官能性共重合体が固体として析出する条件下で行う 請求項 5〜 7のいずれか 1項に記載の共重合体の製造方法
9 . ビニルアルコール/ N—ビニルカルボン酸アミド共重合体が、カルボン酸ビニル N—ピニルカルボン酸アミド共重合体を有機溶媒中で加水分解して得られたもので ある請求項 7又は 8に記載の共重合体の製造方法。
1 0 . 塩の陽イオンが、 アルカリ金属イオンである請求項 5〜9のいずれか 1項に記 載の共重合体の製造方法。
1 1 . 塩が、 塩ィ匕ナトリゥム、 塩化力リゥム、 蟻酸ナトリゥム、 蟻酸力リゥム、 酢酸 ナトリウム、 及び酢酸カリウムよりなる群から選ばれたものである請求項 5 ~ 1 0の いずれか 1項に記載の共重合体の製造方法。
1 2 . 水性媒体中の塩濃度が、 1重量%以上である請求項 5〜 1 1のいずれか 1項に 記載の共重合体の製造方法。
1 3 . 塩を溶解した水性媒体が、 反応混合物から析出したァミン官能性共重合体を固 液分離した後の溶液である請求項 5 - 1 2のいずれか 1項に記載の共重合体の製造方 法。
1 . 請求項 1〜 4のいずれか 1項に記載の共重合体を含有してなる化粧品基材。
1 5 . 請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の共重合体を含有してなるガスパリァ材。
16. 請求項 1〜 4のいずれか 1項に記載の共重合体を含有してなるインクジェット 受像紙用コ一ティング剤。
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