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JPS63241007A - 親水性−疎水性熱可逆材料 - Google Patents

親水性−疎水性熱可逆材料

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Publication number
JPS63241007A
JPS63241007A JP31482287A JP31482287A JPS63241007A JP S63241007 A JPS63241007 A JP S63241007A JP 31482287 A JP31482287 A JP 31482287A JP 31482287 A JP31482287 A JP 31482287A JP S63241007 A JPS63241007 A JP S63241007A
Authority
JP
Japan
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temperature
water
formula
polymer
give
Prior art date
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Granted
Application number
JP31482287A
Other languages
English (en)
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JPH066660B2 (ja
Inventor
Shoji Ito
昭二 伊藤
Kensaku Mizoguchi
溝口 健作
Masao Suda
須田 昌男
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.)
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Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP62314822A priority Critical patent/JPH066660B2/ja
Publication of JPS63241007A publication Critical patent/JPS63241007A/ja
Publication of JPH066660B2 publication Critical patent/JPH066660B2/ja
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    • 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

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

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】 産業上の利用分野 本発明は新規な親木性−疎水性熱可逆材料に関するもの
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
に応用しうる親水性−疎水性熱可逆材料に関するもので
ある。
従来の技術 水溶性高分子化合物の中には、水溶液状態においである
温度(転移温度又は素点)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、このものは親木性−疎水性熱可逆
型重合体と呼ばれ、近年温室や化学実験室、ラジオアイ
ソーブ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として利用され
つつある。
このような熱可逆型重合体としては、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
オキサシリディノン及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etzk型重合体重合体ポリアクリルアミド誘
導体は、水中で安定であり、かつ比較的安価に製造しろ
るので、前記用途に好適であるが、熱可逆性を有するも
のとしては、これまでポリ(N−イソプロピルアクリル
アミド)、ポリ(N、 N−ジエチルアクリルアミド)
、ポリ(N−アクリルピロリジン)などが知られている
にすぎない。
このため、ポリアクリルアミド誘導体を例えば温度セン
サーや遮光体などに利用しようとしても、転移温度は物
質に固有で、任意に設定することができず、これまでの
限られた数の誘導体では利用範囲が制限されるのを免れ
ない。
発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、このような事情のもとで、親木性−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、さらに異なった転移温度を有する新規なポリ
アクリルアミド系の親木性−疎水性熱可逆材料を提供す
ることにある。
問題点を解決するための手段 本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、一般式(式中のR
1は水素原子又はメチル基である)で表されるビニル化
合物をラジカル重合して得られる重合体の水溶液から実
質的に成る親木性−疎水性熱可逆材料が、前記目的を達
成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに至った。
すなわち、本発明は、一般式 (式中のR1は前記と同じ意味をもつ)で表される繰り
返し単位から成り、30’C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親木性−疎水
性熱可逆型重合体の水溶液から実質的になる親木性−疎
水性熱可逆材料を提供するものである。
本発明で用いA眉記一般式(1)で表されるビニル化合
物は、例えば次式で示されるように、アクリル酸クロリ
ド又はメタクリル酸クロリドと3−メトキシプロピルア
ミンとトリエチルアミンとをアセトン、ベンゼン、又は
トルエン中において、好ましくは0〜10℃の温度で反
応させる方法によって製造することができる。
CI+、=CR+ (C2τ)、)、N・11C1団+
−(c+−+、)3−o−c+−+。
(式中のR1は前記と同じ意味を持つ)本発明で用いる
ビニル化合物としては、具体的には、N−メトキシプロ
ピルアクリルアミド(沸点98℃/2mmHg)、N−
メトキシプロピルメタクリルアミド(同105℃/3m
mHg)である。
本発明で用いる重合体は、これらのビニル化合物をラジ
カル重合させて製造する0重合方法としイL士 泣府雷
を演乃び塊状重合法があるが、通常溶液重合法が好まし
く用いられる。この重合法においては、溶媒中に該ビニ
ル化合物を溶かし1〜80重量%濃度の溶液として、放
射線を照射するか、ラジカル重合開始発側の存在下に加
熱、あるいは光増感剤の存在下に光照射するなど、通常
知られている任意のラジカル重合法を用いることができ
る。このような溶液重合法に用いられる溶媒については
特に制限はないが、例えば水、アルコール類、N、 N
−ジメチルホルムアミド、N、 N−ジメチルアセトア
ミド、ジメチルホルホギシド、アセトン、ジオキサン、
テトラヒドロフラン、ベンゼン、クロロホルム、四塩化
炭素などを挙げることができ、これらはそれぞれ単独で
用いてもよいし、2種類以上組み合わせて用いてもよい
このようにして得られた本発明で用いる重合体は、低温
で水に溶け、高温で水に不溶となる高温疎水型の熱可逆
性を有している0本発明の親木性−疎水性熱可逆材料は
、上記重合体を水との組み合わせの形に調製する必要が
ある。この際水溶液シ房麿は使用目的に広して変わるが
、0.01重畳%以上にする必要力51fyrる0通常
0.05〜30重量%の範囲にある。該重合体水溶液の
転移温度は重合条件によって異なるが、1重量%水溶液
においては、ポリ(N−メトキシプロピルアクリルアミ
ド)で44〜48℃、ポリ(N−メトキシプロピルメタ
クリルアミド)で58〜65℃の範囲にある。転移温度
は、水溶性物質例えば食塩等の電解質、メチルアルコー
ル等の水溶性有機物の添加により変化する。
本発明で用いる重合体−CONH−基、−0−CH3基
、−CH2−CR,−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、メタノール溶液における30℃の温度
での極限粘度〔η〕が0.O1〜6.0の範囲のもので
ある。さらに各種溶媒に対する溶解性については、冷水
、メタノール、エタノール、クロロホルム、アセトン、
テトラヒドロフラン、N、N−ジメチルホルムアミドな
どには可溶であるが、熱水、n−ヘキサン、n−へブタ
ンなどには不溶である゛。
発明の効果 本発明のポリアクリルアミド系親木性−疎水性熱可逆材
料は、低温で水に溶け、高温で水に不溶になるという高
温疎水型の熱可逆性を有するものであって、従来知られ
ている熱可逆型ポリアクリルアミド誘導体とは異なる転
移温度を有しており、温室や化学実験室、ラジオアイソ
−ドブのトレーサー、実験室などの遮光体、温度センサ
ー、水溶性有機物質の吸着剤、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
子材料などに応用することができる。
実施例 次に参考例及び実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。
参考例 1Lの三角フラスコとトリエチルアミン50.9g。
3−メトキシプロピルアミン51.6g及びアセトン4
50m1を入れ一氷で冷やして内容液を10℃未満の温
度に保ち、かき]′まぜながらこの中にアクリル酸クロ
リド41.5mlとアセトン50m1の混合溶液を滴下
漏斗から約3時間かけてゆっくり滴下した1滴下完了後
、反応液を1昼夜放置冷却したのちろ過し、ロークリエ
バポレータを用いてろ液からアセトンを除去して濃縮し
た0次いで減圧蒸溜して沸点98℃/2mmHgの無色
透明の留分を回収し、液状物質54.4gを得た。
このものはマススペクトル及びIRスペク;・ルからN
−メトキシプロピルアクリルアミドであることが確認さ
れた。同様にしてN−メトキシプロピルメタクリルアミ
ドを合成した。
実施例 参考例で得た各種モノマーのラジカル重合体を製造した
重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを用い、
重合開始剤濃度50mg/1mlのメタノール溶液20
mgに所定重量のモノマーを加え、これをのち封じ、温
度60℃で51時間反応させた1次いで反応液にアセト
ンを加えたのち、この溶液をベンゼン−n−ヘキサン混
合溶媒中に投入してポリマーを沈澱させ、回収した。
得られたポリマーについては、メタノール溶液とし、ウ
ベローデ粘度計を用いて30℃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
伴う光透過率の変化及びDSC測定から求めた。すなわ
ち、1重量%濃度のポリマー水溶液を調製して、温度コ
ントローラ付分光計にセットし、昇温速度1℃/min
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1/2とな
る温度(TL )から求めた。またポリマー7〜8mg
を水50〜60mg中に加え、昇温速度1℃/minで
DSC測定を行い、吸熱ピークの頂点の温度(T6)か
らも転移温度を求めた。
これらの結果を次表に示す、また、第1図及び第2図に
透過率一温度曲線を、第3図及び第4図L7 rIQ(
’ dhtJl t−rreすこれらの図において、(
1)はポリ−(N−メトキシプロピルアクリルアミド)
、(2)はポリ(N−メトキシプロピルメタクリルアミ
ド)のデータであり、また、第1図及び第2図において
、実線は昇温時、点線は降温時のデータである。
上表から分かるように、ポリ (N−メトキシプロピル
アクリルアミド)及びポリ (N−メトキシプロピルメ
タクリルアミド)の水溶液は熱可逆性である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明で用いる重合体の1mi%水
溶液における透過率一温度曲線を示すグラフ、第3図及
び第4図、は、本発明で用いる重合体の水溶液のDSC
曲線を示すグラフである。 第    1    図 温  度 じC) 第2図 温  度 じC) 菓    3    図 温度(C) 第    4    図 温度(°C)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中のR_1は水素原子又はメチル基である)で表さ
    れる繰り返し単位から成り、30℃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親水性
    −疎水性熱可逆型重合体の水溶液から実質的になる親水
    性−疎水性熱可逆材料。
JP62314822A 1987-12-11 1987-12-11 親水性−疎水性熱可逆材料 Expired - Lifetime JPH066660B2 (ja)

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JPH066660B2 JPH066660B2 (ja) 1994-01-26

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