JP2002201211A - 親水性ポリマーの製造法 - Google Patents

親水性ポリマーの製造法

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JP2002201211A JP2000401835A JP2000401835A JP2002201211A JP 2002201211 A JP2002201211 A JP 2002201211A JP 2000401835 A JP2000401835 A JP 2000401835A JP 2000401835 A JP2000401835 A JP 2000401835A JP 2002201211 A JP2002201211 A JP 2002201211A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 疎水性溶媒を短時間で除去し、親水性ポリマ
ー同士の融着や着色等の問題を引き起こさない、親水性
ポリマーの製造法の提供。 【解決手段】 疎水性溶媒を用いた逆相系の重合反応に
おいて、重合反応後、疎水性溶媒を留去し、親水性溶媒
を添加した後、疎水性溶媒を再留去する親水性ポリマー
の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、疎水性溶媒を用い
た逆相系での、親水性ポリマーの有用な製造法に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
様々な産業分野において種々の親水性ポリマーが製造さ
れている。その中でも、逆相懸濁重合法、分散重合法等
の製造方法が用いられている。例えば、逆相懸濁重合法
や分散重合法は、モノマー成分、架橋剤、重合開始剤を
均一に溶解し、必要に応じ水等を添加し、分散剤が均一
に溶解または分散した疎水性溶媒中に混合し、重合反応
を行う。
【0003】逆相懸濁重合法、分散重合法で得た反応生
成物は、反応に使用した疎水性溶媒を含むスラリー状で
あり、取り出しを容易にする目的で必要に応じ脱水され
る。加熱下で疎水性溶媒を除去した後に乾燥を行い、粉
末として得る方法が用いられている。しかし、反応生成
物から反応に使用した疎水性溶媒を除去することは容易
でなく、コストアップの要因になるばかりか、長時間加
熱下で乾燥を行うと親水性ポリマーが融着する場合や、
着色する等の問題があった。
【0004】本発明の課題は、疎水性溶媒を短時間で除
去し、親水性ポリマー同士の融着や着色等の問題を引き
起こさない、親水性ポリマーの製造法を提供することで
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、疎水性溶媒を
用いた逆相系の重合反応において、重合反応後、疎水性
溶媒を留去し、親水性溶媒を添加した後、疎水性溶媒を
再留去する親水性ポリマーの製造法を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】[親水性ポリマー]本発明の親水
性ポリマーとしては、(イ)アミノ基、アンモニウム
基、ピリジル基、イミノ基、ベタイン構造等のカチオン
性基含有ビニルモノマー及び/又はその塩(以下、カチ
オン性モノマーという)、(ロ)ヒドロキシ基、アミド
基、エステル基、エーテル基等の親水性の非イオン性基
含有ビニルモノマー(以下、非イオン性モノマーとい
う)、(ハ)カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基等
のアニオン性基含有ビニルモノマー及び/又はその塩
(以下、アニオン性モノマーという)から選ばれる1種
類以上のモノマーから得られるポリマーが挙げられ、好
ましくは1種類以上のカチオン性モノマーと1種類以上
の非イオン性モノマーから得られるポリマーである。
【0007】また、本発明の親水性ポリマーは、少なく
とも2個の反応性不飽和基を分子中に有する架橋性ビニ
ルモノマー(以下、架橋性モノマーという)により架橋
構造を有していることが好ましい。また上記(イ)〜
(ハ)のモノマーと共重合が可能な他のビニルモノマー
も共重合することができる。
【0008】<(イ) カチオン性モノマー>(イ) の
カチオン性モノマーとして、ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アク
リレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジイソプロピルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジイ
ソブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジt−ブ
チルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミ
ノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプ
ロピル(メタ)アクリルアミド、ジプロピルアミノプロ
ピル(メタ)アクリルアミド、ジイソプロピルアミノプ
ロピル(メタ)アクリルアミド、ジブチルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミド、ジイソブチルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミド、ジt−ブチルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミド等の炭素数2〜44のジアル
キルアミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル又は
(メタ)アクリルアミド;ジメチルアミノスチレン、ジ
メチルアミノメチルスチレン等の総炭素数2〜44ジア
ルキルアミノ基を有するスチレン;2−又は4−ビニル
ピリジン等のビニルピリジン;N−ビニルイミダゾール
等のN−ビニル複素環化合物類;アミノエチルビニルエ
ーテル、ジメチルアミノエチルビニル等のビニルエーテ
ル類;等のアミノ基を有するモノマーの酸中和物又はこ
れらのモノマーをハロゲン化アルキル(炭素数1〜2
2)、ハロゲン化ベンジル、アルキル(炭素数1〜1
8)もしくはアリール(炭素数6〜24)スルホン酸又
は硫酸ジアルキル(総炭素数2〜8)等により4級化し
たもの;ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、ジ
エチルジアリルアンモニウムクロライド等のジアリル型
4級アンモニウム塩、N−(3−スルホプロピル)−N
−(メタ)アクリロイルオキシエチル−N,N−ジメチ
ルアンモニウムベタイン、N−(3−スルホプロピル)
−N−(メタ)アクリロイルアミドプロピル−N,N−
ジメチルアンモニウムベタイン、N−(3−カルボキシ
メチル)−N−(メタ)アクリロイルアミドプロピル−
N,N−ジメチルアンモニウムベタイン、N−カルボキ
シメチル−N−(メタ)アクリロイルオキシエチル−
N,N−ジメチルアンモニウムベタイン等のベタイン構
造を有するビニルモノマー等のモノマーが例示される。
これらのカチオン性基の中でも、アミノ基及びアンモニ
ウム基含有モノマーが好ましく、一般式(I)又は(I
I)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種が更
に好ましい。
【0009】
【化1】
【0010】[式中、R1は水素原子又はメチル基を示
し、R2及びR3は同一又は異なって、炭素数1〜4のア
ルキル基又はアルケニル基を示し、R4は水素原子又は
炭素数1〜4のアルキル基を示し、Yは−O−、−NH
−又は−O−CH2CH(OH)−基を示し、Zは炭素数
1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、Xは酸
の共役塩基、ハロゲン原子又は炭素数1〜4のアルキル
サルフェート基を示す。]
【0011】
【化2】
【0012】[式中、R5及びR6は同一又は異なって水
素原子又はメチル基を示し、R7及びR8は同一又は異な
って水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示し、X
は前記の意味を示す。]上記一般式(I)で表される化
合物の具体例としては、上記で例示したジアルキルアミ
ノ基を有する(メタ)アクリル酸エステル又は(メタ)
アクリルアミド類を酸で中和した酸中和物あるいは4級
化剤で4級化した4級アンモニウム塩が挙げられ、上記
一般式(II)で表される化合物の具体例としては、上記
で例示したジアリル型4級アンモニウム塩が挙げられ
る。
【0013】上記の酸中和物を得るための好ましい酸と
しては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、ギ酸、マレ
イン酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、アジピン酸、ス
ルファミン酸、トルエンスルホン酸、乳酸、ピロリドン
−2−カルボン酸、コハク酸、プロピオン酸、グリコー
ル酸等の総炭素数1〜22の有機酸等が挙げられ、上記
4級アンモニウム塩を得るための好ましい4級化剤とし
ては、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル、ヨウ化メ
チル等の炭素数1〜8のハロゲン化アルキル、硫酸ジメ
チル、硫酸ジエチル、硫酸ジ−n−プロピル等の一般的
なアルキル化剤が挙げられる。
【0014】上記一般式(I)又は(II)で表される化
合物の中で特に好ましいものとしては、ジメチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メ
タ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)
アクリルアミドを前記の4級化剤で4級化した4級アン
モニウム塩、あるいはジメチルジアリルアンモニウムク
ロライドが挙げられる。ここで酸中和物モノマーは、系
のpH等により中和した酸の解離が起こり、ポリマー構
造が変化するため、粘度の安定性が低いという欠点を有
する。この点からも4級アンモニウム塩型モノマーがよ
り好ましい。
【0015】<(ロ)非イオン性モノマー>(ロ)の非
イオン性モノマーとして、ビニルアルコール;N−ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリルアミド等のヒドロキシアルキル(炭
素数1〜8)基を有する(メタ)アクリル酸エステル又
は(メタ)アクリルアミド;ポリエチレングリコール
(メタ)アクリレート(エチレングリコールの重合度が
1〜30)等の多価アルコールの(メタ)アクリル酸エ
ステル;(メタ)アクリルアミド;N−メチル(メタ)
アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルア
ミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−
t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブチル
(メタ)アクリルアミド等のアルキル(炭素数1〜8)
(メタ)アクリルアミド;N, N−ジメチル(メタ)ア
クリルアミド、N, N−ジエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチ
ルアクリルアミド等のジアルキル(総炭素数2〜8)
(メタ)アクリルアミド;ジアセトン(メタ)アクリル
アミド;N−ビニルピロリドン等のN−ビニル環状アミ
ド;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アク
リレート、n−ブチル(メタ)アクリレート等のアルキ
ル(炭素数1〜8)基を有する(メタ)アクリル酸エス
テル;N−(メタ)アクロイルモルホリン等の環状アミ
ド基を有する(メタ)アクリルアミドが例示される。好
ましくは一般式(III)又は(IV)で表わされる(メ
タ)アクリルアミド系モノマー、及び上記のヒドロキシ
アルキル(炭素数1〜8)基を有する(メタ)アクリル
酸エステル(V)、上記の多価アルコールの(メタ)ア
クリル酸エステル(VI)が挙げられる。
【0016】
【化3】
【0017】[式中、R1は前記の意味を示し、R9及び
10は同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜8の
直鎖もしくは分岐鎖の、ヒドロキシ基を有していてもよ
い、アルキル基又はアルケニル基を示す。]
【0018】
【化4】
【0019】[式中、R1は前記の意味を示し、A1及び
2は同一又は異なって、式−(CH2) n−(nは2〜6
の整数を示す)で表される基を示し、Bは−O−又は−
CH2−基を示す。] 一般式(III)で表されるモノマーとしては、(メタ)
アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、
N, N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N, N−ジ
エチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メ
タ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリ
ルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N
−イソブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシ
プロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられ、一般式
(IV)で表されるモノマーとしては、N−(メタ)アク
ロイルモルホリン等が挙げられる。
【0020】<(ハ)アニオン性モノマー>(ハ)のア
ニオン性モノマーとして、(メタ)アクリル酸、マレイ
ン酸、イタコン酸等の重合性の不飽和基を有するカルボ
ン酸モノマー及び/又はその酸無水物(1つのモノマー
中に2つ以上のカルボキシル基を有する場合);スチレ
ンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−アル
キル(炭素数1〜4)プロパンスルホン酸等の重合性の
不飽和基を有するスルホン酸モノマー;ビニルホスホン
酸、(メタ)アクリロイロキシアルキル(炭素数1〜
4)リン酸等の重合性の不飽和基を有するリン酸モノマ
ー等が例示される。アニオン性基は、塩基性物質により
任意の中和度に中和されても良い。この場合、ポリマー
中の全てのアニオン性基又はその一部のアニオン性基
は、塩を生成する。
【0021】ここで、塩における陽イオンとして、アン
モニウムイオン、総炭素数3〜54のトリアルキルアン
モニウムイオン(例えばトリメチルアンモニウムイオ
ン、トリエチルアンモニウムイオン)、炭素数2〜4の
ヒドロキシアルキルアンモニウムイオン、総炭素数4〜
8のジヒドロキシアルキルアンモニウムイオン、総炭素
数6〜12のトリヒドロキシアルキルアンモニウムイオ
ン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン等が
例示される。中和は、モノマーを中和しても、ポリマー
にしてから中和してもよい。
【0022】これらの中でも好ましくは、上記の重合性
の不飽和基を有するカルボン酸モノマー及び/又はその
酸無水物(但し、1つのモノマー中に2つ以上のカルボ
キシル基を有する場合)(VII)、上記の重合性の不飽
和基を有するスルホン酸モノマー(VIII)が挙げられ
る。
【0023】<架橋性モノマー>架橋性モノマーとし
て、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエ
チレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、1,2−ブチレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ
(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレ
ート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチ
ロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリ
スリトールテトラ(メタ)アクリレート等の多価アルコ
ールの(メタ)アクリル酸エステル類;N−メチルアリ
ルアクリルアミド、N−ビニルアクリルアミド、N,
N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、ビスアク
リルアミド酢酸等のアクリルアミド類;ジビニルベンゼ
ン、ジビニルエーテル、ジビニルエチレン尿素等のジビ
ニル化合物;ジアリルフタレート、ジアリルマレート、
ジアリルアミン、トリアリルアミン、トリアリルアンモ
ニウム塩、ペンタエリスリトールのアリルエーテル化
体、分子中に少なくとも2個のアリルエーテル単位を有
するスクローゼのアリルエーテル化体等のポリアリル化
合物;ビニル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)ア
クリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシ
プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−
アクリロイルオキシプロピル(メタ)アクリレート等の
不飽和アルコールの(メタ)アクリル酸エステル等が用
いられる。
【0024】これらの架橋性モノマーの中では、エチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、
ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリ
スリトールテトラアリルエーテルが好ましい。
【0025】<その他のモノマー>本発明の親水性ポリ
マーを構成する(イ)〜(ハ)のモノマーと共重合が可
能な他のビニルモノマーとして、メチル(メタ)アクリ
レート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル
(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレ
ート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル
(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレー
ト、n−ペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル
(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリ
レート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘ
キシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)ア
クリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−
エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−デシル(メ
タ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、
ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)ア
クリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソス
テアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アク
リレート、フェニル(メタ)アクリレート、トルイル
(メタ)アクリレート、キシリル(メタ)アクリレー
ト、ベンジル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチ
ル(メタ)アクリレート、2−ブトキシ(メタ)アクリ
レート、2−フェノキシ(メタ)アクリレート、3−メ
トキシプロピル(メタ)アクリレート、3−エトキシプ
ロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘
導体等が挙げられる。
【0026】<親水性ポリマー>本発明に用いられる親
水性ポリマーは、好ましくは上記(イ)〜(ハ)から選
ばれる1種類以上のモノマー、更に好ましくは上記
(I)〜(VIII)から選ばれる1種類以上のモノマーを
必須構成モノマーとするものであるが、これらのモノマ
ーと共重合可能な他のモノマーも共重合することができ
る。全モノマー中、(イ)〜(ハ)の合計モノマー量
は、好ましくは70〜100重量%、更に好ましくは8
5〜100重量%である。
【0027】また、本発明の親水性ポリマーは、架橋性
モノマーを構成モノマーとすることが好ましく、架橋性
モノマー量は、全モノマーに対して、0.005〜5重
量%が好ましく、0.01〜1.0重量%が更に好まし
い。
【0028】特に好ましい親水性ポリマーは、(イ)の
カチオン性モノマーの少なくとも1種と、(ロ)の非イ
オン性モノマーの少なくとも1種と、架橋性モノマーと
を必須構成モノマーとして、ラジカル重合することによ
り得られるものであり、最も好ましい親水性ポリマー
は、(I)〜(II)から選ばれるカチオン性モノマーの
少なくとも1種と、(III)〜(VI)から選ばれる非イ
オン性モノマーの少なくとも1種と、架橋性モノマーと
を必須構成モノマーとして、ラジカル重合することによ
り得られるものである。
【0029】[親水性ポリマーの製造法]本発明の親水
性ポリマーの製造法は、上記の(イ)〜(ハ)のモノマ
ー及び場合により架橋性モノマーを用いて、好ましくは
ラジカル重合開始剤(例えば下記の過酸化物、又は2,
2−アゾビスイソブチロニトリル等のアゾビス系化合
物)の存在下、疎水性溶媒を用いた逆相系の重合法(例
えば懸濁重合法、分散重合法、乳化重合法等)により重
合を行い、重合反応後、疎水性溶媒を留去し、親水性溶
媒を添加後、疎水性溶媒を再留去する方法である。
【0030】具体的には、モノマー及び開始剤を水溶液
中に均一混合させた後、疎水性溶媒と混合するが、必要
なら分散剤を用いる。次に、この混合液を、高圧ホモジ
ナイザー又はラインミキサー等で予備分散または予備乳
化した後、窒素等の不活性ガス下、昇温して重合する。
重合開始温度は、モノマーにより異なるが、通常40〜
90℃程度であり、反応時間は1〜24時間程度であ
る。
【0031】重合反応後、疎水性溶媒の留去を容易にす
る目的で、あらかじめ脱水を行うことが好ましい。その
後、反応槽を好ましくは50〜100℃に保ち、疎水性
溶媒を留去する。目視で留出が確認出来なくなった時
点、即ち疎水性溶媒が、親水性ポリマー中、好ましくは
1,000〜20,000ppm、更に好ましくは、
1,000〜10,000ppmになった時点で、親水
性溶媒を添加し、系を均一混合攪拌した後、更に、好ま
しくは2〜40時間、留去を継続し、疎水性溶媒量がき
わめて少なくなったことを確認した後、親水性ポリマー
を乾燥する。
【0032】本発明の製造法で製造した親水性ポリマー
中の疎水性溶媒量は、1000ppm未満が好ましく、
0〜500ppmが更に好ましい。
【0033】本発明の親水性ポリマーの製造法において
は、重合反応後、脱水及び疎水性溶媒を留去した後、親
水性溶媒を添加することで、ポリマーが膨潤し、ポリマ
ー中に含まれる疎水性溶媒を、内部から溶出させ、留去
することが出来ると考えられる。
【0034】本発明の製造法において、得られる親水性
ポリマーの乾燥後の体積平均粒径は、50μm以下であ
ることが好ましく、1〜30μmであることが更に好ま
しい。これらは、光学顕微鏡により測定した。
【0035】本発明においては、親水性ポリマーを、乾
燥後、粉末として得る以外にも、生産性やハンドリング
性の向上を目的として、スラリー等の液状、又はペース
ト状で得ることができる。その場合、重合反応時に用い
た疎水性溶媒を、最終製品に配合される成分(以下、製
品成分という)、例えば、香料、可塑剤、界面活性剤等
に、置き換える方法も用いられる。重合反応後、好まし
くは脱水を行った後に、この製品成分を添加し、疎水性
溶媒を留去することで置換を行う。親水性溶媒と共に、
製品成分を添加するとより効果的である。親水性溶媒の
添加条件は、上記の製品成分を添加しない時と同じであ
る。
【0036】<疎水性溶媒>本発明に用いられる疎水性
溶媒とは、100gの水中、25℃での溶解度が1重量
%以下のものである。これらの疎水性溶媒の具体例とし
ては、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等
の炭化水素系溶媒、四塩化炭素、ジクロルエタン等のハ
ロゲン化炭化水素系溶媒、アイソバー等の鉱油等が用い
られる。これらの中で、疎水性溶媒として、炭化水素系
溶媒が好ましく用いられ、へキサン、シクロヘキサンが
更に好ましい。溶媒量は、全モノマー量に対して、1〜
20重量倍が好ましく、1〜10重量倍が更に好まし
い。
【0037】<分散剤>本発明の親水性ポリマーの製造
法に用いられる分散剤としては、ソルビタンモノステア
レート、ソルビタンモノパルミテート、ポリビニルアル
コール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロ
キシセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボ
キシルエチルセルロース、シュガーエステル(三菱化学
フーズ(株)製、商品名)、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコ
ール、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化ジア
ルキルジメチルアンモニウム、アルキル硫酸塩、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル硫酸塩等が用いられ、こ
れらの分散剤は1種又はそれ以上併用しても良い。これ
らの中で、分散安定性の点からソルビタンモノステアレ
ート及びシュガーエステルが好ましい。これらの分散剤
は、全モノマー100重量部に対し、0.3〜 20重
量部が好ましく、0.5〜 10重量部が更に好まし
い。
【0038】<重合開始剤>本発明の製造法に用いられ
る重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤が好ましく
用いられ、例えばモノマー成分中で均一に溶解する過酸
化物、有機又は無機過酸若しくはその塩、アゾビス系化
合物の単独或いは還元剤との組み合わせによるレドック
ス系のものが挙げられる。それらの代表的な例として
は、t−ブチルパーオキサイド、t−アミルパーオキサ
イド、クミルパーオキサイド、アセチルパーオキサイ
ド、プロピオニルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキ
サイド、べンゾイルイソブチリルパーオキサイド、ラウ
リロイルパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキ
サイド、シクロへキシルハイドロパーオキサイド、テト
ラリンハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーアセテ
ート、t−ブチルパーベンゾエート、ビス(2−エチル
ヘキシルパーオキシジカーボネート)、2,2’−アゾ
ビスイソブチロニトリル、フェニルアゾトリフェニルメ
タン、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二
塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−(5−メチル−2−
イミダゾリン−2−イル)二塩酸塩、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水
素、過硫酸塩とトリエチルアミン、トリエタノールアミ
ン、ジエチルアニリン等の第3級アミンとの組み合わせ
等が挙げられる。これらのうち特に、t−ブチルパーオ
キサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,2’−アゾ
ビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−ア
ミジノプロパン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−
(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)二塩酸
塩、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム若しくは過硫酸
アンモニウムの単独、又はこれらの過硫酸塩とトリエチ
ルアミン、トリエタノールアミン、若しくはジメチルア
ニリン等の第3級アミンとの組み合わせが好ましい。重
合開始剤の使用量は、主鎖の高分子鎖の重合度を上げ、
架橋されない高分子鎖の割合を減少させて水や疎水性溶
媒に溶解しにくくし、また重合反応の反応率を上げ、残
留モノマー量を減少させる観点から、全モノマー100
重量部に対して、好ましくは0.01〜5重量部、更に
好ましくは0.5〜3重量部、特に好ましくは0.1〜
1重量部である。
【0039】<親水性溶媒>本発明の製造法に用いられ
る親水性溶媒は、溶解度パラメーターδ[(MPa)
1/2]が20以上のものが好ましい。具体的には、水
(47.9)、多価アルコール及び低級アルコールから
なる群から選ばれる1種以上を用いることが好ましい。
多価アルコールとして、エチレングリコール(29.
9)、ジエチレングリコール(24.8)、トリエチレ
ングリコール(21.9)、テトラエチレングリコール
(20.3)、ポリエチレングリコール、プロピレング
リコール(25.8)等の2価アルコール、グリセリン
(33.8)、トリメチロールプロパン等の3価アルコ
ール、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリ
ン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の4価以上
のアルコール、グルコース等のアルドース、ショ糖等の
糖骨格を有する化合物等が挙げられる。低級アルコール
としては、イソプロパノール(23.5)、ブチルアル
コール(23.3)が挙げられる。これらは1種又はそ
れ以上併用してもよい。尚、括弧内は溶解度パラメータ
ーのδ値を示す。
【0040】親水性溶媒の分子量は、ポリマー粒子を良
好に膨潤させる観点から、好ましくは1800以下であ
り、更に好ましくは1000以下、特に好ましくは50
0以下、最も好ましくは300以下である。
【0041】これらの中でも、水及び/又は多価アルコ
ールが好ましく、水及び/又は2価アルコールが更に好
ましく、水が特に好ましい。親水性溶媒の添加量は、親
水性ポリマー100重量部に対し、0.1〜20重量部
が好ましく、更に1〜15重量部が好ましく、特に1.
5〜10重量部が好ましい。
【0042】
【実施例】実施例1 5LSUS製反応槽に、モノマーとして、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートのジエチル硫酸4級化物60g
(有効分90%)、N,N−ジメチルアクリルアミド1
55g、ポリエチレングリコールジメタクリレート(E
O14モル付加物)0.045gを、開始剤として2,
2−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩 1.
0g、水300g、疎水性溶媒としてヘキサン1800
g、分散剤としてシュガーエステル2gを用い、ライン
ミキサー等で予備乳化した後、窒素等の不活性ガス下、
70℃に昇温して、3時間、重合反応を行った。反応終
了後、85℃で290gの水を脱水した。
【0043】次いで、製品成分としてポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル(エマルゲン116;花王製)46
5gを添加し、ジャケットの温度を80℃に設定し、減
圧下(40kPa)でヘキサンを留去した。ヘキサンの
留去が目視で確認出来なくなった時点(残存ヘキサン量
3500ppm)で、上記ポリオキシエチレンアルキル
エーテル58.8gと、親水性溶媒として水10.5g
(親水性ポリマーの重量に対し5重量%)の混合溶解液
を添加した。
【0044】その後に再度、3時間ヘキサンの留去を行
った。得られたペースト状組成物の残存ヘキサン量は4
50ppmであった。尚、残存ヘキサン量は、酢酸メチ
ルで抽出し、ガスクロマトグラフ法(内部標準法)にて
測定した。
【0045】実施例2 5LSUS製反応槽に、モノマーとして、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートのジエチル硫酸4級化物131
g(有効分90%)、N,N−ジメチルアクリルアミド
88g、ポリエチレングリコールジメタクリレート
(EO14モル付加物)0.37gを、開始剤として
2,2−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩
0.4g、水290g、疎水性溶媒としてシクロヘキサ
ン1800g、分散剤としてシュガーエステル2gを用
い、ラインミキサー等で予備乳化した後、窒素等の不活
性ガス下、70℃に昇温して、3時間、重合反応を行っ
た。反応終了後、85℃で286gの水を脱水した。
【0046】次いで、反応物を流動層乾燥機で100℃
に設定し、減圧下(40kPa)でシクロヘキサンの留
去を行った。シクロヘキサンの留去が目視で確認出来な
くなった時点(残存シクロヘキサン量10,000pp
m)で、水15g(親水性ポリマーの重量に対し7重量
%)を添加した。その後に流動層乾燥機の温度を80℃
に設定し、減圧下(40kPa)で、約6時間シクロヘ
キサンの除去を行った。得られた粉末状組成物の残存シ
クロヘキサン量を、ガスクロマトグラフ法にて測定した
結果、390ppmであった。
【0047】実施例3 5LSUS製反応槽に、モノマーとして、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートのジエチル硫酸4級化物100
g(有効分90%)、N,N−ジメチルアクリルアミド
115g、ポリエチレングリコールジメタクリレート
(EO14モル付加物)1.0gを、開始剤として過硫
酸ナトリウム0.5g、水290g、疎水性溶媒として
シクロヘキサン1,800g、分散剤としてシュガーエ
ステル2gを用い、ラインミキサー等で予備乳化した
後、窒素等の不活性ガス下、70℃に昇温して、3時
間、重合反応を行った。反応終了後、85℃で256g
の水を脱水した。
【0048】次いで、製品成分としてポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル(エマルゲン116;花王製)40
8gを添加し、ジャケットの温度を80℃に設定し、減
圧下(40kPa)でシクロヘキサンを留去した。シク
ロヘキサンの留去が目視で確認出来なくなった時点(残
存シクロヘキサン量9,000ppm)で、上記ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル80gに親水性溶媒とし
てトリエチレングリコール15g(親水性ポリマーの重
量に対し7重量%)を溶解させて添加した。その後に再
度、約4時間シクロヘキサンの除去を行った。得られた
ペースト状組成物を抽出し、ガスクロマトグラフ法にて
測定した残存シクロヘキサン量は90ppmであった。
【0049】比較例1〜3 実施例1〜3において、親水性溶媒を添加しない以外
は、それぞれ実施例1〜3と同様の方法で親水性ポリマ
ーの製造を行った。結果を表1に示した。親水性溶媒を
添加しない場合は、重合反応時に使用した疎水性溶媒が
除去しにくくなるため好ましくない。
【0050】実施例1〜3及び比較例1〜3の結果をま
とめて表1に示した。
【0051】
【表1】
【0052】
【発明の効果】本発明の方法によると、疎水性溶媒を短
時間で除去することができ、短時間で処理することによ
り、コストダウンにつながるだけでなく、親水性ポリマ
ー同士の融着、または着色等の問題を回避することがで
きる。
フロントページの続き (72)発明者 中村 元一 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 明和 善平 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 島田 稔也 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 (72)発明者 大崎 和友 和歌山県和歌山市湊1334 花王株式会社研 究所内 Fターム(参考) 4J100 AB07P AB16R AD02Q AE09P AE69R AE71R AG64R AG70R AL03Q AL04Q AL08P AL08Q AL09Q AL62R AL63R AL66R AL75R AM17Q AM19P AM19Q AM21P AM21Q AM23R AM24R AN13R AN14P AN14R AQ08Q AQ12P AQ15Q AQ19P BA02R BA03Q BA03R BA08Q BA08R BA14Q BA16P BA20P BA29P BA31P BA32P BA58P CA05 GD02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 疎水性溶媒を用いた逆相系の重合反応に
    おいて、重合反応後、疎水性溶媒を留去し、親水性溶媒
    を添加した後、疎水性溶媒を再留去する親水性ポリマー
    の製造法。
  2. 【請求項2】 親水性溶媒が、水、多価アルコール及び
    低級アルコールからなる群から選ばれる1種以上である
    請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 親水性溶媒の添加量が、親水性ポリマー
    100重量部に対し、0.1〜20重量部である請求項
    1又は2記載の製造法。
  4. 【請求項4】 親水性ポリマーが、カチオン性基含有ビ
    ニルモノマー及び/又はその塩の少なくとも1種、親水
    性非イオン性基含有ビニルモノマーの少なくとも1種、
    並びに少なくとも2個の反応性不飽和基を分子中に有す
    る架橋性ビニルモノマーを必須構成モノマーとして、ラ
    ジカル重合することにより得られるものである請求項1
    〜3のいずれかの項記載の製造法。
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