JPH0413362B2 - - Google Patents

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JPH0413362B2
JPH0413362B2 JP6419482A JP6419482A JPH0413362B2 JP H0413362 B2 JPH0413362 B2 JP H0413362B2 JP 6419482 A JP6419482 A JP 6419482A JP 6419482 A JP6419482 A JP 6419482A JP H0413362 B2 JPH0413362 B2 JP H0413362B2
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JP
Japan
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water
soluble
monomer
acid
weight
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JP6419482A
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JPS58180502A (ja
Inventor
Masato Ogura
Masahiro Niwano
Masaru Oota
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.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP6419482A priority Critical patent/JPS58180502A/ja
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は水溶性の球状重合体の製造方法に関す
る。さらに詳細には製紙用サイズ剤、コーテイン
グ剤、繊維用糊剤、排水処理剤、水溶性増粘剤、
等に用いる水溶性重合体をゲル化させることなく
球状で製造する方法に関する。 四級アミノ基を有する水溶性エチレン系単量体
を主体とした単量体混合物の重合方法としては、
水溶液重合が最も一般的であるが、その他沈澱重
合法、逆相乳化重合法、逆相懸濁重合法等も採用
されている。 これらの方法の中で、逆相懸濁重合法は高分子
量の重合体が球状で効率よく得られる点で優れて
いる。 しかしながら、逆相懸濁重合の分散剤として一
般に知られているソルビタンもしくは糖の長鎖脂
肪酸エステル、フタル酸の高級アルコールエステ
ル等を用いて重合した場合、時としてゲル化物を
生じ重合の進行を妨がれるという不都合を有する
とともに、都合よく重合できたとしても得られる
重合体粒子は非常に微細なものとなり口過が繁雑
になるという欠点がある。 ゲル化物の生成を防止し、大粒径の重合体を得
る方法として分散剤として液状モノマー相で溶媒
和可能な少なくとも1種の巨大分子分及び有機媒
体で溶媒和可能な少なくとも1種の巨大分子分よ
りなる巨大分子化合物を用い、逆相懸濁重合を行
なう方法が提案されている(特公昭55−8521号公
報)。 しかしながら、この方法でも分散剤の種類、重
合モノマーの種類との組み合せ等により、しばし
ば重合途中で粒子のゲル化、凝集を起こす等の欠
点を有し工業的に十分満足されたものではない。 本発明者らは、上述したように不都合を生ぜし
めずして安定かつ簡便な方法で、水溶性エチレン
系単量体を主体とした単量体混合物を重合して得
られる水溶性重合体を大粒子径の球状で製造する
方法を見い出すべく鋭意研究した結果、特定の分
散剤及び添加剤の存在下に重合を実施することに
より粒子のゲル化を生ぜしめることなく大粒子径
の重合体を製造することができることを見い出し
本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明は水溶性エチレン系単量体と
水との溶解混合物を該混合物と実質的に相溶しな
い有機媒体中で、分散剤としてエチレン−プロピ
レン−ジエンモノマー共重合体にメタクリル酸及
び油溶性エチレン系単量体をグラフト共重合体を
用いて逆相懸濁重合法により重合体を製造する方
法において、重合を低級脂肪酸類の存在下に実施
することによる安定な球状の水溶性重合体の製造
方法を提供するにある。 本発明方法は水溶性エチレン系単量体を主体と
した水溶性単量体と水との溶解混合物を逆相懸濁
重合する場合に有効なものである。 本発明方法の実施に当り、分散剤としてはエチ
レン・プロピレン−ジエンモノマー共重合体(以
下EPDMと略す)にメタクリル酸及び油溶性エ
チレン系単量体をグラフト重合したグラフト共重
合体が用いられ、また存在させる低級脂肪酸とし
ては単量体水溶液に可溶な低級脂肪酸が用いられ
る。 四級アミノ基を有する水溶性エチレン系単量体
を主体とした水溶性単量体と水との溶解混合物を
該混合物と実質的に相溶しない有機媒体中で逆相
懸濁重合する際、EPDMにメタクリル酸及び油
溶性エチレン系単量体をグラフト重合したグラフ
ト共重合体を分散剤として使用すると、ほとんど
分散能を示さず塊状にゲル化した重合体が生成す
るが、本重合系に低級脂肪酸を水溶性単量体100
重量部に対して1〜50重量部、好ましくは3〜25
重量部、共存させると安定に逆相懸濁重合が進
み、平均粒子径が50〜1000μの球状重合体が得ら
れるのである。 低級脂肪酸の量が1重量部より少なくなると分
散が安定に発現されずゲル化物を生じるようにな
るし、、他方50重量部より多くなると製品重合体
中に低級脂肪酸が多量に残るので好ましくない。 本発明方法の実施に当り用いられる低級脂肪酸
類としては酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸等を
挙げることができる。 本発明方法において分散剤としてはエチレン−
プロピレン−ジエン共重合体にメタクリル酸及び
油溶性エチレン系単量体をグラフト重合したグラ
フト共重合体が用いられる。 このようなグラフト共重合体は一般に有機溶媒
に溶解したエチレン−プロピレン−ジエンモノマ
ー共重合体、メタクリル酸、油溶性エチレン系単
量体及び油溶性ラジカル開始剤を撹拌下、窒素雰
囲気下で、好ましくは40℃以上100℃以下の温度
で重合させることによつて得られる乳濁した非水
エマルジヨンもしくは溶液である。 本発明方法の実施に当りグラフトモノマーの一
成分はメタクリル酸であることが必須であり、本
モノマーによつて初めて大粒子径の重合体を分散
良好にして製造することが可能になるのである。
上記油溶性エチレン系単量体としてはメタクリル
酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸
ブチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、
メタクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、メタク
リル酸メチル、スチレン、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ブチル等を使用することができる。特に
メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メ
タクリル酸ブチル等が好ましく使用される。 EPDMとメタクリル酸及び油溶性エチレン系
単量体の仕込み比はその総和を100重量部とする
と、EPDM30〜90重量部、メタクリル酸2〜40
重量部、油溶性エチレン系単量体2〜40重量部で
あることが望ましい。上記範囲をはずれると分散
能が低下するようになるので好ましくない。 EPDMを溶解可能な有機溶媒としてはペンタ
ン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オク
タンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素を挙げること
ができる。 分散剤は単量体溶液に対して0.05重量%未満で
は分散能が不充分となり、一方4重量%を超える
と製品中に不溶分が増加するようになるので、一
般には0.05〜4重量%、好ましくは0.1〜2重量
%使用するのが望ましい。 本発明方法において用いられる水溶性エチレン
系単量体としては、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メタクリレー
ト、ジプロピルアミノエチルメタクリレート、ジ
メチルアミノプロピルメタクリレート、ジエチル
アミノプロピルメタクリレート、ジプロピルアミ
ノプロピルメタクリレート、ビニルピリジン等の
アミノ基をメチルクロライド、エチルクロライ
ド、メチルブロマイド、エチルブロマイド等のア
ルキルハライド、ジメチル硫酸等のアルキル化剤
で四級化した塩、水溶性エチレン系単量体として
はアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマ
ール酸、イタコン酸又はそのナトリウム、カリウ
ム等の金属塩又はアンモニウム塩又はアクリルア
ミド、N−ビニルピロリドン等を挙げることがで
きる。特に本発明方法は四級アミノ基の含有する
水溶性エチレン系単量体単独又はこれと共重合可
能なその他の水溶性エチレン系単量体の70重量%
以下量との混合物を共重合に有効である。媒体と
して使用される有機液体としてはブタン、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキ
サンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素、クロロホル
ム、ジクロルメタン、エチルクロライド、ジクロ
ルエタンなどの塩素化炭化水素などが使用でき
る。 水溶性エチレン系単量体水溶液と有機液体の仕
込み比は、単量体水溶液100重量部に対して有機
液体150〜600重量部であることが好ましい。150
重量部未満では分散安定性が低下するようになる
し、600重量部を超えると容積効率が著じるしく
悪化し経済的に好ましくなくなる。 ラジカル開始剤としては水溶性ラジカル開始
剤、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム、過酸化水素またはこれらと亜硫酸水素ナトリ
ウム、チオ硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウ
ム、ロンガリツトの適当な還元剤との併用系等の
水溶性開始剤、2,2′−(アゾビス−2−アミデ
イ)プンパンジヒドロクロライド、アゾビスシア
ノペンタン酸等の水溶性アゾ開始剤等が好ましく
使用される。 開始剤使用量としては特に限定されないが単量
体に対して0.005重量%以上1重量%以下である
ことが好ましい。 以上詳述したような本発明方法によれば重合途
中で重合体がゲル化することが無く、操作上の困
難、すなわち撹拌が出来なくなり、装置を破損に
導く等の不都合が廻避できるという顕著な効果が
達成できる。 また本発明方法で製造される水溶性重合体は球
状で大粒径であるため過等の分離操作が容易で
あるという大きな利点がある。 以下、実施例により本発明方法をさらに具体的
に説明するが、本発明がこれら実施例に限定され
るものでないことは勿論である。 実施例 1 (分散剤の合成) 撹拌装置、ジムロート冷却器、温度計を取り付
けた1セパラブルフラスコ中にヘキサン425g、
EPDM(住友化学工業株式会社製商標名:エスプ
レン301A)52.5gを仕込み還流下に溶解したの
ち常温でメタクリル酸11.3g、メタクリル酸ブチ
ル11.3g、アゾビスイソプチロニトリル0.22gを
加え窒素雰囲気下で昇温し66℃に昇温し12時間反
応させた。得られた分散剤は固形分濃度14.4重量
%の白色乳濁液であつた。 (水溶性重合体の製造) 撹拌装置、ジムロート冷却器、温度計、滴下ロ
ートを取り付けた1セパラブルフラスコにジメ
チルアミノエチルメタクリレートをメチルクロラ
イドで四級化した四級塩80g、アクリルアミド20
g、水40g、酢酸5g、過硫酸カリウム0.03g、
ヘキサン350g及び上記で合成した分散剤溶液14
gを仕込んだ。窒素置換の後600rpmで撹拌しな
がら10℃に保ち、滴下ロートより亜硫酸水素ナト
リウムの1.5重量%水溶液を1.5ml/時間の速度で
2時間にわたつて滴下した。 滴下終了後、ソルビタンモノラウレート0.5g
を加え、温度を上昇させ還流温度として2時間共
沸脱水を行ない、水20gを系内から除去した。 得られた懸濁液は均一に分散していた。 この懸濁液をガラスフイルターで過し、重合
体を100mlのヘキサンで洗浄したのち60℃で24時
間減圧乾燥した。 得られた重合体は平均粒子径190μの球状であ
り、〔η〕=4.5(1N NaNO3 水溶液中30℃)で
あつた。 比較例 1 酢酸を加えない以外実施例1と同様の実験を行
なつたが、亜硫酸水素ナトリウム滴下開始より20
分の時点で塊状にゲル化し、分散粒子は得られな
かつた。 実施例 2 実施例1と同様の実験において酢酸のかわりに
プロピオン酸、酪酸又は乳酸を第1表に示す量仕
込んで重合を行つた。 得られた重合体を実施例1と同様に処理したと
ころ、第1表に示す平均粒子径及び粘度を有する
重合体が得られた。
【表】 実施例 3 撹拌装置、ジムロート冷却器、温度計を取り付
けた1セパラブルフラスコにジメチルアミノエ
チルメタクリレートとエチルプロマイドで四級化
した四級塩60g、アクリルアミド40g、水40g、
酢酸10g、過硫酸カリウム0.02g、シクロヘキサ
ン350g、及び実施例1で合成した分散剤溶液14
gを仕込んだ。窒素置換の後600rpmで撹拌しな
がら50℃に昇温し2時間重合した後、ソルビタン
モノステアレート0.5gを加えさらに4時間撹拌
重合した後、昇温して還流温度とし、1時間共沸
脱水を行ない水20gを系外へ除去した。 得られた懸濁液を350メツシユの金網で過し、
さらに100mlのシクロヘキサンで洗浄したのち60
℃で24時間減圧乾燥した。 得られた重合体は平均粒子径220μの球状であ
り、〔η〕=3.8(1N NaNO3 水溶液)であつた。 なお、比較のため酢酸を加えずに同様の実験を
行なつた結果、重合開始より30分の時点で重合体
が塊状にゲル化し、粒子としては得られなかつ
た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水溶性エチレン系単量体と水との溶解混合物
    を該混合物と実質的に相溶しない有機媒体中で、
    分散剤としてエチレン−プロピレン−ジエンモノ
    マー共重合体にメタクリル酸及び油溶性エチレン
    系単量体をグラフト重合したグラフト共重合体を
    用いて逆相懸濁重合法により重合体を製造する方
    法において、重合を低級脂肪酸類の存在下に実施
    することを特徴とする球状水溶性重合体の製造方
    法。 2 低級脂肪酸類が水溶性単量体100重量部に対
    して1〜50重量部存在せしめられることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の球状水溶性重合
    体の製造方法。 3 低級脂肪酸類が水溶性単量体100重量部に対
    して3〜25重量部存在せしめられることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の球状水溶性重合
    体の製造方法。 4 低級脂肪酸類として酢酸、プロピオン酸、酪
    酸又は乳酸が用いられることを特徴とする特許請
    求の範囲第1、2又は3項記載の球状水溶性重合
    体の製造方法。
JP6419482A 1982-04-16 1982-04-16 球状水溶性重合体の製造方法 Granted JPS58180502A (ja)

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