JPH0546367B2

JPH0546367B2 -

Info

Publication number: JPH0546367B2
Application number: JP4855884A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tan; Takashi Hironaka; Saburo Takenochi
Original assignee: Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1984-03-14
Filing date: 1984-03-14
Publication date: 1993-07-13
Also published as: JPS60192713A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリアクリルアミドの製造法に関する
ものである。ポリアクリルアミドは凝集剤として広く利用さ
れているが、その製法として、例えば、アクリル
アミド水溶液をアゾ系重合触媒の存在下で重合さ
せる方法が知られている。アクリルアミドの重合
は発熱反応であり重合温度があまり高くなると得
られるポリマーの性能が低下する。そのため、重
合に当たつてモノマー濃度を低くする方法が考え
られるが、モノマー濃度が低い場合には、重合後
のポリマーの乾燥に手間がかかる欠点がある。ま
た、重合開始の温度を低くする方法も考えられる
が、アゾ系重合触媒を使用した場合、あまり低温
では重合がスムーズに進行しないため、特に、重
合初期における重合速度が遅く、そのため、重合
時間が長くなり生産性に劣る欠点があり、更に、
得られるポリマーの性能も低いと言う欠点があ
る。本発明者等は上記実情に鑑み、アクリルアミド
水溶液の重合に際し、モノマー濃度を比較的高く
し、また、重合開始の温度を低くしても、重合時
間が短かい良好な重合反応が行なわれ、しかも、
得られるポリマーの性能も優れた重合方法を得る
ことを目的として種々検討した結果、アゾ系重合
触媒とある特定の化合物の共存下で重合すること
によりこの目的が達成されることを見い出し本発
明を完成した。すなわち、本発明の要旨は、10〜35重量％のア
クリルアミド水溶液を重合させるに当たり、アク
リルアミドモノマーに対して、100〜2000ppm
のアゾ系重合触媒、３〜200ppmの酸性亜硫酸
塩または亜硫酸塩及び金属として0.1〜20ppm
のコバルト、マンガン又は鉄から選ばれた少なく
とも１種の金属塩を存在させることを特徴とする
ポリアクリルアミドの製法に存する。以下、本発明を詳細に説明する。本発明で対象となるポリアクリルアミドの製法
は、アクリルアミドモノマーの水溶液を重合させ
る方法であり、モノマー濃度は10〜35重量％、好
ましくは20〜30重量％である。モノマー濃度があ
まり高いと重合中に高温となり得られるポリマー
の品質が低下し、また、あまり低いとポリマーの
乾燥が大変なので好ましくない。本発明では触媒として公知のアゾ系重合触媒と
酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩と特定の金属塩と併用
することを必須要件とするものである。アゾ系重
合触媒を単独で使用した場合には、モノマー濃度
を高くして重合開始の温度を低くしても重合速度
が遅く良好な重合が行なわれない。アゾ系重合触媒としては、例えば、２，2′−ア
ゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩、アゾビ
スイソブチロニトリル、２，2′−アゾビス（４−
メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、
１，1′−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリ
ル）などが挙げられ、特に、２，2′−アゾビス
（２−アミジノプロパン）塩酸塩が好ましい。こ
のアゾ化合物の添加量はモノマーに対して100〜
2000ppm、好ましくは400〜1400ppmであり、添
加量があまり少ないと重合が良好に行なわれず、
また、あまり多すぎると得られるポリマーの分子
量が低下するので好ましくない。一方、酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩としては、通
常、ナトリウム塩又はカリウム塩が挙げられ、そ
の添加量はモノマーに対して３〜200ppm、好ま
しくは５〜100ppmである。この添加量もあまり
少なすぎると重合が良好に行なわれず、また、あ
まり多すぎても得られるポリマーの性能が低下す
るので好ましくない。本発明で用いる金属塩としては、コバルト、マ
ンガン又は鉄から選ばれた少なくとも１種の金属
の塩であり、通常、水溶性の第二金属塩が用いら
れる。これらの金属塩の種類は例えば、硫酸塩、
塩化塩、臭化酸塩、酢酸塩、蓚酸塩、硝酸塩など
が挙げられ、なかでも、硫酸塩が好ましい。金属
塩の使用量はモノマーに対して、金属として0.1
〜20ppm、好ましくは0.2〜2ppmであり、この量
があまり少ないときには、重合速度が十分に速く
することができず、また、あまり多くても効果に
は変わりはないので経済的ではない。本発明における上述の添加剤の重合系内への添
加順序は通常、酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩を最後
に添加するのが好ましく、例えば、金属塩、アゾ
系重合触媒、次いで、酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩
の順で添加される。本発明での重合温度は通常、−10〜100℃であ
り、重合開始の温度は例えば、20℃以下、好まし
くは10℃以下とするのがよい。本発明では重合開
始の温度を低くしても、重合が良好に進行する。
重合時間は通常、0.5〜10時間程度である。本発明を実施するには、例えば、密閉型の重合
槽にモノマー水溶液を仕込み、窒素ガスを吹き込
み水溶液中の溶存酸素を除去したのち、本発明の
触媒を水溶液として添加して重合を行なう。重合
が終了したのちのポリマーはゲル状物であり、次
いで、常法に従つて平均粒径１〜10〓、好ましく
は２〜５〓に造粒し、更に、この粒状物を含水量
10重量％以下まで乾燥処理する。本発明によれば、アクリルアミドの重合に際
し、例えば、重合開始温度を低くしても、短い時
間で重合がスムーズに行なわれるので、生産性が
極めて高いものである。その上、得られるポリマ
ーの粘度及び凝集性能も優れているので工業的に
極めて有利である。次に、本発明を詳細に説明するが、本発明はそ
の要旨を超えない限り以下の実施例に限定される
ものではない。実施例１〜５及び比較例１〜８アクリルアミド25wt％水溶液13を15の密
閉型重合槽に仕込んだ。窒素ガス0.2m³を該水溶
液中に吹き込み完全に脱気したのち、液温10℃に
て先ず、第１表に示す金属塩を添加し、次いで、
２，2′−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸
塩500ppm及び酸性亜硫酸ソーダ20ppmを順次、
添加混合し５時間放置して重合を行なつた。重合後、ゲル状のポリマーを押出造粒機にて平
均粒径2.5〓に造粒し、次いで、粒状物を80℃の
熱風により３時間乾燥処理した。このようにして得た粒状ポリマーにつき、粘度
及び凝集性能を測定するとともに、重合系内の温
度変化を測定することにより重合速度を求めたと
ころ、第１表に示す結果を得た。実施例６〜８及び比較例９実施例１において、酸性亜硫酸ソーダの代わり
に亜硫酸ソーダを使用して実施例１と同様な方法
で重合を行なつた場合の結果を第２表に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ 10〜35重量％のアクリルアミド水溶液を重合
させるに当たり、アクリルアミドモノマーに対し
て、100〜2000ppmのアゾ系重合触媒、３〜
200ppmの酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩、及び金
属として0.1〜20ppmのコバルト、マンガン又は
鉄から選ばれた少なくとも１種の金属の塩を存在
させることを特徴とするポリアクリルアミドの製
造法。２金属の塩が水溶性である第二金属塩であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。３金属の塩を酸性亜硫酸塩又は亜硫酸塩よりも
先に重合系内に添加することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の方法。４アゾ系重合触媒が２，2′−アゾビス（２−ア
ミジノプロパン）塩酸塩であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の方法。５重合開始の温度が20℃以下であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の方法。