JPH0788456B2

JPH0788456B2 - 水溶性高分子組成物の製造方法

Info

Publication number: JPH0788456B2
Application number: JP61171828A
Authority: JP
Inventors: 一夫上野; 幹雄能登; 文雄木村; 博之黒木; 彦忠坪井
Original assignee: 三井サイテック株式会社
Priority date: 1986-07-23
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPS6330554A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、水溶性アクリルアミド系ポリマーを主成分と
する溶解性と取扱性の良好な水溶性高分子組成物の製造
方法に関する。

従来の技術アクリルアミド系重合体は廃水処理用凝集剤、抄紙用粘
剤、汚泥脱水用助剤、石油回収用薬剤等各種の分野で広
く使用されているが、一般に粉末の形で供給され、前記
分野で使用する際、これ等重合体粉末を水に溶解させて
水溶液の形で供される。

発明が解決しようとする問題点この溶解作業に際して、重合体粉末中には微粒子も含ま
れる為粉塵が立ち易く、環境上の問題としてしばしば指
摘されている。またいわゆる「まゝこ」が発生して長い
溶解時間を要するケースも多い。

このような粉体による上記欠点を避ける為、ポリマー純
分20重量％程度のゲル状品で供給されることもあるが、
この場合、溶解作業時に電動式肉挽機等の細断機により
細断しても、粉末品に比べ粒子を細くする事が困難な為
に長い溶解時間を要する。またポリマー純分10重量％以
下のペースト状品も一部に使用されているが、ゲル状
品、ペースト状品共通の問題点は固形分が低い事による
輸送コスト、保管コストの増大等非経済である。

本発明の目的は高分子量で、且つ、水溶性の良好なアク
リルアミド系重合体を主成分とする水溶性高分子組成物
の製造方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段即ち、本発明はアクリルアミド系ポリマーの含水ゲル粒
子と界面活性剤とを含有してなり、この界面活性剤は前
記粒子のポリマー純分に対して500〜20000ppmであるこ
とを特徴とする水溶性高分子組成物及び（２）アクリル
アミド系ポリマーの含水ゲル粒子と、界面活性剤を含有
してなる水溶性高分子組成物を製造する方法において、
ポリマー純分20重量％以上のアクリルアミド系含水ゲル
粒子を粒径３〜10mmになるよう、切断細粒化し、これを
ポリマー純分85〜95重量％になる迄乾燥し、次いで、こ
の乾燥物を粉砕して粒径2mm以下の粉砕物とした後、こ
の粉砕物のポリマー純分に対し500〜20000ppmの界面活
性剤を添加しながら、ポリマー純分が50〜85重量％にな
るよう加湿造粒することを特徴とする水溶性高分子組成
物の製造方法である。

作用以下、本発明の構成要件を作用と共に説明する。

本発明組成物はアクリルアミド系ポリマーを主成分と
し、これに少量の界面活性剤を含有させたものである。
アクリルアミド系重合体を得るため重合させる単量体
は、アクリルアミドのみの場合と、これと共重合可能な
ものを用いる場合とがある。共重合可能な単量体として
は、メタアクリルアミド、（メタ）アクリル酸メチル、
（メタ）アクリル酸エチル等の（メタ）アクリル酸エス
テル類、アクリル酸及びその塩、メタアクリル酸及びそ
の塩、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフ
ォン酸等のアミドスルフォン酸及びその塩、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）アクリレート等のアミノアルキルエステル類
及びその塩、ジメチルアミノプロピルメタアクリルアミ
ド等のアミノアルキルアミド類及びその塩等が挙げられ
る。

該重合体は、アニオン、カチオン、ノニオンのいずれの
タイプであってもよく、ホモポリマーでも、コポリマー
であっても良い。

アクリルアミド系重合体の重合方法は、一般的には通常
のフリーラジカル開始による重合であり、水溶液重合の
場合には15〜85重量％の上記単量体濃度の水溶液に通常
の過酸化物開始剤、レドックス開始剤及びアゾ系開始剤
の中から１種または２種以上を用い重合せしめる。尚、
アクリルアミド系重合体は、重合完了後、各種の変成、
例えばアルカリによる加水分解反応を行わせ、陰イオン
性カルボキシル基に変成させる方法、マンニッヒ反応
は、ホフマン分解反応により、カチオン性アミノ基を導
入させる方法等を行ったものでもよい。通常は、以上の
方法で得られた重合体を乾燥工程に於いて乾燥させる
と、含水率20〜95重量％の含水ゲル粒子が得られる。

本発明においては上記の如き含水ゲル粒子のうち、アク
リルアミド系ポリマー50〜85重量％、好ましくは60〜80
重量％及び水分50〜15重量％、好ましくは40〜20重量％
の粒径2mm以下の含水ゲル粒子を用いる。

この場合ポリマー純分が50重量％未満であると、水分が
多くなるので粉末粒子がケーキングを起こすと共に製品
輸送費が嵩むので好ましくない。一方ポリマー純分が85
重量％を超えると粉立ちが生じ、又、溶解時に「まゝ
こ」になり易い。尚粒径2mm以下とするのは溶解速度を
大にする為である。

本発明組成物は上記含水ゲル粒子に対し、ポリマー純分
当り、500〜20000ppmの界面活性剤を配合したものであ
るが、本発明組成物に含有する界面活性剤の具体例とし
ては、平均分子量400以上のポリエチレングリコール、
同じくポリプロピレングリコール、ポリオキシアルキル
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脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオ
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂
肪酸エステル等の非イオン型界面活性剤が挙げられる。
これらのうち、特にソルビタンモノオレート、平均分子
量1000以上のポリエチレングリコールが好ましい。界面
活性剤としてはさらにこれら以外の界面活性剤、無機
塩、油類等を含有させることができる。この界面活性剤
は、含水ゲル粒子の保存時のケーキングを防止する為に
有効であり、500ppm未満ではケーキング防止が不十分で
あり、このケーキングは溶解時の「まゝこ」の原因とも
なる。又、20000ppm超ではコスト高になると共に組成物
がベタベタし、流動性が悪化し取扱い性が悪くなる。

このような水溶性高分子組成物の好ましい製造方法とし
ては、まず、アクリルアミド系ポリマーは通常の製造方
法においてポリマー純分20重量％以上粒径３〜10mmの含
水ゲル粒子として得られる。これを乾燥し、ポリマー純
分を85〜95重量％とし、且つ、所定の粒径にポリマーを
細粒化し、これを再び加湿してポリマー純分50〜85重量
％好ましくは60〜80重量％のゲル粒子とする。

このようにポリマー純分を一旦85〜95重量％まで乾燥し
た後、再びポリマー純分50〜85重量％に加湿するのは該
ポリマーは含水ゲル状に於て極めて細粒化し難い為であ
る。

即ち、通常の製法においてポリマー純分が例えば20〜35
重量％の含水ゲル粒子は切断機、好ましくはカッターミ
ル、又はミートチョッパーを用いて粒径３〜10mmに切断
細粒化され、次いでポリマー純分85〜95重量％になる迄
乾燥される。この乾燥ゲル粒子は粉砕機によって容易に
2mm以下の粉体に粉砕される。

上記のようにして得られた粉砕物に所定の量（ポリマー
純分に対し500〜20000ppm含有するに必要な量）の界面
活性剤と水とを別々に、または水溶液として添加して捏
和すると、乾燥ゲル粒子は水分を吸ってゲル状となり、
0.1mm程度より細かい微粉はくっつき合い造粒され、全
体として2mm以下の粉立ちしない顆粒物となる。そして
その表面は界面活性剤によりほぼ被覆された状態とな
り、これを保存する時ケーキングが防止され、取扱いが
容易で、溶解性にすぐれたものが得られる。

以上のようにして得られた本発明組成物について以下実
施例を挙げて説明する。

実施例通常の製法で製造した粉状ポリマー（ポリマー90重量
％、水分10重量％、アクリルアミドとアクリル酸ソーダ
とのモル比が85:15、粒径2mm以下）各1000gを回転ドラ
ム型混合造粒機に仕込み、回転させながら界面活性剤を
溶解した添加水を手押し式スプレーでスプレーし、約30
分間攪拌混合した。その試験条件および製品の評価結果
を第１表及び第２表に示す。

又、湿式押し出し型造粒機を用いても同様な実験を行
い、回転ドラム型混合造粒機と同様な結果を得た。

第１表及び第２表の界面活性剤品名の記号は次のものを
表わし、又評価は次の方法によって行った。

１）界面活性剤品名 A:ソルビタンモノラウレート（商品名レオドールSP・L1
0） B:ポリエチレングリコールモノオレエート（商品名エマ
ノーン4110） C:ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル（商品名
エマルゲン707） D:ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート（商品名
レオドールTW-0120） E:ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポ
リマー（商品名エマルゲンPP-230） F:ポリエチレングリコール♯400 G: 〃 ♯6000 ２）評価試験と評価基準（１）粉立ちテストサンプル100gを50cmの高さから落下させ、落下点より30
cmはなれた所に置いた５×5cmの水平ガラス板上の光透
過率を測定した。光透過率は分光々度計を使用し波長48
0nmにて測定した。

（２）溶解時のまゝこ発生静止水1000ml中に1gのサンプルを一時に投下し、その後
400rpm×60分攪拌し未溶解分を150メッシュ金網で濾過
し評価。

（３）ケーキングサンプル200gをポリ袋に充填、密封し、100g/cm²の加重
を１週間加え、一度粒状化したものが加重により団結化
する状態を観察。

◎…全く固結せず ○…わずかにブロック状になっているが、かるく触れた
だけで崩壊する。

△…固結が見られ押しつぶすことで崩壊する。

×…完全なブロックで解きほぐすのは困難。

（４）溶解性 400rpmで攪拌している1000mlの水にサンプル1gを加え、
90分溶解後150メッシュ金網にて濾過、不溶解分を観
察。

発明の効果以上詳述したごとく、本発明組成物は表面が界面活性剤
で被覆されているので、荷重下長期保存してもケーキン
グが生じないこと、使用時には粉立ちが全くなく取扱い
易いこと、水に溶解時まゝこになりにくいことなど発明
の効果は顕著である。また、従来技術では得られなかっ
た高分子量で、且つ水溶性の良好なアクリルアミド系重
合体を主成分とする水溶性高分子組成物が、本発明によ
れば非常に簡単で、しかも安価に得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坪井彦忠神奈川県横浜市港南区野庭町2636−23 (56)参考文献特開昭53−81555（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−3950（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−121658（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−47937（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−103450（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−131055（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−88463（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−73039（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−49643（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−90035（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリルアミド系ポリマーの含水ゲル粒子
と、界面活性剤とを含有してなる水溶性高分子組成物を
製造する方法において、ポリマー純分20重量％以上のア
クリルアミド系含水ゲル粒子を粒径３〜10mmになるよう
に切断細粒化し、これをポリマー純分を85〜95重量％に
なる迄乾燥し、次いでこの乾燥物を粉砕して粒径2mm以
下の粉砕物とした後、この粉砕物のポリマー純分に対し
て500〜20000ppmの界面活性剤を水と共に添加しなが
ら、ポリマー純分が50〜85重量％となるよう加湿造粒す
る事を特徴とする水溶性高分子組成物の製造方法。
【請求項２】加湿造粒を回転ドラム型造粒機、リボンミ
キサー型粉体ミキサー、流動造粒コーティング機、湿式
押出し型造粒機、粉体捏和機を用いて行なう特許請求の
範囲第（１）項記載の水溶性高分子組成物の製造方法。