JPS6050809B2 - アクリルアミド系重合体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアクリルアミド系重合体の製造方法に関するも
のである。

詳しくは溶解性および凝集能が共に優れ、特に凝集剤と
して好適なアクリルアミド系重合体の製造方法に関する
ものである。ポリアクリルアミド類は凝集剤、土壌沈降
剤、紙力増強剤等の多くの用途に付されている。なかて
も凝集剤用は種々の廃水に対して優れた効果を奏するの
で脚光を浴びている。いづれの用途に適用するにしろポ
リアクリルアミド類は溶解性及び凝集能が共に優れたも
のが要求され、とくに凝集剤用に対する要求は厳しい。

しかしながら、一般に溶解性及び凝集能はいづれか一方
を向上させると他方が低下するという傾向が認められ、
両者の性能を共に向上させることは極めて困難であつた
。しカルて、本発明者らはかかる傾向を有するポリアク
リルアミド類の性能の向上につき鋭意研究したところ特
定の塩の存在下でアクリルアミド類を重合するならば、
ポリアクリルアミド類の安定性を損うことなく溶解性及
び凝集能が共に優れ、商品価値の極めて高いポリアクリ
ルアミド類が得られることを見出し、本発明に到達した
。

すなわち本発明の要旨は、アクリルアミドまたはアクリ
ルアミドおよびこれと共重合し得る単量体とを水性媒体
中で重合する際に、重合性不飽和結合を含まない有機ス
ルホン酸塩を存在させることを特徴とするアクリルアミ
ド系重合体の製造方法に存する。本発明を詳細に説明す
るに、本発明において原料として使用されるアクリルア
ミドとしては、特に制限されるものではなく、アクリル
アミドと水と硫酸とを反応させ、アクリルアミド硫酸塩
とした後アルカリで中和して得られるアクリルアミド・
であつてもよいし、アクリロニトリルを金属含有触媒の
存在下接触的に水和して得られるアクリルアミドであつ
てもよい。

しカルて、後者の方法により水溶液として得られるアク
リルアミド水溶液に本発明方法を適用すフる場合、特に
優れた効果を奏する。

またアクリルアミドと共重合し得る単量体としてはアク
リル酸、アクリル酸ソータ、アクリル酸エステル、酢酸
ビニル等が挙げられる。

アクリルアミドあるいはアクリルアミドと他の５単量体
とを水性媒体中て重合する方法としては水溶液重合、乳
化重合等アクリルアミド系重合体の製造法として周知の
重合方法が適用される。

たとえば水溶液重合は７０％以下、好ましくは１１〜５
０％アクリルアミド水溶液に過硫酸カリ、過儲酸アンモ
ニウム、過酸化水素、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、
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）２塩酸塩等のアゾ系遊離基開始剤
をアクリルアミドに対して、０．００１〜２重量％添加
し、通常、４０〜８０℃に加熱することによつて実施さ
れる。勿論、亜硫酸ソーダ等の金属塩あるいは第３級ア
ミンと過酸化物を組合せた所謂レドックス系の開始剤を
使用してもよく、この楊合にはより低温での重合が可能
になる。また、乳化重合は７０％以下、好ましくは３０
〜６０％のアクリルアミド水溶液を四塩化炭素、ジクロ
ルエタン、トリクロルエチレンのような塩素化炭化水素
、ヘキサン、シクロヘキサンのような脂肪族、脂環族の
炭化水素、あるいはベンゼン、キシレンのような芳香族
炭化水素等の有機媒体に乳化させ、水溶液重合の場合と
同様の開始剤の存在下加熱することによつて実施される
。

上記有機媒体のアクリルアミド水溶液に対する重量比は
、通常１〜３である。

乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
型、ポリオキシエチレンアルキルフェノ，ールエーテル
型、ポリオキシエチレンアルキルエステル型、ソルビタ
ンアルキルエステル型、ポリオキシエチレンアルキルア
マイド型のような非イオン界面活性剤、あるいは慣用の
カチオン、アニオン界面活性剤が採用される。

ｊ乳化剤の種類により例えはＦＬＢ３
．５〜６の油溶性乳化剤を使用した場合には油中水型エ
マルジョンを形成し、ＦＩＩ，Ｂ８〜１８の水溶性乳化
剤を使用した場合には水中油型エマルジョンを形成する
。乳化剤濃度は通常０．０】〜５％である。
３これらの方法はアクリルアミドと他の単量体を共重
合させる場合にも適用される。しかして、本発明はかか
るアクリルアミドの水性媒体中での重合を重合性の不飽
和結合を含まない有機スルホン酸塩の存在下で行なうも
のであ４イる。

重合性の不飽和結合を含まない有機スルホン酸塩として
は、一価あるいは多価の飽和脂肪族スルホン酸、脂環族
スルホン酸、芳香族スルホン酸、複素環式スルホン酸等
の酸と、水酸化ナトリウム、水酸化ウリウム、水酸化リ
チウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸
化アンモニウム等の無機塩基あるいはトリメチルアミン
、ジダメチルアミン等の有機塩基との塩が挙げられる。

より具体的にはベンゼンスルホン酸ソーダ、トルエンス
ルホン酸ソーダ、メタンスルホン酸ソーダ、エタンスル
ホン酸ソーダ、あるいはこれらに対する他の塩基との塩
等が挙げられる。Ｏ 工業的には入手及び取扱いの容易
さ、あるいは環境汚染の観点から上記スルホン酸と水酸
化ナトリウムの塩がよく採用される。

本発明方法では有機スルホン酸塩は、通常アクリルアミ
ドに対して０．０５〜５師量％、好ましくは７０．１〜
１鍾量％使用される。

有機スルホン酸塩の添加時期はとくに制限されず、重合
直前でも重合途中でもよい。

また、予めアクリルアミド水溶液に塩を添加しておいて
もよい。更に、予じめアクリルアミド水溶液を前記した
ような有機、無機の塩基で処理しておき、重合の際に有
機スルホン酸で中和して得られる塩の存在によつてを本
発明は達成される。

かくして得られる重合体は、通常メタノール、アセトン
等の水溶性溶媒中で沈澱脱水するか、あるいは共沸蒸留
により脱水した後種々の用途に付される。

本発明方法で得られるアクリルアミド系重合体は溶解性
および凝集能が共に優れており、凝集剤、特にバルブ廃
水の処理に優れた効果を示すものである。

次に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発
明はその要旨を超えない限り以下の実施例により制約さ
れるものではない。

実施例１ 銅含有触媒の存在下、アクリロニトリルを接触水和して
得られたアクリルアミド水溶液（アクリルアミド濃度５
呼量％）を１２５ｙ採取し、ベンゼンスルホン酸ソーダ
を０．３２ｙ添加后脱塩水を迫加し、５００ｙ水溶液と
する。

このアクリルアミド水容液を７００ｍＬの内容積を持つ
セパラブルフラスコこ移し、２５℃水浴中で３０分間Ｎ
２ガスを吹き込み、過硫酸アンモニウムの１重量％水溶
液３．１ｍｔを加える。過硫酸アンモニウムを添加後、
水浴の温度を１分間に１゜Ｃの速度で５０℃迄昇温する
。

昇温途中で重合が開始される。浴温５０℃で１時間保持
し、次いで浴温を６０℃に前記と同一の昇温速度で昇温
し、６０゜Ｃに２時間保．持した後、フラスコを浴槽か
ら取りだし水冷する。

かくして得られたポリマーの一部を取りだしメタノール
に懸濁せしめて水分を除く。

白色の粉状になつたポリマーを減圧乾燥したのノちそれ
らを更に粉砕した。

かくして得られたポリマーの性能を次の項目について比
較した。

溶解性： ビーカーに乾燥したポリマー０．２ｑを
とり、これに２００Ｔ１１１の水を加え、４時間 攪
拌した後の溶解性を比較する。

０： ゲル状ポリマーの小塊が残在浮遊して いる。

×： ゲル状ポリマーの塊が多量に残つた。凝集能：
クラフトバルブ廃水に硫酸バンド ４００ｐｐｍを加え
、ＰＨ６てポリアクリルア ミド１ｐｐｍ相当を添加
して、ジヤーテス ターで常法により凝集させ、この
とき生 成するフロックの大きさにより判定し た
。

Ｏ印：直径 ３〜４？ Δ印：直径 １〜３ＴＦｒＩｎ ×印：直径 １７ｍ未満 種々の有機スルホン酸塩を用いて同様に重合、得られた
ポリマーの性能を試験した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アクリルアミドまたはアクリルアミドおよびこれを
   共重合し得る単量体を水性媒体中で重合する際に、重合
   性不飽和結合を含まない有機スルホン酸塩を存在させる
   ことを特徴とする水溶性アクリルアミド系重合体の製造
   方法。