JPS6055002A - 新規連続重合方法 - Google Patents
新規連続重合方法Info
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- JPS6055002A JPS6055002A JP58163168A JP16316883A JPS6055002A JP S6055002 A JPS6055002 A JP S6055002A JP 58163168 A JP58163168 A JP 58163168A JP 16316883 A JP16316883 A JP 16316883A JP S6055002 A JPS6055002 A JP S6055002A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、架橋重合体の新規連続重合方法に関するもの
である。
である。
従来、アクリルアミドやアクリル酸又はその塩などを主
成分とする架橋重合体は大量の水分を吸収し保持する作
用やイオン交換能やキレート能を有する事が知られてお
り、衛生用品、農園芸用土壌改良剤、脱水剤、イオン交
換樹脂、吸着剤などの広い用途に応用されている。これ
らの架橋重合体の製法としては、単量体水溶液を疎水性
溶媒中で逆相乳化又は懸濁させて重合する方法や、単量
体水溶液を注型重合する方法などが知られている。しか
しながら逆相乳化重合法や逆相懸濁重合法では多量の有
機溶剤を取り扱うために防災上危険であり、また作業員
に対する前件の問題も生じる。一方、単量体水溶液を注
型重合する方法では有機溶剤を用いない点は前者よりも
優れているが、重合中の反応熱の除去のために重合装置
が複雑かつ高価になる。また生成した含水ゲル状重合体
から水分を除き乾燥された状態の架橋重合体を得るため
には、含水ゲル状重合体を機械的に細分化して表面積を
増大させて乾燥させる工程を必要とする。この際含水ゲ
ル状重合体を機械的に細分化する方法と(〜ては切断、
押出等の方法があるが、いずれの場合も含水ゲル状重合
体が強いゴム状弾性を有するため多大のエネルギーを要
する等の問題がある。
成分とする架橋重合体は大量の水分を吸収し保持する作
用やイオン交換能やキレート能を有する事が知られてお
り、衛生用品、農園芸用土壌改良剤、脱水剤、イオン交
換樹脂、吸着剤などの広い用途に応用されている。これ
らの架橋重合体の製法としては、単量体水溶液を疎水性
溶媒中で逆相乳化又は懸濁させて重合する方法や、単量
体水溶液を注型重合する方法などが知られている。しか
しながら逆相乳化重合法や逆相懸濁重合法では多量の有
機溶剤を取り扱うために防災上危険であり、また作業員
に対する前件の問題も生じる。一方、単量体水溶液を注
型重合する方法では有機溶剤を用いない点は前者よりも
優れているが、重合中の反応熱の除去のために重合装置
が複雑かつ高価になる。また生成した含水ゲル状重合体
から水分を除き乾燥された状態の架橋重合体を得るため
には、含水ゲル状重合体を機械的に細分化して表面積を
増大させて乾燥させる工程を必要とする。この際含水ゲ
ル状重合体を機械的に細分化する方法と(〜ては切断、
押出等の方法があるが、いずれの場合も含水ゲル状重合
体が強いゴム状弾性を有するため多大のエネルギーを要
する等の問題がある。
本発明者らは、上記問題点を解決すべく公開特許公報昭
57−34101号明細1.において複数の回転攪拌軸
を有する容器を用いた回分式のラジカル水溶液重合方法
を提案した。
57−34101号明細1.において複数の回転攪拌軸
を有する容器を用いた回分式のラジカル水溶液重合方法
を提案した。
この方法により、従来技術と比較して生産性及び作業性
を大幅に改善することができたが、本発明者らは、さら
に生産性及び作業性を向上させるべく、鋭意研究を重ね
た結果、本発明に到達したものである。
を大幅に改善することができたが、本発明者らは、さら
に生産性及び作業性を向上させるべく、鋭意研究を重ね
た結果、本発明に到達したものである。
即ち本発明は、水溶液重合により架橋構造を形成して含
水ゲル状重合体となる単量体の水溶液および重合開始剤
を複数の回転攪拌軸を有する容器内に連続的に供給し、
11合の進行に伴い生成する含水ゲル状重合体を該攪拌
軸の回転による剪断力により細分化しながらラジカル水
溶液重合を行ない、生成した細分化された含水ゲル状重
合体を連続的に容器外に排出することを特徴とする新規
連続重合方法に関するものである。
水ゲル状重合体となる単量体の水溶液および重合開始剤
を複数の回転攪拌軸を有する容器内に連続的に供給し、
11合の進行に伴い生成する含水ゲル状重合体を該攪拌
軸の回転による剪断力により細分化しながらラジカル水
溶液重合を行ない、生成した細分化された含水ゲル状重
合体を連続的に容器外に排出することを特徴とする新規
連続重合方法に関するものである。
本発明で用いられる単量体は、水溶液重合により架橋構
造を形成し含水ゲル状重合体とカるものである。架橋構
造としては水溶性単量体と分子内に重合性二重結合を2
個以上有する架橋性単量体との共重合による架橋構造で
もよく、デンプン、セルロース、ポリビニルアルコール
等の!水性高分子の存在下で水浴性単量体を水溶液重合
することによって重合と同時にグラフト結合やコンプレ
ックスを形成することによる架橋構造でもよい。
造を形成し含水ゲル状重合体とカるものである。架橋構
造としては水溶性単量体と分子内に重合性二重結合を2
個以上有する架橋性単量体との共重合による架橋構造で
もよく、デンプン、セルロース、ポリビニルアルコール
等の!水性高分子の存在下で水浴性単量体を水溶液重合
することによって重合と同時にグラフト結合やコンプレ
ックスを形成することによる架橋構造でもよい。
水溶性単量体としては、たとえばアクリル酸及びメタア
クリル酸並びにそれらのアルカリ金属塩又はアンモニウ
ム塩、アクリルアミド、メタアクリルアミド、アクリロ
ニトリル、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリl/
−ト、アクリル酸メチル、マレイン酸等を挙げることが
でき、これらのうちの1種又は2種以」二を用いること
ができる。
クリル酸並びにそれらのアルカリ金属塩又はアンモニウ
ム塩、アクリルアミド、メタアクリルアミド、アクリロ
ニトリル、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリl/
−ト、アクリル酸メチル、マレイン酸等を挙げることが
でき、これらのうちの1種又は2種以」二を用いること
ができる。
架橋性単量体としては、たとえばエチレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、1.4−フタンジオール、1.5−
ベンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、トリメチロールプロパン及びペンタ
エリスリトールのジアクリレート又はジメタアクリレー
ト、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトール
のトリアクリレート又はトリメタアクリレート、ペンタ
エリスリトールのテトラアクリレート又はテトラメタア
クリレート、N、 N’−メチレンビスアクリルアミド
、N、 N’−メチレンビスメタアクリルアミド、イソ
シアヌル酸トリアリル等を挙げることができ、これらの
うちの1種又Vi、2種以上を用いるととができる。
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、1.4−フタンジオール、1.5−
ベンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、トリメチロールプロパン及びペンタ
エリスリトールのジアクリレート又はジメタアクリレー
ト、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトール
のトリアクリレート又はトリメタアクリレート、ペンタ
エリスリトールのテトラアクリレート又はテトラメタア
クリレート、N、 N’−メチレンビスアクリルアミド
、N、 N’−メチレンビスメタアクリルアミド、イソ
シアヌル酸トリアリル等を挙げることができ、これらの
うちの1種又Vi、2種以上を用いるととができる。
= 5−
このような単12体のなかでも本発明では、アクリル酸
及びメタアクリル酸並びにそれらのアルカリ金属塩又は
アンモニウム塩、アクリルアミド並びにメタアクリルア
ミドからなる群より選ばれた1種又は2種以上の単量体
囚と分子内に重合性二重結合を2個以上有する架橋性単
量体(B)とからなり、架橋性単量体03)が50モル
係以下の比率である単量体混合物が特に好ましいもので
ある。架橋性単量体(B)としては前記架橋性単量体の
中から1種又Fi2種を用いることができる。この際架
橋性単量体■)の使用量が単量体(5)に対して50モ
ル係を超える場合には、得られる架橋重合体の吸水性や
イオン交換能が低くなる。
及びメタアクリル酸並びにそれらのアルカリ金属塩又は
アンモニウム塩、アクリルアミド並びにメタアクリルア
ミドからなる群より選ばれた1種又は2種以上の単量体
囚と分子内に重合性二重結合を2個以上有する架橋性単
量体(B)とからなり、架橋性単量体03)が50モル
係以下の比率である単量体混合物が特に好ましいもので
ある。架橋性単量体(B)としては前記架橋性単量体の
中から1種又Fi2種を用いることができる。この際架
橋性単量体■)の使用量が単量体(5)に対して50モ
ル係を超える場合には、得られる架橋重合体の吸水性や
イオン交換能が低くなる。
架橋性単量休出)を全く用いない場合でも、過硫酸アン
モンを多量に用いる等により架橋構造の形成が起こる場
合には、本発明の連続重合を行なうことができる。
モンを多量に用いる等により架橋構造の形成が起こる場
合には、本発明の連続重合を行なうことができる。
本発明に用いられる単量体水溶液は、重合容器内に連続
的に供給されるのであるが、濃度は10〜80重量係で
あることが好ましい。この範囲内 6− の濃度であれば、重合の進行に伴い生成する含水ゲル状
重合体が攪拌軸の回転による剪断力により容易に細分化
される。
的に供給されるのであるが、濃度は10〜80重量係で
あることが好ましい。この範囲内 6− の濃度であれば、重合の進行に伴い生成する含水ゲル状
重合体が攪拌軸の回転による剪断力により容易に細分化
される。
本発明で用いられる複数の回転攪拌軸を有する容器は、
単量体を水溶液重合する時に重合の進行に伴い生成する
含水ゲル状重合体に回転攪拌軸の回転により剪断力を与
え得るものである事が必要である。回転攪拌軸は複数個
である事が必要で、その様な容器としてたとえば双腕型
ニーダ−(以下単如ニーダ−という。)、三軸ニーダ−
の様な装置が挙げられる。ニーダ−を使用するに際して
は、二本の回転攪拌軸を互いに逆方向に等速又は不等速
で回転して使用する。等速の場合は二本の回転攪拌軸の
回転半径は互いに1!rなりあう部分を有する状態で使
用し、不等速の場合は二本の回転攪拌軸の回転半径は互
いに重ならない状態で使用する。回転攪拌軸はシグマ型
、S型、バンバリー型あるいは急用型などのいずれも使
用できる。
単量体を水溶液重合する時に重合の進行に伴い生成する
含水ゲル状重合体に回転攪拌軸の回転により剪断力を与
え得るものである事が必要である。回転攪拌軸は複数個
である事が必要で、その様な容器としてたとえば双腕型
ニーダ−(以下単如ニーダ−という。)、三軸ニーダ−
の様な装置が挙げられる。ニーダ−を使用するに際して
は、二本の回転攪拌軸を互いに逆方向に等速又は不等速
で回転して使用する。等速の場合は二本の回転攪拌軸の
回転半径は互いに1!rなりあう部分を有する状態で使
用し、不等速の場合は二本の回転攪拌軸の回転半径は互
いに重ならない状態で使用する。回転攪拌軸はシグマ型
、S型、バンバリー型あるいは急用型などのいずれも使
用できる。
また、ニーダーを使用するに際しては、フッ素系樹脂で
内面をコーティングされたものが、生成ゲルの付着を防
ぐために好ましい。フッ素系樹脂としては、4フツ化エ
チレン樹脂、4フッ化エチレン−パーフロロプロピルビ
ニルエーテル共重合体、4フッ化エチレン−67フ化プ
ロピレン共重合体、3フツ化】塩化エチレン樹脂、エチ
レン−4フツ化エチレン共重合体等を用いることができ
る。
内面をコーティングされたものが、生成ゲルの付着を防
ぐために好ましい。フッ素系樹脂としては、4フツ化エ
チレン樹脂、4フッ化エチレン−パーフロロプロピルビ
ニルエーテル共重合体、4フッ化エチレン−67フ化プ
ロピレン共重合体、3フツ化】塩化エチレン樹脂、エチ
レン−4フツ化エチレン共重合体等を用いることができ
る。
本発明で用いられる重合容器は、重合中ラジカル重合反
応に対して不活性な雰囲気に保つ様に上部にフタを伺は
重合容器内を不活性気体で置換する事が好ましい。重合
中、重合反応熱のだめに蒸発する水分を凝縮するため還
流冷却器を重合容器上部に設けてもよく、あるいは不活
性ガスを重合容器内に導入して水分を系外に放出する様
にしてもよい。また単量体水溶液を加熱したり、重合中
の重合反応熱の一部を除去する目的で重合容器にジャケ
ットを設ける事が好ましい。
応に対して不活性な雰囲気に保つ様に上部にフタを伺は
重合容器内を不活性気体で置換する事が好ましい。重合
中、重合反応熱のだめに蒸発する水分を凝縮するため還
流冷却器を重合容器上部に設けてもよく、あるいは不活
性ガスを重合容器内に導入して水分を系外に放出する様
にしてもよい。また単量体水溶液を加熱したり、重合中
の重合反応熱の一部を除去する目的で重合容器にジャケ
ットを設ける事が好ましい。
本発明で、細分化された含水ゲル状重合体を容器外に連
続的かつ自動的に排出するための機構としては、たとえ
は、第1(5)図に示すように、反応容器の複数の回転
攪拌軸より上部に設置した水平軸に1個ないし複数個の
かい型翼をとりつけた回転翼を有するもの:第2(A)
図に示すように、三軸ニーダーの如く反応器底部に排出
のだめのスクリューをもつもの:第3図に示すように、
単に容器の壁の一部を低くすることでオーバーフローさ
せるもの;あるいは、容器の一部の壁を、高さの調節で
きるせきとし、そのせきの高さを変化させることによっ
て間欠的にオーバーフローさせるもの等がある。
続的かつ自動的に排出するための機構としては、たとえ
は、第1(5)図に示すように、反応容器の複数の回転
攪拌軸より上部に設置した水平軸に1個ないし複数個の
かい型翼をとりつけた回転翼を有するもの:第2(A)
図に示すように、三軸ニーダーの如く反応器底部に排出
のだめのスクリューをもつもの:第3図に示すように、
単に容器の壁の一部を低くすることでオーバーフローさ
せるもの;あるいは、容器の一部の壁を、高さの調節で
きるせきとし、そのせきの高さを変化させることによっ
て間欠的にオーバーフローさせるもの等がある。
ここで、′連続的′とは厳密に定常的である必要はなく
、排出量が脈打つ様な状態でもよく、あるいは間欠的に
排出される状態でもよい。即ち、反応容器内の含水ゲル
状重合体の量がほぼ一定に保たれていればよい。
、排出量が脈打つ様な状態でもよく、あるいは間欠的に
排出される状態でもよい。即ち、反応容器内の含水ゲル
状重合体の量がほぼ一定に保たれていればよい。
本発明で単量体をラジカル水溶液重合するための水溶性
ラジカル重合開始剤としては公知のものを使用できる。
ラジカル重合開始剤としては公知のものを使用できる。
例えば過備酸塩、過酸化水素、水溶性アゾ化合物等を挙
げることができ、これらを単独で用いてもよく、あるい
けこれらと亜硫酸塩、 9− 亜研酸水素塩、チオ硫酸塩、L−アスコルビン酸、第1
鉄塩等とを組みあわせてレドックス系開始剤として用い
てもよい。
げることができ、これらを単独で用いてもよく、あるい
けこれらと亜硫酸塩、 9− 亜研酸水素塩、チオ硫酸塩、L−アスコルビン酸、第1
鉄塩等とを組みあわせてレドックス系開始剤として用い
てもよい。
本発明の方法に従って重合する手順の一例を示すと、ふ
たおよび排出機構を有するニーダ−中に、単量体の水溶
液を仕込み、系を窒素等の不活性気体で置換し、ラジカ
ル重合開始剤を添加して重合を開始させ、重合の進行に
伴い生成する含水ゲル状重合体をニーダーの翼の回転に
よる剪断力で細分化しながら重合を行ない、更に重合開
始剤を含む単量体水溶液を連続的に供給して重合を行な
わしめ、同時に、系内のゲル量をほぼ一定に保つために
排出機構妬より含水ゲル状重合体の粒子を系外に排出し
、必要により、排出された含水ゲル状重合体を加熱する
ことにより重合を完結する方法をあげることができる。
たおよび排出機構を有するニーダ−中に、単量体の水溶
液を仕込み、系を窒素等の不活性気体で置換し、ラジカ
ル重合開始剤を添加して重合を開始させ、重合の進行に
伴い生成する含水ゲル状重合体をニーダーの翼の回転に
よる剪断力で細分化しながら重合を行ない、更に重合開
始剤を含む単量体水溶液を連続的に供給して重合を行な
わしめ、同時に、系内のゲル量をほぼ一定に保つために
排出機構妬より含水ゲル状重合体の粒子を系外に排出し
、必要により、排出された含水ゲル状重合体を加熱する
ことにより重合を完結する方法をあげることができる。
勿論、本発明の範囲がこの例により限定されるものでは
ない。
ない。
このようにして、本発明の連続重合方法に基づいて重合
を行なえば、細分化てれ、そしてそれぞれの粒子内に架
橋構造を冶する含水ゲル状重合体 10− 粒子を連続的に容易に得ることができる。
を行なえば、細分化てれ、そしてそれぞれの粒子内に架
橋構造を冶する含水ゲル状重合体 10− 粒子を連続的に容易に得ることができる。
粒子径は、反応条件により異なるが、通常3 on以下
のものを得ることができる。
のものを得ることができる。
本発明の方法では、連続的に単量体を容器に供給し生成
する含水ゲル状重合体を連続的に排出するので作業性が
極めて良好である。即ち、回分式に重合する方法で11
単量体の投入、重合、排出に各々人手を必要とするのに
比べ、本発明の連続式では、反応が定常状態に達したら
以後はとんど人手を必要としない利点がある。
する含水ゲル状重合体を連続的に排出するので作業性が
極めて良好である。即ち、回分式に重合する方法で11
単量体の投入、重合、排出に各々人手を必要とするのに
比べ、本発明の連続式では、反応が定常状態に達したら
以後はとんど人手を必要としない利点がある。
また、本発明の方法では、反応容器中存在する細分化さ
れた含水ゲル状重合体と供給された単量体水溶液とが均
一に混合されてゲル表面で重合が起るために、1合反応
熱の発生が時間的に均一で、重合反応熱の除去および重
合系内の温度を一定に保つことが容易である。したがっ
て、重合速度を大きくして生産性を上げることも可能で
あるし、製品の品質を一定に保つことも容易である。ま
た回分式に比べ、吸収能の高いものを得ることができた
のは予期せざる結果であった。更に、排出される含水ゲ
ル状重合体の粒径もほぼそろっており、乾燥が容易であ
るという効果もある。これに対し回分式重合の場合は、
重合反応熱が一時に出るために比較的除熱が難しく、そ
のため重合速度を大きくして生産性を上げることは難し
く、また製品の品質のふれもあり、吸収能も比較的小さ
くなる。
れた含水ゲル状重合体と供給された単量体水溶液とが均
一に混合されてゲル表面で重合が起るために、1合反応
熱の発生が時間的に均一で、重合反応熱の除去および重
合系内の温度を一定に保つことが容易である。したがっ
て、重合速度を大きくして生産性を上げることも可能で
あるし、製品の品質を一定に保つことも容易である。ま
た回分式に比べ、吸収能の高いものを得ることができた
のは予期せざる結果であった。更に、排出される含水ゲ
ル状重合体の粒径もほぼそろっており、乾燥が容易であ
るという効果もある。これに対し回分式重合の場合は、
重合反応熱が一時に出るために比較的除熱が難しく、そ
のため重合速度を大きくして生産性を上げることは難し
く、また製品の品質のふれもあり、吸収能も比較的小さ
くなる。
さらに細分化された含水ゲル状重合体の粒径も不ぞろい
で、一部乾燥しにくいものがでることがある。
で、一部乾燥しにくいものがでることがある。
本発明の方法は、例えば特開昭56−32514に示さ
れたように入口から出口方向にピストンフロー的に材料
が動くものとは全く異なっており、添加きれた単量体水
溶液は容器中の細分化された含水ゲル状重合体と均一に
混合され、重合しながらその一部が排出される。このた
め、反応器内の含水ゲル状重合体の量が発熱量に比して
多いので除熱が容易である。
れたように入口から出口方向にピストンフロー的に材料
が動くものとは全く異なっており、添加きれた単量体水
溶液は容器中の細分化された含水ゲル状重合体と均一に
混合され、重合しながらその一部が排出される。このた
め、反応器内の含水ゲル状重合体の量が発熱量に比して
多いので除熱が容易である。
一方、上記のピストンフロー的に材料が動く方法では、
除熱が難しく、そのため生産性をあげようとすれば材料
温度が高くなって、性能の低下をまねくおそれがある。
除熱が難しく、そのため生産性をあげようとすれば材料
温度が高くなって、性能の低下をまねくおそれがある。
本発明の重合方法によって得られだ含水ゲル状重合体の
粒子は、このままで吸収剤、保水剤、イオン交換樹脂、
吸着剤などと17で用いる11も充分可能であるが、乾
燥して水分を除いた方が取扱い上好ましい。本発明の重
合方法によって得られた含水ゲル状重合体の粒子は乾燥
を非常に容易に行なう事が出来る利点を有している。す
なわち、本発明によって得られた含水ゲル状重合体の粒
子は表面積が大きく、熱風乾燥婢により短時間で容易に
乾燥される。
粒子は、このままで吸収剤、保水剤、イオン交換樹脂、
吸着剤などと17で用いる11も充分可能であるが、乾
燥して水分を除いた方が取扱い上好ましい。本発明の重
合方法によって得られた含水ゲル状重合体の粒子は乾燥
を非常に容易に行なう事が出来る利点を有している。す
なわち、本発明によって得られた含水ゲル状重合体の粒
子は表面積が大きく、熱風乾燥婢により短時間で容易に
乾燥される。
本発明の連続重合方法では、乾燥機と17で連続式加熱
機を有効に用いることができるという利点がある。即ち
、回分式重合の場合、連続式加熱機へのつなぎのだめの
ホッパー等を必要とするのに対して、本発明でiJこれ
が不必要である。
機を有効に用いることができるという利点がある。即ち
、回分式重合の場合、連続式加熱機へのつなぎのだめの
ホッパー等を必要とするのに対して、本発明でiJこれ
が不必要である。
本発明の実施に当たっては、重合容器から排出された含
水ゲル状重合体を、乾燥に先だって加熱するととにより
M(台率を上げることもできる。そのような実施態様と
j〜て、連続式加熱機と連続式 13− 乾燥機との連結が考えられる。
水ゲル状重合体を、乾燥に先だって加熱するととにより
M(台率を上げることもできる。そのような実施態様と
j〜て、連続式加熱機と連続式 13− 乾燥機との連結が考えられる。
以下、本発明の方法を実施例により更に詳しく説明する
。
。
実施例 l
第1(A)図に示す内容積21.開口部160+nmX
150mm、深さ135+n+n、翼の回転径70論の
シグマ型攪拌翼を2本有する、接液部を4フッ化エチレ
ン−パーフロロプロピルビニルエーテル共重合体テコ−
ティングした、ジャケット付きステンレス製双腕型ねつ
か機(ニーグー)に排出装置およびふたを付け、このニ
ーグー中に75モル係が苛性ソーダによゆ中和された部
分中和アクリル酸399 y、N、N’−メチレンビス
アクリルアミド0.036 rおよび水6002からな
る単量体水溶液を送入し、窒素ガスを吹き込み反応系内
を仝素置換した。次いで、2本のシグマ型攪拌翼をそれ
ぞれ67および56rpmの速度で回転させ、ジャケッ
トに45℃の温水を通して加熱しながら、重合開始剤と
してV−so(和光紬薬■製、2.2’ −アゾビス(
2−アミジノプロパン)ハイドロクロリド) 0.23
yを水]Orに溶解したものを添加した。重合開始剤
を添加して15分後に重合が開始した。単量体水溶液は
重合の進行に伴い柔らかい含水ゲルを生成]7、攪拌軸
の回転により次第に細分化された。重合開始剤を添加し
て35分後に反応系内の温度は80℃に達した。ここで
、ジャケットに通す温水を94℃にした。次いで、75
モル%が苛性ソーダにより中和てれた部分中和アクリル
酸14.36Kg、N、 N’−メチレンビスアクリル
アミド1.3 Fおよび水21.6Kgからなる単量体
水溶液に9素ガスを吹きこんで溶存酸素を追い出したも
のおよびV−508,29を水360CCに溶解したも
のをそれぞれ定量ポンプにより混合槽に送り、均一に混
合されたものをニーダ−内に24時間かけて供給した。
150mm、深さ135+n+n、翼の回転径70論の
シグマ型攪拌翼を2本有する、接液部を4フッ化エチレ
ン−パーフロロプロピルビニルエーテル共重合体テコ−
ティングした、ジャケット付きステンレス製双腕型ねつ
か機(ニーグー)に排出装置およびふたを付け、このニ
ーグー中に75モル係が苛性ソーダによゆ中和された部
分中和アクリル酸399 y、N、N’−メチレンビス
アクリルアミド0.036 rおよび水6002からな
る単量体水溶液を送入し、窒素ガスを吹き込み反応系内
を仝素置換した。次いで、2本のシグマ型攪拌翼をそれ
ぞれ67および56rpmの速度で回転させ、ジャケッ
トに45℃の温水を通して加熱しながら、重合開始剤と
してV−so(和光紬薬■製、2.2’ −アゾビス(
2−アミジノプロパン)ハイドロクロリド) 0.23
yを水]Orに溶解したものを添加した。重合開始剤
を添加して15分後に重合が開始した。単量体水溶液は
重合の進行に伴い柔らかい含水ゲルを生成]7、攪拌軸
の回転により次第に細分化された。重合開始剤を添加し
て35分後に反応系内の温度は80℃に達した。ここで
、ジャケットに通す温水を94℃にした。次いで、75
モル%が苛性ソーダにより中和てれた部分中和アクリル
酸14.36Kg、N、 N’−メチレンビスアクリル
アミド1.3 Fおよび水21.6Kgからなる単量体
水溶液に9素ガスを吹きこんで溶存酸素を追い出したも
のおよびV−508,29を水360CCに溶解したも
のをそれぞれ定量ポンプにより混合槽に送り、均一に混
合されたものをニーダ−内に24時間かけて供給した。
ニーダ−に連続的に供給された単量体水溶液は細分化さ
れた含水ゲル状重合体となって排出翼により連続的に排
出され、系内の温度はほぼ90’Cで一定であった。排
出された含水ゲル状重合体をさらに20分間、窒素雰囲
気下で90℃に保つこと傾より、重合を完結させた。
れた含水ゲル状重合体となって排出翼により連続的に排
出され、系内の温度はほぼ90’Cで一定であった。排
出された含水ゲル状重合体をさらに20分間、窒素雰囲
気下で90℃に保つこと傾より、重合を完結させた。
排出された含水ゲル状重合体は、2〜7ミリ径程度に細
分化されており、しかもサラサラして取扱いやすく、ま
た容易に乾燥することのできるものであった。
分化されており、しかもサラサラして取扱いやすく、ま
た容易に乾燥することのできるものであった。
排出された含水ゲル状重合体を50メツシユ金網にのせ
、150℃熱風乾燥器で乾燥した後、振動式粉砕器によ
り粉砕した。
、150℃熱風乾燥器で乾燥した後、振動式粉砕器によ
り粉砕した。
得られた粉砕物(以下、吸収剤(1)という。)の0.
22を不織布製のティーバッグ式袋(40mmX150
+el)に均一に入れ、0.9%食塩水に浸漬し、10
分後の重量を測定した。ティーパック式袋のみを浸漬し
た場合の重量をブランクとし、次式に従って吸収倍率を
めた。
22を不織布製のティーバッグ式袋(40mmX150
+el)に均一に入れ、0.9%食塩水に浸漬し、10
分後の重量を測定した。ティーパック式袋のみを浸漬し
た場合の重量をブランクとし、次式に従って吸収倍率を
めた。
その結果を第1表に示した。尚、この吸収倍率は、単量
体水溶液を連続的に供給を開始してから3時間毎にサン
プリングした含水ゲル状重合体から得られた粉砕物につ
いて各々求めた。
体水溶液を連続的に供給を開始してから3時間毎にサン
プリングした含水ゲル状重合体から得られた粉砕物につ
いて各々求めた。
第 1 表
■
この結果から、本発明の方法で得られた架橋重合体が吸
収剤として有効に利用されるものであることがわかる。
収剤として有効に利用されるものであることがわかる。
実施例 2
内容積10t1開口部240簡×220節、深さ260
鰭で舅の回転径11 (1w+nのバンバリー型攪拌翼
2本、径35簡の排出用スクリュー1本を有するジャケ
ット利きステンレス製三軸ニーダ−に−ダールーダー)
の内面に3フツ化1塩化エチレン樹脂でコーティングを
はどこした。このニーダ−に%M素素人入管単量体導入
管および温度計をとりつけた。
鰭で舅の回転径11 (1w+nのバンバリー型攪拌翼
2本、径35簡の排出用スクリュー1本を有するジャケ
ット利きステンレス製三軸ニーダ−に−ダールーダー)
の内面に3フツ化1塩化エチレン樹脂でコーティングを
はどこした。このニーダ−に%M素素人入管単量体導入
管および温度計をとりつけた。
このニーダ−中に75モル%が苛性ソーダにより中和さ
れた部分中和アクリル酸1995り、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート3.3りお 17 − よび水3000fからなる単量体水溶液を送入し、窒素
ガスを吹き込み反応系内を窒素置換した。次いでバンバ
リー型攪拌翼を30rpmの速度で回転させ、ジャケッ
トに40℃の温水を通して加熱しながら、重合開始剤と
して過硫酸アンモン2.252と亜硫酸水素ナトリウム
2.259とを添加した。
れた部分中和アクリル酸1995り、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート3.3りお 17 − よび水3000fからなる単量体水溶液を送入し、窒素
ガスを吹き込み反応系内を窒素置換した。次いでバンバ
リー型攪拌翼を30rpmの速度で回転させ、ジャケッ
トに40℃の温水を通して加熱しながら、重合開始剤と
して過硫酸アンモン2.252と亜硫酸水素ナトリウム
2.259とを添加した。
重合開始剤を添加して15分後に重合が開始した。
単量体水溶液は、重合の進行に伴い柔らかい含水ゲルを
生成し、攪拌軸の回転によシ次第に細分化された。重合
開始剤を添加して25分後に反応系内の温度は90℃に
達した。ここで、ジャケットに通す温水を87℃にした
。次いで、75モル%が苛性ソーダによシ中和された部
分中和アクリル酸359に9、)リメチロールプロパン
トリアクリレー)594fおよび水540 K9からな
る単量体水溶液に窒素ガスを吹きこんで溶存酸素を追い
出したもの、過硫酸アンモン4051Fを水10に9に
溶解したもの、並びに亜硫酸水素ナトリウム4052を
水10Kqに溶解したものをそれぞれニーグー内に5日
間かけて供給した。単量体の添加を始め 18− てから、排出用スクリューの回転をニーダ−内に滞留す
る含水ゲル状重合体の針が一定になるように調整した。
生成し、攪拌軸の回転によシ次第に細分化された。重合
開始剤を添加して25分後に反応系内の温度は90℃に
達した。ここで、ジャケットに通す温水を87℃にした
。次いで、75モル%が苛性ソーダによシ中和された部
分中和アクリル酸359に9、)リメチロールプロパン
トリアクリレー)594fおよび水540 K9からな
る単量体水溶液に窒素ガスを吹きこんで溶存酸素を追い
出したもの、過硫酸アンモン4051Fを水10に9に
溶解したもの、並びに亜硫酸水素ナトリウム4052を
水10Kqに溶解したものをそれぞれニーグー内に5日
間かけて供給した。単量体の添加を始め 18− てから、排出用スクリューの回転をニーダ−内に滞留す
る含水ゲル状重合体の針が一定になるように調整した。
ニーダ−に連続的に送り込まれた雫量体水溶液は、細分
化された含水ゲル状■″合体となって連続的に排出され
、系内の温度は、はぼ83℃で一定であった。
化された含水ゲル状■″合体となって連続的に排出され
、系内の温度は、はぼ83℃で一定であった。
排出用スクリューを回転することにより排出された含水
ゲル状重合体は、90℃の温水でジャケットから加熱さ
れた二軸のパドルフィーダー(■奈良機械製作断裂)K
導かれ、平均滞留時間で15分間加熱きれた。次いで、
パドルフィーダーから排出された含水ゲル状重合体は、
連続式通気バンド乾燥機で160℃の熱風で乾燥された
。乾燥物を半日に1度サンプリング1〜、実施例】と同
様に粉砕後、得られた粉砕物(以下、吸収剤(2)とい
う。
ゲル状重合体は、90℃の温水でジャケットから加熱さ
れた二軸のパドルフィーダー(■奈良機械製作断裂)K
導かれ、平均滞留時間で15分間加熱きれた。次いで、
パドルフィーダーから排出された含水ゲル状重合体は、
連続式通気バンド乾燥機で160℃の熱風で乾燥された
。乾燥物を半日に1度サンプリング1〜、実施例】と同
様に粉砕後、得られた粉砕物(以下、吸収剤(2)とい
う。
の吸収倍率を測定した。その結果を第2表に示した。
第 2 表
吸収剤(2)も吸収剤として優れているものであった。
実施例 3
連続的に供給した単量体水溶液の挙動を観察するために
、ピンク色の蛍光顔料(商品名 工ボカラー、日本触媒
化学工業■製) 0.2 yを脱気したのち開始剤を混
合した単量体水溶液SCC中に分散したものを実施例1
の連続重合の途中で添加してその行方を観察した。
、ピンク色の蛍光顔料(商品名 工ボカラー、日本触媒
化学工業■製) 0.2 yを脱気したのち開始剤を混
合した単量体水溶液SCC中に分散したものを実施例1
の連続重合の途中で添加してその行方を観察した。
着色した単量体水溶液を添加すると、直ちに系) 全体
がピンク色になった。このことから、単量体水溶液は、
解砕をれた含水ゲル状重合体と均一に混合され、含水ゲ
ル状重合体表面にうすくコーティングされることがわか
る。
がピンク色になった。このことから、単量体水溶液は、
解砕をれた含水ゲル状重合体と均一に混合され、含水ゲ
ル状重合体表面にうすくコーティングされることがわか
る。
続いて無着色の単量体水溶液を添加しながら重合を続け
ると、中心部がピンク色で外側が透明な含水ゲル状重合
体粒子が得られた。このことから、含水ゲル状重合体が
ニーダ−中で砕かれてその表面に単量体水溶液がついて
重合し7、そのためにゲル粒径が大きくなり、それがま
た砕かれることを繰り返しでいることが分かる。
ると、中心部がピンク色で外側が透明な含水ゲル状重合
体粒子が得られた。このことから、含水ゲル状重合体が
ニーダ−中で砕かれてその表面に単量体水溶液がついて
重合し7、そのためにゲル粒径が大きくなり、それがま
た砕かれることを繰り返しでいることが分かる。
実施例 4
実施例1で用いたニーダ−の−辺の上部を150mmX
50−にわたって切りとり、含水ゲル状重合体をオーバ
ーフローしやすくした。
50−にわたって切りとり、含水ゲル状重合体をオーバ
ーフローしやすくした。
このニーダ−にふたをつけ、アクリルアミド250g、
アクリル酸カリウム97W、N、N’−メチレンビスア
クリルアミド3vおよび水650tからなる単量体水溶
液(水溶液濃度35重量係)を送入し、♀素ガスを吹き
込み反応系内を窒素借換した。
アクリル酸カリウム97W、N、N’−メチレンビスア
クリルアミド3vおよび水650tからなる単量体水溶
液(水溶液濃度35重量係)を送入し、♀素ガスを吹き
込み反応系内を窒素借換した。
次に2本のシグマ型攪拌翼をそれぞれ44および24r
pmの速度で回転させ、ジャケットに40℃の温水を通
しで加熱しながら重合開始剤として35cI)過酸化水
素水溶液0.51とL−アスコルビン酸0.0065’
を添加した。重合開始剤添加後1分で重合が開始し、単
量体水溶液は重合の進行に伴い柔らかい含水ゲルを形成
し、攪拌軸の回転により次第に細分化された。重合開始
剤を添加して15分後に反応系内の温度は64℃に達し
、含水ゲル状重合体は約3vPの径の細粒に細分化てれ
ていた。ここでジャケットに通す温水を90℃にした。
pmの速度で回転させ、ジャケットに40℃の温水を通
しで加熱しながら重合開始剤として35cI)過酸化水
素水溶液0.51とL−アスコルビン酸0.0065’
を添加した。重合開始剤添加後1分で重合が開始し、単
量体水溶液は重合の進行に伴い柔らかい含水ゲルを形成
し、攪拌軸の回転により次第に細分化された。重合開始
剤を添加して15分後に反応系内の温度は64℃に達し
、含水ゲル状重合体は約3vPの径の細粒に細分化てれ
ていた。ここでジャケットに通す温水を90℃にした。
次いで、アクリルアミド12にハアクリル酸カリウム4
.66 Kり、N、N′−メチレンビスアクリルアミド
1447および水29.2Kr/からなる単量体水溶液
に窒素ガスを吹きこんで溶存酸素を追い出したもの、3
5幅過酸化水素水247を水I K9に溶解したもの、
並びにt−アスコルビン酸0.288 Fを水1にりに
溶解したものをそれぞれ定楡ポンプにより混合槽に送り
、均一に混合されたものをニーダ−内に24時間かけて
供給した。
.66 Kり、N、N′−メチレンビスアクリルアミド
1447および水29.2Kr/からなる単量体水溶液
に窒素ガスを吹きこんで溶存酸素を追い出したもの、3
5幅過酸化水素水247を水I K9に溶解したもの、
並びにt−アスコルビン酸0.288 Fを水1にりに
溶解したものをそれぞれ定楡ポンプにより混合槽に送り
、均一に混合されたものをニーダ−内に24時間かけて
供給した。
ニーダ−に連続的に供給きれた単量体水溶液は、細分化
された含水ゲル状重合体となってニーダ−からオーバー
フローして連続的に排出された。系内の温度は終始はぼ
85℃であった。
された含水ゲル状重合体となってニーダ−からオーバー
フローして連続的に排出された。系内の温度は終始はぼ
85℃であった。
排出された含水ゲル状重合体をさらに20分間、空素W
囲気下で85℃に保つことにより重合を完結させた。排
出された含水ゲル状重合体は1〜15ミリ径程L1に解
砕されており、]7かもザラザラ1゜て取扱いやすく、
首だ容易に乾燥することのできるものであった。この含
水ゲル状重合体を50メツシユ金網上におき、180℃
で1時間熱風乾燥した。得られた乾燥物(以下保水剤1
1)という)は粒状で、含水率ij、571j 444
°%テあった。
囲気下で85℃に保つことにより重合を完結させた。排
出された含水ゲル状重合体は1〜15ミリ径程L1に解
砕されており、]7かもザラザラ1゜て取扱いやすく、
首だ容易に乾燥することのできるものであった。この含
水ゲル状重合体を50メツシユ金網上におき、180℃
で1時間熱風乾燥した。得られた乾燥物(以下保水剤1
1)という)は粒状で、含水率ij、571j 444
°%テあった。
保水剤fiI O,59と硅砂7号1002とを混合(
−7,100メツシユ金網上にのせ、この混合物が飽和
するまで水道水を注水し、2 Q U、 65 %RH
の条件下に放置し、保水1−°の経[1変化を調べた。
−7,100メツシユ金網上にのせ、この混合物が飽和
するまで水道水を注水し、2 Q U、 65 %RH
の条件下に放置し、保水1−°の経[1変化を調べた。
この混合物の保水量変化を第3表に示した。
第 3 表
本発明の方法で得られた架橋重合体は、保水剤としても
有効に利用されるものであることが明らかである。
有効に利用されるものであることが明らかである。
第1(A)図は、本発明の実施例1における反応容器と
排出した含水ゲル状重合体の加熱装置の正面説明図、第
1(B)図は排出翼の側面図である。 第2(A)図は、本発明の実施例2における反応容器の
正面説明図である。 第2の)図は、本発明の実施例2における反応容器と加
熱装置およびベルト乾燥機の側面説明図である。 第3図は、本発明の実施例4における反応容器と加熱装
置の正面説明図である。 1、淵 度 計 2. 単量体と開始剤との混合水溶液
導入管 3、窒素ガス導入管 4. ジャケット5、 双腕型ニ
ーダ−6,シグマ型攪拌翼7、バ ッ ト 8. 加
熱 浴 23− 9、排 出 翼 10.ポリエチレンフィルムでできた
おおい 11、三軸ニーダ−】2.バンバリー型橿拌翼13、排
出用スクリュー ]4.ダブルパドルフィーダー15、
ベルト乾燥機 16.−辺の上部を切リドた双腕型ニー
ダ− 特許出願人 日本触媒化学工業株式会社 25− 24− 第2図(A) デ * 2 [! (B) 3暦=フL肝−一し、1 第3図 −7−−1
排出した含水ゲル状重合体の加熱装置の正面説明図、第
1(B)図は排出翼の側面図である。 第2(A)図は、本発明の実施例2における反応容器の
正面説明図である。 第2の)図は、本発明の実施例2における反応容器と加
熱装置およびベルト乾燥機の側面説明図である。 第3図は、本発明の実施例4における反応容器と加熱装
置の正面説明図である。 1、淵 度 計 2. 単量体と開始剤との混合水溶液
導入管 3、窒素ガス導入管 4. ジャケット5、 双腕型ニ
ーダ−6,シグマ型攪拌翼7、バ ッ ト 8. 加
熱 浴 23− 9、排 出 翼 10.ポリエチレンフィルムでできた
おおい 11、三軸ニーダ−】2.バンバリー型橿拌翼13、排
出用スクリュー ]4.ダブルパドルフィーダー15、
ベルト乾燥機 16.−辺の上部を切リドた双腕型ニー
ダ− 特許出願人 日本触媒化学工業株式会社 25− 24− 第2図(A) デ * 2 [! (B) 3暦=フL肝−一し、1 第3図 −7−−1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、水溶液重合により架橋構造を形成して含水ゲル状重
合体となる単一側体の水溶液および重合開始剤を複数の
回転攪拌軸を有する容器内に連続的rc供給し、重合の
進行に伴い生成する含水ゲル状重合体を該攪拌軸の回転
による剪断力により細分化しながらラジカル水溶液重合
を行ない、生成(〜た細分化された含水ゲル状重合体を
連続的に容器外に排出するととを特徴とする新規連続重
合方法。 2、単量体の水溶液濃度が10〜80重t%である特許
請求の範囲第1項記賊の新規連続重合方法。 3、複数の回転攪拌1141を有する容器が双腕型ニー
ダ−である特許請求の範囲第1項記載の新規連続重合方
法。 4、双腕型ニーダ−が、フッ素系樹脂で内面をコーティ
ングされたものである特許請求の範囲第3項記載の新規
連続重合方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163168A JPS6055002A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 新規連続重合方法 |
| GB08422380A GB2146343B (en) | 1983-09-07 | 1984-09-05 | Cross-linked polymers |
| CA000462583A CA1258338A (en) | 1983-09-07 | 1984-09-06 | Continuous solution polymerisation to water-containing cross-linked gel polymer |
| DE3432690A DE3432690C2 (de) | 1983-09-07 | 1984-09-06 | Verfahren zur kontinuierlichen Produktion von vernetzten Polymeren und Vorrichtung zur Durchführung desselben |
| FR8413817A FR2551445B1 (fr) | 1983-09-07 | 1984-09-07 | Procede pour la fabrication en continu d'un polymere reticule |
| KR1019840005480A KR890004063B1 (ko) | 1983-09-07 | 1984-09-07 | 가교중합체의 연속 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163168A JPS6055002A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 新規連続重合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055002A true JPS6055002A (ja) | 1985-03-29 |
| JPH0214361B2 JPH0214361B2 (ja) | 1990-04-06 |
Family
ID=15768525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58163168A Granted JPS6055002A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | 新規連続重合方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055002A (ja) |
| KR (1) | KR890004063B1 (ja) |
| CA (1) | CA1258338A (ja) |
| DE (1) | DE3432690C2 (ja) |
| FR (1) | FR2551445B1 (ja) |
| GB (1) | GB2146343B (ja) |
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| WO2022065365A1 (ja) | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 株式会社日本触媒 | 吸水性樹脂粉末の製造方法 |
| JP2022108734A (ja) * | 2021-01-13 | 2022-07-26 | ランクセス・ドイチュランド・ゲーエムベーハー | アクリロニトリル系カチオン交換体 |
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| WO2023190494A1 (ja) | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 株式会社日本触媒 | 吸水性樹脂粉末の製造方法 |
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-
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- 1983-09-07 JP JP58163168A patent/JPS6055002A/ja active Granted
-
1984
- 1984-09-05 GB GB08422380A patent/GB2146343B/en not_active Expired
- 1984-09-06 DE DE3432690A patent/DE3432690C2/de not_active Expired
- 1984-09-06 CA CA000462583A patent/CA1258338A/en not_active Expired
- 1984-09-07 KR KR1019840005480A patent/KR890004063B1/ko not_active Expired
- 1984-09-07 FR FR8413817A patent/FR2551445B1/fr not_active Expired
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