JPS61118405A - アクリルアミド系重合体部分加水分解物の製法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、部分加水分解されたアクリルアミド系重合体
の１１法に関する。さらに詳しくは、重合によってえら
れたアクリルアミド系重合体ゲルを細粒化するとともに
、アルカリ性物質またはアルカリ性物質および活性水素
を有するもしくは活性水素を生成する化合物と混合する
工程と、細粒化された重合ゲルとアルカリ性物質または
アルカリ性物質および活性水素を有するもしくは活性水
素を生成する化合物とを混合して部分加水分解されたア
クリルアミド系重合体を製造する方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、アクリルアミドの単独重合体、アクリルアミ
ドを主体とし、これと他の重合性単歯体との共重合体ま
たはそれらのアルカリ加水分解物は、紙力増強剤、増粘
剤、土壌改良剤、原油回収用薬剤、廃水処理剤などとし
て広く利用されている。

それらアクリルアミド系水溶性重合体の製法には、塊状
重合法、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法などがあ
るが、本質的に高分子量の重合体であることが重要であ
るとされるため、通常、水溶液重合法を採用するばあい
が多い。

水溶液重合法によって分子量が非常に高く、かつ良好な
水溶解性を有する重合体をうるには、重合反応段階にお
ける架橋を防止することが必要であり、比較的低い濃度
で重合を実施する必要がある。

しかしながら近年、運搬コスト、保管コストなどの経済
性が重視されるため、液状製品よりも粉末製品が生産の
主流を占めるにいたり、低濃度で水溶性重合法を行なう
ばあいには、えられた重合体ゲルを粉末化する際に多量
の水を揮散させ、乾燥しなければならず、粉末化のため
のユーティリティーコストが増大するという欠点を有し
ている。

アクリルアミド系重合体部分加水分解物は、主としてア
クリルアミド系重合体ゲルをアルカリ性物質などを用い
て、部分加水分解して製造されているが、アクリルアミ
ド系重合体部分加水分解物を製造するばあいにも、重合
体ゲルの内部にまでアルカリ性物質などを均一に浸透さ
せ、均一に部分加水分解させることが必要であり、この
ためには、比較的低い濃度の重合体ゲルを用いることが
望ましい。しかし、低濃度の重合体ゲルを用いると、部
分加水分解させないばあいと同様に、水を揮散させるた
めのユーティリティーコストが増大したり、重合体ゲル
粒子の相互の付着による団塊化が生じ、乾燥段階におけ
る乾燥効率を著しく低下させることになり、好ましくな
い。

かか、る欠点を排除するため、できる限り高い単量体濃
度で重合させ、粉末化段階におけるユーティリティーコ
ストの軽減をはかる研究が行なわれ、多数の特許出願が
なされている。

しかしながら、アクリルアミド、アクリル酸などのビニ
ル系単量体は、本質的に架橋して３次元化する傾向がき
わめて強く、したがって必然的に架橋防止のため緩和な
条件、とりわけ単量体濃度に藺しては、たとえばアニオ
ン系またはノニオン系のばあいには、高々的２０〜３０
％（ｌ量％、以下同様）という比較的低い濃度に保持し
たままで重合を実施しなければならない。

前記のような濃度のアクリルアミドまたはアクリルアミ
ドを主体とした単量体溶液を重合させると、流動性の全
くない、かたいまたは弾力性の強いゲル状物がえられる
。それゆえ、たとえばそのゲル状重合体の塊やシート状
物を機械的に粗砕することなしに、そのままアルカリ加
水分解せしめようとしたりすると、非常に長時間アルカ
リ性物質と接触せしめなければならず、たとえ長時間接
触せしめても重合体ゲル内部まで均一に加水分解させる
ことが困難であるのが実情であり、商品価値が著しく低
下する。したがって、一般にはえられた重合体ゲルの塊
やシート状物を何らかの機械的手段によって粗砕して小
塊粒子としたのち、アルカリ性物質などと接触させる方
法が採用されている。

通常、重合によってえられた重合体ゲルを機械的に粗砕
する方法として、肉挽機のごとき、押出成形機が用いら
れている。しかし、このばあいには、＊ｍによる機械の
能率の低下や分子切断による分子量低下が伴なうという
欠点や、粗砕された粒径が１０〜２０．程度と大きく、
かつリボン状ないしひも状となるため、アルカリ性物質
などと接触させても内部まで該物質が充分。

浸透するものとしないものとが生じ、均一な加水分解が
おこりにくいという欠点がある。

本発明者らは、前記のごとき破砕された粒径が大きく、
また粒子が相互付着するという問題点を解決するため、
重合体ゲルの細粒化方法について研究を盾ね、昭和５９
年１１月６日付で特許出願（発明の名称「水溶性重合体
ゲルの細粒化方法」、以下、Ｂ出願という）をするに至
っている。またこの細粒化の過程で重合体ゲルとアルカ
リ性物質との混合を同時に実施して該重合体を部分加水
分解する方法を確立し、昭和５９年１１月１２日付で特
許出願（発明の名称「アクリルアミド残層の少ないアク
リルアミド系重合体細粒状物の製法」、以下、Ｃ出願と
いう）をするに至っている。

アクリルアミド系重合体ゲルをアルカリ性物質などによ
り部分加水分解するのは、Ｃ出願明細書記載の方法によ
っても充分達成しうるちのであるが、この方法は重合体
ゲルの細粒化とアルカリ性物質などによる部分加水分解
とを同時に行なうため、たとえば ■アクリルアミド系重合体の部分加水分解率が比較的高
いものを目標とするばあいには、多量のアルカリ性物質
を使用する必要があり、その結果、アルカリ性物質など
の溶解熱が多量に発生し、重合体ゲルがダンゴ状になっ
たり、充分な細粒化が行なわれないばあいがある ■部分加水分解率を高くするばあい、反応を完結させる
ためにはある程度高い濃度で充分な時間保持する必要が
あるが、Ｂ出願の明細書の記載の方法では、切断機を多
段に組合せる必要があり、設備のコンパクト化という点
から改善が必要である ■部分加水分解段階で生成するアンモニアガスが多量に
なるので、アンモニアガスがいたずらに系外に排出しな
いよう効率よく吸収することが必要となる などの点で充分満足できる方法とはいいがたい。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、高濃度のアクリルアミド系重合体ゲルを肉挽
機のごとき押出成形機を用いて粗砕するばあいに生ずる
、！Ｌ！擦による機械の能率の低下や分子切断による分
子量低下が伴なうという欠点や、粗砕された粒径が大き
く、かつひも状を呈し粒径がばらつくため、アルカリ性
物質などと接触させても内部まで該物質が充分浸透する
ものと浸透しないものとが生じ、均一な加水分解がおこ
りにくいという欠点、あるいはＣ出願明細書記載の方法
によるばあいにおける前記■〜■のごとき問題、などを
解消するためになされたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、均一に部分加水分解されたアクリルアミ
ド系重合体を経済的、高品質かつ効率よく製造すべく、
■重合段階における単量体濃度を高く保つこと、■重合
によってえられた高濃度の重合体ゲルをアルカリ性物質
により均一に加水分解させること、０品質的にも経済的
にも改善すること、を念頭におき鋭意検討を重ねた結果
、本発明に到達した。

すなわち本発明は、アクリルアミド系単量体の水溶液を
重合してえられたアクリルアミド系重合体ゲルを平均粒
径３〜２０ｍｍに破砕し、そののち固定刃と回転刃から
構成され、かつ粉砕されるべき重合体ゲルが滞留する領
域を有する竪型切断機を用いて、平均滞留時間が３分間
以上になる条件で運転して０．３〜３ＪｌｌＩφの細粒
状の重合体ゲルに切断する段階で、アルカリ性物質また
はアルカリ性物質および活性水素を有するもしくは活性
水素を生成する化合物を混入させ、えられた細粒化され
た重合体ゲルをフッ素含有共重合体ＩＭＩｌｌで被覆も
しくは該共重合体樹脂製のフィルムを装着した櫂型撹拌
機であって、櫂の軸取付は角度が可変である櫂を有する
撹拌機で混合せしめ、部分加水分解を行なうことを特徴
とするアクリルアミド系重合体部分加水分解物の製法に
関する。

［実施例］ 本発明に用いるアクリルアミド系単量体とは、（メタ）
アクリルアミドあるいは（メタ）アクリルアミドを３０
％以上含有し、残りの成分として他の水溶性ビニル系単
量体を含むものである。

前記他の水溶性ビニル系単量体の具体例としては、たと
えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、ア
クリルアミド−メチルプロピルスルホン酸などの水溶性
ビニル単量体またはそれらの塩類などがあげられるが、
これらに限定されるものではない。これらは単独で（メ
タ）アクリルアミドとともに用いてもよく、２種以上混
合して（メタ）アクリルアミドとともに用いてもよい。

前記アクリルアミド系単量体には、えられる重合体が水
溶性になるような範囲で水に本質的に不溶性の単量体、
たとえばアクリロニトリル、（メタ）アクリル酸エステ
ル類、酢酸ビニル、スチレンなどの疎水性単量体を併用
してもよい。

アクリルアミド系単量体を重合させる方法にはとくに限
定はなく、たとえば通常の過硫酸塩またはアゾ系開始剤
などのラジカル重合開始剤を用いる熱重合法、通常の過
硫酸塩／アミン類または過硫酸塩／亜硫酸塩などのレド
ックス重合開始剤を用いるレドックス重合法、ベンゾイ
ンまたはベンゾインアルキルエーテルなどの光重合開始
剤を用いる光重合法あるいは放射線重合法などの通常の
方法などがあげられる。一般にこのような方法により、
アクリルアミド系単量体の所定の濃度の水溶液が自由に
流動しなくなるまで重合せしめられる。

アクリルアミド系単量体を使用してえられた重合体ゲル
は、できるだけ高濃度であることが生産性向上という点
から好ましく、また破砕時の粘着性を低減し、破砕物の
相互付着を防止する点からも好ましい。

一般に、（メタ）アクリルアミドあるいは（メタ）アク
リルアミドと、たとえばアクリル酸などとを使用してえ
られるノニオン系あるいはアニオン系の重合体ゲルは、
２０〜６０％、望ましくは３０〜４５％である。水溶液
濃度が２０％未満になると重合体ゲル自身が本質的に柔
軟で軟弱となり、本発明による重合体ゲルの細粒化が実
施できず、アルカリ性物質を添加する段階でダンゴ状を
呈することになってしまうので好ましくない。水溶性濃
度が６０％をこえるとえられる重合体ゲルは相互に密着
しない粒子状となるが、架橋がおこり水溶性が著しく低
下してしまうので、商品価値をなくしてしまい、やはり
好ましくない。

重合体ゲルの形態にはとくに限定はない。しかし、たと
えば本発明者らが既に昭和５９年１１月６日付で特許出
願した明細書（発明の名称「水溶性重合体ゲルの破砕方
法」、以下、Ａ出願明細書という）に記載のごとき、互
いにかみあう方向に回転する１対のローラー型カッター
で効率よく切断するためには、円滑に重合体ゲルを該ロ
ーラー型カッターにくい込ませなくてはならないので、
重合体ゲルの厚さは２〜３０顛、望ましくは５〜１５ａ
ｍのごとき薄層状にすることが好ましい。たとえば皿型
、平板型、トレイ型などの容器または可動式のベルトな
どを用いてアクリルアミド系単量体水溶液を重合させる
と、ｉＩ朋状にすることができる。可動式ベルト上で薄
層状に重合する方法は、以降の破砕工程とも連続化しつ
るので好ましい方法である。

破砕された小塊の大きさが平均′粒径３〜２０ｇの範囲
をはずれると、つきの工程の竪型切断機での切断能力が
低下していく傾向があり、無理に２０．をこえる粗大す
ぎる平均粒径の重合体ゲルを過剰に竪型切断機に供給す
る答、切断不良がおこり、切断機内で重合体ゲルの団塊
が生じ、同時に粘着性による摩擦熱が発生し、望ましく
ない悪循環をひきおこすことになる。

つぎに平均粒径３〜２０ｍの小塊に破砕された重合体ゲ
ルを細粒化し、アルカリ性物質またはアルカリ性物質お
よび活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化合
物とを混合するのに用いる切断機およびその方法につい
て説明するとともに、細粒化された重合体ゲルをアルカ
リ性物質またはアルカリ性物質および活性水素を有する
もしくは活性水素を生成する化合物とともに混合し、所
定の条件で部分加水分解する櫂型撹拌機について説明す
る。

アクリルアミド系重合体を均一かつ効率よく部分加水分
解するためには、いかにして重合体ゲルを均一に細粒化
するか、また固体状である重合体ゲル粒子と液状もしく
は粉末状であるアルカリ性物質またはアルカリ性物質お
よび活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化合
物とをいかにして均一に混合し、かつ重合体ゲル内部ま
で均一に浸透せしめうるかが重要である。

本発明に用いるアルカリ性物質としては、たとえば苛性
ソーダ、苛性カリ、ソーダ灰、リン酸ソーダ、ホウ酸ソ
ーダなどのアクリルアミドを加水分解させつるアルカリ
性の化学薬剤であればいずれでも使用することができる
。該アルカリ性物質の使用形態は、粉末状、粒状、フレ
ーク状、液体、スラリー状などのいずれであってもよい
が、細粒化した重合体ゲルの相互付着を避けるという点
からは、粉末状〜スラリー状で添加するのが好ましい。

添加量は、目標とする加水分解率にあわせて設定すれば
よい。

本発明に用いる活性水素を有するもしくは活性水素を生
成する化合物は、残存する単量体を消滅させる働きをす
るものであり、゛具体例としては、たとえば亜硫酸塩、
亜硫酸水素塩やメルカプトプロピオン酸、チオグリコー
ル酸、チオグリセリン、チオグリコールなどのようなメ
ルカプト基含有化合物、あるいはジメチルアミン、メチ
ルエチルアミン、ジエチルアミン、アンモニア、メチル
エタノールアミン、ジェタノールアミンなどのアミノ基
含有化合物などがあげられる。これらの活性水素を有す
るもしくは活性水素を生成する化合物は少なくとも１種
もしくは２種以上が選ばれアルカリ性物質と併用される
。使用形態は粉末状、粒状、フレーク状、液体、スラリ
ー状なとのいずれであってもよい。

該化合物の添加ｍとしては、重合体ゲル中に含まれてい
る単量体総量の化学ｍ論量と同量もしくは若干過剰量を
添加すればよい。一般には重合前に使用する単量体総量
の約２％以下の添加で充分である。

アルカリ性物質と活性水素を有するもしくは活性水素を
生成する化合物とを併用するばあいり使用割合にはとく
に限定はなく、それぞれの使用目的（加水分解および残
存する単量体の消滅）にあわせて使用すればよい。

第１図は、本発明に用いる平均粒径３〜２０ａｓ＋に破
砕された重合体ゲルを０．３〜３ａｌＩφ、好ましくは
１顛φ以下に細粒化するのに用いる竪型切断様の概略平
面説明図であり、第２図および第３図は概略断面説明図
である。

第１図において（１）は回転刃、（２）および（２′）
は各々１番目および２番目の固定刃、（３）はプリカッ
ター、（４）はスクリーン、（５）は回転刃（１）の回
転軸、（６）は底面、（７）は排出孔である。

第１図に示す本発明に用いる竪型切断機の特徴は、回転
刃（１）の回転する円周に沿って外周囲に設置されたス
クリーン（４）と、その円弧と同一の径（Ｄｏ）をもつ
領域に外接し、しかも上方からみると半月状で３分間以
上の滞留が可能となる滞留領域（Ｃ）を有し、駆動回転
軸（第１図、第２図における回転刃の軸（５））が垂直
上方を向いている、すなわち竪型の点にある。

第３−１図において、供給される３〜２１）ｅｌの角状
の重合体ゲルのうち、第１図に示されるように、竪型切
断機本体内部に設置されている回転刃（１）の軸（５１
に固定されたプリカッター（３）の先端部のカッティン
グ刃の回転によって、上記３〜２０ａ＋ｍの角状重合体
ゲルのうちの内径１０〜２０ｍｍなる比較的大きな寸法
の重合体ゲルが破砕される。

このとき３〜２０Ｍの角状の重合体ゲルは回転刃の軸（
Ｓの軸線上から回転刃の軸（９をめがけて、供給（落下
）されることが本発明の第１の要点である。こうするこ
とによって、粗大な径をもつ重合体ゲルを選択的に、ま
ず径３〜５＃Ｉの範囲に収れんさせることができる。か
くして供給された３〜２０ｍの角状の重合体ゲルは、３
〜５ｍにまず揃えられる。このようにして３〜５１ｍ１
＋の範囲に切断された重合体ゲルは、竪型切断機本体内
に第１図のごとく組立てられた１番目の固定刃［２１と
、回転する回転刃（１）との１ｓ以下の間隙にはさみこ
まれ、くい込まれると同時に切断される。切断された重
合体ゲルは、上から見ると円弧状のスクリーン（４）と
回転する回転刃（１）の外周端および１番目の固定刃（
ａおよび２番目の固定刃（２′）とで囲まれる領域（ａ
）を回転刃（１）の回転する方向に沿い２番目の固定刃
（２−）まで移動する。

本発明の方法の第２の要点は、領域（ａ）内を移動しつ
つある切断された重合体ゲルの内、第３−２図に示すス
クリーン（４）の孔径（Ｄｓ）より小さい径をもつ重合
体ゲルは遠心力により外方向に飛散し、スクリーン４）
の孔を通過し、領Ｒ（ａ）から排出孔（７）へ排出され
、スクリーンの孔径（Ｄｓ）より粗大な重合体ゲルと分
離されることである。

一方、領域（ａ）を移動しつつある切断された重合体ゲ
ルの内、スクリーン（４）の孔径（Ｏ８）より大きい径
をもつ重合体ゲルは、第１図に示すように、再び２番目
の固定刃（２′）と回転刃（１）にはさまれ、切断され
たのちスクリーン（４）と同一の径の円弧の描く円周と
回転刃（１）とで囲まれる領域（ｂ）内に回転刃（１）
の回転方向に沿って入り込む。そして、領域（ｂ）を移
動する重合体ゲルは再び１番目の固定刃（ａと回転刃（
１）との間隙にはさみ込まれ、切断され、以後同様の切
断が繰り返される。

このようにして、竪型切断機の回転軸（Ｓの軸線上から
下方にある回転軸（５］を目がけて供給（落下）された
重合体ゲルの３〜２０４１１１１１の径は、竪型切断機
の排出孔’（７］よりスクリーン（４）の孔径（Ｏｓ）
より小さいものに分別されて、連続して排出され、所望
の切断が可能となる。このとき、スクリーン（４）の孔
径より大きいものは、上述のように２番目の固定刃（２
−）と回転刃（１）とにより切断され、重合体ゲルの径
を減するが、第３番目に重要なことは、こののち領域（
１））に入り込んだ切断された重合体ゲルが滞留領域（
Ｃ）に停滞することである。そののち、滞留領域（Ｃ）
において平均的に少なくとも３分間滞留する重合体ゲル
は、回転刃の回転により固定刃（ｚｌ（２−）および回
転刃（１）によりもう一度切断され、上述の切断過程を
繰り返えす。その平均の滞留時間は少なくとも３分間を
こえ、しかも滞留領域（Ｃ）に滞留している重合体ゲル
が回転刃（１）の遠心力により、非常にはげしい混合、
撹拌を受けるので、第３−１図に示すように、上方から
供給される重合体ゲルとともにアルカリ性物質および（
または）活性水素を有するもしくは活性水素を生成する
化合物を混入せしめることによって、アクリルアミド系
重合体ゲル中のアクリルアミドと効率良く化学反応させ
、アクリルアミドを消滅させることが可能となる。しか
も平均的に３分間以上の混合、攪拌が、さらにアクリル
アミドを消滅させるための化学反応を完結させるのに役
立つ。

このように本発明における未反応の残留アクリルアミド
を消滅させる方法の装置的な特徴は、駆動回転軸（第１
図、第２図における回転刃の軸（５１”）が垂直上方を
向い“ている点にあり、また機械構造的には竪型である
ことである。

本発明に用いる竪型切断機は、市販の代表的で一般的な
粉砕機、たとえばフェザ−ミル、フィツミルなどと異な
り、被粉砕物の平均粉砕滞留時間を３分間以上に保持す
ることができるので、重合体ゲルが多数の切断をうける
ことなく極めて少ない個数の切断で排出されるため、均
一な精粒状ゲルかえられる。そして、前記切断機の構造
の特徴はその内部に竪方向に設置されている竪型の固定
刃（２１，（２Ｍと回転刃（１）との間隙を調整するこ
と、篩目の孔径（Ｏ３）を変更すること、そして直列に
複数台の竪型切断機を配置することによって、すなわち
該切断機を２〜数回通過させることによって粉砕の滞留
時間の制御を可能ならしめ、たとえば１履φ以下のごと
き小さな粒径の重合体ゲルにまで切断することが容易に
なる点にある。かかる構造を有する竪型切断機による破
砕された重合体ゲルの細粒化技術は、従来確立されてい
なかったものである。

したがって重合体ゲルがこのように細粒化されるため、
重合体ゲル中へのアルカリ性物質またはアルカリ性物質
および活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化
合物の混入が容易になり、重合体の部分加水分解が均一
かつ効率的になる。

たとえば第１段階として、３鳳φのスクリーンをセット
した切断機を用いて切断すると、約３ＩＩＲφ以下に統
一された細粒化重合体ゲルをうることができる。ついで
、第２段階として２＃ＩＩφのスクリーンをセットした
切断機により細粒化し、第３段階として１ｍ＋φのスク
リーンをセットした切断機を用いて細粒化すると、約１
履φ以下に揃い、かつ丸味を有する細粒化された粒子が
えられる。このように目的とする粒径にあわせたスクリ
ーンを選定することによって目標の粒径のものがえられ
る。

なお本発明の製法を採用すると、本質的に湿式状態であ
る重合体ゲルを細粒化する段階において粉塵の発生がほ
とんどなく、粒子径の均一な、いわば単分散に近い粒径
分布のものかえられる。その上、アルカリ性物質や活性
水素を有するもしくは活性水素を生成する化合物の微細
化された重合体ゲル中への分散が容易になり、均一な加
水分解反応を促進することになる。

本発明に用いる櫂型撹拌機とは、たとえば第４図および
そのｃ−ｃ’断面図である第５図にその一実施態様を示
すごときものである。

羽根回転軸（主）（９）、羽根の回転・軸（従）（１０
）に種型の羽根（８）を取付け、かつ取付けられた種型
の羽根（８１は回転軸に対して３０〜９０度の範囲で角
度をかえることができ、充分な滞留時間がえられるよう
に設計されている。

このようにして取付けられた種型の羽根（８）は、撹拌
１ｍ（１５）に送られてくる細粒化された重合体ゲルが
撹拌機出口より搬出されるまでの間、充分に撹拌混合さ
れるので、アルカリ性物質またはアルカリ性物質および
活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化合物の
重合体ゲル内部への浸透が均一かつ効率的に行なわれ、
その結果、部分加水分解反応も均一になる。

重合体ゲルを部分加水分解するに際し、アルカリ性物質
またはアルカリ性物質および活性水素を有するもしくは
活性水素を生成する化合物は、重合体ゲルを０．３〜３
ａｍφに切断する切断機に添加されるが、櫂型撹拌機に
添加してもよく、それぞれに適量を分割して添加しても
よい。

とくに高度に部分加水分解するばあいには、切断機に一
括添加するよりも、むしろ切断機と撹拌様に、たとえば
半量ずつ分割して添加する方が、切断機での細粒化効率
をあげる意味から好ましい。

本発明に用いる櫂型撹拌機には、加温または冷却しうる
ようジャケット（１６）が設置されていることが好まし
く、ジャケット冷却水入ロバイブ（１１）、ジャケット
冷水出口バイブ（１２）を用いて、たとえば６０〜８０
℃の温水を通水し、加温下で撹拌して加水分解反応を促
進してもよく、またジャケット加熱蒸気入口バイブ（１
３）、ジャケット加熱蒸気出口バイブ（１４）を用いて
冷却水を流しながら撹拌してもよい。通常加温するばあ
いには１時間以内で充分加水分解しうる。

加水分解反応がおこるとアンモニアガスが発生するが、
このアンモニアガスは、たとえば櫂型撹拌機にダクトを
設置して吸引し、たとえば硫酸水溶液タンクに封入する
ことにより、除去しつる。

櫂型撹拌機の壁面は、フッ素含有共重合体樹脂で被覆も
しくは該共重合体樹脂製のフィルムを装着している必要
がある。このような構造にすることにより重合体ゲルの
壁面への付着を防止しうる。

前記フッ素含有共重合体樹脂の具体例としては、たとえ
ば四フッ化エチレン−エチレン共重合体樹脂があげられ
る。

櫂型撹拌機内に装着せしめられるフッ素含有共重合体樹
脂製のフィルムの裏面に、たとえばアルミニウムのごと
き光反射性の高い金属が蒸着されており、活性水素を有
する化合物もしくは活性水素を生成する化合物がアルカ
リ性物質と併用されているばあいには、紫外線を上部よ
り照射する方法を採用すると、作用機構の詳細は不明で
あるが、重合体ゲル中に残存している単量体と活性水素
を有するもしくは活性水素を生成する化合物との反応が
著しく促進されるので、効率よく残存している単量体を
消滅させることができる。

紫外線の照射は、たとえば櫂型撹拌機の上部の蓋の一部
に耐圧性ガラスの窓を設け、その上部に低圧水銀ランプ
、キセノンランプなどの紫外線発生源を設置することに
よって容易になしうる。

以上説明したようにして部分加水分解された重合体ゲル
は、必要により、乾燥工程に移され乾燥せしめられる。

乾燥工程では、一般に使用されている溝型乾燥機、バン
ド型乾燥機、流動乾燥機などが使用され、通常５０〜１
５０℃の温度で３０〜６０分間程度乾燥すると、水分率
１０％以下の粉粒体にすることができる。必要により、
粉砕、整粒、粉末化などしてもよい。

以下、本発明の製法を実施例に基づいて説明するが、本
発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。

実施例１ アクリルアミド４００ｇを脱イオン水５００ｇに溶解し
た単量体水溶液に過硫酸カリウム１％水溶液２０ｇ、亜
硫酸水素ナトリウム１％水溶液５グおよびジオクチルス
ルホサクシネートナトリウム塩１ｇを溶解し、最終的に
脱イオン水にて全量を１０００９にした。えられた水溶
液を脱酸素槽に入れ、チッ素ガスを通じて溶存酸素を除
去した。

ついでステンレス製の角型重合槽（１ａ１００．．１０
Ｇ４１１．高さ１５０耀）内で外温３０℃で３時間重合
反応を行なったところ、強い弾力性を有するゲル状重合
体かえられた。

えられたブロック塊を電動式肉挽機により粒径的５＃Ｉ
Ｉ＋の粒状小塊に切断したのち、第１図〜第３−１図に
示すごとき竪型切断機を用いて、第１段階として３ｓＩ
φスクリーンをセットした切断機で切断し、ついで第２
段階として１，５履φスクリーン、第３段階として０．
８ｊｌｌφスクリーンをセットした切断機により切断し
た。

なお３ａｗφスクリーンをセットした切断機で細粒化す
るに際し、平均粒径１ｊＩｌφの粉末状苛性ソーダ５５
ｇを投入して、重合体ゲル粒子と苛性ソーダとを混合し
た。重合体ゲル粒子と苛性ソーダとの接触時間は合計１
５分間であった。

えられた細粒化された重合体ゲルは最終的に平均粒径的
０．８ｍφの粒子であった。

えられた約平均粒径０．８ａｗφの苛性ソーダを含む重
合体ゲルを第４図〜第５図に示すのと同様の櫂型撹拌機
中で約３０分Ｉ！混合し、ついで８０℃の熱風乾燥機で
２５分間乾燥し、水分率８．３％の粉体重合体をえた。

えられた粉体重合体は、重合したアクリルアミドの約２
５モル％が加水分解されており、１ＮＮａＣ１中の固有
粘度は２３ｄＪ！／ｇ、水に溶かしたとき水不溶性物質
は認められなかった。また粉体重合体中に含まれる残存
アクリルアミドの量は０．１８％であった。

実施例２ 実施例１において亜硫酸ソーダ粉末５ｇを粉末苛性ソー
ダと同時に添加したほかは、実施例１と同様にして粉末
重合体をえた。

えられた粉末重合体は水分率８．０％であった。

えられた粉末重合体は、重合したアクリルアミドの約２
２モル％が加水分解されており、１ＮＮａＣＩ中の固有
粘度は２２．５　ｄｌｌ　／　ｇ、水に溶かしたとき水
不溶性物質は認められなかった。また重合体粉末中の残
存アクリルアミドの量は０．０３％であった。

実施例３ ステンレス鋼製の幅４５０ｍ５有効長３０００＃ｌｌの
エンドレスベルトに、裏面がアルミニウムで蒸着された
四フッ化エチレンーエチレン共重合体フィルムを装着し
、下方向から温水〜冷水を前記エンドレスベルトに噴霧
しつる構造としたものを重合用の可動式支持体として、
チッ素ガスで完全に充満された室内に設置し、１００ｍ
／分の定速度で稼動せしめ、ベルトの下方向から１５℃
の水を噴霧した。また、可動式支持体の上部には紫外線
照射源として低圧水銀ランプを設置し、紫外線の強度を
５０賛／♂にした。

１０％苛性ソーダ水溶液でｐＨ８に調整された濃度４０
％のアクリルアミド水溶液層４０Ｊをチッ素ガスにより
充分脱気し、稼働状態にある前記ベルト上に１３．５４
！　／時間の速度で該ベルトの一端から定置的に供給し
た。

またベルト上部に設置した撹拌機付き一時貯槽（容量５
ｊ）から重合開始剤としてベンゾインイソプロピルエー
テル５％メタノール溶液を３０ｍ　／時間の速度で上記
モノマー水溶液中に供給し、モノマー水溶液と重合開始
剤とを均一に混合させながらベルト上に供給して紫外線
照射による重合を行なった。

前記条件においては、モノマー水溶液がベルト上で重合
に供される時間は３０分間、重合時におけるモノマー水
溶液層は約５ｍ＋であった。

モノマー水溶液供給開始から３０分後にエンドレスベル
トの他端より約５ｍの厚さのシート状の重合体ゲルかえ
られた。えられた重合体ゲルはベルト表面から人力によ
って容易に剥離される状態にあり、約３時間の連続重合
が可能であった。

えられた重合体ゲルの温度は約２０℃であった。

エンドレスベルトの他端より連続的にえられた重合体ゲ
ルシートをＡ出願明細書記載のごとき破砕機に連続的に
供給し、破砕し、破砕機出口より約３Ｘ５Ｘ５麿の角状
の重合体ゲルを取得した。

そののち、第１図〜第３−１図に示すごとき切断機で約
３ｇ＋φのスクリーンをセットした切断機を用いて、約
１５℃の冷風を通じながら切断し、ついで２＃ｌｌφの
スクリーン、さらに１＃ｌｌφのスクリーンをセットし
た切断機を用いて切断を行ない、約１＃Ｉφ以下に整っ
た細粒化された重合体ゲルをえた。なお細粒化するに際
し、あらかじめ調製したフレーク苛性ソーダ４にシ、亜
硫酸ソーダ０．３Ｋｇおよび純水４．３Ｋｇからなる比
重的１．５５のスラリーを１．８５４１　／ｈｒの速度
で第１段の切断機に投入した。また第１段から第３段ま
での切断機の槽内平均滞留時間の総和は約３０分間であ
った。

えられた約１ｍφ以下の苛性ソーダおよび亜硫酸ソーダ
のスラリーを含む細粒化された重合体ゲルを、第４図〜
第５図に示すごとき櫂型撹拌機で、かつ裏面にアルミニ
ウムを蒸着した四フフ化エチレンーエチレン共重合体樹
脂で被覆した撹拌機内で、低圧水銀ランプを照射しなが
ら５０℃で平均滞留時間約３０分間なる条件で混合し、
ついで８０℃の熱風を通じているバンド型乾燥機を用い
、約３０分間乾燥させた。

えられた重合体粉末の水分率は８．５％であり、重合体
粉末の固有粘度（ＩＮＮａＣＩ巾）は２５．５６１７ｇ
、重合したアクリルアミドの加水分解率約４５モル％、
重合体粉末中に含まれる残存アクリルアミドは０．０２
４％であり、１％水溶液にしたときに水不溶性物質は、
はとんど認められなかった。

［発明の効果］ 本発明の方法を用いると、 ■重合体ゲルを連続して破砕および細粒１ヒすることが
できる ■重合体ゲルを極めて細かく粒状にすることができ、か
つ重合体ゲル細粒化物の相互の付着を防止しつる結果、
次工程の乾燥効率を大巾にアップしつる ■製品である細粒化物（粉末）中に含まれる、たとえば
１００メツシユバスの量は極めて少なく、従来問題視さ
れていた粉塵発生、粉立ちなどを解消しつる ■重合体ゲルの破砕ないし粗砕時における重合体や分子
量の低下がほとんどない（従来法では、分子量の低下が
著しく、改良が要求されている） ■アクリルアミド系重合体の部分加水分解率が比較的高
いものを目標とするばあいでも、重合体ゲルがダンゴ状
になりにくく、また充分な細粒化を行ないうる ■部分加水分解率を高くするために必要なある程度高い
温度で充分な時間保持することができ、かつ設備のコン
パクト化をはかりうる■部分加水分解段階で生成するア
ンモニアガスがいたずらに系外に排出しないよう効率よ
く吸収するようにしつる などの効果かえられる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３−１図は本発明に用いる竪型切断機の一実
施態様に関する説明図、第３−２図は第３−１図に用い
たスクリーンの構造を立体的に示した説明図、第４図〜
第５図は本発明に用いる横型撹拌機の一実施態様に関す
る説明図である。 （図面の主要符号） （１）：回転刃 （２）：１番目の固定刃 （２’　　）　：　２番目の固定刃 （Ｃ）：滞留領域 （８１：　ｌＩ型の羽根 （９）二羽根の回転軸（主） （１Ｇ）　：羽根の回転軸（従） （１５）　：　Ｉ型撹拌機 才３−１０ 才３−２囚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　アクリルアミド系単量体の水溶液を重合してえられ
   たアクリルアミド系重合体ゲルを平均粒径３〜２０ｍｍ
   に破砕し、そののち固定刃と回転刃から構成され、かつ
   粉砕されるべき重合体ゲルが滞留する領域を有する竪型
   切断機を用いて、平均滞留時間が３分間以上になる条件
   で運転して０．３〜３ｍｍφの細粒状の重合体ゲルに切
   断する段階で、アルカリ性物質またはアルカリ性物質お
   よび活性水素を有するもしくは活性水素を生成する化合
   物を混入させ、えられた細粒化された重合体ゲルをフッ
   素含有共重合体樹脂で被覆もしくは該共重合体樹脂製の
   フィルムを装着した櫂型撹拌機であって、櫂の軸取付け
   角度が可変である櫂を有する撹拌機で混合せしめ、部分
   加水分解を行なうことを特徴とするアクリルアミド系重
   合体部分加水分解物の製法。 ２　前記アクリルアミド系重合体部分加水分解物が熱風
   乾燥し、粉末化せしめられている特許請求の範囲第１項
   記載の製法。 ３　光反射性の金属で裏面を被覆したフッ素含有共重合
   体樹脂製のフィルムを装着した櫂型撹拌機を用い、その
   上方から紫外線を照射する特許請求の範囲第１項記載の
   製法。 ４　前記櫂型撹拌機の中に、アルカリ性物質またはアル
   カリ性物質および活性水素を有するもしくは活性水素を
   生成する化合物を混入させ、混合せしめることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の製法。