JPS62127308A - アクリルアミド系ポリマ−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〕 本発明はアクリルアミド系ポリマーの製法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

アクリルアミド系ポリマーは水溶性のポリマーであり、
例えば、凝集剤又は紙力増強剤として利用されているが
、その製造法として、通常、アクリルアミドを含有する
モノマー水ｆｂ液を重合容器内で不活性ガスにより曝気
した後、１合開始剤の存在下、撹拌することなく静置し
て重合することによりゲル状含水ポリマーを得、次いで
、これを乾燥する方法が知られている。このアクリルア
ミドの重合は発熱反応であるが、通常１重合系を冷却又
は加熱することなく、重合の発熱による昇温にまかせて
実施されるため、例えば、重合開始温度をＱ〜ＩＯ’Ｑ
程度と低くしても、重合終了時の最高温度は２０〜／θ
θ℃程度に達する。この重合においては、重合系全体が
均一条件で推移することが理想的であり、通常、重合容
器の周壁を断熱材で保護し、周壁からの熱放散を抑制す
るなどの工夫がなされていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この方法により特に、高粘度のポリマー
を得ようとした場合には、得られるポリマー中に含有さ
れる水不溶解物の青が増大する傾向があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は上記実情に鑑み、高粘度のアクリルアミド
系ポリマーを製造する場合でも、得もｆするポリマー中
の水不溶解物の含有量を抑制する方法につき種々検討し
た結果、この不溶解物の生成は重合系の表１一部に多い
こと、ポリマー表面がゲル状となった時点から重合終了
までの間の重合途中に、重合容器内の気相部にスチーム
を流通させ、ポリマー表面を加熱することにより、得ら
れるポリマー中の水不溶解物が大幅に減少することを見
出し本発明を完成するに至 靭った。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で対象となるモノマーはアクリルアミド単独又は
アクリルアミドと、これに例えば、アクリル酸、アクリ
ル酸ソーダ、コーアクリルアミドプロパンスルホン酸塩
などのアクリルアミドと共重合豆能な公知の七ツマ−と
の混合物が挙げられ、共重合の場合には、通常、アクリ
ルアミドの比率が８０モルチ以上のものが好ましい。

モノマー水溶液の濃度は通常、／　０−　ｊ　Ｏ重量子
、好ましくは一〇〜３０１ｇチである。モノマー水溶液
の濃度があまり低いと得られるゲル状含水ポリマーの粘
着性が高くなり、また、あまり高いと重合系内の温度が
高くなり過ぎ、ポリマーが熱劣化を起すので好ましくな
い。

一方、重合開始剤としては、例えば、アゾビス（コーア
ミジノプロパン）塩酸塩などのアゾ化合物又は過硫酸カ
リウム、過研酸アンモニウム、過酸化水素などの過酸化
物が挙げられ、更に１これらと例えば、亜硫酸ナトリウ
ム、硫酸第７鉄、塩化第１鉄などの還元剤とを組合せた
ものが挙げられる。これらの重合開始剤の使用量は重合
条件や得ようとするポリマーの物性値により異なるが、
通常、七ツマ−に対して／θＱ〜／　０．０００　ｐｐ
ｍ　、好ましく　ＦｉＪ　００〜！、０００１）ｐｍの
範囲から選ばれる。

上述のようなモノマー水溶液を重合開始剤の存在下で重
合するが、この操作としては通常、モノマー水溶液を重
合容器に仕込み、これに不活性ガスを供給し系内を曝気
しながら、重合開始剤を添加し、重合が開始された後は
曝気を中止し系内を撹拌することなく静置することによ
り重合を進行させることができる。重合開始温度は通常
、−７０〜２０℃に調節されるが、系内の温度は重合熱
により最終的には７ｏ〜／θ０℃に達する。重合容器は
内壁が例えば、弗素樹堕、ナイロン樹脂、ポリエステル
、ポリエチレンなどの合成ＷｓＩＩ￥￥で構成されたも
のが好ましく、また、外周は熱放散を防ぐため断熱材を
設けたものが好ましい。不活性ガスとしては通常、窒素
ガスであり、その供給量は系内の酸素が十分に除去され
、良好な重合が開始し得る程度の量が必要である。

本発明ではポリマー表面がゲル状となった時点から重合
が終了するまでの間の重合途中に、重合容器の気相部に
スチームを流通させることを必須の要件とするものであ
る。すなわち、このスチームの流通処理によシ、重合系
の表層部分に比較的多く生成し易い水不溶解物の生成が
抑制できるものである。スチームの流通量は通常、気相
部の温度が７００℃程度に保々、れ、ポリマーの表面が
加熱されるように調節される。

なお、本発明における「重合終了」とは、重合系内が最
高温度を示した時点を指し、通常、重合開始から６０〜
／／θ分後である。また、重合系のポリマー表面のゲル
化は通常、重合開始からダ０〜／２０分後に起る。

重合により得られるポリマーは通常、含水量が乙５〜り
０重ｉｔ％のゲル状含水ポリマーであるが、このポリマ
ーは常法に従って、細粒化した後、乾燥処理して粒径ポ
リマーとされる。例えば、ゲル状含水ポリマーを肉挽型
の押出造粒機によシ、平均粒径λ〜ｊ＋ｌｌ！１の粒状
物とし、次いで、これを熱風乾燥機でご０〜７３０℃程
度の温度で含水量が１０重ｔ％以下となるまで乾燥処理
される。

また、本発明では重合によシ得られたポリマ−を例えば
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又は炭酸ナトリウ
ムなどのアルカリ水溶液と接触させて、アクリルアミド
成分の一部を加水人 分解し変形ポリマーとしても差し支えない。

〔作用〕

本発明によれば、重合容器の気相部にスチームを流通さ
せながら重合を行なうことにより、重合系の表層部ポリ
マー中に含有される水不溶解物の生成量を大幅に抑制す
ることができる。

本発明でこのような優れた効果が得られる理由は明らか
ではないが、通常の重合系の表層部では熱放散が多く、
温度が理論的な最適値になりにくい上、温度上昇による
水分蒸発が起ることが良好な重合が行なわれない原因で
あり、これらの問題点がスチームの流通により解決され
るものと推察される。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を超えない限シ以下の実施例に限定され
るものではない。

実施例／ ２ｊｔの内壁が弗’Ｊ　ｔ＋脂で構成された密封型の重
合容器に、液温１０℃の７ｊｔ乗惜チアクリルアミド水
溶液−〇峠を仕込み、この水浴液中に窒素ガスを流通さ
せ系内をｈｉしながら、これに重合開始剤として２．−
一アゾビス（−一アミジノプロパン）塩酸塩ｊ　００　
ｐｐｍ及び酸性亜硫酸ナトリウムｊ　Ｏｐｐｍを加え、
重合が開始され水溶液の粘度上昇が枦められた時点で窒
素ガスによる曝気を中止し、静薯下、重合を進行させ、
次いで、ポリマー表面がゲル状となった時点（重合開始
から約７０θ分後）から重合容器の気相部（約ｓｔ）に
スチーム（／イ／−Ｇ）をＳｔ／Ｗの割合で流通させ重
合を行なった。

そして、系内の温度上昇がなくなり最高温度（２７℃）
となった時点でスチームの流通を中止し、その後、３時
間放置した。

この重合において得られたゲル状含水ポリマーのうち、
表層部（表面からｊ　ｃｍ　壕で）のポリマーを常法に
より細粒化し、次いで、熱風乾燥した後、ポリマー粘度
及び水不溶解物量を測定したところ、第７表に示す結果
を得た。

比較例／ 実施例／の方法において、スチームの流通処理を行なわ
なかったこと以外は同様の方法で重合を行なった場合の
結果を第１表に示す。

第１表 （注／）ポリマー粘度 ダチ食塩水デタ、ｊ　ｔにポリマー０８ｊ２を加え、ダ
時間措拌し溶解処理し た後、ＢＬ＃１回転粘度計（ロータ煮 コ）にて、−５℃、乙Ｏｒ、ｐ、ｍの条件下で粘度を測
定した。

（注コ）水不溶解物量 水ダ９９９にポリマー／？を加え、 ３時間押押し溶解処理した後、？０ メツシュの篩上で、水洗しながら濾 過し、篩上に残った不溶解分を７００ ℃で３時間、乾燥し不溶解物ｔｔをり１１定した。

〔発明の効果〕

本発明によれば、重合系表層部のポリマー中に含有され
る水不溶解物の生成１“と大幅に抑制することができる
。従って、従来品に比べはるかに高品質のポリマーを得
ることができるのでその工業的価値は大きい。

出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　　−ほか／名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクリルアミドを含有するモノマー水溶液を重合
   容器内において、不活性ガスにて曝気した後、重合開始
   剤の存在下、攪拌することなく重合することによりゲル
   状含水ポリマーを得る方法において、ポリマー表面がゲ
   ル状となつた時点から重合終了までの間の重合途中に、
   重合容器内の気相部にスチームを流通させ、ポリマー表
   面を加熱することを特徴とするアクリルアミド系ポリマ
   ーの製法。