JP2001354723A - 高純度ビニルピロリドン重合体の製造方法 - Google Patents
高純度ビニルピロリドン重合体の製造方法Info
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- C08F6/02—Neutralisation of the polymerisation mass, e.g. killing the catalyst also removal of catalyst residues
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機溶媒に透明に溶解する純度の高いビニル
ピロリドン重合体の製造方法を提供する。 【解決手段】 有機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレ
ドックス開始剤を用いてビニルピロリドンを重合したの
ち、アニオン交換樹脂と接触させて精製する。
ピロリドン重合体の製造方法を提供する。 【解決手段】 有機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレ
ドックス開始剤を用いてビニルピロリドンを重合したの
ち、アニオン交換樹脂と接触させて精製する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビニルピロリドン
重合体の製造方法、とりわけ、イソプロパノールなどの
有機溶媒に溶解可能な高純度ビニルピロリドン重合体の
製造方法にかかわる。
重合体の製造方法、とりわけ、イソプロパノールなどの
有機溶媒に溶解可能な高純度ビニルピロリドン重合体の
製造方法にかかわる。
【0002】
【従来の技術】ビニルピロリドン重合体の製造方法に関
し、従来は、開始剤として、過酸化水素、アゾ化合物、
過酸化物とロンガリットによるレドックス開始剤などが
用いられていた。しかしながら、これらの開始剤を用い
た場合、2−ピロリドンなどの副生成物または開始剤由
来の副生成物が多量に生成するため、得られたビニルピ
ロリドン重合体は化粧品などの用途に用いるには不向き
であった。
し、従来は、開始剤として、過酸化水素、アゾ化合物、
過酸化物とロンガリットによるレドックス開始剤などが
用いられていた。しかしながら、これらの開始剤を用い
た場合、2−ピロリドンなどの副生成物または開始剤由
来の副生成物が多量に生成するため、得られたビニルピ
ロリドン重合体は化粧品などの用途に用いるには不向き
であった。
【0003】そこで、出願人は、有機過酸化物と亜硫酸
塩のレドックス開始剤を用いてビニルピロリドン重合体
を製造する方法を提案しているが、この方法では、2−
ピロリドンなどの副生成物を減らすことはできるが、得
られるビニルピロリドン重合体中に、副生成物の硫酸イ
オン、未反応の亜硫酸イオンが残存するため、有機溶媒
に不溶である。
塩のレドックス開始剤を用いてビニルピロリドン重合体
を製造する方法を提案しているが、この方法では、2−
ピロリドンなどの副生成物を減らすことはできるが、得
られるビニルピロリドン重合体中に、副生成物の硫酸イ
オン、未反応の亜硫酸イオンが残存するため、有機溶媒
に不溶である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、開始
剤由来の副生成物を低減し、有機溶媒に透明に溶解する
純度の高いビニルピロリドン重合体を提供することにあ
る。
剤由来の副生成物を低減し、有機溶媒に透明に溶解する
純度の高いビニルピロリドン重合体を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、有
機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレドックス開始剤を
用いてビニルピロリドンを重合したのち、アニオン交換
樹脂と接触させることを特徴とする高純度ビニルピロリ
ドン重合体の製造方法、亜硫酸塩が亜硫酸アンモニウム
である前記の高純度ビニルピロリドン重合体の製造方
法、有機過酸化物がハイドロパーオキサイドである前記
の各高純度ビニルピロリドン重合体の製造方法、有機過
酸化物がtert−ブチルハイドロパーオキサイドであ
る前記の各高純度ビニルピロリドン重合体の製造方法、
有機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレドックス開始剤
を用いてビニルピロリドンを重合したのち、アニオン交
換樹脂と接触させて得られる、硫酸イオンおよび亜硫酸
イオンを微量含有する高純度ビニルピロリドン重合体、
および硫酸イオンをビニルピロリドン重合体に対して1
0ppm以下および亜硫酸イオンをビニルピロリドン重
合体に対して20ppm以下含有する前記の高純度ビニ
ルピロリドン重合体に関する。
機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレドックス開始剤を
用いてビニルピロリドンを重合したのち、アニオン交換
樹脂と接触させることを特徴とする高純度ビニルピロリ
ドン重合体の製造方法、亜硫酸塩が亜硫酸アンモニウム
である前記の高純度ビニルピロリドン重合体の製造方
法、有機過酸化物がハイドロパーオキサイドである前記
の各高純度ビニルピロリドン重合体の製造方法、有機過
酸化物がtert−ブチルハイドロパーオキサイドであ
る前記の各高純度ビニルピロリドン重合体の製造方法、
有機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレドックス開始剤
を用いてビニルピロリドンを重合したのち、アニオン交
換樹脂と接触させて得られる、硫酸イオンおよび亜硫酸
イオンを微量含有する高純度ビニルピロリドン重合体、
および硫酸イオンをビニルピロリドン重合体に対して1
0ppm以下および亜硫酸イオンをビニルピロリドン重
合体に対して20ppm以下含有する前記の高純度ビニ
ルピロリドン重合体に関する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の高純度ビニルピロリドン
重合体の製造方法では、ビニルピロリドン(以下VPと
言う)を有機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレドック
ス開始剤を用いて重合し、得られるビニルピロリドン重
合体の水溶液に、アニオン(塩基性イオン)交換樹脂を
添加し、接触させることによって、硫酸イオンおよび亜
硫酸イオンを除去して精製する。ここでいうビニルピロ
リドンとは、通常N−ビニル−2−ピロリドンをいう。
重合体の製造方法では、ビニルピロリドン(以下VPと
言う)を有機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレドック
ス開始剤を用いて重合し、得られるビニルピロリドン重
合体の水溶液に、アニオン(塩基性イオン)交換樹脂を
添加し、接触させることによって、硫酸イオンおよび亜
硫酸イオンを除去して精製する。ここでいうビニルピロ
リドンとは、通常N−ビニル−2−ピロリドンをいう。
【0007】ビニルピロリドン重合体には、ビニルピロ
リドンの単独重合体およびビニルピロリドンと他の単量
体との共重合体(好ましくはビニルピロリドン単位を2
0重量%以上、より好ましくは30重量%以上含有する
共重合体)が包含される。
リドンの単独重合体およびビニルピロリドンと他の単量
体との共重合体(好ましくはビニルピロリドン単位を2
0重量%以上、より好ましくは30重量%以上含有する
共重合体)が包含される。
【0008】他の単量体としては、たとえば、アクリル
酸、メタクリル酸、アクリル酸のアルキルエステル(メ
チルアクリレート、エチルアクリレートなど)、メタク
リル酸のアルキルエステル(メチルメタクリレート、エ
チルメタクリレートなど)、アクリル酸のアミノアルキ
ルエステル(ジエチルアミノエチルアクリレートな
ど)、メタクリル酸のアミノアルキルエステル、アクリ
ル酸とグリコールとのモノエステル、メタクリル酸とグ
リコールとのモノエステル(ヒドロキシエチルメタクリ
レートなど)、アクリル酸のアルカリ金属塩、メタクリ
ル酸のアルカリ金属塩、アクリル酸のアンモニウム塩、
メタクリル酸のアンモニウム塩、アクリル酸のアミノア
ルキルエステルの第4級アンモニウム誘導体、メタクリ
ル酸のアミノアルキルエステルの第4級アンモニウム誘
導体、ジエチルアミノエチルアクリレートとメチルサル
フェートとの第4級アンモニウム化合物、ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルスルホン酸の
アルカリ金属塩、ビニルスルホン酸のアンモニウム塩、
スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸塩、アリルス
ルホン酸、アリルスルホン酸塩、メタリルスルホン酸、
メタリルスルホン酸塩、酢酸ビニル、ビニルステアレー
ト、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルアセトアミ
ド、N−ビニルカルバゾール、アクリルアミド、メタク
リルアミド、N−アルキルアクリルアミド、N−メチロ
ールアクリルアミド、N,N−メチレンビスアクリルア
ミド、グリコールジアクリレート、グリコールジメタク
リレート、ジビニルベンゼン、グリコールジアリルエー
テルなどがある。
酸、メタクリル酸、アクリル酸のアルキルエステル(メ
チルアクリレート、エチルアクリレートなど)、メタク
リル酸のアルキルエステル(メチルメタクリレート、エ
チルメタクリレートなど)、アクリル酸のアミノアルキ
ルエステル(ジエチルアミノエチルアクリレートな
ど)、メタクリル酸のアミノアルキルエステル、アクリ
ル酸とグリコールとのモノエステル、メタクリル酸とグ
リコールとのモノエステル(ヒドロキシエチルメタクリ
レートなど)、アクリル酸のアルカリ金属塩、メタクリ
ル酸のアルカリ金属塩、アクリル酸のアンモニウム塩、
メタクリル酸のアンモニウム塩、アクリル酸のアミノア
ルキルエステルの第4級アンモニウム誘導体、メタクリ
ル酸のアミノアルキルエステルの第4級アンモニウム誘
導体、ジエチルアミノエチルアクリレートとメチルサル
フェートとの第4級アンモニウム化合物、ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルスルホン酸の
アルカリ金属塩、ビニルスルホン酸のアンモニウム塩、
スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸塩、アリルス
ルホン酸、アリルスルホン酸塩、メタリルスルホン酸、
メタリルスルホン酸塩、酢酸ビニル、ビニルステアレー
ト、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルアセトアミ
ド、N−ビニルカルバゾール、アクリルアミド、メタク
リルアミド、N−アルキルアクリルアミド、N−メチロ
ールアクリルアミド、N,N−メチレンビスアクリルア
ミド、グリコールジアクリレート、グリコールジメタク
リレート、ジビニルベンゼン、グリコールジアリルエー
テルなどがある。
【0009】VPの重合またはVPと他の単量体との共
重合は、水媒体あるいは有機溶媒との混合溶媒中での溶
液重合によって行なうことができる。たとえば、VP水
溶液に有機過酸化物水溶液と亜硫酸塩水溶液を添加して
重合することができる。
重合は、水媒体あるいは有機溶媒との混合溶媒中での溶
液重合によって行なうことができる。たとえば、VP水
溶液に有機過酸化物水溶液と亜硫酸塩水溶液を添加して
重合することができる。
【0010】VP水溶液としては、たとえば、濃度が1
0〜60重量%の水溶液を用いることができ、20〜5
0重量%の水溶液を用いることが好ましい。VP水溶液
の濃度が低いと、生産性が悪くコスト高を招く傾向があ
り、濃度が高いと、重合中、経時的に粘度が高くなり攪
拌が困難となり反応に支障をきたしやすくなる。
0〜60重量%の水溶液を用いることができ、20〜5
0重量%の水溶液を用いることが好ましい。VP水溶液
の濃度が低いと、生産性が悪くコスト高を招く傾向があ
り、濃度が高いと、重合中、経時的に粘度が高くなり攪
拌が困難となり反応に支障をきたしやすくなる。
【0011】有機過酸化物としては、たとえば、ter
t−ヘキシルハイドロパーオキサイド、p−メンタンハ
イドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイ
ド、tert−ブチルハイドロパーオキサイドなどのす
べてのハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサ
イド、ラウリルパーオキサイド、ステアリルパーオキサ
イドなどのすべてのパーオキサイドを用いることができ
る。これらのなかでも、開始剤由来の副生成物が少なく
なるという点で、ハイドロパーオキサイドが好ましい。
tert−ブチルハイドロパーオキサイドを開始剤とし
て用いた場合、副生するtert−ブタノールは、加熱
することによって、または減圧することによって容易に
除去することができるため、特に好ましい。
t−ヘキシルハイドロパーオキサイド、p−メンタンハ
イドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイ
ド、tert−ブチルハイドロパーオキサイドなどのす
べてのハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサ
イド、ラウリルパーオキサイド、ステアリルパーオキサ
イドなどのすべてのパーオキサイドを用いることができ
る。これらのなかでも、開始剤由来の副生成物が少なく
なるという点で、ハイドロパーオキサイドが好ましい。
tert−ブチルハイドロパーオキサイドを開始剤とし
て用いた場合、副生するtert−ブタノールは、加熱
することによって、または減圧することによって容易に
除去することができるため、特に好ましい。
【0012】有機過酸化物の添加量は、VPに対して
0.005〜5重量%であることが好ましく、より好ま
しくは0.02〜3重量%である。有機過酸化物の添加
量が少ないと、重合速度が低下し、生産性が悪くなる傾
向がある。また、添加量が多いと、重合後、不純物とな
り品質上好ましくなく、比較的分子量の高いものを製造
することが困難になる傾向がある。
0.005〜5重量%であることが好ましく、より好ま
しくは0.02〜3重量%である。有機過酸化物の添加
量が少ないと、重合速度が低下し、生産性が悪くなる傾
向がある。また、添加量が多いと、重合後、不純物とな
り品質上好ましくなく、比較的分子量の高いものを製造
することが困難になる傾向がある。
【0013】有機過酸化物は固体あるいは原液のまま添
加してもよいし、水溶液として添加してもよい。
加してもよいし、水溶液として添加してもよい。
【0014】亜硫酸塩は、還元剤として用いるものであ
るが、他のものに比し、レドックス反応の結果、硫酸イ
オンを生じ、これはアニオン交換樹脂で容易に吸着除去
できるため、本発明においては好適である。亜硫酸塩と
しては、たとえば、亜硫酸、チオ硫酸、次亜硫酸および
メタ亜硫酸を含む亜硫酸のアンモニウム塩、アルカリ金
属塩(たとえば、ナトリウム塩、カリウム塩など)、ア
ルカリ土類金属塩(たとえば、マグネシウム塩、カルシ
ウム塩など)などをあげることができる。なかでも、灰
分にならず、さらに揮発性が高いために容易に除去する
ことができるという点で、亜硫酸アンモニウムが好まし
い。
るが、他のものに比し、レドックス反応の結果、硫酸イ
オンを生じ、これはアニオン交換樹脂で容易に吸着除去
できるため、本発明においては好適である。亜硫酸塩と
しては、たとえば、亜硫酸、チオ硫酸、次亜硫酸および
メタ亜硫酸を含む亜硫酸のアンモニウム塩、アルカリ金
属塩(たとえば、ナトリウム塩、カリウム塩など)、ア
ルカリ土類金属塩(たとえば、マグネシウム塩、カルシ
ウム塩など)などをあげることができる。なかでも、灰
分にならず、さらに揮発性が高いために容易に除去する
ことができるという点で、亜硫酸アンモニウムが好まし
い。
【0015】亜硫酸塩の添加量は、VPに対して0.0
05〜10重量%であることが好ましく、より好ましく
は0.02〜7重量%である。亜硫酸塩の添加量が少な
いと、高い重合率のものが得られにくく、未反応のモノ
マーが多く残りやすくなる。また、添加量が多いと、製
品中に亜硫酸塩またはその酸化物である硫酸塩が残りや
すくなる。
05〜10重量%であることが好ましく、より好ましく
は0.02〜7重量%である。亜硫酸塩の添加量が少な
いと、高い重合率のものが得られにくく、未反応のモノ
マーが多く残りやすくなる。また、添加量が多いと、製
品中に亜硫酸塩またはその酸化物である硫酸塩が残りや
すくなる。
【0016】亜硫酸塩は、たとえば、水溶液としてVP
水溶液に添加することができる。
水溶液に添加することができる。
【0017】有機過酸化物の添加量と亜硫酸塩の添加量
とのモル比は、有機過酸化物を極力製品中に残さないた
めに、1:0.5〜1:20とするのが好ましい。
とのモル比は、有機過酸化物を極力製品中に残さないた
めに、1:0.5〜1:20とするのが好ましい。
【0018】重合温度は、10〜90℃が好ましい。重
合温度が低いと、重合速度が遅く、生産性が悪くなる傾
向があり、重合温度が高いと、反応系中のラジカル濃度
が高くなり、停止反応が促進され、開始剤が効率よく使
われなくなり、開始剤添加量が増大する傾向がある。
合温度が低いと、重合速度が遅く、生産性が悪くなる傾
向があり、重合温度が高いと、反応系中のラジカル濃度
が高くなり、停止反応が促進され、開始剤が効率よく使
われなくなり、開始剤添加量が増大する傾向がある。
【0019】重合時間は、0.5〜10時間でほぼ完了
する。
する。
【0020】前記の方法によれば、たとえば、K値が1
0〜120であるビニルピロリドン重合体を得ることが
できる。
0〜120であるビニルピロリドン重合体を得ることが
できる。
【0021】フィケンチャー法によるK値は、以下の測
定方法によって求めることができる。K値が20未満で
ある場合には5%(g/100ml)溶液の粘度を測定
し、K値が20以上の場合は1%(g/100ml)溶
液の粘度を測定する。試料濃度は乾燥物換算する。K値
が20以上の場合、試料は1.0gを精密に測りとり、
100mlのメスフラスコに入れ、室温で蒸留水を加
え、振とうしながら完全に溶かして蒸留水を加えて正確
に100mlとする。この試料溶液を恒温槽(25±
0.2℃)で30分間放置後、ウベローデ型粘度計を用
いて測定する。溶液が2つの印線の間を流れる時間を測
定する。数回測定し、平均値をとる。相対粘度を規定す
るために、蒸留水についても同様に測定する。2つの得
られた流動時間をHagenbach-Couetteの補正値に基づい
て補正する。
定方法によって求めることができる。K値が20未満で
ある場合には5%(g/100ml)溶液の粘度を測定
し、K値が20以上の場合は1%(g/100ml)溶
液の粘度を測定する。試料濃度は乾燥物換算する。K値
が20以上の場合、試料は1.0gを精密に測りとり、
100mlのメスフラスコに入れ、室温で蒸留水を加
え、振とうしながら完全に溶かして蒸留水を加えて正確
に100mlとする。この試料溶液を恒温槽(25±
0.2℃)で30分間放置後、ウベローデ型粘度計を用
いて測定する。溶液が2つの印線の間を流れる時間を測
定する。数回測定し、平均値をとる。相対粘度を規定す
るために、蒸留水についても同様に測定する。2つの得
られた流動時間をHagenbach-Couetteの補正値に基づい
て補正する。
【0022】
【数1】
【0023】上記式中、Zは濃度Cの溶液の相対粘度
(ηrel)、Cは濃度(%:g/100ml) 相対粘度ηrelは次式より得られる。 ηrel =(溶液の流動時間)÷(水の流動時間)
(ηrel)、Cは濃度(%:g/100ml) 相対粘度ηrelは次式より得られる。 ηrel =(溶液の流動時間)÷(水の流動時間)
【0024】本発明においては、前記の重合により得ら
れるビニルピロリドン重合体水溶液に、アニオン交換樹
脂(塩基性イオン交換樹脂)を接触させることによっ
て、精製する。接触方法としては、たとえば、アニオン
交換樹脂を、ビニルピロリドン重合体水溶液中に微細に
懸濁し、そののち濾過する方法をあげることができる。
また、別の方法として、アニオン交換樹脂を固定相と
し、ビニルピロリドン重合体水溶液を流す方法をあげる
ことができる。
れるビニルピロリドン重合体水溶液に、アニオン交換樹
脂(塩基性イオン交換樹脂)を接触させることによっ
て、精製する。接触方法としては、たとえば、アニオン
交換樹脂を、ビニルピロリドン重合体水溶液中に微細に
懸濁し、そののち濾過する方法をあげることができる。
また、別の方法として、アニオン交換樹脂を固定相と
し、ビニルピロリドン重合体水溶液を流す方法をあげる
ことができる。
【0025】アニオン交換樹脂に関して、組成としては
ポリスチレントリメチルアミン−ジビニルベンゼン共重
合体やポリスチレンモノヒドロキシエチルジエチルアミ
ン−ジビニルベンゼン共重合体など一般的にアニオン交
換樹脂として使用されるものはすべて使用できるが、特
にポリスチレントリメチルアミン−ジビニルベンゼン共
重合体が好ましい。これは耐熱温度が比較的高く温度を
上げて効率よく(比較的短時間で)硫酸イオンや亜硫酸
イオンを吸着処理できるためである。
ポリスチレントリメチルアミン−ジビニルベンゼン共重
合体やポリスチレンモノヒドロキシエチルジエチルアミ
ン−ジビニルベンゼン共重合体など一般的にアニオン交
換樹脂として使用されるものはすべて使用できるが、特
にポリスチレントリメチルアミン−ジビニルベンゼン共
重合体が好ましい。これは耐熱温度が比較的高く温度を
上げて効率よく(比較的短時間で)硫酸イオンや亜硫酸
イオンを吸着処理できるためである。
【0026】また、ジビニルベンゼンなどの架橋剤の添
加量は一般的にアニオン交換樹脂に使用されている添加
量の範囲ですべて使用できるが、好ましくは4〜20モ
ル%であり、特に好ましくは6〜12モル%である。架
橋剤が少なすぎると、イオン交換樹脂が壊れやすくコン
タミとなる傾向にある。架橋剤が多すぎると単位重量当
たりの交換容量が小さくなり吸着処理効率が悪くなる。
樹脂の構造はゲルタイプ、マクロポーラスタイプなどが
あるがいずれのタイプでも使用できる。本発明では、ゲ
ルタイプのほうが単位重量当たりの交換容量が大きくか
つ低コストであるため好ましい。
加量は一般的にアニオン交換樹脂に使用されている添加
量の範囲ですべて使用できるが、好ましくは4〜20モ
ル%であり、特に好ましくは6〜12モル%である。架
橋剤が少なすぎると、イオン交換樹脂が壊れやすくコン
タミとなる傾向にある。架橋剤が多すぎると単位重量当
たりの交換容量が小さくなり吸着処理効率が悪くなる。
樹脂の構造はゲルタイプ、マクロポーラスタイプなどが
あるがいずれのタイプでも使用できる。本発明では、ゲ
ルタイプのほうが単位重量当たりの交換容量が大きくか
つ低コストであるため好ましい。
【0027】アニオン交換樹脂の使用量は、ビニルピロ
リドン重合体水溶液中に含まれる硫酸イオンおよび亜硫
酸イオン1モルに対して10g以上とすることができ、
0.1〜10kgとすることが好ましい。アニオン交換
樹脂の使用量が少ないと硫酸イオンおよび亜硫酸イオン
の吸着除去が不充分になり、多いとポリマー回収率が悪
くなる傾向がある。
リドン重合体水溶液中に含まれる硫酸イオンおよび亜硫
酸イオン1モルに対して10g以上とすることができ、
0.1〜10kgとすることが好ましい。アニオン交換
樹脂の使用量が少ないと硫酸イオンおよび亜硫酸イオン
の吸着除去が不充分になり、多いとポリマー回収率が悪
くなる傾向がある。
【0028】アニオン交換樹脂の形状としては、とくに
限定はないが、粒径0.01〜5mmの球状であること
が好ましく、粒径0.1〜1.5mmの球状であること
がより好ましい。粒径が小さいアニオン交換樹脂では、
アニオン交換樹脂とポリマー水溶液の分離が困難となる
傾向があり、粒径が大きいアニオン交換樹脂では、処理
時間が長くなったりアニオン交換樹脂の使用量が増加す
る傾向がある。
限定はないが、粒径0.01〜5mmの球状であること
が好ましく、粒径0.1〜1.5mmの球状であること
がより好ましい。粒径が小さいアニオン交換樹脂では、
アニオン交換樹脂とポリマー水溶液の分離が困難となる
傾向があり、粒径が大きいアニオン交換樹脂では、処理
時間が長くなったりアニオン交換樹脂の使用量が増加す
る傾向がある。
【0029】接触温度は広範囲に変更することができる
が、10〜60℃とすることが好ましく、より好ましく
は25〜50℃である。接触温度が低いと処理時間が長
くなりやすく、高いとアニオン交換樹脂が変性しやすく
なる。
が、10〜60℃とすることが好ましく、より好ましく
は25〜50℃である。接触温度が低いと処理時間が長
くなりやすく、高いとアニオン交換樹脂が変性しやすく
なる。
【0030】接触時間は、1分以上とすることができる
が、好ましくは5分〜24時間である。接触時間が短い
と硫酸イオンや亜硫酸イオンの吸着除去が不充分になり
やすく、接触時間が長いと生産性が悪くなる。
が、好ましくは5分〜24時間である。接触時間が短い
と硫酸イオンや亜硫酸イオンの吸着除去が不充分になり
やすく、接触時間が長いと生産性が悪くなる。
【0031】このようなアニオン交換樹脂による精製に
より、得られるVP重合体に対して硫酸イオン濃度が1
0ppm以下かつ亜硫酸イオン濃度が20ppm以下の
純度の高いVP重合体が得られる。
より、得られるVP重合体に対して硫酸イオン濃度が1
0ppm以下かつ亜硫酸イオン濃度が20ppm以下の
純度の高いVP重合体が得られる。
【0032】有機溶媒中での吸着処理については、処理
すべき硫酸イオンおよび亜硫酸イオンが系中に透明に溶
解している状態であれば実施可能である。具体的には、
メタノール、エタノール、イソプロパノールおよびアセ
トンなどの有機溶媒と水の混合溶媒があげられる。好ま
しくは有機溶媒に対する水の割合が5体積%以上の混合
溶媒である。なお、混合溶媒は3種以上の混合溶媒であ
ってもかまわない。
すべき硫酸イオンおよび亜硫酸イオンが系中に透明に溶
解している状態であれば実施可能である。具体的には、
メタノール、エタノール、イソプロパノールおよびアセ
トンなどの有機溶媒と水の混合溶媒があげられる。好ま
しくは有機溶媒に対する水の割合が5体積%以上の混合
溶媒である。なお、混合溶媒は3種以上の混合溶媒であ
ってもかまわない。
【0033】
【実施例】以下に実施例にもとづいて本発明を詳細に説
明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではな
い。
明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではな
い。
【0034】(製造方法)以下に実施例で用いた試薬
(アニオン交換樹脂、活性炭)をまとめて示す。 アニオン交換樹脂1:ポリスチレントリメチルアミン−
ジビニルベンゼン(架橋剤8モル%、ゲル構造、粒径
0.3〜1.2mm、耐熱温度60℃) アニオン交換樹脂2:ポリスチレントリメチルアミン−
ジビニルベンゼン(架橋剤10モル%、ゲル構造、粒径
0.3〜0.8mm、耐熱温度60℃) アニオン交換樹脂3:ポリスチレンモノヒドロキシエチ
ルジエチルアミン−ジビニルベンゼン(架橋剤16モル
%、マクロポーラス構造、粒径0.5〜1.1mm、耐
熱温度35℃) アニオン交換樹脂4: ポリスチレントリメチルアミン
−ジビニルベンゼン(架橋剤16モル%、マクロポーラ
ス構造、粒径0.4〜0.8mm、耐熱温度60℃) 活性炭:武田薬品工業(株)製白鷺C(水蒸気腑活炭)
(アニオン交換樹脂、活性炭)をまとめて示す。 アニオン交換樹脂1:ポリスチレントリメチルアミン−
ジビニルベンゼン(架橋剤8モル%、ゲル構造、粒径
0.3〜1.2mm、耐熱温度60℃) アニオン交換樹脂2:ポリスチレントリメチルアミン−
ジビニルベンゼン(架橋剤10モル%、ゲル構造、粒径
0.3〜0.8mm、耐熱温度60℃) アニオン交換樹脂3:ポリスチレンモノヒドロキシエチ
ルジエチルアミン−ジビニルベンゼン(架橋剤16モル
%、マクロポーラス構造、粒径0.5〜1.1mm、耐
熱温度35℃) アニオン交換樹脂4: ポリスチレントリメチルアミン
−ジビニルベンゼン(架橋剤16モル%、マクロポーラ
ス構造、粒径0.4〜0.8mm、耐熱温度60℃) 活性炭:武田薬品工業(株)製白鷺C(水蒸気腑活炭)
【0035】実施例1 N−ビニル−2−ピロリドン(以下VPという) 60
g、水240g、亜硫酸ナトリウム0.21g(VPに
対して0.35重量%)およびtert−ブチルハイド
ロパーオキサイド0.15g(VPに対して0.25重
量%)を用いて合成したVP重合体水溶液に、再生した
アニオン交換樹脂1を5g(硫酸イオンおよび亜硫酸イ
オン1モルに対して2.8kg)添加し、50℃で5時
間撹拌分散させたのち、遠心分離器にてVP重合体水溶
液とアニオン交換樹脂を分離した。
g、水240g、亜硫酸ナトリウム0.21g(VPに
対して0.35重量%)およびtert−ブチルハイド
ロパーオキサイド0.15g(VPに対して0.25重
量%)を用いて合成したVP重合体水溶液に、再生した
アニオン交換樹脂1を5g(硫酸イオンおよび亜硫酸イ
オン1モルに対して2.8kg)添加し、50℃で5時
間撹拌分散させたのち、遠心分離器にてVP重合体水溶
液とアニオン交換樹脂を分離した。
【0036】実施例2 アニオン交換樹脂として、アニオン交換樹脂1に代え
て、アニオン交換樹脂2を5g(硫酸イオンおよび亜硫
酸イオン1モルに対して2.8kg)用いた以外は、実
施例1と同様に処理した。
て、アニオン交換樹脂2を5g(硫酸イオンおよび亜硫
酸イオン1モルに対して2.8kg)用いた以外は、実
施例1と同様に処理した。
【0037】実施例3 VP 90g、水210g、亜硫酸アンモニウム1.3
5g(VPに対して1.5重量%)およびtert−ブ
チルハイドロパーオキサイド0.72g(VPに対して
0.8重量%)を用いて合成したVP重合体水溶液に、
再生したアニオン交換樹脂3を10g(硫酸イオンおよ
び亜硫酸イオン1モルに対して2kg)添加し、25℃
で30分間撹拌分散させたのち、遠心分離器にてVP重
合体水溶液とアニオン交換樹脂を分離した。
5g(VPに対して1.5重量%)およびtert−ブ
チルハイドロパーオキサイド0.72g(VPに対して
0.8重量%)を用いて合成したVP重合体水溶液に、
再生したアニオン交換樹脂3を10g(硫酸イオンおよ
び亜硫酸イオン1モルに対して2kg)添加し、25℃
で30分間撹拌分散させたのち、遠心分離器にてVP重
合体水溶液とアニオン交換樹脂を分離した。
【0038】実施例4 VP 120g、水180g、亜硫酸アンモニウム6.
6g(VPに対して5.5重量%)およびtert−ブ
チルハイドロパーオキサイド0.96g(VPに対して
0.8重量%)を用いて合成したVP重合体水溶液に、
再生したアニオン交換樹脂4を25g(硫酸イオンおよ
び亜硫酸イオン1モルに対して2kg)添加し、50℃
で1時間撹拌分散させたのち、遠心分離器にてVP重合
体水溶液とアニオン交換樹脂を分離した。
6g(VPに対して5.5重量%)およびtert−ブ
チルハイドロパーオキサイド0.96g(VPに対して
0.8重量%)を用いて合成したVP重合体水溶液に、
再生したアニオン交換樹脂4を25g(硫酸イオンおよ
び亜硫酸イオン1モルに対して2kg)添加し、50℃
で1時間撹拌分散させたのち、遠心分離器にてVP重合
体水溶液とアニオン交換樹脂を分離した。
【0039】実施例5 直径2cm円柱状のオープンカラムに、再生したアニオ
ン交換樹脂1を10g(硫酸イオンおよび亜硫酸イオン
1モルに対して2kg)充填し、これにVP90g、水
210g、亜硫酸アンモニウム1.35g(VPに対し
て1.5重量%)およびtert−ブチルハイドロパー
オキサイド0.72g(VPに対して0.8重量%)を
用いて合成したVP重合体水溶液を25℃で毎時間60
gで導通した。
ン交換樹脂1を10g(硫酸イオンおよび亜硫酸イオン
1モルに対して2kg)充填し、これにVP90g、水
210g、亜硫酸アンモニウム1.35g(VPに対し
て1.5重量%)およびtert−ブチルハイドロパー
オキサイド0.72g(VPに対して0.8重量%)を
用いて合成したVP重合体水溶液を25℃で毎時間60
gで導通した。
【0040】実施例6 VP90g、水/イソプロパノール(1:1体積/体
積)210g、亜硫酸アンモニウム1.35g(VPに
対して1.5重量%)ぉよびtert−ブチルハイドロ
パーオキサイド0.72g(VPに対して0.8重量
%)を用いて合成したVP重合体溶液に、再生したアニ
オン交換樹脂2を10g(硫酸イオンおよび亜硫酸イオ
ン1モルに対して1.8kg)添加し、40℃で30分
攪拌させたのち、遠心分離器にてVP重合体溶液とアニ
オン交換樹脂を分離した。
積)210g、亜硫酸アンモニウム1.35g(VPに
対して1.5重量%)ぉよびtert−ブチルハイドロ
パーオキサイド0.72g(VPに対して0.8重量
%)を用いて合成したVP重合体溶液に、再生したアニ
オン交換樹脂2を10g(硫酸イオンおよび亜硫酸イオ
ン1モルに対して1.8kg)添加し、40℃で30分
攪拌させたのち、遠心分離器にてVP重合体溶液とアニ
オン交換樹脂を分離した。
【0041】比較例1 VP 90g、水210g、亜硫酸ナトリウム0.32
g(VPに対して0.35重量%)およびtert−ブ
チルハイドロパーオキサイド0.23g(VPに対して
0.25重量%)を用いて合成した。
g(VPに対して0.35重量%)およびtert−ブ
チルハイドロパーオキサイド0.23g(VPに対して
0.25重量%)を用いて合成した。
【0042】比較例2 VP 90g、水210g、亜硫酸アンモニウム1.3
5g(VPに対して1.5重量%)およびtert−ブ
チルハイドロパーオキサイド0.72g(VPに対して
0.8重量%)を用いて合成したVP重合体水溶液に、
再生した市販品の活性炭50gを添加、25℃で1時間
撹拌分散させたのち、遠心分離器にてVP重合体水溶液
と活性炭を分離した。
5g(VPに対して1.5重量%)およびtert−ブ
チルハイドロパーオキサイド0.72g(VPに対して
0.8重量%)を用いて合成したVP重合体水溶液に、
再生した市販品の活性炭50gを添加、25℃で1時間
撹拌分散させたのち、遠心分離器にてVP重合体水溶液
と活性炭を分離した。
【0043】(評価方法)以下に評価方法をまとめて示
す。実施例1〜6および比較例2では、精製前と精製後
の2段階で以下の評価を行なった。
す。実施例1〜6および比較例2では、精製前と精製後
の2段階で以下の評価を行なった。
【0044】固形分:重合により得られたVP重合体水
溶液約5gを精秤し、105℃で12時間乾燥させ、蒸
発残分を固形分として算出した。 K値:前記の方法により測定した。 残存単量体濃度:液体クロマトグラフィー(HPLC)
を用いて235nmの吸収強度により固形分中の残存単
量体(ビニルピロリドン)の量(ppm)を測定した。 硫酸イオン濃度:イオンクロマトグラフィーにて固形分
中の硫酸イオンの量(ppm)を測定した。 亜硫酸イオン濃度:イオンクロマトグラフィーにて固形
分中の亜硫酸イオンの量(ppm)を測定した。 有機溶媒に対する溶解性:固形分1gをイソプロパノー
ル9gに分散させた状態を目視で観察した。 ○は透明、×は白濁状態を示す。
溶液約5gを精秤し、105℃で12時間乾燥させ、蒸
発残分を固形分として算出した。 K値:前記の方法により測定した。 残存単量体濃度:液体クロマトグラフィー(HPLC)
を用いて235nmの吸収強度により固形分中の残存単
量体(ビニルピロリドン)の量(ppm)を測定した。 硫酸イオン濃度:イオンクロマトグラフィーにて固形分
中の硫酸イオンの量(ppm)を測定した。 亜硫酸イオン濃度:イオンクロマトグラフィーにて固形
分中の亜硫酸イオンの量(ppm)を測定した。 有機溶媒に対する溶解性:固形分1gをイソプロパノー
ル9gに分散させた状態を目視で観察した。 ○は透明、×は白濁状態を示す。
【0045】(結果)実施例1〜6および比較例1〜2
の結果を表1に示す。
の結果を表1に示す。
【0046】
【表1】
【0047】重合後に精製を行なわなかった比較例1お
よび活性炭を用いて精製を行なった比較例2と比較し
て、アニオン交換樹脂を用いて精製を行なった実施例1
〜6は、固形分中に残存する硫酸イオンおよび亜硫酸イ
オンが極めて少なく、固形分の有機溶媒に対する溶解性
が高かった。
よび活性炭を用いて精製を行なった比較例2と比較し
て、アニオン交換樹脂を用いて精製を行なった実施例1
〜6は、固形分中に残存する硫酸イオンおよび亜硫酸イ
オンが極めて少なく、固形分の有機溶媒に対する溶解性
が高かった。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、有機溶媒に透明に溶解
する純度の高いビニルピロリドン重合体を製造すること
ができる。
する純度の高いビニルピロリドン重合体を製造すること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J015 CA02 CA05 CA07 4J100 AE03Q AJ02Q AK13Q AK19Q AL03Q AL08Q AP01Q AQ08P BA08Q BA29Q CA01 CA04 FA03 GA22
Claims (6)
- 【請求項1】 有機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレ
ドックス開始剤を用いてビニルピロリドンを重合したの
ち、アニオン交換樹脂と接触させることを特徴とする高
純度ビニルピロリドン重合体の製造方法。 - 【請求項2】 亜硫酸塩が亜硫酸アンモニウムである請
求項1記載の高純度ビニルピロリドン重合体の製造方
法。 - 【請求項3】 有機過酸化物がハイドロパーオキサイド
である請求項1または2記載の高純度ビニルピロリドン
重合体の製造方法。 - 【請求項4】 有機過酸化物がtert−ブチルハイド
ロパーオキサイドである請求項1または2記載の高純度
ビニルピロリドン重合体の製造方法。 - 【請求項5】 有機過酸化物と亜硫酸塩とを含有するレ
ドックス開始剤を用いてビニルピロリドンを重合したの
ち、アニオン交換樹脂と接触させて得られる、硫酸イオ
ンおよび亜硫酸イオンを微量含有する高純度ビニルピロ
リドン重合体。 - 【請求項6】 硫酸イオンをビニルピロリドン重合体に
対して10ppm以下および亜硫酸イオンをビニルピロ
リドン重合体に対して20ppm以下含有する請求項5
記載の高純度ビニルピロリドン重合体。
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WO2007023862A1 (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-01 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | 染料移行防止剤、洗濯用洗剤組成物 |
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JP2007238918A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-09-20 | Nippon Shokubai Co Ltd | 染料移行防止剤、洗濯用洗剤組成物 |
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JP2013064041A (ja) * | 2011-09-15 | 2013-04-11 | Nippon Shokubai Co Ltd | N−ビニルラクタム系重合体の製造方法 |
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EP2592108A1 (en) | 2006-12-20 | 2013-05-15 | Honeywell International Inc. | Copolymers for barriers |
WO2008079886A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Honeywell International Inc. | Fluorocopolymers |
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DE19533264A1 (de) | 1995-09-08 | 1997-03-13 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von pyrrolidonarmen, niedermolekularen Homopolymerisaten des N-Vinylpyrrolidons |
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-
2001
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-
2003
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