JP2002155108A - Process for preparing vinylpyrrolidone polymer - Google Patents

Process for preparing vinylpyrrolidone polymer

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JP2002155108A
JP2002155108A JP2000353049A JP2000353049A JP2002155108A JP 2002155108 A JP2002155108 A JP 2002155108A JP 2000353049 A JP2000353049 A JP 2000353049A JP 2000353049 A JP2000353049 A JP 2000353049A JP 2002155108 A JP2002155108 A JP 2002155108A
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vinylpyrrolidone
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for preparing a vinylpyrrolidone polymer which process is capable of initiating the polymerization for vinylpyrrolidone at a lower temperature and polymerizing it for a shorter time and also reducing an amount of the remaining vinylpyrrolidone. SOLUTION: The process comprises a polymerization of a vinylpyrrolidone using a polymerization initiator of hydrogen peroxide and an ammine complex salt with copper.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビニルピロリドン
重合体の製造方法において、特定の重合開始剤を使用す
る製造方法に関する。詳しくは、低温で重合を開始で
き、かつより短時間に重合することが可能であり、残存
するビニルピロリドンの量の少ないビニルピロリドン重
合体の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a vinylpyrrolidone polymer using a specific polymerization initiator. Specifically, the present invention relates to a method for producing a vinylpyrrolidone polymer which can initiate polymerization at a low temperature and can be polymerized in a shorter time, and has a small amount of residual vinylpyrrolidone.

【0002】[0002]

【従来の技術】DE−B922378では、N−ビニル
ラクタム類を、過酸化水素とアンモニアまたは水溶性ア
ミン類とを開始剤として重合する方法が開示されてい
る。しかしながら、工業的に行なうには、重合時間が長
くコストの面で問題があった。
2. Description of the Related Art DE-B 922378 discloses a method of polymerizing N-vinyllactams using hydrogen peroxide and ammonia or water-soluble amines as initiators. However, in order to carry out the reaction industrially, the polymerization time is long and there is a problem in terms of cost.

【0003】特開昭62−62804号公報において
も、過酸化水素とNaOH、KOH、その炭酸塩または
重炭酸塩とを用いる重合方法が開示されているが、前記
方法と同様に、工業的に満足のいくものではなかった。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-62804 also discloses a polymerization method using hydrogen peroxide and NaOH, KOH, or a carbonate or bicarbonate thereof. It was not satisfactory.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低温
で重合を開始でき、かつ、より短時間に重合することが
可能であり、残存するビニルピロリドンの量の少ないビ
ニルピロリドン重合体の製造方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to produce a vinylpyrrolidone polymer which can be polymerized at a low temperature, can be polymerized in a shorter time, and has a small amount of residual vinylpyrrolidone. It is to provide a method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、過酸化水素と
銅のアンミン錯塩とを重合開始剤としてビニルピロリド
ンを重合することを特徴とするビニルピロリドン重合体
の製造方法、前記錯塩に含まれる銅イオン量がビニルピ
ロリドンに対して0.01〜2重量ppmである前記の
製造方法、重合開始時に、アンモニアをビニルピロリド
ンに対して0.04重量%以上添加する前記の各製造方
法、重合開始温度が10〜45℃である前記の各製造方
法、前記の各重合ののち、残存するビニルピロリドンを
pH4〜6.5、温度60〜100℃の条件でさらに重
合し、残存するビニルピロリドンをビニルピロリドン重
合体に対して10重量ppm以下とするビニルピロリド
ン重合体の製造方法およびビニルピロリドン重合体のフ
ィンケンチャー法によるK値が10〜65である前記の
各製造方法にかかわる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for producing a vinylpyrrolidone polymer, which comprises polymerizing vinylpyrrolidone using hydrogen peroxide and an ammine complex salt of copper as a polymerization initiator. The above-mentioned production method in which the amount of copper ions is 0.01 to 2 ppm by weight based on vinylpyrrolidone, and the above-mentioned respective production methods in which ammonia is added in an amount of 0.04% by weight or more based on vinylpyrrolidone at the start of polymerization. After each of the above-mentioned production methods at a temperature of 10 to 45 ° C and each of the above polymerizations, the remaining vinylpyrrolidone is further polymerized under the conditions of pH 4 to 6.5 and a temperature of 60 to 100 ° C, and the remaining vinylpyrrolidone is converted to vinyl. Method for producing vinylpyrrolidone polymer at 10 ppm by weight or less based on pyrrolidone polymer and finkenture method for vinylpyrrolidone polymer K value by involving the respective production method of 10 to 65.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明のビニルピロリドン重合体
の製造方法では、ビニルピロリドンに、重合開始剤とし
て過酸化水素と銅のアンミン錯塩とを添加することによ
り重合を開始し、ビニルピロリドン重合体を製造する。
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。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20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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the method for producing a vinylpyrrolidone polymer of the present invention, polymerization is initiated by adding hydrogen peroxide and an ammine complex salt of copper as a polymerization initiator to vinylpyrrolidone. To manufacture.
As used herein, vinylpyrrolidone is usually N-vinyl-2.
-Refers to pyrrolidone. The vinylpyrrolidone polymer includes a homopolymer of vinylpyrrolidone and a copolymer of vinylpyrrolidone and another monomer (preferably a copolymer containing vinylpyrrolidone units in an amount of 20% by weight or more, more preferably 30% by weight or more). Coalescence) is included.

【0007】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−ビニルホルムアミド、N−ビニルカプロラクタ
ム、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。
Examples of other monomers include acrylic acid, methacrylic acid, alkyl esters of acrylic acid (eg, methyl acrylate, ethyl acrylate), alkyl esters of methacrylic acid (eg, methyl methacrylate, ethyl methacrylate), and acrylic acid. Aminoalkyl esters (eg, diethylaminoethyl acrylate), aminoalkyl esters of methacrylic acid, monoesters of acrylic acid and glycol, monoesters of methacrylic acid and glycol (eg, hydroxyethyl methacrylate), alkali metal salts of acrylic acid, methacrylic acid Alkali metal salts, acrylic acid ammonium salts,
Ammonium salts of methacrylic acid, quaternary ammonium derivatives of aminoalkyl esters of acrylic acid, quaternary ammonium derivatives of aminoalkyl esters of methacrylic acid, quaternary ammonium compounds of diethylaminoethyl acrylate and methyl sulfate, vinyl methyl ether, Vinyl ethyl ether, alkali metal salts of vinyl sulfonic acid, ammonium salts of vinyl sulfonic acid,
Styrenesulfonic acid, styrenesulfonic acid salt, allylsulfonic acid, allylsulfonic acid salt, methallylsulfonic acid,
Methallyl sulfonate, vinyl acetate, vinyl stearate, N-vinyl imidazole, N-vinyl acetamide, N-vinyl formamide, N-vinyl caprolactam, N-vinyl carbazole, acrylamide, methacrylamide, N-alkyl acrylamide, N- Examples include methylol acrylamide, N, N-methylenebisacrylamide, glycol diacrylate, glycol dimethacrylate, divinylbenzene, glycol diallyl ether, and the like.

【0008】ビニルピロリドンの重合は、水媒体中での
溶液重合によって行なうことができる。たとえば、ビニ
ルピロリドン水溶液に過酸化水素水溶液と銅のアンミン
錯塩の水溶液とを添加して重合することができる。
[0008] The polymerization of vinylpyrrolidone can be carried out by solution polymerization in an aqueous medium. For example, polymerization can be performed by adding an aqueous solution of hydrogen peroxide and an aqueous solution of an ammine complex salt of copper to an aqueous solution of vinylpyrrolidone.

【0009】ビニルピロリドン水溶液としては、たとえ
ば、濃度が10〜60重量%の水溶液を用いることがで
き、20〜50重量%の水溶液を用いることが好まし
い。ビニルピロリドン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。
As the vinylpyrrolidone aqueous solution, for example, an aqueous solution having a concentration of 10 to 60% by weight can be used, and an aqueous solution having a concentration of 20 to 50% by weight is preferably used. If the concentration of the aqueous solution of vinylpyrrolidone is low, the productivity tends to be low and the cost tends to be high. If the concentration is high, the viscosity becomes high with time over the course of polymerization and stirring becomes difficult, and the reaction tends to be hindered.

【0010】過酸化水素の添加量は、ビニルピロリドン
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。過酸化水素
の添加量が少ないと、重合速度が低下し、生産性が低く
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。
The amount of hydrogen peroxide is preferably 0.005 to 5% by weight based on vinylpyrrolidone.
More preferably, it is 0.02 to 3% by weight. If the amount of hydrogen peroxide is small, the polymerization rate tends to decrease, and the productivity tends to decrease. On the other hand, if the addition amount is large, it becomes an impurity after polymerization, which is not preferable in quality, and it tends to be difficult to produce a product having a relatively high molecular weight.

【0011】過酸化水素はそのまま添加してもよいし、
水溶液として添加してもよい。
Hydrogen peroxide may be added as it is,
It may be added as an aqueous solution.

【0012】開始剤として作用する銅のアンミン錯塩と
しては、たとえば、ジアンミン銅塩([Cu(N
322SO4・H2O、[Cu(NH32]Clな
ど)、テトラアンミン銅塩([Cu(NH34]SO4
・H2O、[Cu(NH34]Cl2など)がある。
The copper ammine complex salt acting as an initiator includes, for example, diammine copper salt ([Cu (N
H 3) 2] 2 SO 4 · H 2 O, [Cu (NH 3) 2] , etc. Cl), tetraammine copper salt ([Cu (NH 3) 4 ] SO 4
H 2 O, [Cu (NH 3 ) 4 ] Cl 2 and the like.

【0013】銅のアンミン錯塩に含まれる銅イオン量
を、ビニルピロリドンに対して0.01〜2重量ppm
とすることが好ましく、より好ましくは0.01〜1.
0重量ppmとする。銅イオン量が0.01重量ppm
未満では、過酸化水素の分解が遅くなり、反応時間が長
くなる傾向があり、2重量ppmをこえると、過酸化水
素の分解が促進され、開始剤としての効率がわるくな
り、かつ、架橋反応も促進される。さらに、多量の過酸
化水素を必要とし、その結果、著しい着色が起こる傾向
がある。
The amount of copper ions contained in the copper ammine complex is 0.01 to 2 ppm by weight based on vinylpyrrolidone.
And more preferably 0.01 to 1.
0 ppm by weight. Copper ion content is 0.01 ppm by weight
If it is less than 2, the decomposition of hydrogen peroxide tends to be slow, and the reaction time tends to be long. If it exceeds 2 ppm by weight, the decomposition of hydrogen peroxide is promoted, the efficiency as an initiator becomes poor, and a crosslinking reaction occurs. Is also promoted. In addition, large amounts of hydrogen peroxide are required, which tends to result in significant coloring.

【0014】また、銅イオン量は、過酸化水素の添加量
に対して、0.01〜2000ミリモル%とするのが好
ましく、さらには0.02〜100ミリモル%とするの
が好ましい。
[0014] The amount of copper ions is preferably 0.01 to 2000 mmol%, more preferably 0.02 to 100 mmol%, based on the amount of hydrogen peroxide added.

【0015】銅のアンミン錯塩は、たとえば、硫酸銅
(II)、塩化銅(II)、酢酸銅(II)などの銅塩とアン
モニアとをビニルピロリドン水溶液に添加することによ
って形成される。銅塩およびアンモニアは、そのまま添
加してもよいし、水溶液として添加することもできる。
The copper ammine complex is formed, for example, by adding a copper salt such as copper (II) sulfate, copper (II) chloride, copper (II) acetate and ammonia to an aqueous solution of vinylpyrrolidone. The copper salt and ammonia may be added as they are, or may be added as an aqueous solution.

【0016】ここで、銅塩は、銅イオン量がビニルピロ
リドンに対して、好ましくは0.01〜2重量ppm、
より好ましくは0.01〜1.0重量ppmとなるよう
に添加される。アンモニアの添加量は、ビニルピロリド
ンに対して、好ましくは0.04重量%以上、より好ま
しくは0.1〜1重量%である。アンモニアの添加量が
0.04重量%未満では反応速度が遅くなったり、反応
中のpHが低下しすぎてビニルピロリドンが加水分解す
る傾向があり、1重量%をこえるとpHが高くなり、着
色、架橋などの副反応が起こる傾向がある。
The copper salt has a copper ion content of preferably 0.01 to 2 ppm by weight with respect to vinylpyrrolidone.
More preferably, it is added so as to be 0.01 to 1.0 ppm by weight. The amount of ammonia added is preferably at least 0.04% by weight, more preferably 0.1 to 1% by weight, based on vinylpyrrolidone. If the amount of added ammonia is less than 0.04% by weight, the reaction rate becomes slow, and the pH during the reaction tends to be too low to hydrolyze vinylpyrrolidone. Side reactions such as cross-linking tend to occur.

【0017】重合開始温度、すなわち、重合前のビニル
ピロリドン水溶液は、10〜45℃、さらには10〜3
5℃に温度調節しておくことが好ましい。重合開始温度
が10℃未満では反応が遅く、反応時間が長くなる傾向
があり、45℃をこえると着色、架橋などの副反応が起
こる傾向がある。また、低温で重合を開始できるメリッ
トもなくなる。
The polymerization initiation temperature, that is, the aqueous solution of vinylpyrrolidone before polymerization is 10 to 45 ° C.,
Preferably, the temperature is adjusted to 5 ° C. If the polymerization initiation temperature is lower than 10 ° C., the reaction tends to be slow and the reaction time tends to be long. If it exceeds 45 ° C., side reactions such as coloring and crosslinking tend to occur. Further, there is no merit that the polymerization can be started at a low temperature.

【0018】温度調節したビニルピロリドン水溶液に、
前記銅塩の固体あるいは水溶液、さらにアンモニアおよ
び過酸化水素を添加し、重合を開始させる。
In a vinylpyrrolidone aqueous solution whose temperature has been adjusted,
The polymerization is started by adding a solid or aqueous solution of the above-mentioned copper salt, ammonia and hydrogen peroxide.

【0019】重合温度は、重合時の最高温度が60〜9
5℃となるように調節することが好ましい。重合時の最
高温度が60℃未満では反応速度が遅くなり、反応時間
が長くなる傾向があり、95℃をこえると着色、架橋反
応などの副反応が起こる傾向がある。
The maximum polymerization temperature is 60 to 9
It is preferable to adjust the temperature to 5 ° C. If the maximum temperature during the polymerization is lower than 60 ° C., the reaction rate tends to be slow and the reaction time tends to be long. If it exceeds 95 ° C., side reactions such as coloring and cross-linking tend to occur.

【0020】このとき、反応液のpHは、4〜11に保
持することが好ましい。pHが低いと反応速度が遅くな
り、さらにビニルピロリドンが加水分解する傾向があ
り、高いと着色、架橋などの副反応が起こりやすい傾向
がある。
At this time, the pH of the reaction solution is preferably maintained at 4 to 11. If the pH is low, the reaction rate becomes slow, and vinylpyrrolidone tends to hydrolyze. If the pH is high, side reactions such as coloring and crosslinking tend to occur.

【0021】重合開始から30〜150分後、さらに過
酸化水素を添加し、残存するビニルピロリドンを重合さ
せることが好ましい。このとき、残存するビニルピロリ
ドンは、重合前のビニルピロリドンの1重量%以下であ
ることが好ましい。とくに好ましくは5000重量pp
m以下である。過酸化水素の添加量は、重合前のビニル
ピロリドンに対して0.05〜0.5重量%とすること
が好ましい。過酸化水素の添加量が0.05重量%未満
では残存するビニルピロリドンを重合させることが困難
になる傾向があり、0.5重量%をこえると着色、架橋
といった副反応が起こりやすい傾向がある。
After 30 to 150 minutes from the start of the polymerization, it is preferable to further add hydrogen peroxide to polymerize the remaining vinylpyrrolidone. At this time, the remaining vinylpyrrolidone is preferably 1% by weight or less of the vinylpyrrolidone before polymerization. Especially preferably 5000 weight pp
m or less. The amount of hydrogen peroxide to be added is preferably 0.05 to 0.5% by weight based on vinylpyrrolidone before polymerization. If the amount of hydrogen peroxide is less than 0.05% by weight, it tends to be difficult to polymerize the remaining vinylpyrrolidone. If the amount exceeds 0.5% by weight, side reactions such as coloring and crosslinking tend to occur. .

【0022】このとき、重合温度を60〜100℃、ア
ンモニア水によりpH4〜6.5に保持することが望ま
しい。重合温度が60℃未満では残存するビニルピロリ
ドンを重合させることが困難になる傾向があり、100
℃をこえると着色、架橋といった副反応が起こりやすい
傾向がある。また、pHが4未満では残存するビニルピ
ロリドンを重合させることが困難になる傾向があり、
6.5をこえると着色、架橋といった副反応が起こりや
すい傾向がある。
At this time, it is desirable to maintain the polymerization temperature at 60 to 100 ° C. and the pH at 4 to 6.5 with aqueous ammonia. If the polymerization temperature is lower than 60 ° C., it tends to be difficult to polymerize the remaining vinylpyrrolidone.
When the temperature exceeds ℃, there is a tendency that side reactions such as coloring and crosslinking are likely to occur. If the pH is less than 4, it tends to be difficult to polymerize the remaining vinylpyrrolidone,
If it exceeds 6.5, side reactions such as coloring and crosslinking tend to occur easily.

【0023】前記の方法で再度重合することにより、ビ
ニルピロリドン重合体中に残存するビニルピロリドンを
10重量ppm以下とすることができる。
By repolymerizing in the above-described manner, the amount of vinylpyrrolidone remaining in the vinylpyrrolidone polymer can be reduced to 10 ppm by weight or less.

【0024】重合反応は、合計150〜300分でほぼ
完了する。
The polymerization reaction is almost completed in a total of 150 to 300 minutes.

【0025】本発明の製造方法によれば、フィケンチャ
ー法によるK値が10〜65のビニルピロリドン重合体
を得ることができる。
According to the production method of the present invention, a vinylpyrrolidone polymer having a K value of 10 to 65 by the Fikentcher method can be obtained.

【0026】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を精密に計りとり、
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。相対粘度を測定する
ために、蒸留水についても同様に測定する。2つの得ら
れた流動時間をハーゲンバッハ−キュッテ(Hagenbach-
Couette)の補正に基づいて補正する。
The K value by the Fikentcher method can be determined by the following measuring method. When the K value is less than 20, the viscosity of a 5% (g / 100 ml) solution is measured, and when the K value is 20 or more, the viscosity of a 1% (g / 100 ml) solution is measured. The sample concentration is converted to dry matter. When the K value is 20 or more, the sample is precisely weighed 1.0 g,
Place in a 100 ml volumetric flask, add distilled water at room temperature, dissolve completely with shaking, add distilled water to make exactly 100 ml. This sample solution was placed in a thermostat (25 ±
(0.2 ° C.) for 30 minutes and then measured using an Ubbelohde viscometer. The time for the solution to flow between the two marked lines is measured. Measure several times and take the average value. In order to measure the relative viscosity, the same measurement is performed for distilled water. The two obtained flow times are referred to as Hagenbach-Cutte.
Couette).

【0027】[0027]

【数1】 (Equation 1)

【0028】上式中、Zは濃度Cの溶液の相対粘度(η
rel)、Cは濃度(%:g/100ml)である。
In the above formula, Z is the relative viscosity of the solution having the concentration C (η
rel ) and C are concentrations (%: g / 100 ml).

【0029】相対粘度ηrelは次式により得られる。 ηrel=(溶液の流動時間)÷(水の流動時間)The relative viscosity η rel is obtained by the following equation. η rel = (flow time of solution) ÷ (flow time of water)

【0030】本発明の製造方法によって得られるビニル
ピロリドン重合体は、溶液状態であるが、一般的な方
法、たとえば、噴霧乾燥、凍結乾燥、流動床乾燥、ドラ
ム乾燥、ベルト式乾燥などにより、粉末に移行させるこ
とができる。
The vinylpyrrolidone polymer obtained by the production method of the present invention is in the form of a solution, but can be powdered by a general method such as spray drying, freeze drying, fluidized bed drying, drum drying, belt drying and the like. Can be transferred to.

【0031】[0031]

【実施例】以下に、実施例および比較例で用いた評価方
法をまとめて示す。
The evaluation methods used in the examples and comparative examples will be summarized below.

【0032】(固形分)重合により得られたポリマー水
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た。
(Solid Content) About 5 g of the polymer aqueous solution obtained by the polymerization was precisely weighed and dried at 105 ° C. for 12 hours, and the evaporation residue was used as solid content.

【0033】(K値)フィケンチャー法により測定し
た。
(K value) It was measured by the Fikenture method.

【0034】(残存するビニルピロリドン)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、得られた固形分(ビニルピロリドン重合体)
中に残存するビニルピロリドンの含有量を測定した。
(Residual vinylpyrrolidone) The solid content (vinylpyrrolidone polymer) obtained by liquid chromatography (HPLC) was measured at an absorption intensity of 235 nm.
The content of vinylpyrrolidone remaining therein was measured.

【0035】実施例1 ビニルピロリドン6.0kgおよび水13.76kgを
混合し、30重量%のビニルピロリドン水溶液を得、チ
ッ素でパージして脱酸素を行なった。つぎにビニルピロ
リドン水溶液を25℃に温度調節し、1重量%の硫酸銅
水溶液0.3g(銅イオン量がビニルピロリドンに対し
て0.20重量ppm)、28重量%のアンモニア水3
0g(アンモニアがビニルピロリドンに対して0.14
重量%)および30重量%の過酸化水素水140g(過
酸化水素がビニルピロリドンに対して0.7重量%)を
添加し、重合を開始させた。反応熱により温度が上昇
し、最高温度に達したときの温度が78〜82℃となる
ように温度調節した。
Example 1 6.0 kg of vinylpyrrolidone and 13.76 kg of water were mixed to obtain a 30% by weight aqueous solution of vinylpyrrolidone, which was purged with nitrogen and deoxygenated. Next, the aqueous solution of vinylpyrrolidone was adjusted to 25 ° C., and 0.3 g of a 1% by weight aqueous solution of copper sulfate (the amount of copper ions was 0.20 ppm by weight with respect to vinylpyrrolidone);
0 g (ammonia is 0.14 with respect to vinylpyrrolidone)
% By weight) and 140 g of 30% by weight aqueous hydrogen peroxide (hydrogen peroxide was 0.7% by weight based on vinylpyrrolidone), and polymerization was started. The temperature was increased by the reaction heat, and the temperature was adjusted so that the temperature when the temperature reached the maximum temperature was 78 to 82 ° C.

【0036】重合開始から約90分後、残存するビニル
ピロリドンが5000重量ppm以下になったことを確
認したのち、30重量%の過酸化水素水70g(ビニル
ピロリドンに対して0.35重量%)を添加して残存す
るビニルピロリドンの処理を行なった。このとき、温度
を75〜85℃、アンモニア水によりpH4.5〜6.
5に保持した。合計で210分間重合させた。得られた
ビニルピロリドン重合体はK値30.1を有し、残存す
るビニルピロリドンは3.6重量ppmであった。
About 90 minutes after the start of the polymerization, it was confirmed that the residual vinylpyrrolidone was 5000 ppm by weight or less, and then 70 g of a 30% by weight aqueous hydrogen peroxide solution (0.35% by weight based on vinylpyrrolidone). And the remaining vinylpyrrolidone was treated. At this time, the temperature was 75 to 85 ° C, and the pH was 4.5 to 6.
5 was maintained. The polymerization was carried out for a total of 210 minutes. The obtained vinylpyrrolidone polymer had a K value of 30.1 and the remaining vinylpyrrolidone was 3.6 ppm by weight.

【0037】実施例2 ビニルピロリドン6.0kgおよび水13.44kgを
混合し、30重量%のビニルピロリドン水溶液を得、チ
ッ素でパージして脱酸素を行なった。つぎにビニルピロ
リドン水溶液を25℃に温度調節し、1重量%の硫酸銅
水溶液0.3g(銅イオン量がビニルピロリドンに対し
て0.20重量ppm)、28重量%のアンモニア水8
0g(アンモニアがビニルピロリドンに対して0.37
重量%)および30重量%の過酸化水素水400g(過
酸化水素水がビニルピロリドンに対して2.0重量%)
を添加し、重合を開始させた。反応熱により温度が上昇
し、最高温度に達したときの温度が78〜82℃となる
ように温度調節した。
Example 2 6.0 kg of vinylpyrrolidone and 13.44 kg of water were mixed to obtain a 30% by weight aqueous solution of vinylpyrrolidone, which was purged with nitrogen and deoxygenated. Next, the aqueous solution of vinylpyrrolidone was temperature-controlled to 25 ° C., 0.3 g of a 1% by weight aqueous solution of copper sulfate (the amount of copper ions was 0.20% by weight based on vinylpyrrolidone), and 28% by weight of aqueous ammonia 8
0 g (ammonia is 0.37 with respect to vinyl pyrrolidone)
% By weight) and 400 g of 30% by weight of hydrogen peroxide solution (2.0% by weight of hydrogen peroxide solution based on vinylpyrrolidone)
Was added to initiate polymerization. The temperature was increased by the reaction heat, and the temperature was adjusted so that the temperature when the temperature reached the maximum temperature was 78 to 82 ° C.

【0038】重合開始から約60分後、残存するビニル
ピロリドンが5000重量ppm以下になったことを確
認したのち、30重量%の過酸化水素水70g(ビニル
ピロリドンに対して0.35重量%)を添加して残存す
るビニルピロリドンの処理を行なった。このとき、温度
を65〜75℃、アンモニア水によりpH4.5〜6.
5に保持した。合計で180分間重合させた。得られた
ビニルピロリドン重合体はK値20.4を有し、残存す
るビニルピロリドンは1.2重量ppmであった。
About 60 minutes after the start of the polymerization, it was confirmed that the residual vinylpyrrolidone was 5,000 ppm by weight or less, and then 70 g of 30% by weight hydrogen peroxide solution (0.35% by weight based on vinylpyrrolidone) And the remaining vinylpyrrolidone was treated. At this time, the temperature was 65 to 75 ° C, and the pH was 4.5 to 6.
5 was maintained. The polymerization was carried out for a total of 180 minutes. The obtained vinylpyrrolidone polymer had a K value of 20.4 and the remaining vinylpyrrolidone was 1.2 ppm by weight.

【0039】実施例3 ビニルピロリドン4.0kgおよび水15.92kgを
混合し、20重量%のビニルピロリドン水溶液を得、チ
ッ素でパージして脱酸素を行なった。つぎにビニルピロ
リドン水溶液を45℃に温度調節し、1重量%の酢酸銅
水溶液0.9g(銅イオン量がビニルピロリドンに対し
て0.79重量ppm)、28重量%のアンモニア水2
0g(アンモニアがビニルピロリドンに対して0.14
重量%)および30重量%の過酸化水素水13g(過酸
化水素がビニルピロリドンに対して0.1重量%)を添
加し、重合を開始させた。反応熱により温度が上昇し、
最高温度に達したときの温度が78〜82℃となるよう
に温度調節した。
Example 3 4.0 kg of vinylpyrrolidone and 15.92 kg of water were mixed to obtain a 20% by weight aqueous solution of vinylpyrrolidone, which was purged with nitrogen and deoxygenated. Next, the vinylpyrrolidone aqueous solution was adjusted to a temperature of 45 ° C., and 0.9 g of a 1% by weight aqueous copper acetate solution (the amount of copper ions was 0.79 ppm by weight with respect to vinylpyrrolidone) and 28% by weight of aqueous ammonia 2
0 g (ammonia is 0.14 with respect to vinylpyrrolidone)
% By weight) and 13 g of 30% by weight aqueous hydrogen peroxide (0.1% by weight of hydrogen peroxide based on vinylpyrrolidone) were added to initiate polymerization. The temperature rises due to the heat of reaction,
The temperature was adjusted so that the temperature when the maximum temperature was reached was 78 to 82 ° C.

【0040】重合開始から約120分後、残存するビニ
ルピロリドンが5000重量ppm以下になったことを
確認したのち、30重量%の過酸化水素水46.7g
(ビニルピロリドンに対して0.35重量%)を添加し
て残存するビニルピロリドンの処理を行なった。このと
き、温度を85〜95℃、アンモニア水によりpH4.
5〜6.5に保持した。合計で240分間重合させた。
得られたビニルピロリドン重合体はK値58.4を有
し、残存するビニルピロリドンは8.3重量ppmであ
った。
About 120 minutes after the start of the polymerization, it was confirmed that the residual vinylpyrrolidone was 5000 ppm by weight or less, and then 46.7 g of a 30% by weight aqueous hydrogen peroxide solution.
(0.35% by weight based on vinylpyrrolidone) was added to treat residual vinylpyrrolidone. At this time, the temperature was 85 to 95 ° C.
It was kept at 5-6.5. The polymerization was carried out for a total of 240 minutes.
The obtained vinylpyrrolidone polymer had a K value of 58.4, and the residual vinylpyrrolidone was 8.3 ppm by weight.

【0041】比較例1 ビニルピロリドン6.5kgおよび水12.0kgを混
合し、35重量%のビニルピロリドン水溶液を得、チッ
素でパージして脱酸素を行なった。つぎにビニルピロリ
ドン水溶液を82℃に温度調節し、0.01重量%の塩
化銅(II)水溶液6.5g、0.65重量%のピロリン
酸ナトリウム水溶液6.5gおよび30重量%の過酸化
水素水195gを添加し、重合を開始させた。重合開始
から約120分後、180分後にそれぞれ30重量%の
過酸化水素水65gを添加した。pH7.7に保持する
ため、重合中に5重量%の水酸化カリウム水溶液を添加
した。重合時間は合計300分とした。得られたビニル
ピロリドン重合体はK値25.5を有し、残存するビニ
ルピロリドンは2000重量ppmであった。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 6.5 kg of vinylpyrrolidone and 12.0 kg of water were mixed to obtain a 35% by weight aqueous solution of vinylpyrrolidone, which was purged with nitrogen and deoxygenated. Next, the vinylpyrrolidone aqueous solution was temperature-controlled to 82 ° C., 6.5 g of a 0.01% by weight aqueous solution of copper (II) chloride, 6.5 g of a 0.65% by weight aqueous solution of sodium pyrophosphate, and 30% by weight of hydrogen peroxide. 195 g of water was added to initiate polymerization. About 120 minutes and 180 minutes after the start of the polymerization, 65 g of 30% by weight aqueous hydrogen peroxide was added. To maintain the pH at 7.7, a 5% by weight aqueous solution of potassium hydroxide was added during the polymerization. The polymerization time was 300 minutes in total. The resulting vinylpyrrolidone polymer had a K value of 25.5, and the remaining vinylpyrrolidone was 2000 ppm by weight.

【0042】[0042]

【発明の効果】過酸化水素と銅のアンミン錯塩との重合
開始剤を用いることによって、ビニルピロリドンの重合
をより低温で開始し、かつより短時間で重合することが
でき、また、残存するビニルピロリドンをビニルピロリ
ドン重合体に対して10重量ppm以下にすることが可
能となった。
By using a polymerization initiator of hydrogen peroxide and an ammine complex salt of copper, the polymerization of vinylpyrrolidone can be started at a lower temperature and in a shorter time. Pyrrolidone can be reduced to 10 ppm by weight or less based on the vinylpyrrolidone polymer.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 過酸化水素と銅のアンミン錯塩とを重合
開始剤としてビニルピロリドンを重合することを特徴と
するビニルピロリドン重合体の製造方法。
1. A method for producing a vinylpyrrolidone polymer, comprising polymerizing vinylpyrrolidone using hydrogen peroxide and an ammine complex salt of copper as a polymerization initiator.
【請求項2】 前記錯塩に含まれる銅イオン量がビニル
ピロリドンに対して0.01〜2重量ppmである請求
項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the amount of copper ions contained in the complex salt is 0.01 to 2 ppm by weight based on vinylpyrrolidone.
【請求項3】 重合開始時に、アンモニアをビニルピロ
リドンに対して0.04重量%以上添加する請求項1ま
たは2記載の製造方法。
3. The process according to claim 1, wherein at the start of the polymerization, ammonia is added in an amount of 0.04% by weight or more based on vinylpyrrolidone.
【請求項4】 重合開始温度が10〜45℃である請求
項1、2または3記載の製造方法。
4. The production method according to claim 1, wherein the polymerization initiation temperature is from 10 to 45 ° C.
【請求項5】 請求項1、2、3または4記載の重合の
のち、残存するビニルピロリドンをpH4〜6.5、温
度60〜100℃の条件でさらに重合し、残存するビニ
ルピロリドンをビニルピロリドン重合体に対して10重
量ppm以下とするビニルピロリドン重合体の製造方
法。
5. After the polymerization according to claim 1, 2, 3 or 4, the remaining vinylpyrrolidone is further polymerized under the conditions of pH 4 to 6.5 and a temperature of 60 to 100 ° C., and the remaining vinylpyrrolidone is converted to vinylpyrrolidone. A method for producing a vinylpyrrolidone polymer in an amount of 10 ppm by weight or less based on the polymer.
【請求項6】 ビニルピロリドン重合体のフィケンチャ
ー法によるK値が10〜65である請求項1、2、3、
4または5記載の製造方法。
6. The vinylpyrrolidone polymer according to claim 1, 2, 3, or 3, wherein the K value by the Fikentcher method is 10 to 65.
6. The production method according to 4 or 5.
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