JP2005097630A - 水溶性架橋共重合体粉末の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 エチレン性不飽和低級カルボン酸又はその塩と、架橋性単量体を、重合反応容器に分割添加しながら、単量体は溶解するが、重合体は溶解しない、炭素数4〜12個を有する脂肪族炭化水素から選ばれた溶剤中で重合させ、水溶性架橋共重合体粉末を製造する。
【選択図】 なし
Description
この沈殿析出した重合体は一般に凝集し易く、凝集した重合体は重合反応容器の壁面や攪拌翼に付着したり、反応混合物の懸濁液粘度を非常に高いものとし、その結果として、最終製品である重合体粉末の粒度を大きくしたり、場合によっては、塊状とし粉末化できないという問題を発生させるものである。
エチレン性不飽和低級カルボン酸又はその塩と、架橋性単量体を、重合反応容器に分割添加しながら、単量体は溶解するが、重合体は溶解しない、炭素数4〜12個を有する脂肪族炭化水素から選ばれた溶剤中で重合させること
を特徴とする水溶性架橋共重合体粉末の製造方法である。
一括添加の重合では、前記したように重合開始後の不溶になった重合体が凝集し易く、その凝集体が反応釜の壁面や攪拌翼に付着したりして、反応混合物の懸濁液粘度が非常に高くなり、最終製品である粉末の粒度が大きくなったり、場合によっては、塊状となり粉末化できなかったり、付着物によって熱伝導の低下による未反応単量体の増加、付着領域での過熱による品質上のバラツキ、収量の低下などを引き起こし、また、不均化された熱伝導によって溶剤が突沸するなど、操業安全上問題がある。
その結果、最終製品である粉末の粒度が大きくなったり、場合によっては、塊状となり粉末化できなかったり、付着物によって熱伝導の低下による未反応単量体の増加、付着領域での過熱による品質上のバラツキ、収量の低下などを引き起こしやすい。
なお、重合中の状況と重合物の評価は、以下の方法で実施した。
1) 重合中の凝集物の多さ
攪拌翼の軸に付着した凝集物の大きさを観察した。
0.5cm厚以下の付着 ・・・○
0.5〜1cm厚以下の付着・・・△
1cm厚以上の付着 ・・・×
2) 重合中の突沸の有無
1回目の単量体投入から冷却までの間に突沸の有無を観察した。
3) 重合終了後の析出物のフラスコへの付着性
スラリーを取り出した後に、常温で300mlのn−ヘキサンをフラスコに流し込み軽く攪拌洗浄をし、洗浄液を流し出した後の析出物のフラスコへの付着性を評価した。
フラスコの全面に付着 ・・・×
フラスコの一部に付着 ・・・△
フラスコに殆ど付着なし・・・○
4) 0.2%中和水溶液粘度
pHを7.0±0.5に苛性ゾーダで調整し、温度25±1℃に調整した恒温槽中、B型粘度計で測定した。単位は、mPa・sで示した。
ジブロート氏冷却器、温度計、窒素ガス吹き込み管および攪拌翼を備えた1リットルの4つ口フラスコに、400gの充分に脱水したシクロヘキサンを仕込み、200ml/minの流量の窒素ガスを吹き込みながら昇温した。
溶剤の還流を確認した後、表1に示した数量の単量体、架橋剤及び開始剤の混合物を3回分割で投入した。重合中は、100ml/minの流量の窒素ガスを吹き込み続けた。
なお、2回目の投入は、単量体の重合率が75%になった時点(初回の投入から約3時間後)で実施し、3回目の投入は、1、2回に投入した単量体の残量が15%、すなわち、単量体の重合率が85%の時点(2回目の投入から約3時間半後)で実施した。
3回目の投入から3時間半後に、20mgの2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを追触として投入し、その後3時間後に冷却した。
冷却後、ろ過、乾燥し、ボールミルで粉砕して得られた重合体粉末のB型粘度計での粘度と重合中の状況を表8に示した。
ジブロート氏冷却器、温度計、窒素ガス吹き込み管および攪拌翼を備えた1リットルの4つ口フラスコに、320gの充分に脱水したシクロヘキサンと80gの充分に脱水した酢酸エチルを仕込み、200ml/minの流量の窒素ガスを吹き込みながら昇温した。
溶剤の還流を確認した後、表2に示した要領で単量体、架橋剤及び開始剤の混合物を4回分割で投入した。重合中は、100ml/minの流量の窒素ガスを吹き込み続けた。
なお、2回目の投入は、単量体の重合率が80%になった時点(初回の投入から約3時間半後)に行い、3回目の投入は、1、2回に投入した単量体の残量が15%、すなわち、単量体の重合率が85%の時点(2回目の投入から約3時間半後)で行い、4回目の投入は、1〜3回に投入した単量体の重合率が88%の時点(3回目の投入から4時間後)に実施した。
最後の投入から4時間半後に、40mgのt−ブチルパーオキシー2−エチルヘキサノエートを追触として投入し、その後4時間後に冷却した。
冷却後、ろ過、乾燥し、ボールミルで粉砕して得られた重合体粉末のB型粘度計での粘度と重合中の状況を表8に示した。
ジブロート氏冷却器、温度計、窒素ガス吹き込み管および攪拌翼を備えた1リットルの4つ口フラスコに、400gの充分に脱水したn−ヘキサンを仕込み、200ml/minの流量の窒素ガスを吹き込みながら昇温した。
溶剤の還流を確認した後、表3に示した数量の単量体、架橋剤及び開始剤の混合物を3回分割で投入した。重合中は、100ml/minの流量の窒素ガスを吹き込み続けた。
なお、2回目の投入は、単量体の重合率が78%になった時点(初回の投入から約2時間後)に実施した。
2回目の投入から3時間後に、25mgの4,4’−アゾビス−4−シアノ吉草酸を追触として投入し、その後3時間後に冷却した。
冷却後、ろ過、乾燥し、ボールミルで粉砕して得られた重合体粉末のB型粘度計での粘度と重合中の状況を表8に示した。
ジブロート氏冷却器、温度計、窒素ガス吹き込み管および攪拌翼を備えた1リットルの4つ口フラスコに、400gの充分に脱水したシクロヘキサンを仕込み、200ml/minの流量の窒素ガスを吹き込みながら昇温した。
溶剤の還流を確認した後、表4に示した要領で単量体、架橋剤及び開始剤の混合物を5回分割で投入した。重合中は100ml/minの流量の窒素ガスを吹き込み続けた。
なお、2回目の投入は、単量体の重合率が75%になった時点(初回の投入から約3時間後)に行い、3回目の投入は、1、2回に投入した単量体の重合率が80%の時点(2回目の投入から約3時間半後)で行い、4回目の投入は、1〜3回に投入した単量体の重合率が86%の時点(3回目の投入から3時間半後)で行い、5回目の投入は、1〜4回に投入した単量体の重合率が86%の時点(4回目の投入から4時間後)に実施した。
最後の投入から3時間後に、20mgの2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを追触として投入し、その後3時間後に冷却した。
冷却後、ろ過、乾燥し、ボールミルで粉砕して得られた重合体粉末のB型粘度計での粘度と重合中の状況を表8に示した。
〔架橋アクリル酸重合体粉末の製造〕
ジブロート氏冷却器、温度計、窒素ガス吹き込み管および攪拌翼を備えた1リットルの4つ口フラスコに、400gの充分に脱水したシクロヘキサンを仕込み、200ml/minの流量の窒素ガスを吹き込みながら昇温した。
溶剤の還流を確認した後、表5に示した量の単量体、架橋剤及び開始剤の混合物を1回で投入した。重合中は、100ml/minの流量の窒素ガスを吹き込み続けた。
投入から5時間後に、20mgの2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを追触として投入し、その後3時間後に冷却した。
冷却後、ろ過、乾燥し、ボールミルで粉砕して得られた重合体粉末のB型粘度計での粘度と重合中の状況を表8に示した。
〔架橋アクリル酸重合体粉末の製造〕
ジブロート氏冷却器、温度計、窒素ガス吹き込み管および攪拌翼を備えた1リットルの4つ口フラスコに、320gの充分に脱水したn−ヘキサンと80gの充分に脱水した酢酸エチルを仕込み、200ml/minの流量の窒素ガスを吹き込みながら昇温した。
溶剤の還流を確認した後、表6に示した量の単量体、架橋剤及び開始剤の混合物を1回で投入した。重合中は、100ml/minの流量の窒素ガスを吹き込み続けた。
投入から5時間後に、20mgのラウロイルパーオキシドを追触として投入し、その後3時間後に冷却した。
冷却後、ろ過、乾燥し、ボールミルで粉砕して得られた重合体粉末のB型粘度計での粘度と重合中の状況を表8に示した。
〔架橋アクリル酸重合体粉末の製造〕
ジブロート氏冷却器、温度計、窒素ガス吹き込み管および攪拌翼を備えた1リットルの4つ口フラスコに、400gの充分に脱水したn−ヘキサンを仕込み、200ml/minの流量の窒素ガスを吹き込みながら昇温した。
溶剤の還流を確認した後、表7に示した量の単量体、架橋剤及び開始剤の混合物を1回で投入した。重合中は、100ml/minの流量の窒素ガスを吹き込み続けた。
投入から6時間後に、20mgのt−ブチルパーオキシー2−エチルヘキサノエートを追触として投入し、その後3時間後に冷却した。
冷却後、ろ過、乾燥し、ボールミルで粉砕して得られた重合体粉末のB型粘度計での粘度と重合中の状況を表8に示した。
Claims (5)
- エチレン性不飽和低級カルボン酸又はその塩と、架橋性単量体を、重合反応容器に分割添加しながら、
単量体は溶解するが、重合体は溶解しない、炭素数4〜12個を有する脂肪族炭化水素から選ばれた溶剤中で重合させること
を特徴とする水溶性架橋共重合体粉末の製造方法。 - 前記分割添加の回数は、
2〜8回であること
を特徴とする請求項1に記載の水溶性架橋共重合体粉末の製造方法。 - 前記溶剤は、
n−ヘキサン又はシクロヘキサンであること
を特徴とする請求項1又は2に記載の水溶性架橋共重合体粉末の製造方法。 - 前記重合は、
溶剤の還流下に行われること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の水溶性架橋共重合体粉末の製造方法。 - 前記製造された水溶性架橋共重合体は、
2,000mPa・s以上の粘度(0.2質量%中和水溶液粘度)を有するものであること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水溶性架橋共重合体粉末の製造方法。
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