JP2007297437A - ポリ(メタ)アクリル酸部分中和物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、水への溶解性や分散性に優れたポリ(メタ)アクリル酸部分中和物を提供することを課題とする。
【解決手段】
発明者は、鋭意検討を行った結果、ポリ(メタ)アクリル酸とポリ(メタ)アクリル酸塩が特定の割合であり、0.2重量%水溶液の粘度が特定の範囲にあり、かつ0.2重量%水溶液の不溶解分が0.1重量%以下であるポリ(メタ)アクリル酸部分中和物が、前記課題を解決することを見出し、本発明を解決するに至った。
【選択図】なし
Description
例えば、特開2004−10831号公報(特許文献1)において、(メタ)アクリル酸(塩)を主成分とする単量体を水性媒体中で重合して、重量平均分子量が60万以上で且つ分散度が5〜60である(メタ)アクリル酸(塩)が記載されている。
特許文献1によれば、特許文献1に記載の(メタ)アクリル酸(塩)は、様々な用途に好適に適用することができるもので、特に凝集剤や調泥剤として用いることが好適であると記載されている。
また、特開平10−237110号公報(特許文献2)には、非金属製容器又は非金属物質で表面をコートした金属製容器中で、α、β−不飽和カルボン酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の単量体を重合させて、部分中和ポリカルボン酸を製造することが記載されている。
特許文献2によれば、特許文献2に記載の部分中和ポリカルボン酸は、0.2%水溶液の粘度が500〜800mPa・sであり、不溶解分を実質的に含まないものであると記載されている。
すなわち、この発明の請求項1に記載の発明は、(メタ)アクリル酸および(メタ)アクリル酸塩を構成単量体として含み、酸と塩の割合がモル比で40/60〜70/30、温度20℃における0.2重量%水溶液の粘度が200〜450mPa・sであり、かつ0.2重量%水溶液における不溶解分が0.1重量%以下であるポリ(メタ)アクリル酸部分中和物である。
また、本発明のポリ(メタ)アクリル酸部分中和物の平均分子量は特に限定されないが、通常100万以上が好ましく、より好ましくは500万以上である。
また、本発明のポリ(メタ)アクリル酸部分中和物の0.2重量%水溶液の不溶解分は0.1重量%以下である。不溶解分とは、本発明のポリ(メタ)アクリル酸部分中和物を0.2重量%水溶液にして、この水溶液を140メッシュの濾布で吸引濾過した後、濾布に残る残分の重量を測定した値を水溶液全体の重量に対する割合で表したものである。0.2重量%水溶液の不溶解分が0.1重量%を超える場合は、水溶液で使用する際に溶解性や分散性が低下するため、作業性が悪くなると共に各用途での物性が不良となる恐れがある。
重合方法としては、水溶液重合法、スラリー重合法、濁濁重合、乳化重合などの公知の重合法が挙げられるが、溶剤除去、溶剤の安全性、界面活性剤の混入の問題から、水溶液重合法が好ましい。
水溶液重合法は、前記単量体の水溶液を所定の濃度に調整し、反応系内の溶存酸素を十分に不活性ガスで置換した後、ラジカル重合開始剤を添加し、必要により、加熱や紫外線などの光照射することによって重合反応を行う方法である。
本発明においては、低温でも重合反応が可能で、反応進行率も良好であり、低重合物やゲル状物を低減できる光(紫外線など)照射による光重合が好ましい。
連鎖移動剤としては、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸、チオグリコール類、チオ酢酸などの硫黄含有化合物、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、亜燐酸、亜燐酸ナトリウムなどの亜燐酸系化合物、次亜燐酸ナトリウムなどの次亜燐酸系化合物が挙げられ、これらを単独または2種類以上併用してもよい。これらの連鎖移動剤の中でも、硫黄含有化合物が好ましく、さらに好ましくは、2−メルカプトエタノール、3−メルカプトプロピオン酸およびチオグリコール酸のいずれかである。
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、単に%の記載は重量%を意味する。
反応槽としてポリプロピレン製トレーに98%アクリル酸141g、36%アクリル酸ナトリウム482g、純水417gを混合した単量体を含む水溶液混合物の温度を10℃に保持しながら、窒素にて溶存酸素を追い出した。その後、窒素気流下で、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩を0.31g(単量体に対して1000ppm)、2−メルカプトエタノール0.0031gを純水に希釈して1%水溶液として0.31g(単量体に対して10ppm)投入した。
次に光透過性材料として厚さ5mmのホウ珪酸ガラス(コーニング社製、商品名:パイレックス)を介して、ピーク波長352nmである300〜450nmを放射する(株)東芝製ブラックライト蛍光ランプを使用して、ウシオ電機(株)製UVメーター UIT−150(UVD−S365)で0.4mW/cm2となるように設置し、モノマー水溶液に露光し、重合を開始した。露光開始後、重合温度がピークとなった後、300〜450nmを放射する東芝製ブラックライト水銀ランプに切り替え、30分照射し含水ゲル状物質を得た。含水ゲル状物質を細断した後、乾燥、粉砕し粉体を得た。
0.2重量%水溶液粘度および0.2重量%水溶液不溶解分は表1に記載のとおりである。
(1)0.2重量%水溶液粘度は、(株)東京計器製のBM型粘度計を用いて20℃、30rpmの条件で測定した値である。
(2)0.2重量%水溶液不溶解分は、水溶液を140メッシュの濾布で吸引濾過した後、濾布に残る残分の重量を測定し、その残分の水溶液全体重量に対する割合(%)で表した。
連鎖移動剤の使用量または連鎖移動剤の種類を変更した以外は、実施例1と同様の操作をした。その結果は表1のとおりである。
連鎖移動剤の種類または使用量を変更した以外は、実施例1と同様の操作をした。その結果は表2のとおりである。
Claims (6)
- (メタ)アクリル酸および(メタ)アクリル酸塩を構成単量体として含み、酸と塩の割合がモル比で40/60〜70/30、温度20℃における0.2重量%水溶液の粘度が200〜450mPa・sであり、かつ0.2重量%水溶液における不溶解分が0.1重量%以下であるポリ(メタ)アクリル酸部分中和物。
- 前記(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸塩の割合がモル比で50/50〜60/40であることを特徴とする請求項1記載のポリ(メタ)アクリル酸部分中和物。
- 全構成単量体量を基準とした(メタ)アクリル酸塩の割合が、20〜70重量%であることを特徴とする請求項1記載のポリ(メタ)アクリル酸部分中和物。
- 硫黄含有化合物の存在下、(メタ)アクリル酸および(メタ)アクリル酸塩を含む単量体混合物の水溶液をラジカル重合させることを特徴とする請求項1記載のポリ(メタ)アクリル酸部分中和物の製造方法。
- 光開始剤の存在下、(メタ)アクリル酸および(メタ)アクリル酸塩を含む単量体混合物の水溶液に紫外線を照射して可動式ベルト上で連続的に、前記単量体混合物を光重合させることを特徴とする請求項4記載のポリ(メタ)アクリル酸部分中和物の製造方法。
- 硫黄含有化合物が、2−メルカプトエタノール、3−メルカプトプロピオン酸およびチオグリコール酸のいずれかである請求項4または請求項5記載のポリ(メタ)アクリル酸部分中和物の製造方法。
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