JP2605765B2 - 吸水性カチオンポリマーの製造方法 - Google Patents
吸水性カチオンポリマーの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、吸水性カチオンポリマーの製造方法に関す
るものであり、詳しくは、ジアルキルアミノアルキル
（メタ）アクリレート又は、その塩あるいは４級化物を
含有するカチオン性モノマーを重合して得た水溶性ポリ
マーから水不溶性の吸水性ポリマーを製造する方法に関
するものである。
るものであり、詳しくは、ジアルキルアミノアルキル
（メタ）アクリレート又は、その塩あるいは４級化物を
含有するカチオン性モノマーを重合して得た水溶性ポリ
マーから水不溶性の吸水性ポリマーを製造する方法に関
するものである。
（従来技術とその欠点） 吸水性カチオンポリマーは、例えば活性汚泥の曝気槽
に添加し、吸水樹脂上に汚泥が吸着し、これを核とし、
微生物が増殖し、実質的に曝気槽の汚泥濃度アップが可
能となり、処理能力が向上するので、活性汚泥用の添加
剤として用いることが知られている。
に添加し、吸水樹脂上に汚泥が吸着し、これを核とし、
微生物が増殖し、実質的に曝気槽の汚泥濃度アップが可
能となり、処理能力が向上するので、活性汚泥用の添加
剤として用いることが知られている。
この吸水性カチオンポリマーの製造方法としては、例
えばカチオン性モノマーに架橋剤（例えばメチレンビス
アクリルアマイド）を添加したものを懸濁重合し、乾燥
して製造する方法がある（特開昭58−154,709号、特開
昭58−154,710号）。ところがこの方法では、カチオン
性モノマーの重合によって水不溶性のポリマーを製造す
るため得られるポリマーの吸水率をコントロールするの
が困難で、また吸水率の異なる製品を少量づつ製造する
ことも難しい。
えばカチオン性モノマーに架橋剤（例えばメチレンビス
アクリルアマイド）を添加したものを懸濁重合し、乾燥
して製造する方法がある（特開昭58−154,709号、特開
昭58−154,710号）。ところがこの方法では、カチオン
性モノマーの重合によって水不溶性のポリマーを製造す
るため得られるポリマーの吸水率をコントロールするの
が困難で、また吸水率の異なる製品を少量づつ製造する
ことも難しい。
（発明の課題と解決手段） 本発明者らは、カチオン性モノマーの重合時に一挙に
吸水性ポリマーを製造するのではなく、重合により得ら
れた水溶性ポリマーを後から処理することにより、水不
溶性の吸水性ポリマーを製造する方法について検討した
結果、特定のカチオン性ポリマーについては、単に所定
時間加熱するだけで、吸水性カチオンポリマーとなるこ
とを見い出し、本発明を完成した。
吸水性ポリマーを製造するのではなく、重合により得ら
れた水溶性ポリマーを後から処理することにより、水不
溶性の吸水性ポリマーを製造する方法について検討した
結果、特定のカチオン性ポリマーについては、単に所定
時間加熱するだけで、吸水性カチオンポリマーとなるこ
とを見い出し、本発明を完成した。
（発明の要旨） すなわち本発明の要旨は、ジアルキルアミノアルキル
（メタ）アクリレート又はその塩あるいは、４級化物を
５モル％以上含有するカチオン性モノマーを重合して得
た水溶性ポリマー粉粒体を気相中にて140〜220℃の温度
で、５分〜10時間加熱処理することにより、前記ポリマ
ーを水不溶化することを特徴とする吸水性カチオンポリ
マーの製造法である。
（メタ）アクリレート又はその塩あるいは、４級化物を
５モル％以上含有するカチオン性モノマーを重合して得
た水溶性ポリマー粉粒体を気相中にて140〜220℃の温度
で、５分〜10時間加熱処理することにより、前記ポリマ
ーを水不溶化することを特徴とする吸水性カチオンポリ
マーの製造法である。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明では、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アク
リレートまたは、その塩あるいは４級化物を含有するカ
チオン性モノマーを重合して得たポリマーを用いるが、
このカチオン性モノマーの具体例としては、ジメチルア
ミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタク
リレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチ
ルアミノエチルメタクリレート、ジブチルアミノエチル
アクリレート、ジブチルアミノエチルメタクリレートな
ど、または、これらの硫酸塩、塩酸塩などの中和塩ある
いは、β−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド、β−メタクリロイルオキシエチル
トリメチルアンモニウムメチルサルフェート、β−アク
リロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライ
ドなどの４級化物が挙げられる。
リレートまたは、その塩あるいは４級化物を含有するカ
チオン性モノマーを重合して得たポリマーを用いるが、
このカチオン性モノマーの具体例としては、ジメチルア
ミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタク
リレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチ
ルアミノエチルメタクリレート、ジブチルアミノエチル
アクリレート、ジブチルアミノエチルメタクリレートな
ど、または、これらの硫酸塩、塩酸塩などの中和塩ある
いは、β−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド、β−メタクリロイルオキシエチル
トリメチルアンモニウムメチルサルフェート、β−アク
リロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライ
ドなどの４級化物が挙げられる。
なかでも特に、β−メタクリロイルオキシエチルトリ
メチルアンモニウムクロライド及びβ−アクロイルオキ
シエチルトリメチルアンモニウムクロライドなどの４級
化物が望ましい。
メチルアンモニウムクロライド及びβ−アクロイルオキ
シエチルトリメチルアンモニウムクロライドなどの４級
化物が望ましい。
これらのカチオン性モノマーは単独で用いても良く、
また、共重合可能な他のモノマーとの混合物として用い
ても良い。
また、共重合可能な他のモノマーとの混合物として用い
ても良い。
共重合の場合のモノマーとしては、例えば、アクリル
アマイド、メタアクリルアマイド、ビニルピリジンの中
和塩または４級化物、ジメチルジアリルアンモニウムの
ノニオン性または、カチオン性のモノマーが挙げられ、
一般的にはアクリルアマイドが利用される。
アマイド、メタアクリルアマイド、ビニルピリジンの中
和塩または４級化物、ジメチルジアリルアンモニウムの
ノニオン性または、カチオン性のモノマーが挙げられ、
一般的にはアクリルアマイドが利用される。
この共重合体の場合には、ジアルキルアミノアルキル
（メタ）アクリレートの含有量は、５モル％以上で、好
ましくは、20モル％〜80モル％であり、かかるモノマー
の割合があまり少ないと、ポリマーを良好に水不溶化
し、品質の良い吸水性ポリマーを得ることができない。
（メタ）アクリレートの含有量は、５モル％以上で、好
ましくは、20モル％〜80モル％であり、かかるモノマー
の割合があまり少ないと、ポリマーを良好に水不溶化
し、品質の良い吸水性ポリマーを得ることができない。
本発明では、先ず上述のカチオン性のモノマーを重合
し水溶性ポリマーを製造するが、この重合法は、例えば
公知の懸濁重合法または、水溶液重合法などの適宜の方
法により実施され、特に限定されない。
し水溶性ポリマーを製造するが、この重合法は、例えば
公知の懸濁重合法または、水溶液重合法などの適宜の方
法により実施され、特に限定されない。
しかし、望ましい重合法としては、水溶性ポリマー粉
粒体が、カチオン性モノマーの水溶液を、例えば、シク
ロヘキサン、シクロペンタン、シクロヘプタン等の水不
溶性炭化水素媒体中で、アルキルセルロース等の分散剤
の存在下において、触媒、例えば過硫酸アンモニウム、
過硫酸カリウム等の過酸化物、2,2′−アゾビス−２−
アミジノプロパン塩酸塩、4,4′−アゾビス−４−シア
ノペンタノイックアシッド等のアゾ化合物を加えて、懸
濁重合して得られるビーズ状ポリマーが望ましい。
粒体が、カチオン性モノマーの水溶液を、例えば、シク
ロヘキサン、シクロペンタン、シクロヘプタン等の水不
溶性炭化水素媒体中で、アルキルセルロース等の分散剤
の存在下において、触媒、例えば過硫酸アンモニウム、
過硫酸カリウム等の過酸化物、2,2′−アゾビス−２−
アミジノプロパン塩酸塩、4,4′−アゾビス−４−シア
ノペンタノイックアシッド等のアゾ化合物を加えて、懸
濁重合して得られるビーズ状ポリマーが望ましい。
なぜならば、この方法では、ポリマーが適度な粒径を
有するビーズであるので、吸水前後のポリマーの取り扱
い性が良好であるからである。なお重合により得られた
ポリマーは常法により、分離後乾燥処理される。
有するビーズであるので、吸水前後のポリマーの取り扱
い性が良好であるからである。なお重合により得られた
ポリマーは常法により、分離後乾燥処理される。
本発明の水溶性ポリマー粉粒体の粒径は、通常0.1〜3
mm、好ましくは、0.2〜1mmである。この粒径があまり小
さいと吸水性ポリマーとして利用する場合に取扱い上望
ましくない。
mm、好ましくは、0.2〜1mmである。この粒径があまり小
さいと吸水性ポリマーとして利用する場合に取扱い上望
ましくない。
このようにして得られたカチオン性ポリマーを、特定
条件で、熱処理するが、この温度は、140〜220℃、好ま
しくは160〜200℃であり、処理時間は、５分〜10時間、
好ましくは0.5〜３時間である。このとき、処理時間が
低温か処理時間が短時間の場合には、充分に水不溶化し
ないために、可溶分が多く、吸水性ポリマーにならな
い。又、処理温度が高温か処理時間が長時間の場合に
は、吸水率が小さく、良好な吸水性ポリマーが得られな
い。
条件で、熱処理するが、この温度は、140〜220℃、好ま
しくは160〜200℃であり、処理時間は、５分〜10時間、
好ましくは0.5〜３時間である。このとき、処理時間が
低温か処理時間が短時間の場合には、充分に水不溶化し
ないために、可溶分が多く、吸水性ポリマーにならな
い。又、処理温度が高温か処理時間が長時間の場合に
は、吸水率が小さく、良好な吸水性ポリマーが得られな
い。
本発明での加熱は、均一に加熱する必要があるのでニ
ーダーまたは、ロータリー乾燥機等を用いて、熱風処理
するのが適当であるが、加熱機については、特に限定さ
れない。
ーダーまたは、ロータリー乾燥機等を用いて、熱風処理
するのが適当であるが、加熱機については、特に限定さ
れない。
（発明の効果） 水溶性カチオンポリマーを加熱処理するだけで、カ
チオン性を失うことなく、吸水性ポリマーを製造するこ
とができる。
チオン性を失うことなく、吸水性ポリマーを製造するこ
とができる。
粒径0.1〜3mmのビーズ状であるから吸水前後の取り
扱い性が良好である。
扱い性が良好である。
（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り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
実施例１ β−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニ
ウムクロライド単独のカチオン性モノマー水溶液（モノ
マー濃度80％）にモノマーに対し0.2％の2,2′−アゾビ
ス−２−アミジノプロパン塩酸塩を添加し、モノマーに
対し１％のエチルセルロースを含有するシクロヘキサン
媒体中に供給して、温度70℃、撹拌下、懸濁重合する。
次いで、生成したポリマーを分離し、乾燥することによ
り粒径D500.4mmのビーズ状の水溶性カチオンポリマーを
得た。
ウムクロライド単独のカチオン性モノマー水溶液（モノ
マー濃度80％）にモノマーに対し0.2％の2,2′−アゾビ
ス−２−アミジノプロパン塩酸塩を添加し、モノマーに
対し１％のエチルセルロースを含有するシクロヘキサン
媒体中に供給して、温度70℃、撹拌下、懸濁重合する。
次いで、生成したポリマーを分離し、乾燥することによ
り粒径D500.4mmのビーズ状の水溶性カチオンポリマーを
得た。
この水溶性ポリマー30gを皿型のステンレス製容器に
平坦にばらまき、次いでこの容器を加熱炉中にセットし
180℃の温度で60分間、加熱処理した。
平坦にばらまき、次いでこの容器を加熱炉中にセットし
180℃の温度で60分間、加熱処理した。
得られた吸水性ポリマーについて、吸水率、可溶分及
び表面カチオン当量を測定したところ第１表に示す結果
であった。
び表面カチオン当量を測定したところ第１表に示す結果
であった。
実施例２ 実施例１の方法において、モノマー混合物として、β
−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
クロライド40モル％とアクリルアマイド60モル％の混合
物（モノマー濃度66％）を用い、第１表に示す条件で加
熱処理を行なった場合の結果を第１表に示す。
−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム
クロライド40モル％とアクリルアマイド60モル％の混合
物（モノマー濃度66％）を用い、第１表に示す条件で加
熱処理を行なった場合の結果を第１表に示す。
実施例３ 実施例１の方法において、モノマー混合物として、β
−アクロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
ライド40モル％とアクリルアマイド60モル％の混合物
（モノマー濃度66％）を用い、第１表に示す条件で加熱
処理を行なった場合の結果を第１表に示す。
−アクロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
ライド40モル％とアクリルアマイド60モル％の混合物
（モノマー濃度66％）を用い、第１表に示す条件で加熱
処理を行なった場合の結果を第１表に示す。
実施例４ 実施例１のカチオン性モノマー及び方法において、第
１表に示す条件で加熱処理を行なった場合の結果を第１
表に示す。
１表に示す条件で加熱処理を行なった場合の結果を第１
表に示す。
比較例１ 実施例１において、加熱処理を120℃で10時間行なっ
た場合の結果を第１表に示す。なお、ここで得たポリマ
ーは、可溶分が多く吸水性ポリマーにならなかった。
た場合の結果を第１表に示す。なお、ここで得たポリマ
ーは、可溶分が多く吸水性ポリマーにならなかった。
比較例２ 実施例１において加熱時間を180℃で３分間行なった
場合の結果を第１表に示す。なお、ここで得たポリマー
も可溶分が多く吸水性ポリマーにならなかった。
場合の結果を第１表に示す。なお、ここで得たポリマー
も可溶分が多く吸水性ポリマーにならなかった。
比較例３ 実施例３において、加熱処理を250℃で30分間行なっ
た場合の結果を第１表に示す。なおここで得たポリマー
は、吸水率が非常に小さく良好な吸水性ポリマーになら
なかった。
た場合の結果を第１表に示す。なおここで得たポリマー
は、吸水率が非常に小さく良好な吸水性ポリマーになら
なかった。
注−１）吸水率の測定 ポリマー約0.2gを精秤し、それを200mlの脱塩水に入
れて30分膨潤させたのちナイロンフィルター（16メッシ
ュ）で過し、水量から吸水率を求めた。
れて30分膨潤させたのちナイロンフィルター（16メッシ
ュ）で過し、水量から吸水率を求めた。
注−２）可溶分 吸水率を測定した時の水から10mlとってコロイド滴
定し、液中のカチオン量から溶けだしたポリマー量を計
算した。
定し、液中のカチオン量から溶けだしたポリマー量を計
算した。
注−３）表面カチオン当量 吸水率を測定した時の膨潤ゲル約5gを秤量し、脱塩水
100mlと、0.1％のポリアクリル酸ソーダ水溶液1mlを加
えて、約10分間撹拌後、ナイロンフィルター（16メッシ
ュ）で過し、水中に残ったアニオン量をコロイド滴
定で求めて膨潤ゲルの表面カチオン当量を算出した。
100mlと、0.1％のポリアクリル酸ソーダ水溶液1mlを加
えて、約10分間撹拌後、ナイロンフィルター（16メッシ
ュ）で過し、水中に残ったアニオン量をコロイド滴
定で求めて膨潤ゲルの表面カチオン当量を算出した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹之内 三郎 福岡県北九州市八幡西区大字藤田2447番 地の１ 三菱化成工業株式会社黒崎工場 内 (56)参考文献 特開 昭53−145895（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリ
レート又はその塩あるいは４級化物を５モル％以上含有
するカチオン性モノマーを重合して得た水溶性ポリマー
粉粒体を気相中にて140〜220℃の温度で、５分〜10時間
加熱処理することにより、前記ポリマーを水不溶化する
ことを特徴とする吸水性カチオンポリマーの製造方法。 - 【請求項２】水溶性ポリマー粉粒体がカチオン性モノマ
ーの水溶液を水不溶性炭化水素媒体中、分散剤の存在
下、懸濁重合して得られた粒径0.1〜3mmのビーズ状ポリ
マーであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32025987A JP2605765B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 吸水性カチオンポリマーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32025987A JP2605765B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 吸水性カチオンポリマーの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01161005A JPH01161005A (ja) | 1989-06-23 |
| JP2605765B2 true JP2605765B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=18119506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32025987A Expired - Lifetime JP2605765B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 吸水性カチオンポリマーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605765B2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP32025987A patent/JP2605765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01161005A (ja) | 1989-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |