JP2689092B2 - 無機塩類の高濃度水溶液用ゲル化剤 - Google Patents
無機塩類の高濃度水溶液用ゲル化剤Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無機塩類の高濃度水溶
液をゲル化させるゲル化剤に関する。
液をゲル化させるゲル化剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、無機塩類の水溶液をゲル化させる
方法としては、アニオン性水溶性高分子(CMC、ポリ
アクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダなど)、非イオン
性水溶性高分子(ポリアクリルアミド,PEG、PV
A、カラギーナン、デンプン、コンニャクマンナンな
ど)等をゲル化剤として用いる方法が知られている。
方法としては、アニオン性水溶性高分子(CMC、ポリ
アクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダなど)、非イオン
性水溶性高分子(ポリアクリルアミド,PEG、PV
A、カラギーナン、デンプン、コンニャクマンナンな
ど)等をゲル化剤として用いる方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
アニオン性の水溶性高分子は、低濃度の無機塩類水溶液
に対してはゲル化力を示すが、とくにカルシウムイオン
やマグネシウムイオン等の多価金属イオンを含有した高
濃度の水溶液に対しては、ゲル化力が極端に低いか、あ
るいは全くゲル化力を示さないという欠点があった。
アニオン性の水溶性高分子は、低濃度の無機塩類水溶液
に対してはゲル化力を示すが、とくにカルシウムイオン
やマグネシウムイオン等の多価金属イオンを含有した高
濃度の水溶液に対しては、ゲル化力が極端に低いか、あ
るいは全くゲル化力を示さないという欠点があった。
【0004】また非イオン性水溶性高分子は、塩類水溶
液に対してある程度のゲル化力を示すものの、その能力
が乏しいため多量に使用しなければならないという問題
があった。
液に対してある程度のゲル化力を示すものの、その能力
が乏しいため多量に使用しなければならないという問題
があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点を解決する方法を見いだすべく鋭意検討した結果、本
発明に到達した。すなわち本発明は、両性の高分子量重
合体(A)からなるることを特徴とする無機塩類の高濃
度水溶液用ゲル化剤である。
点を解決する方法を見いだすべく鋭意検討した結果、本
発明に到達した。すなわち本発明は、両性の高分子量重
合体(A)からなるることを特徴とする無機塩類の高濃
度水溶液用ゲル化剤である。
【0006】本発明において高濃度水溶液を構成する無
機塩類としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、
塩化リチウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硝酸ナト
リウム、塩化アンモニウムなどの水溶性無機塩類が挙げ
られる。これらの無機塩類は2種以上が混合されていて
もよい。
機塩類としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、
塩化リチウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硝酸ナト
リウム、塩化アンモニウムなどの水溶性無機塩類が挙げ
られる。これらの無機塩類は2種以上が混合されていて
もよい。
【0007】本発明において用いられる両性の高分子量
重合体(A)は、(メタ)アクリルアミド類(a1)、
(メタ)アクリル酸もしくはその塩(a2)およびカチ
オン性基含有単量体(a3)を必須構成単量体とする共
重合体である。
重合体(A)は、(メタ)アクリルアミド類(a1)、
(メタ)アクリル酸もしくはその塩(a2)およびカチ
オン性基含有単量体(a3)を必須構成単量体とする共
重合体である。
【0008】(a1)としては(メタ)アクリルアミ
ド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、N−メチロ
ール(メタ)アクリルアミドなどが挙げられ、これらの
うち好ましいものは(メタ)アクリルアミドであり、と
くに好ましいものはアクリルアミドである。
ド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、N−メチロ
ール(メタ)アクリルアミドなどが挙げられ、これらの
うち好ましいものは(メタ)アクリルアミドであり、と
くに好ましいものはアクリルアミドである。
【0009】(a2)における(メタ)アクリル酸塩と
しては金属塩(ナトリウム、カリウム、リチウム、カル
シウム、マグネシウムなどの塩)、アンモニウム塩およ
びアミン塩(ジメチルアミンなどのアルキルアミンの
塩、ジエタノールアミンなどのアルカノールアミンの塩
など)が挙げられる。これらのうちで好ましいものは金
属塩であり、とくに好ましいものはナトリウム塩であ
る。
しては金属塩(ナトリウム、カリウム、リチウム、カル
シウム、マグネシウムなどの塩)、アンモニウム塩およ
びアミン塩(ジメチルアミンなどのアルキルアミンの
塩、ジエタノールアミンなどのアルカノールアミンの塩
など)が挙げられる。これらのうちで好ましいものは金
属塩であり、とくに好ましいものはナトリウム塩であ
る。
【0010】カチオン性基含有単量体(a3)として
は、第三級アミノ基またはこれらの塩を含有する単量体
および第四級アンモニウム塩基含有単量体が挙げられ
る。
は、第三級アミノ基またはこれらの塩を含有する単量体
および第四級アンモニウム塩基含有単量体が挙げられ
る。
【0011】第三級アミノ基またはこれらの塩を含有す
る単量体の例としては、ジアルキルアミノアルキル(メ
タ)アクリレート[ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレートなど];ジアルキルアミノヒドロキシアルキル
(メタ)アクリレート[ジメチルアミノヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレートなど];ジアルキルアミノア
ルキル(メタ)アクリルアミド[ジメチルアミノエチル
(メタ)アクリルアミドなど];ジアルキルアミノヒド
ロキシアルキル(メタ)アクリルアミド[ジメチルアミ
ノヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド];ビニ
ルピロリドン;ビニルピリジンおよびこれらの2種以上
の混合物;ならびにこれらの単量体と酸[塩酸、臭酸な
ど]との塩が挙げられる。
る単量体の例としては、ジアルキルアミノアルキル(メ
タ)アクリレート[ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレートなど];ジアルキルアミノヒドロキシアルキル
(メタ)アクリレート[ジメチルアミノヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレートなど];ジアルキルアミノア
ルキル(メタ)アクリルアミド[ジメチルアミノエチル
(メタ)アクリルアミドなど];ジアルキルアミノヒド
ロキシアルキル(メタ)アクリルアミド[ジメチルアミ
ノヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド];ビニ
ルピロリドン;ビニルピリジンおよびこれらの2種以上
の混合物;ならびにこれらの単量体と酸[塩酸、臭酸な
ど]との塩が挙げられる。
【0012】第四級アンモニウム塩基含有単量体として
は、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートと
アルキルハライドまたはジアルキル硫酸との反応物
[(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライドまたはブロマイド、(メタ)アクリロ
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
ェートなど];ジアルキルアミノヒドロキシアルキル
(メタ)アクリレートとアルキルハライドまたはジアル
キル硫酸との反応物[(メタ)アクリロイルオキシヒド
ロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドな
ど];ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミ
ドとアルキルハライドまたはジアルキル硫酸との反応物
[トリメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドの塩
化物など];ジアルキルアミノヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリルアミドとアルキルハライドまたはジアルキ
ル硫酸との反応物[ジエチルメチルアミノヒドロキシプ
ロピル(メタ)アクリルアミドの塩化物など];N−ア
ルキルビニルピリジニウムハライド[N−メチル−2−
ビニルピリジニウムクロライドなど];トリアルキルア
リルアンモニウムハライド[例えば、ジメチルジアリル
アンモニウムクロライドなど]等が挙げられる。これら
(a3)として例示したもののうち好ましいものはジア
ルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートとアルキル
ハライドまたはジアルキル硫酸との反応物であり、とく
に好ましいものは(メタ)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である。
は、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートと
アルキルハライドまたはジアルキル硫酸との反応物
[(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモ
ニウムクロライドまたはブロマイド、(メタ)アクリロ
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
ェートなど];ジアルキルアミノヒドロキシアルキル
(メタ)アクリレートとアルキルハライドまたはジアル
キル硫酸との反応物[(メタ)アクリロイルオキシヒド
ロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライドな
ど];ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミ
ドとアルキルハライドまたはジアルキル硫酸との反応物
[トリメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドの塩
化物など];ジアルキルアミノヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリルアミドとアルキルハライドまたはジアルキ
ル硫酸との反応物[ジエチルメチルアミノヒドロキシプ
ロピル(メタ)アクリルアミドの塩化物など];N−ア
ルキルビニルピリジニウムハライド[N−メチル−2−
ビニルピリジニウムクロライドなど];トリアルキルア
リルアンモニウムハライド[例えば、ジメチルジアリル
アンモニウムクロライドなど]等が挙げられる。これら
(a3)として例示したもののうち好ましいものはジア
ルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートとアルキル
ハライドまたはジアルキル硫酸との反応物であり、とく
に好ましいものは(メタ)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である。
【0013】両性の高分子量重合体(A)における(a
1):(a2):(a3)のモル比は、通常(50〜9
8):(1〜25):(1〜40)、好ましくは(55
〜65):(1〜20):(25〜35)である。
1):(a2):(a3)のモル比は、通常(50〜9
8):(1〜25):(1〜40)、好ましくは(55
〜65):(1〜20):(25〜35)である。
【0014】また(A)は(a1)、(a2)および
(a3)と共に必要により他の単量体[(メタ)アクリ
ルアミド以外の非イオン性単量体、(メタ)アクリル酸
(塩)以外のカルボン酸基またはスルホン酸基含有アニ
オン性単量体など]を併用したものでもよい。
(a3)と共に必要により他の単量体[(メタ)アクリ
ルアミド以外の非イオン性単量体、(メタ)アクリル酸
(塩)以外のカルボン酸基またはスルホン酸基含有アニ
オン性単量体など]を併用したものでもよい。
【0015】該他の単量体としては、N−ビニルピロリ
ドン、(無水)マレイン酸、酢酸ビニル、メチルアクリ
レート、アクリロニトリルなどが挙げられる。(メタ)
アクリル酸またはその塩以外のカルボン酸基含有アニオ
ン単量体の例としては、イタコン酸、マレイン酸および
これらの塩が挙げられる。スルホン酸基含有アニオン単
量体としては、、例えば脂肪族または芳香族ビニルスル
ホン酸[ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン
酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸な
ど]、(メタ)アクリルスルホン酸[(メタ)アクリル
酸スルホエチル、(メタ)アクリル酸スルホプロピルな
ど]、(メタ)アクリルアミドスルホン酸[2−アクリ
ルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸など]および
これらの塩が挙げられる。
ドン、(無水)マレイン酸、酢酸ビニル、メチルアクリ
レート、アクリロニトリルなどが挙げられる。(メタ)
アクリル酸またはその塩以外のカルボン酸基含有アニオ
ン単量体の例としては、イタコン酸、マレイン酸および
これらの塩が挙げられる。スルホン酸基含有アニオン単
量体としては、、例えば脂肪族または芳香族ビニルスル
ホン酸[ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン
酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸な
ど]、(メタ)アクリルスルホン酸[(メタ)アクリル
酸スルホエチル、(メタ)アクリル酸スルホプロピルな
ど]、(メタ)アクリルアミドスルホン酸[2−アクリ
ルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸など]および
これらの塩が挙げられる。
【0016】併用する場合の上記他の単量体の使用量
は、(A)を構成する単量体全量に基づいて通常5モル
%以下、好ましくは2モル%以下である。5モル%を越
えると(A)のゲル化力が低下する。
は、(A)を構成する単量体全量に基づいて通常5モル
%以下、好ましくは2モル%以下である。5モル%を越
えると(A)のゲル化力が低下する。
【0017】本発明に用いられる(A)は、粉末状に造
粒または必要によりバインダーを使用して、シート状、
球状、サイコロ状などに成形して使用される。
粒または必要によりバインダーを使用して、シート状、
球状、サイコロ状などに成形して使用される。
【0018】本発明に用いられる(A)は高分子量であ
ることが必要で、具体的には固有粘度が少なくとも3.
0dl/g、好ましくは5.0dl/gであることが条
件となる。ここで、固有粘度は1N硝酸ソーダ中、30
℃で測定される値である。固有粘度が3.0dl/g未
満であるとゲル化力が低下する。
ることが必要で、具体的には固有粘度が少なくとも3.
0dl/g、好ましくは5.0dl/gであることが条
件となる。ここで、固有粘度は1N硝酸ソーダ中、30
℃で測定される値である。固有粘度が3.0dl/g未
満であるとゲル化力が低下する。
【0019】
【実施例】以下に実施例により本発明を更に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例お
よび比較例中の部および%は各々重量部および重量%で
ある。
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例お
よび比較例中の部および%は各々重量部および重量%で
ある。
【0020】実施例1〜5 表1に示す単量体組成からなる両性の高分子量重合体各
10g(平均粒径約1mmの粉末、固有粘度5.0dl
/g)を、それぞれ塩化カルシウム飽和水溶液50ml
に加えて室温で2時間放置した後の溶液(ゲル化物)の
外観を調べた。その結果を表1に示す。
10g(平均粒径約1mmの粉末、固有粘度5.0dl
/g)を、それぞれ塩化カルシウム飽和水溶液50ml
に加えて室温で2時間放置した後の溶液(ゲル化物)の
外観を調べた。その結果を表1に示す。
【0021】比較例1〜3 実施例1における両性の高分子量重合体に代えて表2に
示す単量体組成のアニオン性、カチオン性および非イオ
ン性の各水溶性重合体を同量用い、実施例1と同様にし
て評価した結果を表2に示す。
示す単量体組成のアニオン性、カチオン性および非イオ
ン性の各水溶性重合体を同量用い、実施例1と同様にし
て評価した結果を表2に示す。
【0022】比較例4 実施例1における両性の高分子量重合体に代えて市販の
アニオン性吸水性樹脂[「サンウエットIM300
0」、三洋化成工業(株)製]を同量用い、実施例1と
同様にして評価した結果を表2に示す。
アニオン性吸水性樹脂[「サンウエットIM300
0」、三洋化成工業(株)製]を同量用い、実施例1と
同様にして評価した結果を表2に示す。
【0023】比較例5 実施例1における両性の高分子量重合体に代えてポリビ
ニルアルコール[「クラレポバール205」、(株)ク
ラレ製]を同量用い、実施例1と同様にして評価した結
果を表2に示す。
ニルアルコール[「クラレポバール205」、(株)ク
ラレ製]を同量用い、実施例1と同様にして評価した結
果を表2に示す。
【0024】
【表1】 *AAm :アクリルアミド NaAc:アクリル酸ソーダ DAMQ:ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド四級塩
【0025】
【表2】 *AAm :アクリルアミド NaAc:アクリル酸ソーダ DAMQ:ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド四級塩
【0026】
【発明の効果】本発明のゲル化剤を用いることにより、
従来技術では困難であった無機塩類の高濃度水溶液のゲ
ル化を簡易かつ短時間で行うことができる。とくに、従
来実質的に不可能であった高濃度の多価金属塩水溶液を
きわめて容易にゲル化させることができる。本発明のゲ
ル化剤を用いて形成されるゲル化物は、流動性のない固
形状を呈し、ゲル化物のハンドリングも容易である。し
たがって、塩化アンモニウムの水溶解熱を利用した簡易
冷却材、石灰の水和熱を利用した簡易加熱材などにおい
て、高濃度水溶液を取り扱いやすいゲル状にすることが
できる。また、本発明の方法による高濃度無機塩類溶液
のゲル化物は、保形性の優れた保湿材、保温材などとし
て極めて有用である。
従来技術では困難であった無機塩類の高濃度水溶液のゲ
ル化を簡易かつ短時間で行うことができる。とくに、従
来実質的に不可能であった高濃度の多価金属塩水溶液を
きわめて容易にゲル化させることができる。本発明のゲ
ル化剤を用いて形成されるゲル化物は、流動性のない固
形状を呈し、ゲル化物のハンドリングも容易である。し
たがって、塩化アンモニウムの水溶解熱を利用した簡易
冷却材、石灰の水和熱を利用した簡易加熱材などにおい
て、高濃度水溶液を取り扱いやすいゲル状にすることが
できる。また、本発明の方法による高濃度無機塩類溶液
のゲル化物は、保形性の優れた保湿材、保温材などとし
て極めて有用である。
Claims (3)
- 【請求項1】 両性の高分子量重合体(A)からなるる
ことを特徴とする無機塩類の高濃度水溶液用ゲル化剤。 - 【請求項2】 (A)が、(メタ)アクリルアミド(a
1)、(メタ)アクリル酸(塩)(a2)およびカチオ
ン性基含有単量体(a3)を必須構成単量体としてな
り、少なくとも3.0dl/g(1N硝酸ソーダ中、3
0℃)の固有粘度を有する共重合体である請求項1記載
のゲル化剤。 - 【請求項3】 無機塩類の高濃度水溶液が、塩化ナトリ
ウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモ
ニウムおよび硝酸ナトリウムから選ばれる1種以上を含
有し、濃度が少なくとも20重量%である請求項1また
は2記載のゲル化剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29566794A JP2689092B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 無機塩類の高濃度水溶液用ゲル化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29566794A JP2689092B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 無機塩類の高濃度水溶液用ゲル化剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08134431A JPH08134431A (ja) | 1996-05-28 |
JP2689092B2 true JP2689092B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=17823628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29566794A Expired - Fee Related JP2689092B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 無機塩類の高濃度水溶液用ゲル化剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2689092B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5582275B1 (ja) * | 2012-10-09 | 2014-09-03 | 横浜ゴム株式会社 | エマルジョン凝固剤及びこれを用いるタイヤパンク修理キット |
RU2594017C1 (ru) | 2013-03-22 | 2016-08-10 | Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд. | Эмульсионный коагулянт и набор для ремонта прокола в шине с его применением |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP29566794A patent/JP2689092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08134431A (ja) | 1996-05-28 |
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