JP3156342B2 - 粉末状のカチオン系水溶性ポリマー組成物とその製造法 - Google Patents

粉末状のカチオン系水溶性ポリマー組成物とその製造法

Info

Publication number
JP3156342B2
JP3156342B2 JP05278792A JP5278792A JP3156342B2 JP 3156342 B2 JP3156342 B2 JP 3156342B2 JP 05278792 A JP05278792 A JP 05278792A JP 5278792 A JP5278792 A JP 5278792A JP 3156342 B2 JP3156342 B2 JP 3156342B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
acid
water
soluble polymer
hydrolysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP05278792A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05255565A (ja
Inventor
眞一 佐藤
利明 榊原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP05278792A priority Critical patent/JP3156342B2/ja
Publication of JPH05255565A publication Critical patent/JPH05255565A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3156342B2 publication Critical patent/JP3156342B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は粉末状のカチオン系水溶
性ポリマー組成物及びその製造法に関する。詳しくは、
N−ビニルカルボン酸アミドの(共)重合体を酸性加水
分解することにより得られる粉末状のカチオン系水溶性
ポリマーに特定の酸を配合した組成物及びその製造法に
関する。
【0002】
【従来の技術】ビニルアミン単位を含有するカチオン系
水溶性ポリマーは、従来品に対して卓越した効果を有す
る凝集剤、紙用薬剤としての利用が期待されている。該
カチオン系水溶性ポリマーは、N−ビニルカルボン酸ア
ミド単独、または、それと他のエチレン性不飽和モノマ
ーを重合し、次いで、強酸を用いて加水分解することに
より製造する方法が一般的である(特公昭63−952
3、特開昭62−74902、特開昭63−21871
8等)。
【0003】上記のポリマーの製造方法における問題点
の一つとして、加水分解の際に用いる強酸の一部がポリ
マー中に残存し、該ポリマーを製品化する際の分離、乾
燥、移送等の工程で装置類等を腐食しやすいという点が
ある。そこで、かかる課題を解決するため、加水分解後
のポリマーに塩基性化合物を添加し、残留する酸を中和
することが考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法を採用した製品カチオン系水溶性ポリマーは、水中
での安定性が低下するという欠点がある。すなわち、カ
チオン系水溶性ポリマーは、通常、使用時に水に溶解
し、長時間放置する場合が多いが、塩基性化合物による
中和処理を施したポリマーにおいて、水溶液中でカチオ
ン化率が経時的に低下する傾向があり、凝集性能等の該
ポリマーに期待される諸物性が低下するという問題があ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記実情に
鑑み鋭意検討した結果、加水分解後のポリマー中に残留
する強酸を一旦、塩基性化合物で中和し、更に、回収後
の粉末状ポリマーに特定の酸を加えることにより、該ポ
リマーの水中における安定性が確保されることを見い出
した。
【0006】すなわち、本発明の要旨は、第1に一般式
【0007】
【化3】CH2 =CHNHCOR (式中、Rは水素原子またはメチル基を表わす。)で示
されるN−ビニルカルボン酸アミドの(共)重合体の塩
酸加水分解物と、スルファミン酸とから成る粉末状のカ
チオン系水溶性ポリマー組成物、に存する。
【0008】また、第2に一般式
【0009】
【化4】CH2 =CHNHCOR (式中、Rは水素原子またはメチル基を表わす。)で示
されるN−ビニルカルボン酸アミドを含有するモノマー
を重合し、強酸で加水分解して粉末状のカチオン系水溶
性ポリマーを製造する方法において、前記加水分解後、
加水分解系内に残留する強酸に対して当量以上の塩基性
化合物を添加し、次いで分離回収された粉末状ポリマー
に固体の水溶性有機酸を配合することを特徴とする粉末
状のカチオン系水溶性ポリマー組成物の製造法、に存す
る。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられる一般式
【0011】
【化5】CH2 =CHNHCOR (式中、Rは、水素原子またはメチル基を表わす。)で
示されるN−ビニルカルボン酸アミドとしてはN−ビニ
ルホルムアミドおよびN−ビニルアセトアミドが挙げら
れるが、N−ビニルカルボン酸アミド重合体の変性物を
得る目的のためには重合体の加水分解性の良いことから
N−ビニルホルムアミドが好ましい。
【0012】本発明に用いられるカチオン系水溶性ポリ
マーは、上記のN−ビニルカルボン酸アミドを含有する
モノマーを重合し、得られた重合物を引き続き酸性加水
分解することにより変性した物である。原料モノマー中
のN−ビニルカルボン酸アミドの含有割合は、通常20
モル%以上、好ましくは40モル%以上である。また、
コモノマー成分としては、アクリロニトリル、メタアク
リロニトリル、アクリルアミド、メタアクリルアミド、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル、酢酸ビニルなどが挙げられるが、好
ましくはアクリロニトリルである。
【0013】原料モノマーを重合する方法としては、塊
状重合、水溶液沈殿重合、懸濁重合のいずれも行なうこ
とができるが、モノマーを溶媒中で重合させる方法が好
ましい。水溶液中で重合する方法としては、モノマー濃
度5〜20重量%の条件で溶液状で重合を開始し、重合
体を沈殿物として得る方法、モノマー濃度20〜60重
量%の条件下重合を開始し、重合物の含水ゲル状物また
は重合物の析出物として得る方法が例示される。
【0014】また、懸濁重合法としては、原料モノマー
の水溶液濃度を、通常5〜95重量%、好ましくは20
〜80重量%とし、該水溶液に対して、通常0.5〜1
0重量倍、好ましくは1〜5重量倍の水不溶性炭化水素
溶媒が分散媒として使用され、均一な粒状の重合物を得
ることができる。炭化水素系分散媒としては水と共沸す
る炭化水素が好ましい。例えばn−ヘキサン、n−ヘプ
タン、n−オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ド
デカンなどの鎖状飽和炭化水素、沸点65〜250℃の
石油留分好ましくは沸点80℃〜180℃の石油留分、
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭
化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ンなどの芳香族炭化水素が挙げられる。
【0015】更に、懸濁重合に際しては、通常、分散安
定剤として、油溶性高分子、または、一般的な界面活性
剤が使用される。非乳化性油溶性高分子としては、エチ
ルセルロースやヒドロキシエチルセルロース等の油溶性
セルロース、オレフィン類と無水マレイン酸との付加物
が例示される。また、界面活性剤としては、好ましくは
H.L.B.が9以上程度のノニオン系界面活性剤、例
えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル等が用いられる。
以上の分散安定剤の使用量は、分散媒に対して、通常
0.01〜5重量%、好ましくは0.05〜1重量%で
ある。
【0016】次に、重合開始剤としては、一般的なラジ
カル重合開始剤を用いることができるが、アゾ化合物が
好ましい。特に好ましくは水溶性のアゾ化合物であり、
2,2′−アゾビス−2−アミジノプロパンの塩酸塩、
硫酸塩および酢酸塩、アゾビス−N,N′−ジメチレン
イソブチルアミジンの塩酸塩、硫酸塩および酢酸塩、
4,4′−アゾビス−4−シアノ吉草酸のアルカリ金属
塩およびアンモニウム塩などが例示される。ラジカル重
合開始剤は、原料ビニル化合物に対して重量基準で通常
100〜10000ppm 、好ましくは500〜5000
ppm の範囲で用いられる。
【0017】重合温度は、通常30〜100℃であり、
また、重合時間は、0.5〜10時間、好ましくは1〜
8時間である。なお、重合に際しては、重合熱が発生す
るので、通常、重合系を冷却することにより、重合温度
が前記範囲内に保持されるように調節される。以上の方
法で得られた重合体は、続いて、強酸の存在下で加水分
解に供される。強酸としては、例えば、塩化水素、臭化
水素、フッ化水素、硫酸、硝酸等が挙げられるが、好ま
しくは塩化水素であり(本発明では塩化水素を用いた加
水分解を広く「塩酸加水分解」と定義する。)、反応系
の導入形態はガス状でも、塩酸水溶液状でもよい。強酸
の使用量は重合体のホルミル基またはアセトアミド基に
対して、通常0.5〜4倍当量、好ましくは1〜2倍当
量である。
【0018】加水分解の具体的方法としては、重合体を
含む溶液または分散液中に強酸を添加し、撹拌処理する
方法、または、粉体として回収した重合体に強酸をスプ
レースするか、ガス状の強酸を流通させる方法などが挙
げられる。加水分解の温度としては、通常20〜150
℃、好ましくは60〜130℃であり、反応時間は通常
0.5〜10時間の範囲から適宜選択される。
【0019】本発明では上記の加水分解後の反応混合物
に塩基性化合物を添加することを要件とするものであ
る。すなわち、系内に残留する強酸を中和し、加水分解
されたポリマーをその後の工程で取扱う際の装置腐食を
防止しようとするものである。塩基性化合物としては、
通常、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の炭酸塩
又は重炭酸塩などの弱塩基性塩が挙げられ、炭酸カルシ
ウムが特に好ましい。ここで用いる塩基性化合物の添加
量としては加水分解後の系内に残留する強酸に対して当
量以上、好ましくは1〜5倍当量である。この塩基性化
合物の添加処理は通常、加水分解後のポリマーに直接添
加し均一混合するのがよい。例えば、分散媒中で加水分
解した場合には、この分散媒中に所定量の塩基性化合物
を添加し混合処理すればよい。この混合処理温度は、通
常20〜90℃である。
【0020】塩基性化合物の添加を終えたポリマーは、
次いで、必要に応じて公知法に従い、脱水、濾過、造
粒、乾燥などの処理を施し、製品となる粉末状のカチオ
ン系水溶性ポリマーとして分離回収するが、本発明にお
いては、この粉末状ポリマーに対し常温で固体の水溶性
有機酸を添加する方法が好ましい。この水溶性の有機酸
としては、スルファミン酸、シュウ酸、フマル酸、コハ
ク酸、マロン酸、クエン酸、アジピン酸などが例示され
るが、臭気と価格の点からスルファミン酸が好ましい。
【0021】水溶性有機酸の添加量は中和に用いた塩基
性化合物の量に応じて決定されるが、本発明のカチオン
系ポリマーを水に溶かして0.1重量%水溶液とした際
に、pHが通常6以下、好ましくは5以下になるような
量を添加すればよい。添加量の上限は特に規定はない
が、通常該ポリマーと酸の合計量に対して、0.1〜2
0重量%、好ましくは0.5〜10重量%である。酸の
添加量が少なくてpHが6以上の場合はポリマーの安定
化効果が小さくなる。
【0022】以上の粉末状ポリマーを配合する方法は、
特に限定されないが、通常水溶性の有機酸を粉末状で添
加し混合するドライブレンド法により行うことができ
る。工業的には、回転ドラムなどにてポリマーを撹拌し
ながら、酸を添加する方法が例示される。以上の方法で
製造される組成物は、通常0.01〜30重量%の水溶
液にして凝集剤などとして用いられる。
【0023】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳しく説明す
るが本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に制
約されない。 実施例1〜6、比較例1 撹拌機、冷却管、滴下ロートおよび窒素ガス導入管を備
えた2lの4ッ口フラスコに、シクロヘキサン400
g、ポリオキシエチレンオレイルエーテル(第一工業製
薬(株)商品名「ノイゲンET140E」、H.L.
B.=14.0)2.6g、塩化アンモニウム5.5g
を入れ、撹拌下60℃に昇温した。
【0024】次に、窒素ガス気流下、水60g、2,
2′−アゾビス−2−アミジノプロパン2塩酸塩0.1
2g、N−ビニルホルムアミド(純度=91.5%)6
0g、アクリロニトリル(純度=99.5%)45gの
混液を、撹拌下、3時間かけて滴下した。その後、更に
反応を2.5時間続けた。更に、N−ビニルホルムアミ
ドに対し1.2倍当量の塩化水素ガスを吹き込み、密封
系にて、100℃に昇温し、撹拌下で4時間加水分解を
行った。
【0025】次に、常温付近まで放冷した後、塩化水素
の過剰分(N−ビニルホルムアミドに対し0.2倍当
量)の約2倍当量の炭酸カルシウムを添加し中和した
後、共沸脱水にて水を除き、更に濾過して粉末状のポリ
マーを回収した。得られたポリマーにつき、表−1に示
す酸を添加混合した後、0.1重量%水溶液としたもの
についての調製時のpH、およびポリマーのカチオン化
率の調製後の経時変化を調べた結果を表−1に示す。
【0026】なお、カチオン化率の測定方法は次の通り
である。すなわち、上記の試料液5.0gを脱塩水にて
2200mlに希釈し、希塩酸を用いて溶液のpHを3.
0に調整した後、1/400規定のポリビニル硫酸カリ
ウムを用い、トルイジンブルーを指示薬としたコロイド
滴定法によりカチオン化率を算出する。
【0027】
【表1】
【0028】次に、前記のポリマー水溶液について凝集
性能試験を実施した。すなわち、商業的な活性汚泥処理
設備の余剰汚泥(固型分1.51%)100mlを200
mlのビーカーに入れ、次いで、前記のポリマー水溶液
(調製後4時間と24時間のもの)をそれぞれ10ml添
加した。先端に直径5mm、長さ20mmの丸棒を3本付し
た撹拌棒を用いて1000r.p.m で10秒間撹拌した。
凝集汚泥を重力濾過により60メッシュのナイロン濾布
で濾過し、濾過時間60秒で濾過できる量(濾水量)を
測定した。
【0029】重力濾過後の汚泥を30cm角のポリエステ
ル製モノフィラメント濾布(日本フィルコン製OLh−
C)2枚にはさみ、更にこれを水ぬけの溝を有するポリ
塩化ビニル板にはさみピストン径20mmの油圧プレスに
てピストン圧50kg/cm2の加圧条件を保ち、30秒間プ
レス脱水した。脱水汚泥の重量と120℃で3時間乾燥
後の汚泥固型分の重量から脱水汚泥の含水率を求めた。
この濾水量及び含水率の測定結果を表−2に示す。
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】本発明により製造されるカチオン系水溶
性ポリマーは、凝集剤等の用途において優れた性能を有
し、かつ、該性能はポリマー水溶液の状態でも安定に維
持されるので大変実用的である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】CH2 =CHNHCOR (式中、Rは水素原子またはメチル基を表わす。)で示
    されるN−ビニルカルボン酸アミドの(共)重合体の塩
    酸加水分解物と、スルファミン酸とから成る粉末状のカ
    チオン系水溶性ポリマー組成物。
  2. 【請求項2】 一般式 【化2】CH2 =CHNHCOR (式中、Rは水素原子またはメチル基を表わす。)で示
    されるN−ビニルカルボン酸アミドを含有するモノマー
    を重合し、強酸で加水分解して粉末状のカチオン系水溶
    性ポリマーを製造する方法において、前記加水分解後、
    加水分解系内に残留する強酸に対して当量以上の塩基性
    化合物を添加し、次いで分離回収された粉末状ポリマー
    に固体の水溶性有機酸を配合することを特徴とする粉末
    状のカチオン系水溶性ポリマー組成物の製造法。
JP05278792A 1992-03-11 1992-03-11 粉末状のカチオン系水溶性ポリマー組成物とその製造法 Expired - Fee Related JP3156342B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05278792A JP3156342B2 (ja) 1992-03-11 1992-03-11 粉末状のカチオン系水溶性ポリマー組成物とその製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05278792A JP3156342B2 (ja) 1992-03-11 1992-03-11 粉末状のカチオン系水溶性ポリマー組成物とその製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05255565A JPH05255565A (ja) 1993-10-05
JP3156342B2 true JP3156342B2 (ja) 2001-04-16

Family

ID=12924551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05278792A Expired - Fee Related JP3156342B2 (ja) 1992-03-11 1992-03-11 粉末状のカチオン系水溶性ポリマー組成物とその製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3156342B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2308123A (en) * 1995-12-15 1997-06-18 Mitsubishi Chem Corp Process for the preparation of an aqueous solution or dispersion containing cationic polymer
JP5609606B2 (ja) * 2010-12-08 2014-10-22 三菱レイヨン株式会社 水溶性ポリマーの製造方法
JP5669308B2 (ja) * 2011-01-24 2015-02-12 ハイモ株式会社 ポリビニルアミンの安定な油中水型エマルジョンの製造方法
JP5733834B2 (ja) * 2012-06-06 2015-06-10 ハイモ株式会社 凝集処理剤
JP2018172478A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 ハイモ株式会社 両性架橋重合体粒子及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05255565A (ja) 1993-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3385586B2 (ja) 改良された性能を示す四級化されている第三級アミノメチルアクリルアミドポリマーのミクロエマルジヨン
KR20010013087A (ko) 비닐아미드 모노머로부터 수용성 폴리머 디스퍼젼을제조하는 방법
JPH05192513A (ja) カチオン性高分子凝集剤
US5599898A (en) Insoluble, only slightly swellable polymers containing amino groups, their preparation and their use
JP3225550B2 (ja) 水溶性ポリマーの製造法
JP3156342B2 (ja) 粉末状のカチオン系水溶性ポリマー組成物とその製造法
JP3247795B2 (ja) 両性高分子汚泥脱水剤及びこれを用いた汚泥脱水方法
JP3189315B2 (ja) N−ビニルカルボン酸アミド重合体の製造法
JPH11504055A (ja) 水溶性カチオン性コポリマーならびに凝集剤および水切れ歩留まり助剤としての使用
JP3147440B2 (ja) 水溶性ポリマーの製造法
JPH08269111A (ja) ポリマー粒子分散液の製造方法、ポリマー粒子の精製方法およびポリマーの変性方法
JP2016186058A (ja) 水溶性高分子
JP2921295B2 (ja) アリルアミン−フマル酸共重合体を含む水処理剤
JP3651669B2 (ja) 両性水溶性高分子分散液
JPH0554482B2 (ja)
JP6651825B2 (ja) 汚泥脱水剤及び汚泥脱水方法
JP4404645B2 (ja) 有機汚泥の脱水方法
JP3975589B2 (ja) 水溶性ポリマーを含むスラリー組成物と粉末の製造方法
JP3094552B2 (ja) 水溶性ポリマーの製造法
JP2012107105A (ja) N−ビニルカルボン酸アミド系重合体、及びカチオン系水溶性重合体の製造方法
JP3722245B2 (ja) 汚泥の脱水方法
JPH0214799A (ja) 両性汚泥脱水剤
JP3611000B2 (ja) ビニルアミン系ポリマーの水系分散液の製造方法
JPH08215700A (ja) 汚泥脱水剤
JP2901683B2 (ja) 有機汚泥脱水剤

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080209

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080209

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090209

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090209

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees