JP4205731B2 - ポリビニルピロリドン粉体組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明のポリビニルピロリドン粉体組成物は、K値が60以上、130以下であるポリビニルピロリドンと、第2級アミンまたはその塩とを含有することを特徴とする。なお、「ポリビニルピロリドン粉体組成物」とは、ポリビニルピロリドン粉体に限らず、広義には、ポリビニルピロリドンの固形物を含有する組成物を意味する。ここで、固形物は、好ましくは、ポリビニルピロリドン粉体であるが、例えば、粒状、顆粒状、球状、塊状、鱗片状、無定形などの形状であってもよい。固形物を構成する粒子などの大きさは、用途に応じて適宜調節すればよく、特に限定されるものではない。
に代入して、得られたk0の値を1,000倍した数値である(以下、このようにK値を求める方法を「フィケンチャー法」ということがある。)。K値が大きいほど、分子量が高いことを表す。
本発明のポリビニルピロリドン粉体組成物は、例えば、K値が60以上、130以下であるポリビニルピロリドンに、第2級アミンまたはその塩を添加することにより製造される。ここで、K値が60以上、130以下であるポリビニルピロリドンは、従来公知の重合方法により、N−ビニル−2−ピロリドンを重合して得られる。ただし、重合開始剤として過酸化水素を用いると、水素引き抜き能力が強いため、グラフト反応が進行しやすく、著しい分子量の増加が確認されることがあるので、例えば、アゾ化合物または有機過酸化物を用いることが好ましい。そして、得られたポリビニルピロリドン水溶液を加熱乾燥した後、所定量の第2級アミンまたはその塩を添加すれば、本発明のポリビニルピロリドン粉体組成物が得られる。
得られたポリビニルピロリドン水溶液を濃度が1wt%になるように水で希釈し、この希釈液の相対粘度を25℃で毛細管粘度計により測定し、上記したフィケンチャーの粘度式を用いて、K値を求めた。数値が大きいほど、分子量が高いことを表す。
固形分が95%以上のポリビニルピロリドン粉体組成物10部に、実施例1および比較例1では水40部を、実施例2および比較例2では水90部を、攪拌しながら添加し、実質的に完全に溶解するのに要した時間を測定した。数値が低いほど、溶解性が高いことを表す。
水1,518部を反応容器に仕込み、窒素ガスを導入し、攪拌しながら、反応容器の内温が76℃になるように加熱した。この反応容器に、N−ビニル−2−ピロリドン402部と、さらに2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル0.8部とイソプロピルアルコール20部と水60部との混合物とを、それぞれ2時間かけて滴下し、反応させた。滴下終了後、80℃に昇温し、5時間反応させた後、マロン酸(第1解離定数:2.8、20℃におけるカルシウム塩の溶解度:0.36質量%)0.72部を水1.7部に溶解した水溶液を添加し、2時間反応させた。さらに、炭酸グアニジン0.94部を水3.8部に溶解した水溶液を添加し、1時間攪拌した後、第2級アミンとしてジエタノールアミン1.14部を加え、30分間攪拌して、ポリビニルピロリドン水溶液を得た。得られたポリビニルピロリドン水溶液の物性を測定したところ、濃度が20wt%、K値が79、N−ビニル−2−ピロリドン残存量がポリビニルピロリドンに対して4ppmであった。得られたポリビニルピロリドン水溶液を、ドラムドライヤー乾燥法により、120℃で乾燥させた後、粉砕して、固形分が96.4wt%、ジエタノールアミンまたはその塩の含有量が2,800ppmであるポリビニルピロリドン粉体組成物を得た。得られたポリビニルピロリドン粉体組成物の溶解速度を測定したところ、11分であり、高い溶解性を示した。
実施例1において、2、2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル0.8部を0.2部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルピロリドン水溶液を得た。得られたポリビニルピロリドン水溶液の物性を測定したところ、濃度が20wt%、K値が95、N−ビニル−2−ピロリドン残存量がポリビニルピロリドンに対して1ppm以下であった。得られたポリビニルピロリドン水溶液を、ドラムドライヤー乾燥法により、120℃で乾燥させた後、粉砕して、固形分が96.0wt%、ジエタノールアミンまたはその塩の含有量が2,800ppmであるポリビニルピロリドン粉体組成物を得た。得られたポリビニルピロリドン粉体組成物の溶解速度を測定したところ、12分であり、高い溶解性を示した。
実施例1において、ジエタノールアミンに代えて第3級アミンであるトリエタノールアミンを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルピロリドン水溶液を得た。得られたポリビニルピロリドン水溶液の物性を測定したところ、濃度が20wt%、K値が79、N−ビニル−2−ピロリドン残存量がポリビニルピロリドンに対して3ppmであった。得られたポリビニルピロリドン水溶液を、ドラムドライヤー乾燥法により、120℃で乾燥させ、得られたポリビニルピロリドン固形物の溶解速度を測定したところ、18分であり、かなり低い溶解性を示した。
水1,518部を反応容器に仕込み、窒素ガスを導入し、攪拌しながら、反応容器の内温が76℃になるように加熱した。この反応容器に、N−ビニル−2−ピロリドン402部と、さらに2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.2部とイソプロピルアルコール20部と水60部との混合物とを、それぞれ4時間かけて滴下し、反応させた。滴下終了後、80℃に昇温し、5時間反応させた後、マロン酸(第1解離定数:2.8、20℃におけるカルシウム塩の溶解度:0.36質量%)0.72部を水1.7部に溶解した水溶液を添加し、2時間反応させた。さらに、炭酸グアニジン0.94部を水3.8部に溶解した水溶液を添加し、1時間攪拌した後、第1級アミンとしてモノエタノールアミン1.14部および第3級アミンとしてトリエタノールアミン1.14部とを加え、30分間攪拌して、ポリビニルピロリドン水溶液を得た。得られたポリビニルピロリドン水溶液の物性を測定したところ、濃度が20wt%、K値が95、N−ビニル−2−ピロリドン残存量がポリビニルピロリドンに対して1ppm以下であった。得られたポリビニルピロリドン水溶液を、ドラムドライヤー乾燥法により、120℃で乾燥させた後、粉砕して、固形分が95.4wt%であるポリビニルピロリドン粉体組成物を得た。得られたポリビニルピロリドン粉体組成物の溶解速度を測定したところ、16分であり、かなり低い溶解性を示した。
Claims (6)
- K値が60以上、130以下であるポリビニルピロリドンと、ジエタノールアミンまたはその塩とを含有することを特徴とするポリビニルピロリドン粉体組成物。
- 請求項1記載のポリビニルピロリドン粉体組成物を製造する方法であって、K値が60以上、130以下であるポリビニルピロリドンに、ジエタノールアミンまたはその塩を添加することを特徴とするポリビニルピロリドン粉体組成物の製造方法。
- 請求項1記載のポリビニルピロリドン粉体組成物を製造する方法であって、K値が60以上、130以下であるポリビニルピロリドンと、ジエタノールアミンまたはその塩とを含有するポリビニルピロリドン水溶液を加熱乾燥することを特徴とするポリビニルピロリドン粉体組成物の製造方法。
- 請求項3記載のポリビニルピロリドン水溶液が、水媒体中、アゾ化合物または有機過酸化物を重合開始剤として、N−ビニル−2−ピロリドンを重合してポリビニルピロリドン水溶液を得るにあたり、重合前、重合中または重合後の反応液に、ジエタノールアミンまたはその塩を添加して得られる請求項3記載の製造方法。
- 請求項3記載のポリビニルピロリドン水溶液が、K値が60以上、130以下であるポリビニルピロリドンを含有する水溶液に、ジエタノールアミンまたはその塩を添加して得られる請求項3記載の製造方法。
- 請求項3記載のポリビニルピロリドン水溶液が、ジエタノールアミンまたはその塩の水溶液に、K値が60以上、130以下であるポリビニルピロリドンを添加して得られる請求項3記載の製造方法。
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