JP4289880B2 - Polymer flocculant - Google Patents

Polymer flocculant Download PDF

Info

Publication number
JP4289880B2
JP4289880B2 JP2002379616A JP2002379616A JP4289880B2 JP 4289880 B2 JP4289880 B2 JP 4289880B2 JP 2002379616 A JP2002379616 A JP 2002379616A JP 2002379616 A JP2002379616 A JP 2002379616A JP 4289880 B2 JP4289880 B2 JP 4289880B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
group
polymer
meth
carbon atoms
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
JP2002379616A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003251107A (en
Inventor
元 福島
繁邦 中田
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.)
Sanyo Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries Ltd
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 Sanyo Chemical Industries Ltd filed Critical Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority to JP2002379616A priority Critical patent/JP4289880B2/en
Publication of JP2003251107A publication Critical patent/JP2003251107A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4289880B2 publication Critical patent/JP4289880B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は高分子凝集剤に関する。さらに詳しくは、産業廃水の凝集沈澱用、下水汚泥の脱水用、石油の3次回収用、製紙工程での濾水歩留向上用または紙力増強用に有用な高分子凝集剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
高分子凝集剤として、水溶液重合法、薄膜重合法、懸濁重合法、沈殿重合法および乳化重合法などによりエチレン性不飽和モノマーをラジカル重合させて得たノニオン性、アニオン性、カチオン性および両性の高分子量(共)重合体が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、水溶液重合法は重合時の除熱の困難さ等からモノマーの高濃度重合における分子量の制御が難しく、不溶解分の発生が避けられなかった。その他の重合方法ではモノマーの高濃度重合における分子量の制御は容易であるものの、薄膜重合法、懸濁重合法および沈殿重合法では最終製品の粉末形態が不定形であることから、微粉が発生しやすく、作業環境が悪化したり、水溶解に長時間を要するなどの問題、また乳化重合では最終製品が液状であることによる輸送上の問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題点を解決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、エチレン性不飽和モノマー(a)を、ラジカル重合開始剤(b)および下記一般式(1)で表される、(a)に対して100〜100,000ppmのラジカル重合用連鎖移動剤(c)の存在下、水相中のモノマー濃度40〜98重量%で逆相懸濁重合させてなる(共)重合体(A)からなり、(A)の曳糸長がノニオン性およびアニオン性(共)重合体で60〜120mm、カチオン性(共)重合体で5〜90mmである、高分子凝集剤;並びに、産業廃水の凝集沈澱用、下水汚泥の脱水用、石油の3次回収用、製紙工程での濾水歩留向上用または紙力増強用である、上記高分子凝集剤である。
【0005】
Q[(C=O)p(X1)x〔(X2)y−A1−(C=O)q−X3m−T]n (1)
[式中、Qはn価の有機基;X1 およびX3はO、SまたはNH;X2はカルボニル基または−CONH−;Tの少なくとも一部は式−(C=O)r−(A2 )t−Zで示される基であり、残りはHであってもよい;Zは連鎖移動性基;A1 は炭素数1〜8のアルキレン基または式−A3−X4−X3−A4−で示される基;A3およびA4は炭素数2〜20の2価の炭化水素基;X4はカルボニル基または−NHCO−;A2は炭素数1〜8のアルキレン基であるか、ZがSHの場合にA2は式−CH2−CH(X5H)−CH2−で示される基であってもよい(X5はOまたはS);p、q、r、t、xおよびyはそれぞれ0または1;mは0または1〜50の整数;nは1〜100の整数を表し;複数個ある場合の〔〕内および[]内はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
【0006】
一般式(1)において、n価の有機基Qには、活性水素原子含有基を有する有機化合物からn個の活性水素原子含有基を除いた残基が含まれる。
活性水素原子含有基には水酸基、1級もしくは2級アミノ基、カルボキシル基、チオール基、およびこれらの2種以上の組合せが含まれ;残基Qとしては、例えば水酸基含有化合物(1価もしくは多価のアルコールまたは1価もしくは多価のフェノール)から水酸基を除いた残基、1級もしくは2級アミノ化合物[1級もしくは2級アミン(モノまたはポリアミン)、アミノアルコールなど]から1級もしくは2級アミノ基(またはアミノ基および/または水酸基)を除いた残基、カルボキシル基含有化合物[1価もしくは多価のカルボン酸、ヒドロキシ酸、アミノ酸など]からカルボキシル基(またはカルボキシル基および/または水酸基もしくはアミノ基)を除いた残基、およびチオール基含有化合物(1価もしくは多価のチオール、または水酸基,カルボキシル基および/またはアミノ基を有するチオール)からチオール基(またはチオール基ならびに/または水酸基,カルボキシル基および/もしくはアミノ基)を除いた残基が挙げられる。
【0007】
アルコールとしては、下記のもの、およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
・1価アルコール
脂肪族アルコール(炭素数1〜8、たとえばメタノール、エタノール、n−およびi−プロパノール、ヘキサノール、2−エチルヘキサノール)、脂環式アルコール(炭素数5〜10、たとえばシクロペンタノール、シクロヘキサノール)、芳香脂肪族アルコール(炭素数7〜20、たとえばベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール)、3級アミノ基(1〜10個)を有するモノオール[炭素数6〜15のジハイドロカルビルアルカノールアミン(下記2級モノアミンのN−ヒドロキシアルキル化物:ジエチルエタノールアミンなど)、下記3級アミノ基を有する脂肪族2級アミンのN−ヒドロキシアルキル化物
など]。
【0008】
・多価(2価〜100価またはそれ以上、好ましくは2〜8価)アルコール
2価アルコール[炭素数2〜20(好ましくは2〜8)の脂肪族グリコール(アルキレングリコール、たとえばエチレングリコール、1,2−および1,3−プロピレングリコール、1,2−、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール)、炭素数5〜20の脂環式ジオール(シクロペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど)、炭素数8〜16の芳香脂肪族ジオール(ジヒドロキシメチルベンゼンなど)];及び3価〜8価またはそれ以上のポリオール、例えば(シクロ)アルカンポリオール(アルカンポリオールおよび/またはシクロアルカンポリオールを表す、以下同様の表現を用いる)、その分子内および分子間脱水物[炭素数3〜12の脂肪族トリオール(グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ヘキサントリオールなど)、炭素数4〜20のテトラオール(ペンタエリスリトール、ジグリセリン、ソルビタンなど)、ペンチトール(アドニトール、アラビトール、キシリトールなど)、ヘキシトール(ソルビトール、マンニトール、イジトール、タリトール、ズルシトールなど)、ポリグリセリン(重合度3〜10)(トリグリセリン、テトラグリセリンなど)、ポリペンタエリスリトール(ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトールなど)、シクロアルカンポリオール〔テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノールなど〕]、糖類およびその誘導体(グリコシド等)[単糖類(グルコース、マンノース、フラクトース、ソルボースなど)、少糖類(ショ糖、クレハロース、ラクトース、ラフィノースなど)、およびグリコシド〔アルキル(炭素数1〜4)グルコシド(メチルグルコシドなど)、上記アルキレングリコールもしくはアルカンポリオール(エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなど)のグルコシド〕など]、3級アミノ基(1〜10個)を有するポリオール[炭素数6〜15のトリアルカノールアミン(トリエタノールアミンなど)、モノハイドロカルビルジアルカノールアミン(下記1級モノアミンのN,N−ジヒドロキシアルキル化物:エチルジエタノールアミン、N,N−ジヒドロキシエチルアニリンなど)、下記ポリアミンのポリN−ヒドロキシアルキル置換体(N,N,N´,N´−テトラヒドロキシエチルエチレンジアミンなど)]、重合度100までの不飽和アルコール[炭素数2〜4またはそれ以上、例えばビニルアルコール、(メタ)アリルアルコール]の重合体(ポリビニルアルコールなど)。
【0009】
・(ポリ)オキシアルキレンモノ−およびポリオール
1個または2〜100個(好ましくは2〜8個)の活性水素原子を有する化合物(上記の1価アルコール、多価アルコール、下記の1価もしくは多価のフェノール、1級もしくは2級アミン、カルボキシル基含有化合物およびチオール基含有化合物の1種または2種以上の混合物)のアルキレンオキシド付加物、および上記の多価アルコールおよび/またはそのアルキレンオキシド付加物)のメチレンクロライド−カップリング体(メチレンエーテル基を介して結合させてなるもの)。
アルキレンオキシドとしては、炭素数2〜4のアルキレンオキシド(以下AOと略記)が使用でき、エチレンオキシド(以下EOと略記)、プロピレンオキシド(以下POと略記)、1,2−、2,3−、1,3−および1,4−ブチレンオキシド、これらの2種以上の併用(ランダムおよび/またはブロック付加)が含まれる。付加モル数は、活性水素原子1個当り、通常1〜50好ましくは1〜10である。
【0010】
フェノールとしては下記のものおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
・1価フェノール
単環[炭素数6〜20、例えば(アルキル)フェノール(クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノールなど)、アルコキシもしくはアミノ置換フェノール(メトキシエチルフェノール、グアヤコール、アミノフェノールなど)]、および多環[炭素数10〜20、例えばフェニルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシビフェニル、ナフトール]。
・多価フェノール
2価フェノール[単環(炭素数6〜16、例えばハイドロキノン、レゾルシン)、多環〔炭素数13〜20、例えばビスフェノール類(ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールSなど)〕]、3価〜4価またはそれ以上の多価フェノール[単環(炭素数6〜16、例えば1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン)、多環〔炭素数13〜20またはそれ以上、例えば2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、フェノールとホルムアルデヒドとの縮合物(ノボラック)、ポリフェノールなど〕]。
【0011】
1級もしくは2級アミノ化合物としては下記のものおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
・1級または2級モノアミン
1級アミン[脂肪族アミン(炭素数1〜22、アルキルもしくはアルケニルアミン、例えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ペンチルアミン、2,2−ジメチルプロピルアミン、2−エチルブチルアミン、2,2−ジメチルブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、n−およびi−デシルアミン、ラウリルアミン、オレイルアミン)、脂環式アミン(炭素数4〜10、例えばシクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン)、芳香族アミン(炭素数5〜12、例えばアニリン、トルイジン、アニシジン、アミノアセトアニリド、ナフチルアミン)、芳香脂肪族アミン(炭素数7〜15、例えばベンジルアミン、フェニルエチルアミン)、3級アミノ基(1〜10個)を有する炭素数4〜20の脂肪族1級アミン〔N,N−ジアルキルアルキレンジアミン(例えばN,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルプロピレンジアミン、N,N−ジメチルヘキサメチレンジアミンなど)、N,N,N´−トリアルキルジアルキレンジアミン(例えば1,1,4−トリメチルジエチレントリアミン)、テトラアルキルトリアルキレンテトラミン(例えば1,1,4,7−テトラメチルトリエチレンテトラミン)など〕];及び2級アミン[脂肪族アミン(炭素数2〜15、ジアルキルアミン、例えばジメチルアミン、メチルブチルアミン、メチル−t−ブチルアミン、メチル−2−エチルヘキシルアミン、メチルイソデシルアミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−t−ブチルアミン、ブチルペンチルアミン、ジペンチルアミン)、脂環式アミン(炭素数5〜20、ジシクロアルキルもしくはアルキルシクロアルキルアミン、例えばメチルシクロヘキシルアミン)、芳香族アミン(炭素数5〜20、例えばピロール、メチルピロール)、複素環式アミン(炭素数5〜10、例えばピペリジン、ピペコリン、モルホリン)、3級アミノ基(1〜10個)を有する炭素数5〜20の脂肪族2級アミン(N,N,N’−トリエチルエチレンジアミン、N,N,N´,N´−テトラメチルジエチレントリアミンなど)など]。
【0012】
・1級または/および2級ポリアミン
脂肪族ポリアミン[ジアミン(炭素数2〜12好ましくは2〜6、アルキレンジアミン、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン)、ポリ(重合度2〜10)アルキレン(炭素数2〜4)ポリアミン(ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなど)]、脂環式ポリアミン[ジアミン(炭素数5〜20、例えばシクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、ジシクロヘキシルメタンジアミン)など]、芳香族ポリアミン(炭素数6〜20、例えばフェニレンジアミン、トルイレンジアミン、メチレンジアニリン、ジフェニルエーテルジアミン)、芳香脂肪族ポリアミン(炭素数7〜15、例えばキシリレンジアミン)、複素環含有ポリアミン(炭素数4〜10、例えばピペラジン、アミノエチルピペラジン)、これらのポリアミンの部分アルキル(炭素数1〜4)化物、および(ポリ)アミドポリアミン[下記ジカルボン酸(脂肪族ジカルボン酸および/またはダイマー酸)と過剰の上記ポリアミン(アルキレンジアミン、ポリアルキレンポリアミンなど)との反応生成物]など。
・(ポリ)オキシアルキレンモノ−およびポリアミン
上記アルコール[1価アルコール、多価アルコール、(ポリ)オキシアルキレンモノ−およびポリオール]のアミノアルキルエーテル[例えばアクリロニトリルを反応させてシアノエチル化したのち水素添加してアミノプロピルエーテル化したもの]
・アミノアルコール
炭素数2〜12のモノ−およびジアルカノールアミン(モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなど)。
【0013】
カルボキシル基含有化合物としては下記のものおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
・1価カルボン酸
脂肪族カルボン酸(炭素数1〜20、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、2−エチルヘキサン酸、ラウリル酸、オレイン酸、ステアリン酸)、脂環式カルボン酸(炭素数6〜20、例えばシクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸)、芳香族カルボン酸(炭素数7〜20、例えば安息香酸、ジフェニルカルボン酸)など。
【0014】
・多価(2価〜100価またはそれ以上)カルボン酸
ジカルボン酸[脂肪族ジカルボン酸〔炭素数2〜40、例えばマレイン酸、フマール酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、アゼライン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸、側鎖に炭素数4〜35の炭化水素基を有するアルキルもしくはアルケニルコハク酸(イソドデセニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸など)〕、脂環式ジカルボン酸(炭素数6〜40、例えば1,3−シクロブタンジカルボン、1,2−および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸1,3−および1,4−ジカルボキシメチルシクロヘキサン、メチルメジック酸、ダイマー酸)、芳香族ジカルボン酸(炭素数8〜20、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸)など]、3価以上のポリカルボン酸[脂肪族ポリカルボン酸〔炭素数7〜20、例えば1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸〕、脂環式ポリカルボン酸(炭素数9〜20、例えば1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸)、芳香族ポリカルボン酸(炭素数9〜20、例えば1,2,4−および1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−および2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸)など〕、重合度100までの不飽和カルボン酸〔後述の(a12−1)、例えば(メタ)アクリル酸〕の重合物、3級アミノ基(1〜10個)を有する脂肪族カルボン酸〔上記ポリアミン(アルキレンジアミンなど)のカルボキシメチル化物(例えばエチレンジアミン四酢酸)〕など]。
・(ポリ)オキシアルキレンモノ−およびポリカルボン酸
上記アルコール[1価アルコール、多価アルコール、(ポリ)オキシアルキレンモノ−およびポリオール]のカルボキシアルキルエーテル[例えばアルカリの存在下にハロカルボン酸(モノクロル酢酸など)を反応させてカルボキシメチル化したもの]
【0015】
・ヒドロキシ酸
脂肪族ヒドロキシ酸[炭素数2〜20、例えばグリコール酸、乳酸、タルトロン酸、グリセリン酸、リンゴ酸、酒石酸、リシノール酸、およびω−オキシカルボン酸(ω−オキシカプロン酸、ω−オキシエナント酸、ω−オキシカプリル酸、ω−オキシペラルゴン酸、ω−オキシカプリン酸、ω−オキシウンデカン酸、ω−オキシドデカン酸など)]、芳香族ヒドロキシ酸(炭素数7〜20、例えばサリチル酸、p−ヒドロキシ安息香酸、トロパ酸、ベンジル酸、ジ−およびトリ−ヒドロキシ安息香酸)。
・アミノ酸
炭素数2〜20、脂肪族、複素環および芳香族アミノ酸、例えばグリシン、ロイシン、アラニン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、シトルリン、スレオニン、シスチン、アルギニン、ロイシン、イソロイシン、リジン、セリン、チロシン、バリン、プロリン、ヒドロキシプロリン、トレオニン、バリン、メチオニン、リジン、オルニチン、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、フェニルグリシン、アントラニル酸(これらのアミノ酸はD体,L体がそれぞれ単独でも任意の混合比の混合物でもよい)、およびω−アミノカルボン酸(ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペラルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、ω−アミノウンデカン酸、ω−アミノドデカン酸など)。
【0016】
チオール基含有化合物としては下記のものおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
・1価チオール
脂肪族チオール(炭素数1〜20、例えばメタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、n−オクタンチオール、n−ドデカンチオール、ヘキサデカンチオール、n−オクタデカンチオール);脂環式チオール(炭素数5〜20、例えばシクロペンタンチオール、シクロヘキサンチオール);芳香脂肪族チオール(炭素数7〜20、例えばトルエンチオール、キシレンチオール);芳香族チオール(炭素数6〜12、例えばベンゼンチオール、チオクレゾール、チオキシレノール)。
・多価チオール
ジチオール[脂肪族ジチオール(炭素数2〜40、例えばエタンジチオール、n−、i−およびsec−プロパンジチオール、1,3−および1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、ネオペンタンジチオール)、脂環式ジチオール(炭素数5〜20、例えばシクロペンタンジチオール、シクロヘキサンジチオール)、芳香族ジチオール(炭素数6〜16、例えばベンゼンジチオール、ビフェニルジチオール)]など。
【0017】
・水酸基、カルボキシル基および/またはアミノ基を有するチオール
炭素数2〜20、例えばメルカプトアルコール(エチレンチオグリコールなど)、メルカプトフェノール(チオカテコール、メルカプトナフトール等)、メルカプトカルボン酸(メルカプト安息香酸、チオサリチル酸、チオグリコール酸、システインなど)]。
【0018】
一般式(1)において、連鎖移動性基ZとしてはSH、SR1、SSR1、CG3などが挙げられる。ここにおいて、R1は炭素数1〜20(好ましくは1〜4)の、[水酸基、カルボキシル基、アミノ基、シアノ基、ニトロ基および/またはハロゲン(Cl、Brなど)で置換されていてもよい]、(シクロ)アルキル基、(アルキル)アリール基、アラルキル基、アルコキシ基またはアリロキシ基を表し;Gはハロゲン(Cl、Brなど)を表す。これらの連鎖移動性基のうち、得られる(共)重合体の分子量制御の観点から好ましいのはSHである。
一般式(1)において、Tの全てが式−(C=O)r−(A2)t−Zで示される基であるのが好ましいが、Tの一部(好ましくは2個以上)が式−(C=O)r−(A2)t−Zで示される基で残りがHであってもよい。
【0019】
一般式(1)中のA1およびA2のアルキレン基としては、炭素数2〜8のアルキレン基、例えばエチレン基、1,2−および1,3−プロピレン基、1,2−、2,3−、1,3−および1,4−ブチレン基、イソブチレン基、炭素数5〜8の1,2−アルキレン基、ペンタ−〜オクタ−メチレン基、および上記ω−オキシカルボン酸もしくはω−アミノカルボン酸の残基(カルボキシル基と水酸基もしくはアミノ基を除いた基)、上記メルカプトアルコール、メルカプトフェノールもしくはメルカプトカルボン酸の残基(チオール基と水酸基もしくはカルボキシル基を除いた基)、並びにこれらの2種以上の併用が挙げられる。
ZがSHの場合、A2は−CH2−CH(OH)−CH2−または−CH2−CH(SH)−CH2−であってもよい。
1のうち式−A3−X4−X3−A4−で示される基には、式−A3−CO−O−A4−、−A3−CO−S−A4−、−A3−CO−NH−A4−、−A3−NH−CO−O−A4−、−A3−NH−CO−S−A4−、および−A3−NH−CO−NH−A4−で示される基が含まれる。2価の炭化水素基A3およびA4には、炭素数2〜20のアルキレン基、(ジ)シクロアルキレン基およびアリーレン基が含まれる。A3としては、上記ジカルボン酸の残基(2個のカルボキシル基を除いた基)および下記ジイソシアネートの残基(2個のイソシアネート基を除いた基);A4としては、上記ジオールもしくは2価フェノールの残基(2個の水酸基を除いた基)、上記ジチオールの残基(2個のチオール基を除いた基)および上記ジアミンの残基(2個のアミノ基を除いた基)が挙げられる。
−A3−CO−NH−A4−としてはナイロン6・6、6・10、6・12、11・6、11・10、11・12、12・6、12・10、12・12などのナイロン塩におけるアミド結合含有基、−A3−CO−O−A4−としてはこれらのアミド結合含有基に相当する(NHがOに置き換わった)エステル結合含有基が挙げられる。
【0020】
3を構成するジイソシアネートには、炭素数(NCO基中の炭素を除く;以下同様)2〜10の脂肪族ジイソシアネート(1,6−ヘキサンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなど)、炭素数6〜16の脂環式ジイソシアネート(4,4´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど)、炭素数8〜12の芳香脂肪族ジイソシアネート(キシリレンジイソシアネート、α,α,α´,α´−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど)、
炭素数6〜16の芳香族ジイソシアネート(1,3−および1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−および2,6−トリレンジイソシアネート、2,4´−および4,4´−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネートなど)、およびこれらの2種以上の混合物が含まれる。
【0021】
一般式(1)において、p=1および/またはq=1のときはyは0、q=1のときはr=0である。mは、好ましくは0または1〜30、さらに好ましくは0または1〜10(とくに1〜5);また、nは、好ましくは1〜70、さらに好ましくは1〜50とくに2〜10である。
本発明に用いるに適した連鎖移動剤(c)には、一般式(1)中の各記号が下記1)〜6)のものが含まれる。
1)m、t、p、x、rが0のもの:Q[−Z]n[例えば下記連鎖移動剤4]。
2)mが0、tが1で、p+r≦1を満たすもの:
Q(X1−A2−Z)n[例えばメルカプトアルキル(チオ)エーテル(下記連鎖移動剤1等)、およびメルカプトアルキルアミン];
Q(X1−CO−A2−Z)n[例えばメルカプトアルカン酸とアルコールもしくはチオールとの(チオ)エステル、およびメルカプトアルカン酸とアミンとのアミド];
Q(CO−X1−A2−Z)n[例えばカルボン酸とメルカプトアルカノールもしくはアルカンジチオールとの(チオ)エステル(下記連鎖移動剤2等)、およびメルカプトアルキルアミンのカルボン酸アミド];
Q[CO−A2−Z]n[例えばメルカプトケトン(メルカプトアルカノン等)]。
【0022】
3)m、tが1で、p+y≦1、q+r≦1およびp+q+r−x≦1を満たすもの[p=x=y=q=r=0、p=q=r=0でx=y=1、p=q=0でx=y=r=1(下記連鎖移動剤3等)、p=r=0でx=y=q=1、p=x=y=r=0でq=1、p=x=y=q=0でr=1、p=y=r=0でx=q=1、p=y=q=r=0でx=1、p=x=q=r=0でy=1、p=x=q=0でy=r=1、p=x=r=0でy=q=1、p=1でx=y=q=r=0、p=x=q=1でy=r=0、p=x=1でy=q=r=0、およびp=x=r=1でy=q=0]。
4)m≧2、tが1、yが0で、q+r≦1およびp+q+r−x≦1を満たすもの[例えばp=x=q=r=0、p=x=r=0でq=1、p=x=q=0でr=1、p=r=0でx=q=1、p=q=r=0でx=1、p=1でx=q=r=0、p=x=q=1でr=0、p=x=1でq=r=0、p=x=r=1でq=0、およびp=q=0でx=r=1]。
5)m≧2、tが1、yが1、pが0、X3がOもしくはS、X2がカルボニル基で、q+r≦1およびq+r−x≦1のものを満たすもの[q=r=0でx=1、q=0でx=r=1、r=0でx=q=1、x=q=r=0、x=q=0でr=1、およびx=r=0でq=1]。
6)m≧2、tが1、yが1、pが0、qが0、X3がNHで、r−x≦1を満たすもの[r=0でx=1、x=r=1、x=r=0、およびx=0でr=1]。
【0023】
連鎖移動剤(c)のメルカプト当量[連鎖移動基Z当りの分子量(数平均)]は、通常1,000以下、好ましくは500以下、とくに90〜300である。
(c)は、チオール基以外の活性水素原子含有基(水酸基、アミノ基、カルボキシル基)を有する前駆体[一般式(1)においてTの全てがHであるもの、例えば上記の1価もしくは多価のアルコール、(ポリ)オキシアルキレンモノ−もしくはポリオール、1価もしくは多価のフェノール、1級もしくは2級アミン、アミノアルコール、1価もしくは多価のカルボン酸、ヒドロキシ酸またはアミノ酸、それらのエステル化物[ラクトン(下記)付加物、上記ジオールおよびジカルボン酸との重縮合物]、アミド化物[ラクタム(下記)付加物、上記ジカルボン酸とジアミンもしくはジイソシアネートとの重縮合物)]、ウレタンおよび/またはウレア化物[上記ジイソシアネートとジオール〔2価アルコールもしくは(ポリ)オキシアルキレンジオール〕および/またはジアミンとの重付加物]にアルキレンスルフィド(上記AOに相当するスルフィド、例えばエチレンスルフィド)付加する、水酸基を有する上記前駆体の水酸基をチオール基に変換する[ハロゲン化(たとえばチオニルクロライド等で塩素化)したのち水硫化アルカリと反応させる、五硫化二リンと反応させる等]、上記前駆体にエピハロヒドリン(エピクロルヒドリンなど)を反応させてグリシジル化し次いで硫化水素を反応させてグリシジル基を式−CH2−CH(OH)−CH2−SHに変換するか必要により更にその水酸基をチオール基に変換する、反応性基(水酸基、カルボキシル基、アミノ基など)を有するチオールもしくはジチオールをそれと反応性の基(水酸基,カルボキシル基、アミノ基など)を有する上記前駆体と反応[(チオ)エステル化、(チオ)アミド化]させる、上記反応性基を有するチオールもしくはジチオールと上記前駆体とを両者と反応性のカップリング剤(上記ジイソシアネート、ジオール、ジカルボン酸、ジアミン、下記ジハライドなど)と反応[(チオ)ウレタン結合および/または(チオ)ウレア結合、(チオ)エステル結合、(チオ)アミド結合、エーテル結合などを形成]させてカップリングさせる等の方法により、連鎖移動性基Zを導入することによって、製造することができる。
【0024】
ラクトンとしては上記ω−オキシカルボン酸に相当するラクトン(ω−オキシカプロン酸、ω−オキシエナント酸、ω−オキシカプリル酸、ω−オキシペラルゴン酸、ω−オキシカプリン酸、ω−オキシウンデカン酸、ω−オキシドデカン酸など)、ラクタムとしては上記ω−アミノカルボン酸に相当するラクタム(カプロラクタム、エナントラクタム、カプリルラクタム、ラウロラクタムなど)、ジハライドとしては炭素数1〜8のアルキレンジハライドG−A1 −G、例えばメチレンクロライドが挙げられる。
【0025】
(c)のうち、得られる(共)重合体の分子量制御の観点から、好ましいのは、連鎖移動性基がSHで一般式(1)中の他の各記号が下記のものである。
・連鎖移動剤1[p、m、rが0、t、xが1、X1が酸素原子の場合]
Q[O−A2−SH]n[水酸基含有化合物Q(OH)nのメルカプトアルキルエーテル]
具体例としては、エチレングリコール−ジ−2−メルカプトエチルエーテル、トリメチロールプロパン−トリ−2−メルカプトエチルエーテル、ペンタエリスリトール−テトラ−2−メルカプトエチルエーテル等が挙げられる。
これらの製造方法としては、水酸基含有化合物(1価もしくは多価アルコールまたは1価もしくは多価フェノール)の水酸基をチオニルクロライド等で塩素化した後、水硫化アルカリと反応させるか、または水酸基含有化合物(多価アルコールなど)をω−メルカプト−アルキルアルコールと反応させてエーテル化する方法が挙げられる。
【0026】
・連鎖移動剤2[m、rが0、p、t、xが1、X1が酸素原子の場合]
Q[COO−A2Z]n[カルボキシル基含有化合物Q(COOH)nのメルカプトアルキルエステル]
具体例としては、マレイン酸−ジ−2−メルカプトエチルエステル、フマル酸−ジ−2−メルカプトエチルエステル、アジピン酸−ジ−2−メルカプトエチルエステル、テレフタル酸−ジ−2−メルカプトエチルエステル等が挙げられる。
これらの製造方法としては、カルボキシル基含有化合物(1価もしくは多価カルボン酸、ヒドロキシ酸またはアミノ酸)もしくはそのエステル形成性誘導体[酸無水物または低級(炭素数1〜4)アルキルエステル]をω−メルカプト−アルキルアルコールと反応させてエステル化する方法が挙げられる。
【0027】
・連鎖移動剤3[p、qが0、m、r、t、x、yが1、X1が酸素原子、X2 がカルボニル基、X3が酸素原子もしくはNHの場合]
Q[OCO−A1−OCO−A2−SH]n[水酸基含有化合物Q(OH)nのラクトン付加物のメルカプトカルボン酸エステル]、およびQ[OCO−A1−NH−CO−A2−SH]n[水酸基含有化合物Q(OH)nのラクタム付加物のメルカプトカルボン酸アミド]
具体例としては、トリエタノールアミン−ε−カプロラクトン付加物−トリ−3−メルカプトプロピオン酸エステル、トリエタノールアミン−ε−カプロラクタム付加物−トリ−3−メルカプトプロピオン酸アミドなどが挙げられる。
これらの製造方法としては、水酸基含有化合物(1価もしくは多価アルコールまたは1価もしくは多価フェノール)にラクトンまたはラクタムを付加した後、ω−メルカプト−カルボン酸でエステル化またはアミド化する方法が挙げられる。
【0028】
・連鎖移動剤4[p、m、r、t、xが0の場合]
Q(SH)n[チオール基含有化合物]
具体例としては、システイン等が挙げられる。
【0029】
本発明における、エチレン性不飽和モノマー(a)には、次のものが含まれる。
(a1) 親水性ビニルモノマー
下記(a11)〜(a14)、およびこれらの混合物:
(a11) ノニオン性モノマー
・(a11−1) 水酸基および/またはオキシエチレン基を有する(メタ)アクリレート系モノマー:(メタ)アクリル酸(アクリル酸および/またはメタクリル酸を表す、以下同様の表現を用いる)と、多価(2価〜12価またはそれ以上)アルコール(前述のもの)またはポリオキシアルキレンモノ−もしくはポリ−オール(前述のもの、重合度2〜100またはそれ以上、オキシエチレン基含有量50%以上、1価もしくは2価〜12価またはそれ以上)とのエステル、例えばヒドロキシアルキル(炭素数2〜4)(メタ)アクリレート[ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなど]、及び(ポリ)グリセリン(重合度1〜10)モノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(以下PEGと略記)もしくはそのモノアルキル(炭素数1〜4)エーテルのモノ(メタ)アクリレート[ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、PEG(重合度51〜100)モノ(メタ)アクリレート、ω−メトキシPEG(重合度2〜100)(メタ)アクリレートなど];
・(a11−2) (メタ)アクリルアミド系モノマー:(メタ)アクリルアミド、およびその誘導体[N−アルキル(炭素数1〜4)もしくはヒドロキシアルキル(炭素数1〜4)置換体]、例えばN−メチル(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;
・(a11−3) 不飽和アルコール:アルケノール(炭素数2〜6またはそれ以上)およびその(ポリ)オキシアルキレンエーテル(アルキレン基の炭素数2〜4、重合度1〜100)]、例えばビニルアルコール、(メタ)アリルアルコールなど;
・(a11−4) 窒素原子含有ノニオン性ビニルモノマー:N−ビニルラクタム(N−ビニル−2−ピロリドンなど)、N−ビニルジカルボン酸イミド(N−ビニルスクシンイミドなど)、2−シアノエチル(メタ)アクリレートなど。
【0030】
(a12) アニオン性モノマー
下記の酸、これらの塩[アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩およびアミン(炭素数1〜20)塩、4級アンモニウム塩など]、およびこれらの混合物:
・(a12−1) 不飽和カルボン酸:モノカルボン酸[(メタ)アクリル酸、(イソ)クロトン酸、ビニル安息香酸、ケイヒ酸など]、ジカルボン酸(無水物)[マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸など、及びそれらの無水物(無水マレイン酸など)];
・(a12−2) 不飽和スルホン酸:炭素数2〜20の脂肪族不飽和スルホン酸(ビニルスルホン酸など)、炭素数6〜20の芳香族不飽和スルホン酸(スチレンスルホン酸など)、スルホン酸基含有(メタ)アクリレート[スルホアルキル(アリール)(炭素数4〜23)(メタ)アクリレート、例えばスルホプロピル(メタ)アクリレート、スルホエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸、p−(メタ)アクリロイルオキシメチルベンゼンスルホン酸]、スルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド[スルホアルキル(アリール)(炭素数4〜23)(メタ)アクリルアミド、例えばN−スルホプロピル(メタ)アクリルアミド、N−スルホエチル(メタ)アクリルアミド、2−アクリロイルアミノ−2−メチルプロパンスルホン酸、p−(メタ)アクリロイルアミノメチルベンゼンスルホン酸など]、アルキル(炭素数1〜20)(メタ)アリルスルホコハク酸エステル[メチル(メタ)アリルスルホコハク酸エステルなど]など;
・(a12−3) ポリオキシアルキレンポリオール(アルキレン基の炭素数2〜6、重合度2〜100またはそれ以上、2価〜12価またはそれ以上)の不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸など]モノエステルの硫酸もしくは燐酸エステル:例えば(メタ)アクリロイルポリオキシアルキレン硫酸エステル[(メタ)アクリロイルポリオキシエチレン(重合度2〜50)硫酸エステルなど]。
【0031】
(a13) カチオン性モノマー
下記のもの、これらの塩(例えば塩酸塩、硫酸塩)および4級化物(メチルクロライド塩、ジメチル硫酸塩、ベンジルクロライド塩など)、並びにこれらの混合物:
・(a13−1) アミノ基含有アクリル系モノマー:アミノ基含有(メタ)アクリレート、例えばアミノアルキル(炭素数2〜6)(メタ)アクリレートおよびそのN−アルキルもしくはN,N−ジアルキル(炭素数1〜4)置換体[N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレートなど]、および複素環アミノ基含有(メタ)アクリレート[モルホリノ−もしくはピペリジノ−アルキル(炭素数2〜4)(メタ)アクリレート:モルホリノエチル(メタ)アクリレートなど];並びにアミノ基含有(メタ)アクリルアミド、例えばアミノアルキル(炭素数2〜6)(メタ)アクリルアミドおよびそのN−アルキルもしくはN,N−ジアルキル(炭素数1〜4)置換体[N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドなど];
・(a13−2) アミノ基含有ビニル化合物:例えばアルケニルアミン[(メタ)アリルアミンなど]、アミノ基含有芳香族ビニル化合物(ビニルアニリンなど)、複素環アミノ基含有ビニル化合物(N−ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、2−ビニルピリジン、ビニルモルホリンなど)。
(a14) アミンイミド基含有化合物:例えば1,1,1−トリメチルアミン(メタ)アクリルイミド、1,1−ジメチル−1−エチルアミン(メタ)アクリルイミド、1,1−ジメチル−1−(2’−フェニル−2’−ヒドロキシエチル)アミン(メタ)アクリルイミド、1,1,1−トリメチルアミン(メタ)アクリルイミドなど。
【0032】
(a2) 疎水性ビニルモノマー
下記の(a21)〜(a26)、およびこれらの混合物:
・(a21) 炭素数4〜23の(メタ)アクリル酸エステル:炭素数1〜20の脂肪族、脂環式、芳香族またはエポキシ基含有アルコール(アルカノール、アルケノール、シクロアルカノール、ベンジルアルコール、グリシドール、テトラヒドロフルフリルアルコールなど)の(メタ)アクリレート、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートなど;
【0033】
・(a22) ポリオキシアルキレンポリオール(前述のもの、重合度2〜100またはそれ以上、オキシエチレン基含有量50%未満)(2価〜12価またはそれ以上)もしくはその部分ハイドロカルビルエーテル[モノアルキル(炭素数1〜20)エーテル、モノシクロアルキル(炭素数3〜12)エーテル、モノアラルキル(炭素数7〜20)エーテルもしくはモノアリール(炭素数6〜20)エーテル]の不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸など]モノエステル:例えばポリオキシプロピレンジオール(重合度2〜50)[ポリプロピレングリコール(以下PPGと略記)、2価アルコール(エチレングリコールなど)もしくは2価フェノール(ビスフェノールAなど)のPO付加物]のモノ(メタ)アクリレート、およびポリオキシプロピレンモノオール(重合度2〜50)[1価アルコール(炭素数1〜20のアルカノール、炭素数3〜12のシクロアルカノール、ベンジルアルコールなど)もしくは1価フェノール(フェノール、炭素数7〜20アルキルフェノールなど)のPO付加物]、例えばω−メトキシPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−エトキシPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−プロポキシPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−ブトキシPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−シクロヘキシルオキシPPGモノ(メタ)アクリレート、ω−フェノキシPPGモノ(メタ)アクリレートなど;
【0034】
・(a23) 炭素数3〜20の不飽和ニトリル:(メタ)アクリロニトリルなど;
・(a24) 炭素数2〜30の不飽和炭化水素:脂肪族不飽和炭化水素[例えばアルケン(エチレン、プロピレン、ノネンなど)、アルカジエン(ブタジエンなど)]、および芳香族不飽和炭化水素[スチレン、およびその同族体(1−メチルスチレンなど)];
・(a25) 不飽和アルコール[上記(a11−3):ビニルアルコール、(メタ)アリルアルコールなど]とカルボン酸(炭素数2〜20の脂肪酸、安息香酸など)とのエステル:例えば酢酸ビニル;
・(a26) ハロゲン含有モノマー:例えば塩化ビニル。
【0035】
これらのモノマー(a)のうち、得られる(共)重合体の水溶性の観点から好ましいのは、(a1)であり、さらに好ましいのは(a11)のうちの(a11−1)および(a11−2)、(a12)のうちの(a12−1)、(a12−2)およびそれらの塩、並びに(a13)のうちの(a13−1)およびそれらの塩からなる群から選ばれる1種または2種以上である。とくに好ましいのは、アクリルアミドを50モル%以上含有するものである。
【0036】
上記の好ましいモノマーは、必要により他のモノマーを併用してもよい。その場合の全モノマー中の他のモノマーの割合は、通常50モル%以下であり、好ましくは40モル%以下、0.5モル%以上とくに1モル%以上である。
【0037】
本発明におけるラジカル重合開始剤(b)としては、公知のもの、例えば水溶性アゾ開始剤[アゾビスアミジノプロパン(塩)、アゾビスシアノバレリン酸(塩)等]、油溶性アゾ開始剤(アゾビスシアノバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等)、水溶性過酸化物(過酸化水素、過酢酸等)、油溶性過酸化物(ベンゾイルパーオキシド、クメンヒドロキシパーオキシド等)、および無機過酸化物(過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等)が挙げられる。
上記の過酸化物は還元剤と組み合わせてレドックス開始剤として用いてもよい。還元剤の例としては重亜硫酸塩(重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウム、重亜硫酸アンモニウム等)、3級アミン[ジメチルアミノ安息香酸(塩)、ジメチルアミノエタノール等]、および遷移金属塩のアミン錯体[塩化コバルト(III)のペンタメチレンヘキサミン錯体、塩化銅(II)のジエチレントリアミン錯体等]が挙げられる。また、アゾ開始剤、過酸化物開始剤およびレドックス開始剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、併用してもよい。
【0038】
(b)の使用量は、(共)重合体の分子量の観点から、モノマー(a)の重量に基づいて、好ましくは0.01〜100,000ppm、さらに好ましくは0.05〜50,000ppmである。
【0039】
連鎖移動剤(c)の使用量は、得られる(共)重合体の分子量制御の観点から、エチレン性不飽和モノマー(a)の重量に基づいて、好ましくは0.001〜100,000ppm、さらに好ましくは0.01〜50,000ppm、特に好ましくは0.1〜30,000ppmである。
【0040】
本発明における(共)重合体の重合方法としては、とくに限定されないが、重合時の除熱の容易さ、分子量分布のシャープ性、(共)重合体を乾燥させてなる粒子の粒径の均一性、真球度(粒子の長径/短径比)、粒子表面の滑らかさ(後述するフラクタル次数で表される)、および(共)重合体の乾燥工程の簡素化もしくは省略、などの観点から、好ましいのは逆相懸濁重合である。
【0041】
逆相懸濁重合における反応系は水相と油相からなり、水相は主としてモノマーおよび水からなり、油相は主として分散媒から構成される。水相/油相の重量比は、通常70/30〜9/91、好ましくは65/35〜20/80である。
【0042】
水相と油相の合計重量に基づく全系中のモノマー濃度は、分散系の維持の観点から、好ましくは5〜65%、さらに好ましくは15〜60%、とくに25〜55%である。また、水相中のモノマー濃度は、生産効率の観点から、好ましくは20〜98%、さらに好ましくは30〜95%である。上記および以下において%は重量%を表す。
【0043】
油相を構成する分散媒としては、炭化水素溶媒、例えば脂肪族炭化水素(炭素数5〜12、例えばn−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ドデカン)、脂環式炭化水素(炭素数5〜12、例えばシクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、シクロオクタン)、芳香族炭化水素(炭素数6〜12、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン)などが挙げられる。分散媒の使用量は、懸濁粒子分散系の安定化の観点からモノマーの重量に基づいて、好ましくは40〜1,000%、さらに好ましくは55〜400%である。
【0044】
逆相懸濁重合における分散剤としては、通常用いられる分散剤、例えばセルロース系(エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセテートブチレートなど)、油溶性界面活性剤[ソルビタン脂肪酸エステル(ソルビタンステアレート、ソルビタンオレートなど)など]が挙げられる。分散剤の使用量は、懸濁粒子の分散安定化の観点から分散媒の重量に基づいて、好ましくは0.01〜10%、とくに0.1〜5%である。
【0045】
重合時の水相のpHは、生成する(共)重合体の性能の観点から、好ましくは2〜10、とくに3〜8である。pHの調整は通常鉱酸(硫酸、リン酸、硝酸、塩酸など)、苛性アルカリ(水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)、アミン(トリエタノールアミンなど)などを用いて行うことができる。
【0046】
本発明における逆相懸濁重合は、具体的には例えば以下の手順で行うことができる。
すなわち、分散剤を溶解させた分散媒に不活性ガス(窒素など)を通じて容器内の不活性ガス置換を行うとともに、通常10〜80℃、好ましくは30〜70℃の温度に予め調整し、重合開始剤(b)が水溶性の場合は、ここにモノマー(a)、(b)および連鎖移動剤(c)の水溶液[モノマー濃度は通常20〜95%好ましくは40〜90%、(b)の濃度は通常0.1〜30%好ましくは0.2〜20%、(c)の使用量はモノマー重量に基づく前述した量]を不活性ガス置換の後、滴下することにより重合させることができる。また、(b)が油溶性の場合は、(b)の分散媒溶液[(b)の濃度は通常0.1〜
30%好ましくは0.2〜20%]、並びに(a)および(c)の水溶液[(a)の濃度および(c)の使用量は前記に同じ]をそれぞれ不活性ガス置換の後、これらを同時に分散剤溶液に滴下することにより重合させることができる。
ここで(a)および(b)の溶液(水溶液もしくは分散媒溶液)の滴下に際し、(a)と(b)を一括して滴下してもよいし、(a)と(b)を別々の溶液とした上で、滴下直前で混合してもよいし、また別々に同時滴下してもよい。
滴下時間は(a)の濃度、および重合反応発熱量により異なるが、通常0.5〜10時間、好ましくは1〜5時間である。
【0047】
重合反応の進行状況および終点は、懸濁液中のモノマー含量をガスクロマトグラフィーなどを用いて測定することにより確認できる。
【0048】
重合後の(共)重合体は、通常直径0.1〜2mmの含水ゲルとして得られる。該含水ゲルは通常ロ過または遠心分離により固液分離させた後、加熱乾燥(乾燥温度は通常30〜150℃好ましくは35〜130℃)させるが、重合時に用いられた分散媒が水と共沸するものの場合は、これらの加熱乾燥は必要なく、固液分離後における溶媒除去を行うだけでもかまわない。
含水ゲルの乾燥法としては、熱風乾燥、赤外線乾燥、間接加熱乾燥(真空乾燥、スクリューコンベア、ドラムドライヤー)および溶媒除去などが挙げられる。伝熱速度の速さと粒子の粒径の観点から好ましいのは、間接加熱乾燥、とくにスクリューコンベアおよびドラムドライヤーである。スクリューコンベアおよびドラムドライヤーによる乾燥の場合の乾燥温度は特に限定されないが、60〜130℃とくに70〜110℃が好ましい。
乾燥後の(共)重合体粒子の水分は、通常0.1〜15%、好ましくは0.1〜10%である。
【0049】
乾燥して得られる(共)重合体粒子は、水への溶解性の観点から好ましくは、粒径50μm未満のものが全粒子の0.1%以下、かつ粒径2,000μmを超えるものが全粒子の0.1%以下、さらに好ましくは粒径180μm未満のものが全粒子の0.1%以下、かつ粒径1,800μmを超えるものが全粒子の0.1%以下である。上記の粒径分布は篩を用いて確認できる。
該(共)重合体粒子の真球度は、微粉抑制の観点から、好ましくは1.1〜1、とくに1.06〜1である。ここで、真球度とは、粒子の長径(μm)と短径(μm)の比[長径/短径]を表し、完全な真球では1となる。
また、該(共)重合体粒子のフラクタル次数は、微粉抑制の観点から好ましくは1.9〜2とくに1.95〜2である。ここで、フラクタル次数とは、後述する方法で得られる、粒子表面の滑らかさを表す数値であり、完全平滑表面では2となる。
【0050】
本発明(請求項2に係る発明)におけるモノマー(a)を構成単位とする(共)重合体を乾燥させてなる粒子は、粒径50μm未満のものが全粒子の0.1%以下、かつ粒径2,000μmを超えるものが全粒子の0.1%以下である。粒径180μm未満のものが全粒子の0.1%以下、かつ粒径1,800μmを超えるものが全粒子の0.1%以下であるのが好ましい。
【0051】
本発明(請求項3に係る発明)におけるモノマー(a)を構成単位とする(共)重合体を乾燥させてなる粒子は、真球度が1.1〜1のものであり、1.06〜1のものが好ましい。
また、本発明(請求項4に係る発明)におけるモノマー(a)を構成単位とする(共)重合体を乾燥させてなる粒子は、フラクタル次数が1.9〜2のものであり、1.95〜2のものが好ましい。
本発明(請求項2〜4に係る発明)における(共)重合体は、モノマー(a)を、重合開始剤(b)および連鎖移動剤(c)の存在下、逆相懸濁重合させることにより、製造することができる。
【0052】
本発明(請求項1〜4に係る発明)における(共)重合体の分子量は、固有粘度で表され、該固有粘度は、ノニオン性およびアニオン性(共)重合体では、通常15〜32dl/g、好ましくは18〜30dl/g、カチオン性(共)重合体では、通常3〜20dl/g、好ましくは4〜15dl/g、両性(共)重合体では、通常3〜15dl/g、好ましくは4〜12dl/gである。
ここで固有粘度は、30℃で1Nの硝酸ソーダ水溶液中で測定される値である。
【0053】
また、該(共)重合体の分子量分布は曳糸長で表され、数値が小さいほど分子量分布が狭いことを示す。ノニオン性およびアニオン性(共)重合体では、通常60〜120mm、好ましくは60〜100mm、カチオン性(共)重合体では、通常5〜90mm、好ましくは5〜80mmである。
ここにおいて、曳糸長は後述する方法で測定される値(単位mm)である。
【0054】
本発明の高分子凝集剤は、優れた凝集性能を有することから、産業廃水の凝集沈澱用、下水汚泥の脱水用、石油の3次回収用、製紙工程での濾水歩留向上用または紙力増強用として幅広く用いられる。
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。実施例中の部は重量部である。
また、曳糸長、不溶解分、フラクタル次数、発塵度は下記の方法により測定した。
【0055】
<曳糸長>
測定は曳糸長測定装置[協和科学(株)製]による。具体的な測定方法は次の通り。
(共)重合体をイオン交換水に溶かして0.2%水溶液(液温25℃)とし、これにガラス球の下底が深さ11mmとなるようにガラス球(直径7mm)を浸漬する。約3秒間浸漬後、16mm/秒の速度でガラス球を引き上げた時、ガラス球と液面の間で形成される(共)重合体水溶液の糸(曳糸)が切れるまでの引き上げ距離を測定し、これを曳糸長(mm)とする。なお、該ガラス球は引き上げ用の糸が取り付けられた、約10mmのガラス棒付きのガラス球である。
【0056】
<不溶解分>
1Lビーカーに0.1%の塩化ナトリウム水溶液500gを入れ、これを長さ50mm、幅20mmの撹拌翼を取り付けたモーターにて 〜 r.p.m.で撹拌下、該水溶液中に2.5gの試料[(共)重合体、以下同じ]を加えて、2時間かけて溶解させる。予め秤量した100μmのステンレス製金網にて溶解液をろ過する。残渣を金網とともにアルミ皿に載せて、120℃の恒温槽で2時間乾燥させる。乾燥後の残渣を金網とともにデシケータ内で室温まで冷却後、秤量してステンレス製金網重量を差し引いた重量を[乾燥後の残渣量]とし、下記の式から不溶解分を求める。
不溶解分(%)=[乾燥後の残渣量(g)/溶解時の試料量(g)]×100%
【0057】
<フラクタル次数>
球状の試料1個の走査型電子顕微鏡写真を、20、40、80、150および300倍の各倍率で撮影する。これらの各写真について粒子輪郭長および粒子投影面積を求める。次に粒子輪郭長の常用対数をX軸、粒子投影面積の常用対数をY軸とするX−Y座標に、各写真から求めた点(5点)をプロットし、その点を最小二乗法により直線を描く。
無作為に取出したさらに5個の樹脂粒子の各々について上記と同様にして直線を描き、その傾きの平均値をフラクタル次数とする。
【0058】
<発塵度>
1Lの吸引瓶の吸入口とデジタル発塵計(柴田科学製:MODEL P−5)の吸入口とを内径7mm、長さ10cmのガラス管でつなぐ(接続部はゴム管)。吸引瓶の上部の注ぎ口から、ロート(直径120mm、足部内径15mm、足部長さ50mm)を用いて試料20gを吸引瓶中に落下させる。落下させた試料から1分間に発塵した微粒子の個数をデジタル発塵計を用いて測定し、この値を発塵度(単位CPM、1CPM=0.001mg/m3、測定範囲0.01〜100mg/m3)とした。
【0059】
実施例および比較例で用いた連鎖移動剤を次に示す。
連鎖移動剤1−1 エチレングリコール−ジ−2−メルカプトエチルエーテル
連鎖移動剤2−1 マレイン酸−ジ−2−メルカプトエチルエステル
連鎖移動剤3−1 トリエタノールアミン−ε−カプロラクトン付加物−トリ−3−メルカプトプロピオン酸エステル
連鎖移動剤4−1 システイン
【0060】
実施例1〜9および比較例1〜3
シクロヘキサン207部、エチルヒドロキシエチルセルロース1.04部(0.5%/分散媒)を反応容器に仕込み、窒素ガスを通気して容器内を十分窒素置換するとともに、液温を50℃に調整した。表1に示すモノマー(部)、連鎖移動剤[モノマーに対する量(ppm)]およびイオン交換水の合計311部をpH7に調整し、該水溶液にアゾビスアミジノプロパン塩酸塩0.070部を溶解し、滴下漏斗により2時間かけて分散媒に全量投入した。重合終了後、重合液を撹拌下のアセトン中に注ぎ込み、さらにデカンテーションして(共)重合体を取り出した。得られた(共)重合体をアルミ皿の上に均一に広げ、循風乾燥機内(40℃)で2時間乾燥させて、重量平均粒径0.8mm、含水率8.5%の(共)重合体からなる高分子凝集剤を得た。
【0061】
比較例4、5
表1に示す、モノマー(同上)、連鎖移動剤(同上)およびイオン交換水の合計455部を断熱反応容器に仕込み、20℃で液中に窒素ガスを20分間吹き込んだ。ついで順次アゾビスアミジノプロパン塩酸塩10%水溶液0.5部、過酸化水素10%水溶液0.02部、アスコルビン酸10%水溶液0.01部を添加した。添加後窒素の吹き込みを停止した。約10分後に液温上昇が始まり、反応系は次第に増粘しブロック状の(共)重合物になった。7時間後に得られたブロックを細断し、75℃の循風乾燥機内で5時間乾燥した後、ミキサーにて粉砕し、粉末状の(共)重合体からなる高分子凝集剤を得た。
【0062】
【表1】

Figure 0004289880
【0063】
表中の記号はそれぞれ次の化合物を表す。
AAm:アクリルアミド
NaA:アクリル酸ソーダ
DAMQ:塩化トリメチルアミノエチルメタクリレート
【0064】
実施例および比較例における水相中および全系中のモノマー濃度(%)および重合時の最高到達温度(℃)と、実施例および比較例で得られた高分子凝集剤の固有粘度(dl/g)、曳糸長(mm)、不溶解分(%)、粒径分布[粒径180μm未満の粒子の含有量(%)および1,800μmを超える粒子の含有量(%)]、フラクタル次数、真球度および発塵度(CPM)を表2に示す。
【0065】
【表2】
Figure 0004289880
【0066】
表2より、実施例1〜9の(共)重合体は、それぞれ対応する比較例1〜3の(共)重合体と比較して、不溶解分の発生がほとんどなく、高い固有粘度で、曳糸長が小さいことがわかる。また水溶液重合と比較した場合は、同程度の固有粘度でありながら、曳糸長が小さく分子量分布が狭いこと、さらに粒径分布、フラクタル次数、真球度および発塵度の結果から微粉発生が極めて少ないことがわかる。
【0067】
凝集剤の性能評価例1
実施例1〜5および比較例4で得た高分子凝集剤を用いて、K砂利洗浄場廃水(懸濁物質0.35%、pH6.0)にて凝沈試験を行った。結果を表3に示す。凝沈試験は廃水300mlを栓付き300mlメスシリンダー(沈降管)に入れ、これに凝集剤の0.1%イオン交換水溶液を室温にて所定量添加した。次にこの沈降管を10回転倒させて廃水と凝集剤水溶液とを混合させ、フロックを形成させた後、沈降管を静置してフロック層の界面の沈降速度を測定した。凝沈速度はm/時間で表す。
表3から、本発明の凝集剤は比較例の凝集剤に比較して、低添加量で高い凝沈速度(凝沈性)が得られることがわかる。
【0068】
【表3】
Figure 0004289880
【0069】
凝集剤の性能評価例2
実施例6〜9および比較例3、5で得た高分子凝集剤を用いて、T下水処理場混合生汚泥(固形分濃度1.1%、pH6.9、有機分78%)にて脱水試験を行った。結果を表4に示す。
なお、脱水試験は汚泥200mlを300mlビーカーにとり、これに凝集剤の0.1%イオン交換水溶液を室温にて所定量加え、ジャーテスターにて180rpmで1分間撹拌してフロックを形成させた。これを小型遠心脱水機(1,500G)で脱水して、得られた脱水ケーキの含水率を測定した。ケーキ含水率は%で表す。
表4から、本発明の凝集剤は比較例の凝集剤に比較して、低添加量で高い脱水率(低いケーキ含水率)が得られることがわかる。
【0070】
【表4】
Figure 0004289880
【0071】
【発明の効果】
本発明の高分子凝集剤は、つぎの効果を奏することから極めて有用である。
(1)高モノマー濃度の重合条件で得られるにも拘わらず、水への不溶解分が極めて少ない。
(2)高モノマー濃度の重合条件で得られるため乾燥が容易で、後の乾燥工程の簡略化が図れる。
(3)粒径分布が狭く、しかも微粉が極めて少ないため、水への溶解が容易であり、また微粉による作業環境の悪化をもたらすこともない。
(4)真球状で、表面が滑らかであるため、輸送時や取り扱い時に微粉を生じる可能性が低く、上記の微粉による弊害をもたらすことがない。
(5)高分子量かつ狭い分子量分布を有するため、低添加量で優れた凝集効果を発揮する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polymer flocculant. More specifically, the present invention relates to a polymer flocculant useful for agglomeration and sedimentation of industrial wastewater, for dewatering sewage sludge, for tertiary recovery of oil, for improving drainage yield in papermaking processes, or for enhancing paper strength.
[0002]
[Prior art]
As a polymer flocculant, nonionic, anionic, cationic and amphoteric obtained by radical polymerization of ethylenically unsaturated monomer by aqueous solution polymerization method, thin film polymerization method, suspension polymerization method, precipitation polymerization method and emulsion polymerization method, etc. High molecular weight (co) polymers are known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the aqueous solution polymerization method, it is difficult to control the molecular weight in high-concentration polymerization of monomers due to the difficulty of heat removal during polymerization, and the generation of insoluble components is inevitable. In other polymerization methods, it is easy to control the molecular weight in high-concentration polymerization of monomers, but in the thin film polymerization method, suspension polymerization method and precipitation polymerization method, the final product powder form is indeterminate, so fine powder is generated. The problem is that the working environment is deteriorated and the water dissolution takes a long time, and the emulsion polymerization has a problem in transportation due to the final product being liquid.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, in the present invention, the ethylenically unsaturated monomer (a) is represented by the radical polymerization initiator (b) and the following general formula (1). , (A) 100-100,000 ppm It comprises a (co) polymer (A) obtained by reverse-phase suspension polymerization at a monomer concentration of 40 to 98% by weight in the aqueous phase in the presence of a chain transfer agent (c) for radical polymerization, Polymer flocculants having a length of 60 to 120 mm for nonionic and anionic (co) polymers and 5 to 90 mm for cationic (co) polymers; and for coagulating sedimentation of industrial wastewater and dewatering of sewage sludge The above-mentioned polymer flocculant for tertiary recovery of oil, improvement of drainage yield in papermaking process, or enhancement of paper strength.
[0005]
Q [(C = O) p (X 1 ) x [(X 2 ) y -A 1 -(C = O) q -X Three ] m -T] n (1)
[Wherein Q is an n-valent organic group; X 1 And X Three Is O, S or NH; X 2 Is a carbonyl group or —CONH—; at least a portion of T is of the formula — (C═O) r -(A 2 ) t A group represented by -Z, the remainder may be H; Z is a chain transfer group; A 1 Is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or the formula -A Three -X Four -X Three -A Four A group represented by-; Three And A Four Is a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms; X Four Is a carbonyl group or —NHCO—; A 2 Is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or when Z is SH, A 2 Is the formula -CH 2 -CH (X Five H) -CH 2 A group represented by-(X Five Is O or S); p, q, r, t, x and y are each 0 or 1; m is 0 or an integer of 1 to 50; n is an integer of 1 to 100; Inside and [] may be the same or different. ]
[0006]
In the general formula (1), the n-valent organic group Q includes a residue obtained by removing n active hydrogen atom-containing groups from an organic compound having an active hydrogen atom-containing group.
The active hydrogen atom-containing group includes a hydroxyl group, a primary or secondary amino group, a carboxyl group, a thiol group, and a combination of two or more thereof; as the residue Q, for example, a hydroxyl group-containing compound (monovalent or polyvalent) A residue obtained by removing a hydroxyl group from a monohydric alcohol or a monohydric or polyhydric phenol), a primary or secondary amino compound [a primary or secondary amine (mono or polyamine), amino alcohol, etc.] to a primary or secondary Residue excluding amino group (or amino group and / or hydroxyl group), carboxyl group-containing compound [monovalent or polyvalent carboxylic acid, hydroxy acid, amino acid, etc.] to carboxyl group (or carboxyl group and / or hydroxyl group or amino acid) And thiol group-containing compounds (monovalent or polyvalent thiol, It is a hydroxyl group, a carboxyl group and / or thiol groups (or thiol groups and / or hydroxyl groups from a thiol) having an amino group, residue and the like, excluding a carboxyl group and / or amino group).
[0007]
Examples of the alcohol include the following, and a mixture of two or more thereof.
・ Monohydric alcohol
Aliphatic alcohols (C1-C8, such as methanol, ethanol, n- and i-propanol, hexanol, 2-ethylhexanol), alicyclic alcohols (C5-C10, such as cyclopentanol, cyclohexanol), Monools having aromatic fatty alcohols (7 to 20 carbon atoms such as benzyl alcohol and phenylethyl alcohol) and tertiary amino groups (1 to 10) [dihydrocarbyl alkanolamines having 6 to 15 carbon atoms (the following 2 N-hydroxyalkylated products of primary monoamines: diethylethanolamine, etc.), N-hydroxyalkylated products of aliphatic secondary amines having the following tertiary amino groups
Such].
[0008]
・ Polyvalent (2 to 100 or more, preferably 2 to 8) alcohols
Dihydric alcohols [aliphatic glycols having 2 to 20 carbon atoms (preferably 2 to 8 carbon atoms) (alkylene glycols such as ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propylene glycol, 1,2-, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol), alicyclic diol having 5 to 20 carbon atoms (cyclopentanediol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.), carbon number 8-16 araliphatic diols (such as dihydroxymethylbenzene)]; and trihydric to octahydric or higher polyols, such as (cyclo) alkane polyols (representing alkane polyols and / or cycloalkane polyols, and so on) ), Intramolecular and intermolecular Water products [C3-C12 aliphatic triols (glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, hexanetriol, etc.), C4-C20 tetraols (pentaerythritol, diglycerin, sorbitan, etc.), pentitol ( Adonitol, arabitol, xylitol, etc.), hexitol (sorbitol, mannitol, iditol, tallitol, dulcitol, etc.), polyglycerin (degree of polymerization 3-10) (triglycerin, tetraglycerin, etc.), polypentaerythritol (dipentaerythritol, tripenta) Erythritol, etc.), cycloalkane polyols [tetrakis (hydroxymethyl) cyclohexanol, etc.], saccharides and their derivatives (glycosides, etc.) [monosaccharides (glucose, mannose, etc.) Fructose, sorbose, etc.), oligosaccharides (sucrose, clehalose, lactose, raffinose, etc.), and glycosides [alkyl (carbon number 1-4) glucoside (methyl glucoside, etc.)], alkylene glycol or alkane polyol (ethylene glycol, glycerin, Glucoside of trimethylolpropane, hexanetriol, etc.]], polyol having tertiary amino group (1-10) [trialkanolamine having 6 to 15 carbon atoms (such as triethanolamine), monohydrocarbyl dialkanolamine (N, N-dihydroxyalkylated products of the following primary monoamines: ethyldiethanolamine, N, N-dihydroxyethylaniline, etc.), polyN-hydroxyalkyl-substituted products of the following polyamines (N, N, N ′ N'- tetra-hydroxyethyl ethylenediamine, etc.), the degree of polymerization unsaturated alcohols of up to 100 [number 2-4 or more carbon, such as vinyl alcohol, such as polymer (polyvinyl alcohol (meth) allyl alcohol]).
[0009]
. (Poly) oxyalkylene mono- and polyols
Compound having 1 or 2 to 100 (preferably 2 to 8) active hydrogen atoms (the above monohydric alcohol, polyhydric alcohol, monohydric or polyhydric phenol, primary or secondary amine described below, Alkylene oxide adduct of a carboxyl group-containing compound and a thiol group-containing compound) or a methylene chloride-coupled product of the above polyhydric alcohol and / or alkylene oxide adduct thereof (methylene ether) And bonded through a group).
Examples of the alkylene oxide include alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms (hereinafter abbreviated as AO), ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), 1,2-, 2,3-, 1,3- and 1,4-butylene oxide and combinations of two or more of these (random and / or block addition) are included. The number of added moles is usually 1-50, preferably 1-10, per active hydrogen atom.
[0010]
Examples of phenol include the following and mixtures of two or more thereof.
・ Monohydric phenol
Monocyclic [C6-C20, such as (alkyl) phenol (cresol, ethylphenol, butylphenol, octylphenol, nonylphenol, dinonylphenol, etc.), alkoxy or amino-substituted phenol (methoxyethylphenol, guaiacol, aminophenol, etc.)], and Polycyclic [C10-20, such as phenylphenol, styrenated phenol, hydroxybiphenyl, naphthol].
・ Polyhydric phenol
Divalent phenol [monocyclic (C6-C16, for example, hydroquinone, resorcin), polycyclic [C13-C20, for example, bisphenol (bisphenol F, bisphenol A, bisphenol S, etc.)], trivalent to tetravalent Or more polyphenols [monocyclic (C6-C16, for example, 1,2,3-trihydroxybenzene, 1,3,5-trihydroxybenzene), polycyclic [C13-20 or more] , For example, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, condensate of phenol and formaldehyde (novolak), polyphenol, etc.]].
[0011]
Examples of the primary or secondary amino compound include the following and a mixture of two or more thereof.
・ Primary or secondary monoamine
Primary amine [aliphatic amine (C1-C22, alkyl or alkenylamine such as methylamine, ethylamine, propylamine, pentylamine, 2,2-dimethylpropylamine, 2-ethylbutylamine, 2,2-dimethylbutylamine , Hexylamine, octylamine, 2-ethylhexylamine, n- and i-decylamine, laurylamine, oleylamine), alicyclic amine (4 to 10 carbon atoms, for example, cyclopentylamine, cyclohexylamine), aromatic amine (carbon number) 5 to 12, for example, aniline, toluidine, anisidine, aminoacetanilide, naphthylamine), araliphatic amine (carbon number 7 to 15, for example, benzylamine, phenylethylamine), carbon number having tertiary amino group (1 to 10) 4 ~ 2 Aliphatic primary amines [N, N-dialkylalkylenediamine (for example, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-diethylpropylenediamine, N, N-dimethylhexamethylenediamine, etc.), N , N, N′-trialkyldialkylenediamine (eg 1,1,4-trimethyldiethylenetriamine), tetraalkyltrialkylenetetramine (eg 1,1,4,7-tetramethyltriethylenetetramine)]]; Secondary amines [aliphatic amines (2-15 carbon atoms, dialkylamines such as dimethylamine, methylbutylamine, methyl-t-butylamine, methyl-2-ethylhexylamine, methylisodecylamine, dibutylamine, diisobutylamine, di-t -Butylami , Butylpentylamine, dipentylamine), alicyclic amine (5 to 20 carbon atoms, dicycloalkyl or alkylcycloalkylamine such as methylcyclohexylamine), aromatic amine (5 to 20 carbon atoms such as pyrrole, methyl) Pyrrole), heterocyclic amines (5 to 10 carbon atoms, for example, piperidine, pipecoline, morpholine), aliphatic secondary amines having 5 to 20 carbon atoms having a tertiary amino group (1 to 10) (N, N, N′-triethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyldiethylenetriamine, etc.)].
[0012]
.Primary or / and secondary polyamines
Aliphatic polyamines [diamines (2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms, alkylenediamines such as ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine), poly (degree of polymerization 2 to 10) alkylene (carbon atoms 2 to 4) polyamines (diethylenetriamine) , Triethylenetetramine, etc.]], cycloaliphatic polyamines [diamines (C5-C20, such as cyclohexanediamine, isophoronediamine, cyclohexylenediamine, dicyclohexylmethanediamine, etc.)], aromatic polyamines (C6-C20, such as Phenylenediamine, toluylenediamine, methylenedianiline, diphenyl ether diamine), araliphatic polyamines (7 to 15 carbon atoms, such as xylylenediamine), heterocyclic polyamines (4 to 10 carbon atoms, such as pyridine) Razin, aminoethylpiperazine), partially alkylated (1 to 4 carbon atoms) of these polyamines, and (poly) amide polyamines [the following dicarboxylic acids (aliphatic dicarboxylic acids and / or dimer acids) and excess polyamines (alkylenes) Reaction products with diamines, polyalkylene polyamines, etc.].
. (Poly) oxyalkylene mono- and polyamines
Aminoalkyl ether of the above alcohol [monohydric alcohol, polyhydric alcohol, (poly) oxyalkylene mono- and polyol] [for example, cyanoethylated by reacting acrylonitrile and then hydrogenated to aminopropyl ether]
・ Amino alcohol
Mono- and dialkanolamines having 2 to 12 carbon atoms (monoethanolamine, diethanolamine, etc.).
[0013]
Examples of the carboxyl group-containing compound include the following and a mixture of two or more thereof.
・ Monovalent carboxylic acid
Aliphatic carboxylic acid (C1-C20, such as formic acid, acetic acid, propionic acid, 2-ethylhexanoic acid, lauric acid, oleic acid, stearic acid), alicyclic carboxylic acid (C6-C20, such as cyclopentane) Carboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid), aromatic carboxylic acid (carbon number 7 to 20, for example, benzoic acid, diphenylcarboxylic acid) and the like.
[0014]
・ Polyvalent (bivalent to 100 or higher) carboxylic acid
Dicarboxylic acids [aliphatic dicarboxylic acids [2 to 40 carbon atoms such as maleic acid, fumaric acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, azelaic acid, mesaconic acid, citraconic acid, glutaconic acid, carbon number in the side chain Alkyl or alkenyl succinic acid having 4 to 35 hydrocarbon groups (such as isododecenyl succinic acid and n-dodecenyl succinic acid)], alicyclic dicarboxylic acid (having 6 to 40 carbon atoms, such as 1,3-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,2- and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid 1,3- and 1,4-dicarboxymethylcyclohexane, methylmedicic acid, dimer acid), aromatic dicarboxylic acid (carbon number 8-20, such as phthalic acid, isophthalic acid) Terephthalic acid, toluene dicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, etc.)] Carboxylic acid [aliphatic polycarboxylic acid [carbon number 7 to 20, for example, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylene Carboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid], alicyclic polycarboxylic acid (9 to 20, for example, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid), aromatic Group polycarboxylic acid (carbon number 9-20, for example 1,2,4- and 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4- and 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, trimellitic acid, Pyromellitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, etc.)], unsaturated carboxylic acids up to a degree of polymerization of 100 ((a12-1) described below, for example (meth) a Polymers of acrylic acid], carboxymethylated aliphatic carboxylic acid [the polyamine having a tertiary amino group (1-10) (alkylenediamine, etc.) (e.g., ethylenediaminetetraacetic acid)], etc.].
. (Poly) oxyalkylene mono- and polycarboxylic acids
Carboxyalkyl ether of the above alcohol [monohydric alcohol, polyhydric alcohol, (poly) oxyalkylene mono- and polyol] [for example, carboxymethylated by reacting halocarboxylic acid (monochloroacetic acid etc.) in the presence of alkali]
[0015]
・ Hydroxy acid
Aliphatic hydroxy acids [2-20 carbon atoms such as glycolic acid, lactic acid, tartronic acid, glyceric acid, malic acid, tartaric acid, ricinoleic acid, and ω-oxycarboxylic acid (ω-oxycaproic acid, ω-oxyenanthic acid, [omega] -oxycaprylic acid, [omega] -oxypelargonic acid, [omega] -oxycapric acid, [omega] -oxyundecanoic acid, [omega] -oxidedecanoic acid, etc.]], aromatic hydroxy acids (C7-20, such as salicylic acid, p-hydroxy) Benzoic acid, tropic acid, benzylic acid, di- and tri-hydroxybenzoic acid).
·amino acid
C2-C20 aliphatic, heterocyclic and aromatic amino acids such as glycine, leucine, alanine, glutamic acid, aspartic acid, arginine, citrulline, threonine, cystine, arginine, leucine, isoleucine, lysine, serine, tyrosine, valine, Proline, hydroxyproline, threonine, valine, methionine, lysine, ornithine, tyrosine, phenylalanine, tryptophan, phenylglycine, anthranilic acid (these amino acids may be D-form and L-form each alone or a mixture of any mixing ratio), And ω-aminocarboxylic acids (ω-aminocaproic acid, ω-aminoenanthic acid, ω-aminocaprylic acid, ω-aminopelargonic acid, ω-aminocapric acid, ω-aminoundecanoic acid, ω-aminododecanoic acid, etc.).
[0016]
Examples of the thiol group-containing compound include the following and a mixture of two or more thereof.
・ Monovalent thiol
Aliphatic thiol (C1-C20, for example, methanethiol, ethanethiol, propanethiol, n-octanethiol, n-dodecanethiol, hexadecanethiol, n-octadecanethiol); alicyclic thiol (C5-20, For example, cyclopentanethiol, cyclohexanethiol); araliphatic thiol (C7-20, such as toluenethiol, xylenethiol); aromatic thiol (C6-12, such as benzenethiol, thiocresol, thiolenol).
・ Multivalent thiol
Dithiol [aliphatic dithiol (C2-C40, such as ethanedithiol, n-, i- and sec-propanedithiol, 1,3- and 1,4-butanedithiol, 1,6-hexanedithiol, neopentanedithiol) , Alicyclic dithiol (C5-20, such as cyclopentanedithiol, cyclohexanedithiol), aromatic dithiol (C6-16, such as benzenedithiol, biphenyldithiol)] and the like.
[0017]
・ Thiols with hydroxyl, carboxyl and / or amino groups
C2-C20, for example, mercaptoalcohol (such as ethylene thioglycol), mercaptophenol (such as thiocatechol and mercaptonaphthol), mercaptocarboxylic acid (such as mercaptobenzoic acid, thiosalicylic acid, thioglycolic acid, and cysteine)].
[0018]
In the general formula (1), examples of the chain transfer group Z include SH and SR. 1 , SSR 1 , CG Three Etc. Where R 1 Can be substituted with 1 to 20 carbon atoms (preferably 1 to 4 hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, cyano groups, nitro groups and / or halogens (Cl, Br, etc.)), (cyclo ) Represents an alkyl group, an (alkyl) aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group or an allyloxy group; G represents a halogen (Cl, Br, etc.). Of these chain transfer groups, SH is preferable from the viewpoint of controlling the molecular weight of the obtained (co) polymer.
In general formula (1), all of T are represented by the formula-(C = O). r -(A 2 ) t -Z is preferred, but a part of T (preferably 2 or more) is represented by the formula-(C = O). r -(A 2 ) t The remainder of the group represented by -Z may be H.
[0019]
A in general formula (1) 1 And A 2 As the alkylene group, an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene group, 1,2- and 1,3-propylene group, 1,2-, 2,3-, 1,3- and 1,4- A butylene group, an isobutylene group, a 1,2-alkylene group having 5 to 8 carbon atoms, a penta- to octa-methylene group, and a residue of the ω-oxycarboxylic acid or ω-aminocarboxylic acid (carboxyl group and hydroxyl group or amino group). A group excluding a group), a residue of the mercaptoalcohol, mercaptophenol or mercaptocarboxylic acid (a group excluding a thiol group and a hydroxyl group or a carboxyl group), and a combination of two or more of these.
When Z is SH, A 2 Is -CH 2 -CH (OH) -CH 2 -Or -CH 2 -CH (SH) -CH 2 -May be sufficient.
A 1 Of which -A Three -X Four -X Three -A Four The group represented by-has formula -A Three -CO-O-A Four -, -A Three -CO-SA Four -, -A Three -CO-NH-A Four -, -A Three -NH-CO-OA Four -, -A Three -NH-CO-SA Four -, And -A Three -NH-CO-NH-A Four A group represented by-is included. Divalent hydrocarbon group A Three And A Four Includes an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, a (di) cycloalkylene group and an arylene group. A Three As a residue of the above dicarboxylic acid (a group excluding two carboxyl groups) and a residue of the following diisocyanate (a group excluding two isocyanate groups); A Four The diol or dihydric phenol residue (a group excluding two hydroxyl groups), the dithiol residue (a group excluding two thiol groups) and the diamine residue (two amino acids). Group without the group).
-A Three -CO-NH-A Four -As amide bond-containing groups in nylon salts such as nylon 6,6,6,10,6,12,11,6,11,10,11,12,12,6,12,10,12,12, A Three -CO-O-A Four Examples of-include ester bond-containing groups corresponding to these amide bond-containing groups (NH is replaced by O).
[0020]
A Three The diisocyanate constituting the diisocyanate is an aliphatic diisocyanate having 2 to 10 carbon atoms (excluding carbon in the NCO group; the same shall apply hereinafter) (1,6-hexane diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexane diisocyanate, lysine diisocyanate, etc.) , Alicyclic diisocyanates having 6 to 16 carbon atoms (4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, norbornane diisocyanate, isophorone diisocyanate, etc.), araliphatic diisocyanates having 8 to 12 carbon atoms (xylylene diisocyanate) , Α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.),
C6-C16 aromatic diisocyanate (1,3- and 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4'- and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthylene -1,5-diisocyanate, etc.), and mixtures of two or more thereof.
[0021]
In the general formula (1), y is 0 when p = 1 and / or q = 1, and r = 0 when q = 1. m is preferably 0 or 1 to 30, more preferably 0 or 1 to 10 (especially 1 to 5); and n is preferably 1 to 70, more preferably 1 to 50, particularly 2 to 10.
The chain transfer agent (c) suitable for use in the present invention includes those represented by the following formulas (1) to (6).
1) m, t, p, x, and r are 0: Q [-Z] n [For example, the following chain transfer agent 4].
2) m is 0, t is 1, and p + r ≦ 1 is satisfied:
Q (X 1 -A 2 -Z) n [For example, mercaptoalkyl (thio) ether (such as the following chain transfer agent 1) and mercaptoalkylamine];
Q (X 1 -CO-A 2 -Z) n [E.g., (thio) esters of mercaptoalkanoic acid and alcohol or thiol, and amides of mercaptoalkanoic acid and amine];
Q (CO-X 1 -A 2 -Z) n [For example, (thio) esters of carboxylic acid and mercaptoalkanol or alkanedithiol (the following chain transfer agent 2 and the like, and carboxylic acid amide of mercaptoalkylamine);
Q [CO-A 2 -Z] n [For example, mercaptoketone (mercaptoalkanone etc.)].
[0022]
3) m and t are 1 and satisfy p + y ≦ 1, q + r ≦ 1 and p + q + r−x ≦ 1 [p = x = y = q = r = 0, p = q = r = 0, x = y = 1, p = q = 0, x = y = r = 1 (the chain transfer agent 3 below), p = r = 0, x = y = q = 1, p = x = y = r = 0 and q = 1, p = x = y = q = 0, r = 1, p = y = r = 0, x = q = 1, p = y = q = r = 0, x = 1, p = x = q = r = 0, y = 1, p = x = q = 0, y = r = 1, p = x = r = 0, y = q = 1, p = 1, x = y = q = r = 0, p = x = q = 1, y = r = 0, p = x = 1, y = q = r = 0, and p = x = r = 1, y = q = 0].
4) m ≧ 2, t = 1, y = 0, satisfying q + r ≦ 1 and p + q + r−x ≦ 1 [eg, p = 1 = p = x = q = r = 0, p = x = r = 0, q = 1 P = x = q = 0, r = 1, p = r = 0, x = q = 1, p = q = r = 0, x = 1, p = 1, x = q = r = 0, p = X = q = 1, r = 0, p = x = 1, q = r = 0, p = x = r = 1, q = 0, and p = q = 0, x = r = 1].
5) m ≧ 2, t is 1, y is 1, p is 0, X Three Is O or S, X 2 Are carbonyl groups and satisfy q + r ≦ 1 and q + r−x ≦ 1 [q = r = 0, x = 1, q = 0, x = r = 1, r = 0, x = q = 1, x = q = r = 0, x = q = 0, r = 1, and x = r = 0, q = 1].
6) m ≧ 2, t is 1, y is 1, p is 0, q is 0, X Three Is NH and satisfies r−x ≦ 1 [r = 0, x = 1, x = r = 1, x = r = 0, and x = 0, r = 1].
[0023]
The mercapto equivalent of the chain transfer agent (c) [molecular weight per chain transfer group Z (number average)] is usually 1,000 or less, preferably 500 or less, particularly 90 to 300.
(C) is a precursor having an active hydrogen atom-containing group (hydroxyl group, amino group, carboxyl group) other than a thiol group [in the general formula (1), all of T is H, for example, the above monovalent or polyvalent Monohydric alcohol, (poly) oxyalkylene mono- or polyol, monohydric or polyhydric phenol, primary or secondary amine, amino alcohol, monohydric or polyhydric carboxylic acid, hydroxy acid or amino acid, esterified product thereof [Lactone (the following) adduct, polycondensate of the above diol and dicarboxylic acid], amidated product [lactam (the following) adduct, polycondensate of the above dicarboxylic acid and diamine or diisocyanate]], urethane and / or urea [Diisocyanate and diol [dihydric alcohol or (poly) oxyalkyl Diol] and / or polyaddition product with diamine] is added to an alkylene sulfide (sulfide corresponding to the above AO, such as ethylene sulfide), and the hydroxyl group of the precursor having a hydroxyl group is converted into a thiol group [halogenated (for example, thionyl). Chlorinated with chloride, etc., then reacted with alkali hydrosulfide, reacted with diphosphorus pentasulfide, etc.], and the above precursor is reacted with epihalohydrin (such as epichlorohydrin) to glycidyl and then hydrogen sulfide is reacted to form a glycidyl group. Formula -CH 2 -CH (OH) -CH 2 Convert to -SH or further convert the hydroxyl group to a thiol group if necessary. Reactive group (hydroxyl group, carboxyl group, amino group, etc.) or reactive group (hydroxyl group, carboxyl group, amino group). Etc.) and a reactive agent [(thio) esterification, (thio) amidation], a thiol or dithiol having the above reactive group and the above precursor and a reactive coupling agent (the above diisocyanate). , Diols, dicarboxylic acids, diamines, dihalides listed below) and the like [to form a (thio) urethane bond and / or (thio) urea bond, (thio) ester bond, (thio) amide bond, ether bond, etc.]] It can be produced by introducing a chain transfer group Z by a method such as ringing. Kill.
[0024]
As the lactone, a lactone corresponding to the ω-oxycarboxylic acid (ω-oxycaproic acid, ω-oxyenanthic acid, ω-oxycaprylic acid, ω-oxypelargonic acid, ω-oxycapric acid, ω-oxyundecanoic acid, ω-oxide decanoic acid, etc.), lactam corresponding to the above ω-aminocarboxylic acid (caprolactam, enantolactam, capryllactam, laurolactam, etc.), dihalide alkylene dihalide G-A1 -G, for example methylene chloride.
[0025]
Among (c), from the viewpoint of controlling the molecular weight of the obtained (co) polymer, the chain transfer group is preferably SH and the other symbols in the general formula (1) are as follows.
Chain transfer agent 1 [p, m, r is 0, t, x is 1, X 1 When is an oxygen atom]
Q [OA 2 -SH] n [Hydroxyl-containing compound Q (OH) n Of mercaptoalkyl ether]
Specific examples include ethylene glycol-di-2-mercaptoethyl ether, trimethylolpropane-tri-2-mercaptoethyl ether, pentaerythritol-tetra-2-mercaptoethyl ether, and the like.
As these production methods, the hydroxyl group of a hydroxyl group-containing compound (monovalent or polyhydric alcohol or monovalent or polyhydric phenol) is chlorinated with thionyl chloride or the like and then reacted with an alkali hydrosulfide, or a hydroxyl group-containing compound ( A method in which a polyhydric alcohol or the like) is reacted with ω-mercapto-alkyl alcohol to etherify.
[0026]
Chain transfer agent 2 [m, r is 0, p, t, x is 1, X 1 When is an oxygen atom]
Q [COO-A 2 Z] n [Carboxyl group-containing compound Q (COOH) n Of mercaptoalkyl ester]
Specific examples include maleic acid-di-2-mercaptoethyl ester, fumaric acid-di-2-mercaptoethyl ester, adipic acid-di-2-mercaptoethyl ester, terephthalic acid-di-2-mercaptoethyl ester, and the like. Can be mentioned.
As these production methods, a carboxyl group-containing compound (monovalent or polyvalent carboxylic acid, hydroxy acid or amino acid) or an ester-forming derivative thereof [an acid anhydride or a lower (1 to 4 carbon atoms) alkyl ester] is ω- The method of making it esterify by making it react with a mercapto-alkyl alcohol is mentioned.
[0027]
Chain transfer agent 3 [p, q is 0, m, r, t, x, y is 1, X 1 Is an oxygen atom, X 2 Is a carbonyl group, X Three When is an oxygen atom or NH]
Q [OCO-A 1 -OCO-A 2 -SH] n [Hydroxyl-containing compound Q (OH) n Mercaptocarboxylic esters of lactone adducts of] and Q [OCO-A 1 -NH-CO-A 2 -SH] n [Hydroxyl-containing compound Q (OH) n Lactam adduct mercaptocarboxylic amide]
Specific examples include triethanolamine-ε-caprolactone adduct-tri-3-mercaptopropionic acid ester, triethanolamine-ε-caprolactam adduct-tri-3-mercaptopropionic acid amide, and the like.
Examples of these production methods include a method of adding a lactone or lactam to a hydroxyl group-containing compound (monovalent or polyhydric alcohol or monovalent or polyhydric phenol) and then esterifying or amidating with ω-mercapto-carboxylic acid. It is done.
[0028]
Chain transfer agent 4 [when p, m, r, t, x are 0]
Q (SH) n [Thiol group-containing compound]
Specific examples include cysteine and the like.
[0029]
The ethylenically unsaturated monomer (a) in the present invention includes the following.
(A1) Hydrophilic vinyl monomer
The following (a11) to (a14) and mixtures thereof:
(A11) Nonionic monomer
(A11-1) a (meth) acrylate monomer having a hydroxyl group and / or an oxyethylene group: (meth) acrylic acid (representing acrylic acid and / or methacrylic acid, hereinafter the same expression is used) and polyvalent ( Divalent to 12-valent or higher) alcohol (as described above) or polyoxyalkylene mono- or poly-ol (as described above, polymerization degree of 2 to 100 or higher, oxyethylene group content of 50% or higher, monovalent Or an ester with 2 to 12 or more), for example, hydroxyalkyl (2 to 4 carbon atoms) (meth) acrylate [hydroxyethyl (meth) acrylate etc.], and (poly) glycerin (degree of polymerization 1 to 10) Mono (meth) acrylate, polyethylene glycol (hereinafter abbreviated as PEG) or its monoalkyl (C1-C4) ether mono (meth) acrylate [diethylene glycol mono (meth) acrylate, PEG (polymerization degree 51-100) mono (meth) acrylate, ω-methoxy PEG (polymerization degree 2-100) (meth) Acrylate etc.];
(A11-2) (meth) acrylamide monomer: (meth) acrylamide and derivatives thereof [N-alkyl (carbon number 1 to 4) or hydroxyalkyl (carbon number 1 to 4) substituted product], for example, N-methyl (Meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, etc .;
(A11-3) Unsaturated alcohol: alkenol (2 to 6 or more carbon atoms) and its (poly) oxyalkylene ether (2 to 4 carbon atoms of alkylene group, degree of polymerization 1 to 100)], for example, vinyl alcohol , (Meth) allyl alcohol, etc .;
(A11-4) Nitrogen atom-containing nonionic vinyl monomer: N-vinyl lactam (N-vinyl-2-pyrrolidone, etc.), N-vinyl dicarboxylic imide (N-vinyl succinimide, etc.), 2-cyanoethyl (meth) acrylate Such.
[0030]
(A12) Anionic monomer
The following acids, salts thereof [alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts and amine (1 to 20 carbon atoms) salts, quaternary ammonium salts, etc.], and mixtures thereof:
(A12-1) Unsaturated carboxylic acid: monocarboxylic acid [(meth) acrylic acid, (iso) crotonic acid, vinyl benzoic acid, cinnamic acid, etc.], dicarboxylic acid (anhydride) [maleic acid, fumaric acid, itacon Acids, citraconic acid, mesaconic acid and the like, and anhydrides thereof (such as maleic anhydride)];
(A12-2) Unsaturated sulfonic acid: C2-C20 aliphatic unsaturated sulfonic acid (such as vinyl sulfonic acid), C6-C20 aromatic unsaturated sulfonic acid (such as styrene sulfonic acid), sulfone Acid group-containing (meth) acrylate [sulfoalkyl (aryl) (4 to 23 carbon atoms) (meth) acrylate such as sulfopropyl (meth) acrylate, sulfoethyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxy-2,2 -Dimethylethanesulfonic acid, p- (meth) acryloyloxymethylbenzenesulfonic acid], sulfonic acid group-containing (meth) acrylamide [sulfoalkyl (aryl) (4 to 23 carbon atoms) (meth) acrylamide such as N-sulfopropyl (Meth) acrylamide, N-sulfoethyl (meth) acrylamide, 2 -Acryloylamino-2-methylpropanesulfonic acid, p- (meth) acryloylaminomethylbenzenesulfonic acid, etc.], alkyl (1-20 carbon atoms) (meth) allyl sulfosuccinic acid ester [methyl (meth) allyl sulfosuccinic acid ester, etc. ]Such;
(A12-3) polyoxyalkylene polyol (alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, polymerization degree of 2 to 100 or more, divalent to 12 or more) unsaturated carboxylic acid [(meth) acrylic acid, etc. ] Sulfuric acid or phosphoric acid ester of monoester: For example, (meth) acryloyl polyoxyalkylene sulfuric acid ester [(meth) acryloyl polyoxyethylene (degree of polymerization 2 to 50) sulfuric acid ester, etc.]
[0031]
(A13) Cationic monomer
The following, their salts (eg hydrochlorides, sulfates) and quaternized products (methyl chloride salts, dimethyl sulfate salts, benzyl chloride salts, etc.), and mixtures thereof:
(A13-1) Amino group-containing acrylic monomer: amino group-containing (meth) acrylate such as aminoalkyl (2 to 6 carbon atoms) (meth) acrylate and its N-alkyl or N, N-dialkyl (1 carbon atom) -4) Substrate [N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) Acrylates, etc.], and heterocyclic amino group-containing (meth) acrylates [morpholino- or piperidino-alkyl (2 to 4 carbon atoms) (meth) acrylates: morpholinoethyl (meth) acrylates, etc.]; and amino group-containing (meth) acrylamides For example, aminoalkyl (C2-6) (Meth) acrylamide and its N-alkyl or N, N-dialkyl (C1-C4) substitution product [N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide etc.];
(A13-2) Amino group-containing vinyl compound: For example, alkenylamine [(meth) allylamine etc.], amino group-containing aromatic vinyl compound (vinylaniline etc.), heterocyclic amino group-containing vinyl compound (N-vinylcarbazole, vinyl) Imidazole, 2-vinylpyridine, vinylmorpholine, etc.).
(A14) Amineimide group-containing compound: for example, 1,1,1-trimethylamine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1-ethylamine (meth) acrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2′-phenyl) -2'-hydroxyethyl) amine (meth) acrylimide, 1,1,1-trimethylamine (meth) acrylimide and the like.
[0032]
(A2) Hydrophobic vinyl monomer
The following (a21) to (a26), and mixtures thereof:
(A21) (meth) acrylic acid ester having 4 to 23 carbon atoms: aliphatic, alicyclic, aromatic or epoxy group-containing alcohol having 1 to 20 carbon atoms (alkanol, alkenol, cycloalkanol, benzyl alcohol, glycidol, (Meth) acrylates such as tetrahydrofurfuryl alcohol), for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, Glycidyl (meth) acrylate and the like;
[0033]
(A22) Polyoxyalkylene polyol (the above-mentioned, degree of polymerization of 2 to 100 or more, oxyethylene group content less than 50%) (divalent to 12 or higher) or a partial hydrocarbyl ether [monoalkyl Unsaturated carboxylic acid [(C1-20) ether, monocycloalkyl (C3-12) ether, monoaralkyl (C7-20) ether or monoaryl (C6-20) ether] [Meth) acrylic acid, etc.] Monoester: For example, polyoxypropylenediol (polymerization degree 2-50) [polypropylene glycol (hereinafter abbreviated as PPG), dihydric alcohol (ethylene glycol, etc.) or dihydric phenol (bisphenol A, etc.) PO Adduct] mono (meth) acrylate, and polio Xylpropylene monool (degree of polymerization 2 to 50) [monohydric alcohol (alkanol having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkanol having 3 to 12 carbon atoms, benzyl alcohol, etc.) or monohydric phenol (phenol, alkylphenol having 7 to 20 carbon atoms) Etc.), such as ω-methoxy PPG mono (meth) acrylate, ω-ethoxy PPG mono (meth) acrylate, ω-propoxy PPG mono (meth) acrylate, ω-butoxy PPG mono (meth) acrylate, ω -Cyclohexyloxy PPG mono (meth) acrylate, ω-phenoxy PPG mono (meth) acrylate, etc .;
[0034]
-(A23) C3-C20 unsaturated nitrile: (meth) acrylonitrile etc .;
(A24) C2-C30 unsaturated hydrocarbon: aliphatic unsaturated hydrocarbon [eg alkene (ethylene, propylene, nonene etc.), alkadiene (butadiene etc.)], and aromatic unsaturated hydrocarbon [styrene, And its homologues (such as 1-methylstyrene)];
-(A25) Esters of unsaturated alcohol [above (a11-3): vinyl alcohol, (meth) allyl alcohol, etc.] and carboxylic acid (C2-C20 fatty acid, benzoic acid, etc.): for example, vinyl acetate;
(A26) Halogen-containing monomer: For example, vinyl chloride.
[0035]
Among these monomers (a), from the viewpoint of water solubility of the obtained (co) polymer, (a1) is preferable, and (a11-1) and (a11) among (a11) are more preferable. -2), (a12-1) of (a12), (a12-2) and salts thereof, and one kind selected from the group consisting of (a13-1) and salts thereof of (a13) Or it is 2 or more types. Particularly preferred is one containing 50 mol% or more of acrylamide.
[0036]
The above preferred monomers may be used in combination with other monomers as necessary. In this case, the proportion of other monomers in the total monomers is usually 50 mol% or less, preferably 40 mol% or less, 0.5 mol% or more, particularly 1 mol% or more.
[0037]
As the radical polymerization initiator (b) in the present invention, known ones such as water-soluble azo initiators [azobisamidinopropane (salt), azobiscyanovaleric acid (salt), etc.], oil-soluble azo initiators (azo Biscyanovaleronitrile, azobisisobutyronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, etc.), water-soluble peroxides (hydrogen peroxide, peracetic acid, etc.), oil-soluble peroxides (benzoyl peroxide, cumene hydroxy peroxide, etc.) ), And inorganic peroxides (ammonium persulfate, sodium persulfate, etc.).
The above peroxides may be used as a redox initiator in combination with a reducing agent. Examples of reducing agents include bisulfites (sodium bisulfite, potassium bisulfite, ammonium bisulfite, etc.), tertiary amines (dimethylaminobenzoic acid (salt), dimethylaminoethanol, etc.), and amine complexes of transition metal salts [ A pentamethylenehexamine complex of cobalt (III) chloride, a diethylenetriamine complex of copper (II) chloride, and the like. The azo initiator, peroxide initiator, and redox initiator may be used alone or in combination.
[0038]
The amount of (b) used is preferably 0.01 to 100,000 ppm, more preferably 0.05 to 50,000 ppm, based on the weight of the monomer (a), from the viewpoint of the molecular weight of the (co) polymer. is there.
[0039]
The amount of the chain transfer agent (c) used is preferably 0.001 to 100,000 ppm based on the weight of the ethylenically unsaturated monomer (a) from the viewpoint of controlling the molecular weight of the obtained (co) polymer. Preferably it is 0.01-50,000 ppm, Most preferably, it is 0.1-30,000 ppm.
[0040]
The polymerization method of the (co) polymer in the present invention is not particularly limited, but is easy to remove heat during polymerization, sharpness of molecular weight distribution, and uniform particle size of particles obtained by drying the (co) polymer. From the viewpoints of properties, sphericity (major axis / minor axis ratio), smoothness of particle surface (expressed by fractal order described later), and simplification or omission of (co) polymer drying step Preferred is reverse phase suspension polymerization.
[0041]
The reaction system in the reverse phase suspension polymerization is composed of an aqueous phase and an oil phase, the aqueous phase is mainly composed of monomers and water, and the oil phase is mainly composed of a dispersion medium. The weight ratio of water phase / oil phase is usually 70/30 to 9/91, preferably 65/35 to 20/80.
[0042]
The monomer concentration in the entire system based on the total weight of the aqueous phase and the oil phase is preferably 5 to 65%, more preferably 15 to 60%, particularly 25 to 55% from the viewpoint of maintaining the dispersion. The monomer concentration in the aqueous phase is preferably 20 to 98%, more preferably 30 to 95%, from the viewpoint of production efficiency. Above and below,% represents% by weight.
[0043]
Examples of the dispersion medium constituting the oil phase include hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons (having 5 to 12 carbon atoms such as n-hexane, n-heptane, n-octane, and n-dodecane), alicyclic hydrocarbons ( C5-C12, for example, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, methylcyclohexane, cyclooctane), aromatic hydrocarbon (C6-C12, for example, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene), etc. are mentioned. The amount of the dispersion medium used is preferably 40 to 1,000%, more preferably 55 to 400% based on the weight of the monomer from the viewpoint of stabilizing the suspended particle dispersion.
[0044]
As the dispersant in the reverse phase suspension polymerization, a commonly used dispersant, for example, cellulose (ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, cellulose acetate butyrate, etc.), oil-soluble surfactant [sorbitan fatty acid ester (sorbitan stearate) , Sorbitan oleate, etc.). The amount of the dispersant used is preferably 0.01 to 10%, particularly 0.1 to 5% based on the weight of the dispersion medium from the viewpoint of stabilizing the dispersion of the suspended particles.
[0045]
The pH of the aqueous phase at the time of polymerization is preferably 2 to 10, particularly 3 to 8, from the viewpoint of the performance of the (co) polymer produced. The pH can be adjusted usually using a mineral acid (sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, etc.), caustic alkali (sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.), amine (triethanolamine, etc.) and the like.
[0046]
Specifically, the reverse phase suspension polymerization in the present invention can be performed, for example, by the following procedure.
That is, the inert gas in the vessel is passed through an inert gas (such as nitrogen) to the dispersion medium in which the dispersant is dissolved, and the temperature is usually adjusted to 10 to 80 ° C., preferably 30 to 70 ° C. in advance. When the initiator (b) is water-soluble, an aqueous solution of the monomers (a), (b) and the chain transfer agent (c) [monomer concentration is usually 20 to 95%, preferably 40 to 90%, (b) The concentration of is usually 0.1 to 30%, preferably 0.2 to 20%, and the amount of (c) used is the above-mentioned amount based on the weight of the monomer] after the inert gas substitution, and then polymerized by dropping. it can. When (b) is oil-soluble, the dispersion medium solution (b) [concentration of (b) is usually 0.1 to
30%, preferably 0.2 to 20%], and aqueous solutions of (a) and (c) [the concentration of (a) and the amount used of (c) are the same as described above] Can be polymerized by simultaneously dropping them into the dispersant solution.
Here, in dropping the solution (aqueous solution or dispersion medium solution) of (a) and (b), (a) and (b) may be added together, or (a) and (b) may be added separately. After preparing it as a solution, it may be mixed immediately before dropping, or may be separately dropped simultaneously.
The dropping time varies depending on the concentration of (a) and the calorific value of the polymerization reaction, but is usually 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 5 hours.
[0047]
The progress and end point of the polymerization reaction can be confirmed by measuring the monomer content in the suspension using gas chromatography or the like.
[0048]
The (co) polymer after polymerization is usually obtained as a hydrous gel having a diameter of 0.1 to 2 mm. The water-containing gel is usually subjected to solid-liquid separation by filtration or centrifugation and then heat-dried (drying temperature is usually 30 to 150 ° C., preferably 35 to 130 ° C.), but the dispersion medium used at the time of polymerization is combined with water. In the case of boiling, it is not necessary to heat and dry them, and the solvent may be removed after the solid-liquid separation.
Examples of the method for drying the hydrogel include hot air drying, infrared drying, indirect heating drying (vacuum drying, screw conveyor, drum dryer), and solvent removal. From the viewpoint of the high heat transfer rate and the particle size of the particles, indirect heating drying, particularly screw conveyors and drum dryers are preferred. Although the drying temperature in the case of drying with a screw conveyor and a drum dryer is not specifically limited, 60-130 degreeC especially 70-110 degreeC is preferable.
The water content of the (co) polymer particles after drying is usually 0.1 to 15%, preferably 0.1 to 10%.
[0049]
From the viewpoint of solubility in water, the (co) polymer particles obtained by drying are preferably those having a particle size of less than 50 μm and not more than 0.1% of the total particle size and exceeding 2,000 μm. 0.1% or less of all particles, more preferably 0.1% or less of all particles having a particle size of less than 180 μm, and 0.1% or less of all particles having a particle size exceeding 1,800 μm. The particle size distribution can be confirmed using a sieve.
The sphericity of the (co) polymer particles is preferably 1.1 to 1, particularly 1.06 to 1, from the viewpoint of suppressing fine powder. Here, the sphericity represents a ratio [major axis / minor axis] of the major axis (μm) and minor axis (μm) of the particle, and is 1 for a perfect sphere.
Further, the fractal order of the (co) polymer particles is preferably 1.9 to 2, particularly 1.95 to 2, from the viewpoint of suppressing fine powder. Here, the fractal order is a numerical value representing the smoothness of the particle surface, which is obtained by a method described later, and is 2 on a completely smooth surface.
[0050]
In the present invention (invention according to claim 2), the particles obtained by drying the (co) polymer having the monomer (a) as a structural unit are those having a particle size of less than 50 μm and 0.1% or less of the total particles, The particle size exceeding 2,000 μm is 0.1% or less of the total particle. Those having a particle size of less than 180 μm are preferably 0.1% or less of all particles, and those having a particle size of more than 1,800 μm are preferably 0.1% or less of all particles.
[0051]
The particles obtained by drying the (co) polymer having the monomer (a) as a structural unit in the present invention (the invention according to claim 3) have a sphericity of 1.1 to 1, and 1.06 ~ 1 are preferred.
Further, the particles obtained by drying the (co) polymer having the monomer (a) as a structural unit in the present invention (the invention according to claim 4) have a fractal order of 1.9 to 2, and The thing of 95-2 is preferable.
The (co) polymer in the present invention (the invention according to claims 2 to 4) is obtained by subjecting the monomer (a) to reverse phase suspension polymerization in the presence of a polymerization initiator (b) and a chain transfer agent (c). Can be manufactured.
[0052]
The molecular weight of the (co) polymer in the present invention (the invention according to claims 1 to 4) is represented by an intrinsic viscosity, which is usually 15 to 32 dl / in for nonionic and anionic (co) polymers. g, preferably 18-30 dl / g, for cationic (co) polymers, usually 3-20 dl / g, preferably 4-15 dl / g, for amphoteric (co) polymers, usually 3-15 dl / g, preferably Is 4-12 dl / g.
Here, the intrinsic viscosity is a value measured at 30 ° C. in a 1N sodium nitrate aqueous solution.
[0053]
Further, the molecular weight distribution of the (co) polymer is represented by the thread length, and the smaller the value, the narrower the molecular weight distribution. For nonionic and anionic (co) polymers, it is usually 60 to 120 mm, preferably 60 to 100 mm, and for cationic (co) polymers, it is usually 5 to 90 mm, preferably 5 to 80 mm.
Here, the string length is a value (unit: mm) measured by a method described later.
[0054]
Since the polymer flocculant of the present invention has excellent flocculation performance, it is used for flocculation and precipitation of industrial wastewater, for dewatering sewage sludge, for tertiary recovery of oil, for improving drainage yield in papermaking processes, or for paper Widely used for power enhancement.
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to this. The part in an Example is a weight part.
Further, the string length, insoluble matter, fractal order, and degree of dust generation were measured by the following methods.
[0055]
<Yarn thread length>
The measurement is based on the silk thread length measuring device [manufactured by Kyowa Science Co., Ltd.] The specific measurement method is as follows.
The (co) polymer is dissolved in ion-exchanged water to make a 0.2% aqueous solution (liquid temperature 25 ° C.), and a glass sphere (diameter 7 mm) is immersed in this so that the bottom of the glass sphere has a depth of 11 mm. When the glass sphere is pulled up at a speed of 16 mm / second after being immersed for about 3 seconds, the lifting distance until the thread (string) of the (co) polymer aqueous solution formed between the glass sphere and the liquid surface is cut is measured. This is the yarn length (mm). The glass sphere is a glass sphere with a glass rod of about 10 mm to which a lifting thread is attached.
[0056]
<Insoluble matter>
In a 1 L beaker, 500 g of a 0.1% sodium chloride aqueous solution was added, and this was stirred with a motor equipped with a stirring blade having a length of 50 mm and a width of 20 mm at 2.5 rpm, and 2.5 g of a sample [(both ) Polymer, the same applies hereinafter] and dissolve over 2 hours. The solution is filtered through a 100 μm stainless steel mesh weighed in advance. The residue is placed on an aluminum dish together with a wire mesh and dried in a constant temperature bath at 120 ° C. for 2 hours. The residue after drying is cooled to room temperature in a desiccator together with a wire mesh, weighed and the weight obtained by subtracting the weight of the stainless steel wire mesh is taken as [residue amount after drying], and the insoluble content is obtained from the following formula.
Insoluble content (%) = [residue amount after drying (g) / sample amount at dissolution (g)] × 100%
[0057]
<Fractal order>
Scanning electron micrographs of one spherical sample are taken at respective magnifications of 20, 40, 80, 150 and 300 times. For each of these photographs, the particle contour length and the particle projected area are determined. Next, the points (5 points) obtained from each photograph are plotted on the XY coordinates where the common logarithm of the particle contour length is the X axis and the common logarithm of the particle projected area is the Y axis, and the points are obtained by the least square method. Draw a straight line.
A straight line is drawn in the same manner as described above for each of the further five resin particles taken out at random, and the average value of the slope is defined as the fractal order.
[0058]
<Dust generation>
The suction port of a 1 L suction bottle and the suction port of a digital dust meter (made by Shibata Kagaku: MODEL P-5) are connected by a glass tube having an inner diameter of 7 mm and a length of 10 cm (the connecting portion is a rubber tube). From the spout at the top of the suction bottle, 20 g of the sample is dropped into the suction bottle using a funnel (diameter 120 mm, foot inner diameter 15 mm, foot length 50 mm). The number of fine particles generated per minute from the dropped sample was measured using a digital dust meter, and this value was determined as the degree of dust generation (unit: CPM, 1 CPM = 0.001 mg / m). Three , Measurement range 0.01-100mg / m Three ).
[0059]
The chain transfer agents used in the examples and comparative examples are shown below.
Chain transfer agent 1-1 Ethylene glycol-di-2-mercaptoethyl ether
Chain transfer agent 2-1 Maleic acid-di-2-mercaptoethyl ester
Chain transfer agent 3-1 Triethanolamine-ε-caprolactone adduct-tri-3-mercaptopropionic acid ester
Chain transfer agent 4-1 Cysteine
[0060]
Examples 1-9 and Comparative Examples 1-3
207 parts of cyclohexane and 1.04 part of ethyl hydroxyethyl cellulose (0.5% / dispersion medium) were charged into the reaction vessel, nitrogen gas was passed through to sufficiently purge the inside of the vessel, and the liquid temperature was adjusted to 50 ° C. A total of 311 parts of monomer (parts), chain transfer agent [amount (monomer) relative to monomer] and ion-exchanged water shown in Table 1 were adjusted to pH 7, and 0.070 part of azobisamidinopropane hydrochloride was dissolved in the aqueous solution. The whole amount was charged into the dispersion medium by a dropping funnel over 2 hours. After completion of the polymerization, the polymerization solution was poured into acetone with stirring, and further decanted to take out the (co) polymer. The obtained (co) polymer was spread evenly on an aluminum pan and dried in a circulating drier (40 ° C.) for 2 hours to obtain a weight-average particle size of 0.8 mm and a water content of 8.5% (both ) A polymer flocculant comprising a polymer was obtained.
[0061]
Comparative Examples 4 and 5
A total of 455 parts of the monomer (same as above), chain transfer agent (same as above) and ion-exchanged water shown in Table 1 were charged into an adiabatic reaction vessel, and nitrogen gas was blown into the liquid at 20 ° C. for 20 minutes. Subsequently, 0.5 parts of 10% aqueous solution of azobisamidinopropane hydrochloride, 0.02 part of 10% aqueous solution of hydrogen peroxide, and 0.01 part of 10% aqueous solution of ascorbic acid were sequentially added. Nitrogen blowing was stopped after the addition. After about 10 minutes, the liquid temperature began to rise, and the reaction system gradually thickened to a block-like (co) polymer. The block obtained after 7 hours was shredded, dried in a circulating dryer at 75 ° C. for 5 hours, and then pulverized with a mixer to obtain a polymer flocculant composed of a powdery (co) polymer.
[0062]
[Table 1]
Figure 0004289880
[0063]
Each symbol in the table represents the following compound.
AAm: Acrylamide
NaA: Sodium acrylate
DAMQ: Trimethylaminoethyl methacrylate chloride
[0064]
In the examples and comparative examples, the monomer concentration (%) in the aqueous phase and the whole system and the maximum temperature reached during polymerization (° C.), and the intrinsic viscosity (dl / g), string length (mm), insoluble content (%), particle size distribution [content of particles having particle size of less than 180 μm (%) and content of particles exceeding 1,800 μm (%)], fractal order Table 2 shows the sphericity and the degree of dust generation (CPM).
[0065]
[Table 2]
Figure 0004289880
[0066]
From Table 2, the (co) polymers of Examples 1 to 9 are almost free from insoluble matter compared to the corresponding (co) polymers of Comparative Examples 1 to 3, respectively, and have a high intrinsic viscosity. It can be seen that the silk thread length is small. Compared with aqueous solution polymerization, although it has the same intrinsic viscosity, fine yarn is generated from the results of particle size distribution, fractal order, sphericity, and dust generation degree, as well as a narrow yarn length and narrow molecular weight distribution. It turns out that it is very few.
[0067]
Example 1 of performance evaluation of flocculant
Using the polymer flocculants obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Example 4, a coagulation test was conducted in K gravel washing field wastewater (suspension material 0.35%, pH 6.0). The results are shown in Table 3. In the coagulation test, 300 ml of waste water was placed in a 300 ml graduated cylinder (settling tube), and a predetermined amount of a 0.1% ion exchange aqueous solution of a flocculant was added thereto at room temperature. Next, the sedimentation tube was turned 10 times to mix the waste water and the flocculant aqueous solution to form a floc, and then the sedimentation tube was allowed to stand and the sedimentation rate at the interface of the floc layer was measured. The sedimentation rate is expressed in m / hour.
From Table 3, it can be seen that the flocculant of the present invention can provide a high sedimentation rate (coagulation property) at a low addition amount as compared with the flocculant of the comparative example.
[0068]
[Table 3]
Figure 0004289880
[0069]
Flocculant performance evaluation example 2
Using the polymer flocculants obtained in Examples 6 to 9 and Comparative Examples 3 and 5, dewatering was performed with T sludge treatment plant mixed raw sludge (solid content concentration 1.1%, pH 6.9, organic content 78%). A test was conducted. The results are shown in Table 4.
In the dehydration test, 200 ml of sludge was placed in a 300 ml beaker, a predetermined amount of a 0.1% ion exchange aqueous solution of a flocculant was added thereto at room temperature, and the mixture was stirred at 180 rpm for 1 minute to form a floc. This was dehydrated with a small centrifugal dehydrator (1,500 G), and the moisture content of the obtained dehydrated cake was measured. The moisture content of the cake is expressed in%.
From Table 4, it can be seen that the flocculant of the present invention provides a high dehydration rate (low cake moisture content) at a low addition amount as compared with the flocculant of the comparative example.
[0070]
[Table 4]
Figure 0004289880
[0071]
【The invention's effect】
The polymer flocculant of the present invention is extremely useful because of the following effects.
(1) Despite being obtained under polymerization conditions with a high monomer concentration, there is very little insoluble matter in water.
(2) Since it is obtained under polymerization conditions with a high monomer concentration, drying is easy, and the subsequent drying process can be simplified.
(3) Since the particle size distribution is narrow and the amount of fine powder is extremely small, it is easy to dissolve in water, and the working environment is not deteriorated by the fine powder.
(4) Since it is spherical and has a smooth surface, it is unlikely to generate fine powder during transportation or handling, and does not cause any adverse effects due to the fine powder.
(5) Since it has a high molecular weight and a narrow molecular weight distribution, it exhibits an excellent aggregating effect with a low addition amount.

Claims (6)

エチレン性不飽和モノマー(a)を、ラジカル重合開始剤(b)および下記一般式(1)で表される、(a)に対して100〜100,000ppmのラジカル重合用連鎖移動剤(c)の存在下、水相中のモノマー濃度40〜98重量%で逆相懸濁重合させてなる(共)重合体(A)からなり、(A)の曳糸長がノニオン性およびアニオン性(共)重合体で60〜120mm、カチオン性(共)重合体で5〜90mmである、高分子凝集剤。
Q[(C=O)p(X1)x〔(X2)y−A1−(C=O)q−X3m−T]n (1)
[式中、Qはn価の有機基;X1 およびX3はO、SまたはNH;X2はカルボニル基または−CONH−;Tの少なくとも一部は式−(C=O)r−(A2 )t−Zで示される基であり、残りはHであってもよい;Zは連鎖移動性基;A1 は炭素数1〜8のアルキレン基または式−A3−X4−X3−A4−で示される基;A3およびA4は炭素数2〜20の2価の炭化水素基;X4はカルボニル基または−NHCO−;A2は炭素数1〜8のアルキレン基であるか、ZがSHの場合にA2は式−CH2−CH(X5H)−CH2−で示される基であってもよい(X5はOまたはS);p、q、r、t、xおよびyはそれぞれ0または1;mは0または1〜50の整数;nは1〜100の整数を表し;複数個ある場合の〔〕内および[]内はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。]
The ethylenically unsaturated monomer (a) is represented by the radical polymerization initiator (b) and the following general formula (1), and the chain transfer agent for radical polymerization (c) is 100 to 100,000 ppm with respect to (a). (Co) polymer (A) obtained by reverse-phase suspension polymerization at a monomer concentration of 40 to 98% by weight in the aqueous phase, and (A) the yarn length is nonionic and anionic (covalent). ) A polymer flocculant having a polymer of 60 to 120 mm and a cationic (co) polymer of 5 to 90 mm.
Q [(C = O) p (X 1) x [(X 2) y -A 1 - (C = O) q -X 3 ] m -T] n (1)
[Wherein Q is an n-valent organic group; X 1 and X 3 are O, S or NH; X 2 is a carbonyl group or —CONH—; at least part of T is represented by the formula — (C═O) r — ( A 2 ) is a group represented by t- Z, and the remainder may be H; Z is a chain transfer group; A 1 is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or a formula -A 3 -X 4 -X - 3 -A 4 groups represented by; a 3 and a 4 is a divalent hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms; X 4 is carbonyl or -NHCO-; a 2 is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms Or when Z is SH, A 2 may be a group of the formula —CH 2 —CH (X 5 H) —CH 2 — (X 5 is O or S); p, q, r, t, x and y are each 0 or 1; m is 0 or an integer of 1 to 50; n is an integer of 1 to 100; But it can be different. ]
(A)を乾燥させてなる粒子からなり、粒径180μm未満の粒子の含有量が0.1重量%以下、かつ1,800μmを超える粒子の含有量が0.1重量%以下である、請求項1記載の高分子凝集剤。  It is composed of particles obtained by drying (A), and the content of particles having a particle size of less than 180 μm is 0.1% by weight or less, and the content of particles exceeding 1,800 μm is 0.1% by weight or less, Item 5. The polymer flocculant according to Item 1. (A)を乾燥させてなる粒子からなり、粒子の真球度が1.1〜1である、請求項1記載の高分子凝集剤。  The polymer flocculant according to claim 1, comprising particles obtained by drying (A), wherein the sphericity of the particles is 1.1 to 1. (A)を乾燥させてなる粒子からなり、粒子のフラクタル次数が1.9〜2である、請求項1記載の高分子凝集剤。  The polymer flocculant according to claim 1, comprising particles obtained by drying (A), wherein the particles have a fractal order of 1.9 to 2. モノマー(a)の全系中のモノマー濃度が5〜65重量%である請求項1〜の何れか記載の高分子凝集剤。The polymer flocculant according to any one of claims 1 to 4 , wherein the monomer concentration in the entire system of the monomer (a) is 5 to 65% by weight. 産業廃水の凝集沈澱用、下水汚泥の脱水用、石油の3次回収用、製紙工程での濾水歩留向上用または紙力増強用である、請求項1〜の何れか記載の高分子凝集剤。The polymer according to any one of claims 1 to 5 , which is used for the coagulation and precipitation of industrial wastewater, for the dewatering of sewage sludge, for the third recovery of oil, for the improvement of drainage yield in the papermaking process or for the enhancement of paper strength. Flocculant.
JP2002379616A 2001-12-28 2002-12-27 Polymer flocculant Expired - Fee Related JP4289880B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002379616A JP4289880B2 (en) 2001-12-28 2002-12-27 Polymer flocculant

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001401465 2001-12-28
JP2001-401465 2001-12-28
JP2002379616A JP4289880B2 (en) 2001-12-28 2002-12-27 Polymer flocculant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003251107A JP2003251107A (en) 2003-09-09
JP4289880B2 true JP4289880B2 (en) 2009-07-01

Family

ID=28677473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002379616A Expired - Fee Related JP4289880B2 (en) 2001-12-28 2002-12-27 Polymer flocculant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4289880B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4733169B2 (en) * 2007-09-28 2011-07-27 三洋化成工業株式会社 Bead-like polymer flocculant
JP5461158B2 (en) * 2008-12-10 2014-04-02 三洋化成工業株式会社 Polymer flocculant
WO2011154991A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-15 三洋化成工業株式会社 Polymer flocculating agent and method for producing same
WO2011154990A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-15 三洋化成工業株式会社 Polymer flocculating agent and method for producing same
JP5618213B2 (en) * 2011-05-31 2014-11-05 星光Pmc株式会社 Polyacrylamide internal paper strength agent and paper manufacturing method
KR20220104418A (en) 2021-01-18 2022-07-26 주식회사 엘지화학 Method for preparing oligomer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003251107A (en) 2003-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4616108B2 (en) Organic coagulant and wastewater or sludge treatment
JP4021439B2 (en) Polymer flocculant
JP4289880B2 (en) Polymer flocculant
JP4733060B2 (en) Polymer flocculant
JP4382760B2 (en) Polymer flocculant
JP4786569B2 (en) Organic coagulant
JP4796824B2 (en) Low temperature storage stabilizer for heavy metal fixing agent
WO2018147378A1 (en) Hydraulic composition admixture
JP4021418B2 (en) Organic coagulants and polymer flocculants
JP2007038177A (en) Waste-water treatment agent and waste-water treatment method
JP2742447B2 (en) Dispersant for reversed phase suspension polymerization and method for producing hydrophilic polymer using the dispersant
JP2015051428A (en) Polymer flocculant
JP2013094720A (en) Organic coagulant
JP2017119272A (en) Flocculant
JP2012232287A (en) Polymer flocculant
JP2015057275A (en) Polymer flocculant
JP2014180648A (en) Polymer flocculant
JP2012213769A (en) Polymer flocculant
JP2012205979A (en) Polymer coagulant
JP2019063785A (en) Water treatment agent and water treatment method
JP2012183530A (en) Polymer flocculant
JP2015057272A (en) Polymer flocculant
JP4547620B2 (en) Method for producing crosslinked allylamine polymers
JP2004181449A (en) Polymer coagulant
JP2012157816A (en) Polymer flocculant

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060926

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070904

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080311

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080930

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081128

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090115

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090310

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120410

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130410

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140410

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees