JP4689122B2 - 水溶性の陰イオン性又は非イオン性分散ポリマー - Google Patents
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Description
発明の属する技術分野
本発明は、高分子量の陰イオン性及び非イオン性分散ポリマー、及びその調製方法に関する。
【0002】
発明の背景
水溶性ポリマー凝集剤の使用において産業が直面してきた問題の1つに、意図した目的に用いられ得るように、如何にしてポリマーを水に溶解するかということがある。初期の水溶性ポリマーは、希薄水性液として提供されていた。技術が向上し、ポリマーの分子量が増加するにつれて、ポリマーの0.5〜1%溶液でさえも粘度が高いために、溶液の形でこれらのポリマーを輸送することが製造業者にとって益々困難になっている。製造業者は従って、様々な機械的手段を用いて水に溶解され得る固体に転換された形態に転換させたポリマーを輸送し始めた。輸送の問題は解決したが、その一方で、幾つかの機械的手段はせん断を通じてポリマーを劣化させたし、また、水溶性ポリマーの不完全な溶解、膨潤した半透明な粒子の形成が起こりがちであった。これはポリマーの浪費や、ある場合には、紙の製造中に欠陥を引き起こす、いわゆる“フィッシュ−アイ”粒子の場合のような不利益をもたらした。1970年代前半に、水溶性ポリマーの油中水型エマルションが紹介された。油中水型の技術を用いて、素早く溶解する高分子量のポリマーが製造可能になって、この技術が水溶性ポリマー産業において大きく受け入れられた。しかしながら油中水型エマルションポリマー技術には、エマルションが多量の炭化水素液体を含むという不利な点がある。これらの水溶性ポリマーが用いられる系に炭化水素液が入ることは、必ずしも有益とは限らない。
【0003】
キョウリツユウキ株式会社(Kyoritsu Yuki Co.Ltd.)に対して発行された米国特許第4,929,655号及び米国特許第5,006,590号は、水溶性の陽イオン性ポリマー分散系の製造方法について記述し、特許を請求している。これらのポリマーは、ポリマーが不溶な水性塩溶液(an aqueous salt or brine solution)中で製造された。これら2つの特許の開示は参照されることにより、以下において本明細書に編入されている。そのプロセスにより、水に添加された時に比較的短い時間で完全に溶解する高分子量ポリマーの分散系が得られた。技術に進歩をもたらしたが、その一方で、その発明は、疎水性に変性された陽イオン性モノマーを少なくとも部分的に含有する陽イオン性荷電水溶性ポリマーの分散系にしか実用的でなかった。陰イオンに荷電した水溶性ポリマー、それらは典型的には凝集剤として並びに紙の製造における脱水及び定着の助剤として有益である、が開示されているけれども、疎水性の第4級アンモニウム基を有する陽イオン性モノマーを含ませることに依拠するキョウリツユウキ法を利用したのでは、陰イオン性に荷電された水溶性ポリマーをうまく作成することはできなかった。ポリマーの陰イオン性の性質に基づく生成ポリマーの能力を損なわずに、そのような機能性を含む陰イオン性ポリマーは、もちろん調製されていない。
【0004】
米国特許第5,605,970号は、分散系の形態となっている特定の陰イオン性水溶性ポリマーの製造方法を開示している。この開示は、疎水性に変性されたモノマーを組み込んでいる、ある種の陰イオン性ポリマーが、分散ポリマー法を用いて調製され得ることを教示している。その出願は、アクリル酸−エチルヘキシルアクリレートポリマーの製造を特に教えている。エチルヘキシルアクリレートモノマーはポリマーに疎水性の性質を加えて、ポリマーをある種の塩溶液に不溶になるようにする。これらのポリマー及びその製造方法は有益である一方で、水への溶解性が望まれる水溶性ポリマーに疎水性モノマーを組み込むことは、ポリマーを最終的に使用する際に必ずしも有利ではない。
【0005】
さらに、その中で開示された有用な安定剤は、AMPS及び/又はNaAcと共に、低レベルの疎水性モノマーを有するものとして記載されている。
【0006】
分散剤の存在下での水溶性ポリマー分散系の製造プロセスにおいて、分散剤はポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)(AMPS)又は30若しくはそれより多いモル%のAMPSを有する共重合体であってもよいことが、欧州特許第0183466号に開示されている。
【0007】
米国特許第5,837,776号は、組成物及び安定剤共重合体の存在下での分酸系の製造方法において、安定剤共重合体は少なくとも20モル%のアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸を含有することを開示している。この特許に記述されているように調製された分散ポリマーは、2〜5のpHで調製される。しかしながら、疎水性モノマーを組み込んでおらず、且つ、幅広いpHで調製され得る、安定な高分子量の分散ポリマーに対する必要性が依然としてある。
【0008】
発明の概要
本発明のポリマーは、水性分散系の形態となっている、高分子量の非イオン性又は陰イオン性水溶性のビニル付加ポリマーである。このポリマーは、広いpHの範囲において、また、疎水的性質を有する如何なるモノマーも含めずに調製される。このポリマーは、紙の製造における凝集剤及び、特に定着及び脱水助剤として有用である。
【0009】
従って、原理的な面から見て、本発明は、陰イオン性又は非イオン性の水溶性ポリマー微粒子の水分散液であって、
当該水分散液は、25℃で10〜25,000cpsの体積ブルックフィールド粘度を有し、水溶性ポリマーを5〜50重量%含有し、
前記水溶性ポリマーは、pHが5より大きくて安定剤が存在する水溶性塩の水溶液中においてフリーラジカルが形成する条件下で、以下のものを重合することにより調製されたものであり:
i.0〜7モル%のアクリル酸、又はその水溶性アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム塩からなる群より選択される1種、及び、
ii.100〜93モル%のアクリルアミド;
前記安定剤は、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸を1.25〜20モル%の割合で含有する陰イオン性水溶性ポリマーであり、1M硝酸ナトリウム中で0.1〜10の固有粘度を有し、且つ、分散液の総量の0.1〜5重量%を構成しており、
前記水溶性塩はアンモニウム、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸塩、及びリン酸塩からなる群から選択され、且つ、分散液の5〜40重量%を構成することを指向している。
【0010】
また、別な側面から見て、本発明は、25℃で10〜25,000cpsの体積ブルックフィールド粘度を有する陰イオン性又は非イオン性の水溶性ポリマー微粒子の水分散液を調製する方法であって、
a)以下のものを含有する水性混合物に、フリーラジカル開始剤を加える工程:
i.0〜7モル%のアクリル酸、又はその水溶性アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム塩からなる群より選択される1種、及び100〜93モル%のアクリルアミドを含有する混合物を5〜50重量%;
ii.分散液の総量の0.1〜5重量%の安定剤、ここで当該安定剤は、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸を1.25〜20モル%の割合で含有する陰イオン性水溶性ポリマーであり、1M硝酸ナトリウム中で0.1〜10の固有粘度を有する、
iii.アンモニウム、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸塩、及びリン酸塩からなる群から選択された水溶性塩を、分散液の5〜40重量%;及び
b)それらのモノマーを重合する工程
を備えることを指向している。
【0011】
発明の詳細な説明
“モノマー”とは、重合可能なアリル、ビニル又はアクリル化合物を意味する。
【0012】
ここにおいて定義される“陰イオン性モノマー”とは、正味の負電荷(a net negative charge)を有するモノマーを意味する。代表的な陰イオン性モノマーには、アクリル酸、メタクリル酸、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸、アクリルアミドメチルブタン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルホスホン酸、アリルスルホン酸、アリルホスホン酸、スルホメチル化アクリルアミド、ホスホノメチル化アクリルアミド、及びそれらの水溶性アルカリ金属、アルカリ土類金属及びアンモニウム塩が含まれる。陰イオン性モノマーの選択は、用いたいコモノマーと重合するためのモノマーの能力、生成されたポリマーの用途、及びコストを含むいくつかの因子に基づかれる。好ましい陰イオン性モノマーはアクリル酸である。
【0013】
ある場合には、重合後に本発明の分散ポリマー中に含まれる非イオン性モノマー成分を化学的に修飾して、陰イオン性官能基を持たせることが可能であり、例えば、組み込まれたアクリルアミドのモノマー単位を、対応するスルホン酸塩やホスホン酸塩に改変する。
【0014】
ここにおいて定義される“陰イオン性分散ポリマー”とは、正味の負電荷を有する分散ポリマーを意味する。
【0015】
ここにおいて定義される“非イオン性モノマー”とは、電気的に中性のモノマーを意味する。代表的な非イオン性モノマーには、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、ポリ(エチレングリコール)(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)モノメチルエーテルモノ(メタ)アクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン、グリセロールモノ((メタ)アクリレート)、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ビニルメチルスルホン、ビニルアセテート等が含まれる。好ましい非イオン性モノマーには、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド及びN−メチロールアクリルアミドが含まれる。さらに好ましい非イオン性モノマーには、アクリルアミド及びメタクリルアミドが含まれる。アクリルアミドが一層更に好ましい。
【0016】
ここにおいて定義される“非イオン性分散ポリマー”とは、電気的に中性の分散ポリマーを意味する。
【0017】
“分散ポリマー”とは、1又はそれ以上の無機塩を含有する水性連続相中に分散された水溶性ポリマーを意味する。分散重合のプロセスにおいて、モノマーと開始剤は重合媒体中に共に溶解できるが、その媒体は生成されたポリマーにとっては貧溶媒である。従って、反応混合物は開始時には均質であり、重合は均質な溶液中で開始される。生成されたオリゴマーや巨大ラジカル及び巨大分子にとっての媒体の溶解性に依存して、相分離が早い段階で起こる。これにより核形成及び “プリカーサー”と呼ばれる一次粒子の形成が引き起こされて、プリカーサーは安定剤の吸着によりコロイド状に安定化される。その粒子は、重合媒体及び/又はモノマーによって膨潤されて、約0.1〜10.0ミクロンの大きさの球状粒子を形成していくと考えられている。
【0018】
いずれの分散重合においても、通常制御される変数は、安定剤、モノマー及び開始剤の濃度、分散媒体の溶解性、並びに反応温度である。これらの変数は、粒子サイズ、最終的なポリマー粒子の分子量、及び重合プロセス速度論に重大な影響を及ぼし得ることがわかっている。
【0019】
いずれの安定剤もない分散重合によって製造された粒子は、十分な安定性がなく、それらの形成後に凝集する場合がある。重合混合物に少量の適した安定剤を加えることにより、安定した分散粒子が生成される。分散重合における粒子安定化は、“立体的配置の安定化(steric stabilization)”と通常言われている。分散重合にとってよい安定剤は、重合媒体中で低い溶解性であり且つポリマー粒子に対して適度の親和力を有する、ポリマー又はオリゴマー化合物である。
【0020】
安定剤の濃度が増大するにつれて、粒子サイズは小さくなり、それは安定剤濃度の増大に伴って形成される核の数が増加することを意味する。吸着される安定剤の濃度が高ければ高いほど凝析工程がゆっくりになるので、凝析核生成理論は、安定剤濃度に対する粒子サイズの観測される依存性を非常にうまく説明する。この結果、成熟した粒子になるプリカーサーをより多くもたらし、そのため生成される粒子のサイズが小さくなる。
【0021】
分散媒体の溶解性が増大するにつれて、(a)オリゴマーはそれらがプリカーサー核になる前に大きな分子量に成長するであろうし、(b)安定剤残基の固定はおそらく減少するであろうし、(c)粒子サイズは増大する。開始剤の濃度が増加するにつれて、最終粒子サイズが大きくなることが観測されている。速度論に関しては、分散媒体が形成されているポリマーにとって溶解性がなく、重合場所が主として成長している粒子の中にあって、系が塊状重合速度論に従うときは、n(動力学的鎖長)=Rp/Rtであり、ここにおいてRpは伸長速度で、Rtは終了速度であると報告されている。成長しているポリマー粒子にとって分散媒体の溶解性が増大するにつれて、ポリマーの成長は溶液中で進行する。溶液中で形成される重合ラジカルは、それから成長している粒子によって捕獲される。その結果、粒子の重合プロセスの場所が変わって、重合の速度論においても付随した変化が見られる。
【0022】
本発明の分散ポリマーは、分散系の総量の約0.1〜約5重量%の安定剤が含まれる。
【0023】
ここで使用されるような安定剤には、約100,000〜約5,000,000の分子量、好ましくは約1,000,000〜約3,000,000の分子量を有する陰イオン性に荷電した水溶性ポリマーが含まれる。安定剤ポリマーは、塩溶液に可溶か僅かに可溶でなければならず、且つ水溶性でなければならない。安定剤ポリマーは一般的には、30℃において約0.1〜10dl/g、好ましくは約0.5〜7.0dl/g、さらに好ましくは2.0〜6.0dl/gの1モル濃度の硝酸ナトリウム(1M NaNO3)における固有粘度を有する。
【0024】
好ましい安定剤は、ポリアクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸)と、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸とアクリル酸及びメタクリル酸から選択される陰イオン性コモノマーとの共重合体である。
【0025】
安定剤ポリマーは従来の溶液重合技術を用いて調製され、油中水型エマルション形態に調製されるか、又はここに記述された分散重合技術に従って調製される。特定の安定剤ポリマーの選択は、製造されている特定のポリマー、塩溶液中に含まれる特定の塩、ポリマー形成中に分散系がさらされるその他の反応条件による。
【0026】
分散系又は最終生成物の総量に対して、好ましくは約0.1〜約5重量%、さらに好ましくは約0.25〜約1.5重量%、もっと更に好ましくは約0.4〜約1.25重量%の安定剤が用いられる。
【0027】
安定剤成分を用いずに調製されたポリマー分散系は、安定な分散を形成しなかったことを示して、スラリーのようなペーストをもたらす。ペースト状の生成物は、一般に、比較的短時間に濃度が濃くなって塊になってしまい、このタイプのポリマーが使われる一般的な応用の範囲では、ポンプで汲み出したり、取り扱いができない。
【0028】
分散系の残部は、アンモニウム、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸塩及びリン酸塩からなるグループから選択された、分散系の総量の約2〜約40重量%の水溶性塩を含有する水溶液から構成される。
【0029】
このような水溶性媒体中で生成されるポリマーが形成時において不溶性にされること、及び、それに応じて適した攪拌がなされた場合に重合が水溶性ポリマーの粒子を生成することにおいて、塩は重要である。使用される特定の塩の選択は生成される特定のポリマー及び使用される安定剤に依存する。塩の選択、及び存在する塩の量は、生成されるポリマーが塩溶液に不溶であるようにされるべきである。特に有効な塩には、水溶液を飽和するような量の硫酸アンモニウムと硫酸ナトリウムとの混合物がある。硫酸ナトリウムは単独で用いてもよいが、我々はそれが重合中に沈殿プロセスを変えることを見出した。1価の陰イオン塩は一定条件下で使用してもよいが、2又は3価の陰イオンを含む塩は、例えばアルカリ、アルカリ土類、又はアンモニウムハロゲン化塩に比べて水に対する溶解性が小さいために好ましい。2又は3価の陰イオンを含む塩を使用すると、一般的に1価の陰イオンを含む塩に比べて、塩物質が低い割合で含まれるポリマー分散系をもたらす。
【0030】
使用される特定の塩は、塩又は複数の塩の飽和溶液を調製し、使用したい安定剤と使用したいポリマーの溶解性を決定することによって決定される。分散系の総量に対して好ましくは約5〜約30、さらに好ましくは約5〜約25、一層更に好ましくは約8〜約20重量%の塩が用いられる。より多量のモノマーを用いる時は、より少ない塩しか必要とされない。
【0031】
上記に加えて、本発明のポリマー分散系を作る際に他の成分を使用してもよい。これらの追加成分には、使用されるフリーラジカル触媒の活性を妨害する金属不純物を除去させるキレート化剤、分子量を制御するための連鎖移動剤、核生成剤、及び共分散剤物質が含まれる。核生成剤が用いられる時には、通常、核生成剤は少量の生成される同様のポリマーを取り囲む。そのため、仮に70モル%のアクリル酸(又はその水溶性塩)と30モル%のアクリルアミドを含有するポリマーが生成されるとしたら、同じ若しくは同様のポリマー組成の核生成剤又は“種”が使用できる。分散系に含有されるポリマーに対して、一般的に約10重量%まで、好ましくは約0.1〜約5重量%、更に好ましくは約0.5〜約4重量%、及び、一層更に好ましくは約0.75〜約2重量%の核生成剤が用いられる。
【0032】
使用される共分散剤物質には、水溶性の糖、約2000〜約50,000の分子量を有するポリエチレングリコール、及びその他の多価アルコールタイプの物質からなる群からの分散剤が含まれる。2〜12の炭素原子を有するアミンとポリアミンもまた、しばしば共分散剤物質として有効であるが、それらは重合中に連鎖移動剤としても作用する場合があるので注意して用いる必要がある。共分散剤の機能は、重合の早い段階でコロイド安定剤として作用することである。共分散剤物質の使用は任意であって、本発明のポリマー分散系を得るのに必ずしも必要ではない。使用時には、共分散剤は分散系に対して約10重量%まで、好ましくは約0.1〜4重量%、更に好ましくは約0.2〜2重量%のレベルで存在する。
【0033】
分散系において陰イオン性及び非イオン性水溶性モノマーから調製された水溶性ポリマーの総量は、分散系の総量の約5〜約50重量%まで変更させてもよく、好ましくは分散系の重量に対して約10〜約40重量%である。最も好ましくは、分散系は、陰イオン性及び非イオン性水溶性モノマーから調製されたポリマーを約15〜約30重量%含有する。
【0034】
ここで記述された重合反応は、適当なフリーラジカルの生成をもたらすいずれかの手段によって開始される。アゾ、過酸化物、ヒドロパーオキシド、及び過エステル化合物の熱によるホモリティック開裂からもたらされたラジカル種である、熱誘導ラジカルが好ましい。特に好ましい開始剤は、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(AIVN)等を含むアゾ化合物である。
【0035】
モノマーは、重合前に水、塩及び安定剤と共に混合されるか、又はその代わりに、合成された分散ポリマーにモノマーが適切に組み込まれるように、1つ又は両方のモノマーが重合中に段階的に添加される場合もある。本発明の重合は、−10℃〜採用されるモノマーの沸点と同じ高さまでの温度範囲で実行されても良い。好ましくは、分散重合は約−10℃〜約80℃で行われる。更に好ましくは、分散重合は約30℃〜約45℃で行われる。
【0036】
本発明の分散ポリマーは、5よりも大きいpHで、好ましくはpH約7で調製される。重合後の分散系のpHは、分散された性質を維持するようにポリマーが不溶性のままである限り、いずれかの望ましい値に調節されても良い。好ましくは、重合は分散系を維持するために十分な攪拌をして不活性雰囲気下で行われる。
【0037】
本発明の分散ポリマーは、典型的には25℃で(ブルックフィールドで)約25,000cpsより小さい、さらに好ましくは5,000cpsより小さい、一層更に好ましくは約2,000cpsより小さい体積溶液粘度を有する。これらの粘度では、ポリマー分散系は通常の重合設備で容易に取り扱われる。
【0038】
本発明の分散ポリマーは、典型的には約50,000〜ポリマーが水溶性である限界までの範囲の分子量を有する。好ましくは、分散系は約100万〜約5000万の分子量を有する。
【0039】
好ましい態様において本発明は、前記陰イオン性モノマーがアクリル酸、メタクリル酸、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸、アクリルアミドメチルブタン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルホスホン酸、アリルスルホン酸、アリルホスホン酸、スルホメチル化アクリルアミド、ホスホノメチル化アクリルアミド、及びそれらの水溶性アルカリ金属、アルカリ土類金属及びアンモニウム塩からなるグループから選択され、且つ、前記非イオン性モノマーがアクリルアミド、メタクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド及びN−メチロールアクリルアミドからなるグループから選択される分散ポリマーを指向している。
【0040】
別の好ましい態様においては、前記陰イオン性モノマーがアクリル酸、又はその水溶性のアルカリ金属、アルカリ土類金属若しくはアンモニウム塩であり、且つ、前記非イオン性モノマーがアクリルアミドである。
【0041】
別の好ましい態様において、前記安定剤は、ポリアクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸);ポリ(2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸/アクリル酸)及びポリ(2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸/メタクリル酸)から選択される陰イオン性ポリマーである。
【0042】
更に好ましい態様においては、安定剤は、分散系の総量の約0.25〜約2重量%の濃度、及び1M硝酸ナトリウム中で約0.75〜7.0dl/gの固有粘度を有する。
【0043】
別の更に好ましい態様においては、前記安定剤が、約3〜約80モル%の2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸と約97〜約20モル%のアクリル酸を含有するポリ(2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸/アクリル酸)である。
【0044】
別の更に好ましい態様においては、前記安定剤が、約5〜約90モル%の2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸と約95〜約10モル%のメタクリル酸を含有するポリ(2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸/メタクリル酸)である。
【0045】
一層更に好ましい態様においては、前記水溶性ポリマーが、アクリル酸:アクリルアミドのモル比が約7:93であるポリ(アクリル酸/アクリルアミド)である。
【0046】
別の一層更に好ましい態様においては、前記水溶性ポリマーが、アクリル酸:アクリルアミドのモル比が約7:93であるポリ(アクリル酸/アクリルアミド)であり、且つ、前記安定剤が、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸:アクリル酸のモル比が約7:93であるポリ(2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸/アクリル酸)である。
【0047】
別の一層更に好ましい態様においては、前記水溶性ポリマーがアクリル酸:アクリルアミドのモル比が約7:93であるポリ(アクリル酸/アクリルアミド)であり、且つ、前記安定剤が、約20〜約30モル%の2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸と約80〜約70モル%のメタクリル酸を含有するポリ(2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸/メタクリル酸)である。
【0048】
別の一層更に好ましい態様においては、前記水溶性ポリマーがポリアクリルアミドである。
【0049】
別の一層更に好ましい態様においては、前記水溶性ポリマーがポリアクリルアミドであり、且つ、前記安定剤が、[非イオン性分散系にとって好ましい安定剤]である。
【0050】
別の側面において本発明は、25℃で約10〜約25,000cpsの体積ブルックフィールド粘度を有する高分子量の分散ポリマーを調製する方法を指向しており、
a)以下のものを含有する水性混合物にフリーラジカル開始剤を加える:
i.0〜100モル%の少なくとも1つの陰イオン性モノマー、及び、100〜0モル%の少なくとも1つの非イオン性ビニルモノマーを含有する混合物を約5〜約50重量%;
ii.1M硝酸ナトリウム中で約0.1〜10の固有粘度を有する陰イオン性水溶性ポリマーである安定剤を、分散系の総量の約0.1〜約5重量%、及び
iii.アンモニウム、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸塩、及びリン酸塩からなるグループから選択された水溶性塩を、分散系の約5〜約40重量%;及び
b)そのモノマーを重合する
を備えている。
【0051】
前述の事項は、下記の実施例の参照によってよりよく理解されるであろうが、実施例は例証の目的で紹介されており、発明の範囲を限定することを意図していない。
【0052】
アクリル酸、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸、及び、アクリル酸/2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸共重合体安定剤
(実施例1)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、906.79gの脱イオン水、200gのアクリル酸、220.34gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、1.00gの重亜硫酸ナトリウムの12%溶液、5.00gの2,2’アゾビス(N,N’2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド(V−50、米国ワコーケミカル株式会社、リッチモンド、ヴァージニア州、米国(Wako Chemicals, Richmond, VA, USA))の10%溶液が添加される。重合は5分以内に始まり、20分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は80℃まで上がる。反応は78〜82℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマーは25℃で60000cpsのブルックフィールド粘度を有し、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.08dl/gmの固有粘度を有するアクリル酸のホモポリマーを15%含有している。
【0053】
(実施例2)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、910.75gの脱イオン水、49.45gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、171.32gのアクリル酸、187.17gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、1.00gの重亜硫酸ナトリウムの25%溶液、5.00gのV−50の10%溶液が添加される。重合は5分以内に始まり、15分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は80℃まで上がる。反応は78〜82℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で15100cpsのブルックフィールド粘度を有し、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で1.95dl/gmの固有粘度を有する87/13重量比のアクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0054】
(実施例3)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、909.02gの脱イオン水、12.76gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、193.25gのアクリル酸、212.10gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱される。それから1.00gの重亜硫酸ナトリウムの12.5%溶液、及び5.00gのV−50の10%溶液が添加される。重合は5分以内に始まり、15分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は80℃まで上がる。反応は合計16時間続けられ、その間中温度は78〜82℃で維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で56000cpsのブルックフィールド粘度を有し、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.19dl/gmの固有粘度を有する97/3重量比のアクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0055】
(実施例4)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、911.1gの脱イオン水、26.17gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、186.27gのアクリル酸、203.58gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱される。それから、1.00gの重亜硫酸ナトリウムの12.5%溶液、及び5.00gのV−50の10%溶液が添加される。重合は5分以内に始まり、15分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は80℃まで上がる。反応は78〜82℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で69500cpsのブルックフィールド粘度を有し、110モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.44dl/gmの固有粘度を有する97/3重量比のアクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0056】
(実施例5)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、916.1gの脱イオン水、86.89gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、154.47gのアクリル酸、169.6gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、1.00gの重亜硫酸ナトリウムの25%溶液、及び5.00gのV−50の10%溶液が添加される。重合は5分以内に始まり、15分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は80℃まで上がる。反応は78〜82℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で61000cpsのブルックフィールド粘度を有し、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.49dl/gmの固有粘度を有する77/23重量比のアクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0057】
(実施例6)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、923.5gの脱イオン水、152.58gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、120gのアクリル酸、131.05gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、1.00gの重亜硫酸ナトリウムの10%溶液、及び5.00gのV−50の10%溶液が添加される。重合は5分以内に始まり、15分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は80℃まで上がる。反応は78〜82℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で12500cpsのブルックフィールド粘度を有し、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.35dl/gmの固有粘度を有する93/7重量比のアクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0058】
(実施例7)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、1690.19gの脱イオン水、229.01gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、80gのアクリル酸、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、72℃に加熱され、0.10gの重亜硫酸ナトリウムと、0.50gのV−50が添加される。重合は5分以内に始まり、10分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は80℃まで上がる。反応は78〜82℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で1000cpsのブルックフィールド粘度を有し、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.79dl/gmの固有粘度を有する60/40重量比のアクリル酸/AMPS共重合体を10%含有している。
【0059】
(実施例8)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、654.9gの脱イオン水、344.8gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、55℃に加熱され、0.10gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、溶液は粘ちょうになる。反応は53〜57℃で16時間続けられる。16時間後に反応混合物は80℃まで加熱され、78〜82℃の温度で24時間、追加的に維持される。生成されたポリマー溶液に666.67gの水が添加される。生成されたポリマー溶液は25℃で38000cpsのブルックフィールド粘度を有し、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で3.99dl/gmの固有粘度を有するAMPS100%ホモポリマーのナトリウム塩を12%含有している。
【0060】
(実施例9)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、627.86gの脱イオン水、350.93gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、16.01gのアクリル酸、(pH=3.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、46℃に加熱され、5.00gのV−50の10%溶液が添加される。重合は10分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は56℃まで上がる。反応は53〜57℃で7時間続けられる。7時間後に、666.67gの水が添加されて、反応混合物は80℃まで加熱されて、78〜82℃の温度で、16時間、追加的に維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で94250cpsのブルックフィールド粘度を有し、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で5.17dl/gmの固有粘度を有する92/08重量比(80/20モル比)のAMPS/アクリル酸共重合体を12%含有している。
【0061】
(実施例10)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、1690.19gの脱イオン水、229.01gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、80.00gのアクリル酸、(pH=3.0)及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、72℃に加熱され、0.10gの重亜硫酸ナトリウム、及び0.50gのV−50が添加される。重合は10分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は80℃まで上がる。反応は78〜82℃で24時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で1000cpsのブルックフィールド粘度を有し、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で、2.79dl/gmの固有粘度を有する60/40重量比(34/66モル比)のAMPS/アクリル酸共重合体を10%含有している。
【0062】
(実施例11)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、1393.29gの脱イオン水、152.58gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、120.00gのアクリル酸、(pH=3.0)及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、73℃に加熱され、0.50gの重亜硫酸ナトリウム、及び0.50gのV−50が添加される。重合は5分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は79℃まで上がる。反応は77〜83℃で45時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で487.5cpsのブルックフィールド粘度を有し、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で、2.02dl/gmの固有粘度を有する40/60重量比(19/81モル比)のAMPS/アクリル酸共重合体を12%含有している。
【0063】
(実施例12)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、1758.19gの脱イオン水、86.89gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、154.47gのアクリル酸、(pH=3.0)及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、79℃に加熱され、0.25gの重亜硫酸ナトリウム、及び0.50gのV−50が添加される。重合は5分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は84℃まで上がる。反応は78〜82℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で1465cpsのブルックフィールド粘度を有し、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で3.36dl/gmの固有粘度を有する77/23重量比(90.7/9.3モル比)のアクリル酸/AMPS共重合体を10%含有している。
【0064】
(実施例13)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、1798.8gの脱イオン水、200.00gのアクリル酸、(pH=3.0)及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、72℃に加熱され、0.50gの重亜硫酸ナトリウム、0.50gのV−50が添加される。重合は5分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は80℃まで上がる。反応は77〜83℃で合計40時間続けられる。生成されたポリマーは25℃で2200cpsのブルックフィールド粘度を有し、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で3.72dl/gmの固有粘度を有する100%アクリル酸のホモポリマーを10%含有している。
【0065】
(実施例14)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、1444.85gの脱イオン水、40.40gのアクリルアミドの48.9%溶液、180.25gのアクリル酸、(pH=3.0)及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、75℃に加熱され、0.50gの重亜硫酸ナトリウム及び0.50gのV−50が添加される。重合は5分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は85℃まで上がる。反応は79〜88℃で合計25時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で7040cpsのブルックフィールド粘度を有し、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で3.59dl/gmの固有粘度を有する90/10重量比(90/10モル比)のアクリル酸/アクリルアミド共重合体を12%含有している。
【0066】
(実施例15)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、862.36gの脱イオン水、76.29gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、60.00gのアクリル酸、(pH=3.0)及び0.10gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、60℃に加熱され、1.25gのV−50の溶液が添加される。重合は15分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は65℃まで上がる。反応は63〜67℃で合計6時間続けられる。6時間後に反応混合物は80℃まで加熱され、78〜82℃の温度で12時間、追加的に維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で63300cpsのブルックフィールド粘度を有し、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で8.02dl/gmの固有粘度を有する40/60重量比(19/81モル比)のAMPS/アクリル酸共重合体を10%含有している。
【0067】
(実施例16)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、1464.47gの脱イオン水、200.00gのアクリル酸、(pH=3.0)及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、75℃に加熱され、1.50gの重亜硫酸ナトリウム及び0.50gのV−50が添加される。重合は5分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は87℃まで上がる。反応は78〜84℃で合計26時間続けられる。生成されたポリマーは25℃で440cpsのブルックフィールド粘度を有し、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で1.87dl/gmの固有粘度を有する100%アクリル酸のホモポリマーを12%含有している。
【0068】
(実施例17)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、923.03gの脱イオン水、152.58gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、120.00gのアクリル酸、131.50gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、1.0gの重亜硫酸ナトリウムの7.5%溶液及び5.00gのV−50の10%溶液が添加される。重合は10分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は78℃まで上がる。反応は78〜82℃で25時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で19250cpsのブルックフィールド粘度を有し、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で1.94dl/gmの固有粘度を有する40/60重量比(19/81のモル比)のAMPS/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0069】
実施例1〜17において調製された陰イオン性安定剤の特性は、表1に要約される。
【0070】
【表1】
【0071】
AA及びAA/AMPS安定剤を用いるポリマー分散系
(実施例18)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、361.8gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gのアクリル酸ホモポリマー(実施例1)の15%溶液、374.8gのアクリルアミド(185.82g)の49.6%溶液、14.18gのアクリル酸、14.85gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gの2,2’アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチリラミジン)ジヒドロクロライド(VA−044、和光純薬工業株式会社、大阪、日本(Wako Pure Chemical Industries Ltd, Osaka, Japan))の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。3時間後、混合物は乳白色のペースト状になり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。4時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.3gのVA−044の1%溶液が添加される。5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。7時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。8時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は1035cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で17.4dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0072】
(実施例19)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、360.6gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの87/13重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例2)の15%溶液、376.15gのアクリルアミド(185.82g)の49.4%溶液、14.18gのアクリル酸、15.70gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。210分後、混合物は乳白色のペースト状になり、0.60gのVA−044の1%溶液が添加される。6.5時間後、混合物は乳白色の分散系となり、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。8時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は790cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で17.1dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0073】
(実施例20)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、442.44gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの87/13重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例2)の15%溶液、280.99gのアクリルアミド(139.36g)の49.6%溶液、10.64gのアクリル酸、11.65gの50%水酸化ナトリウム、0.40gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。30分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。4時間後、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。5時間後、1.20gのVA−044の4%溶液が添加される。8時間後、2.90gのVA−044の4%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー分散系は2950cpsのブルックフィールド粘度を有する。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は1200cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で23.1dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0074】
(実施例21)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、442.1gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの97/3重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例3)の15%溶液、280.99gのアクリルアミド(139.36g)の49.6%溶液、10.64gのアクリル酸、12.00gの50%水酸化ナトリウム、0.40gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。生成された溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。30分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。4時間後、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。5時間後、1.20gのVA−044の4%溶液が添加される。8時間後、2.90gのVA−044の4%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー分散系は5500cpsのブルックフィールド粘度を有する。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は1335cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で22.2dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0075】
(実施例22)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、361.8gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの97/3重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例3)の15%溶液、374.8gのアクリルアミド(185.82g)の49.6%溶液、14.18gのアクリル酸、15.85gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。3時間後、混合物は乳白色のペースト状になり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。4時間後、混合物はまだ乳白色のペースト状であり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。5.5時間後、混合物は乳白色の分散系となり、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は1275cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で18.8dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0076】
(実施例23)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、442.4gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの97/3のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例4)の15%溶液、280.99gのアクリルアミド(139.36g)の49.6%溶液、10.64gのアクリル酸、11.70gの50%水酸化ナトリウム、0.40gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。30分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。4時間後、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。6時間後、1.20gのVA−044の4%溶液が添加される。8時間後、2.90gのVA−044の4%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー分散系は2500cpsのブルックフィールド粘度を有する。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は710cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で23.2dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0077】
(実施例24)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、362.0gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの97/3重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例4)の15%溶液、374.8gのアクリルアミド(185.82g)の49.6%溶液、14.18gのアクリル酸、15.65gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。3時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.60gのVA−044の1%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。5.5時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。6.5時間後、5.0gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は2220cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で18.8dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0078】
(実施例25)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、442.3gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの77/23重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例5)の15%溶液、282.12gのアクリルアミド(139.36g)の49.4%溶液、10.64gのアクリル酸、11.67gの50%水酸化ナトリウム、0.40gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。30分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。4時間後、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。5時間後、1.20gのVA−044の4%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の4%溶液が添加される。反応は合計16時間続けられ、その時間中温度は34〜36℃で維持される。生成されたポリマー分散系は3650cpsのブルックフィールド粘度を有する。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は825cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で21.1dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0079】
(実施例26)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、360.7gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの77/23重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例5)の15%溶液、376.15gのアクリルアミド(185.82g)の49.4%溶液、14.18gのアクリル酸、15.60gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。3.5時間後、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。5時間後、1.2gのVA−044の4%溶液が添加される。8時間後、2.9gのVA−044の4%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は3000cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で17.6dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0080】
(実施例27)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、441.6gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの60/40重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例6)の15%溶液、282.12gのアクリルアミド(139.36g)の49.4%溶液、10.64gのアクリル酸、12.50gの50%水酸化ナトリウム、0.40gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。30分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。3時間後、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。4時間後、1.20gのVA−044の4%溶液が添加される。6.5時間後、2.90gのVA−044の4%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成されたポリマー分散系は5000cpsのブルックフィールド粘度を有する。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は1062.5cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で20.5dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0081】
(実施例28)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、360.9gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの60/40重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例6)の15%溶液、376.15gのアクリルアミド(185.82g)の49.4%溶液、14.18gのアクリル酸、15.45gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。3時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.60gのVA−044の2%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。6.5時間後、2.9gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は1250cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で18.3dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0082】
(実施例29)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、430.39gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、0.80gのギ酸ナトリウム、60gの40/60重量比のアクリル酸/AMPS共重合体(実施例7)の10%溶液、282.12gのアクリルアミド(139.36g)の49.4%溶液、10.64gのアクリル酸、11.2gの50%水酸化ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。30分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。3.25時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。4.25時間後、0.30gのVA−044の4%溶液が添加される。5.25時間後、1.2gのVA−044の4%溶液が添加される。6.75時間後、2.9gの2,2’アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチリラミジン)ジヒドロクロライドの4%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は1250cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で16.0dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。分散系は4日間安定しており、その後、ゲル状の塊になる。
【0083】
実施例18〜29において調製される分散ポリマーの特性は、表2に要約されている。
【0084】
【表2】
【0085】
メタクリル酸/2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸共重合体安定剤
(実施例30)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、945.59gの脱イオン水、141.96gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、126.18gの99%メタクリル酸、114.9gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、60分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は50℃まで上がる。反応は48〜52℃で合計72時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で61300cpsのブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で4.26dl/gmの固有粘度を有する62.5/37.5重量比(80/20モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0086】
(実施例31)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、960.91gの脱イオン水、66.30gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、159.42gの99%メタクリル酸、146.0gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、30分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は50℃まで上がる。反応は48〜52℃で24時間続けられる。反応混合物はそれから80℃まで加熱され、78〜82℃で24時間維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で24375cpsのブルックフィールド粘度を有し、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で3.07dl/gmの固有粘度を有する79/21重量比(90/10モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0087】
(実施例32)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、954.31gの脱イオン水、41.72gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、176.12gの99%メタクリル酸、160.48gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、60分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は50℃まで上がる。反応は48〜52℃で46時間続けられる。反応混合物はそれから80℃まで加熱され、78〜82℃で24時間維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で37000cpsのブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で3.55dl/gmの固有粘度を有する89/11重量比(95/05モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0088】
(実施例33)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、939.21gの脱イオン水、191.92gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、99.5gの99%メタクリル酸、92.0gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、60分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は50℃まで上がる。反応は48〜52℃で18時間続けられる。反応混合物はそれから80℃まで加熱され、78〜82℃で24時間維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で43200cpsのブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で4.28dl/gmの固有粘度を有する49/51重量比(70/30モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0089】
(実施例34)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、950.75gの脱イオン水、232.87gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、77.61gの99%メタクリル酸、71.4gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、60分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は50℃まで上がる。反応は48〜52℃で19時間続けられる。反応混合物はそれから80℃まで加熱され、78〜82℃で24時間維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で32500cpsのブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で3.59dl/gmの固有粘度を有する38.4/61.6重量比(60/40モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0090】
(実施例35)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、951.99gの脱イオン水、267.07gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、59.34gの99%メタクリル酸、54.23gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、60分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は55℃まで上がる。反応は48〜52℃で8時間続けられる。反応混合物はそれから80℃まで加熱され、78〜82℃で24時間維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で31750のブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で3.63dl/gmの固有粘度を有する29.4/70.6重量比(50/50モル比)のメタクリル酸/AMPSの共重合体を15%含有している。
【0091】
(実施例36)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、951.77gの脱イオン水、267.07gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、59.34gの99%メタクリル酸、54.45gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、60分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は55℃まで上がる。反応は53〜57℃で26時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で15100のブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で3.10dl/gmの固有粘度を有する29.4/70.6重量比(50/50モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0092】
(実施例37)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、952.82gの脱イオン水、296.06gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、43.85gの99%メタクリル酸、39.90gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、60分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は55℃まで上がる。反応は53〜57℃で26時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で9420のブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.88dl/gmの固有粘度を有する21.7/78.3重量比(40/60モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0093】
(実施例38)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、953.05gの脱イオン水、320.94gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、30.56gの99%メタクリル酸、28.18gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、60分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は55℃まで上がる。反応は26時間続けられ、その間中温度は53〜57℃で維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で6470のブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.54dl/gmの固有粘度を有する15.3/84.7重量比(30/70モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0094】
(実施例39)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、953.67gの脱イオン水、342.53gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、19.03gの99%メタクリル酸、17.40gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、45分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は58℃まで上がる。反応は53〜57℃で6時間続けられる。反応混合物はそれから80℃まで加熱され、78〜82℃で20時間維持される。生成されたポリマー溶液は25℃で8150のブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.53dl/gmの固有粘度を有する9.4/90.6重量比(20/80モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
(実施例40)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、954.06gの脱イオン水、361.44gの2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)のナトリウム塩の58%溶液、8.92gの99%メタクリル酸、8.20gの50%水酸化ナトリウム溶液(pH=7.0)、及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、45℃に加熱され、0.50gのV−50が添加される。重合は15分以内に始まり、60分後に溶液は粘ちょうになり、反応温度は55℃まで上がる。反応は51〜57℃で37時間続けられる。生成されたポリマー溶液は25℃で41000のブルックフィールド粘度を有し、且つ、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.38dl/gmの固有粘度を有する4.5/95.5重量比(10/90モル比)のメタクリル酸/AMPS共重合体を15%含有している。
【0095】
(実施例41)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、1799.3gの脱イオン水、200.00gのメタクリル酸、(pH=3.0)及び0.20gのEDTAが加えられる。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧され、70℃に加熱され、0.50gのアゾビス(N,N’2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライドが添加される。重合は10分以内に始まり、溶液は粘ちょうになり、反応温度は79℃まで上がる。反応は79〜84℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー溶液(4418−017)は25℃で2,000,000cpsよりも大きいブルックフィールド粘度を有し、且つ、pH7.0で1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で2.45dl/gmの固有粘度を有するメタクリル酸100%ホモポリマーを10%含有している。
【0096】
実施例30〜41において調製されるMAA/AMPS安定剤の特性は、表3に要約される。
【0097】
【表3】
【0098】
MAA/AMPS安定剤を用いる分散ポリマー
(実施例42)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、443.42gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの62.5/37.5重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例30)の15%溶液、280.99gのアクリルアミド(139.36g)の49.6%溶液、10.64gのアクリル酸、11.8gの50%水酸化ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。30分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。4時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。6時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。7時間後、5.0gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は825cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で22.9dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0099】
(実施例43)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、362.0gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの62.5/37.5重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例20)の15%溶液、374.8gのアクリルアミド(185.82g)の49.6%溶液、14.18gのアクリル酸、13.66gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。4.5時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。5.5時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。6.5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。8.0時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は2130cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で22.8dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0100】
(実施例44)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、443.67gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの79/21重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例23)の15%溶液、280.99gのアクリルアミド(139.36g)の49.6%溶液、10.64gのアクリル酸、11.55gの50%水酸化ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。3.5時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。5.5時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。8時間後、5.0gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は合計16時間続けられ、その間中温度は34〜36℃で維持される。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は680cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で24.2dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0101】
(実施例45)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、362.21gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの79/21重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例23)の15%溶液、374.8gのアクリルアミド(185.82g)の49.6%溶液、14.18gのアクリル酸、15.45gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2.5時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。3.5時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。5.5時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。7時間後、5.0gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は合計16時間続けられ、その間中温度は34〜36℃で維持される。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は2200cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で18.5dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0102】
(実施例46)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、443.78gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの89/11重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例26)の15%溶液、280.99gのアクリルアミド(139.36g)の49.6%溶液、10.64gのアクリル酸、11.45gの50%水酸化ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。3.5時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。5.5時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。7時間後、5.0gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は810cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で23.4dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0103】
(実施例47)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、443.81gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの49/51重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例28)の15%溶液、280.99gのアクリルアミド(139.36g)の49.6%溶液、10.64gのアクリル酸、11.53gの50%水酸化ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。3.5時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。6.5時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。8時間後、5.0gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は745cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で23.4dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0104】
(実施例48)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、362.21gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの49/51重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例28)の15%溶液、374.8gのアクリルアミド(185.82g)の49.6%溶液、14.18gのアクリル酸、15.45gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。3.5時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。7時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は2260cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で21.9dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0105】
(実施例49)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、362.26gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの38.4/61.6重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例31)の15%溶液、374.8gのアクリルアミド(185.82g)の49.6%溶液、14.18gのアクリル酸、15.40gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。3時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。5時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。6.5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。8時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は1630cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で22.3dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0106】
(実施例50)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、443.69gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの38.4/61.6重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例31)の15%溶液、280.99gのアクリルアミド(139.36g)の49.6%溶液、10.64gのアクリル酸、11.53gの50%水酸化ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。3.5時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。6.5時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。8時間後、5.0gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は900cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で22.3dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0107】
(実施例51)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、362.46gの脱イオン水、114gの硫酸ナトリウム、76gの硫酸アンモニウム、0.53gのギ酸ナトリウム、40gの29.4/71.6重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例34)の15%溶液、374.8gのアクリルアミド(185.82g)の49.6%溶液、14.18gのアクリル酸、15.20gの50%水酸化ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2.5時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。4時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。5.5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。8時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに12gの硫酸ナトリウムと8gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は650cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で17.5dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を20%含有している。
【0108】
(実施例52)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、443.69gの脱イオン水、126gの硫酸ナトリウム、84gの硫酸アンモニウム、0.40gのギ酸ナトリウム、40gの29.4/71.6重量比のメタクリル酸/AMPS共重合体(実施例34)の15%溶液、280.99gのアクリルアミド(139.36g)の49.6%溶液、10.64gのアクリル酸、11.35gの50%水酸化ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。2.25時間後、混合物は乳白色の分散系となり、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。4時間後、0.30gのVA−044の1%溶液が添加される。5時間後、1.2gのVA−044の1%溶液が添加される。7.5時間後、2.9gのVA−044の1%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計16時間続けられる。生成された分散ポリマーに6gの硫酸ナトリウムと4gの硫酸アンモニウムが添加される。生成されたポリマー分散系は980cpsのブルックフィールド粘度、7.0のpHを有し、且つ、1.0規定の硝酸ナトリウム中に0.045%で18.3dl/gmの還元比粘度を有する93/7のアクリルアミド/アクリル酸共重合体を15%含有している。
【0109】
実施例42〜52において調製されるポリマー分散系の特性は、表4に列挙されている。
【0110】
【表4】
【0111】
AA/AMPS安定剤を用いる非イオン性分散ポリマー
(実施例53)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、439.52gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、0.33gの50%水酸化ナトリウム、50gの80/20モル比のAMPS/アクリル酸共重合体(IV=5.17dl/gm)の12%溶液、306.75gのアクリルアミド(150g)の48.9%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は開始し、溶液は粘ちょうになる。1.5時間後に、混合物は乳白色の分散系になる。2時間後、2番目の0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。3時間後、3番目の0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。4時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー分散系は、287.5cpsのブルックフィールド粘度を有し、6.0のpHであり、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で12.9dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを15%含有している。
【0112】
(実施例54)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、427.85gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、2.05gの水酸化ナトリウムの50%溶液、60gの34/66モル比のAMPS/アクリル酸共重合体(IV=2.79dl/gm)の10%溶液、306.75gのアクリルアミド(150g)の48.9%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は始まり、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系になり、2番目の0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。3時間後、3番目の0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。4時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー分散系は、160cpsのブルックフィールド粘度を有し、6.0のpHであり、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で14.2dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを15%含有している。
【0113】
(実施例55)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、436.65gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、3.25gの水酸化ナトリウムの50%溶液、50gの20/80モル比のAMPS/アクリル酸共重合体(IV=2.02dl/gm)の12%溶液、306.75gのアクリルアミド(150g)の48.9%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は始まり、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系になり、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。3時間後、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー分散系は、140cpsのブルックフィールド粘度を有し、6.0のpHであり、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で13.5dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを15%含有している。
【0114】
(実施例56)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、425.57gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、4.33gの水酸化ナトリウムの50%溶液、60gの9.3/90.7モル比のAMPS/アクリル酸共重合体(IV=3.36dl/gm)の10%溶液、306.75gのアクリルアミド(150g)の48.9%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は始まり、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系になり、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。3時間後、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。4時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー分散系は、270cpsのブルックフィールド粘度を有し、6.0のpHであり、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で13.8dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを15%含有している。
【0115】
(実施例57)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、424.35gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、5.25gの水酸化ナトリウムの50%溶液、60gのアクリル酸ホモポリマー(IV=3.72dl/gm)の10%溶液(実施例17)、306.75gのアクリルアミド(150g)の48.9%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は始まり、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系になり、それに0.30gの2,2’アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチリラミジン)ジヒドロクロライドの2%溶液が添加される。3時間後、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。4時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー分散系は、562.5cpsのブルックフィールド粘度を有し、6.0のpHであり、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で15.5dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを15%含有している。
【0116】
(実施例58)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、425.25gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、6.66gの水酸化ナトリウムの50%溶液、60gのメタクリル酸ホモポリマー(IV=2.45dl/gm)の10%溶液(実施例18)、306.75gのアクリルアミド(150g)の48.9%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は始まり、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系になり、それに0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。3時間後、3番目の0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー分散系は、820cpsのブルックフィールド粘度を有し、6.0のpHであり、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で13.4dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを15%含有している。
【0117】
(実施例59)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、435.15gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、4.75gの水酸化ナトリウムの50%溶液、50gの90/10モル比のアクリル酸/アクリルアミド共重合体(IV=3.59dl/gm)の12%溶液(実施例19)、306.75gのアクリルアミド(150g)の48.9%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は始まり、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系になり、それに0.30gの2,2’アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチリラミジン)ジヒドロクロライドの2%溶液が添加される。3.5時間後、3番目の0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー分散系は、555cpsのブルックフィールド粘度を有し、6.0のpHであり、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で13.6dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを15%含有している。
【0118】
(実施例60)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、426.57gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、3.33gの水酸化ナトリウムの50%溶液、60gの19/81モル比のAMPS/アクリル酸共重合体(IV=8.02dl/gm)の10%溶液(実施例20)、306.75gのアクリルアミド(150g)の48.9%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は始まり、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系になり、それに0.30gの2,2’アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチリラミジン)ジヒドロクロライドの2%溶液が添加される。3時間後、0.60gのVA−044の2%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。7時間後、2.60gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー分散系は、1645cpsのブルックフィールド粘度を有し、6.0のpHであり、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で13.4dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを15%含有している。
【0119】
(実施例61)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、434.35gの脱イオン水、120gの硫酸ナトリウム、80gの硫酸アンモニウム、5.25gの水酸化ナトリウムの50%溶液、50gのアクリル酸ホモポリマー(IV=1.87dl/gm)の12%溶液(実施例21)、306.75gのアクリルアミド(150g)の48.9%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.25gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は始まり、溶液は粘ちょうになる。2時間後、混合物は乳白色の分散系になり、それに0.30gの2,2’アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチリラミジン)ジヒドロクロライドの2%溶液が添加される。3.5時間後、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。4.5時間後、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。7時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。生成されたポリマー分散系は、130cpsのブルックフィールド粘度を有し、6.0のpHであり、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で13.8dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを15%含有している。
【0120】
(実施例62)
攪拌機、温度調節機、及び水冷式凝縮器が備わった1.5リットルの樹脂反応器に、403.75gの脱イオン水、131.25gの硫酸ナトリウム、87.5gの硫酸アンモニウム、64gの80/20モル比のアクリル酸/AMPS共重合体(IV=1.94dl/gm)の15%溶液(実施例22)、481.72gのアクリルアミド(234.1g)の48.6%溶液、0.60gのギ酸ナトリウム、及び0.33gのEDTAが加えられる。混合物は35℃まで加熱され、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。得られた溶液は1000cc/分で窒素を噴霧される。60分後に重合は始まり、溶液は粘ちょうになる。2.75時間後、混合物は乳白色の軟塊になり、それに0.30gの2,2’アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチリラミジン)ジヒドロクロライドの2%溶液が添加される。3.75時間後、0.30gのVA−044の2%溶液が添加される。4.75時間後、混合物は乳白色の分散系になり、1.2gのVA−044の2%溶液が添加される。6.5時間後、2.90gのVA−044の2%溶液が添加される。反応は34〜36℃で合計24時間続けられる。反応の終点時に、分散系は2770cpsのブルックフィールド粘度を有する。この分散系に15gの硫酸ナトリウムと10gの硫酸アンモニウムが添加される。生成された分散系は487.5cpsのブルックフィールド粘度を有し、1.0モル濃度の硝酸ナトリウム中で15.26dl/gmの固有粘度を有するアクリルアミドのホモポリマーを20%含有している。
【0121】
実施例53〜61において調製される非イオン性分散ポリマーの特性は、表5に要約される。
【0122】
【表5】
【0123】
請求項に定義されたような発明の概念と視野からはずれることなく、ここに記述された本発明の組成、方法の操作及び取り合わせにおいて、変形が成され得る。
Claims (2)
- 陰イオン性又は非イオン性の水溶性ポリマー微粒子の水分散液であって、
当該水分散液は、25℃で10〜25,000cpsの体積ブルックフィールド粘度を有し、水溶性ポリマーを5〜50重量%含有し、
前記水溶性ポリマーは、pHが5より大きくて安定剤が存在する水溶性塩の水溶液中においてフリーラジカルが形成する条件下で、以下のものを重合することにより調製されたものであり:
i.0〜7モル%のアクリル酸、又はその水溶性アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム塩からなる群より選択される1種、及び、
ii.100〜93モル%のアクリルアミド;
前記安定剤は、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸を1.25〜20モル%の割合で含有する陰イオン性水溶性ポリマーであり、1M硝酸ナトリウム中で0.1〜10の固有粘度を有し、且つ、分散液の総量の0.1〜5重量%を構成しており、
前記水溶性塩は、アンモニウム、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸塩、及びリン酸塩からなる群から選択され、且つ、分散液の5〜40重量%を構成することを特徴とする、陰イオン性又は非イオン性の水溶性ポリマー微粒子の水分散液。 - 25℃で10〜25,000cpsの体積ブルックフィールド粘度を有する陰イオン性又は非イオン性の水溶性ポリマー微粒子の水分散液を調製する方法であって、
a)以下のものを含有する水性混合物に、フリーラジカル開始剤を加える工程:
i.0〜7モル%のアクリル酸、又はその水溶性アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム塩からなる群より選択される1種、及び100〜93モル%のアクリルアミドを含有する混合物を5〜50重量%;
ii.分散液の総量の0.1〜5重量%の安定剤、ここで当該安定剤は、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸を1.25〜20モル%の割合で含有する陰イオン性水溶性ポリマーであり、1M硝酸ナトリウム中で0.1〜10の固有粘度を有する、
iii.アンモニウム、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸塩、及びリン酸塩からなる群から選択された水溶性塩を、分散液の5〜40重量%;及び
b)それらのモノマーを重合する工程
を備えた、陰イオン性又は非イオン性の水溶性ポリマー微粒子の水分散液を調製する方法。
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