JP5189982B2 - 親水性グラフト重合体 - Google Patents
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Description
主鎖となるポリアルキレンオキシドは、アルキレンオキシドと、重合開始点となる化合物とを重合することにより得られる。
本発明では、単量体成分が(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、α−ヒドロキシアクリル酸、α−ヒドロキシメチルアクリル酸などの不飽和モノカルボン酸を必須に含む。不飽和モノカルボン酸の中でも(メタ)アクリル酸であることがより好ましく、残存単量体量が低減され、親水性グラフト重合体の分散能が向上することから、アクリル酸であることがさらに好ましい。これらの不飽和モノカルボン酸は、1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
本発明の親水性グラフト重合体は、ポリアルキレンオキシドの主鎖に対して、不飽和モノカルボン酸を含む単量体成分がグラフト重合されてなる構造を有する。
本発明の親水性グラフト重合体の製造方法について特に制限はなく、従来公知の知見を適宜参照することにより、製造可能である。
温度計、攪拌機、窒素導入管、還流冷却器を備えたSUS製反応器(容量2L)に、60℃以上で溶融させた数平均分子量974のフェノキシポリエチレングリコール(エチレンオキサイド平均20モル付加)465重量部を仕込み、窒素気流下、攪拌下120℃まで昇温した。次に、温度を125〜131℃に保ちながら、ジ−tert−ブチルパーオキサイド(カヤブチルD、化薬アクゾ株式会社製)7.8重量部を195分にわたって連続的に滴下した。アクリル酸181重量部(単量体中のモル比率が100mol%)を、ジ−tert−ブチルパーオキシド滴下開始20分後から225分間にわたって連続的に滴下し、その後70分間攪拌を続けた。さらに60℃まで降温し、水267重量部で希釈し、さらに2重量%過酸化水素水42重量部と2重量%L−アスコルビン酸水溶液42重量部とを加え、60℃、1時間で処理することで親水性グラフト重合体水溶液1004.8重量部(固形分65.2質量%)を得た。下記方法により、残存アクリル酸量の測定を行ったところ、親水性グラフト重合体質量に対して残存アクリル酸量は10質量ppm以下であった。
温度計、攪拌機、窒素導入管、還流冷却器を備えたSUS製反応器(容量2L)に、60℃以上で溶融させた数平均分子量974のフェノキシポリエチレングリコール(エチレンオキサイド平均20モル付加)510重量部と無水マレイン酸19重量部(単量体中のモル比率が9.0mol%)と水0.7重量部とを仕込み、窒素気流下、攪拌しながら60℃で1時間放置した。続いて128℃まで昇温し、温度を125〜131℃に保ちながら、ジ−tert−ブチルパーオキサイド(カヤブチルD、化薬アクゾ株式会社製)8重量部を195分にわたって連続的に滴下した。アクリル酸142重量部(単量体中のモル比率が91.0mol%)を、ジ−tert−ブチルパーオキサイド滴下開始20分後から225分間にわたって連続的に滴下し、その後70分間攪拌を続けた。さらに60℃まで降温し、水393重量部で希釈し、さらに1.75重量%過酸化水素水40重量部と3.25重量%L−アスコルビン酸水溶液22重量部とを加え、60℃、1時間で処理することで親水性グラフト重合体水溶液1134.7重量部(固形分60.0質量%)を得た。下記方法により、残存アクリル酸量、残存マレイン酸量の測定を行ったところ、親水性グラフト重合体質量に対して残存アクリル酸量は178質量ppm、残存マレイン酸量は750質量ppmであった。
温度計、攪拌機、窒素導入管、還流冷却器を備えたSUS製反応器(容量2L)に、60℃以上で溶融させた数平均分子量862.2のアルキルポリエチレングリコール(ソフタノール150、株式会社日本触媒製、エチレンオキサイド平均15モル付加)510重量部を仕込み、窒素気流下、攪拌しながら120℃まで昇温し、温度を125〜131℃に保ちながら、ジ−tert−ブチルパーオキサイド(カヤブチルD、化薬アクゾ株式会社製)8重量部を195分にわたって連続的に滴下した。アクリル酸161重量部(単量体中のモル比率が100mol%)を、ジ−tert−ブチルパーオキサイド滴下開始20分後から225分間にわたって連続的に滴下し、その後70分間攪拌を続けた。さらに60℃まで降温し、水400重量部で希釈し、さらに1.75重量%過酸化水素水40重量部と3.25重量%L−アスコルビン酸水溶液21重量部とを加え、60℃、1時間で処理することで親水性グラフト重合体水溶液1140.0重量部(固形分59.7質量%)を得た。下記方法により、残存アクリル酸量の測定を行ったところ、親水性グラフト重合体質量に対して残存アクリル酸量は25質量ppmであった。
温度計、攪拌機、窒素導入管、還流冷却器を備えたSUS製反応器(容量2L)に、60℃以上で溶融させた数平均分子量974のフェノキシポリエチレングリコール(エチレンオキサイド平均20モル付加)510重量部と無水マレイン酸37重量部(単量体中のモル比率が18.1mol%)と水1.4重量部とを仕込み、窒素気流下、攪拌しながら60℃で1時間放置した。続いて128℃まで昇温し、温度を125〜131℃に保ちながら、ジ−tert−ブチルパーオキサイド(カヤブチルD、化薬アクゾ株式会社製)8重量部を195分にわたって連続的に滴下した。アクリル酸124重量部(単量体中のモル比率が81.9mol%)を、ジ−tert−ブチルパーオキサイド滴下開始20分後から225分間にわたって連続的に滴下し、その後70分間攪拌を続けた。さらに60℃まで降温し、水400重量部で希釈し、さらに1.75重量%過酸化水素水40重量部と3.25重量%L−アスコルビン酸水溶液21重量部とを加え、60℃、1時間で処理することで親水性グラフト重合体水溶液1141.4重量部(固形分59.7質量%)を得た。下記方法により、残存アクリル酸量、残存マレイン酸量の測定を行ったところ、親水性グラフト重合体質量に対して残存アクリル酸量は210質量ppm、残存マレイン酸量は890ppmであった。
重合体(水溶液)約0.5gを予め質量を測定したアルミ皿と共に秤量し、130℃に設定したオーブンで1時間乾燥する。重合体(水溶液)の固形分(質量%)は、下記式(1);
残存アクリル酸および残存マレイン酸含有量の測定は、下記表1の条件にて液体クロマトグラフィーを用いて行った。
(1)実施例1で得られた重合体69gを水81gで希釈し、pH2.7の水溶液とした(以下、実施例1−(1)とする)。この溶液を水酸化ナトリウム水溶液(48重量%)にてpH6.0に調整したもの(以下、実施例1−(2)とする)、pH10.0に調製したもの(以下実施例1−(3)とする)を準備した。各サンプルの数平均分子量を測定した。同様に、比較例1で得られた重合体69gを水81gで希釈し、pH2.7の水溶液とした(以下、比較例1−(1)とする)。この溶液を水酸化ナトリウム水溶液(48重量%)にてpH6.0に調整したもの(以下、比較例1−(2)とする)、pH10.0に調整したもの(以下比較例1−(3)とする)を準備した。各サンプルの数平均分子量を測定した。
Claims (8)
- ポリアルキレンオキシドに不飽和モノカルボン酸を含む単量体成分がグラフト重合されてなる親水性グラフト重合体であって、
前記不飽和モノカルボン酸に由来する側鎖部分のモル比率が全側鎖に対して100モル%であり、ポリアルキレンオキシドに由来する部分と、単量体由来の部分との質量比が55:45〜85:15であり、かつ、液体クロマトグラフィーで測定される前記親水性グラフト重合体総質量に対する不飽和モノカルボン酸の残存量が50質量ppm未満である親水性グラフト重合体。 - 還流温度(99〜102℃)で加水分解を行った3時間後の数平均分子量の変化率が、10%以内である、請求項1に記載の親水性グラフト重合体。
- 前記側鎖が不飽和モノカルボン酸由来の部分のみから構成される、請求項1または2に記載の親水性グラフト重合体。
- 数平均分子量が1,000〜1,000,000である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の親水性グラフト重合体。
- 前記ポリアルキレンオキシドの数平均分子量が100,000以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の親水性グラフト重合体。
- 前記不飽和モノカルボン酸が(メタ)アクリル酸である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の親水性グラフト重合体。
- ポリアルキレンオキシドに不飽和モノカルボン酸を含む単量体成分をグラフト重合させた反応物を得た後、過酸化物および/またはアゾ系化合物を添加して得られる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の親水性グラフト重合体。
- ポリアルキレンオキシドに単量体成分中100モル%である不飽和モノカルボン酸を含む単量体成分をグラフト重合させる重合工程と、
前記重合工程で得られる反応物に過酸化物および/またはアゾ系化合物を添加する工程と、
を含む、ポリアルキレンオキシドに由来する部分と、単量体由来の部分との質量比が55:45〜85:15である親水性グラフト重合体の製造方法。
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