JPH01167304A - Production of polymer granules - Google Patents

Production of polymer granules

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JPH01167304A
JPH01167304A JP32566187A JP32566187A JPH01167304A JP H01167304 A JPH01167304 A JP H01167304A JP 32566187 A JP32566187 A JP 32566187A JP 32566187 A JP32566187 A JP 32566187A JP H01167304 A JPH01167304 A JP H01167304A
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JP
Japan
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unsaturated monomer
soluble
ethylenically unsaturated
oil
water
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Pending
Application number
JP32566187A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukiya Sato
佐藤 幸哉
Yoshinao Kono
光野 良直
Yutaka Yasuda
裕 安田
Rikio Tsushima
津嶌 力雄
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
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Publication of JPH01167304A publication Critical patent/JPH01167304A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/32Polymerisation in water-in-oil emulsions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain in high efficiency polymer granules of narrow granular size distribution along with stably retaining the polymerization system, by inverse phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenic unsaturated monomer using, as the dispersant, a combination of a specific oil-soluble cationic copolymer and nonionic surfactant. CONSTITUTION:Using as the dispersant, a combination of (A) an oil-soluble cationic copolymer obtained by copolymerization between 70-99.5mol% of a lipophilic ethylenic unsaturated monomer (e.g., styrene, alkyl-substituted styrene) and 0.5-30wt.% of a second ethylenic unsaturated monomer having quaternary ammonium group [e.g., dialkylaminoalkyl(meth)acrylate quaternary salt] and (B) a nonionic surfactant (e.g., sucrose fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester), a water-soluble ethylenic unsaturated monomer is put to inverse phase suspension polymerization in a hydrophobic solvent. Preferably, the amount of the component A to be used is 0.1-10wt.% based on the water-soluble ethylenic unsaturated monomer, whereas for the component B, 0.05-5wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、重合不活性且つ疎水性の溶媒中に水溶性のエ
チレン性不飽和単団体水溶液を加えて逆相懸濁重合を行
い、重合体粒子を製造する方法に関するものであり、更
に詳しくは、特定の組合せからなる分散剤を用いること
により、重合系を安定に保持することができ、かつ、粒
径分布の狭い重合体粒子を効率よく製造することのでき
る、逆相懸濁重合により重合体粒子を製造する方法に関
するものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention involves adding an aqueous solution of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer to a polymerization inert and hydrophobic solvent to perform reverse phase suspension polymerization. It relates to a method for producing cohesive particles, and more specifically, by using a specific combination of dispersants, it is possible to maintain the polymerization system stably and to efficiently produce polymer particles with a narrow particle size distribution. The present invention relates to a method for producing polymer particles by reverse-phase suspension polymerization, which can be easily produced.

本発明は、従来、逆相懸濁重合法により得られている、
高吸水性樹脂、増粘剤、凝集剤等の製造に好適に用いる
ことができる。
The present invention has conventionally been obtained by a reversed-phase suspension polymerization method,
It can be suitably used in the production of super absorbent resins, thickeners, flocculants, etc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

水溶性のエチレン性不飽和単量体を重合させる方法の1
つとして、疎水性溶媒中に単量体水溶液を懸濁・分散さ
せて重合する、いわゆる逆相懸濁重合法は周知、である
、この方法を実施する際には、重合する単量体の水溶液
を疎水性溶媒中に安定に分散させ、次いで生成する重合
体粒子の集塊化を防止もしくは低減できる分散剤を的確
に選択することが重要なポイントとなる。
Method 1 of polymerizing water-soluble ethylenically unsaturated monomers
The so-called reversed-phase suspension polymerization method, in which an aqueous monomer solution is polymerized by suspending or dispersing it in a hydrophobic solvent, is well known. It is important to accurately select a dispersant that can stably disperse an aqueous solution in a hydrophobic solvent and then prevent or reduce agglomeration of the resulting polymer particles.

換言すれば、好適な分散剤を選択することにより生産性
を著しく向上させることができ、又、均一な物性の重合
体粒子を得ることが可能となる。
In other words, by selecting a suitable dispersant, productivity can be significantly improved and polymer particles with uniform physical properties can be obtained.

従来からこのような水溶性のエチレン性不飽和単量体の
逆相懸濁重合に使用される分散剤としては、例えば、ソ
ルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート
、エトキシ化された脂肪酸アミド、グリセリン脂肪酸エ
ステル等の非イオン性界面活性剤が知られている(特公
昭54−30710号公報等)。
Dispersants conventionally used in the reverse phase suspension polymerization of water-soluble ethylenically unsaturated monomers include, for example, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, ethoxylated fatty acid amides, and glycerin. Nonionic surfactants such as fatty acid esters are known (Japanese Patent Publication No. 54-30710, etc.).

又、上記のものの他に、例えばアリル基を有する樹脂の
無水マレイン酸処理物、有機溶媒に対して親和性を有す
るカルボキシル基を含有する重合体、親油性の繊維素誘
導体等の高分子化合物が知られている(特開昭57−7
4309号公報等)。
In addition to the above, polymer compounds such as allyl group-containing resins treated with maleic anhydride, polymers containing carboxyl groups that have affinity for organic solvents, and lipophilic cellulose derivatives may also be used. Known (Unexamined Japanese Patent Publication No. 57-7
Publication No. 4309, etc.).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、前者の群である非イオン性界面活性剤類
を分散剤として使用した場合には、生成した重合体が微
粒状となり、分離及び乾燥工程で粉塵が発生するなどの
問題が生じ、その取り扱いが困難となることがある。後
者の群である高分子化合物類を分散剤として使用した場
合には、生成した重合物が小顆粒状となり、前記の欠点
を改良できるが、重合操作の間に、重合物粒子が重合槽
の槽壁や撹拌機などに粘着し易く、反応させた単量体の
かなりの部分が使用不能の重合槽付着物として失われて
しまうことがある。一般に、水溶性のエチレン性不飽和
単量体の重合槽付着物を除去するには多大の労力を要し
、粒状重合体の効率的な生産の妨げとなる。
However, when nonionic surfactants from the former group are used as dispersants, the resulting polymer becomes fine particles, causing problems such as generation of dust during the separation and drying process, and handling thereof. may be difficult. If the latter group of polymer compounds is used as a dispersant, the resulting polymer will be in the form of small granules, which can improve the above-mentioned drawbacks, but during the polymerization operation, the polymer particles may It tends to stick to tank walls, stirrers, etc., and a considerable portion of the reacted monomer may be lost as unusable deposits in the polymerization tank. Generally, it takes a great deal of effort to remove water-soluble ethylenically unsaturated monomer deposits from a polymerization tank, which hinders efficient production of particulate polymers.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決すべ(、鋭
意研究を行った結果、親油性のエチレン性不飽和単量体
単位およびカチオン基を有するエチレン性不飽和単量体
単位を必須の構成成分とする重合物が、該技術分野にお
ける分散剤として有用であることを見出し、特開昭61
〜157505号公報で開示した。
The present inventors have solved the above-mentioned problems of the prior art (as a result of intensive research), it has been found that lipophilic ethylenically unsaturated monomer units and cationic group-containing ethylenically unsaturated monomer units are essential. It was discovered that a polymer having a constituent component of is useful as a dispersant in this technical field, and
It was disclosed in JP-A-157505.

更に検討を続けた結果、該油溶性カチオン性共重合体と
非イオン性界面活性剤とを併用することにより、重合時
の安定性が更に増大し、得られる小顆粒状重合体の粒径
分布が狭くなることを見出し、本発明に至った。
As a result of further studies, the stability during polymerization was further increased by using the oil-soluble cationic copolymer together with a nonionic surfactant, and the particle size distribution of the resulting small granular polymer was improved. It was discovered that the distance becomes narrower, leading to the present invention.

即ち、本発明は、水溶性のエチレン性不飽和単量体を疎
水性溶媒中で逆相懸濁重合させるに際して、親油性のエ
チレン性不飽和単量体70〜99.5モル%と、4級ア
ンモニウム基を有するエチレン性不飽和単量体0.5〜
30モル%とを共重合させて得られる油溶性カチオン性
共重合体(八)と、非イオン性界面活性剤(B)とを分
散剤として用いることを特徴とする、重合体粒子の製造
方法を提供するものである。
That is, in the present invention, when carrying out reverse phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrophobic solvent, 70 to 99.5 mol% of a lipophilic ethylenically unsaturated monomer and 4 Ethylenically unsaturated monomer having grade ammonium group 0.5~
A method for producing polymer particles, characterized by using an oil-soluble cationic copolymer (8) obtained by copolymerizing 30 mol% with a nonionic surfactant (B) as a dispersant. It provides:

本発明における油溶性カチオン性共重合体(A)の−構
成成分である親油性のエチレン性不飽和単量体としては
、例えばスチレン、アルキル置換スチレン(アルキル基
の炭素数1ないし18)、(メタ)アクリル酸アルキル
エステル(アルキル基の炭素数1ないし18)、ビニル
アルコールの脂肪酸エステル(脂肪酸の炭素数2ないし
1B)、N−アルキル(メタ)アクリルアミド(アルキ
ル基の炭素数1ないし18)などが例示できる。これら
は、1種のみを用いることもできるし、2種以上を混合
して用いることも可能である。
Examples of the lipophilic ethylenically unsaturated monomer that is a component of the oil-soluble cationic copolymer (A) in the present invention include styrene, alkyl-substituted styrene (alkyl group has 1 to 18 carbon atoms), ( meth)acrylic acid alkyl ester (alkyl group has 1 to 18 carbon atoms), fatty acid ester of vinyl alcohol (fatty acid has 2 to 1B carbon atoms), N-alkyl (meth)acrylamide (alkyl group has 1 to 18 carbon atoms), etc. can be exemplified. These can be used alone or in combination of two or more.

また、油溶性カチオン性共重合体(A)の、もう一方の
構成成分である、4級アンモニウム基を有するエチレン
性不飽和単量体としては、例えば、−数式 で示される4級アンモニウム基と、ビニル基、(メタ)
アクリロイル基等のエチレン性不飽和基とを有する単量
体が挙げられ、これらは1種のみを用いてもよいし、2
種以上を混合して用いてもよい。
Furthermore, as the other constituent component of the oil-soluble cationic copolymer (A), the ethylenically unsaturated monomer having a quaternary ammonium group, for example, a quaternary ammonium group represented by the formula - , vinyl group, (meta)
Examples include monomers having an ethylenically unsaturated group such as an acryloyl group, and these may be used alone, or two types may be used.
A mixture of more than one species may be used.

これらの4級アンモニウム基を有するエチレン性不飽和
単量体は、一般に対応する3級アミノ基を有するエチレ
ン性不飽和単量体を、適当な4級化剤により4級化する
ことにより得られる。
These ethylenically unsaturated monomers having a quaternary ammonium group are generally obtained by quaternizing the corresponding ethylenically unsaturated monomer having a tertiary amino group using a suitable quaternizing agent. .

ここで用いられる3級アミノ基を有するエチレン性不飽
和単量体としては、ジメチルアミノメチルアクリレート
、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノ
プロピルアクリレート、ジエチルアミノメチルアクリレ
ート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルア
ミノプロピルアクリレート、及びこれらに対応するメタ
クリレート;ジメチルアミノメチルアクリルアミド、ジ
メチルアミノエチルアクリルアミド、ジメチルアミノプ
ロピルアクリルアミド、ジエチルアミノメチルアクリル
アミド、ジエチルアミノエチルアクリルアミド、ジエチ
ルアミノプロピルアクリルアミド、及びこれらに対応す
るメタクリルアミド;ビニルピリジン、2−メチル−4
−ビニルピリジン、2−メチル−5−ビニルピリジン等
のビニルピリジン類;N、N−ジメチルアミノスチレン
、N、N−ジメチルアミノメチルスチレン等のジアルキ
ルアミノ基を有するスチレン類;2−ジメチルアミノエ
チルビニルエーテル等のジアルキルアミノ基を有するビ
ニルエーテル類等が例示できる。
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a tertiary amino group used here include dimethylaminomethyl acrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminopropyl acrylate, diethylaminomethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylaminopropyl acrylate, and Corresponding methacrylates; dimethylaminomethylacrylamide, dimethylaminoethyl acrylamide, dimethylaminopropylacrylamide, diethylaminomethylacrylamide, diethylaminoethyl acrylamide, diethylaminopropylacrylamide, and their corresponding methacrylamide; vinylpyridine, 2-methyl-4
- Vinylpyridines such as vinylpyridine and 2-methyl-5-vinylpyridine; Styrenes having a dialkylamino group such as N,N-dimethylaminostyrene and N,N-dimethylaminomethylstyrene; 2-dimethylaminoethyl vinyl ether Examples include vinyl ethers having a dialkylamino group such as.

4級化剤としては、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メ
チル、塩化エチル、臭化エチル、臭化プロピル、臭化ブ
チル、臭化オクチルなどのハロゲン化アルキル、硫酸ジ
メチル、硫酸ジエメルなどの硫酸アルキルエステル等が
例示できる。
Examples of quaternizing agents include alkyl halides such as methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, ethyl chloride, ethyl bromide, propyl bromide, butyl bromide, and octyl bromide, and sulfuric acids such as dimethyl sulfate and diemyl sulfate. Examples include alkyl esters.

これら−船釣な4級化剤を用いる方法の他に、上記のよ
うな3級アミノ基を有する単量体を、塩酸、酢酸などの
酸塩とした後、エチレンオキシドやプロピレンオキシド
などのアルキレンオキシドを反応させて4級化する方法
なども用いることができる。
In addition to these methods using a quaternizing agent, the monomer having a tertiary amino group as described above is converted into an acid salt such as hydrochloric acid or acetic acid, and then an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide is used. A method of quaternizing by reacting can also be used.

本発明における油溶性カチオン性共重合体(八)は、ス
チレン等の親油性モノマーと3級アミノ基を有する七ツ
マ−とを共重合した後、4級化剤にて4級化することに
より製造することも可能であるが、4級化を完結するに
は過剰量の4級化剤が必要であることや、過剰4級化剤
の後処理が煩雑であることなどの点から、4級塩モノマ
ーを共重合する方法が好ましい。
The oil-soluble cationic copolymer (8) in the present invention can be obtained by copolymerizing a lipophilic monomer such as styrene with a heptamer having a tertiary amino group, and then quaternizing the copolymer with a quaternizing agent. Although it is possible to produce the quaternizing agent, it is necessary to use an excessive amount of the quaternizing agent to complete the quaternizing process, and the post-treatment of the excess quaternizing agent is complicated. A method of copolymerizing class salt monomers is preferred.

共重合にあたっては、上記各構成単量体及び生成する共
重合体を溶解し得る溶媒の存在下、アゾ系又は過酸化物
系開始剤によってラジカル重合する方法等が適宜用いら
れる。
For copolymerization, a method of radical polymerization using an azo or peroxide initiator in the presence of a solvent capable of dissolving each of the constituent monomers and the resulting copolymer is appropriately used.

こうして得られた油溶性カチオン性共重合体を、逆相懸
濁重合における分散剤として用いる場合、溶媒への溶解
性、懸濁重合時の分散性能の点から親水性と親油性のバ
ランスが重要な因子となる。
When using the thus obtained oil-soluble cationic copolymer as a dispersant in reverse-phase suspension polymerization, the balance between hydrophilicity and lipophilicity is important from the viewpoint of solubility in the solvent and dispersion performance during suspension polymerization. It becomes a factor.

これらの因子は、上記の各構成単量体の種類及び含有量
によりコントロール可能であり、重合に供される水溶性
のエチレン性不飽和単量体や溶媒に適合するように選択
される。
These factors can be controlled by the type and content of each constituent monomer described above, and are selected to be compatible with the water-soluble ethylenically unsaturated monomer and solvent used for polymerization.

本発明において、油溶性カチオン性共重合体(八)を構
成する親油性のエチレン性不飽和単量体及び4級アンモ
ニウム基を有するエチレン性不飽和単量体の使用量は、
それぞれ70〜99.5モル%及び0.5〜30モル%
である。より好ましくは、4級アンモニウム基を有する
エチレン性不飽和単量体が1〜15モル%の範囲である
In the present invention, the amounts of the lipophilic ethylenically unsaturated monomer and the ethylenically unsaturated monomer having a quaternary ammonium group constituting the oil-soluble cationic copolymer (8) are as follows:
70-99.5 mol% and 0.5-30 mol%, respectively
It is. More preferably, the content of the ethylenically unsaturated monomer having a quaternary ammonium group is 1 to 15 mol%.

4級アンモニウム基を有するエチレン性不飽和単量体が
30モル%を越えると、分散媒である油性溶剤への溶解
性が悪くなること及び親水性サイドにかたよりすぎ分散
安定性が不良となることから好ましくない。
If the content of the ethylenically unsaturated monomer having a quaternary ammonium group exceeds 30 mol%, the solubility in the oily solvent used as the dispersion medium will be poor and the dispersion stability will be poor due to the bias toward the hydrophilic side. That's why I don't like it.

又、本発明における油溶性カチオン性共重合体(A)の
分子量としては、500から50万の数平均分子量が好
ましい。数平均分子量が500未満又は50万を越える
と親水性と親油性のバランスを取っても充分な分散安定
効果を示さない。
Further, the molecular weight of the oil-soluble cationic copolymer (A) in the present invention is preferably a number average molecular weight of 500 to 500,000. If the number average molecular weight is less than 500 or more than 500,000, a sufficient dispersion stabilizing effect will not be exhibited even if the balance between hydrophilicity and lipophilicity is achieved.

本発明における油溶性カチオン性共重合体(A)は、上
記のような親油性のエチレン性不飽和単量体と、4級ア
ンモニウム基を有するエチレン性不飽和単量体との共重
合体であり、両者の組合せとして多種のものが可能であ
るが、中でも、スチレンもしくはα−メチルスチレン、
ビニルトルエン等のアルキル置換スチレンと、ジアルキ
ルアミノアルキル(メタ)アクリレート4級塩もしくは
ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド4級
塩との共重合体が好ましル)。
The oil-soluble cationic copolymer (A) in the present invention is a copolymer of the above lipophilic ethylenically unsaturated monomer and an ethylenically unsaturated monomer having a quaternary ammonium group. There are various combinations of the two, but among them, styrene or α-methylstyrene,
A copolymer of an alkyl-substituted styrene such as vinyltoluene and a dialkylaminoalkyl (meth)acrylate quaternary salt or a dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide quaternary salt is preferred).

本発明において、上記の油溶性カチオン性共重合体(A
)と組み合わせる、非イオン性界面活性剤(B)として
は、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル
、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノール
エーテル等が例示でき、これらは1種のみで又は2種以
上を混合して使用することができる。
In the present invention, the above oil-soluble cationic copolymer (A
) Examples of the nonionic surfactant (B) in combination with sucrose fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenol ether, etc., and only one of these can be used. It can be used alone or in combination of two or more kinds.

これらの非イオン性界面活性剤(B)は、重合に供され
る水溶性のエチレン性不飽和単量体や溶媒に応じて、化
学構造やHLBにより適宜選択使用されるが、上記の中
でも、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステ
ルが好ましく、特に好ましいのは、HLBが2〜15の
ショ糖脂肪酸エステル、又は、IILBが4〜8のソル
ビタン脂肪酸エステルである。
These nonionic surfactants (B) are appropriately selected and used depending on the chemical structure and HLB depending on the water-soluble ethylenically unsaturated monomer and solvent used for polymerization, but among the above, Sucrose fatty acid esters and sorbitan fatty acid esters are preferred, and particularly preferred are sucrose fatty acid esters with an HLB of 2 to 15, or sorbitan fatty acid esters with an IILB of 4 to 8.

本発明は、水溶性のエチレン性不飽和単量体を、疎水性
溶媒中で逆相懸濁重合させるに際して、前述の油溶性カ
チオン性共重合体(^)と、非イオン性界面活性剤(B
)とを、分散剤として併用するところに特徴があるもの
であるが、上記油溶性カチオン性共重合体(A)の適切
な添加量は、水溶性のエチレン性不飽和単量体に対して
通常0.1〜IO重量%、好ましくは0.5〜5重量%
である。また、非イオン性界面活性剤(B)の適切な添
加量は、水溶性のエチレン性不飽和単量体に対して通常
0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜3重量%であ
る。
In the present invention, when a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is subjected to reverse phase suspension polymerization in a hydrophobic solvent, the above-mentioned oil-soluble cationic copolymer (^) and a nonionic surfactant ( B
) is used in combination as a dispersant, and the appropriate amount of the oil-soluble cationic copolymer (A) to be added is based on the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. Usually 0.1 to IO% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight
It is. Further, the appropriate amount of nonionic surfactant (B) to be added is usually 0.05 to 5% by weight, preferably 0.1 to 3% by weight based on the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. be.

また、上記油溶性カチオン性共重合体(A)と非イオン
性界面活性剤(B)との添加量の重量比率は、上記範囲
内において適宜選ぶことができるが、好ましくは、(A
) / (B) = 50/ 1〜l/10の範囲であ
り、より好ましくは、(^)/(B)=20/1〜11
5の範囲である。
Further, the weight ratio of the added amounts of the oil-soluble cationic copolymer (A) and the nonionic surfactant (B) can be appropriately selected within the above range, but preferably (A
) / (B) = 50/1 to l/10, more preferably (^)/(B) = 20/1 to 11
The range is 5.

油溶性カチオン性共重合体(A)及び/又は非イオン性
界面活性剤(B)の添加量が、上記範囲をはずれると、
重合安定性が悪くなり、粒子の凝集や集塊化が起こり好
ましくない。また、多過ぎても分散性能の向上は見られ
ず、かえって粒子が凝集し易くなったりする。
If the amount of the oil-soluble cationic copolymer (A) and/or nonionic surfactant (B) is outside the above range,
Polymerization stability deteriorates, and particle aggregation and agglomeration occur, which is undesirable. Furthermore, if the amount is too large, no improvement in dispersion performance will be observed, and the particles may become more likely to aggregate.

また、油溶性カチオン性共重合体(八)と非イオン性界
面活性剤(B)との比率が上記範囲をはずれると、得ら
れる重合体粒子の粒径分布が狭くなるという特徴が失わ
れてしまう。
Furthermore, if the ratio of the oil-soluble cationic copolymer (8) and the nonionic surfactant (B) is out of the above range, the characteristic of narrow particle size distribution of the resulting polymer particles is lost. Put it away.

以上に述べた油溶性カチオン性共重合体(^)と非イオ
ン性界面活性剤(B)との組み合わせからなる分散剤を
用い、疎水性溶媒中に、水溶性のエチレン性不飽和単量
体の水溶液を、水溶性のラジカル重合開始剤とともに分
散させ、重合−を行う。
Using a dispersant consisting of a combination of the oil-soluble cationic copolymer (^) and a nonionic surfactant (B) described above, a water-soluble ethylenically unsaturated monomer is added to a hydrophobic solvent. An aqueous solution of is dispersed together with a water-soluble radical polymerization initiator to perform polymerization.

疎水性溶媒としては、原則として、重合不活性で水を溶
解しない性質を有するものであれば、いずれも好適に使
用できる。重合熱の除去並びに得られる重合体の乾燥工
程等を考慮すると、沸点が30〜200°Cの脂肪族炭
化水素あるいは脂環式炭化水素あるいは芳香族炭化水素
又はこれらの混合溶媒が好ましく、特にn−ヘキサン、
シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン又はこれらの混合
溶媒が好ましく用いられる。
In principle, any hydrophobic solvent can be suitably used as long as it is inactive for polymerization and does not dissolve water. Considering the removal of polymerization heat and the drying process of the obtained polymer, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, or a mixed solvent thereof having a boiling point of 30 to 200°C are preferable, especially n -hexane,
Cyclohexane, benzene, toluene, or a mixed solvent thereof is preferably used.

水溶性のエチレン性不飽和単量体としては、各種のもの
を挙げることができる。例えばアクリル酸又はメタクリ
ル酸のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩や、
アクリルアミド又はメタクリルアミド、水溶性のN−置
換アクリルアミド又はメタクリルアミド、ビニルピロリ
ドン、スルホン化スチレン、ビニルスルホン酸等のアル
カリ金属塩等、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸2−ヒドロキシエチル等である。これらの単量
体は、一種以上を任意に組み合わせて用いることができ
る。又、親水性を損なわない範囲内でその他の油溶性単
量体を共重合させることもできる。
Various types of water-soluble ethylenically unsaturated monomers can be mentioned. For example, alkali metal salts, ammonium salts, amine salts of acrylic acid or methacrylic acid,
Examples include acrylamide or methacrylamide, water-soluble N-substituted acrylamide or methacrylamide, vinylpyrrolidone, sulfonated styrene, alkali metal salts such as vinylsulfonic acid, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and the like. These monomers can be used in any combination of one or more types. Further, other oil-soluble monomers can be copolymerized within a range that does not impair hydrophilicity.

更には、必要に応じて、2個以上の重合性不飽和基を有
する水溶性の架橋剤、例えばメチレンビスアクリルアミ
ド等、あるいはエチレン性不飽和単量体の官能基と反応
しうる2個以上の官能基を有した水溶性の架橋剤、例え
ばエチレングリコールジグリシジルエーテル等を用いて
、上記単量体の(共)重合中もしくは(共)重合後に架
橋反応させることも可能である。
Furthermore, if necessary, a water-soluble crosslinking agent having two or more polymerizable unsaturated groups, such as methylene bisacrylamide, or two or more polymerizable unsaturated groups capable of reacting with the functional group of the ethylenically unsaturated monomer may be added. It is also possible to carry out a crosslinking reaction during or after the (co)polymerization of the monomers using a water-soluble crosslinking agent having a functional group, such as ethylene glycol diglycidyl ether.

単量体水溶液の単量体濃度は、広い範囲で変更が可能で
あるが、−船釣には15〜80重量%のものが好ましい
Although the monomer concentration of the aqueous monomer solution can be varied within a wide range, it is preferably 15 to 80% by weight for boat fishing.

又、上記単量体水溶液の量と、重合不活性で疎水性の溶
媒の量との比は、広い範囲に渡って変更することができ
るが、通常、容量比で1=1〜1:4の範囲が好適であ
る。
Further, the ratio between the amount of the monomer aqueous solution and the amount of the polymerization-inactive and hydrophobic solvent can be varied over a wide range, but usually the volume ratio is 1=1 to 1:4. A range of is suitable.

水溶性ラジカル重合開始剤としては、例えば過酸化物、
ハイドロパーオキシド、あるいはアゾ化合物等が常法に
より用いられる。これらの重合開始剤は、二種以上を混
合して使用することも可能であり、更には、クロムイオ
ン、亜硫酸塩、ヒドロキシルアミン、ヒドラジン等を加
えてレドックス系重合開始剤として使用することも可能
である。
Examples of water-soluble radical polymerization initiators include peroxides,
Hydroperoxide, an azo compound, etc. are used in a conventional manner. It is also possible to use a mixture of two or more of these polymerization initiators, and it is also possible to use them as a redox polymerization initiator by adding chromium ions, sulfites, hydroxylamine, hydrazine, etc. It is.

〔実施例〕〔Example〕

以下に合成例、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
The present invention will be specifically explained below with reference to Synthesis Examples, Examples, and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

合成例−1 撹拌機、温度計、還流冷却器、窒素ガス導入管を付した
300@Z4つ目フラスコに、スチレン104.2 g
 (1,0モル)、メタアクリロイルエチルトリメチル
アンモニウムクロライド6.4g(0,03モル)、ト
ルエン11.9 g 、イソプロピルアルコール(IP
A) 27.6g、 2.2”−アゾビスイソブチロニ
トル(以下AIBNと略すH,3gを加え混合した後、
窒素ガス置換を充分に行った。温度を80°Cまで昇温
後、80’Cで8時間重合を行った。トルエンで希釈し
た後、ポリマー溶液をn−ヘキサン/水2層溶媒系より
沈澱させ、濾過、乾燥により93.2 gの油溶性カチ
オン性共重合体−八を得た。
Synthesis Example-1 104.2 g of styrene was placed in a 300@Z fourth flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and nitrogen gas inlet tube.
(1.0 mol), methacryloylethyltrimethylammonium chloride 6.4 g (0.03 mol), toluene 11.9 g, isopropyl alcohol (IP
A) After adding and mixing 27.6 g, 3 g of 2.2”-azobisisobutyronitrile (hereinafter abbreviated as AIBN),
Sufficient nitrogen gas replacement was performed. After raising the temperature to 80°C, polymerization was carried out at 80'C for 8 hours. After diluting with toluene, the polymer solution was precipitated from a two-layer n-hexane/water solvent system, filtered and dried to obtain 93.2 g of oil-soluble cationic copolymer-8.

このものの窒素含量は0.60%であり、この値より4
級塩モノマーユニットの含量は4.7モル%となる。又
、GPCによる数平均分子量は30,000(ポリスチ
レン換算)であった。
The nitrogen content of this material is 0.60%, and from this value 4
The content of class salt monomer units is 4.7 mol%. Further, the number average molecular weight by GPC was 30,000 (in terms of polystyrene).

合成例−2 スチレン104.2 g (1,0モル)、メタアクリ
ロイルエチルトリメチルアンモニウムメトサルフェート
14.9g (0,05モル)、アセトニトリル29.
8g、八IBN 1.3gを使用し、合成例=1と同様
に重合及びポリマーの単離を行った。
Synthesis Example-2 Styrene 104.2 g (1.0 mol), methacryloylethyltrimethylammonium methosulfate 14.9 g (0.05 mol), acetonitrile 29.
Polymerization and polymer isolation were carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 using 8g of 8IBN and 1.3g of 8IBN.

97.2gの油溶性カチオン性共重合体−Bが得られ、
このものの窒素含量は0.76%で、4級塩モノマーユ
ニットを6.3モル%含有していた。又、GPCによる
数平均分子量は34.000 (ポリスチレン換算)で
あった。
97.2 g of oil-soluble cationic copolymer-B was obtained,
This product had a nitrogen content of 0.76% and contained 6.3 mol% of quaternary salt monomer units. Further, the number average molecular weight by GPC was 34.000 (in terms of polystyrene).

実施例−1 500llの4つ目フラスコに80%アクリル酸水溶液
127.5 gを秤取し、冷却下で撹拌しながら、30
%カセイソーダ水溶液140 gを滴下し、中和した。
Example-1 127.5 g of 80% acrylic acid aqueous solution was weighed into a 500 liter fourth flask, and while stirring under cooling, 30
% caustic soda aqueous solution was added dropwise to neutralize the mixture.

次いで、過硫酸カリウム0.23gをイオン交換水7.
5gに溶解した溶液を添加混合し、窒素ガス吹き込みに
より、溶存酸素を除き、モノマー・開始剤水溶液を調製
した。
Next, add 0.23 g of potassium persulfate to 7.0 g of ion-exchanged water.
5 g of the solution was added and mixed, and dissolved oxygen was removed by nitrogen gas blowing to prepare a monomer/initiator aqueous solution.

撹拌機、温度計、還流冷却器、滴下ロート及び窒素ガス
導入管を付した1f4つ目フラスコに、シクロヘキサン
400−と合成例−1で得られた油溶性カチオン性共重
合体−A 1.25 g、及びレオドール5p−plo
 (ソルビタンモノパルミテート、花王■製)0.50
gを仕込み、窒素ガスを吹き込んで、溶存酸素を追い出
しながら、75゛Cまで昇温した。次いで、前記モノマ
ー・開始剤水溶液をシクロヘキサンの還流条件下で、3
50rp111の撹拌を行いながら30分間で滴下し、
その後、還流条件下で3時間重合を行った0重合後、生
成した重合物を濾別し、80″C〜100°Cで減圧乾
燥して粒状のポリアクリル酸ソーダ88.0 gを得た
In a 1F fourth flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel, and a nitrogen gas introduction tube, add cyclohexane 400- and the oil-soluble cationic copolymer-A obtained in Synthesis Example-1 1.25 g, and Rheodol 5p-plo
(Sorbitan monopalmitate, Kao ■) 0.50
The temperature was raised to 75°C while blowing nitrogen gas to drive out dissolved oxygen. Next, the monomer/initiator aqueous solution was mixed with cyclohexane under refluxing conditions for 3
Dropped in 30 minutes while stirring at 50 rpm,
Thereafter, polymerization was carried out under reflux conditions for 3 hours. After the polymerization, the produced polymer was filtered and dried under reduced pressure at 80"C to 100°C to obtain 88.0 g of granular sodium polyacrylate. .

得られたポリマーの中位粒径は300 ts、25%径
、75%径はそれぞれ230.370 nであった。
The median particle size of the obtained polymer was 300 ts, and the 25% diameter and 75% diameter were each 230.370 n.

また、槽内の付着物はほとんど認められなかった。In addition, almost no deposits were observed in the tank.

実施例−2〜5 油溶性カチオン性共重合体として合成例−1で得られた
油溶性カチオン性共重合体−^、あるいは合成例−2で
得られた油溶性カチオン性共重合体−Bを用い、非イオ
ン性界面活性剤として、レオドール5P−LIO(、ソ
ルビタンモノラウレーート。
Examples-2 to 5 Oil-soluble cationic copolymer-^ obtained in Synthesis Example-1 as an oil-soluble cationic copolymer, or Oil-soluble cationic copolymer-B obtained in Synthesis Example-2 and Rheodol 5P-LIO (, sorbitan monolaurate) as a nonionic surfactant.

花王■製)、シュガーエステル5770.51570(
シg糖脂肪酸エステル、三菱化成食品■製)、レオドー
ル^015(ソルビタンセスキオレエート。
(manufactured by Kao ■), Sugar Ester 5770.51570 (
Sig sugar fatty acid ester, manufactured by Mitsubishi Kasei Foods ■), Rheodol^015 (sorbitan sesquioleate.

花王■製)を用いる以外は実施例−1と同様にして重合
を行った。
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that a polymer (manufactured by Kao Corporation) was used.

得られたポリアクリル酸ソーダの収量、粒子の粒径を表
−Iに示した。
The yield of the obtained sodium polyacrylate and the particle size of the particles are shown in Table I.

いずれの場合も槽内付着物はほとんど認められなかった
In either case, almost no deposits were observed in the tank.

表  −1 実施例−6 油溶性カチオン性共重合体として合成例−2で得られた
油溶性カチオン性共重合体−B1.0g、非イオン性界
面活性剤としてシュガーエステル57701.0gを用
いる以外は実施例−1と同様にして重合を行った。
Table-1 Example-6 Other than using 1.0 g of the oil-soluble cationic copolymer-B obtained in Synthesis Example-2 as the oil-soluble cationic copolymer and 57701.0 g of sugar ester as the nonionic surfactant. Polymerization was carried out in the same manner as in Example-1.

得られたポリアクリル酸ソーダの収量、粒径を表−2に
示した。また、槽内付着物はほとんど認められなかった
The yield and particle size of the obtained sodium polyacrylate are shown in Table 2. In addition, almost no deposits were observed in the tank.

実施例−7 油溶性カチオン性共重合体として合成例−2で得られた
油溶性カチオン性共重合体−82,5g、非イオン性界
面活性剤としてシュガーエステル57700.5gを用
いる以外は実施例−1と同様にして重合を行った。
Example-7 Example except that 82.5 g of the oil-soluble cationic copolymer obtained in Synthesis Example-2 was used as the oil-soluble cationic copolymer, and 57700.5 g of sugar ester was used as the nonionic surfactant. Polymerization was carried out in the same manner as in -1.

得られたポリアクリル酸ソーダの収量、粒径を表−2に
示した。また、槽内付着物はほとんど認められなかった
The yield and particle size of the obtained sodium polyacrylate are shown in Table 2. In addition, almost no deposits were observed in the tank.

表  −2 比較例−1 分散剤としてスチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエ
チル共重合体(メタクリル酸ジメチルアミノエチル4.
5モル%含有、数平均分子量2.8万N、25gを使用
する以外は、実施例−1と同様の操作を行った。
Table 2 Comparative Example 1 Styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer (dimethylaminoethyl methacrylate 4.
The same operation as in Example 1 was carried out except that 25 g of 5 mol % content, number average molecular weight 28,000 N, and 25 g were used.

モノマー・開始剤水溶液の滴下途中に、生成したポリア
クリル酸ソーダが塊状となり撹拌不能となった。
During the dropwise addition of the monomer/initiator aqueous solution, the generated sodium polyacrylate became lumpy and became impossible to stir.

比較例−2 分散剤としてソルビタンモノステアレート1.25gを
使用する以外は、実施例−1と同様の操作を行った。8
6.5gのポリアクリル酸ソーダ微粒子が得られ、その
平均粒径は50−であった。
Comparative Example-2 The same operation as in Example-1 was performed except that 1.25 g of sorbitan monostearate was used as a dispersant. 8
6.5 g of sodium polyacrylate fine particles were obtained, and the average particle size was 50-.

更に反応槽内にかなりの付着物が認められた。Furthermore, considerable deposits were observed inside the reaction tank.

比較例−3 実施例−1で油溶性カチオン性共重合体−^のみを用い
、非イオン性界面活性剤を添加せずに重合を行った。 
87.8gのポリアクリル酸ソーダが得られ、反応槽内
にはほとんど付着がみられなかった。しかしながら、得
られたポリマーの中位粒径は320−で、25%径、7
5%径はそれぞれ200.445−であり、実施例−1
に比べ、粒径分布が広いものであった。
Comparative Example 3 In Example 1, polymerization was carried out using only the oil-soluble cationic copolymer without adding any nonionic surfactant.
87.8 g of sodium polyacrylate was obtained, and almost no adhesion was observed in the reaction tank. However, the median particle size of the obtained polymer was 320-, 25% diameter, 7
The 5% diameter is 200.445-, respectively, and Example-1
The particle size distribution was wide compared to that of .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

実施例において具体的に説明したように、本発明の方法
により逆相懸濁重合を行うことにより製造された重合体
は、数百−の平均粒径を有しており、しかも粒径分布が
狭く、粗粉、微粉が少ないものである。しかも、反応槽
内の重合体凝集物がほとんどないため、槽内付着物の除
去を行わずにくり返して製造が可能となるなどの効果を
有しており、作業性、生産性が著しく向上する。
As specifically explained in the examples, the polymer produced by reverse-phase suspension polymerization according to the method of the present invention has an average particle size of several hundreds, and the particle size distribution is It is narrow and contains few coarse and fine powders. Moreover, since there are almost no polymer aggregates in the reaction tank, it has the effect of allowing repeated production without having to remove deposits inside the tank, significantly improving workability and productivity. .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、水溶性のエチレン性不飽和単量体を疎水性溶媒中で
逆相懸濁重合させるに際して、親油性のエチレン性不飽
和単量体70〜99.5モル%と、4級アンモニウム基
を有するエチレン性不飽和単量体0.5〜30モル%と
を共重合させて得られる油溶性カチオン性共重合体(A
)と、非イオン性界面活性剤(B)とを分散剤として用
いることを特徴とする重合体粒子の製造方法。 2、水溶性のエチレン性不飽和単量体に対し、油溶性カ
チオン性共重合体(A)が0.1〜10重量%、非イオ
ン性界面活性剤(B)が0.05〜5重量%である特許
請求の範囲第1項記載の重合体粒子の製造方法。 3、親油性のエチレン性不飽和単量体が、スチレンもし
くはアルキル置換スチレンであり、4級アンモニウム基
を有するエチレン性不飽和単量体が、ジアルキルアミノ
アルキル(メタ)アクリレート4級塩もしくはジアルキ
ルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド4級塩である
特許請求の範囲第1項又は第2項記載の重合体粒子の製
造方法。 4、非イオン性界面活性剤(B)が、ショ糖脂肪酸エス
テル及び/又はソルビタン脂肪酸エステルである特許請
求の範囲第1項ないし第3項の何れか一項に記載の重合
体粒子の製造方法。
[Claims] 1. When carrying out reverse phase suspension polymerization of a water-soluble ethylenically unsaturated monomer in a hydrophobic solvent, 70 to 99.5 mol% of a lipophilic ethylenically unsaturated monomer and , an oil-soluble cationic copolymer (A
) and a nonionic surfactant (B) as a dispersant. 2. 0.1 to 10% by weight of the oil-soluble cationic copolymer (A) and 0.05 to 5% by weight of the nonionic surfactant (B) based on the water-soluble ethylenically unsaturated monomer. % of the polymer particles according to claim 1. 3. The lipophilic ethylenically unsaturated monomer is styrene or alkyl-substituted styrene, and the ethylenically unsaturated monomer having a quaternary ammonium group is dialkylaminoalkyl (meth)acrylate quaternary salt or dialkylamino The method for producing polymer particles according to claim 1 or 2, which is an alkyl (meth)acrylamide quaternary salt. 4. The method for producing polymer particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the nonionic surfactant (B) is a sucrose fatty acid ester and/or a sorbitan fatty acid ester. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994020543A1 (en) * 1993-03-01 1994-09-15 Kao Corporation Method of manufacturing polymer particles of indeterminate form
JP2008183541A (en) * 2007-01-31 2008-08-14 Sanyo Chem Ind Ltd Polymer flocculant

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