JPH09278973A - カチオンポリマー水系分散液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高濃度であっても低粘度を保ち、自動化、省力
化の点で取り扱い性に優れ、経時安定性が良好であり、
排水処理用の凝集剤、汚泥の脱水剤、製紙工程に用いる
製紙用薬剤などとして優れた効果を示すカチオンポリマ
ー水系分散液を提供する。 【解決手段】アンモニウム基を有するメタクリレート系
モノマーの単位５〜４０モル％、アンモニウム基を有す
るアクリレート系モノマーの単位５〜８０モル％及びア
クリルアミド系モノマーの単位１〜９０モル％を有する
カチオンポリマー１０〜３０重量％並びに無機酸のアル
カリ金属塩又はアンモニウム塩１０〜４０重量％を含有
することを特徴とするカチオンポリマー水系分散液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カチオンポリマー
水系分散液に関する。さらに詳しくは、本発明は、排水
処理用の凝集剤、汚泥の脱水剤、製紙工程に用いる製紙
用薬剤などとして優れた効果を示す、粒子の沈殿がな
く、低粘度で取り扱いやすく、経時安定性に優れたカチ
オンポリマー水系分散液に関する。

【０００２】

【従来の技術】これまで、汚泥脱水剤などに使用される
カチオンポリマーは、主として粉末の形態で商品化さ
れ、取り扱われてきた。しかし、粉末状のポリマーは取
り扱いに際して粉塵が発生するため作業の安全性に問題
があり、また使用形態である水溶液とするための溶解作
業に時間と手間がかかるなどの問題がある。そのため、
カチオンポリマーの液状品が要求され、種々の製品が提
案されている。例えば、特開昭５４−１０２３８８号公
報には、アンモニウム基を有するアクリル系モノマーの
水溶液をｎ−ヘキサンなどの疎水性有機溶剤中で乳化重
合して得られる油中水型エマルションが提案されてい
る。また、特開平２−２２２４０４号公報には、Ｎ−ビ
ニルアミドを水及び高沸点の炭化水素混合物などの混合
溶剤中で乳化重合し、さらにＮ−ビニルアミド単位を加
水分解してＮ−ビニルアミン単位とした油中水型エマル
ションが提案されていいる。しかし、このような油中水
型エマルションは、重量として約半量が油であり、かか
る油中水系エマルションを使用すると、油による大気汚
染、水質汚濁などの二次的な環境破壊を惹起するおそれ
がある。油を使用しないカチオンポリマー水系分散液の
製造方法として、特開平２−１０５８０９号公報には、
ベンジルアンモニウム基を有するアクリル系モノマー
を、多価アニオン塩水溶液中で重合するにあたり、多価
アニオン塩水溶液に不溶な水溶性カチオンポリマーと多
価アニオン塩水溶液に可溶な水溶性カチオンポリマーを
共存させる方法が提案されている。しかし、このような
方法は、分散剤として２種類の水溶性カチオンポリマー
を用いるため、製造工程が複雑となるという問題があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高濃度であ
っても低粘度を保ち、自動化、省力化の点で取り扱い性
に優れ、経時安定性が良好であり、排水処理用の凝集
剤、汚泥の脱水剤、製紙工程に用いる製紙用薬剤などと
して優れた効果を示すカチオンポリマー水系分散液を提
供することを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アンモニウム基を
有するメタクリレート系モノマー単位、アンモニウム基
を有するアクリレート系モノマー単位及びアクリルアミ
ド系モノマー単位を特定の比率で有するカチオンポリマ
ーは、無機酸塩水溶液中において安定な水系分散液を形
成することを見いだし、この知見に基づいて本発明を完
成するに至った。すなわち、本発明は、（１）一般式
［１］で表されるモノマーの単位５〜４０モル％、一般
式［２］で表されるモノマーの単位５〜８０モル％及び
一般式［３］で表されるモノマーの単位１〜９０モル％
を有するカチオンポリマー１０〜３０重量％並びに無機
酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩１０〜４０重量
％を含有することを特徴とするカチオンポリマー水系分
散液、

【化４】

【化５】

【化６】 （ただし、式中、Ｒ¹及びＲ²は炭素数１〜３のアルキル
基であり、Ｒ³は水素又は炭素数１〜３のアルキル基で
あり、Ｒ⁴はベンジル基又は炭素数４〜１０のアルキル
基であり、Ｒ⁵及びＲ⁶は水素、炭素数１〜３のアルキル
基若しくはシクロヘキシル基又は−ＮＲ⁵Ｒ⁶がピロリド
ニル基であり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２
〜４のアルキレン基又は２−ヒドロキシ−１,３−プロ
ピレン基であり、Ｘ^-はアニオン性対イオンである。）
を提供するものである。また、本発明の好ましい態様と
して、（２）アルコールを含有する第(１)項記載のカチ
オンポリマー水系分散液、（３）アルコールの含有量
が、１〜１０重量％である第(２)項記載のカチオンポリ
マー水系分散液、（４）アルコールが、水に可溶なアル
コールである第(２)項又は第(３)項記載のカチオンポリ
マー水系分散液、（５）水に可溶なアルコールが、メタ
ノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノ
ール、エチレングリコール、プロピレングリコール又は
グリセリンである第(４)項記載のカチオンポリマー水系
分散液、を挙げることができる。さらに、本発明のカチ
オンポリマー水系分散液は、（６）無機酸のアルカリ金
属塩又はアンモニウム塩の水溶液中において、一般式
［１］で表されるモノマー５〜４０モル％、一般式
［２］で表されるモノマー５〜８０モル％、一般式
［３］で表されるモノマー１〜９０モル％を含有するモ
ノマー混合物を、撹拌下に共重合する第(１)項記載のカ
チオンポリマー水系分散液の製造方法、（７）一般式
［１］で表されるモノマー５〜４０モル％、一般式
［２］で表されるモノマー５〜８０モル％、一般式
［３］で表されるモノマー１〜９０モル％を含有するモ
ノマー混合物を、水溶液共重合したのち、得られたカチ
オンポリマーの水溶液に無機酸のアルカリ金属塩又はア
ンモニウム塩を添加して、カチオンポリマーを分散状態
に析出させる第(１)項記載のカチオンポリマー水系分散
液の製造方法、（８）水溶液が、アルコールを含有する
第(６)項又は第(７)項記載のカチオンポリマー水系分散
液の製造方法、（９）アルコールの含有量が、カチオン
ポリマー水系分散液の１〜１０重量％となる第(８)項記
載のカチオンポリマー水系分散液の製造方法、（１０）
アルコールが、水に可溶なアルコールである第(８)項又
は第(９)項記載のカチオンポリマー水系分散液の製造方
法、及び、（１１）水に可溶なアルコールが、メタノー
ル、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノー
ル、エチレングリコール、プロピレングリコール又はグ
リセリンである第(１０)項記載のカチオンポリマー水系
分散液の製造方法、により好適に製造することができ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明のカチオンポリマー水系分
散液は、一般式［１］で表されるアンモニウム基を有す
るメタクリレート系モノマーの単位５〜４０モル％、一
般式［２］で表されるアンモニウム基を有するアクリレ
ート系モノマーの単位５〜８０モル％及び一般式［３］
で表されるアクリルアミド系モノマーの単位１〜９０モ
ル％を有するカチオンポリマーを含有する。本発明に用
いるカチオンポリマーは、必要に応じて、一般式［１］
で表されるモノマー、一般式［２］で表されるモノマー
及び一般式［３］で表されるモノマーと共重合可能な他
のモノマーの単位を有することができる。

【化７】 一般式［１］において、Ｒ¹及びＲ²は炭素数１〜３のア
ルキル基であり、Ｒ³は水素又は炭素数１〜３のアルキ
ル基であり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２〜
４のアルキレン基又は２−ヒドロキシ−１,３−プロピ
レン基であり、Ｘ^-はアニオン性対イオンである。一般
式［１］で表されるアンモニウム基を有するメタクリレ
ート系モノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレートの塩化メチル四級化物、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートの塩酸塩、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレートの硫酸塩、ジメチルアミノエチルメタ
クリルアミドの塩化メチル四級化物、ジメチルアミノエ
チルメタクリルアミドの塩酸塩、ジメチルアミノエチル
メタクリルアミドの硫酸塩などを挙げることができる。
本発明に用いるカチオンポリマーは、一般式［１］で表
されるモノマーの単位５〜４０モル％を有する。一般式
［１］で表されるモノマーの単位が５モル％未満である
と、水系分散液中のポリマー粒子が安定化せず、ポリマ
ー粒子同士が吸着して粒径の大きい粒子となって沈殿す
るおそれがある。一般式［１］で表されるモノマーの単
位が４０モル％を超えると、カチオンポリマーが無機酸
塩によって塩析されにくく、カチオンポリマー水系分散
液の粘度が十分低下しないおそれがある。

【０００６】一般式［２］において、Ｒ¹及びＲ²は炭素
数１〜３のアルキル基であり、Ｒ⁴はベンジル基又は炭
素数４〜１０のアルキル基であり、Ａは酸素又はＮＨで
あり、Ｂは炭素数２〜４のアルキレン基又は２−ヒドロ
キシ−１,３−プロピレン基であり、Ｘ^-はアニオン性対
イオンである。一般式［２］で表されるアンモニウム基
を有するアクリレート系モノマーとしては、例えば、ジ
メチルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級化
物、ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化−ｔ−ブ
チル四級化物、ジエチルアミノエチルアクリレートの塩
化−２−エチルヘキシル四級化物、２−ヒドロキシ−３
−(ジメチルアミノ)プロピルアクリレートの塩化ベンジ
ル四級化物、３−(ジメチルアミノ)プロピルアクリルア
ミドの塩化ベンジル四級化物などを挙げることができ
る。本発明に用いるカチオンポリマーは、一般式［２］
で表されるモノマーの単位５〜８０モル％を有する。一
般式［２］で表されるモノマーの単位が５モル％未満で
あると、カチオンポリマーが無機酸塩によって塩析され
にくく、カチオンポリマー水系分散液の粘度が十分低下
しないおそれがある。一般式［２］で表されるモノマー
の単位が８０モル％を超えると、水系分散液中のポリマ
ー粒子が安定化せず、ポリマー粒子同士が吸着して粒径
の大きい粒子となって沈殿するおそれがある。一般式
［１］及び一般式［２］において、Ｘ^-で表されるアニ
オン性対イオンとしては、例えば、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、ＨＳ
Ｏ₄ ^-、ＮＯ₃ ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-などを挙げることができ
る。

【０００７】一般式［３］において、Ｒ⁵及びＲ⁶は水
素、炭素数１〜３のアルキル基又はシクロヘキシル基で
あり、あるいは−ＮＲ⁵Ｒ⁶としてピロリドニル基を形成
する。一般式［３］で表されるモノマーとしては、例え
ば、アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−
エチルアクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミ
ド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−シクロプロ
ピルアクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミ
ド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジエチル
アクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリルアミ
ド、ビニルピロリドンなどを挙げることができる。本発
明に用いるカチオンポリマーは、一般式［３］で表され
るモノマーの単位１〜９０モル％を有する。一般式
［３］で表されるモノマーの単位が１モル％未満である
と、析出粒子の安定性が損なわれるおそれがある。一般
式［３］で表されるモノマーの単位が９０モル％を超え
ると、析出粒子の安定性が損なわれるおそれがある。本
発明に用いるカチオンポリマーは、一般式［１］で表さ
れるモノマーの単位、一般式［２］で表されるモノマー
の単位及び一般式［３］で表されるモノマーの単位の他
に、必要に応じて、これらのモノマーと共重合可能な他
のモノマーの単位を有することができる。このような共
重合可能な他のモノマーとしては、例えば、スチレン、
メチル(メタ)アクリレート、酢酸ビニル、アクリロニト
リルなどのノニオン性モノマー、(メタ)アクリル酸のア
ルカリ金属塩、ビニルスルホン酸、２−アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸
などのスルホン酸基を有するモノマー又はそれらのアル
カリ金属塩などのアニオン性モノマーなどを挙げること
ができる。本発明に用いるカチオンポリマーにおいて
は、一般式［１］で表されるモノマーの単位、一般式
［２］で表されるモノマーの単位、一般式［３］で表さ
れるモノマーの単位及びこれらのモノマーと共重合可能
な他のモノマーの単位は、それぞれ１種類のみとするこ
とができ、あるいは、２種類以上とすることができる。

【０００８】本発明のカチオンポリマー水系分散液は、
カチオンポリマー１０〜３０重量％を含有する。カチオ
ンポリマーの含有量が１０重量％未満であると、水系分
散液中のカチオンポリマーの濃度が低く、所要量のカチ
オンポリマーを得るために必要な水系分散液の量が多く
なる。カチオンポリマーの含有量が３０重量％を超える
と、水系分散液中のカチオンポリマーの粒子が凝集しや
すく、水系分散液の安定性が低下するおそれがある。本
発明のカチオンポリマー水系分散液は無機酸のアルカリ
金属塩又はアンモニウム塩１０〜４０重量％を含有す
る。無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩は、所
望の濃度までの水溶性を有する塩であれば特に制限なく
使用することができる。このような無機酸のアルカリ金
属塩及びアンモニウム塩としては、例えば、硝酸ナトリ
ウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウムなどの硝酸塩、
硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫
酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素アンモ
ニウムなどの硫酸塩、リン酸カリウム、リン酸水素二カ
リウム、リン酸二水素カリウム、リン酸ナトリウム、リ
ン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン
酸アンモニウムなどのリン酸塩、塩化ナトリウム、塩化
カリウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カ
リウム、臭化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化
カリウム、ヨウ化アンモニウムなどのハロゲン化物など
を挙げることができる。無機酸のアルカリ金属塩及びア
ンモニウム塩は、水媒体中においてカチオンポリマーを
塩析し、安定なカチオンポリマー水系分散液を形成す
る。本発明のカチオンポリマー水系分散液においては、
１種の無機酸の塩を単独で使用することができ、２種以
上の無機酸の塩を混合して使用することができる。水へ
の溶解度が比較的小さい無機酸の塩を使用するときは、
カチオン成分若しくはアニオン成分のいずれか一方又は
両方が異なる２種以上の無機酸の塩を併用することによ
り、水系分散液中の無機酸の塩の含有量を高めることが
できる。無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩の
含有量が１０重量％未満であると、水系分散液中のカチ
オンポリマーの塩析が起こりにくく、粘度低下も起こら
ないおそれがある。粘度が低く、安定なカチオンポリマ
ー水系分散液を得るためには、無機酸のアルカリ金属塩
又はアンモニウム塩の含有量が４０重量％あれば十分で
あり、通常は４０重量％を超える無機酸の塩は不要であ
る。

【０００９】本発明のカチオンポリマー水系分散液は、
アルコールを含有することが好ましく、特にアルコール
の含有量が１〜１０重量％であることが好ましい。アル
コールを含有することにより、カチオンポリマー水系分
散液の安定性が向上する。アルコールの含有量が１重量
％未満であると、安定性向上の効果が十分に発揮されな
いおそれがある。安定なカチオンポリマー水系分散液を
得るためには、アルコールの含有量が１０重量％あれば
十分であり、通常は１０重量％を超えるアルコールは不
要である。本発明のカチオンポリマー水系分散液が含有
するアルコールは水に可溶なアルコールであることが好
ましく、このようなアルコールとしては、例えば、メタ
ノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノ
ールなどの１価アルコール、エチレングリコール、プロ
ピレングリコールなどの２価アルコール、グリセリンな
どの多価アルコールなどを挙げることができる。本発明
のカチオンポリマー水系分散液は、無機酸のアルカリ金
属塩又はアンモニウム塩の水溶液中において、一般式
［１］で表されるモノマー、一般式［２］で表されるモ
ノマー、一般式［３］で表されるモノマー、及び、必要
に応じて共重合可能な他のモノマーを共重合することに
より得ることができる。純水に所望量の各モノマー、無
機酸の塩及び必要に応じてアルコールを添加し、雰囲気
を不活性ガスで置換したのち重合温度まで昇温し、重合
開始剤を添加して、撹拌下に加熱を続けることにより重
合を進めることができる。重合の進行に伴い、生成した
カチオンポリマーは共存する無機酸のアルカリ金属塩又
はアンモニウム塩により塩析されて微細な粒子となって
析出し、本発明の安定なカチオンポリマー水系分散液が
得られる。重合開始剤としては、水溶性のラジカル重合
開始剤であれば特に制限なく使用することができ、この
ような重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウ
ム、過硫酸カリウム、２,２'−アゾビス(２−アミジノ
プロパン)二塩酸塩、４,４'−アゾビス(４−シアノ吉草
酸)などを挙げることができる。これらの中で、アゾ系
重合開始剤を特に好適に使用することができる。

【００１０】本発明のカチオンポリマー水系分散液は、
水を媒体として、一般式［１］で表されるモノマー、一
般式［２］で表されるモノマー、一般式［３］で表され
るモノマー、及び、必要に応じて共重合可能な他のモノ
マーを水溶液重合し、得られたカチオンポリマー水溶液
に無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩を添加し
てカチオンポリマーを塩析することにより得ることがで
きる。必要に応じて、重合媒体としての水又は重合によ
って得られるカチオンポリマー水溶液にアルコールを添
加することができる。また、重合媒体としての水に、重
合中にカチオンポリマーが析出しない程度の無機酸のア
ルカリ金属塩又はアンモニウム塩を添加することができ
る。水溶液重合は、純水に所望量の各モノマー及び必要
に応じてアルコールを添加し、雰囲気を不活性ガスで置
換したのち重合温度まで昇温し、重合開始剤を添加し
て、撹拌下に加熱を続けることにより重合を進めること
ができる。重合開始剤としては、水溶性のラジカル重合
開始剤であれば特に制限なく使用することができ、この
ような重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウ
ム、過硫酸カリウム、２,２'−アゾビス(２−アミジノ
プロパン)二塩酸塩、４,４'−アゾビス(４−シアノ吉草
酸)などを挙げることができる。これらの中で、アゾ系
重合開始剤を特に好適に使用することができる。重合終
了後、得られたカチオンポリマー水溶液に無機酸のアル
カリ金属塩又はアンモニウム塩を添加すると、カチオン
ポリマーは塩析されて微細な粒子となって析出し、本発
明の安定なカチオンポリマー水系分散液が得られる。本
発明のカチオンポリマー水系分散液に含有されるカチオ
ンポリマーは、高分子量であることが好ましく、０.１
Ｎ塩化ナトリウム水溶液を溶媒として３０℃で測定した
固有粘度が、１dl／ｇ以上であることが好ましい。０.
１Ｎ塩化ナトリウム水溶液を溶媒として３０℃で測定し
た固有粘度が１dl／ｇ未満であると、排水処理用の凝集
剤、汚泥の脱水剤、製紙工程に用いる製紙用薬剤などと
して使用したとき、十分な効果が発揮されないおそれが
ある。

【００１１】本発明のカチオンポリマー水系分散液は、
一般式［１］で表されるアンモニウム基を有するメタク
リレート系モノマーの単位、一般式［２］で表されるア
ンモニウム基を有するアクリレート系モノマーの単位及
び一般式［３］で表されるアクリルアミド系モノマーの
単位を有するカチオンポリマーが、無機酸のアルカリ金
属塩又はアンモニウム塩とともに水系媒体中に共存し、
カチオンポリマーが無機塩により塩析されて微細粒子を
形成し、安定なカチオンポリマー水系分散液を形成した
ものである。一般式［１］で表されるモノマーと、一般
式［２］で表されるモノマー及び一般式［３］で表され
るモノマーは共重合性が悪く、生成するカチオンポリマ
ー中には、一般式［１］で表されるモノマーの単位を多
量に有するポリマーと、一般式［２］で表されるモノマ
ーの単位及び一般式［３］で表されるモノマーの単位を
多量に有するポリマーが含まれていると考えられる。一
般式［１］で表されるモノマーの単位を多量に有するポ
リマーは塩析されにくいが、一般式［２］で表されるモ
ノマーの単位及び一般式［３］で表されるモノマーの単
位を多量に有するポリマーは塩析されやすい。本発明の
カチオンポリマー水系分散液は、塩析された一般式
［２］で表されるモノマーの単位及び一般式［３］で表
されるモノマーの単位を多量に有するポリマーの粒子の
まわりに、一般式［１］で表されるモノマーの単位を多
量に有するポリマーが保護コロイドを形成するために優
れた安定性を示すものと推定される。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 撹拌機を備えた１リットルのセパラブルフラスコに、ジ
メチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化
物［ＤＡＭ（ＭｅＣｌ）］の７８重量％水溶液２７ｇ、
ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級
化物［ＤＡＡ（ＢｚＣｌ）］の６０重量％水溶液４５
ｇ、アクリルアミド５７ｇ及び硫酸アンモニウム１１７
ｇを秤取し、純水３３３ｇ及びエタノール２０ｇの混合
溶媒に溶解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５
℃まで昇温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２
−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬
(株)、Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液５mlを添加し
て、撹拌下１０時間重合を行った。乳白色のカチオンポ
リマー水系分散液が得られた。得られた分散液は、粘度
が１２,０００ｃＰであり、流動性を有するものであっ
た。４０℃で１カ月間保存後も状態に変化はなく、経時
的にも安定であった。 実施例２ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ（ＭｅＣｌ）］の７８重量％水溶液２０ｇ、ジ
メチルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級化
物［ＤＡＡ（ＢｚＣｌ）］の６０重量％水溶液７９ｇ、
アクリルアミド５３ｇ及び硫酸アンモニウム６３ｇを秤
取し、純水２３０ｇ及びエタノール１５ｇの混合溶媒に
溶解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで
昇温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチ
ルプロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−
５０］の２.７重量％水溶液１mlを添加して、撹拌下１
０時間重合を行った。乳白色のカチオンポリマー水系分
散液が得られた。得られた分散液は、粘度が３,０００
ｃＰであり、流動性を有するものであった。４０℃で１
カ月間保存後も状態に変化はなく、経時的にも安定であ
った。 実施例３ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ（ＭｅＣｌ）］の７８重量％水溶液１３ｇ、ジ
メチルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級化
物［ＤＡＡ（ＢｚＣｌ）］の６０重量％水溶液２３ｇ、
アクリルアミド２８ｇ及び硫酸アンモニウム８７ｇを秤
取し、純水２１２ｇ及びエタノール１４ｇの混合溶媒に
溶解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで
昇温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチ
ルプロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−
５０］の１.４重量％水溶液１mlを添加して、撹拌下１
０時間重合を行った。乳白色のカチオンポリマー水系分
散液が得られた。得られた分散液は、粘度が５,０００
ｃＰであり、流動性を有するものであった。４０℃で１
カ月間保存後も状態に変化はなく、経時的にも安定であ
った。 実施例４ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ（ＭｅＣｌ）］の７８重量％水溶液１３ｇ、ジ
メチルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級化
物［ＤＡＡ（ＢｚＣｌ）］の６０重量％水溶液２３ｇ及
びアクリルアミド２８ｇを秤取し、純水２６２ｇに溶解
した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで昇温
し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチルプ
ロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５
０］の１.４重量％水溶液１mlを添加して、撹拌下１０
時間重合を行った。さらに、得られたポリマー溶液に、
硫酸アンモニウム８２ｇを撹拌しながら加え、乳白色の
カチオンポリマー水系分散液を得た。得られた分散液
は、粘度が３,５００ｃＰであり、流動性を有するもの
であった。４０℃で１カ月間保存後も状態に変化はな
く、経時的にも安定であった。 比較例１ 撹拌機を備えた１リットルのセパラブルフラスコに、ジ
メチルアミノエチルアクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＡ（ＭｅＣｌ）］の７８重量％水溶液２７ｇ、ジ
メチルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級化
物［ＤＡＡ（ＢｚＣｌ）］の６０重量％水溶液４５ｇ、
アクリルアミド５７ｇ及び硫酸アンモニウム１１７ｇを
秤取し、純水３３３ｇ及びエタノール２０ｇの混合溶媒
に溶解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃ま
で昇温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メ
チルプロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ
−５０］の２.７重量％水溶液５mlを添加して、撹拌下
１０時間重合を行った。重合後のカチオンポリマー水系
分散液から、粒径５mm程度の粒子が沈殿していた。 比較例２ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ（ＭｅＣｌ）］の７８重量％水溶液３ｇ、ジメ
チルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級化物
［ＤＡＡ（ＢｚＣｌ）］の６０重量％水溶液２２ｇ、ア
クリルアミド３１ｇ及び硫酸アンモニウム７８ｇを秤取
し、純水１６４ｇ及びエタノール１５ｇの混合溶媒に溶
解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで昇
温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチル
プロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５
０］の３.３重量％水溶液１mlを添加して、撹拌下１０
時間重合を行った。重合後のカチオンポリマー水系分散
液から、粒径５mm程度の粒子が沈殿していた。 比較例３ 撹拌機を備えた１リットルのセパラブルフラスコに、ジ
メチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化
物［ＤＡＭ（ＭｅＣｌ）］の７８重量％水溶液６７ｇ、
ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級
化物［ＤＡＡ（ＢｚＣｌ）］の６０重量％水溶液６７
ｇ、アクリルアミド７ｇ及び硫酸アンモニウム１６０ｇ
を秤取し、純水３１８ｇ及びエタノール３３ｇの混合溶
媒に溶解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃
まで昇温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−
メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、
Ｖ−５０］の３.３重量％水溶液１mlを添加して、撹拌
下１０時間重合を行った。重合後のカチオンポリマー水
系分散液から、粒径８mm程度の粒子が沈殿していた。 比較例４ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ（ＭｅＣｌ）］の７８重量％水溶液２７ｇ、ア
クリルアミド２８ｇ及び硫酸アンモニウム９８ｇを秤取
し、純水１５７ｇ及びエタノール１６ｇの混合溶媒に溶
解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで昇
温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチル
プロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５
０］の３.３重量％水溶液１mlを添加して、撹拌下１０
時間重合を行った。重合後のカチオンポリマー水系分散
液は、流動性を有していたが、その粘度は９０,０００
ｃＰであった。 比較例５ 撹拌機を備えた１リットルのセパラブルフラスコに、ジ
メチルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化
物［ＤＡＭ（ＭｅＣｌ）］の７８重量％水溶液１１ｇ、
ジメチルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級
化物［ＤＡＡ（ＢｚＣｌ）］の６０重量％水溶液１８０
ｇ、アクリルアミド２ｇ及び硫酸アンモニウム１２６ｇ
を秤取し、純水４６２ｇ及びエタノール４２ｇの混合溶
媒に溶解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃
まで昇温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−
メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、
Ｖ−５０］の３.３重量％水溶液１mlを添加して、撹拌
下１０時間重合を行った。重合後のカチオンポリマー水
系分散液から、粒径８mm程度の粒子が沈殿していた。実
施例１〜４及び比較例１〜５の結果を、まとめて第１表
に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】実施例１〜４の本発明のカチオンポリマー
水系分散液は、いずれも低粘度で良好な流動性を有し、
取り扱いが容易であり、経時安定性にも優れている。こ
れに対して、一般式［１］で表されるモノマーの単位を
有しない比較例１のカチオンポリマー水系分散液、一般
式［１］で表されるモノマーの単位の少ない比較例２の
カチオンポリマー水系分散液及び一般式［１］で表され
るモノマーの単位が多すぎる比較例３のカチオンポリマ
ー水系分散液は、いずれも粒子の沈殿が生じ、安定な水
系分散液が得られない。一般式［２］で表されるモノマ
ーの単位を有しない比較例４のカチオンポリマー水系分
散液は、高粘度であり、取り扱いが容易でないものであ
る。一般式［２］で表されるモノマーの単位が多すぎる
比較例５のカチオンポリマー水系分散液は、粒子の沈殿
が生じ、安定な水系分散液が得られない。

【００１５】

【発明の効果】本発明のカチオンポリマー水系分散液
は、粘度が低く、凝集物の発生がなく、経時的に安定
で、取り扱い性、経済性、安全性に優れ、汚泥の凝集
剤、脱水剤、製紙用薬剤などとして好適に用いることが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 33/14 ＬＪＧ Ｃ０８Ｌ 33/14 ＬＪＧ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式［１］で表されるモノマーの単位５
   〜４０モル％、一般式［２］で表されるモノマーの単位
   ５〜８０モル％及び一般式［３］で表されるモノマーの
   単位１〜９０モル％を有するカチオンポリマー１０〜３
   ０重量％並びに無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウ
   ム塩１０〜４０重量％を含有することを特徴とするカチ
   オンポリマー水系分散液。 【化１】 【化２】 【化３】 （ただし、式中、Ｒ¹及びＲ²は炭素数１〜３のアルキル
   基であり、Ｒ³は水素又は炭素数１〜３のアルキル基で
   あり、Ｒ⁴はベンジル基又は炭素数４〜１０のアルキル
   基であり、Ｒ⁵及びＲ⁶は水素、炭素数１〜３のアルキル
   基若しくはシクロヘキシル基又は−ＮＲ⁵Ｒ⁶がピロリド
   ニル基であり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２
   〜４のアルキレン基又は２−ヒドロキシ−１,３−プロ
   ピレン基であり、Ｘ^-はアニオン性対イオンである。）