JPH11292908A - Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの重合方法、重合体及び重合体の製造方法 - Google Patents
Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの重合方法、重合体及び重合体の製造方法Info
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- JPH11292908A JPH11292908A JP9870398A JP9870398A JPH11292908A JP H11292908 A JPH11292908 A JP H11292908A JP 9870398 A JP9870398 A JP 9870398A JP 9870398 A JP9870398 A JP 9870398A JP H11292908 A JPH11292908 A JP H11292908A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドを含むポリマー
を、任意の調節された分子量で得ること。またこれらの
ポリマーを加水分解し、分子量の調節されたポリビニル
アミンを得ること。 【解決手段】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上
を重合する際、またはＮ−ビニルカルボン酸アミドの一
種以上と他の一種以上のモノマーとを、全モノマー中の
３０重量％以上をＮ−ビニルカルボン酸アミドを用いて
共重合する際において、次亜燐酸塩類の存在下に重合を
行うことを特徴とする重合方法、該重合方法によって得
られる、１規定食塩水中０．１ｇ／ｄｌ濃度での２５℃
における還元粘度が０．５ｄｌ／ｇ以下である重合体及
びその製造方法、並びに該重合体を更に加水分解するこ
とにより得られるポリビニルアミン系重合体を提供す
る。
を、任意の調節された分子量で得ること。またこれらの
ポリマーを加水分解し、分子量の調節されたポリビニル
アミンを得ること。 【解決手段】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上
を重合する際、またはＮ−ビニルカルボン酸アミドの一
種以上と他の一種以上のモノマーとを、全モノマー中の
３０重量％以上をＮ−ビニルカルボン酸アミドを用いて
共重合する際において、次亜燐酸塩類の存在下に重合を
行うことを特徴とする重合方法、該重合方法によって得
られる、１規定食塩水中０．１ｇ／ｄｌ濃度での２５℃
における還元粘度が０．５ｄｌ／ｇ以下である重合体及
びその製造方法、並びに該重合体を更に加水分解するこ
とにより得られるポリビニルアミン系重合体を提供す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｎ−ビニルカルボ
ン酸アミドを用いた重合方法、及び重合体、並びに重合
方法に関し、次亜燐酸塩類の存在下に重合を行うことに
より、分子量が制御された重合体を安価に収率よく得る
方法に関するものである。
ン酸アミドを用いた重合方法、及び重合体、並びに重合
方法に関し、次亜燐酸塩類の存在下に重合を行うことに
より、分子量が制御された重合体を安価に収率よく得る
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｎ−ビニルカルボン酸アミドは、下記一
般式
般式
【０００３】
【化１】CH2=CH-NHCOR
【０００４】（式中、Rは水素原子またはアルキル基を
表す）で示され、Ｎ−ビニルアミドあるいはＮ−ビニル
アシルアミドとも呼ばれている重合性に富む化合物であ
り、具体的にはＮ−ビニルホルムアミドやＮ−ビニルア
セトアミドなどが例示される。該化合物は、Ｎ−ビニル
カルボン酸アミドの一種以上を重合させるか、又は他の
ビニル化合物等のモノマーと共重合させて、種々の特性
を有する重合物を得ることができる。またこの重合物を
加水分解して、そのアミド基を１級アミノ基に転換し
て、ポリビニルアミン等の水溶性ポリマーを得ることも
できる。
表す）で示され、Ｎ−ビニルアミドあるいはＮ−ビニル
アシルアミドとも呼ばれている重合性に富む化合物であ
り、具体的にはＮ−ビニルホルムアミドやＮ−ビニルア
セトアミドなどが例示される。該化合物は、Ｎ−ビニル
カルボン酸アミドの一種以上を重合させるか、又は他の
ビニル化合物等のモノマーと共重合させて、種々の特性
を有する重合物を得ることができる。またこの重合物を
加水分解して、そのアミド基を１級アミノ基に転換し
て、ポリビニルアミン等の水溶性ポリマーを得ることも
できる。
【０００５】特に、ポリＮ−ビニルカルボン酸アミドや
ポリビニルアミン等の水溶性ポリマーは、高分子凝集
剤、紙力増強剤、染料固着剤、スケール防止剤、金属イ
オン封鎖剤などをはじめとする広い分野に有用である。
これらの用途は、該水溶性ポリマーが他の物質と強い相
互作用を有することを利用したものであるが、期待され
る性能は、通常、分子量に大きく依存する。例えば、高
分子凝集剤においては、水溶性ポリマーの分子量が大き
いほど、フロックの沈降性が大きく、有効である。逆
に、紙力増強剤においては、分子量が大きすぎると繊維
が過度に凝集し、製紙後の地合乱れを生じるため、低分
子量の製品が特に有用である。このように、これら水溶
性ポリマーは、その用途に応じて分子量を適切に制御す
る必要がある。
ポリビニルアミン等の水溶性ポリマーは、高分子凝集
剤、紙力増強剤、染料固着剤、スケール防止剤、金属イ
オン封鎖剤などをはじめとする広い分野に有用である。
これらの用途は、該水溶性ポリマーが他の物質と強い相
互作用を有することを利用したものであるが、期待され
る性能は、通常、分子量に大きく依存する。例えば、高
分子凝集剤においては、水溶性ポリマーの分子量が大き
いほど、フロックの沈降性が大きく、有効である。逆
に、紙力増強剤においては、分子量が大きすぎると繊維
が過度に凝集し、製紙後の地合乱れを生じるため、低分
子量の製品が特に有用である。このように、これら水溶
性ポリマーは、その用途に応じて分子量を適切に制御す
る必要がある。
【０００６】しかし、Ｎ−ビニルカルボン酸アミドはそ
の高い重合活性のため、容易に高分子量体が生成する。
従って、従来低分子量の重合体を得る場合には、希薄な
モノマー濃度において大量の重合開始剤を用いて重合を
行っていた。この場合、得られる製品濃度が低下し、ま
た高価な重合開始剤が大量に必要であるという問題点が
あった。
の高い重合活性のため、容易に高分子量体が生成する。
従って、従来低分子量の重合体を得る場合には、希薄な
モノマー濃度において大量の重合開始剤を用いて重合を
行っていた。この場合、得られる製品濃度が低下し、ま
た高価な重合開始剤が大量に必要であるという問題点が
あった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、重合反応にお
ける分子量調節剤には、連鎖移動剤を用いる。しかし連
鎖移動剤の種類によっては、再開始を妨げることによっ
て、重合速度を遅らせたり、重合体の収率を低下させる
場合がある。従って、重合系に応じた適切な連鎖移動剤
を用いなければ、初期の目的を達し得ない。例えば、一
般的に分子量調節剤として使用されるチオール類等はＮ
−ビニルカルボン酸アミドの分子量調節剤としてはあま
り有効ではない。このようにＮ−ビニルカルボン酸アミ
ドを主たるモノマーとして含む重合系においては、効果
的な連鎖移動剤は未だ見出されていなかった。
ける分子量調節剤には、連鎖移動剤を用いる。しかし連
鎖移動剤の種類によっては、再開始を妨げることによっ
て、重合速度を遅らせたり、重合体の収率を低下させる
場合がある。従って、重合系に応じた適切な連鎖移動剤
を用いなければ、初期の目的を達し得ない。例えば、一
般的に分子量調節剤として使用されるチオール類等はＮ
−ビニルカルボン酸アミドの分子量調節剤としてはあま
り有効ではない。このようにＮ−ビニルカルボン酸アミ
ドを主たるモノマーとして含む重合系においては、効果
的な連鎖移動剤は未だ見出されていなかった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討の結果、調節された分子量を有
するＮ−ビニルカルボン酸アミド重合体を容易に得る方
法を見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、
Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上を重合する際、
またはＮ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上と他の一
種以上のモノマーとを、全モノマー中の３０重量％以上
をＮ−ビニルカルボン酸アミドを用いて共重合する際に
おいて、次亜燐酸塩類の存在下に重合を行うことを特徴
とする重合方法に関する。
題を解決すべく鋭意検討の結果、調節された分子量を有
するＮ−ビニルカルボン酸アミド重合体を容易に得る方
法を見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、
Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上を重合する際、
またはＮ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上と他の一
種以上のモノマーとを、全モノマー中の３０重量％以上
をＮ−ビニルカルボン酸アミドを用いて共重合する際に
おいて、次亜燐酸塩類の存在下に重合を行うことを特徴
とする重合方法に関する。
【０００９】また本発明の他の発明は、Ｎ−ビニルカル
ボン酸アミドの一種以上のモノマー、または全モノマー
中の３０重量％以上としてＮ−ビニルカルボン酸アミド
の一種以上を用い、これと他の一種以上のモノマーと
を、次亜燐酸塩類の存在下に重合を行って得られる、１
規定食塩水中０．１ｇ／ｄｌ濃度での２５℃における還
元粘度が０．５ｄｌ／ｇ以下である重合体とその製造方
法に関し、更に他の発明は、該重合体を更に加水分解す
ることにより得られるポリビニルアミン系重合体に関す
るものである。
ボン酸アミドの一種以上のモノマー、または全モノマー
中の３０重量％以上としてＮ−ビニルカルボン酸アミド
の一種以上を用い、これと他の一種以上のモノマーと
を、次亜燐酸塩類の存在下に重合を行って得られる、１
規定食塩水中０．１ｇ／ｄｌ濃度での２５℃における還
元粘度が０．５ｄｌ／ｇ以下である重合体とその製造方
法に関し、更に他の発明は、該重合体を更に加水分解す
ることにより得られるポリビニルアミン系重合体に関す
るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明で使用するＮ−ビニルカルボン酸アミド
は、一種類のＮ−ビニルカルボン酸アミド、もしくは２
種以上のＮ−ビニルカルボン酸アミドの混合物、あるい
はＮ−ビニルカルボン酸アミドと他のモノマーとの混合
物のいずれであってもよい。Ｎ−ビニルカルボン酸アミ
ドの種類は特に限定されないが、Ｎ−ビニルホルムアミ
ド、Ｎ−ビニルアセトアミドを挙げることができる。こ
れらＮ−ビニルホルムアミド、またはＮ−ビニルアセト
アミドの単独重合体、及びこれらの共重合体、並びにそ
れらの加水分解物は水溶性高分子として様々な用途に有
用である。
する。本発明で使用するＮ−ビニルカルボン酸アミド
は、一種類のＮ−ビニルカルボン酸アミド、もしくは２
種以上のＮ−ビニルカルボン酸アミドの混合物、あるい
はＮ−ビニルカルボン酸アミドと他のモノマーとの混合
物のいずれであってもよい。Ｎ−ビニルカルボン酸アミ
ドの種類は特に限定されないが、Ｎ−ビニルホルムアミ
ド、Ｎ−ビニルアセトアミドを挙げることができる。こ
れらＮ−ビニルホルムアミド、またはＮ−ビニルアセト
アミドの単独重合体、及びこれらの共重合体、並びにそ
れらの加水分解物は水溶性高分子として様々な用途に有
用である。
【００１１】また、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド以外の
モノマーとしては、特に制限はないが、Ｎ−ビニルカル
ボン酸アミドとの共重合性の良いモノマーとして、特に
アクリロニトリル、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミ
ド、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）ア
クリル酸及びその塩、２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸及びその塩等を挙げることができ
る。特にこれらの中で、アクリロニトリル、酢酸ビニ
ル、（メタ）アクリルアミド、及び（メタ）アクリル酸
アルキルエステルから選ばれる少なくとも一種との共重
合体の加水分解物は、負電荷を持っていないため、カチ
オン性ポリマーとしての効果が大きく、製紙用添加剤、
化粧品添加剤、凝集剤等を始めとする様々な用途に、特
に有用である。
モノマーとしては、特に制限はないが、Ｎ−ビニルカル
ボン酸アミドとの共重合性の良いモノマーとして、特に
アクリロニトリル、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミ
ド、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）ア
クリル酸及びその塩、２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸及びその塩等を挙げることができ
る。特にこれらの中で、アクリロニトリル、酢酸ビニ
ル、（メタ）アクリルアミド、及び（メタ）アクリル酸
アルキルエステルから選ばれる少なくとも一種との共重
合体の加水分解物は、負電荷を持っていないため、カチ
オン性ポリマーとしての効果が大きく、製紙用添加剤、
化粧品添加剤、凝集剤等を始めとする様々な用途に、特
に有用である。
【００１２】Ｎ−ビニルカルボン酸アミドと他のモノマ
ーとの共重合体の場合、通常得られるポリマーの性質は
その組成比によって変化する。本発明ではＮ−ビニルカ
ルボン酸アミドの特徴が効果的に現れる、全モノマー中
に含まれるＮ−ビニルカルボン酸アミドの量が３０重量
％以上の範囲を選択し、この範囲は好ましくは５０重量
％以上、さらに好ましくは８０重量％以上である。
ーとの共重合体の場合、通常得られるポリマーの性質は
その組成比によって変化する。本発明ではＮ−ビニルカ
ルボン酸アミドの特徴が効果的に現れる、全モノマー中
に含まれるＮ−ビニルカルボン酸アミドの量が３０重量
％以上の範囲を選択し、この範囲は好ましくは５０重量
％以上、さらに好ましくは８０重量％以上である。
【００１３】本発明において、次亜燐酸（ホスフィン
酸）塩類とは、下記化学式
酸）塩類とは、下記化学式
【００１４】
【化２】Ｍ［Ｈ2ＰＯ2］n
【００１５】（ｎ＝１または２）で表される化合物であ
る。Ｎ−ビニルカルボン酸アミドは酸性条件で加水分解
を受けやすいため、次亜燐酸塩類は中和されていること
が好ましい。中和の対イオンである上記化学式中のＭの
種類は特に限定されないが、ナトリウム、カリウム等の
アルカリ金属塩、アンモニウム、カルシウム、マグネシ
ウム等が好ましい。これら次亜燐酸塩類は、多くの場合
水和塩として得られるが、乾燥して用いてもよく、また
水和塩のまま使用してもよい。
る。Ｎ−ビニルカルボン酸アミドは酸性条件で加水分解
を受けやすいため、次亜燐酸塩類は中和されていること
が好ましい。中和の対イオンである上記化学式中のＭの
種類は特に限定されないが、ナトリウム、カリウム等の
アルカリ金属塩、アンモニウム、カルシウム、マグネシ
ウム等が好ましい。これら次亜燐酸塩類は、多くの場合
水和塩として得られるが、乾燥して用いてもよく、また
水和塩のまま使用してもよい。
【００１６】これら次亜燐酸塩類の添加量については特
に制限はないが、モノマーの総量に対して、燐として
０．００１〜２０重量％の範囲で添加することが好まし
く、なお好ましくは０．０１〜１０重量％であり、さら
に好ましくは０．０２〜５重量％である。添加量は目標
とする分子量に応じて決定すればよいが、添加量が上記
の範囲より少なすぎると分子量調節剤としての効果が小
さい。また多すぎる場合には分子量が小さくなりすぎ、
またコスト的にも無駄である。さらに、分子量調節に関
与しなかった過剰の次亜燐酸塩類が、系中で亜燐酸塩
類、または燐酸塩類に変化して残留し、得られた重合体
を加水分解してポリビニルアミン等に変換した場合に、
架橋反応を起こす可能性があるため好ましくない。
に制限はないが、モノマーの総量に対して、燐として
０．００１〜２０重量％の範囲で添加することが好まし
く、なお好ましくは０．０１〜１０重量％であり、さら
に好ましくは０．０２〜５重量％である。添加量は目標
とする分子量に応じて決定すればよいが、添加量が上記
の範囲より少なすぎると分子量調節剤としての効果が小
さい。また多すぎる場合には分子量が小さくなりすぎ、
またコスト的にも無駄である。さらに、分子量調節に関
与しなかった過剰の次亜燐酸塩類が、系中で亜燐酸塩
類、または燐酸塩類に変化して残留し、得られた重合体
を加水分解してポリビニルアミン等に変換した場合に、
架橋反応を起こす可能性があるため好ましくない。
【００１７】これらの次亜燐酸塩類を添加する方法につ
いては特に限定はないが、重合反応中に、モノマーと共
存している必要がある。具体的には重合系中に予め添加
しておく方法、重合系に連続的に供給する方法、あるい
はそれらの併用法によるのが好ましい。重合反応を行う
際の形式については特に限定されないが、塊状重合の場
合には重合熱の除去が難しく、しばしば重合体の劣化を
招くことがある。このため通常は溶液重合、沈澱重合、
分散重合、懸濁重合、乳化重合などの方法が用いられ
る。これらの重合の際の溶媒は一般的な重合溶媒が使用
され得る。例えば、水、メタノール、エタノール、２−
プロパノール等のアルコール類、シクロヘキサン、ヘキ
サン、トルエン等の炭化水素類、あるいはそれらの混合
物が使用され得る。特に水、メタノール、２−プロパノ
ール、あるいはそれらの混合溶媒や、水−シクロヘキサ
ン懸濁または乳化系が好ましい。
いては特に限定はないが、重合反応中に、モノマーと共
存している必要がある。具体的には重合系中に予め添加
しておく方法、重合系に連続的に供給する方法、あるい
はそれらの併用法によるのが好ましい。重合反応を行う
際の形式については特に限定されないが、塊状重合の場
合には重合熱の除去が難しく、しばしば重合体の劣化を
招くことがある。このため通常は溶液重合、沈澱重合、
分散重合、懸濁重合、乳化重合などの方法が用いられ
る。これらの重合の際の溶媒は一般的な重合溶媒が使用
され得る。例えば、水、メタノール、エタノール、２−
プロパノール等のアルコール類、シクロヘキサン、ヘキ
サン、トルエン等の炭化水素類、あるいはそれらの混合
物が使用され得る。特に水、メタノール、２−プロパノ
ール、あるいはそれらの混合溶媒や、水−シクロヘキサ
ン懸濁または乳化系が好ましい。
【００１８】重合系の安定化剤として、界面活性剤や高
分子化合物が添加されていてもよい。界面活性剤として
は、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル等のノニオン系、アルキル
トリメチルアンモニウム等のカチオン系のいずれでも好
適に使用されうるが、特にノニオン系が好ましい。また
高分子化合物としては、ポリエチレングリコール、ポリ
アクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリ
ドン等が使用され得るが、特にポリエチレングリコール
が好ましい。
分子化合物が添加されていてもよい。界面活性剤として
は、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル等のノニオン系、アルキル
トリメチルアンモニウム等のカチオン系のいずれでも好
適に使用されうるが、特にノニオン系が好ましい。また
高分子化合物としては、ポリエチレングリコール、ポリ
アクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリ
ドン等が使用され得るが、特にポリエチレングリコール
が好ましい。
【００１９】重合の際の条件としては、重合系中の総モ
ノマー濃度が５重量％以上であるのが好ましく、特に好
ましいのは１０〜５０重量％であり、さらに好ましいの
は２０〜４０重量％である。モノマー濃度が低すぎる場
合には生産効率が低下し、また高すぎる場合には製品の
取扱性が悪くなるのでいずれも好ましくない。重合を開
始する方法は、熱重合によっても可能であるが、適当な
開始剤を用いることが好ましい。このような開始剤とし
ては、公知のラジカル重合開始剤が使用され得る。特に
水溶性のアゾ化合物が好適に使用される。このような化
合物としては、例えば２，２’−アゾビス（２−アミジ
ノプロパン）２塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（２
−イミダゾリン−２−イル）プロパン］２塩酸塩、４，
４’−アゾビス−４−シアノ吉草酸２ナトリウム塩等が
挙げられる。その他の開始剤としては、例えば、過酸化
水素、過硫酸塩、アルキルヒドロパーオキサイド、ジア
ルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パー
オキシジカーボネート、パーオキシエステル等の過酸化
物が使用されうる。また上記の過酸化物は適当な還元
剤、例えば第一鉄塩、アミン類、亜硫酸塩等と組み合わ
てレドックス系としても使用され得る。これらの開始剤
の使用量は特に限定されないが、モノマーの総重量に対
して１０ｐｐｍ〜５％の範囲が好ましく、特に好ましく
は０．１％〜２％の範囲である。
ノマー濃度が５重量％以上であるのが好ましく、特に好
ましいのは１０〜５０重量％であり、さらに好ましいの
は２０〜４０重量％である。モノマー濃度が低すぎる場
合には生産効率が低下し、また高すぎる場合には製品の
取扱性が悪くなるのでいずれも好ましくない。重合を開
始する方法は、熱重合によっても可能であるが、適当な
開始剤を用いることが好ましい。このような開始剤とし
ては、公知のラジカル重合開始剤が使用され得る。特に
水溶性のアゾ化合物が好適に使用される。このような化
合物としては、例えば２，２’−アゾビス（２−アミジ
ノプロパン）２塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（２
−イミダゾリン−２−イル）プロパン］２塩酸塩、４，
４’−アゾビス−４−シアノ吉草酸２ナトリウム塩等が
挙げられる。その他の開始剤としては、例えば、過酸化
水素、過硫酸塩、アルキルヒドロパーオキサイド、ジア
ルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パー
オキシジカーボネート、パーオキシエステル等の過酸化
物が使用されうる。また上記の過酸化物は適当な還元
剤、例えば第一鉄塩、アミン類、亜硫酸塩等と組み合わ
てレドックス系としても使用され得る。これらの開始剤
の使用量は特に限定されないが、モノマーの総重量に対
して１０ｐｐｍ〜５％の範囲が好ましく、特に好ましく
は０．１％〜２％の範囲である。
【００２０】さらに重合の際に、緩衝液等の安定剤が添
加されていてもよい。安定剤としては塩化アンモニウム
やリン酸ナトリウム等が使用され得る。このような安定
剤は通常モノマーの総重量に対して０．１〜２０％、好
ましくは１〜１５％の範囲で使用される。重合温度は通
常０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃、さらに好ま
しくは５０〜７０℃である。重合に際して発生する重合
熱は、通常、重合系を外部から冷却することによって除
熱し、重合温度を上記範囲に保持する方法をとることが
好ましい。重合時間は通常０．５〜１０時間、好ましく
は１〜８時間である。重合系は、窒素等の不活性気体に
よって溶存酸素を置換除去することが好ましいが、重合
を阻害しない範囲で溶存酸素が存在していてもよい。
加されていてもよい。安定剤としては塩化アンモニウム
やリン酸ナトリウム等が使用され得る。このような安定
剤は通常モノマーの総重量に対して０．１〜２０％、好
ましくは１〜１５％の範囲で使用される。重合温度は通
常０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃、さらに好ま
しくは５０〜７０℃である。重合に際して発生する重合
熱は、通常、重合系を外部から冷却することによって除
熱し、重合温度を上記範囲に保持する方法をとることが
好ましい。重合時間は通常０．５〜１０時間、好ましく
は１〜８時間である。重合系は、窒素等の不活性気体に
よって溶存酸素を置換除去することが好ましいが、重合
を阻害しない範囲で溶存酸素が存在していてもよい。
【００２１】また、重合系にモノマーを添加する方法は
特に限定されないが、たとえば、重合前にモノマー全量
を重合系に仕込んでおく方法、連続的に重合系に供給す
る方法、あるいはそれらを併用する方法が好ましい。上
記の重合方法により得られたポリマーは、酸又はアルカ
リを変性剤として用いて加熱下に容易に加水分解され、
対応するポリビニルアミン類に変換することができる。
特に限定されないが、たとえば、重合前にモノマー全量
を重合系に仕込んでおく方法、連続的に重合系に供給す
る方法、あるいはそれらを併用する方法が好ましい。上
記の重合方法により得られたポリマーは、酸又はアルカ
リを変性剤として用いて加熱下に容易に加水分解され、
対応するポリビニルアミン類に変換することができる。
【００２２】この加水分解反応に使用される酸として
は、たとえば塩酸、臭素酸、弗化水素酸、硫酸、硝酸、
燐酸、アルカンスルホン酸等が使用されうる。アルカリ
としては、苛性ソーダ、苛性カリ等が使用され得る。こ
れらの変性剤は目的の変性率に応じて適当な量使用され
る。反応温度は特に制限されないが、重合体の劣化を避
けるため、通常３０〜１２０℃、特に好ましくは５０〜
１００℃の条件で実施される。
は、たとえば塩酸、臭素酸、弗化水素酸、硫酸、硝酸、
燐酸、アルカンスルホン酸等が使用されうる。アルカリ
としては、苛性ソーダ、苛性カリ等が使用され得る。こ
れらの変性剤は目的の変性率に応じて適当な量使用され
る。反応温度は特に制限されないが、重合体の劣化を避
けるため、通常３０〜１２０℃、特に好ましくは５０〜
１００℃の条件で実施される。
【００２３】本発明の次亜燐酸塩類の共存下で重合させ
て得たポリマーは、その加水分解反応をなんら阻害する
ことなく、対応するポリビニルアミン類に変換すること
ができる。従って、次亜燐酸塩類を用いて、分子量の制
御された、好ましくは所望の低分子量のＮ−ビニルカル
ボン酸アミド（共）重合体を得、さらにこの加水分解に
よって、分子量の制御された、対応するビニルアミン
（共）重合体に変換することができる。
て得たポリマーは、その加水分解反応をなんら阻害する
ことなく、対応するポリビニルアミン類に変換すること
ができる。従って、次亜燐酸塩類を用いて、分子量の制
御された、好ましくは所望の低分子量のＮ−ビニルカル
ボン酸アミド（共）重合体を得、さらにこの加水分解に
よって、分子量の制御された、対応するビニルアミン
（共）重合体に変換することができる。
【００２４】特に本発明により、１規定食塩水中におけ
る０．１ｇ／ｄｌ濃度での還元粘度として、従来の方法
では得ることが困難であった０．５ｄｌ／ｇ以下の領域
の製品を、安価に収率よく得ることができる。
る０．１ｇ／ｄｌ濃度での還元粘度として、従来の方法
では得ることが困難であった０．５ｄｌ／ｇ以下の領域
の製品を、安価に収率よく得ることができる。
【００２５】
【実施例】以下に実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、実施例におい
て「％」は、「重量％」を意味する。
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、実施例におい
て「％」は、「重量％」を意味する。
【００２６】（Ｎ−ビニルホルムアミドの製造）Ｎ−
（α−メトキシエチル）ホルムアミドの熱分解反応液
を、減圧下に薄膜蒸発器を用いて蒸留し、メタノール等
の軽沸不純物と高沸の分解物を除去してＮ−ビニルホル
ムアミドを得た。液体クロマトグラフィーによりこのＮ
−ビニルホルムアミドの組成を分析したところ、Ｎ−ビ
ニルホルムアミド９１％、ホルムアミド４％、メタノー
ル２％、その他有機物３％であった。以下の実施例およ
び比較例では、この粗Ｎ−ビニルホルムアミドを原料と
して用いた。
（α−メトキシエチル）ホルムアミドの熱分解反応液
を、減圧下に薄膜蒸発器を用いて蒸留し、メタノール等
の軽沸不純物と高沸の分解物を除去してＮ−ビニルホル
ムアミドを得た。液体クロマトグラフィーによりこのＮ
−ビニルホルムアミドの組成を分析したところ、Ｎ−ビ
ニルホルムアミド９１％、ホルムアミド４％、メタノー
ル２％、その他有機物３％であった。以下の実施例およ
び比較例では、この粗Ｎ−ビニルホルムアミドを原料と
して用いた。
【００２７】（還元粘度）ポリマーを多量のメタノール
から沈殿させて回収し、乾燥して精製した。これを１Ｎ
−ＮａＣｌ水溶液に０．１ｇ／ｄｌの濃度に溶解し、オ
ストワルド粘度計を用いて２５℃における還元粘度を測
定した。
から沈殿させて回収し、乾燥して精製した。これを１Ｎ
−ＮａＣｌ水溶液に０．１ｇ／ｄｌの濃度に溶解し、オ
ストワルド粘度計を用いて２５℃における還元粘度を測
定した。
【００２８】
【化３】還元粘度［ｄｌ／ｇ］＝［（Ｔ−Ｔ0）／Ｔ0］
／０．１ （式中、Ｔ0＝１Ｎ−ＮａＣｌの降下時間、Ｔ＝ポリマ
ー溶液の降下時間）
／０．１ （式中、Ｔ0＝１Ｎ−ＮａＣｌの降下時間、Ｔ＝ポリマ
ー溶液の降下時間）
【００２９】（実施例１）還流冷却器と撹拌機を備えた
２０００ｍｌセパラブルフラスコに、脱塩水４９５．５
ｇを入れ、窒素ガスを流通させて充分に脱酸素を行っ
た。別途、粗Ｎ−ビニルホルムアミド３３０ｇ（Ｎ−ビ
ニルホルムアミドとして３００ｇ）、次亜燐酸ナトリウ
ム１水和物１．５ｇ、脱塩水１６８．５ｇからなるモノ
マー水溶液を調製し、窒素ガスを流通させて充分に脱酸
素を行った。セパラブルフラスコのジャケット温度を７
０℃に保って加熱し、内温が７０℃に到達した時点で、
２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩を
４．５ｇ添加した。ついで直ちにモノマー溶液を３時間
かけて連続的に供給した。モノマー溶液供給終了後、さ
らに３時間重合反応を継続した。反応終了後のＮ−ビニ
ルホルムアミドの転化率は９９．７％であった。上記の
ようにしてポリＮ−ビニルホルムアミド（以下ＰＮＶ
Ｆ）水溶液を得た。得られたポリマーの還元粘度を表に
示す。
２０００ｍｌセパラブルフラスコに、脱塩水４９５．５
ｇを入れ、窒素ガスを流通させて充分に脱酸素を行っ
た。別途、粗Ｎ−ビニルホルムアミド３３０ｇ（Ｎ−ビ
ニルホルムアミドとして３００ｇ）、次亜燐酸ナトリウ
ム１水和物１．５ｇ、脱塩水１６８．５ｇからなるモノ
マー水溶液を調製し、窒素ガスを流通させて充分に脱酸
素を行った。セパラブルフラスコのジャケット温度を７
０℃に保って加熱し、内温が７０℃に到達した時点で、
２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩を
４．５ｇ添加した。ついで直ちにモノマー溶液を３時間
かけて連続的に供給した。モノマー溶液供給終了後、さ
らに３時間重合反応を継続した。反応終了後のＮ−ビニ
ルホルムアミドの転化率は９９．７％であった。上記の
ようにしてポリＮ−ビニルホルムアミド（以下ＰＮＶ
Ｆ）水溶液を得た。得られたポリマーの還元粘度を表に
示す。
【００３０】（比較例１〜３）次亜燐酸ナトリウム１水
和物を用いない以外は実施例１と同様の操作を行い、Ｐ
ＮＶＦ水溶液を得た。ＮＶＦの転化率は９９．７％であ
った。得られたポリマーの還元粘度を表に示す（比較例
１）。また次亜燐酸ナトリウム１水和物の代わりに、下
記表に示した、一般的に分子量調整剤として用いられる
含硫黄化合物（チオール類）を用いて実施例１と同様の
操作を行い、ＰＮＶＦ水溶液を得た。ＮＶＦの転化率は
いずれも９９．６％以上であった。得られたポリマーの
還元粘度を表に示す（比較例２、３）。
和物を用いない以外は実施例１と同様の操作を行い、Ｐ
ＮＶＦ水溶液を得た。ＮＶＦの転化率は９９．７％であ
った。得られたポリマーの還元粘度を表に示す（比較例
１）。また次亜燐酸ナトリウム１水和物の代わりに、下
記表に示した、一般的に分子量調整剤として用いられる
含硫黄化合物（チオール類）を用いて実施例１と同様の
操作を行い、ＰＮＶＦ水溶液を得た。ＮＶＦの転化率は
いずれも９９．６％以上であった。得られたポリマーの
還元粘度を表に示す（比較例２、３）。
【００３１】（実施例２）還流冷却器と撹拌機を備えた
２０００ｍｌセパラブルフラスコに、脱塩水４９５．５
ｇを入れ、窒素ガスを流通させて充分に脱酸素を行っ
た。別途、粗Ｎ−ビニルホルムアミド１６５ｇ（Ｎ−ビ
ニルホルムアミドとして１５０ｇ）、アクリルアミド１
５０ｇ、脱塩水１８２ｇ、次亜燐酸ナトリウム１水和物
３ｇからなるモノマー水溶液を調製し、窒素ガスを流通
させて充分に脱酸素を行った。セパラブルフラスコのジ
ャケット温度を７０℃に保って加熱し、内温が７０℃に
到達した時点で、２，２−アゾビス（２−アミジノプロ
パン）塩酸塩を４．５ｇ添加した。ついで直ちにモノマ
ー溶液を３時間かけて連続的に供給した。モノマー溶液
供給終了後、さらに３時間重合反応を継続し、ポリ（Ｎ
−ビニルホルムアミド−アクリルアミド）共重合体（以
下ＰＮＶＦ−ＡＡＭ）水溶液を得た。反応終了後のＮ−
ビニルホルムアミドの転化率は９９．５％、アクリルア
ミドの転化率は９９．９％であった。得られたポリマー
の還元粘度を表に示す。
２０００ｍｌセパラブルフラスコに、脱塩水４９５．５
ｇを入れ、窒素ガスを流通させて充分に脱酸素を行っ
た。別途、粗Ｎ−ビニルホルムアミド１６５ｇ（Ｎ−ビ
ニルホルムアミドとして１５０ｇ）、アクリルアミド１
５０ｇ、脱塩水１８２ｇ、次亜燐酸ナトリウム１水和物
３ｇからなるモノマー水溶液を調製し、窒素ガスを流通
させて充分に脱酸素を行った。セパラブルフラスコのジ
ャケット温度を７０℃に保って加熱し、内温が７０℃に
到達した時点で、２，２−アゾビス（２−アミジノプロ
パン）塩酸塩を４．５ｇ添加した。ついで直ちにモノマ
ー溶液を３時間かけて連続的に供給した。モノマー溶液
供給終了後、さらに３時間重合反応を継続し、ポリ（Ｎ
−ビニルホルムアミド−アクリルアミド）共重合体（以
下ＰＮＶＦ−ＡＡＭ）水溶液を得た。反応終了後のＮ−
ビニルホルムアミドの転化率は９９．５％、アクリルア
ミドの転化率は９９．９％であった。得られたポリマー
の還元粘度を表に示す。
【００３２】（比較例４）次亜燐酸ナトリウム１水和物
を用いない以外は実施例２と同様の操作を行い、ＰＮＶ
Ｆ−ＡＡＭ水溶液を得た。得られたポリマーの還元粘度
を表に示す。 （実施例３）還流冷却器と撹拌機を備えた２０００ｍｌ
セパラブルフラスコに、脱塩水４７３ｇとポリエチレン
グリコール（分子量２００００）２２．５ｇを入れ、窒
素ガスを流通させて充分に脱酸素を行った。別途、粗Ｎ
−ビニルホルムアミド１８９ｇ（Ｎ−ビニルホルムアミ
ドとして１７２ｇ）、アクリロニトリル１２８ｇ、脱塩
水１８１．５ｇ、次亜燐酸ナトリウム１水和物１．５ｇ
からなるモノマー水溶液を調製し、窒素ガスを流通させ
て充分に脱酸素を行った。セパラブルフラスコのジャケ
ット温度を７０℃に保って加熱し、内温が７０℃に到達
した時点で、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパ
ン）塩酸塩を４．５ｇ添加した。ついで直ちにモノマー
溶液を３時間かけて連続的に供給した。重合の進行に従
ってポリマーが析出し、内容物はスラリーになった。モ
ノマー溶液供給終了後、さらに３時間重合反応を継続
し、ポリ（Ｎ−ビニルホルムアミド−アクリロニトリ
ル）共重合体（以下ＰＮＶＦ−ＡＮ）の水分散スラリー
を得た。反応終了後のＮ−ビニルホルムアミドの転化率
は９９．２％、アクリロニトリルの転化率は９９．９％
であった。
を用いない以外は実施例２と同様の操作を行い、ＰＮＶ
Ｆ−ＡＡＭ水溶液を得た。得られたポリマーの還元粘度
を表に示す。 （実施例３）還流冷却器と撹拌機を備えた２０００ｍｌ
セパラブルフラスコに、脱塩水４７３ｇとポリエチレン
グリコール（分子量２００００）２２．５ｇを入れ、窒
素ガスを流通させて充分に脱酸素を行った。別途、粗Ｎ
−ビニルホルムアミド１８９ｇ（Ｎ−ビニルホルムアミ
ドとして１７２ｇ）、アクリロニトリル１２８ｇ、脱塩
水１８１．５ｇ、次亜燐酸ナトリウム１水和物１．５ｇ
からなるモノマー水溶液を調製し、窒素ガスを流通させ
て充分に脱酸素を行った。セパラブルフラスコのジャケ
ット温度を７０℃に保って加熱し、内温が７０℃に到達
した時点で、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパ
ン）塩酸塩を４．５ｇ添加した。ついで直ちにモノマー
溶液を３時間かけて連続的に供給した。重合の進行に従
ってポリマーが析出し、内容物はスラリーになった。モ
ノマー溶液供給終了後、さらに３時間重合反応を継続
し、ポリ（Ｎ−ビニルホルムアミド−アクリロニトリ
ル）共重合体（以下ＰＮＶＦ−ＡＮ）の水分散スラリー
を得た。反応終了後のＮ−ビニルホルムアミドの転化率
は９９．２％、アクリロニトリルの転化率は９９．９％
であった。
【００３３】還流冷却器と撹拌機を備えた１００ｍｌセ
パラブルフラスコに、上記のＰＮＶＦ−ＡＮスラリー５
０ｇを入れ、７０℃に加熱した。ここに３５％ＨＣｌ水
溶液８．２ｇを加え、７０℃で１時間、次いで９０℃で
３時間加熱して加水分解を行い、ポリ（Ｎ−ビニルホル
ムアミド−ビニルアミン−アクリロニトリル）共重合体
（以下ＰＶＡＭ−ＡＮ）水溶液を得た。上記のようにし
て得られたポリマーの還元粘度を表に示す。
パラブルフラスコに、上記のＰＮＶＦ−ＡＮスラリー５
０ｇを入れ、７０℃に加熱した。ここに３５％ＨＣｌ水
溶液８．２ｇを加え、７０℃で１時間、次いで９０℃で
３時間加熱して加水分解を行い、ポリ（Ｎ−ビニルホル
ムアミド−ビニルアミン−アクリロニトリル）共重合体
（以下ＰＶＡＭ−ＡＮ）水溶液を得た。上記のようにし
て得られたポリマーの還元粘度を表に示す。
【００３４】（比較例５）次亜燐酸ナトリウム１水和物
を用いない以外は実施例３と同様の操作を行い、ＰＶＡ
Ｍ−ＡＮ水溶液を得た。得られたポリマーの還元粘度を
表に示す。
を用いない以外は実施例３と同様の操作を行い、ＰＶＡ
Ｍ−ＡＮ水溶液を得た。得られたポリマーの還元粘度を
表に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、Ｎ−ビニルカルボン酸
アミドを含むポリマーを、任意の調節された分子量で得
ることが可能となる。またこれらのポリマーを加水分解
し、分子量の調節されたポリビニルアミンを得ることが
できる。
アミドを含むポリマーを、任意の調節された分子量で得
ることが可能となる。またこれらのポリマーを加水分解
し、分子量の調節されたポリビニルアミンを得ることが
できる。
Claims (9)
- 【請求項１】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上
を重合する際、またはＮ−ビニルカルボン酸アミドの一
種以上と他の一種以上のモノマーとを、全モノマー中の
３０重量％以上をＮ−ビニルカルボン酸アミドを用いて
共重合する際において、次亜燐酸塩類の存在下に重合を
行うことを特徴とする重合方法。 - 【請求項２】 モノマーの実質的全量が、Ｎ−ビニルカ
ルボン酸アミドの一種又は２種以上であることを特徴と
する請求項１に記載の重合方法。 - 【請求項３】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上
と、他の一種以上のモノマーとして、アクリロニトリ
ル、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、（メタ）ア
クリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸及びそ
の塩、並びに２−アクリルアミド−２−メチルプロパン
スルホン酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種以上
のモノマーとを共重合することを特徴とする請求項１に
記載の重合方法。 - 【請求項４】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上
と、他の一種以上のモノマーとして、アクリロニトリ
ル、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、及び（メ
タ）アクリル酸アルキルエステルから選ばれる少なくと
も一種以上のモノマーとを共重合することを特徴とする
請求項１又は３に記載の重合方法。 - 【請求項５】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドが、Ｎ−ビ
ニルホルムアミド又はＮ−ビニルアセトアミド、あるい
はそれらの混合物であることを特徴とする請求項１ない
し４のいずれかに記載の重合方法。 - 【請求項６】 次亜燐酸塩類が、次亜燐酸ナトリウム、
次亜燐酸カリウム、次亜燐酸アンモニウム、次亜燐酸カ
ルシウム、又は次亜燐酸マグネシウム、あるいはそれら
の２種類以上の混合物からなることを特徴とする請求項
１ないし５のいずれかに記載の重合方法。 - 【請求項７】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上
のモノマー、または全モノマー中の３０重量％以上とし
てＮ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上を用い、これ
と他の一種以上のモノマーとを、次亜燐酸塩類の存在下
に重合を行って得られる、１規定食塩水中０．１ｇ／ｄ
ｌ濃度での２５℃における還元粘度が０．５ｄｌ／ｇ以
下である重合体。 - 【請求項８】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上
のモノマー、または全モノマー中の３０重量％以上とし
てＮ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上を用い、これ
と他の一種以上のモノマーとを、次亜燐酸塩類の存在下
に重合することを特徴とする１規定食塩水中０．１ｇ／
ｄｌ濃度での２５℃における還元粘度が０．５ｄｌ／ｇ
以下である重合体の製造方法。 - 【請求項９】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上
のモノマー、または全モノマー中の３０重量％以上とし
てＮ−ビニルカルボン酸アミドの一種以上を用い、これ
と他の一種以上のモノマーとを、次亜燐酸塩類の存在下
に重合を行って得られる重合体を、加水分解することに
より得られるポリビニルアミン系重合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9870398A JPH11292908A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの重合方法、重合体及び重合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9870398A JPH11292908A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの重合方法、重合体及び重合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11292908A true JPH11292908A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14226873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9870398A Pending JPH11292908A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの重合方法、重合体及び重合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11292908A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001122911A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-05-08 | Showa Denko Kk | 乳化重合法及び組成物 |
| JP2002529554A (ja) * | 1998-11-05 | 2002-09-10 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの水溶性ポリマーの水性分散液、その製造及びその使用 |
| JP2002284806A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Toagosei Co Ltd | 水溶性重合体の製造方法 |
| JP2011525572A (ja) * | 2008-06-24 | 2011-09-22 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 紙の製造 |
| EP2915823A4 (en) * | 2012-11-02 | 2015-09-09 | Mitsubishi Rayon Co | PROCESS FOR PREPARING A POLYMER SOLUTION CONTAINING VINYLAMINE UNITS |
| WO2016051922A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 東亞合成株式会社 | アクリル酸系重合体水溶液及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP9870398A patent/JPH11292908A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002529554A (ja) * | 1998-11-05 | 2002-09-10 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの水溶性ポリマーの水性分散液、その製造及びその使用 |
| JP2001122911A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-05-08 | Showa Denko Kk | 乳化重合法及び組成物 |
| JP2002284806A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Toagosei Co Ltd | 水溶性重合体の製造方法 |
| JP4710153B2 (ja) * | 2001-03-26 | 2011-06-29 | 東亞合成株式会社 | 水溶性重合体の製造方法 |
| JP2011525572A (ja) * | 2008-06-24 | 2011-09-22 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 紙の製造 |
| EP2915823A4 (en) * | 2012-11-02 | 2015-09-09 | Mitsubishi Rayon Co | PROCESS FOR PREPARING A POLYMER SOLUTION CONTAINING VINYLAMINE UNITS |
| US9745448B2 (en) | 2012-11-02 | 2017-08-29 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for producing vinyl amine unit-containing polymer solution |
| WO2016051922A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 東亞合成株式会社 | アクリル酸系重合体水溶液及びその製造方法 |
| JPWO2016051922A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2017-07-20 | 東亞合成株式会社 | アクリル酸系重合体水溶液及びその製造方法 |
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