JPS59145210A - 高分子多糖グラフト共重合体の合成法 - Google Patents

高分子多糖グラフト共重合体の合成法

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JPS59145210A
JPS59145210A JP1904583A JP1904583A JPS59145210A JP S59145210 A JPS59145210 A JP S59145210A JP 1904583 A JP1904583 A JP 1904583A JP 1904583 A JP1904583 A JP 1904583A JP S59145210 A JPS59145210 A JP S59145210A
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Japan
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polysaccharide
graft
graft copolymer
molecular
viscosity
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JP1904583A
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Norinaga Fujishige
昇永 藤重
Rikio Numajiri
沼尻 利喜男
Hideyuki Arakane
荒金 秀行
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Kashima Oil Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Kashima Oil Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、60℃以上の温度においても変性すすること
のない高分子多糖にアクリル系モノマーをグラフトさせ
た新規なグラフト共重合体及びその合成法に関するもの
である。
従来、高分子多糖にアクリル系モノマーをグラフトさせ
たグラフト共重合体は知られている。しかし従来法によ
って合成されたグラフト共重合体は、その水溶液を約6
0℃の温度以上に加熱するとき、変性して急激な粘度低
下2示すため、原油の強制回収への利用に際して広い温
度範囲での利。
用が制限されていた。
不発明者らは、このような60℃程度の温度で粘度が急
激に降下することな(、さらに高い温度、例えば80℃
あるいはそれ以上まで安定な粘度の水溶液ターリえる高
分子多糖グラフト共重合体を見出すべく研究を重ねた結
果、60℃以上の温度においても粘度変化の極めて小さ
い水溶液を提供し5る高分子多糖馨主鎖とするアクリル
系グラフト共重合体の製造方法を見出し、本発明に到達
した。
すなわち、本発明は、分子状に分散した高分子多糖ニア
クリル系モノマー暑グラフト共重合させて得られる新規
グラフト共重合体、及びその効果的製造法、すなわち、
水中にコロイド状に分散してい石高分子多糖水分散液’
(& 60 ℃以上の温度に加熱して、該高分多糖乞分
子状に分散させたのちセリウム塩の存在下にアクリル系
モノマーをグラフト重合させることを特徴とする高分子
多糖から誘導される新規グラフト共重合体の合成法を提
供するものである。
不発明において、アクリル系モノマーがグラフトする幹
ポリマーとしての高分子多糖は、グルコースを原料とし
て微生物によって産生される高分子多糖類であって、特
にキサントモナス・ギャンペストリス(Xanthom
onae campeetris ) [ヨって産生さ
れるキサンタン・ガム(XanthanGum )やエ
ルウィニア・タヒチ力(Erwiniatahitj、
ca )あるいはアゾトバクタ−・インジヵム(azo
tobacter indicum)などの菌体によっ
て同様に産生される基本分子構造の主鎖又は側鎖の一部
に解離性の基を有する高分子電解質類である。
また、本発明の方法において、高分子多糖にグラフトさ
せるアクリル系モノマーは、一般式(式中、Rは水素原
子又はメチル基であり、R′バーNH2、−OH、−N
H((3H3) 、 −N(C!H3)2.−NH−0
(OH,)2−OH2−8O5H又バーNH−0(OH
3)2−OH2−8O,Na ”’Qア’ろ) で表わされる実質的に水溶性のモノマー類であって、こ
れらは1種で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて
用いることもできろ。
不発明においては、上記高分子多糖を水に加え、そのコ
ロイド状分散液260℃以上の温度に加熱して高分子多
糖を分子状に分散させた状態で上記アクリル系モノマ−
2グラフト重合させることが重要であるが、そのグラフ
ト重合を促進させるために、重合系に重合触媒としてセ
リウム塩が添加使用され、その酸化還元能が有利に利用
される。
その中でも好ましいものは第二セリウム塩である。
その、J:うなセリウム塩触媒としては、例えば硫酸第
二セリウムアンモニウム、硫酸第二セリウム、硝酸第二
セリウムアンモニウムなどを挙げることができる。これ
らの塩は、通常それぞれ対応する1〜2規定程度の硫酸
水浴液あるいは硝酸水浴液に溶解して用いられろ。その
セリウム塩の共重合系におけろ濃度は、例えば高分子多
糖の繰り返し構造、中位3〜5ミリモルの水浴液に対し
、0.1〜1ミリモル程度が適当であり、この場合のモ
ノマーの総量は5〜500ミリモルの範囲で選ぶのがよ
(ゝ。
グラフト重合におけるモノマーの添〃口は、高分子多糖
の水溶液乞60゛C以上に加熱して、高分子多糖欠分子
状に分散させ、反応容器内の空気乞、例えば窒素ガスの
ような不活性;ブスで置換するとともに、反応系に溶存
する酸素を可及的に除去してセリウム塩浴液を添カロし
活性化したのち行われろ。その際アクリル系モノマーは
、そのまま添加してもよいが、水溶液として加えるのが
好ましい。
グラフト重合反応は、通常0.5〜数時間程度で完  
  ”了するから、反応系中に空気を吹き込盲ことによ
って反応乞停止させる。
このようにして形成されたグラフト共重合体は、反応液
乞かきまぜている大量のメタノール中に注加することに
より、フィブリル状の沈殿として析出し、容易に分離す
ることができる。この場合、反応液は、系全体のy乞5
以下に保った状態でそのままメタノール中に注加しても
よいし、また水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液乞添
加してpH78以上に調整し、約IQ分間程度よ(かき
まぜたのも、メタノール中に注加してもよい。
このようにして析出したグラフト共重合体は、液と分離
したのち、常法に従って乾燥する。
本発明の方法によって製造された高分子多糖を幹ポリマ
ーとするアクリル系グラフト共重合体は、従来法で得ら
れたものの水溶液が約60 ’C附近の温度で急激な粘
度低下をきたすのに対し、6’O”C以上の温度にお″
いても極めて安定した粘°度を有・すろ水溶液となる。
従来法による高分子多糖のコロイド状分散液にアクリル
モノマーをグラフトさせて得られたグラフト共重合体の
水溶液の60”C附近での急激な粘度低下の理由は明確
ではないが、高分子多糖本来の微細構造がグラフト重合
によって変化することな(そのまま保持され、その構造
が60℃以上の温度で崩壊することによるものと考えら
れている。これに対し本発明に係るグラフト共重合体は
、分子状に分散した高分子多糖にアクリル系モノマ〜乞
グラフト重合させて得られたものであって、熱に対して
極めて安定化されており、微細構造の異なる新規のグラ
フト共重合体である。すなわち、不発明に係る高分子多
糖グラフト共重合体は、その水溶液の粘度の温度依存性
が極めて小さく、特に20〜80”Cの温度範囲におい
て、温度上昇に伴って粘度がゆるやかに直線的に低下す
る傾向がみられるに過ぎず、従来のグラフト共重合体や
グラフト処理しない高分子多糖のような急激な粘度低下
現象のない実用性の優れた望ましいものである。
次に、実施例により本発明乞さらに詳細に説明する。
実施例1 ガス導入管並びに排出管、温度計、原料投入口及ヒカキ
マぜ機を備えた500+++7!の四つロフラスコに脱
イオン水400m1Z入れ、これY 6. o ℃に加
熱し、かきまぜながら、粉末状キサンタンゴム3Iを7
JOえ、次いで窒素ガスを導入管より1時間吹き込み、
実質的に酸素ガスを含まない高分子多糖の分子状に分散
した水溶液を調製した。
これとは別に、触媒として硫酸第二セリウムアンモニウ
ム0−63.j7を1規定の硫酸20m1lに溶解し、
窒素ガスにより酸素を除去したもの、及びアクリルアミ
ド7.1gf水8o7!に溶解した水溶液を窒素ガスで
脱酸素処理したものをそれぞれあらかじめ調製した。
上記の調製したキサンタンゴム水溶液272℃の温度に
保ち、これに上記のあらかじめ調製した硫酸第二セリウ
ムアンモニウムの硫酸水溶液2加えて20分間激しくか
きまぜたのち、これにさらに」二記アクリルモノマー水
溶液を性別して窒素ガスを連続的に導入しながら30分
間グラフト重合させた。次いで窒素ガスの導入を停止し
、大量の空気2送り込んで重合乞終了させた。
得られた重合反応液を匡調整することな(、かきまぜて
いる大量のメタノール中に性別旨、フイ、  プリル状
の沈殿を析出させた。これをろ別して分離し、減圧乾燥
して、約95係の収率でグラフト共重合体を得た。
得られたグラフト共重合体の濃度5,000ppmの水
溶液の温度20℃における粘度は約1ooocpsであ
り、その水浴液乞80゛Cまで外風させたときの粘度の
温度依存性欠しらべたところ、極めて緩やかな直線的低
下が確認され、60℃附近での急激な粘度降下は全(認
められなかった。
これに対し、従来法によって製造された高分子多糖グラ
フト共重合体の50001)Pm水溶液の20℃におけ
ろ粘度は約1600であるが、約60℃附近で急激な粘
度降下が認められた。
実施例2〜3 実施例1において、重合触媒としてmPmニセリウムア
ンモニウム0.315.9 ”71規定硫酸10m1に
溶解したもの欠用い、モノマーとしてアクリルアミド3
.55.9を90−の水に溶解したもの又はアクリルア
ミド1.8.9を90−の水に溶解したものを用いるほ
かは、全(同様に操作してそれぞれの高分子多糖グラフ
ト共重合体を得た。
実施例4〜5 実施例1vcおいて、触媒として硝酸第二セリウムアン
モニウム0.55.9を1規定硝酸20−に溶解したも
の又は0.275.9 ”71規定硝酸10ゴに溶解し
たもの乞用い、またモノマーとしてアクリルアミド71
gを80mj?の水に浴かしたもの(実施例4)又はア
クリルアミド3.5gを90−の水に溶かしたもの欠用
いろ以外は実質的に同様に操作して、それぞれのグラフ
ト共重合体2得た。操作におイテは、硝酸第二セリウム
アンモニウム触媒の場合には、反応の進行につれて大量
の泡が発生して反応容器外にあふれろことがあるので、
モノマ−の添77I]速度を若干低くし、注意深く行っ
た点が僅かに異なるだけである。
この、J:5にして各実施例で得られた高分子多糖グラ
フト共重合体の5.oooppm水溶液の各種温度にお
けろ粘度の測定結果を次表にまとめて示す。
比較のために、従来知られた高分子多糖アクリル系モノ
マーグラフト共重合体の同様の測定値を併記した。なお
、粘度はEM型粘度計により測定した値である。
上記結果から分るように、本発明に係る高分子多糖アク
リル系グラフト共重合、体は、従来法で得られた同様の
グラフト共重合体に比□べて、それら水溶液の温度依存
性は極めて小さく、60°C附近での変性による急激な
粘度低下もな(、本質的に異−なろ新規なグラフト共重
合体であって、その用途の大幅な拡大が期待できる実用
上望ましいものである。
特許出願人  工業技術院長 石 坂 誠 −(ほか1
名) 榎代理人  阿  形    明

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 分子状に分散した高分子多糖にアクリル系モノマー
    をグラフト重合させて得られろ60℃以上で急激な粘度
    低下を示さないグラフト共重合体。 2 水中にコロイド状に分散している高分子多糖水分散
    液を60”C以上の温度に加熱して、該高−分子多糖を
    分子状に分散させたのち、セリウム塩の存在下にアクリ
    ル系モノマーをグラフト重合させることを特徴とする高
    分子多糖から誘導されろ新規グラフト共重合体の合成法
    。 6 セリウム塩が硫酸第二セリウムアンモニウム。 硫酸第二セリウム、硝酸第二セリウムアンモニウムの中
    から選択される特許請求の範囲第2項記載の合成法。
JP1904583A 1983-02-08 1983-02-08 高分子多糖グラフト共重合体の合成法 Granted JPS59145210A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5067565A (en) * 1989-03-10 1991-11-26 Halliburton Company Crosslinkable cellulose derivatives
JP2014532791A (ja) * 2011-11-04 2014-12-08 アクゾ ノーベル ケミカルズ インターナショナル ベスローテン フエンノートシャップAkzo Nobel Chemicals International B.V. ハイブリッド樹状コポリマー、その組成物及びそれを製造する方法
JP2014532792A (ja) * 2011-11-04 2014-12-08 アクゾ ノーベル ケミカルズ インターナショナル ベスローテン フエンノートシャップAkzo Nobel Chemicals International B.V. グラフト樹状コポリマー及びそれを製造する方法

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JPS55165909A (en) * 1979-06-12 1980-12-24 Nichiden Kagaku Kk Modified vegetable gum

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