JPS5933312A - N−ビニルカルボン酸アミドの重合方法 - Google Patents

N−ビニルカルボン酸アミドの重合方法

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JPS5933312A
JPS5933312A JP14197182A JP14197182A JPS5933312A JP S5933312 A JPS5933312 A JP S5933312A JP 14197182 A JP14197182 A JP 14197182A JP 14197182 A JP14197182 A JP 14197182A JP S5933312 A JPS5933312 A JP S5933312A
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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】 本発明は高分子骨の水溶性ボIJ N−ビニルカルボン
酸アミドの製造方法に関するものでおる。
更に詳しくはN−ビニルカルボン酸アミドの水溶液をラ
ジカル重合開始剤として水溶性のアゾ化合物を用いて重
合し、水溶性の優れた高分子量の重合体を得る方法に関
するものである。
N−ビニルカルボン酸アミドは分子中にビニル基とアミ
ド基を持つ水溶性のモノマーであり重合により水溶性の
重合体が得られる。高分子量の重合体が得られればポリ
アクリルアミドのごとき水溶性の重合体として多くの用
途が期待できる上、加水分解によりアミノ基を生ずるこ
とから凝結剤、凝集剤としてのボリカテオ/の原料とし
て有望である。しかるにN−ビニルカルボン酸アミドの
重合挙動はアクリルアミドのそわとけ大きく異表りアク
リルアミドの様に水溶液状で過硫酸アンモニウムや過硫
酸カリウムのごとき開始剤を用いて重合しても円滑な重
合反応は生起せず重合体を得ることが困難である。
過酸化水素を用いることにより重合はある程度進行する
が重合を完結するな、めには開始剤を遂次追加する必要
がある。N−ビニルカルボン酸アミドは有機溶媒におい
て安定であるので重合反応も円滑に進行するが重合反応
中の溶媒の連鎖移動反応等により高分子量の重合体を得
ることが困難であった。
本発明者らはN−ビニルカルボン酸アミドを重合して水
溶性の重合体を得る方法について鋭意検討した結果N−
ビニルカルボン酸アミドをpHA〜10のφ件下水溶液
状でラジカル重合開始剤として重合温度における半減期
が7000分以下である水溶性アゾ化合物を用いて重合
すると無機過酸化物による重合の場合と大きく異なシ極
めて円滑に重合反応が進行し高分子量の水溶性重合体を
収率良く得ることができることを見い出し本発明に到達
した。
すなわち本発明の要旨は一般式(1) %式%(1) (ここでRは水素原子またはメチル基を表わす)で示さ
れる化合物を重合して水溶性の重合体を得る方法におい
て一般式(I)の化合物の水溶液あるいは一般式(1)
の化合物SO重量%以上と他の水溶性ビニルモノマーr
og量係以下との混合物の水溶液をpH4〜/θの条件
下重合温度における重合開始剤の半減期が1000分以
下である水溶性アゾ化合物をラジカル重合開始剤として
用いて重合することを特徴とするN −ビニルカルボン
酸アミドの重合方法r(存する。
以下更に詳しく本発明を説明するに本発明方法に使用さ
ハる一般式(1)の化合物はN−ビニルアセトアミドま
たはN−ビニルホルムアミドであり、好ましくはN−ビ
ニルアセトアミドである。本発明の重合方法は一般式(
1)の化合物を単量体とする単独重合または一般式(1
)の化合物を50重11以上含有する一般式(1)の化
合物と他の水溶性ビニルモノマーとの混合物を単量体と
する共重合に適用される。一般式(I)の化合物と共重
合を行う場合に使用される水溶性ビニルモノマーとして
はラジカル重合性の水溶性ビニルモノマーのいずれも使
用すること逅できるがアクリル系モノマーが好ましい。
好ましい水溶性ビニルモノマーとして、アクリロニトリ
ル、アクリルアミド、メタクリルア7ミド、N−メチル
アクリルアミド、N、N−ジメチルアクリルアミド、ヒ
ドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタク
リレートなどの非イオン性アクリルモノマー;アクリル
酸、メタクリル酸、−一アクリロイルオキシエタ/スル
ホン酸、コーメタクリロイルオキシエタンスルホン酸、
コーアクリロイルオキシプロノくンスルホン酸、−一ア
クリルアミドエタンスルホン酸、コーアクリルアミドー
ユメテルプロノくンスルホン#iどのア二〇オン性キノ
マーのアルカリ金属塩やアンモニウム塩;゛β−メタク
リロイルオキシエチルトリメチ・ルアンモニウムクロラ
イド、コーメタクリロイルオキシエチルトリメチルアン
モニウムメテルサルフエート、コーアクリロイルオキシ
エチルトリメチルアンモニウムクロライド、コーメタク
リ四イルオキシエチルジメデルベンジルアンモニウ、ム
ククラ()’、!−ヒドロ・キシ−3−\メタクリロイ
ルオキシプロピルトリメチルアンモニウム久ロライド、
コーアクリルアミドエチルトリメチルアンモニウム・ク
ロライド、3−アクリルア、°ミドプロビルトリメチル
アンモニラ・ムクロライド、3−アクリルアミド−3−
メチルブチルトリメチルア、ンモニウムク1ライド、3
−メタク、リルアミドプロピ〃トリメチルアンモニウム
クロライドなどのり級アンモニウム壇;ジメチルアミノ
エチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレー
ト、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミ
ンエチルメタクリレート、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、3
−アクリルアミド−1?−メチルブチルジメチルアミン
、ジメチルアミノプロピクリル酸塩、アクリルアミド、
アクリル酸誘導体およびアクリルアミド誘導体である。
一般式(1)の化合物あるいは一般式(1)の化合物S
Oモルチ以上と他の水溶性ビニルモノマー10壬ルチ以
下との混合物は全単量体濃度10−60重量%の水溶液
状で重合に用いられる。高分子骨の溶解性の良いポリマ
ーを得るために特に好ましい全単量体′a度は2o −
t、 O重tチの範囲である。更に好ましく 1’J:
 、? j 〜!i 0重置チである。単:駄体水溶液
社一般に不安定であるがpHを6〜lOK調整して重合
開始剤として水溶性アゾ化合物を用いることにより重合
反応中の副反応を充分に防止できる。pH7〜9の範囲
で重合中の副反応は全く起こらない。またこの効果は単
量体水溶液の濃度が高い程有効である。
単量体水溶液のpHが6未満であったり/θを超えると
モノマーが分解したり着色したり生成物の分子量と収率
が著しく低下する傾向がある。
本発明方法のラジカル重合開始剤としては重合温度にお
ける半減期が/θOO分以下好ましくはSOO分以下の
水溶性のアゾ化合物が用いられる。開始剤として水溶性
の過酸化物を用いると開始剤の活性や単量体水溶液のp
Hによらず重合体が得られなかったり重合体の収率が著
しく低下するがpHが6〜IOの条件で重合温度におけ
る半減期が7000分以下である水溶性のアゾ化合物を
用いて獣舎を行うと高分子量の溶解性の良い重合体が収
率良く得られる。好ましい水溶性アゾ化合物の例として
はj、; u”−アゾビスーコーアミジノプロパンの塩
酸塩、硫酸塩および酢酸塩; q、lI’−アゾビス−
弘−シアノ吉草酸およびそのナトリウム塩、カリウム塩
、アンモニウム塩;アゾビス−N、N’−ジメチレンイ
ソブチルアミジン及びその塩酸塩、硝酸塩、硝酸塩、酢
酸塩などが挙げられる。これらの水溶性アゾ化合物の特
に好洩しい重合温度との関係はa、2−アゾビスーコー
アミジノプロパンの塩の場合、AO〜ざOCであすq、
ダ′−アゾビスーグーシアノ吉草酸塩の場合7S〜qz
r2であり、アゾビス−N、N’−ジメチレンイソブチ
ルアミジンの場合jO〜7θCである。このような条件
下で重合することにより特に高分子mのポリマーを9左
チ以上の収率で得ることができる。水溶性アゾ化合物の
使用部は一般式(1)の化合物または一般式(1)の化
合物と水溶性ビニルモノマーの混合物よりなる単量体の
重刑に対1−10θ〜20θoqppmの重刑の範囲で
使用され重合温度及び開始剤の半減期により適宜調節す
ることができる。
一般に重合温度は通常グθC〜90Cの範囲で実施され
るが重合反応が0.1〜IO時間で完結する条件を選択
するのが良いので好ましい条件rat &θC−gor
:の温度で水溶性アゾ化合物を単量体の−xiに対しS
θo−、tθθOppm(7)重量の範囲で用いるのが
良い。
一般式(1)の化合物またtJ、 −鍜″式(I)の化
合物と他の水溶性ビニルモノマーとの混合物の水溶液の
重合はその添加順序及び重合法に制約されないが、水溶
液状で重合する場合水溶液を窒素ガスにより充分置換し
て酸素を除いたのち水溶性のアゾ化合物を添加し、窒素
ガス雰囲気上所定温度に保持するのが良い。その水溶液
の濃度が2O−AO重量−のとき生成物は非常に分子量
が高いので含水固体状の物質として得られるのでこれを
切断してアルコールやアセトン抽出したシ熱乾燥するこ
とにより水溶性の固体状重合体が得られる。
しかして本発明方法によりl規定食塩水中θ、/(f/
dt)の溶液として25cで測定した重合体の還元粘K
が4Z dl/7 (分子m: /fX / 06(7
)ポリアクリルアミド相当)以上の水溶性の′良い高分
子量の重合体を極めて収率良く製造することができるし
還元粘度/ & dt/f (分子量6×lθ6のポリ
アクリルアミド相当)以上の重合体を得ることもできる
以下本発明方法を実施例によシさらに詳細に説明する。
実施例/〜gおよび比較例”/〜り 三方コックを備えた。2om/!の試験TiにコグN−
ビニルアセトアミドを入ねた。次いで脱塩水、k重?係
の第1表に示す重合開始剤及びpH調整のための少晴の
塩酸または力性ソーダを添加し、N−ビニルアセトアミ
ドの含有量90重量%、pHg、、2の水溶液を調製し
た。水冷下三方コックの一方より真空ポンプにより脱気
し、他を閉じ第1表に示す11.A度と時間で重合を行
った。
生成物の重合率と還元粘度を第1表に示した。
mン 市釘率(よ、2.2!rateのN−ビニルアセトアミ
ドのUV吸収の減少率から測定した。
実施例9〜//および比較例S〜7 実施例/のN−ビニルアセトアミドの水溶液のpHを第
2表に示すpH値に変化させた以外ン」実施例/と同様
の方法で重合を行った。生成物の重合率と還元粘度を第
−表に示(7た。
第2表 *lモノマーの分解を伴なう 実施例7.2〜IN 実施例/のN−ビニルアセトアミドの水溶液の濃度を第
3表に示す水溶液濃度に調整した以外は実施例/と同様
に重合を行った。生成物の君 重合率と還元濃度を第3表に示した。
第3表 実施例/6〜/7 実施例/のN−ビニルアセトアミドの代わりに第グ表に
示す単量体を用いた以外は実施例/と同様に重合を行っ
た。生成物の重合率とR先粘度を第q表に示した。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式(1) %式%(1) (ここでRは水素)Qチオたけメチル基を表わす)で示
    さ牙]る化合物を重合1〜で水溶性の重合体を得る方法
    において、一般式(1)の化合物の水溶液あるいは一般
    式(1)の化合物50重早チ以上と他の水溶性ビニルモ
    ノマー50重量係以下との混合物の水Pre 1をpH
    /、〜10の売件下、重合温度における重合開始剤の半
    減期が100θ分以下である水溶ytアゾ化合物をラジ
    カル重合開始剤として用いて重合することを特徴とする
    N−ビニルカルボン酸アミドのilj合方法
  2. (2)  ’l’イ訂請求の範囲第1項記載のN−ビニ
    ルカルボン酸アミドの重合方法において、一般式(1)
    の化合物の水溶液あるいは一般式(1)の化合物SO重
    ff14以上と他の水溶性ビニルモノマーのりO重員チ
    以下との混合物の水溶液中の全単惜体濃度が:10〜6
    0重量%であると七を特徴とするN−ビニルカルボン酸
    アミドの重合方法
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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