JPS6132048B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Colloid Chemistry (AREA)
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Description
近年多くの基質例えば下水汚水、歩留りおよび
水度のために用いられるセルローズ繊維および
微粉、金属鉱石処理物、メツキ廃液、石炭の尾
鉱、製鋼所の烟道塵や焼結塵および飲用水に対す
る有効な凝結剤としてポリアクリルアミドおよび
アクリルアミドと他の共重合性モノマーとの共重
合体のエマルジヨンは益々重要になつている。こ
れらのエマルジヨンは通常油中水の形でこれに水
を添加すると水中油の形となり同時にポリマーは
迅速に水中に溶解する。この型のエマルジヨンお
よび溶解操作は米国特許RE28474、米国特許第
3826771号および同328439号の各明細書中に示さ
れている。これらの特許明細書の記載事項を参考
資料として本明細書中に加える。 これらエマルジヨンは凝結剤として用いる時に
は非常に有効であるが、冬期に多くの地域で見ら
れるような凍結と解凍が交互に起るような温度の
もとではその効果が著しく減少する傾向がある。
このような温度サイクルの反復によりエマルジヨ
ンは凝固しポリマーの微細な分散粒子のままでい
るよりも寧ろ集合して大きな塊りとなり、その結
果凝結剤としての有用度は急激に減ずる。 本発明の新規エマルジヨンはすぐれた凍結―解
凍性を持つ。すなわち、本エマルジヨンは凍結―
解凍条件下におかれた時に凝結剤としての有用性
を失う程塊りとならない。 さらに、本エマルジヨンは温度に対する安定
性、水でうすめた時の良好な転化性、硬水に対す
る高い耐性および転化後良好な水中分散性(すな
わち油相の分離又はクリーミングを生じない)の
ような現存するエマルジヨンの持つ他の魅力的な
諸性質を保持する。 このようなすぐれた性質の組み合わせは一つの
特別効果的な転化性表面活性剤混合物の使用によ
つてもたらされる。 次に好適な具体形を含む本発明について説明す
る。本発明は凍結―解凍に安定な、自己転化性、
非クリーミング性、油中水型エマルジヨンより成
るもので、そのエマルジヨン中には微粒状ポリマ
ー粒子の分散が含まれる。該エマルジヨンは次の
A〜Dより成る: (A) A,BおよびCの合計重量を基準として約70
重量%乃至約95重量%の水相、この水相は次の
(1)および(2)より成る: (1) Aの全重量を基準として約0.0%乃至約
3.50%のアクリル酸又はメタアクリルアミド
プロピルトリメチルアンモニウムクロリド共
重合性モノマーを含有する水溶性アクリルア
ミドポリマー、但し該アクリル酸の約50%乃
至約100%が中和されており、該ポリマーの
濃度は約27%乃至約68%(Aの全重量を基準
として)である。 (2) Aの重量を基準として約32%乃至約73%の
範囲の量の水。 (B) A,BおよびCの合計重量を基準として約5
%乃至約30%の範囲の量の液体炭化水素油、 (C) A,BおよびCの合計重量を基準として約
0.1%乃至約15.0%の範囲の濃度において水相
と液体炭化水素相との間に分散された油中水型
乳化剤、および (D) 次の(1)および(2)より成る転化性表面活性剤混
合物 (1) ビス(2―エチルヘキシル)スルホこはく
酸ナトリウム (2) ビス(C11〜C15アルキス)スルホこはく酸
ナトリウム又はエトキシル化オクチル又はノ
ニルフエノール、 上記のように本発明の新規エマルジヨンの水相
はアクリルアミドポリマーおよび水より成る。こ
のポリマーはポリアクリルアミド、又はアクリル
アミドの共重合体でアクリルアミドを65〜98%お
よびアクリル酸又はメタアクリルアミドプロピル
トリメチルアンモニウムクロリドを2〜35%含有
するものより成る。 もしアクリル酸を用いる時にはその約50%乃至
約100%を中和して最終製品に上述の凍結―解凍
安定性を付与することが必要である。アクリル酸
の量が約15%以下の時にはさらに高い程度の中和
をおこなわねばならない。アクリル酸の中和はモ
ノマーが共重合される前におこなうことが望まし
い。しかしもし望むならば共重合の後におこなう
こともできる。適当な量の任意の周知の中和剤例
えばアルカリ又はアルカリ土類金属の水酸化物、
水酸化アンモニウム、アミン類又は類似物を含む
水溶液中にアクリル酸モノマーを常法によつて接
触させることによつて中和がおこなわれる。この
ようにして得られた水相のPHは約4.5乃至約5.5の
範囲内にある。 一層好適な実施様式を示すと、アクリルアミド
を単独に又は共重合性モノマーと共に所期固体濃
度になるように水に溶解する。これに対しエチレ
ンジアミン四酢酸二ナトリウム塩のようなキレー
ト剤を加え、アクリルアミド製造工程中に混入し
た可能性のある系内に存在する金属イオンをキレ
ート化する。アクリル酸が存在する時には続いて
中和をおこなうが、後に詳述するように開始剤の
一成分としての少量の鉄の添加が望まれる場合に
はこれを予め添加する。この時期又はこれ以後に
酸化還元触媒系(後述)の酸化部分も添加される
ことが望ましい。 上記のように調製した水相を次に、この時点で
油と油中水型乳化剤の溶液を構成する油相中に加
えて均質乳化させる。この目的に用いられる油は
上に引用した米国特許明細書中に示される任意の
周知の油である。この目的に好適な油はユニオン
オイル社(カリホルニヤ州)より市販される
AMSCO OMS(商品名)で、その概略組成はパ
ラフイン86.9%、ナフテン類13.0%および芳香族
0.1%の透明な油状液体である。分子量約17.0,
15.56℃(60〓)における比重0.755、粘度1.4cps
〔25.0℃(77〓)〕,凝固点−31.7℃(−25〓)以
下、沸点203.9℃(399〓)、引火点TCC52.2℃
(126〓)、水に不溶性である。比熱は37.78℃
(100〓)で0.499BTU/16〓および93.3℃(200
〓)で0.588BTU/16〓である。 例えば上記米国特許に示されるような任意の油
中水型乳化剤が用いうる。適する乳化剤はモノオ
レイン酸ソルビタンである。 上述の酸化還元触媒系の酸化体部分が未だ加え
られていない場合には、油と水相とをかきまぜて
均質な配合を確実にして油中水型エマルジヨンが
生成した後にこれを加える。この成分はモノマー
エマルジヨンの水溶液として加えられその濃度は
完全濃度すなわちモノマー100万部に対し約10乃
至約500部好ましくは25〜150ppmである。使用
する酸化還元触媒系は任意のもの、例えば臭素酸
塩―亜硫酸塩系、過酸化物―亜硫酸塩系、ヒドロ
ペルオキシド―重亜硫酸塩系その他である。さら
に他の遊離基触媒系も用いうる。例えばアゾビス
イソブチロニトリル,ベンゾイル過酸化物,ラウ
ロイル過酸化物,過硫酸カリウムおよび周知の類
似物。単一成分触媒系を用いる時にはモノマーが
ポリマーに転化するまでモノマーエマルジヨン中
に該触媒系を加えないことが望ましい。しかし本
発明の好適な形ではt―ブチルヒドロペルオキシ
ドとメタ重亜硫酸ナトリウムより成る酸化還元触
媒系の酸化剤部分は最初にモノマーエマルジヨン
に対して加えられる。また触媒系の一成分として
モノマー重量の約1乃至10ppmの鉄を用いるこ
とが好ましい。この鉄は上述のように水相に別に
加えるか又は水又はモノマーそれ自身、中の本来
の成分として存在するものでもよい。酸化還元触
媒の還元剤部分の使用量はモノマー重量に対し約
10乃至約500ppm好ましくは50乃至200ppmの範
囲であるべきである。 上記のように反応混合物が調製された後、窒素
ガスを用いて系中の酸素を完全に除去する。次に
触媒系の酸化剤部分を含有するモノマーエマルジ
ヨンに対し約2乃至24時間にわたつて系の還元剤
部分をポンプを用いて導入する。この添加は反応
がほとんど完了するもので好ましくは約4乃至16
時間でおこなうべく、触媒の濃度が低ければ一層
長時間を要し高ければより短い時間で完了する。
反応媒質の温度は約25℃乃至約55℃好ましくは35
℃〜45℃の温度に保つべきである。 触媒成分が加えられ重合がほとんど完了した
後、生成した重合体を安定化するためにさらに重
合温度で触媒の還元剤部分すなわちメタ重亜硫酸
ナトリウムを加える。 次いで上記の転化性表面活性剤混合物を加える
ことによつて、水の添加のみによつて転化が達成
される本発明の新規の所謂ワンパツケージエマル
ジヨンが調製される。 転化性表面活性剤のビス(2―エチルヘキシ
ル)スルホこはく酸ナトリウムの使用量は水層中
のポリマーが陽イオン性,陰イオン性,非イオン
性の何れであるかによつて変化する。ポリマーが
陽イオン性である場合にはエマルジヨンの総量す
なわちA,B,CおよびD成分の合計重量を基準
として約0.25%乃至約1.5%好ましくは約0.35%乃
至約0.75%の範囲のビス(2―エチルヘキシル)
スルホこはく酸ナトリウムが用いられる。また水
層中のホモポリマー又は共重合体が陰イオン性又
は非イオン性である時には、同一基準で約2.8%
乃至約7.0%、好ましくは約3.0%乃至約4.5%のビ
ス(2―エチルヘキシル)スルホこはく酸ナトリ
ウムが用いられる。ビス(2―エチルヘキシル)
スルホこはく酸ナトリウムはそのまま又は油中の
溶液として用いられる。その場合、適する油は上
記の特許中に記載されたものおよび上述のもの
で、油中の濃度は約25%乃至約50%の範囲であ
る。 上述のように転化性表面活性剤混合物の第二の
成分はビス(C11〜C15アルキル)スルホこはく酸
ナトリウム又はエトキシル化されたオクチル又は
ノニルフエノールである。適するビス(C11〜C15
アルキル)スルホこはく酸ナトリウムの例を示す
と、ビス(ウンデシル)スルホこはく酸ナトリウ
ム,ビス(トリデシル)スルホこはく酸ナトリウ
ム,ビス(ペンタデシル)スルホこはく酸ナトリ
ウムおよび類似物である。この成分のエマルジヨ
ン中の量はエマルジヨンの総重量すなわち成分
A,B,CおよびDの合計重量の約0.2%乃至約
0.6%、好ましくは約0.3%乃至約0.5%である。 転化性表面活性剤混合物中の第二成分として有
用なエトキシル化オクチルフエノール又は同ノニ
ルフエノールは約1モルのオクチル又はノニルフ
エノールと約5〜10モル好ましくは約6〜8モル
の酸化エチレンとの反応生成物より成る。これら
の物質は上記米国特許明細書に示されるように当
該分野では周知のものである。エトキシル化オク
チルフエノールおよび同ノニルフエノールの添加
量はエマルジヨンの総重量すなわち成分A,B,
CおよびDの合計重量の約1.5%乃至約2.5%、好
ましくは約2.0%である。 次の実施例は本発明の説明を目的としてのみ記
述され、上記特許請求の範囲に記載されるものを
除き本発明を制限するものと解すべきではない。
実施例中の部および百分率は特に指示なき限り重
量に関する表示である。 実施例 1 適当な反応容器中に21000部のアクリルアミド
を50.47%水溶液として加え、これに850.0部の脱
イオン水を加える。この溶液に2.12部のエチレン
ジアミン四酢酸二ナトリウムおよび1.15部の硫酸
第二鉄水和物(Fe2(SO4)3を72%含有するもの
を4.5部/1000部の水として)を加える。得た溶
液のPHを5.0に調節する。この溶液が水性モノマ
ー相である。 油相は90.0部のモノオレイン酸ソルビタンを
1040.0部の市販のAMSCO OMS(ユニオンオイ
ル社の商品、透明油状液体)中に溶解して調製す
る。 適当な高速ホモジナイザーに上記の全油相系を
加え、ホモジナイザーを作動させ徐々にモノマー
水相を加え粘度990cpsのエマルジヨンを作る。
得たエマルジヨンの分散相中の粒子の大きさは約
2.5ミクロン又は以下である。 適当な反応容器に上記の全エマルジヨン系を撹
拌しつつ加える。モノマー量に対し70.0ppmのt
―ブチルヒドロペルオキシドを加える。得た媒質
を窒素カスで洗浄して酸素を除く。かきまぜなが
らメタ重亜硫酸ナトリウムを約40℃の容器温度を
保ちつつ6時間にわたつて容器中にポンプで添加
する。これによつてモノマー100万部に対し100.0
部のメタ重亜硫酸塩が添加される。得た粘性エマ
ルジヨン中のアクリルアミドは99.49%転化して
いる。ポリマーの固体は25.54%、標準粘度は
5.04cps、PHは7.4である。 7828部の30%メタ重亜硫酸ナトリウム水溶液を
加えて重合体エマルジヨンの安定化をおこなう。
このエマルジヨンを重合条件(40℃に60分)に保
つて残りのアクリルアミドをほとんど完全に反応
させる。エマルジヨンは0.4%の重油硫酸塩を含
み、これが重合体系の安定化をはたす。 得たポリマーエマルジヨンに対し30分間にわた
つて5.5%のビス(2―エチルヘキシル)スルホ
こはく酸ナトリウムのAMSCO OMS中70%溶液
および1モルのオクチルフエノールと7.5モルの
エチレンオキシドの反応生成物の2.0%を加え
る。得たエマルジヨンを40℃にさらに1時間保つ
て得た生成物は滑らかで粒を含まない。分散した
ポリマー相の粒の大きさは2.5ミクロンまたはそ
れよりも小さい。標準粘度は5.15cps、最終的ポ
リマーの固体含有率は23.70%である。 適当な容器中に25.0部の最終エマルジヨンを置
き―10℃の温度に22時間保つ。冷却された容器を
2時間かけて室温にまで暖まるに任せ、エマルジ
ヨンを徐々に第二の容器に注ぐ。その間、巨視的
に認めうる凝結した粒の数を数える。計測が終つ
たら、全エマルジヨンを第一の容器に移し再び−
10℃に22時間保つ。このサイクルを17日間続け
る。その結果を下記第1表に示す。一週間をサイ
クルとする冷凍と解凍を0℃,−10℃および−20
℃の温度でおこない、その結果を同じ第1表に示
す。
水度のために用いられるセルローズ繊維および
微粉、金属鉱石処理物、メツキ廃液、石炭の尾
鉱、製鋼所の烟道塵や焼結塵および飲用水に対す
る有効な凝結剤としてポリアクリルアミドおよび
アクリルアミドと他の共重合性モノマーとの共重
合体のエマルジヨンは益々重要になつている。こ
れらのエマルジヨンは通常油中水の形でこれに水
を添加すると水中油の形となり同時にポリマーは
迅速に水中に溶解する。この型のエマルジヨンお
よび溶解操作は米国特許RE28474、米国特許第
3826771号および同328439号の各明細書中に示さ
れている。これらの特許明細書の記載事項を参考
資料として本明細書中に加える。 これらエマルジヨンは凝結剤として用いる時に
は非常に有効であるが、冬期に多くの地域で見ら
れるような凍結と解凍が交互に起るような温度の
もとではその効果が著しく減少する傾向がある。
このような温度サイクルの反復によりエマルジヨ
ンは凝固しポリマーの微細な分散粒子のままでい
るよりも寧ろ集合して大きな塊りとなり、その結
果凝結剤としての有用度は急激に減ずる。 本発明の新規エマルジヨンはすぐれた凍結―解
凍性を持つ。すなわち、本エマルジヨンは凍結―
解凍条件下におかれた時に凝結剤としての有用性
を失う程塊りとならない。 さらに、本エマルジヨンは温度に対する安定
性、水でうすめた時の良好な転化性、硬水に対す
る高い耐性および転化後良好な水中分散性(すな
わち油相の分離又はクリーミングを生じない)の
ような現存するエマルジヨンの持つ他の魅力的な
諸性質を保持する。 このようなすぐれた性質の組み合わせは一つの
特別効果的な転化性表面活性剤混合物の使用によ
つてもたらされる。 次に好適な具体形を含む本発明について説明す
る。本発明は凍結―解凍に安定な、自己転化性、
非クリーミング性、油中水型エマルジヨンより成
るもので、そのエマルジヨン中には微粒状ポリマ
ー粒子の分散が含まれる。該エマルジヨンは次の
A〜Dより成る: (A) A,BおよびCの合計重量を基準として約70
重量%乃至約95重量%の水相、この水相は次の
(1)および(2)より成る: (1) Aの全重量を基準として約0.0%乃至約
3.50%のアクリル酸又はメタアクリルアミド
プロピルトリメチルアンモニウムクロリド共
重合性モノマーを含有する水溶性アクリルア
ミドポリマー、但し該アクリル酸の約50%乃
至約100%が中和されており、該ポリマーの
濃度は約27%乃至約68%(Aの全重量を基準
として)である。 (2) Aの重量を基準として約32%乃至約73%の
範囲の量の水。 (B) A,BおよびCの合計重量を基準として約5
%乃至約30%の範囲の量の液体炭化水素油、 (C) A,BおよびCの合計重量を基準として約
0.1%乃至約15.0%の範囲の濃度において水相
と液体炭化水素相との間に分散された油中水型
乳化剤、および (D) 次の(1)および(2)より成る転化性表面活性剤混
合物 (1) ビス(2―エチルヘキシル)スルホこはく
酸ナトリウム (2) ビス(C11〜C15アルキス)スルホこはく酸
ナトリウム又はエトキシル化オクチル又はノ
ニルフエノール、 上記のように本発明の新規エマルジヨンの水相
はアクリルアミドポリマーおよび水より成る。こ
のポリマーはポリアクリルアミド、又はアクリル
アミドの共重合体でアクリルアミドを65〜98%お
よびアクリル酸又はメタアクリルアミドプロピル
トリメチルアンモニウムクロリドを2〜35%含有
するものより成る。 もしアクリル酸を用いる時にはその約50%乃至
約100%を中和して最終製品に上述の凍結―解凍
安定性を付与することが必要である。アクリル酸
の量が約15%以下の時にはさらに高い程度の中和
をおこなわねばならない。アクリル酸の中和はモ
ノマーが共重合される前におこなうことが望まし
い。しかしもし望むならば共重合の後におこなう
こともできる。適当な量の任意の周知の中和剤例
えばアルカリ又はアルカリ土類金属の水酸化物、
水酸化アンモニウム、アミン類又は類似物を含む
水溶液中にアクリル酸モノマーを常法によつて接
触させることによつて中和がおこなわれる。この
ようにして得られた水相のPHは約4.5乃至約5.5の
範囲内にある。 一層好適な実施様式を示すと、アクリルアミド
を単独に又は共重合性モノマーと共に所期固体濃
度になるように水に溶解する。これに対しエチレ
ンジアミン四酢酸二ナトリウム塩のようなキレー
ト剤を加え、アクリルアミド製造工程中に混入し
た可能性のある系内に存在する金属イオンをキレ
ート化する。アクリル酸が存在する時には続いて
中和をおこなうが、後に詳述するように開始剤の
一成分としての少量の鉄の添加が望まれる場合に
はこれを予め添加する。この時期又はこれ以後に
酸化還元触媒系(後述)の酸化部分も添加される
ことが望ましい。 上記のように調製した水相を次に、この時点で
油と油中水型乳化剤の溶液を構成する油相中に加
えて均質乳化させる。この目的に用いられる油は
上に引用した米国特許明細書中に示される任意の
周知の油である。この目的に好適な油はユニオン
オイル社(カリホルニヤ州)より市販される
AMSCO OMS(商品名)で、その概略組成はパ
ラフイン86.9%、ナフテン類13.0%および芳香族
0.1%の透明な油状液体である。分子量約17.0,
15.56℃(60〓)における比重0.755、粘度1.4cps
〔25.0℃(77〓)〕,凝固点−31.7℃(−25〓)以
下、沸点203.9℃(399〓)、引火点TCC52.2℃
(126〓)、水に不溶性である。比熱は37.78℃
(100〓)で0.499BTU/16〓および93.3℃(200
〓)で0.588BTU/16〓である。 例えば上記米国特許に示されるような任意の油
中水型乳化剤が用いうる。適する乳化剤はモノオ
レイン酸ソルビタンである。 上述の酸化還元触媒系の酸化体部分が未だ加え
られていない場合には、油と水相とをかきまぜて
均質な配合を確実にして油中水型エマルジヨンが
生成した後にこれを加える。この成分はモノマー
エマルジヨンの水溶液として加えられその濃度は
完全濃度すなわちモノマー100万部に対し約10乃
至約500部好ましくは25〜150ppmである。使用
する酸化還元触媒系は任意のもの、例えば臭素酸
塩―亜硫酸塩系、過酸化物―亜硫酸塩系、ヒドロ
ペルオキシド―重亜硫酸塩系その他である。さら
に他の遊離基触媒系も用いうる。例えばアゾビス
イソブチロニトリル,ベンゾイル過酸化物,ラウ
ロイル過酸化物,過硫酸カリウムおよび周知の類
似物。単一成分触媒系を用いる時にはモノマーが
ポリマーに転化するまでモノマーエマルジヨン中
に該触媒系を加えないことが望ましい。しかし本
発明の好適な形ではt―ブチルヒドロペルオキシ
ドとメタ重亜硫酸ナトリウムより成る酸化還元触
媒系の酸化剤部分は最初にモノマーエマルジヨン
に対して加えられる。また触媒系の一成分として
モノマー重量の約1乃至10ppmの鉄を用いるこ
とが好ましい。この鉄は上述のように水相に別に
加えるか又は水又はモノマーそれ自身、中の本来
の成分として存在するものでもよい。酸化還元触
媒の還元剤部分の使用量はモノマー重量に対し約
10乃至約500ppm好ましくは50乃至200ppmの範
囲であるべきである。 上記のように反応混合物が調製された後、窒素
ガスを用いて系中の酸素を完全に除去する。次に
触媒系の酸化剤部分を含有するモノマーエマルジ
ヨンに対し約2乃至24時間にわたつて系の還元剤
部分をポンプを用いて導入する。この添加は反応
がほとんど完了するもので好ましくは約4乃至16
時間でおこなうべく、触媒の濃度が低ければ一層
長時間を要し高ければより短い時間で完了する。
反応媒質の温度は約25℃乃至約55℃好ましくは35
℃〜45℃の温度に保つべきである。 触媒成分が加えられ重合がほとんど完了した
後、生成した重合体を安定化するためにさらに重
合温度で触媒の還元剤部分すなわちメタ重亜硫酸
ナトリウムを加える。 次いで上記の転化性表面活性剤混合物を加える
ことによつて、水の添加のみによつて転化が達成
される本発明の新規の所謂ワンパツケージエマル
ジヨンが調製される。 転化性表面活性剤のビス(2―エチルヘキシ
ル)スルホこはく酸ナトリウムの使用量は水層中
のポリマーが陽イオン性,陰イオン性,非イオン
性の何れであるかによつて変化する。ポリマーが
陽イオン性である場合にはエマルジヨンの総量す
なわちA,B,CおよびD成分の合計重量を基準
として約0.25%乃至約1.5%好ましくは約0.35%乃
至約0.75%の範囲のビス(2―エチルヘキシル)
スルホこはく酸ナトリウムが用いられる。また水
層中のホモポリマー又は共重合体が陰イオン性又
は非イオン性である時には、同一基準で約2.8%
乃至約7.0%、好ましくは約3.0%乃至約4.5%のビ
ス(2―エチルヘキシル)スルホこはく酸ナトリ
ウムが用いられる。ビス(2―エチルヘキシル)
スルホこはく酸ナトリウムはそのまま又は油中の
溶液として用いられる。その場合、適する油は上
記の特許中に記載されたものおよび上述のもの
で、油中の濃度は約25%乃至約50%の範囲であ
る。 上述のように転化性表面活性剤混合物の第二の
成分はビス(C11〜C15アルキル)スルホこはく酸
ナトリウム又はエトキシル化されたオクチル又は
ノニルフエノールである。適するビス(C11〜C15
アルキル)スルホこはく酸ナトリウムの例を示す
と、ビス(ウンデシル)スルホこはく酸ナトリウ
ム,ビス(トリデシル)スルホこはく酸ナトリウ
ム,ビス(ペンタデシル)スルホこはく酸ナトリ
ウムおよび類似物である。この成分のエマルジヨ
ン中の量はエマルジヨンの総重量すなわち成分
A,B,CおよびDの合計重量の約0.2%乃至約
0.6%、好ましくは約0.3%乃至約0.5%である。 転化性表面活性剤混合物中の第二成分として有
用なエトキシル化オクチルフエノール又は同ノニ
ルフエノールは約1モルのオクチル又はノニルフ
エノールと約5〜10モル好ましくは約6〜8モル
の酸化エチレンとの反応生成物より成る。これら
の物質は上記米国特許明細書に示されるように当
該分野では周知のものである。エトキシル化オク
チルフエノールおよび同ノニルフエノールの添加
量はエマルジヨンの総重量すなわち成分A,B,
CおよびDの合計重量の約1.5%乃至約2.5%、好
ましくは約2.0%である。 次の実施例は本発明の説明を目的としてのみ記
述され、上記特許請求の範囲に記載されるものを
除き本発明を制限するものと解すべきではない。
実施例中の部および百分率は特に指示なき限り重
量に関する表示である。 実施例 1 適当な反応容器中に21000部のアクリルアミド
を50.47%水溶液として加え、これに850.0部の脱
イオン水を加える。この溶液に2.12部のエチレン
ジアミン四酢酸二ナトリウムおよび1.15部の硫酸
第二鉄水和物(Fe2(SO4)3を72%含有するもの
を4.5部/1000部の水として)を加える。得た溶
液のPHを5.0に調節する。この溶液が水性モノマ
ー相である。 油相は90.0部のモノオレイン酸ソルビタンを
1040.0部の市販のAMSCO OMS(ユニオンオイ
ル社の商品、透明油状液体)中に溶解して調製す
る。 適当な高速ホモジナイザーに上記の全油相系を
加え、ホモジナイザーを作動させ徐々にモノマー
水相を加え粘度990cpsのエマルジヨンを作る。
得たエマルジヨンの分散相中の粒子の大きさは約
2.5ミクロン又は以下である。 適当な反応容器に上記の全エマルジヨン系を撹
拌しつつ加える。モノマー量に対し70.0ppmのt
―ブチルヒドロペルオキシドを加える。得た媒質
を窒素カスで洗浄して酸素を除く。かきまぜなが
らメタ重亜硫酸ナトリウムを約40℃の容器温度を
保ちつつ6時間にわたつて容器中にポンプで添加
する。これによつてモノマー100万部に対し100.0
部のメタ重亜硫酸塩が添加される。得た粘性エマ
ルジヨン中のアクリルアミドは99.49%転化して
いる。ポリマーの固体は25.54%、標準粘度は
5.04cps、PHは7.4である。 7828部の30%メタ重亜硫酸ナトリウム水溶液を
加えて重合体エマルジヨンの安定化をおこなう。
このエマルジヨンを重合条件(40℃に60分)に保
つて残りのアクリルアミドをほとんど完全に反応
させる。エマルジヨンは0.4%の重油硫酸塩を含
み、これが重合体系の安定化をはたす。 得たポリマーエマルジヨンに対し30分間にわた
つて5.5%のビス(2―エチルヘキシル)スルホ
こはく酸ナトリウムのAMSCO OMS中70%溶液
および1モルのオクチルフエノールと7.5モルの
エチレンオキシドの反応生成物の2.0%を加え
る。得たエマルジヨンを40℃にさらに1時間保つ
て得た生成物は滑らかで粒を含まない。分散した
ポリマー相の粒の大きさは2.5ミクロンまたはそ
れよりも小さい。標準粘度は5.15cps、最終的ポ
リマーの固体含有率は23.70%である。 適当な容器中に25.0部の最終エマルジヨンを置
き―10℃の温度に22時間保つ。冷却された容器を
2時間かけて室温にまで暖まるに任せ、エマルジ
ヨンを徐々に第二の容器に注ぐ。その間、巨視的
に認めうる凝結した粒の数を数える。計測が終つ
たら、全エマルジヨンを第一の容器に移し再び−
10℃に22時間保つ。このサイクルを17日間続け
る。その結果を下記第1表に示す。一週間をサイ
クルとする冷凍と解凍を0℃,−10℃および−20
℃の温度でおこない、その結果を同じ第1表に示
す。
【表】
実施例1のエマルジヨンの一部を高温度に保つ
ことによつて生ずる分子量の低下を標準粘度測定
によつて検しその安定性を決定する(以下第二の
部分という)。50℃および60℃の結果を下記第2
表に示す。上記標準粘度の約20%減のものを失格
とする。
ことによつて生ずる分子量の低下を標準粘度測定
によつて検しその安定性を決定する(以下第二の
部分という)。50℃および60℃の結果を下記第2
表に示す。上記標準粘度の約20%減のものを失格
とする。
【表】
実施例1のエマルジヨンのを急速撹拌された水
中に加え10分間撹拌を続けることによつて転化さ
せる(以下第三部分という)。転化は約30分以内
でほとんど完全である。 上記第三部分を室温で72時間放置しても全く分
離(クリーミング)を示さない。これは油が水相
中に良く分散していることを示す。分散した油粒
が分離して容器内容物の上部に集まることをクリ
ーミングと定義する。エチレンオキシド反応生成
物を欠くと4〜5時間に濃密なクリーム生成を起
きる如何なるクリーミングも非常におだやかな撹
拌によつて容易に再分散する。エチレンオキシド
反応生成物を欠いた比較試料の場合には、生成し
たクリームは烈しく撹拌しても再び充分に分散す
ることはない。 実施例2および3 実施例1の方法を再びおこなうが、異なる点は
エキチレンオキシド反応生成物として(2)1モルの
オクチルフエノールと9.5モルのエチレンオキシ
ドルおよび(3)1モルのオクチルフエノールと5モ
ルのエチレンオキシドからの生成物を用いた点で
ある。結果を下記の第3表に示す。実施例2の生
成物の最初の点度は5.16cpsであり実施例3の場
合は4.43cpsである。
中に加え10分間撹拌を続けることによつて転化さ
せる(以下第三部分という)。転化は約30分以内
でほとんど完全である。 上記第三部分を室温で72時間放置しても全く分
離(クリーミング)を示さない。これは油が水相
中に良く分散していることを示す。分散した油粒
が分離して容器内容物の上部に集まることをクリ
ーミングと定義する。エチレンオキシド反応生成
物を欠くと4〜5時間に濃密なクリーム生成を起
きる如何なるクリーミングも非常におだやかな撹
拌によつて容易に再分散する。エチレンオキシド
反応生成物を欠いた比較試料の場合には、生成し
たクリームは烈しく撹拌しても再び充分に分散す
ることはない。 実施例2および3 実施例1の方法を再びおこなうが、異なる点は
エキチレンオキシド反応生成物として(2)1モルの
オクチルフエノールと9.5モルのエチレンオキシ
ドルおよび(3)1モルのオクチルフエノールと5モ
ルのエチレンオキシドからの生成物を用いた点で
ある。結果を下記の第3表に示す。実施例2の生
成物の最初の点度は5.16cpsであり実施例3の場
合は4.43cpsである。
【表】
【表】
実施例 4
実施例1の方法を再びおこなうが、異なる点は
モノマーの総量に変化はないが、モノマー中のア
クリルアミド対アクリル酸の比が97/3であるよう
にアクリル酸を共重合モノマーとして加えること
およびアクリル酸は100%中和されていることで
ある。最初の粘度は4.97ops。この結果を第4表
に示す。
モノマーの総量に変化はないが、モノマー中のア
クリルアミド対アクリル酸の比が97/3であるよう
にアクリル酸を共重合モノマーとして加えること
およびアクリル酸は100%中和されていることで
ある。最初の粘度は4.97ops。この結果を第4表
に示す。
【表】
実施例 5
実施例1の方法の繰返しであるが、異なる点
は、エチレンオキシド反応生成物の代りに1モル
のノニルフエノールと6モルのエチレンオキシド
の反応生成物を使用する点にある。毎日の凍結―
解凍サイクル(−10℃)の粒子数は3(最初),
23,37,45,32,33,36,29,29および49であ
る。 毎週の凍結―解凍サイクル(0℃)の粒子数は
最初5,8週後26;−10℃では最初1,7週後
34;−20℃では最初1,4週後41である。熱安定
性(60℃)は最初の粘度の粘度4.98cps、6週後
4.26cpsである。 実施例 6 再び実施例1の方法で行なう。ただしエチレン
オキシド反応生成物の代りに0・5%のビス(ト
リデシル)スルホこはく酸ナトリウムを用いる。
毎日凍結―解凍サイクル(−10℃)の粒子数は1
(最初)、3,2,3,3,5,8,7,8,10,
14,18,12,14,15,および14である。 毎週凍結―解凍サイクル(0℃)の粒子数は
(最初3)、8週後21;−10℃で(最初2)、8週
後12;−20℃では(最初0)、8週後14である。
60℃に対する熱安定性(最初の粘度4.98cps)は
4週後に3.89cps;50℃で5週後に3.80cps;40℃
で8週後に4.35cpsである。 実施例 7 再び実施例1の方法で、単量体の総量(部)に
は変化はないが、モノマー組成をアクリルアミド
対塩化物の比が90/10であるように、共重合性モ
ノマーとしてメタアクリルアミドプロピルトリメ
チルアンモニウムロリドを加える。ほとんど同一
の結果が得られる。 実施例 8 実施例4の方法をモノマー組成物中のアクリル
酸の割合が70/30で中和度が60%であること以外
は全く同様におこなつた。その結果得られたエマ
ルジヨンの試験結果は殆んど同じである。 実施例9および10 実施例6の方法におけるビス(トリテシル)ス
ルホこはく酸ナトリウムの代りにビス(ウンデシ
ル)スルホこはく酸ナトリウムを実施例10におい
て、またビス(ペンタデシル)スルホこはく酸ナ
トリウムを実施例11においてそれぞれ用いると、
ほとんど同一の結果が得られる。
は、エチレンオキシド反応生成物の代りに1モル
のノニルフエノールと6モルのエチレンオキシド
の反応生成物を使用する点にある。毎日の凍結―
解凍サイクル(−10℃)の粒子数は3(最初),
23,37,45,32,33,36,29,29および49であ
る。 毎週の凍結―解凍サイクル(0℃)の粒子数は
最初5,8週後26;−10℃では最初1,7週後
34;−20℃では最初1,4週後41である。熱安定
性(60℃)は最初の粘度の粘度4.98cps、6週後
4.26cpsである。 実施例 6 再び実施例1の方法で行なう。ただしエチレン
オキシド反応生成物の代りに0・5%のビス(ト
リデシル)スルホこはく酸ナトリウムを用いる。
毎日凍結―解凍サイクル(−10℃)の粒子数は1
(最初)、3,2,3,3,5,8,7,8,10,
14,18,12,14,15,および14である。 毎週凍結―解凍サイクル(0℃)の粒子数は
(最初3)、8週後21;−10℃で(最初2)、8週
後12;−20℃では(最初0)、8週後14である。
60℃に対する熱安定性(最初の粘度4.98cps)は
4週後に3.89cps;50℃で5週後に3.80cps;40℃
で8週後に4.35cpsである。 実施例 7 再び実施例1の方法で、単量体の総量(部)に
は変化はないが、モノマー組成をアクリルアミド
対塩化物の比が90/10であるように、共重合性モ
ノマーとしてメタアクリルアミドプロピルトリメ
チルアンモニウムロリドを加える。ほとんど同一
の結果が得られる。 実施例 8 実施例4の方法をモノマー組成物中のアクリル
酸の割合が70/30で中和度が60%であること以外
は全く同様におこなつた。その結果得られたエマ
ルジヨンの試験結果は殆んど同じである。 実施例9および10 実施例6の方法におけるビス(トリテシル)ス
ルホこはく酸ナトリウムの代りにビス(ウンデシ
ル)スルホこはく酸ナトリウムを実施例10におい
て、またビス(ペンタデシル)スルホこはく酸ナ
トリウムを実施例11においてそれぞれ用いると、
ほとんど同一の結果が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 下記のA,B,CおよびDより成り、内部に
微細ポリマー粒子の分散を含有する凍結―解凍に
安定な自己転化性、非クリーミング性油中水型エ
マルジヨン: (A) A,BおよびCの合計重量を基準として70重
量%乃至95重量%の範囲の次の()および
()より成る水相: () Aの総重量を基準として27%乃至68%に
当る水溶性アクリルアミドのホモポリマー又
はコポリマー、 ただし、水溶性アクリルアミドがコポリマ
ーであるときは、該コポリマーの35%以下が
アクリル酸またはメタクルアミドプロピルト
リメチルアンモニウムクロリドの共重合体モ
ノマー、残部はアクリルアミドであり、該ア
クリル酸が存在する時にはアクリル酸の50%
乃至100%は中和されているものとする。 () Aの総重量を基準として32%乃至73%の
範囲内の水。 (B) A,BおよびCの合計重量を基準として5%
乃至30%の範囲内の液体炭化水素油、 (C) A,BおよびCの合計重量を基準として0.1
%乃至15.0%の濃度において上記水相および上
記液体炭化水素の間に配置された一つの油中水
型乳化剤、 (D) ビス(2―エチルヘキシル)スルホこはく酸
ナトリウム、および ビス(C11〜C15アルキル)スルホこはく酸ナ
トリウム、エトキシル化オクチル及びノニルフ
エノールから選ばれた1種とより成る転化性表
面活性剤混合物。但し上記ポリマーが陽イオン
性の時の該ビス(2―エチルヘキシル)スルホ
こはく酸ナトリウムの量は0.25%乃至1.5%、
該ポリマーが陰イオン性または非イオン性であ
る時には2.8%乃至7.0%、該ビス(C11〜C15ア
ルキル)スルホこはく酸ナトリウムの量は0.2
%乃至0.6%および該エトキシル化オクチル又
はノニルフエノールの量は1.5%乃至2.5%であ
るものとする。ただし%は何れもA,B,Cお
よびDの合計重量を基準とする重量百分率を示
す)。 2 ポリマーが70%のアクリルアミドおよび30%
のアクリル酸より成る特許請求の範囲第1項記載
のエマルジヨン。 3 ポリマーが75%のアクリルアミドおよび25%
のメタクルアミドプロピルトリメチルアンモニウ
ムクロリドより成る特許請求の範囲第1項記載の
エマルジヨン。 4 ポリマーが97%のアクリルアミドおよび3%
のアクリル酸より成る特許請求の範囲第1項記載
のエマルジヨン。 5 ポリマーがポリアクルアミドである特許請求
の範囲第1項記載のエマルジヨン。 6 転化性表面活性剤混合物がビス(2―エチル
ヘキシル)スルホこはく酸ナトリウム及びビス
(トリデシル)こはく酸ナトリウムより成る特特
許請求の範囲第1項記載のエマルジヨン。 7 転化性表面活性剤混合物がビス(2―エチル
ヘキシル)スルホこはく酸ナトリウムおよび1モ
ルのノニルフエノールと6モルのエチレンオキシ
ドの反応生成物より成る特許請求の範囲第1項記
載のエマルジヨン。 8 転化性表面活性剤混合物が1モルのオクチル
フエノールと7.5モルのエチレンオキシドの反応
混合物とビス(2―エチルヘキシル)スルホこは
く酸ナトリウムより成る特許請求の範囲第1項記
載のエマルジヨン。 9 下記のABおよびCの工程より成ることを特
徴とする凍結―解凍に対して安定な自己転化性、
非クリーミング性油中水型エマルジヨンの調製
法: (A) 次のイ、ロ、ハおよびニの成分を混合するこ
とから成る油中水型エマルジヨンを作る工程、 (イ) イ、ロおよびハの合計重量を基準として70
%乃至95%に当たる量の次のaとbとの混合
溶液、 (a) イの総重量を基準として27%乃至68%の
アクリルアミドまたはその混合物。ただし
該混合物はその全重量を基準として35%以
下のアクリル酸又はメタアクリルアミドプ
ロビルトリメチルアンモニウムクロリドの
共重合性モノマー含み残部はアクリルアミ
ドより成り、もし該アクリル酸が存在する
時にはその50〜75%は中和された状態にあ
るものとする。 (b) イの総重量を基準として32%乃至73%の
水。 (ロ) イ、ロおよびハの合計重量を基準として5
%乃至30%の量の液状炭化水素油。 (ハ) イ、ロおよびハの合計重量を基準として
0.1%乃至15.0%の濃度に存在する油中水型
乳化剤、 (ニ) メタ重亜硫酸ナトリウムおよびヒドロペル
オキシドより成る遊離基開始剤、 (B) 上記モノマー類を遊離基重合条件下で重合せ
しめ、上記アクリルアミドのポリマー微細粒の
分散を含有するる油中水型エマルジヨンを形成
し、 (C) 該油中水型エマルジヨンに対し転化性表面活
性剤混合物を加える工程。ただし該混合物はビ
ス(2―エチルヘキシル)スルホこはく酸ナリ
ウム、および ビス(C11〜C15アルキル)スルホこはく酸ナ
トリウム、エトキシル化ノニルおよびオクチル
フエノールから選ばれた1種とより成り、該共
重合性モノマーが陽イオン性の時にはビス(2
―エチルヘキシル)スルホこはく酸ナトリウム
の量は0.25%乃至1.5%、該モノマーが陰イオ
ン性又は非イオン性又は存在しない時には2.8
%乃至7.0%であり、ビス(C11〜C15アルキ
ル)スルホこはく酸ナトリウムの量は0.2%乃
至0.6%、エトキシル化ノニル又はオクチルフ
エノールの量は1.5%乃至2.5%であり、上記の
百分率は何れもイロハおよび転化性表面性剤混
合物の合計重量を基準とする重量百分率を意味
するものとする。 10 モノマー混合物が70%のアクリルアミドお
よび30%のアクリル酸より成る特許請求の範囲第
9項記載の方法。 11 モノマー混合物が75%のアクリルアミドお
よび25%のメタアクリルアミドプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロリドより成る特許請求の範囲
第9項記載の方法。 12 モノマー混合物が97%のアクリルアミドと
3%のアクリル酸より成る特許請求の範囲第9項
記載の方法。 13 モノマーがアクリルアミドより成る特許請
求の範囲第9項記載の方法。 14 転化性表面活性剤混合物がビス(2―エチ
ルヘキシル)スルホこはく酸ナトリウムおよびビ
ス(トリデシル)スルホこはく酸ナトリウムより
成る特許請求の範囲第9項記載の方法。 15 転化性表面活性剤混合物がビス(2―エチ
ルヘキシル)スルホこはく酸ナトリウムおよび、
1モルのノニルフエノールと6モルのエチレンオ
キシドの反応生成物より成る特許請求の範囲第9
項記載の方法。 16 転化性表面活性剤混合物がビス(2―エチ
ルヘキシル)スルホこはく酸ナトリウムおよび1
モルのオクチルフエノールと7.5モルのエチレン
オキシドの反応生成物より成る特許請求の範囲9
項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5254677A JPS53138987A (en) | 1977-05-07 | 1977-05-07 | Freezinggdefreezing stable*self conversible* nonncreaming and waterrinnoil emulsion and preparation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5254677A JPS53138987A (en) | 1977-05-07 | 1977-05-07 | Freezinggdefreezing stable*self conversible* nonncreaming and waterrinnoil emulsion and preparation thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS53138987A JPS53138987A (en) | 1978-12-04 |
JPS6132048B2 true JPS6132048B2 (ja) | 1986-07-24 |
Family
ID=12917781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5254677A Granted JPS53138987A (en) | 1977-05-07 | 1977-05-07 | Freezinggdefreezing stable*self conversible* nonncreaming and waterrinnoil emulsion and preparation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS53138987A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6151354U (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-07 | ||
JPH0427801Y2 (ja) * | 1985-09-28 | 1992-07-03 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR8300471A (pt) * | 1982-02-01 | 1983-11-01 | Sandoz Ag | Composicao miscivel com agua, composto, emulsao de agua - emoleo, e processos para a prepraracao da dita composicao, para sua diluicao, para floculacao de uma lama aquosa e para fabricacao de papel, bem como aparelho para realizar tal dilui cao |
JPS62277144A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-12-02 | Shiseido Co Ltd | 油中水型メーキャップ化粧料 |
-
1977
- 1977-05-07 JP JP5254677A patent/JPS53138987A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6151354U (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-07 | ||
JPH0427801Y2 (ja) * | 1985-09-28 | 1992-07-03 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS53138987A (en) | 1978-12-04 |
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