JPS6137281B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアクリルアミド系重合体の製造方法に
関するものである。詳しくは溶解性および凝集能
が共に優れ、特に凝集剤として好適なアクリルア
ミド系重合体の製造方法に関するものである。 ポリアクリルアミド類は凝集剤、土壌沈降剤、
紙力増強剤等の多くの用途に付されている。なか
でも凝集剤用は種々の廃水に対して優れた効果を
奏するので脚光を浴びている。 いづれの用途に適用するにしろポリアクリルア
ミド類は溶解性及び凝集能が共に優れたものが要
求され、とくに凝集剤用に対する要求は厳しい。 しかしながら、一般に溶解性及び凝集能はいづ
れか一方を向上させると他方が低下するという傾
向が認められ、両者の性能を共に向上させること
は極めて困難であつた。 しかして、本発明者らはかかる傾向を有するポ
リアクリルアミドの性能の向上につき鋭意研究し
たところ特定の塩の存在下でアクリルアミドを重
合するならば、ポリアクリルアミドの安定性を損
うことなく溶解性及び凝集能が共に優れ商品価値
の極めて高いポリアクリルアミド類が得られるこ
とを見出し、本発明に到達した。 すなわち本発明の要旨はアクリルアミドを水性
媒体中で重合する際に重合性不飽和結合を含まな
い有機カルボン酸塩を存在させることを特徴とす
るアクリルアミド系重合体の製造方法に存する。 本発明を詳細に説明すると、本発明において原
料として使用されるアクリルアミドとしては、特
に制限されるものではなく、アクリルアミドと水
と硫酸とを反応させ、アクリルアミド硫酸塩とし
た後アルカリで中和して得られるアクリルアミド
であつてもよいし、アクリロニトリルを金属含有
触媒の存在下接触的に水和して得られるアクリル
アミドであつてもよい。 しかして、後者の方法により水溶液として得ら
れるアクリルアミド水溶液に本発明方法を適用す
る場合、特に優れた効果を奏する。 アクリルアミドを水性媒体中で重合する方法と
しては水溶液重合、乳化重合等アクリルアミド系
重合体の製造法として周知の重合方法が適用され
る。 たとえば水溶液重合は70％以下好ましくは10〜
50％アクリルアミド水溶液に過硫酸カリ、過硫酸
アンモニウム、過酸化水素、過酸化ベンゾイル等
の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、２，
2′−アゾビス（２−アミジノプロパン）２塩酸塩
等のアゾ系遊離基開始剤をアクリルアミドに対し
て、0.001〜２重量％添加し、通常、40〜80℃に
加熱することによつて実施される。勿論、亜硫酸
ソーダ等の金属塩あるいは第３級アミンと過酸化
物を組合せた所謂レドツクス系の開始剤を使用し
てもよく、この場合にはより低温での重合が可能
になる。 また、乳化重合は70％以下、好ましくは30〜60
％のアクリルアミド水溶液を四塩化炭素、ジクロ
ルエタン、トリクロルエチレンのような塩素化炭
化水素、ヘキサン、シクロヘキサンのような脂肪
族脂環族の炭化水素、あるいはベンゼン、キシレ
ンのような芳香族炭化水素等の有機媒体に乳化さ
せ、水溶液重合の場合と同様の開始剤の存在下加
熱することによつて実施される。 上記有機媒体のアクリルアミド水溶液に対する
重合比は通常１〜３である。乳化剤としてはポリ
オキシエチレンアルキルエーテル型、ポリオキシ
エチレンアルキルフエノールエーテル型、ポリオ
キシエチレンアルキルエステル型、ソルビタンア
ルキルエステル型、ポリオキシエチレンアルキル
アマイド型のような非イオン界面活性剤、あるい
は慣用のカチオン、アニオン界面活性剤が採用さ
れる。 乳化剤の種類により例えばHLB3.5〜６の油溶
性乳化剤を使用した場合には油中水型エマルジヨ
ンを形成し、HLB8〜18の水溶性乳化剤を使用す
る場合には水中油型エマルジヨンを形成する。乳
化剤濃度は通常0.01〜５％である。 しかして、本発明にかかるアクリルアミドの水
溶媒体中での重合を重合性の不飽和結合を含まな
い有機カルボン酸塩の存在下で行なうものであ
る。 重合性の不飽和結合を含まない有機カルボン酸
塩としては一価あるいは多価の飽和脂肪族カルボ
ン酸、脂環族カルボン酸、芳香族カルボン酸、複
数環式カルボン酸等の酸と、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化マグネシウム、水酸化アンモニウム
等の無機塩基あるいはトリメチルアミン、ジメチ
ルアミン等の有機塩基との塩が挙げられる。 より具体的には蟻酸ソーダ、酢酸ソーダ、プロ
ピオン酸ソーダ、酪酸ソーダ、蓚酸ソーダ、吉草
酸ソーダ、カプロン酸ソーダ、アジピン酸ソー
ダ、コハク酸ソーダ、シクロヘキシルカルボン酸
ソーダ、安息香酸ソーダ、テレフタル酸ソーダ、
ナフテン酸ソーダあるいはこれらに対応する他の
塩基との塩等が挙げられる。 これらの塩のうちでも工業的には入手及び取扱
いの容易さあるいは環境汚染の観点から炭素数５
以下のカルボン酸と水酸化ナトリウムの塩がよく
採用される。 そして、飽和有機カルボン酸塩は通常アクリル
アミドに対して0.05〜50重量％、好ましくは0.1
〜10重量％使用される。 飽和有機カルボン酸塩の添加時期はとくに制限
されず重合直前でも重合途中でもよい。また、予
めアクリルアミド水溶液に塩を添加しておいても
よい。 更に、予じめアクリルアミド水溶液を前記した
ように有機、無機の塩基で処理しておき重合の際
に飽和有機カルボン酸で中和して得られる塩の存
在によつても本発明は達成される。 かくして得られる重合体は通常メタノール、ア
セトン等の水溶性溶媒中で沈澱脱水するかあるい
は共沸蒸留により脱水した後種々の用途に付され
る。 本発明方法で得られるアクリルアミド系重合体
は溶解性および凝集能が共に優れており、凝集
剤、特にパルプ廃水の処理に優れた効果を示すも
のである。 次に実施例により本発明を更に詳細に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施
例により制約されるものではない。 実施例 １ 銅含有触媒の存在下、アクリロニトリルを接触
水和して得られたアクリルアミド水溶液（アクリ
ルアミド濃度50重量％）を125ｇ採取し、酢酸ナ
トリウムを0.32ｇ添加后脱塩水を追加し、500ｇ
の水溶液とする。このアクリルアミド水溶液を
700mlの内容積を持つセパラブルフラスコに移
し、25℃水浴中で30分間N₂ガスを吹き込み、過
硫酸アンモニウムの１重量％水溶液3.1mlを加え
る。 過硫酸アンモニウムを添加後、水浴の温度を１
分間に１℃の速度で50℃迄昇温する。昇温途中で
重合が開始される。 浴温50℃で１時間保持し、次いで浴温を60℃に
前記と同一の昇温速度で昇温し、60℃に２時間保
持した後、フラスコを浴槽から取りだし水冷す
る。 かくして得られたポリマーの一部を取りだしメ
タノールに懸濁せしめて水分を除く。 白色の粉状になつたポリマーを減圧乾燥したの
ちそれらを更に粉砕した。 かくして得られたポリマーの性能を次の項目に
ついて比較した。 溶解性： ビーカーに乾燥したポリマー0.2ｇを
とり、これらに200mlの水を加え、４時間撹
拌した後の溶解性を比較する。 ◎： 殆んど完全な均一水溶液である。 〇： ゲル状ポリマーの小塊が目立つて残存
浮遊している。 ×： ゲル状ポリマーの塊が多量に残つた。 凝集能： クラフトパルプ廃水に硫酸バンド
400ppmを加え、PH６でポリアクリルアミド
1ppm相当を添加して、ジヤーテスターで常
法により凝集させ、このとき生成するフロツ
クの大きさにより判定した。 〇印：直径 ３〜４mm △印：直径 １〜３mm ×印：直径 １mm未満 種々の有機酸塩を用いて同様に重合し、得られ
たポリマーの性能を試験した。また比較のため塩
を加えない場合および硫酸ソーダを添加した場合
について同様に試験した。結果を第１表に示す。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アクリルアミドを水性媒体中で重合する際に
   一価あるいは多価の飽和脂肪族カルボン酸塩、脂
   環族カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩および複
   素環式カルボン酸塩から選ばれた少なくとも一種
   を存在させることを特徴とするアクリルアミド系
   重合体の製造方法。