JPS6220505A - カチオン化ポリビニルアルコ−ルの製造方法 - Google Patents

カチオン化ポリビニルアルコ−ルの製造方法

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JPS6220505A
JPS6220505A JP15871085A JP15871085A JPS6220505A JP S6220505 A JPS6220505 A JP S6220505A JP 15871085 A JP15871085 A JP 15871085A JP 15871085 A JP15871085 A JP 15871085A JP S6220505 A JPS6220505 A JP S6220505A
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polyvinyl alcohol
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hydroxylamine
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松永 由来
Toshiaki Sugiyama
俊明 杉山
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Kyoritsu Yuki Kogyo Kenkyusho KK
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Rei Technologies Inc
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明はカチオン化ポリビニルアルコールの製造方法に
関し、この製品は製紙工業においてはサイズプレス用ポ
リマーとしてまた内添紙力増強剤、サイズ定着剤、繊維
工業においては経糸サイソング用糊剤、染色性改良剤、
その細孔化安定剤、接着剤などに使用できるものである
(従来の技術) ポリビニルアルコールのカチオン化には二つの方法があ
る。一つは酢酸ビニルとカチオン性モノマーどの共重合
による方法、他の一つは酢酸ビニルの重合後、一度ポリ
ビニルアルコールを製造した後、高分子変性する方法で
ある。前者の方法としては酢酸ビニルとジアリルアミン
との共重合、(特公昭45−37032 )、ビニルピ
リジンとの共重合(高分子化字足、467、(1951
))、アルキルアミノアルキル化アクリルアミドとの共
重合(特開昭56〜14504、特開昭56−1189
97、特開昭56−88413 ) 、アルキルアミノ
アルキルエーテル化アリルアルコールとの共重合(特開
昭59−135202 )、その他N−ビニルコハクイ
ミドやN−?’ニルアセトアミドなどとの共重合などの
例が知られている。
後者のポリビニルアルコールの高分子変性する方法とし
てはアミノアセタール化による方法(特公昭3O−55
63)、高分子論文集麺、843.1977、グリシジ
ルトリメチルアンモニウムクロライドを付加する方法(
特公昭57−34842 )、エピクロルヒドリンを反
応させた後、さらにポリエチレンポリアミンを反応させ
る方法(日本化学会誌、1975 )その他シアナミド
と反応させる方法などが知られている。
(発明の目的および問題点) 従来のポリビニルアルコールのカチオン化方法は前述の
ように共重合法および高分子変性法があり、いずれにつ
いても技術的に、コスト的に問題が存在する。
先ず共重合法について〜・えばビニルピリジン、N−ビ
ニルコハクイミド、N−ビニルアセトアミド、およびア
ルキルアミノアルキルエーテル化アリルアルコールなど
は工業的な規模で生産されているモノマーではなく、コ
ストも高かく、入手も一般的には困難である。ただジア
リルアミンの生産は一部では企業的に生産されているが
、一般的なモノマーとは言い難い。最も一般的で入手も
容易であるN−アルキルアミノアルキル化アクリルアミ
ドは価額が高いという問題がある。またポリビニルアル
コールの原料モノマーチアル酢酸ヒニルとの反応性の差
が太きすぎ、N−アルキルアミノアルキル化アクリルア
ミドのホモビリマーが重合中生成し易いことが予想され
る。また重合体のケン化の工程中、アミド基部分が加水
分解を受けやすいという問題もある。
一方、高分子変性法についてみろと、アミノアセタール
化は水系では反応率が上がらず、従ってカチオン化度も
高くはない。また反応中、副反応によって架橋反応も起
き易く、溶液の安定性がわるい。グリシジルトリメチル
アンモニウムクロライド付加法も反応性が低く、エピク
ロルヒドリン付加後、ポリアミンを反応させる方法は架
橋反応が起き易く、溶液の安定性も悪い。またシアナミ
ド法も反応性は非常に低く、ごく低カチオン化度のポリ
ビニルコールが生成するに過ぎない。
本発明は上記の従来の欠点を解消するもので低コストで
しかも製造が容易で高カチオン化度でしかもカチオン化
後も安定な溶液の得られるカチオン化製造法の開発を目
的とするものである。
(問題点を解決するための手段) 上記の目的のために本発明はシアンエチル基を有スる。
d リピニルアルコールをヒドロキシルアミンまたはそ
の塩類と水系で反応させ、末端のニトリル基をアミドオ
キシム化することによりカチオン化ポリビニルアルコー
ルを製造することを要旨とするものである。
前述のように、現在の41Jビニルアルコールのカチオ
ン化技術の問題点である高コスト、製造の困難性、低カ
チオン化性、溶液不安定性等の問題点を解決するため、
本発明は原料の普遍性、低コスト化の問題、製造の容易
さ、溶液の安定性から考慮して上述のような要旨の製造
法を確立したものである。
ポリビニルアルコールをアルカリの存在下でアクリロニ
トリルによりこれをシアノエチル化する技術は公知であ
り、また、11Jアクリルニトリルを有機溶媒により溶
解し、ヒドロキシルアミントドもに反応させ、アミドオ
キシム化する技術モスでに知られた反応である( US
P 、 2,959,574やUSP、2.959,5
14またはB、P 786,960 )。
本発明においてはシアンエチル化したポリビニルアルコ
ールを水溶液中または水分散液中にヒドロキシルアミン
またはその塩類を加えて中性または弱アルカリ性におい
て加熱下でアミドオキシム化することによりカチオン化
ポリビニルアルコールが生成することを見出した。
さてこ\で原料のシアンエチル化ポリビニルアルコール
について説明すれば、このものは常法により調製するこ
とができるもので、シアンエチル化ポリビニルアルコー
ルをアミドオキシム化するためには、シアンエチル化度
としてポリビニルアルコール単位に対して5モルチル(
2)モルチ程度の付加率のポリビニルアルコールを使用
するが10〜30モル係程度の付加率のものの方が好ま
しい。シアンエチル化度の高いポリビニルアルコールで
は水不溶性となり、アミドオキシム化が進行しにくくな
るものである。
本発明におけるシアンエチル化ポリビニルアルコールを
アミドオキシム化する方法について述べれば、ヒドロキ
シルアミンは遊離の状態としては市販されていないため
、硫酸塩または塩酸塩として使用する。使用に際しては
上記の塩水溶液に遊離ヒドロキシルアミンを得るため当
量の苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウムなどを添加した溶液を使用する。反応温度は500
Cから100°Cの間で行うが、余り高温ではヒドロキ
シルアミンのみが分解して有効に二) IJル基と反応
しないので好ましくは、70°Cから9000の間であ
る。
またシアンエチル化ポリビニルアルコール溶液にヒドロ
キシルアミンを混合した後、加熱してアミドオキシム化
反応を行う前に、混合物のpHを7〜10程度に調節す
ることが好ましい。またアミドオキシム化の反応時間は
70°Cで(9)時間程度、90°Cでは1.5時間程
度で目的のカチオン化度に達する。
(実施例) 本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明
はこれら実施例によって制約されるものではない。
〔シアンエチル化ポリビニルアルコールの製造についてニー〕
ポリビニルアルコール(水分lO%、重合度500、ケ
ン化度89 % ) 50グを還流冷却管、温度計、攪
拌機を備えた三ロコルベンに取り、蒸諦水2181を加
え、室温で1時間攪拌し、ポリビニルアルコールを完全
に溶解する。次いで水酸化ナトリウ、ム4.57を蒸篩
水209に溶解させた溶液を加え均一に混合した後、ア
クリロニトリル6.01を加える。
温度は200±3°Cに保ち、2時間反応させる。反応
後、溶液の1部を採取し、ガスクロマトグラフにより未
反応アクリロニトリルを測定したところ、92チが反応
した。溶液は1部ポリマーが析出した懸濁状態であり、
シアノエチル化度は18.4%(対ビニルアルコール当
り)、濃度は15チである。
実施例1 重合度500、シアノエチル化度18.4%、濃度15
チのシアノエチル化ポリビニルアルコール溶液3001
を還流冷却管、温度計、攪拌機を備えた三ロコルペンに
取る。水酸化ナトリウム4.59を蒸篩水:3Ofに溶
解し、この溶液に硫酸ヒドロキシルアミン13.9fを
溶解する。この溶液を前述のシアンエチル化テリビニル
アルコール溶液中に混合する。溶液はポリマーの1部が
析出する。混合後、硫酸あるいは水酸化ナトリウム溶液
を用いてpH8,5に調節した。次に温度を85°±3
°Cで2時間アミドオキシム化反応を行った。反応後、
溶液を硫酸によりpH3,2に調節し、1部を採取し、
コロイド滴定法によりカチオン化度を測定したところ1
2.7%(ビニルアルコール当す)であった。
溶液は室温放置で3ヶ以上良好な流動性を示し、カチオ
ン化度の変化もなかった。また製造直後の10%溶液に
おける粘度は120 cp (25°C)であった。
実施例2 重合度500、シアノエチル化度27チ、濃度10チの
シアノエチル化ポリビニルアルコール溶液300tにつ
いて上述の装置でアミドオキシム化反応を行った。水酸
化ナトリウム4.52を蒸饋水252に溶解した溶液に
硫酸ヒドロキシルアミン12.35’を溶解シ、シアノ
エチル化ポリビニルアルコール溶液に混合し、pH8,
3に調節した。溶液は1部ポリマーが析出した。次いで
温度を85°±3°Cで2時間アミドオキシム化反応を
行った。反応後、硫酸でpHを2.8に調整した。この
時溶液は均一な透明溶液となった。カチオン化度を測定
すると17.3%であり、室温放置で3ケ月以上良好な
流動性を示し、カチオン化度の変化は見られなかった。
また製造直後の10%溶液における粘度は140 C1
) (25°C)であった。
実施例4 重合度2000 、シアノエチル化度18.0%、濃度
8%のシアノエチル化ポリビニルアルコール溶液300
vについてアミドオキシム化反応を同様に行った。2.
42の水酸化ナトリウムを蒸餓水2Ofに溶解した溶液
に硫酸ヒドロキシルアミン7.4?を加えて溶解する。
これをシアンエチル化ポリビニルアルコール溶液に混合
し、pHを8.2に調整する。
混合後、溶液はポリマーが懸濁した状態になった。
この後で温度を85°±3°Cに保ち、2時間反応させ
、反応後、硫酸でpHを3.1に調整した。カチオン化
度を測定すると11.5%であり、室温放置で3ケ月以
上良好な流動性を維持した。カチオン化度の変化も見ら
れなかった。また製造直後の5チ濃度における粘度は2
50 cp (25°C)であった。
(作用および効果) 本発明のカチオン化ポリビニルアルコールの祈力増強に
ついて試験した結果を説明するが、カナディアン・スタ
ンダード・フリーネス値が410−になるよう叩解した
・ぐルf LBKPを用いて本発明のカチオン化ポリビ
ニルアルコールの紙力増強度をテストした。液体硫酸バ
ンド(8%品)をパルプに対し3%併用し、坪量を60
1/m2で抄紙し、常法により比破裂度を算出した。そ
の結果の比破裂度は表1に示す通りの作用効果を示した
。比較品として共重合により合成したサンゾルとしてジ
アリルアミンとの共重合体(比較品1)、高分子変性法
としてトリメチロールメラミンの酸コロイド°変性ポリ
ビニルアルコールを用いた比較品2を用いた。ジアリル
アミンとの共重合体の10%水溶液粘度は1300p 
(25°C)、カチオン化度は4.6%である。またト
リメチロールメラミンの酸コロイド変性による方法はト
リメチロールアミンの10チ水溶液を作り、3倍モルの
塩酸を加え、40°Cで3時間熟成させる。これに5%
のポリビニルアルコール水溶液を加え400Cで3時間
放置した。
表  1 (比破裂度) 特許出願人  株式会社協立有機工業研究所外1名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シアノエチレン基を有するポリビニルアルコールをヒド
    ロキシルアミンまたはその塩類と水系で反応させ、末端
    ニトリル基をアミドオキシム化することを特徴とするカ
    チオン化ポリビニルアルコールの製造方法。
JP15871085A 1985-07-18 1985-07-18 カチオン化ポリビニルアルコ−ルの製造方法 Granted JPS6220505A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6664332B2 (en) * 2001-07-19 2003-12-16 The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Resin composition for recording sheets
JP2012227134A (ja) * 2011-04-05 2012-11-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 2−シアノエチル基含有ポリマーを含む非水電解質電池セパレータ用バインダー及びこれを用いたセパレータ並びに電池
JP2012227135A (ja) * 2011-04-05 2012-11-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 2−シアノエチル基含有ポリマーを含む非水電解質電池セパレータ用バインダー及びこれを用いたセパレータ並びに電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012227134A (ja) * 2011-04-05 2012-11-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 2−シアノエチル基含有ポリマーを含む非水電解質電池セパレータ用バインダー及びこれを用いたセパレータ並びに電池
JP2012227135A (ja) * 2011-04-05 2012-11-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 2−シアノエチル基含有ポリマーを含む非水電解質電池セパレータ用バインダー及びこれを用いたセパレータ並びに電池

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