JPS63230704A - 高分子量重合体の製造方法 - Google Patents

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】 イ）発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉末状の高分子量水溶性重合体の製造方法に
関するものである。さらに詳しくは、高重合度の高分子
量水溶性重合体の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

水溶性高分子量重合体として、次の５種類の重合体が従
来がら良く知られている。

■　ポリアクリル酸ソーダ ■　アニオンスはノニオン性（ポリアクリルアミド系）
重合体 ■　カチオン性（ポリアクリルアミド系）重合体 これら重合体は、その特性を生かして増粘剤。

紙力増強剤、土壌改良剤、凝集・脱水剤２石油回収用薬
剤などに用いられている。なかでも凝集・脱水剤２石油
回収用薬剤については、その性能向上のため高重合度化
が進められている。

これら重合体の製法としては、塊状重合法、懸濁重合法
、乳化重合法、水溶液重合法などが挙げられるが、通常
水溶液重合法が採用されており、この重合法は主として
断熱静置重合または薄膜重合という形式で行なわれる。

本発明はそのうちの断熱静置水溶液重合法に関わるもの
である。

断熱静置水溶液重合法により水溶性の良好な粉末状高分
子量重合体を得るために、次のような手段を重合を行な
う時点で講じることが従来考えられている。

１、特定の重合触媒の使用 ２．１￥ｊ定の添加剤の使用 ３、′Ｍ合体ゲルの加熱処理 ４、重合時の加熱処理 〔発明が解決しようとする問題点〕 前記重合時の加熱処理においては重合度の低下という問
題が起こり、一方加熱処理を行なわない場合においては
、重合容器中心部の熱の蓄積による重合度の低下という
問題を生じるが、本発明はこれらの問題を解決しようと
するものである。

口）発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、前記した問題点について検討を行なった
結果本発明を完成した。

即ち本発明は、重合系をその内部および外部から、具体
的には重合容器内部および外壁部から、重合中に冷却を
行なうことにより、重合系の最高到達温度を、断熱系で
重合を行なったときの最高到達温度よりも５８Ｃ以上好
ましくは２０℃以下、さらに好ましくは７〜１５℃低く
制御することによって、重合度が高い水溶性高と重合速
度を低下させるため好ましくない。

〔重合容器、冷却方法〕

本発明で用いられる重合容器の形状としては、内部およ
び外部より冷却可能なものであればどのような形状のも
のでもよい。

例えば外部冷却用ジャケットを有するドラム形容器中に
内部冷却用ジャケットまたは内部冷却用パイプを設けた
容器、あるいは中空パイプ型容器であってその外部およ
び中心部に冷却用媒体を通す構造の容器などが挙げられ
る。

冷却は、最高到達温度より低い温度の温水又は水を用い
重合進行の状況に合わせて、重合の進行を妨げないよ・
うに温度をコントロールしながら実施する。

〔水溶性重合体〕

本発明の製造方法に適した水溶性高分子量重合体として
次のようなもガが挙げられるが、これに限定されるもの
ではない。例えば（メタ）アクリル酸もしくは塩の単独
重合体、（メタ）アクリルアミドあるいは２−アクリル
アミド−２−メチルプロパンスルホン酸またはその塩と
（メタ）アクリル酸もしくはその塩の共重合体。

（メタ）アクリルアミドの単独重合体、（メタ）アクリ
ルアミドの単独重合体の部分加水分解物。

（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル又はジメチル
アミノアルキル（メタ）アクリルアミドの鉱酸塩、アル
キルハライド４級塩、アラルキルハライド４級塩、ジメ
チル硫酸４級塩からなる群から選ばれるカチオン性ビニ
ルモノマーの単独重合体もしくはかかるモノマーと（メ
タ）アクリルアミドとの共重合体などが挙げられる。

〔単量体濃度〕

本発明方法における単量体水溶液の濃度は、目的とする
重合体の種類によりて異なる。例えば、（メタ）アクリ
ル酸く塩）を主体とする重合体を得る場合３０〜３６％
（重′！に％、以下同じ）、（メタ）アクリルアミドを
主体とする重合体の場合２０〜６２％、また上記カチオ
ン性ビニルモノマーを主体とする重合体の場合６２〜７
０チの間の濃度が適当である。

〔ラジカル重合開始剤および開始温度〕本発明における
ラジカル重合開始剤としては、水溶性高分子量重合体の
製造時に一般に使用されているものを通常使用されてい
る量用いれば良く、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウム等の過酸化物、あるいはこれら過酸化物と亜硫
酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム等の還元剤からなる
レドックス系開始剤、またはアゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩、アゾビ
スシアノ吉草酸等のアゾ化合物が用いられる。

重合は、あらかじめ単量体水浴液の温度を一１０〜５０
°Ｃの間に調節して後開始させるのが通常である。

〔添加剤〕

本発明においては、添加剤を添加することも可能である
。添加剤の使用については種々知られており、例えば、
ゲルの粘着性を防止するための界面活性剤や水溶性高分
子、アクリルアミドの加水分解を防止するための物質を
添加することも可能である。

〔実施例、比較例〕

以下に実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的
に説明する。

比較例１゜ 外部冷却用ジャケットを有し、内径が４００羽で高さが
５５０龍のドラム形重合容器に、単量体組成がアクリル
アミド８０七ルチおよびアクリル酸ソーダ２０モルチで
ある単量体濃度２７ｗｔ％のモノマー水溶液４５ｋｇを
加えた。

水溶液の温度を１０℃に調節しながら、窒素ガスを吹き
込み脱気を行なった。その後過硫酸アンモニウムおよび
亜硫酸ナトリウムをそれぞれ単量体全量に対して２００
　ｐｐｍ　ずつ添加し重合を開始させた。第１の黍会重
合時間は６時間であり、その間重合糸の積極的な加熱お
よび冷却はいずれも行なわず、断熱重合状態を保った。

得られたゲル状重合体を細断し、８０℃で乾燥した。乾
燥品を粉砕した後、得られた粉末を溶解し、溶解液の分
析を行なった。表１に重合結果および分析結果を示す。

表　　　１ 〔注〕温度測定点■；重合容器中のモノマー水溶液にお
ける上下および水平方向の中 心部分。

温度測定点■；重合容器中のモノマー水溶液における上
下方向の中間で容器内 壁から１２５ｆｌの部分。

不溶解分量；０．１憲量チの水溶液を８０メツシユの篩
で戸遇したとき、篩上に 残った童。

１％ＢＶ；Ｂ型粘度計　１２ｒｐｍ、ｏ−ター６ 塩粘度；ポリマー濃度　Ｉ　Ｓｔ　４％ＮａＣ−６水溶
液 Ｂ型粘度計　６Ｏｒｐｍ、ｏ−ター３ 実施例１〜４ 比較例１と同じ重合容器の中心に、外径１５０ｎの円筒
状内部冷却用ジャケットをその底面が重合容器底面から
１２０１１に位置するよう取付けたものを重合容器とし
て用い、前記温度測定点■の温度が６０℃になった時点
から、外部冷却用および内部冷却用の各ジャケットに冷
却水を通すことにより、重合容器の内部および外部から
り冷却を重合が完結するまで継続し、その他は比較例１
と同様にして重合、重合体の乾燥および粉砕、重合体粉
末溶解液の分析を行なった。

表２に重合結果と分析結果を示す。

表　　　２ 参考例 比較例１および実施例１〜４で得た高分子量重合体を用
いて凝集沈降テストを行なった。実験方法は次のとおり
である。すなわち製紙工場におけるパルプ排水（ｐＨ７
，１、ＳＳ　８００１９＃？）に硫酸バンド２００　ｐ
ｐｍ添加した後、苛性ソーダでｐＨを６．５に調整した
。この排水５００ゴを５００Ｍのビーカーにとり、高分
子量重合体を排・水に対してｌｐｐｍ添加し、ジャーテ
スターを用いて１２　ｒｐｍ　で１分間さらに６０ｒｐ
ｍ　で１分間攪拌して、フロックを生成させた。攪拌終
了後、フロックがほぼ完全にビーカーの底に沈むまでの
時間を測定して沈降速度を求めた。その後、上澄液を静
かに透視度針に移し、透視度を測定した。表３に得られ
た結果を示したが、本発明によって製造された高分子量
重合体は、凝集沈降性に非常に優れていることが明らか
である。

表　　　３ ハ）発明の効果 本発明方法によれば、従来と比べてきわめて性能の優れ
た水溶性高分子量重合体を効率よく製造することができ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、水溶性高分子量重合体をラジカル重合触媒の存在下
   に水溶液重合法によって製造する際に重合系をその内部
   および外部から冷却することにより、重合系の最高到達
   温度を、断熱系で重合を行なったときの最高到達温度よ
   り５℃以上低い温度に制御しつつ重合を行ない、しかる
   後重合体を乾燥し粉砕することを特徴とする水溶性高分
   子量重合体の製造方法。