JPS6386705A - 疎水性基を有するアクリルアミド−n−ビニルピロリドンポリマ− - Google Patents

疎水性基を有するアクリルアミド−n−ビニルピロリドンポリマ−

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JPS6386705A
JPS6386705A JP19800387A JP19800387A JPS6386705A JP S6386705 A JPS6386705 A JP S6386705A JP 19800387 A JP19800387 A JP 19800387A JP 19800387 A JP19800387 A JP 19800387A JP S6386705 A JPS6386705 A JP S6386705A
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JP
Japan
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acrylamide
mol
polymer
water
nvp
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Pending
Application number
JP19800387A
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English (en)
Inventor
ドナルド ノーマン シュルツ
エノック バールシェ
ジョン ジョセフ マーラー
ジャン ボック
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
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Publication date
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
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    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56Acrylamide; Methacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08F226/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高濃度の酸、塩基又は塩を含む場合のある水
溶液の改良された増粘剤に関するものである。一般的に
は、該増粘剤は、N−ビニルピロリドン/アクリルアミ
ド/N−アルキルアクリルアミドのターポリマーであり
、次の構造式を有する: (式中、Wは1〜80モル%、より好ましくは5〜75
モル%、最も好ましくは10〜70モル%、Xは10〜
90モル%、より好ましくは20〜80モル%、最も好
ましくは30〜70モル%、及びyは0.1〜10.0
モル%、より好ましくは0.15〜5.0モル%、また
最も好ましくは0.2〜3.0モル%であり、Rは6〜
30個の、より好ましくは7〜20個の、最も好ましく
は8〜18個の炭素原子を有するアルキル基である。
固有粘度で表示し、沈I!s/光分散により確認したア
クリルアミド/N−ビニルピロリドン/N−アルキルア
クリルアミドのターポリマーのポリマー分子量は103
〜2X10’、より好ましくは10’〜1.5X101
、最も好ましくは10’〜5X10”である、ターポリ
マーの分子量は、標準的手法による溶液粘度測定から決
定され、沈降/光分散により確認される。特に、水溶性
ターポリマーを第一段階における分離の後に、再び塩水
(例えば、2%NaCl水又は3%NaC1+0.3%
CaCfx水)に再溶解させ、既知の濃度の溶液を得る
。溶液及び溶媒の低シアー粘度(shean vis−
cos i ty)を、標準コントレイプ(Con t
rave)粘度計中で測定した0次に、これらの値を利
用した標準的方法により、還元粘度(reduced 
viscosity) ’が計算される。ポリマー濃度
ゼロに外挿することにより、ポリマー溶液の固有粘度を
得る。固有粘度は、周知のマークーホーウインクの関係
式を通して、直接分子量に関係する。
〔η] =KM 式中、【η〕は固有粘度、Mは分子量、K及びαはポリ
マー構造の関数である。
1.28秒−8におけるターポリマーの固有粘度(ポリ
マー0.15%、NaCl3.0%、CaCj!go、
3%)は、5〜20である。
アクリルアミド/N−ビニルピロリドン/N−アルキル
アクリルアミドの水溶性ターポリマーは、水溶液中ラジ
カル三元共重合(free radicalterpo
lymerization)により製造され、該重合は
、以下の工程を含む;蒸留水中でN−アルキルアクリル
アミドを溶解させるのを補助するため、ラウリル硫酸ナ
トリウム(SOS)のようなアルキル又はアルキルアレ
ンスルフェート又はスルホネートの存在下、アクリルア
ミドモノマー、N−ビニルピロリドンモノマー及びN−
アルキルアクリルアミドモノマーの均一混合物を製造す
る工程、ここで、総モノマー濃度は、水100gあたり
総七ツマー量として1〜40gより好ましくは2〜30
g、最も好ましくは5〜20gであり、SOS 濃度は
水100gあたり0.1〜15g、より好ましくは水1
00gあたり0.2〜10g、最も好ましくは水100
gあたり0.8〜7gである;窒素で反応溶液をパージ
する工程;窒素パージを維持しながら反応溶液を少なく
とも10℃に加熱する工程;アクリルアミドモノマー、
N−ビニルピロリドンモノマー、N−アルキルアクリル
アミドモノマーの三元共重合を開始するため適切な分解
温度の十分なラジカル開始剤を添加する工程;十分な時
間、十分な温度で係るアクリルアミド、N−ビニルピロ
リドン及びN−アルキルアクリルアミドのモノマーを三
元共重合して該水溶性ターポリマーを製造する工程;該
水溶性ターポリマーを反応溶液から回収する工程。
水中における七ツマ−の総濃度は、水100gに対し総
七ツマー量として1〜40gであり、より好ましくは2
〜30g、最も好ましくは5〜20gである。アクリル
アミドモノマー、N−ビニルピロリドンモノマー及びN
−アルキルアクリルアミドモノマーの三元共重合は、1
〜24時間、より好ましくは2〜10時間、最も好まし
くは3〜8時間の間、10〜90℃、より好ましくは1
0〜70℃、最も好ましくは20〜60℃の温度で行わ
れる。
N−ビニルピロリドン(以下、NVPとも言う、)モノ
マーは、多量の長鎖N−アルキルアクリルアミドモノマ
ー(例えば、ニーオクチルアクリルアミド)を溶解する
が、水及びアリルアミド(以下、AMとも言う、)モノ
マーの添加により、しばしば反応混合物は曇った、不均
一なものとなる。
SDSの添加により該溶液は、透明となり、疎水性モノ
マーは水相で溶解し、それにより該プロセスは改善され
る。またSDSの使用により、さらにゲルを含まない製
品ができることが目視により観察される。
生成した水溶性ターポリマーを水性反応溶液から回収す
る適切な方法には、アセトン、メタノール、エタノール
等の中における沈澱が含まれる。
アクリルアミドモノマー、N−ビニルピロリトン、及び
N−アルキルアクリルアミドモノマーのラジカル三元共
重合のための適切な水溶性又は油溶性のラジカル開始剤
は、アゾ化合物、ペルオキシド及びベルオクソニ硫酸塩
(Persuefates)からなる群より選ばれる。
しかしながら、好ましい開始剤は、2.2′−アゾビス
イソブチロニトリル(AIBN)(例えば、デュポン(
Dupont’s)のバゾ(Vazo) −64(登録
商標)、2.2’−アゾビス(2−アミドプロパン)ハ
イドロクロリド(ワコー(IIIAKO′S)■−50
(登録商[)、2−t−ブチルアゾ−2−シアノプロパ
ン等のアゾ化合物である。最も好ましい開始剤は、2,
2′−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレ
ロニトリル)(デュポンのバゾー33 (登録商標)等
の低温のアゾ開始剤である。低温で重合を開始し、重合
することによりポリマー分子量はより大きくなる。ラジ
カル開始剤濃度は、全モノマー量100gあたり0.0
01〜2.0g、より好ましくは0.01〜1.0g、
最も好ましくは0.05〜0.1gである。
好ユニ吐りUυ1阻 以下の実施例により、本発明を説明するが、しかしなが
ら、これらにより本発明が限定されるものではない、実
施例においては、以下の命名法を使用する: NVP−
PAM=NVP/長Iff N −フルキルアクリルア
ミド/アクリルアミドターポリ?−; NVP−AM=
NVP/アクリルアミドコポリマー; PAM=ポリア
クリルアミド。
10100Oの樹脂製フラスコにコンデンサー、温度針
、スターター(it気式)、及び窒素の入口と出口を取
り付けた。N−オクチルアクリルアミド(0,65g)
 、NVP (11,88g) 、及びアクリルアミド
(17,47g>を470gHzO中45℃で18時間
ドデシル硫酸ナトリウム(SO5)−/開始剤比)及び
HzO中総中休固体含有量6%当する。NVPは、オク
チルアクリルアミドが溶解するのを助けるが、SO3が
さらに反応混合物を均一化し透明にする。生成したポリ
マー溶液は、可溶性のゲルであった。このゲルを肉挽き
器に通し、さらに水で稀釈して濃度1%とした。61ア
セトン中で、ポリマー(溶液)を沈殿させた0種々の比
のCs疎水性物質のコポリマーを製造し、これらの粘度
法による値を表−■中で比較した。疎水性物質を含まな
い組成物(NVP/AM/CIAM=30/7010)
と比較した本コポリマーの増粘効率は明らかである。
スm 重合におけるSO3の有用な効果を1%SDSの存在下
及び不存在下で、N V P / A M / Cm 
A Mのターポリマーを製造して照明した。充填したモ
/?−組成は、NVP/AM/CIAM−60/39/
lであった。(M)/(1)  −60で重合を行い:
水溶液中の総固体量は、18%であり、約20℃でバゾ
ー33 (Vazo −33(登録商標))開始剤を用
いて重合した。SDSを含むバンチはSDSを含まない
バッチよりも、重合の間より透明であって、CmAMモ
ノマーが均一であったことを示す、生成物をアセトン中
沈殿させ、乾燥した。
2種のポリマーの3.0%NaC1及び0.3%CaC
l 。
塩水中における溶液粘度を比較した。SDSを用いたポ
リマーは、1.28秒−1で9.1CPの粘度を有し、
SDSなしで製造したポリマーは、1.28秒°1でた
った3、 2 CPの粘度しかなかった。
1廠L3− NVP−RAMターボリマーノ塩基(01(−)触媒加
水分解の速度を、NVP/AMコポリマー及びPAM 
(ポリアクリルアミドホモポリマー)のものと40℃で
比較し、表−■に示す、驚くべきことに、種々の量のC
I(0,5〜1%C1)を含むNVP−RAMポリマー
は、公知のRAM及びRAMポリマーと比べ加水分解を
受けに(いことが示された。
1−二二−l PAM              3       
22.06       22、5 12       24、O RAM(IX(C,A M)       3    
   14.06       15.5 12       17、O RAM−MVP(1χC@AM)3        6
.966.4 12         7.4 (a)40℃(NaOHモル敗/ポ17 ?−モ/L、
数)+7)比重1/3 此ntt 盈 (エモンズ(l!−纏ons)による)本発明のポリマ
ーをエモンズ及びステイーブンス(1!5sons a
nd 5tevens)  (米国特許第4.395.
524号、1983年7月26日)のポリマーと比較す
るため、以下の実験を行い、エモンズの65AM/30
MVP15N−C1@AM(重量%)ポリマーを複製し
た(表−■)、この合固体量(Polyseriyat
ion 5olids 1eveυ10%に相当する。
250−lフラスコに温度計、コンデンサー、空気攪拌
モーター(air 5tir 5otor)及びアルゴ
ン注入管を取り付けた。該反応器に1−ビニル−2−ピ
ロリドンl 5.Og (0,135M) 、アクリル
アミド2.94 g (0,041M) 、N −(n
−デシルアクリルアミドの同位体0.76g(3,6X
10−3モル)、第三ブタノール38.7g、脱気Hz
0124.5gを入れた。液面下のアルゴンサージ(s
urge)を維持しながら上記混合物を攪拌し50℃に
加熱した。1.7 g HzO,3,4gイソプロパツ
ール中に0.38 gのベルオクソニ硫酸アンモニウム
(ammonium persnlfate) 0.3
8 gを加えた。
反応温度を80℃に上昇させ、アルボッ94時間維持し
た。ベルオクソニ硫酸アンモニウム0.19gを加え、
80℃に1時間維持した。ロータリーエバポレーターで
第三ブタノールを蒸発させ、100n+1メタノールで
セメント(cemen t)を稀釈し、アセトン中で沈
殿させた。−夜アセトン中で沈殿した固体を浸し、固体
を分離し、減圧乾燥した。収率は、29.4%であった
。このポリマーは、1.28秒−1でたった0、91c
pの粘度しか有さす、(ポリマー0.15%、NaCl
3.0%、CaCl。
0.30%)11.0秒−1でたった0、94cpの粘
度(ポリマー0.15%、Na(43,0%、CaCl
 。
0.30%)しかなかった、これは、本発明の実施例1
及び2のものに比べ明らかに、はるかに低い粘度である

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次の構造式を有するターポリマー。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、wは1〜80モル%、xは10〜90モル%、
    yは0.1〜10.0モル%、及びRは6〜30個の炭
    素原子を有するアルキル基である。)
JP19800387A 1986-08-08 1987-08-07 疎水性基を有するアクリルアミド−n−ビニルピロリドンポリマ− Pending JPS6386705A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US89455286A 1986-08-08 1986-08-08
US894552 1986-08-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6386705A true JPS6386705A (ja) 1988-04-18

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ID=25403235

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JP19800387A Pending JPS6386705A (ja) 1986-08-08 1987-08-07 疎水性基を有するアクリルアミド−n−ビニルピロリドンポリマ−

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