JPS6390510A - 油中水型水膨潤性重合体エマルジヨンの製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、油中水型水膨潤性重合体エマルジョンの製造
方法に関するものである。

従来の技術 水膨潤性重合体は、重合体中に水を吸水する性質がある
ことが知られており、従来がら各種の分野に吸水剤とし
て、例えば（１）止水剤、逸泥防止剤、コンクリート混
和剤および法面などの緑化工法用保水剤等の土木工事用
材料、（２）結露防止等の建築用材料、（３）工業用バ
ッキング材およびシーリング材、（０農園芸用材料、（
５）紙おむつ、生理用品、消火材等の雑貨用材料に使用
されている。

これらの用途に使用される吸水剤としては、デンプン系
、セルローズ系、アクリル酸系およびポリビニルアルコ
ール系等のものが提案されている。

（特公昭５３−４８１８９号公報、特開昭５０−８０３
７８号公＋ｇ、＃公昭５４−３０７１０号公報、特開昭
６１−１５７５１３号公鞭） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の技術の製品形態は、全て粉末状、
短繊維状或いはシート状であるため、（１）被吸収体と
接触したときにママコが発生し、吸収効率の悪化をきた
す。

（２）あるものは得られたポリマーが固く、粉砕に大き
な機械的粉砕力を必要とする。

（３）微粒子のものは取り扱い時に飛散し、作業環境の
悪化をきたす。

（４）流動性が極めて悪いため、加工性等に不利である
。

（５）　４ｍ械による注入、不織布等への含浸、塗工お
よび有機溶媒あるいは有機物質との均一混合が困難であ
る。

等の問題があった。

本発明は、これらの問題点を解決するために種々研究を
行った結果、本発明を完成したものであって、製品形態
として粒子径が小さく均一で安定し、又低粘性でポンプ
移送が容易で機械加工性に優れた油水水型水膨潤性重合
体エマルジョンの製造方法を提供しようとするものであ
る。

問題点を解決するための手段 本発明は、水溶性ビニル単量体の１種又は２種以上及び
架橋剤を含む水溶液とＨＬＢが３〜６である疎水性界面
活性剤を含む有機分散媒とを混合させ乳化させた後、ラ
ジカル重合触媒の存在下、温度３０〜１００℃で重合さ
せることを特徴とする油中水型水膨潤性重合体エマルジ
ョンの製造方法である。

作用 以下本発明をさらに詳しく説明する。

水溶性ビニル単量体としては、（メタ）アクリルアミド
、（メタ）アクリル酸、２−アクリルアミド−２−メチ
ルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン醜、スチレンス
ルホン醜、イタコン酸、マレイン酸、フマール醜、アリ
ールスルホン酸、メ。

チルビニルエーテル等があげられる。

これらの中アクリル酸、アクリルアミド、２−アクリル
アミド−２−メチルプロパンスルホン酸が好ましく、こ
れらを１種又は２種以上用いられる。

又水溶性ビニル単量体に対し、アニオン性単量体を使用
すると吸水性が向上することがある。ただし高塩水（た
とえば、１％ＮａＣ１液）の場合、却って低下すること
もある。このアニオン性単量体の混合量は水溶性ビニル
単量体に対し１０モル％以上であり、１０モル％未満で
は一般的に得られる油中水型膨潤性重合体（ｗ／ａエマ
ルジョン）の吸水量が低下する。

また７ニオン性単量体はＨａ”　、　Ｋ”　、　　８Ｈ
４＋等のアルカリ塩として中和して使用することが好ま
しく、その中和度としては５０〜１００モル％、好まし
くは６０〜１００モル％であり、５０モル％未満では得
られる重合体の吸水量が低下するので好ましくない。

架橋剤としては、Ｎ、Ｎ’−メチレンビスアクリルアミ
ド、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン、　（ポリ
）エチレングリコールレジ（メタ）アクリレート等があ
げられ、これらの中Ｎ、Ｎ’−メチレンビスアクリルア
ミドが好ましい、その添加量は水溶性ビニル単量体に対
し０．００５〜５重量％、好ましくは０．０１〜１重量
％であり、０．００５重量％未満では得られる重合体の
一部が可溶化し。

５重量％超では吸水能が低下する。

有機分散媒としては、脂肪族、脂環族及び芳香族の炭化
水素を単独又は併用して用いられる。その添加量として
は得られるＷ１０エマルジョンに対して２０〜５０重量
％、好ましくは２０〜３０重量％である。　２０ｆｆｉ
１％未満では得られるエマルジョンの安定性が不良であ
り、５０重量％超では重合体純分の減少、界面活性剤使
用量の増加等経済的に不利となる。

疎水性界面活性剤としてはＨＬＢが３〜６であるソルビ
タン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールの脂肪酸
エステル、高級アルコールのＥＯ付加物及びグリセリン
脂肪酸等の非イオン系界面活性剤があげられ、これらの
中ソルビタンモノオレエートが好ましい、その添加量は
得られるＷ１０エマルジョンに対して０．５〜５正量％
、好ましくは１〜３ｆｆｉ量％である。０．５重量％未
満では粒子の分散が不十分であり、５重量％超では粒子
径が細かくなりすぎ、また経済性にも不利である。

水系用途に使用する場合は、油中水型から水中油型のエ
マルジョンに転相する必要があり、そのため、親木性界
面活性剤を加える。親木性界面活性剤としてはＨＬＢが
１０以上であるポリオキシエチレンアルキルエーテル、
ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル等の非
イオン系界面活性剤があげられ、これらの中でポリオキ
シエチレンラウリルエーテル及びポリオキシエチレンノ
ニルフェノールエーテルが好ましい、その添加量はＷ１
０エマルジョンに対して０．５〜５重擾％、好ましくは
１〜３重量％である。０．５重量％未満ではエマルジョ
ンの転相不十分であり、５重量％超では発泡外大で、経
済性にも不利である。

以上説明した材料を用いてラジカル重合により賛１０エ
マルジョンとするが、本発明においては重要なことは重
合用材料を乳化した後、ラジカル重合触媒により重合さ
せる点にあり、このように操作することによって平均粒
子径１０ＩＬｍ以下の重合体を含むエマルジョンが得ら
れ、これは安定でしかも低粘度でありポンプ移送が容易
である。

次に本発明のＷ１０エマルジョンの製法について説明す
る。

（イ）乳化物の調整 疎水性界面活性剤を含む有機分散媒中に水溶性ビニル単
量体及び架橋剤を含有する水溶液を注入し、公知の乳化
法により乳化する。好ましい乳化法としてはホモジナイ
ザーを用いることである。

（ロ）油中水型水膨潤性重合体エマルジョンの製造 （イ）によりｔＩＲ整した乳化物を攪拌しつつ減圧、常
圧又はこれらの併用により脱気しながらラジカル重合触
媒を添加し重合する。これは系中の酸素を除去し、重合
阻害要因をなくすためである。

重合温度は３０〜１００℃好ましくは３５〜８０”０で
あり、３０℃未満では反応性が遅く生産性に劣る他、水
溶性部分が多くなり、　　！００″Ｃ超ではｗ１０エマ
ルジ璽ンの安定性が悪化する。

ラジカル重合触媒としては、一般的なラジカル重合触媒
が用いられ、例えばレドックス系、アゾ系、有機及び無
機過酸化物触媒があげられる６重合時間としては通常３
〜６時間程度である。これにより本発明の油中水型水膨
潤性重合体エマルジョンが得られる。

以上のようにして重合したエマルジョンにさらに、親木
性界面活性剤を添加し、攪拌すれば水素に添加した際に
容易に転相する油中水型水１１１ｆｆ！Ｉ性重合体エマ
ルジ膳ンを得ることができる。

実施例 以下実施例をあげてさらに本発明を具体的に説明する。

実施例Ｉ Ｎ、Ｎ”−メチレンビスアクリルアミド０．１５ｇ＋　
　１００モル％ＮＨ，＋中和アクリル酸５４％水溶液６
８３ｇとパラフィン６４重量％、ナフテン３５重層％、
芳香族炭化水素１重量％の割合で含有する有機分散媒２
４０　ｇに疎水性界面活性剤とじてＨＬＢが４．３のツ
ルどタンモノオレエートＩＢｇを加え２　ホモジナイザ
ーにて乳化させた。乳化後４つロフラスコに移し、攪拌
しながち島パージし脱気させた。

次いで、Ｎ２パージしながらラジカル重合触媒を滴加し
、温度４０℃にて重合させた。必要に応じ冷却あるいは
加温操作を行なった０重合終了後、親木性界面活性剤と
してｌ１Ｌ８１２．１のポリオキシエチレンラウリルエ
ーテルを２７ｇ添加し、アクリル醜−Ｎ、Ｎ’−メチレ
ンビスアクリルアミドのＷ１０エマルジョンを得た。得
られたエマルジョンの粘度は３２８ｃｐｓ／２５℃（Ｂ
型粘度計Ｎｏ、２０−ター。

ｔ２ｒ、ｐ、ｍ、）　、平均粒径８．３１４ｍであった
。

このＷ１０エマルジョンをペリスタ・バイオミニポンプ
ｒＡＣ−２１２０型Ｊ　　（ＩＯ１ｍ■チューブ使用）
及び■中央理化製マイクロギヤーポンプ「！８１型」を
用いて送液したところ、安定で定量性のある送液が可能
であった。

またポンプ通過後のエマルジョンの安定性も十分であっ
た。エマルジョンのペリスタ・バイオミニポンプ通過前
後の粒子径を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 実施例２ 実施例１で得られたＷ１０エマルジョンをトルエンにて
１０倍に希釈し厚さ０．２５鳳■の不織布に含浸させた
後、トルエンを飛散させると、１０−１５履８／ｃｍ２
の均一にエマルジョンが含浸された不織布が得られた。

実施例３ 実施例１で得たｗ１０エマルジョン１ｇを溶媒型アクリ
ル塗料１００　ｇと混合した所、非常に相溶性の良い均
一な複合物を得た。

実施例４ ６０モル％ＮＨ４＋中和アクリル酸４８ｇ、アクリルア
ミド２３３ｇ、　Ｎ、　Ｎ　′−メチレンビスアクリル
アミド２．８ｇを含有する４２％水溶液を実施例１と同
様に重合後、親木性界面活性剤としてＨＬＢ　１２．１
のポリオキシエチレンラウリルエーテルを２５ｇ添加し
、アクリル酸−アクリルアミド−Ｎ、Ｎ’−メチレンビ
スアクリルアミドのＷ１０エマルジ茸ンを得た。得られ
たエマルジョンは粘度３１１ｃｐｇ／２５℃（Ｂ型粘度
計Ｎｏ、２０−ター、１２ｒ、ｐ、ｍ、）　、平均粒径
９．９２１Ｌ腸であった。

実施例５ １００モル％Ｎａ”　中和２−アクリルアミド−２−メ
チルプロパンスルホン酸８０ｇ、アクリルアミド２２０
ｇ、　Ｎ、　Ｎ　’−メチレンビスアクリルアミド０．
３ｇを含有する４０％水溶液を実施例２と同様に操作し
、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
−アクリルアミド−Ｎ、Ｎ”−メチレンビスアクリルア
ミドのＷ／ａエマルジョンを得た。得られたエマルジョ
ンの粘度は３１８ｃｐｓ／２５℃（Ｂ型粘度計Ｎｏ、２
０−ター、１２ｒ、ｐ、ｓ、）。

発明の効果 本発明のＷ１０エマルジョンは、経時安定性に優れ低粘
性でポンプ移送可能であり、取り扱い時の微粉発生がな
く作業環境が向上する他、機械注入でき、含浸、塗工、
有機溶媒及び有機物質との均−混合等の加工性に優れた
ものである。

又本発明の製法は、水溶性ビニル単量体と架橋剤とから
なる水溶液と疎水性界面活性剤を含む有機分散媒とを乳
化させた後、ラジカル重合させる方法であるので、煩雑
な操作を必要とすることなく低粘性で安定なＷ１０エマ
ルジョンが得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水溶性ビニル単量体の１種又は２種以上及び架橋
   剤を含む水溶液とＨＬＢが３〜６である疎水性界面活性
   剤を含む有機分散媒とを混合させ乳化させた後、ラジカ
   ル重合触媒の存在下、温度３０〜１００℃で重合させる
   ことを特徴とする油中水型水膨潤性重合体エマルジョン
   の製造方法。
2. （２）油中水型水膨潤性重合体エマルジョンがエマルジ
   ョンの合計重量に基づいて、水溶性ビニル単量体の１種
   又は２種以上と架橋剤とを水溶液としてこれをラジカル
   重合させて得られた重合体２５〜４５重量％、有機分散
   媒２０〜５０重量％、ＨＬＢ３〜６の疎水性界面活性剤
   ０．５〜５重量％を含有してなる平均粒子径１０μｍ以
   下の油中水型水膨潤性重合体エマルジョンである特許請
   求の範囲第（１）項記載の製造方法。