KR101227202B1

KR101227202B1 - 아미드 화합물의 제조 방법 및 아크릴아미드계 중합체

Info

Publication number: KR101227202B1
Application number: KR1020077016677A
Authority: KR
Inventors: 가쯔오 이시이; 고조 무라오
Original assignee: 다이야니트릭스 가부시키가이샤
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2013-01-28
Also published as: WO2006073110A1; US7820416B2; EP1835033B1; AU2005323675B2; CN101090975A; RU2007129749A; EP1835033A1; EP1835033A4; KR20070094799A; US20080108770A1; RU2402527C2; AU2005323675A1; JP2006187257A

Abstract

미생물 촉매를 이용하여 니트릴 화합물로부터 아미드 화합물을 얻는 공정과, 미생물 촉매 및 아미드 화합물을 포함하는 액을 이송하는 공정을 갖는 아미드 화합물의 제조 방법에서, 미생물 촉매 및 아미드 화합물을 포함하는 액의 이송에 용적형 펌프를 이용하여 불순물이 적은 아미드 화합물을 얻을 수 있다. 또한, 상기 제조 방법에 의해 얻어진 (메트)아크릴아미드를 포함하는 단량체를 중합하여 고분자량, 고용해성이면서 무색인 아크릴아미드계 중합체를 제조한다.

미생물 촉매, 아미드 화합물, 아크릴아미드계 중합체, 용적형 펌프

Description

아미드 화합물의 제조 방법 및 아크릴아미드계 중합체 {PROCESS FOR PRODUCING AMIDE COMPOUND AND ACRYLAMIDE POLYMER}

본 발명은 미생물 촉매를 이용한 (메트)아크릴아미드 등의 아미드 화합물의 제조 방법 및 아크릴아미드계 중합체에 관한 것이다.

본원은 2005년 1월 7일에 출원된 일본 특허 출원 2005-002569호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

아크릴아미드계 중합체는 응집제, 초지(抄紙)용 증점제 등의 용도에 이용된다. 어느 용도에서도 고분자량, 고용해성, 및 색조가 무색에 가까운 아크릴아미드계 중합체가 요구되고 있다.

예를 들면, 저분자량의 아크릴아미드계 중합체를 응집제로서 사용한 경우, 응집성이 불충분하였다. 또한, 용해성이 낮은 아크릴아미드계 중합체를 응집제로서 사용한 경우, 처리 시간의 지연이 문제가 된다. 또한, 용해성이 낮은 아크릴아미드계 중합체를 초지용 증점제로서 사용한 경우, 초지 상에 피쉬아이(fish eye)가 형성되는 등의 문제점이 발생한다. 또한, 초지용 증점제로서 사용하는 경우, 당연하지만, 색조가 무색에 가까운 아크릴아미드계 중합체가 필수이다.

이러한 상황하에 아크릴아미드계 중합체의 용해성 개선에 대해서는, 아크릴 로니트릴 중의 불순물을 제거한 후, 아크릴아미드를 제조하고, 그것을 원료로 하여 아크릴아미드계 중합체의 제조를 실시하는 것이 검토되었다. 또한, 아크릴아미드의 제조 방법에 대해서도 미생물 촉매를 이용한 효소법을 채용하는 것이 바람직한 것으로 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 1, 2 참조).

효소법으로 아크릴아미드를 제조하는 경우에 있어서도, 아크릴아미드계 중합체의 품질을 한층 더 향상시키기 위해 다양한 연구가 행해졌다. 예를 들면, 촉매 사용량을 제한하는 방법(특허 문헌 3), 제조된 아크릴아미드 수용액 중으로부터 촉매 유래의 불순물을 제거하는 방법(특허 문헌 4)이 알려져 있다.

그러나, 미생물 촉매를 이용한 효소법에 의해 얻어진 아크릴아미드를 원료로 한 아크릴아미드계 중합체는 아직 분자량, 용해성이 불충분하고, 색조도 무색이라고는 할 수 없었다.

또한, 효소법으로 아크릴아미드를 제조할 때에 사용되는 펌프에 대하여 검토된 보고예는 지금까지 거의 없었고, 유일하게 특허 문헌 5에, 미생물 촉매의 존재하에 수용액 중에서 아크릴로니트릴을 포함하는 반응 혼합물을 사이드 채널 펌프(원심 펌프의 일종)로 순환시키면서 수화하여 아크릴아미드 수용액을 제조하는 방법이 기재되어 있다.

그러나, 이 방법에 의해 얻어진 아크릴아미드를 원료로 한 아크릴아미드계 중합체도 또한, 분자량, 용해성이 불충분하고, 색조도 무색이라고는 할 수 없었다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 (평)10-316714호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 (평)09-118704호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2001-299376호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2001-78749호 공보

[특허 문헌 5] 일본 특허 공표 2004-524047호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명의 목적은 불순물이 적은 아미드 화합물을 얻을 수 있는 아미드 화합물의 제조 방법, 및 고분자량, 고용해성이면서 무색에 가까운 아크릴아미드계 중합체를 제공하는 것에 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 미생물 촉매를 이용하여 아크릴로니트릴로부터 아크릴아미드를 제조할 때, 미생물 촉매를 포함한 액의 이송용 펌프를, 통상 이용되는 원심 펌프 대신에 스크류 타입, 로터리 타입으로 대표되는 용적형 펌프로 함으로써, 고분자량, 고용해성이면서 무색인 아크릴아미드계 중합체 원료가 될 수 있는 아크릴아미드 수용액이 얻어지는 것을 밝혀내고, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명의 아미드 화합물의 제조 방법은, 미생물 촉매를 이용하여 니트릴 화합물로부터 아미드 화합물을 얻는 공정과, 미생물 촉매 및 아미드 화합물을 포함하는 액을 이송하는 공정을 갖는 아미드 화합물의 제조 방법에서, 미생물 촉매 및 아미드 화합물을 포함하는 액의 이송에, 용적형 펌프를 이용하는 것을 특징으로 한다.

상기 니트릴 화합물은 (메트)아크릴로니트릴이고, 상기 아미드 화합물이 (메트)아크릴아미드인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 아크릴아미드계 중합체는, 본 발명의 아미드 화합물의 제조 방법에 의해 얻어진 (메트)아크릴아미드를 포함하는 단량체를 중합하여 얻어진 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명의 아미드 화합물의 제조 방법에 따르면, 불순물이 적은 아미드 화합물을 얻을 수 있다.

본 발명의 아크릴아미드계 중합체는 종래의 것에 비해 분자량 및 용해성이 높고, 색조가 무색에 가깝다. 이러한 아크릴아미드계 중합체는 고품질이어서 매우 유용성이 높다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

<아미드 화합물의 제조 방법>

본 발명의 아미드 화합물의 제조 방법은 미생물 촉매를 이용하여 니트릴 화합물로부터 아미드 화합물을 얻는 공정(이하, 반응 공정이라 함)과 미생물 촉매 및 아미드 화합물을 포함하는 액을 이송하는 공정(이하, 이송 공정이라 함)을 갖는 방법이다.

(반응 공정)

반응 공정은, 구체적으로는 미생물 촉매의 존재하에 수 중에서 니트릴 화합물을 수화함으로써 아미드 화합물 수용액을 얻는 공정이다.

미생물 촉매에 의한 니트릴 화합물의 수화 반응은 상온에서 통상법에 의해 행할 수 있다.

니트릴 화합물이 아크릴로니트릴인 경우, 아크릴로니트릴의 수화 반응은, 예를 들면 이하와 같이 행해진다.

반응 용기에 물 및 미생물 촉매를 첨가하고, 이것을 pH 5 내지 9.5, 5 내지 50 ℃로 조정하여, 거기에 기질이 되는 아크릴로니트릴을 첨가한다. 아크릴로니트릴은, 반응액 중의 아크릴로니트릴 농도가 0.1 내지 10 질량％의 범위가 되도록 연속적으로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 수화 반응의 진행 상태에 따라서 적절하게 미생물 촉매를 추가할 수도 있다. 수화 반응은, 반응액 중에 아크릴로니트릴이 검출되지 않게 될 때까지 계속한다. 또한, 수화 반응은, 반응액 중의 아크릴아미드 농도가 30 질량％ 이상이 될 때까지 계속하는 것이 바람직하고, 40 내지 60 질량％가 특히 바람직하다. 목적하는 아크릴아미드 농도에 도달한 후, 아크릴로니트릴의 첨가를 중지하고, 반응액 중의 아크릴로니트릴이 검출되지 않게 될 때까지 반응을 계속한다.

아크릴아미드를 제조할 때, 반응액 중에 고농도로 아크릴아미드를 축적시킨 것이 보다 경제적이고, 또한 고품질의 아크릴아미드계 중합체를 제조할 수 있다.

(미생물 촉매)

본 발명에 있어서의 「미생물 촉매」란, 니트릴히드라타제를 갖는 미생물이다. 「니트릴히드라타제」란, 니트릴 화합물을 이것에 대응하는 아미드 화합물로 변환시키는 효소이다. 니트릴히드라타제로서는, 예를 들면 바실러스(Bacillus)속, 박테리듐(Bacteridium)속, 마이크로코커스(Micrococcus)속, 브레비박테리움(Brevibacterium)속, 코리네박테리움(Corynebacterium)속, 노카르디아(Nocardia)속, 슈도모나스(Pseudomonas)속, 로도코커스(Rhodococcus)속, 마이크로박테리움(Microbacterium)속, 로도코커스(Rhodococcus)속, 로도코커스ㆍ로도크로스(Rhodococcus rhodochrous)종, 푸사리움(Fusarium)속, 아그로박테리움(Agrobacterium)속 등에 속하는 미생물 유래의 것이 알려져 있다.

또한, 상기 미생물 유래의 니트릴히드라타제 유전자를 취득하고, 통상법에 의해 상기 유전자를 그대로 또는 인위적으로 개량하여 임의의 숙주에 상기 유전자를 도입한 형질 전환체를 이용할 수도 있다(문헌[Molecular Cloning 2nd Edition. Cold Spring Habor Laboratory Press. 1989] 참조). 이러한 형질 전환체로서는, 예를 들면 아크로모박터(Achromobacter)속 세균의 니트릴히드라타제로 형질 전환한 대장균 MT10770(FERM P-14756)(일본 특허 공개 (평)8-266277호 공보), 슈도노카르디아(Pseudonocardia)속 세균의 니트릴히드라타제로 형질 전환한 대장균 MT10822(FERM BP-5785)(일본 특허 공개 (평)9-275978호 공보), 로도코커스ㆍ로도크로스(Rhodococcus rhodochrous)종의 니트릴히드라타제(일본 특허 공개 (평)4-211379호 공보)로 형질 전환한 미생물 등을 들 수 있다.

미생물 촉매의 형태로서는, 상기 미생물 등을 통상법에 따라서 배양한 배양액; 배양액으로부터 분리하고, 필요에 따라서 세정된 휴지(休止) 균체; 휴지 균체를 담체(예를 들면 폴리아크릴아미드겔, 알긴산염, 카라기난 등)에 고정화시킨 고정화 균체의 형태를 들 수 있다.

미생물 촉매의 제조는, 예를 들면 이하와 같이 행해진다.

탄소원(글루코스 등의 당류), 질소원(예를 들면 황산암모늄, 염화암모늄, 질산암모늄 등의 무기 질소원; 효모 엑기스, 펩톤, 고기(肉) 엑기스 등의 유기 질소) 및 필요에 따라서 무기염류, 금속염, 비타민 등을 첨가한 배지 중에서 20 내지 40 ℃, pH 5 내지 9에서 니트릴히드라타제 생산 미생물을 배양한다. 배양은 적절하게 진탕 배양 또는 회전 배양으로 할 수도 있다. 배양 종료 후, 균체를 인산 완충액 등으로 세정하여 미생물 촉매를 제조한다. 그 균체 현탁액에 아크릴아미드 등의 단량체를 첨가하고, 이것을 중합시킴으로써 고정화 미생물 촉매를 얻을 수도 있다.

(니트릴 화합물)

본 발명에 있어서의 「니트릴 화합물」이란, 니트릴히드라타제의 작용에 의해 아미드 화합물로 변환되는 것이다. 니트릴 화합물로서는, 예를 들면 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 숙시노니트릴, 아디포니트릴 등의 지방족 포화 니트릴; (메트)아크릴로니트릴 등의 지방족 불포화 니트릴; 벤조니트릴, 프탈로디니트릴 등의 방향족 니트릴; 3-시아노피리딘, 2-시아노피리딘 등의 복소환식 니트릴을 들 수 있다. 본 발명에 있어서의 「(메트)아크릴로니트릴」은 아크릴로니트릴 및/또는 메타크릴로니트릴을 의미한다.

니트릴 화합물로서는, 화학적 및 물리적 성질상의 관점에서 (메트)아크릴로니트릴, 니코틴아미드가 바람직하고, 경제적 및 품질상의 관점, 및 고품질의 아크릴아미드계 중합체 원료가 되는 (메트)아크릴아미드를 제조한다는 관점에서, (메트)아크릴로니트릴이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 「(메트)아크릴아미드」는 아크릴아미드 및/또는 메타크릴아미드를 의미한다.

(이송 공정)

이송 공정으로서는, 미생물 촉매 및 아미드 화합물을 포함하는 액을 반응 용기로부터 발출하여 저장조 등으로 이송하는 공정, 미생물 촉매 및 아미드 화합물을 포함하는 액을 여과 필터에 송액하여, 여과 필터로써 미생물 촉매와 아미드 화합물을 분리시키는 공정 등을 들 수 있다.

(용적형 펌프)

본 발명에 있어서의 「용적형 펌프」란, 펌프 헤드내에 형성된 공간에 액체를 밀폐시키고, 그것을 압출시킴으로써 액체를 수송하는 펌프이다. 용적형 펌프로서는, 왕복 펌프, 회전 펌프, 튜브 펌프 등을 들 수 있다. 용적형 펌프에는, 원심 펌프(터빈 펌프, 볼류트 펌프)와 같이, 펌프 헤드내의 액체에 전단력이 걸리는 펌프는 포함되지 않는다.

용적형 펌프 중, 공업적으로 안정적으로 운전하기 쉬운 점에서 왕복 펌프, 회전 펌프가 바람직하고, 회전 펌프가 특히 바람직하다.

회전 펌프로서는, 기어 펌프, 로터리 펌프, 스크류 펌프 등을 들 수 있다. 기어 펌프로서는, 예를 들면 케미칼 기어 펌프, 마그네트 기어 펌프(모두 가부시끼가이샤 이와키 제조)를 들 수 있다. 로터리 펌프로서는, 예를 들면 워케샤(Waukesha) 펌프(가부시끼가이샤 이와키 제조), 사인(Sine) 펌프(독슈 기까이 고교 가부시끼가이샤 제조), SX형 로터리 펌프(알파라발사 제조)를 들 수 있다. 스크류 펌프로서는, 예를 들면 스크류 펌프(가부시끼가이샤 이와키 제조), 모노 펌프(헤이신 소우비 가부시끼가이샤 제조)를 들 수 있다.

<아크릴아미드계 중합체>

본 발명의 아크릴아미드계 중합체는 본 발명의 아미드 화합물의 제조 방법에 의해 얻어진 (메트)아크릴아미드를 포함하는 단량체를 중합하여 얻어진 중합체이고, (메트)아크릴아미드를 포함하는 중합체, 또는 (메트)아크릴아미드와 이것과 공중합 가능한 1종 이상의 불포화 단량체와의 공중합체이다.

공중합 가능한 불포화 단량체로서는, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 또는 그의 염, N-메틸올아크릴아미드, 디메틸아미노프로필아크릴아미드 또는 그의 4급 암모늄염, N,N-디메틸아크릴아미드 등의 (메트)아크릴아미드 유도체; (메트)아크릴산, 비닐술폰산, 알릴술폰산, 스티렌술폰산 등의 산, 또는 이들의 수용성염; 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴산의 저급 아크릴에스테르 유도체; N,N-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸메타크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸아크릴레이트 또는 그의 4급 암모늄염 등의 (메트)아크릴산의 알킬(메틸 또는 에틸)아미노알킬(에틸 또는 프로필)에스테르 또는 이들의 4급 암모늄 유도체; 2-비닐이미다졸린, 2-비닐피리미딘 또는 이들의 4급 암모늄 유도체; N-비닐아세트아미드, 아세트산비닐, 비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 또한, 얻어지는 아크릴아미드계 중합체의 수용성을 손상시키지 않는 한, 아크릴로니트릴, 스티렌 등의 난수용성 또는 소수성 단량체를 이용할 수도 있다. 본 발명에 있어서의 「(메트)아크릴산」은 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 의미한다.

(아크릴아미드계 중합체의 제조 방법)

이하에 아크릴아미드계 중합체의 제조예를 나타낸다.

(메트)아크릴아미드는 수화 반응 후의 아크릴아미드 수용액을 그대로 이용할 수도 있고, 필요하다면 증발 농축 조작 등의 농축 조작, 활성탄 처리, 이온 교환 처리, 여과 처리 등의 정제 조작을 행하고 나서 이용할 수도 있다.

단량체의 중합 방법은 수용매 중에서 중합하는 방법일 수 있다. 단열 중합 방식 또는 벨트 상에서 제열하면서 시트 중합하는 방식 등을 필요에 따라서 채용할 수 있다.

중합 온도는 통상 0 내지 120 ℃의 범위이고, 바람직하게는 10 내지 90 ℃의 범위이다.

수용매 중에서 중합할 때의 단량체 농도는 통상 10 내지 90 질량％의 범위이고, 보다 바람직하게는 20 내지 80 질량％의 범위이다. 단량체 농도를 10 질량％ 이상으로 함으로써, 고분자량의 아크릴아미드계 중합체가 얻어진다. 단량체 농도를 90 질량％ 이하로 함으로써, 중합 중의 가교 반응을 방지하여 아크릴아미드계 중합체의 용해성 저하 및 불용화를 억제할 수 있다.

중합 개시제로서는, 공지된 것이 사용 가능하고, 예를 들면 과황산칼륨, 과황산암모늄, 과산화벤조일, 과산화수소, t-부틸히드로퍼옥시드 등의 과산화물; 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물; 벤조인에틸에테르 등의 광분해형 중합 개시제; 상기 과산화물과 산화 환원 반응에 의해 개시제를 형성하는, 아황산수소나트륨, 아황산나트륨, 히드로술파이트나트륨, 트리에탄올아민, 황산 제1철 등의 환원제 등을 들 수 있다. 이들 중합 개시제는 1 종류를 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 통상법에 따라서 사용할 수 있다.

얻어진 겔상의 아크릴아미드계 중합체는 미트 초퍼(meat chopper) 등의 해쇄기를 이용하여 해쇄된 후, 건조된다. 또한, 필요에 따라서, 통상법에 따라 분쇄기로 분쇄하여 분말상의 폴리아크릴아미드계 중합체 건조품으로 만들 수도 있다. 건조 장치로서는, 붕단(棚段)식 건조기, 벨트 건조기, 회전 건조기, 유동 건조기, 적외선 건조기, 고주파 건조기 등을 들 수 있다.

상기 방법에 의해 얻어진 아크릴아미드계 중합체는 1 질량％ 농도로 4 질량％ 식염수 중에 용해된 것에 대하여, B형 점도계를 이용하고, 3호 로터를 사용하여 회전수 6 rpm의 조건하에 25 ℃에서 측정된 1 질량％ 염 점도는 2,000 mPaㆍs 이상이고, 바람직하게는 3,000 mPaㆍs 이상이다(점도 2,000 mPaㆍs는 아크릴아미드계 중합체의 분자량 약 1000만 정도에 상당함).

얻어진 아크릴아미드계 중합체는, 용해성에 대해서는 아크릴아미드계 중합체 분말을 이온 교환수에 0.1 질량％ 농도로 용해시키고, 80 메쉬의 금망으로 여과하여 금망 상에 남은 겔상의 불용해분의 양을 육안으로 관찰하였을 때, 불용해분이 거의 관찰되지 않는다.

또한, 얻어진 아크릴아미드계 중합체의 색조는 무색에 가깝다. 따라서, 응집제, 초지용 증점제 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 아미드 화합물의 제조 방법에 있어서는, 미생물 촉매 및 아미드 화합물을 포함하는 액의 이송에, 용적형 펌프를 이용하기 때문에, 미생물 촉매에 전단력이 걸리지 않고, 그 결과 미생물 촉매에서 유래하는 불순물의 발생이 억제된다.

또한, 본 발명의 아크릴아미드계 중합체는, 불순물이 적은 (메트)아크릴아미드를 포함하는 단량체를 중합하여 얻어지기 때문에, 고분자량이면서 고용해성이고, 또한 무색에 가깝게 된다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서의 「％」는 질량％이고, 「부」는 질량부이다.

[실시예 1]

(1) 미생물 촉매의 제조

니트릴히드라타제 활성을 갖는 로도코커스ㆍ로도크로스(Rhodococcus rhodochrous) J-1주(FERM BP-1478)를, 글루코스 2 ％, 요소 1 ％, 펩톤 0.5 ％, 효모 엑기스 0.3 ％, 염화코발트 0.05 ％를 포함하는 배지(pH 7.0)에 의해 호기적으로 배양하였다.

배양 종료 후, 배양 균체를 원심 분리에 의해 회수하고, 이것을 50 mM 인산 완충액(pH 7.0)으로 세정하였다. 세정한 균체에 상기 완충액을 첨가하여 균체 현탁액(건조 균체 환산 20 ％)을 얻었다. 이것을 미생물 촉매로 하였다.

(2) 아크릴아미드의 제조

내용적 50 L의 반응조에 0.2 g/L의 아크릴산나트륨 수용액을 32 Kg 넣고, 이 것에 (1)에서 제조한 미생물 촉매 50 g을 첨가하였다. 이것을 pH 7.0, 온도 15 ℃로 제어하면서 교반하였다. 이것에, 아크릴로니트릴 농도가 항상 2 ％가 되도록 연속적으로 공급하고, 아크릴아미드의 농도가 47.3 ％에 도달할 때까지 반응을 행하였다. 그 후, 아크릴로니트릴의 공급을 중지하고, 온도를 20 ℃로 하여 반응액 중의 아크릴로니트릴이 검출되지 않게 될 때까지 반응을 계속하였다.

(3) 반응액의 여과

반응 종료 후, 반응액을 모노 펌프(헤이신 소우비 가부시끼가이샤 제조의 스크류 펌프)로써 크로스플로우(crossflow)형 막(가부시끼가이샤 구라레 제조 MLE7101)에 송액하고, 상기 크로스플로우형 막을 이용하여, 반응액을 상기 모노 펌프로써 1.4 내지 2 L/분의 유량으로 순환시키면서 크로스플로우 여과를 행하며, 미생물 촉매를 분리 제거하여 50 ％ 아크릴아미드 수용액을 얻었다.

(4) 아크릴아미드계 중합체의 제조

1 L 비이커에 (3)에서 얻어진 50 ％ 아크릴아미드 수용액 348 부와 98 질량％의 아크릴산 2 부를 칭량하고, 이것에 이온 교환수 400 부를 첨가하였다. 이것에 가성 소다를 첨가하여 중화시키고, 이어서 이온 교환수를 첨가하여 전체를 797 부로 만들었다. 액체 온도를 10 ℃로 조정하여 용액을 1 L 듀어병(Dewar 甁)에 옮겼다. 이 용액을 질소 가스로 30 분간 퍼징한 후, 이 용액에, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)이염산염 10 ％ 수용액 1.5 부, 히드로술파이트나트륨 0.2 ％ 수용액 1 부 및 t-부틸히드로퍼옥시드 0.2 ％ 수용액 0.5 부를 첨가하여 중합을 개시하였다. 중합은 단열적으로 진행하며 피크 온도는 약 74 ℃에 도달 하였다. 피크 온도에 도달하고 나서 30 분 후, 겔상의 중합체를 취출하고, 칼로 5 cm변(角)으로 잘라 직경 5 mm 메쉬의 해쇄기(미트 초퍼)로 해쇄하였다. 해쇄된 겔상의 중합체를 60 ℃에서 16 시간, 온풍 건조기에서 건조시키고, 건조된 중합체를 직경 2 mm 메쉬의 윌리형 분쇄기에서 분쇄하였다. 이어서, 입경 0.15 내지 1.0 mm로 체질하여, 아크릴아미드와 아크릴산이 공중합하여 이루어지는 아크릴아미드계 중합체의 분체를 얻었다.

(5) 아크릴아미드계 중합체의 평가

4 ％ 식염수 중에 (4)에서 얻어진 아크릴아미드계 중합체의 분체를 1 ％ 농도로 용해시킨 것에 대해서, B형 점도계를 이용하여 25 ℃에서 1 ％ 염 점도를 측정하였다.

또한, 수용해성을 조사하기 위해서, 아크릴아미드계 중합체의 분말을 이온 교환수 5 Kg에 0.1 ％ 농도로 용해시킨 후, 80 메쉬의 금망으로 여과하여, 금망 상에 남는 겔상의 불용해분의 양을 육안으로 관찰하였다. 또한, 중합체의 색조에 대해서는, 아크릴아미드계 중합체의 분체를 육안으로 관찰하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

반응액의 크로스플로우 여과에 있어서, 모노 펌프를 로터리 펌프 SX2/013/H(알파라발사 제조)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 아크릴아미드계 중합체의 분체를 얻고, 이것을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

반응액의 크로스플로우 여과에 있어서, 모노 펌프를 마그네트 펌프 MD(가부시끼가이샤 이와키 제조의 원심 펌프)로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 동일하게 하여 아크릴아미드계 중합체의 분체를 얻고, 이것을 평가하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

표 중, 용해성의 평가 기준은 이하와 같다.

「양호」: 겔상 물질이 거의 없다.

「불량」: 겔상 물질이 관찰된다.

이상의 결과로부터, 본 발명의 아미드 화합물의 제조 방법에 의해 얻어진 아크릴아미드를 원료로 하는 아크릴아미드계 중합체는, 양호한 용해성을 가지고, 또한 색조가 무색인 것을 알 수 있었다.

본 발명의 아미드 화합물의 제조 방법에 의해 얻어진 아크릴아미드를 원료로 하는 아크릴아미드계 중합체는 응집제, 초지용 증점제 등에 바람직하게 이용된다.

Claims

미생물 촉매의 존재 하에 수 중에서 니트릴 화합물을 수화함으로써 아미드 화합물 수용액을 얻는 공정과,

상기 공정 종료 후에, 상기 미생물 촉매 및 아미드 화합물을 포함하는 수용액을 저장조에 이송하는 공정, 또는 여과 필터에 송액하는 공정을 포함하고,

상기 저장조에 이송하는 공정, 또는 여과 필터에 송액하는 공정이 로터리 펌프 또는 스크류 펌프를 이용하여 행해지는 것을 특징으로 하는 아미드 화합물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 여과 필터로써 상기 미생물 촉매와 상기 아미드 화합물을 분리시키는 공정을 포함하는 아미드 화합물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 니트릴 화합물이 (메트)아크릴로니트릴이고, 상기 아미드 화합물이 (메트)아크릴아미드인 아미드 화합물의 제조 방법.