JPH06322010A - 両性水溶性高分子化合物の製造方法 - Google Patents
両性水溶性高分子化合物の製造方法Info
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- JPH06322010A JPH06322010A JP5131026A JP13102693A JPH06322010A JP H06322010 A JPH06322010 A JP H06322010A JP 5131026 A JP5131026 A JP 5131026A JP 13102693 A JP13102693 A JP 13102693A JP H06322010 A JPH06322010 A JP H06322010A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F20/00—Homopolymers and copolymers 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
- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/10—Esters
- C08F20/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 汚泥の凝集脱水剤用としての高重合度で分子
量分布の狭い両性高分子化合物を光重合法により製造す
る。 【構成】 水溶性カチオンモノマー、光重合開始剤から
なる水溶液をpH4.5〜7.0に調整し、溶存酸素量
を制御した水溶液(I)と、水溶性アニオンモノマーと
該水溶液(I)を混合したときpHが4.0〜1.8と
なる量の酸を含み、溶存酸素量を制御した水溶液(II)を
混合し、直ちに重合容器に供給し光を照射して重合を行
うことを特徴とする両性水溶性高分子化合物の製造方
法。
量分布の狭い両性高分子化合物を光重合法により製造す
る。 【構成】 水溶性カチオンモノマー、光重合開始剤から
なる水溶液をpH4.5〜7.0に調整し、溶存酸素量
を制御した水溶液(I)と、水溶性アニオンモノマーと
該水溶液(I)を混合したときpHが4.0〜1.8と
なる量の酸を含み、溶存酸素量を制御した水溶液(II)を
混合し、直ちに重合容器に供給し光を照射して重合を行
うことを特徴とする両性水溶性高分子化合物の製造方
法。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は各種産業廃水、下水、し
尿処理等において発生する汚泥の凝集、脱水処理に有効
な両性水溶性高分子化合物の製造方法に関する。
尿処理等において発生する汚泥の凝集、脱水処理に有効
な両性水溶性高分子化合物の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】両性水溶性高分子化合物の製造法に関し
ては、特開昭49−6078号、特開昭53−1492
92号、特開昭62−129200号、特開昭62−2
05112号、特開平3−18900号公報等多くの提
案がなされている。
ては、特開昭49−6078号、特開昭53−1492
92号、特開昭62−129200号、特開昭62−2
05112号、特開平3−18900号公報等多くの提
案がなされている。
【0003】しかしながら、これらはいずれも重合槽内
で行なう回分式重合法であるため、重合槽よりのゲルの
取出せる性状を保たせるため重合熱の放散が不充分であ
り、また、ゲル粗砕など乾燥工程前までの後工程を円滑
に通過させる等の必要からモノマー濃度の上限は一般に
30%程度に制限される。
で行なう回分式重合法であるため、重合槽よりのゲルの
取出せる性状を保たせるため重合熱の放散が不充分であ
り、また、ゲル粗砕など乾燥工程前までの後工程を円滑
に通過させる等の必要からモノマー濃度の上限は一般に
30%程度に制限される。
【0004】従って生産性、特に乾燥効率が悪く生産性
が劣っている。また回分式のためバッチ間の品質の変
動、内部温度の不均一性、重合時の高温による得られる
高分子化合物の溶解性の悪化等の原因となっている。
が劣っている。また回分式のためバッチ間の品質の変
動、内部温度の不均一性、重合時の高温による得られる
高分子化合物の溶解性の悪化等の原因となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】重合性のモノマー溶液
を層状に保ち、上方より光を照射し重合する方法には幾
多の提案がされている。カチオン系ポリマーを製造する
場合、モノマー溶液のpHは4〜7と規定されている公
知文献(特開昭61−155405号公報)が見られ
る。また、アニオン・ノニオン系ポリマーを製造する場
合には、モノマー溶液のpHを8以上としている公知文
献(特公昭56−15805号公報)が見られる。カチ
オン系、アニオン・ノニオン系ポリマーを製造する場合
にモノマー溶液のpHを4〜14としている公知文献
(特公昭61−23926号公報)が有る。
を層状に保ち、上方より光を照射し重合する方法には幾
多の提案がされている。カチオン系ポリマーを製造する
場合、モノマー溶液のpHは4〜7と規定されている公
知文献(特開昭61−155405号公報)が見られ
る。また、アニオン・ノニオン系ポリマーを製造する場
合には、モノマー溶液のpHを8以上としている公知文
献(特公昭56−15805号公報)が見られる。カチ
オン系、アニオン・ノニオン系ポリマーを製造する場合
にモノマー溶液のpHを4〜14としている公知文献
(特公昭61−23926号公報)が有る。
【0006】両性ポリマーを製造するには、モノマー溶
液中にカチオンモノマーが絶えず含まれる。この場合、
カチオンモノマーはアルカリ側では加水分解反応するの
で、pHは7以下とする必要がある。両性ポリマーを得
るには、カチオンモノマーとアニオンモノマーが含まれ
ていなければならないが、pH4〜7で光重合した場合
得られたポリマーは水に対し不溶解物が多く水溶性ポリ
マーとしては使用出来ない。
液中にカチオンモノマーが絶えず含まれる。この場合、
カチオンモノマーはアルカリ側では加水分解反応するの
で、pHは7以下とする必要がある。両性ポリマーを得
るには、カチオンモノマーとアニオンモノマーが含まれ
ていなければならないが、pH4〜7で光重合した場合
得られたポリマーは水に対し不溶解物が多く水溶性ポリ
マーとしては使用出来ない。
【0007】これは、重合前に既に、カチオンモノマー
とアニオンモノマーが中和反応してしまい、ポリマーは
架橋構造になっているためと推定される。この反応を防
ぎ、アニオンモノマー分子中のカルボキシル基の解離を
抑えるため、モノマー溶液のpHを4.0以下、好まし
くは2.5〜2.0として重合すれば水に対する溶解性
の優れた両性系ポリマーが得られる。
とアニオンモノマーが中和反応してしまい、ポリマーは
架橋構造になっているためと推定される。この反応を防
ぎ、アニオンモノマー分子中のカルボキシル基の解離を
抑えるため、モノマー溶液のpHを4.0以下、好まし
くは2.5〜2.0として重合すれば水に対する溶解性
の優れた両性系ポリマーが得られる。
【0008】モノマー溶液のpHを4.0以下とした場
合、溶液中の溶存酸素が1.0ppm以下となる様に窒
素の吹込、あるいは真空脱気すると、モノマーは長時
間、保存出来ない。また、使用するカチオンモノマーや
組成によっては、脱酸素中に増粘、発熱が生じ、重合す
ることがある。層状の重合装置の容量に対し、多量のモ
ノマー溶液を準備した場合、モノマー溶液の重合容器へ
の供給には、長時間を要するので、モノマー溶液は安定
性のよいことが不可欠である。カチオンモノマー、アニ
オンモノマーを含み、低pHで、低溶存酸素量のモノマ
ー溶液では安定性を保持出来ない。本発明はモノマー溶
液の安定性に関して、まったく心配のない技術を形成す
べくなされたものである。
合、溶液中の溶存酸素が1.0ppm以下となる様に窒
素の吹込、あるいは真空脱気すると、モノマーは長時
間、保存出来ない。また、使用するカチオンモノマーや
組成によっては、脱酸素中に増粘、発熱が生じ、重合す
ることがある。層状の重合装置の容量に対し、多量のモ
ノマー溶液を準備した場合、モノマー溶液の重合容器へ
の供給には、長時間を要するので、モノマー溶液は安定
性のよいことが不可欠である。カチオンモノマー、アニ
オンモノマーを含み、低pHで、低溶存酸素量のモノマ
ー溶液では安定性を保持出来ない。本発明はモノマー溶
液の安定性に関して、まったく心配のない技術を形成す
べくなされたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、水溶性カチオ
ンモノマー、光重合開始剤からなる水溶液をpH4.5
〜7.0に調整し、溶存酸素量を制御した水溶液(I)
と、水溶性アニオンモノマーと該水溶液(I)を混合し
たときpHが4.0〜1.8となる量の酸を含み、溶存
酸素量を制御した水溶液(II)を混合し、直ちに重合容器
に供給し光を照射して重合を行うことを特徴とする両性
高分子化合物の製造方法にある。
ンモノマー、光重合開始剤からなる水溶液をpH4.5
〜7.0に調整し、溶存酸素量を制御した水溶液(I)
と、水溶性アニオンモノマーと該水溶液(I)を混合し
たときpHが4.0〜1.8となる量の酸を含み、溶存
酸素量を制御した水溶液(II)を混合し、直ちに重合容器
に供給し光を照射して重合を行うことを特徴とする両性
高分子化合物の製造方法にある。
【0010】両性水溶性高分子化合物を得るため所定量
の水溶性カチオンモノマーと水溶性アニオンモノマーと
からなる溶液に光重合開始剤を加えて脱酸素を行なう
と、溶液の安定性が低下し、組成によっては、脱酸素工
程中に重合発熱が見られる。本発明者等の研究によれば
特定のpH、溶存酸素濃度の両方を満たすと250〜6
00nmの光が照射されない場合でも、重合を開始する
ことを見い出した。すなわち
の水溶性カチオンモノマーと水溶性アニオンモノマーと
からなる溶液に光重合開始剤を加えて脱酸素を行なう
と、溶液の安定性が低下し、組成によっては、脱酸素工
程中に重合発熱が見られる。本発明者等の研究によれば
特定のpH、溶存酸素濃度の両方を満たすと250〜6
00nmの光が照射されない場合でも、重合を開始する
ことを見い出した。すなわち
【0011】水溶性カチオンモノマーと光開始剤、水
溶性アニオンモノマーと光開始剤のそれぞれの水溶液
は、pH4.0以下、溶存酸素量2ppm以下とすると
溶液の安定性は低下する。 また水溶性アニオンモノマーは、pH1.5の極低p
Hであっても溶存酸素量が2ppm以上であれば長時間
安定である。 さらに、光重合を定常的に進めるためには、光が照射
される時点におけるモノマー溶液の溶存酸素量を1pp
m以下とする必要がある。ことを把握した。
溶性アニオンモノマーと光開始剤のそれぞれの水溶液
は、pH4.0以下、溶存酸素量2ppm以下とすると
溶液の安定性は低下する。 また水溶性アニオンモノマーは、pH1.5の極低p
Hであっても溶存酸素量が2ppm以上であれば長時間
安定である。 さらに、光重合を定常的に進めるためには、光が照射
される時点におけるモノマー溶液の溶存酸素量を1pp
m以下とする必要がある。ことを把握した。
【0012】以上の3点を考慮し、長時間安定に光重合
するためには、 (I)水溶性カチオンモノマー、光開始剤、必要に応じ
て98重量部迄の水溶性ノニオンモノマー及び適当な添
加剤、希釈水からなる水溶液(I)を、pH4.5〜
7.0に調整し、溶存酸素量を次の水溶液(II)と混合し
たとき1ppm以下、好ましくは0.8〜0.2ppm
となる様に脱酸素を行なう。 (II) 水溶性アニオンモノマー、必要に応じて希釈水
と、水溶液(I)と混合したときのpHが4.0〜1.
8好ましくは2.5〜2.0となる様所定量の不揮発性
無機酸を加え、更に溶存酸素量を2ppm以上で且つ、
水溶液(I)と混合したとき1ppm以下となる量に、
場合により脱酸素は行なわず必要により脱酸素を行な
う。 この(I),(II)の水溶液を均一に混合し、直ちに光を
照射すれば水溶性高分子化合物を得ることができる。
するためには、 (I)水溶性カチオンモノマー、光開始剤、必要に応じ
て98重量部迄の水溶性ノニオンモノマー及び適当な添
加剤、希釈水からなる水溶液(I)を、pH4.5〜
7.0に調整し、溶存酸素量を次の水溶液(II)と混合し
たとき1ppm以下、好ましくは0.8〜0.2ppm
となる様に脱酸素を行なう。 (II) 水溶性アニオンモノマー、必要に応じて希釈水
と、水溶液(I)と混合したときのpHが4.0〜1.
8好ましくは2.5〜2.0となる様所定量の不揮発性
無機酸を加え、更に溶存酸素量を2ppm以上で且つ、
水溶液(I)と混合したとき1ppm以下となる量に、
場合により脱酸素は行なわず必要により脱酸素を行な
う。 この(I),(II)の水溶液を均一に混合し、直ちに光を
照射すれば水溶性高分子化合物を得ることができる。
【0013】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いられる水溶性カチオンモノマーとしては次の一般式
で表される化合物(1)が用いられる。
用いられる水溶性カチオンモノマーとしては次の一般式
で表される化合物(1)が用いられる。
【0014】
【化4】
【0015】上記一般式で表わした化合物(1)の具体
的名を挙げると次の14例のモノマーであり、これ等は
単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロラ
イド塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルブロマ
イド塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルベンジ
ルクロライド塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル硫酸塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノメチル硫酸塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル塩酸塩 (メタ)アクリルアミノプロピルトリメチルアンモニウ
ムクロライド塩
的名を挙げると次の14例のモノマーであり、これ等は
単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロラ
イド塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルブロマ
イド塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルベンジ
ルクロライド塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル硫酸塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノメチル硫酸塩 (メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル塩酸塩 (メタ)アクリルアミノプロピルトリメチルアンモニウ
ムクロライド塩
【0016】本発明において、水溶液(I)を構成する
モノマーとして必要に応じて用いられる水溶性ノニオン
モノマーとしては、次式で表わされる化合物(2)であ
り、その具体例としてアクリルアミド及びメタアクリル
アミドを挙げることができる。この化合物(2)のモノ
マーは単独でも併用でもよい。水溶性ノニオンモノマー
の量は最終的に得られる高分子化合物に要求されるカチ
オン度(meq/g)等により、決定されるが通常は0
〜98部である。
モノマーとして必要に応じて用いられる水溶性ノニオン
モノマーとしては、次式で表わされる化合物(2)であ
り、その具体例としてアクリルアミド及びメタアクリル
アミドを挙げることができる。この化合物(2)のモノ
マーは単独でも併用でもよい。水溶性ノニオンモノマー
の量は最終的に得られる高分子化合物に要求されるカチ
オン度(meq/g)等により、決定されるが通常は0
〜98部である。
【0017】
【化5】
【0018】上述の水溶性カチオンモノマー、水溶性ア
ニオンモノマー共、市販されている物をそのまま用いる
のが最も好ましい。これ等モノマーは、一般的には水溶
液として市販されており、その濃度はカチオンモノマー
は通常70%〜85%であり、またノニオンモノマーは
50%が一般的である。
ニオンモノマー共、市販されている物をそのまま用いる
のが最も好ましい。これ等モノマーは、一般的には水溶
液として市販されており、その濃度はカチオンモノマー
は通常70%〜85%であり、またノニオンモノマーは
50%が一般的である。
【0019】しかし、水溶液(I)は組成、重合速度、
要求される高分子化合物の物性、性能などの要件により
水により希釈し低濃度としてもかまわない。低濃度の方
が重合時の温度が高くならないため一般的に分子量分布
が狭く、凝集剤としての性能は高いケースもあり、場合
によっては、生産性を優先させる事もある。ただし、移
送粗砕などの工程を円滑に通過させるため、ゲルとして
の形状を有する必要があり、組成の影響も大きいが最低
15%好ましくは20%以上である。工程上余裕が有れ
ば、モノマー結晶を加え、高濃度で重合を行なうことも
考えられる。しかし、市販品を無希釈で用いることが最
も有利である。
要求される高分子化合物の物性、性能などの要件により
水により希釈し低濃度としてもかまわない。低濃度の方
が重合時の温度が高くならないため一般的に分子量分布
が狭く、凝集剤としての性能は高いケースもあり、場合
によっては、生産性を優先させる事もある。ただし、移
送粗砕などの工程を円滑に通過させるため、ゲルとして
の形状を有する必要があり、組成の影響も大きいが最低
15%好ましくは20%以上である。工程上余裕が有れ
ば、モノマー結晶を加え、高濃度で重合を行なうことも
考えられる。しかし、市販品を無希釈で用いることが最
も有利である。
【0020】使用する光重合開始剤は250〜600n
mの紫外線によりラジカルを発生する一般的な開始剤で
次の一般式で示す化合物(3)が用いられる。
mの紫外線によりラジカルを発生する一般的な開始剤で
次の一般式で示す化合物(3)が用いられる。
【0021】
【化6】
【0022】化合物(3)の具体例の一部を挙げればベ
ンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、
ベンゾインイソプロピルエーテル、2−ヒドロキシ−2
−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4
−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチ
ルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキ
シ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケト
ン等であり、これ等の少くとも1種を用いる。
ンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、
ベンゾインイソプロピルエーテル、2−ヒドロキシ−2
−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4
−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチ
ルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキ
シ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケト
ン等であり、これ等の少くとも1種を用いる。
【0023】光重合開始剤の添加量は水溶液(I)及び
(II)を混合したときに、2〜1000ppmの範囲で光
照射強度とモノマー組成及び濃度、得られるポリマーの
物性等により個々に決定される。光重合開始剤を多量に
添加すると通常の作業環境の照明の影響を受けて、重合
の均一性を阻害することになるが、光開始剤より、電力
の方が、はるかに安価である点を考慮するのが好まし
い。水に不溶性の光重合開始剤は、エチルアルコールな
どの水に可溶な有機物に溶解し添加する必要がある。
(II)を混合したときに、2〜1000ppmの範囲で光
照射強度とモノマー組成及び濃度、得られるポリマーの
物性等により個々に決定される。光重合開始剤を多量に
添加すると通常の作業環境の照明の影響を受けて、重合
の均一性を阻害することになるが、光開始剤より、電力
の方が、はるかに安価である点を考慮するのが好まし
い。水に不溶性の光重合開始剤は、エチルアルコールな
どの水に可溶な有機物に溶解し添加する必要がある。
【0024】水溶液(I)には必要に応じて、一般的に
利用されている消泡剤、剥離剤、連鎖移動剤、モレート
剤、pH調整剤、緩衝剤、粉砕助剤等を添加剤として加
えることができる。
利用されている消泡剤、剥離剤、連鎖移動剤、モレート
剤、pH調整剤、緩衝剤、粉砕助剤等を添加剤として加
えることができる。
【0025】次に、水溶液(I)は溶液のpHを4.5
〜7.0に好ましくは5.0以上に調整する。pHは高
ければ、安定性は問題ない。未調整でpHが7.0を超
すことはまれである。pHが4.0以下となると、溶存
酸素量によっては、紫外線が照射されなくとも、重合を
開始することがあるので、4.5以上好ましくは5.0
以上に保つ必要がある。
〜7.0に好ましくは5.0以上に調整する。pHは高
ければ、安定性は問題ない。未調整でpHが7.0を超
すことはまれである。pHが4.0以下となると、溶存
酸素量によっては、紫外線が照射されなくとも、重合を
開始することがあるので、4.5以上好ましくは5.0
以上に保つ必要がある。
【0026】水溶液(I)はpHを調整した後脱酸素を
行なうが、溶存酸素量は、水溶液(I)、水溶液(II)を
混合したとき1ppm以下とすることが好ましい。ま
た、水溶液(II)は2ppm以上となっているので、水溶
液(II)の溶存酸素濃度と、容量を測り、混合後の溶存酸
素量が1ppm以下、好ましくは0.8〜0.2ppm
となる様に調整する必要がある。
行なうが、溶存酸素量は、水溶液(I)、水溶液(II)を
混合したとき1ppm以下とすることが好ましい。ま
た、水溶液(II)は2ppm以上となっているので、水溶
液(II)の溶存酸素濃度と、容量を測り、混合後の溶存酸
素量が1ppm以下、好ましくは0.8〜0.2ppm
となる様に調整する必要がある。
【0027】水溶液(II)の水溶性アニオンモノマーは、
次の一般式で表わされる化合物(4)及び(5)で、化
合物(4)の具体例としては(メタ)アクリル酸、イタ
コン酸、化合物(5)の具体例としては2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルフォン酸が挙げられる。
次の一般式で表わされる化合物(4)及び(5)で、化
合物(4)の具体例としては(メタ)アクリル酸、イタ
コン酸、化合物(5)の具体例としては2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルフォン酸が挙げられる。
【0028】
【化7】
【化8】
【0029】上述の水溶性アニオンモノマーの使用量
は、水溶液(I)のカチオンモノマーに対して重量比で
0.5〜35部、好ましくは2〜25部である。0.5
部より少ない場合は得られる両性高分子化合物を凝集剤
として使用した場合両性としての特性が発現しない。ま
た、35部を超える使用は高分子量の重合体が得難く、
また両性としての特性が低下する。
は、水溶液(I)のカチオンモノマーに対して重量比で
0.5〜35部、好ましくは2〜25部である。0.5
部より少ない場合は得られる両性高分子化合物を凝集剤
として使用した場合両性としての特性が発現しない。ま
た、35部を超える使用は高分子量の重合体が得難く、
また両性としての特性が低下する。
【0030】化合物(4)及び(5)の中(メタ)アク
リル酸は25〜50%水溶液として用いるのが、効率的
である。また、2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルフォン酸は固体で市販されているので、20〜3
0%水溶液で用いるのが容易であり好ましい。モノマー
濃度は、水溶液(I)及び(II)の混合液が目標濃度とな
る様に設定する必要があり希釈する場合も生ずる。
リル酸は25〜50%水溶液として用いるのが、効率的
である。また、2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルフォン酸は固体で市販されているので、20〜3
0%水溶液で用いるのが容易であり好ましい。モノマー
濃度は、水溶液(I)及び(II)の混合液が目標濃度とな
る様に設定する必要があり希釈する場合も生ずる。
【0031】水溶液(I)はpH4.5〜7.0に調整
してあり、これを水溶液(II)と混合したときの混合溶液
のpHを4.0〜1.8とする必要があるので水溶液(I
I)に酸を添加して置く。添加する酸としては重合中高温
となる場合があるので無機で不揮発性のものが好まし
い。これには硫酸、硝酸及び燐酸を用いる。
してあり、これを水溶液(II)と混合したときの混合溶液
のpHを4.0〜1.8とする必要があるので水溶液(I
I)に酸を添加して置く。添加する酸としては重合中高温
となる場合があるので無機で不揮発性のものが好まし
い。これには硫酸、硝酸及び燐酸を用いる。
【0032】重合開始時の溶液のpHは4.0〜1.
8、特に2.5〜2.0にするのが好ましい。pHが高
い場合化合物(4)及び(5)のアニオンモノマーのカ
ルボキシル基が解離し、カチオンモノマーと塩を造るこ
とが考えられ、得られる重合体は水に不溶となる。
8、特に2.5〜2.0にするのが好ましい。pHが高
い場合化合物(4)及び(5)のアニオンモノマーのカ
ルボキシル基が解離し、カチオンモノマーと塩を造るこ
とが考えられ、得られる重合体は水に不溶となる。
【0033】カルボキシル基の解離とpHの関係から、
解離はpH3.0近辺でほぼ0となる。しかし酸の添加
量に対するpH変動が大きくpHコントロールが難かし
いので、酸を過剰側として2.5以下とすると、添加量
によるpHの変動は小さく、工程上コントロールは容易
となる。pHが1.8より低い領域で脱酸素を行った混
合溶液は長時間安定性を保つことはできない。またpH
1.8以下にするには極端に酸の量を要するのでその必
要はない。実質的にはpHは2.5〜2.0で充分であ
る。
解離はpH3.0近辺でほぼ0となる。しかし酸の添加
量に対するpH変動が大きくpHコントロールが難かし
いので、酸を過剰側として2.5以下とすると、添加量
によるpHの変動は小さく、工程上コントロールは容易
となる。pHが1.8より低い領域で脱酸素を行った混
合溶液は長時間安定性を保つことはできない。またpH
1.8以下にするには極端に酸の量を要するのでその必
要はない。実質的にはpHは2.5〜2.0で充分であ
る。
【0034】水溶液(II)の溶存酸素量は2ppm以上に
保つ必要がある。水溶液(I)及び(II)の溶量比と水溶
液(I)の溶存酸素量により、水溶液(II)の溶存酸素量
を水溶液(I),(II)を混合したとき1.0ppm以下
好ましくは0.8〜0.2ppmとなる様に溶存酸素量
を調整する必要がある。従って水溶液(I)と(II)の混
合液では溶存酸素量を調整する必要がない場合も生ず
る。
保つ必要がある。水溶液(I)及び(II)の溶量比と水溶
液(I)の溶存酸素量により、水溶液(II)の溶存酸素量
を水溶液(I),(II)を混合したとき1.0ppm以下
好ましくは0.8〜0.2ppmとなる様に溶存酸素量
を調整する必要がある。従って水溶液(I)と(II)の混
合液では溶存酸素量を調整する必要がない場合も生ず
る。
【0035】水溶液(I)と(II)それぞれの溶液は同一
温度にする。通常10〜40℃とするが、20〜30℃
が扱い易い範囲である。20℃以下にするには冷却能力
を大きくしなければならない。また、30℃以上とする
と、アニオンモノマーの蒸発が多くなりまた重合速度が
大きくなり過ぎ、得られる重合体性能上好ましくなくな
る。
温度にする。通常10〜40℃とするが、20〜30℃
が扱い易い範囲である。20℃以下にするには冷却能力
を大きくしなければならない。また、30℃以上とする
と、アニオンモノマーの蒸発が多くなりまた重合速度が
大きくなり過ぎ、得られる重合体性能上好ましくなくな
る。
【0036】調合した水溶液(I)、(II)を混合した溶
液は、直ちに調合したと同一温度のシャワー水を下部よ
り当てた重合容器に供給し、上面を酸素透過性を抑えた
透明フィルムで覆う。このフィルムは耐熱性、引張強
度、入手のし易さ等から、ポリエチレンテレフタレート
の二軸延伸品で、厚み10〜25μ片面にポリ塩化ビニ
リデンを2μ程度塗布した物が好ましい。重合容器には
混合水溶液と金属の接触を避けるため、ポリエチレンテ
レフタレートの二軸延伸品で厚み10〜25μのフィル
ムを底面に敷いておくのが好ましい。
液は、直ちに調合したと同一温度のシャワー水を下部よ
り当てた重合容器に供給し、上面を酸素透過性を抑えた
透明フィルムで覆う。このフィルムは耐熱性、引張強
度、入手のし易さ等から、ポリエチレンテレフタレート
の二軸延伸品で、厚み10〜25μ片面にポリ塩化ビニ
リデンを2μ程度塗布した物が好ましい。重合容器には
混合水溶液と金属の接触を避けるため、ポリエチレンテ
レフタレートの二軸延伸品で厚み10〜25μのフィル
ムを底面に敷いておくのが好ましい。
【0037】重合容器における混合溶液の厚み(深さ)
は5〜50mmが良い。厚みが大きいと重合熱が内部を
伝達する速度が遅く、冷却により除去出来ず、重合熱が
蓄積し、下の冷却面と上の放冷面に対して温度差が大き
くなる。そのために、内部のポリマー物性差が大きくな
り、不均一な製品となる。また、高温となるため、内部
伝熱が重合の律速となり、生産性はむしろ低下して来
る。厚みが5mm程度より小さい場合、下面、上面での
フィルムとの接触部の割合が多くなり、ポリマーの均一
性が低下する。また生産性は、当然低下する。性能面か
らは5mm以上で出来るだけ薄く、生産性からは出来る
だけ厚くするのがよいが、好ましくは10〜30mmの
範囲である。
は5〜50mmが良い。厚みが大きいと重合熱が内部を
伝達する速度が遅く、冷却により除去出来ず、重合熱が
蓄積し、下の冷却面と上の放冷面に対して温度差が大き
くなる。そのために、内部のポリマー物性差が大きくな
り、不均一な製品となる。また、高温となるため、内部
伝熱が重合の律速となり、生産性はむしろ低下して来
る。厚みが5mm程度より小さい場合、下面、上面での
フィルムとの接触部の割合が多くなり、ポリマーの均一
性が低下する。また生産性は、当然低下する。性能面か
らは5mm以上で出来るだけ薄く、生産性からは出来る
だけ厚くするのがよいが、好ましくは10〜30mmの
範囲である。
【0038】重合は、上部より光の主波長が250〜6
00nmのケミカルランプを照射する。照射強度は混合
溶液表面で0.1〜50W/m2 の範囲となる様に設定
し、光重合開始剤の添加量、モノマー濃度、目的とする
ポリマーの分子量、組成比などで個々に決定する。
00nmのケミカルランプを照射する。照射強度は混合
溶液表面で0.1〜50W/m2 の範囲となる様に設定
し、光重合開始剤の添加量、モノマー濃度、目的とする
ポリマーの分子量、組成比などで個々に決定する。
【0039】照射強度が0.1W/m2 以下で重合を開
始させることも可能ではあるが、この場合は一般の作業
環境での照射からの紫外線の強度により、重合が影響さ
れるため、重合装置の遮蔽が必要となり、また監視、点
検に困難さを増し、好ましくない。照射強度は通常のケ
ミカルランプの機器を並べて最短の距離で最大ほぼ50
W/m2 である。重合完了後は、ベルトより剥離し、通
常の粗砕、乾燥、粉砕し、製品として使用に供される。
始させることも可能ではあるが、この場合は一般の作業
環境での照射からの紫外線の強度により、重合が影響さ
れるため、重合装置の遮蔽が必要となり、また監視、点
検に困難さを増し、好ましくない。照射強度は通常のケ
ミカルランプの機器を並べて最短の距離で最大ほぼ50
W/m2 である。重合完了後は、ベルトより剥離し、通
常の粗砕、乾燥、粉砕し、製品として使用に供される。
【0040】
実施例1 重合溶液として下記の成分及び割合からなるカチオンモ
ノマー水溶液(I)とアニオンモノマー水溶液(II)を調
整した。 A:カチオンモノマー水溶液(I) (a)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩 80%水溶液 1019g (b)アクリルアミド50%水溶液 181g (c)2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン 10%メトキシエトキシエタノール溶液 1ml (d)エチレンジアミンテトラ酢酸2ナトリウム塩5%水溶液 4ml (e)水 800g (f)亜リン酸10%水溶液 2ml (g)ハイアミン 1622(離型剤、Rohm&Hass社製) 5ml B:アニオンモノマー水溶液(II) (h)アクリル酸50%水溶性液 82g
ノマー水溶液(I)とアニオンモノマー水溶液(II)を調
整した。 A:カチオンモノマー水溶液(I) (a)アクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩 80%水溶液 1019g (b)アクリルアミド50%水溶液 181g (c)2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン 10%メトキシエトキシエタノール溶液 1ml (d)エチレンジアミンテトラ酢酸2ナトリウム塩5%水溶液 4ml (e)水 800g (f)亜リン酸10%水溶液 2ml (g)ハイアミン 1622(離型剤、Rohm&Hass社製) 5ml B:アニオンモノマー水溶液(II) (h)アクリル酸50%水溶性液 82g
【0041】上記カチオンモノマー水溶液(I)を褐色
の2000mlのガラス製の容器に入れ、20℃で溶液
1リットル当り5リットル/分の量の窒素ガスを吹き込
み、脱酸素を行い溶存酸素量を0.5ppmにする。こ
の溶液のpHは6.0であった。一方、上記アニオンモ
ノマー水溶液(II)に、該アニオンモノマー水溶液(II)と
カチオンモノマー水溶液(I)とを混合した溶液(以下
カチオンモノマー水溶液(I)とアニオンモノマー水溶
液(II)を混合した溶液を「モノマー溶液」と言う。)の
pHが5.0となる量の0.2mlの98%硫酸を添加
し20℃に保持する。溶存酸素濃度は7ppmであっ
た。なお、所定pHの重合溶液を得るためのアニオンモ
ノマー水溶液への硫酸の添加量は、あらかじめ上記モノ
マー水溶液(I)及び(II)の混合液に対して求めておい
た硫酸量−pHの検量線から決定した。
の2000mlのガラス製の容器に入れ、20℃で溶液
1リットル当り5リットル/分の量の窒素ガスを吹き込
み、脱酸素を行い溶存酸素量を0.5ppmにする。こ
の溶液のpHは6.0であった。一方、上記アニオンモ
ノマー水溶液(II)に、該アニオンモノマー水溶液(II)と
カチオンモノマー水溶液(I)とを混合した溶液(以下
カチオンモノマー水溶液(I)とアニオンモノマー水溶
液(II)を混合した溶液を「モノマー溶液」と言う。)の
pHが5.0となる量の0.2mlの98%硫酸を添加
し20℃に保持する。溶存酸素濃度は7ppmであっ
た。なお、所定pHの重合溶液を得るためのアニオンモ
ノマー水溶液への硫酸の添加量は、あらかじめ上記モノ
マー水溶液(I)及び(II)の混合液に対して求めておい
た硫酸量−pHの検量線から決定した。
【0042】次に、アニオンモノマー水溶液(II)をカチ
オンモノマー水溶液(I)に加えて混合した。得られた
モノマー溶液の溶存酸素量は、0.8ppmであった。
このモノマー溶液を使用して、その溶液の安定性及び重
合によって得られた重合体の性能を評価した。
オンモノマー水溶液(I)に加えて混合した。得られた
モノマー溶液の溶存酸素量は、0.8ppmであった。
このモノマー溶液を使用して、その溶液の安定性及び重
合によって得られた重合体の性能を評価した。
【0043】(1)重合溶液の安定性 上記の重合溶液の一部(50ml)を、窒素置換した褐
色の100mlの三角フラスコに入れ、30℃の恒温水
槽中に浸漬して溶液の増粘性を肉眼で判定した。結果を
表1に示す。
色の100mlの三角フラスコに入れ、30℃の恒温水
槽中に浸漬して溶液の増粘性を肉眼で判定した。結果を
表1に示す。
【0044】(2)重合体の性能の評価 縦230mm×横230mm×深さ20mmとなるよう
にゴムで堰を設けたステンレス製の容器の内面に厚さ1
0μのポリエチレンテレフタレートフィルムを敷いて、
その上面を4μの塩化ビニリデン樹脂を塗布した10μ
のポリエチレンテレフタレートフィルムで覆い、重合溶
液注入用の厚さ約20mmの空間(セル)を形成させ
た。この空間を窒素で置換した後、モノマー溶液を注入
した。その量は約1,300gであった。
にゴムで堰を設けたステンレス製の容器の内面に厚さ1
0μのポリエチレンテレフタレートフィルムを敷いて、
その上面を4μの塩化ビニリデン樹脂を塗布した10μ
のポリエチレンテレフタレートフィルムで覆い、重合溶
液注入用の厚さ約20mmの空間(セル)を形成させ
た。この空間を窒素で置換した後、モノマー溶液を注入
した。その量は約1,300gであった。
【0045】容器の低面に、下方より20℃の水を噴射
しながら、上方よりケミカルランプ(三菱電機(株)
製)で上側フィルム面で2W/m2 の照射強度で内部温
度が2℃上昇するまで照射し、その後0.5W/m2 の
強度で照射し、容器中央部での重合温度がピーク(72
℃)に達した後、さらに30分間保持し、次いで50W
/m2 の照射強度で10分間照射し、重合を完結させ
た。
しながら、上方よりケミカルランプ(三菱電機(株)
製)で上側フィルム面で2W/m2 の照射強度で内部温
度が2℃上昇するまで照射し、その後0.5W/m2 の
強度で照射し、容器中央部での重合温度がピーク(72
℃)に達した後、さらに30分間保持し、次いで50W
/m2 の照射強度で10分間照射し、重合を完結させ
た。
【0046】容器より重合体ゲルを取り出し、粗砕し、
水分含有量が7%以下となるよう乾燥し、ウィレー粉砕
機で粉砕し、20メッシュ篩の通過品を試料として採取
した。この試料5gを495gの純水中に浸漬し、24
0〜260rpmで4時間撹拌し、食塩5.84gを加
え更に30分間撹拌した。ブルックフィールド型粘度計
で、1%塩溶液粘度として測定した。その後それを80
メッシュの篩に移し、篩上に残ったゲル分を不溶解分と
してその重量を測定した。その結果を表2に示した。
水分含有量が7%以下となるよう乾燥し、ウィレー粉砕
機で粉砕し、20メッシュ篩の通過品を試料として採取
した。この試料5gを495gの純水中に浸漬し、24
0〜260rpmで4時間撹拌し、食塩5.84gを加
え更に30分間撹拌した。ブルックフィールド型粘度計
で、1%塩溶液粘度として測定した。その後それを80
メッシュの篩に移し、篩上に残ったゲル分を不溶解分と
してその重量を測定した。その結果を表2に示した。
【0047】以下、同様にして重合溶液のpHを4.
0,3.0,2.5,2.0,1.8となるように98
%硫酸をそれぞれ0.35,0.53,0.70,0.
90,1.4ml添加したものについて、その溶液の安
定性及び重合体の性能評価を行った。結果を夫々表1及
び表2に示す。
0,3.0,2.5,2.0,1.8となるように98
%硫酸をそれぞれ0.35,0.53,0.70,0.
90,1.4ml添加したものについて、その溶液の安
定性及び重合体の性能評価を行った。結果を夫々表1及
び表2に示す。
【0048】
【表1】
【0049】
【表2】
【0050】実施例2 重合溶液として下記の成分及び割合からなるカチオンモ
ノマー水溶液(I)とアニオンモノマー水溶液(II)とを
調整した。 A:カチオンモノマー水溶液(I) (a)メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩80% 水溶液 2000g (b)ベンゾインエチルエーテルの10%メトキシエトキシエタノール 溶液 4ml (c)エチレンジアミンテトラ酢酸2ナトリウム塩5%水溶液 4ml (d)ポリエチレングリコール#6000 8g B:アニオンモノマー水溶液(II) アクリル酸50%水溶液 64g
ノマー水溶液(I)とアニオンモノマー水溶液(II)とを
調整した。 A:カチオンモノマー水溶液(I) (a)メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩80% 水溶液 2000g (b)ベンゾインエチルエーテルの10%メトキシエトキシエタノール 溶液 4ml (c)エチレンジアミンテトラ酢酸2ナトリウム塩5%水溶液 4ml (d)ポリエチレングリコール#6000 8g B:アニオンモノマー水溶液(II) アクリル酸50%水溶液 64g
【0051】上記カチオンモノマー水溶液(I)を夫々
7個の褐色の2000mlのガラス製の容器に入れ、3
0℃で溶液1リットル当り5リットル/分の量の窒素ガ
スを吹き込み、溶液中の溶存酸素量が夫々2.0,1.
5,1.0,0.7,0.5,0.2(ppm)となる
ように脱酸素を行う。一方、上記アニオンモノマー水溶
液(II)を夫々7個のガラス製の200ml容器に入れ、
重合溶液のpHが夫々2.0となるように1.4mlの
98%硫酸を添加する。次いで実施例1と同様に重合を
行った。但し、重合時の容器の下方より噴射する水の温
度を30℃とし、また初期の照射強度を8W/m2 と
し、重合容器の内部温度がピーク(105℃)に達した
後、10分間保持し、その後50W/m2 10分間照射
し重合を完了した。実施例1と同様に粗砕、乾燥、粉
砕、篩別して評価した。結果を表4に示す。また重合溶
液の安定性を表3に示す。
7個の褐色の2000mlのガラス製の容器に入れ、3
0℃で溶液1リットル当り5リットル/分の量の窒素ガ
スを吹き込み、溶液中の溶存酸素量が夫々2.0,1.
5,1.0,0.7,0.5,0.2(ppm)となる
ように脱酸素を行う。一方、上記アニオンモノマー水溶
液(II)を夫々7個のガラス製の200ml容器に入れ、
重合溶液のpHが夫々2.0となるように1.4mlの
98%硫酸を添加する。次いで実施例1と同様に重合を
行った。但し、重合時の容器の下方より噴射する水の温
度を30℃とし、また初期の照射強度を8W/m2 と
し、重合容器の内部温度がピーク(105℃)に達した
後、10分間保持し、その後50W/m2 10分間照射
し重合を完了した。実施例1と同様に粗砕、乾燥、粉
砕、篩別して評価した。結果を表4に示す。また重合溶
液の安定性を表3に示す。
【0052】
【表3】
【0053】
【表4】
【0054】実施例3 次のモノマー溶液を調製する。 A:カチオンモノマー水溶液(I) (a)メタクリル酸ジメチルアミノエチル硫酸塩70%水溶液 1482g (b)アクリルアミド50%水溶液 518g (c)2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンの 10%メトキシエトキシエタノール溶液 2ml (d)エチレンジアミンテトラ酢酸2−ナトリウム塩5%水溶液4ml (e)亜リン酸10%水溶液 4ml (f)ハイアミン 5ml B:アニオンモノマー水溶液(II) (g)アクリル酸50%水溶性液 207g
【0055】上記カチオンモノマー水溶液(I)を30
℃に加温し、6等分する。この時のpHは5.26であ
った。その6等分したものに夫々5%苛性ソーダ0.2
1ml,10%硫酸0.12ml,10%硫酸0.34
ml,25%硫酸0.20ml,25%硫酸0.48m
lおよび25%硫酸0.88mlを添加して、pHが夫
々6.0,5.0,4.0,3.0,2.5,2.0の
ものを得る。これらのpH値を持つ溶液に実施例1と同
様に窒素ガスを吹き込み、各溶液中の溶存酸素量を0.
5ppmにし、密栓して30℃の恒温水槽中に浸漬して
安定性を検討した。結果を表5に示す。
℃に加温し、6等分する。この時のpHは5.26であ
った。その6等分したものに夫々5%苛性ソーダ0.2
1ml,10%硫酸0.12ml,10%硫酸0.34
ml,25%硫酸0.20ml,25%硫酸0.48m
lおよび25%硫酸0.88mlを添加して、pHが夫
々6.0,5.0,4.0,3.0,2.5,2.0の
ものを得る。これらのpH値を持つ溶液に実施例1と同
様に窒素ガスを吹き込み、各溶液中の溶存酸素量を0.
5ppmにし、密栓して30℃の恒温水槽中に浸漬して
安定性を検討した。結果を表5に示す。
【0056】
【表5】
【0057】一方、上記組成のカチオンモノマー水溶液
[I]を30℃にして実施例1と同様に窒素ガスを吹き
込み溶存酸素量を0.5ppmに調製する。また、上記
組成のアニオンモノマー水溶液[II]に、重合溶液のpH
が2.0となるように98%硫酸1.2mlを添加す
る。溶液温度を30℃にして、窒素ガスを吹き込み溶存
酸素量を2.0ppmにする。
[I]を30℃にして実施例1と同様に窒素ガスを吹き
込み溶存酸素量を0.5ppmに調製する。また、上記
組成のアニオンモノマー水溶液[II]に、重合溶液のpH
が2.0となるように98%硫酸1.2mlを添加す
る。溶液温度を30℃にして、窒素ガスを吹き込み溶存
酸素量を2.0ppmにする。
【0058】次いで、両端に高さ20mmの堰を有し、
堰と堰との間隔が200mm、有効ベルト長が1200
mmのステンレス製のエンドレスベルトの表面に厚さ1
0μのポリエチレンテレフタレートフィルムを連続的に
供給し、このフィルム上に上記カチオンモノマー水溶液
[I]を350ml/分、アニオンモノマー水溶液を5
0ml/分の割合となるように連続的に供給して混合し
た重合溶液を、窒素雰囲気下に注ぎ、その上に厚さ10
μポリエチレンテレフタレートフィルムに4μのポリ塩
化ビニリデンが塗布されているフィルムを連続的に供給
して覆った。ベルトの速度は100mm/分とした。
堰と堰との間隔が200mm、有効ベルト長が1200
mmのステンレス製のエンドレスベルトの表面に厚さ1
0μのポリエチレンテレフタレートフィルムを連続的に
供給し、このフィルム上に上記カチオンモノマー水溶液
[I]を350ml/分、アニオンモノマー水溶液を5
0ml/分の割合となるように連続的に供給して混合し
た重合溶液を、窒素雰囲気下に注ぎ、その上に厚さ10
μポリエチレンテレフタレートフィルムに4μのポリ塩
化ビニリデンが塗布されているフィルムを連続的に供給
して覆った。ベルトの速度は100mm/分とした。
【0059】上方より蛍光ケミカルランプ(三菱電機
(株)製)を次の条件となるように照度を設定して照射
した。重合溶液注入側よりベルト長0〜200mm間:
5W/m2 ,モノマー溶液注入側よりベルト長200〜
1000mm間:1W/m2 ,モノマー溶液注入側より
ベルト長1000〜1200mm間:50W/m2 。な
お、上記の照射においてベルト長200mmの出口にお
けるフィルムの表面温度の上昇が5〜10℃となるよう
に照射強度の調整を行った。定常状態になった時点での
ベルト長中間部での表面温度は70〜75℃であった。
(株)製)を次の条件となるように照度を設定して照射
した。重合溶液注入側よりベルト長0〜200mm間:
5W/m2 ,モノマー溶液注入側よりベルト長200〜
1000mm間:1W/m2 ,モノマー溶液注入側より
ベルト長1000〜1200mm間:50W/m2 。な
お、上記の照射においてベルト長200mmの出口にお
けるフィルムの表面温度の上昇が5〜10℃となるよう
に照射強度の調整を行った。定常状態になった時点での
ベルト長中間部での表面温度は70〜75℃であった。
【0060】光重合機より取り出されたほぼ20mm厚
のシート状のゲル状重合体をフィルムから剥離した後、
切断し、以下実施例1と同様に粗砕、乾燥、粉砕、篩別
した。得られた重合体の1%塩水溶液粘度は260mP
a・sであり、また不溶解ゲル分は2.2gと少量であ
った。
のシート状のゲル状重合体をフィルムから剥離した後、
切断し、以下実施例1と同様に粗砕、乾燥、粉砕、篩別
した。得られた重合体の1%塩水溶液粘度は260mP
a・sであり、また不溶解ゲル分は2.2gと少量であ
った。
【0061】実施例4 モノマー水溶液として下記のものを使用した。 A:カチオンモノマー水溶液[I] (a)アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド塩 70%水溶液 714g (b)アクリルアミド50%水溶液 1000g (c)2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンの 10%メトキシエトキシエタノール溶液 2ml (d)エチレンジアミンテトラ酢酸−2−ナトリウム塩5%水溶液 4ml (e)亜リン酸10%水溶液 4ml (f)ハイアミン 5ml (g)水 130g B:アニオンモノマー水溶液 (h)アクリル酸50%水溶液
【0062】上記カチオンモノマー水溶液(I)に窒素
ガスを吹き込み、溶存酸素量を0.6ppmにする。p
Hは6.5であった。次いで、カチオンモノマー(アク
リルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド
塩)/アニオンモノマー(アクリル酸)の重量比及び重
合溶液のpHが表6になるように、上記のカチオン系モ
ノマー水溶液(I)とpH調整用の硫酸を含むアニオン
モノマー水溶液(II)とを混合し、実施例1と同様に重合
する。ただし、ケミカルランプの照射強度は2.0W/
m2 とし、ピーク温度(75℃)を示した10分後に、
さらに10分間50W/m2 の強度で照射した。得られ
た重合体の性能を表6に示す。
ガスを吹き込み、溶存酸素量を0.6ppmにする。p
Hは6.5であった。次いで、カチオンモノマー(アク
リルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド
塩)/アニオンモノマー(アクリル酸)の重量比及び重
合溶液のpHが表6になるように、上記のカチオン系モ
ノマー水溶液(I)とpH調整用の硫酸を含むアニオン
モノマー水溶液(II)とを混合し、実施例1と同様に重合
する。ただし、ケミカルランプの照射強度は2.0W/
m2 とし、ピーク温度(75℃)を示した10分後に、
さらに10分間50W/m2 の強度で照射した。得られ
た重合体の性能を表6に示す。
【0063】
【表6】
【0064】実施例5 実施例3で得られた重合体の0.2%水溶液を用いて、
その性能を食品製造工程の汚泥により評価した。評価に
用いた汚泥の分析値は表7の通りである。
その性能を食品製造工程の汚泥により評価した。評価に
用いた汚泥の分析値は表7の通りである。
【0065】
【表7】
【0066】5リットルの容器に、4リットルの上記汚
泥を採り、蒸発残留分に対しポリ塩化アルミニウムが1
0%、重合体が1.10%となるように加え、撹拌機で
1分間撹拌した。ベルト巾20cm、濾過部60cm、
ロールとの接触長30cmの小型ベルトプレス脱水機
を、ベルト速度30cm/分、ベルト部での圧力が1k
g/cm2となるように設定した。撹拌の終了した汚泥
を1リットル/分の速度で脱水機に供給した。脱水を終
了したケーキを採取し、含水率を測定した。含水率は8
2.0%であった。脱水前のフロック強度は大きく、し
まっており、ケーキも固く優れていた。
泥を採り、蒸発残留分に対しポリ塩化アルミニウムが1
0%、重合体が1.10%となるように加え、撹拌機で
1分間撹拌した。ベルト巾20cm、濾過部60cm、
ロールとの接触長30cmの小型ベルトプレス脱水機
を、ベルト速度30cm/分、ベルト部での圧力が1k
g/cm2となるように設定した。撹拌の終了した汚泥
を1リットル/分の速度で脱水機に供給した。脱水を終
了したケーキを採取し、含水率を測定した。含水率は8
2.0%であった。脱水前のフロック強度は大きく、し
まっており、ケーキも固く優れていた。
【0067】
【発明の効果】本発明は、重合容器において深さ50m
m以下のモノマー溶液が、光強度と冷却により重合中の
温度が制御されて両性水溶性高分子化合物が得られる。
本発明において使用できるモノマーの濃度は、重合完了
時のゲル性状が保たれる一般的濃度として15%以上な
ら、モノマーが水溶液として保たれる濃度まで用いられ
る。高濃度側は市販品モノマーを未希釈で用いてもよ
く、場合によっては、結晶モノマーを加えて90%程度
までの高濃度として製造できる。更に、本発明によれ
ば、重合中の温度が制御され、また高濃度で、重合され
るため得られた両性高分子化合物の分子量を高くするこ
とができ、分子量分布もより狭くすることが可能で、性
能が向上する。また、高濃度のため、乾燥負荷は著しく
軽減され生産性が向上し、生産コスト低減に寄与するこ
と大である。
m以下のモノマー溶液が、光強度と冷却により重合中の
温度が制御されて両性水溶性高分子化合物が得られる。
本発明において使用できるモノマーの濃度は、重合完了
時のゲル性状が保たれる一般的濃度として15%以上な
ら、モノマーが水溶液として保たれる濃度まで用いられ
る。高濃度側は市販品モノマーを未希釈で用いてもよ
く、場合によっては、結晶モノマーを加えて90%程度
までの高濃度として製造できる。更に、本発明によれ
ば、重合中の温度が制御され、また高濃度で、重合され
るため得られた両性高分子化合物の分子量を高くするこ
とができ、分子量分布もより狭くすることが可能で、性
能が向上する。また、高濃度のため、乾燥負荷は著しく
軽減され生産性が向上し、生産コスト低減に寄与するこ
と大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 220/06 MLU 7242−4J 220/34 MMR 220/56 MNC 220/60 MNH
Claims (5)
- 【請求項1】 水溶性カチオンモノマー、光重合開始剤
からなる水溶液をpH4.5〜7.0に調整し、溶存酸
素量を制御した水溶液(I)と、水溶性アニオンモノマ
ーと該水溶液(I)を混合したときpHが4.0〜1.
8となる量の酸を含み、溶存酸素量を制御した水溶液(I
I)を混合し、直ちに重合容器に供給し光を照射して重合
を行うことを特徴とする両性水溶性高分子化合物の製造
方法。 - 【請求項2】 水溶性カチオンモノマーとして次の一般
式で表わされる化合物の少なくとも1種を用いることを
特徴とする請求項1の製造方法。 【化1】 - 【請求項3】 水溶性アニオンモノマーとして次の一般
式で表わされる化合物の少なくとも1種を用いる請求項
1の製造方法。 【化2】 【化3】 - 【請求項4】 水溶液(II)の水溶性アニオンモノマーを
水溶液(I)の水溶性カチオンモノマーに対して0.5
〜35重量部の比率で混合することを特徴とする請求項
1の製造方法。 - 【請求項5】 水溶液(I)、水溶液(II)の溶存酸素量
を制御するに当たり、水溶液(II)の溶存酸素量を2pp
m以上に保ち、水溶液(I)と水溶液(II)を混合した直
後の水溶液の溶存酸素量が1.0ppm以下になるよう
に水溶液(I)及び水溶液(II)それぞれの溶存酸素量を
調整することを特徴とする請求項1の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5131026A JPH06322010A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 両性水溶性高分子化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5131026A JPH06322010A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 両性水溶性高分子化合物の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06322010A true JPH06322010A (ja) | 1994-11-22 |
Family
ID=15048280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5131026A Pending JPH06322010A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 両性水溶性高分子化合物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06322010A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09174100A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-07-08 | Hymo Corp | 有機汚泥の脱水剤およびその製造方法 |
JP2002347046A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | シート状重合体の製造装置および製造方法 |
JP2004321898A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | ドープおよびその製造方法、塗布物 |
CN104448128A (zh) * | 2013-09-24 | 2015-03-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 适用于高温高盐苛刻油藏的聚合物流度控制剂及其制备方法 |
CN104448133A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-25 | 湖南科技大学 | 一种阳离子聚丙烯酰胺的制备方法及应用 |
CN105542073A (zh) * | 2015-07-14 | 2016-05-04 | 孟红琳 | 一种用于聚合物驱采油的聚丙烯酰胺的制备方法 |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP5131026A patent/JPH06322010A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09174100A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-07-08 | Hymo Corp | 有機汚泥の脱水剤およびその製造方法 |
JP2002347046A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | シート状重合体の製造装置および製造方法 |
JP2004321898A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | ドープおよびその製造方法、塗布物 |
CN104448128A (zh) * | 2013-09-24 | 2015-03-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 适用于高温高盐苛刻油藏的聚合物流度控制剂及其制备方法 |
CN104448133A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-25 | 湖南科技大学 | 一种阳离子聚丙烯酰胺的制备方法及应用 |
CN105542073A (zh) * | 2015-07-14 | 2016-05-04 | 孟红琳 | 一种用于聚合物驱采油的聚丙烯酰胺的制备方法 |
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