JPH10120735A - 水溶性カチオンポリマー水系分散液の製造方法 - Google Patents
水溶性カチオンポリマー水系分散液の製造方法Info
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- JPH10120735A JPH10120735A JP8297739A JP29773996A JPH10120735A JP H10120735 A JPH10120735 A JP H10120735A JP 8297739 A JP8297739 A JP 8297739A JP 29773996 A JP29773996 A JP 29773996A JP H10120735 A JPH10120735 A JP H10120735A
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- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高濃度であっても低粘度を保ち、自動化、省力
化の点で取り扱い性に優れ、経時安定性が良好な、水溶
性カチオンポリマー水系分散液の製造方法を提供する。 【解決手段】一般式［１］で表されるメタクリレート系
又はメタクリルアミド系モノマー５〜６０モル％と一般
式［２］で表されるアクリルアミド系モノマー４０〜９
５モル％を、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム
塩１０〜４０重量％を含む水溶液中にて撹拌下に共重合
する、あるいは、一般式［１］で表されるモノマー５〜
６０モル％と一般式［２］で表されるモノマー４０〜９
５モル％を水溶液中で共重合したのち、得られた共重合
体の水溶液に、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウ
ム塩を、塩の濃度が塩と水の合計量の１０〜４０重量％
となるよう添加することを特徴とする水溶性カチオンポ
リマー水系分散液の製造方法。 【化１】
化の点で取り扱い性に優れ、経時安定性が良好な、水溶
性カチオンポリマー水系分散液の製造方法を提供する。 【解決手段】一般式［１］で表されるメタクリレート系
又はメタクリルアミド系モノマー５〜６０モル％と一般
式［２］で表されるアクリルアミド系モノマー４０〜９
５モル％を、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム
塩１０〜４０重量％を含む水溶液中にて撹拌下に共重合
する、あるいは、一般式［１］で表されるモノマー５〜
６０モル％と一般式［２］で表されるモノマー４０〜９
５モル％を水溶液中で共重合したのち、得られた共重合
体の水溶液に、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウ
ム塩を、塩の濃度が塩と水の合計量の１０〜４０重量％
となるよう添加することを特徴とする水溶性カチオンポ
リマー水系分散液の製造方法。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水溶性カチオンポ
リマー水系分散液の製造方法に関する。さらに詳しく
は、本発明は、排水処理用の凝集剤、汚泥の脱水剤、製
紙工程に用いる製紙用薬剤などとして優れた効果を示
す、粒子の沈殿がなく、低粘度で取り扱いやすく、経時
安定性に優れたカチオンポリマー水系分散液の製造方法
に関する。
リマー水系分散液の製造方法に関する。さらに詳しく
は、本発明は、排水処理用の凝集剤、汚泥の脱水剤、製
紙工程に用いる製紙用薬剤などとして優れた効果を示
す、粒子の沈殿がなく、低粘度で取り扱いやすく、経時
安定性に優れたカチオンポリマー水系分散液の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、汚泥脱水剤などに使用される
カチオンポリマーは、主として粉末の形態で商品化さ
れ、取り扱われてきた。しかし、粉末状のポリマーは取
り扱いに際して粉塵が発生するため作業の安全性に問題
があり、また使用形態である水溶液とするための溶解作
業に時間と手間がかかるなどの問題がある。そのため、
カチオンポリマーの液状品が要求され、種々の製品が提
案されている。例えば、特開昭５４−１０２３８８号公
報には、アンモニウム基を有するアクリル系モノマーの
水溶液をｎ−ヘキサンなどの疎水性有機溶剤中で乳化重
合して得られる油中水型エマルションが提案されてい
る。また、特開平２−２２２４０４号公報には、Ｎ−ビ
ニルアミドを水及び高沸点の炭化水素混合物などの混合
溶剤中で乳化重合し、さらにＮ−ビニルアミド単位を加
水分解してＮ−ビニルアミン単位とした油中水型エマル
ションが提案されている。しかし、このような油中水型
エマルションは、重量として約半量が油であり、かかる
油中水系エマルションを使用すると、油による大気汚
染、水質汚濁などの二次的な環境破壊を惹起するおそれ
がある。油を使用しないカチオンポリマー水系分散液の
製造方法として、特開平２−１０５８０９号公報には、
ベンジルアンモニウム基を有するアクリル系モノマー
を、多価アニオン塩水溶液中で重合するにあたり、多価
アニオン塩水溶液に不溶な水溶性カチオンポリマーと多
価アニオン塩水溶液に可溶な水溶性カチオンポリマーを
共存させる方法が提案されている。しかし、このような
方法は、分散剤として２種類の水溶性カチオンポリマー
を用いるため、製造工程が複雑となるという問題があ
る。また、ベンジルアンモニウム系カチオン性モノマー
を含むポリマーは分子量が上がりにくく、カチオン当量
も上がらない。そのために、汚泥の凝集剤、脱水剤、紙
用の添加剤などの適用範囲が狭くなる。特公平６−７２
１７０号公報には、無機酸の塩及び／又はアンモニウム
塩の水溶液中で、重合体を析出させながらアクリルアミ
ド系モノマーを主体とする水溶性単量体を重合するにあ
たり、該塩水溶液に可溶な高分子電解質を共存させる易
流動性の水溶性重合体分散液の製造方法が提案されてい
る。しかし、このような製造方法においては、安定な水
系分散液を形成するに適した高分子電解質を別途に準備
する必要があり、製造工程が複雑になるという問題があ
る。
カチオンポリマーは、主として粉末の形態で商品化さ
れ、取り扱われてきた。しかし、粉末状のポリマーは取
り扱いに際して粉塵が発生するため作業の安全性に問題
があり、また使用形態である水溶液とするための溶解作
業に時間と手間がかかるなどの問題がある。そのため、
カチオンポリマーの液状品が要求され、種々の製品が提
案されている。例えば、特開昭５４−１０２３８８号公
報には、アンモニウム基を有するアクリル系モノマーの
水溶液をｎ−ヘキサンなどの疎水性有機溶剤中で乳化重
合して得られる油中水型エマルションが提案されてい
る。また、特開平２−２２２４０４号公報には、Ｎ−ビ
ニルアミドを水及び高沸点の炭化水素混合物などの混合
溶剤中で乳化重合し、さらにＮ−ビニルアミド単位を加
水分解してＮ−ビニルアミン単位とした油中水型エマル
ションが提案されている。しかし、このような油中水型
エマルションは、重量として約半量が油であり、かかる
油中水系エマルションを使用すると、油による大気汚
染、水質汚濁などの二次的な環境破壊を惹起するおそれ
がある。油を使用しないカチオンポリマー水系分散液の
製造方法として、特開平２−１０５８０９号公報には、
ベンジルアンモニウム基を有するアクリル系モノマー
を、多価アニオン塩水溶液中で重合するにあたり、多価
アニオン塩水溶液に不溶な水溶性カチオンポリマーと多
価アニオン塩水溶液に可溶な水溶性カチオンポリマーを
共存させる方法が提案されている。しかし、このような
方法は、分散剤として２種類の水溶性カチオンポリマー
を用いるため、製造工程が複雑となるという問題があ
る。また、ベンジルアンモニウム系カチオン性モノマー
を含むポリマーは分子量が上がりにくく、カチオン当量
も上がらない。そのために、汚泥の凝集剤、脱水剤、紙
用の添加剤などの適用範囲が狭くなる。特公平６−７２
１７０号公報には、無機酸の塩及び／又はアンモニウム
塩の水溶液中で、重合体を析出させながらアクリルアミ
ド系モノマーを主体とする水溶性単量体を重合するにあ
たり、該塩水溶液に可溶な高分子電解質を共存させる易
流動性の水溶性重合体分散液の製造方法が提案されてい
る。しかし、このような製造方法においては、安定な水
系分散液を形成するに適した高分子電解質を別途に準備
する必要があり、製造工程が複雑になるという問題があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高濃度であ
っても低粘度を保ち、自動化、省力化の点で取り扱い性
に優れ、経時安定性が良好な、水溶性カチオンポリマー
水系分散液の製造方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。
っても低粘度を保ち、自動化、省力化の点で取り扱い性
に優れ、経時安定性が良好な、水溶性カチオンポリマー
水系分散液の製造方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アンモニウム基を
有するメタクリレート系又はメタクリルアミド系モノマ
ーとアクリルアミド系モノマーを、無機酸の塩を含む水
溶液中で共重合することにより、あるいは、水溶液中で
共重合したのち得られたポリマー水溶液に無機酸の塩を
添加することにより、安定な水溶性カチオンポリマー水
系分散液が得られることを見いだし、この知見に基づい
て本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
（１）一般式［１］で表されるモノマー５〜６０モル％
と一般式［２］で表されるモノマー４０〜９５モル％
を、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩１０〜
４０重量％を含む水溶液中にて、撹拌下に共重合するこ
とを特徴とする水溶性カチオンポリマー水系分散液の製
造方法、
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アンモニウム基を
有するメタクリレート系又はメタクリルアミド系モノマ
ーとアクリルアミド系モノマーを、無機酸の塩を含む水
溶液中で共重合することにより、あるいは、水溶液中で
共重合したのち得られたポリマー水溶液に無機酸の塩を
添加することにより、安定な水溶性カチオンポリマー水
系分散液が得られることを見いだし、この知見に基づい
て本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
（１）一般式［１］で表されるモノマー５〜６０モル％
と一般式［２］で表されるモノマー４０〜９５モル％
を、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩１０〜
４０重量％を含む水溶液中にて、撹拌下に共重合するこ
とを特徴とする水溶性カチオンポリマー水系分散液の製
造方法、
【化５】 （ただし、式中、Ｒ1及びＲ2は炭素数１〜３のアルキル
基であり、Ｒ3は水素又は炭素数１〜３のアルキル基で
あり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２〜４のア
ルキレン基又は２−ヒドロキシ−１,３−プロピレン基
であり、Ｘ-はアニオン性対イオンである。）
基であり、Ｒ3は水素又は炭素数１〜３のアルキル基で
あり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２〜４のア
ルキレン基又は２−ヒドロキシ−１,３−プロピレン基
であり、Ｘ-はアニオン性対イオンである。）
【化６】 （ただし、式中、Ｒ4及びＲ5は水素又は炭素数１〜３の
アルキル基である。）、及び、（２）一般式［１］で表
されるモノマー５〜６０モル％と一般式［２］で表され
るモノマー４０〜９５モル％を水溶液中で共重合したの
ち、得られたポリマーの水溶液に、無機酸のアルカリ金
属塩又はアンモニウム塩を、塩の濃度が塩と水の合計量
の１０〜４０重量％となるよう添加することを特徴とす
る水溶性カチオンポリマー水系分散液の製造方法、
アルキル基である。）、及び、（２）一般式［１］で表
されるモノマー５〜６０モル％と一般式［２］で表され
るモノマー４０〜９５モル％を水溶液中で共重合したの
ち、得られたポリマーの水溶液に、無機酸のアルカリ金
属塩又はアンモニウム塩を、塩の濃度が塩と水の合計量
の１０〜４０重量％となるよう添加することを特徴とす
る水溶性カチオンポリマー水系分散液の製造方法、
【化７】 （ただし、式中、Ｒ1及びＲ2は炭素数１〜３のアルキル
基であり、Ｒ3は水素又は炭素数１〜３のアルキル基で
あり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２〜４のア
ルキレン基又は２−ヒドロキシ−１,３−プロピレン基
であり、Ｘ-はアニオン性対イオンである。）
基であり、Ｒ3は水素又は炭素数１〜３のアルキル基で
あり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２〜４のア
ルキレン基又は２−ヒドロキシ−１,３−プロピレン基
であり、Ｘ-はアニオン性対イオンである。）
【化８】 （ただし、式中、Ｒ4及びＲ5は水素又は炭素数１〜３の
アルキル基である。）、を提供するものである。さら
に、本発明の好ましい態様として、（３）一般式［２］
で表されるモノマーが、アクリルアミドである第(１)項
又は第(２)項記載の水溶性カチオンポリマー水系分散液
の製造方法、を挙げることができる。
アルキル基である。）、を提供するものである。さら
に、本発明の好ましい態様として、（３）一般式［２］
で表されるモノマーが、アクリルアミドである第(１)項
又は第(２)項記載の水溶性カチオンポリマー水系分散液
の製造方法、を挙げることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明方法においては、一般式
［１］で表されるアンモニウム基を有するメタクリレー
ト系モノマー又はメタクリルアミド系モノマー５〜６０
モル％と、一般式［２］で表されるアクリルアミド系モ
ノマー４０〜９５モル％を共重合する。本発明方法にお
いては、必要に応じて、さらに一般式［１］で表される
モノマー及び一般式［２］で表されるモノマーと共重合
可能な他のモノマーを共重合することができる。
［１］で表されるアンモニウム基を有するメタクリレー
ト系モノマー又はメタクリルアミド系モノマー５〜６０
モル％と、一般式［２］で表されるアクリルアミド系モ
ノマー４０〜９５モル％を共重合する。本発明方法にお
いては、必要に応じて、さらに一般式［１］で表される
モノマー及び一般式［２］で表されるモノマーと共重合
可能な他のモノマーを共重合することができる。
【化９】 一般式［１］において、Ｒ1及びＲ2は炭素数１〜３のア
ルキル基であり、Ｒ3は水素又は炭素数１〜３のアルキ
ル基であり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２〜
４のアルキレン基又は２−ヒドロキシ−１−プロピレン
基であり、Ｘ-はアニオン性対イオンである。Ｘ-で表さ
れるアニオン性対イオンとしては、例えば、Ｃｌ-、Ｂ
ｒ-、ＨＳＯ4 -、ＮＯ3 -、ＣＨ3ＣＯＯ-などを挙げるこ
とができる。一般式［１］で表されるアンモニウム基を
有するメタクリレート系モノマー及びメタクリルアミド
系モノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチルメ
タクリレートの塩化メチル四級化物、ジメチルアミノエ
チルメタクリレートの塩酸塩、ジメチルアミノエチルメ
タクリレートの硫酸塩、ジメチルアミノエチルメタクリ
ルアミドの塩化メチル四級化物、ジメチルアミノエチル
メタクリルアミドの塩酸塩、ジメチルアミノエチルメタ
クリルアミドの硫酸塩などを挙げることができる。本発
明方法においては、一般式［１］で表されるモノマー５
〜６０モル％を共重合する。一般式［１］で表されるモ
ノマーが５モル％未満であると、水系分散液中のポリマ
ー粒子が安定化せず、ポリマー粒子同士が吸着して粒径
の大きい粒子となって沈殿するおそれがある。一般式
［１］で表されるモノマーが６０モル％を超えると、カ
チオンポリマーが無機酸の塩によって塩析されにくく、
カチオンポリマー水系分散液の粘度が十分低下しないお
それがある。
ルキル基であり、Ｒ3は水素又は炭素数１〜３のアルキ
ル基であり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２〜
４のアルキレン基又は２−ヒドロキシ−１−プロピレン
基であり、Ｘ-はアニオン性対イオンである。Ｘ-で表さ
れるアニオン性対イオンとしては、例えば、Ｃｌ-、Ｂ
ｒ-、ＨＳＯ4 -、ＮＯ3 -、ＣＨ3ＣＯＯ-などを挙げるこ
とができる。一般式［１］で表されるアンモニウム基を
有するメタクリレート系モノマー及びメタクリルアミド
系モノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチルメ
タクリレートの塩化メチル四級化物、ジメチルアミノエ
チルメタクリレートの塩酸塩、ジメチルアミノエチルメ
タクリレートの硫酸塩、ジメチルアミノエチルメタクリ
ルアミドの塩化メチル四級化物、ジメチルアミノエチル
メタクリルアミドの塩酸塩、ジメチルアミノエチルメタ
クリルアミドの硫酸塩などを挙げることができる。本発
明方法においては、一般式［１］で表されるモノマー５
〜６０モル％を共重合する。一般式［１］で表されるモ
ノマーが５モル％未満であると、水系分散液中のポリマ
ー粒子が安定化せず、ポリマー粒子同士が吸着して粒径
の大きい粒子となって沈殿するおそれがある。一般式
［１］で表されるモノマーが６０モル％を超えると、カ
チオンポリマーが無機酸の塩によって塩析されにくく、
カチオンポリマー水系分散液の粘度が十分低下しないお
それがある。
【０００６】一般式［２］において、Ｒ4及びＲ5は水素
又は炭素数１〜３のアルキル基である。一般式［２］で
表されるモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、
Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピ
ルアクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド、
Ｎ,Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジ−ｎ−プロ
ピルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリル
アミドなどを挙げることができる。本発明方法において
は、一般式［２］で表されるモノマー４０〜９５モル％
を共重合する。一般式［２］で表されるモノマーが４０
モル％未満であっても、一般式［２］で表されるモノマ
ーが９５モル％を超えても、析出粒子の安定性が損なわ
れるおそれがある。本発明方法においては、一般式
［１］で表されるモノマー及び一般式［２］で表される
モノマーの他に、必要に応じて、これらのモノマーと共
重合可能な他のモノマーを共重合することができる。こ
のような共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、
メタクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−
エチルメタクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルメタクリル
アミド、Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド、Ｎ,Ｎ−
ジメチルメタクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジエチルメタクリ
ルアミド、Ｎ,Ｎ−ジ−ｎ−プロピルメタクリルアミ
ド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルメタクリルアミド、スチレ
ン、メチル(メタ)アクリレート、酢酸ビニル、アクリロ
ニトリルなどのノニオン性モノマー、(メタ)アクリル酸
のアルカリ金属塩、ビニルスルホン酸、２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホ
ン酸などのスルホン酸基を有するモノマー又はそれらの
アルカリ金属塩などのアニオン性モノマーなどを挙げる
ことができる。本発明方法においては、一般式［１］で
表されるモノマー、一般式［２］で表されるモノマー及
びこれらのモノマーと共重合可能な他のモノマーは、そ
れぞれ１種類のみとすることができ、あるいは、２種類
以上とすることができる。
又は炭素数１〜３のアルキル基である。一般式［２］で
表されるモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、
Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピ
ルアクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド、
Ｎ,Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジ−ｎ−プロ
ピルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリル
アミドなどを挙げることができる。本発明方法において
は、一般式［２］で表されるモノマー４０〜９５モル％
を共重合する。一般式［２］で表されるモノマーが４０
モル％未満であっても、一般式［２］で表されるモノマ
ーが９５モル％を超えても、析出粒子の安定性が損なわ
れるおそれがある。本発明方法においては、一般式
［１］で表されるモノマー及び一般式［２］で表される
モノマーの他に、必要に応じて、これらのモノマーと共
重合可能な他のモノマーを共重合することができる。こ
のような共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、
メタクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−
エチルメタクリルアミド、Ｎ−ｎ−プロピルメタクリル
アミド、Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド、Ｎ,Ｎ−
ジメチルメタクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジエチルメタクリ
ルアミド、Ｎ,Ｎ−ジ−ｎ−プロピルメタクリルアミ
ド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルメタクリルアミド、スチレ
ン、メチル(メタ)アクリレート、酢酸ビニル、アクリロ
ニトリルなどのノニオン性モノマー、(メタ)アクリル酸
のアルカリ金属塩、ビニルスルホン酸、２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホ
ン酸などのスルホン酸基を有するモノマー又はそれらの
アルカリ金属塩などのアニオン性モノマーなどを挙げる
ことができる。本発明方法においては、一般式［１］で
表されるモノマー、一般式［２］で表されるモノマー及
びこれらのモノマーと共重合可能な他のモノマーは、そ
れぞれ１種類のみとすることができ、あるいは、２種類
以上とすることができる。
【０００７】本発明方法においては、水溶性カチオンポ
リマー水系分散液中のカチオンポリマーの含有量が１０
〜３０重量％であることが好ましい。カチオンポリマー
の含有量が１０重量％未満であると、水系分散液中のカ
チオンポリマーの濃度が低く、所要量のカチオンポリマ
ーを得るために必要な水系分散液の量が多くなる。カチ
オンポリマーの含有量が３０重量％を超えると、水系分
散液中のカチオンポリマーの粒子が凝集しやすく、水系
分散液の安定性が低下するおそれがある。本発明方法の
一態様においては、一般式［１］で表されるモノマー、
一般式［２］で表されるモノマー及び必要に応じて用い
られる共重合可能な他のモノマーを、無機酸のアルカリ
金属塩又はアンモニウム塩１０〜４０重量％を含む水溶
液中にて共重合する。無機酸の塩の濃度は、重合系中に
存在する無機酸の塩の量を、重合系中に存在する無機酸
の塩と水との合計量で除すことにより求められる。純水
に所望量の各モノマー及び無機酸の塩を添加し、雰囲気
を不活性ガスで置換したのち重合温度まで昇温し、重合
開始剤を添加して、撹拌下に加熱を続けることにより重
合を進めることができる。重合の進行に伴い、生成した
カチオンポリマーは共存する無機酸のアルカリ金属塩又
はアンモニウム塩により塩析されて微細な粒子となって
析出し、安定なカチオンポリマー水系分散液が得られ
る。重合開始剤としては、水溶性のラジカル重合開始剤
であれば特に制限なく使用することができ、このような
重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過
硫酸カリウム、２,２'−アゾビス(２−アミジノプロパ
ン)二塩酸塩、４,４'−アゾビス(４−シアノ吉草酸)な
どを挙げることができる。これらの中で、アゾ系重合開
始剤を特に好適に使用することができる。
リマー水系分散液中のカチオンポリマーの含有量が１０
〜３０重量％であることが好ましい。カチオンポリマー
の含有量が１０重量％未満であると、水系分散液中のカ
チオンポリマーの濃度が低く、所要量のカチオンポリマ
ーを得るために必要な水系分散液の量が多くなる。カチ
オンポリマーの含有量が３０重量％を超えると、水系分
散液中のカチオンポリマーの粒子が凝集しやすく、水系
分散液の安定性が低下するおそれがある。本発明方法の
一態様においては、一般式［１］で表されるモノマー、
一般式［２］で表されるモノマー及び必要に応じて用い
られる共重合可能な他のモノマーを、無機酸のアルカリ
金属塩又はアンモニウム塩１０〜４０重量％を含む水溶
液中にて共重合する。無機酸の塩の濃度は、重合系中に
存在する無機酸の塩の量を、重合系中に存在する無機酸
の塩と水との合計量で除すことにより求められる。純水
に所望量の各モノマー及び無機酸の塩を添加し、雰囲気
を不活性ガスで置換したのち重合温度まで昇温し、重合
開始剤を添加して、撹拌下に加熱を続けることにより重
合を進めることができる。重合の進行に伴い、生成した
カチオンポリマーは共存する無機酸のアルカリ金属塩又
はアンモニウム塩により塩析されて微細な粒子となって
析出し、安定なカチオンポリマー水系分散液が得られ
る。重合開始剤としては、水溶性のラジカル重合開始剤
であれば特に制限なく使用することができ、このような
重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過
硫酸カリウム、２,２'−アゾビス(２−アミジノプロパ
ン)二塩酸塩、４,４'−アゾビス(４−シアノ吉草酸)な
どを挙げることができる。これらの中で、アゾ系重合開
始剤を特に好適に使用することができる。
【０００８】本発明の他の態様においては、水を媒体と
して、一般式［１］で表されるモノマー、一般式［２］
で表されるモノマー及び必要に応じて共重合可能な他の
モノマーを水溶液重合し、得られたカチオンポリマー水
溶液に無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩を添
加してカチオンポリマーを塩析する。水溶液重合は、純
水に所望量の各モノマーを添加し、雰囲気を不活性ガス
で置換したのち重合温度まで昇温し、重合開始剤を添加
して、撹拌下に加熱を続けることにより重合を進めるこ
とができる。重合開始剤としては、水溶性のラジカル重
合開始剤であれば特に制限なく使用することができ、こ
のような重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸カリウム、２,２'−アゾビス(２−アミジ
ノプロパン)二塩酸塩、４,４'−アゾビス(４−シアノ吉
草酸)などを挙げることができる。これらの中で、アゾ
系重合開始剤を特に好適に使用することができる。重合
終了後、得られたカチオンポリマー水溶液に無機酸のア
ルカリ金属塩又はアンモニウム塩を、塩の量が塩と水の
合計量の１０〜４０重量％となるよう添加することによ
り、カチオンポリマーは塩析されて微細な粒子となって
析出し、安定なカチオンポリマー水系分散液を得ること
ができる。あるいは、重合媒体としての水に無機酸のア
ルカリ金属塩又はアンモニウム塩を少量添加して共重合
を行い、カチオンポリマーの水溶液又はカチオンポリマ
ーの水系分散液を得たのちに、さらに無機酸のアルカリ
金属塩又はアンモニウム塩を添加して、より安定なカチ
オンポリマー水系分散液とすることができる。
して、一般式［１］で表されるモノマー、一般式［２］
で表されるモノマー及び必要に応じて共重合可能な他の
モノマーを水溶液重合し、得られたカチオンポリマー水
溶液に無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩を添
加してカチオンポリマーを塩析する。水溶液重合は、純
水に所望量の各モノマーを添加し、雰囲気を不活性ガス
で置換したのち重合温度まで昇温し、重合開始剤を添加
して、撹拌下に加熱を続けることにより重合を進めるこ
とができる。重合開始剤としては、水溶性のラジカル重
合開始剤であれば特に制限なく使用することができ、こ
のような重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸カリウム、２,２'−アゾビス(２−アミジ
ノプロパン)二塩酸塩、４,４'−アゾビス(４−シアノ吉
草酸)などを挙げることができる。これらの中で、アゾ
系重合開始剤を特に好適に使用することができる。重合
終了後、得られたカチオンポリマー水溶液に無機酸のア
ルカリ金属塩又はアンモニウム塩を、塩の量が塩と水の
合計量の１０〜４０重量％となるよう添加することによ
り、カチオンポリマーは塩析されて微細な粒子となって
析出し、安定なカチオンポリマー水系分散液を得ること
ができる。あるいは、重合媒体としての水に無機酸のア
ルカリ金属塩又はアンモニウム塩を少量添加して共重合
を行い、カチオンポリマーの水溶液又はカチオンポリマ
ーの水系分散液を得たのちに、さらに無機酸のアルカリ
金属塩又はアンモニウム塩を添加して、より安定なカチ
オンポリマー水系分散液とすることができる。
【０００９】本発明方法において使用する無機酸のアル
カリ金属塩又はアンモニウム塩は、所望の濃度までの水
溶性を有する塩であれば特に制限なく使用することがで
きる。このような無機酸のアルカリ金属塩及びアンモニ
ウム塩としては、例えば、硝酸ナトリウム、硝酸カリウ
ム、硝酸アンモニウムなどの硝酸塩、硫酸ナトリウム、
硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸水素ナトリウ
ム、硫酸水素カリウム、硫酸水素アンモニウムなどの硫
酸塩、リン酸カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸
二水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素二ナト
リウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸アンモニウム
などのリン酸塩、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化
アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化ア
ンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ
化アンモニウムなどのハロゲン化物などを挙げることが
できる。無機酸のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩
は、水媒体中においてカチオンポリマーを塩析し、安定
なカチオンポリマー水系分散液を形成する。本発明方法
においては、１種の無機酸の塩を単独で使用することが
でき、２種以上の無機酸の塩を混合して使用することが
できる。水への溶解度が比較的小さい無機酸の塩を使用
するときは、カチオン成分若しくはアニオン成分のいず
れか一方又は両方が異なる２種以上の無機酸の塩を併用
することにより、水系分散液中の無機酸の塩の濃度を高
めることができる。無機酸のアルカリ金属塩又はアンモ
ニウム塩の濃度が１０重量％未満であると、水系分散液
中のカチオンポリマーの塩析が起こりにくく、粘度低下
も起こりにくいおそれがある。粘度が低く、安定なカチ
オンポリマー水系分散液を得るためには、無機酸のアル
カリ金属塩又はアンモニウム塩の濃度が４０重量％あれ
ば十分であり、通常は４０重量％を超える無機酸の塩は
不要である。
カリ金属塩又はアンモニウム塩は、所望の濃度までの水
溶性を有する塩であれば特に制限なく使用することがで
きる。このような無機酸のアルカリ金属塩及びアンモニ
ウム塩としては、例えば、硝酸ナトリウム、硝酸カリウ
ム、硝酸アンモニウムなどの硝酸塩、硫酸ナトリウム、
硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸水素ナトリウ
ム、硫酸水素カリウム、硫酸水素アンモニウムなどの硫
酸塩、リン酸カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸
二水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素二ナト
リウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸アンモニウム
などのリン酸塩、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化
アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化ア
ンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ
化アンモニウムなどのハロゲン化物などを挙げることが
できる。無機酸のアルカリ金属塩及びアンモニウム塩
は、水媒体中においてカチオンポリマーを塩析し、安定
なカチオンポリマー水系分散液を形成する。本発明方法
においては、１種の無機酸の塩を単独で使用することが
でき、２種以上の無機酸の塩を混合して使用することが
できる。水への溶解度が比較的小さい無機酸の塩を使用
するときは、カチオン成分若しくはアニオン成分のいず
れか一方又は両方が異なる２種以上の無機酸の塩を併用
することにより、水系分散液中の無機酸の塩の濃度を高
めることができる。無機酸のアルカリ金属塩又はアンモ
ニウム塩の濃度が１０重量％未満であると、水系分散液
中のカチオンポリマーの塩析が起こりにくく、粘度低下
も起こりにくいおそれがある。粘度が低く、安定なカチ
オンポリマー水系分散液を得るためには、無機酸のアル
カリ金属塩又はアンモニウム塩の濃度が４０重量％あれ
ば十分であり、通常は４０重量％を超える無機酸の塩は
不要である。
【００１０】本発明方法により製造されるカチオンポリ
マーは、高分子量であることが好ましく、０.１Ｎ硝酸
ナトリウム水溶液を溶媒として３０℃で測定した固有粘
度が、１dl／ｇ以上であることが好ましい。０.１Ｎ硝
酸ナトリウム水溶液を溶媒として３０℃で測定した固有
粘度が１dl／ｇ未満であると、排水処理用の凝集剤、汚
泥の脱水剤、製紙工程に用いる製紙用薬剤などとして使
用したとき、十分な効果が発揮されないおそれがある。
本発明方法においては、一般式［１］で表されるアンモ
ニウム基を有するメタクリレート系モノマー又はメタク
リルアミド系モノマー及び一般式［２］で表されるアク
リルアミド系モノマーの単位を有するカチオンポリマー
が、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩ととも
に水系媒体中に共存し、カチオンポリマーが無機酸の塩
により塩析されて微細粒子を形成し、安定なカチオンポ
リマー水系分散液が形成される。一般式［１］で表され
るモノマーと一般式［２］で表されるモノマーは共重合
性が悪く、生成するカチオンポリマー中には、一般式
［１］で表されるモノマーの単位を多量に有するポリマ
ーと、一般式［２］で表されるモノマーの単位を多量に
有するポリマーが含まれていると考えられる。一般式
［１］で表されるモノマーの単位を多量に有するポリマ
ーは塩析されにくいが、一般式［２］で表されるモノマ
ーの単位を多量に有するポリマーは塩析されやすい。本
発明方法より製造される水溶性カチオンポリマー水系分
散液は、塩析された一般式［２］で表されるモノマーの
単位を多量に有するポリマーの粒子のまわりに、一般式
［１］で表されるモノマーの単位を多量に有するポリマ
ーが保護コロイドを形成するために優れた安定性を示す
ものと推定される。
マーは、高分子量であることが好ましく、０.１Ｎ硝酸
ナトリウム水溶液を溶媒として３０℃で測定した固有粘
度が、１dl／ｇ以上であることが好ましい。０.１Ｎ硝
酸ナトリウム水溶液を溶媒として３０℃で測定した固有
粘度が１dl／ｇ未満であると、排水処理用の凝集剤、汚
泥の脱水剤、製紙工程に用いる製紙用薬剤などとして使
用したとき、十分な効果が発揮されないおそれがある。
本発明方法においては、一般式［１］で表されるアンモ
ニウム基を有するメタクリレート系モノマー又はメタク
リルアミド系モノマー及び一般式［２］で表されるアク
リルアミド系モノマーの単位を有するカチオンポリマー
が、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩ととも
に水系媒体中に共存し、カチオンポリマーが無機酸の塩
により塩析されて微細粒子を形成し、安定なカチオンポ
リマー水系分散液が形成される。一般式［１］で表され
るモノマーと一般式［２］で表されるモノマーは共重合
性が悪く、生成するカチオンポリマー中には、一般式
［１］で表されるモノマーの単位を多量に有するポリマ
ーと、一般式［２］で表されるモノマーの単位を多量に
有するポリマーが含まれていると考えられる。一般式
［１］で表されるモノマーの単位を多量に有するポリマ
ーは塩析されにくいが、一般式［２］で表されるモノマ
ーの単位を多量に有するポリマーは塩析されやすい。本
発明方法より製造される水溶性カチオンポリマー水系分
散液は、塩析された一般式［２］で表されるモノマーの
単位を多量に有するポリマーの粒子のまわりに、一般式
［１］で表されるモノマーの単位を多量に有するポリマ
ーが保護コロイドを形成するために優れた安定性を示す
ものと推定される。
【００１１】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ、アク
リルアミド３８ｇ及び硫酸アンモニウム７２ｇを秤取
し、純水１５２ｇを加えて溶解した。次いで、窒素置換
を行ったのち、４５℃まで昇温し、重合開始剤として
２,２'−アゾビス(２−メチルプロピオンアミジン)二塩
酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液
５mlを添加して、撹拌下に１０時間重合を行った。乳白
色のカチオンポリマー水系分散液が得られた。得られた
分散液は、粘度が１３,０００ｃＰであり、流動性を有
するものであった。４０℃で１カ月間保存後も状態に変
化はなく、経時的にも安定であった。 実施例２ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ、アク
リルアミド３８ｇ及び硫酸アンモニウム４０ｇを秤取
し、純水１５２ｇを加えて溶解した。次いで、窒素置換
を行ったのち、４５℃まで昇温し、重合開始剤として
２,２'−アゾビス(２−メチルプロピオンアミジン)二塩
酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液
５mlを添加して、撹拌下に１０時間重合を行った。淡乳
白色のカチオンポリマー水系分散液が得られた。得られ
た分散液に、さらに硫酸アンモニウム３５ｇを撹拌しな
がら加えた。水系分散液の白度が増し、乳白色の水系分
散液となった。この分散液の粘度は１８,０００ｃＰで
あり、流動性を有するものであった。４０℃で１カ月間
保存後も状態に変化はなく、経時的にも安定であった。 実施例３ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ及びア
クリルアミド３８ｇを秤取し、純水１５２ｇを加えて溶
解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで昇
温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチル
プロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５
０］の２.７重量％水溶液５mlを添加して、撹拌下に１
０時間重合を行った。粘稠なカチオンポリマー水溶液が
得られた。得られたカチオンポリマー水溶液に、硫酸ア
ンモニウム８０ｇを撹拌しながら加えると、ポリマーの
微粒子が析出して乳白色の水系分散液となり、液の粘度
が低下した。この分散液の粘度は２５,０００ｃＰであ
り、流動性を有するものであった。４０℃で１カ月間保
存後も状態に変化はなく、経時的にも安定であった。 比較例１ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液６ｇ、アクリ
ルアミド３８ｇ及び硫酸アンモニウム６６ｇを秤取し、
純水１１０ｇを加えて溶解した。次いで、窒素置換を行
ったのち、４５℃まで昇温し、重合開始剤として２,２'
−アゾビス(２−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩
［和光純薬(株)、Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液５ml
を添加して、撹拌下に１０時間重合を行った。重合後の
カチオンポリマー水系分散液の中に、粒径８mm程度の粒
子が沈殿していた。 比較例２ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液８５ｇ及びア
クリルアミド１３ｇを秤取し、純水３００ｇを加えて溶
解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで昇
温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチル
プロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５
０］の２.７重量％水溶液５mlを添加して、撹拌下に１
０時間重合を行った。粘稠なカチオンポリマー水溶液が
得られた。得られたカチオンポリマー水溶液に、硫酸ア
ンモニウム１６０ｇを撹拌しながら加えると、全体が固
いゲル状となり、その粘度は１００,０００ｃＰ以上で
あった。 比較例３ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルアクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＡ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ及びア
クリルアミド３８ｇを秤取し、純水１５２ｇを加えて溶
解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで昇
温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチル
プロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５
０］の２.７重量％水溶液５mlを添加して、撹拌下に１
０時間重合を行った。粘稠なカチオンポリマー水溶液が
得られた。得られたカチオンポリマー水溶液に、硫酸ア
ンモニウム８０ｇを撹拌しながら加えると、析出した粒
子が合着して餅状になり、水が分離した。 比較例４ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級化物
［ＤＡＡ(ＢｚＣｌ)］２５ｇ、アクリルアミド３８ｇ及
び硫酸アンモニウム３０ｇを秤取し、純水１５０ｇを加
えて溶解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃
まで昇温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−
メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、
Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液５mlを添加して、撹拌
下に１０時間重合を行った。重合後のカチオンポリマー
水系分散液の中に、粒径８mm程度の粒子が沈殿してい
た。 比較例５ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ、アク
リルアミド３８ｇ及び硫酸アンモニウム８ｇを秤取し、
純水１５２ｇを加えて溶解した。次いで、窒素置換を行
ったのち、４５℃まで昇温し、重合開始剤として２,２'
−アゾビス(２−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩
［和光純薬(株)、Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液５ml
を添加して、撹拌下に１０時間重合を行った。かすかに
白濁した粘稠なカチオンポリマー水溶液が得られ、水系
分散液とはならなかった。実施例１〜３及び比較例１〜
５の結果を、まとめて第１表に示す。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ、アク
リルアミド３８ｇ及び硫酸アンモニウム７２ｇを秤取
し、純水１５２ｇを加えて溶解した。次いで、窒素置換
を行ったのち、４５℃まで昇温し、重合開始剤として
２,２'−アゾビス(２−メチルプロピオンアミジン)二塩
酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液
５mlを添加して、撹拌下に１０時間重合を行った。乳白
色のカチオンポリマー水系分散液が得られた。得られた
分散液は、粘度が１３,０００ｃＰであり、流動性を有
するものであった。４０℃で１カ月間保存後も状態に変
化はなく、経時的にも安定であった。 実施例２ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ、アク
リルアミド３８ｇ及び硫酸アンモニウム４０ｇを秤取
し、純水１５２ｇを加えて溶解した。次いで、窒素置換
を行ったのち、４５℃まで昇温し、重合開始剤として
２,２'−アゾビス(２−メチルプロピオンアミジン)二塩
酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液
５mlを添加して、撹拌下に１０時間重合を行った。淡乳
白色のカチオンポリマー水系分散液が得られた。得られ
た分散液に、さらに硫酸アンモニウム３５ｇを撹拌しな
がら加えた。水系分散液の白度が増し、乳白色の水系分
散液となった。この分散液の粘度は１８,０００ｃＰで
あり、流動性を有するものであった。４０℃で１カ月間
保存後も状態に変化はなく、経時的にも安定であった。 実施例３ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ及びア
クリルアミド３８ｇを秤取し、純水１５２ｇを加えて溶
解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで昇
温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチル
プロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５
０］の２.７重量％水溶液５mlを添加して、撹拌下に１
０時間重合を行った。粘稠なカチオンポリマー水溶液が
得られた。得られたカチオンポリマー水溶液に、硫酸ア
ンモニウム８０ｇを撹拌しながら加えると、ポリマーの
微粒子が析出して乳白色の水系分散液となり、液の粘度
が低下した。この分散液の粘度は２５,０００ｃＰであ
り、流動性を有するものであった。４０℃で１カ月間保
存後も状態に変化はなく、経時的にも安定であった。 比較例１ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液６ｇ、アクリ
ルアミド３８ｇ及び硫酸アンモニウム６６ｇを秤取し、
純水１１０ｇを加えて溶解した。次いで、窒素置換を行
ったのち、４５℃まで昇温し、重合開始剤として２,２'
−アゾビス(２−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩
［和光純薬(株)、Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液５ml
を添加して、撹拌下に１０時間重合を行った。重合後の
カチオンポリマー水系分散液の中に、粒径８mm程度の粒
子が沈殿していた。 比較例２ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液８５ｇ及びア
クリルアミド１３ｇを秤取し、純水３００ｇを加えて溶
解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで昇
温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチル
プロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５
０］の２.７重量％水溶液５mlを添加して、撹拌下に１
０時間重合を行った。粘稠なカチオンポリマー水溶液が
得られた。得られたカチオンポリマー水溶液に、硫酸ア
ンモニウム１６０ｇを撹拌しながら加えると、全体が固
いゲル状となり、その粘度は１００,０００ｃＰ以上で
あった。 比較例３ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルアクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＡ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ及びア
クリルアミド３８ｇを秤取し、純水１５２ｇを加えて溶
解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃まで昇
温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−メチル
プロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、Ｖ−５
０］の２.７重量％水溶液５mlを添加して、撹拌下に１
０時間重合を行った。粘稠なカチオンポリマー水溶液が
得られた。得られたカチオンポリマー水溶液に、硫酸ア
ンモニウム８０ｇを撹拌しながら加えると、析出した粒
子が合着して餅状になり、水が分離した。 比較例４ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルアクリレートの塩化ベンジル四級化物
［ＤＡＡ(ＢｚＣｌ)］２５ｇ、アクリルアミド３８ｇ及
び硫酸アンモニウム３０ｇを秤取し、純水１５０ｇを加
えて溶解した。次いで、窒素置換を行ったのち、４５℃
まで昇温し、重合開始剤として２,２'−アゾビス(２−
メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩［和光純薬(株)、
Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液５mlを添加して、撹拌
下に１０時間重合を行った。重合後のカチオンポリマー
水系分散液の中に、粒径８mm程度の粒子が沈殿してい
た。 比較例５ 撹拌機を備えた５００mlのセパラブルフラスコに、ジメ
チルアミノエチルメタクリレートの塩化メチル四級化物
［ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)］の７８重量％水溶液２６ｇ、アク
リルアミド３８ｇ及び硫酸アンモニウム８ｇを秤取し、
純水１５２ｇを加えて溶解した。次いで、窒素置換を行
ったのち、４５℃まで昇温し、重合開始剤として２,２'
−アゾビス(２−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩
［和光純薬(株)、Ｖ−５０］の２.７重量％水溶液５ml
を添加して、撹拌下に１０時間重合を行った。かすかに
白濁した粘稠なカチオンポリマー水溶液が得られ、水系
分散液とはならなかった。実施例１〜３及び比較例１〜
５の結果を、まとめて第１表に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】［注］ ＤＡＭ(ＭｅＣｌ)：ジメチルアミノエチルメタクリレー
トの塩化メチル四級化物。 ＤＡＡ(ＭｅＣｌ)：ジメチルアミノエチルアクリレート
の塩化メチル四級化物。 ＤＡＡ(ＢｚＣｌ)：ジメチルアミノエチルアクリレート
の塩化ベンジル四級化物。 ＡＡｍ：アクリルアミド。 塩濃度：｛無機酸の塩の量／（無機酸の塩の量＋水の
量）｝×１００。 本発明方法により製造された実施例１〜３の水溶性カチ
オンポリマー水系分散液は、いずれも粘度が低く、流動
性が良好で、経時安定性にも優れている。これに対し
て、一般式［１］で表されるモノマーの量が少ない比較
例１の水系分散液では粒子が沈殿し、一般式［１］で表
されるモノマーの量が多い比較例２では、水系分散液が
形成されず固いゲル状となる。また、一般式［１］で表
されるモノマーの代わりに、第４級アンモニウム基を有
するアクリレート系モノマーを用いた比較例３では、水
系分散液が形成されず餅状になって水が分離する。一般
式［１］で表されるモノマーの代わりに、ベンジルアン
モニウム基を有するアクリレート系モノマーを用いた比
較例４の水系分散液では粒子が沈殿する。水溶液中の無
機酸の塩の濃度が低い比較例５では、水系分散液が形成
されず粘稠な水溶液が得られる。
トの塩化メチル四級化物。 ＤＡＡ(ＭｅＣｌ)：ジメチルアミノエチルアクリレート
の塩化メチル四級化物。 ＤＡＡ(ＢｚＣｌ)：ジメチルアミノエチルアクリレート
の塩化ベンジル四級化物。 ＡＡｍ：アクリルアミド。 塩濃度：｛無機酸の塩の量／（無機酸の塩の量＋水の
量）｝×１００。 本発明方法により製造された実施例１〜３の水溶性カチ
オンポリマー水系分散液は、いずれも粘度が低く、流動
性が良好で、経時安定性にも優れている。これに対し
て、一般式［１］で表されるモノマーの量が少ない比較
例１の水系分散液では粒子が沈殿し、一般式［１］で表
されるモノマーの量が多い比較例２では、水系分散液が
形成されず固いゲル状となる。また、一般式［１］で表
されるモノマーの代わりに、第４級アンモニウム基を有
するアクリレート系モノマーを用いた比較例３では、水
系分散液が形成されず餅状になって水が分離する。一般
式［１］で表されるモノマーの代わりに、ベンジルアン
モニウム基を有するアクリレート系モノマーを用いた比
較例４の水系分散液では粒子が沈殿する。水溶液中の無
機酸の塩の濃度が低い比較例５では、水系分散液が形成
されず粘稠な水溶液が得られる。
【００１４】
【発明の効果】本発明方法によれば、排水処理用の凝集
剤、汚泥の脱水剤、製紙用薬剤などとして有用な水溶性
カチオンポリマーを、無機酸の塩を含む水溶液中での共
重合、あるいは水媒体中での共重合後の無機酸の塩の添
加という簡単な製造工程により、ハンドリング性、経済
性、安全性に優れた安定な水系分散液として得ることが
できる。
剤、汚泥の脱水剤、製紙用薬剤などとして有用な水溶性
カチオンポリマーを、無機酸の塩を含む水溶液中での共
重合、あるいは水媒体中での共重合後の無機酸の塩の添
加という簡単な製造工程により、ハンドリング性、経済
性、安全性に優れた安定な水系分散液として得ることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ //(Ｃ０８Ｆ 220/34 220:56） (Ｃ０８Ｆ 220/36 220:56） (Ｃ０８Ｆ 220/56 220:34） (Ｃ０８Ｆ 220/56 220:60） (Ｃ０８Ｆ 220/56 220:36） (Ｃ０８Ｆ 220/60 220:56）
Claims (2)
- 【請求項１】一般式［１］で表されるモノマー５〜６０
モル％と一般式［２］で表されるモノマー４０〜９５モ
ル％を、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩１
０〜４０重量％を含む水溶液中にて、撹拌下に共重合す
ることを特徴とする水溶性カチオンポリマー水系分散液
の製造方法。 【化１】 （ただし、式中、Ｒ1及びＲ2は炭素数１〜３のアルキル
基であり、Ｒ3は水素又は炭素数１〜３のアルキル基で
あり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２〜４のア
ルキレン基又は２−ヒドロキシ−１,３−プロピレン基
であり、Ｘ-はアニオン性対イオンである。） 【化２】 （ただし、式中、Ｒ4及びＲ5は水素又は炭素数１〜３の
アルキル基である。） - 【請求項２】一般式［１］で表されるモノマー５〜６０
モル％と一般式［２］で表されるモノマー４０〜９５モ
ル％を水溶液中で共重合したのち、得られたポリマーの
水溶液に、無機酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩
を、塩の濃度が塩と水の合計量の１０〜４０重量％とな
るよう添加することを特徴とする水溶性カチオンポリマ
ー水系分散液の製造方法。 【化３】 （ただし、式中、Ｒ1及びＲ2は炭素数１〜３のアルキル
基であり、Ｒ3は水素又は炭素数１〜３のアルキル基で
あり、Ａは酸素又はＮＨであり、Ｂは炭素数２〜４のア
ルキレン基又は２−ヒドロキシ−１,３−プロピレン基
であり、Ｘ-はアニオン性対イオンである。） 【化４】 （ただし、式中、Ｒ4及びＲ5は水素又は炭素数１〜３の
アルキル基である。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8297739A JPH10120735A (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 水溶性カチオンポリマー水系分散液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8297739A JPH10120735A (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 水溶性カチオンポリマー水系分散液の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10120735A true JPH10120735A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17850559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8297739A Pending JPH10120735A (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 水溶性カチオンポリマー水系分散液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10120735A (ja) |
-
1996
- 1996-10-21 JP JP8297739A patent/JPH10120735A/ja active Pending
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