JPS593481B2 - ビニルピロリドン系重合体又は共重合体の製造方法 - Google Patents

ビニルピロリドン系重合体又は共重合体の製造方法

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JPS593481B2
JPS593481B2 JP51021311A JP2131176A JPS593481B2 JP S593481 B2 JPS593481 B2 JP S593481B2 JP 51021311 A JP51021311 A JP 51021311A JP 2131176 A JP2131176 A JP 2131176A JP S593481 B2 JPS593481 B2 JP S593481B2
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JP
Japan
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azobis
polymerization
polymer
vinylpyrrolidone
polymerization initiator
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譲二 長岡
宣明 南井
正彦 菅野
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Fujifilm Wako Pure Chemical Corp
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Wako Pure Chemical Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 j0本発明は、香粧品製造の添加剤、医薬品関係の服錠
剤、なつ染糊、染色助剤、ビールその他の飲料添加剤、
代用血漿、写真フィルム用添加剤等として有用なポリビ
ニルピロリドン重合体およびポリビニルピロリドンを主
成分とする共重合体の製15造方法に関する。
ポリビニルピロリドンは医薬品用、食品添加用などに使
用した場合には特に分子量及び分子量分布が重要なポリ
マーで、これらに関する技術がこれまでかなり研究され
てきた。
それらの研究の結クo 果によるとポリビニルピロリド
ンの分子量は、重合の際用いられる開始剤の種類に著し
く依存している様子である。例えば、重合開始剤として
ヒドロパーオキシドを使用すると、比較的低い分子量を
有する重合体が得られ、これに反して油溶性ア25ゾ系
重合開始剤、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AI
BN)を使用すると高分子量の重合体が得られる。しか
しながらこれらの油溶性アゾ系重合開始剤をビニルピロ
リドンモノマーに溶解し、水を用い30てこの溶液を所
望の濃度に希釈するとこの重合開始剤は微細に分散され
た形で溶液から析出し、この状態で重合を行うと急激な
重合反応となり、工業的にこの重合反応を実施しようと
するときは、例えばモノマー、この重合開始剤及び水か
らなる35均一一な溶液の一部を、重合中に重合反応混
合物に加えながら行なわなければ重合反応は制御できな
くなる。
重合温度を或る程度一定に保持するには、このように重
合中に例えば開始剤を含む均一溶液を重合反応混合物に
添加し、この際絶えず消費される重合開始剤を補充しな
ければならない。
また、この重合法では、広い分子量分布を有する重合物
が得られ、そして実際には不変の特性、例えば一定の粘
度を有する重合体溶液等を得ることは困難となる。本発
明者等はこれらの問題点に鑑み鋭意研究し上記の如き問
題点を悉く解決する技術に到達し、本発明を完成した。
即ち、本発明は 式 (式中、R1は炭素数1〜6のアルキルまたはシクロア
ルキルを示し;R2は水素、アルキル、シクロアルキル
、アラルキル、アリールを示す。
)で表わされる水溶性アゾ化合物又はその塩を熱重・合
開始剤とし、主たるモノマーをビニルピロリドンとする
ことを特徴とするビニルピロリドン系重合体又は共重合
体の製造方法である。本発明に係る重合開始剤はアゾ系
の水溶性化合物であればよく、これら水溶性アゾ化合物
について説明すると、R1のアルキルまたはシクロアル
キルとしては、例えばメチル、エチル、シクロプロピル
等、R2のアルキルとしては、例えばメチル、エチル、
プロピル等、シクロアルキルとしては、例えばシクロプ
ロピル、シクロヘキシル等、アラルキルとしては、例え
ばベンジル、フエネチル等が挙げられる。
化合物としては、例えば、2,2′−アゾビス(2−ア
ミジノプロパン)、1,1′−アゾビス(1−アミジノ
一1−シクロプロピルエタン)、2,2?−アゾビス(
2−アミジノ一4−メチルペンタン)、1,ν−アゾビ
ス(1−アミジノ一1−シクロヘキシルエタン)、2,
7−アゾビス(1−イミノ−1−エチルアミノ−2−メ
チルプロパン)、2,2′−アゾビス(1−アリルアミ
ノ−1−イミノ−2−メチルブタン)、2,2′−アゾ
ビス(1−イミノ−1−シクロヘキシルアミノ−2−シ
クロヘキシルプロパン)、2,2′−アゾビス(1−イ
ミノ−1−ラウリルアミノ−2−エチルプロパン)、2
,2′−アゾビス(1−イミノ−1−フエニルアミノ一
2,4−ジメチルペンタン)、2,2′−アゾビス(1
−イミノ−1−ベンジルアミノ一2−シクロペンチルプ
ロパン)、2,21−アゾビス(1イミノ−1−パラク
ロルベンジルアミノ−2−メチルブタン)等が挙げられ
る。塩は鉱酸など公知の酸との塩が例として挙げられる
。これらのうち工業的使用に際しては安定な鉱酸塩、特
に塩酸塩を用いるのが好ましい。
これら重合開始剤は、重合反応系をなす全量に対して、
通常0.001〜1.0重量%好ましくは0.005〜
0.1重量%で用いられる。
またごれらの水溶性アゾ化合物を使用するに際し、例え
ば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の水溶性過酸
化物を併用することもできる。
本発明の方法により共重合されうる不飽和単量体は少く
とも水に可溶性である単量体か、或はこのような水に可
溶単量体の水性溶液中に溶解するような単量体である。
適当な不飽和単量体には(a)アクリル単量体、例えば
アクリル酸、メタクリル酸及びアクリル酸並にメタクリ
ル酸のエステル並に塩、(b)ビニルアルキルエーテル
類、(c)ビニルスルフオン酸類、(d)ビニルエステ
ル類、(e)ビニルピリジン類、(f)N−ビニルアミ
ド類、(g)アクリルアミド類、(h沫橋剤類等があり
:これら(a卜(h)に入る単量体の例には、例えばア
クリル酸、メタクリル酸、アクリル酸並にメタクリル酸
のアルキル並にアミノアルキルエステル、例えばメチル
アクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート及びジエチルアミノエチル
アクリレート、アクリル酸又はメタクリル酸とグリコー
ルとのモノエステル、例えばヒドロキシエチルメタクリ
レート、アクリル酸並にメタクリル酸のアルカリ金属並
にアンモニウム塩、アクリル酸並にメタクリル酸のアミ
ノアルキルエステルの第4級アンモニウム誘導体、例え
ばジエチルアミノエチルアクリレートとメチルサルフエ
ートとの第4級アンモニウム化合物、ビニルメチルエー
テル、ビニルエチルエーテル、ビニルスルフオン酸のア
ルカリ金属並にアンモニウム塩、例えばスチレンスルホ
ン酸(塩)、アリル又はメタリルスルホン酸(塩)、酢
酸ビニル、ビニルステアレート、N−ビニルイミダゾー
ル、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルカルバゾール
、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−アルキルア
クリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N
′−メチレンビスアクリルアミド、グリコールジアクリ
レート(ジメタクリレート)、ジビニルベンゼン、グリ
コールジアリルエーテル等がある。
但し水に難溶かもしくは可溶性でない単量体、例えば前
記アクリル酸またはメタクリル酸のエステル類等は他の
水溶性単量体水溶液中に溶解し得る程度の量例えば10
重量%以下で使用することができ、またアクリロニトリ
ル及び3〜4個の炭素原子を有するモノオレフイン性不
飽和カルボン酸エステル、例えばアクリル酸メチル及び
酢酸ビニルも、全単量体に対して30重量%以下すなわ
ちO〜30重量%、好ましくは15重量%以下すなわち
0〜15重量%の量で使用することができるので、これ
によつて水溶性重合体を形成する。本発明にかかる全モ
ノマー濃度は必要に応じて適当に選ばれるが通常は、重
合反応系をなす全量に対して1〜60重量%好ましくは
2〜30重量%で用いられる。
反応温度は用いられる水溶性アゾ系重合開始剤の活性温
度等に応じて適当に選ばれるが、水溶性アゾ系重合開始
剤として2,2′−アゾビス(2ーアミジノプロパン)
又はその塩を用いるときは30℃〜50℃の低温度で重
合させることができるため、重合体又は共重合体の製造
工程上加熱する場合でも要する熱量が少なくて済み、得
られる重合体又は共重合体の分子量もさらに高いものが
得られるので好ましい。
本発明は、重合反応を制御するために特別の操作を必要
とせず、分子量分布の狭い、高分子量の重合体を与える
方法を提供するものであり、斯業に貢献するところ大な
るものがあると確信する。
以下に実施例を述べ、本発明を更に説明する。実施例
1〜14重合開始剤として2,2′−アゾビス(2−ア
ミジノプロパン)塩酸塩を用い、重合反応系をなす全量
に対するビニルピロリドンモノマー濃度及び重合開始剤
濃度並びに重合温度を変えて、水を用いて全体を10m
1の溶液とし、封管中で5時間、50℃及び60℃で重
合させ、得られた生成物を乾燥する。
各々の場合におけるポリビニルピロリドンの重合率、K
価を表1に示す。K価は次式(1),(2)によつて求
められる。
(式中、ηRelは相対粘度を表わし、Cはポリマー濃
度を表わす。)K= 1000k(2) 得られたポリビニルピロリドンの1%水溶液を調製し(
C=1)、ウベローデ型粘度計を使用して、25±0.
5℃で相対粘度を求めた。
表1のビニルピロリドンモノマー濃度とK価との関係を
第1図に示す。
モノマー濃度とK価との間に相関性が認められ、K=7
0〜100程度(平均分子量36万程度)のものが高収
率で容易に得られる。実施例4において得られたポリビ
ニルピロリドンの分子量分布範囲を、比較のために実施
例4における2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパ
ン)塩酸塩に換えてアゾビスイソブチロニトリルを用い
実施例4に準じて処理(但し、反応温度は70゜C)し
て得られる結果とともに、第2図に示す。
他の実施例についても同様な結果が得られる。実施例
15〜19実施例4における2,2″−アゾビス(2−
アミジノプロパン)塩酸塩に換えて、1,V−アゾビス
(1−アミジノ一1−シクロプロピルエタン)塩酸塩、
2,7−アゾビス(1−イミノ−1−パラクロルベンジ
ルアミノ−2−メチルブタン塩酸塩、2,2!−アゾビ
ス(1−アリルアミノ−1ーイミノ−2−メチルプロパ
ン)塩酸塩、2,2′−アゾビス(1−イミノ−1−シ
クロヘキシルアミノ−2−シクロヘキシルプロパン)塩
酸塩又は2,2′−アゾビス(1−イミノ−1−アリル
アミノ−2,3−ジメチルブタン)塩酸塩を用いて、各
々実施例4と同様に処理して同様の結果得た。
実施例 20N−ビニルピロリドンと2−N,N−ジエ
チルアミノエチルメタクリレートの比7:3のモノマー
を塩酸酸性の水に溶解し、40%水溶液とし、Hは6.
0に調整する。
窒素ガスで20分騰気後、モノマーに対して2,2′−
アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩を0.2%添
加し、反応温度を60±5℃に保つて重合を行わせた。
反応は2時間で完結し、80℃熱風で脱水乾燥4時間、
粉砕してK値150の水溶性共重合体の粉体が得られた
。分子量分布範囲も第2図と同様の狭い範囲のものが得
られる。実施例 21 N−ビニルピロリドンと酢酸ビニルの比75:25のモ
ノマーを水に溶解し、20%水溶液とする。
窒素ガスで20分騰気後、モノマーに対して2,2′−
アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩を0.2%添
加、反応温度を50±5℃に保つて重合を行わせた。反
応は3時間で完結し、得られた25%の重合体溶液は1
10のK値、150ポイズの粘度を示した。分子量分布
範囲も第2図と同様の狭い範囲のものが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1〜14にかかるビニルピロリ
ドンモノマー濃度とK価との関係を表わす。 X1: ビニルピロリドンモノマー濃度C7WOYl:
K価A,: 重合温度50℃、重合開始剤濃度0.01
W/W%の場合。 B,: 重合温度60℃、重合開始剤濃度0.005W
/W%の場合。 C,: 重合温度60℃、重合開始剤濃度0.01W/
W(Fbの場合。 第2図は本発明の実施例4にかかるポリビニルピロリド
ンの分子量分布範囲を、比較例とともに示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1は炭素数1〜6のアルキルまたはシクロ
    アルキルを示し、R^2は水素、アルキル、シクロアル
    キル、アラルキル、アリールを示す。 )で表わされる水溶性アゾ化合物又はその塩を熱重合開
    始剤とし、主たるモノマーをビニルピロリドンとするこ
    とを特徴とするビニルピロリドン系重合体又は共重合体
    の製造方法。2 2,2′−アゾビス(2−アミジノプ
    ロパン)又はその塩を熱重合開始剤とする特許請求の範
    囲第1項記載のビニルピロリドン系重合体又は共重合体
    の製造方法。 3 2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)又は
    その塩を熱重合開始剤とし、温度30℃〜50℃で重合
    させる特許請求の範囲第1項記載のビニルピロリドン系
    重合体又は共重合体の製造方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4985174A (ja) * 1972-12-11 1974-08-15

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