TW550243B - Water soluble polymer dispersions from vinylamide monomers and method for preparing thereof - Google Patents

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Manian Ramesh
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Nalco Chemical Co
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Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550243 A7 _______B7 __ 五、發明説明（l ) 發明領域 本發明係關於由乙烯基醯胺單體生產水溶性聚合物分 散液之新穎方法，特別由N_乙烯基甲醯胺單體生成之聚 合物。 發明背景 業界使用水溶性聚合物絮凝劑面臨之一個問題係如何 溶解聚合物於水故可用於期望用途。早期水溶性聚合物係 呈稀水溶液提供。隨著技術的改良及聚合物分子量的改良 ，製造商逐漸難以呈溶液形式運送此等聚合物，原因為即 使0.5至1%聚合物溶液之黏度易高之故。如此，製造商開 始以固體形式運輸聚合物，固體可使用多種機械手段溶解 於水。雖然可解決輸送問題，但某些機械手段經由剪力使 聚合物劣化，水溶性聚合物溶解不完全，常見形成溶脹之 半透明顆粒如此導致聚合物浪費，某些情況下，造成嚴 重結果例如所謂之“魚眼，，顆粒之例造成造紙的瑕疵。197〇 年代早期引進水溶性聚合物之油包水型乳液。使用油包水 技術’可生產快速溶解的高分子量聚合物，此種技術可達 成水溶性聚合物業界之高度接受性。但油包水型乳液聚合 物技術之缺點為乳液含有相當量之煙液體。將烴液體引進 使用水溶性聚合物之系統中並非經常有利。 頒予 Kyoritsu Yuki 公司之 U.S· 4,929,655 及 U.S. 5,006,590敘述及申請專利一種生產水溶性陽離子聚合物 为政液之方法。此等聚合物係於聚合物不可溶的鹽水溶液 製造。二專利案之揭示内容併述於此以供參考。該方法獲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公漦） 衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •W—訂- 4 550243 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 付间分子置聚合物分散液，其當加至水可於相對短時間内 兀全/合解。雖然為業界之一大進展，但該發明實際上僅能 製備含疏水改質陽離子單體之水溶性聚合物分散液。當然 包s此等功旎之陰離子聚合物無法於製備時未造成基於 聚合物之陰離子特性之聚合物性能下降。 美國專利5,605,970(併述於此以供參考）敘述及揭示一 種呈刀政液形式製造特殊陰離子水溶性聚合物之方法。此 揭不内今教不某些合併疏水改質單體之陰離子聚合物可使 用分散液聚合物方法製備。該案特別教示丙稀酸-丙烯酸 乙基己酯聚合物之製造。丙烯酸乙基己酯單體對聚合物增 添疏水特性，使聚合物變成不溶於某些鹽水溶液。雖然此 等聚合物及其製法有用，但攙混疏水單體做水溶性聚合物 於希望水溶性之用途並非經常有利於聚合物之最終用途。 分散液聚合方法中，單體及其引發劑皆可溶於聚合介 質’但介質為所得聚合物之不良溶解。如此，反應混合物 於開始時為均質，於均質溶液引發聚合反應。依據媒劑對 所得低聚物或大基團及大分子之溶解能力而定，於早㈣ 現相刀離。如此導致凝核及形成—次顆粒稱做“前驅物，，及 前驅物藉吸附安定劑而變成膠體安定。相信顆粒被聚合介 質及單體溶脹，結果導致形成約0·1至1.0微米大小之顆粒 0 任一種分散液聚合反應中，通常控制之變數為安定劑 、單體及引發劑濃度，分散介質之溶解能力及反應溫度。 發現此等因素對最終聚合物顆粒之顆粒大小，分子量及聚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 着衣 -----Γ1Τ·
• I I I 本紙浪尺度適用巾國 (210X297公釐） 550243
五、發明説明（3 ) 合方法之動力學有顯著影響。 於無安定劑存在下藉分散液聚合反應生產之顆粒安定 性不足，可能於形成後凝結。添加小量百分比適當安定劑 之聚合混合物可生產安定分散液顆粒。分散液聚合反應中 顆粒安定作用通常稱做“立體安定作用，，。分散液聚合之良 好安定劑為：於聚全介質具有低溶解度及掛聚合物顆粒員 有中等親和力之聚合物或低聚物化合物。 著安定劑濃度之增高，顆粒大小縮小，暗示隨著安 定劑濃度之增高形成的核數目增加。凝核理論相當考慮顆 粒大小與安定劑濃度之關係，因吸附的安定劑濃度越高， 則凝結步驟越慢。如此導致更多前驅物變成熟成顆粒，如 此縮小生成的顆粒大小。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 分散液聚合物如美國專利5,330,650，5,332,507及 5,435,922之教示可用於多種水處理用途做為添加劑。此 外’日本專利公開案第8—188699號敘述包含胺或脒之陽離 子聚合物’無機鹽，非離子或陽離子界面活性劑及水之水 性分散液組合物。由多種單體與乙烯基胺聚合形成的共聚 物曾經敘述用於多種水處理用途做為添加劑，例如美國專 利5,573,675之去除油墨處理水，美國專利5,529,588之脫 水煤尾漿，美國專利5,476,594之紙漿紙應用時脫色，及 美國專利5,441，649之煤再熔合增稠。 本聚合物同等有效用於類似用途。 發明概述 、本發明係關於由乙烯基醯胺單體生產水溶性聚合物分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 6 550243 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 散液之新穎方法，特別係關於由N-乙烯基甲醯胺單體製 成之聚合物。 發明說明 本發明之一態樣係一種包含水溶性非離子聚（N_乙烯 基醯胺）象合物之分立粒子之水性分散液，該聚合物係經 由聚合下式N-乙稀基醯胺單體製備·· H2C=CR2NRC(〇)Ri 其中R，R1及R2各自選自包括氫，Ci_C2〇烧基，芳基及烧 基芳基。此外’N-乙烯基醯胺單體可選自包括沁乙烯基 甲烯胺，N-甲基乙烯基乙醯胺及N—乙烯基乙醯胺。 本發明之另一態樣為一種水溶性非離子分散液包含·· 經由聚合下式乙烯基醯胺單體形成之水溶性非離子聚 (N-乙烯基醯胺）聚合物之分立粒子 H2C=CR2NRC(0)R1 其中R, R1及R2各自選自包括氫，Ci_C2〇烷基，芳基及烷 基芳基分散於鹽水溶液，其中鹽水溶液之鹽係選自包括銨 ，鹼金屬及鹼土金屬鹵化物，硫酸鹽，磷酸鹽，硝酸鹽及 其組合。 本發明亦為一種水溶性非離子分散液包含·· 水溶性聚（N-乙烯基甲醯胺）聚合物分立粒子分散於鹽水溶 液，其中該鹽水溶液之鹽係選自包括銨，鹼金屬及鹼土金 屬鹵化物，硫酸鹽，磷酸鹽，硝酸鹽及其組合。 本發明亦為一種水溶性非離子分散液包含： 水/谷性♦ (N-乙稀基乙醯胺）聚合物分立粒子分散於鹽水溶 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂产 i# 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550243 A7 ----------B7 五、發明説明（5 ) 液，其中該鹽水溶液之鹽係選自包括銨，鹼金屬及鹼土金 屬鹵化物，硫酸鹽，磷酸鹽，硝酸鹽及其組合。 本發明之另一態樣為一種分散液包含： 經由聚合下式乙烯基醯胺單體形成之水溶性非離子聚 乙烯基醯胺）聚合物之分立粒子 H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，Ci.C2〇院基，芳基及烧 基芳基为散於鹽水溶液，含有聚（乙烯醇）安定劑聚合物。 本發明之另一態樣之鹽溶液之鹽可選自包括銨，鹼金 屬及鹼土金屬_化物，硫酸鹽，磷酸鹽，硝酸鹽及其組合 〇 本發明之另一態樣為一種分散液包含： 水溶性非離子聚（N_乙烯基甲醯胺）聚合物分立顆粒分散於 鹽水溶液含有聚（乙烯醇）安定劑聚合物。 此外’本發明亦為一種分散液包含： 水溶性非離子聚…·乙烯基乙醯胺）聚合物分立顆粒分散於 鹽水溶液含有聚（乙烯醇）安定劑聚合物。 本發明亦為一種水溶性乙烯系加成聚合物顆粒之水性 分散液含有有效安定量之聚（乙烯醇）具有分子量^⑼至 5,000,000 〇 本發明之又另一態樣為一種水溶性聚合物分立粒子之 水性分散液包含： a)約5至約50重量％水溶性聚合物，該聚合物係經由 於自由基形成條件下於pH值約5至約8聚合N_乙烯基甲醯 本紙張尺度適用中關家標準（CNS) A4規格（加乂撕公麓） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
550243 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 胺單體製備； b) 占分散液總重約〇·ι至約5重量％之水溶性安定劑聚 合物具有於1Μ硝酸鈉之特性黏度為約〇 1-1〇 dl/g ; c) 占分散液重量約5至約40重量％之水溶性鹽選自包 括銨，驗金屬及驗土金屬鹵化物，硫酸鹽，罐酸鹽，硝酸 鹽及其組合；及 d) 水， 該分散液之特徵為具有鬆布汝克菲（Br〇〇kfield)黏度 於25°C 由約 10至約 25,0〇〇 cps。 本發明之任一態樣中，安定性聚合物可選自包括聚（ 乙烯醇），部份水解聚（乙酸乙烯酯），水解聚（乙酸乙烯酯/n_ 乙烯基甲醯胺），聚（乙烯醇/丙烯醯胺），聚（氣化二烯丙基 二甲基銨），聚（丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氣第四鹽）， 聚（甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氯第四鹽），聚（丙烯 酸二甲基胺基乙酯苄基氣第四鹽），聚（甲基丙烯酸二甲基 胺基乙酯苄基氯第四鹽），聚（氯化二烯丙基二甲基銨/丙 烯酸二甲基胺基乙酯甲基氣第四鹽），聚（氣化二烯丙基二 甲基銨/甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氣第四鹽），聚（ 氣化二烯丙基二甲基銨/丙烯酸二甲基胺基乙酯苄基氯第 四1)，聚（氯化二稀丙基二甲基銨/甲基丙婦酸二甲基胺 基乙酯苄基氯第四鹽）及其組合。 本發明亦係關於一種水溶性共聚物分立顆粒之分散液 包含： 包含一種經由聚合下式乙烯基醯胺單體 本紙張尺度賴中21GX297公们 f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
9 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550243 A7 ______B7_ 五、發明説明（7 ) H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，CrC2〇烷基，芳基，及 烷基芳基與至少一種單體之共聚物，該單體係選自包括乙 酸乙烯酯，氯化二烯丙基二甲基銨，乙烯基吡咯啶_，丙 烯腈，丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氣第四鹽，丙烯酸二甲 基胺基乙酯苄基氯第四鹽，丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基硫 酸酯第四鹽，丙烯酸二甲基胺基乙酯鯨蠟基氯第四鹽，甲 基丙烯酸二甲基胺基乙酯鯨蠟基氯第四鹽，甲基丙烯酸二 甲基胺基乙酯甲基氯第四鹽，甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯 千基氯第四鹽，甲基丙烯酸二曱基胺基乙酯甲基硫酸酯第 四鹽及其組合，該共聚物分散於鹽水溶液。 此外’本發明之另一態樣為一種水溶性聚合物分立顆 粒之水性分散液，包含： a)約5至約50重量％水溶性共聚物，該共聚物係經由 於pH約5至約8聚合下列單體製備： i.l至99莫耳％下式乙烯基醯胺單體 H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，CrC20烷基，芳基及烷 基芳基；及 Π.99至1莫耳％至少一種單體選自包括乙酸乙烯酯，氣化 二烯丙基二甲基銨，乙烯基吡咯啶酮，丙烯腈，丙烯酸二 甲基胺基乙酯曱基氣第四鹽，丙烯酸二曱基胺基乙酯苄基 氣第四鹽，丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基硫酸酯第四鹽，丙 烯酸二甲基胺基乙酯鯨蠟基氯第四鹽，甲基丙烯酸二曱基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· I»——訂* 10 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 550243 A7 -_____ B7_ 五、發明説明（8 ) 胺基乙酯鯨蠟基氯第四鹽，甲基丙烯酸二甲基胺基乙g旨甲 基氯第四鹽，甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯苄基氣第四鹽， 曱基丙烯酸二甲基胺基乙酯曱基硫酸酯第四鹽及其組合； 該共聚物分散於鹽水溶液； b) 占分散液總重約〇 · 1至約5重量％之水溶性安定劑聚 合物具有於1M硝酸鈉之特性黏度為約〇 1-1〇 dl/g ; c) 占分散液重量約5至約40重量％之水溶性鹽選自包 括銨，鹼金屬及鹼土金屬_化物，硫酸鹽，磷酸鹽，硝酸 鹽及其組合；及 d) 水， 該分散液之特徵為具有鬆布汝克菲（Brookfield)黏度 於25°C 由約 10至約 25,000 cps。 本發明之又一態樣為一種水溶性共聚物分立顆粒之水 性分散液包含： 一種經由聚合下式乙烯基醯胺單體 H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，CrCi〇烧基，芳基，及 烷基芳基與至少一種單體之共聚物； 該單體係選自包括丙烯酸及其鹽，曱基丙烯醯胺及其鹽， CrCio N-烷基丙烯醯胺，（：「(：!〇 Ν，Ν·二烷基丙烯醯胺， CrC10N-烷基甲基丙烯醯胺，CrC10N，N-二烷基甲基丙烯 醯胺，N-芳基丙烯醯胺，N，N-二芳基丙烯醯胺，N-芳基 甲基丙烯醯胺，N，N-二芳基甲基丙烯醯胺，义芳基烷基 丙烯醯胺，N，N-二烯丙基烷基丙烯醯胺，N_芳基烷基甲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂.丨 11 550243 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) 基丙烯醯胺’ N，N-芳基烷基甲基丙烯醢胺，馬來酐，衣 康酸，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，丙烯醯胺基甲基丙烷磺 酸鈉，馬來酸及其組合，共聚物分散於鹽水溶液。 本發明之又另一態樣為一種水溶性聚合物分立顆粒之 水性分散液，包含·· a) 約5至約50重量％水溶性共聚物，該共聚物係經由 於pH約5至約8聚合下列單體製備： i.l至99莫耳％下式乙烯基醯胺單體 H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氩，Crc20烷基，芳基及烷 基芳基；及 ii_99至1莫耳％至少一種單體選自包括丙烯酸及其鹽，甲 基丙烯醯胺及其鹽，CrC10N-烷基丙烯醯胺，CrC1QN，N-一烧基丙婦酿胺’ Ci_Ci〇 N -烧基曱基丙婦酿胺’ Ci_Ci〇 N，N_ 二烷基甲基丙烯醯胺，N-芳基丙烯醯胺，N，N-二芳基丙 烯醯胺，N-芳基甲棊丙烯醯胺，N，N-二芳基甲基丙烯醯 胺，N-芳基烷基丙烯醯胺，N，N-二烯丙基烷基丙烯醯胺 ，N-芳基烷基曱基丙烯醯胺，N，N-芳基烷基曱基丙烯醯 胺，馬來酐，衣康酸，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，丙烯醯 胺基甲基丙烷磺酸鈉，馬來酸及其組合，共聚物分散於鹽 水溶液； b) 占分散液總重約0· 1至約5重量％之水溶性安定劑聚 合物具有於1M硝酸鈉之特性黏度為約0.1-10 dl/g ; c) 占分散液重量約5至約40重量％之水溶性鹽選自包 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 12 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) __衣· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550243 ΡκΊ -~·-- Β7 ___ 五、發明説明（ίο ) 一 括錄，驗金屬及驗土金屬鹵化物，硫酸鹽，鱗酸鹽，硝酸 鹽及其組合；及 d)水， §刀散液之特徵為具有鬆布汝克菲（Br〇〇kfieid)黏度 於25°C由約1〇至約25 〇〇〇 cps。 本發日月亦係關於一種製備水溶性聚合物分立顆粒之水 11V刀散液之方法’該方法包含於自由基生成條件下於pH 約5至約8聚合： a) 5_50重量％一種混合物含有： i.l至99莫耳％下式乙烯基醯胺單體 H2C=CR2NRC(〇)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，Ci_C2〇烷基，芳基及烷 基芳基；及 11.99-1莫耳％至少一種水溶性乙烯系單體選自包括乙酸乙 烯6曰，氣化二烯丙基二甲基銨，乙烯基^比咯咬酮，丙烯腈 ，丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氯第四鹽，丙烯酸二甲基胺 基乙酯苄基氣第四鹽，丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基硫酸酯 第四鹽，丙烯酸二甲基胺基乙酯鯨蠟基氯第四鹽，甲基丙 烯酸二甲基胺基乙酯鯨蠟基氣第四鹽，曱基丙烯酸二甲基 胺基乙酯甲基氯第四鹽’曱基丙烯酸二甲基胺基乙酯卡基 氣第四鹽’曱基丙婦酸二曱基胺基乙醋甲基硫酸g旨第四鹽 及其組合；該共聚物分散於鹽水溶液； b) 占分散液總重約0· 1至約5重量％之水溶性安定劑聚 合物具有於1M硝酸鈉之特性黏度為約0.1-10 dl/g ; 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
02 5 5 43 五 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __ B7__ 發明説明（11 ) c) 占分散液重量約5至約40重量％之水溶性鹽選自包 括銨，鹼金屬及鹼土金屬齒化物，硫酸鹽，磷酸鹽，硝酸 鹽及其組合；及 d) 水， 及然後回收水溶性分散液，該分散液之特徵為具有黏 度於25°C小於約25,000 cps。 此外，本發明亦係關於一種製備水溶性非離子聚合物 分立顆粒之水性分散液之方法，該方法包含於自由基生成 條件下於pH約5至約8聚合： a) 約5至約50重量％水溶性聚合物其已經經由於自由 基生成之條件下於pH值約5至約8聚合式 KOCWNRC^COR1之N-乙烯基醯胺單體製備，其中R，Rl 及R2各自選自包括氫，CrC2G烷基，芳基及芳基烷基； b) 占分散液總重約〇 · 1至約5重量％之水溶性安定劑聚 合物具有於1M硝酸鈉之特性黏度為約o.i-io dl/g ; c) 占分散液重量約5至約40重量％之水溶性鹽選自包 括銨，鹼金屬及鹼土金屬_化物，硫酸鹽，罐酸鹽，硝酸 鹽及其組合；及 d) 水， 該分散液之特徵為具有鬆布汝克菲（Brookfield)黏度 於 25°C 由約 10 至約 25,000 cps。 本發明之任一態樣之乙烯基醯胺單體可選自包括N-乙烯基甲醯胺，N-甲基-N-乙烯基乙醯胺及N-乙烯基乙醯 胺0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇>< 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 550243 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（l2 ) 本發明之另一態樣為一種製備水溶性非離子聚合物分 立顆粒之水性分散液之方法，該方法包含於自由基生成條 件下於pH約5至約8聚合： a) 5-50重量％ —種混合物含有 i.l至99莫耳％下式乙烯基醯胺單體 H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，CrC2〇烷基，芳基及烷 基芳基；及 11.99至1莫耳％至少一種單體選自包括丙烯酸及其鹽，甲 基丙烯醯胺及其鹽，烷基丙烯醯胺，crC1()N，N-二院基丙烯醯胺，CVCwN-烷基甲基丙烯醯胺，Ci_CiqN，n_ 二烷基甲基丙烯醯胺，N-芳基丙烯醯胺，n，N-二芳基丙 烯醯胺，N-芳基曱基丙烯醯胺，n，N-二芳基甲基丙烯醯 胺’ N-方基烧基丙婦酿胺’ n，N-二稀丙基烧基丙婦酿胺 ’ N-芳基烷基甲基丙烯醯胺，N，N—芳基烷基甲基丙烯醯 胺’馬來酐，衣康酸，乙烯基續酸，苯乙稀續酸，丙婦醯 胺基甲基丙烷磺酸鈉，馬來酸及其組合，共聚物分散於鹽 水溶液； b) 占分散液總重約0· 1至約5重量％之水溶性安定劑聚 合物具有於11^硝酸鈉之特性黏度為約0.1-1〇(114; c) 占分散液重量约5至約40重量％之水溶性鹽選自包 括銨，驗金屬及驗土金屬_化物，硫酸鹽，填酸鹽，瑣酸 鹽及其組合；及 d) 水， 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 聲 550243 A7 B7 五、發明説明（13 ) 該刀散液之特徵為具有鬆布汝克菲（Br〇〇kfie⑷黏度 於 25°C 由約 1〇 至約 25,〇〇〇cps。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明亦係關於-種原位水解含有旁出醯胺基之水溶 性聚合物分立顆粒之分散液之方法，該聚合物分散於鹽水 溶液，該方法包含下列步驟： a) 攪拌分散液； b) 加熱攪妥之分散液至約冗^至約9〇^溫度； c) 將乳化氫氣體通過經加熱的分散液；及 d) 回收具有旁出胺基之水溶性聚合物分立顆粒之分散 液。 此外，本發明亦係關於一種原位水解一種共聚物分立 顆粒之分散液之方法 一種經由聚合下式乙烯基醯胺單體 H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，Crc10烷基，芳基，及 烷基芳基與至少一種單體之共聚物； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 該單體係選自包括丙烯酸及其鹽，甲基丙烯醯胺及其鹽， Κ10 N-烷基丙烯醯胺，CVC1() N，N-二烷基丙烯醯胺， CrC10N·烷基甲基丙烯醯胺，CrC10N，N-二烷基甲基丙烯 醯胺，N-芳基丙烯醯胺，N，N-二芳基丙烯醯胺，N-芳基 曱基丙烯醯胺，N，N-二芳基甲基丙烯醯胺，N-芳基烷基 丙烯醯胺，N，N-二烯丙基烷基丙烯醯胺，N-芳基烷基曱 基丙烯醯胺，N，N-芳基烷基曱基丙烯醯胺，馬來酐，衣 康酸，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，丙烯醯胺基甲基丙烷磺 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公t ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550243 A7 B7 五、發明説明（14 ) 酸納，馬來酸及其組合，共聚物分散於鹽水溶液，該方法 包含下列步驟： a) 攪拌分散液； b) 加熱攪妥之分散液至約70°C至約90t溫度； c) 將氣化氫氣體通過經加熱的分散液；及 d) 回收具有旁出胺基之水溶性聚合物分立顆粒之分散 液。 本發明亦係關於一種原位水解水溶性非離子聚合物分 立顆粒之分散液之方法，該聚合物係經由聚合式 H2C=CR2NRC(0)R1 之-乙烯基醯胺單體製備，其中R，R1及R2各自選自包括氫 ，CrC2()烷基，芳基及芳基烷基，該聚合物係分散於鹽水 溶液，該方法包含： a) 攪拌分散液； b) 加熱攪妥之分散液至約70°C至約90°C溫度； c) 將氯化氫氣體通過經加熱的分散液；及 d) 回收水溶性陽離子聚（乙烯基胺）分立顆粒之分散液 〇 本發明之又另一態樣為一種原位水解水溶性非離子聚 (N·乙烯基甲醯胺）聚合物之分立顆粒之分散液之方法，該 聚合物係分散於鹽水溶液，該方法包含下列步驟： a) 攪拌分散液； b) 加熱攪妥之分散液至約70°C至約90°C溫度； c) 將氯化氫氣體通過經加熱的分散液；及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 17 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •參衣- 訂· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550243 Λ7 Α7 Β7 五、發明説明（l5 ) d)回收水溶性陽離子聚（乙烯基胺）分立顆粒之分散液 〇 此外，本發明亦係關於一種原位水解水溶性非離子聚 (N-乙烯基乙醯胺）聚合物之分立顆粒之分散液之方法，該 聚合物係分散於鹽水溶液，該方法包含下列步驟： a) 攪拌分散液； b) 加熱攪妥之分散液至約7(TC至約90t溫度； c) 將氯化氫氣體通過經加熱的分散液；及 d) 回收水溶性陽離子聚（乙烯基胺）分立顆粒之分散液 〇 此外，本發明亦係關於一種澄清廢水之方法，包含下 述步驟 添加有效澄清量之水溶性非離子分散液至廢水，該水 溶性非離子聚（N-乙烯基醯胺）聚合物分立粒子之分散液係 經由聚合下式乙烯基醯胺單體形成 H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，CVC2()烷基，芳基，及 烧基芳基。 此外，本發明亦係關於一種脫水廢水之方法，包含下 述步驟 添加有效澄清量之水溶性非離子分散液至廢水，該水 溶性非離子聚（N -乙烯基醯胺）聚合物分立粒子之分散液係 經由聚合下式乙烯基醯胺單體形成 H2C-CR2NRC(0)R1 本紙張尺度適用中國國家標準（cns ) A4規格（210X297公釐） ----------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 550243 五 、'聲明髮hf :ί 其中R 5 W及R2各自選自包括氫…C「C2i)烷基◊芳基，及 烷基芳基。 本發明之任一態樣中，所述廢水表示工業廢水、、工業 製程水及都市廢水。工業廢水包括食品加工廢水、；油性廢 水5紙廠廢水及採礦廢水。 本發明亦係關於一種澄清廢水之方法5包含下述步驟 添加有效澄清量之水溶性非離子分散液至廢水5該分散液 包含 一種經由聚合下式乙烯基醯胺單體 H^C-CR^RCCOjR1 經濟部中央標隼局員工消費合作社^ 其中R，R1及R2各自選自包括氫，C「C20烷基，芳基，及 烷基芳基與至少一種單體之共聚物，該單體係選自包括乙 酸乙烯酯，氯化二烯丙基二甲基銨5乙烯基吡咯啶酮5丙 烯腈，丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氯第四鹽5丙烯酸二甲 基胺基乙酯苄基氯第四鹽，丙烯酸二曱基胺基乙酯甲基硫 酸酯第四鹽，丙烯酸二曱基胺基乙酯鯨蠟基氯第四鹽5甲 基丙烯酸二曱基胺基乙酯鯨蠟基氯第四鹽5甲基丙烯酸二 甲基胺基乙酯曱基氯第西鹽5甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯 苄基氯第西鹽5甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯曱基硫酸酯第 四鹽及其組合：該共聚物分散於鹽水溶液。 此外：本.發明亦係關於一種犹水廢水之刀法’已兮r 述歹馨致澄潰量之水溶性#.離孑分散:¾.至廢水：該 分散液E,今 一種經壬舍π武乙烯基gi胺置體 550243 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（Π ) H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，CrC2〇烷基，芳基，及 院基芳基與至少一種單體之共聚物，該單體係選自包括乙 酸乙烯酯，氣化二烯丙基二甲基銨，乙烯基吡咯啶酮，丙 烯腈，丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氯第四鹽，丙烯酸二甲 基胺基乙酯苄基氣第四鹽，丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基硫 酸酯第四鹽，丙烯酸二甲基胺基乙酯鯨蠟基氯第四鹽，甲 基丙烯酸二甲基胺基乙酯鯨蠟基氣第四鹽，甲基丙烯酸二 曱基胺基乙酯甲基氣第四鹽，甲基丙烯酸二曱基胺基乙酯 节基氯第四鹽，甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯曱基硫酸酯第 四鹽及其組合；該共聚物分散於鹽水溶液。 本發明亦係關於一種脫水廢水之方法包含添加有效澄 清量水溶性非離子分散液至廢水之步驟，該分散液包含一 種共聚物分立顆粒之分散液之方法 一種經由聚合下式乙烯基醯胺單體 H2C=CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，CrC10烷基，芳基，及 烷基芳基與至少一種單體之共聚物； 該單體係選自包括丙烯酸及其鹽，甲基丙烯醯胺及其鹽， CVCw N-烷基丙烯醯胺，eve" N，N-二烷基丙烯醯胺， CrC10N-烷基甲基丙烯醯胺，二烷基甲基丙烯 醯胺，Ν-芳基丙烯醯胺，ν，Ν-二芳基丙烯醯胺，Ν-芳基 甲基丙烯醯胺，Ν，Ν-二芳基甲基丙烯醯胺，Ν-芳基烷基 丙烯醯胺，Ν，Ν-二烯丙基烷基丙烯醯胺，Ν_芳基烷基曱 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 20 550243 A7 ___B7 五、發明説明（is ) 基丙烯醯胺，N，N-芳基烷基甲基丙烯醯胺，馬來酐，衣 康酸，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，丙烯醯胺基甲基丙烷磺 酸鈉，馬來酸及其組合，共聚物分散於鹽水溶液。 本發明為一種具有良好安定性及流動性之水溶性聚合 物組合物之水溶性分散液。用於此處“良好安定性，，一詞表 示水性分散液不會於儲存過程中永久分離成多層。“良好 流動性”一詞用於此處表示水性分散液之黏度比較具有類 似濃度之水溶性聚合物之水溶液更低。 水溶性非離子聚合物組合物之水性分散液可經由聚合 特定量之具有下式之水溶性乙烯基醯胺單體製備： CH2=CHNRC(0)R1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中R及R1各自分別選自氫及含丨至1〇個碳原子之烷基其 可於特定量水溶液中形成水溶性聚合物。非離子聚合物組 合物可為含有其它單烯屬未飽和非離子單體之共聚物。可 調整聚合物對水溶液之重量比。所得產物為水性非離子分 散液，其形式為含由水溶性乙烯基醯胺單體形成之高分子 1水溶性非離子聚合物之細粒均勻分散於水性介質。此種 水性分散液經由以水稀釋易獲得均句水溶液性質。 本發明之共聚物係由式p^c^CHNRC^COR1之第一單體 與第二單體聚合生成具有莫耳比為1 : 99至99 : 1之共聚物 。本發明之均聚物及共聚物之較佳分子量為5〇〇,〇〇〇至 5,000,000 之範圍。 取代（甲基）丙烯醯胺單體可為直鏈或支鏈烷基。可應 用之單體包括但非限於（甲基）丙烯酸乙基己酯，（甲基）丙 本紙張尺度賴中國國家標準7^) μ規格（^了97公楚y 21 550243 A7 ___B7五、發明説明（I9 ) 烯酸二乙基胺基丙酯，二甲基胺基羥丙基（甲基）丙烯醯胺 ，N-異丙基（甲基）丙烯醯胺，义第三丁基（甲基）丙烯醯胺 ，N，N-二甲基丙烯醯胺（甲基）丙烯酸，及N-異丙基（曱基） 丙稀醯胺。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
如此處使用，芳基烷基一詞包括苄基及苯乙基。旁出 胺基表示附著於聚合物主鏈之NH2基。 根據本發明之水性分散液，若有所需，呈以水稀釋所 得水溶液形式，較佳用於多種技術領域做為絮凝劑，增稠 劑，土壌調理劑，黏著劑，食品添加劑，分散劑，清潔劑 ，藥品或化妝品添加劑等。 大半情況下，習知水溶性聚合物今日於市面上可以粉 末形式獲得。消費者將聚合物粉末溶解於水性介質供實際 應用。聚合物於水性介質溶脹及分散之顆粒絮凝。典型極 為難以溶解習知聚合物於水性介質。極為難以製備含聚合 物之均勻濃水溶液。 此外，聚合物粉末於廢水處理廠難以處置。雖然有此 等困難，由於使用習知聚合方法故習知聚合物組合物典型 係呈粉狀形式獲得。除了使用上不方便外，生產粉狀形式 之聚合物亦不經濟。由水溶液回收藉習知聚合方法所得粉 狀形式之聚合物需要蒸發大量水及將聚合物脫水之相關成 本。 由烯屬未飽和單體生產水溶性聚合物之習知聚合方法 額外說明如下。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁，> .1
• II I 1 I II · 根據生產水溶性聚合物之概略習知方法，溶液聚合方
本紙張 * m n · 22 550243 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明（2〇 ㈣使用水做為水性介質進行。此等方法之優點為聚合反 應易、屋由使用單體水溶液於聚合引發劑存在下完成。藉此 等方法容易獲得具有高分子量之聚合物。 但此等方法引起若干問題，包括： ⑴聚合過程中難以去除或以其它方式控制反應熱。 ()方法之生產力難以增高，原因為單體於水溶液之 濃度經常有限。 ()k 口過私中，反應混合物黏度顯著增高，典型導 致;東膠狀產物。來膠狀聚合物料難以處置，用於呈粉末獲 得聚=物之製程包括时、乾燥、及純等步驟。 § 4避免此等問題，提示使用沉殿聚合反應，其中聚 合可於可溶解單體而不會溶解所得聚合物之有機介質完成 。所得聚合物可呈沉澱由溶液分離出。 油I水型懸子液聚合方法中，單體與水性介質之混合 2可使用界面活性劑分餘有機介質，單體及聚合物殆不 :該有機質。-但單體及水性介質分散，則進行聚合 反應。 …但’：等方法也有問題。例如使用有機介質典型難 兩分子量之聚合物。此外’需要不同裝置來回收 質。所得聚合物不易溶解於水性介質，傾向於形成 :膠狀，。-但形成此種質塊，水性介質不易渗透入Ϊ 因此*要相當長時間才能將聚合物溶解於水性介質。 除前述聚合方法外，提示另一 未飽和單體含;ν 法其中水溶性稀屬 疏水液悲有機分散介質其含有乳化劑可用 以 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I裝. 訂· • I 1- I 11-- CNS )7^: (210X 297公釐） 23 550243 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（21 ) 於生成油包水型乳液。單體於水存在下聚合因而形成水包 油型乳液而無須分離聚合物。終產物水包油型乳液用於真 正用途。 但，該方法需要相當大量水溶性有機溶劑，因此造成 有機溶劑之二次污染問題。此外，也需要界面活性劑來將 油包水型乳液轉成水包油型乳液。分散液之安定性不足， 因此於儲存或運輸過程中凝固。 、、本發明為-種生產水溶性聚合物之水性分散液而無前 述多種習知方法之問題之方法。根據此種方法，溶液完成 聚合反應而不會提高黏度，同時獲得呈穩定高度流動性狀 悲之南》農度聚合物於水性分散液。 ^用此種方法’獲得類似藉習知水溶液聚合法所得高 分子量聚合物之高分子量聚合物。藉本發明方法所得聚合 物易以水稀釋形成聚合物之均勻水溶液而無粉末形式聚合 物之相關困難。所得水溶液可用做此處所述之絮凝劑或其 它用途。 本發明之-個具體例為一種相對大量婦屬未飽和單體 (水溶性乙烯基醯胺）於水溶液聚合。根據本發明，聚合過 程中，黏度未增高。即值聚令物濃度相當高，所得產物也 具有良好安定性及流動性。此外，所得水性分散液亦以水 稀釋呈均句水溶液。 根據本發明，水溶性烯屬未飽和單體（水溶性乙烯美 酿胺）於水溶液聚合時，所得水溶性烯屬聚合物形成㈣ 含水複合體而未溶解於水。複合體與水相間發生相分離形 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
24 成顯微顆粒，因而產生低黏度水性分散液。 所得聚合物形成顯微大小之球粒其分散於水溶液内因 而形成低黏度水性分散液。當添加足量水至所得水性分散 液時，溶液摧毁相分離狀態而形成均勻水溶液。 聚合反應單純藉加熱進行。此外，基團引發劑、紫外 光，或輻射線可用於聚合過程。執行本發明時，特佳使用 水溶性基團引發劑如過氧化氫，過硫酸鉀及過硫酸胺銨或 由此種水溶性基團引發劑與還原劑如胺或亞硫酸氫鈉組成 之所謂氧化還原系統。 引發劑之典型用量基於烯屬未飽和單體（水溶性乙烯 基醯胺）之重量為約0·005至約10%重量比之範圍。全部引 發劑可於聚合方法開始時添加；或部份引發劑於聚合方法 開始時添加而其餘部份係於聚合過程中添加。 聚合引發劑較佳選自包括2,2-偶氮貳（2-脒基丙烷）鹽 酸鹽（V-50)，2,2-偶氮貳（N，N’_二亞甲基異丁基醯胺）二鹽 酸鹽（V-044)，過硫酸銨（APS)，過硫酸銨/偏亞硫酸氫鈉 (APS/SBS)，及鐵/抗壞血酸。引發劑典型之存在量占單體 用 1 為約 400 至 6,000 ppm。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 鏈轉移劑較佳選自包括苯曱醇，異丙醇，第三胺類， 亞硫酸氫鈉及甲酸鈉。鏈轉移劑之存在量典型占單體約5 至約 2,000 ppm。 聚合反應溫度通常由約10°c至約1〇〇。〇 ,更佳約40°c 至約70°C。進行反應至乙烯基醯胺單體之聚合大體完成。 大體完成表示轉化率至少80%。反應所需時間通常由約3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 25 550243 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（23 小時至約10小時。聚合反應可分批或連續進行。 聚合方法可於pH 5-8之範圍進行。較佳之聚合反應之 pH範圍為6-7.5。 製備根據本發明之水性聚合物分散液時，需要可溶於 水之無機鹽類。可用於本發明之無機鹽類範例包括：金屬 及氨之氯化物，硝酸鹽，硫酸鹽及磷酸鹽。無機鹽之典型 例有氣化鈉，氣化鈣，硝酸鈣，硝酸鈉，硝酸銨，硫酸鉀 ，磷酸鈣，硝酸鋁及硫酸鐵。 此專無機鹽可單獨使用或呈兩種或兩種以上鹽類混合 物使用。本發明之無機鹽用量係依均勻溶解於水之無機鹽 數量而定。全部無機鹽可於聚合過程開始時添加，或部份 無機鹽可於聚合過程中之任何時間間歇添加。無機鹽也可 於聚合過程結束後添加。如此處使用，磷酸鹽一詞包括但 非限於磷酸鈉及磷酸氫鈉。較佳鹽類為硝酸鈉，氯化納及 硫酸銨。若使用硫酸銨做為鹽，則僅可於聚合後而非聚合 中添加。 添加無機鹽有助於改良所得水性分散液之安定性及流 動性至某種程度。推定原因為無機鹽由所得聚合物顆粒= 水而壓密且穩定各別聚合物顆粒。 鹽水溶液之濃度通常為15%或以上，較佳2〇%重量比 或以上。鹽典型於反應之存在量基於批料大小為約165至 約18%重量比。反應結束時加入更大量鹽典型為約〇·5至 約5.0重量％。最終反應產物之鹽量為占終產物約“川至 約22.5重量％之範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公f ) -------->·裝-----Γ,π------0 -* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 、 、 · 26 550243 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 五、發明説明（24 ) 新穎均聚物及共聚物亦可與習知安定劑如聚（丙烯酸 二曱基胺基乙酯甲基氣第四鹽）相容。當聚（乙烯醇）為安 疋劑聚合物時，較佳使聚合物具有儘可能高分子量及儘可 能水解。於此處使用莫威歐（M〇wi〇1)，聚（乙烯醇）聚合物 得自Aldrich化學公司，88%水解及分子量約125 〇〇〇至 I35,000。雖然水解程度可改變，但較佳水解為70-80%。 聚（乙烯醇）之較佳分子量為100,000至200,000。 此處所述原位水解通常水解至高達7〇%醯胺基轉成自 由態胺旁出基。為了達成100%水解，須利用鹼。水解可 藉通入氯化氫氣體進行，或將氯化氫溶液逐滴加至分散液 ’伴以於70〇C至90°C溫度攪拌進行。 習知用做絮凝劑之水溶性陽離子聚合物之製法包括於 水溶液聚合，油包水型乳液聚合，及於疏水溶劑之懸浮液 聚合反應。美國專利4,929,655(武田等人）（199〇年5月29曰 獲頒’併述於此以供參考）提供水溶性聚合物分散液之新 筹員製法其可克服多種固定式聚合，油包水型乳液聚合及懸 浮液聚合方法之缺點。 習知用做絮凝劑之水溶性陽離子聚合物之製法包括於 水溶液聚合’油包水型乳液聚合，及於疏水溶劑之懸浮液 聚合反應。美國專利4,929,655(武田等人）（199〇年5月29曰 獲頒’併述於此以供參考）提供水溶性聚合物分散液之新 顆製法其可克服多種固定式聚合，油包水型乳液聚合及懸 浮液聚合方法之缺點。 分散液具有多種用途。如此處使用工業製程水一詞涵 本紙張尺度適用中國公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ..衣· 、1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550243 A7 _ B7 _____ 五、發明説明（25 ) 蓋抄紙過程使用之水。分散液也可用於都市廢水、紙廠、 化學加工廠、精練廠及食品加工廠等系統做為絮凝劑。 提出下列實例供說明本發明之較佳具體例及用途，但 除非於隨附之申請專利範圍陳述，否則並非囿限本發明。 實例1 為製造聚（N-乙烯基甲醯胺）均聚物分散液，使用下述 程序。配備有回流冷凝器，氮氣分散管，星形槳葉及渦輪 及熱偶之反應瓶内，加入N-乙烯基甲醯胺單體（得自空氣 產品與化學公司，75克），聚（乙烯醇）（10%溶液，40克）， 水（250克），甘油（6克）及硝酸鈉（120克）。溶液攪拌及加熱 至45°C。一次加入引發劑V-50(得自杜邦化學公司）(〇·2克 ，20毫升水）。反應進行時黏度增高。整個反應期間分成 數份共加入125克氯化鈉。總反應時間粗略為3-3.5小時。 然後儲存乳白色分散液供進一步使用。 實例2 為合成聚（N-乙烯基曱醯胺/丙烯酸乙基己酯）共聚物 分散液，利用下述程序。於配備有回流冷凝器，氮氣分散 管，星形槳葉及渦輪及熱偶之反應瓶内加入N-乙烯基甲 醯胺單體（得自空氣產品與化學公司，54克），丙烯酸乙基 己酯（得自Aldrich化學公司，3.0克），聚乙烯醇（1〇%溶液 ，30克），水（150克），甘油（45克）及硝酸鈉（40克），硫酸 鈉，氯化鈉（25克）。溶液經攪拌及加熱至45°C。一次加入 引發劑V-50(得自杜邦化學公司）(0.3克，20毫升水）。 反應進行時黏度增高。反應期間分成數份共加入100 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 公漦） C请先閱讀背面之注意事項存填寫本買) 訂· 28 550243 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（26) 克硫酸銨。200克水液加至反應混合物。總反應時間粗略 為3-3.5小時。乳白色分散液儲存供進一步使用。NVF/丙 焊酸乙基己酯之莫耳比為約99/1至約90/10。 實例3 為水解分散液聚合物，利用下述程序。分散液聚合物 置於圓底瓶内加入足量水調整為2%溶液。加入莫耳當量 之氫氧化鈉及混合物加熱至80-90°C歷3小時。大於90%醯 胺基水解為胺基。一莫耳當量酸用做水解劑。酸水解獲得 含胺對醯胺比70/30之共聚物。 實例4 為水解分散液聚合物，利用下述替代程序。第一種替 代之道為利用氯化氫氣體水解。於配備有回流冷凝器、槳 葉攪拌器、熱偶及氣體分散管之三頸瓶内，1〇〇克劇乙烯 基曱醯胺分散液樣本（15%活性物質，0.21莫耳）加熱至50 °C。然後氣態氯化氫（8.0克，0.21莫耳）以10分鐘時間通入 分散液内。然後反應混合物於50°C攪拌2小時。所得共聚 物含約70%胺鹽酸鹽及30%醯胺。酸量可改變而達成不同 胺/酿胺比。 第二替代之道中，利用氣態氨以下述方式進行水解。 配備有回流冷凝器、槳葉攪拌器、熱偶及氣體分散管之三 頸瓶内，300克聚乙烯基曱醯胺分散液樣本（15%活性成份 ’ 0.62莫耳）加熱至50°C。然後氣態氨（10.6克，0.62莫耳） 以10分鐘時間通入分散液内。反應混合物於70°C攪拌3小 時。所得聚合物含有29 5 %胺。如同酸，可改變驗量而達 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂· A7 550243 B7 五、發明説明（27 ) 成不同胺/醯胺比。 可未悖離如下申請專利範圍界定之本發明之構想及範 圍，對此處所述本發明之方法之組成、操作及配置做出變 化0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 30 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 公 申請曰期 案 號 ^ )〇 η cf 類 別 ά τ'7ηί:难 以上各欄由本局填註）
550243 第87107814號專利説明書修
中 文 英 文
乙烯醯胺單體之水溶性聚合物分散液及其製備方法
WA1ER SOLUBLE POLYMER DISPERSlONSMOM- \TNYLAMK)E MONOMERS AND METHOD FOR PREPARING THEREOF 姓 名 (1) 陶德w.方 (2) 莫尼恩•瑞馬雪 (3) 安東尼G.桑馬塞 國 籍 美國 裝 人 住、居所 养國伊利諾州納波維爾•雷維倫茲路1275號 养頸产矛彳气州S斯爾·飢斯卡德大道5589號 吳國伊利詮州i洛拉·水緣街3〇〇8號 訂 姓 名 (名稱） 國 籍 美商·尼可化學公司 美國 線 三、申請人 住、居所 (事務所） 美國伊利諾州納波維爾•一尼可中, 代表人 姓 名 羅納德J.亞蘭 度適用、國

Claims (1)

  1. 51 5 A BCD η 曰 補尤 六、申請專利範圍 第87107814號專利申請案申請專利i範圍彳多^^ 92.04.14 1 · 一種分立顆粒的水性分散液，其包含非離子聚（n_乙 婦基醯胺）均聚物，該均聚物之N·乙稀基醯胺單體係 選自於N-乙烯基甲醯胺、N-甲基-N-乙烯基乙醯胺及^ 乙稀基乙醢胺，且該分立顆粒的水性分散液包含有下 列成份： a) 5至50重量％水溶性聚合物，該聚合物係經由 於自由基形成條件且pH值在5至8之間下，聚合ν·乙稀 基甲醯胺單體所製得； b) 占分散液總重0· 1至5重量％之水溶性安定劑聚 合物，該安定劑聚合物在1Μ硝酸鈉中之特性黏度為 0.1-10 dl/g ; c) 占分散液重量5至40重量％之水溶性鹽，其係 選自由錢’驗金屬及驗土金屬鹵化物，硫酸鹽，峨酸 鹽，·硝酸鹽及其組合之鹽類所構成之組群中；及 d) 水， 該分散液之特徵為具有鬆布汝克菲（Br〇〇kfieid)黏 度於25°C 由 10至25,000 cps。 2. 一種分立顆粒的水性分散液，其包含有一水溶性共聚 物之分立顆粒，該共聚物包含有一經由將具有下列通 式之N-乙烯基醯胺單體與至少一第二單體聚合而得之 共聚物： H2C = CR2NRC(0)R1 其中R，R1及R2各自選自包括氫，Crc2。烧基，芳基及 -31- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格f 9 1 Π v\ 六、申請專利範圍 烧基芳基；該至少一第二單體係選自於下列所構成之 組群中：乙酸乙烯酯，氯化二烯丙基二曱基銨，乙烯 基吡咯啶酮，丙烯腈，丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氯 第四鹽，丙烯酸二甲基胺基乙酯苄基氯第四鹽，丙烯 酸二甲基胺基乙酯甲基硫酸酯第四鹽，丙烯酸二曱基 月妾基乙酯鯨蠟基氯第四鹽，甲基丙烯酸二甲基胺基乙 酯鯨蠟基氯第四鹽，甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基 氯第四鹽，甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯苄基氣第四鹽 ’甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯曱基硫酸酯第四鹽及其 組合，丙烯酸及其鹽，甲基丙烯醯胺及其鹽，CrC^N-烧基丙稀酿胺，Ci_Ci〇N,N-二烧基丙稀酿胺’ Ci-Ci〇N-烧基甲基丙婦酿胺’ C1 ·〇ι〇 N，N -二烧基甲基丙稀酿胺 ，N•芳基丙烯醯胺，Ν,Ν-二芳基丙烯醯胺，N-芳基甲 基丙烯醯胺，Ν，Ν-二芳基曱基丙烯醯胺，Ν·芳基烷基 丙埤醯胺，Ν,Ν·二烯丙基烷棊丙烯醯胺，Ν·芳基烷基 甲基丙烯醯胺，Ν，Ν-芳基烷基甲基丙烯醯胺，馬來酐 ，衣康酸，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，丙烯醯胺基曱 基丙烷磺酸鈉，馬來酸及其組合；該共聚物分散於鹽 水溶液。 3· 如申請專利範圍第2項之水性分散液，其中該分散液 包含： a)5至50重量％水溶性共聚物，該共聚物係經由 於pH5至8下聚合下列單體而製得： i. 1-99莫耳％乙晞基醯胺單體； -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS) A4規格（21 0X297公釐）
    裝 訂
    550243 A B CD 六、申請專利範圍 ii· 99-1莫耳％至少一種第二單體； b) 占分散液總重0.1至5重量％之水溶性安定劑聚 合物’該安定劑聚合物於憎硝酸鈉之特性黏度係為 0.M0 dl/g ; c) 占分散液重量5至40重量％之水溶性鹽；及 d) 水， 4为散液之特徵為具有鬆布汝克菲（Brookfield丨點 度於 25°C 由 10 至 25,000 cps。 4·如申請專利範圍第2項之水性分散液，其中該水可溶 性共聚物包含： a)5至50重量％水溶性共聚物，該共聚物係經由 於pH5至8下聚合下列單體而製得： i. 1-99莫耳％乙烯基醯胺單體； H· 99-1莫耳％至少一種第二單體； .b)占分散液總重〇·ι至5重量％之水溶性安定劑聚 合物，該安定劑聚合物於1Μ硝酸鈉之特性黏度係為 0.Μ0 dl/g ; c) 占分散液重量5至40重量％之水溶性鹽；及 d) 水， δ亥分散液之特徵為具有鬆布汝克菲（日r〇〇kfje|d)黏 度於25°(：由10至25,000 〇卩3。 5· 一種製備如申請專利範圍第2項之水溶性共聚物之分 立顆粒之水性分散液的方法，其包含下列步驟：於自 由i形成條件且於pH5至8下聚合下列成份： -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格(21 OX297公釐) 550243 A8 B8 C8
    六、申請專利範圍 a) 5至50重量％水溶性共聚物，該共聚物係經由 於PH5至8下聚合下列單體而製得·· L 1-99莫耳％乙烯基醯胺單體； Μ· 99_1莫耳％至少一種第二單體； b) 占分散液總重0.1至5重量％之水溶性安定劑聚 合物’該安定劑聚合物於憎硝酸鈉之特性黏度係為 0.M0 dl/g ; c) 占分散液重量5至40重量％之水溶性鹽；及 d) 水， 及然後回收水溶性共聚物分散液，該分散液特徵 為於25°(：下具有小於25,000 〇口3之黏度。 6 · 種製備如申凊奉利範圍第1項之水溶性非離子均聚 物之分立顆粒之水性分散液的方法，其包含下列步驟 :於自由基形成條件且於pH5至8下聚合下列成份： _a)5至50重量％水溶性聚合物，其其經由聚合具 有通式H2C=CR2NRC(0)R1之N-乙烯基醯胺單體所製得 者，其中R，R1及R2各自選自包括氫，CrC2〇烷基，芳 基及芳烧基； b) 占分散液總重0_1至5重量％之水溶性安定劑聚 合物，該安定劑聚合物於1Μ硝酸鈉之特性黏度係為 0.1-10 dl/g ； c) 占分散液重量5至40重量％之水溶性鹽；及 d) 水， 然後，回收水溶性均聚物分散液， -34- P氏丄乂/叉避州于國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐)----- AacD 550243 六'、申請專利範圍 該分散液之特徵為於9ς > π θ i · 又局於25 c下具有由10至25,000 cps之鬆布汝克菲（Brookfield)黏度。 7· -種製備如申請專利範圍第2項之水溶性共聚物之分 立顆粒之水性分散液的方法，其包含下列步驟：於自 由基形成條件且於pH5至8下聚合下列成份： a) 5-50重量％ —種混合物含有 i_ 1·99莫耳％乙烯基醯胺單體； ii. 99-1莫耳％至少一種第二單體； b) 占分散液總重〇.1至5重量％之水溶性安定劑聚 合物，該安定劑聚合物於1M硝酸鈉之特性黏度係為 0.1-10 dl/g ; c) 占为散液重置5至40重量％之水溶性鹽；及 d) 水， 然後，回收水溶性共聚物分散液， •該刀月欠液之特徵為於25C下具有由至25,〇〇〇 cps之鬆布汝克菲（Brookfield)黏度。 8. 如申請專利範圍第2-4項中任一項之水性分散液，其 中该聚合物係分散於鹽水溶液；其中該陰離子鹽水溶 液係與選自包括銨’鹼金屬及峰土金屬齒化物，硫酸 鹽，磷酸鹽，硝酸鹽及其組合之鹽類一起形成。 9. 如申請專利範圍第5-7項中任一項之方法，其中該聚 合物係分散於鹽水溶液；其中該陰離子鹽水溶液係與 選自包括錄，驗金屬及鹼土金屬函化物，硫酸鹽，麟 酸#，硝酸鹽及其組合之鹽類一起形成。 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210Χ297公釐） ABC D 550243 六、申請專利範圍 10·如申請專利範圍第1或2項之水性分散液，其中該分散 液又包含一種安定劑聚合物；其中該安定劑聚合物係 選自包括聚（乙烯醇），部份水解聚（乙酸乙烯酯），水 解聚（乙酸乙烯酯/N-乙烯基曱醯胺），聚（乙烯醇/丙埽 醯胺），聚（氯化二烯丙基二甲基銨），聚（丙烯酸二甲 基胺基乙酯甲基氯第四鹽），聚（甲基丙烯酸二曱基胺 基乙酯甲基氯第四鹽），聚（丙烯酸二甲基胺基乙酯苄 基氣第四鹽），聚(，甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯苄基氣 第四鹽），聚（氣化二烯丙基二甲基銨/丙烯酸二曱基胺 基乙酯曱基氯第四鹽），聚（氣化二稀丙基二曱基錢/曱 基丙烯酸二曱基胺基乙酯甲基氣第四鹽），聚（氣化二 烯丙基二甲基銨/丙烯酸二甲基胺基乙酯苄基氯第四 鹽）’ 氟化一稀丙基二甲基錄/甲基丙婦酸二甲基胺 基乙酯苄基氣第四鹽）及其組合。 11.如申請專利範圍第彳至4項中任一項之水性分散液，其 中該安定劑聚合物係選自包括聚（乙烯醇），部份水解 聚（乙酸乙烯酯），水解聚（乙酸乙烯酯/N_乙烯基甲醯 胺），聚（乙烯醇/丙烯醯胺），聚（氣化二烯丙基二甲基 銨），聚（丙烯酸二曱基胺基乙酯曱基氯第四鹽），聚（ 曱基丙烯酸二曱基胺基乙酯甲基氯第四鹽），聚（丙烯 酸二曱基胺基乙酯苄基氣第四鹽），聚（甲基丙烯酸二 曱基胺基乙酯苄基氣第四鹽），聚（氯化二烯丙基二甲 基銨/丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氣第四鹽），聚（氯化 一 _丙基二甲基銨/甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯曱基 -36-
    550243 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 氣第四鹽），聚（氯化二烯丙基二甲基銨/丙烯酸二甲基 月女基乙酯苄基氣第四鹽），聚（氯化二烯丙基二甲基錄， 甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯苄基氯第四鹽）及其組合 12. 如申請專利範圍第5至7項中任一項之方法，其中該安 疋劑聚合物係選自包括聚（乙烯醇），部份水解聚（乙酸 乙烯酯），水解聚（乙酸乙烯酯/N-乙烯基甲醯胺），聚（ 乙烯醇/丙烯醯胺），聚（氯化二烯丙基二曱基銨），聚（ 丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氯第四鹽），聚（甲基丙烯 酸二甲基胺基乙酯甲基氯第四鹽），聚（丙烯酸二甲基 胺基乙酯苄基氣第四鹽），聚（曱基丙烯酸二甲基胺基 乙酯苄基氣第四鹽），聚（氣化二烯丙基二曱基銨/丙烯 酸二曱基胺基乙酯曱基氣第四鹽），聚（氯化二烯丙基 二甲基銨/曱基丙烯酸二甲基胺基乙酯甲基氣第四鹽） ，冬（氯化一烯丙基二甲基録/丙烯酸二甲基胺基乙酯 苄基氣第四鹽），聚（氯化二烯丙基二甲基銨/甲基丙烯 酸二甲基胺基乙酯苄基氣第四鹽）及其組合。 13. —種原位水解如申請專利範圍第2項之水溶性聚合物 之分立顆粒之分散液之方法，其中該聚合物具有旁出 醯胺基，該聚合物係分散於鹽水溶液，該方法包含下 列步驟： a) 攪拌分散液； b) 加熱攪妥之分散液至7〇°c至9〇°c溫度； c) 將氣化氫氣體通過經加熱的分散液；及
    A B c D 550243 六、申請專利範圍 d)回收具有旁出胺基之水溶性聚合物分立顆粒之 分散液。 14. 一種原位水解如申請專利範圍第2項之共聚物之分立 顆粒之分散液之方法，該方法包含下列步驟： a) 攪拌分散液； b) 加熱攪妥之分散液至70°C至90°C溫度； c) 將氣化氫氣體通過經加熱的分散液；及 d) 回收具有旁出胺基之水溶性聚合物分立顆粒之 分散液。 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21 0X297公釐）
TW087107814A 1997-05-28 1998-05-20 Water soluble polymer dispersions from vinylamide monomers and method for preparing thereof TW550243B (en)

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