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JP2002302521A - Anionic water-soluble polymer dispersion and method for producing the same - Google Patents

Anionic water-soluble polymer dispersion and method for producing the same

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Publication number
JP2002302521A
JP2002302521A JP2001158249A JP2001158249A JP2002302521A JP 2002302521 A JP2002302521 A JP 2002302521A JP 2001158249 A JP2001158249 A JP 2001158249A JP 2001158249 A JP2001158249 A JP 2001158249A JP 2002302521 A JP2002302521 A JP 2002302521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mol
soluble polymer
water
anionic water
soluble
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001158249A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hishin O
丕新 王
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hymo Corp
Original Assignee
Hymo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hymo Corp filed Critical Hymo Corp
Priority to JP2001158249A priority Critical patent/JP2002302521A/en
Publication of JP2002302521A publication Critical patent/JP2002302521A/en
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stable dispersion of a high-molecular weight sulfa- containing anionic water-soluble polymer,and to provide a method for producing the above polymer dispersion under easy control by dispersion polymerization process in an aqueous salt solution in the presence of a polymeric dispersant soluble to the aqueous salt solution. SOLUTION: This anionic water-soluble polymer dispersion is obtained by dispersion polymerization process for a water-soluble monomer mixture comprising 1-30 mol% of a sulfo-containing monomer, 5-50 mol% of a carboxy group- containing monomer, 20-94 mol% of a (meth) acrylamide and 0-20 mol% of another copolymerizable monomer in an aqueous salt solution in the presence of a polymeric dispersant soluble to the aqueous salt solution, wherein a redox system as the polymerization initiator is preferably used at 5-50 ppm based on the monomers.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高重合度アニオン
性水溶性重合体分散液とその製造方法に関するものであ
り、詳しくは、塩水溶液中、該塩水溶液に可溶な高分子
分散剤共存下でスルフォン酸基含有単量体混合物を分散
重合法により製造した水溶性高分子の分散液に関するも
のであり、またその分散液の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high polymerization degree anionic water-soluble polymer dispersion and a method for producing the same. The present invention relates to a dispersion of a water-soluble polymer produced by a dispersion polymerization method of a monomer mixture containing a sulfonic acid group below, and to a method for producing the dispersion.

【0002】[0002]

【従来の技術】アニオン性水溶性高分子は、凝集剤とし
て多岐にわたる用途に応用されている。たとえば、一般
水処理剤として排水中の固液分離に使用され、カチオン
性凝集剤と組み合わせて汚泥の脱水や製紙工業における
歩留向上剤としても使用されている。さらに土木におい
て、土壌の固化剤としても使用されている。これらアニ
オン性高分子製造方法として従来、以下のような重合方
法が知られている。たとえば、水溶液重合法はペ−スト
上製品として供給され、油中水型エマルジョン重合品は
重合後、転相剤とよばれる親水性乳化剤を加えラテック
スの形態で供給され、油中水型分散重合法は、粉末状製
品を製造するため適用される場合が多く、30〜50重
量%の単量体水溶液をそのまま重合しゲル状重合物をミ
−トチョッパ−などで造粒後、直接乾燥する方法も粉末
品の製造に応用されている。さらに最近では、ポリエチ
レングリコ−ル水溶液中に単量体を溶解し、重合させ、
高分子中高分子分散液を製造する方法も行われている
が、まだ凝集剤として実用的性能のある高分子量のもの
は合成されていない。またさらに注目すべきことは、塩
水溶液中でカチオン性/両性凝集剤を合成する方法を発
展させ、アニオン性高分子も凝集剤グレ−ドの重合度品
を合成する試みがなされている。
2. Description of the Related Art Anionic water-soluble polymers have been applied to a wide variety of uses as flocculants. For example, it is used as a general water treatment agent for solid-liquid separation in wastewater, and is also used in combination with a cationic coagulant as a dewatering agent for sludge or as a retention improver in the papermaking industry. In civil engineering, it is also used as a solidifying agent for soil. Conventionally, the following polymerization methods are known as methods for producing these anionic polymers. For example, the aqueous solution polymerization method is supplied as a product on a paste, and the water-in-oil emulsion polymerization product is supplied in the form of a latex by adding a hydrophilic emulsifier called a phase inversion agent after polymerization, and is supplied in the form of a water-in-oil dispersion weight. The method is often applied to produce a powdery product. A method of directly polymerizing a 30-50% by weight aqueous monomer solution, granulating a gel polymer with a meat chopper, etc., and then directly drying the solution. Has also been applied to the production of powdered products. More recently, monomers have been dissolved and polymerized in aqueous polyethylene glycol solutions,
Although a method for producing a polymer-in-polymer dispersion liquid has been performed, a high-molecular-weight flocculant having practical performance as a flocculant has not yet been synthesized. It should be further noted that attempts have been made to develop a method for synthesizing a cationic / amphoteric flocculant in an aqueous salt solution, and to synthesize an anionic polymer having a degree of polymerization of a flocculant grade.

【0003】高重合度のアニオン性高分子が、高重合度
のカチオン性高分子にくらべ塩水溶液中、分散重合法に
より合成することが難しいのは、一つには重合物を塩水
中に析出させ、安定な分散液とすることである。カチオ
ン性単量体の場合、ベンジル基や長鎖アルキル基のよう
な疎水基を導入した単量体を合成すれば容易に塩水中に
不溶な高分子が合成でき、また重合度も凝集剤として使
用可能なものになる。アニオン性単量体の場合、それ自
身分子内に疎水基を導入することが、難しいので疎水性
単量体を共重合する方法が考えられるが、それら疎水性
単量体を共重合すると重合度が高いものが得られない場
合が多い。また、もう一つの要因として、原料として主
に使用されるアクリル酸の分子量が、カチオン性単量体
の分子量に較べ小さく溶液の重量濃度当たりの発熱量が
非常に大きいことである。そのため、重合反応の制御が
難しく、重合途中で反応物が塊状化してしまって安定な
分散液を合成することができない。あるいは発熱量が大
きいということは、重合温度の制御が容易でなく重合系
の温度が、制御範囲から外れてしまい、生成したアニオ
ン性水溶性高分子の重合度が低下してしまうことを意味
する。現在のところ、生成したアニオン性水溶性高分子
を塩水中に析出させる方法は、種々の塩の組み合わせに
より解決しつつあり、また、分散液の安定化もイオン性
高分子分散剤を種々の組成、分子量を検討し、共存させ
ることで可能になった。しかし、スルフォン酸基を含有
したアニオン性水溶性高分子の塩水中分散液はまだ検討
されていない。
One of the reasons that anionic polymers having a high degree of polymerization are more difficult to synthesize by a dispersion polymerization method in an aqueous salt solution than cationic polymers having a high degree of polymerization is that the polymer is precipitated in salt water. To obtain a stable dispersion. In the case of a cationic monomer, if a monomer having a hydrophobic group such as a benzyl group or a long-chain alkyl group is synthesized, a polymer insoluble in salt water can be easily synthesized. It will be usable. In the case of anionic monomers, it is difficult to introduce a hydrophobic group into the molecule itself, so a method of copolymerizing hydrophobic monomers is considered. In many cases, it is not possible to obtain a product with a high value. Another factor is that the molecular weight of acrylic acid mainly used as a raw material is smaller than the molecular weight of the cationic monomer, and the calorific value per weight concentration of the solution is very large. Therefore, it is difficult to control the polymerization reaction, and the reactants agglomerate during the polymerization, so that a stable dispersion cannot be synthesized. Alternatively, a large calorific value means that it is not easy to control the polymerization temperature, the temperature of the polymerization system falls outside the control range, and the degree of polymerization of the generated anionic water-soluble polymer is reduced. . At present, the method of precipitating the produced anionic water-soluble polymer in salt water is being solved by combining various salts, and the dispersion liquid is also stabilized by using an ionic polymer dispersant of various compositions. It became possible by examining the molecular weight and coexisting. However, a dispersion of an anionic water-soluble polymer containing a sulfonic acid group in salt water has not yet been studied.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、塩水
溶液中、該塩水溶液に可溶な高分子分散剤共存下、分散
重合法により高分子量のスルフォン酸基を含有したアニ
オン性水溶性高分子の塩水中分散液を効率良く、安定し
た分散液の状態で製造する方法を開発することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-molecular weight sulfonic acid group-containing anionic water-soluble compound in a salt solution in the presence of a polymer dispersant soluble in the salt solution by a dispersion polymerization method. An object of the present invention is to develop a method for efficiently producing a polymer dispersion in salt water in a stable dispersion state.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者等は、詳細な検討を行った結果、特定の重
合条件下で反応を進行させることにより、高分子量のス
ルフォン酸基を含有したアニオン性水溶性高分子を効率
良く、安定した分散液の状態で製造できるこがわかり、
本発明を完成させた。すなわち、本発明の請求項1の発
明は、下記一般式(1)で表わされるスルフォン酸基含
有単量体1〜30モル%、下記一般式(2)で表わされ
るカルボキシル基含有単量体5〜50モル%、(メタ)
アクリルアミド20〜94モル%及び共重合可能な他の
単量体0〜20モル%を含有する水溶性単量体混合物
を、塩水溶液中で該塩水溶液に可溶な高分子分散剤を共
存させる分散重合法により製造された粒径100mμ以
下の高分子微粒子からなるアニオン性水溶性重合体分散
液に関する。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted detailed studies, and as a result, have made it possible to form a high molecular weight sulfonic acid group by allowing the reaction to proceed under specific polymerization conditions. It can be seen that the contained anionic water-soluble polymer can be efficiently produced in a stable dispersion state,
The present invention has been completed. That is, the invention of claim 1 of the present invention is characterized in that 1 to 30 mol% of a sulfonic acid group-containing monomer represented by the following general formula (1) and a carboxyl group-containing monomer 5 represented by the following general formula (2) ~ 50 mol%, (meth)
A water-soluble monomer mixture containing 20 to 94 mol% of acrylamide and 0 to 20 mol% of another copolymerizable monomer is allowed to coexist in a salt aqueous solution with a polymer dispersant soluble in the salt aqueous solution. The present invention relates to an anionic water-soluble polymer dispersion comprising polymer fine particles having a particle size of 100 μm or less produced by a dispersion polymerization method.

【化1】 R1は水素、R3は水素またはカルボキシル基、AはS
O3、C6H4SO3、CONHC(CH3)2CH2
SO3、CONHC2H4SO3あるいはCOOC2H
4SO3、Xは陽イオン
Embedded image R1 is hydrogen, R3 is hydrogen or carboxyl group, A is S
O3, C6H4SO3, CONHC (CH3) 2CH2
SO3, CONHC2H4 SO3 or COOC2H
4SO3, X is a cation

【化2】 R2は水素、メチル基またはカルボキシメチル基、R3
は水素またはカルボキシル基、AはCOOまたはC6H
4COO、Yは陽イオン
Embedded image R2 is hydrogen, methyl or carboxymethyl, R3
Is hydrogen or carboxyl group, A is COO or C6H
4COO, Y is a cation

【0006】請求項2の発明は、前記高分子分散剤がア
ニオン性であることを特徴とする請求項1に記載のアニ
オン性水溶性重合体分散液である。
[0006] The invention of claim 2 is the anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 1, wherein the polymer dispersant is anionic.

【0007】請求項2の発明は、前記高分子分散剤のイ
オン当量が1.5〜15meq/gであることを特徴と
する請求項2に記載のアニオン性水溶性重合体分散液で
ある。
A second aspect of the present invention is the anionic water-soluble polymer dispersion according to the second aspect, wherein the high molecular dispersant has an ion equivalent of 1.5 to 15 meq / g.

【0008】請求項4の発明は、アニオン性水溶性重合
体分散液を構成するアニオン性水溶性重合体の重量平均
分子量が、200万以上、2000万以下であることを
特徴とする請求項1に記載のアニオン性水溶性重合体分
散液である。
According to a fourth aspect of the present invention, the weight average molecular weight of the anionic water-soluble polymer constituting the anionic water-soluble polymer dispersion is from 2,000,000 to 20,000,000. 3. The anionic water-soluble polymer dispersion described in 1. above.

【0009】請求項5の発明は、塩水溶液を構成する塩
が、少なくとも一種の多価アニオン塩を含有することを
特徴とする請求項1に記載のアニオン性水溶性重合体分
散液である。
The invention according to claim 5 is the anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 1, wherein the salt constituting the salt aqueous solution contains at least one kind of polyvalent anion salt.

【0010】請求項6の発明は、下記一般式(1)で表
わされるスルフォン酸基含有単量体1〜30モル%、
(メタ)アクリル酸5〜50モル%、(メタ)アクリル
アミド20〜94モル%及び共重合可能な他の単量体0
〜20モル%を含有する水溶性単量体混合物を、塩水溶
液中で該塩水溶液に可溶な高分子分散剤を共存させ分散
重合することを特徴とする粒径100mμ以下の高分子
微粒子からなるアニオン性水溶性重合体分散液の製造方
法である。
The invention according to claim 6 is characterized in that 1 to 30 mol% of a sulfonic acid group-containing monomer represented by the following general formula (1):
5 to 50 mol% of (meth) acrylic acid, 20 to 94 mol% of (meth) acrylamide and 0 other copolymerizable monomers
A polymer mixture having a particle size of 100 μm or less, characterized in that a water-soluble monomer mixture containing モ ル 20 mol% is subjected to dispersion polymerization in a salt aqueous solution in the presence of a polymer dispersant soluble in the salt aqueous solution. Is a method for producing an anionic water-soluble polymer dispersion.

【0011】請求項7の発明は、前記水溶性単量体混合
物を、塩水溶液中で該塩水溶液に可能なイオン性高分子
分散剤を共存させる分散重合法により製造する際、レド
クッス系触媒で重合開始することを特徴とする請求項6
に記載のアニオン性水溶性重合体分散液の製造方法であ
る。
[0011] The invention of claim 7 is a method for producing the water-soluble monomer mixture by a dispersion polymerization method in which a possible ionic polymer dispersant coexists in a salt aqueous solution. 7. The polymerization is started.
3. The method for producing an anionic water-soluble polymer dispersion described in 1. above.

【0012】請求項8の発明は、前記高分子分散剤がア
ニオン性であることを特徴とする請求項6に記載のアニ
オン性水溶性重合体分散液の製造方法である。
The invention of claim 8 is the method for producing an anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 6, wherein the polymer dispersant is anionic.

【0013】請求項9の発明は、前記高分子分散剤のイ
オン当量が1.5〜15meq/gであることを特徴と
する請求項8に記載のアニオン性水溶性重合体分散液の
製造方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the method for producing an anionic water-soluble polymer dispersion according to the eighth aspect, wherein the high molecular dispersant has an ion equivalent of 1.5 to 15 meq / g. It is.

【0014】請求項10の発明は、塩水溶液を構成する
塩が、少なくとも一種の多価アニオン塩を含有すること
を特徴とする請求項6に記載のアニオン性水溶性重合体
分散液の製造方法である。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the method for producing an anionic water-soluble polymer dispersion according to the sixth aspect, wherein the salt constituting the aqueous salt solution contains at least one kind of polyvalent anion salt. It is.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】水溶性単量体あるいは水溶性単量
体混合物を、塩水溶液中で該塩水溶液に可能なイオン性
高分子分散剤を共存させる分散重合法により製造された
水溶性高分子からなる分散液の製造方法は、特公平4−
39481号公報や特公平6−51755号公報に記載
された方法によって製造することが可能である。前者の
公報は、分散剤として多価アルコ−ルを重合時共存させ
る方法が開示され、後者の公報では、分散剤として多価
アニオン塩水溶液中に可溶なカチオン性高分子を重合時
共存させる方法が開示されている。これらの公報には、
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化
物のような(メタ)アクリロイルオキシエチルトリアキ
ルアンモニウム塩化物系単量体の重合体や共重合体を分
散剤として重合時共存させることが必要である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A water-soluble monomer or a mixture of water-soluble monomers is prepared by a dispersion polymerization method in a salt aqueous solution in which a possible ionic polymer dispersant coexists in the salt aqueous solution. A method for producing a dispersion liquid composed of molecules is disclosed in
It can be manufactured by the method described in JP-A-39481 and JP-B-6-51755. The former publication discloses a method in which a polyhydric alcohol coexists as a dispersant during polymerization, and the latter publication discloses a method in which a cationic polymer soluble in an aqueous polyvalent anion salt solution is used as a dispersant during polymerization. A method is disclosed. These publications include:
It is necessary that a polymer or copolymer of a (meth) acryloyloxyethyltrialkylammonium chloride monomer such as acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride be used as a dispersant during the polymerization.

【0016】以下具体的に製造方法を説明する。原料と
して使用するスルフォン酸基含有単量体、(メタ)アク
リル酸、(メタ)アクリルアミド及び共重合可能な他の
単量体からなる単量体を各々塩水溶液に溶解し、全アニ
オン性単量体の5〜20モル%をアルカリによって中和
する。その後、前述のようなイオン性高分子からなる分
散剤を添加し、窒素置換後、ラジカル重合開始剤により
重合を開始させ、攪拌しながら重合することにより製造
する。
Hereinafter, the manufacturing method will be specifically described. A monomer comprising a sulfonic acid group-containing monomer, (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide and another copolymerizable monomer used as a raw material is dissolved in an aqueous salt solution, and the total anionic monomer is dissolved. Neutralize 5-20 mol% of the body with alkali. Thereafter, a dispersant comprising an ionic polymer as described above is added, and after substitution with nitrogen, polymerization is started with a radical polymerization initiator and polymerization is performed with stirring.

【0017】重合時の温度は、5〜30℃であり、好ま
しくは15〜30℃である。カチオン性水溶性高分子を
重合する場合は、単量体水溶液温度を30〜35℃に設
定し、溶液濃度20〜35重量%で、2、2−アゾビス
[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プ
ロパン]ニ塩化水素化物などを体単量体当たり50〜1
50ppm添加し、重合を開始することができる。しか
し、スルフォン酸基含有単量体、(メタ)アクリル酸及
びアクリルアミドを共重合する場合、この条件で開始さ
せると重合の制御は難しく、急激な温度上昇や重合液の
塊状化などが起きて、高重合度で安定な分散液は生成し
ない。そのため本発明では、開始温度を5〜30℃、好
ましくは10〜30℃に設定し、重合を開始させる。
The temperature during the polymerization is 5 to 30 ° C., preferably 15 to 30 ° C. In the case of polymerizing a cationic water-soluble polymer, the temperature of the aqueous monomer solution is set at 30 to 35 ° C, and the solution concentration is 20 to 35% by weight, and 2,2-azobis [2- (5-methyl-2- Imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride and the like in an amount of 50 to 1 per monomer.
The polymerization can be started by adding 50 ppm. However, when copolymerizing a sulfonic acid group-containing monomer, (meth) acrylic acid and acrylamide, it is difficult to control the polymerization if started under these conditions, and a sharp rise in temperature or agglomeration of the polymerization solution occurs. A stable dispersion with a high degree of polymerization does not form. Therefore, in the present invention, the initiation temperature is set at 5 to 30 ° C, preferably 10 to 30 ° C, and the polymerization is started.

【0018】重合は低温開始の2、2−アゾビス[2−
(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパ
ン]ニ塩化水素化物、あるいは4、4−アゾビス(4−
メトキシ−2、4ジメチル)バレロニトリルなどのアゾ
系重合開始剤でも使用できるが、添加量を多くしなけれ
ば開始しにくい。そのため重合系の温度が多少でも上昇
してくると、重合速度が加速され制御しにくい。従って
添加量が少量で、低温で開始可能なレドックス系開始剤
を使用する。この開始剤の添加量は、重合開始時、単量
体当たり10〜50ppm、好ましくは10〜30pp
m添加する。通常単量体濃度が低い場合、この開始剤添
加量と温度では、重合は開始しない。しかし、本発明で
は、塩水溶液中の分散重合法を用いるので単量体濃度は
20〜35重量%であり、比較的高濃度のため開始する
ものと推定される。しかし、添加量レベルが低いため一
度の添加では、重合率が低くなる。そのため数回に分け
て添加することが好ましい。添加回数としては、2〜5
回、好ましくは2〜3回である。
The polymerization is initiated at a low temperature, 2,2-azobis [2-
(5-Methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride or 4,4-azobis (4-
An azo-based polymerization initiator such as methoxy-2,4dimethyl) valeronitrile can be used, but it is difficult to start unless the amount of addition is large. Therefore, if the temperature of the polymerization system rises even slightly, the polymerization rate is accelerated and it is difficult to control. Therefore, a redox-based initiator which is added in a small amount and can be started at a low temperature is used. The amount of the initiator added is 10 to 50 ppm, preferably 10 to 30 pp, per monomer at the start of polymerization.
m. Usually, when the monomer concentration is low, the polymerization does not start at this initiator addition amount and temperature. However, in the present invention, since the dispersion polymerization method in an aqueous salt solution is used, the monomer concentration is 20 to 35% by weight, and it is presumed that the polymerization is started because of a relatively high concentration. However, due to the low level of addition, a single addition results in a lower polymerization rate. Therefore, it is preferable to add it several times. The number of additions is 2 to 5
Times, preferably 2-3 times.

【0019】レドックス系開始剤としては、酸化性物質
と還元性物質を組み合わせる。酸化性物質の例として
は、ペルオクソニ硫酸アンモニウム、ペルオクソニ硫酸
カリウム、過酸化水素などであり、還元性物質の例とし
ては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、硫酸
第一鉄、チオ硫酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム、ト
リエタノ−ルアミンあるいはテトラメチルエチレンジア
ミンなどであるが、このうちペルオクソニ硫酸アンモニ
ウムと亜硫酸水素ナトリウムの組み合わせが最も好まし
い。このようにして、比較的低温で、開始剤の添加量レ
ベルを低く抑えることにより、重合速度を制御し高重合
度で安定した高分子分散液を製造することができる。こ
のようにして製造したアニオン性水溶性高分子の分子量
は、通常200万以上であり、条件を選択することによ
り、500万〜2000万のものが生成し、凝集剤とし
て十分使用に耐えるものである。
As the redox initiator, an oxidizing substance and a reducing substance are combined. Examples of oxidizing substances include ammonium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, and hydrogen peroxide.Examples of reducing substances include sodium sulfite, sodium bisulfite, ferrous sulfate, sodium thiosulfate, sodium oxalate, Examples thereof include triethanolamine and tetramethylethylenediamine, and among them, a combination of ammonium peroxodisulfate and sodium bisulfite is most preferable. In this way, by controlling the addition level of the initiator at a relatively low temperature, the polymerization rate can be controlled to produce a stable polymer dispersion having a high degree of polymerization. The molecular weight of the anionic water-soluble polymer produced in this way is usually 2,000,000 or more, and by selecting the conditions, 5,000,000 to 20,000,000 can be produced, which can sufficiently withstand use as a flocculant. is there.

【0020】使用するアニオン性単量体のうち、スルフ
ォン基含有単量体の例は、ビニルスルフォン酸、ビニル
ベンゼンスルフォン酸あるいは2−アクリルアミド2−
メチルプロパンスルフォン酸などである。またカルボキ
シル基含有単量体の例は、メタクリル酸、アクリル酸、
イタコン酸、マレイン酸あるいはp−カルボキシスチレ
ンなどである。さらにこの高分子分散液は、他の非イオ
ン性の単量体との共重合体でも良い。例えば(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、酢酸
ビニル、アクリロニトリル、アクリル酸メチル、(メ
タ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、ジアセトンアク
リルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルム
アミド、N−ビニルアセトアミドなどがあげられ、これ
ら一種または二種以上との共重合が可能である。最も好
ましい組み合わせとしては、2−アクリルアミド2−メ
チルプロパンスルフォン酸、アクリル酸及びクリルアミ
ドである。
Among the anionic monomers used, examples of the sulfonic group-containing monomer include vinyl sulfonic acid, vinyl benzene sulfonic acid and 2-acrylamide 2-acrylamide.
And methyl propane sulfonic acid. Examples of the carboxyl group-containing monomer are methacrylic acid, acrylic acid,
Examples include itaconic acid, maleic acid, and p-carboxystyrene. Further, the polymer dispersion may be a copolymer with another nonionic monomer. For example, (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, vinyl acetate, acrylonitrile, methyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, diacetone acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide And the like, and copolymerization with one or more of these is possible. The most preferred combination is 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid, acrylic acid and acrylamide.

【0021】高分子分散液を構成する高分子中のスルフ
ォン酸基含有単量体のモル比は、1〜30モル%であ
り、好ましくは2〜15モル%である。30モル%より
多くなるとスルフォン酸基の解離が強いため分散重合が
できなくなる。また、1モル%未満では、スルフォン酸
基の効果が発現しにくくなる。スルフォン酸基含有単量
体のモル比は、5〜50モル%であるが、5〜30モル
%がより好ましい。またアクリルアミドのモル比として
は、20〜94モル%であるが、55〜93モル%がよ
り好ましい。さらに共重合可能な非イオン性単量体を共
重合することもできる。その量としては0〜20モル%
である。
The molar ratio of the sulfonic acid group-containing monomer in the polymer constituting the polymer dispersion is 1 to 30 mol%, preferably 2 to 15 mol%. If it exceeds 30 mol%, dissociation polymerization cannot be performed due to strong dissociation of sulfonic acid groups. If the amount is less than 1 mol%, the effect of the sulfonic acid group will not be easily exhibited. The molar ratio of the sulfonic acid group-containing monomer is from 5 to 50 mol%, and preferably from 5 to 30 mol%. Further, the molar ratio of acrylamide is from 20 to 94 mol%, and more preferably from 55 to 93 mol%. Further, a copolymerizable nonionic monomer can be copolymerized. The amount is 0 to 20 mol%
It is.

【0022】使用する高分子分散剤としては、イオン性
あるいは非イオン性とも使用可能であるが、好ましくは
イオン性である。まずカチオン性高分子としては、カチ
オン性単量体である(メタ)アクリロイルオキシエチル
トリメチルアンモニウム塩化物、ジメチルジアリルアン
モニウム塩化物などであるが、これらカチオン性単量体
と非イオン性単量体との共重合体も使用可能である。非
イオン性単量体の例としては、アクリルアミド、N−ビ
ニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニ
ルピロリドン、N、N−ジメチルアクリルアミド、アク
リロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、2−ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレ−トのなどであるが、アク
リルアミドとの共重合体が好ましい。
The polymer dispersant used may be ionic or non-ionic, but is preferably ionic. First, as the cationic polymer, there are cationic monomers such as (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride and dimethyldiallylammonium chloride. Can also be used. Examples of nonionic monomers include acrylamide, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone, N, N-dimethylacrylamide, acrylonitrile, diacetoneacrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acryle And a copolymer with acrylamide is preferred.

【0023】一方アニオン性分散としては、アクリルア
ミド2−メチルプロパンスルホン酸(塩)やスチレンス
ルホン酸(塩)などのアニオン性単量体の(共)重合体
も使用可能である。これらアニオン性単量体とカルボキ
シル基含有単量体、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
イタコン酸などとの共重合体も使用可能である。さらに
非イオン性の単量体であるアクリルアミド、N−ビニル
ホルムアミド、、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル
ピロリドン、N、N−ジメチルアクリルアミド、アクリ
ロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、2−ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレ−トのなどとの共重合体も使
用可能である。さらに無水マレイン酸/ブテン共重物の
部分アミド化物なども使用可能である。
On the other hand, as the anionic dispersion, a (co) polymer of an anionic monomer such as acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid (salt) or styrenesulfonic acid (salt) can be used. These anionic monomers and carboxyl group-containing monomers, for example, acrylic acid, methacrylic acid,
Copolymers with itaconic acid and the like can also be used. Further, non-ionic monomers such as acrylamide, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone, N, N-dimethylacrylamide, acrylonitrile, diacetoneacrylamide, and 2-hydroxyethyl (meth) acryle Copolymers such as those described above can also be used. Further, a partially amidated maleic anhydride / butene copolymer may be used.

【0024】また、非イオン性高分子としては、ポリビ
ニルピロリドン、アクリルアミド/ポリビニルカプロラ
クタム共重合体、アクリルアミド/スチレン共重合体、
無水マレイン酸/ブテン共重物の完全アミド化物などア
ミド基と若干の疎水性基を有する水溶性高分子が有効で
ある。
Examples of the nonionic polymer include polyvinylpyrrolidone, acrylamide / polyvinylcaprolactam copolymer, acrylamide / styrene copolymer,
A water-soluble polymer having an amide group and some hydrophobic groups, such as a complete amidated maleic anhydride / butene copolymer, is effective.

【0025】これらカチオン性あるいはアニオン性高分
子分散剤の分子量としては、5、000から200万、
好ましくは5万から100万である。また、非イオン性
高分子分散剤の分子量としては、1,000〜10万で
あり、好ましくは1,000〜5万である。これら非イ
オン性あるいはイオン性高分子分散剤の単量体に対する
添加量は、単量体に対して1/100〜1/10であ
り、好ましくは2/100〜6/100である。
The molecular weight of these cationic or anionic polymer dispersants is from 5,000 to 2,000,000,
Preferably it is 50,000 to 1,000,000. The molecular weight of the nonionic polymer dispersant is 1,000 to 100,000, and preferably 1,000 to 50,000. The amount of the nonionic or ionic polymer dispersant added to the monomer is 1/100 to 1/10, preferably 2/100 to 6/100, based on the monomer.

【0026】使用する塩類としては、ナトリウムやカリ
ウムのようなアルカリ金属イオンやアンモニウムイオン
とハロゲン化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン
酸イオンなどとの塩であるが、多価陰イオンとの塩がよ
り好ましい。これら塩類の塩濃度としては、7重量%〜
飽和濃度まで使用できる。
The salts used include salts of alkali metal ions such as sodium and potassium or ammonium ions with halide ions, sulfate ions, nitrate ions, phosphate ions, etc., and salts with polyvalent anions. Is more preferred. The salt concentration of these salts is from 7% by weight to
Can be used up to saturation concentration.

【0027】本発明で使用する分散重合法により製造さ
れた分散液からなるアニオン性水溶性高分子は、水溶液
重合法、油中水型エマルジョン重合法、油中水型分散重
合法により製造されたアニオン性高分子に較べ、水に溶
解した場合の見かけ粘度が非常に低い。たとえば、アク
リル酸ナトリウムとアクリルアミドを30/70のモル
比で含有する共重合体の場合、分子量約1300万で
0.2重量%の水溶液の粘度は、水溶液重合法、油中水
型エマルジョン重合法、油中水型分散重合法による重合
物では、400〜800mPa・sであるのに対し、本
発明で使用する分散重合法により製造された分散液から
なるアニオン性水溶性高分子は、20〜100mPa・
sである。これは重合時共存させる無機塩類の影響もあ
る。また、重合時使用する単量体の酸のうち10〜20
モル%を中和するのみであることも一因である。しかし
これらの影響を差し引いても、これだけでは説明できな
い。この現象は、塩水溶液中で生成した高分子を析出さ
せながら重合していることも原因していると推定される
が、詳細な機構は未解明である。そのため、見かけ粘度
が低いということは、それだけ処理を目的とした水中で
の分散性が良く、凝集機能を十分発揮できることを意味
する。例えば、填料歩留向上剤として応用する場合な
ど、より製紙マシンに近い添加場所を選択することがで
きる。その例としてスクリ−ンの出口などマシンにより
近い場所で添加しても、不均一な分散によるトラブルの
危険性が低いといえる。また、添加凝集剤の分散性が悪
くなる15000〜30000mg/Lなどの濃度の汚
泥でも十分分散し、その効果を発揮することが可能であ
る。
The anionic water-soluble polymer comprising the dispersion produced by the dispersion polymerization method used in the present invention was produced by an aqueous solution polymerization method, a water-in-oil emulsion polymerization method, or a water-in-oil dispersion polymerization method. The apparent viscosity when dissolved in water is very low as compared with the anionic polymer. For example, in the case of a copolymer containing sodium acrylate and acrylamide at a molar ratio of 30/70, the viscosity of an aqueous solution having a molecular weight of about 13,000,000 and 0.2% by weight is determined by an aqueous solution polymerization method and a water-in-oil emulsion polymerization method. In the polymer produced by the water-in-oil dispersion polymerization method, the pressure is 400 to 800 mPa · s, whereas the anionic water-soluble polymer composed of the dispersion liquid produced by the dispersion polymerization method used in the present invention is 20 to 20 mPa · s. 100mPa ・
s. This is affected by inorganic salts coexisting during polymerization. Further, 10 to 20 of the monomers used during the polymerization are used.
One factor is that it only neutralizes mole%. However, these effects alone cannot be explained. It is presumed that this phenomenon is caused by polymerization while precipitating the polymer formed in the aqueous salt solution, but the detailed mechanism has not been elucidated. Therefore, a low apparent viscosity means that the dispersibility in water for the purpose of treatment is good and the coagulation function can be sufficiently exhibited. For example, when it is applied as a filler retention improver, an addition place closer to a papermaking machine can be selected. As an example, even if it is added at a place closer to the machine such as a screen outlet, it can be said that the risk of trouble due to uneven dispersion is low. Further, sludge having a concentration of 15,000 to 30,000 mg / L or the like, in which the dispersibility of the added flocculant is deteriorated, can be sufficiently dispersed, and the effect can be exhibited.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例および比較例によって本発明を
さらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない
限り、以下の実施例に制約されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist thereof.

【0029】[0029]

【実施例1】攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導
入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱
イオン水:137.4g、硫酸アンモニウム110.8
g、硫酸ナトリウム25.6g、2−アクリルアミド2
−メチルプロパンスルフォン酸16.6g、60%アク
リル酸:28.8g、50%アクリルアミド:181.
7gを加え、30重量%の水酸化ナトリウム6.8gに
よりアニオン性単量の16モル%を中和した。また15
重量%のメタクリル酸/アクリルアミド2-メチルプロ
パンスルホン酸=3/7(モル比)からなる単量体混合
物水溶液で、酸の90モル%を中和した後、重合し製造
した共重合体水溶液(溶液粘度42、600mPa・
s)25.0gを添加した。その後、攪拌しながら窒素
導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間
恒温水槽により25℃に内部温度を調整する。窒素導入
30分後、0.1重量%のペルオキソニ硫酸アンモニウ
ム及び亜硫酸水素アンモニウムの0.1重量%水溶液を
それぞれこの順で2.5g(対単量体、20ppm)添
加し重合を開始させた。重合開始後6時間たったところ
で前記開始剤をそれぞれ同量追加し、さらに15時間重
合を継続させ反応を終了した。この試作品を試作−1と
する。この試作−1の2−アクリルアミド2−メチルプ
ロパンスルフォン酸/アクリル酸/アクリルアミドのモ
ル比は5/15/80であり、粘度は830mPa・s
であった。なお、顕微鏡観察の結果、5〜50μmの粒
子であることが判明した。また、静的光散乱法による分
子量測定器(大塚電子製DLS−7000)によって重
量平均分子量を測定した。結果を表1に示す。
EXAMPLE 1 137.4 g of deionized water and 110.8 g of ammonium sulfate were placed in a four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a nitrogen inlet tube.
g, sodium sulfate 25.6 g, 2-acrylamide 2
-Methylpropanesulfonic acid 16.6 g, 60% acrylic acid: 28.8 g, 50% acrylamide: 181.8 g
7 g was added, and 16 mol% of the anionic monomer was neutralized with 6.8 g of 30 wt% sodium hydroxide. Also 15
After neutralizing 90 mol% of the acid with a monomer mixture aqueous solution of methacrylic acid / acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid = 3/7 (molar ratio) by weight%, a copolymer aqueous solution produced by polymerization was prepared ( Solution viscosity 42, 600 mPa.
s) 25.0 g were added. Thereafter, nitrogen is introduced from a nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 25 ° C. by a constant temperature water bath. Thirty minutes after the introduction of nitrogen, 0.1 g of a 0.1 wt% aqueous solution of ammonium peroxodisulfate and 0.1 wt% of an aqueous solution of ammonium bisulfite were added in this order, 2.5 g (based on monomer, 20 ppm), respectively, to initiate polymerization. Six hours after the start of the polymerization, the same amount of the initiator was added, and the polymerization was continued for another 15 hours to complete the reaction. This prototype is referred to as prototype-1. The molar ratio of 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid / acrylic acid / acrylamide of this prototype 1 was 5/15/80, and the viscosity was 830 mPa · s.
Met. As a result of microscopic observation, it was found that the particles had a size of 5 to 50 μm. In addition, the weight average molecular weight was measured by a molecular weight measuring device (DLS-7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) by a static light scattering method. Table 1 shows the results.

【0030】[0030]

【実施例2】攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導
入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱
イオン水:113.4g、硫酸アンモニウム115.0
g、硫酸ナトリウム20.4g、2−アクリルアミド2
−メチルプロパンスルフォン酸10.3g、60%アク
リル酸:23.8g、50%アクリルアミド:200.
5gを加え、30重量%の水酸化ナトリウム7.3gに
よりアニオン性単量の22モル%を中和した。また15
重量%のメタクリル酸/アクリルアミド2-メチルプロ
パンスルホン酸=3/7(モル比)からなる単量体混合
物水溶液で、酸の90モル%を中和した後、重合し製造
した共重合体水溶液(溶液粘度42、600mPa・
s)33.3gを添加した。その後、攪拌しながら窒素
導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間
恒温水槽により25℃に内部温度を調整する。窒素導入
30分後、0.1重量%のペルオキソニ硫酸アンモニウ
ム及び亜硫酸水素アンモニウムの0.1重量%水溶液を
それぞれこの順で2.5g(対単量体、20ppm)添
加し重合を開始させた。重合開始後6時間たったところ
で前記開始剤をそれぞれ同量追加し、さらに15時間重
合を継続させ反応を終了した。この試作品を試作−1と
する。この試作−2の2−アクリルアミド2−メチルプ
ロパンスルフォン酸/アクリル酸/アクリルアミドのモ
ル比は3/12/85であり、粘度は915mPa・s
であった。なお、顕微鏡観察の結果、5〜60μmの粒
子であることが判明した。また、同様に重量平均分子量
を測定した。結果を表1に示す。
Example 2 In a four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a nitrogen inlet tube, 113.4 g of deionized water and 115.0 g of ammonium sulfate.
g, sodium sulfate 20.4 g, 2-acrylamide 2
-Methylpropanesulfonic acid 10.3 g, 60% acrylic acid: 23.8 g, 50% acrylamide: 200.
5 g were added, and 22 mol% of the anionic monomer was neutralized with 7.3 g of 30 wt% sodium hydroxide. Also 15
After neutralizing 90 mol% of the acid with a monomer mixture aqueous solution of methacrylic acid / acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid = 3/7 (molar ratio) by weight%, a copolymer aqueous solution produced by polymerization was prepared ( Solution viscosity 42, 600 mPa.
s) 33.3 g were added. Thereafter, nitrogen is introduced from a nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 25 ° C. by a constant temperature water bath. Thirty minutes after the introduction of nitrogen, 0.1 g of a 0.1 wt% aqueous solution of ammonium peroxodisulfate and 0.1 wt% of an aqueous solution of ammonium bisulfite were added in this order, 2.5 g (based on monomer, 20 ppm), respectively, to initiate polymerization. At 6 hours after the start of the polymerization, the same amount of the initiator was added, and the polymerization was continued for another 15 hours to complete the reaction. This prototype is referred to as prototype-1. The molar ratio of 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid / acrylic acid / acrylamide of this prototype-2 was 3/12/85, and the viscosity was 915 mPa · s.
Met. As a result of microscopic observation, it was found that the particles had a size of 5 to 60 μm. Also, the weight average molecular weight was measured in the same manner. Table 1 shows the results.

【0031】[0031]

【実施例3】攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導
入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱
イオン水:138.0g、硫酸アンモニウム115.0
g、硫酸ナトリウム20.4g、2−アクリルアミド2
−メチルプロパンスルフォン酸30.4g、60%アク
リル酸:53.0g、50%アクリルアミド:125.
2gを加え、30重量%の水酸化ナトリウム7.9gに
よりアニオン性単量の22モル%を中和した。また15
重量%のメタクリル酸/アクリルアミド2-メチルプロ
パンスルホン酸=3/7(モル比)からなる単量体混合
物水溶液で、酸の90モル%を中和した後、重合し製造
した共重合体水溶液(溶液粘度42、600mPa・
s)33.3gを添加した。その後、攪拌しながら窒素
導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間
恒温水槽により25℃に内部温度を調整する。窒素導入
30分後、0.1重量%のペルオキソニ硫酸アンモニウ
ム及び亜硫酸水素アンモニウムの0.1重量%水溶液を
それぞれこの順で3.1g(対単量体、25ppm)添
加し重合を開始させた。重合開始後6時間たったところ
で前記開始剤をそれぞれ同量追加し、さらに15時間重
合を継続させ反応を終了した。この試作品を試作−1と
する。この試作−3の2−アクリルアミド2−メチルプ
ロパンスルフォン酸/アクリル酸/アクリルアミドのモ
ル比は10/30/60であり、粘度は1100mPa
・sであった。なお、顕微鏡観察の結果、5〜40μm
の粒子であることが判明した。また、同様に重量平均分
子量を測定した。結果を表1に示す。
Example 3 A four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a nitrogen inlet tube was charged with 138.0 g of deionized water and 115.0 g of ammonium sulfate.
g, sodium sulfate 20.4 g, 2-acrylamide 2
30.4 g of methylpropanesulfonic acid, 53.0 g of 60% acrylic acid, 125% of acrylamide: 125.
2 g were added and 22 mol% of the anionic monomer was neutralized with 7.9 g of 30% by weight sodium hydroxide. Also 15
After neutralizing 90 mol% of the acid with a monomer mixture aqueous solution of methacrylic acid / acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid = 3/7 (molar ratio) by weight%, a copolymer aqueous solution produced by polymerization was prepared ( Solution viscosity 42, 600 mPa.
s) 33.3 g were added. Thereafter, nitrogen is introduced from a nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 25 ° C. by a constant temperature water bath. Thirty minutes after the introduction of nitrogen, 3.1 g (relative to the monomer, 25 ppm) of a 0.1% by weight aqueous solution of 0.1% by weight of ammonium peroxodisulfate and ammonium hydrogen sulfite were added in this order to initiate polymerization. Six hours after the start of the polymerization, the same amount of the initiator was added, and the polymerization was continued for another 15 hours to complete the reaction. This prototype is referred to as prototype-1. The molar ratio of 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid / acrylic acid / acrylamide of this prototype-3 was 10/30/60, and the viscosity was 1100 mPa.
-It was s. In addition, as a result of microscopic observation, 5 to 40 μm
Particles. Also, the weight average molecular weight was measured in the same manner. Table 1 shows the results.

【0032】[0032]

【実施例4】実施例1〜3と同様な操作により2−アク
リルアミド2−メチルプロパンスルフォン酸/アクリル
酸/アクリルアミド=2/5/93からなる試作−4を
合成した。この試作−4の粘度は945mPa・sであ
った。なお、顕微鏡観察の結果、5〜40μmの粒子で
あることが判明した。また、同様に分子量を測定した。
結果を表1に示す。
Example 4 The same procedure as in Examples 1 to 3 was used to synthesize a prototype-4 composed of 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid / acrylic acid / acrylamide = 2/5/93. The viscosity of this prototype-4 was 945 mPa · s. In addition, as a result of microscopic observation, it turned out that it is a particle of 5-40 micrometers. The molecular weight was measured in the same manner.
Table 1 shows the results.

【0033】[0033]

【実施例5】実施例1〜3と同様にアクリルアミド2−
メチルプロパンスルフォン酸/アクリル酸/アクリルア
ミド=15/30/55のモル比からなる試作−5を合
成した。この試作−5の粘度は945mPa・sであっ
た。なお、顕微鏡観察の結果、5〜60μmの粒子であ
ることが判明した。また、同様に分子量を測定した。結
果を表1に示す。
Example 5 Acrylamide 2-
Prototype-5 having a molar ratio of methylpropanesulfonic acid / acrylic acid / acrylamide = 15/30/55 was synthesized. The viscosity of this prototype-5 was 945 mPa · s. As a result of microscopic observation, it was found that the particles had a size of 5 to 60 μm. The molecular weight was measured in the same manner. Table 1 shows the results.

【0034】[0034]

【実施例6】攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導
入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱
イオン水:137.4g、硫酸アンモニウム110.8
g、硫酸ナトリウム25.6g、2−アクリルアミド2
−メチルプロパンスルフォン酸16.6g、60%アク
リル酸:28.8g、50%アクリルアミド:181.
7gを加え、30重量%の水酸化ナトリウム2.1gに
よりアニオン性単量の5モル%を中和した。高分子分散
剤としてポリビニルピロリドン(分子量10,000)
を25重量%に溶解したもの42.5g(対単量体8.
5重量%)を添加した。その後、攪拌しながら窒素導入
管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間恒温
水槽により25℃に内部温度を調整する。窒素導入30
分後、0.1重量%のペルオキソニ硫酸アンモニウム及
び亜硫酸水素アンモニウムの0.1重量%水溶液をそれ
ぞれこの順で2.5g(対単量体、20ppm)添加し
重合を開始させた。重合開始後6時間たったところで前
記開始剤をそれぞれ同量追加し、さらに15時間重合を
継続させ反応を終了した。この試作品を試作−6とす
る。この試作−1の2−アクリルアミド2−メチルプロ
パンスルフォン酸/アクリル酸/アクリルアミドのモル
比は5/15/80であり、粘度は1630mPa・s
であった。なお、顕微鏡観察の結果、5〜80μmの粒
子であることが判明した。また、静的光散乱法による分
子量測定器(大塚電子製DLS−7000)によって重
量平均分子量を測定した。結果を表1に示す。
Example 6 A four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a nitrogen inlet tube was charged with 137.4 g of deionized water and 110.8 g of ammonium sulfate.
g, sodium sulfate 25.6 g, 2-acrylamide 2
-Methylpropanesulfonic acid 16.6 g, 60% acrylic acid: 28.8 g, 50% acrylamide: 181.8 g
7 g were added and 5 mol% of the anionic monomer was neutralized with 2.1 g of 30% by weight sodium hydroxide. Polyvinylpyrrolidone (molecular weight 10,000) as a polymer dispersant
Dissolved in 25% by weight (based on monomer 8.
5% by weight). Thereafter, nitrogen is introduced from a nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 25 ° C. by a constant temperature water bath. Nitrogen introduction 30
After one minute, 2.5 g of a 0.1% by weight aqueous solution of ammonium peroxodisulfate and ammonium hydrogen sulfite was added in this order in 2.5 g (based on monomer, 20 ppm) to initiate polymerization. Six hours after the start of the polymerization, the same amount of the initiator was added, and the polymerization was continued for another 15 hours to complete the reaction. This prototype is referred to as prototype-6. The molar ratio of 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid / acrylic acid / acrylamide of this prototype-1 was 5/15/80, and the viscosity was 1630 mPa · s.
Met. As a result of microscopic observation, it was found that the particles had a size of 5 to 80 μm. In addition, the weight average molecular weight was measured by a molecular weight measuring device (DLS-7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) by a static light scattering method. Table 1 shows the results.

【0035】[0035]

【比較例1】攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導
入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱
イオン水:137.4g、硫酸アンモニウム110.8
g、硫酸ナトリウム25.6g、2−アクリルアミド2
−メチルプロパンスルフォン酸16.6g、60%アク
リル酸:28.8g、50%アクリルアミド:181.
7gを加え、30重量%の水酸化ナトリウム6.8gに
よりアニオン性単量の16モル%を中和した。また15
重量%のメタクリル酸/アクリルアミド2-メチルプロ
パンスルホン酸=3/7(モル比)からなる単量体混合
物水溶液で、酸の90モル%を中和した後、重合し製造
した共重合体水溶液(溶液粘度42、600mPa・
s)25.0gを添加した。その後、攪拌しながら窒素
導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間
恒温水槽により25℃に内部温度を調整する。窒素導入
30分後、1.0重量%のペルオキソニ硫酸アンモニウ
ム及び亜硫酸水素アンモニウムの1.0重量%水溶液を
それぞれこの順で1.3g(対単量体、100ppm)
添加し重合を開始させた。重合開始後約3時間たったと
ころ、反応物の増粘が激しくなり、攪拌ペラに巻きつい
てしまった。そのため重合を中止した。
Comparative Example 1 A four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, and a nitrogen inlet tube was charged with 137.4 g of deionized water and 110.8 g of ammonium sulfate.
g, sodium sulfate 25.6 g, 2-acrylamide 2
-Methylpropanesulfonic acid 16.6 g, 60% acrylic acid: 28.8 g, 50% acrylamide: 181.8 g
7 g was added, and 16 mol% of the anionic monomer was neutralized with 6.8 g of 30 wt% sodium hydroxide. Also 15
After neutralizing 90 mol% of the acid with a monomer mixture aqueous solution of methacrylic acid / acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid = 3/7 (molar ratio) by weight%, a copolymer aqueous solution produced by polymerization was prepared ( Solution viscosity 42, 600 mPa.
s) 25.0 g were added. Thereafter, nitrogen is introduced from a nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 25 ° C. by a constant temperature water bath. Thirty minutes after the introduction of nitrogen, 1.3 g of a 1.0% by weight aqueous solution of 1.0% by weight of ammonium peroxodisulfate and ammonium bisulfite were added in this order (based on the monomer, 100 ppm).
It was added to start polymerization. About 3 hours after the start of the polymerization, the reaction product became thickened violently and was wrapped around the stirring propeller. Therefore, the polymerization was stopped.

【0036】[0036]

【比較例2】攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導
入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに脱
イオン水:137.4g、硫酸アンモニウム110.8
g、硫酸ナトリウム25.6g、2−アクリルアミド2
−メチルプロパンスルフォン酸16.6g、60%アク
リル酸:28.8g、50%アクリルアミド:181.
7gを加え、30重量%の水酸化ナトリウム6.8gに
よりアニオン性単量の16モル%を中和した。また15
重量%のメタクリル酸/アクリルアミド2-メチルプロ
パンスルホン酸=3/7(モル比)からなる単量体混合
物水溶液で、酸の90モル%を中和した後、重合し製造
した共重合体水溶液(溶液粘度42、600mPa・
s)25.0gを添加した。その後、攪拌しながら窒素
導入管より窒素を導入し溶存酸素の除去を行う。この間
恒温水槽により25℃に内部温度を調整する。窒素導入
30分後、1.0重量%の2、2−アゾビス[2−(5
−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]水
溶液を3.1g(対単量体、25ppm)添加し重合を
開始させた。添加後約2時間たっても、重合が開始しな
かった。
Comparative Example 2 137.4 g of deionized water and 110.8 g of ammonium sulfate were placed in a four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer and a nitrogen inlet tube.
g, sodium sulfate 25.6 g, 2-acrylamide 2
-Methylpropanesulfonic acid 16.6 g, 60% acrylic acid: 28.8 g, 50% acrylamide: 181.8 g
7 g was added, and 16 mol% of the anionic monomer was neutralized with 6.8 g of 30 wt% sodium hydroxide. Also 15
After neutralizing 90 mol% of the acid with a monomer mixture aqueous solution of methacrylic acid / acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid = 3/7 (molar ratio) by weight%, a copolymer aqueous solution produced by polymerization was prepared ( Solution viscosity 42, 600 mPa.
s) 25.0 g were added. Thereafter, nitrogen is introduced from a nitrogen introduction tube while stirring to remove dissolved oxygen. During this time, the internal temperature is adjusted to 25 ° C. by a constant temperature water bath. 30 minutes after the introduction of nitrogen, 1.0% by weight of 2,2-azobis [2- (5
-Methyl-2-imidazolin-2-yl) propane] aqueous solution (3.1 g, relative to monomer, 25 ppm) was added to initiate polymerization. About two hours after the addition, the polymerization did not start.

【0037】[0037]

【表1】 AMP:2−アクリルアミド2−メチルプロパンスルフ
ォン酸 AAC:アクリル酸、AAM:アクリルアミド、 単量体の比率はモル%、分散液粘度:mPa・s 重量平均分子量:単位は万
[Table 1] AMP: 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid AAC: acrylic acid, AAM: acrylamide, monomer ratio is mol%, dispersion viscosity: mPa · s weight average molecular weight: unit is 10,000

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D015 BA06 BA10 BA17 DB09 DB30 DC03 DC08 4G065 AB38Y BB06 CA02 DA10 EA01 4J011 HA02 HB14 HB16 HB28 4J100 AB07Q AB07R AG04S AJ02Q AJ08Q AJ09Q AK03P AL09P AM02S AM15P AM19P AM21R AM21S AN01S AP01R AQ08S BA12S BA16Q BA53R CA05 CA06 DA38 EA06 FA03 FA19 JA18  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 4D015 BA06 BA10 BA17 DB09 DB30 DC03 DC08 4G065 AB38Y BB06 CA02 DA10 EA01 4J011 HA02 HB14 HB16 HB28 4J100 AB07Q AB07R AG04S AJ02Q AJ08Q AJ09Q AK03PAM09P01 BA53R CA05 CA06 DA38 EA06 FA03 FA19 JA18

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1)で表わされるスルフォ
ン酸基含有単量体1〜30モル%、下記一般式(2)で
表わされるカルボキシル基含有単量体5〜50モル%、
(メタ)アクリルアミド20〜94モル%及び共重合可
能な他の非イオン性単量体0〜20モル%を含有する水
溶性単量体混合物を、塩水溶液中で該塩水溶液に可溶な
高分子分散剤を共存させる分散重合法により製造された
粒径100mμ以下の高分子微粒子からなるアニオン性
水溶性重合体分散液。 【化1】 R1は水素またはメチル基、AはSO3、C6H4SO
3、CONHC(CH3)2CH2SO3、CONHC
2H4SO3あるいはCOOC2H4SO3、Xは陽イ
オン 【化2】 R2は水素、メチル基またはカルボキシメチル基、R3
は水素またはカルボキシル基、AはCOOまたはC6H
4COO、Yは陽イオン
1. A sulfonic acid group-containing monomer represented by the following general formula (1): 1 to 30 mol%, a carboxyl group-containing monomer represented by the following general formula (2): 5 to 50 mol%,
A water-soluble monomer mixture containing 20 to 94 mol% of (meth) acrylamide and 0 to 20 mol% of another copolymerizable nonionic monomer is dissolved in a salt aqueous solution to a high solubility in the salt aqueous solution. An anionic water-soluble polymer dispersion composed of polymer fine particles having a particle size of 100 μm or less produced by a dispersion polymerization method in which a molecular dispersant coexists. Embedded image R1 is hydrogen or methyl group, A is SO3, C6H4SO
3, CONHC (CH3) 2CH2SO3, CONHC
2H4SO3 or COOC2H4SO3, X is a cation R2 is hydrogen, methyl or carboxymethyl, R3
Is hydrogen or carboxyl group, A is COO or C6H
4COO, Y is a cation
【請求項2】 前記高分子分散剤がアニオン性であるこ
とを特徴とする請求項1に記載のアニオン性水溶性重合
体分散液。
2. The anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 1, wherein the polymer dispersant is anionic.
【請求項3】 前記高分子分散剤のイオン当量が1.5
〜15meq/gであることを特徴とする請求項2に記
載のアニオン性水溶性重合体分散液。
3. An ion equivalent of the polymer dispersant is 1.5.
The anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 2, wherein the dispersion is from 15 to 15 meq / g.
【請求項4】 アニオン性水溶性重合体分散液を構成す
るアニオン性水溶性重合体の重量平均分子量が、200
万以上、2000万以下であることを特徴とする請求項
1に記載のアニオン性水溶性重合体分散液。
4. The weight average molecular weight of the anionic water-soluble polymer constituting the anionic water-soluble polymer dispersion is 200.
The anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 1, wherein the dispersion is from 10,000 to 20,000,000.
【請求項5】 塩水溶液を構成する塩が、少なくとも一
種の多価アニオン塩を含有することを特徴とする請求項
1に記載のアニオン性水溶性重合体分散液。
5. The anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 1, wherein the salt constituting the aqueous salt solution contains at least one polyvalent anion salt.
【請求項6】 下記一般式(1)で表わされるスルフォ
ン酸基含有単量体1〜30モル%、(メタ)アクリル酸
5〜50モル%、(メタ)アクリルアミド20〜94モ
ル%及び共重合可能な他の非イオン性単量体0〜20モ
ル%を含有する水溶性単量体混合物を、塩水溶液中で該
塩水溶液に可溶な高分子分散剤を共存させ分散重合する
ことを特徴とする粒径100mμ以下の高分子微粒子か
らなるアニオン性水溶性重合体分散液の製造方法。
6. A sulfonic acid group-containing monomer represented by the following general formula (1): 1 to 30 mol%, (meth) acrylic acid 5 to 50 mol%, (meth) acrylamide 20 to 94 mol%, and copolymerization Dispersion polymerization of a water-soluble monomer mixture containing 0 to 20 mol% of other possible nonionic monomers in a salt aqueous solution in the presence of a polymer dispersant soluble in the salt aqueous solution. A method for producing an anionic water-soluble polymer dispersion composed of polymer fine particles having a particle size of 100 μm or less.
【請求項7】 前記水溶性単量体混合物を、塩水溶液中
で該塩水溶液に可能なイオン性高分子分散剤を共存させ
る分散重合法により製造する際、レドクッス系触媒で重
合開始することを特徴とする請求項6に記載のアニオン
性水溶性重合体分散液の製造方法。
7. When the water-soluble monomer mixture is produced by a dispersion polymerization method in which a possible ionic polymer dispersant coexists in a salt aqueous solution in a salt aqueous solution, the polymerization is started with a redox catalyst. The method for producing the anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 6, wherein
【請求項8】 前記高分子分散剤がアニオン性であるこ
とを特徴とする請求項6に記載のアニオン性水溶性重合
体分散液の製造方法。
8. The method for producing an anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 6, wherein the polymer dispersant is anionic.
【請求項9】 前記高分子分散剤のイオン当量が1.5
〜15meq/gであることを特徴とする請求項8に記
載のアニオン性水溶性重合体分散液の製造方法。
9. The polymer dispersant has an ion equivalent of 1.5.
The method for producing an anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 8, wherein the dispersion is from 15 to 15 meq / g.
【請求項10】 塩水溶液を構成する塩が、少なくとも
一種の多価アニオン塩を含有することを特徴とする請求
項6に記載のアニオン性水溶性重合体分散液の製造方
法。
10. The method for producing an anionic water-soluble polymer dispersion according to claim 6, wherein the salt constituting the salt aqueous solution contains at least one kind of polyvalent anion salt.
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