JPH0586409B2 - - Google Patents
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- JPH0586409B2 JPH0586409B2 JP59089385A JP8938584A JPH0586409B2 JP H0586409 B2 JPH0586409 B2 JP H0586409B2 JP 59089385 A JP59089385 A JP 59089385A JP 8938584 A JP8938584 A JP 8938584A JP H0586409 B2 JPH0586409 B2 JP H0586409B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
- C08F2/16—Aqueous medium
- C08F2/22—Emulsion polymerisation
- C08F2/24—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Description
産業上の利用分野:
本発明は重合体エマルシヨンの製造方法に関す
る。更に詳しくは特定の単量体を特定状態で重合
する重合体エマルシヨンの製造方法に関する。
従来技術とその問題点:
従来、水溶液において加温により曇りを生じる
感温性物質としては、たとえば(1)ある特定のアク
リルアミドまたはメタアクリルアミド誘導体(以
下、(メタ)アクリルアミド誘導体と略記する)
の重合体、(2)主鎖にエーテル結合を有する重合
体、(3)側鎖にエーテル結合を有する重合体等があ
げられる。しかし乍ら、感温性であり且つ高分子
量重合体を提供する重合体エマルシヨンの製造方
法は見出されていない。
問題点を解決するための手段:
本発明者らは水溶液において加温により曇りを
生じる感温性単量体の感温性を利用したエマルシ
ヨン状態で重合して重合体を製造する方法を鋭意
検討した結果、特定の(メタ)アクリルアミド誘
導体を用いることによりエマルシヨン状態で好適
に重合できることを見い出して本発明に到達し
た。
即ち、本発明は一般式
Industrial Application Field: The present invention relates to a method for producing polymer emulsions. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polymer emulsion in which specific monomers are polymerized in a specific state. Conventional technology and its problems: Conventionally, as a temperature-sensitive substance that causes cloudiness in an aqueous solution by heating, for example, (1) a certain acrylamide or methacrylamide derivative (hereinafter abbreviated as (meth)acrylamide derivative);
(2) polymers having an ether bond in the main chain; and (3) polymers having an ether bond in the side chain. However, a method for producing a polymer emulsion that is temperature sensitive and provides a high molecular weight polymer has not been found. Means for solving the problem: The present inventors have intensively studied a method of producing a polymer by polymerizing in an emulsion state using the temperature sensitivity of a thermosensitive monomer that becomes cloudy when heated in an aqueous solution. As a result, it was discovered that by using a specific (meth)acrylamide derivative, polymerization can be suitably carried out in an emulsion state, and the present invention was achieved. That is, the present invention is based on the general formula
【化】
(上式でR1は水素またはメチル基で、R2はプ
ロピル基またはブチル基である。)
で表わされる単量体を、水中でかつ該単量体がそ
の濃度において曇りを生じる温度以上の温度で、
単独重合または共重合若しくは他の共重合しうる
単量体と共重合することを特徴とする重合体エマ
ルシヨンの製造方法である。
本発明の対象となるその水溶液が感温性を有す
る単量体は一般式(1)で表わされる(メタ)アクリ
ルアミド誘導体である(以下これを感温性単量体
と称す)。具体的には、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−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−ブチルアクリル
アミド、N−sec−ブチルアクリルアミド、N−
tert−ブチルアクリルアミド、N−n−ブチルメ
タクリルアミド、N−sec−ブチルメタクリルア
ミド、N−tert−ブチルメタクリルアミドであ
る。それら(メタ)アクリルアミド誘導体は水溶
液中において加温により曇りを生じ、感温性を示
す。以下、その曇りを生じる温度を曇点と記す。
曇点は誘導体の種類により異なるが、0〜90℃
の温度範囲にあり、一般にN−プロピル置換体の
ほうが、N−ブチル置換体よりも曇点は高くな
る。また、水溶液中の濃度により曇点は変化し、
一般に濃度が高くなると曇点は低くなる。また、
N−プロピル置換体のほうが、N−ブチル置換体
よりも水への溶解度が大きいので、広い温度範囲
で曇点を制御することができる。また、加温によ
り曇りの生じた水溶液を冷却することにより再び
透明な水溶液に戻すことができ、この過程を何度
でもくり返し行うことができる。
次に上記した感温性単量体と共重合しうる他の
単量体としては、親油性単量体、親水性単量体お
よびイオン性単量体の一種以上が適用できる。
親油性単量体としては、たとえばN,N−ジエ
チルメタクリルアミド、N,N−ジ−n−プロピ
ルアクリルアミド、−メタクリロイルピロリジン、
N−アクリロイルピペリジン、N−メタクリロイ
ルピペリジン、N−アクリロイルヘキサヒドロア
ゼピン、N−メタクリロイルヘキサヒドロアゼピ
ン、N−n−ヘキシルアクリルアミド、N−n−
ヘキシルメタクリルアミド、N−n−オクチルア
クリルアミド、N−n−オクチルメタクリルアミ
ド、N−tert−オクチルアクリルアミド、N−n
−ドデシルアクリルアミド、N−n−ドデシルメ
タクリルアミド等のN−アルキル(メタ)アクリ
ルアミド誘導体、エチルアクリレート、メチルメ
タクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルア
クリレート、ラウリルアクリレート、2−エチル
ヘキシルメタクリレート、グリシジルメタクリレ
ート等の(メタ)アクリレート誘導体、エチレ
ン、プロピレン、ブテン等のオレフイン類、アク
リロニトリル、メタクリニトリル、酢酸ビニル、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、α−メ
チルスチレン、ブタジエン、イソプレン等をあげ
ることができる。
親水性単量体としては、たとえばアクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミ
ド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロ
ールメタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリ
ルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、
N−エチルアクリルアミド、N,N−ジエチルア
クリルアミド、N−アクリロイルピロリジン、ジ
アセトンアクリルアミド、メチレンビスアクリル
アミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒド
ロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピル
メタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、各種のメトキシポリエチレングリコールメタ
クリレート、各種のメトキシポリエチレングリコ
ールアクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン
等をあげることができるし、また、酢酸ビニル、
グリシジルメタクリレー等を共重合により導入し
て、それを加水分解して親水性を賦与することも
できる。
イオン性単量体としては、たとえばアクリル
酸、メタクリ酸、ビニルスルホン酸、アリルスル
ホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン
酸、2−アクリルアミド−2−フエニルプロパン
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等の酸及びそれらの塩、N,
N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,
N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、N,
N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N
−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、
N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
等のアミン及びそれらの塩等をあげることができ
る。また、各種アクリレート、メタクリレート、
アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニ
トリル等を共重合により導入して、それを加水分
解してイオン性を賦与することもできる。
上記した他の共重合しうる単量体として、親油
性単量体はエマルシヨンの芯を形成するように添
加されるものであり、特に親水性の高いN−プロ
ピル置換体を製造する場合において有用である。
一方、親水性単量体及びイオン性単量体はエマル
シヨン表面の改質及びエマルシヨンそのものの安
定化に有用である。
前記一般式で示される不飽和アミド化合物と上
記した他の共重合しうる単量体との関係は、本発
明の重合体エマルシヨンの製造方法においては、
前記の不飽和アミド化合物は一般にエマルシヨン
の表面を形成する一成分となり、特に親油性単量
体との共重合においては親油性単量体はエマルシ
ヨンの芯を形成するので必然的に表面を形成する
ことになる。そのような場合、前記の不飽和アミ
ド化合物の占める割合は極めて少なくてすみ、単
量体中0.05%以上、好ましくは0.5%以上存在す
ればよい。更に好ましくは実施例に示す如く10.7
%以上である。
本発明の重合体エマルシヨンを製造する方法と
しては通常の重合方法が採用できる。すなわち、
反応媒体としては水が使用され、具体的にはイオ
ン交換水、蒸留水、上水、工業用水等が使用され
る。また単量体を乳化する方法としては、本発明
の感温性単量体の曇点以上に水の温度を設定して
単量体を疎水化して行う方法、あるいは疎水性単
量体を併用する方法等があり、その時乳化剤とし
てアルキル硫酸塩、アルキルアリールスルホン酸
塩、脂肪酸石けん等の通常のアニオン性界面活性
剤を使用してもよいし、また前記したイオン性単
量体を使用してもよい。
また、重合に用いられる重合開始剤としては過
硫酸塩などの水溶性ラジカル重合開始剤であれ
ば、何れも使用することができ、当然レドツクス
系開始剤の使用も可能である。具体的には、たと
えば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリ、過酸化水
素、tert.−ブチルパーオキシド、また、レドツク
ス系開始剤として、上記した酸化剤と組合わせる
還元剤としては、たとえば亜硫酸塩、亜硫酸水素
塩、鉄、銅、コバルトなどの低次のイオン価の
塩、アニリン等の有機アミン、更にはアルドー
ス、ケトース等の還元糖をあげることができる。
またアゾ化合物としては、2,2′−アゾビス−2
−アミジノプロパン塩酸塩、2,2′−アゾビス−
2,4−ジメチルバレロニトリル、4,4′−アゾ
ビス−4−シアノバレイン酸及びその塩等を使用
することができる。また、上記した重合開始剤を
2種以上併用することも可能である。重合温度は
使用する重合開始剤により変化するが、通常0〜
100℃、好ましくは5〜90℃範囲である。重合体
エマルシヨンの具体的製造法としては、通常の製
造方法を採用することができる。たとえば感温性
単量体の曇点以上の水温で重合開始剤と単量体と
を水中に一度に添加して製造を行う方法、あるい
は単量体を階段的に添加してエマルシヨンを製造
する方法等各種の方法を採用することができる。
その際、感温性単量体は重合開始時に全量存在さ
せてもよいし、段階的に添加してもよい。また、
エマルシヨンの粒径は感温性単量体、イオン性単
量体、界面活性剤等の種類及び添加量によりコン
トロールできる。一般にそれらの物質の添加ンを
多くした場合、粒径は小さくなる。
作 用:
以上のように本発明では、水溶液において加温
により曇りを生じる感温性単量体を見い出し、更
にその単量体の感温性を利用した新規な重合体エ
マルシヨンの製造法に到つたもので、本発明の重
合体エマルシヨンの製造には次のような効果があ
る。
第1には感温性単量体の曇点以上の温度の水中
で重合体エマルシヨンを製造する場合、析出した
単量体を核として重合体エマルシヨンを形成し得
るので、重合反応を容易に行うことができる。そ
の時、単量体として直鎖状のアルキル置換体すな
わちN−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、
N−n−ブチル(メタ)アクリルアミドを使用し
たほうが重合体エマルシヨンの製造を安定に行え
るので好ましい。更に単量体または重合体の曇点
以上の温度で製造する場合、得られる重合体エマ
ルシヨンは重合体の曇点以上ではエマルシヨンと
なるが、曇点以下では水に溶解する。この曇点を
はさんでの状態変化は何度でもくりかえすことが
できる。
また、エマルシヨン重合では極めて高分子量の
重合体を製造できるので、曇点以下に水温を下げ
て水溶性にすると、極めて高分子量の水溶性重合
体を提供できる。重合体の曇点は共重合体組成を
変えることにより制御でき、一般に親水性または
イオン性単量体との共重合体では上昇し、親油性
単量体との共重合体では曇点は下降する。
第2に親油性単量体の重合体がエマルシヨンの
芯に、一方感温性単量体がエマルシヨン表面にく
るようにエマルシヨンを製造できるので、エマル
シヨンの温度を変えることにより、エマルシヨン
表面の親油性及び疎水性を制御できる。したがつ
て、エマルシヨン表面の親水/疎水性を利用する
ことにより、エマルシヨン表面で種々の物質の吸
脱着を行わせることができるエマルシヨンに従来
より高次な機能を持たせることができる。このよ
うなエマルシヨン表面の親水及び疎水性への変化
はエマルシヨン水溶液の粘度の温度変化を測定す
ることにより観察され、一般に高温になるほど粘
度は低下する。
第3に本発明では界面活性剤を乳化剤として使
用しなくとも、イオン性モノマーを使用すること
により、安定なエマルシヨンを形成させることが
できるので、界面活性剤等で汚染されないクリー
ンなラテツクスを提供できる。
本発明のエマルシヨン状態で重合することによ
り製造される重合体は通常のエマルシヨンの使用
されている紙、繊維、金属等の各種物質のコーテ
イング材料としてはもちろんのこと、更には非常
に高分子量の水溶性高分子の要求されている増粘
剤、高分子凝集剤、合成繊維の分野に、また非常
にクリーンでかつ高機能性の求められている診断
ラチツクス等の合成エマルシヨンの分野に有用な
重合体である。
以下、本発明の実施例によりさらに詳細に説明
する。
参考例 1
濃度9.05%のN−n−プロピルアクリルアミド
水溶液を分光光度計のセルに入れて環水によりセ
ルの温度を上昇させてゆき、420nmでの透過率を
測定した。最大透過率と最小透過率との中間の温
度を曇点として測定値より読みとつたところ、45
℃であつた。なお、その時の最大透過率は98.5%
で最小透過率は1.8%であつた。また、冷却によ
り白濁液は再び無色透明にもどつた。
参考例 2〜4
表1のN−n−プロピルアクリアミド水溶液の
濃度で参考例1と同様の方法で曇点を測定し、結
果を表1に示した。いづれの場合も冷却により白
濁液は無色透明にもどつた。[Chemical formula] (In the above formula, R 1 is hydrogen or a methyl group, and R 2 is a propyl group or a butyl group.) A monomer represented by the following formula is dissolved in water and at a concentration that causes cloudiness At a temperature higher than
This is a method for producing a polymer emulsion characterized by homopolymerization, copolymerization, or copolymerization with other copolymerizable monomers. The monomer whose aqueous solution is temperature-sensitive and which is the object of the present invention is a (meth)acrylamide derivative represented by general formula (1) (hereinafter referred to as a temperature-sensitive monomer). Specifically, N-n-propylacrylamide, N-isopropylacrylamide, N
-n-propylmethacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, N-n-butylacrylamide, N-sec-butylacrylamide, N-
These are tert-butyl acrylamide, N-n-butyl methacrylamide, N-sec-butyl methacrylamide, and N-tert-butyl methacrylamide. These (meth)acrylamide derivatives become cloudy when heated in an aqueous solution and exhibit temperature sensitivity. Hereinafter, the temperature at which clouding occurs will be referred to as the cloud point. The cloud point varies depending on the type of derivative, but is 0 to 90℃.
In general, N-propyl substituted products have a higher cloud point than N-butyl substituted products. In addition, the cloud point changes depending on the concentration in the aqueous solution.
Generally, the higher the concentration, the lower the cloud point. Also,
Since the N-propyl substituted product has a higher solubility in water than the N-butyl substituted product, the cloud point can be controlled over a wide temperature range. Furthermore, an aqueous solution that has become cloudy due to heating can be returned to a transparent aqueous solution by cooling it, and this process can be repeated any number of times. Next, as other monomers that can be copolymerized with the temperature-sensitive monomer described above, one or more of lipophilic monomers, hydrophilic monomers, and ionic monomers can be used. Examples of the lipophilic monomer include N,N-diethylmethacrylamide, N,N-di-n-propylacrylamide, -methacryloylpyrrolidine,
N-acryloylpiperidine, N-methacryloylpiperidine, N-acryloylhexahydroazepine, N-methacryloylhexahydroazepine, N-n-hexylacrylamide, N-n-
Hexylmethacrylamide, N-n-octylacrylamide, N-n-octylmethacrylamide, N-tert-octylacrylamide, N-n
- N-alkyl (meth)acrylamide derivatives such as dodecyl acrylamide and N-n-dodecylmethacrylamide; (meth)acrylates such as ethyl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, butyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and glycidyl methacrylate; Derivatives, olefins such as ethylene, propylene, butene, acrylonitrile, methacrinitrile, vinyl acetate,
Examples include vinyl chloride, vinylidene chloride, styrene, α-methylstyrene, butadiene, and isoprene. Examples of the hydrophilic monomer include acrylamide, methacrylamide, N-methylacrylamide, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-dimethylmethacrylamide,
N-ethylacrylamide, N,N-diethylacrylamide, N-acryloylpyrrolidine, diacetone acrylamide, methylene bisacrylamide, hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, various methoxypolyethylene glycol methacrylates, various Examples include methoxypolyethylene glycol acrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, and vinyl acetate,
Glycidyl methacrylate or the like can also be introduced by copolymerization and hydrolyzed to impart hydrophilicity. Examples of the ionic monomer include acrylic acid, methacrylic acid, vinylsulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-phenylpropanesulfonic acid, and 2-acrylamide-2- Methyl-
Acids such as propanesulfonic acid and their salts, N,
N-dimethylaminoethyl methacrylate, N,
N-diethylaminoethyl methacrylate, N,
N-dimethylaminoethyl acrylate, N,N
-dimethylaminopropylmethacrylamide,
Examples include amines such as N,N-dimethylaminopropylacrylamide and salts thereof. In addition, various acrylates, methacrylates,
It is also possible to introduce acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, etc. by copolymerization and hydrolyze it to impart ionicity. Among the other copolymerizable monomers mentioned above, lipophilic monomers are added to form the core of the emulsion, and are particularly useful when producing highly hydrophilic N-propyl substituted products. It is.
On the other hand, hydrophilic monomers and ionic monomers are useful for modifying the emulsion surface and stabilizing the emulsion itself. In the method for producing a polymer emulsion of the present invention, the relationship between the unsaturated amide compound represented by the above general formula and the other copolymerizable monomers described above is as follows:
The unsaturated amide compound described above generally becomes a component that forms the surface of an emulsion, and in particular, in copolymerization with a lipophilic monomer, the lipophilic monomer forms the core of the emulsion and therefore necessarily forms the surface. It turns out. In such a case, the proportion of the unsaturated amide compound can be extremely small, and it is sufficient that it is present in the monomer in an amount of 0.05% or more, preferably 0.5% or more. More preferably 10.7 as shown in Examples.
% or more. Conventional polymerization methods can be used to produce the polymer emulsion of the present invention. That is,
Water is used as the reaction medium, and specifically, ion-exchanged water, distilled water, tap water, industrial water, etc. are used. In addition, as a method for emulsifying the monomer, the temperature of water is set to be higher than the clouding point of the temperature-sensitive monomer of the present invention to make the monomer hydrophobic, or the method is carried out in combination with a hydrophobic monomer. At that time, ordinary anionic surfactants such as alkyl sulfates, alkylaryl sulfonates, fatty acid soaps, etc. may be used as emulsifiers, or the above-mentioned ionic monomers may be used. Good too. Further, as the polymerization initiator used in the polymerization, any water-soluble radical polymerization initiator such as persulfate can be used, and of course it is also possible to use a redox type initiator. Specifically, for example, ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, tert.-butyl peroxide, and reducing agents to be combined with the above-mentioned oxidizing agents as redox initiators include sulfite, hydrogen sulfite, etc. Examples include salts with low ionic valences such as iron, copper, and cobalt, organic amines such as aniline, and reducing sugars such as aldoses and ketoses.
In addition, as an azo compound, 2,2'-azobis-2
-amidinopropane hydrochloride, 2,2'-azobis-
2,4-dimethylvaleronitrile, 4,4'-azobis-4-cyanovaleic acid and its salts, etc. can be used. It is also possible to use two or more of the above polymerization initiators in combination. The polymerization temperature varies depending on the polymerization initiator used, but is usually 0 to
The temperature is 100°C, preferably in the range of 5 to 90°C. As a specific method for producing the polymer emulsion, a conventional production method can be adopted. For example, an emulsion can be produced by adding a polymerization initiator and a monomer to water all at once at a water temperature higher than the clouding point of the thermosensitive monomer, or an emulsion can be produced by adding monomers stepwise. Various methods can be adopted.
At this time, the temperature-sensitive monomer may be present in its entirety at the start of polymerization, or may be added in stages. Also,
The particle size of the emulsion can be controlled by controlling the types and amounts of temperature-sensitive monomers, ionic monomers, surfactants, etc. Generally, when the amount of these substances added is increased, the particle size becomes smaller. Function: As described above, the present invention has discovered a temperature-sensitive monomer that causes cloudiness in an aqueous solution when heated, and has also developed a new method for producing a polymer emulsion that utilizes the temperature sensitivity of the monomer. The production of the polymer emulsion of the present invention has the following effects. First, when producing a polymer emulsion in water at a temperature higher than the clouding point of the thermosensitive monomer, the polymer emulsion can be formed using the precipitated monomers as cores, which facilitates the polymerization reaction. be able to. At that time, as a monomer, a linear alkyl substituted product, that is, N-n-propyl (meth)acrylamide,
It is preferable to use N-n-butyl (meth)acrylamide because the polymer emulsion can be produced stably. Furthermore, when producing at a temperature above the cloud point of the monomer or polymer, the resulting polymer emulsion becomes an emulsion above the cloud point of the polymer, but dissolves in water below the cloud point. This state change across the cloud point can be repeated any number of times. In addition, emulsion polymerization can produce extremely high molecular weight polymers, so if the water temperature is lowered below the clouding point to make the polymer water soluble, extremely high molecular weight water-soluble polymers can be provided. The cloud point of a polymer can be controlled by changing the copolymer composition, generally increasing with copolymers with hydrophilic or ionic monomers and decreasing with copolymers with lipophilic monomers. do. Second, emulsions can be produced in such a way that the polymer of lipophilic monomers is in the core of the emulsion, while the temperature-sensitive monomer is on the surface of the emulsion, so by changing the temperature of the emulsion, the lipophilic surface of the emulsion can be and hydrophobicity can be controlled. Therefore, by utilizing the hydrophilicity/hydrophobicity of the emulsion surface, it is possible to give an emulsion a higher level of functionality than before, which allows various substances to be adsorbed and desorbed on the emulsion surface. Such changes in the hydrophilic and hydrophobic properties of the emulsion surface can be observed by measuring temperature changes in the viscosity of the emulsion aqueous solution, and generally the viscosity decreases as the temperature increases. Thirdly, in the present invention, a stable emulsion can be formed by using an ionic monomer without using a surfactant as an emulsifier, so a clean latex that is not contaminated by surfactants etc. can be provided. . The polymer produced by polymerization in the emulsion state of the present invention can be used not only as a coating material for various substances such as paper, fibers, and metals in which ordinary emulsions are used, but also as a water-soluble polymer with a very high molecular weight. This polymer is useful in the field of thickeners, polymer flocculants, and synthetic fibers, which require highly flexible polymers, and in the field of synthetic emulsions, such as diagnostic latics, which require extremely clean and highly functional properties. It is. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail using examples. Reference Example 1 An N-n-propylacrylamide aqueous solution with a concentration of 9.05% was placed in a spectrophotometer cell, the temperature of the cell was raised by ring water, and the transmittance at 420 nm was measured. When reading from the measured value as the cloud point, the temperature between the maximum transmittance and the minimum transmittance was 45.
It was warm at ℃. The maximum transmittance at that time is 98.5%.
The minimum transmittance was 1.8%. Furthermore, upon cooling, the cloudy liquid returned to its colorless and transparent state. Reference Examples 2 to 4 Cloud points were measured in the same manner as in Reference Example 1 using the concentrations of N-n-propylacrylamide aqueous solutions shown in Table 1, and the results are shown in Table 1. In all cases, the cloudy liquid returned to its colorless and transparent color upon cooling.
【表】
参考例 5
濃度18.2%のN−イソプロピルアクリルアミド
水溶液を内径15mmの試験管に入れ、そこに標準温
度計を差し込み、恒温水中で温度計で撹拌しなが
ら、徐々に加温した。38.5℃で白濁しはじめ、
44.0℃で温度計の水銀球が見えなくなる程に白濁
した。一方、冷却により白濁液は無色透明にもど
つた。
参考例 6
濃度14.6%のN−イソプロピルアクリルアミド
水溶液を用いて、参考例5と全く同様の方法で曇
点を測定した。48℃で白濁しはじめ、78℃で温度
計の水銀球が見えなくなる程に白濁した。また、
冷却により白濁液は無色透明にもどつた。
参考例 7
濃度3.0%のN−n−ブチルアクリルアミド水
溶液を用いて、参考例5と全く同様の方法で曇点
を測定した。21℃で白濁しはじめた。その後加温
しても温度計の水銀球が見えなくなる程には白濁
しなかつた。また、冷却により白濁液は無色透明
にもどつた。
参考例 8
濃度5.7%のN−n−プロピルメタクリルアミ
ド水溶液を用いて、参考例5と全く同様の方法で
曇点を測定した。26℃で白濁しはじめた。その後
加温しても温度計の水銀球が見えなくなる程には
白濁しなかつた。また、冷却により白濁液は無色
透明にもどつた。
実施例 1
水25mlにN−n−プロピルアクリルアミド3.5
g及び2−アクリルアミド−2−フエニルプロパ
ンスルホン酸ナトリウム(以下APPS−Naと略
す)0.5gを添加し、反応器内にチツ素で置換後、
40℃に昇温して反応液を乳化させた。なお、この
乳化液の一部を分取し、温度を徐々に低下させた
ところ35℃で白濁状態から透明状態に変化する現
象が認められたことから、この液組成における単
量体の曇点は35℃よりやや高い温度であることを
認めた。ついで反応液に濃度5%の過硫酸カリ水
溶液を1ml添加し重合を開始し、6時間重合させ
た。その間、重合液は乳化した状態で重合が進行
し、十分撹拌できた。その重合液を冷却したとこ
ろ、重合液は透明となり、撹拌不能となつた。そ
こで、その重合液を濃度5%に稀釈してB型粘度
計で粘度を測定したところ、50℃では100センチ
ポイズであつたが、10℃に下げると粘度は6.460
センチポイズになつた。
実施例 2
水25ml、スチレン5g、N−n−プロピルアク
リルアミド1.0g及びAPPS−Na0.5gを使用した
以外は実施例1と全く同様にして乳化重合を行な
わせた。なお、この単量体組成の乳化液は0℃迄
温度を低下させても白濁状態は変化しなかつた。
得られた重合体エマルシヨンは室温でも安定であ
り、簡易濁度法にて平均粒子径を測定したとこ
ろ、その値として0.39μを得た。
実施例 3
水44ml、N−n−ブチルアクリルアミド4g、
N−n−プロピルアクリルアミド1g、APPS−
Na 0.5gを使用した以外は実施例1と全く同様
にして乳化重合を行なわせた。なほ、この乳化液
は21℃で白濁状態から透明状態に変化した。得ら
れた重合体エマルシヨンは室温でも安定であり、
簡易濁度法にて平均粒子径を測定したところ、そ
の値として0.66μを得た。
実施例 4
水45ml、N−n−ブチルアクリルアクリルアミ
ド5g、APPS−Na0.5gを使用した以外は実施
例9と全く同様にして乳化重合を行なわせた。な
ほ、この乳化液は19℃で白濁状態から透明状態に
変化した。得られた重合体エマルシヨンは室温で
も安定であり、簡易濁度法にて平均粒子径を測定
したところ、その値として1.18μを得た。
実施例 5
水1700gにN−n−プロピルアクリルアミド
100g及び2−アクリルアミド−2−フエニルプ
ロパンスルホン酸ナトリウム3gを添加し、反応
器内を窒素ガスで置換した後、60℃に加温した。
この状態で液は白濁した。なほ、この乳化液は48
℃で白濁状態から透明状態に変化した。ついで反
応液に過硫酸カリウム0.6gを添加し重合を開始
し、3時間重合させた。反応液は安定なエマルシ
ヨンを形成した。ついで該反応液にアクリロニト
リル50gをポンプを用いて30分間かけて添加し
た。添加終了後、該反応液を更に3時間60℃で反
応させた。得られた重合体エマルシヨンは15℃に
曇点があり、該重合体エマルシヨンの粘度を各温
度においてB型粘度計で測定したところ50℃で
2.44センチポイズ(cps)、40℃で2.8cps、25℃で
3.5cps、10℃で7600cpsであつた。再び加温し、
上記の測定を繰り返したところ50℃で2.4cps、40
℃で2.8cps、25℃で3.5cps、10℃で7600cpsであ
つた。
該重合体エマルシヨンを12cm×12cm角のテフロ
ン製シートに24gとり、それを125℃で2時間乾
燥後、重合体をテフロン製シートよりはがし、厚
さ0.2m/mのシートを得た。該シートを水中に
浸漬すると吸水した。その時浸漬する水の温度を
10℃、25℃、50℃に変え、乾燥シート1g当りの
吸水量を測定したところ、10℃では4.0g、25℃
では3.0gそして50℃では2.5gであつた。
比較例 1
水23mlにN−n−プロピルアクリルアミド3.0
gを添加し、反応器内をチツ素で置換後、反応液
を15℃に保つた。ついで反応液に濃度10%の過硫
酸アンモニウム水溶液2ml及び濃度5%の亜硫酸
水素ナトリウム水溶液2mlを添加し、15〜20℃で
6時間重合を行い、N−n−プロピルアクリルア
ミドの重合体の10%水溶液を得た。なお重合中、
反応液は無色透明であつた。
該重合体水溶液を5%に稀釈してB型粘度計で
粘度を測定したところ、10℃で125センチポイズ
であつた。また、該重合体水溶液を50℃に加温し
たところ、水溶液は白濁したが、時間の経過とと
もに重合体は析出して器壁等に付着した。[Table] Reference Example 5 An aqueous solution of N-isopropylacrylamide with a concentration of 18.2% was placed in a test tube with an inner diameter of 15 mm, a standard thermometer was inserted into the tube, and the solution was gradually heated in constant temperature water while stirring with the thermometer. It begins to become cloudy at 38.5℃,
At 44.0°C, the temperature became cloudy to the point that the mercury bulb on the thermometer could no longer be seen. On the other hand, upon cooling, the cloudy liquid returned to its colorless and transparent state. Reference Example 6 Cloud point was measured in exactly the same manner as in Reference Example 5 using an aqueous N-isopropylacrylamide solution with a concentration of 14.6%. It started to become cloudy at 48℃, and became cloudy to the point that the mercury bulb on the thermometer could no longer be seen at 78℃. Also,
Upon cooling, the cloudy liquid returned to its colorless and transparent color. Reference Example 7 Cloud point was measured in exactly the same manner as in Reference Example 5 using an aqueous N-n-butylacrylamide solution with a concentration of 3.0%. It started to become cloudy at 21℃. Even after heating, the temperature did not become cloudy to the point where the mercury bulb on the thermometer was no longer visible. Furthermore, upon cooling, the cloudy liquid returned to its colorless and transparent state. Reference Example 8 Cloud point was measured in exactly the same manner as in Reference Example 5 using an aqueous N-n-propyl methacrylamide solution with a concentration of 5.7%. It started to become cloudy at 26℃. Even after heating, the temperature did not become cloudy to the point where the mercury bulb on the thermometer was no longer visible. Furthermore, upon cooling, the cloudy liquid returned to its colorless and transparent state. Example 1 3.5 N-n-propylacrylamide in 25 ml of water
g and 0.5 g of sodium 2-acrylamido-2-phenylpropanesulfonate (hereinafter abbreviated as APPS-Na) were added, and after replacing the inside of the reactor with nitrogen,
The temperature was raised to 40°C to emulsify the reaction solution. In addition, when a part of this emulsion was separated and the temperature was gradually lowered, a phenomenon in which the state changed from cloudy to transparent at 35°C was observed, so the cloud point of the monomer in this liquid composition was confirmed. admitted that the temperature was slightly higher than 35°C. Next, 1 ml of a 5% aqueous potassium persulfate solution was added to the reaction solution to initiate polymerization, which was allowed to polymerize for 6 hours. During this time, the polymerization proceeded while the polymerization solution remained in an emulsified state and could be sufficiently stirred. When the polymerization liquid was cooled, it became transparent and could no longer be stirred. Therefore, when the polymerization solution was diluted to a concentration of 5% and its viscosity was measured using a B-type viscometer, it was 100 centipoise at 50℃, but when the temperature was lowered to 10℃, the viscosity was 6.460.
I became a centipoise. Example 2 Emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 25 ml of water, 5 g of styrene, 1.0 g of N-n-propylacrylamide and 0.5 g of APPS-Na were used. Note that the emulsion having this monomer composition did not change its cloudy state even when the temperature was lowered to 0°C.
The obtained polymer emulsion was stable even at room temperature, and when the average particle diameter was measured by a simple turbidity method, the value was 0.39μ. Example 3 44 ml of water, 4 g of N-n-butylacrylamide,
N-n-propylacrylamide 1g, APPS-
Emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 0.5 g of Na was used. Indeed, this emulsion changed from a cloudy state to a transparent state at 21°C. The resulting polymer emulsion is stable even at room temperature;
When the average particle diameter was measured using a simple turbidity method, the value was 0.66μ. Example 4 Emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Example 9, except that 45 ml of water, 5 g of N-n-butylacrylacrylamide, and 0.5 g of APPS-Na were used. Indeed, this emulsion changed from a cloudy state to a transparent state at 19°C. The obtained polymer emulsion was stable even at room temperature, and when the average particle diameter was measured by a simple turbidity method, the value was 1.18μ. Example 5 N-n-propylacrylamide in 1700 g of water
After adding 100 g of sodium 2-acrylamido-2-phenylpropanesulfonate and 3 g of sodium 2-acrylamido-2-phenylpropanesulfonate, the inside of the reactor was purged with nitrogen gas, and then heated to 60°C.
In this state, the liquid became cloudy. Naho, this emulsion is 48
The state changed from cloudy to transparent at ℃. Next, 0.6 g of potassium persulfate was added to the reaction solution to initiate polymerization, and the polymerization was continued for 3 hours. The reaction solution formed a stable emulsion. Then, 50 g of acrylonitrile was added to the reaction solution using a pump over 30 minutes. After the addition was complete, the reaction solution was allowed to react at 60° C. for an additional 3 hours. The obtained polymer emulsion had a cloud point at 15°C, and the viscosity of the polymer emulsion was measured at each temperature using a B-type viscometer.
2.44 centipoise (cps), 2.8 cps at 40°C, at 25°C
It was 3.5cps and 7600cps at 10℃. Warm again,
When the above measurement was repeated, it was 2.4 cps at 50℃, 40
It was 2.8cps at ℃, 3.5cps at 25℃, and 7600cps at 10℃. 24 g of the polymer emulsion was placed on a 12 cm x 12 cm square Teflon sheet, and after drying at 125° C. for 2 hours, the polymer was peeled off from the Teflon sheet to obtain a sheet with a thickness of 0.2 m/m. When the sheet was immersed in water, it absorbed water. The temperature of the water to be immersed at that time
When changing the temperature to 10℃, 25℃, and 50℃ and measuring the amount of water absorbed per 1g of dry sheet, it was 4.0g at 10℃ and 4.0g at 25℃.
It was 3.0g at 50°C and 2.5g at 50°C. Comparative example 1 3.0 N-n-propylacrylamide in 23 ml of water
After replacing the inside of the reactor with nitrogen, the reaction solution was kept at 15°C. Next, 2 ml of a 10% ammonium persulfate aqueous solution and 2 ml of a 5% sodium bisulfite aqueous solution were added to the reaction solution, and polymerization was carried out at 15 to 20°C for 6 hours to form a 10% aqueous solution of N-n-propylacrylamide polymer. I got it. Note that during polymerization,
The reaction solution was colorless and transparent. The aqueous polymer solution was diluted to 5% and its viscosity was measured using a B-type viscometer and found to be 125 centipoise at 10°C. Further, when the aqueous polymer solution was heated to 50° C., the aqueous solution became cloudy, but over time the polymer precipitated and adhered to the walls of the vessel and the like.
Claims (1)
ロピル基またはブチル基である。) で表わされる単量体を水中でかつ該単量体がその
濃度において曇りを生じる温度以上の温度で単独
重合または共重合若しくは他の共重合し得る単量
体と共重合することを特徴とする重合体エマルシ
ヨンの製造方法。[Claims] 1. A monomer represented by the general formula: (In the above formula, R 1 is hydrogen or a methyl group, and R 2 is a propyl group or a butyl group.) 1. A method for producing a polymer emulsion, which comprises homopolymerizing, copolymerizing, or copolymerizing with other copolymerizable monomers at a temperature above the temperature at which the polymer emulsion becomes cloudy at its concentration.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089385A JPS60233182A (en) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | Temperature-sensitive agent and polymer emulsion prepared using the same |
| EP85303161A EP0161104A3 (en) | 1984-05-07 | 1985-05-03 | Polymer emulsions and process of preparing polymer emulsions |
| KR1019850003101A KR850008174A (en) | 1984-05-07 | 1985-05-07 | Method of Preparation of Polymer Emulsion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59089385A JPS60233182A (en) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | Temperature-sensitive agent and polymer emulsion prepared using the same |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS60233182A JPS60233182A (en) | 1985-11-19 |
| JPH0586409B2 true JPH0586409B2 (en) | 1993-12-13 |
Family
ID=13969194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59089385A Granted JPS60233182A (en) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | Temperature-sensitive agent and polymer emulsion prepared using the same |
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| KR (1) | KR850008174A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3795242A1 (en) * | 2011-08-19 | 2021-03-24 | Kyushu University, National University Corporation | Membrane for recovering co2 |
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1984
- 1984-05-07 JP JP59089385A patent/JPS60233182A/en active Granted
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1985
- 1985-05-07 KR KR1019850003101A patent/KR850008174A/en not_active Ceased
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR850008174A (en) | 1985-12-13 |
| JPS60233182A (en) | 1985-11-19 |
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