[发明专利]含乙烯胺单元的聚合物溶液的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及含乙烯胺单元的聚合物溶液的制造方法，详细而言，涉及在水处理领域，特别是除了废水处理中的凝集剂以外，作为造纸工业中的抄纸用药剂等有用的高分子量的含乙烯胺单元的聚合物溶液的制造方法。予以说明的是，以下记载中，有时将含乙烯胺单元的聚合物简称为聚乙烯胺。

背景技术

聚乙烯胺是作为凝集剂、造纸用药剂、纤维处理剂、涂料添加剂等被广泛利用的有用的物质。特别是，在作为废水处理中的凝集剂、造纸工业中的抄纸药剂使用的情况下，高分子量的聚乙烯胺被认为是有效的。

一般而言，聚乙烯胺通过在酸或碱的存在下将N-乙烯基羧酸酰胺的聚合物、共聚物[以下，将两者一并表述为(共)聚合物]，全部或一部分水解而得到。但是，高分子量的聚乙烯胺存在下述问题：形成水溶液时粘度会变得极高，因而难以操作，另一方面，如果稀释则操作变得容易，但在制造、运输中会导致成本增加等。

以往，提出了将N-乙烯基羧酸酰胺的聚合物粉末碱性水解，形成水溶液的方法，在该情况下，认为作为N-乙烯基羧酸酰胺的(共)聚合物，优选比浓粘度为9以上的高分子量产品(专利文献1)。然而，得到的水溶液的粘度高，操作极为困难。此外，作为N-乙烯基羧酸酰胺的聚合方法，提出了水溶液静置绝热聚合法(专利文献2)。然而，在该提案中，没有说明向聚乙烯胺的转化方法及其功能性。

在碱性条件下进行N-乙烯基羧酸酰胺(共)聚合物向聚乙烯胺的水解在工业上是有利的。即，在酸性水解时，制造、运输、储存、使用所涉及的装置管道类都要求耐蚀性，相对于此，在碱性条件下则可以使用通常的钢铁、不锈钢制的装置管道类。

此外，作为产品形态，溶液是有利的。即，粉末产品的制造时，粉末的干燥工序是必须的，但如果在高温下加热聚乙烯胺，则产品劣化，有时产品的溶解性恶化。这样的劣化特别是在要求高溶解性的抄纸药剂中是极为重要的问题。并且在粉末的情况下，使用时需要进行溶解的设备。

由上述理由已知，作为产品形态，优选为碱性且均匀的溶液状态(专利文献1)。然而，没有提出关于应对高分子量聚乙烯胺的水溶液的粘度变得极高的对策。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-27015号公报

专利文献2：日本特开2010-59220号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，尚未提出将高性能的聚乙烯胺溶液产品在碱条件下工业上制造，并获得操作性良好的商品的方法。即，以往的方法存在如下问题：为了提高作为造纸药剂的性能，在提高分子量的情况下，产品的粘度上升，因此操作性恶化。为了应对于此，在降低产品浓度的情况下，有制造、运输的成本上升这样的问题。

用于解决课题的方法

本发明人鉴于上述情况进行了深入研究，结果发现：造纸药剂，尤其是助留滤水剂的性能，即使是相同的比浓粘度，如果分子量分布不同则其性能也有差异；分子量分布根据聚合方法而不同；进而，由绝热聚合法制造的聚乙烯基甲酰胺的分子量分布宽，即使平均分子量比较低也显示优异的性能；因此，在形成水溶液的情况下，即使粘度比较低，对于造纸药剂等而言，也能够制作高性能的聚乙烯胺水溶液；从而完成本发明。

即，本发明的主旨在于含乙烯胺单元的聚合物溶液的制造方法，其特征在于，将含有N-乙烯基羧酸酰胺单体单元的重均分子量Mw/数均分子量Mn的值为5以上的聚合物通过水溶液静置绝热聚合法制造后，在碱以及凝胶化防止剂的存在下，将所述聚合物在水性溶剂中进行水解。

发明的效果

根据本发明，能够将高性能且操作性良好的聚乙烯胺溶液高效率地工业制造。这样的高分子量的聚乙烯胺溶液特别是以在造纸工业中的抄纸药剂为代表，能够在各种领域中广泛地应用，是极为有用的。

予以说明的是，在本发明的制造方法的中途所操作的(共)聚合物粉末能够长时间保存，可以简便地操作，通过直接溶解于碱性水溶液并加热，能够得到聚乙烯胺水溶液。因此，能够将聚乙烯胺水溶液，在其使用的场所在需要时进行制造，能够降低运输成本、保存成本，在经济上是有利的。此外，没有必要将容易劣化的聚乙烯胺水溶液长期保存，因此品质上也是有利的。

具体实施方式

以下，进一步详细地说明本发明。

[N-乙烯基羧酸酰胺(共)聚合物]