[发明专利]粉末状N-乙烯基羧酸酰胺聚合物组合物和聚乙烯胺水溶液的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及本粉末状N-乙烯基羧酸酰胺聚合物组合物、聚乙烯胺水溶液的制造方法。详细地说，涉及水处理领域、造纸用药剂，特别是作为造纸用药剂有用的高分子量聚乙烯胺的制造方法、以及作为其前体的粉末状N-乙烯基羧酸酰胺聚合物组合物。

本申请基于2013年9月10日在日本申请的特愿2013-187060号主张优先权，将其内容援用于此。

背景技术

将N-乙烯基羧酸酰胺系聚合物的一部分或全部水解而得的聚乙烯胺(以下，对包含通过N-乙烯基羧酸酰胺的共聚物或均聚物的一部分或全部水解而得到的乙烯胺单元的共聚物和均聚物，总称为聚乙烯胺。)，广泛地用作凝集剂、造纸用药剂、纤维处理剂、或涂料添加剂等，根据其用途，使用从分子量400万以上的高分子量的聚合物至10万以下的低分子量的聚合物的遍及宽范围的各种分子量的聚合物。

聚乙烯胺为水溶性聚合物(polymer)，在用作上述药剂时，大多数情况下最终制成水溶液来使用。

作为N-乙烯基羧酸酰胺系聚合物的制造法，已知如下方法：例如，如专利文献1和2所示那样的水溶液聚合法、专利文献3所示那样的反相悬浮聚合法、以及专利文献4中的利用光带聚合(lightbelt)的制造方法等。

对用于进行聚合的引发剂，在专利文献1，2中并用了氧化还原引发剂和偶氮引发剂，在专利文献3中使用了偶氮引发剂，专利文献4中使用了光引发剂。在专利文献1、3中，在不取出N-乙烯基羧酸酰胺聚合物的情况下直接供给于水解工序，获得粉末的聚乙烯胺，相对于此，在专利文献4中示出了将N-乙烯基甲酰胺聚合物制成水溶液，进行水解而获得聚乙烯胺水溶液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利第6797785号公报

专利文献2:日本特开2010-59220号公报

专利文献3:日本特开2012-59220号公报

专利文献4:日本特开2004-75814号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在大多数情况下，最终以水溶液的形式使用聚乙烯胺。然而，聚乙烯胺的水溶液若长期保存则有时观察到其水溶液的粘度降低的现象。

聚乙烯胺的分子量越高，该现象越显著，并且水溶液本身的粘度(有资粘度)越低即越是稀薄的溶液，该现象越显著。

另一方面，若得到粉末形态的聚乙烯胺，在要使用之前进行溶解，则能够消除该问题，但有如下缺点：在对应的使用场合分别需要溶解的设备。

此外，如果采用各种方法制造聚乙烯胺，测定其水溶液的粘度稳定性，可知稳定性根据其制造方法而不同。就N-乙烯基羧酸酰胺的聚合方法而言，如上所述，已知光聚合法、悬浮聚合法或水溶液绝热聚合法等，但根据其方式和聚合浓度等的不同，水解后的聚乙烯胺水溶液的粘度稳定性、N-乙烯基羧酸酰胺粉末的稳定性，特别是保存时的着色等的程度有差异。

用于解决课题的方法

本发明人鉴于如上所述的问题进行了深入研究，结果明确了：对粘度变化产生大的影响的因素为最终残存于聚乙烯胺水溶液中的偶氮引发剂，与N-乙烯基羧酸酰胺聚合物相比，对将其一部分或全部水解而得的聚乙烯胺水溶液产生大的影响，聚合物的水溶液浓度越小，其影响越大，并且聚合物的分子量越高，其影响越大；作为能够抑制聚乙烯胺水溶液的粘度变化的制造方法以及通过其制造方法制造的聚乙烯胺水溶液，本发明实现了。

本发明的一个实施方式为粉末状N-乙烯基羧酸酰胺聚合物组合物，是含有N-乙烯基羧酸酰胺聚合物的粉末状N-乙烯基羧酸酰胺聚合物组合物，将所述聚合物水解而得的聚乙烯胺的水溶液粘度为1.0×10⁶mPa·s(25℃)以下，且相对于聚乙烯胺100质量份，所述水溶液中的偶氮引发剂的含量为超过0质量份且0.05质量份以下。

此外，本发明的一个实施方式为所述粉末状N-乙烯基羧酸酰胺聚合物组合物，所述N-乙烯基羧酸酰胺聚合物为N-乙烯基甲酰胺聚合物。

此外，本发明的一个实施方式为所述粉末状N-乙烯基羧酸酰胺聚合物组合物，所述偶氮引发剂的10小时半衰期温度为110℃以下。