单体水溶液的总质量,通常 优选20质量%以上,更优选25质量%以上。此外,通常优选90质量%以下,更优选80质量% 以下。具体地,优选20~90质量%,更优选25~80质量%。单体浓度过低时,得到的凝胶较柔 软,可能发生小粒径化的凝胶的凝聚,对干燥有不良影响,搬运?移动时的操作性有可能恶 化。另一方面,单体浓度过高时,反应导致的发热量较大,因而需要大规模冷却设备,还需要 降低聚合速度。 聚合时薄层的厚度通常优选1mm以上,更优选2mm以上,进一步优选5mm以上。此外,通常 优选50mm以下,更优选30mm以下,进一步优选20mm以下。具体地,优选1~50mm,更优选2~ 30mm,进一步优选5~20mm。薄层的厚度过薄时,无法高效制造聚合物,薄层过厚时,聚合时 的发热无法充分除去。 单体水溶液优选在聚合之前除去氧气。氧气的除去在工业上是通过通入氮气、氦气等 非活性气体进行的。此外,单体水溶液在聚合前被调节至适当的引发温度。引发温度通常优 选-20 °C以上,更优选-10 °C以上,进一步优选0 °C以上。此外,通常优选70 °C以下,更优选50 °C以下,进一步优选30 °C以下。更具体地,优选-20~70 °C,更优选-10~50 °C,进一步优选0 ~3(TC〇 光聚合法中使用的自由基系光聚合引发剂,使其在聚合时共存于单体水溶液中即可。 作为光聚合引发剂,可从公知的化合物适当选择。可举例如,二苯甲酮系、安息香系、安息香 烷基醚系、苄基二甲缩酮系、α-羟基酮系、二酰基氧化膦系光聚合引发剂等。具体地,可列举 二苯甲酮、安息香、安息香乙醚、2,2_二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基 酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮、1-[4-(2_羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉 代苯基)-1-丁-1-酮、双(2,6_二甲氧基苯甲酰)-2,4,4_三甲基-1-戊基氧化膦、双(2,4,6_ 三甲基苯甲酰)苯基氧化膦、(2,4,6_三甲基苯甲酰)二苯基氧化膦等。光聚合引发剂的使用 量,相对于单体,通常优选〇. 001质量%以上,更优选〇. 002质量%以上,进一步优选0.005质 量%以上。此外,通常优选1质量%以下,更优选0.5质量%以下,进一步优选0.2质量%以 下。更具体地,优选0.001~1质量%,更优选0.002~0.5质量%,进一步优选0.005~0.2质 量%。光聚合引发剂可使用1种或2种以上。 光聚合引发剂可以与适当的增感剂并用。作为增感剂,可举例如,胺类、碘鑰盐等卤化 物、噻吨酮类等。具体地,例如甲基二乙醇胺、双二乙基氨基二苯甲酮、二乙基噻吨酮、异丙 基噻吨酮等。进一步地,根据需要,可与作为聚合引发剂的偶氮系聚合引发剂并用。具体地, 例如,2,2 偶氣双(4-甲氧基-2,4_二甲基戊臆),2,2偶氣双(2,4_二甲基戊臆)、2,2 偶 氣双异丁臆、2,2 偶氣双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2 '偶氣双[2-(2-咪唑啉_2_基)丙烷] 或其二盐酸盐或其二醋酸盐、2,2'_偶氮双[2-甲基-N-(2-羟乙基)]丙酰胺、2,2'_偶氮双异 丁酸二甲酯、4,4'_偶氮双(4-氰戊酸)或其二钠盐或其二钾盐等。这些偶氮系化合物可2种 以上并用。偶氮系化合物的使用量,相对于单体1〇〇质量%,通常优选1质量%以下,更优选 0.5质量%以下,进一步优选0.2质量%以下。此外,通常优选0.001质量%以上,更优选 0.002质量%以上,进一步优选0.005质量%以上。具体地,优选0.001~1质量%,更优选 0 · 002~0 · 5质量%,进一步优选0 · 005~0 · 2质量%。
[0043]绝热聚合或光聚合的任一种之中,聚合结束后,均可以块状的含水凝胶的形式获 得N-乙烯基羧酰胺聚合物。此处,含水凝胶的含水率优选10~80%。此处,"含水率"的意思 是,相对于得到的含水凝胶的总质量的含水凝胶中的水的量。含水率可通过以下方法求出: 将准确称量的含水凝胶在11 〇 °C下加热120分钟,用重量法求出减少的分量作为含水率。得 到的块状含水凝胶,通常破碎后粉碎成颗粒状。破碎得到的粒状物的最大直径通常优选5cm 以下,优选2cm以下,进一步优选lcm以下。此外,粒状物的最小直径通常优选1mm以上,更优 选3mm以上,进一步优选5mm以上。更具体地,优选1mm~5 cm,更优选3mm~2cm,进一步优选 5mm~lcm。作为破碎方法,有用切割机等切割凝胶的方法,用绞碎机等挤出、切割凝胶的方 法等。使用绞碎机时,绞碎机的机头的孔径对应上述的最大直径,通常优选5cm以下,更优选 2cm以下,进一步优选lcm以下。此外,通常优选1mm以上,更优选3mm以上,进一步优选5mm以 上。更具体地,优选1mm~5cm,更优选3mm~2cm,进一步优选5mm~1 cm。为了抑制颗粒间的粘 附,可使用助剂。通常,在聚亚烷基二醇类、硅油等各种油类之外,还使用表面活性剂等。 上述得到的含水凝胶粒状物,可干燥至含水率为5~30质量%。此处的"含水率"的意思 是,相对于含水凝胶粒状物的总质量的含水凝胶粒状物中的水的量。作为干燥机,使用公知 的种种装置,例如,带式干燥机、振动流化床干燥机、盘式干燥机、锥形干燥机等。可适当选 择干燥条件,但若温度过低,则干燥效率差,若温度过高,则会成为聚合物劣化的原因。此 外,已知由于提高干燥温度,水解时,成为不溶的原因的醛类会增加。其中,α,β-不饱和醛 (以下,称为"不饱和醛")的增加显著。此处,"α,β_不饱和醛"是指,分子内含有不饱和键和 醛基,具体地,可举出巴豆醛、2,4_己二烯醛(山梨醛)、肉桂醛等。因此,通常优选干燥温度 为,聚合物的温度在40°C以上,更优选50°C以上,进一步优选60°C以上。此外,通常优选105 °C以下,更优选100°C以下,进一步优选100°C以下。更具体地,优选40~105°C,更优选50~ 100 °C,进一步优选60~100°C。干燥的聚合物可用公知的方法粉体化。作为粉体化的方法, 可举例如使用威利(Willey)型粉碎机、球磨型粉碎机、锤型粉碎机等方法。粉体的粒度可任 意确定,过大则溶解耗费时间,过小则会成为溶解时发生所谓凝块或微粉导致的作业环境 的恶化的原因,因而并不优选。粉体优选通过4目筛孔的大小,更优选通过10目的大小。此 外,优选留在500目上的大小,更优选留在100目上的大小。作为所述粉体,优选通过4目筛 孔、留在500目上的大小的粉体占粉体总质量的80%以上,更优选占90%以上。更具体地,干 燥后的粉体的平均粒径优选0.25~5mm,更优选0.25~2mm。此外,平均粒径可用以下的方法 测定。 (平均粒径的测定) 测定网眼开口(单位#111)1700、1000、710、500、250、75的各标准筛和接收器皿的重量, 将它们重叠,将粉体状的聚合物l〇g从最上端的筛上投入。接下来,设置在电磁振动式筛分 器上,震动5分钟,测定各筛和接收器皿的重量,求出各重量差,算出各筛上残留的聚合物的 比例。由该粒度分布求出积分分布曲线,将50 %的积分值中的粒径值作为平均粒径。 得到的粉体状N-乙烯基羧酰胺聚合物中α,β_不饱和醛的含量相对于所述聚合物,优选 0.05质量%以下,更优选0.03质量%以下。若多于0.05质量%,后述的不溶防止剂的添加量 增多,因而经济性差。
[0044] 〈Ν-乙烯基胺聚合物的制造方法〉 本发明的第二方式中的乙烯基胺聚合物的制造方法是,将具有交联键的Ν-乙烯基羧酰 胺聚合物水解,制造乙烯基胺聚合物的方法,是通过所述水解,所述交联键的至少一部分被 切断的乙烯基胺聚合物的制造方法。 本发明的第一方式中的具有交联键的Ν-乙烯基羧酰胺聚合物全部或部分水解,成为适 于造纸药剂或凝聚剂用途的乙烯基胺聚合物。水解工序中,通过与酸或碱接触,具有交联键 的Ν-乙烯基羧酰胺聚合物变为乙烯基胺聚合物,交联键的至少一部分被切断。"交联键的至 少一部分被切断"的意思是,交联键中所含的酰胺键或酯键被水解。此外,交联结构中的酰 胺键或者酯键可不全部水解,可以是部分酰胺键或酯键被水解。水解的交联键的酰胺键或 酯键,相对于交联键中所含的酰胺键或酯键的总摩尔数,优选80~100摩尔%,更优选90~ 100摩尔%。 此外,N-乙烯基羧酰胺单元中,酰胺键可不全部水解,可以是部分的酰胺键被水解。水 解的N-乙烯基羧酰胺单元,相对于全部N-乙烯基羧酰胺单元,优选10~100摩尔%,更优选 10~90摩尔%。作为水解的方法,可举出,干燥具有交联键的N-乙烯基羧酰胺聚合物,使之 作为粉体状物,在酸或碱的存在下,悬浮于水中水解的方法;将具有交联键的N-乙烯基羧酰 胺聚合物的块状凝胶破碎,成为粒状物,向所述粒状物混入酸或碱,水解的方法;通过将具 有交联键的N-乙烯基羧酰胺聚合物在烃类分散介质中以油包水的形式分散,添加酸或碱, 水解的方法等,但为了进行均一的水解,适宜在酸或碱的存在下,悬浮于水中进行反应。此 外,为了提高生产性、输送性,希望尽量在聚合物浓度(N-乙烯基羧酰胺聚合物的浓度)较高 的条件下进行反应。聚合物浓度可兼顾溶解装置的能力和经济性而决定,但通常,在酸或碱 存在下悬浮于水中时,相对于悬浊液的总质量,优选0.1重量%以上,更优选1重量%以上, 进一步优选2重量%以上。此外,通常优选30重量%以下,更优选20重量%以下,进一步优选 15重量%以下。更具体地,优选0.1~30质量%,更优选1~20重量%,进一步优选2~15重 量%。以油包水的形式分散的分散液的情况中,相对于分散液的总质量,优选聚合物浓度为 0.1~50重量%,更优选5~40重量%。
[0045]含水凝胶中,未反应的N-乙烯基羧酰胺的量残存较多时,由于源自水解工序时未 反应N-乙烯基羧酰胺的含醛基的物质和水解后产生的乙烯基胺聚合物反应,形成交联