丙烯酰胺水溶液及丙烯酰胺系聚合物的制造方法技术

作为用于以短时间获得高品质的丙烯酰胺系聚合物的技术，本发明专利技术提供如下特征的方法：为使丙烯酰胺水溶液中的丙烯酰胺聚合的方法，该丙烯酰胺水溶液相对于丙烯酰胺1kg包含25mg以上的噁唑。丙烯酰胺水溶液可以还含有镁化合物。另外，优选的是，丙烯酰胺是在生物催化剂的存在下将丙烯腈水合而生成的。

Process for producing acrylamide aqueous solution and acrylamide series polymer

As for a short time to obtain high-quality acrylamide polymer technology, the present invention provides a method for the following features: the method of acrylamide in aqueous solution polymerization, the acrylamide aqueous solution of acrylamide 1kg contains more than 25mg with respect to sulfamethoxazole. Acrylamide aqueous solution can also contain magnesium compounds. In addition, preferably, acrylamide is formed by hydration of acrylonitrile in the presence of a biocatalyst.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丙烯酰胺水溶液及丙烯酰胺系聚合物的制造方法
本专利技术涉及丙烯酰胺水溶液及制造丙烯酰胺系聚合物的方法。更详细而言，涉及以高浓度含有噁唑的丙烯酰胺水溶液、和通过使用了该水溶液的丙烯酰胺的聚合反应制造丙烯酰胺系聚合物的方法。
技术介绍
丙烯酰胺系聚合物被广泛用于高分子絮凝剂、造纸用药剂、土壤改良剂、石油回收剂、钻探泥浆水溶性增稠剂及高分子吸收体等许多用途。在这些任意用途中，均期望高分子量的丙烯酰胺系聚合物。另外，在工业上，为了提高生产率，期望以更短的时间制造丙烯酰胺系聚合物。作为以短时间制造丙烯酰胺系聚合物的方法，例如已知有向丙烯酰胺中添加锰化合物的方法(专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-306506号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，作为锰化合物而通常使用的硫酸锰，具有如下缺点：不仅有潮解性、难以处理，而且成为丙烯酰胺系聚合物着色的原因、丙烯酰胺系聚合物的品质会降低。因此，本专利技术的主要目的在于，提供一种用于以短时间获得高品质的丙烯酰胺系聚合物的技术。用于解决问题的方案本专利技术人进行了深入研究，结果发现，通过使丙烯酰胺水溶液中含有规定量的噁唑，可在不使用锰化合物下以短时间获得高品质的丙烯酰胺系聚合物，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供以下[1]～[10]。[1]一种丙烯酰胺水溶液，其相对于丙烯酰胺1kg包含25mg以上的噁唑。[2]根据[1]所述的丙烯酰胺水溶液，其中，相对于丙烯酰胺1kg，包含以镁金属换算计为0.2～40mg的镁。[3]根据[1]或[2]所述的丙烯酰胺水溶液，其中，硅的含量相对于丙烯酰胺1kg为120mg以下。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的丙烯酰胺水溶液，其中，丙烯酰胺浓度为25～60质量％。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的丙烯酰胺水溶液，其中，丙烯酰胺是在生物催化剂的存在下将丙烯腈水合而生成的丙烯酰胺。[6]一种丙烯酰胺系聚合物的制造方法，其是使丙烯酰胺水溶液中所含有的丙烯酰胺聚合来制造丙烯酰胺系聚合物的方法，其中，作为丙烯酰胺水溶液，使用相对于丙烯酰胺1kg包含25mg以上的噁唑的丙烯酰胺水溶液。[7]根据[6]所述的丙烯酰胺系聚合物的制造方法，其中，作为丙烯酰胺水溶液，使用相对于丙烯酰胺1kg包含以镁金属换算计为0.2～40mg的镁的丙烯酰胺水溶液。[8]根据[6]或[7]所述的丙烯酰胺系聚合物的制造方法，其中，作为丙烯酰胺水溶液，使用硅的含量相对于丙烯酰胺1kg为120mg以下的丙烯酰胺水溶液。[9]根据[6]～[8]中任一项所述的丙烯酰胺系聚合物的制造方法，其中，丙烯酰胺水溶液中的丙烯酰胺浓度为25～60质量％。[10]根据[6]～[9]中任一项所述的丙烯酰胺系聚合物的制造方法，其中，丙烯酰胺是在生物催化剂的存在下将丙烯腈水合而生成的。专利技术的效果根据本专利技术，可提供用于以短时间获得高品质的丙烯酰胺系聚合物的技术。具体实施方式噁唑有时作为稳定剂而被添加到作为丙烯酰胺的原料的丙烯腈中。但若丙烯腈中含有噁唑，则存在如下问题：丙烯腈会经时地着色，将丙烯腈水合而得到的丙烯酰胺也会发生着色。即，以往认为，对于噁唑的含量，无论是在丙烯酰胺中、还是在作为其原料的丙烯腈中，均越少越优选。与这样的技术常识相反，本专利技术人等意外地发现，通过故意向丙烯酰胺水溶液中添加高浓度的噁唑，能够在不使用锰化合物下以短时间制造高品质的丙烯酰胺系聚合物。(1)丙烯酰胺水溶液(1-1)丙烯酰胺对丙烯酰胺水溶液中的丙烯酰胺的浓度没有特别限定，优选为25～60质量％、更优选为30～55质量％、进一步优选为40～55质量％。通过使丙烯酰胺浓度为25质量％以上，能够使贮藏、保存中使用的罐容积小型化，另外，也能够减少输送成本，因此工业上在经济方面是有利的。另外，通过使丙烯酰胺浓度为60质量％以下，能够防止在常温附近析出丙烯酰胺的晶体，因此不需要对丙烯酰胺水溶液进行温度调节的装置，不仅减少设备成本，温度管理的操作性也优异。丙烯酰胺水溶液的pH(25℃)没有特别限定，只要是不影响丙烯酰胺的品质的范围即可。pH优选设为4～10、更优选设为5～9、进一步优选设为6～8。丙烯酰胺可以为通过公知的方法制造的丙烯酰胺，但在生物催化剂的存在下将丙烯腈水合而生成的丙烯酰胺的反应副产物少、纯度高，因此优选。(1-2)噁唑本专利技术的丙烯酰胺水溶液相对于丙烯酰胺1kg包含25mg以上的噁唑。对于噁唑的含量，相对于丙烯酰胺1kg，优选设为26～100mg、更优选设为28～80mg、进一步优选设为30～60mg。通过使噁唑的含量相对于丙烯酰胺1kg为25mg以上，能够缩短将丙烯酰胺聚合来获得丙烯酰胺系聚合物时的聚合时间(能够以短时间使丙烯酰胺聚合)、能够提高生产效率。另一方面，通过使丙烯酰胺水溶液中的噁唑的含量相对于丙烯酰胺1kg为100mg以下，能够抑制将丙烯酰胺聚合而得到的丙烯酰胺系聚合物的不溶解成分的增加、能够防止丙烯酰胺系聚合物的品质降低。为了将噁唑的含量调整到上述范围中，根据目标噁唑的含量，将减去使用的丙烯酰胺水溶液中所含有的噁唑的量后的分量的噁唑添加到使用的丙烯酰胺水溶液中即可。噁唑可以使用市售的，也可以使用通过各种方法制造的噁唑。作为噁唑的合成法，可以举出罗宾逊-加布里埃尔合成(Robinson-Gabrielsynthesis)、费歇尔噁唑合成、布雷德奈克(Bredereck)反应等。对于丙烯酰胺水溶液中的噁唑浓度，可以通过气相色谱法(例如使用DV225(AgilentTechnologies制)柱)进行定量。(1-3)镁丙烯酰胺水溶液可以还包含镁。通过使丙烯酰胺水溶液还包含镁，能够进一步提高本专利技术的效果。本说明书中，镁的含量是以镁金属换算的形式来表示的。镁金属换算是指，镁化合物中所含有的镁金属的质量。对镁的含量没有特别限定，例如，相对于丙烯酰胺1kg，优选设为0.2～40mg、更优选设为0.6～20mg、进一步优选设为1.0～10mg。通过相对于丙烯酰胺1kg含有镁0.2mg以上，能够进一步缩短丙烯酰胺的聚合时间。另外，将镁含量设为相对于丙烯酰胺1kg为40mg以下是因为其以上变得难以获得飞跃性的效果的提高。镁可以以化合物的形式而含有，不限定其形态、种类等。例如可以举出：硫酸镁、氯化镁、磷酸镁、乙酸镁等，这些之中，优选硫酸镁、氯化镁等。镁化合物可以使用市售的、也可以使用通过公知的方法合成的化合物。向丙烯酰胺水溶液的添加量为极微量时，为了容易添加，也可以添加预先溶解或分散有镁化合物的液体。此时，稀释液可以使用水，在因镁化合物稀释液添加而导致丙烯酰胺浓度的降低不理想时，也可以将镁化合物稀释成期望浓度的丙烯酰胺水溶液并将该稀释液添加到丙烯酰胺水溶液中。对于丙烯酰胺水溶液中的镁的含量，例如，可以以使用离子色谱法而得到的镁浓度为基础来算出。更详细而言，可以如下地算出。·使用柱：TSKgelIC-Cation·洗脱液：5mMHNO3+0.5mM组氨酸·标准溶液：阳离子混合标准溶液II(关东化学株式会社)镁浓度：5mg/L·测定操作：(1)用去离子水将试样稀释至1/10。(2)将稀释材料和阳离子混合标准溶液II加到柱中进行分析。(3)将源自所得的稀释试样的镁的峰面积和源自阳离子混合标准溶液II中所含有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯酰胺水溶液，其相对于丙烯酰胺1kg包含25mg以上的噁唑。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.17 JP 2014-2548131.一种丙烯酰胺水溶液，其相对于丙烯酰胺1kg包含25mg以上的噁唑。2.根据权利要求1所述的丙烯酰胺水溶液，其中，相对于丙烯酰胺1kg，包含以镁金属换算计为0.2～40mg的镁。3.根据权利要求1或2所述的丙烯酰胺水溶液，其中，硅的含量相对于丙烯酰胺1kg为120mg以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的丙烯酰胺水溶液，其中，丙烯酰胺浓度为25～60质量％。5.根据权利要求1～4中任一项所述的丙烯酰胺水溶液，其中，丙烯酰胺是在生物催化剂的存在下将丙烯腈水合而生成的丙烯酰胺。6.一种丙烯酰胺系聚合物的制造方法，其是使丙烯酰胺水溶液中所含有的丙烯酰胺聚合来制...

【专利技术属性】
技术研发人员：加纳诚，萩谷典史，山口隆文，高桥美知子，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP