丙烯酰胺水溶液、丙烯酰胺水溶液的稳定化剂、丙烯酰胺水溶液的稳定化方法技术

本发明专利技术涉及一种丙烯酰胺水溶液，其中，相对于丙烯酰胺1kg，以2～100mg的比例含有2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基，以0.2～2.0mg的比例含有锰离子。根据本发明专利技术，可提供一种稳定性高的丙烯酰胺水溶液、用于其中的稳定化剂以及稳定化方法，所述丙烯酰胺水溶液的品质良好，且抑制丙烯酰胺的聚合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。本申请主张2011年5月19日在日本申请的日本特愿2011-112430号的优先权，将其内容引用于本文中。
技术介绍
丙烯酰胺具有凝聚剂、石油回收剂、制纸工业中的纸张增强剂、或造纸用增稠剂等很多的用途，是可用作聚合物的原料的物质。作为丙烯酰胺的工业制造方法，以前有包含将丙烯腈与硫酸以及水一同进行加热而获得丙烯酰胺硫酸盐水溶液这样的工序的硫酸水解法，但是其后转换为在铜催化剂(金属铜、还原铜或骨架铜(Raney copper)等)的存在下将丙烯腈进行水合而获得丙烯酰胺水溶液的铜催化剂法。进一步近年来，作为副产物少的制造方法，提出了利用源自微生物的腈水合酶等生物催化剂而获得丙烯酰胺水溶液的生物催化剂法(例如专利文献I~5)，也进行着基于前述生物催化剂法的工业化制造。丙烯酰胺具有如下的性质:与很多的不饱和单体同样地容易在光、热的作用下聚合，特别是如果与铁表面接触则极其容易聚合。因此，丙烯酰胺水溶液在制造的各工序、保存时容易发生丙烯酰胺的聚合，稳定地使用是困难的。作为抑制丙烯酰胺的聚合而使其稳定化的方法，提出了使用稳定化剂的方法。作为稳定化剂，提出了例如硫脲、硫氰酸铵、硝基苯(专利文献6)、试铁灵(专利文献7)、呋喃偶酰二肟(专利文献8)、铬的氰络合物(专利文献9)或对亚硝基二苯基羟胺(专利文献10)等各种各样的稳定化剂。这些稳定化剂应用于丙烯酰胺制造工序中的防止聚合、丙烯酰胺水溶液的稳定化。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特公昭56-17918号公报专利文献2:日本特公昭59-37951号公报专利文献3:日本特开平2-470号公报专利文献4:国际公开第2009/113654号小册子专利文献5:日本国专利第2548051号公报专利文献6:日本特公昭39-10109号公报专利文献7:日本特公昭40-7171号公报专利文献8:日本特公昭40-7172号公报专利文献9:日本特公昭41-1773号公报专利文献10:日本特公昭45-11284号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题以上的稳定化剂都为相当于阻聚剂的稳定化剂。稳定化效果、即、聚合禁止效果小的稳定剂必须大量地添加到丙烯酰胺中，存在有丙烯酰胺的着色、纯度降低等降低丙烯酰胺的品质这样的问题。相反地，聚合禁止效果大的稳定剂即使少量的使用，在制造丙烯酰胺聚合物时，会有变得不易获得所希望的高分子量的聚合物，或者使聚合速度降低等对聚合操作造成不良影响。本专利技术是鉴于上述情形而完成的专利技术，其目的在于提供一种稳定性高的丙烯酰胺水溶液、用于其中的稳定化剂以及稳定化方法，所述丙烯酰胺水溶液品质良好，且抑制丙烯酰胺的聚合。用于解决问题的手段本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现如下事实，从而完成了本专利技术:通过在丙烯酰胺水溶液中含有作为自由基一种的2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基(以下，表记为TEMPO)以及锰离子，从而不会对丙烯酰胺的品质造成不良影响，抑制水溶液中的丙烯酰胺在制造时、保存时等的聚合，大幅度地提高了稳定性。本专利技术具有以下的侧面。[I] 一种丙烯酰胺水溶液，其中，相对于丙烯酰胺以2~100mg/kg的比例含有TEMPO,以0.2~2.0mg/kg的比例含有锰离子。[2]根据[I]所述的丙烯酰胺水溶液，其中，前述丙烯酰胺是通过在生物催化剂的存在下进行丙烯腈的水合而生成的丙烯酰胺。[3]根据[I]或[2]所述的丙烯酰胺水溶液，其中，丙烯酰胺浓度为30~60质量％。[4] 一种丙烯酰胺水溶液的稳定化剂，其包含TEMPO以及锰离子。[5] 一种丙烯酰胺水溶液的稳定化方法，其中，在丙烯酰胺水溶液中，相对于丙烯酰胺，以2~100mg/kg的比例存在TEMPO，以0.2~2.0mg/kg的比例存在锰离子。即，本专利技术涉及以下内容。[I] 一种丙烯酰胺水溶液，其中，相对于丙烯酰胺1kg，以2~IOOmg的比例含有2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基，以0.2~2.0mg的比例含有锰离子。[2]根据[I]所述的丙烯酰胺水溶液，其中，前述丙烯酰胺是通过在生物催化剂的存在下将含有丙烯腈的组合物进行水合而生成的丙烯酰胺。[3]根据[I]或[2]所述的丙烯酰胺水溶液，其中，相对于前述丙烯酰胺水溶液整体的质量，前述丙烯酰胺水溶液中的丙烯酰胺浓度为30~60质量％。[4] 一种丙烯酰胺水溶液的稳定化剂，其包含2，2，6，6_四甲基哌啶_1_氧基以及猛尚子。[5] 一种丙烯酰胺水溶液的稳定化方法，其中，在丙烯酰胺水溶液中，相对于丙烯酰胺Ikg,以2~IOOmg的比例存在2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基，以0.2~2.0mg的比例存在锰离子。[6] 一种组合物在丙烯酰胺水溶液的稳定化方面的使用，其中，所述组合物含有2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基以及锰离子。专利技术的效果根据本专利技术可提供一种稳定性高的丙烯酰胺水溶液、用于其中的稳定化剂以及稳定化方法，所述丙烯酰胺水溶液的品质良好，且抑制丙烯酰胺的聚合。【具体实施方式】以下对本专利技术的实施方式进行说明。以下的实施方式仅仅是用于说明本专利技术的例示，不是意图为将本专利技术仅限定于此实施方式。本专利技术只要不脱离其宗旨就可以以各种各样的形态实施。在本说明书中引用的全部刊物例如技术文献以及公开公报、专利公报等其它的专利文献，其全体以参考方式编入本说明书中。<丙烯酰胺水溶液>本专利技术的丙烯酰胺水溶液相对于丙烯酰胺分别以规定比例含有TEMPO以及锰离子。在以往的丙烯酰胺水溶液中不含有TEMPO以及锰离子。通过添加TEMPO以及锰离子为规定的浓度，从而不会发生丙烯酰胺水溶液的品质的降低、对聚合操作造成的不良影响，可抑制丙烯酰胺的聚合。因此本专利技术的丙烯酰胺水溶液的稳定性优异。TEMPO的含量相对于丙烯酰胺Ikg为2~lOOmg，优选为5~50mg。锰离子的含量相对于丙烯酰胺Ikg为0.2~2.0mg,优选为0.4~1.2mg。TEMPO含量、锰含量各自相对于丙烯酰胺Ikg不足2mg、不足0.2mg时，则抑制丙烯酰胺的聚合的稳定化效果小。相对于丙烯酰胺Ikg多于IOOmg地含有TEMPO时，则丙烯酰胺水溶液着色成橙色，导致品质降低，相对于丙烯酰胺Ikg多于2mg地含有锰离子时，则在制造丙烯酰胺聚合物时，存在有对聚合操作造成不良影响的担心。本专利技术的丙烯酰胺水溶液，丙烯酰胺浓度相对于前述丙烯酰胺水溶液整体的质量优选为30~60质量％，更优选为35~55质量％，特别优选为40~50质量％。前述丙烯酰胺浓度高于60质量％时，在接近常温时变得容易析出丙烯酰胺的结晶，因此不仅需要加热装置使设备成本增加，而且温度管理等的操作性也复杂化了。因此，本专利技术中的丙烯酰胺水溶液的丙烯酰胺浓度，只要是即使在接近常温时也不会析出丙烯酰胺结晶的范围就没有特别限定，但是优选为60质量％以下，更优选为55质量％以下，特别优选为50质量％以下。另一方面，丙烯酰胺浓度低于30质量％时，用于贮藏、保管的罐容积变得过大，增大输送成本，在工业上造成经济性不利。因此，丙烯酰胺水溶液的丙烯酰胺浓度优选为30质量％以上，更优选为35质量％以上，特别优选为40质量％以上。丙烯酰胺水溶液的丙烯酰胺浓度可根据制造条件而调整。例如如后述那样在生物催化剂的存在下将丙烯腈进行水合而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯酰胺水溶液，其中，相对于丙烯酰胺1kg，以2～100mg的比例含有2,2,6,6‑四甲基哌啶‑1‑氧基，以0.2～2.0mg的比例含有锰离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.19 JP 2011-1124301.一种丙烯酰胺水溶液，其中，相对于丙烯酰胺1kg，以2~IOOmg的比例含有2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基，以0.2~2.0mg的比例含有锰离子。2.根据权利要求1所述的丙烯酰胺水溶液，其中，所述丙烯酰胺是通过在生物催化剂的存在下的丙烯腈的水合而生成的丙烯酰胺。3.根据权利要求1或2所述的丙烯酰胺水溶液，其中，相对于所述丙烯酰胺水溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：加纳诚，萩谷典史，
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