JP2000248004A - 水性分散液を製造する方法、該分散液およびその使用 - Google Patents
水性分散液を製造する方法、該分散液およびその使用Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F226/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
- C08F226/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a single or double bond to nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F226/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
- C08F226/06—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a heterocyclic ring containing nitrogen
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コポリマーの水性分散液を製造する方法の開
発。 【解決手段】 (a)N−ビニル基を有し、pH7を上
回るときにその重合速度が最大になる、少なくともひと
つの親水性モノマーA 10〜90質量%; (b)pH7を下回るときにその重合速度が最大にな
る、少なくともひとつのモノエチレン性不飽和疎水性モ
ノマーB 10〜90質量%; (c)少なくともひとつの水溶性フリーラジカル開始剤
または水不溶性のフリーラジカル開始剤あるいは水溶性
フリーラジカル開始剤と水不溶性フリーラジカル開始剤
との混合物を、溶液中の総モノマーあたり0.01〜2
0質量%;を含有する水性媒質中でpHを制御しながら
エチレン性不飽和モノマーをフリーラジカル重合するこ
とにより、水性コポリマー分散液を製造する方法。
発。 【解決手段】 (a)N−ビニル基を有し、pH7を上
回るときにその重合速度が最大になる、少なくともひと
つの親水性モノマーA 10〜90質量%; (b)pH7を下回るときにその重合速度が最大にな
る、少なくともひとつのモノエチレン性不飽和疎水性モ
ノマーB 10〜90質量%; (c)少なくともひとつの水溶性フリーラジカル開始剤
または水不溶性のフリーラジカル開始剤あるいは水溶性
フリーラジカル開始剤と水不溶性フリーラジカル開始剤
との混合物を、溶液中の総モノマーあたり0.01〜2
0質量%;を含有する水性媒質中でpHを制御しながら
エチレン性不飽和モノマーをフリーラジカル重合するこ
とにより、水性コポリマー分散液を製造する方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、親水性および疎水
性モノマーから成るコポリマーの水性分散液の製造方法
に関する。本発明は特に、異なるpH範囲において異な
る反応挙動を示すモノマーを出発物質として水性コポリ
マー分散液を製造する方法に関する。
性モノマーから成るコポリマーの水性分散液の製造方法
に関する。本発明は特に、異なるpH範囲において異な
る反応挙動を示すモノマーを出発物質として水性コポリ
マー分散液を製造する方法に関する。
【0002】さらに本発明は、本発明の方法によって製
造された水性コポリマー分散液およびその使用に関す
る。
造された水性コポリマー分散液およびその使用に関す
る。
【0003】本発明の目的は、これらのコポリマー分散
液から出発して獲得されるコポリマー、およびその使用
である。
液から出発して獲得されるコポリマー、およびその使用
である。
【0004】特定のモノマーがホモおよび/または共重
合するための最適pH範囲を有することは公知である。
たとえばビニルエステル、すなわちビニルアルコールの
カルボキシエステル、たとえばビニルアセテート、ビニ
ルクロロアセテートまたはビニルプロピオネートは、p
H7を上回るとエマルジョン重合を起こさない。pH7
を下回ると、pHの低下に伴い重合速度は上昇する。こ
れに対し、pH値が7を下回ると、脂肪族ビニルエーテ
ルのアセトアルデヒドと脂肪族アルコールへの加水分解
が生じる(F. Hoelscher, Dispersionen synthetischer
Hochpolymerer, Teil I: Eigenschaften, Herstellung
and Pruefung, Springer Verlag, Berlin, 1969)。同
様の事柄が、ビニルピロリドンおよびビニルカプロラク
タムのようなN−ビニルラクタム類に当てはまる。
合するための最適pH範囲を有することは公知である。
たとえばビニルエステル、すなわちビニルアルコールの
カルボキシエステル、たとえばビニルアセテート、ビニ
ルクロロアセテートまたはビニルプロピオネートは、p
H7を上回るとエマルジョン重合を起こさない。pH7
を下回ると、pHの低下に伴い重合速度は上昇する。こ
れに対し、pH値が7を下回ると、脂肪族ビニルエーテ
ルのアセトアルデヒドと脂肪族アルコールへの加水分解
が生じる(F. Hoelscher, Dispersionen synthetischer
Hochpolymerer, Teil I: Eigenschaften, Herstellung
and Pruefung, Springer Verlag, Berlin, 1969)。同
様の事柄が、ビニルピロリドンおよびビニルカプロラク
タムのようなN−ビニルラクタム類に当てはまる。
【0005】DE1089930Bには、N−ビニルピ
ロリドン90〜25質量%とビニルエステル、たとえば
ビニルアセテート10〜75質量%とのコポリマーから
成る噴霧用整髪料組成物が記載されており、またこのよ
うなコポリマーを低沸点のアルコール中で製造する方法
も記載されている。この方法では、開始剤を、低沸点ア
ルコール中の初装入物としてモノマーに添加する。この
方法で得られるフィッケンチャーのK値は比較的低く、
15〜60に過ぎない。アルコールの連鎖移動効果のせ
いで、この方法において高いK値を得ることは困難であ
り、不可能と言ってもよい。さらに、重合反応中に反応
溶媒のpHを制御することの記載はない。
ロリドン90〜25質量%とビニルエステル、たとえば
ビニルアセテート10〜75質量%とのコポリマーから
成る噴霧用整髪料組成物が記載されており、またこのよ
うなコポリマーを低沸点のアルコール中で製造する方法
も記載されている。この方法では、開始剤を、低沸点ア
ルコール中の初装入物としてモノマーに添加する。この
方法で得られるフィッケンチャーのK値は比較的低く、
15〜60に過ぎない。アルコールの連鎖移動効果のせ
いで、この方法において高いK値を得ることは困難であ
り、不可能と言ってもよい。さらに、重合反応中に反応
溶媒のpHを制御することの記載はない。
【0006】US−A−5319041には、N−ビニ
ルピロリドン(VP)とビニルアセテート(VAc)と
の、VP/VAc重量比25〜75質量%/75〜25
質量%での、アルコール溶液中における共重合の記載が
ある。この方法で得られるK値は低く、25〜40であ
る。ここでも、前記の理由およびこの方法に関連した技
術上の理由から、高いK値を得ることは非常に困難であ
るばかりか、不可能と言ってもよい。
ルピロリドン(VP)とビニルアセテート(VAc)と
の、VP/VAc重量比25〜75質量%/75〜25
質量%での、アルコール溶液中における共重合の記載が
ある。この方法で得られるK値は低く、25〜40であ
る。ここでも、前記の理由およびこの方法に関連した技
術上の理由から、高いK値を得ることは非常に困難であ
るばかりか、不可能と言ってもよい。
【0007】DE−C−2528068には、 (a)特定の水溶性モノオレフィン、たとえばポリエチ
レンオキシドアルキルアクリレート、N−ビニルピロリ
ドン、アクリル酸、メタクリル酸またはヒドロキシアル
キルアクリレート、あるいはこれらのモノマーと水不溶
性モノオレフィン1〜50質量%との混合物30〜90
質量%; (b)平均分子量が400〜8000g/molであ
り、架橋剤として使用される特定の疎水性マクロマー1
0〜70質量%;を含むコポリマーから成る、架橋した
水不溶性親水性ゲルが記載されている。特記すべき水不
溶性モノマーは、アルキルが18個までの炭素原子を有
していてよい、アルキルアクリレートおよびアルキルメ
タクリレート;5個までの炭素原子を有するアルカンカ
ルボン酸由来のビニルエステル(たとえばビニルアセテ
ート);スチレン;および、アルキルが5個までの炭素
原子を含むアルキルビニルエーテルである。重合は塊重
合または溶液中で実施する。
レンオキシドアルキルアクリレート、N−ビニルピロリ
ドン、アクリル酸、メタクリル酸またはヒドロキシアル
キルアクリレート、あるいはこれらのモノマーと水不溶
性モノオレフィン1〜50質量%との混合物30〜90
質量%; (b)平均分子量が400〜8000g/molであ
り、架橋剤として使用される特定の疎水性マクロマー1
0〜70質量%;を含むコポリマーから成る、架橋した
水不溶性親水性ゲルが記載されている。特記すべき水不
溶性モノマーは、アルキルが18個までの炭素原子を有
していてよい、アルキルアクリレートおよびアルキルメ
タクリレート;5個までの炭素原子を有するアルカンカ
ルボン酸由来のビニルエステル(たとえばビニルアセテ
ート);スチレン;および、アルキルが5個までの炭素
原子を含むアルキルビニルエーテルである。重合は塊重
合または溶液中で実施する。
【0008】WO−A−97/31041には、ビニル
ピロリドン(VP)と高粘度のビニルアセテート(VA
c)とから成る、微粉状で、吸湿性、高膨潤性、弱架橋
性のコポリマーを有機溶媒、有利にヘプタン、ヘキサン
またはシクロヘキサン中で沈澱重合させて製造する方法
が記載されている。モノマーは、VP/VAc比90/
10〜60/40で重合する。架橋剤は、モノマーあた
り0.1〜2質量%で使用する。記載のポリマーは、た
とえば錠剤からの主要活性物の放出を制御するための医
薬品適用物として使用できる。この方法の不利点は、特
に生成物からの分離が技術的に困難な、非常に引火性の
強い有機溶媒を使用する点である。
ピロリドン(VP)と高粘度のビニルアセテート(VA
c)とから成る、微粉状で、吸湿性、高膨潤性、弱架橋
性のコポリマーを有機溶媒、有利にヘプタン、ヘキサン
またはシクロヘキサン中で沈澱重合させて製造する方法
が記載されている。モノマーは、VP/VAc比90/
10〜60/40で重合する。架橋剤は、モノマーあた
り0.1〜2質量%で使用する。記載のポリマーは、た
とえば錠剤からの主要活性物の放出を制御するための医
薬品適用物として使用できる。この方法の不利点は、特
に生成物からの分離が技術的に困難な、非常に引火性の
強い有機溶媒を使用する点である。
【0009】US−A−5395904には、ビニルピ
ロリドンとビニルアセテートとから成り、透明な水溶液
を形成する均質なコポリマーを製造する方法が記載され
ている。この方法では、モノマーを予め決定しておいた
割合の初装入物として導入し、その反応性も相応する時
間で反応媒質中に別に供給する。使用する溶媒はアルコ
ールまたは水を50質量%まで含有する水−アルコール
混合物でよい。この方法で得られるポリマーは10〜4
0の間の低いK値を示す。調整したアルコールを使用す
るので分子量の大きいものを獲得できない。同様に、K
値を制御するためのpH調整に関する記載もない。
ロリドンとビニルアセテートとから成り、透明な水溶液
を形成する均質なコポリマーを製造する方法が記載され
ている。この方法では、モノマーを予め決定しておいた
割合の初装入物として導入し、その反応性も相応する時
間で反応媒質中に別に供給する。使用する溶媒はアルコ
ールまたは水を50質量%まで含有する水−アルコール
混合物でよい。この方法で得られるポリマーは10〜4
0の間の低いK値を示す。調整したアルコールを使用す
るので分子量の大きいものを獲得できない。同様に、K
値を制御するためのpH調整に関する記載もない。
【0010】US−A−3166525は、N−ビニル
ピロリドンと酸および脂肪酸のビニルエステルとの水中
における共重合に言及しており、ここではモノマー全量
を最初に反応溶液中に導入する。この方法で得られるポ
リマーのK値は、同様にして有機溶媒中で製造したポリ
マーと比較すると高い(55まで)が、特定の適用に対
してはまだ低すぎる値である。この方法でフィッケンチ
ャーのK値が55を上回ることはない。より高いK値を
得るために、反応全体にわたって適切なpH変化を制御
することの記載はない。
ピロリドンと酸および脂肪酸のビニルエステルとの水中
における共重合に言及しており、ここではモノマー全量
を最初に反応溶液中に導入する。この方法で得られるポ
リマーのK値は、同様にして有機溶媒中で製造したポリ
マーと比較すると高い(55まで)が、特定の適用に対
してはまだ低すぎる値である。この方法でフィッケンチ
ャーのK値が55を上回ることはない。より高いK値を
得るために、反応全体にわたって適切なpH変化を制御
することの記載はない。
【0011】最後に、DE−A−19712247に
は、N−ビニル基を含む水溶性モノマー、たとえばN−
ビニルピロリドンと、疎水性モノマー、たとえばビニル
アセテートとの、フリーラジカル水性エマルジョン重合
のための方法が記載されている。この方法の不利点は、
ビニルピロリドンの残留レベルが比較的高く、実施例で
も通常50ppmを著しく上回っており、(実施例13
および14では)ビニルピロリドン2000ppmのレ
ベルに到達することもある。この方法においても同様
に、100を上回るフィッケンチャーのK値を獲得でき
ない。繰り返すが、反応全体にわたりpH変化の適切な
の制御に関して、同様に全く記載されていない。むし
ろ、pHは反応期間中全体を通して一定に保たれてい
る。
は、N−ビニル基を含む水溶性モノマー、たとえばN−
ビニルピロリドンと、疎水性モノマー、たとえばビニル
アセテートとの、フリーラジカル水性エマルジョン重合
のための方法が記載されている。この方法の不利点は、
ビニルピロリドンの残留レベルが比較的高く、実施例で
も通常50ppmを著しく上回っており、(実施例13
および14では)ビニルピロリドン2000ppmのレ
ベルに到達することもある。この方法においても同様
に、100を上回るフィッケンチャーのK値を獲得でき
ない。繰り返すが、反応全体にわたりpH変化の適切な
の制御に関して、同様に全く記載されていない。むし
ろ、pHは反応期間中全体を通して一定に保たれてい
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、異な
るpH範囲において異なる反応挙動を示す、親水性およ
び疎水性モノマーから成る高分子量コポリマーの水性分
散液の製造方法を提供することである。得られる生成物
は、少ない残留モノマー含量および高いフィッケンチャ
ーのK値を有することを意図する。
るpH範囲において異なる反応挙動を示す、親水性およ
び疎水性モノマーから成る高分子量コポリマーの水性分
散液の製造方法を提供することである。得られる生成物
は、少ない残留モノマー含量および高いフィッケンチャ
ーのK値を有することを意図する。
【0013】
【課題を解決するための手段】この課題は、水溶性開始
剤系を使用し、反応媒質のpHが反応中に低下するよう
に制御しながら、水溶液中でのフリーラジカル重合とし
て重合を行うことにより達成されることが分かった。
剤系を使用し、反応媒質のpHが反応中に低下するよう
に制御しながら、水溶液中でのフリーラジカル重合とし
て重合を行うことにより達成されることが分かった。
【0014】ゆえに本発明は、 (a)N−ビニル基を有し、pH値が7を上回るときに
重合速度が最大となる、少なくともひとつの非イオン
性、親水性、窒素含有性のモノマーAを10〜90質量
%; (b)pH値が7を下回るときに重合速度が最大とな
る、少なくともひとつのモノエチレン性不飽和疎水性モ
ノマーBを10〜90質量%; (c)少なくともひとつの水溶性フリーラジカル開始剤
または水不溶性フリーラジカル開始剤あるいは水溶性フ
リーラジカル開始剤と水不溶性フリーラジカル開始剤と
の混合物を、反応媒質中に存在する総モノマーあたり
0.01〜20質量%;を含有する水性媒質中でエチレ
ン性不飽和モノマーをフリーラジカル重合させて水性コ
ポリマー分散液を製造するための方法を提供し、ここで
重合反応の開始と終了の間にpHが2〜5単位減少する
ように、重合反応中のpHを制御する。重合反応終了後
に得られるコポリマー分散液中の残留モノマー含量は5
0ppmを越えない。
重合速度が最大となる、少なくともひとつの非イオン
性、親水性、窒素含有性のモノマーAを10〜90質量
%; (b)pH値が7を下回るときに重合速度が最大とな
る、少なくともひとつのモノエチレン性不飽和疎水性モ
ノマーBを10〜90質量%; (c)少なくともひとつの水溶性フリーラジカル開始剤
または水不溶性フリーラジカル開始剤あるいは水溶性フ
リーラジカル開始剤と水不溶性フリーラジカル開始剤と
の混合物を、反応媒質中に存在する総モノマーあたり
0.01〜20質量%;を含有する水性媒質中でエチレ
ン性不飽和モノマーをフリーラジカル重合させて水性コ
ポリマー分散液を製造するための方法を提供し、ここで
重合反応の開始と終了の間にpHが2〜5単位減少する
ように、重合反応中のpHを制御する。重合反応終了後
に得られるコポリマー分散液中の残留モノマー含量は5
0ppmを越えない。
【0015】本発明において、重合中にpHを低下させ
て重合反応を実施または制御しており、すなわち反応の
開始と終了の間にpHは2〜5単位、有利に2.5〜4.
5単位、特に有利に3〜4単位低下する。よって、この
pHの低下は、重合反応中に起こるのであり、重合反応
終了後に後から起こるのではない(ここで重合反応終了
後とは、使用されるモノマーの少なくとも90%が変換
されている時を意味する)。
て重合反応を実施または制御しており、すなわち反応の
開始と終了の間にpHは2〜5単位、有利に2.5〜4.
5単位、特に有利に3〜4単位低下する。よって、この
pHの低下は、重合反応中に起こるのであり、重合反応
終了後に後から起こるのではない(ここで重合反応終了
後とは、使用されるモノマーの少なくとも90%が変換
されている時を意味する)。
【0016】一般的に、重合反応開始時における反応媒
質のpHは、6〜10、有利に7〜9、特に有利に7〜
8の範囲である。
質のpHは、6〜10、有利に7〜9、特に有利に7〜
8の範囲である。
【0017】重合反応終了時において、pHは一般的に
2〜6.5、有利に3〜5、特に有利に4〜5の範囲で
ある。
2〜6.5、有利に3〜5、特に有利に4〜5の範囲で
ある。
【0018】pHの低下は好適な塩基、酸および/また
は緩衝系の添加により制御できる。一般的に、この方法
により適切なpH制御ができる。
は緩衝系の添加により制御できる。一般的に、この方法
により適切なpH制御ができる。
【0019】好適な塩基、酸および/または緩衝系の計
量添加等を、連続的に、バッチワイズで、段階的に、グ
ラジエントをかけて、または別の可能な方法で実施する
ことができる。この添加は、一般的に重合反応に先だっ
てかつ/または重合反応中に実施され;言い換えれば、
反応媒質中のpHを制御するために、塩基、酸または/
および緩衝系を反応媒質中への初装入物に含有させ、か
つ/または重合中にそれ(それら)を計量添加できる。
たとえば、酸および/または塩基または緩衝系を、モノ
マー添加中に連続的に、あるいは段階的に(2つ以上の
分割量で)または一回量で添加できる。
量添加等を、連続的に、バッチワイズで、段階的に、グ
ラジエントをかけて、または別の可能な方法で実施する
ことができる。この添加は、一般的に重合反応に先だっ
てかつ/または重合反応中に実施され;言い換えれば、
反応媒質中のpHを制御するために、塩基、酸または/
および緩衝系を反応媒質中への初装入物に含有させ、か
つ/または重合中にそれ(それら)を計量添加できる。
たとえば、酸および/または塩基または緩衝系を、モノ
マー添加中に連続的に、あるいは段階的に(2つ以上の
分割量で)または一回量で添加できる。
【0020】重合開始時に突然pHが所望の最終レベル
まで低下し、それに相応して不所望な重合が起こらない
ように、重合媒質へ好適な塩基を添加する。この添加
は、連続的に、バッチワイズで、グラジエントをかけ
て、または段階的に実施できる。
まで低下し、それに相応して不所望な重合が起こらない
ように、重合媒質へ好適な塩基を添加する。この添加
は、連続的に、バッチワイズで、グラジエントをかけ
て、または段階的に実施できる。
【0021】本発明の好適な塩基(アルカリ)は、特に
アルカリ金属の水酸化物、たとえばNaOHまたはKO
Hであり、アルカリ土類金属の水酸化物、またはアンモ
ニアである。
アルカリ金属の水酸化物、たとえばNaOHまたはKO
Hであり、アルカリ土類金属の水酸化物、またはアンモ
ニアである。
【0022】本発明の方法のひとつの有利な実施態様に
おいて、水酸化ナトリウム溶液または水酸化カリウム溶
液またはアンモニア溶液を、重合前および/または重合
中の反応媒質中に、アルカリ性成分として或いは塩基と
して添加する。好適なのは、塩基を特に1〜20質量%
含有する希釈溶液である。同様に好適なのは、塩基性緩
衝系であり、たとえばリン酸水素カリウム、リン酸水素
二ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム/HCl、四ホウ酸
ナトリウム/NaOH、グリシン/NaOH等である。
おいて、水酸化ナトリウム溶液または水酸化カリウム溶
液またはアンモニア溶液を、重合前および/または重合
中の反応媒質中に、アルカリ性成分として或いは塩基と
して添加する。好適なのは、塩基を特に1〜20質量%
含有する希釈溶液である。同様に好適なのは、塩基性緩
衝系であり、たとえばリン酸水素カリウム、リン酸水素
二ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム/HCl、四ホウ酸
ナトリウム/NaOH、グリシン/NaOH等である。
【0023】重合中に所望の最終pHまでpHが低下し
ない場合、好適な酸を重合媒質へ添加する。この添加
は、連続的に、バッチワイズで、グラジエントをかけ
て、段階的に実施できる。
ない場合、好適な酸を重合媒質へ添加する。この添加
は、連続的に、バッチワイズで、グラジエントをかけ
て、段階的に実施できる。
【0024】本発明の好適な酸は、特に鉱酸、たとえば
塩化水素酸、硫酸、または有機酸たとえばp−トルエン
スルホン酸のような有機スルホン酸である。
塩化水素酸、硫酸、または有機酸たとえばp−トルエン
スルホン酸のような有機スルホン酸である。
【0025】ひとつの有利な実施態様において、酸およ
び/またはプロトン供与性の重合開始剤を重合の経過中
に使用し、これは開始剤であると同時に酸成分として作
用する。この詳細に関しては、重合開始剤との関連にお
いて以下に記載する。
び/またはプロトン供与性の重合開始剤を重合の経過中
に使用し、これは開始剤であると同時に酸成分として作
用する。この詳細に関しては、重合開始剤との関連にお
いて以下に記載する。
【0026】pHを制御するために、好適な緩衝系を使
用することも可能である。これらは反応媒質中の初装入
物に含まれているか、かつ/または重合中に計量添加さ
れる。好適な緩衝系の例は、炭酸水素アンモニウム緩衝
液、リン酸水素緩衝液、ホウ酸塩緩衝液、酢酸塩緩衝
液、クエン酸塩緩衝液、コハク酸塩緩衝液、グリシネー
ト緩衝液またはフタレート緩衝液である。
用することも可能である。これらは反応媒質中の初装入
物に含まれているか、かつ/または重合中に計量添加さ
れる。好適な緩衝系の例は、炭酸水素アンモニウム緩衝
液、リン酸水素緩衝液、ホウ酸塩緩衝液、酢酸塩緩衝
液、クエン酸塩緩衝液、コハク酸塩緩衝液、グリシネー
ト緩衝液またはフタレート緩衝液である。
【0027】N−ビニル基を有し、pH値が7を上回る
ときに重合速度が最大になる親水性モノマーAは、
(i)N−ビニルラクタム、中でも5〜7個の炭素原子
を有するN−ビニルラクタム(例、N−ビニルピロリド
ン、N−ビニルピペリドンおよびN−ビニルカプロラク
タム);(ii)非環式N−ビニルカルボキサミド、中
でも3〜6個の炭素原子を有する非環式N−ビニルカル
ボキサミド(例、N−ビニルホルムアミドおよびN−メ
チル−N−ビニルアセタミド);および(iii)N−
ビニルイミダゾールおよびその四級化誘導体(例、N−
ビニルイミダゾール)から有利に選択される。
ときに重合速度が最大になる親水性モノマーAは、
(i)N−ビニルラクタム、中でも5〜7個の炭素原子
を有するN−ビニルラクタム(例、N−ビニルピロリド
ン、N−ビニルピペリドンおよびN−ビニルカプロラク
タム);(ii)非環式N−ビニルカルボキサミド、中
でも3〜6個の炭素原子を有する非環式N−ビニルカル
ボキサミド(例、N−ビニルホルムアミドおよびN−メ
チル−N−ビニルアセタミド);および(iii)N−
ビニルイミダゾールおよびその四級化誘導体(例、N−
ビニルイミダゾール)から有利に選択される。
【0028】1種または複数種のモノマーAを、それぞ
れ、総モノマー量あたり10〜90質量%、有利に15
〜70質量%、特に有利に20〜50質量%で使用す
る。
れ、総モノマー量あたり10〜90質量%、有利に15
〜70質量%、特に有利に20〜50質量%で使用す
る。
【0029】重合速度がpH値7を下回るときに最大と
なるモノエチレン性不飽和疎水性モノマーBとして本発
明に好適な化合物は、反応媒質に可溶性のまま反応媒質
中へ計量添加できる全ての化合物である。
なるモノエチレン性不飽和疎水性モノマーBとして本発
明に好適な化合物は、反応媒質に可溶性のまま反応媒質
中へ計量添加できる全ての化合物である。
【0030】モノマーBは、モノエチレン性不飽和カル
ボン酸のエステルから選択され、特にモノエチレン性不
飽和C3〜C6カルボン酸およびC4〜C8ジカルボン酸の
C1〜C10アルキルエステル、たとえばアクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸、2−エチルプロペン酸、イタ
コン酸、マレイン酸、シトラコン酸、およびフマル酸の
エステルから有利に選択される。特に有利には、C1〜
C8アルカノールを有するアクリル酸およびメタクリル
酸のエステルであり、たとえばメチルメタクリレート、
エチルアクリレート、n−ブチルアクリレートおよび2
−エチルヘキシルアクリレートである。同様に好適に
は、前記のC1〜C8アルカノールとのモノエチレン性不
飽和ジカルボン酸のモノエステルである。
ボン酸のエステルから選択され、特にモノエチレン性不
飽和C3〜C6カルボン酸およびC4〜C8ジカルボン酸の
C1〜C10アルキルエステル、たとえばアクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸、2−エチルプロペン酸、イタ
コン酸、マレイン酸、シトラコン酸、およびフマル酸の
エステルから有利に選択される。特に有利には、C1〜
C8アルカノールを有するアクリル酸およびメタクリル
酸のエステルであり、たとえばメチルメタクリレート、
エチルアクリレート、n−ブチルアクリレートおよび2
−エチルヘキシルアクリレートである。同様に好適に
は、前記のC1〜C8アルカノールとのモノエチレン性不
飽和ジカルボン酸のモノエステルである。
【0031】モノマーBとしての適正は、芳香族ビニル
化合物、たとえばスチレンにまで拡大される。
化合物、たとえばスチレンにまで拡大される。
【0032】特に好適なモノマーBには、C1〜C22カ
ルボン酸のビニルエステルも含まれ、有利にはビニルア
セテートおよびビニルプロピオネートがある。
ルボン酸のビニルエステルも含まれ、有利にはビニルア
セテートおよびビニルプロピオネートがある。
【0033】1種または複数種のモノマーBを、それぞ
れ、総モノマー量あたり10〜90質量%、有利に85
〜30質量%、特に有利に80〜50質量%の量で使用
する。
れ、総モノマー量あたり10〜90質量%、有利に85
〜30質量%、特に有利に80〜50質量%の量で使用
する。
【0034】本発明の方法において、共重合される反応
混合物は、所望によりさらに、少なくともひとつのモノ
エチレン性不飽和モノマーCを0.1〜20質量%、有
利に0.5〜10質量%、特に有利に0.5〜8質量%含
有してもよい。
混合物は、所望によりさらに、少なくともひとつのモノ
エチレン性不飽和モノマーCを0.1〜20質量%、有
利に0.5〜10質量%、特に有利に0.5〜8質量%含
有してもよい。
【0035】本発明の好適なモノマーCは、天然の水溶
性モノマーであり、特に以下のような化合物である: i)エチレン性不飽和C3〜C6モノカルボン酸およびC
4〜C8ジカルボン酸、たとえばアクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、シトラコン
酸、およびフマル酸; ii)エチレン性不飽和スルホン酸およびホスホン酸、
たとえばビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−
アクリルアミド−3−メチルプロパンスルホン酸、およ
びビニルホスホン酸; iii)アクリルアミド、メタクリルアミド、およびそ
れらのN−モノ−C1〜C4−アルキル誘導体およびN,
N−ジ−C1〜C4アルキル誘導体;および iv)i)で述べたC3〜C6モノカルボン酸およびC4
〜C8ジカルボン酸のヒドロキシ−C1〜C6アルキルエ
ステルおよびモノエステル。
性モノマーであり、特に以下のような化合物である: i)エチレン性不飽和C3〜C6モノカルボン酸およびC
4〜C8ジカルボン酸、たとえばアクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、シトラコン
酸、およびフマル酸; ii)エチレン性不飽和スルホン酸およびホスホン酸、
たとえばビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−
アクリルアミド−3−メチルプロパンスルホン酸、およ
びビニルホスホン酸; iii)アクリルアミド、メタクリルアミド、およびそ
れらのN−モノ−C1〜C4−アルキル誘導体およびN,
N−ジ−C1〜C4アルキル誘導体;および iv)i)で述べたC3〜C6モノカルボン酸およびC4
〜C8ジカルボン酸のヒドロキシ−C1〜C6アルキルエ
ステルおよびモノエステル。
【0036】本発明のコポリマー分散液を、さらに架橋
性モノマーDとして公知の化合物を使用して製造しても
よい。モノマーDは、エチレン性ジ不飽和の非共役モノ
マーであり、特にエチレン性不飽和C3〜C6カルボン酸
を有する2価以上の多価アルコールのジエステルまたは
ポリエステルである。この種の化合物の例は、アルキレ
ングリコールジアクリレートおよびアルキレングリコー
ルジメタクリレート、たとえばエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メ
タ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)
アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アク
リレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリ
レート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、2,2−ビス(p-(メタ)アクリロキシフェニル)
プロパン、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート
またはペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー
トである。さらに好適なモノマーDは、エチレン性不飽
和C3〜C6カルボン酸のビニルエステル、アリルエステ
ル、およびメタリルエステルであり、たとえばビニル
(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレートお
よびメタリル(メタ)アクリレート、脂肪族ジカルボン
酸または芳香族ジカルボン酸のビニルエステル、アリル
エステルおよびメタリルエステルであり、たとえばジビ
ニルフタレートまたはジアリルフタレート、ジビニルエ
チレンウレア、およびジビニル芳香族化合物、たとえば
ジビニルベンゼンである。モノマーDは、それぞれ、総
モノマー量あたり0.1〜10質量%、有利に0.5〜5
質量%、特に有利に0.5〜2質量%の量で使用でき
る。
性モノマーDとして公知の化合物を使用して製造しても
よい。モノマーDは、エチレン性ジ不飽和の非共役モノ
マーであり、特にエチレン性不飽和C3〜C6カルボン酸
を有する2価以上の多価アルコールのジエステルまたは
ポリエステルである。この種の化合物の例は、アルキレ
ングリコールジアクリレートおよびアルキレングリコー
ルジメタクリレート、たとえばエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メ
タ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)
アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アク
リレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリ
レート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、2,2−ビス(p-(メタ)アクリロキシフェニル)
プロパン、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート
またはペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー
トである。さらに好適なモノマーDは、エチレン性不飽
和C3〜C6カルボン酸のビニルエステル、アリルエステ
ル、およびメタリルエステルであり、たとえばビニル
(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレートお
よびメタリル(メタ)アクリレート、脂肪族ジカルボン
酸または芳香族ジカルボン酸のビニルエステル、アリル
エステルおよびメタリルエステルであり、たとえばジビ
ニルフタレートまたはジアリルフタレート、ジビニルエ
チレンウレア、およびジビニル芳香族化合物、たとえば
ジビニルベンゼンである。モノマーDは、それぞれ、総
モノマー量あたり0.1〜10質量%、有利に0.5〜5
質量%、特に有利に0.5〜2質量%の量で使用でき
る。
【0037】この重合は、通常、少なくともひとつのフ
リーラジカル開始剤の存在下に実施される。フリーラジ
カル開始剤の量は、総モノマー量あたり、一般的に0.
01〜20質量%、有利に0.1〜10質量%、特に有
利に0.5〜5質量%である。
リーラジカル開始剤の存在下に実施される。フリーラジ
カル開始剤の量は、総モノマー量あたり、一般的に0.
01〜20質量%、有利に0.1〜10質量%、特に有
利に0.5〜5質量%である。
【0038】使用する開始剤は、水溶性フリーラジカル
開始剤または水不溶性のフリーラジカル開始剤あるいは
水溶性フリーラジカル開始剤と水不溶性フリーラジカル
開始剤との混合物を含有する。
開始剤または水不溶性のフリーラジカル開始剤あるいは
水溶性フリーラジカル開始剤と水不溶性フリーラジカル
開始剤との混合物を含有する。
【0039】使用する開始剤は、アルカリ金属ペルオキ
ソジスルフェートのようなペルオキシドおよびヒドロペ
ルオキシドのいずれでもよく、下記に特定したアゾ化合
物であってもよい。
ソジスルフェートのようなペルオキシドおよびヒドロペ
ルオキシドのいずれでもよく、下記に特定したアゾ化合
物であってもよい。
【0040】特に好適なフリーラジカル重合開始剤は、
フリーラジカル水性エマルジョン重合の引き金となるす
べての化合物である。
フリーラジカル水性エマルジョン重合の引き金となるす
べての化合物である。
【0041】使用する開始剤のほぼ全量がそれぞれの反
応媒質中に溶解して存在するような水への溶解性を示す
水溶性開始剤が有利である。有利な重合開始剤には、水
溶性アゾ化合物、たとえば2,2'−アゾビス(2−(2
−イミダゾリン−2−イル))プロパン、2,2'−アゾ
ビス(2−アミジノプロパン)およびそれらの酸付加
塩、特にそれらの塩酸塩、酢酸塩、または(水素)硫酸
塩であり、4,4'−アゾビス(4−シアノ吉草酸)およ
びそのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、特にその
ナトリウム塩、または2−(カルバモイルアゾ)イソブ
チルニトリルが含まれる。
応媒質中に溶解して存在するような水への溶解性を示す
水溶性開始剤が有利である。有利な重合開始剤には、水
溶性アゾ化合物、たとえば2,2'−アゾビス(2−(2
−イミダゾリン−2−イル))プロパン、2,2'−アゾ
ビス(2−アミジノプロパン)およびそれらの酸付加
塩、特にそれらの塩酸塩、酢酸塩、または(水素)硫酸
塩であり、4,4'−アゾビス(4−シアノ吉草酸)およ
びそのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、特にその
ナトリウム塩、または2−(カルバモイルアゾ)イソブ
チルニトリルが含まれる。
【0042】少なくともひとつの有機還元剤および少な
くともひとつのペルオキシドおよび/またはヒドロペル
オキシドを組合せた系を使用してよく、ヒドロキシメタ
ンスルフィン酸のナトリウム塩と組み合わせたtert−ブ
チルヒドロペルオキシド、またはアスコルビン酸と組み
合わせた過酸化水素が例に挙げられる。さらに、重合媒
質中に可溶性で、金属成分が複数の価数を示すことので
きる金属化合物を少量含有した組合せの系が使用され、
例としてアスコルビン酸/硫酸鉄(II)/過酸化水素
が挙げられ、この場合、しばしばアスコルビン酸をヒド
ロキシメタンスルフィン酸のナトリウム塩、亜硫酸ナト
リウム、亜硫酸水素ナトリウムで代替し、過酸化水素を
tert−ブチルヒドロペルオキシドまたはアルカリ金属ペ
ルオキソジスルフェートおよび/またはアンモニウムペ
ルオキソジスルフェートで代替することもできる。
くともひとつのペルオキシドおよび/またはヒドロペル
オキシドを組合せた系を使用してよく、ヒドロキシメタ
ンスルフィン酸のナトリウム塩と組み合わせたtert−ブ
チルヒドロペルオキシド、またはアスコルビン酸と組み
合わせた過酸化水素が例に挙げられる。さらに、重合媒
質中に可溶性で、金属成分が複数の価数を示すことので
きる金属化合物を少量含有した組合せの系が使用され、
例としてアスコルビン酸/硫酸鉄(II)/過酸化水素
が挙げられ、この場合、しばしばアスコルビン酸をヒド
ロキシメタンスルフィン酸のナトリウム塩、亜硫酸ナト
リウム、亜硫酸水素ナトリウムで代替し、過酸化水素を
tert−ブチルヒドロペルオキシドまたはアルカリ金属ペ
ルオキソジスルフェートおよび/またはアンモニウムペ
ルオキソジスルフェートで代替することもできる。
【0043】有利な開始剤はペルオキソスルフェートま
たはペルオキソジスルフェートのアンモニウム塩または
アルカリ金属塩であり、特にナトリウムまたはカリウム
ペルオキソジスルフェートである。
たはペルオキソジスルフェートのアンモニウム塩または
アルカリ金属塩であり、特にナトリウムまたはカリウム
ペルオキソジスルフェートである。
【0044】ひとつの特に有利な実施態様では、酸性お
よび/または水素供与性重合開始剤を重合に使用し、同
時にpHを制御する。酸性重合開始剤のひとつの特別な
例は、2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライドである。水素供与性重合開始剤の例は、
特にペルオキシドおよびヒドロペルオキシドであり、た
とえばtert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−アミル
ヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ピナ
ンヒドロペルオキシド、ペルオキソジ硫酸およびその
塩、特にそのアルカリ金属まはたアンモニウム塩、およ
び過酸化水素である。前記のように、これらのペルオキ
シドおよびヒドロペルオキシドを単独でまたは有利に還
元剤、たとえばヒドロキシメタンスルフィン酸の塩また
はアスコルビン酸の塩または遷移金属成分が水溶液中で
異なる酸化状態で存在できる遷移金属化合物の塩、たと
えば鉄(II)塩、銅(II)塩と組み合わせて使用し
てもよい(このような系は、酸化還元開始剤系と呼ばれ
る)。
よび/または水素供与性重合開始剤を重合に使用し、同
時にpHを制御する。酸性重合開始剤のひとつの特別な
例は、2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライドである。水素供与性重合開始剤の例は、
特にペルオキシドおよびヒドロペルオキシドであり、た
とえばtert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−アミル
ヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ピナ
ンヒドロペルオキシド、ペルオキソジ硫酸およびその
塩、特にそのアルカリ金属まはたアンモニウム塩、およ
び過酸化水素である。前記のように、これらのペルオキ
シドおよびヒドロペルオキシドを単独でまたは有利に還
元剤、たとえばヒドロキシメタンスルフィン酸の塩また
はアスコルビン酸の塩または遷移金属成分が水溶液中で
異なる酸化状態で存在できる遷移金属化合物の塩、たと
えば鉄(II)塩、銅(II)塩と組み合わせて使用し
てもよい(このような系は、酸化還元開始剤系と呼ばれ
る)。
【0045】重合をγ−放射線のような高エネルギー放
射線によって開始してもよく、または光重合として、す
なわち好適な光開始剤の存在下に可視光線またはUV光
線によって開始される重合として実施してもよい。好適
な光開始剤は特に、アセトフェノン、ベンゾフェノンま
たはチオキサントンの誘導体である。
射線によって開始してもよく、または光重合として、す
なわち好適な光開始剤の存在下に可視光線またはUV光
線によって開始される重合として実施してもよい。好適
な光開始剤は特に、アセトフェノン、ベンゾフェノンま
たはチオキサントンの誘導体である。
【0046】共重合に使用する反応媒質は水である。こ
の反応媒質は付加的にひとつまたはそれ以上のC1〜C4
アルコール、たとえばメタノール、エタノール、n−プ
ロパノール、n−ブタノールまたはイソブタノールを
0.1〜20質量%、有利に1〜10質量%、特に有利
に1〜5質量%の量で含有してもよい。
の反応媒質は付加的にひとつまたはそれ以上のC1〜C4
アルコール、たとえばメタノール、エタノール、n−プ
ロパノール、n−ブタノールまたはイソブタノールを
0.1〜20質量%、有利に1〜10質量%、特に有利
に1〜5質量%の量で含有してもよい。
【0047】水を単独の反応媒質として使用するのが特
に有利である。
に有利である。
【0048】コポリマーは、バッチ法(batch proces
s)または有利に供給法(feed process)を用いた、水
溶液重合またはエマルジョン重合の方法により製造され
る。
s)または有利に供給法(feed process)を用いた、水
溶液重合またはエマルジョン重合の方法により製造され
る。
【0049】共重合されるモノマーを、水性反応媒質へ
の初装入物中に含むことができる(バッチ法)。
の初装入物中に含むことができる(バッチ法)。
【0050】しかし、有利に、重合は供給法で実施され
る。本発明を目的とする場合の供給法とは、共重合され
るモノマーのほんの一部のみを反応容器中への初装入物
中に含有させ、共重合されるモノマーの大部分、有利に
少なくとも80質量%、特に有利に少なくとも90質量
%、非常に有利に少なくとも95質量%を重合バッチへ
計量添加し、必要であれば、重合反応に対する該計量添
加を水溶液または水アルコール溶液または水性エマルジ
ョンの形で、連続的に、一定に、または添加速度を増大
させて、または段階的に実施する。
る。本発明を目的とする場合の供給法とは、共重合され
るモノマーのほんの一部のみを反応容器中への初装入物
中に含有させ、共重合されるモノマーの大部分、有利に
少なくとも80質量%、特に有利に少なくとも90質量
%、非常に有利に少なくとも95質量%を重合バッチへ
計量添加し、必要であれば、重合反応に対する該計量添
加を水溶液または水アルコール溶液または水性エマルジ
ョンの形で、連続的に、一定に、または添加速度を増大
させて、または段階的に実施する。
【0051】重合に開始剤を添加する方法は重要ではな
い。開始剤の全てを重合容器への初装入物中に含有させ
てよく、また、エマルジョン重合中に連続的にまたは段
階的に、消費される速度で添加してもよい。採用する方
法は、開始剤の化学的特性と重合温度との両方に依存
し、当業者の要望に応じて選択できる。有利には、モノ
マーの添加と並行して連続的に開始剤を添加する。
い。開始剤の全てを重合容器への初装入物中に含有させ
てよく、また、エマルジョン重合中に連続的にまたは段
階的に、消費される速度で添加してもよい。採用する方
法は、開始剤の化学的特性と重合温度との両方に依存
し、当業者の要望に応じて選択できる。有利には、モノ
マーの添加と並行して連続的に開始剤を添加する。
【0052】重合反応は反応温度の反応容器へ少なくと
も多少の開始剤を添加することにより有利に開始され
る。この場合、反応容器は水だけでなく、一次ポリマ
ー、乳化剤および必要であればモノマーの一部をも含有
してよい。しかし、初装入物にはモノマーを含まないの
が有利である。同様に、必要であれば少なくとも多少の
開始剤を、水、乳化剤の一部分といっしょに反応容器へ
の初装入物中に含有させてよく、所望であれば一次ポリ
マーも含有してよく;初装入物を反応温度まで加熱し;
引き続きモノマーを添加する。
も多少の開始剤を添加することにより有利に開始され
る。この場合、反応容器は水だけでなく、一次ポリマ
ー、乳化剤および必要であればモノマーの一部をも含有
してよい。しかし、初装入物にはモノマーを含まないの
が有利である。同様に、必要であれば少なくとも多少の
開始剤を、水、乳化剤の一部分といっしょに反応容器へ
の初装入物中に含有させてよく、所望であれば一次ポリ
マーも含有してよく;初装入物を反応温度まで加熱し;
引き続きモノマーを添加する。
【0053】特に有利には、モノマーおよび開始剤の一
部を水または水アルコール反応媒質中の初装入物に含有
させて反応温度まで加熱する。
部を水または水アルコール反応媒質中の初装入物に含有
させて反応温度まで加熱する。
【0054】モノマーは通常0.5〜14時間以上、有
利に1〜12時間以上、特に有利に2〜10時間以上か
けて添加する。開始剤の添加にはそれと同等あるいはよ
り長い時間をかける。
利に1〜12時間以上、特に有利に2〜10時間以上か
けて添加する。開始剤の添加にはそれと同等あるいはよ
り長い時間をかける。
【0055】室温〜100℃の温度、有利に50〜95
℃の温度、特に有利に60〜90℃の温度で処理するの
が慣用である。しかし、反応温度は130℃まででもか
まわない。
℃の温度、特に有利に60〜90℃の温度で処理するの
が慣用である。しかし、反応温度は130℃まででもか
まわない。
【0056】反応は大気圧下に実施され、また、比較的
高温を採用する場合には自己蒸気圧または不活性ガスの
過剰圧下に実施される。窒素は不活性ガスとして特に好
適である。高圧または低圧を採用することも同様に可能
であり、その場合に重合温度は100℃を越えて130
℃までとなることもある。有利には、揮発性の高いモノ
マーを高圧下に重合させる。
高温を採用する場合には自己蒸気圧または不活性ガスの
過剰圧下に実施される。窒素は不活性ガスとして特に好
適である。高圧または低圧を採用することも同様に可能
であり、その場合に重合温度は100℃を越えて130
℃までとなることもある。有利には、揮発性の高いモノ
マーを高圧下に重合させる。
【0057】分散液の安定化のために必要であれば、界
面活性物質または表面活性物質、すなわち乳化剤および
/または保護コロイドを使用して本発明の方法を実施す
る。これらの物質はエマルジョン重合の実行に好適でな
ければならない。これらの物質は、このような目的のた
めに典型的に使用される乳化剤および/または保護コロ
イドを含む。本発明のひとつの実施態様によれば、石鹸
−形成性のカルボン酸、たとえばロジン酸の使用を避け
ている。界面活性物質は、典型的に、共重合されるモノ
マーあたり5質量%まで、有利に0.2〜3質量%、特
に有利に0.5〜2質量%の量で使用される。
面活性物質または表面活性物質、すなわち乳化剤および
/または保護コロイドを使用して本発明の方法を実施す
る。これらの物質はエマルジョン重合の実行に好適でな
ければならない。これらの物質は、このような目的のた
めに典型的に使用される乳化剤および/または保護コロ
イドを含む。本発明のひとつの実施態様によれば、石鹸
−形成性のカルボン酸、たとえばロジン酸の使用を避け
ている。界面活性物質は、典型的に、共重合されるモノ
マーあたり5質量%まで、有利に0.2〜3質量%、特
に有利に0.5〜2質量%の量で使用される。
【0058】好適な保護コロイドの例には、ポリビニル
アルコール、ポリサッカライド、たとえばデンプン、デ
ンプン誘導体またはセルロース誘導体、またはビニルピ
ロリドンコポリマーが挙げられる。さらに好適な保護コ
ロイドは、Houben-Weyl, Methoden der Organischen Ch
emie, Volume XIV/1, Makromolekulare Stoffe [Macrom
olecular Substances]、Georg-Thieme-Verlag, Stuttga
rt, 1961 pp. 411〜420 中に詳述されている。乳化剤お
よび/または保護コロイドの混合物を使用することもで
きる。界面活性物質としては、保護コロイドと異なり、
通常2000ダルトンよりも小さい相対的分子量を有す
る乳化剤の使用が有利である。これらは天然でアニオン
性、カチオン性、または非イオン性であってよい。
アルコール、ポリサッカライド、たとえばデンプン、デ
ンプン誘導体またはセルロース誘導体、またはビニルピ
ロリドンコポリマーが挙げられる。さらに好適な保護コ
ロイドは、Houben-Weyl, Methoden der Organischen Ch
emie, Volume XIV/1, Makromolekulare Stoffe [Macrom
olecular Substances]、Georg-Thieme-Verlag, Stuttga
rt, 1961 pp. 411〜420 中に詳述されている。乳化剤お
よび/または保護コロイドの混合物を使用することもで
きる。界面活性物質としては、保護コロイドと異なり、
通常2000ダルトンよりも小さい相対的分子量を有す
る乳化剤の使用が有利である。これらは天然でアニオン
性、カチオン性、または非イオン性であってよい。
【0059】使用できる非イオン性乳化剤には芳香族脂
肪族または脂肪族非イオン性乳化剤が含まれ、たとえば
エトキシ化モノアルキルフェノール、ジアルキルフェノ
ール、トリアルキルフェノール(EO単位:3〜50、
アルキル:C4〜C10)、長鎖アルコールのエトキシレ
ート(EO単位;3〜50、アルキルC8〜C36)およ
びポリエチレンオキシド/ポリプロピレンオキシドブロ
ック共重合体がある。有利なのは、長鎖アルカノールの
エトキシレート(アルキル:C10〜C22、エトキシ化の
平均値:10〜50)であり、これらのうち、直鎖のC
12〜C18アルキル基を有し、エトキシ化の平均値が10
〜50の化合物が特に有利であり、エトキシ化モノアル
キルフェノールも有利である。
肪族または脂肪族非イオン性乳化剤が含まれ、たとえば
エトキシ化モノアルキルフェノール、ジアルキルフェノ
ール、トリアルキルフェノール(EO単位:3〜50、
アルキル:C4〜C10)、長鎖アルコールのエトキシレ
ート(EO単位;3〜50、アルキルC8〜C36)およ
びポリエチレンオキシド/ポリプロピレンオキシドブロ
ック共重合体がある。有利なのは、長鎖アルカノールの
エトキシレート(アルキル:C10〜C22、エトキシ化の
平均値:10〜50)であり、これらのうち、直鎖のC
12〜C18アルキル基を有し、エトキシ化の平均値が10
〜50の化合物が特に有利であり、エトキシ化モノアル
キルフェノールも有利である。
【0060】好適なアニオン性乳化剤の例には、アルキ
ルスルフェート(アルキル:C8〜C12)のアルカリ金
属塩およびアンモニウム塩、エトキシ化アルカノール
(EO単位:2〜50、アルキル:C12〜C18)、およ
びエトキシ化アルキルフェノール(EO単位:3〜5
0、アルキル:C4〜C9)との硫酸モノエステルのアル
カリ金属塩およびアンモニウム塩、アルキルスルホン酸
(アルキル:C12〜C18)およびアルキルアリールスル
ホン酸(C9〜C18)のアルカリ金属塩およびアンモニ
ウム塩がある。その他の好適な乳化剤は、Houben-Weyl,
Methoden der Organischen Chemie, Volume XIV/1, Ma
kromolekulare Stoffe [Macromoleular Substances], G
eorg- Thieme- Verlag, Stuttgart, 1961, pp. 192〜20
8 中に記載されている。同様にアニオン乳化剤として好
適なのは、ビス(フェニルスルホン酸)エーテルおよび
そのアルカリ金属またはアンモニウム塩であり、この化
合物はひとつまたは両方の芳香環上にC4〜C24アルキ
ル基を有する。これらの化合物は、たとえばUS−A−
4269749から分かるように公知であり、Dowf
ax(R)2A1(Dow Chemical 社の商標)として市販物
を購入できる。
ルスルフェート(アルキル:C8〜C12)のアルカリ金
属塩およびアンモニウム塩、エトキシ化アルカノール
(EO単位:2〜50、アルキル:C12〜C18)、およ
びエトキシ化アルキルフェノール(EO単位:3〜5
0、アルキル:C4〜C9)との硫酸モノエステルのアル
カリ金属塩およびアンモニウム塩、アルキルスルホン酸
(アルキル:C12〜C18)およびアルキルアリールスル
ホン酸(C9〜C18)のアルカリ金属塩およびアンモニ
ウム塩がある。その他の好適な乳化剤は、Houben-Weyl,
Methoden der Organischen Chemie, Volume XIV/1, Ma
kromolekulare Stoffe [Macromoleular Substances], G
eorg- Thieme- Verlag, Stuttgart, 1961, pp. 192〜20
8 中に記載されている。同様にアニオン乳化剤として好
適なのは、ビス(フェニルスルホン酸)エーテルおよび
そのアルカリ金属またはアンモニウム塩であり、この化
合物はひとつまたは両方の芳香環上にC4〜C24アルキ
ル基を有する。これらの化合物は、たとえばUS−A−
4269749から分かるように公知であり、Dowf
ax(R)2A1(Dow Chemical 社の商標)として市販物
を購入できる。
【0061】好適なカチオン乳化剤は、有利に4級アン
モニウムハライドであり、たとえば、トリメチルセチル
アンモニウムクロライド、メチルトリオクチルアンモニ
ウムクロライド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロ
ライド、またはN−C6〜C2 0アルキルピリジン、−モ
ルホリン或いは−イミダゾールの4級化合物、たとえば
N−ラウリルピリジニウムクロライドである。
モニウムハライドであり、たとえば、トリメチルセチル
アンモニウムクロライド、メチルトリオクチルアンモニ
ウムクロライド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロ
ライド、またはN−C6〜C2 0アルキルピリジン、−モ
ルホリン或いは−イミダゾールの4級化合物、たとえば
N−ラウリルピリジニウムクロライドである。
【0062】モノマーを完全に変換するために、後重合
として知られる重合を本来の重合に続けて実施するのが
有利である。これは、モノマーおよび重合開始剤の添加
に続き、さらにフリーラジカル開始剤を重合バッチまた
は反応媒質へ供給し、必要であれば反応混合物の温度を
実際の重合温度よりも高い温度まで上昇させることを意
味する。
として知られる重合を本来の重合に続けて実施するのが
有利である。これは、モノマーおよび重合開始剤の添加
に続き、さらにフリーラジカル開始剤を重合バッチまた
は反応媒質へ供給し、必要であれば反応混合物の温度を
実際の重合温度よりも高い温度まで上昇させることを意
味する。
【0063】好適な開始剤は、前記の開始剤およびペル
カルボネートまたはペルオキソエステルでもよい。
カルボネートまたはペルオキソエステルでもよい。
【0064】前記のペルオキシドおよびヒドロペルオキ
シドは、前述のように、還元剤および/または遷移金属
と有利に併用する。
シドは、前述のように、還元剤および/または遷移金属
と有利に併用する。
【0065】後重合は、一般的に、モノマーおよび開始
剤の最終添加の終了に引き続きいて、直後に、または4
時間までの時間内で実施する。
剤の最終添加の終了に引き続きいて、直後に、または4
時間までの時間内で実施する。
【0066】後重合に必要な開始剤を一度に、または1
0時間までの時間をかけて添加してよい。後重合に2種
類以上の開始剤を添加することもできる。
0時間までの時間をかけて添加してよい。後重合に2種
類以上の開始剤を添加することもできる。
【0067】重合に続いて、必要であれば、後重合の代
わりに、獲得した分散液を物理的後処理、たとえば水蒸
気蒸留または窒素のような不活性ガスによるストリッピ
ングを実施してもよい。これにより、残留モノマーのよ
うな蒸気−揮発性不純物を分散液から除去する。
わりに、獲得した分散液を物理的後処理、たとえば水蒸
気蒸留または窒素のような不活性ガスによるストリッピ
ングを実施してもよい。これにより、残留モノマーのよ
うな蒸気−揮発性不純物を分散液から除去する。
【0068】本発明の方法では、残留モノマー含量が5
0ppmを越えない、有利に30ppmを越えない、特
に有利に20ppmを越えない水性コポリマー分散液が
得られる。
0ppmを越えない、有利に30ppmを越えない、特
に有利に20ppmを越えない水性コポリマー分散液が
得られる。
【0069】よって本発明は、本発明の方法で製造でき
る水性コポリマー分散液をも提供し、また乾燥(例、噴
霧乾燥法、凍結乾燥法またはロラー乾燥法)のような方
法で反応媒質を除去することによって獲得されるコポリ
マーをも提供する。
る水性コポリマー分散液をも提供し、また乾燥(例、噴
霧乾燥法、凍結乾燥法またはロラー乾燥法)のような方
法で反応媒質を除去することによって獲得されるコポリ
マーをも提供する。
【0070】本発明の重合方法で獲得されるコポリマー
は、通常、非常に大きな分子量を有し、このことはフィ
ッケンチャーのK値(Cellulosechemie,13,(1932)p.60)
によって評価できる。Kの値は少なくとも約40、有
利に少なくとも約80、特に有利に少なくとも約100
である(1%濃度:エタノールまたは1:1エタノール
/水中)。K値の上限は、一般的に250、有利に20
0、特に有利に180である。
は、通常、非常に大きな分子量を有し、このことはフィ
ッケンチャーのK値(Cellulosechemie,13,(1932)p.60)
によって評価できる。Kの値は少なくとも約40、有
利に少なくとも約80、特に有利に少なくとも約100
である(1%濃度:エタノールまたは1:1エタノール
/水中)。K値の上限は、一般的に250、有利に20
0、特に有利に180である。
【0071】もしより小さい分子量である必要があるの
であれば、重合バッチへ調節剤を添加することにより獲
得できる。
であれば、重合バッチへ調節剤を添加することにより獲
得できる。
【0072】特に好適な調節剤は、以下の化合物であ
る:アルデヒド、たとえばホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒ
ドおよびイソブチルアルデヒド;ギ酸;アンモニウムホ
ルメート;ヒドロキシルアンモニウムスルフェートおよ
びヒドロキシルアンモニウムホスフェート。有機的に結
合した硫黄を含有する調節剤を使用することもできる。
この例としては、ジ−n−ブチルスルフィド、ジ−n−
オクチルスルフィド、ジフェニルスルフィド、ジイソプ
ロピルジスルフィド、ジ−n−ブチルジスルフィド、ジ
−n−ヘキシルジスルフィド、ジアセチルジスルフィ
ド、およびジ−tert−ブチルトリスルフィドが挙げられ
る。特にSH基の形で硫黄を含む調節剤も使用できる。
このような調節剤の例にはn−ブチルメルカプタン、n
−ヘキシルメルカプタン、およびドデシルメルカプタン
が挙げられる。また、好適な化合物は、硫黄を含む水溶
性重合調節剤であり、たとえば亜硫酸水素、ジスルフィ
ドおよびエチルチオグリコレート、システイン、2−メ
ルカプトエタノール、3−メルカプトプロパノール、3
−メルカプトプロパン−1,2−ジオール、メルカプト
酢酸、3−メルカプトプロピオン酸、メルカプトコハク
酸、チオグリセロール、ジエタノールスルフィド、チオ
ジグリコール、エチルチオエタノール、チオウレアおよ
びジメチルスルホキシドがある。さらに好適な調節剤は
アリル化合物であり、たとえばアリルアルコールまたは
臭化アリル、ベンジル化合物、たとえば臭化ベンジル、
またはアルキルハライド、たとえばクロロホルム、ブロ
モトリクロロメタンまたはテトラクロロメタンがある。
る:アルデヒド、たとえばホルムアルデヒド、アセトア
ルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒ
ドおよびイソブチルアルデヒド;ギ酸;アンモニウムホ
ルメート;ヒドロキシルアンモニウムスルフェートおよ
びヒドロキシルアンモニウムホスフェート。有機的に結
合した硫黄を含有する調節剤を使用することもできる。
この例としては、ジ−n−ブチルスルフィド、ジ−n−
オクチルスルフィド、ジフェニルスルフィド、ジイソプ
ロピルジスルフィド、ジ−n−ブチルジスルフィド、ジ
−n−ヘキシルジスルフィド、ジアセチルジスルフィ
ド、およびジ−tert−ブチルトリスルフィドが挙げられ
る。特にSH基の形で硫黄を含む調節剤も使用できる。
このような調節剤の例にはn−ブチルメルカプタン、n
−ヘキシルメルカプタン、およびドデシルメルカプタン
が挙げられる。また、好適な化合物は、硫黄を含む水溶
性重合調節剤であり、たとえば亜硫酸水素、ジスルフィ
ドおよびエチルチオグリコレート、システイン、2−メ
ルカプトエタノール、3−メルカプトプロパノール、3
−メルカプトプロパン−1,2−ジオール、メルカプト
酢酸、3−メルカプトプロピオン酸、メルカプトコハク
酸、チオグリセロール、ジエタノールスルフィド、チオ
ジグリコール、エチルチオエタノール、チオウレアおよ
びジメチルスルホキシドがある。さらに好適な調節剤は
アリル化合物であり、たとえばアリルアルコールまたは
臭化アリル、ベンジル化合物、たとえば臭化ベンジル、
またはアルキルハライド、たとえばクロロホルム、ブロ
モトリクロロメタンまたはテトラクロロメタンがある。
【0073】たとえば、反応バッチ中に、必要であれ
ば、水および/またはC1〜C4アルコール中の溶液の形
で調節剤を計量添加してよい。
ば、水および/またはC1〜C4アルコール中の溶液の形
で調節剤を計量添加してよい。
【0074】本発明の重合方法で製造できる水性コポリ
マー分散液、およびこれらの分散液から獲得されるコポ
リマーは、様々な技術分野で広く適用されている。たと
えば、医薬品、化粧品または農薬配合物のための助剤と
して使用してもよく;また、別に、ペイント、コーティ
ング組成物、下塗り剤、および接着剤の製造に使用して
もよい。
マー分散液、およびこれらの分散液から獲得されるコポ
リマーは、様々な技術分野で広く適用されている。たと
えば、医薬品、化粧品または農薬配合物のための助剤と
して使用してもよく;また、別に、ペイント、コーティ
ング組成物、下塗り剤、および接着剤の製造に使用して
もよい。
【0075】以下の実施例において、本発明を詳細に述
べるが、この例に限定するものではない。
べるが、この例に限定するものではない。
【0076】
【実施例】例1:ビニルピロリドン−ビニルアセテート
コポリマー(40質量%/60質量%)の製造 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルピロリドン36
g、ビニルアセテート54gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物をホウ酸塩緩衝溶液を使用してpH約9.0に
調整する。この混合物を次に70℃まで加熱する。さら
にビニルピロリドン(VP)124gを8時間かけて、
ビニルアセテート186gを7時間かけて、および前記
の開始剤溶液124gを9時間かけて、別々の供給路に
より滴加添加する。後重合には、前記の開始剤溶液13
1.3gを75℃で6時間かけて添加する。
コポリマー(40質量%/60質量%)の製造 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルピロリドン36
g、ビニルアセテート54gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物をホウ酸塩緩衝溶液を使用してpH約9.0に
調整する。この混合物を次に70℃まで加熱する。さら
にビニルピロリドン(VP)124gを8時間かけて、
ビニルアセテート186gを7時間かけて、および前記
の開始剤溶液124gを9時間かけて、別々の供給路に
より滴加添加する。後重合には、前記の開始剤溶液13
1.3gを75℃で6時間かけて添加する。
【0077】生成物は乳白色の分散液でpH4.8であ
る。K値は76(1%濃度:1:1エタノール/水中)
である。残留モノマー含量はビニルピロリドン35pp
mである。
る。K値は76(1%濃度:1:1エタノール/水中)
である。残留モノマー含量はビニルピロリドン35pp
mである。
【0078】下の表1は、重合中のpHの変化を示して
いる。
いる。
【0079】表1:
【0080】
【表1】
【0081】例2:ビニルピロリドン−ビニルアセテー
トコポリマー(30質量%/70質量%)の製造 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルピロリドン27
g、ビニルアセテート63gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物を2.5%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用
してpH8.6に調整する。この混合物を次に70℃ま
で加熱する。さらにビニルピロリドン(VP)93gを
8時間かけて、ビニルアセテート217gを7時間かけ
て、および前記の開始剤溶液124.6gを9時間かけ
て、別々の供給路により滴加添加する。重合の間、低下
するpHを、2.5%濃度の水酸化ナトリウム溶液19
gを使用することにより、後調節する。後重合には、前
記の開始剤溶液131.3gを75℃で6時間かけて添
加する。生成物は乳白色の分散液でpH4.2である。
トコポリマー(30質量%/70質量%)の製造 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルピロリドン27
g、ビニルアセテート63gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物を2.5%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用
してpH8.6に調整する。この混合物を次に70℃ま
で加熱する。さらにビニルピロリドン(VP)93gを
8時間かけて、ビニルアセテート217gを7時間かけ
て、および前記の開始剤溶液124.6gを9時間かけ
て、別々の供給路により滴加添加する。重合の間、低下
するpHを、2.5%濃度の水酸化ナトリウム溶液19
gを使用することにより、後調節する。後重合には、前
記の開始剤溶液131.3gを75℃で6時間かけて添
加する。生成物は乳白色の分散液でpH4.2である。
【0082】残留モノマー:ビニルピロリドン26pp
m。
m。
【0083】K値:59(1%濃度:1:1エタノール
/水中)。
/水中)。
【0084】以下の表2は、重合中のpH変化を示して
いる。
いる。
【0085】表2:
【0086】
【表2】
【0087】例3:ビニルピロリドン−ビニルアセテー
トコポリマー(30質量%/70質量%)の製造 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルピロリドン27
g、ビニルアセテート63gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物を5%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用して
pH9に調整する。この混合物を次に70℃まで加熱す
る。さらにビニルピロリドン93gを8時間かけて、ビ
ニルアセテート217gを7時間かけて、および前記の
開始剤溶液124.6gを9時間かけて、別々の供給路
により滴加添加する。重合の間、低下するpHを、5%
濃度の水酸化ナトリウム溶液20gを少しづつ使用する
ことにより後調節する。後重合には、前記の開始剤溶液
131.3gを75℃で6時間かけて添加する。生成物
は乳白色の分散液でpH5.4である。
トコポリマー(30質量%/70質量%)の製造 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルピロリドン27
g、ビニルアセテート63gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物を5%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用して
pH9に調整する。この混合物を次に70℃まで加熱す
る。さらにビニルピロリドン93gを8時間かけて、ビ
ニルアセテート217gを7時間かけて、および前記の
開始剤溶液124.6gを9時間かけて、別々の供給路
により滴加添加する。重合の間、低下するpHを、5%
濃度の水酸化ナトリウム溶液20gを少しづつ使用する
ことにより後調節する。後重合には、前記の開始剤溶液
131.3gを75℃で6時間かけて添加する。生成物
は乳白色の分散液でpH5.4である。
【0088】K値:216(1%濃度:エタノール
中)。
中)。
【0089】K値:84(0.5%濃度:アセトン
中)。
中)。
【0090】例4:ビニルピロリドン−ビニルアセテー
トコポリマー(50質量%/50質量%)の製造 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルピロリドン45
g、ビニルアセテート45gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物を5%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用して
pH9.6に調整する。この混合物を次に70℃まで加
熱する。さらにビニルピロリドン155gを8時間かけ
て、ビニルアセテート155gを7時間かけて、および
前記の開始剤溶液124.6gを9時間かけて、別々の
供給路により滴加添加する。重合の間、低下するpHを
5%濃度の水酸化ナトリウム溶液20gを少しづつ使用
することにより、後調節する。後重合には、前記の開始
剤溶液131.3gを75℃で6時間かけて添加する。
生成物は乳白色の分散液でpH4.5である。
トコポリマー(50質量%/50質量%)の製造 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルピロリドン45
g、ビニルアセテート45gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物を5%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用して
pH9.6に調整する。この混合物を次に70℃まで加
熱する。さらにビニルピロリドン155gを8時間かけ
て、ビニルアセテート155gを7時間かけて、および
前記の開始剤溶液124.6gを9時間かけて、別々の
供給路により滴加添加する。重合の間、低下するpHを
5%濃度の水酸化ナトリウム溶液20gを少しづつ使用
することにより、後調節する。後重合には、前記の開始
剤溶液131.3gを75℃で6時間かけて添加する。
生成物は乳白色の分散液でpH4.5である。
【0091】K値:75(0.5%濃度:アセトン
中)。
中)。
【0092】残留モノマー:ビニルピロリドン22pp
m。
m。
【0093】例5:比較例 ビニルピロリドン−ビニルアセテートコポリマー(35
質量%/65質量%)のアルコール中での製造。
質量%/65質量%)のアルコール中での製造。
【0094】窒素を吹き付けた反応装置に、 n−プロ
パノール690g中のビニルピロリドン31.5gとビ
ニルアセテート58.5gとの混合物を装入する。この
混合物を次に75℃まで加熱する。さらにビニルピロリ
ドン108.5gを5時間かけて、ビニルアセテート2
01.5gを4時間かけて、およびtert−ブチルペルオ
キシピバレート溶液(75%濃度)121.6gを6時
間かけて、別々の供給路により滴加添加する。溶媒を水
へ変換した後に、生成物は乳白色の分散液となる。
パノール690g中のビニルピロリドン31.5gとビ
ニルアセテート58.5gとの混合物を装入する。この
混合物を次に75℃まで加熱する。さらにビニルピロリ
ドン108.5gを5時間かけて、ビニルアセテート2
01.5gを4時間かけて、およびtert−ブチルペルオ
キシピバレート溶液(75%濃度)121.6gを6時
間かけて、別々の供給路により滴加添加する。溶媒を水
へ変換した後に、生成物は乳白色の分散液となる。
【0095】K値:33(1%濃度:アセトン中)。
【0096】残留モノマー:ビニルピロリドン141p
pm。
pm。
【0097】例6:比較例 pH制御を実施しない重合。
【0098】表3:重合後の残留モノマー含量:
【0099】
【表3】
【0100】例7:N−ビニルフォルムアミド−ビニル
アセテートコポリマー(30質量%/70質量%) 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルホルムアミド27
g、ビニルアセテート63gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物を5%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用して
pH8.6に調整する。この混合物を次に70℃まで加
熱する。さらにN−ビニルホルムアミド93gを8時間
かけて、ビニルアセテート217gを7時間かけて、お
よび開始剤溶液130gを9時間かけて、別々の供給路
により滴加添加する。重合の間、低下するpHを5%濃
度の水酸化ナトリウム溶液を使用して、後調節する。後
重合には、1%濃度の開始剤溶液131.3gを75℃
で6時間かけて添加する。生成物は乳白色の分散液でp
H4.8である。
アセテートコポリマー(30質量%/70質量%) 窒素を吹き付けた反応装置に、ビニルホルムアミド27
g、ビニルアセテート63gおよび水1300g中の1
%濃度2,2'−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒ
ドロクロライド水溶液6.7gの混合物を装入し、この
初装入物を5%濃度の水酸化ナトリウム溶液を使用して
pH8.6に調整する。この混合物を次に70℃まで加
熱する。さらにN−ビニルホルムアミド93gを8時間
かけて、ビニルアセテート217gを7時間かけて、お
よび開始剤溶液130gを9時間かけて、別々の供給路
により滴加添加する。重合の間、低下するpHを5%濃
度の水酸化ナトリウム溶液を使用して、後調節する。後
重合には、1%濃度の開始剤溶液131.3gを75℃
で6時間かけて添加する。生成物は乳白色の分散液でp
H4.8である。
【0101】表4 pHの測定:
【0102】
【表4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 226/00 C08F 226/00 C09D 139/00 C09D 139/00
Claims (13)
- 【請求項1】 (a)N−ビニル基を有し、pH7を上
回るときにその重合速度が最大になる、少なくともひと
つの親水性モノマーA 10〜90質量%; (b)pH7を下回るときにその重合速度が最大にな
る、少なくともひとつのモノエチレン性不飽和疎水性モ
ノマーB 10〜90質量%; (c)少なくともひとつの水溶性フリーラジカル開始剤
または水不溶性のフリーラジカル開始剤あるいは水溶性
フリーラジカル開始剤と水不溶性フリーラジカル開始剤
との混合物を、溶液中の総モノマーあたり0.01〜2
0質量%;を含有する水性媒質中でエチレン性不飽和モ
ノマーをフリーラジカル重合することにより水性コポリ
マー分散液を製造する方法において、反応の開始から終
了までの間にpHが2〜5単位減少するように、重合反
応中のpHを制御することを特徴とする、水性媒質中で
エチレン性不飽和モノマーをフリーラジカル重合するこ
とにより水性コポリマー分散液を製造する方法。 - 【請求項2】 pHを重合反応中に2.5〜4.5単位、
特に3〜4単位減少させる、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 反応開始時のpHが6〜10、有利に7
〜9、特に有利に7〜8の範囲内である、請求項1また
は2のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項4】 反応終了時のpHが2〜6.5、有利に
3〜5、特に有利に4〜5の範囲内である、請求項1か
ら3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 好適な塩基、酸および/または緩衝系の
添加によりpHの低下を制御する、請求項1から4まで
のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 酸(酸性成分)として酸性重合開始剤を
使用する、請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 モノマーAを、5〜7個の環構成原子を
含有するN−ビニルラクタム類;2〜6個の炭素原子を
有する非環式N−ビニルカルボキシイミド;N−ビニル
イミダゾールおよびその四級化誘導体から選択する、請
求項1から6までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項8】 該N−ビニルラクタムがN−ビニルピペ
リドン、N−ビニルカプロラクタムまたは、特に、N−
ビニルピロリドンである、請求項7記載の方法。 - 【請求項9】 モノマーBを、モノエチレン性不飽和C
3〜C6カルボン酸のエステル;スチレン;およびC1〜
C22カルボン酸のビニルエステルから選択する、請求項
1から8までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項10】 ビニルアセテートをモノマーBとして
使用する、請求項1から9までのいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項11】 共重合される出発混合物が、更なるモ
ノエチレン性不飽和モノマーC 0.1〜20質量%およ
び/または少なくとも2つのエチレン性不飽和結合を有
するモノマーD 0.1〜10質量%をさらに含有する、
請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項12】 請求項1から11までのいずれか1項
記載の方法で獲得できる水性コポリマー分散液、または
それを乾燥することにより製造できるコポリマー。 - 【請求項13】 医薬品、化粧品または農薬配合物のた
めの助剤、およびペイント、コーティング組成物、下塗
り剤、および接着剤を製造するための請求項12項記載
の水性コポリマー分散液またはそれを乾燥することによ
り獲得できるコポリマーの使用。
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