JPH07304833A - アミン官能性基を有するコ−及びターポリマーの合成 - Google Patents

アミン官能性基を有するコ−及びターポリマーの合成

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JPH07304833A
JPH07304833A JP7111490A JP11149095A JPH07304833A JP H07304833 A JPH07304833 A JP H07304833A JP 7111490 A JP7111490 A JP 7111490A JP 11149095 A JP11149095 A JP 11149095A JP H07304833 A JPH07304833 A JP H07304833A
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acid
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amine
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Jr Robert K Pinschmidt
ロバート・クランツ・ピンシユミツト・ジユニア
Khalil Yacoub
ハリール・ヤコウブ
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ビニルアミドとビニルエステルモノマーとを
重合させ、生成するポリマーを酸条件下で加水分解し、
そして引き続いて少なくとも部分的に遊離塩基アミンに
塩基性化し、副生成物の塩は、沈殿によって又は不混和
性の相の中への抽出によって除去してアミンを有する疎
水性のポリマーが得られる。 【効果】 この方法によって作られたポリマーは、アミ
ン基の反応を通して橋かけ可能でありそして高性能塗
膜、接着剤、バインダー及び類似物において有用であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術的分野】本発明は、橋かけ可能なアミン官
能性基を有する(amine functional)疎水性ポリマーの
合成及び使用に関する。
【0002】
【発明の背景】増大する品質、エネルギー及び環境上の
関心が、同時に、塗膜における溶媒発散を減らし、例え
ば塗膜ポリマーを後橋かけすることによって塗膜性能を
改善し、毒性を減らし、そして硬化温度を下げる推進力
をもたらした。溶媒発散を減らすためには、水性又は粉
末塗膜を用いることも可能であるが、これは、通常は性
能、塗膜外観、高い硬化温度及び貯蔵安定性又はポット
ライフにおける大きな犠牲において達成される。
【0003】その代わりに、溶媒に担持された塗膜材料
が広く使用されており、溶媒発散を最小にし、そして低
分子量のものを最小にして高い固体含量のそして噴霧又
ははけ塗布のために使用可能な粘度を与えるものが製造
される。良好な塗膜性能、例えば、溶媒及び水耐性、硬
度、強度、耐引掻性及び類似の特性を与えるために、塗
布の後で塗膜ポリマーを橋かけ又は硬化させて高分子量
を作り上げることが必要である。このことを行うために
は多くの技術が知られているが、大抵のものは1以上の
欠点、例えば遅いそして不十分な硬化、反応性硬化成分
の高い毒性、水、空気若しくは他の塗膜成分との不適合
性、高いコスト、低い耐久性又は塗膜塗布の前の乏しい
貯蔵若しくはポット安定性に悩まされている。
【0004】安定性、広範囲の橋かけ官能性を有する高
い反応性、低い毒性及び効率的な橋かけの問題に対する
実用的な解決策を達成するための最も広く適用可能な官
能性基(functionality)は、適切な疎水性ポリマー又
はオリゴマー幹に結合された第一級アミン基である。こ
のような官能性基は、もっと一般的な反応パートナーの
名前を挙げれば、エポキシド、イソシアネート、アミド
/ホルムアルデヒド及びその他のアルデヒド縮合物(ア
ミノプラスト)、Michael受容体、アジリジン、アセチ
ルアセテート、無水物、ラクトン及びその他の活性エス
テル、ケテン及びケテンダイマー、アルデヒド及びケト
ン、配位遷移金属、アルキル化剤(又はそれらのポリマ
ー状等価物)及び酸ハロゲン化物と反応性である。不幸
なことに、第一級アミン官能ポリマー及びオリゴマーを
製造するため方法、殊に溶媒に敏感な又は加水分解的に
不安定な官能性を導入すること無く安いコストのフリー
ラジカル的に重合可能なモノマーを使用して第一級アミ
ン基をポリマー連鎖に結合する方法は殆ど全く存在しな
い。
【0005】アミン官能性基を有する低ポリマー及びオ
リゴマーは、ジ−又はそれより高次のアミンと二酸又は
エステル、ジイソシアネート、二−又はそれより高次の
官能のMichael受容体(例えば、エチレングリコールジ
アクリレート(EGDA))との縮合重合、ジオールア
クリロニトリル付加生成物の還元、又はジオールの還元
アミノ化によって製造されてきた。これらの手法は、ジ
−又はそれより低次のアミン官能基のものにしばしば限
定され、また分子量及び到達可能なTgに制限されそし
て、アミノ化されたジオールの場合におけるように、親
水性幹を有する。典型的なエチレンジアミンをベースと
した生成物はまた、乏しい屋外耐候性を有する。縮合反
応はまたしばしば制御するのが困難であり、そして幅広
い分子量分布、色を与え、そしてある系、例えばイソシ
アネートをベースとした系では、極めて高価である。多
くの縮合をベースとしたジ−及びポリアミンは、主に、
高いアミン官能性基を有する低分子量の硬化剤としてだ
け見い出される。アミン官能基を作るための、爆発性で
発癌性でそして高度に毒性のアジリジンのジ−又はポリ
カルボン酸への付加は知られているが、現実のそして認
識された製造上の困難さ及び生成物を製造する危険は、
これらの物質を広く受け入れることから遠ざけてきた。
【0006】広く利用可能なビニルモノマーとアミン官
能性基を有するビニルモノマーとの低コストのフリーラ
ジカル共重合を経由しての高性能のポリアミン官能性基
を有するポリマー及びオリゴマーを製造する高度に望ま
しい選択肢は、適切に共重合可能なアミンモノマーがな
いことによってひどく抑制されてきた。米国特許第4,
504,640号及び第5,155,167号は、この目
的のためにアリル及びジアリルアミンを使用するが、こ
れらのモノマーは、アルキルアミン、そして殊にアリル
アミンの窒素に対してα位置の水素原子を失う良く文献
に記された傾向のために、ひどい連鎖移動反応を受けそ
して由々しい重合抑制を導くことが良く知られている。
この傾向はメタクリロキシエチルジアルキルアミン又は
それらの塩においては幾らか抑制されるが、これらのモ
ノマーは引き続く橋かけ反応のための反応性のアミン水
素を有していない。t−ブチルアミノエチルメタクリレ
ートもまたこの応用のために提案されたが、乏しい反応
性しか持たない高度にヒンダーされた第二級窒素を含む
に過ぎず、そしてこのモノマーは高価かつ不安定であ
る。
【0007】これらの欠陥は、原理的には、保護された
ビニル官能性基を有するアミンモノマーを適切なコ−及
びターポリマーに共重合させること及び引き続いて保護
基を除去することによって和らげることができる。ビニ
ルアミド、イミド及びカルバメートは、魅力はあるが化
学的に不安定でかつ利用できない“ビニルアミン”モノ
マーへの重合可能な前駆体としてしばしば提案された。
これらの中では、高級アミド、イミド及びN−ビニルピ
ロリドンは現実的な条件下では加水分解するのが困難な
のは有名であり、そして商業的には非現実的な条件下で
毒性のヒドラジンを使用してしばしば成功が得られた。
更に最近では、N−ビニル−O−t−アルキルカルバメ
ート又はN−ビニルホルムアミドの使用が提案されそし
て商業的に妥当な酸又は(ホルムアミドのためには)塩
基の条件下でアミン官能性基への加水分解を可能にする
ことが示された。しかしながら、上の考えを実施に移す
試みは結果として厳しい困難をもたらした。N−ビニル
ホルムアミド(NVF)のコ−及びターポリマーは、ア
クリレートによってそして、適切なモノマー遅延手順を
使用して、メタクリレートによって容易に製造される。
しかしながら、アミン基の脱保護を試みると、隣のエス
テル基との非常に急速な反応が起きて、殆どのアミン反
応性の官能性基とは乏しい反応性しか持たないか又は反
応性を持たない熱力学的にそして速度論的に優位なγ−
ラクタムを与える。スチレン及び関連コモノマーへの反
応が明白な次のステップであるが、NVFは、その近い
類似体、酢酸ビニル(VAc)とスチレン類とのかくれ
もなく乏しい重合性を反映して、スチレンとの遅く非効
率的な不完全な重合を受ける。ブタジエン及びその類似
体を使用しても類似の運命が起こりそうに思われる。優
れたコモノマーとしてのエチレン(又は、有利であるこ
とはないが、より高次のオレフィン)の使用は一つの可
能性であるが、極端に高い圧力、15,000〜25,0
00psiの必要性は、殆どの製造業者にとって強い抑制
要因である。
【0008】米国特許第4,774,285号、第4,8
80,497号及び第4,978,427号は、保護され
たビニルアミンモノマー例えばN−ビニルホルムアミド
の酢酸ビニル(VAc)及びプロピオン酸ビニル(VP
r)コポリマーの使用を開示している。これらのポリマ
ーは酸の下で加水分解して疎水性アミン官能性基を有す
るポリマーを与えることが示唆されているが、これらの
システムは酸又は塩基の下で急速なエステル加水分解を
受けて、親水性で水可溶性のアミン官能性基を有するP
VOHを与えることが実施例中に教示されている。水の
中での酸加水分解は、低い残留PVAc又はPNVF官
能性基を有する十分に水可溶性のポリマーへの広範なホ
ルムアミド及び酢酸エステル加水分解をもたらすことが
上の特許中で明確に報告されている。上記の特許は、ア
ンモニウム官能性基を有するビニルエステルコポリマー
を与える酸加水分解の下でのVAc又はVPrを凌ぐホ
ルムアミドの幾らかの選択性を正確に予言するけれど
も、アクリレート/ビニルアミン中のアミン基と隣のエ
ステル基との急速な分子内反応は、当業者に高性能塗膜
のためには殆ど利用性の無いビニルアミド/ビニルアル
コール官能性基を与えるビニルエステルコポリマーにお
ける隣のエステル基との類似の急速な反応を予想させる
ものである。
【0009】米国特許第3,558,581号は、ポリ−
N−ビニル−N−メチルアミン及び、N−ビニル−N−
メチルアミンとフリーラジカル遊離触媒の作用の下で重
合可能な化合物とのコポリマーを開示している。これら
のポリマーは、対応するN−ビニル−N−メチルホルム
アミドを合成すること及び引き続いて鉱酸によって加水
分解することによって生成される。米国特許第5,06
4,9009号はまた、加水分解されそして引き続いて
製紙用途において使用されるビニルアミドコポリマーを
開示した。
【0010】
【発明の要約】アミン基の反応を通して橋かけ可能なア
ミン官能性基を有するポリマーが、分岐したビニルエス
テルモノマーとビニルアミドとの共重合とそれに続く酸
加水分解によって製造される。加水分解されたポリマー
は少なくとも部分的に遊離塩基アミンに塩基性化され、
そして副生成物の塩は沈殿によって、又は不混和性相中
への抽出によって除去される。加えて、2つの異なる分
岐したビニルエステルをビニルアミドとのターポリマー
を生成させる反応において使用することができる。生成
するポリマーは、殊にアミン基と他の部分例えばエポキ
シド、イソシアネート、Michael受容体及び類似部分と
の後反応を通して橋かけされる時に、高性能塗膜、接着
剤及びバインダーにおいて有用である。
【0011】
【発明の詳述】分岐したビニルエステル(高級ビニルエ
ステル(HVE))/ビニルアミドコポリマー及びター
ポリマーは、酸条件下でホルムアミド結合において選択
的に加水分解され、そして分岐したエステルの加水分解
又はp−ビニルアミド/ビニルアルコールへの分子内ア
ミノ基転移なしに又はそれらが少なくて、少なくとも部
分的に中和される、即ち遊離の塩基アミンへと塩基性化
することができることが発見された。高級ビニルエステ
ル例えばビニルsec.−アルキルカルボキシレート、ビニ
ルtert.−アルキルカルボキシレート(即ち、ネオ酸エ
ステル)及びこれらの混合物から成る群から選ばれたも
のをフリーラジカル条件下でビニルアミドと共重合させ
る。これらのビニルエステル物質は、一般式R1R2及び
R3C−C(=O)−O−CH=CH2〔式中、R1はH又
はアルキルであり、R2及びR3はアルキルであり、そし
てR1、R2及びR3は18までの炭素を含む線状の又は
分岐したアルキル連鎖である〕を有する。実例として
は、ネオデカン酸、ネオノナン酸、ネオオクタン酸、ネ
オペンタン酸及びL−エチルヘキサン酸のビニルエステ
ルを含む。適切なビニルアミドの例は、N−ビニルホル
ムアミド(NVF)、N−メチル−N−ビニルホルムア
ミド、N−ビニル−O−アルキルカルバメート、O−te
rt.−アルキルカルバメート、N−ビニルモノマーのN
−アリル類似体及び類似物を含む。均一なターポリマー
は反応において1よりも多いビニルエステルを使用する
ことによって製造することができる。ターポリマーを製
造する際には、より良い加水分解を達成しそしてTgを
制御するために、高度に分岐したネオビニルエステル及
びそれほど立体的に障害を受けていないビニルエステル
例えば2−エチルヘキサン酸ビニルから成る混合物を使
用することが好ましいであろう。小量のコモノマー、例
えば、エチレン、アクリル酸、ビニルスルホン酸及び類
似物の使用もまた、Tg、接着性、疎水性又は立体かさ
高を改質するために可能である。
【0012】重合は、最も好都合には水の中の2相混合
物中で実施される。また低級アルコール溶媒、例えばメ
タノール、エタノール、プロパノール又はイソプロパノ
ール中での反応が、後の加水分解ステップにおいて揮発
性ギ酸エステルとしてギ酸エステル基を除去するのに望
ましいために有用である。C−4〜C−10アルコー
ル、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、MIB
K)、C−3〜C−12エステル、エーテル例えばテト
ラヒドロフラン、アルカン、芳香族化合物例えばトルエ
ン及びキシレン、塩素化溶媒、並びにアルコールエーテ
ル又はエステルもまた、単独でか又は混合物において使
用することができる。この重合は、周囲より低い温度な
いし150℃、好ましくは50〜120℃そして最も好
ましくは50〜80℃で実施することができる。より低
い温度、より高いコモノマー濃度、低い連鎖移動溶媒
(例えば、t−ブタノール、水)及びより少ない触媒は
高分子量ポリマーに有用であり、一方より高い温度、連
鎖移動溶媒(第二級アルコール、THF、付加されたチ
オール)、より高い触媒レベル及び低い遊離モノマーレ
ベルは低分子量を与える。
【0013】当該技術において一般に知られているフリ
ーラジカル開始剤、例えばアゾ、ペルエステル、ペルカ
ーボネート、ペルオキシド及びレドックスシステム(過
酸化水素若しくはT−ブチルヒドロペルオキシド+還元
剤、例えばナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレー
ト、重亜硫酸塩、アスコルビン酸塩又はエリトルビン酸
塩)を使用することができる。ペルサルフェートは、N
VFと共に使用される時にはしばしば信頼性のない結果
を与えそして望ましくない。酸素による重合阻止(oxyg
en inhibition)を排除するために、反応は典型的には
窒素又はアルゴンによって不活性化される。
【0014】残留モノマーの還元は、加水分解反応にお
ける着色を防止するか又は最小にする際に重要である。
標準的な方法は、余分の触媒の添加及び反応の終わりで
のより高い反応温度を含む。その他の技術は、HVE/
NVFと共重合しそして次に真空又は窒素ガス追い出し
することができる掃去コモノマー例えば酢酸ビニルの添
加を含む。その代わりに、残留HVE及びNVFをアル
デヒドスカベンジャー、好ましくは1,2−又は1,3−
ジオールと反応させて、熱力学的に好ましい環状アセタ
ールを与えることもできる。エチレングリコール、ペン
タエリトリトール、2,2−ジメチル−1,3−プロパン
ジオール及び類似の化合物が好ましい。NVFを使用す
る時にはアルデヒドスカベンジャーが以前に示唆された
けれども、ジオールの先行する使用は見い出されなかっ
た。好ましい2相懸濁重合においては、未反応NVFを
水によってビーズ生成物から洗い出すことができる。
【0015】コ−又はターポリマーが生成された後で、
酸条件下でそれを加水分解する。加水分解のために適切
な酸の例は、硝酸、リン酸、過塩素酸、クロロスルホン
酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン
酸、トリフルオロ酢酸及び臭化水素酸、そして一般に、
任意の強い酸性の有機又は無機酸を含む。好ましい酸
は、硫酸(NVFを基にしてモル対モルの比で使用され
る)、メタンスルホン酸、HCl(非水性溶媒中の無水
の)及び硝酸を含む。この酸は、N−ビニルアミドの化
学量論の10%〜120%の濃度で添加され、そして5
0%〜100%が好ましい。比較的高温の加水分解反応
(100℃)が、大気圧より高い圧力で水又は弱酸を使
用してNVFによって報告された。
【0016】加水分解ステップにおける溶媒選択は重要
な要素である。最も安定な溶媒が考えられるであろうけ
れども、アルコール又はアルコール含有混合物を使用す
ることが好ましい。低沸の第一級アルコール、殊にメタ
ノール、エタノール、1−プロパノール及びトリフルオ
ロエタノールが好ましいが、その他のアルコール例えば
Dowanol PM(1−メトキシ−2−プロパノール)も使用
することができる。水溶解性がより少ないアルコールは
水の中の2相加水分解反応において有用である。イソプ
ロピルホルムアミドによる対照実験は、ギ酸アルキル及
びイソプロピルアミンの酸塩を与える酸消費は、ヒンダ
ーされていないアルコール(エタノール対イソプロパノ
ール又はDowanol)に関してより速く(そしてより純
粋)であったことを示した。低級第一級アルコールを使
用する時には、反応は、好ましくは、大気圧及び50〜
100℃で行う。もっと高い温度での又は部分的な真空
下での反応は、ホルメートを除去するためのもっと高沸
のアルコール(C−4〜C−8)、アルコキシエタノー
ル、エチレングリコールモノエステル及び類似物の使用
を可能にする。水の中の2相加水分解はギ酸としてのホ
ルミル除去を可能にする。トルエン、キシレン、ケトン
(MIBK、MEK、アセトン)、エステル、殊に低級
アルコールの酢酸エステル、エーテル(MTBE、TH
F、グリム)、アルカン、ニトリル(例えば、アセトニ
トリル)及びその他の普通の溶媒との混合物もまた使用
することができる。
【0017】加水分解の後で、ポリマーを中和、即ち遊
離塩基アミンへと塩基性化する。塩基性化は強又は弱塩
基、例えばイオン交換樹脂によって行うことができる
が、好ましくは一価及び二価アルカリ及びアルカリ土類
金属のアルコキシド、水酸化物又は酸化物によって実施
する。適切な塩基性化剤の例は、ナトリウムエトキシ
ド、NaOH、CaO、MgO、Na2O、K2O、KO
H、Ca(OH)2、Mg(OH)2並びにこれらの元素の炭
酸塩及び重炭酸塩を含む。中和の生成物塩が、使用され
る溶媒中に不溶性であることが好ましい。例えば、Ca
Oは、濾過又は、更に好ましくは、遠心分離によってポ
リマー溶液から除去することができる酸の不溶性Ca塩
を一般に与える。加水分解剤としてのメタンスルホン酸
と組み合わせられたCaOは、特に不溶性のメタンスル
ホン酸カルシウムを与える。
【0018】副生成物の塩を除去した後では、ポリマー
は、塗膜においてそして接着剤及びバインダーとして有
用である。詳細には、ポリマーは、後橋かけされた塗膜
において有用であり、そこではそれらは“B”側として
役立ちそしてジ−又はより高次の官能のエポキシド、イ
ソシアネート、カルボジイミド、アセチルアセテート、
アルデヒド(グリオキサール、ホルムアルデヒド)、ア
ジリジン、アミノプラスト(例えば、アミド/ホルムア
ルデヒド縮合物)、Michael受容体(例えば、ポリヒドロ
キシ物質例えばトリメチロールプロパンのジ−又はより
高次のアクリレート)との反応によって橋かけすること
ができる。
【0019】
【実施例】以下の実施例は、本発明をより良く例示する
ために提示されそして限定的であると意味されない。方法1 溶液重合を経由する高級ビニルエステル/NVFコポリ
マーの合成 ビニルエステルはNVFと容易に共重合してランダムコ
ポリマーを生成させる。これらの反応においては、NV
Fが優先的に組み込まれる(rVAc=0.31/rNVF=
4.62)。これは、再び、最後の生成物中の残留NV
Fの消費を助ける。NVFは重合の速度を幾らか遅くす
るが、分子量は正常である。酢酸ビニルは、好ましくは
部分的なNVF遅延をもって、容易にNVFとのランダ
ムコポリマーを生成させるが、塩基加水分解は殆ど排他
的にエステル開裂に組する。アセテート加水分解なしの
酸加水分解/中和は巧妙であるが、部分的なだけのエス
テル加水分解を含むホルムアミド加水分解及び中和は達
成することができる。しかしながら、塩基性化は、PV
OHへのアセテート加水分解及び反応性のないアミド官
能性へのエステル基のアミノ分解を強力に促進する。
【0020】アミン官能疎水性コポリマーを製造する問
題は、NVFの高級ビニルエステルコ−及びターポリマ
ーを製造することによって少なくとも部分的に解決され
た。NVFの部分的な遅延をもってビニルsec.−及びビ
ニルtert.−アルキルカルボキシレートを使用して、少
ない着色及び7,000〜>200,000の範囲の分子
量(Mw)を有する均一なコポリマーが水及び種々の溶
媒中で製造された。7,000〜60,000のMwが好
ましい。
【0021】ビニルホルムアミド及びビニルエステルモ
ノマーの本質的に完全な転換又は除去は、引き続く加水
分解ステップにおける着色したアルデヒド縮合物の生成
を防止する際に極めて重要である。重合の終わりにおけ
る、より少なくヒンダーされたビニルエステルの使用
は、これのために有益である。ビニルピバレート(V
P)/VEH/NVFターポリマーは、かさ張った高度
に分岐した酸のビニルエステル(例えばネオノナノエー
ト)に富んだ混合物を終わらせるのに容易である。加水
分解の前のペルオキシド(H2O2又はTBHP)の添加
は、これらの着色した縮合物の生成を防止するのを助け
る。
【0022】ビニルエステル/NVFポリマーを、硫酸
又はメタンスルホン酸を使用して酸の側で好都合に加水
分解した。所望のレベルのホルムアミド加水分解を達成
するために、硫酸対PNVFの1:1のモル比を使用し
た。これらの条件下では橋かけは観察されなかった。加
水分解反応速度は、温度、コモノマーの立体的な嵩に、
そして溶媒選択に大きく依存する。非水性アルコール媒
体中の加水分解の共生成物は、アルコールのギ酸エステ
ルである。それは、低沸ギ酸エステルを生成させる第一
級アルコール、例えばEtOHを使用すると顕著により
速く生成しそして蒸留を経由してもっとずっと容易に除
去される。ギ酸エステルの除去は、p−ビニルホルムア
ミドを再生させる可能性がある、中和後のポリマーアミ
ン基とのそれの逆反応を排除するために重要である。
【0023】ネオ酸ビニルエステル又はビニルsec.−ア
ルキルカルボキシレートを使用すると、100℃で80
%のPNVF加水分解では殆ど又は全くエステル加水分
解が見られなかった。酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニ
ルコポリマーは、エステル加水分解下でアセテート単位
の相当に良い乃至乏しい安定性及び中和に対する乏しい
乃至非常に乏しい安定性を示す。ポリマー状ビニルアセ
トアミド又はビニルプロピオンアミドを与えるPVOH
基+エステルの生成(エステル交換)及びアミノ分解の
両方が観察される。ビニルアミンコポリマーの酸塩をC
aOで中和したが、これは、殊にメタンスルホネートと
の、低い溶解度のCa塩を製造する追加された利点を有
する。遠心分離による固体の塩の除去は溶液中の最後の
アミン官能ポリマーを与えた。
【0024】実施例1 ネオ−9/NVFコポリマーの合成 ビニルネオ−ノナノエート(ネオ−9)/NVFコポリ
マーのサンプルを、65±3℃で溶媒としてエタノール
を使用して2リットルの反応器釜中で合成した。ネオ−
9(393.6g、2.14モル、77.5モル%)を4.
0時間の間に供給ポンプを経由して供給しながら、エタ
ノール、300gを釜に仕込んだ。NVF(44.1
g、0.621モル、22.5モル%)を50gのエタノ
ールで希釈し、そして4.15時間にわたって供給し
た。VAZO 52〔2,2′−アゾビス−(2,4−ジ
メチルバレロニトリル)〕)(15g)を150gのエ
タノール(+溶解度を維持するためのトルエン)中に溶
かし、そして4.5時間にわたって反応器に供給した。
反応の終わりには、濁ったポリマー溶液が観察された
が、これはエタノール/トルエン中で透明(完全に可溶
性)になった。GC分析は未反応モノマー(1.3%)
を示した。ポリマー特性は以下の通りであった: 粘 度 固体% MW ガードナーカラー 120cps 46% 16,900 <2
【0025】ネオ−9/NVFコポリマーの加水分解
を、NVFの80%加水分解を基にして硫酸(1.0/
1.0モルの)を使用して還流でエタノール/トルエン
(50/50)中で行った。濃度を一定に(50%固
体)に保持するためにエタノールを供給しながら、ギ酸
エチルを80±5℃でエタノールと一緒に蒸留して外に
出した。反応の終わりには、GC分析はポット中の非常
に低いギ酸エチルを示した。殆どのエタノールは留去さ
れた。メトキシプロパノール中でのNaOCH2CH3に
よる滴定分析は、強酸の殆どが消費されてしまいそして
弱塩基の0.41meg/gの溶液が生成されたことを示し
た。ポリマー溶液をCaO(酸を基にして1.0/1.0
モルの)によって処理した。白い沈殿が生成しそして遠
心分離すると澄んだしかし強く着色したポリマー溶液、
pH〜9.5が得られた。滴定分析は、弱塩基の0.41
meq/gの溶液を示した。1H NMR及び13C NMR
は、中和の前にはエステル加水分解がなかったことを示
した。
【0026】実施例2(比較)プロピオン酸ビニル(L−3)/NVFコポリマーの合
成及び加水分解 反応容器にエタノール(294g)を仕込み、そして約
20分間N2でパージした。パージの後で、10%のV
AZO 52(10mlのトルエン中の1.225g)供給
混合物、10%のL−3プロピオン酸ビニル(30.0
g、0.3モル)及び10%のNVF(3.19g、0.
045モル)供給混合物を反応容器に添加し、引き続い
て68〜72℃で加熱した。この温度での20分後に、
270.0g(2.7モル、78.2モル%)のL−3を
2.0時間の間に供給し、そして28.74g(0.40
4モル、11.7モル%)のNVFを2.5時間の間に供
給した。VAZO 52(11.68g、3.4重量%)
を6時間にわたって供給した。供給が完了すると、この
混合物を更に60分間反応せしめた。結果は以下の通り
であった: 固体% 粘 度 MW Tg ガードナーカラー 40% 45cps 13,969 17℃ <2 DSC分析は、Foxの式によって計算されたTgとの良
い一致を示した。13CNMR及び1H NMRは、モノマ
ー組成(83モル%±3対L−3に関する85モル%及
び17モル%±3対15モル%)に関して予期した範囲
にあった。
【0027】ポリマー加水分解及び中和 この実施例は、酸加水分解されたプロピオン酸ビニル/
NVFコポリマー(プロピオン酸ビニル/VAmoH
X)は、塩基性化に際して乏しい安定性を有し、アミン
力価及び溶媒溶解度の損失並びにポリ(ビニルアルコー
ル)の増加を示した。80モル%のNVFを基にしたエ
タノール中のMeSO3HによるL−3/NVFの加水
分解は、13C NMR及び1H NMRを基にして、PV
Amへの54±3モル%の加水分解を与えたがL−3の
有意の加水分解はなかった。5つの非水性滴定分析(M
eOH中のNaOCH3)の平均は、ポリマー溶液中に
存在する弱塩基のmeqを基にして75重量%のPNVF
がPVAmに転換したことを示した。ポリマー溶液のサ
ンプルをCaOによってpH 10.9に塩基性化し、固体
を遠心分離し、そしてポリマーを空気乾燥しそして13C
NMRによって分析した。新鮮なサンプルは最小のエ
ステルアルコール分解及び精々2%のプロピオンアミド
生成を示した。
【0028】加水分解され中和された(塩基性化され
た)L−3/NVFコポリマーを、室温で6カ月後に滴
定によって再分析したが、滴定可能な弱塩基アミンを示
さなかった。新鮮なサンプルを前のように65℃で加水
分解した:反応の間にギ酸メチルの蒸留をして、90%
のNVF化学量論を基にしてMeSO3H/MeOH。
非水性滴定は、1.3meq/gの弱塩基を示した。IR分
析は、1675cm-1におけるホルムアミド信号の75%
減少及びエステルの25〜30%減少を示した。固体加
水分解されたポリマーをメトキシプロパノール中に再溶
解させ、CaOによって中和し、そして遠心分離して塩
を除去した。小量のアミドが640、1570、790
cm-1で観察され、そしてポリマー溶液は濁っていた。中
和されたポリマー溶液を加速した熟成を促進するためメ
トキシプロパノール中で60℃で2時間加熱した。10
分後に、部分的なポリマー沈殿が観察された。IR分析
はエステルの減少を示し、そして非水性滴定は主にpH7
よりも高い弱塩基からpH4〜9への滴定曲線における有
意のシフトを示したが、これは活性アミンの損失を示
す。
【0029】実施例3 VP/L−3/NVFターポリマーの合成及び加水分解 この実施例は、反応を55℃±2で行うことによる、V
P(ビニルピバレート)小量及びある量のL−3(プロ
ピオン酸ビニル)モノマーを含みそして比較的高分子量
(Mw=30,000)のターポリマーの合成を例示す
る。上の反応器中の300gのエタノール溶媒から出発
して、VP(350.0g、61.6モル%、70重量
%)及びL−3(100.0g、22.6モル%、20重
量%)を4.0時間の間に供給した。NVF(50.0
g、15.9モル%、10重量%)を50gのエタノー
ルによって希釈しそして4.15時間の間に供給した。
VAZO 52(10.85g、2.12重量%)を15
0gのトルエン中に溶かしそして4.30時間の間に供
給した。反応の終わりには、GC分析は高い転化率を示
した。ポリマー特性は以下の通りであった: 固体% 粘 度 MW Tg ガードナーカラー 50.3% 411cps 34,500 47℃ <2
【0030】VP/L−3/NVFターポリマーの加水
分解 上記のポリマーを、80モル%のNVFコモノマーを基
にしてエタノール中のMeSO3Hによって加水分解し
た。加水分解の間、エタノールとの共沸蒸留によってギ
酸エチルを除去した。GC分析は97%のギ酸エチル除
去を示した。滴定分析は、4.5時間後には完全な強酸
消費を示した。次に、ポリマー溶液をCaOによってpH
=10.5に中和し、そして固体沈殿を遠心分離によっ
て除去した。中和されたポリマーの一部を空気乾燥し、
そして13C NMR、DSC及びGPCによって分析し
た。条件及び結果は以下の通りであった: 加水分解の酸 モル比 中和後のpH meqWB/g 固体 ガードナーカラー MeSO3H 1.0/1.0 10.5 0.516 〜6−8 DSC分析は加水分解されたポリマーのTgにおける7
℃の増加を示したが、これは予想と一致する。13C n
mrは、測定可能なVPアルコール分解は無いこと、そ
して25%のL−3アルコール分解(全部のエステルア
ルコール分解の4〜5%)及び67%のNVFアルコー
ル分解を示した。
【0031】実施例4(比較) ブチルアクリレート(BA)/メチルメタクリレート
(MMA)/NVF溶液ターポリマーの合成及び加水分
解 この実施例は、(メタ)アクリレート/NVFターポリ
マー(米国特許第5,064,909号中に開示されたタ
ーポリマー)は殆ど又は全く反応性アミン基を含まない
ポリマーを生成させることを示す。60gの溶媒(例え
ば、アルコール、ケトン、アルコール/トルエン)を含
む1リットルの水ジャケット付き反応器釜に、2翼の機
械的撹拌機、冷水コンデンサー、窒素入り口、熱電対、
及び 1.54モルのNVF(100%)、 1.88モルのブチルアクリレート、 1.46モルのメチルメタクリレート、 0.03モルのドデカンチオール(連鎖移動剤)、 430gの溶媒 を含む1リットルの定圧滴加漏斗を取り付けた。反応器
と漏斗の両方の内容物を30分間窒素でパージした。反
応器を60℃に加熱し、そして窒素パージを初期撹拌の
ために使用した。開始剤(初期モノマーを基にして2.
78重量%のVazo52)をモノマー供給物に添加した。供
給物は3時間にわたって添加した。反応器中のレベルが
十分に高くなった時に、機械的撹拌(150rpm)を開
始した。実験はこの温度で更に7時間続けた。必要な場
合には、追加の開始剤(初期モノマーを基にして0.3
重量%)を、反応を終わらせるために添加した。上の実
験における追加の1時間の後の最後のモノマー濃度は<
0.1%であった。
【0032】モノマーの転化は、GC分析(方法を添付
した)を使用して追跡した。モルでのアクリレートレベ
ルがメタクリレートレベルよりも高い場合には、相対的
なコモノマー転化割合は非常に類似していた。段階的な
モノマー供給が、NVF/すべてのメタクリレートコポ
リマーのために必要とされる。約3.5時間後の典型的
な転化割合は、 1.16:1.07:1.00メチルメタクリレート/ブ
チルアクリレート/NVF であった。
【0033】生成したターポリマーは少し濁った薄黄色
であった。このターポリマーの特性は、 Mw 19,700 Mn 9,500 Mw/Mn 2.1 Tg 16℃ 固体 35〜45% ブルックフィールド粘度 3RPMで4310cps であった。
【0034】これらのポリマーのホルムアミド基の加水
分解は、塩基の下では急速に(室温)そして酸の条件下
ではゆるやかに(〜80℃)起きた。不幸なことに、塩
基の場合には、そして中和後の酸の場合には、生成物は
主に又は専ら、アミンと隣のエステル基との反応から生
じるラクタムである。中和されたサンプルの滴定は、殆
ど又は全く弱塩基アミン官能性を示さなかった。NVF
はアクリレート及びメタクリレートと強く交替するの
で、実質的にすべてのアミン基は隣のエステル基を有し
そして加水分解/塩基性化に際してラクタムを生成させ
るのであろう。
【0035】実施例5 VP/ビニル2−エチルヘキサノエート(2EH)/N
VFターポリマーの合成/加水分解及び橋かけ この実験においては、VP(203.2g、1.64モ
ル)、2EH(36.9g、0.22モル)及びNVF
(13.9g、0.19モル)を、250gのMeOH及
び6.0gのTrigonox 23を含む容器反応器中に仕込ん
だ。反応を64±2℃に加熱した。20分後に、VP
(200.0g、1.6モル)及び2EH(26.0g、
0.15モル)を1.5時間にわたって遅延供給した。N
VF(51.3g、0.72モル)を3.5時間にわたっ
て遅延供給した。反応の終わりに、GC分析は、12重
量%のVP、15重量%の2EH及び14重量%のNV
Fが反応しなかったことを示した。追加の5.0gの開
始剤を添加し、そして4時間加熱した。1%の遊離モノ
マーが残った。 ポリマー分析: 固体% Tg MW 粘 度 ガードナーカラー 44% 52℃ 53,900 241cps 〜1
【0036】GPCを、普遍的検量タイプ及びポリ(メ
チルメタクリレート)検量標準を使用して75%テトラ
ヒドロフラン(THF)/25%メタノール/0.01
M NaAC移動相中で行った。
【0037】上記のポリマーをMeOH中でMeSO3
Hによって加水分解した。反応の終わりに、MeOHを
Dowanolによって置き換えそしてCaOによってpH=1
0.10まで中和した。非水性滴定分析は、0.59meq
/g溶液の理論的meqに対してWBの0.24meq/g溶
液(0.60meq/g固体)が得られたことを示した。ポ
リマーをRTでDowanol中でエポキシ樹脂888Hによ
って橋かけした。結果は44時間後のゲル化であった。 ポリマー分析: 固体% Tg 粘 度 ガードナーカラー 40% 60.2℃ 443cps 〜4
【0038】実施例6〜15 実施例6〜15は、実施例5の基本的な方法を経由して
製造されそして加水分解されたVP/2EH/NVFタ
ーポリマーである(Triginox 23=tert.−ブチルペルオ
キシネオデカンノエート)。実施例11は、もっと多い
2EHの使用による低Tg版の合成を例示する。実施例
12は、もっと大規模な反応の間の分子量に対する少な
い開始剤の影響を例示する。これらの実施例の特定の条
件及び結果を、以下の表1中に述べる。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】実施例16 この実施例は、重合の溶媒としてそして連鎖移動剤とし
てテトラヒドロフラン(THF)を使用する超低分子量
ターポリマーの製造を例示する。以下の試薬を、機械的
撹拌機、還流コンデンサー及び2台の供給ポンプを備え
た5リットルの釜反応器中に仕込んだ。成分 wt./vol. THF 1800g VP 750g 2−EH 250g NVF 70g Triga−NOX 23 15g 上記試薬を62±2℃で混合した。反応混合物の温度は
70℃まで上がった(開始剤の添加後に7℃の増加)。
0.5時間の混合の後で、110gのNVFを3時間に
わたって遅延供給し、310gのVPを2時間にわたっ
て遅延供給し、13gのTriga-NOX 23を添加し、そして
加熱を更に3時間続けた。最後の生成物は、7,000
g/モルのMW及び2.0の多分散性を有していた。
【0042】方法2−懸濁重合 アミン官能疎水性ポリマーを製造するための第二の手法
は、連続的な相としての水の中の懸濁ビーズ方法を経由
する。この手法においては、上の溶液方法のモノマー
を、水、懸濁剤(好ましくは、中分子量のPNVF)
と、好ましくは連鎖移動剤(最も好ましくは、この場合
にはテトラヒドロフラン)と、そしてラジカル開始剤と
混合する。モノマーの懸濁液を、制御された撹拌そし
て、必要に応じて、ポリマー均一性を制御するための追
加のモノマーの遅延添加(高級ビニルエステルの場合に
はNVFの遅延)をして不活性雰囲気下で重合させる。
これは、10ミクロン〜2mmのサイズの水不溶性ビーズ
の懸濁液を与える。有意の量の膨潤連鎖移動剤(例えば
テトラヒドロフラン)を使用する場合には、THF除去
の前に撹拌を停止しそしてサンプルを冷却する場合に起
きる可能性がある凝固を防止するために連鎖移動剤を留
去することができる。ビーズを洗浄して水溶性懸濁剤及
び副生成物を除去することができる。ペルオキシド(例
えばH2O2)を添加するか、又はビーズを水性H2O2で
洗浄しそしてきれいな水に移して加水分解による着色を
減らすことができる。どちらの場合にも、次にそれら
を、必要に応じて有機膨潤剤(例えば、低級アルコー
ル)の存在下で、水の中の懸濁液として加熱してホルム
アミド基を選択的に加水分解させる。
【0043】これらのビーズは、不混和性相にまたがっ
ての中和を行うのを助けるために必要に応じて添加剤例
えば有機膨潤剤(例えば低級アルコール)、アンモニア
又はアルキルアミンを加えての、水性相への塩基の添加
によって直接に遊離塩基の形に転換することができる。
次に、蒸留又は共沸蒸留を経由して改質剤を除去するた
めにビーズを加熱することができる。次に、それらを水
で洗浄し、傾斜又はふるい分けを経由して分離し、そし
て必要に応じて貯蔵及び出荷のために乾燥することがで
きる。有機溶媒中に溶解すると、それらは溶媒を帯びた
塗料中のアミン官能成分としてすぐに使用できる。その
代わりに、前記ビーズは、酸加水分解の前又は後で単離
してそして乾燥することができる。次に、溶液選択に関
する元の2078中で述べたように、乾燥されたビーズ
を、適切な溶媒中に溶解させ、そして低級アルコール中
で酸によって加水分解させるか又は遊離塩基の形(適切
な場合には)に転換させることができる。
【0044】懸濁プロセス 二三の懸濁剤だけを検討した。懸濁剤なしでは懸濁は観
察されなかった。PVOHは高い凝塊を与えた。PNV
Fは、全モノマーに関して0.1〜1.0%の使用量率に
おいて凝塊なしで良好な懸濁形成を与えた。中分子量の
PNVFは、適切に濾過するためには細かすぎる過度に
小さな粒径の懸濁液を与えたが、低MWのPNFは、凝
塊なしで良く濾過する懸濁液を与えた。当該技術に対し
て知られているその他の懸濁剤もまた使用することがで
きる。0.01%〜1%のレベルが有効である。溶液塗
布用途のためには、100,000未満そして好ましく
は20,000未満の分子量が好ましい。良好な分子量
は、全モノマーに対して5〜80%のTHF、そして好
ましくは約30%のTHFを使用することによって容易
に得られる。他のエーテル(ジオキサン、エチレングリ
コールエーテルなど)及び他の連鎖移動剤例えばチオー
ル(ドデカンチオールなど)、ハロカーボン及び第二級
アルコール(イソプロパノールなど)もまた単独で又は
組み合わせて使用することができる。上記レベルでTH
Fを使用する時には、重合後、反応物を冷却するか又は
撹拌を止める前にTHFを留去することが必要である。
これは、溶媒で膨潤したビーズが凝固する傾向を抑制す
るために行われる。
【0045】懸濁液、pHを改質するために、小量の
塩、例えば塩化ナトリウムを実験に添加することができ
る。又は、0.1水性飽和までの相の間のモノマーの分
割が可能である。好ましい塩は、ナトリウム、カリウ
ム、アンモニウム、カルシウム及びマグネシウムの塩化
物、硝酸塩、酢酸塩、硫酸塩及びリン酸塩である。開始
剤は、熱的(アゾ、ペルエステル、ペルカーボネートな
ど)又はレドックス(TBHP若しくは過酸化水素+還
元剤例えばホルムアルデヒドスルホキシレート若しくは
触媒的な鉄塩を含むエリトルビン酸)で良い。温度はす
べて60〜70℃であったが、もっと高いそしてもっと
低い温度(30〜150℃)を適切な触媒と共に使用す
ることができた(NVFの熱不安定性及び圧力装置の必
要性のために、100℃未満の温度が好ましい)。懸濁
プロセスの利点は、モノマー完了が溶液プロセスにおけ
るよりももっとずっと急速かつ完全であることである。
【0046】モノマーは、モノマー組み込み又は分子量
の均一性を調節するためにバッチ、セミバッチ又は連続
供給することができる。好ましいのは、疎水性コモノマ
ーとしてのビニルピバレート(VP)及びビニル2−エ
チルヘキサノエート(2−EH)である。他のビニルエ
ステル殊にビニルネオデカノエート及びビニルノナノエ
ートが好ましい代変物である。ビニルアミド例えばN−
ビニルピロリドン及びN−メチル−N−ビニルアセトア
ミドは、更なる可能性である。疎水性コモノマー割合
は、所望の範囲(−30〜85℃)におけるTgを達成
するために調節される。必要とされるアミンレベル
(0.1〜50モル%、殊に3〜20モル%)をもたら
すためには、NVFレベル及び加水分解が調節される。
比較的少ない量(≦25%)の他のコモノマー例えばビ
ニルスルホネート塩、アクリレートエステル又はアクリ
ル酸、酢酸ビニル、エチレン、プロピオン酸ビニルは、
Tg、加水分解又はその他の特性を改善する際に有用で
あろう。前記ビーズは、殆どの懸濁剤を除去するため
に、重合後に水で洗浄することができるが、後続の加水
分解を助けるために懸濁剤を中に残すことが望ましいで
あろう。
【0047】実施例17 低分子量ターポリマーの製造 機械的撹拌機、還流コンデンサー、温度計及び滴加漏斗
を備えた5リットルの反応釜中に、5.0gの塩化ナト
リウム及び懸濁剤として0.8gの中分子量ポリ(N−
ビニルホルムアミド)を含む1000mlの蒸留水を加え
た。一方、400gのビニルピバレート(VP)、60
gのビニル2−エチルヘキサノエート(2−EH)、5
0gのN−ビニルホルムアミド(NVF)、250gの
テトラヒドロフラン(共溶媒として)、6gのドデシル
メルカプタン(連鎖移動剤)及び8gのtriganox-23
(開始剤)の溶液を製造した。水性懸濁及び有機の両方
の溶液を、混合する前に0.5時間N2で脱ガスした。暖
かい水性懸濁剤に、上記有機混合物を一度に添加した。
撹拌された混合物を70℃にした。2時間後に、50ml
のテトラヒドロフラン中の6gのtriganox-23を3時間
にわたって遅延供給した。添加が完了した後で、更に3
時間の期間加熱を継続した。残留モノマー及びTHFを
撹拌しながら水蒸気蒸留によって除去した。水性分散液
を撹拌下に室温に冷却した。ポリマービーズを濾別しそ
して繰り返し水で洗浄して懸濁剤を除去した。ポリマー
を減圧下で30℃で乾燥した。乾いた生成物は白い粉末
であった。この生成物は18,000g/モルの分子量
及び2.7のポリマー分散性を有していた。
【0048】実施例18 高分子量ターポリマーの製造 これの製造のためには、使用された手順は、反応混合物
に関してテトラヒドロフラン(共溶媒)を使用しなかっ
た以外は実施例17中で与えられたのと同じであった。
最終生成物は、270,000g/モルの分子量及び5
の多分散性を有していた。この実験は、溶液ポリマーに
おけるポリマー分子量を下げる際のTHFの強い効果を
示す。
【0049】実施例19 中間分子量ターポリマーの製造 これの製造のためには、使用された手順は、連鎖移動剤
のn−ドデシルメルカプタンを二倍にしそしてテトラヒ
ドロフランを使用しなかった以外は実施例17中で与え
られたのと同じであった。最終生成物は、120,00
0g/モルのMW及び6の多分散性を有していた。
【0050】実施例20〜26 ビニルピバレート(VP)、ビニル2−エチルヘキサノ
エート(2−EH)及びビニルホルムアミドの懸濁重合
に対するプロセス変数の効果を示すために数個の付加的
な実験を実施した。以下の表2は、実施例17〜26に
関するプロセス変数及び結果を述べる。
【0051】
【表3】
【0052】
【表4】
【0053】実施例27 実施例25からのポリマービーズ(100g)を200
gのDDI水中に分散させ、10gのMeSO3Hをゆ
っくりと添加した。プロパノール(50g)を、還流コ
ンデンサーを備えた1リットルの容器反応器中に導入し
そして90℃のオイルバス中に入れた。この溶液を7時
間の間機械的に撹拌し、そして非水性塩基滴定によって
アミン生成を続けた。この反応の終点で、ビーズを水で
洗浄して未反応の酸及び1−プロパノールを除去し、水
性水酸化ナトリウム溶液(pH>12.0)中に再分散さ
せ、数時間撹拌し、濾過し、そして水で洗浄して過剰の
NaOH及び塩生成物を除去した。
【0054】実施例28 実施例26からのポリマービーズ(65g、湿った)を
150gのDDI水中に分散させ、8gのMeSO3H
をゆっくりと添加した。n−ブタノール(50ml)を、
還流コンデンサーを備えた1リットルの容器反応器中に
導入しそして110℃のオイルバス中に入れた。この溶
液を8時間の間機械的に撹拌し、そして非水性塩基滴定
によってアミン生成を続けた。この反応の終点で、ビー
ズを水で洗浄して未反応の酸及び1−ブタノールを除去
し、そして乾燥させて灰色がかった白色のビーズとし
た。滴定は0.4meq/gのアミン酸塩を示し、13C n
mrは0.736/0.119/0.075/0.07のV
P/2−EH/NVF/VAmoHXのモル比を示した
(出発ポリマーに関する0.74/0.116/0.14
6/0に対して)。これは0.36meq/gの計算された
アミンレベルを与える。
【0055】実施例29 この実施例は、溶液プロセスによって製造されたHVE
/VAmターポリマーの色を減少させるための効果的な
方法が開発されたことを示す。この方法は、溶液及び懸
濁の両方の重合プロセスのために使用することができ
る。この方法は、酸加水分解前の過酸化水素(H2O2)
又はt−ブチルヒドロペルオキシド(TBHP)による
漂白を含んでいた。使用された漂白剤の量は、高い又は
低いpHにおいて溶液又は懸濁システム中のポリマーに関
して1〜5重量%であった。MeOH中の40重量%ポ
リマー溶液の100gを、3gのt−ブチルヒドロペル
オキシドによって処理しそして65℃で10分間撹拌し
た。この時点で、6gのMeSO3Hを添加しそしてこ
のサンプルを更に4時間撹拌した。最終生成物をCaO
で中和しそして遠心分離して塩を除去した。このポリマ
ーは、ペルオキシド処理なしの6〜8に対して<4のガ
ードナーカラーを有していた。
【0056】実施例30 ポリマービーズ(60g)を200gのDDI水中に分
散させ、そして10mlの35重量%過酸化水素溶液を添
加した。サンプルを60℃で0.5時間加熱し、濾過
し、水で洗浄し、そしてMeOH/MeSO3Hシステ
ム中で加水分解すると中和後に<4のガードナーカラー
を有するポリマーが得られた。
【0057】実施例31 460meq/g溶液のアミンを含むVP/2EH/VA
m(サンプル 13588−33、1350g)に、室
温で撹拌された1.4gの酢酸(23meqのHOAc)
を添加した。出発物質のpHは11.5でありそして最終
生成物は10.5であった。上のサンプルを80℃で4
時間加熱した。アミン価は20%だけ減少した。室温で
の6カ月の期間の後でも有意の更なる減少は観察されな
かった。この実施例は、HOAcによるポリマーの化学
的処理はアミン安定性を改善するという事実を示す。
フロントページの続き (72)発明者 ロバート・クランツ・ピンシユミツト・ジ ユニア アメリカ合衆国ペンシルベニア州18104. アレンタウン.リバテイーストリート2549 (72)発明者 ハリール・ヤコウブ アメリカ合衆国ペンシルベニア州18103. アレンタウン.イーストケンブリツジスト リート1815

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビニルsec.−アルキルカルボキシレー
    ト、ビニルtert.−アルキルカルボキシレート及びそれ
    らの混合物から成る群から選ばれた一種以上のビニルエ
    ステルモノマーとビニルアミドとを重合させてコ−又は
    ターポリマーを生成させる、酸条件下で該コ−又はター
    ポリマーを加水分解し、引き続いて該ポリマーを少なく
    とも部分的に塩基性化して遊離塩基のアミンとし、そし
    て副生成物の塩を除去し、該アミン官能性基を有するコ
    −又はターポリマーを回収することから成る、アミン基
    の反応を通して橋かけすることができるアミン官能性基
    を有する疎水性ポリマーを製造する方法。
  2. 【請求項2】 該ビニルアミドがN−ビニルホルムアミ
    ドである、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 該ビニルエステルがビニル2−エチルヘ
    キサノエート又はネオ酸ビニルエステルである、請求項
    1記載の方法。
  4. 【請求項4】 該コ−又はターポリマーが7,000〜
    60,000の分子量(Mw)を有する、請求項1記載
    の方法。
  5. 【請求項5】 該加水分解をアルコール含有溶媒中で実
    施する、請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 CaOを使用して該ポリマーを塩基性化
    する、請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 該コ−又はターポリマーを該ポリマー上
    のアミン基の後反応を通して橋かけする、請求項1記載
    の方法。
  8. 【請求項8】 エポキシド、イソシアネート又はMichae
    l受容体との後反応を経由して該アミン基を橋かけす
    る、請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 該後反応されたポリマーを高性能塗膜、
    接着剤又はバインダーとして使用する、請求項8記載の
    方法。
  10. 【請求項10】 該ビニルアミドをフリーラジカル重合
    によって該ビニルエステルと重合させる、請求項1記載
    の方法。
  11. 【請求項11】 該ビニルアミド及び該ビニルエステル
    を連続相としての水の中で懸濁ビーズ方法を経由して重
    合させる、請求項1記載の方法。
  12. 【請求項12】 酸加水分解を実施するのに先立ってポ
    リマー溶液に酸化剤を添加する、請求項1記載の方法。
  13. 【請求項13】 該酸化剤がt−ブチルヒドロペルオキ
    シド又は過酸化水素である、請求項12記載の方法。
  14. 【請求項14】 第一級アルコール中のp−トルエンス
    ルホン酸又はメタンスルホン酸を使用して該加水分解を
    実施する、請求項1記載の方法。
  15. 【請求項15】 硫酸、メタンスルホン酸、塩化水素酸
    及び硝酸から成る群から選ばれた酸を使用して該加水分
    解を実施する、請求項1記載の方法。
  16. 【請求項16】 該ビニルアミドを、懸濁重合を経由し
    て該ビニルエステルモノマーと重合させる、請求項1記
    載の方法。
  17. 【請求項17】 該ビニルアミドを、溶液又は乳化重合
    を経由して該ビニルエステルモノマーと重合させる、請
    求項1記載の方法。
  18. 【請求項18】 該副生成物の塩を、沈殿、不混和性の
    相の中への抽出、又は高温加水分解/ホルメート不均化
    によって除去する、請求項1記載の方法。
JP7111490A 1994-05-11 1995-05-10 アミン官能性基を有するコ−及びターポリマーの合成 Pending JPH07304833A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1661925A1 (en) 2004-11-26 2006-05-31 Mitsubishi Chemical Corporation Water soluble resin composition, gas barrier film and packaging material employing it
JP2012077099A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Daiyanitorikkusu Kk ポリビニルアミン又はポリアミジンの製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4736400A (en) * 1986-01-09 1988-04-05 The Machlett Laboratories, Inc. Diffusion bonded x-ray target
DE19639897A1 (de) * 1996-09-27 1998-04-02 Sun Chemical Corp Wasserlösliche und sauerstoffsperrende Polymerschichten und deren Verwendung für lichtempfindliche Materialien
DE19721728C2 (de) * 1997-05-24 2001-07-12 Byk Chemie Gmbh Dispergiermittel für Pigmente oder Füllstoffe auf der Basis von Acrylsäurealkylester-Polymeren, Verwendung und Verfahren zur Herstellung
AR040209A1 (es) * 2002-06-14 2005-03-16 Agrolinz Melamin Gmbh Material de moldeo de amino resina para productos con flexibilidad mejorada y productos de amino resina con flexibilidad mejorada
US7479757B2 (en) * 2004-05-27 2009-01-20 Siemens Energy & Automation, Inc. System and method for a cooling system
US12698352B2 (en) * 2022-01-25 2026-08-04 Mitsubishi Chemical America, Inc. Hydrophobic polymer compositions and a method to prepare hydrophobic polymer compositions

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3558581A (en) * 1967-10-20 1971-01-26 Hoechst Ag Process for the manufacture of polyvinylmethylamines
US3828800A (en) * 1970-09-25 1974-08-13 Brown & Williamson Tobacco Corp Tobacco smoke filter material
US3927104A (en) * 1971-06-21 1975-12-16 Texaco Inc Polybutenyl-alkylene polyamine-polyalkanol lubricant additive
US4504640A (en) * 1982-05-19 1985-03-12 Nitto Boseki Co., Ltd. Process for producing monoallylamine polymer
DE3311517A1 (de) * 1983-03-30 1984-10-04 Basf Farben + Fasern Ag, 2000 Hamburg In der hitze selbstvernetzende lackbindemittel, ihre herstellung und verwendung
DE3534273A1 (de) * 1985-09-26 1987-04-02 Basf Ag Verfahren zur herstellung von vinylamin-einheiten enthaltenden wasserloeslichen copolymerisaten und deren verwendung als nass- und trockenverfestigungsmittel fuer papier
CA1283748C (en) * 1986-06-25 1991-04-30 Takaharu Itagaki Vinylamine copolymer, flocculating agent and paper strength increasingagent using the same, as well as process for producing the same
US5300566A (en) * 1988-04-15 1994-04-05 Air Products And Chemicals, Inc. Method for preparing poly(vinyl alcohol)-co-poly(vinylamine) via a two-phase process
US5155167A (en) * 1988-04-15 1992-10-13 Air Products And Chemicals, Inc. Vinyl alcohol copolymers containing allylamine functionality
US5194492A (en) * 1988-04-15 1993-03-16 Air Products And Chemicals, Inc. Two-phase process for preparing poly(vinyl alcohol)-co-poly(vinylamine)
DE4032660A1 (de) * 1990-10-15 1992-04-16 Basf Ag Verfahren zur masseleimung von papier, pappe und karton
DE69320120T2 (de) * 1992-09-04 1999-04-08 Mitsubishi Chemical Corp., Tokio/Tokyo Verfahren zur Herstellung und Verwendung eines Anionen- austauscherharzes
DE4233040A1 (de) * 1992-10-01 1994-04-07 Basf Ag Verfahren zum Färben von Papier
DE4237439A1 (de) * 1992-11-06 1994-05-11 Basf Ag Unlösliche, nur wenig quellbare Polymerisate mit Aminogruppen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
US5324787A (en) * 1992-11-18 1994-06-28 Air Products And Chemicals, Inc. Modification of poly (vinylamine)
US5326809A (en) * 1992-11-25 1994-07-05 Air Products And Chemicals, Inc. Poly[(vinyl alcohol)-CO-(vinyl amine)] copolymers as stabilizing protective colloids in aqueous emulsion polymerization
US5281307A (en) * 1993-01-13 1994-01-25 Air Products And Chemicals, Inc. Crosslinked vinyl alcohol/vinylamine copolymers for dry end paper addition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1661925A1 (en) 2004-11-26 2006-05-31 Mitsubishi Chemical Corporation Water soluble resin composition, gas barrier film and packaging material employing it
JP2012077099A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Daiyanitorikkusu Kk ポリビニルアミン又はポリアミジンの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2148660C (en) 1998-07-21
GB2289280A (en) 1995-11-15
GB2289280B (en) 1998-03-18
CA2148660A1 (en) 1995-11-12
DE19516435A1 (de) 1995-11-16
GB9509153D0 (en) 1995-06-28
US5519093A (en) 1996-05-21

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