JPH101519A - 水溶性コポリマーの製法及び水溶性コポリマー - Google Patents

水溶性コポリマーの製法及び水溶性コポリマー

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JPH101519A
JPH101519A JP9058190A JP5819097A JPH101519A JP H101519 A JPH101519 A JP H101519A JP 9058190 A JP9058190 A JP 9058190A JP 5819097 A JP5819097 A JP 5819097A JP H101519 A JPH101519 A JP H101519A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水溶性コポリマーの新規製法。 【解決手段】 水溶液中での遊離基重合により、少なく
とも一種の水溶性の式: 【化1】 [式中nは1又は2である]のN−ビニルラクタムと少
なくとも一種の1〜85g/lの水溶解度を有する疎水
性のコモノマーを反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水性溶媒中のモノ
マーの遊離基重合による少なくとも一種の水溶性N−ビ
ニルラクタムと少なくとも一種の疎水性のコモノマーと
からの水溶性コポリマーを製造する方法、及びこの方法
により得られるコポリマー及びその使用に関する。
【0002】
【従来の技術】遊離基重合によるN−ビニルラクタムと
疎水性コモノマーからのコポリマーの製造は既知であ
る。多くの出願において、水中において透明な溶液を形
成する、言いかえると5重量%のFNU値が20以下で
あるべきコポリマーが望まれている。かかるコポリマー
は、有機溶媒中、例えばアルコール又は水と高い溶媒含
量を有する有機溶媒との混合物中で製造される。例え
ば、米国特許第5395904号明細書は、供給流方法
によるビニルピロリドンと酢酸ビニルの重合を記載して
いる。50重量%までの水を含有してもよいアルコール
性溶媒が使用されている。このポリマーは水溶性である
が、H.フィケンチャー、セルロース化学、第13卷、
1932、第58〜64頁によるK値が10〜40に相
当する、6000〜50000g/モルの範囲の低分子
量を有する。
【0003】しかしながら、水相中における共重合は慣
用の方法に比べて、顕著な利点を有する。遊離基共重合
の場合、アルコールと異なり水は調節剤として干渉しな
いので、高分子量(K値>50)を有するコポリマーが
得られるであろう。そして、適当な調節剤を使用して分
子量を調節することが可能であろう。加えて、注意深く
有機溶媒を避ければ今日使用されている製造方法に関連
するコストを引き下げ、そして環境的相容性を高めるで
あろう。水中で実施される共重合は、しかしながら、今
日まで、水中に溶解して透明な溶液を与えることのでき
る所望のコポリマーを製造していない。
【0004】例えば、米国特許第4520179号及び
同第4554311号明細書は、水中又は水/アルコー
ル混合物中で開始剤としてt−ブチルペルオキシピバレ
ートを使用する、ビニルピロリドンと酢酸ビニルとの重
合を記載している。彼らが使用している開始剤は、狭い
範囲の分子量分布を有するコポリマーの製造を可能とす
るが、20以下のFNU値を有する水溶性の生成物を生
じない。
【0005】ドイツ特許第2218935号明細書は、
種々の水溶性及び水−不溶性のコモノマーとN−ビニル
ピロリドンとの共重合を記載している。そこで使用され
る開始剤は、水不溶性であり、コポリマーの水溶液中で
の微細に懸濁された形で使用されている。水不溶性のコ
ポリマーの場合には、これは再度、20以下のFNU値
を有する所望の水溶性コポリマーを生じない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ、本発明の1
目的は、水性溶媒中で遊離基共重合による少なくとも一
種の親水性のN−ビニルラクタムと少なくとも一種の疎
水性のコモノマーからの水に溶かして透明な溶液を与え
ることのできる、コポリマーを製造する方法を提供する
ことである。
【0007】
【課題を解決するための手段】我々は、この目的が開始
剤の存在下、水性溶媒中で少なくとも一種の次式
【0008】
【化3】
【0009】[式中、nは1又は2である]で表される
水溶性N−ビニルラクタムと20℃で1〜100g/l
の水溶性を有する少なくとも1種の疎水性のコモノマー
とを遊離基重合させる際に、使用開始剤を還元剤と組み
合わされたアゾ開始剤、H22、ヒドロペルオキシド、
及び過酸塩から成る群より選択し、そして水中及び/又
はC1〜C4−アルコール中での溶液の形で反応混合物に
添加することにより、達成されることを見出した。
【0010】この新規な方法は、疎水性モノマーの含量
がモノマー混合物に基づいて10〜60重量%、好適に
は10〜40重量%であるモノマー混合物から水溶性ポ
リマーを製造するのに適している。1〜100g/lの
水溶性を有する疎水性モノマーの適当な例は、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、N−ビニルカプロラクタム、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−
プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチ
ル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、ア
クリロニトリル及びメタアクリロニトリルである。
【0011】遊離基重合に好適な開始剤は、水溶液中で
の遊離基重合に好適なアゾ化合物である。脂肪族及び環
式脂肪族アゾ化合物が特に好適であり、例えば、2,
2′−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2′−ア
ゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2′−アゾ
ビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1′−
アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2−
(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、4,4′−
アゾビス(4−シアノ吉草酸)及びそれらのアルカリ金
属及びアンモニウム塩、例えばアンモニウム塩、ジメチ
ル2,2′−アゾビスイソブチレート、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−アミノプロパン)及び
後者の2個の化合物の酸付加塩、例えばジヒドロクロリ
ドである。水溶性の開始剤が特に好ましい。
【0012】その他の好適な開始剤は、過酸化水素、還
元剤と組み合わせたヒドロペルオキシド及び過酸塩であ
る。好適なヒドロペルオキシドの例は、t−ブチル及び
t−アミルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキ
シド及びピナンヒドロペルオキシドであり、各々は例え
ば、ヒドロキシメタンスルフィン酸の塩、鉄(II)塩
又はアスコルビン酸と組み合わせたものである。特に好
適な過酸塩は、アルカリ金属ペルオキシジスルフェート
である。
【0013】使用される開始剤の量は、モノマーに基づ
いて、0.02〜15モル%、好適には0.05〜3モ
ル%である。この新規な方法において、開始剤は、その
溶解度に基づいて、水中及び/又はC1〜C4−アルコー
ル中で溶液として使用される。これらの溶液中の開始剤
の濃度は、溶媒に基づいて0.02〜2モル%、好適に
は0.1〜2モル%である。
【0014】重合媒体は、全体のバッチに基づいて、1
0重量%までの、好ましくは5重量%までのC1〜C4
アルコールを含有してもよい水である。重合媒体中に存
在するアルコールの量は、溶解に必要なだけの量であ
り、重合開始剤(このうちの幾つかは水に限られた溶解
度しか有しない)が計量して添加される。特に好ましい
場合、水が単独の溶媒として使用される。重合は、通
常、5〜9の中性のpHで実施される。必要な場合に
は、pHはアンモニア又はNaOHのような塩基又は塩
酸のような酸を添加して形成され、維持される。
【0015】この新規方法においては、モノマーを水性
溶媒中の当初の充填物として容器に導入することができ
る(バッチ法)。しかしながら、好適には、このモノマ
ーを水中及び/又はC1〜C4−アルコール中の溶液とし
て反応混合物中に計量して供給する(供給流法)。後者
の場合、モノマーは反応混合物内で分離が生じないよう
に;即ち、透明な溶液が連続的に存在するようにして計
量供給される。このことは、疎水性のモノマーが水溶性
のN−ビニルラクタムIと均一に反応し得ることを確実
にする。特に好適な態様において、30重量%までの、
好適には25重量%までの水溶性のN−ビニルラクタム
I(その全重量に基づいて)及び少量の開始剤溶液及び
溶媒、好ましくは水が初期充填物として導入される。次
にこの混合物を反応温度にさせ、残部のモノマーを、残
部の開始剤溶液及び所望により調節剤と共に同時に計量
して供給し、この計量添加は連続的に行うか又は多数の
分けた形で行う。この計量添加は一般には4〜14時
間、好適には5〜12時間、理想的には6〜10時間に
亘って実施する。疎水性モノマーとしてN−ビニルカプ
ロラクタムを使用する場合には、単一の溶媒として水を
使用してバッチ式にて操作することが好ましい。反応混
合物中のモノマーの濃度は、反応混合物に基づいて10
〜40重量%、好ましくは15〜30重量%である。こ
の場合、反応混合物を所望の反応温度となった後で、開
始剤溶液が連続的に又は特に1〜4時間かけて多数に分
けて供給する。
【0016】反応温度は、一般には60〜90℃である
が、130℃にまで高めることができる。この反応は、
大気圧、自然発生圧力又は不活性気体の大気圧以上の圧
力で実施することができる。適当な不活性気体の一例
は、窒素である。反応を実施する際に、より高い温度は
一般により小さいK値、即ち低分子量のポリマーを生じ
させることに留意すべきである。
【0017】この新規な方法で得られるポリマーは、一
般的には比較的高分子量である。より低い分子量が望ま
れる場合には、重合用バッチに調節剤を添加して製造す
ることができる。適当な調節剤の例は、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
チルアルデヒド及びイソブチルアルデヒドのようなアル
デヒド、ギ酸、ギ酸アンモニウム、硫酸ヒドロキシアン
モニウム及びリン酸ヒドロキシアンモニウムである。ま
た、有機的に結合したイオウ、例えばジ−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及びジ−t−ブチルトリスルフィド
を含有する調節剤を使用することもできる。この調節剤
は、好適にはSH基のイオウを含有する。これらの調節
剤の例は、n−ブチルメルカプタン、n−ヘキシルメル
カプタン及びn−ドデシルメルカプタンである。特に好
適なものは、水溶性のイオウ含有調節剤、例えば亜硫酸
水素塩、二硫化物(disulfites)及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、1,
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、1,4−メルカプトブタノール、
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
尿素及びジメチルスルホキシドのような化合物である。
他の好適な調節剤は、アリルアルコール又はアリルブロ
ミドのようなアリル化合物、ベンジルクロリドのような
ベンジル化合物、及びクロロホルム又はテトラクロロメ
タンのようなアルキルハライドである。好適な態様にお
いて、調節剤は、所望により、水中の及び/又はC1
4−アルコール中の形で反応混合物中に計量して供給
される。
【0018】反応温度になったら、このポリマー溶液に
1以上の重合開始剤を添加し、例えば重合を完了させる
ために重合温度以上にこれを加熱することが好ましい。
このために好適な開始剤は、上述のアゾ化合物である
が、慣用の、水溶液中における遊離基重合に適した他の
すべての開始剤も適当であり、例えばペルオキシド、ヒ
ドロペルオキシド、ペルオキソジスルフェート、ペルカ
ルボネート、ペルオキソエステル及び過酸化水素であ
る。この重合反応を実施するにあたり、99.9%の転
換率までとすることができる。この重合で生ずる溶液
は、通常10〜60重量%、好適には15〜40重量%
のポリマーを含有する。重合に引き続き生じた溶液を水
蒸気蒸留又は窒素によるストリッピング等の物理的後処
理を行うことができ、前者の場合には、溶液から揮発性
の不純物が除去される。
【0019】コポリマー水溶液は、所望により、慣用の
乾燥方法により固体粉末に変換することができる。適当
な乾燥方法は、水溶液から乾燥させるのに適した方法で
ある。好適な方法の例は、スプレー乾燥、流動床スプレ
ー乾燥、回転機乾燥及びベルト乾燥である。凍結乾燥及
び凍結濃縮も使用できる。
【0020】生ずるポリマーのK値(1重量%の水溶液
又はエタノール溶液中25℃で測定して)は、一般には
20〜100、特には40〜100であり、特に好まし
いのは60以上100である。Kの測定は、H.フィケ
ンチャーの“Systematik derCellulosen auf Grund ihr
er Viskositaet in Loesung,”Cellulose-Chemie 13
(1932)、58〜64及び71〜74に、及びEncy
clopedia of ChemicalTechnology,第21卷、第2版、
(1970)第427〜428頁に記載されている。
【0021】今日まで、水中で透明な溶液を形成する、
50以上のK値を有するポリマーを得ることは可能では
なかった。それゆえ、本発明は、付加的に、上述のよう
に水中で透明な溶液を形成し、かつ≧50のK値を有す
るコポリマーを提供する。
【0022】使用される水溶解度の測定尺度は、25℃
で5重量%のポリマー水溶液を使用して測定され、人工
的な混濁化剤としてのフォルマジンを用いる較正により
確立される、比濁分析的な濁度単位FNU(又はNT
U)である。精密な方法は、以下の実施例中に記載され
ている。本発明により得られるポリマーは、≦20、殊
に≦10、好ましくは≦7及び特別には≦5のFNUを
有する。
【0023】新規な方法で得られるポリマーは、最初に
水性媒体中で濃化剤として作用し、第二番目に水溶性の
フィルムを形成することができる。それゆえ、これら
は、例えばヘアラッカー、ヘアセット剤又はヘアスプレ
ー中における添加剤又は担持剤として;皮膚接着用ジェ
ルのような化粧用皮膚調製物中において、又は例えばカ
テーテルコーティングのような免疫化学剤として、化粧
用及び医療用調製物中において特に利用される。この新
規ポリマーの特別の医療用の利用は、特に、湿潤又は乾
燥結合剤、マトリックス遅延剤又はコーティング遅延剤
(遅延放出投与剤型)、ジェル形成剤、即時−放出型コ
ーティング及びフィルム−コーティング助剤を含む。加
えて、本発明により製造されるポリマーは、農薬に対す
る助剤、例えば種子コーティングのために、又は土壌放
出(soil-release)肥料調製物のために、又は魚飼料顆
粒の調製物における助剤として使用することができる。
【0024】本発明で製造されるポリマーの有機及び無
機顔料に対する高分散性作用のゆえに、新規なポリマー
は金属表面上のさび抑制剤又はさび除去剤として、スケ
ール防止剤又はスケール除去剤として、乾燥顔料分散物
中で、例えば印刷インク中の分散剤として適している。
この関連で、インクジェット記録媒体、インクペースト
及びボールペンペースト用のこの新規なポリマーの使用
が言及し得る。
【0025】技術的観点から興味のあることは、又、こ
の新規なポリマーが有機化合物(例えば、低級炭化水
素、フェノール、タンニン及び種々の抗酸化剤)と、酵
素及び蛋白質と、又は他の有機重合体と複合体を形成す
る強い傾向を有する。加えて、この新規なポリマーは、
無機化合物、殊に過酸化水素、ハロゲン化物、金属又は
金属塩と複合体を形成する。したがって、この新規なポ
リマーは、水性媒体からタンニン、フェノール、蛋白質
又は多価カチオンを除去するために、イオン交換体中に
おいて、過酸化水素の安定化のために、例えば殺菌剤中
において、抗酸化剤の安定化のために、例えば保存在中
において、可逆性酸素吸着における金属複合体に対する
重合性コリガンドとして又は触媒として使用することが
できる。さらに、この新規なポリマーは、金属コロイド
を安定化するために使用することができる。これに関連
して、銀の沈澱のための貴金属結晶化用核としての及び
銀ハライドエマルジョン用の安定化剤として使用するこ
ともできる。
【0026】付加的に、この新規なポリマーは表面及び
界面特性を変性するために好適である。これらは、例え
ば表面を親水性にするために使用することができ、した
がって織物助剤、例えば織物着色のためのストリッピン
グ及びレベリング化剤として、織物の捺染時の増白剤と
して使用することができる。表面に対する作用を変性す
る作用に基づき、この新規な薬剤は例えばポリオレフィ
ン用の、ガラス及びガラスファイバー用のコーティング
として使用することができる。その表面活性作用に基づ
いて、これらは例えば金属コロイドを安定することに関
連して、又は遊離基水性エマルジョン重合に関連して、
保護コロイドとしても使用される。これに関連して、油
を含有する水から石油を回収する際の助剤として、及び
石油や天然ガスの抽出及び輸送の際の助剤としてこの新
規ポリマーを使用することもできる。さらに、この新規
なポリマーは、凝集助剤又は廃水からのペイントや油の
残渣を除去する際における、廃水の精製における助剤と
して利用される。この新規な重合体は、加えて、相転移
触媒として及び溶解改善剤として使用することができ
る。
【0027】この新規なポリマーは、ポリオレフィンを
着色する際に、色転移抑制剤として、写真用拡散転移物
質用の色混合抑制剤として、染料用の粘着増進剤とし
て、フォトイメージング用、ジアゾ型方法のためのリト
グラフ用助剤として、金属鋳造用助剤及び金属硬化用助
剤として、金属クエンチング浴用の助剤として、ガス分
析における助剤として、セラミック結合剤中の構成物と
して、特殊紙用の製紙用助剤として、着色されたペーパ
ーコーティング組成物中における結合剤として、及びプ
ラスター包帯中の結合剤成分として使用される。
【0028】この新規なポリマーは、さらに、プロトン
コンダクターとして適当であり、電導層中において、例
えば電荷転移カソードに結合して、固体電解質、例えば
リチウムバッテリーのような固体バッテリー中において
使用できる。この新規なポリマーから、コンタクトレン
ズ、合成繊維、空気フィルター、即ちシガレットフィル
ター又は膜を製造することが可能である。この新規ポリ
マーは、耐熱層、感熱層及び感熱レジスター中において
使用することもできる。
【0029】以下の実施例は、本発明を限定するもので
はなく、本発明を例示するためのものである。
【0030】
【実施例】コポリマーの水溶液の濁度を、比濁分析的手
法(DIN38404に従う変法)により測定した。こ
の方法では、試験溶液による光の散乱を、分光学的に測
定し、この光の散乱は光の波長と溶液中の粒子又は滴の
間の相互作用により引き起こされるものであり、その数
及び大きさが濁度の程度を決定する。使用される測定単
位は、比濁分析的な濁度単位FNU(又はNTU)であ
り、これは25℃で5重量%濃度のポリマー水溶液にて
測定され、人工的な濁度化剤としてのフォルマジンによ
り較正されて決定されるものである。FNU値が高くな
ればなるほど、溶液は濁ったものとなる。
【0031】実施例1 70重量%のN−ビニルピロリドンと30重量%のメチ
ルアクリレートのコポリマー 撹拌機、還流冷却器、ガス導入管及び2個の分離した供
給器を備えた反応器に、初期充填剤としてN−ビニルピ
ロリドン50g、初期供給物1 50g及び水1000
gの混合物を導入した。この初期充填物を窒素でフラッ
シュし、内部温度が70℃になるまで加熱した。次い
で、この温度を維持しつつ、モノマー供給流及び初期供
給流1を同時にかつ6時間かけて一定速度で添加した。
次に内部温度を75℃に上げ、初期供給流2を添加し、
なお、6時間の間、その温度に維持した。さらに2時間
75℃に維持し、次いで反応混合物の水蒸気蒸留を行
い、約100gの留出物を集めた。得られた透明で粘性
のポリマー水溶液の特性を、第1表にまとめる。
【0032】モノマー供給流は、160gのN−ビニル
ピロリドンと90gのメチルアクリレートから成る。
【0033】初期供給流1 水100g中の2,2′−アゾビス(2−アミジノプロ
パン)ジヒドロクロリド1gの溶液、 初期供給流2 イソプロパノール40g中のt−ブチルペルオキシピパ
レート2gの溶液。
【0034】初期充填物及び初期供給流1のpHを、希
アンモニア溶液を使用して5に調節した。
【0035】実施例2 60重量%のN−ビニルピロリドンと40重量%のメチ
ルアクリレートとのコポリマー 実施例1の方法を繰り返した。得られた透明、粘性な重
合体溶液の特性は、第1表に記載されている。
【0036】モノマー供給流は、N−ビニルピロリドン
130gとメチルアクリレート120gから成る。
【0037】実施例3 70重量%のN−ビニルピロリドンと30重量%のエチ
ルアクリレートとのコポリマー 実施例1の方法を繰り返した。得られた透明、粘性のポ
リマー溶液の特性を、第1表にまとめる。
【0038】モノマー供給流は、N−ビニルピロリドン
160gとエチルアクリレート90gから成る。
【0039】実施例4 N−ビニルピロリドンとメチルメタアクリレートとの8
0:20のコポリマー最初に、以下の溶液を製造した: 1. 水1000g、N−ビニルピロリドン50g及び5
gの初期供給流1 5gから成る、初期充填物、 2. N−ビニルピロリドン190g及びメチルメタアク
リレート60gから成る、モノマー供給流、 3. 水100g中に溶解した2,2′−アゾビス(2−
アミジノプロパン)ジヒドロクロリド1gから成る、初
期供給流1、 4. 水100gに溶かされた、2,2′−アゾビス(2
−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド1gから成る、
初期供給流2。
【0040】方法、重合時間及び温度及び設定されたp
Hは、実施例1のとおりである。ポリマーは重合が終わ
りに向かう程、特に蒸気蒸留の間は不溶性(沈澱及び凝
集)になるが、しかしながら、冷却すると、透明かつ粘
性のポリマー水溶液になった。
【0041】得られた無色、粘性な重合体溶液は、1
9.4重量%の固体含量を有し、生成物のK値(1重量
%の水溶液として)は79.1であった。0.005%
以下のN−ビニルピロリドン及び0.1%のピロリドン
の不純物が見出された。5重量%の水溶液のFNU値は
1.5であった。
【0042】実施例5 N−ビニルピロリドン70重量%とビニルアセテート3
0重量%とのコポリマー 撹拌機、還流冷却器、ガス導入管及び2個の供給装置を
備えた反応器に初期充填物として、N−ビニルピロリド
ン100g,2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパ
ン)ジヒドロクロリド0.2g、アンモニア水溶液(2
5%)2g及び水1000gから成る混合物を加えた。
この初期充填物を窒素でフラッシュし、70℃の内部温
度に加熱した。次に、この温度を維持しながら、モノマ
ー供給流1を5時間かけて一定速度で添加し、同時に初
期供給流1を8時間かけて一定速度で添加した。モノマ
ー供給流1の添加が終了したら、直ちにモノマー供給流
2の添加を開始し、添加を2.5時間かけて一定速度で
続けた。温度を75℃に上昇させる前に、このバッチを
次いで70℃の内部温度で1時間以上後縮合させ、この
内部温度を維持しながら6時間かけて一定速度で、初期
供給流2を添加した。添加の終了に続き、撹拌しながら
この温度を2時間以上維持した。次に、この反応混合物
の水蒸気蒸留を行い、留出物100gを集めた。
【0043】透明、粘性なポリマー溶液の特性を、第1
表にまとめる。
【0044】モノマー供給流1は、N−ビニルピロリド
ン450g、ビニルアセテート300g、アンモニア水
溶液5gから成る。
【0045】モノマー供給流2は、N−ビニルピロリド
ン150g、水250gから成る。
【0046】初期供給流1:水100g中の2,2′−
アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド2
gの溶液、 初期供給流2:水150g中の2,2′−アゾビス(2
−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド2gの溶液。
【0047】実施例6 N−ビニルピロリドンとビニルアセテートとの70:3
0のコポリマー(調節された方法) 最初に、次の溶液を製造した: 1. 水1500g、N−ビニルピロリドン100g、
2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロ
クロリド0.2g及びアンモニア水溶液(25%)2g
から成る初期充填物、 2. N−ビニルピロリドン450g、酢酸ビニル300
g、メルカプトエタノール3g及びアンモニア水溶液
(25%)5gから成る、モノマー供給流1、 3. 水150g中に溶かされた2,2′−アゾビス(2
−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド5gから成る、
初期供給流1、 4. N−ビニルピロリドン150g、メルカプトエタノ
ール1.9g及び水250gから成る、モノマー供給流
2、 5. 水100gに溶かされた、2,2′−アゾビス(2
−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド2gから成る、
初期供給流2。
【0048】重合及び水蒸気蒸留の方法、時間及び温度
は、実施例5のとおりである。
【0049】得られた無色のポリマー溶液は、固体含有
率28.5重量%及び生成物のK値(エタノール中の1
8%濃度溶液として)は37.7であった。見つけられ
た不純物はN−ビニルピロリドン0.005%及びピロ
リドン0.12%であった。水中の5%濃度溶液のFN
U値は4.0であった。
【0050】実施例7 N−ビニルピロリドン70重量%とN−ビニルカプロラ
クタム30重量%とのコポリマー 最初に、以下の溶液を製造した: 1. 水1000g、N−ビニルピロリドン210g及び
N−ビニルカプロラクタム90gから成る初期充填物、 2. 初期供給流:イソプロパノール30g中の2,2′
−アゾビス(2−メチル−ブチロニトリル)1.5gの
溶液。
【0051】初期充填物を撹拌実験室用容器中に加え、
窒素でフラッシュし、70℃の内部温度に加熱した。次
に、初期供給流の半分を添加し、この混合物を70℃の
内部温度で1時間撹拌した。次に、初期供給流の残りの
半分を加え、同じ内部温度で1時間以上撹拌を続けた。
次に重合温度を85℃に上げ、残留モノマーの量を減ら
すために、この温度に3時間以上維持した。
【0052】得られた淡黄色の、粘性のポリマー溶液
は、22.7重量%の固体含量を有し、生成物のK値は
(1%濃度の水溶液として)88.0であった。0.0
11%のN−ビニルピロリドン及び0.007%のN−
ビニルカプロラクタムの不純物が見出された。5重量%
濃度の水溶液のFNU値は、4.3であった。
【0053】実施例8 ビニルピロリドン50重量%とN−ビニルカプロラクタ
ム50重量%とのコポリマー 最初に、以下の溶液を製造した: 1. 水1000g、N−ビニルピロリドン150g及び
N−ビニルカプロラクタム150gから成る初期充填
物、 2. 初期供給流:イソプロパノール30g中の2,2′
−アゾビス(2−メチル−ブチロニトリル)1.5gの
溶液。
【0054】重合の方法、時間及び温度は、実施例7の
とおりであった。ポリマーは重合の間不溶性となったが
(沈澱及び凝集を伴う沈澱集合)、冷却すると、透明か
つ粘性なポリマー溶液になった。
【0055】得られた淡黄色、粘性なポリマー溶液は、
22.3重量%の固体含量を有し、生成物のK値(1%
濃度の水溶液として)は89.0であった。0.014
%のN−ビニルピロリドン及び0.03%のN−ビニル
カプロラクタムの不純物が見出された。5重量%水溶液
のFNU値は4.3であった。
【0056】実施例9 N−ビニルピロリドン50重量%とN−ビニルカプロラ
クタム50重量%とのコポリマー 調節された方法 撹拌機、還流冷却器、ガス導入管及び3個の別個の供給
装置を備えた反応器に、初期充填物として水100gを
加え、窒素でフラッシュを行い、80℃の内部温度に加
熱した。次に、モノマー供給流、初期供給流1及び調節
供給流1を、同時にかつ3時間かけて一定速度で添加し
た。次に、反応温度を80℃に上げ、この反応混合物
に、この温度を維持しながら、2時間かけて一定速度で
初期供給流2及び調節供給流2を添加した。温度を85
℃に上げ、3時間以上維持した。生成した、低粘性のポ
リマー溶液の特性を、第2表にまとめる。
【0057】モノマー供給流は、N−ビニルピロリドン
150gとN−ビニルカプロラクタム150gから成
る。
【0058】初期供給流1は、水60g中の2,2′−
アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド3
gの溶液である。
【0059】初期供給流2は、水60g中の2,2′−
アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロリド
1.8gの溶液である。
【0060】調節供給流1は、メルカプトエタノール3
gと水30gから成る。
【0061】調節供給流2は、メルカプトエタノール
1.2gと水30gから成る。
【0062】調節供給流を、希水酸化ナトリウム溶液で
pH6に調節した。
【0063】
【表1】
【0064】
【表2】
【0065】比較例1 ドイツ特許第2218935号の実施例1を繰り返した
ところ、非均一の、部分的に凝集した、粘性のポリマー
溶液が得られた。
【0066】比較例2 ドイツ特許第2218935号の実施例3を反復したと
ころ、不完全に、重合され、かつ高度に濁った低粘性の
(FNU>200)のポリマー溶液が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュテファン コートラーデ ドイツ連邦共和国 リンブルガーホーフ アルバート−アインシュタイン−アレー 17アー (72)発明者 アクセル ザナー ドイツ連邦共和国 フランケンタール ロ ルシャー リング 2ツェー

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開始剤の存在下、水溶液中で遊離基重合
    により、少なくとも一種の次式: 【化1】 [式中、nは1又は2である]の水溶性N−ビニルラク
    タム及び20℃で1〜100g/lの水溶解度を有する
    疎水性のコモノマーから成り、水に溶解して透明な溶液
    を与えることのできるコポリマーを製造する方法におい
    て、使用される開始剤はアゾ開始剤、H22、還元剤と
    組み合わせたヒドロペルオキシド及び過酸塩から成る群
    より選ばれ、水溶液及び/又はC1〜C4−アルコール溶
    液の形で反応混合物に添加されるものであることを特徴
    とするコポリマーの製法。
  2. 【請求項2】 モノマーの全量に基づいて、10〜60
    重量%、好適には10〜40重量%の疎水性のコモノマ
    ーを使用する、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 使用される疎水性コモノマーは、酢酸ビ
    ニル、プロピオン酸ビニル、N−ビニルカプロラクタ
    ム、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
    n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−
    ブチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチ
    ル、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル又はそれ
    らの混合物である、請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 使用される開始剤は脂肪族又は環式脂肪
    族アゾ化合物である、請求項1から3までのいずれか1
    項記載の方法。
  5. 【請求項5】 使用される開始剤は、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)、4,
    4′−アゾビス(4−シアノ吉草酸)又はその塩、2,
    2′−アゾビス(イソブチルアミド)、2,2′−アゾ
    ビス(イソブチロニトリル)、2,2′−アゾビス(2
    −メチルブチロニトリル)、ジメチル2,2′−アゾビ
    スイソブチレート、2,2′−アゾビス(4−メトキシ
    −2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾ
    ビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)及び/又は
    1,1′−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリ
    ル)である、請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 重合反応を10重量%までの、好ましく
    は5重量%までのC1〜C4−アルコールを含んでもよい
    水中で実施する、請求項1から5までのいずれか1項記
    載の方法。
  7. 【請求項7】 モノマーの大部分を、水及び/又はC1
    〜C4−アルコールで希釈し又は希釈せずに、反応混合
    物中に計量供給する、請求項1から6までのいずれか1
    項記載の方法。
  8. 【請求項8】 N−ビニルカプロラクタムが使用される
    場合には、モノマーの全部を初期充填物として反応容器
    に導入する、請求項1から6までのいずれか1項記載の
    方法。
  9. 【請求項9】 重合を調節剤の不存在下に実施する、請
    求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
  10. 【請求項10】 少なくとも一種の次式I: 【化2】 [式中、nは1又は2である]の水溶性N−ビニルラク
    タムと少なくとも一種の20℃で1〜100g/lの水
    溶解度を有する疎水性のコモノマーから成り、50以上
    のK値を有する、水に溶解して透明な溶液を与えること
    のできるコポリマー。
  11. 【請求項11】 40〜90重量%の水溶性N−ビニル
    ラクタムと60〜10重量%の疎水性コモノマーから成
    る、請求項10記載のコポリマー。
  12. 【請求項12】 疎水性コモノマーが、酢酸ビニル、プ
    ロピオン酸ビニル、N−ビニルカプロラクタム、アクリ
    ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピ
    ル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、メ
    タアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、アクリロ
    ニトリル、メタアクリロニトリル又はこれらの混合物で
    ある、請求項10又は11記載のコポリマー。
  13. 【請求項13】 20以下のFNU値を有する、請求項
    10から12までのいずれか1項記載のコポリマー。
  14. 【請求項14】 化粧用又は医薬調製物中における又は
    農薬助剤としての、請求項10から13までのいずれか
    1項記載のコポリマーの使用。
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