JP2001098012A - ポリマーディスパージョンまたは溶液のストリッピング法 - Google Patents
ポリマーディスパージョンまたは溶液のストリッピング法Info
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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- C08F6/10—Removal of volatile materials, e.g. solvents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポリマー反応組成物中のゲルを低減するスト
リッピング方法。 【解決手段】 ストリッピング中のポリマーのｐＨを７
から１１に調節し、調節されたｐＨをストリッピング中
維持し、ポリマーの温度をストリッピング中３０℃から
７０℃に維持し、連続ストリッピング操作を用いるか、
またこの組み合わせにより、ストリッピングする方法。
リッピング方法。 【解決手段】 ストリッピング中のポリマーのｐＨを７
から１１に調節し、調節されたｐＨをストリッピング中
維持し、ポリマーの温度をストリッピング中３０℃から
７０℃に維持し、連続ストリッピング操作を用いるか、
またこの組み合わせにより、ストリッピングする方法。
Description
【０００１】本発明はポリマーディスパージョンの反応
組成物から揮発性有機化合物（「ＶＯＣ」）およびアン
モニアなどのアミンを除去する（「ストリッピング」）
方法に関する。特に、本発明はポリマーディスパージョ
ン中のゲルを減少させる、ポリマーディスパージョンを
ストリッピングする方法に関する。
組成物から揮発性有機化合物（「ＶＯＣ」）およびアン
モニアなどのアミンを除去する（「ストリッピング」）
方法に関する。特に、本発明はポリマーディスパージョ
ン中のゲルを減少させる、ポリマーディスパージョンを
ストリッピングする方法に関する。
【０００２】ポリマーは溶液重合、懸濁重合、および乳
化重合をはじめとするさまざまな方法により製造するこ
とができる。本発明において用いる場合、ディスパージ
ョンとは乳化ポリマーまたは懸濁ポリマーを意味する。
重合プロセスは有効であるが、重合が完了した後には常
に若干のＶＯＣが存在する。本発明において用いる場
合、ＶＯＣとは、残存モノマー、モノマー由来の不純
物、および界面活性剤またはモノマー由来の溶媒などの
任意の揮発性有機化合物を意味する。残存モノマーは重
合中に反応せず、ポリマーディスパージョン中に残存す
るモノマーである。ＶＯＣは強い臭いを有する傾向があ
る。一般に、ＶＯＣはｐｐｍオーダーの非常に低い量で
感じることができる。一部のＶＯＣは有毒である。一部
のＶＯＣの毒性のために、またＶＯＣの臭いが刺激的で
ある傾向があるために、ポリマーディスパージョンは一
般には化学的に「チェース」されるかまたはＶＯＣをス
トリップされるかのいずれかである。
化重合をはじめとするさまざまな方法により製造するこ
とができる。本発明において用いる場合、ディスパージ
ョンとは乳化ポリマーまたは懸濁ポリマーを意味する。
重合プロセスは有効であるが、重合が完了した後には常
に若干のＶＯＣが存在する。本発明において用いる場
合、ＶＯＣとは、残存モノマー、モノマー由来の不純
物、および界面活性剤またはモノマー由来の溶媒などの
任意の揮発性有機化合物を意味する。残存モノマーは重
合中に反応せず、ポリマーディスパージョン中に残存す
るモノマーである。ＶＯＣは強い臭いを有する傾向があ
る。一般に、ＶＯＣはｐｐｍオーダーの非常に低い量で
感じることができる。一部のＶＯＣは有毒である。一部
のＶＯＣの毒性のために、またＶＯＣの臭いが刺激的で
ある傾向があるために、ポリマーディスパージョンは一
般には化学的に「チェース」されるかまたはＶＯＣをス
トリップされるかのいずれかである。
【０００３】化学的チェーシング（ｃｈａｓｉｎｇ）
は、未反応のモノマーと反応する化学物質、たとえばタ
ーシャリーブチルヒドロペルオキシド、過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸カリウム、または過硫酸ナトリウムなど
の、たとえば未反応モノマーの炭素−炭素二重結合と反
応できるものを添加することを含む。チェーシングの結
果、ポリマーラテックス中の残存モノマーは減少する
が、残存モノマーの量は依然として許容できないほど高
い可能性がある。さらに、炭素−炭素二重結合を有しな
いＶＯＣはチェースできない。したがって、化学的チェ
ーシングの後にストリッピングを行って、未反応ＶＯＣ
を除去する場合もある。
は、未反応のモノマーと反応する化学物質、たとえばタ
ーシャリーブチルヒドロペルオキシド、過硫酸アンモニ
ウム、過硫酸カリウム、または過硫酸ナトリウムなど
の、たとえば未反応モノマーの炭素−炭素二重結合と反
応できるものを添加することを含む。チェーシングの結
果、ポリマーラテックス中の残存モノマーは減少する
が、残存モノマーの量は依然として許容できないほど高
い可能性がある。さらに、炭素−炭素二重結合を有しな
いＶＯＣはチェースできない。したがって、化学的チェ
ーシングの後にストリッピングを行って、未反応ＶＯＣ
を除去する場合もある。
【０００４】ストリッピングは、ディスパージョンを加
熱し、気体をディスパージョン中にスパージしてＶＯＣ
を除去するプロセスである。ストリッピングではさら
に、ストリッピングをより低い温度で行うことができる
ように真空を用いることもできる。ポリマーディスパー
ジョンをストリッピングする利点は、チェーシングによ
るよりもストリッピングによりさらに低いＶＯＣ量を達
成できることである。
熱し、気体をディスパージョン中にスパージしてＶＯＣ
を除去するプロセスである。ストリッピングではさら
に、ストリッピングをより低い温度で行うことができる
ように真空を用いることもできる。ポリマーディスパー
ジョンをストリッピングする利点は、チェーシングによ
るよりもストリッピングによりさらに低いＶＯＣ量を達
成できることである。
【０００５】ポリマーディスパージョンのストリッピン
グに関連する問題の一つは、ストリッピングプロセス中
にゲルが形成されることである。ゲルはポリマー粒子ま
たは分子の凝集体であり、ポリマー溶液またはディスパ
ージョン中にポリマーの小塊が形成される。ゲルは後の
施用において問題を引き起こす可能性があるので、ゲル
形成を低減するポリマーディスパージョンストリッピン
グプロセスが必要とされる。
グに関連する問題の一つは、ストリッピングプロセス中
にゲルが形成されることである。ゲルはポリマー粒子ま
たは分子の凝集体であり、ポリマー溶液またはディスパ
ージョン中にポリマーの小塊が形成される。ゲルは後の
施用において問題を引き起こす可能性があるので、ゲル
形成を低減するポリマーディスパージョンストリッピン
グプロセスが必要とされる。
【０００６】ポリマーディスパージョンのストリッピン
グに関連する第二の問題は、ポリマーディスパージョン
が界面活性剤を含むことが多いことである。ポリマーは
さらにカルボキシ末端基のために界面活性剤として挙動
することができる。界面活性剤またはポリマーの界面活
性挙動によりストリッピング操作中に発泡が起こりう
る。発泡は、シリコン、鉱油および植物油、エトキシル
化脂肪酸、およびアルコールなどの化学物質の添加によ
り抑制することができる。発泡を抑制するための化学物
質の添加の２つの欠点は、化学物質が高価であること
と、化学物質がポリマーの性質に悪影響をおよぼしうる
こと、例えば化学物質がコーティングにフィッシュアイ
またはホールなどの表面欠陥を引き起こしうることであ
る。
グに関連する第二の問題は、ポリマーディスパージョン
が界面活性剤を含むことが多いことである。ポリマーは
さらにカルボキシ末端基のために界面活性剤として挙動
することができる。界面活性剤またはポリマーの界面活
性挙動によりストリッピング操作中に発泡が起こりう
る。発泡は、シリコン、鉱油および植物油、エトキシル
化脂肪酸、およびアルコールなどの化学物質の添加によ
り抑制することができる。発泡を抑制するための化学物
質の添加の２つの欠点は、化学物質が高価であること
と、化学物質がポリマーの性質に悪影響をおよぼしうる
こと、例えば化学物質がコーティングにフィッシュアイ
またはホールなどの表面欠陥を引き起こしうることであ
る。
【０００７】破泡機（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｆｏａｍ
ｂｒｅａｋｅｒ）もポリマーディスパージョンストリ
ッピング操作中の発泡を減少させるために用いることが
できるが、破泡機はポリマーディスパージョンにおける
ゲルの形成を減少させない。したがって、ストリッピン
グ中の泡の形成を防ぐかまたはストリッピング中に生じ
る泡を破壊するポリマーディスパージョンのストリッピ
ングプロセスも必要とされる。
ｂｒｅａｋｅｒ）もポリマーディスパージョンストリ
ッピング操作中の発泡を減少させるために用いることが
できるが、破泡機はポリマーディスパージョンにおける
ゲルの形成を減少させない。したがって、ストリッピン
グ中の泡の形成を防ぐかまたはストリッピング中に生じ
る泡を破壊するポリマーディスパージョンのストリッピ
ングプロセスも必要とされる。
【０００８】ポリマーディスパージョンストリッピング
プロセス中の泡の生成を抑制する一法は、ドイツ未審査
特許出願第ＤＥ１９５１７６８０号に記載されている。
該特許に開示されている方法では、泡の生成を低減する
ためにストリッピング中に５から６．８の範囲にｐＨを
調節することが必要とされる。ストリッピング後、ｐＨ
を８から１０に調節する。該プロセスは破泡機を利用せ
ず、ストリッピング中のゲル形成の問題を取り扱ってい
ない。
プロセス中の泡の生成を抑制する一法は、ドイツ未審査
特許出願第ＤＥ１９５１７６８０号に記載されている。
該特許に開示されている方法では、泡の生成を低減する
ためにストリッピング中に５から６．８の範囲にｐＨを
調節することが必要とされる。ストリッピング後、ｐＨ
を８から１０に調節する。該プロセスは破泡機を利用せ
ず、ストリッピング中のゲル形成の問題を取り扱ってい
ない。
【０００９】ポリマー製造中の泡を破壊する方法は、欧
州特許出願第ＥＰ８６５８１１号に開示されている。該
プロセスは、ポリマーの製造プロセス中に泡を破壊する
ために破泡機を利用する。該プロセスは、ポリマー溶液
またはディスパージョンストリッピングプロセス中のゲ
ル形成の問題を扱っていない。
州特許出願第ＥＰ８６５８１１号に開示されている。該
プロセスは、ポリマーの製造プロセス中に泡を破壊する
ために破泡機を利用する。該プロセスは、ポリマー溶液
またはディスパージョンストリッピングプロセス中のゲ
ル形成の問題を扱っていない。
【００１０】米国特許第４１３０５２７号は連続ストリ
ッピング操作を用いるストリッピング法を開示する。蒸
気をポリマー膜の流下に対して向流に供給する。該開示
はポリマーディスパージョンまたは溶液のストリッピン
グ中の発泡またはゲル形成の問題を意図してしない。
ッピング操作を用いるストリッピング法を開示する。蒸
気をポリマー膜の流下に対して向流に供給する。該開示
はポリマーディスパージョンまたは溶液のストリッピン
グ中の発泡またはゲル形成の問題を意図してしない。
【００１１】文献の開示にも関わらず、泡の形成が防止
されるかまたはストリッピング中に形成された泡が破壊
され、ゲル形成を最小にするポリマーディスパージョン
のストリッピング法が引き続き必要とされている。
されるかまたはストリッピング中に形成された泡が破壊
され、ゲル形成を最小にするポリマーディスパージョン
のストリッピング法が引き続き必要とされている。
【００１２】本発明は：反応組成物を提供し、反応組成
物を破泡機および撹拌機の存在下でストリッピングする
ことを含み；ａ）ストリッピングの前にｐＨを７から１
１に調節し、調節されたｐＨをストリッピング中維持す
る、ｂ）ストリッピング中、反応組成物の温度を３０℃
から７０℃に維持する、およびＣ）その組み合わせから
選択される方法により反応組成物を処理する方法を提供
する。
物を破泡機および撹拌機の存在下でストリッピングする
ことを含み；ａ）ストリッピングの前にｐＨを７から１
１に調節し、調節されたｐＨをストリッピング中維持す
る、ｂ）ストリッピング中、反応組成物の温度を３０℃
から７０℃に維持する、およびＣ）その組み合わせから
選択される方法により反応組成物を処理する方法を提供
する。
【００１３】前記のように、本発明のプロセスにおける
第一段は、反応組成物を提供することを含む。反応組成
物は懸濁重合または乳化重合により製造することができ
るポリマーである。乳化重合により製造されるポリマー
が好ましい。ポリマーはホモポリマーまたはコポリマー
であってよい。
第一段は、反応組成物を提供することを含む。反応組成
物は懸濁重合または乳化重合により製造することができ
るポリマーである。乳化重合により製造されるポリマー
が好ましい。ポリマーはホモポリマーまたはコポリマー
であってよい。
【００１４】ポリマーディスパージョンを製造するのに
有用なモノマーには、これに限定されないが、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレ
ート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、
ヒドロキシエチルメタクリレート、およびヒドロキシプ
ロピルアクリレートをはじめとする（メタ）アクリルエ
ステルモノマー；アクリルアミドまたは置換アクリルア
ミド；スチレンまたは置換スチレン；ビニルアセテート
または他のビニルエステル；塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、Ｎ−ビニルピロリドンなどのビニルモノマー；およ
びアクリロニトリルまたはメタクリロニトリルを含むエ
チレン性不飽和モノマーがある。ブチルアクリレート、
メチルメタクリレート、およびスチレンが好ましい。
有用なモノマーには、これに限定されないが、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレ
ート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、
ヒドロキシエチルメタクリレート、およびヒドロキシプ
ロピルアクリレートをはじめとする（メタ）アクリルエ
ステルモノマー；アクリルアミドまたは置換アクリルア
ミド；スチレンまたは置換スチレン；ビニルアセテート
または他のビニルエステル；塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、Ｎ−ビニルピロリドンなどのビニルモノマー；およ
びアクリロニトリルまたはメタクリロニトリルを含むエ
チレン性不飽和モノマーがある。ブチルアクリレート、
メチルメタクリレート、およびスチレンが好ましい。
【００１５】エチレン性不飽和酸含有モノマーまたはそ
の塩もまた有用である。適当なエチレン性不飽和酸含有
モノマーとしては、これに限定されないが、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、ホスホエチルメタクリ
レート、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパ
ンスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸、モノメチルイタコネート、
モノメチルフマレート、モノブチルフマレート、および
無水マレイン酸があげられる。アクリル酸およびメタク
リル酸が好ましい。メタクリル酸がより好ましい。
の塩もまた有用である。適当なエチレン性不飽和酸含有
モノマーとしては、これに限定されないが、アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、ホスホエチルメタクリ
レート、２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパ
ンスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸、モノメチルイタコネート、
モノメチルフマレート、モノブチルフマレート、および
無水マレイン酸があげられる。アクリル酸およびメタク
リル酸が好ましい。メタクリル酸がより好ましい。
【００１６】フッ素化（メタ）アクリレートエチレン性
不飽和モノマー、たとえばＺｏｎｙｌ製品（ＤｕＰｏｎ
ｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標）も
有用である。
不飽和モノマー、たとえばＺｏｎｙｌ製品（ＤｕＰｏｎ
ｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標）も
有用である。
【００１７】シリコン含有エチレン性不飽和モノマー、
たとえばビニルトリメトキシシランおよびメタクリルオ
キシプロピルトリメトキシシランも有用である。
たとえばビニルトリメトキシシランおよびメタクリルオ
キシプロピルトリメトキシシランも有用である。
【００１８】Ｃ６−Ｃ２０アルキルスチレンおよびアル
キル−アルファ−メチルスチレン、Ｃ６−Ｃ２０アルキ
ルジアルキルイタコネート、 カルボン酸のＣ１０−Ｃ
２０ビニルエステル、 Ｃ８−Ｃ２０Ｎ−アルキルアク
リルアミドおよびメタクリルアミド、 Ｃ１０−Ｃ２０
アルキルアルファヒドロキシメチルアクリレート、 Ｃ
８−Ｃ２０ジアルキル２，２’−（オキシジメチレン）
ジアクリレート、 Ｃ８−Ｃ２０ジアルキル２，２’−
（アルキルイミノジメチレン）ジアクリレート、Ｃ８−
Ｃ２０Ｎ−アルキルアクリルイミド、およびＣ１０−Ｃ
２０アルキルビニルエーテルから選択されるモノマーも
有用である。
キル−アルファ−メチルスチレン、Ｃ６−Ｃ２０アルキ
ルジアルキルイタコネート、 カルボン酸のＣ１０−Ｃ
２０ビニルエステル、 Ｃ８−Ｃ２０Ｎ−アルキルアク
リルアミドおよびメタクリルアミド、 Ｃ１０−Ｃ２０
アルキルアルファヒドロキシメチルアクリレート、 Ｃ
８−Ｃ２０ジアルキル２，２’−（オキシジメチレン）
ジアクリレート、 Ｃ８−Ｃ２０ジアルキル２，２’−
（アルキルイミノジメチレン）ジアクリレート、Ｃ８−
Ｃ２０Ｎ−アルキルアクリルイミド、およびＣ１０−Ｃ
２０アルキルビニルエーテルから選択されるモノマーも
有用である。
【００１９】（メタ）アクリル酸のＣ１２−Ｃ４０アル
キルエステルなどの疎水性モノマーも有用である。適当
な（メタ）アクリル酸のアルキルエステルとしては、こ
れに限定されないが、ラウリル（メタ）アクリレート、
セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アク
リレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、およびエイ
コシル（メタ）アクリレートがあげられる。
キルエステルなどの疎水性モノマーも有用である。適当
な（メタ）アクリル酸のアルキルエステルとしては、こ
れに限定されないが、ラウリル（メタ）アクリレート、
セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アク
リレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、およびエイ
コシル（メタ）アクリレートがあげられる。
【００２０】乳化重合は当業界で周知であり、米国特許
第５３４６９５４号に記載され、この文献は本発明の一
部として参照される。適当な開始剤およびプロセス条件
はこの特許において見いだすことができる。
第５３４６９５４号に記載され、この文献は本発明の一
部として参照される。適当な開始剤およびプロセス条件
はこの特許において見いだすことができる。
【００２１】本発明の一態様において、ポリマーを破泡
機の存在下でストリップする。破泡機は、Ｍ．Ｚｌｏｋ
ａｒｎｉｋにより、Ｃｈｅｍ．Ｉｎｇ．Ｔｅｃｈ．５６
（１９８４）、ｐ８３９−８４４に記載され、この文献
は本発明の一部として本発明のプロセスにおいて有用な
破泡機の種類について参照される。適当な破泡機として
は、これに限定されないが、サイクロン、Ｆｒａｎｚロ
ーテイター、ＥＫＡＴＯ Ｆｏａｍｊｅｔ［ＥＫＡＴＯ
Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｒａｍｓｅｙ（Ｎｅｗ Ｊｅ
ｒｓｅｙ）製造］、およびＦＵＮＤＡＦＯＭ泡破壊機
［ＣｈｅｍａｐＡＧ、Ｖｏｌｋｅｔｓｗｉｌ（Ｓｗｉｔ
ｚｅｒｌａｎｄ）製造］があげられる。
機の存在下でストリップする。破泡機は、Ｍ．Ｚｌｏｋ
ａｒｎｉｋにより、Ｃｈｅｍ．Ｉｎｇ．Ｔｅｃｈ．５６
（１９８４）、ｐ８３９−８４４に記載され、この文献
は本発明の一部として本発明のプロセスにおいて有用な
破泡機の種類について参照される。適当な破泡機として
は、これに限定されないが、サイクロン、Ｆｒａｎｚロ
ーテイター、ＥＫＡＴＯ Ｆｏａｍｊｅｔ［ＥＫＡＴＯ
Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｒａｍｓｅｙ（Ｎｅｗ Ｊｅ
ｒｓｅｙ）製造］、およびＦＵＮＤＡＦＯＭ泡破壊機
［ＣｈｅｍａｐＡＧ、Ｖｏｌｋｅｔｓｗｉｌ（Ｓｗｉｔ
ｚｅｒｌａｎｄ）製造］があげられる。
【００２２】本発明のプロセスは、ゲルが減少したポリ
マーディスパージョンを生成する。ゲルの形成は、スト
リッピングの前に反応組成物のｐＨを７から１１、好ま
しくは８から１１、より好ましくは９から１１に調節す
ることにより減少させることができる。反応組成物のｐ
Ｈはストリッピング中維持される。ｐＨの調節および維
持は、これに限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、または水酸化アンモニウムなどの塩基の添
加により達成することができる。アミン臭の除去が望ま
しい場合には、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウム
が好ましい塩基である。
マーディスパージョンを生成する。ゲルの形成は、スト
リッピングの前に反応組成物のｐＨを７から１１、好ま
しくは８から１１、より好ましくは９から１１に調節す
ることにより減少させることができる。反応組成物のｐ
Ｈはストリッピング中維持される。ｐＨの調節および維
持は、これに限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、または水酸化アンモニウムなどの塩基の添
加により達成することができる。アミン臭の除去が望ま
しい場合には、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウム
が好ましい塩基である。
【００２３】ゲルの形成はさらにストリッピング中に反
応組成物の温度を低下させることにより低減することが
できる。バッチ方式におけるストリッピングは、反応器
中で溶液またはディスパージョンを加熱し、ディスパー
ジョンに気体をスパージしてＶＯＣを除去することを含
む。反応器に真空を適用して、より低い温度でストスト
リッピングが起こるようにすることができる。
応組成物の温度を低下させることにより低減することが
できる。バッチ方式におけるストリッピングは、反応器
中で溶液またはディスパージョンを加熱し、ディスパー
ジョンに気体をスパージしてＶＯＣを除去することを含
む。反応器に真空を適用して、より低い温度でストスト
リッピングが起こるようにすることができる。
【００２４】反応組成物のストリッピングは、３０℃か
ら７０℃、好ましくは、４０℃から７０℃、より好まし
くは４５から５９℃の範囲の温度で行うことができる。
真空は、２０ｍｍＨｇから１５０ｍｍＨｇ、好ましくは
４０ｍｍＨｇから１２０ｍｍＨｇ、より好ましくは６０
ｍｍＨｇから１００ｍｍＨｇの範囲である。
ら７０℃、好ましくは、４０℃から７０℃、より好まし
くは４５から５９℃の範囲の温度で行うことができる。
真空は、２０ｍｍＨｇから１５０ｍｍＨｇ、好ましくは
４０ｍｍＨｇから１２０ｍｍＨｇ、より好ましくは６０
ｍｍＨｇから１００ｍｍＨｇの範囲である。
【００２５】ストリッピングに用いられる気体は、蒸
気、窒素、ヘリウム、湿分または湿潤空気、湿潤窒素、
または湿潤ヘリウムである。本発明において用いる場
合、湿分または湿潤とは気体が水蒸気を含有することを
意味する。
気、窒素、ヘリウム、湿分または湿潤空気、湿潤窒素、
または湿潤ヘリウムである。本発明において用いる場
合、湿分または湿潤とは気体が水蒸気を含有することを
意味する。
【００２６】反応組成物のストリッピング中、ｐＨ調節
と温度調節を組み合わせることが望ましい。前記のよう
な温度およびｐＨ範囲は、温度およびｐＨ調節のいずれ
もポリマー溶液またはディスパージョンストリッピング
操作において用いられる場合に有用である。
と温度調節を組み合わせることが望ましい。前記のよう
な温度およびｐＨ範囲は、温度およびｐＨ調節のいずれ
もポリマー溶液またはディスパージョンストリッピング
操作において用いられる場合に有用である。
【００２７】本発明者らはさらに、ポリマーディスパー
ジョン中の気体のホールドアップ量がＶＯＣの除去率に
影響を与えることを見いだした。撹拌が気体のホールド
アップに影響する。ポリマーディスパージョンからのＶ
ＯＣの除去率は、ＢａｋｋｅｒらによりＣｈｅｍｉｃａ
ｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（１９９４年１２月）ｐ９
８−１０４に記載されているような凹型ブレードディス
クインペラー、ラジアルアジテーターの使用により向上
することができる。ポリマーディスパージョンからのＶ
ＯＣの除去率の向上に適した更なる方法は、例えば、こ
れに限定されないが、ピッチブレードタービンなどの攪
拌機のポンピング方向を、反応組成物が反応器中で押し
上げられるように変更することである。
ジョン中の気体のホールドアップ量がＶＯＣの除去率に
影響を与えることを見いだした。撹拌が気体のホールド
アップに影響する。ポリマーディスパージョンからのＶ
ＯＣの除去率は、ＢａｋｋｅｒらによりＣｈｅｍｉｃａ
ｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（１９９４年１２月）ｐ９
８−１０４に記載されているような凹型ブレードディス
クインペラー、ラジアルアジテーターの使用により向上
することができる。ポリマーディスパージョンからのＶ
ＯＣの除去率の向上に適した更なる方法は、例えば、こ
れに限定されないが、ピッチブレードタービンなどの攪
拌機のポンピング方向を、反応組成物が反応器中で押し
上げられるように変更することである。
【００２８】さまざまな理由から、連続ストリッピング
法が望ましい。したがって、本発明の第二の態様におい
て、揮発性有機化合物を含有するアクリル溶液型ポリマ
ーおよびアクリルディスパージョンポリマーから選択さ
れる反応組成物を塔頂および塔底を有するストリッピン
グカラムに連続して下方向へ供給し；ｉｉ）ストリッピ
ングカラムの塔底部から上方へ蒸気を連続して供給し；
ｉｉｉ）ポリマーから揮発性有機化合物を除去すること
を含むプロセスが提供される。
法が望ましい。したがって、本発明の第二の態様におい
て、揮発性有機化合物を含有するアクリル溶液型ポリマ
ーおよびアクリルディスパージョンポリマーから選択さ
れる反応組成物を塔頂および塔底を有するストリッピン
グカラムに連続して下方向へ供給し；ｉｉ）ストリッピ
ングカラムの塔底部から上方へ蒸気を連続して供給し；
ｉｉｉ）ポリマーから揮発性有機化合物を除去すること
を含むプロセスが提供される。
【００２９】本発明の第二の態様において、反応組成物
はアクリル溶液型ポリマーまたはアクリルディスパージ
ョンポリマーであり、ストリッピングは連続方式で行わ
れる。連続方式において、アクリル溶液またはディスパ
ージョンポリマーをストリッピングカラムに連続的に供
給する。ポリマー溶液またはディスパージョンはカラム
を流下し、カラムの壁面に沿ってポリマーの薄膜を形成
する。蒸気を同時にカラムの上方向に向けて供給する。
揮発性有機化合物をカラム中ポリマーから除去する。プ
ロセスを前記のようなバッチ方式と同じ温度、圧力条件
下で操作することができる。
はアクリル溶液型ポリマーまたはアクリルディスパージ
ョンポリマーであり、ストリッピングは連続方式で行わ
れる。連続方式において、アクリル溶液またはディスパ
ージョンポリマーをストリッピングカラムに連続的に供
給する。ポリマー溶液またはディスパージョンはカラム
を流下し、カラムの壁面に沿ってポリマーの薄膜を形成
する。蒸気を同時にカラムの上方向に向けて供給する。
揮発性有機化合物をカラム中ポリマーから除去する。プ
ロセスを前記のようなバッチ方式と同じ温度、圧力条件
下で操作することができる。
【００３０】カラム中へのアクリル溶液またはディスパ
ージョンポリマーのカラムフラックスレートは２５００
ｋｇ／（時・ｍ２）から３００００ｋｇ／（時・
ｍ２）、好ましくは７５００ｋｇ／（時・ｍ２）から２
５０００ｋｇ／（時・ｍ２）の範囲である。カラム中へ
の蒸気のカラムフラックスレートは、５００ｋｇ／（時
・ｍ ２）から１２５００ｋｇ／（時・ｍ２）、好ましく
は１５００ｋｇ／（時・ｍ２）から１００００ｋｇ／
（時・ｍ２）、より好ましくは２５００ｋｇ／（時・ｍ
２）から５０００ｋｇ／（時・ｍ２）の範囲である。カ
ラムに供給される蒸気とカラムに供給されるポリマー溶
液またはディスパージョンの比は０．１から０．６、好
ましくは０．１５から０．４５、より好ましくは０．２
から０．３の範囲である。カラムに供給される蒸気とカ
ラムに供給されるポリマー溶液またはディスパージョン
の比をこの範囲に維持することは、泡の生成を防止する
助けになる。
ージョンポリマーのカラムフラックスレートは２５００
ｋｇ／（時・ｍ２）から３００００ｋｇ／（時・
ｍ２）、好ましくは７５００ｋｇ／（時・ｍ２）から２
５０００ｋｇ／（時・ｍ２）の範囲である。カラム中へ
の蒸気のカラムフラックスレートは、５００ｋｇ／（時
・ｍ ２）から１２５００ｋｇ／（時・ｍ２）、好ましく
は１５００ｋｇ／（時・ｍ２）から１００００ｋｇ／
（時・ｍ２）、より好ましくは２５００ｋｇ／（時・ｍ
２）から５０００ｋｇ／（時・ｍ２）の範囲である。カ
ラムに供給される蒸気とカラムに供給されるポリマー溶
液またはディスパージョンの比は０．１から０．６、好
ましくは０．１５から０．４５、より好ましくは０．２
から０．３の範囲である。カラムに供給される蒸気とカ
ラムに供給されるポリマー溶液またはディスパージョン
の比をこの範囲に維持することは、泡の生成を防止する
助けになる。
【００３１】本発明の第二の態様において、ゲルの形成
は、ｐＨ調節および温度調節など本発明の第一の態様に
おいてすでに記載したように抑制することができる。
は、ｐＨ調節および温度調節など本発明の第一の態様に
おいてすでに記載したように抑制することができる。
【００３２】本発明のさらなる態様において、ポリマー
ディスパージョンはストリッピングの前に化学的にチェ
ースされる。適当な化学チェーサーとしては、酸化剤、
たとえば、これに限定されないが、水溶性ハイドロペル
オキシド、ターシャリーブチルハイドロペルオキシド、
クメンハイドロペルオキシド、過酸化水素、過酸化ナト
リウム、過酸化カリウム、過ホウ酸ナトリウム、過硫酸
カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過
硫酸およびその塩、過リン酸およびその塩、過マンガン
酸カリウム、およびペルオキシ二硫酸のアンモニウムま
たはアルカリ塩；還元剤、たとえばこれに限定されない
が、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、チオールま
たはジスルフィド基を含有する有機化合物、硫黄含有酸
の還元性無機アルカリおよびアンモニウム塩、たとえば
ナトリウムサルファイト、ジサルファイト、チオスルフ
ェート、ハイドロサルファイト、スルフィド、ヒドロス
ルフィドまたはジチオナイト、ホルマジンスルフィン
酸、ヒドロキシメタンスルホン酸、アセトンビサルファ
イト、アミン、例えばエタノールアミン、グリコール
酸、グリオキシル酸水和物、乳酸、グリセリン酸、リン
ゴ酸、酒石酸、および通常の条件下で気体状である酸化
剤、たとえば酸素、オゾン、または空気、あるいは気体
状還元剤、たとえば二酸化硫黄；および鉄、銅、マンガ
ン、銀、白金、バナジウム、ニッケル、クロム、パラジ
ウム、またはコバルトのレドックス反応触媒金属塩のレ
ドックス組み合わせあげられる。
ディスパージョンはストリッピングの前に化学的にチェ
ースされる。適当な化学チェーサーとしては、酸化剤、
たとえば、これに限定されないが、水溶性ハイドロペル
オキシド、ターシャリーブチルハイドロペルオキシド、
クメンハイドロペルオキシド、過酸化水素、過酸化ナト
リウム、過酸化カリウム、過ホウ酸ナトリウム、過硫酸
カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過
硫酸およびその塩、過リン酸およびその塩、過マンガン
酸カリウム、およびペルオキシ二硫酸のアンモニウムま
たはアルカリ塩；還元剤、たとえばこれに限定されない
が、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、チオールま
たはジスルフィド基を含有する有機化合物、硫黄含有酸
の還元性無機アルカリおよびアンモニウム塩、たとえば
ナトリウムサルファイト、ジサルファイト、チオスルフ
ェート、ハイドロサルファイト、スルフィド、ヒドロス
ルフィドまたはジチオナイト、ホルマジンスルフィン
酸、ヒドロキシメタンスルホン酸、アセトンビサルファ
イト、アミン、例えばエタノールアミン、グリコール
酸、グリオキシル酸水和物、乳酸、グリセリン酸、リン
ゴ酸、酒石酸、および通常の条件下で気体状である酸化
剤、たとえば酸素、オゾン、または空気、あるいは気体
状還元剤、たとえば二酸化硫黄；および鉄、銅、マンガ
ン、銀、白金、バナジウム、ニッケル、クロム、パラジ
ウム、またはコバルトのレドックス反応触媒金属塩のレ
ドックス組み合わせあげられる。
【００３３】ポリマー溶液またはディスパージョンに添
加されるレドックス系組み合わせの量は、典型的には重
合において用いられるモノマーの全重量に基づいて０．
０１重量％から０．５重量％、好ましくは０．０５重量
％から０．４重量％、より好ましくは０．２重量％から
０．３重量％の範囲である。
加されるレドックス系組み合わせの量は、典型的には重
合において用いられるモノマーの全重量に基づいて０．
０１重量％から０．５重量％、好ましくは０．０５重量
％から０．４重量％、より好ましくは０．２重量％から
０．３重量％の範囲である。
【００３４】少なくとも１つのハイドロペルオキシド、
ペルオキソ、またはアゾ基を含有する界面活性開始剤
［イニサーフ（ｉｎｉｓｕｒｆ）として公知］も用いる
ことができる。該化合物は、Ｂ．Ａ．Ｇｕｙｏｔおよび
Ｋ．Ｔａｕｅｒにより、Ａｄｖ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃ
ｉ．、第１１１巻、ｐｐ５４−６４およびＫ．Ｔａｕｅ
ｒによりＰｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｗｓ、１９９５、第２０
巻、ｐｐ３４２−３４７に記載され、これは本発明の一
部として化学的チェーシングに有用な適当なイニサーフ
について参照される。
ペルオキソ、またはアゾ基を含有する界面活性開始剤
［イニサーフ（ｉｎｉｓｕｒｆ）として公知］も用いる
ことができる。該化合物は、Ｂ．Ａ．Ｇｕｙｏｔおよび
Ｋ．Ｔａｕｅｒにより、Ａｄｖ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃ
ｉ．、第１１１巻、ｐｐ５４−６４およびＫ．Ｔａｕｅ
ｒによりＰｏｌｙｍｅｒ Ｎｅｗｓ、１９９５、第２０
巻、ｐｐ３４２−３４７に記載され、これは本発明の一
部として化学的チェーシングに有用な適当なイニサーフ
について参照される。
【００３５】イニサーフは親水性基および疎水性基のい
ずれも含有することができる。親水性基の例としては、
ポリエチレンオキシド、カルボキシレート、またはスル
ホネート基があげられる。疎水性基の例はパラフィン基
である。
ずれも含有することができる。親水性基の例としては、
ポリエチレンオキシド、カルボキシレート、またはスル
ホネート基があげられる。疎水性基の例はパラフィン基
である。
【００３６】イニサーフは、１０〜１８個の炭素原子を
有するパラフィンラジカルをアゾ化合物と、たとえばパ
ラフィンスルホクロライドまたはパラフィンジスルホン
酸塩化物を１または２個のイミノエーテルまたはアミジ
ン基を含有するアゾ化合物と結合させることにより調製
することができる。さらなるイニサーフは、ハイドロペ
ルオキシドまたは過酸化水素を１２から３０個の炭素原
子を含有するカルボン酸またはスルホン酸の環状酸無水
物と反応させることにより調製することができる。
有するパラフィンラジカルをアゾ化合物と、たとえばパ
ラフィンスルホクロライドまたはパラフィンジスルホン
酸塩化物を１または２個のイミノエーテルまたはアミジ
ン基を含有するアゾ化合物と結合させることにより調製
することができる。さらなるイニサーフは、ハイドロペ
ルオキシドまたは過酸化水素を１２から３０個の炭素原
子を含有するカルボン酸またはスルホン酸の環状酸無水
物と反応させることにより調製することができる。
【００３７】他の有用な化合物としては、自動酸化可能
なオレフィン性不飽和脂肪酸、脂肪酸化合物、または脂
肪族アルコールまたは炭化水素の酸化または自動酸化の
産物であるハイドロペルオキシドまたはペルオキソ基含
有化合物があげられる。自動酸化可能な化合物として
は、木油、タル油、キリ油、ひまわり油、ラレメンチア
油（ｌａｌｌｅｍｅｎｔｉａ ｏｉｌ）アマニ油、オイ
チシカ油、エノ油、ケシ油、ごま油、クルミ油、麻実
油、またはヒマシ油があげられる。
なオレフィン性不飽和脂肪酸、脂肪酸化合物、または脂
肪族アルコールまたは炭化水素の酸化または自動酸化の
産物であるハイドロペルオキシドまたはペルオキソ基含
有化合物があげられる。自動酸化可能な化合物として
は、木油、タル油、キリ油、ひまわり油、ラレメンチア
油（ｌａｌｌｅｍｅｎｔｉａ ｏｉｌ）アマニ油、オイ
チシカ油、エノ油、ケシ油、ごま油、クルミ油、麻実
油、またはヒマシ油があげられる。
【００３８】オレイン酸、リノレン酸、リノール酸、リ
シノール酸、エライジン酸、大豆油脂肪酸、フルシン
酸、エルカ酸、アラキドン酸、パルミトル酸、ペトロセ
リン酸、オレイルアルコール、ならびに天然の脂肪酸の
接合または異性化により調製した乾燥脂肪酸および脂肪
族アルコールも適当な自動酸化可能な脂肪酸、脂肪族ア
ルコールおよび炭化水素である。化合物をさらにポリエ
チレンオキシドで変性させることができる。
シノール酸、エライジン酸、大豆油脂肪酸、フルシン
酸、エルカ酸、アラキドン酸、パルミトル酸、ペトロセ
リン酸、オレイルアルコール、ならびに天然の脂肪酸の
接合または異性化により調製した乾燥脂肪酸および脂肪
族アルコールも適当な自動酸化可能な脂肪酸、脂肪族ア
ルコールおよび炭化水素である。化合物をさらにポリエ
チレンオキシドで変性させることができる。
【００３９】ポリマー溶液またはディスパージョンに添
加されるイニサーフの量は、典型的には重合に用いられ
るモノマーの全重量に基づいて０．０５重量％から１０
重量％、好ましくは０．１重量％から２重量％である。
加されるイニサーフの量は、典型的には重合に用いられ
るモノマーの全重量に基づいて０．０５重量％から１０
重量％、好ましくは０．１重量％から２重量％である。
【００４０】求核試薬も化学チェーサーとして有用であ
る。適当な求核試薬としては、これに限定されないが、
二酸化チオ尿素、スルフィド、硫化水素、スルフィン酸
の塩、スルフェン酸、ジスルフィド、例えば硫化ナトリ
ウム、二硫化ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ナトリ
ウムサルファイト、ナトリウムビサルファイト、二酸化
ナトリウム、ホスファン、アルキルホスファン、トリフ
ェニルホスファン、アミノホスファン、リン酸およびそ
の塩、ヒドロリン酸およびその塩、アンモニア、第一お
よび第二アミン、オキシム、ヒドロキシルアミン、ヒド
ロキサム酸、ヒドラジン、および置換ヒドラジンがあげ
られる。
る。適当な求核試薬としては、これに限定されないが、
二酸化チオ尿素、スルフィド、硫化水素、スルフィン酸
の塩、スルフェン酸、ジスルフィド、例えば硫化ナトリ
ウム、二硫化ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、ナトリ
ウムサルファイト、ナトリウムビサルファイト、二酸化
ナトリウム、ホスファン、アルキルホスファン、トリフ
ェニルホスファン、アミノホスファン、リン酸およびそ
の塩、ヒドロリン酸およびその塩、アンモニア、第一お
よび第二アミン、オキシム、ヒドロキシルアミン、ヒド
ロキサム酸、ヒドラジン、および置換ヒドラジンがあげ
られる。
【００４１】残存モノマーに添加される求核試薬のモル
比は、典型的にはモノマー１モルあたり０．５モルから
５モル、好ましくは０．９モルから３モル、より好まし
くは残存モノマー１モルあたり０．９モルから２モルの
求核試薬である。
比は、典型的にはモノマー１モルあたり０．５モルから
５モル、好ましくは０．９モルから３モル、より好まし
くは残存モノマー１モルあたり０．９モルから２モルの
求核試薬である。
【００４２】重合可能なオレフィン性不飽和Ｃ−Ｃ二重
結合を含まず、３００以下の分子量を有する有機カルボ
ン酸も、レドックス開始剤が併用される場合、水性ポリ
マーディスパージョンにおいて化学チェーサーとして有
用である。本発明のこの態様において、添加されるレド
ックス開始剤は、重合を開始するために用いられる開始
剤系とは別個のものである。レドックス開始剤系は典型
的には、ポリマーディスパージョンの製造に用いられる
モノマーの全量に基づいて０．０１重量％から５重量％
のペルオキシドまたはペルオキシドジェネレーター、ペ
ルオキシドまたはペルオキシドジェネレーターに基づい
て３０モル％から３００モル％の前記の有機カルボン
酸、ポリマーディスパージョンの調製に用いられるモノ
マーの全量に基づいて０から１０００ｐｐｍ、好ましく
は１０から１００ｐｐｍのその価数を変更しうる多価金
属イオン、およびポリマーディスパージョンの調製に用
いられるモノマーの全量に基づいて０から１０重量％の
鉱酸を含む。
結合を含まず、３００以下の分子量を有する有機カルボ
ン酸も、レドックス開始剤が併用される場合、水性ポリ
マーディスパージョンにおいて化学チェーサーとして有
用である。本発明のこの態様において、添加されるレド
ックス開始剤は、重合を開始するために用いられる開始
剤系とは別個のものである。レドックス開始剤系は典型
的には、ポリマーディスパージョンの製造に用いられる
モノマーの全量に基づいて０．０１重量％から５重量％
のペルオキシドまたはペルオキシドジェネレーター、ペ
ルオキシドまたはペルオキシドジェネレーターに基づい
て３０モル％から３００モル％の前記の有機カルボン
酸、ポリマーディスパージョンの調製に用いられるモノ
マーの全量に基づいて０から１０００ｐｐｍ、好ましく
は１０から１００ｐｐｍのその価数を変更しうる多価金
属イオン、およびポリマーディスパージョンの調製に用
いられるモノマーの全量に基づいて０から１０重量％の
鉱酸を含む。
【００４３】有機カルボン酸は１〜２０、好ましくは１
〜８個の炭素原子を有し、水１リットルあたり２０ｇ以
上の水への溶解度を有する脂肪族カルボン酸であること
ができる。適当な有機カルボン酸としては、これに限定
されないが、ギ酸、安息香酸、モノクロロ酢酸、トリフ
ルオロ酢酸、ナフタレンカルボン酸、シュウ酸、コハク
酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸、その誘導
体、その塩があげられる。
〜８個の炭素原子を有し、水１リットルあたり２０ｇ以
上の水への溶解度を有する脂肪族カルボン酸であること
ができる。適当な有機カルボン酸としては、これに限定
されないが、ギ酸、安息香酸、モノクロロ酢酸、トリフ
ルオロ酢酸、ナフタレンカルボン酸、シュウ酸、コハク
酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸、その誘導
体、その塩があげられる。
【００４４】多価金属イオンは、鉄、銅、マンガン、バ
ナジウム、ニッケル、セリウム、クロム、白金、および
パラジウムから選択することができる。鉄およびマンガ
ンが好ましい。
ナジウム、ニッケル、セリウム、クロム、白金、および
パラジウムから選択することができる。鉄およびマンガ
ンが好ましい。
【００４５】レドックス開始剤系の量は、用いるモノマ
ーに基づいて、０．０１重量％から１０重量％、好まし
くは０．０１重量％から５重量％の範囲である。
ーに基づいて、０．０１重量％から１０重量％、好まし
くは０．０１重量％から５重量％の範囲である。
【００４６】本明細書および請求項において、特記しな
いかぎり、百分率は重量％であり、すべての温度は摂氏
温度である。
いかぎり、百分率は重量％であり、すべての温度は摂氏
温度である。
【００４７】本明細書および請求項の目的について、記
載される範囲および比の範囲は組み合わせることができ
ると理解される。例えば、特定のパラメータについて１
〜２０および５〜１５の範囲が記載されている場合、１
〜１５または５〜２０の範囲も意図されると理解され
る。
載される範囲および比の範囲は組み合わせることができ
ると理解される。例えば、特定のパラメータについて１
〜２０および５〜１５の範囲が記載されている場合、１
〜１５または５〜２０の範囲も意図されると理解され
る。
【００４８】以下の実施例は本発明を説明することを意
図する。実施例は本発明の範囲を制限するものではな
い。
図する。実施例は本発明の範囲を制限するものではな
い。
【００４９】実施例１ バッチスチームストリッピング 加熱されたジャケット、撹拌機、ＥＫＡＴＯ Ｆｏａｍ
ｊｅｔ、ニードル弁により調節されるバキュームソー
ス、真空の電子調節器、オーバーヘッドコンデンサー、
および蒸気スパージャーを有する２０リットルの容器を
含むバッチスチームストリッピング装置を組み立てた。
圧力を所定の温度での水蒸気−液平衡付近に調節した。
容器に１１０００ｇのポリマーディスパージョンを添加
し、これを前記の方法の１つにより化学的にチェースし
た。ポリマーのｐＨは調節しないか、あるいは水酸化ナ
トリウムまたは水酸化アンモニウムで調節するかのいず
れかであった。蒸気を１０ｇ／分の割合で蒸気スパージ
ャーからパージした。ＥＫＡＴＯ Ｆｏａｍｊｅｔを３
３５０回転／分の速度で回転させた。ストリッピングプ
ロセスを約４時間行った。２つの市販のブチルアクリレ
ート／メチルメタクリレートポリマーを表１に示した種
々の温度（℃）、圧力（ｍｍＨｇ）、およびｐＨでスチ
ームストリップした。
ｊｅｔ、ニードル弁により調節されるバキュームソー
ス、真空の電子調節器、オーバーヘッドコンデンサー、
および蒸気スパージャーを有する２０リットルの容器を
含むバッチスチームストリッピング装置を組み立てた。
圧力を所定の温度での水蒸気−液平衡付近に調節した。
容器に１１０００ｇのポリマーディスパージョンを添加
し、これを前記の方法の１つにより化学的にチェースし
た。ポリマーのｐＨは調節しないか、あるいは水酸化ナ
トリウムまたは水酸化アンモニウムで調節するかのいず
れかであった。蒸気を１０ｇ／分の割合で蒸気スパージ
ャーからパージした。ＥＫＡＴＯ Ｆｏａｍｊｅｔを３
３５０回転／分の速度で回転させた。ストリッピングプ
ロセスを約４時間行った。２つの市販のブチルアクリレ
ート／メチルメタクリレートポリマーを表１に示した種
々の温度（℃）、圧力（ｍｍＨｇ）、およびｐＨでスチ
ームストリップした。
【００５０】上記のポリマーは、全バッチサイズ１３５
００ｇに基づいて以下のプロセスにより事前に化学的に
チェースされた：９０〜９９．９９％のエチレン性不飽
和モノマーをポリマーに変換した後、ポリマーを６０℃
に冷却した。冷却されたポリマーに８０ｍｌのプロモー
ター溶液供給物（水中０．１５％ＦｅＳＯ４・Ｈ２Ｏ）
を添加した。ポリマーを約１５分間撹拌した。５６ｍｌ
の水中８ｇのターシャリーブチルヒドロペルオキシドを
含有する触媒溶液供給物（ｃｈａｒｇｅ ｐｒｏｍｏｔ
ｅｒ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）をポリマーに添加した。ポリ
マーを約１５分間撹拌した。１６０ｍｌの水中８ｇのイ
ソアスコルビン酸を含有する活性剤溶液供給物をポリマ
ーに添加した。ポリマーを約１５分間撹拌した。化学的
チェーシングの後、ポリマーディスパージョンをスチー
ムストリップした。
００ｇに基づいて以下のプロセスにより事前に化学的に
チェースされた：９０〜９９．９９％のエチレン性不飽
和モノマーをポリマーに変換した後、ポリマーを６０℃
に冷却した。冷却されたポリマーに８０ｍｌのプロモー
ター溶液供給物（水中０．１５％ＦｅＳＯ４・Ｈ２Ｏ）
を添加した。ポリマーを約１５分間撹拌した。５６ｍｌ
の水中８ｇのターシャリーブチルヒドロペルオキシドを
含有する触媒溶液供給物（ｃｈａｒｇｅ ｐｒｏｍｏｔ
ｅｒ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）をポリマーに添加した。ポリ
マーを約１５分間撹拌した。１６０ｍｌの水中８ｇのイ
ソアスコルビン酸を含有する活性剤溶液供給物をポリマ
ーに添加した。ポリマーを約１５分間撹拌した。化学的
チェーシングの後、ポリマーディスパージョンをスチー
ムストリップした。
【００５１】各ポリマーディスパージョンのサンプルを
スチームストリッピングの前後にゲル含量について試験
した。７５０ｍｌのポリマーディスパージョンを３２５
メッシュスクリーンに通すことにより試験を行った。ス
クリーン上のゲルを乾燥し、７５０ｍｌのディスパージ
ョンあたりのゲルの乾燥重量を計算した。スクリーンが
ゲルでオーバーロードになり、全サンプルをスクリーン
に通すことができない（結合した）場合、サンプルは不
良と見なされ、ゲルを測定しなかった。ゲル試験の結果
を表１に報告する。
スチームストリッピングの前後にゲル含量について試験
した。７５０ｍｌのポリマーディスパージョンを３２５
メッシュスクリーンに通すことにより試験を行った。ス
クリーン上のゲルを乾燥し、７５０ｍｌのディスパージ
ョンあたりのゲルの乾燥重量を計算した。スクリーンが
ゲルでオーバーロードになり、全サンプルをスクリーン
に通すことができない（結合した）場合、サンプルは不
良と見なされ、ゲルを測定しなかった。ゲル試験の結果
を表１に報告する。
【００５２】 表１ ｐＨ ゲル ポリマー 前 後 温度 前 後 Ａ ９．５ １０． ５３ ０．０２ ０．０１ Ａ ９．８ ８．６ ５４ ０．０２ ０．０５ Ａ ９．０ ７．４ ５４ 実施せず 実施せず＊ Ｂ ４．７ ４．７ ５８ ０．０２ 結合 Ｂ ４．５ ４．５ ５０ ０．０２ ０．１６ Ｂ ４．４ ４．２ ４７ ０．０３ ０．０６ Ｂ ９．１ ８．５ ４９ ０．０２ ０．０２ Ｂ ９．１ ８．７ ５５ ０．０２ ０．０８ ＊＝実施後、容器中に大量のゲルが残存するために、ゲル試験はこのサンプルに 関して実施しなかった。
【００５３】実施例２ ポリマーの移動方向の比較 これらの実験は、ポリマーからのＶＯＣの除去率に対す
るストリッピング中の撹拌方向の影響を示すことを意図
した。実験１においては、撹拌機が反応器直径の２８％
に等しい直径を有する３ピッチブレードタービンである
以外はセットアップは実施例１と同様であった。この実
験においては、撹拌機は反応器中ポリマーを押し下げ
た。実験２において、撹拌機は反応器直径の４８％に等
しい直径を有する２ピッチブレードタービンであった。
この実験においては、撹拌機は反応器の上方へポリマー
を押し上げた。約１００００ｇのポリマーエマルジョン
をストリッピング容器に添加した。ポリマーエマルジョ
ンを５０℃に加熱した。蒸気を系に平均流速１９．７ｇ
／分で導入した。実験３は、蒸気流速を８．６ｇ／分に
減少させる以外は実験２と同様であった。サンプルを３
０分間隔で抜き取り、残存ＶＯＣについてガスクロマト
グラフィーにより分析した。これらの実験の結果を表２
に示す。
るストリッピング中の撹拌方向の影響を示すことを意図
した。実験１においては、撹拌機が反応器直径の２８％
に等しい直径を有する３ピッチブレードタービンである
以外はセットアップは実施例１と同様であった。この実
験においては、撹拌機は反応器中ポリマーを押し下げ
た。実験２において、撹拌機は反応器直径の４８％に等
しい直径を有する２ピッチブレードタービンであった。
この実験においては、撹拌機は反応器の上方へポリマー
を押し上げた。約１００００ｇのポリマーエマルジョン
をストリッピング容器に添加した。ポリマーエマルジョ
ンを５０℃に加熱した。蒸気を系に平均流速１９．７ｇ
／分で導入した。実験３は、蒸気流速を８．６ｇ／分に
減少させる以外は実験２と同様であった。サンプルを３
０分間隔で抜き取り、残存ＶＯＣについてガスクロマト
グラフィーにより分析した。これらの実験の結果を表２
に示す。
【００５４】 表２ 初期 経時的残存ＶＯＣ％（分） 実施例 ＶＯＣ（ｐｐｍ） ３０ ６０ ９０ １２０ １８０ ２４０ １（Ｃｏｍｐ）１２０５ ＮＡ ７７ ＮＡ ６０ ４１ ３３ ２ １１６５ ５８ ２９ １６ ９ ５ ２ ３ １３５１ ６１ ４８ ３９ ３１ ２３ １７ Ｃｏｍｐ＝比較例
【００５５】前記実験は、撹拌方向を、撹拌機がポリマ
ーを反応器の下方に押し下げるのと反対に、ポリマーが
反応器中を押し上げられるように変更すると、非常に速
くポリマーからＶＯＣが除去されることを示す。
ーを反応器の下方に押し下げるのと反対に、ポリマーが
反応器中を押し上げられるように変更すると、非常に速
くポリマーからＶＯＣが除去されることを示す。
【００５６】実施例３ 連続スチームストリッピング ２つの異なるストリッピング装置のセットを用いていく
つかの市販のエマルジョンポリマーを連続的にストリッ
プした。第一の装置はＢｕｆｆａｌｏ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ流下膜式ストリッ
パーであった。カラムの内径は５．１ｃｍ、長さは３．
７ｍであった。エマルジョンポリマーをカラムの下方向
へ供給し、蒸気をカラムの上方向に供給した。ストリッ
ピングを、真空下および常圧下の両方で行った（湿潤空
気ストリッピング）。ポリマーをストリッピングの前後
のいずれもでガスクロマトグラフィーによりＶＯＣにつ
いて測定した。１００℃より低い沸点を有するＶＯＣを
組み合わせて、１００℃より高い沸点を有するＶＯＣと
同様に報告した。サンプルをさらに３２５メッシュスク
リーンを通して、ゲル形成について試験した。これらの
実験の結果を表３に示す。
つかの市販のエマルジョンポリマーを連続的にストリッ
プした。第一の装置はＢｕｆｆａｌｏ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ流下膜式ストリッ
パーであった。カラムの内径は５．１ｃｍ、長さは３．
７ｍであった。エマルジョンポリマーをカラムの下方向
へ供給し、蒸気をカラムの上方向に供給した。ストリッ
ピングを、真空下および常圧下の両方で行った（湿潤空
気ストリッピング）。ポリマーをストリッピングの前後
のいずれもでガスクロマトグラフィーによりＶＯＣにつ
いて測定した。１００℃より低い沸点を有するＶＯＣを
組み合わせて、１００℃より高い沸点を有するＶＯＣと
同様に報告した。サンプルをさらに３２５メッシュスク
リーンを通して、ゲル形成について試験した。これらの
実験の結果を表３に示す。
【００５７】 表３ ポリマー 蒸気 カラム温度（℃） ＶＯＣ 実施例 （ｋｇ／時）（ｋｇ／時）塔頂 底部 ＜１００℃ ＞１００℃ ゲル １ Ａ／１６ ６ ５２ ５１ １６０ ３２０ なし ２ Ａ／９ ７ ５２ ５０ ６５ ２１５ なし ３ Ａ／２９ ５ ５２ ５１ １３０ ２５８ なし ４ Ａ／９ ５ ５２ ５１ ２５７ ２４６ なし ５ Ａ／４１ ５ ５０ ５０ ２０５ ２８１ １２０ ６ Ａ／３７ ５ ５０ ４９ ２９４ ２９６ なし ７ Ａ／４６ ６ ５１ ４９ １２０ ２５９ １３０ ８ Ａ／３０ ６ ５１ ４９ ２０７ ２８４ なし ９ Ａ／３７ ６ ４９ ４９ ９７ ２３６ なし １０ Ｂ／１１ ５ ４９ ４８ ６９ ２６０ Ｂ １１ Ｂ／１９ ９ ４９ ４８ ５８ ３０８ Ｂ １２（ＷＡ）Ｂ／５１ １９ ３３ ３１ ５８０＊ ９１９＊ Ｂ ＷＡ＝湿潤空気ストリッピング ＊＝推定される実験誤差 ゲルはｐｐｍで報告 Ｂ＝結合
【００５８】ポリマーＡについての初期ＶＯＣ量は、１
００℃より低い沸点で１３４２ｐｐｍ、１００℃より高
い沸点で４３２ｐｐｍであった。ポリマーＢについての
初期ＶＯＣ量は、１００℃より低い沸点で４７７ｐｐ
ｍ、１００℃より高い沸点で６０５ｐｐｍであった。前
記実施例はＢｕｆｆａｌｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ流下膜式カラムを用いた連続プ
ロセスはＶＯＣをポリマーディスパージョンから除去し
たが、ゲルを形成しなかったことを示す。
００℃より低い沸点で１３４２ｐｐｍ、１００℃より高
い沸点で４３２ｐｐｍであった。ポリマーＢについての
初期ＶＯＣ量は、１００℃より低い沸点で４７７ｐｐ
ｍ、１００℃より高い沸点で６０５ｐｐｍであった。前
記実施例はＢｕｆｆａｌｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ流下膜式カラムを用いた連続プ
ロセスはＶＯＣをポリマーディスパージョンから除去し
たが、ゲルを形成しなかったことを示す。
【００５９】装置の第二のセットは、Ａｒｔｉｓａｎ
Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎチュー
ブ／ディスク流下膜式ストリッパーであった。カラムの
内径は１０．２ｃｍであり、長さは３．７ｍであった。
エマルジョンポリマーをカラムの下方向に供給し、蒸気
をカラムの上方向に供給した。ストリッピングを真空下
および湿潤空気ストリッピングのいずれもで行った。ポ
リマーを前記のようにして分析した。これらの実験の結
果を表４に示す。
Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎチュー
ブ／ディスク流下膜式ストリッパーであった。カラムの
内径は１０．２ｃｍであり、長さは３．７ｍであった。
エマルジョンポリマーをカラムの下方向に供給し、蒸気
をカラムの上方向に供給した。ストリッピングを真空下
および湿潤空気ストリッピングのいずれもで行った。ポ
リマーを前記のようにして分析した。これらの実験の結
果を表４に示す。
【００６０】 表４ ポリマー 蒸気 カラム温度（℃） ＶＯＣ 実施例 （ｋｇ／時）（ｋｇ／時）塔頂 底部 ＜１００℃ ＞１００℃ ゲル １３ Ａ／１８ １ ４９ ５２ ３４５ ３００ なし １４ Ａ／１８ １ ４８ ４９ ５３１ ３６６ なし １５ Ａ／１８ １ ４６ ４８ ４２０ ３５５ なし １６ Ａ／１８ ２ ５１ ５２ ９０ ２５１ なし １７ Ａ／１８ ２ ４９ ５０ ８６ ２３１ なし １８ Ａ／１８ ２ ４７ ４８ ９０ ２６９ なし １９ Ａ／１８ ２．５ ５１ ５３ ４８ ２０４ なし ２０ Ａ／１８ ２．４ ４９ ５１ ２５ １５８ なし ２１ Ａ／１８ ２．６ ４８ ４９ ２９ １７３ なし ２２ Ｂ／１８ １．４ ５９ ５９ ８３ ３５８ なし ２３ Ｂ／１８ ２．６ ５９ ５９ ６４ ３１０ なし ２４ Ｂ／１８ ４．３ ５９ ６０ ４１ ２７７ なし ２５（ＷＡ）Ｂ／５１ ６．５ ４９ ４４ ２７４ ５５３ なし ＷＡ＝湿潤空気ストリッピング
【００６１】ポリマーＡについての初期ＶＯＣ量は、１
００℃より低い沸点で１５４１ｐｐｍ、１００℃より高
い沸点で４８４ｐｐｍであった。ポリマーＢについての
初期ＶＯＣ量は１００℃より低い沸点で４７０ｐｐｍ、
１００℃より高い沸点で５８８ｐｐｍであった。前記実
施例は、Ａｒｔｉｓａｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎチューブ／ディスク流下膜式ストリ
ッパーを用いた連続プロセスはＶＯＣをポリマーディス
パージョンから除去したが、ゲルを形成しなかったこと
を示す。
００℃より低い沸点で１５４１ｐｐｍ、１００℃より高
い沸点で４８４ｐｐｍであった。ポリマーＢについての
初期ＶＯＣ量は１００℃より低い沸点で４７０ｐｐｍ、
１００℃より高い沸点で５８８ｐｐｍであった。前記実
施例は、Ａｒｔｉｓａｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎチューブ／ディスク流下膜式ストリ
ッパーを用いた連続プロセスはＶＯＣをポリマーディス
パージョンから除去したが、ゲルを形成しなかったこと
を示す。
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） Ｂ０１Ｄ 19/02 Ｂ０１Ｄ 19/02 (72)発明者 ジェームズ・マイケル・リポフスキー アメリカ合衆国ペンシルバニア州19047, ラングホーン，ノールブルック・ドライ ブ・467 (72)発明者 ドーン・マリー・マクファデン アメリカ合衆国ペンシルバニア州19067, ヤードリー，エス・フリント・コート・ 240 (72)発明者 リチャード・シュー−フア・ウー アメリカ合衆国ペンシルバニア州19034, フォート・ワシントン，コンクエスト・ウ ェイ・1608
Claims (16)
- 【請求項１】 反応組成物を提供し、反応組成物を破泡
機および撹拌機の存在下でストリッピングすることを含
み、 ａ）ストリッピングの前にｐＨを７から１１に調節し、
ストリッピング中、調節されたｐＨを維持する； ｂ）ストリッピング中、反応組成物の温度を３０℃から
７０℃に維持する； ｃ）その組み合わせ；から選択される方法により反応組
成物を処理する方法。 - 【請求項２】 ストリッピングの前に反応組成物のｐＨ
を８から１１に調節し、ストリッピング中維持する請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】 ストリッピングの前に反応組成物のｐＨ
を８．５から１１に調節し、ストリッピング中維持する
請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 ストリッピング中、反応組成物の温度を
４０℃から７０℃に維持する請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 ストリッピング中、反応組成物の温度を
４５℃から５９℃に維持する請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 ストリッピングの前に反応組成物のｐＨ
を９から１１に調節し、ストリッピング中維持し、スト
リッピング中反応組成物の温度を４５℃から５９℃に維
持する請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 反応組成物がディスパージョンポリマー
である請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 撹拌機が反応器中で反応組成物をポンプ
アップする請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 ストリッピングの前にレドックス系の組
み合わせ、イニサーフ、求核試薬からなる群から選択さ
れる化学チェーサーで反応組成物をチェースする請求項
１記載の方法。 - 【請求項１０】 （ｉ）揮発性有機化合物を含むアクリ
ル溶液型ポリマーおよびアクリルディスパージョンポリ
マーから選択される反応組成物を塔頂部と塔底部を有す
るストリッピングカラムに連続的に下方へ向けて供給
し； （ｉｉ）ストリッピングカラムの塔底部から上方へ連続
して蒸気を供給し； （ｉｉｉ）揮発性有機化合物を反応組成物から除去する
ことを含む方法。 - 【請求項１１】 反応組成物のカラム中へのカラムフラ
ックスレートが２５００ｋｇ／（時・ｍ２）から３００
００ｋｇ／（時・ｍ２）の範囲であり、カラム中への蒸
気のカラムフラックスレートが５００ｋｇ／（時・
ｍ２）から１２５００ｋｇ／（時・ｍ２）である請求項
１０記載の方法。 - 【請求項１２】 ストリッピングが３０℃から７０℃の
温度、２０ｍｍＨｇから１５０ｍｍＨｇの圧力で行われ
る請求項１０記載の方法。 - 【請求項１３】 ストリッピング前に反応組成物のｐＨ
を８から１１に調節し、ストリッピング中維持する請求
項１０記載の方法。 - 【請求項１４】 ストリッピング中、反応組成物の温度
を４０℃から７０℃に維持する請求項１０記載の方法。 - 【請求項１５】 ストリッピング前に反応組成物のｐＨ
を８．５から１１に調節し、ストリッピング中維持し、
ストリッピング中、反応組成物の温度を４５℃から５９
℃に維持する請求項１０記載の方法。 - 【請求項１６】 反応組成物を、ストリッピング前にレ
ドックス系の組み合わせ、イニサーフ、および求核試薬
からなる群から選択される化学チェーサーでチェースす
る請求項１０記載の方法。
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2000257906A Withdrawn JP2001098012A (ja) | 1999-08-27 | 2000-08-28 | ポリマーディスパージョンまたは溶液のストリッピング法 |
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|---|---|
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