JP2002516363A - エチレンラテックスコポリマー組成物 - Google Patents

エチレンラテックスコポリマー組成物

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Abstract

(57)【要約】 アルケン、例えばエチレンから共重合させたラテックスコポリマー組成物を開示する。典型的なコポリマー組成物は、エチレン、ビニルアセテート、及び随意にその他のモノマー、例えば枝分れ高級ビニルエステル、例えばビニルネオデカノエートのようなものを含む。アルケンモノマーのコポリマー組成物中への高い組み込みをもたらすことができるコポリマー組成物を製造するプロセスを開示する。その結果、そのプロセスは、アルケン含有ラテックスコポリマーを製造するために通常用いられるよりも相当に低い圧力で操作することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の分野 本発明は、アルケンコポリマーラテックス組成物及びアルケン、例えばエチレ
ンの高い組み込みを、低い反応圧力、例えば4百万パスカル(「MPa」)で達
成することができるコポリマー組成物の製造方法に関する。
【0002】発明の背景 ラテックスペイントコーティングは、装飾用連続フィルムを形成するのに並び
に基材を保護するのに、基材に塗布されて乾燥されるのが典型的である。そのよ
うなペイントコーティングは、建築内面又は外面に塗布されるのがしばしばであ
り、その場合、コーティングは、周囲温度で流れ出、連続ペイントフィルムを形
成し、かつ乾燥する程に流動性である。
【0003】 ラテックスペイントは、有機ポリマーバインダー、すなわちラテックス、顔料
、及び種々のペイント添加物を含むのが普通である。乾燥されたペイントフィル
ムでは、ポリマーバインダーは、顔料用バインダーとして機能して乾燥されたペ
イントフィルムの基材への密着力をもたらす。顔料は、有機でも又は無機でもよ
く、たとえいくつかのペイントは、不透明顔料をほとんど又は何ら含有せずかつ
透明コーティングと記載されているとしても、顔料は、耐久性及び硬度に加えて
、不透明度及び色に機能的に寄与する。ペイントの製造業者は、成分材料を混合
し、顔料を分散媒体中で粉砕し、かつ商用基準に低粘稠化して、ポリマーバイン
ダーを調製することを伴う。
【0004】 ラテックスペイントを配合する際に一般的に用いられる2つのタイプのコポリ
マーは、下記を含む:(i)全アクリリック系、例えばメチルメタクリレート、
ブチルアクリレート又は2−エチルヘキシルアクリレートと少量のカルボン酸の
ような官能性モノマーとのコポリマー;及び(ii)ビニルアセテートベースの
コポリマーに、通常上述した低級アルキルアクリレート、例えばブチルアクリレ
ートのようなものを組み合わせたもの。ビニルアセテートは、値段が安いために
、建築コーティングラテックスにおいて使用するためのある種のアクリレートモ
ノマー、例えばメチルメタクリレートの魅力的な代替品である。ビニルアセテー
トは、遺憾ながら、特にアルカリ性条件下で加水分解安定性に劣る悩みがあり、
外部コーティングにおいて限られた用途を見出すだけである。アルカリ耐性は、
例えばペイントを、例えばセメントのようなアルカリ性建築材料に塗布する時に
、極めて重要である。
【0005】 エチレンは、ビニルアセテートの欠点を補うことができる性質を有することか
ら、ビニルアセテートと重合させてラテックスを形成するための望ましいコモノ
マーである。一層詳細には、エチレンは、分子量が小さいために、重量当たり基
準での非加水分解性セグメントの高いレベルの導入を可能にし、ビニルアセテー
トコポリマーの加水分解安定性特性を向上させることができる。言葉を換えて言
えば、エチレンによってもたらされる炭化水素セグメントは、水への溶解度を減
少させる傾向にあり、こうして一層大きな加水分解安定性を付与する。その上に
、エチレンは、低いガラス転移温度を有し、高いコポリマー疎水性並びに高い水
及びアルカリ耐性をもたらすことができる。
【0006】 しかし、エチレンは、常温及び常圧でガスであり、高い圧力での外はビニルア
セテートと容易に反応しない。反応は、在来の乳化重合では必要でない適した壁
厚み、耐圧シール及びバルブ及びその他の装置を有する特殊反応装置を要するの
が普通である。従って、プラントコストは、在来のラテックス重合プロセスに比
べてエチレンを伴う重合のために相当に高くなるがしばしばである。その結果、
エチレンを使用することから期待される利点は、エチレンを使用することに付随
する高いコストによって相殺され又は無効にされ得る。
【0007】 よって、アルケンコポリマーの重合に通常伴う高圧装置を要しない、アルケン
、例えばエチレンをコモノマーとしてを使用することに基づく新規なラテックス
コポリマー組成物が所望される。そのような組成物は、種々の用途、特にラテッ
クスペイントとして使用するための用途において実用性を有することになる。ま
た、所定の反応圧において高いレベルのアルケン組み込みをもたらすことができ
るそのようなラテックスコポリマーを製造する効率的なプロセスも所望される。
【0008】発明の開示 本発明によって、ラテックスペイントとして使用するため並びにラテックスコ
ポリマーを用いることができるその他の用途において適したアルケンラテックス
コポリマーを提供する。
【0009】 アルケンラテックスコポリマーは、内部粒状物質並びにアルケン及びその他の
モノマーから共重合された外部コポリマーを含む。ラテックスコポリマー組成物
に望ましい性質を付与するために、低級ビニルエステル、例えばビニルアセテー
トを、アルケンと共にコモノマーとして用いる。
【0010】 極めて驚くべきことに、本発明に従えば、内部粒状物質の存在が、アルケンを
ラテックスコポリマー中に組み込むのを高めることができることを見出した。そ
の結果、従来効率的に可能な、例えば典型的には約4MPaよりも相当に低い圧
力、しばしば約0.2MPa程に低い圧力でアルケンラテックスコポリマー組成
物を調製することが、今可能である。
【0011】 加えて、本発明は、アルケンラテックスコポリマーを製造する改良されたプロ
セスを提供する。発明の一態様では、そのプロセスは、アルケンモノマー、例え
ばエチレン、及び低級ビニルエステルモノマー、例えばビニルアセテート、及び
随意にその他のモノマー、例えば高級ビニルエステル、例えばビニルネオデカノ
エートのようなものを導入する前か又は間のいずれかに、内部粒状物質を反応域
に導入することを含む。発明の別の態様では、そのプロセスは、少なくとも一種
の蒸気モノマー、例えばエチレン、及び少なくとも二種の液体モノマー、例えば
ビニルアセテート及びビニルネオデカノエートを重合させることを含み、二種の
液体モノマーを、蒸気モノマーをラテックスコポリマー中に組み込むのを高める
のに有効な様式で変える供給量で反応域に導入する。
【0012】 発明を実施するための最良の形態 本発明に従って用いるのに適したアルケンモノマーは、分子当たり典型的には
炭素原子2〜約12、好ましくは2〜約8、一層好ましくは2〜約6を有する不
飽和炭化水素、例えばオレフィンを含む。アルケンは、直鎖構造を有しても、枝
分れ鎖構造を有しても又は環状構造を有してもよく、かつ不均質により、例えば
酸素、窒素又は硫黄を有しても、又は有しないでもよい。アルケンモノマーは、
蒸気モノマーにするのがしばしばである。本発明に従って用いるのに適した蒸気
モノマーは、標準温度及び圧力、例えば25℃において0.1MPaで蒸気状態
で存在するすべてのモノマーを含む。好適な蒸気モノマーは、低級アルケンモノ
マー、例えばエチレン、プロピレン及びブチレンを含む。その他の適した蒸気モ
ノマーは、ハロゲン化ビニル、例えば塩化ビニル、臭化ビニル及びフッ化ビニル
並びに1,3−ブタジエン及びメチル−2−ブタジエン、2,3−ジメチルブタ
ジエンのようなブタジエンモノマー、ジエンモノマーのブレンド、等のような適
した脂肪族共役ジエンを含む。発明の一態様では、エチレン−プロピレンモノマ
ー混合物を用いるが、所望するコポリマー特性、例えばTgのような特性を達成
するために、異なる蒸気モノマーの組合せを所望する通りに用いることができる
。ラテックスコポリマーにおいて用いるアルケンモノマーの量は、使用する場合
に内部粒状物質を除いて、外部コポリマーの;すなわち外部コポリマーを造るの
に使用するモノマーの全重量に基づいて、約0.5〜95重量%、好ましくは約
0.5〜60重量%、一層好ましくは約2〜40重量%である。例えば、内部粒
状物質が、全重量5グラムを有するビニルアセテートであるならば、外部コポリ
マーは、ビニルアセテート20グラムを含有し、外部コポリマーを造るのに使用
するモノマーの全重量は、100グラムであり、それでビニルアセテートの濃度
は20重量%になる。本発明に従って用いるのに適したアルケンモノマーは、市
販されている。
【0013】 本発明に従って用いるのに適した低級ビニルエステルは、酸部分において炭素
原子約2〜4を有するすべての低級ビニルエステルを含む。好適な低級ビニルエ
ステルは、例えばビニルアセテート、ビニルイソプロピルアセテート、ビニルプ
ロピオネート及びビニルブチレートを含む。低級ビニルエステルの量は、外部コ
ポリマーの全重量に基づいて、約0.1〜95重量%が典型的であり、約10〜
90重量%が好ましく、約20〜85重量%が一層好ましい。本発明に従って用
いるのに適した低級ビニルエステルは、市販されている。
【0014】 本発明に従って用いるのに適した更なるモノマーは、所望する特性をラテック
スコポリマー組成物に付与することができる任意のモノマーを含む。典型的な更
なるモノマーは、高級ビニルエステル、例えば酸部分において炭素原子約5〜1
2を含有するもの、ビニル芳香族炭化水素、ビニル脂肪族炭化水素、ビニルアル
キルエーテル、アクリル系モノマー、アリル系モノマー、及びこれらの混合物か
らなる群より選ぶ。
【0015】 代表的なビニルモノマーは、下記を含む:ビニルエステル、例えばビニルラウ
レート、ビニルデカノエート、ビニルベンゾエート、及び同様のビニルエステル
のようなもの;ビニル芳香族炭化水素、例えばスチレン、メチルスチレン、及び
同様の低級アルキルスチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタ
レン及びジビニルベンゼンのようなもの;ビニル脂肪族炭化水素モノマー、例え
ば塩化ビニリデンのようなもの並びにアルファオレフィン、例えば1,3−ブタ
ジエン、メチル−2−ブタジエン、1,3−ピペリレン、2,3−ジメチルブタ
ジエン、イソプレン、シクロヘキサン、シクロペンタジエン、及びジシクロペン
タジエンのようなもの;並びにビニルアルキルエーテル、例えばメチルビニルエ
ーテル、イソプルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、及びイソブチル
ビニルエーテルのようなもの。
【0016】 代表的なアクリル系モノマーは、アクリル性官能価を有する任意の化合物を含
む。好適なアクリル系モノマーは、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレ
ート、アクリレート酸及びメタクリレート酸並びにアクリル酸及びメタクリル酸
の芳香族誘導体、アクリルアミド及びアクリロニトリルからなる群より選ぶ。ア
ルキルアクリレート及びメタクリル系モノマー(また、本明細書中「アクリル酸
又はメタクリル酸のアルキルエステル」とも呼ぶ)は、分子当たり炭素原子1〜
約12、好ましくは炭素原子約1〜5を含有するアルキルエステル部分を有する
ことになるのが典型的である。例は、下記を含む:メチルアクリレート及びメタ
クリレート、エチルアクリレート及びメタクリレート、ブチルアクリレート及び
メタクリレート、プロピチルアクリレート及びメタクリレート、2−エチルヘキ
シルアクリレート及びメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート及びメタク
リレート、デシルアクリレート及びメタクリレート、イソデシルアクリレート及
びメタクリレート、ベンジルアクリレート及びメタクリレート、並びにアクリル
酸、メタクリル酸、ヒドロキシエチル及びヒドロキシプロピルアクリレート及び
メタクリレートのようなヒドロキシアルキルアクリレート及びメタクリレート、
アミノアクリレート、メタクリレートと反応されるブチル、フェニル、及びクレ
ジルグリシジルエーテル並びにアクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、アル
ファ−クロロアクリル酸、アルファ−シカノアクリル酸、クロトン酸、ベータ−
アクリルオキシプロピオン酸、及びベータ−スチリルアクリル酸のようなアクリ
ル酸。
【0017】 高級ビニルエステルは、本発明に従う更なるモノマーとして用いるのに好適で
ある。高級ビニルエステルは、枝分かれビニルエステルであるのが一層好ましい
。好適な枝分かれビニルエステルモノマーは、ビニルピバレート、ビニルネオ−
ノナノエート、2−エチルヘキサノエート、ビニルネオ−デカノエート、ビニル
ネオ−エンデカノエート、ビニルネオ−ドデカノエート、及びこれらの混合物か
らなる群より選ぶ。
【0018】 高級な枝分かれビニルエステルを使用すると、本発明のラテックスコポリマー
組成物へのアルケンの高い組み込みをもたらすことができることを見出した。例
えば、アルケンの高い組み込みは、本明細書中に開示する通りのラテックスコポ
リマー組成物を、0.2MPa程に低い圧力で造ることを可能にすることができ
る。発明のこの態様では、「アルケンインコーポレーションエンハンスメント」
なる用語は、所定の一連の反応条件について、高級枝分かれエステルモノマーを
存在させずにラテックスコポリマー組成物中に組み込むアルケンの量と比較した
ラテックスコポリマー組成物中に組み込む更なるアルケンの量を意味する。例え
ば、エチレン110グラムを、枝分かれビニルエステルを利用することによって
ラテックスコポリマー組成物中に組み込みかつエチレン100グラムを、枝分か
れビニルエステルを使用しないでラテックスコポリマー組成物中に組み込むとす
れば、その場合、アルケンインコーポレーションエンハンスメントは、(110
−100)/100=10%になろう。代わりに、アルケンインコーポレーショ
ンエンハンスメントは、それぞれの生成物中のアルケンのパーセンテージに基づ
いて計算することができる。本発明に従う枝分かれビニルエステルを利用するこ
とに伴う所定の圧力におけるアルケンインコーポレーションエンハンスメントは
、少なくとも5%であるのが典型的であり、少なくとも10%であるのが好まし
く、少なくとも30%であるのが一層好ましく、少なくとも50%であるのが最
も好ましい。
【0019】 特別の理論によって何ら束縛されないで、枝分かれエステルがエチレン取込み
量に与える作用は、下記の2つの要因に基づく:(i)エチレンを水性/モノマ
ー相を介して重合場所に至らせるのを助ける、すなわち液相のエチレン輸送耐性
を最少にするそのようなモノマーの疎水性;及び(ii)(i)に近い、例えば
約0.9〜1.1の、ランダム共重合を示唆する、そのような枝分かれエステル
とエチレン及びビニルアセテートとの反応性比。エチレン源から粒子へのエチレ
ンの濃度勾配を確率しかつ維持し、従ってコポリマーへのエチレン組み込みを生
じるのを助成するために、反応部位へのエチレンの疎水性キャリヤー、例えば枝
分かれエステルもまた、開始剤の存在においてビニルアセテートと及びエチレン
と容易に共重合可能であるべきである。枝分かれエステルに加えて、圧力、温度
及び組成のような系変数もまた、粒子へのエチレン輸送に影響を与える。また、
エチレンを重合部位に輸送することができる界面活性剤を使用することができる
。これらのキャリヤーは、疎水性部分及び親水性部分の両方を供し、それ故にエ
チレンを可溶化して粒子に輸送するのを助成することができるから、特に重要で
ある。
【0020】 枝分かれエステルは、乳化重合において採用される通常のモノマーの中で最も
疎水性であり、最も重要なことは、それらのビニルアセテート及びエチレンの両
方との反応性比が、ランダムエチレン−ビニルアセテート−ビニル枝分かれエス
テルコポリマーの生成を十分にかつ独特に支持していることである。表1は、異
なるモノマーの水への溶解度を掲記し、表2は、通常のモノマーとビニルアセテ
ートとの反応性比を掲記する。スチレンは、枝分かれエステルの次に最も疎水性
のモノマーであるが、それのビニルアセテートとの反応性は、ランダム共重合を
可能にせず、又は実際ビニルアセテートとの共重合は、非常に困難である。
【0021】
【表1】 表1.20℃におけるモノマーの水への溶解度1 モノマー 溶解度 (g/100g) スチレン* 0.032 ビニルアセテート 2 ブチルアクリレート 0.16 ビニルネオ−デカノエート <0.01 エチレン** 0.8〜1.6* 25℃における** 20℃に対応する飽和蒸気圧 1 ”Emulsion Polymerization and Emuls
ion Copolymers,”G.V.Vandezande,O.W.S
mith及びD.R.Bassett,”Emulsion Polymeri
zation and Emulsion Copolymers”における”
Vinyl Asetate Polymerization,”Peter
A.Lovell及びMohamad S.El−Aasser編、582頁、
John Willey & Sons,1997。
【0022】
【表2】 表2.ビニルアセテートと共重合させるための 計算したモノマー反応性2 第二モノマー r1 r2 ビニルネオ− 0.99 0.92 デカノエート エチレン 1 1 ブチルアクリレート 0.05 5.89 スチレン 0.01 56 2 上と同じ文献
【0023】 本発明に従って用いる更なるモノマーの量は、外部コポリマーの重量に基づい
て、約0.1〜99.5重量%であるのが典型的であり、約2〜90重量%であ
るのが好ましく、約3〜80重量%であるのが一層好ましい。本発明に従って用
いるのに適した更なるモノマーは、市販されている。
【0024】 本発明に従って用いるのに適した内部粒状物質は、外部コポリマーを構成する
モノマーを重合させることができる任意の内部粒状物質を含む。発明の一態様で
は、内部粒状物質は、例えば上記したモノマー、例えばエチレン、ビニルアセテ
ート及びビニルネオデカノエートの内の一種又はそれ以上から重合させるコポリ
マーのようなコポリマーである。その他の適した内部粒状物質の例は、ポリ(ビ
ニルアセテート)、ポリ(ブチルアクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート
)、ポリ(ビニルネオ−デカノエート)、ポリスチレン及びコポリマー、これら
のコポリマー又はブレンドを含む。
【0025】 内部粒状物質がコポリマーである発明の態様では、内部粒状物質の分子量は、
グラムモル当たり約20,000〜500,000グラム(「g/gモル」)で
あるのが典型的であり、内部粒状物質を架橋されたポリマーにすることができる
場合がいくつかある。本明細書中で用いる通りの「分子量」なる用語は、重量平
均分子量を意味する。重量平均分子量を求めるための技術は、当業者に知られて
いる。そのような技術の一つは、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ーである。内部粒状物質の粒径は、本発明にとって臨界的なものではない。内部
粒状物質は、粒径約0.005〜2.0ミクロンを有するのが好ましく、約0.
005〜0.5ミクロンを有するのが一層好ましく、約0.01〜0.2ミクロ
ンを有するのが最も好まい。
【0026】 上述したモノマーから重合させる外部コポリマーは、内部粒状物質を少なくと
も一部被包するのが典型的である。外部コポリマーは、内部粒状物質の少なくと
も50%を被包するのが好ましく、少なくとも80%を被包するのが一層好まし
く、少なくとも90%を被包するのが最も好まい。本発明に従う典型的なラテッ
クス組成物は、外部コポリマー+内部粒状物質の全重量に基づいて、約0.01
〜5.0重量%、好ましくは約0.1〜2.0重量%、一層好ましくは約0.2
〜1.0重量%の内部粒状物質及び約95〜99.99重量%、好ましくは約9
8〜99.9重量%、一層好ましくは約99.0〜99.8重量%の外部コポリ
マーを含む。
【0027】 極めて驚くべきことに、本発明に従えば、内部粒状物質の存在が、アルケンモ
ノマーの組み込みを増進することができることを見出した。内部粒状物質を使用
することに伴うアルケンインコーポレーションエンハンスメントは、少なくとも
5%であるのが典型的であり、少なくとも10%であるのが好ましく、少なくと
も30%であるのが一層好ましく、少なくとも50%であるのが最も好ましい。
発明のこの態様では、アルケンインコーポレーションエンハンスメントは、上記
した通りに、内部粒状物質の結果としてコポリマー中に組み込まれるアルケン、
例えばエチレンの量を、内部粒状物質を使用しないでコポリマー中に組み込まれ
るアルケンの量と比較することに基づいて計算する。
【0028】 極めて驚くべきことに、本発明のアルケンラテックスコポリマー組成物は、非
常に均一な粒径分布を有する。一層詳細には、本発明のラテックスコポリマー組
成物の粒径多分散度は、約1.0〜1.4であるのが典型的であり、約1.0〜
1.3であるのが好ましく、約1.0〜1.2であるのが一層好ましい。本明細
書中で用いる通りの「粒径多分散度」なる用語は、容積平均粒径対数平均粒径の
比を意味する。
【0029】 本発明のラテックスコポリマー組成物の分子量は、約20,000〜200,
000g/gモルであるのが典型的であり、約150,000〜500,000
g/gモルであるのが好ましく、約500,000〜1,500,000である
のが一層好ましい。発明のいくつかの態様では、内部粒状物質又は外部コポリマ
ー又は両方を架橋してよい。内部粒状物質がポリマーを含む発明の態様では、ラ
テックスコポリマー組成物の分子量は、内部粒状物質及び外部コポリマーの両方
に基づく。
【0030】 本発明のラテックスコポリマーのガラス転移温度は、−80°〜90℃の範囲
が典型的であり、−70°〜30℃であるのの範囲が好ましく、これは、当業者
に知られている通りの共重合に関係されるコモノマーの適した組合せによって達
成することができる。ペイント用途において用いる本発明のラテックスコポリマ
ーのTgは、約−15°〜20℃であるのが典型的であり、約−10°〜10℃
であるのが好ましく、約0°〜5℃であるのが一層好ましい。感圧接着剤(「P
SA」)の場合では、本発明のラテックスコポリマーのTgは、約−60°〜−
5℃であるのが典型的であり、約−45°〜−15℃であるのが好ましく、約−
40°〜−30℃であるのが一層好ましい。本明細書中で用いる通りの「Tg」
なる用語は、コポリマーガラス転移温度を意味する。コポリマーのガラス転移温
度を測定する技術は、当業者に知られている。そのような技術の一つは、例えば
示差走査熱量計である。コポリマーのガラス転移温度を推定する特に有用な手段
は、下記のFox式によって与えられるものである:
【化1】 1/Tg(copolymer)=x1/Tg1+x2/Tg2+x3/Tg3+ ...+xn/Tgn (1) 式中、xiは、コポリマー中の成分の重量分率であり、Tgiは、i成分のホモコ
ポリマーガラス転移温度である。本発明の好適なモノマーについては、これらの
ホモコポリマーガラス転移温度は、下記である:ビニルアセテート=32℃、ブ
チルアクリレート=−54℃、ビニルネオデカノエート=−3℃、ビニルネオ−
ノナノエート=60℃、ビニルネオ−ペンタノエート=86℃、ビニル2−エチ
ルヘキサノエート=−50℃、ビニルプロピオネート=10℃及びエチレン=−
125℃。
【0031】 本発明のラテックスコポリマーは、コロイド形態、すなわち水性分散体である
のが典型的であり、連鎖移動剤及び開始剤の存在において乳化重合によって調製
することができる。本発明の組成物を調製するプロセスは、臨界的なものでなく
、バッチでも、半連続でも又は連続でもよい。乳化重合についての手順及び条件
に関する具体的な詳細は、当業者に知られている。しかし、重合は、水性媒体中
で温度約20°〜120℃で実施するのが典型的である。
【0032】 連鎖移動剤は、重合の間、全モノマー含量に基づいて、約0.01〜5重量%
、好ましくは約0.1〜1重量%の濃度で存在するのが好ましい。水不溶性及び
水溶性の両方の連鎖移動剤を採用することができる。実質的に水溶性の連鎖移動
剤の例は、ブチルメルカプタンのようなアルキル及びアリールメルカプタン、メ
ルカプト酢酸、メルカプトエタノール、3−メルカプトール−1,2−プロパン
ジオール及び2−メチル−2−プロパンチオールである。実質的に水不溶性の連
鎖移動剤の例は、例えばt−ドデシルメルカプタン、フェニルメルカプタン、ペ
ンタエリトリトールテトラメルカプトプロピオネート、オクチルデシルメルカプ
タン、テトラデシルメルカプタン及び2−エチルヘキシル−3−メルカプトプロ
ピオネートを含む。
【0033】 乳化重合を実施する際に、開始剤(また、当分野において触媒とも呼ばれる)
は、重合反応を触媒する程の濃度で使用するのが好ましい。これは、仕込むモノ
マーの重量に基づいて、約0.01〜3重量%の範囲にするのが典型的である。
しかし、開始剤の濃度は、仕込むモノマーの約0.05〜2重量%であるのが好
ましく、約0.1〜1重量%であるのが最も好ましい。いずれの場合でも用いる
特定の濃度は、反応を受ける具体的なモノマー混合物及び採用する具体的な開始
剤に依存することになり、かかる詳細は、当業者に知られている。適した開始剤
の例は、下記を含む:過酸化水素、過酢酸、t−ブチルヒドロペルオキシド、ジ
−t−ブチルヒドロペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ベンゾイルヒド
ロペルオキシド、2,4−ジクロルベンゾイルペルオキシド、2,5−ジメチル
−2,5−ビス(ヒドロペルオキシ)ヘキサン、過安息香酸、t−ブチルペルオ
キシピバレート、t−ブチルペルアセテート、ジラウロイルペルオキシド、ジカ
プリロイルペルオキシド、ジステアロイルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキ
シド、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ジデシルペルオキシジカーボ
ネート、ジサイコシル(dicicosyl)ペルオキシジカーボネート、ジ−
t−ブチルペルベンゾエート、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニ
トリル、アンモニウムペルスルフェート、カリウムペルスルフェート、ナトリウ
ムペルスルフェート、ナトリウムペルホスフェート、アゾビスイソブチロニトリ
ル、並びにその他の知られている開始剤の内の任意のもの。また、ナトリウムペ
ルスルフェート−ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、クメンヒドロ
ペルオキシド−ナトリウムメタバイスルフィット、過酸化水素−アスコルビン酸
のようなレドックス触媒系、及びその他の知られているレドックス系も有用であ
る。その上に、当業者ならば知っている通りに、所望ならば、微量の金属イオン
を重合速度を向上させるための活性剤として加えることができる。極めて驚くべ
きことに、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の、酸
化剤、例えばt−ブチルヒドロペルオキシドに対する過剰の量、例えば2:1、
好ましくは少なくとも3:1(モル比)が、アルケンの組み込みを増進すること
ができることを見出した。
【0034】 重合反応を実施するために有用な特定の界面活性剤は、本発明にとって臨界的
なものではない。典型的な界面活性剤は、ナトリウムラウリルスルフェート、ナ
トリウムトリデシルエーテルスルフェート、ジエステルスルホスクシネート及び
アルキルアリールポリエーテルスルホネートのナトリウム塩のようなアニオン系
界面活性剤;並びにアルキルアリールポリエーテルアルコール及びプロピレンオ
キシド、プロピレングリコール付加物のエチレンオキシド縮合物のような非イオ
ン系界面活性剤を含む。
【0035】 本発明のラテックスコポリマーを構成する反応生成物は、ラテックス(内部粒
状物質及び外部コポリマーの両方)及び水の重量に基づいて、約25〜75重量
%、好ましくは約45〜65重量%、一層好ましくは約50〜60重量%の固形
分、すなわちコポリマー含量を有するのが典型的である。ラテックスコポリマー
の粒径は、コーティングについて、約0.1〜1.0ミクロンであるのが典型的
であり、約0.2〜0.5ミクロンであるのが好ましく、約0.25〜0.35
ミクロンであるのが一層好ましく、PSAについて、約0.15〜0.35ミク
ロンであるのが一層好ましい。
【0036】 極めて驚くべきことに、本発明は、有意の量のアルケン、例えばエチレンのラ
テックスコポリマー組成物への組み込みを、典型的にエチレンラテックス重合、
例えば圧力5.5〜約18MPaで作動するエチレンを用いた典型的なラテック
ス重合において採用されるのに比べて低い圧力で容易にする。本発明に従う典型
的な圧力は、約0.1〜14MPaであり、約0.3〜10MPaであるのが好
ましく、約0.7〜7MPaであるのが一層好ましく、約1〜4MPaであるの
が最も好ましい。
【0037】 重合反応を実施するために利用する装置は、本発明にとって臨界的なものでは
なく、連続攪拌式槽反応装置、プラグフロー反応装置、攪拌機を有する湿式床流
動反応装置及びループ反応装置を含むことができる。適した装置の詳細は、当業
者に知られている。
【0038】 発明の一態様では、水性媒体中で、モノマーに攪拌、例えばインペラーによる
混合を施す。アルケンモノマー、例えばエチレンを、反応域の混合点に導入する
のが好ましい。中空シャフト攪拌機は、発明に従って用いるのに特に好適であり
、市販されており、例えばペンシルバニア、エリ在Autoclave Eng
ineers Groupからの中空シャフト攪拌機である。加えて、混合速度
は、コポリマー組成物にに組み込むアルケンの量に影響を与えることが分かった
。混合速度は、少なくとも約100 回転/分(「rpm」)であるのが典型的
であり、約400〜1000rpmであるのが好ましく、約600〜2000r
pmであるのが一層好ましい。攪拌機を有する湿式床流動反応装置の場合に、蒸
気モノマーを湿式床流動反応装置を通して上方向に流すことによって更なる混合
を行うことができる。流動床作業に関するそれ以上の詳細は、当業者に知られて
いる。
【0039】 重合は、反応を開始する前に或は重合反応の間に連続に又は断続にのいずれか
で反応域に導入する内部粒状物質の存在において行うのが好ましい。反応域に導
入する内部粒状物質の量、内部粒状物質を導入する仕方は、特に連続乳化重合モ
ードにおいて生成するラテックスコポリマーの粒径及び粒径分布に影響を与える
ことができ、これらの詳細は、簡単な実験によって決めることができる。
【0040】 発明の別の態様では、液体モノマーを、アルケンモノマー、例えばエチレンを
ラテックス組成物中に組み込むのを増進するのに有効な仕方で導入する。これは
、重合の間に別のかつ異なるモノマー混合物を供給に供する(当分野において「
段階式供給」として知られる)ことにより又は重合の間にモノマー添加速度を変
える(当分野において「粉末供給」として知られる)ことによって達成すること
ができる。添加速度を変えて第一液体モノマー、例えばビニルアセテート対第二
液体モノマー、例えばビニルネオデカノエートのモル比約0.01〜1.0対1
00〜1.0にするのが好ましい。このタイプの作業は、第二液体モノマーを収
容するモノマー滞留域を準備し、次いで第一液体モノマーを滞留域に、第一液体
モノマー及び第二液体モノマーを含む滞留域から液体流出物流を抜き出しながら
導入することによって簡便に実施することができる。滞留域及び流出物流中のモ
ノマーの相対濃度は、それにより第一液体モノマーを導入する速度及び流出物流
を抜き出す速度に応じて変わる。この作業モードを用いて最終のラテックスコポ
リマー組成物において所望する特性をもたらすことができる。このタイプの作業
に関するそれ以上の詳細は、例えば米国特許第3,804,881号及び同第4
,039,500号に開示されている。
【0041】 本発明の上記の態様は、互いに組み合わせて又は独立に実施してよい。加えて
、プロセスであって、それの間モノマーをすべて重合の開始において反応装置に
仕込むことができるもの、すなわち半連続(遅延した)添加と対照してバッチプ
ロセスもまた採用することができる。
【0042】 本発明のラテックス組成物は、例えば保護又は装飾コーティングとして、例え
ばラテックスペイント、接着剤、例えばPSA、及びパーソナルケア用途、例え
ばヘア固定剤を含む種々の最終用途を有することができる。その他の潜在的な用
途は、例えば下記を含む:チョーク及びシーラント、ペーパーコーティング、組
積造添加物、レザー用途、生地、原油及び中間留出物の流れを向上させるための
添加剤として、金属用耐食性下塗りにおいて、プラスチック、例えばポリプロピ
レンやポリ塩化ビニルのような接着困難な表面用接着剤、並びにコンクリート、
木材、タイル、レンガ及び金属用防水コーティングにおいて。
【0043】 本発明のラテックス組成物についての好適な最終用途は、ラテックスペイント
におけるものである。ラテックスペイント中のラテックス組成物の量は、全ペイ
ント組成物の少なくとも約1重量%であるのが典型的であり、約2〜50重量%
であるのが好ましく、約3〜40重量%であるのが最も好ましい。ラテックスペ
イントは、また、水約20〜90重量%及び例えば、増粘剤、顔料、防腐剤、界
面活性剤、分散剤、等を含むその他の添加剤約1.0〜10重量%を含有しても
よい。典型的な成分は、下記の内の一種又はそれ以上を含み、それらに限定しな
い:脂肪族又は芳香族炭化水素、アルコール、エステル、ケトン、グリコール、
グリコールエーテル、ニトロパラフィン、等のような溶媒;顔料;充填剤、乾燥
剤、艶消剤;可塑剤;安定剤;分散剤;界面活性剤;その他のポリマー添加剤を
含む粘稠剤(viscosifier)、セルロースエーテルベースの増粘剤、
等;沈殿防止剤;流れ調整剤;脱泡剤;皮張り防止剤;防腐剤;エキステンダー
;フィルム化(filming)助剤;その他の架橋剤;表面向上剤;腐食防止
剤;及びラテックス組成物において有用なその他の成分。ラテックスペイントの
調製に関するそれ以上の詳細は、当業者に知られている。
【0044】 極めて驚くべきことに、本発明に従えば、ラテックス組成物から造られたフィ
ルムは、エチレン又は枝分かれビニルエステルモノマーを含まないコポリマーか
ら造られたフィルムに比べてスクラブ(scrub)(こすり)耐性を増進する
ことができる。本明細書中で用いる通りの「スクラブ耐性」なる用語は、AST
M D2486−79によって測定する通りの湿潤磨耗抵抗を意味する。
【0045】 本発明のラテックス組成物についての別の好適な最終用途は、感圧接着剤とし
てである。PSAは、乾燥状態で、室温において恒久的に粘着性でありかつほん
のわずかの圧力下で種々の表面に接着する軟質の延性材料である。それらは、−
20℃よりも低い低いガラス転移温度(Tg)及び低い〜中位の分子量を有する
。これらは、消費者、自動車及び建築領域でますます使用されている。PSAは
、アクリル系、ビニルアセテート、エチレン、スチレン、ブタジエン及びイソプ
レンタイプのモノマーから誘導されるポリマーであるのが普通である。多くの場
合において、ベースコポリマーの性質に応じて、それらに、接着性を高めるため
に、粘着付与剤、可塑剤、及び硬化剤を配合する。適用性を高めるために、水に
運ばれた系を界面活性剤、脱泡剤、流動学改質剤で改質する。典型的なPSA最
終用途系は、接着剤、キャリヤー(ポリマー又は金属性フィルム又はペーパー裏
打ち)及び多くの場合において、シリコーン剥離ライナーからなる。それらは、
テープ、ラベル、デカルコマニア、床タイル、壁装材及び木目仕上フィルムにお
いて用途が認められる。
【0046】 本発明に従う典型的なPSA組成物は、接着剤組成物の全重量に基づいて約7
5〜100重量%のラテックスコポリマー組成物、及び約0〜25重量%の他の
通常の成分を含む。接着剤組成物において見出される他の通常の成分は、例えば
界面活性剤、脱泡剤、粘着付与剤、顔料、可塑剤、等を含む。接着剤組成物の調
製に関するそれ以上の詳細は、当業者に知られている。
【0047】 下記の例は、例示するために挙げるもので、特許請求の範囲の記載の範囲を制
限することを意図するものではない。他に記述しない場合には、重量は、グラム
(「g」)で挙げ、パーセンテージは、重量%として挙げる。
【0048】 下記の成分を、下記の例で使用した。 成分 記述 Nalco 2343 イリノイ、ナパービル、Nalco Chem icalから入手し得る脱泡剤 Rhodacal ニュージャージー、クランベリー、Rhone DS−4 Poulencから入手し得るナトリウムドデ シルベンゼンスルホネート ナトリウムビニル ペンシルバニア、アレンタウン、Air Pr スルフェート(「SVS」) oducts & Chemicalsから入 手し得るエチレンスルホン酸のナトリウム塩 Tergitol コネチカット、ダンベリー、Union Ca NP−15 rbide Corporationから入手 し得るノニルフェノールエトキレート Airflex 400 ペンシルバニア、アレンタウン、Air Pr oducts & Chemicalsから入 手し得るエチレンを含有する商用ラテックスコ ポリマー Vinamul 3692 イングランド、サリー、Vinamul Li mitedから入手し得るエチレンを含有する 商用ラテックスコポリマー Wallpol ノースカロライナ、リサーチトライアングルパ EM−2560 ーク、Reichold Chemicals ,Inc.から入手し得るエチレンを含有する 商用ラテックスコポリマー Vinamul ICE イングランド、サリー、Vinamul Li mitedから入手し得るエチレンを含有する 商用ラテックスコポリマー Cellosize コネチカット、ダンベリー、Union Ca (登録商標)QP−300 rbide Corporationから入手 し得る分子量約300,000g/g−モルを 有するヒドロキシエチルセルロース Cellosize コネチカット、ダンベリー、Union Ca (登録商標) rbide Corporationから入手 QP−15000H し得る分子量約600,000g/g−モルを 有するヒドロキシエチルセルロース UCAR(登録商標) コネチカット、ダンベリー、Union Ca Latex 300 rbide Corporationから入手 し得る商用ラテックスコポリマー Rovace SF−091 ペンシルバニア、フィラデルフィア、Rhom & Haas Companyから入手し得 る商用ラテックスコポリマー Airflex 809 ペンシルバニア、アレンタウン、Air Pr oducts & Chemicalsから入 手し得るエチレンを含有する商用ラテックスコ ポリマー UCAR(登録商標) コネチカット、ダンベリー、Union Ca 379G rbide Corporationから入手 し得る商用ラテックスコポリマー Polyphobe コネチカット、ダンベリー、Union Ca (登録商標)116 rbide Corporationから入手 し得る商用流動学改質用ラテックス
【0049】 ペイント配合物中のラテックスを特性表示するのに下記のテストを用いた。
【0050】 スクラブ耐性テストは、ASTM D2486−79に従って行った。それは
、ペイントフィルムの保全性(スクラブ耐性)をテストすることをデザインする
ものである。テストペイント及び対照の同じLenetaプラスチックチャート
上での引落しを、7ミル(0.18mm)引落し棒を使用して作った。フィルム
をチャートの縦に平行な方向に作った。引落しを一定の室温及び湿度において7
日間風乾させた。フィルムのこの状態調整の後に、Lenetaチャートを、G
ardner Straight Line Washability and
Wear Abrasion Machineに入れた。2つの金属シムをL
enetaチャートの真下に置き、次いで、スクラム媒体7ml及び水5ミリリ
ットル(「ml」)を各々のブラシの上に入れ、テストが始まる。フィルムが破
損した時に、テストを停止した。破損は、コーティングの浸蝕によるフィルムを
横切る一つの連続した線の外観と定義する。破損が生じるのに必要なサイクルの
回数を報告した。
【0051】 ペイントの粘度を、Stormer Viscometerを使用して測定し
た。測定値は、ペイントのコンシステンシーを反映する。実験は、ペイント中に
浸漬したオフセットパドルローターについて200−rpmの回転数を生じるの
に要する荷重を測定することからなる。Krebs Units(「KU」)は
、一般に ブラシ又はローラーによって塗布するペイントのコンシステンシーを
表すのに通常用いるスケールの値である。このスケールは、「200−rpmを
生じるための荷重」のログ関数である。
【0052】 例1 ラテックスの調製 ビニルアセテートと、エチレンとビニルネオ−デカノエートとのラテックスコ
ポリマーを、下記に挙げる配合及び手順に従って調製した。量は、全て、他に記
述しない場合には、キャリヤーを除く固体含量を言う。 成分 グラム モノマーミックス ビニルアセテート 5717 ビニルネオ−デカノエート 1428 Nalco 2343 34初めのモノマー エチレン 所望の圧力に仕込む初めの装入材料 D.I.(脱イオン)水 4700.0 Cellosize QP−300 37.49 ナトリウムアセテート 14.35 Rhodacal DS−4 156.22 Tergitol NP−15 164.77 硫酸第一鉄 0.07 Nalco 2343 6.76 ナトリウムビニルスルホネート 28.84 水すすぎ 280.0初めの触媒 脱イオン水 100.0 アンモニウムペルスルフェート 9.12初めの還元剤 脱イオン水 50.0 ナトリウムメタバイスルフィット 9.2供給した触媒 脱イオン水 820.0 アンモニウムペルスルフェート 25.68供給した還元剤 脱イオン水 832.8 ナトリウムメタバイスルフィット 12.84後加熱 :70℃で30分間後添加 後−触媒−酸化剤 脱イオン水 272 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 13.65後−触媒−還元剤 脱イオン水 275 ナトリウムメタバイスルフィット 7.44重合温度:72℃ 供給時間:3時間
【0053】 上記のモノマーの各々の適した量をステンレスチールモノマーミックスタンク
(「MMT」)に仕込み、内容物を可変速度攪拌機を使用して混合することによ
って、モノマー混合物を調製した。初めの装入材料を、ペンシルバニア、エリ在
Autoclave Engineers Groupから得られるDISPE
RSIMAX(登録商標)中空シャフトのステンレスチールダブルディスクター
ビンインペラーを装備した5ガロンステンレスチール反応装置に加えた。これら
の例では、2つの5ガロンステンレスチール反応装置を重合用に採用した。これ
らは、幾何学的に同様であり、それぞれ最大許容使用圧力600ポンド/平方イ
ンチゲージ(「psig」)(4.2MPa)及び1400psig(9.8M
Pa)に耐え得る。
【0054】 重合のために所望する温度は、サーモスタットを備えた水浴中で温度設定点を
調節することによって達成した。初めに、反応装置を排気して−10psig(
32kPa)にし、次いでエチレンを使用して加圧して10psig(0.17
MPa)にした。保圧期間5分を採用した後に、反応装置をベントさせた。反応
装置のこの状態調整の後に、攪拌機速度を、所望の設定、他に注記しない場合に
は通常600rpmに調整し、初めの液相モノマーを反応装置に加えた後に、エ
チレンを反応装置に、所望する圧力レベルを達成するまで加えた。一旦、反応装
置圧力が所望するレベルに達したら、可溶化工程を続ける、すなわちエチレンを
初めのモノマー装入材料に可溶化させた。その結果、反応装置圧力は、所望する
設定以下に下がり、従って、圧力が所望するレベルに達するまでエチレンを一層
反応装置に与えた。この工程を、エチレンが本質的にそれ以上液相に可溶化しな
くなるまで繰り返した。
【0055】 一旦、可溶化工程を完了したら、初めの開始剤を反応装置に加えた後に、初め
の還元剤を加えた。反応装置温度は、初めの装入材料の重合による発熱の結果、
上昇した。発熱の後に、反応装置内容物を、更なるモノマーの不存在において更
に約30分の期間反応させた。この後に、反応装置上のエチレンバルブを開放し
、エチレンを反応装置から、所望する圧力レベルに達するまでベントさせた。反
応装置圧力を所望するレベルにしかつエチレン供給シリンダーバルブを開放する
ことにより、液体モノマー、供給した触媒及び供給した還元剤供給を、すべて同
じ時間に開始した。
【0056】 重合時間、温度及び圧力は、作業変数であり、所望する値に応じて調節した。
初めの及び供給した開始剤並びに初めの及び供給した還元剤を、また異なるレベ
ルで使用した。供給をすべて終了した時に、残留モノマーの減少を助成するため
に、反応装置内容物を、更に約30〜60分の範囲の期間反応させた。この後−
加熱工程の後に、後−触媒作用工程を開始した。残留モノマーレベルを所望する
範囲内にするのを確実にするために、後−酸化剤及び後還元剤溶液をしばらくの
間供給した。後−触媒作用を完了した後に、反応装置を冷却して30℃以下にし
た。残留モノマーレベルが所望する範囲内であった時に、生成物を15ガロンド
ラムに移した。
【0057】 表3は、下記の手順によって造ったコポリマーの典型的な性質を掲記する。
【0058】
【表3】
【0059】 エチレン濃度を、核磁気共鳴分光学(「NMR」)によって求めた。残留モノ
マーの濃度は、エチレン濃度及び供給比からの差違によって求めた。さもなくば
、エチレン(又はその他のアルケン)の量は、供給添加する間に消費されるエチ
レンの量に基づいて計算した。従って、そのようなエチレン含量は、初期段階の
間に消費されるエチレンを考慮しなかったので、最も少ないエチレン含量を反映
する。上に概略した通りのエチレン含量の推定に一致して、反応装置を加圧する
のに用いるエチレン又は生成物を回収する前に放出されるエチレンを考慮しない
【0060】 表4は、攪拌がエチレン組み込みに与える影響を示す。
【表4】
【0061】 エチレン取込み量は、反応する間に供給するエチレンの重量を測定することに
よって求めた。表4における結果は、攪拌がエチレン取込み量に与える影響が、
本発明において採用する低い圧力において有意であることを示す。本発明におい
て採用する圧力が低いために、攪拌は、エチレン共重合に影響を与える際に重要
な変数になると考えられる。攪拌が400rpmから600rpmに増大した時
に、エチレン取込み量は、160%増大した。表4は、また、攪拌を435ps
ig(3.10MPa)におけるのに比べて250psig(1.83MPa)
において一層激しくした時に、435psigにおけるのに比べて250psi
gにおいてエチレンが一層多くコポリマー中に組み込まれたことを示す。一層詳
細には、攪拌1000rpmを用いた時に、圧力250psigにおけるエチレ
ン取込み量は712グラムであったが、圧力435psig及び攪拌600rp
mでは、エチレン取込み量は643グラムであった。
【0062】 また、混合がエチレン取込み量に与える影響も、直径の異なる中空シャフト攪
拌機を使用して求めた。表5は、重合する間のエチレン取込み量が、インペラー
直径が増大するにつれて増大したことを示す。
【0063】
【表5】
【0064】 直径4インチ(10cm)インペラーにより、重合する間のエチレン取込み量
は、直径3インチ(7.6cm)インペラーによるのに比べて55%多くなった
。直径5インチ(13cm)インペラーにより、エチレン取込み量は、4インチ
に比べて24%多くなった。表6は、中空シャフト攪拌機により、重合する間の
エチレン取込み量は、刃直径が中空シャフト攪拌機の刃直径に等しい通例の、す
なわち充実シャフトの攪拌機を使用した時に比べて、35%多くなったことを示
す。
【0065】
【表6】
【0066】 表7における結果は、低い反応圧力、例えば4MPaで、エチレン組み込みが
、枝分れエステルの存在において増進されたことを示す。
【0067】
【表7】
【0068】 表7は、エチレン組み込みが、圧力290psig(2.10MPa)及び4
35psigで、枝分れエステルの存在において有意に増進されたことを示す。
一層高い圧力、例えば1100psig(7.69MPa)では、枝分れエステ
ルの存在は、エチレン組み込みに有意の影響を与えないようであった。
【0069】 表8は、ビニルネオ−ノナノエート、ビニルネオ−ドデカノエート、両方の重
量により50/50混合物、及びビニルネオ−デカノエートを用いて重合させる
ためのエチレン取込み量の結果を示す。
【0070】
【表8】 表8.枝分れエステルがエチレン組み込みに与える影響 250psig(1.83MPa)において 液体モノマー組成 (重量/比) エチレン取込み量、g ビニルアセテート/ビニルネオ−ノナノエート: 80/20 591 ビニルアセテート/ビニルネオ−ドデカノエート: 80/20 664 ビニルアセテート/ビニルネオ−ノナノエート/ ビニルネオ−ドデカノエート:80/10/10 577 ビニルアセテート/ビニルネオ−デカノエート: 80/20 614
【0071】 結果は、エチレン取込み量が、枝分れエステルの酸部分における炭素原子の数
が増大するにつれて増大した、すなわち、ビニルネオ−ノナノエートに比べてビ
ニルネオ−デカノエートについてエチレン取込み量が増大したことを示す。エチ
レン取込み量は、ビニルネオ−ドデカノエートについて多くなった。
【0072】 一層低い圧力で枝分れエステルがエチレン組み込みに与える影響が有利なため
に、更なる重合が、一層低い圧力で行われた。50psig(0.45MPa)
において、発明に従って調製したポリマーについてのエチレン含量約3重量%は
、EPA0 295 727 A2に報告されている通りの枝分れエステルの不
存在において圧力290psigで造られたエチレン−ビニルアセテートポリマ
ーについてのエチレン含量2.6%に比べて、高かった。
【0073】 例2 内部粒状物質を有するラテックスの調製 ビニルアセテートと、エチレンとビニルネオ−デカノエートとのラテックスコ
ポリマーを、他に記述しない場合には、例1に記載する手順及び内部粒状物質と
してポリスチレンラテックスを含有する下記に挙げる配合に従って調製した。成分 グラム モノマーミックス 水 1449 Nalco 2343 40.76 SVS 28.84 Rhodacal DS−4 156.22 Tergitol NP−15 164.77 ビニルアセテート 5712 ビニルネオ−デカノエート 1428反応装置装入材料 D.I.水 3251.80 Cellosize QP−300 0.00 硫酸第一鉄 0.07 水50g中に造る ナトリウムアセテート 14.35 ポリスチレンラテックス 92.90 水すすぎ 280供給した触媒 D.I.水 870 アンモニウムペルスルフェート 34.74供給した還元剤 D.I.水 883 ナトリウムメタバイスルフィット 22.04後加熱 70℃で30分間後添加 後触媒−酸化剤 t−ブチルヒドロペルオキシド 13.65 水 272 後触媒−還元剤 ナトリウムメタバイスルフィット 7.44 水 275 重合温度:72℃ 供給時間:3時間
【0074】 表9は、本例によって造られたコポリマーの典型的な性質を掲記する。
【0075】
【表9】
【0076】 250psigにおける重合について、表9中の第二記載項目は、第一記載項
目(0.05ミクロン)に比べて粒径が小さい内部粒状物質(0.025ミクロ
ン)に相当する。内部粒状物質の量は、内部粒状物質の粒子を同じ数にするよう
に、調節した。エチレン組み込み量は、大きいものに比べて同じ組成の小さい内
部粒状物質について一層多くなった。表9中の最後の記載項目は、ポリ(ビニル
ネオ−デカノエート)内部粒状物質に相当し、エチレン取込み量は、掲記するも
のの中で最も多かった。
【0077】 内部粒状物質を用いて重合を行う場合に、予備成形したラテックスを初めの反
応装置装入材料中に導入して最終ラテックスへのエチレンの組み込み量を増大さ
せるのを助成した。加えて、内部粒状物質(また、本明細書中種ラテックスとも
呼ぶ)の量は、最終ラテックスの粒径を制御した。よって、種ラテックス量が増
大するにつれて、最終ラテックス粒径は、減小し、種ラテックス量が減少するに
つれて、最終ラテックス粒径は、増大した。種ラテックスは、液体モノマー混合
物を加えるために必要とする全時間の間又は時間の一部の間だけ供給することが
できる。加えて、ハイソリッドのラテックスは、一つ又はそれ以上の種ラテック
ス添加、例えば初めの反応装置装入材料における添加及び重合の間のある時にお
ける第二の添加を使用して得ることができる。生成する最終ラテックスは、二モ
ードの粒径分布を有し、従って全固形分含量が高くかつ粘度が低いラテックスに
至ることになる。例えば、80%又はそれ以上程に高い全固形分含量を達成する
ことができる。重合の間のこれらの更なる種ラテックス仕込みは、エチレンの組
み込みを増進することができる。エチレンの組み込みを助成することができる任
意のラテックスを、本明細書中に開示する播種プロセスにおいて種として用いる
ことができる。当業者ならば、適した種ラテックスを容易に決めることができる
【0078】 驚くべきことに、例2のプロセスによって造ったラテックスは、極めてモノ分
散性であった。商用のビニルアセテート/エチレンポリマーについて及び本発明
において開示するプロセスによって造ったコポリマーについての粒径多分散指数
を表10に掲記する。
【0079】
【表10】
【0080】 本発明に従って播種重合によって造ったコポリマーの多分散指数は、1.04
(重量平均粒径=0.2680ミクロン及び数平均粒径=0.2585ミクロン
)であり、非常に高いモノ分散性粒径分布を示した。
【0081】 表11は、本発明を実施するのに適した重合プロセスの例についての供給の期
間中に消費されるエチレンの量を比較する。
【0082】
【表11】 表11.NMR分析によるコポリマーのエチレン含量 プロセス エチレン、重量% 播種供給 15.1 粉末供給 9.1 段階式供給 10 例1 12.9 80℃における播種供給 17.9 液体モノマー組成物: 13.6 ビニルアセテート/ネオ− デカノエート/ブチルアク リレート:79/19/2) 液体モノマー組成物: 11.2 ビニルアセテート/ネオ− デカノエート/2−エチル ヘキシルアクリレート: 79/19/2)
【0083】 他に示さない場合には、これらのランについて、圧力は435psigであり
、温度は72℃であり、供給時間は3時間であった。重合温度が、播種プロセス
について80℃に上昇した時に、エチレン取込み量は、更に増大して17.9重
量%になった。
【0084】 極めて驚くべきことに、種ラテックスをモノマーとの混合物として反応装置に
供給した時に造られたコポリマーは、ゲル含量50%を有していた。また、種を
反応から省いた時に、エチレン組み込みの量は、有意に減少した。一層詳細には
、145psigにおいて、例3の手順に従って造られたコポリマーは、エチレ
ン含量5.0重量%を有していた。種を用いない場合、例3の手順に従って造ら
れたコポリマーは、エチレン含量3.0重量%を有していた。これより、アルケ
ンインコーポレーションエンハンスメントは、(5.0−3.0)/3.0(1
00)=66%であった。
【0085】 例3 供給量を変えることによるラテックスの調製 ビニルアセテートと、エチレンと、ビニルネオ−デカノエートとのラテックス
コポリマーを、他に記述しない場合には、下記に挙げる配合及び例1に記載する
手順に従って調製した。粉末供給プロフィルを採用した。反応装置装入材料 成分 グラム D.I.水 4700.00 Cellosize QP−300 37.49 ナトリウムアセテート 14.35 Rhodacal DS−4 156.22 Tergitol NP−15 164.77 硫酸第一鉄 0.07(水50g中に 造る) Nalco 2343 6.76 SVS 28.84 水すすぎ 280初めの触媒 アンモニウムペルスルフェート 9.12 D.I.水 100.0初めの還元剤 ナトリウムメタバイスルフィット 9.2 D.I.水 50.0初めのモノマー ビニルアセテート 443.5 ビニルネオ−デカノエート 110.9 Nalco 2343 2.65 合計 557モノマーミックス 近くのタンク ビニルアセテート 5268.5 Nalco 2343 31.35 合計 5299.85 近くのタンクからRx(反応装置) への供給量:g/分 36.76モノマーミックス 遠くのタンク ビニルネオ−デカノエート 1317.1 合計 1317.1 遠くのタンクから近くのタンク への供給量:g/分 7.32供給した触媒 D.I.水 820 アンモニウムペルスルフェート 25.68供給した還元剤 D.I.水 832.8 ナトリウムメタバイスルフィット 12.84後加熱 70℃で30分間後添加 後触媒−酸化剤 t−ブチルヒドロペルオキシド (70%) 13.65 水 272 後触媒−還元剤 ナトリウムメタバイスルフィット 7.44 水 275 重合温度:72℃ 供給時間:3時間
【0086】 表12は、上記のプロセスによって造られたコポリマーの典型的な性質を掲記
する。
【0087】
【表12】
【0088】 例4 段階式供給によるラテックスの調製 ビニルアセテートと、エチレンと、ビニルネオ−デカノエートとのラテックス
コポリマーを、他に記述しない場合には、下記に挙げる配合及び例1に記載する
手順に従って調製した。段階式供給プロフィルを採用した。 成分 グラム モノマーミックス 段階1 ビニルアセテート 5712 Nalco 2343 34段階2 ビニルネオ−デカノエート 1428 初めのモノマー 変更する エチレン 所望の圧力に仕込む初めの装入材料 脱イオン水 4700.0 Cellosize QP−300 37.49 ナトリウムアセテート 14.35 Rhodacal DS−4 156.22 Tergitol NP−15 164.77 硫酸第一鉄 0.07 Nalco 2343 6.76 ナトリウムビニルスルホネート 28.84 水すすぎ 280.0初めの触媒 脱イオン水 100.0 アンモニウムペルスルフェート 9.12初めの還元剤 脱イオン水 50.0 ナトリウムメタバイスルフィット 9.2供給した触媒 脱イオン水 820.0 アンモニウムペルスルフェート 25.68供給した還元剤 脱イオン水 832.8 ナトリウムメタバイスルフィット 12.84後加熱 :70℃で30分間後添加 後−触媒−酸化剤 脱イオン水 272 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 13.65後−触媒−還元剤 脱イオン水 275 ナトリウムメタバイスルフィット 7.44重合温度:72℃ 供給時間:3時間
【0089】 表13は、上記のプロセスによって造られたコポリマーの典型的な性質を掲記
する。
【0090】
【表13】
【0091】 表13中の2つの記載項目は、それぞれビニルアセテート/ビニルネオ−デカ
ノエート:100/0/0/100及び0/100/100/0の段階式プロセ
スを言う。
【0092】 例5 ラテックスの調製 ビニルアセテートと、プロピレンと、ビニルネオデカノエートとのラテックス
コポリマーを、他に記述しない場合には、下記に挙げる配合及び例1に記載する
手順に従って調製した。 成分 グラム モノマーミックス ビニルアセテート 5712 ビニルネオデカノエート 1428 Nalco 2343 34初めのモノマー 変更するプロピレン 所望の圧力に仕込む初めの装入材料 D.I.水 4700.0 Cellosize QP−300 37.49 ナトリウムアセテート 14.35 Rhodacal DS−4 156.22 Tergitol NP−15 164.77 硫酸第一鉄 0.07 Nalco 2343 6.76 ナトリウムビニルスルホネート 28.84 水すすぎ 280.0初めの触媒 脱イオン水 100.0 アンモニウムペルスルフェート 9.12初めの還元剤 脱イオン水 750.0 ナトリウムメタバイスルフィット 9.2供給した触媒 脱イオン水 820.0 アンモニウムペルスルフェート 38.5供給した還元剤 脱イオン水 832.8 ナトリウムメタバイスルフィット 19.3後加熱 :70℃で30分間後添加 後−触媒−酸化剤 脱イオン水 272 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 27.3後−触媒−還元剤 脱イオン水 275 ナトリウムメタバイスルフィット 14.9重合温度:82℃ 供給時間:3時間
【0093】 表14は、上記のプロセスによって造られたコポリマーの典型的な性質を掲記
する。プロピレン含量は、重合の間に反応装置に供給したプロピレンの量から求
めた。
【0094】
【表14】
【0095】 例6 ラテックスの調製及び試験 ビニルアセテートと、イソブチレンと、ビニルネオデカノエートとのラテック
スコポリマーを、他に記述しない場合には、下記に挙げる配合及び例1に記載す
る手順に従って調製した。 成分 グラム モノマーミックス ビニルアセテート 5712 ビニルネオ−デカノエート 1428 Nalco 2343 34初めのモノマー 変更する イソブチレン 所望の圧力に仕込む初めの装入材料 D.I.水 4700.0 Cellosize QP−300 37.49 ナトリウムアセテート 14.35 Rhodacal DS−4 156.22 Tergitol NP−15 164.77 硫酸第一鉄 0.07 Nalco 2343 6.76 ナトリウムビニルスルホネート 28.84 水すすぎ 280.0初めの触媒 脱イオン水 100.0 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 27.4初めの還元剤 脱イオン水 75.0 ナトリウムホルムアルデヒド スルホキシレート 27.6供給した触媒 脱イオン水 770.0 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 208.2供給した還元剤 脱イオン水 832.8 ナトリウムホルムアルデヒド スルホキシレート 57.9 ナトリウムアセテート 55後加熱 :82℃で30分間後添加 後−触媒−酸化剤 脱イオン水 400 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 82.2後−触媒−還元剤 脱イオン水 400 ナトリウムホルムアルデヒド スルホキシレート 44.7重合温度:82℃ 供給時間:3時間
【0096】 表15は、上記のプロセスによって造られたコポリマーの典型的な性質を掲記
する。イソブチレン含量は、重合の間に反応装置に供給したイソブチレンの量か
ら求めた。
【0097】
【表15】
【0098】 例7 ラテックスの調製 ビニルアセテートと、エチレンと、プロピレンと、ビニルネオデカノエートと
のラテックスコポリマーを、他に記述しない場合には、下記に挙げる配合及び例
1に記載する手順に従って調製した。 成分 グラム モノマーミックス ビニルアセテート 5712 ビニルネオデカノエート 1428 Nalco 2343 34初めのモノマー 変更するプロピレン 所望の圧力の約半分に仕込むエチレン プロピレンの後に所望の圧力に仕込む初めの装入材料 D.I.水 4700.0 Cellosize QP−300 37.49 ナトリウムアセテート 14.35 Rhodacal DS−4 156.22 Tergitol NP−15 164.77 硫酸第一鉄 0.07 Nalco 2343 6.76 ナトリウムビニルスルホネート 28.84 水すすぎ 280.0初めの触媒 脱イオン水 100.0 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 9.12初めの還元剤 脱イオン水 75.0 ナトリウムホルムアルデヒド スルホキシレート 9.2供給した触媒 脱イオン水 770.0 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 41供給した還元剤 脱イオン水 832.8 ナトリウムホルムアルデヒド スルホキシレート 19.3 ナトリウムアセテート 55後加熱 :70℃で30分間後添加 後−触媒−酸化剤 脱イオン水 272 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 13.6後−触媒−還元剤 脱イオン水 275 ナトリウムホルムアルデヒド スルホキシレート 7.44重合温度:72℃ 供給時間:3時間
【0099】 表16は、上記のプロセスによって造られたコポリマーの典型的な性質を掲記
する。コポリマーのエチレン及びプロピレン含量は、重合の間に反応装置に供給
したエチレン及びプロピレンの量から求めた。
【0100】
【表16】
【0101】 例8 ラテックスの調製 ビニルアセテートと、ブテン−1と、ビニルネオデカノエートとのラテックス
コポリマーを、他に記述しない場合には、下記に挙げる配合及び例1に記載する
手順に従って調製した。 成分 グラム モノマーミックス ビニルアセテート 5712 ビニルネオデカノエート 1428 Nalco 2343 34初めのモノマー 変更する ブテン−1 所望の圧力に仕込む初めの装入材料 D.I.水 4700.0 Cellosize QP−300 37.49 ナトリウムアセテート 14.35 Rhodacal DS−4 156.22 Tergitol NP−15 164.77 硫酸第一鉄 0.07 Nalco 2343 6.76 ナトリウムビニルスルホネート 28.84 水すすぎ 280.0初めの触媒 脱イオン水 100.0 アンモニウムペルスルフェート 9.12初めの還元剤 脱イオン水 75.0 ナトリウムホルムアルデヒド スルホキシレート 9.2供給した触媒 脱イオン水 820.0 アンモニウムペルスルフェート 25.68供給した還元剤 脱イオン水 832.8 ナトリウムメタバイスルフィット 19.3後加熱 :70℃で30分間後添加 後−触媒−酸化剤 脱イオン水 272 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 13.65後−触媒−還元剤 脱イオン水 275 ナトリウムメタバイスルフィット 7.44重合温度:72℃ 供給時間:3時間
【0102】 表17は、上記のプロセスによって造られたコポリマーの典型的な性質を掲記
する。ブテン−1含量は、重合の間に反応装置に供給したブテン−1の量から求
めた。
【0103】
【表17】
【0104】 例9 ラテックスの調製 ビニルアセテートと、ヘキセン−1と、ビニルネオデカノエートとのラテック
スコポリマーを、他に記述しない場合には、下記に挙げる配合及び例1に記載す
る手順に従って調製した。 成分 グラム モノマーミックス ビニルアセテート 5712 ビニルネオデカノエート 1428 Nalco 2343 34初めのモノマー 変更する ヘキセン−1 必要ならば、窒素を用いて所望の圧力に仕込む初めの装入材料 D.I.水 4700.0 Cellosize QP−300 37.49 ナトリウムアセテート 14.35 Rhodacal DS−4 156.22 Tergitol NP−15 164.77 硫酸第一鉄 0.07 Nalco 2343 6.76 ナトリウムビニルスルホネート 28.84 水すすぎ 280.0初めの触媒 脱イオン水 100.0 アンモニウムペルスルフェート 9.12初めの還元剤 脱イオン水 75.0 ナトリウムホルムアルデヒド スルホキシレート 9.2供給した触媒 脱イオン水 820.0 アンモニウムペルスルフェート 25.68供給した還元剤 脱イオン水 832.8 ナトリウムメタバイスルフィット 12.84後加熱 :70℃で30分間後添加 後−触媒−酸化剤 脱イオン水 272 t−ブチルヒドロペルオキシド(70%) 13.65後−触媒−還元剤 脱イオン水 275 ナトリウムメタバイスルフィット 7.44重合温度:72℃ 供給時間:3時間
【0105】 表18は、上記のプロセスによって造られたコポリマーの典型的な性質を掲記
する。ヘキセン−1含量は、重合の間に反応装置に供給したヘキセン−1の量か
ら求めた。
【0106】
【表18】
【0107】 例10 ラテックスコーティング 上記したラテックスの内のいくつかを、それらをコーティングにおいて使用す
ることについてテストした。当業者に知られている2つの53%顔料容積濃度(
「PVC」)標準ペイント配合物を使用した。実質的に例1に従って調製したラ
テックス#18及び実質的に例1に従って調製したラテックス#43は、本発明
のコポリマーの内の二種である。これらの二種のコポリマーに加えて、商用のエ
チレン含有コポリマーもテストした。これらは、在来のコポリマーUCAR 3
00、UCAR 379G、Rovace SF−091、Airflex 8
09、Vinamul 3692、Vinamul ICE、及びWallpo
l EM−2560を含んだ。Polyphobe増粘剤系及びウレタン増粘剤
系をペイントにおいて用いた。
【0108】 表19に示すPolyphobe増粘剤系では、ラテックス#18は、在来の
及びその他の両方の圧力コポリマーに比べて優れた増粘剤効率を示した。ラテッ
クス#18が対照と同様のStormer粘度を発現するのに要したPolyp
hobe 116の量は、半分よりも少なかった。
【0109】
【表19】
【0110】 加えて、ラテックス#18のスクラブ耐性は、優れていた。ラテックス#18
のスクラブ耐性は、すべての在来のラテックス並びにVinamul ICE及
びWallpol EM−2560コポリマーよりも良好であった。Airfl
ex 809及びVinamul 3692だけが、ラテックス#18よりも良
好なスクラブ耐性を保有していた。しかし、これらの二種の圧力コポリマーは、
本発明のコポリマーのような高いフィルム透明性を保有しなかった。Airfl
ex 809及びVinamul 3692は、共に乾燥して非常に曇ったフィ
ルムになった。本発明のコポリマーのその他のペイント特性は、その他のラテッ
クスと同様であった。表19に掲記するペイント評価では、Polyphobe
を有するUCAR 300を対照として用いた。
【0111】 驚くべきことに、表20に示すウレタン系では、ラテックス#18のスクラブ
耐性は、優れていた。
【0112】
【表20】
【0113】 それは、Airflex 809を除く他のすべてのラテックスよりも性能が
優れていた。本発明のコポリマーのその他のペイント特性は、その他のラテック
スと同様であった。表20に掲記するペイント評価では、Polyphobe
116を有するUCAR 300を対照として用いた。
【0114】 ラテックス#43を用いたペイント特性評価の結果を表21に掲記する。
【0115】
【表21】
【0116】 ラテックス#43が、優れたスクラブ耐性を示したことが分かることができる
。ラテックス#43のスクラブ耐性は、Airflex 809及びVinam
ul 3692の両方のスクラブ耐性に匹敵するものであった。表21に掲記す
るペイント評価では、UCAR 300は対照であった。
【0117】 例11 ラテックスコーティング 上記したラテックスの内のいくつかを、それらをコーティングにおいて使用す
ることについてテストした。当業者に知られている50%PVC標準ペイント配
合物を使用した。実質的に例5に従って調製したプロピレン−ビニルアセテート
−ビニルネオデカノエートコポリマーであるラテックス#3、実質的に例6に従
って調製したイソブチレン−ビニルアセテート−ビニルネオデカノエートコポリ
マーであるラテックス#2、及び実質的に例7に従って調製したエチレン−プロ
ピレン−ビニルアセテート−ビニルネオデカノエートコポリマーであるラテック
スミックス#1を、それらをコーティングにおいて使用することについてテスト
した。在来のコポリマーであるUCAR 300を対照として用いた。プロピレ
ン及びイソブチレンコポリマー並びにエチレン−プロピレン−ビニルアセテート
−ビニルネオデカノエートコポリマーは、共に5回の凍結融解サイクルを合格す
る優れた凍解安定性を示した。3つのポリマーはすべて、UCAR 300に比
べて非常に低いスクラブ耐性を示した。イソブチレンコポリマーは、UCAR
300のスクラブ耐性の4%を示し、エチレン−プロピレン−ビニルアセテート
−ビニルネオデカノエートコポリマーは、UCAR 300のスクラブ耐性の3
1%を示した。
【0118】 例12 酸化剤及び還元剤レベル ラテックスコポリマーを、理論的全固形分を最終ラテックスの一定の全容積に
おいて54%に挙げた外は例1に記載するのと同様のプロセスを使用して調製し
た。使用した酸化剤/還元剤系は、t−ブチルヒドロペルオキシド/ナトリウム
ホルムアルデヒドスルホキシレートであった。表22は、還元剤レベルが、一定
の酸化剤レベルにおいて、モノマー供給する間のエチレン組み込み量に与える影
響を掲記する。驚くべきことに、還元剤レベルが、一定の酸化剤レベルにおいて
増大した時に、重合する間のエチレン組み込み量は、むしろ顕著に増大した。還
元剤/酸化剤比を0.5から3.0に増大させた時に、エチレン取込み量は、3
76グラムから638グラムに増大した。
【0119】 表23は、酸化剤レベルが、一定の還元剤レベルにおいて、モノマー供給する
間のエチレン組み込み量に与える影響を掲記する。驚くべきことに、酸化剤レベ
ルを一定の還元剤レベルにおいて増大させた時に、重合する間のエチレン組み込
み量は減少した。酸化剤/還元剤比が0.67から2.0に増大した時に、エチ
レン組み込み量は、494グラムから376グラムに増大した。
【0120】
【表22】 表22−還元剤レベルの影響 還元剤/酸化剤 エチレン取込み量、g 0.5 376 3.0 638
【0121】
【表23】 表23−酸化剤レベルの影響 酸化剤/還元剤 エチレン取込み量、g 2/3 494 2 376
【0122】 発明を特定の態様に関して説明したが、当業者であれば、その他の態様を特許
請求の範囲の記載の範囲内に含むことを意図することを了解するものと思う。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AL,AU,BA,BB,BG,BR,CA ,CN,CU,CZ,EE,GE,HU,ID,IL, IS,JP,KR,KZ,LC,LK,LR,LT,L V,MG,MK,MN,MX,NO,NZ,PL,RO ,RU,SG,SI,SK,SL,TR,TT,UA, US,UZ,VN,YU (72)発明者 デイビッド ロビンソン バセット アメリカ合衆国 27513 ノースカロライ ナ、ケアリー、フォールズワース ドライ ブ 100 (72)発明者 リチャード ドュエイン ジェンキンズ シンガポール国 259279 シンガポール、 ファレ ドライブ 9 ナンバー04−04 (72)発明者 チー ブーン タン シンガポール国 730866 シンガポール、 ウッドランズ ストリート 83 ナンバー 03−315、ブロック 866 Fターム(参考) 4J011 AA01 AB04 BA03 BA04 BA08 BB01 BB02 BB09 BB11 4J026 AA17 AA37 AA38 AA45 AC33 BA02 BA03 BA04 BA05 BA06 BA07 BA09 BA10 BA11 BA16 BA19 BA20 BA25 BA26 BA27 BA30 BA31 BA32 BA44 BA46 BA47 BA49 BB02 BB03 BB04 DB03 DB04 DB08 DB09 DB12 DB14 DB15 DB16 DB22 DB23 DB24 DB25 DB26 DB28 DB29 DB30 DB38 FA04 FA07 4J100 AA02P AA03P AA04P AB00R AB02R AB03R AB08R AB16R AC03P AC04R AC12P AC23P AE03R AE05R AE06R AG02Q AG04Q AG05R AG06Q AG08R AJ01R AJ02R AL03R AL04R AL05R AL08R AL09R AL10R AL11R AM04R AR05R AR17R AR22R AS02P AS02R AS03R BC04 BC43R CA03 CA04 EA07 JA01

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記: (i)内部粒状物質; (ii)アルケン、低級ビニルエステル及び随意に更なるモノマーから共重合
    され、該内部粒状物質を少なくとも一部被包する外部コポリマー;並びに (iii)水 を含むアルケンコポリマーラテックス組成物であって、内部粒状物質は、アルケ
    ンをコポリマー組成物中に組み込むのを高めるのに有効であるアルケンコポリマ
    ーラテックス組成物。
  2. 【請求項2】 内部粒状物質が非ポリマーである請求項1の組成物。
  3. 【請求項3】 内部粒状物質がアルケンを重合させるための触媒を含む請求
    項2の組成物。
  4. 【請求項4】 触媒が不均質触媒である請求項3の組成物。
  5. 【請求項5】 内部粒状物質がポリマーである請求項1の組成物。
  6. 【請求項6】 内部粒状物質が、外部コポリマーを含む少なくとも一種のモ
    ノマーから重合される請求項5の組成物。
  7. 【請求項7】 内部粒状物質を、ポリスチレン、ポリ(ビニルアセテート)
    、ポリ(ブチルアクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(ビニル
    ネオ−ノナノエート)、ポリ(ビニルネオ−デカノエート)、ポリ(ビニルネオ
    −エンデカノエート)、ポリ(ビニルネオ−ドデカノエート)、及びコポリマー
    又はこれらのコポリマーからなる群より選ぶ請求項5の組成物。
  8. 【請求項8】 下記: (i)内部粒状物質0.01〜5重量%;及び (ii)外部コポリマー95〜99.99重量% (パーセンテージは、内部粒状物質及び外部コポリマーの重量に基づく) を含む請求項1の組成物。
  9. 【請求項9】 更なるモノマーを、高級なビニルエステル、ビニル芳香族炭
    化水素、ビニル脂肪族炭化水素、ビニルアルキルエーテル、アクリル系モノマー
    、アリル系モノマー、及びこれらの混合物からなる群より選ぶ請求項1の組成物
  10. 【請求項10】 更なるモノマーが、酸部分中の炭素原子約5〜12を有す
    る枝分かれビニルエステルモノマーである請求項9の組成物。
  11. 【請求項11】 枝分かれビニルエステルを、ビニルピバレート、ビニルノ
    ナノエート、ビニルネオデカノエート、ビニルネオ−エンデカノエート、ビニル
    ネオ−ドデカノエート、及びこれらの混合物からなる群より選ぶ請求項10の組
    成物。
  12. 【請求項12】 アルケンインコーポレーションエンハンスメントが、前記
    内部粒状物質を用いないで行う重合に比べて少なくとも10%である請求項1の
    組成物。
  13. 【請求項13】 粒径多分散指数約1.0〜1.4を有する請求項1の組成
    物。
  14. 【請求項14】 アルケンの量が、外部コポリマーの全重量に基づいて約0
    .5〜95重量%である請求項1の組成物。
  15. 【請求項15】 低級ビニルエステルの量が、外部コポリマーの全重量に基
    づいて約0.1〜95重量%である請求項1の組成物。
  16. 【請求項16】 更なるモノマーの量が、外部コポリマーの全重量に基づい
    て約0.1〜99.4重量%である請求項1の組成物。
  17. 【請求項17】 アルケンが、分子当たり炭素原子約2〜8を有する請求項
    1の組成物。
  18. 【請求項18】 請求項1の組成物から造られるフィルム。
  19. 【請求項19】 下記: (i)内部粒状物質を、水性媒体を含む反応域に導入し; (ii)アルケン、低級ビニルエステル及び随意に更なるモノマーを反応域に
    、アルケン及び低級ビニルエステルの重合を助成して内部粒状物質を少なくとも
    一部被包するのに有効な反応条件下で導入する ことを含み、内部粒状物質は、アルケンをコポリマー組成物中に組み込むのを高
    めるのに有効であるアルケンコポリマーラテックス組成物を調製する方法。
  20. 【請求項20】 反応条件が、温度約20°〜120℃を含む請求項19の
    方法。
  21. 【請求項21】 反応条件が、圧力約0.1〜14MPaを含む請求項19
    の方法。
  22. 【請求項22】 更に、所望の粒径を有するアルケンコポリマーラテックス
    を製造するために、アルケンの量に対する反応域に導入する内部粒状物質、低級
    ビニルエステル及びその他のモノマーの量を調節することを含む請求項19の方
    法。
  23. 【請求項23】 重合が開始した後に、内部粒状物質の一部を反応域に導入
    することを含む請求項19の方法。
  24. 【請求項24】 更に、水性反応媒体を撹拌することを含む請求項19の方
    法。
  25. 【請求項25】 アルケンを、撹拌の点に又はその近くに導入することを含
    む請求項24の方法。
  26. 【請求項26】 アルケンインコーポレーションエンハンスメントが、前記
    内部粒状物質を用いないで行う重合に比べて少なくとも10%である請求項19
    の方法。
  27. 【請求項27】 更に、還元剤及び酸化剤を反応域に導入して還元剤対酸化
    剤のモル比少なくとも約3:1をもたらすことを含む請求項19の方法。
  28. 【請求項28】 請求項19の方法によって製造されるアルケンコポリマー
    ラテックス組成物。
  29. 【請求項29】 少なくとも一種の蒸気モノマー、並びに少なくとも第一液
    体モノマー及び第二液体モノマーから重合させるラテックスコポリマーを調製す
    るに、反応域中で該少なくとも一種の蒸気モノマーを該第一液体モノマー及び該
    第二液体モノマーにコポリマーの形成を助成するのに有効な反応条件下で接触さ
    せることを含む方法であって、コポリマーを形成する間、該第一液体モノマー及
    び該第二液体モノマーを反応域に、該少なくとも一種の蒸気モノマーをコポリマ
    ー中に組み込むのを高めるのに有効な様式で変える速度で導入することを特徴と
    する方法。
  30. 【請求項30】 蒸気モノマーを、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソ
    ブチレン、ハロゲン化ビニル、1,3−ブタジエン、メチル−2−ブタジエン、
    2,3−ジメチルブタジエン、シクロヘキセン、イソプレン及びシクロペンタジ
    エンからなる群より選ぶ請求項29の方法。
  31. 【請求項31】 第一液体モノマー又は第二液体モノマーの少なくとも一種
    を高級ビニルエステル、ビニル芳香族炭化水素、ビニル脂肪族炭化水素、ビニル
    アルキルエーテル、アクリル系モノマー、アリル系モノマー、及びこれらの混合
    物からなる群より選ぶ請求項30の方法。
  32. 【請求項32】 更に、内部粒状物質を反応域に、コポリマーを形成する前
    に又は間に導入することを含む請求項29の方法。
  33. 【請求項33】 第一液体モノマー対第二液体モノマーの導入比率が、0.
    01〜1.0:100〜1.0である請求項29の方法。
  34. 【請求項34】 第一液体モノマーを、第二液体モノマーを収容するモノマ
    ー滞留域に導入し、液体滞留域から第一液体モノマー及び第二液体モノマーを含
    む液体流出物流を抜き出し及び液体流出物流を反応域に導入することを含む請求
    項29の方法。
  35. 【請求項35】 請求項29の方法によって製造されるラテックスコポリマ
    ー。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6887933B2 (en) 2000-09-25 2005-05-03 Rohm And Haas Company Aqueous acrylic emulsion polymer composition
US7288616B2 (en) * 2002-01-18 2007-10-30 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Multi-purpose polymers, methods and compositions
US20030230369A1 (en) * 2002-06-18 2003-12-18 Bridgestone/Firestone North American Tire, Llc Use of spray-able anti-tack coating for puncture sealant tire application
WO2006044401A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-27 Dow Global Technologies Inc. Emulsion polymerization of hydrophobic monomers
DE102005018129A1 (de) * 2005-04-20 2006-10-26 Celanese Emulsions Gmbh Beschichtungsmittel mit hoher Scheuerbeständigkeit, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung
DE102006058389A1 (de) * 2006-12-08 2008-06-12 Henkel Kgaa Stylingmittel für keratinische Fasern
JP4525839B1 (ja) * 2009-06-22 2010-08-18 横浜ゴム株式会社 タイヤパンクシール材
JP4609598B1 (ja) * 2009-06-22 2011-01-12 横浜ゴム株式会社 タイヤパンクシール材
CN115073650A (zh) * 2022-05-10 2022-09-20 河北四友卓越科技有限公司 一种疏水乙烯基酯和烯烃共聚物乳液及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE756042A (ja) 1969-11-05 1971-02-15 Borden Inc
US3661696A (en) 1970-09-30 1972-05-09 Union Oil Co Ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive composition and method of preparation
US3804881A (en) 1972-06-20 1974-04-16 Union Carbide Corp Polymerization using varying monomer concentration
US4164489A (en) 1978-04-24 1979-08-14 Air Products And Chemicals, Inc. Continuous emulsion polymerization of vinyl acetate and ethylene
GB8711984D0 (en) 1987-05-21 1987-06-24 Shell Int Research Polymeric products

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