JP2012502164A - 向上したnvfコポリマープロセス - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/12—Hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F218/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
- C08F218/02—Esters of monocarboxylic acids
- C08F218/04—Vinyl esters
- C08F218/08—Vinyl acetate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
【選択図】図1
Description
(a)99から1mol%までのN−ビニルホルムアミドおよび
(b)1から99mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル類
を共重合させ、次いで共重合した単位(a)からのホルミル基の30から100mol%までを加水分解してアミノ基を形成し、共重合した単位(b)からのC1−C10アルキルエステル基の30から100mol%までを加水分解してヒドロキシル基を形成することにより形成される水溶性コポリマーを含み、ここでそのコポリマーはゲル浸透勾配溶離クロマトグラフィー分析における本質的に1個のピークにより証明される単峰性分子量分布を有する。
(a)99から1mol%までのN−ビニルホルムアミドおよび
(b)1から99mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル類を共重合させ、次いで共重合した単位(a)からのホルミル基の30から100mol%までを加水分解してアミノ基を形成し、共重合した単位(b)からのC1−C10アルキルエステル基の30から100mol%までを加水分解してヒドロキシル基を形成することにより形成されるコポリマーを含み、ここでそのコポリマーは、4重量%の水溶液が約100濁度単位未満の濁度を有することにより証明される単峰性分子量分布を有する。
(a)99から1mol%までのN−ビニルホルムアミドおよび
(b)1から99mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル類を共重合させ、次いで共重合した単位(a)からのホルミル基の30から100mol%までを加水分解してアミノ基を形成し、共重合した単位(b)からのC1−C10アルキルエステル基の30から100mol%までを加水分解してヒドロキシル基を形成することにより形成されるコポリマーを含み、ここでそのコポリマーは本質的にアミジン環を含まず、これはそのコポリマーの13C NMRスペクトル中にアミジンの炭素原子の吸収と一致する吸収が無いことにより証明される。
a)N−ビニルホルムアミドの総量の第1部分を反応器の中に装填する(charging);
b)少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルの総量の第1部分を反応器の中に装填する;
c)フリーラジカル重合触媒の総量の第1部分を第1触媒流速で反応器の中に連続的に供給する;
d)N−ビニルホルムアミドの第1部分、少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルの第1部分を、フリーラジカル重合触媒の存在下で、重合条件下で、第1期間の間接触させる;
e)第1期間の後、N−ビニルホルムアミドの総量、ビニルC1−C10アルキルエステルの総量、およびフリーラジカル重合触媒の総量が反応器の中に供給されるまで、重合条件下で、第2期間の間n−ビニルホルムアミドの第2部分をn−ビニルホルムアミド流速で反応器の中に連続的に供給し、一方で同時に少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルの第2部分を反応器の中にエステル流速で供給し、一方で同時にフリーラジカル重合触媒の第2部分を反応器の中に第2触媒流速で供給する;続いて
f)第3期間の間、n−ビニルホルムアミドおよび少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルをフリーラジカル重合触媒の存在下で反応器中において重合条件下で接触させて、ポリビニルホルムアミドおよび1種類以上のポリビニルC1−C10アルキルエステル類を含む中間体コポリマーを生成し、ここで、第3期間は反応器中の中間体コポリマーの固体含有量が約20重量%以上約70重量%以下である時に終了する;続いて
g)そのコポリマーを鹸化してポリビニルアルコール−コ−ビニルホルムアミドを生成する
h)その中間体コポリマーを、酸性または塩基性条件のどちらかの下で加水分解して水溶性コポリマーを生成する。
(a)99から1mol%までのN−ビニルホルムアミドおよび
(b)1から99mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル類を共重合させ、次いで共重合した単位(a)からのホルミル基の30から100mol%までを加水分解してアミノ基を形成し、共重合した単位(b)からのC1−C10アルキルエステル基の30から100mol%までを加水分解してヒドロキシル基を形成することにより形成されるコポリマーを含む水溶性コポリマーを提供し、ここでそのコポリマーは単峰性分子量分布を有する。1態様において、その単峰性分子量分布はゲル浸透勾配溶離クロマトグラフィー分析における本質的に1個のピークにより証明され、および/または、ここで、そのコポリマーの4%溶液はASTM D1209または同等の方法に従って決定される約100APHA単位以下のAPHA色値(color value)を有し、および/または、ここで、そのコポリマーは本質的にアミジン環を含まず、それはそのコポリマーの13C NMRスペクトル中にアミジンの炭素原子の吸収と一致する吸収が無いことにより証明される。そのポリマーを製造するためのプロセスも開示する。
1態様において、本コポリマーはビニルアルコール部分または残基およびビニルアミン部分または残基を含む。本ポリマーは本明細書において単にポリビニルアミンコポリマーと呼ばれ、および/または略称PVAmにより言及される。
nは1〜99モル%であり;
xは0〜30モル%であり;
yは1〜99モル%である。
1態様において、そのポリビニルアミンコポリマーは、重量平均分子量(Mw)を数平均分子量(Mn)により割ったものとして決定される、1から約200までの多分散指数(polydispersity)を有していてよい。その範囲内で、そのポリビニルアミンコポリマーは約2以上、より好ましくは約3以上、より好ましくは約4以上、より好ましくは約5以上、より好ましくは約6以上、より好ましくは約7以上、より好ましくは約8以上、より好ましくは約9以上、より好ましくは約10以上、より好ましくは約15以上、より好ましくは約20以上、より好ましくは約25以上、より好ましくは約30以上、より好ましくは約35以上、より好ましくは約40以上の多分散指数を有していてよい。
http://www.waters.com/waters/library.htm?cid=511436&lid=1536540
において入手することができる、Waters Corporation、マサチューセッツ州ミルフォードにより公開された“ウォーターズアライアンスシステム:ポリマーの混合の勾配分析”と題されたWaters Corporation公開番号WA10192において見つけることができる。
HPLC条件:
10分間の実行時間(run time)および5分間の実行後の平衡。
カラム:PLRP−S,4000A,8Micron,50x4.6mm、温度は40℃
注入体積:20マイクロリットル
試料はHPLCカラムを通過した後蒸発光散乱検出器(ELS)の中に流入する。
窒素ガスの流速は2.0ml/分
ネブライザーの温度は90℃
蒸発温度は120℃
データの取得はAtlasクロマトグラフィーシステムによる。
0.45ミクロンフィルターを通して濾過し、圧着バイアル(crimp vial)の中に入れる。
従って、1態様において、150ppmの範囲における吸収の存在は、コポリマー中にアミジン環が存在することを示している可能性がある。1態様において、本コポリマーは本質的にアミジン環を含まず、それはそのコポリマーの13C NMRスペクトル中にアミジンの炭素原子の吸収(例えば150ppmまたは同等のもの)と一致する吸収が無いことにより証明される。より多くの情報のため、Witek, Ewa, Pazdro, Marcin and Bortel, Edgar (2007) ’ポリ(N−ビニルホルムアミド)の塩基加水分解に関する機構’, Journal of Macromolecular Science, Part A, 44:5, 503 - 507
DOI: 10.1080/10601320701235461 URL:http://dx.doi.org/10.1080/10601320701235461
を参照。
加えて、本ポリビニルアミンコポリマーは、N−ビニルピリジン、エチレン的に(ethylenically)不飽和なモノ、ジ、またはトリアルキルアンモニウム塩類、例えばビニルベンゼントリメチルアンモニウムクロリド、アミノエチルアクリレート塩酸塩、N−メチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノメチル−N−アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル−N−アクリルアミドおよび同様のものの水溶性コポリマー類を含むがそれらに限定されない様々なホモポリマー類および/またはコポリマー類と組み合わせられてよい。好ましいものは複数のアミノアルキル窒素−置換アクリルアミドマー(mers)を含むポリマーであり、好ましくはここでそのアミノアルキル置換基は親水性であり、例えば約8個未満の炭素を含む。
そのビニルエステル類の反応性は、ビニルアミド類の反応性よりも低い。そのビニルエステル類が過剰である場合、ビニルアミド類は重合において使い果たされ、本質的にポリビニルエステル類のホモポリマーであるポリマーを残す。例えば、9.54であると見積もられる同じ条件下でのN−ビニルホルムアミドの反応定数(r2)と比べて、ビニルアセテートに関する重合条件下での反応定数(r1)は0.09であると見積もられる。他の見積もりには、r2=6.6と比べてr1=0.4;およびr2=6.2と比べてr1=0.34が含まれる。出願者らは、予想外にも、特定の温度に関して反応物の供給速度、触媒の供給速度、および反応の仕上げの“鍛練(temper)”時間を制御すると、本当にランダムなコポリマーを製造することができることを発見した。この三者の制御は、結果として、加水分解の際に結果としてコポリマー中のアミジン環の形成をもたらすビニルアミン前駆体ブロックの形成の無い、および加水分解の際に結果としてポリビニルアルコールコポリマー類をもたらすポリビニルアセテートコポリマー類の形成の無いランダムコポリマーの形成をもたらす。
a)N−ビニルホルムアミドの総量の第1部分を反応器の中に装填する;
b)少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルの総量の第1部分を反応器の中に装填する;
c)フリーラジカル重合触媒の総量の第1部分を第1触媒流速で反応器の中に連続的に供給する;
d)N−ビニルホルムアミドの第1部分、少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルの第1部分を、フリーラジカル重合触媒の存在下で、重合条件下で、第1期間の間接触させる;
e)第1期間の後、N−ビニルホルムアミドの総量、ビニルC1−C10アルキルエステルの総量、およびフリーラジカル重合触媒の総量が反応器の中に供給されるまで、重合条件下で、第2期間の間n−ビニルホルムアミドの第2部分をn−ビニルホルムアミド流速で反応器の中に連続的に供給し、一方で同時に少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルの第2部分を反応器の中にエステル流速で供給し、一方で同時にフリーラジカル重合触媒の第2部分を反応器の中に第2触媒流速で供給する;続いて
f)第3期間の間、n−ビニルホルムアミドおよび少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルをフリーラジカル重合触媒の存在下で反応器中において重合条件下で接触させて、ポリビニルホルムアミドおよび1種類以上のポリビニルC1−C10アルキルエステル類を含む中間体コポリマーを生成し、ここで、第3期間は反応器中の中間体コポリマーの固体含有量が約20重量%以上約70重量%以下である時に終了する;続いて
g)その中間体コポリマーを、酸性または塩基性条件のどちらかの下で加水分解して水溶性コポリマーを生成する。
その加水分解は、中間体コポリマーを酸と接触させることにより行われてよく、または代替案において;その加水分解は、中間体コポリマーを塩基、好ましくはNaOHと接触させることにより行われる。
1態様において、(活性に関して補正された)触媒の反応物(アミドおよびエステルを合わせた両方)に対するモル比(その比を本明細書においてC/Vと呼ぶ)は、好ましくは約0.001〜約0.1である。この範囲内で、そのC/V比は好ましくは約0.002以上、好ましくは約0.003以上、好ましくは約0.004以上、好ましくは約0.005以上、好ましくは約0.006以上、好ましくは約0.007以上、好ましくは約0.008以上、好ましくは約0.009以上、好ましくは約0.01以上、好ましくは約0.02以上、好ましくは約0.03以上、好ましくは約0.04以上、好ましくは約0.05以上、好ましくは約0.06以上、好ましくは約0.07以上、好ましくは約0.08以上、好ましくは約0.09以上である。
1.M/Vは0.55、全モノマーの濃度は64.5%、およびC/Vは0.0048。
1.最初の装填(装填全体の半分)を添加し、還流(64℃)まで加熱する。最初の装填におけるVAM濃度は53.2%である(M/V=0.74)。
NVF 14kg
MeOH 397kg
2.連続的な供給1:メタノール中のPerkadox 16S触媒溶液を添加する。
M/V=0.23(供給2)
C/V=0.008
VAM 382kg
NVF 70kg
合計ビニル供給速度=2.51kg/分(2.8L/分)
反応時間は6時間であるが(連続的な供給の間の3時間、最後の重合の間の2および3時間)、バッチサイクル全体はおよそ9時間であろう:1最初の装填+1加熱+6反応時間+1空時間(empty time)。
製品の粘度および組成の制御は次のことに基づく:
Perkadox 16開始剤のビニルモノマーの総量に対する比率(C/V)を変える。
NVFのビニルアセテートに対する比率(NVF/V)を変える。
ペーストの取り除き
未反応のVAMの取り除きは、メタノールによる希釈の後、現行の4m3反応器真空式取り除きシステムを用いて、未反応のVAMが約2%に達するまで行うことを提案する。
当技術における現行のプロセスから変更無し。
Lodige加水分解
当技術における現行のプロセスから変更無し。
当技術における現行のプロセスから変更無し。
プロセスに関する質量収支:
バッチの全体の規模は1414kgである。触媒溶液は、計算された量(4.32kg)のPerkadox 16と99KgのMeOHを混合することにより調製される。この製法は、4m3反応器においてメタノール中で行われる溶液重合に関するものである。
次の手順を用いた:
1.最初の装填物をPk1に装填する(混合する)
2.最初の装填物を(圧力を制御することにより)設定温度まで加熱する
3.モノマーおよび開始剤の遅延供給を開始する(DOEにより設定された供給速度)
4.後の反応を継続する(DOEにより設定された期間)
5.後の反応の終了の10分前に、ギヤポンプにより反応混合物のPK2への移動を開始する(PK2は100MeOH中0.2gのDEHAを含む)
6.PK1からの全ての混合物がPK2に移動した後、PK2から試料を取り出して変換(%固体)を決定する。
8.臭素滴定により、およびヘッドスペースにより、残存するビニルを決定する。
9.ELSにより組成の均一性を決定する。
試料DOE1:
FD(遅延供給)時間:6時間
後の反応の時間:3時間
C/V:0.007
M/V:0.6
温度:80℃
全ての場合において仮定された変換:55%固体
M/V=0.6において、ビニル全体に対するMeOHの重量組成は次の通りであろう:
合計:1200g
MeOH 450g(最初の装填のための500gおよび開始剤溶液の供給のための100gに分ける)
VAM 683g
NVF 67g
最初の装填:
VAM 455g
NVF 12g
MeOH 375g
モノマー、遅延:
VAM 228g
NVF 55g
供給速度:0.79g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 5.3g
メタノール 75g
供給速度:0.22g/分。
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:2時間
後の反応の時間:3時間
C/V:0.0038
M/V:0.4
温度:80
合計:1200g
M/V=0.4において、MeOHのモノマーに対する比率は次の通りである:
モノマー 855g
VAM 788g
NVF 67g
MeOH 345g
最初の装填:
VAM 525g
NVF 12g
MeOH 270g
モノマー、遅延:
VAM 263g
NVF 55g
供給速度:2.65g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 3.2g
MeOH 75g
供給速度:0.65g/分
試料 DOE 3
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:2時間
後の反応の時間:3時間
C/V:0.007
M/V:0.4
温度:60℃
M/V=0.4において、MeOHのモノマーに対する比率は次の通りである:
モノマー 855g
VAM 788g
NVF 67g
MeOH 345g
最初の装填:
VAM 525g
NVF 12g
MeOH 270g
モノマー、遅延:
VAM 263g
NVF 55g
供給速度:2.65g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 6g
MeOH 75g
供給速度:0.65g/分
試料 DOE 4
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:4時間
後の反応の時間:2時間
C/V:0.0054
M/V:0.5
温度:70C
M/V=0.5において:
合計:1200g
全モノマー 800g
VAM 733g
NVF 67g
MeOH 400g
最初の装填:
VAM 489g
NVF 12g
MeOH 325
モノマー、遅延:
VAM 244g
NVF 55g
供給速度:1.25g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 4.3g
MeOH 75g
供給速度:0.33g/分
試料 DOE 5
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:4時間
後の反応の時間:2時間
C/V:0.0054
M/V:0.5
温度:70℃
M/V=0.5において:
合計:1200g
全モノマー 800g
VAM 733g
NVF 67g
MeOH 400g
最初の装填:
VAM 489g
NVF 12g
MeOH 325
モノマー、遅延:
VAM 244g
NVF 55g
供給速度:1.25g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 4.3g
MeOH 75g
供給速度:0.33g/分
試料 DOE 6
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:2時間
後の反応の時間:3時間
C/V:0.0038
M/V:0.4
温度:80℃
合計:1200g
M/V=0.4において、MeOHのモノマーに対する比率は次の通りである:
モノマー 855g
VAM 788g
NVF 67g
MeOH 345g
最初の装填:
VAM 525g
NVF 12g
MeOH 270g
モノマー、遅延:
VAM 263g
NVF 55g
供給速度:2.65g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 6g
MeOH 75g
供給速度:0.22g/分
試料 DOE 7
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:2時間
後の反応の時間:1時間
C/V:0.0038
M/V:0.6
温度:80℃
我々は変換についていくらかの仮定をする必要がある(それが無ければ、NVFの組成を計算するのは不可能であろう)。全ての場合において仮定された変換:55%固体
M/V=0.6において、ビニル全体に対するMeOHの重量組成は次の通りであろう:
合計:200g
MeOH 450g(最初の装填のための500gおよび開始剤溶液の供給のための100gに分ける)
VAM 683g
NVF 67g
最初の装填:
VAM 455g
NVF 12g
MeOH 375g
モノマー、遅延:
VAM 228g
NVF 55g
供給速度:2.36g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 2.85g
メタノール 75g
供給速度:0.65g/分。
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:4時間
後の反応の時間:2時間
C/V:0.0054
M/V:0.5
温度:70℃
M/V=0.5において:
合計:1200g
全モノマー 800g
VAM 733g
NVF 67g
MeOH 400g
最初の装填:
VAM 489g
NVF 12g
MeOH 325
モノマー、遅延:
VAM 244g
NVF 55g
供給速度:1.25g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 4.3g
MeOH 75g
供給速度:0.33g/分
実行順#9に関する詳細な手順
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:6時間
後の反応の時間:3時間
C/V:0.0038
M/V:0.6
温度:60℃
我々は変換についていくらかの仮定をする必要がある(それが無ければ、NVFの組成を計算するのは不可能であろう)。全ての場合において仮定された変換:55%固体
M/V=0.6において、ビニル全体に対するMeOHの重量組成は次の通りであろう:
合計:1200g
MeOH 450g(最初の装填のための500gおよび開始剤溶液の供給のための100gに分ける)
VAM 683g
NVF 67g
最初の装填:
VAM 455g
NVF 12g
MeOH 375g
モノマー、遅延:
VAM 228g
NVF 55g
供給速度:0.95g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 2.85g
メタノール 75g
供給速度:0.22g/分。
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:6時間
後の反応の時間:1時間
C/V:0.0038
M/V:0.4
温度:60℃
合計:200g
M/V=0.4において、MeOHのモノマーに対する比率は次の通りである:
モノマー 855g
VAM 788g
NVF 67g
MeOH 345g
最初の装填:
VAM 525g
NVF 12g
MeOH 270g
モノマー、遅延:
VAM 263g
NVF 55g
供給速度:2.65g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 3.25g
MeOH 75g
供給速度:0.22g/分
実行順#11に関する詳細な手順
DOE入力変数:
FD(遅延供給)時間:2時間
後の反応の時間:1時間
C/V:0.007
M/V:0.6
温度:60℃
M/V=0.6において
全モノマー 750g
VAM 683g
NVF 67g
MeOH 450g
最初の装填:
VAM 455g
NVF 12g
MeOH 375g
モノマー、遅延:
VAM 228g
NVF 55g
供給速度:2.36g/分
開始剤、遅延:
Trigonox 23 5.25g
MeOH 75g
供給速度:0.65g/分
作業記録の概要(L12):
全化学物質:1200g
全VAMを最初の、および遅延装填に関して2:1の比率で分ける。
**PVOH−コ−Vam(仮定された12モル%の組み込みに基づいて、還流温度/2時間/1.2Meq NaOHにおいて加水分解された)
PVOH−コ−Vam ELS
**ブロモフェノールを用いた滴定による
***NMRによる(A.Sanford,Ticonaから)
上文は本発明の好ましい態様に関し、下記の特許請求の範囲で述べられる本発明の精神および範囲から逸脱すること無く修正がなされてよいことは当然理解されるべきである。
Claims (33)
- (a)99から1mol%までのN−ビニルホルムアミドおよび
(b)1から99mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル類
を共重合させ、次いで共重合した単位(a)からのホルミル基の30から100mol%までを加水分解してアミノ基を形成し、共重合した単位(b)からのC1−C10アルキルエステル基の30から100mol%までを加水分解してヒドロキシル基を形成することにより形成される水溶性コポリマーであって、そのコポリマーがゲル浸透勾配溶離クロマトグラフィー分析における本質的に1個のピークにより証明される単峰性分子量分布を有する水溶性コポリマー。 - そのコポリマーの4%溶液がASTM D1209または同等の方法に従って決定される約100APHA単位以下のAPHA色値を有する、請求項1に記載の水溶性コポリマー。
- そのコポリマーの4%溶液がASTM D1209または同等の方法に従って決定される約50APHA単位以下のAPHA色値を有する、請求項1に記載の水溶性コポリマー。
- そのコポリマーが本質的にアミジン環を含まず、それがそのコポリマーの13C NMRスペクトル中にアミジンの炭素原子の吸収と一致する吸収が無いことにより証明される、請求項1に記載の水溶性コポリマー。
- そのビニルC1−C10アルキルエステル類がビニルアセテート、ビニルプロピオネート、またはそれらの組み合わせである、請求項1に記載の水溶性コポリマー。
- 約0.5mol%から約20mol%までのアミン官能基を含む、請求項1に記載の水溶性コポリマー。
- 約5mol%から約15mol%までのアミン官能基を含む、請求項1に記載の水溶性コポリマー。
- 20℃におけるそのコポリマーの4重量%水溶液が約100濁度単位未満の濁度を有する、請求項1に記載の水溶性コポリマー。
- 20℃におけるそのコポリマーの4重量%水溶液が約50濁度単位未満の濁度を有する、請求項1に記載の水溶性コポリマー。
- (a)99から1mol%までのN−ビニルホルムアミドおよび
(b)1から99mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル類
を共重合させ、次いで共重合した単位(a)からのホルミル基の30から100mol%までを加水分解してアミノ基を形成し、共重合した単位(b)からのC1−C10アルキルエステル基の30から100mol%までを加水分解してヒドロキシル基を形成することにより形成される水溶性コポリマーであって、そのコポリマーが4重量%の水溶液が約100濁度単位未満の濁度を有することにより証明される単峰性分子量分布を有する水溶性コポリマー。 - そのコポリマーの4%溶液がASTM D1209または同等の方法に従って決定される約100APHA単位以下のAPHA色値を有する、請求項10に記載の水溶性コポリマー。
- そのコポリマーの4%溶液がASTM D1209または同等の方法に従って決定される約50APHA単位以下のAPHA色値を有する、請求項10に記載の水溶性コポリマー。
- そのコポリマーが本質的にアミジン環を含まず、それがそのコポリマーの13C NMRスペクトル中にアミジンの炭素原子の吸収と一致する吸収が無いことにより証明される、請求項10に記載の水溶性コポリマー。
- そのビニルC1−C10アルキルエステル類がビニルアセテート、ビニルプロピオネート、またはそれらの組み合わせである、請求項10に記載の水溶性コポリマー。
- 約0.5mol%から約20mol%までのアミン官能基を含む、請求項10に記載の水溶性コポリマー。
- 約5mol%から約15mol%までのアミン官能基を含む、請求項10に記載の水溶性コポリマー。
- (a)99から1mol%までのN−ビニルホルムアミドおよび
(b)1から99mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル類
を共重合させ、次いで共重合した単位(a)からのホルミル基の30から100mol%までを加水分解してアミノ基を形成し、共重合した単位(b)からのC1−C10アルキルエステル基の30から100mol%までを加水分解してヒドロキシル基を形成することにより形成される水溶性コポリマーであって、そのコポリマーが本質的にアミジン環を含まず、それがそのコポリマーの13C NMRスペクトル中にアミジンの炭素原子の吸収と一致する吸収が無いことにより証明される、水溶性コポリマー。 - そのコポリマーの4%溶液がASTM D1209または同等の方法に従って決定される約100APHA単位以下のAPHA色値を有する、請求項17に記載の水溶性コポリマー。
- そのコポリマーの4%溶液がASTM D1209または同等の方法に従って決定される約50APHA単位以下のAPHA色値を有する、請求項17に記載の水溶性コポリマー。
- そのビニルC1−C10アルキルエステル類がビニルアセテート、ビニルプロピオネート、またはそれらの組み合わせである、請求項17に記載の水溶性コポリマー。
- 約0.5mol%から約20mol%までのアミン官能基を含む、請求項17に記載の水溶性コポリマー。
- 約5mol%から約15mol%までのアミン官能基を含む、請求項17に記載の水溶性コポリマー。
- 20℃におけるそのコポリマーの4重量%水溶液が約100濁度単位未満の濁度を有する、請求項17に記載の水溶性コポリマー。
- 20℃におけるそのコポリマーの4重量%水溶液が約50濁度単位未満の濁度を有する、請求項17に記載の水溶性コポリマー。
- 次の工程を含む、水溶性コポリマーを製造するためのプロセス:
a)N−ビニルホルムアミドの総量の第1部分を反応器の中に装填する;
b)少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルの総量の第1部分を反応器の中に装填する;
c)フリーラジカル重合触媒の総量の第1部分を第1触媒流速で反応器の中に連続的に供給する;
d)N−ビニルホルムアミドの第1部分、少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルの第1部分を、フリーラジカル重合触媒の存在下で、重合条件下で、第1期間の間接触させる;
e)第1期間の後、N−ビニルホルムアミドの総量、ビニルC1−C10アルキルエステルの総量、およびフリーラジカル重合触媒の総量が反応器の中に供給されるまで、重合条件下で、第2期間の間n−ビニルホルムアミドの第2部分をn−ビニルホルムアミド流速で反応器の中に連続的に供給し、一方で同時に少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルの第2部分を反応器の中にエステル流速で供給し、一方で同時にフリーラジカル重合触媒の第2部分を反応器の中に第2触媒流速で供給する;続いて
f)第3期間の間、n−ビニルホルムアミドおよび少なくとも1種類のビニルC1−C10アルキルエステルをフリーラジカル重合触媒の存在下で反応器中において重合条件下で接触させて、ポリビニルホルムアミドおよび1種類以上のポリビニルC1−C10アルキルエステル類を含む中間体コポリマーを生成し、ここで、第3期間は反応器中の中間体コポリマーの固体含有量が約20重量%以上約70重量%以下である時に終了する;続いて
g)コポリマーを鹸化してポリビニルアルコール−コ−ビニルホルムアミドを生成する;
h)その中間体コポリマーを、酸性または塩基性条件のどちらかの下で加水分解して水溶性コポリマーを生成する。 - 請求項25に記載のプロセスであって、その水溶性コポリマーが次のものを含み:
(a)約0から30mol%までのN−ビニルホルムアミド部分;
(b)約99から1mol%までのN−ビニルアミン部分
(c)約0から30mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル部分;および
(d)1から99mol%までのビニルアルコール部分、
そのコポリマーがゲル浸透勾配溶離クロマトグラフィー分析における本質的に1個のピークにより証明される単峰性分子量分布を有するプロセス。 - 請求項25に記載のプロセスであって、その水溶性コポリマーが次のものを含み:
(a)約0から30mol%までのN−ビニルホルムアミド部分;
(b)約99から1mol%までのN−ビニルアミン部分
(c)約0から30mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル部分;および
(d)1から99mol%までのビニルアルコール部分、
そのコポリマーが4重量%の水溶液が約100濁度単位未満の濁度を有することにより証明される単峰性分子量分布を有するプロセス。 - 請求項25に記載のプロセスであって、その水溶性コポリマーが次のものを含み:
(a)約0から30mol%までのN−ビニルホルムアミド部分;
(b)約99から1mol%までのN−ビニルアミン部分
(c)約0から30mol%までの1種類以上のビニルC1−C10アルキルエステル部分;および
(d)1から99mol%までのビニルアルコール部分、
そのコポリマーが本質的にアミジン環を含まず、それがそのコポリマーの13C NMRスペクトル中にアミジンの炭素原子の吸収と一致する吸収が無いことにより証明されるプロセス。 - 請求項25に記載のプロセスであって、そのフリーラジカル重合触媒が、分解してフリーラジカルを与えるペルオキシド類、レドックス触媒、およびアゾ化合物からなるグループから選択される少なくとも1種類のメンバーを含むプロセス。
- その共重合が溶媒または希釈液中で行われる、請求項25に記載のプロセス。
- その共重合が水溶液中で行われる、請求項25に記載のプロセス。
- 前記加水分解が中間体コポリマーを酸と接触させることにより行われる、請求項25に記載のプロセス。
- 前記加水分解が中間体コポリマーを塩基と接触させることにより行われる、請求項25に記載のプロセス。
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