JP2014526599A - ミキサーを使用せずに添加剤を塩化ビニリデンポリマーに組み込むプロセス - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
A.VDCモノマーを、随意に1つ又は複数のモノエチレン性不飽和コモノマーと共に重合帯にて重合条件下で重合して、固体VDCポリマー粒子を形成するステップ、
B.前記固体VDCポリマー粒子の形成後に前記VDCモノマーの重合を停止させるステップ、及び
C.(i)前記固体VDCポリマー粒子を脱水する前に、及び(ii)前記固体添加剤粒子の少なくとも一部を融解又は軟化するのに十分であるが、前記固体VDCポリマー粒子を融解又は軟化するには不十分な温度で、接触時に前記融解又は軟化した固体添加剤粒子が前記固体VDCポリマー粒子と接着するように、前記固体VDCポリマー粒子を前記固体添加剤粒子と接触させるステップを含むプロセスである。
本開示中の数値範囲は近似であり、したがって、別様の指定がない限り、範囲の外側にある値が含まれる場合がある。数値範囲は、下限値及び上限値を含み、任意の下限値と任意の上限値との間に少なくとも2単位の間隔が存在する場合、1単位の増分で下限値から上限値の全ての値を含む。一例として、組成的特性、物理的特性、又は例えば分子量等の他の特性が、100から1,000までである場合、100、101、102等の全ての個々の値、並びに100〜144、155〜170、197〜200等の部分的範囲が、明示的に列挙される。1未満である値を含むか、又は1を超える小数(例えば、1.1、1.5等)を含む範囲の場合、1単位は、必要に応じて、0.0001、0.001、0.01、又は0.1であるとみなされる。10未満の1桁の数値を含む範囲(例えば、1〜5)の場合、1単位は、典型的には、0.1であるとみなされる。これらは、特に意図されているものの例に過ぎず、列挙されている最小値と最高値との間にある数値のあらゆる考え得る組み合わせが、本開示中に明示的に記載されているとみなされるべきである。本開示中の数値範囲は、VDCモノマーを、随意に1つ又は複数のモノエチレン性不飽和コモノマーと共に重合させるための、特に温度及び圧力条件に関して提供されている。
本発明のプロセスの第1のステップは、固体VDCポリマー粒子の製造である。典型的には、これは、当技術分野で周知であり、典型的には高密度ビーズを生成するバッチ懸濁重合により達成される。本発明にとって、これら粒子のサイズ及びサイズ分布は重要ではない。エマルジョン重合を使用することもできるが、これは典型的にはラテックス形態の産物を生成するため、VDCポリマーは、固体添加剤粒子との接触前に、まず固体粒子に変換されなければならないだろう。
本プロセスの第2のステップは、重合を停止させることである。バッチプロセスでは、重合の進行は、任意の従来手段、例えば放熱又は圧力低下によりモニターすることができ、例えば65%超、好ましくは75%超、及びより好ましくは85%超の、望ましい量のVDCモノマーがVDCポリマーに変換されたら、重合は、任意の従来手段、例えば未反応モノマーの排出、フリーラジカルスカベンジャーの添加、及び冷却等により停止される。連続プロセスでは、重合は、典型的には、単に反応帯へのモノマー流を閉じることにより停止される。
重合プロセスの停止後、VDCポリマーが回収される。典型的には、回収の第一のステップは、固体VDC粒子から未反応又は残留モノマーを除去することである。除去は、典型的には、重合容器又はより一般的には残留モノマー除去容器のいずれかにて、反応塊を吸引にかけることにより達成される残留モノマーが除去されたら、反応塊は、脱水及び乾燥される。
固体添加剤粒子と固体VDCポリマー粒子との接触は、接触が、(i)重合が停止された後であり、固体VDCポリマー粒子を脱水する前に、及び(ii)固体添加剤粒子を融解又は軟化するのに十分であるが、固体VDCポリマー粒子を融解又は軟化させない温度で、接触時に融解又は軟化した固体添加剤粒子が固体VDCポリマー粒子と接着するように実施される限り、本プロセスの幾つかの異なる段階のいずれの段階で実施してもよい。温度に関して、典型的には、接触温度は、重合温度又はその付近、例えば60〜120、より典型的には70〜110、及び更により典型的には80〜100℃である。この温度は、部分的にはVDCポリマーの性質、例えば、ホモポリマー、コポリマー、形態、サイズ、分子量等、及び部分的には固体添加剤粒子の性質、例えば、化学的組成、形態、サイズ、分子量等に依存することになる。固体VDCポリマー粒子と同様に、固体添加剤粒子の形態、サイズ、及びサイズ分布は、本発明にとって重要ではないが、添加剤粒子のサイズは、好ましくは、VDC樹脂粒子のサイズと同様であるか又はVDC樹脂粒子のサイズよりも小さい。無論、特定の添加剤の粒子が、固体VDCポリマー粒子の融点よりも高い融点又は軟化点を有する場合、これら粒子は、接触時に固体VDC粒子と容易に接着せず、したがって本プロセスでの使用には不利である。固体VDCポリマー粒子が融解又は軟化しない温度以上の温度は、そのような温度では、VDCポリマー粒子が、互いに接着して、ポリマーの更なる加工及び/又は最終的な使用、例えば押出しを妨害する場合がある望ましくない凝集体を生成する傾向を有することになるため、好ましくない。
本発明の実施に使用することができる添加剤は、周囲条件(23℃、常圧)で固体であるが、典型的には、それらが混合されることになる固体VDCポリマー粒子の融点又は軟化点より低い融点又は軟化点を有する。融解又は軟化する添加剤が、VDC樹脂粒子と融解又は軟化しない添加剤との間の接着剤として機能することができるように、添加剤の少なくとも一部が、接触条件下で十分に融解又は軟化する限り、添加剤が全て融解又は軟化する必要はないことが理解される。添加剤は、典型的には不水溶性であり、広範囲の粒径を有していてもよいが、典型的には、VDCポリマー粒子のサイズと同じサイズであるか、又はVDCポリマー粒子のサイズよりも小さい。粒径及び粒子径分布は、これらに限定されないが、ふるい、光学的サイジング及び電気抵抗サイジングを含む、幾つかの認識されている方法のいずれか1つにより測定することができる。
添加剤及び塩化ビニリデンアクリル酸メチル(4.8重量%アクリル酸メチル及び重量平均分子量116,000)のVDCインターポリマーの混合物を、LITTLEFORD高強度ミキサー及び従来の混合技術を使用して、混合成分、つまり添加剤及びインターポリマーを共に混合することにより製作する。その後、この混合物を、VDCインターポリマー樹脂製造プロセスの残留モノマー除去器にて乾燥添加剤をVDCインターポリマーに添加することにより製作された同じ組成の混合物と比較する。比較試料及び本発明の試料の両方の配合は、表1に記載されている。乾燥添加剤は、周囲条件下(23℃及び常圧)で固体であり、成分a〜gからなる。成分h及びiは、周囲条件下で液体である。h及びi成分の各々の合計量の一部をVDCモノマーに添加し、h及びi成分の各々の残りの量を、インターポリマーの製作時にVDCインターポリマーに添加する。モノマー及びインターポリマーに添加されるh及びiの各々の量は重要ではなく、適宜変更することができる。その後、各混合物の試料を、175℃にて毎分25回転(rpm)でBRABENDER2本ロールミルRM−3000型にかけ、ガス発生までの時間(つまり、ポリマー分解により引き起こされるHClガス泡が、ポリマー融解物中に肉眼で最初に観察される時間)及び粘着性について比較する。粘着性尺度は表2に報告されており、例の結果は、表3に報告されている。
Claims (12)
- 固体添加剤粒子を固体VDCポリマー粒子と混合するプロセスであって、
A.VDCモノマーを、随意に1つ又は複数のモノエチレン性不飽和コモノマーと共に、重合帯にて重合条件下で重合して、固体VDCポリマー粒子を形成するステップ、
B.前記固体VDCポリマー粒子の形成後に前記VDCモノマーの重合を停止させるステップ、及び
C.(i)前記固体VDCポリマー粒子を脱水する前に、及び(ii)前記固体添加剤粒子を融解又は軟化するのに十分であるが、前記固体VDCポリマー粒子を融解又は軟化するには不十分な温度で、接触時に前記融解又は軟化した固体添加剤粒子が前記固体VDCポリマー粒子と接着するように、前記固体VDCポリマー粒子を前記固体添加剤粒子と接触させるステップを含むプロセス。 - 前記固体添加剤粒子が、前記重合帯にて、前記固体VDCポリマー粒子と接触する、請求項1に記載のプロセス。
- 前記固体添加剤粒子が、残留モノマー除去帯にて、前記固体VDCポリマー粒子と接触する、請求項1に記載のプロセス。
- 前記残留モノマー除去帯が、前記重合帯とは別々で、分離している、請求項3に記載のプロセス。
- 前記固体VDCポリマー粒子が残留モノマーと混合され、前記固体添加剤粒子が、前記固体VDCポリマー粒子から前記残留モノマーが分離される前に、前記固体VDCポリマー粒子と接触する、請求項1に記載のプロセス。
- 前記固体VDCポリマー粒子が残留モノマーと混合され、前記固体添加剤粒子が、前記固体VDCポリマー粒子から前記残留モノマーが分離されている間に、前記固体VDCポリマー粒子と接触する、請求項1に記載のプロセス。
- 前記固体VDCポリマー粒子が残留モノマーと混合され、前記固体添加剤粒子が、前記固体VDCポリマー粒子から前記残留モノマーが分離された後で、前記固体VDCポリマー粒子と接触する、請求項1に記載のプロセス。
- ステップCの接触が、60〜120℃の温度にてである、請求項1〜7のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記固体添加剤粒子が、前記VDCポリマー粒子のサイズとほぼ同じであるか、又は前記VDCポリマー粒子のサイズよりも小さい、請求項8に記載のプロセス。
- 前記固体添加剤粒子が、2つ以上の添加剤の混合物を含む、請求項9に記載のプロセス。
- 前記固体添加剤粒子が、酸化防止剤、光安定剤、色素、加工助剤、潤滑剤、酸スカベンジャー、及びワックスの少なくとも1つを含む、請求項10に記載のプロセス。
- 前記固体添加剤粒子が、前記固体VDC及び固体添加剤粒子の合計重量に基づき0重量%超〜10重量%未満の量で、前記固体VDCポリマー粒子と接触する、請求項11に記載のプロセス。
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