JP2019505657A - 少なくとも二峰性の分子量分布を有するカチオン性ポリマーを得るための方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
本発明は、少なくとも1種のカチオン性モノマー、少なくとも1種の架橋剤、並びに任意にさらなるモノマー、例えば、非イオン性モノマー、会合性モノマー及び/又は連鎖移動剤の重合による、カチオン性ポリマーを得るための方法に関する。そのカチオン性ポリマーは、少なくとも1つの第1のピーク(P1)と少なくとも1つの第2のピーク(P2)とを有する少なくとも二峰性の分子量分布を有し、この第1のピークは≦100Svedのより低い平均沈降係数を有し、第2のピークは≧1000Svedのより高い平均沈降係数を有する。重合は2つの続く工程I)及びII)で実施する。工程II)では、架橋剤は完全に存在しないか又は非常に限定された量で存在する。工程II)は工程I)の重合が終了した後に実施するか又はその逆である。
Description
a)少なくとも1種のカチオン性モノマー及び任意に少なくとも1種の非イオン性モノマー(モノマー成分a)、
b)少なくとも1種の架橋剤(モノマー成分b)、
c)任意に少なくとも1種の連鎖移動剤(モノマー成分c)、
の重合による方法によって達成され、
このカチオン性ポリマーは、平均沈降係数が≦100Svedである少なくとも1つの第1のピーク(P1)と、平均沈降係数が≧1000Svedである少なくとも1つの第2のピーク(P2)とを有する少なくとも二峰性の分子量分布を有し、
その重合は2つの続く工程I)及びII):
I)モノマー成分a)及びモノマー成分b)の重合、
II)モノマー成分a)、任意にモノマー成分c)の、モノマー成分b)の完全な非存在下又は<10ppm(ポリマーの合計量に関連して)のモノマー成分b)の存在下での重合、
で実施し、
この工程II)は、工程I)の重合が終了した後に実施するか、又は工程I)を、工程II)の重合が終了した後に実施する。
R1は、H又はC1〜C4−アルキルであり、
R2は、H又はメチルであり、
R3は、C1〜C4−アルキレンであり、
R4、R5及びR6は、それぞれ独立してH又はC1〜C30−アルキルであり、
Xは、−O−又は−NH−であり、及び、
Yは、Cl;Br;I;ヒドロゲンスルフェート又はメトスルフェートである。)
の化合物から選択される。
i)R1及びR2はそれぞれHであり、又は
ii)R1はHであり且つR2はCH3である。
R7は、H又はC1〜C4−アルキルであり、
R8は、H又はメチルであり、及び
R9及びR10は、それぞれ独立してH又はC1〜C30−アルキルである。)
の化合物から選択される。
R1は、H又はC1〜C4−アルキルであり、
R2は、H又はメチルであり、
R3は、C1〜C4−アルキレンであり、
R4、R5及びR6は、それぞれ独立してH又はC1〜C30−アルキルであり、
Xは、−O−又は−NH−であり、及び、
Yは、Cl;Br;I;ヒドロゲンスルフェート又はメトスルフェートである。)
の化合物から選択され、
そのカチオン性ポリマー中のモノマー成分a)が、30〜100質量%の、好ましくは60〜100質量%の少なくとも1種のカチオン性モノマー、及び0.5〜70質量%の、好ましくは0〜40質量%の少なくとも1種の非イオン性モノマーを含み、
好ましくは、重合は乳化重合として実施し、さらにより好ましくは逆乳化重合として実施する。
R−O−(CH2−CHR’−O)n−CO−CR”=CH2 (I)
(式中、
Rは、C6〜C50−アルキル、好ましくはC8〜C30−アルキル、特にC16〜C22−アルキルであり、
R’は、H又はC1〜C4−アルキル、好ましくはHであり、
R”は、H又はメチルであり、
nは、0〜100の、好ましくは3〜50の、特に25の整数である。)
の化合物から選択される。
(式中、
Rは、C16〜C22−アルキルであり、
R’は、Hであり、
R”は、H又はメチルであり、及び
nは、25である。)
の化合物である。
i)好ましくは、低い方の分子量ピーク(P1.1)は、≦1,000,000g/molの、好ましくは≦500,000g/molの、最も好ましくは≦100,000g/molの質量平均ピーク最大値を有し、高い方の分子量ピーク(P1.2)は、≧1,000,000g/molの、好ましくは≧2,000,000g/molの、最も好ましくは≧500,000,000g/molの質量平均ピーク最大値を有し、及び/又は
ii)好ましくは、低い方の分子量ピーク(P1.1)は≦10Svedの、より好ましくは≦5Svedの、最も好ましくは≦1.5Svedの平均沈降係数を有し、及び高い方の分子量ピーク(P1.2)は、>10Svedの平均沈降係数を有する。
a)カチオン性ポリマーの合計量に関連して20〜99.99質量%の、好ましくは95〜99.95質量%の少なくとも1種のカチオン性モノマー及び任意に少なくとも1種の非イオン性モノマー、
b)カチオン性ポリマーの合計量に関連して10〜500ppmの、好ましくは30〜490ppmの、より好ましくは50〜400ppmの、さらにより好ましくは375ppm未満の少なくとも1種の架橋剤、
c)カチオン性ポリマーの合計量に関連して0〜3質量%の、好ましくは0.05〜0.5質量%の任意に少なくとも1種の連鎖移動剤、
d)カチオン性ポリマーの合計量に関連して0〜80質量%の、好ましくは0.05〜5質量%の、より好ましくは0.1〜1質量%の任意に少なくとも1種の会合性モノマー
の重合によって製造される。
I)モノマー成分a)及びモノマー成分b)の重合、
II)モノマー成分a)、任意にモノマー成分c)の、モノマー成分b)の非存在下又は<10ppm(ポリマーの合計量に関連して)のモノマー成分b)の存在下での重合、
で実施し、
この工程II)は、工程I)の重合が終了した後に実施するか、又は工程I)を、工程II)の重合が終了した後に実施する。
i)工程II)を、工程I)の重合が終了した後に実施する、及び/又は
ii)工程II)を、モノマー成分a)、モノマー成分c)及び任意にモノマー成分d)の重合によって実施する、及び/又は
iii)モノマー成分b)は、工程II)による重合中に完全に存在しない、及び/又は
iv)工程I)を、モノマー成分a)、10〜10,00ppmの、好ましくは100〜2000ppmの、より好ましくは500〜1000ppm(カチオン性ポリマーの合計量に関連して)のモノマー成分b)及び任意にモノマー成分c)の重合によって実施する、及び/又は
v)工程II)において、カチオン性ポリマーの合計量に関連して5〜95質量%の、好ましくは25〜90質量%の、より好ましくは35〜75質量%の間の、さらにより好ましくは50〜60質量%の間のカチオン性ポリマーの水溶性ポリマー成分を製造する、
のうちの少なくとも1つを考慮して実施することが好ましい。
i)工程I)は、工程II)の温度よりも低い温度で開始し、及び/又は
ii)工程I)は、−5℃〜40℃の範囲の温度、好ましくは20℃〜30℃の範囲の温度で実施し、より好ましくは、温度は工程I)の間一定に保ち、及び/又は
iii)工程II)は、70℃〜120℃の範囲の温度、好ましくは80℃〜100℃の範囲の温度で実施し、より好ましくは、温度は工程II)の間一定に保ち、及び/又は
iv)工程I)は、−5℃〜40℃の範囲の温度、好ましくは15℃〜25℃の範囲の温度で開始し、断熱条件下での発熱重合により加熱する。
i)工程I)及びII)の両方において、水相及び油相が用いられ、及び/又は
ii)工程I)の水相が、少なくとも1種のカチオン性モノマー、少なくとも1種の架橋剤及び任意に少なくとも1種の非イオン性モノマーを含有し、及び/又は
iii)工程I)及び/又は工程II)の油相が、少なくとも1種の安定化剤、少なくとも1種の低沸点油、少なくとも1種の高沸点油及び任意に少なくとも1種の会合性モノマーを含有し、及び/又は
iv)工程II)の水相が、少なくとも1種のカチオン性モノマー、任意に少なくとも1種の非イオン性モノマー、及び任意に少なくとも1種の連鎖移動剤を含有し、及び/又は
v)工程II)において、水相と油相との混合物を重合容器(バッチ反応)に完全に添加し、その後、開始剤を連続的に添加し、及び/又は
vi)工程II)において、水相と油相との混合物を連続的に重合容器に添加し(連続反応)、開始剤を前述の混合物の前に添加するか、又は開始剤を連続的に添加し、平行して前述の混合物を重合容器に添加する。
a)少なくとも1種のカチオン性モノマー及び任意に少なくとも1種の非イオン性モノマー(モノマー成分a)、
b)少なくとも1種の架橋剤(モノマー成分b)、
c)任意に少なくとも1種の連鎖移動剤(モノマー成分c)、
の重合によって得られ、
このカチオン性ポリマーは、i)平均沈降係数が≦10Svedである少なくとも1つの第1のピーク(P1)であって、少なくとも2つのピーク(P1.1、P1.2、...P1.X)に分割されている第1のピークと、ii)平均沈降係数が≧10,000Svedである少なくとも1つの第2のピーク(P2)とを有する少なくとも三峰性の分子量分布を有し、
そのカチオン性ポリマーの水溶性ポリマー成分は、カチオン性ポリマーの合計量に関連して25〜90質量%であり、
その重合は、次に続く2つの工程I)及びII):
I)モノマー成分a)及びモノマー成分b)の重合、
II)モノマー成分a)、任意にモノマー成分c)の、モノマー成分b)の非存在下又は<10ppm(ポリマーの合計量に関連して)のモノマー成分b)の存在下での重合、
で実施し、
この工程II)は、工程I)の重合が終了した後に実施し、この工程II)において、カチオン性ポリマーの合計量に関連して25〜90質量%のカチオン性ポリマーの水溶性ポリマー成分が製造される。
i)モノマー成分a)は、少なくとも1種のカチオン性モノマー及び少なくとも1種の非イオン性モノマーを含み、及び/又は
ii)モノマー成分b)は、工程I)による重合の間に30〜490ppm、より好ましくは50〜400ppm(カチオン性ポリマーの合計量に関連して)の量で使用し、モノマー成分b)は工程II)による重合の間に完全に存在しない、及び/又は
iii)モノマー成分c)が存在し、及び/又は
iv)より低分子量のピーク(P1.1)は、≦3Sved、より好ましくは≦1.5Svedの平均沈降係数を有し、より高分子量のピーク(P1.2)は>3Svedの平均沈降係数を有する。
i)カチオン性モノマーが、[2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロライド又はトリメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]アザニウムクロライドであり、その1種の非イオン性モノマーがアクリルアミドであり、及び/又は
ii)モノマー成分b)は、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、ペンタエリスリチルトリアクリレート又はペンタエリスリチルテトラアクリレートから選択され、及び/又は
iii)モノマー成分c)は、ギ酸又は次亜リン酸ナトリウムである。
R1O(G)x (1)
(式中、R1は8〜22個の及び好ましくは12〜18個の炭素原子を有する第一級直鎖又はメチル分岐、特に2−メチル分岐脂肪族ラジカルであり、Gは5又は6個の炭素原子を有するグリコシド単位であり、好ましくはグルコースである。モノグリコシド及びオリゴグリコシドの分布を特定するオリゴマー化度xは、1〜10の間の任意の数であり、xは好ましくは1.2〜1.4である。)
のアルキルグリコシドを使用することが可能である。
R−O−(CH2−CHR’−O)n−X
(式中、Rは、C6〜C30−アルキルであり、
R’は、水素又はメチルであり、
Xは、水素又はSO3Mであり、
Mは、水素又は1種のアルカリ金属であり、及び
nは、2〜100の整数である。)
を有する。
Rは、水素又は一価炭化水素基又は置換炭化水素基であり;
R1は、水素又は1価のC1〜C24の炭化−水素基であり;
R2は、2価のC1〜C24の炭化水素基であり;
nは、ゼロ又は1であり;
pは、ゼロ〜200の整数である。)
によって表され得る。
R3は、水素又はC1〜C3アルキル基であり;
qは、10〜500までの整数である。)
を有する水溶性ポリアルキレングリコールの二価残基である。
ACM アクリルアミド
DMA3*MeCl 2−トリメチルアンモニウムエチルアクリレートクロライド又は2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロライド
DMAEMA*MeCl 2−トリメチルアンモニウムエチルメタクリレートトリクロライド
BEM ベヘニル−25メタクリレート
MBA メチレン−ビス−アクリルアミド(架橋剤)
TAAC テトラアリル−アンモニウムクロライド(架橋剤)
PETIA ペンタエリスリチルトリ/テトラアクリレート(架橋剤)
TMPTA EOx トリメチロルプロパントリス(ポリエチレングリコールエーテル)トリアクリレート(TMPTA EOx)(架橋剤)
NaHP 次亜リン酸ナトリウム(連鎖移動剤)
C16EO25MAc C16〜C18脂肪アルコール−(エチレングリコール)25エーテルメタクリレート
その他
Dehymuls LE PEG30ジポリヒドロキシステアレート
Wako V59 2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)
pphm モノマー100部当たりの部[(10から4の累乗)に(ポリマーの合計量に関するppm)を掛けたものに相当]
他に記載がない限り、以下の一般的な試験方式を以下の実施例で使用する。
DIN51550、DIN53018、DIN53019による方式を参照し、以下の表に他の記載がない限り、BrookfieldモデルDVII粘度計を使用し、毎分10又は60回転の速度で、特定のスピンドル番号2、3又は6で粘度を測定し、mPasで報告する。
ブルックフィールド粘度を、60RPMでLV2スピンドルを取り付けたBrookfield DV−E粘度計を使用して測定する。試験は機器の指示に従って行う。初期粘度は、試料を作製してから24時間以内に測定したブルックフィールド粘度として定義する。試料をスクリューキャップの蓋付きガラス瓶に入れ、35℃に維持した恒温室内で静かに熟成させる。物理的安定性は、平静なガラス瓶中の生成物を目視観察して評価する。瓶の底に透明な層が観察されない場合、生成物は安定しているとみなす。瓶の底に透明な層が観察された場合、生成物は不安定とみなす。試料を均質化するために、瓶を手で傾けた後に、熟成させた試料のブルックフィールド粘度を測定する。
酸性化した水を、約0.1ppmの塩酸を脱イオン水に加えることによって質量測定的に調製する。一連の水性ポリマー溶液を、前述の酸性水中のポリマーの0.01〜1ポリマー質量パーセントに対数的にわたるように調製する。各ポリマー溶媒溶液を、SpeedMixer DAC150FVZ−K(サウスカロライナ州ランドラムのFlackTek Inc.社製)を用いて、2,500RPMで1分間、Max60カップ又はMax100カップ内で、ポリマー及び溶媒を、水性ポリマー溶液の目標ポリマー質量パーセントになるまで混合することによって重量測定的に調製する。各ポリマー溶媒溶液の剪断速度の関数としての粘度は、DSR301測定ヘッド及び同心円筒構造を備えたAnton Paarレオメーターを使用して40の異なる剪断速度で測定する。各測定の時間差は180秒及び10秒の範囲にわたって対数であり、測定のための剪断速度範囲は0.001〜500 1/s(低剪断速度から高剪断速度までの測定値)である。
W3:メチルトリス(ヒドロキシエチル)アンモニウムジ獣脂脂肪酸エステルメトスルフェート、部分的に水素化した布地柔軟剤(活性成分5.5%)の製造
布地柔軟剤配合物は、pHが2.7であり、5.5質量%のメチルトリス(ヒドロキシエチル)アンモニウムジ獣脂脂肪酸エステルメトスルフェート(部分的に水素化されたもの)及び94.5重量%の脱塩水を含む。
試料調製:試料を蒸留水で2g/lポリマーまで希釈し、マグネチックスターラーで一晩攪拌した。その後、この溶液をHCLによりpH4に調整した0.2MのNaNO3溶液を使用して1g/lに希釈した。得られた溶液(1g/lポリマー、0.1MのNaNO3、pH4)を2時間撹拌することにより平衡化した。
試料調製:試料を蒸留水で2g/lポリマーまで希釈し、マグネチックスターラーで一晩攪拌した。その後、この溶液をHCLによりpH4に調整した0.2MのNaNO3溶液を用いて1g/lに希釈した。得られた溶液(1g/lポリマー、0.1MのNaNO3、pH4)を2時間撹拌することにより平衡化した。ゲル粒子及び油を除去するために、この試料を10000rpmで20時間遠心分離した。フィールドフロー分画による分析のために透明な中間相を取り出した。
布地を、Kenmore FS 600及び/又は80シリーズ洗濯機を使用して、北米(NA)最大充填洗濯条件下で評価する。洗濯機を、32℃/15℃の洗濯/すすぎ温度、硬度6gpg、通常サイクル、及び中程度充填量(64リットル)に設定する。布地の束は、100%綿からなる2.5キログラムの清浄な布地で構成される。試験片はこの束に含められ、100%綿のユーロタッチ(Euro Touch)テリー織タオル(Standard Textile,Inc.社、オハイオ州シンシナティ、から購入した)から構成される。試験の実施前に、束を、布地調製−色抜き及びのり抜き手順に従って色抜きする。洗濯機が少なくとも半分満たされた後、タイドフリー(Tide Free)液体洗剤(1x推奨用量)を水面下に添加する。水の流れが止まり、洗濯機が撹拌し始めたら清浄布地の束を加える。洗濯機がすすぎ水でほぼ満たされたとき、撹拌が始まる前に、布地ケア試験組成物を、確実に試験片又は布地の束と直接接触しないようにしながらゆっくりと添加する(1x用量)。洗濯/すすぎサイクルが完了したとき、濡れた布地の束をそれぞれ対応する乾燥機に移す。使用する乾燥機は、綿/高熱/時限乾燥設定でタイマーが55分に設定されたMaytagの市販シリーズ(または同等物)の乾燥機である。この手順を、洗濯−乾燥完了までのサイクルで合計3回繰り返す。3回目の乾燥サイクル後、乾燥機を止めてすぐに、活性物質沈着分析のため各布地の束から12枚のテリータオルを取り除く。次いで、布地を、一定の温度/相対湿度(21℃、相対湿度50%)に制御した評価室中に12〜24時間置き、その後柔軟性及び/又は活性物質沈着について評価する。
シリコーンを、約0.5グラムの布地(あらかじめ試験片処理手順に従って処理した)から20mLシンチレーションバイアル中、12mLの50:50のトルエン:メチルイソブチルケトンか又は15:85のエタノール:メチルイソブチルケトンで抽出する。バイアルを、パルスボルテックスで30分間撹拌する。抽出物中のシリコーンを、誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP−OES)を使用して定量化する。既知のシリコーン濃度のICP校正標準は、試験する製品と同一又は構造的に同等のタイプのシリコーン原材料を使用して作製する。この方式の動作範囲は、布地1グラムあたり8〜2300μgシリコーンである。布地1グラムあたり2300μgを超えるシリコーン濃度は、後続の希釈により評価することができる。シリコーンの沈着効率指数は、前述の測定技術によるシリコーンの回収量対配合物実施例による送達量を、百分率として計算することにより決定する。分析は、ここで概説される洗浄手順に従って処理したテリー織タオルで実施する(Standard Textile,Incから供給されるユーロソフトタオル、オハイオ州シンシナティ)。
安定化剤A(非イオン性ブロックコポリマー):CAS番号144470−58−6のポリグリセリル−ジポリヒドロキシステアレート
安定化剤Bは、約5000g/molの分子量及び5〜6の疎水親油バランス値(HLB)を有する非イオン性ABA−ブロックコポリマーであり、そのAブロックはポリヒドロキシステアリン酸をベースとし、Bブロックはポリアルキレンオキシドをベースとする。
安定化剤D(非イオン性ブロックコポリマー):HLB5〜7を有するアルキドポリエチレングリコールポリイソブテン安定化界面活性剤
カチオン性ポリマーの合成
水溶性成分の水相を、以下の成分を一緒に混合することによって調製する:
1.23g(0.5pphm)のクエン酸−1−水和物、
0.7g(0.29pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの水溶液
43.78g(17.85pphm)の水、
29.56g(0.12pphm)のメチレン−ビス−アクリルアミド(1%水溶液)、
8.0g(0.02pphm)の次亜リン酸ナトリウム(5%水溶液)、及び
326.66g(100.0pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルメタクリレート。
8.0g(2.45pphm)のソルビタントリオレエート(脱芳香族脂肪族炭化水素中75%)160℃から190℃までの温度
67.8g(5.22pphm)のポリマー安定剤(ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
151.29g(61.75pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃〜190℃の間の沸点を有する60.2g(24.57pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
カチオン性ポリマーの合成
この実施例では好適なカチオン性ポリマーの調製を説明する。
1.88g(0.5pphm)のクエン酸−1−水和物、
1.07g(0.29pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの水溶液
220.37g(58.77pphm)の水、
3.75g(0.01pphm)のメチレン−ビス−アクリルアミド(1%水溶液)、
0.75g(0.2pphm)のギ酸
281.25g(60.0pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(DMA3*MeCl80%水溶液)、及び
300.00g(40.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)
12.245g(2.45pphm)のソルビタントリオレエート(脱芳香族脂肪族炭化水素中75%)160℃から190℃までの温度
103.825g(5.22pphm)のポリマー安定剤、ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
259.14g(69.1pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃〜190℃の間の沸点を有する99.97g(26.66pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
水溶性成分の水相を、以下の成分を一緒に混合することによって調製する:
2.26g(0.5pphm)のクエン酸−1−水和物、
2.25g(0.2pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの水溶液(40%)、
170.55g(37.90pphm)の水、
9.00g(0.10pphm)のテトラアリルアンモニウムクロライド(TAAC)(5%水溶液)−
0.90g(0.2pphm)のギ酸
337.5g(60.0pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(DMA3*MeCl80%水溶液)、及び
360.00g(40.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)。
73.47g(2.45pphm)の安定化界面活性剤としての安定化剤B(溶媒中15%)、
124.58g(5.22pphm)のポリマー安定剤ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー(溶媒中18.87%)
354.15g(78.7pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃から190℃までの沸点を有する111.65g(24.81pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
水溶性成分の水相を、以下の成分を一緒に混合することによって調製する:
2.26g(0.5pphm)のクエン酸−1−水和物、
2.25g(0.2pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの水溶液(40%)、
170.55g(37.90pphm)の水、
9.00g(0.10pphm)のトリメチロルプロパントリス(ポリエチレングリコールエーテル)トリアクリレート(TMPTA EOx)(5%水溶液)
0.90g(0.2pphm)のギ酸
337.5g(60.0pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(DMA3*MeCl80%水溶液)、及び
360.00g(40.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)。
73.47g(2.45pphm)の安定化界面活性剤としての安定化剤B(溶媒中15%)、
124.58g(5.22pphm)のポリマー安定剤ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー(溶媒中18.87%)
354.15g(78.7pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃から190℃までの沸点を有する111.65g(24.81pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
カチオン性ポリマーの合成
水溶性成分の水相(1)を、以下の成分を一緒に混合することによって調製する:
1.41g(0.31pphm)のクエン酸−1−水和物、
1.34g(0.12pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの40%水溶液、
135.71g(30.16pphm)の水、
210.94g(37.5pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(80%水溶液)、
225.00g(25.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)、
3.55g(0.0394pphm)のペンタエリスリチルトリ/テトラアクリレート(プロピレングリコール中5%溶液)
45.90g(1.53pphm)のPEG30ジポリヒドロキシステアレート、Dehymuls LE(溶媒中15%)、
77.89g(3.27pphm)のポリマー安定剤(ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
210.71g(46.83pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃から190℃までの沸点を有する50.76g(11.28pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
0.86g(0.19pphm)のクエン酸−1−水和物、
0.80g(0.07pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの40%水溶液、
86.18g(19.15pphm)の水、
126.56g(22.5pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(80%水溶液)、
135.00g(15.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)、
3.57g(0.675pphm)のギ酸(85%水溶液)
55.20g(1.84pphm)のPEG30ジポリヒドロキシステアレート、Dehymuls LE(溶媒中15%)
48.51g(2.03pphm)のポリマー安定剤(ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
130.59g(29.02pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃〜190℃の間の沸点を有する6.98g(1.55pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
カチオン性ポリマーの合成
水溶性成分の水相(1)を、以下の成分を一緒に混合することによって調製する:
1.13g(0.25pphm)のクエン酸−1−水和物、
1.07g(0.095pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの40%水溶液、
108.25g(24.06pphm)の水、
168.75g(30.0pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(80%水溶液)、
180.00g(20.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)、
3.55g(0.0394pphm)のペンタエリスリチルトリ/テトラアクリレート(プロピレングリコール中5%溶液)
36.75g(1.23pphm)のPEG30ジポリヒドロキシステアレート、Dehymuls LE(溶媒中15%)
62.24g(2.61pphm)のポリマー安定剤(ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
168.57g(37.46pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃から190℃までの沸点を有する40.61g(9.03pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
1.13g(0.25pphm)のクエン酸−1−水和物、
1.07g(0.095pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの40%水溶液、
109.17g(24.26pphm)の水、
168.75g(30.0pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(80%水溶液)、
180.00g(20.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)、
4.76g(0.90pphm)のギ酸(85%水溶液)
73.50g(2.45pphm)のPEG30ジポリヒドロキシステアレート、Dehymuls LE(溶媒中15%)
62.24g(2.61pphm)のポリマー安定剤(ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
174.08g(38.69pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃から190℃までの沸点を有する0.05g(0.01pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
カチオン性ポリマーの合成
水溶性成分の水相(1)を、以下の成分を一緒に混合することによって調製する:
0.20g(0.05pphm)のクエン酸−1−水和物、
0.19g(0.02pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの40%水溶液、
28.21g(7.05pphm)の水、
30.00g(6.00pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(80%水溶液)、
32.00g(4.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)、
3.15g(0.0394pphm)のペンタエリスリチルトリ/テトラアクリレート(プロピレングリコール中5%溶液)
6.53g(0.25pphm)のPEG30ジポリヒドロキシステアレート(溶媒中15%)、
11.02g(0.52pphm)のポリマー安定剤(ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
29.96g(7.49pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃〜190℃の間の沸点を有する14.72g(3.68pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
1.80g(0.45pphm)のクエン酸−1−水和物、
1.70g(0.17pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの40%水溶液、
274.44g(68.61pphm)の水、
270.00g(54.0pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(80%水溶液)、
288.00g(36.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)、
7.62g(1.62pphm)のギ酸(85%水溶液)
117.60g(4.41pphm)のPEG30ジポリヒドロキシステアレート(溶媒中15%)
99.63g(4.7pphm)のポリマー安定剤(ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
269.72g(67.43pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃〜190℃の間の沸点を有する74.64g(18.66pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
カチオン性ポリマーの合成
水溶性成分の水相(1)を、以下の成分を一緒に混合することによって調製する:
1.13g(0.25pphm)のクエン酸−1−水和物、
1.07g(0.095pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの40%水溶液、
108.25g(24.06pphm)の水、
168.75g(30.0pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(80%水溶液)、
180.00g(20.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)、
3.55g(0.0394pphm)のペンタエリスリチルトリ/テトラアクリレート(プロピレングリコール中5%溶液)
36.75g(1.23pphm)のPEG30ジポリヒドロキシステアレート(溶媒中15%)
62.24g(2.61pphm)のポリマー安定剤(ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
168.57g(37.46pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃から190℃までの沸点を有する40.61g(9.03pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
1.13g(0.25pphm)のクエン酸−1−水和物、
1.07g(0.095pphm)のジエチレントリアミン五酢酸五ナトリウムの40%水溶液、
109.17g(24.26pphm)の水、
168.75g(30.0pphm)の塩化メチル四級化ジメチルアミノエチルアクリレート(80%水溶液)、
180.00g(20.0pphm)のアクリルアミド(50%水溶液)、
4.76g(0.90pphm)のギ酸(85%水溶液)
73.50g(2.45pphm)のPEG30ジポリヒドロキシステアレート(溶媒中15%)
62.24g(2.61pphm)のポリマー安定剤(ステアリルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー:(溶媒中18.87%)
174.08g(38.69pphm)の2−エチルヘキシルステアレート、及び
160℃〜190℃の間の沸点を有する0.05g(0.01pphm)の脱芳香族炭化水素溶媒。
14.62g(0.2pphm)のターシャリーブチルヒドロペルオキシド(溶媒中6.16%溶液)及び17.25g(0.2pphm)のメタ重亜硫酸ナトリウム(5.24%エマルション)を、同時に120分間供給する(polym./chem.deso.)。
Claims (18)
- a) 少なくとも1種のカチオン性モノマー及び任意に少なくとも1種の非イオン性モノマー(モノマー成分a)、
b) 少なくとも1種の架橋剤(モノマー成分b)
c) 任意に少なくとも1種の連鎖移動剤(モノマー成分c)、
の重合によるカチオン性ポリマーを得るための方法であって、
前記カチオン性ポリマーが、平均沈降係数が≦100Svedである少なくとも1つの第1のピーク(P1)と、平均沈降係数が≧1000Svedである少なくとも1つの第2のピーク(P2)とを有する少なくとも二峰性の分子量分布を有し、
前記重合は2つの続く工程I)及びII):
I)モノマー成分a)及びモノマー成分b)の重合、
II)モノマー成分a)、任意にモノマー成分c)の、モノマー成分b)の完全な非存在下又は<10ppm(ポリマーの合計量に関連して)のモノマー成分b)の存在下での重合、
で実施し、
工程II)は、工程I)の重合が終了した後に実施するか、又は工程I)を、工程II)の重合が終了した後に実施する、方法。 - i)前記カチオン性ポリマー中のモノマー成分a)による前記カチオン性モノマーが、式(II)
R1は、H又はC1〜C4−アルキルであり、
R2は、H又はメチルであり、
R3は、C1〜C4−アルキレンであり、
R4、R5及びR6は、それぞれ独立してH又はC1〜C30−アルキルであり、
Xは、−O−又は−NH−であり、及び、
Yは、Cl;Br;I;ヒドロゲンスルフェート又はメトスルフェートである。)
の化合物から選択され、及び/又は
ii)前記カチオン性ポリマー中のモノマー成分a)による前記非イオン性モノマーが、N−ビニルピロリドン、N−ビニルイミダゾール又は式(III)
R8は、H又はメチルであり、及び
R9及びR10は、それぞれ独立してH又はC1〜C30−アルキルである。)
の化合物から選択され、及び/又は
iii)前記カチオン性ポリマー中の前記架橋剤(モノマー成分b)が、
ジビニルベンゼン;テトラアリルアンモニウムクロライド;アリルアクリレート;アリルメタクリレート;グリコール又はポリグリコールのジアクリレート及びジメタクリレート;ブタジエン;1,7−オクタジエン;アリルアクリルアミド又はアリルメタクリルアミド;ビスアクリルアミド酢酸;N,N’−メチレンビスアクリルアミド;ポリアリルスクロース又はペンタエリスリトールトリアリルエーテルなどのポリオールポリアリルエーテル;ペンタエリスリチルトリアクリレート;ペンタエリスリチルテトラアクリレート;1,1,1−トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;それらのエトキシル化化合物又はそれらの混合物から選択され、最も好ましくは、前記架橋剤が、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、ペンタエリスリチルトリアクリレート又はペンタエリスリチルテトラアクリレートから選択され、及び/又は
iv)前記カチオン性ポリマー中の前記連鎖移動剤(モノマー成分c)が、メルカプタン、乳酸、ギ酸、イソプロパノール又は次亜リン酸塩から選択され、より好ましくは、前記連鎖移動剤は、ギ酸又は次亜リン酸ナトリウムである、
請求項1に記載の方法。 - 前記モノマー成分a)が少なくとも1種のカチオン性モノマー及び少なくとも1種の非イオン性モノマーを含有し、
好ましくは前記カチオン性モノマーが[2−(アクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロライド又はトリメチル−[2−(2−メチルプロプ−2−エノイルオキシ)エチル]アザニウムクロライドであり、及び/又は
前記非イオン性モノマーがアクリルアミドである、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記重合が乳化重合、特に逆乳化重合であり、並びに/又は工程I)及びII)を同じ重合容器中で実施する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- i)前記第1のピーク(P1)が少なくとも2つのピーク(P1.1、P1.2、...P1.X)に分割され、前述のピーク(P1.1、P1.2、..P1.X)の質量平均総計が、≦50Sved、より好ましくは≦10Sved、さらにより好ましくは≦6Sved、最も好ましくは≦4Svedの沈降係数を有し、及び/又は
ii)前記第1のピーク(P1)が1つを超えるピークに分割されず、前記第1のピーク(P1)は、≦50Sved、より好ましくは≦10Sved、さらにより好ましくは≦5Sved、非常により好ましくは≦6Sved、最も好ましくは≦4Svedの平均沈降係数を有し、及び/又は
iii)前記第2のピーク(P2)が、≧10,000Sved、より好ましくは≧14,000Sved、さらにより好ましくは≧30,000Sved、最も好ましくは≧50,000Svedの平均沈降係数を有し、及び/又は
iv)前記カチオン性ポリマーが少なくとも三峰性の分子量分布を有する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1のピーク(P1)が少なくとも2つのピーク(P1.1、P1.2、...PX)に分割され、好ましくは2つ又は3つのピーク(P1.1、P1.2、P1.3)に分割され、
i)好ましくは、低い方の分子量ピーク(P1.1)が、≦1,000,000g/molの、好ましくは≦500,000g/molの、最も好ましくは≦100,000g/molの質量平均ピーク最大値を有し、高い方の分子量ピーク(P1.2)が、≧1,000,000g/molの、好ましくは≧2,000,000g/molの、最も好ましくは≧5,000,000g/molの質量平均ピーク最大値を有し、及び/又は
ii)好ましくは、低い方の分子量ピーク(P1.1)が≦10Svedの、より好ましくは≦5Sved、最も好ましくは≦1.5Svedの平均沈降係数を有し、及び高い方の分子量ピーク(P1.2)が、>10Svedの平均沈降係数を有する、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ポリマーが、
d) 少なくとも1種の会合性モノマー(モノマー成分d)
の追加重合によって得ることができ、
好ましくは、前記カチオン性ポリマー中のモノマー成分d)による前記会合性モノマーは、式(I)
R−O−(CH2−CHR’−O)n−CO−CR”=CH2 (I)
(式中、
Rは、C6〜C50−アルキル、好ましくはC8〜C30−アルキル、特にC16〜C22−アルキルであり、
R’は、H又はC1〜C4−アルキル、好ましくはHであり、
R”は、H又はメチルであり、
nは、0〜100の、好ましくは3〜50の、特に25の整数である。)
の化合物から選択される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記カチオン性ポリマーの前記水溶性ポリマー成分が、カチオン性ポリマーの合計量に関連して、5〜95質量%の間、好ましくは25〜90質量%の間、より好ましくは35〜75質量%の間である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 工程II)において、カチオン性ポリマーの合計量に関連して≧5質量%の、好ましくは≧25質量%の、最も好ましくは≧50質量%の前記カチオン性ポリマーの前記水溶性ポリマー成分が製造される、請求項8に記載の方法。
- i)工程II)を、工程I)の重合が終了した後に実施する、及び/又は
ii)工程II)を、モノマー成分a)、モノマー成分c)及び任意にモノマー成分d)の重合によって実施する、及び/又は
iii)モノマー成分b)は、工程II)による重合中に完全に存在しない、及び/又は
iv)工程I)を、モノマー成分a)、10〜10,000ppmの、好ましくは100〜2000ppmの、より好ましくは500〜1000ppm(カチオン性ポリマーの合計量に関連して)のモノマー成分b)及び任意にモノマー成分c)の重合によって実施する、及び/又は
v)工程II)において、カチオン性ポリマーの合計量に関連して5〜95質量%の、好ましくは25〜90質量%の、より好ましくは35〜75質量%の間の、さらにより好ましくは50〜60質量%の間の前記カチオン性ポリマーの前記水溶性ポリマー成分を製造する、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。 - i)工程I)及びII)の両方において、水相及び油相を使用し、及び/又は
ii)工程I)の前記水相が、少なくとも1種のカチオン性モノマー、少なくとも1種の架橋剤及び任意に少なくとも1種の非イオン性モノマーを含有し、及び/又は
iii)工程I)及び/又は工程II)の前記油相が、少なくとも1種の安定化剤、少なくとも1種の低沸点油、少なくとも1種の高沸点油及び任意に少なくとも1種の会合性モノマーを含有し、及び/又は
iv)工程II)の前記水相が、少なくとも1種のカチオン性モノマー、任意に少なくとも1種の非イオン性モノマー、及び任意に少なくとも1種の連鎖移動剤を含有し、及び/又は
v)工程II)において、前記水相と前記油相との混合物を前記重合容器(バッチ反応)に完全に添加し、その後、開始剤を連続的に添加し、及び/又は
vi)工程II)において、前記水相と前記油相との混合物を連続的に前記重合容器に添加し(連続反応)、開始剤を前述の混合物の前に添加するか、又は開始剤を連続的に添加し、平行して前述の混合物を前記重合容器に添加する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。 - i)工程I)は、工程II)の温度よりも低い温度で開始し、及び/又は
ii)工程I)は、−5℃〜40℃の範囲の温度、好ましくは20℃〜30℃の範囲の温度で実施し、より好ましくは、温度は工程I)の間一定に保ち、及び/又は
iii)工程II)は、70℃〜120℃の範囲の温度、好ましくは80℃〜100℃の範囲の温度で実施し、より好ましくは、温度は工程II)の間一定に保ち、及び/又は
iv)工程I)は、−5℃〜40℃の範囲の温度、好ましくは15℃〜25℃の範囲の温度で開始し、断熱条件下での発熱重合により加熱する、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。 - 逆分散体が少なくとも1種のカチオン性ポリマーを含む請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記分散体がさらに:
少なくとも1種の油、少なくとも1種の活性剤、少なくとも1種の安定化剤、任意に少なくとも1種の錯化剤及び任意に追加の添加剤を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記逆分散体が油中水エマルションである請求項13又は14に記載の方法。
- 前記安定化剤が、30個を超える炭素原子、好ましくは50個を超える炭素原子を有する1つ以上の疎水性鎖を有し、より好ましくは、前記安定化剤はAブロックとしてのポリヒドロキシステアリン酸及びBブロックとしてのポリアルキレンオキシドをベースとするABAブロック構造を有する、請求項14又は15のいずれかに記載の方法。
- 前記逆乳化重合の後に、液体分散ポリマー技術を用いて蒸留する、請求項4〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記カチオン性ポリマー中のモノマー成分a)による前記カチオン性モノマーが、式(II)
R1は、H又はC1〜C4−アルキルであり、
R2は、H又はメチルであり、
R3は、C1〜C4−アルキレンであり、
R4、R5及びR6は、それぞれ独立してH又はC1〜C30−アルキルであり、
Xは、−O−又は−NH−であり、及び、
Yは、Cl;Br;I;ヒドロゲンスルフェート又はメトスルフェートである。)
の化合物から選択され、
前記カチオン性ポリマー中のモノマー成分a)が、30〜100質量%、好ましくは60〜100質量%の少なくとも1種のカチオン性モノマー、及び0.5〜70質量%、好ましくは0〜40質量%の少なくとも1種の非イオン性モノマーを含み、
好ましくは、前記重合を乳化重合として、さらにより好ましくは逆乳化重合として実施する、
請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
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