JP2020172627A - ビニルアセテートと環状ケテンアセタールモノマーとのコポリマー粒子の水性分散液 - Google Patents

ビニルアセテートと環状ケテンアセタールモノマーとのコポリマー粒子の水性分散液 Download PDF

Info

Publication number
JP2020172627A
JP2020172627A JP2020044694A JP2020044694A JP2020172627A JP 2020172627 A JP2020172627 A JP 2020172627A JP 2020044694 A JP2020044694 A JP 2020044694A JP 2020044694 A JP2020044694 A JP 2020044694A JP 2020172627 A JP2020172627 A JP 2020172627A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
acid
monomer
salt
composition according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020044694A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7535864B2 (ja
Inventor
マシュー・カーター
Carter Matthew
ジェイムス・ディフィリップス
Defelippis James
ラルフ・シー.・イーブン
C Even Ralph
アンドリュー・ヘジェル
Hejl Andrew
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm and Haas Co
Original Assignee
Rohm and Haas Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm and Haas Co filed Critical Rohm and Haas Co
Publication of JP2020172627A publication Critical patent/JP2020172627A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7535864B2 publication Critical patent/JP7535864B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D131/00Coating compositions based on homopolymers or 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; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D131/02Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C09D131/04Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2/00Addition polymers of aldehydes or cyclic oligomers thereof or of ketones; Addition copolymers thereof with less than 50 molar percent of other substances
    • C08G2/18Copolymerisation of aldehydes or ketones
    • C08G2/26Copolymerisation of aldehydes or ketones with compounds containing carbon-to-carbon unsaturation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L31/00Compositions of homopolymers or 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; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L31/02Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C08L31/04Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F216/00Copolymers 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 alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical
    • C08F216/38Copolymers 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 alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical by an acetal or ketal radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F218/00Copolymers 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
    • C08F218/02Esters of monocarboxylic acids
    • C08F218/04Vinyl esters
    • C08F218/08Vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/60Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing nitrogen in addition to the carbonamido nitrogen
    • C08F220/606Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing nitrogen in addition to the carbonamido nitrogen and containing other heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/005Polyesters prepared from ketenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/05Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from solid polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2800/00Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
    • C08F2800/20Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as weight or mass percentages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/52Aqueous emulsion or latex, e.g. containing polymers of a glass transition temperature (Tg) below 20°C

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

【課題】容易に分解可能な包装製品の製造に有用な、ポリマー粒子の水性分散液を含む組成物の提供。【解決手段】ビニルアセテート、環状ケテンアセタールモノマー、およびモノエチレン性不飽和酸モノマー、またはその塩の構造単位を含むコポリマー粒子の水性分散液であり、環状ケテンアセタールモノマーは、オキセパンの誘導体であり、また、合成されたポリマーのZ平均粒子径は50nm〜500nmである。本発明の組成物は、揮発性有機溶媒を実質的に含まず、例えば、生分解性包装製品の製造に有用である、容易に分解可能なポリマーを提供する水系分散液を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、ビニルアセテートおよび環状ケテンアセタールモノマーの構造単位を含むポリマー粒子の水性分散液に関する。
ビニルアセテート(VA)と2−メチレン−1,3−ジオキセパン(MDO)などの環状ケテンアセタール(CKA)モノマーとのコポリマーは、分解可能な包装材などのポリマー骨格の分解、またはポリマー系薄膜および表面コーティングの物理的侵食を必要とする用途に特に有用である。これらのコポリマーは、例えば、Polym.J.2009,41,650−660、Polym.Chem.2012,3,1260−1266、Polym.Chem.2015,6,7447−7454およびUS1996/5541275に開示されているように、有機溶媒の存在下で調製されるものとして記載されている。
CKAは、加水分解的に不安定であることが知られているため、CKA含有ポリマーを調製するために有機溶媒が使用される。例えば、MDOは水中で加水分解して4−ヒドロキシブチルアセテートを形成し、それによりMDOの構造単位のコポリマー骨格への組み込みの効率を低下させる。したがって、MDOの加水分解不安定性により、非反応性有機溶媒の使用が強いられる。残念ながら、これらの溶媒は、コストが高いこと、除去、回収、およびリサイクルに関連するコスト、ならびに最終単離生成物中の残留揮発性有機溶媒への寄与のために望ましくない。
したがって、望ましくない加水分解副生成物の形成を著しく減少させる方法で、水性ベースのVA−CKAコポリマーを調製する方法を見出すことが有利であろう。
本発明は、50nmから500nmの範囲のz平均粒径を有するコポリマー粒子の水性分散液を含む組成物を提供することにより、当該技術分野における必要性に対処し、このポリマー粒子は、コポリマー粒子の重量に基づいて、a)75〜98.5重量パーセントのビニルアセテートの構造単位と、b)1〜20重量パーセントの環状ケテンアセタールモノマーの構造単位と、c)0.05〜5重量パーセントのモノエチレン性不飽和酸モノマーまたはその塩の構造単位と、を含み、環状ケテンアセタールモノマーは、次の構造を特徴とし、
式中、nは、0、1、または2であり、
Rは、HまたはC〜Cのアルキルであり、
およびRは、それぞれ独立して、H、C1〜C12のアルキル、フェニル、もしくはビニルであるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と共に、縮合ベンゼン環もしくは縮合C〜C脂環式環を形成し、
1’およびR2’は、それぞれ独立して、HもしくはC〜C12のアルキルであるか、または、RおよびR1’ならびに/もしくはRおよびR2’は、環外二重結合を形成し、
ただし、nが1の場合、
およびR3’は、それぞれ独立して、H、C〜C12のアルキル、フェニルであるか、またはRおよびR3’が、環外二重結合もしくはスピロシクロ脂肪族(spirocycloaliphatic)基もしくはスピロ−2−メチレン−1,3−ジオキセパン基を形成し、
さらにただし、nが2の場合、
各Rは、H、C〜C12のアルキルであるか、またはそれらが結合している炭素原子と共に、二重結合、縮合ベンゼン環、もしくは縮合C〜C脂環式環を形成する。
本発明の組成物は、揮発性有機溶媒を実質的に含まず、例えば、生分解性包装製品の製造に有用である、容易に分解可能なポリマーを提供する水系分散液を提供する。
本発明は、50nm〜500nmの範囲の動的光散乱によるz平均粒径を有するコポリマー粒子の水性分散液を含む組成物に関し、コポリマー粒子は、ポリマー粒子の重量に基づいて、a)75〜98.5重量パーセントのビニルアセテートの構造単位と、b)1から20重量パーセントの環状ケテンアセタールモノマーの構造単位と、c)0.05〜5重量パーセントのモノエチレン性不飽和酸モノマーまたはその塩の構造単位と、を含み、環状ケテンアセタールモノマーは、次の構造を特徴とし、
式中、nは、0、1、または2であり、
Rは、HまたはC〜Cのアルキルであり、
およびRは、それぞれ独立して、H、C1〜C12のアルキル、フェニル、もしくはビニルであるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と共に、縮合ベンゼン環もしくは縮合C〜C脂環式環を形成し、
1’およびR2’は、それぞれ独立してHもしくはC〜C12のアルキルであるか、またはRおよびR1’ならびに/もしくはRおよびR2’は、環外二重結合を形成し、
ただし、nが1の場合、
およびR3’は、それぞれ独立して、H、C〜C12のアルキル、フェニルであるか、またはRおよびR3’が、環外二重結合もしくはスピロシクロ脂肪族基もしくはスピロ−2−メチレン−1,3−ジオキセパン基を形成し、
さらにただし、nが2の場合、
各Rは、H、C〜C12のアルキルであるか、またはそれらが結合している炭素原子と共に内部二重結合、縮合ベンゼン環、もしくは縮合C〜C脂環式を形成する。
本明細書で使用される「ビニルアセテートの構造単位」という用語は、以下の繰り返し単位を含むポリマー骨格を指し、
式中、点線は、ポリマー骨格中の他の構造単位への結合点を表す。
「環状ケテンアセタールモノマーの構造単位」という用語は、次の繰り返し単位を含むポリマー骨格を指すために使用され、
式中、R、R、R、R、R1’、R2’、R3’、およびnは、前に定義したとおりである。
環状ケテンアセタールモノマーの例には、以下が挙げられる。
好ましい環状ケテンアセタールモノマーは、2−メチレン−1,3−ジオキセパン(MDO)である。
MDOの構造単位を図示する。
エチレン性不飽和酸モノマーは、カルボン酸含有モノマー、リン酸含有モノマー、または硫黄酸含有モノマー、もしくはそれらの塩であり得る。好適なカルボン酸含有モノマーの例には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、およびフマル酸が挙げられ、好適なリン酸含有モノマーの例には、ホスホエチルメタクリレートおよび2−(メタクリロイルオキシ)エチルホスホン酸が挙げられ、好適な硫黄酸含有モノマーには、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸(AMPS)、ビニルスルホン酸、2−スルホエチルアクリレート、2−スルホエチルメタクリレート、3−スルホプロピルアクリレート、3−スルホプロピルメタクリレート、および2−プロペン−1−スルホン酸が挙げられる。エチレン性不飽和酸モノマーは、好ましくはスルホン酸含有モノマー、好ましくはスルホン酸含有モノマーの塩であり、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の塩が特に好ましい。
好ましくは、ポリマー粒子は、80nmから、より好ましくは100nmから、好ましくは300nmまで、より好ましくは200nmまで、最も好ましくは150nmまでの範囲のz平均粒径を有する。
好ましくは、ポリマー粒子は、ポリマー粒子の重量に基づいて、80重量パーセントから、より好ましくは85重量パーセントから、96.5重量パーセントまで、より好ましくは95重量パーセントまでのビニルアセテートの構造単位と、3〜15重量パーセント、より好ましくは12重量パーセントまで、および最も好ましくは8重量パーセントまでのCKAの構造単位と、好ましくは0.1〜1重量パーセントのモノエチレン性不飽和酸モノマーの構造単位とを含む。
さらに、組成物は、CKAとVAとの加水分解副生成物を実質的に含まない。より詳細には、CKAがMDOである場合、組成物は、ポリマー粒子中のMDOの構造単位の重量に基づいて、好ましくは20重量パーセント未満、より好ましくは10重量パーセント未満、より好ましくは5重量パーセント未満、より好ましくは2重量パーセント未満、および最も好ましくは1重量パーセント未満の望ましくないエステル4−ヒドロキシブチルアセテート(以下に図示)を含む。
組成物は、好ましくは、3000ppm未満、より好ましくは2000ppm未満のVA加水分解の望ましくない副生成物である酢酸をさらに含む。
コポリマー粒子の水性分散液は、VA、CKA、好ましくはMDO、およびモノエチレン性不飽和酸モノマー、好ましくは硫黄酸含有モノマーの塩、より好ましくはAMPSの塩を乳化重合条件下で接触させることにより有利に調製される。好ましくは、VAおよびCKAが共に組み合わされ、その後、乳化重合条件下で界面活性剤の水溶液およびモノエチレン性不飽和酸モノマーと混合される。反応は、30℃から、好ましくは35℃から、60℃未満まで、好ましくは55℃まで、より好ましくは50℃まで、および最も好ましくは45℃までの範囲の温度、ならびに6.0から、好ましくは6.5から、より好ましくは7.0から、および最も好ましくは7.5から、9.0まで、より好ましくは8.5までの範囲のpHで有利に制御される。重合の完了後、好ましくは20重量パーセントから、より好ましくは25重量パーセントから、および最も好ましくは30重量パーセントから、50重量パーセントまで、およびより好ましくは40重量パーセントまでの範囲の固形分を有するコポリマーの分散液が得られる。
驚くべきことに、VAとCKAとのコポリマーの水性分散液は、有機溶媒を使用せずに、CKAとVAとの望ましくない加水分解副生成物を最小限に抑えて、効率的に調製できることが発見された。
粒径を測定するための方法
粒径は、Zetasizerソフトウェアバージョン7.11を使用した90°の散乱角で動的光散乱(DLS)を使用して、Z平均粒径(D)を測定する、Malvern Zetasizer Nano ZS90を使用して測定された。試料分散液の液滴をMilliQ水(25℃で18.2MΩ.cm)の水溶液を使用して希釈し、200〜400千カウント/秒(Kcps)の範囲で粒子数を得た。粒径測定は、機器の粒径測定法を使用して行われ、Dは、ソフトウェアによって計算した。Dは、強度に基づいた調和平均粒径としてもまた既知であり、次のように表される。
式中、Sは、直径Dの粒子iからの散乱強度である。詳細なDの計算は、ISO22412:2017(粒径分析−動的光散乱(DLS))に記載されている。
酢酸定量法
Phenomenex Rezex ROA−Organic Acid H+(8%)(250×4.6)mmカラム(部品番号00G−0138−E0)、Phenomenex Security Guard Carbo−H4エレメント、210nmの波長で動作するUV検出器、およびオートサンプラーを装備したAgilent 1100 Series高速液体クロマトグラフィーシステムを使用して、酢酸の分析を行った。カラムオーブンの温度を35℃に設定し、移動相はMilliQ水中の2.5mMのリン酸であった。機器は、0.4mL/分(アイソクラティック)の流量で動作し、試料注入量は5μLだった。データ取得および分析は、Agilent ChemStationソフトウェア(バージョンB.04.03)を使用して実行された。試料は、MilliQ水で希釈し(1:100)、続いて水平往復振とう器で10分間撹拌することにより、分析用に調製した。試料を25℃で10分間、100000rpmで遠心分離し、上清を注入用の0.45μmの使い捨てシリンジフィルターで濾過した。
実施例1−VA/MDOポリマー粒子の水性分散液の調製
ビニルアセテート(VA、205.95g)と2−メチレン−1,3−ジオキセパン(MDO、10.88g)とを組み合わせて、容器内でモノマー混合物を調製した。別に、脱イオン水(46.18g)、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸ナトリウム塩(AMPS塩、1.40g、50%活性水溶液)、Tergitol−15−S−40二級アルコールエトキシレート(15−S−40、1.51g、70%活性水溶液)およびDisponil(登録商標)FES−32、ラウリルエーテルスルホン酸ナトリウム(FES−32、6.15g、31%活性水溶液)を組み合わせることにより、容器内で水性混合物を調製した。別に、脱イオン水(285.0g)を、オーバーヘッド撹拌機、コンデンサー、および熱電対を取り付けた4首の1L丸底反応器に添加した。反応器を40℃まで加熱して、その後FES−32(16.4g、31%活性水溶液)、AMPS塩(3.95g、50%活性水溶液)、FeSO・7HO(16.2g、0.15活性水溶液)、およびエチレンジアミン四酢酸(EDTA、3.45g、1.0重量%水溶液)を追加の脱イオン水(51.6g)と共に反応器に加えた。反応器の温度を40℃に保ちながら、モノマー混合物と水性混合物とを60分かけて同時に反応器に供給した。同時に、過硫酸アンモニウム/t−ブチルヒドロペルオキシド(水37.0gに1.38gのAPSおよび0.58gのt−BHP)およびBruggolite FF6(37.6gの水に2.62g)の別々に調製した溶液を70分かけて反応器に供給した。反応溶液は、供給プロセス全体を通してpH=6.5〜7であると測定された。供給物の添加が完了したら、反応器の温度を15分間40℃に維持し、その後30℃まで冷却した。得られた分散液を、水酸化アンモニウム(28%活性水溶液)を添加してpH=7に調整し、38μmのスクリーンで濾過した。濾液の固形分パーセント(32.9%)について分析し、動的光散乱(DLS)を使用して測定したz平均粒径は、116nmと決定された。2−メチレン−1,3−ジオキセパン(MDO)の組み込みは、拡散編集H NMR分光法により(84.3±4.3)%と測定された。すべての積分値で5%の誤差が想定され、MDOの組み込みの計算を通して伝搬された。
実施例2
実施例1を繰り返したが、水酸化アンモニウム(28%活性水溶液)を滴下して添加することにより、供給全体を通して反応溶液をpH=8に維持した。濾液の固形分パーセント(31.3%)について分析し、DLSで測定したz平均粒径は、122nmと決定された。MDOの取り込みは、拡散編集H NMR分光法により実質的に定量的(約100%)であると測定された。
実施例3
実施例2を繰り返したが、モノマー混合物は、VA(183.95g)とMDO(32.88g)とを組み合わせることにより調製された。濾液の固形分パーセント(29.7%)について分析し、DLSで測定したz平均粒径は、92nmと決定された。MDOの組み込みは、拡散編集H NMR分光法により97.8±6.6%と測定された。
比較実施例1
実施例1を繰り返したが、反応温度は、供給全体を通して60℃に維持された。濾液の固形分パーセント(29.8%)について分析し、DLSで測定したz平均粒径は、177nmと決定された。MDOの組み込みは、拡散編集H NMR分光法により55.1±3.9%と測定された。
比較実施例2
実施例1を繰り返したが、反応温度は、供給全体を通して80℃に維持された。濾液の固形分パーセント(29.4%)について分析し、DLSで測定したz平均粒径は、217nmと決定された。MDOの組み込みは、拡散編集H NMR分光法により37.8±2.7%と測定された。
比較実施例3
酢酸(10%活性水溶液)を滴下して添加することにより、供給全体を通して反応溶液をpH=5に維持したことを除いて、実施例1を繰り返した。濾液の固形分パーセント(31.0%)について分析し、DLSで測定したz平均粒径は、248nmと決定された。MDOの組み込みは、拡散編集H NMR分光法により29.0±2.0%と測定された。
比較実施例4
実施例1を繰り返したが、水酸化アンモニウム(28%活性水溶液)を滴下して添加することにより、供給全体を通して反応溶液をpH=9.5に維持した。濾液の固形分パーセント(29.6%)について分析し、DLSで測定したz平均粒径は、283nmと決定された。MDOの取り込みは、拡散編集H NMR分光法により90.3±6.3%と測定されたにもかかわらず、試料のコロイド安定性は低く、7850ppmのゲルを得た。試料を放置して、暗褐色まで変色させると、異常に高い濃度の酢酸およびアセトアルデヒドが観察された。
これらの実施例は、感水性モノマーのポリマー骨格への組み込みを最適化し、これらのモノマーから生じる望ましくない加水分解生成物の生成を減らす上で、温度およびpHが果たす役割の重要性を示す。

Claims (10)

  1. 50nm〜500nmの範囲のz平均粒径を有するコポリマー粒子の水性分散液を含む組成物であって、前記ポリマー粒子は、前記コポリマー粒子の重量に基づいて、a)75〜98.5重量パーセントのビニルアセテートの構造単位と、b)1〜20重量パーセントの環状ケテンアセタールモノマーの構造単位と、c)0.05〜5重量パーセントのモノエチレン性不飽和酸モノマーまたはその塩の構造単位と、を含み、前記環状ケテンアセタールモノマーは、次の構造を特徴とし、
    式中、nは、0、1、または2であり、
    Rは、HまたはC〜Cのアルキルであり、
    およびRは、それぞれ独立して、H、C〜C12のアルキル、フェニル、もしくはビニルであるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と共に、縮合ベンゼン環もしくは縮合C〜C脂環式環を形成し、
    1’およびR2’は、それぞれ独立して、HもしくはC〜C12のアルキルであるか、またはRおよびR1’ならびに/もしくはRおよびR2’が、環外二重結合を形成し、
    ただし、nが1の場合、
    およびR3’は、それぞれ独立して、H、C〜C12のアルキル、フェニルであるか、またはRおよびR3’が、環外二重結合もしくはスピロシクロ脂肪族(spirocycloaliphatic)基もしくはスピロ−2−メチレン−1,3−ジオキセパン基を形成し、
    さらにただし、nが2の場合、
    各Rは、H、C〜C12のアルキルであるか、またはそれらが結合している炭素原子と共に、二重結合、縮合ベンゼン環、もしくは縮合C3〜C7脂環式環を形成する、組成物。
  2. 前記ポリマー粒子が、前記ポリマー粒子の重量に基づいて、a)85〜96.5重量パーセントのビニルアセテートの構造単位と、b)3〜15重量パーセントの前記環状ケテンアセタールモノマーの構造単位と、c)0.1〜1重量パーセントの前記モノエチレン性不飽和酸モノマーの構造単位と、を含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 環状ケテンアセタールモノマーが、以下からなる群から選択される
    、請求項2に記載の組成物。
  4. 前記環状ケテンアセタールモノマーが、2−メチレン−1,3−ジオキセパンであり、前記酸モノマーが、硫黄酸含有モノマーまたはその塩である、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記硫黄酸含有モノマーまたはその塩が、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸の塩、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸の塩、2−スルホエチルアクリレート、2−スルホエチルメタクリレート、3−スルホプロピルアクリレート、3−スルホプロピルメタクリレート、2−プロペン−1−スルホン酸および2−プロペン−1−スルホン酸の塩からなる群から選択される、請求項4に記載の組成物。
  6. 前記硫黄酸含有モノマーまたはその塩が、2−アクリルアミド−2−メチル−1−プロパンスルホン酸の塩である、請求項5に記載の組成物。
  7. 前記コポリマー粒子の前記z平均粒径が、80nm〜300nmの範囲にある、請求項1に記載の組成物。
  8. 前記ポリマー粒子中の2−メチレン−1,3−ジオキセパンの構造単位の重量に基づいて、20重量パーセント未満の4−ヒドロキシブチルアセテートを含む、請求項5に記載の組成物。
  9. 前記ポリマー粒子中の2−メチレン−1,3−ジオキセパンの構造単位の重量に基づいて、10重量パーセント未満の4−ヒドロキシブチルアセテートを含む、請求項8に記載の組成物。
  10. 前記ポリマー粒子中の2−メチレン−1,3−ジオキセパンの構造単位の重量に基づいて、2重量パーセント未満の4−ヒドロキシブチルアセテートを含む、請求項9に記載の組成物。
JP2020044694A 2019-04-10 2020-03-13 ビニルアセテートと環状ケテンアセタールモノマーとのコポリマー粒子の水性分散液 Active JP7535864B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962831863P 2019-04-10 2019-04-10
US62/831863 2019-04-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020172627A true JP2020172627A (ja) 2020-10-22
JP7535864B2 JP7535864B2 (ja) 2024-08-19

Family

ID=70464821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020044694A Active JP7535864B2 (ja) 2019-04-10 2020-03-13 ビニルアセテートと環状ケテンアセタールモノマーとのコポリマー粒子の水性分散液

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11111328B2 (ja)
EP (1) EP3722341B1 (ja)
JP (1) JP7535864B2 (ja)
KR (1) KR20200119722A (ja)
CN (1) CN111808248B (ja)
BR (1) BR102020005610A2 (ja)
CA (1) CA3077843A1 (ja)
FI (1) FI3722341T3 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023078534A1 (de) 2021-11-02 2023-05-11 Wacker Chemie Ag Bioabbaubare copolymere
WO2024061448A1 (de) 2022-09-20 2024-03-28 Wacker Chemie Ag Copolymere von zyklischen ketenacetal-monomeren

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4812510A (en) * 1986-04-17 1989-03-14 The Glidden Company Small particle size latex based on vinyl acetate polymers
DE4307759C1 (de) * 1993-03-11 1994-04-28 Wacker Chemie Gmbh Biologisch abbaubare Vinylester-Copolymerisate
JP4665435B2 (ja) 2004-05-14 2011-04-06 富士ゼロックス株式会社 樹脂粒子及びその製造方法、静電荷現像用トナー及びその製造方法、静電荷像現像剤並びに画像形成方法。
AU2008263946B2 (en) 2007-06-11 2013-05-02 Basf Se Method for producing an aqueous polymerisate dispersion
EP2265648A1 (de) * 2008-04-14 2010-12-29 Philipps-Universität Marburg Hydrolytisch abbaubare ionische copolymerisate
CA3005068A1 (en) * 2015-11-13 2017-05-18 Basf Se Aqueous compositions based on polyalkenamers

Also Published As

Publication number Publication date
CA3077843A1 (en) 2020-10-10
JP7535864B2 (ja) 2024-08-19
EP3722341B1 (en) 2023-04-19
BR102020005610A2 (pt) 2020-10-20
US20200325260A1 (en) 2020-10-15
KR20200119722A (ko) 2020-10-20
EP3722341A1 (en) 2020-10-14
CN111808248B (zh) 2023-09-15
FI3722341T3 (fi) 2023-05-09
CN111808248A (zh) 2020-10-23
US11111328B2 (en) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020172628A (ja) 酢酸ビニルおよび環状ケテンアセタールモノマーの共重合体粒子の水性分散液の調製
US7659333B2 (en) Fluorinated surfactants for use in making a fluoropolymer
JP2020172627A (ja) ビニルアセテートと環状ケテンアセタールモノマーとのコポリマー粒子の水性分散液
Suchao-In et al. pH-and thermo-multi-responsive fluorescent micelles from block copolymers via reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization
EP4021911B1 (en) Preparation of an aqueous dispersion of acrylate-siloxane copolymer particles
CN111704701B (zh) 不饱和羧酸/苯乙烯类单体/甲氧基聚乙二醇羧酸酯共聚物、制备方法、水悬浮剂及应用
CN1049665C (zh) 通过一或两步水乳液聚合制备胶乳态氯乙烯共聚物的方法
JP2023514061A (ja) アクリレート-シロキサンコポリマー粒子の水性分散液
EP1352914B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyvinylester-Festharz
FR2931154A1 (fr) Copolymere amphiphile a blocs, procede pour sa preparation
CN114258408B (zh) 丙烯酸酯-硅氧烷共聚物粒子的水性分散体
WO2012038197A1 (de) Beschichtungsmittel mit (meth)acryl-polymeren und koaleszenzhilfsmitteln
WO2023127738A1 (ja) カルボキシル基含有水溶性共重合体及びその用途
Khansumled Keto-hydrazide crosslinking of water-borne polymers prepared by emulsion polymerisation
JPS62181311A (ja) 分子内にペルオキシ結合を有する共重合体
Ono Optimization of the Structure of Benzocyclobutene Containing Methacrylate Monomer for Controlled Radical Polymerization
MXPA98002588A (en) Coalescentes reacti

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20200318

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20200713

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230306

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240509

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240802

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240806