JP2023181152A - 制御された断熱条件下で製造される高分子量ポリマー分散体 - Google Patents

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Abstract

【課題】取り扱いの改善を保証する生成物をもたらす水中水型(w/w)ポリマー分散体を製造するためのプロセスを提供する。【解決手段】本発明は、ポリマー分散体の製造方法、ポリマー分散体及びそれらの使用に関する。ポリマー分散体の製造方法は、ポリマー分散剤及びラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程と、反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程とを含み、モノマー組成物をラジカル重合に供する工程は、制御された断熱条件下で行われる。これらのポリマー分散体は、水中水型(w/w)ポリマー分散体と呼ばれる。【選択図】なし

Description

本発明は、ポリマー分散体の製造方法、ポリマー分散体及びそれらの使用に関する。ポリマー分散体の製造方法は、ポリマー分散剤及びラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程と、反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程とを含み、モノマー組成物をラジカル重合に供する工程は、制御された断熱条件下で行われる。これらのポリマー分散体は、水中水型(w/w)ポリマー分散体と呼ばれる。
最も重要な目的は、水及び再生可能資源の可能性を引き出し、より安全で、より健康的で、より持続可能な解決策を見出すことである。無数の工業プロセスが水系プロセスである。環境に有害な物質を代替すること又は水系プロセスにおける環境に有害な物質の量を削減することは、より持続可能な解決策に向けた基礎を形成する。本発明は、水中水型ポリマー分散体(w/wポリマー分散体)の分野においてこの最も重要な目的を目指す。w/wポリマー分散体の改善は、例えば、製紙プロセスなどの下流用途における持続可能性と直接相関している。このようなw/wポリマー分散体が、製紙プロセスなどの水系プロセスにおける添加剤としてより良好に機能するほど、そのようなプロセス添加剤の使用量は少なくなる。更に、炭化水素の代替は、最も重要な目的を支えている。
水中水型ポリマー分散体は、他の技術分野での用途に加えて、製紙における凝集剤、脱水(排水)助剤及び歩留り向上剤としても有用である。紙は、最初に、含水量が95質量％を超えるセルロース繊維の水性スラリーを作製することによって製造する。最終的な紙葉類の含水率は5質量％未満である。脱水(排水)及び歩留りは製紙における非常に重要な工程であり、効率的な製紙プロセスにとって重要である。高性能のw/wポリマー分散体は、製紙プロセスにおける重要な要素である。
周知の凝集剤は、ポリマー分散剤を含む水系中でエチレン性不飽和モノマーを共重合させて、ポリマー分散剤及び合成コポリマーを含む分散体を得ることによって製造される、w/wポリマー分散体によって与えられる。米国特許第8476391B2号及び米国特許第7323510B2号は、そのようなw/wポリマー分散体の初期の文献を代表する。一方では別個に合成されたコポリマーを、他方ではポリマー分散剤を加えると、上記の特許文献に開示されているw/wポリマー分散体と比較して、完全に異なる特性を有する生成物が得られることは、本技術分野において広く受け入れられている知見である。高性能の凝集剤生成物、例えば、製紙プロセス用の凝集剤生成物を得るには、ポリマー分散剤を含む系内での共重合が必要である。
これらの状況により、w/wポリマー分散体の製造はマルチパラメータシステムになる。エチレン性不飽和モノマーの種類、それらの比率、ポリマー分散剤の種類は、w/wポリマー分散体の特性に影響を与えるパラメータのほんの一部にすぎない。w/wポリマー分散体の最終生成物の特性を改善することは、研究開発において無数の試みの対象となってきた。
当業者は、反応混合物中におけるモノマーをラジカル重合させる方法を知っている。当業者は主に、得られるポリマー生成物の特性を、特に合成ポリマーの分子量及び分子量分布の点から改変するために、反応開始剤の量及びタイプを改変する方法を知っている。
しかし、複雑なポリマー系に有益な影響を与え、それらの特性を改善する可能性を提供するパラメータを見出す必要性が依然として存在する。したがって、長期安定性を改善し、例えば、変温のような不利な状況下で長い貯蔵寿命を確保する必要性が依然として存在する。更に、w/wポリマー分散体の取り扱いを改善する必要性が依然として存在する。特に、w/wポリマー分散体は、下流用途での取り扱いの改善に合わせた粘度を示さなければならない。また更に、よりエネルギー効率の高いプロセスを見出すことは非常に重要な目的である。
w/wポリマー分散体の最終生成物の特性とは別に、プロセス自体を改善する必要性もある。この点に関して、w/wポリマー分散体の最終生成物を得るプロセスの持続時間を短縮することが望ましい。プロセス時間が短縮されると、バッチ数の増加を達成することができるため、時間の経過とともに生成物の量が増加する。しかし、最終生成物を製造するためのそのような時間の短縮は、最終生成物の品質の損失を伴うべきではない。特に、時間の短縮は粘度の悪化、すなわち取り扱いの悪化を伴うべきではない。
米国特許第8476391B2号 米国特許第7323510B2号
本発明の根底にある問題は、従来技術の欠点を克服することに関する。特に、本発明の根底にある問題は、取り扱いの改善を保証する生成物をもたらすw/wポリマー分散体を製造するためのプロセスの提供に関する。更に、本発明の根底にある問題は、製造プロセス中に高度の安定性を確保し、例えば、変温のような不利な状況下で長い貯蔵寿命を確保する、w/wポリマー分散体を製造するためのプロセスの提供に関する。また更に、本発明の根底にある問題は、w/wポリマー分散体の品質を損なうことなくプロセスを完了する時間が短縮される、w/wポリマー分散体を製造するためのプロセスの提供に関する。
本発明の根底にある問題は、請求項1の主題によって解決される。第1の態様によれば、本発明は、ポリマー分散体の製造方法であって、A)a)ポリマー分散剤及びb)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程と、B)モノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程とを含み、工程B)が、制御された断熱条件下で行われる、方法に関する。
本方法は、共重合されるモノマーと、ポリマー分散剤とを含む反応混合物を提供することを含む。モノマーを、水性媒体中でポリマー分散剤の存在下で重合させる。十分に確立された技術的知見によれば、本発明による方法によって得られるポリマー分散体は、モノマー組成物を共重合に供し、次いで、共重合の後に、ポリマー分散剤を加えるということでは、得ることができない。本発明による方法を適用することにより、ポリマー分散体に固有の特性が与えられ、このポリマー分散体は、ポリマー分散剤とともにラジカル重合性モノマーから得られるコポリマーを含む最終生成物である。
従来技術における通常の実践によれば、重合、特にw/wポリマー分散体を得るための重合では、等温プロセスを利用する。ほとんどの場合、等温条件は、熱が反応容器の外側から反応混合物に伝達され、室温より高い特定の温度に調整され、本質的にその温度に保たれるように達成される。
驚くべきことに、制御された断熱条件下でプロセスを実行すると、本発明の根本的な問題が克服されることが見出された。「断熱条件」という用語は、当業者の理解に従って理解される。断熱条件下で本方法を実行することは、エネルギー消費が削減されることを意味する。したがって、本方法はより持続可能な解決策である。
w/wポリマー分散体の典型的な反応プロファイルを示す。 他の反応開始剤の量を一定に保ちながら、tert.-ブチルヒドロペルオキシド濃度のレベルを変化させた場合の塩粘度、反応時間、及びトルクの特性を示す(バッチ#1～#4)。 反応開始剤の完全パッケージ（complete initiator package）を変化させた場合の効果を示す(バッチ#5、#2、#6)。 他の反応開始剤の量を一定に保ちながら亜硫酸水素ナトリウムを変化させた場合の効果を示す(バッチ#7、#2、#8、#9)。
本発明にとって、プロセスを「制御された」断熱条件下で実施されることが必須である。本出願の枠組みにおいて、この用語は、熱管理に影響を与える手段が適用されるものとして理解される。熱の増加が多かれ少なかれ遅くなるか早くなるように反応が進行するように、プロセス手段が適用される。
本発明の好ましい実施形態では、反応が所望の方法で達成されるように、触媒を使用する。したがって、好ましい実施形態によれば、この方法は、工程B)が、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行されることを特徴とする。好ましくは、酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含む。
反応開始剤系を加える方法工程は、反応の制御が引き継がれることを意味する。言い換えれば、反応開始剤系の添加は、反応を制御する目的に合わせて行われる。
断熱条件を制御するということは、熱の発生が酸化還元反応開始剤系に応じて決定されることも意味する。
典型的には、重合反応は、1つ又は複数の重合開始剤の存在下で行われる。ラジカルは、熱誘起又は光化学誘起の単結合のホモリシス又は酸化還元反応によって形成される場合がある。以下において、「反応開始剤」という用語は、熱及び/若しくは光化学誘起並びに/又は酸化還元反応によってラジカルを生成することができるすべての化合物及び化合物の組み合わせを含むものとする。
好ましい実施形態によれば、反応開始剤系の種類によって、w/wポリマー分散体の製造方法を制御する。第1の好ましい実施形態によれば、本方法は、工程B)が、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行されることを特徴とする。好ましくは、酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含む。
好ましい実施形態によれば、本方法は、酸化剤が0.6～2.0Vの酸化還元電位を有することを特徴とする。断熱条件を制御するために酸化還元反応開始剤系で使用される好ましい酸化剤は、ペルオキシジホスフェート；過酸化水素(1.14V)；アルキルヒドロペルオキシド、より好ましくはt-ブチルヒドロペルオキシド；又はアリールヒドロペルオキシド、より好ましくはクメンヒドロペルオキシドである。最も好ましい実施形態によれば、本方法は、酸化剤がアルキルヒドロペルオキシド、特にt-ブチルヒドロペルオキシド、又はアリールヒドロペルオキシド、特にクメンヒドロペルオキシドから選択されることを特徴とする。
過硫酸塩を反応開始剤系の試剤として使用することもできる。しかし、2.01Vの酸化還元電位を有する過硫酸塩は、製造方法が制御された断熱条件下で行われるという特徴を満たすことができるほどの影響を及ぼさないことが見出された。本方法において過硫酸塩が反応開始剤として使用される場合、酸化還元反応開始剤系において2V以下及び0.6V以上の電位を有する更なる酸化剤を使用する。しかし、好ましい実施形態では、酸化還元反応開始剤系は、過硫酸塩を欠いている。
好ましい実施形態では、本方法は、還元剤が-2～0.3Vの酸化還元電位を有することを特徴とする。好ましい還元剤は、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム、亜硫酸ナトリウム(-1.12V)、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素塩(-0.08V)；チオ硫酸塩(-.017V)；アミン；酸、より好ましくはアスコルビン酸(0.127V)又はエリソルビン酸(0.127V)、から選択される。より好ましい還元剤は、亜硫酸水素塩、特に亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム又は亜硫酸水素アンモニウムである。
酸化還元電位は、当業者に知られている標準的な方法に従って決定される。
最も好ましい実施形態では、酸化還元反応開始剤系は、亜硫酸水素塩と一緒にアルキル／アリールヒドロペルオキシドを含む。
好ましい実施形態では、質量の点で還元剤よりも多くの酸化剤を使用する。好ましい実施形態によれば、この方法は、還元剤と酸化剤との間の質量比が35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超であることを特徴とする。
制御された断熱条件の特徴及び制御された断熱条件の特徴に関連する好ましい特徴は、w/wポリマー分散体それ自体を製造するための方法の改善に関連する。前記特徴は、共重合(工程B)の時間がより短いという点で本発明による方法を改善する。好ましい実施形態では、工程Bを、40分未満の時間枠内で実行する。この時間枠は、反応開始剤の最初の部分の添加から始まり、最高温度(Tmax)に達すると終了する。好ましい実施形態によれば、Tmaxで次の工程、すなわち残留モノマー含有量を低減する工程を実行する。
本方法は、追加の反応開始剤を使用して実行することができる。追加の反応開始剤としては、酸化還元反応開始剤系以外に以下のものを使用することができる：
(i)水溶性及び水不溶性アゾ化合物、例として、2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩(Vazo56又はV-50)、2,2'-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)(Vazo33)、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(Vazo52)、2,2'-アゾビス(イソブチロニトリル)(Vazo64)、2,2'-アゾビス-2-メチルブチロニトリル(Vazo67)、1,1-アゾビス(1-シクロヘキサンカルボニトリル)(Vazo88)、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩(VA-044)、2,2'-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)及び2,2'-アゾビス(メチルイソブチレート)(V-601)、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン](VA-61)、2,2'-アゾビス{2-[1-(2-ヒドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イル]プロパン}二塩酸塩(V-60)、及び2,2'-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド](VA-086)(DuPont社又はWako Pure Chemical Industries社から入手可能)；2,2'-アゾビス(イソ酪酸メチル)、4,4'-アゾビス-(4-シアノペンタン酸)、ジメチル2,2'-アゾビスイソブチレート、2,2'-アゾビス(イソブチルアミド)二水和物、2-フェニルアゾ-2、4-ジメチル-4-メトキシバレロニトリル、2-(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、2,2'-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、2,2'-アゾビス(2-メチルプロパン)、遊離塩基又は塩酸塩の形態の2,2'-アゾビス(N,N'-ジメチレンイソブチルアミジン)、2,2'-アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)エチル]プロピオンアミド}、及び2,2'-アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)]-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド；したがって、それらが特に好ましい；並びに
(ii)水溶性及び水不溶性の有機過酸化物、例として、t-ブチルヒドロペルオキシド、ジt-ブチルペルオキシド、t-ブチルペルオキシピバレート、t-ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ベンゾイルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、2,4-ジクロロ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、2,5-ジメチルヘキシン-2,5-ジ-t-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジ-t-ブチルペルオキシド、ジ-tert-アミルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、イソプロピルベンゼンペルオキシド、アセチルペルオキシド、ジアセチルペルオキシド、t-ブチルペルアセテート、イソプロピルペルオキカーボネート、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ラウロイルペルオキシド、ジラウリルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ジイソノナノイルペルオキシド、ジデカノイルペルオキシド、ジオクタノイルペルオキシド、ジセチルペルオキシジカーボネート、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート(Akzo Nobel社から入手可能なPerkadox 16S)、ジ(2-エチルヘキシル)ペルオキシジカーボネート、t-ブチルペルオキシピバレート(Elf Atochemから入手可能なLupersol11)、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート(Akzo Nobel社から入手可能なTrigonox 21-C50)、アセチルシクロヘキサンスルホニルペルオキシド、t-アミルペルネオデカンノエート、t-ブチルペルネオデカンノエート、t-ブチルペルピバレート、t-アミルペルピバレート、ビス(2,4-ジクロロベンゾイル)ペルオキシド、ビス-(4-クロロベンゾイル)-ペルオキシド、ビス(2-メチルベンゾイル)ペルオキシド、ジコハク酸ペルオキシド、t-ブチルペルイソブチレート、t-ブチルペルマレエート(permaleinate)、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、t-ブチルペルイソノナノエート(perisononaoate)、2,5-ジメチルヘキサン2,5-ジベンゾエート、t-アミルペルベンゾエート、t-ブチルペルベンゾエート、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブタン、2,2ビス(t-ブチルペルオキシ)プロパン、3-t-ブチルペルオキシ3-フェニルフタリド、α,α'-ビス(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、3,5-ビス(t-ブチルペルオキシ)3,5-ジメチル1,2-ジオキソラン、3,3,6,6,9,9-ヘキサメチル1,2,4,5-テトラオキサシクロノナン、p-メンタンヒドロペルオキシド、ピナンヒドロペルオキシド、及びジイソプロピルベンゼンモノ-α-ヒドロペルオキシド。
更に好ましい実施形態では、この方法は、工程Bを、電動撹拌機のトルクを測定しながら撹拌することにより行うことを特徴とする。或いは、この方法は、工程Bを撹拌によって行い、電動撹拌機のトルクを65N/cm未満に維持することを特徴とする。トルクが65N/cm以上の場合、ゲル化が観察され、したがって最終生成物は凝集剤としての必要な特性を提供しない。
好ましい方法では、ラジカル重合性モノマーを含む前記モノマー組成物は、以下：
i.式(I)の非イオン性モノマー：
(式中、
R1は、水素又はメチルを意味し；
R2及びR3は、互いに独立して、水素、C1～C5-アルキル又はC1～C5-ヒドロキシアルキルである)；
ii.式(II)のカチオン性モノマー：
(式中、
R1は、水素又はメチルを意味し；
Z1は、O、NH又はNR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
Yは、
［式中、
Y0及びY1は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC1～C6アルキレン基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいエチレン又はプロピレンであり；
Y2、Y3、Y5、Y6、Y7は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり；
Zは対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3である)
のうちの1つである］；
iii.式(III)又は(IV)の両親媒性モノマー：
(式中、
Z1は、O、NH、NR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
R1は、水素又はメチルを意味し、
R8は、C1～C6アルキレン基、好ましくはエチレン又はプロピレンであり、
R5及びR6は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり、
R7は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC8～C32アルキル基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC12～C20アルキルであり；
Zは対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3である)、又は
(式中、
Z1は、O、NH、NR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
R1は、水素又はメチルを意味し、
R10は、水素、C8～C32アルキル、C8～C32アリール及び/又はC8～C32アラルキル、好ましくはC12～C20アルキルを意味し、
R9は、C1～C6アルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基であり、
nは1～50の間の整数であり、好ましくは2～30の間、より好ましくは3～15、最も好ましくは4～8である)；
並びに
iv.2、3、4又は5個のエチレン性不飽和基を有する、エチレン性不飽和架橋剤、
のうちの1つ又は複数からなる群から選択される。
本発明の枠組みでは、カチオン性モノマーは、正電荷を恒久的に担持するモノマーである。
好ましい実施形態によれば、項目i.～iv.で与えられる上記モノマーのうちの1つ又は複数が、重合されるモノマー組成物中のモノマーとして使用される。コポリマーが重合されること、すなわち項目i.～iv.で与えられる上記モノマーのうちの2つが、重合されるモノマー組成物のために提供されることが好ましい。項目i.の1つのモノマー及び項目ii.の1つのモノマーが、共重合に供されるモノマー組成物に提供されることが好ましい。好ましい実施形態では、ラジカル重合性モノマーは、一般式(I)によるラジカル重合性非イオン性モノマー；及び一般式(II)によるラジカル重合性カチオン性モノマーを含む。これらのモノマーを共重合させることは、上記問題の解決に有益である。
また更に、項目i.の1つのモノマー、項目ii.の1つのモノマー及び項目iv.の1つのモノマーが、共重合に供されるモノマー組成物に提供されることが好ましい。
好ましい実施形態では、本方法は、ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、少なくとも、R1は水素若しくはメチルを意味し、R2及びR3は両方とも水素、水素及びC1～C3アルキル、水素及びヒドロキシエチル、若しくは両方ともC1～C3アルキルであるものから選択される、式(I)の非イオン性モノマー、並びに/又はR1は、水素若しくはメチルを意味し、Z1は、O、NH若しくはNR4であり、R4はメチルを意味し、Y1は、C2～C6アルキレン、好ましくはエチレン若しくはプロピレンであり、Y5、Y6、及びY7はすべてメチルであり、Z－はハロゲンであるものから選択される、式(II)のカチオン性モノマー、を含むことを特徴とする。
好ましい実施形態では、ラジカル重合性モノマーは、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-エチル(メタ)-アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、及びN-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、からなる群から選択される、一般式(I)によるラジカル重合性非イオン性モノマーを含む。
別の好ましい実施形態では、ラジカル重合性モノマーは、トリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリレートハライド、及びトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリルアミドハライド、からなる群から選択される、一般式(II)によるラジカル重合性カチオン性モノマーを含む。最も好ましい実施形態では、モノマー組成物は、(メタ)アクリルアミドであるラジカル重合性モノマーを、トリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリレートハライド、特にアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムハライドから選択されるラジカル重合性モノマーと一緒に含む。
好ましい実施形態によれば、ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物は、架橋剤を含む。架橋剤は当業者に知られている。この好ましい実施形態では、モノマー組成物は、モノマーの総質量に基づいて、1つ又は複数の好ましくはエチレン性不飽和架橋剤を、好ましくは0.0001～1.25質量％含有する。エチレン性不飽和架橋剤が存在する場合、それらはラジカル重合性である2、3、4又は5個のエチレン性不飽和基を有する。
2つのラジカル重合性エチレン性不飽和基を有する架橋剤の例には、以下のものが含まれる：
(1)アルケニルジ(メタ)アクリレート、例として、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,18-オクタデカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、メチレンジ(メタ)アクリレート、2,2'-ビス(ヒドロキシメチル)-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、及び好ましくはエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1.3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、及び1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート；
(2)アルキレンジ(メタ)アクリルアミド、例えば、N-メチレンジ(メタ)アクリルアミド、N,N'-3-メチルブチリデンビス(メタ)アクリルアミド、N,N'-(1,2-ジヒドロキシエチレン)ビス(メタ)アクリルアミド、及び好ましくはN,N'-ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミド、及び特に好ましくはN,N'-メチレンビス(メタ)アクリルアミド；
(3)一般式(V)のポリアルコキシジ(メタ)アクリレート。
(式中、
R10は、水素又はメチルであり；
R11は、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-又は-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-から選択され；
mは2～50の範囲の整数である)
一般式(V)による架橋剤の例としては、mが4～25の範囲のポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート；mが5～40の範囲のポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレート；及び好ましくは、mが2～45の範囲のポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、例えば、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート；及びより好ましくは、mが5～20の範囲のポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートが挙げられる；
(4)使用できる追加のジ(メタ)アクリレートの例としては、ベンジリデンジ-(メタ)-アクリレート、ビスフェノール-Aジ(メタ)アクリレート、1,3-ジ(メタ)アクリロイルオキシ-Z-プロパノール、ヒドロ-キノンジ(メタ)アクリレート、エタンジチオールジ(メタ)アクリレート、プロパンジチオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレンジチオールジ(メタ)アクリレート、及びポリプロピレンジチオールジ(メタ)アクリレートが挙げられる；
(5)ジビニル化合物、例えば、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル、ジビニルベンゼン、ブタジエン、1,6-ヘキサジエン；ジ(メタ)アリル化合物、例としてジ(メタ)アリルフタレート若しくはジ(メタ)アリルサクシネート；ビニル(メタ)アクリル化合物、例えば、ビニル(メタ)アクリレート；又は好ましくは、(メタ)アリル(メタ)アクリル化合物、例えばアリル(メタ)アクリレート。
3個以上のエチレン性不飽和ラジカル重合性基を有する架橋剤の例としては、グリセリントリ(メタ)アクリレート、2,2-ジヒドロキシメチル-1-ブタノールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメタクリルアミド、(メタ)アリリデンジ(メタ)アクリレート、3-アリルオキシ-1,2-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、トリアリルアミン、トリアリルシアヌレート又はトリアリルイソシアヌレート；並びに、(3個を超えるエチレン性不飽和ラジカル重合性基を有する代表的な化合物として)ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート及びN,N,N'N'-テトラ(メタ)アクリロイル-1,5-ペンタンジアミンも挙げられる。
5個のエチレン性不飽和ラジカル重合性基を有する架橋剤の例は、ジペンタエリスリトール-ペンタアクリレートである。
特に好ましい架橋剤は、メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリアリルアミン、及びテトラアリルアンモニウムクロリドからなる群から選択される。
更に好ましい架橋剤としては、非対称架橋性モノマー、すなわち、ポリマー主鎖への組み込み反応及び架橋反応に関して異なる官能基に依存する架橋性モノマーが挙げられる。このような非対称架橋性モノマーの例としては、N'-メチロールアクリルアミド、N'-メチロールメタクリルアミド及びグリシジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
このタイプの架橋剤には、架橋が後で開始され得るという利点がある。したがって、架橋を、主要な主鎖のラジカル重合とは異なる条件下で実行することができる。好ましくは、反応条件、すなわち6.9.pH値(酸又は塩基の添加)、温度等、を変更した後に架橋が開始される。任意選択で、モノマー組成物は、疎水性モノマー、好ましくは疎水性(メタ)アクリル酸C4～18アルキルエステル；及び/又はエチレン性不飽和モノマーを更に含んでいてもよい。
好ましい実施形態では、本方法は、ラジカル重合性モノマーが式(I)の非イオン性モノマー及び/又は式(II)のカチオン性モノマーから選択されることを特徴とし、式(I)の非イオン性モノマー及び/又は式(II)のカチオン性モノマーから選択されるラジカル重合性モノマーの量は、ラジカル重合性モノマーの総量に基づいて、80質量％から100質量％未満の間、好ましくは85質量％～99質量％の間、最も好ましくは、90質量％～95質量％の間であり、残部は、任意の他のエチレン性重合性モノマー、すなわち、式(III)のモノマー、式(IV)のモノマー、及び2、3、4又は5個のエチレン性不飽和基を有するエチレン性不飽和架橋剤からなる群から選択される。
この点に関して、式(I)及び/又は(II)のモノマー以外の更なるエチレン性不飽和モノマーが、モノマー組成物中に、すなわち反応混合物中に含まれていてもよく、モノマーの総量を決定する際には、これを考慮する必要があるので、質量％での値の合計は100質量％に達する必要はない。しかし、好ましい一実施形態では、モノマー組成物はモノマー(a)及び(b)からなり、したがって質量％で表した2つの値の合計が100質量％になる、すなわち、更なるモノマーが存在しない。
好ましい実施形態では、モノマー組成物は、
- 少なくとも5質量％、好ましくは少なくとも20質量％の式(I)の非イオン性モノマー：
(式中、
R1は、水素又はメチルを意味し；
R2及びR3は、互いに独立して、水素、C1～C5-アルキル又はC1～C5-ヒドロキシアルキルである)；
- 少なくとも5質量％、好ましくは少なくとも20質量％、より好ましくは25～47質量％、最も好ましくは50.5～80質量％の式(II)のカチオン性モノマー
［式中、
R1は、水素又はメチルを意味し；
Z1は、O、NH又はNR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
Yは、
(式中、
Y0及びY1は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC1～C6アルキレン基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいエチレン又はプロピレンであり；
Y2、Y3、Y5、Y6、Y7は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり；
Zは対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3である)
のうちの1つである］；
- 2、3、4又は5個のエチレン性不飽和基を有する、0～1.25質量％、好ましくは0.0001～1質量％のエチレン性不飽和架橋剤；並びに
- 任意選択で含まれていてもよい、更なるエチレン性不飽和モノマー、
を含む。
この点に関して、ここでもまた、式(I)及び/又は(II)のモノマー以外の更なるエチレン性不飽和モノマーが、モノマー組成物中に、すなわち反応混合物中に含まれていてもよく、モノマーの総量を決定する際には、これを考慮する必要があるので、質量％での値の合計は100質量％に達する必要はない。しかし、好ましい一実施形態では、モノマー組成物はモノマー(a)及び(b)からなり、したがって質量％で表した2つの値の合計が100質量％になる、すなわち、更なるモノマーが存在しない。
本出願では、モノマー組成に関するすべてのパーセンテージは、モノマーの総量に基づいている。
本発明によれば、共重合は、ポリマー分散剤の存在下で行う。
現況技術では、代替の水性ポリマー系は、低分子量の塩によって安定化される。塩含有量が高いと、ポリマー系の安定性が確保される。これらの系とは異なり、本発明によるw/wポリマー分散液の安定化は、基本的にポリマー分散剤によって確保される。本系では、現況技術の水性ポリマー系のような高い塩濃度が論点になる。好ましい実施形態では、ポリマー分散体は、ポリマー分散体に基づいて15質量％未満の塩含有量、より好ましくは0.1～10質量％、最も好ましくは1～5質量％の塩含有量を有する。「塩含有量」という用語は、低分子量の塩を意味する。ポリマー電解質は、塩含有量の計算には考慮しない。
ポリマー分散剤は、セルロース誘導体、ポリビニルアセテート、デンプン、デンプン誘導体、デキストラン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリエチレンイミン、ポリアミン、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルスクシンイミド、ポリビニル-2-メチルスクシンイミド、ポリビニル-1、3-オキサゾリドン-2、ポリビニル-2-メチルイミダゾリン、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アミド；好ましくは、(メタ)アクリロイルアミドアルキルトリアルキルアンモニウムハライド又は(メタ)アクリルオキシアルキルトリアルキルアンモニウムハライド、からなる群から選択することができる。
好ましい実施形態では、カチオン性ポリマー分散剤は実質的に直鎖状である、すなわち、架橋剤を含有するモノマー混合物から誘導されない。
好ましい実施形態では、ポリマー分散剤は、1つ又は複数のラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーから誘導される。好ましくは、ポリマー分散剤は、1つのタイプのラジカル重合性エチレン性不飽和モノマーから誘導される、すなわちポリマー分散剤は、本質的にホモポリマーである。この点において、「本質的に」という用語は、ポリマー分散剤を合成する際に、第2のタイプのモノマーを意図的に加えないことを意味する。
好ましくは、ポリマー分散剤は、1つ又は複数のカチオン性モノマーから誘導され、より好ましくは単一のカチオン性モノマーから誘導される。
更に好ましい実施形態では、本方法は、ポリマー分散剤が式(II)：
［式中、
R1は、水素又はメチルを意味し；
Z1は、O、NH又はNR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
Yは、
(式中、
Y0及びY1は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC1～C6アルキレン基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいエチレン又はプロピレンであり；
Y2、Y3、Y5、Y6、Y7は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり；
Z－は対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3 －である)
のうちの1つである］
のカチオン性モノマーから作製されたホモポリマーであることを特徴とする。
好ましくは、Y1、Y2及びY3は、同一であり、好ましくはメチルである。好ましい実施形態では、Z1はO又はNHであり、Y0はエチレン又はプロピレンであり、R1は水素又はメチルであり、Y1、Y2及びY3は、メチルである。一般式(II)によるカチオン性モノマーは、トリメチルアンモニウム-エチル(メタ)アクリレート(ADAME quat.)等のエステル(Z1=O)であってもよい。しかし、好ましくは、一般式(I)によるカチオン性モノマーは、アミド(Z1=NH)、特にトリメチルアンモニウム-プロピルアクリルアミド(DIMAPA quat)である。
一般式(II)による好ましいラジカル重合性カチオン性モノマーとしては、アルキル基又はアルキレン基中に1～3個のC原子を有する四級化ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート又は四級化ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド、より好ましくは、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノメチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル-(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドの塩化メチル四級化アンモニウム塩、が挙げられる。
四級化ジメチルアミノエチルアクリレート及び四級化ジメチルアミノプロピルアクリルアミドが特に好ましい。硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、塩化メチル、又は塩化エチルを使用すると、四級化が影響を受ける場合がある。好ましい実施形態では、モノマーは塩化メチルで四級化される。
好ましい実施形態では、ポリマー分散剤は、IUPACにより(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC)と称されるトリメチルアンモニウム-プロピルアクリルアミドクロリド(DIMAPA quat)のホモポリマーである。
好ましくは、ポリマー分散剤は、(アルク)アクリルアミドアルキルトリアルキルアンモニウムハライド(例えば、トリメチルアンモニウム-アルキル(メタ)アクリルアミドハライド)、(アルク)アクリロイルオキシアルキルトリアルキルアンモニウムハライド(例えば、トリメチルアンモニウムアルキル(メタ)アクリレートハライド)、アルケニルトリアルキルアンモニウムハライド及びジアルケニルジアルキルアンモニウムハライド(例えば、ジアルケニルジアルキルアンモニウムハライド)、からなる群から選択されるカチオン性モノマーを含むモノマー組成物から誘導される。より好ましくは、ポリマー分散剤は、トリメチルアンモニウム-アルキル(メタ)アクリレートハライド、トリメチルアンモニウムアルキル(メタ)アクリルアミドハライド及びジアリルジアルキルアンモニウムハライドからなる群から選択されるカチオン性モノマーを含むモノマー組成物から誘導されるカチオン性ポリマーである。好ましくは、前述のカチオン性モノマーは、6～25個の炭素原子、より好ましくは7～20個の炭素原子、最も好ましくは7～15個の炭素原子、特に8～12個の炭素原子を含む。
好ましい実施形態では、ポリマー分散剤は、ジアルケニルジアルキルアンモニウムハライド、好ましくはジアリルジメチルアンモニウムハライド(DADMAC)から誘導される。
好ましい実施形態によれば、本方法は、ポリマー分散剤が、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーであることを特徴とする。本開示の枠組みでは、(メタ)アクリレートのホモポリマーとは、ホモポリマーがメタクリレート又はアクリレートのいずれかであることを意味する。
本出願の枠組みでは、ハライドは、例えば、クロリド、ブロマイド又はヨージド等の、任意の許容可能なハライドであってもよく；塩の対イオンは、例えば、ハライド、メトサルフェート、サルフェート等の任意の許容可能な対イオンであり得る。
好ましい実施形態によれば、本方法は、ポリマー分散剤が、40,000～150,000g/mol未満、好ましくは50,000～140,000g/mol、より好ましくは60,000～130,000g/mol、最も好ましくは85,000～120,000g/molの、サイズ排除クロマトグラフィーによって測定される質量平均分子量Mwを有することを特徴とする。
好ましい実施形態では、本方法は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃にて速度10rpmでスピンドル4を用いて測定した場合、ポリマー分散体の粘度が、1,800mPas～6,700mPas未満、好ましくは2,000mPas～6,000mPas、より好ましくは2,200mPas～5,500mPas、最も好ましくは2,500mPas～5,000mPasであることを特徴とする。
粘度は、冷却された生成物を得た直後の粘度を指すバルク粘度であることが好ましい。
好ましい実施形態によれば、ポリマー分散体中のポリマー分散剤の分散されたポリマーに対する比は、0.45：1～1：0.9の範囲であり、好ましくは0.5：1～1：1の範囲、より好ましくは0.55：1～1：1未満の範囲、更により好ましくは0.6：1～0.99：1の範囲、特に0.65：1～0.9：1の範囲である。
本発明は、方法が、ポリマー分散体の総質量に基づくポリマー分散剤の総質量が、10～28質量％、好ましくは12～26質量％、より好ましくは14～24質量％、更により好ましくは16～22質量％の範囲にあることを特徴とする場合に、特に効率的である。更なる実施形態によれば、この方法は、ポリマー分散体の総質量に基づくポリマー分散剤の総質量が、18～26質量％の間、好ましくは19～25質量％であることを特徴とする。
好ましい実施形態によれば、本方法は、C)最高温度(Tmax)に達したおよその時点で、反応混合物に反応開始剤を加えることによって残留モノマー含有量を低減する工程を含む。より好ましい実施形態では、工程C)は等温で行い、更により好ましくは、工程Cは、工程C中の温度を55℃超かつ80℃未満、最も好ましくは60℃超かつ70℃未満のレベルに保持することによって行う。
残留モノマー含有量を低減するために使用される反応開始剤は、上記の追加の反応開始剤のいずれであってもよい。しかし、反応開始剤は、過酸化物又はアゾ化合物から選択され、更により好ましくは、好ましくはアルキル基、ニトリル基及び/又はエステル基を担持している三級炭素原子によって置換されている、ヒドロペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ジアシルペルオキシド、及びアゾ化合物からなる群から選択される。特に、工程Cで使用される反応開始剤は、2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩(V-50)である。
本発明の根底にある問題は、請求項13の主題によって更に解決される。すなわち、第2の態様によれば、本発明は、
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物から誘導される分散されたポリマーであって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、分散されたポリマー
を含むポリマー分散体であって；
ポリマー分散剤は、40,000～150,000g/mol未満、好ましくは50,000～140,000g/mol、より好ましくは60,000～130,000g/mol、最も好ましくは85,000～120,000g/molの、サイズ排除クロマトグラフィーによって測定される質量平均分子量Mwを有し；かつ／あるいは、
ポリマー分散体は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃で、スピンドル4及び速度10rpmを用いて測定して、6,700mPas未満、好ましくは6,000mPas未満、より好ましくは5,500mPas未満、最も好ましくは5,000mPas未満の、バルク粘度を有する、ポリマー分散体に関する。
驚くべきことに、本発明により、経時的に一定の粘度の点で示されるより安定な生成物が得られることが見出された。更に、驚くべきことに、このバルク粘度は、下流の用途での取り扱いが容易になる範囲内にあることが見出された。「バルク粘度」という用語は、冷却された生成物を得た直後の粘度を指す。
本発明の根底にある問題は、請求項14の主題によって更に解決される。すなわち、第3の態様によれば、本発明は、本発明によるポリマー分散体の製造方法によって得られるポリマー分散体であって、
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含み、
工程B)は、制御された断熱条件下で行われる、ポリマー分散体に関する。
好ましい実施形態によれば、ポリマー分散体は、ポリマー分散体の製造方法によって得られ、ポリマー分散剤は、40,000～150,000g/mol未満、好ましくは50,000～140,000g/mol、より好ましくは60,000～130,000g/mol、最も好ましくは85,000～120,000g/molの、サイズ排除クロマトグラフィーによって測定される質量平均分子量Mwを有する。
好ましい実施形態によれば、ポリマー分散体は、ポリマー分散体の製造方法によって得られ、このポリマー分散体は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃にてスピンドル4及び速度10rpmを用いて測定して、6,700mPas未満、好ましくは6,000mPas未満、より好ましくは5,500mPas未満、最も好ましくは5,000mPas未満の、バルク粘度を有する。
好ましい実施形態によれば、ポリマー分散体は、ポリマー分散体の製造方法によって得られ、このポリマー分散体は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃にてスピンドル4及び速度10rpmを用いて測定して、1,800mPas超、好ましくは2,000mPas超、より好ましくは2,200mPas超、更により好ましくは2,500mPas超、最も好ましくは3,000mPas超である、バルク粘度を有する。
驚くべきことに、本発明により、経時的に一定の粘度の点で示される、より安定な生成物が得られることが見出された。更に、驚くべきことに、このバルク粘度は、下流の用途での取り扱いが容易になる範囲内にあることが見出された。「バルク粘度」という用語は、冷却された生成物を得た直後の粘度を指す。
本発明の根底にある問題は、請求項15の主題によって更に解決される。すなわち、第4の態様によれば、本発明は、
a. 固体の沈降、浮選、又は濾過における凝集剤としての、
b. 増粘剤としての、
c. 汚染物質制御(contaminant control)としての、
d. 製紙における、乾燥強度向上剤、歩留り向上剤、又は排水助剤としての、本発明によるポリマー分散体の使用に関する。
本発明の第1の態様に関連してのみ開示された、本発明の第1の態様の好ましい実施形態に関する特徴は、第2及び第3の実施形態の好ましい実施形態も同様に表す。
以下に、特に好ましい実施形態を表す例示的な実施形態(A)～(O)を開示する。
(A)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、制御された断熱条件下で行われ；ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、少なくとも、R1は水素若しくはメチルを意味し、R2及びR3は両方とも水素、水素及びC1～C3アルキル、水素及びヒドロキシエチル、若しくは両方ともC1～C3アルキルであるものから選択される、式(I)の非イオン性モノマー、並びに/又はR1は、水素若しくはメチルを意味し、Z1は、O、NH若しくはNR4であり、R4はメチルを意味し、Y1は、C2～C6アルキレン、好ましくはエチレン若しくはプロピレンであり、Y5、Y6、及びY7はすべてメチルであり、Z－はハロゲンであるものから選択される、式(II)のカチオン性モノマー、を含む、ポリマー分散体の製造方法。
(B)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、好ましくは、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み；
ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、少なくとも、R1は水素若しくはメチルを意味し、R2及びR3は両方とも水素、水素及びC1～C3アルキル、水素及びヒドロキシエチル、若しくは両方ともC1～C3アルキルであるものから選択される、式(I)の非イオン性モノマー、並びに/又はR1は、水素若しくはメチルを意味し、Z1は、O、NH若しくはNR4であり、R4はメチルを意味し、Y1は、C2～C6アルキレン、好ましくはエチレン若しくはプロピレンであり、Y5、Y6、及びY7はすべてメチルであり、Z－はハロゲンであるものから選択される、式(II)のカチオン性モノマー、を含み、ポリマー分散剤は、セルロース誘導体、ポリビニルアセテート、デンプン、デンプン誘導体、デキストラン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリエチレンイミン、ポリアミン、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルスクシンイミド、ポリビニル-2-メチルスクシンイミド、ポリビニル-1、3-オキサゾリドン-2、ポリビニル-2-メチルイミダゾリン、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アミド；好ましくは、(メタ)アクリロイルアミドアルキルトリアルキルアンモニウムハライド又は(メタ)アクリルオキシアルキルトリアルキルアンモニウムハライド、からなる群から選択される、ポリマー分散体の製造方法。
(C)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、好ましくは、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み；
ラジカル重合性モノマーは、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-エチル(メタ)-アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、及びN-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、からなる群から選択される、一般式(I)によるラジカル重合性非イオン性モノマー、並びにトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリレートハライド、及びトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリルアミドハライド、からなる群から選択される、一般式(II)によるラジカル重合性カチオン性モノマー、を含み、ポリマー分散剤は、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーである、ポリマー分散体の製造方法。
(D)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、好ましくは、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み；
モノマー組成物は、(メタ)アクリルアミドであるラジカル重合性モノマーを、トリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリレートハライド、特にアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムハライドから選択されるラジカル重合性モノマーと一緒に含み、
ポリマー分散剤は、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーである、ポリマー分散体の製造方法。
(E)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって、40分未満の時間枠内で制御された断熱条件下で実行され、好ましくは、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み；
ラジカル重合性モノマーは、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-エチル(メタ)-アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、及びN-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、からなる群から選択される、一般式(I)によるラジカル重合性非イオン性モノマー、並びにトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリレートハライド、及びトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリルアミドハライド、からなる群から選択される、一般式(II)によるラジカル重合性カチオン性モノマー、を含み、
ポリマー分散剤は、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーである、ポリマー分散体の製造方法。
(F)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、
還元剤と酸化剤との間の質量比は、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超である、ポリマー分散体の製造方法。
(G)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、
還元剤と酸化剤との間の質量比は、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超であり；
ポリマー分散体は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃で、スピンドル4及び速度10rpmを用いて測定して、6,700mPas未満かつ1,800mPas超、好ましくは6,000mPas未満かつ2,000mPas超、より好ましくは5,500mPas未満かつ2,200mPas超、最も好ましくは5,000mPas未満かつ2,500mPas超のバルク粘度を有する、ポリマー分散体の製造方法。
(H)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、
酸化剤は、0.6～2.0Vの酸化還元電位を有し、及び/又は還元剤は、-2～0.3Vの酸化還元電位を有し、
還元剤と酸化剤との間の質量比は、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超である、ポリマー分散体の製造方法。
(I)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、
酸化剤は、0.6～2.0Vの酸化還元電位を有し、及び/又は還元剤は、-2～0.3Vの酸化還元電位を有し、
還元剤と酸化剤との間の質量比は、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超であり；
ポリマー分散体は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃で、スピンドル4及び速度10rpmを用いて測定して、6,700mPas未満かつ1,800mPas超、好ましくは6,000mPas未満かつ2,000mPas超、より好ましくは5,500mPas未満かつ2,200mPas超、最も好ましくは5,000mPas未満かつ2,500mPas超のバルク粘度を有する、ポリマー分散体の製造方法。
(J)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、
酸化剤は、ペルオキシジホスフェート；過酸化水素；アルキルヒドロペルオキシド、より好ましくはt-ブチルヒドロペルオキシド；又はアリールヒドロペルオキシド、より好ましくはクメンヒドロペルオキシドを含み；還元剤は、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素塩；チオ硫酸塩；アミン；酸、より好ましくはアスコルビン酸又はエリソルビン酸を含み；
還元剤と酸化剤との間の質量比は、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超である、ポリマー分散体の製造方法。
(K)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、
酸化剤は、ペルオキシジホスフェート；過酸化水素；アルキルヒドロペルオキシド、より好ましくはt-ブチルヒドロペルオキシド；又はアリールヒドロペルオキシド、より好ましくはクメンヒドロペルオキシドを含み；還元剤は、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素塩；チオ硫酸塩；アミン；酸、より好ましくはアスコルビン酸又はエリソルビン酸を含み；
還元剤と酸化剤との間の質量比は、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超であり；
ポリマー分散体は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃で、スピンドル4及び速度10rpmを用いて測定して、6,700mPas未満かつ1,800mPas超、好ましくは6,000mPas未満かつ2,000mPas超、より好ましくは5,500mPas未満かつ2,200mPas超、最も好ましくは5,000mPas未満かつ2,500mPas超のバルク粘度を有する、ポリマー分散体の製造方法。
(L)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、
酸化剤は、0.6～2.0Vの酸化還元電位を有し、及び/又は還元剤は、-2～0.3Vの酸化還元電位を有し；
ラジカル重合性モノマーは、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-エチル(メタ)-アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、及びN-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、からなる群から選択される、一般式(I)によるラジカル重合性非イオン性モノマー、並びにトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリレートハライド、及びトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリルアミドハライド、からなる群から選択される、一般式(II)によるラジカル重合性カチオン性モノマー、を含み、
ポリマー分散剤は、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーである、ポリマー分散体の製造方法。
(M)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、酸化剤は、ペルオキシジホスフェート；過酸化水素；アルキルヒドロペルオキシド、より好ましくはt-ブチルヒドロペルオキシド；又はアリールヒドロペルオキシド、より好ましくはクメンヒドロペルオキシドを含み；還元剤は、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素塩；チオ硫酸塩；アミン；酸、より好ましくはアスコルビン酸又はエリソルビン酸を含み；
ラジカル重合性モノマーは、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-エチル(メタ)-アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、及びN-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、からなる群から選択される、一般式(I)によるラジカル重合性非イオン性モノマー、並びにトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリレートハライド、及びトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリルアミドハライド、からなる群から選択される、一般式(II)によるラジカル重合性カチオン性モノマー、を含み、
ポリマー分散剤は、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーである、ポリマー分散体の製造方法。
(N)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、
還元剤と酸化剤との間の質量比は、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超であり；
ラジカル重合性モノマーは、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-エチル(メタ)-アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、及びN-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、からなる群から選択される、一般式(I)によるラジカル重合性非イオン性モノマー、並びにトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリレートハライド、及びトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリルアミドハライド、からなる群から選択される、一般式(II)によるラジカル重合性カチオン性モノマー、を含み、
ポリマー分散剤は、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーである、ポリマー分散体の製造方法。
(O)
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)反応混合物中のモノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含む、ポリマー分散体の製造方法であって、
工程B)は、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含み、
酸化剤は、ペルオキシジホスフェート；過酸化水素；アルキルヒドロペルオキシド、より好ましくはt-ブチルヒドロペルオキシド；又はアリールヒドロペルオキシド、より好ましくはクメンヒドロペルオキシドを含み；還元剤は、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素塩；チオ硫酸塩；アミン；酸、より好ましくはアスコルビン酸又はエリソルビン酸を含み；
還元剤と酸化剤との間の質量比は、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超であり；
ラジカル重合性モノマーは、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチル-N-エチル(メタ)-アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、及びN-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、からなる群から選択される、一般式(I)によるラジカル重合性非イオン性モノマー、並びにトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリレートハライド、及びトリメチルアンモニウム-C2～C6-アルキル(メタ)アクリルアミドハライド、からなる群から選択される、一般式(II)によるラジカル重合性カチオン性モノマー、を含み、
ポリマー分散剤は、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーである、ポリマー分散体の製造方法。
更に、これにより以下の項目が開示される：
1.ポリマー分散体の製造方法であって、
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、前記ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程と；
B)モノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程と、
を含み、
工程B)は、制御された断熱条件下で行われる、方法。
2.工程B)が、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、好ましくは、この酸化還元反応開始剤系は、酸化剤及び還元剤を含む、ことを特徴とする、項目1に記載の方法。
3.酸化剤が、0.6～2.0Vの酸化還元電位を有し、好ましくは、酸化剤は、ペルオキシジホスフェート；過酸化水素；アルキルヒドロペルオキシド、より好ましくはt-ブチルヒドロペルオキシド；又はアリールヒドロペルオキシド、より好ましくはクメンヒドロペルオキシドを含み；及び/又は還元剤は、-2～0.3Vの酸化還元電位を有し、好ましくは、還元剤は、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素塩；チオ硫酸塩；アミン；酸、より好ましくはアスコルビン酸又はエリソルビン酸を含む、ことを特徴とする、項目1又は項目2に記載の方法。
4.還元剤と酸化剤との間の質量比が、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超であることを特徴とする、項目1～3のいずれか1つに記載の方法。
5.ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、以下：
i.式(I)の非イオン性モノマー：
(式中、
R1は、水素又はメチルを意味し；
R2及びR3は、互いに独立して、水素、C1～C5-アルキル又はC1～C5-ヒドロキシアルキルである)、
ii.式(II)のカチオン性モノマー：
［式中、
R1は、水素又はメチルを意味し；
Z1は、O、NH又はNR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
Yは、
(式中、
Y0及びY1は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC1～C6アルキレン基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいエチレン又はプロピレンであり；
Y2、Y3、Y5、Y6、Y7は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり；
Z－は対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3 －である)のうちの1つである)；並びに
iii.式(III)又は(IV)の両親媒性モノマー：
(式中、
Z1は、O、NH、NR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
R1は、水素又はメチルを意味し、
R8は、C1～C6アルキレン基、好ましくはエチレン又はプロピレンであり、
R5及びR6は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり、
R7は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC8～C32アルキル基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC12～C20アルキルであり；
Z－は対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3 －である)、又は
(式中、
Z1は、O、NH、NR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
R1は、水素又はメチルを意味し、
R10は、水素、C8～C32アルキル、C8～C32アリール及び/又はC8～C32アラルキル、好ましくはC12～C20アルキルを意味し、
R9は、C1～C6アルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基であり、
nは1～50の間の整数であり、好ましくは2～30の間、より好ましくは3～15、最も好ましくは4～8である)、
のうちの1つ又は複数からなる群から選択されることを特徴とする、項目1～4のいずれか1つに記載の方法。
(注：カチオン性モノマーとは、プロトン化によってカチオン性になったモノマーも意味する)
6.ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、少なくとも、R1は水素若しくはメチルを意味し、R2及びR3は両方とも水素、水素及びC1～C3アルキル、水素及びヒドロキシエチル、若しくは両方ともC1～C3アルキルであるものから選択される、式(I)の非イオン性モノマー、並びに/又はR1は、水素若しくはメチルを意味し、Z1は、O、NH若しくはNR4であり、R4はメチルを意味し、Y1は、C2～C6アルキレン、好ましくはエチレン若しくはプロピレンであり、Y5、Y6、及びY7はすべてメチルであり、Z－はハロゲンであるものから選択される、式(II)のカチオン性モノマー、を含み、最も好ましくは、ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、少なくとも、(メタ)アクリルアミドである式(I)の非イオン性モノマー、及び(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド又は(メタ)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リドである式(II)のカチオン性モノマー、を含むことを特徴とする、項目1から5のいずれか1つに記載の方法。
7.ラジカル重合性モノマーが、式(I)の非イオン性モノマー及び/又は式(II)のカチオン性モノマーから選択され、式(I)の非イオン性モノマー及び/又は式(II)のカチオン性モノマーから選択されるラジカル重合性モノマーの量が、ラジカル重合性モノマーの総量に基づいて、80質量％から100質量％未満の間、好ましくは85質量％から99質量％の間、最も好ましくは、90質量％から95質量％の間であり、残部が、任意の他のエチレン性重合性モノマー、すなわち、式(III)のモノマー、式(IV)のモノマー、及び二官能性エチレン重合性モノマーからなる群から選択されることを特徴とする、項目1から6のいずれか1つに記載の方法。
8.ポリマー分散剤が、式(II)
［式中、
R1は、水素又はメチルを意味し；
Z1は、O、NH又はNR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
Yは、
(式中、
Y0及びY1は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC1～C6アルキレン基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいエチレン又はプロピレンであり；
Y2、Y3、Y5、Y6、Y7は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり；
Z－は対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3 －である)
のうちの1つである］
のカチオン性モノマーから作製されたホモポリマーであることを特徴とする、項目1から7のいずれか1つに記載の方法。
9.ポリマー分散剤が、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーであることを特徴とする、項目1から8のいずれか1つに記載の方法。
10.ポリマー分散体中のポリマー分散剤の分散されたポリマーに対する比が、0.45：1～1：0.9の範囲であり、好ましくは0.5：1～1：1の範囲、より好ましくは0.55：1～1：1未満の範囲、更により好ましくは0.6：1～0.99：1の範囲、特に0.65：1～0.9：1の範囲であることを特徴とする、項目1から9のいずれか1つに記載の方法。
11.項目1から10のいずれか1つに記載の方法であって、C)最高温度(Tmax)に達したおよその時点で、反応混合物に反応開始剤を加えることによって残留モノマー含有量を低減する工程、及び
好ましくは、工程C中の温度を55℃超かつ80℃未満、より好ましくは60℃超かつ70℃未満のレベルに保持することを特徴とする、前記方法。
12.反応開始剤が、過酸化物又はアゾ化合物から選択され、好ましくは、好ましくはアルキル基、ニトリル基及び/又はエステル基を担持している三級炭素原子によって置換されている、ヒドロペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ジアシルペルオキシド、及びアゾ化合物からなる群から選択されることを特徴とする、項目11に記載の方法。
13.
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物から誘導される分散されたポリマーであって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、分散されたポリマー
を含むポリマー分散体であって；
ポリマー分散剤は、40,000～150,000g/mol未満、好ましくは50,000～140,000g/mol、より好ましくは60,000～130,000g/mol、最も好ましくは85,000～120,000g/molのサイズ排除クロマトグラフィーによって測定される質量平均分子量Mwを有し；及び/又は
ポリマー分散体は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃で、スピンドル4及び速度10rpmを用いて測定して、6,700mPas未満、好ましくは6,000mPas未満、より好ましくは5,500mPas未満、最も好ましくは5,000mPas未満のバルク粘度を有する、ポリマー分散体。
14.
項目1～11のいずれか1つに記載のポリマー分散体の製造方法によって得られるポリマー分散体であって、
A)
a)ポリマー分散剤、及び
b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程；
B)モノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成してポリマー分散体を形成する工程、
を含み、
工程B)は、制御された断熱条件下で行われ；
ポリマー分散剤は、40,000～150,000g/mol未満、好ましくは50,000～140,000g/mol、より好ましくは60,000～130,000g/mol、最も好ましくは85,000～120,000g/molのサイズ排除クロマトグラフィーによって測定される質量平均分子量Mwを有し；及び/又は
ポリマー分散体は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃で、スピンドル4及び速度10rpmを用いて測定して、6,700mPas未満、好ましくは6,000mPas未満、より好ましくは5,500mPas未満、最も好ましくは5,000mPas未満のバルク粘度を有する、ポリマー分散体。
15.
a. 固体の沈降、浮選、又は濾過における凝集剤としての、
b. 増粘剤としての、
c. 汚染物質制御(contaminant control)としての、
d. 製紙における、乾燥強度向上剤、歩留り向上剤、又は排水助剤としての、項目12又は項目13に記載のポリマー分散体の使用。
以下では、適用される試験方法について詳細に説明する：
バルク粘度は以下のように測定する：
生成物を直接測定に使用する。スピンドルNo.4を生成物にゆっくりと浸漬し、ブルックフィールドRVT粘度計を使用して10rpmで粘度を測定する。読み取り値が30秒間一定のままであれば、測定を終了する。
溶液粘度を、以下のように、DI水中で測定し、決定する：
5質量％の水溶液を調製する。400mlビーカーに323.0±0.1gの脱塩水を量り入れる。次いで、17.0±0.1gの生成物を、300rpmで撹拌しながら(22±3℃)加える。溶解時間は、300±10rpmで60分になる。その後、溶液を5分間放置する必要がある。直ちにスピンドルNo.2をゆっくりと浸漬し、ブルックフィールドRFT粘度計を使用して10rpmで粘度を測定する。読み取り値が30秒間一定のままであれば、測定を終了する。
塩粘度を、以下のように、10%NaCl溶液中で測定し、決定する。
400mlビーカーに289.0±0.1gの脱塩水を量り入れる。次いで、17.0±0.1gの生成物を、300rpmで撹拌しながら(22±3℃)加える。溶解時間は、300±10rpmで45分になり、次いで34.0±0.1gのNaClを加える。溶液を更に15分間撹拌する。この後、溶液を5分間放置する必要がある。次にスピンドルNo.1をゆっくりと浸漬し、ブルックフィールドRVT粘度計を使用して10rpmで粘度を測定する。読み取り値が30秒間一定のままであれば、測定を終了する。
安定性は、(a)遠心分離及び(b)オーブン試験という2つの異なる方法によって測定する。
験は以下のように実行する：
(a)100±0.1gの分散体を遠心分離チューブに量り入れる。チューブを研究用遠心分離機(Hermle Z300)に置き、4000rpmで1時間遠心分離する。試料の液体部分を、3分間かけて段階的に除去し、遠心分離チューブ内の沈殿物を再び秤量する。沈殿物が多いほど、相の安定性が低くなる。
(b)試料を40℃の乾燥オーブン内で3日間保存する。外観を、視覚的に監視する。
モル質量は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって測定する。この測定は、特に、分散剤の分子量を決定するために実行する。
分子量は、較正にプルラン標準を使用する水性SECによって特性評価する。
試料調製：
試料を、溶出液で希釈し(メスフラスコ内でのポリマーメイクダウン(make-down))、1μmフィルター(M&N)(シリンジを介して)に通して濾過し、その後注入する。機械にオートサンプラーが装備されている場合は、溶液を1μmフィルターに通して濾過し、バイアルに入れる。
使用パラメータ：
装置：SEC(Agilent社)
カラム：Novema 3000(PSS社)
検出器：RI
溶出液：水中の1.5質量％ギ酸
流速：1ml/分
較正標準：異なるMwのプルラン
以下の実施例は本発明を更に説明するものであるが、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
(実施例1)
ポリマー分散剤の合成：
最初に、294.06gの水、666.7gのアクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド(DIMAPA quat.)(60質量％)、及びpHを5.0±0.2に調整するための硫酸(50質量％)を2L容器内に量り入れた。次いで、モノマー溶液を撹拌することにより窒素で30分間スパージした。続いて、水溶液を65℃まで加熱し、2-メルカプトエタノール及びV-50〔2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩〕を溶液に加えた。Tmaxに達した後、容器を≦80℃まで冷却する。次に、残留モノマーをバーンアウト(burn-out)させるために、反応開始剤(V-50)を10分の間に生成物に更に2回加えた。生成物を70℃で1時間撹拌した。最終水性生成物を30℃まで冷却した。分散剤を、40質量％の水溶液で提供した。
仕様：
- 生成物粘度[mPas]：110～180
- pH(ニート)：4.9～5.3
- 総固形分[%]：40～43
- MwSEC[g/mol]：70000～110000
(実施例2)
ポリマー分散体の合成(電荷密度15モル%)
不連続プロセス(バッチサイズ1,000kg)では、アクリルアミドと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リド(ADAME quat.)を、ホモポリアクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド(ポリマー分散剤)の存在下、水溶液中で重合させた。水相は、200rpmで調製した。
最初に、206.90kgの軟水、261.80kgのバイオアクリルアミド(49質量％)、77.20kgの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リド(ADAME quat)(80質量％)、412.50kgの実施例1のポリマー分散剤、10.00kgの硫酸アンモニウム、及び0.20kgのTrilon Cを、反応容器に充填した。およそ0.10kgの硫酸(50%)を用いて、pH値をpH5.0±0.2に調整した。容器を5回排気した後窒素で通気した。反応開始剤組成物を、0.5バールの負圧及び最大撹拌速度で加えた。3.05kgの軟水中の0.34kgのV-50、0.47kgの軟水中の0.025kgの過硫酸ナトリウム、0.27kgの軟水中の0.014kgの亜硫酸水素ナトリウム、及び1kgの軟水中の0.003kgのt-ブチルヒドロペルオキシド(70%)を加えて、22±1℃で反応を開始させた。その後、容器を再び窒素で通気した。最高温度に達した後、1.53kgの軟水中の0.17kgのV-50の溶液を加えて、モノマー含有量を減少させた。1時間の反応後時間の後、生成物を40℃未満の温度まで冷却した。次いで、8.30kgのクエン酸及び0.82kgの殺生物剤であるActicide SPXを加え、生成物を30℃未満の温度まで冷却した。
w/wポリマー分散体の典型的な反応プロファイルを、図1に示す。反応開始剤を加えた後、反応が始まり、Table1(表1)に示すように温度が上昇する。反応開始は、室温(ここでは22℃)で開始される。特に、反応開始剤パッケージを、以下の順序でモノマー溶液に加える：
〇V-50(2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩)
〇過硫酸ナトリウム
〇亜硫酸水素ナトリウム
〇t-BHP(tert.-ブチルヒドロペルオキシド)、t-BHPは1分で重合を開始する。
最高温度(Tmax)57.3℃で、モノマー残留物を除去するために、反応開始剤を更に加える。特に、Tmaxでは、70℃の加熱浴をフラスコの下に配置し、これにより製造プラントにおけるのと同様に60℃を超えるいわゆるバーンアウト段階が保証される。V-50は、バーンアウト反応開始剤として作用する。60分間のバーンアウト段階後に冷却工程が開始される。
以下では、反応開始剤の効果を調査する。反応開始剤は、本発明に従って反応を制御する。
重合への影響を理解するために、スターターパッケージ内の反応開始剤の濃度を、別々に、及びすべてまとめて変更した。以下の表及びダイアグラムは、調査結果を要約したものである。
結果は、以下のように要約される、すなわち、反応開始剤レベルの変化は、以下の結果を示す。第1の結果として、バッチ#2が、全体的に性能が最良である。
図2は、他の反応開始剤の量を一定に保ちながら、tert.-ブチルヒドロペルオキシド濃度のレベルを変化させた場合の塩粘度、反応時間、及びトルクの特性を示す(バッチ#1～#4)。t-BHP濃度が低いほど、塩粘度(ポリマーのMw)が高くなり、反応時間がより長くなる。重合中のトルクは、t-BHPの最低レベルを除いてほとんど一定である。この理由は分子量が大きいためである。
図3は、反応開始剤の完全パッケージ（complete initiator package）を変化させた場合の効果を示す(バッチ#5、#2、#6)。反応開始剤のレベルが低いほど、ここでも塩粘度(ポリマーのMw)が高くなり、反応時間がより長くなる。重合中のトルクはほとんど一定である。
図4は、他の反応開始剤の量を一定に保ちながら亜硫酸水素ナトリウムを変化させた場合の効果を示す(バッチ#7、#2、#8、#9)。亜硫酸水素塩の濃度が低いほど、トルク及び塩の粘度はほとんど一定のままであるが、反応時間がより短くなる。この反応開始剤の効果は、驚くべきものである。特に、バッチ#7は許容できない安定性及び高すぎるバルク粘度を示した。見てわかるように、最低の亜硫酸水素塩レベルでは、塩粘度(Mw)は増加したが、最終分散体は、安定性試験後に増粘した。
他の反応開始剤の量を一定に保ちながら過硫酸ナトリウム含有量を大きく変化させても(バッチ#10及び#11)、安定性の観点から有益な効果を示さない。すべてのパラメータを、ほぼ一定に保つ。

Claims (15)

  1. ポリマー分散体の製造方法であって、
    A)
    a)ポリマー分散剤、及び
    b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、前記ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
    を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程と；
    B)前記モノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成して前記ポリマー分散体を形成する工程と、
    を含み、
    工程B)は、制御された断熱条件下で行われる、方法。
  2. 工程B)が、酸化還元反応開始剤系を逐次的又は同時に加えることによって制御された断熱条件下で実行され、好ましくは、この酸化還元反応開始剤系が、酸化剤及び還元剤を含む、ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記酸化剤が、0.6～2.0Vの酸化還元電位を有し、好ましくは、前記酸化剤が、ペルオキシジホスフェート；過酸化水素；アルキルヒドロペルオキシド、より好ましくはt-ブチルヒドロペルオキシド；又はアリールヒドロペルオキシド、より好ましくはクメンヒドロペルオキシドを含み；かつ／あるいは
    前記還元剤が、-2～0.3Vの酸化還元電位を有し、好ましくは、前記還元剤が、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素塩；チオ硫酸塩；アミン；酸、より好ましくはアスコルビン酸又はエリソルビン酸を含む、
    ことを特徴とする、請求項2に記載の方法。
  4. 前記還元剤と前記酸化剤との質量比が、35：1未満かつ2：1超、好ましくは15：1未満かつ3：1超、より好ましくは9：1未満かつ4：1超であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、以下：
    i. 式(I)の非イオン性モノマー：
    (式中、
    R1は、水素又はメチルを意味し；
    R2及びR3は、互いに独立して、水素、C1～C5-アルキル又はC1～C5-ヒドロキシアルキルである)；
    ii. 式(II)のカチオン性モノマー：
    ［式中、
    R1は、水素又はメチルを意味し；
    Z1は、O、NH又はNR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
    Yは、
    (式中、
    Y0及びY1は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC1～C6アルキレン基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいエチレン又はプロピレンであり；
    Y2、Y3、Y5、Y6、Y7は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり；
    Z－は対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3 －である)
    のうちの1つである］；
    iii. 式(III)又は(IV)の両親媒性モノマー：
    (式中、
    Z1は、O、NH、NR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
    R1は、水素又はメチルを意味し、
    R8は、C1～C6アルキレン基、好ましくはエチレン又はプロピレンであり、
    R5及びR6は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり、
    R7は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC8～C32アルキル基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC12～C20アルキルであり；
    Z－は対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3 －である)、又は
    (式中、
    Z1は、O、NH、NR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
    R1は、水素又はメチルを意味し、
    R10は、水素、C8～C32アルキル、C8～C32アリール及び/又はC8～C32アラルキル、好ましくはC12～C20アルキルを意味し、
    R9は、C1～C6アルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基であり、
    nは1～50の間の整数であり、好ましくは2～30の間、より好ましくは3～15、最も好ましくは4～8である)；並びに
    iv. 2、3、4又は5個のエチレン性不飽和基を含むエチレン性不飽和架橋剤、
    のうちの1つ又は複数からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、
    R1は水素若しくはメチルを意味し、R2及びR3は、両方とも水素、水素及びC1～C3アルキル、水素及びヒドロキシエチル、若しくは両方ともC1～C3アルキルであるものから選択される、式(I)の非イオン性モノマー、並びに/又は、
    R1は水素若しくはメチルを意味し、Z1は、O、NH若しくはNR4であり、R4はメチルを意味し、Y1は、C2～C6アルキレン、好ましくはエチレン若しくはプロピレンであり、Y5、Y6、及びY7はすべてメチルであり、Z－はハロゲンであるものから選択される、式(II)のカチオン性モノマー、
    を含み、
    最も好ましくは、前記ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、少なくとも、(メタ)アクリルアミドである式(I)の非イオン性モノマーと、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド又は(メタ)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リドである式(II)のカチオン性モノマーとを含むことを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物が、
    - 少なくとも5質量％、好ましくは少なくとも20質量％の式(I)の非イオン性モノマー：
    (式中、
    R1は、水素又はメチルを意味し；
    R2及びR3は、互いに独立して、水素、C1～C5-アルキル又はC1～C5-ヒドロキシアルキルである)；
    - 少なくとも5質量％、好ましくは少なくとも20質量％、より好ましくは25～47質量％、最も好ましくは50.5～80質量％の式(II)のカチオン性モノマー：
    ［式中、
    R1は、水素又はメチルを意味し；
    Z1は、O、NH又はNR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
    Yは、
    (式中、
    Y0及びY1は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC1～C6アルキレン基、好ましくは1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいエチレン又はプロピレンであり；
    Y2、Y3、Y5、Y6、Y7は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり；
    Z－は対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3 －である)
    のうちの1つである］；
    - 2、3、4又は5個のエチレン性不飽和基を有する、0～1.25質量％、好ましくは0.0001～1質量％の前記エチレン性不飽和架橋剤；並びに
    - 任意選択で含まれていてもよい、更なるエチレン性不飽和モノマー、
    を含むことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記エチレン性不飽和架橋剤が、メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート、トリアリルアミン、及びテトラアリルアンモニウムクロリドからなる群から好ましくは選択される、2、3又は4個のエチレン性不飽和基を有する架橋剤であることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記ポリマー分散剤が、式(II)：
    ［式中、
    R1は、水素又はメチルを意味し；
    Z1は、O、NH又はNR4であり、R4は、C1～C4-アルキル、好ましくはメチルを意味し、
    Yは、
    (式中、
    Y0及びY1は、1つ又は複数のヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいC1～C6アルキレン基、好ましくは、1つのヒドロキシ基で任意選択で置換されていてもよいエチレン又はプロピレンであり；
    Y2、Y3、Y5、Y6、Y7は、互いに独立して、それぞれC1～C6-アルキル、好ましくはメチルであり；
    Z－は対イオンであり、好ましくはハロゲン、擬ハロゲン、アセテート、又はSO4CH3 －である)
    のうちの1つである］
    のカチオン性モノマーから作製されたホモポリマーであることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記ポリマー分散剤が、(メタ)アクリロイルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩又は(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩から作製されたホモポリマーであることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記ポリマー分散体中の前記ポリマー分散剤の前記分散されたポリマーに対する比が、0.45：1～1：0.9の範囲であり、好ましくは0.5：1～1：1の範囲、より好ましくは0.55：1～1：1未満の範囲、更により好ましくは0.6：1～0.99：1の範囲、特に0.65：1～0.9：1の範囲であることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記ポリマー分散体が、前記ポリマー分散体の総質量に基づいて、15質量％未満の塩含有量、より好ましくは0.1～10質量％、最も好ましくは1～5質量％の塩含有量を有することを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. a)ポリマー分散剤、及び
    b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物から誘導される分散されたポリマーであって、前記ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、分散されたポリマー
    を含むポリマー分散体であって；
    前記ポリマー分散剤は、40,000g/molから150,000g/mol未満、好ましくは50,000 g/molから140,000g/mol、より好ましくは60,000 g/molから130,000g/mol、最も好ましくは85,000 g/molから120,000g/molのサイズ排除クロマトグラフィーによって測定される質量平均分子量Mwを有し；かつ／あるいは、
    前記ポリマー分散剤は、ブルックフィールド粘度計を用いて20℃にてスピンドル4及び速度10rpmを用いて測定して、6,700mPas未満、好ましくは6,000mPas未満、より好ましくは5,500mPas未満、最も好ましくは5,000mPas未満のバルク粘度を有する、ポリマー分散体。
  14. 請求項1から12のいずれか一項に記載のポリマー分散体の製造方法によって得られるポリマー分散体であって、前記製造方法が、
    A)
    a)ポリマー分散剤、及び
    b)ラジカル重合性モノマーを含むモノマー組成物であって、前記ラジカル重合性モノマーが、非イオン性エチレン性不飽和モノマー、カチオン性エチレン性不飽和モノマー、及び両親媒性エチレン性不飽和モノマーのうちの1つ又は複数からなる群から選択される、モノマー組成物
    を含む、水性媒体中の反応混合物を提供する工程と、
    B)前記モノマー組成物をラジカル重合に供して分散されたポリマーを合成して前記ポリマー分散体を形成する工程と
    を含み、
    工程B)は、制御された断熱条件下で行われる、ポリマー分散体。
  15. a. 固体の沈降、浮選、又は濾過における凝集剤としての、
    b. 増粘剤としての、
    c.汚染物質制御剤(contaminant control)としての、
    d. 製紙における、乾燥強度向上剤、歩留り向上剤、又は排水助剤としての、請求項13又は請求項14に記載のポリマー分散体の使用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4406624A1 (de) * 1994-03-01 1995-09-07 Roehm Gmbh Vernetzte wasserlösliche Polymerdispersionen
DE10061483A1 (de) 2000-12-08 2002-06-13 Stockhausen Chem Fab Gmbh Verfahren zur Herstellung von Wasser-in-Wasser-Polymerdispersionen
DE102004013750A1 (de) 2004-03-18 2005-11-03 Stockhausen Gmbh Anionische Wasser-in-Wasser-Polymerdispersionen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
DE102004063791A1 (de) * 2004-12-30 2006-07-13 Stockhausen Gmbh Kationische Polymerdispersionen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE102004063793A1 (de) * 2004-12-30 2006-07-13 Stockhausen Gmbh Hoch kationische Polymerdispersionen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
ES2605616T3 (es) * 2008-02-01 2017-03-15 Ashland Licensing And Intellectual Property Llc Polímeros asociados hidrófobamente en dispersiones poliméricas de agua-en-agua
KR101753427B1 (ko) * 2009-08-24 2017-07-03 솔레니스 테크놀러지스 케이맨, 엘.피. 수중수형 중합체 분산물 중의 양이온성 가교결합 중합체
TWI646116B (zh) * 2013-01-16 2019-01-01 英屬開曼群島索理思科技開曼公司 高分子量聚合物分散體

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