JP4671299B2 - 反応性が異なるモノマーの重合 - Google Patents
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Description
互いに異なる反応性を有するモノマーからコポリマーを形成することが望ましいことが多い。
(a)添加速度を減少させつつ、少なくとも1種の低反応性モノマーを反応容器に添加する工程;
(b)反応容器に少なくとも1種の高反応性モノマーを添加する工程、
(i)ここにおいて、前記高反応性モノマーの全重量基準で、前記高反応性モノマーの全ての1重量%未満の高反応性モノマーが、前記工程(a)の開始前に前記反応容器に添加され、および
(ii)前記高反応性モノマーの全重量基準で、前記高反応性モノマーの全ての少なくとも重量で半分の高反応性モノマーが、前記工程(a)の完了前に前記反応容器に添加される;並びに
(c)前記工程(a)の完了前に、少なくとも1種の鎖調節剤を前記反応容器に添加する工程:を含み、
前記反応容器における条件が前記低反応性モノマーおよび前記高反応性モノマーの重合を引き起こす間に、前記工程(a)、(b)、および(c)が行われる;方法が提供される。
を有する化合物である。いくつかの好適なアニオンは、たとえば、ハライド(たとえば、クロリド、ブロミド、またはヨージドを包含する)、ヒドロキシド、ホスフェート、スルフェート、ヒドロスルフェート、エチルスルフェート、メチルスルフェート、ホルメート、アセテート、またはその任意の混合物である。ある態様において、R8およびR9のそれぞれはメチル基である。独立して、ある態様において、X2−はクロリドイオンである。
オーバーヘッドスターラー、N2インレット、コンデンサー、熱電対、加熱マントル、およびモノマー、鎖調節剤および開始剤の添加用インレット、および外部冷却用設備を備えた1リットルの樹脂釜をフード中で準備した。100グラムの脱イオン水および3.96グラムの0.15%硫酸鉄溶液を釜に添加し、88℃に加熱した。釜添加物は0.5グラムのメタ重亜硫酸ナトリウムおよび5グラムの脱イオン水を用いて調製した。168グラムの65重量%のジアリルジメチルアンモニウムクロリドの溶液を用いてモノマーコフィード#1を調製した。46.6グラムの氷アクリル酸および90.7グラムのアクリルアミドの50%溶液を用いてモノマーコフィード#2を調製した。1.4グラムの過硫酸ナトリウムおよび30グラムの脱イオン水の開始剤溶液を調製した。11グラムのメタ重亜硫酸ナトリウムおよび35グラムの脱イオン水を用いて鎖調節剤溶液を調製した。温度が88℃に達したら、釜添加物を装入し、次いですべてのコフィードを開始した。コフィードの速度は次の通りである:
モノマーコフィード#1
1分あたり3.73グラムで30分間
1分あたり0.93グラムで60分間
モノマーコフィード#2
1分あたり0.78グラムで22.5分間
1分あたり1.18グラムで22.5分間
1分あたり1.57グラムで22.5分間
1分あたり1.96グラムで22.5分間
1分あたり1.22グラムで7分間
1分あたり0.61グラムで8分間
開始剤コフィード:1分あたり0.285グラムで110分間
鎖調節剤:1分あたり0.511グラムで90分間
フィード速度を次のように変えて、前記のように実施例1を繰り返した。
モノマーコフィード#1
1分あたり2.80グラムで30分間
1分あたり1.87グラムで30分間
1分あたり0.93グラムで30分間
モノマーコフィード#2
1分あたり0.78グラムで22.5分間
1分あたり1.18グラムで22.5分間
1分あたり1.57グラムで22.5分間
1分あたり1.96グラムで22.5分間
1分あたり1.22グラムで7分間
1分あたり0.61グラムで8分間
開始剤コフィード:1分あたり0.285グラムで110分間
鎖調節剤:1分あたり0.511グラムで90分間
反応温度を60分後に、最高95℃まで上昇させて、前記のように実施例2を繰り返した。
釜装入物を92℃で添加し、反応温度を88℃にし、供給速度および時間を次のように変えて、実施例1を前記のように繰り返した。
モノマーコフィード#1
1分あたり3.60グラムで30分間
1分あたり0.60グラムで75分間
モノマーコフィード#2
1分あたり0.67グラムで26.25分間
1分あたり1.01グラムで26.25分間
1分あたり1.34グラムで26.25分間
1分あたり1.68グラムで26.25分間
1分あたり1.22グラムで7分間
1分あたり0.61グラムで8分間
開始剤コフィード
1分あたり0.245グラムで105分間
1分あたり0.285グラムで18分間
鎖調節剤:1分あたり0.438グラムで105分間
釜装入物を92℃で添加し、反応温度を88℃にし、供給速度および時間を次のように変えて、実施例1を前記のように繰り返した。
モノマーコフィード#1
1分あたり4.20グラムで30分間
1分あたり0.70グラムで60分間
モノマーコフィード#2
1分あたり0.78グラムで22.5分間
1分あたり1.18グラムで22.5分間
1分あたり1.57グラムで22.5分間
1分あたり1.96グラムで22.5分間
1分あたり1.22グラムで7分間
1分あたり0.61グラムで8分間
開始剤コフィード:1分あたり0.285グラムで110分間
鎖調節剤:1分あたり0.511グラムで90分間
釜装入物を92℃で添加し、反応温度を88℃にし、供給速度および時間を次のように変えて、実施例1を前記のように繰り返した。
モノマーコフィード#1
1分あたり4.85グラムで30分間
1分あたり0.51グラムで60分間
モノマーコフィード#2
1分あたり0.78グラムで22.5分間
1分あたり1.18グラムで22.5分間
1分あたり1.57グラムで22.5分間
1分あたり1.96グラムで22.5分間
1分あたり1.22グラムで7分間
1分あたり0.61グラムで8分間
開始剤コフィード:1分あたり0.285グラムで110分間
鎖調節剤:1分あたり0.511グラムで90分間
次の供給速度および時間で実施例1を繰り返した:
モノマーコフィード#1:1分あたり1.86グラムで90分間
モノマーコフィード#2:1分あたり1.30グラムで105分間
開始剤コフィード:1分あたり0.285グラムで110分間
鎖調節剤:1分あたり0.511グラムで90分間
次の供給速度および時間で実施例1を繰り返した:
モノマーコフィード#1:1分あたり1.86グラムで90分間
モノマーコフィード#2:1分あたり1.05グラムで130分間
開始剤コフィード:1分あたり0.232グラムで135分間
鎖調節剤:1分あたり0.511グラムで90分間
次の供給速度および時間で実施例1を繰り返した:
モノマーコフィード#1:1分あたり1.86グラムで90分間
モノマーコフィード#2:1分あたり0.242グラムで10分間
1分あたり0.462グラムで5分間
1分あたり0.641グラムで5分間
1分あたり0.788グラムで5分間
1分あたり0.914グラムで5分間
1分あたり1.029グラムで5分間
1分あたり1.113グラムで5分間
1分あたり1.197グラムで5分間
1分あたり1.260グラムで5分間
1分あたり1.313グラムで10分間
1分あたり1.407グラムで10分間
1分あたり1.470グラムで10分間
1分あたり1.512グラムで10分間
1分あたり1.544グラムで5分間
1分あたり1.302グラムで5分間
1分あたり1.103グラムで5分間
1分あたり0.788グラムで5分間
1分あたり0.567グラムで10分間
1分あたり0.399グラムで10分間
1分あたり0.294グラムで10分間
開始剤コフィード
1分あたり0.053グラムで10分間
1分あたり0.101グラムで5分間
1分あたり0.140グラムで5分間
1分あたり0.172グラムで5分間
1分あたり0.199グラムで5分間
1分あたり0.224グラムで5分間
1分あたり0.243グラムで5分間
1分あたり0.261グラムで5分間
1分あたり0.275グラムで5分間
1分あたり0.286グラムで10分間
1分あたり0.307グラムで10分間
1分あたり0.321グラムで10分間
1分あたり0.330グラムで10分間
1分あたり0.337グラムで5分間
1分あたり0.284グラムで5分間
1分あたり0.240グラムで5分間
1分あたり0.172グラムで5分間
1分あたり0.124グラムで10分間
1分あたり0.087グラムで10分間
1分あたり0.064グラムで20分間
鎖調節剤:1分あたり0.511グラムで90分間
次の供給速度および時間で実施例1を繰り返した:
モノマーコフィード#1:1分あたり1.86グラムで90分間
モノマーコフィード#2:
1分あたり0.23グラムで10分間
1分あたり0.44グラムで5分間
1分あたり0.61グラムで5分間
1分あたり0.75グラムで5分間
1分あたり0.87グラムで5分間
1分あたり0.98グラムで5分間
1分あたり1.06グラムで5分間
1分あたり1.14グラムで5分間
1分あたり1.20グラムで5分間
1分あたり1.25グラムで10分間
1分あたり1.34グラムで10分間
1分あたり1.40グラムで10分間
1分あたり1.44グラムで10分間
1分あたり1.47グラムで5分間
1分あたり1.24グラムで5分間
1分あたり1.05グラムで10分間
1分あたり0.75グラムで10分間
1分あたり0.54グラムで10分間
1分あたり0.38グラムで10分間
1分あたり0.28グラムで10分間
開始剤コフィード
1分あたり0.053グラムで10分間
1分あたり0.101グラムで5分間
1分あたり0.140グラムで5分間
1分あたり0.172グラムで5分間
1分あたり0.199グラムで5分間
1分あたり0.224グラムで5分間
1分あたり0.243グラムで5分間
1分あたり0.261グラムで5分間
1分あたり0.275グラムで5分間
1分あたり0.286グラムで10分間
1分あたり0.307グラムで10分間
1分あたり0.321グラムで10分間
1分あたり0.330グラムで10分間
1分あたり0.337グラムで5分間
1分あたり0.284グラムで5分間
1分あたり0.240グラムで10分間
1分あたり0.172グラムで10分間
1分あたり0.124グラムで10分間
1分あたり0.087グラムで10分間
1分あたり0.064グラムで30分間
鎖調節剤:1分あたり0.511グラムで90分間
次の供給速度および時間で実施例1を繰り返した:
モノマーコフィード#1:1分あたり1.86グラムで90分間
モノマーコフィード#2:
1分あたり0.23グラムで10分間
1分あたり0.44グラムで5分間
1分あたり0.61グラムで5分間
1分あたり0.75グラムで5分間
1分あたり0.87グラムで5分間
1分あたり0.98グラムで5分間
1分あたり1.06グラムで5分間
1分あたり1.14グラムで5分間
1分あたり1.20グラムで5分間
1分あたり1.25グラムで10分間
1分あたり1.34グラムで10分間
1分あたり1.40グラムで10分間
1分あたり1.44グラムで10分間
1分あたり1.47グラムで5分間
1分あたり1.24グラムで5分間
1分あたり1.05グラムで10分間
1分あたり0.75グラムで10分間
1分あたり0.54グラムで10分間
1分あたり0.38グラムで10分間
1分あたり0.28グラムで10分間
1分あたり0.20グラムで10分間
1分あたり0.14グラムで10分間
開始剤コフィード
1分あたり0.053グラムで10分間
1分あたり0.101グラムで5分間
1分あたり0.140グラムで5分間
1分あたり0.172グラムで5分間
1分あたり0.199グラムで5分間
1分あたり0.224グラムで5分間
1分あたり0.243グラムで5分間
1分あたり0.261グラムで5分間
1分あたり0.275グラムで5分間
1分あたり0.286グラムで10分間
1分あたり0.307グラムで10分間
1分あたり0.321グラムで10分間
1分あたり0.330グラムで10分間
1分あたり0.337グラムで5分間
1分あたり0.284グラムで5分間
1分あたり0.240グラムで5分間
1分あたり0.172グラムで5分間
1分あたり0.124グラムで10分間
1分あたり0.087グラムで10分間
1分あたり0.064グラムで10分間
1分あたり0.046グラムで10分間
1分あたり0.032グラムで10分間
1分あたり0.023グラムで5分間
鎖調節剤:1分あたり0.511グラムで90分間
前記実施例のそれぞれにおいて、すべてのコフィードの終了後直ちに、保持期間の間にサンプルを取り出した。各サンプルをジアリルジメチルアンモニウムクロリド(DADMAC)モノマーの濃度に関してプロトンNMRにより分析した。量はポリマー固形分の合計重量基準のモノマーの重量パーセントとして記載する。ゲル透過クロマトグラフィーによりコポリマーに関して測定された重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、および多分散性(PD)も記載する。結果は次の通りである:
Claims (9)
- ポリマーを製造する方法であって;
(a)添加速度を減少させつつ、少なくとも1種の低反応性モノマーを反応容器に添加する工程;
(b)反応容器に少なくとも1種の高反応性モノマーを添加する工程、
(i)ここにおいて、高反応性モノマーの全重量基準で、高反応性モノマーの全ての1重量%未満の高反応性モノマーが、前記工程(a)の開始前に反応容器に添加され、および
(ii)高反応性モノマーの全重量基準で、高反応性モノマーの全ての少なくとも重量で半分の高反応性モノマーが、前記工程(a)の完了前に反応容器に添加される;並びに
(c)前記工程(a)の完了前に少なくとも1種の鎖調節剤を反応容器に添加する工程:を含み、
反応容器における条件が低反応性モノマーおよび高反応性モノマーの重合を引き起こす間に、前記工程(a)、(b)、および(c)が行われる、ポリマーを製造する方法。 - 高反応性モノマーの添加の期間が、低反応性モノマーの添加の期間よりも長い請求項1記載の方法。
- 高反応性モノマーの添加速度が増大し、次いで減少する請求項1記載の方法。
- 前記低反応性モノマーのいずれかの最初の量が反応容器に添加される時間の後に、鎖調節剤の一部または全部が反応容器に添加される請求項1記載の方法。
- 反応容器における重合を引き起こす前記条件が、低反応性モノマーが反応容器に添加されるのと同時に開始剤を反応容器に添加することを含む方法により確立される請求項1記載の方法。
- 低反応性モノマーが少なくとも1種のジアリルジアルキルアンモニウム第四化合物を含む請求項1記載の方法。
- ジアリルジアルキルアンモニウム第四化合物がジアリルジメチルアンモニウムクロリドを含む請求項6記載の方法。
- 高反応性モノマーがアクリル酸もしくはメタクリル酸またはその混合物を含む請求項1記載の方法。
- アクリルアミドもしくはメタクリルアミドまたはその混合物を反応容器に添加する工程をさらに含む請求項8記載の方法。
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