JP4810697B2 - ビニルアルコールコポリマーの製造 - Google Patents
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Description
ビニルアルコール(VOH)と副量の遊離酸形または遊離酸の塩としての2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)とのコポリマーは当技術分野で知られており、多様な用途に有用である:たとえば所定バッチの石鹸および洗剤の容器に成形できる冷水可溶フィルムの製造、新しい衣類を初めて洗濯する前の一時的な糊付け、ならびに石油掘削用途における油井の統合性を維持するために用いられるコンクリート支柱をコンクリート硬化前に一時的に支えるためにこれらのコポリマーを使用できる。
本発明によれば、ビニルアルコール(VOH)と2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸または該酸の塩(AMPS)とのコポリマーを、下記を含む工程により製造する方法が提供される:コモノマーとしての酢酸ビニル(VAM)およびAMPS、フリーラジカル生成型重合開始剤、ならびに該コモノマー類の溶媒、開始剤、ならびに該コモノマー類の共重合により得られるコポリマーを、撹拌下で連続供給し、得られた反応物をこの第1反応帯域内に、第1反応帯域に供給したAMPSの主割合が重合するのに十分な滞留時間の間、重合条件下で保持し、第1反応帯域からの反応物をAMPSの追加供給下で第2反応帯域へ連続供給し、反応物を、第2反応帯域に追加したAMPSの主割合が重合するのに十分な滞留時間の間、第2反応帯域内に保持し、第2反応帯域から反応物を連続的に取り出し、後者の反応物からVAMとAMPSのコポリマーを分離し、コポリマー中のアセテート基の主割合を加水分解および/またはアルコーリシスによりけん化してVOHとAMPSのコポリマーを形成する。
前記方法を実施する際、VAMとのコモノマーは、遊離酸形のAMPS、またはこの遊離酸形のナトリウム塩、カリウム塩、もしくはアンモニウム塩であってよい。
第1反応帯域へ供給する溶媒の量は、たとえば供給するVAMの質量を基準として約10〜約40wt%であってよい。重合開始剤は、好ましくは第1反応帯域へ、溶媒中の溶液として、溶液の質量を基準として約0.1〜約10wt%の溶媒中濃度で供給される。
第1反応帯域の反応温度は、たとえば約55〜約85℃、好ましくは約60〜約80℃である。
各反応帯域の圧力は、たとえば約1〜約30psi、好ましくは約3〜約15psiであってよい。
苛性モル比(CMR)は、ポリマーが100%PVAcであると仮定して計算された。CMR計算に際しては少量のco−AMPSを無視した。
Claims (38)
- ビニルアルコール(VOH)と2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸または該酸の塩(AMPS)とのコポリマーを製造する方法であって、
コモノマーとしての酢酸ビニル(VAM)およびAMPS、フリーラジカル生成型重合開始剤、ならびに該コモノマー類の溶媒、開始剤、ならびに該コモノマー類の共重合により得られるコポリマーを、撹拌下で連続供給する工程と、
得られた反応物をこの第1反応帯域内に、第1反応帯域に供給したAMPSの主割合が重合するのに十分な滞留時間の間、重合条件下で保持する工程と、
第1反応帯域からの反応物をAMPSの追加供給下で第2反応帯域へ連続供給し、反応物を、第2反応帯域に追加したAMPSの主割合が重合するのに十分な滞留時間の間、第2反応帯域内に保持する工程と、
第2反応帯域から反応物を連続的に取り出す工程と、
後者の反応物からVAMとAMPSのコポリマーを分離する工程と、
コポリマー中のアセテート基の主割合を加水分解および/またはアルコーリシスによりけん化してVOHとAMPSのコポリマーを形成する工程と、
を含む方法。 - 供給するVAMとACHの合計を基準として最高0.2重量%のアセトアルデヒド(AcH)を第1反応帯域へ連続供給する、請求項1に記載の方法。
- 溶媒がメタノール、エタノールまたはプロパノールである、請求項1に記載の方法。
- 溶媒がメタノールである、請求項3に記載の方法。
- 両反応帯域へ供給するAMPSの全量が、供給するVAMとAMPSの合計を基準として1〜20重量%である、請求項1に記載の方法。
- AMPSの全量が4〜15重量%である、請求項5に記載の方法。
- 第1反応帯域へ供給する溶媒の量が、供給するVAMの重量を基準として10〜40重量%である、請求項1に記載の方法。
- 第1および第2反応帯域へ供給した成分の、これらの反応帯域における平均滞留時間が、30〜120分間である、請求項1に記載の方法。
- 前記平均滞留時間が45〜70分間である、請求項8に記載の方法。
- 第1および第2反応帯域の反応温度が55〜85℃である、請求項1に記載の方法。
- 前記反応温度が60〜80℃である、請求項10に記載の方法。
- 各反応帯域の平均反応圧力が1〜30psiである、請求項1に記載の方法。
- 前記反応圧力が3〜15psiである、請求項1に記載の方法。
- 第1および第2反応帯域における滞留時間および温度により、系に供給したAMPSが実質的にすべて重合する、請求項1に記載の方法。
- 第2反応帯域からの流出物が40〜85%の実測ポリマー固形分を有し、この実測ポリマー固形分と系に添加したモノマー量に等しい理論ポリマー固形分から計算した転化率が70〜99%である、請求項1に記載の方法。
- メタノール中の15重量%コポリマー溶液の粘度により示される第2反応帯域から得られたVAM/AMPSコポリマーの相対分子量が、4〜30cpsである、請求項1に記載の方法。
- 転化率が80〜98%である、請求項16に記載の方法。
- けん化したVOHとAMPSのコポリマーが、1〜8モル%の重合AMPS(ポリAMPS)、1〜20モル%の重合VAM(PVAc)、および75〜98モル%の重合VOH(PVOH)を含有し、C13 NMRにより示される加水分解度が70%ないし少なくとも99%であり、VOHコポリマーの4%水溶液の粘度により示される相対分子量が3〜30cpsである、請求項1に記載の方法。
- けん化コポリマーが、2〜4モル%のポリAMPS、5〜10モル%のPVAc、および85〜95の重合PVOHを含有し、加水分解度が80%〜95%であり、VOHコポリマーの4%水溶液の粘度が7〜10cpsである、請求項18に記載の方法。
- ビニルアルコール/アクリルアミド類コポリマーを製造するための方法であって、
(a)酢酸ビニルモノマーおよびアクリルアミド類モノマーを含む反応混合物を第1反応帯域へ供給し、そこで酢酸ビニルモノマーとアクリルアミド類モノマーを少なくとも部分的に共重合させて、酢酸ビニル/アクリルアミド類コポリマーを含む第1反応生成物を形成する工程と;
(b)第1反応生成物を第2反応帯域へ移す工程と;
(c)アクリルアミド類モノマーを含む流れを、第1反応生成物の存在下で第2反応帯域へ供給し、この流れの中のアクリルアミド類モノマーの少なくとも一部を第1反応生成物と共重合させて、酢酸ビニル/アクリルアミド類コポリマーを含む第2反応生成物を形成する工程と;
(d)第2反応帯域で生成した酢酸ビニル/アクリルアミド類コポリマーの少なくとも一部をけん化して、ビニルアルコール/アクリルアミド類コポリマーを形成する工程と、を含む方法。 - 反応混合物が、酢酸ビニルモノマーとアセトアルデヒドの全重量を基準として最高0.2重量%のアセトアルデヒドを含む、請求項20に記載の方法。
- 反応混合物が、溶媒およびフリーラジカル重合開始剤を含む、請求項21に記載の方法。
- 反応混合物が、酢酸ビニルモノマーとアクリルアミド類モノマーの全重量を基準として1.0〜20.0重量%のアクリルアミド類モノマーを含む、請求項22に記載の方法。
- 反応混合物が、酢酸ビニルモノマーの全重量を基準として4.0〜15.0重量%のア
クリルアミド類モノマーを含む、請求項23に記載の方法。 - 第1反応帯域における反応混合物成分の平均滞留時間が30〜120分間である、請求項24に記載の方法。
- 第2反応帯域における第1反応生成物の平均滞留時間が45〜70分間である、請求項25に記載の方法。
- 第1および第2反応帯域の温度が55〜85℃である、請求項26に記載の方法。
- 第1および第2反応帯域の平均圧力が1〜30psiである、請求項26に記載の方法。
- ビニルアルコール/アクリルアミド類コポリマーが、70%〜99%の加水分解度および3〜30cpsの粘度を有し、1〜8モル%の重合したアクリルアミド類モノマー、1〜20モル%の重合した酢酸ビニルモノマー、および75〜98モル%の重合ビニルアルコールを含む、請求項25に記載の方法。
- 酢酸ビニル/アクリルアミド類コポリマーを製造するための方法であって、
(d)酢酸ビニルモノマーおよびアクリルアミド類モノマーを含む反応混合物を第1反応帯域へ供給し、そこで酢酸ビニルモノマーとアクリルアミド類モノマーを少なくとも部分的に共重合させて、酢酸ビニル/アクリルアミド類コポリマーを含む第1反応生成物を形成する工程と;
(e)第1反応生成物を第2反応帯域へ移す工程と;
(f)アクリルアミド類モノマーを含む流れを、第1反応生成物の存在下で第2反応帯域へ供給し、この流れの中のアクリルアミド類モノマーの少なくとも一部を第1反応生成物と共重合させて、酢酸ビニル/アクリルアミド類コポリマーを含む第2反応生成物を形成する工程と、
を含む方法。 - 反応混合物が、酢酸ビニルモノマーとアセトアルデヒドの全重量を基準として最高0.2重量%のアセトアルデヒドを含む、請求項30に記載の方法。
- 反応混合物が、溶媒およびフリーラジカル重合開始剤を含む、請求項31に記載の方法。
- 反応混合物が、酢酸ビニルモノマーとアクリルアミド類モノマーの全重量を基準として1.0〜20.0重量%のアクリルアミド類モノマーを含む、請求項32に記載の方法。
- 反応混合物が、酢酸ビニルモノマーの全重量を基準として4.0〜15.0重量%のア
クリルアミド類モノマーを含む、請求項33に記載の方法。 - 第1反応帯域における反応混合物成分の平均滞留時間が30〜120分間である、請求項34に記載の方法。
- 第2反応帯域における第1反応生成物の平均滞留時間が45〜70分間である、請求項35に記載の方法。
- 第1および第2反応帯域の温度が55〜85℃である、請求項36に記載の方法。
- 第1および第2反応帯域の平均圧力が1〜30psiである、請求項37に記載の方法。
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