JP6568310B2 - 粒状形態のポリマーブレンド及びその作製プロセス - Google Patents
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Description
我々は、水性形態に混合されたときに、ともすると不安定になり得るアクリル系ポリマーのブレンドが、それにもかかわらず、本明細書に記載されるプロセスに従って乾燥した粒状ブレンドに好ましく混合され得ることを発見した。有利には、本発明のポリマーブレンドは、組成均一性を含むいくつかの好ましい特性を呈する。したがって、このブレンドは、例えば、タブレット、粉末、1回使用量単位、多構成成分1回使用量単位、またはサシェ形態等の洗浄剤の製造を含む様々な用途にすぐに使用することができる。
(i)各々独立して、35,000〜100,000g/molの重量平均分子量を有し、また各々独立して、
(a)22〜80重量%の1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、及び
(b)20〜78重量%の1つ以上のC1−C12アルキル(メタ)アクリレートモノマー、の重合単位を含む、1つ以上の第1のポリマーと、
(ii)各々独立して、1,000〜45,000g/molの重量平均分子量を有し、また各々独立して、50〜100重量%の1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーの重量単位を含む、1つ以上の第2のポリマーと、を含む、ポリマーブレンドであって、
構成成分(i)は、(i)及び(ii)の総重量に基づいて1重量%〜50重量%を占め、ポリマーブレンドは粒状形態であり、ポリマーブレンドのうちの1つ以上のポリマーは、少なくとも部分的に中和されている、ポリマーブレンドを提供する。
(a)pH5〜9の1つ以上の第1のポリマーの水溶液を提供することと、
(b)pH5〜12の1つ以上の第2のポリマーの水溶液を提供することと、
(c)ステップ(a)の溶液とステップ(b)の溶液とを一緒に混合することと、
(d)混合物の大規模な相分離の前に混合物を乾燥させることと、
を含むプロセスによって作製される前述のポリマーブレンドを提供する。
(i)各々独立して、35,000〜100,000g/molの重量平均分子量を有し、また各々独立して、
(a)22〜80重量%の1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、及び
(b)20〜78重量%の1つ以上のC1−C12アルキル(メタ)アクリレートモノマー、の重合単位を含む、1つ以上の第1のポリマーと、
(ii)各々独立して、1,000〜45,000g/molの重量平均分子量を有し、また各々独立して、50〜100重量%の1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーの重量単位を含む、1つ以上の第2のポリマーと、を含む、ポリマーブレンドであって、
構成成分(i)は、(i)及び(ii)の総重量に基づいて1重量%〜50重量%を占め、ポリマーブレンドは粒状形態であり、ポリマーブレンドのうちの1つ以上のポリマーは、少なくとも部分的に中和されている、ポリマーブレンドを提供する。
ポリマー。以下の実施例において使用されるポリマーは、次の通りである。
本発明の第1のポリマーを代表するポリマー1Aは、65重量%のメタクリル酸(MAA)、17.5重量%のアクリル酸エチル(EA)、及び17.5重量%のアクリル酸ブチル(BA)に基づくコポリマーである。このコポリマーの重量平均MWは、約50,000である。
ステップ1.ポリマー1の水溶液(約25〜30重量%の固形分)を水性NaOH(例えば、5〜50重量%の溶液)を用いた連続混合により中和し、pH値を7に調整する。
ステップ2.ポリマー(複数可)2の水溶液(約38〜42重量%の固形分)を水性NaOH(例えば、5〜50重量%の溶液)を用いた連続混合により中和し、pH値を7に調整する。
ステップ3.ポリマー2(またはポリマー2のの混合物)の中和溶液を188g(固体28.90g)のポリマー1で乳化し(例えば、溶液中のポリマー濃度及び最終粒状ブレンドにおける望ましい比に基づいて、約10:1の溶液比で、または必要に応じて他の比で)、55〜56℃まで加熱する。エマルジョンを水で約30重量%の固形分になるまで希釈して噴霧性を促進する。最終エマルジョンのpH値は約7である。全噴霧造粒プロセスの間、相分離を遅らせるために混合及び加熱の組み合わせによってエマルジョンを分散させる。
ステップ4.ステップ3からの溶液を、Glatt社製の実験室規模の流動層造粒装置GPGC3.1モデルを使用して噴霧乾燥させる。典型的な噴霧乾燥プロセスパラメータは、次の通りである。
入口温度:130℃
入口空気流:50〜65m3/時間
出口温度:60〜65℃
生成物温度:70〜75℃
ズル/圧力/位置:2.0mm/1.7〜1.5バール/DP3−4(上)
供給温度:55℃
固形分エマルジョン:30%
前述のように調製された以下の実施例1〜4の顆粒は、約3〜約6重量%のポリマー1、及び約94〜約97重量%のポリマー(複数可)2(例えば、ポリマー2A及びポリマー2B等)を含有する。
ポリマー1Aとポリマー2A及び2Cとの粒状ブレンドを、前述したものと実質的に同じ手順を用いて調製した。得られた顆粒は、自由流動性で白色であり、4〜6%の低い残留含水量とともに360g/lのかさ密度を呈する。粒径分布は次の通りである。
<200μm:1.3%
200〜1180μm:98.7%
>1180μm:0.0%
ポリマー1Aとポリマー2B及び2Cとの粒状ブレンドを、前述したものと実質的に同じ手順を用いて調製した。得られた顆粒は、上記実施例1と類似する。図2に示されるブレンドの光学顕微鏡画像から、材料が粒状であり、粉塵または大きな凝集体のないことが分かる。
ポリマー1Aとポリマー2A及び2Dとの粒状ブレンドを、前述したものと実質的に同じ手順を用いて調製した。得られた顆粒は、実施例1と類似する。図3に示されるブレンドの光学顕微鏡画像から、材料が粒状であり、粉塵または大きな凝集体のないことが分かる。
ポリマー1Aとポリマー2B及び2Dとの粒状ブレンドを、前述したものと実質的に同じ手順を用いて調製した。得られた顆粒は、上記実施例1と類似する。図4に示されるブレンドの光学顕微鏡画像から、材料が粒状であり、粉塵または大きな凝集体のないことが分かる。
ポリマー1Bとポリマー2Aとの液体ブレンドを、中和ステップを用いずに調製した。ポリマー2Aの撹拌溶液にポリマー1Bを加えると、混合物が凝固し、得られた混合物を撹拌することができなかった。
ポリマー1Bとポリマー2B及び2Dとの粒状ブレンドは、前述したものと実質的に同じ手順を用いて調製され得る。得られる顆粒は、上記実施例1と類似することが予想される。
ポリマー1Bとポリマー2Aとの粒状ブレンドは、前述したものと実質的に同じ手順を用いて調製され得る。得られる顆粒は、上記実施例1と類似することが予想される。
ポリマー1Bとポリマー2Cとの粒状ブレンドは、前述したものと実質的に同じ手順を用いて調製され得る。得られる顆粒は、上記実施例1と類似することが予想される。
ポリマー1Bとポリマー2A、2B、及び2Cとの粒状ブレンドは、前述したものと実質的に同じ手順を用いて調製され得る。得られる顆粒は、上記実施例1と類似することが予想される。
(態様)
(態様1)
(i)各々独立して、35,000〜100,000g/molの重量平均分子量を有し、また各々独立して、
(a)22〜80重量%の1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、及び
(b)20〜78重量%の1つ以上のC1−C12アルキル(メタ)アクリレートモノマー、の重合単位を含む、1つ以上の第1のポリマーと、
(ii)各々独立して、1,000〜45,000g/molの重量平均分子量を有し、また各々独立して、50〜100重量%の1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーの重量単位を含む、1つ以上の第2のポリマーと、を含む、ポリマーブレンドであって、
構成成分(i)は、(i)及び(ii)の総重量に基づいて1重量%〜50重量%を占め、前記ポリマーブレンドは粒状形態であり、前記ポリマーブレンドのうちの1つ以上のポリマーは、少なくとも部分的に中和されている、ポリマーブレンド。
(態様2)
前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つの前記モノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーは、メタクリル酸、アクリル酸、またはそれらの組み合わせである、態様1に記載のポリマーブレンド。
(態様3)
前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つは、
10〜80重量%のメタクリル酸、
0〜30重量%のアクリル酸、及び
20〜70重量%のC1−C12アルキル(メタ)アクリレート、の重合単位を含む、態様1または2のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
(態様4)
前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つの前記C1−C12アルキル(メタ)アクリレートは、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、またはそれらの組み合わせである、態様1〜3のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
(態様5)
前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つは、
10〜34重量%のメタクリル酸、
10〜20重量%のアクリル酸、及び
46〜70重量%のC1−C12アルキル(メタ)アクリレート、の重合単位を含む、態様1〜4のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
(態様6)
前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つは、
55〜80重量%のメタクリル酸単位、
10〜35重量%のアクリル酸エチル単位、及び
10〜35重量%のアクリル酸ブチル単位、の重合単位を含む、態様1〜4のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
(態様7)
前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つは、C2−C24アルカンチオールの存在下におけるフリーラジカル乳化重合の生成物である、態様1〜6のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
(態様8)
前記1つ以上の第2のポリマーのうちの少なくとも1つは、モノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーの重合単位を含むホモポリマーである、態様1〜7のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
(態様9)
前記1つ以上の第2のポリマーのうちの少なくとも1つは、1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、エチレン性不飽和スルホン酸モノマー、ならびに任意選択的に、アクリル酸エチル、ブチルアクリルアミド、及び無水マレイン酸から選択されるさらなるモノマー、の重合単位を含む、態様1〜7のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
(態様10)
前記1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーは、アクリル酸であり、前記エチレン性不飽和スルホン酸モノマーは、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸であり、さらなるモノマーは、存在する場合、アクリル酸エチルである、態様9に記載のポリマーブレンド。
(態様11)
前記1つ以上の第2のポリマーは、(a)モノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーの重合単位を含むホモポリマーと、(b)1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、エチレン性不飽和スルホン酸モノマー、ならびに任意選択的に、アクリル酸エチル、ブチルアクリルアミド、及び無水マレイン酸から選択されるさらなるモノマー、の重合単位を含むポリマーとの混合物である、態様1〜7のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
(態様12)
(a)pH5〜9の前記1つ以上の第1のポリマーの水溶液を提供することと、
(b)pH5〜12の前記1つ以上の第2のポリマーの水溶液を提供することと、
(c)ステップ(a)の前記溶液とステップ(b)の前記溶液とを一緒に混合することと、
(d)前記混合物の大規模な相分離の前に前記混合物を乾燥させることと、を含むプロセスによって作製される、態様1〜11のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
(態様13)
(a)pH5〜9の1つ以上の第1のポリマーの水溶液を提供することと、
(b)pH5〜12の1つ以上の第2のポリマーの水溶液を提供することと、
(c)ステップ(a)の前記溶液とステップ(b)の前記溶液とを一緒に混合することと、
(d)前記混合物の大規模な相分離の前に前記混合物を乾燥させることと、を含む、態様1〜11のいずれか一項に記載のポリマーブレンドを作製するためのプロセス。
(態様14)
界面活性剤、ビルダー、及び態様1〜11のいずれか一項に記載のポリマーブレンドを含む、洗浄剤組成物。
Claims (11)
- (i)各々独立して、40,000〜100,000g/molの重量平均分子量を有し、また各々独立して、
(a)22〜80重量%の1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、及び
(b)20〜78重量%の1つ以上のC1−C12アルキル(メタ)アクリレートモノマー、の重合単位を含む、1つ以上の第1のポリマーと、
(ii)各々独立して、1,000〜35,000g/molの重量平均分子量を有し、また各々独立して、50〜100重量%の1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーの重量単位を含む、1つ以上の第2のポリマーと、を含む、ポリマーブレンドであって、
構成成分(i)は、(i)及び(ii)の総重量に基づいて1重量%〜50重量%を占め、前記ポリマーブレンドは粒状形態であり、前記ポリマーブレンドのうちの1つ以上のポリマーは、少なくとも部分的に中和されており、
前記(i)1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つにおいて、前記(a)1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーはメタクリル酸およびアクリル酸を含むか、または前記(b)1つ以上のC1−C12アルキル(メタ)アクリレートモノマーはアクリル酸エチルおよびアクリル酸ブチルである、ポリマーブレンド。 - 前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つは、
10〜80重量%のメタクリル酸、
5〜30重量%のアクリル酸、及び
20〜70重量%のC1−C12アルキル(メタ)アクリレート、の重合単位を含む、請求項1に記載のポリマーブレンド。 - 前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つの前記C1−C12アルキル(メタ)アクリレートは、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、またはそれらの組み合わせである、請求項1〜2のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
- 前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つは、
10〜34重量%のメタクリル酸、
10〜20重量%のアクリル酸、及び
46〜70重量%のC1−C12アルキル(メタ)アクリレート、の重合単位を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。 - 前記1つ以上の第1のポリマーのうちの少なくとも1つは、
55〜80重量%のメタクリル酸単位、
10〜35重量%のアクリル酸エチル単位、及び
10〜35重量%のアクリル酸ブチル単位、の重合単位を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。 - 前記1つ以上の第2のポリマーのうちの少なくとも1つは、モノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーの重合単位を含むホモポリマーである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
- 前記1つ以上の第2のポリマーのうちの少なくとも1つは、1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、エチレン性不飽和スルホン酸モノマー、ならびに任意選択的に、アクリル酸エチル、ブチルアクリルアミド、及び無水マレイン酸から選択されるさらなるモノマー、の重合単位を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
- 前記1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーは、アクリル酸であり、前記エチレン性不飽和スルホン酸モノマーは、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸であり、さらなるモノマーは、存在する場合、アクリル酸エチルである、請求項7に記載のポリマーブレンド。
- 前記1つ以上の第2のポリマーは、(a)モノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマーの重合単位を含むホモポリマーと、(b)1つ以上のモノエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、エチレン性不飽和スルホン酸モノマー、ならびに任意選択的に、アクリル酸エチル、ブチルアクリルアミド、及び無水マレイン酸から選択されるさらなるモノマー、の重合単位を含むポリマーとの混合物である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリマーブレンド。
- (a)pH5〜9の1つ以上の第1のポリマーの水溶液を提供することと、
(b)pH5〜12の1つ以上の第2のポリマーの水溶液を提供することと、
(c)ステップ(a)の前記溶液とステップ(b)の前記溶液とを一緒に混合することと、
(d)混合物の相分離の前に前記混合物を乾燥させることと、を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリマーブレンドを作製するためのプロセス。 - 界面活性剤、ビルダー、及び請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリマーブレンドを含む、洗浄剤組成物。
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