JP7053690B2 - ポリ塩化ビニルを塩素化するための方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、本発明の実施形態にしたがって塩素化され得るPVC粒子に限定されない。したがって、本発明の実施は、従来の手順によって製造されたそれらPVC粒子を採用し得る。この点に関連して、米国特許第2,662,867号、同第4,081,248号、同第4,487,899号、同第4,797,443号、同第5,155,189号、同第5,157,076号、及び、同第5,244,995号の内容は、本明細書の一部を構成するものとして援用する。
一方、これらの実施形態、または、他の実施形態において、PVC粒子42は、大きくとも900μm未満、他の実施形態において、750μm未満、及び、他の実施形態において、500μm未満のメジアン径によって特徴づけることができる。
したがって、1つ以上の実施形態において、PVC粒子42は、約30~約900μmの範囲内、他の実施形態において、約50~約750μmの範囲内、他の実施形態において、約70~約500μmの範囲内、他の実施形態において、約90~約500μmの範囲内、及び、他の実施形態において、約110~約500μmの範囲内のメジアン径によって特徴づけることができる。
なお、当業者であれば、PVCの平均粒径としてのメジアン径(D50)は、レーザー回折分析によって測定し、決定することができる。
一方、これらの実施形態、または、他の実施形態において、PVC粒子42の多孔性を示す値によれば、多くとも0.48cc/g未満、他の実施形態において、0.46cc/g未満、他の実施形態において、0.44cc/g未満、他の実施形態において、0.42cc/g未満、他の実施形態において、0.40cc/g未満、他の実施形態において、0.38cc/g未満、及び、他の実施形態において、0.36cc/g未満の値とすることによって特徴づけることができる。
したがって、1つ以上の実施形態において、PVC粒子42の多孔性を示す値は、約0.18~約0.48の範囲内、他の実施形態において、約0.19~約0.46の範囲内、及び、他の実施形態において、約0.20~約0.44cc/gの範囲内の吸着量によって特徴づけることができる。
一方、これらの実施形態、または、他の実施形態において、PVC粒子42は、1.55dl/g未満、他の実施形態において、1.40dl/g未満、及び、他の実施形態において、1.15dl/g未満の固有粘度によって特徴づけることができる。
したがって、1つ以上の実施形態において、PVC粒子42は、約0.46~約1.55dl/gの範囲内、他の実施形態において、約0.50~約1.40の範囲内、及び、他の実施形態において、約0.55~約1.15dl/gの範囲内の固有粘度によって特徴づけることができる。
1つ以上の本発明の実施形態が、図1を参照して説明することができ、そこでは、塩素化促進剤が会合したポリ塩化ビニル粒子(別名、PVC粒子)の水性懸濁液を提供するステップ21を含む塩素化プロセス11が示されている。そして、この懸濁液でのPVC粒子は、次に、後続の塩素化ステップ(塩素化工程)41において塩素化される。
以下に詳述するように、PVC粒子の水性懸濁液を提供するステップ21には、PVC粒子を、水及び促進剤と組み合わせることを含めることができる。
また、他の実施形態において、促進剤と組み合わせたPVC粒子を用いて開始することを含み得る。
ともかく、一旦、促進剤と会合させたPVC粒子を含んでいるPVC粒子の水性懸濁液が準備されれば、PVC粒子は、水性懸濁液に対する塩素化剤44の添加と開始剤48の投入を含む塩素化ステップ41で塩素化される。このようなプロセス処理の結果、塩素化PVC粒子50が得られる。
本発明の実施形態によると、PVC粒子の水性懸濁液は、水に懸濁したPVC粒子を含む。 1つ以上の実施形態において、水性懸濁液を撹拌することによって、懸濁液を維持する(すなわち、粒子同士が容易に合体することが難しくなっている)。
一方、これらの実施形態、または、他の実施形態において、PVC粒子の水性懸濁液は、多くとも20:1、他の実施形態において、多くとも10:1、他の実施形態において、多くとも7:1、及び、他の実施形態において、多くとも5:1のポリマーに対する水の重量比を有する。
したがって、1つ以上の実施形態において、 PVC粒子の水性懸濁液は、約0.9:1~約20:1の範囲内、他の実施形態において、約1:1~約10:1の範囲内、他の実施形態において、約1.3:1~約7:1の範囲内、及び、他の実施形態において、約1.5:1~約5:1の範囲内のポリマーに対する水の重量比を有することが好適である。
一方、これらの実施形態、または、他の実施形態において、懸濁液のPVC粒子は、大きくとも900μm未満、他の実施形態において、750μm未満、及び、他の実施形態において、500μm未満の平均粒径としてのメジアン径によって特徴づけられる。
したがって、1つ以上の実施形態において、懸濁液のPVC粒子は、約30~約900μmの範囲内、他の実施形態において、約50~約750μmの範囲内、及び、他の実施形態において、約90~約500μmの範囲内の平均粒径としてのメジアン径によって特徴づけられる。
なお、当業者であれば、PVCの平均粒径としてのメジアン径(D50)は、レーザー回折分析によって測定し、決定することができる。
1つ以上の実施形態において、PVC粒子の水性懸濁液は、百万重量部のPVC粒子あたり、15未満、他の実施形態において、10未満、及び、他の実施形態において、8未満重量部の塩化ビニルモノマーを含むことができる。
1つ以上の実施形態において、PVC懸濁液に存在する(すなわち、PVC粒子に会合した)促進剤の量は、百万重量部のPVC粒子あたり(PVC粒子の重量に対する重量ppm)、少なくとも50重量部、他の実施形態において、少なくとも500重量部、他の実施形態において、少なくとも750重量部、他の実施形態において、少なくとも1,000重量部、及び、他の実施形態において、少なくとも1,250重量部の反応促進剤であることが好適である。
一方、これらの実施形態、または、他の実施形態において、PVC懸濁液に存在する促進剤の量は、PVC粒子に対して、多くとも10,000重量ppm、他の実施形態において、多くとも7,500重量ppm、他の実施形態において、多くとも5,000重量ppm、及び、他の実施形態において、多くとも2,500重量ppmであることが好適である。
したがって、1つ以上の実施形態において、PVC懸濁液に存在する促進剤の量は、PVC粒子の重量に対して、約50~約10,000重量ppmの範囲内、他の実施形態において、約500~約7,500重量ppmの範囲内、及び、他の実施形態において、約750~約5,000重量ppmの範囲内であることが好適である。
したがって、1つ以上の実施形態において、塩素化促進剤、別名、塩素処理促進剤とは、非イオン性のオリゴマーまたはポリマーであり、非イオン性のオリゴマーまたはポリマーは脂肪族主鎖、及び/または、エーテル結合主鎖に機能的に結合した水酸基を含有することが好適である。
すなわち、1つ以上の実施形態において、オリゴマーまたはポリマーは、少なくとも10個、他の実施形態において、少なくとも15個、及び、他の実施形態において、少なくとも20個の炭素原子を有する主鎖を含むことが好適である。
一方、これらの実施形態、または、他の実施形態において、オリゴマーまたはポリマーは、少なくとも1個、他の実施形態において、少なくとも2個、及び、他の実施形態において、少なくとも3個の水酸基を含むことが好適である。
なお、1つ以上の実施形態において、塩素化促進剤は、少なくとも水に容易に溶解することが好適である。
すなわち、当業者は、不飽和結合は、特に、ポリ(酢酸ビニル)の場合において、コモノマーから、または、ポリマーの熱処理を介して、誘導し得るものと理解する。
なお、幾つかの有用な塩素化促進剤は、米国特許第4,226,966号、同第7,070,731号、及び、同第8,222,325号、ならびに、米国公報第2010/0234508号、及び、同第2012/0309880号に開示されており、これらの文献の内容は、本明細書の一部を構成するものとして援用する。
一方、1つ以上の実施形態において、塩素化促進剤(例えば、部分的に加水分解されたポリ(酢酸ビニル))は、99.5モル%未満の加水分解、他の実施形態において、99モル%未満の加水分解、他の実施形態において、98モル%未満の加水分解、他の実施形態において、95モル%未満の加水分解、他の実施形態において、90モル%未満の加水分解、他の実施形態において、85モル%未満の加水分解、他の実施形態において、80モル%未満の加水分解、及び、他の実施形態において、75モル%未満の平均加水分解の程度によって特徴づけられる。
したがって、1つ以上の実施形態において、塩素化促進剤(例えば、部分的に加水分解されたポリ酢酸ビニルは、約60モル%~約99.5モル%の範囲内の加水分解、他の実施形態において、約70モル%~約98モル%の範囲内の加水分解、及び、他の実施形態において、約70モル%~約80モル%の範囲内の平均加水分解の程度を有することによって特徴づけられる。
さらに、1つ以上の実施形態において、塩素化促進剤(例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース)は、約15~約35重量%の範囲内、及び、他の実施形態において、約18~約30重量%の範囲内のメトキシル含量を有することによって特徴づけられ、その範囲内の値が好適である。
また、膨張剤の好適な具体例としては、モノクロロメタン、ジクロロメタン、トリクロロメタン (クロロホルム)、及び、テトラクロロメタン(四塩化炭素)の少なくとも一つが挙げられる。
なお、用語として、実質的に欠いているとは、本発明の組成物またはプロセスに関して明確な影響を与えない量の、または、与えるほどでない膨張剤のことを意味する。
上記で示したように、塩素化促進剤と会合している懸濁したPVC粒子を、塩素化する塩素化工程を実施する。
この反応は、フリーラジカル塩素化などの従来技術を使用することによって進行し得る。特定の実施形態において、本明細書の一部を構成するものとしてその内容を援用する米国特許第4,412,898号に開示された技術などの公知の塩素化技術を利用することができる。
すなわち、1つ以上の実施形態において、PVC懸濁液に対して導入する塩素の量は、重量当たり100重量部のPVC粒子につき、少なくとも20重量部、他の実施形態において、少なくとも40重量部、及び、他の実施形態において、少なくとも60重量部の塩素であることが好適である。
一方、これらの実施形態、または、他の実施形態において、PVC懸濁液に存在する塩素の量は、重量当たり100重量部のPVCにつき、多くとも100重量部、他の実施形態において、多くとも90重量部、及び、他の実施形態において、多くとも80重量部の塩素化剤の量であることが好適である。
したがって、1つ以上の実施形態において、PVC懸濁液に存在する塩素の量は、重量当たり100重量部のPVCにつき、約20~約100重量部の範囲内、他の実施形態において、約40~約90重量部の範囲内、及び、他の実施形態において、約60~約80重量部の塩素化剤の量である。
一方、これらの実施形態、または、他の実施形態において、塩素化反応は、高くとも95℃、他の実施形態において、高くとも80℃、及び、他の実施形態において、高くとも60℃の温度で行われることが好ましい。
したがって、1つ以上の実施形態において、塩素化反応が行われる好適温度は、約10~約95℃の範囲内、他の実施形態において、約20~約80℃の範囲内、及び、他の実施形態において、約30~約60℃の範囲内である。
上記したように、塩素化促進剤は、幾つかの技術を利用することによって、PVC粒子と有利に会合し得る。その結果、本発明に関連した有利な恩恵を、複数の経路を介して、享受することができる。
これらの実施形態、または、他の実施形態において、ステップ31は、混合させた物質を撹拌する、あるいは、機械的エネルギーを導入することを含み、PVC懸濁液を形成、及び/または、その形成を促す。1つ以上の実施形態において、機械的エネルギーの負荷を継続して、PVCの懸濁状態を維持することができる。
例えば、1つ以上の実施形態において、PVC粒子を、水に導入して、プレ反応促進剤PVC懸濁液を形成することができ、及び、次に、塩素化促進剤を、プレ反応促進剤懸濁液に対して、続いて、添加し得る。
したがって、上記で示唆したように、1つ以上の実施形態において、成分を混合させて、PVC懸濁液を形成し、そこでは、塩素化反応が行われる同じ容器内でPVC粒子は塩素化促進剤と会合する。他の実施形態において、第1の容器内で、PVC粒子と塩素化促進剤を、混合(合流)させて懸濁液を形成し、次いで、第2の容器内で、塩素化反応を行うことができる。
それにより、PVC粒子が促進剤と会合させてなる懸濁液が生成されるが、この懸濁液42は、会合懸濁液または会合混合物と称される場合がある。
したがって、1つ以上の実施形態において、会合時間は、約10分間~約24時間の範囲内、他の実施形態において、約30分間~約12時間の範囲内、及び、他の実施形態において、約1時間~約10時間の範囲内の値であることが好ましい。
また、これらの実施形態、または、他の実施形態において、会合時間における圧力としては、約0.2~約5気圧の範囲内、他の実施形態において、約0.5~約3気圧の範囲内、及び、他の実施形態において、約1~約2気圧の範囲内で行われ得る。
但し、特定の実施形態において、会合時間における温度や圧力は、標準条件の温度及び圧力で行われることになる。
実施例1において、約0.235cc/gの多孔性を示す値、約0.665dl/gの固有粘度、及び、約119μmの平均粒径としてのメジアン径(粒径中央値、D50、レーザー回折測定)を特徴とするPVC粒子を準備した後、塩素化反応を実施した。
この実験セクションの目的のために、ASTM D3367-75と同等の技術に準拠して、多孔性を示す値である、単位重量あたりの所定物の吸着量を決定し、また、ASTM D1243-79(1984)と同等の技術を用いて固有粘度を決定し、そして、双方の方法に変更を加えて技術的効率を獲得させた。
すなわち、30グラムのPVC粒子及び500グラムの蒸留水を、1リットルのガラス製光塩素化反応器に充填した。素早く撹拌して、PVC粒子の水性懸濁液を製造した。
次いで、窒素ガスを、熱式質量流量コントローラを使用して、スラリーに対して夜通し散布をして、システムから酸素を除去した。液体の表面から約2インチ下方で、窒素散布をした。夜通しで窒素散布をした後に、反応器及び内容物を、40℃にまで加熱した。
一旦、温度が安定したら、窒素流を止め、そして、塩素ガスの導入を開始した。
塩素ガスは、スラリーに対して、及び、スラリーを介して、10.3~11.0グラム/時間の速度で散布した。また、液体の表面から約2インチ下方となる位置で、塩素散布をした。
あらゆる所定の時点でのPVC粒子と反応した塩素の量は、供給量から通気孔で回収した塩素の量を控除することによって決定した。
すなわち、恒温槽から出た調節された水は、反応器及びランプウェルジャケットを通って循環させた。通気ガスは、水冷コンデンサーを介して排出されて、あらゆる取り込んだ液体を反応器に戻すことを補助し、次いで、約7%NaOHの水溶液を含有するガス吸収ビンへと送った。重量増加、そして、次に、反応器からの塩素発生率の連続測定が可能なデジタル式実験用秤に、吸収ビンを置いた。そして、反応器をアルミ箔とガラス繊維断熱材で包んだ。
実施例2において、5.48重量%の加水分解したポリ(酢酸ビニル)(PVA)(約72%の平均加水分解)を含有する0.57グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例1で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/4~1/2インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、発泡層は無くなっていた。
よって、この塩素化率は、表に示した実施例1(コントロール)の塩素化率に対して108%であった。
実施例3において、約0.262cc/gの多孔性を示す値、約0.922dl/gの固有粘度、及び、約129μmのメジアン径を有するPVC粒子を準備し、水に懸濁させ、及び、実施例1で示したのと同様の塩素化手順で塩素化を行った。
実施例4において、5.25重量%の加水分解したポリ酢酸ビニル(PVA)(約72%の平均加水分解)を含有する0.06グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例3で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、液体の表面上に発泡層は存在していなかった。
よって、実施例4の塩素化率は、実施例3(コントロール)の塩素化率の109%であった。
実施例5において、5.25重量%の加水分解したポリ酢酸ビニル(PVA)(約72%の平均加水分解)を含有する0.13グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例3で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/4~1/2インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、発泡層は無くなっていた。
よって、実施例5の塩素化率は、実施例3(コントロール)の塩素化率の115%であった。
実施例6において、5.25重量%の加水分解したポリ酢酸ビニル(PVA)(約72%の平均加水分解)を含有する0.57グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例3で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/4~1/2インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、発泡層は無くなっていた。
よって、実施例6の平均塩素化率は、表1に示した実施例3(コントロール)の塩素化率の117%であった。
実施例7における5.25重量%の加水分解したポリ酢酸ビニル(PVA)(約72%の平均加水分解)を含有する2.84グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例3で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/2インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、発泡層は、ほとんどが無くなっていた。
よって、実施例7の塩素化率は、表1に示した実施例3の塩素化率の118%であった。
実施例8における3.33重量%のヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)(5~12重量%の間のヒドロキシプロポキシル含量、及び、18~29重量%の間のメトキシル含量)を含有する0.91グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例3で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/8インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、発泡層は、ほとんどが無くなっていた。
よって、実施例8の塩素化率は、表1に示した実施例3(コントロール)の塩素化率の114%であった。
実施例9における3.33重量%のヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)(5~12重量%の間のヒドロキシプロポキシル含量、及び、18~29重量%の間のメトキシル含量)を含有する1.79グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例3で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/4インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、厚みが約1/8インチの発泡層がまだ残っていた。
実施例10(比較例相当)において、30.1重量%のラウリル硫酸ナトリウム(SLS)を含有する0.11グラムの水溶液を、懸濁液に加えた以外は、実施例3で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/8インチである気泡の層が、液体の表面上に存在したが、30分後には無くなっていた。
よって、実施例10(比較例相当)の平均塩素化率は、表1に示した実施例3(コントロール)の塩素化率の81%であった。
実施例11において、約0.316cc/gの多孔性を示す値、約0.945dl/gの固有粘度、及び、約146μmのメジアン径を有するPVC粒子を準備し、水に懸濁させ、及び、実施例1で示したのと同様の塩素化手順で塩素化を行った。
実施例12において、5.25重量%の加水分解したポリ(酢酸ビニル)(PVA)(約72%の平均加水分解)を含有する0.56グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例11で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/4インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、発泡層は、ほとんどが無くなっていた。
よって、実施例12の平均塩素化率は、実施例11(コントロール)の塩素化率の125%であった。
実施例13において、3.33重量%のヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)(5~12重量%の間のヒドロキシプロポキシル含量、及び、18~29重量%の間のメトキシル含量)を含有する0.90グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例11で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/4~1/2インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、厚みが約1/8インチの発泡層がまだ残っていた。
よって、実施例13の塩素化率は、実施例11(コントロール)の塩素化率の134%であった。
実施例14(比較例相当)において、30.1重量%のラウリル硫酸ナトリウム(SLS)を含有する0.10グラムの水溶液を、懸濁液に加えた以外は、実施例11で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/8インチである気泡の層が、液体の表面上に存在したが、15分後には無くなっていた。
よって、実施例14(比較例相当)の塩素化率は、実施例11(コントロール)の塩素化率の39%であった。
実施例15において、約0.316cc/gの多孔性を示す値、約0.945dl/gの固有粘度、及び、約146μmのメジアン径を有するPVC粒子を準備し、水に懸濁させ、及び、実施例1で示したのと同様の塩素化手順で塩素化を行った。
実施例16において、5.48重量%の加水分解したポリ酢酸ビニル(PVA)(約72%の平均加水分解)を含有する0.55グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例11で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/4インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、発泡層は、無くなっていた。
よって、実施例16の平均塩素化率は、実施例15(コントロール)の塩素化率の121%であった。
実施例17において、0.03グラムのプロピレングリコール(Prop Glycol)を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例15で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、液体の表面上に気泡は存在していなかった。
よって、実施例17の平均塩素化率は、実施例15(コントロール)の塩素化率の104%であった。
実施例18において、0.03グラムのポリエチレングリコール(平均分子量200)(PEG200 ovnt)を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例15で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、液体の表面上に気泡は存在していなかった。
よって、実施例18の平均塩素化率は、実施例15(コントロール)の塩素化率の114%であった。
実施例19において、夜通しの窒素パージを行った後に、翌朝、反応器と内容物を40℃にまで加熱し、次いで、0.03グラムのポリエチレングリコール(平均分子量200)(PEG200 late)を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例15で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、液体の表面上に気泡は存在していなかった。
よって、実施例19の塩素化率は、実施例15(コントロール)の塩素化率の105%であった。このことは、実施例18と比較して、促進剤をPVCスラリーに加え、かつ、一晩かけて撹拌をすることで、ポリエチレングリコールを添加したことによる有益な効果が、さらに高められることを示した。
実施例20における0.03グラムのポリエチレングリコール(平均分子量8000)(PEG8000)を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例15で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/16インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。
よって、実施例20における平均塩素化率は、表1に示した実施例15(コントロール)の塩素化率の115%であった。
実施例21における約98重量%の加水分解したポリ酢酸ビニル(約72%の平均加水分解)(98%PVA)を含有する0.03グラムの水溶液を、塩素化促進剤として、懸濁液に加えた以外は、実施例15で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、液体の表面上に気泡は存在していなかった。
よって、実施例21の平均塩素化率は、表1に示した実施例15(コントロール)の塩素化率の115%であった。
実施例22において、0.03グラムのラウリルアルコール(Lauryl Alc)を、懸濁液に加えた以外は、実施例15で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、液体の表面上に気泡は存在していなかった。
よって、実施例22の平均塩素化率は、実施例15(コントロール)の塩素化率の100%であった。
実施例23において、0.03グラムの臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム(HDTMAB)を、懸濁液に加えた以外は、実施例15で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/8インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、発泡層は、無くなっていた。
よって、実施例23の平均塩素化率は、実施例15(コントロール)の塩素化率の46%であった。
実施例24において、0.03グラムのジオクチルスルホサクシネート(DOSS)のナトリウム塩を、懸濁液に加えた以外は、実施例15で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、厚みが約1/4~1/2インチである気泡の層が、液体の表面上に存在した。夜通しパージを行った後には、発泡層は、無くなっていた。
よって、実施例24の平均塩素化率は、実施例15(コントロール)の塩素化率の39%であった。
実施例25において、0.1重量%のポリアクリル酸、商品名Carbopol 942(Carbopol)、を含有する30.0グラムの水溶液を、懸濁液に加えた以外は、実施例15で示したようにして、PVC粒子の水性懸濁液を調製した。
次いで、実施例1で示したのと同様の手順を用いて、塩素化を行った。窒素パージを開始した際に、液体の表面上に気泡は存在していなかった。
よって、実施例25の平均塩素化率は、実施例15(コントロール)の塩素化率の91%であった。
Claims (5)
- ポリ塩化ビニルを塩素化するための方法であって、下記工程a~dを含むことを特徴とするポリ塩化ビニルの塩素化方法。
a.ポリ塩化ビニル粒子の水性懸濁液を準備する工程
b.前記ポリ塩化ビニル粒子の水性懸濁液に対して、ポリビニルアルコール、部分的に加水分解されたポリ酢酸ビニルホモポリマー、部分的に加水分解された酢酸ビニル系コポリマー(酢酸ビニルとコモノマーの酢酸ビニル系コポリマー)、ポリエチレングリコール、ポリ(アルキレン)オキサイド、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、水溶性セルロースエステル、及びプロピレングリコールから選択される塩素化促進剤を配合する工程
c.前記ポリ塩化ビニル粒子と、前記塩素化促進剤とを会合させて、前記塩素化促進剤が会合されたポリ塩化ビニル粒子を作成する工程
d.前記塩素化促進剤が会合したポリ塩化ビニル粒子を、光塩素化する工程 - 前記光塩素化工程は、液状のハロゲン化炭化水素化合物である膨潤剤が実質的に存在しない状態で塩素化することを特徴とする請求項1に記載のポリ塩化ビニルの塩素化方法。
- 前記塩素化促進剤が会合されたポリ塩化ビニル粒子が、50μm~750μmのメジアン径、0.19cc/g~0.46cc/gの多孔度、及び0.50~1.40dl/gの固有粘度を有することを特徴とする請求項1に記載のポリ塩化ビニルの塩素化方法。
- ポリ塩化ビニルを塩素化するための方法であって、下記工程a~cを含むことを特徴とするポリ塩化ビニルの塩素化方法。
a.ポリ塩化ビニル粒子の水性懸濁液を準備する工程
b.第1の容器内で、前記ポリ塩化ビニル粒子の水性懸濁液に対して、ポリビニルアルコール、部分的に加水分解されたポリ酢酸ビニルホモポリマー、部分的に加水分解された酢酸ビニル系コポリマー(酢酸ビニルとコモノマーの酢酸ビニル系コポリマー)、ポリエチレングリコール、ポリ(アルキレン)オキサイド、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、水溶性セルロースエステル、及びプロピレングリコールから選択される塩素化促進剤を配合し、前記塩素化促進剤をポリ塩化ビニル粒子に会合させて、前記塩素化促進剤が会合したポリ塩化ビニル粒子を形成する工程であって、50μm~750μmのメジアン径、0.19cc/g~0.46cc/gの多孔度、及び0.50~1.40dl/gの固有粘度を有する、前記塩素化促進剤が会合された、ポリ塩化ビニル粒子を形成する工程
c.前記第1の容器と異なる第2の容器に提供し、前記塩素化促進剤が会合されたポリ塩化ビニル粒子につき、前記ポリ塩化ビニル粒子を光塩素化させる工程 - 前記ポリ塩化ビニル粒子と、前記塩素化促進剤とを、短くとも30分間反応させて、会合させることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のポリ塩化ビニルの塩素化方法。
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