JPH06256432A - 鎖結合によるポリマー コンパウンド - Google Patents
鎖結合によるポリマー コンパウンドInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F265/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
- C08F265/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of acids, salts or anhydrides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/225—Mixtures of macromolecular compounds
-
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- A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
- C11D3/16—Organic compounds
- C11D3/37—Polymers
- C11D3/3788—Graft polymers
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、アクリレート ポリマーまたはコ
ポリマーの主鎖の飽和炭素原子の部位に遊離基を生じさ
せる方法に関するものである。 【構成】 本発明によって、アクリレート ポリマーま
たはコポリマーの主鎖の飽和炭素原子の部位に遊離基を
生じさせることができることが見出だされた。この方法
は、少なくとも2本のポリマー鎖を、各ポリマー鎖の遊
離基の部位で結合させて、増加した分子量および制御さ
れた分枝度を有するポリマーまたはコポリマー生成物を
生成させるために有用である。この方法により生成され
たポリマーまたはコポリマーは、スケーリング防止剤、
分散剤、堆積防止剤およびスーパーアブソーベントとし
て有用である。これらの生成物は、洗剤およびクリーニ
ング剤の用途に、特に有用である。
ポリマーの主鎖の飽和炭素原子の部位に遊離基を生じさ
せる方法に関するものである。 【構成】 本発明によって、アクリレート ポリマーま
たはコポリマーの主鎖の飽和炭素原子の部位に遊離基を
生じさせることができることが見出だされた。この方法
は、少なくとも2本のポリマー鎖を、各ポリマー鎖の遊
離基の部位で結合させて、増加した分子量および制御さ
れた分枝度を有するポリマーまたはコポリマー生成物を
生成させるために有用である。この方法により生成され
たポリマーまたはコポリマーは、スケーリング防止剤、
分散剤、堆積防止剤およびスーパーアブソーベントとし
て有用である。これらの生成物は、洗剤およびクリーニ
ング剤の用途に、特に有用である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】発明の分野 アクリレート ポリマーの主鎖の飽和炭素−炭素結合部
位に遊離基を生じさせる方法が見出された。この方法は
少なくとも2本のポリマー鎖を結合させて、分子量が増
加したポリマーまたはコポリマーを生成させる目的に有
用である。この方法によって生成されるポリマーおよび
コポリマーは、スケーリング防止剤(antiscal
ants)、分散剤、堆積防止剤およびスーパーアブソ
ーベントとして有用である。これらのポリマーおよびコ
ポリマーは、洗剤およびクリーニング剤の用途で特に有
用である。
位に遊離基を生じさせる方法が見出された。この方法は
少なくとも2本のポリマー鎖を結合させて、分子量が増
加したポリマーまたはコポリマーを生成させる目的に有
用である。この方法によって生成されるポリマーおよび
コポリマーは、スケーリング防止剤(antiscal
ants)、分散剤、堆積防止剤およびスーパーアブソ
ーベントとして有用である。これらのポリマーおよびコ
ポリマーは、洗剤およびクリーニング剤の用途で特に有
用である。
【0002】
【従来の技術】発明の背景 アクリレート ポリマーおよびコポリマーは多くの用途
を有し、例えばスケーリング防止剤、分散剤、堆積防止
剤、スーパーアブソーベントとしておよびまた洗剤およ
びクリーニング用に、多くの用途を有する。これらの用
途の大部分において、アクリレート ポリマーの性能
は、直接にその分子量および構造に関連している。低分
子量アクリレート ポリマーは、高分子量アクリレート
ポリマーとは異なる挙動を示し、また一方で線状アク
リレート ポリマーは、分枝状アクリレート ポリマー
と異なる挙動を示すことができる。
を有し、例えばスケーリング防止剤、分散剤、堆積防止
剤、スーパーアブソーベントとしておよびまた洗剤およ
びクリーニング用に、多くの用途を有する。これらの用
途の大部分において、アクリレート ポリマーの性能
は、直接にその分子量および構造に関連している。低分
子量アクリレート ポリマーは、高分子量アクリレート
ポリマーとは異なる挙動を示し、また一方で線状アク
リレート ポリマーは、分枝状アクリレート ポリマー
と異なる挙動を示すことができる。
【0003】従来、アクリレート ポリマーの分子量
は、所望の分子量を得るために、当該アクリレート ポ
リマーの重合条件を変えることによって制御されてい
た。同様に、アクリレート ポリマーの構造は、重合条
件を変えることによって制御することができる。しかし
ながら、この制御は困難であり、一般に、線状ポリマ
ー、高度に分枝状のポリマーあるいはゲル化した(非常
に高度に分枝した)ポリマーのいずれかを導く。
は、所望の分子量を得るために、当該アクリレート ポ
リマーの重合条件を変えることによって制御されてい
た。同様に、アクリレート ポリマーの構造は、重合条
件を変えることによって制御することができる。しかし
ながら、この制御は困難であり、一般に、線状ポリマ
ー、高度に分枝状のポリマーあるいはゲル化した(非常
に高度に分枝した)ポリマーのいずれかを導く。
【0004】発明の開示 本発明によって、ここにアクリレート ポリマーを重合
させた後に、このアクリレート ポリマーの分子量を、
鎖結合によって増加させる方法が提供された。本発明は
既知分子量のポリマー鎖を結合させて、分子量が大きい
生成物を生成させる方法を提供する。本発明は、充分に
制限された分子量を有する最終ポリマー生成物の生成を
可能にする。さらにまた、本発明は、「制御されてい
る」分枝度を有する最終アクリレート ポリマー生成物
の生成を可能にする。例えば、線状ポリマーを制御され
た様相でもう一つの線状ポリマーに結合させて、僅かな
分枝から高度の分枝までの範囲の種々の分枝度を有する
アクリレート ポリマーを生成させることができる。
させた後に、このアクリレート ポリマーの分子量を、
鎖結合によって増加させる方法が提供された。本発明は
既知分子量のポリマー鎖を結合させて、分子量が大きい
生成物を生成させる方法を提供する。本発明は、充分に
制限された分子量を有する最終ポリマー生成物の生成を
可能にする。さらにまた、本発明は、「制御されてい
る」分枝度を有する最終アクリレート ポリマー生成物
の生成を可能にする。例えば、線状ポリマーを制御され
た様相でもう一つの線状ポリマーに結合させて、僅かな
分枝から高度の分枝までの範囲の種々の分枝度を有する
アクリレート ポリマーを生成させることができる。
【0005】発明の要旨 本発明は、pH、開始剤濃度、反応時間、およびアクリ
レート ポリマーの分子量を変えることによって、アク
リレート ポリマーに生成させる遊離基の量を制御する
ことができる、水性方法に関するものである。遊離基が
アクリレートポリマーに制御された様相で生成されたな
らば、少なくとも2本のポリマー鎖を各鎖の遊離基の部
位で反応させることによって、結合させることができ
る。これらの少なくとも2本のポリマー鎖は、組成上で
同一であっても、組成上で異なっていても、あるいはそ
の組み合わせであってもよい。
レート ポリマーの分子量を変えることによって、アク
リレート ポリマーに生成させる遊離基の量を制御する
ことができる、水性方法に関するものである。遊離基が
アクリレートポリマーに制御された様相で生成されたな
らば、少なくとも2本のポリマー鎖を各鎖の遊離基の部
位で反応させることによって、結合させることができ
る。これらの少なくとも2本のポリマー鎖は、組成上で
同一であっても、組成上で異なっていても、あるいはそ
の組み合わせであってもよい。
【0006】発明の詳細 アクリレート ポリマーの分子量が、アクリレート ポ
リマー鎖に沿った飽和炭素原子の部位で遊離基を生じさ
せ、次いで各鎖の遊離基の部位で少なくとも2本のポリ
マー鎖を結合させることによって増加でき、かつまたそ
の分枝度を制御することができることが見出された。こ
の鎖結合の結果として、出発アクリレート ポリマーよ
りも大きい分子量を有するポリマー生成物が生成され、
およびまた制御された分枝度を有するアクリレート ポ
リマーが生成される。
リマー鎖に沿った飽和炭素原子の部位で遊離基を生じさ
せ、次いで各鎖の遊離基の部位で少なくとも2本のポリ
マー鎖を結合させることによって増加でき、かつまたそ
の分枝度を制御することができることが見出された。こ
の鎖結合の結果として、出発アクリレート ポリマーよ
りも大きい分子量を有するポリマー生成物が生成され、
およびまた制御された分枝度を有するアクリレート ポ
リマーが生成される。
【0007】本発明の方法では、反応容器中に、出発ア
クリレート ポリマー、コポリマーあるいはその組み合
わせの水性溶液を入れる。この水性溶液のpHを調整
し、この調整されたpHを反応の全体を通して維持す
る。この水性反応溶液を加熱し、次いでこの反応容器に
開始剤を挿入する。出発アクリレート ポリマーは当業
者に周知の技術によって、例えば本発明と共通の譲渡人
に譲渡されている米国特許4314044および米国特
許Serial No.502100に記載の技術によ
って製造することができる。これらの記載を引用してこ
こに組入れる。出発アクリレート ポリマーはまた、い
づれかの市販の水溶性アクリレート ポリマーまたはコ
ポリマー、たとえばRohmand Hass Com
panyによって、Acusolの登録商品名で市販さ
れているもの、BASFによって、Sokalanの登
録商品名で市販されているもの、またはGoodric
hによって、Goodriteの登録商品名で市販され
ているものなどであることができる。
クリレート ポリマー、コポリマーあるいはその組み合
わせの水性溶液を入れる。この水性溶液のpHを調整
し、この調整されたpHを反応の全体を通して維持す
る。この水性反応溶液を加熱し、次いでこの反応容器に
開始剤を挿入する。出発アクリレート ポリマーは当業
者に周知の技術によって、例えば本発明と共通の譲渡人
に譲渡されている米国特許4314044および米国特
許Serial No.502100に記載の技術によ
って製造することができる。これらの記載を引用してこ
こに組入れる。出発アクリレート ポリマーはまた、い
づれかの市販の水溶性アクリレート ポリマーまたはコ
ポリマー、たとえばRohmand Hass Com
panyによって、Acusolの登録商品名で市販さ
れているもの、BASFによって、Sokalanの登
録商品名で市販されているもの、またはGoodric
hによって、Goodriteの登録商品名で市販され
ているものなどであることができる。
【0008】出発アクリレート ポリマーとして特に有
用なアクリレート ポリマーは、1分子当たり3−8個
の炭素原子を有するエチレン状不飽和モノカルボン酸の
モノマーおよび1分子当たり4−8個の炭素原子を有す
るエチレン状不飽和ジカルボン酸のモノマーから重合さ
れたポリマーおよびコポリマーを包含する。これらのモ
ノカルボン酸およびジカルボン酸には、それらのアルカ
リ金属塩およびアンモニウム塩、ならびにシスカルボン
酸の無水物が含まれる。モノカルボン酸の例には、アク
リル酸、メタアクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、お
よびアクリルオキシプロピオン酸が含まれる。アクリル
酸は好適である。適当なジカルボン酸モノマーの例に
は、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマール
酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタール酸、無水テト
ラヒドロフタール酸および無水マレイン酸が含まれる。
ジカルボン酸モノマーの中では無水マレイン酸が好適で
ある。
用なアクリレート ポリマーは、1分子当たり3−8個
の炭素原子を有するエチレン状不飽和モノカルボン酸の
モノマーおよび1分子当たり4−8個の炭素原子を有す
るエチレン状不飽和ジカルボン酸のモノマーから重合さ
れたポリマーおよびコポリマーを包含する。これらのモ
ノカルボン酸およびジカルボン酸には、それらのアルカ
リ金属塩およびアンモニウム塩、ならびにシスカルボン
酸の無水物が含まれる。モノカルボン酸の例には、アク
リル酸、メタアクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、お
よびアクリルオキシプロピオン酸が含まれる。アクリル
酸は好適である。適当なジカルボン酸モノマーの例に
は、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマール
酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタール酸、無水テト
ラヒドロフタール酸および無水マレイン酸が含まれる。
ジカルボン酸モノマーの中では無水マレイン酸が好適で
ある。
【0009】さらにまた、出発アクリレート ポリマー
は、カルボキシルを含有していないモノエチレン状不飽
和モノマーを70%までの量で含有することもできる。
このようなカルボキシルを含有していないモノエチレン
状不飽和モノマーには、アクリル酸またはメタアクリル
酸のアルキルエステル、例えばメチル アクリレート、
エチル アクリレート、ブチル アクリレート、メチル
メタアクリレート、エチル メタアクリレート、ブチ
ル メタアクリレートおよびイソブチル メタアクリレ
ート;アクリル酸またはメタアクリル酸のヒドロキシア
ルキルエステル、例えばヒドロキシエチル アクリレー
ト、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチ
ル メタアクリレートおよびヒドロキシプロピル メタ
アクリレート;
は、カルボキシルを含有していないモノエチレン状不飽
和モノマーを70%までの量で含有することもできる。
このようなカルボキシルを含有していないモノエチレン
状不飽和モノマーには、アクリル酸またはメタアクリル
酸のアルキルエステル、例えばメチル アクリレート、
エチル アクリレート、ブチル アクリレート、メチル
メタアクリレート、エチル メタアクリレート、ブチ
ル メタアクリレートおよびイソブチル メタアクリレ
ート;アクリル酸またはメタアクリル酸のヒドロキシア
ルキルエステル、例えばヒドロキシエチル アクリレー
ト、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチ
ル メタアクリレートおよびヒドロキシプロピル メタ
アクリレート;
【0010】アクリルアミド、メタアクリルアミド、N
−tert−ブチルアクリルアミド、N−メチルアクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド;アクリロ
ニトリル、メタアクリロニトリル、アリルアルコール、
アリルスルホン酸、アリルホスホン酸、ビニルホスホン
酸、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミ
ノエチル メタアクリレート、ホスホエチルメタアクリ
レート、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミ
ド、N−ビニルイミダゾール、エチレングリコール ジ
アクリレート、トリメチロールプロパン トリアクリレ
ート、ジアリルフタレート、ビニルアセテート、スチレ
ン、ビニルスルホン酸およびその塩、ならびに2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸およびその
塩が含まれる。
−tert−ブチルアクリルアミド、N−メチルアクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド;アクリロ
ニトリル、メタアクリロニトリル、アリルアルコール、
アリルスルホン酸、アリルホスホン酸、ビニルホスホン
酸、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミ
ノエチル メタアクリレート、ホスホエチルメタアクリ
レート、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミ
ド、N−ビニルイミダゾール、エチレングリコール ジ
アクリレート、トリメチロールプロパン トリアクリレ
ート、ジアリルフタレート、ビニルアセテート、スチレ
ン、ビニルスルホン酸およびその塩、ならびに2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸およびその
塩が含まれる。
【0011】この出発アクリレート ポリマーの組成に
含まれるこれら別種のモノマーの量は、出発アクリレー
ト ポリマーまたはコポリマーが水溶性のままであるか
ぎり、70重量%までであることができる。好ましい出
発アクリレート ポリマーは、ポリアクリル酸またはア
クリル酸とマレイン酸または無水マレイン酸とのコポリ
マーである。さらにまた、出発アクリレート ポリマー
またはコポリマーの分子量は、好ましくは約500−約
100,000、さらに好ましくは約1,000−約5
0,000、そして特に好ましくは約2,000−約2
5,000である。
含まれるこれら別種のモノマーの量は、出発アクリレー
ト ポリマーまたはコポリマーが水溶性のままであるか
ぎり、70重量%までであることができる。好ましい出
発アクリレート ポリマーは、ポリアクリル酸またはア
クリル酸とマレイン酸または無水マレイン酸とのコポリ
マーである。さらにまた、出発アクリレート ポリマー
またはコポリマーの分子量は、好ましくは約500−約
100,000、さらに好ましくは約1,000−約5
0,000、そして特に好ましくは約2,000−約2
5,000である。
【0012】本発明の利点の一つは、その鎖結合反応を
出発アクリレート ポリマーを重合させた容器と同一の
反応容器で、追加の分離または精製工程を使用すること
なく、行うことができることにある。出発アクリレート
ポリマーは線状であり、そして低い分枝度を有すると
好ましい。水性反応溶液中の出発アクリレート ポリマ
ーの濃度は、反応溶液の総重量に基づき、約10−約8
0重量%、好ましくは約30−約60重量%である。こ
の反応溶液のpHは、例えば水酸化アンモニウムまたは
アルカリ金属塩基、例えばNaOH、KOHおよびLi
OHにより調整することができる。この塩基は好ましく
は、水溶液として添加する。初めにpHを調整したなら
ば、塩基はある間隔で、または連続的に、水性反応溶液
中に添加して、反応の全体を通してpHを所望のレベル
に維持することができる。
出発アクリレート ポリマーを重合させた容器と同一の
反応容器で、追加の分離または精製工程を使用すること
なく、行うことができることにある。出発アクリレート
ポリマーは線状であり、そして低い分枝度を有すると
好ましい。水性反応溶液中の出発アクリレート ポリマ
ーの濃度は、反応溶液の総重量に基づき、約10−約8
0重量%、好ましくは約30−約60重量%である。こ
の反応溶液のpHは、例えば水酸化アンモニウムまたは
アルカリ金属塩基、例えばNaOH、KOHおよびLi
OHにより調整することができる。この塩基は好ましく
は、水溶液として添加する。初めにpHを調整したなら
ば、塩基はある間隔で、または連続的に、水性反応溶液
中に添加して、反応の全体を通してpHを所望のレベル
に維持することができる。
【0013】水性反応溶液は初期に、一種のみのアクリ
レート ポリマーを含有しており、従って本発明の方法
は組成上では出発アクリレート ポリマーと同一である
が、さらに大きい分子量を有するアクリレート ポリマ
ー生成物を導く。初期水性溶液はまた、種々の組成の出
発アクリレート ポリマーを含有することもできる。初
期水性溶液中に存在させる以外に、出発アクリレート
ポリマーまたはコポリマーの一部分を、鎖結合反応期間
中に反応容器に連続的に添加もしくは装入することもで
きる。
レート ポリマーを含有しており、従って本発明の方法
は組成上では出発アクリレート ポリマーと同一である
が、さらに大きい分子量を有するアクリレート ポリマ
ー生成物を導く。初期水性溶液はまた、種々の組成の出
発アクリレート ポリマーを含有することもできる。初
期水性溶液中に存在させる以外に、出発アクリレート
ポリマーまたはコポリマーの一部分を、鎖結合反応期間
中に反応容器に連続的に添加もしくは装入することもで
きる。
【0014】本発明の鎖結合反応はまた、非アクリレー
ト ポリマーまたはコポリマーを出発アクリレート ポ
リマーまたはコポリマーと結合させるためにも有用であ
る。この非アクリレート ポリマーまたはコポリマーは
初めから反応容器に含有させてもよく、あるいは鎖結合
反応期間中に反応容器中に装入してもよく、あるいはそ
の組み合わせであってもよい。追加の非アクリレート
ポリマーまたはコポリマーを反応容器に加える場合に、
これらは上記に挙げた非カルボン酸モノマーから重合さ
せると好ましい。
ト ポリマーまたはコポリマーを出発アクリレート ポ
リマーまたはコポリマーと結合させるためにも有用であ
る。この非アクリレート ポリマーまたはコポリマーは
初めから反応容器に含有させてもよく、あるいは鎖結合
反応期間中に反応容器中に装入してもよく、あるいはそ
の組み合わせであってもよい。追加の非アクリレート
ポリマーまたはコポリマーを反応容器に加える場合に、
これらは上記に挙げた非カルボン酸モノマーから重合さ
せると好ましい。
【0015】さらに別の方法として、モノマーを反応容
器に加えることもできる。モノマーは、初めから水性溶
液に含有させてもよく、鎖結合反応中に添加してもよ
く、あるいはその組み合わせであってもよい。モノマー
を添加する場合に、このモノマーはラジカル重合により
重合させ、次いで重合性モノマー鎖上の遊離基の部位
と、出発アクリレート ポリマー上に生じさせた遊離基
の部位とを反応させることができる。この反応はモノマ
ー鎖と出発アクリレート ポリマー鎖とから形成された
鎖状結合を生成させる。モノマーを反応容器に添加する
場合に、このモノマーは出発アクリレート ポリマーま
たはコポリマーに関して上記で挙げたモノマーと同一の
モノマーが好ましい。
器に加えることもできる。モノマーは、初めから水性溶
液に含有させてもよく、鎖結合反応中に添加してもよ
く、あるいはその組み合わせであってもよい。モノマー
を添加する場合に、このモノマーはラジカル重合により
重合させ、次いで重合性モノマー鎖上の遊離基の部位
と、出発アクリレート ポリマー上に生じさせた遊離基
の部位とを反応させることができる。この反応はモノマ
ー鎖と出発アクリレート ポリマー鎖とから形成された
鎖状結合を生成させる。モノマーを反応容器に添加する
場合に、このモノマーは出発アクリレート ポリマーま
たはコポリマーに関して上記で挙げたモノマーと同一の
モノマーが好ましい。
【0016】本発明の鎖結合反応に対して、pHは劇的
効果を有することが見出された。本発明の鎖結合反応
は、約1−11、好ましくは3−7のpHにおいて行う
ことがてき、このpHに依存して、最終生成物の分子量
を変えることができる。分子量の最大増加は、約5のp
Hで達成できることが見出された。
効果を有することが見出された。本発明の鎖結合反応
は、約1−11、好ましくは3−7のpHにおいて行う
ことがてき、このpHに依存して、最終生成物の分子量
を変えることができる。分子量の最大増加は、約5のp
Hで達成できることが見出された。
【0017】本発明の鎖結合反応は、水溶性開始剤の存
在の下に行う。このような重合開始剤は、当業者にとっ
て周知であり、過酸化水素、t−ブチルヒドロパーオキ
サイド、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸ア
ンモニウム、過リン酸ナトリウム、過リン酸アンモニウ
ム、過リン酸カリウム、またはその組み合わせを包含す
る。開始剤濃度は、出発アクリレート ポリマーの総重
量に基づき、約0.5−約40%、好ましくは約1−約
20%、さらに好ましくは約1−約10%であることが
できる。
在の下に行う。このような重合開始剤は、当業者にとっ
て周知であり、過酸化水素、t−ブチルヒドロパーオキ
サイド、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸ア
ンモニウム、過リン酸ナトリウム、過リン酸アンモニウ
ム、過リン酸カリウム、またはその組み合わせを包含す
る。開始剤濃度は、出発アクリレート ポリマーの総重
量に基づき、約0.5−約40%、好ましくは約1−約
20%、さらに好ましくは約1−約10%であることが
できる。
【0018】モノマーを反応容器に添加する場合に、上
記開始剤に加えて、その他の開始剤をモノマーの重合用
に反応容器に添加することもできる。モノマー重合用の
開始剤の例には、2,2−アゾビス(シアノバレリアン
酸)がある。このモノマー重合用の開始剤が由一の開始
剤であることもでき、この場合には、出発アクリレート
ポリマー鎖上の遊離基は、出発アクリレート ポリマ
ーとモノマーからの重合性鎖との反応によって生じさせ
ることができる。別法として、モノマー重合用の開始剤
を、出発アクリレート ポリマー用の開始剤と組み合わ
せることもできる。
記開始剤に加えて、その他の開始剤をモノマーの重合用
に反応容器に添加することもできる。モノマー重合用の
開始剤の例には、2,2−アゾビス(シアノバレリアン
酸)がある。このモノマー重合用の開始剤が由一の開始
剤であることもでき、この場合には、出発アクリレート
ポリマー鎖上の遊離基は、出発アクリレート ポリマ
ーとモノマーからの重合性鎖との反応によって生じさせ
ることができる。別法として、モノマー重合用の開始剤
を、出発アクリレート ポリマー用の開始剤と組み合わ
せることもできる。
【0019】pH以外に、最終鎖結合生成物の分子量は
また、開始剤濃度と反応時間とに依存する。一定のpH
において、鎖結合反応の反応時間は使用開始剤の半減時
間に依存することが見出された。最大分子量を達成する
ためには、鎖結合反応の温度および時間は、開始剤の半
減時間当たりで約1−約10時間、好ましくは約2−約
5時間であるべきである。
また、開始剤濃度と反応時間とに依存する。一定のpH
において、鎖結合反応の反応時間は使用開始剤の半減時
間に依存することが見出された。最大分子量を達成する
ためには、鎖結合反応の温度および時間は、開始剤の半
減時間当たりで約1−約10時間、好ましくは約2−約
5時間であるべきである。
【0020】上記鎖結合生成物のポリマー生成物は、洗
剤およびクリーニング剤添加剤、スーパーアブソーベン
ト、化粧品および塗料などの増粘剤およびゲル化剤、分
散剤、スケーリング防止剤、および堆積防止剤として有
用である。これらは特に、洗剤およびクリーニング剤の
用途で有用である。
剤およびクリーニング剤添加剤、スーパーアブソーベン
ト、化粧品および塗料などの増粘剤およびゲル化剤、分
散剤、スケーリング防止剤、および堆積防止剤として有
用である。これらは特に、洗剤およびクリーニング剤の
用途で有用である。
【0021】本発明の鎖結合反応のポリマー生成物を含
有する洗剤組成物は、通常の物理的形態、例えば粉末、
ビーズ、フレーク、棒状体、錠剤、ヌードル、液体、ペ
ースト、スラリーなどのいずれの形態でも使用すること
ができる。このような洗剤組成物は、慣用の方法で製造
され、利用される。これらの組成物は通常、界面活性剤
および場合により、沈殿剤または金属イオン封鎖剤ビル
ダーを基剤とするものである。
有する洗剤組成物は、通常の物理的形態、例えば粉末、
ビーズ、フレーク、棒状体、錠剤、ヌードル、液体、ペ
ースト、スラリーなどのいずれの形態でも使用すること
ができる。このような洗剤組成物は、慣用の方法で製造
され、利用される。これらの組成物は通常、界面活性剤
および場合により、沈殿剤または金属イオン封鎖剤ビル
ダーを基剤とするものである。
【0022】適当な界面活性剤の例には、アニオン界面
活性剤、例えばC8 −C12アルキルベンゼンスルホネー
ト、C12−C16アルカンスルホネート、C12−C16アル
キルサルフェート、C12−C16アルキルスルホスクシネ
ート、およびC12−C16サルフェート化エトキシ化アル
カノール、および非イオン性界面活性剤、例えばC6−
C12アルキルフェノールエトキシレート、C12−C20ア
ルカノールアルコキシレート、およびエチレンオキサイ
ドとプロピレンオキサイドとのブロックコポリマーがあ
る。ポリアルキレンオキサイド類の末端基は、ブロック
されていてもよく、この場合には、ポリアルキレンオキ
サイド類の遊離OH基は、エーテル化エステル化、アセ
タール化および(または)アミノ化されていてもよい。
活性剤、例えばC8 −C12アルキルベンゼンスルホネー
ト、C12−C16アルカンスルホネート、C12−C16アル
キルサルフェート、C12−C16アルキルスルホスクシネ
ート、およびC12−C16サルフェート化エトキシ化アル
カノール、および非イオン性界面活性剤、例えばC6−
C12アルキルフェノールエトキシレート、C12−C20ア
ルカノールアルコキシレート、およびエチレンオキサイ
ドとプロピレンオキサイドとのブロックコポリマーがあ
る。ポリアルキレンオキサイド類の末端基は、ブロック
されていてもよく、この場合には、ポリアルキレンオキ
サイド類の遊離OH基は、エーテル化エステル化、アセ
タール化および(または)アミノ化されていてもよい。
【0023】もう一つの修飾では、ポリアルキレンオキ
サイド類の遊離OH基をイソシアネートと反応させる。
非イオン性界面活性剤または、C4 −C18アルキルグル
コシド類、ならびにアルキルグルコシド類からアルコキ
シル化によって得られるアルコキシル化生成物、特にア
ルキルグルコシドとエチレンオキサイドとの反応によっ
て得られるものを包含する。洗剤に有用な界面活性剤は
また、両性特性を有することができ、これらは石鹸であ
ることができる。
サイド類の遊離OH基をイソシアネートと反応させる。
非イオン性界面活性剤または、C4 −C18アルキルグル
コシド類、ならびにアルキルグルコシド類からアルコキ
シル化によって得られるアルコキシル化生成物、特にア
ルキルグルコシドとエチレンオキサイドとの反応によっ
て得られるものを包含する。洗剤に有用な界面活性剤は
また、両性特性を有することができ、これらは石鹸であ
ることができる。
【0024】一般に、界面活性剤は洗剤およびクリーニ
ング剤組成物の2−50、重量%、好ましくは5−45
重量%を構成する。液状洗剤は通常、成分として、当該
組成物中で可溶性または少なくとも分散性である液状の
または固体状でさえある界面活性剤を含有する。この目
的に適する界面活性剤は、液状ポリアルキレンオキサイ
ド類またはポリアルコキシル化化合物、すなわち粉末洗
剤に使用できる生成物である。
ング剤組成物の2−50、重量%、好ましくは5−45
重量%を構成する。液状洗剤は通常、成分として、当該
組成物中で可溶性または少なくとも分散性である液状の
または固体状でさえある界面活性剤を含有する。この目
的に適する界面活性剤は、液状ポリアルキレンオキサイ
ド類またはポリアルコキシル化化合物、すなわち粉末洗
剤に使用できる生成物である。
【0025】本発明の洗剤およびクリーニング剤に含有
される金属イオン封鎖剤ビルダーの例は、ホスフェー
ト、詳細にはオルトホスフェート、ピロホスフェート、
特に、トリポリリン酸ナトリウムを包含することができ
る。別の例には、ゼオライト、炭酸ナトリウム、ポリカ
ルボン酸、ニトロトリ酢酸、クエン酸、酒石酸、上記酸
の塩およびモノマー状、オリゴマー状またはポリマー状
ホスフェート類がある。
される金属イオン封鎖剤ビルダーの例は、ホスフェー
ト、詳細にはオルトホスフェート、ピロホスフェート、
特に、トリポリリン酸ナトリウムを包含することができ
る。別の例には、ゼオライト、炭酸ナトリウム、ポリカ
ルボン酸、ニトロトリ酢酸、クエン酸、酒石酸、上記酸
の塩およびモノマー状、オリゴマー状またはポリマー状
ホスフェート類がある。
【0026】洗剤組成物の製造に使用される各物質の、
当該洗剤組成物の総重量に基づく量は、例えば85重量
%までの炭酸ナトリウム、45重量%までのホスフェー
ト類、40重量%までのゼオライト、30重量%までの
ニトロトリ酢酸およびホスフェート類、および30重量
%までのポリカルボン酸である。ホスフェート類の使用
により生じる環境問題から、洗剤およびクリーニング剤
組成物のホスフェート類含有量は通常、約30重量%以
下に、あるいは好ましくはホスフェート類を含有してい
ないように減少させるべきである。或る液状洗剤市場に
おいては、ビルダーの使用が通常、クエン酸およびその
塩、あるいはクエン酸塩と脂肪酸石鹸との組み合わせに
制限され、また他の市場では、液状洗剤組成物に中間レ
ベルの石鹸、約15重量%、またはトリポリリン酸、約
20重量%が総合洗浄力の助長のために配合されてい
る。
当該洗剤組成物の総重量に基づく量は、例えば85重量
%までの炭酸ナトリウム、45重量%までのホスフェー
ト類、40重量%までのゼオライト、30重量%までの
ニトロトリ酢酸およびホスフェート類、および30重量
%までのポリカルボン酸である。ホスフェート類の使用
により生じる環境問題から、洗剤およびクリーニング剤
組成物のホスフェート類含有量は通常、約30重量%以
下に、あるいは好ましくはホスフェート類を含有してい
ないように減少させるべきである。或る液状洗剤市場に
おいては、ビルダーの使用が通常、クエン酸およびその
塩、あるいはクエン酸塩と脂肪酸石鹸との組み合わせに
制限され、また他の市場では、液状洗剤組成物に中間レ
ベルの石鹸、約15重量%、またはトリポリリン酸、約
20重量%が総合洗浄力の助長のために配合されてい
る。
【0027】洗剤およびクリーニング剤組成物のための
その他の慣用の添加剤には、漂白剤(これは30重量%
までの量で使用する)、腐食防止剤、例えばシリケート
類(これは25重量%までの量で使用する)、および黒
ずみ防止剤(これは5重量%までの量で使用する)があ
る。適当な漂白剤の例には、過ホウ酸塩類、過炭酸塩
類、または塩素発生物質、例えばクロロイソシアヌール
酸塩類がある。腐食防止剤として使用するのに適するシ
リケート類の例には、けい酸ナトリウム、二けい酸ナト
リウムおよびメタけい酸ナトリウムがある。黒ずみ防止
剤の例には、カルボキシプロピルメチルセルロース、メ
チルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース
および1000−15000の分子量を有するビニルア
セテートとポリアルキレンオキサイドとのグラフトコポ
リマーがある。
その他の慣用の添加剤には、漂白剤(これは30重量%
までの量で使用する)、腐食防止剤、例えばシリケート
類(これは25重量%までの量で使用する)、および黒
ずみ防止剤(これは5重量%までの量で使用する)があ
る。適当な漂白剤の例には、過ホウ酸塩類、過炭酸塩
類、または塩素発生物質、例えばクロロイソシアヌール
酸塩類がある。腐食防止剤として使用するのに適するシ
リケート類の例には、けい酸ナトリウム、二けい酸ナト
リウムおよびメタけい酸ナトリウムがある。黒ずみ防止
剤の例には、カルボキシプロピルメチルセルロース、メ
チルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース
および1000−15000の分子量を有するビニルア
セテートとポリアルキレンオキサイドとのグラフトコポ
リマーがある。
【0028】任意に使用できる、その他の慣用の洗剤添
加剤には、蛍光増白剤、酵素および香料がある。粉末洗
剤組成物はまた、50重量%までの量の不活性稀釈剤、
例えば硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、またはホウ酸
ナトリウムを含有することもできる。洗剤組成物はま
た、無水物であることもでき、あるいは少量の、例えば
10重量%までの量の水を含有することもできる。液状
洗剤は、80重量%までの量の水を不活性稀釈剤として
含有することができる。
加剤には、蛍光増白剤、酵素および香料がある。粉末洗
剤組成物はまた、50重量%までの量の不活性稀釈剤、
例えば硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、またはホウ酸
ナトリウムを含有することもできる。洗剤組成物はま
た、無水物であることもでき、あるいは少量の、例えば
10重量%までの量の水を含有することもできる。液状
洗剤は、80重量%までの量の水を不活性稀釈剤として
含有することができる。
【0029】上記鎖結合反応のポリマー生成物は全ての
洗剤およびクリーニング剤組成物に添加することがで
き、組成物の総重量に基づき、約0.5−30重量%、
好ましくは約1−15重量%の量で使用される。大部分
の場合に、特に汚れ再沈着防止剤として使用される場合
に、ポリマーの実際の使用量は好ましくは、洗剤および
クリーニング剤混合物に基づき、約2−10重量%であ
る。本発明に係わる添加剤の使用に関して、リン酸塩を
含有していない、あるいは低リン酸塩含有の洗剤および
クリーニング剤、特に炭酸ナトリウムなどの沈殿ビルダ
ーを含有する洗剤およびクリーニング剤に使用できるこ
とは特に重要なことである。低リン酸塩組成物は、最大
で25重量%までの量のトリポリリン酸塩またはピロリ
ン酸塩を含有する。本発明に従って製造されるポリマー
は好ましくは、リン酸塩を含有していない組成物に高濃
度で使用され、リン酸塩の代わりにビルダーとして作用
する。
洗剤およびクリーニング剤組成物に添加することがで
き、組成物の総重量に基づき、約0.5−30重量%、
好ましくは約1−15重量%の量で使用される。大部分
の場合に、特に汚れ再沈着防止剤として使用される場合
に、ポリマーの実際の使用量は好ましくは、洗剤および
クリーニング剤混合物に基づき、約2−10重量%であ
る。本発明に係わる添加剤の使用に関して、リン酸塩を
含有していない、あるいは低リン酸塩含有の洗剤および
クリーニング剤、特に炭酸ナトリウムなどの沈殿ビルダ
ーを含有する洗剤およびクリーニング剤に使用できるこ
とは特に重要なことである。低リン酸塩組成物は、最大
で25重量%までの量のトリポリリン酸塩またはピロリ
ン酸塩を含有する。本発明に従って製造されるポリマー
は好ましくは、リン酸塩を含有していない組成物に高濃
度で使用され、リン酸塩の代わりにビルダーとして作用
する。
【0030】所望により、本発明に従い製造されるポリ
マーは、別のアクリル酸とマレイン酸とのコポリマー、
アクリル酸ホモポリマーまたはその組み合わせととも
に、洗剤組成物に使用することができる。この最後に挙
げたポリマーは、洗剤組成物において、汚れ再沈着防止
剤として現在、使用されている。上記ポリマーに加え
て、C3 −C8 モノカルボン酸およびジカルボン酸ある
いは無水マレイン酸とC1−C4 アルキルビニルエーテ
ルとのコポリマーはまた、汚れ再沈着防止剤として使用
することができる。これらのホモポリマーおよびコポリ
マーの分子量は、1,000−100,000である。
所望により、これらの汚れ再沈着防止剤は、洗剤中に総
組成物に基づき、20重量%までの量で、本発明のポリ
マーまたはコポリマーとともに使用することができる。
本発明のポリマーは、遊離の酸の形態で、または完全に
あるいは部分的に中和された形態で添加することができ
る。
マーは、別のアクリル酸とマレイン酸とのコポリマー、
アクリル酸ホモポリマーまたはその組み合わせととも
に、洗剤組成物に使用することができる。この最後に挙
げたポリマーは、洗剤組成物において、汚れ再沈着防止
剤として現在、使用されている。上記ポリマーに加え
て、C3 −C8 モノカルボン酸およびジカルボン酸ある
いは無水マレイン酸とC1−C4 アルキルビニルエーテ
ルとのコポリマーはまた、汚れ再沈着防止剤として使用
することができる。これらのホモポリマーおよびコポリ
マーの分子量は、1,000−100,000である。
所望により、これらの汚れ再沈着防止剤は、洗剤中に総
組成物に基づき、20重量%までの量で、本発明のポリ
マーまたはコポリマーとともに使用することができる。
本発明のポリマーは、遊離の酸の形態で、または完全に
あるいは部分的に中和された形態で添加することができ
る。
【0031】本発明のポリマーのその他の用途には、水
処理が含まれる。これらのポリマーの水処理用途として
は、例えば製紙用途における水性クレイ分散液における
分散用、およびまた成核防止剤用(この場合には、少量
の当該ポリマーが結晶形成に対する、または冷却塔また
はボイラーのスケーリングに対する、限界防止剤として
作用する)が含まれる。結晶形成またはスケーリングの
防止に使用する場合には、水溶性ポリマーをしばしば、
腐食防止剤、例えば無機または有機リン酸塩、あるいは
アエン化合物のような金属塩などと組み合わせる。本発
明のポリマーは、水性系に直接に添加することができ、
あるいはこれらはコポリマーが20−60重量%のレベ
ルで存在する、濃縮水性組成物として添加することがで
きる。
処理が含まれる。これらのポリマーの水処理用途として
は、例えば製紙用途における水性クレイ分散液における
分散用、およびまた成核防止剤用(この場合には、少量
の当該ポリマーが結晶形成に対する、または冷却塔また
はボイラーのスケーリングに対する、限界防止剤として
作用する)が含まれる。結晶形成またはスケーリングの
防止に使用する場合には、水溶性ポリマーをしばしば、
腐食防止剤、例えば無機または有機リン酸塩、あるいは
アエン化合物のような金属塩などと組み合わせる。本発
明のポリマーは、水性系に直接に添加することができ、
あるいはこれらはコポリマーが20−60重量%のレベ
ルで存在する、濃縮水性組成物として添加することがで
きる。
【0032】
【実施例】本発明を下記の例によってさらに説明する。
これらの例は純粋に例示のためのものである。パーセン
テージはいずれも、別段の記載がないかぎり、重量によ
る。
これらの例は純粋に例示のためのものである。パーセン
テージはいずれも、別段の記載がないかぎり、重量によ
る。
【0033】例1 A.アクリレート ポリマー−ポリアクリル酸の製造
(一般製法) Mw約10,000および20,000のポリアクリル
酸を、連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸
(MPA)を使用する、段階的添加水性溶液重合法によ
って製造した。アクリル酸(AA)、過硫酸ナトリウム
の水溶液、およびMPAを、底部に水を含有するフラス
コに順に別々に加えた。AA、NaPSおよびMPA装
入時間はそれぞれ、2、2および1.75時間であっ
た。この装入の完了後に、このバッチを90℃に30分
間維持した。残留AAが所望量よりも多い場合には、水
中の4,4′−アゾビス(4−シアノバレリアン酸)を
90℃で30分間にわたり加え、その後にこの混合物を
90℃で1時間維持した。
(一般製法) Mw約10,000および20,000のポリアクリル
酸を、連鎖移動剤として3−メルカプトプロピオン酸
(MPA)を使用する、段階的添加水性溶液重合法によ
って製造した。アクリル酸(AA)、過硫酸ナトリウム
の水溶液、およびMPAを、底部に水を含有するフラス
コに順に別々に加えた。AA、NaPSおよびMPA装
入時間はそれぞれ、2、2および1.75時間であっ
た。この装入の完了後に、このバッチを90℃に30分
間維持した。残留AAが所望量よりも多い場合には、水
中の4,4′−アゾビス(4−シアノバレリアン酸)を
90℃で30分間にわたり加え、その後にこの混合物を
90℃で1時間維持した。
【0034】B.鎖結合反応 先ず、出発ポリマー溶液を反応容器に装入し、次いで水
酸化ナトリウム(50%)を添加して、この溶液のpH
を所望のpHにすることによって、鎖結合反応を行っ
た。pHはChemcadet(登録商品名;Cole
Parmer製)pHメーター/コントローラーに連
結したpH電極により監視した。必要に応じて、水を加
えて、固体レベルを調節した。次いで、この溶液を90
℃に加熱した。次いで、この溶液にNaPSの水溶液を
30分間にわたって徐々に加えた。この添加時間中、p
Hを監視し、NaOH溶液の添加により(Chemca
detに連結したポンプにより、または添加ロートによ
り手で添加する)、所望のpHを維持した。この反応溶
液を次いで、90℃で1時間維持した。
酸化ナトリウム(50%)を添加して、この溶液のpH
を所望のpHにすることによって、鎖結合反応を行っ
た。pHはChemcadet(登録商品名;Cole
Parmer製)pHメーター/コントローラーに連
結したpH電極により監視した。必要に応じて、水を加
えて、固体レベルを調節した。次いで、この溶液を90
℃に加熱した。次いで、この溶液にNaPSの水溶液を
30分間にわたって徐々に加えた。この添加時間中、p
Hを監視し、NaOH溶液の添加により(Chemca
detに連結したポンプにより、または添加ロートによ
り手で添加する)、所望のpHを維持した。この反応溶
液を次いで、90℃で1時間維持した。
【0035】例2 機械的攪拌機、加熱マントル、温度コントローラーおよ
び還流コンデンサーを備えた1リットル四頸丸底フラス
コに、pH4.8に中和したポリアクリル酸溶液20
0.00グラム(固体含有量:34%;Mw=21,3
00;Mn=9430;Mw/Mn=2.26)を装入
した。この溶液を、90℃に加熱し、次いでこの反応容
器に、水7.36グラム中に溶解した過硫酸ナトリウム
溶液2.64グラムをシリンジポンプを経て15分にわ
たって加えた。この添加が完了した時点で、この反応溶
液の温度を、さらに45分間、90℃に維持し、次いで
冷却させた。最終pHは4.6であった;最終測定固体
含有量は34.6%であった。この生成物の分子量デー
タは水性ゲル透過クロマトグラフィ(GPC)により得
た。重量平均分子量(Mw)は120,000であり、
数平均分子量(Mn)は10,600であり、そしてM
w/Mnは11.31であった。
び還流コンデンサーを備えた1リットル四頸丸底フラス
コに、pH4.8に中和したポリアクリル酸溶液20
0.00グラム(固体含有量:34%;Mw=21,3
00;Mn=9430;Mw/Mn=2.26)を装入
した。この溶液を、90℃に加熱し、次いでこの反応容
器に、水7.36グラム中に溶解した過硫酸ナトリウム
溶液2.64グラムをシリンジポンプを経て15分にわ
たって加えた。この添加が完了した時点で、この反応溶
液の温度を、さらに45分間、90℃に維持し、次いで
冷却させた。最終pHは4.6であった;最終測定固体
含有量は34.6%であった。この生成物の分子量デー
タは水性ゲル透過クロマトグラフィ(GPC)により得
た。重量平均分子量(Mw)は120,000であり、
数平均分子量(Mn)は10,600であり、そしてM
w/Mnは11.31であった。
【0036】例3 例2と同一の装備を有する1リットルフラスコに、pH
4.8に中和したポリ(アクリル酸)溶液200.00
グラム(固体含有量:34%;Mw=21,300;M
n=9430;Mw/Mn=2.26)および水54.
4グラムを装入した。この溶液を、90℃に加熱し、次
いでこのポリマー溶液に、水8.94グラム中に溶解し
た過硫酸ナトリウム溶液1.06グラムをシリンジポン
プを経て15分にわたって加えた。この溶液の温度を、
さらに45分間、90℃に維持し、次いで冷却させた。
最終pHは4.6であり、最終固体含有量は26.6%
であった。Mwは28,200であり、Mnは8260
であり、そしてMw/Mnは3.41であった。
4.8に中和したポリ(アクリル酸)溶液200.00
グラム(固体含有量:34%;Mw=21,300;M
n=9430;Mw/Mn=2.26)および水54.
4グラムを装入した。この溶液を、90℃に加熱し、次
いでこのポリマー溶液に、水8.94グラム中に溶解し
た過硫酸ナトリウム溶液1.06グラムをシリンジポン
プを経て15分にわたって加えた。この溶液の温度を、
さらに45分間、90℃に維持し、次いで冷却させた。
最終pHは4.6であり、最終固体含有量は26.6%
であった。Mwは28,200であり、Mnは8260
であり、そしてMw/Mnは3.41であった。
【0037】例4 例2と同一の装備を有する1リットルフラスコに、pH
4.8に中和したポリアクリル酸溶液200.00グラ
ム(固体含有量:34%;Mw=21,300;Mn=
9430;Mw/Mn=2.26)を装入した。この溶
液を、90℃に加熱し、次いでこの反応容器に、水8.
94グラム中に溶解した過硫酸ナトリウム溶液1.06
グラムをシリンジポンプを経て15分にわたって加え
た。この溶液を、さらに45分間、90℃に維持し、次
いで冷却させた。最終pHは4.6であり、最終固体含
有量は33.8%であり、Mwは31,200であり、
Mnは8480であり、そしてMw/Mnは3.67で
あった。
4.8に中和したポリアクリル酸溶液200.00グラ
ム(固体含有量:34%;Mw=21,300;Mn=
9430;Mw/Mn=2.26)を装入した。この溶
液を、90℃に加熱し、次いでこの反応容器に、水8.
94グラム中に溶解した過硫酸ナトリウム溶液1.06
グラムをシリンジポンプを経て15分にわたって加え
た。この溶液を、さらに45分間、90℃に維持し、次
いで冷却させた。最終pHは4.6であり、最終固体含
有量は33.8%であり、Mwは31,200であり、
Mnは8480であり、そしてMw/Mnは3.67で
あった。
【0038】例5 例2と同一の装備を有する1リットルフラスコに、pH
4.6に中和したポリアクリル酸溶液1200.00グ
ラム(固体含有量:34%;Mw=10,900;Mn
=7210;Mw/Mn=1.51)を装入した。この
溶液を次いで、90℃に加熱し、次いでこの反応容器
に、水14.72グラム中に溶解した過硫酸ナトリウム
溶液5.28グラムをシリンジポンプを経て15分にわ
たって加えた。この溶液の温度を、さらに45分間、9
0℃に維持し、次いで冷却させた。最終pHは4.4で
あり、最終測定固体含有量は33.4%であり、Mwは
125,000であり、Mnは10,800であり、そ
してMw/Mnは11.53であった。
4.6に中和したポリアクリル酸溶液1200.00グ
ラム(固体含有量:34%;Mw=10,900;Mn
=7210;Mw/Mn=1.51)を装入した。この
溶液を次いで、90℃に加熱し、次いでこの反応容器
に、水14.72グラム中に溶解した過硫酸ナトリウム
溶液5.28グラムをシリンジポンプを経て15分にわ
たって加えた。この溶液の温度を、さらに45分間、9
0℃に維持し、次いで冷却させた。最終pHは4.4で
あり、最終測定固体含有量は33.4%であり、Mwは
125,000であり、Mnは10,800であり、そ
してMw/Mnは11.53であった。
【0039】例6−15 Mw10,000または20,000のどちらかのポリ
アクリル酸および5%過硫酸ナトリウム(ポリアクリル
酸含有量に基づく)から出発する過硫酸塩−開始鎖結合
反応のpH依存性を、例6−15で試験した。この反応
溶液中のポリアクリル酸濃度は、Mw10,000のポ
リアクリル酸に関しては25%−29%に変化させ、そ
してまたMw20,000のポリアクリル酸に関しては
23%−25%に変化させた。これらの例の結果を第I
表および第II表に示す。
アクリル酸および5%過硫酸ナトリウム(ポリアクリル
酸含有量に基づく)から出発する過硫酸塩−開始鎖結合
反応のpH依存性を、例6−15で試験した。この反応
溶液中のポリアクリル酸濃度は、Mw10,000のポ
リアクリル酸に関しては25%−29%に変化させ、そ
してまたMw20,000のポリアクリル酸に関しては
23%−25%に変化させた。これらの例の結果を第I
表および第II表に示す。
【0040】
【表1】 第 I 表 pAAのNaPS開始鎖結合反応(AAに基づき5重量 %NaPS)における分子量に対するpHの効果 ─────────────────────────────────── 試験 Rxn. 溶液中のAA番号 pH Wt% Mw Mn Mw/Mn 10,200 6740 1.58 出発pAA 6 1.0-1.1 27.2 12,200 7330 1.66 7 3.0-3.2 28.7 12,900 7520 1.72 8 4.9-5.0 27.8 16,300 7670 2.13 9 6.9-7.0 27.0 11,600 6900 1.68 10 8.4-9.8 25.3 10,200 6580 1.55
【0041】
【表2】 第 II 表 pAAのNaPS開始鎖結合反応(AAにもとづき5 重量%NaPS)における分子量に対するpHの効果 ─────────────────────────────────── 試験 Rxn. 溶液中のAA番号 pH Wt% Mw Mn Mw/Mn 19,500 11,100 1.75 出発pAA 6 1.7-2.1 25.0 32,700 14,800 2.21 7 3.0 23.5 48,900 16,200 3.02 8 5.0 24.8 110,000 15,800 6.96 9 7.0 24.9 31,100 13,300 2.35 10 8.7-10.1 23.1 22,600 12,000 1.88
【0042】分子量10,000および20,000の
両方のポリアクリル酸に関して、約pH5において、重
量平均分子量は最高に達し、他方数平均分子量はこのp
H範囲にわたり実質的に変化しなかった。pH5におい
ては、Mw10,000のポリアクリル酸の分子量は、
この鎖結合反応中、Mwが1.7倍増加した。Mw2
0,000のポリアクリル酸の分子量は、この鎖結合反
応中、Mwが5.6倍増加した。
両方のポリアクリル酸に関して、約pH5において、重
量平均分子量は最高に達し、他方数平均分子量はこのp
H範囲にわたり実質的に変化しなかった。pH5におい
ては、Mw10,000のポリアクリル酸の分子量は、
この鎖結合反応中、Mwが1.7倍増加した。Mw2
0,000のポリアクリル酸の分子量は、この鎖結合反
応中、Mwが5.6倍増加した。
【0043】過硫酸塩濃度の効果をまた、Mw20,0
00のポリアクリル酸出発材料を使用して試験した。こ
の試験は、分子量の最高増加が生じるpH5で行った。
これらの試験のデータを第III表に示す。明らかなよ
うに、過硫酸塩濃度は分枝度に対して劇的効果を有して
いた;NaPS 10%およびpAA 25%におい
て、ポリマーはゲル化した。このポリマーのゲル化にも
かかわらず、このスーパーアブソーベントの表面積は依
然として有用性を有していた。
00のポリアクリル酸出発材料を使用して試験した。こ
の試験は、分子量の最高増加が生じるpH5で行った。
これらの試験のデータを第III表に示す。明らかなよ
うに、過硫酸塩濃度は分枝度に対して劇的効果を有して
いた;NaPS 10%およびpAA 25%におい
て、ポリマーはゲル化した。このポリマーのゲル化にも
かかわらず、このスーパーアブソーベントの表面積は依
然として有用性を有していた。
【0044】
【表3】 第 III 表 pH5での鎖結合反応における分子量 に対するNaPS濃度の効果 ──────────────────────────────────── 試験 Wt% Rxn. 溶液中のpAA 番号 NaPS pH Wt% Mw Mn Mw/Mn 初期 19,500 11,100 1.75 1 2 5.0 24.7 29,100 13,700 2.12 2 5 5.0 24.8 110,000 15,80 6.96 3 10 5.0-5.1 25.2 - ゲル化 -
【0045】pH5における重合後期間の維持時間の分
子量に対する効果を、Mw20,000のポリアクリル
酸出発材料および5%NaPSを使用して試験した;ポ
リアクリル酸濃度は24.5%であった。Mwは約2時
間後に変化した。このMwの変化は、溶液中の過硫酸塩
濃度がゼロに達する点と充分の相関関係を有していた。
下記の表は、本発明の鎖結合反応のポリマー生成物の有
用性を具体的に示すものである。
子量に対する効果を、Mw20,000のポリアクリル
酸出発材料および5%NaPSを使用して試験した;ポ
リアクリル酸濃度は24.5%であった。Mwは約2時
間後に変化した。このMwの変化は、溶液中の過硫酸塩
濃度がゼロに達する点と充分の相関関係を有していた。
下記の表は、本発明の鎖結合反応のポリマー生成物の有
用性を具体的に示すものである。
【0046】
【表4】 第 IV 表 カルシウム金属イオン封鎖性および耐性 カルシウム金属 カルシウム イオン封鎖性1 耐性2 試料 Mw Mw/Mn (mg CaCO3/g) (mg CaCO3/g) A-初期PAA 10,900 1.51 407.1 387 1A3 16,700 2.18 397.9 430 2A 20,600 2.25 393.5 365 3A 125,000 11.53 381.5 450 4A 142,000 12.97 379.6 430 B-初期PAA 21,300 2.26 431.5 440 1B3 28,200 3.41 415.2 450 2B 31,200 3.67 414.4 410 3B 120,000 11.31 412.3 <240 4B 123,000 11.04 407.3 450 ホ゜リアクリル 酸 4,500 350.0 600 AA/MAL4 30,000 423.5 260 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
【0047】1. pH=10、室温において、Caイオ
ン選択性電極により測定した。 2. 水道水中で、周辺pHおよび周辺温度において、濁
度測定(5ntu終末点)により測定した。 3. 試料番号1−4は、初期PAA(AまたはB)の鎖
結合反応の生成物を表わす。 4. アクリル酸/無水マレイン酸コポリマー。
ン選択性電極により測定した。 2. 水道水中で、周辺pHおよび周辺温度において、濁
度測定(5ntu終末点)により測定した。 3. 試料番号1−4は、初期PAA(AまたはB)の鎖
結合反応の生成物を表わす。 4. アクリル酸/無水マレイン酸コポリマー。
【0048】
【表5】 第 V 表 クレイ汚れ洗浄力結果米国試験条件 ------------------- 布地=木綿(汚れたもの)-------------------------- Pを含有していない洗剤 デルタ 中のポリマー 洗浄力 標準偏差 (PAA 4,500) ポリアクリル酸(4,500) 27.9 1.7 -- 1B 27.8 2.1 -0.1 2B 28.1 0.9 0.2 ------------------- 布地=白木綿(汚れ再沈着)------------------------ Pを含有していない洗剤 白色度 デルタ 中のポリマー 指数 標準偏差 (PAA 4,500) ポリアクリル酸(4,500) 63.3 1.2 -- 1B 63.9 1.4 0.6 2B 63.0 0.7 -0.3
【0049】1.クレイ汚れ除去/再沈着試験(Ski
ppackクレイ/予め汚したもの)−HBB Ter
g;40℃、100ppm(水道水)、5枚の布地(3
枚汚れたもの/ポット)、洗剤13%、ポリマー3%、
12分間の洗浄/3分間のすすぎ、100rpm。
ppackクレイ/予め汚したもの)−HBB Ter
g;40℃、100ppm(水道水)、5枚の布地(3
枚汚れたもの/ポット)、洗剤13%、ポリマー3%、
12分間の洗浄/3分間のすすぎ、100rpm。
【0050】
【表6】 第 VI 表 ケイ酸マグネシウム防止試験結果 総合硬度(ppm) 25 35 45 60 85 110 130 160 200 試料 %透過率2 PAA(4,500) 99 99 99 99 98 98 98 98 98 PAA(10,000) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 AA/MAL 100 100 100 99 97 96 95 95 94 1B 100 100 99 98 98 98 98 98 97 2B 100 100 99 99 99 98 98 98 97 3A 98 98 98 97 97 97 97 97 97 ポリマー無し 98 97 94 93 90 87 85 83 77 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
【0051】1.試験条件:85℃;硬度1:3(Ca
/Mg)、10,000ppm洗剤(界面活性剤11.
2%/Na2 CO3 10%/ケイ酸Na15%/ポリマ
ー2%/H2 O61.8%)。 2.ケイ酸マグネシウム沈殿の生成が少ないので、さら
に高い透過率が望ましい。
/Mg)、10,000ppm洗剤(界面活性剤11.
2%/Na2 CO3 10%/ケイ酸Na15%/ポリマ
ー2%/H2 O61.8%)。 2.ケイ酸マグネシウム沈殿の生成が少ないので、さら
に高い透過率が望ましい。
【0052】
【表7】 第 VII 表 堆積試験結果−ヨーロッパ洗浄条件1 Krefeld上の堆積 試料 分子量 平均堆積% 標準偏差 AA/MAL 30,000 4.78 0.11 1B 28,200 4.20 0.11 2B 31,200 4.11 0.05 3A 125,000 3.92 0.16 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Terry布地上の堆積 試料 分子量 平均堆積% 標準偏差 AA/MAL 30,000 2.92 0.32 1B 28,200 2.44 0.08 2B 31,200 1.98 0.05 3A 125,000 2.17 0.10
【0053】1.ヨーロッパ最低洗浄条件:Pを含有し
ていない洗剤基剤0.65%、ポリマー4%、90℃、
300ppm硬度、22サイクルTerry布地/Kr
efeld布地/バラスト、炭化8時間、約800℃。
ていない洗剤基剤0.65%、ポリマー4%、90℃、
300ppm硬度、22サイクルTerry布地/Kr
efeld布地/バラスト、炭化8時間、約800℃。
【0054】
【表8】 第 VII 表 洗浄結果−ヨーロッパ洗浄条件1 ------------------- 木綿布地上の皮脂汚れ ----------------------- デルタ ポリマー 平均洗浄度 標準偏差 (ポリマーなし) ポリマーなし 22.4 0.7 --- AA/MAL 24.0 0.7 1.6 1B 23.1 1.9 0.7 2B 24.8 1.2 2.4 3A 25.3 1.0 2.9 3B 24.2 0.4 1.8 ------------------- 木綿布地上の皮脂汚れ ----------------------- デルタ ポリマー 平均洗浄度 標準偏差 (ポリマーなし) ポリマーなし 24.2 0.5 --- AA/MAL 25.2 0.4 1.0 1B 25.6 0.8 1.4 2B 25.6 0.5 1.1 3A 24.6 0.7 0.4 3B 24.2 0.9 0
【0055】
【表9】 第 VII 表 (つづき) ------------------- 木綿布地上のクレイ ----------------------- デルタ ポリマー 平均洗浄度 標準偏差 (ポリマーなし) ポリマーなし 24.8 1.0 --- AA/MAL 26.6 1.0 1.8 1B 26.2 0.9 1.4 2B 25.1 1.7 0.3 3A 26.2 0.7 1.4 3B 22.7 0.8 -2.1 ------------------- 木綿布地上の赤ワイン ----------------------- デルタ ポリマー 平均洗浄度 標準偏差 (ポリマーなし) ポリマーなし 27.1 0.7 --- AA/MAL 26.9 0.3 -0.2 1B 27.9 0.7 0 2B 25.8 0.3 -1.3 3A 27.4 0.5 0.3 3B 25.9 0.5 -1.2
【0056】1.ヨーロッパ最低洗浄条件:Pを含有し
ていない洗剤基剤0.65%、ポリマー4%、60℃、
300ppm硬度、各汚れに関して、1サイクル4枚の
布地+バラスト。
ていない洗剤基剤0.65%、ポリマー4%、60℃、
300ppm硬度、各汚れに関して、1サイクル4枚の
布地+バラスト。
【0057】本発明のその他の態様は、本明細書および
開示されている本発明の実施状況を考慮することによっ
て、当業者にとって明白なことである。本明細書および
例の記載は、特許請求の範囲に示されている発明の真の
範囲および精神に従う、説明のためのみのものであると
理解する。
開示されている本発明の実施状況を考慮することによっ
て、当業者にとって明白なことである。本明細書および
例の記載は、特許請求の範囲に示されている発明の真の
範囲および精神に従う、説明のためのみのものであると
理解する。
Claims (30)
- 【請求項1】 アクリレート ポリマーの水性溶液にお
いて遊離基を生じさせることにより分子量を増加させる
方法であって、この遊離基は少なくとも1本のポリマー
鎖がアクリレート ポリマーである、少なくとも2本の
ポリマー鎖中の飽和炭素原子の部位で生じさせ、そして
この少なくとも2本のポリマー鎖をこの遊離基の部位で
結合させて、出発アクリレート ポリマーよりも大きい
分子量を有するポリマー生成物を生成させることからな
る方法。 - 【請求項2】 上記アクリレート ポリマーが、1分子
当たり3−8個の炭素原子を含有するエチレン状不飽和
モノカルボン酸、 1分子当たり4−8個の炭素原子を含有するエチレン状
不飽和ジカルボン酸、このようなモノカルボン酸及びジ
カルボン酸のアルカリ金属塩およびアンモニウム塩、シ
ス−ジカルボン酸の無水物、あるいはその組み合わせか
らなる群から選ばれる重合したモノマー単位からなるも
のである、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 上記アクリレート ポリマーが、カルボ
キシルを含有していないモノエチレン状不飽和モノマー
の重合した単位を含有する、請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 上記エチレン状不飽和モノカルボン酸が
アクリル酸、メタアクリル酸、ビニル酢酸、クロトン
酸、アクリルオキシプロピオン酸またはその組み合わせ
からなる群から選ばれる、請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】 上記アクリレート ポリマーが、ポリア
クリル酸である、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 上記エチレン状不飽和ジカルボン酸がマ
レイン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマール酸、シト
ラコン酸、テトラヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフ
タル酸および無水マレイン酸からなる群から選ばれる、
請求項2に記載の方法。 - 【請求項7】 上記アクリレート ポリマーが、アクリ
ル酸と無水マレイン酸とのコポリマーである、請求項1
に記載の方法。 - 【請求項8】 上記カルボキシルを含有していない、モ
ノエチレン状不飽和モノマーが、アクリル酸またはメタ
アクリル酸のアルキルエステル;アクリル酸またはメタ
アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル;アクリルア
ミド、メタアクリルアミド、N−tert−ブチルアク
リルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメ
チルアクリルアミド;アクリロニトリル、メタアクリロ
ニトリル、アリルアルコール、アリルスルホン酸、アリ
ルホスホン酸、ビニルホスホン酸、ジメチルアミノエチ
ルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタアクリレー
ト、ホスホエチルメタアクリレート、N−ビニルピロリ
ドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルイミダゾー
ル、エチレングリコールジアクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、ジアリルフタレート、ビ
ニルアセテート、スチレン、ビニルスルホン酸およびそ
の塩、ならびに2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸およびその塩からなる群から選ばれる、請
求項3に記載の方法。 - 【請求項9】 上記アクリレート ポリマーを、反応溶
液の総重量に基づき約10−80%の濃度で、水性溶液
中に存在させる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項10】 上記アクリレート ポリマーを、反応
溶液の総重量に基づき約30−60%の濃度で、水性溶
液中に存在させる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項11】 上記水性溶液のpHを、アルカリ金属
化合物、水酸化アンモニウムまたはその組み合わせによ
って調整する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項12】 上記水性溶液のpHを、約1−約11
に調整する、請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 上記水性溶液のpHを、約3−約7に
調整する、請求項11に記載の方法。 - 【請求項14】 上記水性溶液を、約80−約125℃
に加熱する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項15】 上記水性溶液に、出発アクリレート
ポリマーの重量に基づき約0.5−約40%の濃度で開
始剤を添加する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項16】 上記開始剤が、過硫酸ナトリウムであ
る、請求項14に記載の方法。 - 【請求項17】 上記開始剤を、出発アクリレート ポ
リマーの重量に基づき約1.0−約20%の濃度で水性
溶液に添加する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項18】 請求項1のポリマー生成物および不活
性稀釈剤を含有し、このポリマー生成物が洗剤ビルダー
または堆積防止剤として作用する量で存在するクリーニ
ング組成物。 - 【請求項19】 上記ポリマー生成物が洗剤ビルダーで
あり、そして組成物の5重量%−50重量%の量で存在
する、請求項18に記載のクリーニング組成物。 - 【請求項20】 上記ポリマー生成物が堆積防止剤であ
り、そして組成物の1重量%−10重量%の量で存在す
る、請求項18に記載のクリーニング組成物。 - 【請求項21】 上記組成物が液体であり、そして上記
不活性稀釈剤が水である、請求項18に記載のクリーニ
ング組成物。 - 【請求項22】 上記組成物が粉末であり、そして上記
不活性稀釈剤が硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、およ
びほう酸ナトリウムからなる群から選ばれる、請求項1
8に記載のクリーニング組成物。 - 【請求項23】 請求項18に記載のクリーニング組成
物を、ランドリイ洗剤として使用する方法。 - 【請求項24】 請求項18に記載のクリーニング剤組
成物を、硬質表面クリーナーとして使用する方法。 - 【請求項25】 請求項1のポリマー生成物および不活
性稀釈剤を含有し、このコポリマーが、当該組成物の総
重量に基づき20%−60%の濃度で存在する、水処理
組成物。 - 【請求項26】 請求項25の組成物を水性系におい
て、分散剤として使用する方法。 - 【請求項27】 請求項25の組成物を堆積防止剤とし
て使用する方法。 - 【請求項28】 上記不活性稀釈剤が水である、請求項
25に記載の水処理組成物。 - 【請求項29】 請求項1のポリマー生成物を水性系に
おいて、分散剤として使用する方法。 - 【請求項30】 請求項1のポリマー生成物を堆積防止
剤として使用する方法。
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