(57)【要約】      （修正有）【課題】重合されたＡＭＰＳの十分な配合量を有するＶＯＨ／ＡＭＰＳコポリマー及び前記ポリマーを製造でき、比較的高い生産性と低い組成ドリフトとを合わせ持つプロセスの提供。【解決手段】ａ）ビニルアルコール（ＶＯＨ）と少量の遊離酸形の２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）またはそのような酸の塩とのコポリマーを含み、得られたフィルムが、８週間後のハーシュケミカル溶解試験法で測定された、約８０秒未満のハーシュケミカル溶解時間を有する、冷水可溶性フィルムを含む製品。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷水可溶性フィルムを含む製品であって、
ａ）前記フィルムが、ビニルアルコール（ＶＯＨ）と、少量の遊離酸形の２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸または塩としての当該遊離酸（ＡＭＰＳ）とのコポリマーを含み、ｂ）前記フィルムが、８週間後のハーシュケミカル溶解試験法で測定された、約８０秒未満のハーシュケミカル溶解時間を有する製品。
【請求項２】
前記フィルムが、８週間後のハーシュケミカル溶解試験法で測定された、約５０秒未満のハーシュケミカル溶解時間を有する、請求項１に記載の製品。
【請求項３】
前記フィルムが、８週間後のハーシュケミカル溶解試験法で測定された、約４０秒未満のハーシュケミカル溶解時間を有する、請求項１に記載の製品。
【請求項４】
所定のバッチの石鹸および洗剤のための容器へと成形可能な冷水可溶性フィルムを含む製品であって、
ａ）前記フィルムが、ビニルアルコール（ＶＯＨ）と、少量の遊離酸形の２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸または塩としての当該遊離酸（ＡＭＰＳ）とのコポリマーを含み、ｂ）前記フィルムが、８週間後のハーシュケミカル溶解試験法で測定された、約８０秒未満のハーシュケミカル溶解時間を有する製品。
【請求項５】
前記フィルムが、８週間後のハーシュケミカル溶解試験法で測定された、約５０秒未満のハーシュケミカル溶解時間を有する、請求項４に記載の製品。
【請求項６】
前記フィルムが、８週間後のハーシュケミカル溶解試験法で測定された、約４０秒未満のハーシュケミカル溶解時間を有する、請求項４に記載の製品。
【請求項７】
加水分解率が少なくとも約９５％より高い、請求項４に記載の製品。
【請求項８】
前記フィルムが、３％のＨＣＬ溶液でのＨＣＬ溶解試験法で測定された、約１２０秒未満のＨＣＬ溶解時間を有する、請求項４に記載の製品。
【請求項９】
前記フィルムが、３％のＨＣＬ溶液でのＨＣＬ溶解試験法で測定された、約１００秒未満のＨＣＬ溶解時間を有する、請求項４に記載の製品。
【請求項１０】
前記フィルムが、１５％のＨＣＬ溶液でのＨＣＬ溶解試験法で測定された、約９０秒未満のＨＣＬ溶解時間を有する、請求項４に記載の製品。
【請求項１１】
前記フィルムが、１５％のＨＣＬ溶液でのＨＣＬ溶解試験法で測定された、約８０秒未満のＨＣＬ溶解時間を有する、請求項４に記載の製品。
【請求項１２】
前記フィルムが、２８％のＨＣＬ溶液でのＨＣＬ溶解試験法で測定された、約７５秒未満のＨＣＬ溶解時間を有する、請求項４に記載の製品。
【請求項１３】
前記フィルムが、２８％のＨＣＬ溶液でのＨＣＬ溶解試験法で測定された、約６０秒未満のＨＣＬ溶解時間を有する、請求項４に記載の製品。
【請求項１４】
粘度が約７センチポアズ未満である、請求項４に記載の製品。
【請求項１５】
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
またはそのような酸（ＡＭＰＳ）の塩とのコポリマーが、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性重合開始剤、ならびに前記のコモノマーと、開始剤と、前記コモノマーの共重合によって生成するコポリマーとに対する溶媒を、撹拌しながら、連続供給するステップと、前記生成した反応塊を、前記第１反応ゾーンに供給したＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、重合条件下で、前記第１反応ゾーン中に維持するステップと、前記第１反応ゾーンからの反応塊を、ＡＭＰＳの追加供給と共に第２反応ゾーンへ連続供給するステップと、第２反応ゾーンに加えられたＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、前記反応塊を前記第２反応ゾーン中に維持するステップと、反応塊を第２反応ゾーンから連続して取り出すステップと、後者の反応塊からＶＡＭとＡＭＰＳとのコポリマーを分離するステップと、前記コポリマー中のアセテート基の大部分を加水分解および／またはアルコーリシスでけん化して、ＶＯＨとＡＭＰＳとのコポリマーを形成するステップとを含む方法によって作製されるものである、請求項４に記載の製品。
【請求項１６】
掘削液、水硬性セメント組成物、鉱物顔料含有塗料、および製紙用完成紙料から選択される水性分散液の調製法において、または、溶融押出成形品の調製法において、
ａ）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そのような酸（ＡＭＰＳ）の塩とのコポリマーを、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性重合開始剤、ならびに前記のコモノマーと、開始剤と、前記コモノマーの共重合によって生成するコポリマーとに対する溶媒を、撹拌しながら、連続供給することと、前記生成した反応塊を、前記第１反応ゾーンに供給したＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、重合条件下で、前記第１反応ゾーン中に維持することと、前記第１反応ゾーンからの反応塊を、ＡＭＰＳの追加供給と共に第２反応ゾーンへ連続供給することと、第２反応ゾーンに加えられたＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、前記反応塊を前記第２反応ゾーン中に維持することと、反応塊を第２反応ゾーンから連続して取り出すことと、後者の反応塊からＶＡＭとＡＭＰＳとのコポリマーを分離することと、前記コポリマー中のアセテート基の大部分を、加水分解および／またはアルコーリシスでけん化して、ＶＯＨとＡＭＰＳとのコポリマーを形成することとを含むステップによって作製する工程と、
ｂ）前記けん化コポリマーを水性分散液または溶融押出物中に混合する工程と
を含む改良。
【請求項１７】
両反応ゾーンに供給されるＡＭＰＳの総量が、供給されるＶＡＭおよびＡＭＰＳの総量の約１〜約２０重量％である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２反応ゾーンからの流出物の実際のポリマー固形分含有量が約４０〜約８５％であり、前記実際のポリマー固形分含有量と、システムに添加したモノマーの量に等しい理論的ポリマー固形分含有量とから計算した変換率（％）が約７０〜約９９％である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２反応ゾーンから得たＶＡＭ／ＡＭＰＳコポリマーの相対分子量が、約４〜約３０ｃｐｓである前記コポリマーのメタノール中の１５重量％溶液の粘度で表される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
ＶＯＨおよびＡＭＰＳの前記けん化コポリマーが、約１〜約８モル％の重合されたＡＭＰＳ（ポリＡＭＰＳ）、約１〜約２０モル％の重合されたＶＡＭ（ＰＶＡｃ）および約７５〜約９８モル％の重合されたＶＯＨ（ＰＶＯＨ）を含み、Ｃ１３ＮＭＲで示される約７０から少なくとも９９％の加水分解率、および約３〜約３０ｃｐｓである前記ＶＯＨコポリマーの４％水溶液の粘度で示される相対分子量を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
掘削液の水性分散液の調製法において、
ａ）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そのような酸（ＡＭＰＳ）の塩とのコポリマーを、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性重合開始剤、ならびに前記のコモノマーと、開始剤と、前記コモノマーの共重合によって生成するコポリマーとに対する溶媒を、撹拌しながら、連続供給することと、前記生成した反応塊を、前記第１反応ゾーンに供給したＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、重合条件下で、前記第１反応ゾーン中に維持することと、前記第１反応ゾーンからの反応塊を、ＡＭＰＳの追加供給と共に第２反応ゾーンへ連続供給することと、第２反応ゾーンに加えられたＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、前記反応塊を前記第２反応ゾーン中に維持することと、反応塊を第２反応ゾーンから連続して取り出すことと、後者の反応塊からＶＡＭとＡＭＰＳとのコポリマーを分離することと、前記コポリマー中のアセテート基の大部分を、加水分解および／またはアルコーリシスでけん化して、ＶＯＨとＡＭＰＳとのコポリマーを形成することとを含むステップによって作製する工程と、
ｂ）前記けん化コポリマーを水性分散液中へ混合する工程と
を含む改良。
【請求項２２】
水硬性セメント水性分散液の調製法において、
ａ）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そのような酸（ＡＭＰＳ）の塩とのコポリマーを、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性重合開始剤、ならびに前記のコモノマーと、開始剤と、前記コモノマーの共重合によって生成するコポリマーとに対する溶媒を、撹拌しながら、連続供給することと、前記生成した反応塊を、前記第１反応ゾーンに供給したＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、重合条件下で、前記第１反応ゾーン中に維持することと、前記第１反応ゾーンからの反応塊を、ＡＭＰＳの追加供給と共に第２反応ゾーンへ連続供給することと、第２反応ゾーンに加えられたＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、前記反応塊を前記第２反応ゾーン中に維持することと、反応塊を第２反応ゾーンから連続して取り出すことと、後者の反応塊からＶＡＭとＡＭＰＳとのコポリマーを分離することと、前記コポリマー中のアセテート基の大部分を、加水分解および／またはアルコーリシスでけん化して、ＶＯＨとＡＭＰＳとのコポリマーを形成することとを含むステップによって作製する工程と、
ｂ）前記けん化コポリマーを水性分散液中へ混合する工程と
を含む改良。
【請求項２３】
粘土を含む水性分散液である顔料塗料の調製法において、
ａ）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そのような酸（ＡＭＰＳ）の塩とのコポリマーを、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性重合開始剤、ならびに前記のコモノマーと、開始剤と、前記コモノマーの共重合によって生成するコポリマーとに対する溶媒を、撹拌しながら、連続供給することと、前記生成した反応塊を、前記第１反応ゾーンに供給したＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、重合条件下で、前記第１反応ゾーン中に維持することと、前記第１反応ゾーンからの反応塊を、ＡＭＰＳの追加供給と共に第２反応ゾーンへ連続供給することと、第２反応ゾーンに加えたＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、前記反応塊を前記第２反応ゾーン中に維持することと、反応塊を第２反応ゾーンから連続して取り出すことと、後者の反応塊からＶＡＭとＡＭＰＳとのコポリマーを分離することと、前記コポリマー中のアセテート基の大部分を、加水分解および／またはアルコーリシスでけん化して、ＶＯＨとＡＭＰＳとのコポリマーを形成することとを含むステップによって作製する工程と、
ｂ）前記けん化コポリマーを水性分散液中へ混合する工程と
を含む改良。
【請求項２４】
水性分散液である製紙用完成紙料の調製法において、
ａ）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そのような酸（ＡＭＰＳ）の塩とのコポリマーを、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性重合開始剤、ならびに前記のコモノマーと、開始剤と、前記コモノマーの共重合によって生成するコポリマーとに対する溶媒を、撹拌しながら、連続供給することと、前記生成した反応塊を、前記第１反応ゾーンに供給したＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、重合条件下で、前記第１反応ゾーン中に維持することと、前記第１反応ゾーンからの反応塊を、ＡＭＰＳの追加供給と共に第２反応ゾーンへ連続供給することと、第２反応ゾーンに加えたＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、前記反応塊を前記第２反応ゾーン中に維持することと、反応塊を第２反応ゾーンから連続して取り出すことと、後者の反応塊からＶＡＭとＡＭＰＳとのコポリマーを分離することと、前記コポリマー中のアセテート基の大部分を、加水分解および／またはアルコーリシスでけん化して、ＶＯＨとＡＭＰＳとのコポリマーを形成することとを含むステップによって作製する工程と、
ｂ）前記けん化コポリマーを水性分散液中へ混合する工程と
を含む改良。
【請求項２５】
溶融押出物の調製法において、
ａ）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そのような酸（ＡＭＰＳ）の塩とのコポリマーを、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性重合開始剤、ならびに前記のコモノマーと、開始剤と、前記コモノマーの共重合によって生成するコポリマーとに対する溶媒を、撹拌しながら、連続供給することと、前記生成した反応塊を、前記第１反応ゾーンに供給したＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、重合条件下で、前記第１反応ゾーン中に維持することと、前記第１反応ゾーンからの反応塊を、ＡＭＰＳの追加供給と共に第２反応ゾーンへ連続供給することと、第２反応ゾーンに加えたＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、前記反応塊を前記第２反応ゾーン中に維持することと、反応塊を第２反応ゾーンから連続して取り出すことと、後者の反応塊からＶＡＭとＡＭＰＳとのコポリマーを分離することと、前記コポリマー中のアセテート基の大部分を、加水分解および／またはアルコーリシスでけん化して、ＶＯＨとＡＭＰＳとのコポリマーを形成することとを含むステップによって作製する工程と、
ｂ）前記けん化コポリマーを溶融押出物中に混合する工程と
を含む改良。
【請求項２６】
掘削液、水硬性セメント組成物、粘土を含む顔料塗料から選択される水性分散液の調製法において、
ａ）酢酸ビニル（ＶＡＭ）および不飽和スルホン酸含有コモノマーを重合し、その後、前記コポリマー中のアセテート基の大部分を、加水分解および／またはアルコーリシスでけん化して、ＶＯＨと当該スルホン酸含有コモノマーとのけん化樹脂を形成することによって、スルホン酸の官能基を備えたけん化ビニルアルコール樹脂を調製するステップであって、
前記けん化ポリビニルアルコール樹脂が本質的に反復単位Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩ
【化１】
2015232137.tif 000007
（式中、Ｒ１は存在するか、または存在しないが、存在する場合はＣ１〜Ｃ２０アルキレン基、Ｃ４〜Ｃ８シクロアルキレン基、Ｃ４〜Ｃ８ヘテロシクロアルキレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、または−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−Ｒ２−であり；
Ｒ２は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン基、Ｃ４〜Ｃ８シクロアルキレン基、Ｃ４〜Ｃ８のヘテロシクロアルキレン基、アリーレン基、アルキルアリーレン基、ヘテロアリーレン基、アルキルヘテロアリーレン基であり；
Ｍはカチオンの対イオンまたは水素であり；
約０．５〜約１０モル％の量の反復単位Ｉがけん化樹脂中に存在し、約７５〜約９８モル％の量の反復単位ＩＩが前記樹脂中に存在し、１〜２０モル％の量の反復単位ＩＩＩが存在する）
からなる工程と、
ｂ）けん化ポリビニルアルコール樹脂を水性分散液中に混合する工程と
を含む改良。
【請求項２７】
前記けん化樹脂が、以下の反復単位から本質的になる、請求項２６に記載の改良。
【化２】
2015232137.tif 000008
【請求項２８】
前記けん化樹脂が、以下の反復単位から本質的になる、請求項２６に記載の改良。
【化３】
2015232137.tif 000009
【請求項２９】
前記けん化樹脂が、以下の反復単位から本質的になる、請求項２６に記載の改良。
【化４】
2015232137.tif 000010
【請求項３０】
前記水性分散液が、掘削液である、請求項２６に記載の改良。
【請求項３１】
前記水性分散液が、水硬性セメント組成物である、請求項２６に記載の改良。
【請求項３２】
前記水硬性セメント組成物が分散剤を含有する、請求項３１に記載の改良。
【請求項３３】
前記水性分散液が、粘土含有顔料組成物である、請求項２６に記載の改良。
【請求項３４】
前記顔料組成物がバインダー樹脂を含有する、請求項３３に記載の改良。
【請求項３５】
前記顔料組成物がラテックスバインダー樹脂を含有する、請求項３３に記載の改良。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
ビニルアルコール（ＶＯＨ）と、少量の遊離酸形の２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸または塩としてのその遊離酸（ＡＭＰＳ）とのコポリマーは、当分野では公知で、様々な用途に有用である。そのような用途は、例えば、石鹸および洗剤の既定バッチ用容器へと成形することができる冷水可溶性フィルムの製造、新しい衣服を初めて洗濯する前までの暫定的なサイジング、ならびにコンクリートの硬化前の油井の完全性を維持するために使用する、コンクリート支柱の暫定的な支えとしてこれらのコポリマーを役立てることができる石油掘削への用途などである。
【発明の開示】
【０００２】
従来技術の方法によるこれらコポリマーの製造に関わる問題とは、十分なレベルの生産性を維持し、組成ドリフト、すなわちコポリマー内ＡＭＰＳ含有量のバッチ間の許容できない変動を避けながら、重合されたＡＭＰＳを十分に高い含有量で有するコポリマーを製造するのが困難なことである。したがって、重合されたＡＭＰＳの十分な配合量を有するＶＯＨ／ＡＭＰＳコポリマーを製造でき、比較的高い生産性と低い組成ドリフトとを合わせ持つ何らかのプロセスが大いに望まれることになる。
【発明の簡単な要旨】
【０００３】
本発明に従い、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そのような酸（ＡＭＰＳ）の塩とのコポリマーを作製する方法であって、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性重合開始剤、ならびに前記のコモノマーと、開始剤と、前記コモノマーの共重合によって生成するコポリマーとに対する溶媒を、撹拌しながら、連続供給することと、前記生成した反応塊を、前記第１反応ゾーンに供給したＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、重合条件下で、前記第１反応ゾーン中に維持することと、前記第１反応ゾーンからの反応塊を、ＡＭＰＳの追加供給と共に第２反応ゾーンへ連続供給することと、前記第２反応ゾーンに加えたＡＭＰＳの大部分を重合するのに十分な滞留時間だけ、前記反応塊を第２反応ゾーン中に維持することと、反応塊を第２反応ゾーンから連続して取り出すことと、後者の反応塊からＶＡＭとＡＭＰＳとのコポリマーを分離することと、前記コポリマー中のアセテート基の大部分を、加水分解および／またはアルコーリシスでけん化して、ＶＯＨとＡＭＰＳとのコポリマーを形成することとを含むステップによる、コポリマーを作製する方法を提供する。
【発明の詳しい説明】
【０００４】
前記方法を実行する上で、ＶＡＭとのコモノマーは、ＡＭＰＳの遊離酸形、またはそのような遊離酸形のナトリウム、カリウム、またはアンモニウムの塩であってよい。
ＶＡｃおよびＡＭＰＳまたはＡＭＰの塩を共重合するために使用する、フリーラジカル生成性重合開始剤は、例えば、２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート（Ｔｒｉｇｏｎｏｘ  ＥＨＰ）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ−アセチルパーオキシジカーボネート、ジ−ｓ−ブチルパーオキシジカーボネートであってよい。フリーラジカルを生成できる開始剤なら、本質的にはいかなるものも使用できる。
【０００５】
任意選択で、アセトアルデヒド（ＡｃＨ）を連鎖移動剤として、他の成分と一緒に、第
１反応ゾーンに連続供給することができる。ＡｃＨの量は、例えば、ＶＡＭおよびＡｃＨの総添加量に対して、約０．２重量％まででよい。
【０００６】
一般的に、コモノマーのＶＡＭおよびＡＭＰＳと、重合開始剤と、２つの反応ゾーンで形成されたコポリマーとに対する溶媒が該プロセスで使用される。適切な溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、およびプロパノールである。好ましい溶媒は、メタノールである。
【０００７】
両反応ゾーンに連続供給されるＡＭＰＳの量は、例えば、ＶＡＭおよびＡＭＰＳの総供給量に対して、約１〜２０重量％、好ましくは約４〜１５重量％である。「分割」すなわち第１反応ゾーンと第２反応ゾーンとに対するＡＭＰＳ供給量の比は、例えば、各々約５５：４５〜約８０：２０であってよい。
【０００８】
第１反応ゾーンに供給される重合開始剤の量は、例えば、供給されるＶＡＭ重量に対し、約０．０００１〜約１重量％であってよい。
第１反応ゾーンに供給される溶媒の量は、例えば、供給されるＶＡＭ重量に対し、約１０〜約４０重量％であってよい。重合開始剤は、好ましくは、溶液重量に対する溶媒中の濃度が約０．１〜約１０重量％である溶媒中溶液として、第１反応ゾーンに供給する。
【０００９】
第１反応ゾーンへ供給した成分の第１反応ゾーンでの平均滞留時間は、例えば、約３０〜約１２０分、好ましくは約４５〜約７０分の範囲であってよい。
第１反応ゾーンの反応温度は、例えば、約５５℃〜約８５℃、好ましくは約６０℃〜約８０℃である。
【００１０】
第１反応ゾーンからの流出物内の成分と、第２反応ゾーンに供給した追加のＡＭＰＳとの第２反応ゾーンでの平均滞留時間は、例えば、約３０〜約１２０分、好ましくは約４５〜約７０分の範囲であってよい。
【００１１】
第２反応ゾーンでの反応温度は、例えば、約５５℃〜約８５℃、好ましくは約６０℃〜約８０℃であってよい。
各反応ゾーンでの圧力は、例えば、約６．８９５〜約２０６．８５ｋＰａ（約１〜約３０ｐｓｉ）、好ましくは約２０．６８５〜約１０３．４２５ｋＰａ（約３〜約１５ｐｓｉ）の範囲であってよい。
【００１２】
第１および第２反応ゾーンにおける滞留時間および温度は一般的には、システムに供給した実質的に全てのＡＭＰＳが重合される程度で十分であるが、システムに添加したＶＡＭが、低い比率で未重合のまま残されていてもよい。
【００１３】
第２反応ゾーンからの流出物中のポリマー固形分含有量は、例えば、約４０〜約８５％、好ましくは約５５〜約７５％の範囲であってよいが、実際のポリマー固形分含有量、および添加するモノマー量と等しい理論的ポリマー固形分含有量から計算する変換率は約７０〜約９９％、好ましくは約８０〜約９８％の範囲であってよい。メタノールの１５重量％溶液の粘度で表される、第２反応ゾーンからのコポリマー分子量は、例えば約４〜約２００ｃｐｓ、好ましくは約７〜約３０ｃｐｓの範囲である。
【００１４】
ＶＯＨ／ＡＭＰＳコポリマーを生成するけん化ステップを実行する上で、第２反応ゾーンからの流出物は、例えば回収塔へ供給し、ＶＡＭとＡＭＰＳとのコポリマーから未反応ＶＡＭのようなより揮発性の高い成分を除去する。結果として生成された「ペースト」は次いで水酸化ナトリウムのような強塩基の水溶液と混合する、つまり約１０〜約５０重量％の水酸化ナトリウムを含有することによって、約０．０１〜約０．１の苛性モル比（Ｃ
ＭＲ、コポリマー中の塩基のモルとアセテート基のモルとの比）の塩基を得ることになる。また任意選択で、メタノールなどの揮発性アルコールをある量添加して、ペースト中の固形分含有量を約３０〜約６５重量％まで低減する。その結果生成したマスは、次いでほぼ室温（ＲＴ、約２２℃）〜約５０℃の温度である時間、例えば約５分〜約２４時間反応させることによって、コポリマー中のアセテート基のヒドロキシル基に対する加水分解率が、例えば約７０〜約９９＋％の範囲、好ましくは約８０〜約９５％の範囲となる。
【００１５】
ＶＯＨおよびＡＭＰＳのけん化コポリマーは、例えば重合されたＡＭＰＳ（ｐｏｌｙ  ＡＭＰＳ）約１〜約８モル％、重合されたＶＡＭ（ＰＶＡｃ）約１〜約２０モル％、および重合されたビニルアルコール（ＰＶＯＨ）約７５〜約９８モル％、好ましくはｐｏｌｙ
ＡＭＰＳ約２〜約４モル％、ＰＶＡｃ約５〜約１０モル％、およびＰＶＯＨ約８５〜約９０モル％であり、Ｃ１３ＮＭＲで示す加水分解率が、例えば約７０〜約９９＋％、好ましくは約８０〜約９５％であり、ならびにＶＯＨコポリマーの４％水溶液の粘度で表される相対分子量は、例えば約３〜約３０ｃｐｓ、好ましくは約７〜約１０ｃｐｓであってよい。
【００１６】
以下の例はさらに本発明を例示するものである。実施例１〜１１は、変化するプロセス条件下での連続プロセスによる、ＶＡＭと２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸のナトリウム塩（ＳＡＭＰＳ）とのコポリマーの調製を説明している。
【００１７】
重合は、還流凝縮器と直列に取り付けられた２台のジャケット付き２−Ｌガラス反応器、メカニカルスターラー、および供給ラインを使用して行った。反応器１には酢酸ビニル（ＶＡＭ）を連続供給したが、いくつかの例では、アセトアルデヒド（ＡｃＨ）、メタノール含有のジ（エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート（ＥＨＰ）開始剤、およびＳＡＭＰＳを、定量ポンプを使用して別の供給ラインとして供給した。正確な供給量を確保するため、各供給物を天秤の上に置き、経時的に重量差を測定することによって、供給量を確認した。またＳＡＭＰＳを第２反応器に連続供給することによって、組成ドリフト（反応器１と反応器２との分割は７５：２５であった）を最小限に抑えた。表１は、流れに対する供給量ならびに開始剤およびアルデヒドの濃度の一覧表である。反応器１の温度は６０℃で反応器２の温度は６４℃であった。各反応器の滞留時間は１時間であった。反応器２からのポリマー溶液は、オルダーショウ蒸留装置に供給し、メタノール蒸気を使用して残留する酢酸ビニルを回収した。各流れは、重合が確実に完了するよう、１２時間継続した。
【００１８】
【表１】
2015232137.tif 000002
【００１９】
表２は、前記例におけるＳＡＭＰＳと酢酸ビニルとの重合の結果を示すもので、メタノールの１５％溶液の粘度で表されるポリマーの相対分子量、反応器２の実際の固体比（％）、および実際の固体比と理論的固体比（括弧外の数字）とから計算した変換率（括弧内の数字）を含む。
【００２０】
【表２】
2015232137.tif 000003
【００２１】
表２は、酢酸ビニルとＳＡＭＰＳとの、ポリマーへの全般的な変換を示している。これら理論的固体濃度は、モノマーからコポリマーへの変換に直接関係するが、これら理論的固体濃度に基づく変換率は８３％〜９８％の範囲であり、ＳＡＭＰＳの残留物はどの供給流にも、Ｃ１３ＮＭＲで検出されなかった。
【００２２】
ＶＡＭ／ＳＡＭＰＳコポリマーのけん化は、反応器２からの流出物からＶＡＭを取り去るのに使用するオルダーショウ蒸留装置から得たペーストを処理することによって実施され、５０重量％水性ＮａＯＨは、苛性モル比（ＣＭＲ）を様々な値に変更し、さらに固体含有量が約３５重量％となるようにメタノールで希釈した。実施例１２〜１７は、実施例３のＶＡＭ／ＳＡＭＰＳのコポリマーに対して行ったけん化条件の変更による影響を例示するものであり、表３に結果を示す。
【００２３】
【表３】
2015232137.tif 000004
【００２４】
苛性モル比（ＣＭＲ）は、ポリマーが１００％ＰＶＡｃであるという前提で計算した。少量のｃｏ−ＡＭＰＳは、ＣＭＲの計算では無視した。
上記の通り、５０％ＮａＯＨは、十分なＭｅＯＨで希釈してから、ペーストに添加し、固体比３５％に希釈した。このＮａＯＨ／ＭｅＯＨを、室温で、手動でペーストに混合（１０〜２０分間混合）した。約１分間混合した後で、４０℃でのケン化によりゲル化した。次いで出来上がったペーストを、上の表に示す時間および温度で反応させた。実施例１２〜１７に関する記載の手順と同様のケン化手順を、実施例１〜１１のポリマーに対し行った。
【００２５】
表４は、表１および２の各実施例のケン化ポリマーの組成および特性を示すもので、重合されたＳＡＭＰＳ（ＳＡＭＰＳ）、重合されたＶＡＭ（ＰＶＡｃ）および重合されたビニルアルコール（ＰＶＯＨ）のモル％、Ｃ１３ＮＭＲによって表される加水分解率、４％水溶液の粘度で表される相対分子量、ならびに滴定によって表される加水分解率を含む。
【００２６】
【表４】
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【００２７】
Ｃ１３ＮＭＲ分光法を使用して、コポリマー組成およびコポリマー中のＳＡＭＰＳのランダム性を測定した。ＳＡＭＰＳ供給量が、コポリマーへのＳＡＭＰＳ配合量を制御する唯一の変数であった。
【００２８】
表１〜４のデータは、ＶＯＨとＡＭＰＳとのコポリマーが、本発明の連続プロセスを使用し、比較的高いＡＭＰＳ配合量、高い変換率および生産性、高い加水分解ならびに比較的低い組成ドリフトが得られることを示している。
【００２９】
より一般的には、本発明は、酢酸ビニルと、アクリルアミドまたはアクリルアミド誘導体とのコポリマーを作製する連続プロセスを含む。アクリルアミドまたはアクリルアミド誘導体のモノマーおよびそれらを組み込んだコポリマーは、便宜上、それぞれアクリルアミドコモノマーおよびアクリルアミドコポリマーと呼ぶことにする。したがって、本発明に従い、ａ）酢酸ビニルおよびより反応性の高いアクリルアミドコモノマーを含む反応混合物を反応ゾーンに連続供給し、前記酢酸ビニルおよびアクリルアミドコモノマーを少なくとも部分的に消耗することにより、中間反応混合物を形成するステップと、ｂ）中間反応混合物に、より反応性の高いアクリルアミドコモノマーをより多く含む流れを連続供給し、さらなるアクリルアミドコモノマーと中間反応混合物とを共重合することによって、酢酸ビニル／アクリルアミドコポリマー生成物を生成するステップと、ｃ）酢酸ビニルアクリルアミドコポリマー生成物を連続的に取り出すステップとを含む、酢酸ビニル／アクリルアミドコポリマーを作製するための連続プロセスを提供する。
【００３０】
上記の通り、ビニルアルコール（ＶＯＨ）と、少量の遊離酸形の２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸または塩としてのその遊離酸（ＡＭＰＳ）とのコポリマーは、所定のバッチの石鹸および洗剤のための容器に成形可能な冷水可溶性フィルムの製造に有用である。以下の試験結果は、本発明の新規なプロセスによって作製したそのようなフィルム特有の新規な特性を開示している。
【００３１】
例えば、一実施形態では、本発明の新規のプロセスによって作製した製品特有の新規な特性は「ハーシュケミカル溶解試験法（harsh chemical dissolution test method）」によって決定することができる。「ハーシュケミカル溶解試験法」とは、フィルムが完全に溶解する（スライド枠およびビーカーに明らかなフィルムがなくなる）までに要する時間と定義し、以下の方法で行う：ａ）「フィルム調製法」、ｂ）「ハーシュケミカル含有のパウチ調製法」、次いでｃ）以下の「水溶性試験法」によるフィルム試験。本発明の新規なプロセスによって作製した製品特有の新規な特性は、フィルムへと成形した場合、一実施形態において、８週間後のハーシュケミカル溶解試験法で、測定したハーシュケミカル溶解時間が、約８０秒未満、より具体的には約５０秒未満、さらに具体的には約４０秒未満、さらに具体的には約２５秒未満である。
【００３２】
別の例における、別の実施形態では、本発明の新規なプロセスによって作製した製品特有の新規な特性は、「ＨＣＬ溶解試験法」によって決定できる。「ＨＣＬ溶解試験法」とは、フィルムが完全に溶解する（スライド枠およびビーカーに明らかなフィルムがなくなる）までに要する時間と定義し、以下の方法で行う：ａ）「フィルム調製法」、次いでｂ）以下の「ＨＣＬ溶解試験法」によるフィルム試験。本発明の新規なプロセスによって作製した製品特有の新規な特性は、フィルムへと成形した場合、一実施形態において、３％ＨＣＬ溶液によるＨＣＬ溶解時間が、約１２０秒未満、より具体的には約１１０秒未満、さらに具体的には約１００秒未満である。本発明の新規なプロセスによって作製した製品特有の新規な特性は、フィルムへと成形した場合、一実施形態において、１５％ＨＣＬ溶液によるＨＣＬ溶解時間が、約９０秒未満、より具体的には約８５秒未満、さらに具体的には約８０秒未満である。本発明の新規なプロセスによって作製した製品特有の新規な特性は、フィルムへと成形した場合、一実施形態において、２８％ＨＣＬ溶液によるＨＣＬ溶解時間が、約７５秒未満、より具体的には約７０秒未満、さらに具体的には約６０秒未満である。
【００３３】
フィルム調製法
ポリマーを水に溶解することによって、ポリマー水溶液（例えば、ポリマー重量率４％）を生成する。該水溶液を、ガラス板上に流し込み、乾燥させる。生成したフィルム（約０．０５〜約０．０７６ｍｍ（２〜３ミル）の厚さ）をプレートから剥がし、コントロール湿度５０％Ｒｈおよび室温約２１．１℃（７０°Ｆ）で２４時間放置する。フィルムは、次いで２．５×３．５ｃｍの断片に切断する。該フィルム作製においては、追加の添加剤（例えば没食子酸プロピル）は使用しないことを注意されたい。
【００３４】
ハーシュケミカルを含有するパウチの調製法
パウチは、温度約１９．８℃（６７．６°Ｆ）および３６．５％湿度の条件下で、作製する。上記「フィルム調製法」で作製したフィルムを約１５．２４ｃｍ（６インチ）×約７．６２ｃｍ（３インチ）の断片に切断し、２つに折り、約７．６２ｃｍ（３インチ）×約７．６２ｃｍ（３インチ）の正方形を作製する。ヒートシール銃を手に持ち、正方形の３辺をヒートシールする。商品名「Ｓｕｐｅｒ  Ｓｈｏｃｋ  Ｉｔ」２５ｇ（「ＨＴＨ」ブランド。５４．６％次亜塩素酸カルシウム、４５．４％他成分、５３％有効塩素）をパウチに添加する。パウチの４つ目の辺を密閉する。
【００３５】
水溶性試験法
８週間後、各材料からの３個の充填パウチおよび２個のコントロールパウチを試験する。充填パウチを切り開き、中身を取り出す。パウチの各辺からの２．３×３．４ｃｍのフィルム試料を、図１に示す通り、スライド枠に固定する。ビーカーに４００ｍｌのＤＩ水を充填し、４００ｒｐｍで撹拌する。水温は２１℃±１℃に維持する。試料を水に浸し、フィルムが完全に溶解するのに要する時間（スライド枠またはビーカーに明らかなフィル
ムがなくなるまで）を記録する。３つの充填パウチの平均時間を秒で表したものを、「８週間後のハーシュケミカル溶解試験法」の時間とする。
【００３６】
ＨＣＬ試験法
２５０ｍｌジャケット付きビーカー、プログラム可能な撹拌プレート、マグネチックスターラーバー、ストップウォッチ、および３５ｍｍスライド枠を使用する。濃ＨＣＬ（Ｆｉｓｈｅｒ製ＨＣＬ、Ａ．Ｃ．Ｓ．Ｐｌｕｓ認可、ロット番号００２５６２、アッセイ濃度３７．５％）を使用して、３％、１５％、および２８％の溶液を調製する。２．３×３．４ｃｍフィルム試料は、図１に示す通り、スライド枠内に固定する。２２５ｍｌのＨＣＬ溶液（０．２５リットルビーカーに入れて）マグネチックスターラー（３００ｒｐｍ）を介して渦を生成するように撹拌した。上記「フィルム調製法」によって作製したフィルムをＨＣＬ溶液に浸し、フィルムが完全に溶解するのに要する時間（スライド枠またはビーカーに明らかなフィルムがなくなるまで）を記録する。試験は室温で行う。該試験手順を、各濃度の酸溶液およびフィルム材料に対して繰り返す。秒で表した、３つのフィルム試料の平均時間を、特定のＨＣＬ濃度（例えば３％、１５％、および２８％のＨＣＬ溶液）での、「ＨＣＬ溶解試験法」の時間とする。
【００３７】
以下は、本発明の方法により作製した製品を「ハーシュケミカルによる試験法」で試験した一例である。ポリマーは、上で詳述した実施例１−１により作製した。フィルムおよびパウチは、上記方法によって作製した。試験装置は、５００ｍｌジャケット付きビーカー、プログラム可能なデジタル撹拌プレート、マグネチックスターラーバー、デジタル温度計、ストップウォッチ、および３５ｍｍスライド枠を含んだ。ビーカーに４００ｍｌＤＩ水を充填し、４００ｒｐｍで撹拌した。水温はジャケット付きビーカーで２１℃±１℃に維持した。８週間にわたり、毎週、各材料からの３つの充填パウチ、２つのコントロールパウチを試験した。充填パウチは切り開き、中身を取り出した。該パウチの各辺からの２．３×３．４ｃｍのフィルム試料を図１に示すようにスライド枠に固定した。試料を水に浸し、規定の週間が過ぎた後、フィルムが完全に溶解するのに要する時間（スライド枠またはビーカーに明らかなフィルムがなくなるまで）を、「ハーシュケミカル溶解試験法」の時間として記録した。結果は以下の通りである。
【００３８】
【表５】
2015232137.tif 000006
【００３９】
以下は、本発明の方法により作製した製品を「ＨＣＬ溶解試験法」で試験した一例である。上に詳述した実施例１−１によりポリマーを作製した。フィルムは、上記の方法で作製した。２５０ｍｌジャケット付きビーカー、プログラム可能な撹拌プレート、マグネチックスターラーバー、ストップウォッチ、および３５ｍｍスライド枠を使用した。濃ＨＣＬ（Ｆｉｓｈｅｒ製ＨＣＬ、Ａ．Ｃ．Ｓ．Ｐｌｕｓ認可、ロット番号００２５６２、アッセイ濃度３７．５％）を使用して、３％、１５％、および２８％の溶液を調製した。図１に示す通り、２．３×３．４ｃｍフィルム試料をスライド枠内に固定した。２２５ｍｌのＨＣＬ溶液を（０．２５リットルビーカー内で）、マグネチックスターラー（３００ｒｐｍ）を介して渦を生成するように撹拌した。試料を水に浸し、フィルムが完全に溶解するのに要する時間（スライド枠またはビーカーに明らかなフィルムがなくなるまで）を記録した。試験は室温で行った。該試験手順を、各濃度の酸溶液およびフィルム材料に対して繰り返した。結果は、ａ）３％ＨＣＬ溶液の「ＨＣＬ溶解試験法」は１０７秒、ｂ）１５％ＨＣＬ溶液の「ＨＣＬ溶解試験法」は８１秒、およびｃ）２８％ＨＣＬ溶液の「ＨＣＬ溶解試験法」は６０秒であった。
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月26日(2015.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムとハーシュケミカル(harsh chemical)とを含み、フィルムでハーシュケミカルを包む包装体であって、当該フィルムは、ビニルアルコール（ＶＯＨ）と、１〜８モル％の遊離酸形の２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸または塩としての当該遊離酸（ＡＭＰＳ）とのコポリマーであって、さらに、当該コポリマー中のＡＭＰＳの含量に関する低い組成ドリフトを特徴とする当該コポリマーから生成されるフィルムであって、当該コポリマーの４重量％水溶液から成形された０．０５〜０．０７６ｍｍの厚さを有する当該フィルムが、３％ＨＣＬ溶液において１２０秒未満で溶解する特性を有する、包装体。
【請求項２】
フィルムと過酷な化学物質(harsh chemical)とを含み、フィルムで過酷な化学物質を包む包装体であって、当該フィルムは、ビニルアルコール（ＶＯＨ）と、１〜８モル％の遊離酸形の２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸または塩としての当該遊離酸（ＡＭＰＳ）とのコポリマーであって、さらに、当該コポリマー中のＡＭＰＳの含量に関する低い組成ドリフトを特徴とする当該コポリマーから生成されるフィルムであって、当該コポリマーの４重量％水溶液から成形された０．０５〜０．０７６ｍｍの厚さを有する当該フィルムが、３％ＨＣＬ溶液において１２０秒未満で溶解する特性を有する、包装体。
【請求項３】
フィルムとハーシュ固体含塩素化学物質とを含み、フィルムでハーシュ固体含塩素化学物質を包む包装体であって、当該フィルムは、ビニルアルコール（ＶＯＨ）と、１〜８モル％の遊離酸形の２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸または塩としての当該遊離酸（ＡＭＰＳ）とのコポリマーであって、さらに、当該コポリマー中のＡＭＰＳの含量に関する低い組成ドリフトを特徴とする当該コポリマーから生成されるフィルムであって、当該コポリマーの４重量％水溶液から成形された０．０５〜０．０７６ｍｍの厚さを有する当該フィルムが、３％ＨＣＬ溶液において１２０秒未満で溶解する特性を有する、包装体。
【請求項４】
フィルムと過酷な固体含塩素化学物質とを含み、フィルムで固体含塩素化学物質を包む包装体であって、当該フィルムは、ビニルアルコール（ＶＯＨ）と、１〜８モル％の遊離酸形の２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸または塩としての当該遊離酸（ＡＭＰＳ）とのコポリマーであって、さらに、当該コポリマー中のＡＭＰＳの含量に関する低い組成ドリフトを特徴とする当該コポリマーから生成されるフィルムであって、当該コポリマーの４重量％水溶液から成形された０．０５〜０．０７６ｍｍの厚さを有する当該フィルムが、３％ＨＣＬ溶液において１２０秒未満で溶解する特性を有する、包装体。
【請求項５】
当該コポリマーの４重量％水溶液から成形された０．０５〜０．０７６ｍｍの厚さを有する当該フィルムが、１５％のＨＣｌ溶液において９０秒未満で溶解する特性を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の包装体。
【請求項６】
当該コポリマーの４重量％水溶液から成形された０．０５〜０．０７６ｍｍの厚さを有する当該フィルムが、２８％のＨＣｌ溶液において７５秒未満で溶解する特性を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の包装体。
【請求項７】
パウチの形態に成形されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の包装体。
【請求項８】
所定量の洗剤を収めることができる容器へと成形されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の包装体。
【外国語明細書】
2015232137000001.pdf