(57)【要約】この水性分散液が少なくとも２５％の硬／軟のバランスアドバンテージ値を有するセグメント形コポリマーの水性分散液が開示されている。セグメント形コポリマーの水性分散液を調製する方法も開示されている。それにより製造されるフィルムも開示されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのセグメント形コポリマーを含んでなる水性分散液であって、上記水性分散液が少なくとも２５％の硬／軟のバランスアドバンテージ値を有する水性分散液。
【請求項２】
上記セグメント形コポリマーがブロックコポリマー、くし形コポリマー、およびこれらの組み合わせ物からなる群から選ばれるコポリマーである請求項１の水性分散液。
【請求項３】
上記セグメント形コポリマーがくし形コポリマーであり、上記くし形コポリマーが主鎖と少なくとも一つのグラフトセグメントを含んでなり、そして上記くし形コポリマーが複数のくし形コポリマー粒子として存在する請求項１の水性分散液。
【請求項４】
上記くし形コポリマーが５０，０００から２，０００，０００の重量平均分子量を有する請求項３の水性分散液。
【請求項５】
上記グラフトセグメントが重合された単位としてマクロモノマーから誘導され、そして上記グラフトセグメントが上記マクロモノマーの全重量基準で５重量パーセント未満の酸含有モノマーを重合された単位として含んでなる請求項３の水性分散液。
【請求項６】
上記グラフトセグメントが重合された単位としてマクロモノマーから誘導され、そして上記グラフトセグメントが上記マクロモノマーの全重量基準で１重量パーセント未満の酸含有モノマーを重合された単位として含んでなる請求項３の水性分散液。
【請求項７】
上記グラフトセグメントが非メタアクリレートモノマーから誘導される少なくとも一つの単位を重合された単位として含有する請求項３の水性分散液。
【請求項８】
上記グラフトセグメントが重合された単位としてマクロモノマーから誘導され、そして上記グラフトセグメントが上記マクロモノマーの全重量基準で５重量パーセントから５０重量パーセントまでの非メタアクリレートモノマーを重合された単位として含んでなる請求項３の水性分散液。
【請求項９】
上記グラフトセグメントが重合された単位としてマクロモノマーから誘導され、そして上記グラフトセグメントの重合度を上記マクロモノマーの重合度として表して上記グラフトセグメントが１０から１，０００までの重合度を有する請求項３の水性分散液。
【請求項１０】
上記グラフトセグメントが重合された単位としてマクロモノマーから誘導され、そして上記グラフトセグメントの重合度を上記マクロモノマーの重合度として表して上記グラフトセグメントが１０から５０未満までの重合度を有する請求項３の水性分散液。
【請求項１１】
上記グラフトセグメントが３０℃から１３０℃のガラス転移温度を有する請求項３の水性分散液。
【請求項１２】
上記主鎖が−９０℃から５０℃のガラス転移温度を有する請求項３の水性分散液。
【請求項１３】
上記グラフトセグメントが上記くし形コポリマーの重量基準で１から７０重量パーセントの量で存在する請求項３の水性分散液。
【請求項１４】
融合剤を上記くし形コポリマーの重量基準で０重量パーセントから４０重量パーセントまでの量で更に含んでなる請求項３の水性分散液。
【請求項１５】
オリゴマーを上記くし形コポリマーの重量基準で１から５０重量の量で更に含んでなる請求項３の水性分散液。
【請求項１６】
上記くし形コポリマーが
（ａ）マクロモノマーの複数の水不溶性粒子を含んでなるマクロモノマー水性エマルジョンであって、
上記マクロモノマーが少なくとも一つの第１のエチレン性不飽和モノマーの重合された単位を含んでなり、上記マクロモノマーが
（ｉ）１０から１０００までの重合度、
（ｉｉ）少なくとも一つの末端のエチレン性不飽和基、
（ｉｉｉ）上記マクロモノマーの重量基準で５重量パーセント未満の重合された酸含有モノマー、および
（ｉｖ）１モルパーセント未満の重合されたメルカプタンオレフィン化合物
を更に有するものを形成し、
（ｂ）少なくとも一つの第２のエチレン性不飽和モノマーを含んでなるモノマー組成物を形成し、そして
（ｃ）上記マクロモノマー水性エマルジョンの少なくとも一部と上記モノマー組成物の少なくとも一部を組み合わせて、重合反応混合物を形成し、そして
（ｄ）開始剤の存在下で上記マクロモノマーを上記第２のエチレン性不飽和モノマーと重合させて、上記複数のくし形コポリマー粒子を生成する
工程を含んでなる重合方法により調製される請求項３の水性分散液。
【請求項１７】
上記重合反応混合物がマクロモレキュール有機化合物を更に含んでなる請求項１６の水性分散液。
【請求項１８】
（ａ）セグメント形ポリマーの水性分散液を形成し、
（ｂ）上記水性分散液を基材に塗布し、そして
（ｃ）上記塗布された水性分散液を乾燥し、あるいは乾燥させる
工程を含み、上記水性分散液が少なくとも２５％の硬／軟バランスアドバンテージ値を有する、フィルムの形成方法。
【請求項１９】
（ａ）複数のくし形コポリマー粒子を含んでなる水性分散液であって、上記くし形コポリマー粒子がくし形コポリマーを含んでなり、そして上記くし形コポリマーが主鎖とそれに結合した少なくとも一つのグラフトセグメントを含んでなるものを形成し、
（ｂ）上記水性分散液を基材に塗布し、そして
（ｃ）上記塗布された水性分散液を乾燥し、あるいは乾燥させる
工程を含み、上記水性分散液が少なくとも２５％の硬／軟バランスアドバンテージ値を有する、フィルムのを形成方法。
【請求項２０】
上記くし形コポリマーが
（ａ）マクロモノマーの複数の水不溶性粒子を含んでなるマクロモノマー水性エマルジョンであって、上記マクロモノマーが少なくとも一つの第１のエチレン性不飽和モノマーの重合された単位を含んでなり、
上記マクロモノマーが
（ｉ）１０から１０００までの重合度、
（ｉｉ）少なくとも一つの末端のエチレン性不飽和基、
（ｉｉｉ）上記マクロモノマーの重量基準で５重量パーセント未満の重合された酸含有モノマー、および
（ｉｖ）１モルパーセント未満の重合されたメルカプタンオレフィン化合物
を更に有するものを形成し、
（ｂ）少なくとも一つの第２のエチレン性不飽和モノマーを含んでなるモノマー組成物を形成し、そして
（ｃ）上記マクロモノマー水性エマルジョンの少なくとも一部と上記モノマー組成物の少なくとも一部を組み合わせて、重合反応混合物を形成し；そして
（ｄ）開始剤の存在下で上記マクロモノマーを上記第２のエチレン性不飽和モノマーと重合させて、上記複数のくし形コポリマー粒子を生成する
工程を含んでなる重合方法により製造される請求項１９の方法。
【請求項２１】
上記重合反応混合物がマクロモレキュール有機化合物を更に含んでなる請求項２０の方法。
【請求項２２】
請求項１８または請求項１９のいずれかの方法により製造されるフィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この出願は、２０００年９月１４日出願の６０／２３２、４１４の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は、セグメント形コポリマーの水性分散液であって、この水性分散液から形成されるフィルムが硬さと軟かさに関する性質の改善されたバランスを示すものと、この水性分散液を構成するセグメント形コポリマーに関する。
【０００３】
ポリマーフィルムは、通常、溶媒または分散媒体中のポリマーの溶液または分散液の堆積により形成される。このように形成される層の蒸発は、結果として、あるポリマー組成物に対しては連続的なフィルムを生じるが、その他のものに対しては連続的なフィルムを生じない。例えば、ポリマー鎖が−４０℃から７０℃の範囲のガラス転移温度を有するポリマー性粒子を含む分散液は、連続的なフィルムを形成するかもしれない。このような形成の可能性は、しばしば室温の近くであるフィルム形成を試みる温度、あるいは下のＴｇ値を有するポリマーに対して増大する。不運なことには、容易に形成されるフィルムは、劣った硬さ関連の性質をしばしば呈する。これらは「軟らかく」、そして粘着性である傾向がある。この粘着性は、フィルム表面が接触するほこり粒子を保持する傾向を示す。粘着性は、また、「ブロッキング」と呼ばれる２つのフィルムが相互に粘着する、あるいは単一のフィルムがそれ自身に粘着する傾向を示す。この軟かさは更に「プリント」と呼ばれる回復不能の変形となる。物体をフィルム上に置き、除去時にこの物体の押跡が消えない時に、「プリント」が観察される。
【０００４】
それゆえ、「硬さ」成分を有するフィルムを形成することが極めて望ましい。この硬さは、引掻き、ダートピックアップ、およびブロッキングに抵抗性のある表面を有するフィルムとなる。このようなフィルムを生み出すのに必要とされる相対的に高いガラス転移温度、「Ｔｇ」によって、フィルムの実際の形成が困難、あるいは不可能になるために、真に「硬い」フィルムは得るのが困難である。例えば、高レベルの融合剤を硬いポリマーの水性分散液に添加することにより、これらの「硬い」フィルムを得る場合には、これらのフィルムは、しばしば、硬さ特性が主体的になり、このフィルムの全体的な性能に寄与することができる軟かさ特性を呈することができない。硬いフィルムは、しばしば、使用時の普通の要請である、特に低温（すなわち、２０℃未満）で伸びたり、曲がったりする可とう性が欠如する脆いフィルムである。
【０００５】
米国特許第６，０６０，５３２号の発明は、例えば、低温可とう性、引張り強度、およびダートピックアップ抵抗の良好なバランスを有するコーティングを提供することを目的とした。低温可とう性は「軟かさ」特性であり、引張り強度とダートピックアップ抵抗は「硬さ」の特徴である。コーティングはエラストマー性多段エマルジョンポリマーであるバインダーポリマーから形成され、該ポリマーは乳化重合条件下において、多エチレン性不飽和モノマーを含まない第１のモノマー系を重合して約−３０℃から約−６０℃までのガラス転移温度を有する第１段のポリマーを得、ついで同様に多エチレン性不飽和モノマーを含まない第２のモノマー系を重合して０℃から６０℃までのガラス転移温度を有する第２段のポリマーを得る逐次重合により得られる。この明細書で使用される通り、これらの２段のポリマーは、「軟／硬エラストマー」、または「ＳＨＥ」ポリマーと呼ばれる。米国特許第６，０６０，５３２号のＳＨＥポリマーは、硬および軟の性質のバランスを改善して、類似の全体組成を有する単一段階のポリマーのそれを超えたが、この硬／軟バランスの更なる改善に対する必要性は未だに存在する。融合剤を完全に含まないか、あるいは低レベルの融合剤しか含有しない水性バインダー系に対して、優れたフィルム形成挙動を維持する一方で、この改良を達成することが更に望まれた。
【０００６】
本発明者らは、セグメント形コポリマーの水性分散液を硬さと軟かさに関連する卓越したバランスの性質を有するフィルムに成形することができることを見出した。特に、本発明者らは、くし形コポリマーとくし形コポリマーの水性分散液を商業的に実行可能な方法により調製し、これらを硬さと軟かさに関連する卓越したバランスの性質を有するフィルムに成形することができることを見出した。このポリマーを例えば基材表面にキャストされたフィルム、および自立したフィルムとして使用することができる。
【０００７】
本発明の第１の態様は、少なくとも一つのセグメント形コポリマーを含んでなる水性分散液であって、上記水性分散液が少なくとも２５％の硬／軟バランスアドバンテージ値を有するものに関する
【０００８】
本発明の第２の態様は
（ａ）セグメント形ポリマーの水性分散液を形成し、
（ｂ）上記水性分散液を基材に塗布し、そして
（ｃ）上記塗布された水性分散液を乾燥し、あるいは乾燥させる
工程を含み、水性分散液が少なくとも２５％の硬／軟バランスアドバンテージ値を有する、フィルムの形成方法に関する。
【０００９】
本発明の第３の態様は
（ａ）複数のくし形コポリマー粒子を含んでなる水性分散液を形成し、ここで、
上記くし形コポリマー粒子がくし形コポリマーを含んでなり、そして上記くし形コポリマーが主鎖とそれに結合された少なくとも一つのグラフトセグメントを含んでなるものを形成し、
（ｂ）上記水性分散液を基材に塗布し、そして
（ｃ）上記塗布された水性分散液を乾燥し、あるいは乾燥させる
工程を含んでなるフィルムを形成する方法であって、上記水性分散液が少なくとも２５％の硬／軟バランスアドバンテージ値を有するものに関する。
【００１０】
本発明の第４の態様は第２の態様または第３の態様のいずれかの方法により製造されるフィルムに関する。
【００１１】
更なる態様は、水性分散液であって、ここで、このくし形コポリマーが
（ａ）マクロモノマーの複数の水不溶性粒子を含んでなるマクロモノマー水性エマルジョンを形成し、上記マクロモノマーは少なくとも一つの第１のエチレン性不飽和モノマーの重合された単位を含んでなるものを形成し、
上記マクロモノマーが
（ｉ）１０から１０００までの重合度、
（ｉｉ）少なくとも一つの末端のエチレン性不飽和基、
（ｉｉｉ）上記マクロモノマーの重量基準で、５重量パーセント未満の重合された酸含有モノマー、および
（ｉｖ）１モルパーセント未満の重合されたメルカプタンオレフィン化合物
を更に含んでなり
（ｂ）少なくとも一つの第２のエチレン性不飽和モノマーを含んでなるモノマー組成物を形成し、そして
（ｃ）上記マクロモノマー水性エマルジョンの少なくとも一部と上記モノマー組成物の少なくとも一部を組み合わせて、重合反応混合物を形成し、そして
（ｄ）上記マクロモノマーを上記第２のエチレン性不飽和モノマーと開始剤の存在下に重合させて、上記複数のくし形コポリマー粒子を生成する
工程を含んでなる重合方法により製造されるものに関する。
【００１２】
一層更なる態様においては、このくし形コポリマーは、５０，０００から２，０００，０００の重量平均分子量を有する。
【００１３】
なお別な態様においては、このくし形コポリマーのグラフトセグメントは、重合された単位としてマクロモノマーから誘導され、ここで、このグラフトセグメントは重合された単位として、このマクロモノマーの重量基準で５重量パーセントから５０重量パーセントまでの非メタアクリレートモノマーを含んでなる。
【００１４】
別な態様においては、このくし形コポリマーのグラフトセグメントは、重合された単位としてマクロモノマーから誘導され、ここで、このグラフトセグメントは重合された単位として上記マクロモノマーの重量基準で５重量パーセント未満までの酸含有モノマーを含んでなる。
【００１５】
別な態様においては、このくし形コポリマーのグラフトセグメントは、重合された単位としてマクロモノマーから誘導され、ここで、上記グラフトセグメントは、１０から１，０００までの重合度を有し、ここで、上記グラフトセグメントの重合度は上記マクロモノマーの重合度として表わされる。
【００１６】
別な態様においては、このくし形コポリマーのグラフトセグメントは、３０℃から１３０℃のガラス転移温度を有する。
【００１７】
別な態様においては、このくし形コポリマーの主鎖は−９０℃から５０℃のガラス転移温度を有する。
【００１８】
この明細書で使用される通り、次の用語はこのような定義を有する。
【００１９】
ポリマー鎖の「主鎖」は、相互に結合した重合したモノマー単位の集団である。この結合は通常共有結合により得られる。「非末端の」モノマー単位は、少なくとも２つの他のモノマー単位に直接に結合している。「末端の」モノマー単位はポリマー鎖の末端に存在し、一つの他のモノマー単位に直接に結合している。例えば、この主鎖の重合したモノマー単位は、エチレン性不飽和モノマーから誘導されてもよい。
【００２０】
「線状の」ポリマー（ホモポリマーまたはコポリマー）は、分岐していない主鎖を有するポリマーである。この明細書で使用される通りの、用語「線状の」は、また、少量の分岐が起こったポリマーを含むことも意味する。例えば、フリーラジカル重合時水素引き抜きは分岐を起こすこともある。
【００２１】
「分岐した」ポリマーは、第１の主鎖セグメントの「非末端の」原子によりそれに化学結合した他の主鎖セグメント（すなわち、「分岐」）を有する第１の「主鎖セグメント」を有するポリマーである。通常、この第１の主鎖セグメントとこの分岐のすべては、同一あるいは類似の組成を有する。この明細書で、用語「分岐」は、このくし形コポリマーの主鎖の構造を記述するのに使用される。
【００２２】
「ペンダント」基はポリマーの主鎖に結合した基である。用語「ペンダント」は、実際に、重合したモノマー単位の部分である基を記述するのに使用されてもよい。例えば、メタアクリル酸２−ヒドロキシエチルの重合された単位のヒドロキシエチル基を「ペンダントヒドロキシエチル基」、または「ペンダントヒドロキシ官能性」と呼んでもよい。これらの大きな基が主鎖ポリマーと組成的に区別できる場合には、ポリマー主鎖に結合した大きな基を「ペンダント」と呼ぶことも普通である。これらの大きな基はそれ自身ポリマー鎖であってもよい。例えば、他のモノマーとの反応によりマクロモノマーをポリマー鎖の中に組み込むようになる場合には、反応性二重結合の２つの炭素は主鎖の一部になるが、マクロモノマーの二重結合の元々結合したポリマー鎖は、例えば、５００から１００，０００の分子量を有する「ペンダント基」となる。「ペンダント」基を主鎖に「ペンダントしている」と更に記述してもよい。
【００２３】
「末端の」基はポリマー鎖の末端に存在し、末端のモノマー単位に化学結合している。末端基は、例えば、ポリマーの主鎖の組成と区別できる組成を有してもよい。「ペンダント」基は「末端の」位置にできてもよい。このように、「末端の」基は「ペンダント」基の特別な場合である。
【００２４】
本発明のマクロモノマーは、フリーラジカル重合プロセスでの重合能のある少なくとも一つの末端エチレン性不飽和基を有するいかなる低分子量の水不溶性ポリマーあるいはコポリマーであってもよい。本発明のマクロモノマーは好ましくは「低水溶解度」を有する。「低水溶解度」とは、２５℃から５０℃で１５０ミリモル／リットル以下の水溶解度を有するという意味である。対照的に、この明細書で下記に述べる本発明の「酸含有マクロモノマー」は水可溶性である。「低分子量」とは、このマクロモノマーが５から１，０００までの、好ましくは１０から１，０００までの、更に好ましくは１０から２００までの、最も好ましくは約２０から５０未満の重合度を有するという意味である。「重合度」とは、このマクロモノマー中に存在する重合したモノマー単位数の意味である。例えば、Ｋａｗａｋａｍｉ　ｉｎ　ｔｈｅ　「Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ」、第９巻、１９５〜２０４頁、Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、ニューヨーク（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）、１９８７を参照されたい。通常、このマクロモノマーポリマー鎖は、第１のエチレン性不飽和モノマーを重合された単位として含有する。好ましくは、第１のエチレン性不飽和モノマーは、このマクロモノマーに低水溶解度を賦与するように選ばれる。マクロモノマーのすべての単位はフリーラジカル重合プロセスで重合能のある少なくとも一つの末端のエチレン性不飽和基を有することが最も好ましいが、このパーセントが７０％未満、好ましくは８０％未満、更に好ましくは８５％未満である場合、このような末端のエチレン性不飽和基を有するマクロモノマー単位のパーセントは、通常、本発明の所望のくし形コポリマーを調製するのに充分である。
【００２５】
用語「マクロモノマー水性エマルジョン」は、この中に水不溶性粒子として分散されたマクロモノマーを含有する水性エマルジョンを記述するのにこの明細書で使用される。
【００２６】
「グラフトセグメント」は、ポリマー主鎖に沿ったペンダント位置を占めるポリマー鎖である。グラフトセグメントは、一つタイプのモノマーまたは一つ以上のタイプのモノマーを重合された単位として含んでもよい。それ自体が部分である分岐した主鎖の他の部分と同一、あるいは類似の組成を有する分岐した主鎖の「分岐セグメント」と対照的に、グラフトセグメントの組成は、それが結合する主鎖ポリマーの組成とは異なる。「末端のグラフトセグメント」は、主鎖ポリマー鎖の末端に存在し、主鎖ポリマー鎖に化学結合する。「末端のグラフトセグメント」は「ペンダントグラフトセグメント」の特別な場合である。
【００２７】
「グラフトコポリマー」は、ポリマーまたはコポリマー鎖が側鎖としてポリマー主鎖に化学結合している場合に形成されるマクロモレキュールである。これらの側鎖はこの明細書で上記した「グラフトセグメント」である。グラフトコポリマーは、時には、一つの高分子中で似ていないポリマーセグメントを化学的に結びつけるために、これらのコポリマーは対応するランダムコポリマー類似物に比較してユニークな性質を有する。これらの性質は、例えば、このコポリマーの熱力学的に駆動されるミクロ相分離から得られる機械的なフィルムの性質と、一部このグラフトコポリマーのセグメント形構造と軟らかい（すなわち、低Ｔｇ）相の分離から生じる低下した溶融粘度を含む。後者に関しては、低下した溶融粘度はこのポリマーの加工性を有利に改善することができる。例えば、Ｈｏｎｇ−Ｑｕａｎ　Ｘｉｅ　ａｎｄ　Ｓｈｉ−Ｂｉａｏ　Ｚｈｏｕ，Ｊ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．−Ｃｈｅｍ．、Ａ２７（４）、４９１〜５０７（１９９０）Ｓｅｂａｓｔｉａｎ　Ｒｏｏｓ，Ａｘｅｌ　Ｈ．Ｅ．Ｍｕｌｌｅｒ、Ｍａｒｉｔａ　Ｋａｕｆｍａｎｎ、Ｗｅｒｎｅｒ　Ｓｉｏｌ　ａｎｄ　Ｃｌｅｎｅｎｓ　Ａｕｓｃｈｒａ、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ａｎｉｏｎｉｃ　Ｐｏｌｅｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ」、Ｒ．Ｐ．Ｑｕｉｒｋ編、ＡＣＳＳｙｍｐ．Ｓｅｒ．６９６、２０８（１９９８）を参照されたい。本発明のグラフトコポリマーはくし形コポリマーである。この明細書では、用語「グラフトコポリマー」と「くし形コポリマー」は互換的に使用される。
【００２８】
用語「くし形コポリマー」は、この明細書で使用される通り、グラフトコポリマーのポリマー主鎖が線状あるいは本質的に線状であり、そして好ましくはグラフトコポリマーの各側鎖がポリマー主鎖にグラフトされている「マクロモノマー」により形成されている、グラフトコポリマーのタイプを指す。くし形コポリマーは、例えば、マクロモノマーの慣用のモノマー（例えば、第２のエチレン性不飽和モノマー）のフリーラジカル共重合により調製されてもよい。この明細書で使用される通り、くし形コポリマーは一つ、あるいは一つ以上のタイプのくし形コポリマー、すなわち、少なくとも一つのくし形コポリマーであってもよい。
【００２９】
「ブロックコポリマー」は、２つあるいはそれ以上の「ブロック」の存在により特徴付けられる主鎖を有するコポリマーである。「ブロック」は特別で区別できる組成を有するコポリマー主鎖のセグメントである。例えば、Ｇ．Ｏｄｉａｎ　「Ｐｒｕｉｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｐｏｌｅｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ」、第３編、１４２〜１４９頁、Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、ニューヨーク（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）、１９９１を参照されたい。例えば、重合された単位として存在するブロックを全部スチレンモノマーから構成することができる。組成の点で異なる少なくとも２つのブロックがブロックコポリマー中に存在しなければならないが、しかし、与えられた組成の一つ以上のブロックが存在することもある。例えば、ポリ（スチレン）−ｂ−ポリ（ブタジエン）−ｂ−ポリ（スチレン）はポリ（ブタジエン）ブロックにより結ばれた２つのポリ（スチレン）ブロックを有する。ブロックは、通常、少なくとも１０モノマー単位、好ましくは少なくとも５０モノマー単位、更に好ましくは少なくとも１００モノマー単位の長さである。この明細書で使用される通り、用語「ブロックコポリマー」は、一つあるいはそれ以上のタイプのブロックコポリマー、すなわち少なくとも一つのブロックコポリマーを指す。
【００３０】
「ランダムコポリマー」は、その主鎖に沿ってランダムに分布したモノマーを重合された単位として有するコポリマーである。この明細書で使用される通り、用語「ランダム」は重合技術において普通の意味を有する。例えば、乳化重合により調製されるポリマー鎖に沿ってのモノマー単位の分布は、重合時の任意の時点で存在するモノマーの各タイプの相対的な量のみならず、例えば、存在する他のタイプのモノマーの各々と反応する傾向に対するそれ自身と反応する各モノマータイプの傾向などの因子によって決定される。これらの反応性傾向は多数のモノマーの組み合わせに対してよく知られている反応性比により定義される。例えば、Ｇ．Ｏｄｉａｎ「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ」、第３版、４６０〜４９２ページ、Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ、ニューヨーク（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）、１９９１を参照されたい。
【００３１】
用語「セグメント形コポリマー」は「ブロックコポリマー」と「くし形コポリマー」を含む。
【００３２】
この明細書で使用される通り、用語「セグメント形コポリマー」は、一つあるいはそれ以上のタイプのセグメント形コポリマー、すなわち少なくとも一つのセグメント形コポリマーを指す。
【００３３】
用語「ＳＨＥコポリマー」は、乳化重合条件下、第１のモノエチレン性不飽和モノマーを重合させて−６０℃から３０℃のＴｇを有する第１段のポリマーを生成し、次に、第２のモノエチレン性不飽和モノマーを重合させて、０℃から６０℃のＴｇを有する第２段のポリマーを生成する逐次重合により調製される多段コポリマーである、「軟／硬エラストマー」を指す。このＳＨＥコポリマーは、低レベル（全コポリマー基準で５重量パーセントまで）の感光性ベンゾフェノンまたはフェニルケトン化合物を含むか、あるいは感光性ベンゾフェノンモノマーを重合された単位として更に含む。この明細書で参照されるコポリマーはＵＳ−Ａ−６，０６０，５３２に開示されている、
【００３４】
「オリゴマー」は低分子量を有するポリマーである。「低分子量」とはこのオリゴマーが５から１，０００までの、好ましくは１０から１，０００までの、更に好ましくは１０から２００までの、最も好ましくは約２０から５０未満の重合度を有するという意味である。
【００３５】
「セグメント形コポリマーの水性分散液」はセグメント形コポリマーの複数粒子が分散されている水性媒体である。この明細書で使用される通り、「セグメント形コポリマーの水性分散液」は、「水性コポリマー組成物」である。
【００３６】
「Ｔｇ」はポリマー相の「ガラス転移温度」である。ポリマーのガラス転移温度は、ポリマーがＴｇ以下の温度での剛性のガラス状の状態からＴｇ以上の温度での流動性あるいはゴム状の状態へと転移する温度である。ポリマーのＴｇは、通常、温度転移に対する熱流における中点をＴｇ値として使用する示差走査型熱量法（ＤＳＣ）により測定される。ＤＳＣ測定に対する典型的な加熱速度は１分当り２０℃である。種々のホモポリマーのＴｇを例えば、「Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ」、Ｊ．ＢｒａｎｄｒｕｐおよびＥ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ編、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓで見てもよい。コポリマーのＴｇは、Ｆｏｘの式（Ｔ．Ｇ．Ｆｏｘ、Ｂｕｌｌ．Ａｍ．Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｓｏｃ．、第１巻、Ｉｓｓｕｅ　Ｎｏ．３、１２３頁（１９５６））を使用することにより見積もられる。各々相互に不混和性の２つのタイプのセグメントを有するセグメント形コポリマーのフィルムの形成から得られる２相系は、通常、２つの測定可能なガラス転移温度を生じる。このようなくし形コポリマーに対しては、一つのＴｇを主鎖により形成される相に対して測定、計算することができ、グラフトセグメントにより形成される相に対しては別なＴｇを測定、計算することができる。「平均のＴｇ」、または「全体のＴｇ」をこのような系に対して与えられたＴｇの各々の相中のポリマーの量の重量平均として計算してもよい。２相系に対するこの平均のＴｇは、２つのＴｇ値を計算または測定するコポリマーのそれと同一の全体組成を有するランダムコポリマーに対して計算される単一Ｔｇに等しい。
【００３７】
ポリマー中にある程度の溶解度を有する物質（例えば、融合剤）をこのポリマーにより吸収させた場合、このポリマーの軟化温度は低下する。通常、このポリマー中に含有される溶媒または他の物質の量に対して逆の関係を保つこのポリマーの「有効なＴｇ」を測定することにより、このポリマーの可塑化をキャラクタリゼーションすることができる。溶解した既知の量の物質を含有するポリマーの「有効なＴｇ」を「Ｔｇ」について丁度上述したように測定する。あるいは、このポリマー中に含有される溶媒または他の物質のＴｇ（例えば、凍結点）に対する値を仮定して、この「有効なＴｇ」をＦｏｘの式（上記）を使用することにより評価してもよい。
【００３８】
合成ポリマーは殆ど常に分子量の点で変わる鎖の混合物である。すなわち、「ＭＷＤ」と略記される「分子量分布」がある。ホモポリマーに対しては、この分布のメンバーはこれらが含有するモノマー単位の数の点で異なる。ポリマー鎖の分布を記述するこの方法は、また、コポリマーにも拡張される。分子量の分布があるとすると、与えられたサンプルの分子量の最も完全なキャラクタリゼーションは、全分子量分布の決定である。このキャラクタリゼーションはこの分布のメンバーを分離し、次に、存在する各々の量を定量化することにより得られる。この分布を手に入れれば、これから生成し、このポリマーの分子量をキャラクラリゼーションすることができるいくつかの加重統計、またはモーメントが存在する。
【００３９】
この分布のこの２つの最も普通のモーメントは「Ｍｗ」、「重量平均分子量」と「Ｍｎ」、「数平均分子量」である。これらは次のように定義される。
Ｍｗ＝Σ（ＷｉＭｉ）／ΣＷｉ＝Σ（ＮｉＭｉ２）／ΣＮｉＭｉ
Ｍｎ＝ΣＷｉ／Σ（Ｗｉ／Ｍｉ）＝Σ（ＮｉＭｉ）／ΣＮｉ
ここで、
Ｍｉ＝分布のｉ番目の成分の分子量
Ｗｉ＝分布のｉ番目の成分の重量
Ｎｉ＝ｉ番目の成分の鎖の数
であり、そして、この合計はこの分布中のすべての成分にわたって行なわれる。ＭｗとＭｎは、通常、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（実施例を参照）から測定したＭＷＤから計算される。
【００４０】
「粒子サイズ」は粒子の直径である。
【００４１】
「平均粒子サイズ」は、粒子（例えば、マクロモノマー粒子、またはグラフトコポリマーの粒子）の集合に対して求められ、ＨＰＬＣタイプ紫外検出器を備えたＭａｔｅｃ　ＣＨＤＦ　２０００粒子サイズ分析器を用いる毛細管流体力学的分別法により測定した「重量平均粒子サイズ」、「ｄｗ」である。
【００４２】
この明細書で「Ａ」と表記される「アドバンテージ項」は、比較されるセグメント形コポリマーと同一の全組成を有するランダムコポリマーの水性分散液であるコントロールに対する特定の試験、または一連の試験におけるポリマー（ここでは、このポリマーは通常セグメント形コポリマー、好ましくはくし形コポリマーである）の水性分散液の性能を規定する項である。単一の試験における性能に対するアドバンテージ項は次式
Ａ＝［（Ｐ／ＰＣｏｎｔｒｏｌ）−１］×１００％
のように定義される。ここで、Ｐは与えられた試験における水性分散液としての第１の材料の性能であり、そしてＰＣｏｎｔｒｏｌは同一試験における水性分散液としての別な材料の性能であり、これとこの第１の材料を比較する。「アドバンテージ項」の値は、パーセント単位で示される対応する「アドバンテージ値」と呼ばれる。この与えられたセグメント形コポリマーの水性分散液に対するアドバンテージ項の値（すなわち、「アドバンテージ値」）の定量において、このコントロール水性分散液は、比較のセグメント形コポリマーと同一の全体組成を有し、そしてこのセグメント形コポリマーと同一の濃度でこの水性分散液中に存在するランダムコポリマーの分散液である。この明細書でポリマー−ポリマーまたはポリマー−オリゴマーブレンドの水性分散液に対する「アドバンテージ値」を求める場合には、コントロールポリマーはこのブレンドと同一の全体組成を有するランダムコポリマーの水性分散液である。例えば、重合された単位として３０モルパーセントのモノマーＸと７０モル％のモノマーＹから構成されるポリマーＡと、重合された単位としてモノマーＹのみから構成されるポリマーＢとの５０：５０（重量：重量）ブレンドは、１５モル％のモノマーＸと８５モル％のモノマーＹを有するランダムコポリマーと比較される。
【００４３】
「硬さ」を測定する４つの試験をこの明細書で記述し、使用して、下記の明細書の実施例の種々のコポリマー（水性分散液として）を区別する。「ＡＫ」、「ＡＴ」、「ＡＳ」、および「ＡＢ」はそれぞれ「Ｋｏｎｉｇ振子型硬さ」、「指触粘着力」、「引張り強度」、および「剥離ブロック抵抗」試験から誘導されるアドバンテージ項である。このように、これらはそれぞれ「Ｋｏｎｉｇ硬さアドバンテージ項」、「粘着力アドバンテージ項」、「引張り強度アドバンテージ項」、および「ブロックアドバンテージ項」と呼ばれる。この明細書で使用される通り、「Ｋｏｎｉｇ」と「Ｋｏｎｉｇ硬さ」は「Ｋｏｎｉｇ振子型硬さ」と互換的に使用されてもよく、「粘着力」は「指触粘着力」と互換的に使用されてもよく、そして「ブロッキング」と「ブロッキング抵抗」は「剥離ブロッキング抵抗」と互換的に使用されてもよい。
【００４４】
「軟かさ」を測定する２つの試験をこの明細書で記述し、使用して、下記の明細書の実験の部中の種々のコポリマー（水性分散液として）を区別する。「ＡＥ」と「ＡＦ」はそれぞれ引張り伸び試験と低温マンドレル可とう性試験から誘導されるアドバンテージ項である。このように、これらはそれぞれ、「伸びアドバンテージ項」と「可とう性アドバンテージ項」と呼ばれる。マンドレル可とう性試験に選ばれる温度は、試験を受けるコポリマーフィルム曲げの全体のガラス転移温度、Ｔｇに等しいか、あるいはそれ以下であるよう選択される。この温度はこの明細書では、特記しない限り−３５℃であるように選ばれる。
【００４５】
任意の与えられた材料に対して、４つの「硬さ」アドバンテージ項に対して実験的に求められた値の平均を平均して、「硬さアドバンテージ項」、「ＡＨａｒｄ」を得る。同じように、２つの「軟かさ」アドバンテージ項に対して実験的に求められた値の平均を平均して、「軟かさアドバンテージ項」、「ＡＳｏｆｔ」を得る。次に、「ＡＨａｒｄ」と「ＡＳｏｆｔ」を平均して、「ＡＨＳＢ」、この明細書では「ＡＨＳＢ」と略記されている「硬／軟バランスアドバンテージ項」を得る。次式が「ＡＨａｒｄ」、「ＡＳｏｆｔ」、および「ＡＨＳＢ」を定義する。
ＡＨａｒｄ＝（ＡＫ＋ＡＴ＋ＡＳ＋ＡＢ）／４
ＡＳｏｆｔ＝（ＡＥ＋ＡＦ）／２、および
ＡＨＳＢ＝（ＡＨａｒｄ＋ＡＳｏｆｔ）／２
【００４６】
与えられた試験における性能を記述するのに明細書で使用されるアドバンテージ項に対する任意の式においては、これらの性能項に対する追加の添字を提供する必要性がないように、「Ｐ」と「ＰＣｏｎｔｒｏｌ」（上記の「Ａ」に対する一般式を参照）をこの試験方法により測定することが推測される。
【００４７】
材料がこの試験用に試料の調製に使用されるフィルム形成の条件下でフィルムを形成しない場合には、各アドバンテージ項は−１００％の値を割り当てられる。このような場合には、「ＡＨＳＢ」も−１００％となる。「ＡＨＳＢ」はフィルム硬さ、フィルム軟かさ、およびフィルムの形成能の三方のバランスの良好な目安である。
【００４８】
本発明のセグメント形コポリマーは、好ましくは少なくとも２５％の、更に好ましくは４０％から１，５００％までの、そして最も好ましくは１００％から１，０００％までの硬／軟バランスアドバンテージ値を有する。
【００４９】
ポリマーと別な成分（すなわち、別なポリマーまたは溶媒）が混和性であるかどうかの評価をＤ．Ｗ．Ｖａｎ　Ｋｒｅｖｅｌｅｎ、「Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」、第３編、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、１８９〜２２５編、１９９０に記述されているよく知られた方法に従って行なってもよい。例えば、Ｖａｎ　Ｋｒｅｖｅｌｅｎは物質に対する全溶解度パラメーター（δｔ）を
δｔ２＝δｄ２＋δｐ２＋δｈ２
により定義している。ここで、δｄ、δｐ、およびδｈは、それぞれ溶解度パラメーターの分散性、極性、および水素結合性成分である。δｄ、δｐ、およびδｈに対する値は多数の溶媒、ポリマー、およびポリマーセグメントに対して求められていて、Ｖａｎ　Ｋｒｅｖｅｌｅｎの基寄与法を用いて見積り可能である。例えば、与えられた組成を有するポリマーが特定の溶媒と混和性であるかどうかを評価するためには、ポリマーに対するδｔ２と溶媒に対するδｔ２を計算する。通常、この２つΔδｔ２の間の差が、２５（すなわち、Δδｔ＞５）以上であるならば、このポリマーと溶媒は混和性でない。
【００５０】
代わりに、組成の異なる２つのポリマーが混和性であるかどうかを求めるならば、同一の計算を行なってもよいが、考慮下のポリマーの一つあるいは両方の分子量が増加するに従って、混和性に対するΔδｔ２の予測上限は低下する。この低下は、混合を受ける成分の分子量が増加するのに従った混合のエントロピーの減少に平行すると考えられる。例えば、これらの混合物に対するΔδｔ２の値が９、あるいは４（すなわち、Δδｔ＝３、あるいは２）であっても、各々１００の重合度を有する２つのポリマーは多分不混和性である。更に高分子量のポリマーは、Δδｔ２の更に低い値では不混和性であることもある。与えられた組成を有する本発明のくし形コポリマーのグラフトセグメントが別な組成を有する主鎖と混和性であるかどうかを見積もるためには、グラフトセグメントに対するδｔ２と主鎖に対するδｔ２を計算する。通常、この２つΔδｔ２の間の差が９（すなわち、Δδｔ＞３）を超えるならば、このグラフトセグメントは主鎖と混和性でなく、このくし形コポリマーにより形成されるフィルムは、２つの区別されるタイプのポリマー相を有する。しかしながら、Δδｔ２の計算値が１と９（すなわち、１から３のΔδｔ）の間である場合でも、ほぼ１００あるいはそれ以上の重合度を有する２つのポリマーの間の混和性が極めて長いポリマー鎖に関連する不利なエントロピー効果により生じることもあることを特記しなければならない。ブロックコポリマーから形成されるフィルムが一つ以上のポリマー相を有するかどうかを決めるために、類似の計算を行なうことができる。グラフトセグメントは主鎖と混和性がないことが望ましいために、混和性のＶａｎ　Ｋｒｅｖｅｌｅｎ計算によって、このグラフトセグメントと主鎖の組成物の与えられた対が例えば、このセグメント形コポリマーから形成されるフィルムにおいて相分離を生じるかどうかの有用な見積もりが提供される。
【００５１】
本発明のグラフトコポリマーとこれらの水性分散液を調製する好ましい方法は乳化重合である。これを調製するための好ましい方法は
（ａ）少なくとも一つの第１のエチレン性不飽和モノマーの重合によりマクロモノマーの一つあるいはそれ以上の水不溶性粒子を含有するマクロモノマー水性エマルジョンを形成し、（ｂ）少なくとも一つの第２のエチレン性不飽和モノマーを含有するモノマー組成物を形成し、そして（ｃ）このマクロモノマー水性エマルジョンの少なくとも一部とこのモノマー組成物の少なくとも一部を組み合わせて、「重合反応混合物」を形成することを含む。このマクロモノマーと第２のエチレン性不飽和モノマーは、開始剤の存在下で重合されて、グラフトコポリマー粒子を形成する。
【００５２】
本発明のマクロモノマーは、このマクロモノマー水性エマルジョン中に水不溶性粒子として存在する。このマクロモノマーは、フリーラジカル重合プロセスで重合能のある少なくとも一つの末端のエチレン性不飽和基を有する任意の低分子量の水不溶性ポリマーあるいはコポリマーである。
【００５３】
このマクロモノマーは、少なくとも一つの第１のエチレン性不飽和モノマーを重合された単位として含有する。好ましくは、第１のエチレン性不飽和モノマーは、このマクロモノマーに前述したような低い、あるいはゼロの水溶解度を賦与するように選ばれる。
【００５４】
マクロモノマーの調製に使用する好適な第１のエチレン性不飽和モノマーは、例えば、メタクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ｎ−ブチル、メタアクリル酸ラウリル、メタアクリル酸ステアリルを含むメタクリル酸のＣ１からＣ１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルキルエステルなどのメタアクリル酸エステル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチルおよびアクリル酸２−エチルヘキシルを含むアクリル酸のＣ１からＣ１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルキルエステルなどのアクリル酸エステル；スチレン；メチルスチレン、α−メチルスチレンまたはｔ−ブチルスチレンなどの置換スチレン；アクリロニトリルまたはメタアクリロニトリルなどのオレフィン性不飽和ニトリル；塩化ビニル、塩化ビニリデンまたはフッ化ビニルなどのオレフィン性不飽和ハロゲン化物；酢酸ビニルなどの有機酸のビニルエステル；Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物；アクリルアミド；メタアクリルアミド；置換アクリルアミド；置換メタアクリルアミド；メタアクリル酸ヒドロキシエチルなどのメタアクリル酸ヒドロキシアルキル；アクリル酸ヒドロキシアルキル；メタアクリル酸ジメチルアミノエチル、メタアクリル酸ｔ−ブチルアミノエチルおよびジメチルアミノプロピルメタアクリルアミドなどを含むアミン置換メタアクリル酸エステルなどの塩基性置換（メタ）アクリル酸エステルと（メタ）アクリルアミド；１、３−ブタジエンとイソプレンなどのジエン；ビニルエーテル；またはこれらの組み合わせを含む。括弧付きの用語「（メタ）」はこの明細書で使用される通り「メタ」が場合によっては存在することを意味する。例えば、「（メタ）アクリル酸」エステルはメタアクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルを意味する。
【００５５】
この第１のエチレン性不飽和モノマーは、また、例えば、ヒドロキシ、アミド、アルデヒド、ウレイド、ポリエーテル、グリシジルアルキル、ケト官能基またはこれらの組み合わせを含有するモノマーを含む官能性モノマーとすることもできる。これらの官能性モノマーは、概ね、グラフトコポリマーの全重量基準で０．１重量パーセントから１５重量パーセントまでの、更に好ましくは０．５重量パーセントから１０重量パーセントまでの、最も好ましくは１．０から３重量パーセントまでのレベルでマクロモノマー中に存在する。この明細書で使用される通り、すべての範囲は両端の値を含み、組み合わせ可能である。官能性モノマーの例は、アクリル酸ヒドロキシアルキルおよびメタアクリレートのアセトアセトキシエステル（例えば、メタアクリル酸アセトアセトキシエチル）などのケト官能性モノマーとケト含有アミド（例えば、ジアセトンアクリルアミド）；メタアクリル酸およびアクリル酸のアリルアルキルエステル；メタアクリル酸およびアクリル酸のグリシジルアルキルエステル；またはこれらの組み合わせを含む。このような官能性モノマーは所望ならば架橋を生じることができる。
【００５６】
通常、このマクロモノマーは、また、好ましくはこのマクロモノマーの全重量基準で１０重量パーセントあるいはそれ以下の、好ましくは５重量パーセントあるいはそれ以下の、更に好ましくは２重量パーセントあるいはそれ以下の、最も好ましくは１重量パーセントあるいはそれ以下の酸含有モノマーを重合された単位として含有する。最も好ましい実施形態においては、このマクロモノマーは酸含有モノマーを含有しない。この明細書で使用される通り、「酸含有モノマー」と「酸官能性モノマー」は互換性である。「酸含有モノマー」とは、一つあるいはそれ以上の酸官能基または酸形成能のある官能基を含有するいかなるエチレン性不飽和モノマー（例えば、無水メタアクリル酸などの酸無水物またはメタアクリル酸ｔ−ブチル）の意味である。酸含有モノマーの例は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸およびフマル酸などのカルボン酸を有するエチレン性不飽和モノマー；アクリルオキシプロピオン酸と（メタ）アクリルオキシプロピオン酸；スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、アクリル酸スルホエチル、メタアクリル酸スルホエチル、メタアクリル酸エチル−２−スルホン酸、または２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸などのスルホン酸を有するモノマー；メタアクリル酸ホスホエチル；酸を含有するモノマーの対応する塩；またはこれらの組み合わせを含む。
【００５７】
このマクロモノマーは、「非メタアクリレートモノマー」を重合された単位として含有してもよい。この明細書で使用される通り、「非メタアクリレートモノマー」は、メタアクリレートでない任意の第１のエチレン性不飽和モノマーである。例えば、ブチルアクリル酸は、非メタアクリレートモノマーである第１のエチレン性不飽和モノマーである。このマクロモノマーは、非メタアクリレートモノマーを含まなくともよいが、通常、これは、少なくとも一つの非メタアクリレートモノマー単位を重合された単位として含有し、このマクロモノマーの重量基準で好ましくは５重量パーセントから５０重量パーセントの非メタアクリレートモノマー、更に好ましくは１０重量パーセントから３５重量パーセントの非メタアクリレートモノマー、最も好ましくは１５重量パーセントから２５重量パーセントの非メタアクリレートモノマーを含有する。
【００５８】
このマクロモノマーは、また、このマクロモノマー中に存在するモノマーの全モル数基準で１モルパーセント未満の、好ましくは０．５モルパーセント未満のメルカプトオレフィン化合物を含有し、更に好ましくはメルカプトオレフィン化合物を重合された単位として含有しない。この明細書で使用される通り、「メルカプトオレフィン」と「メルカプタンオレフィン」は互換的に使用される。これらのメルカプトオレフィン化合物は、ＡｍｉｃｋへのＵＳ−Ａ−５，２４７，０００に記述されているようなものである。Ａｍｉｃｋで記述されているメルカプトオレフィン化合物はエステル官能基を有するが、これは加水分解を受けやすい。
【００５９】
本発明の好ましい実施形態においては、このマクロモノマーは、マクロモノマーの全重量基準で５０重量パーセントから９５重量パーセントまでの、更に好ましくは６５重量パーセントから９０重量パーセントまでの、最も好ましくは７５から８５重量パーセントまでの少なくとも一つのα−メチルビニルモノマー、α−メチルビニルモノマーで停止された非α−メチルビニルモノマー、またはこれらの組み合わせから構成される。このマクロモノマーは、このマクロモノマーの全重量基準で１００重量パーセントものα−メチルビニルモノマー、α−メチルビニルモノマーで停止された非α−メチルビニルモノマー、またはこれらの組み合わせから構成されてもよい。語句「α−メチルビニルモノマーにより停止された非α−メチルビニルモノマー」は、重合された単位として、このマクロモノマー中にα−メチル基を有しないビニルモノマーが存在する場合には、このマクロモノマーはα−メチルビニルモノマーから誘導される単位により停止されなければならないことを意味する。例えば、スチレンが重合された単位としてマクロモノマー鎖中に存在する間は、このマクロモノマー鎖は、α−メチルスチレン、またはある他のα−メチルビニルモノマーにより停止される。好適なα−メチルビニルモノマーは、例えば、メタクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸２−エチルヘキシル、メタアクリル酸イソボルニル、メタアクリル酸ラウリル、またはメタアクリル酸ステアリルを含むメタクリル酸のＣ１からＣ１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルキルエステルなどのメタアクリル酸エステル；メタアクリル酸ヒドロキシエチルなどのメタアクリル酸ヒドロキシアルキル；メタアクリル酸グリシジル；メタアクリル酸フェニル；メタアクリルアミド；メタアクリロニトリル；またはこれらの組み合わせを含む。
【００６０】
当業者ならば、本発明に有用なマクロモノマーを調製する多数の方法があることを認識するであろう。例えば、米国特許５，７１０，２２７号または２０００年６月２１日に公告されたＥＰ−Ａ−１，０１０，７０６に開示されているように、このマクロモノマーを高温（例えば、少なくとも１５０℃）の連続プロセスにより調製してもよい。好ましい連続プロセスにおいては、エチレン性不飽和モノマーの反応混合物を少なくとも１５０℃、更に好ましくは少なくとも２７５℃の温度を有する加熱域に通す。また、この加熱域を大気圧以上の圧力（例えば、３０００ｋＰａ＝３０バールを超える）に維持してもよい。モノマーの反応混合物は、また、場合によっては水、アセトン、メタノール、イソプロパノール、プロピオン酸、酢酸、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキサイド、メチルエチルケトン、またはこれらの組み合わせなどの溶媒も含有してもよい。
【００６１】
また、フリーラジカル開始剤と触媒の金属キレート連鎖移動剤（例えば、遷移金属キレート）の存在下でエチレン性不飽和モノマーを重合させることにより、本発明で有用なマクロモノマーを調製してもよい。このような重合を溶液、バルク、懸濁液、または乳化重合プロセスにより行なってもよい。触媒の金属キレート連鎖移動剤を用いるマクロモノマーの調製に好適な方法は、例えば、米国特許第４，５２６，９４５号、第４，６８０，３５４号、第４，８８６，８６１号、第５，０２８，６７７号、第５，３６２，８２６号、第５，７２１，３３０号、および第５，７５６，６０５号；欧州公報ＥＰ−Ａ−０１９９，４３６、およびＥＰ−Ａ−０１９６７８３；およびＰＣＴ公報ＷＯ８７／０３６０５、ＷＯ９６／１５１５８、およびＷＯ９７／３４９３４で開示されている。
【００６２】
好ましくは、本発明に有用なマクロモノマーは、遷移金属キレート錯体を連鎖移動剤として使用して水性エマルジョンフリーラジカル重合プロセスにより行なわれる。好ましくは、この遷移金属キレート錯体は、例えば、コバルト（ＩＩ）のジオキシム錯体、コバルト（ＩＩ）ポルフィリン錯体またはビシナルなイミノヒドロキシイミノ化合物、ジヒドロキシイミノ化合物、ジアザジヒドロキシイミノジアルキルデカジエン、またはジアザジヒドロキシイミノジアルキルウンデカジエンのコバルト（ＩＩ）キレートなどのコバルト（ＩＩ）あるいは（ＩＩＩ）キレート錯体またはこれらの組み合わせである。これらの錯体はＢＦ２などの架橋基を場合によっては含み、そして、また、水、アルコール、ケトン、およびピリジンなどの窒素塩基などの配位子とも場合によっては配位してもよい。追加の好適な遷移金属錯体は、例えば、米国特許第４，６９４，０５４号、第５，７７０，６６５号、第５，９６２，６０９号および第５，６０２，２２０号で開示されている。本発明のマクロモノマーの調製で有用な好ましいコバルトキレート錯体は、ＣｏＩＩ（２、３−（ジオキシイミノブタン−ＢＦ２）２、前記の化合物のＣｏＩＩＩ類似物またはこれらの組み合わせである。このような錯体の空間配置は、例えば、ＥＰ−Ａ−１９９４３６と米国特許第５，７５６，６０５号で開示されている。
【００６３】
遷移金属キレート連鎖移動剤を用いる水性乳化重合プロセスによるマクロモノマーの調製においては、少なくとも一つのエチレン性不飽和モノマーを慣用の水性乳化重合技術に従ってフリーラジカル開始剤と遷移金属キレートの存在下で重合してもよい。好ましくは、この第１のエチレン性不飽和モノマーは、この明細書で前述したようにα−メチルビニルモノマーである。
【００６４】
このマクロモノマーを形成する重合は、好ましくは２０℃から１５０℃までの、更に好ましくは４０℃から９５℃までの温度で行なわれる。重合の完了時の固体レベルは、通常、この水性エマルジョンの全重量基準で５重量パーセントから７０重量パーセントまで、更に好ましくは３０重量パーセントから６０重量パーセントまでである。
【００６５】
重合プロセス時に使用される開始剤と遷移金属キレート連鎖移動剤の濃度は，好ましくはこのマクロモノマーの所望の重合度を得るように選ばれる。好ましくは、開始剤の濃度は、モノマーの全重量基準で０．２重量パーセントから３重量パーセントまで、更に好ましくは０．５重量パーセントから１．５重量パーセントまでである。好ましくは、遷移金属キレート連鎖移動剤の濃度は、このマクロモノマーの形成に使用される全モノマー基準で５ｐｐｍから２００ｐｐｍまで、更に好ましくは１０ｐｐｍから１００ｐｐｍまでである。
【００６６】
第１のエチレン性不飽和モノマー、開始剤、および遷移金属キレート連鎖移動剤を当業者に既知のいかなる方法でも添加して、重合を行なってもよい。例えば、重合の開始時に、モノマー、開始剤および遷移金属キレートがすべて水性エマルジョン中に存在してもよい（すなわち、バッチプロセス）。あるいは、この成分の一つあるいはそれ以上を水溶液に漸次供給してもよい（すなわち、連続プロセスまたは半バッチプロセス）。例えば、開始剤、モノマー、および／または遷移金属キレートの全部または一部を水と界面活性剤を含有する溶液に漸次供給するのが望まれることもある。好ましい実施形態においては、重合の開始時にモノマーと遷移金属キレートの残りを水性エマルジョン中に存在させ、重合時にモノマーと遷移金属キレートの少なくとも一部を漸次供給する。この実施形態においては、このモノマーを供給の前に水溶液中に存在するか、あるいは懸濁あるいは乳化した状態で供給してもよい。
【００６７】
このマクロモノマーの調製に好適ないかなるフリーラジカル開始剤を使用してもよい。この開始剤は、好ましくは、一つあるいはそれ以上の他方の成分（例えば、モノマー、水）中のその溶解度、所望の重合温度での半減期（好ましくは３０分から１０時間までの範囲の半減期）、および遷移金属キレートの存在下での安定性などのパラメーターを基準にして選ばれる。好適な開始剤は、例えば、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（１、１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−（ヒドロキシエチル）］−プロピオンアミド、および２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）］−プロピオンアミドなどのアゾ化合物；ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ベンゾイルペルオキシドなどのペルオキシド；過硫酸ナトリウム、カリウム、あるいはアンモニウムまたはこれらの組み合わせを含む。また、例えば、メタ重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、イソアスコルビン酸などの還元剤と組み合わせた過硫酸塩またはペルオキシドなどのレドックス開始剤系またはこれらの組み合わせを使用してもよい。また、このようなレドックス開始剤系において鉄などの金属促進剤も場合によっては使用してもよい。また、重炭酸ナトリウムなどの緩衝液を開始剤系の一部として使用してもよい。
【００６８】
また、このマクロモノマーを調製するために、水性乳化重合プロセス時に乳化剤も好ましくは存在する。例えばアニオン性、カチオン性、あるいは非イオン性乳化剤などのモノマーの乳化に有効である、いかなる乳化剤を使用してもよい。好ましい実施形態においては、この乳化剤は、例えば、ジアルキルスルホコハク酸のナトリウム、カリウム、あるいはアンモニウム塩；硫酸化油のナトリウム、カリウム、あるいはアンモニウム塩；ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルスルホン酸のナトリウム、カリウム、あるいはアンモニウム塩；ラウリル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸のナトリウム、カリウム、あるいはアンモニウム塩；エトキシル化アルキルエーテル硫酸塩；スルホン酸のアルカリ金属塩；Ｃ１２からＣ２４の脂肪アルコール、エトキシル化脂肪酸あるいは脂肪アミド；ステアリン酸Ｎとオレイン酸Ｎａなどの脂肪酸のナトリウム、カリウム、あるいはアンモニウム塩またはこれらの組み合わせなどのアニオン性のものである。この水性エマルジョン中の乳化剤の量は、このモノマーの全重量基準で好ましくは０．０５重量パーセントから１０重量パーセントまで、更に好ましくは０．３重量パーセントから３重量パーセントまでである。
【００６９】
このように調製されるマクロモノマーは、少なくとも一つの第２のエチレン性不飽和モノマーと乳化重合されて、グラフトコポリマー粒子を含有するコポリマー組成物を形成する。この重合は、このマクロモノマーを水不溶性粒子としてマクロモノマー水性エマルジョン中に、そして第２のエチレン性不飽和モノマーをモノマー組成物中に用意することにより行なわれる。このマクロモノマー水性エマルジョンの少なくとも一部をこのモノマー組成物の少なくとも一部と組み合わせて、開始剤の存在下で重合される重合反応混合物を形成する。
【００７０】
理論に束縛されることを決して意図するものではないが、水性エマルジョン中で水不溶性マクロモノマー粒子の形態のマクロモノマーを、また別々なモノマー組成物中で第２のエチレン性不飽和モノマーを用意することにより、組み合わせ時に、第２のエチレン性不飽和モノマーがマクロモノマー粒子の中に拡散して、そこで重合が起こると考えられる。好ましくは、マクロモノマー粒子の中への第２のエチレン性不飽和モノマーの拡散は、マクロモノマー粒子の膨潤により立証される。このモノマー組成物との組み合わせの前に、このマクロモノマーは、この水性相中に分散された複数の区別される粒子中に存在する。好ましくは、これらの複数のマクロモノマー粒子を水性乳化重合により前もって形成し、そしてこの生成マクロモノマー水性エマルジョンをこのモノマー組成物と組み合わせ、引き続いて単離せずに重合する。このモノマー組成物のこのマクロモノマー水性エマルジョンへの添加は、結果として、初期には複数のモノマー液滴の存在下でこの複数マクロモノマー粒子中に分散し、これと直接接触しない分離物として水性エマルジョンを生じる。すなわち、このモノマー液滴は、水性相によりこのマクロモノマー粒子から、また相互から分離される。次に、個別のモノマー分子は、このモノマー液滴から出て、この水性相に溶解し、水性相からマクロモノマー粒子に拡散し、そしてマクロモノマー粒子に入らなければならず、ここで、グラフトコポリマー（好ましくは、くし形コポリマー）を形成する重合が起こる。この水不溶性マクロモノマーが水性相中で拡散することができないために、ゲル形成を回避し、マクロモノマー粒子により初期に確立される粒子数をモノマーのマクロモノマーとの重合時に維持する場合には、このモノマー液滴は水不溶性マクロモノマーを含まないことが必須である。
【００７１】
本発明に有用なマクロモノマー水性エマルジョンを当業者に既知のいかなる方法で形成してもよい。例えば、調製されるマクロモノマーを既知のいかなる方法によっても固体として単離（例えば、噴霧乾燥した）し、そして水中で乳化してもよい。また、例えば、エマルジョンあるいは水性ベースの重合法により調製されたものならば、そのままあるいは所望の固体レベルまで水により希釈あるいは濃縮してマクロモノマーを使用してもよい。
【００７２】
本発明の好ましい実施形態においては、このマクロモノマー水性エマルジョンは、この明細書で前述したように遷移金属キレート連鎖移動剤の存在下でエチレン性不飽和モノマーの乳化重合から形成される。この実施形態は多数の理由により好ましい。例えば、マクロモノマー重合を簡単にコントロールして、所望の粒子サイズ分布を生成することができる（好ましくは、例えば、２未満の多分散性の狭い分布で）。また、例えば、マクロモノマーを固体として単離するなどの追加のプロセス工程を避けて、プロセス経済性を改善することができる。加えて、製造コストと粒子サイズ分布などのプロセスパラメーターを最適化するために、マクロモノマー、マクロモノマー水性エマルジョンおよびこのグラフトコポリマーを商用の製造設備では望ましい単一の反応器中で連続する工程により調製することができる。
【００７３】
本発明で有用なマクロモノマー水性エマルジョンは、マクロモノマー水性エマルジョンの全重量基準で２０重量パーセントから６０重量パーセントまでの、更に好ましくは３０重量パーセントから５０重量パーセントまでの少なくとも一つの水不溶性マクロモノマーを含有する。また、マクロモノマー水性エマルジョンはマクロモノマーの混合物を含有してもよい。好ましくは、このマクロモノマー水性エマルジョンは、マクロモノマー水性エマルジョンの全重量基準で５重量パーセント未満の、更に好ましくは１重量パーセント未満のエチレン性不飽和モノマーを含有する。
【００７４】
この水不溶性マクロモノマー粒子は、モノマーの添加時、所望の粒子サイズを有するグラフトコポリマー粒子が形成されるように選ばれた粒子サイズを有する。例えば、この最終グラフトコポリマーの粒子サイズはすべての粒子がこの重合に等しく参加すると仮定すると、このマクロモノマーの初期粒子サイズとこの重合反応混合物中の第２のエチレン性不飽和モノマーの濃度に直接比例している。好ましくは、このマクロモノマー粒子は、ＨＰＬＣタイプ紫外検出器を備えたＭａｔｅｃ　ＣＨＤＦ　２０００粒子サイズ分析器を用いて毛細管水力学的分別法により測定して、５０ｎｍから５００ｎｍの、更に好ましくは８０ｎｍから２００ｎｍまでの重量平均粒子サイズを有する。
【００７５】
また、このマクロモノマー水性エマルジョンは、一つあるいはそれ以上の乳化剤も含んでもよい。乳化剤のタイプと量は、好ましくは所望の粒子サイズを生成する方法で選ばれる。好適な乳化剤は、乳化重合プロセスによるマクロモノマーの調製での使用に関し、前に開示したものを含む。好ましい乳化剤は、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノニルフェノールと脂肪アルコールの硫酸化およびエトキシル化誘導体などのアニオン性界面活性剤である。乳化剤の全レベルは、マクロモノマーの全重量基準で好ましくは０．２重量パーセントから５重量パーセントまで、更に好ましくは０．５重量パーセントから２重量パーセントまでである。
【００７６】
本発明で有用なモノマー組成物は、好ましくは少なくとも一つの種類のエチレン性不飽和モノマーを含有する。このモノマー組成物はすべて（すなわち１００％）がモノマーであってもよく、あるいは有機溶媒および／または水中に溶解あるいは分散されたモノマーを含有してもよい。好ましくは、モノマー組成物中のモノマーのレベルは、モノマー組成物の全重量基準で５０重量パーセントから１００重量パーセントまで、更に好ましくは６０重量パーセントから９０重量パーセントまで、最も好ましくは７０重量パーセントから８０重量パーセントまでである。モノマー組成物中に存在してもよい有機溶媒の例は、Ｃ６からＣ１４アルカンを含む。モノマー組成物中の有機溶媒は、モノマー組成物の全重量基準で好ましくは３０重量パーセント以下、更に好ましくは５重量パーセント以下である。
【００７７】
水および／または有機溶媒に加えて、このモノマー組成物は、また、例えば、ヒドロキシ、アミド、アルデヒド、ウレイド、ポリエーテル、グリシジルアルキル、ケト基またはこれらの組み合わせを含有するモノマーなどの官能基を含有するモノマーも場合によっては含有する。これらの他のモノマーは、概ね、グラフトコポリマーの全重量基準で０．５重量パーセントから１５重量パーセントまでの、更に好ましくは１重量パーセントから３重量パーセントのレベルでモノマー組成物中に存在する。官能性モノマーの例は、アクリル酸およびメタアクリル酸ヒドロキシアルキルのアセトアセトキシエステルなどのケト官能性モノマー（例えば、メタアクリル酸アセトアセトキシエチル）とケト含有アミド（例えば、ジアセトンアクリルアミド）；メタアクリル酸およびアクリル酸のアリルアルキルエステル；メタアクリル酸およびアクリル酸のグリシジルアルキルエステル；またはこれらの組み合わせを含む。このような官能性モノマーは所望ならば架橋を生じることができる。
【００７８】
好ましい実施形態においては、モノマー組成物中のモノマーを水中で予備乳化して、モノマー水性エマルジョンを形成してもよい。好ましくは、このモノマー水性エマルジョンは、０．０５ミクロンから１００ミクロン、より好ましくは１ミクロンから１００ミクロン、更に好ましくは５ミクロンから５０ミクロンまでの液滴サイズを有するモノマー液滴を含有してもよい。前述したものなどの好適ならばいかなる乳化剤も使用して、モノマーを所望のモノマー液滴サイズまで乳化してもよい。好ましくは、乳化剤のレベルは、存在する場合には、モノマー組成物中のモノマーの全重量基準で０．２重量パーセントから２重量パーセントまでであってもよい。
【００７９】
モノマー組成物のエチレン性不飽和モノマーは、好ましくは得られるコポリマー組成物中で所望の性質を提供するように選ばれる。好適なエチレン性不飽和モノマーは、例えば、メタクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ｎ−ブチル、メタアクリル酸２−エチルヘキシル、メタアクリル酸ラウリル、メタアクリル酸ステアリル、メタアクリル酸イソボルニルを含むメタクリル酸のＣ１からＣ１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルキルエステルなどのメタアクリル酸エステル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチルおよびアクリル酸２−エチルヘキシルを含むアクリル酸のＣ１からＣ１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルキルエステルなどのアクリル酸エステル；スチレン；メチルスチレン、α−メチルスチレンまたはｔ−ブチルスチレンなどの置換スチレン；アクリロニトリルまたはメタアクリロニトリルなどのオレフィン性不飽和ニトリル；塩化ビニル、塩化ビニリデンまたはフッ化ビニルなどのオレフィン性不飽和ハロゲン化物；酢酸ビニルなどの有機酸のビニルエステル；Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物；アクリルアミド；メタアクリルアミド；置換アクリルアミド；置換メタアクリルアミド；メタアクリル酸ヒドロキシエチルなどのメタアクリル酸ヒドロキシアルキル；アクリル酸ヒドロキシアルキル；１、３−ブタジエンとイソプレンなどのジエン；ビニルエーテル；またはこれらの組み合わせを含む。このエチレン性不飽和モノマーは、また、酸含有モノマーまたはこの明細書で前述したような官能性モノマーとすることもできる。好ましくは、このモノマー組成物のエチレン性不飽和モノマーはアミノ基を含有しない。
【００８０】
好ましい実施形態においては、このモノマー組成物は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチルおよびアクリル酸２−エチルヘキシルを含むアクリル酸のＣ１からＣ１８の直鎖あるいは分岐鎖のアルキルエステル；スチレン；メチルスチレン、α−メチルスチレンまたはｔ−ブチルスチレンなどの置換スチレン；ブタジエンまたはこれらの組み合わせから選ばれる一つあるいはそれ以上のエチレン性不飽和モノマーを含む。
【００８１】
前述したように、このマクロモノマー水性エマルジョンとモノマー組成物は、好ましくは組み合わされて、「重合反応混合物」を形成し、次にフリーラジカル開始剤の存在下で重合されて、「水性コポリマー組成物」を形成し、これは本明細書では、「セグメントコポリマーの水性分散液」とよばれる。用語「重合反応混合物」は、この明細書で使用される通り、マクロモノマー水性エマルジョンの少なくとも一部とモノマー組成物の少なくとも一部を組み合わせると形成される生成混合物を指す。この重合反応混合物は、また、開始剤または重合時に使用されるいかなる他の添加剤も含有する。このように、この重合反応混合物は、モノマー組成物中のマクロモノマーとモノマーが反応して、グラフトコポリマーを形成するのに従って組成が変化する混合物である。
【００８２】
マクロモノマー水性エマルジョンとモノマー組成物を種々の方法で組み合わせて、重合を行なってもよい。例えば、マクロモノマー水性エマルジョンとモノマー組成物を重合反応の開始の前に組み合わせて、重合反応混合物を形成してもよい。あるいは、モノマー組成物をマクロモノマー水性エマルジョンの中に漸次供給するか、あるいはマクロモノマー水性エマルジョンをモノマー組成物の中に漸次供給することができる。また、マクロモノマー水性エマルジョンおよび／またはモノマー組成物の一部のみを重合の開始の前に組み合わせ、残存モノマー組成物および／またはマクロモノマー水性エマルジョンをこの重合時に供給することも可能である。
【００８３】
この開始剤もまた種々の方法で添加してもよい。例えば、重合の開始時にマクロモノマー水性エマルジョン、モノマー組成物、またはマクロモノマー水性エマルジョンとモノマー組成物または混合物に開始剤を「ワンショット」で添加してもよい。あるいは、開始剤の全部または一部を別々な供給流として、マクロモノマー水性エマルジョンの一部として、モノマー組成物の一部として、あるいはこれらの方法の任意の組み合わせとして共供給することができる。
【００８４】
マクロモノマー水性エマルジョン、モノマー組成物、および開始剤を組み合わせる好ましい方法は、所望のグラフトコポリマー組成物などの因子に依存することもある。例えば、主鎖に沿ってのグラフトとしてのマクロモノマーの分布は、重合時のマクロモノマーと第２のエチレン性不飽和モノマーの両方の濃度により影響されることもあり得る。この点で、バッチプロセスは重合の開始時にマクロモノマーと第２のエチレン性不飽和モノマーの両方の濃度を高くさせ、それに対して、半連続プロセスは、通常、重合時に第２のエチレン性不飽和モノマー濃度を低く維持する。このように、マクロモノマー水性エマルジョンとモノマー組成物を組み合わせる方法によって、例えば、ポリマー鎖当りのマクロモノマーグラフトセグメント数、各鎖中のグラフトセグメントの分布、および／またはポリマー主鎖の長さをコントロールすることが可能である。
【００８５】
マクロモノマーと第２のエチレン性不飽和モノマーを重合して、本発明のグラフトコポリマーを形成するのに有用な開始剤は、当業者に既知の好適ならばいかなる乳化重合用開始剤を含んでもよい。この開始剤の選択は、一つあるいはそれ以上の反応成分（例えば、モノマー、マクロモノマー、水）中の開始剤の溶解度と所望の重合温度での半減期（好ましくは、３０分から１０時間の範囲内の半減期）などの因子に依存する。好適な開始剤は、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）などのアゾ化合物；ｔ−ブチルヒドロペルオキシドなどのペルオキシド；過硫酸のナトリウム、カリウム、またはアンモニウム塩；例えば、メタ重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、イソアスコルビン酸などの還元剤と組み合わせた過硫酸塩またはペルオキシドなどのレドックス開始剤系；またはこれらの組み合わせを含む。鉄などの金属促進剤と重炭酸ナトリウムなどの緩衝液もこの開始剤と組み合わせて使用してもよい。加えて、原子移動ラジカル重合などの制御されたフリーラジカル重合（ＣＦＲＰ）法またはニトロキシド仲介ラジカル重合を使用してもよい。好ましい開始剤は、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）などのアゾ化合物を含む。
【００８６】
使用開始剤の量は、所望のコポリマーと選択された開始剤などの因子に依存する。好ましくは、モノマーとマクロモノマーの全重量基準で０．１重量パーセントから１重量パーセントまでの開始剤を使用する。
【００８７】
重合温度は、選ばれた開始剤のタイプと所望の重合速度に依存する。しかしながら、好ましくは、マクロモノマーと第２のエチレン性不飽和モノマーは０℃室温から１５０℃までの、更に好ましくは２０℃から９５℃までの温度で重合される。
【００８８】
添加されて重合反応混合物を形成するマクロモノマー水性エマルジョンとモノマー組成物の量は、例えば、マクロモノマー水性エマルジョン中のマクロモノマーと、モノマー組成物中の第２のエチレン性不飽和モノマーの濃度、所望のコポリマー組成物などの因子に依存する。好ましくは、マクロモノマー水性エマルジョンとモノマー組成物は、２重量パーセントから９０重量パーセントまでの、更に好ましくは５重量パーセントから５０重量パーセントまでの、最も好ましくは５重量パーセントから４５重量パーセントまでのマクロモノマーと、１０重量パーセントから９８重量パーセントの、更に好ましくは５０重量パーセントから９５重量パーセントの、最も好ましくは５５重量パーセントの９５重量パーセントの第２のエチレン性不飽和モノマーを重合された単位として含有するグラフトコポリマーをもたらすような量で添加される。
【００８９】
当業者ならば、慣用の乳化重合で使用される他の成分を本発明の方法で場合によっては使用してもよいことを認識するであろう。例えば、この生成グラフトコポリマーの分子量を低下させるためには、場合によってはｎ−ドデシルメルカプタン、チオフェノール、ブロモトリクロロメタンなどのハロゲン化合物、またはこれらの組み合わせなどの一つあるいはそれ以上の連鎖移動剤の存在下で重合を行なってもよい。また、追加の開始剤および／または触媒（例えば、チェイサー）を重合反応の完了時に重合反応混合物に添加して、いかなる残存モノマーを低減してもよい。好適な開始剤または触媒は、この明細書で前述したようなこれらの開始剤を含む。加えて、付加−フラグメント化によるマクロモノマーの連鎖移動能を一部活用して、モノマー組成物と重合条件の適切な設計により分子量を低下させることができる。Ｅ．Ｒｉｚｚａｒｄｏら、Ｐｒｏｇ．Ｐａｃｉｆｉｃ　Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．、１９９１、１，７７〜８８；Ｇ．Ｍｏａｄら、ＷＯ９６／１５１５７を参照されたい。
【００９０】
好ましくは、本発明の方法は、モノマー、または生成水性グラフトコポリマー組成物の中和を必要としない。これらの成分は好ましくは非中和の形に留まる（例えば、酸官能基が存在する場合には塩基により中和せず）。
【００９１】
モノマー組成物中でのマクロモノマーとエチレン性不飽和モノマーの重合により形成されるこの生成水性くし形コポリマー組成物は、好ましくは３０重量パーセントから７０重量パーセントまでの、更に好ましくは４０重量パーセントから６０重量パーセントまでの固体レベルを有する。この水性くし形コポリマー組成物は、５０ｎｍから１、０００ｎｍまでの、更に好ましくは６０ｎｍから５００ｎｍまで、最も好ましくは８０ｎｍから２００ｎｍまでの粒子サイズを有するくし形コポリマー粒子を含有する。
【００９２】
形成されるグラフトコポリマーは、好ましくは重合された単位としてこのモノマー組成物からの第２のエチレン性不飽和モノマーと重合された単位として一つあるいはそれ以上のマクロモノマー単位を含有する主鎖を有し、ここで、このマクロモノマーの末端のエチレン性不飽和基はこの主鎖の中に組み込まれ、そしてこのマクロモノマーの残りは重合時に主鎖（すなわち、側鎖）へのグラフトセグメントペンダントとなる。好ましくは、各側鎖は、一つのマクロモノマーのこの主鎖へのグラフト化から誘導されるグラフトセグメントである。
【００９３】
このマクロモノマーから誘導されるこのグラフトセグメントの重合度は、好ましくは５から１，０００まで、好ましくは１０から１，０００まで、更に好ましくは１０から２００まで、最も好ましくは２０から５０未満であり、ここで、この重合度はこのマクロモノマーを形成するのに使用されるエチレン性不飽和モノマーの重合された単位の数として表される。グラフトコポリマー（例えば、このくし形コポリマーの）の重量平均分子量は、好ましくは５０，０００から２，０００，０００までの範囲、更に好ましくは１００，０００から１，０００，０００までの範囲の中にある。重量平均分子量はこの明細書で使用される通りサイズ排除クロマトグラフィにより定量可能である。
【００９４】
この水性グラフトコポリマー組成物のグラフトコポリマー粒子を例えば噴霧乾燥または凝固により単離し、続いて、粉末コーティング法によりコーティングするか、あるいは水性媒体に再分散させることができる。しかしながら、コポリマー水性組成物（すなわち、セグメント形コポリマーの水性分散液）をそのままで、すなわちフィルムを形成するための中間単離段階無しで使用することが好ましい。
【００９５】
本発明の好ましい実施形態においては、この重合は２段で行なわれる。第１段においては、このマクロモノマーを水性乳化重合プロセスで形成し、第２段においてはエマルジョン中でこのマクロモノマーを第２のエチレン性不飽和モノマーと重合させる。効率化のために、好ましくはこれらの２段反応は単一の容器中で行なわれる。例えば、第１段においては、水性エマルジョン中で少なくとも一つの第１のエチレン性不飽和モノマーを重合して、水不溶性マクロモノマー粒子を形成することにより、マクロモノマー水性エマルジョンを形成してもよい。この第１段の重合は、好ましくはこの明細書で前述したように遷移金属キレート連鎖移動剤を用いて行なわれる。マクロモノマー水性エマルジョンを形成した後、次に、第２の乳化重合を好ましくは同一容器中で行なって、少なくとも一つの第２のエチレン性不飽和モノマーと重合させる。例えばモノマー組成物と開始剤をマクロモノマー水性エマルジョンに直接に添加（例えば、全部一度あるいは徐々に供給）することにより、第２段反応を行なってもよい。この実施形態の一つの主要な利点はマクロモノマーを単離する必要がなく、モノマー組成物と開始剤をマクロモノマー水性エマルジョンに単に添加することにより、第２の重合を起こすことができるということである。この好ましい実施形態においては、複数の水不溶性マクロモノマー粒子の粒子サイズと粒子サイズ分布を精密にコントロールしてもよく、例えば、グラフトコポリマーの第２のモード（粒子サイズおよび／または組成）が望ましい場合を除いて、更なるマクロモノマー水性エマルジョンの後での添加は通常必要とされない。
【００９６】
本発明の別な好ましい実施形態においては、マクロモノマーと第２のエチレン性不飽和モノマーの重合は酸含有モノマー、酸含有マクロモノマー、またはこれらの組み合わせの存在下で少なくとも一部行なわれる。酸含有モノマーまたは酸含有マクロモノマーをいかなる方法によっても重合反応混合物に添加してもよい。好ましくは、酸含有モノマーまたは酸含有マクロモノマーはモノマー組成物中に存在する。酸含有モノマーまたは酸含有マクロモノマーも重合反応混合物に別な流れとして添加してもよい。
【００９７】
重合反応混合物に添加される酸含有モノマーまたは酸含有マクロモノマーの量は、好ましくは重合反応混合物に添加されるモノマーとマクロモノマーの全重量基準で０．２重量パーセントから１０重量パーセントまで、更に好ましくは０．５重量パーセントから５重量パーセントまで、最も好ましくは１重量パーセントから２重量パーセントまでである。
【００９８】
この実施形態で使用される酸含有モノマーは、この明細書で前述したものなどの酸官能基あるいは酸形成基を保有するエチレン性不飽和モノマーを含む。この実施形態で有用な「酸含有マクロモノマー」は、少なくとも一つの種類の酸含有モノマーから形成され、フリーラジカル重合プロセスでの重合能がある少なくとも一つの末端のエチレン性不飽和基を有するいかなる低分子量ポリマーでもよい。好ましくは、酸含有マクロモノマー中に重合された単位として存在する酸含有モノマーの量は、５０重量パーセントから１００重量パーセントまで、更に好ましくは９０重量パーセントから１００重量パーセントまで、最も好ましくは約９５重量パーセントから１００重量パーセントまでである。
【００９９】
酸含有マクロモノマーをこの明細書で前述したものなどの当業者に既知のいかなる方法に従って調製してもよい。本発明の好ましい実施形態においては、この酸含有マクロモノマーはフリーラジカル開始剤と遷移金属キレート錯体を用いる溶液重合法により調製される。このようなプロセスの例はＵＳ−Ａ−５，７２１，３３０に開示されている。この酸含有マクロモノマーを形成するのに使用される好ましい酸含有モノマーはメタクリル酸などのα−メチルビニルモノマーである。
【０１００】
本発明の別な好ましい実施形態においては、疎水性キャビティを有する「マクロモレキュール有機化合物」がこのマクロモノマーおよび／または水性コポリマー組成物を形成するのに使用される重合媒体中に存在する。このマクロモレキュール有機化合物を使用して、この重合反応混合物の水性相中の任意のエチレン性不飽和モノマーの輸送を促進してもよいが、好ましくは、１５０ミリモル／リットル以下の、更に好ましくは５０ミリモル／リットル以下の水溶解度のエチレン性不飽和モノマーを共重合する場合にこのマクロモレキュール有機化合物を使用する。この明細書では、２５℃から５０℃での５０ミリモル／リットル以下の水溶解度は「極低水溶解度」と呼ばれる。極低水溶解度を有するエチレン性不飽和モノマーは、例えば、（メタ）アクリル酸ラウリルと（メタ）アクリル酸ステアリルを含む。例えば、水性コポリマー組成物を形成するのに使用されるモノマー組成物、マクロモノマー水性エマルジョン、または重合反応混合物にこのマクロモレキュール有機化合物を添加してもよい。また、例えばこのマクロモレキュール有機化合物をこのマクロモノマーを形成するのに使用されるエチレン性不飽和モノマーの水性エマルジョンに添加してもよい。疎水性キャビティを有するマクロモレキュール有機化合物を使用する好適な方法は、例えば、ＵＳ−Ａ−５，５２１，２６６で開示されている。
【０１０１】
好ましくは、疎水性キャビティを有するマクロモレキュール有機化合物を重合反応混合物に添加して、マクロモレキュール有機化合物と、低水溶解度のモノマーあるいはマクロモノマーとのモル比を５：１から１：５０００までの、更に好ましくは１：１から１：５００までとする。
【０１０２】
本発明で有用な疎水性キャビティを有するマクロモレキュール有機化合物は、例えばシクロデキストリンまたはシクロデキストリン誘導体；シクロイヌロヘキソース、シクロイヌロヘプトース、またはシクロイヌロクトースなどの疎水性キャビティを有するシクロオリゴサッカライド；カリクサレン；カビタンド；またはこれらの組み合わせを含む。好ましくは、このマクロモレキュール有機化合物はβ−シクロデキストリン、更に好ましくはメチル−β−シクロデキストリンである。
【０１０３】
低水溶解度を有するモノマーは、例えば一級アルケン；スチレンとアルキル置換スチレン；α−メチルスチレン；ビニルトルエン；２−エチルヘキサン酸ビニル、ネオデカン酸ビニルなどのＣ４からＣ３０のカルボン酸のビニルエステル；塩化ビニル；塩化ビニリデン；オクチルアクリルアミドとマレイン酸アミドなどのＮ−アルキル置換（メタ）アクリルアミド；ステアリルビニルエーテルなどの（Ｃ３〜Ｃ３０）アルキル基のビニルアルキルあるいはアリールエーテル；メタアクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸オレイル、パルミチル（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸ステアリルなどの（メタ）アクリル酸の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキルエステル；脂肪酸と脂肪アルコールから誘導されるものなどの（メタ）アクリル酸の不飽和ビニルエステル；トリアクリル酸ペンタエリスリトールなどの多官能性モノマー；コレステロールから誘導されるモノマーまたはこれらの組み合わせを含む。
【０１０４】
本発明の別な態様においては、好ましくはこの明細書で前述したように本発明の方法により製造される「水性コポリマー組成物」が提供される。この水性コポリマー組成物は、好ましくはくし形コポリマー粒子であるグラフトコポリマーの複数の水不溶性粒子を含有する。このくし形コポリマー粒子は、好ましくは５０ｎｍから１，０００ｎｍまでの、更に好ましくは６０ｎｍから５００ｎｍまでの、そして最も好ましくは８０ｎｍから２００ｎｍまでの重量平均粒子サイズを有する。
【０１０５】
好ましくは、このグラフトコポリマーの粒子は、このコポリマーの全重量基準で２重量パーセントから９０重量パーセントの、そして更に好ましくは５重量パーセントから５０重量パーセントまでのマクロモノマーの重合された単位を含有し、ここで、このマクロモノマーは、好ましくはこのマクロモノマー水性エマルジョン中に存在する水不溶性マクロモノマーに対してこの明細書で前述したような組成を有する。また、このグラフトコポリマー粒子は、好ましくはこのコポリマーの全重量基準で１０重量パーセントから９８重量パーセントの、そして更に好ましくは５０重量パーセントから９５重量パーセントの少なくとも一つの第２のエチレン性不飽和モノマーの重合された単位も含有する。このエチレン性不飽和モノマーは、この明細書で前述したようなこのモノマー組成物中で有用なものなどの、このコポリマー粒子において望ましい性質をもたらすいかなるエチレン性不飽和モノマーであってもよい。
【０１０６】
好ましくは、このグラフトコポリマーの主鎖は線状である。組成的に、このコポリマーの主鎖は好ましくはこのモノマー組成から誘導される第２のエチレン性不飽和モノマーの重合された単位を含有する。好ましくは、この主鎖は、このコポリマー中のモノマーの全モル数基準で２０モルパーセント未満の、そして更に好ましくは１０モルパーセント未満のこのマクロモノマー水性エマルジョンから誘導される重合されたマクロモノマーを重合された単位として含有する。好ましくは、この主鎖のＴｇは−９０℃から５０℃まで、更に好ましくは−８０℃から２５℃まで、そして最も好ましくは−６０℃から０℃までである。このグラフトコポリマーのペンダントグラフトセグメントは、好ましくはこのマクロモノマーの重合された単位を含有する。このマクロモノマーの二重結合の炭素原子およびこれらの炭素原子に直接に結合した水素などの他の原子とメチルなどの基は、重合された単位としてこのグラフトコポリマーの主鎖の一部となり、一方、このマクロモノマーの残りはこのグラフトコポリマーのグラフトセグメントとなる。本発明の好ましい実施形態においては、各グラフトセグメントは一つのマクロモノマーから誘導される。このグラフトセグメントは、これが誘導されるこのマクロモノマーの重量基準で１０重量パーセント未満の、好ましくは５重量パーセント未満の、更に好ましくは２重量パーセント未満の、そして最も好ましくは１重量パーセント未満の酸含有モノマーを重合された単位として含有する。最も好ましい実施形態においては、このグラフトセグメントは酸含有モノマーを含有しない。更には、このグラフトセグメントは、非メタアクリレートモノマーを含まなくともよいが、通常、非メタアクリレートモノマーの少なくとも一つの分子、それが誘導されるマクロモノマーの重量基準で、好ましくは５重量パーセントから５０重量パーセントの非メタアクリレートモノマー、更に好ましくは１０重量パーセントから３５重量パーセントの非メタアクリレートモノマー、そして最も好ましくは１５重量パーセントから２５重量パーセントの非−メタアクリレートモノマーを重合された単位として含有する。加えて、このペンダントグラフトセグメントは、このペンダントグラフトセグメントの全重量基準で５重量パーセント未満の、更に好ましくは１重量パーセント未満のこのモノマー組成物から誘導される重合された第２のエチレン性不飽和モノマーを含有する。
【０１０７】
好ましくは、このグラフトセグメントのＴｇは、３０℃から１３０℃まで、更に好ましくは４０℃から１２０℃まで、そして最も好ましくは５０℃から１０５℃までである。
【０１０８】
好ましくは、このグラフトセグメントは、このくし形コポリマーの重量基準で１重量パーセントから７０重量パーセントまで、更に好ましくは２から４５重量パーセント、そして最も好ましくは５から３５重量パーセントでこのグラフトコポリマー中に存在し、ここで、このグラフトセグメントの重量はこのグラフトセグメントが誘導されたマクロモノマーの重量として得られる。
【０１０９】
好ましくは、このグラフトコポリマーの全体の重量平均分子量は、５０，０００から２，０００，０００まで、更に好ましくは１００，０００から１，０００，０００までである。
【０１１０】
本発明の好ましい実施形態においては、水不溶性グラフトコポリマー粒子は、このグラフトコポリマー全重量基準で０．２重量パーセントから１０重量パーセントまでの、更に好ましくは０．５重量パーセントから５重量パーセントまでの、そして最も好ましくは１重量パーセントから２重量パーセントまでの酸含有マクロモノマーを更に含有する。この酸含有マクロモノマーは、好ましくはこの明細書で前述したような組成を有する。
【０１１１】
理論に束縛されることを決して意図するものではないが、「酸含有マクロモノマー」は水不溶性グラフトコポリマー粒子の表面に結合し、安定性をもたらすと考えられる。「結合」によって、この明細書で使用される通り、酸含有マクロモノマーがこの粒子中のポリマー鎖にある方法（例えば、共有結合、水素結合、イオン結合）で結合していると考えられる。好ましくは、酸含有マクロモノマーは、この粒子中のポリマー鎖に共有結合により結合している。この酸含有マクロモノマーは、グラフトコポリマー粒子の表面に存在する場合に最も有効である。このように、一つの酸含有マクロモノマー単位が各グラフトコポリマーの中に組み込まれることは必要でない。事実、酸含有マクロモノマー単位がグラフトコポリマー鎖に結合する場合には、これらの鎖はグラフトコポリマー粒子の表面にある。酸含有マクロモノマーはこの粒子に安定性をもたらして、製造される水性コポリマー組成物がせん断安定性、凍結融解安定性、および配合物中の添加剤への安定性の予期されない改善された並びに重合時の凝固の減少を示すことが見出された。酸含有モノマーを用いて改善された安定性を得ることができるが、酸含有マクロモノマーを使用する場合には、これらのメリットは最も効果的である。
【０１１２】
この水性コポリマー組成物は、コポリマー粒子に加えてコポリマー粒子の重量基準で好ましくは１０重量パーセント未満、更に好ましくは１重量パーセント未満の有機溶媒を含有する。最も好ましい実施形態においては、この水性コポリマー組成物は有機溶媒を含有しない。
【０１１３】
本発明の方法を使用してこの水性コポリマー組成物を製造する利点は、この生成コポリマー組成物が例えばこのモノマー組成物またはこのマクロモノマー水性エマルジョンから誘導されるマクロモノマーのホモポリマーから誘導される第２のエチレン性不飽和モノマーのホモポリマーなどの低レベルのホモポリマーを含有するということである。好ましくは、この水性コポリマー組成物は、このグラフトコポリマーの全重量基準で３０重量パーセントの、そして更に好ましくは２０重量パーセント未満のマクロモノマーのホモポリマーを含有する。好ましくは、この水性コポリマー組成物は、また、３０重量パーセント未満の、そして更に好ましくは２０重量パーセント未満のエチレン性不飽和モノマーのホモポリマーも含有する。
【０１１４】
本発明の水性分散液は融合剤を含んでもよい。本発明の融合剤は当業者に既知のいかなる融合剤でもよい。例えば、多数の普通の溶媒が当業界では融合剤として使用される。この融合剤は、このくし形コポリマーの重量基準で０重量パーセントから４０重量パーセントの、更に好ましくは０重量パーセントから２０重量パーセントの、そして最も好ましくは０重量パーセントから５重量パーセントの量で存在することが好ましい。最も好ましい実施形態においては、この水性コーティング組成物は融合剤を含有しない。本発明の水性分散液は、本発明のセグメント形コポリマーの限定に合致せず、フィルム形成性質および／または非フィルム形成性質エマルジョンポリマーを含むエマルジョンポリマーを更に含む。このエマルジョンポリマーをブレンドあるいは系内での重合により導入してもよい。水性分散液中で含める場合には、本発明のくし形コポリマーの限定に合致しないエマルジョンポリマーは、好ましくは本発明のくし形コポリマーの限定に合致しないくし形コポリマーとエマルジョンポリマーの合わせた重量基準で１重量パーセントから９９重量パーセントまでの、更に好ましくは５重量パーセントから９５重量パーセントの、そして最も好ましくは１０重量パーセントから９０重量パーセントの量で存在する。
【０１１５】
本発明の方法により製造される水性コポリマー組成物は種々の用途で有用である。例えば、この水性コポリマー組成物は塗料、木材コーティング、またはインク；紙コーティング；テキスタイルおよび不織バインダーおよび仕上げ剤；接着剤；マスチック；アスファルト添加剤；床磨き剤；皮革コーティング；プラスチック；プラスチック添加剤；石油添加剤；熱可塑性エラストマーまたはこれらの組み合わせを含む建築用および工業用コーティングで使用される。
【０１１６】
本発明の水性コポリマー組成物をコーティング組成物として使用する場合、この明細書で前述したように交通用塗料を含むこのコーティング組成物に添加して、コーティング組成物用の最終配合物を形成する追加の成分を有することがしばしば望ましい。これらの追加の成分は例えば、増粘剤；流動性変成剤；染料；金属イオン封鎖剤；殺生物剤；分散剤；二酸化チタンなどの顔料、有機顔料、カーボンブラック；炭酸カルシウム、タルク、粘土、シリカおよびケイ酸塩などの増量剤；ガラスまたはポリマー微小球、石英および砂などの充填剤；凍結防止剤；可塑剤；シランなどの接着促進剤；融合剤；湿潤剤；界面活性剤；スリップ添加剤；架橋剤；脱泡剤；着色剤；粘着剤；ワックス；保存剤；凍結／融解防止剤；腐食防止剤；および凝集防止剤を含む。本発明の水性コーティング組成物を基材の表面に塗布する時、このコーティング組成物の一部として、あるいはこの水性コーティング組成物を塗布する段階と同時に、あるいは前後に別な段階でこの表面に塗布した別な成分としてガラスまたはポリマー微小球、石英および砂を添加してもよい。
【０１１７】
本発明の方法により製造される水性コポリマー組成物は種々の用途で有用である。例えば、この水性コポリマー組成物は塗料、木材コーティング、またはインク；紙コーティング；テキスタイルおよび不織バインダーおよび仕上げ剤；接着剤；マスチック；床磨き剤；皮革コーティング；プラスチック；プラスチック添加剤；石油添加剤；熱可塑性エラストマーまたはこれらの組み合わせを含む建築用および工業用コーティングで使用される。
【０１１８】
（実施例）
本発明の一部の実施形態は次の実施例で詳細に述べられる。表１に示す次の略号を実施例で使用する。
【表１】
2004509184.tif 000002
【０１１９】
これらの実施例においては、モノマー転化率を標準の方法を用いる未反応モノマーのＧＣ分析により求めた。マクロモノマーとコポリマーに対する重量パーセント固体を重量分析により求めた。ＨＰＬＣタイプ紫外検出器を備えたＭａｔｅｃ　ＣＨＤＦ　２０００粒子サイズ分析器を用いて、マクロモノマーとコポリマー組成物の粒子サイズを得た。
【０１２０】
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）、さもなければＳＥＣとして知られるサイズ排除クロマトグラフィによって、ポリマー鎖の分布のメンバーを分子量でなく溶液中の流体力学的なサイズに従って分離した。次に、この系を既知の分子量と組成の標準により較正して、溶離時間を分子量と相関させる。ＧＰＣの方法は、「Ｍｏｄｅｒｎ　Ｓｉｚｅ　Ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ」、Ｗ．Ｗ．Ｙａｕ、Ｊ．Ｊ　Ｋｉｒｋｌａｎｄ　Ｄ．Ｄ．Ｂｌｙ；Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、１９７９と「Ａ　Ｇｕｉｄｅ　ｔｏ　Ｍａｔａｒｉａｌｓ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ」、Ｊ．Ｐ．Ｓｉｂｉｌｉａ；ＶＣＨ、１９８８、８１〜８４頁で詳細に議論されている。
【０１２１】
狭い分子量分布で５８０から７，５００，０００までの範囲のピーク平均分子量を有するＰｏｌｙｍｅｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（ＰＳ−１）のポリスチレン標準を用いて、マクロモノマーをＳＥＣにより数平均分子量について測定した。ポリスチレンからＰＭＭＡへの変換をＭａｒｋ−Ｈｏｕｗｉｎｋ定数を用いて行なった。ＳＥＣを次のように使用してコポリマー組成物を数平均分子量と重量平均分子量について評価した。サンプルをＴＨＦ容積当りほぼ０．１％重量サンプルの濃度でＴＨＦに溶解し、続いて、０．４５μｍＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）膜フィルターにより濾過する。１００μｌの上記溶液をシーケンスで連結され、４０℃に保持した３つのカラムに注入することにより、この分析を行なう。この３つのカラムはすべてＰｏｌｙｍｅｒ　Ｌａｂｓ、アムハースト、マサチューセッツ（Ａｍｈｅｒｓｔ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓか）ら入手可能なＰＬ　Ｇｅｌ５　１００、ＰＬ　Ｇｅｌ５　１，０００、およびＰＬ　Ｇｅｌ５　１０，０００である。使用した可動相は１ｍｌ／分で流れるＴＨＦである。ＥＬＳＤ（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ　Ｌｉｇｈｔ　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を使用して、検出を行なう。この系を狭いポリスチレン標準により較正した。ポリスチレン標準に対してＫ＝１４．１×１０−３ｍｌ／ｇとａ＝０．７０および、サンプルに対してＫ＝１０．４×１０−３ｍｌ／ｇとａ＝０．６９７を用いて、このサンプルに対するＰＭＭＡ相当の分子量をＭａｒｋ−Ｈｏｕｗｉｎｋ補正により計算する。
【０１２２】
実施例１．１から１．９：乳化重合によるマクロモノマーの調製
実施例１．１から１．６においては「マクロモノマー」（「ＭＭ」）を乳化重合プロセスにより調製した。類似の付属装置を付けた５ガロン反応器中で調製した実施例１．１を除いて、機械的スターラー、温度制御装置、コンデンサー、モノマーフィードラインおよび窒素入口を備えた５リットルの四つ口丸底反応フラスコ中で重合を行なった。実施例１．１から１．６において使用した水、界面活性剤、モノマー、連鎖移動剤（ＣＴＡ）、および開始剤の具体的な量を表２に示す。これらの成分を次の手順に従って添加した。連鎖移動剤を表２に掲げたすべてのモノマーからなるこのモノマー混合物中に溶解することにより、反応フラスコと異なるフラスコ中でモノマー溶液を窒素パージ下で調製した。脱イオン水と界面活性剤を室温でこの反応フラスコの中に導入して、界面活性剤水溶液を形成する。この界面活性剤水溶液を混合し、攪拌しながら窒素パージ下で８０℃で加熱した。８０℃に達し、界面活性剤が完全に溶解した時に、開始剤（ＣＶＡ）を２分間攪拌しながら界面活性剤水溶液に添加して、開始剤を溶解させた。開始剤の溶解後、ＭＭＡ（実施例１．１には２４５ｇ、また実施例１．２から１．６にはそれぞれ６３ｇ）を反応フラスコの中に導入し、１０分間反応させた。１０分の終わりに、このモノマー溶液の２０重量パーセントを攪拌しながら反応フラスコに添加した。初期の装填に引き続いて、残存モノマー溶液を攪拌しながら２時間にわたって供給して、反応混合物を形成した。供給期間の終わりに、この反応混合物を８０℃で追加の２時間維持した。次に、この反応混合物を室温まで冷却し、フィルター布を通して、いかなる凝固物も除去した。
【０１２３】
概ね、この生成マクロモノマーエマルジョンはマクロモノマーの全重量基準で５重量パーセント未満の凝固物を含有し、そしてモノマーの転化率は添加モノマーの全重量基準で９９重量パーセント以上であった。各マクロモノマーに対するＭｎ、重量パーセント固体および粒子サイズを表２に示す。
【表２】
2004509184.tif 000003
（１）連鎖移動剤（ＣｏＢＦ）
（２）ＣＶＡ（供給元Ａｌｄｒｉｃｈ）、７５重量パーセントの開始剤水溶液
（３）Ａ−１６−２２
（４）実施例１．７−１．９に対して掲げられた値は対応するマクロモノマーの調製において使用される値である。
【０１２４】
実施例２：溶液重合によるＰＭＡＡ−ＭＭの製造
機械的スターラー、コンデンサー、温度制御装置、開始剤フィードラインおよび窒素入口を備えた２リットルのバッフルフランジのフラスコ中の水溶液重合法により、「ＭＡＡマクロモノマー」（「ＰＭＡＡ−ＭＭ」）を調製した。０．０１８ｇのＣｏＢＦを添加した後、この装置を窒素で３０分間パージし、このフラスコに脱イオン水１０８０ｇを装填し、これを窒素パージ下で５５℃まで加熱した。５１０ｍｌのＭＡＡと０．０１ｇのＣｏＢＦを含有するモノマー混合物を窒素下で別々に製造した。この脱イオン水が５５℃の温度に達したならば、１．９４ｇの開始剤（Ｗａｋｏ　ＶＡ０４４）をこの反応フラスコに添加した。開始剤の添加に引き続き、攪拌しながらこのモノマー混合物を６０分間にわたって反応フラスコに添加した。次に、モノマー混合物供給の完了に続いて温度を５５℃で２時間保持した。この反応フラスコを室温まで冷却して、このＭＡＡ−ＭＭ（実施例２．１）をロータリーエバポレーションにより乾燥したポリマーとして単離した。ＭＡＡ−ＭＭの数平均分子量（Ｍｎ）をプロトン核磁気共鳴によりポリマー鎖のメチルとメチレン基に対するビニル末端基の積分に基づいて４０３０と求めた。
【０１２５】
実施例３：半連続的な乳化重合によるアクリル系グラフトコポリマーの調製
実施例３．１から３．９および３．１３から３．１５においては、機械的スターラー、温度制御装置、開始剤フィードラインおよび窒素入口を備えた５リットルの丸底反応フラスコ中での半連続的な乳化重合により、グラフトコポリマーを調製した。実施例３．１から３．９および３．１３から３．１５において使用したマクロモノマー（ＭＭ、エマルジョンとして）、水、界面活性剤、モノマー、酸含有モノマー、および開始剤の具体的な量を表３で示した。これらの成分を次の手順に従って添加した。脱イオン水（表３の「Ｈ２Ｏ＃２」）、界面活性剤、およびモノマー（表３に掲げた）のモノマーエマルジョンを別々のフラスコ中で調製した。脱イオン水（表３の「Ｈ２Ｏ＃１」）、表２で示す実施例のＭＭおよび２０％のこのモノマーエマルジョンを室温で反応フラスコの中に導入して、反応混合物を形成した。窒素パージ下で攪拌しながら、この反応混合物を８５℃まで加熱した。８５℃に達した時に、この開始剤と緩衝液溶液を反応フラスコの中に導入した。温度を９０℃に維持してこの残存モノマーエマルジョンを３０分間にわたって添加した。供給の完了時、反応混合物をこの反応温度に１時間維持した。生成コポリマー組成物を転化率と他の性質について分析した（表５）。ＢＡとスチレンの転化率は標準のＧＣ法により求めると、装填モノマーの全重量基準で９９重量パーセントを超えた。
【表３】
2004509184.tif 000004
（ｌ）実施例１の方法により調製したマクロモノマーエマルジョン
（２）１分子当り１から４０個のエチレンオキシド基を有するエトキシル化Ｃ６からＣ１８のアルキルエーテル硫酸塩（水中３０％活性）
（３）１０ｇの水に溶解したＮａＰＳ
（４）１５ｇの水に溶解した重炭酸ナトリウム
（５）ＰＭＡＡ−ＭＭ（実施例２．１の方法により調製）
（６）実施例３．１０−３．１２に対して掲げられた値は対応するアクリル系グラフトコポリマー（すなわち、くし形コポリマー）の調製において使用される値である。
【０１２６】
実施例４：比較例の調製
例Ｃ−４．１からＣ−４．６においては、機械的スターラー、温度制御装置、開始剤フィードラインおよび窒素入口を備えた５リットルの丸底反応フラスコ中での半連続的な乳化重合によりランダムコポリマーを調製した。例Ｃ−４．１からＣ−４．６において使用した水、界面活性剤、モノマーの具体的な量を表４で示した。これらの成分を次の手順に従って添加した。脱イオン水（表４の「Ｈ２Ｏ＃２」）、界面活性剤（表４のＳｕｒｆ．＃２）、およびモノマー（表４に掲げた）のモノマーエマルジョンを別のフラスコ中で調製した。脱イオン水（表４の「Ｈ２Ｏ＃１」）と界面活性剤（Ｃ−４．６を除いてＳｕｒｆ．＃１）を室温で反応フラスコの中に導入して、反応混合物を形成した。窒素パージ下で攪拌しながら、この反応混合物を８５℃まで加熱した。８５℃に達した時に、開始剤溶液（３０ｇの水中の５．３ｇのＮａＰＳ、０．５４ｇであるＣ−４．６を除く）と緩衝液溶液（３０ｇの水中の５．３ｇのＮａ２ＣＯ３、１．２１ｇであるＣ−４．６を除く）を攪拌しながらこの反応フラスコの中に導入した。このモノマーエマルジョンを開始剤溶液（２１０ｇの水中の０．８ｇのＮａＰＳ、１．２ｇであるＣ４．６を除く）と一緒に３時間にわたってこの反応混合物に供給した。供給の完了時、反応混合物をこの反応温度で２０分間維持した。
【表４】
2004509184.tif 000005
（１）１分子当り１から４０個のエチレンオキシド基を有するエトキシル化Ｃ６からＣ１８のアルキルエーテル硫酸塩（水中３０％活性）
（２）ＰＭＡＡ−ＭＭ（実施例２．１の方法により調製）
（３）３０％の固体と９０ｎｍの粒子サイズの１５ｇのアクリル系ラテックスシードポリマーを使用した。
（６）比較例Ｃ−４．７からＣ−４．９に対して掲げられた値は対応するアクリル系コポリマーの調製において使用される値である。
【０１２７】
前の実施例で製造したグラフトおよびランダムコポリマー組成物を種々の分析方法によりキャラクタリゼーションして、固体重量％、粒子サイズ、重量平均分子量、数平均分子量、およびマクロモノマーの組み込みのパーセントを求めた。
【０１２８】
未反応マクロモノマー量の定量を次の手順を用いたＨＰＬＣ分析により行なった。このコポリマー組成物をＴＨＦに溶解し、ＬＣ−１８カラム（供給元Ｓｕｐｅｌｃｏ、ベルフォンテ、ペンシルヴァニア（Ｂｅｌｌｅｆｏｎｔｅ，ＰＡ））での勾配溶離により分析し、分離の良好なピークが未反応マクロモノマーに対して観察されるようにした。この合成で使用したのと同一マクロモノマーの既知の標準を用いて、検出器応答を較正することにより定量化を行なった。このキャラクタリゼーションの結果を下記の表５に示す。
【表５】
2004509184.tif 000006
（１）反応容器に添加したマクロモノマーの全重量基準
（２）例３．１０−３．１２およびＣ−４．７からＣ−４．９に対して掲げられた値はこのポリマー製品において予期される値である。
【０１２９】
実施例５：軟−硬エラストマー性（ＳＨＥ）ポリマー（Ｃ−５．１）の調製
ＵＳ−Ａ−６，０６０，５３２で記述されたものと類似した３段重合法によりこのポリマーを調製した。機械的スターラー、コンデンサー、温度制御装置、開始剤フィードラインおよび窒素入口を備えた四つ口の５リットル丸底反応フラスコ中での半連続的な乳化重合により、第１段を行なった。脱イオン水（７０４ｇ）をこの反応フラスコに充填し、９２℃まで加熱した。３６６ｇの脱イオン水、７．４ｇの界面活性剤（Ａ−１６−２２）、１３７０ｇのＢＡおよび２０ｇのアクリル酸を含有するモノマーエマルジョンを別なフラスコ中で調製した。この脱イオン水が９２℃に達したならば、開始剤溶液（２６ｇの水中の１．７７ｇのアンモニウム過硫酸塩）と６７．２ｇのポリマーシード（４５％の全固体含量と９０ｎｍの粒子サイズのアクリル系ラテックス）を攪拌しながらこの反応フラスコの中に導入した。このモノマーエマルジョンを７８ｇの水中の１．７７ｇのＡＰＳを含有する開始剤溶液と一緒に約２時間にわたって反応混合物に供給した。重合温度を８５℃に維持した。供給の完了時、反応混合物を６０℃まで冷却した。水酸化アンモニウム水溶液（１４重量％）を冷却時に添加し、続いて４．１ｇのＦｅ２ＳＯ４溶液（０．２％）を添加した。６０℃で、４６ｇの水中の３．８ｇのｔ−ブチルヒドロペルオキシド（７０％）と４６ｇの水中の２．４５ｇのナトリウムスルホキシレートホルムアルデヒドを４５分間にわたって添加した。
【０１３０】
１０２ｇの水、１．８５ｇの商標Ｐｏｌｙｓｔｅｐ　Ａ−１６−２２、３５９ｇのＭＭＡおよび８．７ｇのＭＡＡを含有する第２のモノマーエマルジョンを製造した。３０ｇの水中のＰｅｎｎｓｔｏｐ２６９７（０．８９ｇ、供給元Ｅｌｆ　Ａｔｏｃｈｅｍ）の溶液を第１段からの反応混合物に添加した。このモノマーエマルジョンをこの反応混合物にワンショットで添加し、続いて３．７ｇの水中の１．５５ｇのｔ−ブチルヒドロペルオキシド（７０％）と３３ｇの水中の０．６５ｇのナトリウムスルホキシレートホルムアルデヒドを添加した。この反応混合物をピーク発熱温度（７１−７４℃）に５分間保持し、次に６０℃まで冷却した。
【０１３１】
１０２ｇの水、１．８５ｇのＡ−１６−２２、３５９ｇのＭＭＡおよび８．７ｇのＭＡＡを含有する第３のモノマーエマルジョンを調製し、第２段からの反応混合物に添加し、続いて３．７ｇの水中の１．５５ｇのｔ−ブチルヒドロペルオキシド（７０％）と３３ｇの水中の０．６５ｇのナトリウムスルホキシレートホルムアルデヒドを添加した。この反応混合物をピーク発熱温度（７１〜７４℃）に５分間保持し、次に外周温度まで冷却した。
【０１３２】
１００メッシュのフィルターを通した後の最終のラテックスを５１．４％の固体レベルと４３０ｎｍの粒子サイズを有すると分析した。
【０１３３】
実施例６：フィルム製造に使用する類似の固体とｐＨへの水性分散液の調整
実施例の一部と比較エマルジョンを脱イオン水により３５％から４０％重量固体まで希釈し、２８％のＮＨ３により８．０から８．５のｐＨまで中和した。一部の実施例においては、オリゴマーも類似の方法で調整し、そして融合剤を表６に示したレベルで添加した。添字「ａ」で示したこれらの調整したエマルジョンを更なる試験の前に少なくとも一夜平衡化させた。
【表６】
2004509184.tif 000007
（１）この明細書の表で使用する通り、次の略号はこれらの意味を有する：「ｄｉｓｐ．」≡「水性分散液」；「ｅｘ．」≡「実施例」；「ｎｏ．」≡「番号」；「ｐｏｌ．」≡「ポリマー」；「ｒ」≡「ランダムコポリマー」；「ｃ」≡「くし形コポリマー」；「ｓｈ」≡「ＳＨＥコポリマー」；「ｃ／ｃｏａ」≡「くし形コポリマー」＋５重量％の「融合剤」；「ｒ／ｃｏａ」≡「ランダムコポリマー」＋５重量％の「融合剤」；「ｃ／ｏ」≡「くし形コポリマー／オリゴマー」ブレンド；「ｇ−ＭＡＡ」≡「グラフト化ＭＡＡマクロモノマー」；「ｏｌｉｇ」≡「オリゴマー」；および「ｃｏａ．」≡「融合剤」。
（２）ポリマーがくし形コポリマーである場合には、カッコ内の数は合計１００となり、重合された単位として存在するモノマーの主鎖ポリマーの重量基準での重量パーセントを表わす。カッコの前の数は主鎖ポリマーの、コームコポリマーの重量基準での重量パーセントである。ランダムコポリマーに対しては、全ポリマーの組成は「主鎖」の下に掲げられ、カッコを必要としない。
（３）ポリマーがくし形コポリマーである場合には、カッコ内の数は合計１００となり、重合された単位として存在するモノマーのグラフトセグメントの重量基準での重量パーセントを表わす。カッコの前の数は主鎖ポリマーの、コームコポリマーの重量基準でのグラフトセグメントの重量パーセントである。
（４）融合剤の商標ＤＯＷＡＮＯＬ　ＰＰｈ（入手先ダウ・ケミカル（Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、ミッドランド、ミシガン（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ））をポリマー固体の重量基準で５重量パーセントでこの水性分散液に添加した。商標ＤＯＷＡＮＯＬ　ＰＰｈはプロピルフェニルグリコールエーテルである。
（５）実施例１．５で調製したオリゴマーはＭｎ＝３，８００とＭｗ＝５，４００を有するＭＭＡのホモポリマーであるマクロモノマーである。オリゴマーとくし形コポリマーとの重量比は８０：２０である。
（６）実施例１．５で調製したオリゴマーはＭｎ＝３，８００とＭｗ＝５，４００を有するＭＭＡのホモポリマーであるマクロモノマーである。オリゴマーとくし形コポリマーとの重量比は５８：４２である。
（７）このグラフトセグメントはＭｎ＝３，８００とＭｗ＝５，４００を有する。
（８）このグラフトセグメントはＭｎ＝１１，２００とＭｗ＝１６，７００を有する。
（９）実施例３．１０ａから３．１２ａおよびＣ−４．７ａからＣ４．９ａに掲げた値は対応するアクリル系グラフトコポリマー（すなわち、くし形コポリマー）の製品において予期される値である。
【表７】
2004509184.tif 000008
（１）この融合剤に対してはＴｇ＝−７５℃を使用
（２）実施例３．１０−３．１２およびＣ−４．８からＣ−４．１０に掲げた値はこのポリマー製品において予期される値である。
【０１３４】
フィルムの製造方法
「Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　Ｆｉｌｍｓ　ｏｆ　Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　Ｐａｉｎｔ、Ｖａｒｎｉｓｈ、ａｎｄ　Ｒｅｌａｔｅｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｏｎ　Ｔｅｓｔ　Ｐａｎｅｌｓ」、ＡＳＴＭＤ８２３−９５に記述されている方法を用い、下記に詳述した改変を加えて、フィルムを製造した。
【０１３５】
アルミニウム（パネル３００３，供給元ＡＣＴ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　Ｉｎｃ．、ミルウォーキー、ウィスコンシン（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）とポリエチレンパネルに貼り付けたフィルムに対してはＰｒａｃｔｉｃｅ　Ｅを使用した（手持ち式ブレードフィルム用途）。アルミニウムパネルに対しては、所望の乾燥後のフィルム厚さは５０．８μｍ（２ミル）であった。これらのフィルムをＫｏｎｉｇ硬さ振子型減衰試験、指触粘着力試験、およびマンドレル曲げ試験に使用した。ポリエチレンパネルに対しては、所望の乾燥後のフィルム厚さは１０１．６μｍ（４ミル）であった。このポリエチレンパネルを離型剤（Ｃｒｏｗｎ，６０７５）で処理して、最少限のひずみでの乾燥後のフィルムの除去を容易にした。これらのフィルムを引張り性質試験に使用した。
【０１３６】
白紙パネル（Ｃｈａｒｔ　Ｆｏｒｍ　ＷＢ、供給元Ｌｅｎｅｔａ　Ｃｏｍｐａｎｙ（１５　Ｗｈｉｔｎｅｙ　Ｒｏａｄ，Ｍａｈｗａｈ，ＮＪ）に貼り付けたフィルムに対しては、Ｐｒａｃｔｉｃｅ　Ｃを使用した（モーター駆動ブレードフィルム用途）。所望の乾燥後のフィルム厚さは２５．４μｍ（１ミル）であった。補助的な扁平板を使用しなかった。これらのフィルムをブロッキング試験に使用した。
【０１３７】
このブレードの間隙開口を次の近似を用いて選択した。
【数１】
2004509184.tif 000009
【０１３８】
ドローダウンを恒温恒湿室中で行なうか、あるいはなお湿っている間はこのパネルをこの室中に置いた。この室の条件は２３±２℃と６５±５％相対湿度であった。サンプルを試験前少なくとも７日間乾燥した。このサンプルが融合剤を含有する場合には、これを上記のように３．５日間乾燥し、次に雰囲気中に開放され、この室の空気をスイープする小放出バルブを付けた真空チャンバー中、＜０．６９ｋＰａ（＝０．１ポンド／平方インチ）で３．５日乾燥した。次に、このフィルムを試験前に恒温恒湿室に少なくとも３時間戻した。
【０１３９】
フィルム厚さの測定方法
このブレード間隙を基材全体にわたる乾燥フィルム厚さの良好な評価として使用することができることを証明するために、ＰｒｏｃｅｄｕｒｅＡ，６．１．５に詳述されているようなＡＳＴＭＤ１００５９５を用いる「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｄｒｙ−Ｆｉｌｍ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｕｓｉｎｇ　Ｍａｃｒｏｍｅｔｅｒｓ」に記述されている方法を用いて、アルミニウムパネル上のいくつかの乾燥フィルムに対する厚さの値を求めた。これらの測定は上記の式１から評価されたものの１５％以内に一致した。引張り性質試験で使用したポリエチレンパネル上のフィルムに対しては、Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　Ｂを用いて自由なフィルムの厚さを求めた。
【０１４０】
Ｋｏｎｉｇ振子型硬さ
「Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｈａｒｄｎｅｓｓ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｂｙ　Ｐｅｎｄｕｌｕｍ　Ｄａｍｐｉｎｇ　Ｔｅｓｔｓ」、ＡＳＴＭＤ８２３−９５を用い、下記に詳述した改変を加えて、フィルムのＫｏｎｉｇ硬さを求めた。
【０１４１】
乾燥フィルムを上述のように製造した。注１に記述されているようなオシレーションカウンターを用いて、Ｋｏｎｉｇ振子型硬さ、試験方法Ａをこのフィルムに対して用いた。
【０１４２】
引張り性試験
Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｔｅｎｓｉｌｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｔｉｎｇｓ、ＡＳＴＭＤ２３７０−９８を用い、下記に詳述した改変を加えて、自由なフィルムの引張り性質を求めた。
【０１４３】
乾燥フィルムを上述のようにポリエチレンパネル上に製造した。乾燥後、このフィルムの上表面をこのフィルムキャスティングで使用したのと同一の離型剤により処理した。極めて粘着性のフィルムに対しては、ラクダの毛のブラシによりタルクの軽いダスト付着も施した。この縁をテープで貼って、このフィルムを補強し、このパネルからゆっくり取り外した。このサンプルがこのパネルにくっついているならば、これを氷またはドライアイスにより急冷し、その後、取り外した。サンプルを小刀とテンプレートで、１．２７ｃｍ（１／２インチ）×７．６２ｃｍ（３インチ）の寸法に切断した。上部と下部２．５４ｃｍ（１インチ）をマスキングテープにより補強して、２．５４ｃｍ（１インチ）のゲージ長さを残した。サンプルが目で見える傷、引掻き、切り目、引き裂き、または他の不完全性を示して、引張り性質試験時に早期破壊を引き起こす可能性がある場合には、サンプルを捨てた。これらの自由なフィルムの厚さを上述のように求めた。
【０１４４】
これらをコンディショニングした室と同一の温度と相対湿度の室中でこのサンプルを試験した。このクロスヘッド速度は、２．５４ｃｍ／分（１インチ／分）または選択したゲージ長さに対して１００％／分であった。伸びを破断点で測定する。引張り強度を最大値で測定する。少なくとも２サンプルを各サンプルについて試験した。１２．２．２で述べたようにスプリアス値を捨てた。
【０１４５】
試験方法：指触粘着力
粘着力は材料表面の「粘着性」である。材料がきれいな乾燥した指に粘着する能力である指触粘着力により、これを定性的に測定することができる。
【０１４６】
主観的である一方で、これは粘着力の良好な、再現性のある評点を与える。新しく洗って、乾燥した指を上述のように製造したアルミニウムパネル端のフィルム上に軽く押し付け、そしてこのパネルが落下するまで手をゆっくりと上げることにより、指触粘着力を試験する。これが落下するこのパネルの位置がこの評点を与える（表８）。
【表８】
2004509184.tif 000010
【０１４７】
試験方法：剥離ブロック抵抗
ブロッキング、すなわち、塗料フィルムを相互に接触して置いた場合の粘着あるいは融合に対する塗料フィルムの抵抗の評点付けにこの剥離ブロック抵抗試験を使用した。４８．９℃（１２０°Ｆ）の温度を用いて、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ４９４６−８９（１９９９年再承認）、「Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｔｅｓｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｂｌｏｃｋｉｎｇ　Ｒｅｓｉｓｉｔａｎｃｅ　ｏｆ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　Ｐａｉｎｔｓ」に従った。
【０１４８】
このサンプルをブロッキング抵抗について０から１０の尺度で評点付けした。ブロッキング抵抗を０から１０の数字の尺度で示すが、これは、このオペレーターにより決められる主観的な粘着力とシールの評点に対応する。この評点系は適切な記述項で下記に定義される（表９）。
【表９】
2004509184.tif 000011
【０１４９】
このブロッキングアドバンテージ値を計算する目的で、表９とＡＳＴＭ標準試験方法Ｄ４９４６−８９の尺度であるＡＢを１から５の尺度に改変した。０、１、および２の評点を１と示し、３と４を２と、５と６を３と、７と８を４と、そして９と１０を５と示す。
【０１５０】
試験方法：マンドレル曲げ試験による低温可とう性
「Ｍａｎｄｒｅｌ　Ｂｅｎｄ　Ｔｅｓｔ　ｏｆ　Ａｔｔａｃｈｅｄ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ」、ＡＳＴＭＤ５２２−９３ａを用い、下記に詳述した改変を加えて、フィルムの低温可とう性を求めた。
【０１５１】
アルミニウムパネル上のフィルムを前述したように製造した。いくつかのランダムサンプルの厚さをダイアルマイクロメーターゲージにより求めた。これらは５０．８±７．６μｍ（２±０．３ミル）であり、そこで５０．８μｍ（２ミル）の目標値を％伸びの計算で使用した。試験片を元のパネルから２．５４ｃｍ×１０．１６ｃｍ（１インチ×４インチ）のサイズに切り出した。試験の前にこれらの片と試験装置を−３５℃、または−１０℃で４時間コンディショニングした。
【０１５２】
試験方法Ｂ、円筒形マンドレル試験を使用して、このフィルムの伸びを求めた。特定の試験装置に加えて、５．０８ｃｍ（２インチ）および１０．１６（４インチ）ｃｍ直径の鋼管を使用した。伸び測定のために特定された１５秒の曲げ時間の代わりに、曲げ時間は１秒であった。曲げ速度の差に対して補正を試みなかった。５．０８ｃｍ（２インチ）および１０．１６ｃｍ（４インチ）直径のマンドレルに対する％伸びと補正因子をｌｏｇ−ｌｏｇプロット上で２．５４ｃｍおよび更に小さい直径での値に、線形に外挿し、表１０に示す。５０．８μｍフィルムに対する計算された全伸びも示す。
【表１０】
2004509184.tif 000012
【０１５３】
上述のフィルム性質の試験結果を表１１に示す。
【表１１】
2004509184.tif 000013
（１）「ブロッキング抵抗（上記）」に対する試験方法はブロック抵抗を０から１０の尺度で評点を付け、０が「極めて劣る」であり、１０が「完全」である。このブロックアドバンテージ値の計算の目的で、表１１では尺度であるＡＢを１から５の尺度に改変した。０、１、および２の評点を１と示し、３と４を２と、５と６を３と、；７と８を４と、そして９と１０を５と示す。
（２）分散液実施例３．８ａおよび３．９ａと比較例Ｃ−４．４ａおよびＣ−４．５ａを−１０℃で試験して、この試験温度がこのポリマーの計算された平均Ｔｇよりも低いことを確実とした。
（３）実施例３．１０ａから３．１２ａとＣ−４．７ａからＣ４．９ａに掲げた値はこのポリマー製品において予期される値である。
【０１５４】
この上述の個別のアドバンテージ項に対する計算されたアドバンテージ値を表１２に示す。
【表１２】
2004509184.tif 000014
【表１３】
2004509184.tif 000015
（１）実施例３．１０ａから３．１２ａとＣ−４．７ａからＣ４．９ａに掲げた値はこのポリマー製品において予期される値である。
【０１５５】
硬、軟および硬／軟バランスアドバンテージ項の累積のアドバンテージ値を表１３に示す。
【表１４】
2004509184.tif 000016
（１）ＡＨａｒｄ＝（ＡＸ＋ＡＴ＋ＡＳ＋ＡＢ）／４
ＡＳｏｆｔ＝（ＡＥ＋ＡＦ）／２
ＡＨＳＢ＝（ＡＨａｒｄ＋ＡＳｏｆｔ）／２
これらの式の各々の右側のアドバンテージ項の値を表１３に掲げる。
（２）実施例３．１０ａから３．１２ａとＣ−４．７ａからＣ４．９ａに掲げた値はこのポリマー製品において予期される値である。
【０１５６】
同一の全体の組成を有するランダムコポリマーに比較した場合、表１３の硬／軟バランスアドバンテージ項の値、ＡＨＳＢは、本発明のくし形コポリマーが少なくとも２５％の硬さと軟かさのバランスの改善を呈することを示す。ＳＨＥコポリマーとくし形コポリマーとの比較によって、同一組成を有するＳＨＥコポリマーのそれよりも、くし形コポリマーの性能が優れている（１５％）ことが更に明らかにされる。
【０１５７】
実施例７：フィルム製造に使用する類似の固体とｐＨへの水性分散液の調整
実施例と比較水性分散液の一部を脱イオン水により３５％から４０％重量固体まで希釈し、２８％のＮＨ３により８．０から８．５のｐＨまで中和した。添え字「ａ」で示したこれらの調整したエマルジョンを更なる試験の前に少なくとも一夜平衡化させた。フィルムの製造と試験を上述のように行なった、
【表１５】
2004509184.tif 000017
（１）この明細書の表で使用する通り、次の略号はこれらの意味を有する：「ｄｉｓｐ．」≡「水性分散液」；「ｅｘ．」≡「実施例」；「ｎｏ．」≡「番号」；「ｐｏｌ．」≡「ポリマー」；「ｒ」≡「ランダムコポリマー」；「ｃ」≡「くし形コポリマー」；「ｃ／ｃ」≡少なくとも２つのくし形コポリマーを含んでなるブレンド；「ｓｈ」≡「ＳＨＥコポリマー」；「ｃ／ｃｏａ」≡「くし形コポリマー」＋５重量％の「融合剤」；「ｒ／ｃｏａ」≡「ランダムコポリマー」＋５重量％の「融合剤」；「ｃ／ｏ」≡「くし形コポリマー／オリゴマー」ブレンド；「ｇ−ＭＡＡ」≡「グラフト化ＭＡＡマクロモノマー」；「ｏｌｉｇ」≡「オリゴマー」；および「ｃｏａ．」≡「融合剤」。
（２）このポリマーがくし形コポリマーである場合には、カッコ内の数は合計１００となり、重合された単位として存在するモノマーの主鎖ポリマーの重量基準での重量パーセントを表わす。カッコの前の数は主鎖ポリマーの、コームコポリマーの重量基準での重量パーセントである。ランダムコポリマーに対しては、全ポリマーの組成は「主鎖」の下に掲げられ、カッコを必要としない。
（３）このポリマーがくし形コポリマーである場合には、カッコ内の数は合計１００となり、重合された単位として存在するモノマーのグラフトセグメントの重量基準での重量パーセントを表わす。カッコの前の数は主鎖ポリマーの、コームコポリマーの重量基準でのグラフトセグメントの重量パーセントである。
（４）実施例３．１６ａは実施例３．１４ａの４５．５％と実施例３．４ａの５５．５％とのブレンドであり、実施例３．１５ａと同等の平均組成を生じる。
【表１６】
2004509184.tif 000018
（１）「ブロッキング抵抗（上記）」に対する試験方法はブロック抵抗を０から１０の尺度で評点を付け、０が「極めて劣る」であり、１０が「完全」である。
このブロックアドバンテージ値の計算の目的で、表１５では尺度であるＡＢを１から５の尺度に改変した。０、１、および２の評点を１と示し、３と４を２と、５と６を３と、；７と８を４と、そして９と１０を５と示す。
【０１５８】
フィルム試験の結果を表１５に示す。マクロモノマーレベルを変えるのに従って、一連の実施例にわたって共通のコントロールが可能でないので、アドバンテージ値を計算しない。このデータの検討により行なわれた比較によって、劣ったフィルムを形成し（実施例３．４ａ）、そして相対的に劣った性能を有する（実施例３．１６ａ）２つのくし形コポリマーをブレンドすることによって、いずれかの成分よりも優れた性能のフィルムを生成する分散液（実施例３１．６ａ）が得られることを示す。このブレンドは、また、同等の全体の組成のくし形コポリマー（実施例３．１５ａ）の性能よりも良好な性能も有する。これらの実施例では、マクロモノマーのレベルを変化させた。マクロモノマー、オリゴマー、および主鎖組成とレベル、Ｔｇ、親水性、および分子量、並びに個別のくし形コポリマーあるいはオリゴマー分散液の粒子サイズの変化に対して類似の結果が期待される。一つあるいはそれ以上のブレンド成分はくし形コポリマー以外のポリマーとすることができる。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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