特許 6724230 塩素化ポリ塩化ビニルを製造するためのポリ塩化ビニル粒子の提供方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6724230

(24)【登録日】2020年6月26日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】塩素化ポリ塩化ビニルを製造するためのポリ塩化ビニル粒子の提供方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 3/16 20060101AFI20200706BHJP

   C08C 19/12 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   C08J3/16CEV

   C08C19/12

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2019-231728(P2019-231728)

(22)【出願日】2019年12月23日

(62)【分割の表示】特願2017-566870(P2017-566870)の分割

【原出願日】2017年3月7日

(65)【公開番号】特開2020-73668(P2020-73668A)

(43)【公開日】2020年5月14日

【審査請求日】2019年12月25日

(31)【優先権主張番号】62/305,136

(32)【優先日】2016年3月8日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517443831

【氏名又は名称】オキシ ビニルズ， エルピー

(74)【代理人】

【識別番号】100106404

【弁理士】

【氏名又は名称】江森 健二

(72)【発明者】

【氏名】クラマー キース エス

(72)【発明者】

【氏名】メイヤー ランス

(72)【発明者】

【氏名】クラウスメイヤー ロドニー エル

【審査官】 大村 博一

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１８−５２３７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１６６２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２２０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２４６６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２０９４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３０８９３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｊ ３／００−３／２８；９９／００

Ｃ０８Ｊ ７／００−７／０２；７／１２−７／１８

Ｃ０８Ｃ １９／００−１９／４４

Ｃ０８Ｆ ６／００−２４６／００；３０１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

改善された塩素化効率を示すポリ塩化ビニルの粒子の提供方法であって、下記工程（ｉ）から工程（ｉｖ）を含むことを特徴とするポリ塩化ビニルの粒子の提供方法。
（ｉ）塩化ビニルモノマーを、塩化ビニルモノマーに対する水の重量比を０．９：１から１０：１の重量比にして水に懸濁した重合混合物を提供する工程
（ｉｉ）前記重合混合物に開始剤を導入し、それによって活性重合混合物を生成する工程
（ｉｉｉ）前記活性重合混合物中の前記塩化ビニルモノマーを重合させて、メジアン径５０μｍから７５０μｍのポリ塩化ビニル粒子にする工程
（ｉｖ）（ｉｉｉ）の重合工程後、塩素化促進剤を前記ポリ塩化ビニル粒子に導入し、それによって前記粒子に会合した反応促進剤を有するポリ塩化ビニル粒子を提供する工程であって、前記粒子に会合した反応促進剤を有するポリ塩化ビニル粒子が、続く塩素化工程に対し、粒子に会合した反応促進剤を有しない同様のポリ塩化ビニル粒子に比べて、少なくとも１０％の塩素化率の増加をもたらす工程。

【請求項2】

前記粒子に会合した反応促進剤を有するポリ塩化ビニル粒子が、ハロゲン化炭化水素化合物を含んでいないことを特徴とする、請求項１に記載のポリ塩化ビニルの粒子の提供方法。

【請求項3】

前記活性重合混合物中の前記塩化ビニルモノマーを重合させる工程が、前記塩化ビニルモノマーの少なくとも５０％の転化を含むことを特徴とする、請求項１に記載のポリ塩化ビニルの粒子の提供方法。

【請求項4】

改善された塩素化効率を示すポリ塩化ビニルの粒子の提供方法であって、下記工程（ｉ）から工程（ｉｉｉ）を含むことを特徴とするポリ塩化ビニルの粒子の提供方法。
（ｉ）ポリ塩化ビニル粒子を生成するための塩化ビニルモノマーを含む活性重合混合物を準備する工程
（ｉｉ）前記塩化ビニルモノマーを重合させてポリ塩化ビニル粒子にする工程
（ｉｉｉ）（ｉｉ）の重合工程後、塩素化促進剤を前記ポリ塩化ビニル粒子に導入し、それによって粒子に会合した反応促進剤を有するポリ塩化ビニル粒子を提供する工程であって、前記塩素化促進剤を導入する工程が、塩素化促進剤を前記活性重合混合物に添加する工程を含み、該塩素化促進剤を導入する工程が、前記塩素化促進剤が前記ポリ塩化ビニル粒子に相当の影響を及ぼすであろうと考えられる時点である５０％の前記塩化ビニルモノマーがポリ塩化ビニル粒子へと重合した時点の後に行われる工程。

【請求項5】

前記塩化ビニルモノマーを含む活性重合混合物を提供する工程が、ポリ塩化ビニル粒子を水に分散させたポリ塩化ビニル粒子の分散液を提供することを含み、前記塩素化促進剤を導入する工程が、塩素化促進剤を前記分散液に添加し、それによって、前記塩素化促進剤を前記ポリ塩化ビニル粒子に会合させ、前記粒子に会合した促進剤を有するポリ塩化ビニル粒子を提供することを特徴とする、請求項４に記載のポリ塩化ビニルの粒子の提供方法。

【請求項6】

前記塩素化促進剤が、脂肪族結合主鎖、エーテル結合主鎖、及び、脂肪族とエーテル結合主鎖からなる群から選択される少なくとも一つの結合主鎖に機能的に結合した水酸基を含有する、非イオン性のオリゴマー又はポリマーであることを特徴とする、請求項４に記載のポリ塩化ビニルの粒子の提供方法。

【請求項7】

前記塩素化促進剤が、前記ポリ塩化ビニル粒子の塩素化率を高める化合物であることを特徴とする、請求項４に記載のポリ塩化ビニルの粒子の提供方法。

【請求項8】

前記塩素化促進剤が、ポリビニルアルコール、部分的に加水分解されたポリ酢酸ビニルホモポリマー、部分的に加水分解された酢酸ビニルとコモノマーのコポリマー、加熱処理して部分的に加水分解したポリ酢酸ビニルホモポリマー、加熱処理して部分的に加水分解した酢酸ビニルとコモノマーのコポリマー、ポリエチレングリコール、ポリ（アルキレン）オキサイド（例えば、ポリ（エチレン）オキサイド及びポリ（プロピレン）オキサイド）、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及び、水溶性セルロースエステルからなる群から選択されることを特徴とする、請求項４に記載のポリ塩化ビニルの粒子の提供方法。

【請求項9】

前記ポリ塩化ビニル粒子に塩素化促進剤を導入する工程が、前記ポリ塩化ビニル粒子の総重量に基づいて、少なくとも５００ｐｐｍの重量基準の塩素化促進剤を導入すること含むことを特徴とする、請求項４に記載のポリ塩化ビニルの粒子の提供方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１６年３月８日に出願された米国仮特許出願第６２／３０５，１３６号の利益を主張するものであり、同出願は、本明細書の一部を構成するものとして援用される。

【0002】

本発明の実施形態は、塩素化ポリ塩化ビニルを製造する上で、有用なポリ塩化ビニル粒子を調製するためのポリ塩化ビニル粒子の提供方法（単に、塩素化ポリ塩化ビニルの製造方法や塩素化ポリ塩化ビニルの製造用粒子の提供方法と称する場合がある。以下、同様である。）に関する。
すなわち、本発明の１つ以上の態様によれば、本発明によって製造された、塩素化促進剤が会合しているポリ塩化ビニル粒子は、有利に、高率で塩素化され、塩素化ポリ塩化ビニルを製造することができる。

【背景技術】

【0003】

塩素化ポリ塩化ビニル（ＣＰＶＣ）は、ポリ塩化ビニルに利点をもたらす。例えば、塩素化ポリ塩化ビニルは、６０℃〜７０℃以上を超える温度の水にも耐久性を示すことができる。
このことは、ポリ塩化ビニルについての特徴であり、及び、したがって、塩素化ポリ塩化ビニルは、住宅や商業施設における水配管システムのための資材としての用途に好適なものとなっている。
また、塩素化ポリ塩化ビニルは、多くの化学物質に対しても良好な耐性を示す。さらに、塩素化ポリ塩化ビニルの機械的強度が、金属が腐食の影響を受けやすい条件下において、多くの種類の金属製パイプに対する交換可能な候補へと押し上げる。

【0004】

このような塩素化ポリ塩化ビニルを製造するための塩化ビニル樹脂に対する塩素化は、当該技術分野で周知である。
すなわち、塩素化ポリ塩化ビニルは、ポリ塩化ビニル粒子のフリーラジカル塩素化反応を介して、製造することができる。
かかる塩素化反応は、急激に開始した反応を介して起こすことができ、塩素ラジカルが、ポリ塩化ビニルに対して付加する。
例えば、塩素ガスは、紫外線光によってフリーラジカル塩素に分解することができ、さらに、ラジカル塩素は、その後、ポリ塩化ビニル樹脂と反応し、本質的に、ポリ塩化ビニル分子の水素の一部を塩素で置換する。

【0005】

ここで、従来技術に関して、塩素化ポリ塩化ビニルの合成の改善に関する研究がある。
例えば、特許文献１：米国特許第２９９６４８９号は、塩素化炭化水素などの膨潤剤又は湿潤剤を使用して、ポリ塩化ビニルポリマー粒子を介して塩素の拡散を改善することを開示している。
同様に、特許文献２：米国特許第３３３４０７７号は、ポリ塩化ビニル樹脂のための有機膨潤剤を含有する水性媒体においてポリ塩化ビニル樹脂を塩素化するための方法であって、塩素化反応が、アクリル酸ポリマーの存在下で行われる方法を開示している。

【0006】

さらに、従来技術に関して、塩化ビニル樹脂の比較的に緩慢な塩素化の速度の問題も認識していた。
例えば、特許文献３：米国特許第３１００７６２号は、膨潤剤の存在下で、かつ、光照射の不在下で、高められた温度及び圧力で塩素化を行うことにより、特許文献１：米国特許第２９９６４８９号において提案されたものよりも、迅速に塩素化できることを開示している。
すなわち、酸素が実質的に反応器から除去されているのであれば、所定の温度と圧力の条件下では、触媒又は光照射のいずれもが必要とされていないことを示唆している。
しかしながら、クロロメタン膨潤剤を反応混合物から省いた場合に、これらの反応条件下では、非常に粗悪な塩素化製品ができてくるという課題が見られた。

【0007】

また、特許文献４：米国特許第４４１２８９８号は、塩素化率を高めるためのさらなる研究に関して、高圧及び高温を採用することで、膨潤剤を用いない、水性懸濁液でのポリ塩化ビニル粒子の光塩素化を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】米国特許第２９９６４８９号（特許請求の範囲等）

【特許文献2】米国特許第３３３４０７７号（特許請求の範囲等）

【特許文献3】米国特許第３１００７６２号（特許請求の範囲等）

【特許文献4】米国特許第４４１２８９８号（特許請求の範囲等）

【発明の概要】

【発明が解決しようする課題】

【0009】

しかしながら、様々な改善が試行されてきたにもかかわらず、ＰＶＣ（塩化ビニル樹脂）の塩素化率をさらに改善した、塩素化ポリ塩化ビニルを得たいとの要望が、依然として存在している。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の１つ以上の実施形態は、ポリ塩化ビニルの粒子を提供するための方法であって、前記粒子は、改善された塩素化効率を示し、前記方法は、（ｉ）ポリ塩化ビニル粒子を提供すること、ならびに、（ｉｉ）前記ポリ塩化ビニル粒子に対して塩素化促進剤を導入し、それによって、前記粒子に会合した反応促進剤を有するポリ塩化ビニル粒子を提供することを含む、塩素化ポリ塩化ビニルの製造方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の塩素化ポリ塩化ビニルの製造方法の少なくとも１つを示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の実施形態は、少なくとも一部分が、ポリ塩化ビニル粒子に会合した塩素化促進剤を有する同ポリ塩化ビニル粒子（以下、ＰＶＣ粒子と称する場合がある。）の発見に基づいている。
予期せぬことに、これらのポリ塩化ビニル粒子は、高率で塩素化を受けて、塩素化プロセスでの効率を大きく改善することが見出された。
また、予期せぬことに、塩素化促進剤がポリ塩化ビニル粒子と会合する手法は、塩素化が起こる比率に対して影響を与えることが見出された。
したがって、本発明の実施形態は、ポリ塩化ビニル粒子に塩素化促進剤を会合させてなる塩素化ポリ塩化ビニルの製造方法る方法に関する。

【0013】

１．プロセス概説
プロセスを概説すると、１つ以上の実施形態において、ＰＶＣ粒子とも称されているポリ塩化ビニルの粒子を製造するための製造プロセスの一部として、塩素化促進剤は、ＰＶＣ粒子と会合する。

【0014】

ここで、ＰＶＣ粒子を製造するためのプロセスは、図１を参照して説明することができる。
すなわち、かかるプロセス１１が、塩化ビニルモノマー２４（別名、ＶＣＭ２４）、水２６、及び、安定剤２８を組み合わせることによって、重合混合物２２を形成する工程２１を含むことが示されている。
まず、開始工程２３において、重合混合物２２に対して開始剤３０を添加すると、活性重合混合物３２が形成され、ＶＣＭは、重合工程２５で重合を受けて、活性ポリ塩化ビニル粒子を形成する。
かかる用語としての「活性ポリ塩化ビニル粒子」は、ポリ塩化ビニル粒子が反応性であり、そして、この反応性を介してポリマー構造に対して追加の塩化ビニルモノマーを加えることができる、という事実を意味する。
そして、活性重合混合物３２に対して、停止剤３４を加えることで、ポリ塩化ビニル粒子の活動性（重合性）を抑えて、ＶＣＭの重合を停止する。新たに形成されたポリ塩化ビニル粒子は、ポリ塩化ビニル懸濁液３６、別名、ＰＶＣ懸濁液３６として、水性媒体に懸濁したままである。

【0015】

次いで、典型的なＰＶＣ製造プロセスは、様々な周知の技術を用いて、ＰＶＣ懸濁液からＶＣＭを除去する分離工程２７を含むことが好ましい。
かかる分離工程２７は、実質的にＶＣＭを含まない、浄化ＶＣＭ懸濁液３８を提供することができる。
次いで、浄化ＶＣＭ懸濁液３８を、例えば、脱水工程２９において、水からポリ塩化ビニル粒子を分離することによって、さらに処理することができる。
次いで、得られた脱水ＰＶＣ粒子４０を、乾燥工程３１においてさらに乾燥させて、乾燥ＰＶＣ粒子４２を製造することができる。したがって、後続の工程３３で、貯蔵又は出荷し得ることになる。

【0016】

上記で示唆したように、ＰＶＣ製造プロセスの１つ以上の箇所又はプロセス工程で、ＰＶＣに対して塩素化促進剤を導入することによって、塩素化促進剤は、ＰＶＣ粒子と会合することになる。

【0017】

図１にも示したように、塩素化促進剤５０は、全体的なプロセス１１の幾つかの箇所で加えることができる。
例えば、塩素化促進剤５０は、活性重合混合物３２に対して加えることができる。
また、他の実施形態においては、塩素化促進剤５０は、重合工程２５における最後の停止工程の後のＰＶＣ懸濁液３６に対して加えることができる。
また、他の実施形態において、塩素化促進剤５０は、ＶＣＭ分離工程２７の後の浄化ＶＣＭ懸濁液３８に対して加えることができる。
さらに他の実施形態において、塩素化促進剤５０は、乾燥工程２９（脱水工程と称する場合もある。）の間に、ＰＶＣ粒子に対して導入することができる。
さらにまた、他の実施形態において、塩素化促進剤５０は、脱水ＰＶＣ粒子４０に対して加えることができる。
その上、さらに他の実施形態において、塩素化促進剤５０は、乾燥工程２９の間に、ＰＶＣ粒子に対して導入することもできる。
その上、さらに他の実施形態において、塩素化促進剤５０は、乾燥ＰＶＣ粒子４２に対して加えることができる。

【0018】

２．塩素化促進剤
塩素化促進剤は、ＰＶＣ粒子と会合して、ＰＶＣ粒子が塩素化したときに、高い塩素化率を提供する化合物を含む。
すなわち、１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤、別名、塩素処理促進剤とは、非イオン性のオリゴマー又はポリマーであり、脂肪族結合、及び／又は、エーテル結合主鎖に機能的に結合した水酸基を含有する。

【0019】

また、１つ以上の実施形態において、オリゴマー又はポリマーは、少なくとも１０個、他の実施形態において、少なくとも１５個、及び、他の実施形態において、少なくとも２０個の炭素原子を有する主鎖を含む。これらの、又は、他の実施形態において、オリゴマー又はポリマーは、少なくとも１個、他の実施形態において、少なくとも２個、及び、他の実施形態において、少なくとも３個の水酸基を含む。１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤は、少なくとも水に容易に溶解することが好ましい。

【0020】

また、有用な塩素化促進剤の好適例としては、ポリビニルアルコール、部分的に加水分解されたポリ酢酸ビニルホモポリマー、部分的に加水分解された酢酸ビニルとコモノマーのコポリマー、加熱処理して部分的に加水分解したポリ酢酸ビニルホモポリマー、加熱処理して部分的に加水分解した酢酸ビニルとコモノマーのコポリマー、ポリエチレングリコール、ポリ（アルキレン）オキサイド（例えば、ポリ（エチレン）オキサイド及びポリ（プロピレン）オキサイド等）、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及び、水溶性セルロースエステルの少なくとも一つの化合物やポリマーである。

【0021】

また、上述した塩素化促進剤は、分子内に不飽和結合を含み得る。
すなわち、当業者であれば、かかる不飽和結合につき、特に、ポリ酢酸ビニルの場合において、コモノマーから、又は、ポリマーの熱処理を介して、誘導し得るものと理解することができる。

【0022】

なお、その他の、幾つかの有用な塩素化促進剤は、米国特許第４２２６９６６号、同第７０７０７３１号、及び、同第８２２２３２５号、ならびに、米国公報第２０１０／０２３４５０８号、及び、同第２０１２／０３０９８８０号に開示されており、これらの文献の内容は、本明細書の一部を構成するものとして援用することができる。

【0023】

また、１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤（例えば、部分的に加水分解されたポリ酢酸ビニル）は、加水分解性基等がある場合において、６０モル％超の加水分解の程度であることが好ましい。
そして、他の実施形態において、７０モル％超の加水分解、他の実施形態において、７２モル％超の加水分解、他の実施形態において、８０モル％超の加水分解、他の実施形態において、８５モル％超の加水分解、他の実施形態において、９０モル％超の加水分解、他の実施形態において、９５モル％超の加水分解、及び、他の実施形態において、９９モル％超の加水分解等の平均加水分解の程度を有することが好ましい。

【0024】

また、１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤（例えば、部分的に加水分解されたポリ酢酸ビニル）は、９９．５モル％未満の加水分解、他の実施形態において、９９モル％未満の加水分解、他の実施形態において、９８モル％未満の加水分解、他の実施形態において、９５モル％未満の加水分解、他の実施形態において、９０モル％未満の加水分解、他の実施形態において、８５モル％未満の加水分解、他の実施形態において、８０モル％未満の加水分解、及び、他の実施形態において、７５モル％未満の加水分解の平均加水分解の程度を有することが好ましい。

【0025】

したがって、１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤（例えば、部分的に加水分解されたポリ酢酸ビニル）は、加水分解性基等がある場合において、約６０モル％〜約９９．５モル％の範囲内の加水分解の程度、他の実施形態において、約７０モル％〜約９８モル％の範囲内の加水分解の程度、及び、他の実施形態において、約７０モル％〜約８０モル％の範囲内の加水分解の平均加水分解の程度を有することが好ましい。

【0026】

また、１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）は、約３〜約１５重量％の範囲内、及び、他の実施形態において、約５〜約１２重量％の範囲内のヒドロキシプロポキシル含量を有することが好ましい。
また、１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース）は、約１５〜約３５重量％の範囲内、及び、他の実施形態において、約１８〜約３０重量％の範囲内のメトキシル含量を有することが好ましい。

【0027】

３．塩素化促進剤の量
ＰＶＣ粒子に会合した塩素化促進剤（反応促進剤）の量は、ＰＶＣ粒子の重量部に対する塩素化促進剤の重量部に基づいて、定量的に配合することができる。
すなわち、１つ以上の実施形態において、本発明の実施に従えば、ＰＶＣ粒子に会合した塩素化促進剤の量は、百万重量部のＰＶＣ粒子あたり（ＰＶＣ粒子の重量に対する重量ｐｐｍ）、少なくとも５０重量部、他の実施形態において、少なくとも５００重量部、他の実施形態において、少なくとも７５０重量部である。

【0028】

また、他の実施形態において、少なくとも１，０００重量ｐｐｍ、及び、他の実施形態において、少なくとも１，２５０重量ｐｐｍとなる塩素化促進剤の配合量である。
一方、これらの実施形態、又は、他の実施形態において、本発明の実施に従えば、ＰＶＣ粒子に会合した塩素化促進剤（反応促進剤）の量は、ＰＶＣ粒子の重量に対して、多くとも１０，０００重量ｐｐｍ、他の実施形態において、多くとも７，５００重量ｐｐｍ、他の実施形態において、多くとも５，０００重量ｐｐｍ、及び、他の実施形態において、多くとも２，５００重量ｐｐｍである。

【0029】

したがって、１つ以上の実施形態において、本発明の実施に従えば、ＰＶＣ粒子に会合した塩素化促進剤（反応促進剤）の量は、ＰＶＣ粒子の重量に対して、約５０〜約１０，０００重量ｐｐｍの範囲内、他の実施形態において、約５００〜約７，５００重量ｐｐｍの範囲内、及び、他の実施形態において、約７５０〜約５，０００重量ｐｐｍの範囲内の値であることがそれぞれ好ましい。

【0030】

４．ＰＶＣ合成
ＰＶＣ粒子の合成の説明に戻ると、開始剤３０の導入によって開始されるＶＣＭの重合は、懸濁重合によって進行し、ＶＣＭ２４と、水２６及び懸濁安定剤２８とを合わせることによって、ＶＣＭは、水性媒体での不連続相（例えば、液滴）として懸濁する。
この重合混合物２２は、典型的に、機械的エネルギー（例えば、撹拌）を導入することによって、懸濁液で維持される。

【0031】

また、１つ以上の実施形態において、懸濁安定剤２８は、当該技術分野で、ＰＶＣ粒子懸濁の形成において、従来から使用されてきた化合物を含み、及び、それ故に、水溶性ポリマー及び不溶性無機粉体を含むが、これらに限定されない。
例となる水溶性ポリマーとして、ポリ（ビニルアルコール）、ヒドロキシル−プロピルセルロース、ナトリウムポリ（スチレンスルホネート）、及び、アクリル酸−アクリル酸エステルコポリマーのナトリウム塩を含む。例となる無機粉体は、タルク、ハイドロキシアパタイト、亜硫酸バリウム、カオリン、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、リン酸カルシウム、及び、水酸化アルミニウムの少なくとも一つを含むことが好ましい。

【0032】

また、１つ以上の実施形態において、水２６に懸濁したＶＣＭ２４を含む重合混合物２２は、少なくとも０．９：１、他の実施形態において、少なくとも２：１、他の実施形態において、少なくとも３：１、及び、他の実施形態において、少なくとも４：１のＶＣＭに対する水の重量比によって特徴づけられる。

【0033】

これらの実施形態、又は、他の実施形態において、懸濁液は、多くとも１０：１、他の実施形態において、多くとも９：１、及び、他の実施形態において、多くとも８：１のＶＣＭに対する水の重量比によって特徴づけることができる。
したがって、１つ以上の実施形態において、懸濁液は、約０．９：１〜約１０：１の範囲内、他の実施形態において、約２：１〜約９：１の範囲内、及び、他の実施形態において、約３：１〜約８：１の範囲内のＶＣＭに対する水の重量比とすることが、それぞれ好ましい。

【0034】

また、１つ以上の実施形態において、重合混合物２２に含まれる懸濁安定剤２８の量は、ＶＣＭ液滴の重量部に対する安定剤の重量部として、定量し得る。
すなわち、１つ以上の実施形態において、重合混合物２２に含まれる安定剤の量は、百万重量部のＶＣＭ液滴あたり（ＶＣＭ液滴の重量に対する重量ｐｐｍ）、少なくとも１０重量ｐｐｍ、他の実施形態において、少なくとも５０重量ｐｐｍ、他の実施形態において、少なくとも１００重量ｐｐｍ、及び、他の実施形態において、少なくとも５００重量ｐｐｍとなる安定剤であることがそれぞれ好ましい。
一方、これらの実施形態、又は、他の実施形態において、重合混合物２２に含まれる安定剤の量は、ＶＣＭ液滴の重量に対して、多くとも１，０００重量ｐｐｍ、他の実施形態において、多くとも７５０重量ｐｐｍ、他の実施形態において、多くとも５００重量ｐｐｍ、及び、他の実施形態において、 多くとも４００重量ｐｐｍであることが好ましい。
したがって、１つ以上の実施形態において、重合混合物２２に含まれる安定剤の量は、ＶＣＭ液滴の重量に対して、約１０〜約１，０００重量ｐｐｍの範囲内、他の実施形態において、約５０〜約７５０重量ｐｐｍの範囲内、及び、他の実施形態において、約１００〜約５００重量ｐｐｍの範囲内の値であることが、それぞれ好ましい。

【0035】

また、重合混合物２２は、ＰＶＣ粒子の合成を行うための従来の容器で調製したり、製造したりすることができる。
例えば、重合混合物２２は、連続撹拌タンク反応器内で調製し得る。
また、１つ以上の実施形態において、反応器はコンデンサーを備え得る。１つ以上の実施形態において、ＶＣＭの重合は、バッチ式重合技術を使用して行われる。

【0036】

また、１つ以上の実施形態において、有用な開始剤は、ＶＣＭ液滴に溶解するラジカル開始剤を含む。
好適な開始剤としては、ジ−イソブチリルペルオキシド、１，３−ジ（２−ネオデカノイルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、アルファクミルペルオキシネオデカノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチル−ペルオキシネオデカノエート、ｓｅｃ−ブチルペルオキシジカルボネート、ジ−２−エチルヘキシルペルオキシジカルボネート、ジーエチルペルオキシジカルボネート、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシジカルボネート、ジセチルペルオキシジカルボネート、ジミリスチルペルオキシジカルボネート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシネオヘプタノエート、ジラウロリルペルオキシド、及び、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）の少なくとも一つであるが、これらに限定されるものでない。

【0037】

また、上記で示したように、一旦、開始剤３０が導入されて、活性重合混合物３２が形成されると、ＶＣＭの重合が起こる。当該技術分野で公知のように、懸濁安定剤は、重合の初期段階（例えば、ＶＣＭの５０％転化まで）に添加することができる。
同様に、機械的エネルギーの導入は、典型的に、攪拌の形態で、重合工程２５の間は継続される。

【0038】

また、ＶＣＭの重合は、所望の転化が達成されるまで進行させることでき、その時点で、停止剤３４の導入によって、ＶＣＭの重合は、停止又は終了（例えば、短く停止）する。
ここで、有用な停止剤は、過酸化物と反応して、安定な、又は、非フリーラジカルの部分を形成するフリーラジカルスカベンジャー又は化合物などのフリーラジカルトラップを少なくなくとも一つ含む。

【0039】

また、１つ以上の実施形態において、重合は、利用可能なＶＣＭの７５％の転化、他の実施形態において、８０％の転化、他の実施形態において、８５％の転化、及び、他の実施形態において、９０％の転化の後に停止させることが好ましい。
活性重合混合物３２の停止によって、ＰＶＣ粒子、未反応ＶＣＭ、及び、安定剤を含むＰＶＣ懸濁液３６を生成することになる。

【0040】

また、１つ以上の実施形態において、懸濁液３６は、少なくとも１：１、他の実施形態において、少なくとも２：１、他の実施形態において、少なくとも３：１、及び、他の実施形態において、少なくとも４：１のポリマーに対する水の重量比によって特徴づけられる。
一方、これらの実施形態、又は、他の実施形態において、ＰＶＣ粒子の水性懸濁液は、多くとも１０：１、他の実施形態において、多くとも９：１、及び、他の実施形態において、多くとも８：１のポリマーに対する水の重量比を有する。
したがって、１つ以上の実施形態において、ＰＶＣ粒子の水性懸濁液は、約１：１〜約１０：１の範囲内、他の実施形態において、約２：１〜約９：１の範囲内、及び、他の実施形態において、約３：１〜約８：１の範囲内のポリマーに対する水の重量比を有することが、それぞれ好ましい。

【0041】

また、１つ以上の実施形態において、懸濁液３６内のＰＶＣ粒子は、小さくとも３０μｍ超、他の実施形態において、５０μｍ超、他の実施形態において、７０μｍ超、他の実施形態において、９０μｍ超、他の実施形態において、１１０μｍ超、及び、他の実施形態において、１３０μｍ超の平均粒径としてのメジアン径（粒径中央値、Ｄ５０）によって特徴づけられる。
一方、これらの実施形態、又は、他の実施形態において、懸濁液３６内のＰＶＣ粒子は、大きくとも９００μｍ未満、他の実施形態において、７５０μｍ未満、及び、他の実施形態において、５００μｍ未満の平均粒径としてのメジアン径によって特徴づけられる。
したがって、１つ以上の実施形態において、懸濁液３６内のＰＶＣ粒子は、約３０〜約９００μｍの範囲内、他の実施形態において、約５０〜約７５０μｍの範囲内、他の実施形態において、約７０〜約５００μｍの範囲内、他の実施形態において、約９０〜約５００μｍの範囲内、及び、他の実施形態において、約１１０〜約５００μｍの範囲内の値となる平均粒径としてのメジアン径を有することが好ましい。
なお、当業者であれば、ＰＶＣの粒径（平均粒径としてのメジアン径）は、レーザー回折分析によって測定し、決定することができる。

【0042】

また、ＰＶＣ懸濁液３６は、任意で、重合の停止後に、１つ以上の媒介容器に移し得る。例えば、ＰＶＣ懸濁液３６は、ブローダウンタンク、又は、カラム供給タンクに移し得る。

【0043】

また、媒介容器への移動の有無にかかわらず、ＰＶＣ懸濁液３６を、次に、処理をして、ＶＣＭ分離工程２７においてＰＶＣ懸濁液３６からＶＣＭ（すなわち、未反応のＶＣＭ）を分離し得る。
この工程は、ストリッピングカラムなどの分離カラムの使用を含み、実質的にすべてのＶＣＭが、懸濁液から除去される。

【0044】

回収したＶＣＭは、重合工程に戻されるか、又は、再生又は廃棄することができる。そして、分離工程２７の結果として、精製したＰＶＣ懸濁液３８（別名、浄化ＶＣＭ懸濁）が得られる。
すなわち、１つ以上の実施形態において、浄化ＶＣＭ懸濁液は、ＰＶＣ粒子の重量に対して、３３ｐｐｍ未満のＶＣＭ、他の実施形態において、１５ｐｐｍ未満のＶＣＭ、他の実施形態において、１０ｐｐｍ未満のＶＣＭ、及び、他の実施形態において、８ｐｐｍ未満のＶＣＭを含む。
また、１つ以上の実施形態において、精製したＰＶＣ懸濁液３８は、実質的にＶＣＭを含んでおらず、懸濁液及び／又は本発明の実施に関して相当の影響を与えない量以下のＶＣＭを含む。

【0045】

浄化ＶＣＭ懸濁液３８は、次いで、所定の分離処理を実施して、水からＰＶＣ粒子を分離し得る。
例えば、１つ以上の実施形態において、浄化ＶＣＭ懸濁液３８は、脱水工程２９において脱水をして、脱水ＰＶＣ粒子４０を製造し得る。
また、当業者であれば、脱水が、水性媒体内で懸濁した固形分を分離するために使用される様々な技術を含み得ることを理解するだろう。例えば、これらの方法は、ＰＶＣ懸濁液３８を遠心分離する工程を含み得る。

【0046】

また、１つ以上の実施形態において、脱水ＰＶＣ粒子４０、別名、ＰＶＣ湿潤ケーキ４０は、約２０〜約３０重量％の範囲内の水、他の実施形態において、約２２〜約２８重量％の範囲内の水、及び、他の実施形態において、約２３〜約２６重量％の範囲内の水分によって特徴づけられる。

【0047】

一旦、脱水ＰＶＣ粒子４０が提供されれば、次に、これらの粒子を、乾燥工程３１で乾燥して、乾燥ＰＶＣ粒子４２を製造する。
ＰＶＣ粒子を乾燥するための従来技術は周知であり、かつ、様々な技術を本発明の実施において使用することができる。
例えば、１つ以上の実施形態において、湿潤ケーキの乾燥は、気流乾燥機、多段階気流乾燥機、流動層乾燥機、気流／流動層乾燥機の組み合わせ、又は、回転式乾燥機で実施することができる。

【0048】

次いで、これらの乾燥ＰＶＣ粒子４２を、貯蔵及び／又は輸送することができる。
本発明の実施において、乾燥ＰＶＣ粒子４２を、ＰＶＣ粒子の塩素化を行う場所まで輸送することができる。

【0049】

５．反応促進剤の導入
上記で示唆したように、ＰＶＣ製造プロセスの１つ以上の段階で、塩素化促進剤を、ＰＶＣ粒子と会合させることができる。

【0050】

すなわち、活性重合混合物３２に対して、塩素化促進剤５０が導入される数々の実施形態において、塩素化促進剤５０は、重合が行われている容器に直接に添加し得る。
１つ以上の実施形態において、ＶＣＭの少なくとも一部が重合した後に（すなわち、開始剤を導入した後に）、塩素化促進剤を導入する。したがって、活性重合混合物に対して塩素化促進剤を加える１つ以上の実施形態において、相当量のＶＣＭが転化された後に、この添加を行う。

【0051】

なお、当業者であれば、本明細書において塩素化促進剤として使用している化合物などの特定の構成要素を添加することが、重合混合物、又は、ＶＣＭの重合に相当の影響を及ぼし、及び、それにより、結果として得られるＰＶＣ粒子、及び／又は、懸濁液の特性が変化することを理解するだろう。

【0052】

したがって、１つ以上の実施形態において、活性重合混合物に対して添加した場合では、結果として得られるＰＶＣ粒子、及び／又は、懸濁液に関して反応促進剤が相当の影響を及ぼすと思しき時点の後に、塩素化促進剤が加えられる。すなわち、活性重合混合物にも懸濁液にも添加することができる。
例えば、塩素化促進剤は、５０％、他の実施形態において、６０％、他の実施形態において、７０％、及び、他の実施形態において、８０％のＶＣＭがＰＶＣへと転化又は重合した後に添加し得る。重合混合物は、反応促進剤の添加中又は添加後に撹拌を受け得る。

【0053】

また、重合工程２５における最後の停止工程の後に、得られたＰＶＣ懸濁液３６に対して、塩素化促進剤５０が加えられる数々の実施形態において、塩素化促進剤５０は、重合と停止が行われていた容器に直接に添加し得るものであって、又は、他の実施形態において、塩素化促進剤５０は、ブローダウンタンク又はカラム供給タンクを含む上記した媒介容器の１つ以上などの下流側の容器に添加される。懸濁液は、反応促進剤の添加中又は添加後に撹拌を受け得る。

【0054】

また、ＶＣＭ分離工程２７の後に、浄化ＶＣＭ 懸濁液３８に対して塩素化促進剤５０が加えられる数々の実施形態において、塩素化促進剤５０は、脱水工程２９に先行して、浄化ＶＣＭ懸濁液３８を貯蔵するために使用し得る混合タンク又は貯蔵タンクの１つ以上などの下流側の容器に添加され得る。そして、懸濁液は、反応促進剤の添加中又は添加後に撹拌を受け得る。

【0055】

また、脱水工程２９の間に、ＰＶＣ粒子に対して塩素化促進剤５０が加えられる数々の実施形態において、塩素化促進剤５０は、遠心分離機に対して直接に添加し得る。
また、所定粒子を脱水するために複数のサイクルが採用されている場合には、塩素化促進剤５０は、サイクルの間においても導入し得る。
さらにまた、脱水ＰＶＣ粒子４０に対して塩素化促進剤５０が加えられる数々の実施形態において、塩素化促進剤５０は、脱水工程を終えたばかりの脱水ＰＶＣ粒子に対しても、直接に導入し得る。

【0056】

そして、反応促進剤が液体の形態である１つ以上の実施形態において、反応促進剤は、噴霧することによって、湿潤ケーキＰＶＣに対して導入し得る。
他の技術は、スクリュー式フィーダー又は振動フィーダーなどの幾つかの混合手段を利用して、湿潤ケーキに対して直接に液体反応促進剤を添加することを含み得る。

【0057】

塩素化促進剤５０を、乾燥工程３１の間又は後にＰＶＣ粒子に対して導入し、かつ、反応促進剤が、液体又は溶液の形態である数々の実施形態において、反応促進剤は、同様に、噴霧することによって、乾燥ＰＶＣに対して導入し得る。

【0058】

６．最終的なＰＶＣ生成物の特徴付け
上記で示唆したように、塩素化促進剤は、ＰＶＣ粒子と会合する。いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、塩素化促進剤は、ＰＶＣ粒子に吸収及び／又は吸着するものと考えられる。
１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤は、ＰＶＣポリマー又は粒子とは化学的に結合しない（すなわち、化学的に取り込まれない）。１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤は、ＰＶＣ粒子から実質的に抽出可能である。

【0059】

また、１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤が会合している乾燥ＰＶＣ粒子４２は、小さくとも３０μｍ超、他の実施形態において、５０μｍ超、他の実施形態において、７０μｍ超、他の実施形態において、９０μｍ超、他の実施形態において、１１０μｍ超、及び、他の実施形態において、１３０μｍ超の平均粒径としてのメジアン径（粒径中央値、Ｄ５０）によって特徴づけられる。
一方、これらの実施形態、又は、他の実施形態において、ＰＶＣ粒子４２は、大きくとも９００μｍ未満、他の実施形態において、７５０μｍ未満、及び、他の実施形態において、５００μｍ未満のメジアン径によって特徴づけることができる。
したがって、１つ以上の実施形態において、ＰＶＣ粒子４２は、約３０〜約９００μｍの範囲内、他の実施形態において、約５０〜約７５０μｍの範囲内、他の実施形態において、約７０〜約５００μｍの範囲内、他の実施形態において、約９０〜約５００μｍの範囲内、及び、他の実施形態において、約１１０〜約５００μｍの範囲内のメジアン径によって特徴づけられる。
なお、当業者であれば、ＰＶＣの平均粒径（メジアン径）は、レーザー回折分析によって、測定し、決定することができる。

【0060】

また、１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤が会合している乾燥ＰＶＣ粒子４２は、ＡＳＴＭ Ｄ ３３６７−７５に準拠して測定した多孔性を示す値（単位重量当たりの吸着量）によって、少なくとも０．１８ｃｃ／ｇ超の多孔性を示すことが好ましく、他の実施形態において、０．１９ｃｃ／ｇ超、及び、他の実施形態において、０．２０ｃｃ／ｇ超の多孔性を示す値によって、特徴づけられる。
一方、これらの実施形態、又は、他の実施形態において、ＰＶＣ粒子４２は、かかる多孔性につき、多くとも０．４８ｃｃ／ｇ未満であることが好ましく、他の実施形態においては、０．４６ｃｃ／ｇ未満、他の実施形態において、０．４４ｃｃ／ｇ未満、他の実施形態において、０．４２ｃｃ／ｇ未満、他の実施形態において、０．４０ｃｃ／ｇ未満、他の実施形態において、０．３８ｃｃ／ｇ未満、及び、他の実施形態において、０．３６ｃｃ／ｇ未満の多孔性を示す値によって特徴づけられる。
したがって、１つ以上の実施形態において、ＰＶＣ粒子４２の多孔性としては、約０．１８〜約０．４８ｃｃ／ｇの範囲内であることが好ましく、他の実施形態において、約０．１９〜約０．４６ｃｃ／ｇの範囲内、及び、他の実施形態において、約０．２０〜約０．４４ｃｃ／ｇの範囲内の多孔性を示す値によって特徴づけられる。

【0061】

また、１つ以上の実施形態において、塩素化促進剤が会合している乾燥ＰＶＣ粒子４２は、ＡＳＴＭ Ｄ １２４３−７９（１９８４）によって測定した、少なくとも０．４６ｄｌ／ｇ超の固有粘度、他の実施形態において、０．５０ｄｌ／ｇ超の固有粘度、及び、他の実施形態において、０．５５ｄｌ／ｇ超の固有粘度によって特徴づけられる。
一方、これらの実施形態、又は、他の実施形態において、ＰＶＣ粒子４２は、多くとも１．５５ｄｌ／ｇ未満、他の実施形態において、１．４０ｄｌ／ｇ未満、及び、他の実施形態において、１．１５ｄｌ／ｇ未満の固有粘度によって特徴づけられる。
したがって、１つ以上の実施形態において、ＰＶＣ粒子４２は、約０．４６〜約１．５５ｄｌ／ｇの範囲内の固有粘度、他の実施形態において、約０．５０〜約１．４０ｄｌ／ｇの範囲内の固有粘度、及び、他の実施形態において、約０．５５〜約１．１５ｄｌ／ｇの範囲内の固有粘度を有することが好ましい。

【0062】

７．塩素化ＰＶＣ粒子
上記で示したように、本発明の実施によって製造されたＰＶＣ粒子は塩素化することができる。
そして、予期せぬことに、本発明の実施形態にしたがって、塩素化促進剤が会合されたＰＶＣ粒子を提供することによって、塩素化率が、従来のＰＶＣ粒子よりも改善されることが見出された

【0063】

したがって、本発明のＰＶＣ粒子を塩素化する方法としては、１つ以上の本発明の実施形態には影響を与えない。
さらに、特定の実施形態において、本明細書の一部を構成するものとしてその内容を援用する米国特許第４４１２８９８号に開示された技術などの公知の塩素化技術を利用することができる。

【0064】

また、１つ以上の実施形態において、本発明のＰＶＣ粒子の塩素化は、フリーラジカル塩素化など従来技術を使用することによって進行し得る。
例えば、１つ以上の実施形態において、塩素などの塩素化剤を水性媒体に分散させることができ、その中にＰＶＣ粒子を同様に分散させる。塩素化剤、又は、その誘導体が、吸収又は吸着のいずれかによって、ＰＶＣ粒子と会合しているものと考えられる。
ＰＶＣと塩素化剤又はその誘導体との間の反応は、化学的、光化学的、又は、熱的開始剤などの開始剤の導入によって開始される。
例えば、ＵＶ光は、塩素をフリーラジカル塩素へと分解し、その後、ＰＶＣと反応して、塩素化ＰＶＣを生成するものと考えられている。

【0065】

また、１つ以上の実施形態において、本発明の利点は、概ね同様のＰＶＣ粒子の間での塩素化率の増加率に基づいて定量することができる。
本発明の１つ以上の実施形態によると、本発明の実施は、概ね同様のＰＶＣ粒子の間で少なくとも５％、他の実施形態において、少なくとも７％、他の実施形態において、少なくとも１０％、他の実施形態において、少なくとも１２％、他の実施形態において、少なくとも１５％、及び、他の実施形態において、少なくとも２０％の塩素化率の増加をもたらすことが判明している。

【0066】

また、本明細書の目的のために、概ね同様のＰＶＣ粒子の性質は、ＡＳＴＭ Ｄ３３６７−７５に準拠して決定した、多くとも０．１０ｃｃ／ｇ未満、他の実施形態において、０．０９ｃｃ／ｇ未満、他の実施形態において、少なくとも０．０８ｃｃ／ｇ未満、他の実施形態において、０．０７ｃｃ／ｇ未満、及び、他の実施形態において、０．０６ｃｃ／ｇ未満の多孔性という値の差異を有する数々のＰＶＣ粒子を含む。

【0067】

同様に、１つ以上の実施形態において、概ね同様のＰＶＣ粒子の性質は、大きくとも５０μｍ未満、他の実施形態において、４０μｍ未満、他の実施形態において、３０μｍ未満、他の実施形態において、２５μｍ未満、及び、他の実施形態において、２０μｍ未満の平均粒径としてのメジアン粒において差異を有する数々のＰＶＣ粒子を含む。
また、１つ以上の実施形態において、概ね同様の粒子の性質は、多孔性及びメジアン粒の双方についての前出の差異を具備した数々のＰＶＣ粒子を含む。

【0068】

本発明の実施を実証するために、以下の実施例が調製され、そして、試験が行われた。しかしながら、これらの実施例は、本発明の範囲を限縮するものと見るべきではない。特許請求の範囲が、発明を定義する役割を担っている。

【実施例】

【0069】

[実施例１（コントロール）]
水性懸濁液において塩化ビニルモノマーを重合して、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）粒子を調製した。重合混合物は、重合を開始する前に、重合混合物に対して、約５００ｐｐｍの加水分解したポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）（７０〜８０％の平均加水分解）を、すなわち、安定剤として取り込むことによって調製をした。
重合条件を制御して、１７１μｍのメジアン径、０．２９１ｃｃ／ｇの多孔性を示す値、及び、０．９４５ｄｌ／ｇの固有粘度を特徴とするポリ塩化ビニル粒子が製造できるようにした。
次いで、停止剤を重合反応器に加えて重合を停止した。
次いで、懸濁液を遠心分離することによって粒子を脱水して、ＰＶＣ粒子の湿潤ケーキを製造し、及び、次に、湿潤ケーキを乾燥して、乾燥ＰＶＣ粒子を製造した。
この実験セクションの目的のために、ＡＳＴＭ Ｄ３３６７−７５と同等の技術を用いて多孔性を決定し、また、ＡＳＴＭ Ｄ１２４３−７９（１９８４）と同等の技術を用いて固有粘度を決定し、そして、双方の方法に変更を加えて技術的効率を獲得させた。

【0070】

すなわち、上記で調製した乾燥ＰＶＣ粒子を、次に、以下の手順によって塩素化して、塩素化ＰＶＣ（ＣＰＶＣ）を製造した。
３０ｇのＰＶＣ粒子及び５００ｇの蒸留水を、１リットルのガラス製光塩素化反応器に充填した。素早く撹拌して、ＰＶＣ粒子の水性懸濁液を製造した。
次いで、窒素ガスを、熱式質量流量コントローラを使用して、スラリーに対して夜通し散布をして、システムから酸素を除去した。液体の表面から約２インチ下方で、窒素散布をした。次いで、夜通しで窒素散布をした後に、反応器及びその内容物を、それぞれ４０℃にまで加熱した。
そして、一旦、温度が安定したら、窒素流を止め、その後、塩素ガスの散布を開始した。かかる塩素ガスは、スラリーに対して、及び、スラリーを介して、１０．３〜１１．０グラム／時間の速度で散布した。

【0071】

次いで、１時間の塩素ガス散布の後に、ＵＶランプを照射して、ＰＶＣ粒子の塩素化を開始した。
かかるＵＶランプは、液体の表面から約４分の１インチ上方に適切に設置されたジャケット形ＵＶランプとした。
４５０ワットの中圧Ａｃｅ７８２５浸漬ＵＶランプで、ランプをしっかり塞いだ。１時間の時間枠に基づいて、ＵＶ光が照射される前に、水と塩化ビニル樹脂スラリーを、完全に塩素で飽和させた。

【0072】

次いで、反応器通気孔を苛性溶液へ向けて散布することによって、溶液からの塩素発生を連続的にモニターした。あらゆる所定の時点でのＰＶＣ粒子と反応した塩素の量は、供給量から通気孔で回収した塩素の量を控除することによって決定した。

【0073】

手順の他の詳細は、以下の手順を含んでいた。
すなわち、恒温槽から出た調節された水は、反応器及びランプウェルジャケットを通って循環した。したがって、通気ガスは、水冷コンデンサーを介して排出されて、あらゆる取り込んだ液体を反応器に戻すことを補助し、次いで、約７％ＮａＯＨの水溶液を含有するガス吸収ビンへと送った。重量増加、そして、次に、反応器からの塩素発生率の連続測定が可能なデジタル式実験用秤に、吸収ビンを置いた。そして、反応器を、アルミ箔とガラス繊維断熱材で包んだ。

【0074】

また、塩素ガス散布流は、約１０．５〜約１０．８グラム／時間であった。複数の試験から、１２．０グラムの塩素が、平均２．８６時間、樹脂と反応することを決定した。３０．０グラムのＰＶＣと１２．０グラムの塩素との反応は、ＣＰＶＣ樹脂において、６４．２４％の最終塩素含有量を示した。
この実施例１は、コントロールを示しているので、表Ｉに記載したように、この塩素化率を、１００％基準点とした。

【0075】

[実施例２]
実施例１において合成したＰＶＣ粒子の試料を、この実施例２で使用した。
すなわち、このＰＶＣ粒子の試料に対して、粒子を脱水した後であって、かつ、乾燥をする前に、１，０００ｐｐｍのさらに加水分解したポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）（約７０〜８０％の平均加水分解）を粒子に導入した。すなわち、湿潤ケーキに対してＰＶＡを導入した。
具体的には、湿潤ケーキに対して、所望の付加成分に対する反応促進剤（ＰＶＡ）の溶液を噴霧した。続いて、ＰＶＣ湿潤ケーキを乾燥させた。
次に、調製した乾燥ＰＶＣ粒子を、実施例１に記載したものと同様の手順を用いて塩素化した。単一の試験において、１２．０グラムの塩素は、２．２０時間、ＰＶＣ粒子と反応した。よって、実施例２の平均塩素化率は、表Ｉに示した実施例１の塩素化率の１２３％であった。

【0076】

[実施例３]
実施例３では、実施例１において合成したＰＶＣ粒子の試料を使用した。
このＰＶＣ粒子の試料に対して、実施例２に記載の方法で、粒子を脱水した後、かつ、乾燥をする前に、２，０００ｐｐｍのさらに加水分解したポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）（約７０〜８０％の平均加水分解）を粒子に導入し、すなわち、湿潤ケーキに対して導入し、そして、同様にして乾燥した。
この実施例３で調製した乾燥ＰＶＣ粒子を、次に、実施例１に記載したものと同様の手順を用いて塩素化した。単一の試験において、１２．０グラムの塩素は、２．３４時間、ＰＶＣ粒子と反応した。
よって、実施例３の平均塩素化率は、表Ｉに示した実施例１の塩素化率の１１８％であった。

【0077】

[実施例４]
実施例４では、実施例１において合成したＰＶＣ粒子の試料を使用した。
このＰＶＣ粒子の試料に対して、実施例２に記載の方法で、粒子を脱水した後であって、かつ、乾燥をする前に、２，０００ｐｐｍのヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、５〜１２重量％のヒドロキシプロポキシル含量と、１８〜２９％のメトキシル含量と、を有する、別名、ＨＰＭＣを粒子に導入し、すなわち、湿潤ケーキに対して導入し、そして、同様にして乾燥した。
この実施例４で調製した乾燥ＰＶＣ粒子を、次に、実施例１に記載したものと同様の手順を用いて塩素化した。単一の試験において、１２．０グラムの塩素は、２．４２時間、ＰＶＣ粒子と反応した。
よって、実施例４の平均塩素化率は、表Ｉに示した実施例１の塩素化率の１１５％であった。

【0078】

【表1】

【0079】

表Ｉのデータは、ＰＶＣ粒子に対する反応促進剤の添加が、塩素化率に相当の影響を及ぼすことを示している。
特に、ＰＶＡについては、湿潤ケーキに対して反応促進剤を１，０００ｐｐｍと２，０００ｐｐｍの量で加えた時に効果が認められている。そして、この効果は、ＨＰＭＣを反応促進剤として使用する場合にも同様に認められる。

【0080】

[実施例５（コントロール）]
実施例５では、水性懸濁液において塩化ビニルモノマーを重合して、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）粒子を調製した。重合混合物は、重合を開始する前に、重合混合物に対して、約５００ｐｐｍの加水分解したポリ酢酸ビニル（約７０〜８０％の平均加水分解）を取り込むことによって調製した。
そして、重合条件を制御して、１７２μｍのメジアン径、０．２８４ｃｃ／ｇの多孔性を示す吸着量、及び、０．９４０ｄｌ／ｇの固有粘度を有するポリ塩化ビニル粒子を製造した。
次いで、停止剤を重合反応器に加えて重合を停止した。
得られた懸濁液を遠心分離することによって粒子を脱水して、ＰＶＣ粒子の湿潤ケーキを製造し、及び、次に、湿潤ケーキを乾燥して、乾燥ＰＶＣ粒子を製造した。

【0081】

この実施例５で調製した乾燥ＰＶＣ粒子は、次に、実施例１に記載の手順と同様の手順を用いて塩素化した。複数の試験から、１２．０グラムの塩素が、平均３．８２時間、樹脂と反応することを決定した。３０．０グラムのＰＶＣと１２．０グラムの塩素との反応は、ＣＰＶＣ樹脂において、６４．２４％の最終塩素含有量を示した。
この実施例５では、コントロールを示しているので、表ＩＩに記載したように、この塩素化率を、１００％基準点とした。

【0082】

[実施例６]
実施例６は、約７０％の塩化ビニルモノマーが転化した後であって、かつ、停止剤を添加する前に、１，０００ｐｐｍのさらに加水分解したポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）（約７０〜８０％の平均加水分解）を重合反応器に導入した以外は、実施例５に記載の手順と同じ手順を用いてＰＶＣ粒子を合成した。
得られた粒子は、同様に、脱水及び乾燥した。結果として得られたＰＶＣ粒子は、１６６μｍのメジアン径、０．２８４ｃｃ／ｇの多孔性、及び、０．９３２ｄｌ／ｇの固有粘度を有していた。

【0083】

次に、この実施例６で調製した乾燥ＰＶＣ粒子を、実施例１に記載したものと同様の手順を用いて塩素化した。単一の試験において、１２．０グラムの塩素は、２．９９時間、樹脂と反応した。よって、実施例６の平均塩素化率は、表ＩＩに示した実施例５の塩素化率の１２２％であった。

【0084】

[実施例７]
実施例７では、約７０％の塩化ビニルモノマーが転化した後であって、かつ、停止剤を添加する前に、１，０００ｐｐｍのヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）（５〜１２重量％のヒドロキシプロポキシル含量と１８〜２９％のメトキシル含量とを有する）を重合反応器に導入した以外は、実施例５に記載の手順と同じ手順を用いてＰＶＣ粒子を合成した。
粒子は、同様に、脱水及び乾燥した。結果として得られたＰＶＣ粒子は、１７５μｍのメジアン径、０．２９１ｃｃ／ｇの多孔性を示す吸着量、及び、０．９３２ｄｌ／ｇの固有粘度を有していた。

【0085】

次に、この実施例７で調製した乾燥ＰＶＣ粒子を、実施例１に記載したものと同様の手順を用いて塩素化した。単一の試験において、１２．０グラムの塩素は、３．０９時間、樹脂と反応した。よって、実施例７の平均塩素化率は、表ＩＩに示した実施例５の塩素化率の１１９％であった。

【0086】

[実施例８]
実施例８では、約７０％の塩化ビニルモノマーが転化した後であって、かつ、停止剤を添加する前に、５００ｐｐｍのヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）（５〜１２重量％のヒドロキシプロポキシル含量と１８〜２９％のメトキシル含量とを有する）を重合反応器に導入した以外は、実施例５に記載の手順と同じ手順でＰＶＣ粒子を合成した。
得られた粒子は、同様に、脱水及び乾燥した。結果として得られたＰＶＣ粒子は、１７６μｍのメジアン径、０．２９８ｃｃ／ｇの多孔性の示す吸着量、及び、０．９４１ｄｌ／ｇの固有粘度を有していた。

【0087】

次に、この実施例８で調製した乾燥ＰＶＣ粒子を、実施例１に記載したものと同様の手順を用いて塩素化した。単一の試験において、１２．０グラムの塩素は、３．５９時間、樹脂と反応した。
よって、実施例８の平均塩素化率は、表ＩＩに示した実施例３０の塩素化率の１０６％であった。

【0088】

【表2】

【0089】

表ＩＩのデータは、本発明の実施にしたがって反応促進剤を用いることによって塩素化率が増大しており、重合がかなり進行した後にＰＶＣ粒子に対して反応促進剤を導入した時でさえも塩素化率が増大したことを実証している。
表Ｉのデータと同様に、ＰＶＡ及びＨＰＭＣの双方で効果が認められており、及び、５００ｐｐｍのＨＰＭＣを添加しても効果は認められている。
加えて、表ＩＩのデータは、重合がかなり進行した後で、かつ、重合が完了する前に、反応促進剤を添加しても、ＰＶＣ粒子の性質に対して目立った影響は認められなかった。特に、多孔性を示す吸着量とメジアン径については、統計的に、それぞれに対する影響は認められなかった。

【0090】

[実施例９（コントロール）]
実施例９は、水性懸濁液において塩化ビニルモノマーを重合して、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）粒子を調製した。
得られた重合混合物は、重合を開始する前に、重合混合物に対して、約６００ｐｐｍの加水分解したポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）（約７０〜８０％の平均加水分解）を、すなわち、安定剤として取り込むことによって調製をした。
そして、重合条件を制御して、１５６μｍのメジアン径、０．２９３ｃｃ／ｇの多孔性を示す吸着量、及び、０．９１６ｄｌ／ｇの固有粘度を有するポリ塩化ビニル粒子が製造できるようにした。
次いで、停止剤を重合反応器に加えて重合を停止した。得られた懸濁液を遠心分離することによって粒子を脱水して、ＰＶＣ粒子の湿潤ケーキを製造し、及び、次に、湿潤ケーキを乾燥して、乾燥ＰＶＣ粒子を製造した。

【0091】

この実施例９で調製した乾燥ＰＶＣ粒子は、次に、実施例１に記載の手順と同様の手順を用いて塩素化した。
この実施例９では、コントロールを示しているので、表ＩＩＩに記載したように、この塩素化率を、１００％基準点とした。

【0092】

[実施例１０]
実施例１０は、水性懸濁液において塩化ビニルモノマーを重合して、ＰＶＣ粒子を調製した。重合混合物は、重合を開始する前に、重合混合物に対して、約１，７００ｐｐｍの加水分解したポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）（約７０〜８０％の平均加水分解）を取り込むことによって調製をした。重合条件は、実施例９に記載したものと違うやり方で、維持をした。
次いで、停止剤を重合反応器に加えて重合を停止した。結果として得られるＰＶＣ粒子は、５２μｍのメジアン径、０．３８４ｃｃ／ｇの多孔性を示す吸着量、及び、０．９０４ｄｌ／ｇの固有粘度を有していた。
また、懸濁液を遠心分離することによって粒子を脱水して、ＰＶＣ粒子の湿潤ケーキを製造し、及び、次に、湿潤ケーキを乾燥して、乾燥ＰＶＣ粒子を製造した。

【0093】

この実施例１０で調製した乾燥ＰＶＣ粒子は、次に、実施例１に記載の手順と同様の手順を用いて塩素化した。

【0094】

【表3】

【0095】

表ＩＩＩのデータから、重合前の反応促進剤の（安定剤の増量分と等しい）添加が、ＰＶＣ粒子の性質に相当の影響を及ぼすことを実証している。
上記で概説した塩素化手順を使用した場合、比較的小さなＰＶＣ粒子が懸濁液から浮き出るため、塩素化を完了できなかった。
また、当業者であれば、塩素化システムが、比較的小さいＰＶＣ粒子を塩素化するために操作していたとしても、多孔性及び粒子サイズの著しい違いは、正確な比較を排除してしまうので、コントロールに対する正確な比較ができなかったことを理解するだろう。
実際、当業者であれば、大きな多孔性及び／又は小さな粒径を有する粒子も、本発明の反応促進剤の非存在下でも、迅速に塩素化することを理解するだろう。

【0096】

その他、本明細書で引用した全文献は、本明細書の一部を構成するものとしてその全内容を援用する。本発明の実施形態について多くを説明してきた。それでもなお、本発明の要旨と範囲から逸脱することなく、様々な変更をし得ることが理解される。したがって、他の実施形態は、以下の請求項の範囲内にある。

【図1】