клеи с низким уровнем содержания остаточных мономеров и способ их получения

Формула изобретения

1. Чувствительный к давлению клей, содержащий один или более олефиновых полимеров, в которых содержание свободных мономеров составляет менее 0,3% по массе.

2. Клей по п. 1, отличающийся тем, что содержание свободных мономеров составляет менее 0,02% по массе.

3. Клей по п. 1, отличающийся тем, что содержание свободных мономеров составляет менее 0,01% по массе.

4. Клей по п.1, отличающийся тем, что полимер является гомополимером или смесью различных гомополимеров.

5. Клей по п.1, отличающийся тем, что полимер является сополимером или смесью различных сополимеров.

6. Клей по п.1, отличающийся тем, что полимер является блок-полимером или смесью различных блок-полимеров.

7. Клей по п.1, отличающийся тем, что полимер выбран из группы, состоящей из гомополимера, сополимера, блок-полимера и их смесей.

8. Клей по п.1, отличающийся тем, что один или более полимеров получены из мономеров, выбранных из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, С₁-С₈ алкилакрилатов и С₁-С₈ алкилметакрилатов.

9. Клей по п.1, отличающийся тем, что один или более полимеров получены из мономеров, выбранных из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, С₁-С₈ алкилакрилатов, С₁-С₈ алкилметакрилатов, винилацетата и стирола.

10. Клей по п.9, отличающийся тем, что полимер является сополимером 2-этилгексилакрилата и винилацетата.

11. Способ получения клея, содержащего один или более олефиновых полимеров, в которых содержание свободных мономеров составляет менее 1% по массе, включающий гидрогенизацию клея в органическом растворителе в присутствии гетерогенного или гомогенного катализатора после завершения полимеризации или сополимеризации полимера или полимеров.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что катализатор является гетерогенным катализатором, палладием на активированном угле.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что катализатор является гетерогенным катализатором, никелем на двуокиси кремния/окиси алюминия.

14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что катализатор является гомогенным катализатором, хлоридом трис(трифенилфосфин) родия (I).

15. Способ по п.11, отличающийся тем, что гидрогенизацию осуществляют при температурах до 150^oС и давлении водорода до 100 бар.

16. Способ по п.11, отличающийся тем, что гидрогенизацию осуществляют при температурах до 100^oС и давлении водорода до 80 бар.

17. Способ по п.11, отличающийся тем, что гидрогенизацию осуществляют при температурах до 100^oС и давлении водорода до 52 бар.

18. Способ по п.11, отличающийся тем, что гидрогенизацию проводят при комнатной температуре и атмосферном давлении в присутствии платинового, палладиевого катализаторов или катализатора палладий на углероде (Pd/C).

19. Способ по п.11, отличающийся тем, что органический растворитель менее полярный, чем вода.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что органический растворитель является этилацетатом.

21. Трансдермальная терапевтическая система, содержащая клей по п.1 и активный ингредиент.

22. Медицинский или ветеринарный медицинский пластырь, содержащий клей по п.1.

23. Клей в соответствии с п.1, применяемый в области косметологии, в пищевой промышленности, медицинских или ветеринарных медицинских пластырях.

24. Клей в соответствии с п.1, применяемый в трансдермальных терапевтических системах.

Приоритет по пунктам и признакам:

31.10.1996 - по пп.1-24;

12.09.1997 - по пп.1-24.

Уточнение признаков по пп.1-24.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к клеям, содержащим полимеры с очень низким содержанием остаточных мономеров, к способу их получения и применения.

Типично клейкие ленты, липкие пластыри и т.п. изготавливают путем покрытия пленок или бумаги полимерными растворами или суспензиями. В дальнейшем органические растворители или воду удаляют путем сушки. Особенно пригодными являются растворы полиакрилатов в органических растворителях. Эти растворы полиакрилатов обычно получают полимеризацией акриловой кислоты, ее сложного эфира, а в некоторых случаях винилацетата с добавкой инициаторов свободнорадикальной полимеризации, например азобисизобутиронитрила или других. После завершения полимеризации или сополимеризации добавляют органические растворители для разбавления до содержания твердых частиц примерно 40%, после чего раствор готов для нанесения покрытия.

В недавнем прошлом было установлено, что этот способ имеет недостаток, особенно в случае сополимеризации, который заключается в том, что полимеризации не подвергается наименее реактивный мономер. По этой причине, с целью получения определенного полимера на воспроизводимой основе, применяют излишек этого наименее реактивного мономера, например винилацетата. В принципе, винилацетат реагирует более медленно, чем акрилаты, поскольку двойная связь, которую он содержит не сопрягается с карбонильной группой. Недостатком добавления избытка винилацетата является то, что содержание свободного винилацетата в растворе может составлять до 7-8% относительно содержания твердых частиц. Это остаточное содержание мономера может быть уменьшено до примерно 3% вследствие вышеупомянутого разбавления.

Вообще, остаточное содержание мономера этого порядка нежелательно в клеях, особенно для применений в области медицины, косметики, а также для упаковки продуктов в пищевой промышленности. К тому же законы во многих странах предписывают максимальную концентрацию остаточного мономера. Поэтому была проведена широкая кампания в промышленности, ставящая своей целью уменьшить содержание остаточных полимеров в растворах полимеров, предназначенных для медицинского и пищевого секторов.

Один испробованный способ известен как десорбирующая перегонка. В этом способе растворители, которые образуются в результате синтеза полимеров, удаляются почти полностью. Поскольку физические свойства винилацетата и этилацетата (точка кипения и давление пара) отличаются незначительно, то необходимо либо его испарять досуха, либо постоянно дополнять перегнанный этилацетат. Испарение досуха может привести к такой высокотемпературной нагрузке, что может измениться полимер. Добавление этилацетата, который был подвергнут перегонке, приводит к большому расходу растворителя, а также к большому количеству отходов растворителя, а это делает способ очень дорогостоящим.

Другой способ удаления остаточных мономеров заключается в реакции непревращенных остаточных мономеров с очень реактивными инициаторами радикальной полимеризации на основе органических перекисей, которые известны как поглотители. Недостатком этого способа является то, что остаточные мономеры не удаляются, а вступают в реакцию, образуя олигомеры, которые остаются в полимере.

Поэтому желательный способ должен иметь следующие преимущества: он должен обеспечить получение полимера с очень низким соддержанием непревращенных мономеров или олигомеров; тепловая нагрузка во время полимеризации или во время удаления растворителя должна быть минимальной; в нем необходимо применять только небольшое количество органических растворителей; он должен исключать применение поглотителей и он должен быть экономичным.

Теперь установлено, что полимерные клеи, имеющие очень низкое содержание остаточных мономеров, можно получить путем каталитической гидрогенизации и достичь вышеупомянутых преимуществ.

Полученные клеи содержат полимеры, приготовленные из олефиновых мономеров, и они имеют очень низкое содержание остаточных мономеров. Эти клеи пригодны для их использования в технических применениях, например в клейких лентах в качестве материалов для офисов, для косметических или медицинских применений, например для изготовления клейких пластырей, электродных пластырей или трансдермальных терапевтических систем.

Таким образом, настоящим изобретением является клей, содержащий один или более полимеров, полученных из олефиновых мономеров, в котором содержание свободных остаточных мономеров составляет менее 1% по массе, предпочтительно менее 0,3% по массе, более предпочтительно менее 0,02% по массе, а наиболее предпочтительно менее 0,01% по массе, но не менее 0,0001% по массе.

Полимерами могут быть гомополимер или смесь различных гомополимеров; сополимер или смесь различных сополимеров; блок-полимер или смесь различных блок-полимеров или ими может быть смесь одного или более гомополимеров, сополимеров или блок-сополимеров. Клеи в соответствии с настоящим изобретением могут содержать другие вещества, например клейкие смолы, например гидрогенизированную канифоль; однако они могут состоять также полностью из вышеупомянутых полимеров.

Настоящее изобретение относится, в частности, к клеям, чувствительным к давлению, особенно к тем, которые содержат один или более сополимеров из таких мономеров как, например, акриловая кислота, метакриловая кислота и сложные эфиры акрилата и метакрилата, в которых часть сложного эфира может содержать до 8 атомов углерода (C₁-C₈-алкил), или которые содержат сополимеры вышеупомянутых мономеров и мономеры винилацетат или стирол. Соответствующими сложными эфирами акрилата и метакрилата являются метиловые, этиловые, пропиловые сложные эфиры с прямой или разветвленной цепью, бутиловые, пентиловые, гексиловые или октиловые сложные эфиры, например этилгексиловый сложный эфир или эфир оксикислоты, например оксиэтиловый сложный эфир.

Настоящее изобретение относится, в частности, к клеям, чувствительным к давлению, которые содержат сополимер 2-этилгексилакрилата и винилацетата.

В другом варианте настоящего изобретения предложен способ изготовления клея, содержащего один или более олефиновых полимеров, в которых содержание свободных мономеров составляет менее 1% по массе, причем настоящий способ заключается, после завершения полимеризации или сополимеризации полимера, в гидрогенизации клея в органическом растворителе в присутствии гетерогенного или гомогенного катализатора.

Можно применять любой соответствующий катализатор, например платиновый, палладиевый катализаторы, а также палладий на активированном угле. Соответствующими гетерогенными катализаторами являются палладий на активированном угле и никель на кремнеземе/глиноземе. Соответствующий гомогенный катализатор является трис(трифенилфосфин)хлоридом родия(I).

Процесс гидрогенизации будет осуществляться при температурах до 150^oС и давлении водорода до 100 бар, предпочтительно при температуре до 100^oС и давлении водорода до 80 бар, более предпочтительно при температуре до 100^oС и при давлении водорода до 52 бар, а наиболее предпочтительно при комнатной температуре и при атмосферном давлении.

Гидрогенизацию можно осуществлять в любом соответствующем органическом растворителе, в частности в органическом растворителе, который менее полярный, чем вода. Предпочтительный растворитель является этилацетатом.

Эти клеи являются полезными там, где существует необходимость в материалах с низким содержанием остаточного мономера, например в трансдермальных терапевтических системах, бандажах, включая трансдермальные системы, которые могут быть полезными в области косметики, а также в качестве упаковочного клея для пищевых продуктов. Эти клеи можно использовать также в медицинских пластырях, которые включают ветеринарные медицинские пластыри для указанных здесь целей.

В частности, настоящее изобретение относится также к трансдермальным терапевтическим системам, которые содержат клей, в соответствии с настоящим изобретением, в особенности клей, чувствительный к давлению, например 2-этилгексилацетат и винилацетат. Такие трансдермальные терапевтические системы обычно состоят из резервуара, содержащего активное вещество, предназначенное для подачи, и смежный слой, образованный из чувствительного к давлению клея, который размещают в контакте с кожей пациента.

Однако в такой системе клей, эффективный под прессом, может также образовать однослойную или многослойную матрицу, которую размещают в контакте с кожей и в которой присутствует активное вещество в диспергированной или даже в растворенной форме. Если матрица многослойная отдельные слои могут состоять из различных клеев, в соответcтвии с настоящим изобретением.

Каталитическая гидрогенизация двойных С=С-связей в алкенах в присутствии платинового, палладиевого катализаторов или палладия на углероде (Pd/C) либо других металлов 8-й вспомогательной группы Периодической системы (например, никеля) в качестве катализатора при атмосферном или повышенном давлении водорода и при комнатной температуре известна по существу давно. Однако не ожидали, что настоящую проблему можно решить с применением хорошо известного способа гидрогенизации, поскольку настоящий способ должен проводиться при наиболее неблагоприятных условиях.

Например, до гидрогенизации концентрация остаточных мономеров очень низкая (<3%). К тому же, как можно увидеть, гидрогенизация с металлическими катализаторами осуществляется более неблагоприятно, поскольку применяемый растворитель является более неполярным. Поскольку гидрогенизацию осуществляют после полимеризации, а в данном случае применяют по существу неполярные органические растворители, например этилацетат, то это создает дополнительное неблагоприятное условие для реакции. Тем не менее содержание остаточных мономеров можно успешно уменьшить до менее 0,3% и даже до такого низкого уровня как 0,01% за счет применения способа в соответствии с настоящим изобретением.

Тот факт, что это не является предрешенным выводом, продемонстрировано патентом США 4375529 (Фонг и др.). В этом патенте раскрыт способ для уменьшения содержания остаточных мономеров в водо-масляной эмульсии, содержащей частично полимеризованные акриламид и акрилат натрия. Степень полимеризации, описанной в этом патенте, составляет только 80%, которая указывает на то, что концентрация остаточных мономеров составила примерно 20%.

Последующую гидрогенизацию осуществляли в воде, которая является высокополярным растворителем. В то же время можно было применять очень высокое давление. Тем не менее концентрация остаточных мономеров, которая была достигнута, составляла в лучшем случае около 1%, а по вышеуказанным причинам она была неприемлемо высокой и могла достигаться также посредством соответствующего способа полимеризации.

Способ в соответствии с настоящим изобретением осуществляют путем гидрогенизации раствора клея в органических растворителях в присутствии металлического катализатора при температуре до 150^oС, предпочтительно до 100^oС, и при давлении в интервале давления от 0,3 до 100 бар, предпочтительно от 0,5 до 80 бар.

Особенно предпочтительным способом является гидрогенизация в присутствии платины, палладия или палладия на углероде при комнатной температуре и при атмосферном давлении водорода. Способ в соответствии с настоящим изобретением можно также осуществлять в присутствии других металлов 8-й вспомогательной группы Периодической системы, например с использованием никеля в качестве катализатора при более высоких температурах и при более высоком давлении водорода.

Предпочтительными растворителями являются те растворители, которые менее полярны, чем вода (то есть те, которые имеют диэлектрическую постоянную меньше, чем диэлектрическая постоянная воды). Особенно предпочтительным растворителем является этилацетат.

Понятно, что в трансдермальных терапевтических системах любой непрореагировавший мономер или побочный продукт инициаторов полимеризации, которые присутствуют в клее и потенциально способны вступать в реакцию с лекарством, подаваемым в трансдермальной системе, является нежелательным. Поэтому отличительным преимуществом является возможность уменьшения уровня содержания остаточных мономеров или других реактивных соединений до такого низкого уровня, который возможен для клеев, применяемых в таких терапевтических системах.

Далее, при применении способа гидрогенизации для уменьшения уровня винилацетата образуется этилацетат в качестве продукта. Поскольку этилацетат является часто выбором растворителя для клея, то в матрицу клея не добавляют новый компонент.

Для дальнейшего описания, а не ограничения настоящего изобретения будут служить следующие примеры. Описание способа гидрогенизации и способа детектирования, применяемых в примерах, представлено в разделе "Методики", который следует после примеров.

Пример 1. Гидрогенизация композиции винилацетата.

Приготовили композицию из сополимера, полученного из винилацетата, 2-гидроксиэтилацетата (2-НЕА), 2-этилгексилакрилата (2-ЕНА) и глицидилметакрилата (GMA), с содержанием твердых частиц до 10%, в этилацетате, подвергли ее гидрогенизации в условиях, описанных в таблице 1, с использованием катализатора в количестве 10% по массе раствора полимера, а затем определили содержание остаточного мономера винилацетата (VAM). Данные показывают, что наблюдается уменьшение содержания остаточного мономера винилацетата даже при мягких условиях: при комнатной температуре и давлении водорода, равном одной атмосфере, с использованием палладиевого катализатора на активированном угле. Данные также показывают, что при более жестких условиях, а именно при температуре 80^oС и давлении водорода 52 бар, может быть эффективным никелевый катализатор на подложке, хотя при мягких условиях он не эффективен. Для демонстрации того факта, что в действительности происходит уменьшение, а не поглощение винилацетата на угле катализатора, провели эксперимент без использования водорода. Хотя применяли идеализированные условия, а имеено 10% твердых частиц полимера и 10% загрузки катализатора, эти эксперименты показывают, что уровень содержания остаточного мономера винилацетата можно уменьшить путем каталитического восстановления с использованием палладиевого катализатора или катализатора на основе никеля, при котором условия оптимизируют для конкретного катализатора. Предпочтительным катализатором является палладиевый катализатор.

Пример 2. Эффект гидрогенизации при применении более высокого содержания твердых частиц полимера.

В этом примере были проведены эксперименты для определения, можно ли достичь снижения на материалах с более высоким содержанием твердых частиц чем 10%. Гидрогенизацию проводили на сополимере, который применяли в примере 1, в условиях гидрогенизации при температуре 80^oС и давлении водорода 52 бар, при этом использовали 5% палладиевого катализатора на активированном угле или 65% никеля на катализаторе на основе двуокиси кремния/окиси алюминия, загрузка катализатора составляла 10% по массе полимерного раствора. Результаты представлены в таблице 2а, и они показывают, что уровень содержания остаточного мономера винилацетата (VAM) можно уменьшить до ниже 1000 частей/миллион, если реакцию осуществляют при любой концентрации, по меньшей мере до примерно 50% твердых частиц.

Это важно, поскольку вязкость матрицы значительно увеличивается с увеличением процентного содержания твердых частиц композиции, как показано в таблице 2b. Таким образом, данные в таблице 2а также показывают, что гидрогенизация является эффективной в очень вязкой матрице.

Пример 3. Влияние гидрогенизации на другие остаточные мономеры.

Такой же сополимер, который применяли в примере 1, подвергли испытанию на присутствие других мономеров, а не винилацетата после гидрогенизации. Единственным мономером, присутствующим на обнаруживаемом уровне, был 2-ЕНА (2-этилгексилакрилат); возможно присутствовали 2-НЕА (2-гидроксиэтилакрилат) и GMA (глицидилметакрилат), но их содержание было ниже обнаруживаемых пределов. Результаты представлены в таблице 3, и они показывают, что когда уменьшается содержание остаточного винилацетата при применении раскрытых условий гидрогенизации, также уменьшается содержание остаточных акрилатов.

Пример 4. Гидрогенизация всей акрилатной композиции. Сополимер всех акрилатов получили из 2-этилгексилакрилата (2-ЕНА), метилакрилата, акриловой кислоты и глицидилметакрилата и составили композицию с содержанием твердых частиц до 37% в смеси растворителя из 54% этилацетата, 34,6% изопропанола и 11,4% гексана. Полимерный раствор подвергли условиям гидрогенизации: 80^oС и 52 бар давления водорода, при этом применяли 65% никелевого катализатора на двуокиси кремния/окиси алюминия. Результаты представлены в таблице 4, и они показывают, что, применяя описанные условия гидрогенизации, можно эффективно уменьшить уровень содержания остаточных акрилатных мономеров.

Пример 5. Уровень содержания применяемого катализатора и остаточного катализатора. По причинам экономии и с целью упрощения удаления катализатора уровень катализатора целесообразно поддерживать по возможности низким.

(а) В этом примере гидрогенизацию осуществляли с применением 5% Pd на активированном угле при уровне содержания катализатора до 0,05% и 0,1% по массе полимерного раствора. Сополимерная композиция была такой же, которую использовали в примере 1, а полимерный раствор имел содержание твердых частиц 50%. Условия гидрогенизации и уровни содержания остаточного винилацетата до и после гидрогенизации представлены в таблице 5. Результаты показывают, что гидрогенизация была эффективной даже при уровне загрузки катализатора 0,05%.

Для испытания на содержание остаточного Pd полимерный раствор с уменьшенным содержанием остаточного мономера подвергли фильтрованию для удаления катализатора, а уровень содержания остаточного Pd определили путем испытания атомной абсорбцией. Фильтрование проводили с использованием миллипористой фильтровальной бумаги размером 3,0 мкм под давлением 4 бар и при температуре 60^oС. Все четыре образца в таблице 5 показали низкие уровни содержания Pd (<2 частей/миллион). Один из образцов оставили на две недели, а затем его профильтровали и проанализировали на содержание Pd. Этот образец не показал значительного увеличения содержания Pd от того образца, который профильтровали непосредственно после гидрогенизации. Все четыре образца продемонстрировали неизмененный цвет после гидрогенизации от цвета полимера до гидрогенизации. Результаты представлены в таблице 5.

Дополнительные фильтрования проводили с использованием 5,0 и 1,0 мкм миллипористой фильтровальной бумаги, 5,0 мкм бумага была неэффективной в удалении катализатора, но покрытие бумаги прокладкой из Целита (Celite) улучшило фильтрование, 1,0 мкм бумага не позволяла проходить полимерному раствору или катализатору при температуре 60^oС и под давлением азота до 8 бар. Для испытания на эффективность фильтрования в промышленном масштабе использовали технически чистую фильтровальную бумагу при 60^oС и 7 бар для осуществления фильтрования на том же образце и было установлено, что она является эффективной для удаления катализатора.

(b) Остаточный никелевый катализатор. Образец полимера с содержанием твердых частиц 50% подвергли гидрогенизации под давлением водорода 52 бар и температуре 80^oС с использованием 65% никелевого катализатора на двуокиси кремния/окиси алюминия с загрузкой катализатора 10% по массе полимерного раствора. Содержание остаточного мономера винилацетата (VAM) составляло 55 частей/миллион на основе 50% твердых частиц, а содержание никеля, на основе 50% твердых частиц в этилацетате, составило 5,1 частей/миллион.

Пример 6. Гидрогенизация с катализатором, имеющим больший размер частиц.

В предшествующих примерах применяли катализатор в порошкоообразной форме и хотя достигалось очень хорошее уменьшение содержания, фильтрование этого порошка из полимерного раствора в конце гидрогенизации включало дополнительную стадию в процесс. В этом примере применяли в реакции гидрогенизации катализаторы с большим размером частиц с целью исключения необходимости в фильтровании. Катализаторы в форме гранул или чешуек подвергали суспендированию в корзине из проволочной сетки в реакторе, а для направления потока полимерного раствора через корзину в реакторе были установлены смесительные лопасти. Применение катализаторов с большим размером частиц имитирует тип применяемой системы, например промышленное устройство с неподвижным слоем для непрерывной гидрогенизации.

Применяли два различных катализатора: 0,50% палладия на гранулах окиси алюминия размером 3,2 мм и 1% палладия на чешуйках углерода размером 4х8 меш. Все реакции осуществляли под давлением водорода 48 бар, при температурах и в течение времени, указанных в таблице 6, на растворах полимеров с 50% содержанием твердых частиц полимера.

Применяли такой же сополимер, как в примере 1. Как можно увидеть из данных, гидрогенизацию можно осуществлять с катализаторами, имеющими большой размер частиц.

Концентрация мономера на основе 100% содержания твердых частиц будет больше на коэффициент 10.

Пример 7. Гидрогенизация с гомогенным катализатором.

Когда в процессе гидрогенизации применяют гетерогенные катализаторы, как это делали в предшествующих примерах, то после завершения гидрогенизации катализатор обычно удаляют фильтрованием. В том случае, если применяют гомогенный катализатор, стадию фильтрования можно исключить, поскольку катализатор можно оставить в растворе, так как его применяют по существу в незначительном количестве. Это делает процесс более эффективным. Для гидрогенизации полимерного раствора, содержащего примерно 16000 частей/миллион остаточного винилацетата, из примера 1, применяли в этом примере гомогенный катализатор. Известны различные гомогенные катализаторы, их применяют в технике для гомогенизации, и можно их использовать в процессе гидрогенизации, раскрытом в этом описании заявки.

Конкретным катализатором, применяемым в этом примере, является катализатор Уилкинсона, то есть трис(трифенилфосфин)хлорид родия(I) и его используют в количестве 1 часть/миллион (примерно 0,1 часть/миллион родия) в расчете на общую массу образца. Гидрогенизацию проводили при температуре 60^oС в течение 16 часов с применением водорода под давлением 48 бар. На этом уровне остаточный мономер винилацетат остается тем же. Применяя 10 частей/миллион катализатора Уилкинсона (примерно 1 часть/миллион родия), гидрогенизацию повторяли при температуре 60^oС в течение 48 часов с использованием водорода под давлением 48 бар. В этом втором эксперименте остаточное содержание мономера винилацетата (VAM) уменьшили от 16200 частей/миллион до 2900 частей/миллион.

Пример 8. Гидрогенизация остаточных ингибиторов.

Для проверки эффективности гидрогенизации на остаточные ингибиторы полимеризации, которые будут присутствовать в полимерном растворе, образец полимера, чувствительного к давлению, который содержал 250 частей/миллион остаточной перекиси бензоила, подвергли условиям гидрогенизации с применением 5% палладия на активированном угле при загрузке 0,05% по массе катализатора на твердые частицы полимера при температуре 60^oС и давлении водорода 48 бар в течение 16 часов. Анализ образца после описанной гидрогенизации не показал обнаруживаемой перекиси бензоила.

Методики

Метод обнаружения остатков

До и после гидрогенизации каждую композицию испытали на содержание остаточного мономера или побочного продукта путем газовой хроматографии с прямой инжекцией с устройством Хьюлетт-Пакард 5890CC/FID, применяющем наружный эталон. Условия хроматографии для испытаний были следующими.

Газохроматографическая колонка: 30 м х 0,53 мм внутреннего диаметра. DB-624 (3 мкм пленка) или эквивалент.

Сушилка: 45^oС в течение 5 минут; 30^oС/мин до 230^oС.

Дозатор: 180^oС.

Детектор: 275^oС.

Газ-носитель: гелий, 8 мл/мин.

Гидрогенизация с применением гетерогенных катализаторов

Образец сополимера из примера 1, 1000 г при содержании твердых частиц примерно 50% в этилацетате, залили в реактор Парра под давлением емкостью 2000 мл и добавили 0,5 г порошкообразного палладиевого катализатора (5% Pd) на активированном угле. Реактор герметизировали, затем его дважды продули газом азотом под давлением 14 бар и дважды газом водородом под давлением 35 бар. В реакторе создали повышенное давление газом водородом под давлением 48 бар и нагрели до температуры 60^oС, что привело к повышению давления до примерно 52 бар. Реакционную смесь затем перемешивали со скоростью 1000 оборотов/минуту в течение 1 часа при температуре 60^oС. После охлаждения сосуд под давлением провентилировали и добавили этилацетат для разбавления смеси до содержания твердых частиц примерно 10-15%. Катализатор удалили фильтрованием через 45 мкм шприцевый фильтр.

Гидрогенизация с применением гомогенных катализаторов

200 г образца 25%-ного раствора сополимера из примера 1 залили в реактор Парра под давлением емкостью 2000 мл и добавили 10 мл основного раствора катализатора Уилкинсона (0,20 мг/мл в этилацетате). Реактор герметизировали, затем продули дважды газом азотом под давлением 28 бар, а также продули дважды газом водородом под давлением 35 бар. При помощи газа водорода под давлением 44 бар повысили давление в реакторе и нагрели его до температуры 60^oС, что привело к повышению давления до примерно 48 бар. Затем в течение 16 часов перемешивали реакционную смесь при температуре 60^oС со скоростью 1000 оборотов в минуту. После охлаждения сосуд под давлением провентилировали.

Фильтрование под давлением

Для отфильтровывания порошкообразного катализатора из полимерных растворов в большом масштабе применяли устройство для фильтрования под давлением (Система Фильтрования Отходов Миллипор #YТ30142 Н W142 мм). После завершения экспериментта по гидрогенизации реактор не вентилировали полностью, а полимерному раствору не позволили охладиться. Выпускали водород до 7 бар и в сосуде снова подняли давление до 21 бар газом азотом; этот процесс повторили еще дважды для замены газа водорода газом азотом. Реакционную смесь выпустили затем через погруженную трубку прямо в фильтровальное устройство с использованием давления между 7 и 8 бap и температуры от примерно 50 до 60^oС. Показание температуры, взятое с полимерного раствора, выходящего из фильтровального устройства, показало, что она равнялась примерно 40^oС. Во время процесса фильтрования устройство для фильтрования поддерживали в горячем состоянии благодаря применению греющей ленты, намотанной вокруг устройства.