JP2001247631A - 環状カーボネート基含有ビニルアルコール系重合体 - Google Patents

環状カーボネート基含有ビニルアルコール系重合体

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JP2001247631A
JP2001247631A JP2000107266A JP2000107266A JP2001247631A JP 2001247631 A JP2001247631 A JP 2001247631A JP 2000107266 A JP2000107266 A JP 2000107266A JP 2000107266 A JP2000107266 A JP 2000107266A JP 2001247631 A JP2001247631 A JP 2001247631A
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cyclic carbonate
vinyl
pva
vinyl alcohol
polymerization
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JP2000107266A
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Toshifumi Matsuoka
敏文 松岡
Keiji Yugawa
啓次 湯川
Takatoshi Mineo
孝俊 峯尾
Hiroshi Noguchi
博司 野口
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Unitika Chemical Co Ltd
Original Assignee
Unitika Chemical Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリビニルアルコールが本来有する優れた性
能を保持しつつ、ポリビニルアルコールの欠点であった
耐水性などの改善されたポリビニルアルコールを提供す
る。 【解決手段】 ビニルアルコール構造単位を主体とする
共重合体において、下記の化1で表される環状カーボネ
ート構造単位を側鎖に0.01〜35モル%含有する。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は環状カーボネート基
含有ビニルアルコール系重合体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビニルアルコール系重合体(以下、PV
Aと略記する)は造膜性、接着性、ガスバリア性等に優
れた水溶性高分子で、繊維加工用の糊剤、紙、木材の接
着剤、また、上質紙、板紙や段ボールライナー用紙等の
表面強度向上剤や剥離紙のアンダーコート剤として、さ
らにはフィルム、各種無機材料のバインダー、乳化安定
剤など多くの分野で幅広く使用されている。PVAは一
般的には水に溶かして使用されるが、例えば、紙に接着
剤として塗工した場合、乾燥後は水に不溶になることが
要求される場合がある。このようにPVA樹脂が本来持
つ特性とは相反する機能が要求されるに従い、PVAに
官能基を導入して高分子反応を容易にした製品が開発さ
れており、アセトアセチル基含有PVA、芳香族アミノ
基含有PVA、ダイアセトンアクリルアミド基含有PV
A、カルボン酸基含有PVA等はこれに属する。しかし
ながら、分子内に環状カーボネート基を含有するPVA
は得られていないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、PV
Aが本来有する優れた性能を保持しつつ、PVAの欠点
であった耐水性などの改善されたPVAを提供すること
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するものであって、ビニルアルコール構造単位を主
体とする共重合体において、下記の化2で表される環状
カーボネート構造単位を側鎖に0.01〜35モル%含
有することを特徴とする環状カーボネート基含有PVA
である。
【化2】
【0005】
【発明の実施の形態】本発明のPVAは、ビニルアルコ
ール構造単位を主体とし、下記の化3で表される環状カ
ーボネート構造単位を0.01〜35モル%含有するP
VAであって、このほかに未ケン化のビニルエステル構
造単位などを包含することができる。
【0006】
【化3】
【0007】本発明のPVAは、脂肪族ビニルエステル
と環状カーボネート基を含有する不飽和単量体とを共重
合して得られた共重合体をケン化することにより得られ
るものである。
【0008】本発明のPVAにおけるケン化度および2
0℃における4%水溶液粘度には特に制限はないが、環
状カーボネート基を含む不飽和単量体単位を除いた部分
のケン化度は60モル%以上、好ましくは80モル%以
上であることが望ましく、また20℃における4%水溶
液粘度が1.5mPa・s以上、好ましくは2.0mP
a・s以上、さらに好ましくは4.0mPa・s以上で
あることが望ましい。ケン化度が60モル%未満の場合
には、重合度によっては水に溶けなくなる場合があるの
で、好ましくない。また、20℃における4%水溶液が
粘度が1.5mPa・s未満の場合には、特に大きな問
題は生じないが、例えば紙に塗工した場合に紙の表面強
度向上効果が小さいなどの不都合が生じる場合がある。
【0009】本発明のPVA分子中における環状カーボ
ネート基を含む不飽和単量体単位の量は0.01〜35
モル%、好ましくは0.1〜25モル%の範囲である
が、その含有量が0.01モル%未満の場合、導入効果
が発現されず、35モル%を越える場合には水に不溶と
なったりするため好ましくない。PVAの分子内におけ
る環状カーボネート単位の分布は特に制限はなくブロッ
ク的に配置されたり、ランダムに配置されてもかまわな
い。
【0010】本発明のPVAを製造する際に使用する脂
肪族ビニルエステル類としては、ギ酸ビニル、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、ステアリ
ン酸ビニルなどがあげられるが、工業的には酢酸ビニル
が望ましい。
【0011】また、本発明のPVAを製造する際に使用
する環状カーボネート基を含有する不飽和単量体として
は、ビニルエチレンカーボネート、ビニレンカーボネー
ト、メタクリル酸プロピレンカーボネート、アクリル酸
プロピレンカーボネート等があげられるが、これに限ら
ない。
【0012】さらに、本発明の効果を損なわない範囲で
環状カーボネート基を含有する不飽和単量体の他に、前
記脂肪族ビニルエステルと共重合可能な不飽和単量体と
の共重合を行っても良い。脂肪族ビニルエステルと共重
合可能な不飽和単量体としては、例えば、マレイン酸モ
ノメチル、イタコン酸モノメチル等の不飽和二塩基酸モ
ノアルキルエステル類、アクリルアミド、ジメチルアク
リルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ビニ
ル−2−ピロリドン等のアミド基含有単量体、ラウリル
ビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のアルキ
ルビニルエーテル、アリルアルコール、ジメチルアリル
アルコール、イソプロペニルアリルアルコール等の水酸
基含有単量体、アリルアセテート、ジメチルアリルアセ
テート、イソプロペニルアリルアセテート等のアセチル
基含有単量体、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビ
ニル等のハロゲン化ビニル、トリメトキシビニルシラ
ン、トリブチルビニルシラン、ジフェニルメチルビニル
シラン等のビニルシラン類等が挙げられるが、これに限
らない。
【0013】脂肪族ビニルエステルと環状カーボネート
基を含有する不飽和単量体との共重合方法としては、塊
状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公
知の各種の重合方法を用いることができ、中でもメチル
アルコール等の溶剤中でα,α′−アゾビスイソブチロ
ニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレ
ロニトリル)、過酸化ベンゾイル、過酢酸、ジ−n−プ
ロピルパーオキシジカーボネート等のアゾ系または過酸
化物系の開始剤を用いて重合する方法が一般的である。
また、未反応の単量体の除去方法およびケン化、乾燥、
粉砕方法等も公知の各種の方法が採用される。
【0014】本発明の環状カーボネート基含有PVA
(他の置換基を公知の方法で高分子反応させた環状カー
ボネート基含有PVA誘導体を含む)は、一般的には水
に溶かして使用されるが、その際に他の水溶性高分子、
例えば、でんぷん、酸化でんぷん、燐酸化でんぷん等の
でんぷん誘導体、メチルセルロース、カルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の
セルロース誘導体、キサンタンガム、グアーガム等のガ
ム類、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、カゼイン、ゼラチン、カラギーナン等の他種水溶性
ポリマー、SBRラテックス、EVAエマルジョン等の
合成高分子分散液と混合して使用することもできる。さ
らに、塩酸、酢酸、硫酸、水酸化ナトリウム、炭酸ソー
ダ、酢酸ソーダ等のpH調整剤や消泡剤、浸透剤等の界
面活性剤、架橋剤、可塑剤、帯電防止剤、シランカップ
リング剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、防かび剤、防
滑剤等の添加も可能である。溶解後の濃度は用途によっ
て異なるが、0.1〜40重量%であることが望まし
い。
【0015】本発明の環状カーボネート基含有PVA
は、その反応性を利用して、高分子反応用基材として、
感熱紙の発色層やオーバーコート層のバインダーとし
て、また他の紙コート用バインダー、フォトレジスト用
感光性樹脂基材、フィルム、ゲル用基材として、接着
剤、塗料、乳化重合用の保護コロイド剤として、有機顔
料や無機顔料の分散剤として、繊維用の糊剤、処理剤、
加工剤として、セラミックス用バインダー等としてなど
と、その用途は幅広い。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。
【0017】実施例1 攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、圧力計を備
えた反応器を窒素置換した後、脱酸素した酢酸ビニルモ
ノマー(VAM)2800重量部、メタノール800重
量部を仕込み攪拌下で昇温を開始し内温が60℃となっ
たところで、別途メタノール50重量部に開始剤〔2,
2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)〕
0.7重量部を溶解した溶液を添加して重合を開始し
た。重合開始と同時にメタノール200重量部にビニル
エチレンカーボネート200重量部を溶解した変性モノ
マー溶液を重合期間中に連続的に添加した。60℃で5
時間重合した後、冷却して重合を停止した。このときの
重合溶液中の固形分濃度は55.1%であった。得られ
た重合溶液を塔内に多孔板を多段数有する脱モノマー塔
に供給して塔下部よりメタノール蒸気を吹き込んで重合
溶液と接触させ未反応の酢酸ビニルモノマーを除去し
た。このときのポリ酢酸ビニル−メタノール溶液の固形
分濃度は42%であった。得られたポリ酢酸ビニル−メ
タノール溶液500重量部に対して5%水酸化ナトリウ
ム−メタノール溶液を2.2重量部添加した後、よく攪
拌して温度を40℃に保ってケン化反応を行った。ケン
化反応後、塩酸で中和したものを所望の大きさに粉砕し
て乾燥し変性PVAを得た。
【0018】この変性PVAのビニルアルコール部分の
ケン化度は95モル%、20℃における4%水溶液粘度
は28.8mPa・sであった。この変性PVAをメタ
ノールで精製したものを赤外スペクトル法を用いて測定
したところ、ビニルエチレンカーボネート単位を4.6
モル%含有することがわかった。
【0019】実施例2 メタノール900重量部にビニルエチレンカーボネート
1000重量部を溶解した変性モノマー溶液を5分割に
して重合初期、重合開始後1,2,3,4時間後に添加
した以外は実施例1と同様にして重合、ケン化を行っ
た。得られた変性PVAは表2に示すような性能を有し
ていた。
【0020】実施例3 ビニルエチレンカーボネート2000重量部をアクリル
酸プロピレンカーボネート10重量部にし、酢酸ビニル
モノマーの量を2800重量部から2000重量部に変
えた以外は実施例1と同様にして重合、ケン化を行っ
た。得られた変性PVAは表2に示すような性能を有し
ていた。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】本発明のPVAは反応性に富んだ環状カ
ーボネート基を含有することから、耐水性を要求される
分野、各種接着剤用途、乳化重合用保護コロイド剤、フ
ォトレジスト用感光性樹脂基材として特に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J100 AG03P AG04P AG05P AL08Q AQ01Q AR32Q BC60Q BD12Q CA04 CA31 HA09 HB39 JA03 JA38

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビニルアルコール構造単位を主体とする
    共重合体において、下記の化1で表される環状カーボネ
    ート構造単位を側鎖に0.01〜35モル%含有するこ
    とを特徴とする環状カーボネート基含有ビニルアルコー
    ル系重合体。 【化1】
JP2000107266A 2000-03-06 2000-03-06 環状カーボネート基含有ビニルアルコール系重合体 Pending JP2001247631A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2518440A (en) * 1948-08-09 1950-08-15 Du Pont Hydroxy-containing polymers
JP2001206960A (ja) * 2000-01-27 2001-07-31 Kuraray Co Ltd アルカリ性物質包装用フィルム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2518440A (en) * 1948-08-09 1950-08-15 Du Pont Hydroxy-containing polymers
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