JP2017110148A - Manufacturing method of spherical hydrophilic resin - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide further improvement of a spherical hydrophilic resin in uniformity of a shape or particle diameter size, further smoothness of a surface because a rod-like hydrophilic resin is formed partially.SOLUTION: There is provided a spherical hydrophilic resin obtained by a manufacturing method for manufacturing a spherical hydrophilic resin (B) by melting and mixing a polyvinyl alcohol-based resin (a) and a hydrophilic resin (b), wherein a contact angle when making a film from the polyvinyl alcohol-based resin (a) is 20 to 80°.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、球状親水性樹脂の製造方法に関し、更に詳しくは球状親水性樹脂の形状の均一性、表面の平滑性に優れ、更には充填剤、化粧品部材、トナー、セラミックス空孔形成材、光拡散剤、艶消し剤等の用途に最適な、細かすぎず大きすぎない適度な粒径を有する球状親水性樹脂の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a spherical hydrophilic resin, and more specifically, the spherical hydrophilic resin has excellent shape uniformity and surface smoothness, and further has a filler, a cosmetic member, a toner, a ceramic pore forming material, a light The present invention relates to a method for producing a spherical hydrophilic resin having an appropriate particle size that is not too fine but not too large, which is optimal for uses such as a diffusing agent and a matting agent.

従来より、樹脂微粒子は、充填剤、化粧品部材、トナー、セラミックス空孔形成材、光拡散剤、艶消し剤等の用途に用いられており、かかる微粒子の製造方法として、粉砕法、重合法、析出法等が知られている。しかしながら、粉砕法では、微粒子とするには時間・エネルギー等がかかるうえ、粒子の形状が一定とならず、更には粒度分布も広くなる等の欠点を有するものであり、又、重合法においては、均一な微粒子を得るためには重合条件を微妙にコントロールする必要があり、重合方法やその工程管理も複雑になるという欠点を有するものである。また、析出法では、析出した微粒子が凝集しやすく、容易に良好な微粒子を得ることができない等の欠点を有するものである。また、これらの方法では、樹脂を球状にすることが難しいことが問題であった。   Conventionally, resin fine particles have been used for applications such as fillers, cosmetic members, toners, ceramic pore forming materials, light diffusing agents, matting agents, and the like. A precipitation method and the like are known. However, in the pulverization method, it takes time and energy to form fine particles, and the shape of the particles is not constant, and further, the particle size distribution is widened. In the polymerization method, In order to obtain uniform fine particles, it is necessary to finely control the polymerization conditions, and the polymerization method and its process management are complicated. In addition, the precipitation method has drawbacks such that the precipitated fine particles are likely to aggregate and that good fine particles cannot be easily obtained. Further, in these methods, it is a problem that it is difficult to make the resin spherical.

そこで、これらの問題を解決すべく、特定の粘度差の範囲にある溶融成形可能な水溶性樹脂と熱可塑性樹脂を混合し溶融混練することにより、球状樹脂を得る方法(例えば、特許文献1参照。)が提案されている。   Therefore, in order to solve these problems, a method for obtaining a spherical resin by mixing and kneading a water-soluble resin that can be melt-molded within a specific viscosity range and a thermoplastic resin (for example, see Patent Document 1). .) Has been proposed.

特開平09−165457号公報JP 09-165457 A

しかしながら、上記特許文献1の開示技術においては、得られた球状親水性樹脂には、棒状の親水性樹脂が一部形成されてしまうことがあり、形状の均一性や粒径サイズ、更には表面の平滑性などにおいて、更なる改良が求められるものであった。   However, in the disclosed technique disclosed in Patent Document 1, a part of the rod-shaped hydrophilic resin may be formed in the obtained spherical hydrophilic resin, and the shape uniformity, particle size, and surface Further improvement in the smoothness and the like was demanded.

そこで、本発明はこのような背景下において、球状親水性樹脂の形状の均一性、表面の平滑性に優れ、更には適度な粒径サイズを有する球状親水性樹脂を提供することを目的するものである。   Therefore, the present invention has an object of providing a spherical hydrophilic resin that is excellent in uniformity of the shape and surface smoothness of the spherical hydrophilic resin and further has an appropriate particle size. It is.

しかるに本発明者等は、かかる事情に鑑みて鋭意研究した結果、ポリビニルアルコール系樹脂(a)と親水性樹脂(b)を溶融混練し、球状親水性樹脂(B)を製造する方法において、ポリビニルアルコール系樹脂の中でもより親水性の高い樹脂を選択し用いることにより、球状親水性樹脂の形状の均一性、表面の平滑性に優れ、更には粒径が細かすぎず大きすぎない適度な粒径の球状親水性樹脂を得ることができるということを見いだし、本発明を完成した。   However, as a result of intensive studies in view of such circumstances, the present inventors have found that polyvinyl alcohol resin (a) and hydrophilic resin (b) are melt-kneaded to produce spherical hydrophilic resin (B). By selecting and using a more hydrophilic resin among alcohol-based resins, the spherical hydrophilic resin has excellent shape uniformity and surface smoothness, and has an appropriate particle size that is not too small and not too small. It was found that a spherical hydrophilic resin can be obtained, and the present invention was completed.

即ち、本発明の要旨は、ポリビニルアルコール系樹脂(a)と親水性樹脂(b)を溶融混練し、球状親水性樹脂(B)を製造する方法において、ポリビニルアルコール系樹脂(a)をフィルムにした際の接触角が20〜80°であることを特徴とする球状親水性樹脂の製造方法に関するものである。   That is, the gist of the present invention is that a polyvinyl alcohol resin (a) and a hydrophilic resin (b) are melt-kneaded to produce a spherical hydrophilic resin (B). The present invention relates to a method for producing a spherical hydrophilic resin, wherein the contact angle is 20 to 80 °.

本発明の製造方法によれば、適度な粒径サイズであるうえに、粒子形状の均一性に優れた球状親水性樹脂を得ることができ、得られる球状親水性樹脂は、とりわけ化粧品部材等に有用である。   According to the production method of the present invention, a spherical hydrophilic resin having an appropriate particle size and excellent particle shape uniformity can be obtained, and the obtained spherical hydrophilic resin is particularly suitable for cosmetic members and the like. Useful.

以下、本発明について具体的に説明する。
本発明で用いられるポリビニルアルコール系樹脂(以下、ポリビニルアルコール系樹脂をPVA系樹脂と略記する。)(a)は、フィルムにした際の水の接触角が20〜80°となるものであり、好ましくは25〜80°、更に好ましくは30〜75°、特に好ましくは30〜70°である。かかる水の接触角が小さすぎると、そのような樹脂を製造する時の生産性の低下及び高コスト化が問題となり、大きすぎると粒径サイズが適度でなくなったり、粒子形状の均一性が損なわれたりする。
本発明において、上記接触角は以下の方法により、測定される。
PVA系樹脂(a)の5重量%水溶液を、10cm×10cmの型枠に流し込み、23℃、50%RH環境において2日間乾燥させて、厚さ60μmのフィルムを作製する。そして、23℃、50%RHの環境下で、協和界面科学(株)製固液界面解析装置を用いて、得られたフィルムの接触角を以下の手順で測定する。
(1)装置の試料台に作製したフィルムを水平に置く
(2)フィルム表面に精製水を0.2ml滴下して水滴を形成させる
(3)水滴とフィルム表面との成す角を測定する。
上記測定を10回行い、その平均値をPVA系(a)フィルムの接触角とする。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
The polyvinyl alcohol-based resin used in the present invention (hereinafter, polyvinyl alcohol-based resin is abbreviated as PVA-based resin) (a) has a water contact angle of 20 to 80 ° when formed into a film, The angle is preferably 25 to 80 °, more preferably 30 to 75 °, and particularly preferably 30 to 70 °. If the contact angle of water is too small, there will be a problem of lowering productivity and cost when producing such a resin, and if too large, the particle size will not be appropriate or the uniformity of the particle shape will be impaired. Or
In the present invention, the contact angle is measured by the following method.
A 5% by weight aqueous solution of the PVA resin (a) is poured into a 10 cm × 10 cm mold and dried in an environment of 23 ° C. and 50% RH for 2 days to produce a film having a thickness of 60 μm. And the contact angle of the obtained film is measured in the following procedures using the Kyowa Interface Science Co., Ltd. solid-liquid interface analyzer in the environment of 23 degreeC and 50% RH.
(1) Place the prepared film horizontally on the sample stage of the apparatus. (2) Drop 0.2 ml of purified water on the film surface to form water droplets. (3) Measure the angle between the water droplet and the film surface.
The said measurement is performed 10 times and let the average value be a contact angle of a PVA type | system | group (a) film.

PVA系樹脂(a)としては、上記の接触角を満足するものであれば、未変性PVAでも変性PVA系樹脂でも用いることができる。   As the PVA-based resin (a), any unmodified PVA or modified PVA-based resin can be used as long as the above contact angle is satisfied.

PVA系樹脂(a)のケン化度(JIS K 6726に準拠して測定)は50〜100モル%であることが好ましく、更には80〜100モル%、特には90〜100モル%、殊には98〜100モル%であることが好ましい。かかるケン化度が低すぎると水に溶解しにくくなる傾向がある。   The degree of saponification (measured in accordance with JIS K 6726) of the PVA-based resin (a) is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol%, particularly 90 to 100 mol%, especially Is preferably 98 to 100 mol%. If the degree of saponification is too low, it tends to be difficult to dissolve in water.

また、PVA系樹脂(a)の重量平均重合度(JIS K 6726に準拠して測定)は150〜3000であることが好ましく、更には200〜1000、特には250〜600であることが好ましい。かかる重量平均重合度が低すぎると製造過程での生産効率が低下する傾向があり、高すぎると溶融時の粘度が高くなり、装置に負荷がかかりすぎて溶融成形性が低下する傾向がある。   Further, the weight average polymerization degree (measured in accordance with JIS K 6726) of the PVA resin (a) is preferably 150 to 3000, more preferably 200 to 1000, and particularly preferably 250 to 600. If the weight average degree of polymerization is too low, the production efficiency in the production process tends to be low, and if it is too high, the viscosity at the time of melting becomes high, the load is excessively applied to the apparatus, and the melt moldability tends to be low.

更に、PVA系樹脂(a)の、温度210℃、荷重2160gでのメルトフローレート(以下、メルトフローレートをMFRと略記する。)は1〜150g/10分であることが好ましく、さらには20〜130g/10分であることが好ましい。かかるMFRが低すぎると、溶融成形装置の負荷が高くなり、成形性および生産性が低下する傾向があり、逆に高すぎるとストランド成形性が低下する傾向がある。   Further, the PVA-based resin (a) preferably has a melt flow rate (hereinafter, abbreviated as MFR) at a temperature of 210 ° C. and a load of 2160 g of 1 to 150 g / 10 minutes, and more preferably 20 It is preferable that it is -130g / 10min. If the MFR is too low, the load on the melt molding apparatus increases, and the moldability and productivity tend to decrease. Conversely, if the MFR is too high, the strand moldability tends to decrease.

また、PVA系樹脂(a)として変性PVA系樹脂を用いる場合には、例えば、共重合変性PVAと後変性PVAとがある。その変性量としては、変性基の性質により異なるが、通常1〜30モル%、好ましくは1〜20モル%、より好ましくは1〜10モル%である。
上記の共重合変性PVAは、酢酸ビニルと、酢酸ビニルと共重合可能な他の不飽和単量体とを共重合させた後、ケン化することにより製造することができる。
Moreover, when using modified PVA-type resin as PVA-type resin (a), there exist copolymerization modification PVA and post-modification PVA, for example. The amount of modification varies depending on the nature of the modifying group, but is usually 1 to 30 mol%, preferably 1 to 20 mol%, more preferably 1 to 10 mol%.
The copolymer-modified PVA can be produced by copolymerizing vinyl acetate and another unsaturated monomer copolymerizable with vinyl acetate, and then saponifying.

上記他の不飽和単量体としては、例えば、エチレンやプロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン類、3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1−オール等のヒドロキシ基含有α−オレフィン類およびそのアシル化物などの誘導体、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、ウンデシレン酸等の不飽和酸類、その塩、モノエステル、あるいはジアルキルエステル、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル類、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸類あるいはその塩、アルキルビニルエーテル類、ジメチルアリルビニルケトン、N−ビニルピロリドン、塩化ビニル、ビニルエチレンカーボネート、2,2−ジアルキル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン、グリセリンモノアリルエーテル、3,4−ジアセトキシ−1−ブテン等のビニル化合物、酢酸イソプロペニル、1−メトキシビニルアセテート等の置換酢酸ビニル類、塩化ビニリデン、1,4−ジアセトキシ−2−ブテン、ビニレンカーボネート等が挙げられる。   Examples of the other unsaturated monomer include olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, α-octene, α-dodecene, α-octadecene, 3-buten-1-ol, and 4-penten-1-ol. Derivatives such as hydroxy group-containing α-olefins such as 5-hexen-1-ol and acylated products thereof, and unsaturated such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, undecylenic acid, etc. Acids, salts thereof, monoesters or dialkyl esters, nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, amides such as diacetone acrylamide, acrylamide and methacrylamide, olefin sulfones such as ethylene sulfonic acid, allyl sulfonic acid and methallyl sulfonic acid Acids or their salts, al Ruvinyl ethers, dimethylallyl vinyl ketone, N-vinyl pyrrolidone, vinyl chloride, vinyl ethylene carbonate, 2,2-dialkyl-4-vinyl-1,3-dioxolane, glycerol monoallyl ether, 3,4-diacetoxy-1- Examples thereof include vinyl compounds such as butene, substituted vinyl acetates such as isopropenyl acetate and 1-methoxyvinyl acetate, vinylidene chloride, 1,4-diacetoxy-2-butene and vinylene carbonate.

また、共重合変性PVAとして、側鎖に一級水酸基を有するPVA系樹脂を用いることもできる。一級水酸基の数は、通常1〜5個であり、好ましくは1〜2個であり、特に好ましくは1個である。また、一級水酸基以外にも2級水酸基を有することも好ましい。例えば、側鎖に1,2ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)、側鎖にヒドロキシアルキル基を有するPVA系樹脂などが挙げられる。   Moreover, PVA-type resin which has a primary hydroxyl group in a side chain can also be used as copolymerization modification PVA. The number of primary hydroxyl groups is usually 1 to 5, preferably 1 to 2, and particularly preferably 1. It is also preferable to have a secondary hydroxyl group in addition to the primary hydroxyl group. Examples thereof include a PVA resin (a1) having a 1,2 diol structure in the side chain and a PVA resin having a hydroxyalkyl group in the side chain.

次に、前記の後変性PVAは、未変性のPVAを後変性することにより製造することができる。かかる後変性の方法としては、未変性のPVAをアセト酢酸エステル化、アセタール化、ウレタン化、エーテル化、リン酸エステル化する方法等が挙げられる。   Next, the post-modified PVA can be produced by post-modifying unmodified PVA. Examples of the post-modification method include a method of converting unmodified PVA into acetoacetate ester, acetalization, urethanization, etherification, and phosphate esterification.

本発明においては、上記の変性PVA系樹脂の中でも溶融成形性の点や親水性樹脂(b)との親和性の点で、親水性の変性基を含有するPVA系樹脂が好ましく、特には側鎖に一級水酸基を有するPVA系樹脂、なかでも特に側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)、及びスルホン酸変性PVA系樹脂(a2)が好ましい。
以下に、側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)とスルホン酸変性PVA系樹脂(a2)について詳細に説明する。
In the present invention, among the above modified PVA resins, a PVA resin containing a hydrophilic modifying group is preferable, particularly in terms of melt moldability and affinity with the hydrophilic resin (b). PVA resin having a primary hydroxyl group in the chain, particularly PVA resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain, and sulfonic acid-modified PVA resin (a2) are particularly preferable.
Hereinafter, the PVA resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain and the sulfonic acid-modified PVA resin (a2) will be described in detail.

〔側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)〕
側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)中の側鎖に1,2−ジオール構造を有する構造単位の含有量は1〜20モル%、特に1.5〜10モル%、更には、3〜8モル%であることが好ましい。かかる含有量が低すぎると融点が高くなるため成形温度を高くする必要があり、熱劣化による不溶分が発生する傾向があり、また水溶性が低下する傾向がある。一方、高すぎると溶融成形性や水溶性の向上が頭打ちとなり、また生産性が低下する傾向がある。
[PVA resin having a 1,2-diol structure in the side chain (a1)]
The content of the structural unit having a 1,2-diol structure in the side chain in the PVA resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain is 1 to 20 mol%, particularly 1.5 to 10 mol%. Furthermore, it is preferably 3 to 8 mol%. If the content is too low, the melting point becomes high, so that the molding temperature must be increased, insoluble matter tends to be generated due to thermal degradation, and water solubility tends to be lowered. On the other hand, if it is too high, the improvement of melt moldability and water solubility will reach its peak, and the productivity tends to decrease.

側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)を用いる場合のケン化度(JIS K 6726に準拠して測定)は、50〜100モル%が好ましく、更には60〜100モル%が好ましく、特に好ましくは70〜100モル%である。かかるケン化度が低すぎると溶融成形時の熱安定性が低下したり、酢酸の臭いが強くなる傾向がある。   The degree of saponification (measured according to JIS K 6726) when using a PVA resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol. % Is preferable, and 70 to 100 mol% is particularly preferable. If the degree of saponification is too low, the thermal stability at the time of melt molding tends to decrease, or the odor of acetic acid tends to increase.

また、側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)の平均重合度(JIS K 6726に準拠して測定)は、通常150〜3000、好ましくは200〜1000、特に好ましくは250〜600である。かかる重合度が低すぎると製造過程での生産効率が低下する傾向があり、高すぎると溶融時の粘度が高くなり、装置に負荷がかかりすぎて溶融成形性が低下する傾向がある。   The average degree of polymerization (measured according to JIS K 6726) of the PVA resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain is usually 150 to 3000, preferably 200 to 1000, particularly preferably 250. ~ 600. If the degree of polymerization is too low, the production efficiency in the production process tends to be low, and if it is too high, the viscosity at the time of melting becomes high, the load is excessively applied to the apparatus, and the melt moldability tends to be low.

更に、側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)の、210℃、荷重2160gでのMFRは1〜150g/10分であることが好ましく、さらには20〜100g/10分、更に好ましくは30〜50g/10分である。かかるMFRが小さすぎると溶融成形装置の負荷が高くなり、成形性および生産性が低下する傾向があり、逆に大きすぎるとストランド成形性が低下する傾向がある。   Furthermore, the MFR of the PVA resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain at 210 ° C. and a load of 2160 g is preferably 1 to 150 g / 10 minutes, and more preferably 20 to 100 g / 10 minutes. More preferably, it is 30-50 g / 10min. If the MFR is too small, the load on the melt molding apparatus increases, and the moldability and productivity tend to decrease. Conversely, if the MFR is too large, the strand moldability tends to decrease.

側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)は、下記一般式(1)で示される構造単位を有するもので、一般式(1)におけるR1、R2及びR3はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Xは単結合または結合鎖を示し、R4、R5及びR6はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示す。 The PVA resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain has a structural unit represented by the following general formula (1), and R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (1) are: Each independently represents a hydrogen atom or an organic group, X represents a single bond or a bonded chain, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or an organic group.

Figure 2017110148
Figure 2017110148

特に、一般式(1)で表わされる構造単位中のR1〜R3及びR4〜R6がすべて水素原子であり、Xが単結合であるものが好ましく、下記式(2)で表わされる構造単位を有する、側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)が好適に用いられる。 In particular, it is preferable that R 1 to R 3 and R 4 to R 6 in the structural unit represented by the general formula (1) are all hydrogen atoms and X is a single bond, which is represented by the following formula (2). A PVA resin (a1) having a structural unit and having a 1,2-diol structure in the side chain is suitably used.

Figure 2017110148
Figure 2017110148

なお、かかる一般式(1)で表わされる構造単位中のR1〜R3及びR4〜R6は、樹脂特性を大幅に損なわない程度の量であれば、有機基であってもよく、その有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が挙げられ、かかる有機基は、必要に応じて、ハロゲン基、水酸基、エステル基、カルボン酸基、スルホン酸基等の官能基を有していてもよい。 In addition, R 1 to R 3 and R 4 to R 6 in the structural unit represented by the general formula (1) may be organic groups as long as the resin properties are not significantly impaired. Examples of the organic group include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a tert-butyl group. The group may have a functional group such as a halogen group, a hydroxyl group, an ester group, a carboxylic acid group, or a sulfonic acid group, if necessary.

また、一般式(1)で表わされる構造単位中のXは、熱安定性の点や高温下や酸性条件下での安定性の点で、単結合であるものが好ましいが、本発明の効果を阻害しない範囲であれば結合鎖であってもよい。かかる結合鎖としては、例えば、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、フェニレン、ナフチレン等の炭化水素(これらの炭化水素はフッ素、塩素、臭素等のハロゲン等で置換されていてもよい。)の他、−O−、−(CH2O)m−、−(OCH2)m−、−(CH2O)mCH2−、−CO−、−COCO−、−CO(CH2)mCO−、−CO(C64)CO−、−S−、−CS−、−SO−、−SO2−、−NR−、−CONR−、−NRCO−、−CSNR−、−NRCS−、−NRNR−、−HPO4−、−Si(OR)2−、−OSi(OR)2−、−OSi(OR)2O−、−Ti(OR)2−、−OTi(OR)2−、−OTi(OR)2O−、−Al(OR)−、−OAl(OR)−、−OAl(OR)O−等(Rは各々独立して任意の置換基であり、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、またmは自然数である。)が挙げられる。中でも製造時あるいは使用時の安定性の点で、炭素数6以下のアルキレン、特にメチレン、あるいは−CH2OCH2−が好ましい。 Further, X in the structural unit represented by the general formula (1) is preferably a single bond from the viewpoint of thermal stability or stability under high temperature or acidic conditions. A binding chain may be used as long as it does not inhibit the above. Examples of such a linking chain include hydrocarbons such as alkylene, alkenylene, alkynylene, phenylene and naphthylene (these hydrocarbons may be substituted with halogen such as fluorine, chlorine and bromine), and -O. -, - (CH 2 O) m -, - (OCH 2) m -, - (CH 2 O) mCH 2 -, - CO -, - COCO -, - CO (CH 2) mCO -, - CO (C 6 H 4 ) CO—, —S—, —CS—, —SO—, —SO 2 —, —NR—, —CONR—, —NRCO—, —CSNR—, —NRCS—, —NRNR—, —HPO 4 -, - Si (OR) 2 -, - OSi (OR) 2 -, - OSi (OR) 2 O -, - Ti (OR) 2 -, - OTi (OR) 2 -, - OTi (OR) 2 O -, -Al (OR)-, -OAl (OR)-, -OAl (OR) O-, etc. Is an optional substituent each independently, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and m can be mentioned a natural number.). Among these, alkylene having 6 or less carbon atoms, particularly methylene, or —CH 2 OCH 2 — is preferable from the viewpoint of stability during production or use.

本発明で用いられる側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)の製造法としては、例えば、(i)ビニルエステル系モノマーと下記一般式(3)で示される化合物との共重合体をケン化する方法や、(ii)ビニルエステル系モノマーと下記一般式(4)で示される化合物との共重合体をケン化及び脱炭酸する方法や、(iii)ビニルエステル系モノマーと下記一般式(5)で示される化合物との共重合体をケン化及び脱ケタール化する方法が好ましく用いられる。   Examples of the method for producing a PVA resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain used in the present invention include (i) a vinyl ester monomer and a compound represented by the following general formula (3). A method of saponifying a copolymer, (ii) a method of saponifying and decarboxylating a copolymer of a vinyl ester monomer and a compound represented by the following general formula (4), and (iii) a vinyl ester monomer And a method of saponifying and deketalizing a copolymer of a compound represented by the following general formula (5) is preferably used.

Figure 2017110148
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Figure 2017110148
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上記一般式(3)、(4)及び(5)中のR1、R2、R3、X、R4、R5及びR6は、いずれも一般式(1)の場合と同様である。また、R7及びR8はそれぞれ独立して水素原子またはR9−CO−(式中、R9は炭素数1〜4のアルキル基である)である。
10及びR11はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜4のアルキル基である。
In the general formulas (3), (4) and (5), R 1 , R 2 , R 3 , X, R 4 , R 5 and R 6 are all the same as in the case of the general formula (1). . R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom or R 9 —CO— (wherein R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms).
R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

(i)、(ii)及び(iii)の方法については、例えば、特開2006−95825号公報に説明されている方法を用いることができる。
なかでも、共重合反応性及び工業的な取り扱い性に優れるという点から、(i)の方法において、一般式(3)で表わされる化合物として3,4−ジアシロキシ−1−ブテンを用いることが好ましく、特に3,4−ジアセトキシ−1−ブテンが好ましく用いられる。
なお、ビニルエステル系モノマーとして酢酸ビニルを用い、これと3,4−ジアセトキシ−1−ブテンを共重合させた際の各モノマーの反応性比(r)は、r(酢酸ビニル)=0.710、r(3,4−ジアセトキシ−1−ブテン)=0.701、であり、これは(ii)の方法で用いられる一般式(4)で表される化合物の一例であるビニルエチレンカーボネートの場合の、r(酢酸ビニル)=0.85、r(ビニルエチレンカーボネート)=5.4、と比較して、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンが酢酸ビニルとの共重合反応性に優れることを示すものである。
For the methods (i), (ii) and (iii), for example, the method described in JP-A-2006-95825 can be used.
Of these, it is preferable to use 3,4-diasiloxy-1-butene as the compound represented by the general formula (3) in the method (i) from the viewpoint of excellent copolymerization reactivity and industrial handleability. In particular, 3,4-diacetoxy-1-butene is preferably used.
In addition, the reactive ratio (r) of each monomer when vinyl acetate is used as a vinyl ester monomer and 3,4-diacetoxy-1-butene is copolymerized is r (vinyl acetate) = 0.710. , R (3,4-diacetoxy-1-butene) = 0.701, which is an example of a compound represented by the general formula (4) used in the method (ii) in the case of vinyl ethylene carbonate. Compared with r (vinyl acetate) = 0.85 and r (vinyl ethylene carbonate) = 5.4, 3,4-diacetoxy-1-butene is excellent in copolymerization reactivity with vinyl acetate. It is shown.

また、3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの連鎖移動定数(Cx)は、Cx(3,4−ジアセトキシ−1−ブテン)=0.003(65℃)であり、これはビニルエチレンカーボネートのCx(ビニルエチレンカーボネート)=0.005(65℃)や、(iii)の方法で用いられる一般式(5)で表される化合物の一例である2,2−ジメチル−4−ビニル−1,3−ジオキソランのCx(2,2−ジメチル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン)=0.023(65℃)と比較して、重合度が上がり易くなり、重合速度低下の原因となり難いことを示すものである。   The chain transfer constant (Cx) of 3,4-diacetoxy-1-butene is Cx (3,4-diacetoxy-1-butene) = 0.003 (65 ° C.), which is the Cx of vinyl ethylene carbonate. (Vinylethylene carbonate) = 0.005 (65 ° C.) and 2,2-dimethyl-4-vinyl-1,3 which is an example of a compound represented by the general formula (5) used in the method (iii) -Compared to Cx (2,2-dimethyl-4-vinyl-1,3-dioxolane) = 0.023 (65 ° C) of dioxolane, the degree of polymerization tends to increase, and it is difficult to cause a decrease in polymerization rate. It is shown.

また、かかる3,4−ジアセトキシ−1−ブテンは、その共重合体をケン化する際に発生する副生物が、ビニルエステル系モノマーとして多用される酢酸ビニルに由来する構造単位からケン化時に副生する化合物と同一であり、その後処理や溶剤回収系に敢えて特別な装置や工程を設ける必要がなく、従来からの設備を利用出来るという点も、工業的に大きな利点である。   In addition, such 3,4-diacetoxy-1-butene is a by-product generated when saponifying the copolymer, and a by-product generated during the saponification from a structural unit derived from vinyl acetate frequently used as a vinyl ester monomer. It is an industrially significant advantage that it is the same as the resulting compound, and it is not necessary to provide any special equipment or process for the subsequent treatment or solvent recovery system, and conventional equipment can be used.

なお、上記の3,4−ジアセトキシ−1−ブテンは、例えば、国際公開第2000/24702号公報、米国特許第5623086号明細書、米国特許第6072079号明細書などに記載されたエポキシブテン誘導体を経由する合成方法や、1,4−ブタンジオール製造工程の中間生成物である1,4−ジアセトキシ−1−ブテンを塩化パラジウムなどの金属触媒を用いて異性化する反応によって製造することができる。
また、試薬レベルではアクロス社の製品を市場から入手することができる。
The 3,4-diacetoxy-1-butene described above is an epoxy butene derivative described in, for example, International Publication No. 2000/24702, U.S. Pat. No. 5,562,086, U.S. Pat. No. 6,072,079. It can be produced by a synthesis method passing through or a reaction of isomerizing 1,4-diacetoxy-1-butene, which is an intermediate product in the production process of 1,4-butanediol, using a metal catalyst such as palladium chloride.
At the reagent level, Across products can be obtained from the market.

(ii)や(iii)の方法によって得られたPVA系樹脂は、脱炭酸あるいは脱アセタール化が不充分であると、側鎖にカーボネート環あるいはアセタール環が残存し、製造時の加熱乾燥工程で、かかる環状基によってPVA系樹脂が架橋し、ゲル状物などが発生する場合がある。
よって、かかる点からも、(i)の方法によって得られたPVA系樹脂が本発明においては好適に用いられる。
If the PVA resin obtained by the method (ii) or (iii) is insufficiently decarboxylated or deacetalized, a carbonate ring or an acetal ring remains in the side chain, The PVA resin may be cross-linked by such a cyclic group to generate a gel-like product.
Therefore, also from this point, the PVA resin obtained by the method (i) is preferably used in the present invention.

なお、側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)中の一般式(1)で表わされる構造単位の含有率は、PVA系樹脂(a1)を完全にケン化したものの、1H−NMRスペクトル(溶媒:DMSO−d6、内部標準:テトラメチルシラン)から求めることができる。具体的には、一般式(2)で表わされる構造単位中の水酸基プロトン、メチンプロトン及びメチレンプロトン、主鎖のメチレンプロトン、主鎖に連結する水酸基のプロトンなどに由来するピーク面積から算出することができる。 In addition, although the content rate of the structural unit represented by General formula (1) in PVA-type resin (a1) which has a 1, 2- diol structure in a side chain completely saponified PVA-type resin (a1), It can be determined from 1 H-NMR spectrum (solvent: DMSO-d6, internal standard: tetramethylsilane). Specifically, it is calculated from a peak area derived from a hydroxyl group proton, a methine proton and a methylene proton, a methylene proton of a main chain, a proton of a hydroxyl group linked to the main chain, etc. in the structural unit represented by the general formula (2). Can do.

次にスルホン酸変性PVA系樹脂(a2)について説明する。
〔スルホン酸変性PVA系樹脂(a2)〕
スルホン酸変性PVA系樹脂(a2)のスルホン酸基の含有量は0.1〜20モル%、特に1〜10モル%、更には、1.5〜5モル%であることが好ましい。かかる含有量が低すぎると融点が高くなるため成形温度を高くする必要があり、熱劣化による不溶分が発生する傾向があり、また水溶性が低下する傾向がある。一方、高すぎると溶融成形性や水溶性の向上が頭打ちとなり、また生産性が低下する傾向がある。
Next, the sulfonic acid-modified PVA resin (a2) will be described.
[Sulfonic acid-modified PVA resin (a2)]
The sulfonic acid group content of the sulfonic acid-modified PVA resin (a2) is 0.1 to 20 mol%, particularly 1 to 10 mol%, and more preferably 1.5 to 5 mol%. If the content is too low, the melting point becomes high, so that the molding temperature must be increased, insoluble matter tends to be generated due to thermal degradation, and water solubility tends to be lowered. On the other hand, if it is too high, the improvement of melt moldability and water solubility will reach its peak, and the productivity tends to decrease.

スルホン酸変性PVA系樹脂(a2)を用いる場合のケン化度(JIS K 6726に準拠して測定)は、50〜100モル%が好ましく、更には60〜100モル%が好ましく、特に好ましくは70〜100モル%である。かかるケン化度が低すぎると溶融成形時の熱安定性が低下したり、酢酸の臭いが強くなる傾向がある。   The saponification degree (measured in accordance with JIS K 6726) when the sulfonic acid-modified PVA resin (a2) is used is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, and particularly preferably 70. ˜100 mol%. If the degree of saponification is too low, the thermal stability at the time of melt molding tends to decrease, or the odor of acetic acid tends to increase.

また、スルホン酸変性PVA系樹脂(a2)の平均重合度(JIS K 6726に準拠して測定)は、通常150〜3000、好ましくは200〜1000、特に好ましくは230〜600である。かかる重合度が低すぎると製造過程での生産効率が低下する傾向があり、高すぎると溶融時の粘度が高くなり、装置に負荷がかかりすぎて溶融成形性が低下する傾向がある。   Moreover, the average degree of polymerization (measured according to JIS K 6726) of the sulfonic acid-modified PVA resin (a2) is usually 150 to 3000, preferably 200 to 1000, and particularly preferably 230 to 600. If the degree of polymerization is too low, the production efficiency in the production process tends to be low, and if it is too high, the viscosity at the time of melting becomes high, the load is excessively applied to the apparatus, and the melt moldability tends to be low.

更に、スルホン酸変性PVA系樹脂(a2)の、210℃、荷重2160gでのMFRは通常、1〜150g/10分であり、好ましくは、50140g/10分、特に好ましくは、100〜130g/10分である。かかるMFRが小さすぎると溶融成形装置の負荷が高くなり、成形性および生産性が低下する傾向があり、逆に大きすぎるとストランド成形性が低下する傾向がある。   Further, the MFR of the sulfonic acid-modified PVA resin (a2) at 210 ° C. and a load of 2160 g is usually 1 to 150 g / 10 minutes, preferably 50140 g / 10 minutes, particularly preferably 100 to 130 g / 10. Minutes. If the MFR is too small, the load on the melt molding apparatus increases, and the moldability and productivity tend to decrease. Conversely, if the MFR is too large, the strand moldability tends to decrease.

スルホン酸変性PVA系樹脂(a2)は、一般的にはビニルエステル系単量体とスルホン酸基含有単量体を共重合し、得られた重合体をケン化して得ることができる。
かかるビニルエステル系単量体としては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられる。なかでも、経済的な点から酢酸ビニルが好ましく用いられる。
The sulfonic acid-modified PVA resin (a2) can be generally obtained by copolymerizing a vinyl ester monomer and a sulfonic acid group-containing monomer and saponifying the obtained polymer.
Such vinyl ester monomers include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valelate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate. And vinyl versatate. Of these, vinyl acetate is preferably used from the economical viewpoint.

スルホン酸基含有単量体としては、例えば、(イ)下記一般式(6)で表されるオレフィンスルホン酸、(ロ)下記一般式(7)、(8)で表されるスルホアルキルマレート、(ハ)下記一般式(9)、(10)、(11)で表されるスルホアルキル(メタ)アクリルアミド、(ニ)下記一般式(12)で表されるスルホアルキル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。   Examples of the sulfonic acid group-containing monomer include (a) an olefin sulfonic acid represented by the following general formula (6), and (b) a sulfoalkyl maleate represented by the following general formulas (7) and (8). (C) sulfoalkyl (meth) acrylamide represented by the following general formula (9), (10), (11), (d) sulfoalkyl (meth) acrylate represented by the following general formula (12), etc. Can be mentioned.

Figure 2017110148
上記一般式(6)において、Rは炭素数1〜4のアルキレン基を示し、Mは水素原子又はアルカリ金属又はアンモニウム基を示す。
Figure 2017110148
Figure 2017110148
上記一般式(7)、(8)において、R12は炭素数1〜3のアルキル基、nは2〜4の整数、Mは水素原子又はアルカリ金属又はアンモニウム基を示す。
Figure 2017110148
In the general formula (6), R represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or an ammonium group.
Figure 2017110148
Figure 2017110148
In the general formulas (7) and (8), R 12 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, n represents an integer of 2 to 4, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or an ammonium group.

Figure 2017110148
Figure 2017110148
Figure 2017110148
上記一般式(9)、(10)、(11)において、R13、R14、R15、R17、R18、R19、R20は水素又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、R16は炭素数1〜3のアルキル基、nは2〜4の整数、Mは水素原子又はアルカリ金属又はアンモニウム基を示す。
Figure 2017110148
上記一般式(12)、R21は水素又は炭素数1〜3のアルキル基を示し、nは2〜4の整数、Mは水素原子又はアルカリ金属又はアンモニウム基を示す。
Figure 2017110148
Figure 2017110148
Figure 2017110148
In the general formulas (9), (10), and (11), R 13 , R 14 , R 15 , R 17 , R 18 , R 19 , and R 20 represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 16 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, n represents an integer of 2 to 4, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or an ammonium group.
Figure 2017110148
In the general formula (12), R 21 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, n represents an integer of 2 to 4, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or an ammonium group.

上記のオレフィンスルホン酸として具体的には、例えば、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸又はその塩を挙げることができる。
また、上記のスルホアルキルマレートとして具体的には、例えば、ナトリウムスルホプロピル2−エチルヘキシルマレート、ナトリウムスルホプロピル2−エチルヘキシルマレート、ナトリウムスルホプロピルトリデシルマレート、ナトリウムスルホプロピルエイコシルマレート等が挙げられる。
また、上記のスルホアルキル(メタ)アクリルアミドとして具体的には、例えば、ナトリウムスルホメチルアクリルアミド、ナトリウムスルホt−ブチルアクリルアミド、ナトリウムスルホS−ブチルアクリルアミド、ナトリウムスルホt−ブチルメタクリルアミド等が挙げられる。
さらに、上記のスルホアルキル(メタ)アクリレートとして具体的には、例えば、ナトリウムスルホエチルアクリレート等が挙げられる。
共重合により導入する場合、上記スルホン酸基含有不飽和単量体の中でもオレフィンスルホン酸、又はその塩が好適に使用される。
Specific examples of the olefin sulfonic acid include olefin sulfonic acids such as vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, and methallyl sulfonic acid, or salts thereof.
Specific examples of the sulfoalkyl malate include sodium sulfopropyl 2-ethylhexyl malate, sodium sulfopropyl 2-ethylhexyl malate, sodium sulfopropyl tridecyl malate, sodium sulfopropyl eicosyl malate, and the like. It is done.
Specific examples of the sulfoalkyl (meth) acrylamide include sodium sulfomethyl acrylamide, sodium sulfo t-butyl acrylamide, sodium sulfo S-butyl acrylamide, sodium sulfo t-butyl methacrylamide and the like.
Furthermore, specific examples of the sulfoalkyl (meth) acrylate include sodium sulfoethyl acrylate.
When introducing by copolymerization, olefin sulfonic acid or a salt thereof is preferably used among the sulfonic acid group-containing unsaturated monomers.

上記のビニルエステル系単量体とスルホン酸基含有単量体を共重合する方法としては、特に制限はなく、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、分散重合、またはエマルジョン重合等の公知の方法を採用することができるが、通常は溶液重合が行われる。
共重合時の単量体成分の仕込み方法としては特に制限されず、一括仕込み、分割仕込み、連続仕込み等任意の方法が採用される。
かかる共重合で用いられる溶媒としては、通常、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロパノール、ブタノール等の低級アルコールやアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられ、工業的には、メタノールが好適に使用される。
溶媒の使用量は、目的とする共重合体の重合度に合わせて、溶媒の連鎖移動定数を考慮して適宜選択すればよく、例えば、溶媒がメタノールの時は、S(溶媒)/M(単量体)=0.01〜10(質量比)、好ましくは0.05〜3(質量比)程度の範囲から選択される。
The method for copolymerizing the vinyl ester monomer and the sulfonic acid group-containing monomer is not particularly limited, and is a known method such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, or emulsion polymerization. In general, solution polymerization is performed.
The method for charging the monomer component at the time of copolymerization is not particularly limited, and any method such as batch charging, split charging, continuous charging, etc. may be employed.
Examples of the solvent used in such copolymerization include usually lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propanol and butanol, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and industrially preferred is methanol. used.
The amount of the solvent used may be appropriately selected in consideration of the chain transfer constant of the solvent in accordance with the degree of polymerization of the target copolymer. For example, when the solvent is methanol, S (solvent) / M ( Monomer) = 0.01 to 10 (mass ratio), preferably 0.05 to 3 (mass ratio).

共重合に当たっては重合触媒が用いられ、かかる重合触媒としては、例えばアゾビスイソブチロニトリル、過酸化アセチル、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル等の公知のラジカル重合触媒やアゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスメトキシジメチルバレロニトリル等の低温活性ラジカル重合触媒等が挙げられる。重合触媒の使用量は、触媒の種類により異なり一概には決められないが、重合速度に応じて任意に選択される。例えば、アゾイソブチロニトリルや過酸化アセチルを用いる場合、ビニルエステル系単量体に対して0.01〜1.0モル%が好ましく、特には0.02〜0.5モル%が好ましい。
また、共重合反応の反応温度は、使用する溶媒や圧力により30℃〜沸点程度で行われ、より具体的には、35〜150℃、好ましくは40〜75℃の範囲で行われる。
For the copolymerization, a polymerization catalyst is used. Examples of the polymerization catalyst include known radical polymerization catalysts such as azobisisobutyronitrile, acetyl peroxide, benzoyl peroxide, lauryl peroxide, azobisdimethylvaleronitrile, azo And low temperature active radical polymerization catalysts such as bismethoxydimethylvaleronitrile. The amount of the polymerization catalyst used varies depending on the type of catalyst and cannot be determined unconditionally, but is arbitrarily selected according to the polymerization rate. For example, when azoisobutyronitrile or acetyl peroxide is used, 0.01 to 1.0 mol% is preferable with respect to the vinyl ester monomer, and 0.02 to 0.5 mol% is particularly preferable.
Moreover, the reaction temperature of a copolymerization reaction is performed at about 30 degreeC-a boiling point by the solvent and pressure to be used, More specifically, it is 35-150 degreeC, Preferably it is carried out in 40-75 degreeC.

得られた共重合体は、次いでケン化される。かかるケン化は、上記で得られた共重合体をアルコール又は含水アルコールに溶解し、アルカリ触媒又は酸触媒を用いて行われる。
アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、tert−ブタノール等が挙げられるが、メタノールが特に好ましく用いられる。アルコール中の共重合体の濃度は、系の粘度により適宜選択されるが、通常は10〜60重量%の範囲から選ばれる。ケン化に使用される触媒としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムメチラート、リチウムメチラート等のアルカリ金属の水酸化物やアルコラートの如きアルカリ触媒;硫酸、塩酸、硝酸、メタスルフォン酸、ゼオライト、カチオン交換樹脂等の酸触媒が挙げられる。
The resulting copolymer is then saponified. Such saponification is carried out by dissolving the copolymer obtained above in an alcohol or hydrous alcohol and using an alkali catalyst or an acid catalyst.
Examples of the alcohol include methanol, ethanol, propanol, tert-butanol and the like, and methanol is particularly preferably used. The concentration of the copolymer in the alcohol is appropriately selected depending on the viscosity of the system, but is usually selected from the range of 10 to 60% by weight. Examples of the catalyst used for saponification include alkali catalysts such as alkali metal hydroxides and alcoholates such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, sodium ethylate, potassium methylate and lithium methylate; Acid catalysts such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, metasulfonic acid, zeolite, and cation exchange resin are listed.

かかるケン化触媒の使用量については、ケン化方法、目標とするケン化度等により適宜選択されるが、アルカリ触媒を使用する場合は通常、ビニルエステル系単量体及び一般式(6)〜(12)で示される化合物の合計量1モルに対して0.1〜30ミリモル、好ましくは2〜15ミリモルの割合が適当である。
また、ケン化反応の反応温度は特に限定されないが、10〜60℃(特には、20〜50℃)であることが好ましい。
The amount of the saponification catalyst used is appropriately selected depending on the saponification method, the target degree of saponification, and the like. Usually, when an alkali catalyst is used, the vinyl ester monomer and the general formula (6) to A ratio of 0.1 to 30 mmol, preferably 2 to 15 mmol, is appropriate for 1 mol of the total amount of the compound represented by (12).
The reaction temperature for the saponification reaction is not particularly limited, but is preferably 10 to 60 ° C (particularly 20 to 50 ° C).

次に本発明に用いられる親水性樹脂(b)について説明する。
〔親水性樹脂(b)〕
親水性樹脂(b)としては、親水性を有する樹脂であればよく、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂等が挙げられ、中でも親水性の度合いをコントロールする点でビニルアルコール系樹脂が好ましく、特には溶融成形性が優れる点でエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物が好ましい。
Next, the hydrophilic resin (b) used in the present invention will be described.
[Hydrophilic resin (b)]
The hydrophilic resin (b) may be any resin having hydrophilicity, and examples thereof include polyester resins, polyamide resins, acrylic resins, vinyl alcohol resins, and the like, and the degree of hydrophilicity is controlled among them. A vinyl alcohol resin is preferable in terms of the point, and an ethylene-vinyl acetate copolymer saponified product is particularly preferable in terms of excellent melt moldability.

ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ(エチレン−2,6−ナフタレート)、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンアジペート共重合体、ポリブチレンテレフタレート/ポリブチレンアジペート共重合体、ポリブチレンテレフタレート/ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリエチレンテレフタレート/ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリブチレンテレフタレート/ポリカプロラクトン共重合体、ポリエチレンテレフタレート/ポリカプロラクトン共重合体等が用いられる。   Examples of the polyester-based resin include polyethylene terephthalate, polybutylene adipate, polybutylene terephthalate, poly (ethylene-2,6-naphthalate), polyethylene adipate, polyethylene isophthalate, polyethylene terephthalate / polyethylene adipate copolymer, polybutylene terephthalate / Polybutylene adipate copolymer, polybutylene terephthalate / polytetramethylene glycol copolymer, polyethylene terephthalate / polytetramethylene glycol copolymer, polybutylene terephthalate / polycaprolactone copolymer, polyethylene terephthalate / polycaprolactone copolymer, etc. Used.

ポリアミド系樹脂としては、ホモポリアミド及びコポリアミドが挙げられ、ホモポリアミドとしてはポリカプラミド(ナイロン6)、ポリ−ω−アミノヘプタン酸(ナイロン7)、ポリ−ω−アミノノナン酸(ナイロン9)、ポリウンデカナミド(ナイロン11)、ポリラウリンラクタム(ナイロン12)、ポリエチレンジアミンアジパミド(ナイロン2,6)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン4,6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン6,6)、ポリヘキサメチレンセパカミド(ナイロン6,10)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン6,12)、ポリオクタメチレンアジパミド(ナイロン8,6)、ポリデカメチレンアジパミド(ナイロン10,6)、ポリドデカメチレンセパカミド(ナイロン10,8)等が挙げられ、コポリアミドとしてはカプロラクタム/ラウリンラクタム共重合体、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体、カプロラクタム/ラウリンラクタム共重合体、ラウリンラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体、ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムセパケート共重合体、エチレンジアンモニウムアジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート/ヘキサメチレンジアンモニウムセパケート共重合体、テレフタル酸/イソフタル酸/ヘキサメチレンジアミン共重合体(非晶質ナイロン)、m−キシリレンアジパミド等が挙げられ、好ましくはテレフタル酸/イソフタル酸/ヘキサメチレンジアミン共重合体(非晶質ナイロン)、m−キシリレンアジパミド、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン6,12)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体、カプロラクタム/ラウリンラクタム共重合体が用いられる。   Examples of polyamide-based resins include homopolyamides and copolyamides. Examples of homopolyamides include polycapramide (nylon 6), poly-ω-aminoheptanoic acid (nylon 7), poly-ω-aminononanoic acid (nylon 9), and polyounde. Canamide (nylon 11), polylaurin lactam (nylon 12), polyethylenediamine adipamide (nylon 2, 6), polytetramethylene adipamide (nylon 4, 6), polyhexamethylene adipamide (nylon 6, 6), polyhexamethylene sepacamide (nylon 6,10), polyhexamethylene dodecamide (nylon 6,12), polyoctamethylene adipamide (nylon 8,6), polydecamethylene adipamide (nylon 10) , 6), polydodecamethylene sepacamide (nylon 10, 8), etc. Examples of copolyamides include caprolactam / laurin lactam copolymer, caprolactam / hexamethylene diammonium adipate copolymer, caprolactam / laurin lactam copolymer, laurin lactam / hexamethylene diammonium adipate copolymer, hexamethylene di Ammonium adipate / hexamethylene diammonium separate copolymer, ethylene diammonium adipate / hexamethylene diammonium adipate copolymer, caprolactam / hexamethylene diammonium adipate / hexamethylene diammonium separate copolymer, terephthalic acid / isophthalic acid / Hexamethylenediamine copolymer (amorphous nylon), m-xylylene adipamide, etc., preferably terephthalic acid / isoform Luric acid / hexamethylenediamine copolymer (amorphous nylon), m-xylylene adipamide, polyhexamethylene dodecamide (nylon 6,12), caprolactam / hexamethylene diammonium adipate copolymer, caprolactam / laurin A lactam copolymer is used.

アクリル樹脂としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート等のアクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のカプロラクトン変性モノマー、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン変性モノマー、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−クロロ2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,2−ジメチル2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルメタクリレート等のグリシジル基含有モノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド、
(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イタコン酸、等の単独重合体あるいはこれらを組み合わせた共重合体が用いられる。
Examples of acrylic resins include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 5-hydroxypentyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, and the like. Hydroxyalkyl esters of acrylic acid, caprolactone-modified monomers such as caprolactone-modified 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, oxyalkylene-modified monomers such as diethylene glycol (meth) acrylate and polyethylene glycol (meth) acrylate, 2-acryloyloxyethyl-2 -Hydroxyethylphthalic acid, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-chloro 2-hydroxypropyl (me ) Acrylate, 2,2-dimethyl 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, ethyl carbitol acrylate, 2-butoxyethyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl Glycidyl group-containing monomers such as glycidyl methacrylate, acrylamide, methacrylamide,
A homopolymer such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, citraconic acid, glutaconic acid, itaconic acid, or a copolymer obtained by combining these is used.

本発明において、親水性樹脂(b)の210℃、荷重2160gにおけるMFRは、通常、0.5〜100g/10分である。かかるMFRが小さすぎると溶融粘度が高くなり過ぎて溶融押出しが困難となり、溶融成形装置の負荷も高くなるため、成形性および生産性が低下する傾向があり、逆に大きすぎると球状親水性樹脂の成形性が低下する傾向がある。   In the present invention, the MFR of the hydrophilic resin (b) at 210 ° C. and a load of 2160 g is usually 0.5 to 100 g / 10 min. If the MFR is too small, the melt viscosity becomes too high and melt extrusion becomes difficult, and the load on the melt molding apparatus increases, so that the moldability and productivity tend to decrease. There is a tendency for the formability of the to decrease.

次に、親水性樹脂(b)の好ましい態様であるエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1)について説明する。
〔エチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1)〕
エチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1)は、通常、エチレンとビニルエステル系モノマーとの共重合体(エチレン−ビニルエステル系共重合体)をケン化することにより得られる樹脂であり、非水溶性の熱可塑性樹脂である。重合法も公知の任意の重合法、例えば、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合を用いて行うことができるが、一般的にはメタノール等の低級アルコールを溶媒とする溶液重合が用いられる。得られたエチレン−ビニルエステル系共重合体のケン化も公知の方法で行い得る。このようにして製造されるエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1)は、エチレン由来の構造単位とビニルアルコール構造単位を主とし、場合によってケン化されずに残存した若干量のビニルエステル構造単位を含むものである。
Next, the saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (b1), which is a preferred embodiment of the hydrophilic resin (b), will be described.
[Saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (b1)]
The saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (b1) is a resin obtained by saponifying a copolymer of ethylene and a vinyl ester monomer (ethylene-vinyl ester copolymer), It is a water-insoluble thermoplastic resin. The polymerization method can also be carried out using any known polymerization method such as solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization. Generally, solution polymerization using a lower alcohol such as methanol as a solvent is used. Saponification of the obtained ethylene-vinyl ester copolymer can also be performed by a known method. The saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (b1) produced in this manner mainly comprises ethylene-derived structural units and vinyl alcohol structural units, and in some cases, a slight amount of vinyl ester remaining without being saponified. Includes structural units.

上記ビニルエステル系モノマーとしては、市場からの入手のしやすさや製造時の不純物処理効率がよい点から、代表的には酢酸ビニルが用いられる。他のビニルエステル系モノマーとしては、例えば、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等の脂肪族ビニルエステル、安息香酸ビニル等の芳香族ビニルエステル等が挙げられ、通常炭素数3〜20、好ましくは炭素数4〜10、特に好ましくは炭素数4〜7の脂肪族ビニルエステルを用いることができる。これらは通常単独で用いるが、必要に応じて複数種を同時に用いてもよい。   As the vinyl ester monomer, vinyl acetate is typically used because it is easily available from the market and has good impurity treatment efficiency during production. Examples of other vinyl ester monomers include vinyl formate, vinyl propionate, vinyl valelate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl versatate, etc. Examples include aliphatic vinyl esters, aromatic vinyl esters such as vinyl benzoate, and the like. Usually, aliphatic vinyl esters having 3 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 4 to 7 carbon atoms are used. Can do. These are usually used alone, but a plurality of them may be used simultaneously as necessary.

エチレン-酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1)におけるビニルエステル成分のケン化度は、JIS K6726(ただし、エチレン-酢酸ビニル系共重合体ケン化物(B1)は水/メタノール溶媒に均一に溶解した溶液にて)に基づいて測定した値で、通常90〜100モル%、好ましくは95〜100モル%、特に好ましくは99〜100モル%である。かかるケン化度が低すぎる場合にはガスバリア性、熱安定性、耐湿性等が低下する傾向がある。   The saponification degree of the vinyl ester component in the saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (b1) is JIS K6726 (however, the saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (B1) is uniformly dissolved in water / methanol solvent) The measured value is usually from 90 to 100 mol%, preferably from 95 to 100 mol%, particularly preferably from 99 to 100 mol%. When the degree of saponification is too low, gas barrier properties, thermal stability, moisture resistance and the like tend to decrease.

本発明に用いられるエチレン-酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1)には、エチレン構造単位、ビニルアルコール構造単位(未ケン化のビニルエステル構造単位を含む)の他、以下に示すコモノマーに由来する構造単位が、さらに含まれていてもよい。前記コモノマーとしては、例えば、プロピレン、イソブテン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のα−オレフィン;3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、3−ブテン−1、2−ジオール等のヒドロキシ基含有α−オレフィン類やそのエステル化物、アシル化物などのヒドロキシ基含有α−オレフィン誘導体;不飽和カルボン酸又はその塩,部分アルキルエステル,完全アルキルエステル,ニトリル,アミド若しくは無水物;不飽和スルホン酸又はその塩;ビニルシラン化合物;塩化ビニル;スチレン等が挙げられる。   The saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (b1) used in the present invention is derived from the following comonomer in addition to ethylene structural units and vinyl alcohol structural units (including unsaponified vinyl ester structural units). A structural unit may be further included. Examples of the comonomer include α-olefins such as propylene, isobutene, α-octene, α-dodecene, α-octadecene; 3-buten-1-ol, 4-penten-1-ol, 3-butene-1, Hydroxyl group-containing α-olefins such as 2-diols and hydroxy group-containing α-olefin derivatives such as esterified products and acylated products thereof; unsaturated carboxylic acids or salts thereof, partial alkyl esters, fully alkyl esters, nitriles, amides or anhydrous Unsaturated sulfonic acid or its salt; Vinyl silane compound; Vinyl chloride; Styrene.

さらに、ウレタン化、アセタール化、シアノエチル化、オキシアルキレン化等の「後変性」されたエチレン-酢酸ビニル系共重合体ケン化物を用いることもできる。   Further, “post-modified” saponified ethylene-vinyl acetate copolymers such as urethanization, acetalization, cyanoethylation, and oxyalkyleneation can also be used.

また、エチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1)の210℃、荷重2160gにおけるMFRは、通常、0.5〜100g/10分であり、特に1〜20g/10分であることが好ましく、さらに3〜15g/10分であることが好ましい。かかるMFRが小さすぎると溶融粘度が高くなり過ぎて溶融押出しが困難となり、溶融成形装置の負荷も高くなるため、成形性および生産性が低下する傾向があり、逆に大きすぎると球状親水性樹脂の成形性が低下する傾向がある。   Further, the MFR of the saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (b1) at 210 ° C. and a load of 2160 g is usually 0.5 to 100 g / 10 minutes, and particularly preferably 1 to 20 g / 10 minutes. Furthermore, it is preferable that it is 3-15 g / 10min. If the MFR is too small, the melt viscosity becomes too high and melt extrusion becomes difficult, and the load on the melt molding apparatus increases, so that the moldability and productivity tend to decrease. There is a tendency for the formability of the to decrease.

〔球状親水性樹脂(B)の製造方法〕
本発明の球状親水性樹脂(B)の製造方法は、PVA系樹脂(a)と親水性樹脂(b)を溶融混練し、PVA系樹脂(a)を水洗除去することにより、球状親水性樹脂(B)を製造する方法である。
[Method for producing spherical hydrophilic resin (B)]
The method for producing the spherical hydrophilic resin (B) according to the present invention is obtained by melt-kneading the PVA resin (a) and the hydrophilic resin (b), and removing the PVA resin (a) by washing with water. This is a method for producing (B).

本発明において、上記のPVA系樹脂(a)と親水性樹脂(b)の混合重量比は、PVA系樹脂(a)100重量部に対して、親水性樹脂(b)が1〜100重量部、好ましくは3〜70重量部、更に好ましくは5〜60重量部である。かかる親水性樹脂(b)の含有量が少なすぎると、球状親水性樹脂の生産性が低下して実用的でなくなり、逆に親水性樹脂(b)の含有量が多すぎると親水性樹脂(b)がマトリックスとなる傾向がある。   In the present invention, the mixing weight ratio of the PVA resin (a) and the hydrophilic resin (b) is 1 to 100 parts by weight of the hydrophilic resin (b) with respect to 100 parts by weight of the PVA resin (a). The amount is preferably 3 to 70 parts by weight, more preferably 5 to 60 parts by weight. If the content of the hydrophilic resin (b) is too small, the productivity of the spherical hydrophilic resin is lowered and becomes impractical. Conversely, if the content of the hydrophilic resin (b) is too large, the hydrophilic resin ( b) tends to be a matrix.

また、PVA系樹脂(a)と親水性樹脂(b)のMFR(210℃、荷重2160g)の差が20〜150であることが好ましく、特には20〜120である。更に、PVA系樹脂(a)が側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1)の場合には、特に25〜100、更に27〜50が好ましく、スルホン酸変性PVA系樹脂(a2)の場合には、特に40〜120、更に80〜118が好ましい。かかるMFRの差が小さすぎると球状親水性樹脂の粒径が細かくなりすぎる傾向があり、大きすぎると球状親水性樹脂の粒径が大きくなりすぎる、あるいは溶融押出成形性が低下する傾向がある。   Moreover, it is preferable that the difference of MFR (210 degreeC, load 2160g) of PVA-type resin (a) and hydrophilic resin (b) is 20-150, and it is 20-120 especially. Further, when the PVA resin (a) is a PVA resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain, it is particularly preferably 25 to 100, more preferably 27 to 50, and the sulfonic acid-modified PVA resin ( In the case of a2), 40 to 120, more preferably 80 to 118 are particularly preferable. If the MFR difference is too small, the particle size of the spherical hydrophilic resin tends to be too fine, and if it is too large, the particle size of the spherical hydrophilic resin tends to be too large, or the melt extrusion moldability tends to decrease.

本発明において、親水性樹脂(b)が特にエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1)である場合には、溶融成形性あるいは球状粒子の粒径制御の点で、PVA系樹脂(a)とエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(B1)のケン化度の差が25モル%以下であることが好ましく、特には20モル%以下、更には15モル%以下であることが好ましい。   In the present invention, when the hydrophilic resin (b) is a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (b1) in particular, the PVA resin (a ) And the saponification degree of the ethylene-vinyl acetate copolymer saponified product (B1) is preferably 25 mol% or less, particularly preferably 20 mol% or less, and more preferably 15 mol% or less. .

本発明においては、上記のPVA系樹脂(a)及び親水性樹脂(b)の他に各種添加剤を配合しても良い。かかる添加剤としては、例えば、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料、着色料、各種無機微粒子、各種フィラー、帯電防止剤、離型剤、滑材、香料、結晶核剤、難燃剤、発泡剤、軟化剤、防腐剤、抗菌剤、アンチブロッキング剤、界面活性剤などが挙げられる。   In this invention, you may mix | blend various additives other than said PVA-type resin (a) and hydrophilic resin (b). Examples of such additives include plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, pigments, colorants, various inorganic fine particles, various fillers, antistatic agents, mold release agents, lubricants, Examples include fragrances, crystal nucleating agents, flame retardants, foaming agents, softening agents, preservatives, antibacterial agents, antiblocking agents, and surfactants.

次に、本発明の製造方法の工程について説明する。
ドライブレンドや溶融混練等で得られたPVA系樹脂(a)と親水性樹脂(b)の混合物を、二軸押出機を用いて、シリンダー温度180〜220℃、ヘッド温度180〜220℃程度の条件で溶融成形し、成形物を得るのである。なお、ここでいうシリンダー温度とは、シリンダー各カラムの温度の内最も高い温度を表す。かかる成形物の形状は特に限定されず、ストランド状、ペレット状、フィルム状等任意であるが、後のPVA系樹脂(a)の除去処理の効率を考慮すればペレット状が好ましい。
Next, the steps of the production method of the present invention will be described.
A mixture of the PVA resin (a) and the hydrophilic resin (b) obtained by dry blending, melt kneading, or the like is set at a cylinder temperature of 180 to 220 ° C. and a head temperature of about 180 to 220 ° C. using a twin screw extruder. It is melt-molded under conditions to obtain a molded product. In addition, the cylinder temperature here represents the highest temperature among the temperatures of each column of the cylinder. The shape of the molded product is not particularly limited, and may be any shape such as a strand shape, a pellet shape, or a film shape. A pellet shape is preferable in consideration of the efficiency of the subsequent removal treatment of the PVA resin (a).

次いで、得られた成形物を10〜90℃程度(好ましくは20〜80℃)の(温)水浴中で水と接触させて成形物中のPVA系樹脂(a)成分を溶出させるのである。
かかる(温)水浴中での成形物と(温)水との接触時間は、PVA系樹脂(a)及び親水性樹脂(b)の混合組成やフィルム厚さ、ペレット形状などの違いにより一概に断言できないが、通常1〜300分が好ましく、更には5〜200分が好ましい。
Next, the obtained molded product is brought into contact with water in a (warm) water bath of about 10 to 90 ° C. (preferably 20 to 80 ° C.) to elute the PVA resin (a) component in the molded product.
The contact time between the molded product and the (warm) water in the (warm) water bath is generally determined by the mixed composition of PVA resin (a) and hydrophilic resin (b), film thickness, pellet shape, and the like. Although it cannot be stated, it is usually preferably 1 to 300 minutes, more preferably 5 to 200 minutes.

かくして、球状親水性樹脂が得られるが、本発明によれば、平均粒径が0.5〜5μm、好ましくは0.8〜4.5μm、更に好ましくは1.0〜4.0μmといった適度な粒径サイズの球状親水性樹脂で、かつ、形状の均一性、表面の平滑性に優れた球状親水性樹脂を得ることができ、例えば、親水性樹脂充填剤、化粧品部材、トナー、セラミックス空孔形成材、光拡散剤、艶消し剤等の用途に幅広く利用することができる。   Thus, although a spherical hydrophilic resin is obtained, according to the present invention, the average particle size is 0.5 to 5 μm, preferably 0.8 to 4.5 μm, more preferably 1.0 to 4.0 μm. It is possible to obtain a spherical hydrophilic resin with a spherical hydrophilic resin having a particle size and excellent shape uniformity and surface smoothness. For example, hydrophilic resin fillers, cosmetic members, toners, ceramic pores It can be widely used for forming materials, light diffusing agents, matting agents and the like.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
尚、例中、「部」、「%」とあるのは、重量基準を意味する。
なお、実施例において、MFRは東洋精機製作所製のメルトインデクサーF−F01を用い、温度210℃、荷重2160gの条件で測定した値である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
In the examples, “parts” and “%” mean weight basis.
In the examples, MFR is a value measured using a melt indexer F-F01 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho under the conditions of a temperature of 210 ° C. and a load of 2160 g.

実施例1
〔側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂(a1−1)の作製〕
まず、酢酸ビニル1000部、3,4−ジアセトキシ−1−ブテン160部(8モル%対仕込み酢酸ビニル)、メタノール300部、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.26モル%(対仕込み酢酸ビニル)を準備した。
次いで、還流冷却器、滴下漏斗、攪拌機を備えた反応缶に、メタノールとAIBNの全量、および酢酸ビニルと3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの50%を投入し、攪拌しながら窒素気流下で温度を上昇させ、重合を開始した。さらに酢酸ビニルと3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの残部(50%)を8時間かけて滴下し、酢酸ビニルの重合率が90%となった時点でm−ジニトロベンゼンを所定量添加して重合を終了し、続いて、メタノール蒸気を吹き込みつつ蒸留することで未反応の酢酸ビニルモノマーを系外に除去し共重合体のメタノール溶液を得た。
Example 1
[Preparation of PVA resin (a1-1) having 1,2-diol structure in side chain]
First, 1000 parts of vinyl acetate, 160 parts of 3,4-diacetoxy-1-butene (8 mol% to charged vinyl acetate), 300 parts of methanol, 0.26 mol% of azobisisobutyronitrile (AIBN) (to charged acetic acid) Vinyl).
Next, a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, and a stirrer was charged with all of methanol and AIBN, and 50% of vinyl acetate and 3,4-diacetoxy-1-butene. The temperature was raised to initiate the polymerization. Further, the remainder (50%) of vinyl acetate and 3,4-diacetoxy-1-butene was added dropwise over 8 hours. When the polymerization rate of vinyl acetate reached 90%, a predetermined amount of m-dinitrobenzene was added. The polymerization was terminated, and subsequently, distillation was performed while blowing methanol vapor to remove unreacted vinyl acetate monomer out of the system to obtain a methanol solution of the copolymer.

次いで、上記メタノール溶液を濃度50%に調整してニーダーに仕込み、溶液温度を35℃に保ちながら、水酸化ナトリウム中のナトリウム分が2%のメタノール溶液を共重合体中の酢酸ビニル構造単位および3,4−ジアセトキシ−1−ブテン構造単位の合計量1モルに対して5.0ミリモルとなる割合で加えてケン化を行った。粘度上昇を確認後に水酸化ナトリウム中のナトリウム分が2%メタノール溶液を共重合体中の酢酸ビニル構造単位および3,4−ジアセトキシ−1−ブテン構造単位の合計量1モルに対して7ミリモルとなる割合で加えてケン化を行った。ケン化が進行すると共にケン化物が析出し、粒子状となった時点で、中和用の酢酸を水酸化ナトリウムの0.8当量添加し、濾別、メタノールで充分洗浄して熱風乾燥機中で乾燥し、側鎖に1,2−ジオール構造単位を有するPVA系樹脂(a1−1)を得た。   Next, the methanol solution was adjusted to a concentration of 50% and charged into a kneader. While maintaining the solution temperature at 35 ° C., a methanol solution containing 2% sodium in sodium hydroxide was converted into a vinyl acetate structural unit in the copolymer and Saponification was carried out by adding 5.0 mmol per 1 mol of the total amount of 3,4-diacetoxy-1-butene structural units. After confirming the increase in viscosity, a sodium solution containing 2% of sodium hydroxide in a methanol solution was 7 mmol per 1 mol of the total amount of vinyl acetate structural unit and 3,4-diacetoxy-1-butene structural unit in the copolymer. Saponification was carried out at a ratio of When saponification progressed as saponification progressed and became particulate, 0.8 equivalent of sodium hydroxide was added to neutralizing acetic acid, filtered, washed thoroughly with methanol, and heated in a hot air dryer The PVA resin (a1-1) having a 1,2-diol structural unit in the side chain was obtained.

得られた側鎖に1,2−ジオール構造単位を有するPVA系樹脂(a1−1)のケン化度は、残存酢酸ビニル構造単位および3,4−ジアセトキシ−1−ブテン構造単位の加水分解に要するアルカリ消費量で分析を行ったところ99モル%であり、重量平均分子量は、JIS K 6726に準じて測定したところ300であった。また、側鎖1,2−ジオール構造単位の含有量は1H−NMR(内部標準物質;テトラメチルシラン)で測定して算出したところ8モル%であった。また、JIS K 7210に準じてMFRを測定したところ、42g/10分であった。 The degree of saponification of the PVA resin (a1-1) having a 1,2-diol structural unit in the obtained side chain is due to hydrolysis of the residual vinyl acetate structural unit and 3,4-diacetoxy-1-butene structural unit. It was 99 mol% when it analyzed by the alkali consumption required, and the weight average molecular weight was 300 when measured according to JISK6726. The content of the side chain 1,2-diol structural unit was 8 mol% when calculated by measurement with 1 H-NMR (internal standard substance; tetramethylsilane). Moreover, it was 42 g / 10min when MFR was measured according to JISK7210.

〔PVA系樹脂(a)からなるフィルムの接触角の測定〕
上記で得られたPVA系樹脂(a1−1)の5%水溶液を、10cm×10cmの型枠に流し込み、23℃、50%RH環境において2日間乾燥させて、厚さ60μmのフィルムを作製した。そして、23℃、50%RHの環境下で、協和界面科学(株)製固液界面解析装置を用いて、得られたフィルムの接触角を以下の手順で測定した。
(1)装置の試料台に作製したフィルムを水平に置く。
(2)フィルム表面に精製水を0.2ml滴下して水滴を形成させる。
(3)水滴とフィルム表面との成す角を測定する。
上記測定を10回行い、その平均値をPVA系フィルムの接触角とした。
結果を表1に示す。
[Measurement of contact angle of film made of PVA resin (a)]
A 5% aqueous solution of the PVA resin (a1-1) obtained above was poured into a 10 cm × 10 cm mold and dried in an environment of 23 ° C. and 50% RH for 2 days to produce a film having a thickness of 60 μm. . And the contact angle of the obtained film was measured in the following procedures using the Kyowa Interface Science Co., Ltd. solid-liquid interface analyzer in the environment of 23 degreeC and 50% RH.
(1) Place the prepared film horizontally on the sample stage of the apparatus.
(2) 0.2 ml of purified water is dropped on the film surface to form water droplets.
(3) The angle formed by the water droplet and the film surface is measured.
The said measurement was performed 10 times and the average value was made into the contact angle of a PVA-type film.
The results are shown in Table 1.

〔PVA系樹脂(a)とエチレン-酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1)を含有するペレットの作製〕
上記で得られたPVA系樹脂(a1−1)90部と、エチレン含有率44モル%、ケン化度99モル%、MFR12g/10分(PVA系樹脂(a1−1)とのMFRの差 30)のエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1−1)10部を二軸押出機(テクノベル社製KZW15−60)を用いて、下記の条件にて、ストランドを形成し、ストランドカッターを用いてペレット化した。
押出機:テクノベル社製 15mmφ L/D=60
押出温度(℃):C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/D=90/150/210/210/210/210/210/200/200
回転数:200rpm
吐出量:1.5kg/時
[Preparation of Pellet Containing PVA Resin (a) and Saponified Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer (b1))
90 parts of PVA resin (a1-1) obtained above, ethylene content 44 mol%, saponification 99 mol%, MFR 12 g / 10 min (difference in MFR between PVA resin (a1-1) 30 ) 10 parts of ethylene-vinyl acetate copolymer saponified product (b1-1) is formed into a strand under the following conditions using a twin screw extruder (Technobel KZW15-60). And pelletized.
Extruder: 15 mmφ L / D = 60 manufactured by Technobel
Extrusion temperature (° C.): C1 / C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 / C8 / D = 90/150/210/210/210/210/210/200/200
Rotation speed: 200rpm
Discharge rate: 1.5kg / h

〔球状親水性樹脂(B)の作製〕
上記で得られたペレットを常温の水浴中で約1時間浸漬・撹拌して、PVA系樹脂(a1−1)を溶出させ、エチレン-酢酸ビニル系共重合体ケン化物(B)球状樹脂を得た。
[Production of spherical hydrophilic resin (B)]
The pellets obtained above are immersed and stirred in a water bath at room temperature for about 1 hour to elute the PVA resin (a1-1) to obtain a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (B) spherical resin. It was.

〔球状親水性樹脂(B)の平均粒径評価〕
走査型電子顕微鏡(日本電子社製、JSM−6060LA)を用いて、球状親水性樹脂(B)を撮影し、無作為に球体を選び出し粒径を計測し、計測した球体の平均粒径を算出した。
結果を表1に示す。
[Evaluation of average particle diameter of spherical hydrophilic resin (B)]
Using a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd., JSM-6060LA), the spherical hydrophilic resin (B) is photographed, a sphere is randomly selected, the particle size is measured, and the average particle size of the measured sphere is calculated. did.
The results are shown in Table 1.

〔球状親水性樹脂(B)の形状均一性の評価〕
上記で得られた球状親水性樹脂(B)の成形状態を目視で観察して以下の基準で評価した。
A:棒状の成形物はほとんど見られなかった
B:棒状の成形物が少し見られた
C:棒状の成形物が多く見られた
[Evaluation of shape uniformity of spherical hydrophilic resin (B)]
The molded state of the spherical hydrophilic resin (B) obtained above was visually observed and evaluated according to the following criteria.
A: Almost no rod-shaped moldings were observed B: Some rod-shaped moldings were observed C: Many rod-shaped moldings were observed

〔球状親水性樹脂(B)の表面状態の評価〕
上記で得られた球状親水性樹脂(B)の表面状態を目視で観察して以下の基準で評価した。
A:表面が平滑であった
B:表面に粗い部分が少し見られた
C:表面に粗い部分が多く見られた
[Evaluation of surface state of spherical hydrophilic resin (B)]
The surface state of the spherical hydrophilic resin (B) obtained above was visually observed and evaluated according to the following criteria.
A: The surface was smooth B: Some rough parts were seen on the surface C: Many rough parts were seen on the surface

実施例2
実施例1において、親水性樹脂(b)としてエチレン含有率29モル%、ケン化度99.5モル%、MFR8g/10分(PVA系樹脂(a1−1)とのMFR差 34)のエチレン-酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1−2)を用い、押出温度を下記の通りにした以外は同様に行い、球状親水性樹脂(B)を得、同様の評価を行った。
押出温度(℃):C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/D=90/150/220/220/220/220/220/210/210結果を表1に示す。
Example 2
In Example 1, as the hydrophilic resin (b), ethylene having an ethylene content of 29 mol%, a saponification degree of 99.5 mol%, an MFR of 8 g / 10 min (an MFR difference of 34 from the PVA resin (a1-1)) was A vinyl acetate copolymer saponified product (b1-2) was used in the same manner except that the extrusion temperature was changed as follows to obtain a spherical hydrophilic resin (B), and the same evaluation was performed.
Extrusion temperature (° C.): C1 / C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 / C8 / D = 90/150/220/220/220/220/220/210/210 The results are shown in Table 1.

実施例3
実施例2において、PVA系樹脂(a1−1)とエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1−2)の含有量を(a1−1)/(b1−2)=100/43(重量比)の割合で溶融混合した以外は同様に行い、球状親水性樹脂(B)を得、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
Example 3
In Example 2, the content of the PVA resin (a1-1) and the saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (b1-2) was (a1-1) / (b1-2) = 100/43 (weight) Ratio) was carried out in the same manner except that the mixture was melt-mixed to obtain a spherical hydrophilic resin (B), and the same evaluation was performed.
The results are shown in Table 1.

実施例4
実施例1において、親水性樹脂(b)としてエチレン含有率44モル%、ケン化度99モル%、MFR3g/10分(PVA系樹脂(a1−1)とのMFR差 39)のエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1−3)を用いた以外は同様に行い、球状親水性樹脂(B)を得、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
Example 4
In Example 1, ethylene-vinyl acetate having an ethylene content of 44 mol%, a saponification degree of 99 mol%, and an MFR of 3 g / 10 min (MFR difference of 39 from PVA resin (a1-1)) as the hydrophilic resin (b) A spherical hydrophilic resin (B) was obtained in the same manner except that the saponified copolymer (b1-3) was used, and the same evaluation was performed.
The results are shown in Table 1.

実施例5
実施例2において、親水性樹脂(b)としてエチレン含有率29モル%、ケン化度99モル%、MFR4g/10分(PVA系樹脂(a1−1)とのMFR差 38)のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(b1−4)を用いた以外は同様に行い、球状親水性樹脂(B)を得、同様の評価を行った。
結果を表1に示す。
Example 5
In Example 2, ethylene-vinyl acetate having an ethylene content of 29 mol%, a saponification degree of 99 mol%, and an MFR of 4 g / 10 min (an MFR difference of 38 from the PVA resin (a1-1)) as the hydrophilic resin (b) A spherical hydrophilic resin (B) was obtained in the same manner except that the saponified copolymer (b1-4) was used, and the same evaluation was performed.
The results are shown in Table 1.

実施例6
実施例1において、PVA系樹脂(a)としてスルホン酸変性PVA樹脂(a2−1)(ケン化度99モル%、平均重合度260、スルホン酸基含有量2モル%、フィルムとした際の接触角35°)を用い、親水性樹脂(b)としてエチレン含有率44モル%、ケン化度99モル%、MFR3g/10分PVA系樹脂(a1−1)とのMFR差 115)のエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1−3)を用い、押出温度を下記の通りにした以外は、実施例1と同様に行い、球状親水性樹脂(B)を得、同様の評価を行った。結果を表1に示す。
押出温度(℃):C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/D=90/150/220/220/220/220/220/210/210
Example 6
In Example 1, sulfonic acid-modified PVA resin (a2-1) as PVA-based resin (a) (saponification degree 99 mol%, average polymerization degree 260, sulfonic acid group content 2 mol%, contact in the case of film) An ethylene content of 44 mol% as a hydrophilic resin (b), a saponification degree of 99 mol%, an MFR difference of 3 g / 10 min with the PVA resin (a1-1) 115) ethylene-acetic acid Spherical hydrophilic resin (B) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the saponified vinyl copolymer (b1-3) was used and the extrusion temperature was changed as follows, and the same evaluation was performed. . The results are shown in Table 1.
Extrusion temperature (° C.): C1 / C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 / C8 / D = 90/150/220/220/220/220/220/210/210

比較例1
実施例1において、PVA系樹脂(a)として、オキシアルキレン基含有量1モル%、ケン化度93モル%、平均重合度550、MFR3g/10分、フィルムとした際の接触角が112°であるオキシアルキレン基含有PVA系樹脂を用い、親水性樹脂(b)として、エチレン含有率29モル%、ケン化度99モル%、MFR4g/10分のエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(b1−4)を用いた(PVA系樹脂とのMFR差(a)(b)−1)こと、押出温度を下記の通りにしたこと、およびペレットを80℃の温水浴中で約1時間浸漬・撹拌して(a)PVA系樹脂を溶出させたこと以外は、同様に行い、球状親水性樹脂を得、同様の評価を行った。結果を表1に示す。
押出温度(℃):C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/D=90/150/220/220/220/220/220/210/210
Comparative Example 1
In Example 1, the PVA resin (a) has an oxyalkylene group content of 1 mol%, a saponification degree of 93 mol%, an average degree of polymerization of 550, MFR of 3 g / 10 min, and a contact angle of 112 ° when formed into a film. Using a certain oxyalkylene group-containing PVA resin, as the hydrophilic resin (b), an ethylene-vinyl acetate copolymer saponified product (b1) having an ethylene content of 29 mol%, a saponification degree of 99 mol%, and an MFR of 4 g / 10 min. -4) (MFR difference with PVA resin (a) (b) -1), that the extrusion temperature was as follows, and the pellet was immersed in a hot water bath at 80 ° C. for about 1 hour. A spherical hydrophilic resin was obtained in the same manner except that (a) the PVA-based resin was eluted by stirring, and the same evaluation was performed. The results are shown in Table 1.
Extrusion temperature (° C.): C1 / C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 / C8 / D = 90/150/220/220/220/220/220/210/210

比較例2
比較1において、PVA系樹脂(a)としてケン化度88モル%、平均重合度300、MFR20g/10分、フィルムとした際の接触角が83°である未変性PVAを用い、親水性樹脂(b)としてエチレン含有率44モル%、ケン化度99モル%、MFR3g/10分(PVAとのMFR差 17)のエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物を用いたこと、および押出温度を下記の通りにした以外は、同様に行い、球状親水性樹脂を得、同様の評価を行った。結果を表1に示す。
押出温度(℃):C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/D=90/150/210/210/210/210/210/200/200
Comparative Example 2
In Comparative Example 1, unmodified PVA having a saponification degree of 88 mol%, an average polymerization degree of 300, MFR of 20 g / 10 min, and a contact angle of 83 ° when formed into a film was used as the PVA-based resin (a). b) An ethylene-vinyl acetate copolymer saponified product having an ethylene content of 44 mol%, a saponification degree of 99 mol%, and an MFR of 3 g / 10 min (MFR difference of 17 from PVA) was used. A spherical hydrophilic resin was obtained in the same manner as described above, and the same evaluation was performed. The results are shown in Table 1.
Extrusion temperature (° C.): C1 / C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 / C8 / D = 90/150/210/210/210/210/210/200/200

Figure 2017110148
Figure 2017110148

本発明の製造方法で製造された実施例1〜6の球状親水性樹脂は、適度な粒径の粒子であり、更に棒状の成形物の混合が少なく、形状均一性に優れ、さらに表面の平滑性に優れるものであった。
一方、PVA系樹脂のフィルムとした際の接触角の大きい比較例1及び2では、粒径が大きすぎ、又は小さすぎ、更には形状均一性、表面平滑性にも劣るものであった。
The spherical hydrophilic resins of Examples 1 to 6 produced by the production method of the present invention are particles having an appropriate particle diameter, and further, there is little mixing of rod-shaped molded products, excellent shape uniformity, and smooth surface. It was excellent in properties.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 having a large contact angle when a PVA resin film was used, the particle size was too large or too small, and the shape uniformity and surface smoothness were inferior.

本発明においては、度な粒径サイズの球状親水性樹脂で、かつ、形状の均一性、表面の平滑性に優れた球状親水性樹脂を得ることができ、得られた球状親水性樹脂は充填剤、化粧品部材、トナー、セラミックス空孔形成材、光拡散剤、艶消し剤等の用途に幅広く利用することができる。   In the present invention, it is possible to obtain a spherical hydrophilic resin with a spherical particle size resin having a suitable particle size and excellent shape uniformity and surface smoothness, and the obtained spherical hydrophilic resin is filled. It can be widely used for applications such as agents, cosmetic members, toners, ceramic pore forming materials, light diffusing agents, and matting agents.

Claims (9)

ポリビニルアルコール系樹脂(a)と親水性樹脂(b)を溶融混練し、球状親水性樹脂(B)を製造する方法において、ポリビニルアルコール系樹脂(a)をフィルムにした際の接触角が20〜80°であることを特徴とする球状親水性樹脂(B)の製造方法。 In the method of melt-kneading the polyvinyl alcohol resin (a) and the hydrophilic resin (b) to produce the spherical hydrophilic resin (B), the contact angle when the polyvinyl alcohol resin (a) is made into a film is 20 to 20%. A method for producing a spherical hydrophilic resin (B), which is 80 °. ポリビニルアルコール系樹脂(a)と親水性樹脂(b)のメルトフローレート(210℃、荷重2160g)の差が20〜150であることを特徴とする請求項1記載の球状親水性樹脂(B)の製造方法。 The spherical hydrophilic resin (B) according to claim 1, wherein the difference in melt flow rate (210 ° C, load 2160 g) between the polyvinyl alcohol resin (a) and the hydrophilic resin (b) is 20 to 150. Manufacturing method. ポリビニルアルコール系樹脂(a)100重量部に対して、親水性樹脂(b)を1〜100重量部混合させることを特徴とする請求項1又は2記載の球状親水性樹脂(B)の製造方法。 The method for producing a spherical hydrophilic resin (B) according to claim 1 or 2, wherein 1 to 100 parts by weight of the hydrophilic resin (b) is mixed with 100 parts by weight of the polyvinyl alcohol resin (a). . ポリビニルアルコール系樹脂(a)が親水性の変性基を含有するポリビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の球状親水性樹脂(B)の製造方法。 The method for producing a spherical hydrophilic resin (B) according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyvinyl alcohol resin (a) is a polyvinyl alcohol resin containing a hydrophilic modifying group. ポリビニルアルコール系樹脂(a)が側鎖に一級水酸基を有するポリビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の球状親水性樹脂(B)の製造方法。 The method for producing a spherical hydrophilic resin (B) according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyvinyl alcohol resin (a) is a polyvinyl alcohol resin having a primary hydroxyl group in a side chain. ポリビニルアルコール系樹脂(a)が側鎖に1,2−ジオール構造を有するポリビニルアルコール系樹脂(a1)であることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の球状親水性樹脂(B)の製造方法。 The spherical hydrophilic resin (B) according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyvinyl alcohol resin (a) is a polyvinyl alcohol resin (a1) having a 1,2-diol structure in the side chain. Production method. ポリビニルアルコール系樹脂(a)がスルホン酸変性ポリビニルアルコール系樹脂(a2)であることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の球状親水性樹脂(B)の製造方法。 The method for producing a spherical hydrophilic resin (B) according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyvinyl alcohol resin (a) is a sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol resin (a2). 親水性樹脂(b)がエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(B1)であることを特徴とする請求項1〜7いずれか記載の球状親水性樹脂(B)の製造方法。 The method for producing a spherical hydrophilic resin (B) according to any one of claims 1 to 7, wherein the hydrophilic resin (b) is a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (B1). ポリビニルアルコール系樹脂(a)とエチレン−酢酸ビニル系共重合体ケン化物(B1)のケン化度の差が25モル%以下であることを特徴とする請求項8記載の球状親水性樹脂(B)の製造方法。 The spherical hydrophilic resin (B) according to claim 8, wherein the difference in saponification degree between the polyvinyl alcohol resin (a) and the saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (B1) is 25 mol% or less. ) Manufacturing method.
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