JP2853387B2 - ペースト加工用塩化ビニル重合体の製造方法 - Google Patents

ペースト加工用塩化ビニル重合体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はペースト加工用塩化ビニ
ル重合体の製造方法の改良に関するものである。さらに
詳しくいえば、本発明は、環境変化に対して、特に温水
中に浸漬しても、浸漬前の透明性及び耐水性を保持しう
る軟質塩化ビニル樹脂成形品を与えるペースト加工用塩
化ビニル重合体を効率よく製造する方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、塩化ビニル樹脂ペーストゾル加工
で得られる軟質塩化ビニル樹脂成形品は、加工性などに
優れることから厚物や薄物などの分野において幅広く用
いられているが、最近、加工性とともに高度の機能性を
有するものが要求されるようになってきた。例えば建材
分野、包装分野、自動車分野などにおいては、塩化ビニ
ル樹脂ペースト加工で得られる軟質塩化ビニル樹脂成形
品に対して、透明性、耐水性及び彩色性などに優れるこ
とが要求されている。しかしながら、従来の塩化ビニル
樹脂ペースト加工で得られた成形品は、成形直後では前
記要求機能を十分に満たすものを得ることができても、
環境が変わればその機能が損なわれて、商品価値が低下
することがしばしば生じる。例えば該成形品を加湿室、
水中、温水中などに投入したのち、成形品を取り出す
と、透明性が著しく低下して、製品の外観が大きく変化
してしまう。そこで、このような好ましくない事態を避
けるために、例えば(1)塩化ビニルペースト樹脂に用
いられる副資剤を削減する方法、(2)塩化ビニル樹脂
プラスチゾル作成時に各機能を助長する添加剤を添加す
る方法、(3)塩化ビニルペースト樹脂を製造する際
に、透明性や耐水性の保持に優れる高分子乳化剤を使用
する方法などが試みられているが、いずれも十分に満足
しうる方法とはいえない。例えば、前記(1)の副資剤
を削減する方法は、最小限の副資剤を使用して塩化ビニ
ルペースト樹脂を製造するか、あるいは塩化ビニルペー
スト樹脂製造後に物理的又は化学的に副資剤を取り除く
ことにより行われる。しかしながら塩化ビニルペースト
樹脂の製法は、乳化剤などを使用して塩化ビニル樹脂の
微細粒子の懸濁液、すなわち塩化ビニル樹脂のラテック
スを調製して噴霧乾燥するのが一般的であって、該ラテ
ックス中の乳化剤などの削減や除去はラテックスの安定
を阻害するため、実用的でない。また、(2)の各機能
を助長する添加剤を加える方法は、前記要求機能を十分
に満たすことが困難である上、塩化ビニルペースト樹脂
本来の品質を低下させたり、さらにはコストアップにつ
ながるなどの欠点を有している。一方(3)の各機能の
保持に優れる高分子乳化剤を用いる方法においては、製
造時のラテックスの安定性に劣る上、加工時のゲル化性
又は彩色性にも劣るなどの欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、透明性に優れ、温水中に浸漬しても、浸
漬前の透明性を保持しうる軟質塩化ビニル樹脂成形品を
与えるペースト加工用塩化ビニル重合体を効率よく製造
する方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、塩化ビニル樹脂
ペーストゾル加工で得られる成形品の透明性又は耐水性
が環境変化により損なわれる要因は、塩化ビニルペース
ト樹脂の製造の際に用いられる副資剤、特に乳化剤にあ
ることに着目し、特定の乳化剤を原料単量体に対して所
定量用い重合することにより、その目的を達成しうるこ
とを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに
至った。
【0005】すなわち、本発明は、塩化ビニル、又は塩
化ビニル及びこれと共重合可能な単量体の混合物100
重量部を、アルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩
0.05〜3.0重量部とアルキルスルホコハク酸アンモ
ニウム塩0.05〜3.0重量部と油溶性重合開始剤と共
に水性媒体中に分散させ、均質化して重合することを特
徴とするペースト加工用塩化ビニル重合体の製造方法を
提供するものである。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。本発明方
法においては、原料単量体として塩化ビニル、又は塩化
ビニル及びこれと共重合可能な単量体の混合物が用いら
れる。該共重合可能な単量体としては、例えば酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、オレイ
ン酸ビニルなどのビニルエステル類、メチルビニルエー
テル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル
などのビニルエーテル類、エチレン、プロピレン、ブテ
ン−1、ペンテン−1などのオレフィン類、スチレン、
α−メチルスチレンなどの芳香族モノビニル化合物、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化ビ
ニル化合物、さらには塩化ビニリデンなどが挙げられ
る。これらの単量体は1種用いてもよいし、2種以上を
組み合わせて用いてもよい。
【0007】本発明方法においては、重合形式として微
細懸濁重合法が用いられる。この微細懸濁重合法におけ
る重合開始剤としては、油溶性のラジカル開始剤が用い
られ、この油溶性のラジカル開始剤としては、例えばジ
ベンジルペルオキシド、ジ−3,5,5−トリメチルヘキ
サノイルペルオキシド、ジラウロイルペルオキシドなど
のジアシルペルオキシド類、ジイソプロピルペルオキシ
ジカーボネート、ジ−sec−ブチルペルオキシジカー
ボネート、ジ−2−エチルヘキシルペルオキシジカーボ
ネートなどのペルオキシジカーボネート類、t−ブチル
ペルオキシピバレート、t−ブチルペルオキシネオデカ
ノエートなどのペルオキシエステル類、あるいは、アセ
チルシクロヘキシルスルホニルペルオキシド、ジサクシ
ニックアシッドペルオキシドなどの有機過酸化物、さら
には、α,α'−アゾビスイソブチロニトリル、α,α'−
アゾビス−2−メチルブチロニトリル、α,α'−アゾビ
ス−2,4−ジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物
が挙げられる。これらの重合開始剤は、1種用いてもよ
いし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、その使用
量は、単量体の種類、量、及び仕込み方式によって適宜
選ばれるが、通常原料単量体100重量部当たり、0.
001〜5.0重量部の範囲で選ばれる。
【0008】本発明方法においては、この微細懸濁重合
において、乳化剤として、アルキルスルホコハク酸のア
ルカリ金属塩とアンモニウム塩とを組み合わせて用いる
ことが必要である。アルキルスルホコハク酸のアルカリ
金属塩はラテックスに安定性を付与するとともに、熱安
定性及び透明性に優れた成形品を与えるが、得られた成
形品は耐水性に劣るという欠点がある。一方、アルキル
スルホコハク酸のアンモニウム塩はラテックスの安定性
及び成形品の熱安定性に劣るが、透明性及び耐水性に優
れた成形品を与えることができる。
【0009】したがって、重合系に使用する乳化剤とし
て、アルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩とアンモ
ニウム塩とを所定の割合で併用することにより、ラテッ
クスに安定性が付与されるとともに、透明性及び耐水性
優れ、しかも水分の多い環境、例えば水中、温水中、高
湿度下においてもこれらの機能が損なわれない成形品を
与えるペースト加工用塩化ビニル重合体が得られる。該
アルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩としてはナト
リウム塩及びカリウム塩が好ましく、またアルキルスル
ホコハク酸のアルカリ金属塩やアンモニウム塩における
アルキル基は炭素数が4〜20の範囲のものが好まし
い。さらに、該アルキルスルホコハク酸のアルカリ金属
塩やアンモニウム塩はモノエステル塩であってもよい。
好ましいアルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩及び
アンモニウム塩としては、例えばジオクチルスルホコハ
ク酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩やジ
ヘキシルスルホコハク酸のナトリウム塩、カリウム塩、
アンモニウム塩などが挙げられる。
【0010】本発明方法における前記乳化剤の使用量に
ついては、原料単量体100重量部に対し、アルキルス
ルホコハク酸のアルカリ金属塩が0.05〜3.0重量部
の割合で、かつアルキルスルホコハク酸のアンモニウム
塩が0.05〜3.0重量部の割合で用いられる。これら
のアルキルスルホコハク酸塩の使用割合が前記範囲を逸
脱すると本発明の目的が十分に達せられない。本発明に
おいては、所望に応じ他の乳化助剤を用いることができ
る。この乳化助剤としては、例えばソルビタンモノオレ
ート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート
などのソルビタンエステル類、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニー
ルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類
などのノニオン性界面活性剤が挙げられる。これらのノ
ニオン性界面活性剤は1種用いてもよいし2種以上を組
み合わせて用いてもよく、その使用量は、通常原料単量
体100重量部当たり、0.05〜5.0重量部、好まし
くは0.2〜3.0重量部の範囲で選ばれる。
【0011】本発明における微細懸濁重合法において
は、まず水性媒体中に、前記油溶性ラジカル開始剤、ア
ルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩、アルキルスル
ホコハク酸のアンモニウム塩、必要に応じて用いられる
乳化助剤や他の添加剤及び原料単量体を加え、ホモジナ
イザーで均質化処理してプレミックスし、油滴の粒径調
整を行い重合反応を行う。均質化された乳化液は、ゆっ
くりと撹拌しながら昇温し、通常30〜80℃の範囲の
温度で重合が行われる。重合終了後塩化ビニル重合体ラ
テックスは、塊状物の生成がほとんどなく平均粒径が
0.2〜3μm程度の塩化ビニル重合体微粒子が均質に
分散したものが得られる。このラテックスは、通常塩
析、噴霧乾燥などの公知の処理を行い、固形物として取
り出される。微粉末状で得られた塩化ビニル重合体は、
ペースト分散液(プラスチゾルやオルガノゾルなど)に
し加工した場合、透明性及び耐水性に優れた成形品を得
ることができる。
【0012】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。 比較例1 10リットルのステンレス製オートクレーブに脱イオン
水6000g、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム3
0g、ラウリルアルコール30g、ジイソプロピルペル
オキシジカーボネート3gを仕込んで、減圧脱気したの
ち、塩化ビニル3000gを仕込み撹拌混合し、この混
合物をホモジナイザーで均質化したのち、別の脱気され
た10リットルのオートクレーブに移し、40℃に昇温
して重合を開始した。重合終了後、未反応の単量体を減
圧回収したのち、生成したラテックスを噴霧乾燥し、粉
砕して塩化ビニル重合体を得た。得られた重合体100
重量部にジオクチルフタレート60重量部を石川式ライ
カイ機により混合したのち、減圧脱泡処理を行ってプラ
スチゾルを得た。このプラスチゾルを300μmの厚さ
にガラス板上に塗布し200℃の熱風循環式オーブンで
5分間加熱し、冷却後ガラス板上から形成されたフイル
ムを取り出し、透明性及び耐初期着色性を調べた。次い
で、このフイルムを30℃の温水中に24時間浸漬した
のち、取り出し、素早く水滴を拭き取ってから、透明性
及び色調を調べた。一方、前記重合体100重量部にジ
オクチルフタレート57重量部及びトナー(ジオクチル
フタレート3重量部、チタン白0.1重量部)3.1重量
部を加え、同様にして得られたプラスチゾルを用い、ガ
ラス板上に300μmの厚さのフイルムを形成させ、2
00℃の熱風循環式オーブンで5分間加熱し、冷却後ガ
ラス板上からフイルムを取り、色差計で色調を測定し
た。次いでそのフイルムを30℃の温水中に24時間浸
漬したのち、取り出し、素早く水滴を取り除いてから色
差計で色調を測定した。これらの結果を第1表に示す。
【0013】比較例2 比較例1において、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウ
ムの代わりにジヘキシルスルホコハク酸カリウムを用い
た以外は、比較例1と同様にして実施した。その結果を
第1表に示す。
【0014】比較例3 比較例1において、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウ
ムの代わりにジヘキシルスルホコハク酸アンモニウムを
用いた以外は、比較例1と同様にして実施した。その結
果を第1表に示す。
【0015】実施例1 比較例1において、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウ
ム30gの代わりに、ジヘキシルスルホコハク酸カリウ
ム15gとジヘキシルスルホコハク酸アンモニウム15
gを用いた以外は、比較例1と同様にして実施した。そ
の結果を第1表に示す。
【0016】実施例2 比較例1において、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウ
ム30gの代わりに、ジヘキシルスルホコハク酸カリウ
ム10gとジヘキシルスルホコハク酸アンモニウム20
gを用いた以外は、比較例1と同様にして実施した。そ
の結果を第1表に示す。
【0017】
【表1】
【0018】注 1) 色調:目視観察により求めた。 熱安定性(黒化時間):200℃ギヤーオーブン(熱風
循環式)で、ガラス板上の塗膜の変化を調べた。 2) HAZE値(曇度):スガ試験機(株)製、直読ヘーズコ
ンピュータHGM−2DPを使用して求めた。フイルム
厚300μm 色差測定:スガ試験機(株)製、SMカラーコンピュータ
SM−3を使用して求めた。 L 明度 示す。 a 緑味 示す。 b 黄味 示す。 それぞれ絶対値が0に近いほど浸漬前後で差が小さい。 3) ラテックス粒径:透過型電子顕微鏡観察写真より800
〜1000個の粒子径を測定して平均を求めた。
【0019】
【発明の効果】本発明によると、透明性に優れ、温水中
に浸漬しても、浸漬前の透明性及び耐水性を保持しうる
軟質塩化ビニル樹脂成形品を与えるペースト加工用塩化
ビニル重合体を効率よく製造することができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−135410(JP,A) 特開 昭59−100113(JP,A) 特開 昭63−15805(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08F 2/18 - 2/20 C08F 14/00 - 14/06 C08F 114/00 - 114/06 C08F 214/00 - 214/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩化ビニル、又は塩化ビニル及びこれと共
    重合可能な単量体の混合物100重量部を、アルキルス
    ルホコハク酸のアルカリ金属塩0.05〜3.0重量部と
    アルキルスルホコハク酸アンモニウム塩0.05〜3.0
    重量部と油溶性重合開始剤と共に水性媒体中に分散さ
    せ、均質化して重合することを特徴とするペースト加工
    用塩化ビニル重合体の製造方法。
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