JP3257174B2 - 塩化ビニル系重合体の製造方法 - Google Patents

塩化ビニル系重合体の製造方法

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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、塩化ビニル系重合体の
懸濁重合による製造方法に関し、更に詳述すると、ポロ
シティーが高い粒子構造を有し、加工性に優れ、特に高
分子可塑剤使用時におけるフィッシュアイが少ない塩化
ビニル系重合体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、加工性の改良、フィッシュア
イ発生の減少、かつブレンド性の改良を目的として塩化
ビニル系重合体の製造方法が数多く提案されている。例
えば、特開昭52−5866号、同52−15890
号、同55−112210号、同53−6392号、特
公昭61−18562号公報等には、分散剤として、け
ん化度55モル%以下、平均重合度600以下のいわゆ
る油溶性ポリビニルアルコールを用い、単量体である塩
化ビニルを水性媒体中に懸濁分散させて懸濁重合を行う
塩化ビニル系重合体の製造方法が開示されている。
【0003】一方、高分子可塑剤使用時におけるフィッ
シュアイ低減方法が特開昭61−40326号公報に開
示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の方法で得られた塩化ビニル系重合体は、ある程度ポ
ロシティーが高く、フィッシュアイの発生も低減される
ものの、その程度はなお十分満足できるものではない。
また、最近では、耐油性、耐抽出性に優れた軟質ポリ塩
化ビニル樹脂組成物を得ようとする場合、フタル酸エス
テル等の低分子可塑剤に替えてポリエステルやEVA等
の高分子可塑剤が用いられることが多いが、この場合塩
化ビニル系重合体を練りの浅い条件下で加工に供するこ
とがあり、このような条件では、この方法によって得ら
れた塩化ビニル系重合体にフィッシュアイが増加する不
都合が生じる。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ポロシティーが高く、加工性が良好で、かつ高分子
可塑剤を用いて混練りを浅くしたような場合でもフィッ
シュアイの発生が少ない塩化ビニル系重合体の製造方法
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、塩化ビニ
ル又は塩化ビニルを含む単量体混合物を水性媒体中に懸
濁分散させて懸濁重合を行う塩化ビニル系重合体の製造
方法において、懸濁重合の開始時に、分散剤として、平
均重合度が150〜600、けん化度が20〜60モル
%の部分けん化ポリビニルアルコールを仕込単量体10
0重量部当り0.01〜5重量部使用して重合を開始さ
せると共に、上記部分けん化ポリビニルアルコールより
も水溶性の高い懸濁剤を重合開始から連続的に又は逐次
的に添加し、重合率5〜50%に到達した段階で添加を
終了すること、この場合重合開始から連続的又は逐次的
に添加する懸濁剤として、特に平均重合度が700〜3
000、けん化度が70〜85モル%の水溶性部分けん
化ポリビニルアルコール及び/又はメトキシ置換度が2
6〜30重量%、ヒドロキシプロポキシ置換度が4〜1
5重量%で、かつその2重量%水溶液の20℃における
粘度が5〜4000cpsであるヒドロキシプロピルメ
チルセルロースを0.03〜0.1重量部使用すること
により、ポロシティーが高く、加工性が良好であり、し
かも広い範囲の加工条件下で成形加工を行った場合に
も、フィッシュアイの発生が有効に抑制された塩化ビニ
ル系重合体を得ることができることを知見した。
【0007】即ち、重合開始時には上記油溶性の部分け
ん化ポリビニルアルコールを分散剤として用いることに
より、懸濁系を安定にしてスケールの発生を防止するこ
とができるが、この分散剤のみでは重合反応の全期間に
亘って懸濁系を安定に保つことができず、重合開始と同
時に水溶性の懸濁剤を連続的に又は逐次的に添加するこ
とにより、重合の全期間に亘り懸濁安定性を維持し、ス
ケール付着を防止して、ポロシティーが高く、フィッシ
ュアイが少ない良好な重合体が得られることを見い出
し、本発明をなすに至ったものである。
【0008】従って、本発明は、塩化ビニル又は塩化ビ
ニルを含む単量体混合物を水性媒体中に懸濁分散させて
懸濁重合を行う塩化ビニル系重合体の製造方法におい
て、(1)平均重合度が150〜600、けん化度が2
0〜60モル%の部分けん化ポリビニルアルコールを分
散剤として仕込単量体100重量部当り0.01〜5重
量部使用して重合を開始すると共に、(2)上記部分け
ん化ポリビニルアルコールよりも水溶性の高い懸濁剤を
重合開始から連続的に又は逐次的に添加し、重合率5〜
50%に到達した段階で添加を終了することを特徴とす
る塩化ビニル系重合体の製造方法、及び重合開始から添
加する懸濁剤として、平均重合度が700〜3000、
けん化度が70〜85モル%の水溶性部分けん化ポリビ
ニルアルコール及び/又はメトキシ置換度が26〜30
重量%、ヒドロキシプロポキシ置換度が4〜15重量%
で、かつその2重量%水溶液の20℃における粘度が5
〜4000cpsであるヒドロキシプロピルメチルセル
ロースを0.03〜0.1重量部使用する上記塩化ビニ
ル系重合体の製造方法を提供する。
【0009】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明の塩化ビニル系重合体の製造方法は、上述し
たように塩化ビニル又は塩化ビニルを含む単量体混合物
を水性媒体中に懸濁分散させて懸濁重合を行う際に、重
合開始時に特定の分散剤を使用するものである。
【0010】ここで、本発明ではかかる分散剤として、
平均重合度が150〜600、好ましくは150〜40
0、けん化度が20〜60モル%、好ましくは40〜6
0モル%の油溶性部分けん化ポリビニルアルコールを使
用する。平均重合度が150未満、けん化度が20モル
%未満では、懸濁系が不安定となり、粗粒が発生した
り、スケールの生成が増加するなどの問題点がある。一
方、平均重合度が600を超え、けん化度が60モル%
を超えると、フィッシュアイが増加する。
【0011】かかる部分けん化ポリビニルアルコールの
添加量は、仕込単量体100部(重量部、以下同様)当
り0.01〜5部、好ましくは0.05〜1部の範囲で
適宜調整することができる。
【0012】本発明においては、上記油溶性部分けん化
ポリビニルアルコールのみを重合開始時の分散剤とする
ことが好ましい。
【0013】しかし、このような油溶性部分けん化ポリ
ビニルアルコールのみでは重合反応の全期間に亘って懸
濁系を安定に保つことはできないので、重合開始と同時
にこの分散剤より水溶性の懸濁剤を連続的又は逐次的に
添加する必要がある。
【0014】このように重合開始後に水溶性の懸濁剤を
添加するのは、重合開始前に一括して上記分散剤と懸濁
剤を仕込んだ場合、単量体の液滴保護作用の強い懸濁剤
では、開始前の不均一分散やレジンのスキン層厚みの増
大により、フィッシュアイの消失性が著しく損われる。
このため、重合の進行と共に合粒し易くなる液滴粒子に
応じて懸濁剤を追加する必要があるものである。
【0015】かかる懸濁剤としては、上記油溶性部分け
ん化ポリビニルアルコールより水溶性の懸濁剤であれば
良いが、特に平均重合度が700〜3000、けん化度
が70〜85モル%の水溶性部分けん化ポリビニルアル
コール(A)又はメトキシ置換度が26〜30重量%、
ヒドロキシプロポキシ置換度が4〜15重量%で、かつ
その2重量%水溶液の20℃における粘度が5〜400
0cpsであるヒドロキシプロピルメチルセルロース
(B)が好適であり、これらの懸濁剤を各々単独で又は
併用して使用することができ、併用する場合、重量比で
(A)/(B)=9/1〜3/7の範囲とすることが好
ましい。
【0016】添加の時期は、重合開始から連続的に又は
逐次的に添加をはじめ、重合率5〜50%(好ましくは
重合率10〜40%)に到達した段階で添加を終了する
ことが良い。更に添加量は仕込み単量体100部に対し
て0.03〜0.1部、好ましくは0.04〜0.09
部の範囲で適宜調整することができる。
【0017】本発明の製造方法において、単量体として
は、塩化ビニルを単独で使用できる他、塩化ビニルを主
体とし、塩化ビニルと共重合可能なコモノマーを含有し
た単量体混合物(通常、塩化ビニルを50重量%以上含
有)を使用することもできる。かかるコモノマーとして
は、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステ
ル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等の(メタ)
アクリル酸エステル、エチレン、プロピレン等のオレフ
ィン、無水マレイン酸、アクリロニトリル、スチレン、
塩化ビニリデン等を例示することができる。
【0018】また、本発明の製造方法では、重合開始剤
は従来塩化ビニル系の重合に使用されているものを使用
でき、具体的にはt−ブチルパーオキシネオデカネー
ト、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ヘキシルパ
ーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルネオヘキサノ
エート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、α−クミ
ルパーオキシネオデカネート、2,4,4−トリメチル
ペンチル−2−パーオキシ−2−ネオデカネート等のパ
ーエステル化合物;ジイソプロピルパーオキシジカーボ
ネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネ
ート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネー
ト、ジメトキシイソプロピルパーオキシジカーボネー
ト、ジエトキシエチルパーオキシジカーボネート等のパ
ーカーボネート化合物;デカノイルパーオキシド、ベン
ゾイルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、シ
クロヘキサノンパーオキシド、2,4−ジクロロベンゾ
イルパーオキシド、p−メタンハイドロパーオキシド、
イソブチリルパーオキシド、アセチルシクロヘキシルス
ルホニルパーオキシド、2,4,4−トリメチルペンチ
ル−2−パーオキシフェノキシアセテート、3,5,5
−トリメチルヘキサノイルパーオキシド、ラウロイルパ
ーオキシド等の過酸化物;α,α’−アゾビスイソブチ
ロニトリル、α,α’−アゾビス(2,4−ジメチルバ
レロニトリル)、α,α’−アゾビス(4−メトシキ−
2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物など
の油溶性の重合開始剤の1種を単独で又は2種以上を組
み合わせて使用することができ、更には過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等の水溶性重合開
始剤と併用することもできる。
【0019】重合開始剤は、水又は単量体の仕込み中、
あるいは仕込み終了後に添加すれば良く、予め単量体に
均一に混合して単量体と共に仕込んでも良く、更には水
性エマルジョンとして水性媒体と共に仕込んでも良い。
【0020】本発明の製造方法は、上述した油溶性部分
けん化ポリビニルアルコールを重合開始時に用いると共
に、重合開始から水溶性の懸濁剤を添加することを除け
ば、公知の条件で懸濁重合を行うことができる。
【0021】例えば、単量体の重合体成分を懸濁分散さ
せるために使用する水性媒体の仕込み量は、従来の方法
と同様、単量体との仕込み比(水/単量体)が1.0〜
1.5程度で良く、必要に応じて重合の途中で水を追加
することができる。
【0022】更に、重合開始剤の使用量、重合温度等
は、従来から採用されている範囲で良く、また必要に応
じて重合度調節剤、pH調整剤等を重合系に添加するこ
ともできる。
【0023】
【発明の効果】本発明の塩化ビニル系重合体の製造方法
によれば、ポロシティーが高く、加工性が良好で、かつ
高分子可塑剤を用いて混練りを浅くしたような場合でも
フィッシュアイの発生が少ない高品質の塩化ビニル系重
合体を製造することができる。
【0024】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるもので
はない。なお、以下の例において部は重量部である。
【0025】[実施例1]内容積2000リットルのオ
ートクレーブに脱イオン水1100kgと表1に示した
分散剤を同表に示す量で仕込んだ。次に、真空ポンプで
オートクレーブの内圧が60mmHgとなるまで脱気し
た。
【0026】その後、塩化ビニル単量体550kgを仕
込み、攪拌を開始した。次いでジャケットに熱水を通し
て昇温を開始すると共に、重合開始剤として2−エチル
ヘキシルパーオキシジカーボネート385gをポンプで
圧入した(この時を重合開始時、重合率0%とする)。
同時に表1に示した懸濁剤を連続的に添加し、51℃の
温度で重合を続けた。オートクレーブの内圧が6.5k
g/cm2Gに達した時点で反応を停止し、未反応の単
量体を回収し、脱水、乾燥を行って重合体を得た。
【0027】得られた重合体について、下記方法により
嵩比重、粒度分布、可塑剤吸収量、フィッシュアイI、
フィッシュアイIIの測定を行った。結果を表1に併記
する。嵩比重 JIS K−6721に従って測定した。粒度分布 JIS Z−8801に準拠して測定した。可塑剤吸収量 内径25mm、深さ85mmのアルミニウム合金製容器
の底にグラスファイバーを詰め、試料の塩化ビニル重合
体10gを採取して投入した。これにジオクチルフタレ
ート(DOP)15ccを加え、30分放置してDOP
を重合体に十分浸透させた。その後、1500Gの加速
度下に過剰のDOPを遠心分離し、重合体10gに吸収
されたDOPの量を測定して、重合体100g当りに換
算した。 フィッシュアイI 試料の塩化ビニル重合体を100部、三塩基性硫酸鉛1
部、ステアリン酸鉛1.5部、酸化チタン0.2部、カ
ーボンブラック0.1部及びDOP50部の割合で調製
した混合物をロールを用いて145℃でそれぞれ1分間
及び2分間混練して2種の試料を調製した後、それぞれ
厚さ0.2mmのシートに成形し、シート100cm2
当りに含まれるフィッシュアイの個数を計数した。フィッシュアイII 試料の塩化ビニル重合体を100部、カーボンブラック
0.1部、Ba−Zn系安定剤2.0部、エポキシ化大
豆油5.0部及びポリエステル系高分子可塑剤PN−6
50(商品名、旭電化製)を65部の割合で調製した混
合物を、ロールを用いて150℃でそれぞれ4分間及び
6分間混練した2種の試料を調製した後、それぞれ厚さ
0.3mmのシートに成形し、シート100cm2当り
に含まれるフィッシュアイの個数を計数した。
【0028】[実施例2〜4、比較例1、2]表1に示
した分散剤と懸濁剤とを同表に示すように添加した以外
は、実施例1と同様に塩化ビニル重合体を重合し、同様
に物性を測定した。結果を表1に併記する。
【0029】
【表1】 (注) <分散剤>重合度235、けん化度50.7モル%の
油溶性部分けん化ポリビニルアルコール <懸濁剤>重合度2550、けん化度80モル%の水
溶性部分けん化ポリビニルアルコール <懸濁剤>メトキシ置換度29.2重量%、ヒドロキ
シプロポキシ置換度8.9重量%で、その2重量%水溶
液の20℃における粘度が49.5cpsのヒドロキシ
プロピルメチルセルロース <懸濁剤>重合度780、けん化度72.9モル%の
水溶性部分けん化ポリビニルアルコール
【0030】表1の結果より、分散剤と懸濁剤とを重合
開始前に仕込んだ場合(比較例1)は、可塑剤吸収性が
劣ると共に、フィッシュアイが比較的悪い。また、懸濁
剤の種類、添加量が実施例3と同様であっても、重合開
始から仕込まない場合(比較例2)は、フィッシュアイ
が極めて悪い。
【0031】これに対して、本発明の重合方法(実施
例)によれば、可塑剤吸収性が良好であると共に、フィ
ッシュアイが短い混練時間で消失することが認められ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 2/20

Claims (2)

    (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を含む単量体
    混合物を水性媒体中に懸濁分散させて懸濁重合を行う塩
    化ビニル系重合体の製造方法において、(1)平均重合
    度が150〜600、けん化度が20〜60モル%の部
    分けん化ポリビニルアルコールを分散剤として仕込単量
    体100重量部当り0.01〜5重量部使用して重合を
    開始すると共に、(2)上記部分けん化ポリビニルアル
    コールよりも水溶性の高い懸濁剤を重合開始から連続的
    に又は逐次的に添加し、重合率5〜50%に到達した段
    階で添加を終了することを特徴とする塩化ビニル系重合
    体の製造方法。
  2. 【請求項2】 重合開始から連続的又は逐次的に添加す
    る懸濁剤として、平均重合度が700〜3000、けん
    化度が70〜85モル%の水溶性部分けん化ポリビニル
    アルコール及び/又はメトキシ置換度が26〜30重量
    %、ヒドロキシプロポキシ置換度が4〜15重量%で、
    かつその2重量%水溶液の20℃における粘度が5〜4
    000cpsであるヒドロキシプロピルメチルセルロー
    スを0.03〜0.1重量部使用する請求項1記載の塩
    化ビニル系重合体の製造方法。
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