JP3313745B2 - ビニル化合物の乳化重合用分散剤および酢酸ビニル重合体エマルジョンの製法 - Google Patents

ビニル化合物の乳化重合用分散剤および酢酸ビニル重合体エマルジョンの製法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、変性ポリビニルア
ルコールからなる、ビニル化合物の乳化重合用分散剤お
よび酢酸ビニル重合体エマルジョンの製法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリビニルアルコール(以下、「PV
A」と略す)はビニル化合物、特に酢酸ビニルに代表さ
れるビニルエステル類の乳化重合用分散剤として広く用
いられており、これを用いて乳化重合して得られる酢酸
ビニル重合体などのエマルジョンは各種接着剤、塗料、
紙または繊維加工などの分野で用いられている。
【0003】ところが酢酸ビニル重合体エマルジョン
は、接着性や作業性は優れるが、皮膜の耐水性に劣り、
またエマルジョン粘度の温度依存性が大きいという欠点
を有しており、これらの性質は乳化重合に用いた分散剤
に依るところが大であることが知られている。
【0004】すなわち、乳化重合用分散剤としてのPV
Aには、一般的にはけん化度98モル%程度のいわゆる
“完全けん化PVA”とけん化度88モル%程度の“部
分けん化PVA”があり、前者を使用した場合、比較的
耐水性は良好なものの、低温時のエマルジョン粘度の上
昇が著しく、ゲル化し易いという欠点がある。他方、後
者のPVAを使用した場合、エマルジョンの低温時の粘
度上昇やゲル化性向は改善されるものの皮膜の耐水性が
劣るという欠点を有している。
【0005】このような欠点を改良するために、両者の
PVAの併用、両者の中間的なけん化度のPVAの使用
が行なわれているが皮膜の耐水性とエマルジョン粘度の
小さな温度依存性の両者を十分満足するに至っていな
い。また、皮膜の耐水性を向上させるために乳化剤とし
て部分けん化PVAを用いて得た重合体エマルジョンに
尿素樹脂や各種架橋剤を添加することも行なわれてい
る。これらの方法によって、ある程度耐水性は改良され
るものの、粘度上昇などにより使用時の作業性が低下
し、充分満足する結果は得られていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の乳化重合用PVA分散剤の欠点を解消し、ビニル化合
物の乳化重合に用いるとき、生成皮膜の耐水性に優れか
つ粘度の温度依存性が小さい重合体エマルジョンを与え
ることができる分散剤および前記分散剤を使用した酢酸
ビニル重合体エマルジョンの製法を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、エチレン
単位を1〜10モル%含有する変性ポリビニルアルコー
ルからなることを特徴とするビニル化合物の乳化重合用
分散剤によって達成される。また上記の目的は、上記分
散剤を使用して酢酸ビニルを乳化重合し、0℃粘度/3
0℃粘度比が2.7以下の酢酸ビニル重合体エマルジョ
ンを製造する方法によって達成される。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明において用いられるエチレ
単位を1〜10モル%含有する変性PVAは、ビニル
エステルとエチレンとの共重合体をけん化することによ
って得られる。ビニルエステルとしては、蟻酸ビニル、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどが挙げられるが、
酢酸ビニルが経済的にみて好ましい。
【0009】変性PVA中に含有されるエチレン単位の
は1〜10モル%、好ましくは2〜8モル%である。
エチレン単位の含有量が1モル%未満の場合には、重合
体皮膜の耐水強度が顕著に向上するという効果が得られ
ず、逆に10モル%を超える場合には、水溶性が低下
し、やはり上述の効果が得られない。
【0010】なお、本発明の変性PVAには、本発明の
趣旨を損なわない範囲で他の官能基、例えば、カルボキ
シル基、ラクトン基、アミド基、アミノ基などが導入さ
れていてもよい。本発明の変性PVAのけん化度は50
モル%〜99モル%の範囲であることが好ましい。ま
た、重合度は100〜8,000の範囲で適宜選ばれ
る。
【0011】本発明の変性PVAからなる分散剤を用い
るビニル化合物の乳化重合の代表例としては、酢酸ビニ
ルに代表されるビニルエステルの乳化ホモ重合および酢
酸ビニルとエチレン、プロピレン、塩化ビニル、アクリ
ル酸エステル類、メタクリル酸エステル類との乳化共重
合などが挙げられる。
【0012】本発明の変性PVAからなる乳化重合用分
散剤の使用量は、ビニル化合物に対して0.1〜20重
量%、好ましくは0.3〜15重量%である。使用量が
0.1重量%未満では重合安定性に乏しく、20重量%
を超えると得られるエマルジョンの耐水性が低下する。
本発明の変性PVA乳化重合用分散剤は単独使用が好ま
しいが、本発明の目的を損なわない範囲で、他の保護コ
ロイドや乳化剤の併用も可能である。例えば、従来のP
VA、でんぷん、ポリアクリルアミド、ヒドロキシエチ
ルセルロース、従来公知のノニオン性乳化剤、アニオン
性乳化剤などが併用できる。
【0013】
【発明の効果】本発明の変性PVA分散剤を用いてビニ
ル化合物、とくに酢酸ビニルに代表されるビニルエステ
の乳化重合を行うと、生成皮膜の耐水性に優れかつ粘
度の温度依存性が小さい重合体エマルジョンを得ること
ができる。
【0014】
【実施例】以下、実施例について本発明の変性PVA分
散剤を具体的に説明する。各実施例において「部」は重
量基準である。 実施例1 (変性PVAの製造) 攪拌機を備えた反応容器に酢酸ビニル100部とメタノ
ール30部を仕込み、次いで、窒素置換した後エチレン
3部を圧入した。開始剤として2,2′−アゾビスイソ
ブチロニトリルをメタノールに溶解した溶液を調製し、
窒素ガスによるバブリングによって窒素置換した。上記
のモノマーを仕込んだ反応容器を昇温し、内温が60℃
に達したとき開始剤溶液を注入し、重合を開始した。3
時間後に重合率が48%に達したところで冷却した。脱
エチレンし、次いで、減圧下に未反応酢酸ビニルモノマ
ーを除去し、メタノール溶液とし、これにNaOHメタ
ノール溶液を添加し、けん化した。得られた変性PVA
は重合度1,200、けん化度90.0モル%、エチレ
ン含有量7.2モル%であった。
【0015】(酢酸ビニルの乳化重合) 攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロートを備えた反応
器中で前記PVA20gを水240gに溶解した。次ぎ
に、酢酸ビニル20gを添加し、内温が70℃に達した
ところで過酸化水素0.3gおよび酒石酸0.5gを添
加し、重合を開始した。続いて、酢酸ビニル180gと
過酸化水素0.3gを3時間かけて連続的に添加した。
添加終了後、内温を80℃に1時間保持し熟成を行なっ
た。冷却後ジブチルフタレート20gを添加し、不揮発
分48.0%、30℃での粘度12,000cpのエマ
ルジョンを得た。
【0016】得られたエマルジョンを以下の試験に供し
た。 (1)エマルジョン粘度の温度依存性評価 30℃および0℃でエマルジョン粘度を測定し、その粘
度比(0℃/30℃)で温度依存性を評価した。 (2)低温放置安定性 −5℃で24Hr放置し、エマルジョンの変化の有無を
観察した。 (3)耐水性 次の条件により紙/紙の接着試験を行ない、1日養生乾
燥後30℃の水中に24時間浸漬後剥離し、その接着状
態を調べ、3段階(A:非常に良好、B:良好、C:不
良)で評価した。 紙 :Bライナー、25mm×50mm大、各5片 塗布量:40g(wet)/m2 圧 締:ハンドローラーにて1回圧締 養 生:23℃、65%RH、24Hr 結果を表1に示す。
【0017】実施例2、3 (変性PVAの製造) 単量体組成を変えた他は実施例1と同様の操作で2種の
変性PVAを製造した。 (酢酸ビニルの乳化重合) 上記PVAをそれぞれ分散剤として用い、実施例1と同
様に操作して酢酸ビニルの乳化重合を行い、得られたエ
マルジョンを評価した。結果を表1に示す。
【0018】比較例1、2 (PVAの製造) 単量体組成を変えた他は実施例1と同様の操作で未変性
PVAを得た。 (酢酸ビニルの乳化重合) 上記未変性PVAをそれぞれ分散剤として用い、実施例
1と同様に操作して酢酸ビニルの乳化重合を行い、得ら
れたエマルジョンを評価した。結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1の結果から、本発明の変性PVA分散
剤を用いると、耐水性のよい皮膜を生成することがで
き、かつ、エマルジョン粘度の温度依存性が小さいエマ
ルジョンが得られることが明白である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 2/22 C08F 216/06 B01F 17/52 C08F 2/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン単位を1〜10モル%含有する
    変性ポリビニルアルコールからなることを特徴とするビ
    ニル化合物の乳化重合用分散剤。
  2. 【請求項2】 エチレン単位を1〜10モル%含有する
    変性ポリビニルアルコールを分散剤として酢酸ビニル
    乳化重合し、0℃粘度/30℃粘度比が2.7以下の
    酸ビニル重合体エマルジョンを製造する方法。
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