JP3347953B2 - Suspension polymerization of vinyl chloride resin - Google Patents

Suspension polymerization of vinyl chloride resin

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JP3347953B2
JP3347953B2 JP25513096A JP25513096A JP3347953B2 JP 3347953 B2 JP3347953 B2 JP 3347953B2 JP 25513096 A JP25513096 A JP 25513096A JP 25513096 A JP25513096 A JP 25513096A JP 3347953 B2 JP3347953 B2 JP 3347953B2
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pvc
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vinyl chloride
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higher fatty
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研一 朝比奈
行雄 柴崎
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニル系樹脂
の懸濁重合方法に関する。
The present invention relates to a method for suspension polymerization of a vinyl chloride resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、塩化ビニル系樹脂(以下、P
VCと記す)は、機械的強度、耐候性、耐薬品性に優
れ、配管材料、建築材料などに広く利用されている。し
かし、成形加工性は、必ずしも優れているとは言えず、
一層の改善が要求されている。PVCの成形加工性を評
価する代表的な方法としは、可塑剤の吸収量を測定する
方法とプラストミルを用いて、トルクとゲル時間を測定
する方法とがあり、優秀な成形加工性とは、前者に於い
ては、可塑剤がPVCの内部にまで短時間に浸透するこ
とであり、後者に於いては、最大トルクが低く、且つ、
ゲル化時間が短いことである。
2. Description of the Related Art Conventionally, vinyl chloride resins (hereinafter referred to as P
VC) has excellent mechanical strength, weather resistance, and chemical resistance, and is widely used in piping materials, building materials, and the like. However, moldability is not always excellent.
Further improvements are required. Representative methods for evaluating the moldability of PVC include a method of measuring the amount of plasticizer absorbed and a method of measuring torque and gel time using a plastmill. In the former, the plasticizer penetrates into the PVC in a short time, and in the latter, the maximum torque is low, and
The gelation time is short.

【0003】成形加工性を阻害する最大の要因と考えら
れるものは、PVC表面のスキンの存在が挙げられる。
スキンとは、PVC粒子の表面に存在する表皮層を意味
し、その成分は、主として重合に使用された分散剤(例
えば、部分鹸化ポリ酢酸ビニル、セルロース誘導体な
ど)やPVCにこれらが強固にグラフトした層であると
考えられている。元来、スキンは重合系内の単量体の油
滴の表面を保護し、油滴の分裂と合体を調整して、重合
系を安定化させる役目を果たしている。しかし、PVC
を成形加工する段階では、PVC懸濁粒子をサブミクロ
ン単位(1次粒子以下)にまで粉砕する必要があり、強
固なスキン層があることが、却って大きな障害となると
考えられている。
[0003] One of the factors that is considered to be the greatest factor inhibiting moldability is the presence of a skin on the PVC surface.
The term “skin” means a skin layer present on the surface of PVC particles, and its components are mainly grafted onto a dispersant (eg, partially saponified polyvinyl acetate, a cellulose derivative, etc.) or PVC used for polymerization and PVC. It is thought that it was a layer. Originally, the skin protects the surface of the oil droplets of the monomers in the polymerization system and regulates the splitting and coalescence of the oil droplets, thereby stabilizing the polymerization system. However, PVC
At the stage of forming, it is necessary to grind the PVC suspended particles to submicron units (primary particles or less), and it is considered that the presence of a strong skin layer is rather a major obstacle.

【0004】従って、加工特性の優れたPVC粒子を得
るには、表面のスキンが少ないか又は、殆ど無いことが
望ましく、更に、PVC粒子内部に取り込まれた液状安
定剤、可塑剤が容易に拡散吸収できるように、PVC粒
子の内部にある1次粒子間に微細孔が多く存在している
ことが重要であると考えられる。上述の様な、成形加工
性の優れたPVCの製造方法として、例えば、特公昭3
6−22445号公報には、ソルビタン高級脂肪酸エス
テルとポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステ
ルとを併用する懸濁重合方法が開示されているが、得ら
れるPVCは、多孔性に乏しく、重合器内壁に樹脂スケ
ールが多く付着する欠陥があった。
[0004] Therefore, in order to obtain PVC particles having excellent processing characteristics, it is desirable that the surface of the PVC particles has little or no skin, and that the liquid stabilizer and plasticizer incorporated into the PVC particles easily diffuse. It is considered important that many micropores exist between the primary particles inside the PVC particles so that they can be absorbed. As a method for producing PVC having excellent moldability as described above, for example,
JP-A-6-22445 discloses a suspension polymerization method in which a higher fatty acid ester of sorbitan and a higher fatty acid ester of polyoxyethylene sorbitan are used in combination, but the resulting PVC has poor porosity and resin There was a defect that many scales adhered.

【0005】上記の問題を解決する為に、数多くの方法
が提案され、例えば、特公昭53−13395号公報に
は、塩基性化合物の存在下で、親油性ソルビタン高級脂
肪酸エステルと親水性のポリオキシエチレンソルビタン
高級脂肪酸エステルを組み合わせた分散剤を使用し、P
VC重合転化率が5〜40%に達した時点で、水溶性セ
ルロース誘導体を添加する方法が開示され、又、特公平
5−86408号公報には、ソルビタン高級脂肪酸エス
テルを分散剤として使用し、ファウドラー翼による攪拌
下で重合を開始し、その重合転化率が5〜40%に達し
た時点で、水溶性分散剤を添加する方法が開示されてい
る。
[0005] In order to solve the above-mentioned problems, a number of methods have been proposed. For example, Japanese Patent Publication No. 53-13395 discloses a method in which a lipophilic sorbitan higher fatty acid ester and a hydrophilic poly-ester are used in the presence of a basic compound. Using a dispersant in combination with oxyethylene sorbitan higher fatty acid ester,
When the VC polymerization conversion reaches 5 to 40%, a method of adding a water-soluble cellulose derivative is disclosed. Japanese Patent Publication No. 5-86408 discloses that a sorbitan higher fatty acid ester is used as a dispersant, A method is disclosed in which polymerization is started under stirring by a Faudler blade, and a water-soluble dispersant is added when the polymerization conversion reaches 5 to 40%.

【0006】しかしながら、これらの重合方法は、重合
中に重合器の内壁に樹脂スケールが付着せず、多孔性に
富んだPVCが得られるが、嵩比重が低くなり、分散剤
を後添加する為、重合工程上、操作が煩雑となって、分
散剤がPVCの表面に多量に残存し、得られるPVCの
物性を低下させる問題が残った。
In these polymerization methods, however, a resin scale does not adhere to the inner wall of the polymerization vessel during the polymerization, and a highly porous PVC can be obtained. However, the bulk specific gravity becomes low, and the dispersant is added later. In addition, the operation becomes complicated in the polymerization step, a large amount of the dispersant remains on the surface of PVC, and there remains a problem of deteriorating the physical properties of the obtained PVC.

【0007】又、特開平5−295008号公報には、
既知の懸濁分散剤、低鹸化度の部分鹸化ポリ酢酸ビニ
ル、ソルビタンモノラウレート等の非イオン界面活性剤
を、特定比率に於いて添加して、重合を行う方法が提案
されているが、この方法によるPVCは、表面のスキン
部分は少なくなるが、重合初期段階に於いて、攪拌所要
動力を制御する必要があり、得られるPVCのゲル化特
性、可塑剤吸収性などがまだ不十分であった。
[0007] Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-295008 discloses that
Known suspension dispersants, low saponification partially saponified polyvinyl acetate, a nonionic surfactant such as sorbitan monolaurate, by adding at a specific ratio, a method of performing polymerization has been proposed, In the PVC produced by this method, although the skin portion on the surface is reduced, it is necessary to control the power required for stirring in the initial stage of polymerization, and the gelling properties, plasticizer absorbency, etc. of the obtained PVC are still insufficient. there were.

【0008】更に、特開平8−59713号公報には、
特定の曇点を有する懸濁分散剤、又は、セルロース誘導
体と特定のHLB値を有するソルビタン系高級脂肪酸エ
ステルを添加して重合する方法が紹介され、特開平8−
120007号公報には、分散剤に特定のHLB値を有
するソルビタン系高級脂肪酸エステルと特定の増粘剤、
炭素数8〜25の高級脂肪酸を併用して重合する方法が
開示されているが、これらの方法では、添加剤が一括に
添加できて、製造の煩雑さが無く、PVCのスキン部分
を取り除く面では、大きく改善されているが、PVCの
成形加工性は改善されていない。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-59713 discloses that
A method of polymerizing a suspension dispersant having a specific cloud point or a sorbitan-based higher fatty acid ester having a specific HLB value with a cellulose derivative is introduced.
JP 120007 discloses that a sorbitan-based higher fatty acid ester having a specific HLB value as a dispersant and a specific thickener,
There are disclosed methods of polymerizing using a higher fatty acid having 8 to 25 carbon atoms in combination. However, in these methods, additives can be added all at once, there is no need for complicated production, and a surface for removing a skin portion of PVC is removed. However, the molding processability of PVC is not improved.

【0009】又、特開平8−3206号公報、特開平8
−109207号公報には、部分鹸化酢酸ビニルと高粘
度のヒドロキシプロピルメチルセルロース、或いは、カ
ルボキシル基を含有する架橋共重合体を使用する方法な
どが開示されているが、得られるPVCの可塑剤吸収性
は優れているが、嵩比重が低く、満足できるものではな
い。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-3206,
JP-109207 discloses a method using partially saponified vinyl acetate and high-viscosity hydroxypropylmethylcellulose, or a cross-linked copolymer containing a carboxyl group, and the like. Is excellent, but has a low bulk specific gravity and is not satisfactory.

【0010】又、特開平6−107712号公報、特開
平7−53607号公報には、低鹸化ポリ酢酸ビニルと
高鹸化ポリ酢酸ビニルとを組合せる方法が提案されてい
るが、PVC粒子はスキン部分に覆われており、嵩比重
は小さく、本質的な高ゲル化性は得られていない。更
に、特開平4−304210号公報には、低、中、高鹸
化ポリ酢酸ビニルを使用して、ゲル化特性を改良する方
法を提案しているが、ゲル化速度の改良の程度は低い。
Japanese Unexamined Patent Publications Nos. 6-107712 and 7-53607 propose a method of combining low-saponified polyvinyl acetate and high-saponified polyvinyl acetate. Partial coverage, low bulk specific gravity, and essentially no high gelling properties. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-304210 proposes a method for improving gelation characteristics by using low, medium and high saponified polyvinyl acetates, but the degree of improvement in the gelation rate is low.

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点を解消するためになされたものであって、重合器内壁
に樹脂スケールが付着せず、得られたPVCは、シャー
プな粒度分布と高い嵩比重を有し、粒子に殆どスキン部
分が無く、成形加工性が極めて良好であるPVCの懸濁
重合方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has no resin scale attached to the inner wall of a polymerization vessel, and the obtained PVC has a sharp particle size distribution. It is an object of the present invention to provide a suspension polymerization method for PVC, which has a high bulk specific gravity, has almost no skin portion in particles, and has extremely good moldability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のPVCの懸濁重
合方法は、塩化ビニル系単量体を油溶性重合開始剤の存
在下で、水性媒体中で懸濁重合する際に、反応系に、鹸
化度60〜90モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(a)、鹸化度20〜55モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビ
ニル(b)、HLB値が3〜10のソルビタン高級脂肪
酸エステルの乳化剤(c)、炭素数が8〜25の高級脂
肪酸(d)、及び、常温・常圧下に於いて、10〜20
0cpsのブルックフィールズ粘度を有する増粘剤
(e)を添加することを特徴とする。
The suspension polymerization method for PVC of the present invention comprises a reaction system for suspension polymerization of a vinyl chloride monomer in an aqueous medium in the presence of an oil-soluble polymerization initiator. A partially saponified polyvinyl acetate (a) having a saponification degree of 60 to 90 mol%, a partially saponified polyvinyl acetate (b) having a saponification degree of 20 to 55 mol%, and an emulsifier of a sorbitan higher fatty acid ester having an HLB value of 3 to 10 ( c) a higher fatty acid having 8 to 25 carbon atoms (d) and 10 to 20 carbon atoms at normal temperature and normal pressure.
A thickener (e) having a Brookfields viscosity of 0 cps is added.

【0012】本発明に於いて、PVCとは、塩化ビニル
の単独重合体及び塩化ビニルを50重量%以上とこれと
共重合しうる単量体との共重合体を意味する。塩化ビニ
ルと共重合しうる単量体とは、例えば、酢酸ビニルなど
のアルキルビニルエステル類;エチレン、プロピレンな
どのα−モノオレフィン類;メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、オクチルアクリレー
トなどのアルキル(メタ)アクリレート類;アルキルビ
ニルエーテル類;マレイミド類、塩化ビニリデン、スチ
レンなどが挙げられ、これらの少なくとも1種が使用さ
れる。
In the present invention, PVC means a homopolymer of vinyl chloride and a copolymer of vinyl chloride in an amount of 50% by weight or more and a monomer copolymerizable therewith. Monomers copolymerizable with vinyl chloride include, for example, alkyl vinyl esters such as vinyl acetate; α-monoolefins such as ethylene and propylene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, octyl acrylate, and the like. Alkyl (meth) acrylates; alkyl vinyl ethers; maleimides, vinylidene chloride, styrene and the like, and at least one of these is used.

【0013】部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)は、分散剤
として使用され、鹸化度としては60〜90モル%が好
ましく、より好ましくは65〜80モル%である。鹸化
度が60モル%未満の場合は、油溶性が強くなり、塩化
ビニルなどの単量体(以下、単に、単量体と呼ぶ)を分
散する能力が不足する為、得られるPVCは粗大粒子が
多くなる。又、90モル%を超えると、保護コロイド性
が強くなる為、粒子表面に強いスキンが形成され、ゲル
化特性が悪くなる。
The partially saponified polyvinyl acetate (a) is used as a dispersant, and preferably has a saponification degree of 60 to 90 mol%, more preferably 65 to 80 mol%. When the degree of saponification is less than 60 mol%, oil solubility becomes strong, and the ability to disperse a monomer such as vinyl chloride (hereinafter simply referred to as a monomer) is insufficient. Increase. On the other hand, if the content exceeds 90 mol%, the protective colloid property becomes strong, so that a strong skin is formed on the particle surface, and the gelling properties are deteriorated.

【0014】部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)の平均重合
は、500〜3,000が好ましく,より好ましくは
700〜1,500である。平均重合度が500未満の
場合は、単量体の分散能力に欠け、PVCが粗大粒子や
ブロック状になり易く、3,000を超えると、スキン
層が厚くなると共に多孔性が不足して成形加工性が低下
する。
Average polymerization of partially saponified polyvinyl acetate (a)
The degree is preferably from 500 to 3,000, more preferably from 700 to 1,500. If the average degree of polymerization is less than 500, the monomer is insufficient in dispersing ability, and the PVC tends to become coarse particles or blocks. If it exceeds 3,000, the skin layer becomes thicker and the porosity is insufficient, so that molding is performed. Workability decreases.

【0015】部分鹸化ポリ酢酸ビニル(b)は、鹸化度
としては、20〜55モル%が好ましく、さらに好まし
くは、35〜50モル%である。鹸化度が20モル%未
満の場合は、単量体に対する溶解性が低下するため、重
合系が不安定となり、得られるPVCは粗大粒子が多く
なる。又、55モル%を超えると、部分鹸化ポリ酢酸ビ
ニル(a)との相溶性が悪くなり、PVCのゲル化特性
が悪くなる。
The partially saponified polyvinyl acetate (b) has a saponification degree of preferably 20 to 55 mol%, more preferably 35 to 50 mol%. When the saponification degree is less than 20 mol%, the solubility in the monomer is lowered, so that the polymerization system becomes unstable and the obtained PVC has many coarse particles. On the other hand, if it exceeds 55 mol%, the compatibility with the partially saponified polyvinyl acetate (a) becomes poor, and the gelation properties of PVC deteriorate.

【0016】部分鹸化ポリ酢酸ビニル(b)の平均重合
は、200〜1,000が好ましく,より好ましくは
250〜800である。平均重合度が200未満の場合
は、単量体の分散能力に欠け、PVCが粗大粒子やブロ
ック状になり易く、1,000を超えると、スキン層が
厚くなると共に多孔性が不足して成形加工性が低下す
る。
Average polymerization of partially saponified polyvinyl acetate (b)
The degree is preferably from 200 to 1,000, and more preferably from 250 to 800. If the average degree of polymerization is less than 200, the monomer is insufficient in dispersing ability and the PVC tends to be coarse particles or blocks, and if it exceeds 1,000, the skin layer becomes thicker and lacks porosity to form. Workability decreases.

【0017】部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)及び(b)
の添加量は、単量体に対して、20〜3,000ppm
が好ましい。20ppm未満の場合は、単量体の油滴が
不安定となり、PVCはブロック状になり易く、3,0
00ppmを超えると、PVC粒子表面のスキン層が厚
くなって、成形加工性が悪くなる。又、上記の部分ポリ
酢酸ビニルの添加比率(a)/(b)は、98/2〜2
0/80が好ましく、より好ましくは、95/5〜40
/60である。
Partially saponified polyvinyl acetate (a) and (b)
Is added in an amount of 20 to 3,000 ppm based on the monomer.
Is preferred. If the amount is less than 20 ppm, the oil droplets of the monomer become unstable, and the PVC tends to be in a block shape.
If it exceeds 00 ppm, the skin layer on the surface of the PVC particles becomes thick and the moldability deteriorates. Further, the addition ratio (a) / (b) of the above partial polyvinyl acetate is 98/2 to 2
0/80 is preferable, and more preferably, 95/5 to 40
/ 60.

【0018】HLB値(親水親油平衡値)とは、W.
C.Griffin〔J.Soc.Cosmetic
Chem.,1巻、311頁(1949)〕によって提
唱された非イオン性界面活性剤の親水基と疎水基との釣
り合いを意味し、この値が大きい程、親水性になり、小
さい程、疎水性が大きくなる。
The HLB value (hydrophilic-lipophilic equilibrium value) is defined by
C. Griffin [J. Soc. Cosmetic
Chem. 1, 1st page, 311 (1949)] means the balance between the hydrophilic group and the hydrophobic group of the nonionic surfactant. The larger the value, the more hydrophilic, and the smaller the value, the more hydrophobic. growing.

【0019】ソルビタン高級脂肪酸エステル(c)のH
LB値は、3〜10が必要であり、好ましくは、4〜9
である。ソルビタン高級脂肪酸エステルのHLB値が3
未満の場合は、親油性が強いため、単量体の水中の乳化
分散能力が低くなり、得られるPVCの粒度分布は、粗
大粒子を含む幅広いものとなる。又、HLB値が10を
超える場合は、親水性が大きい為、重合中の単量体の油
滴が不安定となり、単量体の粒子の凝集が起こり易く、
PVCがブロック状、粗大粒子の集合体になる。
H of sorbitan higher fatty acid ester (c)
The LB value needs to be 3 to 10, preferably 4 to 9.
It is. HLB value of sorbitan higher fatty acid ester is 3
If it is less than 3, the lipophilicity is strong, so that the emulsifying and dispersing ability of the monomer in water is low, and the particle size distribution of the obtained PVC is wide including coarse particles. When the HLB value exceeds 10, the hydrophilicity is large, so that the oil droplets of the monomer during polymerization become unstable, and the aggregation of the monomer particles easily occurs.
PVC becomes an aggregate of block-like and coarse particles.

【0020】HLB値が3〜10のソルビタン高級脂肪
酸エステル(c)としては、例えば、ソルビタンモノラ
ウレート、ソルビタンモノミリステート、ソルビタンモ
ノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビ
タンジステアレート、ソルビタントリステアレートなど
のソルビタン飽和高級脂肪酸エステル、及び、不飽和高
級脂肪酸エステルなどが挙げられ、これらの少なくとも
1種が使用される。
Examples of the sorbitan higher fatty acid ester (c) having an HLB value of 3 to 10 include sorbitan monolaurate, sorbitan monomyristate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan distearate, and sorbitan tristearate. And sorbitan saturated higher fatty acid esters such as acrylates and unsaturated higher fatty acid esters, and at least one of them is used.

【0021】ソルビタン高級脂肪酸エステルの添加量
は、単量体に対して、50〜3,500ppmが好まし
く、更に好ましくは100〜2,500ppmである。
50ppm未満の場合は、スキンが厚く形成されて、多
孔性に欠け、成形加工性が劣悪となる。又、3,500
ppmを超えると、粒度分布が広く、重合器の内壁に樹
脂スケールが付着する。
The amount of the higher sorbitan fatty acid ester added is preferably 50 to 3,500 ppm, more preferably 100 to 2,500 ppm, based on the monomer.
If it is less than 50 ppm, the skin is formed thick, lacks porosity, and molding processability is poor. Also, 3,500
If it exceeds ppm, the particle size distribution is wide and resin scale adheres to the inner wall of the polymerization vessel.

【0022】高級脂肪酸(d)としては、主鎖の不飽和
度とか分岐により効果が低下することはないが、特に、
直鎖型の飽和脂肪酸が好ましく、炭素数が8〜25が好
適であり、更に好ましくは、11〜22である。炭素数
が8未満の場合は、親水性を帯びる為、重合中に該高級
脂肪酸が塩化ビニルなどの単量体の油層に分配されず、
ゲル化促進効果を発揮しない。又、炭素数が25を超え
ると、高級脂肪酸の融点が高くなる為、PVCの成形加
工の温度になっても、ゲル化促進効果を発揮し難い。
The effect of the higher fatty acid (d) is not reduced by the degree of unsaturation or branching of the main chain.
Straight-chain saturated fatty acids are preferred, and those having 8 to 25 carbon atoms are preferred, and those having 11 to 22 carbon atoms are more preferred. When the number of carbon atoms is less than 8, the higher fatty acid is not distributed to an oily layer of a monomer such as vinyl chloride during polymerization because the polymer is hydrophilic.
Does not exhibit gelation promoting effect. On the other hand, when the number of carbon atoms exceeds 25, the melting point of the higher fatty acid increases, so that it is difficult to exhibit the gelation promoting effect even at the temperature of the molding process of PVC.

【0023】炭素数が8〜25の高級脂肪酸を具体的に
例示すると、イソステアリン酸、ステアリン酸、n−ヘ
プタデカン酸、パルミチン酸、n−ペンタデカン酸、ミ
リスチン酸、アラギン酸、ノナデカン酸、n−トリデカ
ン酸、ラウリン酸、ウンデシル酸などが挙げられ、これ
らの少なくとも1種が使用される。これらの炭素数が8
〜25の高級脂肪酸の添加量は、単量体に対し、50〜
15,000ppmが好ましい。
Specific examples of higher fatty acids having 8 to 25 carbon atoms include isostearic acid, stearic acid, n-heptadecanoic acid, palmitic acid, n-pentadecanoic acid, myristic acid, aragic acid, nonadecanoic acid and n-tridecane. Acid, lauric acid, undecylic acid and the like are used, and at least one of them is used. These carbon numbers are 8
The addition amount of the higher fatty acid of 25 to 25 is 50 to
15,000 ppm is preferred.

【0024】本発明に於いて、常温・常圧に於いて、
0.1重量%の水溶液が10〜200cps(mPa
s)のブルックフィールズ粘度を有する水溶性増粘剤
(e)としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポ
リビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリ
ルアミド共重合体、架橋型(メタ)アクリル酸系樹脂、
メチルセルロースカルシウム、澱粉グリコール酸ナトリ
ウム、澱粉燐酸エステルナトリウム、アルギン酸ナトリ
ウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル、カル
ボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチル
セルロースカルシウムなどが挙げられ、これらの少なく
とも1種が使用される。
In the present invention, at normal temperature and normal pressure,
0.1 wt% aqueous solution is 10 to 200 cps (mPa
Examples of the water-soluble thickener (e) having a Brookfield viscosity of s) include polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyacrylamide copolymer, crosslinked (meth) acrylic resin,
Examples include methylcellulose calcium, sodium starch glycolate, sodium starch phosphate, sodium alginate, propylene glycol alginate, sodium carboxymethylcellulose, calcium carboxymethylcellulose, and at least one of these is used.

【0025】上記の物質の中で、更に詳細に例示する
と、ポリエチレンオキサイドは、平均分子量が170〜
550万のものが好ましく、特に、430〜480万の
ものを0.1重量%水溶液にすると、ブルックフィール
ズ粘度が12cpsになる。又、ポリアクリルアミドに
於いては、平均分子量が800〜1400万のものが好
ましく、特に、1200〜1400万のものを0.1重
量%水溶液にすると、ブルックフィールズ粘度が51c
psになる。
Of the above-mentioned substances, more specifically, polyethylene oxide has an average molecular weight of from 170 to 170.
5.5 million is preferable, and when 430-4.8 million is converted into a 0.1% by weight aqueous solution, the Brookfield viscosity becomes 12 cps. Further, polyacrylamide having an average molecular weight of preferably 8 to 14,000,000 is preferable. In particular, when a polyacrylamide having an average molecular weight of 1200 to 14,000,000 is converted into a 0.1% by weight aqueous solution, the Brookfield viscosity becomes 51c.
ps.

【0026】水溶性増粘剤(e)のブルックフィールズ
粘度は、0.1重量%の水溶液で、10〜200cps
が必要で、更に好ましくは、11〜140cpsであ
る。水溶液の粘度が10cps未満になって低くなり過
ぎたり、200cpsを超えて高くなり過ぎると、得ら
れるPVCの粒度分布が悪くなる。
The Brookfield's viscosity of the water-soluble thickener (e) is from 10 to 200 cps in a 0.1% by weight aqueous solution.
Is required, and more preferably 11 to 140 cps. If the viscosity of the aqueous solution is less than 10 cps and becomes too low, or if it exceeds 200 cps and becomes too high, the obtained PVC has a poor particle size distribution.

【0027】水溶性増粘剤(e)の添加量は、単量体に
対して、5〜2,000ppmが好ましく、更に好まし
くは10〜500ppmである。5ppm未満の場合
は、粘度が低いから、PVCの粒度分布の改善効果が低
く、2000ppmを超えると、PVCの表面に強いス
キン層が形成される為、ゲル化速度が遅くなる。
The amount of the water-soluble thickener (e) to be added is preferably from 5 to 2,000 ppm, more preferably from 10 to 500 ppm, based on the monomer. If it is less than 5 ppm, the viscosity is low, so that the effect of improving the particle size distribution of PVC is low. If it exceeds 2000 ppm, a strong skin layer is formed on the surface of the PVC, and the gelation rate is reduced.

【0028】油溶性重合開始剤とは、一般にPVCの重
合に用いられている公知のラジカル開始剤を意味し、例
えば、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘ
キシルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパー
オキシピバレート、α−クミ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、2,4,4−
トリメチルペンチル−2−パーオキシ−2−ネオデカノ
エートなど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−エチルヘキシルパーオ
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、ジメトキシイソプロピルパーオキシ
ジカーボネートなどのパーカーボネート化合物;デカノ
イルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、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−メンタンハイドロパーオキシド、
3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキシド、イ
ソブチルパーオキシドなどのパーオキシド化合物;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−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)などのアゾ化合物などが挙げられ、これらの少なく
とも1種が使用される。
The oil-soluble polymerization initiator means a known radical initiator generally used for the polymerization of PVC, for example, t-butyl peroxy neodecanoate, t-hexyl peroxy neodecanoate. , T-hexyl peroxypivalate, α-cumylperoxy neodecanoate, t-hexyl neohexanoate, 2,4,4-
Perester compounds such as trimethylpentyl-2-peroxy-2-neodecanoate; diisopropylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxydicarbonate, di-2-ethoxyethylperoxydicarbonate, dimethoxyisopropylperoxydicarbonate, etc. Percarbonate compounds; decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, cyclohexanone peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, p-menthane hydroperoxide,
Peroxide compounds such as 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide and isobutyl peroxide; α,
Azo compounds such as α'-azobisisobutyronitrile, α, α'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), α, α'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) and the like And at least one of these is used.

【0029】本発明の重合方法に於いて、使用される重
合器(耐圧オートクレーブ)の形状、構造に就いては、
特に、制限はなく、従来公知の重合器が使用される。
又、攪拌翼は、ファウドラー翼、パドル翼、タービン
翼、ファンタービン翼、ブルマージン翼などが挙げら
れ、これらの中でファウドラー翼が好ましい。尚、翼と
邪魔板(バッフル)との組み合わせにも、特に制限はな
い。
In the polymerization method of the present invention, the shape and structure of the polymerization vessel (pressure-resistant autoclave) used are as follows:
There is no particular limitation, and a conventionally known polymerization vessel is used.
In addition, examples of the stirring blade include a Faudler blade, a paddle blade, a turbine blade, a fan turbine blade, and a blue margin blade, and among these, the Faudler blade is preferable. The combination of the wing and the baffle is not particularly limited.

【0030】本発明の懸濁重合方法に於いては、脱イオ
ン水、懸濁分散剤、乳化剤、水溶性増粘剤、塩化ビニル
を含む単量体などを投入する方法は、従来公知の方法で
行われ、重合条件により、重合調整剤、連鎖移動剤、帯
電防止剤、架橋剤、安定剤、充填剤、スケール防止剤
が、適宜、添加されても何ら構わない。
In the suspension polymerization method of the present invention, a method of adding deionized water, a suspension dispersant, an emulsifier, a water-soluble thickener, a monomer containing vinyl chloride, and the like is a conventionally known method. Depending on the polymerization conditions, a polymerization regulator, a chain transfer agent, an antistatic agent, a crosslinking agent, a stabilizer, a filler, and a scale inhibitor may be appropriately added at all.

【0031】[0031]

【作用】本発明のPVCの懸濁重合方法は、2種類の鹸
化度が異なる分散剤、乳化剤、脂肪酸、増粘剤の各種懸
濁重合薬剤を反応系に所定量添加して、塩化ビニル系単
量体油滴を安定化して重合を推進することにより、反応
器に樹脂スケールが付着せずに、PVCの粒子表面にス
キン層がなく、良好な成形加工性のものを得ることがで
きる。
In the suspension polymerization method of the present invention, a predetermined amount of various suspension polymerization agents such as dispersants, emulsifiers, fatty acids and thickeners having different saponification degrees are added to a reaction system, and a vinyl chloride system is added. By stabilizing the monomer oil droplets and promoting the polymerization, it is possible to obtain a resin having good moldability without a skin layer on the surface of the PVC particles without resin scale adhering to the reactor.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明する為
に、実施例、比較例を説明する。 (I)第1発明の実施例、比較例実施例1 内容積100リットルの重合器(耐圧オートクレープ)
に、脱イオン水50kgを入れ、更に、塩化ビニル単量
体に対して、表1に示す様に、部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(鹸化度72モル%、平均重合度700)400pp
m、部分鹸化ポリ酢酸ビニル(鹸化度45モル%、平均
重合度350)150ppm、ソルビタンモノラウレー
ト(HLB=8.6)600ppm、ラウリン酸600
ppm、ポリエチレンオキサイド(平均分子量430〜
480万、12cps/0.1%水溶液)90ppm、
t−ブチルパーオキシネオデカノエート500ppmを
投入した。次に、重合器内を40mmHgまで脱気した
後、塩化ビニル単量体を33kg仕込み、攪拌を開始し
た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to explain the present invention in more detail, examples and comparative examples will be described. (I) Example of the first invention, Comparative Example Example 1 A polymerization vessel having an internal volume of 100 liter (pressure-resistant autoclave)
, 50 kg of deionized water was added thereto, and further, as shown in Table 1, partially saponified polyvinyl acetate (saponification degree: 72 mol%, average polymerization degree: 700) was added to the vinyl chloride monomer.
m, partially saponified polyvinyl acetate (degree of saponification 45 mol%, average degree of polymerization 350) 150 ppm, sorbitan monolaurate (HLB = 8.6) 600 ppm, lauric acid 600
ppm, polyethylene oxide (average molecular weight 430-
4.80 million, 12 cps / 0.1% aqueous solution) 90 ppm,
500 ppm of t-butyl peroxy neodecanoate was charged. Next, after degassing the inside of the polymerization vessel to 40 mmHg, 33 kg of a vinyl chloride monomer was charged and stirring was started.

【0033】重合温度は、57℃とし、重合終了までこ
の温度を保持した。重合転化率90%になった時点で反
応を終了し、反応器内の未反応単量体を回収した後、重
合体をスラリー状で系外に取り出し、脱水乾燥後、得ら
れたPVCに対し、後述の試験方法に従って、可塑剤吸
収性、粒度分布、嵩比重、最高トルク、ゲル化時間、ス
キンフリー率の評価を行い、結果を表2に示した。
The polymerization temperature was 57.degree. C., and this temperature was maintained until the completion of the polymerization. When the polymerization conversion rate reaches 90%, the reaction is terminated, and after the unreacted monomer in the reactor is recovered, the polymer is taken out of the system in the form of a slurry, dehydrated and dried. The plasticizer absorbency, particle size distribution, bulk specific gravity, maximum torque, gel time, and skin-free rate were evaluated according to the test methods described below. The results are shown in Table 2.

【0034】実施例2〜4、比較例1〜4 表1に示される条件で、実施例1と同様の方法で、PV
Cを作製し、性能を評価して、結果を表2に纏めた。
Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 In the same manner as in Example 1 under the conditions shown in Table 1, PV
C was prepared, the performance was evaluated, and the results were summarized in Table 2.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】性能評価方法 (可塑剤吸収性:多孔性の測定)ガラスフィルター付き
遠心管にPVCを5g入れ、PVCに対して過剰の可塑
剤DOP(10ml)を添加し、良く混合して、1時間
放置する。しかる後に、遠心分離器(国産遠心器社製、
H−200N、回転数:3000rpm)で30分間処
理して、過剰のDOPを分離し、PVC100g当たり
のDOP吸収量(g)を求めた。
Performance Evaluation Method (Plasticizer Absorbency: Measurement of Porosity) 5 g of PVC was placed in a centrifuge tube equipped with a glass filter, excess plasticizer DOP (10 ml) was added to the PVC, mixed well, and mixed. Leave for a time. Then, centrifuge (made by domestic centrifuge company,
H-200N, rotation speed: 3000 rpm) for 30 minutes to separate excess DOP and determine the DOP absorption (g) per 100 g of PVC.

【0038】(粒度分布の測定)JIS Z−8801
に準じて、実施例、比較例で得られたPVCを、それぞ
れ、60、100、150メッシュの篩を用いて分別
し、通過量の重量%を求めた。
(Measurement of Particle Size Distribution) JIS Z-8801
In accordance with the above, the PVCs obtained in Examples and Comparative Examples were fractionated using sieves of 60, 100, and 150 mesh, respectively, and the weight% of the passing amount was determined.

【0039】(嵩比重の測定)JIS K−6721に
準じて、実施例、比較例で得られたPVCの嵩比重を測
定した。
(Measurement of Bulk Specific Gravity) According to JIS K-6721, the bulk specific gravity of the PVC obtained in Examples and Comparative Examples was measured.

【0040】(加工性(ゲル化性能)の測定) 試験用試料;実施例、比較例によって得られたPVC1
00重量部に、ジブチル錫メルカプト(有機錫系安定
剤;三共有機社製、JF−10B)2重量部、モンタン
酸エステル(滑剤;ヘキスト社製、WAX OP)0.
5重量部を入れ、スーパーミキサー(三井三池社製)を
用いて120℃に昇温・混合した後、40℃で冷却し
て、試験用試料とした。 装置;プラストミル:東洋精機社製、機種:ハーケ・レ
オコード90 試験条件;配合樹脂60gを温度120℃の試験チャン
バーに投入し、5℃/分の割合で昇温しながら、回転
数:50回転/分で、200℃になるまで混練し、ゲル
化時間と最大トルクを測定した。
(Measurement of processability (gelling performance)) Test sample: PVC 1 obtained by Examples and Comparative Examples
2 parts by weight of dibutyltin mercapto (organotin-based stabilizer; JF-10B, manufactured by Sankyoki Co., Ltd.) and montanic acid ester (lubricant; WAX OP, manufactured by Hoechst) were added to 00 parts by weight.
5 parts by weight were added, and the mixture was heated and mixed at 120 ° C. using a super mixer (manufactured by Mitsui Miike Co., Ltd.), and then cooled at 40 ° C. to obtain a test sample. Apparatus: Plastmill: manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., Model: Haake Rheocord 90 Test conditions: 60 g of the compounded resin is put into a test chamber at a temperature of 120 ° C., and the temperature is increased at a rate of 5 ° C./min. The mixture was kneaded in minutes until the temperature reached 200 ° C., and the gelation time and the maximum torque were measured.

【0041】(表面状態の評価)実施例、比較例で得ら
れたPVC粒子を走査型電子顕微鏡(日立製作所社製、
FE−SEM S−4200)により、加速電圧:2k
V、倍率130倍で撮影し、粒子の輪郭、スキン部分、
スキンが存在しない部分(1次粒子が露出している部分
で、以下、スキンフリー部分と呼ぶ)をトレーシングペ
ーパー(又は、OHPシート)に写す。次に、トレーシ
ングペーパー(又は、OHPシート)を画像解析装置
(ピアス社製、PIAS−III)に導入して、画像解
析を行い、粒子面積、スキンフリー面積を算出し、スキ
ンフリー率(1)を下記の式に従って求めた。 スキンフリー率=(スキンフリー面積/粒子面積)×1
00
(Evaluation of Surface Condition) The PVC particles obtained in Examples and Comparative Examples were scanned with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd.).
According to FE-SEM S-4200), acceleration voltage: 2 k
V, 130x magnification, particle outline, skin part,
A portion where the skin does not exist (a portion where the primary particles are exposed, hereinafter referred to as a skin-free portion) is copied on a tracing paper (or an OHP sheet). Next, the tracing paper (or OHP sheet) is introduced into an image analysis device (PIAS-III, manufactured by Pierce), image analysis is performed, the particle area and the skin-free area are calculated, and the skin-free ratio (1 ) Was determined according to the following equation. Skin-free rate = (skin-free area / particle area) x 1
00

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明のPVCの懸濁重合方法は、上述
のように構成されているので、重合薬剤を一括投入で
き、重合器に樹脂が付着せず、得られるPVC粒子は、
表面にスキン層が極めて少なく、嵩比重が大きく、シャ
ープな粒度分布を有しているので、成形加工性が非常に
優れたPVCとなる。
The PVC suspension polymerization method of the present invention is constituted as described above, so that the polymerization agent can be charged at once, the resin does not adhere to the polymerization vessel, and the PVC particles obtained are:
Since the surface has a very small number of skin layers, a large bulk specific gravity, and a sharp particle size distribution, the resulting PVC has excellent moldability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−263602(JP,A) 特開 平8−120007(JP,A) 特開 平8−295701(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 2/00 - 2/60 C08F 14/06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-9-263602 (JP, A) JP-A-8-120007 (JP, A) JP-A-8-295701 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) C08F 2/00-2/60 C08F 14/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 塩化ビニル系単量体を油溶性重合開始剤
の存在下で、水性媒体中で懸濁重合する際に、反応系
に、鹸化度60〜90モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(a)、鹸化度20〜55モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビ
ニル(b)、HLB値が3〜10のソルビタン高級脂肪
酸エステルの乳化剤(c)、炭素数が8〜25の高級脂
肪酸(d)、及び、常温・常圧下に於いて、0.1重量
%の水溶液が10〜200cpsのブルックフィールズ
粘度を有する増粘剤(e)を添加することを特徴とする
塩化ビニル系樹脂の懸濁重合方法。
1. A partially saponified polyvinyl acetate having a saponification degree of 60 to 90 mol% when a vinyl chloride monomer is subjected to suspension polymerization in an aqueous medium in the presence of an oil-soluble polymerization initiator. (A), partially saponified polyvinyl acetate having a saponification degree of 20 to 55 mol% (b), an emulsifier of a sorbitan higher fatty acid ester having an HLB value of 3 to 10 (c), a higher fatty acid having 8 to 25 carbon atoms (d) Suspension polymerization of a vinyl chloride resin, characterized by adding a thickener (e) having a Brookfields viscosity of 10 to 200 cps in an aqueous solution of 0.1% by weight at normal temperature and normal pressure. Method.
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