JP4481483B2 - プラスチゾル用アクリル樹脂の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチゾル用アクリル樹脂の製造方法に関し、さらに詳しくはゾル粘度が低くて貯蔵安定性に優れ、発泡倍率が大きく、均一なセルを有する発泡成形品を与えるプラスチゾルに用いるアクリル樹脂の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プラスチゾル加工製品としては、塩化ビニル樹脂と可塑剤を基本とする配合の塩化ビニル樹脂プラスチゾルを加工して得られる塩化ビニル樹脂成形品が、合成レザー、壁紙、クッションフロア、鋼板コーティング材、玩具、王冠シール材、車両外板シール材、コンベアベルト、防水布などとして広く用いられてきた。しかし、近年に至って、廃棄品を焼却しても塩化水素を出さない軟質樹脂成形品が求められるようになり、重合体として塩化ビニル系重合体の代わりに(メタ)アクリレート共重合体(アクリレート共重合体または/およびメタクリレート共重合体を意味する。)を用いたアクリル樹脂プラスチゾル成形品が使用されるようになってきた。
【0003】
アクリル樹脂プラスチゾルは、使用され始めた当初はゾル粘度が高く、また、経時増粘も大きくて使いにくいものであったが、この問題は重合体にカルボキシル基を導入し、これを重合反応後に金属塩化することにより解決された(例えば特公昭55−35420号公報、特開昭63−95248号公報、特開平5−271333号公報など)。これによりアクリル樹脂プラスチゾルの需要が増加し始めている。
しかし、合成レザー、壁紙、クッションフロア、王冠シール材などの発泡製品は、いまだアクリル樹脂プラスチゾルからは安定した成形品が得られていない。それは、アクリル樹脂プラスチゾルによる発泡成形品は発泡倍率が小さく、セルの大きさが不均一であることに起因する。そのため、ゾル粘度が低くて貯蔵安定性に優れ、発泡成形に適したアクリル樹脂プラスチゾルの開発が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ゾル粘度が低くて貯蔵安定性に優れ、かつ、発泡倍率が大きく、均一なセルを有する発泡成形品を与えるプラスチゾル用アクリル樹脂の製造方法を提供することを目的としてなされたものである。本発明者らは、上記の状況のもと鋭意研究を重ねた結果、n−ブチルメタクリレートのようなエステル基のアルキル基の炭素数が4以上である(メタ)アクリレートを30重量%程度共重合させたコア−シェル型カルボキシル基含有(メタ)アクリレート共重合体粒子を用いて、pHを6.5〜7.2に調節することにより、低粘度で発泡倍率の高いプラスチゾルを与えるアクリル樹脂が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かくして本発明によれば、不飽和カルボン酸単量体0.2〜5重量%、エステル基のアルキル基の炭素数が4以上である(メタ)アクリレート単量体10〜45重量%、エステル基のアルキル基の炭素数が1〜3である(メタ)アクリレート単量体50〜89.8重量%からなる単量体を共重合し、重合終了後の重合体水性分散液のpHを6.5〜7.2に調整することを特徴とするプラスチゾル用アクリル樹脂の製造方法が提供される。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明により製造されるプラスチゾル用アクリル樹脂は、不飽和カルボン酸単量体単位0.2〜5重量%、エステル基のアルキル基の炭素数が4以上である(メタ)アクリレート単量体単位10〜45重量%およびエステル基のアルキル基の炭素数が1〜3である(メタ)アクリレート単量体単位50〜89.8重量%を有する(メタ)アクリレートの共重合体である。
本発明に用いられる不飽和カルボン酸単量体単位は、該アクリル樹脂を製造するに当たって不飽和カルボン酸単量体を重合用単量体の1つとして用いることにより導入される。
不飽和カルボン酸単量体は、カルボキシル基含有単量体であって、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、およびその無水物、不飽和ジカルボン酸モノエステルなどが挙げられる。不飽和モノカルボン酸としてはアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸など;不飽和ジカルボン酸としてはマレイン酸、イタコン酸、フマル酸、シトラコン酸、クロロマレイン酸など:不飽和ジカルボン酸モノエステルとしてはモノメチルマレート、モノエチルマレート、モノブチルマレート、モノメチルフマレート、モノエチルフマレート、モノブチルフマレート、モノ2−ヒドロキシエチルフマレート、モノメチルイタコネート、モノエチルイタコネート、モノブチルイタコネートなどを挙げることができる。
本発明に用いられる不飽和カルボン酸単量体単位は0.2〜5重量%、好ましくは1〜3重量%である。前記不飽和カルボン酸単量体は、プラスチゾルの貯蔵中に可塑剤が重合体に浸透してゾル粘度が増加することを抑えるために、前記プラスチゾル用アクリル樹脂粒子の表面層に遊離カルボキシル基を導入すべく共重合される。
なお、アクリル樹脂中のカルボキシル基量は、アクリル樹脂を、例えばテトラヒドロフラン/水混合溶媒に溶解して塩基を用いて中和滴定して求めることができる。また、後述する重合反応終了後の共重合体ラテックスの場合は、特開平11−217798号公報第6〜7頁に詳述されている測定法に従い、予め共重合体ラテックス中に過剰の強塩基を添加した後、0.1規定の塩酸水溶液を逐次添加して系の電気伝導度を測定することにより求めることができる。
【0007】
本発明に用いられる第2の重合用単量体であるエステル基のアルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリレート単量体の具体例としては、n−ブチルメタクリレート(常圧下の沸点164℃)、イソブチルメタクリレート(同155℃)、sec−ブチルメタクリレート(同147℃)、n−ドデシルメタクリレート(同145℃)、ステアリルメタクリレート(同205℃)、シクロヘキシルメタクリレート(同210℃)、シクロヘキシルメタクリレート(同210℃)、n−ブチルアクリレート(同148℃)、テトラデシルアクリレート(同138℃)、ウンデシルアクリレート(同138℃)、ヘキサデシルアクリレート(同170℃)、シクロヘキシルアクリレート(同182℃)、ベンジルメタクリレート(同233℃)などが挙げられる。これらは一般に、常圧下での沸点が前記括弧内に記載したように130℃以上である。
【0008】
本発明に用いられるエステル基のアルキル基の炭素数が4以上である(メタ)アクリレート単量体単位は、10〜45重量%、好ましくは20〜40重量%である。アクリル樹脂が、かかる(メタ)アクリレート単量体単位を上記範囲有することにより、発泡倍率が高く、しかもセルの大きさが均一な発泡体が得られ、また、廉価で汎用の可塑剤であるフタル酸エステル系可塑剤を用いてもブリードが生じにくい。なお、該(メタ)アクリレート単量体単位が過度に少ないと、発泡成形品の発泡倍率が低下したり、セルの大きさが不均一になるおそれがあり、逆に、過度に多いと発泡成形品の機械的強度が低下する可能性があるので好ましくない。
【0009】
本発明に用いられる第3の重合用単量体であるエステル基のアルキル基の炭素数が1〜3である(メタ)アクリレート単量体の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でもメチルメタクリレートが好ましい。
本発明のプラスチゾル用アクリル樹脂の製造方法において、エステル基のアルキル基の炭素数が1〜3である(メタ)アクリレート単量体単位は、50〜89.8重量%、好ましくは57〜79重量%である。かかるエステル基のアルキル基の炭素数が1〜3である(メタ)アクリレート単量体単位が過度に少ないと、発泡成形品の機械的強度が低下するおそれがあり、過度に多いと、発泡成形品の発泡倍率が低下する可能性がある。
【0010】
なお、本発明においては、本発明の製品の効果が損なわれない範囲で、前記エステル基のアルキル基の炭素数が4以上と同じく1〜3の2種の(メタ)アクリレート単量体と共重合可能な他の単量体を共重合することができる。該共重合可能な単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、シアン化ビニリデンなどのシアン化ビニル化合物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル化合物;エチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテルなどのビニルエーテル化合物;α−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基またはアルコキシ基含有不飽和カルボン酸エステル化合物などを挙げることができる。
【0011】
本発明により得られるプラスチゾル用アクリル樹脂は、平均粒径が0.5〜2μmであることが好ましい。また、そのガラス転移温度は、60℃以上であることが好ましく、70℃以上であることがより好ましく、80℃以上であることが特に好ましい。ガラス転移温度が60℃未満であると、重合体の製造における乾燥工程で堅固な凝集粒子を生成させるおそれがある。また、本発明で得られるプラスチゾル用アクリル樹脂の粒子はコア−シェル構造であると好ましい。重合体粒子がコア−シェル構造を有する場合は、シェルを構成する重合体のガラス転移温度が好ましくは60℃以上であればよく、その場合は、コアを構成する重合体のガラス転移温度が−20℃のように低くても差し支えない。
【0012】
本発明のプラスチゾル用アクリル樹脂の重合方法としては、微細懸濁重合、乳化重合、播種乳化重合などが挙げられる。重合温度に特に制限はないが、30〜80℃であることが好ましい。
微細懸濁重合は、単量体、水、乳化剤、油溶性重合開始剤などの混合物を、ホモジナイザなどで均質化して微細な液滴に乳化、分散させて重合し、正規分布状の広い粒径分布を持つ平均粒径0.5〜2μmの重合体のラテックスを得る方法である。微細懸濁重合は、粒径が大きくて低粘度のプラスチゾルが得られるので有利な重合法である。微細懸濁重合を基にしてコアーシェル構造の重合体を製造するには、コア層となる均質化液滴の重合が終了した時点で、シェル層を形成する単量体を一括、連続または断続に添加して重合を継続すればよい。
【0013】
乳化重合は、アニオン性またはノニオン性界面活性剤を乳化剤とし、水溶性の過酸化物を重合開始剤として用い、単量体を含む乳化剤ミセル内で重合を開始し、平均粒径0.05〜0.5μm程度の尖鋭なモードを有する粒径分布の重合体のラテックスを得る方法である。
播種乳化重合は、予め乳化重合して得たラテックスの重合体粒子を種子として用い、これに単量体を被覆して肥大化する重合方法で、乳化剤量を重合体粒子の全表面積をカバーするのに必要な理論量の20〜70%に留まるように連続的または断続的に供給しつつ重合することにより、極力新たな微小粒子の生成を防いで被覆重合し、平均粒径0.3〜2μm程度の1つまたは2つの尖鋭なモードを持つ粒径分布の重合体ラテックスを得る方法である。
本発明の(メタ)アクリレート共重合体を得る好ましい重合方法としては、粒径を大きくできて低粘度ゾルを得やすい点、重合生産性が大きい点などから微細懸濁重合が挙げられる。
【0014】
微細懸濁重合に用いる油溶性重合開始剤としては、例えば、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、ベンゾイルパーオキシドなどのジアシルパーオキシド;メチルエチルケトンパーオキシドなどのケトンパーオキシド;ベンゾイルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、p−サイメンヒドロパーオキシドなどのヒドロパーオキシド;t−ブチルパーオキシピバレートなどのパーオキシエステル;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などのパーオキシジカーボネート;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシドなどのスルホニルパーオキシドなどの有機過酸化物;2,2−アゾビスイソブチロニトリル、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−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を挙げることができる。
【0015】
乳化重合または播種乳化重合に用いる重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素などの水溶性開始剤;水溶性開始剤または有機過酸化物と、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸アンモニウム、アスコルビン酸などの還元剤とを組み合わせたレドックス重合開始剤;2,2−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩などの水溶性アゾ化合物などを挙げることができる。
【0016】
微細懸濁重合、乳化重合などに用いる乳化剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレンスルホン酸カリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸塩;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウムなどのスルホコハク酸塩;ラウリン酸ナトリウム、半硬化牛脂脂肪酸カリウムなどの脂肪酸塩;ポリオキシエチレンラウリルエーテルサルフェートナトリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルサルフェートナトリウムなどのエトキシサルフェート塩;アルカンスルホン酸塩;アルキルエーテル燐酸エステルナトリウム塩などを挙げることができる。乳化剤の使用量は、単量体100重量部に対して0.05〜5重量部であることが好ましく、0.1〜3重量部であることがより好ましい。
【0017】
微細懸濁重合では、乳化剤の他に乳化助剤を添加すると乳化液滴の安定性が増すので好ましい。乳化助剤の例としては、炭素数12〜20の高級アルコールや同程度の炭素数の脂肪酸が挙げられる。乳化助剤の使用量は、単量体100重量部に対して0.1〜4重量部であることが好ましく、0.5〜2重量部であることがより好ましい。
【0018】
本発明において、重合反応終了後の重合体粒子を含有する水性分散液のpHは、通常、3〜3.5であるが、これを、塩基を添加してpH6.5〜7.2に、好ましくは6.7〜7.1に、より好ましくは6.8〜7.0に調整することによって、プラスチゾルの安定性をさらに高めることができる。pH調整するために添加する塩基としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、亜鉛などの1価または2価の金属の水酸化物が好適であり、その水溶液を重合反応後の重合体水性分散液に添加し、均一に混合してpH調整する。なかでも水酸化カリウムの水溶液を添加してpH調整することが好ましい。pHが過度に低くなると、プラスチゾルの初期粘度が高くなり、経時増粘が大きくなり、また、発泡倍率が低下するおそれがある。逆に、pHが過度に高くなると、重合体の可塑剤への分散性が低下し、また、発泡セルの大きさが不均一になる可能性がある。
【0019】
pH調整後、共重合体水性分散液を乾燥する。乾燥方法としては、噴霧乾燥、または、塩析などで凝固し、濾別してからバンド乾燥、流動乾燥、フラッシュ乾燥、棚段乾燥などの方法が使用できる。噴霧乾燥、流動乾燥などの重合体粒子どうしが空中で衝突する乾燥法を採る場合は、粉塵爆発を防ぐため窒素などの不活性気体を用いることが好ましい。重合体の乾燥は、残留水分が好ましくは1.0重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下になるまで行う。
乾燥して得られた重合体粉末は、特に噴霧乾燥以外の乾燥法で乾燥した場合は凝集粒子が多いので、粉砕して一次粒子にほぐすことが好ましい。粉砕機(パルベライザ)は、粉塵爆発を防ぐため窒素などの不活性気体の流通下で運転することが好ましい。
【0020】
本発明で得られたアクリル樹脂を用いてプラスチゾルを得るには、可塑剤および発泡剤が配合される。使用する可塑剤には制限はなく、通常、アクリル樹脂の軟質加工に使用される可塑剤をいずれも使用することができる。このような可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ−(2−エチルヘキシル)フタレート、ジ−n−オクチルフタレート、ジノニルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジフェニルフタレート、ジベンジルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ミリスチルベンジルフタレートなどのフタル酸エステル類;ジ−(2−エチルヘキシル)イソフタレート、ジイソオクチルイソフタレートなどのイソフタル酸エステル類;ジ−2−エチルヘキシルテトラヒドロフタレートなどのテトラヒドロフタル酸エステル類;ジ−(2−エチルヘキシル)アジペート、ジブトキシエチルアジペート、ジイソノニルアジペートなどのアジピン酸エステル類;
【0021】
ジ−n−ヘキシルアゼレート、ジ−(2−エチルヘキシル)アゼレートなどのアゼライン酸エステル類;ジ−n−ブチルセバケートなどのセバシン酸エステル類;ジ−n−ブチルマレエート、ジ−(2−エチルヘキシル)マレエートなどのマレイン酸エステル類;ジ−n−ブチルフマレート、ジ−(2−エチルヘキシル)フマレートなどのフマル酸エステル類;トリ−(2−エチルヘキシル)トリメリテート、トリ−n−オクチルトリメリテート、トリイソオクチルトリメリテートなどのトリメリット酸エステル類;テトラ−(2−エチルヘキシル)ピロメリテート、テトラ−n−オクチルピロメリテートなどのピロメリット酸エステル類;トリ−n−ブチルシトレート、アセチルトリブチルシトレートなどのクエン酸エステル類;ジメチルイタコネート、ジエチルイタコネート、ジブチルイタコネート、ジ−(2−エチルヘキシル)イタコネートなどのイタコン酸エステル類;グリセリルモノオレエート、ジエチレングリコールモノオレエートなどのオレイン酸エステル類;
【0022】
グリセリルモノリシノレート、ジエチレングリコールモノリシノレートなどのリシノール酸誘導体;グリセリンモノステアレート、ジエチレングリコールジステアレートなどのステアリン酸エステル類;ジエチレングリコールジペラルゴネート、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルなどのその他の脂肪酸エステル類;トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ジフェニルデシルホスフェート、ジフェニルオクチルホスフェートなどのリン酸エステル類などを挙げることができる。なかでもフタル酸エステル類の可塑剤が好ましい。これらの可塑剤は、1種を単独で用いることができ、あるいは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
【0023】
可塑剤の配合量は、プラスチゾル用アクリル樹脂100重量部に対し、好ましくは50〜150重量部、より好ましくは70〜120重量部である。可塑剤の配合量が過度に少ないと、プラスチゾルが形成できなくなるおそれがある。可塑剤の配合量が過度に多いと、成形品の機械的特性が低下する可能性があるので好ましくない。
【0024】
発泡剤としては、熱分解型発泡剤または低沸点有機化合物を用いることができる。熱分解型発泡剤としては、熱分解型有機発泡剤および熱分解型無機発泡剤が挙げられる。熱分解型有機発泡剤の例としては、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物;N,N′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、N,N′−ジメチル−N,N′−ジニトロソテレフタルアミドなどのニトロソ化合物;ベンゼンスルホニルヒドラジド、p,p′−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、トルエンスルホニルヒドラジドなどのスルホニルヒドラジド類が挙げられる。また、熱分解型無機発泡剤の例としては、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウムなどが挙げられる。
【0025】
低沸点有機化合物としては、ブタン、塩化メチル、トリクロロフルオロメタン、トリフルオロメタン、石油エーテルなどが挙げられる。発泡剤としては、上記の有機、無機の熱分解型発泡剤および低沸点有機化合物のから選択される1種または2種以上の発泡剤を用いることができる。
発泡剤の配合量は、プラスチゾル用アクリル樹脂100重量部当たり、通常、0.5〜5重量部、好ましくは1〜3重量部である。発泡剤の配合量が過度に少ないと発泡倍率が小さくなるおそれがあり、逆に、過度に多いと発泡セルの大きさが不均一になる傾向があるので好ましくない。
【0026】
なお、熱分解発泡剤の分解温度(例えば、アゾジカルボンアミドは200℃以上)を下げる目的で、二塩基性硫酸鉛(低下分解温度160℃)、ステアリン酸鉛(同162℃)、酸化亜鉛(同160℃)、炭酸亜鉛(同165℃)、クロムイエロー(同163℃)などをキッカーとして発泡剤と等重量程度配合してもよい。
【0027】
本発明によって得られたアクリル樹脂からプラスチゾルを調製する際に、必要に応じて、界面活性剤、顔料、充填剤、帯電防止剤、希釈剤などの配合剤を添加することができる。アクリル樹脂プラスチゾルの調製方法に制限はなく、例えば、擂潰機、ニーダー、プラネタリーミキサー、横型パドルミキサー、バタフライミキサー、ディゾルバー、インテンシブミキサーなどを用いて、プラスチゾル用アクリル樹脂、可塑剤および発泡剤を十分に撹拌、混合することにより、プラスチゾルを調製する。
こうして調製されるアクリル樹脂プラスチゾルは、ゾルの初期粘度が低く、かつ、粘度の経時変化が小さいという特徴を有する。また、本発明により得られたアクリル樹脂を用いた発泡成形品は、発泡倍率が大きく、かつ、均一の大きさのセルを有する効果を有するので、合成レザー、壁紙、クッションフロア、王冠シール材などに適用できる。
【0028】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。以下の文中の「部」および「%」は特記しない限り重量基準である。試験法は下記によった。
(1)平均粒径
重合反応後のラテックスを用い、レーザー回折の散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所製LA−300型)にて測定した単一粒子径分布のメジアン径を平均径とした。
(2)ゾル分散性
内径80mm、高さ100mmの円筒容器に、テフロン(登録商標)製の3枚翼からなる、攪拌翼の下端が容器底面から5mm、攪拌翼の水平方向先端が容器内壁から5mm離れた位置になるよう攪拌機を設置し、プラスチゾル用アクリル樹脂100重量部およびジイソノニルフタレート80部を容器に入れて500rpmにて攪拌した。得られたプラスチゾルを観察し、下記基準で評価した。
◎:2分間未満でゾル化した。
○:2分間以上、5分間未満でゾル化した。
△:5分間以上、15分間未満でゾル化した。
×:15分間攪拌してもゾル化しなかった。
【0029】
(3)ゾル初期粘度
乾燥、粉砕したプラスチゾル用アクリル樹脂100部およびジイソノニルフタレート80部、アゾジカルボンアミド2部および発泡助剤0.4部を擂潰機にて23℃で10分間混合した後、667Paの真空撹拌脱泡機にて15分間脱泡処理して粘度測定用のプラスチゾルを調製した。脱泡処理後に容器に採取し、23℃で1時間放置した後、23℃で相対湿度60%の環境下にて粘度測定機BROOKFIELD粘度計M型、およびローターNo.4を使用して6rpmにて測定した値をゾル初期粘度とした。
(4)ゾル粘度貯蔵安定性指数
初期粘度を測定したプラスチゾルを2分してそれぞれ密栓し、25℃および35℃に別々に7日間保存した後、23℃、相対湿度60%の環境下にて初期粘度と同様に粘度測定を行う。7日後の粘度測定値を初期の測定値で除した値をゾル粘度貯蔵安定性指数とする。実用上は3.0以下が好ましく、1.8以下がより好ましい。
【0030】
(5)シート引張強度
上記(3)と同様にして調製したプラスチゾルを厚さ2mmのガラス板上にドクターナイフを用いて0.5mm厚に塗布し、180℃の熱風循環式オーブン中で10分間加熱して軟質のシートを作製した。同シートを用いて、JIS K6723に準じた方法で23℃での引張強度を測定した。
(6)可塑剤ブリード性
上記(3)と同様にして調製したプラスチゾルを厚さ2mmのガラス板上にドクターナイフを用いて1.0mm厚に塗布し、180℃の熱風循環式オーブン中で15分間加熱して軟質のシートを作製した。このシートを23℃、相対湿度60%の環境下に14日間放置した後、シート表面ににじみ出た可塑剤を目視で調べてシートのブリード性を評価した。
【0031】
(7)発泡倍率、発泡体のセル状態
上記(3)と同様にして調製したプラスチゾルを厚さ0.1mmの壁紙用裏打ち紙に0.15mmの厚さで塗工し、温度150℃に設定した熱風オーブンで、約30秒間、加熱してゲル化させた。この樹脂層の厚み(t1)を測定し、この塗工紙を更に220℃に設定した熱風オーブンで約30秒間加熱して発泡体を得て発泡体の厚み(t2)を測定した。発泡倍率を、(t2/t1)により算出した。本試験法での発泡倍率は、2.5以上、好ましくは2.8以上であることが好ましい。セル状態は、発泡体を剃刀で切断した断面を目視し以下の基準で評価した。
○:セルが緻密で大きさが均一である。
△:セルがある程度緻密で、大きさが大体均一である。
×:セルが緻密でなく、大きさが不均一である。
【0032】
実施例1
攪拌機を備えたテンレス製容器にコア層の重合用に、メチルメタクリレート60部、n−ブチルメタクリレート30部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1部、乳化助剤として炭素数16の高級アルコール1部、重合開始剤としてベンゾイルパーオキシド0.3部および蒸留水200部を添加し、室温下で30分間撹拌混合した後、ホモジナイザで均質化処理を施して油滴径が0.1〜4μmの微細懸濁液とし、ステンレス製重合容器に移送した。温度65℃で3時間撹拌下にて重合を行い、少量サンプリングした反応液の固形分濃度により重合転化率95〜97%であることを確認した後、重合容器にシェル層の重合用として、メチルメタクリレート4部、n−ブチルメタクリレート4部、メタクリル酸2部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部および蒸留水20部を混合して得た乳化液を一括添加してさらに3時間重合した。全重合転化率は99.2%であった。平均粒径は1.5μmであった。重合反応後の重合体水性分散液に対して、pH計で測定しつつ5%水酸化カリウム水溶液を添加してpH7.1とした。得られた重合体ラテックスを170℃の窒素気流の噴霧乾燥機にて乾燥した後、窒素シールした粉砕機を通して微粉末とし、(メタ)アクリレート共重合体Aを得た。
(メタ)アクリレート共重合体Aを使用してゾル分酸性、ゾル初期粘度、ゾル粘度貯蔵安定性、シート引張強度、可塑剤ブリード性、発泡倍率およびセル状態を評価した結果を表1に記す。
【0033】
実施例2〜3、比較例1〜2
表1に記す種類と量の単量体を用い、実施例1と同様に重合を行って得られた(メタ)アクリレート共重合体C〜Fを使用してゾル分酸性、ゾル初期粘度、ゾル粘度貯蔵安定性、引張強度、可塑剤ブリード性、発泡倍率およびセル状態を評価した結果を表1に記す。
【0034】
【表1】
【0035】
表1に見られるように、本発明のアクリル樹脂を用いたプラスチゾル(実施例1〜3)は、初期粘度が低く、粘度の貯蔵安定性に優れ、かつ、発泡倍率が大きく、均一なセルを有する発泡成形品を与えた。
これに対して、不飽和カルボン酸単量体を共重合しない(メタ)アクリレート共重合体を用いると、プラスチゾルは初期粘度が高く、粘度貯蔵安定性が著しく悪いことに加え、成形品は可塑剤ブリードを起こし、発泡セルは荒れた(比較例1)。
エステル基のアルキル基の炭素数が4であるn−ブチルメタクリレート単量体単位が過度に少ない場合は、成形品に可塑剤のブリードが起き、発泡倍率が低くてセルが荒れた(比較例2)。
【0036】
【発明の効果】
本発明により、初期粘度が低く、粘度の貯蔵安定性に優れ、かつ、発泡倍率が大きく、均一なセルを有する発泡成形品を与えるプラスチゾル用アクリル樹脂の製造方法が提供される。
Claims (1)
- 不飽和カルボン酸単量体0.2〜5重量%、エステル基のアルキル基の炭素数が4以上である(メタ)アクリレート単量体10〜45重量%、エステル基のアルキル基の炭素数が1〜3である(メタ)アクリレート単量体50〜89.8重量%からなる単量体を共重合し、重合終了後の重合体水性分散液のpHを6.5〜7.2に調整することを特徴とするプラスチゾル用アクリル樹脂の製造方法。
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