JP5118396B2 - ペースト用塩化ビニル系樹脂及びペースト用塩化ビニル系樹脂組成物 - Google Patents
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Description
上記の(1)〜(3)は、特定の粒度等からなる塩化ビニル樹脂に関するものであって、粉体流動性、発泡性、ケミカルエンボス特性等の向上を図ったものである。
また、上記の(4)〜(7)は、ペースト塩化ビニル系樹脂を用いたタイルカーペットや床材用シート等に関するものであって、耐久性、反り防止、寸法安定性等を図ったものである。
タイルカーペットは、ナイロンやポリエステル繊維のカーペットに塩化ビニル樹脂層を裏打ちしたものであり、ゾル(塩化ビニル樹脂)をエンドレスベルトに塗布するが、先ず、第1コーターで1〜2mmでゾルを塗布し、この上にガラス不織布を乗せ、更に第2コーターでゾルを塗布した後、更にその上に基布(ポリエステル不織布にナイロン繊維等のパイルが織り込まれている)を乗せ、加熱炉でゲル化溶融されることにより製造されるが、この場合、加熱温度による基布の熱収縮を考慮して、炉の上層(基布側)は140〜150℃、下層(ベルト下側)約200℃で成形されるのが通常である。しかし、最近では、加熱温度による基布の熱収縮を考慮して、120℃付近での加熱処理においても優れた強度を有するもの、即ち、低温特性に優れたものが求められているのが実状である。
以上のように、タイルカーペットの製造においては、加熱処理により基布の熱収縮が生起するので、この点の配慮が重要になる。このため、強度(耐久性、反り防止、寸法安定性等)が求められるタイルカーペット等の製造においては、加熱処理温度を低くすることができるペースト用塩化ビニル系樹脂が求められている。
即ち、本発明は、以下の発明から構成されるものである。
1.塩化ビニル系樹脂が、以下の要件1を満たす塩化ビニル系重合体Aと要件2を満たす塩化ビニル系重合体Bからなるものであって、しかも該重合体Aと重合体Bの関係が、以下の要件3を満たすことを特徴とするペースト用塩化ビニル系樹脂。
要件1:塩化ビニル系重合体A
平均粒径0.1〜0.25μm、
平均重合度1000〜1400
要件2:塩化ビニル系重合体B
平均粒径1.0〜2.5μm、
平均重合度600〜800
要件3:塩化ビニル系重合体Aと塩化ビニル系重合体Bの割合
塩化ビニル系重合体A15〜40重量%、
塩化ビニル系重合体B60〜85重量%
2.要件1を満たす塩化ビニル系重合体Aの分散水溶液と要件2を満たす塩化ビニル系重合体Bの分散水溶液を、要件3を満たすように配合して得た、要件1〜要件3を満たす塩化ビニル系樹脂の分散水溶液を噴霧乾燥することを特徴とする上記1又は2記載のペースト用塩化ビニル系樹脂の製造方法。
3.上記1記載のペースト用塩化ビニル系樹脂及び可塑剤からなる配合剤から構成されるペースト用塩化ビニル系樹脂組成物。
4.配合剤が、安定剤、充填剤、又は発泡剤からなる群の一種又は二種以上からなる成分を含有するものである上記3記載のペースト用塩化ビニル系樹脂組成物。
本発明は、以下の知見に基づいてなされたものである。
前述したように、通常の用途の場合、ペースト用塩化ビニル系樹脂は、その特性としては、粉体流動性、発泡性、ケミカルエンボス特性等の向上に資するものが要求されるが、タイルカーペット等のような用途の場合、ペースト用塩化ビニル系樹脂は、その特性としては、強度(耐久性、反り防止、寸法安定性等)の向上に資するものが要求される。
このような現状下、強度(耐久性、反り防止、寸法安定性等)の特性向上に資するペースト用塩化ビニル系樹脂について研究を重ねたところ、塩化ビニル系樹脂の粒子径、平均重合度、配合割合等が重要な因子であることが分かった。
そこで、更に研究を重ねた結果、上記の要件1と2を満たす塩化ビニル系重合体Aと塩化ビニル系重合体Bからなるものであって、重合体Aと重合体Bは、上記の要件3を満たすようにしたところ、優れた特性を有するペースト用塩化ビニル系樹脂が得られることをつきとめ、本発明を完成した。
通常、塩化ビニル系樹脂の引張強度(抗張力)は、加熱温度120℃から測定可能となり、ホモポリマーの場合180℃、コポリマーの場合160℃で、それぞれ最高強度に達するとされており、塩化ビニル系樹脂の120℃の引張強さは、低いのが普通である。
これに対して、本発明の塩化ビニル系樹脂は、120℃において優れた強度を有し、最高強度に達する温度は160℃付近となる。このため、最高強度に達する温度は、従来より20℃程度低くなることからみて、本発明の塩化ビニル系樹脂は、従来の塩化ビニル系樹脂とは全く異なる特性を有しているということができる。
前述したように、タイルカーペットの製造では、加熱処理による基布の熱収縮を考慮して、加熱処理は140〜150℃で実施されているのが通常である。
従って、従来のホモポリマーを用いる場合、タイルカーペットの製造の加熱処理は、該樹脂の最高強度温度である180℃付近ではなく、該最高強度温度より30〜40℃も低い温度で実施していることになる。このため、従来では、使用した樹脂の強度が低い温度で実施することになるので、強度に優れた特性を有するタイルカーペットを製造することが困難であった。
これに対して、本発明のペースト用塩化ビニル系樹脂は、120〜160℃の強度が優れているから、タイルカーペットの製造の加熱処理は、120〜160℃での低温実施が可能となるため、加熱処理による基布の熱収縮が防止し得るので、大変有利である。
このように、本発明の塩化ビニル系樹脂組成物は、低温特性に優れているので、タイルカーペットの製造において、低温での加熱処理が可能となる。
従って、本発明の塩化ビニル系樹脂を採用すると、加熱処理による基布の熱収縮が防止し得るので、特に低温特性が要求される用途、例えば、パイルカーペット等に最適である。
上記のような本発明の優れた効果は、本発明の要件1〜3の何れが欠けても、達成できないことからみて、本発明の優れた効果は、該要件の複合的な相乗効果により達成されたものと推察される。
何れにしても、本発明の特段の効果からみて、本発明の要件1〜3の選択には格別の意義があるとするのが自然であろう。
本発明の特徴は、本発明の要件1を満たす塩化ビニル系重合体Aと要件2を満たす塩化ビニル系重合体Bからなり、該重合体Aと重合体Bの関係が、本発明の要件3を満たすことを特徴とするペースト用塩化ビニル系樹脂、及び該ペースト用塩化ビニル系樹脂及び可塑剤、安定剤、充填剤、又は発泡剤からなる配合剤から構成されるペースト用塩化ビニル系樹脂組成物にある。
本発明のペースト用塩化ビニル系樹脂、及びペースト用塩化ビニル系樹脂組成物について、以下説明する。
本発明のペースト用塩化ビニル系樹脂は、本発明の要件1又は2を満たす塩化ビニル系重合体A又はBを含有する水性分散液を、本発明の要件3を満足するように、ブレンドする方法により得ることができる。
上記の塩化ビニル系重合体の水性分散液のブレンド方法としては、ブレンドすることが可能であればいかなる方法もとることが可能である。
例えば、水性分散液同士をブレンドする方法、水性分散液から塩化ビニル系樹脂をろ過又は遠心分離によりウェットケーキとした後、これを直接又は水で水性分散液に戻してブレンドする方法等、何れでもよい。
塩化ビニル系重合体の水性分散液の濃縮方法としては、例えば、透析膜や限外ろ過膜を用いた濃縮、真空蒸発器による濃縮、薄膜蒸発器による濃縮などを挙げることができる。これらの中で、膜濃縮に使用する膜には特に制限はなく、例えば、酢酸セルロース系膜、ポリスルホン系膜、ポリアミド系膜、ポリアクリロニトリル系膜、フッ素樹脂系膜などを挙げることができる。
本発明方法においては、上記の特定の粒径分布を有する塩化ビニル系重合体の固形分濃度が55〜75重量%、好ましくは60〜70重量%の塩化ビニル系重合体の水性分散液を噴霧乾燥処理する。
使用する噴霧乾燥機に特に制限はなく、例えば、噴霧形式としては、回転円盤型アトマイザー、二流体ノズル型アトマイザー、加圧ノズル型アトマイザーなどを挙げることができるが、これらの中で回転円盤式アトマイザーは、水性分散液の流量、密度、粘度などの変動に広く対応できるので好適に使用することができる。熱風と液滴群の接触方式にも特に制限はないが、併流方式が樹脂顆粒の熱履歴分布を小さくする上で好ましい。乾燥用空気は、大気から採取することができ、ことさらに湿度の調整を行う必要はないが、調湿を制限するものではない。乾燥用空気の入口温度は高いほど乾燥能率の上昇が望めるが、200℃を超えると樹脂顆粒のゾル分散性が悪化する。しかし、従来技術のように100℃以下の低い温度が必須ではなくて、100℃より高く200℃以下でよく、特に、110〜170℃の範囲が好ましい。また、乾燥用空気の出口温度は、40〜70℃の範囲が好ましく、45〜55℃の範囲がより好ましい。乾燥の程度は、乾燥された顆粒に含まれる水分が0.05〜1.5重量%であることが好ましく、0.1〜1.0重量%であることがより好ましい。乾燥用空気の出口温度と、乾燥された顆粒の水分率は、塩化ビニル系重合体の水性分散液の供給速度と、乾燥用熱風の温度と風量を制御することにより調整することができる。
噴霧液滴径は、塩化ビニル系重合体の水性分散液の供給速度や固形分濃度と、回転円盤型アトマイザーでは円盤回転数により、二流体ノズル型アトマイザーではアトマイズ空気圧と風量により、加圧ノズル型アトマイザーでは圧力を主たる因子として制御することができる。塩化ビニル系重合体の水性分散液の噴霧乾燥により、目的の平均粒径の顆粒を得ることができる。
本発明におけるペースト用塩化ビニル系樹脂を構成する塩化ビニル系重合体は、塩化ビニル単独重合体若しくは塩化ビニル共重合体又はこれらの混合物の何れよりなるものでもよい。
塩化ビニル系単量体としては、塩化ビニル単量体又は塩化ビニル単量体と塩化ビニル単量体との共重合可能なビニル単量体との混合物である。
上記の塩化ビニル単量体と共重合し得るビニル単量体としては、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、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸又はその無水物類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸エステル類;マレイン酸エステル、フマル酸エステル、桂皮酸エステル等の不飽和カルボン酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルアミルエーテル、ビニルフェニルエーテル等のビニルエーテル類;エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン等のモノオレフィン類;塩化ビニリデン、スチレン及びその誘導体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられ、これらは1種又は2種以上で用いることが可能である。
塩化ビニル系重合体の水性分散液の製造方法としては、特に制限はなく、一般にペースト用塩化ビニル系重合体の製造方法として知られている方法でよい。
例えば、塩化ビニル系単量体を脱イオン水、界面活性剤、水溶性重合開始剤と共に緩やかな撹拌下で重合を行う乳化重合法;乳化重合法で得られた粒子をシードとして用い乳化重合を行うシード乳化重合法;塩化ビニル系単量体を脱イオン水、界面活性剤、必要に応じて高級アルコール、水溶性高分子等の分散補助剤、油溶性重合開始剤をホモジナイザー等で混合分散した後、緩やかな撹拌下で重合を行うミクロ懸濁重合法;ミクロ懸濁重合法で得られた油溶性重合開始剤を含有するシードを用い重合を行うシードミクロ懸濁重合法;塩化ビニル系単量体を脱イオン水、水溶性高分子、必要に応じて界面活性剤等の分散補助剤、油溶性重合開始剤を激しい撹拌下で重合を行う懸濁重合法等が挙げられる。この際、何れの方法においても、30〜80℃の温度範囲において重合することが好ましい。
塩化ビニル系重合体の水性分散液を製造する際に、界面活性剤を使用することも可能である。
その場合の界面活性剤としては、例えば、ラウリル硫酸エステルナトリウム,ミリスチル硫酸エステルナトリウムのようなアルキル硫酸エステル塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム,ドデシルベンゼンスルホン酸カリウムのようなアルキルアリールスルホン酸塩類、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のようなスルホコハク酸エステル塩類、ラウリン酸アンモニウム,ステアリン酸カリウムの如き脂肪酸塩類、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸エステル塩類等のアニオン界面活性剤;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のようなソルビタンエステル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、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界面活性剤類などの従来より知られているものを1種以上で用いることができ、これらの界面活性剤は、重合時に使用する以外に、改質を目的として重合後の水性分散液に添加することも可能である。
塩化ビニル系重合体の水性分散液を製造する際に、必要に応じて、分散剤を使用することも可能である。
その場合の分散剤としては、例えばセチルアルコール,ラウリルアルコール等の高級アルコール、ラウリル酸,パルミチン酸,ステアリン酸等の高級脂肪酸又はそのエステル類、芳香族炭化水素、高級脂肪族炭化水素、塩素化パラフィン等のハロゲン化炭化水素、ポリビニルアルコール,ヒドロキシメチルセルロース,ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子等が挙げられ、これらを1種以上で用いることができる。
塩化ビニル系重合体の水性分散液を製造する際には、重合開始剤を使用することができる。
例えば、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;ベンゾイルパーオキサイド,p−クロロベンゾイルパーオキサイド等の芳香族ジアシルパーオキサイド、カプロイルパーオキサイド,ラウロイルパーオキサイド等の脂肪族ジアシルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル,アゾビスイソバレロニトリル等のアゾ化合物、t−ブチルパーオキシピバレート等の有機酸のパーオキシジエステル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート,ジオクチルパーオキシジカーボネート等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サイド等の油溶性開始剤が挙げられる。そして、これらは単独又は2種類以上の組合わせで用いることが可能である。
そして、重合温度が、重合開始剤の10時間半減期温度よりも低い場合は、重合温度をコントロールする目的で、例えばチオ硫酸ナトリウム、アスコルビン酸などの還元剤を単独で重合時に添加するか、硫酸鉄−アスコルビン酸、硫酸銅−アスコルビン酸のようなレドックス系開始剤との併用で重合を行ってもよい。
本ペースト用塩化ビニル系樹脂組成物は、上記のペースト用塩化ビニル系樹脂に、可塑剤、安定剤、充填剤、発泡剤等の配合剤を配合することにより得ることができる。
(可塑剤)
本可塑剤は、成型加工性に優れたゾル粘度と適当な硬度を有する成型品を得るために、使用するものである。
本可塑剤としては、塩化ビニル系樹脂加工に用いられるものであれば、特に制限はなく、使用することができる。
例えば、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(以下、DOPという)、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸オクチルデシル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ブチルベンジル、イソフタル酸ジ−2−エチルヘキシル等のフタル酸系可塑剤;アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル等の脂肪酸エステル系可塑剤;リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシルジフェニル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル系可塑剤;エポキシ化大豆油、エポキシ化トール油、脂肪酸−2−エチルヘキシル等のエポキシ系可塑剤等があげられ、これらの1種又は2種以上を混合して使用してもよい。
可塑剤の使用量は、ペースト用塩化ビニル系樹脂100重量部に対し30〜200重量部、好ましくは40〜100重量部であることが好ましい。
本安定剤は、成型加工性に優れたものを得るために、使用することができる。
例えば、鉛白、塩基性ケイ酸鉛、三塩基性硫酸鉛、三塩基性亜リン酸鉛、三塩基性フタル酸鉛等の無機鉛塩系安定剤;ステアリン酸、ラウリン酸、リシノール酸、ナフテン酸、2−エチルヘキソイン酸等の脂肪酸;ナフテン酸カドミウム、ナフテン酸バリウム、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸スズ、ナフテン酸マグネシウム等の金属塩からなる金属石鹸;バリウム−カドミウム系、バリウム−亜鉛系、カドミウム−バリウム−亜鉛系、カルシウム−亜鉛系、マグネシウム−亜鉛系等の液状安定剤;ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズメルカプチドのような有機スズ安定剤;その他にエポキシ系安定剤、有機亜リン酸化合物等が挙げられ、これら2種以上を混合して用いてもよい。
安定剤の使用量としては、ペースト用塩化ビニル系樹脂100重量部に対し1〜10重量部、好ましくは2〜5重量部であることが好ましい。
本充填剤は、製品の柔軟性、風合い、強度等のために使用するものである。
例えば、炭酸カルシウム、ケイソウ土、炭酸マグネシウムを併用することも可能である。
充填剤の使用量は、ペースト用塩化ビニル系樹脂100重量部に対し30〜300重量部、好ましくは50〜150重量部であることが好ましい。
本発泡剤は、優れた発泡性を有するものを得るために、使用することができる。
例えば、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、アミド化合物、ホウ水素化ナトリウム等の無機発泡剤;イソシアネート化合物、アゾ化合物、ヒドラジン誘導体、セミカルバジド化合物、アジ化合物、ニトロソ化合物、トリアゾール化合物等の有機系発泡剤等が挙げられ、これら各種発泡剤を2種以上を混合して使用してもよい。
また、必要に応じて、亜鉛華(酸化亜鉛)等の分解促進剤を併用することも可能である。 発泡剤の使用量としては、ペースト用塩化ビニル系樹脂100重量部に対し1〜20重量部、好ましくは2〜7重量部であることが好ましい。
その他の添加剤として、必要に応じて、酸化チタン等の顔料、難燃剤、希釈剤等の有機溶媒等を添加しても差し支えない。
即ち、本発明のペースト用塩化ビニル系樹脂は、120〜160℃の強度が優れているから、タイルカーペットの製造の加熱処理は、120〜160℃での低温実施が可能となるため、加熱処理による基布の熱収縮が防止し得る。
従って、特に低温特性が要求される用途、例えば、パイルカーペット等に最適である。
実施例等における塩化ビニル系重合体の、(1)平均粒径、(2)平均重合度、(3)引張強さは、以下の測定方法に基づいて測定した。
(1)平均粒径
強制遠心一斉沈降法粒度分布測定装置[BROOKHAVEN INSTRUMENT CORP.製、BI−DCP]を用い、1200ppmで回転しているディスクにスピン液として15mlのイオン交換水を入れ、次いでバッファ液としてメタノール1mlを、続いて試料濃度1重量%水分散液0.25mlを注入し、測定時間2時間にて塩化ビニル系重合体水性分散液の粒子又は乾燥により得られた顆粒の累積粒径分布を測定し、50重量%に相当する粒径を平均粒径とした。
(2)平均重合度
JIS−K6721(1997年)に準じて、測定した。
(3)引張強さ
23℃、相対湿度50%の雰囲気で、ペースト加工用塩化ビニル系樹脂100重量部及びジ−2−エチルヘキシルフタレート60重量部を擂漬機にて混練して得られたプラスチゾルを真空脱泡した後、ガラス板上に厚み1mmのシートをギアオープンで加熱成形し、測定はJIS−K7113に準じて行った。
(試験片:2号試験片、試験速度:100mm/min)
(製造例1)
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水150重量部、過硫酸カリウム0.05重量部及びラウリル硫酸ナトリウム0.05重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら昇温し、61℃にて乳化重合を開始した。重合転化率10〜85重量%の期間に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5重量%水溶液を一定速度で15重量部注入した。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Aを得た。
重合体の平均粒径は0.2μmであり、平均重合度は900であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水150重量部、過硫酸カリウム0.05重量部及びラウリル硫酸ナトリウム0.05重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら昇温し、58.5℃にて乳化重合を開始した。重合転化率10〜85重量%の期間に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5重量%水溶液を一定速度で15重量部注入した。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Bを得た。
重合体の平均粒径は0.2μmであり、平均重合度は1000であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水150重量部、過硫酸カリウム0.05重量部及びラウリル硫酸ナトリウム0.05重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら昇温し、54℃にて乳化重合を開始した。重合転化率10〜85重量%の期間に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5重量%水溶液を一定速度で15重量部注入した。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Cを得た。
重合体の平均粒径は0.2μmであり、平均重合度は1200であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水150重量部、過硫酸カリウム0.05重量部及びラウリル硫
酸ナトリウム0.05重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら昇温し、50℃にて乳化重合を開始した。重合転化率10〜85重量%の期間に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5重量%水溶液を一定速度で15重量部注入した。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Dを得た。
重合体の平均粒径は0.2μmであり、平均重合度は1400であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水150重量部、過硫酸カリウム0.05重量部及びラウリル硫酸ナトリウム0.05重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら昇温し、48℃にて乳化重合を開始した。重合転化率10〜85重量%の期間に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5重量%水溶液を一定速度で15重量部注入した。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Eを得た。
重合体の平均粒径は0.2μmであり、平均重合度は1600であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水150重量部、過硫酸カリウム0.05重量部及びラウリル硫酸ナトリウム0.30重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら昇温し、50℃にて乳化重合を開始した。重合転化率10〜85重量%の期間に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5重量%水溶液を一定速度で15重量部注入した。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Fを得た。
重合体の平均粒径は0.1μmであり、平均重合度は1400であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水150重量部、過硫酸カリウム0.05重量部及びラウリル硫酸ナトリウム0.02重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら昇温し、50℃にて乳化重合を開始した。重合転化率10〜85重量%の期間に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5重量%水溶液を一定速度で15重量部注入した。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Gを得た。
重合体の平均粒径は0.3μmであり、平均重合度は1400であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水150重量部、過硫酸カリウム0.05重量部及びラウリル硫酸ナトリウム0.01重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら昇温し、50℃にて乳化重合を開始した。重合転化率10〜85重量%の期間に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5重量%水溶液を一定速度で15重量部注入した。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Hを得た。
重合体の平均粒径は0.4μmであり、平均重合度は1400であった。
(製造例9)
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水120重量部、微細懸濁重合によって得られたラウリルパーオキサイドを重合体に対して2重量%を含有する平均粒径0.7μm粒子の30重量%の水性分散液12重量部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.7重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら、昇温し、62℃にて播種微細懸濁重合を行った。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Iを得た。
重合体の平均粒径は1.4μmであり、平均重合度は900であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水120重量部、微細懸濁重合によって得られたラウリルパーオキサイドを重合体に対して2重量%を含有する平均粒径0.7μm粒子の30重量%の水性分散液12重量部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.7重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら、昇温し、66℃にて播種微細懸濁重合を行った。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Jを得た。
重合体の平均粒径は1.4μmであり、平均重合度は770であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水120重量部、微細懸濁重合によって得られたラウリルパーオキサイドを重合体に対して2重量%を含有する平均粒径0.7μm粒子の30重量%の水性分散液12重量部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.7重量部、チオグリコール酸2−エチルヘキシル0.05重量部を仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら、昇温し、66℃にて播種微細懸濁重合を行った。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Kを得た。
重合体の平均粒径は1.4μmであり、平均重合度は690であった。
10リットルのステンレス製の攪拌機及びジャケット付き耐圧反応器に、脱イオン水120重量部、微細懸濁重合によって得られたラウリルパーオキサイドを重合体に対して2重量%を含有する平均粒径0.7μm粒子の30重量%の水性分散液12重量部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.7重量部、チオグリコール酸2−エチルヘキシルを0.2重量部仕込み、窒素置換、減圧脱気を各2回繰り返した。その後、塩化ビニル100重量部を仕込み、攪拌しながら、昇温し、66℃にて播種微細懸濁重合を行った。
重合転化率が90重量%になった時点で冷却し、未反応単量体を除去した。スケールが殆どない状態で安定な重合体粒子水性分散液Lを得た。
重合体の平均粒径は1.4μmであり、平均重合度は600であった。
(実施例1)
製造例3で得られた重合体粒子水性分散液C及び製造例10で得られた重合体粒子水性分散液Jを、固形分重量比で30/70の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が430の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.81N/mm2、160℃×5minでは14.61N/mm2であった。
製造例4で得られた重合体粒子水性分散液D及び製造例11で得られた重合体粒子水性分散液Kを、固形分重量比で30/70の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が710の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.89N/mm2、160℃×5minでは14.81N/mm2であった。
製造例6で得られた重合体粒子水性分散液F及び製造例11で得られた重合体粒子水性分散液Kを、固形分重量比で30/70の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が710の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.99N/mm2、160℃×5minでは14.83N/mm2であった。
製造例4で得られた重合体粒子水性分散液D及び製造例11で得られた重合体粒子水性分散液Kを、固形分重量比で20/80の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が710の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.78N/mm2、160℃×5minでは14.59N/mm2であった。
製造例4で得られた重合体粒子水性分散液D及び製造例11で得られた重合体粒子水性分散液Kを、固形分重量比で40/60の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が710の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.81N/mm2、160℃×5minでは14.87N/mm2であった。
製造例1で得られた重合体粒子水性分散液A及び製造例9で得られた重合体粒子水性分散液Iを、固形分重量比で30/70の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が0の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.58N/mm2、160℃×5minでは13.68N/mm2であった。
製造例2で得られた重合体粒子水性分散液B及び製造例9で得られた重合体粒子水性分散液Iを、固形分重量比で30/70の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が100の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.61N/mm2、160℃×5minでは13.98N/mm2であった。
製造例5で得られた重合体粒子水性分散液E及び製造例12で得られた重合体粒子水性分散液Lを、固形分重量比で30/70の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が1000の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.68N/mm2、160℃×5minでは13.02N/mm2であった。
製造例5で得られた重合体粒子水性分散液E及び製造例9で得られた重合体粒子水性分散液Jを、固形分重量比で30/70の比率で混合した。
次いで、この混合重合体粒子水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.36N/mm2、160℃×5minでは14.58N/mm2であった。
製造例7で得られた重合体粒子水性分散液G及び製造例11で得られた重合体粒子水性分散液Kを、固形分重量比で30/70の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が710の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.71N/mm2、160℃×5minでは14.46N/mm2であった。
製造例8で得られた重合体粒子水性分散液H及び製造例11で得られた重合体粒子水性分散液Kを、固形分重量比で30/70の比率で混合し、重合体Aと重合体Bの平均重合度の差が710の重合体粒子混合水性分散液を得た。
次いで、得られた重合体粒子混合水性分散液を噴霧乾燥機にて乾燥後、ハンマーミルにて粉砕して、ペースト用塩化ビニル樹脂を得た。
得られた塩化ビニル樹脂の引張強さは、120℃×5minでは2.61N/mm2、160℃×5minでは13.87N/mm2であった。
(1)要件2と3を満足しても、要件1を満足しないと、120〜160℃の強度、特に120℃の強度はよくない(比較例3、5、6)。
(2)要件1と3を満足しても、要件2を満足しないと、120〜160℃の強度、特に120℃の強度はよくない(比較例2)。
(3)要件1と2を満足しても、要件3を満足しないと、120〜160℃の強度、特に120℃の強度はよくない(比較例7)。
(4)これに対して、要件1〜3の全てを満足すると、120〜160℃の強度、特に120℃の強度は優れている(実施例1〜6)
以上のことから、本発明の要件1〜3の全てを満足しないと、所期の目的が達成できないことが分かる。
Claims (4)
- 塩化ビニル系樹脂が、以下の要件1を満たす塩化ビニル系重合体Aと要件2を満たす塩化ビニル系重合体Bからなるものであって、しかも該重合体Aと重合体Bの関係が、以下の要件3を満たすことを特徴とするペースト用塩化ビニル系樹脂。
要件1:塩化ビニル系重合体A
平均粒径0.1〜0.25μm、
平均重合度1000〜1400
要件2:塩化ビニル系重合体B
平均粒径1.0〜2.5μm、
平均重合度600〜800
要件3:塩化ビニル系重合体Aと塩化ビニル系重合体Bの割合
塩化ビニル系重合体A15〜40重量%、
塩化ビニル系重合体B60〜85重量% - 要件1を満たす塩化ビニル系重合体Aの分散水溶液と要件2を満たす塩化ビニル系重合体Bの分散水溶液を、要件3を満たすように配合して得た、要件1〜要件3を満たす塩化ビニル系樹脂の分散水溶液を噴霧乾燥することを特徴とする請求項1記載のペースト用塩化ビニル系樹脂の製造方法。
- 請求項1記載のペースト用塩化ビニル系樹脂及び可塑剤からなる配合剤から構成されるペースト用塩化ビニル系樹脂組成物。
- 配合剤が、安定剤、充填剤、又は発泡剤からなる群の一種又は二種以上からなる成分を含有するものである請求項3記載のペースト用塩化ビニル系樹脂組成物。
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