JPH0160485B2 - - Google Patents

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JPH0160485B2
JPH0160485B2 JP15005081A JP15005081A JPH0160485B2 JP H0160485 B2 JPH0160485 B2 JP H0160485B2 JP 15005081 A JP15005081 A JP 15005081A JP 15005081 A JP15005081 A JP 15005081A JP H0160485 B2 JPH0160485 B2 JP H0160485B2
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Japan
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component
acid
vinyl
carbon atoms
styrene
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JP15005081A
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JPS5852311A (en
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Toshuki Akazawa
Koichi Kajitani
Makoto Shiraishi
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は疎水性基と親水性基とを有する特定の
変性ポリビニルアルコール(以下ポリビニルアル
コールをPVAと略記する)の存在下にスチレン
を乳化重合する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for emulsion polymerization of styrene in the presence of a specific modified polyvinyl alcohol (hereinafter polyvinyl alcohol will be abbreviated as PVA) having a hydrophobic group and a hydrophilic group.

従来、スチレンを乳化重合せしめるにあたり、
アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタ
リンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、不均化ロジン
塩等の低分子界面活性剤の単独、又は混合物を乳
化重合安定剤として用いることが知られている。
しかしながらこの様な低分子界面活性剤を用いる
方法で得られるエマルジヨンは塗料、接着剤、紙
加工剤等として使用するにあたつて、尿素樹脂
や顔料等を添加すると粗粒が発生する。機械的
安定性にとぼしくポンプによる移送とかスプレツ
ダーロールによる塗工時などにエマルジヨンの凝
集破壊がおこり易いなどの欠点があるのでその取
扱いに細心の注意をはらわねばならない。接着
剤として用いた時には低分子界面活性剤が皮膜の
表面に移行し、接着不良をおこし易いなどの難点
がある。かかる難点を解消するためにPVAなど
の水溶性高分子を使用することなどが提案されて
いる。PVAは酢酸ビニルエステルの乳化重合安
定剤として有用でありPVAを乳化重合安定剤と
して得られた酢酸ビニル系重合体エマルジヨンは
機械的安定性、凍結融解安定性など各種安定剤に
とみ接着剤や塗料などとしてよく用いられてい
る。
Conventionally, when emulsion polymerizing styrene,
It is known to use low-molecular surfactants such as alkylbenzene sulfonates, alkylnaphthalene sulfonates, higher fatty acid salts, and disproportionated rosin salts alone or in mixtures as emulsion polymerization stabilizers.
However, when the emulsion obtained by such a method using a low-molecular-weight surfactant is used as a paint, adhesive, paper processing agent, etc., coarse particles are generated when urea resin, pigment, etc. are added. It has drawbacks such as poor mechanical stability and the tendency for cohesive failure of the emulsion to occur during transfer using a pump or coating using a spreader roll, so extreme care must be taken when handling it. When used as an adhesive, the low-molecular surfactant tends to migrate to the surface of the film, resulting in poor adhesion. In order to overcome these difficulties, it has been proposed to use water-soluble polymers such as PVA. PVA is useful as an emulsion polymerization stabilizer for vinyl acetate ester. Vinyl acetate polymer emulsions obtained using PVA as an emulsion polymerization stabilizer can be used as a variety of stabilizers for mechanical stability, freeze-thaw stability, etc. in adhesives and paints. It is often used as such.

しかしながらPVAを安定剤として用いてスチ
レンの乳化重合を試みても重合の進行がきわめて
遅く又、重合時に粗粒が発生するとか全体がゲル
化するなど円滑な重合はおこなえないものであ
る。低分子界面活性剤とPVAと併用する乳化重
合は可能であるが、前記の低分子界面活性剤の皮
膜表面への移行による接着不良などの難点は解消
しえないものであつた。
However, even when emulsion polymerization of styrene is attempted using PVA as a stabilizer, the polymerization progresses extremely slowly, and smooth polymerization cannot be achieved as coarse particles are generated during polymerization or the entire polymer gels. Although emulsion polymerization using a low-molecular-weight surfactant and PVA in combination is possible, it has not been possible to overcome the problems such as poor adhesion due to the migration of the low-molecular-weight surfactant to the film surface.

しかるに、本発明者等は、特定の変性PVAの
単独使用による乳化重合法により上記の難点を排
除することを目的として鋭意研究を重ねたとこ
ろ、(A)炭素数が5以上の脂肪酸のビニルエステ
ル、炭素数が4以上のアルキル基のビニルエーテ
ルおよび炭素数が6以上のα―オレフインよりな
る群より選ばれた単量体の少なくとも一種、(B)エ
チレン性不飽和カルボン酸もしくはその低級アル
キルエステル又は酸無水物の少なくとも一種及び
(C)酢酸ビニルエステルの三成分を必須成分として
共重合せしめることによつて得られた共重合体の
ケン化物であつて下記()式を満足する特定の
変性PVAの存在下にスチレンを乳化重合すると
きはすみやかに重合が進行し、粗粒が発生すると
か、ゲル化するなどの困難はまつたくなしに乳化
重合物が得られることを見出し本発明を完成する
に到つたものである。
However, the present inventors conducted extensive research with the aim of eliminating the above-mentioned difficulties by emulsion polymerization using a specific modified PVA alone, and found that (A) vinyl esters of fatty acids having 5 or more carbon atoms; , at least one monomer selected from the group consisting of vinyl ethers of alkyl groups having 4 or more carbon atoms and α-olefins having 6 or more carbon atoms, (B) ethylenically unsaturated carboxylic acids or lower alkyl esters thereof, or At least one acid anhydride and
(C) A saponified copolymer obtained by copolymerizing three essential components of vinyl acetate, emulsifying styrene in the presence of a specific modified PVA that satisfies the following formula (). The inventors have completed the present invention by discovering that the polymerization proceeds quickly and that emulsion polymers can be obtained without problems such as generation of coarse particles or gelation.

0.2D10 ……() D=nA+(1−△)C/27.5/lB 但し、Aは(A)成分の共重合割合(モル基準)で
ありモル分率で0.0005以上、Bは(B)成分の共重合
割合(モル基準)でありモル分率で0.001以上、
Cは(C)成分の共重合割合(モル基準)でありモル
分率で0.5以上、nは4以上の整数であるが(A)成
分が脂肪酸のビニルエステルの時n=脂肪酸の炭
素数―1、(A)成分がアルキルビニルエーテルの時
n―アルキル基の炭素数、(A)成分がα―オレフイ
ンの時n=α―オレフインの炭素数―2、lは(B)
成分中のカルボキシル基の数、△は(C)成分のケン
化割合(モル基準)であり、△=
ケン化された(C)成分/(C)成分をそれぞれ示す。
0.2D10...() D=nA+(1-△)C/27.5/lB However, A is the copolymerization ratio (molar basis) of component (A) and is 0.0005 or more in mole fraction, and B is component (B) The copolymerization ratio (molar basis) is 0.001 or more in mole fraction,
C is the copolymerization ratio (molar basis) of component (C), which is a mole fraction of 0.5 or more, and n is an integer of 4 or more, but when component (A) is a vinyl ester of a fatty acid, n = number of carbon atoms in the fatty acid. 1. When component (A) is an alkyl vinyl ether, n-number of carbon atoms in the alkyl group, when component (A) is α-olefin, n = number of carbon atoms in α-olefin - 2, l is (B)
The number of carboxyl groups in the component, △ is the saponification ratio (molar basis) of component (C), △=
Saponified component (C)/component (C) is shown respectively.

本発明において(A)成分として用いる炭素数が5
以上の脂肪酸のビニルエステルとしては例えばバ
レリン酸ビニルエステル、カプリン酸ビニルエス
テル、ミリスチン酸ビニルエステル、ステアリン
酸ビニルエステルなどがあげられ、なかんずくピ
バリン酸ビニルエステル、1,1,3,3テトラ
メチル酪酸ビニルエステルあるいは平均炭素数が
10の飽和分岐状脂肪酸ビニルエステルなどの分岐
状アルキル基を有す脂肪酸ビニルエステルが好適
である。炭素数が4以下では乳化重合が円滑に進
行し難い。また炭素数が4以上のアルキルのビニ
ルエーテルとしてはブチルビニルエーテル、オク
チルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル等
がある。ながでもイソアミルビニルエーテルのご
とき分岐状アルキル基を有すビニルエーテルが好
適である。炭素数が3以下では乳化重合が円滑に
重合し難い。また炭素数が6以上のα―オレフイ
ンとしてはヘプテン―1、オクテン―1、ドデセ
ン―1などが好適である。炭素数5以下では円滑
な乳化重合がおこなえず適用できない。前述した
炭素数4以上のアルキル基としては分岐状アルキ
ル基であるときは良好な乳化重合物が得られるの
でより好適に用いられる。この理由は明確ではな
いがアルキル基中のメチル基、メチレン基、メチ
ン基の比が分岐状アルキル基と直鎖状アルキル基
とでは異なることや結晶性、配向性、会合性など
の差に起因するのではないかと考えられる。
In the present invention, the number of carbon atoms used as component (A) is 5.
Examples of vinyl esters of the above fatty acids include vinyl valerate, vinyl caprate, vinyl myristate, vinyl stearate, and vinyl pivalate, vinyl 1,1,3,3-tetramethylbutyrate, etc. Ester or average carbon number
Fatty acid vinyl esters having a branched alkyl group, such as a saturated branched fatty acid vinyl ester of 10, are preferred. If the number of carbon atoms is 4 or less, it is difficult for emulsion polymerization to proceed smoothly. Examples of alkyl vinyl ethers having 4 or more carbon atoms include butyl vinyl ether, octyl vinyl ether, lauryl vinyl ether, and the like. However, vinyl ethers having a branched alkyl group such as isoamyl vinyl ether are preferred. When the number of carbon atoms is 3 or less, it is difficult to carry out smooth emulsion polymerization. Further, as the α-olefin having 6 or more carbon atoms, heptene-1, octene-1, dodecene-1, etc. are preferable. If the number of carbon atoms is 5 or less, smooth emulsion polymerization cannot be carried out and it cannot be applied. As the alkyl group having 4 or more carbon atoms, a branched alkyl group is more preferably used since a good emulsion polymer can be obtained. The reason for this is not clear, but it is due to the fact that the ratio of methyl, methylene, and methine groups in the alkyl group is different between branched and straight-chain alkyl groups, and differences in crystallinity, orientation, association, etc. It is thought that they may do so.

さらに(B)成分として用いるエチレン性不飽和カ
ルボン酸もしくはその低級アルキルエステル又は
酸無水物としては、アクリル酸、メタクリル酸、
クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリル
酸エチルエステル、メタクリル酸メチルエステ
ル、クロトン酸メチルエステル、シトラコン酸、
シトラコン酸ジエチルエステル、マレイン酸、マ
レイン酸モノメチルエステル、マレイン酸ジエチ
ルエステル、イタコン酸ジメチルエステル、無水
マレイン酸、アコニツト酸などが使用されるが、
シトラコン酸、マレイン酸、イタコン酸、マレイ
ン酸モノメチルエステル、無水マレイン酸が好適
に使用されるが、マレイン酸、無水マレイン酸、
マレイン酸モノメチルエステル、イタコン酸を用
いた方が乳化重合物の安定性が大きく、さらに好
適である。この理由は明確ではないが、(C)及び(A)
成分との重合性とか導入されたカルボキシル基の
相互の位置関係などが変性PVAの性能に影響し
ているのではないかと考えられる。
Furthermore, as the ethylenically unsaturated carboxylic acid or its lower alkyl ester or acid anhydride used as component (B), acrylic acid, methacrylic acid,
Crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, ethyl acrylate, methyl methacrylate, methyl crotonic acid, citraconic acid,
Citraconic acid diethyl ester, maleic acid, maleic acid monomethyl ester, maleic acid diethyl ester, itaconic acid dimethyl ester, maleic anhydride, aconitic acid, etc. are used.
Citraconic acid, maleic acid, itaconic acid, maleic acid monomethyl ester, maleic anhydride are preferably used, but maleic acid, maleic anhydride,
It is more preferable to use maleic acid monomethyl ester or itaconic acid because the stability of the emulsion polymer is greater. The reason for this is not clear, but (C) and (A)
It is thought that the polymerizability with the components and the mutual positional relationship of the introduced carboxyl groups may affect the performance of modified PVA.

本発明において使用される変性PVAは前述し
た(A)、(B)および(C)の三成分を必須成分として共重
合により得られる共重合体に含まれる(A)(B)(C)の三
成分の共重合及び(C)成分のアセチル基のケン化の
割合は下記の()式の範囲内から選択される。
The modified PVA used in the present invention contains (A), (B), and (C) contained in the copolymer obtained by copolymerization with the above-mentioned three components (A), (B), and (C) as essential components. The ratio of copolymerization of the three components and saponification of the acetyl group of component (C) is selected from within the range of formula () below.

0.2D10 ……() D=nA+(1−△)C/27.5/lB 但し A;(A)成分の共重合割合(モル基準)でありモ
ル分率で0.0005以上 B;(B)成分の共重合割合(モル基準)でありモ
ル分率で0.001以上 C;(C)成分の共重合割合(モル基準)モル分率
で0.5以上 n;4以上の数であり (A)成分が脂肪酸のビニルエステルの時n
=脂肪酸の炭素数―1 (A)成分がアルキビニルエーテルの時n=
アルキル基の炭素数 (A)(A)成分がα―オレフインの時n=α―
オレフインの炭素数―2 l;(B)成分中のカルボキシル基の数 △;(C)成分のケン化割合(モル基準)であり △=ケン化された(C)成分/(C)成分 上記()式の範囲を越えた変性PVAを使用
した場合スチレンの乳化重合は円滑に進行しない
かあるいはたとえ重合がなんとかできたとしても
得られた乳化重合物の安定性が悪いかのいずれか
の欠点を有するものである。本発明の目的を満足
しないものである。その理由は変性PVAにあつ
て主として(A)成分と未ケン化の(C)成分にもとづく
疎水性と主として(B)成分に基づく親水性とのバラ
ンスがくずれもはや乳化分散安定性を保ち得ない
為であると考えられる。
0.2D10...() D=nA+(1-△)C/27.5/lB However, A: Copolymerization ratio (molar basis) of component (A), which is 0.0005 or more in mole fraction B: Copolymerization ratio of component (B) Polymerization ratio (on a molar basis) of 0.001 or more in terms of mole fraction C: Copolymerization ratio of component (C) (on a molar basis) of 0.5 or more in terms of mole fraction n: A number of 4 or more, and (A) component is fatty acid vinyl time of ester n
= Number of carbon atoms in fatty acid - 1 (A) When component is alkibinyl ether n =
Number of carbon atoms in alkyl group (A) When component (A) is α-olefin, n = α-
Number of carbon atoms in olefin - 2 l: Number of carboxyl groups in component (B) △: Saponification ratio of component (C) (molar basis) △ = Saponified component (C) / component (C) Above If modified PVA that exceeds the range of formula () is used, the emulsion polymerization of styrene will not proceed smoothly, or even if polymerization is possible, the stability of the resulting emulsion polymer will be poor. It has the following. This does not satisfy the purpose of the present invention. The reason for this is that in modified PVA, the balance between hydrophobicity, which is mainly based on component (A) and unsaponified component (C), and hydrophilicity, which is mainly based on component (B), is lost, and emulsion dispersion stability can no longer be maintained. This is thought to be due to the

さらに本発明は前述した()式を満足する変
性PVAを使用することによつてのみ効果的に乳
化重合を行なうことができるものであり、モル基
準で変性PVA全体を1とした時、(A)成分にあつ
ては0.0005未満、(B)成分にあつては0.001未満で
あるともはや円滑な乳化重合や安定な乳化重合物
を得ることは出来ない。また(C)成分が0.5以下で
ある場合には変性PVAはもはやPVA本来有して
いる造膜性を失なつてしまい、そのためか得られ
た乳化重合物は接着性能などの実用物性の低下を
きたすこととなる。本発明において使用される変
性PVAは前述した(A)、(B)、(C)の三成分を必須成
分とする共重合体のケン化物であるが本発明の目
的をそこなわない範囲で他の共重合成分、例えば
メタクリルアミド、N―置換メタクリルアミドア
クリルアミド、N―置換アクリルアミド、N―ビ
ニルピロリドン、炭素数が3以下のアルキル基の
ビニルエーテル、炭素数が5以下のオレフインな
どをも共重合成分として前述(A)、(B)、(C)の三成分
に加えて共重合せしめた共重合体のケン化物を使
用することは何等差しつかえない。
Furthermore, in the present invention, emulsion polymerization can be effectively carried out only by using modified PVA that satisfies the above-mentioned formula (), and when the entire modified PVA is 1 on a molar basis, (A If it is less than 0.0005 for component () and less than 0.001 for component (B), it is no longer possible to achieve smooth emulsion polymerization or stable emulsion polymerization. Furthermore, if the content of component (C) is 0.5 or less, the modified PVA will no longer have the film-forming properties inherent to PVA, and the resulting emulsion polymer may suffer from a decline in practical physical properties such as adhesive performance. This will happen. The modified PVA used in the present invention is a saponified copolymer containing the three components (A), (B), and (C) described above as essential components, but other components may be used as long as the purpose of the present invention is not impaired. Copolymerization components such as methacrylamide, N-substituted methacrylamide, acrylamide, N-substituted acrylamide, N-vinylpyrrolidone, vinyl ethers of alkyl groups with 3 or less carbon atoms, olefins with 5 or less carbon atoms, etc. There is no problem in using a saponified copolymer obtained by copolymerizing in addition to the three components (A), (B), and (C) mentioned above.

本発明に用いる変性PVAの製造には、とくに
困難な点はなく、従来公知の重合方法およびケン
化方法を適用することが出来る。すなわち、重合
方法としては(A),(B)および(C)成分をそれぞれの共
重合反応性比に応じて一括もしくは分割的あるい
は連続的に、重合系に投入し、無溶剤下もしくは
水性媒体あるいはメチルアルコール、エチルアル
コール等の低級アルコールの共存下で、2,2′―
アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル
等のラジカル重合触媒によつて重合する方法が適
用できる。このようにして得られる(A)、(B)および
(C)成分を含む共重合体をケン化する方法として
は、ポリ酢酸ビニル共重合体のケン化に用いられ
る多くの公知方法が適用できるが、通常は、アル
コール溶剤あるいは含水アルコール溶剤中で、ナ
トリウムアルコラート、苛性ソーダ、苛性カリ等
のアルカリを作用させてケン化する方法が適用で
ある。アルコールとしては、メチルアルコール、
エチルアルコール等の低級アルコールが特に好適
である。また、これらのアルコール溶剤は、40重
量%以下のアセトン、酢酸メチルエステル、酢酸
エチルエステル、ベンゼン等の低誘電率の溶剤を
含んでいてもよい。
There are no particular difficulties in producing the modified PVA used in the present invention, and conventionally known polymerization methods and saponification methods can be applied. In other words, the polymerization method involves adding components (A), (B), and (C) to a polymerization system all at once, in portions, or continuously, depending on their respective copolymerization reactivity ratios, and then adding them to the polymerization system without a solvent or in an aqueous medium. Alternatively, in the coexistence of lower alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol, 2,2′-
A method of polymerization using a radical polymerization catalyst such as azobisisobutyronitrile or benzoyl peroxide can be applied. (A), (B) and
As a method for saponifying the copolymer containing component (C), many known methods used for saponifying polyvinyl acetate copolymers can be applied, but usually, in an alcohol solvent or a hydroalcoholic solvent, A saponification method using an alkali such as sodium alcoholate, caustic soda, or caustic potash is applicable. As alcohol, methyl alcohol,
Lower alcohols such as ethyl alcohol are particularly preferred. Further, these alcohol solvents may contain 40% by weight or less of a low dielectric constant solvent such as acetone, methyl acetate, ethyl acetate, or benzene.

本発明において使用される変性PVAの重合度
はその使用目的によつて適宜選択すべきである
が、通常100〜3000の範囲内が適当である。
The degree of polymerization of the modified PVA used in the present invention should be appropriately selected depending on its intended use, but is usually within the range of 100 to 3,000.

上記に得られた変性PVAを単独で安定剤とし
て用い水相中で開始剤の存在下にスチレンを公知
の方法により乳化重合をおこない良好な乳化重合
物が得られる。乳化重合にあたつては少量成分と
してジエン類、アクリル酸エステル類、メタクリ
ル酸エステル類、塩化ビニルアクリル酸、アクリ
ルアミド、イタコン酸などを共重合することも可
能である。
Using the modified PVA obtained above alone as a stabilizer, emulsion polymerization of styrene is carried out in the presence of an initiator in an aqueous phase by a known method to obtain a good emulsion polymer. In emulsion polymerization, it is also possible to copolymerize dienes, acrylic esters, methacrylic esters, vinyl chloride acrylic acid, acrylamide, itaconic acid, etc. as minor components.

この発明において低分子界面活性剤の併用は必
須の条件ではないが例えば粒子径の調節などの為
の補助的手段として併用する事はさしつかえな
い。さらに場合によつては他の保護コロイドたと
えば未変性のPVA、ポリアクリル酸、ポリメタ
クリル酸およびその塩類、ポリビニルアルキルエ
ーテル、酢酸ビニルとアクリル酸またはメタクリ
ル酸との共重合物、または酢酸ビニルと無水マレ
イン酸との共重合物およびそのケン化物、低級ア
ルキルビニルエーテル―無水マレイン酸共重合
物、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセ
ルロース、アルキルヒドロキシアルキルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースなどのセルロー
ス誘導体、アルキル殿粉、カルボキシメチル殿
粉、酸化デンプン、アラビアゴム、トラガントゴ
ム、ポリアルキレングリコールなどを重合時に使
用するか、もしくは重合度に添加することもでき
る。このほか普通の乳化重合の際に用いられる液
性調節剤、1価又は多価のアルコール類、可塑
性、塩化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、リン酸
ナトリウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩類、ア
ンモニア、水酸化ナトリウム、塩酸などのPH調節
剤、消泡剤などの助剤を重合時、または重合後に
併用することは何らさしつかえない。
In this invention, the use of a low-molecular surfactant in combination is not an essential condition, but it may be used in combination as an auxiliary means for adjusting the particle size, for example. In addition, optionally other protective colloids, such as unmodified PVA, polyacrylic acid, polymethacrylic acid and their salts, polyvinyl alkyl ethers, copolymers of vinyl acetate with acrylic acid or methacrylic acid, or vinyl acetate with anhydrous Copolymers with maleic acid and saponified products thereof, lower alkyl vinyl ether-maleic anhydride copolymers, cellulose derivatives such as alkyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, alkyl hydroxyalkyl cellulose, carboxymethyl cellulose, alkyl starch, carboxymethyl starch , oxidized starch, gum arabic, gum tragacanth, polyalkylene glycols, etc. can also be used during the polymerization or added to the degree of polymerization. In addition, liquid regulators used in ordinary emulsion polymerization, monohydric or polyhydric alcohols, plasticizers, inorganic salts such as sodium chloride, sodium iodide, sodium phosphate, and sodium sulfate, ammonia, and sodium hydroxide. There is no problem in using auxiliary agents such as PH regulators, such as hydrochloric acid, and antifoaming agents during or after polymerization.

本発明において用いられる変性PVAはスチレ
ン単量体に対して0.5〜40重量%ことに2〜25重
量%の量で用いられる。
The modified PVA used in the present invention is used in an amount of 0.5 to 40% by weight, particularly 2 to 25% by weight, based on the styrene monomer.

この発明に使用される重合開始剤は通常の乳化
重合に用いられる水溶性開始剤系例えば過酸化水
素単独または過酸化水素と酒石酸、クエン酸、ア
スコルビン酸などのオキシカルボン酸、シユウ
酸、スルフイン酸およびこれらの塩類、オキシア
ルデヒド類、水溶性鉄塩などとの組合せ、過硫酸
塩類、過炭酸塩類、過硼酸塩類、過酸化物などが
適用できる。
The polymerization initiator used in this invention is a water-soluble initiator system used in ordinary emulsion polymerization, such as hydrogen peroxide alone or hydrogen peroxide and oxycarboxylic acids such as tartaric acid, citric acid, and ascorbic acid, oxalic acid, and sulfinic acid. and combinations thereof with salts thereof, oxyaldehydes, water-soluble iron salts, etc., persulfates, percarbonates, perborates, peroxides, etc. can be applied.

さらに本発明の目的は上記変性PVAを乳化重
合完了までに使用することにより充分達成するこ
とができる。
Further, the object of the present invention can be fully achieved by using the above-mentioned modified PVA until the emulsion polymerization is completed.

この様にして得られた乳化重合エマルジヨンは
すぐれた安定性を示しかつ適度の粘性を有してお
り接着剤、粘着剤、繊維加工剤、紙加工剤、さら
にはセメント混合剤などにも有効であり工業的利
用価値はまことに大きいものである。
The emulsion polymerization emulsion obtained in this way exhibits excellent stability and moderate viscosity, and is effective in adhesives, pressure-sensitive adhesives, fiber processing agents, paper processing agents, and even cement mixtures. The value of industrial use is truly great.

次に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説
明する。実施例において「部」「%」とあるのは
特にことわりのない限り重量基準である。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. In the examples, "parts" and "%" are based on weight unless otherwise specified.

実施例 1 (A)成分としてラウリルビニルエーテルを0.9モ
ル%、(B)成分としてクロトン酸を2.4モル%含有
するポリ酢酸ビニル系共重合体の該共重合体の酢
酸ビニルエステル成分の98.5モル%がケン化され
かつ、20℃における4%水溶液の粘度が49センチ
ポイズである変性PVA10部、リン酸ニナトリウ
ム1.0部、濃アンモニア水3部、水260部をチツソ
ガス雰囲気下で溶解し60℃に保つ、スチレン150
部を投入し5分間撹拌したのち過硫酸アンモニウ
ムの2%の水溶液5部を投入し重合を開始した。
1.5時間後に冷却し内容物をとりだしたところ、
平均粒径0.2μ粗粒のないきれいなエマルジヨンが
得られなかつた。スチレンの重合率は98%であつ
た。このものは三ケ月間放置してもまつたく安定
であつた。なお本例に使用した変性PVAはD=
4.25である。
Example 1 A polyvinyl acetate copolymer containing 0.9 mol% of lauryl vinyl ether as component (A) and 2.4 mol% of crotonic acid as component (B), 98.5 mol% of the vinyl acetate component of the copolymer was 10 parts of modified PVA that has been saponified and has a viscosity of 4% aqueous solution at 20°C of 49 centipoise, 1.0 part of disodium phosphate, 3 parts of concentrated aqueous ammonia, and 260 parts of water are dissolved in an atmosphere of chitso gas and kept at 60°C. Styrene 150
After stirring for 5 minutes, 5 parts of a 2% aqueous solution of ammonium persulfate was added to initiate polymerization.
After 1.5 hours, I cooled it down and took out the contents.
A clean emulsion with an average particle size of 0.2μ and no coarse particles could not be obtained. The polymerization rate of styrene was 98%. This product remained stable even after being left unused for three months. The modified PVA used in this example is D=
It is 4.25.

比較例 1 (A)成分としてラウリルビニルエーテルを0.04モ
ル%、(B)成分としてクロトン酸を15モル%含有し
酢酸ビニルエステル成分の98.2モル%がケン化さ
れたところのD=0.036の変性PVAを使用する以
外は実施例1と同様にしてスチレンの乳化重合を
試みた。スチレンの重合率は9.0%でありきわめ
て重合速度がおそく円滑な重合は進行しなかつ
た。
Comparative Example 1 Modified PVA with D=0.036 containing 0.04 mol% lauryl vinyl ether as component (A) and 15 mol% crotonic acid as component (B), with 98.2 mol% of the vinyl acetate component saponified. Emulsion polymerization of styrene was attempted in the same manner as in Example 1 except for the use of the following. The polymerization rate of styrene was 9.0%, and the polymerization rate was extremely slow and smooth polymerization did not proceed.

尚、変性PVAの20℃における4%の水溶液の
粘度は43センチポイズであつた。
The viscosity of a 4% aqueous solution of modified PVA at 20°C was 43 centipoise.

比較例 2 (B)成分として炭素数が3のアルキル基のビニル
エーテルであるノルマルプロピルエーテールを
4.3モル%、(B)成分として無水マレイン酸を1.2モ
ル%含有する酢酸ビニル系共重合体の酢酸ビニル
エステル部分の90.1モル%がケン化されたところ
のD=5.52でありかつ20℃における4%水溶液の
粘度が19センチポイズの変性PVAを用いる以外
は実施例1と同様にして乳化重合を試みたところ
1.5時間後にはスチレンの重合率は89.2%に達し
ていたが、粗粒が発生しており良好な乳化重合で
はなかつた。
Comparative Example 2 Normal propyl ether, which is a vinyl ether of an alkyl group with 3 carbon atoms, was used as component (B).
D = 5.52 when 90.1 mol% of the vinyl acetate ester moiety of the vinyl acetate copolymer containing 4.3 mol% and 1.2 mol% of maleic anhydride as component (B) was saponified, and D = 5.52 and 4 at 20°C. Emulsion polymerization was attempted in the same manner as in Example 1 except that modified PVA with a viscosity of 19 centipoise aqueous solution was used.
After 1.5 hours, the styrene polymerization rate reached 89.2%, but coarse particles were generated and emulsion polymerization was not good.

実施例 2 (A)成分として平均炭素数が10の飽和分岐状脂肪
酸ビニルエステル(シエル社製、VeoVa―10)
1.2モル%、(B)成分としてイタコン酸3.0モル%を
含有している酢酸ビニル系共重合体の酢酸ビニル
エステル部分の97.5モル%がケン化されていると
ころD=1.42でありかつ20℃での4%水溶液の粘
度が8センチポイズの変性PVAを使用する以外
は実施例1と同様にしてスチレンの乳化重合と行
なつた。えられた乳化重合物はスチレンの重合率
が98.8%であり、平均粒径は0.15μであり凝集粒
子はまつたくなかつた。このものは6ケ月放置し
てもまつたく安定であつた。
Example 2 Saturated branched fatty acid vinyl ester with an average carbon number of 10 as component (A) (VeoVa-10, manufactured by Ciel)
When 97.5 mol% of the vinyl acetate ester portion of the vinyl acetate copolymer containing 1.2 mol% and 3.0 mol% of itaconic acid as component (B) is saponified, D = 1.42 and at 20 ° C. Emulsion polymerization of styrene was carried out in the same manner as in Example 1, except that modified PVA having a viscosity of 8 centipoise in a 4% aqueous solution was used. The resulting emulsion polymer had a styrene polymerization rate of 98.8%, an average particle size of 0.15μ, and no aggregated particles. This product remained stable even after being left unused for 6 months.

比較例 3 (A)成分として平均炭素数が10の飽和分岐脂肪酸
ビニルエステル(VeoVa―10)を1.2モル%含有
しているが(B)成分は何等含有していない酢酸ビニ
ル系共重合体であつて、該共重合体の酢酸ビニル
エステル部分の82モル%がケン化された変性
PVAを乳化重合安定剤として使用することを試
みたが該変性PVAは冷水にも熱水にもまつたく
溶解しなかつたため目的とするスチレンの乳化重
合用安定剤として用いることはできなかつた。
Comparative Example 3 A vinyl acetate copolymer containing 1.2 mol% of saturated branched fatty acid vinyl ester (VeoVa-10) with an average carbon number of 10 as component (A), but no component (B). A modified product in which 82 mol% of the vinyl acetate portion of the copolymer has been saponified.
An attempt was made to use PVA as an emulsion polymerization stabilizer, but the modified PVA did not dissolve well in either cold or hot water, so it could not be used as the desired stabilizer for emulsion polymerization of styrene.

比較例 4 (A)成分は何等含まず、(B)成分として無水マレイ
ン酸を3.2モル%含有する酢酸ビニル系共重合体
であつて該共重合体の酢酸ビニルエステル部分の
88.2モル%がケン化されたところの、20℃での4
%水溶液粘度が15.2センチポイズの変性PVAを
乳化重合安定剤として用いること以外は実施例1
と同様にしてスチレンの乳化重合を行なつたとこ
ろ、1.5時間後のスチレンの重合率は2.0%であり
ほとんど重合していなかつた。
Comparative Example 4 A vinyl acetate copolymer containing no component (A) and 3.2 mol% of maleic anhydride as component (B), in which the vinyl acetate ester portion of the copolymer was
4 at 20°C, where 88.2 mol% was saponified.
Example 1 except that modified PVA with an aqueous solution viscosity of 15.2 centipoise was used as the emulsion polymerization stabilizer.
When emulsion polymerization of styrene was carried out in the same manner as above, the polymerization rate of styrene after 1.5 hours was 2.0%, indicating that almost no polymerization had occurred.

実施例 3 (A)成分として平均炭素数が10の飽和分岐脂肪酸
ビニルエステル(VeoVa―10)を1.0モル%含有
し、(B)成分としてイタコン酸を3.1モル%含有し
ている酢酸ビニル系共重合体の酢酸ビニルエステ
ル部分の99.0モル%がケン化された、D=1.47で
ありかつ20%℃での4%水溶液の粘度が11センチ
ポイズの変性PVA10部を水200部に加熱溶解後冷
却してから過硫酸カリウム1.5部、エチレンジア
ミン4酢酸(EDTA)0.1部を添加溶解する。し
かるのちスチレン90部ブタジエン60部を添加して
撹拌下に60℃に12時間保つたのち冷却し内容物を
とり出した。
Example 3 A vinyl acetate-based copolymer containing 1.0 mol% of saturated branched fatty acid vinyl ester (VeoVa-10) with an average carbon number of 10 as the (A) component and 3.1 mol% of itaconic acid as the (B) component. 10 parts of modified PVA in which 99.0 mol% of the vinyl acetate portion of the polymer was saponified, D = 1.47, and the viscosity of a 4% aqueous solution at 20% °C was 11 centipoise, was dissolved by heating in 200 parts of water and then cooled. Then, add and dissolve 1.5 parts of potassium persulfate and 0.1 part of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). Thereafter, 90 parts of styrene and 60 parts of butadiene were added, and the mixture was kept at 60°C for 12 hours with stirring, then cooled and the contents were taken out.

反応率は98.5%であり平均粒径0.2μの凝集のな
いきれいなラテツクスであつた。このものは室温
に6ケ月間放置しても凝集、増粘することなく安
定であつた。このラテツクスをB型粘度計を用い
30℃で10rpmで測定した粘度は8900センチポイズ
であり又透明な皮膜を与えた。
The reaction rate was 98.5%, and the latex was clean with no agglomeration and had an average particle size of 0.2μ. This product remained stable without aggregation or thickening even when left at room temperature for 6 months. This latex was measured using a B-type viscometer.
The viscosity measured at 10 rpm at 30°C was 8900 centipoise and gave a clear film.

実施例 4 (A)成分としてラウリルビニルエーテルを1.3モ
ル%含有し、(B)成分としてイタコン酸を3.0モル
%含有する酢酸ビニル系共重合体の酢酸ビニルエ
ステル部分の98.8モル%がケン化されている、D
=2.61でありかつ20℃での4%水溶液の粘度が13
センチポイズの変性PVAを乳化重合用安定剤と
して用いる以外は実施例3と同様にしてスチレン
―ブタジエンの乳化重合を行ないラテツクスを得
た。このものは室温に6ケ月間放置しても凝集と
か増粘することなく安定であつた。
Example 4 98.8 mol% of the vinyl acetate ester moiety of a vinyl acetate copolymer containing 1.3 mol% lauryl vinyl ether as component (A) and 3.0 mol% itaconic acid as component (B) was saponified. Yes, D
=2.61 and the viscosity of a 4% aqueous solution at 20℃ is 13
A latex was obtained by carrying out emulsion polymerization of styrene-butadiene in the same manner as in Example 3, except that Centipoise's modified PVA was used as a stabilizer for emulsion polymerization. This product remained stable without aggregation or thickening even when left at room temperature for 6 months.

このラテツクスをB型粘度計を用い30℃におい
て10rpmで測定した粘度は3200センチポイズであ
り、又やや白濁した皮膜を与えた。
The viscosity of this latex was measured using a B-type viscometer at 30° C. and 10 rpm, and the viscosity was 3200 centipoise, and a slightly cloudy film was obtained.

比較例 5 (A)成分としてヘプテンを20モル%含有し、(B)成
分としてクロトン酸を4モル%含有している酢酸
ビニル系共重合体の酢酸ビニルエステル部分の90
モル%がケン化されたところのD=25.0の変性
PVAを乳化重合安定剤として用いる以外は実施
例3と同様にしてスチレン―ブタジエンの乳化重
合をこころみたが粗粒が発生し円滑な乳化重合を
おこなうことはできなかつた。
Comparative Example 5 90% of the vinyl acetate ester moiety of a vinyl acetate copolymer containing 20 mol% heptene as component (A) and 4 mol% crotonic acid as component (B)
Modification of D = 25.0 where mol% was saponified
Emulsion polymerization of styrene-butadiene was attempted in the same manner as in Example 3 except that PVA was used as an emulsion polymerization stabilizer, but coarse particles were generated and smooth emulsion polymerization could not be carried out.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (A)炭素数が5以上の脂肪酸のビニルエステ
ル、炭素数が4以上のアルキル基のビニルエーテ
ルおよび炭素数が6以上のα―オレフインよりな
る群から選ばれた単量体の少なくとも一種、(B)エ
チレン性不飽和カルボン酸もしくはその低級アル
キルエステル又は酸無水物の少なくとも一種及び
(C)酢酸ビニルエステルの三成分を必須共重合成分
として含む共重合体のケン化物であつて、かつ下
記()式を満足する変性ポリビニルアルコール
の存在下でスチレンを乳化重合する方法。 0.2D10 ……() D=nA+(1−△)C/27.5/lB 但しAは(A)成分の共重合割合(モル基準)であ
り、モル分率で0.0005以上、Bは(B)成分の共重合
割合(モル基準)であり、モル分率で0.001以上、
Cは(C)成分の共重合割合(モル基準)でありモル
分率で0.5以上、nは4以上の整数であるが(A)成
分が脂肪酸のビニルエステルの時、n=脂肪酸の
炭素数―1、(A)成分がアルキルビニルエーテルの
時n=アルキル基の数、(A)成分がα―オレフイン
の時n=α―オレフインの炭素数―2、lは(B)成
分中のカルボキシル基の数、△は共重合体中の(C)
成分のケン化割合(モル基準)であり、△=
ケン化された(C)成分/(C)成分をそれぞれ示す。 2 (A)成分がカルボキシル基が3級もしくは4級
の炭素原子に対してα―位に存在する分岐状脂肪
酸ビニルエステルであり(B)成分がエチレン性不飽
和ジカルボン酸もしくはその低級アルキルエステ
ル又は酸無水物である特許請求の範囲1に記載の
スチレンを乳化重合する方法。 3 (B)成分がイタコン酸である特許請求の範囲2
に記載のスチレンを乳化重合する方法。
[Scope of Claims] 1 (A) A monomer selected from the group consisting of vinyl esters of fatty acids having 5 or more carbon atoms, vinyl ethers of alkyl groups having 4 or more carbon atoms, and α-olefins having 6 or more carbon atoms. (B) at least one ethylenically unsaturated carboxylic acid or its lower alkyl ester or acid anhydride;
(C) A method of emulsion polymerizing styrene in the presence of a modified polyvinyl alcohol which is a saponified product of a copolymer containing three components of vinyl acetate as essential copolymerization components and which satisfies the following formula (). 0.2D10...() D=nA+(1-△)C/27.5/lB However, A is the copolymerization ratio (mole basis) of component (A), which is 0.0005 or more in mole fraction, and B is component (B). The copolymerization ratio (mole basis) is 0.001 or more in mole fraction,
C is the copolymerization ratio (molar basis) of component (C), which is a mole fraction of 0.5 or more, and n is an integer of 4 or more, but when component (A) is a vinyl ester of a fatty acid, n = number of carbon atoms in the fatty acid. -1, when component (A) is an alkyl vinyl ether, n = number of alkyl groups, when component (A) is α-olefin, n = number of carbon atoms in α-olefin – 2, l is carboxyl group in component (B) number, △ is (C) in the copolymer
Saponification ratio of components (molar basis), △=
Saponified component (C)/component (C) is shown respectively. 2 Component (A) is a branched fatty acid vinyl ester in which the carboxyl group is present at the α-position relative to the tertiary or quaternary carbon atom, and component (B) is an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid or its lower alkyl ester or A method for emulsion polymerization of styrene according to claim 1, which is an acid anhydride. 3 Claim 2 in which component (B) is itaconic acid
A method for emulsion polymerization of styrene as described in .
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