JPH02251506A - 塩化ビニルの重合方法及び重合開始剤 - Google Patents

塩化ビニルの重合方法及び重合開始剤

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JPH02251506A
JPH02251506A JP7199189A JP7199189A JPH02251506A JP H02251506 A JPH02251506 A JP H02251506A JP 7199189 A JP7199189 A JP 7199189A JP 7199189 A JP7199189 A JP 7199189A JP H02251506 A JPH02251506 A JP H02251506A
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JP
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vinyl chloride
polymerization
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monomer
weight
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JP7199189A
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English (en)
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Shuji Suyama
須山 修治
Tomoyuki Nakamura
知之 中村
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NOF Corp
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Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、塩化ビニル単量体、又は塩化ビニル単量体と
これと共重合可能な単量体(以下、塩化ビニル系単量体
と略記する)とを重合させる際に、特定の重合開始剤を
用いることにより、物性の良い重合体が高収率で得られ
、る塩化ビニルの重合方法および重合開始剤に関するも
のである。
(従来の技術) 塩化ビニル系単量体を重合するに際し、重合開始剤とし
て、従来より第3級−ブチルペルオキシネオデカノエー
ト(以下、BNOと略記する)、3゜5.5 − トリ
メチルヘキサノイルペルオキシド(以下、NPOと略記
する)、ジ(2−エチルヘキシル)ペルオキシジカーボ
ネート(以下、OPPと略記する)などのベンゼン中の
0.1モル濃度液における半減期が10時間となる温度
(以下、10時間半減期温度と略記する)が40〜65
°Cの範囲にはいる重合開始剤が用いられている。
しかし、かかる重合開始剤を単独で使用した場合、重合
温度が比較的高温でなくては重合効率も悪く、多量使用
しなければ重合が完結しないという点で経済的に問題が
あった。この点を改良するため、また重合サイクルを短
縮して生産性を高めるため、ジイソブチリルペルオキシ
ド(以下、IBPOと略記する)などのより低温活性の
重合開始剤が開発され、単独もしくは従来の重合開始剤
と併用して用いられている。
このような低温活性重合開始剤としては、具体的にはI
BPO及びアセチルシクロへキシルスルホニルペルオキ
シド(以下、AC3Pと略記する)などの10時間半減
期温度がいずれも35°C以下のものである。
(発明が解決しようとする課題) しかし、従来の低温活性重合開始剤はその活性が十分と
は言えず、重合時間短縮の効果は小さかった。この点か
らより低温活性な重合開始剤が望まれている。
また、このような生産性向上と同時に、最近では特に重
合体の品質が重視されるようになり、高活性だけでなく
重合体の品質を向上させるような重合開始剤が望まれて
いる。
以上のような、生産性向上及び重合体の品質向上の点に
おいて従来の低温活性重合開始剤はそれぞれ問題があっ
た。
即ち、IBPOを用いた重合で得られる重合体は、軟質
系樹脂成形品とした場合にフィンシュアイ(以下、FE
と略記する)が多数発生する。
また、AC8PではFEが多発することに加え、重合体
の熱安定性が悪く着色する。 PRは塩化ビニル系樹脂
成形品の外観を損なうので商品価値を著しく低下する。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記の従来の低温活性重合開始剤の問題
点について長期に亘って研究した結果、特定の重合開始
剤を用いることによって、より高収率で重合体が得られ
、かつ得られた重合体がFBがなく、同時に熱安定性に
優れ、特に熱着色性のないものであること、さらに特定
の他の重合開始剤と併用することによって単独使用時よ
りも重合サイクルを短縮することができることを確認し
て本発明を完成した。
即ち、本発明は、塩化ビニル単量体、又は塩化ビニル単
量体とこれと共重合可能な単量体とを重合させる際に、
一般式 (ここでRはエチル又はn−プロピルを表わす)で示さ
れる有機過酸化物を、重合開始剤として、単独で使用す
るか、あるいはベンゼン中の0.1モル濃度液における
半減期が10時間となる温度が35〜65°Cの範囲に
あるペルオキシエステル、ジアシルペルオキシド及びペ
ルオキシジカーボネートのうち少な(とも1種よりなる
重合開始剤と併用することを特徴とする塩化ビニルの重
合方法及び重合開始剤である。
本発明に使用される塩化ビニル単量体と共重合可能な他
のビニル単量体としては、例えばエチレン、酢酸ビニル
、塩化ビニリデン、スチレン、アクリル酸エステル類等
である。
本発明に使用される重合開始剤は、一般式で示される有
機過酸化物であって、Rはエチルまたはn−プロピルを
示す、具体的には2−メチルプクノイルベルオキシドお
よび2−メチルペンタノイルペルオキシドである。
それらは、例えば、以下のようにして得ることができる
即ち、2−メチルブチリルクロライドあるいは2−メチ
ルペンタノイルクロライドと過酸化ナトリウムあるいは
過酸化カリウム水溶液とを、通常のジアシルペルオキシ
ドと同様の反応条件下で反応させることにより得られる
即ち、溶媒として芳香族炭化水素(例えばトルエン、エ
チルベンゼン)または脂肪族炭化水素(例えばヘキサン
、オクタン、石油ナフサ、ミネラルスピリット、商品名
「シェルゾール」;シェル化学社製)を用いて合成する
か、または合成後希釈して用いることができる。なお、
反応温度は10°C〜20°C程度である。
本発明に使用される前記一般式で示される重合開始剤の
添加量は、一般に、塩化ビニル系単量体の仕込量100
重量部に対して純品換算でo、oot〜1重量部であり
、好ましくは、0.01〜0.5重量部である。その量
が0.001重量部未満では重合速度が遅くなる傾向に
ある。また、1重量部を越えると重合反応の制御が困難
となり、得られる重合体の物性も低下する傾向にあるの
で好ましくない。
本発明で併用される重合開始剤は、10時間半減期温度
が35〜65°Cであるペルオキシエステル、ジアシル
ペルオキシド及びペルオキシジカーボネートのうち少な
くとも1種である。
具体的なペルオキシエステルとしてはBNO(46,5
°C)、第3級−ブチルペルオキシネオヘキサノエート
(52,1℃)、第3級−ブチルペルオキシピバレート
(55°C)、第3級−オクチルベルオキシネオデカノ
エート(41°C)、クミルベルオキシネオデカノエー
) (36,6°C)など、ジアシルペルオキシドとし
てはNPO(59,5℃)、ラウロイルペルオキシド(
62°C)、オクタノイルペルオキシド(62”C)な
どであり、ペルオキシジカーボネートとしてはOPP 
 (43,5°C)、ジ(2−エトキシエチル)ペルオ
キシジカーボネート(43,4°c)、ジ−nプロピル
ペルオキシジカーボネート(40,5°C)、ジイソプ
ロピルペルオキシジカーボネ−1−(40,5”C)な
どである。
これらの重合開始剤の添加量は要求される重合条件に応
じて適宜選択すればよいが、通常2−メチルブタノイル
ペルオキシドまたは2−メチルペンタノイルペルオキシ
ドの添加量の1/4〜4倍量である。
本発明において用いる重合方法は通常は懸濁重合である
が、本発明における重合開始剤を用いる以外は通常の処
方でなんら問題ない。
重合温度は一般に10〜75°Cであり、好ましくは3
0〜60°Cの温度範囲である。重合温度がlO°C未
満では重合時間が長くなる傾向にあり、一方75°Cを
越えると重合開始剤の寿命が短くなり、高重合転化率に
到達させることが困難となるので好ましくない。
(発明の効果) 特定の重合開始剤を用いる本発明は、以下にのべる特徴
を有している。
即ち、塩化ビニル系単量体の重合において、重合開始剤
として従来の開始剤(例えばAC3P、IBPO)を用
いた方法に比べ、収率良く重合体が得られ、かつ得られ
た重合体の物性が良好である、特に成形品にFBが少な
いという点で優れている。
(実施例) 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
製造例1 (2−メチルブタノイルペルオキシドの合成)撹拌機を
備えた300mIlの4つロフラスコに、脂肪族炭化水
素系溶媒(商品名「シェルゾール71」ニジエル化学社
製)20gと7%水酸化すl−IJウム水溶液70.0
g (0,28モル)との混合物を入れ、さらに撹拌下
内温を20℃で以下に保ちながら50%過酸化水素水1
9.2g (0,12モル)を加えた。ひき続き、撹拌
下内温を5°Cに保ちなから2−メチルブチリルクロラ
イド24.1g (0,2モル)を10分間に亘って滴
下した。添加後、その反応混合物を5°Cの温度でさら
に1時間撹拌した。次いで、その溶液を氷冷水で3回洗
浄した。この溶液を無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ
た後濾別して、無色透明の液体34.2gを得た。この
溶液をIRで分析した結果、2−メチルブタノイルペル
オキシドのシェルゾール溶液であることを確認した。こ
の溶液の活性酸素量を測定した結果、3.28%であっ
た。計算により純度41.5%、収率70モル%であっ
た。この溶液にシェルゾールを添加して純度を20重量
%とし、以後の実施例に重合開始剤として用いた。
製造例2 (2−メチルペンタノイルペルオキシドの合成)2−メ
チルブチリルクロライドの代わりに2−メチルペンタノ
イルクロライドを用いた以外は、製造例1に準じた方法
で製造を行い、無色透明の液体を得た。この溶液をIR
で分析した結果、2−メチルペンタノイルペルオキシド
のシェルゾール溶液であることを確認した。この溶液の
活性酸素量を測定した結果、2.95%であった。計算
により純度42.4%、収率64モル%であった。この
溶液にシェルゾールを添加して純度を20重量%とし、
以後の実施例に重合開始剤として用いた。
実施例1 容量400  rslのステンレス製オートクレーブに
、イオン交換水200  sfとポリビニルアルコール
0.1重量部とを入れ溶解させた。次に製造例1で得た
2−メチルペンタノイルペルオキシド(以下、MBPO
と略記する)を純品換算で0.07重量部を添加した後
、−80℃以下に冷却し、塩化ビニル単量体100重量
部を加えた。オートクレーブの空間部分を窒素ガスで十
分に置換した後密栓した。それを40°Cに保った恒温
水槽中に8時間浸し重合させた。撹拌は、オートクレー
ブを水槽中で32r、p、m、で回転させることにより
行った0重合を行った後、冷却し未反応の塩化ビニル単
量体を除き、得られた白色粉末を、2回100  ta
Ilの水で洗浄した後、真空で乾燥した0重量から塩化
ビニル重合体の収率は85%であった。
得られた塩化ビニル重合体の熱安定性試験として下記に
示す着色性試験を行い、同時に臭気についても調べた。
さらにFBを下記に示す方法により測定した。それぞれ
の結果を表−1に示す。
〔着色性試験及び臭気〕
塩化ビニル重合体100重量部、ジオクチルフタレート
50重量部、ジブチルスズマレート2.5重量部を混合
し、160°Cのロール上で10分間混練し、1111
6+厚みのシートを取り出し、そのシートの着色度合を
目視にて観察した。また同時に、取り出し時のシートの
臭気を調べた。
(FE) 塩化ビニル重合体100重量部、ジオクチルフタレート
50重量部、ジブチルスズマレート2.5 IF5部を
混合し、160°Cのロール上で7分間混練し、0.1
mm厚みのシートを取り出し、そのシートIOCIIX
10cmの面積に存在するPHの数を判読した。
実施例2 重合開始剤のMBPOに変えて製造例2で得た2−メチ
ルペンタノイルペルオキシド(以下、MPPOと略記す
る)を用いた以外は、実施例1に準じて塩化ビニル単量
体の重合を行った。これらの結果をそれぞれ表−1に示
す。
実施例3.4 重合開始剤のMBPOの添加量、重合温度を変えた以外
は、実施例1に準じて塩化ビニル単量体の重合を行った
。これらの結果をそれぞれ表−1に示す。
実施例5 重合開始剤をMPPOに変え、さらに重合温度を変えた
以外は、実施例1に準じて塩化ビニル単量体の重合を行
った。これらの結果をそれぞれ表−1に示す。
実施例6 表−1に示されるように重合開始剤としてMPPOO,
03重量部に加えCND O,03重量部を用いた以外
は実施例1に準じて塩化ビニル単量体の重合を行った。
実施例7,8 表−1に示されるように重合開始剤としてCNDの代わ
りにOPPおよびNPOをそれぞれMPPOO,03重
量部に加えて用いた以外は実施例1に準じて塩化ビニル
単量体の重合を行った。
実施例9 表−1に示されるように塩化ビニル単量体100重量部
の代わりに塩化ビニル単量体90重量部と酢酸ビニル単
量体10重量部を用いた以外は実施例1に準じて重合を
行った。
比較例1.2 重合開始剤としてMBPOに代え、従来から使用されて
いるIBPOおよびAC5Pをそれぞれ用いた以外は、
実施例1に準じて塩化ビニルの重合を行った。これらの
結果を表−1に示す。
比較例3 表−1に示されるように重合開始剤としてIBPOを0
.03重量部に加えOPPを0.03重量部を用いた以
外は実施例1に準じて塩化ビニル単量体の重合を行った
比較例4 表−1に示されるように重合開始剤としてAC5Pを0
.03重量部に加えoppを0.03重量部を用いた以
外は実施例1に準じて塩化ビニル単量体の重合を行った
以上、表−1から明らかなように重合開始剤として従来
の重合開始剤(IBPOおよびACSP)を用いた方法
では、単独で用いても、また同じ遅効性重合開始剤を用
いた場合でも、重合体収率が低く、さらに得られる重合
体にFEが発生し、さらに耐熱性(熱着色)が悪いのに
対し、本発明の方法では物性の良い重合体が収率良く得
られる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、塩化ビニル単量体、又は塩化ビニル単量体とこれと
    共重合可能な単量体とを重合させる際に、重合開始剤と
    して、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでRはエチル又はn−プロピルを表わす)で示さ
    れる有機過酸化物を用いることを特徴とする塩化ビニル
    の重合方法。 2、塩化ビニル単量体、又は塩化ビニル単量体とこれと
    共重合可能な単量体とを重合させる際に、 (A)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでRはエチル又はn−プロピルを表わす)で示さ
    れる有機過酸化物と、 (B)ベンゼン中の0.1モル濃度液における半減期が
    10時間となる温度が35〜65℃の範囲にあるペルオ
    キシエステル、ジアシルペルオキシド及びペルオキシジ
    カーボネートのうちの少なくとも1種よりなる重合開始
    剤とを用いることを特徴とする塩化ビニルの重合方法。 3、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでRはエチル又はn−プロピルを表わす)で示さ
    れる有機過酸化物を有効成分とする塩化ビニル系単量体
    の重合開始剤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011080079A (ja) * 2002-03-01 2011-04-21 Akzo Nobel Nv ジアシルパーオキサイドを含む重合化方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011080079A (ja) * 2002-03-01 2011-04-21 Akzo Nobel Nv ジアシルパーオキサイドを含む重合化方法
JP2015163711A (ja) * 2002-03-01 2015-09-10 アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップAkzo Nobel N.V. ジアシルパーオキサイドを含む重合化方法

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