JPH0641209A - 塩化ビニル樹脂の製造方法 - Google Patents

塩化ビニル樹脂の製造方法

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JPH0641209A
JPH0641209A JP4197409A JP19740992A JPH0641209A JP H0641209 A JPH0641209 A JP H0641209A JP 4197409 A JP4197409 A JP 4197409A JP 19740992 A JP19740992 A JP 19740992A JP H0641209 A JPH0641209 A JP H0641209A
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Japan
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vinyl chloride
containing compound
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sulfur
oil
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JP4197409A
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Takashi Harunari
孝 春成
Akira Yamamoto
晃 山本
Isao Tomi
功 富
Kunio Ueda
邦生 上田
Osamu Mineshita
修 峯下
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】塩化ビニル単量体単独または、これと共重合可
能な単量体との混合物を、水性媒体中で重合する際、開
始剤として一般式 【化1】 (式中のR1 、R2 はアルキル基を示す)で表わされる
油溶性ラジカル開始剤(A)を用い、懸濁剤として平均
重合度500〜2500、鹸化度65〜85モル%、4
%水溶液の20℃における粘度が50cp以下の部分鹸
化ポリビニルアルコールおよび/または平均重合度70
〜300、2%水溶液の20℃における粘度が500c
p以下である水溶性セルロースエステルを用い、炭素数
2であるエチレン系不飽和塩素化炭化水素化合物(B)
とメルカプト基およびカルボキシル基を有する含硫黄化
合物(C)とNH4 基を有するアンモニウム塩からなる
含窒素化合物(D)を、あるいは該含硫黄化合物(C)
と該含窒素化合物(D)を添加して重合することを特徴
とする塩化ビニル樹脂の製造方法。 【効果】多孔質で残存VCM量が少なくしかもフィッシ
ュアイが少なくかつ熱安定性の優れる塩化ビニル樹脂を
提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塩化ビニル単独、または
これと共重合可能な他のビニル単量体との混合物を水性
媒体中で懸濁重合する方法の改良に関するものであり、
特定の化合物の併用により、多孔性で塩化ビニル樹脂が
含有している塩化ビニル単量体(以下、VCMと略す)
の量の減少と安定剤、可塑剤の吸収性を向上および成型
加工体の残存VCMの量の減少を目的とした塩化ビニル
樹脂を得る方法に関するものである。
【0002】最近、VCMの人体に与える影響として肝
臓障害を生ずるという報告があり、塩化ビニル樹脂の製
造工場、成型加工の工場での作業環境中のVCM濃度の
減少及び成型加工体中の残存しているVCM濃度の減少
が求められ、衛生上の急務とされている。
【0003】従来、塩化ビニル単量体または塩化ビニル
単量体およびこれと共重合可能な単量体混合物は主とし
て懸濁重合法によって重合される場合が多い。有機過酸
化物系またはアゾ系の油溶性ラジカル開始剤の存在下に
水性媒体中で懸濁重合する場合、懸濁剤として部分鹸化
ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロオキ
シメチルセルロース、メチルビニルエーテル無水マレイ
ン酸共重合体、でんぷん、ゼラチンなどの水溶性高分子
物質が使用され、50〜70℃で重合され、重合終了
後、その重合体のスラリーを減圧下に攪拌しながら加熱
し、脱水、乾燥後ポリ塩化ビニル樹脂の製品を得てい
る。しかし、未反応VCM除去工程後のスラリー中のポ
リ塩化ビニル樹脂には残存VCMは1000ppm以上
存在しており、又、脱水、乾燥後の製品ポリ塩化ビニル
樹脂には、100ppm以上の残存VCMが存在してい
る。これは重合工程、成型加工程の作業環境を悪くする
と共に、成型加工体にVCMが残存することとなり、衛
生上好ましくない。懸濁重合法による塩化ビニル樹脂あ
るいは塩化ビニルを主体とした共重合体は、硬質および
軟質の分野で各種成型用ベース樹脂として広範囲に使用
されており、その使用上安定剤、可塑剤等の吸収性が優
れ、フィッシュアイが少なく、残存VCMが少ないこと
などが要求されている。
【0004】これらの傾向は易加工性である低重合度樹
脂となる程大きくなる。重合度は重合温度で決まり、重
合温度が高くなるに従い重合度は低下し、また重合温度
が高くなるに従い無孔質性の透明球の割合が増加する。
【0005】残存VCMの量は、成型樹脂の乾燥条件、
組成物のブレンド条件にもよるが、重合体の粒子構造に
よって大きく影響される。すなわち、粒子の構造がミク
ロポーラスで透明球の割合が少ない樹脂程、残存VCM
を除去しやすいので、粒子を多孔性にすることは重要な
課題である。かかる課題を解決する方法として例えば、
含硫黄系化合物を併用する手段を採用している特公昭5
3−13515、特公昭49−31746に記載の方法
などがあり、またその他種々の方法も提案されており、
ある程度の効果は認められている。しかし、これらの公
知の方法ではVCMの除去効果が不充分であるばかりで
なく、重合に際しては、造粒性などに欠点を有してお
り、満足な多孔性を得ることは困難であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な欠点を解決して、多孔質で残存VCM量が少なくしか
もフィッシュアイが少なくかつ熱安定性の優れる塩化ビ
ニル樹脂、あるいは塩化ビニルを主体とした共重合樹脂
を懸濁重合によって製造する方法を提供するものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は塩化
ビニルまたは、これと共重合可能な単量体との混合物を
懸濁重合するに際し、特定の油溶性開始剤と懸濁剤を用
い、同時に特定の不飽和塩素化炭化水素化合物、特定の
含硫黄化合物、特定の含窒素化合物を併用することを特
徴とする製造方法である。本発明はNH4 基を有するア
ンモニウム塩からなる特定の含窒素化合物と炭素数2で
ある塩素含有エチレン系炭化水素およびメルカプト基お
よびカルボキシル基を有する特定の含硫黄化合物を、あ
るいは該含窒素化合物と該含硫黄化合物を連鎖移動剤と
して用いることに特色がある。
【0008】本発明において用いる懸濁剤のうち、部分
鹸化ポリビニルアルコールとしては、単独もしくは水溶
性セルロースエステルと併用されるが、部分けん化ポリ
ビニルアルコールは平均重合度が500〜2500、好
ましくは600〜2400、鹸化度65〜85モル%、
4%水溶液の20℃における粘度がヘプラー粘度計の測
定で50cp以下好ましくは40cp以下のものを用い
る。また使用する水溶性セルロースエステルは平均重合
度70〜300、好ましくは100〜250、2%水溶
液の20℃におけるウベローデ粘度計による測定で50
0cp以下、好ましくは20〜400cpを示すものが
好適である。これらの懸濁剤を表1に例示する。
【0009】
【表1】 懸濁剤は部分鹸化ポリビニルアルコール単独または水溶
性エステルと併用するがその使用量は合計で0.03〜
0.20重量部、好ましくは0.04〜0.12重量部
である。上述の規定の数値をはずれる懸濁剤を用いた場
合には製造した塩化ビニル樹脂の粉体特性が劣り、重合
槽中で完全固化する場合も多く好ましくない。
【0010】また、油溶性ラジカル開始剤としては、ア
セチルシクロヘキサンスルホニルパーオキサイド、イソ
ブチルパーオキサイド、2,2−アゾビス(4−メトキ
シ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、クミルパーオ
キシネオデカネート、ジイソプロピルパーオキシジカー
ポネート、ジ−Sec−オクチルパーオキシジカーボネ
ート、ジ−3−メトキシブチ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、t−ブチルパーオキシネオデカネート、t−ヘキシ
ルパーオキシネオデカネート、2,2′−アゾビス−
(2,4−ジメチルバレロニトリル)、t−ブチルパー
オキシピバレート、t−ヘキシルパーオキシピバレー
ト、ラウリルパーオキサイドなどがあるが、本発明の目
的を達成するには、上記開始剤のうち、一般式が
【0011】
【化2】 (式中R1 、R2 はアルキル基である。)で表わされる
ものに限定され、単独、もしくは2種以上を混合して用
いることができる。
【0012】また、その使用量は塩化ビニル単量体10
0重量部に対して、0.01〜0.2重量部、好ましく
は0.03〜0.10重量部である。
【0013】さらに、連鎖移動剤は炭素数2であるエチ
レン系不飽和塩素化炭化水素化合物(B)およびメルカ
プト基およびカルボキシル基を有する含硫黄化合物
(C)およびNH4 基を有するアンモニウム塩からなる
含窒素化合物(D)を、あるいは該含硫黄化合物(C)
と該含窒素化合物(D)を併用する。これらの化合物を
表2に例示する。
【0014】
【表2】 これらの使用量は、油溶性ラジカル開始剤に対し、 (A)/(C)/(D)=1/0.1〜0.5/0.1
〜0.5あるいは (A)/(C)+(B)/(D)=1/5〜10/0.
2〜0.7 の重量比率の範囲である。
【0015】この比率条件の範囲外で重合を行なうと、
造粒性が不安定となり、時として粗粒が発生したり、目
的平均重合度を得られず、また本発明の目的である多孔
性塩化ビニル樹脂あるいはこれとの共重合体樹脂を得ら
れないので不適当である。
【0016】本発明における塩化ビニル樹脂とは、塩化
ビニルの単独重合体は勿論、塩化ビニルと共重合可能な
ビニル系単量体を20重量部以内の範囲で含有する場合
も包含するものとする。こうしたビニル系単量体の実例
としては、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン
類、酢酸ビニル、ステアリン酸ビニル等のビニルエステ
ル類、メチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等
のビニルエーテル類、アクリル酸、メタアクリル酸及び
これ等のエステルをも含む不飽和脂肪酸類、臭化ビニ
ル、フッ化ビニル等の塩化ビニル以外のハロゲン化ビニ
ル、スチレン、α−スチレン等の芳香族ビニル、マレイ
ン酸、フマル酸および無水物、アクリロニトリル、塩化
ビニリデンなどが挙げられる。
【0017】本発明は特定の開始剤と懸濁剤を用いての
水媒体中での懸濁重合時に特定の不飽和塩素化炭化水素
(B)、特定の含硫黄化合物(C)、特定の含窒素化合
物(D)を併用することに特徴がある。
【0018】
【実施例】以下、実施例に従い本発明のさらに詳細な説
明を行うが、各特性値は下記の評価方法に従って求め
た。 見掛比重:JIS K−6741 粒度分布:JIS Z−8801 フィッシュ・アイ:樹脂100重量部、DOP50
重量部、三塩基性硫酸鉛3重量部、ステアリン酸鉛1重
量部を配合し、150℃で7分間ミキシングロールで混
練して肉厚0.1mmのロールシートを作製する。このロ
ールシート50cm2 中に存在する大きさ100μ以上の
透明球数をもってフィッシュアイ数とした。 塩化ビニル単量体の含有量:塩化ビニル樹脂あるい
は塩化ビニルとの共重合樹脂を溶媒であるテトラヒドロ
フランに溶解してガスクロマトグラフィー法により、塩
化ビニル樹脂あるいはこれとの共重合樹脂中の塩化ビニ
ル単量体の含有量を定量した。 可塑剤吸収速度:プラネタリーミキサーを用い可塑
剤(DOP)50重量部添加し、ジャケット温度80℃
において測定し、コンパウンドがドライアップし攪拌ト
ルクが急低下する迄の所要時間(分)で表示した。
【0019】実施例1 内容積2.5m3 のステンレス製重合器に塩化ビニル単
量体500kg、純水1000kg、表1に示した中のNo.
3の部分鹸化ポリビニルアルコール200g、およびN
o. 7の水溶性セルロ−スエステル200g、開始剤
(A)として、t−ブチルパーオキシピパレート500
g、表3に示した特定の含硫黄化合物(C)、特定の含
窒素化合物(D)を特定量仕込み、攪拌を行いながら、
温度60℃で重合反応を行ない重合器内の定常圧が2kg
/cm2 低下した時、未反応塩化ビニル単量体をパージし
重合反応を停止させた。その後更に重合缶の温度を70
℃に高め、250mmHgになる迄真空脱気を行ない、塩
化ビニル樹脂に吸着されている塩化ビニル残存量を減少
させた。引き続きスラリーを遠心分離法で脱水し、更に
熱風乾燥法で乾燥して塩化ビニル樹脂を得、これを用い
て各特性値の測定を行った。結果は表3に見られる通り
であり、満足するものであった。
【0020】比較例1 実施例1において、特定の含窒素化合物を用いなかった
ことを除き、その他同様な重合および操作を行い、塩化
ビニル樹脂を得た。こうして得た樹脂は表3に示す通り
であったが、満足な結果が得られなかった。
【0021】比較例2 実施例1において、特定の含硫黄化合物を用いなかった
ことを除き、重合温度を67℃にし、その他同様な重合
および操作を行い、塩化ビニル樹脂を得た。こうして得
た樹脂は表3に示す通りであったが満足な結果が得られ
なかった。
【0022】比較例3 実施例1において、開始剤をジ−2−エチルヘキシルパ
ーオキシジカーボネートに変え、その他同様な重合、お
よび操作を行い、塩化ビニル樹脂を得た。こうして得た
樹脂は表3に示す通りであったが、満足な結果が得られ
なかった。
【0023】
【表3】
【0024】
【発明の効果】本発明により、多孔質で残存VCM量が
少なくしかもフィッシュアイが少なくかつ熱安定性の優
れる塩化ビニル樹脂を提供する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 邦生 千葉県市原市五井南海岸11番地1、日産石 油化学株式会社内 (72)発明者 峯下 修 千葉県市原市五井南海岸11番地1、日産石 油化学株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩化ビニル単量体単独または、これと共重
    合可能な単量体との混合物を、水性媒体中で重合する
    際、開始剤として一般式 【化1】 (式中のR1 、R2 はアルキル基を示す)で表わされる
    油溶性ラジカル開始剤(A)を用い、懸濁剤として平均
    重合度500〜2500、鹸化度65〜85モル%、4
    %水溶液の20℃における粘度が50cp以下の部分鹸
    化ポリビニルアルコールおよび/または平均重合度70
    〜300、2%水溶液の20℃における粘度が500c
    p以下である水溶性セルロースエステルを用い、炭素数
    2であるエチレン系不飽和塩素化炭化水素化合物(B)
    とメルカプト基およびカルボキシル基を有する含硫黄化
    合物(C)とNH4 基を有するアンモニウム塩からなる
    含窒素化合物(D)を、あるいは該含硫黄化合物(C)
    と該含窒素化合物(D)を添加して重合することを特徴
    とする塩化ビニル樹脂の製造方法であって、油溶性ラジ
    カル開始剤(A)の使用量が塩化ビニル単量体100重
    量部に対し0.03〜0.10重量部、不飽和塩素化炭
    化水素化合物(B)、含硫黄化合物(C)、含窒素化合
    物(D)の量は油溶性ラジカル開始剤(A)に対し、
    (A)/(C)/(D)=1/0.1〜0.5/0.1
    〜0.5あるいは(A)/(B)+(C)/(D)=1
    /5〜10/0.2〜0.7の重量比率の範囲で使用さ
    れる方法。
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