JPH0693017A

JPH0693017A - 部分ケン化ポリビニルアルコールの製造方法

Info

Publication number: JPH0693017A
Application number: JP27118592A
Authority: JP
Inventors: Iehiro Kodama; 家弘小玉; Kiyoshi Ueno; 清上野
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 1994-04-05
Anticipated expiration: 2015-12-11
Also published as: JP3115954B2

Abstract

(57)【要約】【構成】ケン化度40〜60モル％及びケン化度に関する
ブロック・キャラクターが 0.470〜0.600 である部分ケ
ン化ポリビニルアルコールを製造する方法であって、メ
タノール／水混合溶媒中のポリ酢酸ビニルの濃度が10〜
50重量％及び水分濃度が２〜８重量％であるケン化系
に、ポリ酢酸ビニルの酢酸基に対してNa当量が５〜10me
q に相当する水酸化ナトリウムを添加してケン化を行な
うことを特徴とする。【効果】ポリビニルアルコール重合体のケン化度に関
するブロック・キャラクターを従来の物よりも高く安定
に製造することができる。かかる方法により得られた高
いブロック・キャラクターを有する部分ケン化ポリビニ
ルアルコールは、塩ビ重合における懸濁剤、懸濁助剤等
の用途に極めて有効であり、その界面特性が塩化ビニル
ポリマーの物性に大きな影響をもたらし、ポリ塩化ビニ
ル製品の高品質化、安定生産に大きな効果を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、部分ケン化ポリビニル
アルコールの製造方法に関し、より詳細には、ケン化度
に関するブロック・キャラクターが 0.470〜0.600 の範
囲にある部分ケン化ポリビニルアルコールを安定に製造
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にポリビニルアルコール系重合体
は、酢酸ビニル系重合体のケン化により得られ、そのケ
ン化処方によりさまざまなケン化度のものが得られる。
これらの内、低ケン化度のポリビニルアルコール系重合
体は、現在、塩化ビニルの水性懸濁重合時の懸濁剤、懸
濁助剤等の分野に利用されている。このような懸濁剤と
して使用された場合には、そのポリビニルアルコール系
重合体の界面特性が重要な要因となり、例えば重合度、
ケン化度以外にもケン化度に関するブロック・キャラク
ターが重要な要素となることを本発明者等は先に提案し
た。

【０００３】このケン化度に関するブロック・キャラク
ターとは、部分ケン化ポリビニルアルコールの残存酢酸
基の連鎖分布状態を表わすための指標であり、¹³Ｃ−Ｎ
ＭＲスペクトル中のメチレン領域に現れる３本のピーク
の解析により求められる。該スペクトルにおいて、３本
のピークは、左側より(OH, OH)、 (OH, OAc)、(OAc,OA
c)に相当する３個の２単位連続構造（dyad）に相当し、
その吸収強度は３個の構造に比例している。ブロック・
キャラクターηは、式(1): η＝ (OH, OAc)／〔2(OH)(OAc)〕 (1) 〔式中、 (OH, OAc)は、上記の測定から求められる２単
位連続構造 (OH, OAc)の割合を表わし、(OH)は、ケン化
度を表わし、 (OAc)は、残存酢酸基の割合を表わし、そ
れぞれ分率で示される。〕で表わされ、０から２までの
値を取ることができる。ブロックキャラクター（η）が
０の場合、完全にブロック的であり、２に近づく程交互
性があり、η＝１の場合は完全に残存酢酸基とＯＨ基と
が交互に存在することを示す〔例えば「ポバール」、
（株）高分子刊行会、1981年４月１日改定新版発行、第
246頁〜第 249頁参照〕。

【０００４】即ち、部分ケン化ポリビニルアルコールの
界面特性は、残存する酢酸基の量のみならずその分布状
態によっても異なり、例えば同一のケン化度であって
も、残存酢酸基の分布状態が異なれば、界面特性も異な
ってくる。本発明者等は、部分ケン化ポリビニルアルコ
ールのブロックキャラクターが 0.470以上であること
が、塩化ビニルの水性懸濁重合時の懸濁剤等の用途には
望ましいことを見いだしたのであるが、従来の製造方法
によっては、 0.470以上の高いブロック・キャラクター
を有する部分ケン化ポリビニルアルコールを安定に得る
ことができなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ケン化度に関するブロック・キャラクターが 0.470
以上の部分ケン化ポリビニルアルコールを安定に製造す
る方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、メター
ノル／水混合溶媒中のポリ酢酸ビニルの濃度が10〜50重
量％及び水分濃度が２〜８重量％であるケン化系に、ポ
リ酢酸ビニルの酢酸基に対してNa当量が５〜10meq に相
当する水酸化ナトリウムを添加してケン化を行なうこと
により、ケン化度40〜60モル％及びケン化度に関するブ
ロック・キャラクターが 0.470〜0.600 である部分ケン
化ポリビニルアルコールを製造する方法が提供される。

【０００７】ポリ酢酸ビニル；本発明において、ケン化
すべきポリ酢酸ビニルは、酢酸ビニルモノマーを用いて
の従来公知の重合方法、例えば塊状重合、溶液重合、懸
濁重合、乳化重合等、何れの方法によって製造すること
ができるが、工業的にはメタノールやエタノール等を用
いた溶液重合が最も好ましい。また重合には、それ自体
公知のラジカル重合開始剤、例えば 2,2−アゾビスイソ
ブチロニトリル、 2,2−アゾビス(4−メトキシ− 2,4−
ジメチルバレロニトリル) ベンゾイルパーオキサイド、
ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、過硫酸カリ
ウム等が使用される。この重合開始剤は、一般に、酢酸
ビニルモノマーに対して0.01〜0.1 重量％の量で使用す
ることが好適である。重合温度は使用される開始剤によ
って適宜設定できるが、一般的には10〜90℃である。本
発明に使用するポリ酢酸ビニル重合体の重合度は特に制
限はないが、塩化ビニルの水性懸濁重合時の懸濁助剤と
して使用する場合には、重合度 100〜600 のものが好適
である。

【０００８】ケン化；本発明においては、上記で得られ
たポリ酢酸ビニルを水酸化ナトリウムを用いてケン化す
ることにより目的とするケン化度（40〜60モル％）及び
ブロックキャラクター（ 0.470〜0.600 ）を有する部分
ケン化ポリビニルアルコールを得る。ケン化に際して上
記ポリ酢酸ビニルは、メタノール／水混合溶媒中のポリ
酢酸ビニルの濃度が10〜50重量％及び水分を２〜８重量
％の濃度で含む有機溶媒溶液として使用することが必要
である。ポリ酢酸ビニルの濃度及び水分濃度がこの範囲
外である場合や、有機溶媒としてメタノール以外のもの
を使用した場合には、目標のケン化度が得られないか、
もしくは得られたとしても、ケン化度に関するブロック
・キャラクターは目標以外の値となってしまう。かかる
ポリ酢酸ビニルの溶液を調製するために使用する有機溶
媒としては、メタノールが使用されるが、エタノール、
イソプロピルアルコール、酢酸メチルエステル等のメタ
ノールと相溶する溶媒を少量併用することはできる。

【０００９】またケン化触媒として使用される水酸化ナ
トリウムは、ポリ酢酸ビニルの酢酸基に対して、Na当量
で５〜10meq となる範囲の量で使用することも重要であ
る。この使用量が当該範囲外である場合にも、目標のケ
ン化度が得られないか、もしくは得られたとしても、ケ
ン化度に関するブロック・キャラクターは目標以外の値
となってしまう。

【００１０】さらに本発明においては、上記水酸化ナト
リウムのケン化系への添加は、攪拌下に短時間（例えば
10分以下、好ましくは１分以下）で行なうことが好適で
ある。この添加時間が例えば10分よりも長いと、ケン化
度の分布が広くなり、目標とするケン化に関するブロッ
ク・キャラクターを得ることができない場合がある。

【００１１】また水酸化ナトリウムは、メタノールの溶
液として添加されるが、該液中のNa濃度は、水分を除い
た状態で 1.5重量％以下、特に 0.5〜1.5 重量％の範囲
とすることが好ましい。このNa濃度が 1.5重量％よりも
高くなると、目標とするブロック・キャラクターが得ら
れない場合がある。所定量の水分の添加は、予めポリ酢
酸ビニルの溶液に水を分散させておいてもよいし、また
水酸化ナトリウムのメタノール溶液と同時に水を添加し
てもよい。

【００１２】その他のケン化条件については、従来より
公知の方法を採用できる。例えばケン化温度は、ケン化
度設定の要因から、30〜50℃、特に40℃前後が望まし
く、またケン化時間は、目標ケン化度を取り得る範囲で
特に制限はないが、一般的には30分以上、特に40〜60分
とすることが好ましい。ケン化の停止は、リン酸等の酸
を系に添加して、水酸化ナトリウムを中和することによ
って行なわれる。得られた部分ケン化ポリビニルアルコ
ールは、ケン化度40〜60モル％及びケン化度に関するブ
ロック・キャラクターが 0.470〜0.600 であり、従来公
知の方法と同様、乾燥、粉砕等の工程を経て製品とされ
る。

【００１３】

【実施例】以下実施例を挙げて、本発明を説明する。
尚、以下の実施例において、「部」または「％」とある
のは、特に断りのない限り、「重量部」および「重量
％」を意味する。

【００１４】実施例１内容積３Ｌの攪拌機を備えた重合容器に、酢酸ビニル
1000部、イソプロピルアルコール 500部、を仕込み、窒
素ガスバブリングにより窒素置換した反応容器を昇温
し、60℃に達した時点で、開始剤 2,2−アゾビスイソブ
チロニトリル 0.3部を投入し、重合を開始した。重合
開始後 300分後に冷却して重合を停止した。重合物を減
圧乾燥し、未反応モノマー及びイソプロピルアルコール
を除去した後、メタノールを添加し、攪拌溶解して、ポ
リ酢酸ビニルのメタノール溶液とした。得られたポリ酢
酸ビニルのメタノール溶液を、攪拌機を備えた反応容器
に入れ、メタノールと水を添加し、ポリ酢酸ビニルポリ
マー濃度46％、系中の水分濃度を 3.7％とした。この系
にポリ酢酸ビニル重合体の酢酸基に対してNa当量で 9.0
meq に相当する量の水酸化ナトリウムのメタノール溶液
（Na濃度： 1.5％）を、攪拌下、30秒間で連続的に投入
した。水酸化ナトリウムのメタノール溶液の添加を開始
した時点から40分経過した時点でリン酸を添加して中和
処理を行ない、ケン化を終了した。ケン化終了後、減圧
乾燥して部分ケン化ポリビニルアルコールを得た。得ら
れた重合体について、重合度、ケン化度、ケン化度に関
するブロック・キャラクターを測定した。その結果を表
１に示した。

【００１５】実施例２実施例１において、ケン化系のポリ酢酸ビニルのポリマ
ー濃度を20％、及び水分濃度を 6.3％とした以外は、実
施例１と同様にケン化を行い、得られた重合体について
同様の測定を行なった。その結果を表１に示す。

【００１６】実施例３実施例２において、水酸化ナトリウムをNa濃度 0.5％の
メタノール溶液として投入した以外は、実施例１と同様
にケン化を行い、得られた重合体について同様の測定を
行なった。その結果を表１に示す。

【００１７】比較例１実施例１において、ケン化系のポリ酢酸ビニルのポリマ
ー濃度を56％、及び水分濃度を 2.2％とした以外は、実
施例１と同様にケン化を行い、得られた重合体について
同様の測定を行なった。その結果を表１に示す。

【００１８】比較例２実施例１において、ケン化系のポリ酢酸ビニルのポリマ
ー濃度を48％、及び水分濃度を 1.8％とし、ケン化時の
水酸化ナトリウムのNa濃度を３％とした以外は、実施例
１と同様にケン化を行い、得られた重合体について同様
の測定を行なった。その結果を表１に示す。

【００１９】比較例３実施例１において、得られたポリ酢酸ビニルのポリマー
濃度を59％及び水分濃度を 0.1％とし、酢酸基に対する
Na当量を 1.8meq に相当する量の水酸化ナトリウムをNa
濃度が 1.5％のメタノール溶液として、30秒間添加時し
た以外は、実施例１と同様にケン化を行い、得られた重
合体について同様の測定を行なった。その結果を表１に
示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、ポリビニル
アルコール重合体のケン化度に関するブロック・キャラ
クターを従来の物よりも高く安定に製造することができ
る。かかる方法により得られた高いブロック・キャラク
ターを有する部分ケン化ポリビニルアルコールは、塩ビ
重合における懸濁剤、懸濁助剤等の用途に極めて有効で
あり、その界面特性が塩化ビニルポリマーの物性に大き
な影響をもたらし、ポリ塩化ビニル製品の高品質化、安
定生産に大きな効果を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メターノル／水混合溶媒中のポリ酢酸ビ
ニルの濃度が10〜50重量％及び水分濃度が２〜８重量％
であるケン化系に、ポリ酢酸ビニルの酢酸基に対してNa
当量が５〜10meq に相当する水酸化ナトリウムを添加し
てケン化を行なうことにより、ケン化度40〜60モル％及
びケン化度に関するブロック・キャラクターが 0.470〜
0.600 である部分ケン化ポリビニルアルコールを製造す
る方法。
【請求項２】前記水酸化ナトリウムは、水分を除いた
状態でのNa濃度が、1.5重量％以下の液としてケン化系
に添加する請求項１に記載の方法。