JPS61195106A - 塩化ビニル樹脂の製造方法 - Google Patents

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樹脂の製造法に関し、さらに詳しく
は、単独重合体の二次転移点が一１０℃以下であるアル
キルアクリレートおよび／またはアルキルメタクリレー
ト、スチレンと多官能性モノマーからなる共重合体に塩
化ビニルをグラフト共重合させた透明性対衝撃性、耐候
性１曲げ弾性率に優れる塩化ビニル樹脂を製造する方法
に関する。

〔従来の技術〕

塩化ビニル樹脂は、優れた物理的１機械的性質を有して
いるため硬質、半硬質、軟質等多くの用途がある。しか
し、硬質用に塩化ビニルホモポリマーを使用すると耐衝
撃性、耐候性に劣るという欠点を有している。

これらの欠点を改良する方法として、塩化ビニルホモポ
リマーと各種の弾性体とのポリマーブレンドによる方法
がある。しかし、この方法によれば、耐衝撃性を改良す
ることができるが、耐候性。

曲げ弾性率が低下するという欠陥を有している。

アルキルアクリレートとスチレンとの共重合体に塩化ビ
ニルをグラフト共重合して得られた塩化ビニルグラフト
共重合体が知られており（特公昭４３−１７９９０号）
、この塩化ビニルグラフト共重合体は、耐衝撃性がホモ
ポリマーと弾性体のポリマーブレンドに比し向上してい
るが１曲げ弾性率においていまだ充分でないという欠点
があった。

以上の如く、現在までに知られた各方法はいずれも一長
一短があり、そのために用途もある程度制限されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は透明性、耐衝撃性、耐候性に優れ、かつ
曲げ弾性率にも優れた塩化ビニル樹脂を製造する方法を
提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明者らは、上記目的を達成するために、鋭意検討を
重ねた結果、単独重合体の二次転移点が一１０℃以下で
あるアルキルアクリレートおよび／またはアルキルメタ
クリレート、スチレンと多官能性モノマーからなるアク
リル系共重合体に塩化ビニルをグラフト共重合すること
により、透明性、耐衝撃性、耐候性に優れ、かつ曲げ弾
性率に優れた塩化ビニル樹脂を製造し得ることを見出し
。

本発明に至った。

すなわち１本発明は、単独重合体の二次転移点が一１０
℃以下であるアルキルアクリレートおよび／またはアル
キルメタクリレート５０〜８４％。

スチレン１５〜４０重量％と、多官能性モノマー１０〜
１重量％からなるアクリル系共重合体１〜３０重量部に
対して塩化ビニル９９〜７０重量部をグラフト共重合す
ることを特徴とする透明性。

耐衝撃性、耐候性に優れ、かつ曲げ弾性率にも優れる塩
化ビニル樹脂の製造方法である。

本発明忙使用されるアクリル系共重合体とは。

アルキルアクリレートおよび／またはアルキルメタクリ
レート、スチレンおよび多官能性モノマーの共重合体で
ある。アルキルアクリレートおよび／またはアルキルメ
タクリレートとしては、その単独での重合体の二次転移
点が一１０℃以下であること・が耐衝撃性の改良の上か
ら必要であり１例えば、エチルアクリレート、ｎ−プロ
ピルアクリレート、イソ−ブチルアクリレート、ｎ−ブ
チルアクリレート、ｎ−へキシルアクリレート、２−エ
チルへキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート
、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレー
ト、ｎ−デシルメタクリレート。

ｎ−ドデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート
等があげられる。

また、多官能性モノマーとは、アルキルアクリレートお
よび／またはアルキルメタクリレートと共重合可能であ
り、共重合体中あるいはグラフト共重合体中で架橋等に
関与するモノマー類であって１例えば、エチレングリコ
ールジアクリレート。

ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレンク
リコールジアクリレート、エチレングリコールジメタク
リレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ト
リエチレングリコールジメタクリレート、１．３−プロ
ピレングリコールジメタクリレート、１．３−ブチレン
グリコールジメタクリレート、１・、４−ブチレングリ
コールジメタクリレート等の（ポリ）アルキレングリコ
ールのアクリレートもしくはメタクリレート類、ジアリ
ルフタレート、ジアリルマレート、ジアリルフマレート
、ジアリルサクシネート等のポリアリル化合物類、ジビ
ニルベンゼン、ブタジェン、イソプレンなどがあげられ
る。

耐衝撃性、耐候性を改良する目的で使用するアルキルア
クリレートおよび／またはアルキルメタクリレートの使
用量は、アクリル系共重合体中８４〜５０重量％が好適
であり、透明性を改良する目的で使用するスチレンの使
用量は１５〜４０重蒼％が好適であり１曲げ弾性率を改
良する目的で使用する多官能性モノマー使用量は１〜１
０重量％が好適である。

本発明に使用するアルキルアクリレートおよび／または
アルキルメタクリレートとスチレンと多官能性モノマー
とのアクリル系共重合体は、乳化重合、溶液重合、塊状
重合等の重合方法により。

一般公知の乳化剤１分散剤、触媒等を使用して得られる
“。本発明を有利に実施するには乳化重合を採用するこ
とが望ましい。

一般的な乳化重合法によって共重合体を得る方法として
は１例えばジャケット付重合反応機内に純水、アニオン
系乳化剤、水溶性重合触媒を入れ。

反応機内の空気を排除し１次いで、アルキルアクリレー
トおよび／またはアルキルメタクリレート、スチレンと
多官能性モノマーを装入し、乳化した後、反応機内をジ
ャケットにより加熱し、共重合反応を行なう。この共重
合反応は発熱反応であり。

必要に応じて、ジャケットより内部温度を制御する。反
応終了後、未反応のモノマー類を反応機外に除去し、ア
クリル系共重合体を得る。

反応機への装入方法は限定されるものではない。

又、必要に応じてアクリル系共重合体の粒径調整剤、共
重合反応を制御するため触媒の分解促進剤等を添加して
も良い。

グラフト共重合の幹ポリマーとして使用する場合、アク
リル系共重合体の使用量は１〜３０重量部が適当である
。

アクリル系共重合体の使用量が１重量部未滞では耐衝撃
性が充分でなく、又、３０重量部を超えると耐衝撃性は
向上するが１曲げ弾性率が低下するので好ましくない。

本発明のグラフト共重合方法としては懸濁重合法、乳化
重合法、溶液重合法、無溶媒重合法等があげられるが１
本発明を有利に実施するには、Ｓ開型合法を採用するこ
とが望ましい。

懸濁重合法を行う場合、アクリル系共重合体と塩化ビニ
ルモノマーの総量に対する水の使用量は１〜５倍好まし
くは１〜３倍である。

一般的な懸濁重合法によってグラフト共重合樹脂を得る
方法は１例えば、ジャケット付重合反応機内に、純水、
ヒドロキシグロビルメチルセルローズのような懸濁安定
剤、ラジカル重合開始剤。

必要に応じて重合度低下剤を入れ、これにアクリル系共
重合体を入れて懸濁し、次いで反応機内の空気を排除し
１次いで塩化ビニルを必要に応じその他のビニル化合物
と共に装入する。その後反応機内をジャケットにより加
熱し、アクリル系共重合体を塩化ビニル類に溶解し、グ
ラフト共重合を開始させる。グラフト共重合は発熱反応
であり。

必要に応じてジャケットより内部温度の制御を行う。反
応終了後、未反応の塩化ビニル類を反応機外に除去し、
スラリー状のグラフト共重合樹脂を得る。スラリーは常
法にしたがい脱水乾燥されグラフト共重合樹脂が得られ
る。又電合反応機への装入方法は限定されるものではな
く、純水、懸濁安定剤、アクリル系共重合体そして塩化
ビニル等の装入原料のうち、まずアクリル系共重合体を
塩化ビニルに溶解して装入するという方法も採用される
。

グラフト共重合にあたっては、透明性、耐衝撃性、耐候
性および曲げ弾性率を低下させない範囲で、他の塩化ビ
ニルと共重合しうる単量体を共存させてもよい。

本発明を実施するにあたり、グラフト共重合はラジカル
重合法で行うのが有利であり、そのために使用されるラ
ジカル重合開始剤としては、ラウロイルパーオキサイド
、ターシャリ−ブチルパーオキシピバレート、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有機パーオキサイド類、２．２’
−アゾビスイソブチロニトリル、２．２’−アゾビス−
２゜４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物などの
油溶性重合開始剤、および過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウム等の水溶性重合開始剤があげられる。これらの
重合開始剤の使用量は塩化ビニル類１００重量部あたり
０．００５〜１．０重量部とするのが好ましい。

分散剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース
、ヒドロキシグロビルメチルセルロース。

ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール及
びその部分ケン化物、ゼラチン、ポリビニルピロリドン
、デンプン等の有機物、炭酸マグネシウム、炭酸カルシ
ウム、燐酸カルシウム等の無機物が単独であるいは組合
せて使用される。その使用量は１通常塩化ビニル類１０
０重量部に対して０．０１〜１．０重量部である。

さらに本発明は、ビニル系単量体を重合する従来の方・
法において使用されている連鎖移動剤を塩化ビニル類１
００重量部に対して０．００１〜１０重量部添加しても
よい。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。なお
、実施例中に示されている部は重量部である。

実施例１〜２　比較例１〜８ 攪拌翼を装備した内容積７−の重合機に、脱イオン水３
０００ｋｇ、第１表に示す組成を有するアクリル系共重
合体１分散剤としてポリビニルアルコール部分ケン化物
２　ｋｓ及びメチルセルロース２ｋｇ１重合開始剤とし
て２．２Ｉ−アゾビスイソブチロニトリル０．２　ｋｓ
及び２．２１−アゾビスイソバレロニトリル０．６　ｋ
ａを装入し、内部の空気を真空ポンプで除去した後、塩
化ビニルを装入し、５７℃で重合を行なった。

その後、塩化ビニルを除去したのち、内容物な濾過乾燥
し、白色の粉末を得た。この粉末の平均重合度、塩化ビ
ニル以外の成分量を測定した。その結果を第１表に示す
。

得られたグラフト共重合樹脂１００部に勝田化工製有機
錫系安定剤（アドバスタブ１７ＭＪ）２部、ステアリン
酸０．５部を均一に混合し、更忙１５０℃の熱ロールで
１０分間混練し、１８０℃で５分間プレスすることによ
りシートを作成した。

このシートから採取した試料について、シャルピー衝撃
強度、耐候性１曲げ弾性率を測定した。これらの結果を
第１表に示す。

比較例９ 実施例１において、アクリル系共重合体を使用せずかつ
分散剤の使用量を各０．８　ｋｓに減らす以外は実施例
１と同様にして１重合を行ない塩化ビニルホモポリマー
を得た。

このホモポリマー１００部にアクリル系耐衝撃性改良剤
（ｎ−ブチルアクリレート７５部、メチルアクリレート
２０部、およびアクリルニトリル５部からなる共重合体
）１５部１勝田化工製有機錫系安定剤（アドバスタブ１
７ＭＪ　）２部、ステアリン酸０．５部を均一に混合し
、実施例１と同様圧しで、シートを作成し、物性を測定
した。

結果を第１表に示す。

上記の各物性の測定は下記によった。

（１）シャルピー衝撃強度はＪＩＳ　Ｋ−６７４５によ
り測定した。

（２）透明性、鎖度はＪＩＳ　Ｋ−６７１４により測定
した。

（３）曲げ弾性率はＪＩＳ　Ｋ−６７４０により測定し
た。

（４〕耐候性は、カーボンアークサンシャインウェザオ
メーター（スプレー１２／６０分、プラックパネル６３
℃）にて２００時間照射し、変色を比較した。

〔発明の効果〕

以上の結果１本発明の方法で得られるグラフト共重合樹
脂は、透明性、耐衝撃性、ｌ１ｌＩｔ候性１機械的強度
に極めて優れている。

本発明の方法で得られるグラフト共重合樹脂は。

塩化ビニル樹脂の成型加工に使用される通常の熱安定性
、滑剤、加工助剤、酸化防止剤、充填剤。

紫外線吸収剤、顔料等を配合することにより通常の成型
加工を行うことができ、透明性、耐衝撃性。

耐候性１機械的強度に優れた特性を生かして建材等に好
適に使用される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、単独重合体の二次転移点が−１０℃以下であるアル
   キルアクリレートおよび／またはアルキルメタクリレー
   ト５０〜８４重量％、スチレン４０〜１５重量％と多官
   能性モノマー１０〜１重量％からなるアクリル系共重合
   体１〜３０重量部に、塩化ビニル９９〜７０重量部をグ
   ラフト共重合することを特徴とする塩化ビニル樹脂の製
   造方法。