JPS62148507A - 塩化ビニリデン系共重合体の製造法 - Google Patents

塩化ビニリデン系共重合体の製造法

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JPS62148507A
JPS62148507A JP28971185A JP28971185A JPS62148507A JP S62148507 A JPS62148507 A JP S62148507A JP 28971185 A JP28971185 A JP 28971185A JP 28971185 A JP28971185 A JP 28971185A JP S62148507 A JPS62148507 A JP S62148507A
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JP
Japan
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vinylidene chloride
chloride copolymer
producing
weight
thermal stability
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JP28971185A
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English (en)
Inventor
Kazuhisa Tajima
和久 田島
Hiromitsu Tachibana
立花 博光
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry 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、熱安定性、ガスバリヤ−性、成形性および生
産性に優れた塩化ビニlJデン系共重合体の製造法疋関
する。
(従来の技術と問題点) 塩化ビニリデン系共重合体は酸素、水蒸気等のガヌバリ
ャー性が高く、食料品・医薬品・化粧品等の包装用フィ
ルムとして用いられている。
塩化ビニリデン系共重合体は結晶性が高いためにガスバ
リヤ−性に優れているが、その反面、加工した時のシー
トの柔軟性に劣るという問題がある。さらに熱安定性に
も問題があり、このため熱安定性、シートの柔軟性を改
良するだめに、安定剤や可塑剤等を添加したり、塩化ビ
ニリデン系共重合体中の共重合モノマー含量を増加する
方法がとられている。しかしながら、熱安定性、シート
の柔軟性を改善出来ても、塩化ビニリデン系共重合体の
特性であるガスバリヤ−性を低下させる結果となり、好
ましくない。
このように熱安定性、ガヌバリャー性、シートの柔軟性
のバランスを満足するような塩化ビニリデン系共重合体
を開発することは大きな課題である。また、塩化ビニリ
デン系共重合体の製造は、一般に40〜60時間の長時
間を要し、生産性にも問題がある。
本発明者は、これら問題点を解決するため税意研究した
結果、塩化ビニリデンとアクリル酸エステルから得られ
る塩化ビニリデン系共重合体は、安定剤や可望剤を添加
することなく、又は使用したとしても少量で加工でき、
熱安定性、ガスバリヤ−性が高く、成形して得られたシ
ートの柔軟性が優れているという特徴を有し、さらに重
合時間を従来の塩化ビニリデン−塩化ビニル系共重合体
の174〜1/6と大巾に短縮でき、経済的メリットが
非常に大きいことを見出し、本発明に至った。
C問題点を解決するための手段及び作用効果)すなわち
本発明は、塩化ビニリデン85〜98重量%と一般式。
H2= CHCO□ (式中、Rは炭素数1〜6までの
アルキル基またはエポキシ基を有スるアルキル基)で示
されるアクリル酸エステル15〜2重量%の割合のモノ
マーを、油溶性ラジカル開始剤および高分子層温保護剤
存在下に水中で懸濁重合させることを特徴とする塩化ビ
ニリデン系共重合体の製造法を要旨とする。
本発明において、共重合モノマーであるアクリル酸エス
テルは塩化ビニリデンとの反応性が良く、また組成の均
一性が高い塩化ビニリデン系共重合体を与えるために、
熱安定性、バリヤー性、押出しシートの柔軟性に優れ、
さらに、従来より大巾に短縮した重合時間で良い結果が
得られたものと考えられる。
本発明で用いる塩化ビニリデンの割合は、塩化ビニリデ
ンとアクリル酸エステルと合わせて総量100重量s当
り、85〜98重量%であり、好ましくは90〜97重
量%である。これは塩化ビニリデンが85重量%より少
ないとガヌバリャー性が低下し、かつ未反応上ツマ−の
除去が困難となること、98重量%より多いと熱安定性
が悪く、加工が困難になり、さらにシートの柔軟性も悪
くなるからである。
るものであり、例えばメチルアクリレート、エチルアク
リレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリ
レート、ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、
ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等
のアルキルアクリレート;またはグリシジルアクリレー
ト等のエポキシ基を有するアルキルアクリレートの中か
ら1種または2種以上用いることが出来る。
この中でガスバリヤ−性、熱安定性および経済的に優れ
たメチルアクリレートまたはブチルアクリレートが特に
好ましい。
本発明に用する油溶性ラジカル開始剤としては、例えば
クミルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオ
キシネオデカノエート等のパーオキシエステル;ジー2
−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−
プロピルパーオキシジカーボネート等のジアルキルパー
オキシシカ−ボネート;ラウロイルパーオキサイド、3
.5.5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド等の
ジアシルバーオギサイドi 2.2’−アゾイソブチロ
ニトリル、2.2’−アゾビス−2,4−シメチルノ(
レロニトリル等のアゾ系触fL 等カある。この中でも
2.2′−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル
を用いるとき熱安定性の最も良い塩化ビニリデン系共重
合体を与えるので特に好ましい。
高分子懸濁保護剤としては、一般の懸濁重合に使用され
る水溶性の高分子1昭l蜀剤であシ、例工ばメトキシセ
ルローズ、エトキシセルローズ等のセルローズ誘導体;
ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド等がモ
ノマー100重量部に対し001〜01重量部使用され
、特にメトキシセルローズ/ポリビニルアルコールを併
用し、その使用部数が0.20〜0.0110.01〜
006であるものを使用する場合が塩化ビニリデン系共
重合体の平均粒子径を100〜200μ程度に調整出来
るため好ましい。これは平均粒子径が100μより小さ
いと乾燥工程に長時間荷やすので生産性の低下を招き、
さらに押出し成形時に樹脂がスクリューへの食い込み不
良を起こし、均一なシートを製造出来ないという問題を
生じさせ、また平均粒子径が200μより大きいとフィ
ッシュアイ等の原因となり好ましくないためである。
重合は上記油溶性ラジカル開始剤、高分子懸濁保護剤、
化ツマ−および水媒体下、七ツマー/水の比が1707
〜1/3の間で重合温度30〜70°Cで行なわれる。
これは七ツマー/水の比が1107よりも水を少くする
と重合時の除熱?よび重合安定性に問題があり、まだ1
/3よりも水を多くすると生産性が低下するためである
まだ本発明においては、抗酸化剤、可塑剤、エポキシ化
植物油等を重合時、重合後スラリーまたはパウダーに添
加してもよく、これらは何ら本発明を規制するものでは
ない。
本発明で製造される塩化ビニリデン系共重合体は、重合
時間を8〜12時間程時間路了させることが出来、従来
の塩化ビニリデン−塩化ビニル系共重合における40〜
60時間の重合時間と比j咬すると重合時間を1/4〜
1/6まで短縮できるので生産性を大巾に高めることが
出来る。
(実施例) 以下、本発明の実施例について記載するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
実施例1〜9 擢型攪拌機を有するステンレス製201オートクレーブ
にメトキシセルローズ5.6g、ポリビニルアルコール
0.91を溶解した脱イオン水9001を入れ、窒素置
換した後、2.2′−アゾビグ−2,4−ジメチルバレ
ロニトリル18fと表−1に示す仕込組成の塩化ビニリ
デンとアクリル酸エステルの混合物を圧入した。攪拌下
に内温を55°Cとし、以後この温度で重合を継続し、
重合時間10時間の時点で内圧をパージしてスラリーを
取り卸し、脱水、水洗後55°C乾燥器で12時間乾燥
する。得られる塩化ビニリデン系共重合体100重量部
に表−1に示すエポキシ化大豆油およびピロリン酸ソー
ダをブレンドした後、以下の評価に用いた。
熱安定性の評価: 50mm押出し機(圧縮比2,5、L/D=20、ダイ
山200 mm )を用い、バレル温度(第1〜5ゾー
ン)140°G、150°C,161]℃、ダイヌ温度
170°C、スクリュー回転数4 Orpmの条件で表
−1に示す各々の塩化ビニリデン系共重合体を押出した
。押出したシートを重ね、160℃、150 kQ/c
yn2で2分間プレスし、1B厚のシートを作成し、こ
れから30 mX 50−の試験片を取り、160°C
のギヤーオーブン老化試験機に入れ、15分1’ill
隔でサンプリングし、黒化までの時間を測定した。
シートの柔軟性の評価: 上記50酎押出し機で押出したシートを180度の角度
まで曲げ、何回でシートが割れるか試験した。シートの
柔軟性のランクを次のように分けた。
A:10回以上繰り返しても割れず白化もしない B:10回以上繰り返しても割れないが白化する C:5〜9回繰り返すと割れる D=1〜4回繰り返すと割れる ガスバリヤ−性の評価: 上記50m押出し機で押出したシートを160°C11
50kq/cM”で1分間プレスし厚さ50μのシート
を作成した。このシートをLYSSY社製GPM−20
0のガス透過率測定機にて酸素透過率を測定した。
残留単量体の測定法: 重合終了後の塩化ビニリデン系共重合体を脱水、水洗後
、55°C乾燥器で12時間乾燥した。
乾燥直後の重合物勿体の一定量をとり、これに所定量の
二硫化炭素を加えて残留単量体を抽出し、抽出液中の塩
化ビニリデン、アクリル酸エステルをガスクロマトグラ
フによって定量した。
単位はppmで検出限度は0.1 ppmである。
比1咬例1〜ろ 擢型攪拌機を有するステンレヌ製201オートクレーブ
にメトキシセルローズ3.6g、ポリビニルアルコール
0.9 flを溶N’ L fc 脱イオン水9000
fを入れ、窒素置換する。これに2.2’−アゾビグ−
2,4−ジメチルバレロニトリル18yと表−1に示す
仕入組成の七ツマー混合物を圧入した。実施例1〜9と
同様な方法で懸濁重合して得られる塩化ビニリデン系共
重合体100重量部に表−1に示すエポキシ化大豆油と
ピロリン酸ソーダをブレンドした。これを実施例1〜9
と同様な方法で熱安定性、シート柔軟性、酸素透過率、
残留単量体量を評価、測定した。
結果を表−1にまとめた。
表−1から、本発明は比較例1の塩化ビニリデン−塩化
ビニル系共重合体よりも熱安定性、シートの柔軟性およ
びガスバリヤ−性に優れていることが判る。さらに本発
明は、安定剤、可塑剤等を使用しなくても加工でき(実
施例1〜6)、また使用しても夕景ですむので(実施例
7〜9)、ガスバリヤ−性および経済性に優凡ているこ
とが判る。実施例2〜6から、用いるアクリル酸エステ
ルの種類は、ガスバリヤ−性、熱安定性、シートの柔軟
性の点からメチルアクリv−)(実施例2)またはブチ
ルアクリレート(実施例3)が特に好ましいことが判る
。また実施例i、 3.8.9と比較例2.′5からア
クリル酸エステルの使用量は全モノマー100重量部当
り、15〜2重量%である場合にガスバリヤ−性、熱安
定性およびシートの柔軟性が良く、この中でも10〜5
重量%使用する場合(実施例6.8)が特に好ましいこ
とが判る。さらに実施例1〜9と比較例1.′5の比較
から、本発明は従来の塩化ビニリデン−塩化ビニル系共
重合体の製造法よりも、重合時間を174〜1/6と大
巾に短縮でき、経済的メリットが大きいことが判る。
実施例10〜13 表−2に示す仕込組成の高分子層温保護剤(メトキシセ
ルローズおよびポリビニルアルコール)を溶解した脱イ
オン水900[1に塩化ビニリデン40501 ブチル
アクリレート450gおよび2.2′−アゾビス−2,
4−ジメチルバレロニトリル18gを入れ、実施例1〜
9と同様な方法で懸濁重合した。得られた塩化ビニリデ
ン系共重合体の平均粒子径を測定した。結果を表−2に
示す。
表−2 注)Mc:’メトギシセルローズ PVA:ポリビニルアルコール 表−2から平均粒子径100〜200μ程度の粒子をつ
くるには、メトキシセルローズとポリビニルアルコール
を併用し、その醍用量を化ツマ−100Tim部当り、
メトキシセルローズ/ポリビニルアルコール=02〜0
.0110.0 i〜0.05  の条件とするのが好
ましいことが判る。
実施例14〜17 メトキシセルローズ36g、ポリビニルアルコール0.
99を溶解した脱イオン水9000gに塩化ビニリデン
4050g、ブチルアクリレート450gおよび表−3
に示す油溶性ラジカル開始剤を入れ、各々表−6に示す
重合条件で懸濁重合を行なった。得られた塩化ビニリデ
ン系共重合体の熱安定性、シートの柔軟性を実施例1〜
9と同様な方法で評価した。評価結果を表−5に示す。
比較例5 メトキシセルローズ36g、ポリビニルアルコール0.
91を溶解した脱イオン水9000gに塩化ビニリデン
4050g、塩化ビニル45ofおよびクミルパーオキ
シネオデカノネート18gを入れ、表−6に示す重合条
件で1@澗重合をイ1なった。得られた塩化ビニリデン
系共重合体の熱安定性、シート柔軟性を実施例1〜9と
同様な方法で評価した。評価結果を表−5に示す。
表−6の実施例6.14〜17から油溶性ラジカル開始
剤として2.2′−アゾビス−2,4−ジメチルバレロ
ニトリル(実施例3)及び又はシー2−エチルヘキシル
バーオギシジカーポネート(実施例15及び17)を用
いた場合が最も熱安定性に優れていることが判る。一方
、比較例2,5の塩化ビニリデン−塩化ビニル系共重合
体は著しく熱安定性に劣っていることが判る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)塩化ビニリデン85〜98重量%と一般式▲数式
    、化学式、表等があります▼ (式中、Rは炭素数1〜6のアルキル基又 はエポキシ基を含むアルキル基を表わす)で示されるア
    クリル酸エステル15〜2重量%の割合のモノマーを、
    油溶性ラジカル開始剤、高分子懸濁保護剤および水媒体
    下、懸濁重合させることを特徴とする塩化ビニリデン系
    共重合体の製造法。
  2. (2)塩化ビニリデン90〜97重量%とアクリル酸エ
    ステル10〜3重量%の割合である特許請求の範囲第1
    項記載の塩化ビニリデン系共重合体の製造法。
  3. (3)アクリル酸エステルがメチルアクリレートである
    特許請求の範囲第1項または第2項記載の塩化ビニリデ
    ン系共重合体の製造法。
  4. (4)アクリル酸エステルがブチルアクリレートである
    特許請求の範囲第1項または第2項記載の塩化ビニリデ
    ン系共重合体の製造法。
  5. (5)高分子懸濁保護剤としてメトキシセルローズとポ
    リビニルアルコールを併用する特許請求の範囲第1項乃
    至第4項の何れかの項記載の塩化ビニリデン系共重合体
    の製造法。
  6. (6)油溶性ラジカル開始剤として2,2′−アゾビス
    −2,4−ジメチルバレロニトリル及び又はジ−2−エ
    チルヘキシルパーオキシジカーボネートを用いる特許請
    求の範囲第1項乃至第5項の何れかの項記載の塩化ビニ
    リデン系共重合体の製造法。
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