KR102564409B1 - A method for preparing vinyl chloride based polymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 염화비닐계 중합체 제조 시 전이금속 촉매 및 카보네이트계 금속염을 투입하여 산화환원 중합 반응을 진행하되, 카보네이트계 금속염의 투입 시점 및 투입량을 조절함으로써 제조되는 염화비닐계 중합체 내 결함부가 저감되어 열안정성이 우수하고, 이에 따라 중합체를 포함하는 플라스티졸의 발포 물성 및 점도 물성을 우수한 수준으로 유지하면서도 생산성이 우수한 염화비닐계 중합체의 제조 방법에 관한 것이다.In the present invention, when preparing a vinyl chloride polymer, a transition metal catalyst and a carbonate-based metal salt are introduced to carry out a redox polymerization reaction, but the timing and amount of the carbonate-based metal salt are adjusted to reduce defective parts in the vinyl chloride-based polymer, thereby reducing heat The present invention relates to a method for producing a vinyl chloride-based polymer having excellent stability and, therefore, excellent productivity while maintaining the foaming and viscosity properties of a plastisol containing the polymer at excellent levels.

Description

염화비닐계 중합체의 제조방법{A METHOD FOR PREPARING VINYL CHLORIDE BASED POLYMER}Manufacturing method of vinyl chloride polymer {A METHOD FOR PREPARING VINYL CHLORIDE BASED POLYMER}

본 발명은 생산성이 개선되고, 제조되는 중합체 내 결함부를 현저히 감소시켜 발포물성 및 점도물성을 향상시킬 수 있는 염화비닐계 중합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a vinyl chloride-based polymer capable of improving productivity and significantly reducing defective parts in the polymer to be produced, thereby improving foam and viscosity properties.

염화비닐계 중합체는 염화비닐 단량체(Vinyl Chloride Monomer, VCM)로부터 유래된 반복 단위를 50 중량% 이상 함유하는 중합체로서, 가격이 저렴하고 경도 조절이 용이하며, 대부분의 가공기기에 적용 가능하여 응용 분야가 다양하다. 게다가, 물리적·화학적 성질, 예컨대 기계적 강도, 내후성, 내약품성 등이 우수한 성형체를 제공할 수 있어 여러 분야에서 광범위하게 사용되고 있다.Vinyl chloride-based polymer is a polymer containing 50% by weight or more of repeating units derived from vinyl chloride monomer (VCM), and is inexpensive, has easy hardness control, and is applicable to most processing equipment. is diverse. In addition, it is widely used in various fields because it can provide a molded article excellent in physical and chemical properties, such as mechanical strength, weather resistance, and chemical resistance.

한편, 염화비닐계 수지는 생활 및 산업용 소재로 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 범용 수지로, 통상적으로 스트레이트 염화비닐계 수지는 100~200 ㎛ 정도 크기의 분체 입자로 현탁중합 방법에 의하여 제조되고 있으며, 페이스트 염화비닐계 수지는 0.1~2 ㎛ 정도 크기의 분체 입자로 유화중합 방법에 의하여 제조되고 있다.On the other hand, vinyl chloride-based resin is a general-purpose resin most widely used worldwide as a living and industrial material. Typically, straight vinyl chloride-based resin is produced by suspension polymerization with powder particles having a size of about 100 to 200 μm, The paste vinyl chloride-based resin is prepared by emulsion polymerization with powder particles having a size of about 0.1 to 2 μm.

통상 페이스트 염화비닐계 수지는 유화중합에 의해 얻어지는 라텍스를 분무 건조하는 방법으로 건조하여 최종 수지 입자를 형성하고, 상기 입자는 용매나 가소제에 분산시켜 코팅(reverse roll-coating, knife coating, screen coating, spray coating), 그라비아 및 스크린 프린팅(gravure and csreen printing), 회전 캐스팅(rotation casting), 쉘 캐스팅 및 딥핑(shell casting and dipping)과 같은 공정을 통해 바닥재, 벽지, 타포린, 우의, 장갑, 자동차 언더 바디 코팅, 카펫 타일 등의 제품에 적용된다. In general, paste vinyl chloride-based resin is dried by spray drying latex obtained by emulsion polymerization to form final resin particles, and the particles are dispersed in a solvent or plasticizer to be coated (reverse roll-coating, knife coating, screen coating, Through processes such as spray coating, gravure and screen printing, rotation casting, shell casting and dipping, flooring, wallpaper, tarpaulin, raincoats, gloves, and automobile underbody It is applied to products such as coatings and carpet tiles.

이와 같이 페이스트 염화비닐계 수지는 다양한 분야에서 널리 사용되는 범용 플라스틱이므로 페이스트 염화비닐계 수지의 생산성을 높이기 위한 연구들이 진행되어 왔다. 일례로, 페이스트 염화비닐계 수지를 제조함에 있어서 생산성을 높일 수 있는 방법 중 하나로 산화환원 중합(redox 중합) 방법이 제안되었다. 산화환원 중합은 금속이온과 금속을 산화 및/또는 환원시켜주는 매개체를 이용하여 반응시간을 효과적으로 단축시켜 생산성을 개선할 수 있었으며, 특히 반응 말기에 발열이 집중되는 유화중합 방법에서 적용할 경우 초기 반응을 활성화시킴으로써 말기에 집중되는 중합열을 보다 균일하게 배분할 수 있다.Since the paste vinyl chloride-based resin is a general-purpose plastic widely used in various fields, studies have been conducted to increase the productivity of the paste vinyl chloride-based resin. For example, a redox polymerization method has been proposed as one of the methods for increasing productivity in preparing a paste vinyl chloride-based resin. Oxidation-reduction polymerization could improve productivity by effectively shortening the reaction time by using metal ions and mediators that oxidize and/or reduce metals. By activating it, the heat of polymerization concentrated at the end can be more evenly distributed.

그러나, 종래의 산화환원 중합 방법의 채택만으로는 중합 말기에 집중되는 중합열 집중 현상을 일부 개선할 수는 있었으나, 완전히 해소할 수는 없었고, 이와 같이 중합 말기에 중합열이 집중되면서 염화비닐계 중합체 사슬 내 결함부가 발생하여 열안정성이 낮아지는 문제를 완벽하게 해결할 수 없다.However, only the adoption of the conventional redox polymerization method could partially improve the concentration of polymerization heat concentrated at the end of polymerization, but could not completely solve it. It is not possible to completely solve the problem of low thermal stability due to occurrence of internal defects.

또한, 종래의 산화환원 중합에서는 반응성을 충분히 향상시키기 위하여 전이금속 촉매로부터 형성되는 금속이온의 함량이 충분히 많아야 하고, 금속이온을 재생시키기 위한 산화제 및/또는 환원제의 투입이 반드시 필요하나, 산화제 및/또는 환원제를 일정량 이상 투입하는 경우 제조되는 염화비닐계 수지의 발포 및 점도 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In addition, in the conventional redox polymerization, the content of metal ions formed from the transition metal catalyst must be sufficiently high in order to sufficiently improve the reactivity, and the input of an oxidizing agent and/or a reducing agent to regenerate the metal ions is necessarily required, but the oxidizing agent and/or Alternatively, when a certain amount or more of the reducing agent is added, foaming and viscosity properties of the vinyl chloride-based resin produced may deteriorate.

따라서, 제조되는 염화비닐계 중합체 내 결함부를 감소시키고, 이에 따라 발포 및 점도 물성을 우수한 수준으로 유지하면서도 반응성을 동시에 개선할 수 있는 염화비닐계 중합체의 제조방법이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a method for preparing a vinyl chloride polymer capable of reducing defects in the produced vinyl chloride polymer and thus simultaneously improving reactivity while maintaining foaming and viscosity properties at excellent levels.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0058567호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0058567

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 염화비닐계 중합체 제조 시 카보네이트계 금속염 및 전이금속 촉매를 사용하여 산화환원 중합 반응을 진행하되, 카보네이트계 금속염의 투입 시점 및 투입량을 조절함으로써 제조되는 염화비닐계 중합체의 휘발성 유기화합물의 함량이 감소하며, 중합체 내 결함부가 저감되어 열안정성이 우수하고 이에 따라 중합체를 포함하는 플라스티졸의 발포 물성 및 점도 물성을 우수한 수준으로 유지하면서도 생산성이 우수한 염화비닐계 중합체의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and proceeds with a redox polymerization reaction using a carbonate-based metal salt and a transition metal catalyst when preparing a vinyl chloride-based polymer, while controlling the input time and amount of the carbonate-based metal salt As a result, the content of volatile organic compounds in the vinyl chloride-based polymer produced is reduced, and the defective parts in the polymer are reduced, resulting in excellent thermal stability, thereby maintaining the foaming and viscosity properties of the plastisol containing the polymer at an excellent level and improving productivity. It is intended to provide a method for producing this excellent vinyl chloride polymer.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 1 이상의 유화제 및 중합 개시제의 존재 하에, 전이금속 촉매를 투입하여 염화비닐계 단량체를 중합하는 단계(단계 1); 및 중합 전환율이 5 내지 67 %인 시점에서 카보네이트계 금속염을 투입하는 단계(단계 2)를 포함하는 염화비닐계 중합체의 제조방법을 제공한다.According to one embodiment of the present invention for solving the above problems, in the presence of at least one emulsifier and a polymerization initiator, by introducing a transition metal catalyst to polymerize a vinyl chloride-based monomer (step 1); and adding a carbonate-based metal salt at a polymerization conversion rate of 5 to 67% (step 2).

본 발명은 전이금속 촉매 및 카보네이트계 금속염을 사용함으로써 염화비닐계 중합체 제조 시 반응성을 개선하여 생산성을 향상시키면서, 카보네이트계 금속염의 투입시점과 선택적으로 투입량을 조절함으로써 제조되는 염화비닐계 중합체 의 휘발성 유기화합물의 함량을 현저하게 감소시키고, 중합체 내 결함부를 크게 저감시켜 열안정성을 개선시킬 수 있고, 이에 따라 상기 염화비닐계 중합체를 포함하는 플라스티졸의 점도 물성 및 발포 물성을 우수한 수준으로 확보할 수 있다.The present invention improves productivity by improving reactivity during the production of vinyl chloride polymer by using a transition metal catalyst and carbonate-based metal salt, while controlling the input time and selective amount of carbonate-based metal salt. Volatile organic vinyl chloride polymer prepared by It is possible to significantly reduce the content of the compound and greatly reduce the defect part in the polymer to improve thermal stability, and accordingly, it is possible to secure the viscosity and foam properties of the plastisol containing the vinyl chloride-based polymer at an excellent level. there is.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid understanding of the present invention.

본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the description and claims of the present invention should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors use the concept of terms appropriately to describe their invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.

용어의 정의Definition of Terms

본 명세서에서 사용되는 용어 "중합체"는, 동일 혹은 상이한 종류이든지 간에, 단량체들을 중합함으로써 제조된 중합체 화합물을 지칭한다. 이와 같이 해서 일반 용어 중합체는, 단지 1종의 단량체로부터 제조된 중합체를 지칭하는데 통상 이용되는 단독중합체란 용어, 및 이하에 규정된 바와 같은 혼성중합체(interpolymer)란 용어를 망라한다.As used herein, the term "polymer" refers to a polymeric compound prepared by polymerizing monomers, whether of the same or different types. The generic term polymer thus encompasses the term homopolymer, commonly used to refer to a polymer prepared from only one monomer, and the term interpolymer, as defined below.

본 명세서에서 사용되는 용어 "염화비닐계 중합체"는 염화비닐계 단량체를 중합하여 생성된 화합물을 포괄하여 나타내는 것으로 염화비닐계 단량체로부터 유도된 중합체 사슬을 의미하는 것일 수 있다.The term "vinyl chloride-based polymer" used herein encompasses compounds produced by polymerization of vinyl chloride-based monomers, and may mean a polymer chain derived from vinyl chloride-based monomers.

본 명세서에서 사용되는 용어 "플라스티졸(plastisol)"은 가열에 의해 성형, 주형 혹은 연속 필름상으로 가공할 수 있도록 수지와 가소제를 섞은 혼합물을 나타내는 것으로, 예컨대 염화비닐계 중합체와 가소제를 혼합한 페이스트상을 나타내는 것일 수 있다.As used herein, the term "plastisol" refers to a mixture of a resin and a plasticizer so that it can be molded, molded, or processed into a continuous film by heating, for example, a mixture of a vinyl chloride-based polymer and a plasticizer. It may represent a paste form.

본 명세서에서 사용되는 용어 "조성물"은, 해당 조성물의 재료로부터 형성된 반응 생성물 및 분해 생성물뿐만 아니라 해당 조성물을 포함하는 재료들의 혼합물을 포함한다.As used herein, the term “composition” includes mixtures of materials comprising the composition as well as reaction products and decomposition products formed from the materials of the composition.

본 명세서에서, 평균입경(D50)은 입자의 입경 분포 곡선에 있어서, 개수 누적량의 50%에 해당하는 입경으로 정의할 수 있다. 상기 평균 입경(D50)은 예를 들어, 레이저 회절법(laser diffraction method)을 이용하여 측정할 수 있다. 상기 레이저 회절법은 일반적으로 서브미크론(submicron) 영역에서부터 수 mm 정도의 입경의 측정이 가능하며, 고 재현성 및 고 분해성의 결과를 얻을 수 있다.In the present specification, the average particle diameter (D 50 ) may be defined as a particle diameter corresponding to 50% of the cumulative number in the particle diameter distribution curve of the particles. The average particle diameter (D 50 ) may be measured using, for example, a laser diffraction method. The laser diffraction method is generally capable of measuring particle diameters of several millimeters in the submicron region, and can obtain results with high reproducibility and high resolution.

본 명세서에서 사용되는 용어 "결함부"는, 중합체의 주사슬에 존재하는 반복 단위 이외에 단량체 간의 이상 반응, 미반응 혹은 부반응에 의해 발생된 단위로서 의도되지 않은 다른 작용기가 포함된 부분을 의미하며, 이 때의 작용기를 "결함"이라고 칭할 수 있으며, 불포화 결합 및/또는 포화 클로로 알킬을 포함할 수 있다.As used herein, the term "defective portion" refers to a unit generated by an abnormal reaction, unreacted or side reaction between monomers in addition to the repeating unit present in the main chain of the polymer, and refers to a portion containing other unintended functional groups, The functional group at this time may be referred to as a "defect" and may include an unsaturated bond and/or a saturated chloroalkyl.

본 발명은 1 이상의 유화제 및 중합 개시제의 존재 하에, 전이금속 촉매를 투입하여 염화비닐계 단량체를 중합하는 단계를 포함하며, 상기 중합하는 단계에서, 중합 전환율이 5 내지 67 %인 시점에 카보네이트계 금속염을 투입하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법을 제공한다.The present invention includes the step of polymerizing a vinyl chloride-based monomer by introducing a transition metal catalyst in the presence of at least one emulsifier and a polymerization initiator, wherein in the polymerization step, a carbonate-based metal salt at a polymerization conversion rate of 5 to 67% It provides a method for producing a vinyl chloride-based polymer by adding a.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 염화비닐계 중합체의 제조방법은 1 이상의 유화제 및 중합 개시제의 존재 하에, 전이금속 촉매를 투입하여 염화비닐계 단량체를 중합하는 단계를 포함하는 것으로, 반응기에서 중합반응을 개시하여 염화비닐계 단량체를 염화비닐계 중합체로 형성하는 단계를 포함한다.The method for producing the vinyl chloride-based polymer according to an embodiment of the present invention includes the step of polymerizing the vinyl chloride-based monomer by introducing a transition metal catalyst in the presence of at least one emulsifier and a polymerization initiator, and a polymerization reaction in a reactor. Initiating to form a vinyl chloride-based monomer into a vinyl chloride-based polymer.

구체적으로, 상기 중합은 1종 이상의 유화제 및 중합 개시제를 포함하는 부원료를 중합 반응기에 투입하는 단계(단계 1); 상기 중합 반응기를 진공 처리하는 단계(단계 2); 및 상기 진공 처리된 중합 반응기에 염화비닐계 단량체를 투입하여 중합하는 단계(단계 3)를 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the polymerization includes the steps of injecting additives including at least one emulsifier and a polymerization initiator into a polymerization reactor (step 1); vacuuming the polymerization reactor (step 2); And it may include a step (step 3) of polymerization by introducing a vinyl chloride-based monomer into the polymerization reactor subjected to vacuum treatment.

본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에서, 상기 전이금속 촉매는 염화비닐계 단량체의 중량기준으로 0.01 내지 5.0 ppm을 투입할 수 있고, 바람직하게는 0.01 내지 3.0 ppm, 보다 더 바람직하게는 0.01 내지 2.5 ppm 투입할 수 있다. 상기의 범위를 만족하는 전이금속 촉매를 투입할 때 반응성 개선 효과가 우수하고, 제조되는 중합체의 열안정성 및 플라스티졸의 점도 특성, 발포 물성이 더욱 개선될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 중합 중 카보네이트계 금속염을 투입함에 따라 전이금속 촉매의 활성을 향상시킬 수 있으므로 종래의 산화환원 중합 시스템에서의 전이금속 촉매량에 비해 매우 소량의 전이금속 촉매를 사용할 수 있으며, 전술한 것과 같이 소량의 전이금속 촉매가 투입되더라도 반응성이 크게 개선되는 이점이 있다.In the production method according to an embodiment of the present invention, the transition metal catalyst may be added in an amount of 0.01 to 5.0 ppm, preferably 0.01 to 3.0 ppm, and more preferably 0.01 to 5.0 ppm based on the weight of the vinyl chloride monomer. 2.5 ppm can be injected. When a transition metal catalyst that satisfies the above range is introduced, the effect of improving reactivity is excellent, and the thermal stability of the prepared polymer, the viscosity characteristics of plastisol, and foaming properties can be further improved. In addition, in the present invention, since the activity of the transition metal catalyst can be improved by adding the carbonate-based metal salt during polymerization, a very small amount of the transition metal catalyst can be used compared to the amount of the transition metal catalyst in the conventional redox polymerization system. As such, there is an advantage in that reactivity is greatly improved even when a small amount of a transition metal catalyst is added.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 1종 이상의 유화제 및 중합 개시제 이외에도 용매(중합수), 분자량 조절제 등의 부원료가 더 투입될 수 있고, 상기 부원료로 투입되는 물질들의 종류나, 중합 온도, 중합 개시제의 종류, 유화제의 종류 등은 이하에서 설명하는 유화중합의 종류에 따라 적절히 선택될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in addition to the one or more emulsifiers and polymerization initiators, additives such as a solvent (polymerization number) and a molecular weight modifier may be further added. The type of and the type of emulsifier may be appropriately selected depending on the type of emulsion polymerization described below.

본 발명에 따른 염화비닐계 중합체의 제조방법으로는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 중합방법으로 이루어질 수 있으며, 구체적으로는 순수유화중합, 시드유화중합, 미세현탁중합에 의해 중합이 이루어질 수 있다.The method for preparing the vinyl chloride-based polymer according to the present invention may be performed by a polymerization method commonly used in the art, and specifically, polymerization may be performed by pure emulsion polymerization, seed emulsion polymerization, or microsuspension polymerization. .

이하에서는 상기 시드유화중합, 미세현탁중합, 순수유화중합을 나누어 설명한다.Hereinafter, seed emulsion polymerization, microsuspension polymerization, and pure emulsion polymerization will be separately described.

시드유화중합seed emulsion polymerization

상기 중합이 시드유화중합일 경우 상기 중합하는 단계는, 염화비닐계 중합 시드를 제조하는 단계(단계 a); 및 상기 중합 시드에 전이금속 촉매 및 염화비닐계 단량체를 투입하여 중합하는 단계(단계 b)를 포함할 수 있으며, 상기 중합하는 단계에서 중합 전환율이 5 내지 67 %인 시점에서 카보네이트계 금속염을 투입하는 것일 수 있다.When the polymerization is seed emulsion polymerization, the polymerization may include preparing a vinyl chloride-based polymerization seed (step a); and adding a transition metal catalyst and a vinyl chloride-based monomer to the polymerization seed to perform polymerization (step b), wherein a carbonate-based metal salt is added at a polymerization conversion rate of 5 to 67% in the polymerization step. it could be

단계 astep a

상기 단계 a는 염화비닐계 단량체의 결합력을 높이고, 최종 생성되는 염화비닐계 중합체에 바이모달(bimodal) 효과를 부여하거나, 유니모달의 분자량 분포를 가지는 중합체에서 순수 유화중합보다 더 큰 입자를 구현하기 위하여, 염화비닐계 중합 시드를 제조하는 단계이다. The step a is to increase the binding force of the vinyl chloride monomer, impart a bimodal effect to the finally produced vinyl chloride polymer, or implement larger particles than pure emulsion polymerization in a polymer having a unimodal molecular weight distribution. To this end, it is a step of preparing a vinyl chloride-based polymerization seed.

상기 중합 시드는 특별히 제한되지 않고 목적하는 바에 따라 한 종류의 시드(제1 시드 또는 제2 시드)를 포함하는 것일 수 있고, 평균 입경이 서로 상이한 제1 시드 및 제2 시드를 혼합한 시드 혼합물 일 수 있으며, 시드 혼합물을 제조하는 경우에는 상기 제1 시드 및 제2 시드를 적절한 중량비로 혼합한 것일 수 있으며, 구체적으로는 제1 시드 및 제2 시드를 1:1 내지 3:1의 중량비로 혼합한 것일 수 있다.The polymerization seed is not particularly limited and may include one type of seed (first seed or second seed) as desired, and may be a seed mixture obtained by mixing the first seed and the second seed having different average particle diameters. In the case of preparing a seed mixture, the first seed and the second seed may be mixed in an appropriate weight ratio, specifically, the first seed and the second seed are mixed in a weight ratio of 1: 1 to 3: 1 it could be

이하, 상기 제1 시드를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the first seed will be described in detail.

상기 제1 시드는 중합 개시제가 충진된 반응기에 염화비닐계 단량체 100 중량부와 제1 유화제 0.1 중량부 내지 15 중량부를 투입하고 균질화 한 후, 30℃ 내지 70℃의 온도에서 유화중합하여 제조된 것일 수 있다.The first seed may be prepared by adding 100 parts by weight of a vinyl chloride monomer and 0.1 part by weight to 15 parts by weight of a first emulsifier to a reactor filled with a polymerization initiator, homogenizing the mixture, and then performing emulsion polymerization at a temperature of 30 ° C to 70 ° C. there is.

상기 중합 개시제가 충진된 반응기는 중합 개시제를 포함하는 혼합용액이 들어있는 반응기를 나타내는 것일 수 있으며, 상기 혼합용액은 중합 개시제 외에 중합수, 별도의 유화제, 반응 억제제 및 분산제 등을 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The reactor filled with the polymerization initiator may represent a reactor containing a mixed solution containing the polymerization initiator, and the mixed solution may further include polymerization water, a separate emulsifier, a reaction inhibitor, and a dispersant in addition to the polymerization initiator. , but is not limited thereto.

상기 중합 개시제는 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 2 중량부로 사용되는 것이 바람직할 수 있으며, 상기 중합 개시제의 사용량에 따라 최종 생성되는 제1 시드의 평균입경이 조절될 수 있다. 예컨대, 상기 중합 개시제의 사용량이 증가할수록 최종 생성되는 제1 시드의 평균입경은 감소할 수 있다. The polymerization initiator may be preferably used in an amount of 0.01 part by weight to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer, and the average particle diameter of the finally produced first seed may be adjusted according to the amount of the polymerization initiator. . For example, as the amount of the polymerization initiator increases, the average particle diameter of the finally produced first seed may decrease.

상기 제1 시드 입자는 평균입경(D50)이 0.5 ㎛ 내지 1.0 ㎛일 수 있다.The first seed particle may have an average particle diameter (D50) of 0.5 μm to 1.0 μm.

상기 중합 개시제는 특별히 제한되지 않고 수용성 개시제 및 유용성 개시제 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며, 예컨대 퍼옥시 카보네이트류, 퍼옥시 에스테르류 및 아조계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유용성 중합 개시제일 수 있다. 구체적으로, 상기 유용성 중합 개시제는 라우릴 퍼옥사이드(LPO), 디-2-에틸헥실 퍼옥시카보네이트(OPP), 디이소프로필 퍼옥시 디카보네이트, t-부틸 퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, 2,2-아조비스이소부티로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 예를 들어, 라우릴 퍼옥사이드(LPO), 디-2-에틸헥실 퍼옥시카보네이트(OPP) 또는 이의 혼합물일 수 있다.The polymerization initiator is not particularly limited, and any one or more of a water-soluble initiator and an oil-soluble initiator may be used, and for example, one or more oil-soluble polymerization initiators selected from the group consisting of peroxy carbonates, peroxy esters, and azo-based compounds may be used. . Specifically, the oil-soluble polymerization initiator is lauryl peroxide (LPO), di-2-ethylhexyl peroxycarbonate (OPP), diisopropyl peroxy dicarbonate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxy It may be one or more selected from the group consisting of neodecanoate and 2,2-azobisisobutyronitrile, for example, lauryl peroxide (LPO), di-2-ethylhexyl peroxycarbonate (OPP) or mixtures thereof.

상기 제1 유화제는 소듐 라우릴 설페이트, 라우릴 벤젠 설폰산, 알파-올레핀 설포네이트, 소듐 도데실 벤젠 설포네이트, 소듐 라우릴 에톡시레이티드 설페이트, 소듐 옥타데실 설페이트, 소듐 라우릴 에테르 설페이트 및 직쇄 알킬벤젠 설폰산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 별도의 유화제는 제1 유화제와 같은 것이거나 포함되는 것일 수 있다.The first emulsifier is sodium lauryl sulfate, lauryl benzene sulfonic acid, alpha-olefin sulfonate, sodium dodecyl benzene sulfonate, sodium lauryl ethoxylated sulfate, sodium octadecyl sulfate, sodium lauryl ether sulfate and straight chain It may be at least one selected from the group consisting of alkylbenzene sulfonic acid salts. In addition, the additional emulsifier may be the same as or included in the first emulsifier.

상기 반응 억제제는 특별히 제한된 것은 아니나, 예컨대 파라퀴논(paraquinone), 하이드로퀴논, 부틸레이티드 하이드록시 톨루엔, 모노메틸 에테르 하이드로퀴논, 4차 부틸 카테콜, 디페닐 아민, 트리이소프로파놀 아민, 트리에탄올 아민 등을 사용할 수 있다.The reaction inhibitor is not particularly limited, but for example, paraquinone, hydroquinone, butylated hydroxy toluene, monomethyl ether hydroquinone, quaternary butyl catechol, diphenyl amine, triisopropanol amine, triethanol amine etc. can be used.

또한, 분산제는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 라우릴 알코올, 미리스틱 알코올, 스테아릴 알코올 등의 고급 알코올류 또는 라우릴산, 미리스틴산, 팔미트산, 스테아린 산 등의 고급 지방산을 사용할 수 있다.In addition, the dispersant is not particularly limited, but for example, higher alcohols such as lauryl alcohol, myristic alcohol, and stearyl alcohol or higher fatty acids such as lauryl acid, myristic acid, palmitic acid, and stearic acid may be used. .

상기 균질화는 특별히 제한되는 것은 아니나, 20℃ 이하의 온도, 바람직하게는 5℃ 내지 15℃의 온도에서 균질기를 사용하여 1 시간 내지 3 시간 동안 균질화하여 수행하는 것일 수 있다. 이때, 상기 균질기는 특별히 제한되지 않고 당업계에 공지된 통상적인 것을 사용할 수 있으며, 예컨대 rotor-stator 타입의 균질기를 사용할 수 있으며, 균질화 공정 중 균질기의 전체 압력은 1000 psi 내지 2000 psi일 수 있다. 또한, 필요에 따라 균질기의 전단과 후단에 중합혼합물을 분배하여 균질화를 수행할 수 있다.The homogenization is not particularly limited, but may be performed by homogenizing for 1 hour to 3 hours using a homogenizer at a temperature of 20 ° C or less, preferably 5 ° C to 15 ° C. At this time, the homogenizer is not particularly limited and a common one known in the art may be used, for example, a rotor-stator type homogenizer may be used, and the total pressure of the homogenizer during the homogenization process may be 1000 psi to 2000 psi. . In addition, if necessary, homogenization may be performed by distributing the polymerization mixture to the front and rear ends of the homogenizer.

상기 제1 시드 제조를 위한 유화중합은 전술한 바와 같이 30℃ 내지 70℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 구체적으로는 상기 균질화 수행 온도에서 40℃ 내지 50℃를 승온하여 유화중합을 개시하고 5 시간 내지 15 시간 동안 유화중합을 진행시켜 수행될 수 있다.Emulsion polymerization for preparing the first seed may be carried out at a temperature of 30 ° C to 70 ° C as described above, and specifically, the emulsion polymerization is started by raising the temperature to 40 ° C to 50 ° C from the homogenization temperature and initiating 5 hours It may be carried out by proceeding emulsion polymerization for 15 hours.

또한, 전술한 것과 같이 중합 시드는 제1 시드와는 평균 입경이 다른 제2 시드를 포함하는 것일 수 있고, 또한 필요에 따라서는 상기 제1 시드와 제2 시드를 적절하게 혼합한 시드 혼합물을 사용할 수도 있다.In addition, as described above, the polymerization seed may include a second seed having a different average particle diameter from the first seed, and if necessary, a seed mixture in which the first seed and the second seed are properly mixed may be used. there is.

이하, 제2 시드를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the second seed will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2 시드는 제1 유화제가 충진된 반응기에 염화비닐계 단량체 100 중량부를 투입하고 30℃ 내지 70℃의 온도에서 중합을 개시하는 단계; 및 상기 중합 중에 제2 유화제를 연속적으로 투입하고 4 시간 내지 10 시간 동안 유화중합을 수행하는 단계로 제조되는 것일 수 있다.The second seed according to an embodiment of the present invention is prepared by adding 100 parts by weight of a vinyl chloride monomer to a reactor filled with a first emulsifier and initiating polymerization at a temperature of 30 ° C to 70 ° C; and continuously adding a second emulsifier during the polymerization and performing emulsion polymerization for 4 to 10 hours.

상기 제1 유화제가 충진된 반응기는 상기 제1 유화제를 포함하는 유화액이 들어있는 반응기를 나타내며, 상기 유화액은 제1 유화제 외에 중합수, 중합 개시제 등을 포함할 수 있다.The reactor filled with the first emulsifier represents a reactor containing an emulsion containing the first emulsifier, and the emulsion may include polymerization water, a polymerization initiator, and the like in addition to the first emulsifier.

상기 제1 유화제는 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 1 중량부로 사용될 수 있으며, 상기 제1 유화제의 사용량에 따라 최종 생성되는 제2 시드의 평균입경이 조절될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 유화제의 사용량이 증가함에 따라 최종 생성되는 제2 시드의 평균입경이 증가할 수 있다.The first emulsifier may be used in an amount of 0.01 part by weight to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer, and the average particle diameter of the finally produced second seed may be adjusted according to the amount of the first emulsifier. For example, as the amount of the first emulsifier increases, the average particle diameter of the finally produced second seed may increase.

상기 제2 시드 입자는 평균입경(D50)이 0.05 ㎛ 내지 0.5 ㎛일 수 있다.The second seed particle may have an average particle diameter (D50) of 0.05 μm to 0.5 μm.

상기 중합 개시제는 수용성 중합 개시제일 수 있으며, 구체적으로는 과황산 칼륨, 과황산암모늄 및 과산화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. The polymerization initiator may be a water-soluble polymerization initiator, and specifically, may be at least one selected from the group consisting of potassium persulfate, ammonium persulfate, and hydrogen peroxide.

상기 제2 유화제는 유화중합 중에 연속적으로 상기 반응기 내에 투입되며, 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 6 중량부로 사용될 수 있다.The second emulsifier is continuously introduced into the reactor during emulsion polymerization, and may be used in an amount of 0.01 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer.

상기 제1 유화제의 구체적인 종류는 전술한 바와 같으며, 제2 유화제는 전술한 제1 유화제와 같은 것이거나 포함되는 것일 수 있으며, 본 발명에서 사용하는 상기 제1 유화제 및 제2 유화제는 종류가 상이한 물질을 의미하는 것일 수 있고, 단지 투입하는 순서를 의미하는 것일 수도 있다. 따라서, 상기 제1 유화제 및 제2 유화제는 서로 동일한 물질이거나, 또는 서로 상이한 물질일 수 있다. The specific type of the first emulsifier is as described above, the second emulsifier may be the same as or included in the first emulsifier described above, and the first emulsifier and the second emulsifier used in the present invention are of different types. It may mean a substance, or it may mean just the order of input. Accordingly, the first emulsifier and the second emulsifier may be the same material or different materials.

단계 bstep b

상기 단계 b는 염화비닐계 중합체를 수득하기 위하여, 상기 단계 a에서 제조된 염화비닐계 중합 시드에 전이금속 촉매 및 염화비닐계 단량체를 투입하고 중합을 개시하여 중합을 진행하는 단계이다.Step b is a step in which a transition metal catalyst and a vinyl chloride monomer are added to the vinyl chloride polymerization seed prepared in step a, and polymerization is initiated to proceed with polymerization in order to obtain a vinyl chloride polymer.

상기 단계 b의 중합은 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 제1 시드, 제2 시드 또는 시드 혼합물 및 중합수가 혼합되어 있는 중합 반응기에 전이금속 촉매 및 염화비닐계 단량체를 투입하고 반응시켜 수행할 수 있다. 또한, 상기 중합 반응기에 제1 유화제를 더 투입할 수 있으며, 이 때 상기 제1 유화제는 염화비닐계 단량체 투입 이전 및/또는 중합 중에 연속적으로 투입될 수 있으며, 상기 중합은 필요에 따라 중합 개시제, 분자량 조절제, 전해질 등의 첨가제를 추가로 투입하여 반응을 진행할 수 있다.The polymerization of step b is not limited thereto, but may be performed by introducing a transition metal catalyst and a vinyl chloride-based monomer into a polymerization reactor in which the first seed, the second seed or the seed mixture and the polymerization water are mixed and then reacting. In addition, a first emulsifier may be further added to the polymerization reactor, and at this time, the first emulsifier may be continuously added before the vinyl chloride monomer and/or during the polymerization. The reaction may proceed by additionally introducing additives such as a molecular weight regulator and an electrolyte.

또한, 상기 중합에서 염화비닐계 단량체를 투입하기 이전에 중합 반응기를 진공 처리할 수 있다.In addition, the polymerization reactor may be vacuum treated before introducing the vinyl chloride monomer in the polymerization.

구체적으로, 상기 중합은 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 중합수 70 중량부 내지 200 중량부 및 제1 시드, 제2 시드 또는 제1 시드 및 제2 시드를 포함하는 시드 혼합물 0.1 중량부 내지 20 중량부를 포함하는 중합 반응기에 전이금속 촉매를 투입하고, 중합 반응기를 진공 처리한 후 염화비닐계 단량체 100 중량부를 투입하고 30℃ 내지 70℃의 온도범위에서 중합을 개시할 수 있다. 이 때 전이금속 촉매의 투입량은 전술한 것과 같다. 또한, 상기 반응 중 또는 반응기의 진공 처리 이전에 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.2 중량부 내지 2.5 중량부의 제1 유화제를 연속적으로 투입할 수 있으며, 필요에 따라 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 1.5 중량부의 중합 개시제, 0.5 중량부 내지 2.0 중량부의 전해질, 0.1 중량부 내지 1.0 중량부의 분자량 조절제 등의 첨가제를 추가로 투입하여 반응을 진행시킬 수 있다. 또한, 상기 중합에서 분산제 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 바람직하게는 분산제를 포함하지 않을 수 있다.Specifically, the polymerization is performed by adding 70 parts by weight to 200 parts by weight of polymerization water and 0.1 part by weight to 20 parts by weight of a seed mixture including the first seed, the second seed, or the first seed and the second seed, based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer. A transition metal catalyst is added to a polymerization reactor containing parts by weight, the polymerization reactor is vacuum-treated, 100 parts by weight of a vinyl chloride monomer is added, and polymerization may be initiated at a temperature range of 30°C to 70°C. At this time, the input amount of the transition metal catalyst is the same as described above. In addition, 0.2 to 2.5 parts by weight of the first emulsifier may be continuously added to 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer during the reaction or before the vacuum treatment of the reactor, and if necessary, 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer 0.1 to 1.5 parts by weight of a polymerization initiator, 0.5 to 2.0 parts by weight of an electrolyte, and 0.1 to 1.0 parts by weight of an additive such as a molecular weight regulator may be additionally added to proceed with the reaction. In addition, a dispersing agent may be included in the polymerization, but is not limited thereto, and preferably may not include a dispersing agent.

상기 중합 개시제는 유용성 중합 개시제 및 수용성 중합 개시제로 나뉘며, 용도 및 필요에 따라 적절한 중합 개시제를 사용할 수 있다. 상기 수용성 중합 개시제는 과황산 칼륨, 과황산암모늄 및 과산화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 상기 유용성 중합 개시제는 퍼옥시 카보네이트류, 퍼옥시 에스테르류 및 아조계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 구체적인 예시는 전술한 것과 같다.The polymerization initiator is divided into an oil-soluble polymerization initiator and a water-soluble polymerization initiator, and an appropriate polymerization initiator may be used depending on the purpose and need. The water-soluble polymerization initiator may be one or more selected from the group consisting of potassium persulfate, ammonium persulfate, and hydrogen peroxide, and the oil-soluble polymerization initiator may be one selected from the group consisting of peroxy carbonates, peroxy esters, and azo-based compounds. It may be more than that, and specific examples are the same as those described above.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 염화비닐계 중합체는 순수하게 염화비닐 단량체로 이루어진 중합체뿐 아니라 염화비닐 단량체를 주체로 하고 상기 염화비닐 단량체와 공중합 가능한 비닐계 단량체와의 공중합체일 수도 있다. 이때, 상기 염화비닐계 중합체가 염화비닐 단량체와 비닐계 단량체의 공중합체일 경우에는 상기 공중합체 내에 염화비닐이 50% 이상 포함되어 있는 것일 수 있다.The vinyl chloride-based polymer according to an embodiment of the present invention may be not only a polymer composed of a vinyl chloride monomer but also a copolymer of a vinyl chloride monomer and a vinyl-based monomer copolymerizable with the vinyl chloride monomer. In this case, when the vinyl chloride-based polymer is a copolymer of a vinyl chloride monomer and a vinyl-based monomer, 50% or more of vinyl chloride may be contained in the copolymer.

이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따라 사용 가능한 상기 염화비닐계 단량체는 염화비닐 단일 물질일 수도 있고; 또는 염화비닐, 및 상기 염화비닐과 공중합 가능한 비닐계 단량체의 혼합물일 수도 있다. 상기 비닐계 단량체로는 특별히 제한되는 것은 아니나, 에틸렌, 프로필렌, 부텐 등의 올레핀(olefin) 화합물, 초산 비닐, 프로피온산 비닐, 스테아린산 비닐 등의 비닐 에스테르(vinyl ester)류, 아크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴류, 비닐 메틸 에테르, 비닐 에틸 에테르, 비닐 옥틸 에테르, 비닐 라우릴 에테르 등의 비닐 알킬 에테르류, 염화 비닐리덴 등의 할로겐화 비닐리덴(vinylidene)류, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 불포화 지방산 및 이들 지방산의 무수물, 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 말레인산 모노 메틸, 말레인산 디메틸, 말레인산 부틸벤질 등의 불포화 지방산 에스테르(ester)류, 디알릴 프탈레이트 등의 가교성 단량체 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.Accordingly, the vinyl chloride-based monomer usable according to an embodiment of the present invention may be a single vinyl chloride material; Alternatively, it may be a mixture of vinyl chloride and a vinyl-based monomer copolymerizable with the vinyl chloride. The vinyl monomer is not particularly limited, but olefin compounds such as ethylene, propylene, and butene, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, and vinyl stearate, and unsaturated nitriles such as acrylonitrile vinyl alkyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl octyl ether, and vinyl lauryl ether, vinylidene halogens such as vinylidene chloride, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid , unsaturated fatty acids such as maleic anhydride and itaconic anhydride and anhydrides of these fatty acids, unsaturated fatty acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, monomethyl maleate, dimethyl maleate, and butylbenzyl maleate, cross-linking of diallyl phthalate, etc. and the like, and any one or a mixture of two or more of these may be used.

상기 분자량 조절제는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예컨대 n-부틸머캅탄, n-옥틸머캅탄, n-도데실머캅탄, t-도데실머캅탄 등일 수 있다.The molecular weight modifier is not particularly limited, but may be, for example, n-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, or the like.

상기 전해질은 일례로 염화칼륨, 염화나트륨, 중탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 아황산수소칼륨, 아황산수소나트륨, 피로인산사칼륨, 피로인산사나트륨, 인산삼칼륨, 인산삼나트륨, 인산수소이칼륨 및 인산수소이나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 상기 전해질은 특별히 한정되는 것은 아니나, 예컨대 염화칼륨, 염화나트륨, 중탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 아황산수소칼륨, 아황산수소나트륨, 피로인산사칼륨, 피로인산사나트륨, 인산삼칼륨, 인산삼나트륨, 인산수소이칼륨 및 인산수소이나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The electrolyte is, for example, potassium chloride, sodium chloride, potassium bicarbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen sulfite, sodium hydrogen sulfite, tetrapotassium pyrophosphate, tetrasodium pyrophosphate, tripotassium phosphate, trisodium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate and disodium hydrogen phosphate. It may be one or more selected from the group consisting of, but the electrolyte is not particularly limited, but for example, potassium chloride, sodium chloride, potassium bicarbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen sulfite, sodium hydrogen sulfite, tetrapotassium pyrophosphate, tetrasodium pyrophosphate , tripotassium phosphate, trisodium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate and disodium hydrogen phosphate may be at least one selected from the group consisting of.

또한, 상기 중합은 균질화 공정을 포함할 수 있으며, 균질화는 전술한 바와 같은 방법을 통하여 수행할 수 있고, 이외에 반응 억제제 등 첨가제는 전술한 바와 같을 수 있다.In addition, the polymerization may include a homogenization process, homogenization may be performed through the method described above, and additives such as reaction inhibitors may be as described above.

미세현탁중합microsuspension polymerization

상기 중합이 미세현탁중합일 경우 상기 중합하는 단계는, 1종 이상의 유화제, 1종 이상의 보조유화제 및 중합수가 충진된 중합 반응기에 전이금속 촉매 및 염화비닐계 단량체를 투입하고 균질화한 후, 30℃ 내지 70℃의 온도에서 미세현탁중합을 실시하는 단계일 수 있으며, 상기 중합하는 단계에서 중합 전환율이 5 내지 67 %인 시점에서 카보네이트계 금속염을 투입하는 것일 수 있다.When the polymerization is microsuspension polymerization, the polymerization step is performed by introducing a transition metal catalyst and a vinyl chloride-based monomer into a polymerization reactor filled with one or more emulsifiers, one or more auxiliary emulsifiers, and polymerization water, and then homogenizing them, followed by homogenization at 30 ° C. It may be a step of performing microsuspension polymerization at a temperature of 70 ° C., and in the polymerization step, a carbonate-based metal salt may be added at a time when the polymerization conversion rate is 5 to 67%.

또한, 상기 중합에서 염화비닐계 단량체를 투입하기 이전에 중합 반응기 내를 진공 처리할 수 있다.In addition, in the polymerization, the inside of the polymerization reactor may be vacuum-treated before introducing the vinyl chloride monomer.

또한, 상기 중합에서 중합 개시제는 첨가 시점이 한정되지 않으며, 일례로 염화비닐계 단량체를 투입하기 이전, 구체적으로 중합 반응기 내를 진공 처리하기 이전에 첨가할 수 있고, 또는 염화비닐계 단량체를 투입하면서 중합 개시제를 함께 첨가할 수 있다.In addition, in the polymerization, the polymerization initiator is not limited at the time of addition, and for example, it may be added before adding the vinyl chloride monomer, specifically before vacuuming the inside of the polymerization reactor, or while adding the vinyl chloride monomer. A polymerization initiator may be added together.

1종 이상의 유화제, 1종 이상의 보조유화제 및 중합수가 충진된 반응기는 1종 이상의 유화제, 1종 이상의 보조유화제 및 중합수를 포함하는 혼합용액이 들어있는 반응기를 나타내며, 상기 혼합용액은 유화제, 보조유화제 및 중합수 이외에 필요에 따라, 반응 억제제, 0.5 중량부 내지 2.0 중량부의 전해질, 0.1 중량부 내지 2.0 중량부의 분자량 조절제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 첨가제는 전술한 바와 같은 것일 수 있다. 상기 미세현탁중합에서 분산제 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 분산제의 구체적인 종류는 전술한 바와 같다.A reactor filled with at least one emulsifier, at least one auxiliary emulsifier, and polymerization water represents a reactor containing a mixed solution containing at least one emulsifier, at least one auxiliary emulsifier, and polymerization water, and the mixed solution is an emulsifier and a auxiliary emulsifier. and additives such as a reaction inhibitor, 0.5 parts by weight to 2.0 parts by weight of an electrolyte, and 0.1 parts by weight to 2.0 parts by weight of a molecular weight modifier, if necessary, in addition to polymerization water, but are not limited thereto. The additives may be those described above. In the microsuspension polymerization, a dispersing agent may be included, but is not limited thereto, and specific types of the dispersing agent are as described above.

상기 미세현탁중합에서 유화제는 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.1 중량부 내지 2.0 중량부로 투입되는 것일 수 있으며, 상기 유화제의 종류는 상기 전술한 제1 유화제와 같은 것이거나 포함되는 것일 수 있다.In the microsuspension polymerization, the emulsifier may be added in an amount of 0.1 part by weight to 5 parts by weight, preferably 0.1 part by weight to 2.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer. 1 may be the same as or included as an emulsifier.

상기 보조유화제는 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 6.0 중량부, 바람직하게는 0.1 중량부 내지 3.0 중량부로 투입되는 것일 수 있으며, 상기 보조유화제는 탄소수 12 내지 20의 알코올계 화합물을 포함할 수 있다.The auxiliary emulsifier may be added in an amount of 0.1 part by weight to 6.0 parts by weight, preferably 0.1 part by weight to 3.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer, and the auxiliary emulsifier is an alcohol-based compound having 12 to 20 carbon atoms. can include

상기 중합 개시제는 유용성 중합 개시제일 수 있으며, 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 2 중량부로 투입되는 것일 수 있으며, 상기 유용성 중합 개시제의 구체적인 종류는 전술한 바와 같다.The polymerization initiator may be an oil-soluble polymerization initiator, and may be added in an amount of 0.01 part by weight to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer, and the specific type of the oil-soluble polymerization initiator is as described above.

또한, 상기 미세현탁중합은 균질화 공정을 거침으로써 입자 크기를 조절할 수 있으므로 균질화 공정이 포함되는 것이 바람직하며, 구체적으로 상기 균질화 공정은 전술한 방법과 동일하게 이루어질 수 있다.In addition, since the microsuspension polymerization can control the particle size by going through a homogenization process, it is preferable to include a homogenization process, and specifically, the homogenization process can be performed in the same way as the above-mentioned method.

순수유화중합pure emulsion polymerization

상기 중합이 (순수)유화 중합일 경우 상기 중합하는 단계는 1종 이상의 제1 유화제 및 중합개시제가 충진된 중합 반응기에 전이금속 촉매 및 염화비닐계 단량체를 투입하고 30℃ 내지 70℃의 온도에서 반응시키는 단계일 수 있으며, 상기 중합하는 단계에서 중합 전환율이 5 내지 67 %인 시점에서 카보네이트계 금속염을 투입하는 것일 수 있다.When the polymerization is (pure) emulsion polymerization, the polymerization step is to introduce a transition metal catalyst and a vinyl chloride monomer into a polymerization reactor filled with at least one first emulsifier and a polymerization initiator, and react at a temperature of 30 ° C to 70 ° C. It may be a step of performing polymerization, and in the polymerization step, a carbonate-based metal salt may be added at a time when the polymerization conversion rate is 5 to 67%.

또한, 중합 중에 상기 제1 유화제와는 별도로 제2 유화제를 추가로 투입할 수 있으며, 상기 제2 유화제는 중합 중에 연속적으로 투입하는 것일 수 있다. In addition, during polymerization, a second emulsifier may be additionally added separately from the first emulsifier, and the second emulsifier may be continuously added during polymerization.

상기 제1 유화제 및 중합 개시제가 충진된 반응기는 제1 유화제와 중합 개시제를 포함하는 혼합물이 들어있는 반응기 즉, 상기 중합 반응기가 1종 이상의 유화제 및 중합 개시제를 포함하는 중합 반응기인 것을 나타내는 것이다. 또한, 상기 혼합물은 제1 유화제 및 중합 개시제 이외에 중합수, 분산제, 반응 억제제, 분자량 조절제, 전해질 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The reactor filled with the first emulsifier and the polymerization initiator represents a reactor containing a mixture including the first emulsifier and the polymerization initiator, that is, the polymerization reactor includes at least one emulsifier and a polymerization initiator. In addition, the mixture may further include additives such as polymerization water, a dispersant, a reaction inhibitor, a molecular weight modifier, and an electrolyte in addition to the first emulsifier and the polymerization initiator.

상기 제1 유화제는 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.005 중량부 내지 0.5 중량부로 사용될 수 있으며, 상기 제1 유화제의 종류는 전술한 바와 같다. The first emulsifier may be used in an amount of 0.005 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer, and the type of the first emulsifier is as described above.

상기 중합 개시제는 수용성 중합 개시제일 수 있으며, 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 2.0 중량부로 사용될 수 있으며, 상기 수용성 중합개시제는 과황산 칼륨, 과황산 암모늄 및 과산화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.The polymerization initiator may be a water-soluble polymerization initiator, and may be used in an amount of 0.01 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer, and the water-soluble polymerization initiator is from the group consisting of potassium persulfate, ammonium persulfate and hydrogen peroxide It may be one or more selected species.

또한, 상기 제2 유화제는 상기 중합 중에 연속적으로 상기 반응기 내에 투입되며, 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 6 중량부로 사용될 수 있다. 상기 제2 유화제는 전술한 제1 유화제와 같은 것이거나 포함되는 것일 수 있으며, 본 발명에서 사용하는 상기 제1 유화제 및 제2 유화제는 종류가 상이한 물질을 의미하는 것일 수 있고, 단지 투입하는 순서를 의미하는 것일 수도 있다. 따라서, 상기 제1 유화제 및 제2 유화제는 서로 동일한 물질이거나, 또는 서로 상이한 물질일 수 있다. In addition, the second emulsifier is continuously introduced into the reactor during the polymerization, and may be used in an amount of 0.01 part by weight to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer. The second emulsifier may be the same as or included in the first emulsifier described above, and the first emulsifier and the second emulsifier used in the present invention may mean materials of different types, and only the order of addition it could mean Accordingly, the first emulsifier and the second emulsifier may be the same material or different materials.

또한, 전술한 것과 같이 상기 중합 반응기에 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 70 내지 200 중량부의 중합수를 더 포함할 수 있으며, 필요에 따라 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 내지 2.0 중량부의 전해질, 0.1 중량부 내지 2.0 중량부의 분자량 조절제, 반응 억제제 등의 첨가제를 추가로 투입하여 반응을 진행시킬 수 있다. 여기에서 전해질, 분자량 조절제, 반응 억제제 등의 구체적인 종류는 전술한 바와 같다.In addition, as described above, the polymerization reactor may further include 70 to 200 parts by weight of polymerization water based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer, and if necessary, 0.5 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer. Additives such as 2.0 parts by weight of an electrolyte, 0.1 to 2.0 parts by weight of a molecular weight modifier, and a reaction inhibitor may be further added to proceed with the reaction. Here, the specific types of electrolyte, molecular weight modifier, reaction inhibitor, etc. are as described above.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 염화비닐계 중합체의 제조방법은 상기 중합하는 단계에서, 중합 전환율이 5 내지 67 %인 시점에서 카보네이트계 금속염을 투입하는 것일 수 있으며, pH조절제로서 작용하는 카보네이트계 금속염을 중합 중 특정량 투입함으로써 중합에 적절한 염기성의 조건이 형성되어 반응 폭주 현상을 방지하고 중합 반응을 안정화시킬 수 있고, 안정화된 중합 공정에서는 발열 패턴 및 발열량이 제어될 수 있으므로 중합 열에 의해 발생할 수 있는 중합체의 구조적인 불안정성을 개선하고 열안정성을 개선할 수 있고, 이에 따라 휘발성 유기화합물 발생량을 저감하고, 플라스티졸의 점도 물성 및 발포 물성을 개선할 수 있다.In the method for producing the vinyl chloride-based polymer according to an embodiment of the present invention, in the polymerization step, a carbonate-based metal salt may be added at a polymerization conversion rate of 5 to 67%, and a carbonate-based agent acting as a pH adjusting agent By adding a specific amount of metal salt during polymerization, basic conditions suitable for polymerization are formed to prevent reaction runaway and stabilize the polymerization reaction. It is possible to improve structural instability and thermal stability of a polymer having a polymer, thereby reducing the amount of volatile organic compounds generated, and improving the viscosity and foam properties of plastisol.

일반적으로 염화비닐계 중합체 제조 시 적용될 수 있는 산화환원 중합(redox 중합) 시스템에서는 염화비닐계 단량체, 전이금속 촉매, pH 조절제, 산화제 및/또는 환원제를 혼합하여 중합을 진행한다. 이 때, pH조절제로 주로 사용되는 수산화나트륨과 같은 강염기 물질은 pH가 매우 높고 카보네이트 이온이 없기 때문에 최적의 pH 조절을 위해 과량 투입하는 경우 응집 현상으로 인하여 플라스티졸 가공을 위한 염화비닐계 중합체의 형성이 어려울 수 있고, 플라스티졸 가공을 통해 발포 처방을 하는 경우 과발포와 같은 문제가 발생할 우려가 있고, 휘발성 유기화합물이 다량 발생하는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 제조되는 중합체 라텍스를 안정화하고, 점도 및 발포 물성의 유지를 위해 강염기 물질을 소량 투입하는 경우 반응성 개선에 도움을 주지 못해 생산성이 열악해지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 카보네이트 이온이 없는 물질을 pH조절제로 사용하는 경우, 전이금속으로부터 형성되는 금속이온을 산화 및/또는 환원시킬 수 없으므로 산화환원 중합 시스템을 지속시키기 위해서는 산화제 및/또는 환원제를 필수적으로 포함시켜야 하는 문제가 있다.In general, in a redox polymerization system that can be applied when preparing a vinyl chloride polymer, polymerization is performed by mixing a vinyl chloride monomer, a transition metal catalyst, a pH adjusting agent, an oxidizing agent, and/or a reducing agent. At this time, strong basic substances such as sodium hydroxide, which is mainly used as a pH adjusting agent, has a very high pH and does not contain carbonate ions, so when an excessive amount is added for optimum pH control, the vinyl chloride polymer for plastisol processing is damaged due to aggregation. It may be difficult to form, and problems such as over-foaming may occur when foaming prescription is applied through plastisol processing, and a large amount of volatile organic compounds may occur. In addition, when a small amount of a strong base material is added to stabilize the prepared polymer latex and to maintain viscosity and foam properties, it does not help to improve reactivity, resulting in poor productivity. In addition, when a material without carbonate ions is used as a pH adjusting agent, since metal ions formed from transition metals cannot be oxidized and/or reduced, an oxidizing agent and/or reducing agent must be included in order to sustain the redox polymerization system. there is a problem.

이 때, 염화비닐계 중합 공정에서 주로 사용되는 산화제 및/또는 환원제는 약산의 물질일 수 있고, 상기와 같은 약산의 물질을 금속이온을 충분히 산화 또는 환원시키기 위한 양으로 과량 투입하게 되면 중합 시 pH를 낮추게 되어 산성의 조건에서 중합이 수행되므로 낮은 pH 조건에서 더욱 큰 반응성을 가지는 개시제의 분해 반응이 과도하게 이루어져 중합 반응이 폭주하는 문제 및 제조되는 중합체의 휘발성 유기화합물 함량이 많아지는 문제가 발생할 수 있고, 산성의 조건에서 중합체가 제조되는 경우 제조되는 중합체 내 결함부(defect site)가 많아짐에 따라 중합체 자체의 내열성이 매우 악화되는 문제가 발생할 수 있다.At this time, the oxidizing agent and / or reducing agent mainly used in the vinyl chloride polymerization process may be a substance of a weak acid, and when an excessive amount of the substance of the weak acid is added in an amount sufficient to oxidize or reduce the metal ion, the pH during polymerization Since the polymerization is performed under acidic conditions by lowering the pH, the decomposition reaction of the initiator having greater reactivity is excessive under low pH conditions, causing runaway polymerization and increasing the content of volatile organic compounds in the produced polymer. In addition, when the polymer is produced under acidic conditions, as the number of defect sites in the polymer produced increases, the heat resistance of the polymer itself may be greatly deteriorated.

또한, pH조절제로서 인산칼륨과 같은 산성 물질을 적용하는 경우 역시 중합 반응에서의 pH가 더욱 낮아져서 산성의 조건에서 중합이 이루어질 수 있으므로 전술한 것과 같이 산화제 및/또는 환원제를 투입하였을 때와 동일한 문제가 발생할 수 있다. In addition, when an acidic substance such as potassium phosphate is applied as a pH adjusting agent, the pH in the polymerization reaction is further lowered so that polymerization can be performed under acidic conditions, so the same problem as when an oxidizing agent and/or a reducing agent is added as described above occurs. can happen

따라서, 제조되는 중합체 및 플라스티졸의 점도 물성 및 발포 물성의 개선과 중합 생산성 증대의 효과를 모두 구현하기 위해서는 중합하는 단계에서 카보네이트계 금속염을 투입하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to add a carbonate-based metal salt in the polymerization step in order to realize both the improvement of viscosity and foam properties of the polymer and plastisol to be produced and the effect of increasing polymerization productivity.

카보네이트계 금속염은 카보네이트 이온을 포함하고 있기 때문에 종래 산화환원 중합 시스템에서 필수적으로 사용되는 산성환원제를 포함하지 않거나, 미량으로 포함할 수 있고, 전이금속 촉매의 금속이온과 환원반응이 원활하게 이루어짐에 따라 전이금속 촉매 함량을 현저하게 감소시킬 수 있고, 이에 따라 전이금속 촉매를 다량 포함하여 발생할 수 있는 점도 상승, 발포 색상 악화 등의 물성 저하를 예방할 수 있으며, 또한 금속이온의 환원 반응에 의해 생성되는 카보네이트 이온의 CO3 - 라디칼이 중합 개시제를 분해함으로써 중합 개시제의 활성을 더욱 향상시키고 나아가 제조되는 염화비닐계 중합체의 구조적 결함 부분에 전자를 내어주는 역할을 할 수 있어 중합체의 구조적 결함 개선에도 효과가 있으므로 반응성 향상과 플라스티졸의 발포 물성 및 점도 물성을 동시에 개선할 수 있다.Since the carbonate-based metal salt contains carbonate ions, it does not contain or may contain a small amount of an acidic reducing agent that is essentially used in conventional redox polymerization systems, and as the metal ion and reduction reaction of the transition metal catalyst are smoothly performed, It is possible to significantly reduce the content of the transition metal catalyst, thereby preventing deterioration in physical properties such as increase in viscosity and deterioration of foam color, which may occur due to the inclusion of a large amount of the transition metal catalyst, and also carbonate produced by the reduction reaction of metal ions Since the CO 3 - radical of the ion decomposes the polymerization initiator, it further enhances the activity of the polymerization initiator and can play a role in donating electrons to the structurally defective part of the vinyl chloride-based polymer produced, which is also effective in improving the structural defect of the polymer. It is possible to simultaneously improve reactivity and foam properties and viscosity properties of plastisol.

다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 카보네이트계 금속염(pH 조절제), 전이금속 촉매를 사용하여 산화환원 중합 시스템을 적용하는 경우에도, 종래와는 달리 산화제 및 환원제를 투입하지 않으면서 생산성을 크게 개선할 수 있는 이점이 있다.In other words, according to one embodiment of the present invention, even when a redox polymerization system is applied using a carbonate-based metal salt (pH adjuster) and a transition metal catalyst, productivity is improved without introducing an oxidizing agent and a reducing agent unlike the prior art. There are advantages that can be greatly improved.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법에서, 중합은 pH 7 내지 12, 바람직하게는 pH 9 내지 10의 조건에서 수행될 수 있고, 이는 카보네이트계 금속염을 사용함에 따라 발현되는 것일 수 있다. 상기 pH를 만족하는 염기성의 조건에서 중합이 수행되는 경우, 전술한 것과 같이 안정적인 중합 반응이 이루어질 수 있다.In addition, in the production method according to an embodiment of the present invention, polymerization may be performed under conditions of pH 7 to 12, preferably pH 9 to 10, which may be expressed by using a carbonate-based metal salt. When polymerization is performed under basic conditions that satisfy the above pH, a stable polymerization reaction can be achieved as described above.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 카보네이트계 금속염은 카보네이트 이온(CO3 2-)을 포함하는 것이라면 제한되지 않으나, 반응성 개선 측면에서 바람직하게는 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 탄산칼슘(CaCO3) 및 탄산칼륨(K2CO3)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the carbonate-based metal salt is not limited as long as it contains carbonate ions (CO 3 2- ), but preferably sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), magnesium carbonate (MgCO 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ) and potassium carbonate (K 2 CO 3 ). or mixtures thereof.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 카보네이트계 금속염은 중합 전환율이 5 내지 67 %인 시점에 투입할 수 있고, 바람직하게는 40 내지 67%인 시점, 보다 바람직하게는 45 내지 65 %인 시점에 투입하는 것일 수 있다. 중합 전환율이 5 % 미만인 시점에 카보네이트계 금속염을 투입하는 경우 초기 반응 개시 단계에서 개시제 분해반응을 억제하여 반응성 개선이 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있고, 카보네이트계 금속염을 67 %를 초과하는 시점에 투입하는 경우 안정적인 중합 반응을 수행할 수 있는 염기성의 pH 조건이 늦게 형성됨에 따라 중합 초, 중기 반응성의 제어가 어려워 중합 열이 집중되는 현상을 방지할 수 없고 중합 중 발열량이 제어가 되지 않기 때문에 중합체 내 구조적 결함부의 발생을 감소시키는 효과를 확보할 수 없어, 제조된 중합체의 열안정성이 떨어지고 중합체 내 휘발성 유기 화합물을 감소시킬 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 이에 따라 제조된 중합체를 포함하는 플라스티졸의 발포 색상 역시 악화되는 문제가 발생할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the carbonate-based metal salt can be added when the polymerization conversion rate is 5 to 67%, preferably 40 to 67%, more preferably 45 to 65% may be invested in. When the carbonate-based metal salt is added at a time when the polymerization conversion rate is less than 5%, the decomposition reaction of the initiator may be inhibited at the initial reaction initiation stage, and reactivity may not be improved. In the case of polymerization, it is difficult to control the reactivity in the early and middle stages of polymerization as the basic pH conditions that can carry out stable polymerization reactions are formed late, and the concentration of polymerization heat cannot be prevented. Since the effect of reducing the occurrence of structural defects cannot be secured, the thermal stability of the prepared polymer may be poor and the volatile organic compound in the polymer cannot be reduced. The foam color may also cause a problem of deterioration.

또한, 상기 카보네이트계 금속염을 투입하는 방법은 한정되지 않으며, 일괄 투입, 연속 투입 또는 분할 투입 방법을 적용할 수 있고, 일괄 투입방법을 적용하는 경우에도 본 발명에서 목적하는 효과가 충분히 발현될 수 있으나, 제조되는 중합체의 구조적 안정성 및 플라스티졸의 발포물성 개선 측면에서 연속 투입 또는 분할 투입 방법이 바람직하다.In addition, the method of adding the carbonate-based metal salt is not limited, and batch input, continuous input or divided input methods may be applied, and even when the batch input method is applied, the desired effect in the present invention can be sufficiently expressed. In terms of improving the structural stability of the produced polymer and the foam properties of the plastisol, a continuous or divided injection method is preferred.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 카보네이트계 금속염은 염화비닐계 단량체 100 중량부 기준으로 0.03 내지 0.30 중량부를 투입할 수 있고, 바람직하게는 0.03 내지 0.20 중량부, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.15 중량부를 투입할 수 있다. 카보네이트계 금속염을 0.03 중량부 미만으로 투입하는 경우 투입량이 너무 적어 제조되는 중합체 내 결함부 비율을 감소시키기 어렵고, 이에 따라 중합체의 열안정성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 카보네이트계 금속염을 0.30 중량부 초과하여 투입하는 경우 염기성 물질이 과량 투입되어 반응pH가 높아짐에 따라 중합 개시제의 분해가 저해되어 반응성이 떨어지고, 나아가 중합체 내 구조적 결함부를 감소시키는 효과가 떨어지기 때문에 발포 색상이 악화되는 문제가 발생할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the carbonate-based metal salt may be added in an amount of 0.03 to 0.30 parts by weight, preferably 0.03 to 0.20 parts by weight, more preferably 0.05 to 0.15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vinyl chloride monomer. can be put in When the carbonate-based metal salt is added in an amount of less than 0.03 parts by weight, it is difficult to reduce the proportion of defective parts in the polymer produced due to the small amount added, and thus, the thermal stability of the polymer may deteriorate, and the amount of the carbonate-based metal salt in excess of 0.30 parts by weight When the basic material is added in an excessive amount and the reaction pH is increased, the decomposition of the polymerization initiator is inhibited and the reactivity is lowered, and furthermore, the effect of reducing structural defects in the polymer is lowered, so the foaming color deteriorates. .

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전이금속 촉매는 염화비닐계 중합체의 제조에 적용되는 전이금속 화합물이라면 제한되지 않으며, 구체적으로 황산구리(CuSO4), 황산철(FeSO4) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The transition metal catalyst according to an embodiment of the present invention is not limited as long as it is a transition metal compound applied to the production of a vinyl chloride-based polymer, and specifically includes copper sulfate (CuSO 4 ), iron sulfate (FeSO 4 ) or a mixture thereof. can do.

본 발명의 일 실시예에 따라 진행된 상기 중합은 반응기 내 압력이 3.0 내지 5.0 kgf/cm2이 될 때 종결시킬 수 있다.The polymerization performed according to an embodiment of the present invention may be terminated when the pressure in the reactor reaches 3.0 to 5.0 kgf/cm 2 .

또한, 본 발명에 따르면, 제조된 염화비닐계 중합체를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이 때 건조는 특별히 한정되지 않고 당업계에 통상적으로 공지된 방법에 의하여 수행할 수 있으며, 구체적으로는 분무건조방식에 따라 수행할 수 있다. 상기 건조 이전에, 탈수 및 세척 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, a step of drying the prepared vinyl chloride-based polymer may be further included, at which time the drying is not particularly limited and may be performed by a method commonly known in the art, specifically It can be carried out according to the spray drying method. Prior to the drying, dehydration and washing steps may be further included.

본 발명은 상기의 제조방법으로 제조된 염화비닐계 중합체 및 가소제를 포함하는 플라스티졸을 제공한다. The present invention provides a plastisol comprising a vinyl chloride-based polymer and a plasticizer prepared by the above production method.

본 발명에 따른 염화비닐계 중합체는 상기의 제조방법으로 제조된 것으로서, 중합체 내 구조적 결함부의 비율이 현저하게 적고, 휘발성 유기화합물 발생량이 상당히 적은 염화비닐계 중합체로서, 기존의 중합체가 갖는 성능은 기존 대비 동등 이상의 수준인 것일 수 있다.The vinyl chloride-based polymer according to the present invention is produced by the above manufacturing method, and has a significantly low ratio of structural defects in the polymer and a very small amount of volatile organic compounds. It may be at a level equal to or higher than the comparison.

본 발명에 따른 염화비닐계 중합체는 일례로 페이스트(paste) 염화비닐계 중합체일 수 있다.The vinyl chloride-based polymer according to the present invention may be, for example, a paste vinyl chloride-based polymer.

본 발명은 상기의 제조방법으로 제조된 염화비닐계 중합체 및 가소제를 포함하는 플라스티졸을 제공한다. The present invention provides a plastisol comprising a vinyl chloride-based polymer and a plasticizer prepared by the above production method.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 플라스티졸은 염화비닐계 중합체 100 중량부 대비 40 중량부 내지 180 중량부, 또는 80 중량부 내지 160 중량부, 또는 100 내지 140 중량부의 가소제를 더 포함할 수 있으며, 필요에 따라 분산 희석제, 열안정제, 점도 조절제 및 발포제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. The plastisol according to an embodiment of the present invention may further include 40 parts by weight to 180 parts by weight, or 80 parts by weight to 160 parts by weight, or 100 to 140 parts by weight of a plasticizer based on 100 parts by weight of the vinyl chloride polymer. And, if necessary, additives such as a dispersion diluent, a heat stabilizer, a viscosity modifier, and a foaming agent may be further included.

본 발명에서 "가소제(plasticizer)"는 열가소성 수지에 첨가하여 열가소성을 증대시킴으로써 상기 수지의 고온에서의 성형 가공성을 향상시키는 역할을 하는 유기 첨가제 물질을 나타내는 것일 수 있다.In the present invention, "plasticizer" may refer to an organic additive material that serves to improve molding processability at a high temperature by adding to a thermoplastic resin to increase thermoplasticity.

상기 가소제 및 첨가제는 당업계에 통상적으로 알려진 것을 사용할 수 있다.As the plasticizer and additive, those commonly known in the art may be used.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 플라스티졸은 상기 제조방법에 의해 제조된 염화비닐계 중합체를 포함함으로써 우수한 점도 특성을 가져 가공성이 우수하고, 기타 성능 특성 및 발포 특성이 우수할 수 있다.The plastisol according to an embodiment of the present invention includes the vinyl chloride-based polymer prepared by the above manufacturing method, and thus has excellent viscosity characteristics, excellent processability, and other performance characteristics and foaming characteristics.

실시예Example

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited only to these examples.

실시예 1Example 1

고압 반응기에 중합수 100 중량부, 개시제(Potassium persulfate) 0.07 중량부, 소듐라우릴설페이트 0.025 중량부와 함께 염화비닐 단량체 중량 기준으로 황산구리(CuSO4)를 2 ppm을 투입하고 교반하면서 반응기에 진공을 걸었다. 진공상태의 반응기에 염화비닐 단량체 100 중량부를 투입한 후 반응기 온도를 56℃로 승온시켜 중합을 개시하였다. 이 때 중합 개시 이후, 추가적으로 소듐라우릴설페이트 1.0 중량부를 중합시간 동안 연속적으로 반응기에 투입하면서, 중합 전환율이 10 %인 시점에 탄산나트륨(Na2CO3) 0.05 중량부를 투입하였다. 반응기의 내부 압력이 3.5 kgf/cm2에 도달하면 반응을 종결하고 제조된 중합체 라텍스(latex)를 회수한 후 분무건조하여 염화비닐 중합체를 제조하였다.100 parts by weight of polymerized water, 0.07 parts by weight of initiator (Potassium persulfate), 0.025 parts by weight of sodium lauryl sulfate, and 2 ppm of copper sulfate (CuSO 4 ) based on the weight of vinyl chloride monomer were added to a high-pressure reactor, and a vacuum was applied to the reactor while stirring. walked After adding 100 parts by weight of vinyl chloride monomer to a reactor in a vacuum state, the temperature of the reactor was raised to 56° C. to initiate polymerization. At this time, after the polymerization was initiated, 1.0 parts by weight of sodium lauryl sulfate was continuously added to the reactor during the polymerization time, while 0.05 parts by weight of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was added at a polymerization conversion rate of 10%. When the internal pressure of the reactor reached 3.5 kgf/cm 2 , the reaction was terminated, and the prepared polymer latex was recovered and spray-dried to prepare a vinyl chloride polymer.

실시예 2 Example 2

상기 실시예 1에서 탄산나트륨(Na2CO3) 을 0.08 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was added in Example 1.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1에서 탄산나트륨(Na2CO3) 을 중합 전환율 50 %인 시점에 0.08 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was added at a polymerization conversion rate of 50% in Example 1.

실시예 4Example 4

상기 실시예 1에서 탄산나트륨(Na2CO3) 을 중합 전환율 65 %인 시점에 0.08 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was added at a polymerization conversion rate of 65% in Example 1.

실시예 5Example 5

상기 실시예 1에서 탄산나트륨 대신 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 중합 전환율 10 %인 시점에 0.05 중량부를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.05 part by weight of sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) was added at a polymerization conversion rate of 10% instead of sodium carbonate in Example 1.

실시예 6Example 6

상기 실시예 1에서 탄산나트륨 대신 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 중합 전환율 65 %인 시점에 0.15 중량부를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.15 parts by weight of sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) was added at a polymerization conversion rate of 65% instead of sodium carbonate in Example 1.

실시예 7Example 7

상기 실시예 1에서 탄산나트륨 대신 탄산칼륨(K2CO3)을 중합전환율 65 %인 시점에 0.08 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of potassium carbonate (K 2 CO 3 ) was added at a polymerization conversion rate of 65% instead of sodium carbonate in Example 1.

실시예 8Example 8

상기 실시예 1에서 탄산나트륨을 중합 전환율 65 %인 시점에 0.11 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.11 parts by weight of sodium carbonate was added at a polymerization conversion rate of 65% in Example 1.

실시예 9Example 9

상기 실시예 1에서 탄산나트륨을 중합 전환율 10 %인 시점에 0.03 중량부, 중합 전환율 65 %인 시점에 0.08 중량부로 2회에 걸쳐 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.In Example 1, a vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.03 parts by weight of sodium carbonate was added twice at a polymerization conversion rate of 10% and 0.08 parts by weight at a polymerization conversion rate of 65%. did

실시예 10Example 10

상기 실시예 1에서 탄산나트륨을 중합 전환율 50 %인 시점부터 1시간 동안 총 0.08 중량부를 연속적으로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that a total of 0.08 parts by weight of sodium carbonate was continuously added for 1 hour from the point at which the polymerization conversion rate was 50% in Example 1.

실시예 11Example 11

1) 시드 입자 제조1) Preparation of seed particles

200 ℓ의 고압 반응기에 중합수 73 kg, 라우릴 퍼옥사이드(LPO) 1.21 kg, 파라퀴논 0.9 g을 투입하고 -730 mmHg로 진공을 걸었다. 진공상태의 반응기에 염화비닐 단량체 66 kg과 소듐 도데실 벤젠 설포네이트 7.8 kg을 투입하고 15분간 교반하여 혼합하였다. 반응기의 내온을 20℃ 이하로 낮추고 rotor-stator 타입의 균질기를 이용하여 균질화를 2시간 동안 실시하였다. 균질화가 완료된 후 반응기 내부온도를 42℃로 맞추고 중합을 진행하였으며, 558분 후 반응기의 압력이 3.5 kg/cm2에 도달하면 반응을 종결하고 미반응 염화비닐 단량체를 회수하여 제거하고 평균입경이 0.9 ㎛인 시드 입자를 수득하였다.73 kg of polymerized water, 1.21 kg of lauryl peroxide (LPO), and 0.9 g of paraquinone were put into a 200 ℓ high-pressure reactor, and a vacuum was applied at -730 mmHg. 66 kg of vinyl chloride monomer and 7.8 kg of sodium dodecyl benzene sulfonate were added to a reactor under vacuum, and mixed by stirring for 15 minutes. The internal temperature of the reactor was lowered to 20° C. or less and homogenization was performed for 2 hours using a rotor-stator type homogenizer. After homogenization was completed, polymerization was performed by adjusting the internal temperature of the reactor to 42 ° C. After 558 minutes, when the pressure in the reactor reached 3.5 kg/cm 2 , the reaction was terminated, and unreacted vinyl chloride monomer was recovered and removed, and the average particle diameter was 0.9 Seed particles of μm were obtained.

2) 염화비닐 중합체 제조2) Production of vinyl chloride polymer

상기 실시예 1에서 초기 부원료 투입 시 시드(평균입경: 0.9 ㎛) 입자를 0.5 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.5 parts by weight of seed (average particle diameter: 0.9 μm) particles were added when the initial auxiliary material was added in Example 1.

실시예 12Example 12

상기 실시예 1에서 수용성 개시제(Potassium persulfate) 대신 유용성 개시제(디-(2-에틸헥실) 퍼옥시디카보네이트) 0.05 중량부를 투입하고 초기 부원료 투입 시 보조유화제(세토스테아릴알코올; Cetostearyl Alcohol) 1.0 중량부를 추가하며, 진공 조건 하에서 염화비닐 단량체 투입 이후 균질기에 전체 압력 1600 psi를 전단과 후단에 각각 50:50의 비율로 분배하여 운전하는 균질화 과정을 거치는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐계 중합체를 제조하였다.In Example 1, 0.05 parts by weight of an oil-soluble initiator (di-(2-ethylhexyl) peroxydicarbonate) was added instead of the water-soluble initiator (Potassium persulfate), and 1.0 parts by weight of an auxiliary emulsifier (Cetostearyl Alcohol) was added when the initial additives were added. In addition, vinyl chloride in the same manner as in Example 1, except for the homogenization process in which a total pressure of 1600 psi is distributed to the homogenizer at a ratio of 50:50 to the front and rear ends, respectively, after the addition of vinyl chloride monomer under vacuum conditions. based polymer was prepared.

실시예 13Example 13

상기 실시예 1에서 탄산나트륨(Na2CO3) 을 중합 전환율 65 %인 시점에 0.25 중량부 투입하고, 황산구리를 염화비닐 단량체 중량 기준으로 1 ppm 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.In Example 1, 0.25 parts by weight of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) was added at a polymerization conversion rate of 65%, and copper sulfate was added in an amount of 1 ppm based on the weight of vinyl chloride monomer. A vinyl polymer was prepared.

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1에서 탄산나트륨 및 황산구리를 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that sodium carbonate and copper sulfate were not added in Example 1.

비교예 2Comparative Example 2

상기 실시예 1에서 탄산나트륨 대신 수산화나트륨(NaOH)를 초기 부원료 투입 시 0.08 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐계 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of sodium hydroxide (NaOH) was added instead of sodium carbonate in Example 1 when the initial auxiliary material was added.

비교예 3Comparative Example 3

상기 실시예 1에서 탄산나트륨 대신 수산화나트륨(NaOH)를 초기 부원료 투입 시 0.02 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐계 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.02 parts by weight of sodium hydroxide (NaOH) was added instead of sodium carbonate in Example 1 when the initial auxiliary material was added.

비교예 4Comparative Example 4

상기 실시예 1에서 탄산나트륨 대신 수산화나트륨(NaOH)를 중합 전환율이 50%인 시점에 0.08 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐계 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of sodium hydroxide (NaOH) was added at a polymerization conversion rate of 50% instead of sodium carbonate in Example 1.

비교예 5Comparative Example 5

상기 실시예 1에서 탄산나트륨을 0.08 중량부 투입하고, 황산구리는 투입하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐계 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of sodium carbonate was added in Example 1 and copper sulfate was not added.

비교예 6Comparative Example 6

상기 실시예 1에서 탄산나트륨을 초기 부원료 투입 시에 0.08 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐계 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of sodium carbonate was added in the initial auxiliary material in Example 1.

비교예 7Comparative Example 7

상기 실시예 1에서 탄산나트륨을 중합 전환율이 70%인 시점에 0.08 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐계 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of sodium carbonate was added at a polymerization conversion rate of 70% in Example 1.

비교예 8 Comparative Example 8

상기 실시예 1에서 탄산나트륨을 중합 종료(전환율 약 90%인 시점) 직후 0.08 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐계 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.08 parts by weight of sodium carbonate was added immediately after the polymerization was completed (when the conversion rate was about 90%).

비교예 9Comparative Example 9

상기 실시예 1에서 탄산나트륨을 중합 전환율이 50%인 시점에 0.35 중량부 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 염화비닐계 중합체를 제조하였다.A vinyl chloride-based polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.35 parts by weight of sodium carbonate was added at a polymerization conversion rate of 50% in Example 1.

하기 표 1은 상기 실시예 및 비교예의 카보네이트계 금속염(pH 조절제) 및 전이금속 촉매(황산구리)의 투입조건을 나타낸 표이다.Table 1 below is a table showing input conditions of the carbonate-based metal salt (pH adjuster) and the transition metal catalyst (copper sulfate) of the Examples and Comparative Examples.

구분division 카보네이트계 금속염Carbonate-based metal salt CuSO4 투입량
(ppm)
CuSO 4 input
(ppm)
종류type 투입량
(중량부)
input
(parts by weight)
투입시점
(전환율, %)
Input point
(conversion rate, %)
실시예 1Example 1 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.050.05 1010 22 실시예 2Example 2 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.080.08 1010 22 실시예 3Example 3 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.080.08 5050 22 실시예 4Example 4 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.080.08 6565 22 실시예 5Example 5 NaHCO3 NaHC0 3 0.050.05 1010 22 실시예 6Example 6 NaHCO3 NaHC0 3 0.150.15 6565 22 실시예 7Example 7 K2CO3 K 2 CO 3 0.080.08 6565 22 실시예 8Example 8 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.110.11 6565 22 실시예 9Example 9 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.03+0.080.03+0.08 10+6510+65 22 실시예 10Example 10 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.080.08 50(1시간 투입)50 (1 hour input) 22 실시예 11Example 11 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.050.05 1010 22 실시예 12Example 12 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.050.05 1010 22 실시예 13Example 13 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.250.25 6565 1One 비교예 1Comparative Example 1 -- -- -- -- 비교예 2Comparative Example 2 NaOHNaOH 0.080.08 00 22 비교예 3Comparative Example 3 NaOHNaOH 0.020.02 00 22 비교예 4Comparative Example 4 NaOHNaOH 0.080.08 5050 22 비교예 5Comparative Example 5 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.080.08 6565 -- 비교예 6Comparative Example 6 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.080.08 00 22 비교예 7Comparative Example 7 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.080.08 7070 22 비교예 8Comparative Example 8 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.080.08 9090 22 비교예 9Comparative Example 9 Na2CO3 Na 2 CO 3 0.350.35 5050 22

실험예 1Experimental Example 1

1) 반응성 평가1) Reactivity evaluation

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 염화비닐 중합체 제조 시 반응성을 확인하여 비교예 1의 반응시간과 대비하여 반응성 개선 정도를 아래 지표를 기준으로 평가하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. Reactivity was confirmed during the preparation of the vinyl chloride polymer prepared in the above Examples and Comparative Examples, and the degree of improvement in reactivity was evaluated based on the following indexes compared to the reaction time of Comparative Example 1, and the results are shown in Table 2 below.

◎:반응성 아주 우수◎: Very good reactivity

○:반응성 우수○: excellent reactivity

△:비교예 1과 유사 수준 또는 반응 지연△: Similar level or reaction delay to Comparative Example 1

X: 응집X: Aggregation

2) 중합체 내 결함도2) Degree of defects in the polymer

분석기기 Bruker Avance III HD 700Mhz NMR을 사용하여, 실시예 및 비교예에서 제조된 염화비닐 중합체 시료를 테트라하이드로퓨란 용매(THF-d8)에 녹인 후, 상온에서 NMR 1H spectrum을 측정하고, PVC defect의 함량을 고려 1,000회 이상 scanning 실시하였으며, 1H NMR 스펙트럼의 적분값을 기반으로 계산하였으며, 중합체 내 1000 개의 염화비닐 단위체(Vinyl chloride unit) 당 총 이중결합(total double bonds)의 개수로 환산하여 측정하였다. 결함도 측정 지표 값이 낮을수록 중합체 내 결함부 비율이 적은 것을 나타낸다.Using an analyzer Bruker Avance III HD 700Mhz NMR, the vinyl chloride polymer samples prepared in Examples and Comparative Examples were dissolved in tetrahydrofuran solvent (THF-d8), and then the NMR 1H spectrum was measured at room temperature, and the PVC defect The content was scanned more than 1,000 times, calculated based on the integral of the 1H NMR spectrum, and measured in terms of the number of total double bonds per 1,000 vinyl chloride units in the polymer. . The lower the defectivity measurement index value, the smaller the percentage of defective parts in the polymer.

3) 휘발감량3) Volatilization reduction

DIN 75-201B에 준하여 포깅 시험기(fogging tester, Horizon-FTS, Thermo Fisher Scientific 社)를 사용하여 측정하였다. 포깅 시험기(fogging tester, Horizon-FTS, Thermo Fisher Scientific 社)를 100℃로 setting 한 다음, 빈 foil의 무게를 재어 기록해 둔다. 이후 빈 비커에 실시예 및 비교예에서 제조된 각 염화비닐 중합체 시료 10 g을 개량하여 실린더에 넣고 실린더 상단을 알루미늄 포일로 덮는 sealing 과정을 거친다. 이후에 100℃에서 16시간 동안 가열하고, 포일을 꺼내어 4시간 이후의 무게를 측정한 뒤, 처음 시료의 무게에서 가열 처리 이후 측정된 시료의 무게를 뺀 값을 휘발 감량으로 나타내었고 하기 표 2에 그 결과를 나타내었다. 휘발감량이 높을수록 제조된 중합체 내 휘발성 유기화합물의 함량이 높은 것을 의미한다.It was measured using a fogging tester (Horizon-FTS, Thermo Fisher Scientific Co.) according to DIN 75-201B. After setting the fogging tester (Horizon-FTS, Thermo Fisher Scientific) to 100 ° C, weigh the empty foil and record it. Thereafter, 10 g of each vinyl chloride polymer sample prepared in Examples and Comparative Examples is improved in an empty beaker, put into a cylinder, and a sealing process of covering the top of the cylinder with aluminum foil is performed. After heating at 100 ° C. for 16 hours, the foil was taken out and the weight was measured after 4 hours, and the value obtained by subtracting the weight of the sample measured after the heat treatment from the weight of the first sample was shown as the volatilization loss, and shown in Table 2 below The results were shown. The higher the volatilization loss, the higher the content of volatile organic compounds in the prepared polymer.

실험예 2: 플라스티졸 물성 측정Experimental Example 2: Measurement of plastisol physical properties

1) 점도1) Viscosity

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 염화비닐 중합체 100 g 및 디아이소노닐프탈레이트(DINP) 66.7 g을 EUROSTAR IKA-WERKE mixer로 800 rpm에서 10분 간 배합하여 플라스티졸을 제조한 후, Rheometer(AR2000EX peltier plate, TA Instruments 社)를 이용하여, 측정치구 40 mm paraller plate, 측정 갭 500 ㎛으로 하여 점도를 측정하였고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Plastisol was prepared by blending 100 g of the vinyl chloride polymer and 66.7 g of diisononylphthalate (DINP) prepared in the above Examples and Comparative Examples with a EUROSTAR IKA-WERKE mixer at 800 rpm for 10 minutes, and then Rheometer (AR2000EX Viscosity was measured using a peltier plate (TA Instruments Co.) with a measuring fixture of 40 mm paraller plate and a measuring gap of 500 μm, and the results are shown in Table 2 below.

2) 발포물성(발포색상)2) Foam properties (foam color)

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 염화비닐 중합체 100 g, 디(2-프로필헵틸)프탈레이트(DPHP) 80 g, Ba/Zn 안정제 3 g, 아크릴로니트릴계 발포제 3 g을 EUROSTAR IKA-WERKE mixer로 800 rpm에서 10분간 배합하여 플라스티졸을 제조하였고, 제조된 플라스티졸을 이형지에 도포하여 0.5 mm 봉으로 코팅한 후 마티스 오븐(Mathis oven)을 이용하여 150 ℃, 45 초 조건으로 프리겔링 시트(pregelling sheet)를 제작하고, 200 ℃, 90 초 조건에서 겔링하여 발포 시트를 제작하였다. 제조된 발포시트를 색차계(CM-700d)를 이용하여 ASTM E 313-73에 따라 화이트 인덱스(white index)를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 측정된 화이트 인덱스 값이 높을수록 열안정성이 우수하고, 열안정성이 우수한 것은 곧 발포 색상 품질과 같은 발포물성이 우수한 것을 의미한다.100 g of the vinyl chloride polymer prepared in Examples and Comparative Examples, 80 g of di(2-propylheptyl)phthalate (DPHP), 3 g of Ba/Zn stabilizer, and 3 g of acrylonitrile-based foaming agent were mixed with a EUROSTAR IKA-WERKE mixer. Plastisol was prepared by blending at 800 rpm for 10 minutes, and the prepared plastisol was applied to a release paper and coated with a 0.5 mm rod, and then pre-gelled by using a Mathis oven at 150 ° C. for 45 seconds. (pregelling sheet) was prepared and gelled at 200 ° C. for 90 seconds to prepare a foam sheet. The white index of the prepared foam sheet was measured according to ASTM E 313-73 using a color difference meter (CM-700d), and is shown in Table 2 below. The higher the measured white index value, the better the thermal stability, and the excellent thermal stability means that the foam properties such as foam color quality are excellent.

구분division 반응성 측정지표Reactivity metrics 결함도 측정지표Defectity Metrics 휘발감량 (mg)Volatilization loss (mg) 점도
(Pas)
viscosity
(Pas)
발포물성foam properties
실시예 1Example 1 1.201.20 0.350.35 150150 4545 실시예 2Example 2 1.171.17 0.250.25 150150 4545 실시예 3Example 3 0.990.99 0.300.30 150150 4444 실시예 4Example 4 0.970.97 0.290.29 140140 4343 실시예 5Example 5 1.121.12 0.320.32 150150 4242 실시예 6Example 6 0.960.96 0.360.36 130130 4545 실시예 7Example 7 1.061.06 0.310.31 150150 4343 실시예 8Example 8 0.980.98 0.290.29 150150 4343 실시예 9Example 9 0.970.97 0.270.27 150150 4646 실시예 10Example 10 0.970.97 0.280.28 150150 4444 실시예 11Example 11 1.191.19 0.300.30 130130 4242 실시예 12Example 12 0.980.98 0.320.32 150150 4444 실시예 13Example 13 1.081.08 0.200.20 130130 4444 비교예 1Comparative Example 1 2.352.35 1.311.31 170170 2222 비교예 2Comparative Example 2 X (응집)X (agglomeration) 측정불가not measurable 측정불가not measurable 측정불가not measurable 측정불가not measurable 비교예 3Comparative Example 3 1.341.34 0.780.78 110110 4040 비교예 4Comparative Example 4 X (응집)X (agglomeration) 측정불가not measurable 측정불가not measurable 측정불가not measurable 측정불가not measurable 비교예 5Comparative Example 5 1.891.89 0.230.23 140140 3939 비교예 6Comparative Example 6 1.201.20 0.210.21 140140 4141 비교예 7Comparative Example 7 1.891.89 0.980.98 150150 3838 비교예 8Comparative Example 8 2.012.01 1.141.14 150150 3636 비교예 9Comparative Example 9 1.991.99 0.510.51 190190 3737

상기 표 2에서와 같이, 초기 부원료 투입 시 전이금속 촉매를 투입하고, 중합 중 카보네이트계 금속염을 투입하되, 카보네이트계 금속염의 투입량 및 투입 시점을 제어한 실시예 1 내지 13은 카보네이트계 금속염을 투입하지 않거나, 투입하더라도 본 발명의 투입량 및 투입 시점을 벗어나는 비교예 1 내지 9에 비해 우수한 반응성 개선 효과를 나타냄과 동시에 중합체 및 플라스티졸의 물성도 개선된 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, the transition metal catalyst was added during the initial auxiliary material input, and the carbonate-based metal salt was added during polymerization, but the input amount and input time of the carbonate-based metal salt were controlled. In Examples 1 to 13, the carbonate-based metal salt was not added. It can be confirmed that even if the mixture is added or added, the reactivity improvement effect is excellent compared to Comparative Examples 1 to 9, which deviate from the input amount and timing of the present invention, and at the same time, the physical properties of the polymer and the plastisol are also improved.

구체적으로 산화환원 중합 시스템을 적용하였음에도 카보네이트계 금속염을 포함하지 않고, 강염기 물질인 수산화나트륨을 투입한 비교예 2 내지 4는 라텍스의 응집 현상이 발생하여 정상적인 중합체의 수득이 어렵거나, 라텍스의 응집 현상을 방지하기 위하여 상대적으로 소량 투입하는 경우, 반응성 개선 효과가 보이지 않으며 구조적 불안정성 역시 개선할 수 없고, 플라스티졸의 점도 물성 및 발포 물성이 저하되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 카보네이트계 금속염을 사용하지 않음에 따라 휘발성 유기화합물 감량 효과가 보이지 않는 것을 확인할 수 있다.Specifically, even though a redox polymerization system was applied, Comparative Examples 2 to 4 in which a carbonate-based metal salt was not included and sodium hydroxide, a strong base material, was added. In the case of adding a relatively small amount to prevent this, it can be seen that the reactivity improvement effect is not seen, the structural instability cannot be improved, and the viscosity and foam properties of the plastisol are lowered. In addition, it can be confirmed that the effect of reducing volatile organic compounds is not seen by not using a carbonate-based metal salt.

또한, 본 발명의 실시예와 동일 조건에서 전이금속 촉매를 투입하지 않은 비교예 5는 반응성이 개선되지 않고, 구조적 결함부 비율도 감소되지 않는 것을 확인할 수 있으며, 카보네이트계 금속염을 너무 초기에 투입한 비교예 6의 경우에도 초기부터 염기성의 조건이 형성되어, 반응 초기 산성 조건에서 활발하게 중합을 수행한 실시예에 비해 상대적으로 반응성 개선 효과가 보이지 않는 것을 확인할 수 있다.In addition, Comparative Example 5 in which the transition metal catalyst was not added under the same conditions as the Example of the present invention showed that the reactivity was not improved and the ratio of structural defects was not reduced, and the carbonate-based metal salt was added too early. Even in the case of Comparative Example 6, it can be seen that the basic condition is formed from the beginning, and the effect of improving the reactivity is relatively invisible compared to the example in which polymerization was actively performed under acidic conditions at the beginning of the reaction.

또한, 카보네이트계 금속염을 중합 후기에 투입하는 비교예 7 및 8은 중합 초, 중반에 형성되는 중합체의 구조적 결함부를 감소시킬 수 없고, 휘발성 유기화합물 발생량 역시 저감되는 효과를 보이지 않으며, 플라스티졸의 발포 물성도 악화된 것을 확인할 수 있다.In addition, Comparative Examples 7 and 8, in which the carbonate-based metal salt was added at the later stage of polymerization, could not reduce the structural defects of the polymer formed in the early and middle stages of polymerization, and did not show the effect of reducing the amount of volatile organic compounds generated. It can be confirmed that the foam properties are also deteriorated.

또한, 카보네이트계 금속염을 과량 투입한 비교예 9는 카보네이트계 금속염의 비율이 높아 실시예에 비해 반응성 개선효과를 가질 수 없는 것을 확인할 수 있고, 구조적 결함부 및 발포 물성이 저하되며, 점도도 소폭 상승하여 점도 물성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.In addition, Comparative Example 9 in which an excessive amount of carbonate-based metal salt was added has a high ratio of carbonate-based metal salt, so it can be confirmed that it cannot have a reactivity improvement effect compared to Example, structural defects and foam properties are lowered, and viscosity is also slightly increased Thus, it can be confirmed that the viscosity physical properties are lowered.

Claims (10)

1 이상의 유화제 및 중합 개시제의 존재 하에, 전이금속 촉매를 투입하여 염화비닐계 단량체를 중합하는 단계;를 포함하고,
상기 중합하는 단계에서 중합 전환율이 5 내지 67 %인 시점에 카보네이트계 금속염을 투입하고,
상기 카보네이트계 금속염은 상기 염화비닐계 단량체 100 중량부 기준으로 0.03 내지 0.30 중량부를 투입하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
In the presence of at least one emulsifier and a polymerization initiator, polymerizing a vinyl chloride-based monomer by introducing a transition metal catalyst; Including,
In the polymerization step, a carbonate-based metal salt is added at a time when the polymerization conversion rate is 5 to 67%,
The carbonate-based metal salt is a method for producing a vinyl chloride-based polymer to add 0.03 to 0.30 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride-based monomer.
제1항에 있어서,
상기 카보네이트계 금속염은 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 탄산칼슘(CaCO3) 및 탄산칼륨(K2CO3)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The carbonate-based metal salt is one selected from the group consisting of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), magnesium carbonate (MgCO 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ) and potassium carbonate (K 2 CO 3 ). Method for producing a vinyl chloride-based polymer comprising the above.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 카보네이트계 금속염은 중합 전환율이 40 내지 67%인 시점에서 투입되는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The carbonate-based metal salt is a method for producing a vinyl chloride-based polymer that is added at a polymerization conversion rate of 40 to 67%.
제1항에 있어서,
상기 카보네이트계 금속염은 적어도 2회 이상 분할투입하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The method for producing a vinyl chloride-based polymer wherein the carbonate-based metal salt is dividedly introduced at least twice or more.
제1항에 있어서,
상기 카보네이트계 금속염은 연속투입하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The carbonate-based metal salt is a method for producing a vinyl chloride-based polymer that is continuously introduced.
제1항에 있어서,
상기 전이금속 촉매는 염화비닐계 단량체 중량 기준으로 0.01 내지 5.0 ppm을 투입하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The transition metal catalyst is a method for producing a vinyl chloride-based polymer by adding 0.01 to 5.0 ppm based on the weight of the vinyl chloride-based monomer.
제1항에 있어서,
상기 전이금속 촉매는 황산구리 및 황산철 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The transition metal catalyst is a method for producing a vinyl chloride-based polymer comprising at least one or more of copper sulfate and iron sulfate.
제1항에 있어서,
상기 중합하는 단계에서 산화제 및 환원제를 투입하지 않는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
A method for producing a vinyl chloride-based polymer in which an oxidizing agent and a reducing agent are not introduced in the polymerization step.
제1항에 있어서,
상기 중합은 순수유화중합, 시드유화중합 및 미세현탁중합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 수행되는 것인 염화비닐계 중합체의 제조방법.
According to claim 1,
The polymerization is a method for producing a vinyl chloride-based polymer that is carried out by any one method selected from the group consisting of pure emulsion polymerization, seed emulsion polymerization, and microsuspension polymerization.
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