WO2018124242A1 - ビニル系重合体の製造方法 - Google Patents

ビニル系重合体の製造方法 Download PDF

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忠仁 福原
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株式会社クラレ
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a vinyl polymer in which a vinyl compound is subjected to suspension polymerization in the presence of a dispersion stabilizer for polymerization containing polyvinyl alcohol.
  • PVA Polyvinyl alcohol
  • adhesives paper coating agents, polarizing films, water-soluble films, pharmaceuticals, cosmetic compositions, vinyl compounds (eg, vinyl chloride).
  • polarizing films used in various products such as dispersion stabilizers for suspension polymerization.
  • vinyl compounds used in various products such as dispersion stabilizers for suspension polymerization.
  • PVA is less colored and white, which increases the added value of the product.
  • a reactive group such as a double bond in PVA can improve various performances or obtain special effects.
  • PVA is widely used as a dispersion stabilizer used for suspension polymerization of vinyl compounds (Patent Documents 1 to 5).
  • Patent Documents 1 to 3 For the purpose of improving the stability (polymerization stability) during polymerization of vinyl chloride, it has been proposed to use heat-treated PVA for the polymerization reaction (Patent Documents 1 to 3).
  • PVA heat-treated PVA
  • an effect that is not necessarily satisfactory in terms of polymerization stability has not been obtained.
  • these conventional PVAs have very poor hues, and accordingly, the hues of the resulting vinyl polymers are not good.
  • Patent Document 4 discloses a dispersion for suspension polymerization characterized by containing polyvinyl alcohol having a double bond in a side chain, obtained by acetalizing polyvinyl alcohol with a monoaldehyde having an olefinically unsaturated double bond. Stabilizers are described. When the polymerization reaction is carried out using the dispersion stabilizer for suspension polymerization described in Patent Document 4, there is a certain effect in improving the hue, but the polymerization stability and the plasticizer absorbability of the resulting vinyl polymer are obtained. Was not enough.
  • Patent Document 5 describes a dispersion stabilizer made of polyvinyl alcohol having a double bond in a side chain, obtained by esterifying polyvinyl alcohol with a carboxylic acid having an unsaturated double bond or a salt thereof.
  • Polyvinyl alcohol used in this dispersion stabilizer can be obtained by a simple method using an inexpensive carboxylic acid.
  • polyvinyl alcohol having a double bond introduced into the side chain obtained by a conventional method has insufficient improvement in hue, and is obtained when a vinyl compound is polymerized using a dispersion stabilizer comprising this polyvinyl alcohol.
  • the hue of the vinyl polymer to be obtained is also insufficiently improved.
  • the dispersion stabilizer described in Patent Document 5 contains insoluble matter in water, when suspension polymerization of a vinyl compound is performed using this dispersion stabilizer, fish eyes are formed in the resulting vinyl polymer. There was also a problem that it occurred.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and exhibits a high polymerization stability when a vinyl compound is subjected to suspension polymerization, and can suppress coloring and fish eyes of the resulting polymer. It aims at providing the manufacturing method of a polymer.
  • the inventor has a composition comprising a modified polyvinyl alcohol (A) having a specific amount of a double bond derived from an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof in the side chain, and a specific compound (B).
  • Product (C) was completed.
  • this composition (C) and the dispersion stabilizer for suspension polymerization containing polyvinyl alcohol (E) were used, it discovered that suspension polymerization reaction of a vinyl compound was stabilized. In addition, coloring and fish eyes of the resulting vinyl polymer could be suppressed.
  • the above-described problem is a method for producing a vinyl polymer in which a vinyl compound is suspension-polymerized in the presence of a dispersion stabilizer for suspension polymerization;
  • the dispersion stabilizer is a modified polyvinyl alcohol (A) and a compound (B ) Containing a composition (C) and polyvinyl alcohol (E), wherein the modified polyvinyl alcohol (A) has 0.01 mol% in the side chain of a double bond derived from an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof.
  • the saponification degree of the modified polyvinyl alcohol (A) is 65 mol% or more and less than 77 mol%, the viscosity average polymerization degree is 400 or more and less than 1500, and the compound (B) has a conjugated double bond.
  • a compound having two or more bonded hydroxyl groups, or a salt or oxide thereof, and the saponification degree of polyvinyl alcohol (E) is 77 mol% or more and less than 97 mol%, viscosity average polymerization Is 1500 or more and less than 5000, and the content of the compound (B) in the composition (C) is 0.001 part by mass or more and less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the modified polyvinyl alcohol (A).
  • the compound (B) is preferably a compound in which two or more hydroxyl groups are bonded to carbon constituting an aromatic ring, or a salt or oxide thereof.
  • the composition (C) is a powder and the yellow index of the powder is less than 50.
  • the polymerization reaction is stabilized and the formation of coarse particles is reduced. Moreover, coloring and fish eye of the polymer obtained can also be suppressed.
  • composition (C) The composition (C) used in the present invention is abbreviated as a modified polyvinyl alcohol (A) having a double bond derived from an unsaturated carboxylic acid or derivative thereof in the side chain (hereinafter referred to as “modified PVA (A)”). And a specific amount of compound (B).
  • modified PVA (A) modified polyvinyl alcohol
  • B specific amount of compound (B).
  • a suitable manufacturing method is polyvinyl alcohol (D), unsaturated carboxylic acid, or its derivative (s) in presence of a compound (B). This is a reaction method.
  • polyvinyl alcohol (D) is PVA which does not have a double bond in a side chain (hereinafter, may be referred to as “PVA (D)” or “raw material PVA”).
  • the raw material PVA (PVA (D)) is polymerized by employing a conventionally known method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, or a dispersion polymerization method. Can be manufactured. From the industrial viewpoint, preferred polymerization methods are solution polymerization, emulsion polymerization and dispersion polymerization. In the polymerization operation, any one of a batch method, a semi-batch method, and a continuous method can be employed.
  • the vinyl ester monomer When the vinyl ester monomer is polymerized, the vinyl ester monomer may be copolymerized with other monomers as long as the gist of the present invention is not impaired.
  • examples of other monomers that can be used include ⁇ -olefins such as ethylene, propylene, n-butene, and isobutylene; acrylic acid and salts thereof, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, and acrylic acid.
  • Acrylic esters such as i-propyl, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, dodecyl acrylate, octadecyl acrylate; methacrylic acid and its salts; methacrylic acid Methyl, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, i-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, octadecyl methacrylate, etc.
  • a chain transfer agent may be allowed to coexist for the purpose of adjusting the polymerization degree of the resulting polyvinyl ester.
  • Chain transfer agents include aldehydes such as acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, and benzaldehyde; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, hexanone, and cyclohexanone; mercaptans such as 2-hydroxyethanethiol and dodecyl mercaptan; trichloroethylene and perchloroethylene Halogenated hydrocarbons such as aldehydes and ketones are preferred.
  • the addition amount of the chain transfer agent is determined according to the chain transfer constant of the chain transfer agent to be added and the degree of polymerization of the target polyvinyl ester, but is generally preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the polyvinyl ester.
  • Examples of the unsaturated carboxylic acid or derivative thereof used in the present invention include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, propionic acid, 2-pentenoic acid, 4-pentenoic acid, 2-heptenoic acid, 2-octenoic acid, Cinnamic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, gadoleic acid, erucic acid, nervonic acid, linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, stearidonic acid, arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, Unsaturated monocarboxylic acids such as sardonic acid, docosahexaenoic acid, sorbic acid; unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic
  • Unsaturated carboxylic anhydrides acrylic acid alkyl esters, Unsaturated carboxylic acid alkyl esters such as alkyl crylic acid and alkyl crotonate; Unsaturated maleic acid monoalkyl esters such as maleic acid monomethyl ester (monomethyl maleate), fumaric acid monoalkyl esters and itaconic acid monoalkyl esters Dicarboxylic acid monoesters; unsaturated dicarboxylic acid diesters such as maleic acid dialkyl esters, fumaric acid dialkyl esters and itaconic acid dialkyl esters. These carboxylic acids can also be used as salts. Carboxylic acids or their salts can be used alone or in combination of two or more.
  • the unsaturated carboxylic acid or derivative thereof used in the present invention is an unsaturated dicarboxylic acid, an unsaturated carboxylic acid anhydride, or an unsaturated dicarboxylic acid monoester from the viewpoint of reactivity with the hydroxyl group of the raw material PVA. It is preferable.
  • the unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof is more preferably maleic anhydride, citraconic acid, itaconic acid or a maleic acid monoalkyl ester from the viewpoint of having a high boiling point to a certain degree and easy handling, and from the viewpoint of reactivity, maleic anhydride, Itaconic acid and maleic acid monoalkyl ester are more preferable, and itaconic acid is particularly preferable.
  • the modified PVA (A) has a double bond derived from an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof in a side chain of 0.01 mol% or more and less than 2 mol%.
  • the modified PVA (A) has a double bond derived from an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof in a side chain of 0.01 mol% or more and less than 2 mol%. It means that it has a double bond derived from an acid or its derivative in the side chain, and the amount of the double bond is 0.01 mol% or more and less than 2 mol% with respect to all monomer units.
  • the amount of the double bond is preferably 0.03 mol% or more.
  • the modified PVA (A) having a double bond amount of 2 mol% or more is difficult to produce and has low productivity even if it can be produced.
  • the composition (C) containing such a modified PVA (A) has a poor hue, and an insoluble material is formed when dissolved in water.
  • the vinyl compound is suspension polymerized using a dispersion stabilizer for suspension polymerization containing the modified PVA (A) having a double bond amount of 2 mol% or more, the resulting polymer has a poor hue, and There are also many fish eyes.
  • the amount of the double bond is preferably less than 1.7 mol%.
  • the double bond means a carbon-carbon double bond.
  • the amount of the double bond derived from the unsaturated carboxylic acid of the modified PVA (A) or a derivative thereof can be measured by a known method. Specifically, measurement by 1 H-NMR is simple.
  • the purification method a method of washing with a solution in which the modified PVA (A) does not dissolve and in which the unreacted unsaturated carboxylic acid or derivative thereof can be dissolved is mentioned.
  • the aqueous solution having a concentration of about 1 to 20% by mass
  • the aqueous solution is dropped into a solution in which the modified PVA (A) is not dissolved and the unreacted unsaturated carboxylic acid or derivative thereof can be dissolved.
  • the reprecipitation method in which purification is performed by precipitating) is simple and preferable.
  • the degree of saponification of the modified PVA (A) is 65 mol% or more and less than 77 mol%.
  • the saponification degree of the modified PVA (A) is preferably 67 mol% or more.
  • the saponification degree of the modified PVA (A) is preferably less than 75 mol%.
  • the saponification degree is a value obtained by measurement according to JIS-K6726 (1994).
  • the viscosity average degree of polymerization of the modified PVA (A) is 400 or more and less than 1500.
  • the viscosity average polymerization degree of the modified PVA (A) is preferably 500 or more.
  • the viscosity average degree of polymerization of the modified PVA (A) is preferably less than 1000, and more preferably less than 900.
  • the saponification degree is less than 99.5 mol%
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] (liter / g) measured in water at 30 ° C. is used for the saponified PVA until the saponification degree is 99.5 mol% or more.
  • the compound (B) in the present invention is a compound having a conjugated double bond and having two or more hydroxyl groups bonded to the conjugated double bond, or a salt thereof or an oxide thereof.
  • the hydroxyl group bonded to the conjugated double bond refers to a hydroxyl group bonded to the carbon constituting the conjugated carbon-carbon double bond.
  • Examples of the compound having a conjugated double bond include conjugated polyenes having a structure in which carbon-carbon double bonds and carbon-carbon single bonds are alternately connected.
  • As the conjugated polyene a conjugated diene having a structure in which two carbon-carbon double bonds and one carbon-carbon single bond are alternately connected, three carbon-carbon double bonds, and two carbons- Examples thereof include conjugated trienes having a structure in which carbon single bonds are alternately connected.
  • the conjugated polyene includes a conjugated polyene in which a plurality of conjugated double bonds composed of a plurality of carbon-carbon double bonds are not conjugated to each other and are included in one molecule.
  • the conjugated polyene may be linear or cyclic.
  • the compound having a conjugated double bond includes not only the conjugated polyene described above but also an aromatic hydrocarbon such as benzene or an ⁇ , ⁇ - having a carbon-carbon double bond conjugated with a carbonyl group in the molecule. Unsaturated carbonyl compounds are also included.
  • the hydroxyl group may be bonded to carbon constituting a conjugated carbon-carbon double bond, the bonding position is not particularly limited, and the total number of hydroxyl groups may be two or more.
  • the compound having a conjugated double bond is a conjugated polyene, a compound in which a hydroxyl group is bonded to an unsaturated carbon can be mentioned.
  • the compound having a conjugated double bond is an aromatic hydrocarbon, a compound in which a hydroxyl group is bonded to carbon constituting an aromatic ring can be mentioned.
  • the compound having a conjugated double bond is an ⁇ , ⁇ -unsaturated carbonyl compound, a compound in which a hydroxyl group is bonded to the ⁇ -position and the ⁇ -position can be mentioned.
  • the compound (B) a compound in which two or more hydroxyl groups are bonded to carbon constituting the aromatic ring, or a salt thereof, from the viewpoint of further suppressing coloring and fish eyes of the vinyl polymer obtained.
  • the oxide is preferable.
  • Examples of the compound in which two or more hydroxyl groups are bonded to carbon constituting the aromatic ring include polyphenol.
  • the polyphenol include hydroxybenzene.
  • Examples of hydroxybenzene include benzenediols such as hydroquinone, catechol and resorcinol, benzenetriols such as pyrogallol, phloroglucinol and hydroxyquinol, and hexahydroxybenzene.
  • Examples of the polyphenol include phenol carboxylic acids such as gallic acid; phenol carboxylic esters such as alkyl gallate; catechins such as epicatechin, epigallocatechin, and epigallocatechin-3-gallate.
  • Examples of alkyl gallate esters include methyl gallate, ethyl gallate, propyl gallate, octyl gallate, and dodecyl gallate.
  • the compound (B) is preferably any of hydroxybenzene, phenol carboxylic acid, and phenol carboxylic acid ester, more preferably benzene diol, gallic acid, and alkyl gallate, and hydroquinone or gallic acid.
  • Alkyl esters are more preferable, and gallic acid alkyl esters are particularly preferable from the viewpoint of safety.
  • the compound (B) used in the present invention may be a salt of the above-described compound.
  • the salt in this case refers to a metal alkoxide in which hydrogen of a hydroxyl group bonded to a conjugated double bond is substituted with a metal, or a carboxylate in which hydrogen of a carboxyl group in a molecule is substituted with a metal.
  • the metal include sodium and potassium.
  • the salt of a compound having two or more hydroxyl groups bonded to a conjugated double bond include gallates such as sodium gallate; and ascorbates such as sodium ascorbate.
  • the compound (B) used in the present invention may be an oxide of the above-described compound.
  • the oxide in this case means that the hydroxyl group bonded to the conjugated double bond is oxidized.
  • examples of such compounds include benzoquinone and dehydroascorbic acid.
  • the compound (B) has a conjugated double bond and has two hydroxyl groups bonded to the conjugated double bond.
  • a compound having the above or a salt thereof is preferable, and a compound having two or more hydroxyl groups bonded to a conjugated double bond is more preferable.
  • composition (C) in the present invention contains a modified polyvinyl alcohol (A) and a compound (B).
  • a suitable manufacturing method makes PVA (D) (raw material PVA), unsaturated carboxylic acid, or its derivative (s) react in presence of a compound (B). Is the method.
  • PVA raw material PVA
  • unsaturated carboxylic acid or its derivative (s) react in presence of a compound (B).
  • the heating temperature is preferably 80 to 180 ° C.
  • the heating time is appropriately set in relation to the heating temperature, but is usually 10 minutes to 24 hours.
  • a solution in which the unsaturated carboxylic acid or derivative thereof and the compound (B) are dissolved is obtained.
  • the raw material PVA powder is added to the solution to swell, and then the liquid is removed to obtain a mixed powder, and the obtained mixed powder is heated.
  • a powder comprising the composition (C) can be obtained.
  • alcohol such as methanol, ethanol, propanol or water is used. The removal of the liquid can be performed by heating or depressurizing, preferably by depressurizing.
  • the content of the unsaturated carboxylic acid or derivative thereof in the mixed powder before heating is preferably 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the raw material PVA, and 0.1 parts by mass More preferably, it is more preferably 0.5 parts by mass or more.
  • the content of the unsaturated carboxylic acid or derivative thereof in the mixed powder before heating is preferably 10 parts by mass or less and more preferably 7 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the raw material PVA.
  • the amount is more preferably 5 parts by mass or less, and particularly preferably 3.5 parts by mass or less.
  • the raw material PVA contained in the mixed powder before heating becomes the modified PVA (A), and the compound (B) remains as it is.
  • the content of the compound (B) in the composition (C) is 0.001 part by mass or more and less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the modified PVA (A).
  • content of the compound (B) in a composition (C) is less than 0.001 mass part with respect to 100 mass parts of modified PVA (A)
  • the hue of the composition (C) obtained will deteriorate.
  • a composition (C) is dissolved in water, an insoluble matter is generated.
  • such a composition (C) is used as a dispersion stabilizer for suspension polymerization of a vinyl compound, the resulting polymer has a poor hue and a lot of fish eyes.
  • the content of the compound (B) in the composition (C) is preferably 0.005 parts by mass or more and more preferably 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the modified PVA (A). And more preferably 0.05 parts by mass or more.
  • the content of the compound (B) in the composition (C) is 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the modified PVA (A), the composition (C) is dispersed for suspension polymerization of the vinyl compound.
  • the average particle diameter of the resulting vinyl polymer particles is increased, or a large number of coarse particles are formed.
  • the fish eye of the obtained vinyl polymer may increase.
  • the content of the compound (B) in the composition (C) is preferably 3 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or less, and further preferably 1 part by mass or less.
  • the form of the composition (C) is not particularly limited, but is preferably a powder from the viewpoint of the dissolution rate in water.
  • the particle diameter of the powder at this time is usually 50 to 2000 ⁇ m.
  • the particle diameter of the powder is an average particle diameter determined by the method of JIS-K6726 (1994).
  • the yellow index (hereinafter sometimes abbreviated as “YI”) of the powder made of the composition (C) is less than 50.
  • YI is 50 or more
  • the hue of the resulting vinyl polymer may be deteriorated.
  • YI is more preferably 40 or less, and further preferably 30 or less.
  • YI in this specification is a value measured and calculated according to JIS-Z8722 (2009) and JIS-K7373 (2006).
  • the polyvinyl alcohol (E) used together with the composition (C) may be unmodified or modified,
  • the modified PVA (A) contained in the product (C) is different from both the saponification degree and the viscosity average polymerization degree.
  • the degree of saponification of PVA (E) is 77 mol% or more and less than 97 mol%.
  • the saponification degree of PVA (E) is preferably 80 mol% or more, and more preferably 82 mol% or more.
  • the degree of saponification of PVA (E) is preferably less than 95 mol%, and more preferably less than 92 mol%.
  • the saponification degree is a value obtained by measurement according to JIS-K6726 (1994).
  • the viscosity average polymerization degree of PVA (E) is 1500 or more and less than 5000.
  • the viscosity average degree of polymerization of PVA (E) is preferably 1800 or more.
  • the viscosity average degree of polymerization of PVA (E) is preferably less than 4000, more preferably less than 3000, and particularly preferably less than 2800.
  • the saponification degree is less than 99.5 mol%
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] (liter / g) measured in water at 30 ° C. is used for the saponified PVA until the saponification degree is 99.5 mol% or more.
  • the present invention is a method for producing a vinyl polymer in which a vinyl compound is subjected to suspension polymerization in the presence of a dispersion stabilizer for suspension polymerization containing the composition (C) and PVA (E).
  • a dispersion stabilizer for suspension polymerization of a vinyl compound
  • the polymerization reaction is stabilized and the formation of coarse particles is reduced.
  • coloring and fish eyes of the vinyl polymer obtained can be suppressed.
  • the mass ratio (C / E) between the composition (C) and PVA (E) in the dispersion stabilizer is 50/50 to 90/10.
  • the mass ratio (C / E) between the composition (C) and PVA (E) is preferably 55/45 to 80/20.
  • the dispersion stabilizer may contain various additives other than the composition (C) and PVA (E) as long as the gist of the present invention is not impaired.
  • the additives include polymerization regulators such as aldehydes, halogenated hydrocarbons and mercaptans; polymerization inhibitors such as phenolic compounds, sulfur compounds and N-oxide compounds; pH adjusting agents; cross-linking agents; An antifungal agent, an antiblocking agent, an antifoaming agent, a compatibilizing agent and the like.
  • the content of various additives in the dispersion stabilizer for suspension polymerization is preferably 10% by mass or less, and preferably 5% by mass or less, based on the total amount of the composition (C) and PVA (E). More preferred.
  • the method for charging the dispersion stabilizer into the polymerization tank is not particularly limited.
  • a preparation method (i) PVA (E) and the composition (C) are mixed in a powder state and then converted into an aqueous solution and charged into a polymerization tank. (Ii) The composition (C) and PVA (E) are separately prepared.
  • a method of charging the aqueous solution obtained by mixing them into the polymerization tank (iii) preparing the composition (C) and PVA (E) as separate aqueous solutions, and then mixing them into the aqueous solution
  • a method of separately charging the polymerization tank and (iv) a method of charging the composition (C) and PVA (E) in a powder state. From the viewpoint of uniformity in the polymerization tank, any of the above methods (i), (ii) and (iii) is preferred.
  • Examples of vinyl compounds used in the method for producing a vinyl polymer of the present invention include vinyl halides such as vinyl chloride; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; acrylic acid, methacrylic acid, esters and salts thereof; Examples include acids, fumaric acid, esters and anhydrides thereof; styrene, acrylonitrile, vinylidene chloride, vinyl ether and the like.
  • the dispersion stabilizer for suspension polymerization of the present invention is particularly preferably used in suspension polymerization of vinyl chloride alone or together with a monomer capable of copolymerizing with vinyl chloride and vinyl chloride. Used.
  • Monomers that can be copolymerized with vinyl chloride include vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; (meth) acrylic esters such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate; ethylene, ⁇ -olefins such as propylene; unsaturated dicarboxylic acids such as maleic anhydride and itaconic acid; acrylonitrile, styrene, vinylidene chloride, vinyl ether and the like.
  • vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate
  • (meth) acrylic esters such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate
  • ethylene, ⁇ -olefins such as propylene
  • unsaturated dicarboxylic acids such as maleic anhydride and itaconic acid
  • acrylonitrile, styrene, vinylidene chloride, vinyl ether and the like
  • oil-soluble or water-soluble polymerization initiators conventionally used for vinyl chloride polymerization can be used.
  • the oil-soluble polymerization initiator include percarbonate compounds such as diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, diethoxyethyl peroxydicarbonate; t-butyl peroxyneodecanate, t -Perester compounds such as butyl peroxypivalate, t-hexylperoxypivalate, ⁇ -cumylperoxyneodecanate; acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, 2,4,4-trimethylpentyl-2-peroxyphenoxyacetate Peroxides such as 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide and lauroyl peroxide; azo compounds such as azobis-2,4-dimethylvaleronitrile and azobis (4-2;
  • water-soluble polymerization initiator examples include potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, cumene hydroperoxide, and the like. These oil-soluble or water-soluble polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
  • the polymerization temperature is not particularly limited, and can be adjusted to a high temperature exceeding 90 ° C. as well as a low temperature of about 20 ° C.
  • a polymerization vessel with a reflux condenser can also be used.
  • methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl which are usually used for suspension polymerization of a vinyl compound in an aqueous medium
  • Water-soluble cellulose ethers such as methyl cellulose
  • water-soluble polymers such as gelatin
  • oil-soluble emulsifiers such as sorbitan monolaurate, sorbitan trioleate, glycerin tristearate, ethylene oxide propylene oxide block copolymer
  • the vinyl polymer obtained by the production method of the present invention can be appropriately mixed with a plasticizer and used for various molded product applications.
  • part and % represent parts by mass and mass%, respectively.
  • Viscosity average polymerization degree of PVA The viscosity average degree of polymerization of PVA was measured according to JIS-K6726 (1994). Specifically, when the saponification degree is less than 99.5 mol%, the intrinsic viscosity [ ⁇ ] (liter / liter) measured in water at 30 ° C. is used for the saponified PVA until the saponification degree is 99.5 mol% or more.
  • the degree of saponification of PVA was determined by the method described in JIS-K6726 (1994).
  • the degree of saponification of the modified PVA (A) is a value measured for the modified PVA (A) isolated by reprecipitation purification of the powder comprising the obtained composition (C).
  • the yellow index (YI) of the powder comprising the composition (C) is obtained by removing particles less than 100 ⁇ m and exceeding 1000 ⁇ m from the obtained powder comprising the composition (C) using a sieve (mesh size: 100 ⁇ m, 1000 ⁇ m). After that, measurement was performed using a color meter (SM-T-H1 manufactured by Suga Test Instruments). The yellow index is a value measured and calculated according to JIS-Z8722 (2009) and JIS-K7373 (2006).
  • Production Example 1 (Production of Composition 1) A solution in which 0.88 part of maleic anhydride as an unsaturated carboxylic acid and 0.1 part of propyl gallate as a compound (B) were dissolved in 150 parts of methanol was prepared, and PVA-1 (viscosity average polymerization degree) was used as a raw material PVA. (800, degree of saponification 72 mol%) 100 parts were added and swollen, and then methanol was removed under reduced pressure. Thereafter, the obtained mixed powder is heat-treated at a temperature of 105 ° C.
  • PVA-1 viscosity average polymerization degree
  • modified PVA (A) having a maleic anhydride-derived double bond in the side chain as a composition (C), and a compound A powdery composition 1 containing (B) was obtained.
  • the modified PVA (A) had a viscosity average polymerization degree of 800 and a saponification degree of 72 mol%.
  • the yellow index (YI) of the powder of composition 1 was 20.2.
  • the particle diameter of Composition 1 determined by JIS-K6726 (1994) was 530 ⁇ m. Furthermore, when a 10% aqueous solution of Composition 1 was prepared, no insoluble matter was confirmed in the aqueous solution.
  • Production Examples 2 to 19 Compositions 2 to 2 were prepared in the same manner as in the production of Composition 1, except that the raw material PVA, the type and amount of unsaturated carboxylic acid or its derivative, the type and amount of compound (B), the heat treatment temperature and the heat treatment time were changed. 17 was produced. Production conditions and production results are shown in Table 1.
  • Example 1 Composition 1 was dissolved in deionized water as a dispersion stabilizer for suspension polymerization, and 100 parts were charged in an autoclave.
  • concentration of the composition 1 in aqueous solution is 600 ppm with respect to the preparation amount of vinyl chloride.
  • PVA (E) PVA having a viscosity average polymerization degree of 2400 and a saponification degree of 88 mol% was dissolved in deionized water, and 100 parts were charged into an autoclave.
  • the concentration of PVA (E) in the aqueous solution is 360 ppm with respect to the charged amount of vinyl chloride.
  • deionized water was added and charged so that the total amount of deionized water was 1200 parts.
  • both the content of 42 mesh-on and the content of 60 mesh-on indicate that the smaller the value, the smaller the coarse particles, the sharper the particle size distribution, and the better the polymerization stability.
  • the hue (YI) of the produced thick film was measured according to JIS-K7105 (1981) using a color meter (SM-T-H1 manufactured by Suga Test Instruments). A larger value indicates that the vinyl chloride polymer is decomposed by heat and colored yellow.
  • Comparative Example 1 Suspension polymerization of vinyl chloride was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amounts used of Composition 1 and PVA (E) were changed as shown in Table 2. The results are shown in Table 2. Since the amount of the composition (C) was too small, the polymerization was unstable, and the resulting vinyl chloride polymer particles had a large average particle size, a large proportion of coarse particles, and a lot of fish eyes.
  • Comparative Example 2 A suspension polymerization of vinyl chloride was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition 10 was used as the composition (C) and PVA (E) was not used. The results are shown in Table 2. Since PVA (E) was not used, the polymerization was unstable, and the resulting vinyl chloride polymer particles had a large average particle size, a large proportion of coarse particles, and a lot of fish eyes.
  • Comparative Example 3 Vinyl chloride suspension polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition 11 was used as the composition (C). The results are shown in Table 2. Since the degree of polymerization and saponification degree of the modified PVA (A) contained in the composition 11 are too high, and the degree of polymerization and saponification degree of PVA (E) are too low, the average particle diameter of the resulting vinyl chloride polymer particles is large. As a result, the ratio of coarse particles was large and the fish eyes were also large.
  • Comparative Example 4 A vinyl chloride suspension polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition 12 was used as the composition (C). The results are shown in Table 2. Since the double bond derived from the unsaturated carboxylic acid or unsaturated carboxylic acid derivative is not introduced into the composition 12, the polymerization is unstable, and the resulting vinyl chloride polymer particles have a large average particle size, The ratio was large and the result was a lot of fish eyes.
  • Comparative Example 5 A suspension polymerization of vinyl chloride was performed in the same manner as in Example 1 except that the composition 13 was used as the composition (C). The results are shown in Table 2. Since the composition 13 did not contain the compound (B), the hue of the composition 13 itself was poor, and even when used for suspension polymerization, the resulting vinyl chloride polymer had a poor hue and a lot of fish eyes. Further, when a 10% aqueous solution of the composition 13 was prepared, insoluble materials were observed in the aqueous solution.
  • Comparative Example 6 A vinyl chloride suspension polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition 14 was used as the composition (C). The results are shown in Table 2. Since the composition 14 did not contain the compound (B), the hue of the composition 14 itself was poor, and even when used for suspension polymerization, the resulting vinyl chloride polymer had a poor hue and resulted in many fish eyes.
  • Comparative Example 7 A vinyl chloride suspension polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition 15 was used as the composition (C). The results are shown in Table 2. Since the composition 15 uses sorbic acid (a compound having no two or more hydroxyl groups bonded to a conjugated double bond) as the compound (B), the hue of the composition 15 itself is poor and is used for suspension polymerization. Even if it was, the hue of the vinyl chloride polymer obtained was bad and the result was a lot of fish eyes. Further, when a 10% aqueous solution of the composition 15 was prepared, insoluble materials were observed in the aqueous solution.
  • sorbic acid a compound having no two or more hydroxyl groups bonded to a conjugated double bond
  • Comparative Example 8 A vinyl chloride suspension polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition 16 was used as the composition (C). The results are shown in Table 2. In the modified PVA (A) contained in the composition 16, since the amount of double bonds derived from the unsaturated carboxylic acid or its derivative is small, the polymerization is unstable, and the average particle size of the resulting vinyl chloride polymer particles The result was large in diameter, a large proportion of coarse particles, and a lot of fish eyes.
  • Comparative Example 9 A suspension polymerization of vinyl chloride was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition 17 was used as the composition (C). The results are shown in Table 2.
  • the modified PVA (A) contained in the composition 17 since the amount of double bonds derived from the unsaturated carboxylic acid or its derivative is large, the hue of the composition 17 itself is poor and even when used for suspension polymerization.
  • the resulting vinyl chloride polymer had a poor hue and a lot of fish eyes. Further, when a 10% aqueous solution of the composition 17 was prepared, insoluble materials were observed in the aqueous solution.
  • Comparative Example 10 A suspension polymerization of vinyl chloride was performed in the same manner as in Example 1 except that the composition 18 was used as the composition (C). The results are shown in Table 2. Since the composition 18 did not contain the compound (B), the hue of the composition 18 itself was poor, and even when used in suspension polymerization, the resulting vinyl chloride polymer had a poor hue, resulting in a lot of fish eyes. Further, when a 10% aqueous solution of the composition 18 was prepared, insoluble materials were found in the aqueous solution.
  • Comparative Example 11 A suspension polymerization of vinyl chloride was carried out in the same manner as in Example 1 except that the composition 19 was used as the composition (C). The results are shown in Table 2. Since the composition 19 contained a large amount of the compound (B), the polymerization was unstable, and the resulting vinyl chloride polymer particles had a large average particle size, a large proportion of coarse particles, and a lot of fish eyes.

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Abstract

懸濁重合用分散安定剤の存在下でビニル化合物を懸濁重合するビニル系重合体の製造方法であって;前記分散安定剤が変性ポリビニルアルコール(A)と化合物(B)とを含有する組成物(C)及びポリビニルアルコール(E)を含有し、変性ポリビニルアルコール(A)が、不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合を側鎖に有し、化合物(B)が、共役二重結合に結合した水酸基を2つ以上有する化合物であり、変性ポリビニルアルコール(A)とポリビニルアルコール(E)とはけん化度及び粘度平均重合度が異なるものであり、組成物(C)における化合物(B)の含有量が、変性ポリビニルアルコール(A)100質量部に対して0.001質量部以上5質量部未満であり、組成物(C)とポリビニルアルコール(E)との質量比(C/E)が50/50~90/10である製造方法。これにより、ビニル化合物を懸濁重合するに際して、高い重合安定性を示すと共に、得られる重合体の着色及びフィッシュアイを抑制することができる。

Description

ビニル系重合体の製造方法
 本発明は、ポリビニルアルコールを含む重合用分散安定剤の存在下でビニル化合物を懸濁重合するビニル系重合体の製造方法に関する。
 ポリビニルアルコール(以下、「PVA」と略記することがある)は従来より、接着剤、紙塗工剤、偏光フィルム、水溶性フィルム、医薬、化粧品用途組成物、ビニル化合物(例えば、塩化ビニル)の懸濁重合用分散安定剤等、様々な製品に使用されている。多くの製品においてPVAの着色が少なく、白色であることによって製品の付加価値が高められる。また、PVAに二重結合等の反応性基が存在することで各種性能が向上すること、あるいは特殊な効果を得られることが知られている。
 ビニル化合物の懸濁重合に用いられる分散安定剤として、PVAが広く使用されている(特許文献1~5)。
 塩化ビニルの重合時における安定性(重合安定性)を向上させる目的で、熱処理したPVAを重合反応に用いることが提案されている(特許文献1~3)。しかしながら、これらのPVAを分散安定剤として用いて塩化ビニルの懸濁重合を行った場合、重合安定性の点で必ずしも満足すべき効果が得られていなかった。また、これら従来のPVAは色相が非常に悪く、それに伴い、得られるビニル系重合体の色相も良くなかった。
 特許文献4には、オレフィン系不飽和二重結合を有するモノアルデヒドによりポリビニルアルコールをアセタール化して得られる、側鎖に二重結合を有するポリビニルアルコールを含有することを特徴とする懸濁重合用分散安定剤が記載されている。特許文献4に記載の懸濁重合用分散安定剤を用いて重合反応を行った場合、色相改善には一定の効果が見られるが、重合安定性や得られるビニル系重合体の可塑剤吸収性は十分とは言い難かった。
 また、特許文献4に記載のポリビニルアルコールを製造する際には酸を使用するため、酸に耐性のある高額の設備が必要という問題もあった。さらに、当該ポリビニルアルコールの製造に用いられる、二重結合を有するモノアルデヒドは、高価である、空気中で不安定である、毒物指定のものがある、刺激臭があり取り扱い性が悪い、原料供給性に乏しい等の問題点を有していた。
 特許文献5には、不飽和二重結合を有するカルボン酸またはその塩によりポリビニルアルコールをエステル化して得られる、側鎖に二重結合を有するポリビニルアルコールからなる分散安定剤が記載されている。この分散安定剤に用いられているポリビニルアルコールは、安価なカルボン酸を用いて簡便な方法により得ることができるとされている。
 しかしながら、従来の方法で得られる側鎖に二重結合が導入されたポリビニルアルコールは色相の改善が不十分で、このポリビニルアルコールからなる分散安定剤を用いてビニル化合物の重合を行った場合、得られるビニル系重合体の色相も改善が不十分である。さらに、特許文献5に記載の分散安定剤は水への不溶物を含んでいるので、この分散安定剤を用いてビニル化合物の懸濁重合を行うと、得られるビニル系重合体にフィッシュアイが発生するという問題点もあった。
特開昭51-45189号公報 特開平10-67806号公報 特開2004-250695号公報 国際公開2015/182567号 国際公開2007/119735号
 本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ビニル化合物を懸濁重合するに際して、高い重合安定性を示すと共に、得られる重合体の着色及びフィッシュアイを抑制することができるビニル系重合体の製造方法を提供することを目的とするものである。
 本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合を側鎖に特定量有する変性ポリビニルアルコール(A)と、特定の化合物(B)とを含む組成物(C)を完成させた。そして、この組成物(C)と、ポリビニルアルコール(E)を含有する懸濁重合用分散安定剤を用いるとビニル化合物の懸濁重合反応が安定することを見出した。また、得られるビニル系重合体の着色及びフィッシュアイを抑制することもできた。
 すなわち、上記課題は、懸濁重合用分散安定剤の存在下でビニル化合物を懸濁重合するビニル系重合体の製造方法であって;前記分散安定剤が変性ポリビニルアルコール(A)と化合物(B)とを含有する組成物(C)及びポリビニルアルコール(E)を含有し、変性ポリビニルアルコール(A)が、不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合を側鎖に0.01モル%以上2モル%未満有し、変性ポリビニルアルコール(A)のけん化度が65モル%以上77モル%未満、粘度平均重合度が400以上1500未満であり、化合物(B)が、共役二重結合に結合した水酸基を2つ以上有する化合物、又はその塩若しくはその酸化物であり、ポリビニルアルコール(E)のけん化度が77モル%以上97モル%未満、粘度平均重合度が1500以上5000未満であり、組成物(C)における化合物(B)の含有量が、変性ポリビニルアルコール(A)100質量部に対して0.001質量部以上5質量部未満であり、組成物(C)とポリビニルアルコール(E)との質量比(C/E)が50/50~90/10であることを特徴とする製造方法を提供することによって解決される。
 このとき、化合物(B)が、芳香環を構成する炭素に水酸基が2つ以上結合した化合物、又はその塩若しくはその酸化物であることが好ましい。また、組成物(C)が粉末であり、かつ該粉末のイエローインデックスが50未満であることが好ましい。
 本発明の製造方法によれば、重合反応が安定し、粗大粒子の形成が少なくなる。また、得られる重合体の着色及びフィッシュアイを抑制することもできる。
(組成物(C))
 本発明で用いられる組成物(C)は、不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合を側鎖に有する変性ポリビニルアルコール(A)(以下、「変性PVA(A)」と略記することがある)と化合物(B)とを特定量含むことを特徴とするものである。本発明で用いられる組成物(C)の製造方法は特に限定されないが、好適な製造方法は、化合物(B)の存在下で、ポリビニルアルコール(D)と、不飽和カルボン酸又はその誘導体とを反応させる方法である。ここで、ポリビニルアルコール(D)は、二重結合を側鎖に有さないPVAのことである(以下、「PVA(D)」又は「原料PVA」と記載することがある)。
(変性PVA(A))
 上記原料PVA(PVA(D))は、ビニルエステル系単量体を塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等の従来公知の方法を採用して重合させることにより、製造することができる。工業的観点から好ましい重合方法は、溶液重合法、乳化重合法および分散重合法である。重合操作にあたっては、回分法、半回分法および連続法のいずれの重合方式を採用することも可能である。
 重合に用いることができるビニルエステル系単量体としては、例えば、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプリル酸ビニル、バーサチック酸ビニルなどを挙げることができ、これらの中でも酢酸ビニルが工業的観点から好ましい。
 ビニルエステル系単量体の重合に際して、本発明の趣旨を損なわない範囲であればビニルエステル系単量体を他の単量体と共重合させても差し支えない。使用しうる他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、n-ブテン、イソブチレンなどのα-オレフィン;アクリル酸およびその塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸i-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸i-ブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシルなどのアクリル酸エステル類;メタクリル酸およびその塩;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸i-プロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸i-ブチル、メタクリル酸t-ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシルなどのメタクリル酸エステル類;アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩またはその4級塩、N-メチロールアクリルアミドおよびその誘導体などのアクリルアミド誘導体;メタクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロパンスルホン酸およびその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンおよびその塩またはその4級塩、N-メチロールメタクリルアミドおよびその誘導体などのメタクリルアミド誘導体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、i-プロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、i-ブチルビニルエーテル、t-ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテルなどのビニルエーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル類;塩化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類;塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化ビニリデン類;酢酸アリル、塩化アリルなどのアリル化合物;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和ジカルボン酸およびその塩またはそのエステル;ビニルトリメトキシシランなどのビニルシリル化合物;酢酸イソプロペニルなどが挙げられる。このような他の単量体の共重合量は、通常、10モル%以下である。
 また、ビニルエステル系単量体の重合に際して、得られるポリビニルエステルの重合度を調節することなどを目的として、連鎖移動剤を共存させても差し支えない。連鎖移動剤としては、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒドなどのアルデヒド類;アセトン、メチルエチルケトン、ヘキサノン、シクロヘキサノンなどのケトン類;2-ヒドロキシエタンチオール、ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン類;トリクロロエチレン、パークロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素類が挙げられ、中でもアルデヒド類およびケトン類が好適に用いられる。連鎖移動剤の添加量は、添加する連鎖移動剤の連鎖移動定数および目的とするポリビニルエステルの重合度に応じて決定されるが、一般にポリビニルエステルに対して0.1~10質量%が望ましい。
 ポリビニルエステルのけん化反応には、従来公知の水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシドなどの塩基性触媒、またはp-トルエンスルホン酸などの酸性触媒を用いた、加アルコール分解ないし加水分解反応が適用できる。けん化反応に用いられる溶媒としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類;酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素などが挙げられ、これらは単独で、または2種以上を組合せて用いることができる。中でも、メタノールまたはメタノールと酢酸メチルとの混合溶液を溶媒として用い、塩基性触媒である水酸化ナトリウムの存在下にけん化反応を行うのが簡便であり好ましい。
 本発明において用いられる不飽和カルボン酸又はその誘導体としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、プロピン酸、2-ペンテン酸、4-ペンテン酸、2-ヘプテン酸、2-オクテン酸、ケイ皮酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、イワシ酸、ドコサヘキサエン酸、ソルビン酸等の不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸;無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等の不飽和カルボン酸無水物;アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル等の不飽和カルボン酸アルキルエステル;マレイン酸モノメチルエステル(マレイン酸モノメチル)などのマレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等の不飽和ジカルボン酸モノエステル;マレイン酸ジアルキルエステル、フマル酸ジアルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル等の不飽和ジカルボン酸ジエステルが挙げられる。これらのカルボン酸は塩として用いることもできる。カルボン酸またはそれらの塩は単独でまたは二種以上を併用して用いることができる。
 これらの中でも、本発明において用いられる不飽和カルボン酸又はその誘導体が、原料PVAの水酸基との反応性の観点から、不飽和ジカルボン酸、不飽和カルボン酸無水物又は不飽和ジカルボン酸モノエステルであることが好ましい。沸点がある程度高く扱いやすい観点から、不飽和カルボン酸又はその誘導体が、無水マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸又はマレイン酸モノアルキルエステルであることがより好ましく、反応性の観点から、無水マレイン酸、イタコン酸、マレイン酸モノアルキルエステルであることがさらに好ましく、イタコン酸であることが特に好ましい。
 変性PVA(A)が、不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合を側鎖に0.01モル%以上2モル%未満有することが重要である。ここで、変性PVA(A)が不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合を側鎖に0.01モル%以上2モル%未満有するとは、変性PVA(A)が、不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合を側鎖に有し、当該二重結合量が全モノマー単位に対して0.01モル%以上2モル%未満であることをいう。
 上記二重結合の量が0.01モル%未満の変性PVA(A)を含む懸濁重合用分散安定剤を用いてビニル化合物を懸濁重合した場合、重合安定性が低下し粗大粒子が多く形成する、フィッシュアイの多い重合体が得られる、という問題が発生する。上記二重結合の量は、0.03モル%以上であることが好ましい。
 一方、上記二重結合の量が2モル%以上の変性PVA(A)は、製造が困難であり、製造できたとしても生産性が低い。このような変性PVA(A)を含む組成物(C)は色相が悪く、なおかつ水に溶解させたときに不溶解物が生成する。また、上記二重結合の量が2モル%以上の変性PVA(A)を含む懸濁重合用分散安定剤を用いてビニル化合物を懸濁重合した場合、得られる重合体の色相は悪く、かつフィッシュアイも多い。上記二重結合の量は、1.7モル%未満であることが好ましい。なお、上記二重結合は、炭素-炭素二重結合を意味する。
 変性PVA(A)の不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合の量は公知の方法で測定可能である。具体的にはH-NMRによる測定が簡便である。変性PVA(A)の不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合の量を測定する場合は、未反応の不飽和カルボン酸又はその誘導体をあらかじめ除去し、精製した後に行うことが好ましい。精製方法に特に制限はないが、変性PVA(A)が溶解せず、未反応の不飽和カルボン酸又はその誘導体が溶解可能な溶液で洗浄する方法が挙げられるが、変性PVA(A)を一度、濃度1~20質量%程度の水溶液とした後、変性PVA(A)が溶解せず、未反応の不飽和カルボン酸又はその誘導体が溶解可能な溶液中に水溶液を滴下し、変性PVA(A)を析出させることで精製する再沈殿法が簡便で好ましい。
 変性PVA(A)のけん化度は65モル%以上77モル%未満である。変性PVA(A)のけん化度は、67モル%以上であることが好ましい。一方、変性PVA(A)のけん化度は、75モル%未満であることが好ましい。けん化度はJIS-K6726(1994年)に準じて測定して得られる値である。
 変性PVA(A)の粘度平均重合度は400以上1500未満である。変性PVA(A)の粘度平均重合度は、500以上であることが好ましい。一方、変性PVA(A)の粘度平均重合度は、1000未満であることが好ましく、900未満であることがより好ましい。けん化度が99.5モル%未満の場合には、けん化度99.5モル%以上になるまでけん化したPVAについて、水中、30℃で測定した極限粘度[η](リットル/g)を用いて下記式により粘度平均重合度(P)を求めた。
  P=([η]×10/8.29)(1/0.62)
(化合物(B))
 本発明における化合物(B)は、共役二重結合を有し、該共役二重結合に結合した水酸基を2つ以上有する化合物、又はその塩若しくはその酸化物である。ここで、共役二重結合に結合した水酸基とは、共役している炭素-炭素二重結合を構成する炭素に結合した水酸基のことをいう。
 共役二重結合を有する化合物としては、炭素-炭素二重結合と炭素-炭素単結合とが交互につながった構造を有する共役ポリエンが挙げられる。共役ポリエンとしては、2個の炭素-炭素二重結合と1個の炭素-炭素単結合とが交互につながった構造を有する共役ジエン、3個の炭素-炭素二重結合と2個の炭素-炭素単結合とが交互につながった構造を有する共役トリエンなどが挙げられる。
 上記共役ポリエンには、複数の炭素-炭素二重結合からなる共役二重結合が互いに共役せずに1分子中に複数組有する共役ポリエンも含まれる。また、共役ポリエンは、直鎖状であってもよいし環状であってもよい。
 また、共役二重結合を有する化合物には、上述した共役ポリエンだけでなく、ベンゼンのような芳香族炭化水素や、分子内のカルボニル基と共役した炭素-炭素二重結合を有するα,β-不飽和カルボニル化合物も含まれる。
 化合物(B)において、水酸基は共役している炭素-炭素二重結合を構成する炭素に結合していればよく、結合位置は特に限定されず、水酸基の総数も2つ以上であればよい。共役二重結合を有する化合物が共役ポリエンの場合、不飽和炭素に水酸基が結合した化合物が挙げられる。共役二重結合を有する化合物が芳香族炭化水素である場合、芳香環を構成する炭素に水酸基が結合した化合物が挙げられる。共役二重結合を有する化合物がα、β-不飽和カルボニル化合物である場合、α位とβ位に水酸基が結合した化合物が挙げられる。
 これらの中でも、化合物(B)としては、得られるビニル系重合体の着色及びフィッシュアイをより一層抑制できる観点から、芳香環を構成する炭素に水酸基が2つ以上結合した化合物、又はその塩若しくはその酸化物であることが好ましい。
 芳香環を構成する炭素に水酸基が2つ以上結合した化合物としてはポリフェノールが挙げられる。当該ポリフェノールとしては、ヒドロキシベンゼンが挙げられる。ヒドロキシベンゼンとしては、ヒドロキノン、カテコール、レゾルシノールなどのベンゼンジオール、ピロガロール、フロログルシノール、ヒドロキシキノールなどのベンゼントリオール、ヘキサヒドロキシベンゼンなどが挙げられる。また、上記ポリフェノールとしては、没食子酸などのフェノールカルボン酸;没食子酸アルキルエステルなどのフェノールカルボン酸エステル;エピカテキン、エピガロカテキン、エピガロカテキン-3-ガラートなどのカテキンも挙げられる。没食子酸アルキルエステルとしては、没食子酸メチル、没食子酸エチル、没食子酸プロピル、没食子酸オクチル、没食子酸ドデシルなどが挙げられる。
 これらの中でも、化合物(B)は、ヒドロキシベンゼン、フェノールカルボン酸、フェノールカルボン酸エステルのいずれかであることが好ましく、ベンゼンジオール、没食子酸、没食子酸アルキルであることがより好ましく、ヒドロキノン又は没食子酸アルキルエステルであることがさらに好ましく、安全性の観点から没食子酸アルキルエステルが特に好ましい。
 また、α、β-不飽和カルボニル化合物のα位とβ位に水酸基が結合した化合物としては、アスコルビン酸などが挙げられる。
 本発明で用いられる化合物(B)は、上述した化合物の塩であってもかまわない。この場合の塩とは、共役二重結合に結合した水酸基の水素が金属で置換された金属アルコキシドや、分子内のカルボキシル基の水素が金属で置換されたカルボン酸塩のことをいう。金属としては、ナトリウム、カリウムなどが挙げられる。共役二重結合に結合した水酸基を2つ以上有する化合物の塩としては、例えば、没食子酸ナトリウムなどの没食子酸塩;アスコルビン酸ナトリウムなどのアスコルビン酸塩が挙げられる。
 本発明で用いられる化合物(B)は、上述した化合物の酸化物であってもかまわない。この場合の酸化物とは、共役二重結合に結合した水酸基が酸化されたものことをいう。このような化合物としては、ベンゾキノン、デヒドロアスコルビン酸などが挙げられる。
 本発明において、組成物(C)の懸濁重合用分散安定剤としての性能の観点から、化合物(B)は、共役二重結合を有し、当該共役二重結合に結合した水酸基を2つ以上有する化合物又はその塩であることが好ましく、共役二重結合に結合した水酸基を2つ以上有する化合物であることがより好ましい。
(組成物(C)の製造方法)
 本発明における組成物(C)は、変性ポリビニルアルコール(A)と化合物(B)とを含む。組成物(C)の製造方法は特に限定されないが、好適な製造方法は、化合物(B)の存在下で、PVA(D)(原料PVA)と、不飽和カルボン酸又はその誘導体とを反応させる方法である。このとき、反応を促進させるために、反応を行う際に加熱することが好ましい。加熱温度は、80~180℃であることが好ましい。加熱時間は加熱温度との関係で適宜設定されるが、通常、10分~24時間である。
 化合物(B)の存在下で、原料PVAと、不飽和カルボン酸又はその誘導体とを反応させる方法としては、不飽和カルボン酸又はその誘導体、及び化合物(B)を液に溶解させた溶液を得てから当該溶液に原料PVAの粉末を加えて膨潤させた後、当該液を除去することにより混合粉末を得て、得られた混合粉末を加熱する方法が好ましい。このように、化合物(B)の存在下に固体中で反応させることによって、望ましくない架橋反応が進行することを抑制することができ、水溶性の良好な組成物(C)を得ることができる。この反応方法により、組成物(C)からなる粉末を得ることができる。化合物(B)を溶解させる液としては、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコールや水などが用いられる。液の除去は加熱又は減圧することにより行うことができ、好適には減圧により行う。
 上記反応方法において、加熱する前の混合粉末における、不飽和カルボン酸又はその誘導体の含有量は、原料PVA100質量部に対して、0.01質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、0.5質量部以上であることが特に好ましい。一方、加熱する前の混合粉末における、不飽和カルボン酸又はその誘導体の含有量は、原料PVA100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、7質量部以下であることがより好ましく、5質量部以下であることがさらに好ましく、3.5質量部以下であることが特に好ましい。組成物(C)において、加熱する前の混合粉末に含まれていた原料PVAは変性PVA(A)になり、化合物(B)はそのまま残る。
 本発明においては、組成物(C)における化合物(B)の含有量が、変性PVA(A)100質量部に対して0.001質量部以上5質量部未満であることが重要である。組成物(C)における化合物(B)の含有量が、変性PVA(A)100質量部に対して0.001質量部未満の場合、得られる組成物(C)の色相が悪化する。また、組成物(C)を水に溶解させると不溶解物が生成する。さらに、このような組成物(C)をビニル化合物の懸濁重合用分散安定剤として用いた場合、得られる重合体の色相が悪く、かつフィッシュアイも多い。組成物(C)における化合物(B)の含有量は、変性PVA(A)100質量部に対して0.005質量部以上であることが好ましく、0.01質量部以上であることがより好ましく、0.05質量部以上であることがさらに好ましい。
 一方、組成物(C)における化合物(B)の含有量が、変性PVA(A)100質量部に対して5質量部以上であると、組成物(C)をビニル化合物の懸濁重合用分散安定剤として用いた場合、得られるビニル系重合体粒子の平均粒径が大きくなったり、粗大粒子が多く形成したりする。また、得られるビニル系重合体のフィッシュアイが増加したりする。組成物(C)における化合物(B)の含有量は、3質量部以下であることが好ましく、2質量部以下であることがより好ましく、1質量部以下であることがさらに好ましい。
 組成物(C)の形態は特に限定されないが、水への溶解速度の観点から、粉末であることが好ましい。このときの粉末の粒子径は、通常、50~2000μmである。粉末の粒子径はJIS-K6726(1994年)の方法にて求められた平均粒子径である。
 組成物(C)からなる粉末のイエローインデックス(以下、「YI」と略記することがある)が50未満であることが好ましい。YIが50以上である場合、組成物(C)をビニル化合物の懸濁重合用分散安定剤として用いた場合、得られるビニル系重合体の色相が悪化するおそれがある。YIは、40以下であることがより好ましく、30以下であることがさらに好ましい。本明細書におけるYIとは、JIS-Z8722(2009年)及びJIS-K7373(2006年)に準じて測定、計算された値のことである。
[ポリビニルアルコール(E)]
 本発明において、組成物(C)とともに用いられるポリビニルアルコール(E)(以下、PVA(E)と略記する)は、未変性のものでもよいし、変性されたものであってもよいが、組成物(C)に含まれる変性PVA(A)と、けん化度及び粘度平均重合度の両方が異なるものである。PVA(E)のけん化度は77モル%以上97モル%未満である。PVA(E)のけん化度は、80モル%以上であることが好ましく、82モル%以上であることがより好ましい。一方、PVA(E)のけん化度は、95モル%未満であることが好ましく、92モル%未満であることがより好ましい。けん化度はJIS-K6726(1994年)に準じて測定して得られる値である。
 PVA(E)の粘度平均重合度は1500以上5000未満である。PVA(E)の粘度平均重合度は、1800以上であることが好ましい。一方、PVA(E)の粘度平均重合度は、4000未満であることが好ましく、3000未満であることがより好ましく、2800未満であることが特に好ましい。けん化度が99.5モル%未満の場合には、けん化度99.5モル%以上になるまでけん化したPVAについて、水中、30℃で測定した極限粘度[η](リットル/g)を用いて下記式により粘度平均重合度(P)を求めた。
  P=([η]×10/8.29)(1/0.62)
(ビニル系重合体の製造方法)
 本発明は、組成物(C)及びPVA(E)を含有する懸濁重合用分散安定剤の存在下でビニル化合物を懸濁重合するビニル系重合体の製造方法である。このような分散安定剤をビニル化合物の懸濁重合に用いると、重合反応が安定し粗大粒子の形成が少なくなる。また、得られるビニル系重合体の着色及びフィッシュアイを抑制することができる。
 上記分散安定剤における組成物(C)とPVA(E)との質量比(C/E)は50/50~90/10である。組成物(C)とPVA(E)との質量比(C/E)を上記の範囲とすることで、ビニル化合物の重合がより安定し、得られるビニル系重合体粒子の粒径がより均一になる。質量比(C/E)は55/45~80/20であることが好ましい。
 上記分散安定剤は、本発明の趣旨を損なわない範囲で、組成物(C)及びPVA(E)以外の各種添加剤を含有してもよい。上記添加剤としては、例えば、アルデヒド類、ハロゲン化炭化水素類、メルカプタン類などの重合調節剤;フェノール化合物、イオウ化合物、N-オキサイド化合物などの重合禁止剤;pH調整剤;架橋剤;防腐剤;防黴剤、ブロッキング防止剤、消泡剤、相溶化剤等が挙げられる。懸濁重合用分散安定剤における各種添加剤の含有量は、組成物(C)及びPVA(E)の合計量に対して10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
 上記分散安定剤の重合槽への仕込み方法は特に限定されない。仕込み方法としては、(i)PVA(E)及び組成物(C)を粉末状態で混合した後に水溶液にして重合槽に仕込む方法、(ii)組成物(C)とPVA(E)を別々の水溶液として調製した後、これらを混合して得られた水溶液を重合槽に仕込む方法、(iii)組成物(C)とPVA(E)を別々の水溶液として調製した後、これらを水溶液に混合せずに、別々に重合槽に仕込む方法、(iv)組成物(C)とPVA(E)を粉末状態のまま仕込む方法等が挙げられるが特に限定されるものではない。重合槽内での均一性の点から、上記方法(i)、(ii)及び(iii)のいずれかの方法が好ましい。
 本発明のビニル系重合体の製造方法で用いられるビニル化合物としては、塩化ビニル等のハロゲン化ビニル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;アクリル酸、メタクリル酸、これらのエステルおよび塩;マレイン酸、フマル酸、これらのエステルおよび無水物;スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニリデン、ビニルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、本発明の懸濁重合用分散安定剤は、特に好適には塩化ビニルを単独で、または塩化ビニルおよび塩化ビニルと共重合することが可能な単量体と共に懸濁重合する際に用いられる。塩化ビニルと共重合することができる単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチルなどの(メタ)アクリル酸エステル;エチレン、プロピレンなどのα-オレフィン;無水マレイン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸類;アクリロニトリル、スチレン、塩化ビニリデン、ビニルエーテル等が挙げられる。
 ビニル化合物の懸濁重合には、従来から塩化ビニルの重合に使用されている、油溶性または水溶性の重合開始剤を用いることができる。油溶性の重合開始剤としては、例えば、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジエトキシエチルパーオキシジカーボネート等のパーカーボネート化合物;t-ブチルパーオキシネオデカネート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、α-クミルパーオキシネオデカネート等のパーエステル化合物;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、2,4,4-トリメチルペンチル-2-パーオキシフェノキシアセテート、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物;アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾビス(4-2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物等が挙げられる。水溶性の重合開始剤としては、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、クメンハイドロパーオキサイド等が挙げられる。これらの油溶性あるいは水溶性の重合開始剤は単独で、または2種類以上を組合せて用いることができる。
 ビニル化合物の懸濁重合に際し、重合温度には特に制限はなく、20℃程度の低い温度はもとより、90℃を超える高い温度に調整することもできる。また、重合反応系の除熱効率を高めるために、リフラックスコンデンサー付の重合器を用いることもできる。
 ビニル化合物の懸濁重合に際して、組成物(C)及びPVA(E)の他に、ビニル化合物を水性媒体中で懸濁重合する際に通常使用されるメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどの水溶性セルロースエーテル;ゼラチンなどの水溶性ポリマー;ソルビタンモノラウレート、ソルビタントリオレート、グリセリントリステアレート、エチレンオキシドプロピレンオキシドブロックコポリマーなどの油溶性乳化剤;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレングリセリンオレート、ラウリン酸ナトリウムなどの水溶性乳化剤等を併用してもよい。その添加量については特に制限は無いが、ビニル化合物100質量部あたり0.01質量部以上1.0質量部以下が好ましい。
 本発明の製造方法によって得られたビニル系重合体は適宜可塑剤などを配合して、各種の成形品用途に用いることができる。
 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。以下の実施例および比較例において、特に断りがない場合、「部」および「%」はそれぞれ質量部および質量%を示す。
[PVAの粘度平均重合度]
 PVAの粘度平均重合度はJIS-K6726(1994年)に準じて測定した。具体的には、けん化度が99.5モル%未満の場合には、けん化度99.5モル%以上になるまでけん化したPVAについて、水中、30℃で測定した極限粘度[η](リットル/g)を用いて下記式により粘度平均重合度(P)を求めた。
  P=([η]×10/8.29)(1/0.62)
[PVAのけん化度]
 PVAのけん化度は、JIS-K6726(1994年)に記載の方法により求めた。なお、変性PVA(A)のけん化度は、得られた組成物(C)からなる粉末を再沈精製して単離された変性PVA(A)について測定した値である。
[変性PVA(A)に導入された二重結合の量]
 組成物(C)の10%水溶液を調製した。この水溶液を、500gの酢酸メチル/水=95/5の溶液中に5g滴下し変性PVA(A)を析出させ、回収し乾燥させた。単離された変性PVA(A)について、H-NMRを用いて変性PVA(A)中に導入された二重結合の量を測定した。なお、当該二重結合の量は変性PVA(A)の全モノマー単位に対する二重結合の量である。
[組成物(C)の水溶液における水不溶解物]
 上記変性PVA(A)に導入された二重結合の量の測定において調製した組成物(C)の10%水溶液について、不溶解物の有無を目視で観察した。
[組成物(C)からなる粉末のイエローインデックス(YI)]
 組成物(C)からなる粉末のイエローインデックス(YI)は、得られた組成物(C)からなる粉末について、篩(メッシュサイズ:100μm、1000μm)を用いて100μm未満および1000μmを越える粒子を除去したのち、カラーメーター(スガ試験機製SM-T-H1)を用いて測定した。なお、イエローインデックスはJIS-Z8722(2009年)およびJIS-K7373(2006年)に準じて測定、計算された値である。
製造例1(組成物1の製造)
 不飽和カルボン酸として無水マレイン酸0.88部、化合物(B)として没食子酸プロピル0.1部をメタノール150部に溶解した溶液を調製し、そこに原料PVAとしてPVA-1(粘度平均重合度800、けん化度72モル%)100部を加え、膨潤させたのち、メタノールを減圧下除去した。その後、得られた混合粉末を105℃の温度下、4時間熱処理を行うことで、組成物(C)として、無水マレイン酸由来の二重結合を側鎖に有する変性PVA(A)と、化合物(B)を含有する粉末状の組成物1を得た。上記変性PVA(A)は、6.0~6.5ppm付近に導入された二重結合のピークが確認され、その二重結合の量は0.12モル%であった。また、上記変性PVA(A)の粘度平均重合度は800、けん化度は72モル%であった。組成物1の粉末のイエローインデックス(YI)は20.2であった。また、JIS-K6726(1994年)で求めた組成物1の粒径は530μmであった。さらに、組成物1の10%水溶液を調製したとき、その水溶液に不溶解物は確認されなかった。
製造例2~19(組成物2~19の製造)
 使用する原料PVA、不飽和カルボン酸又はその誘導体の種類及び量、化合物(B)の種類及び量、熱処理温度、熱処理時間を変えたこと以外は組成物1の製造と同様にして組成物2~17を製造した。製造条件、製造結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例1
 組成物1を懸濁重合用分散安定剤として脱イオン水に溶解させてオートクレーブに100部仕込んだ。水溶液における組成物1の濃度は、塩化ビニルの仕込み量に対して600ppmである。次いで、PVA(E)として、粘度平均重合度2400、けん化度88モル%のPVAを脱イオン水に溶解させてオートクレーブに100部仕込んだ。水溶液におけるPVA(E)の濃度は、塩化ビニルの仕込み量に対して360ppmである。次いで、脱イオン水の合計が1200部となるように脱イオン水を追加して仕込んだ。
 次いで、クミルパーオキシネオデカノエートの70%トルエン溶液0.65部およびt-ブチルパーオキシネオドデカネートの70%トルエン溶液1.05部をオートクレーブに仕込み、オートクレーブ内に圧力0.2MPaとなるように窒素を導入した。その後窒素のパージを行う操作を計5回行い、オートクレーブ内を十分に窒素置換して酸素を除いた後、塩化ビニル940部を仕込んだ。オートクレーブ内の内容物を57℃に昇温して撹拌下で塩化ビニルの重合を開始した。重合開始時におけるオートクレーブ内の圧力は0.80MPaであった。重合を開始してから約3.5時間経過後、オートクレーブ内の圧力が0.70MPaとなった時点で重合を停止し、未反応の塩化ビニルを除去した後、重合反応物を取り出し、65℃にて16時間乾燥を行い、ビニル系樹脂(塩化ビニル重合体粒子)を得た。そして、以下に示す方法で得られた粒子を評価した。評価結果を表2に示す。
(塩化ビニル重合体粒子の評価)
 得られた塩化ビニル重合体粒子について、(1)平均粒子径、(2)粒度分布、(3)フィッシュアイ及び(4)色相(イエローインデックス:YI)を以下の方法にしたがって評価した。評価結果を表2に示す。
(1)平均粒子径
 タイラーメッシュ基準の金網を使用して、JIS-Z8815(1994年)に記載の乾式篩法により粒度分布を測定した。その結果からRosin-Rammlerプロットを用いて平均粒子径を算出した。
(2)粒度分布
 JIS標準篩い42メッシュオンの含有量を質量%で表示した。評価結果を表2に示す。
  A:0.5%未満
  B:0.5%以上1%未満
  C:1%以上
 JIS標準篩い60メッシュオンの含有量を質量%で表示した。評価結果を表2に示す。
  A:5%未満
  B:5%以上10%未満
  C:10%以上
 なお、42メッシュオンの含有量および60メッシュオンの含有量はともに、値が小さいほど粗大粒子が少なくて粒度分布がシャープであり、重合安定性に優れていることを示している。
(3)フィッシュアイ
 得られた塩化ビニル重合体粒子100部、DOP(ジオクチルフタレート)50部、三塩基性硫酸鉛5部及びステアリン酸亜鉛1部を150℃で7分間ロール練りして0.1mm厚のシートを作製し1000cm当たりのフィッシュアイの数を測定した。
(4)色相(YI)
 得られた塩化ビニル重合体粒子100部、錫系安定剤であるTVS♯N-2000E(日東化成製)3部、ウルトラマリンブルー0.01部を170℃で10分間0.4mmの厚さでロール練りしたのち、得られたシートを185℃、120kg/cmの圧力で5分間加熱しながらプレスし、その後、20℃、150kg/cmの圧力で5分間冷却しながらプレスし、42×25×5mmの厚膜を作製した。
 作製した厚膜の色相(YI)を、カラーメーター(スガ試験機製SM-T-H1)を用いてJIS-K7105(1981年)に準じて測定した。値が大きいほど、塩化ビニル重合体が熱により分解し、黄色く着色していることを示している。
実施例2~9
 懸濁重合用分散安定剤として用いた組成物(C)の種類及び量、並びにPVA(E)の種類及び量を変えたこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。条件と結果を表2に示す。
比較例1
 組成物1及びPVA(E)の使用量を表2に示すように変更した以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物(C)の量が少なすぎたため、重合が不安定であり、得られる塩化ビニル重合体粒子の平均粒径が大きく、粗大粒子の割合も多く、フィッシュアイも多い結果となった。
比較例2
 組成物(C)として組成物10を使用し、PVA(E)を使用しなかったこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。PVA(E)を使用しなかったため、重合が不安定であり、得られる塩化ビニル重合体粒子の平均粒径が大きく、粗大粒子の割合も多く、フィッシュアイも多い結果となった。
比較例3
 組成物(C)として組成物11を使用したこと以外は実施例1と同様に塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物11に含まれる変性PVA(A)の重合度及びけん化度が高すぎる、なおかつPVA(E)の重合度及びけん化度が低すぎるため、得られる塩化ビニル重合体粒子の平均粒径が大きく、粗大粒子の割合も多く、フィッシュアイも多い結果となった。
比較例4
 組成物(C)として組成物12を使用したこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物12に不飽和カルボン酸または不飽和カルボン酸誘導体由来の二重結合が導入されていないため、重合が不安定であり、得られる塩化ビニル重合体粒子の平均粒径が大きく、粗大粒子の割合も多く、フィッシュアイも多い結果となった。
比較例5
 組成物(C)として組成物13を使用したこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物13は化合物(B)を含まないため、組成物13自体の色相が悪く、懸濁重合に用いた場合でも得られる塩化ビニル重合体の色相が悪く、フィッシュアイが多い結果となった。また、組成物13の10%水溶液を調製したとき、その水溶液には不溶解物が見られた。
比較例6
 組成物(C)として組成物14を使用したこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物14は化合物(B)を含まないため、組成物14自体の色相が悪く、懸濁重合に用いた場合でも得られる塩化ビニル重合体の色相が悪く、フィッシュアイが多い結果となった。
比較例7
 組成物(C)として組成物15を使用したこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物15は、化合物(B)としてソルビン酸(共役二重結合に結合した水酸基を2つ以上有さない化合物)を用いているため、組成物15自体の色相が悪く、懸濁重合に用いた場合でも得られる塩化ビニル重合体の色相が悪く、フィッシュアイが多い結果となった。また、組成物15の10%水溶液を調製したとき、その水溶液には不溶解物が見られた。
比較例8
 組成物(C)として組成物16を使用したこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物16に含まれる変性PVA(A)において、不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合の結合量が少ないため、重合が不安定であり、得られる塩化ビニル重合体粒子の平均粒径が大きく、粗大粒子の割合も多く、フィッシュアイも多い結果となった。
比較例9
 組成物(C)として組成物17を使用したこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物17に含まれる変性PVA(A)において、不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合の結合量が多いため、組成物17自体の色相が悪く、懸濁重合に用いた場合でも得られる塩化ビニル重合体の色相が悪く、フィッシュアイが多い結果となった。また、組成物17の10%水溶液を調製したとき、その水溶液には不溶解物が見られた。
比較例10
 組成物(C)として組成物18を使用したこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物18は化合物(B)を含まないため、組成物18自体の色相が悪く、懸濁重合に用いた場合でも得られる塩化ビニル重合体の色相が悪く、フィッシュアイが多い結果となった。また、組成物18の10%水溶液を調製したとき、その水溶液には不溶解物が見られた。
比較例11
 組成物(C)として組成物19を使用したこと以外は実施例1と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。結果を表2に示す。組成物19は化合物(B)を多く含むため、重合が不安定であり、得られる塩化ビニル重合体粒子の平均粒径が大きく、粗大粒子の割合も多く、フィッシュアイも多い結果となった。
 実施例において示されているように、塩化ビニル重合体の製造に関して、懸濁重合用分散安定剤として特定の組成物と特定のPVAを併用して製造することで、重合安定性、色相に優れ、粗大粒子の生成やフィッシュアイが少ない、塩化ビニル重合体の提供が可能となる。したがって、本発明の工業的な有用性はきわめて高い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

Claims (3)

  1.  懸濁重合用分散安定剤の存在下でビニル化合物を懸濁重合するビニル系重合体の製造方法であって;
     前記分散安定剤が変性ポリビニルアルコール(A)と化合物(B)とを含有する組成物(C)及びポリビニルアルコール(E)を含有し、
     変性ポリビニルアルコール(A)が、不飽和カルボン酸又はその誘導体に由来する二重結合を側鎖に0.01モル%以上2モル%未満有し、
     変性ポリビニルアルコール(A)のけん化度が65モル%以上77モル%未満、粘度平均重合度が400以上1500未満であり、
     化合物(B)が、共役二重結合に結合した水酸基を2つ以上有する化合物、又はその塩若しくはその酸化物であり、
     ポリビニルアルコール(E)のけん化度が77モル%以上97モル%未満、粘度平均重合度が1500以上5000未満であり、
     組成物(C)における化合物(B)の含有量が、変性ポリビニルアルコール(A)100質量部に対して0.001質量部以上5質量部未満であり、
     組成物(C)とポリビニルアルコール(E)との質量比(C/E)が50/50~90/10であることを特徴とする製造方法。
  2.  化合物(B)が、芳香環を構成する炭素に水酸基が2つ以上結合した化合物、又はその塩若しくはその酸化物である請求項1に記載の製造方法。
  3.  組成物(C)が粉末であり、かつ該粉末のイエローインデックスが50未満である請求項1又は2に記載の製造方法。
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