JPH04359903A - Production of water-soluble polyvinyl acetal resin - Google Patents

Production of water-soluble polyvinyl acetal resin

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JPH04359903A
JPH04359903A JP13669491A JP13669491A JPH04359903A JP H04359903 A JPH04359903 A JP H04359903A JP 13669491 A JP13669491 A JP 13669491A JP 13669491 A JP13669491 A JP 13669491A JP H04359903 A JPH04359903 A JP H04359903A
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water
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polyvinyl acetal
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三宅 祥▼隆▲
Tsunehiro Masaoka
正岡 恒博
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Abstract

PURPOSE:To produce the title resin without using any catalyst comprising an inorganic acid such as hydrochloric or sulfuric acid and without causing metal corrosion of the associated apparatuses. CONSTITUTION:A process for producing a water-soluble polyvinyl acetal resin comprising treating sodium acetate remaining in polyvinyl alcohol with a cation exchange resin to form acetic acid, acetalizing the polyvinyl alcohol with an aldehyde by using the formed acetic acid as a catalyst, and neutralizing the product with ammonia.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、水溶性ポリビニルアセ
タール樹脂の製造方法に関し、より詳細には、原料ポリ
ビニルアルコール中に残存している酢酸ナトリウムをイ
オン交換して触媒として利用する水溶性ポリビニルアセ
タール樹脂の製造方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing water-soluble polyvinyl acetal resin, and more particularly, to a water-soluble polyvinyl acetal resin that ion-exchanges sodium acetate remaining in raw material polyvinyl alcohol and uses it as a catalyst. This invention relates to a method for producing resin.

【0002】0002

【従来の技術】従来、ポリビニルアルコールは、各種フ
ィルムあるいはセラミック用バインダーとして広く用い
られてきている。しかしながら、ポリビニルアルコール
からなるフィルムは比較的硬く、用途によっては、より
柔軟なフィルムが望まれている。また、セラミック用バ
インダーとして用いる場合においても、ポリビニルアル
コールが比較的硬いため、取扱性が十分でないという問
題があった。
BACKGROUND OF THE INVENTION Heretofore, polyvinyl alcohol has been widely used as a binder for various films and ceramics. However, films made of polyvinyl alcohol are relatively hard, and depending on the application, a more flexible film is desired. Furthermore, when used as a binder for ceramics, polyvinyl alcohol is relatively hard, so there is a problem in that it is not easy to handle.

【0003】そこで、上記のような問題を解決するもの
として、例えば、特開昭62−156112号公報に、
冷水に速やかに溶解するポリビニルアセタール樹脂が提
案されている。ここでは、ケン化度98モル%以上のポ
リビニルアルコール、すなわち完全ケン化ポリビニルア
ルコールに対し、アセタール環におけるアルキル基の平
均鎖長が炭素数0.34〜1.70となるように、平均
重合度が比較的低いものをアセタール化することにより
、ポリビニルアセタール樹脂が構成されている。
[0003] Therefore, as a solution to the above-mentioned problems, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 156112/1983 discloses
Polyvinyl acetal resins that dissolve rapidly in cold water have been proposed. Here, for polyvinyl alcohol with a saponification degree of 98 mol% or more, that is, completely saponified polyvinyl alcohol, the average polymerization degree is Polyvinyl acetal resin is constructed by acetalizing a material with a relatively low value.

【0004】上記先行技術のポリビニルアセタールの製
造方法では、まずポリビニルアルコールを水に溶解し、
例えば塩酸または硫酸等の無機酸の存在下において、目
的とするアセタール化度を実現するように所定量のアル
デヒドを反応させ、しかる後、例えば水酸化ナトリウム
のようなアルカリで中和していた。
[0004] In the method for producing polyvinyl acetal of the above-mentioned prior art, first, polyvinyl alcohol is dissolved in water,
For example, in the presence of an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, a predetermined amount of aldehyde is reacted to achieve the desired degree of acetalization, and then neutralized with an alkali such as sodium hydroxide.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術の製造方
法では、ポリビニルアセタール樹脂を得るための触媒と
して、塩酸または硫酸等の無機酸が用いられていた。す
なわち、アルデヒドによるポリビニルアルコールのアセ
タール化は、該無機酸中のプロトンにより促進されてい
る。そして、アセタール化の後に、例えば水酸化ナトリ
ウムのようなアルカリで中和することにより、水溶性ポ
リビニルアセタール樹脂を得ていた。
[Problems to be Solved by the Invention] In the production method of the prior art described above, an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid was used as a catalyst for obtaining polyvinyl acetal resin. That is, acetalization of polyvinyl alcohol by aldehyde is promoted by protons in the inorganic acid. After acetalization, a water-soluble polyvinyl acetal resin was obtained by neutralizing with an alkali such as sodium hydroxide.

【0006】しかしながら、上記先行技術の製造方法で
は、塩酸または硫酸等の無機酸を使用するため、周辺装
置における金属腐蝕が著しいという問題があった。しか
も、触媒として使用する無機酸を回収して再使用するこ
ともできなかった。また、上記方法で得られた水溶性ポ
リビニルアセタール樹脂の水溶液には、ナトリウムイオ
ンや塩素イオン等が不純物として含まれている。従って
、これらの不純物を除去するには、再沈法による精製が
用いられている。すなわち、ポリビニルアセタール樹脂
水溶液に樹脂の貧溶剤としての有機溶剤を加え、イオン
等の不純物を水中に溶解させ、樹脂を沈澱させ、それに
よって樹脂から不純物を分離していた。しかしながら、
このような方法では、危険な有機溶剤を用いる必要があ
るだけでなく、水−有機溶剤混合物の後処理の問題もあ
った。
However, the above-mentioned prior art manufacturing method uses an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, and therefore has the problem of significant metal corrosion in peripheral equipment. Furthermore, it has not been possible to recover and reuse the inorganic acid used as a catalyst. Furthermore, the aqueous solution of water-soluble polyvinyl acetal resin obtained by the above method contains impurities such as sodium ions and chloride ions. Therefore, purification by reprecipitation is used to remove these impurities. That is, an organic solvent as a poor solvent for the resin is added to an aqueous polyvinyl acetal resin solution, impurities such as ions are dissolved in water, and the resin is precipitated, thereby separating the impurities from the resin. however,
Such methods not only require the use of hazardous organic solvents, but also pose problems in the post-treatment of the water-organic solvent mixture.

【0007】よって、本発明は、上述した従来の水溶性
ポリビニルアセタール樹脂の製造方法の問題点を解消し
、周辺装置等の金属腐蝕が生じ難く、無機イオン等の不
純物を簡単に処理することを可能とする水溶性ポリビニ
ルアセタール樹脂の製造方法を提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the conventional water-soluble polyvinyl acetal resin production method, makes metal corrosion of peripheral devices less likely to occur, and allows easy treatment of impurities such as inorganic ions. The purpose of the present invention is to provide a method for producing water-soluble polyvinyl acetal resin.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
課題を達成し、適当な柔軟性を有する水溶性ポリビニル
アセタール樹脂を得るべく鋭意検討した結果、ポリビニ
ルアルコール中に不可避的に残存している酢酸ナトリウ
ムを陽イオン交換樹脂でイオン交換し、それによって生
成した酢酸を触媒として用いれば、先行技術の問題点を
解消し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have made intensive studies to achieve the above-mentioned problems and obtain a water-soluble polyvinyl acetal resin having appropriate flexibility. The present inventors have discovered that the problems of the prior art can be overcome by ion-exchanging sodium acetate with a cation exchange resin and using the resulting acetic acid as a catalyst, leading to the present invention.

【0009】すなわち、請求項1に記載の発明の水溶性
ポリビニルアセタール樹脂の製造方法は、ポリビニルア
ルコール中の残存物である酢酸ナトリウムを陽イオン交
換樹脂によりイオン交換して酢酸を生成させる工程と、
生成した上記酢酸を触媒として用いて、ポリビニルアル
コールをアルデヒドによりアセタール化する工程とを備
えることを特徴とする。また、請求項2に記載の発明は
、上記アセタール化後に、アンモニアで中和する工程を
さらに備える。
That is, the method for producing a water-soluble polyvinyl acetal resin according to the invention described in claim 1 includes the steps of ion-exchanging sodium acetate, which is a residue in polyvinyl alcohol, with a cation exchange resin to produce acetic acid;
The method is characterized by comprising a step of acetalizing polyvinyl alcohol with an aldehyde using the generated acetic acid as a catalyst. Moreover, the invention according to claim 2 further includes a step of neutralizing with ammonia after the acetalization.

【0010】請求項1,2に記載の発明においては、ま
ず、ポリビニルアルコール中に残存している酢酸ナトリ
ウムが、陽イオン交換樹脂によりイオン交換されて、酢
酸が生成する。用いる陽イオン交換樹脂としては、強酸
性陽イオン交換樹脂が好ましい。強酸性陽イオン交換樹
脂としては、通常、スチレンとジビニルベンゼンの共重
合体に1〜2mmol/mlのスルホン酸基を導入した
、いわゆるポリスチロールスルホン酸型樹脂が用いられ
る。
In the first and second aspects of the invention, first, sodium acetate remaining in polyvinyl alcohol is ion-exchanged by a cation exchange resin to produce acetic acid. The cation exchange resin used is preferably a strongly acidic cation exchange resin. As the strongly acidic cation exchange resin, a so-called polystyrene sulfonic acid type resin, which is a copolymer of styrene and divinylbenzene into which 1 to 2 mmol/ml of sulfonic acid groups are introduced, is usually used.

【0011】陽イオン交換樹脂によるイオン交換は、カ
ラム法またはバッチ法等により行われ得る。カラム法は
、カラムに陽イオン交換樹脂を充填し、これにポリビニ
ルアルコール水溶液を通液する方法である。カラム法で
は、通液によりポリビニルアルコール中に通常0.5〜
1.5重量%の濃度で含有されている酢酸ナトリウムが
、酢酸にイオン交換される。
Ion exchange using a cation exchange resin can be carried out by a column method, a batch method, or the like. The column method is a method in which a column is filled with a cation exchange resin and an aqueous polyvinyl alcohol solution is passed through the column. In the column method, usually 0.5~
Sodium acetate, contained in a concentration of 1.5% by weight, is ion-exchanged into acetic acid.

【0012】また、バッチ法は、ポリビニルアルコール
水溶液中に陽イオン交換樹脂を投入してイオン交換させ
る方法である。この場合、陽イオン交換樹脂と同時に次
工程で用いられるアルデヒドを投入して攪拌しつつ反応
させてもよい。バッチ法では、ポリビニルアルコール中
の不純物として0.5〜1.5重量%の濃度で含有され
ている酢酸ナトリウムが陽イオン交換樹脂によりイオン
交換されて酢酸が生成する。そして、バッチ法では、陽
イオン交換樹脂がポリビニルアルコール水溶液中に投入
されているため、前記のように生成した酢酸だけでなく
、陽イオン交換樹脂のイオン交換基中のプロトンも触媒
として用いられる。すなわち、本発明は、陽イオン交換
樹脂によりイオン交換されて生成した酢酸を触媒として
用いるものであるが、このようにして生成した酢酸だけ
でなく、陽イオン交換樹脂のイオン交換基中のプロトン
をも触媒として利用する方法も包含するものである。
The batch method is a method in which a cation exchange resin is introduced into an aqueous polyvinyl alcohol solution to perform ion exchange. In this case, the aldehyde to be used in the next step may be added to the cation exchange resin at the same time and reacted with stirring. In the batch method, sodium acetate, which is contained as an impurity in polyvinyl alcohol at a concentration of 0.5 to 1.5% by weight, is ion-exchanged by a cation exchange resin to produce acetic acid. In the batch method, since the cation exchange resin is added to the polyvinyl alcohol aqueous solution, not only the acetic acid produced as described above but also the protons in the ion exchange groups of the cation exchange resin are used as a catalyst. That is, the present invention uses acetic acid produced by ion exchange with a cation exchange resin as a catalyst, but not only the acetic acid produced in this way but also the protons in the ion exchange groups of the cation exchange resin This also includes methods of using it as a catalyst.

【0013】なお、上記イオン交換に用いられるポリビ
ニルアルコール水溶液としては、通常、1〜30重量%
、好ましくは5〜20重量%の濃度に調整されたものが
用いられる。ポリビニルアルコール水溶液の濃度が30
重量%を超えると、粘度が高くなり過ぎ、陽イオン交換
樹脂にポリビニルアルコール水溶液が付着してイオン交
換基を被覆し、陽イオン交換樹脂の活性を低下させるか
らである。他方、ポリビニルアルコール水溶液の濃度が
1重量%未満では、生成する酢酸量が少なすぎ、反応系
に存在する酢酸濃度が低いためアセタール化に非常に長
い時間を要することになるからである。
[0013] The polyvinyl alcohol aqueous solution used for the above ion exchange usually contains 1 to 30% by weight.
, preferably adjusted to a concentration of 5 to 20% by weight. The concentration of polyvinyl alcohol aqueous solution is 30
This is because if it exceeds % by weight, the viscosity becomes too high and the aqueous polyvinyl alcohol solution adheres to the cation exchange resin, coating the ion exchange groups and reducing the activity of the cation exchange resin. On the other hand, if the concentration of the aqueous polyvinyl alcohol solution is less than 1% by weight, the amount of acetic acid produced is too small and the acetalization takes a very long time because the concentration of acetic acid present in the reaction system is low.

【0014】本発明の製造方法では、上記のようにして
生成した酢酸を触媒として用いて、ポリビニルアルコー
ルがアルデヒドによりアセタール化される。このアセタ
ール化は、カラム法では、カラムから回収された酢酸を
含むポリビニルアルコール水溶液中に、アルデヒドを投
入し、該アルデヒドを酢酸の存在下においてポリビニル
アルコールと反応させることにより行われる。また、バ
ッチ法では、陽イオン交換樹脂を投入し、攪拌してイオ
ン交換反応を進めて酢酸を生成させ、しかる後アルデヒ
ドをポリビニルアルコール水溶液中に投入する方法、あ
るいはポリビニルアルコール水溶液中に陽イオン交換樹
脂及びアルデヒドを同時に投入して攪拌し、イオン交換
反応及びアセタール化を進める方法の何れを採用しても
よい。
In the production method of the present invention, polyvinyl alcohol is acetalized with an aldehyde using the acetic acid produced as described above as a catalyst. In the column method, this acetalization is performed by introducing an aldehyde into an aqueous polyvinyl alcohol solution containing acetic acid recovered from a column, and reacting the aldehyde with polyvinyl alcohol in the presence of acetic acid. In addition, in the batch method, a cation exchange resin is added and stirred to proceed with the ion exchange reaction to produce acetic acid, and then the aldehyde is added to a polyvinyl alcohol aqueous solution, or a cation exchange resin is added to the polyvinyl alcohol aqueous solution. Any method may be employed in which the resin and aldehyde are simultaneously introduced and stirred to advance the ion exchange reaction and acetalization.

【0015】また、上記アルデヒドとしては、ホルムア
ルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒドのよう
にポリビニルアルコールをアセタール化するのに従来よ
り用いられている適宜のアルデヒドが使用される。本発
明により得られる水溶性ポリビニルアセタール樹脂は、
重合度300〜3500であり、かつケン化度が75〜
99.8モル%のポリビニルアルコールを、アセトアル
デヒド及び/またはブチルアルデヒドによりアセトアセ
タール化度Aモル%(但し、A≧0)及びブチラール化
度Bモル%(但し、B≧0)としたときに、10≦(A
+3B)≦50 の範囲でアセタール化することにより得ることができる
。上式で示すアセトアルデヒド及び/またはブチルアル
デヒドによるアセタール化度が約10モル%よりも低い
場合には、得られるポリビニルアセタール樹脂は水溶性
ではあるが可撓性に乏しく、実用的価値が乏しい。他方
、50モル%を超えるときには、水不溶性となり、バッ
チ法の場合には陽イオン交換樹脂との分離が困難となる
[0015] As the above-mentioned aldehyde, appropriate aldehydes conventionally used for acetalizing polyvinyl alcohol can be used, such as formaldehyde, acetaldehyde, and butyraldehyde. The water-soluble polyvinyl acetal resin obtained by the present invention is
The degree of polymerization is 300-3500, and the degree of saponification is 75-3500.
When 99.8 mol% polyvinyl alcohol is made into acetoacetalization degree A mol% (however, A≧0) and butyralization degree B mol% (however, B≧0) with acetaldehyde and/or butyraldehyde, 10≦(A
It can be obtained by acetalization within the range of +3B)≦50. When the degree of acetalization by acetaldehyde and/or butyraldehyde shown in the above formula is lower than about 10 mol %, the resulting polyvinyl acetal resin is water-soluble but has poor flexibility and is of little practical value. On the other hand, when it exceeds 50 mol%, it becomes water-insoluble, and in the case of a batch method, it becomes difficult to separate it from the cation exchange resin.

【0016】請求項2に記載の発明では、上述したアセ
タール化に続いて、得られた水溶性ポリビニルアセター
ル樹脂水溶液がアンモニアにより中和される。この場合
、前述したバッチ法で陽イオン交換樹脂及びアルデヒド
を同時に投入してイオン交換反応及びアセタール化を進
める場合には、アセタール化終了後を見計らって反応系
にアンモニアを投入し、しかる後陽イオン交換樹脂を回
収してもよい。
In the second aspect of the invention, following the acetalization described above, the obtained water-soluble polyvinyl acetal resin aqueous solution is neutralized with ammonia. In this case, when the cation exchange resin and aldehyde are simultaneously introduced in the batch method described above to proceed with the ion exchange reaction and acetalization, ammonia is introduced into the reaction system after the acetalization is completed, and then the cation exchange resin and aldehyde are introduced into the reaction system. The exchanged resin may be recovered.

【0017】[0017]

【作用】本発明では、ポリビニルアルコール中に不可避
的に残存している酢酸ナトリウムがイオン交換により酢
酸に変換され、このようにして得られた酢酸を触媒とし
て用いることによりポリビニルアルコールのアセタール
化が行われる。従って、原料であるポリビニルアルコー
ルに新たに塩酸等の無機酸からなる触媒を添加する必要
がないため、周辺装置の金属腐蝕を防止することができ
る。また、使用した陽イオン交換樹脂は再生することに
より、再利用することができる。
[Operation] In the present invention, sodium acetate that inevitably remains in polyvinyl alcohol is converted to acetic acid by ion exchange, and the acetalization of polyvinyl alcohol is carried out by using the acetic acid thus obtained as a catalyst. be exposed. Therefore, since there is no need to newly add a catalyst made of an inorganic acid such as hydrochloric acid to the raw material polyvinyl alcohol, metal corrosion of peripheral devices can be prevented. Furthermore, the used cation exchange resin can be reused by regenerating it.

【0018】さらに、請求項2に記載の発明では、アセ
タール化後に水溶性ポリビニルアセタール樹脂水溶液が
アンモニアにより中和されるため、ナトリウムイオン等
の不純物無機イオンを除去することができる。
Furthermore, in the invention as set forth in claim 2, since the water-soluble polyvinyl acetal resin aqueous solution is neutralized with ammonia after acetalization, impurity inorganic ions such as sodium ions can be removed.

【0019】[0019]

【実施例の説明】以下、実施例を挙げて本発明をより詳
細に説明するが、本発明は以下の実施例により限定され
るものではない。 実施例1 重合度=2000、ケン化度=88モル%、残存酢酸ナ
トリウム濃度=1.0重量%のポリビニルアルコール2
00gを水1600gに加え、90℃の温度で約2時間
攪拌して溶解させた。次に、上記ポリビニルアルコール
水溶液を45℃に冷却し、陽イオン交換樹脂(三菱化成
社製、商品名:ダイヤイオンSK1B)50mlを充填
したカラムに、SV10の流速で通液し、pH=約3.
5のポリビニルアルコール水溶液を得た。しかる後、得
られたポリビニルアルコール水溶液を35℃まで冷却し
た後、純度99%のブチルアルデヒド20gを加え、3
5℃で8時間反応させたところ、白濁した反応混合物を
得た。
[Description of Examples] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. Example 1 Polyvinyl alcohol 2 with degree of polymerization = 2000, degree of saponification = 88 mol%, residual sodium acetate concentration = 1.0% by weight
00g was added to 1600g of water and stirred at a temperature of 90°C for about 2 hours to dissolve. Next, the above polyvinyl alcohol aqueous solution was cooled to 45°C and passed through a column filled with 50 ml of cation exchange resin (manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation, trade name: Diaion SK1B) at a flow rate of SV10, and pH = approximately 3. ..
An aqueous polyvinyl alcohol solution of No. 5 was obtained. After that, the obtained polyvinyl alcohol aqueous solution was cooled to 35°C, and 20g of butyraldehyde with a purity of 99% was added.
After reacting at 5° C. for 8 hours, a cloudy white reaction mixture was obtained.

【0020】得られた反応混合物を20℃まで冷却し、
攪拌下において5重量%濃度のアンモニア水17gを添
加し、透明な溶液を得た。得られた透明溶液をポリエチ
レンフィルム上に流延し、乾燥し、透明フィルムを得た
。得られたフィルムを、DMSO−d6 に溶解し、1
3C−NMRを用いてアセタール化度を測定したところ
、ブチラール化度は10モル%であった。また、上記透
明溶液を5gサンプリングし、70℃で3時間真空乾燥
して得られた固形物中のナトリウムイオン濃度を、原子
吸光装置で測定したところ、3ppmであった。
The reaction mixture obtained was cooled to 20°C,
17 g of aqueous ammonia with a concentration of 5% by weight were added under stirring to obtain a clear solution. The obtained transparent solution was cast onto a polyethylene film and dried to obtain a transparent film. The obtained film was dissolved in DMSO-d6 and 1
When the degree of acetalization was measured using 3C-NMR, the degree of butyralization was 10 mol%. Further, 5 g of the above transparent solution was sampled and dried under vacuum at 70° C. for 3 hours, and the sodium ion concentration in the obtained solid was measured using an atomic absorption spectrometer and found to be 3 ppm.

【0021】実施例2 重合度=500、ケン化度=98モル%、残存酢酸ナト
リウム濃度=1.2重量%のポリビニルアルコールを用
いたこと、並びにブチルアルデヒド20gに代えてアセ
トアルデヒド43gを用いたことを除いては実施例1と
同様にして、アセトアセタール化度31モル%のポリビ
ニルアセトアセタール水溶液を得た。また、上記ポリビ
ニルアセトアセタール水溶液を用いて、実施例1と同様
にして固形物を得、該固形物中のナトリウムイオン濃度
を測定したところ、7ppmであった。
Example 2 Polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 500, a degree of saponification of 98 mol%, and a residual sodium acetate concentration of 1.2% by weight was used, and 43 g of acetaldehyde was used in place of 20 g of butyraldehyde. A polyvinyl acetoacetal aqueous solution having a degree of acetoacetalization of 31 mol % was obtained in the same manner as in Example 1 except for the following. Further, a solid was obtained in the same manner as in Example 1 using the polyvinyl acetoacetal aqueous solution, and the sodium ion concentration in the solid was measured and found to be 7 ppm.

【0022】実施例3 重合度=1000、ケン化度=98モル%及び残存酢酸
ナトリウム濃度=0.8重量%のポリビニルアルコール
を用いたこと、アルデヒドとしてブチルアルデヒド10
g及びアセトアルデヒド9gを用いたこと以外は、実施
例1と同様にして、ブチラール化度5モル%及びアセト
アセタール化度6モル%のポリビニルアセタール水溶液
を得た。
Example 3 Polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 1000, a degree of saponification of 98 mol% and a residual sodium acetate concentration of 0.8% by weight was used, and butyraldehyde 10 was used as the aldehyde.
An aqueous polyvinyl acetal solution having a degree of butyralization of 5 mol % and a degree of acetoacetalization of 6 mol % was obtained in the same manner as in Example 1, except that g and 9 g of acetaldehyde were used.

【0023】また、上記のようにして得たポリビニルア
セタール水溶液について、実施例1と同様にして固形物
を得、該固形物中のナトリウムイオン濃度を測定したと
ころ、6ppmであった。
[0023] Furthermore, a solid substance was obtained from the polyvinyl acetal aqueous solution obtained as described above in the same manner as in Example 1, and the sodium ion concentration in the solid substance was measured and found to be 6 ppm.

【0024】実施例4 重合度=2000、ケン化度=88モル%、残存酢酸ナ
トリウム濃度=1.0重量%のポリビニルアルコール2
00gを水1600gに加え、90℃の温度で約2時間
攪拌し溶解した。得られたポリビニルアルコール水溶液
を45℃に冷却し、陽イオン交換樹脂(三菱化成社製、
商品名:ダイヤイオンPK216)50mlを該ポリビ
ニルアルコール水溶液に投入し、さらに35℃まで冷却
した。次に、陽イオン交換樹脂が投入されたポリビニル
アルコール水溶液に、純度99%のブチルアルデヒド2
0gを加え、35℃で6時間反応させたところ、白濁し
た反応混合物を得た。
Example 4 Polyvinyl alcohol 2 with degree of polymerization = 2000, degree of saponification = 88 mol%, residual sodium acetate concentration = 1.0% by weight
00g was added to 1600g of water and stirred at a temperature of 90°C for about 2 hours to dissolve. The obtained polyvinyl alcohol aqueous solution was cooled to 45°C, and a cation exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation,
50 ml of Diaion PK216 (trade name) was added to the polyvinyl alcohol aqueous solution and further cooled to 35°C. Next, 99% pure butyraldehyde 2 was added to the polyvinyl alcohol aqueous solution containing the cation exchange resin.
0 g was added and the reaction was carried out at 35° C. for 6 hours to obtain a cloudy white reaction mixture.

【0025】得られた混合物を20℃まで冷却し、攪拌
下において5重量%濃度のアンモニア水17gを加え、
しかる後濾過により陽イオン交換樹脂を回収して透明な
溶液を得た。得られた透明溶液をポリエチレンフィルム
上に流延し、乾燥し、透明フィルムを得た。この透明フ
ィルムを、DMSO−d6 に溶解し、13C−NMR
を用いてアセタール化度を測定したところ、ブチラール
化度は10モル%であった。
The obtained mixture was cooled to 20° C., and 17 g of aqueous ammonia with a concentration of 5% by weight was added while stirring.
The cation exchange resin was then recovered by filtration to obtain a clear solution. The obtained transparent solution was cast onto a polyethylene film and dried to obtain a transparent film. This transparent film was dissolved in DMSO-d6 and 13C-NMR
When the degree of acetalization was measured using , the degree of butyralization was 10 mol %.

【0026】また、上記のようにして得られた透明溶液
について、実施例1と同様にして固形物を得、該固形物
中のナトリウムイオン濃度を測定したところ、4ppm
であった。従って、実施例4では、実施例1に比べて2
時間程度短い時間で、目的とする水溶性ポリビニルアセ
タール樹脂の得られることがわかる。
[0026] Furthermore, a solid was obtained from the transparent solution obtained as described above in the same manner as in Example 1, and the sodium ion concentration in the solid was measured, and it was found to be 4 ppm.
Met. Therefore, in Example 4, compared to Example 1, 2
It can be seen that the desired water-soluble polyvinyl acetal resin can be obtained in a short period of time.

【0027】実施例5 重合度=2400、ケン化度=80モル%及び残存酢酸
ナトリウム濃度=0.8重量%のポリビニルアルコール
を用いたこと、並びにアルデヒドとしてアセトアルデヒ
ド17gを用いたことを除いては、実施例4と同様にし
て、アセトアセタール化度12モル%のポリビニルアセ
トアセタールの水溶液を得た。また、上記のようにして
得られたポリビニルアセトアセタール水溶液について、
実施例1と同様にして固形物を得、該固形物中のナトリ
ウムイオン濃度を測定したところ、3ppmであった。
Example 5 Except for using polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 2400, a degree of saponification of 80 mol%, and a residual sodium acetate concentration of 0.8% by weight, and using 17 g of acetaldehyde as the aldehyde. In the same manner as in Example 4, an aqueous solution of polyvinyl acetoacetal having a degree of acetoacetalization of 12 mol % was obtained. In addition, regarding the polyvinyl acetoacetal aqueous solution obtained as above,
A solid was obtained in the same manner as in Example 1, and the sodium ion concentration in the solid was measured and found to be 3 ppm.

【0028】実施例6 重合度=300、ケン化度=98モル%、残存酢酸ナト
リウム濃度=1.2重量%のポリビニルアルコールを用
いたこと、アルデヒドとしてブチルアルデヒド11g及
びアセトアルデヒド36gを用いたことを除いては、実
施例4と同様にして、ブチラール化度=6モル%、アセ
トアセタール化度=25モル%のポリビニルアセタール
水溶液を得た。
Example 6 Polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 300, a degree of saponification of 98 mol%, and a residual sodium acetate concentration of 1.2% by weight was used, and 11 g of butyraldehyde and 36 g of acetaldehyde were used as aldehydes. Except for this, an aqueous polyvinyl acetal solution having a degree of butyralization of 6 mol% and a degree of acetoacetalization of 25 mol% was obtained in the same manner as in Example 4.

【0029】また、上記のようにして得たポリビニルア
セタール水溶液について、実施例1と同様にして固形物
を得、該固形物中のナトリウムイオン濃度を測定したと
ころ、8ppmであった。
[0029] Furthermore, a solid substance was obtained from the polyvinyl acetal aqueous solution obtained as described above in the same manner as in Example 1, and the sodium ion concentration in the solid substance was measured and found to be 8 ppm.

【0030】比較例1 重合度=2000、ケン化度=88モル%、残存酢酸ナ
トリウム濃度=1.0重量%のポリビニルアルコール2
00gを水1600gに加え、90℃の温度で約2時間
攪拌して溶解させた。この後、45℃に冷却し、これに
35重量%濃度の塩酸50gを加え、更に35℃まで冷
却した。次いで、純度99%のブチルアルデヒド20g
を加え、35℃で3時間反応させたところ、白濁した反
応混合物を得た。
Comparative Example 1 Polyvinyl alcohol 2 with degree of polymerization = 2000, degree of saponification = 88 mol%, residual sodium acetate concentration = 1.0% by weight
00g was added to 1600g of water and stirred at a temperature of 90°C for about 2 hours to dissolve. Thereafter, the mixture was cooled to 45°C, 50 g of 35% by weight hydrochloric acid was added thereto, and the mixture was further cooled to 35°C. Next, 20g of butyraldehyde with a purity of 99%
was added and reacted at 35°C for 3 hours to obtain a cloudy white reaction mixture.

【0031】この反応混合物を20℃まで冷却し、攪拌
下に10重量%濃度の水酸化ナトリウム水溶液190g
を加えて透明な溶液を得た。この溶液をポリエチレンフ
ィルム上に流延し、乾燥させて、透明なフィルムを得た
。このフィルムをDMSO−d6 に溶解し、13C−
NMRを用いてアセタール化度を測定したところ、ブチ
ラール化度は10モル%であった。また、上記透明溶液
を5gサンプリングし、70℃で3時間真空乾燥して得
られた固形分中のナトリウムイオン濃度を原子吸光装置
で測定したところ、58000ppmであった。
The reaction mixture was cooled to 20° C., and 190 g of a 10% strength by weight aqueous sodium hydroxide solution was added thereto while stirring.
was added to obtain a clear solution. This solution was cast onto a polyethylene film and dried to obtain a transparent film. This film was dissolved in DMSO-d6 and 13C-
When the degree of acetalization was measured using NMR, the degree of butyralization was 10 mol%. Furthermore, 5 g of the above transparent solution was sampled and dried under vacuum at 70° C. for 3 hours, and the sodium ion concentration in the obtained solid content was measured using an atomic absorption spectrometer and found to be 58,000 ppm.

【0032】比較例2 重合度=2000、ケン化度=98モル%、残存酢酸ナ
トリウム濃度=1.2重量%のポリビニルアルコールを
用いたこと、並びにブチルアルデヒド20gに代えてア
セトアルデヒド43gを用いたことを除いては比較例1
と同様にして、アセトアセタール化度31モル%のポリ
ビニルアセトアセタール水溶液を得た。また、上記ポリ
ビニルアセトアセタール水溶液を用いて、比較例1と同
様にして固形分を得、該固形分中のナトリウムイオン濃
度を測定したところ、59000ppmであった。
Comparative Example 2 Polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 2000, a degree of saponification of 98 mol%, and a residual sodium acetate concentration of 1.2% by weight was used, and 43 g of acetaldehyde was used in place of 20 g of butyraldehyde. Comparative example 1 except for
In the same manner as above, an aqueous solution of polyvinyl acetoacetal having a degree of acetoacetalization of 31 mol% was obtained. Further, using the polyvinyl acetoacetal aqueous solution, a solid content was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, and the sodium ion concentration in the solid content was measured and found to be 59,000 ppm.

【0033】さらに、このようにして得られた11重量
%のポリビニルアセトアセタール水溶液500gに、イ
ソプロピルアルコール1000gを加えて、樹脂を沈澱
させ、比較例1と同様にして固形分を得、該固形分中の
ナトリウムイオン濃度を測定したところ、約3000p
pmであった。
Furthermore, 1000 g of isopropyl alcohol was added to 500 g of the 11% by weight polyvinyl acetoacetal aqueous solution thus obtained to precipitate the resin, and the solid content was obtained in the same manner as in Comparative Example 1. When we measured the sodium ion concentration inside, it was approximately 3000p.
It was pm.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のように、本発明では、ポリビニル
アルコール中に残存している酢酸ナトリウムをイオン交
換することにより酢酸を得、該酢酸をアセタール化の触
媒として用いている。従って、従来法では、塩酸または
硫酸等の無機酸からなる触媒を添加する必要があったが
、本発明によれば別途触媒を添加することなく水溶性ポ
リビニルアセタール樹脂を製造することが可能となる。
As described above, in the present invention, acetic acid is obtained by ion-exchanging sodium acetate remaining in polyvinyl alcohol, and the acetic acid is used as a catalyst for acetalization. Therefore, in the conventional method, it was necessary to add a catalyst consisting of an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, but according to the present invention, it is possible to produce water-soluble polyvinyl acetal resin without adding a separate catalyst. .

【0035】よって、塩酸や無機酸等による周辺装置の
金属腐蝕が生じ難いため、製造装置の煩雑な洗浄作業や
補修作業の頻度を低減することができる。しかも、アセ
タール化後にアンモニアにより水溶性ポリビニルアセタ
ール樹脂水溶液を中和しているため、ナトリウムイオン
等の無機イオンをほとんど含有していない高純度の水溶
性ポリビニルアセタール樹脂を簡単に得ることができる
。さらに、使用した陽イオン交換樹脂は再生することに
より再利用することができる。
[0035] Therefore, metal corrosion of the peripheral equipment due to hydrochloric acid, inorganic acid, etc. is less likely to occur, so that the frequency of complicated cleaning work and repair work of the manufacturing equipment can be reduced. Moreover, since the water-soluble polyvinyl acetal resin aqueous solution is neutralized with ammonia after acetalization, a highly purified water-soluble polyvinyl acetal resin containing almost no inorganic ions such as sodium ions can be easily obtained. Furthermore, the used cation exchange resin can be reused by regenerating it.

【0036】従って、本発明によれば、水溶性ポリビニ
ルアセタール樹脂を効率よくかつ安価に提供することが
可能となる。なお、本発明により得られたポリビニルア
セタール樹脂では、アセタール環の立体障害効果により
、ポリビニルアルコールの硬さの主たる原因である結晶
化、並びに水酸基相互の分子間水素結合の形成が阻害さ
れている。従って、本発明により得られるポリビニルア
セタール樹脂は柔軟性を有しかつ水溶性であるため、有
機溶剤の使用による環境問題を引き起こすことがなく、
種々の用途に好適に用いることができる。
Therefore, according to the present invention, water-soluble polyvinyl acetal resin can be provided efficiently and at low cost. In the polyvinyl acetal resin obtained according to the present invention, crystallization, which is the main cause of the hardness of polyvinyl alcohol, and the formation of intermolecular hydrogen bonds between hydroxyl groups are inhibited due to the steric hindrance effect of the acetal ring. Therefore, since the polyvinyl acetal resin obtained by the present invention is flexible and water-soluble, it does not cause environmental problems due to the use of organic solvents.
It can be suitably used for various purposes.

【0037】また、無機イオン等の不純物イオンを含ま
ない高純度の水溶性ポリビニルアセタール樹脂を得るこ
とができるため、本発明により得られるポリビニルアセ
タール樹脂は、例えばセラミックコンデンサーの製造に
際し用いられているセラミックグリーンシートのための
水溶性バインダーとして好適に用いることができる。同
様に、水性インクジェット記録用コーティング剤や親水
性付与添加剤等に用いることもできる。
Furthermore, since it is possible to obtain a highly pure water-soluble polyvinyl acetal resin that does not contain impurity ions such as inorganic ions, the polyvinyl acetal resin obtained by the present invention can be used, for example, in ceramics used in the production of ceramic capacitors. It can be suitably used as a water-soluble binder for green sheets. Similarly, it can also be used as a coating agent for aqueous inkjet recording, an additive for imparting hydrophilicity, and the like.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  ポリビニルアルコール中に残存してい
る酢酸ナトリウムを陽イオン交換樹脂によりイオン交換
して酢酸を生成させる工程と、生成した前記酢酸を触媒
として用い、前記ポリビニルアルコールをアルデヒドに
よりアセタール化する工程とを備えることを特徴とする
、水溶性ポリビニルアセタール樹脂の製造方法。
1. A step of ion-exchanging sodium acetate remaining in polyvinyl alcohol with a cation exchange resin to generate acetic acid, and acetalizing the polyvinyl alcohol with an aldehyde using the generated acetic acid as a catalyst. A method for producing a water-soluble polyvinyl acetal resin, comprising the steps of:
【請求項2】  ポリビニルアルコール中に残存してい
る酢酸ナトリウムを陽イオン交換樹脂によりイオン交換
して酢酸を生成させる工程と、生成した前記酢酸を触媒
として用い、前記ポリビニルアルコールをアルデヒドに
よりアセタール化する工程と、前記アセタール化の後に
、アンモニアにより中和する工程とを備えることを特徴
とする、水溶性ポリビニルアセタール樹脂の製造方法。
2. A step of ion-exchanging sodium acetate remaining in polyvinyl alcohol with a cation exchange resin to generate acetic acid, and acetalizing the polyvinyl alcohol with an aldehyde using the generated acetic acid as a catalyst. and a step of neutralizing with ammonia after the acetalization.
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