JPH05287153A

JPH05287153A - 酢酸ビニル系エマルジョンおよびその低臭気化方法

Info

Publication number: JPH05287153A
Application number: JP11836392A
Authority: JP
Inventors: Fumio Tanabiki; 文大田靡
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1992-04-09
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1993-11-02
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JP3178893B2

Abstract

(57)【要約】【目的】酢酸ビニル系エマルジョンにおいて、酢酸ビ
ニル臭及び酢酸臭を低減させる。【構成】酢酸ビニル系エマルジョンにケイ酸のアルカ
リ金属塩を添加する。酢酸ビニル系エマルジョンには、
ポリ酢酸ビニルエマルジョン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体エマルジョンなどが含まれる。ケイ酸のアルカリ
金属塩には、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウムなどが
含まれる。ケイ酸のアルカリ金属塩の添加量は、エマル
ジョン中の酢酸ビニル系ポリマー１００重量部に対し
て、０．０１〜１０重量部である。ケイ酸のアルカリ金
属塩を添加すると、酢酸ビニル及び酢酸の残存量が低減
するだけでなく、酢酸の副生を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酢酸ビニル及び酢酸臭
の少ない酢酸ビニル系エマルジョンおよび酢酸ビニル系
エマルジョンの低臭気化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】酢酸ビニ
ル系エマルジョンは、例えば、接着剤、塗料、コーティ
ング剤などの広い用途で使用されている。前記酢酸ビニ
ル系エマルジョンにおいては、酢酸ビニルの親水性が高
いので、通常、未重合成分である酢酸ビニルモノマーが
存在し、酢酸ビニル臭を発すると共に、酢酸臭を発す
る。また、酢酸ビニル系エマルジョンを長期間保存する
と、酢酸ビニルは揮散し易いものの、酢酸はエマルジョ
ン中に残存する。そのため、接着剤などの製造作業性が
低下すると共に、作業環境を悪化させる。

【０００３】酢酸臭及び酢酸ビニル臭を除去するために
は、酢酸ビニル系エマルジョンを減圧下で加熱すること
が考えられる。しかし、このような方法では、酢酸及び
酢酸ビニルが親水性であるため、酢酸及び酢酸ビニルの
溶存濃度を特定の濃度以下に低減することが困難であ
り、酢酸臭及び酢酸ビニル臭を完全に除去することがで
きない。また、酢酸臭及び酢酸ビニル臭を除去するため
には、長時間を要する。

【０００４】高温成形時の遊離酢酸の発生を抑制する方
法に関し、特公昭６３−６３５７５号公報には、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体にリン酸水素アルカリ金属塩又
はアルカリ土類金属塩を添加する方法が開示されてい
る。この方法では、高温成形時の酢酸の発生を抑制でき
るものの、酢酸ビニル臭を低減できない。また、前記ア
ルカリ金属塩などを水系の酢酸ビニル系エマルジョンに
添加すると、酢酸ビニルが加水分解され、生成した酢酸
による酢酸臭が発生し易くなる。さらに、前記高温成形
加工に利用されるエチレン−酢酸ビニル共重合体と異な
り、分散系の酢酸ビニル系エマルジョンにアルカリ土類
金属塩などを添加すると、分散安定性が損われる場合が
ある。

【０００５】従って、本発明の目的は、安定性が高く、
酢酸ビニル臭及び酢酸臭が著しく低減された酢酸ビニル
系エマルジョンを提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、簡単な操作で、酢酸
ビニル臭及び酢酸臭を低減できる酢酸ビニル系エマルジ
ョンの低臭気化方法を提供することにある。

【０００７】

【発明の構成】本発明者は、前記目的を達成するため鋭
意検討の結果、ケイ酸のアルカリ金属塩を添加すると、
エマルジョンの安定性を損うことなく、酢酸ビニル臭が
著しく低減し、酢酸臭が発生しないことを見いだし、本
発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明は、ケイ酸のアルカリ金
属塩を含んでいる酢酸ビニル系エマルジョンを提供す
る。

【０００９】また、本発明は、酢酸ビニル系エマルジョ
ンに、ケイ酸のアルカリ金属塩を添加する酢酸ビニル系
エマルジョンの低臭気化方法も提供する。

【００１０】本発明は、酢酸ビニル単量体を構成成分と
して含む種々の酢酸ビニル系エマルジョンに適用でき
る。酢酸ビニル系エマルジョンには、例えば、ポリ酢酸
ビニルエマルジョンに限らず、酢酸ビニルと共重合性単
量体との酢酸ビニル共重合体エマルジョンも含まれる。

【００１１】共重合性単量体としては、慣用の単量体、
例えば、エチレンなどのオレフィン；アクリル酸、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸
ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸２−エチル
ヘキシル、アクリル酸ステアリル、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、グリシジルアクリレートなどのアクリル系単量体；
アクリル系単量体に対応するメタクリル系単量体；マレ
イン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジ
ブチル、マレイン酸ジヘキシル、マレイン酸ジオクチ
ル、マレイン酸２−エチルヘキシルなどのマレイン酸エ
ステルやこれらに対応するフマル酸エステル；プロピオ
ン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプロン酸ビニル、バ
ーサチック酸ビニルなどのビニルエステル；クロトン
酸、イタコン酸、イタコン酸半エステル、マレイン酸、
マレイン酸半エステルなどのカルボキシ基を有するモノ
マー；スチレン、塩化ビニル、メチルビニルケトン、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、アクロレイン、
クロトンアルデヒドなどが例示される。前記ビニルエス
テルには、ベオバ（ＶｅｏＶａ）と称されるビニルエス
テルも含まれる。これらの共重合性単量体は一種又は二
種以上併用できる。

【００１２】これらの共重合性単量体のなかで、エチレ
ン、アクリル系単量体、メタクリル系単量体、マレイン
酸エステルやビニルエステルなどが繁用される。

【００１３】なお、酢酸ビニルの割合は、酢酸ビニル系
エマルジョンの用途、ガラス転位温度や最低造膜温度な
どに応じて選択できるが、通常、全単量体中、１０〜１
００重量％、好ましくは２５〜１００重量％、さらに好
ましくは５０〜１００重量％程度である。

【００１４】酢酸ビニル系エマルジョンは、ポリ酢酸ビ
ニルや酢酸ビニル共重合体（以下、酢酸ビニル系ポリマ
ーと総称する）の外に、乳化重合に使用される慣用の成
分、例えば、アニオン系やノニオン系などの界面活性
剤；ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ガムなどの水溶性ポリマーや水溶性オリゴマーから
なる保護コロイドなどを含んでいてもよい。

【００１５】酢酸ビニル系エマルジョンは、前記界面活
性剤及び／又は保護コロイドと重合開始剤とを用いて、
前記単量体を、慣用の方法で乳化重合することにより得
られる。乳化重合は、連鎖移動剤や緩衝剤の存在下で行
なってもよい。

【００１６】本発明の酢酸ビニル系エマルジョンは、ケ
イ酸のアルカリ金属塩を含んでいる。ケイ酸のアルカリ
金属塩としては、例えば、メタケイ酸ナトリウム、オル
トケイ酸ナトリウム、二ケイ酸ナトリウム、四ケイ酸ナ
トリウムなどのケイ酸ナトリウム；メタケイ酸カリウ
ム、二ケイ酸水素カリウム（四ケイ酸カリウム）などの
ケイ酸カリウム；メタケイ酸リチウム、オルトケイ酸リ
チウムなどのケイ酸リチウム；これらの水化物などが挙
げられる。これらのケイ酸アルカリ金属塩は、一種又は
二種以上混合して使用できる。

【００１７】これらのケイ酸のアルカリ金属塩のうち、
通常、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム及びこれらの
水化物、特にケイ酸ナトリウムとその水化物が繁用され
る。

【００１８】ケイ酸のアルカリ金属の含有量は、酢酸ビ
ニル系エマルジョンに含まれる酢酸ビニルの濃度などに
応じて選択でき、通常、エマルジョン中の酢酸ビニル系
ポリマー（固形分）１００重量部に対して、無水物とし
て０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量
部、さらに好ましくは０．５〜３．５重量部程度であ
る。ケイ酸のアルカリ金属塩の含有量が０．０１重量部
未満では、酢酸ビニルの消臭効果が小さく、１０重量部
を越えると、酢酸ビニル系エマルジョンのｐＨが大きく
なると共に皮膜特性などが低下する場合がある。

【００１９】なお、酢酸ビニル系エマルジョン全体の固
形分１００重量部に対するケイ酸のアルカリ金属塩の含
有量は、エマルジョン中の界面活性剤や保護コロイドな
どの成分の含有量を考慮して選択できるが、通常、前記
と同様の量で十分である。

【００２０】本発明の酢酸ビニル系エマルジョンは、反
応系にケイ酸のアルカリ金属塩を存在させて乳化重合す
ることにより、ケイ酸のアルカリ金属塩を含有させても
よいが、乳化重合により得られた酢酸ビニル系エマルジ
ョンに添加することにより、ケイ酸のアルカリ金属塩を
含有させるのが好ましい。

【００２１】本発明の低臭気化方法においては、酢酸ビ
ニル系エマルジョンに、ケイ酸のアルカリ金属塩を添加
する。ケイ酸のアルカリ金属塩は、撹拌下、粉末状で添
加してもよいが、通常、水溶液として添加される。水溶
液中のケイ酸アルカリ金属塩の濃度は、ケイ酸アルカリ
金属塩の種類および粘度に応じて適当に選択できる。前
記水溶液としては、通常、１〜３０重量％程度のケイ酸
アルカリ金属塩を含む水溶液を用いることができる。

【００２２】ケイ酸のアルカリ金属塩は、酢酸ビニルの
残存量のみならず、酢酸の残存量をも著しく低減させる
特色がある。また、ケイ酸のアルカリ金属塩は、酢酸ビ
ニルの加水分解を抑制する。そのため、ケイ酸のアルカ
リ金属塩を多量に添加しても酢酸の副生を抑制できると
共に、長期間保存しても、エマルジョン中の酢酸の残存
量を著しく低減できる。

【００２３】なお、ソーダ灰、トリエタノールアミン、
リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムなど
を添加すると、ｐＨの上昇と共に、酢酸ビニルの残存量
が低減する傾向を示すものの、酢酸濃度が増加したり酢
酸濃度が減少しない傾向を示す。このことは、添加量の
増大に伴なって、酢酸ビニルが加水分解され、酢酸が副
生するためと推測される。

【００２４】酢酸ビニル系エマルジョンには、用途に応
じた種々の添加剤、例えば、フイラー、成膜助剤、酸化
防止剤、粘着付与剤、着色剤、消泡剤、防腐剤、防カビ
剤、凍結防止剤、防さび剤、粘度調整剤などを添加して
もよい。また、必要に応じて架橋剤を添加してもよく、
さらに、水溶性有機溶媒、例えば、メタノール、エタノ
ール、イソプロパノールなどを添加してもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明の酢酸ビニル系エマルジョンは、
ケイ酸のアルカリ金属塩を含むので、安定性が高く、酢
酸ビニル臭及び酢酸臭を著しく低減できる。

【００２６】本発明の方法では、ケイ酸のアルカリ金属
塩を添加するという簡単な操作で、酢酸ビニル臭及び酢
酸臭を低減できる。

【００２７】

【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明する。

【００２８】実施例１〜４ポリ酢酸ビニルエマルジョン
（ポリ酢酸ビニルを固形分として４０重量％、ポリビニ
ルアルコールを固形分として１０重量％含む）１００重
量部に、１０重量％のケイ酸ナトリウム水溶液を、４．
２重量部（実施例１、１．０５重量％）、７．６重量部
（実施例２、１．９重量％）、１０．２重量部（実施例
３、２．５５重量％）および１２．０重量部（実施例
４、３．０重量％）を添加し、均一に撹拌した。

【００２９】比較例１〜４ケイ酸ナトリウムに代えて、
１０重量％のソーダ灰水溶液を用いる以外、実施例１と
同様にして、ポリ酢酸ビニルエマルジョンに添加した。

【００３０】比較例５〜８ケイ酸ナトリウムに代えて、
１０重量％のリン酸水素二ナトリウム水溶液を用いる以
外、実施例１と同様にして、ポリ酢酸ビニルエマルジョ
ンに添加した。

【００３１】比較例９〜１２ケイ酸ナトリウムに代え
て、１０重量％のトリエタノールアミン水溶液を用いる
以外、実施例１と同様にして、ポリ酢酸ビニルエマルジ
ョンに添加した。

【００３２】前記実施例および比較例で得られたエマル
ジョンをガスクロマトグラフィーに供し、酢酸ビニル及
び酢酸含量を測定した。なお、ケイ酸ナトリウムを添加
する前のポリ酢酸ビニルエマルジョン中には、酢酸ビニ
ルが０．０６９重量％、酢酸が０．２０重量％含まれて
いた。結果を表に示す。

【００３３】

【表１】表より、ケイ酸ナトリウムを添加すると、酢酸ビニル及
び酢酸の残存量を減少させることができる。これに対し
て、ソーダ灰およびトリエタノールアミンでは、添加量
の増大に伴なって、多量の酢酸が副生し、酢酸臭が発生
する。また、リン酸水素二ナトリウムは、酢酸ビニル及
び酢酸の残存量を低減させる効果が小さく、特に酢酸の
残存量を低減できない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケイ酸のアルカリ金属塩を含み、低臭気
化された酢酸ビニル系エマルジョン。
【請求項２】エマルジョン中の酢酸ビニル系ポリマー
１００重量部に対して、ケイ酸のアルカリ金属０．０１
〜１０重量部を含む酢酸ビニル系エマルジョン。
【請求項３】酢酸ビニル系エマルジョンに、ケイ酸の
アルカリ金属塩を添加する酢酸ビニル系エマルジョンの
低臭気化方法。