JPH06220109A - ビニル系化合物の懸濁重合用分散助剤 - Google Patents

ビニル系化合物の懸濁重合用分散助剤

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JPH06220109A
JPH06220109A JP1269293A JP1269293A JPH06220109A JP H06220109 A JPH06220109 A JP H06220109A JP 1269293 A JP1269293 A JP 1269293A JP 1269293 A JP1269293 A JP 1269293A JP H06220109 A JPH06220109 A JP H06220109A
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JP
Japan
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polymerization
vinyl
dispersion aid
suspension polymerization
particle size
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Pending
Application number
JP1269293A
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English (en)
Inventor
Shigeki Takada
重喜 高田
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/18Suspension polymerisation
    • C08F2/20Suspension polymerisation with the aid of macromolecular dispersing agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 平均重合度が8000以上であり、かつ平
均粒子径が0.8μm以下の(メタ)アクリル酸エステ
ル系重合体を分散質とする水性分散液からなるビニル系
化合物の懸濁重合用分散助剤。 平均重合度が8000以上であり、かつ平均粒子径が
0.8μm以下のスチレン系重合体を分散質とする水性
分散液からなるビニル系化合物の懸濁重合用分散助剤。 【効果】 本発明の分散助剤は、得られたビニル系重合
体粒子を多孔性にする能力が非常に高いとともに、可塑
吸収速度が高く、しかも残留塩化ビニルモノマーの除去
が容易であるなどのすぐれた性能を示す。また、得られ
たビニル系重合体粒子は、充填比重が極めて高く、粒子
径が大きく、その分布がシャープで、取扱い時の粉の飛
散が少なく、かつ成型機などへのくい込み性が良いこと
など、様々な点においてすぐれたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビニル系化合物の懸濁重
合用分散助剤に関し、詳しくは塩化ビニル等のビニル系
化合物の懸濁重合にあたって、得られるビニル系重合体
粒子を多孔性にする能力に優れた分散助剤に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
から、工業的に塩化ビニル系樹脂等のビニル系重合体を
製造する場合、水性媒体中で分散安定剤の存在下に塩化
ビニルモノマー等のビニル系化合物を分散させ、油溶性
触媒を用いて重合を行う懸濁重合法が広く実施されてい
る。一般に、ビニル系重合体の品質を支配する因子とし
ては、重合率、水−モノマー比、重合温度、触媒の種類
および量、重合槽の型式、撹拌速度あるいは分散安定剤
の種類などが挙げられるが、なかでも分散安定剤の種類
による影響が非常に大きいことが知られている。
【0003】ビニル系化合物の懸濁重合用分散安定剤に
要求される性能としては、(i)得られるビニル系重合
体粒子の粒径分布をできるだけシャープにする働きのあ
ること、(ii)可塑剤の吸収速度を大きくして加工性を
容易にするため、および重合体粒子中に存在する塩化ビ
ニルモノマー等の除去を容易にするため、さらには成型
品中のフィッシュアイなどの生成を防止するため各重合
体粒子をできるだけ均一にしかも多孔性にする働きがあ
ること、および(iii)充填比重の大きい重合体粒子を
形成する働きがあることなどが挙げられる。
【0004】従来、ビニル系化合物の懸濁重合用分散安
定剤としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロースなどのセルロース誘導体あるいは部分けん化ポ
リビニルアルコール(以下、PVAと略記することがあ
る)などがそれぞれ単独または組み合わせて使用されて
いる。しかし、従来の分散安定剤は、ビニル系重合体粒
子を多孔性にする能力が低く、可塑剤吸収速度が遅く、
さらに残留ビニルモノマーの除去が困難であるという欠
点があった。特開昭56−167745号には、けん化
度65モル%以上および平均重合度100〜3000の
ポリビニルアルコールを分散剤とし、けん化度20〜6
5モル%および平均重合度1000以下のポリビニルエ
ステルを分散質とする水性分散液が記載されており、該
水性分散液は塩化ビニルの懸濁重合用分散助剤に使用で
きる旨の記載がある。しかし、この水性分散液を用いて
も、上述の問題は充分に解決せず、依然として実用上様
々な問題が残されていた。また、特開平1−19860
6号には、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリスチ
レンなどを主分散剤であるPVAを用いて予め乳化分散
した水性分散液をビニル系化合物の懸濁重合に用いるこ
とが開示されているが、この方法では特に高重合度のポ
リ(メタ)アクリル酸エステルおよび高重合度のポリス
チレンの分散質の平均粒子径を小さくすることが困難で
あり、得られたビニル系重合体粒子のポロシティーは向
上するものが、バルクデンシティーの低いものしか得ら
れなかった。更に、本発明者らの研究グループは、特開
平4−85303号において、けん化度50モル%未満
および平均重合度4000以上のポリビニルエステル系
重合体を、ビニル系化合物の懸濁重合用分散助剤として
用いる場合、先の(i)〜(iii)を満たすことを示し
た。しかし、この分散助剤は水に不溶性であるため、作
業性の点で大きな障害となり、充填比重の点で一応の改
良が見られるものの、さらに改良の余地があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような状況の下に、
本発明者らは、上記問題を克服してよりすぐれた懸濁重
合用の分散助剤を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結
果、(1) 平均重合度が8000以上であり、かつ平
均粒子径が0.8μm以下の(メタ)アクリル酸エステ
ル系重合体を分散質とする水性分散液からなるビニル系
化合物の懸濁重合用分散助剤、ならびに(2) 平均重
合度が8000以上であり、かつ平均粒子径が0.8μ
m以下のスチレン系重合体を分散質とする水性分散液か
らなるビニル系化合物の懸濁重合用分散助剤を見出し、
本発明を完成したものである。
【0006】本発明において分散助剤として用いられる
(メタ)アクリル酸エステル系重合体またはスチレン系
重合体は、平均重合度が8000以上、好ましくは14
000以上、さらに好ましくは20000以上、特に好
ましくは23000以上である。分散質の平均粒子径
は、0.8μm以下であり、好ましくは0.7μm以
下、さらに好ましくは0.5μm以下、特に好ましくは
0.1μm以下である。ここで上記分散助剤の重合体の
平均重合度は、GPCを用いて、標準ポリスチレンを基
準として測定される値である。また分散質の平均粒子径
は、水性分散液の状態で、光透過式粒度分布測定器、沈
降式粒度分布測定器、動的光散乱粒度分布測定器などを
用いて測定される値である。
【0007】本発明における(メタ)アクリル酸エステ
ル系重合体またはスチレン系重合体は、平均重合度が8
000以上であり、かつ平均粒子径が0.8μm以下で
あれば、その製法はいずれの方法でもよい。例えば懸濁
重合、エマルジョン重合、分散重合により得られた水性
分散液をそのまま用いる方法;また一旦、重合体として
単離した後、ジェットミル粉砕などで機械的に粉砕する
方法;イオン系またはノニオン系界面活性剤などを、本
発明の効果を低下させない程度添加して、平均粒子径
0.8μm以下の水性分散液を得る方法などが可能であ
る。
【0008】本発明の(メタ)アクリル酸エステル系重
合体は、部分的に加水分解された(メタ)アクリル酸系
重合体あるいは(メタ)アクリル酸塩系重合体でも良
い。ただし、(メタ)アクリル酸エステル単位の加水分
解度は70モル%を越えない方が好ましい。また水性分
散液の濃度に関しては特に制限はない。
【0009】本発明に用いられる(メタ)アクリル酸エ
ステル系重合体の構成単位としては、例えば、(メタ)
アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メ
タ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸tert−
ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸アミル、
(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−
エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)
アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、
(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル
酸ベンジルなどに由来する構成単位が挙げられる。
【0010】またスチレン系重合体の構成単位として
は、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−クロ
ルスチレン、p−クロルスチレン、ビニルトルエンなど
に由来する構成単位が挙げられる。
【0011】本発明の分散助剤を用いてビニル系化合物
を懸濁重合、例えば塩化ビニルを単独またはこれを主体
とし、これと共重合しうるモノマーとの混合物を懸濁重
合する際には、通常、水媒体に分散安定剤を添加し、塩
化ビニルまたはこれと共重合しうるモノマーとの混合物
を分散させ油溶性触媒の存在下で行われる。分散安定剤
は、水溶液としてまたは水性分散液として水媒体に加え
ることができる。この場合、本発明の分散助剤と分散安
定剤を別々に加えても、予め混合した後加えてもよい。
本発明の分散助剤に併用する分散安定剤は、従来公知の
ビニル系化合物の懸濁重合用の分散剤(あるいは分散安
定剤)であれば特に制限はないが、なかでも、けん化度
60モル%より大きく90モル%以下であって平均重合
度が500以上のPVA系重合体が特に好ましい。また
重合度4000以上のPVA系重合体も好適に用いられ
る。また、従来公知のセルロース誘導体の使用も可能で
ある。また、けん化度が60モル%以下のPVA重合
体、このイオン変性物あるいはこのノニオン変性物を併
用しても良い。
【0012】本発明の分散助剤は、昇温時間を短縮する
目的で、40℃以上の加熱水媒体を重合反応系へ仕込む
場合であっても、フィッシュアイが少なく、可塑剤吸収
性および脱モノマー性の良好な高品質のビニル系重合体
を得ることができる。本発明の分散助剤の懸濁重合時の
使用量は特に制限はないが、好ましくは重合原料である
ビニル系化合物に対して0.005〜5重量%、さらに
好ましくは0.01〜1重量%、特に好ましくは0.0
1〜0.2重量%である。懸濁重合に際して用いられる
触媒は、油溶性の触媒であればいずれでもよく、例えば
ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキサイド、
ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、2,2′−
アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス−
2,4−ジメチルバレロニトリルあるいはこれらの混合
物が使用される。また、重合温度は、一般には30〜7
0℃程度の範囲から選択される。
【0013】本発明における重合されるビニル系化合物
としては、塩化ビニル単独のほか、塩化ビニルを主体と
する単量体混合物(塩化ビニル50重量%以上)が包含
され、この塩化ビニルと共重合されるコモノマーとして
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;アクリル酸メチル、アクリル酸エチルなどのアク
リル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル;エチレ
ン、プロピレンなどのオレフィン;無水マレイン酸、ア
クリロニトリル、イタコン酸、スチレン、塩化ビニリデ
ン、ビニルエーテル、その他塩化ビニルと共重合可能な
単量体が例示される。さらには、塩化ビニルを含まない
上記ビニル化合物の単独重合や共重合にあたっても、本
発明の方法を適用することは可能である。以上主として
塩化ビニルの重合について説明したが、本発明の分散安
定剤は必ずしも塩化ビニルの懸濁重合用に限定されるも
のではなく、スチレン、メタクリレートなどのビニル系
化合物の懸濁重合用にも用いられる。
【0014】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。以下の実施例において、「部」は「重量部」
を示す。
【0015】実施例1〜12および比較例1〜11 第1表に示す(A)成分(分散助剤)および(B)成分
(分散安定剤;PVA)を使用して塩化ビニルの懸濁重
合を下記の方法で実施した。即ち、グラスライニングオ
ートクレーブに脱イオン水50部、第1表に示す分散助
剤および分散安定剤の2重量%水溶液の所定量およびジ
イソプロピルパーオキシジカーボネートの50重量%ト
ルエン溶液0.009部を仕込み、オートクレーブ内を
50mmHgとなるまで脱気して酸素を除いた後、塩化
ビニルモノマーを40部仕込み、撹拌下に57℃に昇温
して重合を行った。重合開始時、オートクレーブ内の圧
力は8.5kg/cm2Gであったが、重合開始7時間
後に4.5kg/cm2Gとなったので、この時点で重
合を停止し、未反応塩化ビニルモノマーをパージし、内
容物を取り出し脱水乾燥した。得られた塩化ビニル樹脂
の重合収率は88%であり、平均重合度は1050であ
った。分散助剤および分散安定剤の物性と使用量を第1
表に、得られた塩化ビニル樹脂の性能を第2表に示す。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】
【表4】
【0020】実施例13〜17および比較例12 第3表に示す(A)成分(分散助剤)および(B)成分
(分散安定剤)に加えて、さらに第3表に示す(C)成
分(水性分散液として使用)を併用したほかは実施例1
〜12と同様にして塩化ビニルの懸濁重合を行った。得
られた塩化ビニル樹脂の性能を第4表に示す。
【0021】
【表5】
【0022】
【表6】
【0023】なお、上記の第2表および第4表における
結果は下記の方法により評価した。 (1) 平均粒子径 タイラーメッシュ基準の金網を使用して乾式篩分析によ
り測定した。 (2) 充填比重 JIS K6721−1959に準拠して測定した。 (3) 可塑剤吸収性 プラストグラフに接続されたプラネタリーミキサーを用
い、75℃に保った容器内に塩化ビニル樹脂100部、
ジオクチルフタレート50部を投入し、撹拌しながら各
時間毎の混練トルクを記録し、混練トルクが低下した点
における混練時間で表示する。 (4) 残留塩化ビニルモノマー 塩化ビニル樹脂の一定量をヘッドスペースガスクロマト
グラフを用い塩化ビニル樹脂中の塩化ビニルモノマー含
有量を定量した。 (5) 分散助剤の平均粒子径の測定は、大塚電子
(株)製:ELS−800(1μm未満の場合)または
堀場(株)製:CAPA−700(1μm以上の場合)
を用いた。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなとおり、本発明
の分散助剤は、得られたビニル系重合体粒子を多孔性に
する能力が非常に高いとともに、可塑吸収速度が高く、
しかも残留塩化ビニルモノマーの除去が容易であるなど
のすぐれた性能を示す。また、得られたビニル系重合体
粒子は、充填比重が極めて高く、粒子径が大きく、その
分布がシャープで、取扱い時の粉の飛散が少なく、かつ
成型機などへのくい込み性が良いことなど、様々な点に
おいてすぐれたものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均重合度が8000以上であり、かつ
    平均粒子径が0.8μm以下の(メタ)アクリル酸エス
    テル系重合体を分散質とする水性分散液からなるビニル
    系化合物の懸濁重合用分散助剤。
  2. 【請求項2】 平均重合度が8000以上であり、かつ
    平均粒子径が0.8μm以下のスチレン系重合体を分散
    質とする水性分散液からなるビニル系化合物の懸濁重合
    用分散助剤。
JP1269293A 1993-01-28 1993-01-28 ビニル系化合物の懸濁重合用分散助剤 Pending JPH06220109A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008523232A (ja) * 2004-12-14 2008-07-03 イネオス ビニールズ ユーケイ リミテッド 塩化ビニルモノマーの重合

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008523232A (ja) * 2004-12-14 2008-07-03 イネオス ビニールズ ユーケイ リミテッド 塩化ビニルモノマーの重合

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