JPH09110906A - 塩化ビニル系重合体の製造方法 - Google Patents
塩化ビニル系重合体の製造方法Info
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- JPH09110906A JPH09110906A JP7268298A JP26829895A JPH09110906A JP H09110906 A JPH09110906 A JP H09110906A JP 7268298 A JP7268298 A JP 7268298A JP 26829895 A JP26829895 A JP 26829895A JP H09110906 A JPH09110906 A JP H09110906A
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Abstract
時のトルクが低く、かつ得られる成形品に良好な艶を与
えることができる塩化ビニル系重合体の製造方法の提
供。 【解決手段】 塩化ビニル単量体または塩化ビニル単量
体を主体とする共重合可能な単量体の混合物(まとめて
「塩化ビニル系単量体」という)を水性媒体中で重合さ
せて塩化ビニル系重合体を製造する際に、架橋剤を塩化
ビニル系単量体100重量部あたり0.01〜2重量部
使用し、かつ重合開始時から反応転化率10%までの間
の正味攪拌動力を0.5〜3kW/m3 の範囲に制御す
る塩化ビニル系重合体の製造方法。
Description
の製造方法に関する。詳しくは、加工成形の際に重合体
がゲル化した時のトルクが低い塩化ビニル系重合体の製
造方法に関する。
体、または塩化ビニル単量体を主体とする共重合可能な
単量体の混合物(以下、これらを総称して「塩化ビニル
系単量体」といい、これを重合して得られる重合体を
「塩化ビニル系重合体」という。)を重合開始剤の存在
下に、分散剤または乳化剤を含む水性媒体中で懸濁重合
または乳化重合して製造される。
ニル系樹脂の加工成形性(成形品品質、押出生産性)
は、粒子形状や一次粒子の集合状態等に依存する。懸濁
重合法においては、塩化ビニル系単量体のかさ密度を高
くすることにより、押出成形時の吐出量を増加させる
等、加工時の生産性向上を図る試みが種々なされてい
る。更に、近年はコニカル異方向押出機のような新型の
押出機の採用により、一層押出機の吐出量を高めること
が可能になりつつある。
塩化ビニル重合体の改良や押出成形機の改良等により押
出時の吐出量を上げようとした場合、即ち押出加工の生
産性を向上しようとした場合、吐出量が増加することに
より、押出トルクが上昇して、最終的には押出機のモー
ター負荷の限界が押出吐出量の限界を支配する現象が起
きてくる。このような現象を防ぐため、加工成形時のト
ルクを低く維持できる塩化ビニル系重合体が求めらるよ
うになっている。
塩化ビニル系単量体を重合させる際に架橋剤を添加して
得られた塩化ビニル系重合体の方が、架橋剤を添加しな
かった塩化ビニル系重合体より、ゲル化溶融時のトルク
が低くなることを見出していたが、このようにして得ら
れた塩化ビニル系重合体を使用してパイプを成形する
と、パイプの外観の艶(光沢)が悪化するという現象が
発生し、良好な製品が得られないという結果となった。
に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、塩化ビニル系単量体を
水性媒体中で架橋剤とともに重合反応させる際、特定量
の架橋剤を使用し、かつ反応開始時から特定の反応転化
率までの間の正味攪拌動力を特定の範囲に制御すること
より解決できることを見出した。
を水性媒体中で重合させて塩化ビニル系重合体を製造す
る際に、架橋剤を塩化ビニル系単量体100重量部当た
り0.01〜2重量部使用し、かつ、重合開始から反応
転化率10%までの間の正味攪拌動力を0.5〜3kW
/m3 の範囲に制御することを特徴とする塩化ビニル系
重合体の製造方法、に存する。
多価有機酸のジアリルエステル及び/又はトリアリルエ
ステルを使用する上記の塩化ビニル系重合体の製造方
法、及び、生成塩化ビニル系重合体の平均重合度が50
0以上、1500以下である上記の塩化ビニル系重合体
の製造方法に存する。
する。 <原材料> 単量体:本発明方法において使用される塩化ビニル系単
量体は、前述の通り塩化ビニル単量体単独及び塩化ビニ
ル単量体を主体とする共重合可能な単量体の混合物を含
む。塩化ビニル単量体と共重合可能な他の単量体として
は、塩化ビニル単量体の重合において従来、一般的に用
いられているものを使用すればよく、特に限定されな
い。
ニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類、オク
チルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のアルキ
ルビニルエーテル類、エチレン、プロピレン等のα−オ
レフィン類、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等
の(メタ)アクリル酸アルキルエステル類、或いは塩化
ビニリデンなどのビニリデン化合物などが挙げられる。
これらの他の単量体は塩化ビニル単量体に対し、通常2
0%以下の割合で使用される。 分散剤:本発明方法において使用される分散剤は、塩化
ビニル単量体の懸濁重合法において、通常使用されてい
るものでよく、特に限定はされない。
ゆるポリビニルアルコール)、ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロース等のセルロース誘導体、ゼラチンなどの水
溶性ポリマーなどが挙げられる。また、分散助剤として
ラウリル硫酸ナトリウムなどのアニオン界面活性剤、ソ
ルビタン脂肪酸エステルやグリセリン脂肪酸エステルな
どの非イオン界面活性剤等を使用してもよい。
数種組み合わせて用いることができる。またこれらの分
散剤等の使用量には特に制限はなく、その種類、重合温
度、塩化ビニル単量体と共重合させる他の単量体の種類
と組成、目的とする塩化ビニル系重合体の粒径等によっ
て調整すればよい。一般には塩化ビニル系単量体の総量
に対して0.001〜2重量%、好ましくは0.03〜
1重量%の範囲内で用いられる。
る重合開始剤は、塩化ビニル単量体の懸濁重合法で一般
的に使用されているものでよく、特に限定されない。例
えばt−ブチルペルオキシピバレート、t−ブチルペル
オキシネオデカノエート、t−ヘキシルペルオキシピバ
レート、t−ヘキシルペルオキシネオデカノエート、α
−クミルペルオキシネオデカノエートなどのペルエステ
ル化合物、ジラウロイルペルオキシドなどのペルオキシ
ド化合物、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、
ジ−2−エチルヘキシルペルオキシジカーボネートなど
のペルカーボネート化合物、アゾビス(2,4−ジメチ
ルバレロニトリル)、アゾビスイソブチロニトリルなど
のアゾ化合物等が挙げられる。これらの重合開始剤は単
独で又は2種以上の組合わせで使用することができる。
重合開始剤の使用量は開始剤の種類や重合温度、所望の
反応時間等によっても異なるが、一般に塩化ビニル単量
体の総量に対して0.01〜1重量%の範囲である。 連鎖移動剤:本発明の重合反応に際し、連鎖移動剤を併
用することも可能である。
る、たとえばトリクロロエチレン、2−メルカプトエタ
ノール、2−ペンテン、イソプロピルアルコール、等各
種のものが使用できる。これらの連鎖移動剤の添加時期
・方法は特に限定されず、重合開始前、もしくは重合反
応中に一括、もしくは連続的に重合系内に添加すればよ
い。
橋剤とは、分子内に2個以上のエチレン性不飽和二重結
合を有している、塩化ビニル単量体の重合時に橋かけ構
造を形成することができるような単量体を言う。その種
類は塩化ビニル単量体の懸濁重合法で従来一般的に使用
されているものでよく、特に限定されないが、例えばジ
アリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリルサクシ
ネート、トリアリルシアヌレート、及びトリアリルイソ
シアヌレート等の多価有機酸のアリルエステル類、ポリ
エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリ
コールジメタクリレート、ビスフェノールA変性ジメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
等の多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル類、
或いはジビニルベンゼン等が挙げられる。
イソシアヌレート等の多価有機酸のジアリルエステルや
トリアリルエステルが、塩化ビニル単量体との反応性が
適度で、架橋反応の制御がしやすく、本発明の目的には
好ましい。これらの架橋剤は単独で又は2種類以上の組
合せで用いることができる。また、これらの架橋剤の総
添加量は、架橋剤の架橋効率、目標とする製品の平均重
合度で多少変化するが、塩化ビニル系単量体の総量に対
して0.01〜2重量%、好ましくは0.05〜0.5
重量%の範囲内で用いることが望ましい。
は、ゲル化時のトルクを低くするという本発明の効果が
十分発揮されなくなり、一方2重量%を越えて用いた場
合は成形品の艶が消え過ぎる傾向となり、いずれも本発
明の目的には好ましくない。 その他の助剤:更に、本発明方法においては、必要に応
じて、塩化ビニル系単量体の重合に使用される、酸化防
止剤、pH調整剤、スケール付着防止剤等の各種重合助
剤を適宜使用することができ、これらの各成分の添加量
・添加方法等は、従来塩化ビニル単量体の重合で実施さ
れている一般的な条件で差し支えない。
率10%までの間の正味攪拌動力を0.5〜3.0kW
/m3 の範囲に制御を行う必要がある。ここで「正味攪
拌動力」とは、減速機構部や軸封部等での損失(いわゆ
る「メカニカル・ロス」)を含まない、重合器の内容積
1m3 あたりの攪拌動力のことである。重合器の攪拌動
力を制御するためには各種形状の攪拌装置についての攪
拌系のレイノルズ数Reと動力数Npとの関係を示す実験
式、線図を利用するか、またはある一定の攪拌条件下で
の動力を実測することにより装置定数としてのNpを実
験的に求めるかして、下式を用いて攪拌回転数を調整す
ること等によって攪拌動力を制御できる。
の内容物の密度をρ(kg/m3 )、翼長をd(m)、粘性係数
をμ(kg/m・s)、攪拌翼の回転数をn(1/s)、動力換算係
数をgc(kg・m/kg・s2 )、減速機構部や、軸封部での損
失を含まない攪拌動力をP(kg/m・s)とすれば、それぞ
れ、
重合缶の単位容積あたりの正味攪拌動力Pv(kW/m3)は
乗に比例するので、その調整には回転数制御を行うのが
最も簡便である。反応開始から反応転化率10%まで
の、正味攪拌動力が0.5kW/m3 より小さい場合、
成形品外観の艶が悪化する傾向となる。また、この期間
の正味攪拌動力が3kW/m3 より大きい場合、本発明
の成形時のトルクが下がるという効果が不十分となる。
施する際の、重合器への水性媒体、分散剤、重合開始剤
および各種重合助剤の仕込み割合、仕込み方法は特に限
定されない。本発明方法において用いられる重合器の付
帯機器である撹拌翼やバッフルなどの形状は特に限定さ
れるものでなく、従来一般的に採用されている設備・機
器を使用することができる。
物が所定の反応温度に到達した時を言い、また重合終了
時とは反応が進行して所定の反応転化率に到達した時
(通常は反応温度における塩化ビニル系単量体の飽和蒸
気圧から重合器の内圧が所定の圧力低下した時として運
転する)を言う。本発明方法において重合を停止させる
方法としては、いわゆる重合禁止剤や重合停止剤を添加
したり、重合器から未反応単量体を回収する方法等が挙
げられる。
ーの脱水・乾燥を行うためには、従来から行われてい
る、遠心脱水−流動乾燥等の脱水・乾燥手段を用いるこ
とができる。塩化ビニル系重合体から、残留塩化ビニル
を除去するには、一般に用いられる方法を適用すればよ
く、本発明により得られた塩化ビニル重合体は容易に残
留した単量体を除去することが可能である
製造される塩化ビニル系重合体の平均重合度は、500
以上、1500以下であるのが好ましい。平均重合度が
500未満では、この塩化ビニル系重合体を用いた成形
品の物性(機械強度等)が不十分となりやすく、一方1
500を越えた場合は得られる成形品の表面の艶が消え
過ぎる傾向となる。
に溶解しないゲル分の含有量は5重量%以下、好ましく
は2重量%以下とするのが好適である。ゲル分が5重量
%を越えて多くなると、やはり成形品の表面の艶が消え
過ぎる傾向となる。上記の平均重合度やゲル分含有量
は、架橋剤の種類・添加量や添加時期、及び重合温度等
によって一般に調整できる。
れる塩化ビニル系重合体は、押出成形法、射出成形法、
カレンダー成形法、真空成形法等の種々の成形・加工方
法に供することが出来る。なかでも、ゲル化時のトルク
が低いという特徴を活かして、押出成形法に、特に好適
に用いることができる。ここでいうトルクとは、粉体状
の塩化ビニル系重合体をゲル化・溶融させるために攪拌
・混合機が必要とする回転力をいう。この値が小さいほ
ど、少ないエネルギーで多量の塩化ビニル系重合体を処
理できることとなる。
いて説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、
以下の実施例によって限定されるものではない。 <物性測定方法>得られる塩化ビニル重合体の物性評価
は下記の物性測定方法により行った。 平均重合度 JIS K 6721に示される方法に準じて求めた。
し、以下の基準にて判断した 判定基準 平滑で艶良好 ○ 表面は平滑であるが艶がやや劣る △ 表面荒れが目立ち艶が消えている ×
攪拌機及びジャケット付のステンレス製重合器に、脱イ
オン水150kg、ポリ酢酸ビニル部分ケン化物55
g、及び表に示す種類・量の架橋剤を仕込み、真空ポン
プで吸引して脱気した。次いで塩化ビニル単量体100
kg、重合開始剤(ジオクチルペルオキシジカーボネー
ト)30gを仕込み、表に示す反応温度、正味攪拌動力
にて、重合反応を行った。
器内の塩化ビニル単量体を大気圧まで回収した後、重合
器内を真空吸引し、塩化ビニル単量体を除去した。単量
体除去後の重合体スラリーを取出し、遠心脱水した後、
乾燥した。このようにして得られた塩化ビニル重合体の
物性評価を上記に従って行った。その結果を表に併せて
示す。
以外は前記実施例と同様にして、仕込みを行い、表に示
す条件で重合及び単量体除去・乾燥等の後処理を行っ
た。得られた塩化ビニル重合体の物性評価を同様に行
い、その結果を表に併せて示す。
範囲外であったたこと以外は前記実施例と同様にして表
に示す条件で仕込み、重合、後処理を行い、得られた塩
化ビニル重合体の物性を評価した。結果を表に併せて示
す。
合体を使用して物性評価(パイプ押出成形、艶評価)を
実施した。結果を表に併せて示す。
工時のトルクが低く、かつ得られる成形品に良好な艶を
与えることのできる塩化ビニル系重合体を製造すること
ができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 塩化ビニル単量体または塩化ビニル単量
体を主体とする共重合可能な単量体の混合物(以下、こ
れらを総称して「塩化ビニル系単量体」という)を水性
媒体中で重合させて塩化ビニル系重合体を製造する際
に、架橋剤を塩化ビニル系単量体100重量部当たり
0.01〜2重量部使用し、かつ、重合開始から反応転
化率10%までの間の正味攪拌動力を0.5〜3kw/
m3 の範囲に制御することを特徴とする塩化ビニル系重
合体の製造方法。 - 【請求項2】 架橋剤として多価有機酸のジアリルエス
テル及び/又はトリアリルエステルを使用する請求項1
に記載の塩化ビニル系重合体の製造方法 - 【請求項3】 生成塩化ビニル系重合体の平均重合度が
500以上、1500以下である請求項1または2に記
載の塩化ビニル系重合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7268298A JPH09110906A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 塩化ビニル系重合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7268298A JPH09110906A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 塩化ビニル系重合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09110906A true JPH09110906A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17456590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7268298A Pending JPH09110906A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 塩化ビニル系重合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09110906A (ja) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1995
- 1995-10-17 JP JP7268298A patent/JPH09110906A/ja active Pending
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