JPH11228607A - 塩化ビニル系樹脂の懸濁重合方法 - Google Patents
塩化ビニル系樹脂の懸濁重合方法Info
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- JPH11228607A JPH11228607A JP3294798A JP3294798A JPH11228607A JP H11228607 A JPH11228607 A JP H11228607A JP 3294798 A JP3294798 A JP 3294798A JP 3294798 A JP3294798 A JP 3294798A JP H11228607 A JPH11228607 A JP H11228607A
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- higher fatty
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 重合器内壁に樹脂スケールが付着せず、得ら
れるPVCは、高い空隙率を有し、且つ、シャープな粒
度分布と高い嵩比重とを有し、粒子表面にほとんどスキ
ン層部分が無く、高い重合生産性を有するPVCの懸濁
重合方法を提供する。 【解決手段】 塩化ビニル系単量体を、油溶性重合開始
剤の存在下、水性媒体中で懸濁重合する際に、反応系
に、鹸化度が60〜90モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニ
ル(a)、HLB値が3〜10のソルビタン高級脂肪酸
エステル(b)、炭素数が8〜25の高級脂肪酸、及び
常温常圧において、0.1重量%の水溶液のブルックフ
ィールズ粘度が10〜200cPである増粘剤を添加
し、上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)と、上記ソルビ
タン高級脂肪酸エステル(b)との重量添加比率(b)
/(a)が3を超え、10未満の範囲で重合を行う。
れるPVCは、高い空隙率を有し、且つ、シャープな粒
度分布と高い嵩比重とを有し、粒子表面にほとんどスキ
ン層部分が無く、高い重合生産性を有するPVCの懸濁
重合方法を提供する。 【解決手段】 塩化ビニル系単量体を、油溶性重合開始
剤の存在下、水性媒体中で懸濁重合する際に、反応系
に、鹸化度が60〜90モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニ
ル(a)、HLB値が3〜10のソルビタン高級脂肪酸
エステル(b)、炭素数が8〜25の高級脂肪酸、及び
常温常圧において、0.1重量%の水溶液のブルックフ
ィールズ粘度が10〜200cPである増粘剤を添加
し、上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)と、上記ソルビ
タン高級脂肪酸エステル(b)との重量添加比率(b)
/(a)が3を超え、10未満の範囲で重合を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩化ビニル系樹脂
の懸濁重合方法に関する。
の懸濁重合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、塩化ビニル系樹脂(以下、P
VCという)は、機械的強度、耐候性、耐薬品性等に優
れているため、配管材料、建築材料等の分野で広く利用
されている。しかし、成形加工性は、必ずしも優れてい
るとはいえず、一層の改善が要求されている。
VCという)は、機械的強度、耐候性、耐薬品性等に優
れているため、配管材料、建築材料等の分野で広く利用
されている。しかし、成形加工性は、必ずしも優れてい
るとはいえず、一層の改善が要求されている。
【0003】PVCの成形加工性を評価する代表的な方
法としては、可塑剤の吸収性を測定する方法と、プラス
トミルを用いてトルクとゲル化時間とを測定する方法が
ある。優れた成形加工性とは、前者においては、可塑剤
がPVCの内部にまで短時間で浸透することであり、後
者においては、最大トルクが低く、かつ、ゲル化時間が
短いことである。
法としては、可塑剤の吸収性を測定する方法と、プラス
トミルを用いてトルクとゲル化時間とを測定する方法が
ある。優れた成形加工性とは、前者においては、可塑剤
がPVCの内部にまで短時間で浸透することであり、後
者においては、最大トルクが低く、かつ、ゲル化時間が
短いことである。
【0004】成形加工性を阻害する最大の要因として考
えられるものは、PVC粒子表面のスキン層の存在であ
る。スキン層とは、PVC粒子の表面に存在する表皮層
のことであり、重合において分散剤として使用された部
分鹸化ポリ酢酸ビニル、セルロース誘導体等がPVCに
対して強固にグラフトすることにより形成された層であ
ると考えられる。
えられるものは、PVC粒子表面のスキン層の存在であ
る。スキン層とは、PVC粒子の表面に存在する表皮層
のことであり、重合において分散剤として使用された部
分鹸化ポリ酢酸ビニル、セルロース誘導体等がPVCに
対して強固にグラフトすることにより形成された層であ
ると考えられる。
【0005】元来、スキン層は重合系内のモノマー油滴
の表面を保護し、油滴の分裂と合体とを調整することに
より、重合系を安定化させる役目を果たしている。しか
し、PVCを成形加工する段階では、塩化ビニル系樹脂
粒子をサブミクロン単位(1次粒子以下)にまで粉砕す
る必要があり、強固なスキン層があることが、却って大
きな障害になっていると考えられる。
の表面を保護し、油滴の分裂と合体とを調整することに
より、重合系を安定化させる役目を果たしている。しか
し、PVCを成形加工する段階では、塩化ビニル系樹脂
粒子をサブミクロン単位(1次粒子以下)にまで粉砕す
る必要があり、強固なスキン層があることが、却って大
きな障害になっていると考えられる。
【0006】従って、成形加工性に優れたPVCを得る
には、PVC粒子表面のスキン層が少ないか又はほとん
ど無いことが望ましい。また、PVC粒子内部に取り込
まれた液状安定剤、可塑剤等を容易に拡散吸収できるよ
うに、PVC粒子内部にある1次粒子間に微細孔が多く
存在し、多孔性に優れていることが重要であると考えら
れる。
には、PVC粒子表面のスキン層が少ないか又はほとん
ど無いことが望ましい。また、PVC粒子内部に取り込
まれた液状安定剤、可塑剤等を容易に拡散吸収できるよ
うに、PVC粒子内部にある1次粒子間に微細孔が多く
存在し、多孔性に優れていることが重要であると考えら
れる。
【0007】上記の問題点を解決するために、数多くの
方法が提案されており、例えば、特公昭53−1339
5号公報には、塩基性化合物の存在下で、親油性ソルビ
タン高級脂肪酸と親水性のポリオキシエチレンソルビタ
ン高級脂肪酸エステルとを組み合わせた分散剤を使用
し、PVCの重合転化率が5〜40重量%に達した時点
で、水溶性セルロース誘導体を添加する方法、あるい
は、特公平5−86408号公報には、ソルビタン高級
脂肪酸エステルを分散剤として使用し、ファウドラー翼
による攪拌下で重合を開始し、PVCの重合転化率が5
〜40重量%に達した時点で、水溶性分散剤を添加する
方法が開示されている。
方法が提案されており、例えば、特公昭53−1339
5号公報には、塩基性化合物の存在下で、親油性ソルビ
タン高級脂肪酸と親水性のポリオキシエチレンソルビタ
ン高級脂肪酸エステルとを組み合わせた分散剤を使用
し、PVCの重合転化率が5〜40重量%に達した時点
で、水溶性セルロース誘導体を添加する方法、あるい
は、特公平5−86408号公報には、ソルビタン高級
脂肪酸エステルを分散剤として使用し、ファウドラー翼
による攪拌下で重合を開始し、PVCの重合転化率が5
〜40重量%に達した時点で、水溶性分散剤を添加する
方法が開示されている。
【0008】しかしながら、これらの重合方法は、重合
中に重合器内壁に樹脂スケールが付着せず、多孔性に富
んだPVCが得られるが、嵩比重が低くなり、分散剤を
後添加する為、重合工程上、操作が繁雑になり、又分散
剤がPVCの表面に多量に残存し、得られるPVCの物
性を低下させるという問題点があった。
中に重合器内壁に樹脂スケールが付着せず、多孔性に富
んだPVCが得られるが、嵩比重が低くなり、分散剤を
後添加する為、重合工程上、操作が繁雑になり、又分散
剤がPVCの表面に多量に残存し、得られるPVCの物
性を低下させるという問題点があった。
【0009】又、特開平5−295008号公報には、
既知の懸濁分散剤、低鹸化度の部分鹸化ポリ酢酸ビニ
ル、ソルビタンモノラウレート等の非イオン界面活性剤
を、特定比率で添加して重合を行う方法が開示されてい
る。しかしながら、この方法により得られるPVCは、
粒子表面のスキン層部分は少なくなるが、重合初期段階
において、攪拌所要動力を制御する必要があり、得られ
るPVCのゲル化特性、可塑剤吸収性等がまだ不充分で
あった。
既知の懸濁分散剤、低鹸化度の部分鹸化ポリ酢酸ビニ
ル、ソルビタンモノラウレート等の非イオン界面活性剤
を、特定比率で添加して重合を行う方法が開示されてい
る。しかしながら、この方法により得られるPVCは、
粒子表面のスキン層部分は少なくなるが、重合初期段階
において、攪拌所要動力を制御する必要があり、得られ
るPVCのゲル化特性、可塑剤吸収性等がまだ不充分で
あった。
【0010】又、特開平8−3206号公報、特開平8
−109207号公報には、部分鹸化ポリビニルアルコ
ールと高粘度のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
又はカルボキシル基を有する架橋共重合体を使用する方
法が開示されている。しかしながら、この方法により得
られるPVCは、可塑剤吸収性には優れているが、嵩比
重が低く満足できるものではなかった。
−109207号公報には、部分鹸化ポリビニルアルコ
ールと高粘度のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
又はカルボキシル基を有する架橋共重合体を使用する方
法が開示されている。しかしながら、この方法により得
られるPVCは、可塑剤吸収性には優れているが、嵩比
重が低く満足できるものではなかった。
【0011】更に、特開平8−59713号公報、特開
平8−120007号公報、特開平8−231613号
公報、及び特開平8−295701号公報では、反応系
に部分鹸化ポリ酢酸ビニル及びセルロース誘導体の内の
少なくとも1種の分散剤、HLB値が3〜10のソルビ
タン高級脂肪酸エステル及びアニオン系乳化剤の内の少
なくとも1種の乳化剤、炭素数が8〜25の高級脂肪
酸、特定の粘度を有する増粘剤を添加し重合する方法が
開示されている。この提案は、スキン層がなくゲル化性
が大幅に改良された塩化ビニル系樹脂の製造方法として
優れているが、嵩比重の向上の為に、重合時の重合器容
積当たりの生産性、スケール付着防止策の更なる改良が
求められていた。
平8−120007号公報、特開平8−231613号
公報、及び特開平8−295701号公報では、反応系
に部分鹸化ポリ酢酸ビニル及びセルロース誘導体の内の
少なくとも1種の分散剤、HLB値が3〜10のソルビ
タン高級脂肪酸エステル及びアニオン系乳化剤の内の少
なくとも1種の乳化剤、炭素数が8〜25の高級脂肪
酸、特定の粘度を有する増粘剤を添加し重合する方法が
開示されている。この提案は、スキン層がなくゲル化性
が大幅に改良された塩化ビニル系樹脂の製造方法として
優れているが、嵩比重の向上の為に、重合時の重合器容
積当たりの生産性、スケール付着防止策の更なる改良が
求められていた。
【0012】その一つの解決策として、特開平4−32
5506号公報、特開平8−100004号公報には、
水性媒体の重合途中での添加方法が開示されている。特
開平4−325506号公報では、可塑剤吸収時にフィ
ッシュアイの発生の少ないPVCの製造方法を特定の分
散剤を使用し、さらに重合途中で水媒体を追加すること
により達成しようとするものであるが、嵩比重の向上や
可塑剤吸収性は改善されていなかった。
5506号公報、特開平8−100004号公報には、
水性媒体の重合途中での添加方法が開示されている。特
開平4−325506号公報では、可塑剤吸収時にフィ
ッシュアイの発生の少ないPVCの製造方法を特定の分
散剤を使用し、さらに重合途中で水媒体を追加すること
により達成しようとするものであるが、嵩比重の向上や
可塑剤吸収性は改善されていなかった。
【0013】特開平8−100004号公報では、反応
熱除去のために特定の熱交換機を用いて、さらに重合に
より減少する体積分に相当する水媒体を追加することに
より、生産性向上とスケール付着防止を狙いとしている
が、嵩比重の改善は認められなかった。
熱除去のために特定の熱交換機を用いて、さらに重合に
より減少する体積分に相当する水媒体を追加することに
より、生産性向上とスケール付着防止を狙いとしている
が、嵩比重の改善は認められなかった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明のPVCの懸濁
重合方法は、上記に鑑み、重合器内壁に樹脂スケールが
付着せず、得られるPVCは、高い空隙率を有し、且
つ、シャープな粒度分布と高い嵩比重とを有し、粒子表
面にほとんどスキン層部分が無く、更に、高い重合生産
性を有するPVCの懸濁重合方法を提供することを目的
とする。
重合方法は、上記に鑑み、重合器内壁に樹脂スケールが
付着せず、得られるPVCは、高い空隙率を有し、且
つ、シャープな粒度分布と高い嵩比重とを有し、粒子表
面にほとんどスキン層部分が無く、更に、高い重合生産
性を有するPVCの懸濁重合方法を提供することを目的
とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
塩化ビニル系単量体(以下、VCMという)を、油溶性
重合開始剤の存在下、水性媒体中で懸濁重合する際に、
反応系に、鹸化度が60〜90モル%の部分鹸化ポリ酢
酸ビニル(a)、HLB値が3〜10のソルビタン高級
脂肪酸エステル(b)、炭素数が8〜25の高級脂肪酸
(c)、及び常温常圧において、0.1重量%の水溶液
のブルックフィールズ粘度が10〜200cPである増
粘剤(d)を添加し、上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(a)と、上記ソルビタン高級脂肪酸エステル(b)と
の重量添加比率(b)/(a)が3を超え、10未満の
範囲で重合を行うことを特徴とする。
塩化ビニル系単量体(以下、VCMという)を、油溶性
重合開始剤の存在下、水性媒体中で懸濁重合する際に、
反応系に、鹸化度が60〜90モル%の部分鹸化ポリ酢
酸ビニル(a)、HLB値が3〜10のソルビタン高級
脂肪酸エステル(b)、炭素数が8〜25の高級脂肪酸
(c)、及び常温常圧において、0.1重量%の水溶液
のブルックフィールズ粘度が10〜200cPである増
粘剤(d)を添加し、上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(a)と、上記ソルビタン高級脂肪酸エステル(b)と
の重量添加比率(b)/(a)が3を超え、10未満の
範囲で重合を行うことを特徴とする。
【0016】請求項2記載の発明は、上記部分鹸化ポリ
酢酸ビニル(a)と、上記ソルビタン高級脂肪酸エステ
ル(b)との重量添加比率(b)/(a)が3.5〜7
の範囲で重合を行うことを特徴とする。
酢酸ビニル(a)と、上記ソルビタン高級脂肪酸エステ
ル(b)との重量添加比率(b)/(a)が3.5〜7
の範囲で重合を行うことを特徴とする。
【0017】請求項3記載の発明は、請求項1又は2に
記載の塩化ビニル系単量体重量に対して、上記部分鹸化
ポリ酢酸ビニル(a)150〜800ppm、上記ソル
ビタン高級脂肪酸エステル(b)1,000〜3,00
0ppmで重合を行うことを特徴とする。以下本発明を
詳述する。
記載の塩化ビニル系単量体重量に対して、上記部分鹸化
ポリ酢酸ビニル(a)150〜800ppm、上記ソル
ビタン高級脂肪酸エステル(b)1,000〜3,00
0ppmで重合を行うことを特徴とする。以下本発明を
詳述する。
【0018】本発明においては、VCMを、油溶性重合
開始剤の存在下、水性媒体中で懸濁重合する。上記VC
Mとしては、塩化ビニル単体の他に、塩化ビニルと共重
合し得る単量体との混合物を用いることができる。上記
塩化ビニルと共重合し得る単量体としては特に限定され
ず、例えば、酢酸ビニル等のアルキルビニルエステル
類;エチレン、プロピレン等のα−モノオレフィン類;
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、オクチルアクリレート等のアルキル(メタ)アク
リレート類;アルキルビニルエーテル;マレイミド類;
塩化ビニリデン;スチレン等が挙げられる。これらは単
独で使用してもよく、2種以上が併用されてもよい。塩
化ビニルに対して上記塩化ビニルと共重合し得る単量体
を共重合させる場合は、塩化ビニルを50重量%以上と
することが好ましい。
開始剤の存在下、水性媒体中で懸濁重合する。上記VC
Mとしては、塩化ビニル単体の他に、塩化ビニルと共重
合し得る単量体との混合物を用いることができる。上記
塩化ビニルと共重合し得る単量体としては特に限定され
ず、例えば、酢酸ビニル等のアルキルビニルエステル
類;エチレン、プロピレン等のα−モノオレフィン類;
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、オクチルアクリレート等のアルキル(メタ)アク
リレート類;アルキルビニルエーテル;マレイミド類;
塩化ビニリデン;スチレン等が挙げられる。これらは単
独で使用してもよく、2種以上が併用されてもよい。塩
化ビニルに対して上記塩化ビニルと共重合し得る単量体
を共重合させる場合は、塩化ビニルを50重量%以上と
することが好ましい。
【0019】上記油溶性重合開始剤としては、一般にP
VCの重合に用いられる公知のラジカル重合開始剤等が
用いられる。上記ラジカル重合開始剤としては特に限定
されず、例えば、t−ブチルパーオキシネオデカノエー
ト、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、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
オデカノエート、t−ヘキシルネオヘキサノエート、
2,4,4−トリメチルペンチル−2−パーオキシ−2
−ネオデカノエート等のパーエステル化合物;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−2−エトキシエチ
ルパーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプロピル
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;デカノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシ
ド、ベンゾイルパーオキシド、クメンハイドロパーオキ
シド、シクロヘキサノンパーオキシド、2,4−ジクロ
ロベンゾイルパーオキシド、p−メンタンハイドロパー
オキシド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオ
キシド、イソブチルパーオキシド等のパーオキシド化合
物;α,α′−アゾビスイソブチロニトリル、α,α′
−アゾビス(ジメチルバレロニトリル)、α,α′−ア
ゾビス(4−メトキシ−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。これらは単独で使
用されてもよく、2種以上が併用されてもよい。
VCの重合に用いられる公知のラジカル重合開始剤等が
用いられる。上記ラジカル重合開始剤としては特に限定
されず、例えば、t−ブチルパーオキシネオデカノエー
ト、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、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
オデカノエート、t−ヘキシルネオヘキサノエート、
2,4,4−トリメチルペンチル−2−パーオキシ−2
−ネオデカノエート等のパーエステル化合物;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−2−エトキシエチ
ルパーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプロピル
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;デカノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシ
ド、ベンゾイルパーオキシド、クメンハイドロパーオキ
シド、シクロヘキサノンパーオキシド、2,4−ジクロ
ロベンゾイルパーオキシド、p−メンタンハイドロパー
オキシド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオ
キシド、イソブチルパーオキシド等のパーオキシド化合
物;α,α′−アゾビスイソブチロニトリル、α,α′
−アゾビス(ジメチルバレロニトリル)、α,α′−ア
ゾビス(4−メトキシ−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。これらは単独で使
用されてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0020】上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)は、分
散剤として使用され、鹸化度としては60〜90モル%
に限定され、65〜85モル%が好ましい。鹸化度が6
0モル%未満では、油溶性が強くなり、VCMを分散す
る能力が不足するため、選られるPVCは粗大粒子が多
くなる。また90モル%を超えると、保護コロイド性が
強くなるため、粒子表面に強いスキン層が形成され、ゲ
ル化特性が悪くなる。
散剤として使用され、鹸化度としては60〜90モル%
に限定され、65〜85モル%が好ましい。鹸化度が6
0モル%未満では、油溶性が強くなり、VCMを分散す
る能力が不足するため、選られるPVCは粗大粒子が多
くなる。また90モル%を超えると、保護コロイド性が
強くなるため、粒子表面に強いスキン層が形成され、ゲ
ル化特性が悪くなる。
【0021】上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)の平均
重合度としては、400〜2,000が好ましく、50
0〜1,200がより好ましい。平均重合度が400未
満では、VCMの分散能力に欠け、PVCが粗大粒子や
ブロックになり易く、2,000を超えると、スキン層
が厚くなると共に多孔性が不足して成形加工性が低下す
る。
重合度としては、400〜2,000が好ましく、50
0〜1,200がより好ましい。平均重合度が400未
満では、VCMの分散能力に欠け、PVCが粗大粒子や
ブロックになり易く、2,000を超えると、スキン層
が厚くなると共に多孔性が不足して成形加工性が低下す
る。
【0022】上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)の添加
量としては、VCM重量に対して、150〜800pp
mが好ましく、200〜600ppmがより好ましい。
150ppm未満では、VCMの油滴が不安定になるた
め、PVCはブロック状になり易く、800ppmを超
えると、PVC粒子表面のスキン層が厚くなって、成形
加工性が悪くなり、フィッシュアイと呼ばれるガラス玉
粒子が多くなる。
量としては、VCM重量に対して、150〜800pp
mが好ましく、200〜600ppmがより好ましい。
150ppm未満では、VCMの油滴が不安定になるた
め、PVCはブロック状になり易く、800ppmを超
えると、PVC粒子表面のスキン層が厚くなって、成形
加工性が悪くなり、フィッシュアイと呼ばれるガラス玉
粒子が多くなる。
【0023】上記ソルビタン高級脂肪酸エステル(b)
は、HLB値が3〜10のものに限定され、4〜9が好
ましい。HLB値が3未満であると、親油性が強いた
め、上記VCMの水中での乳化分散能力が低くなり、得
られるPVCの粒度分布が粗大粒子を含む幅広いものと
なり、10を超えると、親水性が大きいため、重合中の
上記VCMの油滴が不安定となり、上記VCMの粒子の
凝集が起こりやすく、得られるPVCがブロック状にな
ったり粗大粒子の集合体になったりする。
は、HLB値が3〜10のものに限定され、4〜9が好
ましい。HLB値が3未満であると、親油性が強いた
め、上記VCMの水中での乳化分散能力が低くなり、得
られるPVCの粒度分布が粗大粒子を含む幅広いものと
なり、10を超えると、親水性が大きいため、重合中の
上記VCMの油滴が不安定となり、上記VCMの粒子の
凝集が起こりやすく、得られるPVCがブロック状にな
ったり粗大粒子の集合体になったりする。
【0024】上記HLB値とは、親水親油平衡値のこと
であり、W.C.Griffin〔J.soc.Cos
metic Chem.,1巻、311頁(1949
年)〕によって提唱された非イオン性界面活性剤の親水
基と疎水基との釣り合いを意味する値である。この値が
大きいほど親水性が大きくなり、小さいほど疎水性が大
きくなる。
であり、W.C.Griffin〔J.soc.Cos
metic Chem.,1巻、311頁(1949
年)〕によって提唱された非イオン性界面活性剤の親水
基と疎水基との釣り合いを意味する値である。この値が
大きいほど親水性が大きくなり、小さいほど疎水性が大
きくなる。
【0025】上記HLB値が3〜10のソルビタン高級
脂肪酸エステル(b)としては、例えば、ソルビタンモ
ノラウレート、ソルビタンモノミリステート、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソ
ルビタンジステアレート、ソルビタントリステアレート
等のソルビタン飽和高級脂肪酸エステル及びソルビタン
不飽和高級脂肪酸エステル等が挙げられる。これらは単
独で使用されてもよく、2種以上が併用されてもよい。
脂肪酸エステル(b)としては、例えば、ソルビタンモ
ノラウレート、ソルビタンモノミリステート、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソ
ルビタンジステアレート、ソルビタントリステアレート
等のソルビタン飽和高級脂肪酸エステル及びソルビタン
不飽和高級脂肪酸エステル等が挙げられる。これらは単
独で使用されてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0026】上記ソルビタン高級脂肪酸エステル(b)
の添加量は、VCMの重量に対して1,000〜3,0
00ppmが好ましく、1,200〜2,500ppm
がより好ましい。1,000ppm未満では、得られる
PVC粒子のスキン層が厚く形成されて、多孔性に欠
け、成形加工性が低下し、3,000ppmを超えると
得られるPVCの粒度分布が広く、重合器の内壁に樹脂
が付着し易くなる。
の添加量は、VCMの重量に対して1,000〜3,0
00ppmが好ましく、1,200〜2,500ppm
がより好ましい。1,000ppm未満では、得られる
PVC粒子のスキン層が厚く形成されて、多孔性に欠
け、成形加工性が低下し、3,000ppmを超えると
得られるPVCの粒度分布が広く、重合器の内壁に樹脂
が付着し易くなる。
【0027】上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)と、上
記ソルビタン高級脂肪酸エステル(b)との重量添加比
率(b)/(a)は3を超え10未満の範囲であり、
3.5〜7が好ましい。3以下では、スキン層の厚みが
厚く、且つスキンフリー率が低下し、10以上では、乳
化剤が相対的に多くなるため、重合途中での粒子合着が
円滑に進まず、粒子径分布が広くなる。
記ソルビタン高級脂肪酸エステル(b)との重量添加比
率(b)/(a)は3を超え10未満の範囲であり、
3.5〜7が好ましい。3以下では、スキン層の厚みが
厚く、且つスキンフリー率が低下し、10以上では、乳
化剤が相対的に多くなるため、重合途中での粒子合着が
円滑に進まず、粒子径分布が広くなる。
【0028】上記高級脂肪酸(c)としては、炭素数8
〜25から選択され、炭素数11〜22がより好まし
い。主鎖の不飽和度、分岐により効果が低下することは
ないが、直鎖型の飽和脂肪酸が好ましい。炭素数が8未
満では、親水性を帯びるため、重合中に該高級脂肪酸
(c)が上記VCMの油層に分配されず、ゲル化促進効
果を発揮せず、炭素数が25を超えると、該高級脂肪酸
(c)の融点が高くなるため、得られるPVCを成形加
工温度にしても、ゲル化促進効果を発揮し難い。
〜25から選択され、炭素数11〜22がより好まし
い。主鎖の不飽和度、分岐により効果が低下することは
ないが、直鎖型の飽和脂肪酸が好ましい。炭素数が8未
満では、親水性を帯びるため、重合中に該高級脂肪酸
(c)が上記VCMの油層に分配されず、ゲル化促進効
果を発揮せず、炭素数が25を超えると、該高級脂肪酸
(c)の融点が高くなるため、得られるPVCを成形加
工温度にしても、ゲル化促進効果を発揮し難い。
【0029】上記高級脂肪酸(c)としては、例えば、
イソステアリン酸、ステアリン酸、n−ヘプタデカン
酸、パルミチン酸、n−ペンタデカン酸、ミリスチン
酸、アラギン酸、ノナデカン酸、n−トリデカン酸、ラ
ウリン酸、ウンデシル酸等が挙げられる。これらは単独
で使用されてもよく、2種以上が併用されてもよい。上
記高級脂肪酸(c)の添加量は、上記VCMの重量に対
して、300〜20,000ppmが好ましい。
イソステアリン酸、ステアリン酸、n−ヘプタデカン
酸、パルミチン酸、n−ペンタデカン酸、ミリスチン
酸、アラギン酸、ノナデカン酸、n−トリデカン酸、ラ
ウリン酸、ウンデシル酸等が挙げられる。これらは単独
で使用されてもよく、2種以上が併用されてもよい。上
記高級脂肪酸(c)の添加量は、上記VCMの重量に対
して、300〜20,000ppmが好ましい。
【0030】上記増粘剤(d)としては、常温常圧にお
ける0.1重量%の水溶液のブルックフィールズ粘度が
10〜200cPのものが使用され、好ましくは11〜
140cPである。10cP未満であっても、200c
Pを超えても、得られるPVCの粒度分布が悪くなる。
ける0.1重量%の水溶液のブルックフィールズ粘度が
10〜200cPのものが使用され、好ましくは11〜
140cPである。10cP未満であっても、200c
Pを超えても、得られるPVCの粒度分布が悪くなる。
【0031】上記増粘剤(d)としては、例えば、ポリ
エチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアク
リルアミド、ポリアクリルアミド共重合体、架橋型(メ
タ)アクリル酸系樹脂、メチルセルロースカルシウム、
澱粉グリコール酸ナトリウム、澱粉燐酸エステルナトリ
ウム、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレング
リコールエステル、カルボキシメチルセルロースナトリ
ウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム等が挙げ
られる。これらは単独で使用されてもよく、2種以上が
併用されてもよい。
エチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアク
リルアミド、ポリアクリルアミド共重合体、架橋型(メ
タ)アクリル酸系樹脂、メチルセルロースカルシウム、
澱粉グリコール酸ナトリウム、澱粉燐酸エステルナトリ
ウム、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレング
リコールエステル、カルボキシメチルセルロースナトリ
ウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム等が挙げ
られる。これらは単独で使用されてもよく、2種以上が
併用されてもよい。
【0032】上記増粘剤(d)として用いられるポリエ
チレンオキサイドは、平均分子量170万〜550万の
ものが好ましい。特に、430万〜480万のものを
0.1重量%水溶液にすると、ブルックフィールズ粘度
が12cPとなるので好適である。
チレンオキサイドは、平均分子量170万〜550万の
ものが好ましい。特に、430万〜480万のものを
0.1重量%水溶液にすると、ブルックフィールズ粘度
が12cPとなるので好適である。
【0033】上記増粘剤(d)の添加量は、上記VCM
の重量に対して、5〜2,000ppmが好ましく、よ
り好ましくは、25〜900ppmである。5ppm未
満であると、粘度が低いため、得られるPVCの粒度分
布の改善効果が低く、2,000ppmを超えると、得
られるPVC粒子の表面に強いスキン層が形成されるた
め、ゲル化速度が遅くなる。
の重量に対して、5〜2,000ppmが好ましく、よ
り好ましくは、25〜900ppmである。5ppm未
満であると、粘度が低いため、得られるPVCの粒度分
布の改善効果が低く、2,000ppmを超えると、得
られるPVC粒子の表面に強いスキン層が形成されるた
め、ゲル化速度が遅くなる。
【0034】本発明において使用される重合器(耐圧オ
ートクレーブ)の形状、構造については、特に限定され
ず、従来公知の重合器が使用される。又、攪拌翼はファ
ウドラー翼、パドル翼、タービン翼、ファンタービン
翼、ブルマージン翼等が挙げられ、何れも使用される
が、この中でもファウドラー翼が好ましい。ファウドラ
ー翼では、特に、攪拌翼の2段翼などの多段翼がより好
ましい。尚、翼と邪魔板(バッフル)との組み合わせに
おいても特に限定されない。
ートクレーブ)の形状、構造については、特に限定され
ず、従来公知の重合器が使用される。又、攪拌翼はファ
ウドラー翼、パドル翼、タービン翼、ファンタービン
翼、ブルマージン翼等が挙げられ、何れも使用される
が、この中でもファウドラー翼が好ましい。ファウドラ
ー翼では、特に、攪拌翼の2段翼などの多段翼がより好
ましい。尚、翼と邪魔板(バッフル)との組み合わせに
おいても特に限定されない。
【0035】本発明の懸濁重合方法においては、懸濁分
散剤、乳化剤、増粘剤、水溶性の窒素原子含有物質、V
CMなどを投入する方法は従来公知の方法で行われ、重
合条件により、重合調整剤、連鎖移動剤、帯電防止剤、
架橋剤、安定剤、充填剤、スケール防止剤、pH調整剤
等が適宜添加されてもよい。また、添加は一括添加で
も、本発明の好ましい範囲の時間内に反応が完了するの
であれば、間欠添加又は連続添加でもよい。
散剤、乳化剤、増粘剤、水溶性の窒素原子含有物質、V
CMなどを投入する方法は従来公知の方法で行われ、重
合条件により、重合調整剤、連鎖移動剤、帯電防止剤、
架橋剤、安定剤、充填剤、スケール防止剤、pH調整剤
等が適宜添加されてもよい。また、添加は一括添加で
も、本発明の好ましい範囲の時間内に反応が完了するの
であれば、間欠添加又は連続添加でもよい。
【0036】
【発明の実施の形態】以下に実施例を掲げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。
に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。
【0037】(実施例1)内容積約100リットルの重
合器(耐圧オートクレーブ)に、脱イオン水45kgを
入れ、更に、VCMの重量に対して、表1に示したよう
に、部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)(鹸化度72モル
%、平均重合度700)300ppm、ソルビタンモノ
ラウレート(b)(HLB=8.6)1,500pp
m、ラウリン酸(c)1,400ppm、ポリアクリル
アミド(d)(平均分子量,1,200万〜1,400
万、51cP/0.1%水溶液)100ppm、t−ブ
チルパーオキシネオデカノエート500ppmを投入し
た。次に、重合器内を40mmHgまで脱気した後、V
CMを45kg仕込み、攪拌を開始した。尚、ソルビタ
ンモノラウレート(b)と、部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(a)との重量比率(b)/(a)=5.0であった。
重合温度は57℃とし、重合終了までこの温度を保持し
た。
合器(耐圧オートクレーブ)に、脱イオン水45kgを
入れ、更に、VCMの重量に対して、表1に示したよう
に、部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)(鹸化度72モル
%、平均重合度700)300ppm、ソルビタンモノ
ラウレート(b)(HLB=8.6)1,500pp
m、ラウリン酸(c)1,400ppm、ポリアクリル
アミド(d)(平均分子量,1,200万〜1,400
万、51cP/0.1%水溶液)100ppm、t−ブ
チルパーオキシネオデカノエート500ppmを投入し
た。次に、重合器内を40mmHgまで脱気した後、V
CMを45kg仕込み、攪拌を開始した。尚、ソルビタ
ンモノラウレート(b)と、部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(a)との重量比率(b)/(a)=5.0であった。
重合温度は57℃とし、重合終了までこの温度を保持し
た。
【0038】重合転化率が95重量%に達した時点で反
応を終了し、重合器内の未反応VCMを回収した後、重
合体をスラリー状で系外に取り出し、脱水乾燥後、得ら
れたPVCに対し、後述の試験方法に従って、粒度分
布、嵩比重、スキンフリー率、空隙率、可塑剤吸収性、
ゲル化時間、最高トルク、及び、スケール付着状態の評
価行い、結果を表3に示した。
応を終了し、重合器内の未反応VCMを回収した後、重
合体をスラリー状で系外に取り出し、脱水乾燥後、得ら
れたPVCに対し、後述の試験方法に従って、粒度分
布、嵩比重、スキンフリー率、空隙率、可塑剤吸収性、
ゲル化時間、最高トルク、及び、スケール付着状態の評
価行い、結果を表3に示した。
【0039】(実施例2〜6)表1に示される条件で、
実施例1と同様の方法で、PVCを作成し、性能を評価
して、結果を表3に示した。
実施例1と同様の方法で、PVCを作成し、性能を評価
して、結果を表3に示した。
【0040】(比較例1〜6)表2に示される条件で、
実施例1と同様の方法で、PVCを作成し、性能を評価
して、結果を表3に示した。
実施例1と同様の方法で、PVCを作成し、性能を評価
して、結果を表3に示した。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】
【表3】
【0044】〔性能評価方法〕 (粒度分布の測定)JIS Z 8801に準じて、得
られたPVCを、60、100、200メッシュの篩を
用いて分別し、通過量の重量%を求めた。
られたPVCを、60、100、200メッシュの篩を
用いて分別し、通過量の重量%を求めた。
【0045】(嵩比重の測定)JIS Z 6721に
準じて、得られたPVCの嵩比重を測定した。
準じて、得られたPVCの嵩比重を測定した。
【0046】〔表面状態(スキンフリー率)の評価〕得
られたPVC粒子を走査型電子顕微鏡(FE−SEM
S−4200、日立製作所社製)により、加速電圧2k
V、倍率130倍で撮影し、粒子の輪郭、スキン部分、
スキンが存在しない部分(1次粒子が露出している部分
で、以下、スキンフリー部分という)を、トレーシング
ペーパー(又は、OHP用シート)に写した。次に、ト
レーシングペーパー(又は、OHP用シート)を画像解
析装置(PIAS−III、ピアス社製)に導入して画
像解析を行い、粒子面積、スキンフリー面積を算出し、
スキンフリー率を下記の式に従って求めた。スキンフリ
ー率=(スキンフリー面積/粒子面積)×100
られたPVC粒子を走査型電子顕微鏡(FE−SEM
S−4200、日立製作所社製)により、加速電圧2k
V、倍率130倍で撮影し、粒子の輪郭、スキン部分、
スキンが存在しない部分(1次粒子が露出している部分
で、以下、スキンフリー部分という)を、トレーシング
ペーパー(又は、OHP用シート)に写した。次に、ト
レーシングペーパー(又は、OHP用シート)を画像解
析装置(PIAS−III、ピアス社製)に導入して画
像解析を行い、粒子面積、スキンフリー面積を算出し、
スキンフリー率を下記の式に従って求めた。スキンフリ
ー率=(スキンフリー面積/粒子面積)×100
【0047】(BET比表面積の測定)試料管に測定サ
ンプル約2gを投入し、前処理として70℃で3時間サ
ンプルを真空脱きした後、サンプル重量を正確に測定し
た。前処理の終了したサン ンプルを測定部(40℃恒
温槽)に取り付けて測定を開始した。測定終了後、吸着
等温線の吸着側のデータからBETプロットを行い、比
表面積を算出した。測定装置として、比表面積測定装置
「BELSORP 28SA」(日本ベル社製)を使用
し、測定ガスとして窒素ガスを使用した。
ンプル約2gを投入し、前処理として70℃で3時間サ
ンプルを真空脱きした後、サンプル重量を正確に測定し
た。前処理の終了したサン ンプルを測定部(40℃恒
温槽)に取り付けて測定を開始した。測定終了後、吸着
等温線の吸着側のデータからBETプロットを行い、比
表面積を算出した。測定装置として、比表面積測定装置
「BELSORP 28SA」(日本ベル社製)を使用
し、測定ガスとして窒素ガスを使用した。
【0048】(可塑剤吸収性の測定)ガラスフィルター
付き遠心管に得られたPVCを5g入れ、PVCに対し
て過剰の可塑剤DOP(10mL)を添加し、よく混合
して、1時間放置した。しかる後に、遠心分離器(H−
200N、回転数:3000rpm、国産遠心分離器社
製)で30分間処理して、過剰のDOPを分離して、P
VC100g当たりのDOPの吸収量を求めた。
付き遠心管に得られたPVCを5g入れ、PVCに対し
て過剰の可塑剤DOP(10mL)を添加し、よく混合
して、1時間放置した。しかる後に、遠心分離器(H−
200N、回転数:3000rpm、国産遠心分離器社
製)で30分間処理して、過剰のDOPを分離して、P
VC100g当たりのDOPの吸収量を求めた。
【0049】〔加工性(最高トルク、ゲル化時間)の測
定〕 試験用コンパウンド;得られたPVC100重量部に、
ジブチル錫メルカプト(有機錫系安定剤:JF−10
B、三共有機社製)2重量部、モンタン酸エステル(滑
剤:WAX OP、ヘキスト社製)0.5重量部を入
れ、スーパーミキサー(三井三池社製)を用いて120
℃に昇温・混合した後、40℃で冷却して、試験用コン
パウンドとした。
定〕 試験用コンパウンド;得られたPVC100重量部に、
ジブチル錫メルカプト(有機錫系安定剤:JF−10
B、三共有機社製)2重量部、モンタン酸エステル(滑
剤:WAX OP、ヘキスト社製)0.5重量部を入
れ、スーパーミキサー(三井三池社製)を用いて120
℃に昇温・混合した後、40℃で冷却して、試験用コン
パウンドとした。
【0050】装置;プラストミル:東洋精機社製、機
種:ハーケ・レオコード90 試験条件;試験用コンパウンド60gを温度120℃の
試験チャンバーに投入し、5℃/分の割合で昇温しなが
ら、回転数50回転/分で、200℃になるまで混練
し、最高トルク及びゲル化時間を測定した。
種:ハーケ・レオコード90 試験条件;試験用コンパウンド60gを温度120℃の
試験チャンバーに投入し、5℃/分の割合で昇温しなが
ら、回転数50回転/分で、200℃になるまで混練
し、最高トルク及びゲル化時間を測定した。
【0051】
【発明の効果】本発明のPVCの懸濁重合方法は、分散
剤と乳化剤との適切な比率により単量体油滴が安定化
し、粒子表面のスキン層部分が薄く、スキンフリー率の
高いPVCを得ることができる。
剤と乳化剤との適切な比率により単量体油滴が安定化
し、粒子表面のスキン層部分が薄く、スキンフリー率の
高いPVCを得ることができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 塩化ビニル系単量体を、油溶性重合開始
剤の存在下、水性媒体中で懸濁重合する際に、反応系
に、鹸化度が60〜90モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニ
ル(a)、HLB値が3〜10のソルビタン高級脂肪酸
エステル(b)、炭素数が8〜25の高級脂肪酸
(c)、及び常温常圧において、0.1重量%の水溶液
のブルックフィールズ粘度が10〜200cPである増
粘剤(d)を添加し、上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(a)と、上記ソルビタン高級脂肪酸エステル(b)と
の重量添加比率(b)/(a)が3を超え、10未満の
範囲で重合を行うことを特徴とする塩化ビニル系樹脂の
懸濁重合方法。 - 【請求項2】 上記部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)と、
上記ソルビタン高級脂肪酸エステル(b)との重量添加
比率(b)/(a)が3.5〜7の範囲である請求項1
記載の塩化ビニル系樹脂の懸濁重合方法。 - 【請求項3】 塩化ビニル系単量体重量に対して、上記
部分鹸化ポリ酢酸ビニル(a)150〜800ppm、
上記ソルビタン高級脂肪酸エステル(b)1,000〜
3,000ppmである請求項1又は2に記載の塩化ビ
ニル系樹脂の懸濁重合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3294798A JPH11228607A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 塩化ビニル系樹脂の懸濁重合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3294798A JPH11228607A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 塩化ビニル系樹脂の懸濁重合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11228607A true JPH11228607A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12373149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3294798A Pending JPH11228607A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 塩化ビニル系樹脂の懸濁重合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11228607A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012072257A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Sekisui Chem Co Ltd | 中空塩化ビニル樹脂粒子及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP3294798A patent/JPH11228607A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012072257A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Sekisui Chem Co Ltd | 中空塩化ビニル樹脂粒子及びその製造方法 |
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