JPS6236064B2 - - Google Patents

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JPS6236064B2
JPS6236064B2 JP60215959A JP21595985A JPS6236064B2 JP S6236064 B2 JPS6236064 B2 JP S6236064B2 JP 60215959 A JP60215959 A JP 60215959A JP 21595985 A JP21595985 A JP 21595985A JP S6236064 B2 JPS6236064 B2 JP S6236064B2
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JP
Japan
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polyvinyl alcohol
acid
weight
sodium acetate
inorganic polybasic
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JP60215959A
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English (en)
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JPS6195054A (ja
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Kazuyori Yoshimi
Makoto Shiraishi
Hiroshi Iwasaki
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6195054A publication Critical patent/JPS6195054A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリビニルアルコール系ポリマーに
対して、酢酸と酢酸ナトリウム及び限定された
pkaを有する無機多塩基酸の部分ナトリウム塩を
含有させることによつて、熱安定性良好なポリビ
ニルアルコール系ポリマーを製造する方法に関す
るものである。
但し、本発明でいうpkaとは、酸の解離定数を
kaとする時、pka=−log kaで定義される値であ
る。
本発明でいうポリビニルアルコール系ポリマー
とは、ポリ酢酸ビニルケン化物(ポリビニルアル
コール)またはその誘導体を言う。
誘導体の例としては、各種エステル化物、エー
テル化物、アセタール化物、グラフト化物、分子
化合物、錯化合物あるいはキレート化合物等が挙
げられる。
尚、本発明で言うケン化物とは、部分ケン化物
及び完全ケン化物の両者を含むものとする。
該ポリビニルアルコール系ポリマーは熱安定性
に乏しく、溶融成形不能であるか、あるいは可能
であつても、溶融成形時極めて着色、熱劣化しや
すい特性がある。また溶融成形時のみならず、熱
処理、熱延伸、熱接着、乾燥等、要するに加熱
時、容易に着色し、また分解したり、あるいは逆
に架橋現象を呈しやすく、溶融粘度が変化した
り、溶剤に対して不溶化するなど、いわゆる熱安
定性に劣る欠点があり、工業上重大な問題点とな
つている。
本発明者等は、ポリビニルアルコール系ポリマ
ーのかかる欠点を克服し、フイシユ・アイが少な
く、着色し難く、分解や架橋を起こし難い、熱安
定性良好なポリビニルアルコール系ポリマーを製
造する方法について、鋭意検討した結果、本発明
に到達した。
すなわち、酢酸ナトリウムを含有するポリビニ
ルアルコール系ポリマーに、25℃におけるpkaが
式 X=1/2(pk1+pk2)、3.5<X<6.0 …… (但し、pk1<pk2) を満足する無機多塩基酸であつて、該無機多塩基
酸のpk1、pk2に相当する酸基が、いずれも遊離
状態にある無機多塩基酸の1種または2種以上を
添加し、該無機多塩基酸のpk1に相当する酸基
を、該酢酸ナトリウムと反応させ、実質的に、該
ポリビニルアルコール系ポリマーに対して、該無
機多塩基酸のpk1に相当する酸基が、ナトリウム
塩を形成し、pk2に相当する酸基が遊離状態にあ
る様な無機多塩基酸の部分ナトリウム塩の1種ま
たは2種以上を、0.001〜0.5重量%含有させ、か
つ酢酸ナトリウムを0.005〜0.1重量%と、酢酸を
式 α=ポリビニルアルコール系ポリマー中の酢酸の含有率(重量%)/ポリビニルアルコール系ポリマー中の酢酸ナト
リウム含有率(重量%)、1<α<10…… を満足するように含有させることによつて、フイ
シユ・アイが少なく、着色し難く、分解や架橋を
起こし難い、熱安定性良好なポリビニルアルコー
ル系ポリマーを得ることができることを認め、本
発明を完成した。
本発明で言うpk1、pk2とは、無機多塩基酸の
大きい酸解離定数から順にk1、k2、k3………kn
とする時、pk1=−log k1、pk2=−log k2………
で定義される値である。
式を満足する無機多塩基酸の例としては、
H2SO3、H2SeO3、H2TeO3、H3PO3、H3PO4など
の無機酸を挙げることができるが、必ずしもこれ
らに限定されるものではない。
本発明では、三塩基酸以上の無機多塩基酸の場
合、該無機多塩基酸の大きい方の酸解離定数から
順にk1、k2、k3、………ko-1、kn、ko+1………
とする時、ko-1以下の酸基がすでに他の置換基
で置き換えられている場合、例えば塩を形成して
いたり、あるいはエステルを形成している様な場
合には、kn及びko+1について、式X=1/2(pkn+ pko+1)が式を満足する様な無機多塩基酸は、
本発明で使用される。
本発明の効果を十分得るためには、前記した
種々の本発明構成条件をすべて満足する必要があ
り、これらの条件のうち1つでも満足しない場合
には、本発明の効果を十分に得ることができな
い。
例えば、式を満足する無機多塩基酸を用いた
場合であつても、該無機多塩基酸の酸基がすべて
遊離状態で残つていたり、あるいは、酸基のすべ
てが金属塩を形成しているような場合、または、
式を満足しない無機多塩基酸の部分ナトリウム
塩を用いた場合には、該ポリビニルアルコール系
ポリマーに対する熱安定化作用は、ほとんど認め
られず、むしろ加熱時、該ポリビニルアルコール
系ポリマーの着色や分解あるいは、不溶化を積極
的に促進する傾向さえ認められる。
また、本発明にかかる該無機多塩基酸の部分ナ
トリウム塩の含有率が0.5重量%を越える程度に
多い場合には該ポリビニルアルコール系ポリマー
はむしろ着色、不溶化しやすくなるし、逆に、該
無機多塩基酸の部分ナトリウム塩の含有率が
0.001重量%を下まわる程度に少なくなると、該
無機多塩基酸の部分ナトリウム塩の効果は、小さ
くなるので、該ポリビニルアルコール系ポリマー
の熱劣化を十分に防止することができない。
一方、該ポリビニルアルコール系ポリマー中の
酢酸ナトリウムの含有率が0.1重量%を越える程
度に多い場合には、該ポリビニルアルコール系ポ
リマーの着色、分解を促進する傾向があるし、ま
た酢酸ナトリウム含有率が0.005重量%を下まわ
る程度に少なくなると、本発明の効果は極めて小
さいものとなるのでこの場合もまた、該ポリビニ
ルアルコール系ポリマーの熱劣化を防止すること
ができない。更にまた、酢酸ナトリウム含有率が
0.005重量%を下まわると、該ポリビニルアルコ
ール系ポリマー中の酢酸の含有率に著しい制約を
生じ、ポリビニルアルコール系ポリマーの熱劣化
防止に対する酢酸の含有率の有効範囲は式に比
較して極めて狭いものとなるので好ましくない。
また該ポリビニルアルコール系ポリマー中の酢
酸含有率が式をはずれて多い場合には、該ポリ
ビニルアルコール系ポリマーは黄褐色を呈して、
不溶化しやすくなるし、酢酸含有率が式をはず
れて少ない場合には、該ポリビニルアルコール系
ポリマーは黄色に着色し、分解しやすい傾向を呈
する。
すなわち、ポリビニルアルコール系ポリマーに
対して、酢酸ナトリウムを0.005〜0.1重量%と酢
酸を、前記した式を満足するように含有させ、
更に、前記した式を満足する無機多塩基酸の部
分ナトリウム塩を0.001〜0.5重量%含有させるこ
とによつて極めて良好な結果が得られるのであ
る。
とくに特記すべき点は、酢酸及び酢酸ナトリウ
ムと該無機多塩基酸の部分ナトリウム塩を併用し
た時には、相乗効果が認められ、加熱時の黄色度
が極めて少なく、白度が一段と優れ、しかも厳し
い加熱条件下でも熱安定性を持続しうるポリビニ
ルアルコール系ポリマーを得ることができること
である。
かかる相乗効果は、本発明者等の予期しないと
ころであつて、誠に意外な現象であつた。
すなわちポリビニルアルコール系ポリマーに対
して、酢酸のみを含有せしめた場合、あるいは酢
酸ナトリウムのみを含有せしめた場合には、該ポ
リビニルアルコール系ポリマーの熱安定性は劣悪
なものとなるし、また酢酸と酢酸ナトリウムを併
用した場合には弱い加熱条件下、例えば、比較的
低温での加熱あるいは比較的短時間での加熱の場
合、または1回のみの溶融成型の場合にはかなり
の熱安定化作用が認められるものの、厳しい加熱
条件下、例えば、比較的高温での加熱あるいは比
較的長時間での加熱の場合、または溶融成型を繰
り返した場合には、ほとんど効果が認められず、
むしろ該ポリビニルアルコール系ポリマーの熱劣
化を促進する傾向さえ認められる。
他方、ポリビニルアルコール系ポリマーに対し
て、本発明にかかる該無機多塩基酸の部分ナトリ
ウム塩のみを含有せしめた場合には厳しい加熱条
件下においてでさえ、該ポリビニルアルコール系
ポリマーの分解や不溶化を比較的良く防止しうる
が、加熱時の白度については、必ずしも十分では
ない。
すなわち、酢酸及び酢酸ナトリウムと該無機多
塩基酸の部分ナトリウム塩を併用した時、相乗効
果が認められ、厳しい加熱条件下においても、黄
色度が極めて少なく、白度に優れ、フイシユ・ア
イが少なく、熱劣化し難いポリビニルアルコール
系ポリマーを得ることができるのである。
該ポリビニルアルコール系ポリマー中に本発明
にかかる酢酸及び酢酸ナトリウムと該無機多塩基
酸の部分ナトリウム塩を含有せしめる方法として
は、ポリ酢酸ビニル系ポリマーを苛性ソーダある
いはナトリウムアルコラートでケン化して、ポリ
ビニルアルコール系ポリマーを製造する場合、副
生する酢酸ナトリウムあるいはケン化終了後、ポ
リマー中に残存する苛性ソーダやナトリウムアル
コラートを利用する方法が工業上、有利である。
すなわち、ポリ酢酸ビニル系ポリマーを苛性ソ
ーダやナトリウムアルコラートでケン化後、酢酸
にて残存する苛性ソーダやナトリウムアルコラー
トを中和して、酢酸ナトリウムとし、しかるのち
25℃におけるpkaが式を満足する無機多塩基酸
であつて、pk1、pk2に相当する酸基がいずれも
遊離状態にあるような無機多塩基酸の1種又は2
種以上を添加し、該無塩基酸のpk1に相当する酸
基のみを該酢酸ナトリウムと反応させ、実質的に
本発明にかかる該無機多塩基酸の部分ナトリウム
塩を、酢酸及び酢酸ナトリウムと共に、該ポリビ
ニルアルコール系ポリマー中に含有せしめるので
ある。
本発明は、該ポリビニルアルコール系ポリマー
を加熱成型する場合に、特に、顕著に、その効果
を発揮するが、その他、熱処理、熱延伸、熱接
着、乾燥等、要するに加熱時、その効果を発揮す
るものである。更に本発明は、該ポリビニルアル
コール系ポリマーが溶液状態で加熱される場合、
あるいはエマルジヨン状態で加熱される場合であ
つても、その効果を発揮するものである。
本発明によつて作成されたポリビニルアルコー
ル系ポリマーは溶融成型法、湿式成形法、乾式成
型法、等によつて成型物、フイルム、繊維、等に
成型されるほか、エマルジヨンや溶液にして、塗
料、接着剤、繊維加工剤あるいは紙加工剤などの
各種処理剤等に使用することができる。
また、本発明は、可塑剤や着色剤あるいは安定
剤や滑剤等、通常、プラスチツクス製品に添加さ
れる添加剤を加えた場合でも、十分、その効果を
発揮するものである。
次に実施例によつて本発明を詳細に説明する。
実施例及び対照例 ポリ酢酸ビニルをメタノール溶液中、苛性ソー
ダを用いて公知の方法でケン化し、母液分離後、
粉砕し、メタノールで洗浄後、風乾してポリビニ
ルアルコール(ケン化度98.5モル%、重合度
1700)のチツプを作成した。
該チツプ100部を水200部に溶解して水溶液と
し、該水溶液に、酢酸0.2部を添加し該チツプ中
に残存していた苛性ソーダを中和して酢酸ナトリ
ウムとし、次いで25℃におけるpkaが前記した
式を満足するリン酸(酸基がすべて遊離状態のも
の)0.04部を添加して、リン酸のpk1に相当する
酸基を酢酸ナトリウムと反応せしめた。かくし
て、実質的に、酢酸、酢酸ナトリウム及びリン酸
二水素ナトリウムを含有するポリビニルアルコー
ルの水溶液をシヤーレ上に流延して風乾後、ミキ
サーで粉砕し、チツプを作成し、次いで80℃、16
時間、熱風循環式乾燥器で乾燥した。該ポリビニ
ルアルコール中の酢酸含有率は0.1413重量%、酢
酸ナトリウム含有率は0.0364重量%(α値
3.88)、リン酸二水素ナトリウムの含有率は
0.0458重量%であつた。
該ポリビニルアルコールの乾燥チツプの水に対
する溶解性は極めて良好であつた。
更に該乾燥チツプ3gを加熱した熱板(シンド
−式卓上型テストプレスYS−5)の間にはさ
み、熱板間の間隙を5m/mに保つて加熱する加
熱着色試験を、230℃、5分間加熱の条件で実施
したところ、着色は認められず、良好な熱安定性
を示した。
一方、対照例として実施例におけるリン酸の添
加を行なわない場合の試料(酢酸含有率0.1204重
量%、酢酸ナトリウム含有率0.0685重量%、α値
1.76)の水に対する溶解性はやや劣り、また実施
例で示した加熱着色試験を行なつたところ、黄色
に着色した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酢酸ナトリウムを含有するポリビニルアルコ
    ール系ポリマーに、25℃におけるpkaが式 X=1/2(pk1+pk2)、3.5<X<6.0 …… (但し、pk1<pk2) を満足する無機多塩基酸であつて、該無機多塩基
    酸のpk1、pk2に相当する酸基が、いずれも遊離
    状態にある無機多塩基酸の1種または2種以上を
    添加し、該無機多塩基酸のpk1に相当する酸基
    を、該酢酸ナトリウムと反応させ、実質的に、該
    ポリビニルアルコール系ポリマーに対して、該無
    機多塩基酸のpk1に相当する酸基がナトリウム塩
    を形成し、pk2に相当する酸基が遊離状態にある
    様な無機多塩基酸の部分ナトリウム塩の1種また
    は2種以上を、0.001〜0.5重量%含有させ、かつ
    酢酸ナトリウムを0.005〜0.1重量%と、酢酸を式 α=ポリビニルアルコール系ポリマー中の酢酸の含有率(重量%)/ポリビニルアルコール系ポリマー中の酢酸ナト
    リウムの含有率(重量%)、1<α<10…… を満足するように含有させることを特徴とする熱
    安定性に優れたポリビニルアルコール系ポリマー
    の製造方法。
JP21595985A 1985-09-27 1985-09-27 熱安定性に優れたポリビニルアルコール系ポリマーの製造方法 Granted JPS6195054A (ja)

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JPS6195054A JPS6195054A (ja) 1986-05-13
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