JPS6236412A - 塩化ビニル樹脂の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、塩化ビニル樹脂の製造法に関するものであ
る。更に詳しくは耐衝撃性、耐候性０曲げ弾性率に優れ
た塩化ビニル樹脂を製造する方法に関す石。

〔従来の技術〕

塩化ビニル樹脂は優れた物理的０機械的性質を有してい
るため、硬質、半硬質、軟質用樹脂として多くの用途が
ある。しかし、硬質用に塩化ビニルホモポリマーを使用
すると、耐衝撃性、耐候性に劣るという欠点を有してい
た。これらの欠点を改良する方法として、塩化ビニルホ
モポリマーと各種の弾性体とのポリマーブレンドが挙げ
られる。

この方法によれば確かに耐衝撃性を改良することができ
るが、反対に耐候性０曲げ弾性率が低下するという欠陥
を有している。

アルキルアクリレート重合体に塩化ビニルをグラフト共
重合して得られた塩化ビニルグラフト共重合体が知られ
ており（特公昭３９−１７０６７）この塩化ビニルグラ
フト共重合体は、確かに耐衝撃性は向上するが、曲げ弾
性率が充分でないという欠点があった。以上の如く、現
在までに知られた各方法はいずれも一長一短があり、そ
のため用途もある程度制限されて来た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は耐衝撃性、耐候性に優れ、かつ曲げ弾性
率も向上した物性のバランスのとれた塩化ビニル樹脂を
得る方法を提供することにある。

を行い、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明者らは、耐衝重性、耐候性に優れかつ
曲げ弾性率に優れた塩化ビニル樹脂を得るための方法に
つき詳細々検討を重ねた結果、ホモポリマーとした時の
二次転移点が一１Ｏ℃以下であるアルキルアクリレート
および／又はアルキルメタクリレートと、ホモポリマー
とした時の二次転移点がＱ　’Ｏ以上のモノマー類と多
官能性上ツマ−との共重合体に塩化ビニルをグラフト共
重合することにより、耐衝撃性、耐候性に優れかつ、曲
げ弾性率に優れた塩化ビニル樹肥を製造し得ることを見
い出し本発明に至った。すなわち、本発明はホモポリ、
マーとしたときに、その二次転移点が一１０゛０以下で
あるアルキルアクリレートおよヒ／又はアルキルメタク
リレート９５〜６０重量％とホモポリマーとしたときの
二次転移点が０℃以上であるモノマー類５〜３９重量幅
とを多官能性モノマー１〜３０重量係とを共重合させて
得られた共重合体（以下アクリル系共重合体と記す）１
〜３０重量部に対して塩化ビニル９９〜７０重量部をグ
ラフト共重合させることを特徴とする耐衝撃性、耐候性
に優れ、かつ曲げ弾性率に優れた塩化ビニル樹脂の製造
方法である。

本発明に使用されるアルキルアクリレートおよびアルキ
ルメタクリレートとしては、ホモポリマーとしたときに
、その二次転移点が一１０′Ｃ以下のもので、例えば、
エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソ
−ブチルアクリレート。

ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−へキシルアクリレート、
２−エチルへキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリ
レート、ｎ−デシルアクリレートおよびｎ−オクチルメ
タクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、ｎ−ドデシ
ルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等があげら
れる。これらアルキルアクリレートおよびアルキルメタ
クリレートは共重合物のソフトセグメントとして働きす
ぐれた耐衝撃性を付与するものでその使用量は９５〜６
０５〜６０重量％あり、９５重量係を超えると曲げ弾性
率の向上が望めず、６０重量係未満では、耐衝撃性が低
下するので好ましく彦い。

ので、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルト
ルエンなどの芳香族ビニル類、アクリロニトリル、メタ
クリレートリル々どの不飽和ニトリル類、酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類、ブチルビ
ニルエーテル、オクチルビアクリレート類、メチルメタ
クリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリ
レートなどのアルキルメタクリレート類等をあげること
ができ、単独、又は二種以上の混合で使用される。これ
らモノマー類は共重合することによりハードセグメント
として働きその使用量は、５〜３９重量％が好適であり
、５重量悌未満では、曲げ弾性率の向上が望めず、又３
９重量％を超えると、耐衝撃性が低下するので好ましく
ない。特に曲げ弾性率を調整する場合は、メチルメタク
リレート、メチルアクリレート、アクリロニトリ・ル、
スチレンが好適である。

本発明に使用される多官能性上ツマ−とは、アルキルア
クリレートおよび／又は、アルキルメタクリレートに架
橋等を生じせしめる多官能性のモノマーであって、例え
ばエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリ
コールジアクリレート、トリエチレングリコールジアク
リレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエ
チレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリ
コールジメタクリレート、１．８−プロピレングリコー
ルジメタクリレー）、１．８−ブチレングリコールジメ
タクリレート、１．４−ブチレングリコールジメタクリ
レート等モノもしくはポリアルキレングリコールのアク
リレートもしくは、メタクリレート類、ジアリルフタレ
ート、ジアリルマレート、ジアリルフマレート、ジアリ
ルサクシネート等のジもしくは、トリアリル化合物類お
よびジビニルベンゼン等があげられる。多官能性モノマ
ーの使用量は、１〜３０重量係が好適であり１重量幅未
満では、曲げ弾性率の向上が望めず、又３０重ｆ＃係を
超えると耐衝撃性が低下するので好ましくない。

の共重合体は一般公知の乳化剤１分散剤、触媒等を使用
して乳化重合、懸濁重合、溶液重合又は塊状重合等の重
合方法により得られるが特に乳化重合が好ましい。一般
的な乳化重合法によって、共重合体を得る方法としては
、例えばジャケット付重合反応機内に純水アニオン系乳
化剤、水溶性重合触媒を入れ、缶内の空気を排除し、次
いでアルキルアクリレートおよび／又はアルキルメタク
リレートとモノマー類および多官能性モノマー類を装入
し乳化後缶内をジャケット内の熱媒体により加熱し共重
合反応を開始させる。共重合反応は発熱反応であり、必
要に応じてジャケット内の熱媒体により内部温度の制御
を行なう。反応終了後未反応のモノマー類を缶外に除去
し、本発明のアクリル系共重合体を得る。重合反応機へ
の装入方法は特に限定されるものではない。又必要に応
じてアクリル系共重合体の粒径調整剤、共重合反応を制
御するため触媒の分解促進剤等を添加しても良い。

グラフト共重合の幹ポリマーとして使用するアクリル系
共重合体の使用量は塩化とニルモノマーの使用量との合
計量１００重景重量り１〜３０重量部が適当である。ア
クリル系共重合体の使用量が１重量部未満では、耐衝撃
性が充分でなく、又３０重量部を超えると、耐衝撃性は
向上するが、曲げ弾性率が低下するので好ましくない。

本発明のグラフト共重合方法としては水性懸濁重合法、
水性乳化重合法、溶液重合法、無溶媒重合法等があげら
れるが、水性懸濁重合法を採用することが好ましい。

水性懸濁重合法を行う場合、長幹ポリマーのアクリル系
共重合体と塩化ビニルモノマーの合計量と水との重量割
合は１：１〜１：５好ましくは、１：１〜ｌ：８である
。一般的な懸濁重合法によってグラフト共重合させる方
法は、例えばジャケット付重合反応機内に、純水、ヒド
ロキシプロピルメチルセルローズのような懸濁安定剤、
ラジカル重合開始剤、必要に応じて重合度低下剤を入れ
、これにアクリル系共重合体を入れて懸濁し、次いで缶
内の空気を排除し、次いで塩化ビニルを必要に応じその
他のビニル化合物と共に装入する。その後缶内をジャケ
ット内熱媒体により加熱し、アクリル系共重合体を塩化
ビニル類に溶解し、グラフト共重合を開始させる。グラ
フト共重合は発熱反応であり、必要に応じてジャケット
内熱媒体により内部温度の制御を行う０反応終了後、未
反応の塩化ビニル類を缶外に除去し、スラリー状のグラ
フト共重合させた塩化ビニル樹脂を得る。スラリーは常
法にしたがい脱水乾燥されグラフト共重合樹脂が得られ
る。又重合反応機への装入方法は限定されるものではな
く、純水、懸濁安定剤、アクリル系共重合体そして塩化
ビニル等の装入原料のうち、アクリル系共重合体を塩化
ビニルに溶解して装入するという方法も採用される。

グラフト共重合にあたっては、耐衝撃性、耐候性１曲げ
弾性率を低下させかい範囲で、他の単量体を共存させて
もよい。

本発明を実施するにあたり、グラフト共重合はラジカル
重合法で行うのが有利であり、そのために使用されるラ
ジカル重合開始剤としては、ラウロイルパーオキサイド
、ターシャリ−グチルパーオキシピバレート、ジインプ
ロピルパーオキシジカーボネート、ジオクチルパーオキ
シジカーボネート等の有機パーオキサイド類、２．２’
−アゾヒスイソブチロニトリル　２　、２７−アゾビス
−２゜４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物の油
溶性重合開始剤、および過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム等の水溶性重合開始剤があげられる。

これらの重合開始剤の使用量は塩化ビニル樹脂１００重
量部あたり０．００５〜１．０重量部とするのが好まし
い。

分散剤としては、メチルセルローズ、エチルセルローズ
、ヒドロキシグロビルメチルセルローズヒドロキシエチ
ルセルローズ、ポリビニルアルコール及びその部分ケン
化物・ゼラチン−ポリ１１ルビロリドン、デンプン等の
有機物あるいは炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、燐
酸カルシウム等の無機物が単独又は組み合せて使用され
、その添加量は、塩化ビニル１００重量部に対して０．
０１〜１．０重量部である。

さらに本発明は、ビニル単量体を重合する従来の方法に
おいて使用されている連鎖移動剤例えば２メルカプトエ
タノールを塩化ビニル樹脂１００重量部に対して０．０
０１〜１．０重量部添加してもよい。

本発明の方法で得られるグラフト共重合塩化ビニル樹脂
は、従来の塩化ビニル樹脂の成型加工に使用される通常
の熱安定性、滑剤、加工助剤、酸化防止剤、充填剤、紫
外線吸収剤、顔料等を配合することにより、通常の成型
加工を行うことができ、耐衝撃性、耐候性９機械的強度
に優れた特性を生かして建材等に好適に使用される。

以下実施例によって本発明を具体的に説明する攪拌翼を
装備した内容積７　ｍｍの重合機に、脱イオン水、第１
表に示す組成を有するアクリル系共重合体１分散剤１重
合開始剤等を装入し、内部の空気を真空ポンプで除去し
た後、塩化ビニルを装入し、重合を行なった。その後塩
化ビニルを除去し、内容物を濾過乾燥し白色の粉末を得
た。この粉末の塩化ビニルの成分を測定した。得られた
グラフト共重合樹脂１００部に三塩基性硫酸鉛２部、二
塩基性ステアリン酸鉛１部、ステア’Ｊ：’［鉛１．５
部を均一に混合し、更にｌ　３０　’Ｏの熱ロールで５
分間混練し、１３０℃で５分間プレスすることによりシ
ートを作成し、このシートから採取した試料についてシ
ャルピー衝撃強度、耐候性０曲げ弾性率を下記により測
定した・。結果を第１表および第２表に示す。

シャルピー衝撃強：ＪＩ８　　Ｋ−（５７４５曲げ弾性
率：ＪＩ８　　Ｋ−６７４０ 耐候性：カーボンアークサンシャインウェザロメーター
（スプレー１２７６０分、ブラックパネル６８℃）にて
２００時間照射、変色比較。

比較例−９ 実施例−１においてアクリル系樹脂の装入を行なわない
以外は、実施例−１と同様圧して重合を行ない第２表に
示す結果を得た。このレジン１００部にアクリル系耐衝
撃剤（組成ｎ−ブチルアクリレート７５俤、メチルアク
リレ−）２０％、アクリルニトリル５％）１５部、三塩
基性硫酸鉛２部。

二塩基性ステアリン酸鉛１部、ステアリン酸鉛１．５部
を均一に混合し、実施例−１と同様にしてシートを作成
し、物性を測定した。結果を第２表に示す。

以上の結果本発明のグラフト共重合による塩化ビニル樹
脂は、耐衝撃性、耐候性１機械的強度に極めて優れてい
ることが明らかである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明の方法によれば、耐
衝撃性・耐候性に優れ、かつ曲げ弾性率も向上した、物
性バランスのとれた塩化ビニル樹脂を得ることができる
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ホモポリマーとした時の二次転移点が−１０℃以下であ
   るアルキルアクリレートおよび／又はアルキルメタクリ
   レート６０〜９５重量％と、ホモポリマーとした時の二
   次転移点が０℃以上のモノマー類５〜３９重量％と、多
   官能性モノマー１〜３０重量％との共重合体１〜３０重
   量部に塩化ビニル７０〜９９重量部をグラフト共重合さ
   せることを特徴とする塩化ビニル樹脂の製造方法。